JP4669999B2

JP4669999B2 - 天井の冷暖房用輻射パネル

Info

Publication number: JP4669999B2
Application number: JP2001188000A
Authority: JP
Inventors: 正司宮村
Original assignee: Toyox Co Ltd
Current assignee: Toyox Co Ltd
Priority date: 2001-06-21
Filing date: 2001-06-21
Publication date: 2011-04-13
Anticipated expiration: 2021-06-21
Also published as: JP2003004241A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、天井の冷暖房に用いる輻射パネルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
天井の冷暖房に用いられる従来の天井用輻射パネルＰは、図７に示すように、パネル本体１の裏面に樹脂製のパイプマットＭを敷設している。
パイプマットＭは、図８に示すように、温水や冷水を供給する供給側メインパイプ２と、温・冷水を戻す戻り側メインパイプ３と、これらメインパイプ間を連通する複数の熱交換パイプ４とからなり、全体をマット状にしたものである。
上記パイプマットＭをパネル本体１の上に載せるとき、パイプマットＭの熱交換パイプ４をアルミ板等からなるプレート材５で覆っている。このプレート材５には、上記熱交換パイプ４をはめ込む整列溝６と平面部７とが交互に形成されている。
【０００３】
上記整列溝６に熱交換パイプ４をはめ込むことによって、熱交換パイプ４を所定の間隔を保ってまっすぐに保持することができる。
そして、熱交換パイプ４を覆った状態で、プレート材５に熱交換パイプ４をはめ込み、そのはめ込み口を塞ぐようにして、プレート材５の平面部７をパネル本体１に密着させている。
さらに、プレート材５の上には断熱材８を載せている。
【０００４】
また、上記パネル本体１の両脇を折り曲げて支持部９を形成し、この支持部９によって断熱材８を上から押さえている。
このようにして形成した輻射パネルＰのパネル本体１で部屋の天井を構成し、上記パイプマットＭ内に、冷水や温水を循環させれば、天井からの輻射熱によって部屋の冷暖房ができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記輻射パネルＰは、熱交換パイプ４を所定の間隔を保ってまっすぐに整列させ、これを保持するために、プレート材５が必要であった。このように、熱交換パイプ４を整列させるために、プレート材５を設けると、部品点数が増加し、この分のコストが高くなるという問題があった。
また、上記プレート材５に熱交換パイプ４をはめ込みながら、これをパネル本体１にのせなければならないので、手間がかかるという問題もあった。
【０００６】
さらに、上記従来の輻射パネルＰは、プレート材５に熱交換パイプ４をはめ込み、そのはめ込み口を塞ぐために、プレート材５と密着する側のパネル本体１の面を平面にする必要があった。また、このパネル本体１は、その天井側の面も、天井という制約条件があるために平面あるいはそれに近い状態にする必要がある。このようにパネル本体１の両面を平面にするかあるいはそれに近い状態にすると、その強度を維持するためには、パネル本体１の厚さを厚くせざるを得ない。しかし、パネル本体１の厚さを厚くすると、その重量がかさむので、天井に設置する際の作業性が悪くなるとともに、建物に対する負担も大きくなってしまう。
【０００７】
そこで、従来は、パネル本体の強度よりも、作業性や建物に対する負担軽減を重視して、パネル本体１を薄くするようにしていた。
しかし、パネル本体１の強度が弱くなると、この輻射パネルＰを天井に設置したとき、パイプマットＭの重さなどでパネル本体１がたわんでしまうことがある。特に、パイプマットＭに流体が流れると、その流体の重さがパネル本体１に直接作用するので、そのたわみが大きくなるという問題があった。
【０００８】
この発明の目的は、プレート材を別に設けなくても、熱交換パイプを整列して保持することができ、しかも、パネル本体を厚くしなくてもその強度を確保することができる天井の冷暖房用輻射パネルを提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、天井に設置して天井を冷暖房する天井の冷暖房用輻射パネルであって、一対のメインパイプ間を複数の熱交換パイプで接続したパイプマットと、このパイプマットを設置する金属製のパネル本体と、このパネル本体のパイプマット設置側に設けた防火カバーとを備え、上記パネル本体の一方の面に複数のリブを平行に設け、このリブとリブとの間を整列溝とし、この整列溝に上記熱交換パイプをはめ込むとともに、このはめ込んだ熱交換パイプの上から防火カバーを被せる構成にした点に特徴を有する。
【００１０】
第２の発明は、パネル本体をアルミ合金製とするとともに、パネル本体とリブを一体形成した点に特徴を有する。
第３の発明は、防火カバーの両端にメインパイプを収納する収納部を設けるとともに、これら収納部間に押さえ板部を形成し、防火カバーをパネル本体にかぶせた状態で、上記押さえ板部がリブの先端に接触して整列溝をふさぐ構成にした点に特徴を有する。
【００１１】
第４の発明は、整列溝の底部を円弧状にするとともに、その曲率を熱交換パイプの曲率と同じにした点に特徴を有する。
第５の発明は、防火カバーの収納部間に断熱材を設置した点に特徴を有する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１〜４は、この発明の一実施形態を示したものである。図１は、輻射パネル１０の組み立て図、図２は熱交換パイプ４の断面図、図３は組み立てた後の輻射パネル１０の斜視図、図４は図３の輻射パネルのＡ−Ａ断面図である。
この実施形態において、パイプマットＭの構成は従来と同じなので、従来と同じ符号を用いる。また、このパイプマットＭについての詳細な説明も省略する。
図１に示したように、この実施形態の輻射パネル１０は、パネル本体１１をアルミ合金製にするとともに、そのパネル本体１１の一方の面に多数のリブ１２を長手方向に沿って平行に一体形成している。そして、図２に示すように、これらリブ１２の間に形成される溝を、熱交換パイプ用の整列溝１２ａとするとともに、この整列溝１２ａは、その溝幅を、熱交換パイプ４の直径とほぼ同じにし、その底面を熱交換パイプ４とほぼ同じ曲率にしている。
さらに、整列溝１２ａの深さを熱交換パイプ４の直径とほぼ同じかあるいは、これよりも少し大きくしている。
【００１３】
上記のようなパネル本体１１の一方の面にパイプマットＭをのせて、その熱交換パイプ４を上記整列溝１２ａにはめ込めば、熱交換パイプ４が必然的に整列されることになる。
なお、すべての整列溝１２ａに熱交換パイプ４をはめ込むか、あるいは間隔を置いてはめ込むかは、熱交換パイプ４のピッチに依存することになる。
また、上記リブ１２は、パネル本体１１の強度を維持する機能も果たしているが、この実施形態のように多数のリブ１２を設けることによって、パネル本体１１の強度を飛躍的に向上させることができる。
【００１４】
上記のようにしたパネル本体１１であって、リブ１２を形成した側には、アルミ合金製の防火カバー１３をかぶせるようにしている。この防火カバー１３は、その両端にメインパイプ２、３の収納部１３ａ、１３ｂを隆起させ、これら収納部１３ａ、１３ｂを互いに平行にするとともに、これら収納部１３ａ、１３ｂ間を押さえ板部１３ｃとしている。
なお、図中符号１３ｄは前記メインパイプ２、３の継ぎ手２ａ、３ａを突出させるための継ぎ手穴である。
【００１５】
上記のようにした防火カバー１３は、それをパネル本体１１に上からかぶせるものである。そして、防火カバー１３をパネル本体１１にかぶせたとき、上記収納部１３ａ、１３ｂに、メインパイプ２、３が収納されるとともに、図３に示したように、この収納部１３ａ、１３ｂに収納されたメインパイプ２、３の継ぎ手２ａ、３ａが継ぎ手穴１３ｄから突出するようにしている。
【００１６】
また、上記のように防火カバー１３をパネル本体１１にかぶせた状態では、図４に示したように、収納部１３ａ、１３ｂの間にある押さえ板部１３ｃが、上記リブ１２に接触して整列溝１２ａをふさぐようにしている。したがって、整列溝１２ａにはめた熱交換パイプ４は、その整列溝１２ａから外れたりしない。
しかも、パネル本体１１および防火カバー１３をアルミ合金製にしたので、その熱伝導率を高く保てる。特に、防火カバー１３の押さえ板部１３ｃをパネル本体１１のリブ１２に接触するようにしたので、輻射パネル１０全体の熱伝導も良好に保つことができる。
なお、上記防火カバー１３は、防火機能を発揮するという面では、不燃材であればよく、例えばプラスターなどを用いることも考えられる。
【００１７】
上記のように防火カバー１３の押さえ板部１３ｃ上には、断熱材１４を設置するが、この断熱材１４は、収納部１３ａおよび１３ｂ間にぴったりと挟まれるようにしている。したがって、断熱材１４を設置した後に、その位置がずれたりしない。
また、例えば、パネル本体１１に貫通孔を設け、室内と天井裏とを同時に冷暖房する場合には、断熱材１４を設置しない方がよい。なぜなら、断熱材１４を設置しないことによって、天井裏の気温を効率よく調節し、この調節した空気を上記貫通孔を介して室内に伝えることができるからである。
【００１８】
ただし、上記断熱材１４は、図５に示すように収納部１３ａ、１３ｂの表面を覆う板状覆い部１４ａを設けても良いし、図６に示すように収納部１３ａ、１３ｂの全体を覆うケース状覆い部１４ｂを設けても良い。いずれにしても、防火カバー１３には、その両側に収納部１３ａ、１３ｂを隆起させているので、これら収納部間に断熱材１４を設置することによって、その断熱材１４の位置がずれたりしなくなる。
なお、図５の符号１５は継ぎ手穴１３ｄに一致する穴で、メインパイプ２、３の継ぎ手２ａ、３ａを突出させるためのものである。
【００１９】
上記のようにこの実施態様による輻射パネルによれば、パイプマットＭをパネル本体１１の上に載せて熱交換パイプ４を整列溝１２ａにはめ込むだけで、それを必然的に整列させられるので、熱交換パイプの敷設作業が非常に簡単になる。例えば、従来の輻射パネルの場合には、まず最初にパネル本体１にパイプマットＭを載せ、その上からプレート材５を載せるが、このときに熱交換パイプ４をプレート材５の整列溝６にはめ込まなければならない。しかし、熱交換パイプ４を下に置き、その上からプレート材５をかぶせながらその整列溝６に熱交換パイプ４をはめる作業はかなり難しいものになる。なぜなら、熱交換パイプ４と整列溝６とは、プレート材５に覆われて見えなくなるからである。
【００２０】
しかし、この実施態様の場合には、熱交換パイプ４を整列溝１２ａにはめ込むときには、熱交換パイプ４と整列溝１２ａとを目で確認しながら作業ができるので、その作業性は飛躍的に向上することになる。
また、整列溝１２ａの底面を熱交換パイプ４の曲率と同じにしているので、熱交換パイプ４と整列溝１２ａとは、より広い面積で接触する。このように、熱交換パイプ４と整列溝１２ａとがより広い面積で接触することによって、熱交換パイプ４の熱を広い面積で整列溝１２ａに伝えることができ、それだけ熱効率が良くなる。
【００２１】
さらに、整列溝１２ａの深さを熱交換パイプ４の直径よりも少し大きいか、あるいはほぼ同じにしているので、上記のように整列溝１２ａに熱交換パイプ４をはめ込んだとき、整列溝１２ａの上端から、熱交換パイプ４がはみ出してしまうことがない。熱交換パイプ４が整列溝１２ａからはみ出ることがないので、防火カバー１３を被せたときに、この防火カバー１３をリブ１２の上端にぴったりと接触させることができる。このように防火カバー１３とリブ１２の上端とをぴったりと接触させることによって、輻射パネル全体としての熱伝導を良好に保つことができる。また、ぴったりと接触させた防火カバー１３とリブ１２の上端とを接着剤などで固定することもできる。
【００２２】
一方、パネル本体１１にリブ１２を一体形成したことによって、パネル本体１１の強度を高くすることができる。したがって、パネル本体１１を天井に設置しても、これがたわんでしまうことがない。
【００２３】
このように、強度を高くすれば、今度は一枚のパネル本体１１の面積を大きくすることができる。このようにパネル本体１１の面積を大きくすることによって、設置するパネルの枚数が少なくなるので、輻射パネルを設置するときの作業数が少なくなり、その分コストダウンが可能になる。
しかも、上記パネル本体１１をアルミ合金製にしているので、鉄など他の金属に比べて軽量である。言い換えると、パネル本体１１に多数のリブ１２を形成したとしても、その重量はそれほどかさまない。したがって、輻射パネル１０全体の軽量化を図ることができるとともに、パネル本体１１の強度をいっそう大きくすることができる。
【００２４】
このような輻射パネル１０において、上記パネル本体１１にパイプマットＭをはめ込み、これを防火シートで覆った後、この上に断熱材１４を載せるようにしているので、無駄な熱放出を防止して熱伝導効率を上げることができる。
さらに、この実施形態の輻射パネル１０は、樹脂製のパイプマットＭを用いているが、このパイプマットＭをアルミニウム合金のパネル本体１１と防火シートで挟むことによって可燃性のパイプマットＭを保護することができる。したがって、輻射パネル１０全体の防火対策が可能となる。
また、防火シートとリブ１２とを接着剤などで固定することによって、防火カバー１３がパネル本体１１から外れることがなくなる。防火カバー１３がパネル本体１１から外れないので、防火効果をいかんなく発揮させることができる。
【００２５】
【発明の効果】
第１の発明によれば、従来のように上記熱交換パイプを保持するためのプレート材などを特別に設けなくてもよいので、その分、部品点数が減少し、コストダウンを図ることができる。
また、パイプマットをパネル本体に載せた状態で、熱交換パイプを整列溝にはめ込むことができるので、熱交換パイプと整列溝とを見ながら、それらのはめ込み作業ができ、その作業効率を向上させることができる。
さらに、パネル本体にリブを設けることによって、このパネル本体の強度を高くすることができるので、上記パネル本体がたわむようなこともなくなる。
【００２６】
第２の発明によれば、パネル本体をアルミ合金製にするとともに、パネル本体とリブを一体形成したので、パネル本体の強度を維持しながら、輻射パネル全体の軽量化を図ることができ、しかも、その熱伝導率も高く保つことができる。さらに、アルミ合金は不燃性なので、輻射パネル全体の防火にも役立つ。
【００２７】
第３の発明は、押さえ板部がリブの先端に接触して整列溝をふさぐので、熱交換パイプが整列溝から外れることがない。このように熱交換パイプが整列溝から外れずに常にその中にあるので、熱交換パイプの熱が底部に効率よく伝えられることになる。しかも、第４の発明では、整列溝の底部の曲率を熱交換パイプの曲率と同じにしたので、熱交換パイプが整列溝の底部にぴったりと接触し、それだけ熱の伝達効率が向上することになる。
第５の発明は、防火カバーの収納部間に断熱材を設置したので、収納部間に断熱材が安定的に収まることになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】輻射パネルの分解斜視図である。
【図２】パネル本体の拡大断面図である。
【図３】輻射パネルを組み付けたときの斜視図である。
【図４】輻射パネルのＡ−Ａ断面図である。
【図５】断熱材の他の実施態様を示す部分斜視図である。
【図６】断熱材の他の実施態様を示す部分斜視図である。
【図７】従来の輻射パネルの断面図である。
【図８】パイプマットの平面図である。
【符号の説明】
Ｍパイプマット
２メインパイプ
３メインパイプ
４熱交換パイプ
１１パネル本体
１２リブ
１２ａ整列溝
１３防火カバー
１３ａ収納部
１３ｂ収納部
１３ｃ押さえ板部
１４断熱材

Claims

天井に設置して天井を冷暖房する天井の冷暖房用輻射パネルであって、一対のメインパイプ間を複数の熱交換パイプで接続したパイプマットと、このパイプマットを設置する金属製のパネル本体と、このパネル本体のパイプマット設置側に設けた防火カバーとを備え、上記パネル本体の一方の面に複数のリブを平行に設け、このリブとリブとの間を整列溝とし、この整列溝に上記熱交換パイプをはめ込むとともに、このはめ込んだ熱交換パイプの上から防火カバーを被せる構成にした天井の冷暖房用輻射パネル。
パネル本体をアルミ合金製とするとともに、パネル本体とリブを一体形成した請求項１記載の天井の冷暖房用輻射パネル。
防火カバーは、その両端にメインパイプを収納する収納部を設けるとともに、これら収納部間に押さえ板部を形成し、防火カバーをパネル本体にかぶせた状態で、上記押さえ板部がリブの先端に接触して整列溝をふさぐ構成にした請求項１または２記載の天井の冷暖房用輻射パネル。
整列溝の底部を円弧状にするとともに、その曲率を熱交換パイプの曲率と同じにした請求項１〜３のいずれか１に記載の天井の冷暖房用輻射パネル。
防火カバーの収納部間に断熱材を設置した請求項３または４記載の天井の冷暖房用輻射パネル。