(57)【要約】【課題】従来よりも排熱効率をさらに向上させることができる電機機器の排熱構造を得る。【解決手段】内壁材１８の裏面側におけるＨＥＭＳモニタ２６の上方及び下方に相当する位置には、それぞれ胴縁２８、３０が延在されており、当該胴縁２８、３０によって、ＨＥＭＳモニタ２６の周辺部に空間３２が設けられている。また、内壁材１８におけるＨＥＭＳモニタ２６の上方には、ヒートシンク３４が取り付けられている。これにより、ＨＥＭＳモニタ２６によって発せられた熱を室内１２側へ排熱させることができる。このため、当該ＨＥＭＳモニタ２６に限らず、熱の発生量が多い電機機器であっても、内壁材１８と断熱材２２との間に設けられた空間３２内の温度が上昇すると、ヒートシンク３４を介して室内１２側へ排熱させることができる。つまり、従来よりも排熱効率をさらに向上させることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
室内空間を区画する内壁材又は天井材と、
前記内壁材又は前記天井材の裏面側に設けられた断熱材と、
前記内壁材又は前記天井材と前記断熱材との間に設けられた空間に配設された電機機器と、
前記内壁材又は前記天井材に設けられ、前記電機機器によって発せられた熱を前記室内空間側へ排熱させる排熱手段と、
を有する電機機器の排熱構造。
【請求項２】
前記排熱手段は、
木質材よりも熱伝導率が高い材料で形成され、前記空間内に配設されて前記内壁材又は前記天井材を支持する下地材の一部を構成する第１排熱部と、
前記内壁材又は前記天井材よりも熱伝導率が高い材料で形成され、当該内壁材又は天井材の一部を構成すると共に前記第１排熱部と接触して当該第１排熱部から伝達された熱を前記室内空間側へ排熱させる第２排熱部と、
を含んで構成されている請求項１に記載の電機機器の排熱構造。
【請求項３】
前記排熱手段の一部又は全部は、前記電機機器と対向する位置に設けられている請求項１又は請求項２に記載の電機機器の排熱構造。
【請求項４】
前記排熱手段の一部又は全部は、板状部材が複数配列された状態で形成されたヒートシンクである請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の電機機器の排熱構造。
【請求項５】
前記内壁材又は前記天井材の裏面側には、当該内壁材又は天井材との間に隙間を設けた状態で前記電機機器を支持する支持部材が設けられている請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の電機機器の排熱構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建物内に配設された電機機器の排熱構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に記載の発明では、天井面や壁面に取り付けられるダウンライトなどの埋込型照明器具において、天井裏や壁内に設けられる断熱材を押しのけるようにして断熱材と埋込型照明器具の本体との間に隙間を設け、当該本体から発生する熱を排熱するための空間を確保できるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１６４０１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、熱の発生量の多い電機機器に対しては、電機機器周りに空間を確保するだけでは排熱が不十分な場合もある。
【０００５】
本発明は、上記事実を考慮して成されたもので、従来よりも排熱効率をさらに向上させることができる電機機器の排熱構造を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明に係る電機機器の排熱構造は、室内空間を区画する内壁材又は天井材と、前記内壁材又は前記天井材の裏面側に設けられた断熱材と、前記内壁材又は前記天井材と前記断熱材との間に設けられた空間に配設された電機機器と、前記内壁材又は前記天井材に設けられ、前記電機機器によって発せられた熱を前記室内空間側へ排熱させる排熱手段と、を有している。
【０００７】
請求項１に記載の発明に係る電機機器の排熱構造では、室内空間を区画する内壁材又は天井材の裏面側には断熱材が設けられており、当該内壁材又は天井材と断熱材との間に設けられた空間には電機機器が配設されている。ここで、内壁材又は天井材には排熱手段が設けられており、電機機器によって発せられた熱を室内空間側へ排熱させるようになっている。
【０００８】
これにより、熱の発生量が多い電機機器であっても、内壁材又は天井材と断熱材との間に設けられた空間内の温度が上昇すると、排熱手段を介して室内空間側へ排熱させることができるため、電機機器の温度上昇を抑制することができる。
【０００９】
請求項２に記載の発明に係る電機機器の排熱構造は、請求項１に記載の発明に係る電機機器の排熱構造において、前記排熱手段は、木質材よりも熱伝導率が高い材料で形成され、前記空間内に配設されて前記内壁材又は前記天井材を支持する下地材の一部を構成する第１排熱部と、前記内壁材又は前記天井材よりも熱伝導率が高い材料で形成され、当該内壁材又は天井材の一部を構成すると共に前記第１排熱部と接触して当該第１排熱部から伝達された熱を前記室内空間側へ排熱させる第２排熱部と、を含んで構成されている。
【００１０】
請求項２に記載の発明に係る電機機器の排熱構造では、排熱手段は、第１排熱部と第２排熱部とを含んで構成されている。第１排熱部は、木質材よりも熱伝導率が高い材料で形成されており、内壁材又は天井材と断熱材との間に設けられた空間内に配設されて、内壁材又は天井材を支持する下地材の一部を構成している。一方、第２排熱部は、内壁材又は天井材よりも熱伝導率が高い材料で形成され、当該内壁材又は天井材の一部を構成すると共に第１排熱部と接触している。これにより、当該第１排熱部から伝達された熱は、第２排熱部を介して室内空間側へ排熱される。
【００１１】
このため、電機機器により発せされる熱により、内壁材又は天井材と断熱材との間に設けられた空間内の温度が上昇すると、第１排熱部及び第２排熱部を介して、室内空間側へ排熱させることができる。
【００１２】
請求項３に記載の発明に係る電機機器の排熱構造は、請求項１又は請求項２に記載の発明に係る電機機器の排熱構造において、前記排熱手段の一部又は全部は、前記電機機器と対向する位置に設けられている。
【００１３】
請求項３に記載の発明に係る電機機器の排熱構造では、排熱手段の一部又は全部が電機機器と対向する位置に設けられることで、排熱手段を設ける領域を必要最小限とすることができ、内壁材又は天井材において、コストアップを抑制することができる。
【００１４】
請求項４に記載の発明に係る電機機器の排熱構造は、請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の発明に係る電機機器の排熱構造において、前記排熱手段の一部又は全部は、板状部材が複数配列された状態で形成されたヒートシンクである。
【００１５】
請求項４に記載の発明に係る電機機器の排熱構造では、排熱手段の一部又は全部は、ヒートシンクであり、板状部材が複数配列された状態で形成されている。このため、当該排熱手段において表面積を増大させ、その分熱交換面積を増大させることができる。
【００１６】
請求項５に記載の発明に係る電機機器の排熱構造は、請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の発明に係る電機機器の排熱構造において、前記内壁材又は前記天井材の裏面側には、当該内壁材又は天井材との間に隙間を設けた状態で前記電機機器を支持する支持部材が設けられている。
【００１７】
請求項５に記載の発明に係る電機機器の排熱構造では、内壁材又は天井材の裏面側には支持部材が設けられており、当該支持部材によって、内壁材又は天井材との間に隙間を設けた状態で電機機器を支持するようになっている。このため、電機機器と内装材及び電機機器と断熱材との間でそれぞれ空間が設けられることになり、電機機器の温度上昇をさらに抑制することができる。
【発明の効果】
【００１８】
以上説明したように、請求項１記載の本発明に係る電機機器の排熱構造は、従来よりも排熱効率をさらに向上させることができる、という優れた効果を有する。
【００１９】
請求項２記載の本発明に係る電機機器の排熱構造は、電機機器の温度上昇を抑制することができる、という優れた効果を有する。
【００２０】
請求項３記載の本発明に係る電機機器の排熱構造は、内壁材又は天井材において、コストアップを抑制することができる、という優れた効果を有する。
【００２１】
請求項４記載の本発明に係る電機機器の排熱構造は、排熱手段において、熱交換面積が増大した分、排熱効率を向上させることができる、という優れた効果を有する。
【００２２】
請求項５記載の本発明に係る電機機器の排熱構造は、電機機器周りにさらなる空間を設け、電機機器の温度上昇をさらに抑制することができる、という優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】第１の実施形態に係る電機機器の排熱構造の要部を示す縦断面図である。
【図２】第１の実施形態に係る電機機器の排熱構造の要部を示す正面図である。
【図３】第１の実施形態に係る電機機器の排熱構造の一部を構成するヒートシンクを示す斜視図である。
【図４】第２の実施形態に係る電機機器の排熱構造の要部を示す縦断面図である。
【図５】図４の５−５線に沿って切断された断面図である。
【図６】第２の実施形態に係る電機機器の排熱構造の変形例を示す縦断面図である。
【図７】第２の実施形態に係る電機機器の排熱構造の変形例を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態に係る電機機器の排熱構造について説明する。
【００２５】
＜第１実施形態＞
（電機機器の排熱構造の構成）
【００２６】
まず、第１の実施形態に係る電機機器の排熱構造の構成について説明する。
図１には、建物内において室内空間（室内）１２を区画する、例えば間仕切り壁１４が示されている。この間仕切り壁１４の上下には、水平方向に沿って図示しないランナがそれぞれ延在されている。一般的に、ランナは断面形状がＣ字状を成す鉄骨製とされており、当該ランナの延在方向に沿って所定の間隔を設けて、断面形状がＣ字状を成す鉄骨製のスタッド１６（図２参照）が立設されている。なお、図２では、内壁材１８は図示されていない。
【００２７】
間仕切り壁１４における外側には、スタッド１６の外側に内壁材１８、２０が互いに対向して取り付けられている。この内壁材１８、２０には、例えば石膏ボードが用いられる。また、内壁材１８の裏面側には、内壁材２０との間に断熱材２２が設けられている。この断熱材２２には、例えば、グラスウールやロックウール等の繊維系断熱材が袋体２４に収容されたものが用いられる。
【００２８】
ここで、内壁材１８側には、例えば電機機器としてのＨＥＭＳモニタ２６が配設されている。ＨＥＭＳモニタ２６は、建物内のエネルギの管理や制御を行うＨＥＭＳ（Ｈｏｍｅ  Ｅｎｅｒｇｙ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｓｙｓｔｅｍ）に接続されている（後述する）。
【００２９】
また、内壁材１８の裏面側におけるＨＥＭＳモニタ２６の上方及び下方に相当する位置には、水平方向に沿って胴縁２８、３０がそれぞれ延在されている。胴縁２８、３０は角柱状を成しており、当該胴縁２８、３０の肉厚は、ＨＥＭＳモニタ２６の背面２６Ａよりも高くなるように設定されている。
【００３０】
このため、当該胴縁２８、３０によって、ＨＥＭＳモニタ２６の背面２６Ａ側の断熱材２２は押しのけられた状態となり、これにより、ＨＥＭＳモニタ２６の上方を含め、ＨＥＭＳモニタ２６の周辺部には、空間３２が設けられることになる。
【００３１】
また、内壁材１８におけるＨＥＭＳモニタ２６の上方には、内壁材１８よりも熱伝導率の高い材料で形成された排熱手段の全部としてのヒートシンク３４が取り付けられている。このヒートシンク３４は、例えば、アルミニウムなどの金属によって形成されている。図３に示されるように、ヒートシンク３４は、板状を成すベース部３４Ａと、当該ベース部３４Ａから立設し板状を成す複数のフィン３４Ｂと、によって構成されており、複数のフィン３４Ｂは建物の高さ方向に沿って所定の間隔を設けて略水平に配列されている。
【００３２】
（電機機器の排熱構造の作用・効果）
第１の実施形態に係る電機機器の配設構造の作用・効果について説明する。
【００３３】
例えば、建物において、図示はしないが、太陽光発電装置、蓄電池、ハイブリッド自動車や電気自動車等に搭載された車両用蓄電池を充電するための充電スタンドが配設されているとする。この場合、太陽光発電装置によって発電された直流電力は、パワーコンディショナーによって交流電力に変換されて分電盤に供給され、これにより、建物に電力が供給される。
【００３４】
この分電盤には、電力会社から供給される系統電力、及び太陽光発電装置の発電電力の少なくとも一方の電力を蓄電する蓄電池が接続され、太陽光発電装置によって発電された電力の他に、系統電力や蓄電池に蓄電された電力を建物に供給することが可能とされる。さらに、太陽光発電装置や系統電力によって蓄電池を充電することが可能とされる。
【００３５】
このため、分電盤にはＨＥＭＳが接続され、当該ＨＥＭＳの一部を構成するＨＥＭＳモニタを介して分電盤を制御することにより、太陽光発電装置の発電電力、蓄電池の電力、及び系統電力の何れかを建物へ供給するために電力の切換制御等が行われる。
【００３６】
また、蓄電池及び充電スタンドは、拡張ＥＣＵに接続されており、当該拡張ＥＣＵを介してＨＥＭＳモニタに接続される。ＨＥＭＳモニタには、電力の使用状況が表示されるようになっており、ＨＥＭＳモニタを介して分電盤から充電スタンドに電力を供給して車両用蓄電池を充電することが可能とされている。このようなＨＥＭＳモニタや拡張ＥＣＵのような電機機器は、作動することによって熱を発する。
【００３７】
このため、本実施形態では、図１に示されるように、内壁材１８の裏面側におけるＨＥＭＳモニタ２６の上方及び下方に相当する位置には、それぞれ胴縁２８、３０が延在されており、当該胴縁２８、３０によって、ＨＥＭＳモニタ２６の周辺部に空間３２が設けられている。これにより、ＨＥＭＳモニタ２６の温度上昇を抑制することができる。
【００３８】
また、内壁材１８におけるＨＥＭＳモニタ２６の上方には、ヒートシンク３４が取り付けられている。これにより、ＨＥＭＳモニタ２６によって発せられた熱を室内１２側へ排熱させることができる。このため、当該ＨＥＭＳモニタ２６に限らず、熱の発生量が多い電機機器であっても、内壁材１８と断熱材２２との間に設けられた空間３２内の温度が上昇すると、ヒートシンク３４を介して室内１２側へ排熱させることができる（矢印で示す）。
【００３９】
つまり、従来よりも排熱効率をさらに向上させることができる。これにより、内壁材１８と断熱材２２との間に空間３２を設けただけの場合と比較して、ＨＥＭＳモニタ２６の温度上昇をさらに抑制することができる。
【００４０】
また、本実施形態では、図３に示されるように、ヒートシンク３４が、板状を成す複数のフィン３４Ｂによって構成されている。これにより、ヒートシンク３４の表面積を増大させ、その分熱交換面積を増大させることができる。つまり、ヒートシンク３４において、熱交換面積が増大した分、排熱効率をさらに向上させることができる。
【００４１】
＜第２実施形態＞
（電機機器の排熱構造の構成）
【００４２】
次に、第２の実施形態に係る電機機器の排熱構造について説明する。なお、第１の実施形態と同等の部位には、同じ符号を付して詳細な説明（共通する作用も含む）を省略する。
【００４３】
図４には、建物内において室内空間（室内）３６を区画する天井部３８が示されている。天井部３８は、鉄骨製の天井フレーム４０を備えており、当該天井フレーム４０は、断面形状がＣ字状を成す天井大梁（図示省略）によって矩形状に形成されている。対向配置された一対の天井大梁間には、角柱状の天井小梁４２が所定の間隔で複数架け渡されている。天井小梁４２の下面には野縁４４が固定されており、当該野縁４４の下面には天井材４６が固定されている。この天井材４６の裏面側には、断熱材２２が設けられている。
【００４４】
ここで、天井材４６の裏面には、例えば電機機器としての拡張ＥＣＵ４８が配設されており、拡張ＥＣＵ４８の上方では、天井小梁４２によって断熱材２２は押しのけられた状態となっている。これにより、拡張ＥＣＵ４８と断熱材２２との間には空間５０が設けられるようになっている。つまり、拡張ＥＣＵ４８の上方を含め、拡張ＥＣＵ４８の周辺部には、空間５０が設けられている。
【００４５】
上述のように、天井小梁４２の下面には野縁４４が固定されているが、図５に示されるように、当該野縁４４において拡張ＥＣＵ４８と対向しない部分では、木質材で形成された角柱状の木野縁４４Ａが固定されている。
【００４６】
一方、野縁４４において、拡張ＥＣＵ４８と対向する部分は、木質材よりも熱伝導率の高い材料で形成された第１排熱部としての角柱状の金属野縁４４Ｂが固定されている。この金属野縁４４Ｂは例えばアルミニウム等の金属で構成されている。なお、空間５０内の熱を排熱させることを考慮して、金属野縁４４Ｂが設けられる領域は、拡張ＥＣＵ４８と対向しない部分も一部含まれる。
【００４７】
また、天井材４６には、例えば石膏ボードが用いられるが、天井材４６における金属野縁４４Ｂと対面する領域には貫通孔５２が形成されており、当該貫通孔５２には、天井材４６よりも熱伝導率の高い材料で形成された第２排熱部としての角柱状の金属天井材４６Ａが埋め込まれている。この金属天井材４６Ａとして、例えばアルミニウム等の金属が用いられる。
【００４８】
（電機機器の排熱構造の作用・効果）
本実施形態では、図４及び図５に示されるように、天井小梁４２に固定された野縁４４において、拡張ＥＣＵ４８と対向する部分には金属野縁４４Ｂが設けられ、天井材４６において、金属野縁４４Ｂと対向する部分には、金属天井材４６Ａが設けられている。
【００４９】
このため、拡張ＥＣＵ４８により発せされる熱により、天井材４６と断熱材２２との間に設けられた空間５０内の温度が上昇すると、天井小梁４２、金属野縁４４Ｂ及び金属天井材４６Ａを介して、室内３６側へ排熱することができる（矢印で示す）。これにより、拡張ＥＣＵ４８の温度上昇を抑制することができる。
【００５０】
一般的に、電機機器において排熱効果を得るため、当該電機機器周りにはアルミニウム等の金属製のヒートシンクが設けられる。このため、野縁４４及び天井材４６において、木質材や石膏ボードに代えて金属を用いるとなると、コストアップは必至となる。したがって、本実施形態では、金属野縁４４Ｂが拡張ＥＣＵ４８と対向する部分に設けられ、金属天井材４６Ａが当該金属野縁４４Ｂと対向する部分に設けられることで、金属野縁４４Ｂ及び金属天井材４６Ａを設ける領域を必要最小限とすることができる。これにより、野縁４４及び天井材４６において、コストアップを抑制することができる。
【００５１】
なお、本実施形態の変形例として、例えば、図６及び図７に示されるように、天井小梁４２の下フランジ部４２Ａに板状の支持部材５４を複数固定して空間３２内へ張り出させ、当該支持部材５４によって拡張ＥＣＵ４８を支持するようにしても良い。この場合、支持部材５４としては、アルミニウム等の金属が用いられる。
【００５２】
このように、支持部材５４によって拡張ＥＣＵ４８を支持することで、拡張ＥＣＵ４８と天井材４６との間にも空間（隙間）５６が設けられることになる。これにより、拡張ＥＣＵ４８の温度上昇をさらに抑制することができる。
【００５３】
（その他の実施形態）
図４及び図５に示されるように、天井材４６には角柱状の金属天井材４６Ａが埋め込まれているが、当該金属天井材４６Ａに代えて、排熱手段の一部として、天井材４６の貫通孔５２に、図３に示すヒートシンク３４を埋め込むようにしても良い。
【００５４】
また、上記の実施形態では、排熱手段における材料として、アルミニウムを例に挙げて説明したが、木質材や内装材（内壁材１８又は天井材４６）よりも熱伝導率が高い材料であれば良いため、アルミニウムに限るものではない。例えば、熱伝導率が１５Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上であるステンレス鋼、鉛、鋼材、アルミニウム合金、銅等の金属を用いるとさらに良い。また、ヒートシンク３４において、天井材４６や内壁材１８に設けられることを考慮し、意匠性を向上させるために形状は適宜変更可能である。
【００５５】
また、電機機器において籠もる熱が高い場合、特に、図３に示されるように、内壁材１８にヒートシンク３４を設けると、当該ヒートシンク３４の温度も高くなってしまう可能性がある。このため、当該ヒートシンク３４を室内１２に設けられた図示しない通気口の近傍に配設するようにしても良い。
【００５６】
これ以外にも、ヒートシンク３４におけるフィン３４Ｂの先端部を熱伝導率の低い樹脂等によって形成して、フィン３４Ｂの先端部には熱が伝達されないようにしても良い。また、当該ヒートシンク３４に温度によって色が変わるカラーセンサ（図示省略）を配設し、ヒートシンク３４の温度がどの程度なのか分かるようにしても良い。さらに、ヒートシンク３４の表面を樹脂製の格子カバー等によって覆うようにしても良い。
【００５７】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、上記以外にも、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【００５８】
１２      室内空間
１４      間仕切り壁
１８      内壁材
２２      断熱材
２６      ＨＥＭＳモニタ（電機機器）
３２      空間
３４      ヒートシンク（排熱手段）
３６      室内空間
３８      天井部
４４Ｂ    金属野縁（第１排熱部、排熱手段）
４６      天井材
４６Ａ    金属天井材（第２排熱部、排熱手段）
４８      拡張ＥＣＵ（電機機器）
５０      空間（隙間）
５４      支持部材
【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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【図６】
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【図７】
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