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公開番号2025068929
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-30
出願番号2023179060
出願日2023-10-17
発明の名称放射冷却パネル、及びそれを備えた冷却システム
出願人大阪瓦斯株式会社
代理人弁理士法人R&C
主分類F24F 5/00 20060101AFI20250422BHJP(加熱;レンジ;換気)
要約【課題】経済性の向上を図りながらも、比較的高温の冷媒を冷却する場合にも冷媒を効率的に冷却して全体としての軽量化を図る。
【解決手段】パネル面に沿って設けられる第1冷媒通流管Lを通流する第1冷媒W1を冷却する放射冷却パネルHであって、第1冷媒通流管Lに第1冷媒W1が流入する流入部である第1冷媒流入部ENを含む上流側の通流管である上流側第1冷媒通流管JLには、パネル面に交差する交差方向の一方側に、第1冷媒W1と外気とを熱交換するフィンが設けられ、第1冷媒通流管Lから第1冷媒W1が流出する流出部である第1冷媒流出部ETを含む下流側の通流管である下流側第1冷媒通流管KLには、交差方向の他方側に、冷却層が設けられ、冷却層は、放射面から赤外光を放射する赤外放射層を含む。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
パネル面に沿って設けられる第１冷媒通流管を通流する第１冷媒を冷却する放射冷却パネルであって、
前記第１冷媒通流管に前記第１冷媒が流入する流入部である第１冷媒流入部を含む上流側の通流管である上流側第１冷媒通流管には、前記パネル面に交差する交差方向の一方側に、前記第１冷媒と外気とを熱交換するフィンが設けられ、
前記第１冷媒通流管から前記第１冷媒が流出する流出部である第１冷媒流出部を含む下流側の通流管である下流側第１冷媒通流管には、前記交差方向の他方側に、冷却層が設けられ、
前記冷却層は、放射面から赤外光を放射する赤外放射層を含む放射冷却パネル。
続きを表示（約 850 文字）【請求項２】
前記下流側第１冷媒通流管には、前記交差方向の一方側に、前記第１冷媒と外気との間を断熱する断熱層が設けられている請求項１に記載の放射冷却パネル。
【請求項３】
前記断熱層は、前記下流側第１冷媒通流管の下流側ほど、前記第１冷媒と外気との間の熱伝導率が低くなるように設けられている請求項２に記載の放射冷却パネル。
【請求項４】
前記断熱層の前記交差方向での厚みは、前記下流側第１冷媒通流管の下流側ほど厚く設けられている請求項２に記載の放射冷却パネル。
【請求項５】
前記上流側第１冷媒通流管には、前記交差方向の他方側に、放射面から赤外光を放射する赤外放射層と、太陽光を反射する光反射層とのうち、何れか一方が設けられている請求項１～４の何れか一項に記載の放射冷却パネル。
【請求項６】
請求項１～４の何れか一項に記載の放射冷却パネルを備え、
前記第１冷媒流出部から流出した前記第１冷媒を用いて他の流体を冷却する冷却システム。
【請求項７】
第２冷媒を圧縮する圧縮機と前記圧縮機にて圧縮された前記第２冷媒を凝縮する凝縮器と前記凝縮器にて凝縮された前記第２冷媒を膨張させる膨張弁と前記膨張弁にて膨張された前記第２冷媒を蒸発させる蒸発器とに記載の順に前記第２冷媒を循環させる第２冷媒循環路を有するヒートポンプ部と、
前記放射冷却パネルの前記第１冷媒流出部から流出した前記第１冷媒を前記放射冷却パネルの前記第１冷媒流入部へ導く第１冷媒循環路と当該第１冷媒循環路で前記第１冷媒を圧送する圧送ポンプとを備える第１冷媒循環部と、
前記圧縮機から前記膨張弁へ導かれる前記第２冷媒と、前記第１冷媒循環路を通流する前記第１冷媒とを熱交換する熱交換器とが設けられる請求項６に記載の冷却システム。
【請求項８】
前記放射冷却パネルの複数が並列に接続されている請求項６に記載の冷却システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、パネル面に沿って設けられる第１冷媒通流管を通流する第１冷媒を冷却する放射冷却パネル、及びそれを備えた冷却システムに関する。
続きを表示（約 2,400 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、パネル面に沿って設けられると共に第１冷媒が通流する第１冷媒通流管と、パネル表面である放射面から赤外光を放射する赤外放射層とを有する放射冷却パネルが知られている（特許文献１～３を参照）。放射冷却パネルでは、赤外放射層から赤外光を宇宙へ向けて放射することで、第１冷媒通流管を通流する冷媒を冷却する。
当該放射冷却パネルを用いた冷却システムとして、例えば、特許文献１には、放射冷却パネルの第１冷媒通流管の入口と出口とを接続する第１冷媒循環路を備えると共に、第２冷媒を圧縮する圧縮機と前記圧縮機にて圧縮された前記第２冷媒を凝縮する凝縮器と前記凝縮器にて凝縮された前記第２冷媒を膨張させる膨張弁と前記膨張弁にて膨張された前記第２冷媒を蒸発させる蒸発器とに、記載の順に前記第２冷媒を循環させる第２冷媒循環路とを有するヒートポンプを備え、第１冷媒循環路を循環する第１冷媒と第２冷媒循環路で凝縮器出口の第２冷媒とを熱交換することで、冷房（冷凍）機能を発揮する冷却システムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
国際公開第２０２０／１４００８２号
国際公開第２０２０／２１４９８９号
国際公開第２０２１／１４２４３１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１～３に開示の放射冷却パネルでは、赤外放射層が、パネル面に沿って設けられる第１冷媒通流管の上流側から下流側まで全域に亘って設けられる構成が示されているのみであった。このように、比較的高価な赤外放射層を、第１冷媒通流管の上流側から下流側まで全域に亘って設ける場合、赤外放射層を構成する比較的高価な材料を多く用いることになるため、経済性の観点から改善の余地があった。
また、特に、比較的高い温度（例えば、環境温度よりも高い温度）の第１冷媒が通流している場合においては、放射冷却パネルにおいて第１冷媒が必ずしも効率的に冷却されているとは言えず、改善の余地があった。
【０００５】
本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、経済性の向上を図りながらも、比較的高温の冷媒を冷却する場合にも冷媒を効率的に冷却して全体としての軽量化を図ることができる放射冷却パネル、冷却システムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するための放射冷却パネルは、
パネル面に沿って設けられる第１冷媒通流管を通流する第１冷媒を冷却する放射冷却パネルであって、その特徴構成は、
前記第１冷媒通流管に前記第１冷媒が流入する流入部である第１冷媒流入部を含む上流側の通流管である上流側第１冷媒通流管には、前記パネル面に交差する交差方向の一方側に、前記第１冷媒と外気とを熱交換するフィンが設けられ、
前記第１冷媒通流管から前記第１冷媒が流出する流出部である第１冷媒流出部を含む下流側の通流管である下流側第１冷媒通流管には、前記交差方向の他方側に、冷却層が設けられ、
前記冷却層は、放射面から赤外光を放射する赤外放射層を含む点にある。
【０００７】
上記特徴構成によれば、第１冷媒通流管の上流側の通流管である上流側第１冷媒通流管には、パネル面に交差する交差方向（例えば、パネル面と直交する方向）の一方側に、第１冷媒と外気とを熱交換するフィンを設け、第１冷媒通流管の下流側の通流管である下流側第１冷媒通流管には、交差方向の他方側に、放射面から赤外光を放射する赤外放射層を含む冷却層を設けるから、例えば、第１冷媒が環境温度（例えば、外気温度）よりも高い温度で、第１冷媒通流管に流入するような場合には、上流側第１冷媒通流管の通流過程において、フィンにより第１冷媒を外気と熱交換させて効率的に冷却できる。これにより、上流側第１冷媒通流管を比較的高価な赤外放射層を含む冷却層にて必ずしも冷却する必要がなくなり、経済性の向上を図ることができる。
また、上流側冷媒通流管を通過しつつ冷却された第１冷媒は、下流側第１冷媒通流管を通過する過程で、赤外放射層を含む冷却層により冷却されるから、第１冷媒を放射冷却効果により、環境温度よりも低い温度まで冷却し得る。これにより、第１冷媒を効率的に冷却して、目標温度まで第１冷媒を冷却するためのパネル面積を低減し、パネル全体としての軽量化を図ることができる。
結果、経済生の向上を図りながらも、比較的高温の冷媒を冷却する場合にも冷媒を効率的に冷却して全体としての軽量化を図ることができる放射冷却パネルを実現できる。
【０００８】
放射冷却パネルの更なる特徴構成は、
前記下流側第１冷媒通流管には、前記交差方向の一方側に、前記第１冷媒と外気との間を断熱する断熱層が設けられている点にある。
【０００９】
上記特徴構成によれば、上流側第１冷媒通流管を通流して比較的低温まで降温した第１冷媒であって、下流側第１冷媒通流管で冷却層による放射冷却効果により冷却され環境温度よりも低い温度となる可能性がある第１冷媒を、交差方向の一方側で断熱層により外気と断熱して外気により第１冷媒が加熱されることを防止できるから、より一層、第１冷媒を効率的に冷却できる。
【００１０】
放射冷却パネルの更なる特徴構成は、
前記断熱層は、前記下流側第１冷媒通流管の下流側ほど、前記第１冷媒と外気との間の熱伝導率が低くなるように設けられている点にある。
（【００１１】以降は省略されています）

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