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Anordnung zum Heizen oder Kühlen von Räumen
Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Heizen oder Kühlen von Räumen, bei der im Abstand von einer Decken- oder Wandfläche ein raumbegrenzender, aus Einzelelementen zusammengesetzter, plat- tenförmiger Körper angeordnet ist, der eine Wärmeaustauschfläche bildet, und bei der sich in dem Zwi- schenraum zwischen dem plattenförmigen Körper und der Decken- oder Wandfläche, die vorzugsweise durch Luftdurchlässe, z. B. durch Öffnungen im plattenförmigen Körper, mit dem Rauminneren in Ver- bindung steht, Heiz-oder Kühlorgane befinden, welche im Abstand vom plattenförmigen Körper mittels
Lamellen abgestützt sind und mit diesem in Wärmekontakt stehen ; hiebei ist der z.
B. aus Gipsplatten zusammengesetzte plattenförmige Körper durch unmittelbar von ihm oder von einem Traggerüst dessel- ben zu der Decken- oder Wandfläche verlaufende Aufhängeorgane an dieser Decke befestigt.
Bei einer bekannten Heiz- bzw. Kühlanordnung dieser Art sind die Heiz-oder Kühlorgane, z. B.
Rohrleitungen oder stabförmige elektrische Heizkörper, an der Deckenfläche aufgehängt, und der plat- tenförmige Körper, welcher die Wärmeaustauschfläche bildet, wird von diesen Organen getragen. Diese Anordnung bringt jeuoch die Gefahr mit sich, dass der plattenformige Körper unter dem Einfluss der Wärmedehnungen der Heiz- bzw. Kühlorgane mechanischen Spannungen ausgesetzt wird, die zu Verwerfun- gen und Riss- oder Spaltbildungen führen können, wodurch die vom plattenförmigen Körper gebildete Zwischendecke unansehnlich wird.
Es sind ferner Ausführungen bekannt, bei denen die als Putzdecke ausgebildete Unterdecke von einem mit der Oberdecke verbundenen Lattenrost getragen wird. Der Warmekontakt zwischen den Heiz- oder Kühlrohren und der Putzdecke wird durch auf den Rohren sitzende Blechlamellen hergestellt, an deren vom Rohr lotrecht zur Putzdecke verlaufende Mittelpartie sich rechtwinkelig abgebogene Teile anschliessen, derart, dass diese abgebogenen Lamellenflügel auf der Putzdecke aufliegen. Die Enden dieser Flügel sind jeweils mit entsprechenden Latten des Rostes fix verbunden. Diese Anordnung ist aber insoferne nachteilig, als infolge dieser fixen Verbindung durch die bei der Erwärmung auftretende Dehnung der Lamellen Spannungen auf die Putzdecke übertragen werden, was zu Rissen und Sprüngen bei derselben führen kann.
Um dies zu vermeiden, wurden bei einer weiteren Ausgestaltung dieser Anordnung die Lamellenenden nicht mehr fix befestigt, sondern gleitend geführt, indem sie mittels sie untergreifenden Haltern mit Spiel an den Latten gehalten wurden. Diese Anordnung ermöglicht zwar eine Dehnung der Lamellen in der zum Rohrverlauf senkrechten Richtung, ist aber infolge des verhältnismässig geringen Spielraums nicht geeignet, grössere Verschiebungen, insbesondere Schwenkbewegungen der Lamellen, aufzunehmen, die bei den die Lamellen tragenden Registerrohren durch die voneinander abweichende Dehnung der die Enden der Registerrohre verbindenden Zu- bzw. Ableitungsrohre verursacht werden.
Diese Nachteile werden gemäss der Erfindung bei einer Heiz- bzw. Kühlanordnung der eingangs beschriebenen Art dadurch vermieden, dass die Lamellen auf dem plattenförmigen Körper frei aufruhen und innerhalb der zur Aufnahme von Wärmedehnungen erforderlichen Grenzen in bezug auf den plattenförmigen Körper frei beweglich sind, indem sie mit seitlichem Abstand von den Aufhängeorganen bzw. dem Traggerüst enden.
Gemäss einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind die Auflagerlamellen in ihrer Mittelpartie zur Aufnahme der Heiz-oder Kühlorgane nach der dem plattenförmigen Körper zugekehrten Seite zylindrisch gebogen und es schliessen sich an diese Mittelpartie Schenkel an, die sich, wie an sich bekannt,
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schräg nach aussen gegen den plattenförmigen Körper zu erstrecken und in parallel zum plattenförmigen Körper verlaufende, verschiebbar auf diesem aufliegende Auflagerflächen übergehen, wobei die Schenkelflächen zwischen der Mittelpartie der Lamellen und dem ebenen plattenförmigenKörper einen Hohlraum freilassen.
Diese Ausführung der Auflagerlamellen gewährleistet, dass im Betrieb der Heiz- oder Kühlanordnung keine durch Wärmedehnungen verursachten Kräfte auf den plattenförmigen Körper übertragen werden und dass ferner die Wärmeleitung bzw. Wärmestrahlung von den Heizorganen zum plattenförmigen Körper unter weitgehender Verteilung der Wärme erfolgt, so dass örtliche Überhitzungen des plattenförmigen
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Schliesslich ermöglicht die verschiebbare Halterung der Auflagerlamellen im Gegensatz zu bekannten fe- sten oder eingespannten Halterungen eine wesentlich einfachere Montage der Gesamtanordnung, weil bei der Montage der Heiz- oder Kühlorgane nicht auf eine genaue Relativlage dieser Organe zu dem später montierten plattenförmigen Körper geachtet werden muss.
Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung sollen nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ge- nauer erläutert werden. Fig. 1 zeigt einen'vertikalschnitt durch eine Deckenheiz- oder Kühlanordnung gemäss der Erfindung. Die Fig. 2-6 stellen Abwandlungen der Anordnung nach Fig. 1 dar. Die Fig. 7-9 erläutern die Ausbildung der im Rahmen der Erfindung verwendeten Auflagerlamellen für die Heiz- oder Kühlorgane. Die Fig. 10-14 erläutern verschiedene Möglichkeiten zur Befestigung des plattenförmigen
Körpers an der Deckenfläche.
In allen Ausführungsbeispielen sind gleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
In Fig. 1 ist 20 eine den äusseren Deckenteil bildende Massivdecke eines zu heizenden oder zu kühlenden Behausungsraumes 21. An Stelle einer Massivdecke könnte auch irgendeine andere tragende
Deckenkonstruktion vorgesehen sein. Unterhalb des äusseren Deckenteils 20 ist eine Isolierschicht 22 an- geordnet, die auf nicht dargestellte Weise mit dem Deckenteil 20 verbunden ist. Ein innerer Deckenteil 23 ist in einigem Abstand unter der Isolierschicht 22 angeordnet, u. zw. derart, dass zwischen den genannten Teilen 22 und 23 ein zusammenhängender Zwischenraum 24 vorhanden ist, der im folgendenHilfsraum genannt wird. Der innere Deckenteil 23 ist z. B. aus Gipsplatten oder irgendeinem andern geeigneten Material hergestellt und an der tragenden Deckenkonstruktion 20 aufgehängt.
Zu diesem Zwekke können beispielsweise Drahtgehänge 25 vorhanden sein, von denen in Fig. 1 der Deutlichkeit wegen nur eines gezeigt ist. Diese Drahtgehänge sind in Drahtschleifen 26 und 27 verankert, die in die Massivdecke 20 bzw. die Gipsplatten 23 eingegossen sind. Die Unterseite des inneren Deckenteils 23 bildet eine Wärmeaustauschfläche.
Im Hilfsraum 24 befinden sich Wärme- oder Kältequellen 28 in der Gestalt von Rohren, die von einem wärmenden oder einem kühlenden Medium durchströmt werden können und von denen nur ein einziges dargestellt ist. Es könnten aber auch nur eine einzige solche Quelle vorgesehen sein. Es wäre auch möglich, zum Kühlen und zum Heizen verschiedene Quellen zu benutzen, wobei für den ersten Fall elektrische Heizkörper vorhanden sein können. Jedes Rohr 28 ist mittels mehrerer metallischer Lamellen 29 auf dem inneren Deckenteil 23 abgestützt. Diese Lamellen haben einen zylindrisch gebogenen Mittelteil 29a (Fig. 7-9), welcher das. Rohr 28 über mehr als die Hälfte seines Umfanges umschliesst, u. zw. von der unteren Seite her.
An den Mittelteil 29a schliessen zwei schräg verlaufende Partien 29b an, die schliesslich in waagrechte Endpartien 29c übergehen. Die letztgenannten liegen auf der Oberseite des inneren Deckenteils 23 auf, während die schräg verlaufenden Partien 29b das Rohr 28 so abstützen, dass es sich in einigem Abstand über dem Deckenteil 23 befindet. Zwischen dem Rohr 28 und den Partien 29b der Lamellen 29 einerseits und dem Deckenteil 23 anderseits ist somit eine bis zu einem gewissen Grade isolierende Luftschicht 30 vorhanden, deren Stärke mit der Entfernung vom Rohr 28 in waagrechter Richtung abnimmt. Sowohl die Lamellen 29 als auch die Luftschichten 30 dienen zur Übertragung der Wärme bzw. Kälte vom Rohr 28 zum Deckenteil 23, bilden aber Zonen unterschiedlicher spezifischer Wärmeleitfähigkeit.
Die vom Rohr 28 ausgehende Wärme oder Kälte hat zuerst die besser leitenden Lamellen 29 und nachher zum Teil die Luftschicht 30 zu durchströmen. Die Lamellen 29 dienen zum Verteilen der Wärme bzw. Kälte über die gesamte Fläche des inneren Deckenteils 23. Weil die Stärke der Luftschicht 30 zwischen den Lamellen 29 und dem Deckenteil mit steigender Entfernung von der Quelle 28 abnimmt und schliesslich Null wird, ergibt sich eine verhältnismässig gleichmässige Wärme-bzw. Kälteabgabe an den Deckenteil 23. Die gegenseitigen Abstände der einzelnen Verteilerlamellen 29, die am gleichen Rohr 28 angebracht sind, sind so klein gewählt, dass zwischen den Lamellen keine unerwünscht grossen Wärmegefälle im Deckenteil 23 auftreten können.
In den Hilfsraum 24 mündet eine Lufteinlassöffnung 31 ein, welche in eine Seitenwand des Behausungsraumes 21 eingearbeitet ist und die Form eines Schlitzes hat, der sich in Richtung der einen Rand-
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kante des Deckenteils 23 (senkrecht zur Zeichnungsebene von Fig. 1) erstreckt. Diese Öffnung 31 steht mit einem nicht dargestellten Gebläse in Verbindung. Der Deckenteil 23 ist mit mehreren, regelmässig verteilten Öffnungen 32 versehen, welche den Austritt von Luft aus dem Hilfsraum 24 in den Raum 21 er- möglichen.
Mittels der beschriebenen Einrichtung erfolgt z. B. die Heizung des Beheizungsraumes 21 wie folgt :
Durch die Röhren 28 wird ein heisses Medium, beispielsweise Wasser oder Dampf geleitet, das seine Wär- me an die Wandung der Rohre 28 abgibt. Von hier wird die Wärme durch die Verteilerlamellen 29 und teils durch die Luftschicht 30 dem Deckenteil 23 zugeleitet, von dessen Unterseite die Wärme teils durch
Strahlung, teils durch Konvektion und teils durch Wärmeleitung in den Raum 21 abgegeben wird. Mit Hilfe des erwähnten Gebläses lässt man Luft durch die Öffnung 31 in den Hilfsraum 23 einströmen. Diese Luft ent- weicht durch die Austrittsöffnungen 32 in den zu heizenden Raum 2J.
Ein beträchtlicher Teil der Strömungsluft wird jedoch vor dem Verlassen des Hilfsraumes 24 durch die Rohre 28 und die Verteilerlamellen 29 erwärmt, wenn sie an Oberflächen dieses Teile entlangstreicht. Auf diese Weise wird mehr Wärmeenergie in den
Behausungsraum 21 hineingetragen, während gleichzeitig eine dauernde Lufterneuerung in diesem Raume stattfinden kann.
Praktisch wird man die Luftzufuhr nur so stark wählen, dass sie den natürlichen Luftabzug durch Tü- ren und Fenster des zu heizenden Raumes zu ersetzen vermag. Durch diese Luftzufuhr ist es möglich, auch die nach oben wirkende Strahlungs- und Konvektionswärme der Lamellen 29 und Rohre 28 für die
Heizung des Raumes 21 nutzbar zu machen, welche Wärme bisher grösstenteils verloren ging.
Wenn man den Behausungsraum 21 kühlen will, ist das Verfahren ganz analog. Es wird dann ledig- lich durch die Rohre 28 ein Kühlmedium geleitet.
Die Anordnung nach Fig. 2 unterscheidet sich von der beschriebenen nur dadurch, dass die Austritts- öffnungen 32 im inneren Deckenteil 23 anders angeordnet sind, u. zw. so, dass die durch die Schlitzöffnung 31 einströmende Luft nicht in den Behausungsraum 21 austreten kann, bevor sie an Oberflächen der Lamellen 29 und der Rohre 28 entlanggestrichen ist. Zu diesem Zwecke sind in unmittelbarer Nähe der Lufteinlassöffnung 31 keine Austrittsöffnungen 32 am Deckenteil 23 vorhanden. Die Strömungsrichtung ist in der Zeichnung durch Pfeile angedeutet.
Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 ist der Hilfsraum zwischen dem inneren Deckenteil 23 und dem äusseren Deckenteil 20 mit einer isolierenden und porösen Masse 33 angefüllt, welche die durch die Öffnung 31 eingeblasene Luft hindurchlässt. Die Masse 33 wirkt hiebei als Luftfilter und zugleich als Schallabsorptionsschicht gegen Raumschall und Trittschall. Die Isolierschicht 22, die in den Fig. 1 und 2 gezeigt ist, fehlt bei der Einrichtung gemäss Fig. 3, weil sie nicht erforderlich ist.
Das in Fig. 4 dargestellte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von demjenigen nach Fig. 1 in der Hauptsache nur dadurch, dass in die Luftaustrittsöffnungen des inneren Deckenteils 23 ein poröses und somit luftdurchlässiges Material 34 eingebracht ist, das schallabsorbierend wirkt und auch als Luftfilter dient. Mit Vorteil kann auch die Isolierschicht 22 bei diesem Beispiel und den Einrichtungen gemäss den Fig. 1 und 2 aus schallabsorbierendem Material bestehen, das wärmeisolierend wirkt. An Stelle eines Lufteinlassschlitzes 31 ist hier ein rohrförmiges Organ 35 vorhanden, das in den Hilfsraum 25 hineinragt und mehrere in Aùständen voneinander verteilte Luftauslassöffnungen 36 aufweist. Mit Hilfe eines solchen Organs 25 lässt sich die eingeblasene Luft gleichmässiger über den ganzen Hilfsraum 24 verteilen.
Selbstverständlich könnte aber auch nur ein Schlitz 31, wie bei den vorher beschriebenen Beispielen, vorhanden sein. Auch ist es möglich, die Einrichtungen gemäss den Fig. 1 und 2 mit einem Verteilorgan 35 zu versehen.
Bei allen beschriebenen Ausführungsbeispielen könnte auch der innere Deckenteil 23 selbst aus einem Schallabsorptionsmaterial hergestellt sein, das jedoch wärmeleitend sein sollte, um die Übertragung der Wärme bzw. Kälte nicht übermässig zu behindern.
Die Anordnung nach Fig. 5 unterscheidet sich von derjenigen gemäss Fig. 1 nur dadurch, dass eine wärmeleitende Schallabsorptionsschicht 37 von luftdurchlässiger Bauart unmittelbar über dem inneren Deckenteil 23 vorgesehen ist. Die Luftaustrittsöffnungen 23 sind hiebei von der Schicht 37 überdeckt. welche somit auch als Luftfilter dient. Die Verteilerlamellen 29 sind auf die Schicht 37 abgestützt. In ähnlicher Weise könnte die Schicht 37 auch auf der unteren Seite des inneren Deckenteils 23 entlang der ganzen Fläche desselben angeordnet sein. In diesem Fall wäre die Wärmeaustauschfläche an der Schallabsorptionsschicht vorhanden.
Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 6 weist der innere Deckenteil 23 keine Luftaustrittsöffnungen auf. Dafür ist in einer Wand 38 des Behausungsraumes 21 ein Luftumleitkanal 39 vorhanden, welcher vom Hilfsraum 24 in den Behausungsraum 21 führt. Die gesamte Querschnittsfläche dieses Kanals 39 hat etwa gleiche Grösse wie diejenige der Lufteinlassöffnung 31. Der Kanal 39 und die Einlassöffnung 31 sind
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