冷暖房用パネル
【課題】簡単な構造で熱効率が高く、不燃性も高い冷暖房用パネルを提供する。
【解決手段】板状の輻射パネル12と、輻射パネル12を貫通する複数の吸音孔14と、輻射パネル12の裏面に部分的に配置した金属製の受け具18を有する。受け具18は、樹脂製の熱交換パイプ16を保持している。受け具18は、輻射パネル12に重ねられる平坦な均熱板20と、均熱板20に立設され熱交換パイプ16を係止する保持部22を備える。保持部22は、熱交換パイプ16の側面を両側から弾発的に挟持する。輻射パネル12の、均熱板20以外の部分には不燃シート23が敷設されている。
【解決手段】板状の輻射パネル12と、輻射パネル12を貫通する複数の吸音孔14と、輻射パネル12の裏面に部分的に配置した金属製の受け具18を有する。受け具18は、樹脂製の熱交換パイプ16を保持している。受け具18は、輻射パネル12に重ねられる平坦な均熱板20と、均熱板20に立設され熱交換パイプ16を係止する保持部22を備える。保持部22は、熱交換パイプ16の側面を両側から弾発的に挟持する。輻射パネル12の、均熱板20以外の部分には不燃シート23が敷設されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、屋内の冷房や暖房を輻射熱により行う冷暖房用パネルに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、天井に施工する輻射式の冷暖房パネルがあった。このような冷暖房パネルは、金属や石膏ボードで作られた輻射パネルを有し、輻射パネルには複数の吸音孔が貫通して形成されている。輻射パネルの裏面には、樹脂製の熱交換パイプが配置され、この冷暖房パネルを天井に設置し、熱交換パイプに所望の温度の流体を流し、冷暖房を行っている。
【0003】
樹脂製の熱交換パイプは、加工性が良好であり、軽量でコストが安価という特長があるが、火災が発生したときには、炎が吸音孔から輻射パネルの裏面に進入し、熱交換パイプに引火するおそれがある。引火しなくても、熱により溶けて輻射パネルの吸音孔から漏れる危険性がある。このため、建築基準法及び消防法上の不燃性の認定を得ることができなかった。
【0004】
この問題を解決するために、特許文献1に開示された天井輻射冷暖房パネルが提供されている。この天井輻射冷暖房パネルは、吸音孔が形成された輻射パネルと熱交換パネルとの間に、不燃シートあるいは不燃板材を介在させている。また、特許文献2に開示されているように、輻射パネルの吸音孔を熱交換パイプとそれを覆った金属製の均熱板以外の部分に形成し、熱交換パイプを輻射パネル裏面と均熱板で挟んで輻射パネル内に設けたものも提案されている。
【特許文献1】特開平10−227495号公報
【特許文献2】特開2006−170551号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
上記従来の技術の場合、熱交換パイプと輻射パネルの間の不燃シートには、熱伝導率が高いセラミックシート等を使用しているので、不燃性シートは金属と比較すると大幅に熱伝導率が落ちるものであった。従って、金属のように確実に効率的に熱を伝えることができず、冷暖房装置としての熱効率が低くなるものであった。
【0006】
また、特許文献2のように輻射パネルの吸音孔の位置を熱交換パイプの取り付け位置以外に設け、不燃板材として金属板で熱交換パイプを挟持した場合、熱効率は高いが、輻射パネルの加工や施工工数が掛かりコストも高くなり易いものであった。
【0007】
この発明は、上記従来の技術の問題点に鑑みてなされたものであり、簡単な構造で熱効率が高く、不燃性も高い冷暖房用パネルを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明は、板状の輻射パネルと、前記輻射パネルを貫通する複数の吸音孔と、前記輻射パネルの裏面に部分的に配置した金属製の受け具と、前記受け具に保持された樹脂製の熱交換パイプが設けられ、前記受け具は、前記輻射パネルに重ねられる平坦な均熱板と、前記均熱板に立設され前記熱交換パイプを係止する保持部が形成され、前記保持部は前記熱交換パイプの側面を両側から弾発的に挟持するものであり、前記輻射パネルの、前記均熱板が設けられた箇所以外の部分には不燃シートが敷設されている冷暖房用パネルである。
【0009】
また、前記熱交換パイプは、直線部と曲線部が交互に位置して設けられ、前記受け具は、前記熱交換パイプの直線部に沿って取り付けられる長尺部材であり、前記熱交換パイプの受け具の断面形状は、前記輻射パネルに重ねられる板体である均熱板と、前記均熱板から立設される保持部であり上方が開口する半円状の湾曲部と、前記一対の湾曲部の先端に形成され外側に広がるウイング部が一体に形成されている。
【0010】
前記均熱板は、前記熱交換パイプの前記直線部に連続して前記曲線部に達し、前記曲線部に達する前記均熱板の端部付近は、前記保持部が取り除かれている。
【0011】
前記熱交換パイプはガスバリアチューブであり、内周面に位置する層はポリウレタンであり、その外側の層はエチレン−ビニルアルコール共重合体(以下、EVOHと言う。)であり、その外側で外周面に位置する層はポリウレタンである。
【0012】
又は、前記熱交換パイプは、内周面に位置する層がナイロンであり、その外側の層はポリウレタンであり、その外側の層はEVOHであり、その外側で外周面に位置する層はポリウレタンである。
【発明の効果】
【0013】
本発明の冷暖房用パネルは、簡単な構造で熱効率が良好であり、金属製の受け具が確実に熱交換パイプの熱交換流体の温度を輻射パネルに伝えることができる。しかも、受け具以外の部分には不燃シートが設けられ、熱交換パイプに樹脂を使用しても確実に不燃性を確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0014】
以下、この発明の実施形態について図面に基づいて説明する。図1〜図5はこの発明の第一実施形態を示すもので、この実施形態の冷暖房用パネル10は、板状の輻射パネル12が設けられている。輻射パネル12は、アルミや鉄等の金属、石膏ボード、コンクリートなどで成形され、複数の吸音孔14が貫通して形成されている。
【0015】
輻射パネル12の裏面12aには、熱交換パイプ16が後述する受け具18を介して設けられている。熱交換パイプ16は、輻射パネル12の一方向の幅を横切る直線部16aと、輻射パネル12の端部に達する前に湾曲しながら折り返す曲線部16bが交互に設けられ、連続して蛇行している。
【0016】
熱交換パイプ16は、図5に示すように3層構造のガスバリア性チューブであり、内周面に位置する第一層17はポリウレタンであり、その外側の第二層19はEVOHであり、その外側で外周面に位置する第三層21はポリウレタンである。EVOHはガスバリア性が高く、熱交換パイプ16を通る熱交換流体に空気中の酸素が溶け込むことを防ぐ。EVOHは水溶性であるが、ポリウレタンである第一層17と第三層21で内外面が覆われているため、熱交換媒体に水を使用しても溶けることはない。また、EVOHは硬く割れやすいため、曲線部16bは高温の成形時に曲げて作る。成形後に曲げ加工する場合は、加熱して曲げる。ポリウレタンは、柔らかく変形しやすいため、後述する受け具18の保持部22に入れやすい。さらに、ポリウレタンは反発弾性を有するため、後述する保持部22に入れた後に元に戻り、確実に保持部22に密着して保持されるため熱効率が良好となる。
【0017】
輻射パネル12の裏面12aには、熱交換パイプ16の直線部16aを保持する受け具18が取り付けられている。受け具18はアルミニウム押出形材等の金属製であり、熱交換パイプ16の直線部16aに沿って取り付けられる長尺部材であり、長手方向の断面形状が一定である。受け具18の断面形状は、図3に示すように、輻射パネル12の裏面12aに重ねられる板体である均熱板20が設けられ、均熱板20の中心には、熱交換パイプ16を保持する保持部22が設けられている。保持部22には、均熱板20から立設され上方が開口した半円状の湾曲部22aが形成され、湾曲部22aの先端には、外側に広がるウイング部22bが必要に応じて一体に形成されている。湾曲部22aの内周面は、熱交換パイプ16の外周面に密着する内径に形成され、熱交換パイプ16の側面を両側から弾発的に挟持するものである。受け具18が取り付けられる輻射パネル1の裏面12aには、接着性を確保するためのプライマー処理が施され、その裏面12aに、例えば熱可塑性樹脂のホットメルト接着剤や両面テープで接着されている。また、受け具18の裏面は、輻射パネル12の表側から吸音孔14を介して見えにくいように、黒色に塗られている。
【0018】
ここで、熱交換パイプ16の、受け具18への取付方法について説明する。一対のウイング部22bの間に熱交換パイプ16を押し付けて、湾曲部22a及び熱交換パイプ16を弾性変形させ、湾曲部22aの間に弾発的に係止させる。このとき、熱交換パイプ16を、受け具18の湾曲部22aへ押し込む専用の治具を用いてもよい。
【0019】
輻射パネル12の裏面12aには、受け具18以外の部分に不燃シート23が敷設されている。不燃シート23は、たとえばセラミックシートやグラスウールシート、その他不燃性のシート状のもの等である。不燃シート23は、図3に示すように、受け具18の均熱板20の両側縁部裏面に形成された切り欠き部20aに差し込まれて、縁部が保持されている。
【0020】
次に、冷暖房用パネル10の使用方法について図4に基づいて説明する。室内の天井に冷暖房用パネル10を並べて取り付け、このとき輻射パネル12の裏面12aが屋根裏側となるようにする。そして、熱交換パイプ16の端部どうしを連結部材24で接続する。複数枚の冷暖房用パネル10を接続した熱交換パイプ16の一方の端部を、供給側メインパイプ26に接続し、他方の端部を戻り側メインパイプ28に接続する。供給側メインパイプ26と戻り側メインパイプ28は、温水器等の熱源30に接続されている。
【0021】
熱源30は、冷暖房用パネル10の熱交換パイプ16に所望の温度の熱交換用流体を供給している。熱交換流体は、例えば水である。熱源30から供給側メインパイプ26に供給された所定温度の水は、熱交換パイプ16の一方の端部から供給され、連結部材24で連結された複数の熱交換パイプ16を通過して他方の端部から戻り側メインパイプ28に流れ、熱源30に戻る。水が熱交換パイプ16を通過する過程で、輻射パネル12との間で熱交換を行なう。熱源30では、再び水を所望の温度に調整し、供給側メインパイプ26に供給する。
【0022】
この実施形態の冷暖房用パネル10によれば、構造が簡単で不燃性があり、確実に熱交換も行うことができる。受け具18は、熱伝導性が高い金属で作られているため、熱交換パイプ16と輻射パネル12の間で受け具18を介して熱交換が行われ、熱効率が良好である。熱交換パイプ16に水を通すと、水の温度と圧力で熱交換パイプ16の径が僅かに太くなり、受け具18の湾曲部22aに熱交換パイプ16が密着し、より熱効率が上昇する。また、均熱板20が熱交換パイプ16に沿って長く設けられ、広い面積で輻射パネル12に接着されるため、この点からも熱効率が向上する。
【0023】
また冷暖房用パネル10は、輻射パネル12の受け具18以外の部分は不燃シート23で覆われているため、不燃性が向上し、火災のときに熱交換パイプ16に引火したりすることを防ぐ。そして、熱交換パイプ16に安価な合成樹脂を使用しても、不燃性の認定を得ることができる。
【0024】
熱交換パイプ16は三層構造であり、第一層17と第三層21はポリウレタンで柔軟性があり加工しやすく、第二層19はガスバリア性が高いエチレン−ビニルアルコール共重合体(EVOH)で作られ、循環する水に空気中の酸素が溶けることを防いでいる。水に酸素が溶けないため、連結部材24等が金属で作られていても腐食することがなく耐久性を持たせることができる。
【0025】
熱交換パイプ16は、保持部22の弾性力で取り付けられ保持されるため、特別な係止装置が不要で簡単な構造である。また、熱交換パイプ16の取り付けや取り外しが簡単であり、取り付けるときは保持部22のウイング部22bの間に押圧するだけの簡単な操作で行うことができ、保持部22のウイング部22bにガイドされて湾曲部22a内側へ簡単に押し込むことができる。ウイング部22bにガイドされることにより、保持部22に無理な力がかかって破損することが無く、安全である。
【0026】
なお、熱交換パイプ16は3層構造以外に、図6に示すように4層構造でもよい。図6に示す熱交換パイプ32のガスバリアチューブは、内周面に位置する第一層34はナイロンであり、その外側の第二層36はポリウレタンである。そして、その外側の第三層38がEVOHであり、その外側で外周面に位置する第四層40はポリウレタンである。第一層34のナイロンは、水に強いため、金属製の連結部材24等の耐久性を高めることができる。また、このガスバリアチューブの外側にナイロンを積層したり、ナイロン以外に公知の樹脂を積層することもできる。
【0027】
次にこの発明の第二実施形態について図7,図8に基づいて説明する。なお、ここで、上記実施形態と同様の部材は同様の符号を付して説明を省略する。この実施形態の冷暖房用パネル42も、輻射パネル12の裏面12aに、熱交換パイプ16の直線部16aを保持する受け具44が取り付けられている。受け具44はアルミニウム押出形材等の金属製であり、熱交換パイプ16の直線部16aに沿って取り付けられる長尺部材であり、長手方向の断面形状が一定である。受け具44には、輻射パネル12の裏面12aに重ねられる板体である均熱板46が設けられ、均熱板46の中心には、保持部22が設けられている。
【0028】
保持部22は、均熱板46の、熱交換パイプ16直線部16aが位置する部分にのみ設けられ、直線部16aを保持している。均熱板46の長手方向の端部46aは、熱交換パイプ16の直線部16aに連続した曲線部16bに接している。曲線部16bに接する均熱板46の端部46a付近は、保持部22が取り除かれている。このため曲線部16bは均熱板46に載せられているだけとなる。曲線部16bの中心部分では均熱板46から外れて不燃シート23の上を通過し、隣接する受け具44の均熱板46の端部46aに再び載り、直線部16aとなって保持部22に保持される。
【0029】
なお、保持部22は、熱交換パイプ16の曲線部16bが曲がる側のみ除去されたものでも良く、この場合も上記と同様の効果を有する。また、保持部22を除去せずに乗り越えるようにして曲線部16bが隣接する均熱板46の保持部22につながるようにしても良い。この場合、保持部22の除去工数を削減することができる。
【0030】
この実施形態の冷暖房用パネル42は、上記実施形態と同様の使用方法で同様の効果を有するものである。熱交換パイプ16の曲線部16bと輻射パネル12の間にも均熱板46が位置しているため、均熱板46の面積が広くなり、より熱効率が向上する。
【0031】
次にこの発明の第三実施形態について図9〜図12に基づいて説明する。なお、ここで、上記実施形態と同様の部材は同様の符号を付して説明を省略する。この実施形態の冷暖房用パネル50も、輻射パネル12の裏面12aに、熱交換パイプ16の直線部16aを保持する受け具18が取り付けられている。
【0032】
この実施形態の熱交換パイプ16は、輻射パネル12に固定された受け具18に対して、1本おきに同じ方向に湾曲して保持部22に取り付けられている。
【0033】
この実施形態の冷暖房用パネル50も、上記の実施形態と同様の使用方法で同様の効果を有するものであり、熱交換パイプ16の湾曲方向が一定であるため、熱交換パイプ16の曲がり癖の方向に常に湾曲させることとなり、より容易に曲線部16bの設定を行うことができる。
【0034】
同様に、図12に示すように、熱交換パイプ16の両端部を輻射パネル12の両側に持ってきても良い。この場合も、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。
【0035】
なお、この発明の冷暖房用パネルは、上記各実施形態に限定されるものではなく、熱交換パイプの配置や形状は適宜設定可能なものであり、熱交換パイプの配置や蛇行や湾曲させる回数も変更可能である。輻射パネルの形状や大きさ、吸音孔の間隔等も適宜選択可能である。輻射パネルや不燃シートの素材や厚みは、適宜変更可能であり、冷暖房用パネルの設置場所は天井以外に壁等の適宜の場所に適用可能である。熱交換パイプは、ガスバリア性を高めるために、外周面にアルミ蒸着等の処理を行ってもよい。
【図面の簡単な説明】
【0036】
【図1】この発明の第一実施形態の冷暖房用パネルの正面図である。
【図2】図1のA−A線断面図である。
【図3】図1のA−A線拡大断面図である。
【図4】この実施形態の冷暖房用パネルの使用方法を示す概略図である。
【図5】この実施形態の冷暖房用パネルの熱交換パイプの部分破断斜視図である。
【図6】この実施形態の冷暖房用パネルの熱交換パイプの変形例を示す部分破断斜視図である。
【図7】この発明の第二実施形態の冷暖房用パネルの正面図である。
【図8】図7のB−B線断面図である。
【図9】この発明の第三実施形態の冷暖房用パネルの正面図である。
【図10】図9のC−C線拡大断面図である。
【図11】第三実施形態の冷暖房用パネルの使用方法を示す概略図である。
【図12】第三実施形態の熱交換パイプの配置の変形例を示す正面図である。
【符号の説明】
【0037】
10 冷暖房用パネル
12 輻射パネル
14 吸音孔
16 熱交換パイプ
16a 直線部
16b 曲線部
18 受け具
20 均熱板
22 保持部
23 不燃シート
【技術分野】
【0001】
この発明は、屋内の冷房や暖房を輻射熱により行う冷暖房用パネルに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、天井に施工する輻射式の冷暖房パネルがあった。このような冷暖房パネルは、金属や石膏ボードで作られた輻射パネルを有し、輻射パネルには複数の吸音孔が貫通して形成されている。輻射パネルの裏面には、樹脂製の熱交換パイプが配置され、この冷暖房パネルを天井に設置し、熱交換パイプに所望の温度の流体を流し、冷暖房を行っている。
【0003】
樹脂製の熱交換パイプは、加工性が良好であり、軽量でコストが安価という特長があるが、火災が発生したときには、炎が吸音孔から輻射パネルの裏面に進入し、熱交換パイプに引火するおそれがある。引火しなくても、熱により溶けて輻射パネルの吸音孔から漏れる危険性がある。このため、建築基準法及び消防法上の不燃性の認定を得ることができなかった。
【0004】
この問題を解決するために、特許文献1に開示された天井輻射冷暖房パネルが提供されている。この天井輻射冷暖房パネルは、吸音孔が形成された輻射パネルと熱交換パネルとの間に、不燃シートあるいは不燃板材を介在させている。また、特許文献2に開示されているように、輻射パネルの吸音孔を熱交換パイプとそれを覆った金属製の均熱板以外の部分に形成し、熱交換パイプを輻射パネル裏面と均熱板で挟んで輻射パネル内に設けたものも提案されている。
【特許文献1】特開平10−227495号公報
【特許文献2】特開2006−170551号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
上記従来の技術の場合、熱交換パイプと輻射パネルの間の不燃シートには、熱伝導率が高いセラミックシート等を使用しているので、不燃性シートは金属と比較すると大幅に熱伝導率が落ちるものであった。従って、金属のように確実に効率的に熱を伝えることができず、冷暖房装置としての熱効率が低くなるものであった。
【0006】
また、特許文献2のように輻射パネルの吸音孔の位置を熱交換パイプの取り付け位置以外に設け、不燃板材として金属板で熱交換パイプを挟持した場合、熱効率は高いが、輻射パネルの加工や施工工数が掛かりコストも高くなり易いものであった。
【0007】
この発明は、上記従来の技術の問題点に鑑みてなされたものであり、簡単な構造で熱効率が高く、不燃性も高い冷暖房用パネルを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明は、板状の輻射パネルと、前記輻射パネルを貫通する複数の吸音孔と、前記輻射パネルの裏面に部分的に配置した金属製の受け具と、前記受け具に保持された樹脂製の熱交換パイプが設けられ、前記受け具は、前記輻射パネルに重ねられる平坦な均熱板と、前記均熱板に立設され前記熱交換パイプを係止する保持部が形成され、前記保持部は前記熱交換パイプの側面を両側から弾発的に挟持するものであり、前記輻射パネルの、前記均熱板が設けられた箇所以外の部分には不燃シートが敷設されている冷暖房用パネルである。
【0009】
また、前記熱交換パイプは、直線部と曲線部が交互に位置して設けられ、前記受け具は、前記熱交換パイプの直線部に沿って取り付けられる長尺部材であり、前記熱交換パイプの受け具の断面形状は、前記輻射パネルに重ねられる板体である均熱板と、前記均熱板から立設される保持部であり上方が開口する半円状の湾曲部と、前記一対の湾曲部の先端に形成され外側に広がるウイング部が一体に形成されている。
【0010】
前記均熱板は、前記熱交換パイプの前記直線部に連続して前記曲線部に達し、前記曲線部に達する前記均熱板の端部付近は、前記保持部が取り除かれている。
【0011】
前記熱交換パイプはガスバリアチューブであり、内周面に位置する層はポリウレタンであり、その外側の層はエチレン−ビニルアルコール共重合体(以下、EVOHと言う。)であり、その外側で外周面に位置する層はポリウレタンである。
【0012】
又は、前記熱交換パイプは、内周面に位置する層がナイロンであり、その外側の層はポリウレタンであり、その外側の層はEVOHであり、その外側で外周面に位置する層はポリウレタンである。
【発明の効果】
【0013】
本発明の冷暖房用パネルは、簡単な構造で熱効率が良好であり、金属製の受け具が確実に熱交換パイプの熱交換流体の温度を輻射パネルに伝えることができる。しかも、受け具以外の部分には不燃シートが設けられ、熱交換パイプに樹脂を使用しても確実に不燃性を確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0014】
以下、この発明の実施形態について図面に基づいて説明する。図1〜図5はこの発明の第一実施形態を示すもので、この実施形態の冷暖房用パネル10は、板状の輻射パネル12が設けられている。輻射パネル12は、アルミや鉄等の金属、石膏ボード、コンクリートなどで成形され、複数の吸音孔14が貫通して形成されている。
【0015】
輻射パネル12の裏面12aには、熱交換パイプ16が後述する受け具18を介して設けられている。熱交換パイプ16は、輻射パネル12の一方向の幅を横切る直線部16aと、輻射パネル12の端部に達する前に湾曲しながら折り返す曲線部16bが交互に設けられ、連続して蛇行している。
【0016】
熱交換パイプ16は、図5に示すように3層構造のガスバリア性チューブであり、内周面に位置する第一層17はポリウレタンであり、その外側の第二層19はEVOHであり、その外側で外周面に位置する第三層21はポリウレタンである。EVOHはガスバリア性が高く、熱交換パイプ16を通る熱交換流体に空気中の酸素が溶け込むことを防ぐ。EVOHは水溶性であるが、ポリウレタンである第一層17と第三層21で内外面が覆われているため、熱交換媒体に水を使用しても溶けることはない。また、EVOHは硬く割れやすいため、曲線部16bは高温の成形時に曲げて作る。成形後に曲げ加工する場合は、加熱して曲げる。ポリウレタンは、柔らかく変形しやすいため、後述する受け具18の保持部22に入れやすい。さらに、ポリウレタンは反発弾性を有するため、後述する保持部22に入れた後に元に戻り、確実に保持部22に密着して保持されるため熱効率が良好となる。
【0017】
輻射パネル12の裏面12aには、熱交換パイプ16の直線部16aを保持する受け具18が取り付けられている。受け具18はアルミニウム押出形材等の金属製であり、熱交換パイプ16の直線部16aに沿って取り付けられる長尺部材であり、長手方向の断面形状が一定である。受け具18の断面形状は、図3に示すように、輻射パネル12の裏面12aに重ねられる板体である均熱板20が設けられ、均熱板20の中心には、熱交換パイプ16を保持する保持部22が設けられている。保持部22には、均熱板20から立設され上方が開口した半円状の湾曲部22aが形成され、湾曲部22aの先端には、外側に広がるウイング部22bが必要に応じて一体に形成されている。湾曲部22aの内周面は、熱交換パイプ16の外周面に密着する内径に形成され、熱交換パイプ16の側面を両側から弾発的に挟持するものである。受け具18が取り付けられる輻射パネル1の裏面12aには、接着性を確保するためのプライマー処理が施され、その裏面12aに、例えば熱可塑性樹脂のホットメルト接着剤や両面テープで接着されている。また、受け具18の裏面は、輻射パネル12の表側から吸音孔14を介して見えにくいように、黒色に塗られている。
【0018】
ここで、熱交換パイプ16の、受け具18への取付方法について説明する。一対のウイング部22bの間に熱交換パイプ16を押し付けて、湾曲部22a及び熱交換パイプ16を弾性変形させ、湾曲部22aの間に弾発的に係止させる。このとき、熱交換パイプ16を、受け具18の湾曲部22aへ押し込む専用の治具を用いてもよい。
【0019】
輻射パネル12の裏面12aには、受け具18以外の部分に不燃シート23が敷設されている。不燃シート23は、たとえばセラミックシートやグラスウールシート、その他不燃性のシート状のもの等である。不燃シート23は、図3に示すように、受け具18の均熱板20の両側縁部裏面に形成された切り欠き部20aに差し込まれて、縁部が保持されている。
【0020】
次に、冷暖房用パネル10の使用方法について図4に基づいて説明する。室内の天井に冷暖房用パネル10を並べて取り付け、このとき輻射パネル12の裏面12aが屋根裏側となるようにする。そして、熱交換パイプ16の端部どうしを連結部材24で接続する。複数枚の冷暖房用パネル10を接続した熱交換パイプ16の一方の端部を、供給側メインパイプ26に接続し、他方の端部を戻り側メインパイプ28に接続する。供給側メインパイプ26と戻り側メインパイプ28は、温水器等の熱源30に接続されている。
【0021】
熱源30は、冷暖房用パネル10の熱交換パイプ16に所望の温度の熱交換用流体を供給している。熱交換流体は、例えば水である。熱源30から供給側メインパイプ26に供給された所定温度の水は、熱交換パイプ16の一方の端部から供給され、連結部材24で連結された複数の熱交換パイプ16を通過して他方の端部から戻り側メインパイプ28に流れ、熱源30に戻る。水が熱交換パイプ16を通過する過程で、輻射パネル12との間で熱交換を行なう。熱源30では、再び水を所望の温度に調整し、供給側メインパイプ26に供給する。
【0022】
この実施形態の冷暖房用パネル10によれば、構造が簡単で不燃性があり、確実に熱交換も行うことができる。受け具18は、熱伝導性が高い金属で作られているため、熱交換パイプ16と輻射パネル12の間で受け具18を介して熱交換が行われ、熱効率が良好である。熱交換パイプ16に水を通すと、水の温度と圧力で熱交換パイプ16の径が僅かに太くなり、受け具18の湾曲部22aに熱交換パイプ16が密着し、より熱効率が上昇する。また、均熱板20が熱交換パイプ16に沿って長く設けられ、広い面積で輻射パネル12に接着されるため、この点からも熱効率が向上する。
【0023】
また冷暖房用パネル10は、輻射パネル12の受け具18以外の部分は不燃シート23で覆われているため、不燃性が向上し、火災のときに熱交換パイプ16に引火したりすることを防ぐ。そして、熱交換パイプ16に安価な合成樹脂を使用しても、不燃性の認定を得ることができる。
【0024】
熱交換パイプ16は三層構造であり、第一層17と第三層21はポリウレタンで柔軟性があり加工しやすく、第二層19はガスバリア性が高いエチレン−ビニルアルコール共重合体(EVOH)で作られ、循環する水に空気中の酸素が溶けることを防いでいる。水に酸素が溶けないため、連結部材24等が金属で作られていても腐食することがなく耐久性を持たせることができる。
【0025】
熱交換パイプ16は、保持部22の弾性力で取り付けられ保持されるため、特別な係止装置が不要で簡単な構造である。また、熱交換パイプ16の取り付けや取り外しが簡単であり、取り付けるときは保持部22のウイング部22bの間に押圧するだけの簡単な操作で行うことができ、保持部22のウイング部22bにガイドされて湾曲部22a内側へ簡単に押し込むことができる。ウイング部22bにガイドされることにより、保持部22に無理な力がかかって破損することが無く、安全である。
【0026】
なお、熱交換パイプ16は3層構造以外に、図6に示すように4層構造でもよい。図6に示す熱交換パイプ32のガスバリアチューブは、内周面に位置する第一層34はナイロンであり、その外側の第二層36はポリウレタンである。そして、その外側の第三層38がEVOHであり、その外側で外周面に位置する第四層40はポリウレタンである。第一層34のナイロンは、水に強いため、金属製の連結部材24等の耐久性を高めることができる。また、このガスバリアチューブの外側にナイロンを積層したり、ナイロン以外に公知の樹脂を積層することもできる。
【0027】
次にこの発明の第二実施形態について図7,図8に基づいて説明する。なお、ここで、上記実施形態と同様の部材は同様の符号を付して説明を省略する。この実施形態の冷暖房用パネル42も、輻射パネル12の裏面12aに、熱交換パイプ16の直線部16aを保持する受け具44が取り付けられている。受け具44はアルミニウム押出形材等の金属製であり、熱交換パイプ16の直線部16aに沿って取り付けられる長尺部材であり、長手方向の断面形状が一定である。受け具44には、輻射パネル12の裏面12aに重ねられる板体である均熱板46が設けられ、均熱板46の中心には、保持部22が設けられている。
【0028】
保持部22は、均熱板46の、熱交換パイプ16直線部16aが位置する部分にのみ設けられ、直線部16aを保持している。均熱板46の長手方向の端部46aは、熱交換パイプ16の直線部16aに連続した曲線部16bに接している。曲線部16bに接する均熱板46の端部46a付近は、保持部22が取り除かれている。このため曲線部16bは均熱板46に載せられているだけとなる。曲線部16bの中心部分では均熱板46から外れて不燃シート23の上を通過し、隣接する受け具44の均熱板46の端部46aに再び載り、直線部16aとなって保持部22に保持される。
【0029】
なお、保持部22は、熱交換パイプ16の曲線部16bが曲がる側のみ除去されたものでも良く、この場合も上記と同様の効果を有する。また、保持部22を除去せずに乗り越えるようにして曲線部16bが隣接する均熱板46の保持部22につながるようにしても良い。この場合、保持部22の除去工数を削減することができる。
【0030】
この実施形態の冷暖房用パネル42は、上記実施形態と同様の使用方法で同様の効果を有するものである。熱交換パイプ16の曲線部16bと輻射パネル12の間にも均熱板46が位置しているため、均熱板46の面積が広くなり、より熱効率が向上する。
【0031】
次にこの発明の第三実施形態について図9〜図12に基づいて説明する。なお、ここで、上記実施形態と同様の部材は同様の符号を付して説明を省略する。この実施形態の冷暖房用パネル50も、輻射パネル12の裏面12aに、熱交換パイプ16の直線部16aを保持する受け具18が取り付けられている。
【0032】
この実施形態の熱交換パイプ16は、輻射パネル12に固定された受け具18に対して、1本おきに同じ方向に湾曲して保持部22に取り付けられている。
【0033】
この実施形態の冷暖房用パネル50も、上記の実施形態と同様の使用方法で同様の効果を有するものであり、熱交換パイプ16の湾曲方向が一定であるため、熱交換パイプ16の曲がり癖の方向に常に湾曲させることとなり、より容易に曲線部16bの設定を行うことができる。
【0034】
同様に、図12に示すように、熱交換パイプ16の両端部を輻射パネル12の両側に持ってきても良い。この場合も、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。
【0035】
なお、この発明の冷暖房用パネルは、上記各実施形態に限定されるものではなく、熱交換パイプの配置や形状は適宜設定可能なものであり、熱交換パイプの配置や蛇行や湾曲させる回数も変更可能である。輻射パネルの形状や大きさ、吸音孔の間隔等も適宜選択可能である。輻射パネルや不燃シートの素材や厚みは、適宜変更可能であり、冷暖房用パネルの設置場所は天井以外に壁等の適宜の場所に適用可能である。熱交換パイプは、ガスバリア性を高めるために、外周面にアルミ蒸着等の処理を行ってもよい。
【図面の簡単な説明】
【0036】
【図1】この発明の第一実施形態の冷暖房用パネルの正面図である。
【図2】図1のA−A線断面図である。
【図3】図1のA−A線拡大断面図である。
【図4】この実施形態の冷暖房用パネルの使用方法を示す概略図である。
【図5】この実施形態の冷暖房用パネルの熱交換パイプの部分破断斜視図である。
【図6】この実施形態の冷暖房用パネルの熱交換パイプの変形例を示す部分破断斜視図である。
【図7】この発明の第二実施形態の冷暖房用パネルの正面図である。
【図8】図7のB−B線断面図である。
【図9】この発明の第三実施形態の冷暖房用パネルの正面図である。
【図10】図9のC−C線拡大断面図である。
【図11】第三実施形態の冷暖房用パネルの使用方法を示す概略図である。
【図12】第三実施形態の熱交換パイプの配置の変形例を示す正面図である。
【符号の説明】
【0037】
10 冷暖房用パネル
12 輻射パネル
14 吸音孔
16 熱交換パイプ
16a 直線部
16b 曲線部
18 受け具
20 均熱板
22 保持部
23 不燃シート
【特許請求の範囲】
【請求項1】
板状の輻射パネルと、前記輻射パネルを貫通する複数の吸音孔と、前記輻射パネルの裏面に部分的に配置した金属製の受け具と、前記受け具に保持された樹脂製の熱交換パイプが設けられ、前記受け具は、前記輻射パネルに重ねられる平坦な均熱板と、前記均熱板に立設され前記熱交換パイプを係止する保持部が形成され、前記保持部は前記熱交換パイプの側面を両側から弾発的に挟持するものであり、前記輻射パネルの、前記均熱板が設けられた箇所以外の部分には不燃シートが敷設されていることを特徴とする冷暖房用パネル。
【請求項2】
前記熱交換パイプは直線部と曲線部が交互に位置して設けられ、前記受け具は、前記熱交換パイプの直線部に沿って取り付けられる長尺部材であり、前記熱交換パイプの受け具の断面形状は、前記輻射パネルに重ねられる板体である均熱板と、前記均熱板から立設される保持部であり上方が開口する半円状の湾曲部と、前記一対の湾曲部の先端に形成され外側に広がるウイング部が一体に形成されていることを特徴とする請求項1記載の冷暖房用パネル。
【請求項3】
前記均熱板は、前記熱交換パイプの前記直線部に連続して前記曲線部に達し、前記曲線部に達する前記均熱板の端部付近は、前記保持部が取り除かれていることを特徴とする請求項1又は2記載の冷暖房用パネル。
【請求項4】
前記熱交換パイプはガスバリアチューブであり、内周面に位置する層はポリウレタンであり、その外側の層はエチレン−ビニルアルコール共重合体であり、その外側で外周面に位置する層はポリウレタンであることを特徴とする請求項1又は2記載の冷暖房用パネル。
【請求項5】
前記熱交換パイプはガスバリアチューブであり、内周面に位置する層がナイロンであり、その外側の層はポリウレタンであり、その外側の層はエチレン−ビニルアルコール共重合体であり、その外側で外周面に位置する層はポリウレタンであることを特徴とする請求項1又は2記載の冷暖房用パネル。
【請求項1】
板状の輻射パネルと、前記輻射パネルを貫通する複数の吸音孔と、前記輻射パネルの裏面に部分的に配置した金属製の受け具と、前記受け具に保持された樹脂製の熱交換パイプが設けられ、前記受け具は、前記輻射パネルに重ねられる平坦な均熱板と、前記均熱板に立設され前記熱交換パイプを係止する保持部が形成され、前記保持部は前記熱交換パイプの側面を両側から弾発的に挟持するものであり、前記輻射パネルの、前記均熱板が設けられた箇所以外の部分には不燃シートが敷設されていることを特徴とする冷暖房用パネル。
【請求項2】
前記熱交換パイプは直線部と曲線部が交互に位置して設けられ、前記受け具は、前記熱交換パイプの直線部に沿って取り付けられる長尺部材であり、前記熱交換パイプの受け具の断面形状は、前記輻射パネルに重ねられる板体である均熱板と、前記均熱板から立設される保持部であり上方が開口する半円状の湾曲部と、前記一対の湾曲部の先端に形成され外側に広がるウイング部が一体に形成されていることを特徴とする請求項1記載の冷暖房用パネル。
【請求項3】
前記均熱板は、前記熱交換パイプの前記直線部に連続して前記曲線部に達し、前記曲線部に達する前記均熱板の端部付近は、前記保持部が取り除かれていることを特徴とする請求項1又は2記載の冷暖房用パネル。
【請求項4】
前記熱交換パイプはガスバリアチューブであり、内周面に位置する層はポリウレタンであり、その外側の層はエチレン−ビニルアルコール共重合体であり、その外側で外周面に位置する層はポリウレタンであることを特徴とする請求項1又は2記載の冷暖房用パネル。
【請求項5】
前記熱交換パイプはガスバリアチューブであり、内周面に位置する層がナイロンであり、その外側の層はポリウレタンであり、その外側の層はエチレン−ビニルアルコール共重合体であり、その外側で外周面に位置する層はポリウレタンであることを特徴とする請求項1又は2記載の冷暖房用パネル。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【公開番号】特開2008−267618(P2008−267618A)
【公開日】平成20年11月6日(2008.11.6)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−107119(P2007−107119)
【出願日】平成19年4月16日(2007.4.16)
【出願人】(000134534)株式会社トヨックス (122)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成20年11月6日(2008.11.6)
【国際特許分類】
【出願日】平成19年4月16日(2007.4.16)
【出願人】(000134534)株式会社トヨックス (122)
【Fターム(参考)】
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