WO2024111351A1 - 輻射空調システム - Google Patents

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WO2024111351A1
WO2024111351A1 PCT/JP2023/038739 JP2023038739W WO2024111351A1 WO 2024111351 A1 WO2024111351 A1 WO 2024111351A1 JP 2023038739 W JP2023038739 W JP 2023038739W WO 2024111351 A1 WO2024111351 A1 WO 2024111351A1
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air
blow
pipes
cold
blower
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PCT/JP2023/038739
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English (en)
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雄多 脇山
翔太 吉川
和晃 山森
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パナソニックIpマネジメント株式会社
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F5/00Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D1/00Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators
    • F28D1/02Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
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    • F24F2110/10Temperature
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
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    • F24F2110/50Air quality properties
    • F24F2110/65Concentration of specific substances or contaminants
    • F24F2110/74Ozone
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F2140/00Control inputs relating to system states
    • F24F2140/20Heat-exchange fluid temperature

Definitions

  • This disclosure relates to a radiant air conditioning system that uses the radiant heat of water to condition a room.
  • a known prior art technology is a radiant air conditioning system that uses a radiant panel in which multiple pipes through which a heat transfer medium such as hot or cold water flows are embedded, and which conditions the room or other space by radiating heat (for example, Patent Document 1).
  • the present disclosure aims to solve the above-mentioned problems of the conventional technology, and provides a radiant air conditioning system that can improve the thermal comfort of a space while controlling the air conditioning capacity, even while keeping the temperature and flow rate of the refrigerant circulating through the pipes constant.
  • the radiant air conditioning system comprises a plurality of blow nozzles each having a slit-shaped outlet, a blower that blows air to the plurality of blow nozzles, a radiant heat generating unit having a plurality of pipes that generate thermal radiation in the conditioned space by passing water through the inside, and a control unit that controls the blower.
  • the plurality of blow nozzles are arranged side by side with a gap between them so that their respective outlets are located on the same plane. Induced air attracted by the blown air blown from the plurality of blow nozzles passes through the gaps, and each of the plurality of pipes is arranged so that heat transfer occurs between the plurality of pipes and the induced air.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a basic configuration of a radiant air-conditioning system according to a first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a side view showing the overall layout of the radiant air-conditioning system.
  • FIG. 3 is a perspective view showing an installation image of a blower device in a radiant air-conditioning system.
  • FIG. 4 is a plan view showing the direction of air flow within the blower device.
  • FIG. 5 is a schematic diagram showing the connection relationship between the hot and cold water pipe of the radiant heat generating device and the hot and cold water generating device in the radiant air-conditioning system.
  • FIG. 6A is a perspective view showing the positional relationship between the blow-out nozzles and the cold and hot water radiation pipes that constitute the radiant air-conditioning system.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a basic configuration of a radiant air-conditioning system according to a first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a side view showing the overall layout of the radiant air-conditioning system.
  • FIG. 6B is a cross-sectional view showing the positional relationship between the blow-out nozzles and the cold and hot water radiation pipes that constitute the radiant air-conditioning system.
  • FIG. 7 is a configuration diagram showing the positional relationship between the blowing nozzle of the air blowing device and the cold and hot water radiation pipe of the radiation heat generating device, which constitute the radiant air conditioning system.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view showing the flow directions of the air blown from the blowing nozzle of the blower device and the induced air generated in the vicinity of the hot and cold water radiation pipe.
  • FIG. 9 is a flowchart showing a procedure for controlling the air volume of the blower by the radiant air-conditioning system.
  • FIG. 10A is a perspective view showing the positional relationship between the blow-out nozzles and the cold and hot water radiation pipes that constitute the radiant air-conditioning system according to the first modified example.
  • FIG. 10B is a cross-sectional view showing the positional relationship between the blow-off nozzles and the cold and hot water radiation pipes that constitute the radiant air-conditioning system according to the first modified example.
  • FIG. 11A is a perspective view showing the positional relationship between the blow-out nozzles and the cold and hot water radiation pipes that constitute the radiant air-conditioning system according to the second modified example.
  • FIG. 11B is a cross-sectional view showing the positional relationship between the blow-off nozzles and the cold and hot water radiation pipes that constitute the radiant air-conditioning system according to the second modified example.
  • FIG. 10A is a perspective view showing the positional relationship between the blow-out nozzles and the cold and hot water radiation pipes that constitute the radiant air-conditioning system according to the second modified example.
  • FIG. 11B is a cross
  • FIG. 11C is a side view showing the positional relationship between the blow-off nozzles and the cold and hot water radiation pipes that constitute the radiant air-conditioning system according to the second modified example.
  • FIG. 12 is a perspective view showing the basic configuration of a radiant air-conditioning system according to the second embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 13 is a side view showing the overall layout of the radiant air-conditioning system.
  • FIG. 14 is a perspective view showing an installation image of a blower device in a radiant air-conditioning system.
  • FIG. 15A is a perspective view showing the positional relationship between the blow-out nozzles and the cold and hot water radiation pipes that constitute the radiant air-conditioning system.
  • FIG. 12 is a perspective view showing the basic configuration of a radiant air-conditioning system according to the second embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 13 is a side view showing the overall layout of the radiant air-conditioning system.
  • FIG. 14 is a perspective view showing an installation image of a blower device in a radiant
  • FIG. 15B is a cross-sectional view showing the positional relationship between the blow-off nozzles and the cold and hot water radiation pipes that constitute the radiant air-conditioning system.
  • FIG. 16 is a schematic diagram showing the connection relationship between the cold/hot water radiation pipe of the radiant heat generating device and the cold/hot water generating device in the radiant air-conditioning system.
  • FIG. 17 is a plan view showing the direction of air flow within the blower.
  • FIG. 18 is a cross-sectional view showing the flow direction of the air blown from the blowing nozzle of the blower device and the induced air generated in the vicinity of the hot and cold water radiation pipe.
  • FIG. 19A is a cross-sectional view showing a modified example of the arrangement of the cold and hot water radiation pipes in the blowout nozzle.
  • FIG. 19B is a cross-sectional view showing a modified example of the arrangement of the cold and hot water radiation pipes in the blowout nozzle.
  • FIG. 19C is a cross-sectional view showing a modified example of the arrangement of the cold and hot water radiation pipes in the outlet nozzle.
  • FIG. 19D is a cross-sectional view showing a modified example of the arrangement of the cold and hot water radiation pipes in the outlet nozzle.
  • FIG. 19E is a cross-sectional view showing a modified example of the arrangement of the cold and hot water radiation pipes in the outlet nozzle.
  • FIG. 19F is a cross-sectional view showing a modified example of the arrangement of the cold and hot water radiation pipes in the outlet nozzle.
  • FIG. 19G is a cross-sectional view showing a modified example of the arrangement of the cold and hot water radiation pipes in the blowout nozzle.
  • the radiant air conditioning system comprises a plurality of blow nozzles each having a slit-shaped outlet, a blower that blows air to the plurality of blow nozzles, a radiant heat generating unit having a plurality of pipes that generate thermal radiation in the conditioned space by passing water through the inside, and a control unit that controls the blower.
  • the plurality of blow nozzles are arranged side by side with a gap between them so that their respective outlets are located on the same plane. Induced air that is attracted by the blown air blown from the plurality of blow nozzles passes through the gap.
  • Each of the plurality of pipes is arranged so that heat transfer occurs between the plurality of pipes and the induced air.
  • control unit controls the volume of the blown air so as to approach the set temperature set in the conditioned space based on the air conditioning capacity specified within the air volume controllable range of the blower.
  • the air (induced air) drawn into the gaps between the multiple blowing nozzles exchanges heat with the surface of the radiant heat generating part located near the blowing nozzle, and is combined with the blowing air from the blowing nozzle, so that it is blown into the conditioned space as a planar uniform flow at a gentle breeze.
  • the radiant heat generating part is configured to exchange heat more intensively with the induced air than with the blowing air, and the amount of heat transfer can be increased. This makes it possible to achieve air conditioning that suppresses temperature bias or draftiness throughout the conditioned space, and to achieve a space without uneven perceived temperature.
  • the control unit that controls the blower controls the operation within the range where the air volume can be controlled, so that when the air volume is increased, heat exchange in the radiant heat generating part is promoted, and the amount of heat transfer can be increased. Also, when the air volume is decreased, heat exchange in the radiant heat generating part is suppressed, and the amount of heat transfer can be reduced. For this reason, the radiant air conditioning system can control the air conditioning capacity even while keeping the temperature of the water passing through multiple pipes to the conditioned space constant, expanding the settable temperature range of the conditioned space. In other words, it is possible to improve the thermal comfort of the space while controlling the air conditioning capacity while keeping the temperature and flow rate of the refrigerant flowing through the pipes constant.
  • the radiant air conditioning system may further include a set temperature input unit to which a set temperature is input, and a temperature detection unit to detect the temperature of the conditioned space.
  • the control unit may control the volume of the blown air so that the temperature difference between the set temperature input to the set temperature input unit and the temperature detected by the temperature detection unit is within a reference value range.
  • the specified condition may be a temperature condition that is a specified temperature higher than the temperature of the water at which condensation occurs on the surface of the radiant surface created by the multiple pipes.
  • the multiple pipes may also be arranged so as to be in contact with the outside of the side members that constitute each of the multiple blow-out nozzles.
  • the multiple pipes may also be arranged so that they are in contact with the inside of the side members that constitute each of the multiple blow-out nozzles.
  • This configuration further increases the heat transfer effect of the air blown out from the blowing nozzle, realizing a configuration that improves the air conditioning capacity for the conditioned space.
  • the multiple pipes may be built into the side members that constitute each of the multiple blow-out nozzles.
  • blow-out nozzle when manufacturing the blow-out nozzle, it is possible to manufacture a blow-out nozzle with a built-in pipe by only manufacturing the side member, without having to manufacture and attach the pipe separately. This allows the blow-out nozzle to be manufactured more easily and at lower cost. Furthermore, having a built-in pipe further promotes heat transfer to the blow-out nozzle. This allows heat to be radiated to the human body, etc., placed in the air-conditioned space, further improving the thermal comfort felt by the people living in the air-conditioned space.
  • the multiple pipes may also be arranged on the same plane downstream of the plane defined by the air outlets of each of the multiple air outlet nozzles, in the direction of the airflow.
  • the multiple pipes are not shaded by the blow-out nozzles and are exposed to the conditioned space, promoting heat exchange between the blown air and the induced air.
  • the multiple pipes may also be arranged in the space formed in the gap between the multiple blow-out nozzles.
  • the multiple blowing nozzles may be offset from the ceiling surface or side wall surface of the conditioned space to provide a predetermined induction space.
  • Each of the multiple blowing nozzles may also be made of aluminum.
  • This configuration also makes it easier for the blown air flowing inside the blow-out nozzle, and the air passing through the gaps between the multiple blow-out nozzles, to exchange heat with the pipe.
  • each of the multiple blowing nozzles may be made of resin.
  • the air conditioning balance can be adjusted by using materials that are less likely to transfer heat, thereby reducing heat transfer to the air and increasing heat radiation from the pipes themselves.
  • FIG. 1 First, a radiant air-conditioning system 100 according to a first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
  • FIG. 1 First, a radiant air-conditioning system 100 according to a first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
  • FIG. 1 First, a radiant air-conditioning system 100 according to a first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
  • FIG. 1 First, a radiant air-conditioning system 100 according to a first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
  • FIG. 1 is a perspective view showing the basic configuration of a radiant air conditioning system 100 according to a first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a side view showing the overall layout of the radiant air conditioning system 100.
  • FIGS 1 and 2 only show the main devices and typical configurations that make up the system, and the detailed configuration of each device will be described later with reference to Figures 3 and onwards.
  • the radiant air conditioning system 100 is a system that plays a role in improving the thermal environment of the living space (conditioned space 1) through a combination of air flow, heat exchange, and thermal radiation, in other words, in improving the thermal comfort of the living space.
  • the radiant air conditioning system 100 is composed of a blower 11, a radiant heat generating device 31, a set temperature input unit 51, a temperature detection unit 52, and a control unit 19 (see FIG. 3).
  • the blower device 11 is configured with blow nozzles 13a, 13b, 13c, and 13d collectively referred to as blow nozzles 13, a blower box 14, a blower 15 (see FIG. 2), and blow slits 22a, 22b, 22c, and 22d collectively referred to as blow slits 22.
  • the radiant heat generating device 31 is composed of cold and hot water radiation pipes 32a, 32b, 32c, and 32d, collectively referred to as cold and hot water radiation pipes 32, a water supply pipe 33, a drain pipe 34, a cold and hot water generating chiller 35, a water pump 36, an outdoor unit 42, and a refrigerant circuit 43.
  • the radiant air conditioning system 100 is installed in a conditioned space 1, which is part of a house.
  • the conditioned space 1 refers to the space that the occupants use to live their lives, and includes the living room, dining room, bedroom, private room, or children's room. It does not include spaces where the occupants do not engage in activities, such as closets, cupboards, or machine rooms.
  • the conditioned space 1 forms a closed space with walls including a ceiling, floor, and side walls, but in Figure 1, the side walls and ceiling at the front of the drawing are shown as transparent in order to make it easier to see the arrangement of the radiant air-conditioning system 100 installed inside the conditioned space 1.
  • blower box 14 blowing nozzle 13 (blowout nozzles 13a, 13b, 13c, 13d), and cold/hot water radiation pipe 32 (cold/hot water radiation pipes 32a, 32b, 32c, 32d) of the radiant heat generating device 31 that constitute the blower device 11 are each positioned near the ceiling surface of the conditioned space 1.
  • the blower box 14 is a frame that houses and aggregates the equipment and air ducts required to supply circulating air from the conditioned space 1 and blow it to the blowing nozzles 13 (blowout nozzles 13a, 13b, 13c, 13d).
  • blower box 14 is arranged so that it is in contact with the ceiling surface and the side wall surface at the rear side within the air-conditioned space 1. Note that in this embodiment, the blower box 14 is arranged so that it is in contact with the ceiling surface and the side wall surface at the rear side, but it does not necessarily have to be in contact from the inside of the air-conditioned space 1, and it may be arranged, for example, by hanging it from the ceiling surface or by being built into the lowered ceiling part of the room.
  • the hot and cold water generating chiller 35 is a device for generating water to generate air conditioning and heat radiation for the conditioned space 1, and is equipped with a refrigerant coil 35a, which is a mechanism for heating and cooling water inside, a tank for storing water for heating and cooling, and a mechanism for controlling the temperature of the water. Furthermore, the refrigerant coil 35a is connected to the outdoor unit 42 via a refrigerant circuit 43 through which the refrigerant flows.
  • the hot and cold water generating chiller 35 is connected to a water supply pipe 33 and a drain pipe 34, and is configured so that the water passing through it comes into contact with the refrigerant coil 35a. In other words, the hot and cold water generating chiller 35 can adjust the water temperature by changing the temperature of the refrigerant coil 35a.
  • the water supply pipe 33 is a pipe for sending water whose temperature has been adjusted by the cold/hot water generating chiller 35 to the cold/hot water radiation pipe 32. From the upstream side, the water supply pipe 33 is connected in this order to the cold/hot water generating chiller 35, the water pump 36, and the cold/hot water radiation pipe 32.
  • the drain pipe 34 is a pipe for returning water that has circulated through the cold/hot water radiation pipe 32 to the cold/hot water generating chiller 35.
  • the drain pipe 34 is connected in this order from the upstream side to the cold/hot water radiation pipe 32 and the cold/hot water generating chiller 35.
  • the water pump 36 is a pump that generates the flow of water for heating and cooling that is sent to the hot and cold water radiation pipe 32.
  • the water supply pipe 33, the drain pipe 34, the hot and cold water generating chiller 35, and the water pump 36 are arranged within the air-conditioned space 1, but they may be arranged outside the air-conditioned space 1 beyond the ceiling, floor, and sidewall surfaces that make up the air-conditioned space 1, and may be arranged in any position that does not interfere with the living space without affecting the action and effect of the present disclosure.
  • the outdoor unit 42 is an outdoor unit installed in an outdoor space, and has a heat pump 44 consisting of a compressor 42a, an expander 42b, an outdoor heat exchanger 42c, a blower fan 42d, and a four-way valve 42e.
  • the outdoor unit 42 has a general configuration, so detailed explanations of each device (compressor 42a, expander 42b, outdoor heat exchanger 42c, blower fan 42d, and four-way valve 42e) will be omitted.
  • the heat pump 44 is connected to the refrigerant coil 35a via the refrigerant circuit 43, and the outdoor unit 42 adjusts the temperature of the refrigerant flowing through the refrigerant coil 35a by controlling the heat pump 44.
  • the refrigerant coil 35a functions as a heat absorber or radiator in a refrigeration cycle that includes a compressor, a radiator, an expander, and a heat absorber, and is configured to absorb heat (cool) or radiate heat (heat) when the refrigerant introduced from the outdoor unit 42 flows through the inside.
  • the four-way valve 42e is connected to the refrigeration cycle including the refrigerant coil 35a, so the cold/hot water generating chiller 35 can be switched between a cooling mode in which the refrigerant flows in a first direction through the four-way valve 42e to cool the water, and a heating mode in which the refrigerant flows in a second direction through the four-way valve 42e to heat the water.
  • the first direction is the direction in which the refrigerant flows through the compressor 42a, outdoor heat exchanger 42c, expander 42b, and refrigerant coil 35a in this order.
  • the second direction is the direction in which the refrigerant flows through the compressor 42a, refrigerant coil 35a, expander 42b, and outdoor heat exchanger 42c in this order.
  • the refrigerant coil 35a is capable of cooling or heating the water that is introduced.
  • the multiple blowing nozzles 13 serve to blow air blown from the blower 15 (blowers 15a, 15b, see Figure 3) into the conditioned space 1, and each is a roughly rectangular (including rectangular) member having a blowing slit 22 (blowing slits 22a, 22b, 22c, 22c).
  • the blow-out nozzles 13a, 13b, 13c, and 13d all have the same shape. As shown in FIG. 1, each of the blow-out nozzles 13a, 13b, 13c, and 13d has six faces, one of which has the smallest cross-sectional area and is in contact with the blower box 14, and the blow-out nozzles 13 (blow-out nozzles 13a, 13b, 13c, and 13d) and the blower box 14 are in communication with each other via holes through which air can pass.
  • the other of the two faces with the smallest cross-sectional area among the six faces is in contact with the side wall surface of the conditioned space 1 (the front side wall surface opposite the rear side wall surface that is in contact with the blower box 14).
  • the six faces four except for the two faces with the smallest cross-sectional area are not in contact with the blower box 14, the ceiling surface of the air-conditioned space 1, or the adjacent blow nozzles 13 (e.g. blow nozzle 13a and blow nozzle 13b), and are installed in a state in which the air occupying the air-conditioned space 1 can pass around the blow nozzles 13.
  • the space through which the air passes around the blow nozzles 13 that are connected to the air-conditioned space 1 is defined as the induction space 2.
  • blowing slits 22a, 22b, 22c, and 22d are all located on the same plane that is approximately parallel to the ceiling surface.
  • the blowing slits 22 sides of the blowing nozzles 13a, 13b, 13c, and 13d are arranged side by side with gaps between them so that they are located on the same plane, forming an air blowing surface.
  • blower device 11 The detailed arrangement of other elements constituting the blower device 11 will be described later with reference to Figures 3 and 4.
  • the cold and hot water radiation pipes 32 are hollow members for changing the temperature of the air occupying the inside of the air-conditioned space 1, or for generating thermal radiation between the wall surfaces constituting the air-conditioned space 1 and objects (furniture, human bodies, etc.) present inside the air-conditioned space 1, and are configured to allow water to pass through their interiors.
  • the cold and hot water radiation pipes 32 are each made of the same material, and it is preferable to use a material with a high emissivity, such as resin, especially for the surface, although other materials can be substituted.
  • the set temperature input unit 51 is installed as an operation panel on the wall surface constituting the conditioned space 1 so that the user can set the temperature of the living space, and is connected to the control unit 19 (see Figure 3) via a communication line, and is configured to transmit the desired temperature input by the user to the control unit 19.
  • the set temperature input unit 51 and the control unit 19 may be connected via a communication line, but can also be configured to communicate wirelessly.
  • the temperature detection unit 52 is a temperature sensor that is installed in the living space and detects the temperature of the conditioned space 1 at a certain point in time, and is connected to the control unit 19 via a communication line and configured to transmit the detected temperature to the control unit 19.
  • the temperature detection unit 52 and the control unit 19 may be connected via a communication line, but a configuration that allows wireless communication is also possible.
  • the control unit 19 controls the blower 15 (see FIG. 3), which will be described later. More specifically, the control unit 19 controls the temperature of the water passing through the multiple cold and hot water radiation pipes 32 to be a predetermined condition. In this case, the control unit 19 controls the volume of the blown air Q0 (see FIG. 8) so as to approach the set temperature set for the conditioned space 1 based on the air conditioning capacity specified within the air volume controllable range of the blower 15.
  • the predetermined condition is a temperature condition that is a predetermined temperature (e.g., 3°C) higher than the temperature of the water at which condensation occurs on the surface of the radiation surface created by the multiple cold and hot water radiation pipes 32.
  • the control unit 19 will be described in detail later.
  • Figure 3 is a perspective view showing an installation image of the blower device 11 in the radiant air conditioning system 100.
  • the blower 11 is a device that blows a planar uniform flow at a gentle breeze speed from the blowing surface into the air-conditioned space 1.
  • the blower 11 is disposed near the ceiling surface of the air-conditioned space 1, and blows a planar uniform flow at a gentle breeze speed from the ceiling surface of the air-conditioned space 1 toward the floor surface.
  • the blower device 11 is configured with blowing nozzles 13 (blower nozzles 13a, 13b, 13c, 13d), a blower box 14, blowers 15a, 15b collectively referred to as blowers 15, blowing chambers 18a, 18b collectively referred to as blowing chambers 18, a control unit 19, an intake port 21, blowing slits 22 (blower slits 22a, 22b, 22c, 22d), and blower outlets 23a, 23b collectively referred to as blower outlet 23.
  • the blower device 11 is configured with multiple (two in this example) blower units 12 (blower units 12a, 12b).
  • the blower unit 12a includes blowing nozzles 13a, 13b, a part of the blower box 14, a blower 15a, a blowing chamber 18a, a part of the suction port 21, blowing slits 22a, 22b, and a blower outlet 23a.
  • the blower unit 12b also includes blow nozzles 13c and 13d, a portion of the blower box 14, a blower 15b, a blower chamber 18b, a portion of the suction port 21, blowing slits 22c and 22d, and a blower outlet 23b.
  • the components that make up the blower unit 12 do not necessarily have to be configured as described above, but rather need to include at least one blower, a blowing nozzle, a blowing chamber, a control unit, an intake port, a blowing slit, and a blower outlet port.
  • Figure 4 is a plan view showing the air flow within the blower 11.
  • the intake air A0 sucked in from the intake port 21 is distributed by the action of the blowers 15a and 15b into air A1a flowing into the blower unit 12a and air A1b flowing into the blower unit 12b.
  • Nozzle air A3a, A3b, A3c, and A3d are blown to the blowing nozzles 13a, 13b, 13c, and 13d, respectively.
  • rectifying fins or the like may be provided inside the blow-out nozzle 13 to keep the amount of air flowing out of the blow-out slits 22 constant regardless of the nozzle length direction.
  • blower unit 12a The components constituting the blower device 11 in this embodiment are described in detail below. Note that since the blower units 12a and 12b have equivalent components, the blower unit 12a will be described here as an example of the blower unit included in the blower device 11.
  • the blower unit 12a is configured with blowing nozzles 13a, 13b, a part of the blower box 14, a blower 15a, a blowing chamber 18a, a part of the suction port 21, blowing slits 22a, 22b, and a blower outlet 23a.
  • the blower 15a generates a pressure difference between the conditioned space 1 and the blower box 14, takes in circulating air from the conditioned space 1 through the suction port 21, and blows air into the blowing chamber 18a.
  • the blower 15a is equipped with an impeller 16a and a motor 17a (see Figure 3), and blows air by driving the impeller 16a with the motor 17a.
  • the impeller 16b and motor 17b mounted on the blower 15b are similar to the impeller 16a and motor 17a, respectively, and therefore will not be described.
  • the air blowing chamber 18a is a space that temporarily stores the circulating air blown from the blower 15a, and serves to equalize the distribution of the air supplied from the blower 15, so that the amount of air blown to the blowing nozzle 13a and the blowing nozzle 13b is equal.
  • blower 15a and the blowing chamber 18a are separated by a wall (partition plate) and communicate with each other via the blower outlet 23a.
  • the blowing chamber 18a is connected to the blowing nozzle 13a and the blowing nozzle 13b on the side opposite to the side connected to the blower 15a, forming continuous air paths from the blower 15a to the blowing nozzle 13a, and from the blower 15a to the blowing nozzle 13b.
  • Blow nozzles 13a and 13b each have six faces, and the faces facing the floor surface have blow slits 22a and 22b, respectively.
  • blow-out slits 22 are blow-out openings for blowing air that has passed through the blow-out chamber 18a and the blow-out nozzles 13 (blow-out nozzles 13a, 13b) into the conditioned space 1, and are formed in a slit shape along the direction in which the blow-out nozzles 13 extend from the blower box 14 (corresponding to the left-right direction in Figure 3).
  • the length of the blow-out nozzles 13a, 13b in the left-right direction is taken as the blow-out nozzle length
  • this length should be sufficiently long relative to the length of one side of the contact surface with the blower box 14, and it is preferable that the contact surface with the blower box 14 is set so that the normal length (vertical length) of the blow-out slits 22a, 22b is longer than the length of the other direction (tangential direction) of the same contact surface.
  • the blow-out nozzle length is set to about 2 m.
  • blowing nozzle 13a and the blowing nozzle 13b are arranged side by side and generally parallel to each other (including parallel) so that the blowing slits 22a, 22b are located on the same plane that is generally parallel to the ceiling surface, and a predetermined distance (e.g., 16 cm) is provided between the blowing nozzle 13a and the blowing nozzle 13b.
  • a predetermined distance e.g. 16 cm
  • blower units 12a and 12b are arranged side by side so that the blower nozzle 13b and the blower nozzle 13c of the blower unit 12b are also spaced apart at the same predetermined distance (e.g., 16 cm).
  • the blower unit 12a is configured as described above.
  • blower 15a of the blower unit 12a When the blower 15a of the blower unit 12a is activated, it draws in air from the suction port 21 within the conditioned space 1 and sends the air out through the blower outlet 23a into the blowing chamber 18a. The air sent into the blowing chamber 18a is then sent out to the blowing nozzle 13a. The air sent to the blowing nozzle 13a is blown out from the blowing slits 22a towards the floor of the conditioned space 1.
  • the air sent into the air blowing chamber 18a is also sent to the blowing nozzle 13b, just like the blowing nozzle 13a.
  • the air sent to the blowing nozzle 13b is also blown out from the blowing slits 22b toward the floor surface of the conditioned space 1.
  • the control unit 19 determines the air conditioning capacity required for temperature control within the air volume control range of the blower 15 based on the input temperature information received from the set temperature input unit 51, and adjusts the volume of air Q0 blown by the blower 15a by varying the voltage value of the motor 17a and controlling the rotation speed of the impeller 16a so that the temperature information received from the temperature detection unit 52 approaches the input temperature received from the set temperature input unit 51 based on the determined air conditioning capacity.
  • FIG. 5 is a schematic diagram showing the connection relationship of the hot and cold water radiation pipe 32 and other related components in the radiation heat generating device 31. Note that the refrigerant circuit 43 and the outdoor unit 42 are not shown in FIG. 5.
  • the radiant heat generating device 31 is a device that conditions the conditioned space 1 by radiant heat from numerous pipes through which a refrigerant such as hot or cold water flows.
  • the radiant heat generating device 31 is responsible for regulating the temperature of the air Q0 blown out from the air blower 11, and for providing radiant heat to people and objects present in the conditioned space 1.
  • the radiant heat generating device 31 is configured with cold and hot water radiation pipes 32 (pipes 32a1-8, 32b1-8, 32c1-8, 32d1-8), a water supply pipe 33, a drain pipe 34, a cold and hot water generating chiller 35, and a water pump 36.
  • the hot and cold water radiation pipes 32 have the same number of pipes on each of all (two) sides of the blow-out nozzle 13. Each of the multiple hot and cold water radiation pipes 32 is arranged so that the distance between all adjacent pipes is the same.
  • pipes 32a1 to 32a4 in FIG. 5 are on the same plane (one side of blow-out nozzle 13a) and are positioned at a fixed distance. These distances are set so that the distance between adjacent pipes is, for example, 10 mm. Also, pipes 32a5 to 32a8 in FIG. 5 are on the same plane (the other side of blow-out nozzle 13a) and are also positioned at a fixed distance.
  • the cold and hot water radiation pipes 32a form a pipe group having a total of eight straight pipes (pipes 32a1, 32a2, 32a3, 32a4, 32a5, 32a6, 32a7, 32a8) on two opposing sides of one blow-out nozzle 13a.
  • the cold and hot water radiation pipes 32b, 32c, and 32d each have a pipe group with eight straight pipes, 32b1, 32b2, 32b3, 32b4, 32b5, 32b6, 32b7, and 32b8, a pipe group with pipes 32c1, 32c2, 32c3, 32c4, 32c5, 32c6, 32c7, and 32c8, and a pipe group with pipes 32d1, 32d2, 32d3, 32d4, 32d5, 32d6, 32d7, and 32d8, on the two opposing sides of each of the blow-out nozzles 13b to 13d.
  • these pipe groups are directly connected at one end of the cold and hot water radiation pipes 32a, 32b, 32c, 32d, with the pipes ending in “1" and “2”, “3” and “4", “5" and “6”, and “7” and “8".
  • the pipes ending in “1”, “3", "5", and “7” are directly connected at the other end to the water supply pipe 33, and the pipes ending in "2", "4", "6", and “8" are directly connected at the other end to the drain pipe 34.
  • the cold and hot water radiation pipes 32a, 32b, 32c, and 32d form a single closed system connected to the same water supply pipe 33 and drain pipe 34. This allows the supply paths for the cold and hot water that serves as the heat source to be consolidated into one, simplifying the equipment.
  • connection of these cold and hot water radiation pipes 32 does not necessarily have to be in this order, as long as the following conditions are satisfied: (Condition a) at least one pipe is connected to the water supply pipe 33, and the same number of pipes as the pipes connected to the water supply pipe 33 are connected to the drain pipe 34; and (Condition b) when the pipes are directly connected to each other, one of the two connected pipes is connected to the water supply pipe 33, and the other is connected to the drain pipe 34.
  • the hot and cold water radiation pipes 32a, 32b, 32c, 32d with the numbers ending in “1", “2”, "5" and “6” may be connected to the water supply pipe 33, the pipes with the numbers ending in “3", "4", "7” and “8” may be connected to the drain pipe 34, and the pipes with the numbers ending in "1" and "3", "2” and "4", "5" and "7", and "6” and "8" may be directly connected to each other.
  • the water supply pipe 33 and the drain pipe 34 be made of pipes with a larger diameter than the cold and hot water radiation pipes 32a, 32b, 32c, and 32d, and be configured to handle a large flow rate.
  • the water supply pipe 33 and the drain pipe 34 each have a diameter of about 20 mm.
  • the thickness of the water supply pipe 33 and the drain pipe 34 is expressed as "diameter"
  • the cross section does not necessarily have to be circular, and pipes having a rectangular cross section, for example, may be used.
  • the water introduced into the hot and cold water generating chiller 35 is heated or cooled within the hot and cold water generating chiller 35.
  • a heat pump system using a refrigerant is used for heating or cooling.
  • the heated or cooled cold/hot water is then temporarily stored in a tank or the like built into the cold/hot water generating chiller 35, and is sent to the water supply pipe 33 at a desired flow rate by driving the water supply pump 36.
  • the cold/hot water supplied to the water supply pipe 33 is then distributed and sent to the cold/hot water radiation pipes 32a, 32b, 32c, and 32d, circulating around the side of the blowing nozzle 13 of the blower 11, and collected in the drain pipe 34.
  • the water collected in the drain pipe 34 is sent in sequence to the cold/hot water generating chiller 35, and is used again as a heat source.
  • the water in the radiant heat generating device 31 is repeatedly used as a heat source, so the system can be completed using only a small amount of water.
  • a purification filter or set up a separate route connected to a water supply or the like it is preferable to use a purification filter or set up a separate route connected to a water supply or the like to ensure redundancy and purify or replace the water.
  • water flowing into the cold/hot water generating chiller 35 at 25°C is cooled to 18°C and sent to the water supply pipe 33.
  • the cold water distributed to the multiple cold/hot water radiation pipes 32 is then gradually heated as it passes through the air-conditioned space 1 through heat exchange with the air in the space (air blown out from the blower 11, Q0) and thermal radiation occurs between the water and radiating bodies such as the walls that make up the air-conditioned space 1, furniture placed inside, or human bodies.
  • the water, which has reached 25°C when it is collected from the cold/hot water radiation pipes 32 into the drain pipe 34, is sent back to the cold/hot water generating chiller 35 and cooled to 18°C, repeating this cycle.
  • the temperature transition shown here is merely an example, and does not apply when used during the heating season, for example. Furthermore, if the temperature of the cold and hot water passing through the water supply pipe 33 can easily change depending on the external environment, there is concern that the capacity as a heat source may be insufficient, or that the cold and hot water temperature may become uneven among the multiple cold and hot water radiation pipes 32a, 32b, 32c, and 32d. In such cases, it is preferable to take measures such as using a highly insulating material for the water supply pipe 33.
  • the temperature of the cold water distributed to the multiple cold and hot water radiation pipes 32 may be restricted to certain conditions.
  • the dew point temperature in the conditioned space 1 is calculated to be approximately 15°C when the temperature and humidity are 27°C and 50%, and it is known that condensation occurs when the temperature falls below this temperature. Therefore, the radiant heat generating device 31 restricts the temperature of the cold water flowing into the cold and hot water radiation pipes 32, with a lower limit of 18°C, which is the dew point temperature + 3°C. Note that the dew point temperature was calculated here assuming a temperature and humidity of 27°C and 50% in the conditioned space 1, but this is merely an example and is not limiting.
  • FIG. 6A is an oblique view showing the positional relationship between the blow-out nozzle 13a and the cold/hot water radiation pipe 32a that constitute the radiant air-conditioning system 100
  • FIG. 6B is a cross-sectional view showing the positional relationship between the blow-out nozzle 13a and the cold/hot water radiation pipe 32a that constitute the radiant air-conditioning system 100.
  • blow nozzles 13a, 13b, 13c, and 13d are each similarly configured, and the configuration and arrangement of blow nozzle 13a and pipes 32a1, 32a2, 32a3, 32a4, 32a5, 32a6, 32a7, and 32a8 associated with blow nozzle 13a are similar to those of blow nozzle 13b and pipes 32b1, 32b2, 32b3, 32b4, The configurations and arrangements are the same as those of 32b5, 32b6, 32b7, 32b8, blow nozzle 13c and pipes 32c1, 32c2, 32c3, 32c4, 32c5, 32c6, 32c7, 32c8 associated with blow nozzle 13c, and blow nozzle 13d and pipes 32d1, 32d2, 32d3, 32d4, 32d5, 32d6, 32d7, 32d8 associated with blow nozzle 13d.
  • blow nozzle 13a will be described below as a representative example.
  • the four pipe groups 32a1, 32a2, 32a3, 32a4, 32a5, 32a6, 32a7, and 32a8 are symmetrical with respect to the blow-out nozzle 13a, and have the same configuration and effect. For this reason, only the four pipe groups 32a1, 32a2, 32a3, and 32a4 will be explained as representative.
  • the blow-out nozzle 13a is a hollow rectangular parallelepiped member, and has a blow-out slit 22a, which is an opening, on the surface facing the floor surface out of the six surfaces.
  • the blow-out nozzle 13a is made of a material that easily transmits heat, such as aluminum, so that the air flowing through the hollow interior (blow-out air Q0, described below) and the air passing through the gap (induced air Q1, described below) can easily exchange heat with the cold/hot water radiation pipe 32a via the side member.
  • the width of the blow-out slit 22a is narrower than the surface on which it exists, and the hollow portion inside the blow-out nozzle 13a is structured so that it gradually narrows from top to bottom to match the width of the blow-out slit 22a.
  • the cold and hot water radiation pipes 32a are installed in close contact with both side surfaces that are connected to the surface where the blow-out slits 22a are provided (the blow-out direction of the blow-out nozzle 13a). More specifically, the pipes 32a1 to 32a8 that make up the cold and hot water radiation pipes 32a each have a length equal to or greater than the longitudinal length of the blow-out nozzle 13a, and are configured to be able to regulate the temperature from the base to the tip of the blow-out nozzle 13a in the longitudinal direction of the side surface of the blow-out nozzle 13a.
  • Pipes 32a1 to 32a4 are on the same plane on one side of blow-out nozzle 13a (the left side in Figs. 6A and 6B), and are installed at a certain distance from the bottom side (the blow-out slit 22 side) in the order of pipes 32a1, 32a3, 32a2, and 32a4. Water flowing in from pipes 32a1 and 32a3 circulates through pipes 32a2 and 32a4 while exchanging heat.
  • pipes 32a5 to 32a8 are on the same plane on the other side of blow-out nozzle 13a (the right side in Figs. 6A and 6B), and are installed at a certain distance from the bottom side (the blow-out slit 22 side) in the order of pipes 32a5, 32a7, 32a6, and 32a8. Water flowing in from pipes 32a5 and 32a7 is circulated through pipes 32a6 and 32a8 while exchanging heat.
  • the cold/hot water radiation pipe 32a can transfer heat to the air (induced air Q1, described below) passing through the gap between the blow-out nozzle 13a and the blow-out nozzle 13b, as well as to the blow-out nozzle 13a itself, which is in close contact with the pipe.
  • the entire area of the blow-out nozzle 13a to which heat has been transferred is utilized to radiate heat with the human body, etc., placed in the air-conditioned space 1, further increasing the thermal comfort felt by the people living in the air-conditioned space 1.
  • This effect is based on the principle that the amount of heat transferred between two objects by thermal radiation is proportional to the cross-sectional area directly facing the two objects and the distance between the two objects.
  • FIG. 7 is a configuration diagram showing the relative positions of the blowing nozzle 13 of the blower 11 and the cold/hot water radiation pipe 32 of the radiant heat generating device 31 that constitute the radiant air conditioning system 100.
  • blow-out nozzles 13 are positioned offset from the ceiling surface in the conditioned space 1 so as to form an induction space 2 between the ceiling surface and the blow-out nozzles 13.
  • Blow nozzles 13a, 13b, 13c, and 13d each have a blow slit 22a, 22b, 22c, and 22d on the surface facing the floor surface.
  • Blow nozzles 13a, 13b, 13c, and 13d are positioned offset from the ceiling surface by the same distance, and blow slits 22a, 22b, 22c, and 22d exist on the same plane.
  • the blow nozzles 13a, 13b, 13c, and 13d are arranged in parallel at equal intervals, and accordingly, the blow slits 22a, 22b, 22c, and 22d are also arranged in parallel at equal intervals.
  • the spacing between the center lines of the blow nozzles 13 spacing between the blow slits 22
  • the gap between the blow nozzles 13 is 160 mm.
  • the multiple blow-out slits 22 are provided along the longitudinal direction of the multiple blow-out nozzles 13.
  • the blow-out slits 22 are positioned on a line that bisects the surface of the blow-out nozzle 13 facing the floor surface in the parallel direction of the blow-out nozzle 13 (the direction perpendicular to the longitudinal direction).
  • hot and cold water radiant pipes 32 are arranged on two sides of each of a plurality of adjacent blow-out nozzles 13.
  • Figure 8 is a cross-sectional view showing the flow direction of the blown air Q0 from the blowing nozzle 13 of the blower 11 and the induced air Q1 generated near the cold/hot water radiation pipe 32.
  • the air blown to the blowing nozzles 13a, 13b, 13c, and 13d is discharged from the blowing slits 22a, 22b, 22c, and 22d, respectively, into the conditioned space 1 as blown air Q0.
  • the blowing nozzles 13a, 13b, 13c, and 13d each emit approximately the same amount of air from the blowing slits 22a, 22b, 22c, and 22d, so the blowing air Q0 has a wind speed distribution with a peak at each gap of the blowing slits 22 without any bias in the parallel direction of the blowing nozzles 13.
  • This blowing air Q0 has a relatively high wind speed compared to the air volume by utilizing a slit-shaped blowing outlet, so it generates an airflow that is highly rectilinear in the blowing direction.
  • a pressure difference occurs between the periphery of the blow-out nozzle 13 and the induction space 2, generating induced air Q1 that flows into the induction space 2 between the blow-out nozzle 13 and the ceiling surface.
  • the induced air Q1 is air introduced into the induction space 2, which has a very large cross-sectional area compared to the cross-sectional area of the blow-out slit 22, it has the property that the wind speed is very small compared to the air volume, and generally, the relationship of air volume is: blown air Q0 air volume ⁇ induced air Q1 air volume.
  • the induced air Q1 is attracted in the direction of the blown air Q0 from the blowing nozzle 13 and passes near the cold/hot water radiation pipe 32 (cold/hot water radiation pipes 32a, 32b, 32c, 32d) arranged on the side of the blowing nozzle 13.
  • the induced air Q1 passes near the cold/hot water radiation pipe 32 and becomes induced air Q2, it is heated or cooled by convection heat transfer.
  • the temperature T1 of the induced air Q1 is 28°C (the same temperature as the temperature of the conditioned space 1) and the surface temperature Tp of the cold/hot water radiation pipe 32 is 18°C
  • the temperature T2 of the induced air Q2 is cooled to a value between the temperatures T1 and Tp (for example, 25°C).
  • the cooled induced air Q2 then combines with the blown air Q0 from the blowing nozzle 13 and is blown into the conditioned space 1 as a planar uniform flow at a gentle breeze.
  • the radiant heat generating device 31 can condition the air in the conditioned space 1 and improve thermal comfort by utilizing the blown air Q0 and induced air Q1 by the blower 11.
  • the heat transfer coefficient of the surface of the cold/hot water radiant pipe 32 increases as the wind speed of the air flowing over the surface increases, so the generation of induced air Q1 makes it possible to obtain a higher air conditioning capacity than when no air flow is generated.
  • the air conditioning capacity of the radiant air conditioning system 100 for the conditioned space 1 is the minimum output air conditioning capacity (e.g. 200 W) determined by the water temperature and volume flowing into the cold and hot water radiation pipe 32.
  • the blower 11 when the blower 11 is operated at maximum speed (e.g., air volume of 400 m3 /h), which is the upper limit of the air volume controllable range, the air volumes of the blown air Q0 and induced air Q1 are also at their maximum, so that the radiant air conditioning system 100 has a maximum output air conditioning capacity (e.g., 800 W) for the conditioned space 1.
  • maximum speed e.g., air volume of 400 m3 /h
  • maximum output air conditioning capacity e.g. 800 W
  • the air conditioning capacity of the radiant air conditioning system 100 is a constant capacity of 200 W.
  • the air conditioning capacity of the radiant air conditioning system 100 can be adjusted within the range from 200 W to 800 W.
  • the radiant air conditioning system 100 can vary its air conditioning capacity in conjunction with this, so that the temperature of the conditioned space 1 can be adjusted to a wide range of temperatures desired by the user.
  • control operation of the control unit 19 will be explained in relation to the set temperature input unit 51 and the temperature detection unit 52.
  • FIG. 9 is a flowchart showing the procedure for controlling the air volume of the blower 11 by the radiant air conditioning system 100.
  • the radiant air conditioning system 100 operates when the user first inputs the desired temperature (e.g., 24°C) into the set temperature input unit 51 (S01).
  • the desired temperature e.g., 24°C
  • S01 set temperature input unit 51
  • the temperature of the conditioned space 1 is detected by the temperature detection unit 52 (S02).
  • control unit 19 calculates the temperature difference between the desired temperature input to the set temperature input unit 51 and the temperature of the conditioned space 1 detected by the temperature detection unit 52, and determines whether the calculated temperature difference is within a preset first reference value range (for example, a range of -0.5°C to +0.5°C) (S03).
  • a preset first reference value range for example, a range of -0.5°C to +0.5°C
  • control unit 19 issues a command to maintain the current air volume of the blower device 11 (blower 15) (S04).
  • step S05 if the calculated temperature difference is not within the range of the first reference value (NO in S03), proceed to step S05.
  • control unit 19 issues a command to reduce the air volume of the blower 11 and lower the air conditioning capacity (S06).
  • step S07 if the temperature difference is not greater than or equal to the second reference value (NO in S05), proceed to step S07.
  • control unit 19 issues a command to increase the air volume of the blower device 11 (blower 15) and increase the air conditioning capacity (S08).
  • step S07 if the temperature difference is not equal to or less than the third reference value (NO in S07), the process returns to step S03 and the determination is repeated.
  • the desired temperature is 24°C
  • the range of the first reference value is -0.5°C to +0.5°C
  • the second reference value is +0.5°C
  • the third reference value is -0.5°C, but this is not limited to this.
  • the radiant air conditioning system 100 can vary the air conditioning capacity by controlling the air volume of the blower device 11 (blower 15), even when the hot and cold water generating chiller 35 is controlling the water temperature under specified conditions, and can control the temperature of the conditioned space 1 to the temperature desired by the user.
  • the specified conditions may include a water temperature condition (e.g., 18°C) higher than the dew point temperature of the conditioned space 1 described above, or a condition in which the cold/hot water generating chiller 35 is used for purposes other than the radiant air-conditioning system 100 and the water temperature and amount cannot be set by the radiant air-conditioning system 100 alone.
  • a water temperature condition e.g., 18°C
  • the cold/hot water generating chiller 35 is used for purposes other than the radiant air-conditioning system 100 and the water temperature and amount cannot be set by the radiant air-conditioning system 100 alone.
  • the radiant air conditioning system 100 can provide the following effects.
  • the radiant air conditioning system 100 comprises a plurality of blow nozzles 13 having slit-shaped blowing outlets (blow slits 22), a blower 15 that blows air to the plurality of blow nozzles 13, and a radiant heat generator 31 that generates thermal radiation.
  • the plurality of blow nozzles 13 are arranged side by side with gaps between them so that the respective blowing outlets (blow slits 22) are positioned on the same plane.
  • the radiant heat generators 31 are each provided at a position that is a side of the blow nozzle 13 in the blowing direction. Induced air Q1 that is attracted by blown air Q0 blown from the blow nozzle 13 passes through the gaps.
  • the air (induced air Q1) drawn into the gaps of the blow-out nozzle 13 exchanges heat with the surface of the cold/hot water radiation pipe 32 located on the side of the blow-out nozzle 13 to become induced air Q2, and then the induced air Q2 is combined with the blow-out air Q0 from the blow-out nozzle 13 to be sent to the air-conditioned space 1 as a planar uniform flow at a gentle breeze.
  • the induced air Q2 generally has a larger air volume than the blow-out air Q0, the cold/hot water radiation pipe 32 is configured to exchange heat more intensively with the induced air Q2 than with the blow-out air Q0, and the amount of heat transfer can be increased.
  • the cold/hot water radiation pipe 32 is attached to the side of the blow-out nozzle 13, the temperature is transferred to the blow-out nozzle 13 itself by heat transfer, and the radiation area can be increased while increasing the heat exchange by the induced air Q1.
  • air conditioning that suppresses temperature bias or a feeling of draft throughout the air-conditioned space 1 can be realized, and an air-conditioned space 1 without uneven perceived temperature can be realized.
  • the radiant heat generating device 31 is configured with multiple cold and hot water radiant pipes 32. This allows the radiant heat generating device 31 to be divided and the surface area for the refrigerant used to be increased. This promotes heat transfer from the cold and hot water radiant pipes 32 to the air or the blow-out nozzle 13, further enhancing the effect of suppressing uneven perceived temperature in the conditioned space 1.
  • the radiant air conditioning system 100 has an outdoor unit 42 with a heat pump 44, and a cold/hot water generating chiller 35 that supplies water whose temperature has been adjusted by a refrigerant whose temperature has been adjusted by the outdoor unit 42, and is configured to supply the water whose temperature has been adjusted by the cold/hot water generating chiller 35 to the cold/hot water radiation pipe 32.
  • the control unit 19 is configured to control the air volume of the blower 11 so that the temperature detected by the temperature detection unit 52 approaches the temperature set by the set temperature input unit 51. This allows the radiant air-conditioning system 100 to vary the air-conditioning capacity for the conditioned space 1 within the controllable range of the air volume of the blown air Q0 and induced air Q1 by the blower 11. This allows the temperature of the conditioned space 1 to respond to a wide range of temperatures desired by the user.
  • control unit 19 is configured to control the air volume of the air blower 11 so that the temperature detected by the temperature detection unit 52 approaches the temperature set by the set temperature input unit 51.
  • the air conditioning capacity for the conditioned space 1 can be varied by controlling the air volume of the air blower 11.
  • FIG. 10A is an oblique view showing the positional relationship between the blow-out nozzle 113a and the cold/hot water radiation pipe 132a that constitute the radiant air-conditioning system 100a according to the first modified example
  • FIG. 10B is a cross-sectional view showing the positional relationship between the blow-out nozzle 113a and the cold/hot water radiation pipe 132a that constitute the radiant air-conditioning system 100a according to the first modified example.
  • the radiant air-conditioning system 100a according to the first modified example differs from the first embodiment in that the cold/hot water radiant pipe 132 is disposed within the blow-out nozzle 113, within the air supply duct 123.
  • the rest of the configuration of the radiant air-conditioning system 100a is the same as that of the radiant air-conditioning system 100 according to the first embodiment. Below, the contents already explained in the first embodiment will not be explained again as appropriate, and the differences from the first embodiment will be mainly explained.
  • the radiant air conditioning system 100a includes blowing nozzles 113a, 113b, 113c, and 113d collectively referred to as blowing nozzles 113 in the blowing device 11, air blowing ducts 123a, 123b, 123c, and 123d collectively referred to as air blowing duct 123, and cold and hot water radiation pipes 132a, 132b, 132c, and 132d collectively referred to as cold and hot water radiation pipe 132 in the radiant heat generating device 31.
  • blowing nozzles 113a, 113b, 113c, and 113d each have multiple blowing slits 122a, 122b, 122c, and 122d (collectively referred to as blowing slits 122). Since each component has the same structure, the following description focuses on the blow nozzle 113a, the airflow duct 123a, and the cold/hot water radiation pipe 132a. Therefore, the blow nozzles 113b, 113c, and 113d, the airflow ducts 123b, 123c, and 123d, the blow slits 122b, 122c, and 122d, and the cold/hot water radiation pipes 132b, 132c, and 132d are not shown.
  • the blow-out nozzle 113a has an internal air passage 123a.
  • the airflow passage 123a is a hollow portion inside the blowing nozzle 113a and is barely exposed to the conditioned space 1.
  • the cold/hot water radiation pipe 132a is disposed on the surface of the inner side of the blow-out nozzle 113a.
  • the cold/hot water radiation pipe 132a is disposed on the side of the blow-out nozzle 113a, it is not exposed to the induction air duct (induction space).
  • each of the pipes 132a1 to 132a8 that make up the hot and cold water radiation pipe 132a is arranged on the surface of the inner side of the blow-out nozzle 113a, and is configured to have a length equal to or greater than the longitudinal length of the blow-out nozzle 113a.
  • the pipes 132a1 to 132a4 are arranged on one side of the inner side of the blow-out nozzle 113a (the left inner side in Figs. 10A and 10B), and are arranged at a certain distance from the lower side (the blow-out slit 122a side) in the order of pipes 132a1, 132a3, 132a2, and 132a4.
  • the water that flows in from pipes 132a1 and 132a3 is configured to circulate through pipes 132a2 and 132a4 while exchanging heat.
  • pipes 132a5 to 132a8 are arranged on the other inside surface of blow-out nozzle 113a (the right inside surface in Figs. 10A and 10B), and are arranged at a certain distance from the lower side (the blow-out slit 122a side) in the order of pipes 132a5, 132a7, 132a6, and 132a8. Water flowing in from pipes 132a5 and 132a7 circulates through pipes 132a6 and 132a8 while exchanging heat.
  • the hot and cold water radiation pipe 132a is located in close contact with the surface of the inside surface of blow-out nozzle 113a.
  • the cold/hot water radiation pipe 132a not only easily transfers heat to the nozzle air A3a (see FIG. 4) passing through the blow-out nozzle 113a, but also easily transfers heat from the inner surface to the outer surface of the blow-out nozzle 113a, and the heat transfer effect to the induced air Q1, which is air passing through the side of the blow-out nozzle 113a as an induced airflow, is also large.
  • the configuration of this modified example increases the heat transfer effect on the nozzle air A3a (see Figure 4), promoting heat exchange in the blown air Q0 and increasing the air conditioning capacity for the conditioned space 1.
  • control operation of the radiant air-conditioning system 100a according to the modified example will be described.
  • the control operation of the radiant air-conditioning system 100a according to the modified example is similar to the control operation of the radiant air-conditioning system 100 described above, and is performed based on the relationship between the control unit 19, the set temperature input unit 51, and the temperature detection unit 52. Details are as described above and will not be explained here.
  • the radiant air conditioning system 100a according to the first modified example can provide the following effects.
  • the cold/hot water radiant pipe 132 is provided in contact with the inner surface of the blow-out nozzle 113 so as to be exposed to the air supply duct 123 inside the blow-out nozzle 113.
  • This allows for more efficient heat exchange between the blown air Q0 and the induced air Q2, which generally has a larger volume than the blown air Q0, and increases the amount of heat transfer. This not only further improves the air conditioning capacity in the conditioned space 1, but also further enhances the effect of suppressing uneven perceived temperature.
  • the cold/hot water radiant pipe 132 is provided in contact with the inner surface of the blow-out nozzle 113 so as to be exposed to the air supply air passage 123 inside the blow-out nozzle 113. This allows for more efficient heat exchange between the blown air Q0 and the induced air Q2, which generally has a larger air volume than the blown air Q0, and therefore the air conditioning capacity of the radiant air conditioning system 100a can be output over an even wider range within the air volume controllable range of the blower 11.
  • the air conditioning capacity for the conditioned space 1 can be varied over a wider range, and the temperature of the conditioned space 1 can be adapted to a wide range of temperatures desired by the user.
  • the cold/hot water radiation pipe 132 is provided in contact with the inner surface of the blow-out nozzle 113 so as to be exposed to the air supply air duct 123 inside the blow-out nozzle 113. In this way, the cold/hot water radiation pipe 132 is not exposed to the outside of the blow-out nozzle 113, improving the design of the conditioned space 1.
  • FIG. 11A is an oblique view showing the positional relationship between the blow-out nozzle 213a and the cold/hot water radiation pipe 232a that constitute the radiant air-conditioning system 100b relating to the second modified example
  • FIG. 11B is a cross-sectional view showing the positional relationship between the blow-out nozzle 213a and the cold/hot water radiation pipe 232a that constitute the radiant air-conditioning system 100b
  • FIG. 11C is a side view showing the positional relationship between the blow-out nozzle 213a and the cold/hot water radiation pipe 232a that constitute the radiant air-conditioning system 100b.
  • the radiant air-conditioning system 100b according to the second modified example differs from the first embodiment in that the cold/hot water radiant pipe 232 is embedded within the side member of the blow-out nozzle 213.
  • the rest of the configuration of the radiant air-conditioning system 100b is the same as that of the radiant air-conditioning system 100 according to the first embodiment.
  • the radiant air conditioning system 100b relating to the second modified example comprises blow nozzles 213a, 213b, 213c, 213d collectively referred to as blow nozzle 213 in the blower 11, and cold/hot water radiation pipes 232a, 232b, 232c, 232d collectively referred to as cold/hot water radiation pipe 232 in the radiant heat generating device 31.
  • the multiple blow nozzles 213a, 213b, 213c, 213d each have multiple blow slits 222a, 222b, 222c, 222d (collectively referred to as blow slits 222). Since each component has the same structure, the following description focuses on blow nozzle 213a and cold/hot water radiation pipe 232a.
  • blowing nozzles 213b, 213c, 213d, the blowing slits 222a, 222b, 222c, 222d, and the hot and cold water radiation pipes 232b, 232c, 232d are not shown in the illustration.
  • the pipes 232a1-8 are built into the blow-out nozzle 213a as a single unit.
  • the pipes 232a1-8 are entirely embedded in the side member of the blow-out nozzle 213a and are not exposed to the outside (outer surface) of the blow-out nozzle 213a.
  • such a structure can be formed by, for example, manufacturing the blow-out nozzle 213a by extruding aluminum, creating a gap inside the side member of the blow-out nozzle 213a, and forming the gap as the hot and cold water radiation pipe 232a.
  • the pipes 232a1 to 232a8 that make up the hot and cold water radiation pipe 232a are each embedded in the side member of the blow-out nozzle 213a and are configured to have the same length as the longitudinal length of the blow-out nozzle 213a.
  • Pipes 232a1 to 232a4 are embedded in the side member on one side of blow-out nozzle 213a (the left side in Figs. 11A and 11B), and are arranged at a certain distance from the lower side (the blow-out slit 222a side) in the order of pipes 232a1, 232a3, 232a2, and 232a4.
  • the water flowing in from pipes 232a1 and 232a3 is configured to circulate through pipes 232a2 and 232a4 while exchanging heat.
  • pipes 232a5 to 232a8 are embedded in the side member on the other side of blow-out nozzle 213a (the right side in Figs. 11A and 11B), and are arranged at a certain distance from the lower side (the blow-out slit 222a side) in the order of pipes 232a5, 232a7, 232a6, and 232a8. Water flowing in from pipes 232a5 and 232a7 is circulated through pipes 232a6 and 232a8 while exchanging heat.
  • each pipe (pipes 232a1 to 232a8) are threaded, allowing them to be connected to the water supply pipe 33 and the drain pipe 34 with a screw-type connection port.
  • the end of each pipe opposite the end connected to the connection port of the water supply pipe 33 or the drain pipe 34 forms a flow path that communicates with the return pipes 45a1 and 45a2 by connecting them with the same screw-type connection port.
  • the water supply pipe 33 is connected to one end of the pipes 232a1 and 232a3 inside the blow-out nozzle 213a.
  • the other ends of the pipes 232a1 and 232a3 are connected to one end of the pipes 232a2 and 232a4 via return pipes 45a1 and 45a2, respectively.
  • the other ends of the pipes 232a3 and 232a4 are connected to the drain pipe 34.
  • the radiant air conditioning system 100b according to the second modified example can provide the following effects.
  • the incorporation of the cold and hot water radiation pipes 232 further promotes heat transfer to the blow-out nozzle 213, and heat is radiated to the human body, etc., placed in the air-conditioned space 1, further improving the thermal comfort felt by the person living in the air-conditioned space 1.
  • the hot and cold water radiant pipes 32 are arranged on the outer surface of the outlet slits 22 so that they are flush with the side surface, but this is not limited to the above.
  • all the cold and hot water radiation pipes 32 may be arranged on the same plane downstream of the plane formed by the multiple blow-out slits 22, where the blow-out air Q0 flows.
  • each of the multiple cold and hot water radiation pipes 32 may be arranged in the space formed in the gap between adjacent blow-out nozzles 13. In such a case, all of the cold and hot water radiation pipes 32 may be arranged on the same plane, or on different planes. Even in this case, since there are no obstacles between the cold and hot water radiation pipes 32 and the conditioned space 1, heat radiation can be promoted. This makes it possible to further increase thermal comfort provided by radiant heat.
  • the group of pipes arranged between the blow-out nozzles 13 is composed of four pipes, but this is not limited to this. As long as at least one pipe is connected to each of the water supply pipe 33 and the drain pipe 34, and the number of pipes connected is the same, for example, the number of pipes constituting the group of pipes may be an even number, such as two, six, or eight.
  • the blower 11 is offset from the ceiling surface constituting the air-conditioned space 1, and the blown air Q0 from the blowing nozzle 13 is blown from the ceiling surface toward the floor surface, but this is not limited to the above.
  • the blower 11 may be offset from the side wall surface of the air-conditioned space 1, and arranged so that the blown air Q0 from the blowing nozzle 13 is blown toward the opposite side wall surface. Even in this way, it is possible to take in induced air Q1 over a wide area from the induction space 2 between the side wall surface and the blowing nozzle 13, and achieve stable airflow toward the opposite side wall surface.
  • the material of the blow-out nozzle is aluminum or other material that easily transmits heat, but this is not limited to this.
  • a material that does not easily transmit heat such as resin, it is possible to reduce heat transfer to the air and increase heat radiation from the pipe itself, thereby adjusting the balance of the air conditioning.
  • a radiant air conditioning system uses a radiant panel in which a number of pipes through which a heat transfer medium such as hot or cold water flows are embedded, and which conditions the room or the like by thermal radiation (for example, Patent Document 1).
  • the embodiment of this disclosure described below provides a radiant air conditioning system that can improve the thermal comfort of a space.
  • a radiant air conditioning system comprises a plurality of blow-out nozzles each having a slit-shaped outlet, a blower that blows air into the interior of the plurality of blow-out nozzles, and a radiant heat generating unit having a plurality of pipes that generate thermal radiation in the conditioned space by passing a refrigerant through the interior.
  • the plurality of blow-out nozzles are arranged side by side with gaps between them so that their respective outlets are located on the same plane to form an air blowing surface. Induced air drawn in by the blown air blown from the plurality of blow-out nozzles passes through the gaps.
  • the plurality of pipes that form the radiant heat generating unit are arranged at positions that form the side surfaces on both sides of the blowing direction of each of the plurality of blow-out nozzles.
  • the multiple pipes are arranged in parallel on the side of each of the multiple blowing nozzles in a direction perpendicular to the air blowing surface, and are configured so that the refrigerant flows into the inside of each of the multiple blowing nozzles from one of both ends, turns around at the other end of each of the multiple blowing nozzles, and flows out from one side of each of the multiple blowing nozzles, and the number of inlet pipes into which the refrigerant flows on one side of each of the multiple blowing nozzles is greater than the number of outlet pipes from which the refrigerant flows out on one side of each of the multiple blowing nozzles.
  • This disclosure provides a radiant air conditioning system that can improve the thermal comfort of a space.
  • a radiant air conditioning system comprises a plurality of blow-out nozzles each having a slit-shaped outlet, a blower that blows air into the interior of the plurality of blow-out nozzles, and a radiant heat generating unit having a plurality of pipes that generate thermal radiation in the conditioned space by passing a refrigerant through the interior.
  • the plurality of blow-out nozzles are arranged side by side with gaps between them so that their respective outlets are located on the same plane to form an air blowing surface. Induced air drawn in by the blown air blown from the plurality of blow-out nozzles passes through the gaps.
  • the plurality of pipes that form the radiant heat generating unit are respectively provided at positions that form the side surfaces on both sides of the blowing direction of each of the plurality of blow-out nozzles.
  • the multiple pipes are arranged in parallel on the side of each of the multiple blow-out nozzles in a direction perpendicular to the air blowing surface, and are configured so that the refrigerant flows into the inside of each of the multiple blow-out nozzles from one of both ends, turns around at the other end of each of the multiple blow-out nozzles, and flows out from one side of each of the multiple blow-out nozzles, and the number of inlet pipes into which the refrigerant flows on one side of each of the multiple blow-out nozzles is greater than the number of outlet pipes from which the refrigerant flows out on one side of each of the multiple blow-out nozzles.
  • the radiant heat generating section installed on the inside of the side of the blow-out nozzle exchanges heat with the air flowing inside the blow-out nozzle by convection heat transfer, and also exchanges heat with the side of the blow-out nozzle that it is in contact with by heat transfer.
  • the radiant heat generating section is divided by multiple pipes, the surface area can be increased, and heat exchange with the air flowing inside the blow-out nozzle or the blow-out nozzle is promoted.
  • the temperature difference between the refrigerant flowing and the air flowing inside the blow-out nozzle or the blow-out nozzle is larger in the inlet pipe into which the refrigerant flows on one side of the blow-out nozzle than in the outlet pipe from which the refrigerant flows out. Therefore, compared to when the number of inlet pipes into which the refrigerant flows is equal to or less than the number of outlet pipes from which the refrigerant flows out, heat exchange is promoted by having the number of inlet pipes into which the refrigerant flows out be greater than the number of outlet pipes from which the refrigerant flows out for the multiple pipes that make up the radiant heat generating section.
  • the air drawn into the gaps between the blow-out nozzles exchanges heat with the blow-out nozzles and becomes integrated with the air blown out from the blow-out nozzles, and is sent to the conditioned space as a gentle, uniform, planar flow.
  • the radiant air conditioning system may be configured such that the blower blows air into the interior of each of the multiple blow-out nozzles from one of both ends of each of the multiple blow-out nozzles.
  • the air flowing inside the blow-off nozzle flows in from one end, which is one of the two ends, and flows toward the other end, with a portion of the air being blown out from the slit-shaped outlet into the conditioned space.
  • the volume of air flowing inside the blow-off nozzle gradually decreases as it moves from one end to the other.
  • the refrigerant that flows in from one end of the blow-off nozzle flows to the other end while exchanging heat with the air flowing inside the blow-off nozzle or the blow-off nozzle
  • the temperature difference between the outflow pipe and the air flowing inside the blow-off nozzle or the blow-off nozzle is greater near the one end than near the other end. Therefore, a larger volume of air flows around the inflow pipe, which has a larger temperature difference with the air flowing inside the blow-off nozzle, promoting heat exchange between the radiant heat generating section and the blown air, improving thermal comfort.
  • the inlet pipe may be positioned closer to the outlet than the outlet pipe in a direction perpendicular to the air blowing surface.
  • the inlet pipe which has a greater temperature difference between the refrigerant circulating inside and the air flowing inside the blow-out nozzle or the blow-out nozzle than the outlet pipe, is located on the side closer to the occupant, so heat exchange is promoted in the part of the blow-out nozzle closer to the occupant. This promotes heat exchange by radiation between the juxtaposed blow-out nozzles and the occupants staying in the conditioned space, improving thermal comfort.
  • the multiple pipes may be configured to be arranged symmetrically with respect to a plane perpendicular to the air blowing surface and passing through the center of the air outlet.
  • This configuration further reduces bias in the temperature distribution on the surface of the blow-out nozzle and in the temperature distribution of the air flowing inside the blow-out nozzle, improving heat exchange efficiency.
  • the smaller the bias in the temperature distribution the greater the average temperature difference with the refrigerant, and therefore the greater the amount of heat exchange. This improves the thermal comfort of the conditioned space.
  • FIG. 12 is a perspective view showing the basic configuration of a radiant air conditioning system 400 according to a second embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 13 is a side view showing the overall layout of the radiant air conditioning system 400.
  • Figures 12 and 13 only show the main devices and representative configurations that make up the system, and the detailed configuration of each device will be described later with reference to Figures 14 and onwards.
  • the radiant air conditioning system 400 is a system that plays a role in improving the thermal environment of the living space (conditioned space 301) through a combination of air flow, heat exchange, and thermal radiation, in other words, in improving the thermal comfort of the living space.
  • the radiant air conditioning system 400 is configured with an air blower 311 and a radiant heat generating device 331.
  • the blower device 311 is configured with blower units 312a and 312b collectively referred to as blower unit 312, blower nozzles 313a, 313b, 313c, and 313d collectively referred to as blower nozzles 313, blower boxes 314a and 314b collectively referred to as blower box 314, blowers 315a and 315b collectively referred to as blowers 315, and blower slits 322a, 322b, 322c, and 322d collectively referred to as blower slits 322 (see FIG. 14).
  • the radiant heat generating device 331 is composed of cold and hot water radiation pipes 332a, 332b, 332c, and 332d, collectively referred to as cold and hot water radiation pipe 332, a water supply pipe 333, a drain pipe 334, a cold and hot water generating chiller 335, a water pump 336, an outdoor unit 342, and a refrigerant circuit 343.
  • the radiant air conditioning system 400 is installed in the conditioned space 301, which is part of the house.
  • the conditioned space 301 refers to the space that the occupants use to live their lives, and includes the living room, dining room, bedroom, private room, children's room, etc. It does not include spaces where the occupants do not carry out any activities inside, such as closets, cupboards, or machine rooms.
  • the conditioned space 301 forms a closed space with walls including a ceiling, floor, and side walls, but in Figure 12, the side walls and ceiling on the front side of the drawing are shown as transparent in order to make it easier to see the arrangement of the radiant air-conditioning system 400 installed inside the conditioned space 301.
  • the radiant heat generating device 331 includes a cold/hot water radiation pipe 332, a water supply pipe 333, a drain pipe 334, a cold/hot water generating chiller 335, a water pump 336, an outdoor unit 342, and a refrigerant circuit 343.
  • the radiant heat generating device 331 corresponds to the "radiant heat generating section" in the claims.
  • the hot and cold water generating chiller 335 is a device for generating water for air conditioning the conditioned space 301 and generating heat radiation, and is equipped with a refrigerant coil 335a, which is a mechanism for heating and cooling water inside, a tank for storing water for heating and cooling, and a mechanism for controlling the temperature of the water. Furthermore, the refrigerant coil 335a is connected to the outdoor unit 342 via a refrigerant circuit 343 through which the refrigerant flows.
  • the hot and cold water generating chiller 335 is connected to a water supply pipe 333 and a drain pipe 334, and is configured so that the water passing through it comes into contact with the refrigerant coil 335a. In other words, the hot and cold water generating chiller 335 can adjust the temperature of the water by changing the temperature of the refrigerant coil 335a.
  • the water supply pipe 333 is a pipe for sending water whose temperature has been adjusted by the cold/hot water generating chiller 335 to the cold/hot water radiation pipe 332. From the upstream side, the water supply pipe 333 is connected in this order to the cold/hot water generating chiller 335, the water pump 336, and the cold/hot water radiation pipe 332.
  • the drain pipe 334 is a pipe for returning water that has circulated through the cold/hot water radiation pipe 332 to the cold/hot water generating chiller 335.
  • the drain pipe 334 is connected in this order from the upstream side to the cold/hot water radiation pipe 332 and the cold/hot water generating chiller 335.
  • the water pump 336 is a pump that generates a flow of water for heating and cooling that is sent to the hot and cold water radiation pipe 332.
  • the water supply pipe 333, the drain pipe 334, the hot and cold water generating chiller 335, and the water pump 336 are arranged outside the air-conditioned space 301, but they may be arranged inside the air-conditioned space 301 beyond the ceiling, floor, and sidewall surfaces that make up the air-conditioned space 301, and as long as they are arranged in any position that does not interfere with the living space, they will not affect the action and effect of the present disclosure.
  • the outdoor unit 342 is an outdoor unit installed in an outdoor space, and has a heat pump 344 consisting of a compressor 342a, an expander 342b, an outdoor heat exchanger 342c, a blower fan 342d, and a four-way valve 342e.
  • a heat pump 344 consisting of a compressor 342a, an expander 342b, an outdoor heat exchanger 342c, a blower fan 342d, and a four-way valve 342e.
  • compressor 342a, expander 342b, outdoor heat exchanger 342c, blower fan 342d, and four-way valve 342e will be omitted.
  • the heat pump 344 is connected to the refrigerant coil 335a via the refrigerant circuit 343, and the outdoor unit 342 adjusts the temperature of the refrigerant flowing through the refrigerant coil 335a by controlling the heat pump 344.
  • the refrigerant coil 335a functions as a heat absorber or radiator in a refrigeration cycle that includes a compressor, a radiator, an expander, and a heat absorber, and is configured to absorb heat (cool) or radiate heat (heat) when the refrigerant introduced from the outdoor unit 342 flows through the inside.
  • the cold/hot water generating chiller 335 can be switched between a cooling mode state in which the refrigerant flows in a first direction through the four-way valve 342e to cool the water, and a heating mode state in which the refrigerant flows in a second direction through the four-way valve 342e to heat the water.
  • the first direction is the direction in which the refrigerant flows through the compressor 342a, outdoor heat exchanger 342c, expander 342b, and refrigerant coil 335a in this order.
  • the second direction is the direction in which the refrigerant flows through the compressor 342a, refrigerant coil 335a, expander 342b, and outdoor heat exchanger 342c in this order.
  • the refrigerant coil 335a is capable of cooling or heating the water that is introduced.
  • the cold/hot water radiation pipe 332 is a hollow member for changing the temperature of the air occupying the inside of the air-conditioned space 301 or for generating thermal radiation between the wall surfaces constituting the air-conditioned space 301 and objects (furniture, human bodies, etc.) present inside the air-conditioned space 301, and is configured to allow water to pass through its interior.
  • the cold/hot water radiation pipe 332 is connected to both the water supply pipe 333 and the drain pipe 334, and is configured so that temperature-controlled water is introduced from the water supply pipe 333, and the water that has flowed through the cold/hot water radiation pipe 332 is discharged into the drain pipe 334.
  • the hot and cold water radiation pipe 332 is composed of a pipe that branches into multiple parts, and is provided inside each of the multiple air blowing units 312a, 312b.
  • the multiple hot and cold water radiation pipes 332a, 332b, 332c, 332d are each made of the same material, and it is preferable to use a material with a high emissivity, such as resin, for the surface in particular, although other materials can be used instead.
  • the radiant heat generating device 331 such as the connection between the hot and cold water radiation pipe 332, the water supply pipe 333, and the drain pipe 334, will be described later with reference to FIG. 16.
  • blower device 311 Next, the detailed configuration of the blower device 311 will be described with reference to Figures 14, 15A, and 15B.
  • Figure 14 is a perspective view showing an installation image of the blower device 311 in the radiant air conditioning system 400.
  • Figure 15A is a perspective view showing the positional relationship between the blow nozzle 313a and the cold/hot water radiation pipe 332a that constitute the radiant air conditioning system 400
  • Figure 15B is a cross-sectional view showing the positional relationship between the blow nozzle 313a and the cold/hot water radiation pipe 332a that constitute the radiant air conditioning system 400.
  • the blower 311 is a device that blows a planar uniform flow at a gentle breeze from the blowing surface 324 (see FIG. 18) into the air-conditioned space 301.
  • the blower 311 is disposed near the ceiling surface of the air-conditioned space 301 as shown in FIG. 12, and blows a planar uniform flow at a gentle breeze from the ceiling surface of the air-conditioned space 301 toward the floor surface.
  • the blower device 311 has multiple blower units 312a, 312b.
  • blower unit 312a and blower unit 312b have equivalent components, so the following explanation will be given using blower unit 312a as an example.
  • Blower unit 312a includes blowing nozzles 313a and 313b, blower box 314a, and blower 315a. Note that the components that make up blower unit 312a do not necessarily have to be configured as described above, but rather need only include at least one blower, a blowing nozzle, and an air passage that connects the blower and the blowing nozzle.
  • the blower box 314a includes a blower chamber 318a, a dividing wall 319a, and an intake port 321a.
  • the blower box 314a is a frame that houses and aggregates the equipment and air ducts required to supply circulating air from the conditioned space 301 and blow it to the blowing nozzles 313 (blowout nozzles 313a, 313b).
  • the blower box 314a is arranged so that it is built into the lowered ceiling of the room in the air-conditioned space 301. Note that the blower box 314a does not necessarily have to be built into the lowered ceiling of the air-conditioned space 301, and may be arranged so that it is exposed inside the air-conditioned space 301, for example, by hanging it from the ceiling surface or by fixing it to the side wall surface.
  • the dividing wall 319a is provided to divide the interior of the blower box 314a into two spaces: a space including the intake port 321a and the blower 315a, and a blowing chamber 318a, which is a space connected to the blowing nozzle 313 (blowout nozzles 313a, 313b).
  • the dividing wall 319a also has an opening that communicates with the blower outlet 323a of the blower 315a.
  • the air blowing chamber 318a is a space that temporarily stores the circulating air blown from the blower 315a, and serves to equalize the distribution of the air supplied from the blower 315a, so that the amount of air blown to the blowing nozzle 313a and the blowing nozzle 313b is equal.
  • blower 315a and the blowing chamber 318a are separated by a dividing wall 319a and communicate with each other via the blower outlet 323a.
  • the blowing chamber 318a is connected to the blowing nozzle 313a and the blowing nozzle 313b on the side opposite to the side connected to the blower 315a, and continuous air paths are formed from the blower 315a to the blowing nozzle 313a, and from the blower 315a to the blowing nozzle 313b.
  • the intake port 321a is a rectangular opening provided on the underside of the blower box 314a to connect the conditioned space 301 to the blower box 314a.
  • the blower 315a generates a pressure difference between the conditioned space 301 and the blower box 314a, takes in circulating air from the conditioned space 301 through the suction port 321a, and blows air into the blowing chamber 318a.
  • the blower 315a is equipped with an impeller 316a and a motor 317a, and blows air by driving the impeller 316a with the motor 317a. Note that the impeller 316b and motor 317b mounted on the blower 315b are similar to the impeller 316a and motor 317a, respectively, and therefore will not be described.
  • the multiple blowing nozzles 313 serve to blow air blown from the blower 315a into the conditioned space 301, and each is a roughly rectangular (including rectangular) member having a blowing slit 322 (blowing slits 322a, 322b).
  • blow nozzle 313a and blow nozzle 313b have equivalent components, so blow nozzle 313a will be described as an example.
  • each of the multiple blow nozzles 313 (blow nozzles 313a, 313b) has six faces, one of which has the smallest cross-sectional area and is in contact with blower box 314a, and blow nozzle 313 (blow nozzles 313a, 313b) and blower box 314a are in communication with each other via holes through which air passes.
  • the other of the two faces with the smallest cross-sectional area among the six faces of the blow-out nozzle 313a penetrates the side wall surface of the conditioned space 301 (the side wall surface opposite the side wall surface in contact with the blower box 314a) and is positioned inside the lowered ceiling section.
  • the space through which the air passes around the blow nozzle 313, which is connected to the air-conditioned space 301 is defined as the induction space 302.
  • the blow-out nozzle 313a has six faces, and the blow-out slit 322a is formed on the face facing the floor surface.
  • the blow-out slit 322a is an outlet for blowing air that has passed through the blowing chamber 318a and the blow-out nozzle 313a into the conditioned space 301, and is formed in a slit shape along the direction in which the blow-out nozzle 313a extends from the blower box 314a (corresponding to the left-right direction in FIG. 14).
  • the width of the blow-out slit 322a is smaller than the surface on which it is formed, and the hollow portion inside the blow-out nozzle 313a is gradually narrowed from top to bottom to match the width of the blow-out slit 322a.
  • the length of the blow nozzle 313a in the left-right direction in Figure 14 is taken as the blow nozzle length, this length should be sufficiently long relative to the length of one side of the contact surface of the blow nozzle 313a with the blower box 314a, and it is preferable that the normal length (vertical length) of the blow slit 322a at the contact surface with the blower box 314a is longer than the tangential direction.
  • the blow nozzle length is set to about 2 m.
  • blow nozzle 313a and blow nozzle 313b are such that blow slits 322a, 322b are arranged substantially parallel to each other (including parallel) so that they are located on the same plane substantially parallel to the ceiling surface, and a predetermined distance (e.g., 16 cm) is provided between blow nozzle 313a and blow nozzle 313b.
  • a predetermined distance e.g. 16 cm
  • blower units 312a and 312b are arranged side by side so that the blower nozzle 313b and the blower nozzle 313c of the blower unit 312b are also spaced apart by the same predetermined distance (e.g., 16 cm).
  • the blow-out nozzle 313a is also made of a material that easily transmits heat, such as aluminum, so that the air flowing through the hollow interior (blow-out air Q0, described below) and the air passing through the gap (induced air Q1, described below) can easily exchange heat with the cold/hot water radiation pipe 332a via the side member.
  • blower unit 312b has the same components as blower unit 312a, and blower nozzles 313c and 313d (blower slits 322c and 322d) correspond to blower nozzles 313a and 313b (blower slits 322a and 322b) in blower unit 312a, respectively.
  • the blowing slits 322a, 322b, 322c, and 322d are all located on the same plane that is approximately parallel (including parallel) to the ceiling surface.
  • the blowing slits 322 (blowing slits 322a, 322b, 322c, and 322d) of the blowing nozzles 313a, 313b, 313c, and 313d are arranged side by side with gaps between them so as to be located on the same plane, forming the air blowing surface 324 (see also FIG. 18).
  • Figure 16 is a schematic diagram showing the connection relationship of the cold and hot water radiation pipe 332 and other related components in the radiant heat generating device 331. Note that in Figure 16, the configuration within the air blowing units 312a and 312b, and the arrangement of the cold and hot water radiation pipe 332 within each of the blowing nozzles 313a, 313b, 313c, and 313d are the same, so only the blowing nozzle 313a is shown here as an example. Also, the refrigerant circuit 343 and the outdoor unit 342 are not shown.
  • the radiant heat generating device 331 is a device that conditions the conditioned space 301 by radiant heat from numerous pipes through which a refrigerant such as hot or cold water flows.
  • the radiant heat generating device 331 is responsible for regulating the temperature of the air Q0 blown out from the blower 311, and for providing radiant heat to people and objects present in the conditioned space 301 via the blowing nozzle 313.
  • the radiant heat generating device 331 is configured with a cold/hot water radiation pipe 332 (only the cold/hot water radiation pipe 332a is shown here), a water supply pipe 333, a drain pipe 334, a cold/hot water generating chiller 335, and a water pump 336.
  • the cold/hot water radiation pipes 332a have the same number of pipes on each side of the blowing direction of the blowing nozzle 313a.
  • the multiple cold/hot water radiation pipes 332 are arranged side by side in a direction perpendicular to the blowing surface 324, and are arranged so that the distance between all adjacent pipes is the same.
  • pipes 332a1 to 332a4 in FIG. 16 are on the same plane (one (nearest) side of blow-out nozzle 313a) and are positioned at a certain distance in the direction perpendicular to blowing surface 324. These distances are set so that the distance between adjacent pipes is, for example, 10 mm.
  • pipes 332a5 to 332a8 in FIG. 16 are also on the same plane (the other (rear) side of the blowing nozzle 313) and are positioned at a certain distance in the direction perpendicular to the blowing surface 324.
  • the hot and cold water radiation pipe 332a is configured as a pipe group having a total of eight straight pipes (pipes 332a1, 332a2, 332a3, 332a4, 332a5, 332a6, 332a7, 332a8) on two opposing sides of one blow-out nozzle 313a.
  • the cold and hot water radiation pipes 332b, 332c, and 332d (not shown) provided on the blowing nozzles 313b, 313c, and 313d, respectively, have the same configuration as the cold and hot water radiation pipe 332a.
  • pipe 332a2 is connected to water supply pipe 333.
  • Pipe 332a2 connected to water supply pipe 333 passes through blower box 314a, and is connected to the inside of blower nozzle 313a from one of both ends of blower nozzle 313a that communicates with blower box 314a.
  • Pipe 332a2 which is connected to blow nozzle 313a from one side, is arranged on one of the two side surfaces (the near side in FIG. 16) in the blowing direction of blow nozzle 313a.
  • Pipe 332a2 branches into pipes 332a3 and 332a4 in parallel near the one side that communicates with blower box 314a, and pipes 332a2, 332a3, and 332a4 are arranged at regular intervals on one side in a direction perpendicular to blowing surface 324 (up and down).
  • Pipe 332a1 extends from near the other end to near the one end, and is positioned on one side of blow-out nozzle 313a at a position farther from blow-out slit 322a than pipes 332a2, 332a3, and 332a4, and at a fixed distance from pipes 332a2, 332a3, and 332a4 in a direction perpendicular to blowing surface 324.
  • the water refrigerant flows in through pipe 332a2 from one of the two ends of blow nozzle 313a that blows air into the inside of blow nozzle 313a, branches off into pipes 332a3 and 332a4 in parallel inside blow nozzle 313a, and then turns around while connecting to pipe 332a1 at the opposite end (other side) of blow nozzle 313a, and flows out from one side of blow nozzle 313a.
  • pipes 332a2, 332a3, and 332a4 are classified as "inflow pipes” and pipe 332a1 is classified as the "outflow pipe.”
  • One end of pipe 332a1 is connected to one end of pipe 332a6 provided on the other side of blow-out nozzle 313a (the side at the back in FIG. 16).
  • pipes 332a5, 332a6, 332a7, and 332a8 are arranged symmetrically with respect to a reference plane F that is a plane perpendicular to the blowing surface 324 and passes through the center of the blowing slit 322a when viewed in the longitudinal direction, so as to correspond to the pipes 332a1, 332a2, 332a3, and 332a4 provided on one side (see FIG. 15B).
  • the pipe 332a5 passes from the blowing nozzle 313a through the blower box 314a and is connected to the drain pipe 334.
  • the cold and hot water radiation pipe 332a forms a single closed circuit connected to the same water supply pipe 333 and drain pipe 334. This allows the supply paths for the cold and hot water that serves as the heat source to be consolidated into one, simplifying the equipment.
  • connection relationship of these cold and hot water radiation pipes 332 does not necessarily have to be in this order, but it is sufficient that the following conditions are satisfied: (Condition a) at least one pipe is connected to the water supply pipe 333, and the same number of pipes as the pipes connected to the water supply pipe 333 are connected to the drain pipe 334, and (Condition b) if pipes installed on different sides are directly connected to each other, one of them is connected to the water supply pipe 333 and the other is connected to the drain pipe 334.
  • the pipes 332a2 and 332a6 may be connected to the water supply pipe 33, and the pipes 332a1 and 332a5 may be connected to the drain pipe 334.
  • the water supply pipe 333 and the drain pipe 334 be made of pipes with a larger diameter than the cold and hot water radiation pipes 332a, 332b, 332c, and 332d, and configured to handle a large flow rate.
  • the water supply pipe 333 and the drain pipe 334 each have a diameter of about 20 mm.
  • the thickness of the water supply pipe 333 and the drain pipe 334 is expressed as "diameter", the cross section does not necessarily have to be circular, and pipes having a rectangular cross section, for example, may be used.
  • Figure 17 is a plan view showing the air flow inside the blower 311.
  • Figure 18 is a cross-sectional view showing the flow direction of the blown air Q0 from the blowing nozzle 313 of the blower 311 and the induced air Q2 generated near the blowing nozzle 313.
  • blower units 312a and 312b that make up the blower device 311 have the same components, so here we will explain blower unit 312a as an example.
  • the air in the conditioned space 301 flows as suction air A0a from the suction port 321a into the inside of the blower box 314a.
  • the suction air A0a is sucked into the blower 315a, blown out from the blower outlet 323a as air A1a, temporarily stored in the blowing chamber 318a, and is blown sequentially to the blowing nozzle 313a and the blowing nozzle 313b by being pushed in from the blower 315a.
  • Air A2a and A2b are blown out of the blowing nozzles 313a and 313b, respectively.
  • blower unit 312b air A2c and A2d are blown to the blowing nozzles 313c and 313d, respectively.
  • rectifying fins or the like may be provided inside the blow-out nozzle 313 to keep the amount of air flowing out of the blow-out slit 322 constant regardless of the nozzle length direction.
  • the air blown to the blowing nozzles 313a, 313b, 313c, and 313d is discharged as blown air Q0 from the blowing slits 322a, 322b, 322c, and 322d, respectively, into the conditioned space 301.
  • blow-out nozzles 313a, 313b, 313c, and 313d each emit approximately the same amount of air from blow-out slits 322a, 322b, 322c, and 322d. Therefore, the blow-out air Q0 has a wind speed distribution with a peak at each gap of blow-out slits 322 without any bias in the parallel direction of the multiple blow-out nozzles 313.
  • this blow-out air Q0 has a relatively high wind speed compared to the air volume, and therefore generates an airflow with high linearity in the blow-out direction.
  • a pressure difference occurs between the periphery of the blow-out nozzle 313 and the induction space 302, generating induced air Q1 that flows into the induction space 302 between the multiple blow-out nozzles 313 and the ceiling surface.
  • the induced air Q1 is air introduced into the induction space 302, which has a very large cross-sectional area compared to the cross-sectional area of the blow-out slit 322, it has the property that the wind speed is very small compared to the air volume, and generally, the relationship of air volume is: blown air Q0 air volume ⁇ induced air Q1 air volume.
  • the water introduced into the cold/hot water generating chiller 335 is heated or cooled within the cold/hot water generating chiller 335.
  • a heat pump system using a refrigerant is used for heating or cooling.
  • the heated or cooled cold/hot water is then temporarily stored in a tank or the like built into the cold/hot water generating chiller 335, and is sent to the water supply pipe 333 at a desired flow rate by driving the water supply pump 336.
  • the cold/hot water supplied to the water supply pipe 333 is then distributed and sent to multiple cold/hot water radiation pipes 332a, 332b, 332c, and 332d, circulating around the sides of multiple blowing nozzles 313a, 313b, 313c, and 313d of the blower 311, and is collected in the drain pipe 334.
  • blower unit 312a The flow of water within the blower device 311 will be explained in detail. Since blower unit 312a and blower unit 312b have equivalent components, blower unit 312a will be used as an example here.
  • water is sent from the water supply pipe 333 to the pipe 332a2, then flows through the pipe 332a2 that penetrates the blower box 314a, and flows into the blow nozzle 313a from one side where the blower box 314a and the blow nozzle 313a are connected.
  • the water branches off in parallel from the single pipe 332a2 near one side of the blow nozzle 313a into three pipes 332a2, 332a3, and 332a4, and flows from one side of the blow nozzle 313a to the vicinity of the end on the other side (the near side in Figure 16) of the side surfaces on both sides in the blowing direction of the blow nozzle 313a.
  • the water connects from the three pipes 332a2, 332a3, 332a4 to the single pipe 332a1 near the opposite end (the other side), and then flows back (from the other side to the one side) so that the flow direction is reversed.
  • the water flows in the opposite direction to the flow into the blow-out nozzle 313a, from near the opposite end (the other side), through the pipe 332a1, to near the one side where the blower box 314a and the blow-out nozzle 313a are connected.
  • blow-out nozzle 313a is symmetrical to the flow of water on one side with respect to a plane (reference plane F: see Figure 15B) that is perpendicular to blowing surface 324 and passes through the center of blow-out slit 322a.
  • the water flow in the blow-out nozzle 313b is the same as the water flow in the blow-out nozzle 313a, and the water flow in the cold/hot water radiation pipe 332b is the same as the water flow in the cold/hot water radiation pipe 332a, so a description of them will be omitted here.
  • the water collected in the drain pipe 334 is sent in sequence to the hot and cold water generating chiller 335 and used again as a heat source. In this way, the water in the radiant heat generating device 331 is repeatedly used as a heat source, making it possible to complete the system using only a small amount of water.
  • the water flow in the blowing nozzles 313c and 313d of the blowing unit 312b is similar to the water flow in the blowing nozzle 313a, so a description of it will be omitted here.
  • water flowing into the cold/hot water generating chiller 335 at 25°C is cooled to 18°C and sent to the water supply pipe 333.
  • the cold water distributed to the multiple cold/hot water radiant pipes 332 is then gradually warmed while passing through the inside of the blower 311 by heat exchange with the intake air A0a-A2a inside the blower 311 and by heat exchange with the blowing nozzle 313a.
  • some of the air in the conditioned space 301 flows into the blower box 314a at 27°C, and while passing through the inside of the blower 311, it exchanges heat with the cold water flowing through the cold/hot water radiation pipe 332, and is cooled to 24°C and blown out from the blowing slit 322 into the conditioned space 301.
  • the air in the induction space 302 flows between the multiple blow-out nozzles 313 as induced air Q2, it exchanges heat with the blow-out nozzles 313 cooled to 19°C, and after being cooled to 26°C, it mixes with the blow-out air Q0 and flows through the conditioned space 301 as an airflow with a roughly uniform temperature distribution.
  • the cooled air is warmed by the thermal load in the conditioned space 301 (ventilation with outside air, solar radiation, heat storage in the walls, etc.), and air at 27°C flows into the blower box 314a again.
  • the radiant air-conditioning system 400 conditions the conditioned space 301.
  • blower unit 312a will be used as an example for explanation.
  • blower nozzle 313a will be used as an example for explanation.
  • the cooled water flowing through pipe 332a2 connected to the water supply pipe 333, and the water flowing through pipe 332a5 connected to the drain pipe 334 exchange heat with the air flowing in from the conditioned space 301 by convection through pipe 332a2 and pipe 332a5.
  • the heat transfer between the water flowing through the radiant heat generating device 331 and the cold/hot water radiant pipe 332 is omitted as it is synonymous.
  • the cold/hot water radiation pipe 332a exchanges heat with the air A2a flowing inside the blow-out nozzle 313a by convection heat transfer.
  • the pipes 332a2 and 332a6 branch in parallel into pipes 332a3, 332a4 and pipes 332a7, 332a8, respectively. Therefore, the surface area of the inlet pipe flowing from one side of the inside of the blow-out nozzle 313a that communicates with the blower box 314a to the opposite (other) side is larger than the surface area of the outlet pipe (pipe 332a1) flowing from the opposite (other) side of the blow-out nozzle 313a to one side.
  • the surface area of contact between the inlet pipes which have a large temperature difference with the air A2a, and the air A2a increases, resulting in more heat being exchanged.
  • the temperatures of the pipes 332a2, 332a3, 332a4, 332a6, 332a7, and 332a8 gradually increase the further away they are from the blower box 314a.
  • the air A2a flowing inside the blow-out nozzle 313a passes through the blow-out slits 322a and flows into the conditioned space 301, inside the blow-out nozzle 313a, the amount of air passing through a cross section parallel to the smallest face of the blow-out nozzle 313a gradually decreases the further away from the blower box 314a.
  • the blow-out nozzle 313a In addition, inside the blow-out nozzle 313a, the cold/hot water radiation pipe 332a and the side of the blow-out nozzle 313a that contacts the cold/hot water radiation pipe 332a exchange heat by heat transfer, so the blow-out nozzle 313a itself is cooled. Then, outside the blow-out nozzle 313a, the cooled blow-out nozzle 313a and the induced air Q2 flowing around it exchange heat by convection heat transfer, cooling the air in the conditioned space 301.
  • the cooled blow-out nozzle 313a also exchanges heat by radiation between the wall surface of the air-conditioned space 301 and objects with a temperature difference, such as occupants. This reduces the heat load on the air conditioner caused by the wall surface and occupants, making it easier to cool the air in the air-conditioned space 301.
  • the temperature transition shown here is merely an example, and does not apply when used during the heating season, for example. Furthermore, if the temperature of the cold and hot water passing through the water supply pipe 333 can easily change depending on the external environment, there is concern that the capacity as a heat source may be insufficient, or that the cold and hot water temperature may become uneven among the multiple cold and hot water radiation pipes 332a, 332b, 332c, and 332d. In such cases, it is preferable to take measures such as using a highly insulating material for the water supply pipe 333.
  • the radiant air conditioning system 400 provides the following advantages.
  • the radiant air conditioning system 400 comprises a plurality of blow nozzles 313 having slit-shaped blowing outlets (blow slits 322), a blower 315 that blows air into the interior of the plurality of blow nozzles 313, and a radiant heat generating device 331 having a plurality of pipes (cold and hot water radiation pipes 332) that generate thermal radiation in the conditioned space 301 by passing a refrigerant inside.
  • the plurality of blow nozzles 313 are arranged side by side with gaps between them so that the respective blowing outlets (blow slits 322) are located on the same plane to form a blowing surface 324. Induced air Q2 attracted by blown air Q0 blown from the blow nozzles 313 passes through the gaps.
  • the radiant heat generating device 331 is provided at positions on both side surfaces of the blowing direction of the blow nozzles 313.
  • the multiple pipes are arranged side by side on the side of the blowing nozzle 313 in a direction perpendicular to the blowing surface 324, and are configured so that the refrigerant flows into the inside from one of the two ends of the blowing nozzle 313, turns around at the opposite end of the blowing nozzle 313, and flows out from one side of the blowing nozzle 313, and the number of inflow pipes into which the refrigerant flows on one side of the blowing nozzle 313 is greater than the number of outflow pipes from which the refrigerant flows out on one side of the blowing nozzle.
  • the pipes 32a1, 332a2, 332a3, 332a4 arranged on one side are arranged so that the number of pipes 332a2, 332a3, 332a4 that serve as inlet pipes is greater than the number of pipes 332a1 that serve as outlet pipes.
  • the radiant heat generating device 331 (pipes 332a1-332a8 constituting the cold/hot water radiation pipe 332a) installed on the inside of the side of the blow-out nozzle 313a exchanges heat with the air A2a flowing inside the blow-out nozzle 313a by convection heat transfer, and also exchanges heat with the adjacent side of the blow-out nozzle 313a by heat transfer.
  • the radiant heat generating device 331 is divided into multiple pipes (cold/hot water radiation pipes 332a), the surface area can be increased, promoting heat exchange with the air A2a flowing inside the blow-out nozzle 313a or the blow-out nozzle 313a.
  • the temperature difference between the circulating refrigerant and the air A2a flowing inside the blow-out nozzle 313a or the blow-out nozzle 313a is larger in the pipes 332a2, 332a3, and 332a4 where the refrigerant flows in on one side of the blow-out nozzle 313a than in the pipe 332a1 where the refrigerant flows out.
  • the temperature difference in the pipes 332a6, 332a7, and 332a8 is larger than the temperature difference in the pipe 332a5 where the refrigerant flows out.
  • the cold/hot water radiation pipes 332a constituting the radiation heat generating device 331 compared to when the number of inlet pipes into which the refrigerant flows is equal to or less than the number of outlet pipes from which the refrigerant flows, by making the number of pipes into which the refrigerant flows greater than the number of outlet pipes from which the refrigerant flows, the surface area of the air A2a flowing inside the blow-out nozzle 313a or the inlet pipes (pipes 332a2, 332a3, 332a4, 332a6, 332a7, 332a8) with a large temperature difference from the blow-out nozzle 313a becomes larger, and heat exchange is further promoted.
  • blow-out nozzles 313b, 313c, and 313d the air (induced air Q2) drawn into the gaps of the blow-out nozzle 313a exchanges heat with the blow-out nozzle 313a and becomes one with the blow-out air Q0 from the blow-out nozzle 313a, and is sent to the conditioned space 301 as a planar uniform flow at a gentle breeze.
  • blow-out nozzles 313b, 313c, and 313d blow-out nozzles 313b, 313c, and 313d.
  • the blower 315a is configured to blow air into the inside of the blow nozzle 313a from one of the two ends (one end side).
  • the air A2a flowing inside the blow nozzle 313a flows in from one of the two ends (one end side) toward the other end side, and a portion of the air is blown out from the slit-shaped outlet (blowout slit 322) into the conditioned space 301.
  • the volume of air A2a flowing inside the blow nozzle 313a gradually decreases as it moves from one end side to the other end side.
  • the refrigerant that flows in from one end of the blow nozzle 313a and passes through the pipes 332a2, 332a3, 332a4, 332a6, 332a7, and 332a8 to the other end flows to the other end while exchanging heat with the air A2a flowing inside the blow nozzle 313a or the blow nozzle 313a. Therefore, the temperature difference between the inflow pipes (pipes 332a2, 332a3, 332a4, 332a6, 332a7, and 332a8) and the air A2a flowing inside the blow nozzle 313a or the blow nozzle 313a is greater near one end than near the other end.
  • the inlet pipes (pipes 332a2, 332a3, 332a4, 332a6, 332a7, 332a8) are positioned closer to the outlet (blowout slit 322) than the outlet pipes (pipes 332a1, 332a5) in the direction perpendicular to the air blowing surface 324.
  • the inlet pipe in which the temperature difference between the refrigerant flowing inside and the air flowing inside the blow-out nozzle 313a or the blow-out nozzle 313a is larger than that of the outlet pipe, is located on the side closer to the occupant, so heat exchange is promoted in the part of the blow-out nozzle 313a closer to the occupant.
  • the other blow-out nozzles 313b, 313c, and 313d are located on the side closer to the occupant, so heat exchange is promoted in the part of the blow-out nozzle 313a closer to the occupant.
  • the pipes 332a1 to 332a8 of the blowing nozzle 313a are arranged symmetrically with respect to a plane (reference plane F) that is perpendicular to the air blowing surface 324 and passes through the center of the blowing port (blowout slit 322).
  • Figures 19A to 19G are cross-sectional views showing modified examples of the arrangement of the cold and hot water radiation pipe 332 within the blow-out nozzle 313.
  • the cold/hot water radiation pipe 332 in which water flows in the same direction as the air flowing inside the blow-out nozzle 313 is referred to as the "inflow pipe”
  • the cold/hot water radiation pipe 332 in which water flows in the opposite direction to the inflow pipe is referred to as the "outflow pipe.”
  • the multiple cold and hot water radiation pipes 332 are provided at positions on both sides of the blowing direction of the blowing nozzle 313, and are arranged side by side in a direction perpendicular to the blowing surface 324 (see Figure 18), and the number of inlet pipes should be greater than the number of outlet pipes.
  • the cold/hot water radiation pipes 332 are made up of 16 pipes in total, 8 on each side, and the positional relationship between the inlet pipes 332x and the outlet pipes 332y in the cold/hot water radiation pipes 332 is different for each pipe.
  • FIG. 19A shows the arrangement of the first modified example.
  • the cold and hot water radiation pipes 332 are arranged symmetrically on the left and right with respect to a plane (reference plane F) that passes through the center of the slit width of the blowing slits 322 and is perpendicular to the air blowing surface 324 formed by the multiple blowing slits 322.
  • the cold and hot water radiation pipes 332 are arranged in a divided manner into a total of 10 inlet pipes 332x located on the blow-out slit 322 side (lower side), and a total of 6 outlet pipes 332y located on the opposite side (upper side) from the blow-out slit 322 side.
  • the inlet pipe 332x is positioned closer to the outlet slit 322 than the outlet pipe 332y in the direction perpendicular to the air blowing surface 324.
  • the arrangement in this first modified example is the same as the arrangement in the second embodiment shown in FIG. 15B.
  • FIG. 19B shows the arrangement of the second modified example.
  • the cold and hot water radiation pipes 332 are arranged symmetrically on the left and right with respect to a plane (reference plane F) that passes through the center of the slit width of the blowing slits 322 and is perpendicular to the air blowing surface 324 formed by the multiple blowing slits 322.
  • the cold and hot water radiation pipes 332 are arranged in a divided manner, with a total of six inlet pipes 332x1 located on the blow-out slit 322 side (lower side), a total of four inlet pipes 332x2 located on the opposite side (upper side) from the blow-out slit 322, and a total of six outlet pipes 332y located between the inlet pipes 332x1 and 332x2.
  • the outlet pipe 332y is positioned between the inlet pipes 332x1 and 332x2 in the direction perpendicular to the air blowing surface 324.
  • FIG. 19C shows the arrangement of the third modified example.
  • the cold and hot water radiation pipes 332 are arranged symmetrically on the left and right with respect to a plane (reference plane F) that passes through the center of the slit width of the blowing slits 322 and is perpendicular to the air blowing surface 324 formed by the multiple blowing slits 322.
  • the cold and hot water radiation pipes 332 are arranged in a divided manner, with a total of 10 inlet pipes 332x located on the opposite side (upper side) from the blow-out slits 322, and a total of 6 outlet pipes 332y located on the blow-out slits 322 side (lower side).
  • the inlet pipe 332x is positioned on the opposite side (upper side) of the outlet pipe 332y from the outlet slit 322 in the direction perpendicular to the air blowing surface 324.
  • FIG. 19D shows the arrangement of the fourth modified example.
  • the cold/hot water radiation pipe 332 passes through the center of the slit width of the blow-out slit 322, and the inlet and outlet pipes are positioned asymmetrically on the left and right with respect to a plane (reference plane F) perpendicular to the air blowing surface 324 formed by the multiple blow-out slits 322.
  • the eight cold/hot water radiation pipes 332 arranged on one side (the left side of the drawing) of the blowing direction of the blowing nozzle 313 are divided into a total of five inlet pipes 332x1 located on the blowing slit 322 side (lower side) and a total of three outlet pipes 332y1 located on the opposite side (upper side) of the blowing slit 322.
  • the eight cold/hot water radiation pipes 332 arranged on the other side (right side of the drawing) of the blowing direction of the blowing nozzle 313 are divided into three inlet pipes 332x2 located on the blowing slit 322 side (lower side), two inlet pipes 332x3 located on the opposite side (upper side) of the blowing slit 322, and three outlet pipes 332y2 located between the inlet pipes 332x2 and the inlet pipes 332x3.
  • the positions of the inlet pipe and outlet pipe of the cold/hot water radiation pipe 332 are asymmetrically positioned on the left and right with respect to the reference plane F. It can also be said that the positional relationship between the inlet pipe 332x1 and the inlet pipes 332x2 and 332x3 in the cold/hot water radiation pipe 332 is asymmetrically positioned with respect to the reference plane F.
  • FIG. 19E shows the arrangement of the fifth modified example.
  • the cold/hot water radiation pipes 332 pass through the center of the slit width of the blow-out slits 322, and the number of inlet pipes and outlet pipes are arranged asymmetrically on the left and right with respect to a plane (reference plane F) that passes through the center of the slit width of the blow-out slits 322 and is perpendicular to the air blowing surface 324 formed by the multiple blow-out slits 322.
  • the eight cold/hot water radiation pipes 332 arranged on one side (the left side of the drawing) of the blowing direction of the blowing nozzle 313 are divided into a total of six inlet pipes 332x1 located on the blowing slit 322 side (lower side) and a total of two outlet pipes 332y1 located on the opposite side (upper side) of the blowing slit 322.
  • the eight cold/hot water radiation pipes 332 arranged on the other side (right side of the drawing) of the blowing direction of the blowing nozzle 313 are divided into a total of five inlet pipes 332x2 located on the blowing slit 322 side (lower side) and a total of three outlet pipes 332y2 located on the opposite side (upper side) of the blowing slit 322.
  • the number of inlet pipes and outlet pipes of the cold and hot water radiation pipe 332 are arranged so as to be asymmetric on the left and right sides with respect to the reference plane F. It can also be said that the number of inlet pipes 332x1 arranged on one side (left side of the drawing) of the blowing direction of the blowing nozzle 313 is different from the number of inlet pipes 332x2 arranged on the other side (right side of the drawing) of the blowing direction of the blowing nozzle 313.
  • FIG. 19F shows the arrangement of the sixth modified example.
  • the overall positions of the eight cold/hot water radiation pipes 332 arranged on one side (the left side of the drawing) of the blowing direction of the blowing nozzle 313 and the overall positions of the eight cold/hot water radiation pipes 332 arranged on the other side (the right side of the drawing) of the blowing direction of the blowing nozzle 313 are arranged asymmetrically on the left and right.
  • the eight cold/hot water radiation pipes 332 arranged on the left side are divided into a total of five inlet pipes 332x1 located on the blow-out slit 322 side (lower side), and a total of three outlet pipes 332y1 located on the opposite side (upper side) from the blow-out slit 322.
  • the eight cold and hot water radiation pipes 332 arranged on the right side are divided into a total of five inlet pipes 332x2 located on the blow-out slit 322 side (lower side), and a total of three outlet pipes 332y2 located on the opposite side (upper side) from the blow-out slit 322.
  • the inlet pipe 332x1a located closest to the outlet slit 322 (lower side) is positioned farther from the outlet slit 322 (upper side) than the inlet pipe 332x2a, of the multiple cold/hot water radiation pipes 332 located on the right side, which is located closest to the outlet slit 322 (lower side).
  • the cold/hot water radiation pipes 332 are arranged symmetrically on the left and right with respect to the reference plane F in terms of the vertical positional relationship of the inlet pipe and outlet pipe, and the entire cold/hot water radiation pipe 332 located on the left side and the entire cold/hot water radiation pipe 332 located on the right side are arranged asymmetrically on the left and right sides.
  • FIG. 19G shows the arrangement of the seventh modified example.
  • the cold and hot water radiation pipes 332 are arranged symmetrically on the left and right with respect to a plane (reference plane F) that passes through the center of the slit width of the blowing slits 322 and is perpendicular to the air blowing surface 324 formed by the multiple blowing slits 322.
  • the cold and hot water radiation pipes 332 are arranged in a divided manner, with a total of six inlet pipes 332x1 located on the blow-out slit 322 side (lower side), a total of two outlet pipes 332y2 located on the opposite side (upper side) from the blow-out slit 322, a total of six inlet pipes 332x2 located between the inlet pipes 332x1 and the outlet pipes 332y2, and a total of two outlet pipes 332y1 located between the inlet pipes 332x1 and the inlet pipes 332x2.
  • the cold/hot water radiation pipes 332 are arranged in the following order from the blowing slit 322 side: inlet pipe 332x1, outlet pipe 332y1, inlet pipe 332x2, and outlet pipe 332y2.
  • the cold/hot water radiation pipes 332 are arranged such that the inlet pipes 332x1 and 332x2, and the outlet pipes 332y1 and 332y2 are not adjacent to each other in the direction perpendicular to the blowing surface.
  • the blower 311 is offset from the ceiling surface constituting the air-conditioned space 301, and the blown air Q0 from the multiple blowing nozzles 313 is blown from the ceiling surface toward the floor surface, but this is not limited to the above.
  • the blower 311 may be offset from the side wall surface of the air-conditioned space 301, and arranged so that the blown air Q0 from the multiple blowing nozzles 313 is blown toward the opposite side wall surface. Even in this way, it is possible to take in induced air Q1 over a wide area from the induction space 302 between the side wall surface and the multiple blowing nozzles 313, and achieve stable airflow toward the opposite side wall surface.
  • the group of pipes arranged inside the blow-out nozzle 313 is composed of eight pipes, but this is not limited to this. As long as at least one pipe is connected to the water supply pipe 333 and one to the drain pipe 334, and the number of pipes branching off inside the louver is six or more, for example, the number of pipes constituting the group of pipes may be six, twelve, etc., or it may be sixteen as in the first to seventh modified examples.
  • the inlet pipe is disposed closer to the outlet port than the outlet pipe in a direction perpendicular to the air blowing surface. 3.
  • the radiant air conditioning system according to item 1 or 2.
  • Item 4 The radiant air-conditioning system according to item 3, wherein the plurality of pipes are arranged symmetrically with respect to a plane perpendicular to the air blowing surface and passing through the center of the air outlet.
  • the radiant air conditioning system disclosed herein is useful for increasing thermal comfort within the conditioned space.
  • Radiation air conditioning system 100a Radiation air conditioning system 100b Radiation air conditioning system 1 Air-conditioned space 2 Induction space 11 Blower device 12, 12a, 12b Blower unit 13, 13a, 13b, 13c, 13d Blowing nozzle 113, 113a, 113b, 113c, 113d Blowing nozzle 213, 213a, 213b, 213c, 213d Blowing nozzle 14 Blower box 15, 15a, 15b Blower 16a, 16b Impeller 17a, 17b Motor 18, 18a, 18b Blowing chamber 19 Control unit 21 Intake port 22, 22a, 22b, 22c, 22d Blowing slit 122, 122a, 122b, 122c, 122d Blowing slit 222, 222a, 222b, 222c, 222d Blowing slit 23, 23a, 23b Blower outlet 123, 123a, 123b, 123c, 123d Blowing air duct 31 Radiant heat generating device 32, 32

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Abstract

輻射空調システム(100)は、吹出スリット(22)を有する複数の吹出ノズル(13)と、内部に水を通すことにより、熱輻射を発生させる複数の冷温水輻射パイプ(32)を有する輻射熱発生装置(31)と、送風機を制御する制御部とを備える。複数の吹出ノズル(13)は、それぞれの吹出スリット(22)が同一平面上に位置するように間隙を有して並設される。複数の冷温水輻射パイプ(32)それぞれは、吹出ノズル(13)から送風される吹出空気によって誘引される誘引空気との間で熱移動が発生するように配置される。制御部は、複数の冷温水輻射パイプ(32)に通す水の温度を所定条件で制御する場合に、送風機の風量制御可能範囲において特定される空調能力に基づいて、被空調空間(1)に設定された設定温度に近づくように吹出空気の風量を制御する。

Description

輻射空調システム
 本開示は、水の輻射熱を活用して室内を空調する輻射空調システムに関する。
 従来技術として、冷温水等の熱媒が流れる多数のパイプをパネルに埋め込み、熱放射により室内等を空調する輻射パネルを利用した輻射空調システムが知られている(例えば、特許文献1)。
特開平7-19533号公報
 従来の輻射空調システムでは、空間内を循環する空気による対流熱伝達がほとんど発生しないため、冷却熱を生じる物体を活用して空間を冷却することができず、快適性を向上させることができなかった。さらに、従来の輻射空調システムでは、空間を空調する空調能力制御手段として、パイプを流通する冷媒の温度を制御するか、通流量を制御する方法しかないという課題があった。
 本開示は、上記従来の課題を解決するものであり、パイプを流通する冷媒の温度および通流量を一定としたままでも、空調能力を制御しつつ、空間の温熱快適性を向上させることが可能な輻射空調システムを提供するものである。
 本開示に係る輻射空調システムは、スリット状の吹出口を有する複数の吹出ノズルと、複数の吹出ノズルに空気を送風する送風機と、内部に水を通すことにより被空調空間に熱輻射を発生させる複数のパイプを有する輻射熱発生部と、送風機を制御する制御部と、を備える。複数の吹出ノズルは、それぞれの吹出口が同一平面上に位置するように間隙を有して並設される。間隙には、複数の吹出ノズルから送風される吹出空気によって誘引される誘引空気が通過し、複数のパイプそれぞれは、誘引空気との間で熱移動が発生するように配置される。制御部は、複数のパイプに通す水の温度を所定条件で制御する場合に、送風機の風量制御可能範囲において特定される空調能力に基づいて、被空調空間に設定された設定温度に近づくように吹出空気の風量を制御する。
 本開示によれば、パイプを流通する冷媒の温度および通流量を一定としたままでも、空調能力を制御しつつ、空間の温熱快適性を向上させることが可能な輻射空調システムを提供することができる。
図1は、本開示の第1の実施の形態に係る輻射空調システムの基本構成を示す斜視図である。 図2は、輻射空調システムの全体配置を示す側面図である。 図3は、輻射空調システムにおける送風装置の設置イメージを示す斜視図である。 図4は、送風装置内の空気の流れ方向を示す平面図である。 図5は、輻射空調システムにおける輻射熱発生装置の冷温水パイプおよび冷温水生成装置の接続関係を示す接続概略図である。 図6Aは、輻射空調システムを構成する吹出ノズルと冷温水輻射パイプとの配置関係を示す斜視図である。 図6Bは、輻射空調システムを構成する吹出ノズルと冷温水輻射パイプとの配置関係を示す断面図である。 図7は、輻射空調システムを構成する、送風装置の吹出ノズルと、輻射熱発生装置の冷温水輻射パイプとの配置関係を示す構成図である。 図8は、送風装置の吹出ノズルからの吹出空気および冷温水輻射パイプ近傍に発生する誘引空気の流れ方向を示す断面図である。 図9は、輻射空調システムによる送風装置の風量の制御手順を示すフローチャートである。 図10Aは、第1の変形例に係る輻射空調システムを構成する吹出ノズルと冷温水輻射パイプとの配置関係を示す斜視図である。 図10Bは、第1の変形例に係る輻射空調システムを構成する吹出ノズルと冷温水輻射パイプとの配置関係を示す断面図である。 図11Aは、第2の変形例に係る輻射空調システムを構成する吹出ノズルと冷温水輻射パイプとの配置関係を示す斜視図である。 図11Bは、第2の変形例に係る輻射空調システムを構成する吹出ノズルと冷温水輻射パイプとの配置関係を示す断面図である。 図11Cは、第2の変形例に係る輻射空調システムを構成する吹出ノズルと冷温水輻射パイプとの配置関係を示す側面図である。 図12は、本開示の第2の実施の形態に係る輻射空調システムの基本構成を示す斜視図である。 図13は、輻射空調システムの全体配置を示す側面図である。 図14は、輻射空調システムにおける送風装置の設置イメージを示す斜視図である。 図15Aは、輻射空調システムを構成する吹出ノズルと冷温水輻射パイプとの配置関係を示す斜視図である。 図15Bは、輻射空調システムを構成する吹出ノズルと冷温水輻射パイプとの配置関係を示す断面図である。 図16は、輻射空調システムにおける輻射熱発生装置の冷温水輻射パイプと、冷温水生成装置との接続関係を示す接続概略図である。 図17は、送風装置内の空気の流れ方向を示す平面図である。 図18は、送風装置の吹出ノズルからの吹出空気、および、冷温水輻射パイプ近傍に発生する誘引空気の流れ方向を示す断面図である。 図19Aは、吹出ノズル内における冷温水輻射パイプの配置状態の変形例を示す断面図である。 図19Bは、吹出ノズル内における冷温水輻射パイプの配置状態の変形例を示す断面図である。 図19Cは、吹出ノズル内における冷温水輻射パイプの配置状態の変形例を示す断面図である。 図19Dは、吹出ノズル内における冷温水輻射パイプの配置状態の変形例を示す断面図である。 図19Eは、吹出ノズル内における冷温水輻射パイプの配置状態の変形例を示す断面図である。 図19Fは、吹出ノズル内における冷温水輻射パイプの配置状態の変形例を示す断面図である。 図19Gは、吹出ノズル内における冷温水輻射パイプの配置状態の変形例を示す断面図である。
 本開示に係る輻射空調システムは、スリット状の吹出口を有する複数の吹出ノズルと、複数の吹出ノズルに空気を送風する送風機と、内部に水を通すことにより、被空調空間に熱輻射を発生させる複数のパイプを有する輻射熱発生部と、送風機を制御する制御部と、を備える。複数の吹出ノズルは、それぞれ吹出口が同一平面上に位置するように間隙を有して並設される。間隙には、複数の吹出ノズルから送風される吹出空気によって誘引される誘引空気が通過する。複数のパイプそれぞれは、誘引空気との間で熱移動が発生するように配置される。制御部は、複数のパイプに通す水の温度を所定条件で制御する場合に、送風機の風量制御可能範囲において特定される空調能力に基づいて、被空調空間に設定される設定温度に近づくように吹出空気の風量を制御する。
 こうした構成によれば、複数の吹出ノズルの間隙に誘引された空気(誘引空気)が、吹出ノズルの近傍に位置する輻射熱発生部の表面との間で熱交換し、吹出ノズルからの吹出空気と一体となることにより、微風速な面状の均一流として被空調空間へ送風される。加えて、誘引空気は、一般に吹出空気と比較して風量が大きくなるため、輻射熱発生部が吹出空気よりも誘引空気に対してより集中的に熱交換する構成となり、伝熱量を増やすことができる。このため、被空調空間の全体において温度の偏りまたはドラフト感を抑制した空調を実現し、体感温度むらのない空間を実現することができる。さらに、複数のパイプに通す水の温度を所定条件で制御している場合でも、送風機を制御する制御部が、風量制御可能範囲で動作を制御するため、風量を大きく動作したときは輻射熱発生部での熱交換が促進され、伝熱量を増やすことができる。また、風量を小さく動作したときは輻射熱発生部での熱交換が抑制され、伝熱量を減らすことができる。このため輻射空調システムは、被空調空間に対して複数のパイプに通す水の温度を一定としたままでも空調能力を制御することができるため、被空調空間の設定可能な温度範囲を拡大することができる。つまり、パイプを流通する冷媒の温度および通流量を一定のまま空調能力を制御しつつ、空間の温熱快適性を向上させることができる。
 また、本開示に係る輻射空調システムは、設定温度が入力される設定温度入力部と、被空調空間の温度を検知する温度検知部と、をさらに備えてもよい。制御部は、設定温度入力部に入力された設定温度と、温度検知部において検知された温度と、の間の温度差が基準値の範囲内となるように吹出空気の風量を制御してもよい。
 このようにすることで、さらに、複数のパイプに通す水の温度を変化させて空調能力を制御するよりも、即時的に空調能力を制御することが可能になる。
 また、本開示に係る輻射空調システムでは、所定条件は、複数のパイプによって作り出される輻射面の表面に結露が発生する水の温度よりも所定温度高い温度条件である構成としてもよい。
 このようにすることで、さらに、複数のパイプによって作り出される輻射面の表面に結露が発生するリスクを低減し、被空調空間内に水が滴下することを抑制することができる。
 また、複数のパイプは、複数の吹出ノズルそれぞれを構成する側面部材の外側に接するように配置されていてもよい。
 このような構成によれば、さらに、吹出ノズルから送風される吹出空気によって誘引される誘引空気に対してより集中的に熱交換するとともに、伝熱によって吹出ノズル自体に温度が伝わり、輻射面積を増やすことができる。
 また、複数のパイプは、複数の吹出ノズルそれぞれを構成する側面部材の内側に接するように配置されていてもよい。
 このような構成によれば、さらに、吹出ノズルから送風される吹出空気に対する伝熱作用が増加し、被空調空間に対する空調能力を高めた構成を実現できる。
 また、本開示に係る輻射空調システムでは、複数のパイプは、複数の吹出ノズルそれぞれを構成する側面部材に内蔵されていてもよい。
 これにより、さらに、吹出ノズルを製造する際に、パイプを別途製造し取り付けすることなく、側面部材のみを製造するだけで、パイプが内蔵された吹出ノズルを製造することができる。このため、より低コストで簡便に吹出ノズルを製造することができる。さらに、パイプが内蔵されることで吹出ノズルに対する伝熱がより促進される。このため、被空調空間内に配置された人体等との熱輻射が行われ、被空調空間内に居住する人が感じる温熱快適性をさらに高めることができる。
 また、複数のパイプは、複数の吹出ノズルそれぞれの吹出口が構成する面よりも吹出空気の流れる下流側において、同一平面上に配置されてもよい。
 このような構成によれば、さらに、複数のパイプが吹出ノズルの陰になることなく、被空調空間に露出して、吹出空気および誘引空気との間で熱交換が促進される構成を実現できる。
 また、複数のパイプは、複数の吹出ノズル間の隙間に形成される空間内に配置されてもよい。
 このような構成によれば、さらに、複数のパイプと被空調空間との間には障害物がないので、熱輻射を促進されることができる。このため、熱輻射による温熱快適性をさらに高めることができる。
 また、複数の吹出ノズルは、被空調空間の天井面または側壁面に対して所定の誘引空間を有するようにオフセットして配置されてもよい。
 このような構成によれば、さらに、天井面または側壁面と、吹出ノズルとの間の誘引空間から広範囲に誘引空気を取り込み、反対側の床面または側壁面に向かって安定した送風を実現することができる。
 また、複数の吹出ノズルそれぞれが、アルミニウムで構成されてもよい。
 このような構成によれば、さらに、吹出ノズルの内部を流通する吹出空気、および、複数の吹出ノズルの間隙を通過する空気が、パイプと熱交換しやすい構成を実現できる。
 また、複数の吹出ノズルそれぞれが、樹脂で構成されてもよい。
 このような構成によれば、さらに、伝熱しにくい素材を使用することで、空気への伝熱を抑え、パイプ自体からの熱輻射を高めることで、空調のバランスを調節することができる。
 以下、本開示の実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の各実施の形態は、本開示を具体化した一例であって、本開示の技術的範囲を限定するものではない。また、実施の形態において説明する各図は、模式的な図であり、各図中の各構成要素の大きさおよび厚さそれぞれの比が、必ずしも実際の寸法比を反映しているとは限らない。
 (第1の実施の形態)
 まず、図1および図2を参照して、第1の実施の形態に係る輻射空調システム100について説明する。
 図1は、本開示の第1の実施の形態に係る輻射空調システム100の基本構成を示す斜視図である。図2は、輻射空調システム100の全体配置を示す側面図である。
 なお、図1および図2では、システムを構成する主要な装置および代表的な構成のみを示しており、各装置の詳細な構成については、図3以降を参照して後述する。
 輻射空調システム100は、気流、熱交換、および熱輻射の組み合わせによって居住空間(被空調空間1)の温熱環境を高める役割、つまり、居住空間の温熱快適性を向上させる役割を担うシステムである。
 具体的には、図1に示すように、輻射空調システム100は、送風装置11と、輻射熱発生装置31と、設定温度入力部51と、温度検知部52と、制御部19(図3参照)と、を有して構成される。
 送風装置11は、吹出ノズル13と総称される吹出ノズル13a、13b、13c、13dと、送風機ボックス14と、送風機15(図2参照)と、吹出スリット22と総称される吹出スリット22a、22b、22c、22dと、を備えて構成される。
 輻射熱発生装置31は、冷温水輻射パイプ32と総称される冷温水輻射パイプ32a、32b、32c、32dと、給水管33と、排水管34と、冷温水生成チラー35と、送水ポンプ36と、室外機42と、冷媒回路43と、を備えて構成される。
 輻射空調システム100は、住宅の一部である被空調空間1内に設置される。ここで、被空調空間1とは、居住者がその内部で生活を営む場として利用する空間を指し、リビング、ダイニング、寝室、個室、または子供部屋等が含まれる。なお、押入、クローゼット、または機械室等の、居住者が内部で活動しない空間は含まない。
 また、被空調空間1は、天井面、床面、および側壁面を含む壁面による閉空間を構成するが、図1では、被空調空間1の内部に設置された輻射空調システム100の配置を見やすくするため、図面手前側の側壁面および天井面を透過して表示させている。
 送風装置11を構成する、送風機ボックス14、吹出ノズル13(吹出ノズル13a、13b、13c、13d)、および輻射熱発生装置31の冷温水輻射パイプ32(冷温水輻射パイプ32a、32b、32c、32d)は、それぞれ被空調空間1の天井面付近に配置される。
 送風機ボックス14は、被空調空間1の循環空気を給気して吹出ノズル13(吹出ノズル13a、13b、13c、13d)に送風するために必要な機器類および風路を集約して内蔵するための枠体である。
 詳細は後述するが、送風機ボックス14の内部には、送風機15をはじめ、複数の構成部材が設置されている。送風機ボックス14は、被空調空間1内において、天井面と奥側の側壁面とに接触するように配置されている。なお、本実施の形態では、送風機ボックス14は、天井面と奥側の側壁面とに接触するように配置したが、必ずしも被空調空間1の内側から接触させる必要はなく、例えば天井面に吊下げる、または、室内の下がり天井部に内蔵するように配置してもよい。
 冷温水生成チラー35は、被空調空間1の空調および熱輻射を発生させるための水を生成するための装置であり、内部に水を加熱冷却させる機構である冷媒コイル35aと、加熱冷却用の水を貯水するためのタンクと、水の温度制御を行う機構とを備えている。さらに、冷媒コイル35aは、冷媒が流れる冷媒回路43を介して室外機42と接続されている。
 冷温水生成チラー35は、給水管33および排水管34と接続されており、内部を通過する水が冷媒コイル35aと接触するような構成となっている。つまり、冷温水生成チラー35では、冷媒コイル35aの温度を変化させることで、水の温度を調節することができる。
 給水管33は、冷温水生成チラー35で温度調節を行った水を冷温水輻射パイプ32に送るための配管である。給水管33は、上流側から冷温水生成チラー35、送水ポンプ36、および冷温水輻射パイプ32の順に接続されている。
 排水管34は、冷温水輻射パイプ32を循環して戻ってきた水を冷温水生成チラー35に返すための配管である。排水管34は、上流側から冷温水輻射パイプ32および冷温水生成チラー35の順に接続されている。
 送水ポンプ36は、冷温水輻射パイプ32に送る加熱冷却用の水の流れを生じさせるポンプである。
 なお、本実施の形態では、給水管33、排水管34、冷温水生成チラー35、および送水ポンプ36は、被空調空間1内に配置されているが、被空調空間1を構成する天井面、床面、および側壁面を超えて、被空調空間1の外部に配置してもよく、居住空間の妨げにならない任意の位置に配置しても、本開示の作用および効果に影響するものではない。
 室外機42は、屋外空間に設置される室外ユニットであり、圧縮機42a、膨張器42b、屋外熱交換器42c、送風ファン42d、および四方弁42eからなるヒートポンプ44を有している。室外機42としては、一般的な構成のものを用いるので、各機器(圧縮機42a、膨張器42b、屋外熱交換器42c、送風ファン42d、および四方弁42e)の詳細な説明は省略する。
 ヒートポンプ44は、冷媒回路43を介して、冷媒コイル35aと接続されており、室外機42は、ヒートポンプ44を制御することで冷媒コイル35aを流れる冷媒の温度を調整している。
 冷媒コイル35aは、圧縮機と放熱器と膨張器と吸熱器とを含んで構成される冷凍サイクルにおいて、吸熱器または放熱器として機能し、室外機42から導入される冷媒が内部を流通する際に吸熱(冷却)または放熱(加熱)するように構成されている。
 冷媒コイル35aを含む冷凍サイクルには、四方弁42eが接続されているので、冷温水生成チラー35では、四方弁42eによって第1方向に冷媒が流通して水を冷却する冷却モードの状態と、四方弁42eによって第2方向に冷媒が流通して水に対して加熱を行う加熱モードの状態とを切り替え可能である。
 ここで、第1方向は、圧縮機42aと屋外熱交換器42cと膨張器42bと冷媒コイル35aとをこの順序で冷媒が流通する方向である。また、第2方向は、圧縮機42aと冷媒コイル35aと膨張器42bと屋外熱交換器42cとをこの順序で冷媒が流通する方向である。冷媒コイル35aでは、導入される水を冷却または加熱することが可能である。
 複数の吹出ノズル13(吹出ノズル13a、13b、13c、13d)は、送風機15(送風機15a、15b、図3参照)から送風された空気を被空調空間1に送風する役割を担い、それぞれが吹出スリット22(吹出スリット22a、22b、22c、22c)を有する略直方体型(直方体型を含む)の部材である。
 本実施の形態では、吹出ノズル13a、13b、13c、13dは、すべて同一の形状である。複数の吹出ノズル13a、13b、13c、13dは、それぞれ、図1に示すように、6つの面のうち最も断面積の小さい2つの面のうちの一方の面が送風機ボックス14と接触しており、吹出ノズル13(吹出ノズル13a、13b、13c、13d)と送風機ボックス14とは、空気が通過するための穴を介して互いに連通している。
 また、6つの面のうち最も断面積の小さい2つの面のうちの他方の面は、被空調空間1の側壁面(送風機ボックス14と接触する奥側の側壁面と対向する手前側の側壁面)に接触している。
 また、6つの面のうち最も断面積の小さい2つの面を除く4つの面は、送風機ボックス14、被空調空間1の天井面、および、隣り合う吹出ノズル13(例えば吹出ノズル13aと吹出ノズル13b)とは互いに接触しておらず、被空調空間1を占める空気が吹出ノズル13の周囲を通過可能な状態に設置されている。本実施の形態では、被空調空間1と連通した吹出ノズル13周囲の空気が通過する空間を、誘引空間2と定めることとする。
 また、吹出スリット22a、22b、22c、22dは、それらの全てが天井面と略平行な同一平面上に位置している。つまり、吹出ノズル13a、13b、13c、13dの吹出スリット22側は、同一平面上に位置するように間隙を有して並設されて送風面を形成しているといえる。
 その他の送風装置11を構成する詳細な要素配置等については、図3および図4を参照して後述する。
 冷温水輻射パイプ32(冷温水輻射パイプ32a、32b、32c、32d)は、被空調空間1の内部を占める空気の温度を変化させる、または、被空調空間1を構成する壁面、および、被空調空間1の内部に存在する物体(家具または人体等)との間で熱輻射を発生させるための中空部材であり、その内部を水が通過可能に構成されている。冷温水輻射パイプ32(冷温水輻射パイプ32a、32b、32c、32d)は、それぞれ同じ材質で構成されており、特にその表面には、樹脂等の輻射率が高い素材を用いることが好ましいが、他の素材で代用することも可能である。
 なお、冷温水輻射パイプ32、給水管33、および排水管34の接続関係の詳細等、その他の輻射熱発生装置31の詳細については、図5を参照して後述する。
 設定温度入力部51は、使用者が居住空間の温度を設定できるよう、被空調空間1を構成する壁面に操作パネルとして設置され、制御部19(図3参照)と通信線を介して接続され、使用者が入力した所望の温度を制御部19に送信するように構成されている。設定温度入力部51と制御部19とは、通信線を介して接続されていてもよいが、無線で通信できるような構成でも代替可能である。
 温度検知部52は、居住空間の中に設置され、ある時点での被空調空間1の温度を検知する温度センサであり、制御部19と通信線を介して接続され、検知した温度を制御部19に送信するように構成されている。温度検知部52と制御部19とは、通信線を介して接続されていてもよいが、無線で通信できるような構成でも代替可能である。
 制御部19は、後述する送風機15(図3参照)を制御する。より詳細には、制御部19は、複数の冷温水輻射パイプ32に通す水の温度が所定条件となるように制御するが、この場合に、制御部19は、送風機15の風量制御可能範囲において特定される空調能力に基づいて、被空調空間1について設定された設定温度に近づくように、吹出空気Q0(図8参照)の風量を制御する。なお、所定条件は、複数の冷温水輻射パイプ32によって作り出される輻射面の表面に結露が発生する水の温度よりも所定温度(例えば、3℃)高い温度条件である。制御部19の詳細は後述する。
 次に、図3を参照して、送風装置11の詳細な構成について説明する。
 図3は、輻射空調システム100における送風装置11の設置イメージを示す斜視図である。
 送風装置11は、送風面から微風速な面状の均一流を被空調空間1に送風する装置である。本実施の形態では、送風装置11は、図1に示すように、被空調空間1の天井面付近に配置され、微風速な面状の均一流を被空調空間1の天井面から床面に向けて送風する。
 図3に示すように、送風装置11は、吹出ノズル13(吹出ノズル13a、13b、13c、13d)と、送風機ボックス14と、送風機15と総称される送風機15a、15bと、送風用チャンバ18と総称される送風用チャンバ18a、18bと、制御部19と、吸込口21と、吹出スリット22(吹出スリット22a、22b、22c、22d)と、送風機吹出口23と総称される送風機吹出口23a、23bとを備えて構成される。本実施の形態では、送風装置11は、複数(本例では2つ)の送風ユニット12(送風ユニット12a、12b)に分けて構成されている。
 ここで、送風ユニット12aは、吹出ノズル13a、13bと、送風機ボックス14の一部と、送風機15aと、送風用チャンバ18aと、吸込口21の一部と、吹出スリット22a、22bと、送風機吹出口23aとを備えている。
 また、送風ユニット12bは、吹出ノズル13c、13dと、送風機ボックス14の一部と、送風機15bと、送風用チャンバ18bと、吸込口21の一部と、吹出スリット22c、22dと、送風機吹出口23bとを備えている。
 なお、送風ユニット12を構成する構成部材は、必ずしも上述のような構成でなくてもよく、少なくとも1つの送風機と、吹出ノズルと、送風用チャンバ、制御部、吸込口、吹出スリット、および送風機吹出口を備えていればよい。
 このように、送風装置11を複数の送風ユニット12に分けることにより、任意の被空調空間1における送風機構を送風ユニット12の組み合わせで表すことが可能になり、さらに単一の制御部19で複数の送風ユニット12を同時に制御することが可能なので、システムの汎用化を図ることができる。
 次に、図4を参照して、送風装置11内における空気の流れについて説明する。
 図4は、送風装置11内の空気の流れを示す平面図である。
 送風装置11では、吸込口21から吸い込まれた吸込空気A0は、送風機15aおよび送風機15bの働きによって、送風ユニット12aへ流入する空気A1aと、送風ユニット12bへ流入する空気A1bとに分配される。
 ここで、送風ユニット12aと送風ユニット12bとは、互いに同一の構成であり、かつ、配置が送風ユニット12aと送風ユニット12bとの間の境界線に対して対称であることから、送風ユニット12aと送風ユニット12bとでは、空気A1aの風量=空気A1bの風量の関係がおおむね成り立つ。
 その後、送風機吹出口23aおよび送風機吹出口23bをそれぞれ通過した空気A2aおよび空気A2bは、それぞれ、送風用チャンバ18aおよび送風用チャンバ18bに一時的に蓄積され、送風機15aおよび送風機15bからの押し込みによって、それぞれ、吹出ノズル13a、13bおよび吹出ノズル13c、13dへと順次、送風される。
 吹出ノズル13a、13b、13c、13dには、それぞれ、ノズル空気A3a、A3b、A3c、A3dが送風される。
 なお、それぞれの風量の関係は、厳密に規定されるものではないが、吹出ノズル13aおよび吹出ノズル13b、ならびに、吹出ノズル13cおよび吹出ノズル13dを、それぞれ、送風用チャンバ18aおよび送風用チャンバ18bの空気の流れ方向の中心線に関して対称となるように配置することにより、ノズル空気A3aの風量=ノズル空気A3bの風量=ノズル空気A3cの風量=ノズル空気A3dの風量となることが望ましい。
 そして、ノズル空気A3a、A3b、A3c、A3dは、各ノズルの長さ方向に向かって流れつつ、その一部が吹出空気Q0(図8参照)として、それぞれ、吹出スリット22a、22b、22c、22dから図面奥向きに流出する。
 なお、図4では記載を省略したが、吹出スリット22から流出する風量をノズル長さ方向に依らず一定にするために、吹出ノズル13内部に整流用のフィン等を設けてもよい。
 以下、本実施の形態における送風装置11を構成する構成要素の詳細について説明する。なお、送風ユニット12aと送風ユニット12bとは、同等の構成要素を有しているため、ここでは、送風装置11に含まれる送風ユニットとして、送風ユニット12aを例として説明する。
 送風ユニット12aは、上述した通り、吹出ノズル13a、13bと、送風機ボックス14の一部と、送風機15aと、送風用チャンバ18aと、吸込口21の一部と、吹出スリット22a、22bと、送風機吹出口23aとを備えて構成される。
 送風機15aは、被空調空間1と送風機ボックス14との間に圧力差を発生させ、被空調空間1からの循環空気を吸込口21から取り込み、送風用チャンバ18aに送風する。送風機15aは、羽根車16aとモータ17a(図3参照)とを備えており、モータ17aによって羽根車16aを駆動させることで送風する。なお、送風機15bに搭載される羽根車16bおよびモータ17bは、それぞれ、羽根車16aおよびモータ17aと同様であるので、説明を省略する。
 送風用チャンバ18aは、送風機15aから送風された循環空気を一時的に蓄積する空間であり、送風機15から供給された空気の分布を均一化して、吹出ノズル13aおよび吹出ノズル13bへの送風量を等しくする役割を担っている。
 送風機ボックス14内において、送風機15aと送風用チャンバ18aとは、壁(仕切板)によって隔てられており、互いに送風機吹出口23aを介して連通している。
 送風用チャンバ18aは、送風機15aと接続している面と反対側の面で、吹出ノズル13aおよび吹出ノズル13bそれぞれと連通しており、送風機15aから吹出ノズル13a、および、送風機15aから吹出ノズル13bまでの連続した風路がそれぞれ形成される。
 吹出ノズル13a、13bは、各々が有している6つの面のうち、床面方向に向いている面に、それぞれ、吹出スリット22a、22bを有している。
 吹出スリット22(吹出スリット22a、22b)は、送風用チャンバ18aおよび吹出ノズル13(吹出ノズル13a、13b)を通過して供給された空気を被空調空間1に送風するための吹出口であり、送風機ボックス14から吹出ノズル13が伸びる方向に沿ってスリット状に形成されている(図3中の左右方向に相当)。
 この左右方向の吹出ノズル13a、13bの長さを吹出ノズル長さとすると、この長さは、送風機ボックス14との接触面の1辺の長さに対して十分に長いものとし、送風機ボックス14との接触面は、吹出スリット22a、22bの法線方向の長さ(上下方向の長さ)を同接触面の他の方向(接線方向)の長さに対して長くとるように設定するのが好ましい。例えば、吹出ノズル13a、13bでは、送風機ボックス14との接触面の辺の長さが縦17cm、横4cmであるとき、吹出ノズル長さは2m程度に設定される。
 また、吹出ノズル13aと吹出ノズル13bとは、吹出スリット22a、22bが天井面と略平行な同一平面上に位置するように、互いに略平行(平行を含む)に並設され、吹出ノズル13aと吹出ノズル13bとの間には所定の間隔(例えば16cm)が設けられている。このようにすることで、吹出ノズル13aと吹出ノズル13bとの間の誘引空間2を十分に確保しつつ、広範囲にわたる吹出方向の気流を生成することを可能にする。
 なお、吹出ノズル13bと、送風ユニット12bの吹出ノズル13cとの間も同じ所定の間隔(例えば16cm)となるように、送風ユニット12aと送風ユニット12bとが並設される。
 送風ユニット12aは、以上のように構成される。
 そして、送風ユニット12aでは、送風機15aが作動すると、被空調空間1内の空気を吸込口21から吸い込み、吸い込んだ空気を送風機吹出口23aを介して送風用チャンバ18a内に送出する。そして、送風用チャンバ18a内に送出された空気は、吹出ノズル13aに送出される。吹出ノズル13aに送出された空気は、吹出スリット22aから被空調空間1の床面方向に吹き出される。
 また、送風用チャンバ18a内に送出された空気は、吹出ノズル13aと同様に、吹出ノズル13bにも送出される。吹出ノズル13bに送出された空気は、吹出スリット22bからも被空調空間1の床面方向に吹き出される。
 この際、吹出ノズル13aと吹出ノズル13bとの間には、吹出スリット22aおよび吹出スリット22bから吹き出された空気(後述する吹出空気Q0)に誘引された空気(後述する誘引空気Q1)が流入し、流入した誘引空気Q1は、吹出空気Q0と合わさって被空調空間1の床面方向に吹き出される。
 制御部19は、設定温度入力部51より受信した入力温度情報に基づいて、送風機15の風量制御可能範囲において温調に必要な空調能力を特定し、特定した空調能力に基づいて、温度検知部52より受信した温度情報を設定温度入力部51より受信した入力温度に近づけるように、モータ17aの電圧値を可変し、羽根車16aの回転数を制御することで、送風機15aによる吹出空気Q0の風量を調整する。
 次に、図5を参照して、輻射熱発生装置31の詳細構成について説明する。
 図5は、輻射熱発生装置31における冷温水輻射パイプ32およびその他関連構成の接続関係を示す接続概略図である。なお、図5には、冷媒回路43および室外機42は図示せず省略している。
 輻射熱発生装置31は、冷温水等の冷媒が流れる多数のパイプの輻射熱によって、被空調空間1の空調を行う装置である。
 本実施の形態では、輻射熱発生装置31は、送風装置11から吹き出される吹出空気Q0の温調、および、被空調空間1に存在する人および物体へ輻射熱を与える役割を担っている。
 具体的には、図5に示すように、輻射熱発生装置31は、冷温水輻射パイプ32(パイプ32a1~8、32b1~8、32c1~8、32d1~8)と、給水管33と、排水管34と、冷温水生成チラー35と、送水ポンプ36と、を備えて構成される。
 冷温水輻射パイプ32は、吹出ノズル13の全ての(2つの)側面それぞれに複数本、かつ、同一本数のパイプを有する。そして、複数の冷温水輻射パイプ32のそれぞれは、すべての隣接パイプ間の距離が同一間隔となるように配置されている。
 例えば、図5のパイプ32a1~パイプ32a4は、同一面上(吹出ノズル13aの一方の側面)に存在し、一定の距離を有して位置している。これらの距離は、例えば隣接パイプ間の距離が10mmとなるように設けられる。また、図5のパイプ32a5~パイプ32a8は、同一面上(吹出ノズル13aの他方の側面)に存在し、同じく一定の距離を有して位置している。
 本実施の形態では、冷温水輻射パイプ32aは、一つの吹出ノズル13aの対向する2つの側面に計8本の直線形状のパイプ(パイプ32a1、32a2、32a3、32a4、32a5、32a6、32a7、32a8)を有するパイプ群を構成している。
 冷温水輻射パイプ32b、冷温水輻射パイプ32c、および冷温水輻射パイプ32dも同様に、吹出ノズル13b~13dそれぞれの対向する2つの側面に、それぞれ、計8本の直線形状のパイプ32b1、32b2、32b3、32b4、32b5、32b6、32b7、32b8を有するパイプ群、パイプ32c1、32c2、32c3、32c4、32c5、32c6、32c7、32c8を有するパイプ群、および、パイプ32d1、32d2、32d3、32d4、32d5、32d6、32d7、32d8を有するパイプ群を構成している。
 ここで、これらのパイプ群は、冷温水輻射パイプ32a、32b、32c、32dそれぞれの符号の最後が「1」と「2」、「3」と「4」、「5」と「6」、および、「7」と「8」のパイプが、それぞれの一方の端部側で直接接続している。符号の最後が「1」、「3」、「5」、および「7」のパイプは、他方の端部側で給水管33と直接接続され、「2」、「4」、「6」、および「8」のパイプは、他方の端部側で排水管34と直接接続されている。
 このようにすることで、冷温水輻射パイプ32a、32b、32c、32dが、同一の給水管33および排水管34と接続した、単一の閉じた系を形成することになる。これにより、熱源となる冷温水の供給経路を1つにまとめることができるため、設備の簡素化を図ることができる。
 なお、これらの冷温水輻射パイプ32の接続関係については、必ずしもこの順序で接続する必要はなく、(条件a)少なくとも1本のパイプが給水管33と接続し、また、給水管33と接続しているパイプと同数のパイプが排水管34と接続していること、および、(条件b)パイプ同士が直接接続する場合、接続した2つのパイプの一方は給水管33と、他方は排水管34と接続していること、の条件を満足していれば問題ない。
 例えば、冷温水輻射パイプ32a、32b、32c、32dそれぞれの符号の最後が「1」、「2」、「5」および「6」のパイプが給水管33と接続され、符号の最後が「3」、「4」、「7」、および「8」のパイプが排水管34と接続され、また符号の最後が「1」と「3」、「2」と「4」、「5」と「7」、および、「6」と「8」のパイプがそれぞれ直接接続されるような構成にしてもよい。
 給水管33および排水管34は、全ての冷温水輻射パイプ32a、32b、32c、32dと給水および排水を確実に行うため、冷温水輻射パイプ32a、32b、32c、32dよりも径の太いパイプを用い、大流量に対応した構成にするのが好ましい。
 例えば、冷温水輻射パイプ32に含まれる全てのパイプの径が4mmの場合、給水管33および排水管34は、それぞれ20mm程度の径のものを用いる。なお、給水管33および排水管34の太さを「径」と表記したが、必ずしも断面は円形である必要はなく、例えば矩形状の断面形状を有した配管を用いてもよい。
 次に、図1および図5を参照して、輻射熱発生装置31の内部を周回する水の流れについて説明する。
 まず、図1および図5に示すように、冷温水生成チラー35に導入された水は、冷温水生成チラー35内にて加熱または冷却される。ここで加熱または冷却には、冷媒を使用したヒートポンプ方式が用いられる。
 そして、加熱または冷却された冷温水は、冷温水生成チラー35に内蔵されたタンク等に一時的に貯水され、送水ポンプ36が駆動されることで、任意の流量で給水管33へと送水される。その後、給水管33に供給された冷温水は、冷温水輻射パイプ32a、32b、32c、32dに分配されて送水され、送風装置11の吹出ノズル13の側面付近を周回して排水管34へと回収される。排水管34へ回収された水は、冷温水生成チラー35に順次送られ、再度熱源として利用される。
 このように、輻射熱発生装置31内の水は、熱源として繰り返し利用されるので、少量の水の利用でシステムを完結させることが可能である。ただし、配管部へのスケール付着等により、内部を流れる水の水質悪化等が懸念される場合には、浄化用フィルタを用いるか、または水道等と接続した別経路を設定して冗長性を確保し、水の浄化または交換を行うようにすることが好ましい。
 ここで、本実施の形態における輻射熱発生装置31を使用する場合の水の温度推移イメージとして、冷房期の使用を例にして説明する。
 輻射熱発生装置31では、冷温水生成チラー35に25℃で流入した水が、18℃に冷却されて給水管33に送られる。その後、複数の冷温水輻射パイプ32に分配された冷水は、被空調空間1内を通過中に、空間内の空気(送風装置11から吹き出される吹出空気Q0)との熱交換、および、被空調空間1を構成する壁面、内部に配置された家具、または人体等の輻射体との間で熱輻射が発生し、次第に温められる。冷温水輻射パイプ32から排水管34に回収される時点で25℃になった水は、冷温水生成チラー35に再度送られて18℃に冷却される、というサイクルを繰り返す。
 なお、ここで示した温度推移は、あくまでも一例であり、例えば暖房期の利用時においてはこの限りではない。また、給水管33を通過中の冷温水の温度が外部環境によって容易に変化し得る場合、熱源としての能力不足、または、複数の冷温水輻射パイプ32a、32b、32c、32dの間での冷温水温度の不均一化が懸念されるが、このような場合には、給水管33に断熱性の高い材質を利用する等の対策を施すのが好ましい。
 冷房期の使用では、複数の冷温水輻射パイプ32に分配される冷水の温度が所定条件に制約される場合がある。被空調空間1における露点温度は、温湿度が27℃50%のとき、約15℃と計算され、その温度を下回るとき結露水が発生することが知られている。そこで、輻射熱発生装置31は、露点温度+3℃である18℃を下限温度として、冷温水輻射パイプ32に流入する冷水の温度に制約が課される。なお、ここで被空調空間1の温湿度を27℃50%とし、露点温度を算出したが、あくまでも一例であり、この限りではない。
 次に、図6Aおよび図6Bを参照して、送風装置11における吹出ノズル13と、輻射熱発生装置31における冷温水輻射パイプ32と、の配置関係について説明する。
 図6Aは、輻射空調システム100を構成する吹出ノズル13aと冷温水輻射パイプ32aとの配置関係を示す斜視図であり、図6Bは、輻射空調システム100を構成する吹出ノズル13aと冷温水輻射パイプ32aとの配置関係を示す断面図である。
 ここで、吹出ノズル13a、13b、13c、13dは、それぞれ同様の構成であり、吹出ノズル13a、および、吹出ノズル13aに付随するパイプ32a1、32a2、32a3、32a4、32a5、32a6、32a7、32a8の構成および配置関係については、それぞれ、吹出ノズル13bおよび吹出ノズル13bに付随するパイプ32b1、32b2、32b3、32b4、32b5、32b6、32b7、32b8、吹出ノズル13cおよび吹出ノズル13cに付随するパイプ32c1、32c2、32c3、32c4、32c5、32c6、32c7、32c8、ならびに、吹出ノズル13dおよび吹出ノズル13dに付随するパイプ32d1、32d2、32d3、32d4、32d5、32d6、32d7、32d8の構成および配置関係と同様となっている。このため、以降、吹出ノズル13aを代表として説明する。
 また、配置の説明において、パイプ32a1、32a2、32a3、32a4、32a5、32a6、32a7、32a8の内、パイプ32a1、32a2、32a3、32a4の4本のパイプ群と、パイプ32a5、32a6、32a7、32a8の4本のパイプ群とは、吹出ノズル13aに対して左右対称に存在しており、その構成および効果は同等のものである。このため、代表してパイプ32a1、32a2、32a3、32a4の4本のパイプ群のみについて説明する。
 図6Aに示すように、吹出ノズル13aは、内部が空洞となった直方体状の部材であり、6つの面のうち、床面方向に向いている面に開口部である吹出スリット22aを有している。
 吹出ノズル13aは、アルミニウム等の熱伝送しやすい材質で構成されており、中空内部を流通する空気(後述する吹出空気Q0)、および、間隙を通過する空気(後述する誘引空気Q1)が、側面部材を介して冷温水輻射パイプ32aと熱交換しやすくなっている。
 吹出スリット22aは、図6Bに示すように、吹出スリット22aが存在する面に対して幅が小さくなっており、吹出ノズル13a内部の空洞部分は、吹出スリット22aの幅に合うように、上から下に向けて徐々に狭まるような構造となっている。
 冷温水輻射パイプ32aは、吹出スリット22aが設けられた面(吹出ノズル13aの吹出方向)に連なる両側面に密着して設置されている。より詳細には、冷温水輻射パイプ32aを構成するパイプ32a1~32a8は、それぞれ吹出ノズル13aの長手方向の長さ以上の長さを有し、吹出ノズル13aの側面の長手方向に対して、吹出ノズル13aの根元から先端までを温調できる構成となっている。
 また、パイプ32a1~パイプ32a4は、吹出ノズル13aの一方の側面(図6Aおよび図6Bの左側側面)において同一面上に存在し、下方側(吹出スリット22側)からパイプ32a1、32a3、32a2、32a4の順に、一定の距離を有して設置されている。そして、パイプ32a1、32a3から流入した水が、熱交換をしながらパイプ32a2、32a4を経て循環するようになっている。
 同様に、パイプ32a5~パイプ32a8は、吹出ノズル13aの他方の側面(図6Aおよび図6Bの右側側面)において同一面上に存在し、下方側(吹出スリット22側)からパイプ32a5、32a7、32a6、32a8の順に、一定の距離を有して設置されている。そして、パイプ32a5、32a7から流入した水が、熱交換をしながらパイプ32a6、32a8を経て循環する構成としている。
 このようにすることで、冷温水輻射パイプ32aは、例えば、吹出ノズル13aと吹出ノズル13bとの間の間隙を通過する空気(後述する誘引空気Q1)への伝熱に加えて、密着する吹出ノズル13a自体にも伝熱を行うことができる。
 この場合、伝熱された吹出ノズル13a全体の面積を活用し、被空調空間1内に配置された人体等との熱輻射が行われ、被空調空間1内に居住する人が感じる温熱快適性をさらに高めることができる。なお、この効果は、熱輻射による2物体間の熱移動量が、2物体間の直接面している断面積と、2物体間の距離とに比例するという原理に基づくものである。
 図7は、輻射空調システム100を構成する送風装置11の吹出ノズル13と、輻射熱発生装置31の冷温水輻射パイプ32との配置関係を示す構成図である。
 吹出ノズル13(吹出ノズル13a、13b、13c、13d)は、図7に示すように、被空調空間1内の天井面からオフセットして、天井面と吹出ノズル13との間に誘引空間2を形成するように配置される。
 吹出ノズル13a、13b、13c、13dは、それぞれ、床面方向に向いている面に吹出スリット22a、22b、22c、22dを有している。吹出ノズル13a、13b、13c、13dは、天井面から同一の距離、オフセットして配置されており、吹出スリット22a、22b、22c、22dは同一平面上に存在している。
 また、吹出ノズル13a、13b、13c、13dは、等間隔で並列に配置されており、これに伴って、吹出スリット22a、22b、22c、22dも等間隔で並列に配置されている。この配置間隔は、例えば、それぞれの吹出ノズル13の中心線の間隔(それぞれの吹出スリット22の間隔)が200mm、吹出ノズル13の間の間隙(誘引空間2の一部)が160mmとなるように配置される。
 なお、複数の吹出スリット22は、それぞれ、複数の吹出ノズル13の長手方向に沿って設けられている。吹出スリット22の位置は、吹出ノズル13の床面方向に向いている面を、吹出ノズル13の並列方向(長手方向に垂直な方向)に2等分する線上に設けられている。
 そして、図7に示すように、輻射空調システム100では、互いに隣接する複数の吹出ノズル13それぞれの2つの側面に冷温水輻射パイプ32が配置されている。
 次に、図8を参照して、吹出ノズル13からの吹出空気Q0の流れ、および、それに起因して誘引される、吹出ノズル13および冷温水輻射パイプ32近傍に発生する誘引空気Q1の流れについて説明する。
 図8は、送風装置11の吹出ノズル13からの吹出空気Q0、および、冷温水輻射パイプ32近傍に発生する誘引空気Q1の流れ方向を示す断面図である。
 図8に示すように、吹出ノズル13a、13b、13c、13dに送風された空気は、それぞれ、吹出スリット22a、22b、22c、22dから吹出空気Q0として被空調空間1に放出される。
 ここで、吹出ノズル13a、13b、13c、13dは、上述したように、同程度の風量を吹出スリット22a、22b、22c、22dからそれぞれ放出するため、吹出空気Q0は、複数の吹出ノズル13の並列方向に分布の偏りなく、吹出スリット22の隙間毎にピークを持つような風速分布となる。この吹出空気Q0は、スリット状の吹出口を活用することにより、風量に対して比較的風速の大きい性質を有しているため、吹出方向に直進性の高い気流を生成する。
 また、この吹出空気Q0に起因して、吹出ノズル13周辺と誘引空間2との間で圧力差が発生し、吹出ノズル13と天井面との間の誘引空間2に流入する誘引空気Q1が発生する。ここで、誘引空気Q1は、吹出スリット22の断面積に対して非常に広大な断面積を有する誘引空間2に導入される空気であるため、風量に対して風速が非常に小さい性質を有しており、一般に、風量の関係は、吹出空気Q0の風量<誘引空気Q1の風量の関係が成り立つ。
 つまり、冷温水輻射パイプ32の能力が一定であれば、吹出空気Q0に対して伝熱を行う場合よりも誘引空気Q1に対して伝熱を行う方が、より短時間で多くの熱量を交換することができる。
 誘引空気Q1は、吹出ノズル13の吹出空気Q0の吹出方向に誘引され、吹出ノズル13の側面に配置された冷温水輻射パイプ32(冷温水輻射パイプ32a、32b、32c、32d)の近傍を通過する。
 ここで、誘引空気Q1が、冷温水輻射パイプ32の近傍を通過して誘引空気Q2となる際に、対流熱伝達による加熱または冷却が行われる。例えば、誘引空気Q1の温度T1が28℃(被空調空間1の温度と同一温度)、冷温水輻射パイプ32の表面温度Tpが18℃のとき、誘引空気Q2の温度T2は、温度T1と温度Tpの間のある値(例えば25℃)に冷却される。そして、冷却された誘引空気Q2は、吹出ノズル13からの吹出空気Q0と一体となることにより、微風速な面状の均一流として被空調空間1へ送風される。
 このように、輻射熱発生装置31では、送風装置11による吹出空気Q0および誘引空気Q1を活用することにより、被空調空間1の空気を空調し、温熱快適性を高めることができる。なお、一般的に冷温水輻射パイプ32表面の熱伝達係数は、表面を流れる気流の風速が大きいほど大きくなることから、誘引空気Q1の発生により、気流が発生しない場合に比べて高い空調能力を得ることができる。
 さらに、面状の均一な気流を発生させることができるため、被空調空間1の温度むらを抑え、快適な環境を提供しつつ、風の不均一感のない心地よい風で涼感を与えることができる。このため、本実施の形態においては、輻射空調システム100の温熱快適性をさらに高めることができる。
 続いて、輻射空調システム100の出力可能な空調能力の範囲について説明する。
 輻射空調システム100は、送風装置11による吹出空気Q0および誘引空気Q1の風量が大きいほど、被空調空間1に対する空調能力を増大することができる。したがって、送風装置11の動作を風量制御可能範囲の下限である動作停止(風量0m/h)とした場合には、吹出空気Q0および誘引空気Q1が発生しないため、輻射空調システム100は、被空調空間1に対する空調能力は冷温水輻射パイプ32に流入する水温および水量により決定する最低出力の空調能力(例えば200W)となる。
 これに対して、送風装置11の動作を風量制御可能範囲の上限である最大運転(例えば風量400m/h)とした場合には、吹出空気Q0および誘引空気Q1の風量も最大になるため、輻射空調システム100は、被空調空間1に対して最大出力の空調能力(例えば800W)となる。
 つまり、送風装置11による送風がない場合、輻射空調システム100の空調能力は200Wと一定の能力になる。一方、送風装置11による風量制御可能範囲内での送風がある場合、輻射空調システム100の空調能力は、200Wから800Wの範囲で調整可能となる。
 このように、送風装置11の風量を可変することで、輻射空調システム100がそれに連動するように空調能力を可変することができるので、被空調空間1の温度を使用者の所望の温度に幅広く対応することができる。
 次に、図9を参照して、制御部19の制御動作を、設定温度入力部51および温度検知部52との関係から説明する。
 図9は、輻射空調システム100による、送風装置11の風量の制御手順を示すフローチャートである。
 図9に示すように、輻射空調システム100は、まず使用者が設定温度入力部51に所望の温度(例えば24℃)を入力することで動作する(S01)。
 次に、温度検知部52によって被空調空間1の温度を検出する(S02)。
 続いて、制御部19は、設定温度入力部51に入力された所望の温度と、温度検知部52によって検出された被空調空間1の温度との温度差を算出し、算出した温度差があらかじめ設定された第1基準値の範囲(例えば-0.5℃から+0.5℃の範囲)内に収まっているか否かを判定する(S03)。
 判定の結果、算出した温度差が第1基準値の範囲に収まっている場合(S03のYES)、制御部19は、送風装置11(送風機15)の風量を現状維持するように指令を出す(S04)。
 一方、算出した温度差が第1基準値の範囲内に収まっていない場合(S03のNO)、ステップS05に移行する。
 次に、入力温度から室内温度を引いた温度差が、第2基準値(例えば+0.5℃)以上であるかを判定する(S05)。
 判定の結果、温度差が第2基準値を以上である場合(S05のYES)、制御部19は、送風装置11の風量を低減し、空調能力を低下するよう指令を出す(S06)。
 一方、温度差が第2基準値以上でない場合(S05のNO)、ステップS07に移行する。
 次に、入力温度から室内温度を引いた温度差が、第3基準値(例えば-0.5℃)以下であるかを判定する(S07)。
 判定の結果、温度差が、第3基準値以下である場合(S07のYES)、制御部19は、送風装置11(送風機15)の風量を増加し、空調能力を増大するよう指令を出す(S08)。
 一方、温度差が第3基準値以下でない場合(S07のNO)、ステップS03に戻って判定を繰り返す。
 ここで、所望の温度は24℃とし、第1基準値の範囲は-0.5℃から+0.5℃とし、第2基準値は+0.5℃とし、第3基準値は-0.5℃としているが、これに限るものではない。
 以上の構成により、輻射空調システム100は、冷温水生成チラー35が所定条件で水温を制御している場合においても、送風装置11(送風機15)の風量を制御することで空調能力を可変し、使用者の所望する温度へと被空調空間1の温度を制御することができる。
 ここで、所定条件には、上述した被空調空間1の露点温度よりも高い水温条件(例えば18℃)の場合、または、冷温水生成チラー35が輻射空調システム100以外の用途と併用されていて輻射空調システム100のみで水温および水量を設定することができない条件等の場合がある。
 以上、第1の実施の形態に係る輻射空調システム100によれば、以下の効果を享受することができる。
 (1)輻射空調システムは100、スリット状の吹出口(吹出スリット22)を有する複数の吹出ノズル13と、複数の吹出ノズル13に空気を送風する送風機15と、熱輻射を発生させる輻射熱発生装置31と、を備える。複数の吹出ノズル13は、それぞれの吹出口(吹出スリット22)が同一平面上に位置するように間隙を有して並設される。輻射熱発生装置31は、吹出ノズル13の吹出方向に対して側面となる位置にそれぞれ設けられる。間隙には、吹出ノズル13から送風される吹出空気Q0によって誘引される誘引空気Q1が通過する。
 こうした構成によれば、吹出ノズル13の間隙に誘引された空気(誘引空気Q1)が、吹出ノズル13の側面に位置する冷温水輻射パイプ32の表面との間で熱交換して誘引空気Q2となり、その後、誘引空気Q2が吹出ノズル13からの吹出空気Q0と一体となることにより、微風速な面状の均一流として被空調空間1へ送風される。加えて、誘引空気Q2は、一般に吹出空気Q0と比較して風量が大きくなるため、吹出空気Q0よりも、冷温水輻射パイプ32は誘引空気Q2に対してより集中的に熱交換する構成となり、伝熱量を増やすことができる。さらに、冷温水輻射パイプ32が吹出ノズル13の側面に取り付けられていることで、伝熱によって吹出ノズル13自体に温度が伝わり、誘引空気Q1による熱交換を高めつつ、輻射面積を増やすことができる。このため、被空調空間1の全体において温度の偏りまたはドラフト感を抑制した空調を実現し、体感温度むらのない被空調空間1を実現することができる。つまり、空間の温熱快適性を向上させることが可能な輻射空調システム100を実現することができる。
 (2)輻射空調システム100では、輻射熱発生装置31は、複数の冷温水輻射パイプ32によって構成されるようにした。これにより、輻射熱発生装置31を分割して、使用する冷媒に対する表面積を増やすことができる。このため、冷温水輻射パイプ32から空気または吹出ノズル13への伝熱が促進され、被空調空間1における体感温度むらの抑制効果をさらに高めることができる。
 (3)輻射空調システム100では、ヒートポンプ44を有する室外機42と、室外機42で温調された冷媒によって温調した水を送水する冷温水生成チラー35とを有し、冷温水生成チラー35によって温調された水を冷温水輻射パイプ32に送水する構成とした。これにより、室内の冷温水輻射パイプ32にフロン類および代替フロン等の冷媒を使用する必要がなくなる。このため、フロン類および代替フロンを使用する場合と比較して、簡便に施工することができ、また廃棄の処理も簡便に行うことができる。
 (4)輻射空調システム100では、制御部19により設定温度入力部51で設定された温度に温度検知部52により検知される温度が近づくよう、送風装置11の風量を制御する構成とした。これにより、輻射空調システム100は、送風装置11による吹出空気Q0および誘引空気Q1の風量制御可能範囲内で、被空調空間1に対する空調能力を可変することができる。このため、被空調空間1の温度を使用者の所望の温度に幅広く対応することができる。
 (5)輻射空調システム100では、制御部19により、設定温度入力部51で設定された温度に温度検知部52により検知される温度が近づくよう、送風装置11の風量を制御する構成とした。これにより、冷温水生成チラー35で設定される水温がある所定条件に制約される場合でも、送風装置11の風量を制御することで被空調空間1への空調能力を可変することができる。
 (第1の変形例)
 次に、図10Aおよび図10Bを参照して、第1の変形例に係る輻射空調システム100aについて説明する。
 図10Aは、第1の変形例に係る輻射空調システム100aを構成する吹出ノズル113aと冷温水輻射パイプ132aとの配置関係を示す斜視図であり、図10Bは、第1の変形例に係る輻射空調システム100aを構成する吹出ノズル113aと冷温水輻射パイプ132aとの配置関係を示す断面図である。
 第1の変形例に係る輻射空調システム100aは、冷温水輻射パイプ132が、吹出ノズル113内の、送風風路123内に配置されているという点で第1の実施の形態と異なる。これ以外の輻射空調システム100aの構成は、第1の実施の形態に係る輻射空調システム100と同様である。以下、第1の実施の形態で説明済みの内容は再度の説明を適宜省略し、第1の実施の形態と異なる点を主に説明する。
 第1の変形例に係る輻射空調システム100aは、送風装置11において吹出ノズル113と総称される吹出ノズル113a、113b、113c、113dと、送風風路123と総称される送風風路123a、123b、123c、123dと、輻射熱発生装置31における冷温水輻射パイプ132と総称される冷温水輻射パイプ132a、132b、132c、132dと、を備える。また、複数の吹出ノズル113a、113b、113c、113dは、それぞれ、複数の吹出スリット122a、122b、122c、122d(総称して吹出スリット122)を有する。各構成要素は同じ構造を有するので、以下では、吹出ノズル113a、送風風路123a、および、冷温水輻射パイプ132aに着目して説明する。よって、吹出ノズル113b、113c、113d、送風風路123b、123c、123d、吹出スリット122b、122c、122d、および、冷温水輻射パイプ132b、132c、132dは図示を省略する。
 第1の変形例に係る輻射空調システム100aでは、図10Aおよび図10Bに示すように、吹出ノズル113aは、内部に送風風路123aを有している。
 送風風路123aは、吹出ノズル113a内部の空洞部分であり、被空調空間1に対してほとんど露出していない。
 また、輻射空調システム100aでは、図10Aおよび図10Bに示すように、冷温水輻射パイプ132aは、吹出ノズル113aの内側面の表面に配置されている。つまり、冷温水輻射パイプ132aは、吹出ノズル113aの側面に配置されているものの、誘引風路(誘引空間)には露出しない構成となっている。
 より詳細には、冷温水輻射パイプ132aを構成するパイプ132a1~132a8それぞれは、吹出ノズル113aの内側面の表面に配置されており、吹出ノズル113aの長手方向の長さ以上の長さを有する構成となっている。そして、パイプ132a1~パイプ132a4は、吹出ノズル113aの一方の内側面(図10Aおよび図10Bの左側内側面)に配置されて、下方側(吹出スリット122a側)からパイプ132a1、132a3、132a2、132a4の順に、一定の距離を有して配置されている。そして、パイプ132a1、132a3から流入した水が、それぞれ、熱交換をしながらパイプ132a2、132a4を経て循環するように構成されている。
 同様に、パイプ132a5~パイプ132a8は、吹出ノズル113aの他方の内側面(図10Aおよび図10Bの右側内側面)に配置されて、下方側(吹出スリット122a側)からパイプ132a5、132a7、132a6、132a8の順に、一定の距離を有して配置されている。そして、パイプ132a5、132a7から流入した水が、それぞれ、熱交換をしながらパイプ132a6、132a8を経て循環する構成となっている。なお、冷温水輻射パイプ132aは、吹出ノズル113aの内側面の表面に密接して存在している。
 このような構成にすることにより、冷温水輻射パイプ132aは、吹出ノズル113aを通過するノズル空気A3a(図4参照)に対して、非常に伝熱作用が起きやすいだけでなく、吹出ノズル113aの内側面から外側面への熱伝導も起きやすく、誘引気流として吹出ノズル113aの側面を通過する空気である誘引空気Q1に対する伝熱作用も大きくなる。
 そのため、誘引空気Q1に対する伝熱作用の増大に着目した構成の第1の実施の形態と比較して、本変形例の構成では、ノズル空気A3a(図4参照)に対する伝熱作用が増加するため、吹出空気Q0での熱交換が促進され、被空調空間1に対する空調能力も増加する。
 続いて、変形例に係る輻射空調システム100aの制御動作について説明する。変形例に係る輻射空調システム100aの制御動作は、先述の輻射空調システム100の制御動作と同様に、制御部19、設定温度入力部51、および、温度検知部52の関係により動作する。詳しくは先述の通りのためここでは省略する。
 以上、第1の変形例に係る輻射空調システム100aによれば、以下の効果を享受することができる。
 (6)輻射空調システム100aでは、吹出ノズル113内部の送風風路123に露出するよう、吹出ノズル113の内側面に接する形で冷温水輻射パイプ132を設ける構成とした。このようにすることで、吹出空気Q0と、吹出空気Q0よりも一般に風量が大きい誘引空気Q2の両方に対してより効率的に熱交換する構成となり、伝熱量を増やすことができる。このため、被空調空間1における空調能力をさらに向上するだけでなく、体感温度むらの抑制効果をさらに高めることができる。
 (7)輻射空調システム100aでは、吹出ノズル113内部の送風風路123に露出するよう、吹出ノズル113の内側面に接する形で冷温水輻射パイプ132を設ける構成とした。このようにすることで、吹出空気Q0と、吹出空気Q0よりも一般に風量が大きい誘引空気Q2の両方に対してより効率的に熱交換する構成となるので、送風装置11の風量制御可能範囲における輻射空調システム100aの空調能力はさらに広範囲に出力可能となる。このため、冷温水生成チラー35で設定される水温が、ある所定条件に制約される場合でも、被空調空間1への空調能力をより広範囲に可変することができ、被空調空間1の温度を使用者の所望の温度に幅広く対応することができる。
 (8)輻射空調システム100aでは、吹出ノズル113内部の送風風路123に露出するよう、吹出ノズル113の内側面に接する形で冷温水輻射パイプ132を設ける構成とした。このようにすることで、冷温水輻射パイプ132が吹出ノズル113外部に露出することがないため、被空調空間1における意匠性を向上することができる。
 (第2の変形例)
 次に、図11A~図11Cを参照して、第2の変形例に係る輻射空調システム100bを構成する吹出ノズル213および冷温水輻射パイプ232について説明する。
 図11Aは、第2の変形例に係る輻射空調システム100bを構成する吹出ノズル213aと冷温水輻射パイプ232aとの配置関係を示す斜視図であり、図11Bは、輻射空調システム100bを構成する吹出ノズル213aと冷温水輻射パイプ232aとの配置関係を示す断面図であり、図11Cは、輻射空調システム100bを構成する吹出ノズル213aと冷温水輻射パイプ232aとの配置関係を示す側面図である。
 第2の変形例に係る輻射空調システム100bは、冷温水輻射パイプ232が吹出ノズル213の側面部材内に埋め込まれている点で第1の実施の形態と異なる。これ以外の輻射空調システム100bの構成は、第1の実施の形態に係る輻射空調システム100と同様である。以下、第1の実施の形態で説明済みの内容は再度の説明を適宜省略し、第1の実施の形態と異なる点を主に説明する。
 第2の変形例に係る輻射空調システム100bは、送風装置11における吹出ノズル213と総称される吹出ノズル213a、213b、213c、213dと、輻射熱発生装置31における冷温水輻射パイプ232と総称される冷温水輻射パイプ232a、232b、232c、232dと、を備える。また、複数の吹出ノズル213a、213b、213c、213dは、それぞれ、複数の吹出スリット222a、222b、222c、222d(総称して吹出スリット222)を有する。各構成要素は同じ構造を有するので、以下では、吹出ノズル213aおよび冷温水輻射パイプ232aに着目して説明する。よって、吹出ノズル213b、213c、213d、吹出スリット222a、222b、222c、222d、および、冷温水輻射パイプ232b、232c、232dについては図示を省略する。
 第2の変形例に係る輻射空調システム100bでは、図11Aおよび図11Bに示すように、パイプ232a1~8は、吹出ノズル213aの内部に一体物として内蔵されている。つまり、パイプ232a1~8は、吹出ノズル213aの側面部材内に全体が埋め込まれており、吹出ノズル213aの外部(外面)に露出しない構成となっている。
 なお、こうした構造体は、例えばアルミニウムの押出成形によって吹出ノズル213aを製造することで、吹出ノズル213aにおける側面部材の内部に間隙をつくることにより、間隙を冷温水輻射パイプ232aとして形成することができる。
 より詳細には、冷温水輻射パイプ232aを構成するパイプ232a1~232a8は、それぞれ吹出ノズル213aの側面部材内に埋め込まれており、吹出ノズル213aの長手方向の長さと同じ長さを有する構成となっている。
 パイプ232a1~パイプ232a4は、吹出ノズル213aの一方の側面(図11Aおよび図11Bの左側側面)において側面部材内に埋め込まれ、下方側(吹出スリット222a側)からパイプ232a1、232a3、232a2、232a4の順に、一定の距離を有して配置されている。そして、パイプ232a1、232a3から流入した水が、それぞれ、熱交換をしながらパイプ232a2、232a4を経て循環するように構成されている。
 同様に、パイプ232a5~パイプ232a8は、吹出ノズル213aの他方の側面(図11Aおよび図11Bの右側側面)において側面部材内に埋め込まれ、下方側(吹出スリット222a側)からパイプ232a5、232a7、232a6、232a8の順に、一定の距離を有して配置されている。そして、パイプ232a5、232a7から流入した水が、それぞれ、熱交換をしながらパイプ232a6、232a8を経て循環する構成としている。
 各パイプ(パイプ232a1~232a8)の端部は、ネジ穴状に処理されており、給水管33および排水管34それぞれとは、ねじ込み式の接続口で接続できる構造となっている。また、各パイプの給水管33または排水管34の接続口と接続された端部と反対側の端部は、折り返し配管45a1、45a2を、同じく、ねじ込み式の接続口によって接続することにより連通する流路となっている。
 具体的には、図11Cに示すように、給水管33は、吹出ノズル213a内のパイプ232a1、232a3の一端と接続されている。パイプ232a1、232a3の他端は、折り返し配管45a1、45a2を介してそれぞれ、パイプ232a2、232a4の一端と接続されている。さらに、パイプ232a3、232a4の他端は、排水管34と接続されている。
 このような構成とした場合、冷温水輻射パイプ232aから吹出ノズル213a自体への伝熱がより促進され、吹出ノズル213a自体の温度を変化させることが可能となる。つまり、伝熱された吹出ノズル213全体の面積をより活用し、被空調空間1内に配置された人体等との熱輻射が行われ、被空調空間1内に居住する人が感じる温熱快適性をさらに高めることができる。
 以上、第2の変形例に係る輻射空調システム100bによれば、以下の効果を享受することができる。
 (9)輻射空調システム100bでは、複数の冷温水輻射パイプ232が、吹出ノズル213を構成する側面部材に内蔵される構成とした。これにより、吹出ノズル213を製造する際に、冷温水輻射パイプ232を別途製造し取り付けすることなく、側面部材のみを製造するだけで、冷温水輻射パイプ232が内蔵された吹出ノズル213を製造することができる。このため、より低コストで簡便に吹出ノズル213を製造することができる。加えて、冷温水輻射パイプ232が内蔵されることで吹出ノズル213に対する伝熱がより促進され、被空調空間1内に配置された人体等との熱輻射が行われ、被空調空間1内に居住する人が感じる温熱快適性をさらに高めることができる。
 以上、本開示を実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、各構成要素または各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本開示の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
 なお、第1の実施の形態に係る輻射空調システム100では、冷温水輻射パイプ32を、吹出スリット22の外側面において側面と同一面上になるように配置したが、これに限られない。
 冷温水輻射パイプ32が、吹出ノズル13の陰になることなく、被空調空間1に露出した配置であればよいため、例えば、冷温水輻射パイプ32を、複数の吹出スリット22が構成する面よりも吹出空気Q0の流れる下流側において、全ての冷温水輻射パイプ32を同一平面上に配置するようにしてもよい。
 また、複数の冷温水輻射パイプ32のそれぞれを、隣接する吹出ノズル13間の隙間に形成される空間内に配置するようにしてもよい。なお、こうした場合には、全ての冷温水輻射パイプ32を同一面上に配置してもよいし、異なるように配置してもよい。このようにしても、冷温水輻射パイプ32と被空調空間1との間に障害物がないので、熱輻射を促進させることができる。このため、輻射熱による温熱快適性をさらに高めることができる。
 また、第1の実施の形態に係る輻射空調システム100では、吹出ノズル13間に配置されるパイプ群を4本のパイプで構成したが、これに限られない。少なくとも1本ずつのパイプが給水管33および排水管34に接続され、かつ、接続する本数が同一本数であればよいため、例えば、パイプ群を構成するパイプは、2本、6本、および8本等の偶数の本数であってもよい。
 また、第1の実施の形態に係る輻射空調システム100では、送風装置11を、被空調空間1を構成する天井面に対してオフセットして設け、吹出ノズル13からの吹出空気Q0が、天井面から床面の方向に向かって送風されるようにしたが、これに限られない。例えば、送風装置11を、被空調空間1の側壁面に対してオフセットして設け、吹出ノズル13からの吹出空気Q0が反対側の側壁面に向かって送風されるように配置してもよい。このようにしても、側壁面と吹出ノズル13との間の誘引空間2から広範囲に誘引空気Q1を取り込み、反対側の側壁面に向かって安定した送風を実現することができる。
 また、第1の実施の形態に係る輻射空調システム100では、吹出ノズルの素材をアルミニウム等の熱伝送のしやすい材質としたが、これに限らない。例えば、樹脂等の伝熱しにくい素材を使用することで、空気への伝熱を抑え、パイプ自体からの熱輻射を高めることで、空調のバランスを調節することも可能である。
 (第2の実施の形態)
 従来技術として、冷温水等の熱媒が流れる多数のパイプをパネルに埋め込み、熱放射により室内等を空調する輻射パネルを利用した輻射空調システムが知られている(例えば、特許文献1)。
 従来の輻射空調システムでは、空間内を循環する空気による対流熱伝達がほとんど発生しないため、冷却熱を生じる物体を活用して空間を冷却することができず、快適性を向上させることができなかった。
 本開示の後述する実施の形態では、空間の温熱快適性を向上させることが可能な輻射空調システムを提供するものである。
 本開示の一態様に係る輻射空調システムは、スリット状の吹出口を有する複数の吹出ノズルと、複数の吹出ノズルの内部に空気を送風する送風機と、内部に冷媒を通すことにより被空調空間に熱輻射を発生させる複数のパイプを有する輻射熱発生部と、を備える。複数の吹出ノズルは、それぞれの吹出口が同一平面上に位置するように間隙を有して並設されて送風面を構成する。間隙には、複数の吹出ノズルから送風される吹出空気によって誘引される誘引空気が通過する。輻射熱発生部を構成する複数のパイプは、複数の吹出ノズルそれぞれの吹出方向に対して両側の側面となる位置に設けられる。複数のパイプは、複数の吹出ノズルそれぞれの側面において送風面に垂直な方向に並設され、複数の吹出ノズルそれぞれの両端部のうちの一方側から内部に冷媒が流入して、複数の吹出ノズルそれぞれの他方側の端部で折り返して複数の吹出ノズルそれぞれの一方側から流出するように構成され、複数の吹出ノズルそれぞれの一方側において冷媒が流入する流入パイプの数が、複数の吹出ノズルそれぞれの一方側において冷媒が流出する流出パイプの数よりも多くなっている。
 本開示によれば、空間の温熱快適性を向上させることが可能な輻射空調システムを提供することができる。
 本開示の一態様に係る輻射空調システムは、スリット状の吹出口を有する複数の吹出ノズルと、複数の吹出ノズルの内部に空気を送風する送風機と、内部に冷媒を通すことにより被空調空間に熱輻射を発生させる複数のパイプを有する輻射熱発生部と、を備える。複数の吹出ノズルは、それぞれの吹出口が同一平面上に位置するように間隙を有して並設されて送風面を構成する。間隙には、複数の吹出ノズルから送風される吹出空気によって誘引される誘引空気が通過する。輻射熱発生部を構成する複数のパイプは、複数の吹出ノズルそれぞれの吹出方向に対して両側の側面となる位置にそれぞれ設けられる。複数のパイプは、複数の吹出ノズルそれぞれの側面において送風面に垂直な方向に並設され、複数の吹出ノズルそれぞれの両端部のうちの一方側から内部に冷媒が流入して、複数の吹出ノズルそれぞれの他方側の端部で折り返して複数の吹出ノズルそれぞれの一方側から流出するように構成されており、複数の吹出ノズルそれぞれの一方側において冷媒が流入する流入パイプの数が、複数の吹出ノズルそれぞれの一方側において冷媒が流出する流出パイプの数よりも多くなっている。
 こうした構成によれば、吹出ノズルの側面の内側に設置された輻射熱発生部は、吹出ノズルの内部を流れる空気と対流伝熱によって熱交換し、かつ、接している吹出ノズルの側面と伝熱によって熱交換する。加えて、輻射熱発生部は、複数のパイプによって分割されるため、表面積を増やすことができ、吹出ノズルの内部を流れる空気または吹出ノズルへの熱交換が促進される。また、輻射熱発生部を構成する複数のパイプでは、流通する冷媒と、吹出ノズルの内部を流れる空気または吹出ノズルとの温度差は、吹出ノズルの片側において冷媒が流入する流入パイプの方が、冷媒が流出する流出パイプと比べて大きい。そのため、輻射熱発生部を構成する複数のパイプについて、冷媒が流入する流入パイプの数が、冷媒が流出する流出パイプの数以下となる場合と比べて、冷媒が流入する流入パイプの数が、冷媒が流出する流出パイプの数よりも多くなることで、熱交換が促進される。一方、吹出ノズルの間隙に誘引された空気(誘引空気)が、吹出ノズルとの間で熱交換し、吹出ノズルからの吹出空気と一体となることにより、微風速な面状の均一流として被空調空間へ送風される。
 このため、被空調空間の全体において温度の偏りまたはドラフト感を抑制した空調を実現し、体感温度むらのない空間を実現することができる。つまり、空間の温熱快適性を向上させることが可能な輻射空調システムとすることができる。
 また、本開示に係る輻射空調システムは、送風機が、複数の吹出ノズルそれぞれの両端部のうちの一方側から、複数の吹出ノズルそれぞれの内部に空気を送風する構成としてもよい。
 こうした構成にすると、さらに、吹出ノズルの内部を流れる空気は、両端部のうちの片側となる一端側から流入した空気が他端側に向かって流れながら、その一部がスリット状の吹出口から被空調空間に吹き出される。つまり、吹出ノズルの内部を流れる空気の風量は、一端側から他端側に向かうにつれて徐々に小さくなる。また、吹出ノズルの一端側から流入した冷媒は、吹出ノズルの内部を流れる空気または吹出ノズルと熱交換しながら他端側へと流れるため、流出パイプと、吹出ノズルの内部を流れる空気または吹出ノズルとの温度差は、一端側近傍の方が他端側近傍よりも大きくなる。よって、吹出ノズルの内部を流れる空気との温度差が大きい流入パイプのまわりを、より大きい風量が流れることで、輻射熱発生部と吹出空気との熱交換が促進され、温熱快適性を向上することができる。
 また、本開示に係る輻射空調システムでは、流入パイプは、送風面に垂直な方向において、流出パイプの位置よりも吹出口側に配置されてもよい。
 居住者との位置関係によっては、吹出ノズルの吹出口と反対側の一部は、居住者との間に他の吹出ノズルが存在し、輻射による熱交換が行われない可能性があるが、こうした構成にすると、内部を流通する冷媒と、吹出ノズルの内部を流れる空気または吹出ノズルとの温度差が流出パイプよりも大きい流入パイプが居住者に近い側に位置するので、吹出ノズルの、居住者に近い側の一部でより熱交換が促進される。よって、並設された吹出ノズルと被空調空間に滞在する居住者との輻射による熱交換が促進され、温熱快適性を向上することができる。
 また、本開示に係る輻射空調システムでは、複数のパイプは、送風面に垂直な平面であって、吹出口の中心を通る平面を基準として、対称となるように配置される構成としてもよい。
 こうした構成にすると、さらに、吹出ノズルの表面の温度分布、および、吹出ノズル内部を流れる空気の温度分布の偏りが抑制され、熱交換効率が向上する。なお、温度分布の偏りが小さい程、平均的に冷媒との温度差が大きくなるため、熱交換量が増加する。よって、被空調空間の温熱快適性を向上させることができる。
 以下、本開示の第2の実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の各実施の形態は、本開示を具体化した一例であって、本開示の技術的範囲を限定するものではない。また、実施の形態において説明する各図は、模式的な図であり、各図中の各構成要素の大きさおよび厚さそれぞれの比が、必ずしも実際の寸法比を反映しているとは限らない。
 まず、図12および図13を参照して、第2の実施の形態に係る輻射空調システム400について説明する。
 図12は、本開示の第2の実施の形態に係る輻射空調システム400の基本構成を示す斜視図である。図13は、輻射空調システム400の全体配置を示す側面図である。
 なお、図12および図13では、システムを構成する主要な装置および代表的な構成のみを示しており、各装置の詳細な構成については、図14以降を参照して後述する。
 輻射空調システム400は、気流、熱交換、および熱輻射の組み合わせによって居住空間(被空調空間301)の温熱環境を高める役割、つまり、居住空間の温熱快適性を向上させる役割を担うシステムである。
 具体的には、図12に示すように、輻射空調システム400は、送風装置311と、輻射熱発生装置331と、を有して構成される。
 送風装置311は、送風ユニット312と総称される送風ユニット312a、312bと、吹出ノズル313と総称される吹出ノズル313a、313b、313c、313dと、送風機ボックス314と総称される送風機ボックス314a、314bと、送風機315と総称される送風機315a、315bと、吹出スリット322と総称される吹出スリット322a、322b、322c、322d(図14参照)と、を備えて構成される。
 輻射熱発生装置331は、冷温水輻射パイプ332と総称される冷温水輻射パイプ332a、332b、332c、332dと、給水管333と、排水管334と、冷温水生成チラー335と、送水ポンプ336と、室外機342と、冷媒回路343と、を備えて構成される。
 輻射空調システム400は、住宅の一部である被空調空間301内に設置される。ここで、被空調空間301とは、居住者がその内部で生活を営む場として利用する空間を指し、リビング、ダイニング、寝室、個室、または子供部屋等が含まれる。なお、押入、クローゼット、または機械室等の、居住者が内部で活動しない空間は含まない。
 また、被空調空間301は、天井面、床面、および側壁面を含む壁面による閉空間を構成するが、図12では、被空調空間301の内部に設置された輻射空調システム400の配置を見やすくするため、図面手前側の側壁面および天井面を透過して表示させている。
 輻射熱発生装置331は、冷温水輻射パイプ332と、給水管333と、排水管334と、冷温水生成チラー335と、送水ポンプ336と、室外機342と、冷媒回路343と、を備える。なお、輻射熱発生装置331は、請求項の「輻射熱発生部」に相当する。
 冷温水生成チラー335は、被空調空間301の空調および熱輻射の発生のための水を生成するための装置であり、内部に水を加熱冷却させる機構である冷媒コイル335aと、加熱冷却用の水を貯水するためのタンクと、水の温度制御を行う機構とを備えている。さらに、冷媒コイル335aは、冷媒が流れる冷媒回路343を介して室外機342と接続されている。
 冷温水生成チラー335は、給水管333および排水管334と接続されており、内部を通過する水が冷媒コイル335aと接触するような構成となっている。つまり、冷温水生成チラー335では、冷媒コイル335aの温度を変化させることで、水の温度を調節することができる。
 給水管333は、冷温水生成チラー335で温度調節を行った水を冷温水輻射パイプ332に送るための配管である。給水管333は、上流側から冷温水生成チラー335、送水ポンプ336、および冷温水輻射パイプ332の順に接続されている。
 排水管334は、冷温水輻射パイプ332を循環して戻ってきた水を冷温水生成チラー335に返すための配管である。排水管334は、上流側から冷温水輻射パイプ332および冷温水生成チラー335の順に接続されている。
 送水ポンプ336は、冷温水輻射パイプ332に送る加熱冷却用の水の流れを生じさせるポンプである。
 なお、本実施の形態では、給水管333、排水管334、冷温水生成チラー335、および送水ポンプ336は、被空調空間301外に配置されているが、被空調空間301を構成する天井面、床面、および側壁面を超えて、被空調空間301の内部に配置してもよく、居住空間の妨げにならない任意の位置に配置すれば、本開示の作用および効果に影響するものではない。
 室外機342は、屋外空間に設置される室外ユニットであり、圧縮機342a、膨張器342b、屋外熱交換器342c、送風ファン342d、および四方弁342eからなるヒートポンプ344を有している。室外機342としては、一般的な構成のものを用いるので、各機器(圧縮機342a、膨張器342b、屋外熱交換器342c、送風ファン342d、および四方弁342e)の詳細な説明は省略する。
 ヒートポンプ344は、冷媒回路343を介して、冷媒コイル335aと接続されており、室外機342は、ヒートポンプ344を制御することで冷媒コイル335aを流れる冷媒の温度を調整している。
 冷媒コイル335aは、圧縮機と放熱器と膨張器と吸熱器とを含んで構成される冷凍サイクルにおいて、吸熱器または放熱器として機能し、室外機342から導入される冷媒が内部を流通する際に吸熱(冷却)または放熱(加熱)するように構成されている。
 冷媒コイル335aを含む冷凍サイクルには、四方弁342eが接続されているので、冷温水生成チラー335では、四方弁342eによって第1方向に冷媒が流通して水を冷却する冷却モードの状態と、四方弁342eによって第2方向に冷媒が流通して水に対して加熱を行う加熱モードの状態とを切り替え可能である。
 ここで、第1方向は、圧縮機342aと屋外熱交換器342cと膨張器342bと冷媒コイル335aとをこの順序で冷媒が流通する方向である。また、第2方向は、圧縮機342aと冷媒コイル335aと膨張器342bと屋外熱交換器342cとをこの順序で冷媒が流通する方向である。冷媒コイル335aでは、導入される水を冷却または加熱することが可能である。
 冷温水輻射パイプ332は、被空調空間301の内部を占める空気の温度を変化させる、または、被空調空間301を構成する壁面、および、被空調空間301の内部に存在する物体(家具または人体等)との間で熱輻射を発生させるための中空部材であり、その内部を水が通過可能に構成されている。冷温水輻射パイプ332は、給水管333および排水管334それぞれと接続されており、給水管333から温調された水が導入され、冷温水輻射パイプ332を流通した水が排水管334に排出される構成となっている。
 冷温水輻射パイプ332は、複数に分岐したパイプによって構成され、複数の送風ユニット312a、312bのそれぞれの内部に設けられる。複数の冷温水輻射パイプ332a、332b、332c、332dは、それぞれ同じ材質で構成されており、特にその表面には、樹脂等の輻射率が高い素材を用いるのが好ましいが、他の素材で代用することも可能である。
 なお、冷温水輻射パイプ332、給水管333、および排水管334との接続関係の詳細等、その他の輻射熱発生装置331の詳細については、図16を参照して後述する。
 次に、図14、図15Aおよび図15Bを参照して、送風装置311の詳細な構成について説明する。
 図14は、輻射空調システム400における送風装置311の設置イメージを示す斜視図である。図15Aは、輻射空調システム400を構成する吹出ノズル313aと冷温水輻射パイプ332aとの配置関係を示す斜視図であり、図15Bは、輻射空調システム400を構成する吹出ノズル313aと冷温水輻射パイプ332aとの配置関係を示す断面図である。
 送風装置311は、送風面324(図18参照)から、微風速な面状の均一流を被空調空間301に送風する装置である。本実施の形態では、送風装置311は、図12に示すように、被空調空間301の天井面付近に配置され、微風速な面状の均一流を被空調空間301の天井面から床面に向けて送風する。
 図14に示すように、送風装置311は、複数の送風ユニット312a、312bを有する。このように、送風装置311を複数の送風ユニット312a、312bに分けることにより、任意の被空調空間301における送風機構を送風ユニット312a、312bの組み合わせで表すことが可能になり、システムの汎用化を図ることができる。なお、送風ユニット312aと送風ユニット312bとは、同等の構成要素を有しているため、以下では送風ユニット312aを例にして説明する。
 送風ユニット312aは、吹出ノズル313a、313bと、送風機ボックス314aと、送風機315aと、を備える。なお、送風ユニット312aを構成する構成部材は、必ずしも上述のような構成である必要はなく、少なくとも1つの送風機と、吹出ノズルと、送風機および吹出ノズルを連通する風路と、を備えていればよい。
 送風機ボックス314aは、送風用チャンバ318aと、分割壁319aと、吸込口321aと、を備える。
 送風機ボックス314aは、被空調空間301の循環空気を給気して吹出ノズル313(吹出ノズル313a、313b)に送風するために必要な機器類および風路を集約して内蔵するための枠体である。
 送風機ボックス314aは、被空調空間301において、室内の下がり天井部に内蔵されるように配置される。なお、送風機ボックス314aは、必ずしも被空調空間301の下がり天井部に内蔵される必要はなく、例えば天井面に吊り下げる、または側壁面に固定して被空調空間301内に露出するように配置してもよい。
 分割壁319aは、送風機ボックス314aの内部を、吸込口321aおよび送風機315aを含む空間と、吹出ノズル313(吹出ノズル313a、313b)に接続される空間である送風用チャンバ318aと、の2つに分割するように設けられる。また、分割壁319aは、送風機315aの送風機吹出口323aと連通する開口を有する。
 送風用チャンバ318aは、送風機315aから送風された循環空気を一時的に蓄積する空間であり、送風機315aから供給された空気の分布を均一化して、吹出ノズル313aおよび吹出ノズル313bへの送風量を等しくする役割を担っている。
 また、送風機ボックス314a内において、送風機315aと送風用チャンバ318aとは、分割壁319aによって隔てられており、互いに送風機吹出口323aを介して連通している。
 送風用チャンバ318aは、送風機315aと接続している面と反対側の面で、吹出ノズル313aおよび吹出ノズル313bそれぞれと連通しており、送風機315aから吹出ノズル313a、および、送風機315aから吹出ノズル313bまでの連続した風路がそれぞれ形成される。
 吸込口321aは、被空調空間301と送風機ボックス314aとを連通するように、送風機ボックス314aの下面に設けられた長方形の開口である。
 送風機315aは、被空調空間301と送風機ボックス314aとの間に圧力差を発生させ、被空調空間301からの循環空気を吸込口321aから取り込み、送風用チャンバ318aに送風する。送風機315aは、羽根車316aとモータ317aとを備えており、モータ317aによって羽根車316aを駆動させることで送風する。なお、送風機315bに搭載される羽根車316bおよびモータ317bは、それぞれ、羽根車316aおよびモータ317aと同様であるので、説明を省略する。
 複数の吹出ノズル313(吹出ノズル313a、313b)は、送風機315aから送風された空気を被空調空間301に送風する役割を担い、それぞれが吹出スリット322(吹出スリット322a、322b)を有する略直方体型(直方体型を含む)の部材である。
 本実施の形態では、吹出ノズル313aと、吹出ノズル313bと、は同等の構成要素を有しているため、ここでは吹出ノズル313aを例にして説明する。複数の吹出ノズル313(吹出ノズル313a、313b)は、それぞれ、図12に示すように、6つの面のうち最も断面積の小さい2つの面のうちの一方の面が送風機ボックス314aと接触しており、吹出ノズル313(吹出ノズル313a、313b)と送風機ボックス314aとは、空気が通過するための穴を介して互いに連通している。
 また、図13に示すように、吹出ノズル313aの6つの面のうち最も断面積の小さい2つの面のうちの他方の面は、被空調空間301の側壁面(送風機ボックス314aと接触する側壁面と対向する側壁面)を貫通して下がり天井部の内部に配置される。
 また、吹出ノズル313aの6つの面のうち最も断面積の小さい2つの面を除く4つの面は、送風機ボックス314a、被空調空間301の天井面、および、隣り合う吹出ノズル313(吹出ノズル313aの場合には吹出ノズル313b)とは互いに接触しておらず、被空調空間301を占める空気が吹出ノズル313の周囲を通過可能な状態に設置されている。本実施の形態では、被空調空間301と連通した吹出ノズル313周囲の空気が通過する空間を、誘引空間302と定めることとする。
 より詳細には、図15Aおよび図15Bに示すように、吹出ノズル313aが有している6つの面のうち、床面方向に向いている面に吹出スリット322aが形成されている。
 吹出スリット322aは、送風用チャンバ318aおよび吹出ノズル313aを通過して供給された空気を被空調空間301に送風するための吹出口であり、送風機ボックス314aから吹出ノズル313aが伸びる方向に沿ってスリット状に形成されている(図14中の左右方向に相当)。
 また、吹出スリット322aは、図15Bに示すように、吹出スリット322aが形成された面に対して幅が小さくなっており、吹出ノズル313a内部の空洞部分は、吹出スリット322aの幅に合うように、上から下に向けて徐々に狭まるような構造となっている。
 図14中の左右方向の吹出ノズル313aの長さを吹出ノズル長さとすると、この長さは、吹出ノズル313aの送風機ボックス314aとの接触面の1辺の長さに対して十分に長いものとし、送風機ボックス314aとの接触面においては、吹出スリット322aの法線方向の長さ(上下方向の長さ)を同接線方向に対して長くとるのが好ましい。例えば、吹出ノズル313aは、送風機ボックス314aとの接触面の辺の長さが縦17cm、横4cmであるとき、吹出ノズル長さは2m程度に設定される。
 また、吹出ノズル313aと吹出ノズル313bとの位置関係は、図12~図14に示すように、吹出スリット322a、322bが天井面と略平行な同一平面上に位置するように、互いに略平行(平行を含む)に並設され、吹出ノズル313aと吹出ノズル313bとの間には所定の間隔(例えば16cm)が設けられている。このようにすることで、吹出ノズル313aと吹出ノズル313bとの間の誘引空間302を十分に確保しつつ、広範囲にわたる吹出方向の気流を生成することを可能にする。
 なお、吹出ノズル313bと、送風ユニット312bの吹出ノズル313cとの間も同じ所定の間隔(例えば16cm)となるように、送風ユニット312aと送風ユニット312bとが並設される。
 また、吹出ノズル313aは、アルミニウム等の熱伝送しやすい材質で構成されており、中空内部を流通する空気(後述する吹出空気Q0)、および、間隙を通過する空気(後述する誘引空気Q1)が、側面部材を介して冷温水輻射パイプ332aと熱交換しやすくなっている。
 なお、送風ユニット312bは、送風ユニット312aと同等の構成要素を有し、吹出ノズル313c、313d(吹出スリット322c、322d)は、それぞれ、送風ユニット312aにおける吹出ノズル313a、313b(吹出スリット322a、322b)と対応する。
 図14に示すように、吹出スリット322a、322b、322c、322dは、それらの全てが天井面と略平行(平行を含む)な同一平面上に位置している。つまり、吹出ノズル313a、313b、313c、313dの吹出スリット322(吹出スリット322a、322b、322c、322d)側は、同一平面上に位置するように間隙を有して並設されて送風面324(図18も参照)を形成しているといえる。
 次に、図16を参照して、輻射熱発生装置331の詳細構成について説明する。
 図16は、輻射熱発生装置331における冷温水輻射パイプ332およびその他関連構成の接続関係を示す接続概略図である。なお、図16では、送風ユニット312a、312b内の構成、および、吹出ノズル313a、313b、313c、313dのそれぞれの内部における冷温水輻射パイプ332の配置は同等であるため、ここでは吹出ノズル313aのみを例として図示する。また、冷媒回路343および室外機342は図示せず省略している。
 輻射熱発生装置331は、冷温水等の冷媒が流れる多数のパイプの輻射熱によって被空調空間301の空調を行う装置である。
 本実施の形態では、輻射熱発生装置331は、送風装置311から吹き出される吹出空気Q0の温調、および、吹出ノズル313を介して被空調空間301に存在する人および物体へ輻射熱を与える役割を担っている。
 具体的には、図16に示すように、輻射熱発生装置331は、冷温水輻射パイプ332(ここでは冷温水輻射パイプ332aのみを図示)と、給水管333と、排水管334と、冷温水生成チラー335と、送水ポンプ336と、を備えて構成される。
 冷温水輻射パイプ332aは、吹出ノズル313aの吹出方向に対して両側の側面それぞれに複数本、かつ、同一本数のパイプを有する。また、吹出ノズル313aの一方の側面において、送風面324に垂直な方向に並設された複数の冷温水輻射パイプ332は、すべての隣接パイプ間の距離が同一間隔となるように配置されている。
 例えば、図16のパイプ332a1~パイプ332a4は、同一面上(吹出ノズル313aの一方(手前側)の側面)に存在し、送風面324に垂直な方向に一定の距離を有して位置している。これらの距離は、例えば隣接パイプ間の距離が10mmとなるように設けられる。
 また、図16のパイプ332a5~パイプ332a8も同様に、同一面上(吹出ノズル313の他方(奥側)の側面)に存在し、送風面324に垂直な方向に一定の距離を有して位置している。
 本実施の形態では、冷温水輻射パイプ332aは、一つの吹出ノズル313aの対向する2つの側面に計8本の直線形状のパイプ(パイプ332a1、332a2、332a3、332a4、332a5、332a6、332a7、332a8)を有するパイプ群を構成している。
 なお、前述のとおり、吹出ノズル313b、313c、313dにそれぞれ設けられる冷温水輻射パイプ332b、332c、332d(図示なし)も、冷温水輻射パイプ332aと同様の構成である。
 ここで、これらのパイプ群の構成を冷媒の流れの上流側から説明する。
 まず、給水管333には、パイプ332a2の一方の端部が接続される。給水管333と接続されたパイプ332a2は、送風機ボックス314aを貫通し、吹出ノズル313aの両端部のうち、送風機ボックス314aと連通する一方側から、吹出ノズル313aの内部に接続される。
 吹出ノズル313aに一方側から接続されるパイプ332a2は、吹出ノズル313aの吹出方向に対して両側の側面のうち、一方(図16における手前側)の側面に配置される。そして、パイプ332a2は、送風機ボックス314aと連通する一方側近傍において、パイプ332a3、332a4と並列に分岐し、パイプ332a2、332a3、332a4は、一方の側面において送風面324に垂直な方向(上下方向)に一定の間隔で設けられる。
 並列に接続されたパイプ332a2、332a3、332a4は、吹出ノズル313aの一方側端部近傍から他方側の端部近傍まで延設される。他方側の端部近傍で、パイプ332a2、332a3、332a4は連結し、パイプ332a1の他方側の端部と接続される。
 パイプ332a1は、他方側の端部近傍から一方側の端部近傍まで延設され、吹出ノズル313aの一方の側面において、パイプ332a2、332a3、332a4よりも吹出スリット322aから遠くなる位置、かつ、パイプ332a2、332a3、332a4と送風面324に垂直な方向に一定の間隔を設けるように配置される。
 つまり、冷媒となる水は、吹出ノズル313aの両端部のうち、吹出ノズル313a内部に空気を送風する一方側からパイプ332a2を通って流入し、吹出ノズル313a内部でパイプ332a3、332a4にも並列に分岐して流れ、吹出ノズル313aの反対側(他方側)の端部でパイプ332a1に連結しながら折り返して、吹出ノズル313aの一方側から流出するように流れる。このとき、パイプ332a2、332a3、332a4を「流入パイプ」とし、パイプ332a1を「流出パイプ」として区分する。
 パイプ332a1の一方側の端部は、吹出ノズル313aの他方の側面(図16における奥側の側面)に設けられるパイプ332a6の一方の端部と接続される。
 そして、吹出ノズル313aの他方の側面には、パイプ332a5、332a6、332a7、332a8が、それぞれ、一方の側面に設けられるパイプ332a1、332a2、332a3、332a4に対応するように、送風面324に垂直な平面であって、吹出スリット322aを長手方向に見たときの中心を通る基準面Fを基準として、対称となるように配置される(図15B参照)。パイプ332a5は、吹出ノズル313aから送風機ボックス314aを貫通して、排水管334に接続される。
 このように構成することで、冷温水輻射パイプ332aは、同一の給水管333および排水管334と接続した単一の閉じた回路を形成することになる。これにより、熱源となる冷温水の供給経路を1つにまとめることができるため、設備の簡素化を図ることができる。
 なお、これらの冷温水輻射パイプ332の接続関係については、必ずしもこの順序で接続する必要はなく、(条件a)少なくとも1本のパイプが給水管333と接続し、給水管333と接続しているパイプと同数のパイプが排水管334と接続していること、および、(条件b)異なる側面に設けられたパイプ同士が直接接続する場合、それらの一方は給水管333と、他方は排水管334と接続していること、の条件を満足していればよい。
 例えば、パイプ332a2とパイプ332a6とが給水管33に接続され、パイプ332a1とパイプ332a5とが排水管334に接続されるような構成にしてもよい。
 給水管333および排水管334は、全ての冷温水輻射パイプ332a、332b、332c、332dとの給水および排水を確実に行うため、冷温水輻射パイプ332a、332b、332c、332dよりも径の太いパイプを用い、大流量に対応した構成にするのが好ましい。
 例えば、冷温水輻射パイプ332に含まれる全てのパイプの径が4mmの場合、給水管333および排水管334は、それぞれ20mm程度の径のものを用いる。なお、給水管333および排水管334の太さを「径」と表記したが、必ずしも断面は円形である必要はなく、例えば矩形状の断面形状を有した配管を用いてもよい。
 以上が、輻射空調システム400の構成である。
 次に、図17および図18を参照して、輻射空調システム400における空気の流れについて説明する。
 図17は、送風装置311内の空気の流れを示す平面図である。図18は、送風装置311の吹出ノズル313からの吹出空気Q0、および、吹出ノズル313近傍に発生する誘引空気Q2の流れ方向を示す断面図である。
 前述のとおり、送風装置311を構成する送風ユニット312aと送風ユニット312bとは、同等の構成要素を有しているため、ここでは送風ユニット312aを例にして説明する。
 図17に示すように、送風機315aが稼働することによって、被空調空間301内の空気が吸込空気A0aとして、吸込口321aから送風機ボックス314aの内部へ流入される。吸込空気A0aは、送風機315aに吸い込まれ、送風機吹出口323aから空気A1aとして吹き出され、送風用チャンバ318aに一時的に蓄積され、送風機315aからの押し込みによって、吹出ノズル313aおよび吹出ノズル313bへと順次送風される。
 吹出ノズル313a、313bには、それぞれ、空気A2a、A2bが送風される。
 なお、それぞれの風量の関係は、厳密に規定されるものではないが、吹出ノズル313aと吹出ノズル313bとを、送風用チャンバ318aの空気の流れ方向の中心線に関して対称となるように配置することにより、空気A2aの風量=空気A2bの風量となることが望ましい。
 同様に、送風ユニット312bにおいては、吹出ノズル313c、313dに、それぞれ空気A2c、A2dが送風される。
 そして、空気A2a、A2b、A2c、A2dは、それぞれのノズル長さ方向に向かって流れつつ、その一部が吹出空気Q0(図18参照)として、それぞれ、吹出スリット322a、322b、322c、322dから図17における奥向きに流出する。
 なお、図17では記載を省略したが、吹出スリット322から流出する風量をノズル長さ方向に依らず一定にするために、吹出ノズル313内部に整流用のフィン等を設けてもよい。
 図18に示すように、吹出ノズル313a、313b、313c、313dに送風された空気は、それぞれ、吹出スリット322a、322b、322c、322dから吹出空気Q0として被空調空間301に放出される。
 ここで、吹出ノズル313a、313b、313c、313dは、上述したように、それぞれ、同程度の風量を吹出スリット322a、322b、322c、322dから放出する。このため、吹出空気Q0は、複数の吹出ノズル313の並列方向に分布の偏りなく、吹出スリット322の隙間毎にピークを持つような風速分布となる。この吹出空気Q0は、スリット状の吹出口を活用することにより、風量に対して比較的風速の大きい性質を有しているため、吹出方向に直進性の高い気流を生成する。
 また、この吹出空気Q0に起因して、吹出ノズル313周辺と誘引空間302との間で圧力差が発生し、複数の吹出ノズル313と天井面との間の誘引空間302に流入する誘引空気Q1が発生する。ここで、誘引空気Q1は、吹出スリット322の断面積に対して非常に広大な断面積を有する誘引空間302に導入される空気であるため、風量に対して風速が非常に小さい性質を有しており、一般に、風量の関係は、吹出空気Q0の風量<誘引空気Q1の風量の関係が成り立つ。
 次に、図12、図13、および図16を参照して、輻射熱発生装置331の内部を周回する水の流れについて説明する。
 まず、図12、図13、および図16に示すように、冷温水生成チラー335に導入された水は、冷温水生成チラー335内にて加熱または冷却される。ここで加熱または冷却には、例えば、冷媒を使用したヒートポンプ方式等が用いられる。
 そして、加熱または冷却された冷温水は、冷温水生成チラー335に内蔵されたタンク等に一時的に貯水され、送水ポンプ336が駆動されることで、任意の流量で給水管333へと送水される。その後、給水管333に供給された冷温水は、複数の冷温水輻射パイプ332a、332b、332c、332dに分配されて送水され、送風装置311の複数の吹出ノズル313a、313b、313c、313dの側面付近を周回して排水管334へと回収される。
 送風装置311内での水の流れを詳細に説明する。送風ユニット312aと送風ユニット312bとは、同等の構成要素を有しているため、ここでは送風ユニット312aを例として説明する。
 図13および図16に示すように、水は、給水管333からパイプ332a2に送水された後、送風機ボックス314aを貫通するパイプ332a2を流れて、送風機ボックス314aと吹出ノズル313aとが連通する一方側の面から、吹出ノズル313aへ流入する。水は、吹出ノズル313aに流入した後、吹出ノズル313aの一方側近傍で1本のパイプ332a2から、3本のパイプ332a2、332a3、332a4へと並列に分岐し、吹出ノズル313aの吹出方向に対して両側の側面のうち一方(図16において手前側)の側面を、吹出ノズル313aの一方側から他方側の端部近傍へ向かって流れる。
 そして、水は、反対側(他方側)の端部近傍で3本のパイプ332a2、332a3、332a4から、1本のパイプ332a1へ連結した後、流れの向きが反対となるように(他方側から一方側に)折り返して流れる。水は、吹出ノズル313aへ流入する流れと反対の向きとなって、反対側(他方側)の端部近傍から、パイプ332a1を通り、送風機ボックス314aと吹出ノズル313aとが連通する一方側近傍まで流れる。
 そして、水は、一方側近傍でパイプ332a6へ連結した後、流れの向きが反対となり、今度は吹出ノズル313aの一方の側面から他方の側面を流れるように折り返す。吹出ノズル313aの他方の側面における水の流れは、送風面324に垂直、かつ、吹出スリット322aの中央を通る平面(基準面F:図15B参照)を基準として、一方の側面における水の流れと対称となる。
 つまり、水は、他方の側面において、パイプ332a6を通って流入し、パイプ332a5を通って吹出ノズル313aから流出する。水は、パイプ332a5を通って吹出ノズル313aから流出した後、送風機ボックス314aを貫通して流れ、排水管334へ流れる。
 なお、吹出ノズル313b内での水の流れは、吹出ノズル313a内での水の流れと同等であり、冷温水輻射パイプ332bを流れる水の流れは、冷温水輻射パイプ332aを流れる水の流れと同様であるので、ここでは説明を省略する。
 排水管334へ回収された水は、冷温水生成チラー335に順次送られ、再度熱源として利用される。このように、輻射熱発生装置331内の水は、熱源として繰り返し利用され、少量の水利用でシステムを完結させることが可能である。
 ただし、配管部へのスケール付着等により、内部を流れる水の水質悪化等が懸念される場合には、浄化用フィルタを用いるか、または水道等と接続した別経路を設定して冗長性を確保し、水の浄化または交換を行うようにすることが好ましい。
 なお、送風ユニット312bにおける吹出ノズル313c、313d内での水の流れも、それぞれ、吹出ノズル313a内での水の流れと同様であるので、ここでは説明を省略する。
 次に、輻射空調システム400による被空調空間301の空調作用について、冷房期の使用を例にして説明する。
 輻射熱発生装置331では、冷温水生成チラー335に25℃で流入した水が、18℃に冷却されて給水管333に送られる。その後、複数の冷温水輻射パイプ332に分配された冷水は、送風装置311の内部を通過中に、送風装置311内部の吸込空気A0a~A2aとの熱交換、および、吹出ノズル313aとの熱交換によって次第に温められる。そして、冷温水輻射パイプ332から排水管334に回収される時点で25℃になった水は、冷温水生成チラー335に再度送られて18℃に冷却される、というサイクルを繰り返す。
 一方で、被空調空間301の空気の一部は、送風機ボックス314aに27℃で流入し、送風装置311内部を通過中に冷温水輻射パイプ332を流れる冷水と熱交換し、24℃に冷却されて吹出スリット322から被空調空間301に吹き出される。
 誘引空間302の空気は、誘引空気Q2として複数の吹出ノズル313の間を流れる際に19℃に冷却された吹出ノズル313と熱交換し、26℃に冷却された後、吹出空気Q0と混ざりながら略均一な温度分布の気流となって被空調空間301を流れる。冷却された空気は、被空調空間301における熱負荷(外気との換気、日射、および壁の蓄熱等)によって温められ、再び、送風機ボックス314aに27℃の空気が流入する。以上のサイクルを繰り返すことで、輻射空調システム400は被空調空間301を空調する。
 送風装置311での熱移動をより詳細に説明する。
 ここでは、送風ユニット312a、312bでの熱移動は同等のため、送風ユニット312aを例に説明する。また、吹出ノズル313a、313bでの熱移動も同等のため、吹出ノズル313aを例に説明する。
 まず、送風機ボックス314aの内部では、給水管333と接続されたパイプ332a2を流れる冷却された水、および、排水管334に接続されたパイプ332a5を流れる水と、被空調空間301から流入した空気とが、パイプ332a2およびパイプ332a5を介して、対流伝熱によって熱交換する。以降、輻射熱発生装置331を流れる水と冷温水輻射パイプ332との間の熱移動は同義であるので省略する。
 次に、吹出ノズル313aの内部では、冷温水輻射パイプ332aと、吹出ノズル313a内部を流れる空気A2aとが対流伝熱によって熱交換する。このとき、パイプ332a2およびパイプ332a6は、それぞれ、パイプ332a3、332a4およびパイプ332a7、332a8に並列に分岐する。このため、吹出ノズル313aの内部を送風機ボックス314aと連通する一方側の面から、反対側の(他方側の)面へ向かって流れる流入パイプの表面積が、吹出ノズル313aの反対側の(他方側の)面から、一方側の面へ向かって流れる流出パイプ(パイプ332a1)の表面積より大きくなる。
 よって、流入パイプの本数が、流出パイプの本数以下となる場合(例えば、冷温水輻射パイプ332aが吹出ノズル313a内部で分岐せず、流入パイプと流出パイプとの本数が同じとなる場合)と比べて、空気A2aとの温度差が大きい流入パイプと、空気A2aとが接する表面積がより増加するため、より多くの熱を交換することになる。そして、パイプ332a2、332a3、332a4、332a6、332a7、332a8の温度は、送風機ボックス314aから離れるにつれて徐々に高くなる。
 また、吹出ノズル313a内部を流れる空気A2aは、吹出スリット322aを通過して被空調空間301へ流れるため、吹出ノズル313aの内部において、吹出ノズル313aの最も小さい面に平行な断面を通過する風量は、送風機ボックス314aから離れるにつれて徐々に小さくなる。
 よって、吹出ノズル313aの内部において、送風機ボックス314a側では、より温度の低い冷温水輻射パイプ332aと、より風量の大きい空気A2aとが熱交換をすることで、より多くの熱が移動することになる。
 また、吹出ノズル313aの内部では、冷温水輻射パイプ332aと、冷温水輻射パイプ332aと接する吹出ノズル313aの側面とが、伝熱によって熱交換するので、吹出ノズル313a自体が冷却される。そして、吹出ノズル313aの外部では、冷却された吹出ノズル313aと、まわりを流れる誘引空気Q2とが対流伝熱によって熱交換し、被空調空間301の空気を冷却する。
 また、冷却された吹出ノズル313aは、被空調空間301の壁面、および居住者等、温度差のある物体との間で輻射によって熱を交換する。そして、壁面、および居住者等による冷房への熱負荷を低減することで、より被空調空間301の空気を冷却しやすくする。
 以上が、輻射空調システム400による被空調空間301の空調作用の説明である。
 なお、ここで示した温度推移は、あくまでも一例であり、例えば暖房期の利用時においてはこの限りではない。また、給水管333を通過中の冷温水の温度が外部環境によって容易に変化し得る場合、熱源としての能力不足、または、複数の冷温水輻射パイプ332a、332b、332c、332dの間での冷温水温度の不均一化が懸念されるが、このような場合には、給水管333に断熱性の高い材質を利用する等の対策を施すのが好ましい。
 以上、本実施の形態に係る輻射空調システム400によれば、以下の効果を享受することができる。
 (1)輻射空調システム400は、スリット状の吹出口(吹出スリット322)を有する複数の吹出ノズル313と、複数の吹出ノズル313の内部に空気を送風する送風機315と、内部に冷媒を通すことにより被空調空間301に熱輻射を発生させる複数のパイプ(冷温水輻射パイプ332)を有する輻射熱発生装置331と、を備える。複数の吹出ノズル313は、それぞれの吹出口(吹出スリット322)が同一面上に位置するように間隙を有して並設されて送風面324を構成する。間隙には、吹出ノズル313から送風される吹出空気Q0によって誘引される誘引空気Q2が通過する。輻射熱発生装置331は、吹出ノズル313の吹出方向に対して両側の側面となる位置にそれぞれ設けられる。複数のパイプは、吹出ノズル313の側面において送風面324に垂直な方向に並設され、吹出ノズル313の両端部のうちの片側から内部に冷媒が流入して、吹出ノズル313の反対側の端部で折り返して吹出ノズル313の片側から流出するように構成されており、吹出ノズル313の片側において冷媒が流入する流入パイプの数が、吹出ノズルの片側において冷媒が流出する流出パイプの数よりも多くなるように構成した。
 吹出ノズル313aを例にすると、片側の側面に配置されるパイプ32a1、332a2、332a3、332a4について、流入パイプとなるパイプ332a2、332a3、332a4の数が、流出パイプとなるパイプ332a1の数よりも多くなるように設ける。反対側の側面に配置されるパイプ332a5、332a6、332a7、332a8についても同様である。
 こうした構成によれば、例えば吹出ノズル313aについて、吹出ノズル313aの側面の内側に設置された輻射熱発生装置331(冷温水輻射パイプ332aを構成するパイプ332a1~332a8)は、吹出ノズル313aの内部を流れる空気A2aと対流伝熱によって熱交換し、かつ、接している吹出ノズル313aの側面と伝熱によって熱交換する。加えて、輻射熱発生装置331は、複数のパイプ(冷温水輻射パイプ332a)によって分割されるため、表面積を増やすことができ、吹出ノズル313aの内部を流れる空気A2a、または吹出ノズル313aへの熱交換が促進される。
 また、輻射熱発生装置331を構成する複数の冷温水輻射パイプ332aは、流通する冷媒と、吹出ノズル313aの内部を流れる空気A2aまたは吹出ノズル313aとの温度差は、吹出ノズル313aの片側において冷媒が流入するパイプ332a2、332a3、332a4の方が、冷媒が流出するパイプ332a1と比べて大きい。同様に、パイプ332a6、332a7、332a8における当該温度差の方が、冷媒が流出するパイプ332a5における当該温度差と比べて大きい。
 そのため、輻射熱発生装置331を構成する冷温水輻射パイプ332aについて、冷媒が流入する流入パイプの数が、冷媒が流出する流出パイプの数以下となる場合と比べて、冷媒が流入するパイプの数が、冷媒が流出する流出パイプの数よりも多くなることで、吹出ノズル313aの内部を流れる空気A2aまたは吹出ノズル313aとの温度差の大きい流入パイプ(パイプ332a2、332a3、332a4、332a6、332a7、332a8)の表面積が大きくなり、より熱交換が促進される。
 一方、吹出ノズル313aの間隙に誘引された空気(誘引空気Q2)が、吹出ノズル313aとの間で熱交換し、吹出ノズル313aからの吹出空気Q0と一体となることにより、微風速な面状の均一流として被空調空間301へ送風される。これは、吹出ノズル313b、313c、313dについても同様である。
 このため、被空調空間301の全体において温度の偏りまたはドラフト感を抑制した空調を実現し、体感温度むらのない被空調空間301を実現することができる。つまり、空間の温熱快適性を向上させることが可能な輻射空調システム400を実現することができる。
 (2)輻射空調システム400では、送風機315aは、吹出ノズル313aの両端部のうちの片側(一端側)から、吹出ノズル313aの内部に空気を送風する構成とした。こうした構成にすると、吹出ノズル313aの内部を流れる空気A2aは、両端部のうち片側となる一端側から流入した空気が他端側に向かって流れながら、その一部がスリット状の吹出口(吹出スリット322)から被空調空間301に吹き出される。つまり、吹出ノズル313aの内部を流れる空気A2aの風量は、一端側から他端側に向かうにつれて徐々に小さくなる。
 また、吹出ノズル313aの一端側から流入してパイプ332a2、332a3、332a4、332a6、332a7、332a8を通って他端側に流れる冷媒は、吹出ノズル313aの内部を流れる空気A2aまたは吹出ノズル313aと熱交換しながら他端側へと流れる。このため、流入パイプ(パイプ332a2、332a3、332a4、332a6、332a7、332a8)と、吹出ノズル313aの内部を流れる空気A2aまたは吹出ノズル313aとの温度差は、一端側近傍の方が、他端側近傍よりも大きくなる。
 よって、吹出ノズル313aの内部を流れる空気A2aとの温度差が大きい流入パイプ(パイプ332a2、332a3、332a4、332a6、332a7、332a8)のまわりを、より大きい風量が流れることで、輻射熱発生装置331と吹出空気Q0との熱交換が促進され、温熱快適性を向上することができる。なお、他の吹出ノズル313b、313c、313dについても同様である。
 (3)輻射空調システム400では、流入パイプ(パイプ332a2、332a3、332a4、332a6、332a7、332a8)は、送風面324に垂直な方向において、流出パイプ(パイプ332a1、332a5)の位置よりも吹出口(吹出スリット322)側に配置される構成とした。
 被空調空間301内に滞在する居住者との位置関係によっては、吹出ノズル313aの吹出口(吹出スリット322a)とは反対側の一部は、居住者との間に他の吹出ノズル313bが存在し、輻射による熱交換が行われない可能性がある。しかしながら、こうした構成にすると、内部を流通する冷媒と、吹出ノズル313aの内部を流れる空気または吹出ノズル313aとの温度差が流出パイプよりも大きい流入パイプが居住者に近い側に位置するので、吹出ノズル313aの、居住者に近い側の一部でより熱交換が促進される。他の吹出ノズル313b、313c、313dについても同様である。よって、並設された吹出ノズル313と被空調空間301に滞在する居住者との輻射による熱交換が促進され、温熱快適性を向上することができる。
 (4)輻射空調システム400では、吹出ノズル313aについて、パイプ332a1~332a8は、送風面324に垂直な平面であって、吹出口(吹出スリット322)の中心を通る平面(基準面F)を基準として、対称となるように配置される構成とした。
 こうした構成にすると、吹出ノズル313aの表面の温度分布、および、吹出ノズル313a内部を流れる空気A2aの温度分布の偏りが抑制され、熱交換効率が向上する。なお、温度分布の偏りが小さい程、平均的に冷媒との温度差が大きくなるため、熱交換量が増加する。これは、他の吹出ノズル313b、313c、313dについても同様である。よって、被空調空間301の温熱快適性を向上させることができる。
 (変形例)
 次に、図19A~図19Gを参照して、吹出ノズル313内における冷温水輻射パイプ332の配置状態の変形例について説明する。
 図19A~図19Gは、それぞれ、吹出ノズル313内における冷温水輻射パイプ332の配置状態の変形例を示す断面図である。
 本明細書では、吹出ノズル313内部を流れる空気と同じ方向に水が流れる冷温水輻射パイプ332を「流入パイプ」とし、流入パイプと逆の方向に水が流れる冷温水輻射パイプ332を「流出パイプ」として呼称する。
 複数の冷温水輻射パイプ332は、吹出ノズル313の吹出方向に対して両側の側面となる位置に設けられ、送風面324(図18参照)に垂直な方向に並設され、流入パイプの数が流出パイプの数よりも多くなっていればよい。
 なお、図中では、冷温水輻射パイプ332は、片側8本の計16本で構成され、冷温水輻射パイプ332における流入パイプ332xと流出パイプ332yとの配置関係をそれぞれ異ならせている。
 図19Aは、第1の変形例の配置状態を示す図である。
 第1の変形例では、冷温水輻射パイプ332は、吹出スリット322のスリット幅の中央を通り、かつ、複数の吹出スリット322により構成される送風面324に垂直な平面(基準面F)を基準として、左右で対称となるように配置されている。
 具体的には、冷温水輻射パイプ332は、吹出スリット322側(下側)に位置する計10本の流入パイプ332xと、吹出スリット322側とは反対側(上側)に位置する計6本の流出パイプ332yと、に区分されて配置される。
 つまり、流入パイプ332xは、送風面324に垂直な方向において、流出パイプ332yの位置よりも吹出スリット322側に配置されているといえる。なお、この第1の変形例での配置状態は、図15Bでの第2の実施の形態における配置状態と同じ類型である。
 図19Bは、第2の変形例の配置状態を示す図である。
 第2の変形例では、冷温水輻射パイプ332は、吹出スリット322のスリット幅の中央を通り、かつ、複数の吹出スリット322により構成される送風面324に垂直な平面(基準面F)を基準として、左右で対称となるように配置されている。
 具体的には、冷温水輻射パイプ332は、吹出スリット322側(下側)に位置する計6本の流入パイプ332x1と、吹出スリット322とは反対側(上側)に位置する計4本の流入パイプ332x2と、流入パイプ332x1と流入パイプ332x2との間に位置する計6本の流出パイプ332yと、に区分されて配置される。
 つまり、第2の変形例では、送風面324に垂直な方向において、流出パイプ332yは、流入パイプ332x1と流入パイプ332x2の間に配置されているといえる。
 図19Cは、第3の変形例の配置状態を示す図である。
 第3の変形例では、冷温水輻射パイプ332は、吹出スリット322のスリット幅の中央を通り、かつ、複数の吹出スリット322により構成される送風面324に垂直な平面(基準面F)を基準として、左右で対称となるように配置されている。
 そして、冷温水輻射パイプ332は、吹出スリット322側とは反対側(上側)に位置する計10本の流入パイプ332xと、吹出スリット322側(下側)に位置する計6本の流出パイプ332yと、に区分されて配置される。
 つまり、流入パイプ332xは、送風面324に垂直な方向において、流出パイプ332yの位置よりも吹出スリット322とは反対側(上側)に配置されているといえる。
 図19Dは、第4の変形例の配置状態を示す図である。
 第4の変形例では、冷温水輻射パイプ332は、吹出スリット322のスリット幅の中央を通り、かつ、複数の吹出スリット322により構成される送風面324に垂直な平面(基準面F)を基準として、流入パイプおよび流出パイプの位置が左右で非対称に配置されている。
 具体的には、複数の冷温水輻射パイプ332のうち、吹出ノズル313の吹出方向に対して一方側(図面の左側)に配置される8本の冷温水輻射パイプ332は、吹出スリット322側(下側)に位置する計5本の流入パイプ332x1と、吹出スリット322とは反対側(上側)に位置する計3本の流出パイプ332y1と、に区分されて配置される。
 また、吹出ノズル313の吹出方向に対してもう一方の他方側(図面の右側)に配置される8本の冷温水輻射パイプ332は、吹出スリット322側(下側)に位置する計3本の流入パイプ332x2と、吹出スリット322とは反対側(上側)に位置する計2本の流入パイプ332x3と、流入パイプ332x2と流入パイプ332x3との間に位置する計3本の流出パイプ332y2と、に区分されて配置される。
 つまり、第4の変形例では、冷温水輻射パイプ332の流入パイプおよび流出パイプの位置は、基準面Fを基準として左右で非対称に配置される。冷温水輻射パイプ332における流入パイプ332x1と、流入パイプ332x2、332x3との配置関係は、基準面Fを基準として非対称となるように配置されるともいえる。
 図19Eは、第5の変形例の配置状態を示す図である。
 第5の変形例では、冷温水輻射パイプ332は、吹出スリット322のスリット幅の中央を通り、かつ、複数の吹出スリット322により構成される送風面324に垂直な平面(基準面F)を基準として、流入パイプおよび流出パイプの数が左右で非対称に配置されている。
 具体的には、複数の冷温水輻射パイプ332のうち、吹出ノズル313の吹出方向に対して一方側(図面の左側)に配置される8本の冷温水輻射パイプ332は、吹出スリット322側(下側)に位置する計6本の流入パイプ332x1と、吹出スリット322とは反対側(上側)に位置する計2本の流出パイプ332y1と、に区分されて配置される。
 また、吹出ノズル313の吹出方向に対してもう一方の他方側(図面の右側)に配置される8本の冷温水輻射パイプ332は、吹出スリット322側(下側)に位置する計5本の流入パイプ332x2と、吹出スリット322とは反対側(上側)に位置する計3本の流出パイプ332y2と、に区分されて配置される。
 つまり、第5の変形例では、冷温水輻射パイプ332の流入パイプおよび流出パイプの数は、基準面Fを基準として左右で非対称となるように配置される。吹出ノズル313の吹出方向に対して一方側(図面の左側)に配置される流入パイプ332x1の本数と、吹出ノズル313の吹出方向に対してもう一方の他方側(図面の右側)に配置される流入パイプ332x2の本数が異なるように配置されるともいえる。
 図19Fは、第6の変形例の配置状態を示す図である。
 第6の変形例では、冷温水輻射パイプ332は、図19Aにおける流入パイプ332xと流出パイプ332yとの配置状態(流入パイプおよび流出パイプの上下方向における位置関係が左右で対称)において、吹出ノズル313の吹出方向に対して一方側(図面の左側)に配置される8本の冷温水輻射パイプ332の全体の位置と、吹出ノズル313の吹出方向に対してもう一方の他方側(図面の右側)に配置される8本の冷温水輻射パイプ332の全体の位置とが、左右で非対称に配置されている。
 具体的には、複数の冷温水輻射パイプ332のうち、左側に配置される8本の冷温水輻射パイプ332は、吹出スリット322側(下側)に位置する計5本の流入パイプ332x1と、吹出スリット322とは反対側(上側)に位置する計3本の流出パイプ332y1と、に区分されて配置される。
 また、右側に配置される8本の冷温水輻射パイプ332は、吹出スリット322側(下側)に位置する計5本の流入パイプ332x2と、吹出スリット322とは反対側(上側)に位置する計3本の流出パイプ332y2と、に区分されて配置される。
 そして、左側に位置する複数の冷温水輻射パイプ332のうち、最も吹出スリット322側(下側)に位置する流入パイプ332x1aは、右側に位置する複数の冷温水輻射パイプ332のうち、最も吹出スリット322側(下側)に位置する流入パイプ332x2aよりも、吹出スリット322から遠くなるように(上側に)配置される。
 つまり、第6の変形例では、冷温水輻射パイプ332は、基準面Fを基準として、流入パイプおよび流出パイプの上下方向における位置関係が左右で対称に配置されるとともに、左側に位置する冷温水輻射パイプ332の全体と右側に位置する冷温水輻射パイプ332の全体とが左右で非対称に配置される。
 図19Gは、第7の変形例の配置状態を示す図である。
 第7の変形例では、冷温水輻射パイプ332は、吹出スリット322のスリット幅の中央を通り、かつ、複数の吹出スリット322により構成される送風面324に垂直な平面(基準面F)を基準として、左右で対称となるように配置されている。
 具体的には、冷温水輻射パイプ332は、吹出スリット322側(下側)に位置する計6本の流入パイプ332x1と、吹出スリット322とは反対側(上側)に位置する計2本の流出パイプ332y2と、流入パイプ332x1と流出パイプ332y2との間に位置する計6本の流入パイプ332x2と、流入パイプ332x1と流入パイプ332x2との間に位置する計2本の流出パイプ332y1と、に区分されて配置される。
 つまり、冷温水輻射パイプ332は、吹出スリット322側から流入パイプ332x1、流出パイプ332y1、流入パイプ332x2、および流出パイプ332y2の順に配置される。つまり、第7の変形例では、冷温水輻射パイプ332は、流入パイプ332x1と流入パイプ332x2、および、流出パイプ332y1と流出パイプ332y2は、それぞれ送風面に垂直な方向に隣接しないように配置される。
 以上のように、冷温水輻射パイプ332を第1の変形例1~第7の変形例の配置状態としても、少なくとも効果(1)と同様の効果を享受することができる。
 以上、本開示を実施の形態をもとに説明した。これらの実施の形態は例示であり、各構成要素または各処理プロセスの組合せにはいろいろな変形例が可能なこと、また、そうした変形例も本開示の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
 例えば、第2の実施の形態に係る輻射空調システム400では、送風装置311を、被空調空間301を構成する天井面に対してオフセットして設け、複数の吹出ノズル313からの吹出空気Q0が、天井面から床面の方向に向かって送風されるようにしたが、これに限られない。例えば、送風装置311を、被空調空間301の側壁面に対してオフセットして設け、複数の吹出ノズル313からの吹出空気Q0が反対側の側壁面に向かって送風されるように配置してもよい。このようにしても、側壁面と複数の吹出ノズル313との間の誘引空間302から広範囲に誘引空気Q1を取り込み、反対側の側壁面に向かって安定した送風を実現することができる。
 また、第2の実施の形態に係る輻射空調システム400では、吹出ノズル313内部に配置されるパイプ群を、8本のパイプで構成したが、これに限られない。少なくとも1本ずつのパイプが給水管333および排水管334に接続され、かつ、ルーバー内部で分岐したパイプ本数が6本以上であればよいため、例えば、パイプ群を構成するパイプは、6本、12本等の本数であってもよいし、第1の変形例~第7の変形例のように16本であってもよい。
 (付記)
 本開示の一態様の概要は、以下の通りである。
 (項目1)
 スリット状の吹出口を有する複数の吹出ノズルと、
 前記複数の吹出ノズルの内部に空気を送風する送風機と、
 内部に冷媒を通すことにより被空調空間に熱輻射を発生させる複数のパイプを有する輻射熱発生部と、
を備え、
 前記複数の吹出ノズルは、それぞれの前記吹出口が同一平面上に位置するように間隙を有して並設されて送風面を構成し、
 前記間隙には、前記複数の吹出ノズルから送風される吹出空気によって誘引される誘引空気が通過し、
 前記輻射熱発生部を構成する前記複数のパイプは、前記複数の吹出ノズルそれぞれの吹出方向に対して両側の側面となる位置に設けられ、
 前記複数のパイプは、前記複数の吹出ノズルそれぞれの前記側面において前記送風面に垂直な方向に並設され、前記複数の吹出ノズルそれぞれの両端部のうちの一方側から内部に冷媒が流入して、前記複数の吹出ノズルそれぞれの他方側の端部で折り返して前記複数の吹出ノズルそれぞれの前記一方側から流出するように構成されており、前記複数の吹出ノズルそれぞれの前記一方側において前記冷媒が流入する流入パイプの数が、前記複数の吹出ノズルそれぞれの前記一方側において前記冷媒が流出する流出パイプの数よりも多くなっている、
輻射空調システム。
 (項目2)
 前記送風機は、前記複数の吹出ノズルそれぞれの両端部のうちの前記一方側から、前記複数の吹出ノズルそれぞれの内部に空気を送風する、項目1に記載の輻射空調システム。
 (項目3)
 前記流入パイプは、前記送風面に垂直な方向において、前記流出パイプの位置よりも前記吹出口側に配置されている、
項目1または項目2に記載の輻射空調システム。
 (項目4)
 前記複数のパイプは、前記送風面に垂直な平面であって、前記吹出口の中心を通る前記平面を基準として、対称となるように配置されている、項目3に記載の輻射空調システム。
 本開示に係る輻射空調システムは、被空調空間内の温熱快適性を高めることができるものとして有用である。
 100  輻射空調システム
 100a  輻射空調システム
 100b  輻射空調システム
 1  被空調空間
 2  誘引空間
 11  送風装置
 12、12a、12b  送風ユニット
 13、13a、13b、13c、13d  吹出ノズル
 113、113a、113b、113c、113d  吹出ノズル
 213、213a、213b、213c、213d  吹出ノズル
 14  送風機ボックス
 15、15a、15b  送風機
 16a、16b  羽根車
 17a、17b  モータ
 18、18a、18b  送風用チャンバ
 19  制御部
 21  吸込口
 22、22a、22b、22c、22d  吹出スリット
 122、122a、122b、122c、122d  吹出スリット
 222、222a、222b、222c、222d  吹出スリット
 23、23a、23b  送風機吹出口
 123、123a、123b、123c、123d  送風風路
 31  輻射熱発生装置
 32、32a、32b、32c、32d  冷温水輻射パイプ
 132、132a、132b、132c、132d  冷温水輻射パイプ
 232、232a、232b、232c、232d  冷温水輻射パイプ
 32a1、32a2、32a3、32a4、32a5、32a6、32a7、32a8  パイプ
 132a1、132a2、132a3、132a4、132a5、132a6、132a7、132a8  パイプ
 232a1、232a2、232a3、232a4、232a5、232a6、232a7、232a8  パイプ
 32b1、32b2、32b3、32b4、32b5、32b6、32b7、32b8  パイプ
 32c1、32c2、32c3、32c4、32c5、32c6、32c7、32c8  パイプ
 32d1、32d2、32d3、32d4、32d5、32d6、32d7、32d8  パイプ
 33  給水管
 34  排水管
 35  冷温水生成チラー
 35a  冷媒コイル
 36  送水ポンプ
 42  室外機
 42a  圧縮機
 42b  膨張器
 42c  屋外熱交換器
 42d  送風ファン
 42e  四方弁
 43  冷媒回路
 44  ヒートポンプ
 45a1  折り返し配管
 45a2  折り返し配管
 51  設定温度入力部
 52  温度検知部
 A0  吸込空気
 A3a、A3b、A3c、A3d  ノズル空気
 Q0  吹出空気
 Q1  誘引空気
 Q2  誘引空気
 S01~S08  ステップ
 400  輻射空調システム
 301  被空調空間
 302  誘引空間
 311  送風装置
 312、312a、312b  送風ユニット
 313、313a、313b、313c、313d  吹出ノズル
 314、314a、314b  送風機ボックス
 315、315a、315b  送風機
 316a、316b  羽根車
 317a、317b  モータ
 318a、318b  送風用チャンバ
 319a、319b  分割壁
 321a、321b  吸込口
 322、322a、322b、322c、322d  吹出スリット
 323a、323b  送風機吹出口
 324  送風面
 331  輻射熱発生装置
 332、332a、332b、332c、332d  冷温水輻射パイプ
 332a1、332a2、332a3、332a4、332a5、332a6、332a7、332a8  パイプ
 332x、332x1、332x2、332x3、332x1a、332x2a  流入パイプ
 332y、332y1、332y2、332y3  流出パイプ
 333  給水管
 334  排水管
 335  冷温水生成チラー
 335a  冷媒コイル
 336  送水ポンプ
 342  室外機
 342a  圧縮機
 342b  膨張器
 342c  屋外熱交換器
 342d  送風ファン
 342e  四方弁
 343  冷媒回路
 344  ヒートポンプ
 A0a、A0b  吸込空気
 A1a、A1b  空気
 A2a、A2b、A2c、A2d  空気
 F  基準面

Claims (11)

  1.  スリット状の吹出口を有する複数の吹出ノズルと、
     前記複数の吹出ノズルに空気を送風する送風機と、
     内部に水を通すことにより、被空調空間に熱輻射を発生させる複数のパイプを有する輻射熱発生部と、
     前記送風機を制御する制御部と、
    を備え、
     前記複数の吹出ノズルは、それぞれの前記吹出口が同一平面上に位置するように間隙を有して並設され、
     前記間隙には、前記複数の吹出ノズルから送風される吹出空気によって誘引される誘引空気が通過し、
     前記複数のパイプそれぞれは、前記誘引空気との間で熱移動が発生するように配置され、
     前記制御部は、前記複数のパイプに通す前記水の温度を所定条件で制御する場合に、前記送風機の風量制御可能範囲において特定される空調能力に基づいて、前記被空調空間に設定された設定温度に近づくように前記吹出空気の風量を制御する、
    輻射空調システム。
  2.  前記設定温度が入力される設定温度入力部と、
     前記被空調空間の温度を検知する温度検知部と、
    をさらに備え、
     前記制御部は、前記設定温度入力部に入力された前記設定温度と、前記温度検知部において検知された温度と、の間の温度差が基準値の範囲内となるように前記吹出空気の風量を制御する、
    請求項1に記載の輻射空調システム。
  3.  前記所定条件は、前記複数のパイプによって作り出される輻射面の表面に結露が発生する水の温度よりも所定温度高い温度条件である、
    請求項1に記載の輻射空調システム。
  4.  前記複数のパイプは、前記複数の吹出ノズルそれぞれを構成する側面部材の外側に接するように配置されている、
    請求項1に記載の輻射空調システム。
  5.  前記複数のパイプは、前記複数の吹出ノズルそれぞれを構成する側面部材の内側に接するように配置されている、
    請求項1に記載の輻射空調システム。
  6.  前記複数のパイプは、前記複数の吹出ノズルそれぞれを構成する側面部材に内蔵されている、
    請求項1に記載の輻射空調システム。
  7.  前記複数のパイプは、前記複数の吹出ノズルそれぞれの前記吹出口が構成する面よりも前記吹出空気の流れる下流側において、同一平面上に配置される、
    請求項1に記載の輻射空調システム。
  8.  前記複数のパイプは、前記複数の吹出ノズル間の隙間に形成される空間内に配置される、
    請求項1に記載の輻射空調システム。
  9.  前記複数の吹出ノズルは、前記被空調空間の天井面または側壁面に対して所定の誘引空間を有するようにオフセットして配置される、
    請求項1に記載の輻射空調システム。
  10.  前記複数の吹出ノズルそれぞれが、アルミニウムで構成された、
    請求項1に記載の輻射空調システム。
  11.  前記複数の吹出ノズルそれぞれが、樹脂で構成された、
    請求項1に記載の輻射空調システム。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10185247A (ja) * 1996-12-25 1998-07-14 Sanyo Electric Co Ltd 輻射式空気調和装置
WO2017110058A1 (ja) * 2015-12-22 2017-06-29 パナソニックIpマネジメント株式会社 送風装置および送風機能付空気清浄装置
JP2020003150A (ja) * 2018-06-28 2020-01-09 大和ハウス工業株式会社 吹出し機構および送風装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10185247A (ja) * 1996-12-25 1998-07-14 Sanyo Electric Co Ltd 輻射式空気調和装置
WO2017110058A1 (ja) * 2015-12-22 2017-06-29 パナソニックIpマネジメント株式会社 送風装置および送風機能付空気清浄装置
JP2020003150A (ja) * 2018-06-28 2020-01-09 大和ハウス工業株式会社 吹出し機構および送風装置

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