ТЕПЛОРАСПРЕДЕЛЯЮЩАЯ ПАНЕЛЬ И СПОСОБ ЕЕ ИЗГОТОВЛЕНИЯ Российский патент 2017 года по МПК F24D3/12 

Настоящее изобретение относится к области строительства и обустройства зданий и помещений, а именно к теплораспределяющим панелям потолочных систем обогрева и/или охлаждения, к элементам и узлам таких систем, а также к способам их изготовления.

Для поддержания постоянной комфортной температуры в помещениях посредством нагрева/охлаждения воздуха в качестве альтернативы кондиционерам используют системы, содержащие потолочные теплораспределяющие панели. Преимущества использования "нагревающих/охлаждающих" потолков состоят в их полной бесшумности, отсутствии сквозняков, а также в низких расходах на техническое обслуживание.

Известна теплораспределяющая панель, содержащая трубку-меандр, запрессованную в теплораспределяющей плите из терморасширенного графита (ТРГ) (ЕР 2295871 (А2), F24D 3/16, 16.03.2011). Трубка-меандр предназначена для циркуляции жидкости-теплоносителя. Указанная теплораспределяющая плита уложена в кассету, представляющую собой металлический короб из стали, который в дальнейшем будет вмонтирован в конструкцию подвесного потолка.

В описанной выше теплораспределяющей панели теплораспределяющая плита изготовлена из терморасширенного графита, который отличается малой плотностью (1,5 кг/м²) и одновременно высокой теплопроводностью, благодаря чему температура поверхности плиты близка к средней температуре жидкости-теплоносителя. Таким образом, теплораспределяющая плита обеспечивает эффективный направленный теплоотвод от трубки-меандра и быстрое равномерное распределение температуры по поверхности плиты. Т.к. из-за недостаточной прочности теплораспределяющей плиты из терморасширенного графита на его поверхности могут появляться заломы, которые не только портят внешний вид изделия, но и уменьшают эффективность распределения тепла, указанная плита смонтирована в стальной кассете, которая придает конструкции прочность и жесткость, необходимые для ее установки в подвесном потолке, а также более эстетичный внешний вид.

Также известен способ изготовления теплораспределяющей панели, характеризующийся тем, что под трубку-меандр укладывают пластину из терморасширенного графита, сверху трубки-меандра укладывают вторую пластину из терморасширенного графита, после чего осуществляют прессование указанных пластин с получением теплораспределяющей плиты (ЕР 2295871 (А2), F24D 3/16, 16.03.2011). Готовую теплораспределяющую плиту укладывают в кассету, представляющую собой металлический короб из стали, который в дальнейшем будет вмонтирован в конструкцию подвесного потолка.

Недостатком указанной теплораспределяющей панели и способа ее изготовления является использование в качестве несущего элемента, обеспечивающего жесткость конструкции, тяжелой стальной кассеты, что приводит к увеличению веса всей конструкции и накладывает значительные ограничения на способы транспортировки теплораспределяющей панели, монтажа и эксплуатации, и влечет за собой значительное увеличение ее себестоимости.

Задачей изобретения является упрощение конструкции теплораспределяющей панели, снижение ее веса при сохранении жесткости и прочности, что позволит значительно упростить ее монтаж/демонтаж, тем самым улучшить условия труда, а также снизить ее себестоимость.

Технический результат достигается посредством теплораспределяющей панели, содержащей трубку-меандр, запрессованную в теплораспределяющую плиту из терморасширенного графита и зафиксированную в кронштейнах, которые закреплены в каркасе, при этом каркас с нижней стороны обтянут полотном, прикрепленным к каркасу по периметру и приклеенным к нижней поверхности теплораспределяющей плиты. За счет того, что тяжелая стальная кассета, обеспечивающая прочность и жесткость конструкции теплораспределяющей панели, заменена на облегченную конструкцию, состоящую из каркаса с закрепленными в нем кронштейнами, в которых зафиксирована трубка-меандр, значительно снижается вес теплораспределяющей панели, обеспечивая при этом необходимые прочность и жесткость конструкции, а также снижается себестоимость панели.

Теплораспределяющая плита может состоять из двух пластин из терморасширенного графита, между которыми запрессована трубка-меандр.

Трубка-меандр может быть выполнена медной.

Каждый из кронштейнов может быть выполнен с П-образным поперечным сечением.

Каркас может быть выполнен металлическим из балок с h-образным поперечным сечением.

С верхней стороны теплораспределяющей плиты может быть расположено покрытие из алюминиевой фольги.

Также технический результат достигается посредством способа изготовления теплораспределяющей панели, характеризующегося тем, что из балок собирают каркас, трубку-меандр фиксируют в кронштейнах, которые закрепляют в каркасе, под трубку-меандр укладывают пластину из терморасширенного графита, сверху трубки-меандра укладывают вторую пластину из терморасширенного графита, после чего осуществляют прессование указанных пластин с получением теплораспределяющей плиты, затем нижнюю сторону полученной теплораспределяющей плиты покрывают слоем клеящего вещества, каркас с нижней стороны обтягивают полотном, края которого прикрепляют к каркасу по периметру, и указанное полотно поджимают к нижней поверхности теплораспределяющей плиты.

Каждый из кронштейнов может быть выполнен с П-образным поперечным сечением.

Каркас может быть выполнен из балок с h-образным поперечным сечением.

В качестве клеящего вещества может быть использована эпоксидная смола.

С верхней стороны теплораспределяющей плиты может быть расположено покрытие из алюминиевой фольги.

Вышеизложенные особенности и преимущества предлагаемого изобретения будут понятны из последующего описания предпочтительных примеров осуществления теплораспределяющей панели и способа ее изготовления со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых одинаковые элементы обозначены одинаковыми позициями:

на фиг. 1 представлен вид сверху теплораспределяющей панели в соответствии с настоящим изобретением;

на фиг. 2 - разрез А-А фиг. 1, в соответствии с настоящим изобретением.

Теплораспределяющая панель 1 содержит трубку-меандр 2, которая представляет собой трубку для теплоносителя, имеющую дугообразные 3 и прямолинейные 4 участки. В качестве теплоносителя может быть использовано жидкое или газообразное вещество, применяемое для передачи тепловой энергии.

Трубка-меандр 2 выполнена из материала, отвечающего ряду требований: достаточная теплоотдача, простота выполнения монтажных работ, прочность и долговечность, цена.

Трубка-меандр 2 для теплораспределяющей панели 1 может быть выполнена медной. В качестве положительного момента для медной трубки-меандра 2 можно отметить низкое значение коэффициента линейного теплового расширения (КЛТР) и наибольшее значение теплопроводности (400 Вт/м*К), что обеспечивает наибольшую теплоотдачу с поверхности. Медь обладает высокой коррозионной устойчивостью.

Также трубка-меандр 2 может быть выполнена из стали. Стальная трубка-меандр 2 обладает низким КЛТР, достаточной теплопроводностью и низкой ценой, однако существенным недостатком является вес изделия, что является критическим параметром при создании теплораспределяющих панелей 1. Помимо этого, стальная трубка-меандр 2 отличается низкой коррозионной стойкостью, и при длительной эксплуатации ее внутренняя поверхность обрастает продуктами ржавления и отложениями, что впоследствии снижает ее пропускную способность и в целом уменьшает эксплуатационные характеристики.

В теплораспределяющей панели 1 также может быть использована полимерная или металлопластиковая трубка-меандр 2, которая отличается сравнительной дешевизной и легкостью монтажа. К существенным недостаткам можно отнести высокий коэффициент линейного термического расширения и низкую теплопроводность. Однако ее малый вес позволяет увеличить количество витков трубки-меандра для теплоносителя для минимизации эффекта последнего критерия.

В качестве еще одного материала для производства трубки-меандра 2 может быть использован алюминий. Алюминиевые трубки обладают не только достаточно высокой теплопроводностью и низким КЛТР, но также отличаются и низкой массой и ценой. Однако использование алюминия затруднено ввиду образования гальванической пары с графитом, поэтому необходимы дополнительные меры по защите от коррозии.

Трубка-меандр 2 зафиксирована в кронштейнах 5, каждый из которых выполнен с П-образным поперечным сечением. Для этого, как показано на фиг. 2, трубка-меандр 2 дугообразными участками 3 вставлена в пазы П-образного профиля кронштейнов 5 и зажата в них. Такая конструкция обеспечивает простоту монтажа трубки-меандра в кронштейнах.

Указанные кронштейны 5 закреплены в каркасе 6, который является остовом теплораспределяющей панели и вместе с кронштейнами определяет ее прочность, устойчивость, долговечность и форму.

Каркас 6 выполнен из балок 7, скрепленных между собой. Балки 7 могут быть металлическими (например, из алюминия, стали), а также могут быть изготовлены из композиционных материалов и т.д.

Для обеспечения эффективного направленного теплоотвода трубка-меандр 2 запрессована в теплораспределяющую плиту 8 из терморасширенного графита, который обеспечивает быстрое равномерное распределение температуры по поверхности теплораспределяющей плиты 8.

Указанная теплораспределяющая плита 8 может быть выполнена из нижней пластины 9 из терморасширенного графита и верхней пластины 10 из терморасширенного графита, между которыми расположена трубка-меандр 2 и которые спрессованы. При этом теплораспределяющую плиту 8 получают посредством одноосного прессования частиц ТРГ без связующего. Анизотропия свойств графита (коэффициент анизотропии теплопроводности при плотности 0,12 г/см 3-4) обеспечивает равномерное распределение тепла по поверхности плиты 8, что позволяет обеспечить направленный отвод тепла и соответственно высокую эффективность теплоотдачи.

Для защиты теплораспределяющей плиты 8, закрепленной посредством кронштейнов 5 внутри каркаса 6, и для придания теплораспределяющей панели 1 декоративного вида каркас 6 с нижней стороны обтянут полотном 11, прикрепленным к каркасу 6 по всему периметру. В качестве полотна 11 для такого покрытия теплораспределяющей панели 1 может быть выбрана, например, ткань на основе волокна полиэстера, пропитанного полиуретаном, которое благодаря своей молекулярной структуре является негорючим, пожароустойчивым материалом, соответствующим нормам пожарной безопасности, установленным в РФ, а также обладает высокой механической прочностью.

Для закрепления полотна 11 балки 7 каркаса 6 могут быть выполнены с h-образным поперечным сечением для размещения в пазу h-образного профиля краев полотна и их фиксации посредством штапика (штапиковое крепление).

При этом для обеспечения наилучшего возможного теплового контакта между полотном 11 и нижней поверхностью теплораспределяющей плиты 8 (т.е. нижней поверхностью нижней пластины 9) полотно 11 приклеено к нижней поверхности теплораспределяющей плиты 8 посредством клеящего вещества, например, эпоксидной смолой.

Для того чтобы снизить тепловые потери в окружающую среду, с верхней стороны теплораспределяющей плиты 8 может быть расположено покрытие из алюминиевой фольги.

Описанная выше теплораспределяющая панель может быть изготовлена следующим способом.

Из балок 7 с h-образным поперечным сечением собирают каркас 6.

Трубку-меандр 2 фиксируют в кронштейнах 5, каждый из которых выполнен с П-образным поперечным сечением. Для этого, как показано на фиг. 2, трубку-меандр 2 дугообразными участками 3 вставляют в пазы П-образного профиля кронштейнов 5 и зажимают в них.

Кронштейны 5 закрепляют в каркасе 6.

Под трубку-меандр 2 укладывают нижнюю пластину 9 из терморасширенного графита. Сверху трубки-меандра 2 укладывают верхнюю пластину 10 из терморасширенного графита, после чего осуществляют прессование указанных пластин 9 и 10 с получением теплораспределяющей плиты 8.

Затем нижнюю сторону полученной теплораспределяющей плиты 8 покрывают слоем клеящего вещества. В качестве клеящего вещества может быть использована эпоксидная смола. Каркас 6 с нижней стороны обтягивают полотном 11, края которого прикрепляют к каркасу 6 по периметру, например, вставляя их в пазы h-образного профиля балок 7 и закрепляя посредством штапика. Затем указанное полотно 11 поджимают к нижней поверхности теплораспределяющей плиты 8, осуществляя его приклеивание, при этом обеспечивая плотный контакт полотна 11 с теплораспределяющей плитой 8.

С верхней стороны теплораспределяющей плиты 8 располагают покрытие из алюминиевой фольги.

Описанные выше теплораспределяющие панели могут быть использованы для изготовления подвесного потолка, который монтируют ниже основного потолка помещения. При этом в соответствии с предложенным способом могут быть изготовлены стандартизированные теплораспределяющие панели, и далее, на строительном объекте из множества теплораспределяющих панелей может быть собрана конструкция подвесного потолка в соответствии с конкретным проектом. Для этого на основном потолке помещения монтируют, например, несущую конструкцию из перекладин (например, с Т-образным профилем), образующих прямоугольные или, по существу, прямоугольные ячейки, в которые укладывают теплораспределяющие панели. Концы трубок-меандров 2 теплораспределяющих панелей 1 соединяют с возможностью формирования контура трубопровода для подачи теплоносителя.

Таким образом, описанная выше конструкция теплораспределяющей панели за счет снижения веса при сохранении ее жесткости и прочности позволит значительно упростить ее монтаж/демонтаж, а также снизить ее себестоимость.

Описанные выше примеры осуществления следует во всех аспектах рассматривать лишь как иллюстративные и не обуславливающие никаких ограничений. Следовательно, могут быть использованы другие примеры осуществления настоящего изобретения и примеры внедрения, которые не выходят за пределы описанных здесь существенных признаков.

Настоящее изобретение относится к области строительства и обустройства зданий и помещений, а именно к потолочным системам обогрева и охлаждения, к элементам или узлам таких систем, а также к способам их изготовления. Теплораспределяющая панель содержит трубку-меандр, запрессованную в теплораспределяющую плиту из терморасширенного графита и зафиксированную в кронштейнах, которые закреплены в каркасе. Каркас с нижней стороны обтянут полотном, приклеенным к нижней поверхности теплораспределяющей плиты и прикрепленным к каркасу по периметру. Указанная теплораспределяющая плита может состоять из двух пластин из терморасширенного графита, между которыми запрессована трубка-меандр. Трубка-меандр выполнена медной. Каждый из кронштейнов может быть выполнен с П-образным поперечным сечением. Каркас может быть выполнен металлическим из балок с h-образным поперечным сечением. С верхней стороны теплораспределяющей плиты может быть расположено покрытие из алюминиевой фольги. Способ изготовления теплораспределяющей панели характеризуется тем, что из балок собирают каркас, трубку-меандр фиксируют в кронштейнах, которые закрепляют в каркасе, под трубку-меандр укладывают пластину из терморасширенного графита, сверху трубки-меандра укладывают вторую пластину из терморасширенного графита, после чего осуществляют прессование указанных пластин с получением теплораспределяющей плиты, затем нижнюю сторону полученной теплораспределяющей плиты покрывают слоем клеящего вещества, каркас с нижней стороны обтягивают полотном, края которого прикрепляют к каркасу по периметру, и указанное полотно поджимают к нижней поверхности теплораспределяющей плиты. Такое выполнение теплораспределяющей панели за счет снижения веса при сохранении ее жесткости и прочности позволит значительно упростить ее монтаж/демонтаж, а также снизить ее себестоимость. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Теплораспределяющая панель, содержащая трубку-меандр, запрессованную в теплораспределяющей плите из терморасширенного графита и зафиксированную в кронштейнах, которые закреплены в каркасе, при этом каркас с нижней стороны обтянут полотном, приклеенным к нижней поверхности теплораспределяющей плиты и прикрепленным к каркасу по периметру.

2. Панель по п. 1, в которой указанная теплораспределяющая плита состоит из двух пластин из терморасширенного графита, между которыми запрессована трубка-меандр.

3. Панель по п. 1, в которой трубка-меандр выполнена медной.

4. Панель по п. 1, в которой каждый из кронштейнов выполнен с П-образным поперечным сечением.

5. Панель по п. 1, в которой каркас выполнен из балок с h-образным поперечным сечением.

6. Панель по п. 1, в которой каркас выполнен металлическим.

7. Панель по п. 1, в которой с верхней стороны теплораспределяющей плиты расположено покрытие из алюминиевой фольги.

8. Способ изготовления теплораспределяющей панели, характеризующийся тем, что из балок собирают каркас, трубку-меандр фиксируют в кронштейнах, которые закрепляют в каркасе, под трубку-меандр укладывают пластину из терморасширенного графита, сверху трубки-меандра укладывают вторую пластину из терморасширенного графита, после чего осуществляют прессование указанных пластин с получением теплораспределяющей плиты, затем нижнюю сторону полученной теплораспределяющей плиты покрывают слоем клеящего вещества, каркас с нижней стороны обтягивают полотном, края которого прикрепляют к каркасу по периметру, и указанное полотно поджимают к нижней поверхности теплораспределяющей плиты.

9. Способ по п. 8, при котором каждый из кронштейнов выполняют с П-образным поперечным сечением.

10. Способ по п. 8, при котором каркас выполняют из балок с h-образным поперечным сечением.

11. Способ по п. 8, при котором в качестве клеящего вещества используют эпоксидную смолу.

12. Способ по п. 8, при котором с верхней стороны теплораспределяющей плиты располагают покрытие из алюминиевой фольги.