(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-11-07
(45)【発行日】2024-11-15
(54)【発明の名称】区画部材及び冷暖房システム
(51)【国際特許分類】
F24F 5/00 20060101AFI20241108BHJP
F24F 1/0093 20190101ALI20241108BHJP
F24F 3/044 20060101ALI20241108BHJP
【FI】
F24F5/00 K
F24F1/0093
F24F3/044
(21)【出願番号】P 2020215424
(22)【出願日】2020-12-24
【審査請求日】2023-12-07
(73)【特許権者】
【識別番号】598171427
【氏名又は名称】角田 正
(73)【特許権者】
【識別番号】314014597
【氏名又は名称】株式会社BF
(74)【代理人】
【識別番号】110001519
【氏名又は名称】弁理士法人太陽国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】角田 正
【審査官】町田 豊隆
(56)【参考文献】
【文献】特開2000-310032(JP,A)
【文献】特開平11-118194(JP,A)
【文献】特開2017-026225(JP,A)
【文献】中国特許出願公開第105352015(CN,A)
【文献】特開平11-083088(JP,A)
【文献】米国特許第05901515(US,A)
【文献】米国特許出願公開第2013/0168041(US,A1)
【文献】特開平10-227486(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
F24F 5/00
F24F 1/0093
F24F 3/044
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
建物構造面から離れて設けられ、冷房又は暖房の対象となる冷暖房対象空間を区画する区画板と、
前記建物構造面と前記区画板との間の空間である裏側空間において前記区画板に取り付けられ、前記裏側空間に存在する空気が保有する冷熱又は温熱を前記区画板に伝達する採熱板と、を備え、
前記区画板は、比熱が650~25000kJ/m
3・Kの材料で形成された表板を含
み、
前記採熱板が、前記区画板に対して所定の距離をあけて前記区画板の面に沿って広がる並行採熱部と、前記並行採熱部を前記区画板に接続する接続採熱部と、を有し、
前記並行採熱部は、トンネル状に形成されたフィンが複数形成されている、
区画部材。
【請求項2】
前記採熱板が
、前記区画板と前記並行採熱部との間を通過する空気の流れ方向下流側の開口面積を絞るフラッ
プを有する、
請求項
1に記載の区画部材。
【請求項3】
建物構造面から離れて設けられ、冷房又は暖房の対象となる冷暖房対象空間を区画する区画板と、
前記建物構造面と前記区画板との間の空間である裏側空間において前記区画板に取り付けられ、前記裏側空間に存在する空気が保有する冷熱又は温熱を前記区画板に伝達する採熱板と、を備え、
前記区画板は、比熱が650~25000kJ/m
3・Kの材料で形成された表板を含
み、
前記採熱板が、前記区画板に対して所定の距離をあけて前記区画板の面に沿って広がる並行採熱部と、前記並行採熱部を前記区画板に接続する接続採熱部と、前記区画板と前記並行採熱部との間を通過する空気の流れ方向下流側の開口面積を絞るフラップと、を有する、
区画部材。
【請求項4】
前記区画板は、前記表板よりも前記建物構造面の側に配置される裏板を含み、
前記裏板は、前記採熱板の一部を挟み込む採熱板取付爪を有する、
請求項1
乃至請求項3のいずれか1項に記載の区画部材。
【請求項5】
請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の区画部材と、
前記裏側空間に供給される空気の温度を調節する温度調節機器と、を備える、
冷暖房システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は区画部材及び冷暖房システムに関し、特に輻射による冷暖房に適した区画部材及び冷暖房システムに関する。
【背景技術】
【0002】
近年、省エネルギーと快適性とを両立する冷暖房方式として、輻射熱で冷暖房を行う輻射冷暖房システムが注目されている。輻射冷暖房システムは、天井面や床面等を、冷房時は冷やし暖房時は暖めて、冷却又は加熱した天井面や床面等からの輻射熱により冷暖房室の冷暖房を行うシステムである。輻射熱による冷暖房は、室内に極端な温度ムラが生じないため快適であると共に、天井面や床面等を冷却又は加熱するのに必要な熱量がいわゆる対流方式の冷暖房システムに比べて少ない。このため、輻射冷暖房システムは、より省エネルギーなシステムといえる。
【0003】
上述のような輻射冷暖房システムは、天井面や床面等を冷却又は加熱するために、温度を調節した空気を、冷暖房室の裏側の空間から、天井面や床面等に供給している。冷暖房室の裏側の空間に、温度を調節した空気を流すダクトを設置するスペースがない場合でも、温度を調節した空気が保有する冷熱又は温熱を天状面や床面等に効率よく伝達することができる輻射冷暖房システムとして、次のものがある。その輻射冷暖房システムは、冷暖房室を区画する区画部材を備える。区画部材は、冷暖房室の境界を形成する区画板と、冷暖房室側の表面に形成された放熱部と、放熱部に接触していて冷暖房室の裏側空間に突出した採熱板とを備える。この輻射冷暖房システムでは、冷暖房室の裏側の空間に温度調節済空気を流すと、当該空気の熱を採熱板が受け、放熱部に伝達し、放熱部からタイルカーペットやPタイル等の仕上材を介して、冷暖房室への熱輻射が行われる(例えば、特許文献1参照。)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
特許文献1に記載の輻射冷暖房システムでは、温度調節済空気の供給が停止して温度調節済空気から区画部材への熱の伝達がなくなると、仕上材の温度変化が大きくなり、その時間の輻射効果が不十分となる場合がある。
【0006】
本開示は上述の課題に鑑み、裏側空間の空気の流れが止まった場合でも輻射を継続することができる区画部材及び冷暖房システムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記目的を達成するために、本開示の第1の態様に係る区画部材は、建物構造面から離れて設けられ、冷房又は暖房の対象となる冷暖房対象空間を区画する区画板と、前記建物構造面と前記区画板との間の空間である裏側空間において前記区画板に取り付けられ、前記裏側空間に存在する空気が保有する冷熱又は温熱を前記区画板に伝達する採熱板と、を備え、前記区画板は、比熱が650~25000kJ/m3・Kの材料で形成された表板を含む。
【0008】
このように構成すると、区画板が上記の比熱の材料で形成された表板を含むので、裏側空間の空気の流れが止まった場合でも、表板に蓄えられた冷熱又は温熱を冷暖房対象空間に輻射することができて輻射冷暖房を継続することができる。
【0009】
また、本開示の第2の態様に係る区画部材は、上記本開示の第1の態様に係る区画部材において、前記区画板は、前記表板よりも前記建物構造面の側に配置される裏板を含み、前記裏板は、前記採熱板の一部を挟み込む採熱板取付爪を有する。
【0010】
このように構成すると、採熱板を区画板に容易に取り付けることができる。
【0011】
また、本開示の第3の態様に係る区画部材は、上記本開示の第1の態様又は第2の態様に係る区画部材において、前記採熱板が、前記区画板に対して所定の距離をあけて前記区画板の面に沿って広がる並行採熱部と、前記並行採熱部を前記区画板に接続する接続採熱部と、を有し、前記並行採熱部は、トンネル状に形成されたフィンが複数形成されている。
【0012】
このように構成すると、フィンが複数形成されているので、並行採熱部の表面積を増やすことができ、裏側空間の空気から採取する冷熱量又は温熱量を増やすことができる。
【0013】
また、本開示の第4の態様に係る区画部材は、上記本開示の第1の態様乃至第3の態様のいずれか1つの態様に係る区画部材において、前記採熱板が、前記区画板に対して所定の距離をあけて前記区画板の面に沿って広がる並行採熱部と、前記並行採熱部を前記区画板に接続する接続採熱部と、前記区画板と前記並行採熱部との間を通過する空気の流れ方向下流側の開口面積を絞るフラップと、を有する。
【0014】
このように構成すると、フラップが設けられていることで、区画板と並行採熱部との間を通過する空気を区画板の裏面に強制対流させることができ、空気から区画板への熱伝達を大きくすることができる。
【0015】
また、本開示の第5の態様に係る冷暖房システムは、上記本開示の第1の態様乃至第4の態様のいずれか1つの態様に係る区画部材と、前記裏側空間に供給される空気の温度を調節する温度調節機器と、を備える。
【0016】
このように構成すると、空気が保有する冷熱又は温熱を区画板に伝達し、区画板から熱輻射が行われることで、冷暖房対象空間の冷房又は暖房を行うことができる。
【発明の効果】
【0017】
本開示の構成によれば、区画板が650~25000kJ/m3・Kの比熱の材料で形成された表板を含むので、裏側空間の空気の流れが止まった場合でも、表板に蓄えられた冷熱又は温熱を冷暖房対象空間に輻射することができて輻射冷暖房を継続することができる。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【
図1】(A)は本開示の第1の実施の形態に係る床材の分解斜視図、(B)は床材の側面図である。
【
図2】(A)は床材を構成する裏板の斜視図、(B)は採熱板が1つ取り付けられた状態の裏板の斜視図である。
【
図3】本開示の第2の実施の形態に係る冷暖房システムの概略構成図である。
【
図4】(A)は冷暖房システムに設けられる仕切板の斜視図、(B)は支持脚に取り付けられた状態の仕切板の斜視図である。
【
図5】(A)は変形例に係る採熱板の斜視図、(B)は変形例に係る床材の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0019】
以下、図面を参照して実施の形態について説明する。なお、各図において互いに同一又は相当する部材には同一あるいは類似の符号を付し、重複した説明は省略する。
【0020】
まず
図1を参照して、本開示の第1の実施の形態に係る床材10を説明する。
図1(A)は、床材10の分解斜視図、
図1(B)は、建物構造面としての床面BFの上に設置された状態の床材10の側面図である。本明細書において、建物構造面とは、床、壁、天井等の、建物の構造体を形成する面をいうこととする。床材10は、区画部材の一形態であり、本実施の形態では、冷房又は暖房(以下「冷暖房」という。)が行われる対象の冷暖房室Rの室床RFを形成する部材である。床材10は、床面BFに設置されて使用されるため、以下、説明の便宜上、特に断りがない場合は、床面BFに設置された状態を前提に説明する。床材10は、床下の空間Sに供給された空気Aから冷熱又は温熱を得て、冷熱又は温熱を輻射するための部材である。床材10は、複数が配列されることで、冷暖房室Rの室床RFを形成することとなる。床材10は、区画板11と、採熱板16とを備えている。
【0021】
区画板11は、床材10の中で、冷暖房室Rの床面を構成する部材である。区画板11は、本実施の形態では、表板12と裏板13とを有しており、これらの面同士が接触するように重ねられている。区画板11は、表板12及び裏板13が重なった全体として見て、平板状に形成されている。区画板11の形状や大きさは、冷暖房室Rの耐荷重等の床材10が敷設される状況に応じて適宜決定することができる。本実施の形態では、区画板11は、一辺が250mmの正方形に形成されている。しかしながら、区画板11は、一辺が200mm~300mm、あるいはこれ以外の寸法(例えば900mm×1800mm)でもよく、形状も、正方形に限らず、長方形、菱形、その他の多角形や幾何学的形状であってもよい。区画板11は、典型的には平板状の面が水平になるようにして、床面BFから離れた位置に設置される。これにより、床面BFと区画板11との間には空間(以下「床下空間S」という。)が形成される。床下空間Sは、裏側空間の一形態である。床下空間Sの高さ(区画板11の床面BFからの距離)は、所望の風量の空気Aを流すことができる空間を形成することができる距離があればよく、ダクトを設置できるスペースよりも小さくてもよい。
【0022】
区画板11が有する表板12は、冷暖房室Rの側に配置される部材である。表板12は、所望の蓄熱性を有する材料で、平板状に形成されている。表板12の材料として、容積比熱が650~25000kJ/m3・Kであるものが用いられる。特に、蓄熱性能の向上を図る観点からは、容積比熱が1000kJ/m3・K以上が好ましく、1500kJ/m3・K以上がより好ましく、2000kJ/m3・K以上がさらに好ましい。他方、輻射効果の立ち上がりを早める観点からは、容積比熱が10000kJ/m3・K以下が好ましく、8000kJ/m3・K以下あるいは5000kJ/m3・K以下がより好ましく、3000kJ/m3・K以下がさらに好ましい。表板12の材質の具体例として、合板、パーティクルボード、コンクリート板、ケイ酸カルシウム板等が挙げられる。表板12の厚さは、概ね10mm~30mm、典型的には20mm程度となるように、材料の比熱と必要な蓄熱量とを勘案して決定するとよく、比熱が大きいものほど薄くすることができ、比熱が小さいほど厚くするとよい。なお、表板12の厚さは、床材10を設置する冷暖房室Rの用途に適合するのであれば、30mmよりも厚くてもよく、10mmよりも薄くてもよい。表板12は、床下空間Sへの温度が調節された空気Aの供給が止まった後、30分~1時間程度輻射効果が持続する熱容量を有しているとよく、2時間~3時間程度、あるいはそれ以上輻射効果が持続する熱容量を有していてもよい。
【0023】
区画板11が有する裏板13は、床下空間Sの側に配置される部材である。裏板13は、熱伝導率が高い材料で形成されていることが好ましく、典型的には鉄やアルミニウム等の金属で薄板状に形成されている。裏板13には、採熱板16を取り付けるための採熱板取付爪(以下、単に「取付爪13C」という。)が形成されている。取付爪13Cは、
図2(A)を併せて参照することが理解の助けになるが、裏板13の面から一段下がった(床下空間Sの側に突き出た)矩形の小片となっている。取付爪13Cは、プレス加工によって形成することができる。取付爪13Cの個数や配置については後述する。裏板13は、固定用のビスを通すための固定穴13Hが四隅に形成されていてもよい。
【0024】
採熱板16は、床下空間Sに存在する空気Aが保有する冷熱又は温熱を、区画板11に伝達する部材である。採熱板16は、床下空間Sに存在するように裏板13に取り付けられている。採熱板16は、熱伝導率が高い材料で形成されていることが好ましく、典型的には鋼板やアルミニウム板で形成されている。採熱板16は、薄板状の部材が折り曲げられて形成されている。本実施の形態では、採熱板16は、長方形の薄板状の部材が、両短辺の内側が短辺に平行に90度曲げられ、さらにその内側が短辺に平行に逆方向に90度曲げられることで形成されている。採熱板16は、この折り曲げ加工により、並行部16Eと、接続部16Cとが形成されている。並行部16Eは、加工前の長方形の長手方向中央に位置する部分であり、区画板11と平行に面が広がっている。並行部16Eは、並行採熱部に相当する。接続部16Cは、並行部16Eの長手方向両端にある、断面L字状の部分である。接続部16Cは、接続採熱部に相当する。両接続部16Cは、並行部16Eの一辺から垂直に延びた後、並行部16Eが存在する側とは逆側に、並行部16Eに平行に延びている。この、並行部16Eに平行に延びる接続部16Cの部分は、裏板13に接続される部分であり、接続部端16CTともいうこととする。
【0025】
採熱板16の並行部16Eの面には、フィン16Fが複数形成されている。各フィン16Fは、本実施の形態では半円筒状に形成されている。各フィン16Fは、採熱板16の内側(裏板13の側)に突出している。各フィン16Fは、半円状の軸線が、並行部16Eと接続部16Cとの境界線に平行になる方向に設けられている。各フィン16Fは、半円状の両側辺(軸線に平行な辺)が並行部16Eの面につながっており、半円筒状の内部が中空でトンネル状に形成されている。複数のフィン16Fは、縦横に所定の間隔で配置されており、1行おきに、半列分ずれている。各フィン16Fは、プレス加工によって切り起こすことで形成することができる。
【0026】
上述の採熱板16を裏板13に取り付けるための取付爪13Cは、典型的には、1つの採熱板16につき4つが形成されている。換言すれば、1つの採熱板16は、4つの取付爪13Cで支持されている。本実施の形態では、1つの裏板13に2つの採熱板16が取り付けられているため、1つの裏板13に8つの取付爪13Cが形成されている。採熱板16は、裏板13を仮想直線VL(
図2(B)参照)で二等分した各領域に1つずつ設けられている。仮想直線VLは、裏板13の外縁を形成する4つの辺のうちの向かい合う一対の辺の中点同士を結んだ仮想の直線である。各採熱板16は、フィン16Fの半円筒状の軸線が、仮想直線VLに直交する向きで配置されている。各採熱板16は、接続部端16CTの面が裏板13の面に接する態様で、取付爪13Cに支持されている。各採熱板16は、それぞれの接続部端16CTが、仮想直線VLに近い端部では仮想直線VLに平行に延びる取付爪13Cに支持され、仮想直線VLから遠い端部では仮想直線VLに直角に延びる取付爪13Cに支持されている。仮想直線VLに近い各取付爪13Cは、最も仮想直線VLに近い辺で裏板13の面に接続されている。仮想直線VLから遠い各取付爪13Cは、フィン16Fの軸線に直交する方向の外側の辺で裏板13の面に接続されている。各採熱板16は、仮想直線VLに平行な裏板13の辺の近傍の裏板13の面に接続部端16CTの面の一部を接触させ、その後、採熱板16を仮想直線VLの方に裏板13の面に沿って動かすことで、各取付爪13Cに挟み込ませることができる。
【0027】
上述のように構成された床材10は、
図1(B)に示すように、典型的には支持脚19を用いて床面BFに敷設される。支持脚19は、
図1(A)に示すように、下板19Rと、支持棒19Sと、上板19Tとを有している。下板19Rは、床面BFに接する板状の部材であり、接着剤やアンカー等を用いて床面BFに固定できるように構成されている。なお、下板19Rを床面BFに固定しなくても差し支えない場合は、接着剤やアンカーを用いずに、単に床面BFに載置することとしてもよい。支持棒19Sは、下板19Rと上板19Tとの間隔を維持しつつ両者を接続する部材である。支持棒19Sの長さは、床下空間Sの高さに影響を及ぼす。支持棒19Sは、下板19Rの面に垂直に取り付けられている。支持棒19Sは、ナットや長ナットを用いて高さを調節できるように構成されていてもよい。上板19Tは、区画板11が載置される部材である。上板19Tは、その面が支持棒19Sに垂直になるように、支持棒19Sに取り付けられている。上板19Tは、前後左右に仮想的に四等分した領域のうちの1つに、1つの区画板11の角部が載置されるようになっている。したがって、1つの上板19Tには、4つの区画板11の角部を載置することができるようになっている。上板19Tには、裏板13の固定穴13Hを通過したビスを受けるナットが取り付けられていてもよい。このナットは、上板19Tの下側(下板19Rの側)に突き出るように取り付けられているとよい。
【0028】
次に
図3を参照して、本開示の第2の実施の形態に係る冷暖房システム1を説明する。
図3は、冷暖房システム1の概略構成を示す図である。以下、冷暖房システム1の説明において、床材10の構成に言及しているときは、適宜
図1及び
図2を参照することとする。冷暖房システム1は、これまでに説明した床材10を複数と、床下空間S(
図1(B)参照)を仕切る仕切板30と、エアコン91と、床材10とは別の用途の床パネル(後述する)とを備えている。エアコン91は、空気の温度を調節して温調空気A(温度が調節された空気)を生成する機器であり、温度調節機器に相当する。エアコン91は、本実施の形態では、汎用のルームエアコンが用いられ、冷暖房室Rの天井に設置されている。なお、
図3では、説明の便宜上、各床材10の境界を破線で表し、仕切板30が設置されている部分を実線で表している(ただし外周は除く)。
【0029】
複数の床材10は、床面BF(
図1(B)参照)に載置され、碁盤の目のように配列されている。冷暖房室Rの1つの角部には、床材10に代えて、ダクト接続床81が配置されている。ダクト接続床81は、温調空気Aを床下空間S(
図1(B)参照)に導く供給ダクト92の接続口81Hが形成された床である。冷暖房室Rの、ダクト接続床81の対角には、還流口付床83が配置されている。還流口付床83は床下空間Sの温調空気Aを冷暖房室R内に移動させる還流口83Hが形成された床である。ダクト接続床81及び還流口付床83には、採熱板16(
図1参照)は設けられていない。また、ダクト接続床81が配置された角から延びる2つの外周辺のうちの1つの辺の全体には、ダクト接続床81に続くようにして床パネル82が配列されている。また、配列された床パネル82に対向する辺の全体には、還流口付床83に続くようにして床パネル84が配列されている。床パネル82及び床パネル84は、典型的には同じものであるが、説明の便宜上、配置によって符号を変えて区別したものである。床パネル82及び床パネル84は、典型的には、床材10から採熱板16を取り除いたものであるが、区画板11と同じ大きさであれば、表板12及び/又は裏板13に代えて、これらと異なる材料のパネルを用いてもよい。
図3に示す例では、2500mm×2500mmの冷暖房室Rの床面BF上に、10×10個から、ダクト接続床81、床パネル82、還流口付床83及び床パネル84の分だけ差し引いた数の床材10が配列されている。
図3に示す例では、ダクト接続床81及び還流口付床83がそれぞれ1個ずつ、床パネル82及び床パネル84がそれぞれ9個ずつ配置されているので、床材10は80個が配列されている。
【0030】
図4(A)に概略構成を示すように、仕切板30は、概ね矩形の板状の部材で形成されている。仕切板30は、矩形の2組の対向する一対の辺のうち、一方の一対の辺31の長さが区画板11の一辺と同じ長さ(本実施の形態では250mm)になっており、他方の一対の辺32の長さが床下空間Sの高さと同じ長さになっている。一対の辺31のそれぞれの両端には、折曲部33が設けられている。折曲部33は、仕切板30の面に対して90度の角度をもって延びる小片である。仕切板30は、典型的には金属で形成されており、折曲部33を含めて一体で型を抜いた後に折曲部33を90度折り曲げることで形成される。しかしながら、仕切板30を、合成樹脂で折曲部33も一体に成形することで形成することとしてもよい。
【0031】
図4(B)に示すように、仕切板30は、折曲部33が支持脚19に取り付けられることで配置されている。仕切板30は、辺31の一端に着目すれば、1つの折曲部33が床面BFと下板19Rとの間に挟み込まれ、対向する辺31の折曲部33が上板19Tと区画板11との間に挟み込まれることで、設置されている。仕切板30は、
図3に示すように、床材10が敷設される部分に、床パネル82が配置された行から床パネル84が配置された行まで、床パネル82の配列方向に対して直交する方向に並べて配置されている。本実施の形態では、床パネル82の配列方向に対して直交する方向に配列された床材10の列が10列あるところ、この床材10の列と列との間に仕切板30が配置されている。したがって、本実施の形態では、仕切板30の列が9列存在することになる。なお、厳密には、仕切板30は、床材10の列と列との間から下板19R(上板19T)の幅の半分の長さだけずれているが、便宜上、床材10の列と列との間に配置されているものとみなす。仕切板30は、ダクト接続床81及び還流口付床83並びに床パネル82及び床パネル84が配置された部分には設けられていない。床材10は、採熱板16のフィン16Fの軸線が、仕切板30が延びる方向に平行になる向きで配列されている。床面BF上に配列された床材10等の表面には、典型的には、タイルカーペットやPタイル等の仕上材(不図示)が設けられる。
【0032】
引き続き
図1~
図3を参照して、床材10及び冷暖房システム1の作用を説明する。なお、床材10の作用は、冷暖房システム1の作用の一環として説明する。冷暖房システム1では、エアコン91で温度が調節された温調空気Aが生成される。温調空気Aは、供給ダクト92を介してダクト接続床81直下の床下空間Sに供給される。床下空間Sに流入した温調空気Aは、ダクト接続床81に隣接する床材10直下から床パネル84の直下に向けて、床下空間S内を仕切板30に沿って流れる。これと同時に、温調空気Aは、ダクト接続床81に隣接する床パネル82の直下からダクト接続床81の反対側の床パネル82の直下に向けて、床下空間S内を床パネル82の配列に沿って流れる。床パネル82の配列に沿って床下空間S内を流れる温調空気Aは、各床パネル82に隣接する床材10の直下にも入り込む。このとき、床パネル82の裏面には採熱板16が設けられていないので、温調空気Aは、ダクト接続床81とは反対側に向かって流れつつ、この流れ方向に対して直角方向の床材10直下にも比較的容易に流入することができる。温調空気Aは、床パネル82直下の床下空間Sから床材10直下の床下空間Sに入った後、床パネル84の直下に向けて、床下空間S内を仕切板30に沿って流れる。このようにして、ダクト接続床81直下の床下空間Sに供給された温調空気Aは、複数の床材10の列(本実施の形態では10列)の直下の床下空間Sを、床パネル84又は還流口付床83直下の床下空間Sに向けて、列ごとに流れる。
【0033】
温調空気Aは、複数の床材10の列の直下の床下空間Sを流れる際、採熱板16のフィン16Fの軸線が仕切板30に平行になるように床材10が配置されているので、並行部16Eと裏板13との間の採熱板16内をも通過する。つまり、温調空気Aは、複数の床材10の列の直下の床下空間Sを流れる際に、床面BF、裏板13の面、採熱板16の面、及び仕切板30の面に沿って流れる。温調空気Aは、裏板13の面及び採熱板16の面に沿って流れる際、冷熱(冷房時)又は温熱(暖房時)を裏板13及び採熱板16に伝達する。このとき、採熱板16が、複数のフィン16Fを有しているので、伝熱面積が大きくなり、温調空気Aから採熱板16への伝達熱量を増大させることができる。温調空気Aから冷熱又は温熱を得た採熱板16は、採熱板16が接続されている裏板13に冷熱又は温熱を伝達する。
【0034】
温調空気A及び採熱板16から冷熱又は温熱を得た裏板13は、表板12に冷熱又は温熱を伝達する。これにより、表板12は、冷房時は冷やされ、暖房時は温められる。表板12は、熱容量が比較的大きいので、比較的多くの熱量を蓄えることができる。冷やされ又は温められた表板12からは、仕上材(不図示)を介して、冷暖房室Rに冷熱又は温熱が輻射され、冷暖房室Rの冷暖房が行われる。床下空間S内の仕切板30に仕切られた流路を流れる温調空気Aは、流路末端の床パネル84又は還流口付床83の直下に至るまで、次々に出会う採熱板16に冷熱又は温熱を与える。これにより、各床材10から冷暖房室Rに冷熱又は温熱が輻射され、冷暖房室R全体の冷暖房が行われる。複数の床材10の各列から床パネル84の直下の床下空間Sに到達した温調空気Aは、向きを変え、還流口付床83に向けて流れる。還流口付床83の直下に到達した温調空気Aは、還流口83Hを介して冷暖房室R内に流入する。冷暖房室Rに至った温調空気Aは、エアコン91に吸い込まれ、再び温度が調節されたうえで供給ダクト92を介してダクト接続床81の下の床下空間Sに供給され、以降、上述の作用を繰り返す。
【0035】
なお、エアコン91からの温調空気Aの供給が停止したときは、床下空間Sへの温調空気Aの供給も停止されることとなる。床下空間Sへの新たな温調空気Aの供給が停止されると、床下空間S内の温度は周囲環境温度に近づいて行く。このとき、冷熱又は温熱の輻射が行われる冷暖房室Rの床の熱容量が小さい場合は、当該床の温度が比較的短い時間で周囲環境温度に近づいてしまい、輻射効果が不十分となる。この点、本実施の形態に係る床材10は、表板12の熱容量が大きいので、床下空間Sへの新たな温調空気Aの供給が停止された場合でも表板12が周囲環境温度に近づき難く、表板12から冷暖房室Rへの輻射を継続することができる。表板12の蓄熱効果により、エネルギー収支を勘案してエアコン91を比較的長時間停止しても輻射効果を維持できる場合は、定期的にエアコン91を停止することを計画することで、省エネルギーを図ることも可能となる。
【0036】
以上で説明したように、第1の実施の形態に係る床材10及びこの床材10を備える第2の実施の形態に係る冷暖房システム1によれば、以下の利点を有する。床材10が採熱板16を備えるので、温調空気Aから区画板11が取得する冷熱又は温熱量を大きくすることができる。また、裏板13に取付爪13Cが形成され、この取付爪13Cに挟み込ませることで採熱板16を裏板13に取り付けることができるので、簡便な構成で採熱効率の高い採熱板16を得ることができる。また、表板12の熱容量が大きいので、床下空間Sへの新たな温調空気Aの供給が停止された場合でも、表板12から冷暖房室Rへの輻射を継続することができる。
【0037】
次に
図5(A)を参照して、変形例に係る採熱板16Aを説明する。この採熱板16Aは、床材10(
図1(A)参照)において、採熱板16(
図1(A)参照)の代わりに設けられるものである。採熱板16Aは、以下の点で、採熱板16(
図1(A)参照)と異なっている。採熱板16Aは、フィン16Fが採熱板16の外側(下向き)に突出している。この突出する向き以外のフィン16F自体の構成は、採熱板16(
図1(A)参照)のものと同じである。また、採熱板16Aは、フラップ16Sが設けられている。フラップ16Sは、温調空気Aの流れ方向下流側の並行部16Eの端辺から、斜め上方に傾斜して設けられた板状の部材である。
図5(B)に示すように、フラップ16Sは、採熱板16Aを裏板13に取り付けたときに、上端が裏板13に接触せず、フラップ16Sと裏板13との間にスリット状の隙間16Hが形成される大きさになっている。フラップ16Sは、採熱板16Aの内部を通過する温調空気Aの流れ方向下流側の開口面積を絞る役割を果たしている。隙間16Hは、幅が並行部16Eの幅と同じであり、高さは、隙間16Hを通過する温調空気Aの流速が所望の流速となる大きさに形成されている。隙間16Hを通過する温調空気Aの所望の流速は、裏板13の面に温調空気Aを強制対流させて、温調空気Aから裏板13への熱伝達を大きくすることができる流速である。この流速は、例えば3m/s以上とするとよく、5m/s以上とするのがより好ましく、騒音防止の観点から8m/s以下であることが好ましいが、状況に応じて8m/sとしてもよい。採熱板16Aは、並行部16Eと直交する接続部16Cの部分が、フラップ16Sで延びた部分の側面を覆うように拡大している。このように構成された採熱板16Aを用いた場合は、裏板13の面に沿って流れる温調空気Aの流速を大きくすることができ、温調空気Aから裏板13への熱伝達を大きくすることができる。
【0038】
以上の説明では、区画板11が表板12と裏板13とを有することとしたが、表板12に採熱板16、16Aを直接取り付けることができて、温調空気Aが保有する冷熱又は温熱を表板12に伝達することができる場合は裏板13を設けずに省略してもよい。あるいは、表板12と裏板13との間に1つ又は複数の中間板を有することとしてもよい。中間板の例として、伝導性樹脂や、熱伝導率が高いゴム等で形成された中敷クッション材等が挙げられる。
【0039】
以上の説明では、裏板13が金属の薄板で形成されていることとしたが、金属以外の材料(例えば合成樹脂等)で形成されていてもよい。しかしながら、温調空気Aが保有する熱を効果的に表板12に伝達する観点、及び取付爪13Cをプレス加工で簡便に形成することができるようにする観点から、金属で形成されていることが好ましい。
【0040】
以上の説明では、採熱板16に掲載されたフィン16Fが半円筒状であるとしたが、半三角筒状等、半円筒状以外の形状であってもよい。また、フィン16Fは、内側に突出していても、外側に突出していてもよい。つまり、採熱板16のフィン16Fが採熱板16の外側(下向き)に突出していてもよく、採熱板16Aのフィン16Fが採熱板16Aの内側(上向き)に突出していてもよい。
【0041】
以上の説明では、区画部材が、床面BFの上に設置された床材10であるとしたが、壁面に設置された壁材あるいは天井面から垂下された天井材であってもよい。
【0042】
以上の説明では、空気温度調節機がエアコン91であるとしたが、ファンコイルユニット等の、空気の温度を調節することができるものであればよい。
【符号の説明】
【0043】
10 床材(区画部材)
11 区画板
12 表板
13 裏板
13C 取付爪(採熱板取付爪)
16、16A 採熱板
16C 接続部(接続採熱部)
16E 並行部(並行採熱部)
16F フィン
16S フラップ
91 エアコン(温度調節機器)
BF 床面(建築構造面)
R 冷暖房室(冷暖房対象空間)
S 床下空間(裏側空間)