WO2000071940A1 - Deckenelement für eine heiz- und kühldecke sowie verfahren zu seiner herstellung - Google Patents

Deckenelement für eine heiz- und kühldecke sowie verfahren zu seiner herstellung Download PDF

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Beat Schönbächler
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Barcol-Air Ag
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    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D3/00—Hot-water central heating systems
    • F24D3/12—Tube and panel arrangements for ceiling, wall, or underfloor heating
    • F24D3/16—Tube and panel arrangements for ceiling, wall, or underfloor heating mounted on, or adjacent to, a ceiling, wall or floor
    • F24D3/165—Suspended radiant heating ceiling
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]

Definitions

  • the invention relates to a ceiling element for a heating and cooling ceiling according to the preamble of claim 1 and a method for its production.
  • Such ceiling elements are used to air-condition living and working spaces such as offices etc.
  • a generic ceiling element is such.
  • B. is known from EP-A-0 769 659.
  • the line for transporting a heating and cooling medium is designed as a rigid tube.
  • This tube must be adapted exactly to the geometry of the guides.
  • those line sections which lead from one of the generally straight line sections arranged in a guide to the next must be bent with great accuracy. This makes the manufacture of the ceiling element relatively complicated and expensive.
  • Ceiling elements are also known in which this difficulty is avoided by using a line made of flexible material, e.g. B. a plastic hose, as can be seen from EP-A-0 662 547.
  • a line made of flexible material e.g. B. a plastic hose
  • the invention has for its object to provide a generic ceiling element that is easy to manufacture with high heating and cooling performance. This object is achieved by the features in the characterizing part of claim 1.
  • the invention provides a cooling ceiling in which the line for the heating and cooling medium does not have to be precisely adapted to the geometry of the guides, since it can be adapted to the same within a certain framework. Since the line is still in one piece, there are no additional sealing problems.
  • the line sections arranged in the guides are designed as relatively thin-walled metal tubes, so that very good heat transfer is ensured without special measures.
  • Ceiling elements according to the invention can also be designed so that the connection of the line to those of adjacent ceiling elements or to supply and discharge lines is greatly simplified and requires less leak-prone connections.
  • the invention is further based on the object of specifying a particularly simple method for producing a ceiling element according to the invention.
  • This object is solved by the features of claim 10.
  • the specified procedure is not only very simple and flexible, it is also a consistently tight one mechanical and thus also thermal contact between the outside of the rigid line sections and the guides.
  • Fig. La is a plan view of an inventive
  • Fig. Lb enlarged a cross section along B-B in Fig. La
  • FIG. 2a shows a longitudinal section through parts of a rigid line section and a subsequent flexible line section of the line for the heating and cooling medium according to a first
  • FIG. 2b shows a cross section along B-B in Fig. 2a
  • FIG. 3a shows a longitudinal section through part of a flexible line section according to a second embodiment
  • FIG. 3b shows a cross section along B-B in Fig. 3a
  • the ceiling element in each case comprises a preferably, but not necessarily perforated, ceiling plate 1 made of aluminum, preferably aluminum sheet, sheet steel,
  • Plastic, plaster or wood with rare flanges 2 which for Attachment of the ceiling plate 1 z. B. serve on the ceiling of an air-conditioned room.
  • two contact elements 3 are arranged in parallel, through which a one-piece continuous line 4 is drawn.
  • the contact element 3 consists of a solid, preferably metallic material and is preferably extruded from aluminum in the example. It has a rectangular contact plate 5, the underside of which forms an essentially flat contact surface 6, while a guide 7 is arranged on the upper side. This forms a straight duct 8 open at the top, into each of which a straight rigid line section 9 of line 4 is drawn or preferably pressed.
  • the rigid line sections 9 are connected to one another by flexible line sections 10.
  • the end sections of the line 4 are also formed by flexible line sections 10, which can be connected by means of a coupling to a corresponding end section of an adjacent ceiling element or to a feed line or discharge line.
  • the contact surface 6 has in the middle a continuous strip-shaped adhesive recess 12 which is filled with an adhesive, preferably a double-sided adhesive tape 13, which creates a close mechanical connection between the contact surface 6 and the top of the ceiling plate 1.
  • the adhesive recess 12 can also be missing and the entire contact surface 6 can be covered with adhesive.
  • the one-piece line 4 is tubular on the essentially rigid line sections 9 with a constant, approximately round, but slightly flattened cross-section on the side facing away from the ceiling plate 1.
  • the wall of the line 4 is corrugated in the longitudinal direction on the flexible line sections 10.
  • the shafts are preferably produced in such a way that the line 4 there regularly has successive circumferential bead-like widenings 14.
  • the widenings 14 preferably run around the line 4 at least once. They can be closed in a ring shape, but they can also merge into one another in the form of a helix, for example.
  • the diameter corresponds in each case to the basic diameter of the line 4.
  • the widenings 14 and the constrictions 15 differ in their width by approximately 2 mm to 4 mm, the distance between two successive widenings 14 or constrictions 15 is usually slightly shorter than half of this difference. Thanks to its ripple, the wall can be compressed and stretched in the longitudinal direction of the line 4, which gives the latter considerable flexibility, which makes it easy to handle and adaptable to the geometry of the guides 7.
  • the line 4 is made of metal, preferably chrome steel, but other metals or come
  • the wall thickness of the line 4 is between 0.1 mm and 0.3 mm, preferably between 0.15 mm and 0.2 mm.
  • the rigid line sections 9 have a diameter of 8 mm to 25 mm, preferably of 12 mm to 20 mm. Lines of the type described can, for. B. from the company Tubiflex, Strada Torino, 25, 1-10043 Orbassano.
  • the adhesive tape 13 is applied to the base area of the adhesive recess 12. It is somewhat narrower than the adhesive recess, while its thickness slightly exceeds its depth. Subsequently, the contact surface 6 is pressed while heating the contact plate 5 and the cover plate 1 against the upper side of the latter, and thus the contact element 3 is glued to the cover plate 1.
  • the adhesive tape 13 is printed somewhat broadly so that it practically completely fills the adhesive recess 12.
  • the rigid line sections 9 of the line 4 are inserted into the channels 8 of the contact elements 3, which can be done with slight elastic deformation of the guides 7 or the line 4 or both.
  • the rigid line section 9 is then, for. B. by means of a roller, a pressure directed against the ceiling plate 1 and pressed into the channel 8, its cross section being subjected to a slight plastic and thus permanent deformation.
  • the manufacturing steps can also be carried out in a different order. For example, first the connection between the contact elements 3 and the rigid ones
  • Line sections 9 are produced and then the former are glued to the ceiling plate 1, with a certain freedom in the positioning of the contact elements 3 thanks to the flexible line sections 10.

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Abstract

Mit einer Deckenplatte (1) verklebte Kontaktelemente (3) weisen gerade Führungen (7) auf, welche etwa rohrförmige, gerade starre Leitungsabschnitte (9) einer einstückigen, aus Metall, vorzugsweise Chromstahl bestehenden Leitung (4) aufnehmen. Die starren Leitungsabschnitte (9) sind durch flexible Leitungsabschnitte (10) verbunden, wo die Wand der Leitung (4), deren Stärke vorzugsweise zwischen 1,5 mm und 2 mm liegt, durch regelmässig aufeinanderfolgende wulstartige Aufweitungen (14) in Längsrichtung gewellt ist. Die Leitung (4) kann auf einfache Weise, z.B. durch Einpressen der starren Leitungsabschnitte (9) in die Führungen (7) mit den Kontaktelementen verbunden werden, Guter Wärmeübergang ist u.a. durch das Material der Leitung (4) gewährleistet.

Description

B E S C H R E I B U N G
DECKENELEMENT FÜR EINE HEIZ- UND KÜHLDECKE SOWIE VERFAHREN ZU SEINER HERSTELLUNG
Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft ein Deckenelement für eine Heiz- und Kühldecke gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zu seiner Herstellung. Derartige Deckenelemente werden zur Klimatisierung von Wohn- und Arbeitsräumen wie Büros etc. eingesetzt.
Stand der Technik
Ein gattungsgemässes Deckenelement ist z. B. aus der EP-A-0 769 659 bekannt. Bei diesem Deckenelement ist die Leitung zum Transport eines Heiz- und Kühlmediums als starres Rohr ausgebilde . Dieses Rohr muss genau an die Geometrie der Führungen angepasst werden. Insbesondere müssen diejenigen Leitungsabschnitte, welche von einem der in der Regel geraden in einer Führung angeordneten Leitungsabschnitte zum nächsten führen, mit grosser Genauigkeit gebogen werden. Dies macht die Herstellung des Deckenelements verhältnismässig kompliziert und teuer.
Zwar sind auch Deckenelemente bekannt, bei denen diese Schwierigkeit vermieden wird, indem eine aus flexiblem Material hergestellte Leitung eingesetzt wird, z. B. ein Kunststoffschlauch, wie das der EP-A-0 662 547 zu entnehmen ist. Hier müssen jedoch wegen der geringeren
Wärmeleitfähigkeit des Kunststoffs Leistungseinbussen in Kauf genommen werden, die nicht in jedem Fall annehmbar sind. Auch andere bekannte Deckenelemente, wie sie z. B. in H. Sokolean: "Kühldeckentechnologie zur Erreichung des bestmöglichen Raumkomforts", Architektur und Technik 8/92, S. 49 - 53, B+L Verlags AG, Schlieren (Schweiz) beschrieben sind, haben entweder den Nachteil hoher Herstellungskosten und u. U. schwieriger Anpassung an die durch den Einsatz vorgegebene Geometrie der Heiz- und Kühldecke oder aber den Nachteil verhältnismässig geringer Heiz- und Kühlleistung.
Darstellung der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein gattungsgemässes Deckenelement anzugeben, das bei hoher Heiz- und Kühlleistung einfach herzustellen ist. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale im Kennzeichen des Anspruchs 1 gelöst. Die Erfindung schafft eine Kühldecke, bei welcher die Leitung für das Heiz- und Kühlmedium nicht präzise an die Geometrie der Führungen angepasst zu werden braucht, da sie in einem bestimmten Rahmen an dieselbe anpassbar ist. Da die Leitung dennoch einstückig ist, gibt es keine zusätzlichen Dichtungsprobleme. Die in den Führungen angeordneten Leitungsabschnitte sind als verhältnismässig dünnwandige Metallrohre ausgebildet, so dass ohne besondere Massnahmen ein sehr guter Wärmeübergang gewährleistet ist. Erfindungsgemässe Deckenelemente lassen sich auch zwanglos so ausbilden, dass jeweils der Anschluss der Leitung an diejenigen benachbarter Deckenelemente oder an Zu- und Ableitungen stark vereinfacht ist und weniger leckanfällige Verbindungen erfordert.
Der Erfindung liegt weiterhin die Aufgabe zu Grunde, ein besonders einfaches Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemässen Deckenelements anzugeben. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 10 gelöst. Das angegebene Verfahren ist nicht nur sehr einfach und flexibel, es stellt auch einen durchgehend engen mechanischen und damit auch thermischen Kontakt zwischen den Aussenseiten der starren Leitungsabschnitte und den Fuhrungen sicher.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Im folgenden wird die Erfindung anhand von Figuren, welche lediglich ein Ausfuhrungsbeispiel darstellen, naher erläutert. Es zeigen
Fig. la eine Draufsicht auf ein erfmdungsgemasses
Deckenelement gemass einer ersten Ausfunrungsfor ,
Fig. lb vergrossert einen Querschnitt längs B-B in Fig. la,
Fig. 2a einen Längsschnitt durch Teile eines starren Leitungsabschnitt und eines anschliessenden flexiblen Leitungsabschnitts der Leitung für das Heiz- und Kuhlmedium gemass einer ersten
Ausfuhrungsform,
Fig. 2b einen Querschnitt längs B-B in Fig. 2a,
Fig. 3a einen Längsschnitt durch einen Teil eines flexiblen Leitungsabschnitts gemass einer zweiten Ausfuhrungsform und
Fig. 3b einen Querschnitt längs B-B in Fig. 3a,
Wege zur Ausführung der Erfindung
Das Deckenelement umfasst jeweils eine vorzugsweise, aber nicht notwendigerweise gelochte Deckenplatte 1 aus Aluminium, vorzugsweise Aluminiumblech, Stahlblech,
Kunststoff, Gips oder Holz mit Seltenflanschen 2, welche zur Befestigung der Deckenplatte 1 z. B. an der Decke eines klimatisierten Raums dienen. An der Oberseite der Deckenplatte 1 sind parallel zwei Kontaktelemente 3 angeordnet, durch welche eine einstückig durchgehende Leitung 4 gezogen ist.
Das Kontaktelement 3 besteht jeweils aus festem, vorzugsweise metallischem Material und ist im Beispiel vorzugsweise aus Aluminium extrudier . Es weist eine rechteckige Kontaktplatte 5 auf, deren Unterseite eine im wesentlichen ebene Kontaktflache 6 bildet, wahrend an der Oberseite eine Fuhrung 7 angeordnet ist. Diese bildet einen oben offenen geraden Kanal 8, in welchen jeweils ein gerader starrer Leitungsabschnitt 9 der Leitung 4 eingezogen oder vorzugsweise eingepresst ist . Die starren Leitungsabschnitte 9 sind durch flexible Leitungsabschnitte 10 miteinander verbunden. Auch die Endabschnitte der Leitung 4 werden durch flexible Leitungsabschnitte 10 gebildet, die mittels einer Kupplung mit einem entsprechenden Endabschnitt eines benachbarten Deckenelements oder mit einer Zuleitung oder Ableitung verbunden werden können.
Auf dem Grund des Kanals 8 ist eine in Längsrichtung durchgehende Biegenut 11 U-formigen Querschnitts angeordnet, welche die Kontaktplatte 5 in zwei starre, aber unter elastischer Deformation an der Biegenut 11 gegeneinander geringfügig verschwenkbare Hälften teilt. Die Biegenut 11 dient zugleich als Entluftungskanal . Die Kontaktflache 6 weist in der Mitte eine in Längsrichtung durchgehende streifenformige Klebevertiefung 12 auf, die mit einem Klebemittel, vorzugsweise einem beidseitg klebenden Klebeband 13 gefüllt ist, welches eine enge mechanische Verbindung zwischen der Kontaktflache 6 und der Oberseite der Deckenplatte 1 herstellt. Die Klebevertiefung 12 kann auch fehlen und die gesamte Kontaktflache 6 mit Klebemittel bedeckt sein. Die einstuckig ausgebildete Leitung 4 ist an den im wesentlichen starren Leitungsabschnitten 9 rohrformig ausgebildet mit konstantem, annähernd rundem, aber an der von der Deckenplatte 1 abgewandten Seite leicht abgeflachtem Querschnitt. An den flexiblen Leitungsabschnitten 10 ist die Wand der Leitung 4 in Längsrichtung gewellt. Vorzugsweise sind die Wellen so hergestellt, dass die Leitung 4 dort regelmassig aufeinanderfolgende umlaufende wulstartig gerundete Aufweitungen 14 aufweist. Die AufWeitungen 14 laufen vorzugsweise mindestens einmal um die Leitung 4. Sie können ringförmig geschlossen sein, sie können jedoch etwa auch schraubenlinienformig ineinander übergehen. An zwischen den Aufweitungen 14 liegenden Engstellen 15 entspricht der Durchmesser jeweils dem Grunddurchmesser der Leitung 4. Die Aufweitungen 14 und die Engstellen 15 unterscheiden sich in der Weite um ca. 2 mm bis 4 mm, der Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Aufweitungen 14 bzw. Engstellen 15 ist in der Regel etwas kürzer als die Hälfte dieser Differenz. Dank ihrer Welligkeit kann die Wand in Längsrichtung der Leitung 4 gestaucht und gedehnt werden, was der letzteren beträchtliche Flexibilität verleiht, die sie leicht handhabbar und an die Geometrie der Führungen 7 anpassbar macht .
Die Leitung 4 besteht aus Metall, vorzugsweise aus Chromstahl, doch kommen auch andere Metalle oder
Legierungen, insbesondere Kupfer in Frage. Die Wandstärke der Leitung 4 liegt zwischen 0 , 1 mm und 0,3 mm, vorzugsweise zwischen 0,15 mm und 0,2 mm. Die starren Leitungsabschnitte 9 weisen einen Durchmesser von 8 mm bis 25 mm, vorzugsweise von 12 mm bis 20 mm auf. Leitungen der beschriebenen Art können z. B. von der Firma Tubiflex, Strada Torino, 25, 1-10043 Orbassano bezogen werden.
Zur Herstellung des Deckenelements wird auf die Grundflache der Klebevertiefung 12 das Klebeband 13 aufgebracht. Es ist etwas schmaler als die Klebevertiefung, wahrend seine Dicke deren Tiefe geringfügig übersteigt. Anschliessend wird αie Kontaktflache 6 unter Erwärmung der Kontaktplatte 5 und der Deckenplatte 1 gegen die Oberseite der letzteren gepresst und so das Kontaktelement 3 mit der Deckenplatte 1 verklebt. Dabei wird das Klebeband 13 etwas breitgedruckt, sodass es die Klebevertiefung 12 praktisch vollständig ausfüllt.
Schliesslich werden die starren Leitungsabschnitte 9 der Leitung 4 in die Kanäle 8 der Kontaktelemente 3 eingeführt, was unter leichter elastischer Deformation αer Fuhrungen 7 oder der Leitung 4 oder beider geschehen kann. Zwecks sicherer Verankerung der Leitung 4 wird der starre Leitungsabschnitt 9 dann, z. B. mittels einer Rolle, einem gegen die Deckenplatte 1 gerichteten Druck ausgesetzt und in den Kanal 8 emgepresst, wobei sein Querschnitt einer leichten plastischen und somit permanenten Deformation unterworfen wird.
Die Herstellungsschritte können auch in anderer Reihenfolge ausgeführt werden. So kann etwa zuerst die Verbindung zwischen den Kontaktelementen 3 und den starren
Leitungsabschnitten 9 hergestellt und dann die ersteren mit der Deckenplatte 1 verklebt werden, wobei dank der flexiblen Leitungsabschnitte 10 noch eine gewisse Freiheit in der Positionierung der Kontaktelemente 3 besteht.
Bezugszeichenliste
1 Deckenplatte
2 Seltenflansch
3 Kontaktelement
4 Leitung 5 Kontaktplatte
6 Kontaktflache
7 Funrung Kanal starrer Leitungsabschnitt flexibler Leitungsabschnitt Biegenut Klebevertiefung Klebeband Aufweitung Engstelle

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E
1. Deckenelement für eine Heiz- und Kuhldecke mit einer Deckenplatte (1) und einer emstuckigen Leitung (4) zum Transport eines Heiz- und Kuhimediums aus Metall mit mehreren starren Leitungsabschnitten (9) mit im wesentlichen gleichbleibendem Querschnitt, die jeweils in einer entsprechenden, mit dem Deckenelement verbundenen Fuhrung ( n ) gefuhrt sind, dadurch gekennzeichnet, dass die starren Leitungsabschnitte (9) durch flexible Leitungsabschnitte (10) verbunden sind.
2. Deckenelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an den flexiblen Leitungsabschnitten (10) die Wand der Leitung (4) jeweils wenigstens an einem Teil des Umfangs in Längsrichtung gewellt ist.
3. Deckenelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Wand der Leitung (4) an den flexiblen Leitungsabschnitten (10) jeweils ungefähr quer zur Längsrichtung über mindestens einen Teil des Umfangs sich erstreckende wulstartige AufWeitungen (14) aufweist.
4. Deckenelement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die AufWeitungen (14) jeweils mindestens einmal um die Leitung (4) herum laufen.
5. Deckenelement nach Anspruch 3 oder 4 , dadurch gekennzeichnet, dass die AufWeitungen (14) ringartig geschlossen sind.
6. Deckenelement nach Anspruch 3 oder 4 , dadurch gekennzeichnet, dass die AufWeitungen (14) schraubenlinienformig ausgeoildet sind.
7. Deckenelement nach einem der Ansprüche 1 bis c, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitung (4) aus Chromstahl besteht .
8. Deckenelement nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandstärke der Leitung (4) zwischen 0,1 mm und 0,3 mm, vorzugsweise zwischen 0,15 mm und 0,2 mm betragt .
9. Deckenelement nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Fuhrungen (7) jeweils einen an der von der Deckenplatte (1) abgewandten Seite offenen Kanal (8) zur Aufnahme des starren Leitungsabschnittes (9) bilden.
10. Verfahren zur Herstellung eines Deckenelements nach Anspruch 9, bei welchem die starren Leitungsabschnitte (9) jeweils in den Kanal (8) der entsprechenden Führung (7) eingebracht und mit diesem verbunden werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung jeweils hergestellt wird, indem der Querschnitt der Leitung (4) dort durch Einwirkung eines gegen die Deckenplatte (1) gerichteten Drucks auf dieselbe permanent deformiert wird.
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