JP4911493B2 - 放熱パイプ覆い機構 - Google Patents

Description

この発明は、吸音孔を形成した天井パネルに用いる放熱パイプ覆い機構に関する。

この種の放熱パイプ覆い機構として、特許文献１に示すものが従来から知られているが、このような放熱パイプ覆い機構は、冷温熱流体を供給する放熱パイプを、天井パネルに敷設するための機構を意味するものである。この従来の放熱パイプ覆い機構を用いる天井輻射パネルについて図５を用いて説明するとともに、図６に従来の放熱パイプ覆い機構を示す。
この従来の天井輻射パネルは、パネル本体ａに可燃性物質からなる樹脂製の放熱パイプ１を敷設しているが、この放熱パイプ１は直線部１ａとＵターン部１ｂとを交互に繰り返して全体的には蛇行させている。そして、上記直線部１ａは放熱板２で覆っているが、この放熱板２は、図６に示すように放熱パイプ１の表面の曲率に合わせた凹部２ａと、この凹部２ａの両側に設けた平板部２ｂとを備えている。

そして、上記凹部２ａに予め敷設した放熱パイプ１の直線部１ａを包み込むとともに、平板部２ｂをパネル本体ａに密着して、放熱板２をパネル本体ａに固定している。ただし、上記Ｕターン部１ｂは、むき出しの構造にしている。
上記のようにしたパネル本体ａの放熱パイプ１に、例えば、冷温熱流体を供給すると、その冷温熱流体は、放熱パイプ１の一方から流入して他方に流出して行くが、この流出過程でパネル本体aに熱を放出し、そのパネル本体aの輻射熱が部屋を冷暖房することになる。
実開平５−１９８２８号公報

上記の構成にした放熱パイプ覆い機構は、放熱パイプ１がパネル本体ａに直接接触してしまう構成にしている。言い換えると、図６からも明らかであるように、放熱パイプ１の上方及び側方においては、放熱板２が放熱パイプ１を覆っているが、下方においては、放熱パイプ１が、パネル本体ａに対してむき出しの状態になっている。しかし、実際のところ天井パネルには吸音孔が必要であり、上記放熱板２を、吸音孔を有するパネル本体ａに設けると、例えば室内から出火したようなとき、その室内の炎が吸音孔から放熱パイプ１に燃え移ってしまい、これは消防法にも反することになる。

そこで、放熱パイプ１が燃えないようにするために、放熱パイプ１が吸音孔に重なり合わないように、その吸音孔を避けて放熱パイプ１を敷設することも考えられる。しかし、天井輻射パネルにおいては、外観上の理由や吸音効果等の理由で、吸音孔がパネル本体ａに対して均等に形成されているのが通常である。したがって、放熱パイプ１の形状や敷設位置に合わせて吸音孔を形成したり、あるいは全ての吸音孔を避けるように放熱パイプ１を敷設したりするのは、実際上ほとんど不可能であるという問題があった。そして、このような問題があるため、例えば、吸音孔が形成された既設の天井パネルをリフォーム工事して、天井輻射パネルを設置することができなかった。

また、パネル本体ａを製造する段階で、放熱パイプ１を敷設する位置を避けて吸音孔を形成することも理論的には可能である。しかし、実際には、すべての建物における天井裏に冷暖房装置を設けるとは限らず、吸音性だけを重視する建物も存在する中で、吸音孔の形成位置が異なる天井パネルを複数種製造することは、その製造コストがかさむという問題が発生する。
さらに、パネル本体ａに多数の吸音孔が形成されている場合に、もし、全ての吸音孔を避けて放熱パイプ１を敷設できたとしても、放熱パイプ１をパネル本体ａに対して均等に配列することができなかったり、パネル本体ａに接触する長さが短くなってしまったりして、輻射効率が極めて低くなってしまうという問題が発生する。

この発明は、吸音孔が形成された天井パネルであっても、輻射効率を低めず、また、吸音孔の位置に左右されずに放熱パイプを敷設することができるとともに、高い防火性能を実現しながらも吸音効果を維持することができる放熱パイプ覆い機構を提供することである。

この発明は、吸音孔を貫通した天井パネル用であって、直線部とＵターン部とを交互に繰り返して蛇行させた放熱パイプを覆う放熱パイプ覆い機構を前提とする。
そして、第１の発明は、放熱パイプの全面を金属製覆い部材で覆うとともに、金属製覆い部材で覆った放熱パイプを天井パネルに敷設したとき、互いに隣り合って位置する放熱パイプの直線部に対応する金属製覆い部材の部分間に間隔が形成され、これらの間隔に吸音孔が露出可能な構成にし、上記金属製覆い部材は、金属製の平板状の均熱板と、この均熱板の一方の面に固定するとともに、上記均熱板との間で放熱パイプを覆う固定板とからなり、上記均熱板は上記天井パネルに接触しており、その接触面が平坦である点に特徴を有する。
第２の発明は、上記固定板が、放熱パイプの直線部あるいはＵターン部に対応する部分ごとに分割してなる点に特徴を有する。
第３の発明は、上記放熱パイプの断面形状を変形加工し、この放熱パイプを金属製覆い部材の内周に密着させた点に特徴を有する。

第１の発明によれば、放熱パイプの全周を金属製覆い部材で覆ったので、放熱パイプが吸音孔に対して表出することがなく、高い防火性能を実現できる。したがって、天井パネルに形成した吸音孔の上に放熱パイプが配列されても防火性能上何ら問題なく、消防法などを特別に考慮することなく天井パネルに対して放熱パイプを自由に敷設することができる。このように、放熱パイプを自由に敷設することができれば、天井パネルに対して放熱パイプを均等間隔に配列することができ、天井パネルに対する輻射熱にムラが生じたり、室内に温度ムラが生じたりしない。
また、放熱パイプは吸音孔を避けて設ける必要がないので、吸音孔が多数形成された天井パネルであっても、放熱パイプ覆い機構と天井パネルとの接触面積を必要なだけ確保することができる。したがって、放熱パイプを敷設する際に、例えば、標準の天井パネルを用いて製造コストを低減したり、既設の天井パネルをリフォーム工事して天井輻射パネルにしたりすることができる。
しかも、互いに隣り合って配列された放熱パイプの直線部に対応する部分間には、所定の間隔が設けられているので、この間隔に対応する面に吸音孔を貫通させることができる。したがって、上記のように高い防火性を実現しながらも、確実に吸音効果を維持することができる。
そのうえ、金属製覆い部材は、金属であるため熱伝導率が高く、放熱パイプを流れる冷温熱流体の熱を、効率よく天井パネルに伝達することができる。

また、第１の発明によれば、金属製覆い部材の平坦面の分だけ天井パネルとの接触面積が大きくなるので、放熱パイプの熱が天井パネルに効率よく伝達される。
また、第１の発明によれば、均熱板を天井パネルにあらかじめ固定し、その上に放熱パイプを敷設した後に、この放熱パイプを固定板で覆うことができる。したがって、あらかじめ放熱パイプの敷設位置、言い換えれば放熱パイプの蛇行パターンを定めることができ、放熱パイプを簡単に均等配列することが可能になる等その施工性が向上する。しかも、均熱板、固定板および放熱パイプさえ備えておけば、すべて現場での施工が可能である。
第２の発明によれば、固定板のみを分割したので、放熱パイプが天井パネルに対してむき出しになることがない。したがって、高い防火性を維持しながらも、施工性を一層向上することができる。
第３の発明によれば、放熱パイプの断面形状を変形加工して、放熱パイプを金属製覆い部材の内周に密着させたので、熱伝導率を向上させることができる。

図１〜図３を用いて、この発明の第１実施形態について説明する。なお、従来と同様の構成要素については同様の符号を付して説明することとする。
図１に示す天井パネルｂには、多数の吸音孔ｒを形成するとともに、樹脂製の放熱パイプ１を敷設するものである。この天井パネルｂに敷設する放熱パイプ１は、直線部１ａとＵターン部１ｂとを交互に繰り返して全体的には蛇行させている。そして、上記直線部１ａ及びＵターン部１ｂは金属製の固定板３によって覆われている。この構造について、図２、図３を用いて詳細に説明する。
図２に示すように、固定板３は、放熱パイプ１の表面の曲率に合わせたアーチ状の凹部３ａと、この凹部３ａの両側に設けた平板部３ｂとを備えるとともに、放熱パイプ１を上記凹部３ａで覆うようにしている。

そして、上記固定板３及び放熱パイプ１の下方には、１枚の金属製の平板状からなる均熱板４を備えており、均熱板４の一方の面に固定板３の平板部３ｂを密着して固定し、この金属製覆い部材Ｋで放熱パイプ１の全面を覆うようにしている。なお、平板部３ｂと均熱板４とを固定する方法は溶接、接着等どのようなものであっても構わないし、固定板３あるいは均熱板４のいずれか一方を永久磁石にし、その磁力で両者を固定するようにしてもよい。特に天井パネルｂが金属製である場合には、均熱板４を永久磁石とすることで、均熱板４と天井パネルｂ、及び、均熱板４と固定板３の双方を簡単に固定することができる。
上記のように第１実施形態においては、放熱パイプ１の全周を固定板３と均熱板４とで完全に覆っているが、これら固定板３と均熱板４とが相俟って金属製覆い部材Ｋを構成している。
また、この第１実施形態における固定板３は、図１からも明らかなように、放熱パイプ１の直線部１ａに対応する直線部分と、Ｕターン部１ｂに対応するＵターン部分とに分割して、それぞれを別個に形成している。ただし、上記均熱板４は、放熱パイプ１の直線部１ａあるいはＵターン部１ｂごとに分割したものではなく、全体が一本の蛇行した部材として構成している。
なお、金属製覆い部材Ｋにおいて、固定板３の直線部分に対応する部分をＫａとし、固定板３のＵターン部分に対応する部分をＫｂとして示している。そして、図２は、上記部分Ｋａを示す断面図であり、図３は、上記部分Ｋｂを示す断面図である。

そして、均熱板４の他方の面を天井パネルｂに固定し、その上に放熱パイプ１を敷設し、さらにこの放熱パイプ１を固定板３で覆う。このとき、図１に示すように、金属製覆い部材Ｋにおける直線部１ａに対応する部分Ｋａは、複数平行に配列されることとなるが、互いに隣り合って配列された直線部１ａに対応する部分Ｋａ間には、所定の間隔Ｓが形成されるようにしている。また、図１〜図３からも明らかであるように、間隔Ｓには天井パネルｂに形成した吸音孔ｒが露出するが、吸音孔ｒの中には金属製覆い部材Ｋの下に位置して、天井パネルｂの裏側には露出しないものもある。
上記のように敷設した放熱パイプ１に、例えば、冷温熱流体を供給すると、その冷温熱流体は、放熱パイプ１の一方から流入して他方に流出して行くが、この流出過程で冷温熱流体の熱が、金属製覆い部材Ｋを介して天井パネルｂに伝達し、その天井パネルｂの輻射熱によって部屋を冷暖房することになる。

上記第１実施形態の放熱パイプ覆い機構によれば、放熱パイプ１の全周を金属製覆い部材で覆ったので、放熱パイプ１が吸音孔ｒに対して表出することがなく、高い防火性能を実現できる。したがって、天井パネルｂに形成した吸音孔ｒの上に放熱パイプ１が配列されても防火性能上何ら問題なく、消防法などを特別に考慮することなく放熱パイプ１を自由に敷設することができる。このように、放熱パイプ１を自由に敷設することができれば、天井パネルｂに対して放熱パイプ１を均等間隔に配列することができ、天井パネルｂに対する輻射熱にムラが生じたり、室内に温度ムラが生じたりしない。
また、放熱パイプ１は吸音孔ｒを避けて設ける必要がないので、図１のように吸音孔ｒが多数形成された天井パネルｂであっても、放熱パイプ覆い機構と天井パネルｂとの接触面積を必要なだけ確保することができる。したがって、放熱パイプ１を敷設する際に、例えば、標準の天井パネルを用いて製造コストを低減したり、既設の天井パネルをリフォーム工事して天井輻射パネルにしたりすることができる。

しかも、互いに隣り合って配列された直線部１ａに対応する部分Ｋａ間には、所定の間隔Ｓが設けられ、この間隔Ｓに吸音孔ｒを露出させられるので、上記のように高い防火性を実現しながらも、確実に吸音効果を維持することができる。
そのうえ、金属製覆い部材Ｋは、金属であるため熱伝導率が高く、放熱パイプ１を流れる冷温熱流体の熱を、効率よく天井パネルｂに伝達することができる。
また、均熱板４を天井パネルｂにあらかじめ固定し、その上に放熱パイプ１を敷設した後に、この放熱パイプ１を固定板３で覆うことができる。したがって、あらかじめ放熱パイプ１の敷設位置、言い換えれば放熱パイプ１の蛇行パターンを定めることができ、放熱パイプ１を簡単に均等配列することが可能になる等その施工性が向上する。しかも、均熱板４、固定板３および放熱パイプ１さえ備えておけば、すべて現場での施工が可能である。また、固定板３のみを分割したので、放熱パイプ１が天井パネルｂに対してむき出しになることがなく、高い防火性を維持しながらも、施工性を一層向上することができる。

なお、第1実施形態においては、放熱パイプ１の断面形状が円形であるが、放熱パイプ１の形状は特に限定されるものではなく、金属製覆い部材Ｋによって覆われるような関係であればどのような形状でも構わない。ただし、放熱パイプの断面形状を変形加工し、均熱板４と放熱パイプとが接触する面積を広くすれば、天井パネルｂに対する熱伝導率を向上させることができる。
すなわち、図２、図３からも明らかであるように、放熱パイプ１の断面形状は円形であるため、放熱パイプ１と均熱板４との間には隙間が形成されしまう。そのため、放熱パイプ１と均熱板４との接触面積が小さくなり、その分、放熱パイプ１から均熱板４への熱伝導率が低下してしまう。
そこで、放熱パイプの断面を平坦に加工し均熱板４にぴったりと密着させれば、言い換えれば、放熱パイプを金属製覆い部材Ｋの内周にぴったりと密着させれば、熱伝導率を向上させることができる。
このような放熱パイプの変形加工は公知の技術で可能であるため、簡単に製造、加工することができるとともに、変形加工の際に配管接続部をそのまま断面円形にしておけば、従来の管継手をそのまま使用することもできる。

次に、図４を用いて、この発明の第２実施形態について説明する。なお、第２実施形態における放熱パイプ覆い機構は、金属製覆い部材Ｋの構成のみが上記第１実施形態と異なり、他の構成及び作用については第１実施形態と同様である。したがって、第１実施形態と同様の構成要素については同様の符号を付して説明するとともに、その詳細な説明は省略する。
図４に示す放熱パイプ覆い機構は、天井パネルｂに敷設し、直線部１ａとＵターン部１ｂとを交互に繰り返して全体的には蛇行させた放熱パイプ１と、チューブからなる金属製覆い部材Ｋとによって構成される。
上記金属製覆い部材Ｋは、その内部に放熱パイプ１の外周直径とほぼ等しい直径を有する貫通孔５が形成されており、この貫通孔５に放熱パイプ１がぴったりと密着して嵌められている。言い換えれば、放熱パイプ１を金属製覆い部材Ｋがぴったりと覆っている。
また、金属製覆い部材Ｋの外周形状は円弧状にしているが、その下方に平坦面６を形成している。

そして、放熱パイプ１が金属製覆い部材Ｋに覆われた状態で、金属製覆い部材Ｋの平坦面６を天井パネルｂに固定する。すると、金属製覆い部材Ｋにおいて、放熱パイプ１の直線部１ａに対応する部分間には、上記第１実施形態と同様、間隔Ｓが形成される。
上記のように敷設した放熱パイプ１に、冷温熱流体を供給すれば、その冷温熱流体によって天井パネルｂ及び天井パネルｂを設けた部屋を冷暖房することになるのは上記第１実施形態と同様である。
上記第２実施形態の放熱パイプ覆い機構によれば、上記第１実施形態と同様、放熱パイプ１の全周を金属製覆い部材Ｋで覆ったので、放熱パイプ１が吸音孔ｒに対して表出することがなく、高い防火性能を実現できる。したがって、天井パネルｂに形成した吸音孔ｒの上に放熱パイプ１が配列されても防火性能上何ら問題なく、消防法などを特別に考慮することなく放熱パイプ１を自由に敷設することができる。このように、放熱パイプ１を自由に敷設することができれば、天井パネルｂに対して放熱パイプ１を均等間隔に配列することができ、天井パネルｂに対する輻射熱にムラが生じたり、室内に温度ムラが生じたりしない。
また、放熱パイプ１は吸音孔ｒを避けて設ける必要がないので、吸音孔ｒが多数形成された天井パネルｂであっても、放熱パイプ覆い機構と天井パネルｂとの接触面積を必要なだけ確保することができる。したがって、放熱パイプ１を敷設する際に、例えば、標準の天井パネルを用いて製造コストを低減したり、既設の天井パネルをリフォーム工事して天井輻射パネルにしたりすることができる。

しかも、互いに隣り合って配列された放熱パイプ１の直線部１ａに対応する部分間には、所定の間隔が設けられるとともに、この間隔に吸音孔ｒを露出させられるので、上記のように高い防火性を実現しながらも、確実に吸音効果を維持することができる。
そのうえ、金属製覆い部材Ｋは、金属であるため熱伝導率が高く、放熱パイプ１を流れる冷温熱流体の熱を、効率よく天井パネルｂに伝達することができる。

また、第２実施形態においては、金属製覆い部材Ｋにおける天井パネルｂとの接触面を平坦面６にしたので、放熱パイプ１を流れる冷温熱流体の熱が、金属製覆い部材Ｋを介して天井パネルｂにしっかりと伝達される。
なお、第２実施形態における金属製覆い部材Ｋは、放熱パイプ１の直線部１ａあるいはＵターン部１ｂごとに分割して形成してもよいし、分割せずに一部材で形成しても構わない。いずれにしても放熱パイプ１の直線部１ａに対応する部分間に間隔Ｓが形成されていれば、どのような構成でも構わない。

また、放熱パイプ１の断面形状も特に限定されるものではなく、金属製覆い部材Ｋによって全周が覆われるような関係であればどのような形状でも構わない。ただし、貫通孔５の内周面を平坦面６側において平坦にし、かつ、放熱パイプを断面矩形や半円形等にすれば、平坦面６側において放熱パイプと金属製覆い部材Ｋとが接触する部分を広くでき、天井パネルｂに対する熱伝導率を向上させることができる。

第１実施形態における天井パネルに敷設した放熱パイプ覆い機構を示す俯瞰図である。 図１におけるII―II線断面図であり、放熱パイプの直線部に対応する金属製覆い部材の部分である。 図１におけるIII―III線断面図であり、放熱パイプのＵターン部に対応する金属製覆い部材の部分である。 第２実施形態における放熱パイプ覆い機構を示す図である。 従来の天井輻射パネルを示す俯瞰図である。 従来の放熱パイプ覆い機構を示す図である。

符号の説明

１ 放熱パイプ
１ａ 直線部
１ｂ Ｕターン部
３ 固定板
４ 均熱板
ｂ 天井パネル
ｒ 吸音孔
Ｋ 金属製覆い部材
Ｋａ 直線部に対応する金属製覆い部材の部分
Ｋｂ Ｕターン部に対応する金属製覆い部材の部分

Claims (3)

1. 吸音孔を貫通した天井パネル用であって、直線部とＵターン部とを交互に繰り返して蛇行させた放熱パイプを覆う放熱パイプ覆い機構において、上記放熱パイプの全面を、金属製覆い部材で覆うとともに、金属製覆い部材で覆った放熱パイプを天井パネルに敷設したとき、互いに隣り合って位置する放熱パイプの直線部に対応する金属製覆い部材の部分間に間隔が形成され、これらの間隔に吸音孔が露出可能な構成にし、上記金属製覆い部材は、金属製の平板状の均熱板と、この均熱板の一方の面に固定するとともに、上記均熱板との間で放熱パイプを覆う固定板とからなり、上記均熱板は上記天井パネルに接触しており、その接触面が平坦である、放熱パイプ覆い機構。
2. 上記固定板は、放熱パイプの直線部あるいはＵターン部に対応する部分ごとに分割してなる上記請求項１記載の放熱パイプ覆い機構。
3. 上記放熱パイプの断面形状を変形加工し、この放熱パイプを金属製覆い部材の内周に密着させた上記請求項１〜２記載の放熱パイプ覆い機構。

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