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Die
Erfindung betrifft ein Wärmeleitprofil,
vorgesehen zum Einbau in eine Wärmetauscherdecke, bestehend
aus einem Träger,
auf dem Vorrichtungen zur Aufnahme eines Wärmetauscherrohrs angeordnet
sind.
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Bekannt
ist aus der
DE 100
42 996 A1 ein Wärmeleitprofil,
insbesondere vorgesehen zum Einbau in eine Wärmetauscherdecke, das auf einem bandförmigen Basiselement
zwei nach oben weisende Verbindungsstege hat und auf der Unterseite
des Basiselements zwei Kammern zur Aufnahme von streifenförmigen Magneten.
Mittig zwischen den Verbindungsstegen, die das Wärmeleitprofil mit der restlichen
Deckenkonstruktion verbinden, befindet sich eine Einrichtung zur
formschlüssigen
Aufnahme eines Wärmetauscherrohrs.
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Nachteilig
an der bekannten Konstruktion ist unter anderem, dass das Wärmeleitprofil
nicht in DIN-konforme Standard-Deckensysteme
integrierbar ist. Eine Integrierbarkeit des Wärmeleitprofils in DIN-konforme
Standard-Deckensysteme ist insbesondere deshalb wünschenswert,
weil sie den Vorteil hätte,
dass bei Deckensystemen aktive, also wärmetauschende Deckenteilstücke mit
inaktiven, also nicht wärmetauschenden
Deckenteilen innerhalb einer Deckenkonstruktion beliebig kombinierbar
sind.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, ein wärmetechnisch verbessertes und
die vorhandene Fläche
optimal nutzendes Wärmeleitprofil,
das in DIN-konforme Standard-Deckensysteme integrierbar ist und/oder
eingehängt
werden kann, zu schaffen.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein
Wärmeleitprofil,
insbesondere für
eine Wärmetauscherdecke,
mit den in Anspruch 1 genannten Merkmalen, sowie durch eine Verwendung
des Wärmeleitprofils
gemäß Anspruch
4 gelöst.
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Gegenstand
der Erfindung ist ein Wärmeleitprofil
zur Integration in ein DIN-konformes Standard-Deckensystem, bestehend
aus einem Träger, auf
dem zumindest zwei Aufnahmevorrichtungen zur Aufnahme jeweils eines
Wärmetauscherrohres
angeordnet sind, wobei jede Aufnahmevorrichtung zwei sich gegenüberliegende
Einlaufschrägen
aufweist, von denen jeweils eine Einlaufschräge mit einem Einhängehaken
beider Aufnahmevorrichtungen derart angeordnet ist, dass sie beidseitig
zur passgenauen Aufnahme eines Verankerungselements dienen. Außerdem ist
Gegenstand der Erfindung eine Verwendung des Wärmeleitprofils zum Aufbau einer
Wärmetauscherdecke.
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Nach
einer vorteilhaften Ausführungsform
ist der Träger
eine Platte, insbesondere eine bandartig oder rechteckig geformte
Platte, auf der zumindest eine Vorrichtung zur Aufnahme des Wärmetauscherrohrs
und zumindest eine Vorrichtung zur Einhängung und/oder Integration
des Wärmeleitprofils
in DIN-konforme
Standard-Deckensysteme montiert sind, wobei die beiden Vorrichtungen
einstückig,
also beispielsweise in einem Stück
und/oder mittels Strangpressung gemeinsam herstellbar, ausgebildet sein
können,
das heißt,
dass beispielsweise die Vorrichtung zur Integration und/oder Einhängung des Wärmeleitprofils
in DIN-konforme Standard-Deckensysteme in der Aufnahmevorrichtung
des Wärmetauscherrohrs
zumindest zum Teil integriert ist.
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Der
Träger
hält zum
einen die Deckenbekleidung, die mit Hilfe von Halterungen am Träger auf dessen
Unterseite fixiert ist, und zum anderen auf seiner Oberseite zumindest
eine Vorrichtung zur Aufnahme des Wärmetauscherrohrs und zumindest
eine Vorrichtung zur Integration des Wärmeleitprofils in DIN-konforme Standard-Deckensysteme.
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Das
Material des Trägers
ist gut wärmeleitend
und bevorzugt von ausreichender Festigkeit und/oder Formstabilität, damit
es mögliche
Verwindungs- und Torsionskräfte
gut aushält,
insbesondere bevorzugt metallischer Natur, wobei verschiedene Metalle
und Legierungen sowie Kombinationen davon eingesetzt werden können. Der
Träger
kann auch synthetisch, beispielsweise aus gut wärmeleitendem Kunststoff gefertigt,
oder ein mit gut wärmeleitfähiger Substanz
gefüllter
Körper
sein, wobei der Körper
wiederum metallischer oder synthetischer Natur sein kann.
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Folgende
Materialien seien beispielhaft genannt, die sich als Trägermaterial
eignen: Metalle und Metalllegierungen aller Arten, insbesondere
solche, die folgende Elemente umfassen: Aluminium, Kupfer, Stahl,
Silber, Keramik, mit wärmeleitendem Mineralstoff
gefüllte
Keramiken und Kunststoffe.
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Das
Wärmetauscherrohr
ist ebenfalls bevorzugt aus gut wärmeleitfähigem und gegenüber der Umgebung
und dem wärmetauschenden
Fluid beständigem
Material, insbesondere aus Metall, und insbesondere bevorzugt aus
einem gut wärmeleitfähigen Material,
weil das Wärmetauscherrohr
an sich nur dazu dient, ein Fluid mit hoher Wärmekapazität zu führen. Beispielhaft genannt
sei Kupfer als besonders wärmeleitfähiges und
gegenüber
Zersetzung durch Wasser (als Fluid mit hoher Wärmekapazität) resistentes Material. Weitere
Beispiele für
Materialien sind Aluminium, Metall und Metalllegierungen, Stahl etc.
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Das
Wärmetauscherrohr
hat in der Regel eine runde oder annäherungsweise runde, also ellipsoide
Querschnittsfläche.
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Die
Vorrichtung zur Aufnahme des Wärmetauscherrohrs,
die sich auf der Oberseite des Trägers befindet, ist bevorzugt
aus relativ leichtem und vor allem gut wärmeleitfähigem Material, kann beispielsweise
aus dem gleichen Material sein wie der Träger und mit diesem in einem
Stück gebildet
sein. Die Vorrichtung zur Aufnahme der Wärmetauscherrohre ist im Grunde
so geformt, dass sie das Wärmetauscherrohr
formschlüssig
umfasst, so dass ein möglichst hoher
Wärmeübergang
zwischen dem Wärmetauscherrohr
und der Vorrichtung zur Aufnahme des Wärmetauscherrohrs stattfinden
kann. Die Aufnahmevorrichtung umschließt, wie oben beschrieben, im Prinzip
das Wärmetauscherrohr
formschlüssig,
damit beim Wärmeübergang,
der vom Fluid im Wärmetauscherrohr über das
Wärmetauscherrohr,
die Aufnahmevorrichtung und den Träger zur Deckenbekleidung hin
verläuft,
unnötige
Verluste vermieden werden. Bei der Montage des Wärmetauscherrohrs in die Aufnahmevorrichtung
wird angestrebt, dass einerseits die Aufnahmevorrichtung das Wärmetauscherrohr
so weit wie möglich
umschließt
und andererseits, dass die Montage, also das Einbringen des Wärmetauscherrohrs
in die Aufnahmevorrichtung so leicht wie möglich gelingt. Deshalb kann
es unter anderem erforderlich sein, dass die Aufnahmevorrichtung
noch Merkmale zeigt, die eine gewisse Federung im Radius der Aufnahmevorrichtung
erlauben, beispielsweise kleine Nuten an der Innenseite der Aufnahmevorrichtung
oder ähnliches.
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Die
Vorrichtung zur Aufnahme des Wärmetauscherrohrs
ist, insbesondere bei Verschraubung oder Klammerung der Deckenbekleidung
mit dem Träger über einen
kleinen Steg verbunden, so dass das Wärmetauscherrohr auf der Oberseite
des Trägers
entlang einer Ebene parallel zur Ebene des Trägers aber in einem gewissen
Abstand zum Träger
geführt
wird, weil Halterungen wie Schrauben oder Klammern durch die die
Deckenbekleidung an der Unterseite des Trägers gehalten wird, beispielsweise bei
der Montage das Wärmetauscherrohr
verletzen könnten,
wenn es nicht in gewissem Abstand zum Träger geführt wird.
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Andererseits
kann die Vorrichtung zur Aufnahme des Wärmetauscherrohrs auch auf dem
Träger
direkt aufliegen, wodurch ein größtmöglicher Wärmeübergang
zwischen dem Wärmetauscherrohr und
dem Träger
gegeben ist. Dies ist insbesondere von Vorteil, wenn die Deckenbekleidung
beispielsweise durch Verkleben, Einrasten und/oder über Magnete
am Träger,
jedenfalls über
eine Halterung, die nicht den Träger
durchbohrt, fixiert ist.
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Der
Steg ist bevorzugt mit der Aufnahmevorrichtung des Wärmetauscherrohrs
einstückig,
beispielsweise durch Strangpressung, aus einer Legierung gebildet,
so dass einerseits ein optimaler Wärmeübergang zwischen der Aufnahmevorrichtung
des Wärmetauscherrohrs
und dem Träger
gewährleistet ist
und andererseits keine zu hohen Produktionskosten entstehen.
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Die
Integration des Wärmeleitprofils
in DIN-konforme Standard-Deckensysteme wird zum einen dadurch ermöglicht,
dass das Wärmeleitprofil der
Höhe nach,
also von der Unterseite des Trägers bis
zur Oberseite des Wärmetauscherrohres
der Höhe
des jeweiligen DIN-Standardsystems entspricht, beispielsweise bei
DIN-Deckensystemen der DIN 18168 (Teil 1 und Teil 2) in Verbindung
mit DIN 18 182 (Teil 1) beträgt
diese Höhe
27 mm.
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Zum
anderen hat das Wärmeleitprofil
eine Vorrichtung wie beispielsweise ein Verankerungselement und
einen dazugehörigen
Einhängehaken,
die im Querschnitt genau dem eines über Kreuz liegenden DIN-konformen
Standard-Deckensystems entsprechen, so dass das Wärmeleitprofil
nach der Erfindung sich nahtlos in ein solches Deckensystem einfügen lässt.
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Nach
einer Ausführungsform
hat die Vorrichtung zur Integration des Wärmeleitprofils in DIN-konforme
Standard-Deckensysteme
einen Querschnitt, der dem des C-Deckenprofils (CD) gemäß DIN 18182
Teil 1 entspricht.
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Dabei
wird bevorzugt das C-Deckenprofil eines herkömmlichen DIN-konformen Standard-Deckensystems
durch zwei parallel verlaufende Aufnahmevorrichtungen für Wärmetauscherrohre,
in denen die Vorrichtung zur Integration des Wärmeleitprofils in das DIN-konforme
Standard-Deckensystem integriert oder realisiert ist, beispielsweise
also mit zwei parallelen Einhänge haken,
ersetzt. So wird die gesamte zur Verfügung stehende Fläche eines
aktiven wärmetauschenden
Deckenteils für
den Wärmeaustausch
genutzt und nicht etwa durch C-Deckenprofile unterbrochen.
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Nach
einer Ausführungsform
umfasst die Vorrichtung zur Integration und/oder Einhängung des Wärmeleitprofils
in DIN-konforme
Standard-Deckensysteme bevorzugt zwei Einhängehaken, die in genormtem
Abstand zum Träger
und in genormtem Abstand zueinander auf der Oberseite des Trägers geführt werden.
Zumindest einer der beiden Einhängehaken
ist vorteilhafterweise in der Vorrichtung zur Aufnahme des Wärmetauscherrohrs
integriert oder realisiert, so dass jeder Einhängehaken einstückig mit
der Vorrichtung zur Aufnahme des Wärmetauscherrohrs verbunden
ist.
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Im
Folgenden wird die Erfindung noch anhand dreier Figuren, die Ausführungsformen
der Erfindung zeigen, näher
erläutert:
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1 zeigt
die Oberseite des Trägers
mit zwei parallel verlaufenden Vorrichtungen zur Aufnahme von Wärmetauscherrohren,
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2 zeigt
eine Querschnittsansicht eines DIN-konformen über Kreuz liegenden Standard-Deckensystems
und
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3 zeigt
eine Querschnittsansicht einer Wärmetauscherdecke
nach der Erfindung.
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In 1 erkennt
man unten den Träger 1, auf
dem zwei Aufnahmevorrichtungen 2 des Wärmetauscherrohres angeordnet
sind. Die Aufnahmevorrichtungen 2 zeigen bei dieser Ausführungsform
einen Steg 6 und eine äußere Einlaufschräge 3,
durch die das Wärmetauscherrohr
in die Aufnahmevorrichtung eingeführt wird. Gegenüber der äußeren Einlaufschräge 3 befindet
sich die innere Einlaufschräge 4,
die die Vorrichtung 8 zur Integration des Wärmeleitprofils
in DIN-konforme Standard-Deckensysteme mit umfasst, hier in Form
zweier Einhängehaken
die im Querschnitt zusammen mit einem Verankerungselement 5 genau
einem DIN-konformen Standard-Deckensystem nach DIN 18182 entsprechen.
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Die
Vorrichtung 8 zur Integration des Wärmeleitprofils in DIN-konforme
Standard-Deckensysteme ist ein Einhängehaken 8, in den
passgenau die Ecken 7 des DIN-standardisierten Verankerungselements 5 eingeführt werden
können.
Die Höhe 9 des
Verankerungselements 5 entspricht der Länge, die vom Träger 1 bis
zum Einhängehaken 8 gemessen
wird. Das Verankerungselement 5 ist eine flache Platte
oder eine Federelement oder ein anderweitig verformtes Bauteil und
bevorzugt aus Metall. Über
das Verankerungselement 5 wird die Verbindung zu dem Haupttrageprofil
(in 1 nicht gezeigt) hergestellt. Durch die beiden
Merkmale, einmal die Einhängehaken 8, die
passgenau die Ecken 7 des Verankerungselements 5 aufnehmen
können
und die Höhe 9 vom
Träger 1 bis
zu den Einhängehaken 8,
die exakt der Höhe 9 des
Verankerungselements 5 entspricht, ist die hier gezeigte
Ausführungsform
des Wärmeleitprofils
nach der Erfindung an ein DIN-konformes Standard-Deckensystem, das
der DIN 18182 in Verbindung mit DIN 18168 entspricht, angepasst.
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In 2 ist
mit 3 zusammen im direkten Vergleich die Querschnittsansicht
eines Deckenaufbaus einmal (2) als gängiges,
DIN-konformes Standard-Deckensystem und einmal (3)
nach der Erfindung mit Wärmetauschersystem
und Wärmeleitprofil
gezeigt.
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Zu
erkennen ist bei der Betrachtung der beiden Deckensysteme im Querschnitt
aus 2 (DIN 18182) und 3 oben das
Haupttrageprofil 15 und die obere Deckenaufhängung 16,
die bei beiden Systemen identisch ist. Die Verbindung zwischen Haupttrageprofil 15 und
dem in 1 gezeigten Ausschnitt des Deckenaufbaus stellt
in 2 das C-Deckenprofil nach DIN 18182 dar, – in der
Zeichnung mit dem Verankerungselement 5 (aus 1 bekannt)
identisch –,
das gemäß 2 über ein
standardisiertes C-Deckenprofil 11 mit C-Kantung zur Aufnahme
der Profilnasen 7 mit dem Träger 1 verbunden ist.
In 2 und 3 erkennt man ganz unten die
Deckenbekleidung 13, die über Schrauben 14 auf
dem Träger 1 fixiert
ist.
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In 3 sind
nun in Abweichung zu 2 anstelle des C-Deckenprofils 11 die
Aufnahmevorrichtungen 2, 2' für das Wärmetauscherrohr 10, 10' zu sehen. An
deren inneren Einlaufschrägen
befinden sich die Einhängehaken 8, 8' die zur Aufnahme der
Ecken 7 des Verankerungselements 5 dienen. Die
Einhängehaken 8, 8' verlaufen parallel
und im Abstand voneinander, so dass sie gemeinsam die Integration
des Wärmeleitprofils
in das DIN-konforme Standard-Deckensystem ermöglichen.
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Klar
zu erkennen ist bei dem Vergleich der 2 und 3,
dass die gesamte Höhe
des Wärmeleitprofils
der Höhe
eines C-Deckenprofils
entspricht.
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Die
Aufnahmevorrichtungen 2, 2' sind auf der Oberseite der Träger 1, 1' montiert, an
deren Unterseite durch Schrauben 14, 14' die Deckenbekleidung
gehalten wird. Dabei ist die Höhe
des Steges 6 (vgl. 1), der
Aufnahmevorrichtung 2, 2' so bemessen, dass keine Gefahr
besteht, dass bei der Montage der Deckenbekleidung eine Schraube 14 das
Wärmetauscherrohr
beschädigen
könnte.
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Die
hier vorliegende Erfindung ermöglicht erstmals
die Montage einer aus DIN-konformen C-Deckenprofilen und Bauteilen
vorhandener Deckenunterkonstruktionen bestehenden Wärmetauscherdecke.
Dabei werden sowohl bei der Herstellung als auch bei der Montage
erhebliche Kosten gespart, weil bei der Konstruktion von Wärmetauscherdecke auf
vorhandene, DIN-genormte
Teile zurückgegriffen werden
kann.
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Das
Wärmeleitprofil
nach der Erfindung wird bevorzugt zum Einbau in eine Wärmetauscherdecke verwendet,
wobei die Anzahl und Platzierung der Wärmeleitprofile innerhalb der
Deckenbe kleidung beliebig ist und je nach Bedarf variiert werden
kann.