CH706869A1

CH706869A1 - Deckenelement für eine Heiz- oder Kühldecke.

Info

Publication number: CH706869A1
Application number: CH01435/12A
Authority: CH
Inventors: Thomas Hecker
Original assignee: Mwh Barcol Air Ag
Priority date: 2012-08-21
Filing date: 2012-08-21
Publication date: 2014-02-28
Also published as: WO2014029036A1

Abstract

Auf einer Deckenplatte (1) liegt ein von einem Wärmeträgermedium durchströmter schlaffer Sack (2) aus einem unteren Blatt und einem oberen Blatt, welche jeweils aus einer an der Aussenseite mit Aluminium beschichteten weichen Kunststoff-Folie bestehen und an über eine Grundfläche verteilten Stellen miteinander verschweisst sind. An einer Ecke mündet ein Zuleitungsanschluss (5) in einen querverlaufenden Verteilungsabschnitt des Sackes (2) und an der diametral gegenüberliegenden Ecke geht ein Ableitungsanschluss (6) von einem weiteren querverlaufenden Verteilungsabschnitt aus. Die Verteilungsabschnitte sind jeweils von einem Rohr (14; 15) teilweise umgeben. Der mittlere Teil des Sackes (2) ist z.B. durch parallele Verbindungsstreifen (11) in die Verteilungsabschnitte verbindende parallele Kanäle (12) mit gleichen, verhältnismässig kleinen Querschnitten unterteilt, so dass der Sack (2) sehr gleichmässig durchströmt wird. Parallele Schlitze (13) bilden zur Verbesserung der akustischen Eigenschaften Durchgänge zu einer auf dem Sack (2) liegenden Absorptionsplatte.

Description

Technisches Gebiet

[0001] Die Erfindung betrifft ein Deckenelement für eine Heiz- oder Kühldecke, wie sie zur Klimatisierung von Räumen eingesetzt werden.

Stand der Technik

[0002] Aus DE 4 005 915 A1 ist ein gattungsgemässes Deckenelement bekannt, bei welchem in einer rinnenartig ausgebildeten Deckenplatte ein aus einer Kunststofffolie hergestellter, von einem Wärmeträgermedium, gewöhnlich Wasser, durchflossener Schlauch eingelegt ist, welcher sich an die Innenseite der Deckenplatte anlegt. Der Schlauch ist jedoch schmal, so dass viele Deckenelemente nebeneinander angeordnet werden müssen. Dies erhöht den Aufwand und erschwert eine gleichmässige Verteilung des die Schläuche durchströmenden Wärmeträgermediums. Bei einer Verbreiterung der einzelnen Deckenplatte und des Schlauchs wird ohne weitere Massnahmen die Durchflussrate durch den Schlauch über die Breite ungleichmässig, sodass die Temperatur über die Fläche der Deckenplatte stärker variiert.

[0003] Bekannt ist auch der Einsatz vieler paralleler dünner Schläuche oder Rohre für den Transport des Wärmeträgermediums, wie dies z.B. DE 19 636 016 A1 entnehmbar ist. Dies erfordert jedoch ebenfalls verhältnismässig aufwendige Einrichtungen zur Verteilung des Wärmeträgermediums sowie u.U. für die Kontrolle der Lage der Schläuche oder Rohre, was auch die Herstellung der Deckenelemente erschwert. So sind gemäss der genannten Schrift Trägermatten mit Aufnahmekanälen für die Schläuche vorgesehen, in welche dieselben eingedrückt werden müssen.

[0004] Ein ähnliches Deckenelement ist in EP 2 045 536 A2 beschrieben.

[0005] Aus EP 0 065 679 A1 ist ein Wärmetauscherelement z.B. für eine Fussbodenheizung bekannt, welches aus zwei übereinander angeordneten, an Rändern verbundenen rechteckigen Kunststoff- oder Metall-Folien besteht, welche einen flachen Hohlraum einschliessen, der einen Zuleitungsanschluss und einen z.B. diesem diametral gegenüberliegenden Ableitungsanschluss aufweist, sodass das Element von einem Wärmeträgermedium durchflossen werden kann. Die Folien können über die Fläche verteilte Noppen oder andere Vorsprünge aufweisen, welche jeweils bis in unmittelbare Nähe der gegenüberliegenden Folie in den Hohlraum hineinragen, ohne jedoch mit dieser verbunden zu sein. Die Folie muss daher ziemlich steif sein, sodass sie sich nicht ohne weiteres an die Oberseite einer Deckenplatte anschmiegen würde.

[0006] WO 96/12 144 A1 zeigt ein Deckenelement mit einer Deckenplatte, auf welcher ein mit Flüssigkeit oder Gel gefüllter Sack aufliegt, der eine Kontaktplatte mit einer Führung trägt, in der ein Abschnitt eines Rohres zur Durchleitung eines Wärmeträgermediums liegt. Der Sack ist allseitig geschlossen und dient lediglich der Verbesserung der Wärmeübertragung zwischen der Kontaktplatte und der Deckenplatte. Die Zu- und Ableitung des Wärmeträgermediums ist somit ganz anders gelöst als bei gattungsgemässen Deckenelementen. Das beschriebene Deckenelement ist ziemlich aufwendig und entsprechend teuer.

Darstellung der Erfindung

[0007] Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein gattungsgemässes Deckenelement anzugeben, welches eine gute, gleichmässige Kühlung oder Heizung der Decke erlaubt. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale im Kennzeichen des Anspruchs 1 gelöst.

[0008] Beim erfindungsgemässen Deckenelement ist die Variation der Temperatur über die Fläche der Deckenplatte sehr gering, da der auf der Deckenplatte aufliegende Sack sehr gleichmässig von Wärmeträgermedium durchströmt wird. Der Sack ist ausserdem mechanisch ziemlich stabil. Das Deckenelement ist sehr einfach aufgebaut und enthält keine teuren Komponenten. Es ist sehr einfach einzubauen, billig in der Herstellung und kann leicht an z.B. geometrische Gegebenheiten angepasst werden.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

[0009] Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Figuren, welche lediglich Ausführungsbeispiele darstellen, näher erläutert. Es zeigen <tb>Fig. 1a<SEP>eine Draufsicht auf ein erfindungsgemässes Deckenelement gemäss einer ersten Ausführungsform, <tb>Fig. 1b<SEP>einen Schnitt längs B–B in Fig. 1a, <tb>Fig. 1c<SEP>einen Schnitt längs C–C in Fig. 1a, <tb>Fig. 2<SEP>eine Draufsicht auf einen Sack des Deckenelements gemäss Fig. 1a – c , <tb>Fig. 3<SEP>eine Draufsicht auf einen Sack für ein Deckenelement gemäss einer zweiten Ausführungsform, <tb>Fig. 4<SEP>eine Draufsicht auf einen Sack für ein Deckenelement gemäss einer dritten Ausführungsform und <tb>Fig. 5<SEP>eine Draufsicht auf einen Sack für ein Deckenelement gemäss einer vierten Ausführungsform.

Wege zur Ausführung der Erfindung

[0010] Das in Fig. 1a – c dargestellte erfindungsgemässe Deckenelement weist eine ebene gelochte rechteckige Deckenplatte 1 aus Aluminium mit hochgebogenen Randstreifen auf allen Seiten auf. Deren Unterseite ist dem zu klimatisierenden Raum zugewandt und auf der Oberseite liegt, ihre ganze Fläche bedeckend, ein ebenfalls im Wesentlichen rechteckiger flacher Sack 2 auf, welcher aus einem unteren Blatt 3, das eine Grundfläche bildet und einem oberen Blatt 4 besteht, welche an den Rändern verschweisst sind. Das untere Blatt 3 und das obere Blatt 4 können auch durch Aufeinanderfalten eines einzigen Blattes hergestellt sein. An einer Ecke des Sackes 2 ist ein als kurzer Stutzen ausgebildeter Zuleitungsanschluss 5 für ein flüssiges Wärmeträgermedium wie Wasser oder Sole angeordnet und an der diametral gegenüberliegenden Ecke ein ebensolcher Ableitungsanschluss 6. Der Sack 2 besteht aus weicher, biegsamer Kunststofffolie, z.B. aus Polyethylen, welche an der Aussenseite eine vorzugsweise aus Aluminium bestehende Beschichtung trägt, die eine Sperre gegen die Diffusion von Wasserdampf bildet.

[0011] Der Sack 2 weist an einer ersten Breitseite einen querverlaufenden Verteilungsabschnitt 7 auf, in welchen der Zuleitungsanschluss 5 mündet und welcher, wie besser aus Fig. 2 ersichtlich, vom anschliessenden Teil des Sacks 2 durch eine annähernd über die Breite durchgehende Einbuchtung 8, die durch Verschweissen der Oberseiten zweier querverlaufender benachbarter Streifen des oberen Blattes 4 gebildet ist, getrennt sein kann. In gleicher Weise ist an der gegenüberliegenden Breitseite ein weiterer Verteilungsabschnitt 9 angeordnet und durch eine Einbuchtung 10 abgetrennt, von dem der Ableitungsanschluss 6 ausgeht. Die Verteilungsabschnitte 7, 9 weisen jeweils einen gleichbleibenden, verhältnismässig grossen Querschnitt auf und sind nicht unterteilt.

[0012] Der zwischen den Verteilungsabschnitten 7, 9 liegende mittlere Teil des Sackes 2 ist durch parallele, in Längsrichtung annähernd durchgehende Verbindungsstreifen 11, an denen das obere Blatt 4 mit dem unteren Blatt 3 verschweisst ist, in parallele Kanäle 12 kleineren Querschnitts aufgeteilt sowie in über die Breite des Sackes 2 verteilte durchgehende annähernd ovale Schlitze 13, welche von geschlossenen Verbindungsstreifen 11 berandet sind. Die Verteilungsabschnitte 7, 9 sind jeweils in einem festen Rohr 14; 15 aus Kunststoff geführt, welches auf der vom Rand der Deckenplatte 1 abgewandten Seite einen durchgehenden Spalt aufweist, durch den hindurch der Verteilungsabschnitt 7; 9 mit dem mittleren Teil des Sackes 2 verbunden ist. Auf dem Sack 2 liegt eine Absorptionsplatte 16 aus schallabsorbierendem Material, z.B. Steinwolle (nur in Fig. 1b dargestellt). Die Schlitze 13 dienen zusammen mit der Absorptionsplatte 16 dazu, die Schallabsorptionseigenschaften zu verbessern.

[0013] Zur Herstellung des Sackes 2 braucht lediglich das obere Blatt 4 auf das untere Blatt 3 gelegt und dieselben längs der Ränder und an den Verbindungsstreifen 11 verschweisst zu werden. Die Schlitze 13 können anschliessend ausgestanzt werden. Die Verbindungsstreifen 11 dienen, wie weiter unten erläutert, der Beeinflussung der Strömung des Wärmeträgermediums, verbessern aber auch die mechanische Stabilität des Sackes 2 und erleichtern so seine Handhabung.

[0014] Deckenelemente wie das beschriebene können in Reihe verbunden werden, indem der Zuleitungsanschluss 5 eines ersten Deckenelements mit einer Zuleitung verbunden und dann jeweils der Ableitungsanschluss 6 mit dem Zuleitungsanschluss 5 eines weiteren Deckenelements verbunden, z.B. verklebt oder verschweisst wird. Der Ableitungsanschluss 6 eines letzten Deckenelements wird dann mit einer Ableitung verbunden. Es ist auch möglich, eine Reihe von Säcken 2 auf diese Weise verbunden herzustellen und aufzuwickeln, sodass die Reihe dann lediglich abgewickelt und abgeschnitten und die Säcke 2 auf die Deckenplatten 1 aufgelegt und das erste und das letzte Deckenelement angeschlossen werden müssen.

[0015] Im Betrieb wird das Wärmeträgermedium unter verhältnismässig geringem Druck gehalten, sodass sich der Sack 2 nicht aufbläht, sondern schlaff bleibt und satt auf der Deckenplatte 1 aufliegt. Die Querschnitte der Kanäle 12 sind gleich und gewöhnlich deutlich kleiner als die Querschnitte der Verteilungsabschnitte 7, 9. Sie sind insbesondere so bemessen, dass der Strömungswiderstand in jedem derselben grösser ist als in den Verteilungsabschnitten 7 und 9 zusammen, sodass die Verteilung des Wärmeträgermediums durch die gleichen Strömungswiderstände in den Kanälen 12 bestimmt wird und dadurch sehr gleichmässig erfolgt. Durch die diametrale Anordnung des Zuleitungsanschlusses 5 und des Ableitungsanschlusses 6 wird diese Gleichmässigkeit unterstützt. Die Temperatur des Wärmeträgermediums im Sack 2 variiert so sehr wenig und dementsprechend ist auch die Temperatur an der Unterseite der damit in engem thermischen Kontakt stehenden Deckenplatte 1 sehr ausgeglichen und die Kühlwirkung entsprechend gleichmässig über ihre Fläche verteilt. Die Temperatur kann so auf der ganzen Fläche so tief gehalten werden, wie es die Umstände, vor allem die Notwendigkeit, eine Abkühlung unter den Taupunkt zu vermeiden, zulassen.

[0016] Da der Sack 2 bereits eine sehr gute Schallabsorption aufweist, ist es nicht unbedingt nötig, Schlitze und eine Absorptionsplatte vorzusehen. Es kann auch, gemäss einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemässen Deckenelements, ein Sack 2 zur Anwendung kommen wie der in Fig. 3 dargestellte. Dort schliessen benachbarte Kanäle 12 durchwegs, durch Verbindungsstreifen 11 getrennt, seitlich aneinander an. Die Deckenplatte ist so ganz vom Sack 2 bedeckt und wird vollständig für die Kühlung oder Heizung ausgenutzt. Die Ausgeglichenheit der Temperatur ist dadurch noch ausgeprägter.

[0017] Es ist auch nicht erforderlich, durchgehende parallele Kanäle vorzusehen. Eine gleichmässige Verteilung der Strömung des Wärmeträgermediums kann auch durch vorzugsweise gleichmässig über die Grundfläche verteilte Verbindungsstellen erreicht werden. Sie können gemäss einer dritten Ausführungsform des erfindungsgemässen Deckenelements, mit einem Sack 2, wie er in Fig. 4 dargestellt ist, ebenfalls längsverlaufende Verbindungsstreifen 11 bilden, die hier jedoch nicht durchgehend ausgebildet sind, sondern kurz und in Längsrichtung versetzt, sodass sie ebenfalls versetzte Querverbindungen zwischen den Kanälen 12 offen lassen. Hier sind viele Abwandlungen möglich, wie etwa punktförmige Verbindungsstellen oder schräge oder gebogene kurze Verbindungsstreifen usw. Die dritte Ausführungsform illustriert einen weiteren Vorteil erfindungsgemässer Deckenelemente, nämlich dass der Sack 2 sehr einfach an nahezu beliebige geometrische Randbedingungen angepasst werden kann. Es kann ohne weiteres durch Verschweissen des oberen Blattes 4 mit dem unteren Blatt 3 längs einer geeigneten Trennlinie ein Verbindungssteifen 11 angelegt werden, der einen Teil des Sackes abtrennt, sodass er nicht vom Wärmeträgermedium durchflossen wird. Wenn nötig kann dieser Teil dann auch durch Stanzen oder Schneiden ganz entfernt werden. Im vorliegenden Fall ist eine mittige runde Öffnung 17 auf diese Weise hergestellt, wie sie beispielsweise erforderlich sein kann, wenn in der Deckenplatte eine Lampe vorgesehen ist. Auf die gleiche Weise kann natürlich auch der äussere Rand des Sackes angepasst werden und seine Grundfläche z.B. dreieckig, rund usw. ausgebildet werden.

[0018] Bevorzugt wird allerdings eine längliche Form mit Anordnung des Zuleitungsanschlusses und des Ableitungsanschlusses an gegenüberliegenden Enden. Bei Abweichungen wie den erwähnten ist die Gleichmässigkeit der Durchströmung und damit der Kühlung meist beeinträchtigt, sodass man solche Anpassungen nur dort vornehmen wird, wo es nicht zu vermeiden ist, z.B. bei Randelementen oder wenn eben für Lampen oder andere zusätzliche Einrichtungen Platz geschaffen werden muss.

[0019] Ein Sack 2 für eine vierte Ausführungsform des erfindungsgemässen Deckenelements ist in Fig. 5 dargestellt. Hier sind die benachbarten Kanäle 12 durch kurze Schlitze 13 getrennt, zwischen denen Querverbindungen 18 offen bleiben, sodass die Kanäle 12 und die Querverbindungen 18 eine Art Netz bilden. Benachbarte Schlitze 13 und dementsprechend auch benachbarte Querverbindungen 18 sind im Beispiel in Längsrichtung versetzt, könnten aber auch auf gleicher Höhe angeordnet sein. Derartige Netze können auch auf andere Weise angelegt werden, z.B. mit teilweise schräg verlaufenden Kanälen und dreieckigen oder parallelogrammförmigen Öffnungen statt der Schlitze, ganz ohne in Längsrichtung durchgehende Kanäle usw. Gleichmässig über den grösseren Teil der Grundfläche verteilte Öffnungen wie die Schlitze 13 dienen, zusammen mit einer Absorptionsplatte, jeweils der Verbesserung der Schallabsorption des Deckenelements.

[0020] Es sind verschiedene Abwandlungen der beschriebenen Ausführungsbeispiele möglich, ohne dass der Bereich der Erfindung verlassen würde. So kann die Deckenplatte statt aus Metall auch aus einem Gewebe bestehen, das vorzugsweise durch eine an der Unterseite angebrachte Schicht von Akustikputz versteift ist.

Bezugszeichenliste

[0021] <tb>1<SEP>Deckenplatte <tb>2<SEP>Sack <tb>3<SEP>unteres Blatt <tb>4<SEP>oberes Blatt <tb>5<SEP>Zuleitungsanschluss <tb>6<SEP>Ableitungsanschluss <tb>7<SEP>Verteilungsabschnitt <tb>8<SEP>Einbuchtung <tb>9<SEP>Verteilungsabschnitt <tb>10<SEP>Einbuchtung <tb>11<SEP>Verbindungsstreifen <tb>12<SEP>Kanal <tb>13<SEP>Schlitz <tb>14, 15<SEP>Rohr <tb>16<SEP>Absorptionsplatte <tb>17<SEP>Öffnung <tb>18<SEP>Querverbindung

Claims

1. Deckenelement für eine Heiz- oder Kühldecke zur Klimatisierung eines Raumes, mit einer Deckenplatte (1) mit einer dem Raum zugewandten Unterseite und einer Oberseite, auf welcher ein aus weicher Kunststoff-Folie bestehender, von einem Wärmeträgermedium durchströmbarer Sack (2) mit einem Zuleitungsanschluss (5) und einem von demselben entfernten Ableitungsanschluss (6) aufliegt, dadurch gekennzeichnet, dass der Sack (2) flach ausgebildet ist mit einem der Deckenplatte (1) zugewandten, eine Grundfläche bildenden unteren Blatt (3) und einem oberhalb desselben angeordneten oberen Blatt (4) und das untere Blatt (3) an regelmässig über die Grundfläche verteilten Verbindungsstellen mit dem oberen Blatt (4) verbunden ist.

2. Deckenelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststoff-Folie an der Aussenseite eine als Diffusionssperre für Wasserdampf wirkende Beschichtung aufweist.

3. Deckenelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Sack (2) über die Grundfläche verteilte durchgehende Öffnungen aufweist.

4. Deckenelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Sack (2) länglich ist und der Zuleitungsanschluss (5) und der Ableitungsanschluss (6) an entgegengesetzten Enden desselben angeordnet sind.

5. Deckenelement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Grundfläche rechteckig ist.

6. Deckenelement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Zuleitungsanschluss (5) und der Ableitungsanschluss (6) an einander diametral gegenüberliegenden Ecken angeordnet sind.

7. Deckenelement nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass an den Zuleitungsanschluss (5) und den Ableitungsanschluss (6) jeweils ein sich an einem Rand über die Breite des Sackes (2) erstreckender Verteilungsabschnitt (7; 9) anschliesst, welcher von Verbindungsstellen frei ist.

8. Deckenelement nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Verteilungsabschnitt (7, 9) von einem Rohr (14; 15), das auf der dem Rand abgewandten Seite einen Spalt aufweist, umgeben ist.

9. Deckenelement nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsstellen parallele Verbindungsstreifen (11) bilden, derart, dass der zwischen den Verteilungsabschnitten (7, 9) liegende Teil des Sackes (2) mindestens zum Teil aus parallelen Kanälen (12) besteht, die jeweils an jeder Seite von einem der Verbindungstreifen (11) begrenzt sind.

10. Deckenelement nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Kanäle (12) jeweils gleiche Querschnitte aufweisen.

11. Deckenelement nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt eines Kanals (12) jeweils so bemessen ist, dass der Strömungswiderstand in demselben grösser ist als die Summe der Strömungswiderstände in den beiden Verteilungsabschnitten (7,9).

12. Deckenelement nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Kanäle (12) seitlich unmittelbar aneinander anschliessen.

13. Deckenelement nach Anspruch 3 und einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungen als jeweils zwischen zwei benachbarten Kanälen (12) mindestens annähernd vom einen Verteilungsabschnitt (7) zum anderen Verteilungsabschnitt (9) durchgehende Schlitze (13) ausgebildet sind.