JP6931755B2 - 空調用輻射パネル - Google Patents

Description

本発明は、熱輻射方式の空調システムの一部として建物内に配置され、循環供給される熱媒によって熱気や冷気を輻射して建物内の冷暖房を行う空調用輻射パネルに関する。

熱輻射方式の空調システムの一部として建物内に配置して使用される空調用輻射パネルについては、従来、様々な構造、機能を有するものが提案されているが、本発明に関連するものとして、例えば、特許文献１に記載された「全プラスチック樹脂製暖冷房放熱器」がある。

特許文献１に記載された「全プラスチック樹脂製暖冷房放熱器」は、全プラスチックパイプ群からなる２枚の放熱パネル内を循環流動する温水（または冷水）によって人体に優しい暖房（または冷房）を提供することができる。

実用新案登録第３１６３４７７号

空調用輻射パネルにおいて空調効果を高めるためには、パネル部分の温度分布を均一化することが重要な課題であるが、従来の空調用輻射パネルにおいては、パネル部分の温度ムラが生じることがあり、輻射空調効率の低下の要因となっているのが実状である。

そこで、本発明が解決しようとする課題は、パネル部分の温度分布の均一性に優れ、輻射空調効率の向上を図ることができる空調用輻射パネルを提供することにある。

前記課題を解決するため、本発明の空調用輻射パネルは、複数の縦パイプを鉛直姿勢で互いに略平行をなすように配列した縦パイプ群と、前記縦パイプ群の上端を水平方向に連通するヘッダ部材とを有する柵状パネルの２枚を互いに対向配置して第１柵状パネル部及び第２柵状パネル部とし、
前記第１柵状パネル部及び前記第２柵状パネル部の下端側においてパネル対向方向に隣り合う前記縦パイプの下端同士をそれぞれ連通する連通手段と、
前記第１柵状パネル部のヘッダ部材内をその長手方向に沿って複数の領域に区画する隔壁及び前記第２柵状パネル部のヘッダ部材内をその長手方向に沿って複数の領域に区画する隔壁と、
前記第１柵状パネル部（若しくは前記第２柵状パネル部）のヘッダ部材内の両端部寄りの領域とそれぞれ連通する熱媒の流入経路及び流出経路、または、
前記第１柵状パネル部（若しくは前記第２柵状パネル部）のヘッダ部材内の一方の端部寄りの領域及び前記第２柵状パネル部（若しくは前記第１柵状パネル部）のヘッダ部材内の他方の端部寄りの領域とそれぞれ連通する熱媒の流入経路及び流出経路と、を備え、
前記第１柵状パネル部のヘッダ部材内の隔壁及び前記第２柵状パネル部のヘッダ部材内の隔壁が平面視状態で千鳥状をなすように配置し、
前記縦パイプと前記連通手段とが別部材であって、
前記連通手段に、隣り合う前記連通手段同士を連結する連結手段を設けたことを特徴とする。

ここで、前記空調用輻射パネルにおいて、前記第１柵状パネル部並びに前記第２柵状パネル部の前記ヘッダ部材内に配置される隔壁の個数は限定しないが、前記空調用輻射パネルの機能を簡潔に説明するため、前記第１柵状パネル部のヘッダ部材内に２つの隔壁を配置して前記ヘッダ部材内を３つの領域に区画し、前記第２柵状パネル部のヘッダ部材内に１つの隔壁を配置して前記ヘッダ部材内を２つの領域に区画した空調用輻射パネルについて説明する。

前記空調用輻射パネルの構成において、流入経路を経由して供給された熱媒は、第１柵状パネル部のヘッダ部材内の第１領域へ流入し、第１柵状パネル部の第１グループの複数の縦パイプ内を下降し、縦パイプの下端の連通手段でＵターンして、第２柵状パネル部の第１グループの半数の縦パイプ内を上昇し、第２柵状パネル部のヘッダ部材内の第１領域内へ流入する。

第２柵状パネル部のヘッダ部材の第１領域内へ流入した熱媒は、前記第１領域内を水平流動し、第２柵状パネル部の第１グループの残り半数の縦パイプ内を下降し、縦パイプの下端の連通手段でＵターンして、第１柵状パネル部の第２グループの半数の縦パイプ内を上昇し、第１柵状パネル部のヘッダ部材内の第２領域内へ流入する。

第１柵状パネル部のヘッダ部材内の第２領域内へ流入した熱媒は、前記第２領域内を水平流動し、第１柵状パネル部の第２グループの残り半数の縦パイプ内を下降し、縦パイプの下端の連通手段でＵターンして、第２柵状パネル部の第２グループの半数の縦パイプ内を上昇し、第２柵状パネル部のヘッダ部材内の第２領域へ流入する。

第２柵状パネル部のヘッダ部材内の第２領域内へ流入した熱媒は、前記第２領域内を水平流動し、第２柵状パネル部の第２グループの残り半数の縦パイプ内を下降し、縦パイプの下端の連通手段でＵターンして、第１柵状パネル部の第３グループの複数の縦パイプ内を上昇し、第１柵状パネル部のヘッダ部材内の第３領域内へ流入し、前記第３領域内を水平流動した後、前記第３領域と連通する流出経路から流出する。

前述したように、前記空調用輻射パネルにおいては、第１柵状パネル部のヘッダ部材内の第１領域内をスタートし、第１柵状パネル部の第１グループの複数の縦パイプから、第２柵状パネル部の第１グループの複数の縦パイプ、これらの縦パイプの下端の連通手段などを経由し、最終的に第１柵状パネル部のヘッダ部材内の第３領域の第３グループに属する複数の縦パイプを経て、前記第３領域に至る連続した熱媒の流動経路が形成される。

これにより、第１柵状パネル部の縦パイプ群及び第２柵状パネル部の縦パイプ群が各グループに属する複数の縦パイプごとに集約化され、熱媒は、各グループに属する複数の縦パイプを単位として、第１柵状パネル部と第２柵状パネル部との間を交互に流動するので、第１柵状パネル部及び第２柵状パネル部における熱媒の流動状態が均等化され、複数の縦パイプが配列された柵状パネル全体の温度ムラが解消され、輻射空調効率が向上する。

前記空調用輻射パネルにおいては、前記第１柵状パネル部のヘッダ部材の内周面及び前記第２柵状パネル部のヘッダ部材の内周面に、それぞれの前記ヘッダ部材内に向かって、前記縦パイプの上端開口部の口縁部と相似形をなすように突出する突条部が形成され、前記ヘッダ部材の長手方向に隣り合う前記突条部の間に前記隔壁が位置するようにすることができる。

このような構成とすれば、前記ヘッダ部材の長手方向に隣り合う突出形状の突条部の間に隔壁が位置することにより、ヘッダ部材の長手方向への隔壁の動きが拘束されるので、熱媒の圧力による隔壁の移動を防止することができ、耐久性、信頼性が向上する。

前記空調用輻射パネルおいては、前記隔壁の最上部を含む部分に貫通部を設けることができる。

このような構成とすれば、第１ヘッダ部材及び第２ヘッダ部材の内部を流動する熱媒に含まれるエアが貫通部を通過して流出経路に向かって誘導されるので、空調用輻射パネル内のエア抜きを容易に行うことができる。

前記空調用輻射パネルにおいては、前記連通手段を、略Ｖ字状若しくは略Ｕ字状の管状体又は前記縦パイプと一体化した略Ｕ字状部とすることができる。

このような構成とすれば、連通手段が折り返し構造（Ｕターン構造）となり、ヘッダ部材の使用数を減らすことができるので、製造工程の簡素化及びコスト削減を図ることができる。

ここで、前記連通手段として略Ｖ字状の管状体を採用すれば、結露水をＶ字の谷部分へ誘導することができるので、結露水を確実にドレンパンに回収することができる。また、前記連通手段として、略Ｖ字状の管状体を採用する場合、略Ｖ字状の管状体は射出成形で量産することができる。

前記空調用輻射パネルにおいては、前記縦パイプと前記連通手段とを別部材とし、前記連通手段に、隣り合う前記連通手段同士を連結する連結手段を設けている。

このような構成とすれば、前記縦パイプと前記連通手段とを別部材とすることにより、連通手段を射出成形方法などで量産することが可能となる。また、前記連結手段を設けることにより、隣り合う縦パイプの間隔を一定に保持することができる。

前記空調用輻射パネルにおいては、前記第１柵状パネル部のヘッダ部材と前記第２柵状パネル部のヘッダ部材を一体構造とすることができる。

このような構成とすれば、第１柵状パネル部のヘッダ部材及び第２柵状パネル部のヘッダ部材が一体化されるので、ヘッダ部材の部品点数を減らすことができる。

前記空調用輻射パネルにおいては、前記第１柵状パネル部と前記第２柵状パネル部との対向方向に隣り合う縦パイプ同士を連結するフィンを設けることができる。

このような構成とすれば、対向方向に隣り合う２本の縦パイプの間隔が一定となるので、前記第１柵状パネル部と前記第２柵状パネル部との間隔が一定に保持され、パネル全体の保形性が良好となる。

前記空調用輻射パネルにおいては、複数の前記フィンの上方に開設されたスリットと、複数の前記スリットを水平方向に貫通するように挿通されたフラットバーと、を設けることができる。

このような構成とすれば、縦パイプの上方のフィンに開設されたスリットにフラットバーを挿通することにより、空調用輻射パネルを垂直姿勢に安定支持することができる。従来は、上部ヘッダ部材の下方に配置したフラットバーで支持していたので、縦パイプと上部ヘッダ部材との融着部に重量負荷が加わっていたが、前記スリットにフラットバーを挿通して支持することにより、上部ヘッダ部材に直接、重量負荷が加わらなくなるので、縦パイプと上部ヘッダ部材との融着部への重量負荷が軽減され、耐久性向上に有効である。

前記空調用輻射パネルにおいては、水平方向の両側部分に位置する前記フィンの下方にスリットを設けることができる。

このような構成とすれば、前記スリットにフレ止め金具などを係合させることによってフィンを所定の支柱に固定することが可能となるので、パネル全体の揺動を防止することができる。

前記空調用パネルにおいては、前記第１柵状パネル部のヘッダ部材内と前記第２柵状パネル部のヘッダ部材内とを連通するバイパス流路を設けることができる。

このような構成とすれば、第１柵状パネル部のヘッダ部材内あるいは第２柵状パネル部のヘッダ部材内に存在するエアが、バイパス流路を経由して移動可能となるので、エアは最終的に流出経路へ誘導されることとなり、エア抜きが容易となる。

本発明により、パネル部分の温度分布の均一性に優れ、輻射空調効率の向上を図ることができる空調用輻射パネルを提供することができる。

本発明の実施形態である空調用輻射パネルを示す斜視図である。 図１中の矢線Ｓ方向から見た空調用輻射パネルの正面図である。 図２中のＡ−Ａ線における断面図である。 図２中のＢ−Ｂ線における一部省略断面図である。 図４中のＣ−Ｃ線における一部省略断面図である。 図２中のＤ−Ｄ線における一部省略断面図である。 図２に示す空調用輻射パネルと一部異なるその他の実施形態である空調用輻射パネルの一部省略分解斜視図である。 図７に示す空調用輻射パネルの正面図である。 図８中のＥ−Ｅ線における断面図である。 ヘッダ部材に対して隔壁を取り付ける工程を示す一部省略斜視図である。 ヘッダ部材に対して縦パイプを取り付ける工程を示す垂直断面図である。 縦パイプの下端同士を連通する連通手段である略Ｖ字状の管状体を示す平面図である。 図１２中の矢線Ｆ方向から見た側面図である。 図１２中の矢線Ｇ方向から見た側面図である。 図１２に示す管状体を互いに連結する前の状態を示す平面図である。 図１５に示す複数の管状体を互いに連結した状態を示す平面図である。 図１５に示す複数の管状体を互いに連結した後、隣り合う縦パイプが個別に伸縮したときの相対的スライド機能を示す正面図である。 図１に示す空調用輻射パネルにおけるドレンパンの取り付け工程を示す一部省略分解正面図である。 図１に示す空調用輻射パネルにおいてドレンパンの取り付けが完了した状態を示す一部省略正面図である。 本発明のその他の実施形態である空調用輻射パネルを示す一部省略分解斜視図である。 図２０中のＨ−Ｈ線における一部省略水平断面図である。

以下、図１〜図２１に基づいて、本発明の実施の形態である空調用輻射パネル１００，１５０，２００について説明する。なお、図１に示すように、矢線Ｘ方向を左右方向、矢線Ｙを前後方向（対向方向）、矢線Ｚを縦方向（上下方向、鉛直方向）とする。また、空調用輻射パネル１００，１５０，２００において、互いに共通する構造、機能を有する部分については同じ符号を付している。

初めに、図１〜図１９に基づいて空調用輻射パネル１００，１５０について説明する。後述するように、空調用輻射パネル１００と空調用輻射パネル１５０とは、縦パイプ１０の配列本数、ヘッダ部材３１，３２の左端部分の管端キャップ３７の有無並びにバイパス経路３５，３７ａの位置などが異なっているが、その他の部分の構造、機能は共通しているので、同符号を付している。

図１〜図３に示すように、空調用輻射パネル１００は、建物内の床面１（床面の一部を示す）の上に鉛直方向に立設された一対の支柱２，２の間に、複数の縦パイプ１０が鉛直姿勢をなすような状態で保持されている。

図２，図３に示すように、空調用輻射パネル１００は、一対の支柱２，２の対向面の上方にそれぞれ取り付けられた支持金具３，３に、フィン１３の上方のスリット１４を水平方向に貫通するフラットバー１７の両端部を係合させることによって鉛直姿勢に保持されている。また、フィン１３の中央付近のスリット１６にも、これらのスリット１６を水平に貫通するフラットバー１７ａが取り付けられている。フラットバー１７ａは、その下縁側に、複数のスリット１６の下縁側のフィン１３にそれぞれ係合可能な複数の凹状部（図示せず）が、複数の縦パイプ１０の配列間隔（フィン１３の配列間隔）と同間隔に形成された櫛状の部材である。なお、空調用輻射パネル１００を鉛直姿勢に保持する手段は前述のものに限定されない。

また、図２，図３，図６に示すように、空調用輻射パネル１００の下方の両端部分に位置する縦パイプ１０，１０のフィン１３のスリット１５に対してそれぞれ係合されたフレ止め金具４，４が支柱２，２の対向面にそれぞれ支持金具９を介して係止されている。

図６に示すように、フレ止め金具４，４は羽子板形状の部材であり、その狭幅部４ａを縦向きにしてスリット１５に挿入した後、９０度回転させて狭幅部４ａの両側の凹部（図示せず）をスリット１５の内周に係合させた後、拡幅部４ｂを支持金具９にネジＮで締め付けることによって固定されている。拡幅部４ｂのネジ孔４ｃは長孔であるため、施工条件に応じて、ネジＮの締め付け位置を調整することができる。

空調用輻射パネル１００の下方には、結露水回収用のドレンパン５が、後述する図１８，図１９に示すような係止手段を介して垂下状に取り付けられている。ドレンパン５は、横断面形状が略Ｖ字状の樋形状部材であり、両端部が閉塞されている。ドレンパン５内に回収された結露水は排水管６を経由して所定の排水経路（図示せず）へ排出される。

図１〜図３に示すように、空調用輻射パネル１００は、互いに対向配置された第１柵状パネル部１０１及び第２柵状パネル部１０２を備えている。第１柵状パネル部１０１及び第２柵状パネル部１０２は、それぞれ複数の縦パイプ１０を鉛直姿勢で互いに略平行をなすように配列した縦パイプ群１１，１２をフィン１３で接続して一体とし、縦パイプ群１１，１２の上端をそれぞれヘッダ部材３１，３２で水平方向に連通することによって形成されている。

第１柵状パネル部１０１及び第２柵状パネル部１０２の下端側においてパネル対向方向に隣り合う縦パイプ１０，１０の下端部同士をそれぞれ連通する連通手段として略Ｖ字状の管状体４０を備えている。なお、略Ｖ字状の管状体４０は連通手段の一例であり、これに限定しないので、その他の連通手段、例えば、略Ｕ字状の管状体、あるいは、縦パイプ１０と一体化した略Ｕ字状部を設けることもできる。

図４に示すように、空調用輻射パネル１００においては、第１柵状パネル部１０１のヘッダ部材３１内をその長手方向に沿って複数の領域３１ａ，３１ｂ，３１ｃに区画する複数の隔壁３０ａ，３０ｂ、及び、第２柵状パネル部１０２のヘッダ部材３２内をその長手方向に沿って複数の領域３２ａ，３２ｂに区画する隔壁３０ｃを備えている。図４に示すように、第１柵状パネル部１０１のヘッダ部材３１内の隔壁３０ａ，３０ｂ及び第２柵状パネル部１０２のヘッダ部材３２内の隔壁３０ｃは平面視状態で千鳥状をなすように配置されている。

第１柵状パネル部１０１のヘッダ部材３１内の右端部寄りの部分には、ヘッダ部材３１内の右端部寄りの領域３１ａと連通する熱媒の流入経路３３が設けられ、第１柵状パネル部１０１のヘッダ部材３１内の左端部寄りの部分には、ヘッダ部材３１内の左端部寄りの領域３１ｃと連通する熱媒の流出経路３４が設けられている。また、図４に示すように、第１柵状パネル部１０１のヘッダ部材３１内の領域３１ｃと、第２柵状パネル部１０２のヘッダ部材３２内の領域３２ｂと、を連通するバイパス流路３５が、ヘッダ部材３１及びヘッダ部材３２の左端寄りに部分に設けられている

図４，図５に示すように、複数の隔壁３０ａ，３０ｂ，３０ｃの最上部を含む部分にそれぞれ貫通部３０ｄが設けられている。本実施形態の空調用輻射パネル１００においては、貫通部３０ｄは断面略Ｕ字状の凹溝であるが、この形状に限定されない。

図７〜図９に示すように、図１に示す空調用輻射パネル１００と共通する構造、機能を有する空調用輻射パネル１５０においては、第１柵状パネル部１０１と第２柵状パネル部１０２との対向方向（図１中の矢線Ｙ方向）に隣り合う縦パイプ１０，１０同士をそれぞれ連結するフィン１３が設けられている。フィン１３の上方部分及び下方部分に、それぞれ縦長の長方形のスリット１４，１５が開設され、フィン１３においてスリット１４，１５の間にスリット１６が開設されている。また、図７，図９に示すように、フィン１３において、縦パイプ１０の下端部と、後述する管状体４０との境界付近に円形の貫通孔１８が開設されている。

また、図７に示すように、空調用輻射パネル１５０においては、ヘッダ部材３１，３２の左側の開口端３１ｄ，３２ｄはそれぞれ略眼鏡形状の管端キャップ３７を固着することによって気密状に閉塞されている。管端キャップ３７は、ヘッダ部材３１，３２の開口端３１ｄ，３２ｄ同士を連通するバイパス流路３７ａを内蔵している。

後述する図１１（ｃ）に示すように、空調用輻射パネル１００，１５０においては、第１柵状パネル部１０１のヘッダ部材３１の内周面及び第２柵状パネル部１０２のヘッダ部材３２の内周面に、それぞれのヘッダ部材３１，３２内に向かって、縦パイプ１０の上端開口部１０ｘの口縁部１０ｙと相似形をなすように突出する突条部１０ｂが形成され、ヘッダ部材３１，３２の長手方向に隣り合う二つの突条部１０ｂの間に隔壁３０ａが位置している。図示していないが、第１柵状パネル部１０１のヘッダ部材３１内の隔壁３０ｂ及び第２柵状パネル部１０２のヘッダ部材３２内の隔壁３０ｃも隣り合う突条部１０ｂの間に位置している。

ここで、図１０，図１１を参照しながら、ヘッダ部材３１に対する隔壁３０ａの取付方法及びヘッダ部材３１に対する縦パイプ１０の接続方法について説明する。

図１０に示すように、ヘッダ部材３１は円管状の部材であり、隔壁３０ａはヘッダ部材３１の内径と同等の外径を有する円板状の部材である。隔壁３０ａの外周面と一方の円形面との境界に縮径面３０ｅが形成されている。

図１０に示すように、隔壁３０ａの縮径面３０ｅ側の円形面をヘッダ部材３１の開口端３１ｄに向け、その姿勢のままヘッダ部材３１内の所定の位置、即ち、図１１（ａ）に示す隣り合う接続口３６，３６の間の位置まで圧入すると、ヘッダ部材３１の弾性復元力により、隔壁３０ａはその位置に保持される。隔壁３０ａをヘッダ部材３１と別部品とすることにより、構造を簡素化することができ、任意の固定手段を用いることができるので、製造工程を簡素化することができる。

また、隔壁３０ａが厚みを持たせた形状であることにより、隔壁３０ａをヘッダ部材３１内に圧入して固定するときの隔壁３０ａの傾倒、脱落を防止することができるほか、ヘッダ部材３１の内周面と隔壁３０ａとの接触面積が増大して摩擦面が増え、より強固に固定できる。そのほか、隔壁３０ａは、ヘッダ部材３１の内径を段階的に縮径して段差部に固定することもできる。

次に、図１１に基づいて、ヘッダ部材３１に対する縦パイプ１０の接続方法（融着方法）について説明する。図１１（ａ）に示すように、ヘッダ部材３１に対して縦パイプ１０を融着する場合、ヘッダ部材３１の下方に開設された複数の接続口３６に、それぞれ縦パイプ１０の上端開口部１０ｘを当接させると、図１１（ｂ）に示すような状態となる。この後、さらに、縦パイプ１０の上端開口部１０ｘを、接続口３６軸心方向に沿ってヘッダ部材３１内に向かって押圧すると、図１１（ｃ）に示すように、縦パイプ１０の上端開口部１０ｘの口縁部１０ｙと相似形をなす突条部１０ｂが、ヘッダ部材３１の内周面から軸心に向かって円形状に突出した状態となる。これにより、ヘッダ部材３１の長手方向に隣り合う突条部１０ｂの間に位置する隔壁３０ａは、隣り合う二つの突条部１０ｂによって挟持された状態となるため、隔壁３０ａを安定保持することができる。

なお、ヘッダ部材３１，３２に対する他の隔壁３０ｂ，３０ｃの取り付け方法及びヘッダ部材３２に対する縦パイプ１０の接続方法（融着方法）は前述と同様であるため、説明を省略する。

図７，図８に示すように、空調用輻射パネル１５０においては、縦パイプ１０と略管状体４０とを別部材とし、左右方向（図１中の矢線Ｘ方向）に隣り合う管状体４０，４０同士を連結する連結手段として、図１２〜図１５に示すように、管状体４０の底部付近（Ｖの角部付近）の左側に把持部４１を設け、右側に凸部４２を設けている。把持部４１は垂直方向に連続する水平断面がＣ字状の凹溝４１ａを有し、凸部４２は凹溝４１ａ内に嵌入可能な垂直方向に連続する突条形をなしている。図１２〜図１４に示すように、管状体４０においてＶ字の間の部分には、図７，図９に示す貫通孔１８の一部（下方部分）を形成する円弧状の湾部４３を有するフィン４４が設けられている。

図１５に示すように、離れた状態にある管状体４０，４０を連結する場合、一方の管状体４０の凸部４２と、他方の管状体４０の把持部４１の凹溝４１ａとを対向させ、そのまま互いに接近させて凸部４２と把持部４１の凹溝４１ａの開口部分とを接触させ、互いに接近する方向に押圧すると、把持部４１が弾性的に開いて凸部４２が凹溝４１ａ内に嵌入した後、把持部４１が閉じるので、図１６に示すように、凸部４２と把持部４１とが互いに連結される。また、前述と逆の操作を行えば、管状体４０，４０を分離することができるので、凸部４２と把持部４１とは互いに着脱可能である。

一方、図１７に示すように、凸部４２と把持部４１とは矢線Ｖに示す方向に沿って相対的にスライド可能であるため、左右方向（図１中の矢線Ｘ方向）に隣り合う縦パイプ１０の熱収縮（または熱伸長）が生じたとき、それを逃がすことができ、これにより、縦パイプ１０の変形（湾曲など）を回避することができる。

次に、図１８，図１９に基づいて、空調用輻射パネル１００に対するドレンパン５の取付構造について説明する。図１８に示すように、ドレンパン５の内部の左右両端部寄りの部分にドレンパン５を遮断することなく横断するように一対の壁体７，７が設けられ、壁体７，７からドレンパン５の左右端部に向かって水平に突出する円柱状の支持体８，８が設けられている。

図１８に示すように、空調用輻射パネル１００の左右からそれぞれ所定間隔だけ離れた位置にある管状体４０，４０を分離させ、管状体４０，４０の上部に接続された縦パイプ１０，１０を広げた状態とし、その下方からドレンパン５を持ち上げ、壁体７，７の支持体８，８をそれぞれフィン１３の貫通孔１８（図９参照）に挿入する。この後、分離させていた管状体４０，４０同士を、図１５，図１６に基づいて説明した操作により連結すると、図１９に示すように、ドレンパン５が空調用輻射パネル１００の下方に垂下状に保持される。

次に、図１〜図５に基づいて、空調用輻射パネル１００の機能及び作用効果などについて説明する。空調用輻射パネル１００において、流入経路３３を経由して熱媒を供給すると、流入経路３３から送り込まれる熱媒は、図４に示すように、第１柵状パネル部１０１のヘッダ部材３１内の第１の領域３１ａに流入し、第１柵状パネル部１０１の第１グループＧ１１の複数の縦パイプ１０内を下降する。

第１グループＧ１１の縦パイプ１０内を下降した熱媒はそれぞれの縦パイプ１０の下端部の管状体４０（連通手段）でＵターンした後、第２柵状パネル部１０２の第１グループＧ２１の半数の縦パイプ１０ａ内を上昇した後、第２柵状パネル部１０２のヘッダ部材３２内の第１の領域３２ａ内へ流入し、領域３２ａ内を水平流動し、第２柵状パネル部１０２の第１グループＧ２１の残り半数の縦パイプ１０ｂ内を下降する。

複数の縦パイプ１０ｂ内を下降した熱媒は各縦パイプ１０ｂの下端部の管状体４０でＵターンした後、第１柵状パネル部１０２の第２グループＧ１２の半数の縦パイプ１０ｃ内を上昇した後、第１柵状パネル部１０１のヘッダ部材３１内の第２の領域３１ｂ内へ流入し、領域３１ｂ内を水平流動し、第１柵状パネル部１０１の第２グループＧ１２の残り半数の縦パイプ１０ｄ内を下降する。

複数の縦パイプ１０ｄ内を下降した熱媒はそれぞれの管状体４０でＵターンした後、第２柵状パネル部の第２グループＧ２２の半数の縦パイプ１０ｅ内を上昇した後、第２柵状パネル部１０２のヘッダ部材３２内の第２の領域３２ｂ内に流入し、領域３２ｂ内を水平流動した後、第２柵状パネル部１０２の第２グループＧ２２の残り半数の縦パイプ１０ｆ内を下降する。

複数の縦パイプ１０ｆ内を下降した熱媒はそれぞれの管状体４０でＵターンした後、第１柵状パネル部１０１の第３グループＧ１３の複数の縦パイプ１０ｇ内を上昇した後、第１柵状パネル部１０１のヘッダ部材３１内の第３の領域３１ｃ内へ流入し、領域３１ｃ内を水平流動した後、流出経路３４から流出する。

空調用輻射パネル１００においては、前述したように、連続した熱媒の流動経路が形成される。これにより、熱媒の流動経路が各グループＧ１１，Ｇ２１，Ｇ１２，Ｇ２２，Ｇ１３内の複数の縦パイプ１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅ，１０ｆ，１０ｇごとに集約化された状態となり、熱媒が第１柵状パネル部１０１と第２柵状パネル部１０２との間で交互に流動するので、第１柵状パネル部１０１及び第２柵状パネル部１０２における熱媒の流動状態が均等化され、複数の縦パイプ１０（１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅ，１０ｆ，１０ｇ）が配列された第１柵状パネル部１０１，第２柵状パネル部１０２全体の温度ムラが解消され、輻射空調効率が向上する。

空調用輻射パネル１００においては、図４に示すように、第１柵状パネル部１０１のヘッダ部材３１内に２枚の隔壁３０ａ，３０ｂを配置し、第２柵状パネル部１０２のヘッダ部材３２内に１枚の隔壁３０ｃを配置しているが、これに限定するものではないので、第１柵状パネル部１０１及び第２柵状パネル部１０２のサイズ、縦パイプ１０の配列本数あるいは熱媒の流量などに応じて隔壁の配置枚数を変更可能である。

また、空調用輻射パネル１００の場合、図４に示すように、グループＧ１１，Ｇ１３には縦パイプ１０，１０ｇがそれぞれ５本ずつ属し、グループＧ２１，Ｇ１２，Ｇ２２には縦パイプ１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅ，１０ｆが、それぞれ合わせて１０本ずつ属するとともに、５本の縦パイプを１つの単位として熱媒が流動するように設定しているが、これに限定しないので、３本〜４本の縦パイプあるいは６本以上の縦パイプを１つの単位として熱媒を流動させるようにすることもできる。

空調用輻射パネル１００においては、図１１（ｃ）に示すように、第１柵状パネル部１０１のヘッダ部材３１内に向かってそれぞれの縦パイプ１０の上端開口部１０ｘの口縁部１０ｙが突出し、隣り合う口縁部１０ｙの間に隔壁３０ａが配置されている。

このように、隣り合う口縁部１０ｙ，１０ｙの間に隔壁３０ａが位置することにより、ヘッダ部材３１の長手方向への隔壁３０ａの動きが拘束されるので、熱媒の圧力による隔壁３０ａの移動を防止することができ、耐久性、信頼性が向上する。

空調用輻射パネル１００おいては、図４，図５，図１０に示すように、隔壁３０ａ，３０ｂ，３０ｃの最上部を含む部分にそれぞれ貫通部３０ｄを設けている。従って、第１ヘッダ部材３１の内部を流動する熱媒中に含まれるエアは隔壁３０ａ，３０ｂの貫通部３０ｄ，３０ｄを通過して流出経路３４に向かって移動し、流出経路３４から排出される。また、第２ヘッダ部材３２の内部を流動する熱媒中に含まれるエアは隔壁３０ｃの貫通部３０ｄを通過した後、バイパス経路３５を経由してヘッダ部材３１内へ移動し、流出経路３４から排出される。

このように、隔壁３０ａ，３０ｂ，３０ｃの最上部を含む部分にそれぞれ貫通部３０ｄが設けたことにより、第１ヘッダ部材３１及び第２ヘッダ部材３２の内部に存在するエアは流出経路３４に向かって移動した後、流出経路３４から排出されるので、空調用輻射パネル１００内のエア抜きを容易に行うことができる。

貫通部３０ｄの横断面積はヘッダ部材３１，３２内部の横断面積の０．３５％〜５．５４％程度が好適である。これにより、エア抜き効率を維持しつつ、熱媒が貫通部３０ｄを経由して短絡するのを最小限に抑制することができる。本実施形態では、ヘッダ部材３１，３２の内径φ１７ｍｍに対し、貫通部３０ｄの内径φ２．５ｍｍとしている。貫通部３０ｄの内径が小さ過ぎると、水質によっては目詰まりしてエア抜きが困難となることがある。また、内径が大き過ぎると、エア抜きは容易だが熱媒が熱交換されずにパネルから流出するため輻射効率が低下するので、貫通部３０ｄの内径の範囲はφ１ｍｍ〜φ４ｍｍが好適である。

空調用輻射パネル１００，１５０においては、図１中の矢線Ｙ方向に隣り合う縦パイプ１０，１０の連通手段として、略Ｖ字状の管状体４０を使用している。これにより、管状体４０（連通手段）が折り返し構造（Ｕターン構造）となるので、ヘッダ部材の使用数を減らすことができ、製造工程の簡素化及びコスト削減を図ることができる。

また、略Ｖ字状の管状体４０を使用したことにより、結露水をＶ字の傾斜面に沿ってＶ字の谷部分へ誘導することができるので、結露水を確実にドレンパン５に回収することができる。また、略Ｖ字状の管状体４０は射出成形で量産することができる。

図７〜図９に示すように、空調用輻射パネル１５０においては、縦パイプ１０と、管状体４０（連通手段）と、を別部材とし、図１２〜図１７に示すように、左右方向（図１中の矢線Ｘ方向）に隣り合う管状体４０同士を着脱可能に連結する連結手段（把持部４１及び凸部４２）を設けている。

このように、縦パイプ１０と管状体４０（連通手段）とを別部材とすることにより、管状体４０を射出成形方法などで量産することが可能となる。また、管状体４０に連結手段（把持部４１及び凸部４２）を設けることにより、隣り合う縦パイプ１０，１０の間隔を一定に保持することができる。

なお、連結手段（把持部４１の凹溝４１ａと凸部４２）同士の係合部分にクリアランスを設ければ、図１７に基づいて説明したように、複数の縦パイプ１０が個別に収縮したときの「逃げ」が形成されるので、冷暖房運転中における縦パイプ１０などの重力方向の収縮に起因するパネルの変形などを防止することができ、美観の保持に有効である。また、連結手段（把持部４１及び凸部４２）を設けることにより、第１柵状パネル部１０１及び第２柵状パネル部１０２に対するドレンパン５の固定が容易となる。

空調用輻射パネル１００においては、第１柵状パネル部１０１と第２柵状パネル部１０２との対向方向に隣り合う縦パイプ１０，１０同士を連結するフィン１３を設けている。これにより、対向方向に隣り合う２本の縦パイプ１０，１０の間隔が一定となるので、第１柵状パネル部１０１と第２柵状パネル部１０２との間隔が一定に保持され、パネル全体の保形性が良好となる。

図２に示すように、空調用輻射パネル１００においては、複数のフィン１３の上方に開設されたスリット１４と、複数のスリット１４を水平方向に貫通するように挿通されたフラットバー１７と、を設けている。このように、縦パイプ１０の上方のフィン１３に開設されたスリット１４にフラットバー１７を挿通することにより、空調用輻射パネル１００を垂直姿勢に安定支持することができる。

従来は、ヘッダ部材３１，３２の下方に配置したフラットバー（図示せず）で支持していたので、縦パイプ１０とヘッダ部材３１，３２との融着部に重量負荷が加わっていたが、スリット１４にフラットバー１７を挿通して支持することにより、ヘッダ部材３１，３２と縦パイプ１０との融着部分（図１１参照）に、直接、重量負荷が加わらなくなるので、縦パイプ１０とヘッダ部材３１，３２との融着部への重量負荷が軽減され、耐久性向上に有効である。

図１，図２，図３，図７，図８，図９に示すように、空調用輻射パネル１００，１５０においては、水平方向の両端部分に位置するフィン１３，１３の下方にそれぞれスリット１５，１５を設け、スリット１５，１５にそれぞれフレ止め金具４，４などを係合させることによってフィン１３，１３を支柱２，２に固定しているので、パネル全体の揺動を防止することができる。

図４，図５，図９に示すように、空調用輻射パネル１００，１５０においては、第１柵状パネル部１０１のヘッダ部材３１内と第２柵状パネル部１０２のヘッダ部材３２内とを連通するバイパス流路３５，３７ａを設けている。

従って、前述したように、第２柵状パネル部１０２のヘッダ部材３２内に存在するエアは、熱媒の流動に従い、隔壁３０ｃの貫通部３０ｄを通過してヘッダ部材３２の左方向に向かって移動し、ヘッダ部材３２内のエアはバイパス流路３５，３７ａを経由してヘッダ部材３１内へ流入した後、流出経路３４から熱媒と共に排出される。また、第１柵状パネル部１０１のヘッダ部材３１内に存在するエアは、熱媒の流動に伴って隔壁３０ａ，３０ｂの貫通部３０ｄ，３０ｄを通過してヘッダ部材３１の左方向に移動し、流出経路３４から熱媒と共に排出される。

このように、第１柵状パネル部１０１のヘッダ部材３１の内部あるいは第２柵状パネル１０２のヘッダ部材３２の内部に存在するエアはいずれも最終的に流出経路３４を経由して熱媒と共に排出されるので、エア抜きが容易である。

一方、空調用輻射パネル１００において、縦パイプ１０の表面に、その長さ方向に沿って複数の溝（図示せず）を設ければ、放熱性が向上する。また、人体の一部が縦パイプ１０に触れたときの接触面積が減少するので、暖房運転中の低温火傷を防止することができるほか、冷房運転中、縦パイプ１０の表面に生じる結露水を下方へ誘導する作用を高めることができる。

次に、図２０，図２１に基づいて、本発明のその他の実施形態である空調用輻射パネル２００について説明する。なお、空調用輻射パネル２００において前述した空調用輻射パネル１００の構成部分と共通する部分については、図１〜図１９中に示す符号と同符号を付して、説明を省略する。

図２０，図２１に示すように、空調用輻射パネル２００においては、第１柵状パネル部１０１のヘッダ部５１と第２柵状パネル部１０２のヘッダ部５２を一体化した構造を有するヘッダ部材５０を備えている。ヘッダ部材５０の左右両端部はそれぞれ管端キャップ５３，５４によって閉塞されている。

空調用輻射パネル２００においては、図２０，図２１に示すように、第１柵状パネル部０１側のヘッダ部５１内をその長手方向に沿って複数の領域５１ａ，５１ｂに区画する複数の隔壁３０ａ及び第２柵状パネル部１０２側のヘッダ部材５２内をその長手方向に沿って複数の領域５２ａ，５２ｂに区画する隔壁３ｂｃを備えている。図２１に示すように、第１柵状パネル部１０１側のヘッダ部５１内の隔壁３０ａ及び第２柵状パネル部１０２側のヘッダ部５２内の隔壁５０ｃは平面視状態で千鳥状をなすように配置されている。

第１柵状パネル部１０１側のヘッダ部材５１内の右端部寄りの領域５１ａと連通する熱媒の流入経路３４が設けられ、第２柵状パネル部１０２側のヘッダ部５２内の左端部寄りの領域５２ｂと連通する熱媒の流出経路３４が設けられている。また、ヘッダ部材５０の左端部を閉塞する管端キャップ５３は、ヘッダ部材５１の領域５１ｂと、ヘッダ部材５２の領域５２ｂとを連通するバイパス経路５３ａを内蔵している。

空調用輻射パネル２００においては、第１柵状パネル部１０１側のヘッダ部５１と第２柵状パネル部１０２側のヘッダ部５２とが一体化されたヘッダ部材５０を備えているので、ヘッダ部材の部品点数を減らすことができる。

なお、図１〜図２１に基づいて説明した空調用輻射パネル１００，１５０，２００は本発明に係る空調用輻射パネルを例示するものであり、本発明に係る空調用輻射パネルは前述した空調用輻射パネル１００，１５０，２００に限定されない。

本発明の空調用輻射パネルは、戸建て住宅や集合住宅などの各種建築物における空調設備の一部として、建築・建設産業の分野などにおいて広く利用することができる。

１ 床面
２ 支柱
３，９ 支持金具
４ フレ止め金具
４ｃ ネジ孔
５ ドレンパン
６ 排水管
７ 壁体
８ 支持体
１０ 縦パイプ
１０ｂ 突条部
１０ｘ 上端開口部
１０ｙ 口縁部
１１，１２ 縦パイプ群
１３，４４ フィン
１４，１５，１６ スリット
１７，１７ａ，１９ フラットバー
１８ 貫通孔
３０ａ，３０ｂ，３０ｃ 隔壁
３０ｄ 貫通部
３１，３２，５０ ヘッダ部材
３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３２ａ，３２ｂ，５１ａ，５１ｂ，５２ａ，５２ｂ 領域
３１ｄ，３２ｄ 開口端
３３ 流入経路
３４ 流出経路
３５，３７ａ，５３ａ バイパス経路
３６ 接続口
３７，５３，５４ 管端キャップ
４０ 管状体
４３ 湾部
４１ 把持部
４１ａ 凹溝
４２ 凸部
５１，５２ ヘッダ部
１００，１５０，２００ 空調用輻射パネル
１０１ 第１柵状パネル部
１０２ 第２柵状パネル部
Ｇ１１，Ｇ１２ 第１グループ
Ｇ１２，Ｇ２２ 第２グループ
Ｇ１３ 第３グループ
Ｎ ネジ

Claims (9)

1. 複数の縦パイプを鉛直姿勢で互いに略平行をなすように配列した縦パイプ群と、前記縦パイプ群の上端を水平方向に連通するヘッダ部材とを有する柵状パネルの２枚を互いに対向配置して第１柵状パネル部及び第２柵状パネル部とし、
   前記第１柵状パネル部及び前記第２柵状パネル部の下端側においてパネル対向方向に隣り合う前記縦パイプの下端同士をそれぞれ連通する連通手段と、
   前記第１柵状パネル部のヘッダ部材内をその長手方向に沿って複数の領域に区画する隔壁及び前記第２柵状パネル部のヘッダ部材内をその長手方向に沿って複数の領域に区画する隔壁と、
   前記第１柵状パネル部（若しくは前記第２柵状パネル部）のヘッダ部材内の両端部寄りの領域とそれぞれ連通する熱媒の流入経路及び流出経路、または、
   前記第１柵状パネル部（若しくは前記第２柵状パネル部）のヘッダ部材内の一方の端部寄りの領域及び前記第２柵状パネル部（若しくは前記第１柵状パネル部）のヘッダ部材内の他方の端部寄りの領域とそれぞれ連通する熱媒の流入経路及び流出経路と、を備え、
   前記第１柵状パネル部のヘッダ部材内の隔壁及び前記第２柵状パネル部のヘッダ部材内の隔壁が平面視状態で千鳥状をなすように配置し、
   前記縦パイプと前記連通手段とが別部材であって、
   前記連通手段に、隣り合う前記連通手段同士を連結する連結手段を設けたことを特徴とする空調用輻射パネル。
2. 前記第１柵状パネル部のヘッダ部材の内周面及び前記第２柵状パネル部のヘッダ部材の内周面に、それぞれの前記ヘッダ部材内に向かって、前記縦パイプの上端開口部の口縁部と相似形をなすように突出する突条部が形成され、前記ヘッダ部材の長手方向に隣り合う前記突条部の間に前記隔壁が位置する請求項１記載の空調用輻射パネル。
3. 前記隔壁の最上部を含む部分に貫通部を設けた請求項１または２記載の空調用輻射パネル。
4. 前記連通手段が、略Ｖ字状若しくは略Ｕ字状の管状体又は前記縦パイプと一体化した略Ｕ字状部である請求項１〜３の何れかに記載の空調用輻射パネル。
5. 前記第１柵状パネル部のヘッダ部材と前記第２柵状パネル部のヘッダ部材が一体構造である請求項１〜４の何れかに記載の空調用輻射パネル。
6. 前記第１柵状パネル部と前記第２柵状パネル部との対向方向に隣り合う縦パイプ同士を連結するフィンを備えた請求項１〜５の何れかに記載の空調用輻射パネル。
7. 複数の前記フィンの上方に開設されたスリットと、複数の前記スリットを水平方向に貫通するように挿通されたフラットバーと、を備えた請求項６記載の空調用輻射パネル。
8. 水平方向の両側部分に位置する前記フィンの下方にスリットを備えた請求項６または７記載の空調用輻射パネル。
9. 前記第１柵状パネル部のヘッダ部材内と前記第２柵状パネル部のヘッダ部材内とを連通するバイパス流路を備えた請求項１〜８の何れかに記載の空調用輻射パネル。

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