(19)
(11) EP 4 538 602 A1

(12) EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG

(43) Veröffentlichungstag:
16.04.2025  Patentblatt  2025/16

(21) Anmeldenummer: 24203873.5

(22) Anmeldetag:  01.10.2024
(51) Internationale Patentklassifikation (IPC): 
F24D 3/16(2006.01)
E04B 9/24(2006.01)
F28F 1/14(2006.01)
E04B 9/06(2006.01)
F24F 5/00(2006.01)
(52) Gemeinsame Patentklassifikation (CPC) :
F24D 3/165; F28F 1/14; F24F 5/0092; E04B 9/065; E04B 9/245
(84) Benannte Vertragsstaaten:
AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC ME MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR
Benannte Erstreckungsstaaten:
BA
Benannte Validierungsstaaten:
GE KH MA MD TN

(30) Priorität: 09.10.2023 DE 102023127521

(71) Anmelder: Krantz GmbH
52072 Aachen (DE)

(72) Erfinder:
  • Baltes, Martin Günther
    52074 Aachen (DE)
  • Poznakov, Gennadij
    41836 Hückelhoven (DE)

(74) Vertreter: Bauer Wagner Pellengahr Sroka 
Patent- und Rechtsanwalts PartG mbB Grüner Weg 1
52070 Aachen
52070 Aachen (DE)

   


(54) VORRICHTUNG ZUR TEMPERIERUNG EINES RAUMES


(57) Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (1) zur Temperierung eines Raumes, umfassend
• zumindest ein langgestrecktes Wärmeübertragungsprofil (2) mit einer Längsachse (4) und
• mindestens eine Rohrleitung (3) zur Durchströmung mit einem Wärmeträgerfluid, deren Längsachse (5) sich parallel zu der Längsachse (4) des Wärmeübertragungsprofils (2) erstreckt, und mit dem Wärmeübertragungsprofil (2) in wärmeübertragender Weise gekoppelt ist,
wobei das Wärmeübertragungsprofil (2) ein Hauptprofil (6) aufweist, das einen rinnenförmigen Freiraum (22) zum Einsetzen der Rohrleitung (3) besitzt, der eine Längsachse (39) aufweist, die parallel zu der Längsachse (5) der Rohrleitung (3) verläuft, wobei das Wärmeübertragungsprofil (2) ein Deckprofil (7) aufweist, das in einem Querschnitt betrachtet einen Mittelabschnitt (8) besitzt, wobei das Deckprofil (7) aus einem Blechmaterial im Wege einer Biegeumformung hergestellt ist. Um eine bekannte Vorrichtung (2) zur Temperierung eines Raumes weiterzuentwickeln, die die Herstellung unterschiedlicher Profilformen für unterschiedliche Einsatzzwecke zulässt und dennoch kostengünstig herstellbar ist, ist gemäß der Erfindung vorgesehen, dass das Hauptprofil (6), in einem Querschnitt betrachtet, einen sich ungefähr senkrecht zu dem Mittelabschnitt (8) des Deckprofils (7) erstreckenden Flügelabschnitt (40) besitzt.




Beschreibung


[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Temperieren eines Raumes gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.

[0002] Die Vorrichtung umfasst zumindest ein langgestrecktes Wärmeübertragungsprofil und mindestens eine Rohrleitung zur Durchströmung mit einem Wärmeträgerfluid. Die Rohrleitung und das Wärmeübertragungsprofil sind in wärmeübertragender Weise gekoppelt, wobei eine Längsachse des Wärmeübertragungsprofil parallel zu einer Längsachse der Rohrleitung angeordnet ist. Das Wärmeübertragungsprofil umfasst ein Hauptprofil, das einen rinnenförmigen Freiraum zum Einsetzen der Rohrleitung besitzt. Der rinnenförmige Freiraum weist eine Längsachse auf, die parallel zu der Längsachse der Rohrleitung verläuft. Das Wärmeübertragungsprofil weist ein Deckprofil auf, das in einem Querschnitt betrachtet einen Mittelabschnitt besitzt, wobei das Deckprofil aus einem Blechmaterial im Wege einer Biegeumformung hergestellt ist.

[0003] Das langgestreckte Wärmeübertragungsprofil im Sinne der vorliegenden Anmeldung ist (deutlich) länger als breit. Häufig übersteigt die Länge die Breite um das Vielfache. Sollte die erfindungsgemäße Vorrichtung mehrere Wärmeübertragungsprofile aufweisen, ist jedem Wärmeübertragungsprofil eine Rohrleitung zugeordnet. Die Rohrleitungen sind dann strömungstechnisch miteinander verbunden, wobei hierbei denkbar ist, dass die Rohrleitungen harfenförmig oder mäanderförmig miteinander gekoppelt sind. Bei einer harfenförmigen Anordnung sind mehrere Rohrleitungen strömungstechnisch parallel geschaltet. Bei einer mäanderförmigen Anordnung sind die Rohrleitungen strömungstechnisch in Reihe angeordnet. Die in Reihe angeordneten Rohrleitungen bestehen beispielsweise im Bereich der Wärmeübertragungsprofile jeweils aus einem langen geraden Rohrstück, und die geraden Abschnitte miteinander verbindenden gekrümmten Verbindungsabschnitten (Bogenstücke). Das heißt, dass ein Rohr beispielsweise aus mehreren Rohrleitungen besteht. Die Wärmeübertragungsprofile sind vorzugsweise derart nebeneinander angeordnet, dass die jeweiligen Längsachsen der Wärmeübertragungsprofile parallel zueinanderstehen.

[0004] Im Sinne der vorliegenden Anmeldung weist das Hauptprofil - in einem Querschnitt betrachtet - eine Hochachse auf, die typischerweise einer Vertikalachse entspricht. Die Hochachse des Hauptprofils ist vorzugsweise senkrecht zu einer horizontalen Raumdecke angeordnet. Das Wärmeübertragungsprofil ist in einem Montagezustand mittelbar oder unmittelbar an einer Raumdecke montiert. Das Hauptprofil besitzt ferner einen Freiraum dessen Längsachse parallel zu der Längsachse der Rohrleitung verläuft, vorzugsweise verläuft die Längsachse des Freiraumes koaxial zu der Längsachse der Rohrleitung.

[0005] Mittels der Vorrichtung soll ein Raum gekühlt und/oder beheizt werden. Hierbei ist vorgesehen, dass die Temperatur von dem Wärmeträgerfluid über die Rohrleitung auf das Wärmeübertragungsprofil an den Raum abgegeben wird.

Stand der Technik



[0006] Typischerweise bilden mehrere, nebeneinander angeordnete Wärmeübertragungsprofile mit daran angeordneten Rohrleitungen gemeinsam eine Kühldecke zur Raumkühlung aus, wobei häufig die jeweiligen Längsseiten der Wärmeübertragungsprofile benachbart zueinander angeordnet sind.

[0007] Vorrichtungen dieser Art sind aus dem Stand der Technik bekannt und werden insbesondere zur Kühlung von Räumen eingesetzt. Sie bestehen beispielsweise aus mäander- oder harfenförmig angeordneten, mit Wasser durchströmbaren Rohrleitungen (meist Kupfer), welche in wärmeleitenden Kontakt mit Wärmeübertragungsprofilen in Form von typischerweise Aluminium-Strangpressprofilen oder Profilen aus gebogenen Aluminiumblechen bestehen.

[0008] Derartige Wärmeübertragungsprofile werden beispielsweise in sogenannten statischen Kühldeckensystemen eingesetzt. In der DE 196 15 419 C1 wird ein Wärmeübertragungsprofil in Form eines Aluminium-Strangpressprofils dargestellt. In einem speziell dafür vorgesehenen Kanal wird die Rohrleitung (zum Beispiel ein Kupferrohr) eingesetzt oder eingeschoben und anschließend durch Verformen oder Aufweiten in möglichst guter wärmeübertragender Weise mit dem umgebenden Aluminiumstrangpressprofil zu einer starren Einheit verbunden und in großflächigen Kontakt gebracht. Je nach Einsatzfall werden unterschiedliche Geometrien von Strangpressprofilen benötigt und sind daher mit entsprechenden Werkzeugen in Form von Strangpress-Matritzen herzustellen.

[0009] Die in der EP 3 499 167 beschriebene Vorrichtung weist anstelle von Strangpressprofilen zuvor perforierte Aluminiumbleche auf, welche im Wege einer mehrstufigen Umformung (mittels so genannter Rollensätze) in eine ungefähre Dachform gebracht werden. An der Oberseite des (abgeflachten) Dachs wird eine Rohrleitung mit Hilfe eines Kontaktprofils in wärmeübertragender Weise mit dem Strangpressprofil verbunden. Das Kontaktprofil kann beispielsweise eine Metallfolie mit selbstklebenden Eigenschaften sein, um auf diese Weise die Wärmeleitung von der Rohrleitung in das Aluminiumblech zu verbessern.

[0010] Aus der DE 10 2017 130 081 A1 geht eine Vorrichtung zur Temperierung eines Raumes mit einem langgestreckten Wärmeübertragungsprofil hervor. Parallel zu einer Längsachse ist eine Rohrleitung für Wärmeträgerfluid angeordnet, wobei die Rohrleitung in wärmeübertragender Weise mit dem Wärmeübertragungsprofil gekoppelt ist. Dabei weist das bekannte Wärmeübertragungsprofil ein Kontaktprofil auf, wobei die Rohrleitung zwischen dem Wärmeübertragungsprofil und dem Kontaktprofil angeordnet ist. Das bekannte Wärmeübertragungsprofil kann aus einem Blech gefertigt sein, wobei das Blech in seine Endform gerollt werden kann.

[0011] Die AT 508 561 B1 beschreibt ein Wärmeleitprofil, welches eine Wärmeleitplatte und mindestens eine Haltevorrichtung für ein Wärmeträgerrohr aufweist und selbst mittels eines Hakenteils gehalten werden kann. Dabei sollen Rohre für ein Wärmeträgermedium einklemmbar sein.

[0012] Das Dokument US 4 766 951 A beschreibt ein stranggepresstes Aluminium-Heizpaneel, das aus einzelnen Teilen zusammensetzbar ist, wobei ein Kupferrohr zum Führen eines Fluids in eine passende Mulde des Paneels einsetzbar ist.

[0013] Schließlich zeigt die EP 4 113 013 A1 ein Verkleidungssystem für Decken oder Wände, das eine Heiz- und/oder Kühleinrichtung umfassen soll. Hierzu weist das System ein Wärmeleitprofil auf, das als Strangpressprofil aus Aluminium ausgebildet sein soll.

Aufgabe



[0014] Der vorliegenden Erfindung liegt mithin die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung bereitzustellen, die die Herstellung unterschiedlicher Profilformen für unterschiedliche Einsatzzwecke zulässt und trotz hoher Leistung dennoch kostengünstig herstellbar ist.

Lösung



[0015] Die zugrunde liegende Aufgabe wird erfindungsgemäß mittels einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den zugehörigen Unteransprüchen.

[0016] Das Wärmeübertragungsprofil der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist ein Deckprofil auf. Dieses Deckprofil ist aus einem Blechmaterial im Wege einer Biegeumformung hergestellt. Das Deckprofil ist dabei vorzugsweise nach der Biegeumformung formstabil, d.h. verformt sich bei bestimmungsgemäßem Gebrauch der Vorrichtung nicht plastisch von seiner nach dem Herstellvorgang vorliegenden Form. Insbesondere ist das Deckprofil keine Metallfolie.

[0017] Im Hinblick auf die gewünschte Wärmeübertragung zwischen dem Wärmeübertragungsprofil und der Raumluft ist vorteilhaft, dass das Hauptprofil, in einem Querschnitt betrachtet, einen sich ungefähr senkrecht zu dem Mittelabschnitt des Deckprofils erstreckenden Flügelabschnitt besitzt. Eine Längsachse des Flügelabschnitts des Hauptprofil ist vorzugsweise parallel, weiter vorzugsweise koaxial zu der Hochachse des Wärmeübertragungsprofils angeordnet und erstreckt sich senkrecht in den Raum hinein. Die Raumluft strömt somit nicht nur entlang des Deckprofils, sondern es findet zusätzlich eine Wärmeübertragung zwischen dem Flügelabschnitt des Hauptprofils und der Raumluft statt. Auch im Hinblick auf eine vergrößerte Strahlungsleistung ist der Hauptprofil-Flügel wirksam.

[0018] Vorteilhafterweise sieht eine erfindungsgemäße Ausgestaltung der Erfindung vor, dass das Hauptprofil in Form eines Strangpressprofils, vorzugsweise in Form eines Aluminiumstrangpressprofils hergestellt ist.

[0019] Die zumindest zweiteilige Ausführung des Wärmeübertragungsprofils erlaubt die Kombination eines einzigen (und damit in großen Stückzahlen herstellbaren) Hauptprofils, vorzugsweise hergestellt mittels des günstigen Verfahrens des Strangpressens, weiter vorzugsweise mittels des Aluminiumstrangpressens mit mehreren Varianten eines dachförmigen Deckprofils, individuell herstellbar mittels Biegeumformung. Die Herstellung mittels Umformung beispielsweise durch Rollensätze ermöglicht eine rationelle Herstellung verschiedenster Profiltypen eines Deckprofils auch in kleineren Stückzahlen, da die Werkzeugkosten bei der Roll-Formgebung geringer sind als beim Strangpressen. Auch wenn das Strangpressen ein kostengünstiges Herstellungsverfahren ist, sind die Werkzeugkosten nicht unerheblich und kleine Stückzahlen lassen sich nur mit erheblichen Mehrkosten produzieren. Um verschiedene Profiltypen anbieten zu können, ist es somit von Vorteil, dass das erfindungsgemäße Wärmeübertragungsprofil zumindest zweiteilig ausgeformt ist und das Deckprofil mittels der Biegeumformung herstellbar ist. Verschiedene Profilvarianten weisen dann stets dasselbe Hauptprofil aber jeweils eine unterschiedliche Art des Deckprofils auf.

[0020] Das Deckprofil ist aus einem Blechmaterial gefertigt, und weist vorzugsweise eine konstante Blechdicke aus. Eine Dicke des Wärmeübertragungsprofil beträgt vorzugsweise 0,5 mm bis 1,5 mm, weiter vorzugsweise 0,7 mm bis 1,0 mm. Die Ausformung des Wärmeübertragungsprofils aus einem Blechmaterial bietet den Vorteil, dass das Blech in seine Endform gerollt werden kann. In einer alternativen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Wärmeübertragungsprofil ist dieses aus einem mit zumindest streckenweise bzw. bereichsweise vorhandenen Perforationen versehenen Blechmaterial hergestellt. Bei den aus dem Stand der Technik bekannten mittels Strangpressens gefertigten Wärmeübertragungsprofilen ist die Anbringung von Perforationen nur bedingt möglich, da diese lediglich mittels einer nachträglichen, mechanischen Bearbeitung eingebracht werden können. Dies ist bei Strangpressprofilen sehr aufwendig und entsprechend kostenintensiv.

[0021] Im Sinne der vorliegenden Anmeldung ist das Wärmeübertragungsprofil vorzugsweise zwischen 8 cm und 20 cm breit und vorzugsweise zwischen 100 cm und 500 cm lang, weiter vorzugsweise zwischen 100 cm und 400 cm lang. Sind mehrere Wärmeübertragungsprofile nebeneinander angeordnet, beträgt der lichte, in horizontale Richtung gemessene Abstand zwischen den Wärmeübertragungsprofilen zwischen 0 cm und 20 cm, weiter vorzugsweise zwischen 2 cm und 10 cm.

[0022] Vorzugsweise sind das Hauptprofil und/oder das Deckprofil des Wärmeübertragungsprofils aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung hergestellt. Aluminium oder eine Aluminiumlegierung eignen sich besonders für die beiden zuvor genannten Herstellungsverfahren. Des Weiteren bringt Aluminium sowie eine Aluminiumlegierung den Vorteil einer guten Wärmeleitung mit sich, somit ist nicht nur eine gute Wärmeübertragung zwischen der Rohrleitung und dem Wärmeübertragungsprofil, sondern auch zwischen der Raumluft und dem Wärmeübertragungsprofil gegeben. Die Raumluft kann entsprechend gut gekühlt oder erwärmt werden.

[0023] In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Deckprofil formschlüssig mit dem Hauptprofil verbunden. Das heißt, dass das Hauptprofil und das Deckprofil ineinandergreifen. Es ist denkbar, dass das Hauptprofil und das Deckprofil in eine Richtung parallel zu der Längsachse des Wärmeübertragungsprofils zusammenfügbar sind. Das Hauptprofil ist dann über einen längeren Weg in das Deckprofil eingeschoben. Dies bringt den Vorteil mit sich, dass je nach Ausformung des Hauptprofils und des Deckprofils keine weiteren Befestigungselemente erforderlich sind, um das Hauptprofil und das Deckprofil formschlüssig miteinander zu verbinden und im verbundenen Zustand aneinander zu fixieren.

[0024] Alternativ sind das Hauptprofil und das Deckprofil in eine Richtung senkrecht zu der Längsachse des Wärmeübertragungsprofils zusammengefügt. Dies bringt den Vorteil mit sich, dass der Fügeweg entsprechend kurz ist, was die Handhabung beim Montageprozess vereinfacht.

[0025] Weiterhin ist es denkbar, dass an dem Hauptprofil oder an dem Deckprofil Nasen sind, die in zumindest eine Nut des entsprechenden anderen Hauptprofils oder Deckprofils zur Befestigung einrasten. Das Hauptprofil ist dann beispielsweise unter einer Vorspannung des Deckprofils in das Deckprofil eingebracht oder das Deckprofil ist unter einer Vorspannung des Hauptprofils in das Hauptprofil eingebracht.

[0026] Eine alternative Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das Hauptprofil und das Deckprofil derart passgenau gefertigt sind, dass zwischen dem Hauptprofil und dem Deckprofil eine Klemmverbindung ist. Das heißt, dass das Hauptprofil und das Deckprofil durch Reibung miteinander verbunden bleiben. Es ist im Montagezustand des Wärmeübertragungsprofils kein Verrutschen des Hauptprofils in dem Deckprofil ohne äußere Einflüsse möglich.

[0027] Bezüglich der Zusammensetzung des Wärmeübertragungsprofils aus den einzelnen Komponenten sieht eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung vor, dass das Deckprofil, in einem Querschnitt betrachtet, einen Mittelabschnitt besitzt, in dem es mit dem Hauptprofil verbunden ist. Vorzugsweise besitzt das Hauptprofil - in einem Querschnitt betrachtet - einen Mittelabschnitt, in dem es mit dem Deckprofil verbunden ist, wobei der Mittelabschnitt des Hauptprofils vorzugsweise von dem Mittelabschnitt des Deckprofils eingefasst ist. Weiter vorzugsweise ist der Mittelabschnitt des Hauptprofils ungefähr rechteckförmig und der Mittelabschnitt des Deckprofils ungefähr U-förmig ausgeformt, wobei der Mittelabschnitt des Deckprofils vorzugsweise eine Basis und zwei Längsseiten aufweist.

[0028] In dem rechteckförmigen Mittelabschnitt des Hauptprofils ist der rinnenförmige Freiraum zum Einsetzen der Rohrleitung ausgebildet. Der Freiraum ist vorzugsweise in einem Mittelbereich des Mittelabschnitts angeordnet und vorzugsweise zumindest halbkreisförmig, weiter vorzugsweise weist der Freiraum einen Kreisausschnitt von zumindest 180°, weiter vorzugsweise von zumindest 200° auf. Eine Öffnung des Freiraums ist in einer Montagestellung des Wärmeübertragungsprofils zur Decke hin ausgerichtet. Vorzugsweise ist die Rohrleitung zumindest zu 50%, weiter vorzugsweise zumindest zu 60% von Wandungen des rinnenförmigen Freiraums eingefasst ist.

[0029] Das Hauptprofil ist vorteilhafterweise spiegelsymmetrisch entlang seiner Hochachse, wobei vorzugsweise - in einem Querschnitt betrachtet - ein Mittelpunkt des Freiraums auf der Hochachse angeordnet ist. An einem oberen Ende und an einem unteren Ende des Freiraums sind zu beiden Seiten hin jeweils zwei Schenkel ausgebildet, die dem Mittelabschnitt die rechteckige Form verleihen. Das heißt, dass an einer der Raumdecke zugewandten Seite des Hauptprofils zwei horizontale Schenkel an dem Freiraum angeordnet sind und an einer der Raumdecke abgewandten Seite zwei horizontal angeordnete Schenkel an dem Freiraum angeordnet sind. Aufgrund des Spiegelsymmetrie sind somit auf beiden Seiten der Hochachse zwei parallel zueinander angeordnete Schenkel vorhanden. Die sich jeweils entlang der Hochachse gegenüberliegenden Schenkel sind vorzugsweise gleich lang ausgeformt. Die Schenkel weisen vorzugsweise an ihrem dem Freiraum abgewandten Enden Nasen auf, wobei die Nasen zweier benachbarter, auf der gleichen Seite des Freiraums angeordneten, Schenkel vorzugsweise zueinander zeigen. Ein Abstand zwischen den zwei sich gegenüberliegenden Nasen beträgt zwischen 2 mm und 7 mm, weiter vorzugsweise zwischen 3 mm und 6 mm.

[0030] Die zuvor genannte Klemmverbindung zwischen dem Hauptprofil und dem Deckprofil lässt sich vorzugsweise besonders gut umsetzen, wenn die beiden der Raumdecke zugewandten Schenkel mit einem leichten Spiel in das Deckprofil einbringbar sind und die beiden dem Raum zugewandten Schenkel in einem Flächenkontakt zu dem Deckprofil stehen.

[0031] Das Hauptprofil ist vorzugsweise derart ausgeformt, dass bei deren Herstellung mittels Strangpressens kein schwimmender Kern, der beispielsweise bei der Herstellung eines hohlen rechteckigen oder runden Profilteils mit geschlossener Außenkontur verwendet werden muss, erforderlich ist. Ein schwimmender Kern ist beispielsweise bei der Herstellung der Strangpressprofile gemäß der DE 196 15 419 C1 erforderlich. Ein schwimmender Kern muss bei der Herstellung eines Profilteils aufwendig positioniert und gehalten werden. Dies fällt vorzugsweise bei der Herstellung des erfindungsgemäßen Hauptprofils weg, da das Hauptprofil derart einstückig ausgebildet ist, dass das Strangpresswerkzeug ebenfalls einstückig ausgeformt ist.

[0032] Der Mittelabschnitt des Deckprofils ist vorteilhafterweise U-förmig ausgeformt. Eine Basis des Mittelabschnitts verläuft vorteilhafterweise parallel zu einer Raumdecke. An der Basis des Mittelabschnitts befinden sich zwei Längsseiten, vorzugsweise in Form von Schenkeln, die vorzugsweise senkrecht in den Raum ragen. Die Basis sowie die beiden Längsseiten umrahmen den Mittelabschnitt des Hauptprofils, sodass lediglich eine Unterseite des Hauptprofils sichtbar ist. Die Öffnung in dem Freiraum, in dem die Rohrleitung eingebracht ist, ist vorzugsweise durch die Basis des Deckprofils verschlossen. Die Rohrleitung wird vorteilhafterweise derart mit dem Hauptprofil und Deckprofil verpresst, dass die Rohrleitung sowohl mit dem Deckprofil als auch mit dem Hauptprofil in flächigem wärmeübertragendem Kontakt steht. Es ist ebenfalls denkbar, dass die Rohrleitung zunächst in den Freiraum eingebracht und dort verpresst und anschließend erst das Deckprofil mit dem Hauptprofil formschlüssig verbunden wird. In einem Montagezustand weist die Rohrleitung vorzugsweise einen D-förmigen Querschnitt auf, wobei eine abgeflachte Seite vorzugsweise der Raumdecke zugewandt ist.

[0033] Im Hinblick auf die gewünschte Wärmeübertragung zwischen dem Wärmeübertragungsprofil und der Raumluft ist es besonders vorteilhaft, wenn das Deckprofil, in einem Querschnitt betrachtet, einen Mittelabschnitt besitzt, in dem es mit dem Hauptprofil verbunden ist, und auf beiden Längsseiten jeweils einen Flügelabschnitt aufweist, wobei jeder Flügelabschnitt über einen jeweils zugeordneten Längsrand des Hauptprofils übersteht. Die beiden Flügelabschnitte vergrößern die von der Raumluft angeströmte Fläche des Wärmeübertragungsprofil, wodurch eine bessere konvektive Wärmeübertragung zwischen dem Wärmeübertragungsprofil und der Raumluft gegeben ist. Darüber hinaus wird auch die über Wärmestrahlung wirksame Fläche durch die Flügelabschnitte vergrößert.

[0034] Der jeweilige Längsrand des Hauptprofils wird von den jeweils zwei Schenkelpaaren, die parallel zueinander, in eine gleiche Richtung weg von der Hochachse zeigend, gebildet. Beide Längsränder stehen in einem eingebauten Zustand des Wärmeübertragungsprofils mit jeweils einer Längsseite des Mittelabschnitts des Deckprofils in Verbindung. Der jeweilige Flügelabschnitt steht vorzugsweise über die beiden Längsränder des Hauptprofils über.

[0035] Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass jeder Flügelabschnitt einen geneigten Verbindungsabschnitt und einen Endabschnitt aufweist, wobei der Verbindungabschnitt einerseits an den Mittelabschnitt und andererseits an den vorzugsweise senkrecht zu der Basis des Deckprofils verlaufenden Endabschnitt anschließt. Der Endabschnitt ist entsprechend parallel zu der Hochachse des Hauptprofils angeordnet. Eine Fläche des geneigten Verbindungsabschnitts ist in einem Winkel α von 30° bis 60° zu einer Fläche der Basis des Deckprofils angeordnet. Das heißt, dass ein spitzer Winkel β zwischen einer Querachse des Verbindungsabschnitts und der Hochachse des Hauptprofils zwischen 30° und 60° beträgt.

[0036] Vorteilhafterweise ist der senkrecht zu der Basis des Deckprofils verlaufende Endabschnitt an seinem dem Raum zugewandten Ende gefalzt oder umgekantet. Dies bringt den Vorteil mit sich, dass das dem Raum zugewandte Ende des Wärmeübertragungsprofils entlang seiner Längsachse nicht wellig ist. Zudem weisen die Deckprofile dann keine unschönen und gegebenenfalls scharfkantigen Schnittkanten auf.

[0037] Vorzugsweise sind die zuvor genannten Perforationen in den Verbindungsbereichen des Deckprofils angeordnet. Ein freier Querschnitt beträgt vorzugsweise 10 bis 40%, weiter vorzugsweise 15% bis 30%. Ein Deckprofil mit Perforationen bringt den Vorteil mit sich, dass der in dem Raum verursachte Schall zu dem mindestens einen optionalen, über den Wärmeübertragungsprofilen angeordneten Schallabsorber geleitet werden kann.

[0038] Weiterhin ist es im Hinblick auf die gewünschte Wärmeübertragung zwischen dem Wärmeübertragungsprofil und der Raumluft vorteilhaft, wenn das Hauptprofil mit seinem Flügelabschnitt mittig in einem sich zwischen den beiden Flügelabschnitten des Deckprofils gebildeten Freiraum angeordnet ist. Die Raumluft strömt somit nicht nur entlang der beiden Flügelabschnitten des Deckprofils, sondern es findet zusätzlich eine Wärmeübertragung zwischen dem Flügelabschnitt des Hauptprofils und der Raumluft statt.

[0039] Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, dass in einem Montagezustand zumindest ein langgestrecktes Wärmeübertragungsprofil an zumindest zwei Traversen befestigt ist, wobei vorzugsweise eine Längsachse der jeweiligen Traverse senkrecht zu der Längsachse des Wärmeübertragungsprofils angeordnet ist, wobei vorzugsweise mehrere Wärmeübertragungsprofile derart benachbart nebeneinander an zumindest zwei Traversen befestigt sind, dass ihre Längsachsen parallel zueinander angeordnet sind. Das Wärmeübertragungsprofil ist vorzugsweise mit Schrauben, beispielsweise Blechschraube, oder Nieten an der Traverse befestigt. Vorteilhafterweise sind das Hauptprofil und das Deckprofil durch die Schrauben oder Nieten miteinander verbunden. Dies ist insbesondere deshalb von Vorteil, da das Material des Hauptprofils und des Deckprofils sich durch Temperaturschwankungen Ausdehnen und Zusammenziehen kann, wobei das Hauptprofil und Deckprofil sich nicht zwingend um die gleiche Strecke Ausdehnen oder Zusammenziehen. Es ist entsprechend denkbar, dass ein anfängliche Klemmverbindung zwischen dem Deckprofil und dem Hauptprofil sich löst. Dies wird vorteilhafterweise durch eine Verschraubung oder Vernietung des Hauptprofils und Deckprofils mit der Traverse verhindert. Vorzugsweise hat die Traverse somit zur Aufgabe das Wärmeübertragungsprofil an einer Raumdecke aufzuhängen und zusätzlich einen Verbund zwischen dem Deckprofil und dem Hauptprofil herzustellen.

[0040] Die zumindest zwei Traversen sind vorzugsweise in einem Abstand zu der Raumdecke angeordnet, hier ist beispielsweise eine Aufhängung an Stahlseilen denkbar. Vorteilhafterweise werden zunächst mehrere Wärmeübertragungsprofile parallel zueinander an der jeweiligen Rohrleitung befestigt. Anschließend erfolgt die Montage der Vorrichtung mit den mehreren nebeneinander angeordneten Wärmeübertragungsprofilen an den mindestens zwei Traversen.

[0041] Vorteilhafterweise sind die Traversen und zumindest ein Wärmeübertragungsprofil in wärmeübertragender Weise miteinander verbunden, und stehen insbesondere in flächigem Kontakt miteinander. Die Traversen sind vorzugsweise mittelbar über das Deckprofil ebenfalls in wärmeübertragender Weise mit der Rohrleitung in Kontakt. Folglich ist die von der Raumluft angeströmte, gekühlte Fläche noch größer. Die Traverse ist vorteilhafterweise aus einem wärmeleitfähigem Metall, vorzugsweise aus Stahl, Aluminium oder einer Aluminiumlegierung, gefertigt.

[0042] Schließlich sei angemerkt, dass die verschiedenen Merkmale der Unteransprüche je einzeln für sich oder zu mehreren in beliebigen Kombinationen bei Varianten der Erfindung verwirklicht sein können.

Ausführungsbeispiel



[0043] Die Erfindung ist nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels, das in den Figuren dargestellt ist, näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1:
eine isometrische Ansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit mehreren Wärmeübertragungsprofilen und dazugehörigen Rohrleitungen,
Fig. 2:
eine Draufsicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß Figur 1,
Fig. 3:
einen Querschnitt durch ein Wärmeübertragungsprofil gemäß Figur 1, und
Fig. 4:
einen vergrößerten Ausschnitt des in Figur 3 dargestellten Querschnitts.


[0044] Die Figur 1 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1 zum Temperieren eines Raumes. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel umfasst die Vorrichtung 1 mehrere nebeneinander angeordnete Wärmeübertragungsprofile 2. Die Wärmeübertragungsprofile 2 sind langgestreckt. Jedem Wärmeübertragungsprofil 2 ist eine Rohrleitung 3 zugeordnet. Die jeweiligen Rohrleitungen 3 sind mäanderförmig miteinander verbunden. Durch die Rohrleitungen 3 strömt ein Wärmeträgerfluid, beispielsweise Wasser.

[0045] Die in der Figur 2 dargestellte Draufsicht der Vorrichtung 1 zeigt die nebeneinander angeordneten Wärmeübertragungsprofile 2. Die Wärmeübertragungsprofile 2 sind in einem lichten Abstand A von 2,5 cm zueinander angeordnet. Längsachsen 4 der Wärmeübertragungsprofile 2 sind parallel zueinander angeordnet. Ferner sind die jeweiligen Längsachsen 4 der Wärmeübertragungsprofile 2 parallel zu einer Längsachse 5 der dazugehörigen Rohrleitung 5 angeordnet. Die Wärmeübertragungsprofile 2 sind in wärmeübertragender Weise mit der jeweiligen Rohrleitung 3 verbunden.

[0046] Die Wärmeübertragungsprofile 2 weisen eine Breite B von 12 cm und eine Länge L von 100 cm auf.

[0047] Die Figur 3 zeigt einen Querschnitt des Wärmeübertragungsprofils 2. Es ist zu erkennen, dass das Wärmeübertragungsprofil 2 zweiteilig ausgeformt ist. Ein erstes Profilteil ist das Hauptprofil 6 in Form eines Strangpressprofils, welches von einer entsprechenden Strangpressvorrichtung hergestellt ist. Das zweite Profilteil ist ein Deckprofil 7, welches mittels einer Biegeumformung ("Rollieren") aus einem Blech hergestellt ist. Sowohl das Hauptprofil 6 als auch das Deckprofil 7 sind aus einer Aluminiumlegierung hergestellt.

[0048] Das Deckprofil 7 weist einen U-förmigen Mittelabschnitt 8 auf. Der Mittelabschnitt 8 umfasst eine einer hier nicht dargestellten Raumdecke zugewandte Basis 10, wobei die Basis 10 parallel zu der Raumdecke angeordnet ist. Ferner weist der Mittelabschnitt 8 zwei in den Raum ragende parallel zueinander verlaufende Längsseiten 11 in Form zweier Schenkel auf. Die Längsseiten 11 sind senkrecht zu der Basis 10 und somit senkrecht zu der Raumdecke angeordnet. An den Längsseiten 11 befindet sich jeweils ein Flügelabschnitte 12. Die Flügelabschnitte 12 weisen jeweils einen geneigten Verbindungsabschnitt 13 und einen Endabschnitt 14 auf. Ein erstes Ende 15 des Verbindungsabschnitts 13 ist an den Längsseiten 11 des Mittelabschnitts 8 angeordnet, wobei eine Querachse 16 des Verbindungsabschnitts 13 in einem spitzen Winkel β von 60° zu einer Hochachse 17 des Hauptprofils 6 verläuft. Ein Winkel α zwischen einer der Raumdecke 9 zugewandten Fläche 18 des Verbindungsabschnitts 13 und der Raumdecke 9 beträgt entsprechend 30°.

[0049] Der Endabschnitt 14 des jeweiligen Flügelabschnitts 12 ist an einem zweiten Ende 19 des Verbindungsabschnitts 13 angeordnet, wobei eine Hochachse 9 des Endabschnitts 14 parallel zu der Hochachse 17 des Hauptprofils 6 verläuft. An dem jeweiligen Endabschnitt 14 befindet sich ein Falz 20 in Richtung des Hauptprofils 6.

[0050] Wie den Figuren 1 und 2 zu entnehmen ist, weist das Blech in den beiden Flügelabschnitten 12 Perforationen 21 auf.

[0051] In einem Mittelabschnitt 45 des Hauptprofil 6 ist ein rinnenförmigen Freiraum 22. Eine Längsachse 39 des Freiraumes 22 ist parallel zu der Längsachse 5 der Rohrleitung 3 angeordnet. Dieser Freiraum 22 hat eine nach oben in Richtung einer Raumdecke hin ausgerichtete Öffnung 23, sodass die Rohrleitung 3 in den Freiraum 22 einlegbar ist. Der rinnenförmige Freiraum 22 ist im Querschnitt kreisförmig und verdeckt die Rohrleitung 3 in einem Montagezustand, wie dieser in den Figuren 1 und 2 gezeigt wird. Ein Kreisausschnitt 24 des Freiraumes 22 der die Rohrleitung 3 umschließt beträgt 200°.

[0052] An zwei Seitenbereichen 25 des Freiraums 22 befinden sich jeweils zwei Schenkel 26, 27, 28, 29, die parallel zu der Raumdecke verlaufen. Die übereinander angeordneten Schenkel 26, 27 sowie die übereinander angeordneten Schenkel 28, 29 haben an ihren jeweiligen, den Freiraum 22 abgewandten Enden 30, 31, 32, 33 Nasen 34, 35, 36, 37, wobei die Nasen 34,35 der übereinander angeordneten Schenkel 26,27 und die Nasen 36, 37 der übereinander angeordneten Schenkel 28, 29 aufeinander zu gerichtet sind. Ein Abstand a zwischen den beiden Nasen 34, 35 und den Nasen 36, 37 beträgt 3,5 mm, wie der Figur 4 entnommen werden kann. Die den Freiraum 22 abgewandten Enden 30, 31 der Schenkel 26, 27 bilden einen Längsrand 38 und die den Freiraum abgewandten Enden 32, 33 der Schenkel 28, 29 bilden einen Längsrand 46 des Hauptprofils 6.

[0053] Die beiden oberen Schenkel 26, 28 sind unwesentlich kürzer als die beiden unteren Schenkel 27, 29, sodass die beiden oberen Schenkel 26, 28 mit einem leichten Spiel in das Deckprofil 7 eingeschoben sind, wohingegen die beiden unteren Schenkel 27, 29 in einem Flächenkontakt zu dem Deckprofil 7 stehen. Die Schenkel 27, 29 sind vorzugsweise von den Längsseiten 11 eingeklemmt, so dass eine Klemmverbindung zwischen dem Hauptprofil 6 und dem Deckprofil 7 besteht.

[0054] Das Hauptprofil 6 besitzt weiterhin einen senkrecht zu dem Mittelabschnitt 8 des Deckprofils 7 erstreckenden Flügelabschnitt 40. Dieser Flügelabschnitt 40 ist mittig in einem sich zwischen den beiden Flügelabschnitten 12 des Deckprofils 7 gebildeten Freiraum 47 angeordnet. Eine Längsachse 41 des Flügelabschnitts 40 ist koaxial zu der Hochachse 17 des Hauptprofils 6 angeordnet.

[0055] Die Hochachse 17 des Hauptprofils 6 ist in dem Querschnitt betrachtet koaxial zu einer Symmetrieachse 42 des Hauptprofils 6 angeordnet.

[0056] Der Figur 3 kann ferner entnommen werden, dass das Wärmeübertragungsprofil 2 mittels Schrauben 43 an einer Traverse 44 befestigt ist. Eine Verbindung zwischen dem Wärmeübertragungsprofil 2 und der Traverse 44 kann ebenfalls in wärmeübertragender Weise erfolgen. Eine hier nicht dargestellte Längsachse der Traverse ist senkrecht zu der Längsachse 4 des Wärmeübertragungsprofils 2 angeordnet.

Bezugszeichenliste



[0057] 
1
Vorrichtung
2
Wärmeübertragungsprofil
3
Rohrleitung
4
Längsachse
5
Längsachse
6
Hauptprofil
7
Deckprofil
8
Mittelabschnitt
9
Hochachse
10
Basis
11
Längsseiten
12
Flügelabschnitt
13
Verbindungsabschnitt
14
Endabschnitt
15
Ende
16
Querachse
17
Hochachse
18
Fläche
19
Ende
20
Falz
21
Perforationen
22
Freiraum
23
Öffnung
24
Kreisausschnitt
25
Seitenbereich
26
Schenkel
27
Schenkel
28
Schenkel
29
Schenkel
30
Ende
31
Ende
32
Ende
33
Ende
34
Nase
35
Nase
36
Nase
37
Nase
38
Längsrand
39
Längsachse
40
Flügelabschnitt
41
Längsachse
42
Symmetrieachse
43
Schraube
44
Traverse
45
Mittelabschnitt
46
Längsrand
47
Freiraum
α
Winkel
β
Winkel
A
Abstand
B
Breite
L
Länge
a
Abstand



Ansprüche

1. Vorrichtung (1) zur Temperierung eines Raumes, umfassend

• zumindest ein langgestrecktes Wärmeübertragungsprofil (2) mit einer Längsachse (4) und

• mindestens eine Rohrleitung (3) zur Durchströmung mit einem Wärmeträgerfluid, deren Längsachse (5) sich parallel zu der Längsachse (4) des Wärmeübertragungsprofils (2) erstreckt, und mit dem Wärmeübertragungsprofil (2) in wärmeübertragender Weise gekoppelt ist,

wobei das Wärmeübertragungsprofil (2) ein Hauptprofil (6) aufweist, das einen rinnenförmigen Freiraum (22) zum Einsetzen der Rohrleitung (3) besitzt, der eine Längsachse (39) aufweist, die parallel zu der Längsachse (5) der Rohrleitung (3) verläuft, wobei das Wärmeübertragungsprofil (2) ein Deckprofil (7) aufweist, das in einem Querschnitt betrachtet einen Mittelabschnitt (8) besitzt, wobei das Deckprofil (7) aus einem Blechmaterial im Wege einer Biegeumformung hergestellt ist,

dadurch gekennzeichnet, dass

das Hauptprofil (6), in einem Querschnitt betrachtet, einen sich ungefähr senkrecht zu dem Mittelabschnitt (8) des Deckprofils (7) erstreckenden Flügelabschnitt (40) besitzt.


 
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Hauptprofil (6) in Form eines Strangpressprofils ausgebildet ist.
 
3. Vorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Hauptprofil (6) und/oder das Deckprofil (7) des Wärmeübertragungsprofils (2) aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung hergestellt ist beziehungsweise sind.
 
4. Vorrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Deckprofil (7) formschlüssig mit dem Hauptprofil (6) verbunden ist, wobei vorzugsweise das Hauptprofil (6) und das Deckprofil (7) in eine Richtung senkrecht zu der Längsachse (4) des Wärmeübertragungsprofils (2) oder in eine Richtung parallel zu der Längsachse (4) des Wärmeübertragungsprofils (2) zusammenfügbar sind.
 
5. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Deckprofil (7) in dem Mittelabschnitt (8) mit dem Hauptprofil (6) verbunden ist, wobei das Hauptprofil (6) vorzugsweise einen Mittelabschnitt (45) besitzt, in dem es mit dem Deckprofil (7) verbunden ist, wobei der Mittelabschnitt (45) des Hauptprofils (6) vorzugsweise von dem Mittelabschnitt (8) des Deckprofils (7) eingefasst ist, wobei weiter vorzugsweise der Mittelabschnitt (45) des Hauptprofils (6) ungefähr rechteckförmig und der Mittelabschnitt (8) des Deckprofils (7) ungefähr U-förmig ausgeformt ist, und wobei weiter vorzugsweise der Mittelabschnitt (8) des Deckprofils (7) eine Basis (10) und zwei Längsseiten aufweist (11).
 
6. Vorrichtung (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass beide Längsseiten (11) des Mittelabschnitts (8) des Deckprofils (7) jeweils einen Flügelabschnitt (12) aufweisen, wobei jeder Flügelabschnitt (12) über einen jeweils zugeordneten Längsrand (38) des Hauptprofils (6) übersteht.
 
7. Vorrichtung (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Flügelabschnitt (12) einen geneigten Verbindungsabschnitt (13) und einen Endabschnitt (14) aufweist, wobei der Verbindungsabschnitt (13) einerseits an den Mittelabschnitt (8) und andererseits an den vorzugsweise senkrecht zu der Basis (10) des Deckprofils (7) verlaufenden Endabschnitt (14) anschließt.
 
8. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Flügelabschnitt (40) mittig in einem sich zwischen den beiden Flügelabschnitten (12) des Deckprofils (7) gebildeten Freiraum (47) angeordnet ist.
 
9. Vorrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Montagezustand zumindest ein langgestrecktes Wärmeübertragungsprofil (1) an zumindest zwei Traversen (44) befestigt ist, wobei vorzugsweise eine Längsachse der jeweiligen Traverse (44) senkrecht zu der Längsachse (4) des Wärmeübertragungsprofils (2) angeordnet ist, wobei vorzugsweise mehrere Wärmeübertragungsprofile (2) derart benachbart nebeneinander an zumindest zwei Traversen (44) befestigt sind, dass ihre Längsachsen (4) parallel zueinander angeordnet sind.
 
10. Vorrichtung (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest zwei Traversen (44) und das zumindest eine Wärmeübertragungsprofil (2) in wärmeübertragender Weise miteinander verbunden sind, insbesondere in flächigem Kontakt miteinander stehen.
 




Zeichnung













Recherchenbericht









Recherchenbericht




Angeführte Verweise

IN DER BESCHREIBUNG AUFGEFÜHRTE DOKUMENTE



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In der Beschreibung aufgeführte Patentdokumente