(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記パイプ保持具は、前記補強リブの長手方向と直交する幅方向において等間隔または略等間隔に配置され、隣り合う前記補強リブの間に2つずつ取り付けられる、請求項1または2記載の放射空調システム。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献1の技術では、接着接合によって取付部にパイプ保持具を取り付けるようにしているが、接着接合では耐久性および強度が十分とは言えず、安定性が懸念される。特に、取付部が天井面などの下向きの面である場合には不向きである。また、一般に、天井面などに板状部材を取り付ける際には、ドリルねじなどのねじが用いられるが、仮に、特許文献1のパイプ保持具をねじ止めした場合、ねじの頭部が露出し、見栄えが悪くなる。
【0005】
それゆえに、この発明の主たる目的は、新規な、パイプ保持具を提供することである。
【0006】
この発明の他の目的は、確実に取り付けることができ、かつ見栄えの良い、パイプ保持具を提供することである。
この発明のさらに他の目的は、効率的に冷房または暖房を行うことができ、かつ、空間を有効に利用できる、放射空調システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明は、上記の課題を解決するために、以下の構成を採用した。なお、括弧内の参照符号および補足説明などは、本発明の理解を助けるために後述する実施の形態との対応関係を示したものであって、本発明を何ら限定するものではない。
【0008】
第1の発明は、パイプ内を循環する熱媒体からの放射によって冷房または暖房を行う放射空調システムであって、建物内に天井スラブを形成する際の捨て型枠として用いられ、天井スラブの下面を構成するデッキプレート、デッキプレートの下面に間隔を隔てて設けられる複数の補強リブ、および熱伝導材料からなり、補強リブの間に取り付けられてパイプを保持するパイプ保持具を備え、
パイプ保持具は、デッキプレートの下面に取り付けられる取付板と、取付板の一方面に設けられてパイプを保持する保持部とを含み、保持部の基端側に形成された1対の支持部の間において、パイプと取付板の間にねじの頭部が収まるように、パイプ保持具がデッキレートに、ねじで固定され、パイプ保持具が、パイプとデッキプレートとを熱結合する、放射空調システムである。
【0009】
第1の発明では、
放射空調システム(100)は、天井構造(102)であって、デッキプレート(106)、パイプ保持具(10)、およびパイプ(108)を含み、放射によって冷房または暖房を行う。デッキプレートは、天井スラブを形成する際の捨て型枠として天井梁(110)の間に差し渡され、天井スラブ(104)の下面を構成する。デッキプレートの下面には、複数の補強リブ(106b)が間隔を隔てて設けられる。パイプ保持具は、デッキプレートの下面において隣り合う補強リブの間に取り付けられる。パイプは、内部に熱媒体を通す部材であり、パイプ保持具によって保持される。また、パイプ保持具は、熱伝導材料からなり、パイプ保持具によってパイプとデッキプレートとが熱結合される。システムによって冷房または暖房を行う際には、熱媒体がパイプ内を循環し、熱媒体からの熱がパイプ保持具を介してデッキプレートに伝熱され、パイプ保持具およびデッキプレートのいずれもが放射部として機能する。
【0010】
第1の発明によれば、
パイプとデッキプレートとを熱結合するようにしたので、パイプ内を流れる熱媒体からの熱をデッキプレートに伝えることができる。そのうえ、パイプ保持具およびデッキプレートのいずれもが放射部として機能するので、効率的に冷房または暖房を行うことができる。また、補強リブの間にパイプ保持具を取り付けることで、空間を有効に利用できる。
【0011】
第2の発明は、
パイプ内を循環する熱媒体からの放射によって冷房または暖房を行う放射空調システムであって、建物内に天井スラブを形成する際の捨て型枠として用いられ、天井スラブの下面を構成するデッキプレート、デッキプレートの下面に間隔を隔てて設けられる複数の補強リブ、および熱伝導材料からなり、補強リブの間に取り付けられてパイプを保持するパイプ保持具を備え、パイプ保持具が、パイプとデッキプレートとを熱結合し、パイプの各端部は、天井スラブに形成された貫通路を貫通し、上階の床下空間へと立ち上げられて、床下空間においてメインパイプと接続される、放射空調システムである。
第2の発明では、パイプ(108)の各端部は、天井スラブ(104)に形成された貫通路(104a)を貫通し、上階の床下空間(112)へと立ち上げられて、床下空間においてメインパイプ(116)と接続される
。
【0014】
第3の発明は、第1
または第2の発明に従属し、パイプ保持具は、補強リブの長手方向と直交する幅方向において等間隔または略等間隔に配置され、隣り合う補強リブの間に2つずつ取り付けられる、放射空調システムである。
【0015】
第4の発明では、パイプ保持具(10)は、たとえば、補強リブ(106b)の長手方向に対して平行または略平行に配置され、補強リブの長手方向と直交する幅方向において等間隔または略等間隔に並ぶ。また、隣り合う補強リブの間には、パイプ保持具が2つずつ設けられる。
【発明の効果】
【0020】
この発明によれば、
パイプとデッキプレートとを熱結合するようにしたので、パイプ内を流れる熱媒体からの熱をデッキプレートに伝えることができる。そのうえ、パイプ保持具およびデッキプレートのいずれもが放射部として機能するので、効率的に冷房または暖房を行うことができる。また、補強リブの間にパイプ保持具を取り付けることで、空間を有効に利用できる。
【0021】
この発明の上述の目的,その他の目的,特徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から一層明らかとなろう。
【発明を実施するための形態】
【0023】
図1を参照して、この発明の一実施例であるパイプ保持具10は、たとえば、熱交換パイプ108内を循環する熱媒体からの放射によって、建物内の冷房または暖房を行う放射空調システム(以下、単に「システム100」という。)に用いられて、熱交換パイプ108を保持する。
【0024】
図2−
図5を参照して、パイプ保持具10は、取付板12および保持部14を含み、アルミニウムなどの熱伝導性を有する材料を押出成形することなどによって形成される。パイプ保持具10を熱伝導材料で形成することによって、後述する取付部と熱交換パイプ108とが熱結合される。ただし、パイプ保持具10の材質は、熱伝導材料であれば特に限定されない。
【0025】
取付板12は、長手の長方形状に形成され、タッピングねじやドリルねじなどのねじ16を用いて、取付部に取り付けられる。この実施例では、後述するデッキプレート106の下面が、パイプ保持具10の取付部となる。取付板12の長手方向の長さは、たとえば3000mmであり、幅方向の長さは、たとえば60mmである。また、取付板12の厚みは、たとえば1mmである。また、
図3からよくわかるように、取付板12は、長手方向と直交する方向(幅方向)において湾曲しており、一方面が緩やかな円弧を描く凸状に形成され、他面がその凸形状に応じた凹状に形成される。凸状に形成される一方面には、1対の保持部14が長手方向に連続するように設けられており、凹状の他面は取付部に取り付けられる取付面とされる。
【0026】
また、
図3および
図5に示すように、取付板12の一方面の幅方向中央付近には、後述
する1対の支持部14bの間において、長手方向に連続して延びる断面視略V字状の溝18が形成される。この溝18は、ねじ止めのための標線である。溝18は、パイプ保持具10の押出成形時に形成してもよいし、成形後に切削加工により形成してもよい。デッキプレート106にパイプ保持具10を取り付ける際には、溝18上において取付板12の長手方向に所定のピッチで(たとえば300mmのピッチで)ねじ止めする。ただし、ねじ止めのピッチは特に限定されない。
【0027】
1対の保持部14は、互いに間隔を隔てて設けられ、1対の受け部14aおよび1対の支持部14bを含む。
【0028】
受け部14aは、1対の保持部14の先端側に設けられ、断面が熱交換パイプ108の外径と略同じかやや小さい内径を有する弧状に形成されて、熱交換パイプ108を受け入れて保持する。1対の受け部14aの先端側の間の距離は、熱交換パイプ108を保持可能なように熱交換パイプ108の外径よりもやや小さく、かつ熱交換パイプ108を受け部14a内に押し込み可能な大きさに設定され、たとえば10−20mmである。受け部14aに熱交換パイプ108を取り付けた際には、受け部14aの内周面が熱交換パイプ108の外周面に密着して、熱交換パイプ108を側方から挟持する。
【0029】
支持部14bは、保持部14の基端側に設けられ、取付板12の一方面と受け部14aとの間を繋ぐと共に、受け部14aを支持する。1対の支持部14bの間には、間隔部20(空間)が形成される。間隔部20は、デッキプレート106に取付板12を取り付けるためのねじ16の頭部の高さおよび幅よりも大きく、その高さは、たとえば3mmであり、その幅は、たとえば8mmである。
【0030】
図1に戻って、このようなパイプ保持具10は、上述したように、建物内の冷房または暖房を行うシステム100に用いられる。このシステム100は天井構造102であって、建物内の施工階の天井形成空間に設けられて、そのまま天井として使用される。
図6および
図7に示すように、パイプ保持具10は、天井スラブ104の下面を構成するデッキプレート106に取り付けられて、熱交換パイプ108を保持する。
【0031】
図8および
図9を参照して、デッキプレート106は鋼板を曲げ加工することなどによって形成され、基板部106aおよび補強リブ106bを含む。基板部106aは、長方形の板状に形成され、長手方向と直交する幅方向に並ぶように設けられる。また、デッキプレート106の下面には、複数の補強リブ106bが間隔を隔てて設けられる。補強リブ106bは、基板部106aの幅方向一方端から下方に向けて突出し、基板部106aの長手方向に連続して延びる。ただし、デッキプレート106としては公知の種々のものが存在し、
図8に示すものに限定されないことを指摘しておく。
【0032】
図6および
図7に戻って、このようなデッキプレート106は、建物内に天井スラブ104を形成する際の捨て型枠として用いられ、天井梁110の間に差し渡されている。
【0033】
パイプ保持具10は、このデッキプレート106の下面に取付板12をねじ止めすることによって取り付けられる。
図6に示すように、パイプ保持具10は、たとえば、隣り合う補強リブ106bの間に2つずつ設けられ、補強リブ106bの長手方向に対して平行に配置される。こうすることで、補強リブ22の間の空間を有効に利用することができる。
【0034】
一方、パイプ保持具10の保持部14(受け部14a)には、熱交換パイプ108が取り付けられる。
【0035】
図10を参照して、熱交換パイプ108は、内層、中間層、外層、およびそれらをそれぞれ接着する接着層(図示せず)を含む5層構造を有する公知の管部材であって、内部に熱媒体を通す。外層および内層は、ポリブテン、ポリエチレンなどの樹脂によって形成され、中間層は、アルミニウム合金、銅などの金属によって形成される。ただし、熱交換パイプ108の材質は特に限定されない。熱交換パイプ108の内径は、たとえば10−20mmであり、厚み寸法は、たとえば2.0−2.5mmである。
【0036】
再び
図6および
図7に戻って、このような熱交換パイプ108は、直管状部108aと折り返し部108bとを含む蛇行状にあらかじめ曲げ加工され、配管された際には、各直管状部108aが、対応する位置のパイプ保持具10の保持部14(受け部14a)に嵌合されて、パイプ保持具10の長手方向全長にわたって接触して保持される。これによって、熱交換パイプ108が確実に固定されると共に、パイプ保持具10と熱交換パイプ108との間で熱伝導を行うための十分な接触面が得られる。
【0037】
また、熱交換パイプ108の各端部は、天井スラブ104に形成された貫通路104aを貫通し、上階の床下空間112へと立ち上げられて、床下空間112において、メインパイプ116と接続される。
【0038】
図1に示すように、メインパイプ116は、熱源機114と各熱交換パイプ108とを繋ぐ管であって、熱源機114の下流側に接続される往管116aと、その上流側に接続される還り管116bとを含み、熱源機114と各熱交換パイプ108との間を熱媒体が循環する配管経路が形成されている。
【0039】
熱交換パイプ108内を熱媒体が循環する際には、上述のように、熱交換パイプ108とデッキプレート106とが熱結合されていることによって、熱交換パイプ108内を流れる熱媒体からの熱は、パイプ保持具10を介してデッキプレート106に伝熱され、デッキプレート106によって熱放射が行われる。しかも、熱交換パイプ108は、パイプ保持具10の長手方向全長にわたって接触して保持されているので、パイプ保持具10との接触面積が大きくなり、熱媒体からの熱がデッキプレート106に効率よく伝わる。また、パイプ保持具10自体が、熱放射を行う放射部として機能する。したがって、効率的に冷房または暖房を行うことができる。
【0040】
続いて、
図11を参照して、このようなパイプ保持具10をデッキプレート106に取り付ける方法について説明する。以下に詳述するように、パイプ保持具10には取付板12が設けられているので、デッキプレート106の下面に取付板12をねじ止めするだけで、パイプ保持具10の取付け作業を簡単かつ効率的に行うことができる。
【0041】
具体的には、先ず、
図11(A)に示すように、デッキプレート106の下面にパイプ保持具10の取付面を当接させ、長手方向および幅方向の位置決めを行う。このとき、パイプ保持具10の取付面が凹状に形成されていることにより、取付板12の幅方向中央部分とデッキプレート106との間には隙間が形成されている。
【0042】
次いで、
図11(B)に示すように、取付板12の一方面の中央付近に形成される溝(標線)18上で、ねじ16の位置決めを行う。この際、溝18が目印になると共にガイドとなって、ねじ16の位置決めを容易に行うことができる。また、ねじ止めは、取付板12の標線上、つまり中央部分1箇所で行うだけでよいので、取り付け作業がより簡単となる。そして、取付板12の一方面側から取付板12にねじ止めする(ねじ16を螺入する)。
【0043】
すると、
図11(C)に示すように、ねじ16の胴部が取付板12およびデッキプレー
ト106を貫通すると共に、その頭部がパイプ保持具10の間隔部20に収まるようになる。また、標線上、つまり取付板12の中央部分でねじ16が押し付ける力によって、ねじ16を支点としてデッキプレート106の下面とパイプ保持具10の取付面とが隙間なく接触(密着)し、デッキプレート106からの反力が接触面(取付面)全体に均等に作用するようになる。これによって、パイプ保持具10がより安定的に固定されると共に、パイプ保持具10とデッキプレート106との間で熱伝導を行うための十分な接触面が得られる。
【0044】
それから、同じ要領で、長手方向に所定のピッチで、取付板12の溝18上でねじ止めすることによって、パイプ保持具10がデッキプレート106の下面に固着される。
【0045】
また、パイプ保持具10に熱交換パイプ108を取り付ける際には、熱交換パイプ108を、あらかじめ工場などにおいて、パイプベンダーなどを用いて、直管状部108aと折り返し部108bとを含む蛇行状に曲げ加工しておき、1対の保持部14(受け部14a)の間に熱交換パイプ108の直管状部108aを押し込んで嵌め込むことにより、パイプ保持具10に熱交換パイプ108を取り付ける。このとき、受け部14aの内周面は熱交換パイプ108の外周面に密着するようになる。また、
図7に示すように、熱交換パイプ108によってパイプ保持具10の間隔部20が下方から覆われて、間隔部20に収まったねじ16の頭部は隠れる。これによって、ねじ16の頭部が露出することなく、天井の見栄えがよくなる。
【0046】
なお、天井のデザイン性を考慮して、デッキプレート106、パイプ保持具16、および熱交換パイプ18には、あらかじめ同一色などの塗装を施しておくとよい。ただし、塗装はそれぞれ異なる色であってもよいし、塗装がなくてもよい。
【0047】
したがって、この実施例によれば、デッキプレート106と取付板12とをねじ止めするようにしたので、パイプ保持具10を確実に取り付けることができ、十分な耐久性および強度が確保される。したがって、特に、取付部がデッキプレート106の下面(天井スラブ104の下面)などの下向きの面である場合に、このパイプ保持具10を採用すると好適である。また、1対の支持部14bの間にねじ16の頭部を収める間隔部20を設けたので、保持部14(受け部14a)に熱交換パイプ108を取り付けた際に、ねじ16の頭部が露出することなく、見栄えをよくすることができる。
【0048】
続いて、
図12を参照して、パイプ保持具10の他の一例について説明する。
図12に示すパイプ保持具10は、取付板12が幅方向に平坦に形成されている点が、上述のパイプ保持具10と異なる。それ以外の構成については同様であるので、重複する部分については、同じ参照番号を用い、その説明を省略あるいは簡略化する。
【0049】
図12に示す実施例では、パイプ保持具10は、取付板12および保持部14を含む。取付板12は、長手の長方形状であって、長手方向および幅方向に平坦に形成される。取付板12の一方面には、長手方向に連続するように1対の保持部14が設けられ、他面はデッキプレート106の下面などの取付部に取り付けられる取付面とされる。取付板12の一方面の中央付近には、1対の支持部14bの間において、ねじ止めのための溝(標線)18が長手方向に延びるように形成される。
【0050】
1対の保持部14は、間隔を隔てて設けられ、その先端側に設けられる受け部14aと、基端側に設けられる支持部14bとを含む。受け部14aは、断面が熱交換パイプ108の外径と略同じ内径を有する弧状に形成され、熱交換パイプ108を受け入れて保持する。支持部14bは、取付板12の一方面と受け部14aとの間に設けられ、受け部14aを支持する。1対の支持部14bの間には、ねじ16の頭部の高さおよび幅よりも大き
い間隔部20が形成される。
【0051】
このようなパイプ保持具10は、取付部に取付板12をねじ止めすることによって取り付けられる。発明者が行った試験では、このように取付板12を平坦に形成した場合でも、取付部に取付板12をねじ止めした際には、取付部と取付面との接触面がある程度得られることが確認された。
【0052】
したがって、
図12に示す実施例においても、上述の実施例と同様に、取付部と取付板12とをねじ止めすることによって、パイプ保持具10を確実に取り付けることができる。また、取付部からの反力によって、パイプ保持具10を安定的に固定できる。
【0053】
また、上述の各実施例では、取付板12は、1対の支持部14bよりも幅方向外側に向けて延びるように設けられているが、これに限定される必要はない。
図13に示すように、取付板12は、1対の支持部14bの間にのみ形成されるようにしてもよい。
【0054】
図13に示す実施例では、取付板12は、長手の長方形状であって、1対の支持部14bの間に形成され、その幅方向両側(外側)には形成されない。この実施例では、取付板12の長手方向の長さは、たとえば3000mmであり、その幅方向の長さは、たとえば10mmである。また、取付板12の一方面には、受け部14aおよび支持部14bを含む1対の保持部14が長手方向に連続するように設けられ、その他面は取付部に取り付けられる取付面とされる。受け部14aは、断面が熱交換パイプ108の外径と略同じ内径を有する弧状に形成され、熱交換パイプ108を受け入れて保持する。支持部14bは、保持部14の基端側に形成され、取付板12の一方面と受け部14aとの間を繋いで、受け部14aを支持する。1対の支持部14bの間には、取付部に取付板12を取り付けるためのねじ16の頭部の高さおよび幅よりも大きい間隔部20が形成される。
【0055】
図13に示す実施例においても、上述の実施例と同様に、取付部と取付板12とをねじ止めすることによって、パイプ保持具10を確実に取り付けることができる。また、取付板12と受け部14aとの間に間隔部20を設けたので、保持部14(受け部14a)に熱交換パイプ108を取り付けた際に、ねじ16の頭部が露出することはない。
【0056】
また、保持部14の断面形状などは、上述の各実施例に示すものに限定されない。たとえば、
図14に示すように、支持部14bと受け部14aとが滑らかに連続することによって、略S字状の保持部14が形成されるようにしてもよい。
【0057】
さらに、
図15に示すように、1対の保持部14(受け部14a)の先端部に互いに係止可能な爪部22a,bを設けるようにしてもよい。
【0058】
図15(A)を参照して、この実施例では、1対の保持部14は、互いに間隔を隔てて設けられ、1対の受け部14aおよび1対の支持部14bを含む。
【0059】
受け部14aは、保持部14の先端側に形成され、断面が熱交換パイプ108の外径よりもやや大きい内径を有する弧状に形成される。1対の受け部14aの先端部には、互いに係止可能な爪部22a,bが形成される。1対の受け部14aの先端部、つまり爪部22aと爪部22bとの間の距離は、熱交換パイプ108を押し込み可能な大きさに設定され、たとえば10−15mmである。
【0060】
支持部14bは、保持部14の基端側に形成され、取付板12の一方面から幅方向両側(外側)に向かってやや傾斜しながら受け部14aへと延びる。1対の支持部14bの間には、間隔部20が形成される。
【0061】
このようなパイプ保持具10に熱交換パイプ108を取り付ける際には、1対の保持部14(受け部14a)の間に熱交換パイプ108を押し込んで収容する。そして、受け部14aを縮径させるように外側から力を与えて弾性変形させ、その先端部に形成された爪部22a,bどうしを係止させる。すると、
図15(B)に示すように、1対の保持部14aの先端部が隙間なく閉じられると共に、受け部14aの内周面と熱交換パイプ108の外周面とがその管周方向略全周に亘って密着するようになる。また、このとき、間隔部20に収まったねじ16の頭部が隠れるようになる。
【0062】
図15に示す実施例によれば、熱交換パイプ108をより確実に固定することができる。また、熱交換パイプ108と保持部14(受け部14a)との接触面積がより大きくなるので、熱伝導効率がさらに向上する。
【0063】
また、上述の各実施例では、取付板12の一方面に、長手方向に連続する1つの保持部14を設けるようにしたが、これに限定される必要はない。たとえば、
図16に示すように、複数の保持部14が、取付板12の長手方向に所定の間隔を隔てて、つまり断続的に形成されるようにしてもよい。保持部14の間の間隔は、特に限定されないが、たとえば50−100mmである。
図16に示す実施例でも、熱交換パイプ108を確実に固定できる。また、このように保持部14を断続的に形成した場合、長手方向全長に連続して保持部14を形成した場合と比較して、材料費を低減することができる。ただし、熱交換パイプ108からの熱がパイプ保持具10によく伝わるように、熱交換パイプ108とパイプ保持具10との接触面積はなるべく大きくすることが望ましい。
【0064】
さらに、上述の各実施例では、取付板12には、ねじ止めのための標線として断面視略V字状の溝18を形成するようにしたが、溝18の形状は特に限定されず、断面視略半円形状や略四角形状などであってもよい。また、標線は、必ずしも溝18に限定される必要はなく、印刷や書き込みによる線であってもよいし、線付きのシールを貼ることによって設けてもよい。
【0065】
また、
図17に示すように、ねじ止めのための目印は、標線に限定される必要はなく、所定のピッチで形成される窪み24などであってもよい。
【0066】
さらに、パイプ保持具10が取り付けられる取付部は、必ずしもデッキプレート106である必要はなく、コンクリートの天井スラブ面であってもよいし、放射天井パネルなどの他の天井部材であってもよい。あるいは、壁や床などであってもよい。
【0067】
また、
図1に示す実施例では、パイプ保持具10を長手方向と直交する幅方向に並べて配置すると共に、そのパイプ保持具10に蛇行状に曲げた熱交換パイプ108を取り付けて配管するようにしたが、パイプ保持具10の配置態様および熱交換パイプ108の配管態様は特に限定されない。たとえば、パイプ保持具10を四角形の渦巻き状に配置すると共に、熱交換パイプ108をそれに合わせた渦巻き状に曲げて配管するようにしてもよい。
【0068】
さらに、上述の実施例では、取付板12の溝(標線)18上に、タッピングねじやドリルねじなどのねじ16によって、取付部と取付板12とをねじ止めするようにしたが、ねじ16としては、ボルトおよびナットを用いることもできる。図示は省略するが、ボルトおよびナットを用いて取付部にパイプ保持具10を取り付けるには、取付部とパイプ保持具10との対応する位置にあらかじめねじ孔を形成しておき、このねじ孔にボルトの胴部を通し、取付部の上面(裏面)から、座金を介して、ボルトに螺合するナットを締め付けることによって、取付部とパイプ保持具10とを固定する。
【0069】
さらにまた、上述の各実施例では、取付部とパイプ保持具10とをねじ止めだけで固定するようにしたが、ねじ止めすると共に、接着接合するようにしても構わない。
【0070】
なお、上述した寸法等の具体的数値は、いずれも単なる一例であり、製品の仕様などの必要に応じて適宜変更可能である。