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Vorrichtung zum Beheizen oder Kühlen von Räumen Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Beheizen oder Kühlen von Räumen, wie Hallen, Werkstätten, Sälen, Wohnräumen oder auch offenen Räumen, wobei die dazu erforderliche Heiz- bzw. Kühlwirkung im wesentlichen durch Strahlung erzielt werden soll.
Es sind bereits derartige Vorrichtungen bekannt, welche parallel zueinander verlaufende, stabförmige Energieträger und mit diesen verbundene, aus wärmeleitendem Material bestehende flächenhafte übertragungselemente mit quer zu den Energieträgern verlaufenden abgewinkelten Seitenteilen, die an den Energieträgern gehaltert sind, aufweisen. Dabei sind die aus Blech bestehenden übertragungselemente aneinander und an den stabförmigen Energieträgern durch Schraubverbindungen, wie Schellen oder dergleichen, befestigt.
Bei der Verwendung von Schellen oder anderen Klemmverbindungen zur Verbindung von Energieträger und übertragungselement bildet sich zwischen Schelle und Rohr unweigerlich ein Luftspalt von etwa 1/1o mm aus, was darauf zurückzuführen ist, dass die insbesondere beim ersten Anheizen der Vorrichtung eintretende Ausdehnung der Schelle nicht vollständig reversibel ist.
Dazu kommt, dass alle Vorrichtungen, bei welchen die Verbindung zwischen Rohr und übertra- gungselement mittels Schellen oder anderen Spannelementen erfolgt, dazu neigen, beim Aufheizen und Abkühlen infolge der durch die wesentlich verschiedenen Temperaturen der beiden Teile bedingte verschiedene Längenausdehnung Lärm zu erzeugen.
Schliesslich sind die erwähnten Vorrichtungen weder durch Vorfertigung noch am Einbauort schnell und leicht ohne besondere Hilfsmittel zusammenfüg- bar; auch besitzen sie nur eine mässige Festigkeit und geringe Steifheit.
Zweck der Erfindung ist, diese Nachteile zu beseitigen.
Dies geschieht bei der erfindungsgemässen Vorrichtung zum Beheizen oder Kühlen von Räumen, mit parallel zueinander verlaufenden, stabförmigen Energieträgern und mit diesen verbundenen, aus wärmeleitendem Material bestehenden flächenhaften übertragungselementen mit quer zu den Energieträgern verlaufenden abgewinkelten Seitenteilen, die an den Energieträgern gehaltert sind, dadurch, dass die übertragungselemente in den Seitenteilen Ausneh- mungen aufweisen, die von den stabförmigen Energieträgern durchsetzt sind, mit denen die Seitenteile fest verbunden sind.
Durch die feste Verbindung zwischen Energieträger und Übertragungselement, welche beispielsweise durch Schweissen, Kaltlöten oder nach dem Expansionsverfahren (bei welchem der rohrförmige Energieträger nach dem Aufschieben des übertragungs- elementes einem Druck von z.
B. 60-130 atü ausgesetzt und dabei expandiert wird) erreicht werden kann, kommt ein ausserordentlich guter Wärmeübergang zustande, welcher die Vorrichtung insbesondere auch als Hochtemperaturstrahler (Heizmitteltempera- tur = 55-240 C) geeignet macht. Bekanntlich nimmt die pro Flächeneinheit abgestrahlte Energie mit der 4. Potenz der Temperatur der Fläche zu, so dass der Oberflächentemperatur des übertragungs- elementes entscheidende Bedeutung zukommt.
Bei einem Versuch (Heizmitteltemperatur = 100 C) wurden zwischen Rohr und übertragungs- element unter sonst völlig identischen Bedingungen, folgende Temperaturabfälle gemessen:
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sehr gute Schellenverbindung: Q T = 32-38 C erfindungsgemässe Verbindung, geschweisst: p T = 1,5 C Als stabförmige Energieträger kommen z. B. Heiz- und Kühlrohre, elektrische Heizkörper oder Peltier-Säulen in Frage. Die Übertragungselemente können z. B. U-förmig, kastenförmig oder volle oder hohle Blöcke sein.
Bei einer zweckmässigen Ausführungsform sind die Übertragungselemente als einseitig offener Kasten mit zu den Energieträgern parallelen Randteilen ausgebildet, wobei letztere nach unten und nach oben gebogen sind, so dass die nach oben gebogenen Randteile eine nach oben offene Rinne bilden, in welche ein den Energiefluss hemmendes Dämmate- rial eingebracht ist.
Dabei kann über der dem nicht zu beeinflussenden Teil des Raumes zugekehrten Seite der übertra- gungselemente eine im Querschnitt U-förmige abheb- bare, gegebenenfalls als Träger von Dämmaterial dienende Abdeckung vorgesehen sein, derart, dass jedes Element zusammen mit der Abdeckung eine geschlossene Kammer bildet.
Einige beispielsweise Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes werden anhand der Zeichnung näher erläutert, in welcher darstellen: Fig. 1 und 2 zwei Ausführungsformen in perspektivischer Darstellung; Fig. 3, 5 und 7 Schnitte durch andere Ausführungsformen; Fig.4, 6 und 8 die Abwicklungen der in den Fig. 3, 5 und 7 dargestellten Ausführungsformen; Fig. 9 eine Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform; Fig. 10 ein Grundriss der in Fig. 9 dargestellten Ausführungsform; Fig. 11 einen Schnitt längs der Linie XI-XI in Fig. 10;
und Fig. 12 einen Schnitt längs der Linie XII-XII in Fig. 10.
Fig. 1 zeigt eine einfache Ausführungsart eines aus Aluminium hergestellten U-förmigen Übertragungselementes, welche Elemente nebeneinander auf Heiz- oder Kühlrohren 2 aufgereiht werden.
Die senkrecht oder mit beliebiger Neigung zu den Energieträgern 2 verlaufenden Wandteile 3 sind von den Energieträgern durchsetzt. Zur Erzielung einer gut leitenden Verbindung der Elemente mit den Energieträgern 2 sind die Wandteile an den Stellen 4, wo sie an diesen anliegen, kragenförmig ausgebildet. Im Betrieb wird die dem zu beeinflussenden Raum zugekehrte Seite der Übertragungselemente 1 Strahlen absorbieren oder emittieren, sodass im beeinflussten Raum sich aufhaltende Lebewesen Kälte bzw. Wärme empfinden werden.
Fig.2 zeigt eine Ausführungsart, bei der die U-förmigen Elemente nicht mehr Einzelgebilde darstellen, sondern in der Richtung der Energieträger durch Biegen, Abkanten, Schweissen, Löten oder Kleben als Reihenelemente auf den Energieträgern aufgezogen sind. Bei den Ausführungsarten nach den Fig. 3 und 4 sind statt runder Energieträger, wie bei Fig. 1, Energieträger 5 mit ovalem Querschnitt verwendet und die einzelnen Elemente aus Metall oder anderem Material sind kastenförmig ausgebildet. Zur Vergrösserung der Oberfläche sind die seitlichen nicht von Energieträgern durchsetzten Wandteile 6 schräg nach aussen und unten umgebogen.
Um zu erreichen, dass möglichst wenig Energie statt nach dem zu beeinflussenden Raum nach einer anderen Richtung abfliesst, ist es vorteilhaft, Energieträger und Elemente mit einem den unerwünschten Ener- giefluss dämmenden Material 7, z. B. Glaswolle, abzudecken (Fig.3). Ausserdem kann diese Dämm- schicht gegen eine raumbegrenzende obere Abschlussvorkehrung zur Reduktion der Strahlungs-Verluste mit einer hochglänzenden Schicht, z. B. einer Aluminiumfolie 8, abgedeckt werden (Fig. 3).
Fig.4 zeigt die Abwicklung eines solchen Elementes nach Fig. 3, wobei die Biegungslinien gestrichelt dargestellt sind. Die Öffnungen, durch welche die Elemente auf die Energieträger aufgereiht werden, sind mit 5a bezeichnet.
Im unteren Teil der Fig. 4 ist ausserdem die Abwicklung eines durch Biegen oder Abkanten, Löten oder Schweissen erstellten Reihenelementes nach Fig. 2 dargestellt.
Bei der in den Fig. 5 und 6 dargestellten Ausführungsform bilden die einzelnen Elemente nach der Seite des zu beeinflussenden Raumes hin offene Kasten, die leitend auf Energieträgern, z. B. elektrischen Heizkörpern 9 aufgereiht sind. Bei dieser Anordnung ist daher der Energieträger von unten her sichtbar. Die an den Kanten zuerst nach unten, dann nach oben gebogenen Wandteile 10 der nebeneinander aufgereihten Elemente bilden zusammen einen nach der oberen Raumbegrenzung hin offenen Kanal.
Auch bei dieser Ausführungsform ist es vorteilhaft, die Elemente mit einem den Energiefluss nach oben dämmenden Material 7 mit einer hochglänzenden z. B. Aluminiumfolie 8 abzudecken.
Fig. 6 zeigt die Abwicklung dieses Elementes, die Biegungslinien sind gestrichelt dargestellt. 9a sind Öffnungen für die Energieträger. Gestrichelt sind in Fig. 6 ausserdem die Biegungs-, Abkant-, Löt- oder Schweisslinien in Abwicklung für ein Reihenelement dargestellt.
Bei der Ausführung nach Fig. 7 und 8 sind Elemente 13 ähnlich wie bei Fig. 1 verwendet, wobei aber Teile 14 des parallel zu den Energieträgern verlaufenden Wandteiles 15 des Elementes der Energieträgerform angepasst sind und leitend an den Energieträgern anliegen. Fig. 8 zeigt die Abwicklung dieses Elementes. Im betriebsfertigen Zustand sind die Elemente mittels eines Deckels 16 abgedeckt, so dass jedes Element eine geschlossene Kammer bildet. Der Deutlichkeit halber ist in Fig.7 dieser Deckel 16 oberhalb des Elementes 13 dargestellt. Im Deckel 16
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ist eine Schicht 17 aus Dämm-Material angebracht und mit einer Aluminiumfolie 8 abgedeckt.
Es ist klar, dass sämtliche dargestellten Elemente auf Energieträger von beliebigem Querschnitt, seien es beispielsweise Rohre mit sternförmigem, rundem, ovalem oder beliebigem Querschnitt oder seien es elektrische Heizkörper, aufgereiht werden können.
Bei allen Ausführungsformen kann die dem zu beeinflussenden Raum zugekehrte Seite der übertra- gungselemente Perforierungen enthalten, welche der Schalldämpfung dienen.
In den Fig. 9 bis 12 ist eine Ausführungsform dargestellt, bei der die parallel zu den Energieträgern 18 verlaufende Wand 19 Aufbiegungen 20 aufweist, die leitend an den Energieträgern anliegen und diese teilweise umschliessen. Diese Aufbiegungen 20 sind vorteilhaft federnd ausgebildet, so dass sie nach Einführen der Energieträger 18 durch Öffnungen in den senkrecht zu ihnen verlaufenden Wandungen 21 satt an den Energieträgern 18 anliegen. Auf die nebeneinander auf die Energieträger aufgereihten Elemente kann auch ein gegen Energiefluss mit Dämmaterial versehener Deckel, wie bei der Ausführung nach Fig. 7 und 8 beschrieben, aufgelegt werden.
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Device for heating or cooling rooms The invention relates to a device for heating or cooling rooms, such as halls, workshops, halls, living rooms or open rooms, the heating or cooling effect required for this to be achieved essentially by radiation .
Such devices are already known which run parallel to one another, rod-shaped energy carriers and planar transmission elements made of thermally conductive material connected to them with angled side parts running transversely to the energy carriers and held on the energy carriers. The transmission elements made of sheet metal are attached to one another and to the rod-shaped energy carriers by screw connections, such as clamps or the like.
When using clamps or other clamp connections to connect the energy carrier and the transmission element, an air gap of about 1/10 mm is inevitably formed between the clamp and the pipe, which is due to the fact that the clamp does not expand completely, especially when the device is first heated up is reversible.
In addition, all devices in which the connection between the pipe and the transmission element is made by means of clamps or other tensioning elements tend to generate noise during heating and cooling due to the different linear expansion caused by the significantly different temperatures of the two parts.
Finally, the devices mentioned cannot be assembled quickly and easily without special aids, neither by prefabrication nor at the installation site; they also have only moderate strength and low rigidity.
The purpose of the invention is to eliminate these disadvantages.
This is done in the inventive device for heating or cooling rooms, with rod-shaped energy carriers running parallel to one another and flat transmission elements made of heat-conducting material connected to them with angled side parts running transversely to the energy carriers and held on the energy carriers, in that the transmission elements in the side parts have recesses which are penetrated by the rod-shaped energy carriers with which the side parts are firmly connected.
Due to the fixed connection between the energy carrier and the transmission element, which is achieved for example by welding, cold soldering or the expansion process (in which the tubular energy carrier is subjected to a pressure of z.
B. 60-130 atmospheres exposed and expanded in the process) can be achieved, an extraordinarily good heat transfer occurs, which makes the device particularly suitable as a high-temperature radiator (heating medium temperature = 55-240 C). It is well known that the energy radiated per unit area increases with the fourth power of the temperature of the area, so that the surface temperature of the transmission element is of decisive importance.
In an experiment (heating medium temperature = 100 C), the following temperature drops were measured between the pipe and the transmission element under otherwise completely identical conditions:
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very good clamp connection: Q T = 32-38 C connection according to the invention, welded: p T = 1.5 C. B. heating and cooling pipes, electric radiators or Peltier columns in question. The transmission elements can, for. B. U-shaped, box-shaped, or solid or hollow blocks.
In an expedient embodiment, the transmission elements are designed as a box open on one side with edge parts parallel to the energy sources, the latter being bent downwards and upwards so that the upwardly bent edge parts form an upwardly open channel into which an insulation material that inhibits the flow of energy - rial is introduced.
A cover with a U-shaped cross-section, which can be lifted off and optionally serves as a carrier for insulating material, can be provided over the side of the transmission elements facing the part of the room that cannot be influenced, so that each element forms a closed chamber with the cover .
Some exemplary embodiments of the subject matter of the invention are explained in more detail with reference to the drawing, in which: FIGS. 1 and 2 show two embodiments in perspective; 3, 5 and 7 sections through other embodiments; 4, 6 and 8 show the developments of the embodiments shown in FIGS. 3, 5 and 7; 9 is a side view of a further embodiment; Fig. 10 is a plan view of the embodiment shown in Fig. 9; 11 shows a section along the line XI-XI in FIG. 10;
and FIG. 12 shows a section along the line XII-XII in FIG. 10.
1 shows a simple embodiment of a U-shaped transmission element made of aluminum, which elements are lined up next to one another on heating or cooling pipes 2.
The wall parts 3 running vertically or with any inclination to the energy carriers 2 are penetrated by the energy carriers. In order to achieve a highly conductive connection between the elements and the energy carriers 2, the wall parts are designed in the shape of a collar at the points 4 where they bear against them. During operation, the side of the transmission elements 1 facing the room to be influenced will absorb or emit rays, so that living beings residing in the affected room will feel cold or warmth.
2 shows an embodiment in which the U-shaped elements no longer represent individual structures, but are drawn onto the energy carriers as row elements in the direction of the energy carriers by bending, folding, welding, soldering or gluing. In the embodiments according to FIGS. 3 and 4, instead of round energy carriers, as in FIG. 1, energy carriers 5 with an oval cross-section are used and the individual elements made of metal or other material are box-shaped. To enlarge the surface, the side wall parts 6 not penetrated by energy carriers are bent obliquely outwards and downwards.
In order to ensure that as little energy as possible flows off in a different direction instead of towards the room to be influenced, it is advantageous to use energy carriers and elements with a material 7 that insulates the undesired energy flow, e.g. B. glass wool to cover (Fig.3). In addition, this insulation layer can be provided with a high-gloss layer against a room-delimiting upper closing provision to reduce radiation losses, e.g. B. an aluminum foil 8, are covered (Fig. 3).
4 shows the development of such an element according to FIG. 3, the bending lines being shown in dashed lines. The openings through which the elements are lined up on the energy carriers are denoted by 5a.
The lower part of FIG. 4 also shows the development of a row element according to FIG. 2 produced by bending or folding, soldering or welding.
In the embodiment shown in FIGS. 5 and 6, the individual elements form open boxes on the side of the space to be influenced, which conductively on energy carriers, e.g. B. electric radiators 9 are lined up. With this arrangement, the energy source is therefore visible from below. The wall parts 10 of the elements lined up next to one another, which are bent first downwards at the edges and then upwards, together form a channel which is open towards the upper room boundary.
In this embodiment, too, it is advantageous to cover the elements with an upwardly insulating material 7 with a high-gloss z. B. aluminum foil 8 to cover.
Fig. 6 shows the development of this element, the bending lines are shown in dashed lines. 9a are openings for the energy carriers. In addition, the bending, folding, soldering or welding lines are shown in broken lines in FIG. 6 in the development for a row element.
In the embodiment according to FIGS. 7 and 8, elements 13 are used similarly to FIG. 1, but parts 14 of the wall part 15 of the element running parallel to the energy carriers are adapted to the energy carrier shape and are in contact with the energy carriers. Fig. 8 shows the development of this element. In the operational state, the elements are covered by a cover 16, so that each element forms a closed chamber. For the sake of clarity, this cover 16 is shown above the element 13 in FIG. In the lid 16
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a layer 17 made of insulating material is attached and covered with an aluminum foil 8.
It is clear that all the elements shown can be lined up on energy carriers of any cross-section, be it for example tubes with a star-shaped, round, oval or any cross-section or be it electrical heating elements.
In all embodiments, the side of the transmission elements facing the room to be influenced can contain perforations which serve to dampen the sound.
In FIGS. 9 to 12, an embodiment is shown in which the wall 19 running parallel to the energy carriers 18 has bent-up portions 20 which conductively bear against the energy carriers and partially enclose them. These bends 20 are advantageously designed to be resilient, so that after the energy carriers 18 have been inserted through openings in the walls 21 running perpendicular to them they lie snugly against the energy carriers 18. A cover provided with insulating material against the flow of energy, as described for the embodiment according to FIGS. 7 and 8, can also be placed on the elements lined up next to one another on the energy carriers.