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Die Erfindung betrifft ein Klimatisierungselement
mit Wärmesenke
und Wärmeaufnahmebereich, insbesondere
zur Gebäudeklimatisierung
bzw. Raumkühlung,
gemäß dem Oberbegriff
des Schutzanspruchs 1.
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Bei modernen Gebäuden, insbesondere bei öffentlichen
Gebäuden
oder Bürogebäuden ist
es aufgrund der inzwischen üblichen,
wirksamen Gebäudewärmedämmung auch
in gemäßigten Klimazonen
häufig
erforderlich, die Räume
des Gebäudes
zu klimatisieren bzw. überschüssige Wärme aus
dem Gebäude
abzuführen.
Dies gilt insbesondere für stark
von Personen frequentierte und/oder mit zahlreichen elektronischen
Geräten
ausgestattete Räume,
da sowohl Personen als auch Geräte
wie beispielsweise Personalcomputer eine nicht unerhebliche Wärmeabgabe
im dreistelligen Wattbereich aufweisen. Dasselbe gilt beispielsweise
für Produktionshallen,
wo Maschinen und Anlagen erhebliche Wärmemengen abgeben, die aus
dem Gebäude
abgeführt
werden müssen.
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Für
die Wärmeabfuhr
gibt es prinzipiell unterschiedliche Möglichkeiten wobei in öffentlichen
Gebäuden
bzw. Bürobereichen
auch Kriterien für die subjektive
Wärmeempfindung
herangezogen werden müssen.
In dieser Beziehung haben sich großflächige, auf dem Wärmebestrahlungsprinzip
basierende Klimatisierungselemente als besonders geeignet erwiesen.
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Zur Klimatisierung von Räumen, also
insbesondere zur Raumkühlung,
werden dabei aus dem Stand der Technik bekannte Wärmeübertragungseinrichtungen
bzw. Klimatisierungselemente eingesetzt. Solche Klimatisierungselemente
eignen sich bei Umkehr der Wärmeübertragungsrichtung
prinzipiell auch zur Raumheizung. Insofern ist auch das Klimatisierungselement
gemäß der vorliegenden
Erfindung prinzipiell sowohl zur Raumkühlung als auch zur Raumheizung
einsetzbar. Der sprachlichen Klarheit halber, jedoch ohne die Erfindung
darauf zu beschränken,
beziehen sich die vorliegend verwendeten Begriffe auf den Einsatz
des Klimatisierungselements zur Raumkühlung.
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Gattungsgemäße Klimatisierungselemente setzen
sich in der Regel aus verschiedenen metallischen Werkstoffen zusammen.
So wird für
die Wärmeabfuhr
aus dem Klimatisierungselement häufig beispielsweise
von Wasser durchflossenes Kupferrohr verwendet, während zur
thermischen und/oder mechanischen Verbindung zwischen Kupferrohr
und dem Wärmeaufnahmebereich
des Klimatisierungselements sowie für den Wärmeaufnahmebereich selbst meist
Aluminiumlegierungen, beispielsweise in Form von Wärmeleitprofilen
aus Aluminium, zum Einsatz kommen. Dieser Aufbau aus verschiedenen
metallischen Werkstoffen führt
jedoch häufig
zu der bekannten Kontaktkorrosion. Derartige unerwünschte Korrosion
ist aufgrund der gebildeten Oxidbeläge unästhetisch, verschlechtert in
erheblichem Maße
die Wärmeübertragung
zwischen den einander angrenzenden Bauteilen und kann bis zur Zerstörung einzelner
Bauteile führen.
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Diese unerwünschte Korrosion tritt insbesondere
dann auf, wenn Kontaktstellen zwischen verschiedenen Metallen, beispielsweise
zwischen Kupfer und Aluminium zusätzlich mit Feuchtigkeit in
Berührung
kom men, wodurch sich eine galvanische Zelle bildet, in der zumindest
eines der beiden Metalle mit der Zeit korrodiert bzw. abgetragen
wird. Feuchtigkeit kann jedoch gerade bei Klimatisierungselementen,
die im Betrieb oftmals eine Temperatur aufweisen, die unterhalb
der Lufttemperatur des Raumes liegt, infolge von Kondensationsfeuchtigkeit auftreten.
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Mit anderen Worten kommt es bei Klimatisierungselementen
vor, dass Kontaktstellen zwischen verschiedenen Metallen, beispielsweise
aufgrund der am kalten Klimatisierungselement kondensierenden Raumluftfeuchte,
mit Kondenswasser in Berührung kommen,
wodurch unerwünschte
Korrosion entsteht, die sowohl die Metallteile des Klimatisierungselements
angreift als auch die gewünschte
Wärmeübertragung
zwischen den verschiedenen Metallteilen des Klimatisierungselements
verschlechtert.
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Mit diesem Hintergrund ist es die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Klimatisierungselement zu
schaffen, das die beschriebenen Nachteile des Standes der Technik überwindet.
Dabei soll insbesondere erreicht werden, dass auch bei Verwendung
unterschiedlicher Metallwerkstoffe für die verschiedenen Bestandteile
des Klimatisierungselements Korrosion, insbesondere Kontaktkorrosion zwischen
den metallischen Bestandteilen unterbleibt.
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Diese Aufgabe wird durch ein Klimatisierungselement
nach der Lehre des Schutzanspruchs 1 gelöst.
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Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung
sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Das Klimatisierungselement gemäß der vorliegenden
Erfindung umfasst in an sich zunächst
bekannter Weise eine im Wesentlichen linienförmige Wärmesenke, beispielsweise eine
von einem Wärmeträgerfluid
durchströmbare
Rohrleitung, und einen im Wesentlichen flächigen Wärmeaufnahmebereich. Wie bereits
eingangs dargelegt, ist die Erfindung nicht auf Klimatisierung durch
Kühlung
beschränkt, da
das erfindungsgemäße Klimatisierungselement bei
Umkehr der Wärmeübertragungsrichtung
ebenso gut zur Raumheizung verwendet werden kann. Hierzu sind im
Wesentlichen lediglich die Begriffe "Wärmesenke" und "Wärmeaufnahmebereich" durch "Wärmequelle" und "Wärmeabgabebereich" zu ersetzen. Im
Folgenden sowie im Rahmen der Schutzansprüche werden der Einfachheit
und Klarheit halber jedoch lediglich diejenigen Begriffe verwendet, die
sich beim Einsatz des Klimatisierungselements zur Raumkühlung ergeben.
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Zur Wärmeübertragung zwischen Wärmesenke
und Wärmeaufnahmebereich
umfasst das Klimatisierungselement in an sich ebenfalls bekannter Weise
ein Wärmeübertragungselement,
das sowohl mit der Wärmesenke
als auch mit dem Wärmeaufnahmebereich
in Oberflächenkontakt
steht. Auf diese Weise wird die von der Oberfläche des Wärmeaufnahmebereichs mittels
einer Kombination aus Konvektions- und Strahlungswärmeübertragung
absorbierte Raumluftwärme
zunächst
auf das Wärmeübertragungselement
und von dort auf die Wärmesenke übergeleitet.
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Erfindungsgemäß zeichnet sich das Klimatisierungselement
jedoch dadurch aus, dass im Bereich der gesamten Kontaktflächen zwischen
Wärmeaufnahmebereich
und Wärmeübertragungselement
eine elektrisch nichtleitende Materiallage angeordnet ist. Auf diese
Weise wird es möglich,
unterschiedliche Metalle für
den Wärmeaufnahmebereich und
für das
Wärmeübertragungselement
zu verwenden, ohne dass Kontaktkorrosion droht, insbesondere dann,
wenn Kondensationsfeuchtigkeit am Klimatisierungselement auftreten
sollte.
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Dabei ist es für die Erfindung nicht wesentlich,
welche metallischen Werkstoffe für
das Wärmeübertragungselement
und für
den Wärmeaufnahmebereich
bzw. für
die Wärmesenke
verwendet werden. Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung bestehen jedoch Wärmesenke
und Wärmeübertragungselement
einheitlich aus Kupfer, während der
Wärmeaufnahmebereich
aus Aluminium besteht.
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Die Verwendung von Kupfer für die Wärmesenke
ist vorteilhaft, da die Ausführung
der Wärmesenke
aus Kupferrohr, insbesondere als mäanderförmig oder gefaltet verlegte
Kupferrohrschlange, zu einer einfachen Herstellbarkeit und Montierbarkeit
der Wärmesenke
führt.
Die Ausführung
des Wärmeübertragungselements
ebenfalls aus Kupfer ist vorteilhaft, da somit Wärmeübertragungselement und Wärmesenke
bzw. Kupferrohr in unmittelbaren Oberflächenkontakt gebracht werden
können,
ohne dass Kontaktkorrosion droht. Gleichzeitig wird so aufgrund
des extrem guten Wärmeleitungsvermögens von
Kupfer auch die Wärmeübertragung
maximiert.
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Die Herstellung des Wärmeaufnahmebereichs
aus leichtem, biegesteifem sowie montagefreundlichem, aber gleichzeitig
hoch wärmeleitfähigem Aluminium,
das mittels der elektrisch nichtleitenden Materiallage vom Wärmeübertragungselement getrennt
ist, ist vorteilhaft insofern, als der Wärmeaufnahmebereich eines Klimatisierungselements
zumeist großflächig ist
bzw. die gesamte Oberfläche des
Klimatisierungselement ausmacht.
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Dabei ist es für die Erfindung nicht wesentlich,
aus welchem Werkstoff die elektrisch nichtleitende Materiallage
zwischen Wärmeaufnahmebereich und
Wärmeübertragungselement
besteht, solange gewährleistet
ist, dass der Wärmedurchgangswiderstand
der elektrisch nichtleitenden Materiallage gering ist. Gemäß bevorzugter
Ausführungsformen
der Erfindung ist jedoch die nichtleitende Materiallage eine Polymerfolie
oder textilartige Materiallage, besonders bevorzugt eine doppelseitig
selbstklebende Polymerfolie bzw. doppelseitig selbstklebende textilartige
Materiallage.
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Insbesondere bei Verwendung einer
doppelseitig selbstklebenden Materiallage ergibt sich ein besonders
einfacher Aufbau des Klimatisierungselements, der zudem für eine dauerhaft
hocheffiziente Wärmeübertragung
zwischen Wärmeaufnahmebereich
und Wärmeübertragungselement
sorgt. Denn auf diese Weise kann das Wärmeübertragungselement mittels
der doppelseitig selbstklebenden Materiallage vollflächig mit
dem Wärmeaufnahmebereich verklebt
werden, was zunächst
einmal eine äußerst robuste
und dauerhafte Verbindung dieser beiden Bauteile darstellt und zu äußerst formstabilen
Klimatisierungselementen führt.
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Andererseits wird hierdurch sichergestellt, dass
auch die Wärmeübertragung
zwischen Wärmeaufnahmebereich
und Wärmeübertragungselement dauerhaft
vollflächig
erfolgt. Insbesondere letzteres ist beim Stand der Technik, bei
dem Wärmeaufnahmebereich
und Wärmeübertragungselement
häufig lediglich
durch Metallklammern oder dergleichen aufeinander gepresst werden,
keineswegs der Fall, insbesondere dann nicht, wenn die üblichen
Verformungen bzw. Durchbiegungen des Klimatisierungselements, beispielsweise
durch Eigengewicht im Betrieb, oder auch bei der Montage des Klimatisierungselements
auftreten.
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Ein besonders effektiver Wärmeübergang wird
erreicht, wenn, wie dies eine weitere bevorzugte Ausführungsform
der Erfindung vorsieht, die Stärke der
nichtleitenden Materiallage geringer ist als 250 μm. Wie sich
gezeigt hat, gilt dies selbst dann, wenn für die nichtleitende Materiallage
Materialien verwendet werden, die keine in besonderem Maß erhöhte Wärmeleitfähigkeit
aufweisen, da der Wärmedurchgang
in diesem Fall aufgrund der besonders geringen Dicke der nichtleitende
Materiallage dennoch mit hoher Effizienz gewährleistet ist.
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Für
besonders anspruchsvolle Anwendungen lässt sich eine weiter verbesserte
Wärmeübertragung
erreichen, indem die nichtleitende Materiallage aus hoch wärmeleitfähigen Materialien
ausgeführt wird,
wie dies gemäß einer
weiteren Ausführungsform
der Erfindung vorgesehen ist.
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Die Erfindung wird verwirklicht unabhängig von
Art und Ausführung
des Wärmeübertragungselements
bzw. des Wärmeaufnahmebereichs.
Gemäß bevorzugter
Ausführungsformen
der Erfindung, die insbesondere bei Gipskartondecken zum Einsatz kommen,
ist jedoch das Wärmeübertra gungselement als
Kupferblech-Bauteil bzw. der Wärmeaufnahmebereich
als an zumindest zwei Kanten abgekantetes Aluminiumblech ausgebildet.
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Die Ausführung des Wärmeübertragungselements aus Kupferblech
ist zum einen dahingehend vorteilhaft, als wegen gleicher Materialien
keine Kontaktkorrosion zwischen dem die Wärmesenke bildenden Kupferrohr
und dem mit dem Kupferrohr in Verbindung stehenden Wärmeübertragungselement
auftreten kann. Andererseits ist ein aus Kupferblech bestehendes
Wärmeübertragungselement äußerst einfach
verformbar, wodurch das Wärmeübertragungselement
optimal an die Oberflächenkonturen
von Wärmesenke
bzw. Wärmeaufnahmebereich
angepasst werden kann. Aufgrund der so entstehenden großen Kontaktflächen zwischen
Wärmesenke
bzw. Wärmeaufnahmebereich
und Wärmeübertragungselement sowie
aufgrund der hervorragenden Wärmeleitfähigkeit
von Kupfer lässt
sich so eine optimale Wärmeübertragung
gewährleisten.
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Die Ausbildung des Wärmeaufnahmebereichs
als abgekantetes Bauteil aus Aluminiumblech ist insofern vorteilhaft,
als Aluminium eine nahezu ebenso hohe Wärmeleitfähigkeit wie Kupfer aufweist, sich
zusätzlich
jedoch durch hohe Steifigkeit bei geringem Gewicht auszeichnet.
Durch die Abkantungen erhöht
sich die Biegesteifigkeit des Wärmeaufnahmebereichs,
außerdem
lassen sich im Bereich der Abkantungen Befestigungselemente zur
Verbindung des Klimatisierungselements beispielsweise mit abgehängten Deckenkonstruktionen
anordnen.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten
Ausführungsform
der Erfindung besteht die Abkantung des Wärmeaufnahmebereichs jeweils
aus zumindest zwei parallel verlaufenden Abkantungen. Dabei schließt die erste
der beiden Abkantungen einen spitzen Winkel ein, was dazu führt, dass
die Blechkanten des Wärmeaufnahmebereichs
in den vom Querschnitt des Wärmeaufnahmebereichs
umschlossenen Raum hineinragen. Auf diese Weise wird das Verletzungsrisiko
durch scharfe Blechkanten beim Handhaben des Klimatisierungselements
verringert und außerdem
die Biegesteifigkeit des Klimatisierungselements weiter erhöht.
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Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung sind im Bereich der Abkantungen des Wärmeaufnahmebereichs
schwenkbare Riegelelemente angeordnet. Die Riegelelemente, die beispielsweise
durch Schrauben oder Nieten im Bereich der zweiten Abkantung des
Wärmeaufnahmebereichs
angebracht werden, sind zwischen einer ersten und einer zweiten
Schwenkposition bewegbar., In ihrer ersten Position befinden sich
die Blechkanten innerhalb des vom Querschnitt des Wärmeaufnahmebereichs
umschlossenen Raums, während sie
in ihrer zweiten Position über
die Breite des Wärmeaufnahmebereichs
hinausragen.
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Auf diese Weise ergibt sich ein besonders einfacher
Transport sowie eine einfache Montage der Klimatisierungselemente,
die beispielsweise mit eingeklappten Riegelelementen zwischen die
Metall-Unterkonstruktion einer abgehängten Decke eingeführt werden
können.
Anschließend
können
die Riegelelemente in ihre zweiten Position verschwenkt werden,
wodurch sie die Profile der Metall-Unterkonstruktion der abgehängten Decke
hintergreifen und so das Klimatisierungselement mit der Metall-Unterkonstruktion
verbinden.
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In diesem Zusammenhang ist es vorteilhaft, wie
dies eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung vorsieht,
wenn die Riegelelemente so ausgebildet sind, dass sie bei der Montage
der Klimatisierungselemente verhältnismäßig leicht
von Hand umgebogen werden können.
Nach dem Verschwenken der Riegelelemente in ihre zweiten Position,
in der sie über
die Kontur der Klimatisierungselemente hinausragen, können die
Riegelelemente zur zusätzlichen
Fixierung der Klimatisierungselemente an der abgehängten Deckenkonstruktion
einfach von Hand umgebogen werden. Auf diese Weise ergibt sich eine besonders
robuste, sichere und dauerhafte Fixierung des Klimatisierungselements
in der abgehängten
Deckenkonstruktion, die jedoch zugleich sehr einfach herzustellen
bzw. auch wieder zu lösen
ist.
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Auf welche Weise das Klimatisierungselement
beispielsweise an eine Klimaanlage bzw. an einen Kaltwasserkreislauf
angeschlossen wird, ist für die
Verwirklichung der Erfindung nicht erheblich. Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
erfolgt jedoch die Verbindung des Klimatisierungselements bzw. der
Wärmesenke
mit Klimaanlage bzw. Kaltwasserkreislauf über eine flexible, diffusionsdichte Schlauchverbindung,
beispielsweise über
einen Metallgewebe- bzw. Panzerschlauch, insbesondere mit eingearbeiteter
Aluminium-Diffusionssperrschicht. Dies ist insofern vorteilhaft,
als auf diese Weise eine bewegliche Anbindung des Klimatisierungselements an
die Gebäudeinstallation
erfolgen kann, weshalb das Klimatisierungselement auch im eingebauten
Zustand noch verschoben werden kann. Dies erleichtert die Montage
der Klimatisierungselemente sowie die Platzierung von Deckeneinbauten
wie Rauchmelder, Leuchten, Revisionsöffnungen usw.
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Das erfindungsgemäße Klimatisierungselement lässt sich
in an sich bekannter Weise mit Gipskartonplatten beplanken, um so
eine nahtlose Oberfläche
für eine
Raumdecke zu erhalten. Gemäß einer weiteren
bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung ist jedoch der Wärmeaufnahmebereich
des Klimatisierungselements mit einer Wabenverbundplatte koppelbar,
beplankbar bzw. durch eine Wabenverbundplatte gebildet. Eine solche
Wabenverbundplatte, die bevorzugt aus Aluminium besteht, verbindet insbesondere
den Vorteil extrem hoher Biegesteifigkeiten mit gleichzeitig sehr
guter Wärmeleitfähigkeit.
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Auf diese Weise lassen sich Klimadecken
mit besonders hoher thermischer Leistung realisieren, die zugleich
die problemlose Montage auch schwerer Einbauten an beliebiger Stelle
der Raumdecke erlauben, ohne dass die Raumdecke hierzu zusätzlich verstärkt oder
separat abgehängt
werden müsste.
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Um die thermische Leistung einer
mit Wabenverbundplatten beplankten Klimadecke weiter zu erhöhen, kann
die dem Raum zugewandte Deckschicht der Wabenverbundplatte gelocht
ausgeführt sein,
wodurch sich die für
den Wärmeübergang
zur Verfügung
stehende Fläche
weiter erhöht.
Zudem lässt
sich auf diese Weise eine besonders hohe Schallab sorptionsfähigkeit
der Raumdecke erzielen, insbesondere dann, wenn die Wabenverbundplatte zusätzlich eine
Vlieseinlage bzw. Akustikmatte aufweist.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand
lediglich Ausführungsbeispiele
darstellender Zeichnungen näher
erläutert.
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Es zeigt:
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1 in
schematischer Darstellung eine Ausführungsform eines Klimatisierungselements
gemäß der vorliegenden
Erfindung im Querschnitt;
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2 in
einer 1 entsprechenden
Darstellung Wärmesenke
und Wärmeübertragungselement
eines Klimatisierungselements in der Draufsicht;
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3 in
einer 1 und 2 entsprechenden Darstellung
ein im Bereich einer Abkantung angeordnetes Riegelelement eines
Klimatisierungselements;
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4 in
einer 1 bis 3 entsprechenden Darstellung
eine Ausführungsform
einer abgehängten
Klimadecke mit Klimatisierungselementen im Querschnitt; und
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5 in
einer 1 bis 4 entsprechenden Darstellung
eine weitere Ausführungsform
einer abgehängten
Klimadecke mit Klimatisierungselementen, ebenfalls im Querschnitt.
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In 1 erkennt
man ein im Querschnitt dargestelltes Klimatisierungselement 1.
Das Klimatisierungselement 1 umfasst im wesentlichen die
im dargestellten Ausführungsbeispiel
durch ein Kupferrohr 2 gebildete Wärmesenke 2, das in
Form eines Kupferblechs 3 vorliegende Wärmeübertragungselement 3 sowie
einen Wärmeaufnahmebereich 4,
der im vorliegenden Ausführungsbeispiel
in Form eines abgekanteten Aluminiumblechs vorliegt.
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Das Klimatisierungselement 1 lässt sich
beispielsweise als Bestandteil einer abgehängten Klimadecke einsetzen.
Dabei dient der durch das abgekantete Aluminiumblech 4 gebildete
Wärmeaufnahmebereich
der Aufnahme überschüssiger Raumwärme aus
der warmen, zur Raumdecke steigenden Raumluft ebenso wie der Wärmeaufnahme
mittels Wärmestrahlung
direkt von den gegenüber
dem Wärmeaufnahmebereich
wärmeren
Oberflächen,
Gegenständen
und Personen im Raum. Die überschüssige Raumwärme wird
von kaltem Wasser, das durch die Wärmesenke bzw. durch das die
Wärmesenke
bildende schlangenförmig
verlegte Kupferrohr 2 strömt, aufgenommen und weggeführt bzw.
einer Klimaanlage zugeleitet.
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Zwischen dem das Wärmeübertragungselement
bildenden Kupferblech 3 mit dem wasserführenden Kupferrohr 2 und
der Innenseite des Wärmeaufnahmebereichs 4 ist
eine elektrisch nichtleitende Schicht in Form einer beidseitig selbstklebenden
polymeren oder textilen Materiallage 5 angeordnet. Dies
bedeutet mit anderen Worten, dass in vorteilhafter Weise der gesamte
wasserführende
bzw. für
die Wärmeverteilung
zuständige
Bereich 2, 3 des Klimatisierungselements 1 aus
Kupfer ausgeführt
werden kann, während
die tragende Verkleidung 4, die gleichzeitig der Wärmeaufnahme
aus dem Raum dient, aus einem anderen Metall, insbesondere aus Aluminium
bestehen kann. Dabei ist jedoch jegliche Kontaktkorrosion aufgrund
der nichtleitenden Materiallage 5 zwischen Aluminium 4 und
Kupfer 2, 3 ausgeschlossen.
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Dies ist insbesondere insofern vorteilhaft,
als Kupferrohr einerseits ohnehin in äußerst weiter Verbreitung bei
der Installation von Heizungs- bzw.
Klimaanlagen eingesetzt wird. Aus diesem Grund, sowie aufgrund seiner
hervorragenden Verformbarkeit und Wärmeleitfähigkeit, kommt Kupfer auch
beim Klimatisierungselement 1 gemäß der vorliegenden Erfindung
zum Einsatz. Andererseits tritt das Problem der Kontaktkorrosion
gerade bei Bestandteilen von Klimaanlagen bzw. bei gattungsgemäßen Klimatisierungselementen
auf, da diese Elemente aufgrund ihrer im Betrieb verhältnismäßig geringen
Oberflächentemperatur
zur Bildung und Ansammlung von Kondenswasser neigen, insbesondere
dann, wenn zusätzliche
Feuchtigkeitsquellen, wie beispielsweise Personen, oder beispielsweise
auch Wasserkocher in einer Teeküche,
auftreten. Wenn Kondensationsfeuchtigkeit in Bereichen entsteht,
in denen verschiedene Metalle direkt aneinander grenzen, so entsteht hierdurch
eine galvanische Zelle, deren Stromfluss dazu führt, dass jedenfalls eines
der beiden Metalle allmählich
abgetragen wird.
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Da zwischen dem Kupferblech 3,
das der Verteilung des Wärmeflusses über der
gesamten Oberfläche
des Klimatisierungselements 1 dient, und der tragenden
Aluminiumverkleidung 4 eine nichtleitende Schicht 5,
beispielsweise eine dünne,
beidseitig klebende Polymerschicht oder beidseitig klebende textile
Materiallage 5 angeordnet ist, ist ein Stromfluss zwischen
Kupferblech 3 und Aluminiumblech 4 vollkommen
ausgeschlossen selbst dann, wenn sich Kondenswasser auf der Innenseite
des Klimatisierungselements 1 bilden sollte.
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Der Wärmeübergang zwischen der Aluminiumverkleidung 4 und
dem Kupferblech 3 wird durch die dazwischen angeordnete
Polymerschicht 5 praktisch nicht beeinträchtigt,
was daran begründet
liegt, dass die Polymerschicht 5 fast beliebig dünn ausgeführt werden
kann, ohne ihre elektrisch isolierende Eigenschaft zu verlieren.
Zudem kann bei Bedarf auch noch ein Kunststoffmaterial verwendet
werden, das eine erhöhte
Wärmeleitfähigkeit
aufweist. Die besonders dünne
Polymerschicht 5, die zudem gegebenenfalls aus einem Material
mit erhöhter
Wärmeleitfähigkeit
hergestellt ist, besitzt dann jedoch einen praktisch vernachlässigbaren
Wärmedurchgangswiderstand.
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Der Einsatz einer beidseitig selbstklebenden polymeren
Materiallage 5 zwischen Kupferblech 3 und Aluminiumblech 4 kann
im Vergleich zum Stand der Technik sogar zu einer insgesamt erheblich
verbesserten Wärmeübertragung
zwischen der Aluminiumverkleidung 4 und dem die Wärmesenke
darstellenden Kupferrohr 2 führen. Denn im Stand der Technik
ist es häufig
der Fall, dass die wasserführenden Teile
eines Klimatisierungselements 1 und die der Wärmeaufnahme
dienende Aluminiumverkleidung 4 lediglich mechanisch miteinander
verbunden sind, beispielsweise über
Klemmfedern, was das für
gute Wärmeübertragung
unbedingt notwendige vollflächige
Anliegen des Kupferblechs 3 am Aluminiumblech 4 keinesfalls
gewährleistet.
Der erforderliche vollflächige
Kontakt zwischen Kupferblech 3 und Aluminiumblech 4 wird
jedoch durch den Einsatz einer insbesondere beidseitig selbstklebenden
Materiallage 5 zwischen Kupferblech 3 und Aluminiumblech 4 mit Sicherheit
dauerhaft gewährleistet.
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Für
die Zwecke der Erfindung als besonders geeignet erwiesen hat sich
dabei beispielsweise das doppelseitig synthetischen Kautschukkleber
aufweisende Produkt FT 239 von Avery DennisonTM.
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Aus 1 geht
ferner auch der äußerst innige
Kontakt zwischen dem Kupferrohr 2 und dem durch das Kupferblech 3 gebildeten
Wärmeübertragungselement
hervor. Dieser innige Kontakt entsteht bei der Herstellung des Klimatisierungselements
mittels Verpressen von Kupferblech 3 und Kupferrohr 2, wobei
das Kupferrohr 2 in den Vertiefungen des Kupferblechs 3 eingeklemmt
wird und beim Verpressen gleichzeitig einen ovalen Querschnitt erhält. Auf
diese Weise lässt
sich gewährleisten,
dass ein maximaler Anteil der Oberfläche des Kupferrohrs 2 mit
den Oberflächen
von Kupferblech 3 bzw. Aluminiumblech 4 (bzw.
mit der Oberfläche
der Materiallage 5) in Kontakt steht, was der möglichst
verlustfreien Wärmeübertragung
zugute kommt. Dieser wärmetechnisch optimale
Zustand lässt
sich zudem durch Verwendung der doppelseitigen Klebefolie 5,
die Kupferblech 3 und Aluminiumblech 4 fest aneinander
bindet, dauerhaft aufrechterhalten.
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In 2 erkennt
man die Art der Verlegung des die Wärmesenke bildenden Kupferrohrs 2 anhand
einer Darstellung von Kupferrohr 2 und ebenfalls aus Kupfer
bestehendem Wärmeübertragungselement 3.
Anhand des strichliert dargestellten Umrisses der Materialzwischenlage 5 bzw. der
doppelseitigen Klebefolie 5 wird deutlich, dass die Verlegung
der nichtleitenden Materialzwischenlage 5 so erfolgt, dass
sowohl die gesamte Fläche
des Kupferblechs 3, als auch die über das Kupferblech 3 hinausragenden Rohrbögen des
Kupferrohrs 2 abgedeckt bzw. vor metallischem Kontakt mit
dem in 2 nicht dargestellten
Aluminiumblech 4 geschützt
sind.
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3 zeigt
die auch in 1 bereits
erkennbaren Riegelelemente 6 in vergrößerter Darstellung mit Blick
entlang Pfeilrichtung A bzw. A' gemäß 1. Die Riegelelemente 6 sind
jeweils um eine beispielsweise durch eine Niet- oder Schraubverbindung
gebildete Drehachse 7 schwenkbar und befinden sich vor
dem Einbau des Klimatisierungselements 1, beispielsweise
zwischen die Metallprofile 8 einer Decken-Unterkonstruktion
einer Klimadecke gemäß 1, in ihrer ersten Position
a. Man erkennt, dass das Riegelelement sich aus einer Anfangsstellung
a über
eine Mittelstellung b in eine Endposition c verbringen lässt, indem
das Riegelelement um den Niet 7 verschwenkt wird.
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In der Anfangsstellung a liegt das
Riegelelement 6 dicht im Bereich der zweiten Abkantung 9 der Aluminiumverkleidung 4 an,
so dass das Klimatisierungselement 1 problemlos transportiert
werden kann. Nachdem das Klimatisierungselement 1 an den
Montageort gebracht ist, können
die Riegelelemente 6 aus Ihrer Anfangsstellung a in ihre
Endposition c verbracht werden, und das Klimatisierungselement 1 wird
an der vorgesehenen Stelle der Decke angeordnet. Sodann werden die
Riegelelemente 6 in ihrer Endposition c zusätzlich noch
umgebogen, wie dies in 1 anhand
der strichlierten Linie bei Bezugsziffer 6 dargestellt
ist. Auf diese Weise lassen sich die Klimatisierungselemente 1 einfach
und sicher in der abgehängten
Deckenkonstruktion 8 fixieren, wobei die Klimatisierungselemente 1 auch
im montierten Zustand noch leicht entlang ihrer Längsrichtung
verschoben werden können.
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4 zeigt
eine abgehängte
Klimadecken-Konstruktion mit Klimatisierungselementen 1 und
deren Kupferrohren 2. Man erkennt ferner die aus längs und
quer verlaufenden Metallprofilen 8 bestehende Unterkonstruktion
der Klimadecke, wobei die Klimatisierungselemente 1, wie
in 1 dargestellt, anhand
der hier nicht dargestellten Riegelelemente 6 mit der Unterkonstruktion 8 verbunden
sind. Die Unterkonstruktion 8 ist mittels ebenfalls nicht
eigens dargestellter Abhängelemente
bei 10 mit der Decke 11 des Raumes verbunden.
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Als abschließende Deckenverkleidung weist die
in 4 dargestellte Klimadecken-Konstruktion nahtlos
verlegte, beispielsweise mit den Klimatisierungselementen 1 verklebte
Gipskartonplatten 14 auf, die die Sichtoberfläche der
Raumdecke bilden.
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Als zusätzliche Stabilisierungsmaßnahme sind
zwischen der Unterkonstruktion 8 und den Klimatisierungselementen 1 selbstklebende
Schaumstoffstreifen 12 angeordnet. Hierzu werden die Klimatisierungselemente 1 bei
der Montage an der Decke im Niveau einige Millimeter tiefer als
die Metallprofile 8 fixiert. Durch die anschließende Montage
der Gipskartonplatten 14 werden die Klimatisierungselemente 1 automatisch
auf das Niveau der Unterkonstruktion 8 gehoben. Durch die
Schaumstoffstreifen 12 wird dabei dauerhaft das Anliegen
der Klimatisierungselemente 1 an der Oberfläche der
Gipskartonplatten 14 sichergestellt.
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Den Zweck zusätzlicher thermischer und akustischer
Isolierung erfüllen
auch die im Rahmen der Klimadecke deckenseitig angeordneten, in
Folie eingeschweißten
Isoliermatten 13.
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In 5 ist
eine weitere abgehängte
Klimadecken-Konstruktion dargestellt, die der Klimadecke gemäß 4 weitgehend gleicht. Der
Unterschied zwischen der Klimadecke gemäß 5 und der Klimadecke gemäß 4 liegt darin, dass die
Klimadecke gemäß 5 nicht mit Gipskartonplatten 14, sondern
mit Aluminium-Wabenverbundplatten 15 verkleidet ist. Aluminium-Wabenverbundplatten 15 verbinden
den Vorteil einer extrem hohen Biegesteifigkeit mit einer gleichzeitig
sehr guten Wärmeleitfähigkeit,
was zu Klimadecken mit besonders hoher thermischer Leistung führt.
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Eine noch höhere thermische Leistung einer Klimadecke
mit Wabenverbundplatten 15 wird dann erzielt, wenn die
dem Raum zugewandte Deckschicht der Wabenverbundplatten 15 gelocht
ausgeführt
wird. Auf diese Weise wird zudem eine besonders hohe Schallabsorptionsfähigkeit
der Klimadecke erreicht, insbesondere dann, wenn die Wabenverbundplatte 15 zusätzlich ein
eingelegtes Vlies bzw. eine Akustikmatte als Einlage bzw. Auflage
aufweist.
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Im Ergebnis wird also deutlich, dass
es dank der Erfindung nun möglich
ist, besonders robuste und hochwertige Klimatisierungselemente mit
hervorragender spezifischer Kühlleistung
zur Verfügung
zu stellen, die vollkommen resistent gegenüber der gefährlichen Kontaktkorrosion,
insbesondere gegenüber
der bekannten, schädlichen
Korrosion der Aluminiumoberflächen
sind. Aufgrund ihrer besonderen Merkmale sind die erfindungsgemäßen Klimatisierungselemente
auch äußerst einfach
und flexibel montierbar und erfordern zudem keine eigenen Revisionsflächen bei
der Montage. Die Erfindung liefert damit einen wesentlichen Beitrag
zur Bereitstellung einer hochwertigen Gebäude- und Klimatechnik.