DE3609186A1

DE3609186A1 - Waermetauscher

Info

Publication number: DE3609186A1
Application number: DE19863609186
Authority: DE
Inventors: Manfred Dipl Ing Weber
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1985-03-01
Filing date: 1986-03-19
Publication date: 1987-09-24

Description

Die Erfindung ist eine direkte Weiterbildung der Patentanmeldung P 34 00 483.1 sowie der P 35 07 285.7 und der P 35 15 763.1.

Sie betrifft einen Wärmetauscher, der als heizbarer Fußbodenbelag in Platten- oder Bahnenausführung direkt auf den Estrich aufgebracht wird und zum Heizen und Kühlen, von Wohn- und Geschäftsräumen, einsetzbar ist. Der Wärmetauscher besteht aus einer Ober- und Unterplatte, die durch ihre noppenartige Verbindung im Inneren Strömungskanäle bilden; zur Dämpfung und Isolierung ist er zusätzlich mit einem Schaumstoffrücken ausgerüstet.

Darüber hinaus kann er aus herkömmlichem Fußbodenmaterial (Thermoplasten mit Füllstoffen) hergestellt werden, wobei es sich je nach Füllstoffmischung als notwendig erweisen kann, daß zusätzlich je ein resistenter Inliner zwischen Ober- und Unterplatte angeordnet wird.

Eine Dekormodifikation des Fußbodenbelags aus anderen Materialien, wie z. B. Teppich- und Keramikfliesen oder Parkettriemchen, ist ohne großen Aufwand möglich.

Herkömmliche Fußbodenbeläge bzw. Fubbodenheizungen erfüllten jeweils die ihnen zugewiesenen Aufgaben. Dabei konnten diese getrennten Aufgaben nicht in der Weise erfüllt werden, wie dies mit dem neuen heizbaren Fußbodenbelag jetzt möglich ist.

Die besonderen Vorteile liegen insbesondere darin:

- daß eine Feinanpassung der Raumtemperatur auf jede witterungsbedingte Temperaturschwankung ohne großen Regelungsaufwand möglich ist
- daß durch die Aufheizung geringer Massen (Estrich, Decke) eine schnelle Temperaturanpassung erfolgt und damit ein sehr wirtschaftliches Betreiben der Heizungsanlage, auch im Niedertemperaturbereich, möglich ist
- daß die Gesamtinvestitionen von einer herkömmlichen Fußboden-Heizung mit -Belag erheblich unterschritten werden
- daß für die Altbausanierung der heizbare Fußbodenbelag durch seine geringe Einbauhöhe, geradezu prädistiniert ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen flachen heizbaren Fußbodenbelag zu konzipieren, der gleichzeitig sowohl als dekorativer Fußbodenbelag sowie als trägheitsloses Heizelement einsetzbar ist.

Der heizbare und flache Fußbodenbelag kann sowohl als Platten- oder Bahnen-Ware sofort auf dem Estrich- bzw. Spanplatten-Untergrund verlegt werden. Er ist somit vorteilhaft auf dem Neubausektor als auch bei der Altbausanierung einsetzbar. Eine zusätzliche Aufbringung von anderen Dekorschichten, auf den eigentlichen heizbaren Fußbodenbelag, ist ohne größere Umstände ebenfalls noch möglich; dabei können die Dekorschichten z. B. aus Teppich-, Keramikfliesen oder Parkettriemchen etc. bestehen.

Bisher war der herkömmliche Fußbodenaufbau in zwei Funktionen unterteilt:
- dem eigentlichen Fußbodenbelag als oberste Schicht
- die integrierte Fußbodenheizung im Estrich.

Das hatte gegenüber der neuen Fußbodenheizung gravierende wirtschaftliche Nachteile sowohl in der Ausführung als auch im Betreiben der Anlage:

- bei der Ausführung war immer eine terminliche Abstimmung sowie ein techn. Zusammenwirken von drei handwerklichen Gewerken notwendig. Ferner ist bei dem herkömmlichen Estrichaufbau noch eine 2 . . . 4 cm dicke Isolierschicht angeordnet, die bei Verlegung des heizbaren Fußbodenbelages, entfallen kann. Ein Vergleich der Investitionskosten zeigt, daß sich zwischen dem herkömmlichen Fußbodenbelag mit Fußbodenheizung und dem kombinierten, heizbaren Fußbodenbelag eine Einsparung ergibt, die den Faktor 1,5 . . . 2 hat
- beim Betrieb der Anlage wird eine Aufheizung großer Massen (Estrich, Betondecke) vermieden und somit ein trägheitsloses, wirtschaftliches Betreiben der Anlage gewährleistet.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß jeweils eine (zwei) Platte(n) (Ober- und Unterplatte) mit vielen noppenartigen Erhöhungen (Vertiefungen) ausgerüstet ist und im Verbund zwischen Ober- und Unterplatte enge und trittsichere Strömungskanäle entstehen.

Ober- und Unterplatte werden, vorzugsweise im Extrudier- Verfahren, aus einem z. B. füllstoffhaltigen Thermoplast hergestellt.

Bei mindestens einer der Platten wird die Oberfläche mit kreisrunden, besser jedoch elliptischen Noppen versehen; durch diese Noppenform wird gewährleistet, daß enge und somit trittsichere Strömungskanäle entstehen.

Der Verbund, von Ober- und Unterplatte, erfolgt im Rand- und Noppenbereich.

Die beiden Stirnseiten werden vorzugsweise mit Verteilerleisten verschlossen; denkbar ist jedoch auch, daß die Bahnen und Platten an den Stirnseiten direkt verschlossen werden.

Bei der Plattenausführung ist eine Einzelfertigung in Pressen auch noch denkbar, wobei jede Platte einzeln, z. B. aus Halbfabrikaten gefertigt wird. Die Aufbringung des Schaumstoffrückens kann z. B.:
- bei Bahnen vollkontinuierlich bei Platten aus Halbfabrikatware oder umgekehrt erfolgen.

Denkbar sind jedoch auch Ausführungsformen, bei der zusätzlich ein resistenter Inliner aus der Oberplatte allein bzw. auf der Ober- und Unterplatte kaschiert wird.

Zur Erhöhung von Druck- und Trittfestigkeit ist es unter Umständen vorteilhaft, wenn metallisches Glasfaser- oder Kunststoff-Gewebe in der Oberplatte integriert werden.

Ferner ist es denkbar, daß die Leitfähigkeit der Oberplatte durch Einbringen von Füllstoffen, Additiven etc. zusätzlich erhöht wird.

Die Zu- und Abflußanschlüsse erfolgt in:
- plattenverlegter Ausführung, durch eine mit Heizdrähten versehene Verbindungslasche
- bahnenverlegte Ausführung, durch Verteilerleisten, die durch strömungstechn. Einbauten das Durchflußmedium regulieren.

Die Verbindungslasche ist ein flaches Gebilde mit einem mittigverlaufenden Verbindungskanal.

In der Oberfläche sind Widerstands-Heizdrähte eingebettet.

Bei Verlegung der Fußbodenplatten werden die Widerstands- Heizdrähte an eine Stromquelle angeschlossen. Die Oberfläche der Verbindungslasche wird durch die Wärmeeinwirkung plastifiziert; unter statischem Druck erfolgt eine Verschweißung zwischen Fußbodenplatte und Verbindungslasche.

Die Verteilerleisten sind über die Bahnbreite konisch ausgebildet; an der breitesten Stelle haben sie einen aufgesetzten Zu- oder Abflußstutzen. Über die Bahnbreite sind sie mit strömungstechn. Einbauten versehen, die eine optimale Verteilung des Durchflußmediums gewährleisten. Die Zu- und Abflußanschlüsse an den Verteilerleisten und somit der einzelnen Bahnen, werden wandseitig an die Sammelrohre angeschlossen.

Diese Sammelrohre, mit ihren Muffenanschlüssen, werden durch besonders ausgestaltete Fußleisten gehalten bzw. abgedeckt. Die Zu- und Abflußanschlüsse werden als einfache Steckverbindungen mit O-Ringdichtung ausgeführt; sie werden durch besondere Ausnehmungen in der Fußleiste fixiert.

An bevorzugten Ausführungsbeispielen soll die Erfindung näher erläutert werden:

Fig. 1 zeigt in perspektivischer Darstellung einen heizbaren Fußbodenbelag mit Verteilerleistenanschluß.

Fig. 2 zeigt in perspektivischer Darstellung die Verbindungslasche.

Fig. 3 zeigt den Verbindungslaschenanschluß bei Plattenverlegung.

Fig. 4 zeigt im Querschnitt den Sammelrohranschluß mit Fußleistenabdeckung.

Fig. 5 zeigt im Längstschnitt den Sammelrohranschluß mit Fußleistenabdeckung.

Fig. 1 zeigt in perspektivischer Darstellung die Unterplatte (2), in genoppter Ausführung, die mit vielen Erhöhungen (3) versehen und die ebene Oberplatte (1), die an diesen Stellen mit ihr monolithisch verbunden ist. Durch eine sinnvolle Anordnung von kreisrunden bzw. elliptischen Noppen (3) werden enge und somit trittsichere Strömungskanäle (4) gebildet; eine extrem dicke Oberplatte (1) ist durch eine geschickte Anordnung der Noppen somit nicht mehr notwendig. Einlagen (6), in Form von metallischen Glasfaser- oder Kunststoff-Geweben, können zur Erhöhung von Druckfestigkeit und Leitfähigkeit, zusätzlich eingebaut werden.

Ferner trägt ein zusätzlich aufkaschierter Schaumstoffrücken (5) an der Unterplatte (2) dazu bei, daß Trittfestigkeit, Druckelastizität sowie Isolierwirkung des heizbaren Fußbodenbelags erhöht wird.

Die Verteilerleisten sind konisch und im Innern so mit strömungstechn. Einbauten (12) versehen, daß die Bahnen (8) gleichmäßig von dem Wärmeübertragungsmedium durchflossen werden.

Mit dem Anschlußstutzen (13), über eine Steckanschlußverbindung, wird der Anschluß an das Sammelrohr (16) ermöglicht.

Fig. 2 zeigt in perspektivischer Ansicht die Verbindungslasche (9), mit den eingebetteten Heizdrähten (11) und dem Verbindungskanal (17), mit (ohne) der Kanalabdeckung (18).

Fig. 3 zeigt eine Anordnung, wie die Verbindungslasche (9), mittels den Heizdrähten (11), die Platten (7) durch Schweißung diagonal miteinander verbindet.

Fig. 4 und 5 zeigen im Quer- und Längstschnitt, wie die Zu- und Abflußstutzen (13), von den Verteilerleisten (10), in der Muffe (15), mit dem Sammelrohr (16), durch eine Steckverbindung, mit O-Ringabdichtung, verbunden werden.

Durch die Fußleiste (14) und den Anschlag (17), wird die Muffe (15), in dem Sammelrohr (16) fixiert bzw. das gesamte Anschlußsystem abgedeckt.

Claims

1. Wärmetauscher, der als Fußbodenbelag in Platten oder Bahnen direkt auf den Estrich verlegt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der als heizbarer Fußbodenbelag ausgebildete Wärmetauscher aus einer, mit vielen noppenartigen Erhöhungen (3) versehenen Unterplatte (2) besteht, die monolithisch an diesen Stellen mit der Oberplatte (1) verbunden ist und durch diesen Verbund enge und damit trittsichere Strömungskanäle (4) gebildet werden.

2. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die strömungskanalbildenden, noppenartigen Erhebungen (3) in der Unterplatte (2) angeordnet sind und die Oberplatte (1), als ebene Dekorplatte, monolithisch an diesen Stellen verbunden ist.

3. Wärmetauscher nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die, mit noppenartigen Einprägungen (3) versehene Unterplatte (2), zur Abstützung und Isolierung derselben, einen Schaumstoffrücken (5) besitzt.

4. Wärmetauscher nach Anspruch 1 . . . 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberplatte (1) strömungskanalbildende, noppenartige Vertiefungen (3) besitzt und die Unterplatte (2) als ebene (genoppte) Platte mit einem (ohne) Schaumstoffrücken (5) beschichtet ist.

5. Wärmetauscher nach Anspruch 1 . . . 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberplatte (1) zusätzlich mit einem Dekorbelag versehen wird.

6. Wärmetauscher nach Anspruch 1 . . . 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungskanäle (4), durch ihren noppenartigen Verbund, von Ober- und Unterplatte (1, 2) so eng sind, daß die Oberplatte (1), ohne zusätzliche Einlage (6), trittfest ist.

7. Wärmetauscher nach Anspruch 1 . . . 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlagen (6) in der Oberplatte (1) aus metallischem-, Glasfaser-, oder Kunststoff-Gewebe o.ä. sind.

8. Wärmetauscher nach Anspruch 1 . . . 7, dadurch gekennzeichnet, daß die dickere Oberplatte (1) aus einem legierten Thermoplast (thermopl. Elastomer), die Unterplatte (2) dagegen aus einer dünnen genoppten (harten) thermopl. Folie (Platte) mit Schaumstoffrücken (5, 1) besteht.

9. Wärmetauscher nach Anspruch 1 . . . 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Ober- und Unterplatte (1, 2), ein- oder beidseitig, zusätzlich resistente Inliner angeordnet sind.

10. Wärmetauscher nach Anspruch 1 . . . 9, dadurch gekennzeichnet, daß der heizbare Fußbodenbelag in Platten (7) oder Bahnen (8) verlegt wird und die Zu- und Abflußanschlüsse diagonal mit einer Verbindungslasche (9), bzw. zentral mit einer Verteilerleiste (10) oben und unten verbunden werden.

11. Wärmetauscher nach Anspruch 1 . . . 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungslasche (9) Heizdrähte (11) besitzt, die eine thermopl. Verbindung zwischen Ober- und Unterplatte (1, 2) sowie der Verbindungslasche (9) bewirkt.

12. Wärmetauscher nach Anspruch 1 . . . 10, dadurch gekennzeichnet, daß die konischen Verteilerleisten (10) strömungstechn. Einbauten (12) besitzen und nachträglich an die Bahnen (8) angeschweißt werden.

13. Wärmetauscher nach Anspruch 1 . . . 10 und 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußstutzen (13) auf den Bahnen direkt oder speziellen Verteilerleisten (10) sitzen und als Steckverbindung durch eine Muffe (15) mit einem Sammelrohr (16) verbunden werden.

14. Wärmetauscher nach Anspruch 1 . . . 10, 12 und 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Muffe (15), durch den Anschlag (17), in der Fußleiste (14), fixiert wird.