(57)【要約】【課題】伝熱部材と伝熱管の熱抵抗を低減できる輻射パネルを提供する。【解決手段】貫通孔（64）が形成される伝熱部材（70A）と、前記貫通孔（64）に挿通される伝熱管（53）とを備えた輻射パネルにおいて、貫通孔（64）の内壁（65）に切り欠き（C）が形成されている。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
貫通孔（64）が形成される伝熱部材（70A）と、
前記貫通孔（64）に挿通される伝熱管（53）とを備えた輻射パネルであって、
前記貫通孔（64）の内壁（65）に切り欠き（C）が形成されていることを特徴とする輻射パネル。
【請求項２】
請求項１において、
前記切り欠き（C）は、前記伝熱管（53）に沿って前記伝熱部材（70A）の両端に亘って延びていることを特徴とする輻射パネル。
【請求項３】
請求項１又は２において、
前記伝熱部材（70A）には、肉抜き孔（81,82,83,84）が形成され、
前記切り欠き（C）は、前記貫通孔（64）と前記肉抜き孔（81,82,83,84）とを連通させることを特徴とする輻射パネル。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１つにおいて、
前記伝熱部材（70A）の外部と、前記切り欠き（C）の内部とを遮断する封止部材（90）を備えていることを特徴とする輻射パネル。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１つの輻射パネル（40）を備えた空気調和装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、輻射パネル及び空気調和装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、輻射型室内機を備えた空気調和装置が開示されている。輻射型室内機は、鉛直方向に立設する一対の縦フレームと、一対の縦フレームの間に配置される伝熱部材とを備える。伝熱部材には、貫通孔が形成され、この貫通孔の内部に伝熱管が挿通される。空気調和装置の暖房運転時には、圧縮機で圧縮された高圧の冷媒が、輻射型室内機の伝熱管で放熱する。この結果、輻射型室内機の伝熱部材から室内空間へ輻射熱が放出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−２５６２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
輻射パネルの暖房能力や冷房能力を向上させるためには、伝熱部材と伝熱管の熱抵抗を小さくするのが好ましい。
【０００５】
本開示の目的は、伝熱部材と伝熱管の熱抵抗を低減できる輻射パネルを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の態様は、貫通孔（64）が形成される伝熱部材（70A）と、前記貫通孔（64）に挿通される伝熱管（53）とを備えた輻射パネルであって、前記貫通孔（64）の内壁（65）に切り欠き（C）が形成されていることを特徴とする輻射パネルである。
【０００７】
第１の態様では、貫通孔（64）の内壁（65）に切り欠き（C）を形成することで、貫通孔（64）の内部に挿通した伝熱管（53）を拡管させる際、貫通孔（64）の周囲の周壁（68）が弾性変形し易くなる。これにより、伝熱管（53）の管径を確実に拡げることができ、伝熱管（53）と伝熱部材（70A）とを強く、あるいは密に接触させることができる。この結果、伝熱部材（70A）と伝熱管（53）の熱抵抗を低減できる。
【０００８】
第２の態様は、第１の態様において、前記切り欠き（C）は、前記伝熱管（53）に沿って前記伝熱部材（70A）の両端に亘って延びていることを特徴とする輻射パネルである。
【０００９】
第２の態様では、貫通孔（64）の周壁（68）の両端に亘る全体を、伝熱管（53）と強く、あるいは密に接触させることができる。
【００１０】
第３の態様は、第１又は２の態様において、前記伝熱部材（70A）には、肉抜き孔（81,82,83,84）が形成され、前記切り欠き（C）は、前記貫通孔（64）と前記肉抜き孔（81,82,83,84）とを連通させることを特徴とする輻射パネルである。
【００１１】
第３の態様では、貫通孔（64）と肉抜き孔（81,82,83,84）とが切り欠き（C）を介して連通することで、貫通孔（64）の周壁（68）の一部が分断される。これにより、伝熱管（53）の管径を拡げる際、周壁（68）の弾性変形が更に促進される。
【００１２】
第４の態様は、第１乃至３の態様のいずれか１つにおいて、前記伝熱部材（70A）の外部と、前記切り欠き（C）の内部とを遮断する封止部材（90）を備えていることを特徴とする輻射パネルである。
【００１３】
第４の態様では、切り欠き（C）の内部での結露水の発生を抑制できる。
【００１４】
第５の態様は、第１乃至４の態様のいずれか１つの輻射パネル（40）を備えた空気調和装置である。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、実施形態に係る空気調和装置の概略構成を示す配管系統図である。
【図２】図２は、実施形態に係る輻射パネルの概略構成を示す正面図である。
【図３】図３は、実施形態に係る伝熱部材の全体の横断面図である。
【図４】図４は、実施形態に係る伝熱部材の要部の横断面図である。
【図５】図５は、変形例１に係る伝熱部材の要部の横断面図である。
【図６】図６は、変形例２に係る伝熱部材の要部の縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
《実施形態》
本実施形態の空気調和装置（10）について図面を参照しながら説明する。
【００１７】
〈全体構成〉
空気調和装置（10）は、室内の冷房及び暖房を切り換えて行う。図１に示すように、空気調和装置（10）は、室外ユニット（20）と、室内ユニット（30）と、輻射パネル（40）とを備える。
【００１８】
室外ユニット（20）は、室外に設置される。室外ユニット（20）は、熱源ユニットを構成している。室外ユニット（20）には、圧縮機（21）、室外熱交換器（22）、室外膨張弁（23）、四方切換弁（24）、及び室外ファン（25）が設けられる。
【００１９】
室内ユニット（30）は、室内の天井付近に設けられる。室内ユニット（30）は、室内ファン（33）によって搬送される空気により、冷房又は暖房を行う対流型の室内機を構成する。室内ユニット（30）の数量は、１つ又は２つ以上である。各室内ユニット（30）には、室内熱交換器（31）、室内膨張弁（32）、及び室内ファン（33）が設けられる。
【００２０】
輻射パネル（40）は、室内の床面に設置される。輻射パネル（40）は、輻射熱の移動により、冷房又は暖房を行う輻射型の室内機を構成する。輻射パネル（40）の数量は、１つ又は２つ以上である。輻射パネル（40）は、パネル本体（60）と、輻射膨張弁（50）とが設けられる。輻射パネル（40）の詳細は後述する。
【００２１】
室外ユニット（20）、室内ユニット（30）、及び輻射パネル（40）が連絡配管で接続されることで、冷媒回路（11）が構成される。冷媒回路（11）では、充填された冷媒が循環することで冷凍サイクルが行われる。本実施形態の冷媒回路（11）では、室内ユニット（30）及び輻射パネル（40）が並列に接続される。
【００２２】
〈輻射パネルの全体構成〉
輻射パネル（40）の全体構成について図２を参照しながら説明する。輻射パネル（40）は、一対の支柱（41）と、パネル本体（60）と、底板（42）とを備える。
【００２３】
支柱（41）は、輻射パネル（40）の左右側端に１つずつ設けられる。各支柱（41）は、床面上に立設し、上下方向に延びている。
【００２４】
パネル本体（60）は、一対の支柱（41）の間に設けられる。パネル本体（60）は、その前面及び後面が室内空間に露出している。パネル本体（60）は、その内部を流れる冷媒と室内空気とを熱交換させる。パネル本体（60）の詳細は後述する。
【００２５】
底板（42）は、一対の支柱（41）の下端に連結するように、該一対の支柱（41）の間を左右に延びている。底板（42）は、アンカーボルト等の締結部材（図示省略））を介して室内の床面に固定される。一対の支柱（41）の上端は、固定部（43）を介して天井側の吊りボルト（図示省略）と連結する。
【００２６】
輻射パネル（40）では、パネル本体（60）の下側に下部収容室（44）が形成される。下部収容室（44）には、パネル本体（60）から発生した結露水を回収するためのドレンパン（図示省略）が設けられる。下部収容室（44）の前側及び後側の各開放面は、下部カバー（46）によってそれぞれ覆われる。各下部カバー（46）は、例えば一対の支柱（41）の下部に着脱可能に取り付けられる。
【００２７】
輻射パネル（40）では、パネル本体（60）の上側に上部収容室（47）が形成される。上部収容室（47）には、冷媒配管のガス管及び液管（図示省略）が収容される。液管には、輻射膨張弁（50）が接続される。上部収容室（47）の前側及び後側の各開放面は、上部カバー（48）によってそれぞれ覆われる。各上部カバー（48）は、例えば一対の支柱（41）の上部に着脱可能に取り付けられる。
【００２８】
〈パネル本体の全体構成〉
パネル本体（60）の構成について図３及び図４を参照しながら説明する。
【００２９】
パネル本体（60）は、下部端板（61）と、上部端板（62）と、複数（本例では６つ）の熱交換エレメント（70）とを備えている。本実施形態のパネル本体（60）では、複数の熱交換エレメント（70）が連結されることで、伝熱部材（70A）が構成される。伝熱部材（70A）の内部には、冷媒回路（11）に接続する伝熱管（53）が配設される。
【００３０】
下部端板（61）は、パネル本体（60）の下端に配置される。下部端板（61）は、一対の支柱（41）に連結するように、該一対の支柱（41）の間を左右に延びている。上部端板（62）は、パネル本体（60）の上端に配置される。上部端板（62）は、一対の支柱（41）に連結するように、該一対の支柱（41）の間を左右に延びている。
【００３１】
複数の熱交換エレメント（70）は、上部端板（62）及び下部端板（61）の間に支持される。複数の熱交換エレメント（70）は、締結部材（例えばタッピンネジ）を介して上部端板（62）及び下部端板（61）に固定される。
【００３２】
熱交換エレメント（70）は、アルミ材料で構成される。熱交換エレメント（70）は、押し出し成型により製造される。つまり、熱交換エレメント（70）は、押し出し方向（図２の上下方向）に直角な断面形状が、該押し出し方向の両端に亘って略同一となる。
【００３３】
本実施形態の熱交換エレメント（70）（パネル本体（60））では、その表面処理として、アルマイト加工等の金属被膜処理がなされる。この表面処理として、放射用コーティング剤を塗布してもよいし、抗菌コーティングを施してもよい。
【００３４】
熱交換エレメント（70）は、上下に縦長の平板状の板部（71）と、該板部（71）の前面（71a）に設けられる複数の突起部（前側突起部（72））と、該板部（71）の後面（71b）に設けられる複数の突起部（後側突起部（73））と、板部（71）の幅方向の両端にそれぞれ設けられる連結部（74）とを備えている。本実施形態のパネル本体（60）では、複数の板部（71）が幅方向に連結されることで、１つの平板状の平板部（63）が構成される。つまり、パネル本体（60）の平板部（63）は、複数の板部（71）に分割可能に構成される。
【００３５】
板部（71）（平板部（63））には、複数の貫通孔（64）が上下方向に貫通して形成される。貫通孔（64）は、平板部（63）の幅方向に等間隔を置いて配列される。貫通孔（64）には、伝熱管（53）が挿通される。
【００３６】
板部（71）（平板部（63））の前面（71a）には、複数の前側突起部（72）が形成される。平板部（63）ないし板部（71）の後面（71b）には、複数の後側突起部（73）が形成される。つまり、熱交換エレメント（70）では、その厚さ方向の両側の面（71a,71b）にそれぞれ複数（２つ以上）の突起部（72,73）が設けられる。
【００３７】
各突起部（72,73）は、横断面が矩形形状となる略板状に形成される。各突起部（72,73）は、上下方向に延びている。前側突起部（72）は、伝熱管（53）ないし貫通孔（64）と平板部（63）の厚さ方向に重なる位置に設けられる。後側突起部（73）は、伝熱管（53）ないし貫通孔（64）と平板部（63）の厚さ方向に重なる位置に設けられる。つまり、本実施形態では、前側突起部（72）と後側突起部（73）とが平板部（63）の厚さ方向に重なっている。この構成により、前側突起部（72）、後側突起部（73）、及び板部（71）が、全体として略十字形状をなしている。
【００３８】
−運転動作−
実施形態に係る空気調和装置（10）の運転動作について図１を参照しながら説明する。空気調和装置（10）は、暖房運転と冷房運転とを切り換えて行う。
【００３９】
〈暖房運転〉
暖房運転では、四方切換弁（24）が図１の破線で示す状態となる。圧縮機（21）で圧縮された冷媒は、室内ユニット（30）と輻射パネル（40）とに送られる。
【００４０】
室内ユニット（30）では、冷媒が室外熱交換器（22）で放熱（凝縮）する。冷媒によって加熱された空気は、室内ファン（33）によって室内空間へ供給される。
【００４１】
輻射パネル（40）では、冷媒がパネル本体（60）の伝熱管（53）を流れる。この結果、伝熱管（53）の冷媒の熱は、伝熱部材（70A）を伝わり、室内空間へ放出される。
【００４２】
室内ユニット（30）及び輻射パネル（40）でそれぞれ放熱した冷媒は、室外膨張弁（23）で減圧された後、室外熱交換器（22）で蒸発する。蒸発した冷媒は、圧縮機（21）で再び圧縮される。
【００４３】
〈冷房運転〉
冷房運転では、四方切換弁（24）が図１の実線で示す状態となる。圧縮機（21）で圧縮された冷媒は、室外熱交換器（22）で放熱（凝縮）する。室外熱交換器（22）で放熱した冷媒は、室内ユニット（30）と輻射パネル（40）とに送られる。
【００４４】
室内ユニット（30）では、冷媒が室内膨張弁（32）で減圧された後、室内熱交換器（31）を流れる。室内ユニット（30）では、冷媒が室内熱交換器（31）で蒸発する。冷媒によって冷却された空気は、室内ファン（33）によって室内空間へ供給される。
【００４５】
輻射パネル（40）では、冷媒が輻射膨張弁（50）で減圧された後、伝熱管（53）を流れる。この結果、伝熱部材（70A）の周囲の空気が冷却される。
【００４６】
室内ユニット（30）及び輻射パネル（40）でそれぞれ蒸発した冷媒は、圧縮機（21）で再び圧縮される。
〈肉抜き孔〉
図４に示すように、伝熱部材（70A）には、複数の肉抜き孔（81,82,83,84）が形成される。これらの肉抜き孔（81,82,83,84）は、伝熱部材（70A）を貫通孔（64）に沿う方向に貫通している。つまり、肉抜き孔（81,82,83,84）は、伝熱部材（70A）の上端と下端に亘るように上下方向に延びている。これらの肉抜き孔（81,82,83,84）は、貫通孔（64）の周囲に、該貫通孔（64）に隣接するように配置される。
【００４７】
平板部（63）には、第１肉抜き孔（81）及び第２肉抜き孔（82）が形成される。第１肉抜き孔（81）は、貫通孔（64）を基準として平板部（63）の一方の側端側（左側）に形成される。第２肉抜き孔（82）は、貫通孔（64）を基準として平板部（63）の他方の側端側（右側）に形成される。第１肉抜き孔（81）及び第２肉抜き孔（82）は、平板部（63）に沿う方向に延びる長方形の横断面形状を有する。
【００４８】
前側突起部（72）には、第３肉抜き孔（83）が形成される。第３肉抜き孔（83）は、貫通孔（64）の前側に形成される。第３肉抜き孔（83）は、前側突起部（72）に沿って前後に延びる長方形の横断面形状を有する。
【００４９】
後側突起部（73）には、第４肉抜き孔（84）が形成される。第４肉抜き孔（84）は、貫通孔（64）の後側に形成される。第４肉抜き孔（84）は、後側突起部（73）に沿って前後に延びる長方形の横断面形状を有する。
【００５０】
以上のように、伝熱部材（70A）に肉抜き孔（81,82,83,84）を形成することで、伝熱部材（70A）の軽量化が図られる。
【００５１】
〈切り欠き〉
図４に示すように、伝熱部材（70A）には、貫通孔（64）の内壁（65）に切り欠き（C）が形成される。切り欠き（C）は、貫通孔（64）と肉抜き孔（81,82,83,84）とを連通させるスリットである。本実施形態では、各貫通孔（64）の各内壁（65）に１つずつ切り欠き（C）が形成される。
【００５２】
切り欠き（C）は、伝熱管（53）に沿って伝熱部材（70A）の両端（上端及び下端）に亘って延びている。切り欠き（C）は、貫通孔（64）や肉抜き孔（81,82,83,84）と同様、押し出し成型によって形成される。
【００５３】
〈拡管作業〉
輻射パネル（40）の製造方法では、伝熱部材（70A）の内部で伝熱管（53）の管径を拡げる拡管作業が行われる。この拡管作業について説明する。
【００５４】
まず、押し出し成型により得た伝熱部材（70A）の貫通孔（64）に伝熱管（53）を挿通する。次いで、伝熱管（53）の内部に拡管用の治具を挿入し、伝熱管（53）の管径を拡げていく。本実施形態の伝熱部材（70A）では、貫通孔（64）の周囲の周壁（68）に切り欠き（C）（スリット）が形成される。このため、拡管時には、周壁（68）を径方向外方へ変形（弾性変形）させ易くなる。貫通孔（64）の周壁（68）が径方向外方へ弾性変形することで、伝熱管（53）の管径が更に拡大する。次いで、貫通孔（64）から治具を抜き出していくと、貫通孔（64）の周壁（68）が、その反力により伝熱管（53）側に収縮していく。この結果、図４に示すように、伝熱部材（70A）（周壁（68））と伝熱管（53）とが、強く、あるいは密に接触する。これにより、伝熱部材（70A）と伝熱管（53）の熱抵抗が小さくなる。
【００５５】
−実施形態の効果−
上記実施形態では、伝熱部材（70A）の貫通孔（64）の内壁（65）に切り欠き（C）が形成される。このため、伝熱管（53）の拡管時において、貫通孔（64）の周囲の周壁（68）を容易且つ確実に弾性変形させることができる。貫通孔（64）の周壁（68）の変形量が小さくなると、伝熱管（53）の管径の拡大量も小さくなり、伝熱部材（70A）と伝熱管（53）を強く、あるいは密に接触させることができない。これに対し、本実施形態では、周壁（68）を伝熱管（53）とともに確実に拡げることができ、周壁（68）の反力を十分に得ることができる。従って、伝熱部材（70A）と伝熱管（53）を強く、あるいは密に接触させることができ、両者の熱抵抗を確実に低減できる。この結果、輻射パネル（40）での熱ロスを低減でき、ひいては暖房性能や冷房性能を向上できる。
【００５６】
上記実施形態では、切り欠き（C）が伝熱部材（70A）と肉抜き孔（81,82,83,84）とを連通させるため、貫通孔（64）の周壁（68）の一部が切り欠き（C）によって分断される。これにより、拡管時における周壁（68）の弾性変形を更に促進できる。更に、伝熱部材（70A）に肉抜き孔（81,82,83,84）を形成することで、伝熱部材（70A）の軽量化を図ることができる。
【００５７】
上記実施形態では、切り欠き（C）が、伝熱管（53）に沿って伝熱部材（70A）の両端に亘って延びている。このため、拡管作業により、周壁（68）の両端（上端及び下端）までの全域を、伝熱管（53）と強く、あるいは密に接触させることができる。
【００５８】
〈変形例１〉
図５に示す変形例１では、切り欠き（C）が、貫通孔（64）に連通する一方、肉抜き孔（81,82,83,84）には連通していない。つまり、切り欠き（C）は、貫通孔（64）の内壁（65）に形成される溝を構成している。このように貫通孔（64）の内壁（65）に切り欠き（C）（溝）を形成することで、内壁（65）の弾性変形が促進される。このため、拡管作業において、伝熱管（53）の管径を確実に拡大でき、伝熱管（53）と伝熱管（53）の熱抵抗を低減できる。
【００５９】
〈変形例２〉
図６に示す変形例２の輻射パネル（40）は、切り欠き（C）の内部と伝熱部材（70A）とを遮断する封止部材（90）を備えている。例えば封止部材（90）は、伝熱部材（70A）の上端と下端とにそれぞれ設けられる。封止部材（90）は、切り欠き（C）、第１肉抜き孔（81）、及び第２肉抜き孔（82）の蓋として機能している。これにより、伝熱部材（70A）の周囲が切り欠き（C）の内部に侵入することを抑制でき、切り欠き（C）の内部での結露の発生を抑制できる。
【００６０】
なお、封止部材（90）は、例えば切り欠き（C）の内部に設けられる断熱部材であってもよい。この断熱部材は、切り欠き（C）の両端のみに設けてもよいし、切り欠き（C）の内部の全体に設けてもよい。例えば上述した伝熱管（53）の拡管作業の後、切り欠き（C）の内部に発泡剤を注入し、断熱部材（発泡材料）を得るとよい。これにより、切り欠き（C）の内部への空気の侵入を確実に防止でき、切り欠き（C）の内部での結露の発生を抑制できる。
【００６１】
《その他の実施形態》
上記実施形態や、各変形例においては、以下のような構成としてもよい。
【００６２】
上記実施形態では、貫通孔（64）の１つの内壁（65）に１つの切り欠き（C）を形成している。しかし、１つの内壁（65）の２つ以上の切り欠き（C）を形成してもよい。全ての貫通孔（64）のうちの一部の貫通孔（64）の内壁（65）だけに切り欠き（C）を形成してもよい。
【００６３】
切り欠き（C）は、他の肉抜き孔（第２、第３、及び第４肉抜き孔（82,83,84））と、貫通孔（64）とを連通させてもよい。
【００６４】
切り欠き（C）は、必ずしも伝熱部材（70A）の両端に亘って延びていなくてもよい。例えば切り欠き（C）は、伝熱部材（70A）の端部やや手前まで延びていてもよい。
【００６５】
実施形態のパネル本体（60）は、平板部（63）から複数の突起部（72,73）が突出する構造である。しかし、パネル本体（60）は、複数の縦長の伝熱部材を水平方向に配列した構造であってもよい。この構成においても、各伝熱部材にそれぞれ貫通孔を形成し、貫通孔の内壁に切り欠きを形成できる。
【００６６】
空気調和装置（10）の室内ユニット（30）と輻射パネル（40）とを直列に接続した構成としてもよい。空気調和装置（10）の室内ユニット（30）を省略した構成としてもよい。
【００６７】
以上、実施形態および変形例を説明したが、特許請求の範囲の趣旨および範囲から逸脱することなく、形態や詳細の多様な変更が可能なことが理解されるであろう。また、以上の実施形態および変形例は、本開示の対象の機能を損なわない限り、適宜組み合わせたり、置換したりしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
以上説明したように、本開示は、輻射パネル及び空気調和装置について有用である。
【符号の説明】
【００６９】
１０      空気調和装置
４０      輻射パネル
５３      伝熱管
６４      貫通孔
６５      内壁
７０Ａ    伝熱部材
８１      第１肉抜き孔
８２      第２肉抜き孔
８３      第３肉抜き孔
８４      第４肉抜き孔
９０      封止部材
【図１】
2019158305.tif 000003
【図２】
2019158305.tif 000004
【図３】
2019158305.tif 000005
【図４】
2019158305.tif 000006
【図５】
2019158305.tif 000007
【図６】
2019158305.tif 000008