JP2015040663A - Panel for radiation air conditioning, and radiation air conditioning unit including the same - Google Patents
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Abstract
Description
本願発明は、輻射空調のために建物の天井に配置されるパネルとこれを使用した輻射空調ユニットに関するものである。 The present invention relates to a panel disposed on a ceiling of a building for radiation air conditioning and a radiation air conditioning unit using the panel.
金属製パネルを介して熱交換する輻射空調は、ファンを持たないため騒音が発生しない利点や風がないため冷気・暖機が肌に当らず快適である等の利点があり、近年、広く普及しつつある。 Radiant air-conditioning that exchanges heat via a metal panel has the advantage that it does not generate noise because it does not have a fan, and it has the advantage that it is comfortable because cold air and warm-up do not hit the skin because there is no wind. I am doing.
輻射空調の特徴の1つは、輻射パネルが天井に広い面積で配置されていること、換言すると、輻射パネルが天井板を兼用していることである。従って、輻射パネルには、天井板と同様の機能が求められる。天井板に求められる機能として、不燃性と吸音性とが挙げられる。 One of the features of radiant air conditioning is that the radiant panel is arranged in a wide area on the ceiling, in other words, the radiant panel also serves as a ceiling plate. Therefore, the radiation panel is required to have the same function as the ceiling panel. Non-flammability and sound absorption are listed as functions required for the ceiling panel.
輻射パネルは金属製であることが殆どであるため、輻射パネル自身は不燃性である。他方、吸音性について従来は、輻射パネルに多数の小穴を空けることで対処している。つまり、輻射パネルをパンチングメタルで構成することで、輻射パネルに吸音性を持たせている。ところが、空調用流体(一般には水)が通るパイプを樹脂製とすると、火災時に、火炎が小穴から輻射パネルの裏側(天井裏)に侵入してパイプが燃える現象が発生し、結果として不燃性を確保できないという問題があった。 Since the radiant panel is mostly made of metal, the radiant panel itself is nonflammable. On the other hand, conventionally, sound absorbing properties have been dealt with by making many small holes in the radiation panel. That is, the radiation panel is made of punching metal, so that the radiation panel has sound absorption. However, if the pipe through which air-conditioning fluid (generally water) passes is made of resin, in the event of a fire, the flame will enter the back of the radiation panel (back of the ceiling) through a small hole and the pipe will burn, resulting in non-combustibility. There was a problem that could not be secured.
そこで、輻射パネルに多数の小穴を空けて吸音性を確保しつつし、パイプに火炎が伝播することを防止して不燃性を確保することが考えられている。その例として特許文献1には、パイプと輻射パネルとの間に不燃性のシート又は板を介在させることが記載されており、特許文献2には、パイプを不燃シートで輻射パネルに押え保持する一方、輻射パネルにおける小穴の周囲を筒部に構成して、不燃シートに設けた小穴を輻射パネルの筒部に嵌め込むことが記載されている。また、特許文献3には、輻射パネルに均熱板を固定してこれにパイプを装着した構成において、輻射パネルのうち均熱板を除いた部分に不燃シートを貼ることが開示されている。
In view of this, it has been considered that a large number of small holes are formed in the radiant panel to ensure sound absorption while preventing flame from propagating to the pipe to ensure nonflammability. As an example,
これら各特許文献は、吸音性と不燃性とを確保することはできると云えるが、不燃シートや不燃板が必要になるため構造が複雑化して部材管理や組み立てに手間が掛かる。また、多数の小穴が下方に開口しているため、意匠的にも優れているとは言い難い。そして、吸音性を高めるには小穴の数を増やす必要があるが、かくすると、輻射面積が小さくなって空調性能が低下することになり、気音性能と空調性能が相反するという致命的な問題がある。 Although it can be said that each of these patent documents can ensure sound absorption and non-combustibility, a non-combustible sheet and a non-combustible plate are required, so that the structure becomes complicated and it takes time to manage and assemble members. In addition, since many small holes open downward, it is difficult to say that the design is excellent. And in order to improve sound absorption, it is necessary to increase the number of small holes, but in this case, the radiation area will be reduced and the air conditioning performance will be lowered, and the fatal problem that the air noise performance and the air conditioning performance will conflict There is.
本願発明は、このような現状を改善すべく成されたものである。 The present invention has been made to improve the current situation.
本願発明は輻射パネルと輻射空調ユニットとを含んでおり、輻射パネルは請求項1〜3で特定している。このうち請求項1の発明は上位概念を成すもので、この請求項1の輻射パネルは、内部には複雑に入り組んだ空間が存在していて空気は上下に抜けるが溶融した樹脂は通らない空隙率の金属製多孔質基板を有しており、前記基板は、その下面が天井面を成すように配置されると共に、上面には空調用流体が流れるパイプの取り付け部を設けている。
The present invention includes a radiation panel and a radiation air conditioning unit, and the radiation panel is specified in
この場合、空隙率(気孔率)は基板の体積に対する空間の割合であるが、この気孔率は30〜60%程度が好ましい。また、基板の内部には表裏に開口した微細な空間(隙間)が迷路のように入り込んでいるが、空間の幅は10μm程度でよい。 In this case, the porosity (porosity) is the ratio of the space to the volume of the substrate, and the porosity is preferably about 30 to 60%. In addition, a minute space (gap) opened on the front and back faces enters the inside of the substrate like a maze, but the width of the space may be about 10 μm.
請求項2の発明では、前記基板は、金属粉を押し固めた焼結結金属又は金属繊維を押し固めた金属不織布から成っている。請求項3の発明は、請求項1又は2において、前記パイプの取り付け部は金属製ヒートシンクで構成されており、前記ヒートシンクは、前記パイプが嵌まる抱持部と、前記抱持部に一体に連続していて前記基板に接合された羽根部とを有している。
In the invention of
請求項4の発明は、請求項3において、前記基板は金属粉末を型内で押し固めて焼結金属であり、前記ヒートシンクの羽根部は、前記基板を製造するに際して金属粉末層に重ねた状態又は金属粉末層に埋設した状態で加圧するインサート成型法によって前記基板に一体に接合されている。 According to a fourth aspect of the present invention, in the third aspect, the substrate is a sintered metal obtained by pressing and compacting metal powder in a mold, and the blade portion of the heat sink is overlaid on the metal powder layer when the substrate is manufactured. Alternatively, it is integrally bonded to the substrate by an insert molding method in which pressure is applied while being embedded in the metal powder layer.
輻射空調ユニットは請求項5で特定されており、この輻射空調ユニットは、請求項1〜4のうちのいずれに記載した基板とその上面に配置したパイプとを有しており、前記基板は平面視四角形である一方、前記パイプは、前記基板の2つの平行な辺と平行に長く延びる複数の直線部を有しており、前記パイプの直接部にはこれらを横切るような姿勢の桟部材が上から重なっており、前記基板の四辺のうち前記パイプの直線部と平行な2つの側縁に、前記桟部材の端がずれ不能に保持された起立部を設けている。
The radiant air-conditioning unit is specified in
本願発明の基板は、下面の全体が放射面として熱交換に供されるため、高い空調性能を確保できる。しかも、空気は基板の上下(表裏)に通過するため、吸音性にも優れている。従って、空調性能と吸音性との両方を同時に達成できる。 Since the board | substrate of this invention is used for heat exchange as the whole radiation | emission surface, the board | substrate of this invention can ensure high air conditioning performance. Moreover, since the air passes above and below (front and back) the substrate, the sound absorption is also excellent. Therefore, both air conditioning performance and sound absorption can be achieved simultaneously.
また、基板の内部の空間は迷路のように入り組んでいることから、基板の下面に火炎が当たっても火炎がパイプに到達することはないため、樹脂製のパイプを組み込んだ輻射空調ユニットであってもパイプが燃えることはなくて高い不燃性を発揮する。また、樹脂製のパイプが熱で溶けてもこれが基板を通り抜けて垂れ落ちることはないため、溶けたパイプが燃えることもない。この面でも高い不燃性を発揮する。 In addition, since the space inside the board is intertwined like a maze, the flame does not reach the pipe even if it hits the lower surface of the board, so it is a radiation air conditioning unit that incorporates a resin pipe. However, the pipe does not burn and exhibits high incombustibility. Also, even if a resin pipe melts with heat, it does not sag through the substrate, so the melted pipe does not burn. High nonflammability is also exhibited in this aspect.
更に、基板は多孔質であることからいわば和紙のような外観を呈するため、人に違和感を人に与えることはなくて、室に落ち着いた印象を与えることができる。従って、意匠面から見ても商品価値が高い。表面は凹凸で微細な穴が無数に存在しているため、物が当たる等して表面が傷が付いても、表面の凹凸に埋没して傷が目立たない利点もある。 Furthermore, since the substrate is porous, it has a Japanese paper-like appearance, so that it does not give the person a sense of incongruity but gives a calm impression to the room. Therefore, the commercial value is high from the viewpoint of design. Since the surface has an infinite number of fine holes, there is an advantage that even if the surface is damaged by hitting an object or the like, it is buried in the unevenness of the surface and the damage is not noticeable.
基板は、例えば極細の金属線材を材料にして加圧接合することで製造することも可能であるが、請求項2のように焼結金属又は金属不織布を採用すると、適度の空隙率で高い強度のものを精度良く製造できる利点がある。
The substrate can be manufactured by, for example, pressure bonding using an extremely fine metal wire as a material, but when a sintered metal or a metal nonwoven fabric is used as in
パイプは基板の上面に直接重ねることも可能であるが、請求項3のように金属板製のヒートシンクを使用すると、パイプの保持機能に優れていると共に、放熱性・吸熱性にも優れている。
The pipe can be directly stacked on the upper surface of the substrate. However, when a heat sink made of a metal plate is used as in
請求項4の構成を採用すると、ヒートシンクを基板に接合する工程が不要になるため、それだけ製造工程の手間を軽減できる。また、ヒートシンクが基板に一体化するため、接合強度においても優れていると云える。更に、ヒートシンクと基板との密着性が高いことから、空調効率の向上にも貢献できる。
If the structure of
次に、本願発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図1は本願発明の輻射空調ユニット1を配置した状態を模式に示している。輻射空調ユニット1は平面視(底面視)長方形であり、多数の輻射空調ユニット1の群を、天井スラブSとの間に間隔を開けた状態で縦横に整列して配置している。
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 schematically shows a state in which the radiation
図面では壁際の輻射空調ユニット1を建物の壁Wに当てているが、実際には胴縁で支持している。また、図1では天井面の全体を輻射空調ユニット1の群で構成しているように表示しているが、輻射空調ユニット1は空調に必要な面積だけ配置したら足りるので、実際には、輻射空調ユニット1の列を飛び飛びに配置するなどして、天井面の何割かを輻射空調ユニット1の群で構成しているだけの場合が多いと云える。その場合、照明装置(灯具)も隣り合った輻射空調ユニット1の列の間に配置することが多い。
In the drawing, the radiant air-
なお、天井面の全体を輻射空調ユニット1の群で構成しない場合、下面の外観が輻射空調ユニット1と同じ天井板を使用して、同じ外観の輻射空調ユニット1と天井板とで天井面を構成すると、意匠的な統一が取れていて好適である。
If the entire ceiling surface is not composed of the group of radiant
(1).第1実施形態
次に、輻射空調ユニット1の具体的な構造を図2以下の図面に基づいて説明する。まず、図2〜3に示す第1実施形態を説明する。輻射空調ユニット1は、平面視長方形(四角形)の基板2と、基板2の上面に配置した樹脂製のパイプ3と、パイプ3を基板2に押え保持する桟部材(フレーム)4とを備えている。
(1) 1st Embodiment Next, the specific structure of the radiation air-
基板2は、アルミ粉末のような軽金属の粉末を材料にして型に入れて加熱・加圧して一体化した焼結金属板であり、厚さは2〜3mmである。基板2の空隙率は30〜60%になっており、空気は表裏(上下)に自由に通過する。例えば、人が片面に口を当てて息を吹き込むと、その息が他方の面にさほどの抵抗無しに抜ける程度の空隙率である。
The
但し、基板2は、樹脂製のパイプ3が溶融しても下方に垂れ落ちない空隙率になっている。すなわち、溶融した樹脂は表面張力が勝って基板2の上面に溜まったままであり、毛細管現象によって基板2を通過することはない。室内で火災が発生しても、火炎が基板2を通過することもない。内部空間の間隔(迷路又は洞窟のような通路の溝幅)が10μm程度であると、溶融した樹脂が通過するようなことはない。
However, the
パイプ3は平面視でジグザグに曲がっており、基板2の長辺の方向に長い直線部3aを6本有している。パイプ3の一端3bと他端3cとは基板2の1つの短辺箇所に位置しており、隣り合ったパイプ3はジョイント管によって直列に接続されている。
The
パイプ3の直線部3aは、基板2に接合されたヒートシンク(パイプホルダー)5を介して、基板2に離脱不能に保持されている。ヒートシンク5はアルミのような軽金属の押し出し加工品であり、パイプ3が嵌まる抱持部5aと、抱持部5aを挟んで両側に拡がる羽根部5bとを有しており、抱持部5a及び羽根部5bの下面が、基板2に接着やロウ付け等で離脱不能に接合されている。
The
抱持部5aの開口縁の間隔はパイプ3の外径よりも僅かに小さい寸法に窄まっており、このため、パイプ3の直線部3aは抱持部5aに離脱しない状態に嵌まっている。嵌め込みは、弾性に抗しての強制嵌合によって行われる。羽根部5bの横幅は概ねパイプ3の外径と同じ程度の寸法になっているが、羽根部5bの幅寸法は任意に設定できる。ヒートシンク5は基板2の全長に亙って延びている。なお、ヒートシンク5は、アルミ板のような金属板を材料にした板金加工で製造することも可能である。この場合は、抱持部5aは2枚重ねの構造になる。
The gap between the opening edges of the holding
桟部材4は下向き開口コの字形のチャンネル材が使用されており、パイプ3の直線部3aを横切る方向(或いは基板2の短辺方向)に長く延びている。桟部材4を構成する側板4aには、パイプ3の直線部3aに上から嵌まる凹所6が切欠き形成されている。
The
桟部材4の両端には、当該桟部材4の内部を塞ぐような姿勢の端板7が下向きに突設されている一方、基板2の長辺箇所には上向きの起立片7が折り曲げ又は成型によって形成されており、起立片7の内面に桟部材4の端板7を重ねて、両者をビス(皿ビス)9で締結している。ビス9はドリルねじやタッピンねじを使用しているが、ボルトタイプのものを使用して、端板7の内面に固定されたナットにねじ込んでもよい。
At both ends of the
桟部材4の両端寄り部位の内底面には吊支用ナット10を溶接しており、吊支用ナット10に、建物の梁等に吊支された吊りボルト11がねじ込まれる。吊りボルト11を使用せずに、井桁状の天井フレームに基板2を載せることも可能である。
以上の構成において、基板2の下面は和紙のような外観を呈しているため、違和感のない落ち着いた雰囲気を形成できる。また、基板2は多孔質であるため吸音性に優れており、室内の静粛性を向上できる。また、基板2の下面の全面積で放熱・吸熱が行われるため、吸音性に優れつつ高い空調効率を発揮できる。
In the above configuration, since the lower surface of the
また、基板2の下面は無数の凹凸が存在しているのと同じ状態になっているため、単なる板材に比べて表面積は格段に大きくなっており、このため、空調空間から発せられる熱線の受容性が格段に向上しており、この面からも空調能率を向上できると期待される。更に、既述のとおり、火炎が基板2を通ることはないと共に、仮にパイプ3が熱で溶けても溶融した樹脂が基板2を抜けて垂れ落ちることはないため、不燃性も確保できる。従って、不燃性天井板としての条件を有している。
Further, since the lower surface of the
(2).他の実施形態
次に、図4以下に示す他の実施形態を説明する。図4に示す第2実施形態では、ヒートシンク5のうち羽根部5b及び抱持部5aの基端部を、インサート成形によって基板2に埋め込んで一体化している。このようにヒートシンク5をインサート成形すると、接合強度が高いため、羽根部5bの幅寸法は短くてもよく、その結果、ヒートシンク5の面積を小さくして吸音性を一層向上できる。
(2). Other Embodiments Next, other embodiments shown in FIG. 4 and the following will be described. In 2nd Embodiment shown in FIG. 4, the base end part of the blade |
図5に示す第3実施形態は第2実施形態の変形例であり、ヒートシンク5をインサート成形によって基板2に一体化するにおいて、ヒートシンク5の羽根部5bに貫通穴13を長手方向に沿って飛び飛びで多数設けることで、基板2に対するヒートシンク5の接合強度を更に高めている。
The third embodiment shown in FIG. 5 is a modification of the second embodiment, and when the
図6に示す第4実施形態もヒートシンク5を基板2にインサート成形で一体化したものであり、この実施形態では、基板2のうちヒートシンク5の羽根部5bの箇所を厚肉に構成して、ヒートシンク5の羽根部5bを基板2の上向きはみ出し部14で押えた状態になっている。この場合も、図5のように羽根部5bに貫通穴13を空けることで接合強度を高めることは可能である。
In the fourth embodiment shown in FIG. 6, the
図7に示す第5実施形態では、ヒートシンク5は使用せずに、パイプ3の下半分が嵌まるパイプ受け部15を基板2に一体成形している。一点鎖線で示すように、パイプ受け部15の両側に伝熱促進用のリブ16を設けてもよい(リブ16はパイプ3における直線部3aの長手方向に飛び飛びに形成されている。)。
In the fifth embodiment shown in FIG. 7, the
この図7から理解できるように、本願発明では必ずしもヒートシンク5は必要ない。図7のようなパイプ受け部15を設けずに、基板2のフラットな上面にパイプ3を載せただけでもよい。
As can be understood from FIG. 7, the
図8では桟部材4と基板2との固定手段を示している。このうち(A)に示す第6実施形態では、基板2の端部に断面L型の金属板製縁部材17をインサート成形によって一体に設け、縁部材17に斜め下向きの係合爪17aを曲げ形成している一方、桟部材4における側板4aの両端部に、縁部材17の係合爪17aが嵌合する係合溝18を形成している。係合爪17aと係合溝18との嵌め合わせは、桟部材4を下方に押し付けることでワンタッチ的に行われる。
FIG. 8 shows a fixing means for the
図8(B)に示す第7実施形態も第6実施形態と同様であるが、この実施形態では、縁部材17で基板2の長辺部を抱持している。従って、縁部材17には基板2の長辺部が嵌まる嵌合溝19を形成している。
The seventh embodiment shown in FIG. 8B is similar to the sixth embodiment, but in this embodiment, the long side portion of the
本願発明は、上記の実施形態の他にも様々に具体化できる。例えば、基板は、金属繊維からなる金属不織布や、金属繊維の圧縮体、連続気泡を有する金属発泡体などで構成することも可能である。また、基板を異種材又は同種材の複数層に構成することも可能であり、更に、基板2の上面に不燃性断熱材を配置してもよいのである。基板の多面に塗装を施してもよい。
The present invention can be embodied in various ways other than the above-described embodiment. For example, the substrate can be made of a metal nonwoven fabric made of metal fibers, a metal fiber compressed body, a metal foam having open cells, or the like. In addition, the substrate can be formed of a plurality of layers of different materials or the same material, and a nonflammable heat insulating material may be disposed on the upper surface of the
本願発明は、実際に輻射空調用パネルに具体化できる。従って、産業上利用できる。 The present invention can be actually embodied in a radiation air conditioning panel. Therefore, it can be used industrially.
1 輻射空調ユニット
2 輻射空調用パネルを構成する基板
3 パイプ
3a パイプ3の直線部
4 桟部材
5 ヒートシンク
5a 抱持部
5b 羽根部
7 桟部材の端板
8 基板の起立片
DESCRIPTION OF
Claims (5)
輻射空調用パネル。 There is a complicated porous space inside, and it has a metal porous substrate with a porosity that allows air to escape vertically but does not allow molten resin to pass through, and the lower surface of the substrate forms a ceiling surface. And the upper surface is provided with a pipe attachment portion through which air-conditioning fluid flows,
Radiant air conditioning panel.
請求項1に記載した輻射空調用パネル。 The substrate is made of a sintered non-woven metal obtained by compacting metal powder or a metal nonwoven fabric obtained by compacting metal fibers.
The panel for radiant air conditioning according to claim 1.
請求項1又は2に記載した輻射空調用パネル。 The pipe mounting part is composed of a metal heat sink, and the heat sink includes a holding part into which the pipe is fitted, and a blade part integrally connected to the holding part and joined to the board. Have
The panel for radiation air conditioning according to claim 1 or 2.
請求項3に記載した輻射空調用パネル。 The substrate is made of sintered metal by pressing and compacting metal powder in a mold, and the blade portion of the heat sink is pressed in a state of being superimposed on the metal powder layer or embedded in the metal powder layer when the substrate is manufactured. It is integrally joined to the substrate by a molding method,
The panel for radiant air conditioning according to claim 3.
輻射空調ユニット。 The substrate according to any one of claims 1 to 4 and a pipe disposed on an upper surface thereof, wherein the substrate is square in a plan view, while the pipe has two parallel sides of the substrate. It has a plurality of straight portions extending long in parallel, and a crosspiece member in a posture that crosses the straight portions of the pipe overlaps from above, and is parallel to the straight portion of the pipe among the four sides of the substrate. Two side edges are provided with upright portions in which the ends of the crosspieces are held so as not to be displaced,
Radiant air conditioning unit.
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