JP2020003080A - 柵状放熱体の周囲に輻射パネルを備えた冷暖房装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 柵状放熱体を覆う着脱可能な外装体としての輻射パネルを設けることにより、清掃の容易さを保ちながら、居室内に設置される冷暖房装置に求められる意匠性の向上、冷房運転時の結露水の飛散防止、柵状放熱体へのホコリ付着の抑制等を達成する冷暖房装置を提供する。【解決手段】 柵状放熱体と、その側方全体を囲むように配置された周囲パネルとを備える冷暖房装置を提供する。柵状放熱体は、上ヘッダ管及び下ヘッダ管と両者の間に渡された複数の縦管とを各々が有する放熱パネルを含む。周囲パネルは、柵状放熱体の側方全体を囲むように配置され、柵状放熱体の一方の放熱面側に設けられた第１のパネルと、柵状放熱体の他方の放熱面側に設けられた第２のパネルとを含む。第１のパネルと第２のパネルとは、連結機構によって互いに着脱可能に連結される。【選択図】 図１

Description

本発明は、冷暖房技術に関し、より具体的には、柵状放熱体と、その周囲に着脱可能に配置された輻射パネルとを備えた冷暖房装置に関する。

暖房用途で用いられる柵状放熱体として、一般に、金属製のものが採用されている。これに対して、本出願の出願人は、冷房及び暖房のいずれにも用いることができる樹脂製の柵状放熱体を開発し、製造及び販売している。樹脂製の柵状放熱体は、表面から均一な輻射熱が放散されるため室内の温度ムラが生じにくい、湿気に強いため金属製の柵状放熱体のような腐食が生じない、軽量である、火傷の危険性がないなどといった種々の利点がある。一方で、柵状放熱体は、室内で用いる冷暖房装置としては、意匠性が低く、清掃が煩雑である。金属製の柵状放熱体の場合には、これらの問題に加えて、表面が高温になることによる火傷の危険性もある。

金属製柵状放熱体の危険性や柵状放熱体の意匠性の問題を解決する目的で、特許文献１に記載のパネルラジエータが提案されている。このパネルラジエータは、矩形状の上下部ヘッダと、その間に配置された合成樹脂製の複数の放熱管とを有する暖房用放熱パネルを備えており、複数の放熱管は、リブによって区画された複数の挿通孔を有する樹脂製スルーパネルの挿通孔に通され、上下部ヘッダは、カバーで覆われている。

このパネルラジエータの上下部ヘッダの材質について、特許文献１には明示されていないが、仮に合成樹脂製だとすれば、システム内部の圧力によって直角形状の四隅が円弧形状に変形し、接続されている放熱管が屈曲するおそれがある。また、上下部ヘッダが金属製だとすれば、冷房用途で用いる場合には多くの結露水が発生するおそれがある。

また、特許文献１のパネルラジエータは、暖房用途のみに用いられるものであるため、冷房用途で用いる場合の結露については想定されていない。パネルラジエータを冷房用途で用いた場合、上下部ヘッダ自体、上下部ヘッダとスルーパネル間に露出する放熱管群、上下部ヘッダに当接する支柱やコイルバネなどの表面に結露水が発生する。したがって、定期的に清掃を行う必要があるが、このパネルラジエータは、樹脂製スルーパネルの分解が考慮されておらず、清掃が困難である。

また、このパネルラジエータでは、複数の挿通孔が誘導路となって暖気が上昇する。上昇流は、放熱管からスルーパネルへの輻射効果をもたらす熱も上昇させることになる。したがって、暖気が天井下の空間に滞留するため、暖房時の室内の温度むらが生じ、暖房効率が低下するおそれがある。

冷暖房の両方の用途で用いることができる樹脂製の柵状放熱パネルとして、例えば、本出願の出願人による特許文献２が提案されている。特許文献２の放熱パネルは、冷暖房両方の用途で用いることができるものであり、上述のとおり従来の金属製の柵状放熱パネルと比較して様々な利点を有するものである。また、この放熱パネルは、結露水の発生自体は少ないものの、結露水への対策も行われており、発生する結露水を完全に集水することができるように構成されている。

しかしながら、例えば特許文献２に開示されるような結露水に対する対策が採用されない柵状放熱体の場合には、室内に露出された状態で使用すると、冷房運転時に発生する結露水が問題となるおそれがある。すなわち、露出した柵状放熱体においては、発生した結露水に室内のホコリやチリなどが付着して汚損されたり、カビが発生したりする場合がある。また、露出した柵状放熱体を室内において壁の近くに配置した場合には、上方から落下した結露水が柵状放熱体のいずれかの箇所に当たって飛散し壁を汚損したり、湿潤となった壁にカビを発生させたりするおそれもある。

さらに、樹脂製であるため、縦管の熱変形が発生する場合があるが、熱変形が発生したパネルは、美観に劣る上、柵状放熱体そのものが、一般に、室内に配置するパネルとして意匠性に乏しい。その上、柵状放熱体が露出された状態で室内に配置されたときには、暖気が天井下の空間に滞留したり、冷気が床上の空間に対流したりすることにより、室内の温度むらが生じ、結果的に冷暖房効率が低下することになる。

特開２０１２−１７９６３号公報 特開２０１４−１８１８２１号公報

本発明は、柵状放熱体を覆う着脱可能な外装体としての輻射パネルを設けることにより、清掃の容易さを保ちながら、居室内に設置される冷暖房装置に求められる意匠性の向上、冷房運転時の結露水の飛散防止、柵状放熱体へのホコリ付着の抑制、結露水にホコリが付着することによって発生するカビの防止等を達成する冷暖房装置を提供することを課題とする。
さらに、本発明は、暖房運転時及び冷房運転時における空気の対流を制御することにより、冷気が床上の空間に滞留したり、暖気が天井下の空間に滞留したりすることを抑制し、暖房効率及び冷房効率を向上させる冷暖房装置を提供することを別の課題とする。

本発明は、その一態様において、柵状放熱体と、柵状放熱体の側方全体を囲むように配置された周囲パネルとを備える冷暖房装置を提供する。柵状放熱体は、上ヘッダ管及び下ヘッダ管と該上ヘッダ管及び下ヘッダ管の間に渡された複数の縦管とを各々が有する１つ又は複数の放熱パネルを含む。周囲パネルは、柵状放熱体の側方全体を囲むように配置され、柵状放熱体の一方の放熱面側に設けられた第１のパネルと、柵状放熱体の他方の放熱面側に設けられた第２のパネルとを含む。第１のパネルと第２のパネルとは、複数の縦管に対向する内面側に設けられた連結機構によって互いに着脱可能に連結されている。

一実施形態においては、連結機構は、第１のパネル及び第２のパネルのうち一方のパネルに設けられた複数のオス型連結体と、第１のパネル及び第２のパネルのうち他方のパネルに設けられた複数のメス型連結体とを有する。一実施形態においては、複数のオス型連結体の各々は、一方のパネルの内面から延びて、複数の縦管の間を通る軸部と、該軸部の先端に設けられた挿入部とを有することが好ましい。複数のメス型連結体の各々は、他方のパネルの内面に配置され、挿入部と連結される受部を有することが好ましい。

別の実施形態においては、複数のオス型連結体の各々は、一方のパネルの内面から延びる軸部と、該軸部の先端に設けられた挿入部とを有することが好ましい。複数のメス型連結体の各々は、他方のパネルの内面から延びる軸部と、該軸部の先端に設けられた受部とを有することが好ましい。これらの場合には、挿入部と受部とは、第１のパネルと第２のパネルとの間のいずれかの位置で連結されることになる。

一実施形態においては、複数のオス型連結体及び複数のメス型連結体は、複数の縦管の並び方向の両端部に対応する位置に複数対が設けられ、該並び方向の中央部に対応する位置に１対が設けられることが好ましい。別の実施形態においては、複数のオス型連結体及び複数のメス型連結体は、柵状放熱体への熱媒の供給位置に近い位置の縦管に対応する位置に複数対が設けられることが好ましい。

一実施形態においては、冷暖房装置は、周囲パネルによって形成された上部開口を塞ぐ上部パネルをさらに備える。この場合に、周囲パネルによって形成された下部開口を塞ぐ下部開口閉塞部材をさらに備え、該下部開口閉塞部材に開口を設けることもできる。別の実施形態においては、冷暖房装置は、周囲パネルによって形成された下部開口を塞ぐ下部開口閉塞部材をさらに備える。この場合に、周囲パネルによって形成された上部開口を塞ぐ上部パネルをさらに備え、該上部パネルに開口を設けることもできる。

一実施形態においては、冷暖房装置は、上ヘッダ管の上方又は前記下ヘッダ管の下方に設けられた送吸気部をさらに備えるものとすることもできる。

一実施形態においては、第１のパネル及び第２のパネルの各々は、柵状放熱体に対向する面が上ヘッダ管及び下ヘッダ管に接するように配置することができる。別の実施形態においては、第１のパネル及び第２のパネルの各々は、上辺が上ヘッダ管に接し、下辺が下ヘッダ管に接するように配置することもできる。

一実施形態においては、柵状放熱体は、上方に位置する天井構成部材から吊り下げるための１つ又は複数の樹脂製吊具をさらに備えるものとすることもできる。

本発明の冷暖房装置は、柵状放熱体が輻射パネルで囲まれているため、夏季における冷房使用時の周囲への結露水飛散の防止、近傍の壁面の結露防止、意匠性の向上を達成することができる。また、輻射パネルは、連結機構によって前面パネルと後面パネルとが互いに着脱可能に連結されているため、容易に分解して清掃を行うことができる。さらに、本発明の冷暖房装置によれば、柵状放熱体を囲む輻射パネルから効果的な熱放射が行われるとともに、床の上面における冷気や天井の下面における暖気の滞留を減少させることができるため、冷暖房効率を向上させることができる。

本発明の一実施形態による冷暖房装置の正面図である。 冷暖房装置の右側面図である。 冷暖房装置に用いられる柵状放熱体であり、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は右側面図である。 冷暖房装置の外装体（輻射パネル）、柵状放熱体、及びドレンパンの位置関係を示す縦断面図である。 冷暖房装置の上面図である。 外装体（輻射パネル）の構造を示す図であり、（Ａ）は冷暖房装置の一部横断面図、（Ｂ）は外装体の分解図である。 上部キャップ、並びに、上部キャップと側板との関係を示す斜視図である。 ドレンパンの斜視図である。 ドレンパン及び排水部の部分を示す正面図である。 固定具の構造を示す図であり、（Ａ）は固定具の斜視図、（Ｂ）は固定具の上面図、（Ｃ）は固定具の使用状態図である。 冷暖房装置の外装体（輻射パネル）内部における空気の流れを示す模式図である。 本発明の別の実施形態による冷暖房装置の側面図であり、（Ａ）は右側面からみた外観（側部キャップは省略）、（Ｂ）は左側面から見た外装体（輻射パネル）、柵状放熱体、及びドレンパンの位置関係を示す。 上部キャップの一部を示すものであり、（Ａ）は上面図、（Ｂ）は斜視図である。 換気具の構造を示し、（Ａ）は上面図、（Ｂ）は可動部の斜視図、（Ｃ）は受部の斜視図である。 ドレンパン及び排水部の部分の正面図である。 固定具を説明する図であり、（Ａ）は固定具の斜視図、（Ｂ）は固定具の上面図、（Ｃ）は固定具の使用状態図である。 冷暖房装置の一部横断面図である。 冷暖房装置の外装体（輻射パネル）内部における空気の流れを示す模式図である。 本発明のさらに別の実施形態による冷暖房装置の右側面図である。 冷暖房装置の外装体（輻射パネル）内部における空気の流れを示す模式図である。

以下において、図面を参照しながら、本発明の実施形態を詳細に説明する。

［第１の実施形態］
図１〜図１１は、本発明の第１の実施形態を示す。図１は、第１の実施形態による冷暖房装置Ｉ（以下、単に装置Ｉという）の正面図であり、図２は装置Ｉの右側面図である。また、図３は、装置Ｉに用いられている樹脂製柵状放熱体４（以下、単に放熱体４という）であり、図３（Ａ）は正面図、図３（Ｂ）は右側面図である。装置Ｉは、例えば住宅の居室内において床１と天井２との間に設置することができ、夏季には内部に冷熱媒体を流すことによって冷房装置として機能させ、冬季には内部に温熱媒体を流すことによって暖房装置として機能させることができる。なお、装置Ｉは、通常、図１に示される正面側が居室方向を向くように配置されるため、図２における左方向を前方、図２における右方向を後方、図１における左方向を左方、図１における右方向を右方という。

装置Ｉは、概ね直方体形状の外形を有する輻射パネル３と、輻射パネル３の内部に配置された放熱体４とを備える。第１の実施形態においては、輻射パネル３は、放熱体４の側方全体と上方とを囲むように配置されており、下端が開放されている。輻射パネル３は、内部に配置された放熱体４からの吸熱を全体に分散し、均質で大面積の放熱面として機能するため、大きな輻射効果を発揮する。また、輻射パネル３は、放熱体４に結露水が生じた場合でもそれを外部に飛散させず、かつ湿気を透過させないため、居室内の壁面近くに配置されても、壁面における結露発生を低減させることができる。さらに、放熱体４が露出しないため、設置された居室の美観を損なうことがない。

（放熱体）
輻射パネル３の内部に配置された放熱体４は、上ヘッダ管４１ａ、下ヘッダ管４１ｂ及び複数の縦管４２によって構成される放熱面が平行になるように配置された２つの放熱パネルによって構成されており、樹脂製であり、より好ましくはポリプロピレン樹脂製である。それぞれの放熱パネルは、概ね平行に配置された上ヘッダ管４１ａ及び下ヘッダ管４１ｂと、上ヘッダ管４１ａ及び下ヘッダ管４１ｂの間にわたされ、上下ヘッダ管４１ａ、４１ｂに沿って互いに概ね平行に配置された複数の縦管４２とを有する。２つの放熱パネルは、熱媒体が内部を通る連結管４７によって連結されている。放熱体４に含まれる放熱パネルの数は２つに限定されるものではなく、用途及び設置スペースに応じて、１つでもよく３つ以上でもよい。

２つの放熱パネルのうち後方の放熱パネル（図２の右側の放熱パネル）の上ヘッダ管４１ａには、長さ方向の端部付近に熱媒体の供給管４３及び排出管４４が設けられている。なお、装置Ｉは、通常、前方側が居室内に向くように配置されることが多い。供給管４３及び排出管４４には、継手金具４６を介して熱媒体の配管４８が連結される。配管４８を通って供給管４３から供給された熱媒体は、２つの放熱パネルの内部及び連結管４７を通過し、排出管４４から排出される。供給管４３及び排出管４４を後方の放熱パネルに設けたのは、前方側である居室からみたときに、熱媒体の供給管４３に近い部分の縦管の熱変形を目立たなくするためであるが、この位置に限定されるものではない。

放熱体４の上ヘッダ管４１ａには、長さ方向の両端部付近に、樹脂製であることが好ましい吊具４５が設けられている。樹脂製の吊具４５を用いることによって、結露の発生を減少させることができる。吊具４５は、天井２の構成部材から垂下された吊ボルト２２と連結される。したがって、放熱体４は、天井２から吊り下げられる形態で室内に設置することができるため、例えば特許文献１又は特許文献２の技術のように両側部に支柱を設ける必要がない。吊具４５は、特に限定されるものではなく、内面又は外面にねじ山を設けたパイプ状のものや、外面にねじ山を設けた棒状のものを用いることができる。吊ボルト２２は、下端に吊具４５と連結可能なねじ部を設けたものを用いることができ、上下に分割して高ナットを配置すれば、放熱体４の上下方向位置を容易に調整することができる。

（輻射パネル）
輻射パネル３は、放熱体４の一方の放熱面、すなわち放熱体４の前方側に位置する放熱パネルの前方側に向いた放熱面の側に設けられた前面パネル３２と、放熱体４の他方の放熱面、すなわち放熱体４の後方側に位置する放熱パネルの後方側に向いた放熱面の側に設けられた後面パネル３３とを有する。輻射パネル３は、さらに、放熱体４の上部に設けられた上部キャップ３６と、放熱体４の側部（図１における左方向及び右方向）に設けられた側部キャップ３７とを有する。

前面パネル３２と後面パネル３３と側部キャップ３７とを組み合わせたときにそれぞれの上辺によって形成される上部開口は、上部キャップ３６によって塞さがれることになる。前面パネル３２と後面パネル３３と側部キャップ３７とを組み合わせて形成されるパネルを周囲パネルといい、上部キャップ３６の天板３６ａが輻射パネル３の上部パネルとして機能する。輻射パネル３のサイズは、放熱体４を内部に配置できるサイズであれば限定されるものではない。輻射パネル３の材料は、特に限定されるものではなく、例えば、アクリル、ポリプロピレン、ポリカーボネートなどの樹脂、石膏ボード、ガラスなどを用いることができるが、美観や取扱い上の観点から透明又は着色半透明のポリカーボネート樹脂を用いることが好ましい。輻射パネルとして放射率が低い材料を用いる場合には、表面に放射用フィルムを貼付して放射率を高めることもできる。

図４は、輻射パネル３、放熱体４、及びドレンパン５の位置関係を示す縦断面図である。なお、ドレンパン５については、後述する。この実施形態においては、輻射パネル３の前面パネル３２及び後面パネル３３は、上下方向の長さが上ヘッダ管４１ａの上面から下ヘッダ管４１ｂの下面までの長さと同程度であり、上端部の内面（放熱体４に対向する面）が上ヘッダ管４１ａの側面に接し、下端部の内面が下ヘッダ管４１ｂの側面に接するように設けられる。このように構成することによって、上ヘッダ管４１ａの室内空気との接触部分を少なくすることができるため、結露防止に効果がある。また、前面パネル３２及び後面パネル３３を上ヘッダ管及び下ヘッダ管に接触させることによって、放熱体４の熱変位を抑制するとともに、輻射パネル３の組立作業を容易にすることができる。前面パネル３２及び後面パネル３３の幅は、上ヘッダ管４１ａ及び下ヘッダ管４１ｂの長さと同程度かそれより長くすることができる。

図６は、輻射パネル３の構造を示すものであり、（Ａ）は装置Ｉの一部横断面図、（Ｂ）は輻射パネル３の分解図である。図６（Ａ）において、図の下方が前方側であり、したがってこの図は、装置Ｉの右半分の横断面を示している。前面パネル３２及び後面パネル３３には、互いを着脱可能に連結するための連結機構を有する。連結機構は、前面パネル３２に設けられたオス型連結体３４と、後面パネル３３に設けられたメス型連結体３５とを含むことが好ましい。

オス型連結体３４は、前面パネル３２の内面に配置され、前面パネル３２の内面から延びて複数の縦管４２の間を通る軸部３４ｂと、軸部３４ｂの先端に設けられた球状の挿入部３４ａとを有する。メス型連結体３５は、後面パネル３３の内面に配置され、挿入部３４ａの形状に対応する形状の受部３５ａを有する。前面パネル３２と後面パネル３３とは、球状の挿入部３４ａを受部３５ａに挿入することによって連結することができ、挿入部３４ａを受部３５ａから引き抜くことによって分解することができるため、放熱体４の清掃が容易である。

前面パネル３２及び後面パネル３３の縦方向においては、オス型連結体３４及びメス型連結体３５は、適当な間隔を設けて数カ所に設けられることが好ましい。また、オス型連結体３４及びメス型連結体３５の対は、供給された熱媒体による熱変位が発生するような場合でも縦管４２の姿勢を維持することができるように設けられることが好ましい。そのため、この実施形態においては、図６に示されるように、熱媒体の供給管４３の下方の縦管４２（すなわち、並び方向の最外方に位置する縦管）及びその隣の縦管４２に対応する位置に、３対が設けられている。

なお、この実施形態においては、輻射パネルの剛性維持及び美観の観点から、供給管４３とは反対側においても、並び方向の最外方の縦管４２とその隣の縦管４２に対応する位置に、３対のオス型連結体３４及びメス型連結体３５が設けられることが好ましい。また、オス型連結体３４及びメス型連結体３５は、輻射パネルの剛性維持の観点から、縦管４２の並び方向中央部に対応する位置に、さらに１対又は複数対を設けることが好ましい。

オス型連結体３４及びメス型連結体３５は、図６の形態に限定されるものではなく、例えば、オス型連結体３４が後面パネル３３に設けられ、メス型連結体３５が前面パネル３２に設けられていてもよい。また、例えば後述の第２の実施形態を説明する図１８に示されるように、オス型連結体３４が、前面パネル３２の内面から延びる軸部３４ｂとその先端に設けられた挿入部３４ａとを有し、メス型連結体３５が、後面パネル３３の内面から延びる軸部３５ｂとその先端に設けられた受部３５ａとを有し、挿入部３４ａと受部３５ａとが縦管４２の間で連結されるようにしてもよい。

上部キャップ３６は、図７に示されるように、断面コの字形状であり、天板３６ａと、天板３６ａの長辺及び短辺から下方に垂下する側板３６ｂとを有する。上部キャップ３６は、図４に示されるように、長辺側の側板３６ｂの内面が前面パネル３２及び後面パネル３３の上端部分の外面に接し、上ヘッダ管４１ａに天板３６ａの内面が接するように嵌め込ませて取り付けることができる。短辺側の側板３６ｂは、内面が上ヘッダ管４１ａの両端部の側面に接することが好ましい。

上部キャップ３６の短辺側の側板３６ｂには、後述される側部キャップ３７が取り付けられる。そのため、図５及び図７に示されるように、長辺側の側板３６ｂの両端に切欠３６ｅを設けておき、切欠３６ｅに側部キャップ３７の上部隅部分が収まるようすることが、美観の観点から好ましい。
以上のように、前面パネル３２と後面パネル３３と側部キャップ３７とからなる周囲パネルの上部開口を、上部キャップ３６の天板３６ａが塞ぐことになる。

上部キャップ３６の天板３６ａには、図５及び図７に示されるように、複数の孔が設けられている。２つの孔３６ｃには、供給管４３及び排出管４４が通される。図示されていないが、供給管４３及び排出管４４は断熱材によって被覆されることが好ましく、断熱材によって被覆される場合には、断熱材の下端が天板３６ａに当接するとともに孔３６ｃが断熱材によって覆われるため、美観の向上に寄与する。また、４つの孔３６ｄには、放熱体４を吊り下げるための吊具４５が通される。

側部キャップ３７は、図６及び図７に示されるように、断面コの字形状の長尺体であり、面板３７ａと、面板３７ａの長辺から延びる側板３７ｂとを有する。側部キャップ３７は、側板３７ｂの内面が前面パネル３２及び後面パネル３３の短辺方向両端部付近の外面に被さるように嵌め込ませて取り付けることができる。また、側部キャップ３７の側板３７ｂの上端部は、上部キャップ３６に設けられた切欠３６ｅに収まるようになっており、美観の向上に寄与する。側部キャップ３７の下端は、後述されるドレンパン５の塞板５２の上辺に接するようになっている。上部キャップ３６と両方の側部キャップ３７を取り外せば、前面パネル３２及び後面パネル３３を分解することができるため、放熱体４の清掃が容易である。

（ドレンパン）
装置Ｉは、さらに、下方にドレンパン５を備える。装置Ｉは、上述のように、夏季には内部に冷熱媒体を流すことによって冷房装置として機能させ、冬季には内部に温熱媒体を流すことによって暖房装置として機能させることができる。夏季に冷房装置として機能させる場合には、放熱体４の表面に結露水が発生して下方に落下する場合があるため、結露水を受け止めて排出するためのドレンパン５を備える必要がある。

図８は、ドレンパン５を示す。ドレンパン５は、例えば図４に示されるように、下ヘッダ管４１ｂの下方において、放熱体４から落下する結露水を受けることができるように構成されたものであり、軽量化や結露の観点から樹脂製であることが好ましい。ドレンパン５は、１つの長辺が互いに接して組み合わされることにより逆三角形状の横断面を有するように配置された２つの斜板５１と、２つの斜板５１の両端部に配置された２つの塞板５２とを有する。

ドレンパン５は、斜板５１の内面に斜板５１を貫通して立設する４つの吊板５３を有し、各吊板５３は、内方に向けて設けられた欠込み５８を有する。この欠込み５８には、図４又は図９に示されるように、前面パネル３２及び後面パネル３３の下端において欠込み５８に対応する形状で設けられた嵌合板５４が挿入され、それによりドレンパン５は、前面パネル３２及び後面パネル３３に吊り下げられる。

ドレンパン５の一方の端部の下側には、受けた結露水を排出するためのドレンパイプ５５を有する。ドレンパイプ５５には、図９に示されるように、好ましくは可撓性のチューブ５６が接続され、チューブ５６は、床１から立ち上げられた排水管５７に挿入される。

（固定具）
装置Ｉは、さらに、図９及び図１０に示されるように、輻射パネル３の前後左右の揺動を防止するための固定具７を有することが好ましい。固定具７の材質は、限定されるものではなく、輻射パネル３の揺動を防止することができるものであれば、樹脂でも金属でもよい。

固定具７は、図１に示されるように放熱体４の両側部に一つずつ配置され、図１０に示されるように、内面がドレンパン５の両側部の塞板５２に対向するように配置されることになる面板７１と、面板７１の上部において幅方向の両側辺から内方に延びる側板７２とを有する。

面板７１の下辺には、内方に延びる底板７３を有する。底板７３は、開口７３ａと開口７３ｂとを有し、図１、図２、及び図９に示されるように、開口７３ａには排水管５７が通され、開口７３ｂには固定具７３を床１に固定するアンカー７４が通される。固定具７は、面板７１及び側板７２の内面が側部キャップ３７の下端の外面と接するように配置されることによって、輻射パネル３の揺動を防止することができる。

アンカー７４を緩めることによっていずれか一方の固定具７を取り外し、ドレンパン５を長さ方向の軸線の周りに回動させて吊板５３を嵌合板５４から開放することによって、固定具７を取り外した部分からドレンパン５を引き抜くことができる。したがって、ドレンパン５の清掃が容易である。

（空気の流れ）
図１１は、輻射パネル３の内部における空気の流れを示す。装置Ｉにおいては、輻射パネル３の上方が閉塞され、下方が開放されている。輻射パネル３の前面パネル３２及び後面パネル３３は、下端部の内面が下ヘッダ管４１ｂに接するように設けられているため、輻射パネル３の内部と室内との間の空気の連通は、実質的には、２本の下ヘッダ管４１ｂの間で行われる。

装置Ｉが夏季に冷房用途で用いられるときには、図１１（Ａ）に示されるように、輻射パネル３の内部で冷却された冷気Ｃは、密度が大きいため下降流となって輻射パネル３の下方の開放部分、すなわち下ヘッダ管４１ｂの間から流出する。冷気Ｃが流出すると、その流出分を補うために、室内空気ｒが輻射パネル３の内部に流入する。このとき、上部キャップ３６に設けられた吊具用の孔３６ｄにおいては、孔３６ｄと吊具３６ｄとの隙間が微小であり、孔３６ｄの内周面と粘性をもつ空気との摩擦によって、孔３６ｄからの空気の流入はほとんど生じない。また、下方における下ヘッダ管４１ｂの間の開口面積もあまり大きくないため、この開口から流出する冷気Ｃ及び流入する室内空気ｒは少量である。さらに、下ヘッダ管４１ｂの間の開口面積が大きくないため、輻射パネル３の厚さ方向（すなわち、前面パネル３２及び後面パネル３３の主面に垂直な方向）での上下対流が生じない。したがって、装置Ｉにおいては、放熱体４によって冷却された冷気Ｃの下方への流出が少量であるため、床１の上面における冷気の滞留が少なく、さらに放熱体４から効果的に輻射パネル３に伝達された熱が輻射パネル３から放射される。そのため、装置Ｉを用いた居室内の冷房効率は、露出状態の従来の柵状放熱体を用いた場合と比べて大きく向上する。

一方、装置Ｉが冬季に暖房用途で用いられるときには、図１１（Ｂ）に示されるように、輻射パネル３の内部で加熱された暖気Ｈは、密度が小さいため上昇する。しかし、上方は上部キャップ３６で塞がれているため、暖気Ｈの上昇流は僅かであり、暖気Ｈは輻射パネル３の内部に滞留する。したがって、装置Ｉにおいては、天井２の下面における暖気の滞留がなく、さらに放熱体４から効果的に輻射パネル３に伝達された熱が輻射パネル３から放射される。そのため、装置Ｉを用いた居室内の暖房効率は、露出状態の従来の放熱体を用いた場合と比べて大きく向上する。
以上のように、輻射パネル３を有する装置Ｉにおいては、放熱体が露出状態で用いられる従来の冷暖房装置と比較して、熱効率が高くなる。

［第２の実施形態］
図１２〜図１８は、本発明の第２の実施形態を示す。図１２は、本発明の第２の実施形態による冷暖房装置ＩＩ（以下、単に装置ＩＩという）の側面図である。図１２（Ａ）は、装置ＩＩを右側面からみた外観図（ただし、側部キャップは省略されている）、図１２（Ｂ）は、左側面から見た縦断面図であり、外装体（輻射パネル）３、放熱体４、及びドレンパン５の位置関係が示されている。装置ＩＩの放熱体４として、第１の実施形態と同じものを用いることができる。なお、装置ＩＩの正面図は、前面パネル３２及び後面パネル３３の上下方向の長さ及びドレンパンの吊板５３の長さ以外は装置Ｉとほぼ同様であるため、ここでは示していない。以下においては、主に装置Ｉと異なる構成が説明される。

装置ＩＩは、概ね直方体形状の外形を有する輻射パネル３Ａと、輻射パネル３Ａの内部に配置された放熱体４とを備える。第２の実施形態においては、輻射パネル３Ａは、放熱体４の側方全体と上方とを囲むように配置されているが、上部キャップ３６１には側面に空気孔３９１が設けられており、輻射パネル３Ａの下方は、下部開口閉塞部材によって閉塞されている。詳細は後述されるが、図１２の図中に示されている換気具６及びドレンパン５が下部開口閉塞部材に相当する。したがって、装置ＩＩは、装置Ｉとは逆に、輻射パネル３Ａの上方において輻射パネル３Ａの内部と外部とが連通し、下方が閉塞された状態となっている。

（輻射パネル）
装置ＩＩにおいては、輻射パネル３Ａの前面パネル３２及び後面パネル３３は、上下方向の長さが概ね縦管４２の長さと同程度であり、上辺が上ヘッダ管４１ａの側面に接し、下辺が下ヘッダ管４１ｂの側面に接するように設けられている。このように前面パネル３２及び後面パネル３３を設けることによって、放熱体４の熱変位を抑制することができる。前面パネル３２及び後面パネル３３の幅は、上ヘッダ管４１ａ及び下ヘッダ管４１ｂの長さと同程度である。

また、前面パネル３２の上端部及び下端部の内面と複数の縦管４２の各々との間、並びに、後面パネル３３の上端部及び下端部の内面と複数の縦管４２の各々との間には、樹脂製の閉止板３８１が設けられることが好ましい。閉止板３８１が設けられることによって、閉止板３８１の厚み分だけ、複数の縦管４２と前面パネル３２及び後面パネル３３との間に薄い空気層が存在するため、この空気層によって放熱体４の冷熱がパネル３２、３３に直接的に伝達されることによる結露の発生を防止することができる。また、閉止板３８１が設けられることによって、前面パネル３２及び後面パネル３３と上ヘッダ管４１ａ及び下ヘッダ管４１ｂとの間からの空気の流出をより確実に防止することができる。さらに、閉止板３８１が設けられることによって、前面パネル３２及び後面パネル３３のガタツキを抑制することもできる。

なお、装置ＩＩにおいては、図１２に示される形態の前面パネル３２及び後面パネル３３が用いられているが、これに限定されるものではない。例えば、装置ＩＩにおいても、装置Ｉと同様の前面パネル３２及び後面パネル３３、すなわち、上端部の内面（放熱体４に対向する面）が上ヘッダ管４１ａの側面に接し、下端部の内面が下ヘッダ管４１ｂの側面に接する前面パネル３２及び後面パネル３３（図４参照）を用いてもよい。

装置ＩＩにおいても、装置Ｉと同様に、前面パネル３２及び後面パネル３３には、互いを着脱可能に連結するための連結機構であるオス型連結体３４及びメス型連結体３５が設けられる。オス型連結体３４は、冷暖房装置の一部横断面図である図１７に示されるように、前面パネル３２の内面から延びる軸部３４ｂとその先端に設けられた挿入部３４ａとを有し、メス型連結体３５は、後面パネル３３の内面から延びる軸部３５ｂとその先端に設けられた受部３５ａとを有する。オス型連結体３４とメス型連結体３５とは、挿入部３４ａと受部３５ａとが前面パネル３２と後面パネル３３との間の中間位置で連結される。なお、装置ＩＩにおいても、図１７の連結機構に替えて、装置Ｉにおいて用いられる連結機構（図６参照）を用いてもよい。

図１３は、上部キャップ３６１の一部を示し、図１３（Ａ）は上面図、図１３（Ｂ）は斜視図である。上部キャップ３６１は、図１２及び図１３に示されるように、断面コの字形状であり、天板３６１ａと、天板３６１ａの長辺から下方に垂下する側板３６１ｂと、天板３６１ａの短辺から下方に垂下する側板３６１ｅとを有する。また、上部キャップ３６同様に、供給管４３及び排出管４４通される孔３６１ｃと、吊具４５が通される孔３６１ｄとを有する。

上部キャップ３６１は、両側板３６１ｅの各々に空気孔３９１を有する。この空気孔３９１が上部キャップ３６１に設けられることによって、輻射パネル３の内部の空気及び室内空気が空気孔３９１を介して流出入することができる。空気孔３９１が設けられる位置は、この位置に限定されるものではなく、例えば天板３６１ａのいずれかの位置であってもよく、側板３６１ｂのいずれかの位置であってもよい。また、空気孔３９１の数は、２つに限定されるものではなく、３つ以上であってもよい。

図１２（Ｂ）及び図１３（Ｂ）に示されるように、上部キャップ３６１の側板３６１ｂの下端部と前面パネル３２及び後面パネル３３との間には、樹脂製の閉止板３６２が配置されることが好ましい。閉止板３６２が設けられることによって、上ヘッダ管４１ａに結露が発生した場合でも、結露水が前面パネル３２及び後面パネル３３の外面に流下することを防止することができる。

(換気具）
装置ＩＩにおいては、輻射パネル３Ａの前面パネル３２、後面パネル３３、側部キャップ３７及び下ヘッダ管４１ｂによって形成された下部開口を塞ぐ下部開口閉塞部材を備えており、換気具６及びドレンパン５がこれに相当する。以下においては、換気具６を説明する。

図１４は換気具６を示す。換気具６は、図１４（Ｂ）に示される可動部６１と、図１４（Ｃ）に示される受部６２とを有し、図１２（Ｂ）に示されるように下ヘッダ管４１ｂの下面に配置される。可動部６１は、長尺の平板６１ａと、平板６１ａの長さ方向に沿って設けられた、好ましくは複数の楕円形の開口６１ｃとを有する。受部６２は、底板６２ａと、底板６２ａの三方の辺から立設された側板６２ｂと、側板６２ｂの上辺から内方に延びる周縁６２ｄとを有し、底板６２ａには、長さ方向に沿って複数の楕円形の開口６２ｃが設けられている。換気具６は、受部６２の上縁６２ｄの上面が、下ヘッダ管４１ｂの下面に接するように配置される（図１２（Ｂ）参照）。

可動部６１は、その周縁部が、受部６２の底板６２ａと側板６２ｂと周縁６２ｄとによって形成された空間に挿入された状態で底板６２ａの上に配置され、把手６１ｂを用いて底板６２ａの上を長さ方向にスライドさせることができる。複数の開口６１ｃと複数の開口６２ｃとは概ね同じ大きさに形成されており、隣接する開口の間隔も概ね同じである。可動部６１は、開口６１ｃと開口６２ｃとが整合する位置から、開口６１ｃ及び開口６２ｃがともに塞がれる位置まで任意にスライドさせることが可能であり、スライド量を変えることによって、開口６１ｃと開口６２ｃとの相対的な位置関係によって形成される開口を通過する空気量を適宜選択することができる。

（固定具）
装置ＩＩは、図１５及び図１６に示されるように、輻射パネル３Ａの前後左右の揺動を防止するための固定具７ａを有することが好ましい。固定具７ａは、図１６に詳細に示されるように、ドレンパン５の塞板５２の外面に対向する面板７１１ｂと、面板７１１ｂの上部において幅方向の両側辺から内方に延びる側板７２とを有する。側板７２は、略Ｌ字形状を有し、Ｌ字の一方の腕部の内側には、面板７１１ｂと段違いで平行に配置された面板７１１ａが設けられる。

面板７１１ａの外面と面板７１１ｂの内面との間には空間が設けられており、ここに、図１５に示されるように、換気具６の把手６１ｂが通される。換気具６の開口６１ｃ及び６２ｃは、把手６１ｂが面板７１１ａの外面に当たった状態の時に換気具６の開口６１ｃと開口６２ｃとが整合し、把手６１ｂが面板７１１ｂの内面に当たった状態の時に開口６１ｃ及び開口６２ｃがともに塞がれるように、位置が定められている。

固定具７ａは、固定具７と同様に、アンカー７４によって床１に固定されている。アンカー７４を緩めることによっていずれか一方の固定具７ａを取り外し、ドレンパン５を長さ方向の軸線の周りに回動させて吊板５３を嵌合板５４から開放することによって、固定具７ａを取り外した部分からドレンパン５を長さ方向に引き抜くことができる。ドレンパン５が取り外されると、換気具６の可動板６１を引き抜くことができるため、清掃が容易である。

（空気の流れ）
図１８は、輻射パネル３Ａの内部における空気の流れを示す。装置ＩＩにおいては、輻射パネル３Ａの上方において空気孔３９１を介して輻射パネル３Ａの内部と外部とが連通し、輻射パネル３Ａの上部キャップ３６１の下端と前面パネル３２及び後面パネル３３との間は、閉止板３６２によって空気の流入が阻止されている。また、輻射パネル３Ａの下方においては、ドレンパン５が設けられ、前面パネル３２及び後面パネル３３の下辺が下ヘッダ管４１ｂの側面に当接し、前面パネル３２及び後面パネル３３の下端部と縦管４２との間に閉止板３８１が存在しているため、換気具６の開口６１ｃ及び開口６２ｃが塞がれている場合には、輻射パネル３Ａの下方は閉塞されている。したがって、輻射パネル３Ａの内部と室内との間の空気の連通は、実質的には、上部キャップ３６１に設けられた空気孔３９１を介して行われる。

装置ＩＩが夏季に冷房用途で用いられるときには、図１８（Ａ）に示されるように、輻射パネル３Ａの内部で冷却された冷気Ｃは、密度が大きいため下降流となって輻射パネル３Ａの下方に移動する。しかし、下方は塞がれているため、床１の上面における冷気の滞留がなく、さらに、放熱体４から効果的に輻射パネル３Ａに伝達された熱が輻射パネル３Ａから放射される。そのため、装置ＩＩを用いた居室内の冷房効率は、露出状態の従来の柵状放熱体を用いた場合と比べて大きく向上する。

一方、装置ＩＩが冬季に暖房用途で用いられるときには、図１８（Ｂ）に示されるように、輻射パネル３Ａの内部で加熱された暖気Ｈは、密度が小さいため上昇する。上昇した暖気Ｈは、上部キャップ３６１に設けられた２つの空気孔３９１の一方から流出する。空気の流出分を補うため、他方の空気孔３９１からは室内空気ｒが流入するが、輻射パネル３Ａの内部の空気量と比較して空気孔３９１は小さいため、空気流動は大きくない。したがって、装置ＩＩにおいては、放熱体４によって加熱された内部の暖気の流出は少量であり、天井２下面における暖気の滞留が少なく、さらに放熱体４から効果的に輻射パネル３Ａに伝達された熱が輻射パネル３Ａから放射される。ため、装置ＩＩを用いた居室内の暖房効率は、露出状態の従来の放熱体を用いた場合と比べて大きく向上する。
以上のように、輻射パネル３Ａを有する装置ＩＩにおいては、放熱体が露出された状態で用いられる従来の冷暖房装置と比較して、熱効率が高くなる。

なお、装置ＩＩにおいては、換気具６の開口６１ｃ及び開口６２ｃを塞がずにこれらの相対的な位置関係による開口の大きさを調整することによって、これらの開口を介して空気を流出入させることができる。下方からの空気の流出入量を調整することによって、季節や日中の室内温度の変動に適切に対応することも可能である。

［第３の実施形態］
図１９及び図２０は、本発明の第３の実施形態を示す。図１９は、本発明の第３の実施形態による冷暖房装置ＩＩＩ（以下、単に装置ＩＩＩという）の右側面からみた図である。装置ＩＩＩの放熱体４として、第１及び第２の実施形態と同じものを用いることができる。以下においては、主に装置Ｉ及び装置ＩＩと異なる構成が説明される。

装置ＩＩＩは、概ね直方体形状の外形を有する輻射パネル３Ｂと、輻射パネル３Ｂの内部に配置された放熱体４とを備える。この輻射パネル３Ｂは、放熱体４の側方全体を囲むように配置され、上方及び下方はいずれも開放されている。装置ＩＩＩにおいては、輻射パネル３Ｂの上方（上ヘッダ管４１ａの中央部上方）に送吸気部２１を備えており、送吸気部２１の給気及び吸気の作用を利用して、輻射パネル３Ｂの上下方向の空気流動を抑制する。

（輻射パネル）
装置ＩＩＩにおいては、装置Ｉの前面パネル３２及び後面パネル３３を用いることも、装置ＩＩの前面パネル３２及び後面パネル３３を用いることもできる。放熱体４の側方は、側部キャップ３７が配置され、したがって、放熱体４は、側方全体が輻射パネルによって囲まれる。

（送吸気部）
送吸気部２１は、吸気及び吸気用の１つのファンのみを用いても複数のファンを並列配置してもよく、図１９に示されるように天井２の内部に配置しても、又は天井２から下方に吊り下げて配置してよい。また、天井２にダクト管を配置して、ダクト管の一方の端部（開口）を輻射パネル３の上方に設け、ダクト管の他方の端部に送吸気部２１を接続してもよい。

（空気の流れ）
図２０は、輻射パネル３Ｂの内部における空気の流れを示す。柵状放熱体を備える従来の冷暖房装置が夏季に冷房用途で用いられるときには、放熱体によって冷却された空気は、通常、下降流となって床１の上面に滞留する。しかし、装置ＩＩＩにおいては、図２０（Ａ）に示されるように、送吸気部２１を吸気部として稼働させることによって冷気Ｃを吸引して上昇させ、輻射パネル３Ｂの上方から外部に流出させる。上方から流出した冷気Ｃは、下降流ｒとなって室内を自然に下降し、適切な冷房環境を創出する。

一方、柵状放熱体を備える従来の冷暖房装置が冬季に暖房用途で用いられるときには、放熱体によって暖められた空気は、通常、上昇流となって天井２の下面に滞留する。しかし、装置ＩＩＩにおいては、図２０（Ｂ）に示されるように、送吸気部２１を給気部として稼働させることによって暖気Ｈを下降させ、輻射パネル３Ｂの下方から流出させる。下方から流出した暖気Ｈは、上昇流ｒとなって室内を自然に上昇し、適切な暖房環境を創出する。
以上のように、輻射パネル３Ｂを有する装置ＩＩＩにおいては、放熱体が露出された状態で用いられる従来の冷暖房装置と比較して、熱効率が高くなる。

１ 床
２ 天井
２１ 送吸気部
２２ 吊りボルト
３、３Ａ、３Ｂ 輻射パネル
３２ 前面パネル
３３ 後面パネル
３４ オス型連結体
３４ａ 挿入部
３４ｂ 軸部
３５ メス型連結体
３５ａ 受部
３５ｂ 軸部
３６、３６１ 上部キャップ
３６ａ、３６１ａ 天板
３６ｃ、３６ｄ、３６１ｃ、３６１ｄ 孔
３６ｂ、３６１ｂ、３６１ｅ 側板
３６ｅ 切欠
３６２、３８１ 閉止板
３９１ 空気孔
３７ 側部キャップ
３７ａ 面板
３７ｂ 側板
４ 柵状放熱体
４１ａ 上ヘッダ管
４１ｂ 下ヘッダ管
４２ 縦管
４３ 供給管
４４ 排出管
４５ 吊具
４６ 継手金具
４７ 連結管
４８ 配管
５ ドレンパン
５１ 斜板
５２ 塞板
５３ 吊板
５４ 嵌合板
５５ ドレンパイプ
５６ チューブ
５７ 排水管
５８ 欠込み
６ 換気具
６１ 可動部
６１ａ 平板
６１ｂ 把手
６１ｃ 開口
６２ 受部
６２ａ 底板
６２ｂ 側板
６２ｃ 開口
６２ｄ 周縁
７、７ａ 固定具
７１、７１１ａ、７１１ｂ 面板
７２ 側板
７３ａ 排水管用開口
７３ｂ アンカー用開口
７４ アンカー

Ｃ 冷気
Ｈ 暖気
ｒ 室内空気

Claims (15)

1. 上ヘッダ管及び下ヘッダ管と該上ヘッダ管及び下ヘッダ管の間に渡された複数の縦管とを各々が有する１つ又は複数の放熱パネルを含む柵状放熱体と、
   前記柵状放熱体の側方全体を囲む周囲パネルと
   を備え、
   前記周囲パネルは、前記柵状放熱体の一方の放熱面側に設けられた第１のパネルと、前記柵状放熱体の他方の放熱面側に設けられた第２のパネルとを含み、
   前記第１のパネルと前記第２のパネルとは、前記複数の縦管に対向する内面側に設けられた連結機構によって互いに着脱可能に連結された、
   ことを特徴とする冷暖房装置。
2. 前記連結機構は、前記第１のパネル及び前記第２のパネルのうち一方のパネルに設けられた複数のオス型連結体と、前記第１のパネル及び前記第２のパネルのうち他方のパネルに設けられた複数のメス型連結体とを有する、請求項１に記載の冷暖房装置。
3. 前記複数のオス型連結体の各々は、前記一方のパネルの内面から延びて、前記複数の縦管の間を通る軸部と、該軸部の先端に設けられた挿入部とを有し、前記複数のメス型連結体の各々は、前記他方のパネルの内面に配置され、前記挿入部と連結される受部を有する、請求項２に記載の冷暖房装置。
4. 前記複数のオス型連結体の各々は、前記一方のパネルの内面から延びる軸部と、該軸部の先端に設けられた挿入部とを有し、前記複数のメス型連結体の各々は、前記他方のパネルの内面から延びる軸部と、該軸部の先端に設けられた受部とを有し、前記挿入部と前記受部とは、前記第１のパネルと前記第２のパネルとの間のいずれかの位置で連結されている、請求項２に記載の冷暖房装置。
5. 前記複数のオス型連結体及び複数の前記メス型連結体は、前記複数の縦管の並び方向の両端部に対応する位置に複数対が設けられ、該並び方向の中央部に対応する位置に１対が設けられている、請求項３又は請求項４に記載の冷暖房装置。
6. 前記複数のオス型連結体及び複数の前記メス型連結体は、前記柵状放熱体への熱媒の供給位置に近い位置の縦管に対応する位置に複数対が設けられている、請求項３又は請求項４に記載の冷暖房装置。
7. 前記複数のオス型連結体及び複数の前記メス型連結体は、前記複数の縦管の並び方向の両端部に対応する位置に複数対が設けられ、該並び方向の中央部に対応する位置に１対が設けられている、請求項３又は請求項４に記載の冷暖房装置。
8. 前記周囲パネルによって形成される上部開口を塞ぐ上部パネルをさらに備える、請求項１に記載の冷暖房装置。
9. 前記周囲パネルによって形成される下部開口を塞ぐ下部開口閉塞部材をさらに備え、該下部開口閉塞部材には開口が設けられた、請求項８に記載の冷暖房装置。
10. 前記周囲パネルによって形成される下部開口を塞ぐ下部開口閉塞部材をさらに備える、請求項１に記載の冷暖房装置。
11. 前記周囲パネルによって形成される上部開口を塞ぐ上部パネルをさらに備え、該上部パネルには開口が設けられた、請求項１０に記載の冷暖房装置。
12. 前記上ヘッダ管の上方又は前記下ヘッダ管の下方に設けられた送吸気部をさらに備える、請求項１に記載の冷暖房装置。
13. 前記第１のパネル及び前記第２のパネルの各々は、前記柵状放熱体に対向する面が前記上ヘッダ管及び前記下ヘッダ管に接するように配置された、請求項１に記載の冷暖房装置。
14. 前記第１のパネル及び前記第２のパネルの各々は、上辺が前記上ヘッダ管に接し、下辺が前記下ヘッダ管に接するように配置された、請求項１に記載の冷暖房装置。
15. 前記柵状放熱体は、上方に位置する天井構成部材から吊り下げるための１つ又は複数の樹脂製吊具をさらに備える、請求項１から請求項１４までのいずれか１項に記載の冷暖房装置。
    
    
    

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