[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
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.