[0001] Die Erfindung betrifft ein Kühl- und/oder Gefriergerät mit wenigstens einem thermoakustischen
Kühler, mit wenigstens einem kalten Wärmetauscher zur Kühlung wenigstens eines Kühl-
und/oder Gefrierraumes des Kühl- und/oder Gefriergerätes sowie mit wenigstens einem
warmen Wärmetauscher zur Wärmeabfuhr vom Kühl- und/oder Gefriergerät.
[0002] Bei der thermoakustischen Kühlung wird der Effekt genutzt, dass akustische Wellen
(Schallwellen) inhomogene Temperaturverteilungen an begrenzenden Kontaktflächen erzeugen
können. Zum Beispiel wird durch einen Resonator (z.B. Lautsprecher) das Arbeitsmedium
(z.B. Helium) zu monochromatischen Schwingungen hoher Intensität angeregt. Das Arbeitsmedium
wird durch die longitudinalen Wellen in einem sogenannten Stack hin und her geleitet.
Dieser Stack besteht vorzugsweise aus einem Material mit hoher Wärmekapazität und
geringer Wärmeleitfähigkeit. Durch die longitudinale Schwingung wird nun durch Kompression
und Expansion des Arbeitsmediums dieses lokal erwärmt und abgekühlt. Im vereinfachten
Modell werden viele nebeneinander liegende Gaspakete betrachtet, die in ihrer Zusammenarbeit
dem einen Wärmetauscher (kaltes Reservoir) Wärme entnehmen und jeweils um eine Schwingungsamplitude
pro Gaspaket längs des Stacks zum anderen Wärmetauscher (warmes Reservoir) transportieren.
Mit diesem Prozeß ist es möglich, Wärme von einem Wärmeüberträger auf einen anderen
zu übertragen und somit eine Kältemaschine anzutreiben.
[0003] Ein denkbarer Kältekreislauf umfasst einen kalten Wärmetauscher, den thermoakustischen
Kühler, einen warmen Wärmetauscher und eine Pumpe zur Förderung des Wärmeträgermediums.
Während der Resonator des thermoakustischen Kühlers läuft, wird das durch den thermoakustischen
Kühler strömende Wärmeträgermedium in einem Wärmeüberträger erwärmt und sodann mittels
der genannten Pumpe in den warmen Wärmetauscher geführt, in dem es abgekühlt wird.
Der warme Wärmetauscher entspricht dabei in seiner Funktion dem Verflüssiger eines
allgemein bekannten Kühlkreislaufs mit Kompressor, Verflüssiger und Verdampfer. Währenddessen
wird im zweiten Wärmeüberträger im thermoakustischen Kühler das Wärmeträgermedium
abgekühlt und durchströmt anschließend den kalten Wärmetauscher, der sich üblicherweise
in dem Kühl- bzw. dem Gefrierraum bzw. in dessen Bereich befindet und zur Aufnahme
von Wärme aus diesem Raum dient.
[0004] Während des Betriebes kann es dazu kommen, dass der kalte Wärmetauscher, der im oder
im Bereich des Kühl- und/oder Gefrierraumes angeordnet ist, vereist, so dass die Notwendigkeit
besteht, diesen abzutauen. Die Abtauung erfolgt üblicherweise bei abgeschalteter Pumpe
und bei abgeschaltetem thermoakustischen Kühler und so lange, bis ein bestimmter Temperaturwert
erreicht oder überschritten ist. Anschließend wird der Kühlkreislauf wie oben beschrieben
wieder in Betrieb genommen und es erfolgt eine Kühlung des Kühl- bzw. Gefrierraumes
mittels des von dem kalten Wärmeträgermedium durchströmten kalten Wärmetauschers.
[0005] Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kühl- und/oder Gefriergerät
der eingangs genannten Art in vorteilhafter Weise weiterzubilden, insbesondere dahingehend,
dass der warme und kalte Kreislauf eines Kühlgerätes mit thermoakustischem Kühler
effizienter und auf einfache und kostengünstige Art betrieben werden kann.
[0006] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Kühl- und/oder Gefriergerät mit den
Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Danach ist vorgesehen, dass ein Kühl- und/oder Gefriergerät
wenigstens einen thermoakustischen Kühler, wenigstens einen kalten Wärmetauscher zur
Kühlung wenigstens eines Kühl- und/oder Gefrierraumes des Kühl- und/oder Gefriergerätes
sowie wenigstens einen warmen Wärmetauscher zur Wärmeabfuhr vom Kühl- und/oder Gefriergerät
aufweist. Dabei sind passive Wärmeübertragungsmittel vorgesehen, mittels derer zumindest
teilweise Wärme zwischen dem kalten Wärmetauscher und dem thermoakustischen Kühler
und/oder zwischen dem warmen Wärmetauscher und dem thermoakustischer Kühler übertragbar
ist, und/oder aktive Wärmeübertragungsmittel vorgesehen, mittels derer zumindest teilweise
Wärme zwischen dem kalten Wärmetauscher und dem thermoakustischen Kühler und/oder
zwischen dem warmen Wärmetauscher und dem thermoakustischer Kühler übertragbar ist.
Insbesondere ist dabei von Vorteil, dass durch den Einsatz passiver Wärmeübertragungsmittel
und/oder durch die Kombination von passiven und aktiven Wärmeübertragungsmitteln die
Effizienz des Kühl- und/oder Gefriergerätes verbessert werden kann. Passive Wärmeübertragungsmittel
sind dabei Wärmeübertragungsmittel, die insbesondere ohne eine externe Energiequelle
und insbesondere ohne Fluidpumpen auskommen können. Von Vorteil ist es, wenn in den
passiven Wärmeübertragungsmitteln die Wärmeübertragung durch Verdampfung und Kondensation
erreicht wird. Durch die dabei ausgenutzte Verdampfungsenthalpie kann mehr Wärme übertragen
werden als durch den Transport z.B. von Flüssigkeiten. So kann bei einfachem Aufbau
eine effiziente Wärmeübertragung zwischen Komponenten des Kühlkreislaufs erreicht
werden.
[0007] Es ist denkbar, dass die passiven Wärmeübertragungsmittel wenigstens ein Wärmerohr
und/oder wenigstens einen Thermosiphon und/oder wenigstens ein Heatpipe umfassen.
Von Vorteil ist dabei, dass Wärmerohre, Thermosiphons und/oder Heatpipes gängige und
gut verfügbare passive Wärmeübertragungsmittel sind. Ferner ist diese Art von passiven
Wärmeübertragungsmitteln bereits erprobt und als zuverlässig bekannt. Sie lassen sich
daher ohne Weiteres beispielsweise zusätzlich, etwa zur Verbesserung der Wärmeübertragung
bzw. Wärmeabfuhr aus dem Kühl- und/oder Gefriergerät mit thermoakustischem Kühler
einsetzen.
[0008] Es kann vorgesehen sein, dass Wärme zwischen dem kalten Wärmetauscher und dem thermoakustischen
Kühler und/oder zwischen dem warmen Wärmetauscher und dem thermoakustischer Kühler
ausschließlich durch passive Wärmeübertragungsmittel übertragbar ist. Ein derartiges
System weist den Vorteil auf, dass es ohne Pumpen im Kühlkreislauf auskommen kann.
Hierdurch wird weniger Energie verbraucht, so dass das Gerät insgesamt energieeffizienter
betrieben werden kann. Ferner kann durch die Nutzung der Verdampfungsenthalphie beispielsweise
bei als Wärmerohren ausgeführten passiven Wärmeübertragungsmitteln mehr Wärme übertragen
werden als durch reine Flüssigkeiten. Somit ist es möglich, beispielsweise bei geringem
Bauraumerfordernis die gleiche Wärmemenge verglichen mit herkömmlichen pumpenbetriebenen
Fluidkreisläufen zu übertragen.
[0009] Des weiteren ist möglich, dass die aktiven Wärmeübertragungsmittel wenigstens eine
Pumpe und ein mit der Pumpe in einem Kreislauf geführtes Wärmeträgermedium umfassen.
Insbesondere in dem Fall, dass eine Kombination von aktiven und passiven Wärmeübertragungsmitteln
vorgesehen ist, ist es vorteilhaft, die aktiven Wärmeübertragungsmittel mit bewährten
Komponenten aufzubauen. Hierdurch kann die Ausfallsicherheit und die Standzeit dieser
Komponenten bzw. die Kosten dieser Komponenten vorteilhaft gestaltet werden.
[0010] Es ist möglich, dass das Wärmeträgermedium eine Flüssigkeit mit hoher Wärmekapazität
und/oder geringer Viskosität ist.
[0011] Bevorzugt wird es, wenn das Wärmeträgermedium eine Wasser-Propylenglykolmischung
ist.
[0012] Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass die Pumpe mit einer Steuer- und/oder Regelungseinheit
des Kühl- und/oder Gefriergerätes in Verbindung steht und wobei die Pumpe mittels
der Steuer- und/oder Regelungseinheit steuer- und/oder regelbar ist. Bei der Steuer-
und/oder Regelungseinheit kann es sich um die zentrale Steuer- und Regelungseinheit
des Kühl- und/oder Gefriergerätes handeln. Genausogut kann jedoch ebenfalls vorgesehen
sein, dass es sich dabei um eine gesonderte Steuer- und/oder Regelungseinheit handelt,
die gegebenenfalls mit der zentralen Steuer- und/oder Regelungseinheit des Kühl- und/oder
Gefriergerätes in Verbindung steht. In Abhängigkeit z.B. von der Temperatur im Kühlraum
und/oder Gefrierraum des Kühl- und/oder Gefriergerätes kann somit bei Bedarf die Pumpe
zur Wärmeabfuhr in Betrieb gesetzt werden und auch hinsichtlich ihrer Pumpleistung
beeinflußt werden. Denkbar ist dabei, dass ständig eine Wärmeabfuhr aus dem Kühlraum
durch passive Wärmeübertragungsmittel in Form von Wärmerohren durchgeführt wird und
dass in Abhängigkeit von der Temperatur im Innenraum durch die aktiven Wärmeübertragungsmittel
diese Temperatur im Innenraum derart beeinflußt wird, dass sie möglichst konstant
auf einen vorgegebenen Sollwert eingeregelt werden kann. Dieser Sollwert kann beispielsweise
durch den Nutzer vorgegeben werden. Durch eine derartige Ausgestaltung ergibt sich
ferner der Vorteil, dass ein im Inneren des Kühl- und/oder Gefriergerätes befindliches
Fach sowohl als Kühlfach als auch als Gefrierfach betrieben werden kann.
[0013] Weiterhin ist denkbar, dass der Kreislauf zur Führung des Wärmeträgermediums Steckverbindungssysteme
zur Verbindung von Rohren und/oder Schläuchen aufweist. Durch den Einsatz einfacher
Steckverbindungssysteme aus Kunststoff, z.B. "John Guest"-Verbindungssysteme können
Rohre oder Schläuche durch einfaches Aufstecken miteinander fluiddicht verbunden werden.
Hierdurch kann der Montageprozeß vereinfacht und Produktionskosten gesenkt werden.
[0014] Des weiteren ist denkbar, dass die passiven Wärmeübertragungsmittel ein Arbeitsmedium
enthalten, wobei das Arbeitsmedium wenigstens teilweise wenigstens eines der Kältemittel
Wasser, Methanol, Ethanol und/oder Ammoniak enthält. Diese Arbeitsmedien weisen den
Vorteil auf, dass sie in einem für ein Kühl- und/oder Gefriergerät vorteilhaften Temperaturbereich
betrieben und für die Wärmeübertragung verwendet werden können.
[0015] Bevorzugt wird es, wenn die passiven Wärmeübertragungsmittel zumindest teilweise
aus Kupfer oder einer Kupfer enthaltenden Legierung bestehen. Dadurch ergibt sich
der Vorteil, dass die passiven Wärmeübertragungsmittel eine gute thermische Leitfähigkeit
aufweisen und zudem korrosionsbeständig sind. Ferner ergibt sich der Vorteil, dass
die passiven Wärmeübertragungsmittel durch die Anwesenheit von Kupfer eine bakterizide
Wirkung aufweisen, wodurch die Hygiene in und um das Kühl- und/oder Gefriergerät verbessert
werden kann.
[0016] Es kann weiter vorgesehen sein, dass der thermoakustische Kühler zwei oder mehr als
zwei Wärmetauschereinheiten umfaßt, in denen eine Erwärmung und/oder Abkühlung des
diese durchströmenden und/oder in diesen enthaltenen Wärmeträgermediums erfolgt.
[0017] Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass die Wärmetauschereinheiten des thermoakustischen
Kühlers aus einem Material mit einer hohen Wärmeleitfähigkeit bestehen oder ein solches
Material aufweisen.
[0018] Darüber hinaus ist denkbar, dass der thermoakustische Kühler ein Schallwellenabgabemittel,
eine dem warmen Wärmetauscher zugeordnete warme Wärmetauschereinheit, einen Stack
und eine dem kalten Wärmetauscher zugeordnete kalte Wärmetauschereinheit aufweist.
Besonders bevorzugt wird in diesem Zusammenhang, wenn die vom Schallwellenabgabemittel
abgestrahlten Schallwellen direkt auf die dem warmen Teilkreislauf zugeordnete Wärmetauschereinheit
gerichtet sind. Vorzugsweise kann vorgesehen sein, dass durch Umpolung bzw. Frequenz-
und/oder Amplitudenumkehrung durch das Schallwellenabgabemittel eine Abtauung des
thermoakustischen Kühlers sowie insbesondere des kalten Wärmetauschers und dem dem
kalten Wärmetauscher zugeordneten Kühl- und/oder Gefrierraum erfolgen kann. Der thermoakustischer
Kühler bzw. das Schallwellenabgabemittel kann hierzu mit der Steuerung- und/oder Regelung
des Kühl- und/oder Gefriergerätes in Verbindung stehen.
[0019] Es ist denkbar, dass die dem warmen Wärmetauscher zugeordnete warme Wärmetauschereinheit
und der warme Wärmetauscher ausschließlich mit passiven Wärmeübertragungsmitteln verbunden
sind und dass die dem kalten Wärmetauscher zugeordnete kalte Wärmetauschereinheit
und der kalte Wärmetauscher mit aktiven und/oder passiven Wärmeübertragungsmitteln
verbunden sind.
[0020] Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass die die dem kalten Wärmetauscher zugeordnete
kalte Wärmetauschereinheit und der kalte Wärmetauscher ausschließlich mit passiven
Wärmeübertragungsmitteln verbunden sind und dass die dem warmen Wärmetauscher zugeordnete
warme Wärmetauschereinheit und der warme Wärmetauscher mit aktiven und/oder passiven
Wärmeübertragungsmitteln verbunden sind.
[0021] Sowohl im Falle der aktiven als auch in Falle der passiven Wärmeübertragungsmittel
kann vorgesehen sein, dass Flüssigkeiten zum Einsatz kommen, die PCMs (Phase Change
Materials) enthalten, die in der Flüssigkeit im warmen Kreislauf ihre Phase von gasförmig/flüssig
und/oder flüssig/fest ändern und im kalten Kreislauf ihre Phase von flüssig/gasförmig
und/oder fest/flüssig ändern.
[0022] Grundsätzlich sind Phasenänderungen über eine oder auch über zwei Phasengrenzen möglich
und von der Erfindung mit umfaßt.
[0023] Des Weiteren kann sowohl im Falle der aktiven als auch in Falle der passiven Wärmeübertragungsmittel
vorgesehen sein, dass Flüssigkeiten zum Einsatz kommen, die keine PCMs aufweisen,
jedoch selbst ihre Phase z.B. zwischen flüssig und fest oder zwischen fest und gasförmig
oder jeweils umgekehrt ändern. In Betracht kommt beispielsweise Slush oder Slurry
Ice.
[0024] Weitere Einzelheiten und Vorteile sollen nun anhand eines in der Zeichnung näher
dargestellten Ausführungsbeispiels beschrieben werden. Es zeigen:
- Fig. 1:
- eine schematische Zeichnung eines Kreislaufs mit thermoakustischem Kühler,
- Fig. 2:
- eine schematische Zeichnung von passiven Wärmeübertragungsmitteln und
- Fig. 3:
- eine schematische Zeichnung des warmen Wärmetauschers in Zusammenhang mit den passiven
Wärmeübertragungsmitteln.
[0025] Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kühlkreislaufs für ein
Kühl- und/oder Gefriergerät mit einem thermoakustischen Kühler 10. Dabei befindet
sich der thermoakustische Kühler 10 zwischen einem kalten Wärmetauscher 20 und einem
warmen Wärmetauscher 30, die jeweils mit passiven Wärmeübertragungsmitteln 22, 32
mit dem thermoakustischen Kühler 10 verbunden sind.
[0026] Der kalte Wärmetauscher 20 ist dabei einem Kühl- und/oder Gefrierraum 40 des Kühl-
und/oder Gefriergerätes zugeordnet und dient der Kühlung bzw. der Wärmeabfuhr aus
dem Kühl- und/oder Gefrierraum 40.
[0027] Der thermoakustische Kühler 10 umfasst zwei Wärmetauschereinheiten 14, 18, die als
bauliche Einheit oder auch voneinander getrennt ausgeführt sein können. Diese Wärmetauschereinheiten
14, 18 bestehen aus einem Material mit hoher Wärmeleitfähigkeit oder weisen ein solches
Material auf. Die durch den Resonator 12 erzeugten Schallwellen werden durch die Gasmoleküle
im Stack 16 erwärmt und transportieren Wärme von dem kalten Wärmeüberträger 18 auf
den warmen Wärmeüberträger 14. Dementsprechend wird es möglich, mittels der passiven
Wärmeüberträger 22, 32 den kalten Wärmetauscher 20 abzukühlen bzw. Wärme aus diesem
abzuführen und Wärme mittels der passiven Wärmeübertragungsmittel 32 zum warmen Wärmetauscher
30 abzuführen, um vom warmen Wärmetauscher 30 Wärme an die Umgebung abgeben zu können.
[0028] Grundsätzlich kann vorgesehen sein, dass neben den passiven Wärmeübertragungsmitteln
22, 32 aktive, nicht näher dargestellte Wärmeübertragungsmittel vorgesehen sein können,
beispielsweise in Form von mit Pumpen betriebenen Fluidkreisläufen, die vorzugsweise
als Wärmeträgermedium eine Wasser-Propylenglykolmischung aufweisen.
[0029] Fig. 2 zeigt Ausführungsbeispiele der passiven Wärmeübertragungsmittel 22, die den
kalten Wärmetauschern 20 zugeordnet sind. Dabei können, wie links dargestellt, die
passiven Wärmeübertragungsmittel 22 als länglich ausgebildete Wärmerohre 22 ausgeführt
sein, in denen sich, wie durch den Pfeil innerhalb des Wärmerohres 22 angedeutet,
als Arbeitsmedium 25 eine Gas- bzw. Flüssigphase 25 bewegt. Als Gasphase 25 kommt
beispielsweise CO
2 oder als Flüssigphase 25 auch H
2O in Betracht. Insbesondere ist alternativ oder zusätzlich vorteilhaft denkbar, dass
das Arbeitsmedium 25 eines der Kältemittel Methanol, Ethanol oder Ammoniak enthält.
[0030] Die passiven Wärmeübertragungsmittel 22 können jedoch ebenfalls und/oder zusätzlich,
wie dies in Fig. 2 auf der rechten Seite dargestellt ist, als ringförmiges, unendliches
Wärmerohr 22 ausgeführt sein, das als offenes System mit oder ohne innenliegender
Kapillarstruktur ausgeführt ist. Grundsätzlich gilt bei den in Fig. 2 dargestellten
Ausführungsformen der passiven Wärmeübertragungsmittel 22, dass der gewünschte Verdampfungspunkt
über den Druck eingestellt werden kann. Die passiven Wärmeübertragungsmittel 22 sind
mit ihrem den kalten Wärmetauschern 20 abgewandten Enden der kalten Wärmetauschereinheit
18 zugewandt bzw. zugeordnet.
[0031] Die in beidseitiger Richtung eingezeichneten Bewegungspfeile des Arbeitsmediums 25
zeigen an, dass durch Umpolung des thermoakustischen Kühlers 10 ein Abtauvorgang der
kalten Wärmetauscher 20 durchgeführt werden kann. Hierzu wird während des Abtauvorgangs
Wärme über die Wärmerohre 22 zu den kalten Wärmetauschern 20 von der nunmehr erwärmten,
im Normalbetrieb kalten Wärmetauschereinheit 18 gepumpt.
[0032] Grundsätzlich ist ebenfalls denkbar, dass das Arbeitsmedium 25 in den passiven Wärmeübertragungsmittel
ähnlich dem Stack 16 sich zur Wärmeübertragung oszillierend hin- und her bewegt.
[0033] Fig. 3 zeigt schematisch eine mögliche Ausgestaltung der warmen Seite des Kühlsystems
für ein Kühl- und/oder Gefriergerät mit thermoakustischem Kühler. Dabei sind an der
warmen Wärmetauschereinheit 14 mehrere passive Wärmeübertragungsmittel 32 vorgesehen,
die zur Wärmeübertragung von der warmen Wärmetauschereinheit 14 zum Wärmetauscher
30 auf der warmen Seite dienen. Der Wärmetauscher 30 ist dabei körperlich an den passiven
Wärmeübertragungsmitteln 32, die beispielsweise als Wärmerohr bestehend aus Kupfer
ausgeführt sein können. Die körperliche Verbindung des warmen Wärmetauschers 30 mit
den Wärmerohren 32 kann beispielsweise durch Kleben oder Löten, aber auch durch eine
formschlüssige Verbindung erreicht werden. Die Wärmeabfuhr aus dem bzw. vom Kühl-
und/oder Gefriergerät erfolgt über den vorzugsweise an der Rückseite des Kühl- und/oder
Gefriergerätes angebrachten warmen Wärmetauscher 30 an die Umgebung.
[0034] Grundsätzlich gilt für die in Fig. 1 bis 3 dargestellten Ausführungsbeispiele der
Wärmeübertragung mit passiven Wärmeübertragungsmitteln 22 vom kalten bzw. von den
kalten Wärmetauschern 20 zur kalten Wärmetauschereinheit 18 des thermoakustischen
Kühlers 10 sowie dem bzw. den warmen Wärmetauscher/n 30 zur warmen Wärmetauschereinheit
14 des thermoakustischen Kühlers 10, dass zusätzlich aktive Wärmeübertragungsmittel
in Form von pumpenbetriebenen Wärmeträgermediumkreisläufen vorgesehen sein können.
So kann beispielsweise ein pumpenbetriebener Wärmeträgermediumkreislauf zur Wärmeabfuhr
aus den kalten Wärmetauschern 20 hin zur kalten Wärmetauschereinheit 18 des thermoakustischen
Kühlers 10 vorgesehen sein. Genausogut kann vorgesehen sein, dass zusätzlich ein pumpenbetriebener
Wärmeträgermediumkreislauf zwischen der warmen Wärmetauschereinheit 14 und dem warmen
Wärmetauscher 30 zur Wärmeabfuhr vorgesehen ist.
1. Kühl- und/oder Gefriergerät mit wenigstens einem thermoakustischen Kühler (10), mit
wenigstens einem kalten Wärmetauscher (20) zur Kühlung wenigstens eines Kühl- und/oder
Gefrierraumes (40) des Kühl- und/oder Gefriergerätes sowie mit wenigstens einem warmen
Wärmetauscher (30) zur Wärmeabfuhr vom Kühl- und/oder Gefriergerät,
dadurch gekennzeichnet,
dass passive Wärmeübertragungsmittel (22, 32) vorgesehen sind, mittels derer zumindest
teilweise Wärme zwischen dem kalten Wärmetauscher (20) und dem thermoakustischen Kühler
(10) und/oder zwischen dem warmen Wärmetauscher (30) und dem thermoakustischer Kühler
(10) übertragbar ist,
und/oder dass aktive Wärmeübertragungsmittel vorgesehen sind, mittels derer zumindest
teilweise Wärme zwischen dem kalten Wärmetauscher (20) und dem thermoakustischen Kühler
(10) und/oder zwischen dem warmen Wärmetauscher (30) und dem thermoakustischer Kühler
(10) übertragbar ist.
2. Kühl- und/oder Gefriergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die passiven Wärmeübertragungsmittel (22, 32) wenigstens ein Wärmerohr und/oder wenigstens
einen Thermosiphon und/oder wenigstens ein Heatpipe umfassen.
3. Kühl- und/oder Gefriergerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass Wärme zwischen dem kalten Wärmetauscher (20) und dem thermoakustischen Kühler (10)
und/oder zwischen dem warmen Wärmetauscher (30) und dem thermoakustischer Kühler (10)
ausschließlich durch passive Wärmeübertragungsmittel (22, 32) übertragbar ist.
4. Kühl- und/oder Gefriergerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die aktiven Wärmeübertragungsmittel wenigstens eine Pumpe und ein mit der Pumpe in
einem Kreislauf geführtes Wärmeträgermedium umfassen.
5. Kühl- und/oder Gefriergerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmeträgermedium eine Flüssigkeit mit hoher Wärmekapazität und/oder geringer
Viskosität ist.
6. Kühl- und/oder Gefriergerät nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmeträgermedium eine Wasser-Propylenglykolmischung ist und/oder eine Flüssigkeit
ist, die PCMs (Phase Change Materials) enthält und/oder bei Wärmezu- bzw. -abfuhr
selbst ihre Phase ändert.
7. Kühl- und/oder Gefriergerät nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpe mit einer Steuer- und/oder Regelungseinheit des Kühl- und/oder Gefriergerätes
in Verbindung steht und wobei die Pumpe mittels der Steuer- und/oder Regelungseinheit
steuer- und/oder regelbar ist.
8. Kühl- und/oder Gefriergerät nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Kreislauf zur Führung des Wärmeträgermediums Steckverbindungssysteme zur Verbindung
von Rohren und/oder Schläuchen aufweist.
9. Kühl- und/oder Gefriergerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die passiven Wärmeübertragungsmittel (22, 32) ein Arbeitsmedium (25) enthalten, wobei
das Arbeitsmedium (25) wenigstens teilweise wenigstens eines der Kältemittel Wasser,
Methanol, Ethanol und/oder Ammoniak und/oder eine Flüssigkeit enthält oder aus dieser
besteht, die PCMs (Phase Change Materials) enthält und/oder bei Wärmezu- bzw. - abfuhr
selbst ihre Phase ändert.
10. Kühl- und/oder Gefriergerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die passiven Wärmeübertragungsmittel (22, 32) zumindest teilweise aus Kupfer oder
einer Kupfer enthaltenden Legierung bestehen.
11. Kühl- und/oder Gefriergerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der thermoakustische Kühler (10) zwei oder mehr als zwei Wärmetauschereinheiten (14,
18) umfaßt, in denen eine Erwärmung und/oder Abkühlung des diese durchströmenden und/oder
in diesen enthaltenen Wärmeträgermediums erfolgt.
12. Kühl- und/oder Gefriergerät nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmetauschereinheiten (14, 18) des thermoakustischen Kühlers (10) aus einem
Material mit einer hohen Wärmeleitfähigkeit bestehen oder ein solches Material aufweisen.
13. Kühl- und/oder Gefriergerät nach einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass der thermoakustische Kühler (10) ein Schallwellenabgabemittel (12), eine dem warmen
Wärmetauscher (30) zugeordnete warme Wärmetauschereinheit (14), einen Stack (16) und
eine dem kalten Wärmetauscher (20) zugeordnete kalte Wärmetauschereinheit (18) aufweist.
14. Kühl- und/oder Gefriergerät nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die die dem warmen Wärmetauscher (30) zugeordnete warme Wärmetauschereinheit (14)
und der warme Wärmetauscher (30) ausschließlich mit passiven Wärmeübertragungsmitteln
(32) verbunden sind und dass die dem kalten Wärmetauscher (20) zugeordnete kalte Wärmetauschereinheit
(18) und der kalte Wärmetauscher (20) mit aktiven und/oder passiven Wärmeübertragungsmitteln
(22) verbunden sind.
15. Kühl- und/oder Gefriergerät nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die die dem kalten Wärmetauscher (20) zugeordnete kalte Wärmetauschereinheit (18)
und der kalte Wärmetauscher (20) ausschließlich mit passiven Wärmeübertragungsmitteln
(22) verbunden sind und dass die dem warmen Wärmetauscher (30) zugeordnete warme Wärmetauschereinheit
(14) und der warme Wärmetauscher (30) mit aktiven und/oder passiven Wärmeübertragungsmitteln
(32) verbunden sind.