JPH09178225A - 放熱面材および天井放射パネル - Google Patents

放熱面材および天井放射パネル

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Publication number
JPH09178225A
JPH09178225A JP7352522A JP35252295A JPH09178225A JP H09178225 A JPH09178225 A JP H09178225A JP 7352522 A JP7352522 A JP 7352522A JP 35252295 A JP35252295 A JP 35252295A JP H09178225 A JPH09178225 A JP H09178225A
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JP
Japan
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ceiling
panel
surface material
heat
radiation
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Pending
Application number
JP7352522A
Other languages
English (en)
Inventor
Hirotaka Wada
博孝 和田
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Daiwa House Industry Co Ltd
Original Assignee
Daiwa House Industry Co Ltd
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Publication date
Application filed by Daiwa House Industry Co Ltd filed Critical Daiwa House Industry Co Ltd
Priority to JP7352522A priority Critical patent/JPH09178225A/ja
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  • Devices For Blowing Cold Air, Devices For Blowing Warm Air, And Means For Preventing Water Condensation In Air Conditioning Units (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 効率良く、快適な放射冷暖房が行え、かつ見
栄えも良い放熱面材、およびこれを用いた天井放射パネ
ルを提供する。 【解決手段】 天井放射パネル4は、放熱面材11の下
面にクロス12を貼り、上面に断熱材13を積層したも
のとする。放熱面材11は、2枚のアルミ板11A,1
1Bを積層状態に接合し、両アルミ板11A,11Bの
間に、片側に膨らんだ偏平形状の流路用の膨管部15を
形成したものとする。膨らみ側のアルミ板11Aは軟
質、平坦面側のアルミ板11Bは硬質のものとする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、住宅等の建物の
天井放射冷暖房設備等に用いられる放熱面材およびその
放射面材を用いた天井放射パネルに関する。
【0002】
【従来の技術】住宅における冷暖房設備としては、壁掛
式エアコンを取付けるのが一般的であり、一部におい
て、天井ビルトインエアコンも採用されている。しか
し、これらの冷暖房設備は、いずれも温度調整した空気
を単に室内で循環させる対流型であるため、室内の温度
分布にむらが生じ、不快感を伴うことが多い。一方、こ
のような温度むらを防止し、快適な冷暖房を行えるもの
として、天井放射冷暖房設備が種々研究されている。天
井放射冷暖房は、天井板をアルミ板等の高熱伝導材料で
構成し、天井板を介して放射熱で冷暖房を行うものであ
る。天井板の加熱や冷却は、例えば天井板の裏面に這わ
せた配管に冷温水を流すことで行う。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、天井板の裏面
に這わせた配管に冷温水を流すのでは、配管と天井板の
間で熱伝導が妨げられ、冷暖房の効率を高めることが難
しい。そこで、天井板自体に冷温水の流路を形成するこ
とを考えたが、天井面に流路部分が膨らんでいると見栄
えが悪い。
【0004】この発明の目的は、効率良く、快適な放射
冷暖房が行え、かつ見栄えも良い放熱面材およびこれを
用いた天井放射パネルを提供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】この発明の放熱面材は、
2枚のアルミ板を積層状態に接合し、両アルミ板の間
に、片方のアルミ板の膨らみ部分ともう片方のアルミ板
の平板状部分とでなる偏平形状の流路用の膨管部を形成
したものである。この放熱面材は、天井パネルとして使
用され、あるいは間仕切等に使用され、前記膨管部に冷
温水等の熱媒体を流して放熱面材の全体を加熱または冷
却することにより、室内の放射冷暖房が行える。この場
合に、放熱面材を積層板として面材自体に膨管部を形成
したため、軽量化が図れるうえ、放熱面材の全体に膨管
部内の流体の熱が効率良く伝導する。そのため、効率の
良い快適な放射冷暖房が行える。前記膨管部は片面のみ
に突出するものであり、放熱面材の他の片面は平坦面で
あるため、天井面材等に使用した場合に、膨管部等の流
路が見えず、見栄えが良い。また、アルミ板を使用する
ため、熱伝導効率が良く、膨管部の加工も容易である。
前記膨らみ部分側の板は軟質アルミ板とし、もう片方の
板は硬質アルミ板とすることが好ましい。これにより、
片面のみに膨らんだ膨管部を有する放熱面材を容易に製
造できる。この放熱面材は、単独で天井放射パネルとし
て使用しても良いが、この放熱面材の前記平板状部分側
の面にクロスを貼り、膨らみ部分側の面に断熱材を積層
して天井放射パネルとしても良い。これにより、天井面
の化粧が行え、また膨管部を流れる流体の熱が天井裏に
逃げることが防止される。前記断熱材により、室内空間
と天井裏空間との間の断熱効果も得られる。
【0006】この発明の放熱面材の製造方法は、前記構
成の放熱面材を製造する方法であり、次のように行う。
硬質のアルミ板と軟質のアルミ板とを、カーボン製の線
状の中子を介在させて積層し、この積層状態で両アルミ
板をプレスすることにより、前記軟質側のアルミ板にお
ける前記中子の配置部分に膨らみ部分を成形する。この
後、前記中子を除去することにより、前記軟質側のアル
ミ板の膨らみ部分と硬質側のアルミ板の平板状部分とで
なる偏平形状の流路用の膨管部を形成する。この製造方
法によると、膨管部成形用の中子としてカーボン製のも
のを使用するため、膨管部の成形後の中子の除去が容易
に行える。
【0007】
【発明の実施の形態】この発明の一実施形態を、図1な
いし図6と共に説明する。図1はこの放熱面材を有する
天井放射パネルで構成した天井放射冷暖房設備を室内か
ら見た斜視図、図2はその天井の見上図である。部屋1
の天井面2は、周囲を一般天井パネル(以下「フェイス
パネル」と称す)3a,3bで構成し、中間部を天井放
射パネル4で構成してある。天井放射パネル4は矩形状
のものであり、複数枚を一列に横並びに並設してある。
天井放射パネル4の長辺側のフェイスパネル3bは、天
井放射パネル4と同じ長辺長さとし、短辺側のフェイス
パネル3aは、複数枚の天井放射パネル4に渡る長さと
してある。短辺側フェイスパネル3aと天井放射パネル
4の間には、換気用スリット5を形成し、その裏側にダ
クト状の換気路(図示せず)が形成してある。天井裏空
間6における各フェイスパネル3a,3bの上方部分
は、天井放射パネル4に接続する冷温水の配管や換気用
ダクトの配置スペースとし、これら配管およびダクト等
のメンテナンスが容易なように、フェイスパネル3a,
3bは着脱可能としてある。
【0008】フェイスパネル3a,3bは、断熱および
化粧を図ったパネルであって、冷暖房機能を有しないも
のであり、例えば図5に示すように石膏ボード7とスレ
ート板8との複合板に仕上材となるクロス9を貼り、フ
レーム10を設けたものとしてある。フェイスパネル3
a,3bは、図5の複合板状のものに限らず、種々の構
成とでき、その取付構造例を示す図4(A),(B)の
例では、図5と異なる構造のものを示してある。
【0009】図3(B)に示すように、天井放射パネル
4は、放射面材11の下面にクロス12を貼り、上面に
フェノール等の断熱材13を積層したものである。クロ
ス12は、耐火構造とする場合はガラスクロスが好まし
い。放熱面材11の上面の周囲には、軽量溝形鋼等のフ
レーム14を外向きに取付けてある。フレーム14は必
ずしも設けなくても良く、また図4(B)の例のよう
に、放熱面材11の縁部を立上てその立上片11aをフ
レームの代わりとしても良い。
【0010】放熱面材11は、図3(D)に示すよう
に、2枚のアルミ板11A,11Bを積層状態に接合
し、両アルミ板11A,11Bの間に、片方のアルミ板
11Aの膨らみ部分15Aともう片方のアルミ板11B
の平板状部分15Bとでなる流路用の膨管部15を形成
したものである。膨管部15は、円弧あるいは楕円弧状
の偏平形状とされている。膨らみ部分15A側の板11
Aには軟質アルミ板が用いられ、もう片方の板11Bに
は硬質アルミ板が用いられる。
【0011】放熱面材11の膨管部15は、図3(A)
の例では、矩形の放熱面材11の長手方向に延びる複数
本の平行管路部15aに分岐させてあり、これら平行管
路部15aの両端を連通させる連通管路部15bと、各
連通管路部15bから他の配管へ接続する接続管路部1
5cとを有するものとしてある。接続管路部15cは、
放熱面材11に取付けた差込接続式の配管継手17に接
続してある。膨管部15の各部の断面形状は、製造上、
同一断面形状としてあるが、接続管路部15cは他の管
路部15a,15bよりも大きな断面形状としてある。
寸法例を示すと、放熱面材11の厚みt(図3(C))
が1.8〜2mmの場合に、膨管部15の幅Bを20mm、
高さHを2mmとしてある。この場合に、断熱材13の厚
みt1(図3(B))は20mmとしてある。この程度の
偏平な膨管部15であれば、前記の製造方法で容易に製
造できる。
【0012】図4(A)は、図2のY−Y線拡大断面で
あり、天井放射パネル4およびフェイスパネル3bの建
物躯体への取付構造を示す。H形鋼からなる梁18の下
面に軽量溝形鋼等からなる天井下地桟19を取付け、そ
の下地桟19から吊りボルト20で下向きリップ溝形の
パネル係合桟21を吊ってある。このパネル係合桟21
に天井放射パネル4の溝形のフレーム14を係合させ、
天井放射パネル4を支持させる。フェイスパネル3b
は、片方の長辺を溝形のフレーム10でパネル係合桟2
1に係合させ、もう片方の長辺のフレーム10を、壁面
に取付けられた下地材22にビス等で固定することによ
り取付けてある。図4(B)は、天井放射パネル4の取
付構造の変形例を示す。この例では、天井放射パネル4
の放熱面材11に設けられた立上片11aにフック状の
係合金具23を取付けておき、係合金具23を吊りボル
ト20の下端のパネル係合桟21におけるリップ部に係
合させることで取付けてある。同図の例のリップ部は先
端を上向きに傾斜させてある。
【0013】図6は、図1の天井構造を各部屋に採用し
た1棟の住宅における2階部分の配管系統図である。こ
の例では、複数の部屋R1〜R4に天井放射パネル4を
各々複数枚並設し、1台のヒートポンプ式の冷温水源3
0からポンプ24,供給配管25,および戻り配管26
を介して各部屋の天井放射パネル4に冷温水を循環させ
るようにしてある。同図では、一つの部屋R1のみにバ
ルブを図示して他は省略してあるが、供給配管25から
各天井放射パネル4に接続される供給側分岐配管、およ
び戻り配管26から各天井放射パネル4に接続される戻
り側分岐配管に、冷温水の開閉または絞りを行うバルブ
27が設けてある。すなわち、各天井放射パネル4毎に
バルブ27が設けてある。
【0014】この構成の天井放射冷暖房設備によると、
天井放射パネル4の放熱面材11における膨管部15に
冷温水を循環させることにより、天井面で、部屋1内の
放射冷暖房が行える。天井面での放射冷暖房であるた
め、広範囲で熱放射が行え、部屋1内の何処に居ても快
適な冷暖房効果が得られる。天井放射パネル4の放熱面
材11は、積層板として面材自体に膨管部15を形成し
たため、放熱面材11の全体に膨管部15内の冷温水の
熱が効率良く伝導する。そのため、効率の良い快適な放
射冷暖房が行える。膨管部15は上面のみに突出するも
のであり、放熱面材11の下面は平坦面であるため、部
屋1内から見て膨管部15の膨らみが見えず、見栄えが
良い。また、放熱面材11にはアルミ板を使用するた
め、熱伝導効率が良く、膨管部15の加工も容易であ
る。
【0015】図7は、天井放射パネル4の寸法およびそ
の膨管部15の管路形状の各種変形例を各々示す。
(A)〜(D)の右側に示した数字は寸法例(単位mm)
を示す。図7(A)は、図3の管路形状とした場合の寸
法例である。この例は、膨管部15の平行管路部を4本
設けて並列に流すようにしてあり、流路の損失抵抗と温
度分布の均一性とでバランスの取れたものとなってい
る。同図(B)は2本の膨管部15を蛇行状に形成した
例であり、各々供給側管路および戻り側管路として使用
される。この例では対向流となり、温度分布が均一とな
るが、膨管部15内の局部抵抗が多い。同図(C)は平
行管路部を有する膨管部15を2系統に分けた例(ヘッ
ダー分岐方式)である。この例では流量は多くなるが、
接続箇所が多い。同図(D)は、同図(A)の例の平行
管路部の本数を減らして3本としたものである。この例
では損失抵抗は少ないが、温度分布の均一化が若干難し
い。
【0016】
【実施例】つぎに、図8を参照して天井放射パネル4の
圧力損失計算例を示す。天井放射パネル4の縦横の寸法
は900×1820(単位mm)である。同図の平行線で
示す区間aの流路幅B(図2)は30mm、波線で示す区
間bおよび直線で示す区間cの流路幅Bは20mmであ
る。流路幅Bと断面積と周囲長と相当直径deの関係は
次の通りとする。 流路幅 断面積(m2) 周囲長(m) 「de」相当直径(m) 20 mm 26.5 ×10 -6 40.5×10-3 2.62 ×10-3 30 mm 46.5 ×10 -6 60.5×10-3 3.07 ×10-3 イ)直管部分の圧力損失ΔP1 の算出式は、 ΔP1 =Α・(L/de)・(ρμ2 /2)・(1/9.8) …… ΔP:圧力損失(Kg/m2) A:抵抗係数 L:流路長さ(m) de:流路相当直径(m) ρ:流体密度(Kg/m3) μ:流路断面の平均流速(m/s) 式を用いて圧力損失を計算すると、各区間a,b,c
の直管部分の圧力損失の和は403Kg/m2 である。
ロ)曲管部分の圧力損失ΔP2 の算出式は、 ΔP2 =(ξ+A(L/de))・(ρμ2 /2) …… 式を用いて圧力損失を計算すると、曲管部分の1箇所
の圧力損失は10Kg/m2 であり、曲管部が4箇所で
あるとすると、合計40Kg/m2 である。ハ)したが
って、1枚の天井放射パネル4の圧力損失の合計は44
3Kg/m2=443mmAqとなる。これより、ポンプ
の能力が流量21/m、ポンプ揚程0.65m程度のポ
ンプでも、一般住宅に必要な枚数の天井放射パネル4に
対して、十分に冷温水の供給が行えると判断される。す
なわち、天井放射パネル4の膨管部15が、製造上等の
都合で図3に示すような小断面の偏平形状にしか形成で
きなくても、家庭用に通常に使用される程度の能力のポ
ンプで十分に対応できることが分かる。
【0017】図9は、図3の構成の天井放射パネル4を
用いた寒冷地での暖房性能試験例を示す。測定室の容積
は16.6m3 である。試験体は、天井放射パネル(4
55mm×2730mmのもの)を8枚並列に接続したもの
である。観測点Pは図9に示すように、パネル表面の5
点と、パネル裏面の1点と、温水温度(往)と、温水温
度(戻)と、室温と、外気温とである。表1は温水温度
を変化させた場合(CASE-1〜CASE-3) の試験結果を示
し、表2は温水流量を変化させた場合(CASE-4〜CASE-
6) の試験結果を示す。これら表1および表2から、十
分に効率的な放射暖房が行えることが確認できた。
【0018】
【表1】
【0019】
【表2】
【0020】
【発明の効果】この発明の放熱面材は、2枚のアルミ板
を積層状態に接合し、両アルミ板の間に、片方のアルミ
板の膨らみ部分ともう片方のアルミ板の平板状部分とで
なる偏平形状の流路用の膨管部を形成したものであるた
め、効率良く、快適な放射冷暖房が行え、しかも見栄え
も良い。膨らみ部分側の板を軟質アルミ板として、もう
片方の板が硬質アルミ板とした場合は、片面にのみ膨ら
む膨管部をプレスで容易に成形できる。この放熱面材
は、特に天井放射パネルとして使用する場合に、複数枚
を並設して放射面を広く得ることができ、効果的な放射
冷暖房が行える。天井放射パネルとする場合に、放熱面
材の平板状部分側の面にクロスを貼り、膨らみ部分側の
面に断熱材を積層した場合は、天井に好みの化粧を施
せ、また膨管部を流れる流体を熱が天井裏に逃げること
が防止されて、一層効率良く放射冷暖房が行える。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施形態にかかる天井放射パネル
を用いた天井構造の斜視図である。
【図2】同天井の見上図である。
【図3】(A)は同天井放射パネルの破断平面図、
(B)は同部分破断側面図、(C)はその膨管部の拡大
断面図、(D)は膨管部の製造過程を示す断面図であ
る。
【図4】(A)は天井放射パネルの建物躯体への取付構
造例を示す断面図、(B)は同取付構造例の変形例を示
す断面図である。
【図5】フェイスパネルの部分断面図である。
【図6】建物2階部分の全体を示す管路系統説明図であ
る。
【図7】(A)〜(D)は各々天井放射パネルの膨管部
の各種流路変形例を示す平面図である。
【図8】天井放射パネルの流路抵抗計算に用いた流路モ
デル図である。
【図9】天井放射パネルの放熱実験に用いた試験体およ
び測定点の説明図である。
【符号の説明】
2…天井、3a,3b…フェイスパネル、4…天井放射
パネル、11…放熱面材、11A,11B…アルミ板、
12…クロス、13…断熱材、14…フレーム、15…
膨管部、15A…膨らみ部分、15B…平板状部分

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 2枚のアルミ板を積層状態に接合し、両
    アルミ板の間に、片方のアルミ板の膨らみ部分ともう片
    方のアルミ板の平板状部分とでなる偏平形状の流路用の
    膨管部を形成した放熱面材。
  2. 【請求項2】 前記膨らみ部分側の板が軟質アルミ板で
    あり、もう片方の平板が硬質アルミ板である請求項1記
    載の放熱面材。
  3. 【請求項3】 請求項1または請求項2記載の放熱面材
    を備えた天井放射パネル。
  4. 【請求項4】 放熱面材の前記平板状部分側の面にクロ
    スを貼り、膨らみ部分側の面に断熱材を積層した請求項
    3記載の天井放射パネル。
JP7352522A 1995-12-27 1995-12-27 放熱面材および天井放射パネル Pending JPH09178225A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7352522A JPH09178225A (ja) 1995-12-27 1995-12-27 放熱面材および天井放射パネル

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JP7352522A JPH09178225A (ja) 1995-12-27 1995-12-27 放熱面材および天井放射パネル

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JP7352522A Pending JPH09178225A (ja) 1995-12-27 1995-12-27 放熱面材および天井放射パネル

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JP (1) JPH09178225A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015206540A (ja) * 2014-04-21 2015-11-19 ミサワホーム株式会社 冷暖房パネル及び天井構造
JP2016133293A (ja) * 2015-01-22 2016-07-25 株式会社ササクラ 放射パネル及びこれを用いた放射空調システム
JP2019113297A (ja) * 2017-12-26 2019-07-11 株式会社クボタケミックス 放射空調システムの取付構造

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015206540A (ja) * 2014-04-21 2015-11-19 ミサワホーム株式会社 冷暖房パネル及び天井構造
JP2016133293A (ja) * 2015-01-22 2016-07-25 株式会社ササクラ 放射パネル及びこれを用いた放射空調システム
JP2019113297A (ja) * 2017-12-26 2019-07-11 株式会社クボタケミックス 放射空調システムの取付構造

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Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20040413