Kühlelement

Abstract

 Ein quaderförmiges Gehäuse ist an der Unterseite von einer ebenen Lochplatte (12) begrenzt und durch in Längsrichtung durchgehende senkrechte luftdichte Trennwände in eine mittige Luftkammer (21) mit einem Luftanschluss zur Zuführung von Kühlluft und anderen Zwecken wie etwa Lärmdämpfung dienenden Seitenkammern (23a,b) unterteilt. Die Luftkammer (21) ist zur Kontrolle des Kühlluftstroms in den Raum an der Unterseite von einer Kühlwand (19) mit Mikroöffnungen begrenzt, die auf einem Kühlbereich (24) der Lochplatte (12) aufliegt. Ein die Seitenkammern (23a,b) an der Unterseite begrenzender Restbereich (25) der Lochplatte (12) ist von einer lärmdämpfenden Fasermatte (29) bedeckt. An den unteren Rändern der Trennwände sind durchgehende Magnetstreifen (18) angeordnet, welche eine merkliche Durchbiegung der Lochplatte (12) verhindern und zugleich die seitenkammern (23a,b) luftdicht gegen den Kühlluftstrom aus der Luftkammer (21) abschliessen.

Beschreibung

Technisches Gebiet

[0001] Die Erfindung betrifft ein Kühlelement gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Derartige Kühlelemente werden, meist mehrere zu einer Kühldecke verbunden, zur Klimatisierung von Räumen eingesetzt.

Stand der Technik

[0002] GB 2 155 170 A zeigt ein gattungsgemässes Kühl- oder eigentlich Lüftungselement mit einem etwa quaderförmigen Gehäuse, welches gegen den Raum durch eine Lochplatte mit 28% Lochanteil abgeschlossen ist und dessen Innenraum eine Luftkammer bildet, in die durch einen Stutzen Zuluft eingeleitet wird. Da die ganze Unterseite für die Zuführung von Luft eingesetzt wird, steht sie für andere Zwecke wie etwa Lärmdämpfung nicht oder nur mit aus der primären Kühlfunktion sich ergebenden gravierenden Einschränkungen zur Verfügung.

[0003] Aus WO 00/52 395 A1 ist ein Kühlelement bekannt, dessen Gehäuse eine Luftkammer, in welche über eine mit ihr luftdurchlässig verbundene vorkammer Kühlluft eingeleitet wird. Die Luftkammer ist durch eine die ganze Unterseite des Gehäuses einnehmende Kühlwand mit Mikroöffnungen abgeschlossen. Auch hier wird also die gesamte Unterseite für die Zuführung von Luft eingesetzt.

[0004] Eine insoweit ähnliche Lösung ist WO 2005/054 754 A1 entnehmbar. Hier sind zusätzlich Leitungen für die Kühlung oder Heizung des Gehäuses durch Kaltwasser bzw. Warmwasser vorgesehen und das Kühlelement ist auch zur Vorkühlung oder Vorheizung der Raumdecke einsetzbar.

[0005] Aus EP 0 406 476 A2 ist ein Kühlelement bekannt, welches an Trägern aufgehängte parallele Leitungen für Kühlflüssigkeit umfasst, jeweils mit einer Profilschiene, an deren ebener Unterseite Magnetstreifen angeordnet sind, welche eine die Unterseite des Kühlelements bildende Platte halten, die thermisch an die Leitungen gekoppelt ist. Zuführung von Luft ist nicht vorgesehen.

Darstellung der Erfindung

[0006] Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Kühlelement anzugeben, das sowohl der Klimatisierung eines Raumes, vor allem durch Zuführung von Kühlluft, dient als auch zu weiteren Zwecken wie z.B. Lärmdämpfung herangezogen werden kann.

[0007] Beim erfindungsgemässen Kühlelement ist nur ein als Kühlbereich abgegrenzter Teil der Unterseite mit einer Luftkammer verbunden und wird zur Zuführung von Kühlluft eingesetzt. Dies genügt gewöhnlich für eine ausreichende Versorgung mit Frischluft, vor allem, wenn mehrere Kühlelemente eine die ganze Raumdecke einnehmende Kühldecke bilden. Auch der Kühlbedarf kann in vielen Fällen allein durch die Kühlluftzufuhr gedeckt werden, zumal der Restbereich der das Kühlelement nach unten abschliessenden Lochplatte durch wärmeleitende Kopplung an die Luftkammer oder auch zusätzlich durch Kühlflüssigkeit führende Leitungen gekühlt sein kann, sodass er vor allem durch Strahlungsaustausch mit dem darunterliegenden Raum zu dessen Kühlung beiträgt.

[0008] Der Restbereich der Lochplatte, der von der Luftkammer im wesentlichen luftdicht getrennt ist, sodass dort keine Kühlluft ausströmt, kann ohne Einschränkung zu anderen Zwecken genutzt werden. Vor allem kann die Lochplatte dort mit einer lärmdämmenden Matte aus Fasermaterial oder offenporigem Schaumstoff oder anderem schalldämpfenden Material belegt sein. Es können aber auch z.B. Lautsprecher oberhalb der Lochplatte angeordnet sein.

[0009] Die Aufteilung zwischen Kühlbereich und Restbereich kann entsprechend den gegebenen Bedürfnissen eingestellt werden.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

[0010] Im folgenden wird die Erfindung anhand von Figuren, welche lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellen, näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1

eine Draufsicht auf ein erfindungsgemässes Kühlelement,

Fig. 2

eine Frontansicht des erfindungsgemässen Kühlelements,

Fig. 3

vergrössert einen Querschnitt längs III-III in Fig. 1,

Fig. 4

vergrössert einen Ausschnitt aus Fig. 3 und

Fig. 5

ebenfalls vergrössert einen Ausschnitt aus einer Unteransicht des erfindungsgemässen Kühlelements.

Wege zur Ausführung der Erfindung

[0011] Das erfindungsgemässe Kühlelement umfasst ein ungefähr quaderförmiges mit geringem Abstand unterhalb einer Raumdecke 1 aufgehängtes Gehäuse mit einem nach unten offenen Mittelteil 2, an welchen beidseits je ein Seitenteil 3a;b anschliesst, das ebenfalls nach unten offen ist. Der obere Teil des Mittelteils 2 bildet eine ebene waagrechte Decke 4, an welche senkrecht nach unten abbiegende Seitenwände 5a,b anschliessen. Jedes der Seitenteile 3a,b weist ebenfalls eine Decke auf mit einem in gleicher Ebene an die Decke 4 anschliessenden ebenen Deckenbereich 6, an dessen Innenrand eine an der Seitenwand 5a;b anliegende Seitenwand 7 senkrecht nach unten abbiegt, und einem an den Aussenrand anschliessenden Randbereich 8 u-fbrmigen Querschnitts, welcher in einen senkrecht nach oben abstehenden Randstreifen 9, der nicht ganz die Höhe der Decke 4 erreicht, ausläuft. Die Seitenwände 5a,b des Mittelteils 2 sind mit den anliegenden Seitenwänden 7 der Seitenteile 3a;b, die jeweils etwas oberhalb der unteren Ränder der Seitenwände 5a,b nach aussen abbiegen und dort waagrechte Ankerleisten 10 bilden, verschraubt. Die Ankerleisten 10 sind jeweils am Rand nach unten abgebogen. Das Mittelteil 2 und die Seitenteile 3a,b sind Profile aus Stahlblech mit über die Länge im wesentlichen gleichbleibendem Querschnitt.

[0012] Eine Wanne 11 aus Stahlblech umfasst eine ebene Lochplatte 12, die ihren Boden bildet. Sie ist mit z.B. in einem regelmässigen quadratischen 5mm-Raster angeordneten runden Löchern 13 (Fig. 4, 5) mit einem Durchmesser von ca. 2,5mm versehen und hat einen Lochanteil von ungefähr 20%. Die Wanne 11 umfasst ausserdem von der Lochplatte 12 senkrecht nach oben abgebogene Seitenwände 14, an die am oberen Rand nach innen ragende Haltestreifen 15 anschliessen, welche zur Befestigung der Wanne 11 auf den Rändern der Randstreifen 9 der Seitenteile 3a,b aufliegen. Die Wanne 11 weist ausserdem Stirnwände 16 auf, welche im wesentlichen durchgehend oder auch durch eine zwischen den Seitenwänden 5a,b des Mittelteils 2 liegende Oeffnung 17 zur Verbindung mit einem anschliessenden weiteren Kühlelement durchbrochen sein können. Zwischen der Ankerleiste 10 und der Lochplatte 12 ist jeweils ein in Längsrichtung durchgehender Magnetstreifen 18 rechteckigen Querschnitts angeordnet, der mit der Unterseite des einen wie mit der Oberseite des anderen in Kontakt ist und mit wenig Spiel zwischen einem an den unteren Rand anschliessenden Randstreifen an der Aussenseite der Seitenwand 5a;b des Mittelteils 2 und einem entsprechenden Randstreifen der Ankerleiste 10 liegt.

[0013] Im Bereich des Mittelteils 2 ist unmittelbar oberhalb der Lochplatte 12 eine Kühlwand 19 angeordnet, die die ganze zwischen den Seitenwänden 5a,b und den Stirnwänden 16 liegende rechteckige Fläche ausfüllt. Die Kühlwand 19, die direkt auf der Lochplatte 12 aufliegen oder auch etwas von ihr beabstandet sein kann, besteht aus an der Unterseite zur Erzielung eines hohem Absorptionskoeffizienten pulverbeschichtetem Stahlblech von z.B. 0,62mm Dicke mit hoher Wärmeleitfähigkeit. Sie weist Mikroöffnungen 20 (Fig. 4, 5) von höchstens 0,8mm, vorzugsweise höchstens 0,6mm und insgesamt einen Lochanteil von höchstens 2%, vorzugsweise höchstens 1% auf und ist somit begrenzt luftdurchlässig. Die Mikroöffnungen 20 sind so angeordnet, dass jede von ihnen oberhalb eines der Löcher 13 der darunterliegenden Lochplatte 12 liegt und keine verdeckt ist.

[0014] Die Decke 4, die Seitenwände 5a,b und die mit ihnen verschraubten Seitenwände 7 der Seitenteile 3a;b und die Kühlwand 19 begrenzen zusammen mit Teilen der Stirnwände 16 eine Luftkammer 21, welche einen nicht dargestellten Luftanschluss z.B. an der Decke 4 oder an einer der Stirnwände 16 aufweist, über welchen Zuluft, gewöhnlich gekühlt, eingeleitet wird. Die die Oberseite der Luftkammer 21 verschliessende Decke 4 weist mehrere mittige, in Längsrichtung mit Abstand aufeinanderfolgende Luftauslässe 22 auf, durch welche etwas Luft austritt. Sie erzeugt eine seitlich über die Decke 4 und weiter über die Oberseite des Kühlelements streifende Strömung, welche Staubablagerungen verhindert und auch eine konvektive Kühlung der Raumdecke 1 bewirkt.

[0015] Die Seitenwände 5a,b des Mittelteils 2 bilden zusammen mit den Seitenwänden 7 der Seitenteile 3a;b Trennwände, welche die Luftkammer 21 gegen seitlich anschliessende Seitenkammern 23a;b abgrenzen. Der durchgehende Magnetstreifen 18 haftet jeweils fest an der Ankerleiste 10 und der Seitenwand 5a;b und zieht die Lochplatte 12 fest an seine Unterseite und die unteren Ränder der Seitenwand 5a;b, da die beteiligten Komponenten durchwegs aus ferromagnetischem Material bestehen. Er bewirkt eine weitgehend luftdichte Verbindung zwischen denselben längs einer in Längsrichtung durchgehenden streifenförmigen Zone, welche jeweils einen mittleren Kühlbereich 24 der Lochplatte 12, der über die Kühlwand 19 luftdurchlässig mit der Luftkammer 21 verbunden ist, von einem Restbereich 25, der die Seitenkammern 23a,b nach unten begrenzt, trennt. Der Kühlluftstrom wird so von den Seitenkammern 23a,b zuverlässig ferngehalten. Zugleich verhindern die Magnetstreifen 18 eine merkliche Durchbiegung der Lochplatte 12, sodass sie vollkommen eben erscheint.

[0016] An der Unterseite des ebenen Deckenbereichs 6 jedes der Seitenteile 3a,b ist eine in Längsrichtung durchgehende Leitung 26 für Kühlflüssigkeit - u.U. kann sie auch Heizflüssigkeit führen oder es kann eine weitere Leitung für Heizflüssigkeit vorgesehen sein - angebracht. Sie umfasst ein Kupferrohr 27 und eine mit dem Seitenteil 3a;b verklebte Wärmeleitschiene 28 aus Aluminium, in die es eingepresst ist. Die Leitung 26 ist durch wärmeleitung thermisch eng mit dem entsprechenden Seitenteil 3a;b und indirekt auch mit der Lochplatte 12 gekoppelt, sodass sie sowohl zur Kühlung der Raumdecke 1 - vor allem durch Strahlungsaustausch - als auch über die Lochplatte 12, vor allem den Restbereich 25 derselben zur Strahlungskühlung des Raumes beiträgt. Ausserdem sind die Seitenkammern 23a,b teilweise mit Faserplatten 29 oder anderem lärmdämpfenden Material, z.B. Matten aus offenporigem Schaumstoff ausgefüllt. Es kann auch ein direkt auf der Lochplatte 12 aufliegendes Akustikvlies vorgesehen sein.

[0017] Die Kühlluft strömt aus der Luftkammer 21 lediglich durch die Kühlwand 19 zum Kühlbereich 24 der Lochplatte 12 und durch dieselbe in den darunterliegenden Raum. Diese Strömung wird durch die Kühlwand 19 mit ihrem verhältnismässig kleinen freien Querschnitt kontrolliert und begrenzt, sodass keine störenden kompakten Kaltluftströmungen und Turbulenzen auftreten. Durch den luftdichten Abschluss der Luftkammer 21 von den Seitenkammern 23a,b kann innerhalb des Gehäuses keine unkontrollierte Luftströmung durch den Restbereich 25 der Lochplatte 12 in den darunterliegenden Raum auftreten.

[0018] Es sind viele Abweichungen vom beschriebenen Ausführungsbeispiel möglich, ohne dass der Bereich der Erfindung verlassen würde. So kann die Lochplatte auch einen grösseren oder kleineren Lochanteil haben als beschrieben, doch wird ein Lochanteil von mindestens 10% bevorzugt. Der Lochanteil der Kühlwand 19 kann ebenfalls den Umständen nach auch anders als angegeben gewählt werden, ausserdem kann die Kühlwand durch eine luftdurchlässige Wand anderer Art wie ein Gewebe oder Vlies oder andere den Luftstrom eindämmende Mittel ersetzt sein. Statt durch Magnetleisten 18 können die Trennwände auch auf andere Weise mit der Lochplatte 12 verbunden sein, doch wird einer magnetischen Verbindung vor z.B. einer Klebeverbindung der Vorzug gegeben. Es können aber Einzelmagnete zum Einsatz kommen und der luftdichte Abschluss kann auf andere Weise, z.B. durch Dichtungen aus Gummi oder Kunststoff hergestellt sein. Der Einsatz von Magnetleisten erleichtert jedoch die Montage und gewährleistet hohe Funktionssicherheit und Lebensdauer.

Bezugszeichenliste

[0019] 

1

Raumdecke

2

Mittelteil

3a,b

Seitenteile

4

Decke

5a,b

Seitenwände

6

Deckenbereich

7

Seitenwand

8

Randbereich

9

Randstreifen

10

Ankerleiste

11

Wanne

12

Lochplatte

13

Loch

14

Seitenwand

15

Haltestreifen

16

Stirnwand

17

Oeffnung

18

Magnetstreifen

19

Kühlwand

20

Mikroöffnung

21

Luftkammer

22

Luftauslass

23a,b

Seitenkammern

24

Kühlbereich

25

Restbereich

26

Leitung

27

Kupferrohr

28

Wärmeleitschiene

29

Faserplatte

Ansprüche

1. Kühlelement mit einem Gehäuse, das an einer Unterseite durch eine Lochplatte (12) begrenzt ist und eine mit einem Kühlbereich (24) der Lochplatte (12) in luftdurchlässiger Verbindung stehende Luftkammer (21) enthält, welche mindestens einen Luftanschluss aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlbereich (24) lediglich einen Teil Fläche der Lochplatte (12) einnimmt, während ein verbleibender Restbereich (25) derselben von der Luftkammer (21) im wesentlichen luftdicht getrennt ist.

2. Kühlelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftkammer (21) durch mindestens eine Trennwand begrenzt ist, die mit der Lochplatte (12) längs einer den Kühlbereich (24) vom Restbereich (25) trennenden Zone verbunden ist.

3. Kühlelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Lochplatte (12) aus ferromagnetischem Material besteht und die Verbindung zwischen derselben und der mindestens einen Trennwand durch mindestens einen Magneten hergestellt ist, welcher am unteren Rand der Trennwand angeordnet ist.

4. Kühlelement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Trennwand ebenfalls aus ferromagnetischem Material besteht und der mindestens eine Magnet als durchgehende Magnetschiene (18) ausgebildet ist, welche sowohl mit der Trennwand als auch mit der Lochplatte (12) in direktem Kontakt ist.

5. Kühlelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die luftdurchlässige Verbindung der Luftkammer (21) mit dem Kühlbereich der Lochplatte (12) über eine die Luftkammer (21) an deren Unterseite begrenzende luftdurchlässige Wand hergestellt ist.

6. Kühlelement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die luftdurchlässige Wand unmittelbar oberhalb der Lochplatte (12) angeordnet ist, derart, dass sie deren Kühlbereich (24) vollständig bedeckt.

7. Kühlelement nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die luftdurchlässige Wand als Kühlwand (19) ausgebildet ist mit über ihre Fläche verteilten Mikroöffnungen (20), die einen Durchmesser von nicht mehr als 0,8mm, vorzugsweise nicht mehr als 0,6mm aufweisen.

8. Kühlelement nach den Ansprüchen 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass jede der Mikroöffnungen (20) oberhalb eines Lochs (13) der Lochplatte (12) liegt.

9. Kühlelement nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Lochplatte (12) rechteckig ausgebildet ist und der Kühlbereich (24) einen in Längsrichtung durchgehenden Streifen bildet, oberhalb dessen die Luftkammer (21) liegt, und dass dieselbe seitlich von zwei ebenfalls in Längsrichtung durchgehenden Trennwänden begrenzt ist und an der Oberseite von einer zur Lochplatte (12) parallelen, die Trennwände verbindenden Decke (4).

10. Kühlelement nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Decke (4) der Luftkammer (21) von über ihre Länge verteilten Luftauslässen (22) durchbrochen ist.

11. Kühlelement nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass beidseits neben der Luftkammer (21) an die Trennwände anschliessende Seitenkammern (23a, 23b) liegen, die an Unterseiten vom Restbereich (25) der Lochplatte (12) begrenzt sind.

12. Kühlelement nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenkammern (23a, 23b) ebenfalls Decken aufweisen, welche in gleicher Ebene an die Decke (4) der Luftkammer (21) anschliessende ebene Deckenbereiche (6) umfassen.

13. Kühlelement nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass es mindestens eine Leitung (26) zur Führung von Kaltwasser oder Warmwasser aufweist.

14. Kühlelement nach den Ansprüchen 12 und 13, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Leitung (26) in Längsrichtung durchgehend an der Unterseite der Decke einer der Seitenkammern (23a, 23b) angeordnet ist.

15. Kühlelement nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens in einem Teil des Restbereichs (25) oberhalb der Lochplatte (12) schalldämpfendes Material angeordnet ist.

Zeichnung