DE19625050A1 - Lightweight, and stable heat transfer sandwich board material - Google Patents
Lightweight, and stable heat transfer sandwich board materialInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein plattenförmiges Wärmeüber tragungselement.The invention relates to a plate-shaped heat transfer support element.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein leichtes, stabiles, im Aufbau einfaches, leicht herstell bares und vielfältig einsetzbares, selbsttragendes Wärmeüber tragungselement mit minimiertem Wärmeverlust zu schaffen.The object of the present invention is a light, stable, simple in construction, easy to manufacture hard and versatile, self-supporting heat transfer to create a load-bearing element with minimized heat loss.
Diese Aufgabe wird durch die Erfindung gemäß Anspruch 1 gelöst.This object is achieved by the invention according to claim 1 solved.
Vorteilhafte und zweckmäßige Weiterbildungen der erfin dungsgemäßen Aufgabenlösung sind in den Unteransprüchen ange geben.Advantageous and expedient further developments of the inventions Appropriate task solution are in the subclaims give.
Das erfindungsgemäß ausgebildete plattenförmige Wärme übertragungselement ist sehr einfach im Aufbau und daher ko stengünstig und leicht herstellbar und durch die Sandwichbau weise sehr stabil und selbsttragend. Durch direkten Kontakt der Wärmeübertragungsrohre mit wenigstens einer der beidsei tig angeordneten wärmeleitenden Platten wird eine hohe Wärme übertragung über diese vorder- bzw. sichtseitig angeordnete Platte erreicht. Auf diese vorzugsweise aus Metall bestehende Platte kann vermittels eines Klebers eine Verkleidung, bei spielsweise aus Naturstein, wie Granit oder Marmor, aus Kunststein, Keramik, Fliesen, Kunststoff, Metall etc., aufge bracht werden, so daß die Wärmeübertragung praktisch ohne Verluste über diese Verkleidung erfolgen kann. Durch die Wär meisolierung zwischen den beiden Platten wird eine wirksame rückseitige, Wärmeverluste verhindernde Wärmedämmung er reicht. Das erfindungsgemäße plattenförmige Wärmeüber tragungselement ist vorzüglich geeignet zur Verwendung im Wand-, Boden- und Deckenbereich als Verkleidungselement und auch als separater Heizkörper oder Kühlkörper. Das Wärmeüber tragungselement kann praktisch in jeder gewünschten Größe hergestellt werden. Mehrere Wärmeübertragungselemente können zu größeren Flächengebilden oder kompletten Zellen zusammen gesetzt werden. Das erfindungsgemäße Wärmeübertragungselement ist stabil und weist ein geringes Gewicht auf. Es ist leicht verarbeitbar und kann auf Keimtötungstemperaturen hoch er hitzt werden.The plate-shaped heat according to the invention Transmission element is very simple in construction and therefore knockout inexpensive and easy to manufacture and thanks to the sandwich construction very stable and self-supporting. Through direct contact the heat transfer tubes with at least one of the two Highly arranged heat-conducting plates generate high heat transmission via this front or face Plate reached. On these preferably made of metal The plate can be clad with an adhesive for example made of natural stone, such as granite or marble Artificial stone, ceramics, tiles, plastic, metal etc., open are brought so that the heat transfer practically without Losses can occur through this cladding. By the heat insulation between the two panels will be effective rear insulation to prevent heat loss enough. The plate-shaped heat transfer according to the invention support element is particularly suitable for use in Wall, floor and ceiling area as a cladding element and also as a separate radiator or heat sink. The heat transfer Support element can be practically any size you want getting produced. Multiple heat transfer elements can to form larger flat structures or complete cells be set. The heat transfer element according to the invention is stable and light in weight. It is easy processable and can be high at germicidal temperatures be heated.
Die Erfindung soll nachfolgend anhand von in der bei gefügten Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert werden.The invention is based on in the case of attached drawing illustrated embodiments are explained.
Es zeigtIt shows
Fig. 1 eine erste Ausführungsform eines plattenförmigen Wärmeübertragungselementes und Fig. 1 shows a first embodiment of a plate-shaped heat transfer element and
Fig. 2 eine zweite Ausführungsform eines plattenförmi gen Wärmeübertragungselementes. Fig. 2 shows a second embodiment of a plate-shaped heat transfer element.
Die Fig. 1 der Zeichnung zeigt einen Schnitt durch ein plattenförmiges Wärmeübertragungselement 2, das zwei beab standete Metallplatten, beispielsweise Blechplatten 4 und 6, wie verzinkte und einbrennlackierte Stahlblechplatten, auf weist, zwischen denen eine Wärmeisolierung 8, beispielsweise aus Polyurethan (PU)- oder Polyisocyanorat (PIR)-Schaum, an geordnet ist. Fig. 1 of the drawing shows a section through a plate-shaped heat transfer element 2 , the two spaced metal plates, for example sheet metal plates 4 and 6 , such as galvanized and stove-enamelled steel sheet plates, between which a thermal insulation 8 , for example made of polyurethane (PU) - or Polyisocyanorate (PIR) foam that is ordered.
In dieser Wärmeisolierung 8 sind Wärmeübertragungsrohre 10, beispielsweise Heißwasserheizrohre oder Kühlrohre, so eingebettet, daß sie mit ihrem Rohrscheitel im wesentlichen bündig mit der Oberfläche der Wärmeisolierung abschließen und mit der einen, vorder- bzw. sichtseitig angeordneten Metall platte 4 in Wärmeübertragungskontakt stehen, beispielsweise durch direkten Kontakt, und Wärme an die Metallplatte 4 abge ben, von der die Wärme in den Raum abgestrahlt wird, oder Wärme über die Metallplatte 4 aufnehmen, über die Wärme aus dem Raum abgeführt und somit der Raum gekühlt wird. Die Wär meisolierung dient als rückseitige Wärmedämmung.In this heat insulation 8 heat transfer pipes 10 , for example hot water heating pipes or cooling pipes, are embedded so that they are essentially flush with the top of the pipe with the surface of the heat insulation and with the one, front or face arranged metal plate 4 are in heat transfer contact, for example by direct contact, and abge ben to the metal plate 4 , from which the heat is radiated into the room, or absorb heat via the metal plate 4 , dissipated via the heat from the room and thus the room is cooled. The thermal insulation serves as rear thermal insulation.
Die Sicht- oder Vorderseite des Wärmeübertragungselemen tes 2 kann mit einer Verkleidung 12 versehen sein, beispiels weise aus einer dünnen Platte aus Naturstein, wie Granit oder Marmor, aus Kunststein, Keramik, Fliesen, Kunststoff, Metall etc . . Die Verkleidung ist vorzugsweise vermittels eines die Wärmeübertragung auf die Verkleidung nicht behindernden Kle bers 14 mit den Metallplatten 4 verbunden, so daß die Wärme abstrahlung oder Wärmeaufnahme praktisch ohne Verlust über die Verkleidung 12 erfolgen kann, die überdies in Abhängig keit vom Material eine gewisse Wärmespeicherung ermöglicht.The visible or front side of the heat transfer element 2 can be provided with a cladding 12 , for example from a thin plate of natural stone, such as granite or marble, of artificial stone, ceramic, tiles, plastic, metal, etc. . The cladding is preferably connected by means of a heat transfer to the cladding non-adhesive 14 with the metal plates 4 , so that the heat radiation or heat absorption can take place practically without loss via the cladding 12 , which also allows a certain amount of heat storage depending on the material .
Eine solche Verkleidung 12 kann auch auf der rückseiti gen Metallplatte 6 vorgesehen sein (nicht dargestellt). Fer ner ist es möglich, weitere in Kontakt mit der Metallplatte 6 stehende, in der Wärmeisolierung 8 eingebettete Wärmeüber tragungsrohre vorzusehen (nicht dargestellt), um ein nach beiden Seiten Wärme abstrahlendes Element oder ein über beide Seiten Wärme aufnehmendes Element zu erhalten.Such a panel 12 can also be provided on the back side gene metal plate 6 (not shown). Fer ner, it is possible to provide further in contact with the metal plate 6 , embedded in the heat insulation 8 heat transfer tubes (not shown) in order to obtain a heat-radiating element or a heat-absorbing element on both sides.
Die Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch ein plattenförmiges Wärmeübertragungselement 20, das - wie auch das Wärmeüber tragungselement 2 nach Fig. 1 - ein selbsttragendes, platten förmiges Sandwichelement 22 aufweist, welches einen vorzugs weise hochdruckverschäumten, zwischen zwei Metallblechen 24, 26 angeordneten Kern 28 aus Schaummaterial aufweist. Das Schaummaterial ist vorzugsweise Polyurethan (PU)- oder Polyi socyanorat (PIR)-Schaum, wobei die Dichte des Schaums vor zugsweise im Bereich von 420 bis 450 N/m³, also etwa im Be reich von 42 bis 45 kg/m³, liegt. Fig. 2 shows a section through a plate-shaped heat transfer element 20 , which - like the heat transfer element 2 of FIG. 1 - has a self-supporting, plate-shaped sandwich element 22 which has a preferably high-pressure foamed, arranged between two metal sheets 24 , 26 core 28th made of foam material. The foam material is preferably polyurethane (PU) - or Polyi socyanorat (PIR) foam, the density of the foam preferably in the range from 420 to 450 N / m³, that is to say in the range from 42 to 45 kg / m³.
Das Metallblech ist vorzugsweise ein verzinktes und ein brennlackiertes Stahlblech.The metal sheet is preferably a galvanized and a stove-enamelled sheet steel.
Das Sandwichelement 22 weist rauminnenseitig in das Blech 24 und den Schaumkern 28 beispielsweise durch Fräsen eingearbeitete Kanäle 30 auf, in die Wärmeübertragungsrohre 32 eingelegt sind. Die Kanäle 30 sind dabei vorzugsweise nur so tief ausgebildet, daß die Rohrscheitel der einzubettenden Wärmeübertragungsrohre 32 bündig mit der Außenseite des Ble ches 24 abschließen. Auf diese mit den eingelegten Rohren versehene Seite des Sandwichelements 22 ist ein Glasfaserge webe 34 mittels temperaturbeständigem Kleber aufgeklebt zur Wiederherstellung der durch das Einarbeiten der Kanäle 30 verringerten ursprünglichen Stabilität des Sandwichelementes 22.The sandwich element 22 has, on the inside, in the sheet metal 24 and the foam core 28, for example, channels 30 machined by milling, into which heat transfer tubes 32 are inserted. The channels 30 are preferably only deep enough that the pipe crowns of the heat transfer pipes 32 to be embedded are flush with the outside of the plate 24 . On this side of the sandwich element 22 provided with the inserted tubes, a glass fiber fabric 34 is glued by means of temperature-resistant adhesive in order to restore the original stability of the sandwich element 22 reduced by the incorporation of the channels 30 .
Die oben beschriebene Ausbildung mit den Kanälen, Wärme übertragungsrohren und Glasfasergewebe/Kleber-Beschichtung 34 kann beidseitig des Sandwichelementes 22 vorgesehen sein, um ein beidseitig Wärme übertragendes Element zu erhalten.The above-described design with the channels, heat transfer tubes and glass fiber fabric / adhesive coating 34 can be provided on both sides of the sandwich element 22 in order to obtain a heat transfer element on both sides.
Die Sicht- oder Vorderseite des Wärmeübertragungselemen tes 20 kann mit einer Verkleidung 36 versehen sein, bei spielsweise aus einer dünnen Platte aus Naturstein, wie Gra nit oder Marmor, aus Kunststein, Keramik, Fliesen, Kunst stoff, Metall etc . . Die Verkleidung 36 ist vorzugsweise ver mittels eines die Wärmeübertragung auf die Verkleidung nicht behindernden Klebers 38 im Dünnbett-Klebeverfahren auf die Glasfasergewebe/Kleber-Schicht 34 aufgebracht, so daß die Wärmeübertragung praktisch ohne Verlust über die Verkleidung erfolgen kann. Je nach Material der Verkleidung kann diese auch eine gewisse Wärmespeicherung ermöglichen.The visible or front side of the heat transfer element 20 can be provided with a cladding 36 , for example from a thin plate of natural stone, such as gra nit or marble, of artificial stone, ceramic, tiles, plastic, metal, etc. . The panel 36 is preferably applied by means of a heat transfer to the panel non-obstructive adhesive 38 in the thin-bed adhesive process on the glass fiber fabric / adhesive layer 34 , so that the heat transfer can take place practically without loss via the panel. Depending on the material of the cladding, this can also allow a certain amount of heat to be stored.
Wenn, wie oben ausgeführt, die Ausbildung mit Kanälen, Wärmeübertragungsrohren und Beschichtung 34 beidseitig des Sandwichelementes 22 vorgesehen ist, kann auch auf der rück seitigen Metallplatte 26 eine derartige Verkleidung 36 vor gesehen sein (nicht dargestellt).If, as stated above, the formation with channels, heat transfer tubes and coating 34 is provided on both sides of the sandwich element 22 , such a cladding 36 can also be seen on the rear-side metal plate 26 (not shown).
Die Wärmeübertragungselemente 2, 20 können wärmeabgebend als Wärmestrahlungselemente und wärmeaufnehmend als Kälte elemente eingesetzt werden.The heat transfer elements 2 , 20 can be used to give off heat as heat radiation elements and heat absorbing as cold elements.
Beim Einsatz als Wärmestrahlungselement werden die Wär meübertragungsrohre als Heizrohre eingesetzt und beispiels weise von Heizwasser durchströmt, und beim Einsatz als Kälte element werden die Wärmeübertragungsrohre als Kühlrohre von beispielsweise kaltem Wasser oder einem Kühlmittel durch strömt. When used as a heat radiation element, the heat transmission tubes used as heating tubes and for example flowed through by heating water, and when used as cold element are the heat transfer tubes as cooling tubes from for example, cold water or a coolant flows.
Die Wärmeübertragungselemente weisen eine Stärke von ca. 6 bis 15 cm, je nach Anforderung, auf. Sie können beispiels weise eine Breite von 35 oder 70 cm und eine Höhe von 180 bis 300 cm haben.The heat transfer elements have a thickness of approx. 6 to 15 cm, depending on the requirement. You can, for example have a width of 35 or 70 cm and a height of 180 to Have 300 cm.
Die Wärmeübertragungselemente 2, 20 können mit Hilfe von eingeschäumten Verbindungselementen, wie den an sich bekann ten Exzenter-Hakenverschlüssen, zu kompletten Zellen (Wärme- oder Kältezellen) stabil und selbsttragend zusammengebaut werden.The heat transfer elements 2 , 20 can be assembled in a stable and self-supporting manner with the aid of foamed-in connecting elements, such as the eccentric hook closures known per se, into complete cells (heat or cold cells).
Claims (15)
- - zwei beabstandet zueinander angeordnete Platten (4, 6; 24, 26) aus einem gut wärmeleitenden Material, zwischen denen ein wärmeisolierendes Material (8, 28) angeordnet ist, und
- - Wärmeübertragungsrohre (10, 32), die wenigstens teil weise in dem wärmeisolierenden Material (8, 28) einge bettet sind und in Wärmeübertragungsverbindung mit we nigstens der einen Platte (4, 24) stehen.
- - Two spaced plates ( 4 , 6 ; 24 , 26 ) made of a good heat-conducting material, between which a heat-insulating material ( 8 , 28 ) is arranged, and
- - Heat transfer tubes ( 10 , 32 ), which are at least partially embedded in the heat-insulating material ( 8 , 28 ) and are in heat transfer connection with at least one plate ( 4 , 24 ).
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