JP2015094500A - 放熱器及びこれを用いた空調システム - Google Patents
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Abstract
【課題】放熱パネル(柵状パネル)の温度分布の均一性に優れ、空調効果を向上させることができる放熱器及びこれを用いた空調効率に優れた空調システムを提供する。【解決手段】放熱器100は2枚の柵状パネル101,102を備え、柵状パネル101(102)は、複数の縦パイプ103(104)を鉛直姿勢で互いに略平行をなすように配列して形成した縦パイプ群103G(104G)と、縦パイプ群103G(104G)の上端、下端を水平方向に連通する上部ヘッダ流路105(106)、下部ヘッダ流路107(108)と、を有し、縦パイプ群103G(104G)に熱媒を流入させるため上部ヘッダ流路105(106)に設けられた流入経路109(110a,110b)と、縦パイプ群103G(104G)を流通した熱媒を流出させるため上部ヘッダ流路105(106)に設けられた流出経路111a,111b(112)と、を備えている。【選択図】図1
Description
本発明は、建物内に配置された放熱器に熱媒を循環供給し、放熱器から輻射される熱気や冷気により建物内の冷暖房を行う空調技術に関する。
建築物内の冷暖房を行う空調システムとしては、所謂、ルームエアコンなどの空調装置を用いたものが代表的である。従来の空調装置は、室外機で適度に温度調節された空気流を建物内に配置した室内機から室内に吹き出すことにより空調を行うものであるが、特に夏の暑い時季は、室内機から吹き出す空調空気によって生じる気流感により涼しく感じることができるが、場合によってはドラフトという不快な現象が発生することがある。
そこで、温水循環による室内暖房と、冷水循環による室内冷房を行うことができる全プラスチック樹脂製暖冷房放熱器が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。特許文献1記載の全プラスチック樹脂製暖冷房放熱器は、大径のヘッダ主管から側方に中径の継手用枝管群を並列突出させたヘッダを採用し、上下ヘッダ間に小径の縦パイプ群を連通して全プラスチック放熱パネルとし、同一構造の放熱パネルの2枚を重層形態で連通一体化して形成されている。
特許文献1に記載された「全プラスチック樹脂製暖冷房放熱器」を構成する全プラスチック放熱パネルなど、従来の放熱パネル(以下、「柵状パネル」という。)は、例えば、図8に示す柵状パネル80のような構造を有するものが代表的である。
図8に示すように、柵状パネル80は、互いに平行をなすように配列された複数の縦パイプ81,81aと、複数の縦パイプ81,81a,81bの上端及び下端にそれぞれ連通状態で接続された上部ヘッダパイプ82及び下部ヘッダパイプ83と、を備え、上部ヘッダパイプ82内において、右端の縦パイプ81aとその左隣側の縦パイプ81bとの間に位置する部分に仕切手段84を配置することにより、上部ヘッダパイプ82の右端部分に小室85が形成されている。上部ヘッダパイプ82の右端の小室85には、熱媒を縦パイプ81aに導入するための流入経路86が設けられ、上部ヘッダパネルの左端には、複数の縦パイプ81a,81b,81内を流動した熱媒を流出させるための流出経路87が設けられている。
所定温度に調整された状態で外部から供給される熱媒は流入経路86を経由して小室85内へ流入し、右端に位置する縦パイプ81a内を流下して、下部ヘッダパイプ83内へ流入し、その内部を左端部分に向かって流動しながら、複数の縦パイプ81,81b内に流入し、それぞれの内部を上方へ流動していき、上部ヘッダパイプ82内の仕切手段84より左側の領域内へ流入する。上部ヘッダパイプ82内の前記領域内へ流入した熱媒は、上部ヘッダパイプ82の左端部分の流出経路87に向かって流動していき、流出経路87から流出し、柵状パネル80の背面側に配置された別の柵状パネル(図示せず)の上部ヘッダパイプに流入する。このように、温度調整された熱媒を柵状パネル80内に流動させ、柵状パネル80の表面から暖気若しくは冷気を放出することによって空調が行われる。
特許文献1に記載された「全プラスチック樹脂製暖冷房放熱器」は、無風状態でありながら、輻射作用により快適な空調空間を実現することができる点において優れているが、図8に示したように、「全プラスチック樹脂製暖冷房放熱器」を構成する放熱パネル(柵状パネル80)においては、柵状パネル80全域に亘って均等に熱媒が流動せず、その中央付近(領域X)に温度ムラが生じることがある。即ち、冷房時は柵状パネル80中の領域Xがその他の部分より高温になり、暖房時は領域Xがその他の部分より低温になるという温度ムラが発生して、空調効率が低下することがあり、柵状パネル80の温度分布の均一化が要請されている。
そこで、本発明が解決しようとする課題は、放熱パネル(柵状パネル)の温度分布の均一性に優れ、空調効果を向上させることができる放熱器及びこれを用いた空調効率に優れた空調システムを提供することにある。
本発明に係る第1の放熱器は、複数の縦パイプを鉛直姿勢で互いに略平行をなすように配列して形成した縦パイプ群と、前記縦パイプ群の上端、下端をそれぞれ水平方向に連通する上部ヘッダ流路、下部ヘッダ流路と、を有する柵状パネルと、前記縦パイプ群に熱媒を流入させるため前記上部ヘッダ流路に設けられた流入経路と、前記縦パイプ群を流通した熱媒を流出させるため前記上部ヘッダ流路に設けられた流出経路と、を備え、温度調節された熱媒を前記柵状パネルに流通させ前記柵状パネルの表面から暖気若しくは冷気を放出して空調を行うため建物内に配置される放熱器であって、
前記柵状パネルの縦パイプ群を複数のグループに区分し、前記グループごとに熱媒を流通させるため、前記上部ヘッダ流路及び前記下部ヘッダ流路に仕切手段を配置し前記上部ヘッダ流路内及び前記下部ヘッダ流路内を複数の流路領域に区画したことを特徴とする。
前記柵状パネルの縦パイプ群を複数のグループに区分し、前記グループごとに熱媒を流通させるため、前記上部ヘッダ流路及び前記下部ヘッダ流路に仕切手段を配置し前記上部ヘッダ流路内及び前記下部ヘッダ流路内を複数の流路領域に区画したことを特徴とする。
このような構成とすれば、前記柵状パネルにおいて、熱媒が流通する複数の縦パイプ群を複数のグループに区分し、それぞれのグループごとに熱媒を流通させることにより、縦パイプごとの熱媒流動量の均等化を図ることができるので、図8に示す従来の柵状パネル80において発生していた温度ムラ(図8に示すように、冷房時は領域Xが高温になり、暖房時は領域Xが低温になるという温度ムラ)が解消され、柵状パネルの温度分布が均一化し、空調効果も向上する。
ここで、前記上部ヘッダ流路及び前記下部ヘッダ流路の長さ方向の中央付近に前記仕切手段を配置して、前記縦パイプ群を互いに同じ本数の前記縦パイプを備えた2つのグループに区分することが望ましい。
このような構成とすれば、最小限のグループ数によって温度分布を均一化することができるので、グループ数の増大に伴う熱媒流動経路の複雑化を回避しつつ、空調効果の向上を図ることができる。
次に、本発明に係る第2の放熱器は、複数の縦パイプを鉛直姿勢で互いに略平行をなすように配列して形成した縦パイプ群と、前記縦パイプ群の上端、下端をそれぞれ水平方向に連通する上部ヘッダ流路、下部ヘッダ流路と、を有する柵状パネルと、前記縦パイプ群に熱媒を流入させるため前記上部ヘッダ流路に設けられた流入経路と、前記縦パイプ群を流通した熱媒を流出させるため前記上部ヘッダ流路に設けられた流出経路と、を備え、温度調節された熱媒を前記柵状パネルに流通させ前記柵状パネルの表面から暖気若しくは冷気を放出して空調を行うため建物内に配置される放熱器であって、
前記下部ヘッダ流路から複数の前記縦パイプへ熱媒を流入させるため前記下部ヘッダ流路内に、前記縦パイプの配置間隔と同位相をなす複数のオリフィス孔を前記下部ヘッダ流路と複数の前記縦パイプとの接続部近傍に設けたことを特徴とする。
前記下部ヘッダ流路から複数の前記縦パイプへ熱媒を流入させるため前記下部ヘッダ流路内に、前記縦パイプの配置間隔と同位相をなす複数のオリフィス孔を前記下部ヘッダ流路と複数の前記縦パイプとの接続部近傍に設けたことを特徴とする。
このような構成とすれば、前記下部ヘッダ流路から複数の縦パイプへ流入する熱媒の流入量のバラつきを補整するように複数のオリフィス孔の内径を設定することにより、下部ヘッダ流路から複数の縦パイプへの熱媒の流入量の均一化を図ることができるので、柵状パネルの温度分布が均一化し、空調効果も向上する。
ここで、複数のオリフィス孔を有するオリフィス部材を前記下部ヘッダ流路内に設けることができる。
このような構成とすれば、下部ヘッダ流路とオリフィス部材とを別部材とすることができるので、柵状パネルのサイズや施工条件に応じたオリフィス孔を有するオリフィス部材を製作すれば、下部ヘッダ流路及び柵状パネルを共有化しつつ、柵状パネルの温度分布を均一化することができる。また、施工後、使用条件の変更などにより柵状パネルの温度分布に不均一が生じたような場合は、オリフィス孔の内径などが異なる別のオリフィス部材に交換することによって容易に対応することができる。
この場合、前記オリフィス部材は、前記下部ヘッダ流路の内周面に面接触可能な樋状部材の長手方向に沿って複数の前記オリフィス孔を開設したものが好適である。
このような構成とすれば、簡素な形状の樋状部材により、複数のオリフィス孔の内径を使用条件に応じて正確に設定することができ、下部ヘッダ流路内への挿着性及び挿着後の安定性も良好である。また、施工後にオリフィス孔の内径の変更などが必要となった場合も前記樋状部材の交換によって容易に対応することができるので、汎用性も向上する。
また、複数の前記オリフィス孔の内径について、前記縦パイプへの入口部に位置する前記オリフィス孔の内径は、前記縦パイプへの入口部の内径を100%としたとき、前記下部ヘッダ流路の両端部寄りの領域に位置する前記オリフィス孔の内径を20〜70%とし、前記下部ヘッダ流路の中央部領域に位置する前記オリフィス孔の内径を30〜80%であり、前記下部ヘッダ流路の両端部寄りの領域に位置する前記オリフィス孔の内径が、前記下部ヘッダ流路の中央部領域に位置する前記オリフィス孔の内径よりも小であることが望ましい。
このような構成とすれば、下部ヘッダ流路から複数の縦パイプへ流入する熱媒の流入量のバラつきを有効に補整することができるので、下部ヘッダ流路から複数の縦パイプへの熱媒の流入量が均一化し、柵状パネルの温度分布を均一化することができる。
次に、本発明に係る第3の放熱器は、複数の縦パイプを鉛直姿勢で互いに略平行をなすように配列して形成した縦パイプ群と、前記縦パイプ群の上端、下端をそれぞれ水平方向に連通する上部ヘッダ流路、下部ヘッダ流路と、を有する柵状パネルと、前記縦パイプ群に熱媒を流入させるため前記上部ヘッダ流路に設けられた流入経路と、前記縦パイプ群を流通した熱媒を流出させるため前記上部ヘッダ流路に設けられた流出経路と、を備え、温度調節された熱媒を前記柵状パネルに流通させ前記柵状パネルの表面から暖気若しくは冷気を放出して空調を行うため建物内に配置される放熱器であって、
前記下部ヘッダ流路の内部に螺旋部材を配置したことを特徴とする。
前記下部ヘッダ流路の内部に螺旋部材を配置したことを特徴とする。
このような構成とすれば、下部ヘッダ流路の内部を流動する熱媒中に、螺旋部材に沿った螺旋流が発生するので、熱媒の流動状態が均等化され、下部ヘッダ流路から複数の縦パイプ内へ流入する熱媒の分配状態が均等となり、温度分布を均一化することができる。
一方、前述した柵状パネルを2枚対向状態に配置し、前記柵状パネルの間で熱媒の受け渡しを行うための連通流路を設けることが望ましい。
このような構成とすれば、一方の柵状パネル内を流動した熱媒を他方の柵状パネル内へ流入させその内部を流動させることにより、2枚の柵状パネルの表面から暖気若しくは冷気を放出して空調を行うことが可能となるので、空調能力を大幅に向上させることができる。
この場合、前記柵状パネルに供給される熱媒、前記柵状パネルから流出する熱媒若しくは2枚の前記柵状パネルの間で受け渡しされる熱媒のいずれか1以上を前記上部ヘッダ流路の長手方向に流動させるための副流路を設けることもできる。
このような構成とすれば、前記柵状パネルに供給される熱媒の流入位置(入口接続部)、前記柵状パネルから流出する熱媒の流出位置(出口接続部)あるいは2枚の前記柵状パネルの間で受け渡しされる熱媒の流動経路を、上部ヘッダ流路の長手方向に沿った任意の位置に設定することが可能となるので、当該放熱器の設置場所に適した熱媒用配管を行うことができ、配管作業時の作業スペースを確保し、作業を容易化することができる。
次に、本発明の空調システムは、建物内に配置された前述の放熱器と、
前記放熱器の内部に流通させる熱媒の温度調節を行うため前記建物外に配置された熱源機と、
前記放熱器と前記熱源機との間で前記熱媒を循環させる第1流通経路と、
前記建物内に外気を導入するための給気経路及び給気手段と、
前記給気手段で導入される外気を浄化する清浄化手段と、
前記給気手段で導入される外気の温度調節を行う熱交換器と、
前記建物内の空気が流出可能な排気経路と、
前記熱交換器と前記熱源機との間で前記熱媒を循環させる流通経路とを備えたことを特徴とする。
前記放熱器の内部に流通させる熱媒の温度調節を行うため前記建物外に配置された熱源機と、
前記放熱器と前記熱源機との間で前記熱媒を循環させる第1流通経路と、
前記建物内に外気を導入するための給気経路及び給気手段と、
前記給気手段で導入される外気を浄化する清浄化手段と、
前記給気手段で導入される外気の温度調節を行う熱交換器と、
前記建物内の空気が流出可能な排気経路と、
前記熱交換器と前記熱源機との間で前記熱媒を循環させる流通経路とを備えたことを特徴とする。
このような構成とすれば、従来の放熱器で発生していた柵状パネルの中央付近の温度ムラ(図8に示すように、冷房時は領域Xが高温になり、暖房時は領域Xが低温になるという温度ムラ)を解消し、温度分布の均一化を図ることができるので、空調効果を向上させることができる。
本発明により、放熱パネル(柵状パネル)の温度分布の均一性に優れ、空調効果を向上させることができる放熱器及びこれを用いた空調効率に優れた空調システムを提供することができる。
以下、図1〜図6に基づいて、本発明の実施形態である放熱器100,200,300及びこれを用いた空調システム400について説明する。
図1に示す放熱器100は、互いに平行をなすように対向配置される2枚の柵状パネル101,102を備え、柵状パネル101(102)は、複数の縦パイプ103(104)を鉛直姿勢で互いに略平行をなすように配列して形成した縦パイプ群103G(104G)と、縦パイプ群103G(104G)の上端、下端をそれぞれ水平方向に連通する上部ヘッダ流路105(106)、下部ヘッダ流路107(108)と、を有し、縦パイプ群103G(104G)に熱媒を流入させるため上部ヘッダ流路105(106)に設けられた流入経路109(110a,110b)と、縦パイプ群103G(104G)を流通した熱媒を流出させるため上部ヘッダ流路105(106)に設けられた流出経路111a,111b(112)と、を備え、温度調節された熱媒を柵状パネル101,102に流通させ柵状パネル101,102の表面から暖気若しくは冷気を放出して空調を行うため建物内に配置される空調用機材である。
放熱器100においては、柵状パネル101(102)の縦パイプ群103G(104G)を複数のグループ103Ga,103Gb(104Ga,104Gb)に区分し、グループ103Ga,103Gb(104Ga,104Gb)ごとに熱媒を流通させるため、上部ヘッダ流路105(106)にそれぞれ仕切手段105x,105y(106x,106y)を配置し、下部ヘッダ流路107(108)にそれぞれ仕切手段107x(108x)を配置することにより、上部ヘッダ流路105(106)内及び下部ヘッダ流路107(108)内をそれぞれ複数の流路領域に区画している。
柵状パネル101の上部ヘッダ流路105においては、柵状パネル101の中心線101cを挟んで隣り合う2本の縦パイプ103a,103bと、これらの左右に位置する縦パイプ103c,103dとの間に相当する位置にそれぞれ仕切手段105x,105yを配置することにより、上部ヘッダ流路105内が3つの流路領域105a,105b,105cに区画されている。
柵状パネル101の下部ヘッダ流路107においては、柵状パネル101の中心線101cの位置(中心線101cの左右に位置する縦パイプ103a,103bの間の位置)に仕切手段107xを配置することにより、下部ヘッダ流路107内が2つの流路領域107a,107bに区画されている。
柵状パネル102の上部ヘッダ流路106においては、柵状パネル102の左右両端に位置する縦パイプ104a,104bと、これらの縦パイプ104a,104bよりそれぞれ中心線102c寄りに位置する縦パイプ104c,104dとの間に相当する位置にそれぞれ仕切手段106x,106yを配置することにより、上部ヘッダ流路106内が3つの流路領域105a,105b,105cに区画されている。
柵状パネル102の下部ヘッダ流路108においては、柵状パネル102の中心線102cの位置(中心線102cの左右に位置する縦パイプ104e,104fの間の位置)に仕切手段108xを配置することにより、下部ヘッダ流路108内が2つの流路領域108a,108bに区画されている。
前述したように、柵状パネル101においては、上部ヘッダ流路105の中心線101cを挟む2箇所に仕切手段105x,105yを配置するとともに、下部ヘッダ流路107の長さ方向の中央付近(中心線101cの位置)に仕切手段107xを配置することにより、縦パイプ群103Gを、互いに同本数の縦パイプ103を備えた2つのグループ103Ga,103Gbに区分している。
また、柵状パネル102においては、上部ヘッダ流路106の両端寄りの位置にそれぞれ仕切手段106x,106yを配置するとともに、下部ヘッダ流路108の長さ方向の中央付近(中心線102cの位置)に仕切手段108xを配置することにより、縦パイプ群104Gを、互いに同本数の縦パイプ104を備えた2つのグループ104Ga,104Gbに区分している。
図1に示す放熱器100において、熱源機(図示せず)によって温度調節された熱媒を流入経路109から柵状パネル101の上部ヘッダ流路105内へ供給すると、流路領域105c内へ流入した熱媒は2本の縦パイプ103a,103b内を下降していき、それぞれ下部ヘッダ流路107内へ流入する。このとき、中心線101cの左側の縦パイプ103a内を下降してきた熱媒は仕切手段107xの左側の流路領域107a内へ流入し、中心線101cの右側の縦パイプ103b内を下降してきた熱媒は仕切手段107xの右側の流路領域107b内へ流入する。
流路領域107a内へ流入した熱媒は、当該流路領域107a内をその左端に向かって流動しながら、縦パイプ103aより左側に位置する複数の縦パイプ103c,103内へ流入し、これらの縦パイプ103c,103内を上昇していき、上部ヘッダ流路105の左側の流路領域105a内に流入し、流路領域105a内をその左端に向かって流動していき、左端側の流出経路111aから流出し、流通経路120を経由して、柵状パネル102の上部ヘッダ流路106の左端側の流入経路110aから流路領域106a内に流入する。
流路領域107b内へ流入した熱媒は、当該流路領域107b内をその右端に向かって流動しながら、縦パイプ103bより右側に位置する複数の縦パイプ103d,103内へ流入し、これらの縦パイプ103d,103内を上昇していき、上部ヘッダ流路105の右側の流路領域105b内に流入し、流路領域105b内をその右端に向かって流動していき、右端側の流出経路111bから流出し、流通経路121を経由して、柵状パネル102の上部ヘッダ流路106の右端側の流入経路110bから流路領域106b内に流入する。
柵状パネル102の上部ヘッダ流路106の左端側の流路領域106a内に流入した熱媒は、左端に位置する縦パイプ104a内を下降し、下部ヘッダ流路108の仕切手段108xより左側の流路領域108a内に流入し、流路領域108a内を仕切手段108xに向かって流動しながら、縦パイプ104aより右側に位置する複数の縦パイプ104c,104,104e内へ流入し、これらの縦パイプ104c,104,104e内を上昇していき、上部ヘッダ流路106の流路領域106c内へ流入し、流路領域106c内を中心線102cに向かって流動していく。
柵状パネル102の上部ヘッダ流路106の右端側の流路領域106b内に流入した熱媒は、右端に位置する縦パイプ104b内を下降し、下部ヘッダ流路108の仕切手段108xより右側の流路領域108b内に流入し、流路領域108b内を仕切手段108xに向かって流動しながら、縦パイプ104bより左側に位置する複数の縦パイプ104d,104,104f内へ流入し、これらの縦パイプ104d,104,104f内を上昇していき、上部ヘッダ流路106の流路領域106c内へ流入し、流路領域106c内を中心線102cに向かって流動していく。
柵状パネル102の上部ヘッダ流路106の流路領域106内において、その左右から中心線102cに向かって流動してきた熱媒は、中心線102c付近で合流し、流出経路112から流出し、所定の流動経路を経由して熱源機(図示せず)に向かって流動する。
このように、放熱器100においては、柵状パネル101(102)の縦パイプ群103G(104G)を複数のグループ103Ga,103Gb(104Ga,104Gb)に区分し、それぞれのグループ103Ga,103Gb(104Ga,104Gb)ごとに熱媒を流通させることにより、縦パイプ103(104)ごとの熱媒流動量の均等化を図ることができる。従って、図8に示す従来の柵状パネル80において発生していた温度ムラ(図8に示すように、冷房時は領域Xが高温になり、暖房時は領域Xが低温になるという温度ムラ)が解消され、柵状パネル101(102)の温度分布が均一化し、空調効果も向上する。
また、柵状パネル101においては、上部ヘッダ流路105の中心線101cを挟む2箇所に仕切手段105x,105yを配置するとともに、下部ヘッダ流路107の長さ方向の中央付近(中心線101cの位置)に仕切手段107xを配置することにより、縦パイプ群103Gを、互いに同本数の縦パイプ103を備えた2つのグループ103Ga,103Gbに区分している。
また、柵状パネル102においては、上部ヘッダ流路106の両端寄りの位置にそれぞれ仕切手段106x,106yを配置するとともに、下部ヘッダ流路108の長さ方向の中央付近(中心線102cの位置)に仕切手段108xを配置することにより、縦パイプ群104Gを、互いに同本数の縦パイプ104を備えた2つのグループ104Ga,104Gbに区分している。
従って、放熱器100においては、最小限のグループ数である2グループによって温度分布を均一化することができるので、グループ数の増大に伴う熱媒流動経路の複雑化を回避しつつ、柵状パネル101(102)の温度分布の均一化及び空調効果の向上を図ることができる。
次に、図2に示す放熱器200は、互いに平行をなすように対向配置される2枚の柵状パネル201,202を備え、温度調節された熱媒を柵状パネル201,202に流通させ柵状パネル201,202の表面から暖気若しくは冷気を放出して空調を行うため建物内に配置される空調用機材である。柵状パネル201(202)は、複数の縦パイプ203(204)を鉛直姿勢で互いに略平行をなすように配列して形成した縦パイプ群203G(204G)と、縦パイプ群203G(204G)の上端、下端をそれぞれ水平方向に連通する上部ヘッダ流路205(206)、下部ヘッダ流路207(208)と、を有し、二つの上部ヘッダ流路205,206の間に中間ヘッダ流路220が設けられている。
また、放熱器200は、縦パイプ群203G(204G)に熱媒を流入させるため上部ヘッダ流路205(206)に設けられた流入経路209(210a,210b)と、縦パイプ群203G(204G)を流通した熱媒を流出させるため上部ヘッダ流路205(206)に設けられた流出経路211a,211b(212)と、を備えている。
中間ヘッダ流路220内は、三つの隔壁221a,221b,221cを配置することにより、独立した4つの領域(連通流路222a,222d及び副流路222b,222c)に区画されている。隔壁221bは、中間ヘッダ流路220の中央付近に配置され、隔壁221a,221cはそれぞれ中間ヘッダ流路220の左端寄り、右端寄りの位置に配置されている。副流路222cには、熱媒を中間ヘッダ流路220内へ流入させるための流入管223が接続され、副流路222bには、中間ヘッダ流路220内から熱媒を流出させるための流出管224が接続されている。
連通流路222a,222dは、2枚の柵状パネル201,202の間において熱媒の受け渡しを行うためのものである。また、副流路222cは、流入管223から柵状パネル201に向かって供給される熱媒を上部ヘッダ流路205,206の長手方向に流動させるためのものであり、副流路222bは、柵状パネル202から流出する熱媒を上部ヘッダ流路205,206の長手方向に流動させ、流出管224から流出させるためのものである。
放熱器200においては、柵状パネル201(202)の縦パイプ群203G(204G)を複数のグループ203Ga,203Gb(204Ga,204Gb)に区分し、グループ203Ga,203Gb(204Ga,204Gb)ごとに熱媒を流通させるため、上部ヘッダ流路205(206)にそれぞれ仕切手段205x,205y(206x,206y)を配置し、下部ヘッダ流路207(208)にそれぞれ仕切手段207x(208x)を配置することにより、上部ヘッダ流路205(206)内及び下部ヘッダ流路207(208)内をそれぞれ複数の流路領域に区画している。
柵状パネル201の上部ヘッダ流路205においては、柵状パネル201の中心線201cを挟んで隣り合う2本の縦パイプ203a,203bと、これらの左右に位置する縦パイプ203c,203dとの間に相当する位置にそれぞれ仕切手段205x,205yを配置することにより、上部ヘッダ流路205内が3つの流路領域205a,205b,205cに区画されている。
柵状パネル201の下部ヘッダ流路207においては、柵状パネル201の中心線201cの位置(中心線201cを挟んで左右に位置する縦パイプ203a,203bの間の位置)に仕切手段207xを配置することにより、下部ヘッダ流路207内が2つの流路領域207a,207bに区画されている。
柵状パネル202の上部ヘッダ流路206においては、柵状パネル202の左右両端に位置する縦パイプ204a,204bと、これらの縦パイプ204a,204bよりそれぞれ中心線202c寄りに位置する縦パイプ204c,204dとの間に相当する位置にそれぞれ仕切手段206x,206yを配置することにより、上部ヘッダ流路206内が3つの流路領域206a,206b,206cに区画されている。
柵状パネル202の下部ヘッダ流路208においては、柵状パネル202の中心線202cの位置(中心線202cの左右に位置する縦パイプ204e,204fの間の位置)に仕切手段208xを配置することにより、下部ヘッダ流路208内が2つの流路領域208a,208bに区画されている。
前述したように、柵状パネル201においては、上部ヘッダ流路205の中心線201cを挟む2箇所に仕切手段205x,205yを配置するとともに、下部ヘッダ流路207の長さ方向の中央付近(中心線201cの位置)に仕切手段207xを配置することにより、縦パイプ群203Gを、互いに同本数の縦パイプ203を備えた2つのグループ203Ga,203Gbに区分している。
また、柵状パネル202においては、上部ヘッダ流路206の両端寄りの位置にそれぞれ仕切手段206x,206yを配置するとともに、下部ヘッダ流路208の長さ方向の中央付近(中心線202cの位置)に仕切手段208xを配置することにより、縦パイプ群204Gを、互いに同本数の縦パイプ204を備えた2つのグループ204Ga,204Gbに区分している。
図2に示す放熱器200において、熱源機(図示せず)にて温度調節された熱媒を、中間ヘッダ流路220の右端寄りに接続された流入管223から中間ヘッダ流路220の副流路222c内へ供給すると、副流路222c内に流入した熱媒はその内部を中央付近の隔壁221bに向かって流動していき、隔壁221近傍の開口部221dから流出し、流入経路209を経由して、柵状パネル201の上部ヘッダ流路205の流路領域205c内へ流入する。
流路領域205c内へ流入した熱媒は2本の縦パイプ203a,203b内を下降していき、それぞれ下部ヘッダ流路207内へ流入する。このとき、中心線201cの左側の縦パイプ203a内を下降してきた熱媒は仕切手段207xの左側の流路領域207a内へ流入し、中心線201cの右側の縦パイプ203b内を下降してきた熱媒は仕切手段207xの右側の流路領域207b内へ流入する。
流路領域207a内へ流入した熱媒は、その内部を左端に向かって流動しながら、縦パイプ203aより左側に位置する複数の縦パイプ203c,203内へ流入し、これらの縦パイプ203c,203内を上昇していき、上部ヘッダ流路205の左側の流路領域205a内に流入し、流路領域205a内をその左端に向かって流動していき、左端側の流出経路211aから流出し、中間ヘッダ流路220の連通流路222aを経由して、柵状パネル202の上部ヘッダ流路206の左端側の流入経路210aから流路領域206a内に流入する。
流路領域207b内へ流入した熱媒は、その内部を右端に向かって流動しながら、縦パイプ203bより右側に位置する複数の縦パイプ203d,203内へ流入し、これらの縦パイプ203d,203内を上昇していき、上部ヘッダ流路205の右側の流路領域205b内に流入し、流路領域205b内をその右端に向かって流動していき、右端側の流出経路211bから流出し、連通流路222dを経由して、柵状パネル202の上部ヘッダ流路206の右端側の流入経路210bから流路領域206c内に流入する。
柵状パネル202の上部ヘッダ流路206の左端側の流路領域206a内に流入した熱媒は、左端に位置する縦パイプ204a内を下降し、下部ヘッダ流路208の仕切手段208xより左側の流路領域208a内に流入し、流路領域208a内を仕切手段208xに向かって流動しながら、縦パイプ204aより右側に位置する複数の縦パイプ204c,204,204e内へ流入し、これらの縦パイプ204c,204,204e内を上昇していき、上部ヘッダ流路206の流路領域206b内へ流入し、流路領域206b内を仕切手段206x近傍の流出経路212に向かって流動していく。
柵状パネル202の上部ヘッダ流路206の右端側の流路領域206c内に流入した熱媒は、右端に位置する縦パイプ204b内を下降し、下部ヘッダ流路208の仕切手段208xより右側の流路領域208b内に流入し、流路領域208b内を仕切手段208xに向かって流動しながら、縦パイプ204bより左側に位置する複数の縦パイプ204d,204,204f内へ流入し、これらの縦パイプ204d,204,204f内を上昇していき、上部ヘッダ流路206の流路領域206b内へ流入し、流路領域206b内を仕切手段206x近傍の流出経路212に向かって流動していく。
前述したように、上部ヘッダ流路206の流路領域206b内へ流入し、流出経路212に向かって流動していった熱媒は、流出経路212から流出し、中間ヘッダ流路220の副流路222b内へ流入し、副流路222b内を上部ヘッダ流路205,206の長手方向に沿って隔壁221aに向かって流動していき、流出管224から流出し、所定の流動経路を経由して熱源機(図示せず)に向かって流動する。
このように、放熱器200においては、柵状パネル201(202)の縦パイプ群203G(204G)を複数のグループ203Ga,203Gb(204Ga,204Gb)に区分し、それぞれのグループ203Ga,203Gb(204Ga,204Gb)ごとに熱媒を流通させることにより、縦パイプ203(204)ごとの熱媒流動量の均等化を図ることができる。従って、図8に示す従来の柵状パネル80において発生していた温度ムラ(図8に示すように、冷房時は領域Xが高温になり、暖房時は領域Xが低温になるという温度ムラ)が解消され、柵状パネル201(202)の温度分布が均一化し、空調効果も向上する。
また、柵状パネル201においては、上部ヘッダ流路205の中心線201cを挟む2箇所に仕切手段205x,205yを配置するとともに、下部ヘッダ流路207の長さ方向の中央付近(中心線201cの位置)に仕切手段207xを配置することにより、縦パイプ群203Gを、互いに同本数の縦パイプ203を備えた2つのグループ203Ga,203Gbに区分している。
また、柵状パネル202においては、上部ヘッダ流路206の両端寄りの位置にそれぞれ仕切手段206x,206yを配置するとともに、下部ヘッダ流路208の長さ方向の中央付近(中心線202cの位置)に仕切手段208xを配置することにより、縦パイプ群204Gを、互いに同本数の縦パイプ204を備えた2つのグループ204Ga,204Gbに区分している。
従って、放熱器200においては、最小限のグループ数である2グループによって温度分布を均一化することができるので、グループ数の増大に伴う熱媒流動経路の複雑化を回避しつつ、柵状パネル201(202)の温度分布の均一化及び空調効果の向上を図ることができる。
また、放熱器200においては、柵状パネル201に供給される熱媒、柵状パネル202から流出する熱媒を上部ヘッダ流路205,206の長手方向に流動させるための副流路222b,222cを中間ヘッダ流路220内に設けている。従って、柵状パネル201に供給される熱媒の流入位置(流入管223)、柵状パネル202から流出する熱媒の流出位置(流出管224)を、上部ヘッダ流路205,206の長手方向に沿って離れた位置に設定することができる。このため、当該放熱器200の設置場所に適した熱媒用配管を行うことができ、配管作業時の作業スペースを確保し、配管施工作業を容易化することができる。
図2に示すように、放熱器200においては、上部ヘッダ流路205,206及び中間ヘッダ流路220を、互いに独立した3つの部材で構成しているが、これに限定しないので、図3に示すように、上部ヘッダ流路205,206及び中間ヘッダ流路220を内蔵した一つの上部ヘッダ部材230で構成することもできる。上部ヘッダ部材230を用いれば、前述した3つの部材を一体化することができるので、構造の簡素化を図ることができる。また、下部ヘッダ流路207,208についても、これらを一体化した下部ヘッダ部材(図示せず)を用いることができる。
次に、図4に示す放熱器300は、互いに平行をなすように対向配置される2枚の柵状パネル301,302を備え、柵状パネル301(302)は、複数の縦パイプ303(304)を鉛直姿勢で互いに略平行をなすように配列して形成した縦パイプ群303G(304G)と、縦パイプ群303G(304G)の上端、下端をそれぞれ水平方向に連通する上部ヘッダ流路305(306)、下部ヘッダ流路307(308)と、を有し、縦パイプ群303G(304G)に熱媒を流入させるため上部ヘッダ流路305(306)に設けられた流入経路309(310)と、縦パイプ群303G(304G)を流通した熱媒を流出させるため上部ヘッダ流路305(306)に設けられた流出経路311,312と、を備え、温度調節された熱媒を柵状パネル301,302に流通させ柵状パネル301,302の表面から暖気若しくは冷気を放出して空調を行うため建物内に配置される空調用機材である。
柵状パネル305において、上部ヘッダ流路305内の右端寄りの部分に仕切手段305xを配置することにより、上部ヘッダ流路305内は二つの流路領域305a,305bに区画されている。仕切手段305xは、上部ヘッダ流路305内において、縦パイプ群303Gの右端に位置する縦パイプ303aと、その左隣の縦パイプ303bとの間に相当する位置に配置されている。
柵状パネル306において、上部ヘッダ流路306内の左端寄りの部分に仕切手段306xを配置することにより、上部ヘッダ流路306内は二つの流路領域306a,306bに区画されている。仕切手段306xは、上部ヘッダ流路306内において、縦パイプ群304Gの左端に位置する縦パイプ304aと、その右隣の縦パイプ304bとの間に相当する位置に配置されている。
放熱器300においては、図5(c)に示すように、下部ヘッダ流路307(308)内に、下部ヘッダ流路307(308)から複数の縦パイプ303(304)へ熱媒を流入させるため、縦パイプ303(304)の配置間隔と同位相に開設された複数のオリフィス孔319b,319cを有するオリフィス部材320が配置されている。オリフィス部材320は、下部ヘッダ流路307(308)の内周面に面接触可能な樋状部材320bの長手方向に沿って複数のオリフィス孔319b,319cが開設されている。
図5(a)〜(c)に示すように、オリフィス部材320は、下部ヘッダ流路307(308)の開口端307a(308a)から下部ヘッダ流路307(308)内へ長手方向に沿って挿入し、開口端307a(308a)を蓋体321で閉塞することによって下部ヘッダ流路307(308)内に配置されている。
図5(a)に示すように、下部ヘッダ流路307(308)内の上半周領域(縦パイプ303(304)が接続されている側の半周領域)には、オリフィス部材320を構成する樋状部材320bの板厚に相当する程度に拡径したオリフィス収容部307b(308b)が設けられているので、オリフィス部材320は下部ヘッダ部材307(308)内で安定保持される。
また、複数のオリフィス孔319b,319cの内径については、図5(c)に示すように、縦パイプ303a(304a)の入口部319aの内径を100%としたとき、下部ヘッダ流路307(308)の両端部寄りの領域に位置するオリフィス孔319bの内径を20〜70%とし、下部ヘッダ流路307(308)の中央部領域に位置するオリフィス孔319cの内径を40〜100%とすることが望ましい。なお、図5は、柵状パネル301の正面側から見た下部ヘッダ流路307付近を表示しているが、柵状パネル302の場合は背面側から見た下部ヘッダ流路308付近に相当する。
図4に示すように、放熱器300において、熱源機(図示せず)にて温度調節された熱媒を、柵状パネル301の上部ヘッダ流路305の右端寄りに接続された流入経路309から上部ヘッダ流路305の流路領域305b内へ供給すると、熱媒は流路領域305bから縦パイプ群303Gの右端に位置する縦パイプ303aに流入し、その内部を下降していき、図5(c)に示す入口部319aを通過して下部ヘッダ流路307の右端部分に流入する。
下部ヘッダ流路307の右端部分に流入した熱媒は、その内部を左端に向かって流動しながら、オリフィス部材320の複数のオリフィス孔319b,319cを通過して、縦パイプ303aより左側に位置する複数の縦パイプ303b,303内へ流れ込み、それぞれの縦パイプ303b,303内を上昇していき、上部ヘッダ流路305内の流路領域305a内へ流入し、その内部を左端に向かって流動していき、流出経路311から流出した後、連通流路322を通過して、柵状パネル302の上部ヘッダ流路306の左端部分の流入経路310から流路領域306a内へ流入する。
流路領域306a内へ流入した熱媒は縦パイプ304a内を下降していき、図5(c)に示す入口部319aを通過して、下部ヘッダ流路308の左端部分に流入する。下部ヘッダ流路308の左端部分に流入した熱媒は、その内部を右端に向かって流動しながら、オリフィス部材320の複数のオリフィス孔319b,319cを通過して、縦パイプ304aより右側に位置する複数の縦パイプ304b,304内へ流れ込み、それぞれの縦パイプ304b,304内を上昇していき、上部ヘッダ流路306内の流路領域306b内へ流入し、その内部を右端に向かって流動していき、流出経路312から流出した後、所定の流動経路を経由して熱源機(図示せず)に向かって流動する。
図4に示す放熱器300においては、図5に示すように、下部ヘッダ流路307(308)内に、縦パイプ303(304)の配置間隔と同位相に開設された複数のオリフィス孔319b,319cを有するオリフィス部材320が配置されている。従って、下部ヘッダ流路307(308)から複数の縦パイプ303(304)へ流入する熱媒の流入量のバラつきを補整するように複数のオリフィス孔319b,319cの内径を設定することにより、下部ヘッダ流路307(308)から複数の縦パイプ303(304)への熱媒の流入量の均一化を図ることができ、柵状パネル301,302の温度分布の均一化及び空調効果の向上に有効である。
オリフィス部材320は、下部ヘッダ流路307(308)の内周面に面接触可能な樋状部材320bの長手方向に沿って複数のオリフィス孔319b,319cが開設された構造を有し、下部ヘッダ流路307(308)内に挿入、離脱可能である。従って、簡素な形状の樋状部材320bでありながら、複数のオリフィス孔319b,319cの内径を使用条件に応じて正確に設定することができ、オリフィス孔319b,319cの内径の変更が必要となった場合も、オリフィス部材の取り替えによって容易に対応することができるので、汎用性に優れている。
前述したように、複数のオリフィス孔319b,319cの内径は、図5(c)に示すように、縦パイプ303a(304a)の入口部319aの内径を100%としたとき、下部ヘッダ流路307(308)の両端部寄りの領域に位置するオリフィス孔319bの内径を20〜70%とし、下部ヘッダ流路307(308)の中央部領域に位置するオリフィス孔319cの内径を30〜80%とし、且つ、下部ヘッダ流路307(308)の両端部寄りの領域に位置するオリフィス孔319bの内径は、下部ヘッダ流路307(308)の中央部領域に位置するオリフィス孔319cの内径よりも小となるように設定している。
このように設定したことにより、下部ヘッダ流路307(308)から複数の縦パイプ303(304)へ流入する熱媒の流入量のバラつきを有効に補整することができるので、下部ヘッダ流路303(308)から複数の縦パイプ303(304)への熱媒の流入量が均一化し、放熱器300(柵状パネル301,302)における温度分布を均一化することができる。
なお、オリフィス孔の内径については、複数のオリフィス孔の内径を全て統一することもできる。その場合、柵状パネルのサイズにより、縦パイプの本数が少ないときはオリフィス孔の内径を大きく(例えば、φ5mm)設定し、縦パイプの本数が多いときはオリフィス孔の内径を小さく(例えば、φ3mm)設定することが望ましい。複数のオリフィス孔の内径を全て統一した場合、製造工程を簡略化、容易化することができるというメリットがある。
次に、図6に示す放熱器400は、複数の縦パイプ402を鉛直姿勢で互いに略平行をなすように配列して形成した縦パイプ群402Gと、縦パイプ群402Gの上端、下端をそれぞれ水平方向に連通する上部ヘッダ流路405、下部ヘッダ流路406と、を有する柵状パネル401と、縦パイプ群402Gに熱媒を流入させるため上部ヘッダ流路405に設けられた流入経路407と、縦パイプ群402Gを流通した熱媒を流出させるため上部ヘッダ流路405に設けられた流出経路(図示せず)と、を備え、温度調節された熱媒を柵状パネル401に流通させ柵状パネル401の表面から暖気若しくは冷気を放出して空調を行うため建物内に配置される空調用機材である。
放熱器400においては、下部ヘッダ流路406の内部に螺旋部材408が配置されている。螺旋部材408は、下部ヘッダ流路406の中心軸406cと同軸をなすように配置され、螺旋部材408の螺旋ピッチは複数の縦パイプ402の配置間隔と同等をなしているが、これに限定するものではない。
このような構成としたことにより、下部ヘッダ流路406の内部を流動する熱媒中に、螺旋部材408に沿った螺旋流を発生させることができるので、熱媒の流動状態が均等化され、下部ヘッダ流路406から複数の縦パイプ402内へ流入する熱媒の分配状態が均等となり、放熱器400(柵状パネル401)における温度分布を均一化することができる。
次に、図7に基づいて、図2に示す放熱器200を用いた空調システム500について説明する。図7に示す空調システム500は、建物10内の複数の部屋1,2,3,4内にそれぞれ配置された放熱器200と、前記熱媒の温度調節を行うため建物10外に配置された熱源機(ヒートポンプ)12と、放熱器200と熱源機12との間で前記熱媒を循環させる第1流通経路13と、建物10内に外気を導入して建物10内の気圧を正圧に保持するための給気経路14及び給気手段(ファン)15と、給気手段15で導入される外気を浄化する清浄化手段(フィルタ)16と、給気手段15で導入される外気の温度調節を行う熱交換器17と、建物10内の各部屋1,2,3,4の空気が流出可能な排気経路5,6,7,8と、熱交換器17と熱源機12との間で前記熱媒を循環させる第2流通経路18とを備えている。
本実施形態の空調システム500においては、第1流通経路13を経由して熱源機12と放熱器200との間を循環する熱媒として水を使用しているが、これに限定されるものではない。また、給気手段15のサイズ(性能)なども、限定しないが、建物10に応じて、建築基準法で定められている必要換気量(0.5回/h)を満たすことができるサイズ(性能)のものを選定することができる。
給気経路14は、部屋2の外壁部10aに開設された開口部10から1階天井部C1と2階床部F2との間に形成された通気経路19を経由して2階側の部屋3,4の給気口21に連通している。本実施形態では、建物10の1階天井部C1と2階床部F2との間に気密断熱状のダクトレス空間を形成し、このダクトレス空間を通気経路19とし、1階側の部屋1,2の給気口21aが部屋1,2の天井面1c,2cに設けられている。
排気経路5,6,7,8は各部屋1,2,3,4の外壁部10aに開設されている。排気経路5,6,7,8にはそれぞれ逆流防止機能と所定の圧力差で開放する機能を有する差圧調節手段9が設けられている。排気経路5,6,7,8の外側にはそれぞれ防雨用のフード10cが設けられている。
空調システム500において、熱源機12及び給気手段15を稼働させると、熱源機12において温度調節された熱媒が、第1流通経路13を経由して各部屋1,2,3,4内の放熱器200との間で循環するとともに、第2流通経路18を経由して熱交換器17との間で循環する。これと並行して、給気手段15により、建物10の外部から、清浄化手段16を通過して吸い込まれた外気が熱交換器17、給気経路14及び開口部10bなどを経由して給気口21から部屋1,2,3,4内へ流入する。
このとき、給気手段15の送風能力及び排気経路5,6,7,8の開度は、建物10内の気圧が正圧を維持することができるように設定され、熱源機12及び給気手段15はいずれも連続稼働(所謂、24時間運転)することができる。従って、空調システム500は、第2種換気方式の24時間換気機能を発揮する。
空調システム500において、季節(気温)に応じて熱源機12で温度調節された熱媒を、第一流通経路13を経由して、建物10内の各部屋1,2,3,4に配置された放熱器200に循環流通させることにより、各放熱器200から放出される暖気若しくは冷気により、それぞれの部屋1,2,3,4内を適切な温度で暖房したり、冷房したりする輻射空調を行うことができる。また、空調システム500においては、建物10内に電動式の送風ファンなどを設ける必要がないので、当該空調システム500が稼働しているときも建物10内を静寂に保つことができる。
空調システム500において、部屋1,2,3,4内にそれぞれ配置された放熱器200は、図2に示すように、柵状パネル201(202)の縦パイプ群203G(204G)を複数のグループ203Ga,203Gb(204Ga,204Gb)に区分し、それぞれのグループ203Ga,203Gb(204Ga,204Gb)ごとに熱媒を流通させることにより、縦パイプ203(204)ごとの熱媒流動量の均等化を図っている。従って、図8に示す従来の柵状パネル80において発生していた温度ムラ(図8に示すように、冷房時は領域Xが高温になり、暖房時は領域Xが低温になるという温度ムラ)が解消され、温度分布が均一化し、空調効果も向上する。
また、放熱器200においては、最小限のグループ数である2グループによって温度分布を均一化することができるので、グループ数の増大に伴う熱媒流動経路の複雑化を回避しつつ、空調効果の向上を図ることができる。
さらに、放熱器200においては、図2に示すように、柵状パネル201に供給される熱媒、柵状パネル202から流出する熱媒を上部ヘッダ流路205,206の長手方向に流動させるための副流路222b,222cを中間ヘッダ流路220内に設けているため、柵状パネル201に供給される熱媒の流入位置(流入管223)、柵状パネル202から流出する熱媒の流出位置(流出管224)を、上部ヘッダ流路205,206の長手方向に沿って離れた位置に設定することができる。このため、当該放熱器200の設置場所に適した熱媒用配管を行うことができ、配管作業時の作業スペースを確保し、配管施工作業を容易化することができる。
一方、図7に示す空調システム500において、給気手段15により導入される外気は、清浄化手段16で浄化され、熱交換器17で適切な温度に調節され、建物10内の気圧を正圧に保持できるような風圧(風量)で建物10内に供給される。給気手段15により導入される外気は、供給経路14及び通気経路19を経由して給気口21a,21から各部屋1,2,3,4内へ流入して拡散した後、それぞれの一部は排気経路5,6,7,8から屋外へ排出される。
また、暖房及び冷房が不要な中間期においては、熱源機12の運転を停止して、放熱器100及び熱交換器17の機能を停止する一方、給気手段15を連続運転することにより、第2種換気方式の24時間換気を行うことができる。なお、清浄化手段16としては、空気中の塵埃などを捕捉する機能を有するフィルタが好適であるが、エアワッシャなどを使用することもできる。
また、建物10の1階天井部C1と2階床部F2との間に形成されたダクトレス空間を、給気経路14の一部をなす気密断熱性の通気経路19としたことにより、給気口21,21aから部屋1,2,3,4内へ導入される外気流を確保することができるので、確実な換気作用を得ることができる。また、通気経路19が給気経路として機能するので、給気口21,21aに接続するダクトの施工が不要となり、資材の削減及び施工の容易化を図ることができる。また、通気経路19に面する1階天井部C1や2階床部F2を介して輻射作用が生じるので、空調効果の向上に有効である。
空調システム500において、第1流通経路13、第2流通経路18の少なくとも一方に経路開閉手段(図示せず)を設ければ、空調負荷などに応じて、前記経路開閉手段を開閉することにより、第1流通経路13に接続された放熱器200、第2流通経路18に接続された熱交換器17のいずれか一方のみの運転が可能となるので、空調効率の向上に有効である。
例えば、放熱器200による輻射空調を行いながら、外気をそのまま取り入れたい場合(輻射空調のみを実行したい場合など)は、熱交換器17に接続される第2流通経路18の途中に設けた前記経路開閉手段(図示せず)を閉止して、熱交換器17への熱媒の循環を停止させることによって実現することができる。また、第1流通経路13に設けた経路開閉手段(図示せず)を閉止して、放熱器200への熱媒の循環を停止させれば、外気の温度調節のみの運転も可能である。
また、熱交換器17の熱源として、放熱器200の熱源である熱源機12を利用することにより、建物10内へ導入する外気の温度調節用の熱源を別途、設ける必要がなくなるので、構造の簡素化、設置スペースの削減を図ることができる。
さらに、外気を熱交換器17で熱交換して建物10内へ導入するので、特に夏場は高温多湿の外気を冷却することで除湿、冷却された外気を導入することができ、建物10内を快適な状態にすることができる。なお、夏場は特に放熱器200表面に結露が発生することがあるが、建物10内へ導入する外気を予め除湿冷却すれば、放熱器200の表面に発生する結露を緩和させることができる。
一方、排気経路5,6,7,8に、それぞれ逆流防止機能を有する差圧調節手段9が設けられているため、建物10内の気圧と建物外の気圧との間に所定の圧力差を設定することができ、建物10内を常に安定した正圧に保つことができる。この場合、建物10内の気圧と建物外の気圧との圧力差は5Pa〜10Pa程度に設定することが望ましい。また、建物10に設けられた扉(図示せず)などの開閉操作により建物10内の気圧が変動した場合、これに追随して、差圧調節手段9の逆流防止機能が作動するので、排気経路5,6,7,8からの外気侵入を防止することができる。
また、排気経路5,6,7,8から排出される空気量を差圧調節手段9で増減させることにより、建物10内の気圧を昇降させることもできるので、建物外の気圧などが変化した場合でも、汚染物質の侵入防止機能を適切な状態に設定することができる。さらに、差圧調節手段9は逆流防止手段も有するので、給気手段15の故障や停止などの原因で建物10内の正圧が維持できなくなった場合、あるいは強風などにより排気経路5,6,7,8に向かって外気が吹き込むような事態が生じた場合でも、汚染物質を含む外気の建物10内への侵入を防止することができる。
なお、逆流防止機能を有する差圧調節手段9は、特に限定しないので、予め設定された一定圧力以上で開放状態を保ち、一定圧力未満で閉鎖する機能を有するものを使用することができる。また、逆流防止機能を有する差圧調節手段9は、圧力差により開閉する羽根にウエイトなどを取り付け、一定圧力差以上で開放し、圧力差がなくなると自重で閉止する機構をもつ差圧開閉手段などを好適に使用することができる。設定圧力はウエイトの取り付け個数などで任意に設定できるものでもよい。この場合、ウエイト個数が増えれば開放する際の圧力が高くなり、外気との差圧を大きくとることができ、ウエイト個数が減れば開放圧力が下がり、外気との差圧を小さくすることができる。
そのほか、排気経路5,6,7,8に排気ファン(図示せず)を設けて第1種換気方式の24時間換気を行うこともできる。この場合も、開口部10bからの給気量が、排気経路5,6,7,8からの排気量よりも多くなるように設定すれば、第1種換気方式により計画的な換気を実現しつつ、建物10内を常に正圧に保つことができる。また、建物10内の気圧と建物外の気圧との間に設定されている圧力差を変更する場合は前記排気ファンの回転数を変更することによっても対応可能である。
本実施形態において建物10は高気密・高断熱構造であるが、これに限定しないので、中気密・中断熱構造の建物などにおいても本発明の空調システムを施工することが可能であり、そのような建物においても、建物内を常に静寂かつ快適で清浄な雰囲気に保つことができる。
なお、図1〜図7に基づいて説明した放熱器100,200,300,400及び空調システム500は、いずれも本発明を例示するものであり、本発明に係る放熱器及びこれを用いた空調システムは前述した実施形態に限定されない。
本発明の放熱器及びこれを用いた空調システムは、戸建て住宅や集合住宅などの各種建築物における空調技術として、建築・建設産業の分野などにおいて広く利用することができる。
1,2,3,4 部屋
1a,2a,3a,4a 出入り口
1b,2b,3b,4b ドア
5,6,7,8 排気経路
9 差圧調節手段
10 建物
10a 外壁部
10b 開口部
10c フード
12 熱源機
12a,12b ヘッダ部
13 第1流通経路
14 給気経路
15 給気手段
16 清浄化手段
17 熱交換器
18 第2流通経路
19 通気経路
21,21a 給気口
100,200,300,400 放熱器
101,102,201,202,301,302,401 柵状パネル
101c,102c,201c,202c 中心線
103,103a,103b,103c,103d,104a,104b,203,203a,203b,203c,203d,204,204a,204b,204c,204d,204e,204f 縦パイプ
103G,104G,203G,204G 縦パイプ群
103Ga,103Gb,104Ga,104Gb,203Ga,203Gb,204Ga,204Gb グループ
105,106,205,206 上部ヘッダ流路
105a,105b,105c,106a,106b,106c,107a,107b,108a,108b,205a,205b,205c,206a,206b,206c,207a,207b,208a,208b 流路領域
105x,105y,106x,106y,107x,108x,205x,205y,206x,206y,207x,208x 仕切手段
107,108,207,208 下部ヘッダ流路
109,110a,110b,209,210a,210b 流入経路
111a,111b,112,211a,211b,212 流出経路
120,121 流通経路
220 中間ヘッダ流路
221a,221b,221c 隔壁
221d 開口部
222a,222d 連通流路
222b,222c 副流路
223 流入管
224 流出管
230 上部ヘッダ部材
500 空調システム
1a,2a,3a,4a 出入り口
1b,2b,3b,4b ドア
5,6,7,8 排気経路
9 差圧調節手段
10 建物
10a 外壁部
10b 開口部
10c フード
12 熱源機
12a,12b ヘッダ部
13 第1流通経路
14 給気経路
15 給気手段
16 清浄化手段
17 熱交換器
18 第2流通経路
19 通気経路
21,21a 給気口
100,200,300,400 放熱器
101,102,201,202,301,302,401 柵状パネル
101c,102c,201c,202c 中心線
103,103a,103b,103c,103d,104a,104b,203,203a,203b,203c,203d,204,204a,204b,204c,204d,204e,204f 縦パイプ
103G,104G,203G,204G 縦パイプ群
103Ga,103Gb,104Ga,104Gb,203Ga,203Gb,204Ga,204Gb グループ
105,106,205,206 上部ヘッダ流路
105a,105b,105c,106a,106b,106c,107a,107b,108a,108b,205a,205b,205c,206a,206b,206c,207a,207b,208a,208b 流路領域
105x,105y,106x,106y,107x,108x,205x,205y,206x,206y,207x,208x 仕切手段
107,108,207,208 下部ヘッダ流路
109,110a,110b,209,210a,210b 流入経路
111a,111b,112,211a,211b,212 流出経路
120,121 流通経路
220 中間ヘッダ流路
221a,221b,221c 隔壁
221d 開口部
222a,222d 連通流路
222b,222c 副流路
223 流入管
224 流出管
230 上部ヘッダ部材
500 空調システム
Claims (10)
- 複数の縦パイプを鉛直姿勢で互いに略平行をなすように配列して形成した縦パイプ群と、前記縦パイプ群の上端、下端をそれぞれ水平方向に連通する上部ヘッダ流路、下部ヘッダ流路と、を有する柵状パネルと、前記縦パイプ群に熱媒を流入させるため前記上部ヘッダ流路に設けられた流入経路と、前記縦パイプ群を流通した熱媒を流出させるため前記上部ヘッダ流路に設けられた流出経路と、を備え、温度調節された熱媒を前記柵状パネルに流通させ前記柵状パネルの表面から暖気若しくは冷気を放出して空調を行うため建物内に配置される放熱器であって、
前記柵状パネルの縦パイプ群を複数のグループに区分し、前記グループごとに熱媒を流通させるため、前記上部ヘッダ流路及び前記下部ヘッダ流路に仕切手段を配置して、前記上部ヘッダ流路内及び前記下部ヘッダ流路内を複数の流路領域に区画したことを特徴とする放熱器。 - 前記上部ヘッダ流路若しくは前記下部ヘッダ流路の少なくとも一方の長さ方向の中央付近に前記仕切手段を配置して、前記縦パイプ群を互いに同本数の縦パイプを備えた2つのグループに区分した請求項1記載の放熱器。
- 複数の縦パイプを鉛直姿勢で互いに略平行をなすように配列して形成した縦パイプ群と、前記縦パイプ群の上端、下端をそれぞれ水平方向に連通する上部ヘッダ流路、下部ヘッダ流路と、を有する柵状パネルと、前記縦パイプ群に熱媒を流入させるため前記上部ヘッダ流路に設けられた流入経路と、前記縦パイプ群を流通した熱媒を流出させるため前記上部ヘッダ流路に設けられた流出経路と、を備え、温度調節された熱媒を前記柵状パネルに流通させ前記柵状パネルの表面から暖気若しくは冷気を放出して空調を行うため建物内に配置される放熱器であって、
前記下部ヘッダ流路から複数の前記縦パイプへ熱媒を流入させるため前記下部ヘッダ流路内に、前記縦パイプの配置間隔と同位相をなす複数のオリフィス孔を複数の前記縦パイプとの接続部近傍に設けたことを特徴とする放熱器。 - 複数のオリフィス孔を有するオリフィス部材を前記下部ヘッダ流路内に設けた請求項3記載の放熱器。
- 前記オリフィス部材が、前記下部ヘッダ流路の内周面に面接触可能な樋状部材の長手方向に沿って複数の前記オリフィス孔を開設したものである請求項4記載の放熱器。
- 複数の前記オリフィス孔の内径について、前記縦パイプへの入口部に位置する前記オリフィス孔の内径は、前記縦パイプへの入口部の内径を100%としたとき、前記下部ヘッダ流路の両端部寄りの領域に位置する前記オリフィス孔の内径が20〜70%であり、前記下部ヘッダ流路の中央部領域に位置する前記オリフィス孔の内径が30〜80%であり、前記下部ヘッダ流路の両端部寄りの領域に位置する前記オリフィス孔の内径が、前記下部ヘッダ流路の中央部領域に位置する前記オリフィス孔の内径よりも小である請求項3〜5のいずれかに記載の放熱器。
- 複数の縦パイプを鉛直姿勢で互いに略平行をなすように配列して形成した縦パイプ群と、前記縦パイプ群の上端、下端をそれぞれ水平方向に連通する上部ヘッダ流路、下部ヘッダ流路と、を有する柵状パネルと、前記縦パイプ群に熱媒を流入させるため前記上部ヘッダ流路に設けられた流入経路と、前記縦パイプ群を流通した熱媒を流出させるため前記上部ヘッダ流路に設けられた流出経路と、を備え、温度調節された熱媒を前記柵状パネルに流通させ前記柵状パネルの表面から暖気若しくは冷気を放出して空調を行うため建物内に配置される放熱器であって、
前記下部ヘッダ流路の内部に螺旋部材を配置したことを特徴とする放熱器。 - 2枚の前記柵状パネルを対向状態に配置し、前記柵状パネルの間で熱媒の受け渡しを行うための連通流路を設けた請求項1〜7のいずれかに記載の放熱器。
- 前記柵状パネルに供給される熱媒、前記柵状パネルから流出する熱媒若しくは2枚の前記柵状パネルの間で受け渡しされる熱媒のいずれか1以上を前記上部ヘッダ流路の長手方向に流動させるための副流路を設けた請求項8記載の放熱器。
- 建物内に配置された請求項1〜9のいずれかに記載の放熱器と、
前記放熱器の内部に流通させる熱媒の温度調節を行うため前記建物外に配置された熱源機と、
前記放熱器と前記熱源機との間で前記熱媒を循環させる第1流通経路と、
前記建物内に外気を導入するための給気経路及び給気手段と、
前記給気手段で導入される外気を浄化する清浄化手段と、
前記給気手段で導入される外気の温度調節を行う熱交換器と、
前記建物内の空気が流出可能な排気経路と、
前記熱交換器と前記熱源機との間で前記熱媒を循環させる第2流通経路とを備えたことを特徴とする空調システム。
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JP2013233285A JP2015094500A (ja) | 2013-11-11 | 2013-11-11 | 放熱器及びこれを用いた空調システム |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018025327A (ja) * | 2016-08-09 | 2018-02-15 | 株式会社 テスク資材販売 | 放熱装置及び該放熱装置を用いた空調システム |
WO2020139213A1 (en) * | 2018-12-28 | 2020-07-02 | Radyal Isitma Sistemleri Anonim Sirketi | A panel radiator of guiding heating medium in the heating channels |
WO2024085405A1 (ko) * | 2022-10-18 | 2024-04-25 | 삼성전자주식회사 | 열 교환기 |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05321385A (ja) * | 1992-05-27 | 1993-12-07 | Iida Kenchiku Sekkei Jimusho:Kk | 住宅における躯体構造 |
JP3050829U (ja) * | 1998-01-23 | 1998-08-07 | 旭イノベックス株式会社 | 温水パネル |
JPH11201685A (ja) * | 1998-01-08 | 1999-07-30 | Mitsubishi Electric Corp | 熱交換器装置 |
JP2004036959A (ja) * | 2002-07-02 | 2004-02-05 | Showa Denko Kk | 流体流通装置および空温式液化ガス気化器 |
JP2010038447A (ja) * | 2008-08-05 | 2010-02-18 | Showa Denko Kk | 熱交換器 |
JP3165552U (ja) * | 2010-11-09 | 2011-01-27 | 株式会社 テスク資材販売 | 全プラスチック樹脂製暖冷房放熱器 |
JP2012225596A (ja) * | 2011-04-21 | 2012-11-15 | Panasonic Corp | 暖房用ヒートポンプシステム |
JP2013002688A (ja) * | 2011-06-14 | 2013-01-07 | Sharp Corp | パラレルフロー型熱交換器及びそれを搭載した空気調和機 |
JP2013096653A (ja) * | 2011-11-01 | 2013-05-20 | Denso Corp | 冷媒蒸発器 |
-
2013
- 2013-11-11 JP JP2013233285A patent/JP2015094500A/ja active Pending
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05321385A (ja) * | 1992-05-27 | 1993-12-07 | Iida Kenchiku Sekkei Jimusho:Kk | 住宅における躯体構造 |
JPH11201685A (ja) * | 1998-01-08 | 1999-07-30 | Mitsubishi Electric Corp | 熱交換器装置 |
JP3050829U (ja) * | 1998-01-23 | 1998-08-07 | 旭イノベックス株式会社 | 温水パネル |
JP2004036959A (ja) * | 2002-07-02 | 2004-02-05 | Showa Denko Kk | 流体流通装置および空温式液化ガス気化器 |
JP2010038447A (ja) * | 2008-08-05 | 2010-02-18 | Showa Denko Kk | 熱交換器 |
JP3165552U (ja) * | 2010-11-09 | 2011-01-27 | 株式会社 テスク資材販売 | 全プラスチック樹脂製暖冷房放熱器 |
JP2012225596A (ja) * | 2011-04-21 | 2012-11-15 | Panasonic Corp | 暖房用ヒートポンプシステム |
JP2013002688A (ja) * | 2011-06-14 | 2013-01-07 | Sharp Corp | パラレルフロー型熱交換器及びそれを搭載した空気調和機 |
JP2013096653A (ja) * | 2011-11-01 | 2013-05-20 | Denso Corp | 冷媒蒸発器 |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018025327A (ja) * | 2016-08-09 | 2018-02-15 | 株式会社 テスク資材販売 | 放熱装置及び該放熱装置を用いた空調システム |
WO2020139213A1 (en) * | 2018-12-28 | 2020-07-02 | Radyal Isitma Sistemleri Anonim Sirketi | A panel radiator of guiding heating medium in the heating channels |
WO2024085405A1 (ko) * | 2022-10-18 | 2024-04-25 | 삼성전자주식회사 | 열 교환기 |
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A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20151124 |
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A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20160315 |