DE60319006T2

DE60319006T2 - Platte für Luftbehandlungseinheit

Info

Publication number: DE60319006T2
Application number: DE60319006T
Authority: DE
Inventors: Rien Van Benthem; Andy Bijams; Peter Kievits; Kees Van Haperen; Bastin Mewis
Original assignee: Carrier Corp
Current assignee: Carrier Corp
Priority date: 2003-12-03
Filing date: 2003-12-03
Publication date: 2009-01-29
Anticipated expiration: 2023-12-04
Also published as: ATE385530T1; EP1538274A1; DE60319006D1; EP1538274B1

Description

Die vorliegende Erfindung befasst sich mit Klimaeinheiten und betrifft im Spezielleren Paneelkonstruktionen und Paneelhalterungsanordnungen für Klimaeinheiten.
Eine Klimaeinheit weist typischerweise ein Gehäuse auf, das aus einer Anzahl von Wärmeisolierpaneelen gebildet ist, die in eine gewünschte Formgebung zusammengefügt sind. Derartige Paneele weisen typischerweise eine innere und eine äußere Metallblechhaut auf, die ein Isoliermaterial zwischen sich schließen.
Die Paneele werden miteinander verbunden, indem sie an Halterungseinrichtungen angebracht werden, die elastomere Dichtungen beinhalten, die zum Verhindern einer Luftleckage zwischen dem Paneel und der Halterungseinrichtung vorgesehen sind.
Beschreibungen von verschiedenen Paneelkonstruktionen und Paneelbefestigungsanordnungen finden sich in US-A-5285609 , GB-A-842939 , US-A-445262 , US-A-3267626 , US-A-4326365 , US-A-3540116 , EP-A-0468597 , US-A-4782637 und US-61-6350000 .
Die vorliegende Erfindung hat sich zum Ziel gesetzt, eine verbesserte Paneelkonstruktion und Befestigungsanordnung zu schaffen.
Die vorliegende Erfindung schafft eine Vorrichtung, wie sie im Anspruch 1 beansprucht ist. Zwei Vertiefungen sind an einander benachbarten Seiten von einer Ecke vorgesehen, so dass an dieser Ecke eine L-förmige Vertiefung gebildet ist und somit Paneele mittels des gleichen Verbindungselements in unterschiedlichen Ausrichtungen miteinander verbunden werden können. Eine Dichtung, die typischerweise 0,2 bis 0,5 mm dick ist, kann zwischen dem Flansch und der Halterungseinrichtung angeordnet sein, um für eine luftdichte Ausbildung zu sorgen.
Vorzugsweise weist die Paneelkonstruktion ein erstes und ein zweites Metallblechelement sowie zwischen den Metallblechelementen eingeschlossenes Wärmeisoliermaterial auf, wobei periphere Bereiche der Metallblechelemente an einem peripheren Flansch miteinander verbunden sind, wobei der periphere Bereich des zweiten Metallblechelements um den peripheren Bereich des ersten Metallblechelements herumgebogen ist, so dass der periphere Bereich des ersten Metallblechelements zwischen zwei Lagen des zweiten Metallblechelements eingeschlossen ist.
Bei dieser Konstruktion ist der periphere Bereich von einem Blechelement zwischen zwei Lagen des anderen Blechmaterials sandwichartig eingeschlossen. Diese Anordnung ergibt eine besonders feste Konstruktion, die in der Lage ist, beträchtlichem Druck und beträchtlichen Kräften stand zu halten.
Vorzugsweise ist das erste Metallblechelement im Schnitt kanalförmig ausgebildet, um das Isoliermaterial aufzunehmen, und das zweite Metallblechelement ist im Wesentlichen planar ausgebildet und verschließt die offene Seite des Kanals.
Bei dem Isoliermaterial kann es sich um einen polymeren Schaum, Steinwolle, Glasfasermaterial oder ein beliebiges anderes geeignetes Material handeln, wobei dies von den speziellen mechanischen Eigenschaften und/oder Wärmeisoliereigenschaften abhängig ist, die von dem Paneel verlangt werden.
In Abhängigkeit von den erforderlichen Eigenschaften hat das Metallblech vorzugsweise eine Dicke von weniger als 1,5 mm. Beispielsweise bei einem Paneel, von dem gute akustische Isoliereigenschaften verlangt werden, kann es bis zu 1,25 mm dick sein. Für Wärmeisoliereigenschaften ist jedoch ein dünneres Material wünschenswert.
Eine Dicke, von der man festgestellt hat, dass sie eine gute Kombination von Festigkeit und geringer Wärmeleitung ergibt, ist 0,8 mm. Jedoch kann auch dünneres Material mit einer Dicke von z. B. 0,6 mm verwendet werden, wenn Festigkeit weniger ein Erfordernis ist oder wenn das Paneel mit einem relativ festen Isoliermaterial, wie z. B. Schaum, gefüllt ist.
Vorzugsweise sind die Paneelwände in einem Abstand zwischen 50 und 100 mm voneinander angeordnet. Vorzugsweise sind die Wände jedoch in einem Abstand von 60 mm voneinander angeordnet.
Der periphere Flansch des Paneels kann mit Öffnungen versehen sein, die sich zum Aufnehmen eines Befestigungselements durch diesen hindurch erstrecken.
Vorzugsweise handelt es sich bei dem Befestigungselement um eine selbstschneidende Schraube, die sich in die Aufnahmefläche schneidet. Jedoch können auch andere Befestigungselemente, wie z. B. Bolzen usw., ins Auge gefasst werden.
Vorzugsweise handelt es sich bei dem Halterungs- oder Verbindungselement um einen Hohlkörper. In am meisten bevorzugter Weise handelt es sich um einen durch Walzen geformten und verschweißten Körper. Für Festigkeitszwecke hat er vorzugsweise eine Dicke von mindestens 1 mm.
Das Halterungs- oder Verbindungselement weist Eingriffs- oder Aufnahmeflächen auf, die in dem gewünschten Winkel zueinander angeordnet sind. Vorzugsweise sind die Eingriffsflächen rechtwinklig angeordnet, so dass Paneele rechtwinklig miteinander verbunden werden können.
Das Befestigungselement kann in den peripheren Flansch des Paneels versenkt sein, wenn es erwünscht ist, den Flansch von einem Paneel angrenzend an die Wand eines benachbarten Paneels anzuordnen. Alternativ hierzu kann das Befestigungselement von dem Flansch erhaben vorstehen.
Ein Problem, das bei Verbindungen zwischen Paneelen auftritt, besteht in der Übertragung von Wärme durch das Befestigungselement hindurch auf die Außenseite der Einheit. Dies führt potenziell zu einer höheren punktuellen Tempe ratur an der Außenseite, was wiederum dazu führt, dass die Einheit eine niedrigere Wärmeüberbrückungseinstufung erhält.
Dieses Problem wird jedoch gemäß einem bevorzugten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung durch ein Wärmeverteilungselement überwunden, das in Kontakt mit dem Befestigungselement angeordnet ist und ein Verteilen von Wärme von dem Befestigungselement über eine größere Fläche bewirkt und dadurch die Temperatur an einem bestimmten Punkt vermindert.
Vorzugsweise handelt es sich bei dem Wärmeverteilungselement um eine Abdeckung oder dergleichen, die über den Kopf des Befestigungselements passt, um den Kopf des Befestigungselements zu überdecken, damit dieser nicht sichtbar ist. In am meisten bevorzugter Weise ist das Wärmeverteilungselement über dem Kopf des Befestigungselements angeklammert. Zu diesem Zweck kann es eine Mehrzahl von federnd nachgiebigen Zungen aufweisen, die unter dem Kopf des Befestigungselements festgeklammert werden, wenn die Abdeckung in ihrer Position angeordnet wird.
Vorzugsweise passt das Wärmeverteilungselement über eine Mehrzahl von Befestigungselementen, und in am meisten bevorzugter Weise liegt es in Form eines Streifens vor, der voneinander beabstandete Gebilde zum Zusammenwirken mit den jeweiligen Befestigungselementen aufweist. Der Streifen besteht vorzugsweise aus Stahlblech und ist in besonders bevorzugter Weise 0,6 bis 1 mm dick, wobei eine Dicke von 0,8 mm am meisten bevorzugt ist.
Vorzugsweise ist der Streifen im Querschnitt allgemein rechtwinklig ausgebildet und weist eine innere und eine äußere Wand im Abstand voneinander auf, wobei die innere Wand Gebilde zum Zusammenwirken mit den Befestigungselementen aufweist und die äußere Wand die Befestigungselemente überdeckt.
Die Paneelverbindungen können ein Trennen der Paneele erlauben. Die Seitenwand des Verbinders kann mit einer Vertiefung zum Aufnehmen einer Dichtung versehen sein, die bei Montage an einem komplementären Verbinder für eine luftdichte Ausbildung zwischen den Paneelen sorgt.
Gemäß der Erfindung kann eine besonders bevorzugte Konstruktion ausgebildet werden, die Paneele aufweist, die parallel zueinander angeordnet sind und durch ein oder mehrere weitere Paneele voneinander beabstandet sind.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird nun lediglich anhand eines Beispiels unter Bezugnahme auf die Begleitzeichnungen beschrieben; darin zeigen:
1 einen Schnitt durch eine Wandkonstruktion;
2 eine Darstellung eines ersten Details der Konstruktion der 1;
3 eine Darstellung eines zweiten Details der Konstruktion der 1;
4 eine Darstellung eines Details der 3; und
5 eine Darstellung einer Eckverbindung zum Verbinden von Verbindungselementen miteinander.
Die Verbindungselemente 16, 18, 24 in 1 und 3 sind nicht durch die Ansprüche abgedeckt, sondern lediglich als Beispiele des Standes der Technik oder als Beispiele erwähnt, die für das Verständnis der Erfindung von Nutzen sind.
Unter Bezugnahme auf 1 weist eine Wandkonstruktion 2 eine Anzahl von Wärmeisolierpaneelen 4, 6, 8, 10, 12, 14 auf, die durch Verbinder oder Verbindungselemente 16, 18, 20, 22, 24 zusammengefügt sind.
Die oberen Paneele 4, 6, 8 und ein seitliches Paneel 10 weisen die gleiche Konstruktion auf. Die unteren Paneele 12, 14 sind in ihrer Konstruktion miteinander gleich, unterscheiden sich jedoch in Details von den oberen Paneelen 4, 6, 8 und dem seitlichen Paneel 10. Die Konstruktion der Paneele ist jedoch im Wesentlichen gleich, und diese wird unter Bezugnahme auf das Paneel 12 beschrieben.
Das Paneel 12 weist ein erstes Metallblechelement 26 auf, das allgemein kanalförmig und mit einem peripheren Rand oder Bereich 28 ausgebildet ist (s. 2). Dieses erste Element 26 nimmt einen Körper aus Isoliermaterial 29 auf.
Die Art des Isoliermaterials kann von Paneel zu Paneel variieren. In den unteren Paneelen 12, 14 kann es sich z. B. um ein Schaummaterial handeln, das höhere Festigkeit gibt. In den oberen Paneelen 4, 6, 8 und dem seitlichen Paneel 10 kann es sich jedoch um ein schwächeres Material handeln, wie z. B. ein Isoliermaterial aus Steinwolle oder Glaswolle.
Das Paneelelement 12 weist ferner ein zweites Metallblechelement 30 auf. Das zweite Element 30 ist im Wesentlichen planar und mit einem umgebogenen peripheren Rand oder Bereich 32 ausgebildet. Dieser Rand ist derart um den Rand 28 des ersten Metallblechelements 26 herumgebogen, dass der Rand 28 in den Rand 32 eingeschlossen ist. Dadurch ist ein Paneel-Befestigungsflansch 34 mit dreifacher Dicke gebildet.
Der Rand 28 und der umgefaltete Rand 32 sind mit ausgefluchteten Öffnungen 36, 38, 40 zum Aufnehmen eines selbstschneidenden Befestigungselements 42 versehen (s. 2). Die Öffnung 40 durch die obere Oberfläche 44 des Rands 32 hindurch ist größer als die Öffnungen 36, 38 in dem Rand 28 und der unteren Oberfläche 46 des Rands 32, so dass der Kopf des Befestigungselements 42 bündig mit der oberen Oberfläche des Metallblechelements 30 angeordnet werden kann.
Bei dem speziellen beschriebenen Ausführungsbeispiel sind die Metallblechelemente 26, 30 aus 0,8 mm dickem galvanisierten Stahl gebildet, der in geeigneter Weise in die passende Form gebogen ist. Jedoch können auch andere Materialien verwendet werden, wie z. B. rostfreier Stahl. Die Beabstandung zwischen den Paneelwänden beträgt 60 mm, so dass sich eine Paneel-Gesamtdicke von 61,6 mm ergibt.
Der Flansch 34 ist an den beiden Seiten des Paneels 12 in der gleichen Weise ausgebildet.
Wie vorstehend erwähnt worden ist, sind die oberen Paneele 4, 6, 8 und das seitliche Paneel 10 in allgemein ähnlicher Weise, jedoch mit unterschiedlichen Längen ausgebildet. Ein weiterer Unterschied besteht in der Anordnung der Öffnungen durch den Befestigungsflansch 34, wie dies in 3 gezeigt ist.
Bei dieser Anordnung ist die Öffnung 48 durch die obere Oberfläche des Flansches 34 hindurch kleiner als die darunter liegenden Öffnungen 52, 54 in dem Flansch 34, so dass ein nicht angesenktes Befestigungselement 56 aufgenommen werden kann. Die Konstruktion des Flansches 34 ist an den beiden Enden des Paneels wiederum die gleiche.
Der Mechanismus, durch den die Paneele zusammengefügt werden, wird nun unter Bezugnahme auf die 2 und 3 beschrieben.
Es ist zu erkennen, dass eine Anzahl verschiedener Verbindungsanordnungen offenbart ist. Unter Bezugnahme zuerst auf die Eckverbindungselemente 20, 22, ist eines dieser Verbindungselemente 22 in 2 detaillierter dargestellt.
Jedes Verbindungselement 22 weist einen durch Walzen gebildeten und verschweißten Metallkörper 58 mit einer Wandstärke von 1 mm auf. Es besitzt vier Vertiefungen 60, 62, 64, 66 zum Aufnehmen der Befestigungsflansche 34 der verschiedenen Paneele. Die äußeren Vertiefungen 60, 62 sind tiefer als die inneren Vertiefungen 64, 66, um dem Kopf eines nicht angesenkten Befestigungselements 68 Rechnung zu tragen.
Der Boden jeder Vertiefung 60, 62, 64, 66 bildet eine Eingriffs- oder Aufnahmefläche, gegen die die Innenfläche eines jeweiligen Paneel-Befestigungsflansches 34 durch ein jeweiliges Befestigungselement 42, 68 geklemmt wird, und zwar über einen Dichtungsstreifen 70 mit einer Dicke von typischerweise 0,2 bis 0,5 mm. Dies sorgt für eine luftdichte Ausbildung der Verbindung.
Ein weiteres Verbindungselement 18 ist in 3 dargestellt. Bei diesem Ausführungsbeispiel weist das Verbindungselement einen im Querschnitt rechtweckigen, durch Walzen geformten und verschweißten Körper 71 auf, der eben falls eine Wandstärke von 1 mm hat und der zwei Schraubbefestigungselemente 56 aufnimmt, wie dies gezeigt ist.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist ein Paar Wärmeverteilungsstreifen 72 über den Köpfen der Befestigungselemente 56 vorgesehen, um jegliche Wärme, die durch die Befestigungselemente und in der Tat auch über die Verbindungsflansche kommt, über eine größere Fläche zu verteilen, um dadurch das Auftreten von höheren punktuellen Temperaturen zu verhindern.
Jeder Streifen 72 weist eine innere Wand 76 und eine äußere Wand 78 auf, die die Befestigungselemente 56 überdeckt. Die innere Wand 76 ist mit voneinander beabstandeten Klammern 80 mit Federzungen 82 versehen, die über die Köpfe der Befestigungselemente 56 geklammert werden, um den Streifen in seiner Position festzuhalten.
Weitere Verbindungselemente 16, 24 sind jedoch auch in 1 offenbart. Jedes dieser Verbindungselemente weist zwei rechteckige Körper 84 auf, mit denen jeweils ein Paneel durch jeweilige Befestigungselemente 42, 56 verbunden ist. Die eine Seite jedes Körpers 84 weist eine Vertiefung 86 auf, die der Vertiefung 86 des gegenüberliegenden Körpers 84 zugewandt ist. Ein allgemein rechteckiges Dichtungselement 88 ist in dem Hohlraum aufgenommen, der durch die miteinander ausgerichteten Vertiefungen 86 gebildet ist. Diese Anordnung gestattet ein Trennen der Paneele voneinander in einer Richtung rechtwinklig zu ihrer Länge.
Es ist zu erkennen, dass die zusammengebauten Paneele glatte innere und äußere Oberflächen aufweisen.
Man hat festgestellt, dass die vorstehend geschilderten Konstruktionen zu ausgezeichneten thermischen Eigenschaften, Leckageeigenschaften und mechanischen Eigenschaften führen. Insbesondere schaffen sie eine Wärmeisolierung gemäß Klasse T2 und Klasse TB2 der EN 1886, eine Luftleckage gemäß Klasse L2 der EN 1886 sowie eine Druckbeständigkeit gemäß Klasse D1 und D2 der EN 1886.
Die Paneele können in beträchtlichen Längen zusammengefügt werden, beispielsweise mit Abmessungseinheiten von 600 × 300 mm bis 3000 × 4500 mm, wobei sie auch in unterschiedlichen Kombinationen und Größen montiert werden können.
Es können verschieden ausgebildete Räume in einfacher Weise durch die Paneele gebildet werden, beispielsweise ein rechteckiger Raum, wie er in 1 gezeigt ist, wobei Paneele parallel zueinander angeordnet sind und durch ein oder mehrere Paneele verbunden sind.
Eine Eckverbindung 90 zum Verbinden von Eckverbindungselementen 20 zur Bildung eines dreidimensionalen Rahmens ist in 5 dargestellt.
Hier sind drei einzelne Verbindungselemente 20 durch ein Element 92 verbunden, das drei Vorsprünge 94 aufweist, die sich in den Innenraum der Verbindungselemente hinein erstrecken, um diese in Position zu halten. Paneele können dann in der vorstehend beschriebenen Weise an den jeweiligen Verbindungselementen angebracht werden.

Claims

Vorrichtung mit einem Wärmeisolierpaneel (12) und einem Halterungs- oder Verbindungselement (20, 22) dafür, wobei das Isolierpaneel (12) ein erstes und ein zweites Metallblechelement (26, 30) mit überlappenden peripheren Rändern aufweist, die einen peripheren Flansch (34) bilden, wobei der Flansch (34) an dem Halterungs- oder Verbindungselement (20, 22) durch ein Befestigungselement (42, 56) angebracht ist, das durch die überlappenden Ränder hindurch und in eine an dem Halterungs- oder Verbindungselement (20, 22) ausgebildete Aufnahmefläche eingeführt ist, wobei das Halterungs- oder Verbindungselement (20, 22) Vertiefungen (60, 62, 64, 66) aufweist, die die Aufnahmeflächen für den peripheren Flansch (34) des Paneels (12) bilden, so dass letzteres nicht von dem Halterungs- oder Verbindungselement (20, 22) hervor steht, wobei das Halterungs- oder Verbindungselement (20, 22) im Schnitt allgemein quadratisch oder rechteckig ausgebildet ist und die Vertiefungen (60, 62, 64, 66) an mindestens drei Ecken aufweist, um den peripheren Flansch (34) aufzunehmen, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Vertiefungen (64, 66) an einander benachbarten Seiten von einer Ecke vorgesehen sind, so dass an dieser Ecke eine L-förmige Vertiefung gebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei eine Dichtung (70) zwischen dem Flansch (34) und dem Halterungs- oder Verbindungselement (20, 22) angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei es sich bei dem Befestigungselement (42, 56) um eine selbstschneidende Schraube handelt, die sich in die Aufnahmefläche schneidet.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei es sich bei dem Halterungs- oder Verbindungselement (20, 22) um einen Hohlkörper (58) handelt.
Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei der Körper (58) Wände mit einer Dicke von ca. 1 mm aufweist.
Vorrichtung nach einem der vorausgehenden Ansprüche, wobei die innere Oberfläche des Halterungs- oder Verbindungselements (20, 22) bündig mit der inneren Oberfläche des Paneels (12) ist.
Vorrichtung nach einem der vorausgehenden Ansprüche, weiterhin mit einem Wärmeverteilungselement (72), das in Kontakt mit dem Befestigungselement (42, 56) angeordnet ist und ein Verteilen von Wärme von dem Befestigungselement (42, 56) über eine größere Fläche bewirkt.
Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei das Wärmeverteilungselement (72) über den Kopf des Befestigungselements (56) passt, um den Kopf des Befestigungselements (56) zu überdecken, so dass dieser nicht sichtbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei das Wärmeverteilungselement (72) über dem Kopf des Befestigungselements (56) angeklammert ist.
Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei das Wärmeverteilungselement (72) eine Mehrzahl von federnd nachgiebigen Zungen (82) aufweist, die unter dem Kopf des Befestigungselements (56) festgeklammert sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, wobei das Wärmeverteilungselement (72) über eine Mehrzahl von Befestigungselementen (56) gepasst ist.
Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei das Wärmeverteilungselement (72) in Form eines Streifens vorliegt, der voneinander beabstandete Gebilde (80) zum Zusammenwirken mit den jeweiligen Befestigungselementen (56) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 12, wobei der Streifen (72) im Querschnitt allgemein rechtwinklig ausgebildet ist und eine innere und eine äußere Wand (76, 78) im Abstand voneinander aufweist, wobei die innere Wand (76) Gebilde (80) zum Zusammenwirken mit den Befestigungselementen (56) aufweist und die äußere Wand (78) die Befestigungselemente überdeckt.
Vorrichtung nach einem der vorausgehenden Ansprüche, wobei das Isolierpaneel (12) Wärmeisoliermaterial (29) aufweist, das zwischen dem ersten und dem zweiten Metallblechelement (26, 30) eingeschlossen ist, wobei ein peripherer Bereich (32) des zweiten Metallblechelements (30) um einen peripheren Bereich (28) des ersten Metallblechelements (26) herumgebogen ist, so dass der periphere Bereich (28) des ersten Metallblechelements (26) zwischen zwei Lagen des zweiten Metallblechelements (30) eingeschlossen ist und dadurch der periphere Flansch (34) gebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 14, wobei das erste Metallblechelement (26) im Schnitt kanalförmig ausgebildet ist, um das Isoliermaterial (29) aufzunehmen.
Vorrichtung nach Anspruch 15, wobei das zweite Metallblechelement (30) im Wesentlichen planar ausgebildet ist und die offene Seite des Kanals verschließt.
Vorrichtung nach Anspruch 14, 15 oder 16, wobei es sich bei dem Isoliermaterial (29) um polymeren Schaum, Steinwolle, Glasfasermaterial handelt.
Vorrichtung nach einem der vorausgehenden Ansprüche, wobei das Metallblech der Metallblechelemente (26, 30) eine Dicke von weniger als 1,5 mm, vorzugsweise eine Dicke von 0,6 mm aufweist.
Vorrichtung nach einem der vorausgehenden Ansprüche, wobei das erste und das zweite Metallblechelement (26, 30) in einem Abstand von 50 bis 100 mm, vorzugsweise in einem Abstand von 60 mm voneinander angeordnet sind.
Vorrichtung nach einem der vorausgehenden Ansprüche, wobei der periphere Flansch (34) des Paneels (12) mit einer Öffnung (36, 38, 40) versehen ist, die sich zum Aufnehmen des Befestigungselements (42, 56) durch diesen hindurch erstreckt.