(19)
(11) EP 2 033 545 B1

(12) EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT

(45) Hinweis auf die Patenterteilung:
21.12.2011  Patentblatt  2011/51

(21) Anmeldenummer: 08105033.8

(22) Anmeldetag:  13.08.2008
(51) Internationale Patentklassifikation (IPC): 
A47F 3/00(2006.01)
F25B 21/02(2006.01)
F24F 5/00(2006.01)
F25D 17/04(2006.01)

(54)

Verfahren und Vorrichtung zur Klimatisierung einer Vitrine

Method and device for air conditioning a showcase

Procédé et dispositif destinés à la climatisation d'une vitrine


(84) Benannte Vertragsstaaten:
AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MT NL NO PL PT RO SE SI SK TR

(30) Priorität: 06.09.2007 DE 102007042240

(43) Veröffentlichungstag der Anmeldung:
11.03.2009  Patentblatt  2009/11

(73) Patentinhaber: YIT Germany GmbH
80992 München (DE)

(72) Erfinder:
  • Makulla, Detlef
    50859 Köln (DE)

(74) Vertreter: Bauer, Dirk 
BAUER WAGNER PRIESMEYER Patent- und Rechtsanwälte Grüner Weg 1
52070 Aachen
52070 Aachen (DE)


(56) Entgegenhaltungen: : 
EP-A1- 1 857 022
WO-A1-02/100218
DE-A1- 19 700 621
FR-A1- 2 778 733
WO-A1-02/15752
DE-A1- 10 240 281
DE-U1-202006 010 757
   
       
    Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen).


    Beschreibung

    Einleitung



    [0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Klimatisierung einer Vitrine für die Unterbringung von Gegenständen, die hohe Anforderungen an die Konstanz der Lufttemperatur stellen, wobei Luft aus einem Innenraum der Vitrine als Luftstrom herausgeleitet, durch eine Luftbehandlungseinheit mit einem temperaturregulierenden Material, insbesondere einem Phasenwechselmaterial, temperiert, insbesondere gekühlt, und anschließend wieder in den Innenraum der Vitrine geführt wird. Außerdem betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung des zuvor beschriebenen Verfahrens.

    Stand der Technik



    [0002] Unter Vitrine im Sinne der vorliegenden Anmeldung soll ein durch Glasscheiben oder transparente Kunststoffscheiben sowie einen Boden bzw. ein Deckelteil aus einem anderen Material umgrenzter Raum zur Aufbewahrung und Ausstellung von Gegenständen, insbesondere in Museen, zu verstehen sein. Die in derartigen Vitrinen untergebrachten Exponate stellen typischerweise sehr hohe Anforderungen an die Konstanz der Temperatur im Innenraum der Vitrine.

    [0003] Zwar wird das Raumklima in den Räumlichkeiten des Museums gewöhnlicher Weise durch raumlufttechnische Anlagen, insbesondere Klimaanlagen, geregelt, jedoch werden für die Exponate selbst oftmals deutlich höhere Anforderungen bezüglich des Raumklimas gefordert, so dass zusätzlich eine für die Vitrine selbst vorgesehene raumlufttechnische Anlage erforderlich wird.

    [0004] Aus dem Stand der Technik sind passive Verfahren bekannt, mit denen die Lufttemperatur geregelt werden kann. Beispielsweise kann die Lufttemperatur durch Anordnung eines Phase Change Materials (PCM) insbesondere bei einem Temperaturanstieg gepuffert werden, das heißt, im Zuge des Temperaturanstiegs durchläuft das PCM einen Phasenwechsel, wodurch die in der Vitrine anfallende Wärme in dem PCM gespeichert und der Innenraum der Vitrine gekühlt wird. Um dabei eine bessere Steuer- und Regulierbarkeit der gewünschten Temperatur zu ermöglichen, ist es jedoch sinnvoll, das PCM in einem mittels eines Ventilators betriebenen Luftkreislauf anzuordnen. Allerdings ist die Leistungsfähigkeit von passiven Verfahren zur Klimatisierung von Vitrinen beschränkt, da insbesondere bei der Verwendung von PCM nur geringe Temperaturschwankungen ausgeglichen werden können, da die Regeneration des PCM nur mittels Luft mit der vorhandenen Umgebungstemperatur möglich ist.

    [0005] Als Beispiel hierzu sei die DE 10 2006 022 296 A1 bzw. die EP-A-1 857 022, die unten Artikel 54(3) EPÜ fällt, genannt, die ebenfalls eine Vitrine zur Unterbringung von Gegenständen mit hohen Anforderungen an die Konstanz der Lufttemperatur beschreibt. Aus dem Innenraum der Vitrine herausgeleitete Luft wird über eine Luftbehandlungseinheit temperiert beziehungsweise hinsichtlich ihrer Feuchtigkeitseigenschaften reguliert und wieder in den Innenraum der Vitrine geführt. Dabei erfolgt die Regulierung der Feuchtigkeitseigenschaften über ein feuchtigkeitsregulierendes Material und die Temperierung der Luft über temperaturregulierendes Material, wie beispielsweise Phasenwechselmaterial.

    [0006] Als Beispiel für ein aktives Verfahren zur Klimatisierung einer Vitrine sei an dieser Stelle die DE 601 22 133 T2 genannt, aus der ein Schaukasten mit Klimareguliersystem bekannt ist, der aus einem Unterteil und einer Ausstellungskammer besteht. Die Ausstellungskammer ist mit einem hermetisch abgeschlossenen Luft-Zirkulationssystem verbunden, das über einen Luftauslass zur Abführung von Luft aus der Ausstellungskammer heraus und einen Lufteinlass zur Zuführung von Luft in die Ausstellungskammer hinein verfügt. Zwischen dem Luftauslass und dem Lufteinlass ist eine elektrisch betriebene Konditionierungseinrichtung geschaltet, die über Mittel verfügt, die Luft zu erwärmen oder zu kühlen beziehungsweise zu be- oder entfeuchten. Zusätzlich ist zur Stabilisierung der Umgebungsverhältnisse in der Ausstellungskammer hinsichtlich der Luftfeuchtigkeit unmittelbar unter der Ausstellungskammer eine Schublade angeordnet, die mit hygroskopischem Material wie Silicagel oder Salzlösung gefüllt ist und die in atmosphärischem Kontakt zu der Ausstellungskammer steht.

    [0007] Aktive Verfahren haben jedoch den Nachteil, dass sie aufgrund der Verwendung von Ventilatoren einen gewissen Lärm verursachen, der speziell in Museen als störend empfunden wird und oftmals aufwändige und kostenintensive Schalldämpfungsmaßnahmen erforderlich macht.

    [0008] Des Weiteren wird bei dezentralen Systemen im Zuge der Kühlung die der Vitrine entzogene Wärme in höherem Maße wieder an die Umgebungsluft des Museums abgegeben, so dass das Museum wiederum mit Wärme belastet wird.

    [0009] Schließlich sei noch die DE 699 03 657 T2 genannt, die jedoch ein anderes technisches Gebiet betrifft, und zwar einen Haushaltskühlschrank. Die Kühlung des Kühlschranks wird dabei mit einer Kombination von Peltierelementen mit Thermosiphons mit Phasenwechseln von flüssig zu dampfförmig erreicht.

    Aufgabe



    [0010] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein dezentrales Verfahren zur Klimatisierung einer Vitrine bereit zu stellen, das sich durch ein optimiertes Lärmverhalten auszeichnet und eine minimale Wärmebelastung für die Umgebungsluft gewährleistet. Ferner ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens zu schaffen.

    Lösung



    [0011] Ausgehend von einem Verfahren der eingangs beschriebenen Art wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass der Luftstrom zunächst über eine Wärmetauscherfläche eines Peltier-Elements geleitet und dann der Luftbehandlungseinheit zugeleitet wird. Vorteil dieses Verfahrens ist die Flexibilität hinsichtlich verschiedener in der Vitrine vorliegenden Temperaturverhältnisse.

    [0012] Die Materialeigenschaften des PCM werden so gewählt, dass der Schmelzpunkt, also der Punkt des Phasenübergangs, im Bereich der Soll-Temperatur in der Vitrine liegt. Liegt in der Vitrine eine Abweichung der vorhandenen Temperatur zu der Soll-Temperatur vor, so verursacht die abweichende Lufttemperatur des Luftstroms einen Phasenwechsel in dem PCM. Für den Fall, dass die vorhandene Temperatur in der Vitrine höher als die Soll-Temperatur ist, durchläuft das PCM einen Phasenwechsel von fest nach flüssig, so dass Wärmeenergie in dem PCM gespeichert wird und eine kühlende Wirkung erzielt wird. Andersherum durchläuft das PCM einen Phasenwechsel von flüssig nach fest, wenn die vorhandene Temperatur in der Vitrine unterhalb der Soll-Temperatur liegt, da dem PCM gespeicherte Wärmeenergie entzogen wird. Hierdurch entsteht dann eine wärmende Wirkung für den Innenraum der Vitrine.

    [0013] Besteht zwischen der vorhandenen Temperatur und der Soll-Temperatur der Vitrine lediglich eine leichte Abweichung, so ist eine Temperierung des Innenklimas der Vitrine allein durch das PCM möglich und eine Aktivierung des Peltier-Elementes kann entfallen. Der Luftstrom kann zwar dennoch durch eine nicht aktivierte Wärmetauscherfläche des Peltier-Elementes geführt werden, jedoch entstehen bei ausgeschaltetem Peltier-Element durch dieses keine Lärmemissionen.

    [0014] Erreicht die Abweichung zwischen vorhandener und gewünschter Temperatur in der Vitrine größere Ausmaße, so kann die Temperierung des Innenklimas der Vitrine durch einfache Aktivierung des Peltier-Elementes, das dann also zur Unterstützung der Kühlwirkung herangezogen wird, mit vergrößerter Leistung erfolgen.

    [0015] Durch das erfindungsgemäße Verfahren ist es also möglich, die Temperierung der Vitrine an die vorliegenden Klimaverhältnisse anzupassen, wobei nur im Bedarfsfall durch die aktive Klimatisierung Lärmemissionen erzeugt werden und eine Wärmebelastung für die Umgebung der Vitrine entsteht. Die Kühlleistung lässt sich somit den auf die Vitrine einwirkenden Wärmelasten anpassen.

    [0016] Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es vorgesehen, dass der Luftstrom während eines ersten Zeitraums mittels der Luftbehandlungseinheit mit temperaturregulierendem Material temperiert wird und der Luftstrom während eines späteren zweiten Zeitraums zunächst mittels des Peltier-Elements temperiert wird, bevor er durch die Luftbehandlungseinheit mit temperaturregulierendem Material geleitet wird, wodurch in dem zweiten Zeitraum in dem temperaturregulierenden Material durch den temperierten Luftstrom ein Phasenwechsel stattfindet.

    [0017] Folglich wird in dem ersten Zeitraum lediglich das PCM zur Temperierung der Vitrine herangezogen, wobei es nach und nach einem Phasenwechsel unterworfen ist (Beladungsvorga ng). Hat das gesamte PCM einen Phasenwechsel durc h-laufen, so kann es nicht mehr zur Klimatisierung des Luftstrom herangezogen werden und der Einsatz des Peltier-Elementes wird erforderlich. Da die Temperierung des Luftstroms mittels Peltier-Element vor dem PCM erfolgt, erreicht bereits temperierte, beispielsweise gekühlte Luft das PCM, das hierdurch wieder regen e-riert wird, das heißt einen u mgekehrten Phasenwechsel durchläuft. Neben der eigentlichen Funktion des Peltier-Elementes, den Luftstrom zu kühlen, erfüllt es demnach ebenfalls die Aufgabe, das PCM wieder in einen Zustand zu überführen, in dem es wiederum zur Temperierung herangezogen werden kann (Entladevor-gang).

    [0018] Mit dem vorgeschlagenen Verfahren ist es beispielsweise möglich, die Kühlung einer Vitrine tagsüber mittels PCM vorzunehmen, das nachts mittels aktiver Kühlung über ein Peltier-Element regeneriert wird und somit tagsüber wieder in der Lage ist, aufgrund eines erneuten Phasenwechsels von fest zu flüssig Wärme aufzunehmen. Durch das PCM ist die Verlagerung des Betriebs der aktiven Kühlung in die Nacht möglich, so dass das akustische Problem des Peltier-Elementes am Tag und somit aufwändige Schalldämpfungsmaßnahmen entfallen können. Weiterhin wird die Wärmeabgabe des Peltier-Elementes auf die Nachtstunden verlagert, wodurch eine zusätzliche Temperaturbelastung des Museums am Tag unterbleibt.

    [0019] Es ist ferner vorteilhaft, wenn der Luftstrom über das Peltier-Element auf eine Temperatur abgekühlt wird, die um eine bestimmte Temperaturdifferenz unterhalb der Phasenwechseltemperatur des temperaturregulierenden Materials liegt. Hierdurch kann neben einer latenten Kühlkapazität noch ein zusätzlicher Anteil an sensibler Kühlkapazität aufgebaut und die Leistungsfähigkeit des Verfahrens weiter gesteigert werden. Die vorgenannte Temperaturdifferenz kann sinnvoller Weise zwischen 5°C und 10°C betragen, bedarfsweise auch zwischen 10°C und 20°C.

    [0020] Vorteilhafterweise wird die Feuchtigkeit des Luftstroms gemäß einer Ausgestaltung des Verfahrens mittels einer Einheit mit feuchtigkeitsregulierendem Material reguliert. Zwar werden Vitrinen für die Ausstellung von Exponaten mit einer relativ hohen Dichtigkeit hergestellt, jedoch findet trotzdem ein gewisser Luftaustausch mit der Umgebung statt, durch den Schwankungen der Luftfeuchte entstehen können. Diese werden dann mittels des feuchtigkeitsregulierenden Materials ausgeglichen.

    [0021] Des Weiteren ist es von Vorteil, wenn der Luftstrom nach Austritt aus dem Innenraum der Vitrine und vor Eintritt in den Innenraum der Vitrine jeweils mittels eines Filters, insbesondere eines HEPA-Filters gereinigt wird. Durch die Filtereinrichtung wird vermieden, dass Partikel, die eventuell im Zuge der Luftbehandlung in den Luftstrom geraten, in die Vitrine befördert werden und dort durch Ablagerung das Exponat möglicherweise schädigen bzw. in der Optik beeinträchtigen. Das feuchtigkeitsregulierende Material kann insbesondere von Silikat-Gel und/oder einer Salzlösung gebildet werden.

    [0022] Erfindungsgemäß wird die Aufgabe weiterhin durch eine Vitrine für die Unterbringung von Gegenständen, die hohe Anforderungen an die Konstanz der Lufttemperatur ihrer Umgebung stellen, umfassend ein Klimatisierungsmodul mit
    • mindestens einer Luftfördereinrichtung,
    • einer damit verbundenen Ansaugleitung, die aus einem Innenraum der Vitrine herausgeführt ist, und
    • einer damit verbundenen Druckleitung, die in den Innenraum der Vitrine mündet,
    und eine Luftbehandlungseinheit mit einem temperaturregulierenden Material, insbesondere einem Phasenwechselmaterial, das in einem von der Luftfördereinrichtung geförderten Luftstrom angeordnet ist, gelöst, wobei in dem Luftstrom in Förderrichtung der geförderten Luft ein Peltier-Element vor der Luftbehandlungseinheit angeordnet ist. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht die Durchführung des weiter oben beschriebenen Verfahrens auf einfache Weise.

    [0023] Dabei kann der Innenraum der Vitrine über einen geschlossenen Luftstromkreislauf mit dem Klimatisierungsmodul verbunden sein, was besonders in Bezug auf eine konstante Luftfeuchtigkeit von Vorteil ist.

    [0024] Im Gegensatz dazu können jedoch auch Ausgestaltungen der Vorrichtung bevorzugt werden, bei der Mittel zur Unterbrechung des Luftstromkreislaufes vorhanden sind.

    [0025] Um zum Einen die Feuchtigkeit des Luftstroms zu beeinflussen und zum Anderen das Eindringen von Verschmutzungen in die Vitrine zu verhindern, kann es von Vorteil sein, in dem Luftstrom eine Einheit mit feuchtigkeitsregulierendem Material sowie Filter, vorzugsweise HEPA-Filter, anzuordnen.

    Ausführungsbeispiel



    [0026] Die Erfindung wird nachfolgend anhand zweier Ausführungsbeispiele einer Vitrine, die in den Zeichnungen dargestellt sind, näher erläutert.

    [0027] Es zeigt
    Figur 1:
    eine schematische Darstellung einer ersten Vitrine und
    Figur 2:
    eine schematische Darstellung einer zweiten Vitrine.


    [0028] In der Figur 1 ist in schematischer Darstellung eine Vitrine 1 gezeigt, die über ein von Glasscheiben begrenztes abgeschlossenes Ausstellungsteil 2 verfügt, das mit einer Beleuchtung 3 versehen ist. Unterhalb des mit einem Boden 4 versehenen Ausstellungsteils 2 ist ein Klimatisierungsmodul 5 angeordnet, das in der Zeichnungsfigur ebenfalls nur schematisch angedeutet ist.

    [0029] Das Klimatisierungsmodul 5 verfügt über eine Luftfördereinrichtung 6 in Form eines Ventilators 7, der mit einem nicht näher dargestellten elektrischen Motor betrieben wird. Der Ventilator 7 entzieht dem Innenraum 8 des Ausstellungsteils 2 mittels einer damit (über einen Austrittsquerschnitt 9) in Verbindung stehenden Ansaugleitung 10 einen Luftstrom 11, der zunächst über einen Filter 12 gereinigt wird. Von der Druckseite des Ventilators 7 geht eine Druckleitung 13 aus, die zu einem elektrisch angetriebenen Peltier-Element 14 führt, wobei der Luftstrom 11 so geleitet wird, dass er einen kalten Teil 15 des Peltier-Elementes 14 passiert.

    [0030] Der aus dem Peltier-Element 14 austretende Luftstrom 11 wird über eine Luftbehandlungseinheit 16 geleitet, in der ein temperaturregulierendes Material, nämlich ein Phasenwechselmaterial (Phase Change Material (PCM)), angeordnet ist.

    [0031] Ausgehend von der Luftbehandlungseinheit 16 führt die Druckleitung 13 weiter über einen zweiten Filter 17, um durch einen Austrittsquerschnitt 18 in den Innenraum 8 des Ausstellungsteils 2 zu münden. Somit entsteht ein geschlossener Luftstromkreislauf.

    [0032] Die an einer warmen Seite 19 des Peltier-Elementes 14 entstehende Wärme wird mittels eines unabhängigen Luftstromes 20 über einen weiteren Ventilator 21 an die Umgebungsluft abgeführt und gelangt nicht in den geschlossenen Luftstromkreislauf des Klimatisierungsmoduls 5. Das Peltier-Element 14 benötigt zur Funktion eine elektrische Energiezufuhr, die in der Figur nicht dargestellt ist.

    [0033] Bedarfsabhängig kann in den geschlossenen Luftstromkreislauf auch eine nicht in der Figur dargestellte Einheit mit feuchtigkeitsregulierendem Material angeordnet werden, die gegebenenfalls entstehende Feuchtigkeitsschwankungen in dem Ausstellungsteil 2 ausgleichen kann.

    [0034] Die vorbeschriebene Vorrichtung weist zwei verschiedene Betriebszustände auf, die nachfolgend kurz erläutert werden:

    [0035] Ein erster Betriebszustand, der typischerweise tagsüber eingenommen wird, ist dadurch charakterisiert, dass das Peltier-Element 14 nicht aktiv ist, das heißt, dass der Luftstrom 11 lediglich durch das nicht in Betrieb befindliche (passive) Peltier-Element 14 geführt wird. Demnach wird dem Ausstellungsteil 2 aufgewärmte Luft entzogen, die quasi ungekühlt bis zum PCM vordringt. Durch entsprechende Auswahl der Materialparameter des temperaturregulierenden Materials (zum Beispiel Paraffin oder Salzhydrat) verursacht die aufgewärmte Luft, die über der Phasenwechsel-Temperatur des PCM liegt, einen Energieeintrag in das temperaturregulierende Material, welches dabei geschmolzen wird, also einen Phasenwechsel durchläuft. Hierdurch wird eine Abkühlung des Luftstroms 11 erreicht, der wiederum zur Klimatisierung des Ausstellungsteils 2 genutzt wird, indem diesem die gekühlte Luft zugeleitet wird.

    [0036] In einem zweiten, typischerweise nachts eingenommenen Betriebszustand ist das Peltier-Element 14 aktiv und wird zur Kühlung des Luftstroms 11 herangezogen. Demnach gelangt bereits gekühlte Luft zu der Luftbehandlungseinheit 16, wo sie aufgrund einer geeigneten Auswahl der PCM Phasenwechseltemperatur eine Wiederverfestigung, also eine Regeneration des PCM hervorruft. Das wiederverfestigte PCM hat somit wieder ausreichend Speicherkapazität zur Aufnahme von Wärme und kann wiederum zur Klimatisierung der Vitrine 1 am nächsten Tag herangezogen werden.

    [0037] Wahlweise kann PCM deutlich unter die notwendige Phasenwechseltemperatur abgekühlt werden, um somit neben der latenten noch einen zusätzlichen Anteil an sensibler Kühlkapazität aufzubauen.

    [0038] Die erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnet sich durch die Möglichkeit aus, die Temperierung der Vitrine 1 auf einfache Weise an die Klimaverhältnisse in dem Ausstellungsteil 2 anzupassen und dabei die aktive Komponente nur minimal zu benutzen. Liegen lediglich geringe Abweichungen zwischen vorhandener Temperatur und Soll-Temperatur in der Vitrine 1 vor, so wird die Temperierung allein durch das PCM erreicht. Bedarfsweise kann eine Regenerierung des PCM durch kurzzeitiges Einschalten des Peltier-Elementes 14 erfolgen, das eine aktive Kühlung des Luftstroms 11 bewirkt, der bei Passieren des PCM einen umgekehrten Phasenwechsel von flüssig nach fest verursacht. Somit befindet sich das PCM dann wieder in einem Zustand, in dem es wieder zur Kühlung des Luftstroms 11 herangezogen werden kann.

    [0039] Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung ist es möglich, die Kühlung einer Vitrine 1 über Tag lediglich mit Hilfe des PCM vorzunehmen, so dass weder eine Lärmbelästigung während des Museumsbetriebes erfolgt, noch eine zusätzliche Temperaturbelastung der Museumsräume entsteht. Eine aktive Kühlung, die ebenfalls zur Regenerierung des PCM herangezogen wird, erfolgt nur in der Nacht, so dass sowohl der entstehende Lärm als auch die im Betrieb des Peltier-Elementes 14 entstehende Wärme keine Störung für den Museumsbetrieb darstellt. Auf aufwändige Schallschutzmaßnahmen an der Vitrine 1 kann somit verzichtet werden.

    [0040] Die in der Figur 2 dargestellte Vitrine 1 unterscheidet sich von der in der Figur 1 gezeigten Vitrine 1 lediglich in der Anordnung von zwei Klappen 22, 23 in der Ansaugleitung 10 und ebenfalls zwei Klappen 24, 25 in der Druckleitung 13, wobei die Klappen 22, 23 der Ansaugleitung 10 zwischen der Vitrine 1 und dem Filter 12 angeordnet sind und die Klappen 24, 25 der Druckleitung 13 zwischen der Luftbehandlungseinheit 16 und dem zweiten Filter 17.

    [0041] Befinden sich die Klappen 23, 24 in einer Sperrstellung und die Klappen 22, 25 in einer Offenstellung, so unterscheidet sich der Betrieb des Klimatisierungsmoduls 5 gemäß der Figur 2 nicht von dem des Klimatisierungsmoduls 5 gemäß der F i-gur 1. Der Luftstrom 11 wird in einen geschlossenen Luftstromkreislauf klimatisiert.

    [0042] Allerdings besteht gemäß der erfindungsgemäßen Ausbildung des Klimatisierungsmoduls die Möglichkeit, den Innenraum des Ausstellungsteils 2 durch Sperrstellung der Klappen 22 und 25 komplett zu verschließen, so dass eine Luftzirkulation im Bereich des Ausstellungsteils 2 unterbunden wird. Gleichzeitig können die Klappen 23 und 24 geöffnet werden, wodurch Luft aus der Umgebung der Vitrine 1 angesaugt wird, die wiederum zur Regenerierung des PCM in der Luftb e-handlungseinheit 16 herangezogen wird. Auf diese Weise ergibt sich der Vorteil, dass sich Schwankungen der Lufttemperatur hinter der Luftbehandlungseinheit 16, welche durch den Regenerationszyklus des PCM entstehen können, nicht auf den Ausstellungsteil 2 der Vitrine 1 beziehungsweise die darin befindlichen Ausste I-lungsstücke auswirken können. Da die externe Temperaturbelastung des Ausstellungsteils 2 infolge von Beleuchtung 3 oder Personen nachts nahezu Null ist und der Ausstellungsteil dann für eine gewisse Zeit keine Klimatisierung erfordert, bietet sich die vorgenannte Art der Klimatisierung besonders für eine Regenerierung des PCM in der Nacht an.

    Bezugszeichenliste



    [0043] 
    1
    Vitrine
    2
    Ausstellungsteil
    3
    Beleuchtung
    4
    Boden
    5
    Klimatisierungsmodul
    6
    Luftfördereinrichtung
    7
    Ventilator
    8
    Innenraum
    9
    Austrittsquerschnitt
    10
    Ansaugleitung
    11
    Luftstrom
    12
    Filter
    13
    Druckleitung
    14
    Peltier-Element
    15
    Kalter Teil
    16
    Luftbehandlungseinheit
    17
    Zweiter Filter
    18
    Austrittsquerschnitt
    19
    Warme Seite
    20
    Luftstrom
    21
    Ventilator
    22 bis 25
    Klappe



    Ansprüche

    1. Verfahren zur Klimatisierung einer Vitrine (1) für die Unterbringung von Gegenständen, die hohe Anforderungen an die Konstanz der Lufttemperatur stellen, wobei Luft aus einem Innenraum (8) der Vitrine (1) als Luftstrom (11) herausgeleitet, durch eine Luftbehandlungseinheit (16) mit einem temperaturregulierenden Material, insbesondere einem Phasenwechselmaterial, temperiert, insbesondere gekühlt, und anschließend wieder in den Innenraum (8) der Vitrine (1) geführt wird, wobei der Luftstrom (11) zunächst über eine Wärmetauscherfläche eines Peltier-Elements (14) geleitet und dann der Luftbehandlungseinheit (16) zugeleitet wird.
     
    2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftstrom (11) während eines ersten Zeitraums mittels der Luftbehandlungseinheit (16) mit temperaturregulierendem Material temperiert, insbesondere gekühlt wird und der Luftstrom (11) während eines späteren zweiten Zeitraums zunächst mittels des Peltier-Elements (14) temperiert, insbesondere gekühlt wird, bevor er durch die Luftbehandlungseinheit (16) mit temperaturregulierendem Material geleitet wird, wodurch in dem zweiten Zeitraum in dem temperaturregulierenden Material durch den temperierten Luftstrom (11) ein Phasenwechsel stattfindet.
     
    3. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftstrom (11) über das Peltier-Element (14) auf eine Temperatur abgekühlt wird, die um eine bestimmte Temperaturdifferenz unterhalb der Phasenwechseltemperatur des temperaturregulierenden Materials liegt.
     
    4. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Feuchtigkeit des Luftstroms (11) mittels einer Einheit mit feuchtigkeitsregulierendem Material reguliert wird.
     
    5. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftstrom (11) nach Austritt aus dem Innenraum (8) der Vitrine (1) und vor Eintritt in den Innenraum (8) der Vitrine (1) jeweils mittels eines Filters (12, 17), insbesondere eines HEPA-Filters, gereinigt wird.
     
    6. Vitrine (1) für die Unterbringung von Gegenständen, die hohe Anforderungen an die Konstanz der Lufttemperatur ihrer Umgebung stellen, umfassend ein Klimatisierungsmodul (5) mit

    - mindestens einer Luftfördereinrichtung (6),

    - einer damit verbundenen Ansaugleitung (10), die aus einem Innenraum (8) der Vitrine (1) herausgeführt ist, und

    - einer damit verbundenen Druckleitung (13), die in den Innenraum (8) der Vitrine(1) mündet,

    und eine Luftbehandlungseinheit (16) mit einem temperaturregulierenden Material, insbesondere einem Phasenwechselmaterial, das in einem von der Luftfördereinrichtung (6) geförderten Luftstrom (11) angeordnet ist, wobei in dem Luftstrom (11) in Förderrichtung der geförderten Luft ein Peltier-Element (14) vor der Luftbehandlungseinheit (16) angeordnet ist.
     
    7. Vitrine (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenraum (8) der Vitrine (1) über einen geschlossenen Luftstromkreislauf mit dem Klimatisierungsmodul (5) verbunden ist.
     
    8. Vitrine (1) nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch Mittel, mit denen der Luftstromkreislauf unterbrechbar ist.
     
    9. Vitrine (1) nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Luftstrom (11) eine Einheit mit feuchtigkeitsregulierendem Material angeordnet ist.
     
    10. Vitrine (1) nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Luftstrom (11) in Förderrichtung der geförderten Luft ein Filter (12, 17), vorzugsweise ein HEPA-Filter, vor und/oder hinter der Luftbehandlungseinheit (16) angeordnet ist.
     


    Claims

    1. A method for air-conditioning a showcase (1) for accommodating objects which have high requirements for a uniform air temperature, air being guided out of the internal space (8) of the showcase (1) as an air stream (11), temperature-controlled, in particular cooled, by an air treatment unit (16) comprising a temperature-controlling material, in particular a phase change material, and then guided again into the internal space (8) of the showcase (1), the air stream (11) initially being passed over a heat-exchanging surface of a peltier element (14) and then passed to the air treatment unit (16).
     
    2. The method according to Claim 1, characterised in that during a first time period the air stream (11) is temperature-controlled, in particular cooled, by means of the air treatment unit (16) comprising temperature-controlling material, and during a subsequent second time period the air stream (11) is initially temperature-controlled, in particular cooled, by means of the peltier element (14) before it is passed through the air treatment unit (16) comprising temperature-controlling material, whereby in the second time period a phase change takes place in the temperature-controlling material through the temperature-controlled air stream (11).
     
    3. The method according to one of the preceding claims, characterised in that the air stream (11) is cooled via the peltier element (14) to a temperature which is below the phase change temperature of the temperature-controlling material by a specific temperature difference.
     
    4. The method according to one of the preceding claims, characterised in that the humidity of the air stream (11) is controlled by means of a unit comprising humidity-controlling material.
     
    5. The method according to one of the preceding claims, characterised in that after emerging from the internal space (8) of the showcase (1) and before entering the internal space (8) of the showcase (1), the air stream (11) is cleaned in each case by means of a filter (12, 17), in particular a HEPA filter.
     
    6. A showcase (1) for accommodating objects which have high requirements for a uniform temperature of their surroundings, comprising an air-conditioning module (5) with

    - at least one air conveying device (6),

    - a suction line (10) connected thereto, which is guided out of an internal space (8) of the showcase (1), and

    - a pressure line (13) connected thereto which discharges into the internal space (8) of the showcase (1),

    and an air treatment unit (16) comprising a temperature-controlling material, in particular a phase change material, which is arranged in an air stream (11) conveyed by the air conveying device (6), a peltier element (14) being arranged in the air stream (11) in the direction of conveyance of the conveyed air, upstream of the air treatment unit (16).
     
    7. The showcase (1) according to Claim 5, characterised in that the internal space (8) of the showcase (1) is connected via a closed air stream circuit to the air-conditioning module (5).
     
    8. The showcase (1) according to Claim 7, characterised by means by which the air stream circuit may be interrupted.
     
    9. The showcase (1) according to one of Claims 5 to 7, characterised in that a unit comprising humidity-controlling material is arranged in the air stream (11).
     
    10. The showcase (1) according to one of Claims 5 to 8, characterised in that a filter (12, 17), preferably a HEPA filter, is arranged upstream and/or downstream of the air treatment unit (16) in the air stream (11) in the direction of conveyance of the conveyed air.
     


    Revendications

    1. Procédé de climatisation d'une vitrine (1) renfermant des objets, qui imposent des exigences élevées relatives à la constance de la température de l'air, dans lequel l'air est guidé hors d'un espace interne (8) de la vitrine (1) comme courant d'air (11), tempéré, notamment refroidi, par une unité de traitement d'air (16) avec un matériau régulateur de température, notamment un matériau de changement de phase et ensuite reconduit dans l'espace interne (8) de la vitrine (1), le courant d'air (11) est d'abord guidé sur une surface d'échangeur thermique d'un élément Peltier (14) et ensuite conduit vers l'unité de traitement d'air (16).
     
    2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le courant d'air (11) pendant une première période est tempéré, notamment refroidi, au moyen de l'unité de traitement d'air (16) avec un matériau régulateur de température et le courant d'air (11) est tempéré pendant une deuxième période ultérieure d'abord au moyen de l'élément Peltier (14), notamment refroidi, avant qu'il soit guidé à travers l'unité de traitement d'air (16) avec un matériau régulateur de température, dans lequel un changement de phase a lieu dans la deuxième période dans le matériau régulateur de température du fait à travers le courant d'air (11) tempéré.
     
    3. Procédé selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le courant d'air (11) est refroidi par l'élément Peltier (14) à une température, qui se situe à une différence de température déterminée en dessous de la température de changement de phase du matériau régulateur de température.
     
    4. Procédé selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'humidité du courant d'air (11) est régulée au moyen d'une unité avec un matériau régulateur d'humidité.
     
    5. Procédé selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le courant d'air (11) est purifié après la sortie de l'espace interne (8) de la vitrine (1) et avant l'entrée dans l'espace intérieur (8) de la vitrine (1) respectivement au moyen d'un filtre (12,17), notamment d'un filtre HEPA.
     
    6. Vitrine (1) renfermant des objets, qui imposent des exigences élevées relatives à la constance de la température d'air de leur environnement, comprenant un module de climatisation (5) avec

    - au moins un dispositif de transport d'air (6),

    - une conduite d'aspiration (10) qui y est reliée, qui est guidée hors de l'espace interne (8) de la vitrine (1), et

    - une conduite de pression (13) qui y est reliée, qui débouche dans l'espace interne (8) de la vitrine (1),

    et une unité de traitement d'air (16) avec un matériau régulateur de température, notamment un matériau de changement de phase, qui est disposé dans un courant d'air (11) transporté par le dispositif de transport d'air (6), dans lequel un élément Peltier (14) est disposé avant l'unité de traitement d'air (16) dans le courant d'air (11) dans la direction de transport de l'air transporté.
     
    7. Vitrine (1) selon la revendication 5, caractérisée en ce que l'espace interne (8) de la vitrine (1) est relié par l'intermédiaire d'un circuit de courant d'air fermé au module de climatisation (5).
     
    8. Vitrine (1) selon la revendication 7, caractérisée par des moyens, avec lesquels le circuit de courant d'air peut être interrompu.
     
    9. Vitrine (1) selon une des revendications 5 à 7, caractérisée en ce que dans le courant d'air (11) une unité avec matériau régulateur d'humidité est disposée.
     
    10. Vitrine (1) selon une des revendications 5 à 8, caractérisée en ce que dans le courant d'air (11) dans la direction de transport de l'air transporté un filtre (12,17), de préférence un filtre HEPA, est disposé avant et/ou derrière l'unité de traitement d'air (16).
     




    Zeichnung











    Angeführte Verweise

    IN DER BESCHREIBUNG AUFGEFÜHRTE DOKUMENTE



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    In der Beschreibung aufgeführte Patentdokumente