JP5338563B2 - 放熱パネル - Google Patents

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本発明は、放熱パネルに関するものであり、詳しくは、居室の温度調節のために壁や天井に敷設して温水や冷水を循環させる放熱パネルに関するものである。
居室の暖房手段としては、フローリングの下地として温水マットを敷設し、給湯装置から温水マット内の水循環路に温水を供給することにより、フローリングからの輻射熱により室内を暖房する床暖房が普及している。また、上記の温水マットと同様の構造のパネルを居室の壁に設置し、パネルからの輻射熱によって暖房を行う「壁暖房パネル」も検討されている。そして、上記の様なパネルは、暖房に限らず、冷水を循環させることにより、冷房用のパネルとしても利用できる。すなわち、温熱や冷熱を放出する放熱パネルとして利用できる。特に、冷房用の放熱パネルとして使用する場合には天井への設置も有効である。
特開2006−234341号公報
ところで、上記の放熱パネルは、意匠的観点から額縁状の枠に収容して設置されるが、パネル自体の重量が比較的大きいため、枠の背面やパネル背面に支持金物を取り付け、これを利用して壁面、天井などの内装面に固定される。そのため、パネル自体の厚さ以上に壁面からのせりだし高さが高くなる。換言すれば、支持金物の高さ分だけ設置厚さが厚くなる。その結果、居室空間が狭くなると言う問題がある。また、支持金物を介して壁面にねじ固定するため、メンテナンスの際などで取り外しが大掛かりとなり、しかも、ねじの着脱によってねじ穴が大きくなり、内装材などの躯体側の部材を損傷すると言う問題がある。
本発明は、上記の様な実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、居室の温度調節のために壁、天井などの内装面に敷設される放熱パネルであって、せりだし高さを増やすことなく、内装面に対して簡単に設置でき、しかも、着脱が容易で且つ躯体側の損傷も低減できる放熱パネルを提供することにある。
上記の課題を解決するため、本発明においては、内部に水循環路が設けられたパネル本体の四辺部に縦横の枠部材を付設し且つこれらをコーナー部材で連結して額縁状の枠を構成すると共に、コーナー部材として、縦横の枠部材同士を接続するコーナー部材本体および内装面に固定されるベース片を備え且つコーナー部材本体とベース片とをねじで締結する特定構造の部材を使用することにより、内装面にコーナー部材のベース片を残したまま、放熱パネルの略全体を着脱できる様にした。
すなわち、本発明の要旨は、居室の内装面に敷設され且つ温水または冷水の循環によって居室の温度調節を行う放熱パネルであって、平面形状を四角形に形成され且つ内部に水循環路が設けられたパネル本体と、両端が開口する中空構造を備え且つパネル本体の四辺部に付設された縦横の枠部材と、これら枠部材の厚さと略同等の厚さに形成されてパネル本体の角部に配置され且つ縦横の枠部材を連結するコーナー部材とから成り、コーナー部材は、枠部材の端部開口に挿入可能な2つの接続バーが互いに直交する方向に側面に突設されたコーナー部材本体と、内装面固定用のねじ穴およびコーナー部材本体結合用のねじ装着部を有し且つコーナー部材本体の背面に嵌合するベース片とを含み、コーナー部材本体は、ベース片のねじ穴に使用されるねじが通過する大きさの開口、および、ベース片を嵌合させた状態において当該ベース片のねじ装着部に重畳するねじ穴を表面側に備えており、コーナー部材は、内装面固定用のねじ穴を利用して内装面に固定されたベース片に対し、コーナー部材本体結合用のねじ装着部に対するねじの着脱により、コーナー部材本体を着脱可能に構成されていることを特徴とする放熱パネルに存する。
本発明の放熱パネルによれば、コーナー部材を利用して内装面に直接固定するため、せりだし高さを増やすことなく、パネルと略同等の厚さの範囲で内装面に敷設できる。また、コーナー部材のベース片を内装面に残したまま、ベース片に対するねじ操作だけでコーナー部材本体を着脱し、簡単にパネル全体を着脱できるため、保守がし易く、しかも、躯体側の損傷を低減できる。
本発明に係る放熱パネルにおけるコーナー部材および縦横の枠部材の構造を示す展開斜視図である。 本発明に係る放熱パネルの全体形状を示す平面図である。 図2のIII−III線に沿って破断した断面図であり、パネル本体および枠部材の構造を示す図である。
本発明に係る放熱パネル(以下、「パネル」と略記する。)の一実施形態を図面に基づいて説明する。なお、本発明においては、居室の壁や天井あるいは居室内のパネル設置可能な平面部分を内装面と称する。また、形状説明において、平面形状とは、部材を床上に置いて上面視した場合の形状を言い、例えば、パネルの平面形状とは、パネルを壁に適用した場合の当該パネルの正面形状、あるいは、パネルを天井に適用した場合の当該パネルの下面形状を指す。
本発明のパネルは、居室の内装面に敷設され且つ温水または冷水の循環によって居室の温度調節を行うパネルであり、図2に示す様に、平面形状を四角形に形成され且つ内部に水循環路(通水管13)が設けられたパネル本体1と、両端が開口する中空構造を備え且つパネル本体1の四辺部に付設された縦横の枠部材2と、これら枠部材2の厚さと略同等の厚さに形成されてパネル本体1の角部に配置され且つ縦横の枠部材2を連結するコーナー部材3とから主に構成されている。
パネル本体1の平面形状は、通常、1辺が200〜3000mm程度の長方形または正方形に形成されている。図3に示す様に、パネル本体1は、発泡樹脂成形体から成る断熱材としての板状基材11と、当該板状基材の表側の溝12に配置された水循環路としての通水管13と、板状基材11の表側表面に貼着された放熱シート14と、当該放熱シートの表側に配置された意匠パネル15とから主として構成されている。そして、暖房用として使用する場合には、給湯装置(図示省略)から供給した温水を通水管13に循環させることにより、温水の熱を放熱シート14によって拡散し且つ意匠パネル15に伝達する様になされている。また、冷房用として使用する場合には、冷水製造装置(図示省略)から供給した冷水を通水管13に循環させることにより、冷水の冷熱を放熱シート14によって拡散し且つ室内に放出する様になされている。すなわち、室内側の温熱を放熱シート14によって吸収する様になされている。
板状基材11は、平面形状を例えば細長の長方形に形成された厚さ7〜20mm程度の薄板状の発泡樹脂成形体の小片を多数配列して構成されている。発泡樹脂成形体としては、硬質ポリウレタン発泡体、硬質ポリエチレン発泡体、硬質ポリプロピレン発泡体、ポリスチレン発泡体、ポリスチレンとポリエチレン混合物の発泡体などが使用されている。なお、図示しないが、板状基材11には、外部からの加圧力(意匠パネル15への衝撃)に対する強度を高めるため、木材または硬質発泡樹脂から成る幅40〜50mm程度の小割り状の根太状部材が所定の間隔で平行に挿入されていてもよい。
通水管13は、放熱シート14に接触する状態で溝12に配置されている。通水管13としては、外径4〜10mm、内径4〜7mmの架橋ポリエチレン管、ポリブテン管、ポリプロピレン管、ポリエチレン管などの樹脂管が使用されている。また、パネル上面側への出力を高め且つ放熱効率を高めるため、通水管13の少なくとも一部分、例えば直線部は、その長さ方向に直交する断面がU字状に形成された樋状の金属製伝熱部材(図示省略)に収容されて上記の溝12に配置されていてもよい。
図2においては、構造説明を簡単にするために、水循環路が1系統のパネルを例示しているが、通常、水循環路は、板状基材11の両端部で通水管13を多数回折り返すパターンで4〜12系統設けられている。その場合、板状基材11の例えば1つ端部近傍には、切込み構造のヘッダー取付部が設けられ、各通水管13は、当該ヘッダー取付部び配置された水分配回収用のヘッダー(図示省略)に繋ぎ込まれている。そして、各通水管13は、10〜50mm程度の配列ピッチで配列されている。上記の様に、ヘッダーを使用して水循環路を複数系統設けることにより、更に、通水管13を所定ピッチで配列することにより、各系統における温水または冷水の温度変化を少なくしてパネル全体で均一に放熱し且つ出力を高めることが出来る。
図3では誇張して示されているが、放熱シート14は、厚さが通常は10〜200μm、好ましくは30〜100μmの熱伝導性に優れた可撓性のフィルム又はシート、例えば、アルミニウム箔、錫箔、銅箔、ステンレス鋼箔などの金属箔や金属製の織布や不織布で構成されている。放熱シート14は、板状基材11の表面に粘着剤や接着剤フィルム等によって貼着されている。
図3に示す様に、意匠パネル15は、板状基材11や放熱シート14を保護し且つ意匠性を高めるため、放熱シート14の表側に配置されている。後述する枠部材2の押え縁22と支え縁23の隙間にパネル本体1を挟持し、かつ、板状基材11や放熱シート14の損傷を防止するため、意匠パネル15は、前述の放熱シート14及び板状基材11よりも広面積に形成されている。すなわち、意匠パネル15は、板状基材11から外側に幾分はみ出す大きさに形成されている。
意匠パネル15は、金属や樹脂の薄板で構成されていてもよいが、例えば、厚さ0.8〜1.5mm程度の複合板で構成されている。斯かる複合板としては、金属シート/樹脂シート/金属シートの層構成を備えた複合板が挙げられる。上記の金属シートには、アルミニウム、ステンレス、鉄、銅、チタン、錫、ニッケル等の金属または各種の合金から成る厚さ0.1〜0.2mm程度のシートが使用され、芯材の樹脂シートには、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリヒドロキシルエーテル、酢酸ビニル等の熱可塑性樹脂から成る厚さ0.7〜1.0mm程度のシートが使用される。
上記の意匠パネル15を構成する複合板としては、例えば、ポリエチレン製芯材シートの両面にアルミニウムシートを積層して成る三菱樹脂社製の「アルポリック」(商品名)が好適である。また、意匠パネル15の表面は、塗装、フィルムコーティング、研磨仕上などによって意匠面として構成され、斯かる意匠面には、印刷やフィルム貼着により、写真画像や絵柄が描かれていてもよい。更に、上記の意匠面は、幾何学的な凹凸模様、植物や自然を模った凹凸模様などの立体的意匠面に構成されていてもよい。
図2に示す様に、パネル本体1の外周部は、縦横の枠部材2で囲まれており、縦横の枠部材2は、パネル本体1の角部に配置されたコーナー部材3で連結されている。図2中、符号(2a)が縦の枠部材を示し、符号(2b)が横の枠部材を示しており、これら縦横の枠部材2は、通常、アルミニウムの押出し型材で構成されている。枠部材2の幅は20〜30mm程度、パネル本体1の厚さに対応する枠部材2の厚さ(壁面からのせりだし高さ)は10〜22mm程度に設計されている。枠部材2の表面は、塗装、フィルムコーティング、研磨仕上などによって意匠面として構成されている。
図3に示す様に、枠部材2は、中空構造の略角パイプ状の剛体部21と、当該剛体部の表面(図3における上面)及び背面(図3における下面)に沿ってパネル本体1側に各張出された押え縁22、24を備えている。剛体部21は、長手方向に直交する断面が略方形の管状に形成され、その表面(図3における上面)の一部は、意匠上の観点から、外側(パネル本体1と反対側)に向かうに従い漸次低くなる傾斜面に形成されている。符号(2p)は、枠部材2の両端部において開口する剛体部21の中空部を示している。
また、表面側の押え縁22の先端縁には、意匠パネル15の表面と見切りをつけて意匠性を高め且つ安全性を確保するため、屈曲部22cが設けられている。表面側の押え縁22の張出し長さは、背面側の押え縁24の張出し長さの60〜85%に相当する長さに設定されている。そして、パネル本体1は、その外周部を枠部材2の2つの押え縁22、24によって挟持されている。上記の様に、所定長さの押え縁22、24を有する枠部材2で意匠パネル15を挟持した構造により、設置やメンテナンス、あるいは、模様替えの際、枠部材2の着脱だけでパネルの分解、組立ができる。
更に、各枠部材2には、剛体部21から張出された2つの押え縁22、24の間に更にパネル本体1の意匠パネル15を裏面から支持する支え縁23が張出されている。支え縁23の張出し長さは、上記の様な組立て時の施工性を考慮し、表面側の押え縁22よりも更に短い長さに設計されている。しかも、支え縁23は、パネル本体1における板状基材11から放熱シート14までの厚さ相当する距離だけ背面側の押え縁24から離間した位置に設けられている。そして、パネル本体1の意匠パネル15以外の部位、換言すれば、通水管13や放熱シート14を含む板状基材11は、背面側の押え縁24と支え縁23との間に収められ、意匠パネル15は、その周縁を押え縁22と支え縁23の隙間に収められている。
本発明においては、押え縁24と支え縁23との間に意匠パネル15を挟持した上記の構造により、意匠パネル15を交換する場合に、例えば1つの枠部材2を外すことにより、意匠パネル15だけを支え縁23上をスライドさせて簡単に着脱することが出来る。しかも、意匠パネル15に外側から力が加えられた場合、これを支え縁23で支持できるため、パネル本体1の板状基材11、通水管13および放熱シート14を保護することが出来る。なお、パネルの背面側は、パネル本体1と枠部材2とが粘着テープ等で固定されているのが好ましく、これらをテーピング固定した場合には、後述する様な意匠パネル15の交換の際、当該意匠パネルだけを一層簡単に交換することが出来る。
また、枠部材2は、押え縁22及び支え縁23の張出し長さの設定により、図3に示す様に、押え縁22と支え縁23で意匠パネル15を挟持した状態において、意匠パネル15の端部の外周側に隙間20が形成される様に構成されている。隙間20の大きさ、すなわち、押え縁22と支え縁23の間隙の奥探から意匠パネル15の端部までの距離(図3において隙間20の左右方向の長さ)は、当該距離方向に沿った意匠パネル15の長さ1mに対して1〜3mm程度の割合で設定されている。枠部材2の内部に上記の様な隙間20を設けることにより、例えば暖房時にパネル本体1に80℃の温水を循環させた場合でも、意匠パネル15の伸縮に対応することが出来る。
本発明においては、内装面に対するパネルの着脱を容易にし且つ内装面の損傷を低減するため、上記の各枠部材2は、図2に示す様に、パネル本体1の各角部の外周側に配置される特定構造のコーナー部材3により相互に連結されている。図1に示す様に、コーナー部材3は、コーナー部材本体4、ベース片5、被覆材6及び付属のねじ類から構成されている。これらコーナー部材本体4、ベース片5及び後述する被覆材6は、ABS(アクリロニトリルブタジエンスチレン共重合体)やPP(ポリプロピレン)等の射出成形可能な樹脂から構成されている。
コーナー部材本体4は、縦横の枠部材2a、2bの端部接触部の外角部分に配置される部材であり、当該コーナー部材本体の側面には、枠部材2の端部開口、すなわち、枠部材2の中空部2pに挿入可能な2つの接続バー43が互いに直交する方向に突設されている。コーナー部材本体4は、上記の外角部分において枠部材2a、2bを連結でき且つ意匠性を損なわない限り、各種の形状に設計できるが、パネル本体1の角部との取り合いの観点から、例えば図1及び図2に示す様な形状で構成されている。
具体的には、図1に示す様に、コーナー部材本体4は、平面形状を略L字状に形成され且つ上記の外角部分に配置される構造部41と、平面形状を略正方形に形成され且つ構造部41の内角部に張出された目隠し用の意匠片42とから構成されている。そして、L字の各先端に相当する構造部41の側面(厚さ部分)には、各々、枠部材2の上記の中空部2pに嵌合可能な略コ字形または略四角形(図示省略)の断面形状を備えた接続バー43が突設されている。なお、意匠片42は、構造部41と一体的に薄板状に形成され、かつ、枠部材2にコーナー部材3を取り付けた状態において枠部材2の押え縁22(図3参照)と同一平面を形成する様に構造部41の表側に沿って張出されている。
コーナー部材本体4の構造部41は、ベース片5が嵌合する凹部45を背面側に備えている。凹部45の平面形状は、後述するベース片5と同様に略L字状に形成されており、背面視した場合の凹部45の深さは、通常、3〜7mm程度に設計されている。一方、構造部41の表面側の厚さ、すなわち、凹部45の天井面(背面視して凹部の底面)の厚さは、ベース片5との強度的な均衡を考慮し、通常は2〜5mm程度に設計されている。そして、構造部41の表面側(凹部45の天井面)は、ベース片5のねじ穴56に使用されるねじ76の全体が通過する大きさの2つの開口46、および、ベース片5を嵌合させた状態において当該ベース片のねじ装着部54に重畳するねじ穴47を備えている。
ベース片5は、平面形状を略L字状に形成された扁平な板状の部材であり、内装面固定用のねじ穴56及びコーナー部材本体4結合用の前述のねじ装着部54を有し、上記のコーナー部材本体4の背面に嵌合する様に形成されている。ベース片5のねじ穴56は、当該ベース片を固定するためのねじ76を挿通する穴であり、ねじ装着部54は、コーナー部材本体4を結合するためのねじ77を螺着する穴である。図示しないが、ねじ装着部54には、十分な螺着強度を得るため、金属製の雌ねじが埋め込まれている。そして、ベース片5は、コーナー部材本体4の構造部41の背面に配置される。すなわち、構造部41の凹部45に嵌合する様に内装面に取り付けられる。
被覆材6は、平面形状を略L字状に形成された扁平な蓋状の部材であり、コーナー部材本体4やベース片5に装着されたねじ76、77を覆い隠すためにコーナー部材本体4の構造部41の表面に取り付けられる。被覆材6のL字の外角部には、背面側へ僅かに突出する突起部が設けられており、斯かる突起部は、コーナー部材本体4の構造部41の外角部に設けられた切欠きに嵌合する様になされている。すなわち、被覆材6は、構造部41の表面に上から押し付けて取り付ける様になされている。なお、被覆材6としては、樹脂の成形品に限らず、裏面に粘着材が添付されたシール等のシート状部材を使用することも出来る。
上記の様に、コーナー部材3は、内装面固定用のねじ穴56を利用して内装面に固定されたベース片5に対し、コーナー部材本体結合用のねじ装着部54に対するねじ77の着脱により、コーナー部材本体4を着脱可能に構成されている。これにより、コーナー部材3の一部であるベース片5を内装面に残したまま、内装面に対してパネル全体を着脱することが出来る。本発明のパネルの設置方法、メンテナンス等における取扱い方法は次の通りである。
本発明のパネルを設置する場合、例えば、温水供給・回収用の1組の連絡配管を給湯装置から壁面の所定位置まで引き回した後、パネルの通水管13基端のヘッダーに連絡配管を接続して壁面にパネルを固定する。その際、先ず、パネル四隅のコーナー部材3の被覆材6外し且つねじ77によりベース片5をコーナー部材本体4に係合させた状態において、各コーナー部材本体4の構造部41の開口46及びベース片5のねじ穴56を通じてねじ76を壁面に螺着する。そして、コーナー部材本体4の表側から被覆材6を被せ、ねじ76、77を覆い隠す。これにより、壁面にパネルを設置することが出来る。
一方、修理や意匠パネル15の交換などのためにパネルを壁面から取外す場合には、四隅のコーナー部材3から被覆材6を外した後、ねじ77だけを取り外す。各コーナー部材3のベース片5はそれぞれ2本のねじ76で固定されており、コーナー部材本体4の開口46はねじ76が通過可能な大きさに形成されているため、上記のねじ77を外し、パネルを壁面から浮かせる様に引き離すことにより、コーナー部材本体4の凹部45からベース片5が相対的に外れ、ベース片5を壁に残した状態でパネル全体を取り外すことが出来る。また、壁面にパネルを再び固定するには、壁面に残されたベース片5がコーナー部材本体4の凹部45に嵌り込む様に、ベース片5を基準にパネル全体を壁面に押し付け、各コーナー部材本体4のねじ穴47を利用してねじ装着部54にねじ77を螺着する。そして、コーナー部材本体4に被覆材6を被せる。
なお、室内の模様替え等のために意匠パネル15だけを交換する場合には、上記の様にパネル全体を壁から取り外した状態、または、パネル全体を壁から幾分持ち上げた状態でパネル本体1から1組の枠部材2を取り外し、意匠パネル15をスライドさせて当該意匠パネルだけを取り外し、新たな意匠パネル15を逆の手順で差し込むことが出来る。なお、壁からパネル全体を持ち上げるには、縦方向または横方向に並ぶ2組のコーナー部材3のねじ77を外し、他の2組のコーナー部材3のねじ77を緩めればよい。
上記の様に、本発明のパネルは、コーナー部材3を利用して内装面に直接固定するため、内装面からのせりだし高さを増やすことなく、パネルと略同等の厚さ(枠部材2の厚さ)の範囲で内装面に敷設できる。また、コーナー部材3のベース片5を内装面に残したまま、すなわち、ベース片5を内装面に固定したまま、ベース片5に対するねじ操作だけでコーナー部材本体4を着脱し、簡単にパネルを着脱できるため、保守がし易く、しかも、躯体側の損傷を低減することが出来る。
1 :パネル本体
11:板状基材(断熱材)
12:溝
13:通水管(水循環路)
14:放熱シート
15:意匠パネル
2 :枠部材
2a:枠部材(縦)
2b:枠部材(横)
2p:中空部
20:隙間
21:剛体部
22:押え縁(表面側)
22c:屈曲部
23:支え縁
24:押え縁(背面側)
3 :コーナー部材
4 :コーナー部材本体
41:構造部
42:意匠片
43:接続バー
45:凹部
46:開口
47:ねじ穴
5 :ベース片
54:ねじ装着部(コーナー部材本体結合用)
56:ねじ穴(内装面固定用)
76:ねじ
77:ねじ
6 :被覆材:

Claims (3)

  1. 居室の内装面に敷設され且つ温水または冷水の循環によって居室の温度調節を行う放熱パネルであって、平面形状を四角形に形成され且つ内部に水循環路が設けられたパネル本体と、両端が開口する中空構造を備え且つパネル本体の四辺部に付設された縦横の枠部材と、これら枠部材の厚さと略同等の厚さに形成されてパネル本体の角部に配置され且つ縦横の枠部材を連結するコーナー部材とから成り、コーナー部材は、枠部材の端部開口に挿入可能な2つの接続バーが互いに直交する方向に側面に突設されたコーナー部材本体と、内装面固定用のねじ穴およびコーナー部材本体結合用のねじ装着部を有し且つコーナー部材本体の背面に嵌合するベース片とを含み、コーナー部材本体は、ベース片のねじ穴に使用されるねじが通過する大きさの開口、および、ベース片を嵌合させた状態において当該ベース片のねじ装着部に重畳するねじ穴を表面側に備えており、コーナー部材は、内装面固定用のねじ穴を利用して内装面に固定されたベース片に対し、コーナー部材本体結合用のねじ装着部に対するねじの着脱により、コーナー部材本体を着脱可能に構成されていることを特徴とする放熱パネル。
  2. 縦横の枠部材は、中空構造の略角パイプ状の剛体部と、当該剛体部の表面および背面に沿ってパネル本体側に各張出された押え縁を備え、パネル本体は、その外周部を枠部材の2つの押え縁によって挟持されている請求項1に記載の放熱パネル。
  3. パネル本体は、断熱材としての板状基材と、当該板状基材の表側の溝に配置された水循環路としての通水管と、板状基材の表面に貼着された放熱シートと、当該放熱シートの表側に配置された意匠パネルとから成り、各枠部材には、剛体部から張出された2つの押え縁の間に更に意匠パネルを裏面から支持する支え縁が張出され、意匠パネルは、その周縁を表面側の押え縁と支え縁との隙間に収められている請求項2に記載の放熱パネル。
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