JP2014218845A

JP2014218845A - 冷暖房用輻射天井

Info

Publication number: JP2014218845A
Application number: JP2013099127A
Authority: JP
Inventors: 毅久家; Tsuyoshi Kuge
Original assignee: Mitsubishi Plastics Infratec Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Plastics Infratec Co Ltd
Priority date: 2013-05-09
Filing date: 2013-05-09
Publication date: 2014-11-20

Abstract

【課題】流体を循環させてその輻射熱により室内の冷暖房を行う輻射天井であって、一層のコストダウンを図ることができ、輻射効率を更に高めることができる冷暖房用輻射天井を提供する。
【解決手段】冷暖房用輻射天井は、天井仕上材としての天井パネル１と当該天井パネルの上面に配置されたパネル状の輻射ボード２とから主として構成される。輻射ボード２は、板状の発泡樹脂成形体２１と、当該発泡樹脂成形体の一面側に埋め込まれた流体循環用の樹脂製の配管２２と、発泡樹脂成形体２１の全表面を覆う金属製シート２３，２４とから構成される。輻射ボード２は、予めユニットとして作成され、配管２２が埋め込まれている側の一面を下方に向けて天井パネル１の上面に搭載される。
【選択図】図１

Description

本発明は、冷暖房用輻射天井に関するものであり、詳しくは、室内の冷暖房効果を高めるために天井裏に配管を配置して温水や冷水などの流体を循環させるようにした冷暖房用輻射天井に関するものである。

従来より、室内の冷暖房効果を高めるための技術として、輻射天井に関する技術が提案されている。斯かる技術としては、例えば、表面に複数の吸音孔が形成された輻射パネル（天井仕上材）の裏面に樹脂製の熱交換パイプ（配管）を配置し、天井裏においてこれら熱交換パイプを断熱材（グラスウール）で覆い、熱交換パイプに流体を流すことにより、冷暖房を行うようにした「天井輻射冷暖房パネル」が挙げられる。この天井輻射冷暖房パネルにおいては、室内の音を吸収するために、輻射パネルに吸音孔を設け、また、コストダウン及び軽量化を図るために、ポリプロピレン等の樹脂で熱交換パイプを構成している。そして、火災発生時の吸音孔からの火炎の進入による熱交換パイプへの引火を回避するため、輻射パネルの裏面と熱交換パイプとの間にセラミックシート等の不燃シート材または不燃板材を介在させている（特許文献１）。

特許第２９９１１５８号公報

ところで、上記のような輻射天井の構造は、先ず、天井仕上材（輻射パネル）を設置した後、その裏面（上面）に不燃シート材（又は不燃板材）を敷設し、次いで、不燃シート材の上面に配管（熱交換パイプ）を引き回し、その後、配管の上面側を断熱材であるグラスウールで覆うことにより施工される。すなわち、上記の構造を構築するには、天井仕上材、不燃シート材、配管、グラスウールを順次に施工しなければならない。

しかしながら、天井部分は、内装全体からしても施工面積が広いため、上記のような天井構造においては、一層のコストダウンを図る観点から、施工性の向上と材料費の更なる削減が要望される。また、省エネルギー化の観点からすると、室内側への輻射効率の一層の向上が望まれる。本発明は、斯かる実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、流体を循環させてその輻射熱により室内の冷暖房を行う輻射天井であって、一層のコストダウンを図ることができ、しかも、輻射効率を更に高めることができる冷暖房用輻射天井を提供することにある。

上記の課題を解決するため、本発明においては、天井仕上材としての天井パネルの上面にパネル状の輻射ボードを配置して輻射天井を構成すると共に、輻射ボードは、板状の発泡樹脂成形体の一面側に流体循環用の樹脂製の配管を埋め込むことにより、予めユニットとして構成し、かつ、発泡樹脂成形体の全表面を金属製シートで覆うことにより、耐火性能を高めるようにした。これにより、配管が埋め込まれた側の一面を下方に向けて輻射ボードを天井パネルの上面に搭載し、隣接する輻射ボードの配管同士を接続するだけで輻射天井を構築できるようにした。

すなわち、本発明の要旨は、流体を循環させてその輻射熱により室内の冷暖房を行う輻射天井であって、天井仕上材としての天井パネルと当該天井パネルの上面に配置されたパネル状の輻射ボードとから主として構成され、当該輻射ボードは、板状の発泡樹脂成形体と、当該発泡樹脂成形体の一面側に埋め込まれた流体循環用の樹脂製の配管と、発泡樹脂成形体の全表面を覆う金属製シートとから構成され、輻射ボードは、予めユニットとして作成され、配管が埋め込まれている側の一面を下方に向けて天井パネルの上面に搭載されていることを特徴とする冷暖房用輻射天井に存する。

本発明に係る冷暖房用輻射天井によれば、輻射ボードが発泡樹脂成形体、樹脂製の配管および金属製シートで構成されているため、より低コストで製作でき、また、工場で予めユニットとして作成された輻射ボードを天井パネルの上面に配置するだけで迅速に施工できるため、一層のコストダウンを図ることができる。しかも、発泡樹脂成形体の一面側に配管を埋め込まれて輻射ボードが構成され、配管が埋め込まれた側の一面を下方に向けて輻射ボードが天井パネルの上面に搭載されているため、室内側への輻射効率を高めることができる。

本発明に係る冷暖房用輻射天井の主要な構成を示す縦断面図である。本発明に係る冷暖房用輻射天井における輻射ボードの構造およびその設置構造を示す縦断面図である。本発明に係る冷暖房用輻射天井における輻射ボードの配管の配置例を示す平面図である。

本発明に係る冷暖房用輻射天井（以下、「輻射天井」と略記する。）の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、本発明は、その要旨を超えない限り、以下に説明する一実施形態に限定されるものではない。

本発明の輻射天井は、流体を循環させてその輻射熱により室内の冷暖房を行う天井であり、図１に示すように、天井仕上材としての天井パネル１と当該天井パネルの上面に配置されたパネル状の輻射ボード２とから主として構成される。

天井パネル１は、天井仕上材であり、厚さが０．５〜１ｍｍ程度のアルミニウム板や鋼板によって平面形状が四角形の浅皿状、すなわち、上端が開放された扁平な直方体の箱状に成形される。天井を構成した状態において平面視した場合の天井パネル１の寸法は、後述する天井枠組の寸法規格に応じて、通常、５８０〜６００ｍｍ×５８０〜１２００ｍｍとされ、天井パネル１の外形高さは、６〜１５ｍｍ程度とされる。

また、天井パネル１は、天井枠組に引掛けて取り付けられるため、上端外周部（四辺部）に４〜１０ｍｍ程度の幅の鍔１３が張り出された構造を備えている（図２参照）。更に、天井パネル１の表面（天井を構成した状態におけるパネル下面）には、吸音効果を高めるため、吸音孔が設けられていたり、エンボス加工が施されていてもよい。

輻射ボード２は、図２に示すように、板状の発泡樹脂成形体２１と、当該発泡樹脂成形体の一面側に埋め込まれた流体循環用の樹脂製の配管２２と、発泡樹脂成形体２１の全表面を覆う金属製シート２３，２４とから構成される。

発泡樹脂成形体２１の素材としては、ポリイソシアネートとポリオールを混合し且つアミン化合物等の触媒、発泡剤およびシリコンオイル等の整泡剤を混合して泡化反応と樹脂化反応を同時に行って得られる各種の硬質ウレタンフォームが挙げられるが、中でも、イソシアネートの三量化反応からイソシアヌレート環を生成して得られるイソシアヌレートフォームが難燃性および耐熱性に優れているので好ましい。発泡樹脂成形体２１は、上記の天井パネル１の内側に嵌合する大きさの扁平な直方体に形成され、その厚さは、２０〜３０ｍｍ程度に設定される。

配管２２としては、耐熱性を有する各種の樹脂管を使用できるが、耐熱性に優れ且つ経年劣化が少ないと言う観点から、例えば架橋ポリエチレン管が使用される。配管２２の大きさは、ＪＩＳ規格の呼び径で１０Ａ（外径１２〜１３．５ｍｍ、内径９．５〜１０．５ｍｍ）程度である。図３に示すように、発泡樹脂成形体２１においては、配管２２の引き回しにより１系統の流路が構成される。１つの発泡樹脂成形体２１における配管２２の全長は約６ｍ、埋め込み部分の長さは約５ｍとされる。なお、図２中の符号２２ａ，２２ｂは、輻射ボード２の他の一面側（天井を構成した状態における上面側）に引き出された配管２２両端の連結用の引出部分を示し、各引出部分２２ａ，２２ｂには、ワンタッチ継手４，４が取り付けられている。

発泡樹脂成形体２１の表面は、耐火性能を確保するため、配管２２が埋め込まれた状態において、金属製シート２３，２４で覆われている。金属製シート２３，２４としては、例えばアルミニウムシートが使用される。発泡樹脂成形体２１の配管２２が埋め込まれた一面側（天井を構成した状態における下面側）及び側面側には、厚さ３０〜５０μｍ程度のアルミニウムシートが貼着され、発泡樹脂成形体２１の他の一面側（天井を構成した状態における上面側）には、厚さ６０〜１００μｍ程度のアルミニウムシートが貼着される。なお、本発明において、シートとはフィルムを含む概念である。

上記のような輻射ボード２は、所定の隙間を設けて上下にアルミニウムシートをロールから繰り出しながら、ウレタン原料を塗布し、加熱発泡させることにより製造することができる。なお、配管２２は、発泡樹脂成形体２１を成形する際に上下のアルミニウムシートの間に配置して樹脂に埋め込んでももよいし、あるいは、アルミニウムシートが貼着された発泡樹脂成形体２１を製造後にその一面側に溝切り加工を施して埋め込んでもよい。その場合は、配管２２の表面に更にアルミニウムシートが重ねられる。

本発明において、輻射ボード２は、上記のように予め工場においてユニットとして作成されている。すなわち、一体構造の１部品として構成されている。そして、輻射ボード２は、配管２２が埋め込まれている側の一面を下方に向けて天井パネル１の上面に搭載される。これにより、本発明の輻射天井においては、施工性を高めることができ且つコストを低減することができ、しかも、室内側（下方）への輻射効率を高めることができる。更に、施工性を一層高めるため、本発明の輻射天井においては、天井パネル１と輻射ボード２とが接着されることにより、天井施工前に一体化されていてもよい。

ところで、上記のような輻射天井は、所謂、システム天井あるいはグリッド天井と称する天井に好適であり、斯かる天井では、図１及び図２に示すような天井枠組が使用される。図に例示した天井枠組は、ハンガーによって躯体に水平状態で吊り下げられた複数のメインフレーム３０（メインバー及びメインクロスバー）と、これらメインフレームの間に水平状態で架け渡された複数のサブフレーム３１（クロスバー）とから格子状に構成された天井パネル支持用の枠組である。メインフレーム３０及びサブフレーム３１は、アルミニウムの押出型材で構成された帯状のバーであり、吊りボルト及び係止金物から成るハンガー（図示省略）により建築躯体に吊り下げられる。

メインフレーム３０及びサブフレーム３１は、各々、その長さ方向に直交して断面視した場合、下端部が左右に張り出した天井パネル係止部３ｗを備えている。そして、天井パネル１は、格子状に組まれた天井枠組のメインフレーム３０及びサブフレーム３１の天井パネル係止部３ｗに当該天井パネルの四辺部に設けられた鍔１３を引掛けて取り付けられる。

更に、本発明においては、図１に示すように、天井枠組のフレームの構造を利用して特定の押え金物５を使用することにより、施工性をより高め且つ輻射効率を一層高めることができる。具体的には、図２に示すように、少なくともメインフレーム３０は、その長さ方向に直交して断面視した場合、上端部が左右に張り出した補剛部３ｓを備えている。そこで、メインフレーム３０の補剛部３ｓには、先端部に押え板５１を有し且つバネによって先端部を閉じる方向に付勢された洗濯挟み状の押え金物５が取り付けられる。

押え金物５は、２つのレバーを対向させて共通の支点で回動可能に組み合わせ且つ２つのレバーの先端部をバネで互いに接近する方向に付勢した洗濯挟み構造のクリップであり、その少なくとも一方のレバーの先端部には、当該レバーの先端部を下方へ向けて取り付けた際に水平方向に張り出す板状の押え板５１が設けられている。そして、天井パネル１に搭載された輻射ボード２は、メインフレーム３０の補剛部３ｓに取り付けられた上記の押え金物５によって当該輻射ボードの上面から押え板５１で押さえ付けられている。

次に、本発明の輻射天井の施工方法について説明する。本発明の輻射天井の施工においては、先ず、メインフレーム３０及びサブフレーム３１によって格子状に天井枠組を施工した後、天井枠組の方形の隙間に天井パネル１を落とし込み、メインフレーム３０及びサブフレーム３１の天井パネル係止部３ｗに天井パネル１の鍔１３を引掛けて天井パネル１を設置する。更に、各天井パネル１を設置するごとに、その天井パネル１の上面に輻射ボード２を載せる。なお、天井パネル１と輻射ボード２とが予め一体化されている場合には、一体化された天井パネル１及び輻射ボード２を上記の天井枠組の方形の隙間に落とし込むだけでよい。そして、輻射ボード２に隣接するメインフレーム３０の補剛部３ｓに押え金物５を挟み付け、これにより、天井パネル１上面の輻射ボード２の上面縁部を押え金物５の押え板５１で押さえ付ける（図２参照）。

また、天井枠組の各隙間に対して上記のようにして天井パネル１と輻射ボード２を組み合わせながら、あるいは、一体化された天井パネル１と輻射ボード２を順次に設置してゆくが、その際、隣接する輻射ボード２の配管２２の引出部分２２ａと２２ｂをワンタッチ継手４で連結してゆく。天井パネル１が５８０ｍｍ×５８０ｍｍの寸法規格の場合、通常、輻射ボード２は、６０枚程度まで直列に繋ぐことができる。なお、配管２２で構成される流路の基端および終端となる引出部分２２ａ，２２ｂは、熱源装置または冷熱源装置に繋ぎ込む。

上記のように、本発明の輻射天井は、輻射ボード２が発泡樹脂成形体２１、樹脂製の配管２２及び金属製シート２３，２４で構成されているため、より低コストで製作でき、また、工場で予めユニットとして作成された輻射ボード２を天井パネル１の上面に配置するだけで迅速に施工できるため、一層のコストダウンを図ることができる。更に、天井パネル１と輻射ボード２とが天井施工前に一体化されている場合には、これを天井枠組に配置するだけで施工でき、より一層のコストダウンを図ることができる。また、輻射ボード２は、発泡樹脂成形体２１の全表面が金属製シート２３，２４で覆われており、仮に火災が発生して天井の目地から火炎が進入した場合でも、発泡樹脂成形体２１が火炎に直接晒されることがなく、優れた耐火性能を発揮する。

更に、本発明の輻射天井は、発泡樹脂成形体２１の一面側に配管２２を埋め込まれて輻射ボード２が構成され、配管２２が埋め込まれた側の一面を下方に向けて輻射ボード１が天井パネル１の上面に搭載されているため、輻射ボード２における熱ロスが少なく、室内側への輻射効率を高めることができる。すなわち、従来の輻射天井の構造においては、グラスウール等の断熱材を使用し、施工現場で配管と断熱材を個別に施工するため、配管と断熱材との間に隙間や開放部を完全になくすことは非常に難しく断熱効率が著しく低下するのに対し、本発明の輻射天井においては、上記の構造により、断熱効率の低下をより低減することができる。特に、本発明においては、天井パネルと輻射ボードとが別体の構造の場合、格子状に組まれた天井枠組に押え金物５を挟み付けて輻射ボード２を固定することにより、天井パネル１に対する輻射ボード２の密着性を高めることができ、熱ロスを一層低減することができる。

１：天井パネル
１３：鍔
２：輻射ボード
２２ａ：引出部分
２２ｂ：引出部分
２１：発泡樹脂成形体
２２：配管
２３：金属製シート
２４：金属製シート
３０：メインフレーム
３１：サブフレーム
３ｗ：天井パネル係止部
３ｓ：補剛部
４：ワンタッチ継手
５：押え金物
５１：押え板

Claims

流体を循環させてその輻射熱により室内の冷暖房を行う輻射天井であって、天井仕上材としての天井パネルと当該天井パネルの上面に配置されたパネル状の輻射ボードとから主として構成され、当該輻射ボードは、板状の発泡樹脂成形体と、当該発泡樹脂成形体の一面側に埋め込まれた流体循環用の樹脂製の配管と、発泡樹脂成形体の全表面を覆う金属製シートとから構成され、輻射ボードは、予めユニットとして作成され、配管が埋め込まれている側の一面を下方に向けて天井パネルの上面に搭載されていることを特徴とする冷暖房用輻射天井。
天井パネルと輻射ボードとが天井施工前に一体化されている請求項１に記載の冷暖房用輻射天井。
天井パネルは、格子状に組まれた天井枠組に引掛けて取り付けられており、天井枠組は、躯体に水平状態で吊り下げられた複数のメインフレームと、これらメインフレームの間に水平状態で架け渡された複数のサブフレームとから構成され、メインフレーム及びサブフレームは、その長さ方向に直交して断面視した場合、下端部が左右に張り出した天井パネル係止部を備えている請求項１又は２に記載の冷暖房用輻射天井。
少なくともメインフレームは、その長さ方向に直交して断面視した場合、上端部が左右に張り出した補剛部を備え、当該補剛部には、先端部に押え板を有し且つバネによって先端部を閉じる方向に付勢された洗濯挟み状の押え金物が取り付けられ、天井パネルに搭載された輻射ボードは、メインフレームの補剛部に取り付けられた押え金物によって当該輻射ボードの上面から押え板で押さえ付けられている請求項３に記載の冷暖房用輻射天井。