DE29622052U1

DE29622052U1 - Deckenkühlmodul

Info

Publication number: DE29622052U1
Application number: DE29622052U
Authority: DE
Original assignee: Kessler and Luch GmbH
Current assignee: Kessler and Luch & Co Kg De GmbH
Priority date: 1996-12-19
Filing date: 1996-12-19
Publication date: 1998-01-22
Anticipated expiration: 2006-12-20
Also published as: EP0849545A3; EP0849545A2; ATE230844T1; DE59709095D1; EP0849545B1

Description

Die Erfindung betrifft ein Deckenküh!modul mit einem Deckensegel und einem oberhalb des Deckensegels angeordneten, an eine Kältemittelversorgung angeschlossenen Konvektorkühler, wobei das Deckensegel einen optischen und akustischen Raumabschluß bildet.

Der Einsatz von abgehängten Deckenkonstruktionen bzw. vorgesetzten Wandschalen für die Änderung der Temperatur des mit diesen abgeschlossenen Raumes ist bekannt; beispielsweise werden Decken aus Elementen zusammengesetzt, die zu Heizungszwecken von einem aufgeheizten Wärmeträger durchflossen werden; werden diese mit einem kalten Wärmeträger betrieben, bewirken sie als Kühldecken eine Kühlwirkung und können überschüssige Wärmeenergie aus einem Raum abführen; sie bilden

dabei eine "flächige Wärmesenke", die vom Raum herrührende Wärme aufnimmt und über den kalten Wärmeträger abführen kann. Neben den an einen Kältemittelkreislauf mit flüssigem Kältemittel mit Vorlauf und Rücklauf angeschlossenen Deckenelementen sind aus DE-OS 41 11 896 oder DE-OS 41 34 712 Konvektorkühler bekannt, die an den Kältemittelkreislauf mit flüssigem Kältemittel mit Vorlauf und Rücklauf angeschlossen sind und die Luft im Deckenhohlraum kühlen, die ihrerseits die Elemente der abgehängten Decken kühlen und so Wärme aus dem Raum darunter abzuführen in der Lage sind. Nachteilig dabei ist, daß die Lüftung des Raumes gesondert zu führen ist, und daß die für eine Wärmeabfuhr geeigneten Deckenelemente, im allgemeinen aus Metall ausgeführt, das Herstellen besonders optischer und akustischer Raumabschlüsse zulassen, da durch das "Überfließen" der Kaltluft eine unbedingte Notwendigkeit für eine metallische Wärmeleitfähigkeit der Deckensegel entfallen ist.

Daraus stellt sich die die Erfindung zugrundeliegende Aufgabe, die bekannten Deckenkühlmodule so weiterzubilden, daß sie eine Integration der Lüftung erlauben und darüber hinaus auch der Beleuchtung, und daß sie als optische und akustische Raumelemente einsetzbar sind.

Die Lösung dieser Aufgabenstellung wird durch die Merkmale des Hauptanspruchs wiedergegeben; vorteilhafte Weiterbildungen und bevorzugte Ausführungsformen beschreiben die Unteransprüche.

Da kalte Luft in einer warmen Umgebung immer fällt, muß die Kaltluft der oberhalb der Deckensegel angeordneten Konvektorkühler auf diese auftreffen und sich ausbreiten; die Deckensegel werden gekühlt, so daß dem Deckensegel Wärme entzogen wird, die von seiner Raumseite her nachfließt und sich ein Wärmefluß vom Raum hin zu dem Deckensegel ausbildet. Zur intensiveren Kühlung des Deckensegels begrenzen umlaufende Winkelprofile auf der Oberseite der Deckensegel einen sich bildenden "Kaltluftsee", der jedoch überläuft. Die überlaufende Kaltluft strömt zwischen den Deckensegeln hindurch in der Raum. Die Rückströmung von im Raum aufgewärmter Luft erfolgt um die Deckensegel herum an der überlaufenden Kaltluft vorbei, wobei sich hier ein Gleichgewicht zwischen Abströmen und Rückströmen einstellt, und sich eine in

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sich geschlossene Konvektionsströmung ausbildet. Es versteht sich dabei von selbst, daß ungeachtet dieser Konvektiomsströmung eine Lüftung des Raumes mittels einer Lüftungs- oder Klimaanlage vorgesehen sein kann, um einen notwendigen Luftaustausch aufrechtzuerhalten.

Zur symmetrischen Abströmung überlaufender Kaltluft sind die Konvektionskühler vorteilhaft beidseits der Längs-Mittelachse symmetrisch zu dieser angeordnet; damit befindet sich der Konvektorkühler in Längsrichtung über dem Deckensegel und zwar symmetrisch zur Längs-Mittelachse.

Zur Bildung des Konvektorkühlers werden vorteilhaft Kühlgeräte eingesetzt, die vorteilhaft paarweise angeordnet sind, so daß die Symmetrie zur Längs-Mittelachse einfach erreichbar ist. Vorteilhaft werden dabei die einzelnen Kühlgeräte bei einer Ausbildung zu einer flachen Kühleinheit bei einer anderen zu einer dachförmigen zusammengesetzt, wobei sich über der Längs-Mittelachse des Deckensegels ein First ergibt.

Zur Integration der Lüftung sind im Bereich der Konvektorkühler Luftdurchlässe vorgesehen, über die die Zuluft einer Lüftungs- oder Klimaanlage in den Raum als Lüftungs-Luft eingeführt wird. Bei einer Ausführungsform wird dazu vorteilhaft im First dieses Daches ein Luftdurchlaß vorgesehen. Dieser Luftdurchlaß ist bei einer Ausbildungsform ein Drallauslaß mit rechtwinklig zur Achse des Luftdurchlasses gerichteter Abströmung. Damit strömt die Lüftungs-Luft etwa parallel zur Oberfläche des Deckensegels ab und nimmt dabei zumindest einen Teil der Konvektions-Luft mit.

Alternativ ist als Luftdurchlaß ein im Konvektorkühler, vorzugsweise im First eines dachförmig ausgebildeten Konvektorkühlers angeordneter Rohrauslaß mit linearem Schlitz oder ein Schlitzauslaß mit einstellbarer Strahlrichtung vorgesehen. Die hier ausgeblasene Luft wird nach beiden Seiten so abgelenkt, daß auch hier aus den Kühlgeräten des Konvektorkühlers austretende Kaltluft mitgenommen und zur Seite transportiert wird, ohne daß ein Auftreffen von Kaltluft auf die Oberfläche der Deckensegel voll unterbunden ist. Die Deckensegel werden daher

auch gekühlt, so daß ihre Wirkung als Kühldecke erhalten bleibt.

Zur Integration von Beleuchtungsmitteln ist das Deckensegel in seiner Fläche größer als die auf das Deckensegel projizierte Fläche des Konvektionskühlers. Dabei ist bei einer bevorzugten Ausführungsform der Konvektorkühler vorteilhaft in Richtung der Längs-Mittelachse gegenüber der Quer-Mitte so versetzt angeordnet, daß einseitig oder beideitig eine "ungekühlte" Teilfläche des Deckensegels gebildet ist. Dieser (ungekühlte) Flächen-Überstand ist vorteilhaft zur Aufnahme von Beleuchtungskörpern vorgesehen. So kann die Beleuchtung in die Deckensegel integriert werden, ohne daß die Abwärme der Beleuchtungskörper die Kühlung beeinflussen kann.

Die Beeinflussung der Kühlung durch die Beleuchtung wird weiter dadurch verringert, daß die in das Deckensegel eingebauten Beleuchtungskörper zur Abfuhr ihrer Verlustwärme von zu den Kühlelementen des Konvektorkühlers zurückströmender Luft umflutet werden. Diese von aufsteigender Warmluft gebildete Umflutung übernimmt die Abwärme der Beleuchtungskörper zumindest teilweise und führt sie auf kurzem Weg dem Konvektorkühler zu, der diese Abwärme der Konvektionsluft entzieht.

Das Wesen der Erfindung wird an Hand der in den Figuren 1 bis 5 dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert; dabei zeigen:

Fig. 01: Einen Deckenausschnitt eines saalartigen Raumes mit
abgehängten Deckensegeln (unter abgehängter Decke);
Ansicht von unten (Ausschnitt);

Fig. 02: Einen Schnitt durch den saalartigen Raum nach Fig. 1,
gemäß Schnittlinie B-B (Ausschnitt) mit (schematischer)
Darstellung der Strömung;

Fig. 03: Einzelheit Deckensegel mit Konvektorkühler;

Fig. 04: Einzelheit Deckensegel mit Konvektorkühler mit flach
angeordneten Kühlgeräten und Drall-Luftdurchlaß;

Fig. 05: Einzelheit Deckensegel mit Konvektorkühler mit dachförmigen
Kühlgeräten und linearem Luftdurchlaß.

Die Figuren 1 und 2 zeigen einen Ausschnitt eines saalartigen Raumes mit Fußboden 1 und Rohdecke 2, von der zum einen eine abgehängte Dekke 3 und - in einer der (nicht näher dargestellten) Krümmung des Raumes folgend, Deckensegel 4 abgehängt sind. Diese Deckensegel 4 bestehen aus einer Platte 5, die mit Aufhängungen, zum Beispiel Hängeeisen 9, (ggf. durch die abgehängte Decke 3 hindurch) an der Rohdecke 2 befestigt sind. Diese Deckensegel 4 weisen integrierte Beleuchtungskörper 6 auf, die einseitig verschoben im Deckensegel 4 vorgesehen sind (wobei es sich von selbst versteht, daß die Beleuchtungskörper 6 auch beidseits angeordnet sein können. Oberhalb der von Beleuchtungskörpern 6 freien Fläche des Deckensegels 4 ist ein Konvektorkiihler 10 vorgesehen, der von mehreren Kühlgeräten 13 gebildet ist. Dieser Konvektorkühler 10 wird entweder mittels Hängeeisen 12, die an einem abstehenden Winkel 11 des Konvektorkühlers 10 festgelegt sind, an der Rohdecke 2 befestigt (Fig. 4) oder auf das Deckensegel 4 (Fig. 5) aufgestellt, wobei sich bei letzterem von selbst versteht, daß dieses Aufstellen so erfolgt, daß die Kaltluft zu den Seiten hin austreten kann. Die Fläche des Deckensegels 4 unterhalb des Konvektorkühlers 10 wird von einem umlaufenden Winke!profil 8 umrahmt, wobei die von dem Winkel profil 8 umfaßte Fläche 7 zumindest gleich der auf das Deckensegel 4 projizierten Fläche des Konvektorkühlers ist. Der Konvektorkühler 10 ist derart ausgebildet, daß die einzelnen Kühlgeräte 13 in einer ebenen Fläche (Fig. 4) oder einer dachförmigen Fläche (Fig. 5) angeordnet sind. Die zu dem Deckensegel 4 hin gerichtete Kaltluft-Austrittsseite des Konvektorkühlers 10 wird von einer umlaufenden Schürze 15 eingefaßt, die etwa bis zur Oberkante des hochstehenden Schenkels 8.1 des Winkelprofils 8 herabgezogen ist. In die Figur 2 ist der Strömungsverlauf (schematisiert) eingezeichnet: Die aus dem Konvektorkühler 10 austretende Kaltluft trifft auf das Deckensegel 4, fließt seitlich ab und staut sich am umlaufenden Winkelprofil 8, so daß sich ein "Kaltluftsee" ausbildet, der wegen des Nachschubs an gekühlter Luft überläuft. Der Überlauf strömt schließlich über den Rand des Deckensegels 4 ab und "fällt" in den zu kühlenden Raum, in dem diese Luft wieder Wärme aufnimmt und erwärmt bis über Deckensegel-Höhe aufsteigt. Die erwärmte Luft wird vom Sog der Konvektorkühler 10 erfaßt, strömt zu diesen zurück und verliert in den Kühlgeräten 13 dieses Konvektorkühlers 10 wiederum Wärme, so daß sie

abgekühlt auf das Deckensegel 4 herabfällt und den Kreislauf erneut beginnt.

Die Figur 3 zeigt eine Einzelheit des von der Rohdecke 2 abgehängten Deckensegels mit ebenfalls abgehängtem Konvektorkühler. Die - hier dachförmig angeordneten - Kühlgeräte 13 sind an eine - nicht näher dargestellte - Kältemittelversorgung angeschlossen und werden von dem darin gekühlten Kältemittel durchströmt, mit dem der Luft Wärme entzogen wird. Diese abgekühlte Luft "fällt" aus den Kühlgeräten 13, wobei eine umlaufende Schürze 15, deren Unterkante sich im Bereich der Oberkante des hochstehenden Schenkels 8.1 des umlaufenden Winkelprofils 8 (hier geringfügig oberhalb) befindet, dafür sorgt, daß die fallende Kaltluft ungestört auf das Deckensegel 4 auftrifft.

Die Figuren 4 und 5 zeigen zwei verschiedene Anordnungen der Kühlgeräte 13, die beidseits der Mitte als Kühlgeräte 13.1 und 13.2 bezeichnet, im Konvektorkühler 10; im einen Fall sind die Kühlgeräte 13.1 und 13.2 als flache Kühleinheit angeordnet (Fig. 4), im zweiten Fall bilden sie eine dachförmige Anordnung (Fig. 5). Beide Anordnungen der Kühlgeräte 13.1 und 13.2 sind mittig geteilt und mit einem Luftdurchlaß versehen, der an eine (nicht näher dargestellte) Belüftungs- oder Klimaanlage angeschlossen ist. Als Luftdurchlaß dient im ersten Fall mindestens ein Drallauslaß, wobei vorteilhaft mehrere Drallauslässe 17 längs der Mittellinie der flachen Anordnung der Kühlgeräte 13.1 und 13.2 vorgesehen sind, wobei deren Luftkästen 17.1 über Rohrleitungen und Rohrverbinder mit der Belüftungs- oder Klimaanlage verbunden sind. Hier ist der Konvektorkühler 10 an den als Aufhängung dienenden, am abstehenden Winkel 11 festgelegten Hängeeisen 12 an der Rohdecke 2 befestigt, wobei es sich von selbst versteht, daß die auch an oder durch eine abgehängte Deckenkonstruktion möglich ist. Der Konvektionskühler ist von einer herabgezogenen Schürze 15 umgeben, deren Unterkante im Berich der Oberkante des hochstehenden Schenkels 8.1 des umlaufenden Profils 8 (hier geringfügig unterhalb) liegt.

Bei einer in Figur 5 dargestellten Alternative ist zwischen den hier dachförmig angeordneten Kühlgeräten 13.1 und 13.2 ein Linearauslaß 18 mit in der Richtung einstellbarem Austrittsschlitz 19 angeordnet, der

sich im wesentlich über die gesamte Länge des Konvektorkühlers 10 erstreckt. Die sich an die Kühlgeräte 13.1 und 13.2 anschließende Schürze 15 ist als auf dem Deckensegel 4 aufstehender Ständer ausgebildet, wobei die Schürzenseiten Ausnehmungen 15.1 aufweisen und den Übertritt gekühler Luft erlauben. Durch die Oberkanten dieser Ausnehmungen 15.1 wird die für das Überströmen gekühlter Luft wirksame Unterkante der Schürze 15 gebildet, die im Bereich der Oberkante des hochstehenden Schenkels 8.1 des umlaufenden Winkelprofils 8 liegt. Es versteht sich dabei von selbst, daß auch die Flach-Anordnung (Fig. 4) mit einer solchen Schürzen-Ausbildung auf das Deckensegel 4 aufgestellt werden kann, wie auch die dachförmige Anordnung (Fig. 5) mit Hängeeisen abgehängt werden kann. Ebenso können die Flach-Anordnung (Fig. 4) mit einem Linearauslaß 18 und die Dach-Anordnung (Fig. 5) mit einem oder mehreren Drall-Auslaß/-lässen 17 versehen sein. Bei diesen Ausbildungen kann das Deckensegel 4 den Erfordernissen der Innenarchitektur sowohl von der Struktur seiner Sichtseite als auch von seinem Umriß leicht angepaßt werden. So lassen sich neben von geraden Wänden begrenzten Räumen auch Räume mit Deckenkühlung versehen, die gekrümmte Wände aufweisen, wobei die Deckensegel so ausgebildet werden, daß den Erfordernissen beispielsweise für eine Decke mit akustischen Dämpfungslementen oder für eine Decke mit gewünschten optischen Deckenelementen nachgekommen werden kann.

Claims

01. Deckenkühlmodul mit einem Deckensegel und einem oberhalb des Deckensegels angeordneten, an eine Kältemittel Versorgung angeschlossenen Konvektorkühler, wobei das Deckensegel einen optischen und akustischen Raumabschluß bildet, dadurch gekennzeichnet, daß ein von mindestens einem Kühlgerät (13; 13.1, 13.2) gebildeter Konvektorkühler (10) oberhalb des diesem zugeordneten Deckensegels (4) vorgesehen ist, dessen dem Konvektorkühler (10) zugewandte Seite unterhalb dieses Konvektorkühlers (10) eine von einem umlaufenden Profil (8) mit hochstehendem Schenkel (8.1) begrenzte Fläche aufweist, die mindestens der Projektionsfläche des Konvektorkühlers (10) auf das Deckensegel (4) entspricht.
02. Deckenkühlmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der oberhalb des Deckensegels (4) angeordnete Konvektorkühler (10) symmetrisch zu der Längs-Mittelachse des Deckensegels (4) angeordnet ist.
03. Deckenküh!modul nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Konvektorkühler (10) eine umlaufende Schürze (15) aufweist.
04. Deckenküh!modul nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die umlaufenden Schürze (15) eine von ihrer Unterkante oder der Oberkante von in ihr vorgesehenen Ausnehmungen (15.1) gebildete Überströmkante aufweist, die etwa in Höhe der Oberkante des hochstehenden Schenkels (8.1) des umlaufenden Winkelprofi!s (8) liegt.
05. Deckenkühlmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Konvektorkühler (10) in Richtung der Längs-Mittelachse gegenüber der Quer-Mitte des Deckensegels (4) so angeordnet ist, daß einseitig oder beidseitig der Quer-Mitte des Deckensegels (4) eine "ungekühlte" Teilfläche (4.1) gebildet ist.
06. Deckenkühlmodul nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß in der/den ungekühlten Teilflächen (4.1) des Deckensegels (4) Beleuchtungskörper (6) angeordnet sind.
07. Deckenkühlmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Konvektorkühler (10) von mindestens einem Paar von Kühlgeräten (13; 13.1, 13.2) gebildet ist.
08. Deckenkühlmodul nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlgeräte (13.1, 13.2) eben angeordnet sind.
09. Deckenküh!modul nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlgeräte (13.1, 13.2) dachförmig angeordnet sind.
10. Deckenkühlmodul nach Anspruch 7, 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Luftdurchlaß (17; 18) vorzugsweise mittig zwischen Kühlgeräten (13; 13.1, 13.2) vorgesehen ist.
11. Deckenküh!modul nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Luftdurchlaß (17; 18) im First (16) des Daches der Anordnung der Kühlgeräte (13.1, 13.2) vorgesehen ist.
12. Deckenküh!modul nach Anspruch 9 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß als Luftdurchlaß mindestens ein, vorzugsweise mehrere über die Gesamtlänge des Konvektorkühlers (10) verteilt angeordnete Drallauslaß/-lässe (17) mit rechtwinklig zur Achse des Luftdurchlasses gerichteter Abströmung vorgesehen ist/sind.
13. Deckenküh!modul nach Anspruch 9 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß als Luftdurchlaß ein in Längsrichtung des Kühlgerätes (13.1, 13.2) ausgerichteter, vorzugsweise über dessen gesamte Länge reichender Rohrauslaß (18) mit linearem Schlitz (19) vorgesehen ist.
14. Deckenküh!modul nach Anspruch 9 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß als Luftdurchlaß ein in Längsrichtung des Kühlgerätes (13.1, 13.2) ausgerichteter, vorzugsweise über dessen gesamte Länge reichender Schlitzauslaß, vorzugsweise mit einstellbarer Strahlrichtung vorgesehen ist.
15. Deckenküh!modul nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Fläche des Deckensegels (4) vorzugsweise in einer Längsrichtung größer ist, als die korrespondierende Fläche der Kühlelemente (13, 13.1, 13.2) des Konvektorkühlers (10) und eine überstehende Teilfläche (4.1) bildet, die zur Aufnahme von Beleuchtungskörpern (6) vorgesehen ist.
16. Deckenkühlmodul nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Beleuchtungskörper (6) derart in das Deckensegel (4) eingebaut sind, daß sie zur Abfuhr ihrer Verlustwärme von zum Kühlelement (13; 13.1, 13.2) zurückströmender Luft umflutet werden.