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JP2017201102A - Energy conserving grid system ceiling, and ceiling panel thereof - Google Patents

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JP2017201102A JP2016093078A JP2016093078A JP2017201102A JP 2017201102 A JP2017201102 A JP 2017201102A JP 2016093078 A JP2016093078 A JP 2016093078A JP 2016093078 A JP2016093078 A JP 2016093078A JP 2017201102 A JP2017201102 A JP 2017201102A
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Abstract

【課題】室内の温度を下げるアシストができる、グリッドシステム天井の提供。【解決手段】本発明のグリッドシステム天井は、グリッドシステムと、前記グリッドシステム上に設置される複数の天井パネルを含む。各天井パネルは、金属熱伝導基板、断熱コーティング層、セラミック熱伝導コーティング層を含む。前記金属熱伝導基板の上面は、屋根側に向けられ、下面は、室内側に向けられる。前記断熱コーティング層は、前記金属熱伝導基板の前記上面に形成され、屋根と室内との間の熱エネルギー伝達を遮断するために用いられる。前記セラミック熱伝導コーティング層は、前記金属熱伝導基板の前記下面に形成され、前記金属熱伝導基板の熱伝導性能を向上するために用いられる。これにより本発明のグリッドシステム天井は、室内ファンの空気対流作用に組み合わせ、冷房部屋内の温度を下げ、エネルギーを節約する目的を達成することができる。【選択図】図1A grid system ceiling capable of assisting in lowering the temperature in a room is provided. A grid system ceiling according to the present invention includes a grid system and a plurality of ceiling panels installed on the grid system. Each ceiling panel includes a metal thermal conductive substrate, a thermal barrier coating layer, and a ceramic thermal conductive coating layer. The upper surface of the metal heat conductive substrate is directed to the roof side, and the lower surface is directed to the indoor side. The heat insulating coating layer is formed on the upper surface of the metal heat conductive substrate, and is used to block heat energy transfer between the roof and the room. The ceramic heat conductive coating layer is formed on the lower surface of the metal heat conductive substrate and is used to improve the heat conductive performance of the metal heat conductive substrate. Thereby, the grid system ceiling of the present invention can be combined with the air convection action of the indoor fan to lower the temperature in the cooling room and achieve the purpose of saving energy. [Selection] Figure 1

Description

本発明は、グリッドシステム天井及びその天井パネルに関し、特に、室内の温度を下げるアシストができる、省エネグリッドシステム天井に関する。   The present invention relates to a grid system ceiling and a ceiling panel thereof, and more particularly to an energy saving grid system ceiling capable of assisting in lowering indoor temperature.

一般にオフィスビルは、室内に多くのグリッドシステム天井が設置されており、このような天井は、一般に、例えばPVCプラスチックパネルや石膏板など、熱伝導率が低い板材が選択される。   In general, an office building has many grid system ceilings installed indoors, and for such ceilings, a plate material having a low thermal conductivity such as a PVC plastic panel or a plaster board is generally selected.

米国特許第5202174号明細書US Pat. No. 5,202,174

しかしながら、熱伝導率が低い板材が選択される天井の断熱効果には限りがあるため、冷房システムで室内の温度を下げる必要があり、電力の大きな浪費を招く。   However, since the heat insulation effect of the ceiling where a plate material with low thermal conductivity is selected is limited, it is necessary to lower the room temperature by the cooling system, resulting in a great waste of electric power.

本発明の目的は、室内の温度を下げるアシストができる、グリッドシステム天井を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a grid system ceiling capable of assisting in lowering the indoor temperature.

本発明のグリッドシステム天井は、グリッドシステムと、前記グリッドシステム上に設置される複数の天井パネルとを含んで構成される。複数の各天井パネルは、金属熱伝導基板、断熱コーティング層、セラミック熱伝導コーティング層を含んで構成される。そのうち、前記金属熱伝導基板の上面が屋根側に向けられ、下面が室内側に向けられるとともに、前記断熱コーティング層が前記金属熱伝導基板の前記上面に形成され、屋根と室内との間の熱エネルギー伝達を遮断するために用いられ、前記セラミック熱伝導コーティング層が前記金属熱伝導基板の前記下面に形成され、前記金属熱伝導基板の熱伝導性能を向上するために用いられる。   The grid system ceiling according to the present invention includes a grid system and a plurality of ceiling panels installed on the grid system. Each of the plurality of ceiling panels includes a metal heat conductive substrate, a heat insulating coating layer, and a ceramic heat conductive coating layer. Among them, the upper surface of the metal heat conductive substrate is directed to the roof side, the lower surface is directed to the indoor side, and the heat insulating coating layer is formed on the upper surface of the metal heat conductive substrate, and heat between the roof and the room The ceramic heat conductive coating layer is formed on the lower surface of the metal heat conductive substrate, and is used to improve the heat transfer performance of the metal heat conductive substrate.

好ましくは、前記金属熱伝導基板が、アルミニウムまたはアルミニウム合金からなる。   Preferably, the metal heat conductive substrate is made of aluminum or an aluminum alloy.

好ましくは、前記断熱コーティング層が、無機断熱粉末を含む有機樹脂からなる。   Preferably, the heat insulating coating layer is made of an organic resin containing an inorganic heat insulating powder.

好ましくは、前記無機断熱粉末が、二酸化ケイ素を含む。   Preferably, the inorganic heat insulating powder contains silicon dioxide.

好ましくは、前記有機樹脂が、アクリル酸樹脂である。   Preferably, the organic resin is an acrylic resin.

好ましくは、前記セラミック熱伝導コーティング層が、無機熱伝導粉末を含む無機樹脂からなる。   Preferably, the ceramic thermal conductive coating layer is made of an inorganic resin containing an inorganic thermal conductive powder.

好ましくは、前記無機樹脂は、ゾルゲル法で製造された無機樹脂である。   Preferably, the inorganic resin is an inorganic resin manufactured by a sol-gel method.

好ましくは、前記無機熱伝導粉末が、黒鉛、グラフェン、二酸化チタン、炭化ケイ素、雲母から構成される群より選択される少なくとも1種の無機物を含む。   Preferably, the inorganic heat conductive powder contains at least one inorganic material selected from the group consisting of graphite, graphene, titanium dioxide, silicon carbide, and mica.

好ましくは、前記セラミック熱伝導コーティング層の厚さが、10μm〜30μmである。   Preferably, the ceramic thermal conductive coating layer has a thickness of 10 μm to 30 μm.

本発明のグリッドシステム天井は、室内ファンの空気対流作用に組み合わせ、冷房部屋内の温度を下げ、エネルギーを節約する目的を達成することができる。   The grid system ceiling of the present invention can be combined with the air convection action of an indoor fan to achieve the purpose of reducing the temperature in the cooling room and saving energy.

本発明のその他発明内容とより詳細な技術及び機能について、以下で説明する。   Other inventive contents and more detailed techniques and functions of the present invention will be described below.

本発明の省エネグリッドシステム天井を冷房部屋に用いた状態を示す概略図である。It is the schematic which shows the state which used the energy-saving grid system ceiling of this invention for the cooling room. 図1の省エネグリッドシステム天井のうちの天井パネルの側面図である。It is a side view of the ceiling panel of the energy-saving grid system ceiling of FIG.

図1は、本発明の省エネグリッドシステム天井100を冷房部屋に適用した最良の実施例を示す図である。本実施例の省エネグリッドシステム天井100は、グリッド型システム天井であり、例えば、格子状に組まれて形成された複数の枠体(グリッド)10を有するグリッドシステム1と、枠体10に組み付けられる複数の天井パネル2と、を含んで構成されている。   FIG. 1 is a diagram showing a best embodiment in which an energy-saving grid system ceiling 100 of the present invention is applied to a cooling room. The energy-saving grid system ceiling 100 according to the present embodiment is a grid-type system ceiling. For example, the grid system 1 having a plurality of frames (grids) 10 formed in a lattice shape is assembled to the frame 10. A plurality of ceiling panels 2 are included.

また、本実施例の省エネグリッドシステム天井100は、一例として室内ファン3とを組み合わせて構成することができ、天井パネル2の代わりに枠体10に組み込み可能な室内ファン3が取り付けられる。室内ファン3は、冷房室内の冷房装置4を補助して室内温度を下げるために用いられる。   Moreover, the energy-saving grid system ceiling 100 of a present Example can be comprised combining the indoor fan 3 as an example, and the indoor fan 3 which can be integrated in the frame 10 instead of the ceiling panel 2 is attached. The indoor fan 3 is used to assist the cooling device 4 in the cooling room to lower the room temperature.

各天井パネル2は、図2に示すように、少なくとも金属熱伝導基板21、断熱コーティング層22、セラミック熱伝導コーティング層23を含んだ三層構造となっている。   As shown in FIG. 2, each ceiling panel 2 has a three-layer structure including at least a metal heat conductive substrate 21, a heat insulating coating layer 22, and a ceramic heat conductive coating layer 23.

具体的には、金属熱伝導基板21の上面が屋根側に向けられ、下面が室内側に向けられて配置される。金属熱伝導基板21は、熱伝導性に優れた金属の基板である。金属熱伝導基板21を構成する材料は、軽さと熱伝導性に優れ、かつコストが低い等の利点を有するため、アルミニウムやアルミニウム合金から選択することが好ましい。   Specifically, the upper surface of the metal heat conductive substrate 21 is directed to the roof side, and the lower surface is directed to the indoor side. The metal heat conductive substrate 21 is a metal substrate having excellent heat conductivity. The material constituting the metal thermal conductive substrate 21 has advantages such as lightness, thermal conductivity, and low cost. Therefore, it is preferable to select the material from aluminum or an aluminum alloy.

断熱コーティング層22は、断熱性に優れた層である。断熱コーティング層22は、スプレーコーティングまたはカーテンコーティング等のコーティング工程により、金属熱伝導基板21の上面に形成される。断熱コーティング層22は、屋根と室内との間の熱エネルギー伝達を遮断するために用いられる。効果的な断熱の目的を達するために、断熱コーティング層22は、有機樹脂を主体とし、無機断熱粉末を添加したものから構成することができる。つまり、断熱コーティング層22は、無機断熱粉末を含む有機樹脂から構成することができる。   The heat insulation coating layer 22 is a layer excellent in heat insulation. The heat insulating coating layer 22 is formed on the upper surface of the metal heat conductive substrate 21 by a coating process such as spray coating or curtain coating. The heat insulating coating layer 22 is used to block heat energy transfer between the roof and the room. In order to achieve the purpose of effective heat insulation, the heat insulation coating layer 22 can be comprised from what mainly comprised the organic resin and added the inorganic heat insulation powder. That is, the heat insulation coating layer 22 can be comprised from the organic resin containing inorganic heat insulation powder.

最良の実施例において、有機樹脂は、比較的環境にやさしい水性のアクリル酸樹脂を用いることができる。無機断熱粉末は、断熱性に優れた無機物の粉末であり、二酸化ケイ素を用いることができる。水性のアクリル酸樹脂は、その他のシリカゲル、PU樹脂またはエポキシ樹脂等の樹脂と比較して環境によりやさしく、二酸化ケイ素は、一種のナノ中空断熱材料であり、熱エネルギーの伝達を効果的に遮断することができる。これにより、本実施例の断熱コーティング層22は、暑い夏には室内に伝達される屋根の熱エネルギーを効果的に減少させ、寒い冬には室内の熱エネルギーの流失を防止することができる。   In the best embodiment, the organic resin may be a relatively environmentally friendly aqueous acrylic resin. The inorganic heat insulating powder is an inorganic powder excellent in heat insulating properties, and silicon dioxide can be used. Aqueous acrylic resin is more environmentally friendly than other resins such as silica gel, PU resin or epoxy resin, and silicon dioxide is a kind of nano-hollow insulation material, effectively blocking the transmission of thermal energy be able to. Thereby, the heat insulation coating layer 22 of a present Example can reduce the thermal energy of the roof transmitted indoors in the hot summer effectively, and can prevent the loss of the indoor thermal energy in the cold winter.

セラミック熱伝導コーティング層23は、熱伝導性に優れたセラミックの層である。セラミック熱伝導コーティング層23は、スプレーコーティングまたはカーテンコーティング等のコーディング工程により、金属熱伝導基板21の下面に形成される。セラミック熱伝導コーティング層23は、金属熱伝導基板21の熱吸収または放熱を補助し、金属熱伝導基板21に最大の熱伝導効果を発揮させるように、金属熱伝導基板21の熱伝導性能を高めるために用いられる。   The ceramic thermal conductive coating layer 23 is a ceramic layer having excellent thermal conductivity. The ceramic thermal conductive coating layer 23 is formed on the lower surface of the metal thermal conductive substrate 21 by a coding process such as spray coating or curtain coating. The ceramic heat conductive coating layer 23 assists heat absorption or heat dissipation of the metal heat conductive substrate 21 and enhances the heat conductive performance of the metal heat conductive substrate 21 so that the metal heat conductive substrate 21 exhibits the maximum heat conductive effect. Used for.

熱伝導を効果的に補助するために、セラミック熱伝導コーティング層23は、無機樹脂を主体とし、無機熱伝導粉末を添加したものから構成することができる。つまり、セラミック熱伝導コーティング層23は、無機熱伝導粉末を含む無機樹脂から構成することができる。最良の実施例において、無機樹脂は、例えば、ゾルゲル法(Sol−Gel)で製造された無機樹脂である。ゾルゲル法は、酸化ケイ素または金属酸化物を溶液の状態(Solution)から加水分解、縮合、重合等の反応を経た後、徐々にゲル(Gel)の状態を形成し、これを凝固する方法である。得られる無機樹脂は、酸化ケイ素または金属酸化物からなり、多孔性、高表面積の網状構造を備える。セラミック熱伝導コーティング層23は、ゾルゲル法の薄膜形成工程において無機熱伝導粉末を導入して形成した無機樹脂である。無機熱伝導粉末は、熱伝導性に優れた無機物の粉末を用いることができ、好ましくは、黒鉛、グラフェン、二酸化チタン、炭化ケイ素、雲母から構成される群より選択される少なくとも1種の無機物を用いることができる。無機熱伝導粉末は、セラミック熱伝導コーティング層23に良好な熱伝導効果を付与する。   In order to effectively assist thermal conduction, the ceramic thermal conductive coating layer 23 can be composed of an inorganic resin as a main component and an inorganic thermal conductive powder added thereto. That is, the ceramic thermal conductive coating layer 23 can be composed of an inorganic resin containing an inorganic thermal conductive powder. In the best embodiment, the inorganic resin is, for example, an inorganic resin manufactured by a sol-gel method (Sol-Gel). The sol-gel method is a method in which silicon oxide or metal oxide is subjected to a reaction such as hydrolysis, condensation, polymerization, etc. from a solution state, and then a gel state is gradually formed to solidify the gel state. . The resulting inorganic resin is made of silicon oxide or metal oxide and has a porous, high surface area network structure. The ceramic thermal conductive coating layer 23 is an inorganic resin formed by introducing an inorganic thermal conductive powder in a sol-gel thin film forming process. As the inorganic heat conductive powder, an inorganic powder having excellent heat conductivity can be used. Preferably, at least one inorganic material selected from the group consisting of graphite, graphene, titanium dioxide, silicon carbide, and mica is used. Can be used. The inorganic heat conductive powder imparts a good heat conductive effect to the ceramic heat conductive coating layer 23.

図2は、天井パネル2の構造を拡大した側面図である。本発明の天井パネル2の厚さの設計において、実際には、金属熱伝導基板21の厚さは、約0.6mmである。また、断熱コーティング層22の厚さは、0.2mm〜0.5mm、好ましくは0.3mm〜0.4mmである。また、セラミック熱伝導コーティング層23の厚さは、非常に薄く、わずか10μm〜30μm、好ましくは15μm〜20μmである。なお、セラミック熱伝導コーティング層23の厚さは、非常に薄いが、セラミック材料から成るため、耐熱性に優れているだけでなく、極めて優れた剛性も備えている。   FIG. 2 is an enlarged side view of the structure of the ceiling panel 2. In the design of the thickness of the ceiling panel 2 of the present invention, the thickness of the metal heat conductive substrate 21 is actually about 0.6 mm. Moreover, the thickness of the heat insulation coating layer 22 is 0.2 mm-0.5 mm, Preferably it is 0.3 mm-0.4 mm. The thickness of the ceramic thermal conductive coating layer 23 is very thin, only 10 μm to 30 μm, preferably 15 μm to 20 μm. The thickness of the ceramic thermal conductive coating layer 23 is very thin, but since it is made of a ceramic material, it has not only excellent heat resistance but also extremely excellent rigidity.

ここで留意すべき点として、従来の天井板に採用されている石膏板またはその上面に設置されているアルミニウム箔層は、放射熱を遮断するために用いられているが、最良の実施例の金属熱伝導基板21は、アルミニウム合金材料であるものの、断熱コーティング層22の下方に設けられており、天井パネル2の支持作用などを提供するのであって、断熱効果を提供するものではない。   It should be noted here that the gypsum plate used in the conventional ceiling plate or the aluminum foil layer installed on the top surface thereof is used to block radiant heat, but in the best embodiment, Although the metal heat conductive substrate 21 is made of an aluminum alloy material, it is provided below the heat insulating coating layer 22 and provides a support function for the ceiling panel 2 and does not provide a heat insulating effect.

つまり、本実施例の金属熱伝導基板21は、その優れた熱伝導特性により、セラミック熱伝導コーティング層23の補助による熱伝導性能のさらなる向上との組み合わせによって、室内空気の熱交換を加速させる。これにより、冷房部屋内の空間を迅速に均一な温度にすることができるとともに、室内全体の温度を下げることができる。   That is, the metal heat conductive substrate 21 of the present embodiment accelerates the heat exchange of the room air by combining with the further improvement of the heat conductive performance with the aid of the ceramic heat conductive coating layer 23 due to its excellent heat conduction characteristics. Thereby, the space in the cooling room can be quickly brought to a uniform temperature, and the temperature of the entire room can be lowered.

実験の結果、本発明のグリッドシステム天井100は、冷房部屋中に室内ファン3(例:天井ファンまたはサーキュレーター)の空気対流作用と組み合わせ、室内の温度を約1〜3度、下げることができた。このため、室内の温度を下げるアシストに相当する額の電気代を節約でき、さらにより重要な観点として、エネルギー節約の目的を達成できることが実証できた。   As a result of the experiment, the grid system ceiling 100 of the present invention was able to lower the indoor temperature by about 1 to 3 degrees in combination with the air convection action of the indoor fan 3 (eg, ceiling fan or circulator) in the cooling room . For this reason, it was possible to save the amount of electricity bill equivalent to the assist to lower the temperature in the room, and it was proved that the purpose of energy saving can be achieved as an even more important viewpoint.

1 グリッドシステム
10 枠体
100 グリッドシステム天井
2 天井パネル
21 金属熱伝導基板
22 断熱コーティング層
23 セラミック熱伝導コーティング層
3 室内ファン
4 冷房装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Grid system 10 Frame 100 Grid system ceiling 2 Ceiling panel 21 Metal thermal conduction substrate 22 Thermal insulation coating layer 23 Ceramic thermal conduction coating layer 3 Indoor fan 4 Cooling device

Claims (7)

室内のグリッドシステムに設置される天井パネルであって、
前記天井パネルが、
上面が屋根側に向けられ、下面が室内側に向けられて設けられる金属熱伝導基板と、
前記金属熱伝導基板の前記上面に形成され、屋根と室内との間の熱エネルギー伝達を遮断するために用いられる断熱コーティング層と、
前記金属熱伝導基板の前記下面に形成され、前記金属熱伝導基板の熱伝導性能を向上させるために用いられるセラミック熱伝導コーティング層と、を含むことを特徴とする天井パネル。
A ceiling panel installed in an indoor grid system,
The ceiling panel is
A metal thermal conductive substrate provided with the upper surface facing the roof side and the lower surface facing the indoor side;
A heat insulating coating layer formed on the upper surface of the metal heat conductive substrate and used to block heat energy transfer between the roof and the room;
A ceiling panel, comprising: a ceramic heat conductive coating layer formed on the lower surface of the metal heat conductive substrate and used for improving the heat conductive performance of the metal heat conductive substrate.
前記金属熱伝導基板は、アルミニウムまたはアルミニウム合金からなり、
前記断熱コーティング層は、無機断熱粉末を含む有機樹脂からなることを特徴とする請求項1に記載の天井パネル。
The metal heat conductive substrate is made of aluminum or an aluminum alloy,
The ceiling panel according to claim 1, wherein the heat insulating coating layer is made of an organic resin containing an inorganic heat insulating powder.
前記無機断熱粉末が二酸化ケイ素を含み、
前記有機樹脂がアクリル酸樹脂であることを特徴とする請求項2に記載の天井パネル。
The inorganic heat insulating powder contains silicon dioxide;
The ceiling panel according to claim 2, wherein the organic resin is an acrylic resin.
前記セラミック熱伝導コーティング層は、無機熱伝導粉末を含む無機樹脂からなることを特徴とする請求項1に記載の天井パネル。   The ceiling panel according to claim 1, wherein the ceramic thermal conductive coating layer is made of an inorganic resin containing an inorganic thermal conductive powder. 前記無機熱伝導粉末は、黒鉛、グラフェン、二酸化チタン、炭化ケイ素、雲母から構成される群より選択される少なくとも1種の無機物を含むことを特徴とする請求項4に記載の天井パネル。 The ceiling panel according to claim 4, wherein the inorganic heat conductive powder contains at least one inorganic material selected from the group consisting of graphite, graphene, titanium dioxide, silicon carbide, and mica. 前記セラミック熱伝導コーティング層の厚さが10μm〜30μmであることを特徴とする請求項5に記載の天井パネル。   The ceiling panel according to claim 5, wherein the ceramic thermal conductive coating layer has a thickness of 10 μm to 30 μm. グリッドシステムと、請求項1乃至6のいずれかに記載された複数の天井パネルを含むグリッドシステム天井であって、前記天井パネルが前記グリッドシステム上に設置されていることを特徴とするグリッドシステム天井。
A grid system ceiling including a grid system and a plurality of ceiling panels according to any one of claims 1 to 6, wherein the ceiling panel is installed on the grid system. .
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