JPH09184642A - 天井放射パネルおよび天井放射冷暖房設備 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 効率良く均一な放射冷暖房が行え、かつ施工
の省略化が図れる天井放射パネルおよび天井放射冷暖房
設備を提供する。 【解決手段】 放熱板１１に熱媒の流路１５を形成した
天井放射パネル４とする。流路１５は、複数本の平行な
分岐流路１５ａと、その一端同志および他端同志を各々
連通させた一対の集合流路１５ｂ，１５ｂと、接続用流
路１５ｃとでなる。接続用流路１５ｃに連通する第１の
接続口１７Ａを放熱板１１の一側部配置する。もう片方
の集合流路１５ｂに連通する第２の接続口１７Ｂを放熱
板１１の他側部に配置する。隣合う天井放射パネル４，
４は、接続口１７Ａ，１７Ｂを接続配管３０で接続す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、住宅等の建物に
用いられる天井放射パネルおよびこれを用いた天井放射
冷暖房設備に関する。

【０００２】

【従来の技術】住宅における冷暖房設備としては、壁掛
式エアコンを取付けるのが一般的であり、一部におい
て、天井ビルトインエアコンも採用されている。しか
し、これらの冷暖房設備は、いずれも温度調整した空気
を単に室内で循環させる対流型であるため、室内の温度
分布にむらが生じ、不快感を伴うことが多い。一方、こ
のような温度むらを防止し、快適な冷暖房を行えるもの
として、天井放射冷暖房設備が種々研究されている。天
井放射冷暖房は、天井板をアルミ板等の高熱伝導材料の
放熱板とし、その放射熱で冷暖房を行うものである。放
熱板の加熱や冷却は、例えば放熱板の裏面に取付けた配
管に冷温水を流すことで行う。このような天井放射冷暖
房設備として、本発明者等は、前記配管を予め放熱板に
取付けて天井放射パネルを形成し、この天井放射パネル
を並設して天井を構成するものを試みた。これによれ
ば、現場での天井の構築や配管接続が効率的に行える。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記天井放射
パネルの配管をどのような経路とするかは各種の要因に
影響し、最適な経路配置が未解決であった。例えば、図
１０に示すように天井放射パネル５１の流路５２を蛇行
状に形成した場合、温度分布の均一化には好ましいが、
曲がり部分が多いために流路抵抗が大きく、大きなポン
プ能力が必要になる。また、図１１に示すように、各天
井放射パネル５１を流路５２が並列に設けられたものと
し、冷温水源からの供給配管５３と戻り配管５４とを各
天井放射パネル５１に並列に接続した場合、流路抵抗は
小さくなるが、供給配管５３に供給すべき冷温水の流量
が多くなり過ぎる。図１１の例において、各天井放射パ
ネル５１の流路５２を供給配管５３等に並列に接続する
代わりに、隣合う天井放射パネル５１の流路５２を順次
直列に接続し、その両端で供給配管５３および戻り配管
５４に接続すると、流量や流路抵抗の面では問題が無く
なる。しかし、隣合う天井放射パネル５１，５１間を接
続する配管が長くなり、その断熱施工等を考えると現場
での施工に多くの手間がかかる。また、隣合う天井放射
パネル５１，５１間を接続する配管が、天井裏の他の配
線，配管類や換気ダクト等の邪魔になることがある。

【０００４】この発明は上記課題を解消するものであ
り、効率良く均一な放射冷暖房が行え、かつ施工の省略
化が図れる天井放射パネルおよび天井放射冷暖房設備を
提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明の天井放射パネ
ルは、放熱板に熱媒の流路を形成した天井放射パネルで
あって、前記流路は、前記放熱板の略全体に分散して平
行に配置された複数本の分岐流路と、これら分岐流路の
一端同志および他端同志を各々連通させた一対の集合流
路と、前記放熱板の一側部で前記分岐流路と平行に配置
されて片方の集合流路に連通した接続用流路とでなるも
のとする。この接続用流路に連通する第１の接続口を前
記放熱板の前記一側部に配置し、もう片方の集合流路に
連通する第２の接続口を前記放熱板の他側部に配置す
る。この構成によると、熱媒流路の分岐流路が放熱板の
略全体に分散して平行に配置されているため、天井放射
パネルの温度分布が均一化される。また、接続用流路を
分岐流路と平行に設けたため、第１の接続口と第２の接
続口とを天井放射パネルの一側部および他側部に各々配
置することができる。このような接続口配置とすること
により、天井放射パネルを並設して順次直列に配管接続
する場合に、接続配管が短くて済み、その断熱施工が省
力化される。このように各天井放射パネルを直列に配管
接続した場合、個々の天井放射パネルでは分岐流路が並
列接続状態となっているため、流路全体として直並列の
接続状態となり、冷温水の供給源やポンプの能力に対し
て流量と流路抵抗のバランスが良い。また、蛇行状の流
路と異なり、流路抵抗が小さくなる。

【０００６】前記構成の天井放射パネルにおいて、前記
放熱板がアルミ板からなり、前記流路が前記放熱板の上
面に取付けられた金属管からなり、前記放熱板の上面に
断熱材を積層したものとしても良い。流路が放熱板の上
に取付けられた金属管である場合、例えば放熱板自体に
流路を形成する場合に比べて、熱伝導性は若干劣るが、
流路抵抗は少なくできる。アルミ板は熱伝導率が良いた
め、前記のように放熱板の上に金属管を設けた構成とし
ても、実用的に支承のない程度に放熱板の全体に熱伝導
を行わせることができる。また、放熱板の上面に断熱材
を積層することで、個々の流路に断熱施工を施す必要が
なく、流路の熱が天井裏に逃げることが簡単に防止でき
る。しかも、天井放射パネル上の接続用流路の断熱も図
れる。前記放熱板の周囲にフレームを設けた場合は、天
井放射パネルを堅固なものとでき、建物躯体への取付が
容易となる。

【０００７】この発明の天井放射冷暖房設備は、前記構
成の天井放射パネルを、前記分岐流路と平行な辺で隣接
させて一列に複数枚並設し、隣合う天井放射パネルの第
１の接続口と第２の接続口とを接続配管で接続し、残り
の接続口となるこれら天井放射パネルの並びの一端の接
続口と他端の接続口とを冷温水源に接続したものであ
る。

【０００８】

【発明の実施の形態】この発明の一実施形態を、図１な
いし図７と共に説明する。図１はこの放熱面材を有する
天井放射パネルで構成した天井放射冷暖房設備を室内か
ら見た斜視図、図２はその天井の下面図である。部屋１
の天井面２は、周囲を一般天井パネル（以下「フェイス
パネル」と称す）３ａ，３ｂで構成し、中間部を天井放
射パネル４で構成してある。天井放射パネル４は矩形状
のものであり、複数枚を一列に横並びに並設してある。
天井放射パネル４の長辺側のフェイスパネル３ｂは、天
井放射パネル４と同じ長辺長さとし、短辺側のフェイス
パネル３ａは、複数枚の天井放射パネル４に渡る長さと
してある。短辺側フェイスパネル３ａと天井放射パネル
４の間には、換気用スリット５を形成し、その裏側にダ
クト状の換気路（図示せず）が形成してある。天井裏空
間６における各フェイスパネル３ａ，３ｂの上方部分
は、天井放射パネル４に接続する冷温水の配管や換気用
ダクトの配置スペースとし、これら配管およびダクト等
のメンテナンスが容易なように、フェイスパネル３ａ，
３ｂは着脱可能としてある。

【０００９】フェイスパネル３ａ，３ｂは、断熱および
化粧を図ったパネルであって、冷暖房機能を有しないも
のであり、例えば図７に示すように石膏ボード７とスレ
ート板８との複合板に仕上材となるクロス９を貼り、フ
レーム１０を設けたものとしてある。フェイスパネル３
ａ，３ｂは、図７の複合板状のものに限らず、種々の構
成とでき、その取付構造例を示す図６（Ａ），（Ｂ）の
例では、図７と異なる構造のものを示してある。

【００１０】天井放射パネル４は、図４および図５に示
すように、アルミ板等の高熱伝導材料の放熱板１１の上
に銅管等の金属管からなる流路１５を形成し、その上に
断熱材１３を積層すると共に、放熱板１１の下面と断熱
材１３の上面とにクロス１２，１６を貼ったものであ
る。クロス１２，１６には不織布やガラスなどが用いら
れる。断熱材１３にはグウスウール等が使用される。放
熱板１１の上面の各辺には、軽量溝形鋼等のフレーム１
４を外向きに取付けてある。フレーム１４は必ずしも設
けなくても良く、また図４や図６（Ｂ）の例のように、
放熱板１１の縁部を立上てその立上片１１ａをフレーム
の代わりとしても良い。

【００１１】図５（Ａ）に示すように、天井放射パネル
４上の流路１５は、放熱板１１の略全体に分散して平行
に配置された複数本の分岐流路１５ａと、これら分岐流
路１５ａの一端同志および他端同志を各々連通させた一
対の集合流路１５ｂ，１５ｂと、前記放熱板１１の一側
部で分岐流路１５ａと平行に配置されて片方の集合流路
１５ｂに連通した接続用流路１５ｃとでなる。この接続
用流路１５ｃに連通する第１の接続口１７Ａを放熱板１
１の前記一側部に配置し、もう片方の集合流路１５ｂに
連通する第２の接続口１７Ｂを放熱板１１の他側部に配
置してある。天井放射パネル４は平面形状が矩形であ
り、その長辺と平行に前記分岐流路１５ａが設けてあ
る。また、前記両接続口１７Ａ，１７Ｂは、天井放射パ
ネル４の長手方向に対する同じ側の端部に配置されてい
る。流路１５となる金属管は、図５（Ｂ）のように粘着
テープ等の止め具３６を被せて放熱板１１に固定してあ
る。接続口１７Ａ，１７Ｂは、図５（Ｃ），（Ｄ）に示
すように、差し込み式またはねじ込み式の配管継手３５
で構成される。配管継手３５は、汎用の銅管雌アダプタ
等からなり、放熱板１１の上面に両面粘着テープ等で取
付けられる。

【００１２】図３は天井放射パネル４の流路接続例を示
す。天井放射パネル４は、分岐流路１５ａと平行な辺で
隣接させて一列に複数枚並設し、隣合う天井放射パネル
４，４の第１の接続口１７Ａと第２の接続口１７Ｂとを
接続配管３０で接続する。残りの接続口となるこれら天
井放射パネルの並びの一端の接続口１７Ａと他端の接続
口１７Ｂは、ヒートポンプ式の冷温水源３１およびポン
プ３２に、供給配管３３，および戻り配管３４を介して
接続してある。

【００１３】図６（Ａ）は、図２のＹ−Ｙ線拡大断面で
あり、天井放射パネル４およびフェイスパネル３ｂの建
物躯体への取付構造を示す。Ｈ形鋼からなる梁１８の下
面に軽量溝形鋼等からなる天井下地桟１９を取付け、そ
の下地桟１９から吊りボルト２０で下向きリップ溝形の
パネル係合桟２１を吊ってある。このパネル係合桟２１
に天井放射パネル４の溝形のフレーム１４を係合させ、
天井放射パネル４を支持させる。フェイスパネル３ｂ
は、片方の長辺を溝形のフレーム１０でパネル係合桟２
１に係合させ、もう片方の長辺のフレーム１０を、壁面
に取付けられた下地材２２にビス等で固定することによ
り取付けてある。図６（Ｂ）は、天井放射パネル４の取
付構造の変形例を示す。この例では、天井放射パネル４
の放熱面材１１に設けられた立上片１１ａにフック状の
係合金具２３を取付けておき、係合金具２３を吊りボル
ト２０の下端のパネル係合桟２１におけるリップ部に係
合させることで取付けてある。同図の例のリップ部は先
端を上向きに傾斜させてある。

【００１４】この構成によると、流路１５の分岐流路１
５ａが放熱板１１の略全体に分散して平行に配置されて
いるため、天井放射パネル４の温度分布が均一化され
る。また、接続用流路１５ｃを分岐流路１５ａと平行に
設けたため、第１の接続口１７Ａと第２の接続口１７Ｂ
とが天井放射パネル１１の一側部および他側部に各々配
置される。そのため、図３のように天井放射パネル４を
並設して順次直列に配管接続する場合に、接続配管３０
が短くて済み、その断熱施工が省力化される。このよう
に各天井放射パネル４を直列に配管接続した場合、個々
の天井放射パネル４では分岐流路１５ａが並列接続状態
となっているため、流路全体として直並列の接続状態と
なり、冷温水の供給源３１やポンプ３２の能力に対して
流量と流路抵抗のバランスが良い。また、蛇行状の流路
と異なり、流路抵抗が小さくなる。流路１５が、この実
施形態のように放熱板１１の上に取付けられた金属管で
ある場合、放熱板１１自体に流路を形成する場合に比べ
て、熱伝導性は若干劣るが、流路抵抗は小さくなる。ま
た、放熱板１１の上面には断熱材１３を積層してあるた
め、個々の流路１５に断熱施工を施す必要がなく、流路
１５の熱が天井裏に逃げることが簡単に防止できる。し
かも、天井放射パネル１１上の接続用流路１５ｃの断熱
も図れる。

【００１５】なお、前記実施形態では放熱板１１の上に
金属管からなる流路１５を設けたが、図８に示すよう
に、放熱板１１自体に膨管部３７からなる流路１５を設
けても良い。この例では、放熱板１１は、同図（Ｃ）に
示すように、２枚のアルミ板１１Ａ，１１Ｂを積層状態
に接合し、両アルミ板１１Ａ，１１Ｂの間に、片方のア
ルミ板１１Ａの膨らみ部分３７Ａともう片方のアルミ板
１１Ｂの平板状部分３７Ｂとで、前記膨管部３７からな
る流路１５を形成したものである。膨管部３７は、円弧
あるいは楕円弧状の偏平形状とされている。膨らみ部分
３７Ａ側の板１１Ａには軟質アルミ板が用いられ、もう
片方の板１１Ｂには硬質アルミ板が用いられる。寸法例
を示すと、放熱面材１１の厚みｔが１．８〜２mmの場合
に、膨管部３７の幅Ｂを２０mm、高さＨを２mmとしてあ
る。

【００１６】このように膨管部３７で流路１５を形成す
る場合、流路抵抗を小さくするために、流路１５の折曲
部分は少なくすることが好ましく、例えば図９に示すよ
うに各分岐流路１５ａの両端を円弧状の曲がり部として
集合流路１５ｂに連通させてることが好ましい。この場
合、集合流路１５ｂは点状部分となっても良い。また、
分岐流路１５ａを前記の放熱板１１と一体のものとし、
接続用流路１５ｃだけを金属管で構成しても良い。

【００１７】

【発明の効果】この発明の天井放射パネルは、放熱板に
熱媒流路を形成した天井放射パネルであって、前記熱媒
流路は、前記放熱板の略全体に分散して平行に配置され
た複数本の分岐流路と、これら分岐流路の一端同志およ
び他端同志を各々連通させた一対の集合流路と、前記放
熱板の一側部で前記分岐流路と平行に配置されて片方の
集合流路に連通した接続用流路とでなり、この接続用流
路に連通する第１の接続口を前記放熱板の前記一側部に
配置し、もう片方の集合流路に連通する第２の接続口を
前記放熱板の他側部に配置したものであるため、効率良
く均一な放射冷暖房が行え、かつ施工の省略化が図れ
る。この発明の天井放射冷暖房設備は、天井放射パネル
を、前記分岐流路と平行な辺で隣接させて一列に複数枚
並設し、隣合う天井放射パネルの第１の接続口と第２の
接続口とを接続配管で接続し、残りの接続口となるこれ
ら天井放射パネルの並びの一端の接続口と他端の接続口
とを冷温水源に接続したものであるため、効率良く均一
な放射冷暖房が行え、かつ施工の省略化が図れる。特
に、天井放射パネル間の接続配管の断熱施工の省力化が
図れ、また流路抵抗も少なく、かつ流量と流路抵抗のバ
ランスの良い流路なり、冷温水源やポンプの選択が容易
となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施形態にかかる天井放射パネル
を使用した天井を室内から見た斜視図である。

【図２】同天井の下面図である。

【図３】天井放射パネル間の流路接続関係を示す説明図
である。

【図４】天井放射パネルの分解斜視図である。

【図５】（Ａ）は天井放射パネルの破断平面図、（Ｂ）
はその部分拡大破断側面図、（Ｃ）はその配管継手の平
面図、（Ｄ）は天井放射パネルにおける配管継手の近傍
を示す断面図である。

【図６】（Ａ）は天井放射パネルの建物躯体への取付構
造を示す破断側面図、（Ｂ）は同取付構造の変形例の破
断側面図である。

【図７】フェイスパネルの部分断面図である。

【図８】（Ａ）は他の実施形態にかかる天井放射パネル
の部分断面図、（Ｂ）はその流路部分の拡大断面図、
（Ｃ）は同流路部分を示す製造過程の説明図である。

【図９】天井放射パネルの流路の変形例を示す模式平面
図である。

【図１０】この発明に対する比較例となる天井放射パネ
ルの流路の説明図である。

【図１１】この発明に対する他の比較例となる天井放射
パネルの流路の説明図である。

【符号の説明】

２…天井、３ａ，３ｂ…フェイスパネル、４…天井放射
パネル、１１…放熱板、１２…クロス、１３…断熱材、
１４…フレーム、１５…流路、１５ａ…分岐流路、１５
ｂ…集合流路、１５ｃ…接続流路、１７Ａ，１７Ｂ…接
続口、３１…冷温水源

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 放熱板に熱媒の流路を形成した天井放射
   パネルであって、前記流路は、前記放熱板の略全体に分
   散して平行に配置された複数本の分岐流路と、これら分
   岐流路の一端同志および他端同志を各々連通させた一対
   の集合流路と、前記放熱板の一側部で前記分岐流路と平
   行に配置されて片方の集合流路に連通した接続用流路と
   でなり、この接続用流路に連通する第１の接続口を前記
   放熱板の前記一側部に配置し、もう片方の集合流路に連
   通する第２の接続口を前記放熱板の他側部に配置した天
   井放射パネル。
2. 【請求項２】 前記放熱板がアルミ板からなり、前記流
   路が前記放熱板の上面に取付けられた金属管からなり、
   前記放熱板の上面に断熱材を積層した請求項１記載の天
   井放射パネル。
3. 【請求項３】 前記放熱板の周囲にフレームを設けた請
   求項１または請求項２記載の天井放射パネル。
4. 【請求項４】 請求項１または請求項２記載の天井放射
   パネルを、前記分岐流路と平行な辺で隣接させて一列に
   複数枚並設し、隣合う天井放射パネルの第１の接続口と
   第２の接続口とを接続配管で接続し、残りの接続口とな
   るこれら天井放射パネルの並びの一端の接続口と他端の
   接続口とを冷温水源に接続した天井放射冷暖房設備。