專利名稱:熱活性的墻壁及天花板元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種熱活性的墻壁及天花板元件,用以安裝在新建筑物和特別是舊建筑物的房間內(nèi)。該墻壁及天花板元件應(yīng)該有助于再生能源的合理利用,以便使房間空氣有效而節(jié)省費(fèi)用地適應(yīng)于相應(yīng)的需要。該元件也適用于輕型結(jié)構(gòu)建筑物,例如木質(zhì)建筑物或按其他的輕型結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的建筑。對(duì)此,天花板元件是安裝在住房,亦即單住房或多家居住房內(nèi),還是安裝在商業(yè)房屋或工業(yè)建筑物內(nèi)都是無所謂的。基本上該元件可以用于任何需要冷卻和/或加熱的房間。工商業(yè)上利用的建筑物特別總是具有較好的絕熱的建筑覆蓋。在改建和翻新時(shí)重新設(shè)計(jì)正面,使之較好地絕熱并且人們安裝顯著較大的窗面積以便得到透光的房間和為建筑物提供更輕巧的、優(yōu)美的和符合更現(xiàn)代的美學(xué)的外觀。新建筑物從一開始就建造具有盡可能好的絕熱特性。但同時(shí)包括將逐漸增多的技術(shù)裝置引進(jìn)這樣的建筑物中。同樣無論建筑物的使用者是單純的服務(wù)人,其只完成辦公工作,還是他們也例如從事實(shí)驗(yàn)技術(shù)研究或者也開展其他的商業(yè)的或甚至工業(yè)的活動(dòng),其總是安裝有許多電器,它們畢竟也全都產(chǎn)生熱。這些不同的發(fā)熱器是例如復(fù)印機(jī)計(jì)算機(jī)、打印機(jī)、傳真機(jī)、電視、錄象裝置、通信裝置,但還有冰箱、咖啡機(jī)和清潔機(jī)等。特別是還有逗留于一個(gè)房間內(nèi)的每個(gè)人,由于其體溫是一熱源并增加熱載。因此,將來對(duì)商業(yè)上利用的建筑物,由于其總是較好絕熱地建筑覆蓋和如上所述由于逐漸增多的技術(shù)裝置產(chǎn)生的較高的內(nèi)部熱載,冷卻以及不一定僅僅加熱處于主導(dǎo)地位。對(duì)于居住建筑物,熱控制也向該趨勢(shì)延伸。
從房間中排熱可以按兩種不同的方式實(shí)現(xiàn)或者將余熱在其產(chǎn)生時(shí)立即和直接向冷卻系統(tǒng)排走或者將余熱輸入暫存器,以便在以后的時(shí)刻在需要時(shí)再次利用或還可以確定地向所考察的房間以外的環(huán)境排走。第一方案需要水或其他的冷卻劑,其在熱產(chǎn)生時(shí)間,例如在工作時(shí)間必須提供使用。其特別在每年的熱季大多可以只通過壓縮式致冷機(jī)加以冷卻。第二方案,亦即所述的余熱暫存器,可以按不同的方法實(shí)現(xiàn)并且提供以下可能性首先自然冷卻源可以用于散熱,例如在夜里經(jīng)由一熱交換器排向冷的大氣。其溫度然后在白天自然又升高,但或者利用接地探條(Erdsonde)或接地樁(Erdpfhlen)產(chǎn)生持久的冷卻,其溫度始終大致保持相同并且在需要時(shí)還可用作為熱源,其中特別是根據(jù)是否要冷卻或加熱可以將地下水用作為這樣的熱源和冷卻源。再生能源的更好利用在本發(fā)明中處于重要地位,其中通過一熱的暫存應(yīng)該抵消對(duì)再生的能的需求與供應(yīng)之間的時(shí)間差。利用一制冷機(jī)可以考慮作為其他的可能性,其在白天用于空氣的冷卻,而在夜里用于房間的冷卻。該方案還有可能顯著降低制冷裝置的峰值冷卻功率,因?yàn)橥ㄟ^暫存的可能性不必立即提供全部的冷卻功率,而可以分配到一較長的時(shí)間間隔。例如24小時(shí)。在新建筑物中可將建筑物物料借助于在建筑構(gòu)件芯部的流過水的管道用作為熱暫存器并且可最好地管理。這在改建時(shí)幾乎是不可能的,因?yàn)橐呀?jīng)存在天花板結(jié)構(gòu)并因此只能以特別高的費(fèi)用結(jié)合進(jìn)管道。并且在這樣的房間內(nèi)大多設(shè)有吊掛的天花板,其一方面隱藏天花板安裝設(shè)備而另一方面承擔(dān)隔音功能。盡管如此,為了有效地冷卻建筑物。由冷卻天花板代替現(xiàn)有的雙層天花板。
已知可用水冷卻的冷卻天花板。其基本上包括薄板,通常包括鋼、不銹鋼或鋁,其借助于一卡扣裝置安裝在管型材形式的導(dǎo)熱軌上,后者事先已借助于懸掛裝置安裝在天花板上。管型材是鋁擠壓型材,其中壓入一良好導(dǎo)熱的銅管。該管型材連接到一冷卻回路上并且可流過水。在安裝在天花板上以后該型材具有向下伸出的腿和腳,它們?cè)趶南旅嬉淹瓿杀“宓母郊訒r(shí)充分貼緊在薄板的上面并且構(gòu)成熱橋。為了安裝,薄板在其上面配備有一夾緊型材,其可卡入管型材上向下張開的彈簧鋼夾具中。薄板可以涂漆或陽極氧化處理或在建筑工地加以粉刷和粘合。為了更好的消音人們常常采用沖孔的薄板,孔中安裝吸音材料。
還已知由可傾轉(zhuǎn)的模塊構(gòu)成的冷卻天花板。在這些模塊中起冷卻作用的鋼、不銹鋼或鋁的薄板直接配備有其上安裝的冷卻管系統(tǒng)。然后將這些模塊在側(cè)面可偏轉(zhuǎn)地鉸鏈連接到系統(tǒng)型材上,后者事先已安裝在天花板上。在冷卻管系統(tǒng)連接到一冷卻回路上以后可將各模塊向上偏轉(zhuǎn)并且借助于卡扣裝置或固定螺釘或固定銷固定于水平位置。
另一已知的冷卻天花板系統(tǒng)包括各個(gè)光滑表面的或沖孔的板,其由在全部側(cè)面邊緣向上卷邊的鋁薄板構(gòu)成。在卷邊中沿邊緣的縱向方向設(shè)有鍍鋅的管道用的接觸面,后者借助于鋼夾具固定到該接觸面上。預(yù)制的組裝裝置用拉緊裝置固定在管道天花板上并且在需要時(shí)可在上面或在下面配備吸音板以便得到更好的消音,不過這有些降低冷卻效能。
最后還有一些方案,其中將一冷卻管系統(tǒng)安裝在一天花板上,使冷卻管從下面卡入事先安裝到天花板上的向下張開的U字型材內(nèi)。然后將填滿消音材料的各薄板從下面懸掛在各U字型材之間,這些薄板在其下面具有側(cè)面伸出的邊緣,從而遮蓋冷卻管和安裝型材。
全部已知的系統(tǒng)的缺點(diǎn)是,其熱容量是較低的并從而在冷卻過程中不可能暫存熱量,而必須直接向冷卻劑排走。換言之這些天花板元件只用于有效地吸收熱并將其直接繼續(xù)導(dǎo)向冷卻管系統(tǒng),但不能導(dǎo)致熱的暫存。
因此本發(fā)明的目的是,提供一種熱活性的墻壁及天花板元件,用于在新建筑物和舊建筑物包括輕型結(jié)構(gòu)建筑物中的房間的溫度調(diào)節(jié),其不僅能從房間中直接排走熱,而且可使其暫存,從而隨著關(guān)于熱累積的時(shí)間延遲熱可流向以后變冷的周圍,例如流向周圍空氣,其在夜里起自然散熱的作用。儲(chǔ)存的熱在需要時(shí)還可以再次利用。此外該墻壁及天花板元件應(yīng)該具有不大的結(jié)構(gòu)高度、低費(fèi)用的制造和可很容易地安裝在建筑物上。其應(yīng)該可在多方面使用并且可很好地適應(yīng)于舊建筑以及新建筑的建筑上的方案。如果需要它還應(yīng)該具有吸音特性。此外,其在一特別的實(shí)施形式中還應(yīng)滿足防火級(jí)標(biāo)準(zhǔn),從而使其可以滿足防火的要求。
該目的由一種熱活性的墻壁及天花板元件來達(dá)到,其用于安裝在新建筑物和舊建筑物包括輕型結(jié)構(gòu)建筑物的房間內(nèi)以便調(diào)節(jié)其溫度,其中該元件包括一封閉的盒,其為了熱的暫存包含一相變換材料作為潛熱儲(chǔ)存器,以及具有至少一個(gè)所屬的加熱與冷卻管用以控制該盒與其周圍之間的熱交換,并且其特征在于,該盒為了熱的暫存包含一標(biāo)準(zhǔn)石蠟基的相變換材料或一鹽水合物,其中盒為了提高在相變換材料的區(qū)域內(nèi)的導(dǎo)熱率在其內(nèi)部或配置有多個(gè)導(dǎo)熱筋條和/或給相變換材料添加用于提供導(dǎo)熱率的石墨。
該熱活性的墻壁及天花板元件的有利的實(shí)施形式可由諸從屬的權(quán)利要求中得知。借助于附圖介紹這種熱活性的墻壁及天花板元件的各種不同的方案并且在以下的描述中對(duì)它們?cè)敿?xì)說明并解釋它們的功能。其中
圖1示出熱活性的墻壁和天花板元件的第一方案的橫剖面,其中加熱與冷卻管在盒的外面在一分層結(jié)構(gòu)中延伸,后者裝滿吸音材料并支承天花板薄板,該分層結(jié)構(gòu)處于與盒可中斷的熱接通下;圖2示出熱活性的墻壁及天花板元件的第二方案的橫剖面,其中加熱與冷卻管在盒的外面在一分層結(jié)構(gòu)中延伸,后者裝滿吸音材料并支承天花板薄板,該分層結(jié)構(gòu)處于與盒可中斷的熱接通下;圖3示出熱活性的墻壁及天花板元件的第三方案的橫剖面,其中加熱與冷卻管結(jié)合于盒材料中并在盒的內(nèi)部延伸,并且在房間側(cè)面配置有吸音材料圖4示出熱活性的墻壁及天花板元件的第四方案的橫剖面,其中在房間側(cè)面配置有吸音材料并且加熱與冷卻管以熱接通在盒下面的一凹槽內(nèi)沿其外面延伸并且與房間側(cè)面的天花板薄板熱接通地相連接;圖5示出熱活性的墻壁及天花板元件的第五方案的橫剖面,其中加熱與冷卻管結(jié)合于盒材料中并且在盒的上面設(shè)有消音材料;圖6示出熱活性的墻壁及天花板元件的透視圖,其中加熱與冷卻管由毛細(xì)管墊構(gòu)成,其結(jié)合于盒材料中;圖7這樣的墻壁及天花板元件用的懸掛裝置的第一方案;圖8這樣的墻壁及天花板元件用的懸掛裝置的第二方案;圖9示出特別防火的熱活性的墻壁及天花板元件的第七方案的透視圖,其中加熱與冷卻管由毛細(xì)管墊構(gòu)成,包括用微膠囊包裝的散布于石膏中的相變換材料(PCM)。
首先借助于圖1描述熱活性的墻壁及天花板元件。其基本上包括一由能導(dǎo)熱的材料制的封閉的盒2,其裝滿相變換材料3,以及一分層結(jié)構(gòu)8,其包括一加熱與冷卻管1和一可見天花板元件5,其中全部這些元件處于相互熱技術(shù)的變換作用下,如其還要說明的。在所示的實(shí)例中盒2涉及一薄板型材包括在橫截面內(nèi)看傾斜于上面延伸的下面,其中該薄板型材包括一空心腔室,其在后面和前面利用其上配合的蓋板液體密封地封閉。該薄板盒2由于重量原因由薄鋁板制造是有利的,盡管也可考慮薄鋼板、鉻鋼或其他有色金屬作為制造材料,盒2也可以由適合的塑料制成,其在小的壁厚時(shí)同樣是很好導(dǎo)熱的。相變換材料3或以純形式或以嵌入一基料內(nèi)的形式應(yīng)用。薄板盒2可以包括一單獨(dú)的進(jìn)口接頭和出口接頭,以便事后可以以液體形式注入相變換材料3或也可以再次排出,從而可以簡單地進(jìn)行完全到期的以后的再處理。其中在盒2的下面添建一分層結(jié)構(gòu)8,其構(gòu)成多個(gè)筋狀的薄板9,在各薄板之間容納吸音材料4。該分層結(jié)構(gòu)8在四周經(jīng)由側(cè)板22固定在盒2上,側(cè)板22由很好的絕熱材料制成并因此起隔熱板22的作用。借此在盒2與分層結(jié)構(gòu)8之間構(gòu)成一空心腔室23,在其中裝入一很好導(dǎo)熱的、橫截面為楔形的熱接觸體24。該熱接觸體可移動(dòng)地支承在分層結(jié)構(gòu)8的上面上并且處于與其熱接通下。該楔形熱接觸體24例如為一鋁實(shí)體材料體或其包括一薄鋁板空心體,其填滿很好導(dǎo)熱的金屬屑或金屬泡沫填料。在其楔形的較高的一邊設(shè)有驅(qū)動(dòng)裝置26,借其熱接觸體24可在空心腔室23內(nèi)來回水平移動(dòng)。當(dāng)在圖中它完全移向左邊時(shí),則實(shí)現(xiàn)其上面與盒2的下面的熱接通,盒體下面設(shè)有接觸層28,并由此熱在盒2與分層結(jié)構(gòu)8以及與其上固定的可見天花板元件5之間按照當(dāng)時(shí)占支配地位的溫度梯度來回流動(dòng),其中可見天花板元件5可以例如為一沖孔的薄板。如果熱接觸體24相反完全移向右邊,如圖中所示,則由其形成一空氣間隙27,使它與盒2熱分離。通過盒下面的和熱接觸體24的上面的低ε涂層以降低長波范圍內(nèi)的熱輻射可有助于該熱分離。
驅(qū)動(dòng)裝置26有利地包括一個(gè)或多個(gè)電化學(xué)致動(dòng)器。對(duì)這樣的電化學(xué)致動(dòng)器,也已知縮寫為ECA,其涉及一膨脹元件作為氣動(dòng)部分和一蓄電池作為電化學(xué)部分的組合,用以受控地產(chǎn)生氣體。蓄電池可以利用鎳氫電池通過以約2伏的低電壓輸入和輸出直流電可逆地產(chǎn)生和消耗氫,其然后以金屬風(fēng)箱的形式供給膨脹元件。這樣的ECA很好地用作為調(diào)節(jié)元件和特別是用作為定位裝置,因?yàn)槠涮卣魇呛芎玫恼{(diào)節(jié)特性和能夠利用小的結(jié)構(gòu)體積以小的能量消耗建立大的力,并且還可完全無噪聲地工作。與電機(jī)的驅(qū)動(dòng)相比完全不需要外圍裝置,因?yàn)闆]有必要裝飾旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為直線移動(dòng)。保持狀態(tài)可用于調(diào)節(jié)位移的任何位置。小的電荷的輸入導(dǎo)致很小的調(diào)節(jié)移動(dòng),其可由一位移傳感器檢測(cè)。調(diào)節(jié)速度在無載荷時(shí)為約0.1mm/s至1mm/s并且ECA的典型的內(nèi)壓處在4巴至50巴的范圍內(nèi)。電活性的聚合物可以用作為其他的驅(qū)動(dòng)方案,其在施加一電場(chǎng)時(shí)發(fā)生長度膨脹,或者電流變的液體或液壓的或磁力的伺服缸也可以用作為驅(qū)動(dòng)裝置。
至少一個(gè)加熱與冷卻管1在分層結(jié)構(gòu)8的內(nèi)部延伸,后者有利地包括一以連續(xù)鑄造法制成的型材。該加熱與冷卻管1用于調(diào)節(jié)全部的熱活性的墻壁及天花板元件。由加熱與冷卻管1構(gòu)成的流動(dòng)通道在組裝時(shí)與多個(gè)單獨(dú)的墻壁及天花板元件相連通,例如通過焊接或借助于可連接的彎管或柔性的軟管連接進(jìn)行。單個(gè)的這樣的墻壁及天花板元件在一規(guī)定的型材寬度時(shí)有利地制成規(guī)定的系統(tǒng)長度,例如1m、2m和3m長。型材寬度由最大的安裝重量限定。長度規(guī)定成使元件的周邊仍保持是使用方便的并且可由兩名安裝工人在施工現(xiàn)場(chǎng)便于搬來搬去和安裝。
圖2中示出熱活性的天花板及墻壁元件的第二方案,其大部分構(gòu)成如圖1的那個(gè)是相同的,亦即同樣包括一盒2,其注滿相變換材料3,以及一與盒2熱分離的分層結(jié)構(gòu)8,其經(jīng)由在四周延伸的、由很好的絕熱材料制的側(cè)板22與盒2相連接。分層結(jié)構(gòu)8用可見天花板元件5封閉并且在其各薄板9之間包含吸音材料4。不同于按圖1的結(jié)構(gòu)在這里盒2與分層結(jié)構(gòu)8之間熱流的控制另外解決。為此在盒2與分層結(jié)構(gòu)8之間的空心腔室23中裝入很好導(dǎo)熱的、可彈性壓縮的熱接觸體24。其包括例如一適用的能導(dǎo)熱的聚合物。在該熱接觸體24內(nèi)部或在其上面上延伸一移動(dòng)薄板25,其可平行地向上或向下移動(dòng)并同時(shí)帶動(dòng)熱接觸體24。當(dāng)在圖中所示的實(shí)例中在熱接觸體24內(nèi)部延伸的移動(dòng)薄板25移到其最上面的位置時(shí),則熱接觸體24連接到盒2的下外面上并與其發(fā)生熱接通。另一方面當(dāng)移動(dòng)薄板25移到其最下面的位置時(shí),則壓縮熱接觸體24并在其上面與盒2的下面之間形成一空氣間隙27。該空氣間隙27起絕熱作用,從而分層結(jié)構(gòu)8與盒2在相當(dāng)大程度上是熱分離的。熱接觸體24的壓縮和膨脹在所示實(shí)例中借助于該移動(dòng)薄板25來達(dá)到,其本身由熱電驅(qū)動(dòng)裝置26、電機(jī)、液壓的或磁力的伺服缸或還可由電化學(xué)致動(dòng)器(ECA)或電活性的聚合物(EAP)實(shí)現(xiàn),如在圖中所示其固定在盒2的外面。
盒2與分層結(jié)構(gòu)8與在其下面固定的可見天花板元件5的需要的熱分離當(dāng)然還可由其他的結(jié)構(gòu)方案實(shí)現(xiàn)。例如可以在盒2與分層結(jié)構(gòu)8之間的空心腔室23內(nèi)設(shè)置多個(gè)很好導(dǎo)熱的材料橋,然后可使其象電開關(guān)那樣中斷,其中該中斷和接通可以電氣化實(shí)現(xiàn)。在另一方案中作為用于使可彈性壓縮的熱接觸體變形的驅(qū)動(dòng)裝置可以采用電活性的聚合物(EAP),其設(shè)置在熱接觸體24的內(nèi)部。其由電操縱并在輸入電流下膨脹而在導(dǎo)走電流下再次收縮,從而需要時(shí)可以在熱接觸體24與盒2之間產(chǎn)生一空氣間隙27。
在盒2的內(nèi)部如上所述包括一相變換材料3,其構(gòu)成一該天花板及墻壁元件的主要組分。這樣的材料具有特別高的熔化熱含量并且作為PCM是已知的,其為英語的“Phase Change Material”(相變換材料)的縮寫。其優(yōu)選包含石蠟。石蠟是一用于飽和的烴類混合物的集合名稱,其主要從原油中獲取,是潤滑油制造的一種副產(chǎn)品并且也稱之為蠟。它們是有機(jī)材料并在精煉以后是無臭的、無味的和無毒的。石蠟由于其有利的化學(xué)和物理特性是很好適用于熱應(yīng)用的材料。其技術(shù)處理是沒有問題的。人們區(qū)別為標(biāo)準(zhǔn)石蠟和同分異構(gòu)石蠟。標(biāo)準(zhǔn)石蠟包括簡單伸長的分子鏈。同分異構(gòu)石蠟相反具有包括一長的基鏈分子和由其分支的支鏈分子。對(duì)于熱技術(shù)應(yīng)用本發(fā)明采用標(biāo)準(zhǔn)石蠟。石蠟的化學(xué)通式是CnH2n+2。對(duì)于熔化溫度在20℃至90℃之間的石蠟,數(shù)目n在17與50之間。材料的熔化溫度隨著分子鏈長度的增加或摩爾質(zhì)量的增加而升高。按照要求的應(yīng)用,PCM可調(diào)節(jié)到要求的熔化溫度。這里采用的石蠟基相變換材料除高的比熱容量以外還具有20℃至24℃的熔化溫度,其相當(dāng)于通常的房間表面溫度。理想地,相變換材料在約22.5℃的熔化溫度時(shí)應(yīng)該具有至少35kJ/(kg·K)的比熱容量。在900kg/m3的材料密度(PCM-石墨混合物)時(shí)在21℃或24℃時(shí)比熱容量應(yīng)該為全部的PCM填料的最大值的至少55%。除敏感的、亦即可感覺的由這種材料3釋放的熱量外,特別是在熔化階段儲(chǔ)存的潛在的熱在凝固階段又再次釋放。不僅液化而且凝固均在一窄的溫度范圍例如在4-5K內(nèi)實(shí)現(xiàn)。如果要保持大大不同于通常的其他的室溫,則可以選擇具有相應(yīng)的特性的適合的相變換材料。PCM的特別優(yōu)點(diǎn)在于在相變換過程中潛熱的利用。鹽水合物也可用作為相變換材料,這樣例如三水合物醋酸鈉或硫酸鈉(芒硝)。
為了有效地利用PCM的優(yōu)點(diǎn),應(yīng)該確保在小的熔化范圍的同時(shí)具有高的熔化熱含量。熱石蠟的比熱容量在固態(tài)以及液態(tài)下為約2.1kJ/(kg·K)。純石蠟的180至230kJ/kg的熔化熱含量和石墨—石蠟組合物中的140至160kJ/kg的熔化熱含量一起得到很好的蓄熱特性。一般為了潛熱儲(chǔ)存器的吸熱和放熱要求高的導(dǎo)熱能力。但熱石蠟如同幾乎全部的有機(jī)材料一樣具有較低的只約0.18W/(m·k)的導(dǎo)熱率。該缺點(diǎn)通過將石墨混入PCM中給以補(bǔ)償。這種措施顯著提高導(dǎo)熱率。此外如果PCM具有比混凝土差約10倍的導(dǎo)熱率,則每1m3PCM添加100至150kg的石墨、其導(dǎo)熱率比混凝土的好約3倍。為了提高元件的耐火性和避免石蠟的流出??梢砸匀忾]的形式應(yīng)用相變換材料,亦即處于一適合的膠囊內(nèi),其壁厚和容積適合于要求。這樣的封閉的特殊情況是微封閉。為此所采用的石蠟包含在所謂許多微膠囊內(nèi)。在這種情況下涉及直徑在5×10-6m與2×10-5m之間的塑料膠囊。首先將熔化的石蠟在攪拌下精細(xì)地分布于水中。其中根據(jù)攪拌速率和其他的參數(shù)形成極小的石蠟滴。圍繞這些小滴的每一個(gè)由塑料原料在所謂現(xiàn)場(chǎng)合成中產(chǎn)生固體的很薄壁的微膠囊。然后微封閉的石蠟可象粉末一樣應(yīng)用于不同的商業(yè)上通用的建筑材料,例如用于內(nèi)部粉刷和油灰。為了加入熱活性的墻壁及天花板元件中將填滿石蠟的微膠囊攪拌混入石膏物料中并精細(xì)地散布于其中,從而其形成全部的最終質(zhì)量的約30%至50%的質(zhì)量分量。然后將該具有最大10kJ/(kg·K)的熱容量的物料加入這樣的墻壁及天花板元件中作為有效的熱活性元件。PCM的封閉和在一永久硬化的物料中的散布確保石蠟不能流出。由于膠囊的微小的尺寸PCM或石蠟的全部的外表面是很大的。因此微封閉實(shí)現(xiàn)PCM與建筑材料之間的最好的熱交換。
為了促進(jìn)可靠的熱交換,將墻壁及天花板元件構(gòu)成使其與包含PCM質(zhì)量相比形成較大的外表面。這利用較矮的薄板盒2來達(dá)到。此外還可以在盒2的內(nèi)部設(shè)置多個(gè)導(dǎo)熱筋條。從而總體上為包含相變換材料3的空腔造成較好的導(dǎo)熱率。在該封閉的盒2內(nèi)總是必須為自由的PCM設(shè)置膨脹體積,以便避免過壓。液體熱石蠟的密度按照熔化溫度在750與850kg/m3之間。但固體石蠟具有800至900kg/m3的密度。因此從固態(tài)向液態(tài)相變換時(shí)產(chǎn)生最大10%的體積膨脹。如果其凝固溫度低于熔化溫度,則人們認(rèn)為是相變換材料的過冷。但同時(shí)過冷至少與其他的潛熱儲(chǔ)存器材料相比在標(biāo)準(zhǔn)石蠟PCM中實(shí)際上是不存在的。PCM在其“生命”或應(yīng)用的進(jìn)程中經(jīng)歷很多加熱與冷卻循環(huán)。對(duì)此熱石蠟不同于許多其他的PCM具有高的老化惰性并且是循環(huán)穩(wěn)定的,因?yàn)樵趦?chǔ)存器在儲(chǔ)存材料中或相對(duì)于傳熱裝置和設(shè)備材料的操作過程中不發(fā)生任何化學(xué)反應(yīng)。也就是說熱石蠟比幾乎全部材料是惰性的。在石蠟的命名上已將其稱為“等價(jià)親和物”(parum affinis)。亦即其實(shí)際上不顯示出任何化學(xué)反應(yīng)。更確切說石蠟的熔化和凝固是一純物理過程。因此蓄熱容量在全部的工作期限內(nèi)保持在恒定的高水平。熱石蠟按照直到250℃的熔化溫度是熱穩(wěn)定的。即使在更高的工作溫度下熱石蠟也不會(huì)汽化,亦即不發(fā)生高的蒸氣壓力。粘度在液態(tài)時(shí)類似于水的那樣高。石蠟和蠟是易燃燒的,但發(fā)火溫度明顯高于250℃。熱石蠟是無需考慮生態(tài)問題的材料。它既不危害水也無毒,不對(duì)健康造成任何損害,但它們是可回用的和在生物上是可分解的。
現(xiàn)在我們考慮安裝在房間內(nèi)的墻壁及天花板元件在熱的夏天的早晨的原始狀態(tài)。盒2內(nèi)的相變換材料是凝固的并且在例如21℃的溫度時(shí)是完全熱活性的元件。通過熱接觸體24確保可見天花板元件5,亦即例如可見天花板薄板與盒2之間的熱接通。如果現(xiàn)在室溫只稍微升高,則熱開始通過可見天花板元件5和熱接觸體24流入盒2并且其中相變換材料3逐漸液化。因此從房間內(nèi)吸取熱量,而為此不需要耗能的冷卻功率。吸收的熱量被簡單地貯藏于盒2的相變換材料3內(nèi)。在夜里以這種方式貯藏的熱排向自然的冷卻源,從而相變換材料3再次凝固并在準(zhǔn)備好在白天到來時(shí)重新吸熱。人們可預(yù)知,在即將出現(xiàn)顯著的寒冷的前面,就停止熱的排放。其適合于這種情況,即在夜間室溫降至如此之低,以致其在下一早晨過低而不適于工作。在這種情況下熱從盒2中向相反的方向經(jīng)由可見天花板元件5再次輸給房間。以這種方式室溫在整個(gè)白天可以保持在一狹窄的限度內(nèi)而無能耗。為了促進(jìn)與房間的熱交換或?yàn)榱艘鸱块g與相變換材料3之間的熱流可以借助于加熱與冷卻管1完全按需要輸入或排走附加的熱。如果例如在夜里降低的周圍溫度不足以使液化的相變換材料直到下一早晨完全凝固,則可以利用來自自然的冷卻源的冷卻水加以促進(jìn),為此其通過加熱與冷卻管循環(huán)。完全與相變換材料無關(guān),當(dāng)然利用加熱與冷卻管1可以按需要從一熱源將熱輸給房間或?qū)釓姆块g內(nèi)排向一冷卻源。將分層結(jié)構(gòu)8與盒2熱分離以用于這樣的直接冷卻與直接加熱。而具有相變換材料3的盒2盡可能用作為蓄熱器并且?guī)椭懦龌蛭战?jīng)過24小時(shí)內(nèi)的溫度變化的熱相移。
圖3示出熱活性的墻壁及天花板元件的第三方案。圖中其以橫剖面表示。在盒2的內(nèi)部加熱與冷卻管1沿由盒材料向外形成的下面延伸作為盒2或型材的沿縱向方向的流動(dòng)通道。因此該加熱與冷卻管1與盒2固定連結(jié)并直接屬于盒2。其因此由如盒同樣的材料構(gòu)成并且在需要時(shí)可具有插入銅管。其中在盒2的下面上設(shè)有沿盒2的縱向方向延伸的各薄板9,在它們之間裝入吸音材料4以改善聲學(xué)。圖中完全示出的結(jié)構(gòu)從下面借助一沖孔的天花板薄板作為可見天花板元件5封閉。該可見天花板元件5借助于由彈簧鋼夾具6構(gòu)成的夾緊裝置套裝在各薄板9的下邊緣部分上。并且在各薄板9的下邊緣沉積一接觸層28。其有助于改善連接的熱接通,當(dāng)然決定性地經(jīng)由沖孔的天花板薄板5從房間內(nèi)吸熱并且在需要加熱的情況下再次向其排放。該接觸層28涉及一種能導(dǎo)熱的泡沫塑料,其是可壓縮的。由于小的材料厚度即使只有中等的導(dǎo)熱特性時(shí)其導(dǎo)熱也是足夠的好。從天花板薄板或從可見天花板元件5向盒下面上的各薄板9的基本上好的傳熱是決定性的。在一方案中可以用鋼屑代替吸音材料4,其雖然具有較小的吸音作用,但同樣是很好的導(dǎo)熱體。在這種情況下薄板9是不必要的并且可見天花板元件只固定到各盒邊緣上。在盒2上面設(shè)有一橫截面為T形的凹槽7,借其可將盒2通過角形零件15固定在一所屬的支承結(jié)構(gòu)上,該支承結(jié)構(gòu)為一具有縱向開槽17的方形管16的形式。角形零件15用螺釘固定在凹槽7上,其中螺釘頭12防扭轉(zhuǎn)地安裝于凹槽7中。角形零件上側(cè)面長孔11可使盒2的高度或間距適應(yīng)于天花板并且補(bǔ)償不規(guī)則性。角形零件15借助于螺釘18安裝到一在建筑側(cè)預(yù)裝到天花板上的具有中心縱向開槽17的方形管16上,如其在圖3中所示。一天花板元件在這種情況下橫向于其縱向方向固定在至少兩個(gè)平行設(shè)置的這樣的方形管16上。
圖4中示出熱活性的墻壁及天花板元件的第四方案的橫剖面,其同樣在房間側(cè)配置有吸音材料4。在這里加熱與冷卻管1不是直接由盒2的材料成形,而是在該盒2的下面的一凹槽13內(nèi)熱接通地延伸,該凹槽13沿盒2延伸。盒2在其下面同樣具有向下伸出的各薄板9,在它們之間裝入消音材料4,在一方案中可以再次用鋼纖毛代替吸音材料4。在這種情況下薄板9是不必要的并且沖孔的天花板薄板作為可見天花板元件5只固定到各盒邊緣上。實(shí)際上的加熱與冷卻管1經(jīng)由支承板條14熱接通地固定在沖孔的天花板薄板上。這里可以涉及鋼管或鋁管1,其在必要時(shí)還可以配置插入的銅管。支承板條14的下邊緣釬焊、粘結(jié)或熔焊在沖孔的天花板薄板或可見天花板元件5上,借此構(gòu)成向可見天花板元件5的熱橋。將可見天花板元件5連同加熱與冷卻管1從下面固定到盒2上,借此形成在管1與盒2的凹槽13之間的熱接通連接。此時(shí)可見天花板元件5可以設(shè)有彈簧鋼夾具6,借其可簡單地通過夾緊固定到盒2的各薄板9上,然后將各個(gè)墻壁及天花板元件的管1通過焊接或借助于可連接的彎管或柔性的軟管連接相互連通。因此在需要時(shí)便于拆除可見天花板元件5。在盒2的上面嵌入一凹槽7,借其可將天花板元件固定在一與其配合的支持結(jié)構(gòu)16上,如對(duì)圖3所述的。該墻壁及天花板元件的方案也適用于冷卻天花板的翻新改進(jìn),后者已經(jīng)具有一可見天花板薄板和一熱接通連接于該可見天花板薄板的冷卻管。在這種情況下人們只須改變冷卻管以上的結(jié)構(gòu)。一具有相變換材料3的盒2安裝在每一冷卻管以上。盒2在其下面具有一凹槽,在這種情況下已存在的冷卻管熱接通地置于其中,另外沖孔的可見天花板仍可繼續(xù)應(yīng)用。此外,這樣的熱活性的墻壁及天花板元件也可以以如在房間天花板上同樣的方式安裝在墻壁上。
圖5中還示出熱活性的墻壁及天花板元件的第五方案的橫剖面。在該方案中加熱與冷卻管1結(jié)合于型材材料中并且其特點(diǎn)是吸音材料4設(shè)置在盒2的上方。在該實(shí)施形式中取消了盒2的下面與在該情況下未沖孔的天花板薄板5之間的導(dǎo)熱薄板。在一方案中可見天花板元件5也可由石膏層或石膏板構(gòu)成。代替由盒材料構(gòu)成的加熱與冷卻管1也可以采用材料接通于盒設(shè)置的管。這樣的天花板元件,其中吸音材料4設(shè)置在盒2的上方,安裝成使在各個(gè)安裝好的天花板元件之間分別留出一間隙,從而聲音通過這些間隙傳到在天花板元件上方設(shè)置的吸音材料4上并由其吸收。相反如果完全放棄吸音能力和省掉吸音材料,則可以取消各元件與絕熱層之間的間距。于是該方案特別適用于墻壁安裝。
圖6中示出一個(gè)方案,其中加熱與冷卻管1在盒2內(nèi)延伸并且由一種商業(yè)上通用的毛細(xì)管墊構(gòu)成。這樣的毛細(xì)管墊可以成型成任何的長度和寬度并例如沿縱向方向裝入盒2內(nèi),然后注滿相變換材料3,于是其包圍毛細(xì)管墊29的管。
當(dāng)墻壁及天花板元件在上面具有T形橫截面的凹槽7時(shí)可將其如圖3和4中那樣安裝。螺釘12的六邊形螺釘頭配合于該凹槽7中,從而螺釘12從凹槽7中向上伸出并且防扭轉(zhuǎn)地固定于其中,但可沿凹槽7移動(dòng)。角形零件15的水平側(cè)邊蓋在螺釘12上并且由屬于螺釘?shù)穆菽?0固定之。角形零件15的向上伸出的側(cè)邊設(shè)有一垂直的長孔11,其由一螺釘18通過,該螺釘18的六邊形頭防扭轉(zhuǎn)地配合于具有側(cè)面開槽17的方形型材16中,從而其在其中保持可移動(dòng)的。因此角形零件15可沿方形型材16移動(dòng)并且可沿長孔11的長度調(diào)節(jié)高度。為了固定只還要擰緊屬于螺釘18的螺母19。方形型材16事先利用錨定螺釘安裝到一配置的天花板上。因此該方形型材16可以沿兩個(gè)方向定位和固定天花板元件。
代替一凹槽7,墻壁及天花板元件在其上可以具有由一向上伸出的角型材10構(gòu)成的支承結(jié)構(gòu)10,如由圖5可知和圖8中透視圖所示。在角型材10的兩側(cè),墻壁及天花板元件可以覆蓋吸音材料4。在該角型材10上擰緊一角形零件15,其在每一側(cè)邊具有一垂直延伸的長孔11。角型材10在盒2的上面具有一這樣的凹槽,其防扭轉(zhuǎn)地安裝一螺釘頭,但此時(shí)螺釘保持可沿凹槽移動(dòng)。角形零件15的水平側(cè)邊固定在一方形管16的下面,后者在其下面具有一縱向開槽17并且事先安裝到原天花板上??v向開槽17使螺釘以其釘頭插入方形管16中。從而螺釘頭12防扭轉(zhuǎn)地保持于其中,同時(shí)螺釘通過縱向開槽17向下伸出并可沿方形管16移動(dòng)。
熱活性的墻壁及天花板元件的一特別的實(shí)施形式示出于圖9中。盒2的邊緣區(qū)域被升高并在各角密封地封閉。其中可看到盒2沒有蓋板和在其中沿縱向方向延伸的各導(dǎo)熱筋條30,其沿其下面與盒2的底板導(dǎo)熱地連接。在這里可以涉及鋁角型材,其通過橫支撐35構(gòu)成一格柵。該型材的下面的水平延伸的側(cè)邊然后借助一專用粘合帶與盒2的底板導(dǎo)熱地相粘合。這些導(dǎo)熱筋條30相互間隔開約30mm并在它們之間延伸毛細(xì)管墊29的導(dǎo)熱環(huán)路29。在各兩個(gè)導(dǎo)熱筋條30之間延伸至少一個(gè)單獨(dú)的導(dǎo)熱環(huán)路29。對(duì)此毛細(xì)管墊29可只裝入在上面仍敞開的盒2中。從而墻壁及天花板元件呈現(xiàn)出圖中所示的狀態(tài)??煽吹皆诿?xì)管墊29的指向上方的入口接頭31和相對(duì)的出口接頭32。然后將盒2填滿膏狀的石膏物料,其中其質(zhì)量的約30%至50%包括微封閉的相變換材料。借此其沿全部的盒含量精細(xì)地分布。在盒填滿以后使物料展平并然后時(shí)效硬化。最后仍用一圖中未示出的由鍍鋅的厚度約0.75mm薄板構(gòu)成的蓋板封閉該元件并在各邊緣鉚接。邊緣區(qū)域在后面向外彎邊,從而在那里構(gòu)成一懸掛彎邊,其使元件可簡單地安裝在天花板上。然后安裝可進(jìn)行如下在接頭31、32上借助于插塞連接連接一柔性的軟導(dǎo)管。然后元件以其后面的彎邊懸掛在天花板上的安裝板條上,此后借助一牽引鋼繩將盒2的前角在頂板上向上轉(zhuǎn)動(dòng)并固定之。各固定角鋼34此時(shí)用于牽引鋼絲的懸掛和盒2在天花板上的固定。
這種熱活性的墻壁及天花板元件還可構(gòu)成使其在任一實(shí)施形式中為了提高耐火性用專用的商業(yè)上通用的防火材料加以處理。這樣例如適用一種防火涂漆,其在火災(zāi)與熱影響時(shí)形成一絕熱的絕緣層。盒也可以涂覆防火凝膠層例如由含水的堿金屬硅酸鹽構(gòu)成的,其包括SiO2對(duì)Na2O的2.7-3.5的重量比和5-15重量%的甘油含量。此外防火的聚烯烴也適用于盒的涂層,例如來自在D-65840 Sulzbach的Clariant股份有限公司的產(chǎn)品系列Exolit。作為一方案,由基料和封閉的相變換材料組成的總體可以摻有防火材料或起冷卻作用的具有高熱容量的填料。另外,在火災(zāi)情況下天花板的冷卻或用結(jié)合的管系統(tǒng)或用外部的水系統(tǒng),例如可考慮利用一自動(dòng)灑水裝置,其可以處于與天花板元件導(dǎo)熱接觸或使之與其導(dǎo)熱接觸。其優(yōu)點(diǎn)是,在火災(zāi)情況下可有效地冷卻整個(gè)的天花板和墻壁。
全部這些熱活性的墻壁及天花板元件的背后的基本思想是,使其能夠在房間與提供的蓄熱材料3之間進(jìn)行熱交換,以便可以將熱隨著時(shí)間的延遲排向一自然的冷卻源,其由于白天與夜里之間的溫度變化可供以后使用,或在需要時(shí)再次利用。該熱交換在冷時(shí)間階段與熱時(shí)間階段之間尤其具有意義。亦即例如在白天與夜里之間或在迅速的熱侵入或冷侵入和短期的轉(zhuǎn)換的時(shí)間內(nèi)。因此如果例如在白天由于日光輻射,各種電裝置的操作以及還由于許多人存在于一房間內(nèi)向房間內(nèi)輸熱,則必須給予冷卻,以便使室溫不升到超過舒適范圍?,F(xiàn)在利用熱活性的墻壁及天花板元件提供一高效率的熱交換體,否則其是不足的。由于專門調(diào)節(jié)的PCM的22.5℃的低的熔化溫度,通過冷卻天花板排走的熱大部分貯藏于墻壁及天花板元件的蓄熱器內(nèi),其使PCM熔化。這個(gè)過程持續(xù)幾個(gè)小時(shí)直到PCM完全液化。如果要繼續(xù)排熱,則將其輸給一外部的冷卻源。如果突然出現(xiàn)寒冷的前面并有降低室溫的危險(xiǎn),則使熱流反向。PCM在微小的溫降時(shí)即開始凝固,而將其潛熱經(jīng)由此時(shí)起加熱蓋板作用的可見天花板元件5輸出房間。當(dāng)通過管1循環(huán)冷卻水和取走PCM的潛熱時(shí),就發(fā)生凝固過程。因此基本上從房間內(nèi)取走的熱貯藏于墻壁及天花板元件中并可以在以后或輸給室外的自然的冷卻源或再次輸出給房間。因?yàn)榫徛剡M(jìn)行熱交換和延續(xù)幾個(gè)小時(shí),對(duì)于在白天與夜里之間或在辦公工作與休息時(shí)間之間的熱的暫存是特別合適的。
對(duì)于天氣引起的極端溫度變化和白天過程的較大的熱載變化,這種熱活性的墻壁及天花板元件的靈活作用的設(shè)計(jì)是有效的。對(duì)于那些實(shí)施形式,即其中加熱與冷卻管1不連接于盒2或不由其成形一件,可以設(shè)置一移動(dòng)裝置以便使筋條系統(tǒng)同可見天花板元件5暫時(shí)與盒2熱分離,盒2當(dāng)然包含相變換材料3形式的蓄熱元件。這可以例如電機(jī)械地、熱電地、電化學(xué)地通過一電場(chǎng)或液壓地來實(shí)現(xiàn)。驅(qū)動(dòng)裝置可以包括電機(jī)、磁力的伺服缸、電化學(xué)致動(dòng)器(ECA)、電活性聚合物(EAP)、液壓的伺服缸或電機(jī)驅(qū)動(dòng)的牽引鋼繩。通過筋條系統(tǒng)9向下移動(dòng)幾毫米或從盒2中升起熱接觸體24如對(duì)圖1和2所述,中斷與相變換材料3的材料接通和大大限制傳熱。在該分離的狀態(tài)下可以通過加熱與冷卻管1和可見天花板元件5在短時(shí)內(nèi)輸給房間較大的熱量或相反從房間內(nèi)排走較大的熱量,從而因此在需要時(shí)大的加熱功率和冷卻功率可供使用。如果高功率地加熱,則熱經(jīng)由可見天花板元件5直接進(jìn)入房間并且只有很小的部分流入相變換材料3。反之,如果強(qiáng)烈地冷卻,則熱由房間流入可見天花板元件5并經(jīng)由冷卻管1傳走,而不貯藏于相變換材料3中。通過蓄儲(chǔ)層的這種分離,即填滿PCM的盒2與實(shí)際上的加熱或冷卻元件,也就是與面向房間的可見天花板元件5的分離,系統(tǒng)變成熱快速作用的并因此處于類似于傳統(tǒng)的冷卻蓋板的情況。在一房間內(nèi),其天花板或墻壁完全或部分地設(shè)有這樣的熱活性的墻壁及天花板元件,可以隨時(shí)通過直接冷卻和直接加熱將溫度迅速改變到任何值。借此也可以進(jìn)行單室的調(diào)節(jié)。
權(quán)利要求
1.熱活性的墻壁及天花板元件,用于安裝在新建筑物和舊建筑物包括輕型結(jié)構(gòu)建筑物的房間內(nèi),以便調(diào)節(jié)其溫度,其中,該元件包括一封閉的盒(2),該盒為了熱的暫存包含一相變換材料(3)作為潛熱存儲(chǔ)器,以及具有至少一個(gè)所屬的加熱與冷卻管(1)用以控制盒(2)與其周圍之間的熱交換,其特征在于,盒(2)為了熱的暫存包含一標(biāo)準(zhǔn)石蠟基的相變換材料(3)或一鹽水合物,其中,盒(2)為了提高在相變換材料區(qū)域內(nèi)的導(dǎo)熱率在其內(nèi)部或者配置有多個(gè)導(dǎo)熱筋條并且/或者給相變換材料(3)添加用于提高導(dǎo)熱率的石墨。
2.按照權(quán)利要求1所述的用于安裝在新建筑物和舊建筑物的房間內(nèi)的熱活性的墻壁及天花板元件,其特征在于,相變換材料作為在塑料膠囊內(nèi)部封閉的材料散布于基料中并注滿盒(2),并且盒至少在外面涂有防火凝膠或防火涂漆形式的防火材料層,和/或由基料和封閉的相變換材料組成的總體摻有防火材料或起冷卻作用的具有高熱容量的填料。
3.按照權(quán)利要求1至2之一項(xiàng)所述的用于安裝在新建筑物和舊建筑物包括輕型結(jié)構(gòu)建筑物的房間內(nèi)以便調(diào)節(jié)其溫度的熱活性的墻壁及天花板元件,其特征在于,封閉的盒(2)包括一底板和四面升高的邊緣區(qū)域,并在上面用一蓋板封閉,并且在盒內(nèi)部設(shè)有與盒(2)導(dǎo)熱接觸的多個(gè)導(dǎo)熱筋條(9),在它們之間延伸一毛細(xì)管墊(29)的加熱與冷卻管(1),其接頭(31、32)用于通過盒蓋板引進(jìn)插塞連接,并且在盒內(nèi)部澆注石膏作為基料,基料中散布封閉的相變換材料,以及在盒下面設(shè)有一可見天花板元件(5)。
4.按照權(quán)利要求1至3之一項(xiàng)所述的用于安裝在新建筑物和舊建筑物包括輕型結(jié)構(gòu)建筑物的房間內(nèi)以便調(diào)節(jié)其溫度的熱活性的墻壁及天花板元件,其特征在于,一導(dǎo)熱的分層結(jié)構(gòu)(8)連同至少一個(gè)其中結(jié)合的加熱與冷卻管(1)和各垂直的薄板(9)經(jīng)由絕熱的側(cè)板(22)固定在盒(2)的下面上同時(shí)留出一空心腔室(23),其中在所述各薄板之間裝入吸音材料(4)并且在其下邊緣可拆式固定一可見天花板元件(5)作為可見天花板和房間側(cè)的熱交換器,并且,在空心腔室(23)內(nèi)設(shè)置一導(dǎo)熱的熱接觸體(24),其使導(dǎo)熱的分層結(jié)構(gòu)(8)的上面與盒(2)的下面處于熱接通或進(jìn)入熱接通,以及,設(shè)有驅(qū)動(dòng)裝置(26)用以在空心腔室(23)的內(nèi)部移動(dòng)或壓縮導(dǎo)熱的熱接觸體(24),使其或與盒(2)熱接通或與分層結(jié)構(gòu)(8)熱接觸或可與兩者暫時(shí)分離。
5.按照權(quán)利要求4所述的用于安裝在新建筑物和舊建筑物包括輕型結(jié)構(gòu)建筑物的房間內(nèi)以便調(diào)節(jié)其溫度的熱活性的墻壁及天花板元件,其特征在于,盒(2)的下面構(gòu)成一傾斜的平面,其具有熱接觸層(28)并且在空心腔室(23)中設(shè)置一可水平移動(dòng)的楔形的導(dǎo)熱的熱接觸體(24),其下面與導(dǎo)熱的分層結(jié)構(gòu)(8)的上面處于熱接通而其上面平行于盒(2)的傾斜下面延伸,并且驅(qū)動(dòng)裝置(26)安裝在空心腔室(23)中,借其使楔形的熱接觸體(24)可在空心腔室(23)的內(nèi)部移動(dòng),從而可按需要使其與盒(2)的下面熱接通或熱分離。
6.按照權(quán)利要求4所述的用于安裝在新建筑物和舊建筑物包括輕型結(jié)構(gòu)建筑物的房間內(nèi)以便調(diào)節(jié)其溫度的熱活性的墻壁及天花板元件,其特征在于,能導(dǎo)熱的熱接觸體(24)在空心腔室(23)中由可彈性壓縮的材料構(gòu)成,其在膨脹的狀態(tài)下與盒(2)的下面和分層結(jié)構(gòu)(8)的上面處于熱接通并由一移動(dòng)薄板(25)水平穿過,后者借助驅(qū)動(dòng)裝置(26)可垂直移動(dòng),從而可按需要使熱接觸體(24)的上面與盒(2)的下面進(jìn)入熱接通或熱分離,或者可按需要使熱接觸體(24)的下面與分層結(jié)構(gòu)(8)的上面進(jìn)入熱接通或熱分離。
7.按照權(quán)利要求4至6之一項(xiàng)所述的用于安裝在新建筑物和舊建筑物包括輕型結(jié)構(gòu)建筑物的房間內(nèi)以便調(diào)節(jié)其溫度的熱活性的墻壁及天花板元件,其特征在于,用于移動(dòng)導(dǎo)熱的熱接觸體(24)或用于壓縮和膨脹導(dǎo)熱接觸體(24)的驅(qū)動(dòng)裝置(26)是電化學(xué)致動(dòng)器(ECA)、電活性的聚合物(EAP)、熱電驅(qū)動(dòng)元件、電機(jī)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)的牽引鋼繩、磁力的或液壓的伺服缸或電操作的液體。
8.按照權(quán)利要求1至2之一項(xiàng)所述的用于安裝在新建筑物和舊建筑物包括輕型結(jié)構(gòu)建筑物的房間內(nèi)以便調(diào)節(jié)其溫度的熱活性的墻壁及天花板元件,其特征在于,封閉的盒(2)由一矩形橫截面的型材(2)構(gòu)成,其在兩面借助于熔焊的、釬焊的或粘結(jié)的蓋板液體密封地封閉,并且在其下面嵌有一凹槽(13),此外在盒下面設(shè)有由其垂直伸出的各薄板(9),在它們之間裝入吸音材料(4),并且,在各薄板(9)的下邊緣可拆式固定可見天花板元件(5)作為可見天花板,該可見天花板元件(5)經(jīng)由一支承板條(14)支承一加熱與冷卻管(1),其在凹槽(13)內(nèi)材料接通地延伸。
9.按照權(quán)利要求1至2之一項(xiàng)所述的用于安裝在新建筑物和舊建筑物包括輕型結(jié)構(gòu)建筑物的房間內(nèi)以便調(diào)節(jié)其溫度的熱活性的墻壁及天花板元件,其特征在于,封閉的盒(2)由一矩形橫截面的型材(2)構(gòu)成,其在兩面借助于熔焊的、釬焊的或粘結(jié)的蓋板液體密封地封閉,并在其內(nèi)部設(shè)有一加熱與冷卻管(1),并且在盒下面固定一可見天花板元件(5)作為可見天花板,以及在盒上面設(shè)有吸音材料(4),支承結(jié)構(gòu)(10)穿過該吸音材料(4)。
10.按照權(quán)利要求1至2之一項(xiàng)所述的用于安裝在新建筑物和舊建筑物包括輕型結(jié)構(gòu)建筑物的房間內(nèi)以便調(diào)節(jié)其溫度的熱活性的墻壁及天花板元件,其特征在于,封閉的盒(2)由一矩形橫截面的型材(2)構(gòu)成,其在兩面借助于熔焊的、釬焊的或粘結(jié)的蓋板封閉,并且至少一個(gè)加熱與冷卻管(1)結(jié)合于盒的內(nèi)部或者結(jié)合于薄板(9)內(nèi),后者或固定地屬于盒或活動(dòng)地安裝在其上,并由其垂直地伸出,并且,在各薄板(9)之間裝入吸音材料(4)和在各薄板(9)的下邊緣借助于彈簧夾具(6)可拆式固定一可見天花板元件(5)。
11.按照權(quán)利要求1或2之一項(xiàng)所述的用于安裝在新建筑物和舊建筑物包括輕型結(jié)構(gòu)建筑物的房間內(nèi)以便調(diào)節(jié)其溫度的熱活性的墻壁及天花板元件,其特征在于,封閉的盒由一矩形橫截面的型料(2)構(gòu)成,其在兩面借助于熔焊的、釬焊的或粘結(jié)的蓋板液體密封地封閉,并且在其內(nèi)部設(shè)置毛細(xì)管墊(29)形式的加熱與冷卻管(1),以及在盒下面設(shè)置一可見天花板元件(5)。
全文摘要
熱活性的墻壁及天花板元件,安裝在新建筑物和舊建筑物的房間內(nèi)并用于其溫度調(diào)節(jié)。其包括一封閉的盒(2),該盒為了熱的暫存包含一相變換材料(3),其在吸熱時(shí)熔化而相反在凝固時(shí)向周圍排放潛熱。一分層結(jié)構(gòu)(8)包括其中的吸音材料(4)經(jīng)由絕熱材料熱分離地懸掛在該盒(2)上。分層結(jié)構(gòu)(9)在下面熱接通地由一沖孔的天花板薄板(5)封閉,后者構(gòu)成房間的可見天花板。分層結(jié)構(gòu)(8)包括一由其成一件成形的或熱接通與其連接的加熱與冷卻管(1)。在分層結(jié)構(gòu)(8)與盒(2)之間的空心腔室(23)中裝入一可移動(dòng)的能導(dǎo)熱的熱接觸體(24),其以其全部部分形成盒(2)與分層結(jié)構(gòu)(8)之間的熱接通。按照其位置形成一對(duì)盒(2)的空氣間隙(27),從而達(dá)到與盒(2)的熱分離。
文檔編號(hào)F24D11/00GK1625673SQ03803032
公開日2005年6月8日 申請(qǐng)日期2003年2月3日 優(yōu)先權(quán)日2002年2月1日
發(fā)明者馬庫斯·科申茨, 貝亞特·萊曼, 斯特凡·霍爾斯特 申請(qǐng)人:Empa瑞士聯(lián)邦材料檢測(cè)與研究教育院