JP2007315690A

JP2007315690A - 空調システム

Info

Publication number: JP2007315690A
Application number: JP2006146410A
Authority: JP
Inventors: Makoto Shimizu; 真清水; Masakatsu Iwashimizu; 正勝岩清水
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2006-05-26
Filing date: 2006-05-26
Publication date: 2007-12-06

Abstract

【課題】室内の放射状態から、より快適な室内温度に補正し、より快適な放射環境を得ることが可能な空調システムを提供すること。
【解決手段】室内を快適な環境にする室内空調手段１１と、室内の床壁や天井面を暖めたり冷やしたりする放射手段１２を設け、室内の温度を設定可能なコントローラ１３と、設定温度を補正する室内設定温度補正手段１８、とを備えた空調システム。
【選択図】図１

Description

本発明は快適な室内環境をつくる空調システムに関するものである。

従来、この種の放射冷暖房装置は特許文献１に示されるものがある。図５に示すように天井面に熱交換パイプ５１を設置し、熱交換パイプ５１に冷却または加熱した流体を流して天井を冷却または加熱して天井放射により室内空間Ａの冷暖房をおこなうように構成してある。

また、特許文献２に示されるものがある。図６に示すように、小孔６１ａを複数個設けた天井放射パネル６１に、空調機６２から吹き出した冷温風空気により、天井放射パネル６１は冷却または加熱される。また、冷温風空気の一部が小孔６１ａから室内空間Ａへ供給されることにより、室内空間Ａを対流と天井放射パネル６１からの放射の両方で冷暖房を行なうことができる。
特開平１０−２２７４９５号公報特開平６−１７４２６１号公報

しかしながら、従来、特許文献１に示されているように冷媒循環方式の応用で室内空調をおこなっていたが、放射だけでは室内を快適な環境にするには非常に長い時間が必要という課題があった。また、特許文献２のように対流方式を応用し、対流と放射の両方で冷暖房をおこない快適になるまでの時間の短縮を図るものがあるが、小孔が小さければ充分には時間が短縮されない、また、大きければ時間短縮は可能になるが、天井放射パネルに設けた小孔から吹出す気流が不快となる、という課題があった。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、室内を短時間で快適にするとともに快適な放射感を得ることができる。また、室内の放射状態から、より快適な室内温度に補正することができる。すなわち、気流感の少ない放射の快適環境を短時間で得るとともに、より快適な放射環境を得ることが可能な空調システムを提供することを目的とするものである。

前記従来の課題を解決するために、本発明の空調システムは、室内の温熱状態および空気の質などを快適な環境にする室内空調手段と、室内の床壁や天井面のうち少なくともひとつ以上の面を放射面として暖めたり冷やしたりする放射手段を設け、室内の温度を設定可能なコントローラと、放射面が所定の温度に到達したとき室内空調手段の設定温度を補正する室内設定温度補正手段、とを備えた空調システムである。

これにより、室内を短時間で快適にするとともに快適な放射感を得ることができる。また、室内の放射状態から、より快適な室内温度に補正することができる。

本発明の空調システムは、室内を短時間で快適にするとともに快適な放射感を得ることができる。また、室内の放射状態から、より快適な室内温度に補正することができる。すなわち、気流感の少ない放射の快適環境を短時間で得るとともに、より快適な放射環境を得ることができる。

第１の発明は室内の温熱状態および空気の質などを快適な環境にする室内空調手段と、室内の床壁や天井面のうち少なくともひとつ以上の面を放射面として暖めたり冷やしたりする放射手段を設け、室内の温度を設定可能なコントローラと、放射面が所定の温度に到達したとき室内空調手段の設定温度を補正する室内設定温度補正手段、とを備えることにより、室内を短時間で快適にするとともに快適な放射感を得ることができる。また、室内の放射状態から、より快適な室内温度に補正することができる。すなわち、気流感の少ない放射の快適環境を短時間で得るとともに、より快適な放射環境を得ることができる。

第２の発明は、特に、第１の発明の室内空調手段を、前記コントローラにより設定された温度に室内温度が到達したとき、運転を停止する、または、気流感が少なくなるよう気流制御することにより、室内を短時間で快適な環境にするとともに、より不快な気流を抑制することができる。すなわち、より気流感の少ないより快適な放射環境を得ることができる。

第３の発明は、特に、第１または第２の発明の放射手段を、放射面に透湿性材料を用いることにより、冷房時、放射運転のみでも、室内の湿度を下げることができる。すなわち、冷房時、湿度の低いさわやかなさらに快適な放射環境を得ることができる。

第４の発明は、特に、第１〜３のいずれか１つの空調システムに、発明の室内の湿度を検出する湿度検出手段と、外気温検出手段と、前記検出手段から検出された湿度や外気温のうち、少なくともひとつ以上から室内設定温度を補正する室内設定温度快適補正手段、とを備えることにより、室内を短時間で快適にするとともに快適な放射感を得ることができる。また、室内の放射状態、湿度、外気温から、一層快適な室内温度に補正することができる。すなわち、気流感の少ない放射の快適環境を短時間で得るとともに、一層快適な放射環境を得ることができる。

以下、本発明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、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１および２は、本発明の第１の実施の形態における空調システムの斜視図を示すものである。また、図３は、室内空調手段および放射手段の気流の経路概略図を示すものである。

図１、２において、室内空調手段１１は、室内の温熱状態および空気の質などを快適な環境にするものであり、例えばダクトエアコンなどの空調機である。なお、室内の温熱状態および空気の質などを快適な環境にする空調機であれば壁掛けエアコンなど何ら限定しない。

室内設定温度補正手段１８は、室内空調手段１１の制御用マイコン部の一部であり、放射面が所定の温度に到達したとき室内空調手段１１の設定温度を補正する。なお、例えば室内空調手段１１の室内機である室内空調用室内機１１１や空調システム室外機１４のどちらに組み込まれようが、室内空調手段１１の設定温度を補正するものであれば何ら限定しない。

放射手段１２は、室内の床壁や天井面のうち少なくともひとつ以上の面を暖めたり冷やしたりするものであり、例えばダクトエアコンのように温冷風を吹き出し、天井面を暖めたり冷やしたりするものである。なお、図５に示すように天井面に熱交換パイプ５１を設
置し、熱交換パイプ５１に冷却または加熱した流体を流して天井を冷却または加熱して天井放射により室内空間Ａの冷暖房をおこなうような放射可能な手段であれば何ら限定しない。

コントローラ１３は、少なくとも室内の温度を設定可能なものであり、例えばコントローラからの赤外線信号などにより、室内空調手段１１および放射手段１２を制御することができる。

空調システム室外機１４は、室内空調手段１１および放射手段１２の室外機であり、室内空調手段１１と放射手段１２に対してそれぞれ専用の室外機を有するなど、その個数なども何ら限定しない。

また、室内空調手段１１および放射手段１２は天井裏１６に設置され、放射手段１２の放射面１２１は天井１７の一部である。コントローラ１３は使用者が使いやすいよう室内１５にある。

使用者はコントローラ１３を用いて、室内１５が快適になるよう好みの室内温度を設定する。例えば夏季に初期の室内温度が３２℃で、使用者の好みの室内温度が２７℃とすると、室内空調手段１１は、図２および図３の室内空調手段における気流経路３１に示すよう、室内空調用室内機１１１で冷やされた空気が室内空調用ダクト１１２を通り、室内吹出部１１３から室内１５に冷風として吹き出され、さらに、室内吸い込み部１１４で再び吸い込まれ、室内を２７℃になるよう運転する。

また、放射手段１２では、図２および図３の放射手段における気流経路３２に示すよう、放射用室内機１２３で冷やされた空気が放射用ダクト１２４、天井循環流路吹出部１２５、天井循環流路１２２を通り、放射面１２１を冷やし、さらに、天井循環流路吸込部１２６で再び吸い込まれ、例えば放射面が冷放射を感じる２０℃になるよう運転する。

ここで、室内の快適性について説明する。室内の快適性は、例えばＰＭＶやＳＥＴ＊などに示されているように、環境要因として、室温、湿度、気流、放射で左右される。例えば、夏季、湿度と気流が同じでも、室温２７℃、放射２７℃、の環境と、室温２７℃、放射２０℃では、後者のほうが寒く感じるため、同じ快適感にするには、例えば室温２８℃、放射２０℃にする必要がある。

すなわち、使用者の好みの室内温度のままでは寒く感じるため、室内温度を＋１℃補正した２８℃にする必要がある。

そこで、室内設定温度補正手段１８では、放射面が２０℃の温度に到達したとき、室内空調手段１１の設定温度を＋１℃補正した２８℃にする。

室内３２℃から時間が経過し、室内が２８℃に到達すると、室内空調手段１１は運転を停止する、または、気流感が少なくなるよう風量を微風にしたり、風向を使用者から避けるよう制御する。

なお、夏季について説明したが、冬季について同様である。

例えば冬季に初期の室内温度が１０℃で、使用者の好みの室内温度が２２℃とすると、室内空調手段１１は、図２および図３の室内空調手段における気流経路３１に示すよう、室内空調用室内機１１１で暖められた空気が室内空調用ダクト１１２を通り、室内吹出部１１３から室内１５に温風として吹き出され、さらに、室内吸い込み部１１４で再び吸い
込まれ、室内を２２℃になるよう運転する。

また、放射手段１２では、図２および図３の放射手段における気流経路３２に示すよう、放射用室内機１２３で暖められた空気が放射用ダクト１２４、天井循環流路吹出部１２５、天井循環流路１２２を通り、放射面１２１を暖め、さらに、天井循環流路吸込部１２６で再び吸い込まれ、例えば放射面が温放射を感じる３０℃になるよう運転する。

室内１０℃から時間が経過し、室内が２２℃に到達すると、室内空調手段１１は運転を停止する、または、気流感が少なくなるよう風量を微風にしたり、風向を使用者から避けるよう制御する。

快適性についても同様であり、使用者の好みの室内温度のままでは暑く感じるため、室内温度を−２℃補正した２０℃にする必要がある。

そこで、室内設定温度補正手段１８では、放射面が３０℃の温度に到達したとき、室内空調手段１１の設定温度を−２℃補正した２０℃にする。なお、補正量は上記で限定しない。

上記のように運転することにより、室内を短時間で快適にするとともに快適な放射感を得ることができる。また、室内の放射状態から、より快適な室内温度に補正することができる。すなわち、気流感の少ない放射の快適環境を短時間で得るとともに、より快適な放射環境を得ることができる。

また、室内を短時間で快適な環境にするとともに、より不快な気流を抑制することができる。すなわち、より気流感の少ないより快適な放射環境を得ることができる。

次に、図４は、本発明の第１の実施の形態における放射手段の水分の流れ概略図を示すものである。

放射手段１２は、ダクトエアコンのように温冷風を吹き出し、天井面を暖めたり冷やしたりするものである。また、放射面１２１に透湿性材料を用いる。

放射手段１２が冷房運転を行うと、放射手段における気流経路３２の空気は放射用室内機１２３内部の熱交換器で冷やされ結露し、ドレン水として室外に排出される。その結果、天井循環流路１２２の水蒸気圧は、室内１５の水蒸気圧より低くなり、室内１５の水分含んだ空気は透湿性材料の放射面１２１を通過し、天井循環流路１２２に移動する。さらに、天井循環流路１２２に移動した水分４０は、同じように放射用室内機１２３内部の熱交換器で冷やされ結露し、ドレン水として室外に排出される。これらが繰り返され、室内１５の空気中の水分は室外に排出され、これにより、冷房時、放射運転のみでも、室内の湿度を下げることができる。

すなわち、冷房時、湿度の低いさわやかな、さらに快適な放射環境を得ることができる
次に、室内の快適性についてさらに説明する。例えば、夏季、気流と放射が同じでも、例えば室温２８℃、湿度６０％、放射２０℃、気流０．３m/sの環境と室温２８℃、湿度４０％、放射２０℃、気流０．３m/sでは、後者のほうが寒く感じるため、同じ快適感にするには、例えば室温２８．５℃、湿度４０％、放射２０℃、気流０．３m/sにする必要がある。

すなわち、使用者の好みの室内温度のままでは寒く感じるため、室内温度をさらに＋０．５℃補正した２８．５℃にする必要がある。

また、外気温が高い場合では、放射手段１２で制御された放射面以外の温度が高くなり、その分、室内温度を若干下げる必要がある。逆に外気温が低い場合では、放射手段１２で制御された放射面以外の温度が低くなり、その分、室内温度を若干上げる必要がある。

そこで、室内設定温度快適補正手段１９では、湿度センサなど室内の湿度を検出する湿度検出手段２０と、外気温センサなど外気温検出手段２１とから検出された湿度や外気温のうち、少なくともひとつ以上から室内設定温度を使用者の好みの設定温度から補正する。これにより、室内を短時間で快適にするとともに快適な放射感を得ることができる。また、室内の放射状態、湿度、外気温から、一層快適な室内温度に補正することができる。すなわち、気流感の少ない放射の快適環境を短時間で得るとともに、一層快適な放射環境を得ることができる。

以上のように、本発明にかかる空調システムは、放射の快適な室内環境をつくることが可能となるため、一般住宅のみならず、非住宅などにも適用できる。また、冷房のみならず暖房などにも適用できる。また、放射面は天井のみならず、壁面や床面などの壁面放射や床面放射などにも適用できる。

本発明の実施の形態１における空調システムの斜視図本発明の実施の形態１における空調システムの斜視図本発明の実施の形態１における室内空調手段および放射手段の気流の経路概略図本発明の実施の形態１における放射手段の水分の流れ概略図従来の放射冷暖房装置の概略図従来の空調システムの概略図

符号の説明

１１空調手段
１２放射手段
１３コントローラ
１４空調システム室外機
１５室内
１６天井裏
１７天井
１８室内設定温度補正手段
１９室内設定温度快適補正手段
２０湿度検出手段
２１外気温検出手段
１１１室内空調用室内機
１１２空調用ダクト
１１３室内吹出部
１１４室内吸込部
１２１放射面
１２２天井循環流路
１２３放射用室内機
１２４放射用ダクト
１２５天井循環流路吹出部
１２６天井循環流路吸込部
３１室内空調手段における気流経路
３２射手段における気流経路
４０水分
５１熱交換パイプ
６１天井放射パネル
６１ａ小孔
６２空調機
Ａ室内空間

Claims

室内の温熱状態および空気の質などを快適な環境にする室内空調手段と、室内の床壁や天井面のうち少なくともひとつ以上の面を放射面として暖めたり冷やしたりする放射手段と、室内の温度を設定可能なコントローラと、前記放射手段により放射面が所定の温度に到達したとき前記室内空調手段の設定温度を補正する室内設定温度補正手段、とを備えることを特徴とした空調システム。
室内空調手段は、前記コントローラにより設定された温度に室内温度が到達したとき、運転を停止する、または、気流感が少なくなるよう気流制御することを特徴とした請求項１に記載の空調システム。
放射手段は、放射面に透湿性材料を用いることを特徴とした請求項１または２に記載の空調システム。
室内の湿度を検出する湿度検出手段と、外気温検出手段と、前記検出手段から検出された湿度や外気温のうち、少なくともひとつ以上から室内設定温度を補正する室内設定温度快適補正手段、とを備えることを特徴とした請求項１〜３のいずれか１項に記載の空調システム。