(19)
(11) EP 0 323 862 A1

(12) EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG

(43) Veröffentlichungstag:
12.07.1989  Patentblatt  1989/28

(21) Anmeldenummer: 89103119.7

(22) Anmeldetag:  21.02.1986
(51) Internationale Patentklassifikation (IPC)4F24D 3/14, E06B 3/26
(84) Benannte Vertragsstaaten:
AT BE CH DE FR GB IT LI LU NL SE

(30) Priorität: 06.03.1985 DE 3507951

(62) Anmeldenummer der früheren Anmeldung nach Art. 76 EPÜ:
86102258.0 / 0193810

(71) Anmelder: Ingenieurbüro Timmer GmbH
D-42781 Haan (DE)

(72) Erfinder:
  • Reichel, Wolfgang, Dr.-Ing.
    D-5860 Iserlohn (DE)
  • Timmer, Hans Heinrich, Dipl.-Ing.
    D-4006 Erkrath 2 (DE)

(74) Vertreter: Patentanwälte Dr. Solf & Zapf 
Postfach 13 01 13
42028 Wuppertal
42028 Wuppertal (DE)


(56) Entgegenhaltungen: : 
   
       


    (54) Raumtemperierungselement


    (57) Raumtemperierungselement, bestehend aus mindestens einem Wärmeübertragungsprofil (5) sowie einer Rohrleitung (1) für ein Wärmetransportmedium, die auf einer Wärmeleitkon­taktfläche (6) aufliegt, wobei die Wärmeleitkontaktfläche (6) über mindestens einen Steg (7) zur Wärmeleitung, mit dem Wärmeübertragungsprofil (5) einstückig verbunden ist, wobei das Wärmeübertragungsprofil (5) die Form einer Hohlstütze und/oder eines Hohlriegels hat und mit seinen Seitenwänden (2, 3) einen Hohlraum umschließt, in dem die Rohrleitung (1) in Längsrichtung des Wärmeübertragungs­profils (5) verläuft und auf der Wärmeleitkontaktfläche (6) klemmend gehalten ist, und die Wärmeleitkontaktfläche (6) mindestens über drei Stege mit dem Wärmeübertragungsprofil (5) derart verbunden ist, daß jeder Steg in jeweils einer der Seitenwandungen (2, 3) des Wärmeübertragungsprofils (5) endet.




    Beschreibung


    [0001] Vorliegende Erfindung betrifft ein Raumtemperierungselement, bestehend aus mindestens einem Wärmeübertragungsprofil sowie einer Rohrleitung für ein Wärmetransportmedium, die auf einer Wärmeleitkontaktfläche aufliegt, wobei die Wärmeleit­kontaktfläche über mindestens einen Steg zur Wärmeleitung mit dem Wärmeübertragungsprofil einstückig verbunden ist.

    [0002] Aus der DE-PS 18 10 493 ist eine Luftheizung bekannt, wobei die Innenräume der Rahmenelemente als Luftführungskanäle ausgebildet sind und die Heizrohre eine Vielzahl von Längsrippen aufweisen.

    [0003] Dieses bekannte System basiert demgemäß, im wesentlichen darauf, daß die durch die Innenräume zirkulierende Luft über die Heizrohre erwärmt wird und an Luftaustrittsöffnungen aus den Rahmenlementen austritt und hierdurch der den Rahmenele­menten zugekehrte Raum erwärmt wird. Hierbei erfolgt aber auch eine mittelbare Erwärmung der Rahmenelemente selbst. Jedoch ist der Wirkungsgrad der Wärmeübertragung auf die Rahmenlemente relativ schlecht, so daß die Wärmeabgabe der Rahmenelemente nur in geringem Maße zur Raumheizung bzw. Temperierung beiträgt.

    [0004] Weiterhin ist aus der DE-PS 26 21 186 ein System bekannt, bei dem durch die Stützen und Riegel Wärmeübertragungsmedi­um, insbesondere eine Flüssigkeit, hindurchgeleitet wird, wodurch die dem Gebäudeinnenraum zugewandten Flächen der Stützen und Riegel temperiert werden. Die in den Stützen und Riegeln strömende Wärmetransportflüssigkeit steht unter hohem Druck, nämlich dem statischen Druck, entsprechend der Höhe des Gebäudes zuzüglich dem erforderlichen Überdruck und Umwälzpumpendruck. Da die Stützen und Riegel unmittelbar durchströmt werden, sind große Umwälzvolumen erforderlich, die eine große Trägheit der Regelung zufolge haben. Zudem verursachen die unmittelbar mit der Wärmetransportflüssig­keit gefüllten Stützen und Riegel große Wärmeverluste. Weiterhin ist es nachteilig, daß eine hohe Anforderung an die Präzision bei der Herstellung der Gerüstelemente erforderlich ist, um eine absolute Dichtigkeit zu gewähr­leisten, wodurch sich hohe Herstellungs- und Montagekosten ergeben.

    [0005] Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Raumtemperierungselement zu schaffen, bei dem der Wirkungs­grad des Systems, d.h. den Wärmeübergang von den von der Wärmetransportflüssigkeit durchströmten Rohren zu dem Wärmeübertragungsprofil verbessert ist und auf eine zusätzliche Heizung durch die Wärmeelemente zirkulierende Luft verzichtet werden kann. Weiterhin liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, Rohrleitungen verwenden zu können, die als flexible Rohrleitungen innerhalb der Rahmenelemente verlegt werden können.

    [0006] Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß das Wärme­übertragungsprofil die Form einer Hohlstütze und/oder eines Hohlriegels hat und mit seinen Seitenwänden einen Hohlraum umschließt, in dem die Rohrleitung in Längsrichtung des Wärmeübertragungsprofils verläuft und auf der Wärmeleitkon­taktfläche klemmend gehalten ist, und die Wärmeleitkontakt­fläche mindestens über drei Stege mit dem Wärmeübertragungs­profil derart verbunden ist, daß jeder Steg in jeweils einer der Seitenwandungen des Wärmeübertragungsprofils endet.

    [0007] Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind in den Unteran­sprüchen enthalten.

    [0008] Anhand der in den beiligenden Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele wird die Erfindung nunmehr näher erläutert. Es zeigen:

    Fig.1 einen Schnitt durch ein Rahmenelement als Teil des erfindungsgemäßen Raumtemperierungs­elements,

    Fig.2 bis 12 weitere Schnitte durch Ausgestaltungen von Rahmenelementen mit erfindungsgemäßen Raumtemperierungselementen,

    Fig.13 einen Vertikalschnitt durch eine Fensterkon­struktion mit wärmegedemmten Brüstungselement mit einem waagerechten erfindungsgemäßen Raumtemperierungselement als Brüstungsriegel,

    Fig.14 einen Horizontalschnitt durch eine Fenster­verglasung mit senkrechten Doppelpfosten und einem erfindungsgemäßen integrierten Raumtemperierungselement,

    Fig.15 einen Horizontalschnitt durch einen Wandan­schluß mit vorgehängter Fassade und Wärmedem­mung, äußerem Sonnenschutz und zu öffnenden Fenster sowie einem integrierten erfindungs­gemäßen Raumtemperierungselement.



    [0009] Wie sich aus Fig.1 ergibt, besteht ein erfindungsgemäßes Systemelement, das Teil einer Gebäudeaußenwand oder -fassade ist, aus einer Rohrleitung 1, die von einem Wärmeübertragungsmedium, insbesondere einer Transport­flüssigkeit, z.B. Wasser, durchflossen wird, und aus einem Wärmeübertragungsprofil 5, das mit der Rohrleitung 1 über ein Wärmeleitkontaktelement 4 verbunden ist. Bei diesem Wärmeleitkontaktelement 4 kann es sich um einen Kontaktfilm handelt oder um eine Folie oder eine Beschichtung bzw. eine Manschette, insbesondere aus Kunststoff. Weiterhin ist eine Wärmeleitkontaktfläche 6 vorgesehen, die in kreisbogenförmiger Anpassung, ins­besondere als halbkreisförmiges Profil (Halbschalen­profil), an die Rohrleitung 1 verläuft und die über Wärme­leitstege 7 mit der Innenseite des Wärmeübertragungsele­mentes 5 verbunden ist. Auch das Wärmeübertragungselement bzw. -profil 5 ist damit getrennt von der wärme- oder kälteführenden Rohrleitung 1 angeordnet und wird von den z.B aus Stützen oder Riegeln bestehenden Gerüstelemen­ten gebildet, so daß es gleichzeitig zur Aufnahme der Gebäudefassade dient. Durch eine integrierte Klemmvor­richtung 24 wird die Rohrleitung 1 über das Wärmeleit­kontaktelement 4 an die Wärmeleitkontaktfläche 6 ange­preßt. Bei dem Wärmeübertragungsprofil 5 handelt es sich vorzugsweise um eine Stütze oder einen Riegel aus Metall, die gemeinsam als Gerüstelement ein Gerüst bilden, wie es zum Aufbau von Fassadenwänden in Gebäuden verwendet wird. Diese Metallgerüste bestehen vorzugsweise aus Aluminium, jedoch können auch andere Materialien mit ent­sprechenden Eigenschaften verwendet werden. Vorzugsweise besitzen die Gerüstelemente einen rechteckigen Quer­schnitt, jedoch sind auch andere Querschnittsformen, beispielsweise kreisförmige Querschnitte, möglich. Das Wärmeübertragungselement 5 kann auch losgelöst von Stützen- und Riegelfunktion ausschließlich zur Raum­heizung und Raumkühlung dienen. Zu diesem Zweck werden die Wärmeübertragungsprofile 5 in die Raumumschließung integriert und im Bereich von Fenstern, Wänden oder Decken angeordnet. Als Wärmetransportmedium wird vorzugs­weise Wasser verwendet, dem in bekannter Weise korrosions­hemmende Zusätze beigegeben sind.

    [0010] Wie sich aus Fig. 1 ergibt, dient das erfindungsgemäße Systemelement zur Aufnahme der Gebäudefassade, die bei­spielsweise aus Isolierglasscheiben 14 oder Fenstern sowie Außenbrüstungs- oder Außenwandisolierwänden 15 be­stehen kann. Diese Fassadenelemente werden mittels einer Isolierungshalterung 12 und einer Schraubbefestigung 13 am erfindungsgemäßen Systemelement befestigt. Weiterhin ist vorzugsweise vorgesehen, daß die Gebäudefassade durch Isolierungsprofile 11 vom Wärmeübertragungsprofil 5, d.h. der Stütze oder dem Riegel, zum Vermeiden von Wärmever­lusten thermisch getrennt ist. Der zwischen der Rohrlei­tung 1 und dem Wärmeübertragungsprofil 5 dargestellte Wärmetransport von Wärmetransportmedium in der Rohrlei­tung 1 über die Rohrwand der Rohrleitung 1, das Wärme­leitkontaktelement 4, die Wärmeleitkontaktfläche 6 und die Wärmeleitstege 7 an das Wärmeübertragungselement bzw. -profil 5 erfolgt erfindungsgemäß so, daß eine mit­telbare (indirekte) Wärmeübertragung zwischen der Rohr­leitung 1 und dem Wärmeübertragungsprofil 5 gegeben ist.

    [0011] Der wesentliche Vorteil der vorliegenden Erfindung be­steht darin, daß die wärme- oder kälteführenden Rohr­leitungen 1 von den Wärmeübertragungsprofilen 5 getrennt sind, wodurch das Umwälzvolumen des im erfindungsgemäßen System strömenden Wärmetransportmittels minimiert wird. Weiterhin ergibt sich damit der Vorteil, daß die Stützen und Riegel praktisch drucklos werden, wodurch die Ferti­gung wesentlich vereinfacht wird und die Wärmeübertra­gungseigenschaften leichter und optimaler geregelt werden können. Darüber hinaus wird eine hohe Betriebssicherheit erreicht, da die Stützen und Riegel drucklos sind. Dabei ergibt sich erfindungsgemäß eine hohe Wirtschaftlichkeit, da geringe Wärmeverluste auftreten sowie eine erhebliche Materialersparnis wegen der geringen Querschnitts­ dimensionen. Weiterhin wird eine Kostensenkung dadurch erreicht, daß keine zusätzlichen Gerüste für die Mon­tage erforderlich sind und ebenfalls durch die Möglich­keit einer kostensparenden Herstellung, da keine Präzisionsteile hierzu benötigt werden. Das erfindungs­gemäße System ist bei Neubauten und Altbauten einsetz­bar, da auch eine nachträgliche Montage möglich ist.

    [0012] Wie in Fig. 1 dargestellt ist, ist die halbschalenför­mige Wärmeleitkontaktfläche 6 über drei Stege 7 mit dem Wärmeübertragungsprofil 5, und zwar jeweils über einen Steg 7, mit einer Wandfläche des Wärmeübertragungs­profils 5 verbunden. Einer der Stege 7 ist der Aufnahme­öffnung 20 der Wärmeleitkontaktfläche 6 gegenüberliegend ausgebildet,und die beiden anderen Stege 7 sind gegen­über diesem Steg um 90° versetzt. Die letzteren Stege beginnen an den Längsrändern 8 der halbschalenförmigen Wärmeleitkontaktfläche 6 und verlaufen mit einem Steg­abschnitt zunächst parallel zur Isolierglasscheibe 14 und dann mit einem weiteren Stegabschnitt senkrecht zu dem vorhergehenden Abschnitt, wodurch sich ein Verlänge­rungsabschnitt 9 ergibt, der dann wiederum in einen parallel zur Isolierglasscheibe verlaufenden Abschnitt 10 übergeht. Die Stegabschnitte 10 enden in den zur Isolierglasscheibe senkrechten Seitenwänden 3 des Wärmeübertragungsprofils 5. Der Steg 7 endet ausgehend von der Wärmeleitkontaktfläche 6 in der zur Isolier­glasscheibe 14 parallelen Seitenwand 2 des Wärmeüber­tragungsprofils 5. An den freien Enden der Stegabschnitte 10 sind Klemmelemente, die als Federarme 16 ausgebildet sind, angeformt. Diese Federarme 16 bilden die Klemmvor­richtung 24, um die Rohrleitung 1 innerhalb der halb­schalenförmigen Wärmeleitkontaktfläche 6 zu fixieren, so daß ein inniger Berührungskontakt zwischen beiden besteht. Dabei ist es zweckmäßig, wenn das Halbschalen­profil der Wärmeleitkontaktfläche 6 sich über die ge­samte Länge der Rohrleitung 1 erstreckt. Die einander gegenüberliegenden federnden Haltearme 16 sind an ihren freien Enden voneinander weg abgebogen und schließen eine Einstecköffnung 17 ein, durch die die Rohrleitung 1 hindurchgeschoben wird, wobei dann die Haltearme 16 auseinandergespreizt werden, und nach dem Hindurch­drücken der Rohrleitung 1 federn die Haltearme 16 zu­rück und liegen mit ihren abgebogenen Enden gegen die Rohrleitung 1 an und fixieren diese in der Wärmeleit­kontaktfläche 6.

    [0013] In Fig. 2 ist eine alternative Ausführungsform der Er­findung zu Fig. 1 dargestellt, wobei gleiche Teile wie in Fig. 1 mit denselben Bezugsziffern versehen sind. Bei dieser Ausführungsform sind die in den vertikalen Seitenwänden 3 endenden Stege 7 derart ausgebildet, daß sie ausgehend von den Rändern 8 der Wärmeleitkon­taktfläche 6 parallel zur Isolierglasscheibe 14 ver­laufen. Durch ein Stützisolierelement 18, das im Quer­schnitt etwa kegelstumpfförmig ausgebildet ist und zwischen Rohrleitung und einer Trägerwand 19 einge­setzt ist, wird die Rohrleitung 1 von der Außenfassade wärmedämmend und rohrführend in der Wärmeleitkontakt­fläche 6 fixiert. An der Trägerwand 19 ist das aus den Seitenwänden 2, 3, den Stegen 7 und der Wärmeleit­kontaktfläche 6 bestehende, einstückige Wärmeübertra­gungsprofil 5 mit geeigneten Befestigungsmitteln lös­bar befestigt.

    [0014] In Fig. 3 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung dargestellt, wobei gleiche Teile wie in den Fig. 1 und 2 mit denselben Bezugsziffern versehen sind. Hierbei ist im Unterschied zu den vorhergehenden Ausführungsformen innerhalb der Wärmeübertragungsprofile eine Mehrfachrohr­anordnung aus Leitungsrohren 1 dargestellt. Diese Aus­führungsform eines erfindungsgemäßen Elements kann ins­besondere als Wand- oder Brüstungsheizung verwendet wer­den, wobei im übrigen dieselbe Funktion gegeben ist, wie bei den vorbeschriebenen Ausführungsbeispielen.

    [0015] In Fig. 4 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung gezeigt, wobei gleiche Teile wie in den Fig. 1 bis 3 mit denselben Bezugsziffern versehen sind. Insbesondere die Wärmeleitstege 7 sind andersartig angeordnet. Im Unter­schied zu der Ausführungsform gemäß Fig. 1 ist anstelle einer integrierten Klemmvorrichtung 24 eine separate Profilklemmvorrichtung vorhanden. In diesem gezeigten Ausführungsbeispiel sind anstelle eines senkrecht zur Seitenwand 2 verlaufenden Steges zwei Stege 7 dargestellt, wobei insgesamt das die Wärmeleitkontaktfläche 6 bildende Halbschalenprofil massiver ausgebildet ist. An den Rän­dern 8 der Wärmeleitkontaktfläche 6 sind im dargestell­ten Ausführungsbeispiel gegenüberliegende Rastarme 26 ausgebildet, die parallel zu den Seitenwänden 3 verlau­fen und an ihren freien Enden in horizontale Stegab­schnitte 10 übergehen. Diese Rastarme 26 weisen an ihren freien Enden Hinterschneidungen 27 auf. Die Profilklemm­vorrichtung besteht aus Klemmkörpern 25, die im wesent­lichen U-förmigen Querschnitt besitzen, wobei die bei­den senkrechten U-Schenkel 28 endseitig nach außen ab­stehende Rastnocken 29 besitzen. Die senkrechten U-Schen­kel 28 sind federelastisch ausgebildet, so daß sie beim Einstecken in die von den Rastarmen 26 begrenzte Einstecköffnung 17 aufeinanderzu verbogen werden und im eingerasteten Zustand, wenn die Rastnocken 29 in die Hin­terschneidungen 27 eingerastet sind, wieder auseinander­federn. Im eingerasteten Zustand der Klemmkörper 25 drücken diese aufgrund der Länge der Rastarme 26 die Rohrleitung 1 in das Halbschalenprofil der Wärmeleitkontaktfläche 6 hinein, so daß ein inniger Berührungskontakt vorhanden ist. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind ebenfalls die Klemmkörper 25 zur Verbindung des Wärmeübertragungs­profils 5 mit der Trägerwand 19 vorgesehen. Zu diesem Zweck sind an den Innenseiten der senkrechten Seitenwän­de 3 Aufnahmekammern 30 ausgebildet, in denen die Klemm­körper 25 mit ihren senkrechten U-Schenkeln 28 klemmend einrasten kön­nen. Die Klemmkörper 25 sind mit ihrem horizontalen U-­Schenkel 31 in Ausnehmungen 32 in der Trägerwand 19 fixiert.

    [0016] In Fig. 5 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Auch hierbei sind wiederum gleiche Teile wie in den Fig. 1 bis 4 mit denselben Bezugsziffern ver­sehen. Der Unterschied zu den vorhergehenden Ausgestal­tungen liegt im wesentlichen in der Ausbildung der Klemm­vorrichtung 24 sowie in der Befestigung zwischen dem Wär­meübertragungsprofil 5 und der Trägerwand 19. Die Klemm­vorrichtung 24 besteht im dargestellten Ausführungsbei­spiel aus einer U-förmigen Halteklammer 33, die mit ihrem U-Basisschenkel 34 bogenförmig verläuft und der Rohrlei­tung 1 angepaßt ist. An den senkrechten U-Schenkeln 35 sind an deren Außenseite Rastnocken 36 angeformt. Im eingesteckten Zustand der Halteklammer 33 hintergreifen diese Rastnocken 36 Hinterschneidungen 27 der Rastarme 26, die in Verlängerung der schalenförmigen Wärmeleit­kontaktfläche 6 ausgebildet sind. Die senkrechten Schen­kel 35 der Halteklammer 33 sind derart federnd elastisch, daß beim Einstecken der Halteklammer in die von den Rast­armen 26 begrenzte Einstecköffnung die U-Schenkel 35 aufeinanderzu gebogen werden und beim Erreichen der Hin­terschneidungen 27 durch die Rastnocken wieder auseinander­federn. Der Abstand der Rastnocken von dem Basisschenkel 34 ist derart gewählt, daß die Halteklammer die Rohrlei­tung 1 fest gegen die Wärmeleitkontaktfläche 6 drückt. Dabei erfolgt auch eine Wärmeübertragung über die Halte­klammer 33 auf das Wärmeübertragungsprofil 5. Die Befe­stigung zwischen dem Wärmeübertragungsprofil 5 und der Trägerwand 19 besteht aus an der Trägerwand ausgebildeten Kammern 36a in denen Füllkörper 37 angeordnet sind. In diese Füllkörper 37 sind Steckprofile 38 eingesteckt, die an den Innenseiten der Seitenwände 3 des Wärmeüber­tragungsprofils 5 angeformt sind. Die Steckprofile 38 besitzen an ihrer Außenseite ein Zahnprofil, wodurch die Haltewirkung in dem Füllkörper verbessert wird. Der Füll­körper 37 besteht aus einem elastischen Material.

    [0017] In Fig. 6 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung dargestellt, wobei gleiche Teile wie in den vorhergehen­den Figuren mit denselben Bezugsziffern versehen sind. Bei dieser Ausführungsform dient als Klemmvorrichtung 24 eine Blattfeder 39, die sich mit ihren freien Schen­keln an den Steckprofilen 38 des Wärmeübertragungsprofils abstützt und mit einer Ausbuchtung 40 gegen die Rohrlei­tung 1 federnd unter Vorspannung anliegt, wodurch diese wiederum in die Wärmeleitkontaktfläche 6 hineingedrückt und dort fixiert wird. Indem der senkrecht verlaufende Steg 7 derart reduziert ist, daß die Wärmeleitkontakt­fläche 6 unmittelbar an der horizontalen Seitenwand 2 angeformt ist, ergibt sich ein kompakter Aufbau des Wärmeübertragungsprofils 5. Die horizontalen Stege sind unmittelbar an den Längsrändern 8 der Wärmeleit­kontaktfläche 6 angeformt.

    [0018] In Fig. 7 ist eine weitere alternative Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Wärmeübertragungsprofils dar­gestellt, wobei wiederum gleiche Teile wie in den vor­hergehenden Figuren mit denselben Bezugsziffern versehen sind. Die Ausbildung der Wärmeleitkontaktfläche 6 sowie der Stege 7 entspricht der Ausführungsform gemäß Fig. 2. Im Bereich des Ansatzpunktes der horizontalen Stege 7 sind am Profil der Wärmeleitkontaktfläche 6 in Ver­längerung derselben an den gegenüberliegenden Rändern 8 federnde Haltearme 41 ausgebildet, zwischen denen ein Klemmkörper 42 eingespannt ist. Der Klemmkörper 42 ist im Querschnitt kegelstumpfförmig ausgebildet, wobei sei­ne Spitze konkav verläuft und der Rohrleitung 1 ange­paßt ist. Die Haltearme 41 weisen aufeinanderzu vor­springende Rastnocken 43 auf, die den Klemmkörper 42 in seinem eingeschobenen Zustand übergreifen und fixieren. Der Klemmkörper 42 und die Länge der Haltearme 41 ist derart bemessen, daß der Klemmkörper 42 mit einer ge­wissen Vorspannung auf die Rohrleitung 1 gedrückt wird, so daß diese in inniger Berührung mit der Wärmeleit­kontaktfläche 6 steht. Das Wärmeübertragungsprofil 5 weist an den freien Enden seiner senkrechten Seitenwände 3 hakenförmige Fortsätze 44 auf, die zusammenwirken mit hakenförmigen Fortsätzen 45 an der Trägerwand 19, so daß hier eine Klemmverbindung zwischen der Trägerwand 19 und dem Wärmeübertragungsprofil 5 durch Verrasten der haken­förmigen Fortsätze miteinander erreicht wird. Diese Art der Verbindung wirkt spannungsausgleichend.

    [0019] In Fig. 8 ist eine alternative Ausführungsform der Erfin­dung dargestellt, wobei gleiche Teile wie in den Fig. 1 bis 7 mit denselben Bezugsziffern versehen sind. Als Unterschied zu der Ausführungsform gemäß Fig. 7 sind an dem Profil der Wärmeleitkontaktfläche an den Rändern 8 Haltearme 46 ausgebildet, die mit einer im Querschnitt U-förmigen Halteklammer 47 zusammenwirken, und zwar mit deren freien U-Schenkeln 48. Die Haltearme 46 weisen an ihren freien Enden an deren Außenseite Rastnocken 43 auf, die von Rastnocken 49 an den U-Schenkeln 48 im aufge­steckten Zustand der Klammer 47 hintergriffen werden. Die freien U-Schenkel 48 sind federelastisch ausgebildet, so daß diese beim Aufstecken der Klammer 47 auseinander­federn und im eingerasteten Zustand, siehe Fig. 8, hin­ter die Rastnocken 43 mit ihren Rastnocken 49 zurückfe­dern. An der der Rohrleitung zugekehrten Seite des Basis­schenkels 51 ist ein Druckkörper 52 aus elastischem Ma­terial angeordnet, der im aufgesteckten Zustand der Klam­mer 47 die Rohrleitung 1 in das Profil der Wärmeleitkon­taktfläche 6 hineindrückt.

    [0020] In Fig. 9 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung dargestellt, wobei wiederum gleiche Teile wie in den vor­hergehenden Figuren mit denselben Bezugsziffern versehen sind. Die Klemmvorrichtung 24 besteht hier aus federnden Haltearmen 53, die an den Rändern 8 der Wärmeleitkontakt­fläche 6 ausgebildet sind. Diese federnden Haltearme 53 sind kreisbogenförmig ausgebildet und haben an ihren freien Enden nach außen abgerundete Spitzen 54. Die von den abge­rundeten Spitzen 54 begrenzte Einstecköffnung besitzt eine geringere Öffnungsweite als die Größe des Durchmessers der Rohrleitung 1, so daß beim Einführen der Rohrleitung 1 die Haltearme 53 auseinandergespreizt werden und bei der Anlage der Rohrleitung 1 an der Wärmeleitkontaktfläche 6 zurückfedern und hierbei die Rohrleitung 1 federnd um­fassen, so daß diese gegen die Wärmeleitkontaktfläche 6 gedrückt wird. Die Wärmeleitkontaktfläche 6 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel unmittelbar an der Innen­seite der horizontalen Seitenwand 2 ausgebildet, wobei eine Verbreiterung der Wandstärke vorgesehen ist. Die Stege 7, die mit den senkrechten Seitenwänden in Verbin­dung stehen, sind L-förmig ausgebildet.

    [0021] In Fig. 10 ist die Ausbildung der Klemmvorrichtung des erfindungsgemäßen Wärmeübertragungsprofils 5 entspre­chend der Ausbildung gemäß Fig. 9, und gleiche Teile wie in den übrigen Fig. 1 bis 9 sind mit denselben Be­zugsziffern versehen. Auch hier sind die mit den Seiten­wänden 3 in Verbindung stehenden Stege L-förmig ausge­bildet, jedoch ist der zu den Seitenwänden 3 verlaufende L-Schenkel kürzer als in Fig. 9. Als Unterschied zu Fig. 9 ist hier wiederum ein parallel zu den Seitenwän­den 3 und senkrecht zur Seitenwand 2 verlaufender Steg der Öffnung des Profils der Wärmeleitkontaktfläche 6 gegenüberliegend vorhanden. In der dargestellten Ausfüh­rungsform besitzt das Profil der Wärmeleitkontaktfläche 6 eine vergrößerte Wandstärke, wodurch die Speicher­fähigkeit des Profils erhöht wird. Entsprechendes gilt auch für die Ausführungsform gemäß Fig. 9.

    [0022] In den Fig. 11 und 12 ist wiederum je eine alternative Aus­führungsform eines erfindungsgemäßen Wärmeübertragungs­profils 5 dargestellt, wobei gleiche Teile wie in den vorhergehenden Figuren mit denselben Bezugsziffern ver­sehen sind. In Fig. 11 entspricht die Ausbildung des Profils der Wärmeleitkontaktfläche 6 der der Fig. 9, wobei jedoch die Klemmvorrichtung 24 entsprechend der Ausführungsform gemäß Fig. 1 ausgebildet ist. Die Ausführungsform gemäß Fig. 12 entspricht in der Ausbil­dung des Profils der Wärmeleitkontaktfläche 6 sowie der Klemmvorrichtung 24 der Ausbildungsform gemäß Fig. 9. Beiden Ausführungsformen gemäß Fig. 11 und Fig. 12 ist die gleiche Ausbildung der Seitenwände 3 des Wärmeübertragungsprofils 5 gemeinsam, wobei hier die Oberfläche der Seitenwände 3 durch Rippen 54 vergrößert ist, wodurch eine höhere Wärmeleistung erzielt wird.

    [0023] Die in den Fig.1 bis 12 dargestellten Ausführungsformen weisen Klemm­vorrichtungen unterschiedlicher Gestalt auf. Diese Klemmvorrichtungen 24 können sich über die gesamte Länge der Wärmeleitkontaktfläche 6 erstrecken, oder sie können jeweils räumlich begrenzt ausgebildet sein, so daß sie sich nicht über die gesamte Länge der Wärmeleit­kontaktfläche 6 erstrecken, d.h. daß mehrere derartiger Klemmvor­richtungen im Abstand zueinander vorgesehen sein können.

    [0024] In Fig. 13 ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ge­zeigt, wobei ein erfindungsgemäßes Wärmeübertragungs­profil 5 in Verbindung mit einer Fassadenkonstruktion gezeigt ist, die aus einem Fenster 60 und einem wärme­gedämmten Brüstungselement 61 besteht. Das erfindungsge­mäße Wärmeübertragungsprofil 5 ist hier als waagerechter Brüstungsriegel verwendet. Ebenso ist bei einer entspre­chenden Konstruktion der Einsatz eines erfindungsgemäßen Wärmeübertragungsprofils 5 als Pfosten möglich. Im übri­gen sind hier gleiche Teile wie in den vorhergehenden Figuren mit denselben Bezugsziffern versehen. Als Klemm­vorrichtung 24 für die Rohrleitung 1 innerhalb des er­findungsgemäßen Wärmeübertragungsprofils 5 sind die in vorhergehenden Figuren beschriebenen Klemmvorrichtungen alternativ möglich. In der dargestellten Konstruktion gemäß Fig. 13 und in der Ausführungsform gemäß Fig. 1 sowie in den übrigen Ausführungsformen der Fig. 2 bis 12 ist das erfindungsgemäße Wärmeübertragungsprofil 5 als tragendes Element ausgebildet, d.h. es ist Teil einer Fassade, und die übrigen Fassadenelemente sind am Wärmeübertragungsprofil befestigt.

    [0025] In Fig. 14 ist nun eine Ausführungsform dargestellt, wo das erfindungsgemäße Wärmeübertragungsprofil 5 nicht als tragendes Element dient, vielmehr dient hier als tra­gendes Element der Pfosten 63. In Fig. 14 ist die Ver­wendung des erfindungsgemäßen Wärmeübertragungsprofils 5 in Verbindung mit einer Festverglasung 64 und senk­rechten Doppelpfosten 63 dargestellt. Dabei ist die tragende Wand 19 über einen T-Flansch 66, der inner­halb des senkrechten Doppelpfostens 63 geführt ist, mit diesem verbunden. Der senkrechte Doppelpfosten 63 übernimmt dabei alle tragenden Funktionen. Im übrigen sind gleiche Teile wie in den vorgehenden Figuren mit denselben Bezugsziffern versehen. Als Klemmvorrichtung kommen die in den vorhergehenden Figuren beschriebenen Klemmvorrichtungen 24 alternativ in Frage.

    [0026] In Fig. 15 ist ein weiteres Anwendungsbeispiel eines er­findungsgemäßen Wärmeübertragungsprofils dargestellt. Hierbei ist ein Wandanschluß 67 in Verbindung mit einer vorgehängten Fassade 68 gezeigt. Eine Wärmedämmung 69 sowie ein äußerer Sonnenschutz 70 und ein zu öffnendes Fenster 71 sind ebenfalls dargestellt. Eine senkrechte Heiz-Kühl-Wasserversorgungsleitung 72 verläuft innerhalb einer Fensterlaibungsverkleidung 73. Die Fensterlaibungs­verkleidung 73 dient gleichzeitig als Träger für das erfindungsgemäße Wärmeübertragungsprofil 5, indem an dem Laibungselement die Trägerwand 19 angeformt ist.

    [0027] Weiterhin ist eine Wandverkleidung 74 vorgesehen. In die­sem Ausführungsbeispiel wird aus dem erfindungsgemäßen Wärmeübertragungsprofil ein Rahmen gebildet, der in den Fensterausschnitt auf der Seite des Innenraums eingesetzt wird, so daß hier ein Rahmenprofil unabhängig von der Fassade selbst gebildet wird.

    [0028] Die Dimensionierung der Wärmeübertragungsleitflächen und der Wärmeleitquerschnitte von der Wärmetransportflüssig­keit über die Rohrleitung, das Wärmeleitkontaktelement, die Wärmeleitkontaktfläche und die Wärmeleitstege an das Wärmeübertragungselement erfolgt unter Berücksichtigung der Wärmeabgabe auf der Raumseite, nämlich von der Ober­fläche des Wärmeübertragungsprofils an die Raumluft, und zwar so, daß ein optimaler Wärmefluß bei geringem Materialanteil so erfolgt, daß durch eine niedrige Tempe­ratur der Transportflüssigkeit eine gleichmäßige Tempe­ratur auf der Oberfläche des Wärmeübertragungselementes erzielt wird. Die Wärmestromdichte vom Wärmeübertragungs­profil an die Umgebung bestimmt die notwendige Fläche der Stege 7 unter Berücksichtigung der Steglänge sowie der Dicke des Wärmeleitkontaktelementes 4. Dieser Wärme­strom setzt unter Berücksichtigung der Fluidströmung in der Rohrleitung 1 den Durchmesser der Rohrleitung 1 fest. Während das Wärmeübertragungsprofil aus Kostengründen aus einem preiswerten Metall, insbesondere Aluminium, besteht, ent­spricht das Material der Wärmetransportflüssigkeit führen­den Rohrleitung einem im Heizungsbau bewährten korrosions­beständigen Material, insbesondere Kupfer.

    [0029] Die infolge unterschiedlicher Ausdehnungskoeffizienten verschiedener Metalle auftretende unterschiedliche Längen­veränderung und die hierdurch hervorgerufene Flächenrei­bung zwischen verschiedenen Metallen mit Auftreten von Geräuschen bei Temperaturänderungen wird erfindungsgemäß durch das Wärmeleitkontaktelement verhindert, das zwi­schen der Rohrleitung 1 und der Wärmeleitkontaktfläche 6 angeordnet ist. Der niedrigere Ausdehnungskoeffizient von z.B Kupfer erzeugt gegenüber dem höheren Ausdehnungs­koeffizienten von z.B Aluminium bei gleicher Temperatur­veränderung unterschiedliche Längenveränderungen. Durch entsprechende Auslegung und Dimensionierung des Wärme­leitkontaktelementes kann erfindungsgemäß die Temperatur der Wärmetransportflüssigkeit in der Rohrleitung derart gewählt werden, daß die geringere Ausdehnung der Rohrlei­tung gegenüber der höheren Ausdehnung der Wärmeleitkon­taktfläche bei gleicher Temperatur durch die höhere Tem­peratur der Wärmetransportflüssigkeit kompensiert wird. Durch das erfindungsgemäße Wärmeleitkontaktelement kann demnach eine Steuerung dahingehend erfolgen, daß die gleiche Längenveränderung trotz verschiedener Materialien bei der Rohrleitung und bei der Wärmeleitkontaktfläche erzielt wird. Die Auslegung des Wärmeleitkontaktelementes 4 erfolgt in Abhängigkeit der Werkstoffkombination des Wärmeübertragungsprofiles 5 mit der Rohrleitung 1. Die Längendifferenz zwischen dem Wärmeübertragungsprofil 5 mit dem zugehörigen Längenausdehnungskoeffizienten und der Rohrleitung 1 mit dem zugehörigen Längenausdehnungs­koeffizienten wird infolge der Temperaturgradienten im Wärmeleitkontaktelement eliminiert. Schubspannungen an den Werkstofftrennstellen werden damit abgebaut.

    [0030] Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern umfaßt alle im Sinne der Erfindung gleichwirkenden Mittel. Auch liegt es im Rahmen der Erfindung, die Wärmeübertragungsprofile von der Fassadenkonstruktion unabhängig, nämlich in Ver­bindung mit anderen Bauteilen, wie z.B Fenster, Wände, Brüstungen und Decken, raumseitig anzuordnen, ebenso können den Wärmeübertragungsprofilen Luftführungen für eine Raumlüftung zugeordnet werden. Weiterhin können statische oder dynamische Heizkörper mit dem erfindungs­gemäßen System integriert werden. Ebenso liegt es im Rahmen der Erfindung, die Wärmeübertragungsprofile 5 gemäß der Erfindung bei allen produktiven Industrie- und Fertigungswärmeprozessen anzuwenden.


    Ansprüche

    1. Raumtemperierungselement, bestehend aus mindestens einem Wärmeübertragungsprofil (5) sowie einer Rohrleitung (1) für ein Wärmetransportmedium, die auf einer Wärmeleitkon­taktfläche (6) aufliegt, wobei die Wärmeleitkontaktfläche (6) über mindestens einen Steg (7) zur Wärmeleitung, mit dem Wärmeübertragungsprofils (5) einstückig verbunden ist,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    das Wärmeübertragungsprofil (5) die Form einer Hohlstütze und/oder eines Hohlriegels hat und mit seinen Seitenwän­den (2, 3) einen Hohlraum umschließt, in dem die Rohrleitung (1) in Längsrichtung des Wärmeübertragungs­profils (5) verläuft und auf der Wärmeleitkontaktfläche (6) klemmend gehalten ist, und die Wärmeleitkontaktfläche (6) mindestens über drei Stege mit dem Wärmeübertragungs­profil (5) derart verbunden ist, daß jeder Steg in jeweils einer der Seitenwandungen (2, 3) des Wärmeüber­tragungsprofils (5) endet.
     
    2. Element nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Rohrleitungen (1) aus Kunststoff bestehen.
     
    3. Element nach Anspruch 1
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Rohrleitungen (1) aus Metall, insbesondere aus Kupfer bestehen und zwischen diesen und den Wärmeleitkon­taktflächen (6) ein Wärmeleitkontaktelement angeordnet ist.
     
    4. Element nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß das Wärmekontaktelement (4) aus einem Kontaktfilm, einer Folie, einer Manschette oder einer Beschichtung, insbesondere aus Kunststoff, besteht.
     
    5. Element nach einem der Ansprüche 2 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Rohrleitungen (1) durch ein Stütz-Isolier­element (18) von einer Trägerwand (19), mit der das Wärmeübertragungsprofil (5) lösbar verbunden ist, wärmedämmend und rohrführend getrennt sind.
     
    6. Element nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Wärmeleitkontaktflächen (6) die Rohrleitung (1) halbkreisförmig umfassen.
     
    7. Element nach Anspruch 6,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Wärmeleitkontaktflächen (6) von einem Halbschalenprofil gebildet sind.
     
    8. Element nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß innerhalb der Wärmeübertragungsprofile (5) Feder­elemente derart zur klemmenden Halterung der Rohr­leitungen (1) angeordnet sind, daß diese unter Erzeugung einer Federspannung zwischen Rohrleitung und Wäremüber­tragungsprofil angeordnet sind.
     
    9. Element nach Anspruch 8,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Federelemente als Blattfedern (39) ausgebildet sind, die sich mit ihren beiden freien Enden an einander gegenüberliegenden Wänden (3) des Wärmeübertragungs­profils (5) abstützen, und mit einer zwischen den freien Enden ausgebildeten Ausbuchtung (40) an der Rohrleitung (1).
     
    10. Element nach einem oder mehreren Ansprüchen 1 bis 9,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß am Halbschalenprofil der Wärmeleitkontaktfläche (6) einander gegenüberliegende, eine Einstecköffnung (17) begrenzende, entsprechend dem Durchmesser der Rohrleitung auseinanderspreizbare federnde Haltearme (53) ausgebildet sind, die die Rohrleitung (1) klemmend in dem Halbscha­lenprofil der Wärmeleitkontaktfläche (6) halten.
     
    11. Element nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß am Halbschalenprofil der Wäremeleitkontaktfläche (6) einander gegenüberliegende Rastarme (26, 41, 46) ausgebildet sind, die mit ihren Rastnocken (27, 43) zwischen sich und der Rohrleitung (1) angeordneten Druckkörper (25, 42, 52) klemmend halten.
     
    12. Element nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß einer der Stege der Öffnung (20) des Halbschalenpro­fils der Wärmeleitkontaktfläche (6) gegenüberliegend ausgebildet ist und die beiden anderen Stege (7) gegenüber diesem Steg um 90° versetzt und einander gegenüberliegend ausgebildet sind.
     
    13. Element nach Anspruch 12,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die beiden anderen Stege (7) bündig jeweils an einem Längsrand (8) des Halbschalenprofils der Wärmeleitkon­taktfläche (6) ansetzen.
     
    14. Element nach Anspruch 13,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die einander gegenüberliegenden Stege aus einem parallel zur horizontalen Seitenwand (2) des Wärmeüber­tragungsprofil (5) verlaufenden Stegabschnitt (10) sowie einem daran anschließenden, parallel zur senkrechten Seitenwand (3) verlaufenden Verlängerungsabschnitt (9), der mit dem Längsrand (8) der Wärmeleitkontaktflächen (6) verbunden ist, zusammensetzen.
     
    15. Element nach Anspruch 14,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß im Verbindungsbereich des Verlängerungsabschnitts (9) und des Stegabschnitts (10) die federnden Haltearme (16) derart angeordnet sind, daß sie in Richtung auf die Wärmeleitkontaktfläche (6) weisen und mit ihren abge­bogenen freien Enden die Einstecköffnung (17) um­schließen, deren Öffnungsweite kleiner ist als der Außendurchmesser der Rohrleitung (1), so daß im einge­steckten Zustand der Rohrleitung (1) diese von den Federarmen klemmend im Profil der Wärmeleitkontaktfläche (6) gehalten wird.
     
    16. Element nach einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis 15,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die federnden Haltearme (53) kreisbogenförmig ausgebildet sind und mit ihren nach außen umgebogenen Enden die Einstecköffnung (17) bilden, deren Öffnungs­weite kleiner ist als der Außendurchmesser der Rohr­leitung (1) und die Kreisbogenform der Federarme derart ist, daß im eingesteckten Zustand der Rohrleitung (1) diese von den Federarmen klemmend im Profil der Wärme­leitkontaktfläche (6) gehalten wird.
     
    17. Element nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 16,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß eine Klammer (47) mit U-förmigen Querschnitt mit ihren federelastischen freien U-Schenkeln (48) auf deren freien Enden Rastnocken (49) ausgebildet sind, auf die Rastarme (46) aufgeschoben ist und an der Innenseite des Basisschenkels (51) der Klammer (47) der Druckkörper (52) angeordnet ist.
     
    18. Element nach einem oder mehreren der Ansprüche 11 bis 14,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Druckkörper (25) U-förmigen Querschnitt besitzt und senkrechte U-Schenkel (28), auf deren freien Enden Rastnocken (29) ausgebildet sind, die in Hinterschneidun­gen (27) der Rastarme (26) im eingesteckten Zustand einrasten, wobei die Rohrleitung (1) innerhalb des Profils der Wärmeleitkontaktfiäche (6) klemmend gehalten wird.
     
    19. Element nach einem oder mehreren der Ansprüche 11 bis 14,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Druckkörper (42) im Querschnitt kegelstumpfförmig ausgebildet ist und seine Spitze kreisbogenförmig abgerundet unter Anpassung an die Form der Rohrleitung (1) ausgebildet ist und im eingesteckten Zustand von endseitigen Rastnocken (43) der Haltearme (41) hinter­griffen wird, so daß die Rohrleitung (1) im Profil der Wärmeleitkontaktfläche (6) klemmend gehalten wird.
     
    20.Element nach einem oder mehreren der Ansprüche 11 bis 14,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Druckkörper als im Querschnitt U-förmige Halteklammer (33) ausgebildet ist, deren Basisschenkel bogenförmig verläuft, und zwar unter Anpassung an die Form der Rohrleitung (1) und deren senkrechte U-Schenkel (35) mit nach außen ragenden Rastnocken (36) in Hinter­schneidungen (27) der Rastarme (26) derart eingreifen, daß im eingesteckten Zustand der Halteklammer (33) die Rohrleitung (1) im Profil der Wärmeleitkontaktfläche (6) klemmend gehalten wird.
     
    21. Element nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 19,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß das Wärmeübertragungsprofil (5) mit einer Trägerwand (19) derart lösbar verbindbar ist, daß eine gleitende Relativbewegung zwischen beiden Teilen möglich ist.
     
    22. Element nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 20,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß das Wärmeübertragungsprofil (1) als tragendes Fassadenelement ausgebildet ist.
     
    23. Element nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 21,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß das Wärmeübertragungsprofil (5) Teil eines Verblendungselementes ist.
     




    Zeichnung


































    Recherchenbericht