JP2014037943A - Radiation panel for cooling and heating and manufacturing method of the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、熱伝導率に異方性を有する板部材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。 The present invention relates to a radiation panel for air conditioning using a plate member having anisotropy in thermal conductivity and a method for manufacturing the same.
近年、輻射により室内の冷暖房を行う冷暖房用輻射パネルが提案されている(例えば、特許文献1参照。)。 In recent years, a radiation panel for air conditioning that performs indoor heating and cooling by radiation has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
この冷暖房用輻射パネルは、金属製のパネル本体と、パネル本体の裏面に並設された複数の保持金具と、保持金具により蛇行した状態に保持され、水等の熱媒体が流れる樹脂製の熱交換パイプとを備える。 This radiant panel for cooling and heating is a resin panel heat that is held in a meandering state by a metal panel main body, a plurality of holding metal fittings arranged in parallel on the back surface of the panel main body, and a heat medium such as water. And a replacement pipe.
しかし、従来の冷暖房用輻射パネルの製造には、比較的高価な複数の保持金具が平行になるようにパネル本体に固定する工程、及び保持金具に熱交換パイプを固定する工程が必要となることから、コスト高を招くおそれがある。 However, the manufacture of conventional radiant panels for cooling and heating requires a process of fixing a relatively expensive plurality of holding fixtures to the panel body in parallel and a step of fixing a heat exchange pipe to the holding fixtures. Therefore, there is a risk of incurring high costs.
したがって、本発明の目的は、製造工程を簡素化することができる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。 Therefore, the objective of this invention is providing the radiation panel for air conditioning which can simplify a manufacturing process, and its manufacturing method.
本発明の一態様は、上記目的を達成するため、熱媒体が流れる主として樹脂から形成された熱交換パイプと、前記熱交換パイプを蛇行した形状に保持する保持部材と、厚さ方向よりも面内方向の方が高い熱伝導率を有し、前記熱交換パイプと熱結合した板部材と、を備えた冷暖房用輻射パネルを提供する。 In one aspect of the present invention, in order to achieve the above-described object, a heat exchange pipe mainly formed of a resin through which a heat medium flows, a holding member that holds the heat exchange pipe in a meandering shape, and a surface more than the thickness direction. Provided is a radiation panel for air conditioning that includes a plate member having a higher thermal conductivity in the inward direction and thermally coupled to the heat exchange pipe.
また、本発明の他の態様は、上記目的を達成するため、押出工程を経て製造された熱交換パイプを型に組み込み、前記熱交換パイプに蛇行した形状を付与する工程と、前記熱交換パイプを前記型から取り出して前記蛇行した形状の前記熱交換パイプを、厚さ方向よりも面内方向の方が高い熱伝導率を有する一対の板部材により挟んで前記熱交換パイプと前記一対の板部材とを熱結合させる工程と、を含む冷暖房用輻射パネルの製造方法を提供する。 According to another aspect of the present invention, in order to achieve the above object, a heat exchange pipe manufactured through an extrusion process is incorporated in a mold, and a meandering shape is imparted to the heat exchange pipe; and the heat exchange pipe The heat exchange pipe and the pair of plates are sandwiched between a pair of plate members having a higher thermal conductivity in the in-plane direction than in the thickness direction. The manufacturing method of the radiation panel for an air conditioning which includes the process of thermally couple | bonding a member is provided.
本発明によれば、製造工程を簡素化することができる。 According to the present invention, the manufacturing process can be simplified.
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。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, in each figure, about the component which has the substantially same function, the same code | symbol is attached | subjected and the duplicate description is abbreviate | omitted.
図1は、本発明の実施の形態に係る冷暖房用輻射パネルを示し、(a)は平面図、(b)は側面図である。図2は、図1(a)のA−A線断面図である。 FIG. 1 shows a radiation panel for cooling and heating according to an embodiment of the present invention, wherein (a) is a plan view and (b) is a side view. FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.
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熱交換パイプ2と、熱交換パイプ2を蛇行した形状に保持する保持部材4と、熱交換パイプ2と熱結合した一対の膨張黒鉛シート3A、3Bと、これらの熱交換パイプ2、膨張黒鉛シート3A、3B及び保持部材4を収容するパネル本体5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。一対の膨張黒鉛シート3A、3Bは、板部材の一例である。
This
(熱交換パイプ)
熱交換パイプ2は、例えば、主として樹脂から形成される。熱交換パイプ2は、すべてが樹脂から形成されていてもよく、一部に金属等の層が組み込まれていてもよい。本実施の形態では、熱交換パイプ2として、例えば3層構造のガスバリア性(酸素不透過)を有するチューブを用いる。このチューブは、ポリウレタンからなる第1層、エチレン−ビニルアルコール共重合体(EVOH)からなる第2層、ポリウレタンからなる第3層を、内側からこの順に有する。EVOHは、ガスバリア性が高く、熱交換パイプ2中の流体に空気中の酸素が溶け込むことを防ぐ。これにより、熱交換パイプ2に熱媒体を循環させる熱源装置における錆の発生を防止することができる。
(Heat exchange pipe)
The
熱交換パイプ2は、本実施の形態では、直線部分2aと曲線部分2bが交互に位置して蛇行した形状を有し、直線部分2aが非平行な状態で一対の膨張黒鉛シート3A、3B内に収容されている。また、熱交換パイプ2は、他の熱交換パイプ等と連結するための連結部2cを有する。ここで、直線部分2aが非平行な状態とは、複数(本実施の形態では4つ)の直線部分2aのうち少なくとも1つの直線部分2aが3度以上傾いた状態をいう。
また、直線部分2aは直線に限らず、僅かに蛇行したり湾曲する近似直線状でも構わない。
In the present embodiment, the
Further, the
(膨張黒鉛シート)
膨張黒鉛シート3A、3Bは、膨張黒鉛を含んで構成されている。膨張黒鉛シート3A、3Bは、膨張黒鉛の他に、結合剤や追加剤を含んでもよい。一対の膨張黒鉛シート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。
(Expanded graphite sheet)
The expanded
膨張黒鉛シート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。
The expanded
膨張黒鉛シート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。膨張黒鉛シート3A、3Bの面内方向の熱伝導率は、例えば5W/m・K以上である。一対の膨張黒鉛シート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。
The expanded
(保持部材)
保持部材4としては、熱伝導性の高い金属製のバンドや紐など、公知の結束具が選択できる。
(Holding member)
As the
(パネル本体)
パネル本体5は、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程度の金属板から形成されている。パネル本体5は、底壁50と、側壁51a〜51dと、各側壁51a〜51dの上部に設けられた鍔部52a〜52dとを備える。熱交換パイプ2の端部が露出する側の側壁51aには、熱交換パイプ2との干渉を避けるための一対の切欠部53が形成されている。鍔部52b、52dには、冷暖房用輻射パネル1を天井等に取り付けるための取付孔54が形成されている。なお、パネル本体5に室内の騒音を吸収する複数の吸音孔を設けてもよい。
(Panel body)
The
(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3及び図4を参照して説明する。まず、押出工程を経て製造された熱交換パイプ2を高温(例えば30〜60℃)の状態の図3(a)に示す成形型6の溝6aに嵌め込む。成形型6には、蛇行した形状を有し、複数の熱交換パイプ2の直線部分2aと曲線部分2bに対応する溝6aが形成されている。なお、熱交換パイプ2を成形型6から取り出したときの戻り具合を考慮して、予め熱交換パイプ2の直線部分2aに対応する溝6aの部分を傾けてもよい。
(Manufacturing method of radiation panel for air conditioning)
Next, an example of the manufacturing method of this
次に、熱交換パイプ2を例えば自然空冷により冷却した後、図3(b)に示すように、熱交換パイプ2を成形型6から取り出す。このとき、熱交換パイプ2は、自身が有する弾性力あるいは復元力により図3(b)に示すように緩やかな蛇行形状になる。
Next, after cooling the
次に、図3(c)に示すように、熱交換パイプ2の直線部分2aと曲線部分2bとの境界付近を保持部材4で保持し、熱交換パイプ2の両端部に連結部2cを接続する。
Next, as shown in FIG. 3 (c), the vicinity of the boundary between the
次に、図4に示すように、ステージ7上で膨張黒鉛を含んで形成された膨張黒鉛シート3A、3B間に熱交換パイプ2を配置し、一対の膨張黒鉛シート3A、3Bを熱交換パイプ2とともに上方から圧縮する。この圧縮によって一対の膨張黒鉛シート3A、3Bの接合面3c、3d同士が接合され、膨張黒鉛シート3A、3Bの内面は、熱交換パイプ2の表面に接触した状態となる。また、一対の膨張黒鉛シート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。
Next, as shown in FIG. 4, the
最後に、熱交換パイプ2及び保持部材4を収容して一体化された膨張黒鉛シート3A、3Bをパネル本体5に組み込む。以上のようにして冷暖房用輻射パネル1が製造される。なお、当然、熱交換パイプ2を十分に養生して図3(a)の形状に保形できれば、保持部材4を省略することができる。
Finally, the expanded graphite sheets 3 </ b> A and 3 </ b> B that are integrated with the
(実施の形態の動作)
次に、実施の形態の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熱交換パイプ2に供給されると、熱交換パイプ2に供給された熱媒体は、直線部分2a及び曲線部分2bを循環して再び熱源装置に戻る。熱媒体が熱交換パイプ2を通過する間に、膨張黒鉛シート3A、3B及びパネル本体5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。
(Operation of the embodiment)
Next, an example of operation | movement of the
(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。
(1)熱交換パイプ2を金属製のパネル本体5側に保持する保持金具が不要となり、保持金具を固定する工程も不要になることから、冷暖房用輻射パネル1の製造工程を簡素化することができる。
(2)膨張黒鉛シート3A、3Bは、厚さ方向よりも面内方向の熱伝導率が優れているため、熱交換パイプ2の直線部分2aが平行に配置されていなくても膨張黒鉛シート3A、3Bの主面3a、3bにおいて均一した温度分布が得られる。
(3)膨張黒鉛シート3A、3Bは、熱交換パイプ2の表面全周に密着するため、良好な熱結合が得られる。
(4)パネル本体5を備えることで、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。
(Effect of embodiment)
According to the present embodiment, the following effects can be obtained.
(1) Since the holding bracket for holding the
(2) Since the expanded
(3) Since the expanded
(4) By providing the panel
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、上記実施の形態に示す膨張黒鉛シート3Aの主面3a側にも金属製の板部材を配置してもよい。また、図示しないが、膨張黒鉛シート3A、3Bの主面3a、3bに、樹脂製の繊維からなる不織布、紙等を表面材として設けてもよい。
The embodiment of the present invention can be modified in various ways within the scope not changing the gist of the present invention. For example, a metal plate member may be arranged on the
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、一対の膨張黒鉛シート3A、3Bのうち一方、例えば上側の膨張黒鉛シート3Aを除いてもよい。また、省いた上側の膨張黒鉛シート3Aの代わりに断熱部材で熱交換パイプ2を覆ってもよい。これにより、使用する膨張黒鉛シート3Bの主面3bにおける熱交換機能を増大させることができる。また、パネル本体5以外に膨張黒鉛シートを天井等に取り付ける手段があれば、パネル本体5を省略してもよい。
Moreover, it is also possible to remove some of the constituent elements of the above-described embodiment within a range not changing the gist of the present invention. For example, one of the pair of expanded
また、上記実施の形態の製造工程において、本発明の要旨を変更しない範囲内で工程の追加、削除、変更、入替え等が可能である。例えば、上記実施の形態では、押出工程を経て製造された熱交換パイプ2を成形型6の溝6aに嵌め込んだが、押出工程後、まだ高温の状態の熱交換パイプ2を直接成形型6の溝6aに嵌め込んでもよい。
Moreover, in the manufacturing process of the said embodiment, addition, deletion, a change, replacement, etc. of a process are possible within the range which does not change the summary of this invention. For example, in the above embodiment, the
1…冷暖房用輻射パネル、2…熱交換パイプ、2a…直線部分、2b…曲線部分、2c…連結部、3A、3B…膨張黒鉛シート、3a、3b…主面、3c、3d…接合面、4…保持部材、5…パネル本体、6…成形型、6a…溝、7…ステージ、50…底壁、51a〜51d…側壁、52a〜52d…鍔部、53…切欠部、54…取付孔
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記熱交換パイプを蛇行した形状に保持する保持部材と、
厚さ方向よりも面内方向の方が高い熱伝導率を有し、前記熱交換パイプと熱結合した板部材と、
を備えた冷暖房用輻射パネル。 A heat exchange pipe formed mainly from a resin through which a heat medium flows;
A holding member for holding the heat exchange pipe in a meandering shape;
A plate member having a higher thermal conductivity in the in-plane direction than in the thickness direction and thermally coupled to the heat exchange pipe;
Heating and cooling radiation panel with
厚さ方向よりも面内方向の方が高い熱伝導率を有し、前記熱交換パイプの前記直線部分が非平行な状態で前記熱交換パイプと熱結合した板部材と、
を備えた冷暖房用輻射パネル。 A heat exchange pipe that is formed mainly from a resin through which a heat medium flows, and has a meandering shape in which straight portions and curved portions are alternately positioned;
A plate member having a higher thermal conductivity in the in-plane direction than in the thickness direction and thermally coupled to the heat exchange pipe in a state in which the linear portion of the heat exchange pipe is non-parallel,
Heating and cooling radiation panel with
前記熱交換パイプを前記型から取り出して前記蛇行した形状の前記熱交換パイプを、厚さ方向よりも面内方向の方が高い熱伝導率を有する一対の板部材により挟んで前記熱交換パイプと前記一対の板部材とを熱結合させる工程と、
を含む冷暖房用輻射パネルの製造方法。 Incorporating a heat exchange pipe manufactured through an extrusion process into a mold, and providing a serpentine shape to the heat exchange pipe;
The heat exchanging pipe is taken out of the mold and the meandering heat exchanging pipe is sandwiched between a pair of plate members having a higher thermal conductivity in the in-plane direction than in the thickness direction. Thermally bonding the pair of plate members;
Of manufacturing a radiation panel for heating and cooling.
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JP2012181657A JP2014037943A (en) | 2012-08-20 | 2012-08-20 | Radiation panel for cooling and heating and manufacturing method of the same |
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CN110793374A (en) * | 2019-10-24 | 2020-02-14 | 天津金力通金属制品有限公司 | High-heat-conductivity radiating fin for radiator and processing method thereof |
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