(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体を構成するＰＣパネルの内部に、その表面側との間および裏面側との間にて熱交換可能な媒体を通す配管が埋設されるとともに、上記ＰＣパネルの表面または裏面の少なくとも一方は、凸部における配管かぶり厚と凹部における配管かぶり厚との間に差異が設けられて、凹部におけるＰＣパネルの表面温度は凸部におけるＰＣパネル表面温度より低くされて、家具などとの間に隙間をつくり、ＰＣパネル表面と家具裏面の間に存在する空気に気流を生起せしめて空気の滞留をなくすことにより結露の発生を防止する凹凸形状とされていることを特徴とする輻射冷暖房用間仕切りパネル。
【請求項２】
上記ＰＣパネルの表裏方向における内部中央に断熱材を設け、かつ上記配管は、上記断熱材の両側に配設されていることを特徴とする請求項１に記載の輻射冷暖房用間仕切りパネル。
【請求項３】
上記ＰＣパネルは、防火区画の形成に必要な耐火性能を有することを特徴とする請求項１または２に記載の輻射冷暖房用間仕切りパネル。
【請求項４】
上記ＰＣパネルの表面は、外的衝撃によっても輻射機能を損なわない強硬化物によって構成されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の輻射冷暖房用間仕切りパネル。
【請求項５】
上記ＰＣパネルの内部であって、かつ上記配管と上記表面および／または裏面との間に、ワイヤーメッシュが介装されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の輻射冷暖房用間仕切りパネル。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＰＣ（プレキャストコンクリート）パネルにより構成される間仕切りパネルに関し、さらに詳しくは、その両側に位置する部屋を輻射冷暖房可能な間仕切りパネルに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、従来の輻射冷暖房を目的とした輻射パネルは、通常その片面側から輻射冷暖房をする構成となっている。また、従来の他の輻射パネルとして、プレート式や配管を配列した両面側から輻射冷暖房する方式のものも知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような従来の輻射パネルは、比較的薄く強度も低いために、表面強度を要求される間仕切り壁として構成することが難しかった。すなわち、輻射冷暖房は人に対して周囲全面から行うことが最も効果的であるものの、このような条件を満たすべく、輻射パネルによって間仕切り壁を構成しようとした場合には、比較的薄い輻射パネルの内部に冷温水の配管ルートを確保することが難しくなり、また間仕切り壁としての強度を確保するために輻射パネルのコストアップを招いてしまう。このような理由により、輻射パネルの設置場所が限定されて、それが間仕切り壁として設置されていないのが現状である。
【０００４】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたもので、ＰＣ製であって、かつ輻射冷暖房機能を備えた低コストの間仕切り壁を提供することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の本発明に係る輻射冷暖房用間仕切りパネルは、本体を構成するＰＣパネルの内部に、その表面側との間および裏面側との間にて熱交換可能な媒体を通す配管が埋設されるとともに、上記ＰＣパネルの表面または裏面の少なくとも一方は、凸部における配管かぶり厚と凹部における配管かぶり厚との間に差異が設けられて、凹部におけるＰＣパネルの表面温度は凸部におけるＰＣパネル表面温度より低くされて、家具などとの間に隙間をつくり、ＰＣパネル表面と家具裏面の間に存在する空気に気流を生起せしめて空気の滞留をなくすことにより結露の発生を防止する凹凸形状とされていることを特徴とするものである。
【０００６】
ここで、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のＰＣパネルの表裏方向における内部中央に断熱材を設け、かつ上記配管が、上記断熱材の両側に配設されていることを特徴とするものである。
【０００７】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明において、当該ＰＣパネルは、防火区画の形成に必要な耐火性能を有することを特徴とするものであり、請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載のＰＣパネルの表面が、外的衝撃によっても輻射機能を損なわない強硬化物によって構成されていることを特徴とするものである。
さらに、請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれかに記載のＰＣパネルの内部であって、かつ上記配管と上記表面および／または裏面との間に、ワイヤーメッシュが介装されていることを特徴とするものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
（第１の実施形態）
図１は、本発明に係る間仕切りパネルの第１の実施形態における基本構成を示すもので、この間仕切りパネル（以下、単に「パネル」という。）１０は、建物の床１と天井２との間において、左右の部屋Ｒ１，Ｒ２を間仕切るように設置されるものである。
このパネル１０は、本体部分がＰＣ（プレキャストコンクリート）パネルによって構成されており、その内部中央には、冷水または温水を循環させるための冷温水管（配管）１１が埋め込まれている。
【０００９】
図２は、上記冷温水管１１の具体的な配管例を示すもので、冷温水の往路Ｌ１と復路Ｌ２とによって、冷温水が循環する１系統の管路が形成されている。この冷温水管１１は、例えば内径７ｍｍ、外径１０ｍｍの架橋ポリエチレン管によって構成されている。また、図３は、パネル１０の具体的な構成例を示すもので、冷温水管１１の外側（図では、パネル１０の表面１０Ａ寄りの位置）に、ワイヤーメッシュ１２が配筋されている。このワイヤーメッシュ１２は、パネル１０の補強と共に、特に、冷温水管１１とパネル１０の全面との間において平均的に熱を伝達する機能をもつ。
【００１０】
上記構成からなるパネル１０においては、冷温水管１１内に冷水または温水を通すことにより、パネル１０の表面１０Ａおよび裏面１０Ｂが放熱または吸熱して、部屋Ｒ１，Ｒ２を同時に輻射冷房または輻射暖房することができる。ちなみに、本発明者等の実験によれば、ワイヤーメッシュ１２の熱伝達機能により、輻射冷房時に、ワイヤーメッシュ１２が位置する表面１０Ａ側の温度が裏面１０Ｂ側よりも０．５℃低下した。
【００１１】
したがって、ワイヤーメッシュ１２の配筋位置に応じて、パネル１０の表面１０Ａと裏面１０Ｂにおける放熱量および吸熱量を異ならせることができる。また、パネル１０の表裏方向における冷温水管１１の両側にワイヤーメッシュ１２を配筋することにより、パネル１０の表面１０Ａと裏面１０Ｂにおける放熱量および吸熱量を等しくすることもできる。
【００１２】
このように、上記パネル１０によれば、冷温水管１１が１系統の管路を形成するため、表面１０Ａおよび裏面１０Ｂのそれぞれにおける放熱量および吸熱量は個別に制御できないものの、パネル１０を薄く構成することができる。この結果、薄くて両面輻射機能を有するとともに界壁の要件を満たした高品質のパネル１０を構成して、その設置工期の短縮化を図ることができる。
【００１３】
（実施例１）
なお、パネル１０の実施例として、図２に示すように、幅Ｗが２、０００ｍｍ、高さＨが２、０００ｍｍのＰＣパネルに、冷温水管１１として内径７ｍｍ、外径１０ｍｍの架橋ポリエチレン管を約２７ｍ配管し、かつ直径６ｍｍのワイヤーにより形成されたワイヤーメッシュ１２を配筋した場合には、パネル１０の厚さＤ１（図３参照）を９０ｍｍとすることができた。この場合、冷温水管１１と表面１０Ａとの間のコンクリート厚（表面側の配管かぶり厚）Ｗ１１と、冷温水管１１と裏面１０Ｂとの間のコンクリート厚（裏面側の配管かぶり厚）Ｗ１２のそれぞれは４０ｍｍとした。そして、室温２６℃の環境下において、このパネル１０の冷温水管１１に、１３℃の冷水を流量２．５（ｌ／ｍｉｎ）で循環させた場合に、両面からの放熱量は３６０（ｋｃａｌ／ｈ）、表面１０Ａは１８．８〜１９．５℃となり、裏面１０Ｂは１９．５〜２０．０℃となった。
【００１４】
（第２の実施形態）
図４は、本発明の第２の実施形態のパネル２０の基本構成を示すもので、このパネル２０も、前述した実施形態におけるパネル１０と同様に、建物の床１と天井２との間において、左右の部屋Ｒ１，Ｒ２を間仕切るように設置される。
そして、パネル２０の本体は、ＰＣ（プレキャストコンクリート）パネルによって構成されており、その内部中央には断熱材２１が備えられ、その断熱材２１の両側に、冷水または温水を循環させるための冷温水管（配管）２２，２３が埋め込まれている。
【００１５】
図５は、パネル２０の具体的な構成を示すもので、冷温水管２２，２３のそれぞれは、前述した実施形態における冷温水管１１と同様に配管されており、これにより冷温水が循環する管路が別々に形成されている。これら冷温水管２２，２３の外側には、それぞれワイヤーメッシュ２４，２５が配筋されている。これらのワイヤーメッシュ２４，２５は、前述した実施形態のワイヤーメッシュ１２と同様に、パネル２０の補強と共に、冷温水管２２，２３とパネル２０の全面との間において平均的に熱を伝達する機能をもつものである。
【００１６】
上記構成からなるパネル２０によれば、２系統の冷温水管２２，２３内に冷水または温水を別々に通すことにより、パネル２０の表面２０Ａと裏面２０Ｂとが個別に放熱または吸熱する。この結果、部屋Ｒ１，Ｒ２を、互いに異なる温度に調整すべく、それらを同時に輻射冷房または輻射暖房することができる。すなわち、冷温水管２２，２３に通す冷水または温水の温度や流量を別々に制御することにより、パネル２０の表面２０Ａと裏面２０Ｂにおける放熱量および吸熱量を個別に設定して、部屋Ｒ１，Ｒ２の温度を個別に調整することができる。
【００１７】
また、上記パネル２０の表面２０Ａは、冷輻射運転時における結露の発生防止上の観点から、凹凸形状とされている。すなわち、パネル２０の冷輻射運転時に、その表面２０Ａが家具などと面接触した場合には、その接触面において結露が生じるおそれがある。仮に、表面２０Ａの温度が室内の露点よりも高くなるように冷水温度を制御したとしても、その表面２０Ａに家具などが長時間接触した場合には結露が生じるおそれがある。
【００１８】
この点、上記パネル２０においては、このような状況を想定し、表面２０Ａをリブや波形などの凹凸形状に仕上げているので、家具などとの隙間をつくり、ＰＣパネル表面と家具裏面の間に存在する空気に気流を生起せしめて空気の滞留をなくすことで結露の発生を防止することができる。また、表面２０Ａを凹凸形状とすることにより、その熱交換面積が大きくなり、特に、空調機と併用した場合には、表面２０Ａの近傍の気流による熱伝達により、冷暖房効果を増大させることも可能になる。
【００１９】
なお、表面２０Ａの凹凸は、その表面２０Ａの仕上げにより形成する他、金属を打ち込むことによって形成することもできる。また、裏面２０Ｂも凹凸形状としてもよい。さらに、パネル２０の内部にて発生した結露が染み出した場合に、それがカビなどの発生原因となることに対処すべく、表面２０Ａおよび裏面２０Ｂは透湿性のない材料によって仕上げることが好ましい。
【００２０】
（実施例２）
上記パネル２０の実施例として、幅Ｗが２、０００ｍｍ、高さＨが２、０００ｍｍ、厚さＤ２（図５参照）が１６５ｍｍのＰＣパネルに、厚さ１５ｍｍの断熱材２１を備え、冷温水管２２，２３として内径７ｍｍ、外径１０ｍｍの架橋ポリエチレン管を約２７ｍずつ配管し、かつ直径６ｍｍのワイヤーにより形成されたワイヤーメッシュ１２を配筋した。冷温水管２２と起伏形状の表面２０Ａとの間のコンクリート厚（表面側の配管かぶり厚）Ｗ２１は２４．５〜３２．５ｍｍとし、冷温水管２３と裏面２０Ｂとの間のコンクリート厚（裏面側の配管かぶり厚）Ｗ２２は３２．５ｍｍとした。このように、ＰＣパネルの凸部における配管かぶり厚と凹部における配管かぶり厚との間には差異が設けられ、凸部表面から配管までの距離と凹部表面から配管までの距離は区分されている。
【００２１】
そして、室温２６℃の環境下において、このような構成のパネル２０の冷温水管２２に、１３℃の冷水を流量２．５（ｌ／ｍｉｎ）で循環させた場合に、放熱量は２３０（ｋｃａｌ／ｈ）、表面２０Ａの凹部は１７．６〜１８．１℃、その凸部は１８．３〜１８．８℃となった。つまり、凹凸形状の表面２０Ａの凹部（配管かぶり厚Ｗ２１が２４．５ｍｍ）は、その表面２０Ａの凸部（配管かぶり厚Ｗ２１が３２．５ｍｍ）よりも温度が０．７℃低下した。このように、凹部におけるＰＣパネルの表面温度は凸部におけるＰＣパネル表面温度より低くなる。このため、このＰＣパネルに形成された凹凸が、パネルと家具などとの間に隙間をつくり、ＰＣパネル表面と家具裏面の間に存在する空気に気流を生じせしめることとなり、空気の滞留がなくなることにより結露の発生が防止されることとなる。また、冷温水管２３に対して同様に冷水を循環させた場合、裏面２０Ｂは１８．１〜１８．６℃となった。
さらに、上記パネル２０は、前述した実施形態のパネル１０に比して、埋め込まれる配管長が２倍となり、また凹凸形状の表面２０Ａによって熱交換面積が大きくなるために、放熱量が約２５％大きくなった。
【００２２】
（第３の実施形態）
本発明の間仕切りパネルは、その設置形態についての制限は受けず、例えば、防火区画を形成する耐火性能をもつ耐火壁として構成することもできる。本発明の間仕切りパネルは、その本体のＰＣパネルとして鉄筋コンクリートパネルを用いることにより、例えば、第１の実施形態のパネル１０を耐火性能に必要な厚みに設定して耐火壁とすることができる。その場合、パネル１０を厚くしたために、その表面温度が輻射冷暖房機能によって設定温度に達するまでの立ち上がり時間は長く掛かるものの、その基本能力に大きな変動はない。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に記載の間仕切りパネルによれば、ＰＣパネルの内部に配管を設け、この配管内を通る媒体と、ＰＣパネルの表面側および裏面側との間にて熱交換をすることにより、間仕切りパネルによって仕切られる２部屋を同時に輻射冷暖房することができる。また、１系統の配管を備えた場合にも２室を同時に輻射冷暖房することができ、設備コストを低減することができる。
加えて、ＰＣパネルの表面または裏面の少なくとも一方は、凸部における配管かぶり厚と凹部における配管かぶり厚との間に差異が設けられて、凹部におけるＰＣパネルの表面温度は凸部におけるＰＣパネル表面温度より低くなる凹凸形状とすることにより、家具などが接触した場合にも結露の発生を防止することができ、しかも表面積を拡大して冷暖房効率を上げることができる。
【００２４】
さらに、請求項２に記載の間仕切りパネルによれば、ＰＣパネルの内部中央の断熱材の両側のそれぞれに配管を設けることにより、それぞれの配管内を通る媒体によって、２部屋を異なる温度に個別に輻射冷暖房することができ、よって１枚の間仕切りパネルにより、２部屋を異なる温度に個別に輻射冷暖房することが可能となる。
【００２５】
さらに、請求項３に記載の間仕切りパネルによれば、防火区画の形成に必要な耐火性能をもつように、その厚みなどを調整することにより、輻射パネルとしての機能と、防火区画を形成する機能とを兼有することができる。
【００２６】
また、請求項４に記載の間仕切りパネルによれば、公共施設等の不特定多数の利用スペースや学校、精神病院、刑務所等の使用環境が荒いスペース、さらには半屋外等の風雨に晒されるスペースに適用した場合においても、所望の輻射冷暖房を実現することが可能になる。
さらに、請求項５に記載の間仕切りパネルによれば、ＰＣパネルの内部であって、かつ配管と表面および／または裏面との間にワイヤーメッシュを介装することにより、ＰＣパネルの全面に熱を平均的に伝達して、冷暖房効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態の間仕切りパネルにおける基本構成を示す縦断面図である。
【図２】図１の間仕切りパネルにおける配管を示す図である。
【図３】本発明の第１の実施形態の間仕切りパネルの内部構成を示す断面図である。
【図４】本発明の第２の実施形態の間仕切りパネルの基本構成を示す絨断面図である。
【図５】本発明の第２の実施形態の間仕切りパネルの内部構成を示す断面図である。
【符号の説明】
１  床
２  天井
１０，２０  間仕切りパネル
１０Ａ，２０Ａ  表面
１０Ｂ，２０Ｂ  裏面
１１，２２，２３  冷温水管（配管）
１２，２４，２５  ワイヤーメッシュ
２１  断熱材
Ｌ１  往路
Ｌ２  復路
Ｒ１，Ｒ２  部屋
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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