JP2021085615A

JP2021085615A - 放射パネルおよびその製造方法

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Publication number: JP2021085615A
Application number: JP2019215271A
Authority: JP
Inventors: 幸則紀平; Yukinori Kihira; 亮介奥中; Ryosuke Okunaka
Original assignee: Sasakura Engineering Co Ltd
Current assignee: Sasakura Engineering Co Ltd
Priority date: 2019-11-28
Filing date: 2019-11-28
Publication date: 2021-06-03
Anticipated expiration: 2039-11-28
Also published as: JP7261479B2

Abstract

【課題】安価な構成により空調を効率良く行うことができる放射パネルを提供する。【解決手段】パネル本体１０と、パネル本体１０に並列配置される複数のヒートシンク２０とを備え、ヒートシンク２０は、熱媒流体が通過するパイプ５０が装着される装着部２１を有する放射パネル１であって、複数のヒートシンク２０を端部で連結してパネル本体１０に保持する連結保持部材３０を更に備え、連結保持部材３０は、帯状に形成されて長手方向に延びる一方側縁に複数の切欠部３３を有する保持板３１を備えており、各切欠部３３に複数のヒートシンク２０がそれぞれ嵌合された状態でパネル本体１０に取り付けられている。【選択図】図１

Description

本発明は、放射パネルおよびその製造方法に関する。

室内の冷暖房を行うため、天井等に放射パネルを施工することが従来から行われている。例えば、特許文献１には、熱交換パイプの直線部を保持する保持部材が放射パネル（原文では輻射パネル）の裏面に取り付けられた冷暖房パネルが開示されている。保持部材は、金属製のヒートシンクであり、放射パネルの裏面に塗布されたホットメルト接着剤を介して放射パネルに接着される。

特開２０１０−４３８１０号公報

上記従来の冷暖房パネルは、放射パネルに対する保持部材の取り付けがホットメルト接着剤の接着により行われるので、接着剤を塗布する前のプライマー処理や、保持部材を確実に固定するための圧着や静置等に時間と手間がかかり、製造コストが高くなるという問題があった。また、保持部材と放射パネルとの間に接着剤層が介在することにより、保持部材に保持された熱交換パイプから放射パネルへの熱伝導率が低下するため、冷暖房効率を向上させる観点からも改良の余地があった。

そこで、本発明は、安価な構成により空調を効率良く行うことができる放射パネルおよびその製造方法の提供を目的とする。

本発明の前記目的は、パネル本体と、前記パネル本体に並列配置される複数のヒートシンクとを備え、前記ヒートシンクは、熱媒流体が通過するパイプが装着される装着部を有する放射パネルであって、複数の前記ヒートシンクを端部で連結して前記パネル本体に保持する連結保持部材を更に備え、前記連結保持部材は、帯状に形成されて長手方向に延びる一方側縁に複数の切欠部を有する保持板を備えており、前記各切欠部に複数の前記ヒートシンクがそれぞれ嵌合された状態で前記パネル本体に取り付けられている放射パネルにより達成される。

この前記切欠部は、両側縁部が前記ヒートシンクに形成されたくびれ部に係合することが好ましい。前記装着部が、断面円弧状に形成されて帯状の基板に支持されている場合、前記くびれ部は、前記基板と前記装着部との間に形成される。

前記切欠部は、前記保持板の一方側縁から他方側縁に向けて徐々に幅狭となるように形成することができる。

前記連結保持部材は、前記保持板の他方側縁から起立する補強板を備えることが好ましい。前記補強板は、前記パイプが通過可能な切欠状の挿通部が形成されてもよい。

また、本発明の前記目的は、パネル本体と、前記パネル本体に並列配置される複数のヒートシンクとを備え、前記ヒートシンクは、熱媒流体が通過するパイプが装着される装着部を有する放射パネルの製造方法であって、複数の前記ヒートシンクを並列配置して端部を連結保持部材により連結する連結工程と、複数の前記ヒートシンクを連結した前記連結保持部材を前記パネル本体に取り付けて、前記ヒートシンクを前記パネル本体に保持する取付工程とを備え、前記連結保持部材は、帯状に形成されて長手方向に延びる一方側縁に複数の切欠部を有する保持板を備えており、前記連結工程は、前記各切欠部に複数の前記ヒートシンクをそれぞれ嵌合する放射パネルの製造方法により達成される。

本発明によれば、安価な構成により空調を効率良く行うことができる放射パネルおよびその製造方法を提供することができる。

本発明の一実施形態に係る放射パネルの平面図である。図１のＡ−Ａ断面図である。図１に示す放射パネルの要部を示す分解平面図である。図１に示す放射パネルの要部を変形例と共に示す断面図である。図１に示す放射パネルの他の変形例を示す要部平面図である。本発明の他の実施形態に係る放射パネルの平面図である。図６のＢ−Ｂ断面図である。本発明の更に他の実施形態に係る放射パネルの要部平面図である。

以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る放射パネルの平面図である。図１に示す放射パネル１は、屋内の天井に取り付けられる冷暖房用の放射パネルであり、パネル本体１０と、パネル本体１０の上面に並列配置される複数（本実施形態では６つ）のヒートシンク２０とを備えている。

パネル本体１０は、アルミニウム等の熱伝導性が高い金属材料等からなる平面視矩形状の平板状の部材であり、短手方向の両側にフランジ部１１ａ，１１ｂが形成され、長手方向の両側にフランジ部１３ａ，１３ｂが形成されている。パネル本体１０の下面側は、本実施形態においては平坦状に形成されているが、複数のリブや湾曲部等を設けてもよい。パネル本体１０には、必要に応じて多数の小孔を形成してもよい。

ヒートシンク２０は、熱伝導性が高い金属製の部材であり、帯状の基板２１と、基板２１の長手方向に沿って延びる装着部２２とを備え、例えば押出成形によって製造される。ヒートシンク２０は、複数が等間隔に平行に配置されており、それぞれの装着部２２には、パイプ９０の直線部９１が装着される。

パイプ９０は、流路が蛇行するように、隣接する直線部９１の端部同士が曲線部９２を介して接続されており、一方端部側９３から他方端部側９４に向けて熱媒流体が内部を通過する。パイプ９０の材料は特に限定されないが、アルミニウム等からなる金属管や、この金属管の内外面がポリエチレン等の樹脂でコーティングされた三層管など、軽量且つある程度の剛性を有する材料を好ましく例示することができる。なお、図１においては、パイプ９０の両端部近傍の図示を省略している。

複数のヒートシンク２０は、長手方向両端部が２つの連結保持部材３０，３０によりそれぞれ連結されている。連結保持部材３０は、帯状の保持板３１を備えており、保持板３１がヒートシンク２０の並列方向に沿って配置されている。保持板３１の長手方向に延びる一方側縁には、複数の切欠部３３が形成されており、各切欠部３３にヒートシンク２０が嵌合されている。保持板３１の長手方向に延びる他方側縁には、上面側に起立する補強板３２が折り曲げによって形成されている。

図２は、図１のＡ−Ａ断面図である。図２に示すように、ヒートシンク２０の装着部２２は、上方が開口する断面円弧状に形成されており、下側を支持する基板２１との間に、くびれ部２３が形成されている。切欠部３３は、図３に分解平面図で示すように平面視矩形状に形成されており、図３の矢示方向への水平移動により、各切欠部３３の両側縁部３３１，３３２が、ヒートシンク２０のくびれ部２３に係合する。こうして、複数のヒートシンク２０が、連結保持部材３０により端部で連結される。

図２に示すように、パネル本体１０の左右両側に形成されたフランジ部１１a，１１ｂは、外側が起立するように折り曲げられて、取付部１２ａ，１２ｂが形成されている。一方、連結保持部材３０の左右両側には、フランジ部１１a，１１ｂおよび取付部１２ａ，１２ｂとそれぞれ接合する水平部３４ａ，３４ｂおよび起立部３５ａ，３５ｂが、折り曲げによって形成されている。取付部１２ａ，１２ｂおよび起立部３５ａ，３５ｂは、リベット孔に打ち込まれたリベット３６により互いに固定される。こうして、連結保持部材３０がパネル本体１０のフランジ部１１a，１１ｂに取り付けられて、保持板３１が、各ヒートシンク２０の基板２１をパネル本体１０に保持する。

上記の構成を備える放射パネル１は、並列配置した複数のヒートシンク２０の両端部を、連結保持部材３０，３０の各切欠部３３に嵌合してそれぞれ連結する連結工程を行った後、連結された複数のヒートシンク２０をパネル本体１０の上面に載せて、両端部の連結部材３０，３０をパネル本体１０に取り付ける取付工程を行うことにより、製造することができる。上記の連結工程において、複数のヒートシンク２０は、テープや治具などを用いてそれぞれの配置を仮固定した状態で連結保持部材３０，３０により連結してもよく、これによって作業性の向上を図ることができる。また、上記の取付工程においては、連結部材３０，３０をパネル本体１０に取り付けた後に、パイプ９０の直線部９１を各ヒートシンク２０の装着部２２に叩き込んで、パイプ９０を上方から押圧するように、押さえフレーム４０をパネル本体１０にリベット等で固定することができる。但し、押さえフレーム４０は必須のものではなく、連結保持部材３０のみによって複数のヒートシンク２０を取り付けることも可能である。

本実施形態の放射パネル１は、連結保持部材３０が、複数のヒートシンク２０を端部で連結してパネル本体１０に保持する保持板３１を備えることにより、従来のように各ヒートシンク２０をパネル本体１０に接着剤で接着する必要がないため、容易に低コストで製造することができる。また、パネル本体１０とヒートシンク２０との間に接着剤層が介在せず、両者を直接接触させることができるため、熱伝導率を向上させて、空調効率を高めることができる。なお、ヒートシンク２０は、上記のように、パネル本体１０に取り付ける目的で接着する必要はないが、ヒートシンク２０の中央部等の任意の箇所を、パネル本体１０に部分的に接着してもよい。

保持板３１には、切欠部３３が形成された一方側縁とは反対側の他方側縁から起立する起立板３２が設けられているため、保持板３１の剛性を高めて複数のヒートシンク２０の全体を、パネル本体１０に確実に密着させることができる。図３に示すように、補強板３２と切欠部３３との間には、若干の切り残し部Ｕを確保することが好ましく、補強板３２と切欠部３３との距離Ｄは、例えば、３〜１０ｍｍ程度とすることが好ましい。

本実施形態のヒートシンク２０は、図４（ａ）に拡大断面図で示すように、装着部２２が断面円弧状に形成されて帯状の基板２１に支持された一般的な形状であり、連結保持部材３０の切欠部３３による連結を、このような汎用のヒートシンク２０のくびれ部２３を利用して行うため、この点からも製造コストの低減を図ることができる。

くびれ部２３は、ヒートシンク２０の幅方向（図４の左右方向）に狭まるように形成されていればよく、その形状は特に限定されるものではない。例えば、図４（ｂ）に示すように、保持板３１の厚みと略同じ開口高さを有する断面矩形状に形成されてもよく、これによって切欠部３３にヒートシンク２０を確実に嵌合させることができる。切欠部３３の両側縁部には上面側に突出する突部３３ａ，３３ｂを設けて、切欠部３３とヒートシンク２０との嵌合を、より確実にしてもよい。但し、くびれ部２３は、本発明において必須のものではなく、例えば図４（ｃ）に示すように、くびれ部を備えないヒートシンク２０であっても、ヒートシンク２０を切欠部３３に嵌合させることができる。

本実施形態の切欠部３３は、矩形状に形成されているが、図５に示すように、開口側である保持板３１の一方側縁から他方側縁に向けて徐々に幅狭となるように形成してもよく、これによって、切欠部３３の両側縁部３３１，３３２によるヒートシンクの挟持力を高めることができる。

パネル本体１０に対する連結保持部材３０の取り付けは、リベット３６以外にボルトやネジ等の他の締結具や、図１に示す押さえフレーム４０などの固定手段を使用して行ってもよい。連結保持部材３０の取付位置は、パネル本体１０の長手方向両側のフランジ部１３ａ，１３ｂや、その他のどの位置であってもよい。また、締結具等を使用せずに連結保持部材３０を取り付けることも可能であり、例えば、連結保持部材３０をパネル本体１０のフランジ部１１ａ，１１ｂの間に嵌め込んで、パネル本体１０に取り付けてもよい。連結保持部材３０は、本実施形態のように複数設けて、複数のヒートシンク２０を両端部で連結することが好ましいが、複数のヒートシンク２０の一方端部のみを連結する構成であってもよい。

図６は、本発明の他の実施形態に係る放射パネルの平面図である。図６に示す放射パネル１’は、図１に示す放射パネル１において、両端部が連結保持部材３０，３０により連結された複数のヒートシンク２０に代えて、両端部が連結保持部材３０，３０’により連結された複数のヒートシンク２０を２組用意し、各組のヒートシンク２０をパネル本体１０の長手方向に沿って配置したものであり、その他の構成は、図１に示す放射パネル１と同様である。したがって、図６において、図１と同様の構成部分には同一の符号を付して、詳細な説明を省略する。

複数のヒートシンク２０の両端部を連結する連結保持部材３０，３０’は、パネル本体１０の端部側に配置される一方の連結保持部材３０が、図１に示す放射パネル１の連結保持部材３０と同じ構成を備えている。パネル本体１０の中央側に配置される他方の連結保持部材３０’は、一方の連結保持部材３０において、補強板３２に挿通部が形成されたものであり、その他の構成は一方の連結保持部材３０と同様である。

図７は、図６のＢ−Ｂ断面図である。図７に示すように、他方の連結保持部材３０’の挿通部３７は、パイプの直線部９１を上方から挿入して補強板３２を通過可能となるように、切欠状に形成されたものであり、各切欠部３３に対応する位置に複数配置されている。この構成によれば、パイプの直線部９１が長い場合でも、並列配置された複数組のヒートシンク２０を直線部９１に沿って配置することで、ヒートシンク２０の長手方向全体をパネル本体１０に確実に密着させることができ、良好な伝熱効率を確保することができる。

上記の連結保持部材３０’は、図１に示す放射パネル１、または、図６に示す放射パネル１’において、パネル本体１０の端部側に配置することもできる。連結保持部材３０’は、取付部１２ａ，１２ｂの間において、パイプ９０の直線部９１に沿って任意の位置に配置することが可能であり、例えば、図８に要部平面図で示すように、連結保持部材３０’を、パネル本体１０のフランジ部１３ａとの間に隙間をあけて配置し、パイプ９０の直線部９１を、連結保持部材３０’の挿通部３７に挿通させてもよい。この構成によれば、パイプ９０の曲線部９２が連結保持部材３０’に干渉しないために曲線部９２を引き起こす必要がなく、連結保持部材３０’の取り付けを容易に行うことができると共に、パイプ９０の全体をパネル本体１０に接近させることができるため、空調性能の向上を図ることができる。押さえフレーム４０（図１参照）は、連結保持部材３０’と重なるように配置することが可能であり、連結保持部材３０’および押さえフレーム４０をパネル本体１０に対して一体的に取り付けることにより、リベット３６の打ち込み回数を低減して作業を迅速に行うことができる。

１，１’ 放射パネル
１０パネル本体
２０ヒートシンク
２１基板
２２装着部
２３くびれ部
３０,３０’ 連結保持部材
３１保持板
３２補強板
３３切欠部
３７挿通部
９０パイプ

Claims

パネル本体と、前記パネル本体に並列配置される複数のヒートシンクとを備え、前記ヒートシンクは、熱媒流体が通過するパイプが装着される装着部を有する放射パネルであって、
複数の前記ヒートシンクを端部で連結して前記パネル本体に保持する連結保持部材を更に備え、
前記連結保持部材は、帯状に形成されて長手方向に延びる一方側縁に複数の切欠部を有する保持板を備えており、前記各切欠部に複数の前記ヒートシンクがそれぞれ嵌合された状態で前記パネル本体に取り付けられている放射パネル。
前記切欠部は、両側縁部が前記ヒートシンクに形成されたくびれ部に係合する請求項１に記載の放射パネル。
前記装着部は、断面円弧状に形成されて帯状の基板に支持されており、
前記くびれ部は、前記基板と前記装着部との間に形成されている請求項２に記載の放射パネル。
前記切欠部は、前記保持板の一方側縁から他方側縁に向けて徐々に幅狭となるように形成されている請求項１から３のいずれかに記載の放射パネル。
前記連結保持部材は、前記保持板の他方側縁から起立する補強板を備える請求項１から４のいずれかに記載の放射パネル。
前記補強板は、前記パイプが通過可能な切欠状の挿通部が形成されている請求項５に記載の放射パネル。
パネル本体と、前記パネル本体に並列配置される複数のヒートシンクとを備え、前記ヒートシンクは、熱媒流体が通過するパイプが装着される装着部を有する放射パネルの製造方法であって、
複数の前記ヒートシンクを並列配置して端部を連結保持部材により連結する連結工程と、
複数の前記ヒートシンクを連結した前記連結保持部材を前記パネル本体に取り付けて、前記ヒートシンクを前記パネル本体に保持する取付工程とを備え、
前記連結保持部材は、帯状に形成されて長手方向に延びる一方側縁に複数の切欠部を有する保持板を備えており、
前記連結工程は、前記各切欠部に複数の前記ヒートシンクをそれぞれ嵌合する放射パネルの製造方法。