(57)【要約】【課題】騒音を吸音して快適な室内空間を維持することが可能な冷暖房用輻射パネル及びその製造方法を提供する。【解決手段】冷暖房用輻射パネル１は、熱媒体が流れる配管部材２と、膨張黒鉛を含んで形成され、配管部材２を挟むように接合されて配管部材２と熱結合した一対の熱伝導板３Ａ、３Ｂとを備え、熱伝導板３Ｂは、配管部材２に熱結合した面と反対側の主面３ｂに複数の吸音穴３０を有する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱媒体が流れる配管部材と、
膨張黒鉛を含んで形成され、前記配管部材と熱結合した熱伝導板とを備え、
前記熱伝導板は、前記配管部材に熱結合した面と反対側の面に複数の吸音穴を有する冷暖房用輻射パネル。
【請求項２】
前記熱伝導板は、前記配管部材を挟むようにして接合された一対の熱伝導板である請求項１に記載の冷暖房用輻射パネル。
【請求項３】
膨張黒鉛を含んで形成された熱伝導板を準備する工程と、
前記熱伝導板の一方の面に複数の切込みを入れる工程と、
前記熱伝導板の前記複数の切込みに複数の凸部を差し込むことにより複数の吸音穴を形成する工程と、
を含む冷暖房用輻射パネルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱伝導率に異方性を有する熱伝導板を用いた冷暖房用輻射パネル及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、壁暖房、天井暖房或いは床暖房のような平面的に配置された暖房装置要素と関係して利用することを目的として、平面にわたる迅速かつ一様な熱分配を達成するため、平面内における優れた熱伝導を可能にした熱伝導板及びそれを用いた暖房装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
特許文献１には、板平面に対して平行方向（面内方向）において少なくとも５．５Ｗ／ｍ・Ｋ、板平面に対して垂直方向（厚さ方向）において３．６Ｗ／ｍ・Ｋの熱伝導率を有する熱伝導板が開示されている。また、特許文献１には、上記熱伝導板を用いた暖房装置として、一対の熱伝導板の間に熱媒体を搬送する管を配置し、一対の熱伝導板を管とともに圧縮して一対の熱伝導板間を結合剤なしに接合した暖房装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−６４２９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、従来の熱伝導板は、低周波帯域（例えば５００Ｈｚ以下）の騒音が吸収され難い特性を有しているため、熱伝導板を居住に用いた場合には、快適な室内空間を維持できないおそれがある。
【０００６】
したがって、本発明の目的は、騒音を吸音して快適な室内空間を維持することが可能な冷暖房用輻射パネル及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様は、上記目的を達成するため、熱媒体が流れる配管部材と、膨張黒鉛を含んで形成され、前記配管部材と熱結合した熱伝導板とを備え、前記熱伝導板は、前記配管部材に熱結合した面と反対側の面に複数の吸音穴を有する冷暖房用輻射パネルを提供する。
【０００８】
また、本発明の他の態様は、上記目的を達成するため、膨張黒鉛を含んで形成された熱伝導板を準備する工程と、前記熱伝導板の一方の面に複数の切込みを入れる工程と、前記熱伝導板体の前記複数の切込みに複数の凸部を差し込むことにより複数の吸音穴を形成する工程と、を含む冷暖房用輻射パネルの製造方法を提供する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、騒音を吸音して快適な室内空間を維持することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本発明の実施の形態に係る冷暖房用輻射パネルの平面図である。
【図２】図２は、図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】図３は、図１に示す冷暖房用輻射パネルの一部を破断して示す要部斜視図である。
【図４】図４（ａ）、（ｂ）は、本実施の形態の冷暖房用輻射パネルの製造工程を示す断面図である。
【図５】図５は、本実施の形態の冷暖房用輻射パネルの製造工程を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、各図中、実質的に同一の機能を有する構成要素については、同一の符号を付してその重複した説明を省略する。
【００１２】
図１は、本発明の実施の形態に係る冷暖房用輻射パネルの平面図である。図２は、図１のＡ−Ａ線断面図である。図３は、図１に示す冷暖房用輻射パネルの一部を破断して示す要部斜視図である。なお、図１では、配管部材２を実線で示し、他の構成要素は破線で示す。
【００１３】
この冷暖房用輻射パネル１は、水、ガス等の熱媒体が流れる配管部材２と、膨張黒鉛を含んで形成され、配管部材２を挟むように接合されて配管部材２と熱結合した一対の熱伝導板３Ａ、３Ｂと、熱伝導板３Ａ、３Ｂの表面である主面３ａ、３ｂに設けられた表面材６Ａ、６Ｂと、熱伝導板３Ａ、３Ｂ及び表面材６Ａ、６Ｂの周縁を保持する枠部材７とを備え、例えば、室内の床、側壁、天井等に配置されて用いられる。
【００１４】
（配管部材）
本実施の形態の配管部材２は、熱媒体が供給される側に配置される供給側メインパイプ２０と、熱媒体が戻る側に配置される戻り側メインパイプ２１と、供給側メインパイプ２０と戻り側メインパイプ２１とを接続する複数の熱交換パイプ２２とを備える。なお、図１に示す矢印は、熱媒体の流れを示す。
【００１５】
配管部材２は、例えば熱可塑性樹脂等からなり、供給側メインパイプ２０と戻り側メインパイプ２１と熱交換パイプ２２をそれぞれ押出成形し、これらを溶着して組み立てたものである。なお、配管部材２は、射出成型等により一体的に形成してもよい。そして、熱交換パイプ２２のピッチは、例えば１０〜５０ｍｍである。これにより、配管部材２が熱伝導板３Ａ、３Ｂに対する補強材としても機能する。また、配管部材２の全部又は一部が銅等の金属により形成されてもよい。
【００１６】
供給側メインパイプ２０は、一端に導入口２０ａを有し、他端に止水部２０ｂを有する。戻り側メインパイプ２１は、一端に導出口２１ａを有し、他端に止水部２１ｂを有する。供給側メインパイプ２０の導入口２０ａには、図示しない熱源装置から供給側配管が接続される。戻り側メインパイプ２１の導出口２１ａには、図示しない熱源装置から戻り側配管が接続される。供給側メインパイプ２０及び戻り側メインパイプ２１は、互いに平行に配置されているが、平行でなくてもよい。供給側メインパイプ２０及び戻り側メインパイプ２１は、熱交換パイプ２２の内径よりも大きい内径を有する。
【００１７】
（熱伝導板）
熱伝導板３Ａ、３Ｂは、膨張黒鉛を含んで構成されているが、膨張黒鉛の他に、結合剤や追加剤を含んでもよい。一対の熱伝導板３Ａ、３Ｂの接合面３ｃ、３ｄ同士は、本実施の形態では、接着剤を用いずに接合されているが、接着剤を用いて接合されていてもよい。
【００１８】
熱伝導板３Ａ、３Ｂは、例えば、５〜５０ｍｍあるいは１０〜４０ｍｍの厚さを有し、床、側壁及び天井に適用される場合には、例えば、平面のサイズとして６００×６００ｍｍ〜１０００×３０００ｍｍを有する。
【００１９】
熱伝導板３Ａ、３Ｂは、主面３ａ、３ｂに対して垂直な方向（厚さ方向）の熱伝導率よりも主面３ａ、３ｂに平行な方向（面内方向）の方が高い熱伝導率（例えば１．２倍以上、好ましくは１．５倍以上）を有する。熱伝導板３Ａ、３Ｂの面内方向の熱伝導率は、例えば５Ｗ／ｍ・Ｋ以上である。一対の熱伝導板３Ａ、３Ｂは厚さ方向に圧縮されることで、所定の密度（例えば０．０１〜０．５ｇ／ｃｍ３）を有する。
【００２０】
一対の熱伝導板３Ａ、３Ｂのうち一方の熱伝導板３Ｂは、配管部材２に熱結合した面と反対側の主面３ｂに格子状に配列された複数の円柱状の吸音穴３０を有する。吸音穴３０は、図３に示すように、熱交換パイプ２２の長手方向に沿うピッチＰｘを５〜３０ｍｍあるいは５〜２５ｍｍとし、熱交換パイプ２２の長手方向に直交する方向に沿うピッチＰｙを５〜３０ｍｍあるいは５〜２５ｍｍの格子状とする。吸音穴３０の直径は２〜８ｍｍあるいは４〜６ｍｍとし、吸音穴３０の深さは３〜１０ｍｍあるいは５〜８ｍｍとする。吸音穴３０は、熱伝導板３Ｂを貫通してもよい。また、吸音穴３０は、円柱状に限られず、溝や十字形等の他の形状でもよい。吸音穴３０の配列は、格子状に限られず、千鳥状等の他の配列でもよい。なお、図２中符号３１は、後述する切込みである。熱伝導板３Ｂに吸音穴３０を形成する理由は、吸音穴３０が空気室となり振動吸収面が増え、これにより吸音効果を高めるためである。また、吸音穴３０のピッチや直径、及び深さは実験により得た知見である。
【００２１】
表面材６Ａ、６Ｂは、例えば樹脂製の繊維からなる不織布、紙等を用いることができる。この表面材６Ａ、６Ｂも、吸音効果が高い。また、表面材４を接着する接着剤としては、合成系接着剤や無機系接着剤等を用いることができる。
【００２２】
枠部材７は、図２に示すように、縦壁７ａと、一対の横壁７ｂ、７ｃを有して断面コ字状又は断面Ｕ字状に形成されている。枠部材７としては、例えば、アルミニウム板、アルミニウム合金板、鋼板等の厚さ０．５〜２ｍｍ程度の金属板を用いることができる。
【００２３】
（冷暖房用輻射パネルの製造方法）
次に、本冷暖房用輻射パネル１の製造方法の一例について図４及び図５を参照して説明する。
【００２４】
まず、図４（ａ）に示すように、熱伝導板３Ｂの主面３ｂの吸音穴３０を形成する予定の位置に切込み３１を形成する。熱伝導板３Ｂに切込み３１を形成する理由は、膨張黒鉛に密度のばらつきがあり、均一な吸音穴３０が形成できないためである。吸音穴３０の形成を容易にするため、切込み３１の深さを吸音穴３０の深さよりも深くしておく。なお、吸音穴３０を形成する方法によっては、切込み３１を形成しなくてもよい。
【００２５】
次に、図４（ａ）に示すように、ベース１１に複数の凸部１２を有する吸音穴形成治具１０を熱伝導板３Ｂの主面３ｂに対向させる。吸音穴形成治具１０を押し下げて凸部１２を熱伝導板３Ｂの切込み３１に食い込ませる。これにより、図４（ｂ）に示すように、熱伝導板３Ｂの主面３ｂに複数の吸音穴３０が形成される。
【００２６】
次に、ステージ上で膨張黒鉛を含んで形成された熱伝導板３Ａ、３Ｂ間に配管部材２を配置し、一対の熱伝導板３Ａ、３Ｂを配管部材２とともに上方から圧縮する。この圧縮によって一対の熱伝導板３Ａ、３Ｂの接合面３ｃ、３ｄ同士が接合され、熱伝導板３Ａ、３Ｂは、配管部材２の表面に接触した状態となる。また、一対の熱伝導板３Ａ、３Ｂの密度は、接合作業時の圧縮によって所定の値となる。
【００２７】
次に、熱伝導板３Ａ、３Ｂの主面３ａ、３ｂにそれぞれ表面材６Ａ、６Ｂを接着する。最後に熱伝導板３Ａ、３Ｂ及び表面材６Ａ、６Ｂの周囲に枠部材７を設ける。以上のようにして冷暖房用輻射パネル１が製造される。
【００２８】
（実施の形態の動作）
次に、実施の形態に係る冷暖房用輻射パネル１の動作の一例について説明する。図示しない熱源装置から温度及び流量が制御された熱媒体が配管部材２の供給側メインパイプ２０の導入口２０ａに導入されると、供給側メインパイプ２０の導入口２０ａに導入された熱媒体は、図１の矢印に示すように、供給側メインパイプ２０の止水部２０ｂに向かって流れるとともに、各熱交換パイプ２２に分岐する。各熱交換パイプ２２に分岐した熱媒体は、戻り側メインパイプ２１で合流して戻り側メインパイプ２１の導出口２１ａから熱源装置に戻る。熱媒体が配管部材２を通過する間に、熱伝導板３Ａ、３Ｂで熱交換され、冷暖房用輻射パネル１による輻射が行われて室内が冷暖房される。
【００２９】
（実施の形態の効果）
本実施の形態によれば、以下の効果を奏する。
（ア）熱伝導板３Ｂに設けた吸音穴３０によって低周波帯域（例えば５００Ｈｚ以下）の騒音を吸音することができ、快適な室内空間を維持することが可能になる。
（イ）熱伝導板３Ａ、３Ｂは、熱交換パイプ２２の表面全周に密着するため、良好な熱結合が得られる。
（ウ）枠部材７を有しているので、冷暖房用輻射パネル１の床、側壁、天井等への取り付けが容易になる。
【００３０】
なお、本発明の実施の形態は、本発明の要旨を変更しない範囲内で種々に変形実施が可能である。例えば、上側の熱伝導板３Ａの主面３ａ側に断熱材を配置してもよい。また、上側の熱伝導板３Ａの代わりに断熱材を配置してもよい。また、配管部材２として、供給側メインパイプ２０、戻り側メインパイプ２１及び熱交換パイプ２２を備えるものとしたが、蛇行した状態に配置された樹脂製の熱交換パイプでもよい。
【００３１】
また、本発明の要旨を変更しない範囲内で上記実施の形態の構成要素のうち一部を除くことも可能である。例えば、上側の熱伝導板３Ａを省いてもよい。また、表面材６Ａ、６Ｂを省いてもよい。また、枠部材７以外に熱伝導板を天井等に取り付ける手段があれば、枠部材７を省いてもよい。
【符号の説明】
【００３２】
１…冷暖房用輻射パネル、２…配管部材、３Ａ、３Ｂ…熱伝導板、３ａ、３ｂ…主面、３ｃ、３ｄ…接合面、６Ａ、６Ｂ…表面材、７…枠部材、７ａ…縦壁、７ｂ…横壁、１０…吸音穴形成治具、１１…ベース、１２…凸部、２０…供給側メインパイプ、２０ａ…導入口、２０ｂ…止水部、２１…戻り側メインパイプ、２１ａ…導出口、２１ｂ…止水部、２２…熱交換パイプ、３０…吸音穴、３１…切込み
【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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