JP2017129289A - 輻射パネル及び熱交換マット - Google Patents

Abstract

【課題】パネル本体の表面温度を目標温度にほぼ近い準目標温度に達するまでの時間を短縮することが可能な輻射パネル及びそれに用いられる熱交換マットを提供する。【解決手段】輻射パネル１は、平面状の第１の樹脂製シート２１０と、断面形状が頂上部が平坦な山部２２１と底部が平坦な谷部２２２とが交互に形成された波形状を有し、山部２２１が第１の樹脂製シート２１０に接合された第２の樹脂製シート２２０とを備え、第２の樹脂製シート２２０の谷部２２２と第１の樹脂製シート２１０との間に形成された空間を熱媒体が流れる熱交換流路２２４とする熱交換マット２と、熱交換マット２の谷部２２２が対向するように裏面側に配置される金属から形成されたパネル本体３とを備える。【選択図】図２

Description

本発明は、輻射空調を行うための輻射パネル及びそれに用いられる熱交換マットに関する。

従来、天井に敷設する輻射パネルとして、金属製のパネル本体の裏面に樹脂製の熱交換パイプを配置し、熱交換パイプに所望の温度の熱媒体を流すことにより、パネル本体からの輻射によって室内の冷暖房を行うものが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

この輻射パネルは、複数の吸音孔が形成されたパネル本体と、パネル本体の裏面側に配置され、断面形状が山部と谷部とが交互に形成された波形状の第１の熱伝導シートと、第１の熱伝導シートの谷部の上側に配置された断面円形の複数の樹脂製の熱交換パイプを有する熱交換マットと、パネル本体と第１の熱伝導シートとの間に配置され、第１の熱伝導シートの谷部が接着された第２の熱伝導シートとを備えたものであり、第１及び第２の熱伝導シートは、面内方向の熱伝導率が厚さ方向の熱伝導率よりも高いものが用いられている。

この構成により、第１及び第２の熱伝導シートが不燃シートの機能を有しているため、室内で火災が発生しても、炎が吸音孔からパネル本体の裏側に進入して熱交換パイプに引火することを防ぐことができる。

また、従来、内部流路を有する樹脂製の床暖房パネルユニットが提案されている（例えば、特許文献２参照）。

この床暖房パネルユニットは、複数の断面半円状の凹溝を有する第１樹脂製シートと、第１樹脂製シートの凹溝が形成された面に接合された平面状の第２樹脂製シートとを備える。第１樹脂製シートの凹溝と第２樹脂製シートとで形成された空間が熱媒体が流れる断面半円状の流路となる。

このように構成された床暖房パネルユニットは、第２樹脂製シートを上側、第１樹脂製シートを下側にして木製の床合板の上に敷設され、床暖房パネルユニットの上方に木製の床仕上げ材が設けられる。

特開２０１４−２４０７４４号公報 特開２０１３−４９１８６号公報

従来の輻射パネルは、輻射パネルを運転してからパネル本体の表面温度が目標温度にほぼ近い温度（準目標温度）に達するまでの準備時間が比較的長いため、例えば、オフィスの始業時間にパネル本体の表面温度を準目標温度にさせるためには、その準備時間を考慮して早めに輻射パネルの運転を開始する必要がある。また、準備時間が長ければ、その分エネルギーが必要になる。

また、波形状の第１の熱伝導シートは、元の平坦な状態に戻ろうとするため、その動きを規制するために第１の熱伝導シートの谷部を第２の熱伝導シートに接着させている。このため、熱交換パイプの熱をパネル本体に伝えるための第１の熱伝導シートの他に、熱交換パイプの動きを規制するための第２の熱伝導シートを必要としている。

また、従来の輻射パネルは、断面円形の熱交換パイプを用いているため、熱交換パイプとパネル本体とは線接触となるため、熱交換パイプからの熱がパネル本体に伝わり難い。

従来の床暖房パネルユニットは、熱媒体の流路の断面形状が半円状であるので、熱の効率的な伝達は良くても十分な流量を確保できないことから、熱交換効率を向上させることは難しい。

したがって、本発明の目的は、パネル本体の表面温度を目標温度にほぼ近い準目標温度に達するまでの時間を短縮することが可能な輻射パネル及びそれに用いられる熱交換マットを提供することにある。
また、本発明の他の目的は、部品点数を減らすことができ、効率的な輻射を実現することができる輻射パネル及びそれに用いられる熱交換マットを提供することにある。
また、本発明の他の目的は、熱交換効率の高い輻射パネル及びそれに用いられる熱交換マットを提供することにある。

［１］平面状の第１の樹脂製シートと、断面形状が頂上部が平坦な山部と底部が平坦な谷部とが交互に形成された波形状を有し、前記山部が前記第１の樹脂製シートに接合された第２の樹脂製シートとを備え、前記第２の樹脂製シートの前記谷部と前記第１の樹脂製シートとの間に形成された空間を熱媒体が流れる熱交換流路とする熱交換マットと、
前記熱交換マットの前記谷部が対向するように前記熱交換マットが裏面側に配置される金属から形成されたパネル本体と、を備えた輻射パネル。
［２］平面状の第１の樹脂製シートと、断面形状が頂上部が平坦な山部と底部が平坦な谷部とが交互に形成された波形状を有し、前記山部が前記第１の樹脂製シートに接合された第２の樹脂製シートとを備え、前記第２の樹脂製シートの前記谷部と前記第１の樹脂製シートとの間に形成された空間を熱媒体が流れる熱交換流路とする熱交換マットと、
前記熱交換マットの前記谷部が対向するように前記熱交換マットが裏面側に配置される金属から形成されたパネル本体と、
前記熱交換マットと前記パネル本体との間に配置され、前記熱交換マットの前記山部側に膨出した山部を有し、前記山部と前記パネル本体との間を共鳴空間とし、前記熱交換マットよりも熱伝導性が高い熱伝導シートとを備え、
前記パネル本体は、前記共鳴空間に臨むように複数の吸音孔が形成された輻射パネル。

［３］平面状の第１の樹脂製シートと、
断面形状が頂上部が平坦な山部と底部が平坦な谷部とが交互に形成された波形状を有し、前記山部が前記第１の樹脂製シートに接合された第２の樹脂製シートとを備え、
前記第２の樹脂製シートの前記谷部と前記第１の樹脂製シートとの間に形成された空間を熱媒体が流れる熱交換流路とする熱交換マット。
［４］前記熱媒体の供給側に配置される供給側メインパイプと、
前記供給側メインパイプに対向して熱媒体の戻り側に配置される戻り側メインパイプと、
前記供給側メインパイプに一端が接続され、前記戻り側メインパイプに他端が接続され、前記熱交換流路を内部に有する複数の熱交換パイプと、
前記供給側メインパイプに接続された供給側コネクタと、
前記戻り側メインパイプ２１に接続された戻り側コネクタとを備え、
前記供給側コネクタ及び前記戻り側コネクタは、前記第１の樹脂製シートに形成された、前記［３］に記載の熱交換マット。
［５］前記第１の樹脂製シートと前記第２の樹脂製シートとの接合面は、前記供給側メインパイプ及び前記戻り側メインパイプと前記熱交換パイプが合流する付近では、前記供給側メインパイプ及び前記戻り側メインパイプのそれぞれの断面中心から前記第２の樹脂製シートの前記谷部側に寄せて設けられた、前記［４］に記載の熱交換マット。

本発明によれば、パネル本体の表面温度を目標温度にほぼ近い準目標温度に達するまでの時間を短縮することが可能になる。

図１は、本発明の実施の形態に係る輻射パネルの斜視図である。 図２は、図１のＡ−Ａ線断面図である。 図３は、熱交換マットの要部を示す側面図である。 図４は、熱交換マットの要部を示す斜視図である。 図５は、熱交換マットの要部を示す分解斜視図である。 図６は、図４のＢ−Ｂ線断面図である。 図７は、図６の工程に続く工程を示す断面図である。 図８は、コネクタの接続工程を示す断面図である。 図９は、比較例のコネクタ成形部を示す図３に対応する側面図である。 図１０は、本実施の形態の変形例１に係る輻射パネルの要部断面図である。 図１１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、それぞれパネル表面温度の変化をシミュレーションした実施例１、比較例１、比較例２を示す斜視図である。 図１２Ａは、暖房における表面温度のシミュレーション結果を示すグラフである。 図１２Ｂは、暖房における表面温度分布のシミュレーション結果を示すグラフである。 図１３Ａは、冷房における表面温度のシミュレーション結果を示すグラフである。 図１３Ｂは、冷房における表面温度分布のシミュレーション結果を示すグラフである。 図１４Ａ（ａ）、（ｂ）は、それぞれパネル表面温度の変化のシミュレーションに用いた実施例２、比較例３を示す断面図である。 図１４Ｂは、冷房における表面温度分布のシミュレーション結果を示すグラフである。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、各図中、実質的に同一の機能を有する構成要素については、同一の符号を付してその重複した説明を省略する。

図１は、本発明の実施の形態に係る輻射パネルの斜視図である。図２は、図１のＡ−Ａ線断面図である。

この輻射パネル１は、主として樹脂で形成された熱交換マット２と、熱交換マット２が裏面側に配置される金属で形成されたパネル本体３と、熱交換マット２とパネル本体３との間に配置され、熱交換マット２よりも熱伝導性の高い熱伝導シート４とを備える。

（熱交換マットの構成）
熱交換マット２は、平面状の第１の樹脂製シート２１０と、断面形状が頂上部が平坦な山部２２１と底部が平坦な谷部２２２とが交互に形成された波形状を有し、山部２２１が第１の樹脂製シート２１０に接合された第２の樹脂製シート２２０とを備え、第２の樹脂製シート２２０の谷部２２２と第１の樹脂製シート２１０との間に形成された空間が熱媒体が流れる熱交換流路２２４になる。

また、熱交換マット２は、図１に示すように、熱媒体の供給側に配置される供給側メインパイプ２０と、供給側メインパイプ２０に対向して熱媒体の戻り側に配置される戻り側メインパイプ２１と、供給側メインパイプ２０に一端が接続され、戻り側メインパイプ２１に他端が接続された複数の熱交換パイプ２２と、供給側メインパイプ２０に接続された供給側コネクタ２３Ａと、戻り側メインパイプ２１に接続された戻り側コネクタ２３Ｂとを備える。なお、図２に示すように、第１の樹脂製シート２１０及び第２の樹脂製シート２２０により熱交換流路２２４を囲んだ部分が熱交換パイプ２２を構成する。また、図２に示すように、熱交換パイプ２２間の第１の樹脂製シート２１０及び第２の樹脂製シート２２０の部分は、熱交換パイプ２２を連結する連結部２４を構成する。

第２の樹脂製シート２２０は、図２に示すように、頂上部が平坦な山部２２１と、底部が平坦な谷部２２２とが熱交換マット２の幅方向（図２において左右方向）に交互に形成されている。山部２２１と谷部２２２の側方の壁は、垂直な側壁２２３になっている。なお、側壁２２３は斜めに形成されていてもよい。

熱交換流路２２４の形状は、パネル本体３への熱伝達効率を考慮すると、断面矩形状とし、高さＨよりも幅Ｗの方が大きい方が好ましい。熱交換流路２２４のサイズは、例えば、幅Ｗ＝２〜１０ｍｍ、高さ＝１〜８ｍｍである。複数の熱交換パイプ２２は、一定のピッチＰ、例えば熱交換流路２２４の幅Ｗの２〜３倍でほぼ平行に配列されている。

供給側コネクタ２３Ａ及び戻り側コネクタ２３Ｂは、一部金属製部品を有して形成されており、第１の樹脂製シート２１０に設けられている。供給側コネクタ２３Ａには、図示しない熱交換ユニットから供給側配管が接続される。戻り側コネクタ２３Ｂには、図示しない熱交換ユニットから戻り側配管が接続される。

供給側メインパイプ２０及び戻り側メインパイプ２１は、複数の熱交換パイプ２２に対して熱媒体の共通の流路となっているため、熱交換パイプ２２の熱交換流路２２４の断面積よりも大きい流路の断面積を有している。供給側メインパイプ２０及び戻り側メインパイプ２１の流路の形状は、耐圧を考慮すると、円形が好ましい。

熱交換マット２は、後述する図３に示すように、供給側メインパイプ２０と熱交換パイプ２２との合流付近では、第１の樹脂製シート２１０と第２の樹脂製シート２２０との接合面、すなわちパーティングライン２ｂを供給側メインパイプ２０の断面中心２０ｂからパネル本体３側に寄せている。これは戻り側メインパイプ２１も同様であるので、供給側メインパイプ２０を例に挙げて説明する。パーティングライン２ｂを上述したようにすることにより、第２の樹脂製シート２２０の表面、すなわち谷部２２２の表面２２２ａを供給側メインパイプ２０の表面２０ａの接線上に設けることができ、熱交換パイプ２２と熱伝導シート４との接触面積が増え、熱交換パイプ２２の熱をパネル本体３に伝え易くなる。

第１の樹脂製シート２１０及び第２の樹脂製シート２２０は、例えば、ブロー成形により形成される。なお、第１の樹脂製シート２１０及び第２の樹脂製シート２２０をそれぞれ射出成型等により形成した後、両者をパーティングライン２ｂで接着してもよい。図２において、符号２ａは、ブロー成形において第１の樹脂製シート２１０と第２の樹脂製シート２２０とを金型で接合する際に形成される凹部である。

第１及び第２の樹脂製シート２１０、２２０は、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、ポリエチレン等の熱可塑性樹脂を用いることができる。

（パネル本体の構成）
パネル本体３は、図１〜２に示すように、例えば短手方向の辺（短辺）と長手方向の辺（長辺）との比が１：２の長方形を有する底壁３０と、底壁３０の周辺に設けられた側壁３１と、側壁３１の開口側端部に外側に向かって形成された鍔部３２と、供給側メインパイプ２０及び戻り側メインパイプ２１を底壁３０側に押える押さえ部３３とを備える。輻射パネル１を室内の天井や壁等に敷設した場合は、パネル本体３の底壁３０の表面３０ｂが赤外線（熱線）を放出又は吸収して室内を輻射空調する輻射面となる。

パネル本体３は、例えばアルミニウム、アルミニウム合金、鋼板等の金属から一体的に形成される。パネル本体３は、例えば０．５〜２ｍｍの厚さを有する。

パネル本体３の底壁３０は、例えば６００ｍｍ×１２００ｍｍの長方形を有する。なお、パネル本体３の底壁３０は、正方形（例えば６００ｍｍ×６００ｍｍ）でもよい。パネル本体３は、例えば、梁部材間に整列して配置される。

パネル本体３は、底壁３０のほぼ全面に複数の例えば円形の吸音孔３０ｃを例えば格子状（ピッチ５〜２０ｍｍ）に形成されている。吸音孔３０ｃの孔径は、吸音効果の点で０．５〜３ｍｍが好ましい。また、吸音孔３０ｃの孔径は、吸音率がやや低下するが、視覚の点で０．５〜１ｍｍが好ましく、０．６〜０．８ｍｍがより好ましい。吸音孔３０ｃの孔径を０．５〜１ｍｍとすることにより、２ｍ離れた所からパネル本体３を見たときに吸音孔３０ｃが孔として視認され難くなり、不安な気持ちを少なくさせるという効果が得られる。吸音孔３０ｃの数及び直径は、例えば開口率０．８〜３％となるように定められる。なお、発明者によるJIS A 1409に定められた残響室法吸音率測定によると、吸音孔３０ｃの孔径２．５ｍｍ、開口率１６％の金属製のパネル本体３に対し、吸音孔３０ｃの孔径０．７ｍｍ、開口率１．６％としても吸音率は、５１％から４１％へ若干の低下にとどまることが実証できている。

（熱伝導シートの構成）
熱伝導シート４は、少なくとも第２の樹脂製シート２２０の谷部２２２の表面２２２ａとパネル本体３の裏面３０ａとに密着し、面内方向の熱伝導率が厚さ方向の熱伝導率よりも高い。熱伝導シート４は、面内方向の熱伝導率が厚さ方向の熱伝導率よりも高く、１ｍｍ以下若しくは２ｍｍ以下の厚さ（例えば０．１５〜０．４ｍｍ）を有する。

熱伝導シート４は、熱交換マット２の第２の樹脂製シート２２０に連続して接触するように第２の樹脂製シート２２０の山部２２１側に膨出して頂上部が平坦な山部４０と底部が平坦な谷部４１が交互に形成された波形状を有している。山部４０と谷部４１の側方の壁は、垂直な側壁４２になっている。熱伝導シート４の山部４０とパネル本体３との間の空間４３に臨むようにパネル本体３の吸音孔３０ｃが位置し、当該空間４３が共鳴空間となり、ヘルムホルツ共鳴による吸音が可能になる。

熱伝導シート４の山部４０、谷部４１及び側壁４２は、例えば素材シートの曲げ加工（プレス加工を含む。）によって形成される。

熱伝導シート４を製造するための素材シートは、例えば、次のように作製される。すなわち、所定の割合の炭素繊維等からなる熱伝導粉末、アクリル繊維等からなる叩解パルプ、ポリエステル繊維等からなる非叩解繊維、及びポリエステル繊維等からなるバインダー繊維の組成物を水中に混合分散し、固形分濃度が所定の値となるようにスラリーを調製する。次に、凝集剤を添加した後、スラリーをシート化して抄紙シートとし、この抄紙シートをプレスして乾燥させた後、このシートを所定の条件（圧力、温度、時間）で加熱プレスを行ってバインダー繊維を溶融して素材シートを作製する。この素材シートとしては、例えば阿波製紙株式会社製のＣＡＲＭＩＸ（黒鉛シート）等を用いることができる。このように製造された熱伝導シート４は、不燃シートの機能を有する。

（熱交換マットの製造方法）
図３〜図８は、熱交換マットの製造方法の一例を示す図である。図３は、熱交換マットの要部を示す側面図である。図４は、熱交換マットの要部を示す斜視図である。図５は、熱交換マットの要部を示す分解斜視図である。図６は、図４のＢ−Ｂ線断面図である。図７は、図６の工程に続く工程を示す断面図である。図８は、コネクタの接続工程を示す断面図である。

第１の樹脂製シート２１０及び第２の樹脂製シート２２０をブロー成形により形成し、図３〜図５に示すように、第１の樹脂製シート２１０及び第２の樹脂製シート２２０をパーティングライン２ｂにて接合する。

すなわち、第１の樹脂製シート２１０の外面形状に対応した内面形状を有する第１の金型と、第２の樹脂製シート２２０の外面形状に対応した内面形状を有する第２の金型を用意する。次に、内面形状が対向するように第１の金型と第２の金型を離間して配置し、第１の金型と第２の金型との間に溶融状態の一対の樹脂製シートを配置し、溶融状態の一対の樹脂製シートを第１の金型側と第２の金型側から吸引することにより、溶融状態の第１の樹脂製シート２１０を第１の金型の内面に密着させ、溶融状態の第２の樹脂製シート２２０を第２の金型の内面に密着させる。次に、第１の金型と第２の金型とを型締めし、第１の樹脂製シート２１０と第２の樹脂製シート２２０とをパーティングライン２ｂにて溶着させる。

第１の樹脂製シート２１０には、ブロー成形によって供給側コネクタ２３Ａ及び戻り側コネクタ２３Ｂとなるコネクタ成形部２３０が形成される。コネクタ成形部２３０は、円筒状の基部２３１と、基部２３１に接続され、基部２３１よりも直径の小さい円筒状のインサート凹部２３２と、インサート凹部２３２に接続され、インサート凹部２３２よりも直径の大きい端部２３３と、インサート凹部２３２の外側にインサート成形によって配置されたインサート金具２３４とを備える。インサート金具２３４には、図６に示すとおり、後述するコネクタ金具２３４を接続するためのフランジ部２３５を形成することが望ましい。

次に、図７に示すように、コネクタ成形部２３０の端部２３３を切断する。次に、図８に示すように、コネクタ金具２５をコネクタ成形部２３０のインサート金具２３４に装着する。以上のようにして熱交換マット２が製造される。

コネクタ金具２５は、インサート凹部２３２に接続される管状の継手部２５０と、継手部２５０に接続され、ホースの内面が嵌合される管状のニップル２５１と、ホースの外面に係止する管状のスリーブ２５２と、継手部２５０の先端側を覆う円筒状の第１のケース２５３と、ニップル２５１及びスリーブ２５２を覆う円筒状の第２のケース２５４と、インサート凹部２３２と第１のケース２５３との間に配置されてインサート金具２３４を内側に付勢する第１のバネ部材２５５と、ニップル２５１の外周側に配置されてスリーブ２５２を供給側メインパイプ２０と反対側に付勢する第２のバネ部材２５６とを備える。

継手部２５０は、インサート凹部２３２に挿入されて嵌合する嵌合部２５０ａと、第１のケース２５３とねじ結合するねじ部２５０ｂと、第２のケース２５４とねじ結合するねじ部２５０ｃと、ニップル２５１の先端側の嵌合部が挿入される凹部２５０ｄとを有する。嵌合部２５０ａは、外周面にＯリング２５７を備えている。

ニップル２５１は、継手部２５０の凹部２５０ｄに挿入されて嵌合する第１の嵌合部２５１ａと、ホースの内面が嵌合する第２の嵌合部２５１ｂとを有する。第１の嵌合部２５１ａの外周面にＯリング２５８を備え、第２の嵌合部２５１ｂの外周面にＯリング２５９を備えている。

ホースをコネクタ金具２５に接続するときは、ホースをニップル２５１とスリーブ２５２との間に挿入することで、スリーブ２５２の内面側に設けられた突起２５２ａがホースに食い込んでホースの抜けを防ぐ。

図９は、比較例のコネクタ成形部を示す図３に対応する側面図である。この比較例は、コネクタ成形部２３０’をパーティングライン２ｂに跨って形成した場合を示す。図９に示すように、パーティングライン２ｂに跨ってコネクタ成形部２３０’を形成すると、パーティングライン２ｂ上にバリが形成されてバリ取り作業が増えたり、漏洩のおそれもある。比較例に対し、本実施の形態のコネクタ成形部２３０は、パーティングライン２ｂを避けて第１の樹脂製シート２１０に設けられているため、バリ取り作業が不要になり、漏洩のおそれもない。

（輻射パネルの動作）
図示しない熱交換ユニットから温度等が制御された水等の熱媒体を、供給側配管を介して供給側メインパイプ２０の供給側コネクタ２３Ａに供給すると、熱媒体は供給側メインパイプ２０から各熱交換パイプ２２に分岐し、さらに各熱交換パイプ２２を循環して戻り側メインパイプ２１で合流し、戻り側コネクタ２３Ｂから戻り側配管を介して熱交換ユニットに戻る。熱媒体が熱交換パイプ２２を通過する間に熱伝導シート４及びパネル本体３との間で熱交換が行われる。すなわち、熱媒体の熱が熱交換パイプ２２から熱伝導シート４に伝わり、さらにパネル本体３の底壁３０全体に伝わり、底壁３０の表面３０ｂが輻射面となって輻射空調が行われる。

（実施の形態の作用、効果）
本実施の形態によれば、以下の作用、効果を奏する。
（１）熱交換パイプ２２の熱交換流路２２４を断面矩形状にし、第２の樹脂製シート２２０の谷部２２２が熱伝導シート４に面接触していることから、熱交換パイプ２２からの熱を熱伝導シート４を介してパネル本体３に伝え易くなる。
（２）熱交換パイプ２２を連結部２４で連結しているので、連結部２４を設けていない構成と比べて熱交換マット２と熱交換マット２の背面側の空気との熱交換効率が高くなる。
（３）以上の結果、パネル本体３の表面温度を目標温度にほぼ近い温度にするまでのエネルギーを減らすことができ、輻射パネル１を運転してからパネル本体３の表面温度を目標温度にほぼ近い温度するまでの時間を短縮することができる。
（４）パネル本体３に底壁３０に吸音孔３０ｃを設けことにより、熱伝導シート４の山部４０とパネル本体３との間の空間４３を共鳴空間とすることができ、ヘルムホルツ共鳴により大きな吸音効果が得られる。
（５）熱伝導シート４が不燃シートの機能を有しているため、室内で火災が発生しても、炎が吸音孔３０ｃからパネル本体３の裏側に進入して熱交換マット２に引火するのを防ぐことができる。
（６）熱交換パイプ２２を連結部２４で連結しているため、熱交換マット２の表面積が増えるため、熱交換パイプ２２を連結部２４で連結していない構成と比較して熱交換効率を高くすることができる。
（７）天井側のスラブとの間に空間を設けて天井に本実施の形態に係る輻射パネル１を敷設した場合、輻射パネル１の運転中は、室内に対する輻射だけでなく、熱交換マット２から天井側のスラブに対しても輻射が行われるので、例えば、夜間に天井側のスラブに蓄熱しておき、昼間にスラブの蓄熱を室内の空調に利用することができる。

（変形例１）
図１０は、本実施例の変形例１に係る輻射パネルの要部断面図である。本実施の形態では、熱伝導シート４の山部４０全体を熱交換マット２の第２の樹脂製シート２２０の山部２２１に接触させたが、変形例１は、山部４０の角は弧状に形成され、山部４０の中央部分のみが第２の樹脂製シート２２０の山部２２１に接触している。このような構成でも空間４３は、十分な大きさを有するため、本実施の形態と同様に、ヘルムホルツ共鳴による吸音が可能である。

（変形例２）
本実施の形態の熱伝導シート４は、面内方向の熱伝導率が厚さ方向の熱伝導率よりも高い炭素繊維を含むものを用いたが、アルミニウム、アルミニウム合金等の金属からなるものでもよい。

（変形例３）
本実施の形態では、熱伝導シート４を用いたが、輻射パネル１が建築基準法や消防法上の不燃性の認定が不要な場合には、パネル本体３に吸音孔３０ｃが形成されていても、熱伝導シート４を省いてもよい。

（変形例４）
本実施の形態では、熱伝導シート４を用いたが、吸音が必要ないためにパネル本体３に吸音孔３０ｃを形成しない場合には、熱伝導シート４を省いてもよい。この場合、平面状の第1の樹脂製シート２１０を、パネル本体３の裏面３０ａに密着させてもよい。

（変形例５）
本実施の形態では、熱交換マット２のパネル本体３と反対側には何も設けていないが、断熱材を設けてもよい。これにより、天井裏への放熱を遮って室内側の熱交換効率を高めることができる。

（実施例）
図１１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、それぞれパネル表面温度の変化のシミュレーションに用いた実施例１、比較例１、比較例２を示す斜視図である。

実施例１は、本実施の形態に対応するものであり、熱交換マット２と、パネル本体３と、熱伝導シート４とを備える。実施例１は、次のものを用いた。熱交換マット２は、ポリプロピレン製、熱伝導率０．１４７Ｗ／ｍ・Ｋとした。パネル本体３は、厚さ１．０ｍｍ、材質アルミニウム（5052-Ｈ３２）、熱伝導率１３９Ｗ／ｍ・Ｋとした。吸音孔３０ｃは直径１ｍｍ、ピッチ５ｍｍとした。熱伝導シート４は、厚さ０．２５ｍｍの炭素シートとし、熱伝導率は面方向６４Ｗ／ｍ・Ｋ、厚さ方向１．３Ｗ／ｍ・Ｋとした。

比較例１は、金属から形成されたパネル本体１３と、パネル本体１３の裏面に配置された平坦状の第１の熱伝導シート１４Ａと、頂上部が平坦な山部１４ａと円弧状に湾曲された谷部１４ｂとが交互に形成された波形状の第２の熱伝導シート１４Ｂと、第２の熱伝導シート１４Ｂの谷部１４ｂの上側に配置された断面円形の熱交換パイプ１２２を有する熱交換マットとを備える。パネル本体１３は、実施例１と同じものを用いた。熱交換パイプ１２２は、実施例１と同様に、ポリプロピレン製、熱伝導率０．１４７Ｗ／ｍ・Ｋとした。第１及び第２の熱伝導シート１４Ａ、１４Ｂは、実施例１と同じ厚さ、熱伝導率とした。

比較例２は、木製のフローリング床材１５と、実施例１と同一の熱交換マット２とを備える。なお、比較例２は、熱交換マット２を第１の樹脂製シート２１０がフローリング床材１５に接触するように配置されている。フローリング床材１５は、厚さ１２ｍｍ、熱伝導率０．１６Ｗ／ｍ・Ｋとした。

図１２Ａは、暖房におけるパネル表面温度のシミュレーション結果を示すグラフである。図１２Ａにおける表面温度は、実施例１及び比較例１ではパネル本体の表面温度、比較例２ではフローリング床１５の熱交換マット２と反対側の面の温度である。図１３Ａも同じ。パネルの運転開始から５分経過までは実施例１、比較例１、比較例２ともに差は見られなかった。運転開始から１０分経過した時点では、実施例１は目標温度Ｔｇ＝３４℃には達していないが、目標温度Ｔｇに近い温度（準目標温度）Ｔｇ’＝３３．５℃に達したとき、比較例１は３０．５℃、比較例２は２８．３℃であった。ここで、準目標温度とは、実質的に目標温度といえる温度をいい、具体的には目標温度との差が０．５〜２℃の間で定められる温度である。

運転開始から目標温度Ｔｇに達するまでの時間は、実施例１は２０分、比較例１は３０分以上、比較例２は３０分以上であった。運転開始から準目標温度Ｔｇ’に達するまでの時間は、実施例１は１０分、比較例１は３０分以上であったが、比較例２は準目標温度Ｔｇ’に達しなかった。

図１２Ｂは、暖房における表面温度分布のシミュレーション結果を示すグラフである。なお、図１２Ｂ（ａ）、（ｂ）、（ｃ）のハッチングを施した領域の両側の白い部分は、パネルの両側に配置した断熱材を示すものである。図１２Ｂにおける表面温度分布は、実施例１及び比較例１ではパネル本体の表面温度分布、比較例２ではフローリング床１５の熱交換マット２と反対側の面の温度分布である。図１３Ｂも同じ。実施例１及び比較例１ともに表面温度分布のばらつきは見られなかった。比較例２は、１５℃程度のばらつきが生じた。

図１３Ａは、冷房における表面温度のシミュレーション結果を示すグラフである。パネルの運転開始から５分経過までは実施例１、比較例１ともに差は見られなかったが、比較例２は温度が下がる速度が最も遅かった。運転開始から１０分経過した時点では、実施例１は目標温度Ｔｇ＝１６．５℃には達していないが、準目標温度Ｔｇ’＝１７．４℃に達したとき、比較例１は１８．８℃、比較例２は１９．５℃であった。

運転開始から目標温度Ｔｇに達するまでの時間は、実施例１及び比較例１は２０分、比較例２は３０分以上であった。運転開始から準目標温度Ｔｇ’に達するまでの時間は、実施例１は１０分、比較例１は１７．５分、比較例２は３０分以上であった。

図１３Ｂは、冷房における表面温度分布のシミュレーション結果を示すグラフである。なお、図１３Ｂ（ａ）、（ｂ）、（ｃ）のハッチングを施した領域の両側の白い部分は、パネルの両側に配置した断熱材を示すものである。実施例１及び比較例１ともに表面温度分布のばらつきは見られなかった。比較例２は、１２℃程度のばらつきが生じた。

（実施例２）
図１４Ａ（ａ）、（ｂ）は、それぞれパネル表面温度の変化のシミュレーションに用いた実施例２、比較例３を示す断面図である。

図１４Ａ（ａ）に示す実施例２は、実施例１に断熱材５を付加したものである。図１４Ａ（ｂ）に示す比較例３は、実施例２から熱伝導シート４を省いたものである。

図１４Ｂは、冷房における表面温度分布のシミュレーション結果を示すグラフである。なお、図１４Ｂ（ａ）、（ｂ）のハッチングを施した領域の両側の白い部分は、パネルの両側に配置した断熱材を示すものである。図１４Ｂにおける表面温度分布は、パネル本体３の表面温度分布である。実施例２は、表面温度分布のばらつきはなかった。比較例３は、０．１５℃程度のばらつきが生じた。

［他の実施の形態］
なお、本発明の実施の形態は、上記各実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲内で種々に変形実施が可能である。例えば、スポンジやバネ等を用いた押え部材をパネル本体３の幅方向に設けられた鍔部３２に引っ掛けて熱交換マット２が浮き上がるのを防止してもよい。

１…輻射パネル、２…熱交換マット、２ａ…凹部、２ｂ…パーティングライン、
３…パネル本体、４…熱伝導シート、５…断熱材、１３…パネル本体、
１４Ａ…第１の熱伝導シート、１４Ｂ…第２の熱伝導シート、１４ａ…山部、
１４ｂ…谷部、１５…フローリング床材、
２０…供給側メインパイプ、２０ａ…表面、２０ｂ…中心、２１…戻り側メインパイプ、
２２…熱交換パイプ、２３Ａ…供給側コネクタ、２３Ｂ…戻り側コネクタ、
２４…連結部、２５…コネクタ金具、３０…底壁、３０ａ…裏面、３０ｂ…表面、
３０ｃ…吸音孔、３１…側壁、３２…鍔部、４０…山部、４１…谷部、４２…側壁、
４３…空間、１２２…熱交換パイプ、２１０…第１の樹脂製シート、
２２０…第２の樹脂製シート、２２１…山部、２２２…谷部、２２２ａ…表面、
２２３…側壁、２２４…熱交換流路、２３０…コネクタ成形部、２３１…基部、
２３２…インサート凹部、２３３…端部、２３４…インサート金具、
２３５…フランジ部、２５０…継手部、２５０ａ…嵌合部、
２５０ｂ、２５０ｃ…ねじ部、２５０ｄ…凹部、２５１…ニップル、
２５１ａ…第１の嵌合部、２５１ｂ…第２の嵌合部、２５２…スリーブ、
２５２ａ…突起、
２５３…第１のケース、２５４…第２のケース、２５５…第１のバネ部材、
２５６…第２のバネ部材、２５７、２５８、２５９…Ｏリング

Claims (5)

1. 平面状の第１の樹脂製シートと、断面形状が頂上部が平坦な山部と底部が平坦な谷部とが交互に形成された波形状を有し、前記山部が前記第１の樹脂製シートに接合された第２の樹脂製シートとを備え、前記第２の樹脂製シートの前記谷部と前記第１の樹脂製シートとの間に形成された空間を熱媒体が流れる熱交換流路とする熱交換マットと、
   前記熱交換マットの前記谷部が対向するように前記熱交換マットが裏面側に配置される金属から形成されたパネル本体と、
   を備えた輻射パネル。
2. 平面状の第１の樹脂製シートと、断面形状が頂上部が平坦な山部と底部が平坦な谷部とが交互に形成された波形状を有し、前記山部が前記第１の樹脂製シートに接合された第２の樹脂製シートとを備え、前記第２の樹脂製シートの前記谷部と前記第１の樹脂製シートとの間に形成された空間を熱媒体が流れる熱交換流路とする熱交換マットと、
   前記熱交換マットの前記谷部が対向するように前記熱交換マットが裏面側に配置される金属から形成されたパネル本体と、
   前記熱交換マットと前記パネル本体との間に配置され、前記熱交換マットの前記山部側に膨出した山部を有し、前記山部と前記パネル本体との間を共鳴空間とし、前記熱交換マットよりも熱伝導性が高い熱伝導シートとを備え、
   前記パネル本体は、前記共鳴空間に臨むように複数の吸音孔が形成された輻射パネル。
3. 平面状の第１の樹脂製シートと、
   断面形状が頂上部が平坦な山部と底部が平坦な谷部とが交互に形成された波形状を有し、前記山部が前記第１の樹脂製シートに接合された第２の樹脂製シートとを備え、
   前記第２の樹脂製シートの前記谷部と前記第１の樹脂製シートとの間に形成された空間を熱媒体が流れる熱交換流路とする熱交換マット。
4. 前記熱媒体の供給側に配置される供給側メインパイプと、
   前記供給側メインパイプに対向して熱媒体の戻り側に配置される戻り側メインパイプと、
   前記供給側メインパイプに一端が接続され、前記戻り側メインパイプに他端が接続され、前記熱交換流路を内部に有する複数の熱交換パイプと、
   前記供給側メインパイプに接続された供給側コネクタと、
   前記戻り側メインパイプ２１に接続された戻り側コネクタとを備え、
   前記供給側コネクタ及び前記戻り側コネクタは、前記第１の樹脂製シートに形成された、
   請求項３に記載の熱交換マット。
5. 前記第１の樹脂製シートと前記第２の樹脂製シートとの接合面は、前記供給側メインパイプ及び前記戻り側メインパイプと前記熱交換パイプが合流する付近では、前記供給側メインパイプ及び前記戻り側メインパイプのそれぞれの断面中心から前記第２の樹脂製シートの前記谷部側に寄せて設けられた、
   請求項４に記載の熱交換マット。