JP5112922B2 - 熱輻射パネル - Google Patents

Description

本発明は、パネル内部に熱媒体を通すパイプを備える熱輻射パネルに関する。

従来、パネルの内部に熱媒体を通すためのパイプを設けた冷暖房用の熱輻射パネルが知られている（例えば、特許文献１）。一般にこうした熱輻射パネルにおいては、パイプを屈曲させてパネルの全域にわたって敷設し、熱媒体を広く循環させる。しかし、屈曲部分の曲率半径が小さいと、曲げる際にパイプが折れてしまうおそれがあり、特にパイプを１８０度反転させるためにＵ字状に曲げる際にその危険性が高い。そこで、円形の部材の外周にパイプを巻き掛けて屈曲させることで、パイプが折れることを防ぐ発明が提案されている（特許文献２）。
特開平７−１９５３３号公報 特開２００６−１７７５８４号公報

しかしながら、このようにしてパイプを曲げる場合、円形部材とパイプとが離間しないようにする必要があるが、文献２の発明においては円形部材とパイプをワイヤによって締結しており、作業効率が悪かった。

本発明は、上記事情を鑑みたものであり、内部に備えるパイプの屈曲が容易であり、組み立ての作業効率が良好な熱輻射パネルを提供することを目的とする。

本発明のうち請求項１の発明は、パネルと、熱媒体を通すパイプと、パイプ保持具とを備え、パネルは、パイプ及びパイプ保持具を挿入する中空部と、中空部の内周面に長手方向に沿って設けた係合部とを有し、パイプは、略Ｕ字状に屈曲する屈曲部を有し、パイプ保持具は、パイプの屈曲部に沿う当接部と、屈曲部を係止する係止部と、パネルの係合部に係合する被係合部とを有することを特徴とする。

本発明のうち請求項２の発明は、パネルは、中空部内に長手方向に沿って設けたパイプ押え材を有し、パネルとパイプ押え材とでパイプを挿通する挿通部が形成してあることを特徴とする。

本発明のうち請求項１の発明によれば、パイプをパイプ保持具の係止部に係止し、当接部に沿って曲げることで、係止部によって屈曲部が当接部から離間することを防ぎ、折れを生じることなく容易に屈曲させることができる。このようにパイプ保持具のみによってパイプの屈曲を行うことができるため、作業効率が良好である。また、パネルの中空部の内周面に長手方向に沿って設けた係合部とパイプ保持具に設けた被係合部とが係合することにより、パイプ保持具をパネルの中空部に滑らかに挿入することができ、挿入後はパイプ保持具がパネルの中空部内で動くことを防ぐ。このようにパイプ保持具の動きを規制することで、熱媒体がパイプ内を流れる際のパイプ保持具の振動を抑え、静音性を高めることができる。

本発明のうち請求項２の発明によれば、請求項１の発明の効果に加えて、パイプをパネルとパネルの長手方向に沿って設けたパイプ押え材により形成する挿通部に挿通し、パイプ押え材によりパイプを押えるため、パイプの縒れや捩れを防ぎ、確実に固定することができる。また、挿通部をパネルと一体成形した場合、その端部からパイプを挿入する作業が手間であるが、挿通部を二部材から形成したことで、中空部にパイプ及びパイプ保持具を挿入した後、パイプ押え材を挿入すれば挿通部にパイプを挿通した状態となり、作業効率が良好である。このように、パイプ保持具の動きを規制する係合部及び被係合部に加え、パイプ押え材を設けてパイプを押え、その動きを規制して振動を抑えることで、さらに静音性を高めることができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１及び図２に示すのは、本発明の熱輻射パネルであり、図１においてはパネル１の一部を切り欠いてその内部を表示している。この熱輻射パネルは、パネル１と、パイプ２と、パイプ保持具３と、パイプ押え材４とを有する。なお、以下において前後とは図１における手前側及び奥側を示し、上下左右は図１における上下左右を示すものとする。
パネル１は、向かい合う一組の壁面（一方壁面１ａ、他方壁面１ｂ）からなり、壁面１ａ，１ｂの間に中空部１１を有し、長手方向が鉛直方向と一致し、上下端が開口している。その水平方向断面形状は、一方壁面１ａ及び他方壁面１ｂが左右両端で先細形状となり閉じている。パネル１の外周面には長手方向に沿って突条１３を有し、この突条１３が内周面側から見ると溝となり、係合部１２に相当する。また、一方壁面１ａから他方壁面１ｂへかけて形成した断面半円弧形状のガイド部１４を有する。パネル１の上端は、パネル１の上部に設けた集合部５０に固定し、下端は端部蓋５１により塞ぐ。パネル１の中空部１１内にはパイプ押え材４を備え、パイプ押え材４で中空部１１を仕切って挿通部１０を形成する。すなわち、パイプ押え材４は、パネル１の長手方向に沿って設けるもので、断面半円弧状で、一方壁面１ａ及び他方壁面１ｂのそれぞれと係合する突出片４０を有する。パネル１のガイド部１４と、パイプ押え材４とが向かい合うことで、円形の挿通部１０を形成するのである。
パイプ２は、熱媒体を通すための断面円形の管であり、挿通部１０を通って上から下へ延び、パネル１の下部において略Ｕ字状の屈曲部２０を形成し、１８０度反転して挿通部１０を通って下から上へ延びている。パイプ２の外径は挿通部１０の内径と略一致し、パイプ２の外周面全体（屈曲部２０を除く）が挿通部１０の内周面に接する。これにより、パイプ２の縒れや捩れを防いで確実に固定するとともに、熱媒体とパネル１との間の熱交換がより効率的に行われる。
パイプ保持具３は、パネル１の中空部１１内に設けるもので、半円形状の当接部３０と、当接部３０に設けた係止部３１とを有する。当接部３０が、パイプ２の屈曲部２０に当接しており、係止部３１が屈曲部２０を係止している。ここで、図３に基づきパイプ保持具３の形状についてさらに詳述する。パイプ保持具３は略下半円形状であり、円弧の外周部分から前後方向に突出した部材が当接部３０を形成している。すなわち、当接部３０の形状は円柱の外周面の一部に等しい。当接部３０の下端には断面略Ｕ字状で前側に開口する係止部３１を備える。係止部３１はパイプ２が丁度嵌まり込む大きさであり、係止部３１の端部には爪部３３を有し、確実にパイプ２を係止することができる。また、パイプ保持具３の前面及び後面のそれぞれからは上下方向に延びる被係合部３２が延出している。被係合部３２は、パネル１内周面の係合部１２と係合する。さらに、パイプ保持具３は上部の左右両側に切込部３４を有する。切込部３４により、パイプ保持具３が左右方向に弾性変形する余裕が生じ、左右両側に突っ張ることで、上下方向の位置が固定される。また、この変形が寸法誤差を吸収し、パネル１内に容易に挿入できるようになる。
なお、パネル１及びパイプ押え材４はアルミニウムの押出成形品であり、パイプ２及びパイプ保持具３はそれぞれ樹脂からなる。

次に、この熱輻射パネルの組み立て方について、図４に基づき説明する。まず、パイプ２をパイプ保持具３の係止部３１に係止し、パイプ２を当接部３０に沿って屈曲させる。このようにすることで、パイプ２に折れを生じることなく容易に屈曲させることができ、またパイプ保持具３以外に必要とするものもなく、作業効率が良好である。
次に、こうして屈曲部２０を形成したパイプ２及びパイプ保持具３を、パネル１の一端から中空部１１内へ挿入する。この際、パイプ保持具３の被係合部３２を、パネル１の係合部１２に係合することで、挿入途中でパイプ保持具３が傾くことを防ぎ、滑らかに挿入することができる。
パイプ２及びパイプ保持具３を所定の位置に挿入したら、さらにパイプ押え材４をパネル１に屈曲部２０の反対側から挿入する。パイプ押え材４はパイプ保持具３に接する位置まで挿入し、パネル１のガイド部１４とパイプ押え材４により挿通部１０を形成し、パイプ２の縒れや捩れを防ぐ。なお、パイプ２の両端は、図示しない熱媒体の循環装置や熱交換装置と接続される。
このように構成した熱輻射パネルは、パイプ２を挿通部１０により固定し、パイプ保持具３を被係合部３２により固定したことで、熱媒体がパイプ２内を流れる際のパイプ２やパイプ保持具３の振動が抑制され、静音性が高い。

次に、本発明の熱輻射パネルにより構成した冷暖房装置の実施例について、図５に基づき説明する。この冷暖房装置は、室内の一角に設置したもので、十六枚のパネル１を有し、それらが等間隔に整列し、列の両端には端部パネル５２を備える。端部パネル５２は、パネル１と同じ水平方向断面形状で、床６０から天井６１まで届く長さを有し、パイプは備えていない。パネル１及び端部パネル５２の上端は天井６１に埋設した集合部５０に直接固定してあり、端部パネル５２の下端はＬ字形のブラケットにより床６０に固定してある（ブラケットは後述の結露受け５４に隠れている）。また、隣接する各パネル１及び端部パネル５２同士は、上部と下部の二箇所で連結部材５３により互いに連結してある。さらに、各パネル１の下側には、上方に開口する溝状の結露受け５４が設けてあり、パネル１の表面に発生する結露水を受け止め、溝の底部に設けた排水口より床下に排水する。各パネル１内に設けたパイプは、集合部５０内で集合し、熱媒体の循環装置や熱交換装置に接続する。このように構成した冷暖房装置は、熱媒体を室温より低温に冷却して循環させることで、人体や床・壁・天井等の熱を吸収して冷房として機能し、熱媒体を室温より高温に加熱して循環させることで、人体や床・壁・天井等を直接暖め暖房として機能する。

本発明は、上記の実施形態に限定されない。パネル、パイプ、パイプ保持具やパイプ押え材の形状は、要件の範囲内で適宜変更できる。例えば、パイプ保持具が溝状の被係合部を有し、パネルの内周面から突出する係合部と係合するものでもよい。また、パイプ保持具の当接部に断面Ｕ字状・Ｖ字状やコの字状の溝を設け、パイプの屈曲部が溝に嵌まり込むようにしてもよい。パイプ保持具の係止部は、複数個設けてもよいし、またその形状はパイプを当接部から離間しないように規制できるものであればどのようなものでもよく、断面Ｖ字状・コの字状のものや、貫通孔であってパイプを挿入する態様のものでもよい。パイプの断面形状は円形に限られず、その場合、挿通部の形状もそれに合わせた形状であることが望ましい。さらに、パネルはその長手方向が鉛直方向と一致していなくてもよく、また、複数のパネルを備え、それぞれのパイプが連結し、熱媒体が複数のパネルにわたって循環するものであってもよい。各部を構成する素材も自由であるが、パネルやパイプ押え材は、熱伝導率の高い金属からなるものであることが望ましい。また、本願発明はパイプの折れや縒れ・捩れを防ぐもので、特に樹脂製のパイプを用いる場合に好適なものであるが、金属製のパイプを用いてもよく、パイプ保持具についても、種々の樹脂からなるもののほか、金属からなるものであってもよい。

本発明の熱輻射パネルの正面図である。 図１のＡ−Ａ線断面図である。 パイプ保持具の三面図である。 熱輻射パネルの組み立て方を示す斜視図である。 熱輻射パネルにより構成した冷暖房装置の全体図である。

符号の説明

１ パネル
２ パイプ
３ パイプ保持具
４ パイプ押え材
１０ 挿通部
１１ 中空部
１２ 係合部
２０ 屈曲部
３０ 当接部
３１ 係止部
３２ 被係合部

Claims (2)

1. パネルと、熱媒体を通すパイプと、パイプ保持具とを備え、パネルは、パイプ及びパイプ保持具を挿入する中空部と、中空部の内周面に長手方向に沿って設けた係合部とを有し、パイプは、略Ｕ字状に屈曲する屈曲部を有し、パイプ保持具は、パイプの屈曲部に沿う当接部と、屈曲部を係止する係止部と、パネルの係合部に係合する被係合部とを有することを特徴とする熱輻射パネル。
2. パネルは、中空部内に長手方向に沿って設けたパイプ押え材を有し、パネルとパイプ押え材とでパイプを挿通する挿通部が形成してあることを特徴とする請求項１記載の熱輻射パネル。

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