KR101065905B1 - 공기조화설비, 방사공조 시스템 및 방사공조 시스템의 제어방법 - Google Patents

Abstract

에너지 절약화 및 쾌적성 모두 향상된 방사(放射)공조 시스템 및 그 제어방법을 제공한다.

피공조실(R)의 천장에 방사패널(1)을 설치하고, 이 방사패널(1)의 열방사에 의해 냉난방을 실시하는 방사공조 시스템의 제어방법으로서, 방사패널(1)을 구성하는 패널본체의 표면온도를 검출하는 제1 스텝과, 제1 스텝의 검출결과에 근거하여, 패널본체의 표면온도를 소정온도(예를 들면 23℃)가 되도록 방사패널(1)을 통과하는 열매체의 유량 및 방사패널(1)에 유입하는 열매체의 입구온도 중 적어도 한쪽을 변화시키는 제2 스텝을 구비한 것을 특징으로 한다.

Description

공기조화설비, 방사공조 시스템 및 방사공조 시스템의 제어방법{AIR-CONDITIONING EQUIPMENT, RADIATION AIR-CONDITIONING SYSTEM, AND METHOD FOR CONTROLLING THE RADIATION AIR-CONDITIONING SYSTEM}

본 발명은 병원, 고령자 시설, 도서관 등의 각종 건물 내에서의 공간 내의 온도조절 및 습도조절을 행하기 위한 공기조화설비, 방사(放射)공조 시스템 및 방사공조 시스템의 제어방법에 관한 것이다.

에너지 절약과 쾌적성을 양립하는 공조방식으로서, 현재, 방사공조가 주목받고 있다. 방사공조는 열매체(熱媒體)가 흐르는 열매체 유통경로를 구성하는 열매체유통관과 이 열매체유통관 내를 흐르는 열매체로부터 열을 받아 그 열을 방사하는 패널본체를 구비한 방사패널을 피(被)공조실의 천장이나 벽면에 배치하고, 열매체유통관에 냉수 또는 온수를 흘려 패널본체의 온도를 상승 또는 하강시키며, 패널본체로부터의 방사열에 의해 공조를 실시하는 시스템이다.

그런데, 종래, 방사공조 시스템의 제어방법은 실내온도를 검출하고, 그 검출결과에 근거하여 방사패널을 구성하는 패널본체의 표면온도를 변화시키는 제어방법을 행하고 있었다(예를 들면 특허문헌 1 참조).

특허문헌 1 : 일본국 특개평7-332709호 공보

<발명이 해결하고자 하는 과제>

상기 종래예의 방사공조 시스템의 제어방법은 방사패널로 실온을 제어하는 것이고, 그 때문에, 패널본체의 표면온도가 빈번히 변화한다. 이와 같은 패널본체의 표면온도가 빈번히 변화하면, 사람에 대한 방사흡열량도 빈번히 변화한다. 그렇게 하면, 인간의 체온조절이 빈번히 행해지게 되어, 냉방(난방)에 최적한 실온이 유지되고 있어도 오히려 쾌적감이 손상된다. 또, 실온에 따라 패널본체의 표면온도를 제어하는 경우, 냉방시에 실온이 예를 들면 28℃라도 패널본체의 표면온도가 23℃보다 높아지면, 인간은 덥게 느끼게 되어 실온을 내리고 싶어지지만, 이 경우는 에너지 절약에 반(反)하게 된다.

본 발명은 상기의 실정을 감안하여 고안된 것으로, 그 목적은 에너지 절약화 및 쾌적성 모두 향상된 공기조화설비, 방사공조 시스템 및 방사공조 시스템의 제어방법을 제공하는 것이다.

<과제를 해결하기 위한 수단>

상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 열매체가 흐르는 열매체 유통경로를 구성하는 열매체유통관과 이 열매체유통관 내를 흐르는 열매체로부터 열을 받아 그 열을 방사하는 패널본체를 구비한 방사패널을 피공조실의 천장에 설치하여 방사패널의 열방사에 의해 냉난방을 실시하는 방사공조 시스템의 제어방법으로서, 상기 패널본체의 표면온도를 검출하는 제1 스텝과, 제1 스텝의 검출결과에 근거하여 상기 패널본체의 표면온도를 냉방시 및 난방시에 관계없이 상시(常時) 소정온도가 되도록 방사패널을 통과하는 열매체의 유량 및 방사패널에 유입하는 열매체의 입구온도 중 적어도 한쪽을 변화시키는 제2 스텝을 구비한 것을 특징으로 한다.

상기와 같이, 패널본체의 표면온도를 냉방시 및 난방시에 관계없이 상시 소정온도가 되도록 제어함으로써, 방사패널의 방사에 의해 사람이 쾌적하다라고 느끼는데 필요한 발열량이 항상 변화하지 않고, 사람으로부터 방사패널에 흡열되므로, 냉방시에 실온이 조금 높아도 쾌적감을 얻을 수 있고, 또, 난방시에 실온이 조금 낮아도 쾌적감을 얻을 수 있게 된다. 이 결과, 에너지 절약화 및 쾌적성 모두 향상한 방사공조 시스템이 실현된다.

여기서, 「패널본체의 표면온도」는 패널본체의 양측 표면 가운데, 피공조실의 실내에 면하는 측의 표면 및 천장면에 면하는 측의 표면 중 어느 쪽의 표면온도라도 되는 것을 의미한다. 패널본체는 열전도율이 양호한 것이 사용되기 때문에, 패널본체의 표면온도는 일정하게 되고, 그 때문에, 실내에 면하는 측의 표면온도도 천장면에 면하는 측의 표면온도도 변화하지 않기 때문이다.

또, 「소정온도」는 인간의 발열량으로부터 하면 연간을 통해서 23℃로 하는 것이 바람직하다. 단, 「소정온도」는 23℃로 한정되지 않고, 여름철의 실온보다 조금 낮으며, 또한, 겨울철의 실온보다 조금 높은 온도이면 좋고, 예를 들면, 여름철의 설정실온이 28℃, 겨울철의 설정실온이 20℃인 경우, 22℃ ~ 25℃의 범위 중 어느 온도를 패널본체의 표면온도로 하면 충분한 쾌적감을 얻을 수 있다.

또한, 「수열(受熱)」은 온열의 수열뿐만 아니라 냉열의 수열도 의미하는 것으로 한다. 즉, 패널본체가 냉수 또는 온수 등의 열매체에 의해서 데워지는 경우뿐만 아니라, 차가워지는 경우도 패널본체가 「수열」한다고 표현하는 것으로 한다. 또, 「방사한다」라고 하는 것은 온열뿐만 아니라 냉열에 대해서도 이와 같이 표현하는 것으로 한다. 즉, 엄밀하게 말하면, 패널본체로부터 냉열이 방사되는 것은 아니고, 예를 들면 인간 등으로부터 방사된 열이 온도가 낮은 패널본체에 흡수되어 반사되지 않기 때문에 납량감(納凉感)이 발생하는 것이지만, 본 명세서에서는 편의상, 냉열에 대해서도 「방사한다」라고 표현하는 것으로 한다.

또, 본 발명은 방사공조 시스템의 제어방법으로서, 상기 피공조실이 인테리어 존(interior zone)과 페리미터 존(perimeter zone)으로 구성되고, 상기 방사패널은 인테리어 존과 페리미터 존의 양(兩) 존에 걸쳐 설치되어 있으며, 방사패널을 통과하는 상기 열매체 유통경로가 인테리어 존에 설치되는 방사패널 전용의 제1 열매체 유통경로와, 페리미터 존에 설치되는 방사패널 전용의 제2 열매체 유통경로의 독립한 2계통으로 분리되어 있고, 상기 제1 스텝 및 상기 제2 스텝이 인테리어 존과 페리미터 존마다 개별적으로 행해지는 것을 특징으로 한다.

상기 구성에 의해, 페리미터 존으로부터의 열방사는 페리미터 존에 설치되어 있는 방사패널에 의해 흡열된다. 이 결과, 인테리어 존에 있는 거주자는 페리미터 존으로부터의 열방사의 영향을 받지 않고 쾌적감을 얻을 수 있다. 이에 더하여, 인테리어 존과 페리미터 존의 환경조건이 균일화되므로, 피공조실의 어느 장소에 있어도 거주자는 쾌적감을 얻을 수 있게 된다.

또, 본 발명은 인테리어 존과 페리미터 존으로 구성되는 피공조실의 천장에 인테리어 존과 페리미터 존의 양 존에 걸쳐 방사패널을 설치하고, 이 방사패널은 열매체가 흐르는 열매체 유통경로를 구성하는 열매체유통관과, 이 열매체유통관 내를 흐르는 열매체로부터 열을 받아 그 열을 방사하는 패널본체를 구비함과 동시에, 상기 열매체 유통경로가 인테리어 존과 페리미터 존에서 공통의 1계통의 열매체 유통경로로 구성되어 있고, 방사패널의 열방사에 의해 냉난방을 실시하는 방사공조 시스템의 제어방법으로서, 상기 인테리어 존에 설치되어 있는 방사패널에서의 패널본체의 표면온도를 검출하는 제1 스텝과, 제1 스텝의 검출결과에 근거하여 상기 인테리어 존에 설치되어 있는 방사패널에서의 패널본체의 표면온도를 냉방시 및 난방시에 관계없이 상시 소정온도가 되도록 방사패널을 통과하는 열매체의 유량 및 방사패널에 유입하는 열매체의 입구온도 중 적어도 한쪽을 변화시키는 제2 스텝을 구비한 것을 특징으로 한다.

여기서, 「인테리어 존에 설치되어 있는 방사패널」이란, 방사패널 전체 중 인테리어 존에 설치되어 있는 방사패널부분을 의미한다.

통상은, 거주자는 인테리어 존에 존재하고 있으므로, 인테리어 존에 설치되어 있는 방사패널에서의 패널본체의 표면온도를 소정온도가 되도록 제어하면, 거주자는 충분한 쾌적감을 얻을 수 있게 된다.

또, 본 발명은 방사공조 시스템의 제어방법으로서, 상기 피공조실의 실내온도의 제어가 상기 패널본체의 표면온도제어와는 별개로 독립하여 행해지는 것을 특징으로 한다.

상기와 같이, 방사패널의 열방사는 실온과는 별개로 독립하여 제어되므로, 오로지 사람에 대해서 작용하게 되어 쾌적감을 얻을 수 있게 된다.

또, 본 발명은 열매체가 흐르는 열매체 유통경로를 구성하는 열매체유통관과 이 열매체유통관 내를 흐르는 열매체로부터 열을 받아 그 열을 방사하는 패널본체를 구비한 방사패널을 피공조실의 천장에 설치하여 방사패널의 열방사에 의해 냉난방을 실시하는 방사공조 시스템으로서, 상기 패널본체의 표면온도를 검출하는 표면온도 검출수단과, 상기 표면온도 검출수단의 검출결과에 근거하여 상기 패널본체의 표면온도를 냉방시 및 난방시에 관계없이 상시 소정온도가 되도록 방사패널을 통과하는 열매체의 유량 및 방사패널에 유입하는 열매체의 입구온도 중 적어도 한쪽을 변화시키는 방사패널 제어수단을 구비한 것을 특징으로 한다.

상기 구성에 의해, 앞서 설명한 방사공조 시스템의 제어방법을 실현할 수 있다. 또한, 패널본체의 표면온도를 검출하는 표면온도 검출수단은 패널본체의 양측 표면 가운데, 피공조실의 실내에 면하는 측의 표면에 설치해도 되고, 또, 천장면에 면하는 측의 표면에 설치해도 된다. 단, 실내에 면하는 측의 표면에 표면온도 검출수단을 설치한 경우는 표면온도 검출수단이 실내 거주자의 눈에 띄기 때문에, 패널본체의 미관이 손상되게 된다. 따라서, 패널본체의 미관 향상 등의 관점에서는 천장면에 면하는 측의 표면에 표면온도 검출수단을 설치하는 것이 바람직하다.

또, 본 발명은 방사공조 시스템으로서, 상기 피공조실이 인테리어 존과 페리미터 존으로 구성되고, 상기 방사패널은 인테리어 존과 페리미터 존의 양 존에 걸쳐 설치되어 있으며, 방사패널을 통과하는 상기 열매체 유통경로가 인테리어 존에 설치되는 방사패널 전용의 제1 열매체 유통경로와, 페리미터 존에 설치되는 방사패널 전용의 제2 열매체 유통경로의 독립한 2계통으로 분리되어 있고, 상기 표면온도 검출수단은 인테리어 존에 설치되는 방사패널에서의 패널본체의 표면온도를 검출하는 제1 표면온도 검출수단과, 페리미터 존에 설치되는 방사패널에서의 패널본체의 표면온도를 검출하는 제2 표면온도 검출수단을 구비하며, 상기 방사패널 제어수단은 제1 표면온도 검출수단의 검출결과에 근거하여 인테리어 존에 설치되는 방사패널에서의 패널본체의 표면온도를 냉방시 및 난방시에 관계없이 상시 소정온도가 되도록 제어함과 동시에, 제2 표면온도 검출수단의 검출결과에 근거하여 페리미터 존에 설치되는 방사패널에서의 패널본체의 표면온도를 냉방시 및 난방시에 관계없이 상시 상기 인테리어 존 설치의 패널본체에 관한 소정온도와 동일한 소정온도가 되도록 제어하는 것을 특징으로 한다.

상기 구성에 의해, 청구항 2에 기재한 방사공조 시스템의 제어방법을 실현할 수 있다.

또, 본 발명은 인테리어 존과 페리미터 존으로 구성되는 피공조실의 천장에 인테리어 존과 페리미터 존의 양 존에 걸쳐 방사패널을 설치하고, 이 방사패널은 열매체가 흐르는 열매체 유통경로를 구성하는 열매체유통관과, 이 열매체유통관 내를 흐르는 열매체로부터 열을 받아 그 열을 방사하는 패널본체를 구비함과 동시에, 상기 열매체 유통경로가 인테리어 존과 페리미터 존으로 공통의 1계통의 열매체 유통경로로 구성되어 있고, 방사패널의 열방사에 의해 냉난방을 실시하는 방사공조 시스템으로서, 상기 인테리어 존에 설치되어 있는 방사패널에서의 패널본체의 표면온도를 검출하는 표면온도 검출수단과, 상기 표면온도 검출수단의 검출결과에 근거하여 상기 인테리어 존에 설치되어 있는 방사패널에서의 패널본체의 표면온도를 냉방시 및 난방시에 관계없이 상시 소정온도가 되도록 방사패널을 통과하는 열매체의 유량 및 방사패널에 유입하는 열매체의 입구온도 중 적어도 한쪽을 변화시키는 방사패널 제어수단을 구비한 것을 특징으로 한다.

여기서, 「인테리어 존에 설치되어 있는 방사패널」이란, 방사패널 전체 중 인테리어 존에 설치되어 있는 방사패널부분을 의미한다.

상기 구성에 의해, 청구항 3에 기재한 방사공조 시스템의 제어방법을 실현할 수 있다.

또, 본 발명은 방사공조 시스템으로서, 상기 피공조실의 실내온도를 검출하는 실내온도 검출수단과, 외기(外氣)온도를 검출하는 외기온도 검출수단과, 상기 피공조실의 실내습도를 검출하는 실내습도 검출수단과, 외기를 소정온도로 조정하는 온도조정수단 및 외기를 소정습도로 조정하는 습도조정수단을 구비하고, 이 온도조정수단 및 이 습도조정수단에 의해 조정된 외기를 피공조실에 도입하는 조습(調濕)환기장치와, 상기 실내온도 검출수단, 외기온도 검출수단 및 실내습도 검출수단의 검출결과에 근거하여 상기 조습환기장치의 온도조정수단 및 습도조정수단을 제어하여 실내온도 및 실내습도를 제어하는 제어수단을 구비한 것을 특징으로 한다.

상기 구성에 의해, 피공조실의 실내온도의 제어가 패널본체의 표면온도제어와는 별개로 독립하여 행해지게 된다.

또, 본 발명은 실외로부터 유도된 공기를 조정하여 피공조실의 공조를 실시하는 공기조화설비로서, 현열(顯熱)의 교환을 실시하는 현열교환기와, 공기의 습도를 조정하는 조습유니트와, 실외의 공기를 상기 현열교환기를 통하여 상기 조습유니트로 유도하는 제1 급기(給氣)유로와, 상기 조습유니트에서 습도가 조정된 공기를 상기 현열교환기를 통하여 상기 피공조실로 유도하는 제2 급기유로와, 현열 및 잠열(潛熱)의 교환을 실시하는 전열(全熱)교환기와, 상기 전열교환기를 통하여 상기 피공조실의 공기를 실외로 배출하는 배기유로를 구비하고, 상기 현열교환기는 상기 제1 급기유로에 의해 유도된 실외의 공기와, 상기 제2 급기유로에 의해 유도된 습도조정 후의 공기와의 사이에 열교환 가능하게 구성되어 있으며, 상기 제1 급기유로는 상기 전열교환기에 실외의 공기를 유도한 후, 상기 현열교환기로 공기를 유도하도록 구성되어 있고, 상기 전열교환기는 상기 제1 급기유로에 의해 유도된 실외의 공기와, 상기 배기유로에 의해 유도된 상기 피공조실의 공기와의 사이에 열교환 가능하게 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명은 청구항 9에 기재한 공기조화설비로서, 상기 조습유니트는 열매체코일을 가지고, 이 열매체코일로 제습시에는 냉수를, 가습(加濕)시에는 온수를 공급하는 공급라인의 도중에는 개폐밸브가 배치되어 있고, 이 개폐밸브의 개도를 제어하는 것에 의해 실내온도 및 실내습도를 제어하는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명은 위 설명한 공기조화설비를 구비함과 동시에, 열매체가 흐르는 열매체 유통경로를 구성하는 열매체유통관과 이 열매체유통관 내를 흐르는 열매체로부터 열을 받아 그 열을 방사하는 패널본체를 구비한 방사패널을 피공조실의 천장에 설치하고, 피공조실의 실내온도 및 실내습도는 상기 공기조화설비를 이용하여 소정온도 및 소정습도가 되도록 제어함과 동시에, 피공조실 내에 존재하는 사람에 대한 열방사를 위해서 상기 패널본체의 표면온도를 소정온도가 되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 방사공조 시스템이다.

<발명의 효과>

본 발명에 의하면, 패널본체의 표면온도를 냉방시 및 난방시에 관계없이 상시 소정온도가 되도록 제어하는 것에 의해, 방사패널의 방사에 의해, 사람이 쾌적하다라고 느끼는데 필요한 발열량이 항상 변화하지 않고, 사람으로부터 방사패널로 흡열되므로, 냉방시에 실온이 조금 높아도 쾌적감을 얻을 수 있고, 또, 난방시에 실온이 조금 낮아도 쾌적감을 얻을 수 있게 된다. 이 결과, 에너지 절약화 및 쾌적성 모두 향상한 방사공조 시스템이 실현된다.

도 1은 본 발명에 관한 방사공조 시스템의 제어방법의 원리를 설명하기 위한 도.

도 2는 실시형태 1의 공조 시스템의 전체 구성도.

도 3은 방사패널의 평면도.

도 4는 조습장치의 구성도.

도 5는 공조 시스템에서의 방사패널의 표면온도제어, 실온 및 습도제어에 관 련하는 전기적 구성을 나타내는 블럭도.

도 6은 실시형태 2의 공조 시스템의 전체 구성도.

도 7은 실시형태 3의 공조 시스템의 전체 구성도.

도 8은 실시형태 3에 관한 공조 시스템에서의 냉방시의 유로를 나타내는 구성도.

도 9는 실시형태 3에 관한 공조 시스템에서의 난방시의 유로를 나타내는 구성도.

<부호의 설명>

1, 1A, 1B : 방사패널 6 : 열매체유통관

1a : 방사패널(1) 중 인테리어 존에 존재하는 방사패널부분

7 : 패널본체 12, 15 : 압축기

50 : 조습환기장치 53 : 전열교환기

58 : 현열교환기 59 : 열매체코일

54, 61 : 댐퍼(damper) 66 : 실내습도제어용 개폐밸브

70 : 제어장치

T1 : 온도센서(표면온도 검출수단)

T2 : 온도센서(외기온도 검출수단)

T3 : 온도센서(실내온도 검출수단)

T4 : 습도센서(실내습도 검출수단)

T10 : 온도센서(제1 표면온도 검출수단)

T11 : 온도센서(제2 표면온도 검출수단)

R : 피공조실 P1 ~ P9 : 펌프

K1 : 제1 열매체 유통경로 K2 : 제2 열매체 유통경로

<발명을 실시하기 위한 바람직한 형태>

[본 발명의 개념]

먼저, 구체적인 구성을 설명하기 전에, 도 1에 근거하여 본 발명의 개념에 대해 설명한다. 도 1은 본 발명에 관한 방사공조 시스템의 제어방법의 원리를 설명하기 위한 도이다. 본 발명에 관한 방사공조 시스템은 후술하는 도 3에 나타내는 바와 같이, 열매체가 흐르는 열매체 유통경로를 구성하는 열매체유통관(6)과 이 열매체유통관(6) 내를 흐르는 열매체로부터 열을 받아 그 열을 방사하는 패널본체(7)를 구비한 방사패널(1)을 피공조실(R)의 천장에 설치하고, 방사패널(1)의 열방사에 의해 냉난방을 실시하는 방사공조 시스템으로서, 그 특징으로 하는 바는, 방사패널(1)을 구성하는 패널본체(7)의 표면온도를 연간을 통해서 소정온도(예를 들면 23℃)가 되도록 제어함과 동시에, 패널본체(7)의 표면온도제어와는 별개로 독립하여 실내온도(이에 더하여 실내습도)를 제어하는 공조 시스템이다. 실온은 하계 28℃, 동계 20℃가 되도록 제어된다. 실내온도의 제어방법으로서는 외기를 도입하는 환기풍량의 열교환의 비율로 실온도를 제어한다. 보다 구체적인 제어방법은 후술하는 실시형태에서 상세히 설명한다.

여기서, 피공조실(R) 내에는 인간(H)(이하, 거주자(H)라고 칭하는 경우도 있 다.)이 1명 존재하고 있고, 정상상태가 유지되고 있는 것으로 상정한다. 또한, 냉방시에는 20℃의 냉수를 방사패널(1)에 흘리고, 난방시에는 25℃의 온수를 방사패널(1)에 흘리는 것으로 한다.

여기서, 「패널본체(7)의 표면온도」란, 패널본체(7)의 양측 표면 가운데, 피공조실(R)의 실내에 면하는 측의 표면 및 천장면에 면하는 측의 표면 중 어느 쪽의 표면온도라도 된다. 패널본체(7)는 열전도율이 양호한 것이 사용되기 때문에, 실내에 면하는 측의 표면온도도 천장면에 면하는 측의 표면온도도 바뀌지 않기 때문이다. 따라서, 패널본체의 표면온도를 검출하는 표면온도 검출수단(온도센서)은 실내에 면하는 측의 표면에 설치해도 되고, 또, 천장면에 면하는 측의 표면에 설치해도 된다.

다음으로, 본 발명의 특징인 패널본체(7)의 표면온도를 23℃로 유지하는 것에 의해, 냉방시에 실내온도가 28℃(난방시에 실내온도가 20℃)인 경우라도 거주자(H)는 쾌적하게 느끼는 이유에 대해 설명한다.

일반적으로, 체표면온도(體表面溫度)는 31℃, 체표면적(體表面積)은 1.6㎡로 되어 있다. 또, 인간의 발열량은 45W/㎡로 되어 있다. 따라서, 인간의 발열량은 45 × 1.6 = 72W가 된다.

한편, 패널본체(7)의 표면온도를 23℃로 제어했을 때의 사람으로부터의 방사흡수열량(qw)은 이하의 수식으로 구해진다.

qw = A1·F·ε·Γ{(T1/100)⁴ - (T2/100)⁴}

단, A1 = 방사면의 면적, F = 형태계수, ε = 방사율, Γ = 스테판-볼츠만(Stefan-Boltzmann) 정수 = 5.67 × 108W/㎡K, T1 = 방사면의 표면온도 = 23 + 273 = 296K, T2 = 인간의 표면온도 = 31 + 273 = 304K

여기서, 방사패널의 단위면적당에 대해서 고려하기 위해 A1 = 1㎡로 한다. 또, 편의적으로, 형태계수를 0.8로 하고, 방사율을 0.95로 한다. 따라서, 방사흡수열량(qw)은,

qw = 1 × 0.8 × 0.95 × 5.67 × (296/100)⁴ - (304/100)⁴ = -37 W/㎡가 된다.

한편, 인간으로부터의 열방출의 50%가 방사로 열방출되므로, 72 × 50 × 10^-2 = 36W가 되고, 방사패널의 흡수열량과 일치한다. 또, 방사패널의 성능은 대류성분도 있고, 그 때문에, 패널본체(7)의 표면온도 23℃정도로 인간의 발열량을 흡수하는 것이 가능하게 된다. 한편, 인간은 발열체이고, 쾌적감은 실온에 영향을 받지 않고 방사패널 표면온도에 영향을 받는다. 이 결과, 실온이 28℃정도라도 패널본체(7)의 표면온도를 23℃로 제어하는 것에 의해, 실내 거주자(H)는 쾌적감을 얻을 수 있게 된다. 이하, 냉방시와 난방시로 나누어 더욱 상세히 설명한다.

(냉방시의 경우)

도 1의 정상상태에서는 실온이 28℃이므로, 벽면도 28℃ 혹은 그것에 가까운 값으로 되어 있다. 한편, 인간(H)의 인체 표면온도는 연간을 통해서 항상 일정온도(31℃)로 유지되고 있는 것이 알려져 있다. 이와 같은 환경조건하에서는 패널본 체(7)의 표면온도가 23℃이면, 인간(H)으로부터 벽면에 대해서 열방사에 의한 열의 이동이 이루어지기 때문에, 인간(H)으로부터 방사패널(1)에 대해서 열방사에 의한 열의 이동이 이루어짐과 동시 실온이 28℃라도 쾌적감을 얻을 수 있다.

더욱 상세하게 설명하면, 천장면에 방사패널(1)이 설치되어 있지 않은 경우를 상정한다. 이 경우에는 벽면 및 천장면은 28℃로 되어 있고, 인간(H)으로부터 벽면 및 천장면에 대해서 열방사에 의한 열의 이동이 행해진다. 이와 같은, 인간(H) 주위의 천장면 및 벽면이 28℃인 경우에서의 열방사에서는 인간(H)의 발열량이 충분히 흡열되지 않기 때문에, 쾌적감을 얻을 수 없다. 이것에 대해서, 방사패널(1)을 설치하고 있는 경우는 패널본체(7)의 표면온도가 23℃로 유지되고 있기 때문에, 인간(H)의 발열량이 충분히 흡열되어 쾌적감을 얻을 수 있게 된다. 바꾸어 말하면, 방사패널이 없는 경우는 인간(H)으로부터는 31℃ - 28℃ = 3℃에 대응한 열량이 천장면에 흡열되고, 방사패널(1)이 있는 경우는 인간(H)으로부터는 31℃ - 23℃ = 8℃에 대응한 열량이 방사패널(1)에 흡열되므로, 방사패널(1)이 있는 경우는 인간(H)의 발열량이 충분히 흡열되어 쾌적감을 얻을 수 있게 된다. 이에 더하여, 패널본체(7)의 표면온도가 소정온도(23℃)로 유지되고 있기 때문에, 패널본체(7)의 표면온도의 빈번한 변화에 수반하는 불쾌감이 발생하지도 않는다. 이와 같이, 발열량이 충분히 흡열되는 것 및 패널본체(7)의 표면온도의 빈번한 변화에 수반하는 불쾌감의 발생이 없는 것에 의해 거주자(H)는 실온이 28℃라도 쾌적감을 얻을 수 있게 된다.

그리고, 이와 같은 정상상태로부터, 사람의 인원수에 변화가 생기거나 하여 냉방부하가 변화한 경우에는 패널본체(7)의 표면온도가 23℃가 되도록 제어되는 것에 의해, 상기 정상상태와 같은 원리로 쾌적감을 얻을 수 있다.

(난방시의 제어)

도 1의 정상상태에서는 실온이 20℃이므로, 벽면도 20℃ 혹은 그것에 가까운 값으로 되어 있다. 이와 같은 환경조건하에서는 인간(H)의 인체 표면온도가 31℃가므로, 인간(H)으로부터 벽면에 열방사에 의한 열이동이 이루어진다. 한편, 패널본체(7)의 표면온도는 23℃이므로, 인간(H)으로부터 방사패널(1)에 열방사에 의한 열이동이 이루어진다. 여기서, 천장면에 방사패널(1)이 설치되어 있지 않은 경우를 상정하면, 이 경우에는 천장면이 20℃로 되어 있고, 인간(H)으로부터 천장면에 대해서 열방사의 이동이 행해지고 있다. 이 경우, 인간(H)으로부터 천장면으로의 열방사에 의한 이동은 31 - 20 = 11℃의 온도차에 대응한 열이 흡열된다. 따라서, 이와 같은 환경하에서는 실온이 20℃라도 인간(H)의 발열량이 빼앗기는 비율이 너무 커서, 춥게 느껴 버린다. 한편, 천장에 방사패널(1)을 설치한 경우는 인간(H)으로부터 방사패널(1)로의 열방사에 의한 이동은 31 - 23 = 8℃의 온도차에 대응한 열이 흡열된다. 따라서, 천장면에 방사패널(1)이 설치되어 있지 않은 경우에 비해, 인간(H)으로부터 빼앗기는 열량이 작다. 바꾸어 말하면, 그 양만큼 발열량의 흡열이 억제되어 발열량의 일부가 인간(H)의 표면에 체류하게 되어, 실온이 20℃라도 기분 좋은 따뜻함을 느껴 쾌적감을 얻을 수 있게 된다. 이에 더하여, 패널본체(7)의 표면온도가 소정온도(23℃)로 유지되고 있기 때문에, 패널본체(7)의 표면온도의 빈번한 변화에 수반하는 불쾌감도 발생하지 않는다. 이와 같이, 발열량의 흡열이 약간 억제되는 것 및 패널본체(7)의 표면온도의 빈번한 변화에 수반하는 불쾌감의 발생이 없는 것에 의해, 거주자(H)는 실온이 20℃라도 기분 좋은 따뜻함을 느껴 쾌적감을 얻을 수 있게 된다.

이와 같은 정상상태로부터 사람의 인원수에 변화가 생기거나 하여 난방부하가 변화한 경우에는 패널본체(7)의 표면온도가 23℃가 되도록 제어되는 것에 의해, 상기 정상상태와 같은 원리로 쾌적감을 얻을 수 있다.

이와 같이, 본 발명에 관한 방사공조 시스템의 제어방법의 주된 특징은 외기를 도입하여 조온·조습을 실시하여 실온을 소정온도(하계 28℃, 동계 20℃)가 되도록 제어함과 동시에, 방사패널(1)은 사람에 대한 열의 수수(授受)를 위해서 사용하기 위하여 패널본체(7)의 표면온도를 23℃가 되도록 제어하는 것이다. 이것에 의해, 패널본체(7)의 표면온도의 변화에 의한 불쾌감이 없고, 방사공조 본래의 쾌적감을 얻을 수 있는 냉난방을 실시할 수 있다.

또한, 냉방시에는, 방사패널(1)에 유입하는 20℃의 냉수는 방사패널(1)을 통과하여 온도가 23℃로 상승하여, 방사패널(1)로부터 유출된다. 난방시에는 방사패널(1)로 유입하는 25℃의 온수는 방사패널(1)을 통과하여 온도가 23℃로 하강하여, 방사패널(1)로부터 유출된다. 한편, 패널본체(7)의 표면온도는 23℃로 제어되고, 또한 인간(H)의 표면온도는 31℃로 일정하므로, 인간(H)으로부터 방사패널(1)로의 열방사에 의한 열전달량은 일정하다. 그렇게 하면, 방사패널(1)에 착목한 경우에 냉방시에는 흡열되어 난방시에는 방열되고 있으므로, 언뜻 보면 모순되고 있다고도 생각된다. 그러나, 방사패널(1) 전체의 열수지 밸런스를 고려하면, 모순되지 않았다. 참고로, 이하에, 그 이유를 설명한다.

즉, 냉방시에는 실온이 28℃로 설정되어 있으므로, 표면온도 23℃의 패널본체(7)는 28℃의 공기로부터 열전도에 의한 흡열이 이루어지고 있다. 따라서, 방사패널(1)은 인간(H)으로부터의 열방사에 의한 열량과 공기로부터의 열전도에 의한 열량의 총합의 열량을 흡열하고, 이것에 의해, 20℃의 냉수는 방사패널(1)을 통과하여 온도가 23℃로 상승하는 것이라고 생각된다. 한편, 난방시에는 실온이 20℃로 설정되어 있으므로, 표면온도 23℃의 패널본체(7)는 20℃의 공기에 대해서 열전도에 의한 방열이 이루어지고 있다. 따라서, 방사패널(1)은 인간(H)으로부터의 열방사에 의한 흡열이 됨과 동시에, 공기로의 열전도에 의한 방열이 이루어진다. 그리고, 후자가 전자보다 열량이 크기 때문에, 방사패널(1) 전체의 열수지 밸런스로서는 방열되고 있게 되며, 그 때문에, 25℃의 온수는 방사패널(1)을 통과하여 온도가 23℃로 하강하는 것이라고 생각된다. 따라서, 냉방시에는 20℃의 냉수가 방사패널(1)을 통과하여 온도가 23℃로 상승하고, 난방시에는 25℃의 온수가 방사패널(1)을 통과하여 온도가 23℃로 하강하는 것은 모순되는 것은 아니다.

이하, 본 발명을 실시형태에 의해 더욱 구체적으로 설명한다.

(실시형태 1)

도 2는 실시형태 1의 공조 시스템의 전체 구성도이다. 또한, 도 2는 실시형태 1의 공조 시스템을 냉동기로서 냉방시에 사용하는 예를 나타낸다. 공조 시스템(S)은 방사패널(1)과 냉난방회로(2)와, 패널본체(7)의 표면온도를 소정온도(23℃)가 되도록 냉난방회로(2)를 제어하는 제어장치(70)(후술하는 도 5 참조)를 구비 하고 있다. 또한, 본 실시형태에서의 피공조실(R) 내는 외기의 영향을 받지 않는 실내 중심부인 인테리어 존과, 외기의 영향을 받고 외기에 접하는 벽측의 5m 이내의 부분인 페리미터 존으로 구성되어 있다. 방사패널(1)은 인테리어 존 및 페리미터 존의 양자에 걸쳐 설치되어 있다. 또, 방사패널(1)을 통과하는 열매체 유통경로는 인테리어 존과 페리미터 존으로 공통의 1계통으로 되어 있고, 방사패널(1) 중 인테리어 존에 설치되어 있는 방사패널부분(1a)의 표면온도를 소정온도(23℃)가 되도록 제어한다.

방사패널(1)은, 도 3에 나타내는 바와 같이, 열매체로서의 냉수(또는 온수)가 흐르는 열매체 유로를 구성하는 열매체유통관(6)과, 열매체유통관(6)을 흐르는 냉수(또는 온수)로부터 열을 받아 그 열을 방사하는 패널본체(7)를 구비하고 있다. 열매체유통관(6)은 직관(直管)부분(6a)과 만곡관(彎曲管)부분(6b)으로 이루어지고, 패널본체(7)의 표면에 따라 적당히 굴곡된 S자 모양으로 사행(蛇行)된 상태로 부설(敷設)되어 있다. 이 열매체유통관(6)은 전형적으로는 알루미늄관이나 알루미늄 합금관이 이용된다. 그 외, 강관(鋼管), 수지관 등을 이용해도 된다. 또한, 알루미늄관의 내면 및 외면이 폴리에틸렌으로 피복된 3중구조라도 된다.

냉난방회로(2)는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 응축기(10), 증발기(11) 및 압축기(12)를 포함하여 작동매체가 순환하는 계를 이루는 현열처리용 유로(A1)와, 응축기(13), 증발기(14), 압축기(15)를 포함하여 작동매체가 순환하는 계를 이루는 잠열처리용 유로(B1)를 구비하고 있다.

현열처리용 유로(A1)는 응축기(10), 증발기(11) 및 압축기(12)가 배관에 의 해 접속되어, 작동매체인 물이 상기의 순서로 순환하는 냉동사이클로서 구성되고, 20℃의 고온냉수를 취출하여 현열처리(냉각)를 행하기 위한 계로 이루어져 있다. 응축기(10)에는 열교환기(17)가 접속되고, 열교환기(17)에는 냉각탑(18)이 접속되어 있다. 또, 응축기(10)에는 진공펌프(도시하지 않음)가 접속되어 있다. 증발기(11)에는 냉방부하인 방사패널(1)이 접속되어 있다. 냉동사이클의 전체는 시스템의 가동전 등의 필요한 시점에서 진공펌프를 작동시키는 것에 의해 진공으로 유지된다. 또, 현열처리용 유로(A1)에는 급수펌프(P1, P2, P3)를 구비하고 있다. 또한, 응축기(10)와 증발기(11)는 연통관(20)을 통하여 연통되어 있다.

압축기(12)는 루트(root)펌프로 이루어지고, 모터(M1)에 의해 구동된다. 루트펌프는 타원형의 실린더 내에서 2개의 단면 눈썹형의 로터가 서로 역방향으로 등속도로 회전하는 것에 의해 압축, 배기를 실시하도록 한 펌프이고, 2축으로 구조가 간단하기 때문에 취급이 용이하고 수명이 길며, 오일 프리로 깨끗한 압축을 실시할 수 있는 등의 특징을 가지고 있다. 또, 펌프의 회전방향을 역전시키는 것에 의해, 배관의 전환 등을 행하지 않고 용이하게 냉방운전과 난방운전을 전환할 수 있다. 또한, 압축기(15)도 압축기(12)와 마찬가지로 루트펌프로 이루어져 모터(M2)에 의해 구동된다.

잠열처리용 유로(B1)는 응축기(13), 증발기(14) 및 압축기(15)가 배관에 의해 접속되어, 작동매체인 물이 상기의 순서로 순환하는 냉동사이클로서 구성되고, 7℃의 저온냉수를 취출하여 잠열처리(제습)를 행하기 위한 계로 되어 있다. 응축기(13)에는 진공펌프(도시하지 않음)가 접속되어 있다. 또, 현열처리용 유로(A1)의 증발기(11)는 급수펌프(P3), 열교환기(26)를 통하여 방사패널(1)의 입구 측에 접속되어 있다. 한편, 잠열처리용 유로(B1)의 응축기(13)에는 열교환기(26)가 접속되어 있고, 응축기(13)로부터의 냉온수는 급수펌프(P4), 열교환기(26)를 거쳐 이 응축기(13)로 돌아오도록 접속되어 있다. 또한, 응축기(13)와 증발기(14)는 연통관(21)을 통하여 연통되어 있다.

또, 잠열처리용 유로(B1)에서의 증발기(14)에는 급수펌프(P5)를 통하여 환기기능을 구비한 조습환기장치(50)가 접속되어 있다. 조습환기장치(50)는, 도 4에 나타내는 바와 같이, 현열 및 잠열의 교환을 실시하는 전열교환기 유니트(51)와, 현열의 교환을 실시하는 현열교환기 유니트(52)를 구비하고 있다. 전열교환기 유니트(51)는 현열 및 잠열의 교환을 실시하는 전열교환기(53)와 환기용 댐퍼(54)를 구비하고 있다. 이 전열교환기 유니트(51)에는 실내공기를 도입하는 도입용 배관(55), 배기용 배관(56) 및 외기를 도입하는 외기용 배관(57)이 접속되어 있다. 또, 현열교환기 유니트(52)는 현열의 교환을 실시하는 현열교환기(58), 열매체코일(59) 및 실온제어용 댐퍼(61)를 구비하고 있다. 또한, 현열교환기 유니트(52)에는 가습기(90)가 구비되어 있고, 가습기(90)는 냉방시에는 작동하지 않고, 난방시에만 작동하게 되어 있다. 이 가습기(90)와 열매체코일(59)로 구성되는 유니트를 조습유니트(68)라고 칭하기로 한다. 또한, 조습환기장치(50)과 배관(55, 56, 57) 등의 배관망으로 공기조화설비를 구성한다.

조습유니트(68)는 현열교환기(58)를 통과한 공기의 습도를 소망의 값으로 조정하는 장치이다. 조습유니트(68)에 의해서 제습을 실시하는 경우에는 열매체코 일(59)에 냉수 또는 냉매를 공급하는 것에 의해, 해당 열매체코일(59)이 냉각코일로서 기능하도록 구성한다. 이것에 의해, 현열교환기(58)를 통과한 공기를 과냉각 하여, 해당 열매체코일(59)의 표면에 공기중의 수분을 응축시켜 제습을 실시한다. 또한, 제습시에서는 가습기(90)를 작동시키지 않고, 열매체코일(59)을 통과한 공기가 가습기(90)를 통하여 현열교환기(58)에 공급되도록 구성되어 있다. 또, 가습을 실시하는 경우에는 열매체코일(59)에 온수를 공급하는 것에 의해, 해당 열매체코일(59)이 가열코일로서 기능하도록 구성함과 동시에, 가습기(90)에 의해 공기중에 수증기를 부가한다. 가습기(90)로서는 배관(91)에 의해 도입되는 수도물을 기화시켜 공기중의 습도를 높이는 기화식 가습기를 예시할 수 있다.

또, 현열교환기 유니트(52)에는 전열교환기 유니트(51)로부터의 저온·저습도 공기가 공급되는 급기배관(62) 및 실내의 바닥 아래로 유도하는 도입배관(63)이 접속되어 있다. 열매체코일(59)의 입구 측은 배관(64)을 통하여 증발기(14)와 접속되어 있고, 열매체코일(59)의 출구 측은 배관(65)을 통하여 증발기(14)와 접속되어 있다. 배관(65)의 도중에는 실내습도제어용 개폐밸브(66)가 설치되어 있다. 또한, 실온 및 습도의 상세한 제어방법은 후술한다.

도 5는 공조 시스템(S)에서의 방사패널의 표면온도제어, 실온 및 습도제어에 관련하는 전기적 구성을 나타내는 블럭도이다. 패널본체(7)의 표면온도를 검출하는 온도센서(T1)에 의해 검출된 온도검출신호는 제어장치(70)에 주어진다. 제어장치(70)는 온도센서(T1)의 온도검출신호에 근거하여, 방사패널(1)을 통과하는 냉매의 유량을 변화시키기 위해서 펌프(P3)에 주파수제어신호를 출력한다(정확하게는 펌프(P3)를 구동하는 모터의 구동전압을 제어하는 인버터 회로에 주파수제어신호를 출력한다). 이것에 의해, 온도센서(T1)의 검출온도에 따라 펌프(P3)의 출력이 변화하므로, 방사패널(1)을 통과하는 냉수의 유량을 변화시켜 방사패널부분(1a)에서의 패널본체(7)의 표면온도가 소정온도(23℃)가 되도록 제어할 수 있다. 또한, 상기한 바와 같이, 「패널본체(7)의 표면온도」는 패널본체(7)의 양측 표면 가운데, 피공조실(R)의 실내에 면하는 측의 표면 및 천장면에 면하는 측의 표면의 어느 쪽의 표면온도라도 되기 때문에, 온도센서(T1)는 실내에 면하는 측의 표면 및 천장면에 면하는 측의 표면의 어느 쪽의 면에 설치해도 된다. 단, 실내에 면하는 측의 표면에 온도센서(T1)를 설치한 경우는 온도센서(T1)가 실내 거주자(H)의 눈에 띄기 때문에, 패널본체의 미관이 손상되게 된다. 따라서, 패널본체의 미관향상 등의 관점에서는 천장면에 면하는 측의 표면에 온도센서(T1)를 설치하는 것이 바람직하다.

또, 외기온도를 검출하는 온도센서(T2), 실내온도를 검출하는 온도센서(T3) 및 실내습도를 검출하는 습도센서(T4)에 의해 검출된 각 온도검출신호 및 습도검출신호는 제어장치(70)에 주어진다. 제어장치(70)는 온도센서(T2, T3)의 각 온도검출신호 및 습도센서(T4)에 근거하여 환기용 댐퍼(54) 및 실내온도제어용 댐퍼(61)의 개도를 제어함과 동시에, 실내습도제어용 개폐밸브(66)의 개도를 제어한다. 이것에 의해, 실내온도가 소정온도(28℃)로 유지됨과 동시에, 실내습도가 소정습도로 유지된다. 또한 제어장치(70)는, 필요에 따라서, 압축기(12, 15)를 구동하는 모터(M1, M2)를 주파수 제어하기 위한 주파수 제어신호를 출력한다.

또한, 실내습도는 실내습도제어용 개폐밸브(66)를 제어하여 열매체코일(59) 의 온도를 제어하는 것에 의해 조정을 실시하지만, 전열교환기(53)에 구비된 댐퍼(54)의 개도를 제어하여도 실내습도를 조정하는 것이 가능하다. 따라서, 밸브(66)의 단독제어라도 되고, 밸브(66) 및 댐퍼(54)의 양자의 제어라도 된다. 단, 후자의 경우, 댐퍼(54) 개도의 제어는 습도조절 효과가 낮고, 복수 개소(밸브(66)와 댐퍼(54))로의 제어는 복잡하게 된다. 그 때문에, 밸브(66)의 단독제어가 바람직하다.

상기와 같이 본 공조 시스템(S)에서는 방사패널부분(1a)에서의 패널본체(7)의 표면온도를 연간을 통해서 상시 소정온도(본 실시형태에서는 23℃)가 되도록 제어함과 동시에, 실외의 공기를 취입하여 제습·가습(냉방시에는 제습, 난방시에는 가습) 및 실내온도를 제어하도록 구성되어 있다. 이하, 방사패널제어 및 실내온도·습도제어에 대해 설명한다.

(방사패널제어)

본 실시형태에서는 외기의 영향을 받지 않는 실내 중심부인 인테리어 존에 있는 거주자(H)에 대해서 쾌적감을 얻을 수 있으면 충분하기 때문에, 페리미터 존의 영향은 무시하는 것으로 한다. 따라서, 인테리어 존에 존재하는 방사패널부분(1a)에서의 패널본체(7)의 표면온도를 연간을 통해서 상시 소정온도(본 실시형태에서는 23℃)가 되도록 제어한다.

(정상상태에서의 방사패널제어)

냉방부하에 변화가 없는(예를 들면, 사람의 인원수가 변함없음) 정상상태에서의 방사패널제어처리는 이하와 같다.

현열처리용 유로(A1)에서는, 압축기(12)에서 가압된 수증기는 응축기(10)에서 외부로 열을 방출하여 응축하고, 액화하여 연통관(20)을 통해 압력차이에 의해 증발기(11)로 송출되며, 증발기(11)에서 외부로부터 열을 빼앗아 증발해 수증기가 되는 냉동사이클을 순환한다. 이 때, 압축기(12)는 증발기(11)에서 발생한 수증기를 들이 흡입하면서 증발기(11)의 진공도를 19℃의 포화압력 2.2㎪로 유지함으로써, 증발기(11)로부터 19℃의 냉수가 펌프(P3)로부터 열교환기(26)로 송출된다. 그리고, 열교환기(26)에서 잠열처리용 유로(B1)의 응축기(13)로부터 송출되는 냉수와 열교환을 실시하여 20℃로 온도상승되어 방사패널(1)에 연속적으로 공급된다. 또한, 20℃의 냉수는 방사패널(1)을 통과하는 것에 의해 23℃로 상승하여 방사패널(1)로부터 유출한다.

또, 증발기(11)에서 발생한 수증기는 압축기(12)에서 응축압력의 5.6㎪(포화응축온도 35℃)까지 압축되어 응축기(10) 내로 유입한다. 응축기(10)에서는 냉각탑(18)으로부터의 냉각수와 열교환기(17)에서 열교환하는 것에 의해 30℃로 한 냉각수가 냉각수/열원수(熱源水) 공급관(10a)의 선단부의 노즐로부터 분사되고, 상기 압축기(12)로부터 유입해 온 수증기가 이 냉각수와 직접 접촉하는 것에 의해 열교환해 응축하여 액화하고, 냉각수는 응축에 사용된 열량과 압축기(12)의 압축동력의 열량에 의해 가열되며, 포화온도인 35℃에서 응축기(10)로부터 펌프(P2)에 의해 열교환기(17)로 송출된다. 또한, 현열처리용 유로(A1)를 순환하여 현열처리용으로 조정된 작동유체는 열교환기(26)를 통하여 잠열처리용 유로(B1)의 냉각냉매로서 이용된다.

이와 같은 정상상태에서는 20℃의 냉수가 방사패널(1)에 연속적으로 공급되므로, 방사패널(1) 중 페리미터 존에 존재하는 방사패널부분에서의 패널본체(7)의 표면온도는 23℃이상의 온도로 되고 있어도 적어도 인테리어 존에 존재하는 방사패널부분(1a)에서의 패널본체(7)의 표면온도는 23℃로 유지된다. 이 결과, 방사패널부분(1a)의 열방사에 의해, 실내온도가 28℃의 경우라도 인테리어 존에 있는 거주자(H)는 쾌적감을 얻을 수 있게 된다.

(변화상태시에서의 방사패널제어)

사람의 인원수에 변화가 생기거나 하여 냉방부하가 증가한 경우, 방사패널부분(1a)에서의 패널본체(7)의 표면온도를 23℃가 되도록 이하의 제어처리가 실행된다.

냉방부하의 증가에 의해, 방사패널부분(1a)에서의 패널본체(7)의 표면온도가 23℃보다 상승하고, 그 상승한 온도가 온도센서(T1)에 의해 검출되며, 그 온도검출신호가 제어장치(70)에 주어진다. 이것에 의해, 제어장치(70)는 검출온도에 대응하여 급수펌프(P3)에 주파수를 증가하는 제어신호를 출력한다. 이것에 의해, 20℃의 냉수의 방사패널(1)을 통과하는 유량이 증가하고, 방사패널부분(1a)에서의 패널본체(7)의 표면온도가 하강하여 소정온도(23℃)로 제어된다. 또한, 이 때, 증발기(11)로 돌아오는 유량이 증가하므로, 증발기(11)의 진공도를 19℃의 포화압력 2.2㎪로 유지하기 위해, 압축기(12)의 출력을 크게 할 필요가 있다. 그래서, 제어장치(70)는 검출온도에 대응하여 압축기(12)를 구동하는 모터(M1)의 주파수를 증가하는 제어신호를 출력한다. 이것에 의해, 방사패널(1)에 공급되는 냉수온도는 항상 20℃로 유지되게 된다. 또, 20℃의 냉수의 유량증가에 수반하여, 열교환기(26)를 통하여 응축기(13)로 되돌려지는 냉수가 너무 냉각되므로, 이것에 대응하여 압축기(15)가 주파수 제어되어 냉매체코일(49)에 공급되는 냉수온도는 항상 7℃로 유지된다.

다음으로, 인테리어 존에 다수의 인원수가 있어 정상상태가 되고 있는 경우 에 있어서, 실외로 퇴출하는 것에 의해 인원수가 감소하는 등의 냉방부하가 감소한 경우에는 방사패널부분(1a)에서의 패널본체(7)의 표면온도가 23℃보다 하강하고, 그 하강한 온도가 온도센서(T1)에 의해 검출되며, 그 온도검출신호가 제어장치(70)에 주어진다. 이것에 의해, 제어장치(70)는 검출온도에 대응하여 급수펌프(P3)의 구동모터의 주파수를 감소하는 제어신호를 출력한다. 이것에 의해, 20℃의 냉수의 방사패널부분(1a)을 통과하는 유량이 감소하고, 방사패널부분(1a)에서의 패널본체(7)의 표면온도가 상승하여 소정온도로 제어된다. 또한, 이 때, 증발기(11)로 돌아오는 유량이 감소하므로, 증발기(11)의 진공도를 19℃의 포화압력 2.2㎪으로 유지하기 위해, 압축기(12)의 출력을 작게 할 필요가 있다. 그래서, 제어장치(70)는 검출온도에 대응하여, 압축기(12)의 구동모터(M1)의 주파수를 감소하는 제어신호를 출력한다. 이것에 의해, 방사패널부분(1a)에 공급되는 냉수온도는 항상 20℃로 유지되게 된다. 또, 20℃의 냉수의 유량감소에 수반하여, 열교환기(26)를 통하여 응축기(13)로 되돌려지는 냉수의 냉각정도가 작아지므로, 이것에 대응하여 압축기(15)가 주파수 제어되어 열매체코일(59)에 공급되는 냉수온도는 항상 7℃로 유지된다.

이렇게 하여, 적어도 인테리어 존에 존재하는 방사패널부분(1a)(방사패널(1) 중 인테리어 존에 존재하는 방사패널부분)에서의 패널본체(7)의 표면온도는 23℃로 유지된다. 이 결과, 방사패널부분(1a)의 열방사에 의해, 실내온도가 28℃인 경우라도 인테리어 존에 있는 거주자(H)는 쾌적감을 얻을 수 있게 된다.

(실내온도 및 실내습도의 제어)

실내온도 및 실내습도는 이하와 같이 제어된다.

잠열처리용 유로(B1)에서는, 압축기(15)에서 가압된 수증기는 응축기(13)에서 외부로 열을 방출하여 응축하고, 액화하여, 연통관(21)을 통해 압력차이에 의해 잠열처리용 유로(B1)의 증발기(14)로 송출되며, 이 증발기(14)에서 외부로부터 열을 빼앗아 증발해 수증기가 되는 냉동사이클을 순환한다. 이 때, 압축기(15)는 증발기(14)에서 발생한 수증기를 흡입하면서 증발기(14)의 진공도를 7℃의 포화압력 1.O㎪으로 유지함으로써 7℃의 냉수를 열매체코일(59)에 연속적으로 공급한다. 증발기(14)에서 발생한 수증기는 압축기(15)에서 응축압력의 2.8㎪(포화응축온도 23℃)까지 압축되어 응축기(13) 내로 유입한다. 응축기(13)에서는 응축하여 액화한 수냉매가 포화온도 23℃로 응축기(13)로부터 펌프(P4)에 의해 열교환기(26)로 송출되고, 현열처리용 유로(A1)의 증발기(11)로부터 송출되는 19℃의 냉수열교환기(26)에서 열교환을 실시하여 20℃로 냉각되어 응축기(13)로 도입되며(즉 배관(13a)의 선단부의 노즐로부터 분사되며), 상기 압축기(15)로부터 유입해 온 수증기가 이 냉각수와 직접 접촉하는 것에 의해 열교환해 응축하여 액화한다. 또, 응축기(13)에서 응축한 물은 상기한 바와 같이 연통관(21)을 통해 압력차이에 의해 잠열처리용 유 로(B1)의 증발기(14)로 송출된다.

한편, 조습환기장치(50)에서는 이하의 처리가 행해진다. 먼저, 실외의 공기는 급기배관(57)에 의해 전열교환기(53)로 유도된다. 그리고, 이 공기는 전열교환기(53)에서 실내공기 도입배관(55)에 의해 유도되는 실내공간의 공기와의 사이에 전열교환을 실시한다. 실내공기 도입배관(55)에 의해 유도되는 실내공기는 급기배관(57)에 의해 유도되는 공기보다 온도 및 습도 모두 낮기 때문에, 급기배관(57)에 의해 유도된 고온·다습의 공기는 온도 및 습도가 저하한 공기가 된다.

다음으로, 온도 및 습도가 저하한 공기는 현열교환기(58)에 유도되어 열매체코일(59) 및 가습기로 구성되는 조습유니트(68)를 통과한 공기와의 사이에서 현열교환을 실시한다. 조습유니트(68)를 통과한 공기는 후술과 같이 저온이고 또한 저습도이기 때문에, 전열교환기(53)로부터 유도된 공기는 절대습도를 유지한 채로 온도만이 더욱 저하된 상태가 되어 조습유니트(68)로 유도된다.

조습유니트(68)에서는 7℃의 냉수가 공급된 열매체코일(59) 둘레를 공기가 통과하는 것에 의해, 공기중의 습기(수증기)가 열매체코일(59)의 표면에 응축해 제거된다. 제거된 공기는 도시하지 않은 드레인으로부터 외부로 배출된다. 이 열매체코일(59)을 통과한 공기는 저온이고 또한 절대습도가 낮은 공기가 된다.

조습유니트(68)를 통과한 공기는 현열교환기(58)에서 전열교환기(53)로부터 유도된 공기와의 현열교환에 의해 절대습도를 유지한 채로 가온(加溫)(18℃)되어, 배관(63)을 통하여 실내 바닥 아래로 유도된다. 실내 바닥 아래로 유도된 공기는 바닥 아래로부터 위쪽으로 불기 내어, 실내에 거주하는 인간이 발(發)하는 열이나, 창 등으로부터 도입되는 외기열 등의 영향을 받아 온도 및 절대습도 모두 상승한다. 또한, 실내공기는 배관(55)을 통하여 전열교환기(53)로 유도되고, 급기에 의해 유도된 실외공기와의 사이에 전열교환을 실시한다. 이것에 의해, 실내로부터 유도된 공기는 온도 및 습도 모두 높여진 상태가 되어 실외로 배출된다.

이렇게 하여, 조습환기장치(50)는 실외의 공기를 도입하여 처리하여 실내공간으로 도입함과 동시에 실내공간의 공기를 실외로 배출하는 사이클을 형성하기 위해서, 도 4에 나타내는 바와 같이, 실외공기를 전열교환기(53), 현열교환기(58), 조습유니트(68)의 순서로 유도하는 제1 급기유로(외기용 배관(57), 유로(57A), 급기배관(62), 유로(62A)에 상당)와, 조습유니트(68)에서 습도가 조정된 공기를 현열교환기(58)를 통하여 실내공간에 유도하는 제2 급기유로(유로(63A), 도입배관(63)에 상당)와, 전열교환기(53)를 통하여 실내공간의 공기를 실외로 배출하는 배기유로(실내공기도입용 배관(55), 유로(55A), 배기용 배관(56)에 상당)를 구비함과 동시에, 현열교환기(58)는 제1 급기유로에 의해 유도된 실외의 공기와, 제2 급기유로에 의해 유도된 습도조정 후의 공기와의 사이에서 열교환 가능하게 구성되어 있고, 전열교환기(53)는 제1 급기유로에 의해 유도된 실외의 공기와, 배기유로에 의해 유도된 실내공간의 공기와의 사이에 열교환 가능하게 구성되어 있다.

여기서, 외기온도는 온도센서(T2)에 의해 감시되고 있고, 온도센서(T2)로부터의 온도검출신호는 제어장치(70)에 주어진다. 제어장치(70)는 검출온도에 따라 환기용 댐퍼(54)의 개도를 제어한다. 이것에 의해, 도 4에 나타내는 바와 같이, 실내공기도입용 배관(55)에 의해 유도된 실내공간의 공기가 전열교환기(53)를 통과하 는 유로(55A)와, 전열교환기(53)를 통과하지 않는 유로(55B)에 환기용 댐퍼(54)의 개도에 따라 분배되어, 그 후 혼합하여 배기용 배관(56)을 통하여 배기된다. 이 결과, 전열교환기(53)에서 제1 급기유로에 의해 유도된 실외의 공기와, 배기유로에 의해 유도된 실내공간의 공기와의 사이에 현열 및 잠열의 교환을 할 때에 실내공간으로부터 외부로 배출되는 공기가 가지는 열에너지를 유효적으로 이용하여, 실외의 공기가 가지는 온도나 습도를 소망한 상태로 조정하여 현열교환기(58)로 유도할 수 있으므로, 현열교환기(58)의 작동부하를 저감시키는 것이 가능하게 된다. 또한, 하계의 제습운전시에 관계없이, 후술하는 동계의 가습운전시에서도 이와 같이 외기온도에 따라 환기용 댐퍼(54)의 개도가 제어되므로, 제습운전시 및 가습운전시의 쌍방에서 대폭적인 에너지 절약효과를 얻을 수 있고, 공기조화설비의 런닝코스트를 보다 한층 저감시킬 수 있다. 또한, 이 전열교환기(53)를 생략한 구성을 채용하는 것도 가능하다.

또, 실내온도의 변화가 있으면, 온도센서(T3)에 의해 그것이 검출되고, 온도검출신호가 제어장치(70)에 주어진다. 제어장치(70)는 검출온도에 따라 온도제어용 댐퍼(61)의 개도를 제어한다. 이것에 의해, 도 4에 나타내는 바와 같이, 조습유니트(68)에 의해 습도가 조정된 공기가 현열교환기(58)를 통과하는 유로(63A)와, 현열교환기(58)를 통과하지 않는 유로(63B)에 온도제어용 댐퍼(61)의 개도에 따라 분배되어, 그 후 혼합하여 도입배관(63)을 통하여 실내공간에 도입된다. 따라서, 온도제어용 댐퍼(61)의 개도를 제어하는 것에 의해, 분배량이 조정되고, 소망한 온도로 조정된 공기를 실내공간에 도입하는 것이 가능하게 된다. 즉, 실내온도를 소정 온도(28℃)로 제어하는 것이 가능하게 된다.

또, 실내습도의 변화가 있는 경우는 제어장치(70)는 실내습도제어용 개폐밸브(66)의 개도를 제어한다. 이것에 의해, 열매체코일(59)에 흐르는 온수의 유량이 변화하여 실내습도를 소정습도로 제어하는 것이 가능하게 된다.

이와 같이 하여, 하계의 경우, 외기풍량에 의해 실내온도를 28℃로 제어함과 동시에, 적어도 인테리어 존에 존재하는 방사패널부분(1a)(방사패널(1) 중 인테리어 존에 존재하는 방사패널부분)에서의 패널본체(7)의 표면온도를 23℃가 되도록 제어하여 방사패널부분(1a)의 열방사에 의해 냉방을 실시하는 것이 가능하게 된다.

[난방시의 제어]

본 공조 시스템(S)에서는 냉동기를 히트펌프로서 사용하여 난방운전을 실시한다. 난방의 경우, 현열처리용 유로(A1)의 압축기(12)가 회전방향을 역전시켜 운전되고, 응축기(10)는 증발기로서, 증발기(11)는 응축기로서, 각각 기능하여, 냉각탑(18)에 대신해 열원수를 공급하는 수단(예를 들면 히팅 타워)을 이용하는 것에 의해, 현열처리용 유로(A1)가 히트펌프 사이클을 구성한다. 또, 잠열처리용 유로(B1)의 압축기(15)가 회전방향을 역전시켜 운전되고, 응축기(13)는 증발기로서, 증발기(14)는 응축기로서 각각 기능한다. 그리고, 정상시에는 현열처리용 유로(A1) 에서 소정온도(26℃)로 조정된 온수가 응축기(냉방시의 증발기(11)에 상당)로부터 열교환기(26)로 송출되고, 열교환기(26)에서 열교환되어 소정온도(25℃)로 조정된 온수가 방사패널(1)에 공급되도록 되어 있다. 또, 잠열처리용 유로(B1)에서는 소정온도(30℃)로 조정된 온수가 열매체코일(59)에 공급되도록 되어 있다.

난방시의 정상상태에서는 방사패널(1)에 소정온도(25℃)로 조정된 온수가 연속적으로 공급되고, 방사패널부분(1a)에서의 패널본체(7)의 표면온도가 소정온도(23℃)로 유지되어 열방사에 의해 사람에 대한 난방이 행하여진다. 또한, 25℃의 온수는 방사패널(1)을 통과하는 것에 의해 23℃로 하강하여 방사패널(1)로부터 유출한다. 또, 실온은 소정온도(20℃)로 설정되어 있다.

이와 같은 정상상태중에서, 난방부하가 감소한 경우(예를 들면, 사람의 인원수가 증가한 경우 등), 방사패널부분(1a)에서의 패널본체(7)의 표면온도가 23℃보다 상승하고, 그 상승한 온도가 온도센서(T1)에 의해 검출되며, 그 온도검출신호가 제어장치(70)에 주어진다. 이것에 의해, 제어장치(70)는 검출온도에 대응하여 급수펌프(P3)의 구동모터의 주파수를 감소하는 제어신호를 출력한다. 이것에 의해, 25℃의 온수의 방사패널부분(1a)을 통과하는 유량이 감소하고, 방사패널부분(1a)에서의 패널본체(7)의 표면온도가 하강하여 소정온도(23℃)가 되도록 제어한다. 또한, 이 때, 응축기(냉방시의 증발기(11)에 상당)로 돌아오는 유량이 감소하므로, 응축기(냉방시의 증발기(11)에 상당)의 진공도를 26℃의 포화압력으로 유지하기 위해, 압축기(12)의 출력을 작게 할 필요가 있다. 그래서, 제어장치(70)는 검출온도에 대응하여, 압축기(12)의 구동모터(M1)의 주파수를 감소하는 제어신호를 출력한다. 이것에 의해, 방사패널(1)에 공급되는 온수온도는 항상 25℃로 유지되게 된다. 또, 25℃의 온수의 유량감소에 수반하여, 열교환기(26)를 통하여 증발기(냉방시의 응축기(13)에 상당)로 되돌려지는 온수의 가온(加溫)정도가 작아지므로, 이것에 대응하여 압축기(15)가 주파수 제어되고, 냉매체코일(49)에 공급되는 온수온도는 항상 소 정온도(30℃)로 유지된다.

다음으로, 인테리어 존에 다수의 인원수가 있어 정상상태로 되어 있는 경우 에 있어서, 실외로 퇴출하는 것에 의해 인원수가 감소하는 등의 난방부하가 증가한 경우에는 방사패널부분(1a)에서의 패널본체(7)의 표면온도가 23℃보다 하강하고, 그 하강한 온도가 온도센서(T1)에 의해 검출되며, 그 온도검출신호가 제어장치(70)에 주어진다. 이것에 의해, 제어장치(70)는 검출온도에 대응하여, 급수펌프(P3)의 구동모터의 주파수를 증가하는 제어신호를 출력한다. 이것에 의해, 25℃의 온수의 방사패널부분(1a)을 통과하는 유량이 증가하고, 방사패널부분(1a)에서의 패널본체(7)의 표면온도가 상승하여 소정온도(23℃)가 되도록 제어한다. 또한, 이 때, 응축기(냉방시의 증발기(11)에 상당)로 돌아오는 유량이 증가하므로, 응축기(냉방시의 증발기(11)에 상당)의 진공도를 26℃의 포화압력으로 유지하기 위해, 압축기(12)의 출력을 크게 할 필요가 있다. 그래서, 제어장치(70)는 검출온도에 대응하여, 압축기(12)의 구동모터(M1)의 주파수를 증가하는 제어신호를 출력한다. 이것에 의해, 방사패널부분(1a)에 공급되는 온수온도는 항상 25℃로 유지되게 된다. 또, 25℃의 온수의 유량증가에 수반하여, 열교환기(26)를 통하여 증발기(냉방시의 응축기(13)에 상당)로 되돌려지는 온수가 너무 가온(加溫)되므로, 이것에 대응하여 압축기(15)가 주파수 제어되고, 열매체코일(59)에 공급되는 온수온도는 항상 소정온도(30℃)로 유지된다.

이렇게 하여, 겨울철에도 방사패널(1) 중 페리미터 존에 존재하는 방사패널부분에서의 패널본체(7)의 표면온도는 23℃ 이상의 온도로 되어 있어도 적어도 인 테리어 존에 존재하는 방사패널부분(1a)에서의 패널본체(7)의 표면온도는 23℃로 유지된다. 이 결과, 실내온도가 20℃인 경우라도 거주자(H)는 쾌적감을 얻을 수 있게 된다.

다음으로, 겨울철에서의 실내온도 및 실내습도의 제어에 대해 설명한다.

먼저, 실외의 공기는 급기배관(57)에 의해 전열교환기(53)로 유도된다. 그리고, 이 공기는 전열교환기(53)에서 실내공기 도입배관(55)에 의해 유도되는 실내공간의 공기와의 사이에서 전열교환을 실시한다. 실내공간의 온도 및 절대온도는 실외의 공기보다 높은 상태이기 때문에, 급기배관(57)에 의해 유도된 저온·저습도의 공기는 온도 및 습도 모두 높여지게 된다.

다음으로, 온도 및 절대습도가 높여진 공기는 현열교환기(58)로 유도되고, 조습유니트(68)를 통과한 공기와의 사이에서 현열교환을 실시한다. 조습유니트(68)를 통과한 공기는 후술하는 바와 같이 고온이기 때문에, 전열교환기(53)로부터 유도된 공기는 절대습도를 유지한 채로 온도만이 더욱 높여진 상태가 되어 조습유니트(68)로 유도된다.

조습유니트(68)에서는 30℃의 온수가 공급된 열매체코일(59) 둘레를 공기가 통과하는 것에 의해, 공기의 온도가 높여지게 된다. 또, 가습기로부터 수증기의 공급을 받기 때문에, 공기의 절대습도가 높여지게 된다. 따라서, 조습유니트(68)를 통과한 공기는 고온·다습상태가 된다. 이와 같이, 가습운전시에서는 공기가 가습기를 통과하기 전에 온수가 공급된 열매체코일(59)에 의해 공기가 미리 가열되기 때문에, 가습기를 통과할 때에 많은 수증기를 공기중에 포함하게 하는 것이 가능하 게 되어 효율적으로 공기의 가습을 실시할 수 있다.

조습유니트(68)를 통과한 고온·다습의 공기는 현열교환기(58)에서 전열교환기(53)로부터 유도된 온도가 낮은 공기와의 현열교환에 의해 절대습도를 유지한 채로 냉각되어 배관(63)을 통하여 실내 바닥 아래로 유도된다. 실내 바닥 아래로 유도된 공기는 바닥 아래로부터 위쪽으로 불어 내고, 실내에 거주하는 인간이 발하는 열이나, 창 등으로부터 도입되는 외기열 등의 영향을 받아 온도 및 절대습도 모두 상승한다. 또한, 실내공기는 배관(55)을 통하여 전열교환기(53)로 유도되고, 급기에 의해 유도된 실외공기와의 사이에서 전열교환을 실시한다. 이것에 의해, 실내로부터 유도된 공기는 온도 및 습도 모두 저하한 상태가 되어 실외로 배출된다.

난방시에도, 상기한 바와 같이, 외기온도에 따라 환기용 댐퍼(54)의 개도가 제어된다. 또, 실내온도의 변화가 있으면, 온도센서(T3)에 의해 그것이 검출되어 온도검출신호가 제어장치(70)에 주어진다. 제어장치(70)는 검출온도에 따라 온도제어용 댐퍼(61)의 개도를 제어한다. 이것에 의해, 실내온도를 소정온도(20℃)로 제어하는 것이 가능하게 된다. 또, 습도의 변화가 있는 경우는, 제어장치(70)는 실내습도제어용 개폐밸브(66)의 개도를 제어한다. 이것에 의해, 열매체코일(59)에 흐르는 온수의 유량이 변화하여 실내습도를 소정습도로 제어하는 것이 가능하게 된다.

이와 같이 하여, 동계의 경우, 외기풍량에 의해 실내온도를 20℃로 제어함과 동시에, 방사패널부분(1a)에서의 패널본체(7)의 표면온도를 23℃가 되도록 제어하여 방사패널부분(1a)의 열방사에 의해 난방을 실시하는 것이 가능하게 된다.

또한, 상기 방사패널의 표면온도의 제어 및 실내온도·실내습도의 제어 이외 에도 상기 공조 시스템(S)에서는 적당한 개소에서 온도계 및 압력계에 의해 작동매체인 물의 온도 및 압력이 계측되고, 시스템 내를 순환하는 물의 온도 및 압력이 소기의 범위 내가 되도록 제어된다. 예를 들면 도 2에 나타내는 바와 같이, 방사패널(1)의 입구 측 및 열매체코일(59)의 입구 측에서 각각 통과하는 냉수의 온도가 계측되고, 이 온도신호가 현열처리용 유로(A1)의 압축기(12) 및 잠열처리용 유로(B1)의 압축기(15)로 전송되며, 이 온도신호에 근거하여 각 압축기(12, 15)에서 회전수제어를 하거나, 혹은 예를 들면 각 압축기(12, 15)가 복수의 압축기를 직렬로 접속하여 구성되는 경우에는 압축기의 운전대 수를 제어하는 것에 의해, 예를 들면 냉방시에는 상기 냉수온도가 소정의 값(20℃, 7℃)이 되도록 제어된다.

상기 구성의 공조 시스템에서는, 제습운전시에서는 현열교환기(58)가 전열교환기(53)를 통과한 실외의 공기와, 조습유니트(68)를 통과해 습기가 제거된 저온의 공기와의 사이에서 현열교환을 실시하도록 구성되어 있기 때문에, 실내공간에 공급되는 공기에 포함되는 습기를 적은 상태로 유지한 채로(제습된 상태인 채로), 해당 공기의 온도를 효율적으로 재가열할 수 있어 재열(再熱)부하를 저감시킬 수 있다. 또한, 현열교환기(58)의 작용에 의해, 조습유니트(68)로 유도되는 공기의 온도를 낮은 상태로 변화시킬 수 있으므로, 냉각코일로서 기능하는 열매체코일(59)의 작동부하를 저감시킬 수 있다. 이와 같이 현열교환기(58) 단체의 작용에 의해, 실내공간에 공급되는 공기를 효율적으로 재가열할 수 있음과 동시에, 열매체코일(59)의 작동부하를 저감시킬 수 있으므로, 대폭적인 에너지 절약효과를 얻을 수 있을 뿐만 아니라, 공기조화설비의 소형화를 도모하는 것도 가능하게 된다.

또, 가습운전시에서는 현열교환기(58)의 작용에 의해, 실내공간에 공급되는 공기에 포함되는 습기가 많은 상태로 유지한 채로, 해당 공기의 온도를 효율적으로 내릴 수 있다. 또한, 조습유니트(68)로 유도되는 공기의 온도를 해당 조습유니트(68)를 통과한 공기의 열에너지를 이용하여 가온할 수 있으므로, 가열코일로서 기능하는 열매체코일(59)의 작동부하를 효율적으로 저감시킬 수 있어 높은 에너지 절약효과를 얻는 것이 가능하게 된다.

(실시형태 2)

도 6은 실시형태 2에 관한 공조 시스템의 전체 구성도이다. 이하, 도 6에 근거하여 이 실시형태 2에 관한 공조 시스템을 설명하지만, 도 6에 나타내는 실시형태 2에서 상기 도 2에 나타내는 실시형태 1과 동일한 부위에는 동일한 부호를 부여하고 그 설명은 생략한다. 또, 이 실시형태 2는 상기 실시형태 1과 마찬가지로, 공조 시스템을 냉동기로서 냉방시에 사용하는 예를 나타낸다.

상기 실시형태 1에서는 페리미터 존에 대해 고려하지 않고, 오로지 인테리어 존에 있는 거주자(H)의 냉방에 대해서 설명했지만, 페리미터 존에서는 외기의 영향을 받아 여름철에는 블라인드(80)의 표면이 35℃정도의 고온으로 되고 있다. 따라서, 페리미터 존에서는 열방사의 부하가 인테리어 존의 경우(31 - 23 = 8℃)에 비해 크게 된다(페리미터 존의 경우는 35 - 23 = 12℃로 인테리어 존보다 1.5배 크게 된다). 그리고, 블라인드(80)로부터 인테리어 존에 있는 거주자(H)에 대해 열방사에 의한 열이동이 이루어진다. 그 때문에, 인테리어 존에 있는 거주자(H)는 방사패널에 의한 발열량의 흡수가 이루어져도 블라인드(80)로부터의 열방사에 의해, 그 양만큼 거주자(H)의 발열량이 억제되게 되고, 실시형태 1에 비하면 약간 덥게 느껴져, 쾌적감이 조금 떨어지게 된다. 그래서, 인테리어 존에 설치되는 방사패널(1A) 및 페리미터 존에 설치되는 방사패널(1B) 모두, 패널본체(7)의 표면온도를 23℃가 되도록 제어하고, 블라인드(80)의 열방사를 방사패널(1B)에 의해 흡열하여 블라인드(80)로부터의 열방사의 영향을 억제하도록 하여, 보다 쾌적감을 얻을 수 있도록 했다.

구체적으로는, 방사패널을 통과하는 열매체 유통경로가 인테리어 존에 설치되는 방사패널(1A) 전용의 제1 열매체 유통경로(K1)와, 페리미터 존에 설치되는 방사패널(1B) 전용의 제2 열매체 유통경로(K2)의 독립한 2계통으로 분리되어 있다. 그리고, 방사패널(1A)에는 온도센서(T10)(제1 표면온도 검출수단에 상당)가 설치되고, 방사패널(1B)에는 온도센서(T11)(제2 표면온도 검출수단에 상당)가 설치되어 있다. 또한, 제1 열매체 유통경로(K1)에 관련하여 펌프(P6, P8)가 설치되고, 제2 열매체 유통경로(K2)에 관련하여 펌프(P7, P9)가 설치되어 있다. 또, 제1 열매체 유통경로(K1)에 관련하여 열교환기(26A)가 설치되고, 제2 열매체 유통경로(K2)에 관련해 열교환기(26B)가 설치되어 있다. 또, 펌프(P7)는 펌프(P6)보다 2배 정도의 용량인 것이 이용되고 있다. 또한, 실시형태 1과 마찬가지로, 방사패널(1A) 및 방사패널(1B)에는 20℃의 냉수가 공급된다(즉, 제1 열매체 유통경로(K1) 및 제2 열매체 유통경로(K2)에는 20℃의 냉수가 공급된다.).

이와 같은 구성에 의해, 방사패널(1A) 및 방사패널(1B) 모두, 패널본체(7)의 표면온도를 23℃가 되도록 펌프(P6, P7)에 의해 제어했다. 구체적으로 설명하면, 온도센서(T10)에 의해 방사패널(1A)에서의 패널본체(7)의 표면온도가 검출되면, 방사패널(1A)에서의 패널본체(7)의 표면온도를 23℃가 되도록 펌프(P6)의 출력이 제어된다. 이것과 함께, 온도센서(T11)에 의해 방사패널(1B)에서의 패널본체(7)의 표면온도가 검출되면, 방사패널(1B)에서의 패널본체(7)의 표면온도를 23℃가 되도록 펌프(P7)의 출력이 제어된다. 그리고, 냉방시에는 상기와 같이 페리미터 존의 열방사 부하가 인테리어 존의 열방사 부하보다 1.5배 크게 되므로, 그것에 따라, 방사패널(1B)에 공급되는 유량은 방사패널(1A)에 공급되는 유량보다 크게 되도록 펌프(P6, P7)의 출력이 제어된다. 이것에 의해, 방사패널(1A, 1B) 모두, 패널본체(7)의 표면온도가 23℃가 되도록 제어되게 된다. 또한, 정상상태에서는 방사패널(1A) 및 방사패널(1B)에 각각 유입하는 20℃의 냉수는 방사패널(1A) 및 방사패널(1B)을 통과하여 온도가 23℃로 상승하여, 방사패널(1A) 및 방사패널(1B) 각각으로부터 유출해 간다.

이와 같이, 방사패널(1A, 1B) 모두, 패널본체(7)의 표면온도가 23℃가 되도록 제어되는 것에 의해, 인테리어 존에 있는 거주자(H)는 블라인드(80)로부터의 열방사의 영향을 받지 않고, 쾌적감을 얻을 수 있게 된다. 이에 더하여, 인테리어 존과 페리미터 존의 환경조건이 균일화되므로, 피공조실(R)의 어느 쪽의 장소에 있어도 거주자(H)는 쾌적감을 얻을 수 있게 된다.

한편, 겨울철에는, 페리미터 존에서는 외기의 영향을 받아 블라인드(80)의 표면이 실온 20℃보다 낮은 온도(예를 들면 10℃정도)로 되고 있다. 따라서, 인테리어 존에 있는 거주자(H)로부터 블라인드(80)에 대해서 열방사에 의한 열이동이 이루어진다. 그 때문에, 인테리어 존에 있는 거주자(H)는 블라인드(80)에 흡열되는 양만큼 실시형태 1에 비하면 약간 춥게 느껴져 쾌적감이 조금 떨어지게 된다. 그래서, 방사패널(1A) 및 방사패널(1B) 모두, 패널본체(7)의 표면온도를 23℃가 되도록 제어하고, 방사패널(1B)로부터 블라인드(80)에 대해서 열방사를 실시하여, 인테리어 존에 있는 거주자(H)로부터 블라인드(80)에 흡열되는 영향을 억제하도록 하여 보다 쾌적감을 얻을 수 있도록 했다.

구체적인 제어방법은, 기본적으로는 상기 여름철의 경우와 동일한 것으로, 방사패널(1A) 및 방사패널(1B)에는 25℃의 온수를 공급하고(즉, 제1 열매체 유통경로(K1) 및 제2 열매체 유통경로(K2)에는 25℃의 온수를 공급함), 방사패널(1A, 1B) 모두, 패널본체(7)의 표면온도가 23℃가 되도록 제어했다. 즉, 온도센서(T10)에 의해 방사패널(1A)에서의 패널본체(7)의 표면온도가 검출되면, 방사패널(1A)에서의 패널본체(7)의 표면온도를 23℃가 되도록 펌프(P6)의 출력이 제어된다. 이것과 함께, 온도센서(T11)에 의해 방사패널(1B)에서의 패널본체(7)의 표면온도가 검출되면, 방사패널(1B)에서의 패널본체(7)의 표면온도를 23℃가 되도록 펌프(P7)의 출력이 제어된다.

여기서, 난방시에는, 인테리어 존에서는 거주자(H)로부터 방사패널(1A)을 향하여 열방사에 의한 열이동이 이루어지는데 대하여, 페리미터 존에서는 블라인드(80)로부터 방사패널(1B)을 향하여 열방사에 의한 열이동이 이루어진다. 따라서, 방사패널(1B)에서의 방열량은 방사패널(1A)에서의 방열량에 비해, 거주자(H)로부터 방사패널(1A)로 전달되는 열량과, 블라인드(80)로부터 방사패널(1B)로 전달되는 열 량의 총합의 열량만큼 크다고 생각된다. 따라서, 그것에 따라, 방사패널(1B)에 공급되는 유량은 방사패널(1A)에 공급되는 유량보다 커지도록 펌프(P6, P7)의 출력이 제어된다. 이것에 의해, 방사패널(1A) 및 방사패널(1B) 모두, 패널본체(7)의 표면온도가 23℃가 되도록 제어되게 된다. 또한, 정상상태에서는, 방사패널(1A) 및 방사패널(1B)에 각각 유입하는 25℃의 온수는 방사패널(1A) 및 방사패널(1B)을 통과하여 온도가 23℃로 하강하여 방사패널(1A) 및 방사패널(1B) 각각으로부터 유출해 간다.

이렇게 하여, 겨울철에서도 방사패널(1A, 1B) 모두, 패널본체(7)의 표면온도가 23℃가 되도록 제어되는 것에 의해, 인테리어 존에 있는 거주자(H)는 블라인드(80)로부터의 열방사의 영향을 받지 않고 쾌적감을 얻을 수 있게 된다. 이에 더하여, 인테리어 존과 페리미터 존의 환경조건이 균일화되므로, 피공조실(R)의 어느 쪽의 장소에 있어도 거주자(H)는 쾌적감을 얻을 수 있게 된다.

(실시형태 3)

도 7은 실시형태 3에 관한 공조 시스템의 전체 구성도, 도 8은 실시형태 3에 관한 공조 시스템에서의 냉방시의 유로를 나타내는 구성도, 도 9는 실시형태 3에 관한 공조 시스템에서의 난방시의 유로를 나타내는 구성도이다. 이하, 도 7 내지 도 9에 근거하여 이 실시형태 3에 관한 공조 시스템을 설명하지만, 도 7 내지 도 9에 나타내는 실시형태 3에서 상기 도 2에 나타내는 실시형태 1과 동일한 부위에는 동일한 부호를 부여하고 그 설명은 생략한다. 이 실시형태 3은 상기 실시형태 1의 공조 시스템 에서 현열처리용 유로(A1)에 지하수를 이용하는 구성이다.

지면(地面)(100)에는 두 개의 우물(101, 102)이 적당한 거리(L)를 두고 굴착되어 있다. 우물(101)과 우물(102)의 사이에는 배관(103), 열교환기(26), 배관(104), 열교환기(105) 및 배관(106)에 의한 순환유로가 형성되어 있다.

배관(104)의 도중에는 삼방(三方)전환밸브(107)가 배치되어 있다. 이 삼방전환밸브(107)에는 배관(108)의 일단이 접속되고, 배관(108)의 타단은 배관(65)상의 합류부(109)에 접속되어 있다. 그리고, 이 삼방전환밸브(107)에 의해서, 열교환기(26)와 열교환기(105)가 연통하는 유로상태와, 열교환기(105)와 배관(108)이 연통하는 유로상태로 전환가능하게 되어 있다. 또, 배관(106)의 도중에는 삼방전환밸브(110, 111)가 배치되어 있다. 삼방전환밸브(110)에는 배관(112)의 일단이 접속되고, 배관(112)의 타단은 배관(64)상의 합류부(113)에 접속되어 있다. 그리고, 이 삼방전환밸브(110)에 의해서, 열교환기(105)와 배관(112)이 연통하는 유로상태와, 열교환기(105)와 우물(102)이 연통하는 유로상태로 전환가능하게 되어 있다. 또, 삼방전환밸브(111)에는 배관(114)의 일단이 접속되고, 배관(114)의 타단은 배관(104)상의 합류부(115)에 접속되어 있다. 그리고, 이 삼방전환밸브(111)에 의해서, 열교환기(105)와 우물(102)이 연통하는 유로상태와, 배관(114)과 우물(102)이 연통하는 유로상태로 전환가능하게 되어 있다.

냉방시에는, 삼방전환밸브(107)는 열교환기(26)와 열교환기(105)가 연통하는 유로상태로 전환되고, 삼방전환밸브(110)는 열교환기(105)와 우물(102)이 연통하는 유로상태로 전환되며, 삼방전환밸브(111)는 열교환기(105)와 우물(102)이 연통하는 유로상태로 전환된다. 이것에 의해, 도 7에 나타내는 유로가 구성된다. 이와 같은 유로구성에 의해, 양 우물(101, 102) 중 한쪽의 우물(101)로부터 펌프(P20)에 의해 지하수(16℃)가 퍼 올려지고, 퍼 올려진 지하수는 열교환기(26), 열교환기(105)를 유통하여 다른 쪽의 우물(102)로 환원(還元)되며, 배열(排熱)이 우물(102)에 축열되도록 되어 있다. 즉, 우물(101)은 양수(揚水)우물로서 기능하고, 우물(102)은 환원우물로서 기능한다. 또한, 방사패널에 직접 우물물을 송수(送水)하지 않고 열교환기(105)를 개재시키고 있는 것은 우물물의 성분에 의한 방사패널의 부식의 발생을 방지하기 위해서이다.

난방시에는, 삼방전환밸브(107)는 열교환기(105)와 배관(108)이 연통하는 유로상태로 전환되고, 삼방전환밸브(110)는 열교환기(105)와 배관(112)이 연통하는 유로상태로 전환되며, 삼방전환밸브(111)는 배관(114)과 우물(102)이 연통하는 유로상태로 전환된다. 이것에 의해, 도 8에 나타내는 유로가 구성된다. 난방시에서는 우물(102)로부터 펌프(P21)에 의해 지하수를 퍼 올린다. 이것은, 상기한 바와 같이 하계에서 우물(102) 측에 지중축열(地中蓄熱)함으로써, 지하수의 온도가 높아지고 있어 열원수로서 이용가능하게 되어 있기 때문이다. 우물(102)로부터 퍼 올려진 지하수는 열교환기(26)를 거쳐 우물(101)로 환원된다.

이와 같이 현열처리용 유로(A1)에 지하수를 이용하는 구성에 의해서, 방사공조 시스템을 구성할 수 있다.

(그 외의 사항)

(1) 상기 실시형태에서는 패널본체의 표면온도를 소정온도가 되도록 방사패널을 통과하는 열매체의 유량을 변화시켰지만, 방사패널에 유입하는 열매체의 입구 온도를 변화시키도록 해도 된다. 또, 방사패널을 통과하는 열매체의 유량 및 방사패널에 유입하는 열매체의 입구온도의 양자를 변화시키도록 해도 된다.

(2) 상기 실시형태 2에서는 펌프(P6, P7)를 주파수 제어에 의해 펌프출력을 변화시켜 방사패널(1A, 1B)에 공급되는 유량을 제어했지만, 냉동기 등의 열원기의 출구라인에 1대의 펌프를 설치함과 동시에, 해당 출구라인을 분기시켜, 한쪽의 분기라인에 제1 열매체 유통경로(K1)를 접속하고, 다른 쪽의 분기라인에 제2 열매체 유통경로(K2)를 접속하며, 한쪽의 분기라인과 다른 쪽의 분기라인에 각각 제어밸브를 설치하고, 각 제어밸브의 개도를 개별적으로 제어하도록 구성해도 된다.

(3) 상기 실시형태에서의 패널본체의 표면온도를 검출하는 온도센서는 패널본체 표면에 접촉하는 접촉형의 온도센서라도 되고, 또, 적외선 방사 온도계 등의 패널본체 표면에 비접촉인 비접촉형의 온도센서라도 된다.

(4) 상기 실시형태에서는 하계의 실온은 28℃, 동계의 실온은 20℃가 되도록 제어했지만, 본 발명은 이것으로 한정되는 것이 아니고, 예를 들면, 하계 실온은 25℃ ~ 28℃ 중 어느 온도, 동계 실온은 21℃ ~ 22℃ 중 어느 온도로 하여도 된다. 단, 에너지 절약를 도모하는 관점에서는 하계 실온은 28℃, 동계 실온은 20℃로 하는 것이 바람직하다.

(5) 상기 실시형태에서는 패널본체의 표면온도를 23℃가 되도록 제어했지만, 본 발명은 이것으로 한정되는 것이 아니고, 여름철의 설정실온보다 조금 낮고, 또한, 겨울철의 설정실온보다 조금 높은 온도로 하면 좋다. 예를 들면, 여름철의 설정실온이 28℃, 겨울철의 설정실온이 20℃인 경우, 22℃ ~ 25℃의 범위 중 어느 한 쪽의 온도를 패널본체의 표면온도로 하면 충분한 쾌적감을 얻을 수 있다.

(6) 상기 실시형태에서는 현열처리용 유로(A1)를 순환하여 현열처리용으로 조정된 작동유체를 열교환기(26)를 통하여 잠열처리용 유로(B1)의 냉각냉매로서 이용하도록 구성되어 있었지만, 열교환기(26)를 없애고, 잠열처리용 유로(B1)의 냉각 매체를 공급하는 수단으로서 별도로 냉각탑을 설치하고, 현열처리용 유로(A1)와 잠열처리용 유로(B1)로 완전하게 분리한 구성으로 하여도 된다.

(7) 상기 실시형태에서는 냉동기로서 수냉매냉동기를 이용했지만, 이것으로 한정되지 않고, 프레온이나 그 외의 냉매를 이용하는 냉동기라도 된다. 또, 상기 실시형태에서는 공조 시스템 내를 순환하는 작동매체로서 물이 사용되고 있지만, 이 작동매체로서는 적당한 용질을 함유하는 수용액이어도 된다.

(8) 상기 실시형태에서는 열원기로서 냉동기를 이용했지만, 칠러(chiller)나 흡수식 냉온수기 등의 열원기를 이용하도록 해도 된다.

(9) 상기 실시형태에서는 댐퍼(61)의 개도를 제어하여 실내온도를 제어했지만, 밸브(66)의 개도를 제어하는 것에 의해서도 실시하는 것이 가능하다. 즉, 제습운전시에서는 조습환기장치(50)에서의 열매체코일(59)에 공급하는 냉수의 온도나 유량 등을 제어하는 것에 의해, 열매체코일(59)을 통과해 현열교환기(58)로 유도되는 공기의 온도를 용이하게 변화시킬 수 있다. 이 결과, 현열교환기(58)를 통과하여 실내공간으로 공급되는 공기의 온도를 소망의 값으로 설정할 수 있어 실내공간의 실온제어를 용이하게 실시할 수 있다. 마찬가지로, 가습운전시에서도 열매체코일(59)에 공급하는 온수의 온도나 유량을 제어하는 것에 의해, 실내공간에 공급되 는 공기의 온도를 소망의 값으로 설정하는 것이 가능하게 된다. 따라서, 밸브(66)의 개도를 제어하는 것에 의해, 실내공간의 습도제어에 더하여, 온도제어를 실시할 수 있다.

본 발명은, 병원, 고령자 시설, 도서관 등의 각종 건물 내에서의 공간 내의 온도조절 및 습도조절을 행하기 위한 공조 시스템 및 그 제어방법에 광범위하게 적용하는 것이 가능하다.

Claims (11)

1. 열매체(熱媒體)가 흐르는 열매체 유통경로를 구성하는 열매체유통관과 이 열매체유통관 내를 흐르는 열매체로부터 열을 받아 그 열을 방사(放射)하는 패널본체를 구비한 방사패널을 피(被)공조실의 천장에 설치하고, 방사패널의 열방사에 의해 냉난방을 실시하는 방사공조 시스템의 제어방법으로서,

   상기 패널본체의 표면온도를 검출하는 제1 스텝과,

   제1 스텝의 검출결과에 근거하여, 상기 패널본체의 표면온도를 냉방시 및 난방시에 관계없이 상시(常時) 소정온도가 되도록 방사패널을 통과하는 열매체의 유량 및 방사패널에 유입하는 열매체의 입구온도 중 한쪽, 또는 방사패널을 통과하는 열매체의 유량 및 방사패널에 유입하는 열매체의 입구온도 모두를 변화시키는 제2 스텝을 구비하며,

   상기 피공조실이 인테리어 존(interior zone)과 페리미터 존(perimeter zone)으로 구성되고, 상기 방사패널은 인테리어 존과 페리미터 존의 양(兩) 존에 걸쳐 설치되어 있으며, 방사패널을 통과하는 상기 열매체 유통경로가 인테리어 존에 설치되는 방사패널 전용의 제1 열매체 유통경로와 페리미터 존에 설치되는 방사패널 전용의 제2 열매체 유통경로의 독립한 2계통으로 분리되고 있고,

   상기 제1 스텝 및 상기 제2 스텝이 인테리어 존과 페리미터 존마다 개별적으로 행해지는 것을 특징으로 하는 방사공조 시스템의 제어방법.
2. 열매체가 흐르는 열매체 유통경로를 구성하는 열매체유통관과 이 열매체유통관 내를 흐르는 열매체로부터 열을 받아 그 열을 방사하는 패널본체를 구비한 방사패널을 피공조실의 천장에 설치하고, 방사패널의 열방사에 의해 냉난방을 실시하는 방사공조 시스템으로서,

   상기 패널본체의 표면온도를 검출하는 표면온도 검출수단과,

   상기 표면온도 검출수단의 검출결과에 근거하여, 상기 패널본체의 표면온도를 냉방시 및 난방시에 관계없이 상시 소정온도가 되도록 방사패널을 통과하는 열매체의 유량 및 방사패널에 유입하는 열매체의 입구온도 중 한쪽, 또는 방사패널을 통과하는 열매체의 유량 및 방사패널에 유입하는 열매체의 입구온도 모두를 변화시키는 방사패널 제어수단을 구비하며,

   상기 피공조실이 인테리어 존과 페리미터 존으로 구성되고, 상기 방사패널은 인테리어 존과 페리미터 존의 양 존에 걸쳐 설치되어 있으며, 방사패널을 통과하는 상기 열매체 유통경로가 인테리어 존에 설치되는 방사패널 전용의 제1 열매체 유통경로와, 페리미터 존에 설치되는 방사패널 전용의 제2 열매체 유통경로의 독립한 2계통으로 분리되고 있고,

   상기 표면온도 검출수단은 인테리어 존에 설치되는 방사패널에서의 패널본체의 표면온도를 검출하는 제1 표면온도 검출수단과, 페리미터 존에 설치되는 방사패널에서의 패널본체의 표면온도를 검출하는 제2 표면온도 검출수단을 구비하며,

   상기 방사패널 제어수단은 제1 표면온도 검출수단의 검출결과에 근거하여, 인테리어 존에 설치되는 방사패널에서의 패널본체의 표면온도를 냉방시 및 난방시에 관계없이 상시 소정온도가 되도록 제어함과 동시에, 제2 표면온도 검출수단의 검출결과에 근거하여, 페리미터 존에 설치되는 방사패널에서의 패널본체의 표면온도를 냉방시 및 난방시에 관계없이 상시 상기 인테리어 존 설치의 패널본체에 관한 소정온도와 동일한 소정온도가 되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 방사공조 시스템.
3. 열매체가 흐르는 열매체 유통경로를 구성하는 열매체유통관과 이 열매체유통관 내를 흐르는 열매체로부터 열을 받아 그 열을 방사하는 패널본체를 구비한 방사패널을 피공조실의 천장에 설치하고, 방사패널의 열방사에 의해 냉난방을 실시하는 방사공조 시스템으로서,

   상기 패널본체의 표면온도를 검출하는 표면온도 검출수단과,

   상기 표면온도 검출수단의 검출결과에 근거하여, 상기 패널본체의 표면온도를 냉방시 및 난방시에 관계없이 상시 소정온도가 되도록 방사패널을 통과하는 열매체의 유량 및 방사패널에 유입하는 열매체의 입구온도 중 한쪽, 또는 방사패널을 통과하는 열매체의 유량 및 방사패널에 유입하는 열매체의 입구온도 모두를 변화시키는 방사패널 제어수단과,

   상기 피공조실의 실내온도를 검출하는 실내온도 검출수단과,

   외기온도를 검출하는 외기온도 검출수단과,

   상기 피공조실의 실내습도를 검출하는 실내습도 검출수단과,

   외기를 소정온도로 조정하는 온도조정수단 및 외기를 소정습도로 조정하는 습도조정수단을 구비하고, 이 온도조정수단 및 이 습도조정수단에 의해 조정된 외기를 피공조실에 도입하는 조습(調濕)환기장치와,

   상기 실내온도 검출수단, 외기온도 검출수단 및 실내습도 검출수단의 검출결과에 근거하여, 상기 조습환기장치의 온도조정수단 및 습도조정수단을 제어하여 실내온도 및 실내습도를 제어하는 제어수단을 구비한 것을 특징으로 하는 방사공조 시스템.
4. 열매체가 흐르는 열매체 유통경로를 구성하는 열매체유통관과 이 열매체유통관 내를 흐르는 열매체로부터 열을 받아 그 열을 방사하는 패널본체를 구비한 방사패널을 피공조실의 천장에 설치하고, 방사패널의 열방사에 의해 냉난방을 실시하는 방사공조 시스템으로서,

   상기 패널본체의 표면온도를 검출하는 표면온도 검출수단과,

   상기 표면온도 검출수단의 검출결과에 근거하여, 상기 패널본체의 표면온도를 냉방시 및 난방시에 관계없이 상시 소정온도가 되도록 방사패널을 통과하는 열매체의 유량 및 방사패널에 유입하는 열매체의 입구온도 중 한쪽, 또는 방사패널을 통과하는 열매체의 유량 및 방사패널에 유입하는 열매체의 입구온도 모두를 변화시키는 방사패널 제어수단과,

   상기 피공조실의 실내온도를 검출하는 실내온도 검출수단과,

   외기온도를 검출하는 외기온도 검출수단과,

   상기 피공조실의 실내습도를 검출하는 실내습도 검출수단과,

   외기를 소정온도로 조정하는 온도조정수단 및 외기를 소정습도로 조정하는 습도조정수단을 구비하고, 이 온도조정수단 및 이 습도조정수단에 의해 조정된 외기를 피공조실에 도입하는 조습(調濕)환기장치와,

   상기 실내온도 검출수단, 외기온도 검출수단 및 실내습도 검출수단의 검출결과에 근거하여, 상기 조습환기장치의 온도조정수단 및 습도조정수단을 제어하여 실내온도 및 실내습도를 제어하는 제어수단을

   구비하며,

   상기 피공조실이 인테리어 존과 페리미터 존으로 구성되고, 상기 방사패널은 인테리어 존과 페리미터 존의 양 존에 걸쳐 설치되어 있으며, 방사패널을 통과하는 상기 열매체 유통경로가 인테리어 존에 설치되는 방사패널 전용의 제1 열매체 유통경로와, 페리미터 존에 설치되는 방사패널 전용의 제2 열매체 유통경로의 독립한 2계통으로 분리되고 있고,

   상기 표면온도 검출수단은 인테리어 존에 설치되는 방사패널에서의 패널본체의 표면온도를 검출하는 제1 표면온도 검출수단과, 페리미터 존에 설치되는 방사패널에서의 패널본체의 표면온도를 검출하는 제2 표면온도 검출수단을 구비하며,

   상기 방사패널 제어수단은 제1 표면온도 검출수단의 검출결과에 근거하여, 인테리어 존에 설치되는 방사패널에서의 패널본체의 표면온도를 냉방시 및 난방시에 관계없이 상시 소정온도가 되도록 제어함과 동시에, 제2 표면온도 검출수단의 검출결과에 근거하여, 페리미터 존에 설치되는 방사패널에서의 패널본체의 표면온도를 냉방시 및 난방시에 관계없이 상시 상기 인테리어 존 설치의 패널본체에 관한 소정온도와 동일한 소정온도가 되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 방사공조 시스템.
5. 인테리어 존과 페리미터 존으로 구성되는 피공조실의 천장에 인테리어 존과 페리미터 존의 양 존에 걸쳐 방사패널을 설치하고, 이 방사패널은 열매체가 흐르는 열매체 유통경로를 구성하는 열매체유통관과, 이 열매체유통관 내를 흐르는 열매체로부터 열을 받아 그 열을 방사하는 패널본체를 구비함과 동시에, 상기 열매체 유통경로가 인테리어 존과 페리미터 존으로 공통의 1계통의 열매체 유통경로로 구성되어 있고, 방사패널의 열방사에 의해 냉난방을 실시하는 방사공조 시스템으로서,

   상기 인테리어 존에 설치되어 있는 방사패널에서의 패널본체의 표면온도를 검출하는 표면온도 검출수단과,

   상기 표면온도 검출수단의 검출결과에 근거하여, 상기 인테리어 존에 설치되어 있는 방사패널에서의 패널본체의 표면온도를 냉방시 및 난방시에 관계없이 상시 소정온도가 되도록 방사패널을 통과하는 열매체의 유량 및 방사패널에 유입하는 열매체의 입구온도 중 한쪽, 또는 방사패널을 통과하는 열매체의 유량 및 방사패널에 유입하는 열매체의 입구온도 모두를 변화시키는 방사패널 제어수단과,

   상기 피공조실의 실내온도를 검출하는 실내온도 검출수단과,

   외기온도를 검출하는 외기온도 검출수단과,

   상기 피공조실의 실내습도를 검출하는 실내습도 검출수단과,

   외기를 소정온도로 조정하는 온도조정수단 및 외기를 소정습도로 조정하는 습도조정수단을 구비하고, 이 온도조정수단 및 이 습도조정수단에 의해 조정된 외기를 피공조실에 도입하는 조습(調濕)환기장치와,

   상기 실내온도 검출수단, 외기온도 검출수단 및 실내습도 검출수단의 검출결과에 근거하여, 상기 조습환기장치의 온도조정수단 및 습도조정수단을 제어하여 실내온도 및 실내습도를 제어하는 제어수단을 구비한 것을 특징으로 하는 방사공조 시스템.
6. 실외로부터 유도된 공기를 조정하여 피공조실의 공조를 실시하는 공기조화설비로서,

   현열(顯熱)의 교환을 실시하는 현열교환기와,

   공기의 습도를 조정하는 조습유니트와,

   실외의 공기를 상기 현열교환기를 통하여 상기 조습유니트로 유도하는 제1 급기(給氣)유로와,

   상기 조습유니트에서 습도가 조정된 공기를 상기 현열교환기를 통하여 상기 피공조실로 유도하는 제2 급기유로와,

   현열 및 잠열(潛熱)의 교환을 실시하는 전열(全熱)교환기와,

   상기 전열교환기를 통하여 상기 피공조실의 공기를 실외로 배출하는 배기유로

   를 구비하고,

   상기 현열교환기는 상기 제1 급기유로에 의해 유도된 실외의 공기와, 상기 제2 급기유로에 의해 유도된 습도조정 후의 공기와의 사이에서 열교환 가능하게 구성되어 있으며,

   상기 제1 급기유로는 상기 전열교환기로 실외의 공기를 유도한 후, 상기 현열교환기로 공기를 유도하도록 구성되어 있고,

   상기 전열교환기는 상기 제1 급기유로에 의해 유도된 실외의 공기와, 상기 배기유로에 의해 유도된 상기 피공조실의 공기와의 사이에서 열교환 가능하게 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 공기조화설비.
7. 청구항 6에 있어서,

   상기 조습유니트는 열매체코일을 가지고, 이 열매체코일에 제습시에는 냉수를, 가습(加濕)시에는 온수를 공급하는 공급라인의 도중에는 개폐밸브가 배치되어 있으며, 이 개폐밸브의 개도(開度)를 제어하는 것에 의해 실내온도 및 실내습도를 제어하는 것을 특징으로 하는 공기조화설비.
8. 청구항 6 또는 7에 기재한 공기조화설비를 구비함과 동시에, 열매체가 흐르는 열매체 유통경로를 구성하는 열매체유통관과 이 열매체유통관 내를 흐르는 열매체로부터 열을 받아 그 열을 방사하는 패널본체를 구비한 방사패널을 피공조실의 천장에 설치하고,

   피공조실의 실내온도 및 실내습도는 상기 공기조화설비를 이용하여 소정온도 및 소정습도가 되도록 제어함과 동시에, 피공조실 내에 존재하는 사람에 대한 열방사를 위해서 상기 패널본체의 표면온도를 소정온도가 되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 방사공조 시스템.
9. 삭제
10. 삭제
11. 삭제

Images