DE10150989C1 - Flächiges Decken- oder Wandelement und mobile Stellwand mit einem solchen Element - Google Patents

Abstract

Es wird ein flächiges Decken- oder Wandelement offenbart, das auf zumindest einer Flächenseite eine luftdurchlässige Schicht als äußere Begrenzung aufweist, die gleichmäßig verteilte Durchlässe mit einer freien Durchtrittsfläche von mindestens ...% in der Weise besitzt, daß eine durch die Schicht hindurchgehende Luftströmung weitgehend laminar aus dieser austritt. Auf der dem Innern des Decken- oder Wandelements zugewandten Seite der Schicht (1) sind mattenförmig zusammengefaßte Rohre (2) für die Durchleitung eines Heiz- oder Kühlmediums angeordnet. Die luftdurchlässige Schicht besteht vorzugsweise aus einem Gewebe oder Flechtwerk aus Metall.

Description

Die Erfindung betrifft ein flächiges Decken- oder Wandelement nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 so­ wie eine mobile Stellwand mit einem solchen Element.

Die Klimatisierung von Räumen erfolgt in zunehmendem Maße über abgehängte Decken, die geschlossene Decken­ platten aus Putz, Gipskarton oder Metall aufweisen, über denen Kapillarrohre, d. h. Rohre mit einem Außen­ durchmesser von etwa 3 mm angeordnet sind, durch wel­ che ein Heiz- oder Kühlmedium geleitet wird. Der Wär­ metransport erfolgt über die Berührungsfläche zwi­ schen den Kapillarrohren und den Deckenplatten. Aus akustischen Gründen können insbesondere die aus Me­ tall oder Gipskarton bestehenden Deckenplatten Öff­ nungen aufweisen. Diese sind jedoch ausschließlich im Sinne einer optimalen Schalldämmung dimensioniert und daher so klein, daß sie keinen nennenswerten Luft­ durchtritt ermöglichen. Zudem sind die Akustiköffnun­ gen in der Regel auf der Plattenoberseite durch ein Vlies oder eine Matte aus luftdichtem Material zuge­ deckt.

Die Leistung derartiger Decken ist theoretisch auf eine Wärmeübertragung von etwa 119 W/m² bei einer Temperaturdifferenz von 10 K begrenzt, wobei jeweils etwa 50% durch Strahlung und Konvektion übertragen werden. Davon können etwa 60 bis 95 W/m² technisch realisiert werden. Eine Erhöhung ist zwar durch An­ blasen der Plattenunterseite möglich, weil dadurch die Konvektion erhöht wird. Dies ist aber wegen der damit verbundenen Zugluft unerwünscht.

Es ist auch bereits bekannt, abgehängte Decken unter Verwendung von Metallgeweben herzustellen oder Wände oder dergleichen hiermit zu verkleiden. Diese haben eine frei Durchtrittsfläche von mindestens 25%, so daß eine durch sie hindurchgehende Luftströmung weit­ gehend laminar aus ihnen austritt. Jedoch werden sie bisher vornehmlich aus ästhetischen Gründen oder aus Gründen des mechanischen Schutzes verwendet, vgl. hierzu Internetseite der Fa. Gebr. Kufferath GmbH & Co. KG unter www.gkd.de, Stichwort Produktübersicht, Gewebe Delphin.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein flächiges Decken- oder Wandelement, welches auf zumindest einer Flächenseite als äußere Begrenzung eine luftdurchlässige Schicht aufweist, die bei gleichmäßiger Verteilung der Durchlässe eine freie Durchtrittsfläche von mindestens 25% besitzt, derart, daß eine durch die Schicht hindurchgehende Luftströ­ mung weitgehend laminar aus dieser austritt, so aus­ zubilden, daß es als Heiz- und Kühlelement mit einem hohen Wirkungsgrad der Wärmeübertragung, wobei keine Zugluft auftritt, verwendet werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein flächiges Decken- oder Wandelement mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen des er­ findungsgemäßen Decken- oder Wandelements ergeben sich aus den Unteransprüchen. Im Patentanspruch 17 ist eine mobile Stellwand mit einem solchen Element angegeben.

Dadurch, daß auf der dem Inneren des Decken- oder Wandelements zugewandten Seite der Schicht mattenför­ mig zusammengefaßte Rohre für die Durchleitung eines Heiz- oder Kühlmediums angeordnet sind, kann die Wär­ meübertragungsleistung beispielsweise einer Kühldecke mehr als verdoppelt werden, indem der Wärmetransport durch die durch die Decke hindurchgehende laminare Luftströmung unterstützt wird. Dieser Vorgang wird bei einer Kühldecke noch dadurch gefördert, daß die an den Rohren abgekühlte Luft durch Schwerkraft nach unten sinkt. Da die Luftströmung laminar ist, kann sie keinen Zug erzeugen.

Vorzugsweise besteht die luftdurchlässige Schicht aus einem Gewebe oder Flechtwerk, wobei dieses zweckmäßig aus Metall gebildet ist. Beispielsweise kann ein Ge­ webe aus Stahldrähten von 2 mm Durchmesser, die in Schußrichtung verlaufen und durch eine Kettseilgruppe von 4 × 1 mm Stärke in gegenseitigem Abstand von 2 mm gehalten werden, verwendet werden. Die freie Durch­ trittsfläche dieses Gewebes für Luft beträgt 44% der Gesamtfläche. Mit einer derartig ausgebildeten Kühl­ decke läßt sich eine Wärmeübertragung von 200 W/m² erzielen, ohne daß Zugerscheinungen auftreten.

Die Schicht kann weiterhin aus einem Textilgewebe be­ stehen. Zwar hat dieses keine so große Wärmeleitfä­ higkeit wie ein Metallgewebe, jedoch wird dieser Nachteil durch einen geringeren Luftströmungswider­ stand wettgemacht.

Auch kann die Schicht aus Streckmetall oder perfo­ riertem Blech gebildet sein, sofern die Durchlässe so gleichmäßig verteilt sind, daß die hindurchtretende Luft laminarisiert wird und die freie Durchtrittsflä­ che möglichst über 30% liegt.

Die verwendeten Rohre sind sogenannte Kapillarrohre mit einem Außendurchmesser bis zu 5 mm, vorzugsweise von 3 mm, und sie bestehen vorteilhaft aus Kunststoff oder einem Metall wie Kupfer. Sie können auf die luftdurchlässige Schicht aufgelegt oder zur Erzielung eines besseren Kontaktes an dieser befestigt sein, insbesondere mittels eines Klebstoffs.

Zur Verbesserung der akustischen Eigenschaften können die Rohre auf ihrer der Schicht abgewandten Seite durch eine schalldämmende Matte abgedeckt sein, die entweder direkt auf den Rohren aufliegt oder im Ab­ stand von diesen gehalten wird. Hierdurch ist eine ausreichende horizontale Luftströmung gewährleistet. Für die ungehinderte vertikale Luftführung müssen entsprechende Aussparungen in der Matte vorgesehen sein oder die Matte besteht aus Einzelstücken, die in entsprechenden gegenseitigen Abständen aufgelegt sind.

Das erfindungsgemäße Element ist nicht nur an Decken oder festen Wänden einsetzbar, sondern auch bei mo­ bilen Stellwänden. Diese sind vorzugsweise so ausge­ bildet, daß die luftdurchlässige Schicht auf beiden Seiten der Stellwand angeordnet ist. Solche Wände sind insbesondere für Büros als Sicht- und Akustik­ schutz zwischen einzelnen Arbeitsplätzen anwendbar. Dabei können in den Räumen feste Wassersteckdosen vorgesehen sein, über die das Heiz- oder Kühlmedium zu- oder abgeführt werden kann.

Jeder der Schichten auf den beiden Seiten der Stell­ wand sind mattenförmig zusammengefaßte Rohre zugeord­ net und zwischen den so gebildeten Anordnungen befin­ det sich zweckmäßig eine schalldämmende Schicht.

Zusätzlich zu oder anstelle einer Klebverbindung zwi­ schen der luftdurchlässigen Schicht und den das Heiz- bzw. Kühlmedium führenden Rohren können auch federnde Klammern zur Befestigung der Rohre an der Schicht vorgesehen sein.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand von in den Fi­ guren dargestellten Ausführungsbeispielen näher er­ läutert. Es zeigen.

Fig. 1 einen senkrechten Schnitt durch eine Heiz- bzw. Kühldecke in Längsrichtung der Kapillar­ rohre,

Fig. 2 einen senkrechten Schnitt durch die Decke nach Fig. 1 quer zur Längsrichtung der Kapil­ larrohre,

Fig. 3 eine Heiz- bzw. Kühldecke in der Darstellung nach Fig. 1 mit aufgelegter schalldämmender Schicht,

Fig. 4 die Heiz- bzw. Kühldecke gemäß Fig. 3 mit ei­ ner weiteren schalldämmenden Schicht,

Fig. 5 einen senkrechten Schnitt durch einen Raum­ teiler quer zur Längsachse der Kapillarrohre, und

Fig. 6 einen waagerechten Schnitt durch einen Sei­ tenrand des Raumteilers nach Fig. 5.

Gemäß den Fig. 1 und 2 besteht die luftdurchlässige Schicht aus einem Gewebe aus Stahldraht, nämlich zu­ einander parallelen Stahldrähten 1 mit einem Durch­ messer von beispielsweise 2 mm, die durch quer zu diesen verlaufende Stahldrähte, welche in den Figuren nicht gezeigt sind, beispielsweise in größeren gegen­ seitigen Abständen angeordnete Gruppen von jeweils vier miteinander verseilten Stahldrähten mit einem Durchmessern von 1 mm, in einem Abstand von 2 mm ge­ halten werden. Die freie Durchgangsfläche dieses Ge­ webes für durchströmende Luft liegt zwischen 40 und 50%. Auf diesem Gewebe befindet sich eine Matte aus vorzugsweise parallel zueinander verlaufenden Kapil­ larrohren 2, welche auf entgegengesetzten Seiten mit einem Zu- und Ablauf 3 für das Heiz- bzw. Kühlmedium verbunden sind. Die Kapillarrohre 2 haben einen Au­ ßendurchmesser von etwa 3 mm und können lose auf das Stahldrahtgewebe aufgelegt oder an diesem befestigt sein. Die Kapillarrohre 2 können aufgeklebt und/oder mittels Klammern am Gewebe gehalten sein.

Der Raum oberhalb der in Fig. 1 gezeigten Decke ist so ausgebildet, daß ihm Luft zugeführt werden kann, entweder durch natürliche Strömung oder mit Hilfe ei­ nes Gebläses. Wenn die Decke als Heizdecke betrieben wird, ist ein äußerer Druck erforderlich, um, wie durch Pfeile angezeigt ist, die Luft an den Kapillar­ rohren 2 vorbei und durch das Stahldrahtgewebe hin­ durch in den Raum unterhalb der Decke zu drücken, wo­ bei die Luft an den Kapillarrohren 2 erwärmt und durch das Gewebe laminarisiert wird.

Wenn die Decke dagegen als Kühldecke betrieben wird, strömt die an den Kapillarrohren 2 abgekühlte Luft aufgrund der Schwerkraft durch das Gewebe nach unten, so daß eine natürlich Zirkulation erhalten wird, bei der infolge des gleichförmigen Ausströmens aus dem Gewebe keine Zugerscheinungen auftreten.

Wie Fig. 3 zeigt, kann eine erste Schicht 4 aus schalldämmendem Material auf die Decke aufgelegt wer­ den, um deren akustische Eigenschaften zu verbessern. Das schalldämmende Material kann als durchgehende Matte, die mit entsprechenden Durchlässen für den Durchtritt der Luft versehen ist, ausgebildet sein, oder aus Einzelstücken, zwischen denen jeweils ent­ sprechende Abstände vorgesehen sind, bestehen. Gemäß Fig. 3 liegt die Schicht 4 direkt auf den Kapillar­ rohren 2 auf, so daß die horizontale Luftströmung zwischen den Kapillarrohren 2 erfolgen muß. Um diese zu verbessern, kann jedoch ein Abstand zwischen den Kapillarrohren 2 und der Schicht 4 vorgesehen werden, wie in Fig. 4 gezeigt ist.

In Fig. 4 ist darüber hinaus eine zweite Schicht 5 aus schalldämmendem Material dargestellt, die sich im Abstand über der erste Schicht 4 befindet, so daß zwischen ihnen eine ungehinderte horizontale Luft­ strömung möglich ist. Auch die Schicht 5 weist Durch­ lässe für die Luft auf, die jedoch gegenüber den Durchlässen in der ersten Schicht 4 so versetzt sind, daß ein geradliniger Durchgang durch beide Schichten 4 und 5 nicht möglich ist. Hierdurch wird die akusti­ sche Dämmung beträchtlich verbessert, ohne daß ande­ rerseits die Luftströmung merkbar beeinträchtigt wird.

Die Schichten 4 und 5 können auch so ausgebildet sein, daß sie die horizontale Luftströmung erleich­ tern. Beispielsweise können die Durchlässe einen sich nach unten erweiternden Querschnitt aufweisen, so daß das schalldämmende Material aus auf den Kopf gestell­ ten Pyramidenstümpfen besteht, zwischen denen hori­ zontale Luftkanäle verlaufen.

Der Raumteiler nach Fig. 5 steht mit einem Sockel 6 auf dem Fußboden 7 eines Raumes. An den in Längsrich­ tung der Kapillarrohre 2 entgegengesetzten Enden sind auf beiden Seiten des Sockels 6 von diesem senkrecht hochstehende Sickenprofile (in Fig. 5 nicht gezeigt) vorzugsweise aus Aluminium angeordnet. Zwischen den beiden auf jeweils einer Seite des Sockels 6 befind­ lichen Sickenprofilen ist ein Gewebe aus Stahldraht gespannt, das beispielsweise die zu Fig. 1 beschrie­ bene Konfiguration besitzen kann und dessen Stahldrähte 1 in senkrechter Richtung verlaufen. Auf der Innenseite der die beiden parallelen Außenflächen des Raumteilers bildenden Stahldrahtgewebe sind je­ weils horizontal verlaufende Kapillarrohre 2 befe­ stigt.

In dem zwischen den beiden Kapillarrohrmatten befind­ lichen, sich in vertikaler Richtung erstreckenden Hohlraum kann eine sich ebenfalls vertikal sowie senkrecht zur Darstellungsebene in Fig. 5 erstrecken­ de Schicht 8 aus schalldämmendem Material so angeord­ net sein, daß zwischen der Schicht 8 und der jeweils zugewandten Kapillarrohrmatte ein ausreichender Spalt für eine ungehinderte Luftströmung besteht.

Wie im in Fig. 5 dargestellten Beispiel eines zur Kühlung verwendeten Raumteilers gezeigt ist, strömt Luft durch Schwerkraft von oben in die Spalte jeweils zwischen der Schicht 8 und der zugewandten Kapillar­ rohrmatte, um dann über die gesamte Höhe des Raumtei­ lers seitlich in Form einer laminaren Strömung aus dem Stahldrahtgewebe auszutreten. Hierbei streicht die Luft an den von einem Kühlmedium durchflossenen Kapillarrohren 2 vorbei und wird hierdurch in ge­ wünschter Weise abgekühlt. Der Raumteiler dient somit als Sicht- und Schallschutz und hat darüber hinaus auch eine Klimatisierungsfunktion.

Fig. 6 illustriert in der Draufsicht einen der beiden senkrechten Seitenränder des Raumteilers, die sich außerhalb der Zeichenebene in Fig. 5 befinden. Die Formstabilität dieses Seitenrandes wird durch ein Sickenprofil 9 mit beispielsweise einer Breite von 75 mm und einer Schenkellänge von 50 mm gewährleistet. Um jeden der Schenkel des Sickenprofils 9 ist der ei­ ne Seitenrand jeweils eines der beiden die Außenflä­ chen bildenden Stahldrahtgewebe herumgelegt. Dieser wird dann mittels den Schenkel durchgreifenden Halte­ klammern 10 an diesem befestigt.

Die Befestigung der Kapillarrohre 2 am Stahldrahtge­ webe erfolgt vorzugsweise durch Ankleben und kann zu­ sätzlich durch Federklammern 11 gesichert sein. Die Federklammern 11 stützen sich einerseits über eine Unterlegschiene 12 auf den Kapillarrohren 2 ab und erstrecken sich durch die Kapillarrohrmatte und das Stahldrahtgewebe, um andererseits einen Stahldraht 1 zu umgreifen. Ein federnder Zwischenabschnitt be­ wirkt, daß die Kapillarrohre 2 und der Stahldraht 1 aufeinander zu gedrückt werden. Die Federklammern 11 sind in der erforderlichen Anzahl über die Raumtei­ lerfläche verteilt. Auch können die in unterschiedli­ chen Höhen angeordneten Unterlegschienen 12 sich je­ weils horizontal über die gesamte Raumteilerbreite erstrecken, so daß das Drahtgewebe straff gehalten wird.

Die Schicht 8 aus schalldämmendem Material ist auf beiden Seite eines Stahlblechs 13 befestigt, daß sei­ nerseits in geeigneter Weise mit den Sickenprofilen 9 verbunden ist. Weiterhin sind Abstandshalter 14 zwi­ schen den Kapillarrohrmatten und der Schicht 8 vorge­ sehen, um eine ungehinderte Luftströmung zwischen diesen sicherzustellen. Die Abstandshalter 14 können aus demselben Material wie die Schicht 8 bestehen.

Claims (17)

1. Flächiges Decken- oder Wandelement, welches auf zumindest einer Flächenseite als äußere Begren­ zung eine luftdurchlässige Schicht (1) aufweist, die bei gleichmäßiger Verteilung der Durchlässe eine freie Durchtrittsfläche von mindestens 25% besitzt, derart, daß eine durch diese Schicht hindurchgehende Luftströmung weitgehend laminar aus dieser austritt, dadurch gekennzeichnet, daß auf der dem Inneren des Decken- oder Wande­ lements zugewandten Seite der luftdurchlässigen Schicht (1) mattenförmig zusammengefaßte Rohre (2) für die Durchleitung eines Heiz- oder Kühl­ mediums angeordnet sind.

2. Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die luftdurchlässige Schicht aus einem Gewe­ be oder einem Flechtwerk besteht.

3. Element nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die luftdurchlässige Schicht aus Metall besteht.

4. Element nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die luftdurchlässige Schicht aus Streckme­ tall oder perforiertem Blech besteht.

5. Element nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die luftdurchlässige Schicht aus Textilmaterial besteht.

6. Element nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da­ durch gekennzeichnet, daß die Rohre (2) einen Außendurchmesser bis zu 5 mm aufweisen.

7. Element nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da­ durch gekennzeichnet, daß die Rohre (2) aus Kunststoff bestehen.

8. Element nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da­ durch gekennzeichnet, daß die Rohre (2) aus Me­ tall bestehen.

9. Element nach einem der Ansprüche 1 bis 8, da­ durch gekennzeichnet, daß die Rohre (2) an der luftdurchlässigen Schicht befestigt sind.

10. Element nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre (2) mittels Klebstoff an der luft­ durchlässigen Schicht befestigt sind.

11. Element nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Rohre (2) durch federnde Klam­ mern (11) an der luftdurchlässigen Schicht ge­ halten sind.

12. Element nach einem der Ansprüche 1 bis 8, da­ durch gekennzeichnet, daß die Rohre (2) lose auf die luftdurchlässige Schicht aufgelegt sind.

13. Element nach einem der Ansprüche 1 bis 12, da­ durch gekennzeichnet, daß die Rohre (2) auf der der luftdurchlässigen Schicht abgewandten Seite durch eine schalldämmende Matte (4, 5) abgedeckt sind.

14. Element nach Anspruch 13, dadurch gekennzeich­ net, daß die schalldämmende Matte (4, 5) mit Luftdurchgängen versehen ist.

15. Element nach Anspruch 14, dadurch gekennzeich­ net, daß die luftdurchlässige Schicht auf beiden äußeren Begrenzungsseiten vorgesehen ist.

16. Element nach Anspruch 15, dadurch gekennzeich­ net, daß jeder der luftdurchlässigen Schichten mattenförmig zusammengefaßte Rohre (2) zugeord­ net sind und zwischen den beiden Anordnungen aus jeweils einer Schicht und den dieser zugeordne­ ten Rohren (2) und jeweils im Abstand von diesen eine schalldämmende Schicht (8) vorgesehen ist.

17. Mobile Stellwand, dadurch gekennzeichnet, daß sie mindestens ein Element nach einem der An­ sprüche 1 bis 16 enthält.