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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kühl- und/oder Gefriergerät mit wenigstens einem gekühlten Innenraum und mit wenigstens einer Energieversorgungseinrichtung sowie mit wenigstens einem Verbraucher, der durch die Energieversorgungseinrichtung zumindest zeitweise mit Energie versorgt wird.
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Aus dem Stand der Technik bekannte Kühl- und/oder Gefriergeräte beziehen die zu deren Betrieb benötigte Energie üblicherweise aus dem Stromnetz. Auch sind Kühl- und/oder Gefriergeräte bekannt, die über eine autarke Energieversorgung verfügen, wie beispielsweise Solarzellen.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kühl- und/oder Gefriergerät der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, dass die Effizienz der Energieversorgung gegenüber bekannten Geräten verbessert wird.
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Diese Aufgabe wird durch ein Kühl- und/oder Gefriergerät mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Danach ist vorgesehen, dass die wenigstens eine Energieversorgungseinrichtung zumindest eine optische Rectenna aufweist. Eine derartige optische Rectenna (zusammengesetzt aus den englischen Begriffen rectifying antenna = gleichrichtende Antenne) ist eine Schaltungsanordnung, welche beispielsweise hochfrequente elektromagnetische Wellen empfängt und diese dann vorzugsweise in eine Gleichspannung umwandelt.
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Im vorliegenden Fall der optischen Rectenna - im Folgenden einfach als „Rectenna“ bezeichnet - handelt es sich bei den Wellen um Licht, das mittels der Rectenna in Strom, vorzugsweise in Gleichstrom umgewandelt wird.
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Vorzugsweise ist die optische Rectenna so aufgebaut, dass sie die Funktion einer Antenne, die z.B. aus Kunststoff-Nanoröhrchen besteht, und einer Geleichrichterdiode kombiniert und so Licht direkt in Gleichstrom umwandelt, der dann dem oder den Verbrauchern des Gerätes als Energieversorgung zur Verfügung steht.
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Der Vorteil einer Rectenna gegenüber Solarzellen liegt in ihrer höheren Effizienz bei der Umwandlung von Licht in elektrische Energie. Die Effizienz der Umwandung wird für Rectennas auf 40 % bis 70 % prognostiziert. Ein weiterer Vorteil sind die im Vergleich zu Solarzellen geringeren Kosten.
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Ein weiterer Vorteil von Rectennas gegenüber Geräten mit einer herkömmlichen Stromversorgung besteht darin, dass man in einer möglichen Ausführungsform keine weitere Stromversorgung - wie eine Batterie oder einen Anschluss an das Stromnetz - benötigt.
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Denkbar ist es, dass das Gerät vollständig autark ist, d.h. keine externe Stromversorgung benötigt.
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Von der Erfindung sind sowohl Geräte umfasst, deren Energieversorgung ausschließlich durch eine oder mehrere Rectennas bereitgestellt wird als auch solche Geräte, bei denen zumindest eine weitere Stromversorgung existiert, wie z.B. der Anschluss an ein Stromnetz oder eine Batterie etc..
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Das erfindungsgemäße Kühl- und/oder Gefriergerät kann genau eine Rectenna oder mehrere Rectennas aufweisen.
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In einer denkbaren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Kühl- und/oder Gefriergerät wenigstens eine Beleuchtungseinrichtung zur Beleuchtung des gekühlten Innenraums aufweist und dass die Rectenna mit der Beleuchtungseinrichtung derart in Verbindung steht, dass diese teilweise oder vollständig von der Rectenna mit Energie versorgt wird.
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Die Rectenna dient in diesem Fall somit zur Versorgung der Innenraumbeleuchtung mit Energie.
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Alternativ oder zusätzlich dazu kann vorgesehen sein, dass die Rectenna derart angeordnet ist, dass diese von der Beleuchtungseinrichtung beleuchtet wird. In diesem Fall fällt somit das Licht von der Beleuchtungseinrichtung auf die Rectenna, die daraufhin Strom produziert, der für einen beliebigen Verbraucher, wie beispielsweise für eine oder mehrere weitere Beleuchtungseinrichtungen verwendet werden kann. Diese weiteren Beleuchtungseinrichtungen können beispielsweise so angeordnet sein, dass Ablageböden beleuchtet werden.
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Die wenigstens eine Rectenna kann beispielsweise in dem gekühlten Innenraum angeordnet sein, wie z.B. an der Wandung des Innenbehälters und/oder an einem oder mehreren Einbauteilen des Gerätes, wie z.B. an Türabstellern oder Ablageböden.
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Das Kühl- und/oder Gefriergerät kann wenigstens einen gekühlten Innenraum und wenigstens ein darin befindliches Einbauteil aufweisen, wobei die Rectenna mit dem Einbauteil derart in Verbindung steht, dass dieses und insbesondere dessen Beleuchtungseinrichtung teilweise oder vollständig von der Rectenna mit Energie versorgt wird.
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Denkbar ist es beispielsweise, dass die Rectenna Energie auf eine Glasplatte oder auf einen sonstigen Ablageboden etc. überträgt. Dies könnte beispielsweise so erfolgen, dass sich auf der Glasplatte etc. eine Rectenna befindet, die das Licht in dem beleuchteten Innenraum in elektrische Energie umwandelt. So ist es beispielsweise möglich, mittels einer Rectenna auch einen oder mehrere Einbauteile des Gerätes zu beleuchten.
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Bei dem Einbauteil kann es sich beispielsweise um einen Türabsteller, Ablageboden oder um eine Schublade handeln.
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Um eine Energieversorgung sicher zu stellen, wenn die Rectenna keine oder nicht ausreichend elektrische Energie liefert, kann das Kühl- und/oder Gefriergerät wenigstens einen mit elektrischer Energie aufladbaren Ladungsspeicher, wie z.B. einen Akku, aufweisen, der ausgebildet ist, den oder die Verbraucher wenigstens zeitweise mit Energie zu versorgen. Die Versorgung aus dem Ladungsspeicher, wie beispielsweise einem Akku erfolgt vorzugsweise in der Zeitspanne, in der die Rectenna keine oder nicht ausreichend Energie liefert.
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Wird z.B. die Tür des Gerätes geöffnet, so dass auf die Rectenna kein Licht fällt, kann der Ladungsspeicher einspringen und die Energieversorgung übernehmen. Vorzugsweise erfolgt die Energieversorgung aus dem Ladungsspeicher nur so lange, bis die Rectenna wieder Energie liefert. Um die Energieversorgung aus dem Ladungsspeicher einerseits und aus der Rectenna andererseits zu ermöglichen, kann eine Steuereinheit vorgesehen sein, die mit der Rectenna einerseits und mit dem Ladungsspeicher andererseits verbunden ist und deren Ladung und/oder Entladung bzw. die Stromversorgung steuert.
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Die Ladung des Ladungsspeichers kann durch die Rectenna oder auch aus einer anderen Quelle, z.B. aus einem Stromnetz erfolgen.
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In einer denkbaren Ausführungsform befindet sich die Rectenna auf der Außenseite des Gerätes. Somit kann die Umgebungsbeleuchtung genutzt werden, um mittels der Rectenna Strom zu erzeugen.
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Alternativ oder zusätzlich dazu kann vorgesehen sein, dass die Rectenna in dem gekühlten Innenraum angeordnet ist.
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Denkbar ist es weiterhin, dass das Kühl- und/oder Gefriergerät wenigstens ein Verschlusselement zum Verschließen des gekühlten Innenraums aufweist und dass der Verbraucher in oder an dem Verschlusselement angeordnet ist.
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Bei dem Verbraucher kann es sich beispielsweise um ein Display handeln. Dieses kann am Korpus des Gerätes und/oder an dessen Verschlusselement, wie z.B. an der Tür oder Klappe, Deckel etc. angeordnet sein. Unter einem „Display“ wird jede beliebige Einheit zum Anzeigen von Informationen und/oder zur Entgegennahme von Nutzereingaben verstanden, wie beispielsweise eine Bedien- und/oder Anzeigeeinheit, mittels derer Parametereinstellungen oder -werte anzeigbar und/oder veränderbar sind.
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Denkbar ist es weiterhin, wenn das Kühl- oder Gefriergerät wenigstens eine Lichtquelle, insbesondere einen oder mehrere Laser oder LEDs aufweist, die derart ausgerichtet sind, dass diese Licht zumindest zeitweise bzw. in bestimmten Positionen des Verschlusselementes, insbesondere in dessen geschlossener Position, auf die Rectenna abgeben. In diesem Fall wird die Rectenna von dieser Lichtquelle gespeist und erzeugt elektrische Energie, die beispielsweise in dem Verschlusselement oder auch für einen anderen Verbraucher des Gerätes genutzt werden kann.
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In einer möglichen Ausgestaltung befindet sich die Rectenna sowie auch der Verbraucher in der Tür, Deckel, Klappe etc., mittels derer der gekühlte Innenraum verschließbar ist.
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Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden anhand eines im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiels näher erläutert.
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Das Ausführungsbeispiel betrifft ein Kühl- und/oder Gefriergerät mit wenigstens einer optischen Rectenna, die dazu aufgebaut ist, elektrische Energie aus natürlichem oder künstlichem Licht zu erzeugen. Als Lichtquellen kommen somit beispielsweise die Sonne oder auch jede nicht natürliche Lichtquelle in Betracht. Die Rectenna ermöglicht es, genügend Energie zu erzeugen, um das Kühl- und/oder Gefriergerät bzw. wenigstens einen Verbraucher des Gerätes autark, d.h. ohne eine externe Quelle für elektrische Energie zu betreiben.
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Grundsätzlich ist von der Erfindung jedoch auch der Fall umfasst, dass das Kühl- und/oder Gefriergerät über wenigstens eine weitere Quelle für elektrische Energie außer der Rectenna, wie beispielsweise über einen Stromanschluss zum Anschluss des Gerätes an das Stromnetz, über einen Akku, über eine Batterie etc. verfügt. In diesem Fall ist es denkbar, dass bevorzugt die von der Rectenna bereit gestellte elektrische Energie genutzt wird. Steht diese nicht zur Verfügung, wird - veranlasst durch eine Steuereinheit des Gerätes - auf die weitere Energiequelle zugegriffen.
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Denkbar ist es auch, dass die Rectenna nur für eine teilweise Versorgung des Gerätes mit elektrischer Energie verwendet wird, beispielsweise nur für die Beleuchtung im und/oder am Gerät.
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Gemäß dem Ausführungsbeispiel befinden sich in dem gekühlten Innenraum des Gerätes ein oder mehrere Ablageböden zur Aufnahme des Kühl- und/oder Gefriergutes, die mit Beleuchtungsmitteln ausgestattet sind.
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Auf dem oder den Ablageböden, die z.B. als Glasplatten ausgebildet sein können, befinden sich eine oder mehrere Rectennas. Diese wandeln das in dem gekühlten Innenraum vorhandene Licht in elektrische Energie um, die dann beispielsweise zum Betrieb der Beleuchtungsmittel der Glasplatten bzw. Ablageböden verwendet werden kann. Auf diese Weise kann beispielsweise eine leuchtende Glasplatte bereitgestellt werden.
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Wird die Gerätetür geöffnet, wird die Innenraumbeleuchtung des Gerätes eingeschaltet. Für den Fall, dass die dann auf die Rectenna fallende Lichtmenge zunächst nicht ausreicht, um die Glasplatten oder sonstigen Ablageböden zu beleuchten, kann wenigstens ein Ladungsspeicher vorgesehen sein, der die Beleuchtungsmittel der Glasplatte bzw. des Ablagebodens mit elektrischer Energie speist.
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Dieser Ladungsspeicher kann grundsätzlich Bestandteil der Rectenna sein oder auch an anderer Stelle angeordnet sein.
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Steht genügend Energie aus der Rectenna zur Verfügung, kann die zur Beleuchtung der Glasplatten oder sonstigen Ablageböden benötigte Energie von der Rectenna bereitgestellt werden und der Ladungsspeicher kann mittels der Rectenna wieder aufgeladen werden.
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Das beschriebene Ausführungsbeispiel ist nicht auf die Beleuchtung von Ablageböden beschränkt, grundsätzlich sind auch beliebige andere Elemente des Gerätes auf diese Weise beleuchtbar, wie beispielsweise ein oder mehrere Türabsteller, Schubladen, Wandungen des Innenbehälters etc. und/oder auf der Außenseite des Gerätes befindliche Elemente, wie z.B. die Außenwand selbst, der Türgriff, ein Display etc.
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In einem weiteren Ausführungsbeispiel, das alternativ oder zusätzlich zu dem o.g. Ausführungsbeispiel zum Einsatz kommen kann, ist die Außenseite des Gerätes mit einer oder mehreren Rectennas ausgeführt. Dadurch kann elektrische Energie aus dem Umgebungslicht erzeugt werden. Diese Energie kann genutzt werden, um den externen Energiebedarf, z.B. durch ein Stromnetz, zu verringern oder ganz zu eliminieren und somit die Energieeffizienz des Gerätes zu steigern.
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Durch die vorliegende Erfindung ist grundsätzlich auch eine berührungslose Energie- und/oder Datenübertragung möglich.
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Diese kann beispielsweise in die Tür oder in ein sonstiges Verschlusselement des Gerätes erfolgen. Der im Folgenden verwendete Begriff „Tür“ steht stellvertretend für jedes beliebige Verschlusselement, mittels dessen der gekühlte Innenraum verschließbar ist, wie z.B. für eine Tür, einen Deckel, eine Klappe, eine Lade etc.
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Diese Übertragung kann dadurch realisiert werden, dass eine oder mehrere optische Rectennas gezielt mit Licht aus wenigstens einer Lichtquelle beaufschlagt werden, wobei vorzugsweise wenigstens eine Lichtquelle mit hoher Lichtleistung, wie z.B. Laserlicht oder LED, zum Einsatz kommt.
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Denkbar ist es beispielweise, diese Rectenna in der Tür oder einem sonstigen Verschlusselement des Gerätes anzuordnen, so dass die Rectenna dort elektrische Energie bereitstellen kann.
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Möglich ist somit die Anordnung einer Lichtquelle in dem gekühlten Innenraum des Gerätes, die das Licht auf eine an der Tür angeordnete Rectenna abgibt. Diese kann beispielsweise ein in der Tür angeordnetes Display bzw. eine dort angeordnete Bedien- und/oder Anzeigeeinheit mit Strom versorgen.
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Wird die Tür bzw. das Verschlusselement geöffnet, so dass der Lichtstrahl nicht mehr auf die Rectenna trifft, kann ein Ladungsspeicher, wie z.B. ein Akku, eingesetzt werden, um den in der Tür angeordneten Verbraucher, wie z.B. das Display etc. in dieser Zeitspanne mit Strom zu versorgen. Ein Verlegen von Kabeln vom Korpus in die Tür oder der Einsatz von Federkontakten zur Stromversorgung eines in der Tür befindlichen Verbrauchers kann daher entfallen.