DE29512639U1 - Vorrichtung zum Klimatisieren von Räumen - Google Patents

Description

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Vorrichtung zum Klimatisieren von Räumen

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Klimatisieren von Räumen. Die Erfindung betrifft insbesondere, aber nicht ausschließlich, eine Vorrichtung mit der Räume sowohl gekühlt als auch beheizt werden können.

Vorrichtungen zum Kühlen von Räumen, üblicherweise als Klimageräte oder Klimaanlagen bezeichnet, sind im Stand der Technik in einer Vielzahl von Variationen bekannt.

Am häufigsten werden stationär eingebaute Klimaanlagen verwendet, die zentral oder dezentral eingesetzt werden und in der die zum Kühlen verwendete Luft über einen Kolbenkompressor-Kühlkreislauf abgekühlt und den Räumen zugeführt wird. Werden Klimaanlagen zentral angeordnet, dies bedeutet, daß eine Anlage zum Kühlen von mehreren Räumen vorgesehen ist, sind erhebliche Aufwendungen für Belüftungskanäle usw. zu den einzelnen Räumen erforderlich. Derartige zentrale Klimaanlagen lassen sich deshalb praktisch nur dann sinnvoll einsetzen, wenn sie bei der Neuplanung des Gebäudes bereits in die Planung einbezogen werden. Zudem haben zentrale Klimaanlagen den Nachteil, daß sie von der anlagentechnischen Gestaltung sehr aufwendig und damit auch sehr teuer sind.

Dezentrale Klimaanlagen dieses Typs werden z. B. unmittelbar in Außenwände des zu kühlenden Raumes eingebaut und kühlen die Luft ebenfalls mit einem Kolbenkompressor-Kältekreislauf. Der Nachteil dieser Anlagen ist zum einen der relativ hohe apparative Aufwand und zum anderen die Lärmentwicklung, die den Betrieb solcher Anlagen z. B. nachts in der Regel ausschließt. Die Anlagen haben weiterhin den Nachteil, daß sie in aller Regel nicht zum Beheizen von Räumen eingesetzt werden können.

In den letzten Jahren haben zunehmend ortsveränderlich einsetzbare, in der Regel fahrbare, Klimageräte Verbreitung gefunden. In diesen Geräten wird ebenfalls ein Kolbenkompressor-Kältekreislauf verwendet, wobei die Abfuhr der erzeugten Wärme über die Luft durch einen Schlauch ins Freie erfolgt. Die Geräte können bei einigen Bauvarianten auch zum Heizen eingesetzt werden. Diese Geräte haben jedoch den Nachteil eines relativ hohen Wasserverbrauches, der den Benutzer zwingt, regelmäßig Wasser einzufüllen und zum anderen auch die doch recht hohe Lärmentwicklung.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Klimatisieren von Räumen zu schaffen, welche die vorstehend aufgezeigten Nachteile des Standes der Technik vermeidet und welche auch dafür geeignet ist, nachträglich eingebaut zu werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des Anspruches 1 gelöst. Zu bevorzugende Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die erfindungsgemäße Kühlvorrichtung weist thermoelektrische Elemente auf, die bei Zufuhr einer geeigneten elektrischen Spannung der Umgebung an einer ersten Fläche Wärme entziehen und diese an einer zweiten Fläche wiederum an die Umgebung abgeben. Die thermoelektrischen Elemente bewirken somit einen Wärmetransport, z. B. von einer Fläche eines Elementes zur gegenüberliegenden Fläche. Die Elemente können somit sowohl zum Heizen als auch zum Kühlen eingesetzt werden. Derartige thermoelektrische Elemente, die üblicherweise auf Halbleiterbasis herstellt werden, sind im Stand der Technik bekannt und werden zumeist als Peltierelemente bezeichnet. Der Einfachheit halber wird die Bezeichnung Peltierelement im folgenden durchgängig benutzt. Es ist jedoch darauf hinzuweisen, daß die Bezeichnung Peltierelement in keiner Weise als Einschränkung zu verstehen ist und alle elektrischen Elemente umfassen.soll, die in der Lage sind, Wärme von einer ersten Fläche, die eine niedrigere Temperatur aufweist, zu einer zweiten Fläche, die eine höhere Temperatur aufweist, zu transportieren. Peltierelemente können deshalb nicht nur zum Kühlen, sondern auch in gleicher Weise zum Erwärmen eingesetzt werden.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist eine Luft-Wärmetauschereinrichtung auf, die von der Raumluft durchströmt wird und über die diese Peltierelemente der Raumluft die Wärme entziehen.

Die Vorrichtung weist ferner einen Wasser-Wärmetauscher auf, über den diese Peltierelemente Wärme an das den Wärmetauscher durchströmende Wasser abgeben. Dieses Wasser wird vorzugsweise einem Wärmetauscher, der außerhalb des zu kühlenden Raumes angeordnet ist, zugeführt.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind der Luft-Wärmetauscher und der Wasser-Wärmetauscher im weiteren Sinne plattenförmig ausgestaltet, so daß die Kühlvorrichtung insgesamt die Dimensionierung einer dickeren Platte aufweist. Vorzugsweise ist diese dickere Platte in Form eines Quaders gestaltet, der derart im zu kühlenden Raum angeordnet wird, daß zwei gegenüberliegende Seitenwände des Quaders parallel zur Bodenebene des Raumes sind. Vorzugsweise wird dabei an der unteren, dem Boden zugewandte Seitenwand des Quaders ein Querstromlüfter angeordnet, durch den Raumluft angesaugt und durch den Luft-Wärmetauscher geführt wird. Die gekühlte Luft tritt an der Oberseite des quaderförmigen Elementes wieder aus. Diese Bauweise hat insbesondere den Vorteil, daß die Lautstärke der Luftbewegung sehr gering ist, so daß der Betrieb der Kühlvorrichtung nicht als störend empfunden wird.

Das im Wärmetauscher aufgewärmte Wasser kann vorzugsweise dafür verwendet werden, mittels einer in einem Versorgungsraum, beispielsweise in einem Keller installierten Wärmepumpe Brauchwasser zu erwärmen. Auf diese Art und Weise ist der Gesamtwirkungsgrad der Anlage besonders günstig.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Anlage mit einer Heizvorrichtung kombiniert. Besonders bevorzugt wird eine Heizvorrichtung verwendet, die nach dem Strahlungswärmeprinzip arbeitet und eine Platte aufweist, die aus einem Material mit geringer Wärmeleitfähigkeit, insbesondere Naturstein, wie z. B. Marmor oder dergleichen besteht. Im folgenden wird diese Platte zur Vereinfachung als Marmorplatte bezeichnet. Es ist jedoch zu verstehen, daß die Bezeichnung „Marmor" nicht als Einschränkung auf dieses

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Material aufzufassen ist, sondern daß der Begriff „Marmor" hier jede Platte umfassen soll, die sich durch niedrige Wärmeleitfähigkeit auszeichnet, so beispielsweise auch Platten aus anderen Natursteinen, aus Kunststeinen und aus jedem anderen Material mit der gewünschten thermischen Eigenschaft.

An der Rückseite dieser Platte ist eine Heizfolie angeordnet, wie dies beispielsweise in der Anmeldung WO 93/23969 beschrieben ist.

Bei dieser Ausführung werden Heizvorrichtung und Kühlvorrichtung zu einem gemeinsamen Bauelement zusammengefügt, wobei die Marmorplatte zum Raum hin weisenden angeordnet und die Kühlvorrichtung hinter der Marmorplatte verdeckt eingebaut ist.

Durch diese von der vorliegenden Erfindung besonders bevorzugte Gestaltung wird eine Kühl-Heizvorrichtung geschaffen, welche optisch ansprechend ist, die auf einfache Weise in bestehende Räume eingebaut werden kann und die mit gutem Wirkungsgrad sowohl für eine Beheizung als auch der Kühlung des jeweiligen Raumes sorgt. Durch den verwendeten Querstromlüfter ist die Anlage für die Kühlung sehr leise, so daß ein Betrieb der Anlage im Sommer ohne Komforteinbußen möglich ist. Im Heizmodus arbeitet die Anlage völlig geräuschlos.

Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausfuhrungsbespieles im Zusammenhang mit der Zeichnung. Darin zeigen:

Figur 1 einen Querschnitt durch ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung, wobei hier eine Kühlvorrichtung mit einer Heizvorrichtung kombiniert ist, entlang der Linie I-I in Fig. 2;

Figur 2 eine Vorderansicht des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 1;

Figur 3 eine Rückansicht des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 1;

Figur 4 eine Ansicht von oben;

Figur 5 eine schematische Darstellung der Anordnung der Peltierelemente im Ausführungsbeispiel gemäß Figur l;

Figur 6 eine perspektivische Ansicht eines Wärmetauschblocks, wie er im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 verwendet wird.

Die als Ausführungsbeispiel dargestellte Klimatisierungsvorrichtung ist eine kombinierte Heiz-Kühlvorrichtung. Es wird jedoch ausdrücklich darauf hingewiesen, daß die Vorrichtung bei ansonsten gleichem Aufbau auch ohne Heizvorrichtung verwendet werden kann und darum eine reine Kühlvorrichtung darstellt.

Die insgesamt mit 1 bezeichnete Heiz-Kühlvorrichtung weist eine Marmorplatte 2 auf, die quaderförmig gestaltet ist und die im eingebauten Zustand dem Raum zugewandt ist. Die

Marmorplatte 2 ist an den Seitenkanten durch eine PU-Schäumung 3 zusätzlich wärmeisoliert.

Auf der Marmorplatte befestigt ist ein Heizelement 4 angeordnet, das sandwichartig aus einer der Marmorplatte zugewandten ersten Kunststoffolie, einer Heizeinrichtung, die z.B. als flache, mäanderförmig angeordnete elektrische Leiterbahnen mit entsprechendem elektrischen Widerstand ausgestaltet sind, einer darauf aufgelegten zweiten Kunststoffolie oder -platte und eventuell aus einer darauf angeordneten Metallfolie zur Reflektion der Wärmestrahlung besteht. Bezüglich des Aufbaus des Heizelementes wird auf die Beschreibung der WO93/23969 verwiesen, die damit zum Gegenstand der Offenbarung dieser Anmeldung gemacht wird.

Auf dem Heizelement 4 ist eine Isolierschicht 5, beispielsweise aus Polyurethanschaum angeordnet, die das Heizelement von einem Wasser-Wärmetauscher 6 isoliert. Der Wasser-Wärmetauscher ist, wie in Fig. 5 zu erkennen, als flacher Quader aufgebaut und wird von Wasser durchströmt, welches durch einen Wasseranschluß 7 zu- und abgeführt wird. An dem Wasser-Wärmetauscher sind eine Vielzahl von Peltierelementen 10 derart angeordnet, daß ihre wärmeabgebende Fläche unmittelbar in Kontakt mit dem Wasser-Wärmetauscher steht. Die wärmeaufnehmende Fläche, d. h. die kühle Fläche, befindet sich im Kontakt mit einem Luftwärmetauscher 8, der ebenfalls bezüglich seiner Außenabmessungen als flacher Quader aufgebaut ist. Zwischen Luftwärmetauscher und Wasser-Wärmetauscher ist eine z. B. ebenfalls aus Polyurethanschaum bestehende Isolierschicht vorgesehen. Die Fläche 6a des Wasserwärmetauschers ist somit benachbart zur Fläche 8a des Luftwärmetauschers angeordnet.

Der Wasserwärmetauscher 6 ist aus einzelnen Wärmetauscherblöcken 2 0 zusammengesetzt, von denen einer in Fig. 6 gezeigt ist. Die Wärmetauscherblöcke 20 sind quaderförmig gestaltet und bestehen aus einem gut wärmeleitenden Material, vorzugsweise Aluminium oder Kupfer. In diesem Metallblock sind zwei Bohrungen 21, 22 angeordnet, die parallel zur längeren Kante des Wärmetauscherblocks verlaufen. Beim Ausführungsbeispiel sind die Abmessungen des Wärmetauscherblocks ca. 8x6 cm.

Auf dem Wärmetauscherblock 2 0 ist jeweils ein Peltierelement 10 angeordnet, das, wie ausgeführt, aus einem Halbleiter mit thermoelektrischen Eigenschaften besteht. Die Abmessungen des Peltierelementes sind beim Ausführungsbeispiel ca. 4x4 cm, es können jedoch, wie auch beim Wärmetauscherblock, davon abweichende Abmessungen verwendet werden.

Die Wärmetauscherblöcke 20 werden, wie in Fig. 5 gezeigt, zum Wärmetauscher 6 zusammengesetzt, wobei die Bohrungen 21, 22 so gestaltet sind, daß das Wasser alle Blöcke 20 durchströmt. Beim Ausführungsbeispiel wird eine Matrix von sechs nebeneinander und drei übereinander angeordnete Wärmetauscherblöcke, d.h. also insgesamt 18 Wärmetauscherblöcke und 18 Peltierelemente verwendet.

Die Peltierelemente sind in geeigneter Weise elektrisch miteinander und mit der Stromversorgung 3 0 verbunden. Weiterhin sind die Wasserführungen insgesamt so gestaltet, daß das zugeführte Wasser durch'eine Wassersammelleitung 26 zugeführt wird, von unten in die beiden Bohrungen der Wärmetauscherblöcke eintritt und über eine

Wassersammelleitung 25 wieder von oben aus dem Wärmetauscher &bgr; herausgeführt wird. Die Wassersammelleitung 26 ist senkrecht zu den Bohrungen 21, 22 am unteren Abschnitt des Wärmetauschers 6 angeordnet und steht mit allen entsprechenden Bohrungen 21 und 22 in Verbindung.

Dieser vorbeschriebene modulare Aufbau des Wärmetauschers durch einzelne Wärmetauscherblöcke hat eine Reihe von Vorteilen. Da eine relativ hohe Anzahl von identischen Wärmetauscherblöcken verwendet wird, werden die Fertigungskosten pro Block reduziert. Weiterhin ist es auf einfache Weise möglich, ein Peltierelement auszuwechseln, in dem der jeweilige Wärmetauscherblock ausgewechselt wird. Schließlich erlaubt die Gestaltung den einfachen Aufbau von unterschiedlich großen Kühlvorrichtungen im Baukastensystem, da zur Vergrößerung der Wärmetauscherfläche lediglich zusätzliche Wärmetauscherblöcke vorgesehen werden müssen.

Dem Luftwärmetauscher wird über einen an seiner unteren Seitenwand angeordneten, elektrisch betriebenen Querstromlüfter 15 Raumluft zugeführt, die über ein Austrittsgitter 17 aus dem Luftwärmetauscher austritt.

Im Luftwärmetauscher sind eine Vielzahl von Kühlrippen 40 vorgesehen, die mit einer Seitenkante in Kontakt mit den Peltierelementen stehen. Die Kühlrippen bestehen ebenfalls aus einem gut wärmeleitfähigen Material, z.B. Aluminium oder Kupfer oder ein sonstiges Metall, so daß sie eine Temperatur annehmen, die der Temperatur der Peltierelemente an ihrer (beim Gebrauch als Kühlvorrichtung) kälteren Seite entspricht.

Wie in Fig. 1 zu erkennen ist, ist vor dem Querstromlüfter 15 ein Lüftungsgitter 16 angeordnet, welches in einer Ebene mit der Marmorplatte 2 liegt. Das Lüftungsgitter 16 kann ein einfaches Lüftungsgitter sein, d.h. daß es lediglich Schlitze oder Öffnungen aufweist, die das Eindringen größerer Gegenstände in den Querstromventilator und insbesondere verhindert, daß der Querstromventilator während des Betriebes mit der Hand berührt werden kann. Besonders bevorzugt ist jedoch eine Gestaltung des Gitters 16 in Verbindung mit einer Filtermatte, die es erlaubt, die angesaugte Luft gleichzeitig zu filtern. Der Filter kann als einfacher Entstaubungsfilter aufgebaut sein, d.h. daß er eine entsprechende Maschenweite aufweist, die klein genug ist, um Staubkörner zurückzuhalten, es kann aber auch ein keimtötender Filter verwendet werden, beispielsweise ein Kohle-Aktivfilter.

Wie sich aus der Darstellung aus Fig. 3 ergibt, umfaßt der Querstromlüfter den größten Teil der Breite der Kühlvorrichtung, wobei die Länge des Querstromlüfters im wesentlichen der Länge des Wärmetauschers 6, gemessen in einer Richtung senkrecht zu den Bohrungen 21, 22, entspricht. Diese Gestaltung hat den Vorteil, daß sich eine sehr große Luftzutrittsöffnung ergibt, wodurch mit kleinen Luftgeschwindigkeiten gearbeitet werden kann.

Wie sich weiterhin aus der Gestaltung gemäß Fig. 1 ergibt, wird die Luft bei der Umlenkung um 90°, von der horizontalen Einströmung zur vertikalen Durchströmung des Luftwärmetauschers nur wenig behindert. Alle Kanten sind abgerundet und der zur Verfügung stehende Querschnitt ist relativ groß bemessen. Dadurch kann die Luftgeschwindigkeit auch innerhalb des Luftwärmetauschers auf einem relativ

niedrigen Wert gehalten und damit die Drehzahl des Querstromlüfters und dessen Leistungsaufnahme reduziert werden. Diese Maßnahmen tragen insgesamt dazu bei, daß die Lüftung ungewöhnlich leise ist und in einem Raum üblicherweise nicht mehr wahrgenommen werden kann.

So wurde bei einem Versuch festgestellt, daß bei einer Gebläse

betrug.

Gebläseleistung von 550 m³/h die Lautstärke lediglich 35 dB

Im Luftwärmetauscher sind, parallel zum Querstromlüfter, Wasserauffangrinnen 17 vorgesehen, die Kondenswasser, welches an den Innenflächen des Wärmetauschers nach unten abläuft, aufgefangen wird. Da die durch die Schwerkraft bedingte Strömungsrichtung des Wassers entgegengesetzt zur Strömungsrichtung der Luft ist, wird ein großer Teil des Wassers durch die Luftströmung mitgenommen und gelangt in den Raum. Dadurch wird die oft als unangenehm empfundene zu starke Entfeuchtung der gekühlten Luft verhindert.

Wie aus der Fig. 3 zu entnehmen ist, ist an der Rückwand der Vorrichtung ein erster Schaltkasten 3 0 angeordnet, der, wie ausgeführt, die Stromversorgung für die Peltierelemente und den Querstromlüfter enthält, sowie ein zweiter Schaltkasten 31, der der Regelung dient. Im ersten Schaltkasten 30 ist ein Transformator und ein Gleichrichter vorgesehen, der eine Ausgangsspannung von z.B. 28 V für den Betrieb der Peltierelemente liefert. Selbstverständlich sind auch andere Versorgungsspannungen möglich und denkbar.

Der Schaltkasten 31 enthält von oben zugängliche Schalter 32, mit denen das Gerät ein- und ausgeschaltet und die gewünschte

Temperatur eingestellt werden kann. Weiterhin enthält der Schaltkasten 31 eine Regeleinrichtung, mit der überprüft wird, inwieweit die Raumtemperatur von der eingestellten Solltemperatur abweicht und die in Verbindung mit einer üblichen Regelelektronik bewirkt, daß die Heizvorrichtung bzw. die Kühlvorrichtung in entsprechender Weise gesteuert wird, um die gewünschte Solltemperatur zu erreichen. Der Schaltkasten·31 ist in herkömmlicher Weise über eine Leitung 33 mit dem Stromnetz verbunden.

Die Funktion dieses Ausführungsbeispiels ist nun wie folgt:

Die Vorrichtung wird an einer Innenwand des zu kühlenden Raumes befestigt, wobei die Marmorplatte dem Raum zugewandt ist. Das Gerät wird mit einer Wasserzuführung verbunden, durch welche das Wasser mit einer Temperatur zugeführt wird, die geeignet ist, Wärme von den Peltierelementen aufzunehmen. Üblicherweise wird man den Wasserkreislauf mit einem Wärmetauscher verbinden, der außerhalb des zu kühlenden Raumes angeordnet ist. Es bietet sich insbesondere an, einen entsprechenden Wärmetauscher, z.B. im Keller des Gebäudes zu installieren und diesen Wärmetauscher zur Erwärmung von Brauchwasser zu verwenden. Man kann aber auch z.B. Wasser aus einem Schwimmbad oder dgl. zur Kühlung der Peltierelemente benutzen. Da derartige Wärmetauscher im Stand der Technik bekannt sind, wird hier auf die Gestaltung nicht weiter eingegangen.

Beim Betrieb als Kühlvorrichtung wird der Heizvorrichtung kein Strom zugeführt und Wasser durch den Wasserwärmetauscher 6 geführt. Die Peltierelemente werden mit Gleichstrom versorgt und heizen sich an ihrer dem Wasserwärmetauscher

zugewandten Seite auf und kühlen sich an der dem Luftwärmetauscher zugewandten Seite ab. Der Querstromlüfter 15 saugt Luft aus dem Raum an und führt diese durch den Luftwärmetauscher, die dann oben parallel zur Wand des Raumes austritt. Wenn die Luft durch den Luftwärmetauscher strömt, wird sie abgekühlt, so daß die austretende Luft eine niedrigere Temperatur aufweist als die eintretende Luft.

Die Regelung der Kühlleistung kann auf verschiedene Weise erfolgen:

Bei einer ersten Variante erfolgt die Regelung wie bei Heizgeräten üblich mit einer Zweipunktregelung. Dies bedeutet, daß sich die Kühlvorrichtung insgesamt ausschaltet, sobald die gewünschte Temperatur erreicht ist und sich wieder einschaltet, sobald der Sollwert um einen bestimmten Grenzwert überschritten wird.

Gemäß einer zweiten Variante wird die Kühlung mit voller Leistung durchgeführt, bis die Solltemperatur erreicht ist, und es wird anschließend die Kühlleistung reduziert, indem entweder die Versorgungsspannung der Peltierelemente reduziert oder einzelne Peltierelemente abgeschaltet werden.

Bei dieser Variante ist es auch möglich, einen geteilten Querstromlüfter zu verwenden, d.h. einen Querstromlüfter, der z.B. nur jeweils über die Hälfte des Bereiches des Luftwärmetauschers angeordnet ist. Dies erhöht zwar den apparativen Aufwand, hat aber den Vorteil, daß bei verminderter Kühlleistung nur einer der beiden dann vorhandenen Lüfter und auch entsprechend nur die Hälfte der

Peltierelemente versorgt wird, wodurch sich der Wirkungsgrad verbessert und die Geräuschabgabe weiter vermindert wird.

Es ist weiterhin möglich, den Querstrotnlüfter in seiner Drehzahl zu regeln, was in besonderer einfacher Weise vorgenommen werden kann, wenn er ebenfalls mit Gleichstrom versorgt wird.

Wird das Gerät zum Heizen benötigt, so werden bei einer ersten Ausführungsvariante die Peltierelemente und der Querstromlüfter 15 nicht mit Strom versorgt, sondern stattdessen das Heizelement 4 mit Strom versorgt. Das Heizelement 4 erwärmt sich dadurch und gibt die Wärme an die Marmorplatte 2 ab. Durch die aufgelegte Metallfolie, die das Heizelement zum Wasserwärmetauscher hin abdeckt, sowie durch die aufgebrachte Isolierung 5, wird eine Wärmeübertragung auf den Wasserwärmetauscher 6 weitgehend verhindert. Die Marmorplatte 2 heizt sich auf und gibt die Wärme durch Strahlung an den Raum ab. In diesem Zusammenhang ist darauf hinzuweisen, daß die Strahlungswärme ein besonders angenehmes Wohnklima schafft und bewirkt, daß auch bei kühleren Außenwänden ein angenehmes Wärmegefühl entsteht. Durch die umlaufende Wärmeisolierung 3, die die .Seitenkanten der Marmorplatte abdeckt, wird zudem bewirkt, daß die Wärmestrahlung praktisch ausschließlich nach vorne in Richtung auf den Raum hin erfolgt.

Wenn als Material für die Platte Marmor bzw. ein anderes Material mit niedriger Wärmeleitfähigkeit, wie einige Natursteinarten, Kunststein, Zement, Beton, Kalksandstein, Schamotte od.dgl. verwendet wird, besteht bei einem kurzzeitigen Berühren der Platte keine Verbrennungsgefahr.

Gemäß einer zweiten Variante der Vorrichtung kann vorgesehen werden, daß die Aufheizung des Raumes mit Strahlungswärme unterstützt wird, indem auch die Peltierelemente in den Wärmegewinnungsprozeß eingeschaltet werden. In diesem Fall muß dafür Sorge getragen werden, daß das zugeführte Wasser eine höhere Temperatur aufweist, als die Temperatur an der kühlen Fläche der Peltierelemente. Die Peltierelemente werden dann mit vertauschter Polarität {gegenüber dem Kühlvorgang) mit Gleichstrom beaufschlagt und bewirken, daß dem Wasser im Wasserwärmetauscher Wärme entzogen wird, die der Luft im Luftwärmetauscher zugeführt wird. Bei dieser Ausführungsform wird auch der Querstromlüfter 15 in Betrieb gehalten, so daß dann zusätzlich zur Strahlungswärme warme Luft in den Raum einströmt. Vorzugsweise wird die Schaltung so gewählt, daß diese konvektive Wärmeerzeugung durch die Peltierelemente nur so lange beibehalten wird, bis eine vorgegebene Raumtemperatur erreicht ist.

Bei einer dritten Variante des hier beschriebenen Ausführungsbeispiels wird das Heizelement 4 weggelassen. Das Gerät ist dann im wesentlichen nur zur Kühlung vorgesehen. Es kann aber auch hier, wie bei-der zuvor beschriebenen Variante, eine Umkehr des AbkühlVorganges durchgeführt werden, indem die Peltierelemente mit vertauschter Polarität betrieben werden, so daß Wärme vom Wasserwärmetauscher auf den Luftwärmetauscher übertragen wird. In diesem Fall dient der Wärmetauscher, der außerhalb des zu kühlenden bzw. zu beheizenden Raumes angeordnet ist, dazu, das durch die Peltierelemente gekühlte Wasser wieder auf eine höhere Temperatur zu bringen.

Bei der zuletzt beschriebenen dritten AusführungsVariante, bei der auf die Strahlungsheizung durch das Heizelement 4 verzichtet wird, kann auch die Marmorplatte anders gestaltet sein. Hier besteht dann nicht mehr die Notwendigkeit, ein Material mit besonderen Wärmeeigenschaften zu verwenden, sondern es wird vorzugsweise ein Material verwendet, das sich den dekorativen Anforderungen des Raumes anpaßt. So kann beispielsweise anstelle der Marmorplatte 2 dann auf die Isolierung 4 zum Wasserwärmetauscher hin eine Farbbeschichtung angebracht werden, eine Verkleidung mit Holz, Stoff, Kunststoff od.dgl.

Hervorzuheben ist jedoch, daß unabhängig von dieser Gestaltungsvariante, das erfindungsgemäße Gerät insgesamt den Vorteil hat, daß es außerordentlich flachbauend gestaltet ist, so daß es auf leichte Weise in Räume integriert werden kann. Bei der Verwendung einer Marmorplatte oder einer anderen dekorartigen Fläche wird das Gerät auch nicht als letztlich störendes technisches Gerät empfunden, sondern trägt im Gegenteil zur dekorativen Gestaltung des Raumes bei. Weiterhin besteht der Vorteil, daß das Gerät im Kühlbetrieb außerordentlich leise und im Heizbetrieb völlig geräuschlos arbeitet, so daß die Störung im Raum selbst auf ein Minimum herabgesetzt wird.

Claims (14)

1. Ansprüche
   1. Vorrichtung zum Klimatisieren von Räumen,

   mit einem Luftwärmetauscher (8) , der eine erste Öffnung (16) aufweist, durch die Luft einströmt, welche dem zu kühlenden Raum entzogen wird, sowie eine zweite Öffnung (17), durch die die Luft dem Raum wieder zugeführt wird;

   einem Wasserwärmetauscher (6), dem Wasser von einer Quelle außerhalb des zu kühlenden Raumes zugeführt wird, welches diesen Wasserwärmetauscher durchströmt und zu einer Senke geführt wird, welche außerhalb des zu kühlenden Raumes angeordnet ist,

   wobei dieser Wasserwärmetauscher (6) und dieser Luftwärmetauscher (8) zumindest jeweils eine Fläche (6a, 8a) aufweisen, die benachbart zueinander ist, und

   wenigstens einem thermoelektrischen Element (10), welches derart zwischen dieser wenigstens einen Fläche (6a) des Wasserwärmetauschers (6) und dieser wenigstens einen Fläche (8a) des Luftwärmetauschers (8) angeordnet ist, daß unter Wirkung einer elektrischen Spannung, die an diesem thermoelektrischen Element angelegt ist, der durch den Luftwärmetauscher strömenden Luft Wärme entzogen wird, die dem durch den Wasserwärmetauscher strömenden Wasser zugeführt wird.
2. 2. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dieser Luftwärmetauscher (8) im wesentlichen plattenförmig aufgebaut ist, wobei diese wenigstens eine Fläche (8a), welche in Kontakt mit diesen thermoelektrischen Elementen (10) steht, eine der großen Flächen dieser Platte ist.
3. 3. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dieser Wasserwärmetauscher (6) im wesentlichen plattenförmig aufgebaut ist, wobei diese wenigstens eine Fläche (6a), welche in Kontakt mit diesen thermoelektrischen Elementen (10) steht, eine der großen Flächen dieser Platte ist.
4. 4. Vorrichtung gemäß Anspruch 2 und Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Abdeckplatte (2) vorgesehen ist, welche die Vorrichtung zumindest an einer der Seiten mit der größeren Fläche abdeckt.
5. 5. Vorrichtung gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein sandwichartiger Aufbau vorgesehen ist, wobei die einzelnen Schichten durch diese Abdeckplatte gebildet sind, welche dem Raum zugewandt ist, einer vorzugsweise danach angeordneten Wärmeisolierung (12), dem Wasserwärmetauscher (6) diesen thermoelektrischen Elementen (10) und diesem Luftwärmetauscher, wobei zwischen Wasserwärmetauscher und Luftwärmetauscher vorzugsweise eine weitere Isolierschicht (5) vorgesehen i'st.
6. 6. Vorrichtung gemäß Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß diese Abdeckplatte (2) eine Platte aus einem Material geringer Wärmeleitfähigkeit ist.
7. 7. Vorrichtung gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß dieses Material dieser Platte mit geringer Wärmeleitfähigkeit aus einer Gruppe von Materialien ausgewählt ist, die Marmor, Granit, Naturstein, Kunststoff, Zement, Gips, Beton, Kalkstein und dgl. enthält.
8. 8. Vorrichtung gemäß mindestens einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dieser Platte geringer Wärmeleitfähigkeit (2) und dieser Wärmeisolierung (12) ein plattenförmiges Heizelement (4) angeordnet ist.
9. 9. Vorrichtung gemäß mindestens einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung insgesamt plattenförmig gestaltet ist, wobei die größeren Flächen dieser Platte ein Rechteck bilden, deren untere horizontale Kante im wesentlichen parallel zum Fußboden des zu klimatisierenden Raumes angeordnet ist.
10. 10. Vorrichtung gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß dieser Luftwärmetauscher mit einem Querstromlüfter verbunden ist, dessen Abmessung im wesentlichen der Längsabmessung dieses plattenförmigen Luftwärmetauschers entspricht.
11. 11. Vorrichtung gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß dieser Querstromlüfter ein Luftgitter (16) aufweist,

    welches den Luftströmungseinlaß bildet und welches im wesentlichen in einer Ebene mit dieser Abdeckplatte (2) angeordnet ist.
12. 12. Vorrichtung gemäß Anspruch 9 und mindestens einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß dieser Querstromlüfter unterhalb dieses Luftwärmetauschers (8) und dieses Wasserwärmetauschers (6) angeordnet ist.
13. 13. Vorrichtung gemäß Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß dieser Querstromlüfter eine Umlenkeinrichtung aufweist, um die Luft, welche horizontal durch dieses Luftgitter (16) eintritt, in eine vertikale Richtung umzulenken, in welcher Luft den Luftwärmetauscher (8) durchströmt, wobei der Luftdurchlaßquerschnitt während des Umlenkvorganges sich im wesentlichen nicht ändert und die Seitenflächen des Strömungskanales in der Art abgerundet sind, daß nur ein geringer Strömungswiderstand und nur geringe Strömungsgeräusche entstehen.
14. 14. Vorrichtung gemäß mindestens einem der Ansprüche 4 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Fläche dieser Abdeckplatte (2) größer ist, als die größere Fläche dieses Wasserwärmetauschers und die größere Fläche dieses Luftwärmetauschers und daß an dieser Platte benachbart zum Wasserwärmetauscher bzw. zum Luftwärmetauscher eine Regeleinrichtung vorgesehen ist, durch welche die Funktion des Gerätes geregelt wird.