DE4406343C2

DE4406343C2 - Kühlelement zur Raumkühlung

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Publication number: DE4406343C2
Application number: DE19944406343
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1994-02-26
Filing date: 1994-02-26
Publication date: 2000-08-10
Anticipated expiration: 2014-02-27
Also published as: DE4406343A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Kühlelement zur Raumkühlung.

Kühlelemente dieser Art sind allgemein als Kühldeckenelemente be kannt.

Aus der europäischen Patentschrift EP 0 333 032 A1 ist ein System zum Temperieren von Räumen bekannt, wobei die Kühlflächen schräg und parallel zueinander angeordnet sind, wobei alle Kühlflächen im thermischen Kontakt mit dem Kühlmedium stehen.

Aus der CCI 4/91, Seiten 52 bis 54, sind Kühldecken der unter schiedlichsten Ausgestaltung bekannt.

Bei allen bekannten Kühldecken stehen die Kühlflächen immer in wär meleitender thermischer Verbindung mit den vom Kühlmedium durch flossenen Rohrleitungen und weisen keine Sekundärkühlflächen auf, wodurch sie in der Kühlleistung beschränkt sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Kühlelemente zu entwic keln, die ohne eine Vergrößerung der Primärkühlflächen, also der in wärmeleitender Verbindung mit den vom Kühlmedium durchflossenen Rohrleitungen stehen, größere Kühlleistungen abgeben. Erfindungsge mäß wird das durch die Einfügung von Sekundärkühlflächen erreicht, die nicht vom Kühlmedium durchflossen werden.

Die Aufgabe wird durch ein Kühlelement mit den Merkmalen der Pa tentansprüche 1 oder 2 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen enthalten die Unteransprüche.

Bei diesem Kühlelement wird von den Sekundärkühlflächen 4 und 5 zu sätzlich Wärme von der an ihnen vorbeifließenden Raumluft aufgenom men und durch Strahlung an den Primärkühlflächen 2 abgegeben, wobei dadurch die gesamte Kühlleistung erheblich verbessert wird.

Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Kühlelements sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung durch ein Kühlelement

Fig. 2 einen Vertikalschnitt durch ein weiteres Ausführungs beispiel (eines Kühlelementes)

Fig. 3 einen Vertikalschnitt durch Fig. 2

Fig. 4 einen Vertikalschnitt durch ein drittes Ausführungsbei spiel (eines Kühlelementes)

Fig. 5 eine perspektivische Darstellung eines vierten Ausfüh rungsbeispiels eines Kühlelementes

In Fig. 1 ist ein Kühlelement mit Rahmen 1 aus zusammenschraubbaren Z-Profilen 1.1 und 1.2 mit Schraubelementen 9 und mit Flanschen 1.3 zum Festklemmen der kühlmediumführenden Rohre 3 mit parallel hin tereinanderliegenden Primärkühlflächen 2 und dazwischenliegenden Sekundärkühlflächen 4 dargestellt. Die Primärkühlflächen 2 sind vorzugsweise durch eine in ihr eingeformte Rohrmulde auf die kühl mediumführenden Rohre 3 mit Ein- und Austrittsstutzen 3.1 und 3.2 gut wärmeleitend aufgeklemmt, wobei die Rohre 3 über die Hälfte des Durchmessers in die Primärkühlflächen 2 eingebettet sind. Um die Wärmeeinleitung in die Primärkühlflächen 2 noch zu verbessern, kön nen ebenfalls mit eingeformten Rohrmulden Gegenbleche auf die Rohre 3 über die gesamte Primärkühlflächenlänge angebracht werden, die ebenfalls im Rahmen 1 von Durchdrückungen 14 wie auch die Sekundär kühlflächen 4 gehalten werden. Gleiche Durchdrückungen 14 sichern gegen das Verdrehen der Primärkühlflächen 2.

In Fig. 2 und 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel dargestellt. Fig. 3 ist ein Vertikalschnitt im rechten Winkel zur Ansichtsfläche der Fig. 2. In diesem Ausführungsbeispiel sind jeweils zwischen den Primärkühlflächen 2 zwei perforierte Sekundärkühlflächen 5 mit da zwischen eingelegter schallschluckender Isolierung 6 zur Raumdämp fung vorhanden.

Weiterhin sind oben Isolierelemente 7 mit Luftdurchtrittsöffnungen 8 angeordnet. Die Isolierelemente 7 haben vorzugsweise perforierte Umhüllungsflächen und sind mit schallschluckendem Material ausge kleidet. Die Isolierelemente 7 verhindern praktisch den Strahlungs austausch mit der nicht dargestellten darüberliegenden Geschoßdecke des zu kühlenden Raumes. Bei geringen akustischen Anforderungen kann auf die Isolierung 6 zwischen den Sekundärkühllamellen 5 ver zichtet werden. Die vorzugsweise aufgeklemmten Primärkühlflächen 2 haben mindestens im Bereich des Rahmens 1 Umkantungen 2.1, um ein Verdrehen auf den Rohren 3 zu verhindern. Die übrige Ausführung ist prinzipiell identisch mit Fig. 1 und bereits beschrieben.

Die Ausführung in Fig. 4 ist ähnlich wie die bereits beschriebenen. Bei dieser Variante sind zwischen den Primärkühlflächen 2 und den Sekundärkühlflächen 4 im oberen Einströmbereich Lufteintritts schlitze 11 und Leitelemente 10 zur gerichteten Lufteinströmung und Erhöhung der Turbulenz angeordnet. Die Leitelemente 10 und die la mellenförmige Isolierung 12 bewirken, daß den Strahlungsaustausch der Kühlflächen mit der Geschoßdecke fast völlig verhindert wird.

Die Leitelemente 10 und die lamellenförmige Isolierung 12 können vorzugsweise mit perforierten Umhüllungsflächen ausgeführt werden und mit schallabsorbierendem Matarial gefüllt werden, um die Raum dämpfung zu erhöhen.

In Fig. 5 ist ein Kühlelement mit ebener, horizontal unter einer nichtdargestellten Geschoßdecke angeordneter Primärkühlfläche 2 und mit Abstand darüber angeordneter Sekundärkühlfläche 4 dargestellt. Die kühlmediumdurchflossenen Rohre 3 sind gut wärmeleitend mit der Primärkühlfläche 2, wie aus dem Stand der Technik bekannt, verbun den.

Die Primärkühlfläche 2 und die Sekundärkühlfläche 4 mit Isolierung 7 sind in die Tragprofile 13 eingelegt. Die Tragprofile 13 sind an nichtdargestellten im Winkel von 90 Grad dazu angeordneten Aufhän geprofilen befestigt. Die Aufhängeprofile verschließen vorzugsweise die in Fig. 5 einblickbaren Stirnflächen im Bereich der Kühlflä chen, um bei Anordnung mehrerer Kühlelemente hintereinander eine Längsdurchströmung in Richtung der Rohre 3 zu verhindern.

In den Tragprofilen 13 sind Trennprofile 13.1 vorgesehen, um eine direkte Durchströmung der Raumluft durch mehrere nebeneinander an geordnete Kühlelemente über die Öffnungen 8.1 zu verhindern.

Die Primärkühlfläche 2 und die Sekundärkühlfläche 4 wird vorzugs weise perforiert ausgeführt, um einschließlich der Isolierung 7 ei ne Schallabsorbtion zu erreichen. Durch die Perforierung in der Kühlfläche 2 kann konvektiv gekühlte Luft austreten, wodurch die Gesamtkühlleistung noch erhöht wird.

Bei einer nicht zeichnerisch dargestellten Ausführungsform wird zur Erhöhung der konvektiven Kühlleistung von oben oder von der (den) Stirnseite(n) über einen Zuluftanschluß Luft zwischen die Kühlflä chen eingeblasen, die über alle Öffnungen 8.1 austritt. Zusätzlich können in die Tragprofile 13 Zuluftschlitzschienen eingesetzt wer den.

Die in Bild 5 dargestellte Sekundärkühlfläche 4 kann auch tiefer zur Primärkühlfläche 2 angeordnet werden, damit auch Raumluft ober halb der Sekundärkühlfläche 4 und der Isolierung 7 durchfließen kann. Hierdurch wird die Wärmeübertragung auf die Sekundärkühlflä che 4 und der Strahlungsaustausch mit der Primärkühlfläche 2 und somit die gesamte Kühlleistung des Kühlelements verbessert.

Bezugsnummernliste

1

Rahmen

1.1

,

1.2

Z-Profile

1.3

Flanschen

2

Primärkühlflächen

3

Rohrleitungen, Rohre

3.1

Eintrittsstutzen

3.2

Austrittsstutzen

4

,

5

Sekundärkühlflächen

6

Isolierung

7

Isolierung, Isolierelemente

8

Luftdurchtrittsöffnungen

8.1

Öffnnungen

9

Schraubelemente

10

Leitelemente

11

Lufteitrittsschlitze

12

Isolierung

13

Tragprofile

13.1

Trennprofile

14

Durchdrückungen

Claims

1. Kühlelement zur Raumkühlung mit folgenden Merkmalen:

- von einen Kühlmedium durchflossene Rohrleitungen (3) befinden sich in wärmeleiten dem Kontakt mit Primärkühlflächen (2),
- zwischen zwei Primärkühlflächen (2) befindet sich mindestens eine Sekundärkühl fläche (4, 5), die keinen wärmeleitenden Kontakt zu den Rohrleitungen (3) aufweist,
- die Primärkühlflächen (2) und die mindestens eine Sekundärkühlfläche (4, 5) sind parallel und im Abstand zueinander angeordnet, die Wärmeübertragung zwischen ihnen erfolgt durch Strahlung,
- der Zwischenraum zwischen den Primärkühlflächen (2) und der mindestens einen Sekundärkühlfläche (4, 5) ist von Raumluft durchströmbar,
- die Primärkühlflächen (2) und die mindestens eine Sekundärkühlfläche (4, 5) sind in einem aus zwei Hälften bestehenden Rahmen (1) angeordnet, der vorzugsweise aus zwei Z-Profilen (1.1, 1.2) besteht,
- zwischen den Flanschen (1.3) der Z-Profile (1.1, 1.2) sind die über die Primärkühl flächen (2) herausragenden Rohrleitungen (3) durch Verschrauben (Schraubelemente 9) klemmbar,
- der Rahmen (1) weist zur Halterung und Verdrehsicherung der Primärkühlflächen (2) und der mindestens einen Sekundärkühlfläche (4, 5) Durchdrückungen (14) auf.

2. Kühlelement zur Raumkühlung mit folgenden Merkmalen:

- von einem Kühlmedium durchflossene Rohrleitungen (3) befinden sich in wärme leitendem Kontakt mit einer Primärkühlfläche (2),
- parallel zur Primärkühlfläche (2) und im Abstand darüber ist eine Sekundärkühlfläche (4) angeordnet, die keinen wärmeleitenden Kontakt zu den Rohrleitungen (3) aufweist, die Wärmeübertragung zwischen Primärkühlfläche (2) und Sekundärkühlfläche (4) erfolgt durch Strahlung,
- Primärkühlfläche (2) und Sekundärkühlfläche (4) sind in Tragprofile (13) eingelegt,
- die Tragprofile (13) sind an im Winkel von 90° dazu angeordneten Aufhängeprofilen befestigt,
- durch die Aufhängeprofile sind bei Anordnung mehrerer Kühlelemente hintereinander deren Stirnflächen vorzugsweise verschließbar,
- in den Tragprofilen (13) sind Öffnungen (8.1) angeordnet, wodurch der Zwischenraum zwischen Primärkühlfläche (2) und Sekundärkühlfläche (4) durchströmbar ist.

3. Kühlelement zur Raumkühlung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Primärkühlflächen (2) aus Materialien mit hoher Strahlungsabsorbtion sowie guter Wärmeleit- und Übergangsfähigkeit bestehen, wobei die Sekundärkühlflächen nicht gut wärmeleitend sein müssen und die Zwischenräume zwischen den Primärkühlflächen (2) und Sekundärkühlflächen (4, 5) zum konvektiven Wärmeübergang von Raumluft durch strömbar sind.

4. Kühlelement zur Raumkühlung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen zwei paarweise parallelen Primärkühlflächen (2) mit Abwinkelungen (2.1) als Verdrehsi cherung mindestens eine Sekundärkühlfläche (4 oder 5) angeordnet ist.

5. Kühlelement zur Raumkühlung nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen zwei benachbarten und perforierten Sekundärkühlflächen (5) und/oder Primär kühlflächen (2) Schallabsorbtionsmaterial vorhanden ist.

6. Kühlelement zur Raumkühlung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, da durch gekennzeichnet, daß die Sekundärkühlflächen (4, 5) Isolierungen (7 und/oder 12) zur Verhinderung des Strahlungsaustausches aufweisen, die auch zur Schallabsorbtion perforiert sein können und daß die Isolierung (7) bei ebenen horizontalen Kühlelementen zusätzlich zur Wärmedämmung dient.

7. Kühlelement zur Raumkühlung nach mindestens einem der Ansprüche 1, 3 bis 5, da durch gekennzeichnet, daß zwischen den parallel liegenden Kühlflächen (2, 4, 5) Leitele mente (10) angeordnet sind, wodurch die konvektive Luft durch die Lufteintrittsschlitze (11) an den inneren Kanten Wirbel bildet.

8. Kühlelement zur Raumkühlung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1, 3 bzw. 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Umhüllungsflächen der Leitelemente (10) perforiert und mit schallabsorbierendem Material ausgefüllt sind, wodurch auch der Strahlungsaus tausch der Kühlflächen (2, 4, 5) mit dem darüberliegenden Baukörper verhinderbar ist.

9. Kühlelement zur Raumkühlung nach mindestens einem der Ansprüche 1, 3 bis 8, da durch gekennzeichnet, daß bei parallel und schräg angeordneten Kühlflächen die Se kundärkühlflächen (4, 5) im unteren Bereich kürzer sind als die Primärkühlflächen (2), um den Strahlungsanteil nach unten zum Raum zu erhöhen.

10. Kühlelement zur Raumkühlung nach Anspruch 2 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Tragprofil (13) des ebenen horizontalen Kühlelementes ein Trennprofil (13.1) auf weist, und daß das Tragprofil (13) mit Schallabsorbtionsmaterial auskleidbar ist, wodurch eine direkte Durchströmung der Raumluft durch mehrere nebeneinander angeordnete Kühlelemente über die Öffnungen (8.1) vermeidbar ist.

11. Kühlelement zur Raumkühlung nach Anspruch 2 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierung (7) eine im Abstand über der Sekundärkühlfläche (4) gespannte Folie oder Doppelfolie ist.

12. Kühlelement zur Raumkühlung nach einem oder mehreren der Ansprüche 2, 5 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlelement einen Zuluftanschluß von oben oder ei ner vertikalen Seite aufweist und zwangsdurchlüftbar ist.

13. Kühlelement zur Raumkühlung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Kühlelemente mit vorzugsweise kleinerer Bauhöhe zur Redu zierung der Oberflächentemperaturunterschiede übereinander angeordnet sind.

14. Kühlelement zur Raumkühlung nach mindestens einem der Ansprüche 1, 2, 6, 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zwischenraum zwischen der Isolierung (7) und der Se kundärkühlfläche (4) vorhanden ist, wodurch die Sekundärkühlflächen (4) mehr Wärme aus der Raumluft aufnehmen und der Strahlungsaustausch mit der Primärkühlfläche (2) erhöht wird.