DE69823405T2

DE69823405T2 - Deckenelement

Info

Publication number: DE69823405T2
Application number: DE69823405T
Authority: DE
Inventors: Jacobus Hubert Joseph Marie Holthuizen; Wilhelmus Antonius Maria Langenberg Van De
Original assignee: INTECO BV
Current assignee: INTECO BV
Priority date: 1997-02-17
Filing date: 1998-02-16
Publication date: 2005-05-19
Anticipated expiration: 2018-02-17
Also published as: DE69823405D1; NL1006994A1; EP0859097B1; ATE265589T1; NL1006994C2; EP0859097A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Deckenelement mit einem Rahmen, der wenigstens ein Rohr zur Führung eines Wärmetransportmittels aufweist, das sich in Schleifen erstreckt, und mit Mitteln zur Verteilung der Wärme, die sich zwischen den Schleifen erstrecken, und in Wärmeleitverbindung mit dem Rohr stehen, wobei die Wärmeverteilmittel eine offene Struktur besitzen. Ein derartiges Deckenelement ist aus der WO 96/21827 bekannt und wird beispielsweise benutzt, um Büroräume oder Wohnräume abzukühlen oder zu heizen. Zu diesem Zweck wird ein Wärmetransportmittel, im allgemeinen Wasser, durch das Rohr geschickt, wobei die Temperatur dieses Mediums je nach dem beabsichtigten Gebrauch höher oder niedriger ist, als die Temperatur des Raumes. Wenn das Deckenelement zur Heizung benutzt wird, dann strömt heißes Wasser durch das Rohr, wobei die Wand des Rohres als Wärmestrahler wirkt, während im Sommer kaltes Wasser durch das Rohr strömt, um den Raum abzukühlen, so daß die Strahlungswärme aus dem Raum durch diese Wände die Rohre erhitzt und durch das kalte Wasser abgeführt wird.
Herkömmliche Dichtungselemente zur Abkühlung oder Aufheizung sind entweder mit Metallrohren oder mit Plastikrohren ausgestattet. Im Fall von Metallrohren wird allgemein Kupfer benutzt, da dies sehr gute Wärmeleiteigenschaften besitzt. Das Kupferrohr muß eine relativ große Durchströmungsfläche besitzen und deshalb muß es im Hinblick auf die erforderliche Steifheit mit einer beträchtlichen Wandstärkendicke hergestellt werden. Dies führt dazu, daß das Kupferrohr nicht in engen Biegungen verlegt werden kann, so daß relativ große Abstände zwischen den hin- und hergehenden Rohrabschnitten bestehen. Deshalb kann keine gleichförmige Erwärmung oder Abkühlung des Raumbereichs stattfinden, da die Abstände zwischen den Rohren nicht zur Aufheizung oder Abkühlung beitragen.
Dies ist weniger ein Problem bei herkömmlichen Deckenelementen mit Plastikrohren. Infolge des geringeren Gewichts dieser Plastikmaterialien können diese Rohre relativ dünnwandig ausgebildet sein, und sie können daher scharfe Biegungen mit kleinem Radius erhalten. Die Arbeitsweise eines solchen Elements ist demgemäß gleichförmiger als im Fall eines Kupferrohrs. Infolge der geringeren Leitfähigkeit der Rohrwände sind derartige Rohre immer noch nicht optimal.
Außerdem sind natürlich Systeme bekannt, bei denen Räume abgekühlt oder erhitzt werden, indem konditionierte Luft eingeblasen wird, beispielsweise durch ein Lufterhitzungssystem oder ein Luftklimatisierungssystem. Diese Systeme haben jedoch den Nachteil, daß der Energieverbrauch vergleichsweise hoch ist, weil die Wärmeübertragung im wesentlichen auf Konvektion beruht, was im Hinblick auf einen guten Betrieb relativ große Luftströmungen erfordert, die erzeugt werden müssen, und von den Benutzern oft als unangenehm empfunden werden.
Das oben erwähnte, dem Stand der Technik zugehörige Dokument WO 96/21827 beschreibt bereits ein Deckenelement mit dem eine bessere und gleichförmigere Erhitzung oder Abkühlung eines Raums möglich ist. Dieses bekannte Deckenelement weist ein perforiertes Aluminiumblech auf, das entlang der Seitenränder gefaltet ist, um einen Rahmen oder eine Kassette zu bilden. Ein Kupferrohr zur Führung eines Mediums gegebener Temperatur ist in weiten Schleifen auf dem perforierten Blech angeordnet. Jeder Strang des Rohrs zwischen aufeinanderfolgenden Biegungen ist am Blech mittels eines langgestreckten Aluminiumhutprofils befestigt. Die Flansche eines jeden Hutprofils sind mit Löchern versehen, die mit vorstehenden Stiften zusammenwirken, die auf dem perforierten Blech aufgeschweißt sind. Die Hutprofile sind auf diese Stifte durch Selbsthalte-Unterlagscheiben aufgeklemmt, so daß eine dichte Berührung zwischen dem Rohr und dem Blech gebildet wird, und die Wärme zwischen dem Rohr und dem Blech hierdurch übertragen wird. Eine gleichförmige Strahlung von dem gesamten Deckenelement wird so durch Überbrückung des Raums zwischen den Rohrschleifen mit dem Blech bewirkt, während die offene Struktur des Blechs eine Schallabsorption durch das Deckenelement bewirkt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Deckenelement der vorstehend beschriebenen Art zu schaffen, bei dem die Wärmeverteilermittel trotz ihrer offenen Struktur immer noch eine genügend große Querschnittsfläche besitzen, um wirksam einen Wärmetransport durchführen zu können. Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß die Wärmeverteilermittel einen Honigwaben-Aufbau besitzen. Ein solcher Aufbau ist sehr offen, aber er hat eine relativ große Höhe und enthält daher eine genügende Menge von Wärmeleitmaterial.
Dadurch wird eine optimale Verteilung der Wärme gewährleistet, wenn die offene Struktur Öffnungen aufweist, die sich in Querrichtung zwischen den Schleifen erstrecken. Der Wärmetransport durch die Wärmeverteilermittel findet hierbei auch in Querrichtung zwischen den Schleifen statt, wobei der Wärmetransport durch die Schleifen selbst in Längsrichtung stattfindet. Auf diese Weise wird eine sehr gleichförmige Verteilung gewährleistet.
Die Wärmeverteilermittel sind vorzugsweise aus einem Material gefertigt, das eine gute Wärmeleitfähigkeit besitzt, und dies kann das gleiche Material sein, aus dem das Rohr hergestellt ist. Das Rohr und die Wärmeverteilermittel können hierbei aus Metall bestehen, so daß sie miteinander durch Verlöten verbindbar sind. Auf diese Weise wird eine gute Wärmeübertragung zwischen dem Rohr und den Wärmeverteilermitteln gewährleistet.
Ein baulich einfaches Ausführungsbeispiel des Deckenelements mit sehr guten Strahlungseigenschaften wird erhalten, wenn die Wärmeverteilermittel integral mit dem Rahmen hergestellt sind. Der Rahmen kann hierbei beispielsweise dadurch gebildet werden, daß die Ränder der plattenartigen Wärmeverteilermittel umgebogen werden.
Die Erfindung bezieht sich außerdem auf eine Decke, die aus einer Anzahl von Deckenelementen besteht, wie sie oben beschrieben wurden.
Nachstehend werden zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben; in der Zeichnung zeigen:
1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Deckenelements mit auseinandergezogen dargestellten Einzelteilen gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
2 zeigt in größerem Maßstab eine perspektivische Einzelansicht des Teils II gemäß 1,
3 ist eine Schnittansicht des Deckenelements gemäß 1 im zusammengebauten Zustand, geschnitten nach der Linie III-III,
4 ist eine der 3 entsprechende Schnittansicht eines abgewandelten Ausführungsbeispiels des Deckenelements.
Ein Deckenelement 1 (1) weist einen rechteckigen Rahmen 2 auf, der von zwei Längsträgern 3 und zwei Querträgern 4 gebildet wird. In diesem Rahmen 2 befindet sich eine Abdeckplatte oder eine Bodenplatte 5, die nach dem Raumbereich hin gerichtet und mit Perforationen 6 versehen ist. Eine schalldämpfende Auskleidung 7 kann auf der Platte 5 angeordnet sein. Dies ist nicht bei allen Anwendungen notwendig. Das tatsächliche Strahlungselement 8 liegt auf dieser schallabsorbierenden Membran 7. Dieses Strahlungselement besteht aus einem Rohr 7, das in mehreren Schleifen 10 angeordnet ist und aus Wärmeverteilermitteln in Form einer Platte 11, die sich in Querrichtung zwischen den Schleifen 10 erstreckt. Das Rohr 9 bildet hierbei einen Teil eines nicht dargestellten Leitungsnetzes, durch das ein Wärmetransportmittel gepumpt wird.
Die Wärmeverteilerplatte 11 besitzt eine offene Struktur, beispielsweise in Form einer Honigwaben-Anordnung mit hexagonalen Öffnungen 12, die durch Wände 13 begrenzt sind (2). Auf diese Weise wird eine gute Schallisolation insofern gewährleistet als eine Reflexion der Schallwellen durch die offene Struktur verhindert wird, wobei zusätzlich eine ausgezeichnete Wärmeverteilung zwischen den Schleifen 10 des Rohres 9 erfolgt, weil das Honigwabenmaterial eine relativ große Höhe aufweist und daher eine genügend große Wärmeübertragungs-Oberfläche bildet. Die Öffnungen 12 sind etwas langgestreckt und erstrecken sich im wesentlichen quer zwischen den Schleifen 10. Dies ist daher auch der Fall für die Wände 13 der Wärmeverteilerplatte 11, so daß der Transport von Wärme hauptsächlich in Querrichtung über die Wärmeverteilerplatte 11 erfolgt, wobei die Schleifen 10 die Wärme insbesondere in Längsrichtung transportieren. Die Verbindung zwischen dem Rohr 9 und der Wärmeverteilerplatte 11 wird dabei durch Lötverbindungen 14 (3) bewirkt, die die Wärme gut leiten. Sowohl für das Rohr 9 als auch für die Wärmeverteilerplatte 11 kann irgendein Material mit guter Wärmeleitfähigkeit benutzt werden, insbesondere ein Metall. Im Hinblick auf die Verbindung zwischen Rohr 9 und Wärmeverteilerplatte 11 durch Verlötung ist es empfehlenswert, daß diese Teile aus dem gleichen Material bestehen. Ein geeignetes Material für diesen Zweck ist beispielsweise Kupfer, es sind jedoch auch andere Metalle mit guter Wärmeleitfähigkeit verwendbar, beispielsweise kann Aluminium im Prinzip als geeignet für diesen Zweck angesehen werden.
Gemäß einem abgewandelten Ausführungsbeispiel des Deckenelements 1 wird die Wärmeverteilerplatte 11 integral mit dem Rahmen 2 hergestellt, der auf einfache Weise durch Falten der Ränder der Wärmeverteilerplatte 11 über einen rechten Winkel erzeugt wurde (4). Dieses Ausführungsbeispiel ist baulich extrem einfach, wobei das so gebildete Deckenelement außerdem eine sehr gute Wärmeleitfähigkeit und Kühleigenschaften besitzt, weil die Bodenplatte 5 fehlt, die zwischen dem Raum und der Wärmeverteilerplatte 11 liegt.
Das Deckenelement gemäß der Erfindung macht es möglich, relativ große Rohre in weiten Schleifen zu verlegen, und trotzdem eine sehr gleichmäßige Heiz- oder Kühlwirkung zu erzielen, wobei die Schallabsorptions-Eigenschaften des Elements erhalten bleiben.
Wenn im Rahmen dieser Beschreibung von „Wärmetransport" die Rede ist, so soll dies sowohl die Zufuhr von Wärme als auch die Abfuhr von Wärme umfassen.

Claims

Deckenelement (1) mit einem Rahmen (2), der wenigstens ein Rohr (9) zur Führung eines Wärmetransportmittels aufweist, das sich in Schleifen (10) erstreckt, und mit Mitteln (11) zur Verteilung der Wärme, welche sich zwischen den Schleifen (10) erstrecken und in Wärmeleitverbindung mit dem Rohr (9) stehen, wobei die Wärmeverteilermittel (11) eine offene Struktur aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeverteilermittel (11) einen Honigwabenaufbau besitzen.
Deckenelement (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Honigwabenaufbau der Wärmeverteilermittel Öffnungen (12) aufweist, die sich in Querrichtung zwischen den Schleifen (10) erstrecken.
Deckenelement (1) nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeverteilermittel (11) aus einem Material mit guter Wärmeleitfähigkeit bestehen.
Deckenelement (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeverteilermittel (11) aus dem gleichen Material bestehen, wie das Rohr (9).
Deckenelement (1) nach den Ansprüchen 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (9) und die Wärmeverteilermittel (11) aus Metall bestehen und miteinander durch Verlötung (14) verbunden sind.
Deckenelement (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeverteilermittel (11) integral mit dem Rahmen (2) hergestellt sind.
Decke mit einer Anzahl von Deckenelementen (1), wie sie in einem der vorherigen Ansprüche beansprucht sind.