(57)【要約】【課題】空調性能と吸音性とを両立できると共に不燃性も有する輻射空調用パネルを提供する。【解決手段】輻射空調用パネルは、基板２とパイプ３と桟部材４とを有する。パイプ３は、ヒートシンク５を介して基板２に保持されている。基板２は、３０〜６０％程度の空隙率を有する焼結金属板又は金属不織布板であり、空気は自由に通過して吸音性に優れているが、内部の空気通路の溝幅は１０μｍ程度であって細いため、火災時にパイプ３が溶けても基板２を通って垂れ落ちることはない。従って、不燃性天井板としての条件も備えている。基板２は下面全体が伝熱面になっているため、空調性能も優れている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部には複雑に入り組んだ空間が存在していて空気は上下に抜けるが溶融した樹脂は通らない空隙率の金属製多孔質基板を有しており、前記基板は、その下面が天井面を成すように配置されると共に、上面には空調用流体が流れるパイプの取り付け部を設けている、
輻射空調用パネル。
【請求項２】
前記基板は、金属粉を押し固めた焼結結金属又は金属繊維を押し固めた金属不織布から成っている、
請求項１に記載した輻射空調用パネル。
【請求項３】
前記パイプの取り付け部は金属製ヒートシンクで構成されており、前記ヒートシンクは、前記パイプが嵌まる抱持部と、前記抱持部に一体に連続していて前記基板に接合された羽根部とを有している、
請求項１又は２に記載した輻射空調用パネル。
【請求項４】
前記基板は金属粉末を型内で押し固めて焼結金属であり、前記ヒートシンクの羽根部は、前記基板を製造するに際して金属粉末層に重ねた状態又は金属粉末層に埋設した状態で加圧するインサート成型法によって前記基板に一体に接合されている、
請求項３に記載した輻射空調用パネル。
【請求項５】
請求項１〜４のうちのいずれに記載した基板とその上面に配置したパイプとを有しており、前記基板は平面視四角形である一方、前記パイプは、前記基板の２つの平行な辺と平行に長く延びる複数の直線部を有しており、前記パイプの直接部にはこれらを横切るような姿勢の桟部材が上から重なっており、前記基板の四辺のうち前記パイプの直線部と平行な２つの側縁に、前記桟部材の端がずれ不能に保持された起立部を設けている、
輻射空調ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、輻射空調のために建物の天井に配置されるパネルとこれを使用した輻射空調ユニットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
金属製パネルを介して熱交換する輻射空調は、ファンを持たないため騒音が発生しない利点や風がないため冷気・暖機が肌に当らず快適である等の利点があり、近年、広く普及しつつある。
【０００３】
輻射空調の特徴の１つは、輻射パネルが天井に広い面積で配置されていること、換言すると、輻射パネルが天井板を兼用していることである。従って、輻射パネルには、天井板と同様の機能が求められる。天井板に求められる機能として、不燃性と吸音性とが挙げられる。
【０００４】
輻射パネルは金属製であることが殆どであるため、輻射パネル自身は不燃性である。他方、吸音性について従来は、輻射パネルに多数の小穴を空けることで対処している。つまり、輻射パネルをパンチングメタルで構成することで、輻射パネルに吸音性を持たせている。ところが、空調用流体（一般には水）が通るパイプを樹脂製とすると、火災時に、火炎が小穴から輻射パネルの裏側（天井裏）に侵入してパイプが燃える現象が発生し、結果として不燃性を確保できないという問題があった。
【０００５】
そこで、輻射パネルに多数の小穴を空けて吸音性を確保しつつし、パイプに火炎が伝播することを防止して不燃性を確保することが考えられている。その例として特許文献１には、パイプと輻射パネルとの間に不燃性のシート又は板を介在させることが記載されており、特許文献２には、パイプを不燃シートで輻射パネルに押え保持する一方、輻射パネルにおける小穴の周囲を筒部に構成して、不燃シートに設けた小穴を輻射パネルの筒部に嵌め込むことが記載されている。また、特許文献３には、輻射パネルに均熱板を固定してこれにパイプを装着した構成において、輻射パネルのうち均熱板を除いた部分に不燃シートを貼ることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−２２７４９５号公報
【特許文献２】特開２０００−１２１０８６号公報
【特許文献３】特開２００８−２６７６１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
これら各特許文献は、吸音性と不燃性とを確保することはできると云えるが、不燃シートや不燃板が必要になるため構造が複雑化して部材管理や組み立てに手間が掛かる。また、多数の小穴が下方に開口しているため、意匠的にも優れているとは言い難い。そして、吸音性を高めるには小穴の数を増やす必要があるが、かくすると、輻射面積が小さくなって空調性能が低下することになり、気音性能と空調性能が相反するという致命的な問題がある。
【０００８】
本願発明は、このような現状を改善すべく成されたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本願発明は輻射パネルと輻射空調ユニットとを含んでおり、輻射パネルは請求項１〜３で特定している。このうち請求項１の発明は上位概念を成すもので、この請求項１の輻射パネルは、内部には複雑に入り組んだ空間が存在していて空気は上下に抜けるが溶融した樹脂は通らない空隙率の金属製多孔質基板を有しており、前記基板は、その下面が天井面を成すように配置されると共に、上面には空調用流体が流れるパイプの取り付け部を設けている。
【００１０】
この場合、空隙率（気孔率）は基板の体積に対する空間の割合であるが、この気孔率は３０〜６０％程度が好ましい。また、基板の内部には表裏に開口した微細な空間（隙間）が迷路のように入り込んでいるが、空間の幅は１０μｍ程度でよい。
【００１１】
請求項２の発明では、前記基板は、金属粉を押し固めた焼結結金属又は金属繊維を押し固めた金属不織布から成っている。請求項３の発明は、請求項１又は２において、前記パイプの取り付け部は金属製ヒートシンクで構成されており、前記ヒートシンクは、前記パイプが嵌まる抱持部と、前記抱持部に一体に連続していて前記基板に接合された羽根部とを有している。
【００１２】
請求項４の発明は、請求項３において、前記基板は金属粉末を型内で押し固めて焼結金属であり、前記ヒートシンクの羽根部は、前記基板を製造するに際して金属粉末層に重ねた状態又は金属粉末層に埋設した状態で加圧するインサート成型法によって前記基板に一体に接合されている。
【００１３】
輻射空調ユニットは請求項５で特定されており、この輻射空調ユニットは、請求項１〜４のうちのいずれに記載した基板とその上面に配置したパイプとを有しており、前記基板は平面視四角形である一方、前記パイプは、前記基板の２つの平行な辺と平行に長く延びる複数の直線部を有しており、前記パイプの直接部にはこれらを横切るような姿勢の桟部材が上から重なっており、前記基板の四辺のうち前記パイプの直線部と平行な２つの側縁に、前記桟部材の端がずれ不能に保持された起立部を設けている。
【発明の効果】
【００１４】
本願発明の基板は、下面の全体が放射面として熱交換に供されるため、高い空調性能を確保できる。しかも、空気は基板の上下（表裏）に通過するため、吸音性にも優れている。従って、空調性能と吸音性との両方を同時に達成できる。
【００１５】
また、基板の内部の空間は迷路のように入り組んでいることから、基板の下面に火炎が当たっても火炎がパイプに到達することはないため、樹脂製のパイプを組み込んだ輻射空調ユニットであってもパイプが燃えることはなくて高い不燃性を発揮する。また、樹脂製のパイプが熱で溶けてもこれが基板を通り抜けて垂れ落ちることはないため、溶けたパイプが燃えることもない。この面でも高い不燃性を発揮する。
【００１６】
更に、基板は多孔質であることからいわば和紙のような外観を呈するため、人に違和感を人に与えることはなくて、室に落ち着いた印象を与えることができる。従って、意匠面から見ても商品価値が高い。表面は凹凸で微細な穴が無数に存在しているため、物が当たる等して表面が傷が付いても、表面の凹凸に埋没して傷が目立たない利点もある。
【００１７】
基板は、例えば極細の金属線材を材料にして加圧接合することで製造することも可能であるが、請求項２のように焼結金属又は金属不織布を採用すると、適度の空隙率で高い強度のものを精度良く製造できる利点がある。
【００１８】
パイプは基板の上面に直接重ねることも可能であるが、請求項３のように金属板製のヒートシンクを使用すると、パイプの保持機能に優れていると共に、放熱性・吸熱性にも優れている。
【００１９】
請求項４の構成を採用すると、ヒートシンクを基板に接合する工程が不要になるため、それだけ製造工程の手間を軽減できる。また、ヒートシンクが基板に一体化するため、接合強度においても優れていると云える。更に、ヒートシンクと基板との密着性が高いことから、空調効率の向上にも貢献できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本願発明の輻射空調ユニットが配置された天井を下方から仰ぎ見た一部破断斜視図である。
【図２】（Ａ）は第１実施形態に係る輻射空調ユニットの平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ視正面図である。
【図３】（Ａ）は図２（Ａ）のIIIA-IIIA 視断面図、（Ｂ）は図２（Ａ）のIIIB-IIIB 視断面図である。
【図４】第２実施形態を示す断面図である。
【図５】（Ａ）は第３実施形態を示す断面図、（Ｂ）は第３実施形態に係るヒートシンクにおける羽根部の部分平面図である。
【図６】第４実施形態を示す断面図である。
【図７】第５実施形態を示す断面図である。
【図８】（Ａ）は第６実施形態を示す断面図、（Ｂ）は第７実施形態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
次に、本願発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本願発明の輻射空調ユニット１を配置した状態を模式に示している。輻射空調ユニット１は平面視（底面視）長方形であり、多数の輻射空調ユニット１の群を、天井スラブＳとの間に間隔を開けた状態で縦横に整列して配置している。
【００２２】
図面では壁際の輻射空調ユニット１を建物の壁Ｗに当てているが、実際には胴縁で支持している。また、図１では天井面の全体を輻射空調ユニット１の群で構成しているように表示しているが、輻射空調ユニット１は空調に必要な面積だけ配置したら足りるので、実際には、輻射空調ユニット１の列を飛び飛びに配置するなどして、天井面の何割かを輻射空調ユニット１の群で構成しているだけの場合が多いと云える。その場合、照明装置（灯具）も隣り合った輻射空調ユニット１の列の間に配置することが多い。
【００２３】
なお、天井面の全体を輻射空調ユニット１の群で構成しない場合、下面の外観が輻射空調ユニット１と同じ天井板を使用して、同じ外観の輻射空調ユニット１と天井板とで天井面を構成すると、意匠的な統一が取れていて好適である。
【００２４】
(1).第１実施形態
次に、輻射空調ユニット１の具体的な構造を図２以下の図面に基づいて説明する。まず、図２〜３に示す第１実施形態を説明する。輻射空調ユニット１は、平面視長方形（四角形）の基板２と、基板２の上面に配置した樹脂製のパイプ３と、パイプ３を基板２に押え保持する桟部材（フレーム）４とを備えている。
【００２５】
基板２は、アルミ粉末のような軽金属の粉末を材料にして型に入れて加熱・加圧して一体化した焼結金属板であり、厚さは２〜３ｍｍである。基板２の空隙率は３０〜６０％になっており、空気は表裏（上下）に自由に通過する。例えば、人が片面に口を当てて息を吹き込むと、その息が他方の面にさほどの抵抗無しに抜ける程度の空隙率である。
【００２６】
但し、基板２は、樹脂製のパイプ３が溶融しても下方に垂れ落ちない空隙率になっている。すなわち、溶融した樹脂は表面張力が勝って基板２の上面に溜まったままであり、毛細管現象によって基板２を通過することはない。室内で火災が発生しても、火炎が基板２を通過することもない。内部空間の間隔（迷路又は洞窟のような通路の溝幅）が１０μｍ程度であると、溶融した樹脂が通過するようなことはない。
【００２７】
パイプ３は平面視でジグザグに曲がっており、基板２の長辺の方向に長い直線部３ａを６本有している。パイプ３の一端３ｂと他端３ｃとは基板２の１つの短辺箇所に位置しており、隣り合ったパイプ３はジョイント管によって直列に接続されている。
【００２８】
パイプ３の直線部３ａは、基板２に接合されたヒートシンク（パイプホルダー）５を介して、基板２に離脱不能に保持されている。ヒートシンク５はアルミのような軽金属の押し出し加工品であり、パイプ３が嵌まる抱持部５ａと、抱持部５ａを挟んで両側に拡がる羽根部５ｂとを有しており、抱持部５ａ及び羽根部５ｂの下面が、基板２に接着やロウ付け等で離脱不能に接合されている。
【００２９】
抱持部５ａの開口縁の間隔はパイプ３の外径よりも僅かに小さい寸法に窄まっており、このため、パイプ３の直線部３ａは抱持部５ａに離脱しない状態に嵌まっている。嵌め込みは、弾性に抗しての強制嵌合によって行われる。羽根部５ｂの横幅は概ねパイプ３の外径と同じ程度の寸法になっているが、羽根部５ｂの幅寸法は任意に設定できる。ヒートシンク５は基板２の全長に亙って延びている。なお、ヒートシンク５は、アルミ板のような金属板を材料にした板金加工で製造することも可能である。この場合は、抱持部５ａは２枚重ねの構造になる。
【００３０】
桟部材４は下向き開口コの字形のチャンネル材が使用されており、パイプ３の直線部３ａを横切る方向（或いは基板２の短辺方向）に長く延びている。桟部材４を構成する側板４ａには、パイプ３の直線部３ａに上から嵌まる凹所６が切欠き形成されている。
【００３１】
桟部材４の両端には、当該桟部材４の内部を塞ぐような姿勢の端板７が下向きに突設されている一方、基板２の長辺箇所には上向きの起立片７が折り曲げ又は成型によって形成されており、起立片７の内面に桟部材４の端板７を重ねて、両者をビス（皿ビス）９で締結している。ビス９はドリルねじやタッピンねじを使用しているが、ボルトタイプのものを使用して、端板７の内面に固定されたナットにねじ込んでもよい。
【００３２】
桟部材４の両端寄り部位の内底面には吊支用ナット１０を溶接しており、吊支用ナット１０に、建物の梁等に吊支された吊りボルト１１がねじ込まれる。吊りボルト１１を使用せずに、井桁状の天井フレームに基板２を載せることも可能である。
【００３３】
以上の構成において、基板２の下面は和紙のような外観を呈しているため、違和感のない落ち着いた雰囲気を形成できる。また、基板２は多孔質であるため吸音性に優れており、室内の静粛性を向上できる。また、基板２の下面の全面積で放熱・吸熱が行われるため、吸音性に優れつつ高い空調効率を発揮できる。
【００３４】
また、基板２の下面は無数の凹凸が存在しているのと同じ状態になっているため、単なる板材に比べて表面積は格段に大きくなっており、このため、空調空間から発せられる熱線の受容性が格段に向上しており、この面からも空調能率を向上できると期待される。更に、既述のとおり、火炎が基板２を通ることはないと共に、仮にパイプ３が熱で溶けても溶融した樹脂が基板２を抜けて垂れ落ちることはないため、不燃性も確保できる。従って、不燃性天井板としての条件を有している。
【００３５】
(2).他の実施形態
次に、図４以下に示す他の実施形態を説明する。図４に示す第２実施形態では、ヒートシンク５のうち羽根部５ｂ及び抱持部５ａの基端部を、インサート成形によって基板２に埋め込んで一体化している。このようにヒートシンク５をインサート成形すると、接合強度が高いため、羽根部５ｂの幅寸法は短くてもよく、その結果、ヒートシンク５の面積を小さくして吸音性を一層向上できる。
【００３６】
図５に示す第３実施形態は第２実施形態の変形例であり、ヒートシンク５をインサート成形によって基板２に一体化するにおいて、ヒートシンク５の羽根部５ｂに貫通穴１３を長手方向に沿って飛び飛びで多数設けることで、基板２に対するヒートシンク５の接合強度を更に高めている。
【００３７】
図６に示す第４実施形態もヒートシンク５を基板２にインサート成形で一体化したものであり、この実施形態では、基板２のうちヒートシンク５の羽根部５ｂの箇所を厚肉に構成して、ヒートシンク５の羽根部５ｂを基板２の上向きはみ出し部１４で押えた状態になっている。この場合も、図５のように羽根部５ｂに貫通穴１３を空けることで接合強度を高めることは可能である。
【００３８】
図７に示す第５実施形態では、ヒートシンク５は使用せずに、パイプ３の下半分が嵌まるパイプ受け部１５を基板２に一体成形している。一点鎖線で示すように、パイプ受け部１５の両側に伝熱促進用のリブ１６を設けてもよい（リブ１６はパイプ３における直線部３ａの長手方向に飛び飛びに形成されている。）。
【００３９】
この図７から理解できるように、本願発明では必ずしもヒートシンク５は必要ない。図７のようなパイプ受け部１５を設けずに、基板２のフラットな上面にパイプ３を載せただけでもよい。
【００４０】
図８では桟部材４と基板２との固定手段を示している。このうち（Ａ）に示す第６実施形態では、基板２の端部に断面Ｌ型の金属板製縁部材１７をインサート成形によって一体に設け、縁部材１７に斜め下向きの係合爪１７ａを曲げ形成している一方、桟部材４における側板４ａの両端部に、縁部材１７の係合爪１７ａが嵌合する係合溝１８を形成している。係合爪１７ａと係合溝１８との嵌め合わせは、桟部材４を下方に押し付けることでワンタッチ的に行われる。
【００４１】
図８（Ｂ）に示す第７実施形態も第６実施形態と同様であるが、この実施形態では、縁部材１７で基板２の長辺部を抱持している。従って、縁部材１７には基板２の長辺部が嵌まる嵌合溝１９を形成している。
【００４２】
本願発明は、上記の実施形態の他にも様々に具体化できる。例えば、基板は、金属繊維からなる金属不織布や、金属繊維の圧縮体、連続気泡を有する金属発泡体などで構成することも可能である。また、基板を異種材又は同種材の複数層に構成することも可能であり、更に、基板２の上面に不燃性断熱材を配置してもよいのである。基板の多面に塗装を施してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本願発明は、実際に輻射空調用パネルに具体化できる。従って、産業上利用できる。
【符号の説明】
【００４４】
１  輻射空調ユニット
２  輻射空調用パネルを構成する基板
３  パイプ
３ａ  パイプ３の直線部
４  桟部材
５  ヒートシンク
５ａ  抱持部
５ｂ  羽根部
７  桟部材の端板
８  基板の起立片
【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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【図８】
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