Technisches Gebiet:
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Heiz-
und Kühlanordnung die in einer Ebene in einem Raum
zwischen ihrem oberen und unteren Begrenzungsbereich
eingepaßt wird.
Stand der Technik:
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Um eine gleichförmige und angenehme Temperatur in
einem Raum zu erzielen, wobei diese Temperatur von der
natürlichen, im wesentlichen von der Jahreszeit und
den im Raum durchgeführten Aktivitäten abhängenden
Außentemperatur abweichen kann, sind diverse Arten von
Heiz- und Kühlanordnungen bekannt, ebenso wie reine
Belüftungsanordnungen. Die letztere Art -
Belüftungsanordnungen - erzeugt bei Abwesenheit von Heiz- oder
Kühlelementen lediglich ein Umwälzen der im Raum
vorhandenen Luft und liefert normalerweise keine
Temperaturänderung, außer daß möglicherweise die Temperatur
in den höheren und tieferen Bereichen des Raums
ausgeglichen wird.
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Um eine Temperaturänderung im Raum zu erzeugen, ist es
bekannt, Platten durch Heißwasser oder durch
elektrische Mittel zu erhitzen. Es ist ebenso bekannt, die
Raumtemperatur durch Kühlplatten zu erniedrigen,
welche Wärme aus der Umgebung absorbieren. Weiterhin ist
es bereits bekannt, Luft durch Elemente strömen zu
lassen, welche je nach der gewünschten Temperatur im
Raum wärmer oder kälter als die im Raum vorhandene
Luft sind.
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Mit der zunehmenden Verwendung von Elektronik in
Büroräumen ist ein weitgehend unerwünschter
Wärmetransfer erzeugt worden. In diesem Zusammenhang
besteht ein erhöhter Bedarf an Kühlanordnungen in diesen
Umgebungen, die oft eine Doppel-Decke aufweisen. Viele
dieser Doppel-Decken sind vom offenen Typ und weisen
eine Gitterdecke auf, die von einem
Abstützungs-Versteifungsrahmen gehalten wird und durch die man leicht
nach oben zur bestehenden Decke hindurchsehen kann.
Oben auf diesen sogenannten Gitterdecken sind
vorteilhafterweise oft Kühlanordnungen oder kombinierte Heiz-
und Kühlanordnungen angeordnet, wobei im letzteren
Fall die Anordnung zur Wärmeaussendung als
Radiatoreinheit und für die Kühlluftaussendung als
Konvektoreinheit arbeitet.
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Doppel-Decken bestehen jedoch sehr oft aus
vorgefertigten Modulen, die von einem sichtbaren Abstützungs-
Versteifungsrahmen gehalten werden, vorzugsweise vom
T-Träger-Typ. Es ist auch üblich, fertige
Doppel-Dekkenmodule in einen Abstützungs-Versteifungsrahmen zu
hängen, welcher als Kabelkanaldecke dient, wobei in
dem Zusammenhang die Module als Licht- oder
Schallabsorption dienen. In diesem Zusammenhang ist gefunden
worden, daß ein erheblicher Bedarf besteht, einen oder
mehr Module entfernen und sie mit einer Kühlanordnung
oder einer Heiz- und Kühlanordnung ersetzen zu können,
die das gleiche oder im wesentlichen das gleiche
Format wie der entfernte Modul hat und die in
ästhetischer Weise zu den anderen Teilen der Doppel-Decke
paßt.
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Eine Heiz- und Kühlanordnung, die von einer Decke
abgehängt werden kann, ist aus EP-A-0 201 473 bekannt.
Bei dieser bekannten Anordnung wird Heizen und Kühlen
durch Konvektion durch Vorsehen eines Gehäuses
erzielt, das eine obere Öffnung und untere Öffnungen
aufweist. Ein geripptes Element mit einer sich dadurch
erstreckenden Leitung ist innerhalb des Gehäuses
benachbart zur oberen Öffnung vorgesehen. Die unteren
Öffnungen sind 50 angeordnet, daß die behandelte Luft
in einer im wesentlichen horizontalen Richtung im
wesentlichen parallel zu der unteren Endwand der
Anordnung abgelassen wird.
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Eine Heizanordnung, die in eine Doppel-Decke eingebaut
werden kann, ist in der GEMA UNDERTAK broschyr 301b,
1959, offenbart. Diese bekannte Anordnung beinhaltet
wenigstens eine langgestreckte Leitung oberhalb eines
gelochten, plattenartigen Elements, das eine im
wesentlichen ebene Fläche zusammen mit der Fläche des
Rests der Decke bildet.
Technische Aufgabe:
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Falls eine Heiz- oder Kühlanordnung oder eine
kombinierte Heiz- und Kühlanordnung von konventionellem Typ
oben auf einer derartigen Doppel-Decke des eben
erwähnten Typs angeordnet wird, wird die ausgesandte
Kühlluft oder Wärme durch die Platten der Doppel-Decke
unterbrochen oder beseitigt, wobei in dem Zusammenhang
eine Überdimensionierung benötigt wird, oder die
gewünschte Funktion versagt völlig oder teilweise.
Weiterhin beinhaltet eine derartige Anordnung einen nicht
vernachlässigbaren Arbeitsaufwand und benötigt viel
Raum.
Lösung:
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Die Aufgabe zum Erzielen eines ungestörten Wegs für
Wärme und Kühlluft von einer Heiz- und Kühlanordnung
in einer Decke wird gemäß der vorliegenden Erfindung
durch die Anordnung gemäß Anspruch 1 gelöst.
Vorteile:
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Die vorliegende Erfindung liefert eine Heiz- und
Kühlanordnung, mittels derer ausgesandte Kühlluft oder
Wärme ungestört in den Raum überführt werden kann und
die ein vorgegebenes Außenformat aufweist, das zur
Verwendung als Ersatzmodul an Doppel-Decken gestaltet
ist.
Beschreibung der Zeichnungen:
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Die Erfindung wird im folgenden unter Bezug auf eine
beispielhafte Ausführungsform und auf die beigefügten
Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:
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Fig. 1 die Anordnung in einer perspektivischen
Ansicht,
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Fig. 2 die Anordnung auf einer Doppel-Decke, von
unten gesehen, und
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Fig. 3 eine teilweise geschnittene Ansicht der
Anordnung nach Fig. 1.
Bevorzugte Ausführungsform:
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Die Erfindung wird im folgenden unter Bezug auf eine
beispielhafte Ausführungsform näher beschrieben, die
jedoch keine Einschränkung des Umfangs der
vorliegenden Erfindung darstellen soll. Wie in Fig. 1 gezeigt,
umfaßt die Anordnung ein Konvektorgehäuse 1, welches
wiederum ein kastenförmiges Oberteil 2 und ein
Unterteil 3 aufweist, dessen Seiten unter einem Winkel
relativ zu den Seiten des Oberteils 2 angeordnet sind,
wobei in dem Zusammenhang der Querschnitt des
Unterteils 3 mit dem Abstand vom Oberteil 2 anwächst, so
daß das Unterteil im wesentlichen die Form eines
Kegelstumpfs hat. Natürlich ist auch eine andere
Konfiguration des Unterteils 3 möglich. So kann das
Unterteil beispielsweise gänzlich den Seitenwänden des
Oberteils folgen und Ausdehnungen derselben bilden
oder eine Kastenform mit Wänden haben, die unter
rechten Winkeln von dem unteren Eckabschnitt des Oberteils
ausgehen und in einem Abstand von diesen nach unten
ragen, um mit der Oberseite des Radiatorelements 12 in
Kontakt zu kommen. Das Oberteil 2 umgibt einen
Wärmetauscher 4 mit einem Lamellenrohr und einer Anzahl von
plattenartigen Lamellen 5, die entlang einander und
parallel zueinander angeordnet sind, vorzugsweise aus
Aluminium, obwohl auch andere Legierungen oder Metalle
vorstellbar sind. Die plattenartigen Lamellen 5
können,
müssen aber nicht notwendigerweise in Kontakt mit
den Wandabschnitten des Oberteils 2 kommen, die den
Wärmetauscher 4 mit Lamellenrohr umgeben. Die
plattenartigen Lamellen sind mittels wenigstens eines sich
durch das Oberteil 2 vorzugsweise in Serpentinenform
erstreckenden Rohrs verbunden, welches durch Löcher 7,
8 in wenigstens einer der Endwände 9 des Oberteils und
durch die plattenartigen Lamellen 5 läuft. Die Rohre 6
sind vorzugsweise in metallischem Kontakt mit den
Lamellen, indem sie in den Löchern B ausgedehnt worden
sind.
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Die äußere Kantenlinie 11 des Unterteils 3 liegt gegen
eine obere Fläche eines plattenartigen
Radiatorelements 12 an, vorzugsweise aus Aluminium oder
Stahlblech, das eine Anzahl von Öffnungen 13 aufweist, die
eine kreisförmigen oder quadratischen Querschnitt
haben oder in Form eines Schlitzmusters in Platten
vorliegen. Ein Abdeckungsmaterial, durch das Luft leicht
strömen kann, wie z.B. ein Sieb, kann in den Öffnungen
13 angeordnet sein.
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Das Konvektorgehäuse 13 wird derart positioniert, daß
es vorzugsweise eine zentrale Position auf dem
Radiatorelement 12 einnimmt, wobei in dem Zusammenhang das
Unterteil des Konvektorgehäuses einen bestimmten,
vorgegebenen Teil oder eine bestimmte, vorgegebene Anzahl
der Öffnungen 13 des Radiatorelements 12 abdeckt,
wobei dort mittels des Unterteils zwischen der unteren
Seite des Wärmetauschers 4 mit Lamellenrohr und der
oberen Seite des Radiatorelements 12 ein
Konvektionskanal 14 gebildet wird, dessen Höhe von der
vorbestimmten Wirkung der Kühlanordnung und der
Strömungsrate der Öffnungen 13 des Radiatorelements 12 abhängt.
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Wie in Fig. 1 und 3 gezeigt, läuft ein langgestrecktes
Rohr entlang den äußeren Kantenlinien des
Radiatorelements und entlang dem Unterteil des Konvektorgehäuses
in Kontakt mit dem Radiatorelement, wobei das Rohr als
Träger des Heizmediums konzipiert ist. Das Rohr 15
wird mittels Clipsen oder anderen
Befestigungselementen mit der Kopfseite des Radiatorelements 12 in
Kontakt gebracht. Es ist auch vorstellbar, daß die
äußeren
Eckabschnitte des Radiatorelements derart über das
Rohr 15 gebogen werden, daß letzteres in
wärmeleitenden Kontakt mit dem Radiatorelement kommt.
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Wie in Fig. 1 und 2 gezeigt, ist die Anordnung gemäß
der vorliegenden Erfindung so konzipiert, daß sie als
Modul in einem Abstützungs-Versteifungsrahmen
angeordnet werden kann, der von unten sichtbar ist und
beispielsweise aus einem T-Profil 18 besteht, wobei die
Radiatorelemente zweckmäßig im T-Profil angeordnet
sind, wie in Fig. 1 gezeigt.
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Es ist für die Anordnung gemäß der vorliegenden
Erfindung auch denkbar, daß sie in Doppel-Decken angebracht
wird, die mit einem Abstützungs-Versteifungsrahmen von
Kabelkanälen mit im wesentlichen U-Profilform versehen
sind, wobei das Radiatorelement mit von den
Eckbereichen des Elements abstehenden Haken (in den
Zeichnungen nicht dargestellt) versehen ist, wobei in dem
Zusammenhang die Anordnung gemäß der vorliegenden
Erfindung fest an den Eckbereichen der Kabelkanäle verhakt
wird.
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Bei Verwendung der Anordnung gemäß der vorliegenden
Erfindung für die Wärmeabsorption wird Kühlwasser von
einem zentralen Kühlsystem mit einer Temperatur von
vorzugsweise 6 - 10ºC unterhalb der Raumtemperatur
durch das Rohr 6 strömen gelassen, wobei in dem
Zusammenhang die plattenartigen Lamellen 5 des
Wärmetauschers 4 mittels des in Kontakt mit den Lamellen
befindlichen Rohrs gekühlt werden. Auf diese Weise wird
die durch den Wärmetauscher mit Lamellenrohr fließende
Luft gekühlt, und die Dichte der Luft wächst an. Wenn
die Dichte der kalten Luft anwächst, fällt die im
Wärmetauscher mit Lamellenrohr befindliche Luft durch den
Konvektionskanal 14 und nach außen in Richtung des
Pfeils 19 durch die Löcher 13 im Radiatorelement 12.
Eintrittsluft zum Konvektorgehäuse strömt nach oben in
Richtung des Pfeils 20 durch die Öffnungen 13 des
Radiatorelements 12, welche sich außen entlang dem
Unterteil 3 des Konvektorgehäuses befinden. In diesem
Zusammenhang läuft die Strömung von Eintrittsluft
entlang den Seiten des Konvektorgehäuses und wird zum
Kühlen in den Wärmetauscher mit Lamellenrohr gebracht,
wobei somit ein neuer Kühlzyklus beginnt. Die Luft zum
Kühlen wird natürlich auch der Luft entnommen, die dem
Konvektorgehäuse nicht durch die Öffnungen 13
zugeführt wird, wie beispielsweise durch bestehende
Öffnungen in der Doppel-Decke.
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Wenn die Anordnung gemäß der vorliegenden Erfindung
zur Wärmeaussendung benutzt wird, wird die Zuführung
von Kühlwasser aus dem zentralen Kühlsystem zu den
Rohren 6 gedrosselt, und Heißwasser wird den Rohren 6
aus einem zentralen Heißwassersystem zugeführt. Da die
Rohre 15 sich in wärmeleitendem Kontakt mit dem
Radiatorelement 12 befinden und letzteres aus
wärmeleitendem Material besteht, läuft die Wärme dann durch die
Rohrwand zum Radiatorelement, das erwärmt wird und
durch Strahlung Wärme in den Raum aussendet.
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Die Erfindung ist auf die hier beschriebene und in den
Zeichnungen gezeigte beispielhafte Ausführungsform
nicht beschränkt, sondern kann innerhalb des Umfangs
der folgenden Patentansprüche variiert werden.
Beispielsweise kann das Radiatorelement schmaler
gestaltet werden, wobei in dem Zusammenhang seine Öffnungen,
die im Radiatorelement jenseits der Lagerung des
Konvektorgehäuses am Radiatorelement liegen, entfallen.
Dadurch wird die vorliegende Erfindung leicht an
Doppel-Decken mit einem Abstützungs-Versteifungsrahmen
von Kabelkanälen angepaßt, wobei in diesem
Zusammenhang Eintrittsluft ohne Beschränkung durch bestehende
Öffnungen in der Doppel-Decke aufgenommen werden kann.
Das Radiatorelement kann auch aus einem Material von
schlechter Wärmeleitfähigkeit hergestellt sein, wie
beispielsweise Holz oder Kunststoff, wobei die Rohre
zum Transportieren des Heizmediums zweckmäßigerweise
ausgeschlossen werden.