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Die Erfindung betrifft ein System zum Wärmetausch mit einem Schwingungsüberträger unter Ausnutzung des elastokalorischen Effekts. Zudem betrifft die Erfindung eine Wärmepumpe mit solch einem System zum Wärmetausch.
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Stand der Technik
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Der elastokalorische Effekt beschreibt eine adiabatische Temperaturänderung eines Materials, wenn das Material mit einer mechanischen Kraft beaufschlagt wird und sich beispielsweise verformt. Durch die mechanische Kraft bzw. die Verformung wird eine Umwandlung der Kristallstruktur, auch Phase genannt, in dem Material verursacht. Die Phasenumwandlung führt zu einer Erhöhung der Temperatur des Materials. Wird die dabei freigesetzte Wärme abgeführt, erniedrigt sich die Temperatur und die Entropie nimmt ab. Wird dann die mechanische Kraft entfernt, wird wiederum eine umgekehrte Phasenumwandlung (Rückumwandlung) verursacht, die zu einer Absenkung der Temperatur des Materials führt. Wird dem Material dann wieder Wärme zugeführt nimmt die Entropie wieder zu.
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Nach der annähernd adiabaten Phasenumwandlung liegt die Temperatur über der Ausgangstemperatur. Die dabei entstandene Wärme kann beispielsweise an die Umgebung abgeführt werden und das Material nimmt dann Umgebungstemperatur an. Wird nun die Phasenrückumwandlung initiiert, indem die mechanische Kraft auf null reduziert wird, stellt sich eine niedrigere Temperatur als die Ausgangstemperatur ein. Es können Temperaturdifferenzen zwischen maximaler Temperatur nach der Phasenumwandlung und minimaler Temperatur nach der Rückumwandlung (bei zuvor abgegebener Wärme) von bis zu 40°C erreicht werden.
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Materialien, an denen sich der elastokalorische Effekt nachweisen lässt, werden als elastokalorische Materialien bezeichnet. Solche elastokalorischen Materialien sind beispielsweise Formgedächtnislegierungen, die Superelastizität besitzen. Superelastische Legierungen zeichnen aus, dass diese auch nach starker Verformung von selbst wieder in ihre ursprüngliche Form zurückkehren. Superelastische Formgedächtnislegierungen weisen zwei unterschiedliche Phasen (Kristallstrukturen) auf: Austenit ist die bei Raumtemperatur stabile Phase und Martensit ist bei niedrigeren Temperaturen stabil. Eine mechanische Verformung verursacht eine Phasenumwandlung von Austenit zu Martensit, die einen adiabatischen Temperaturanstieg zur Folge hat. Die erhöhte Temperatur kann nun in Form von Wärme an die Umgebung abgegeben werden, was zu einer Abnahme der Entropie führt. Wird das elastokalorische Material wieder entlastet, erfolgt eine Rückumwandlung von Martensit zu Austenit und damit einhergehend eine adiabatische Temperaturabsenkung.
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Im Folgenden sind zwei typische Vorrichtungen zum Wärmetausch beschrieben: Bei einer Anordnung ist ein bikonvexes Wärmeleitelement, d.h. ein Wärmeleitelement das beidseitig konvex ist, mit Abstand zwischen zwei planaren Wärmeleitelementen angeordnet. Jeweils ein elastokalorisches Element ist in den Zwischenräumen zwischen den planaren Wärmeleitelementen und dem bikonvexen Wärmeleitelement gespannt. Die elastokalorischen Elemente sind miteinander verbunden und können zusammen bewegt werden. Dabei sind sie so angeordnet, dass jeweils ein elastokalorisches Element durch das bikonvexe Wärmeleitelement verformt wird, was auf der konvexen Außenseite des Blechs eine Zugbeanspruchung verursacht und auf der konkaven Innenseite eine Druckbeanspruchung. Einzig in der sogenannten neutralen Faser tritt keine Beanspruchung auf. Gleichzeitig formt sich das andere elastokalorische Element durch seine Superelastizität wieder in seine planare Ursprungsform zurück und tritt flächig mit dem planaren Wärmeleitelemente in Kontakt. Sollte die Rückverformung in die Ursprungsform unvollständig sein erfolgt bei Kontakt mit dem planaren Wärmeleitelement restliche Rückverformung. Durch diese Anordnung wird Wärme von den planaren Wärmeleitelementen zum bikonvexen Wärmeleitelement transportiert.
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Die Wärme wird typischerweise durch ein Wärmetransportmittel, z. B. ein Kühlmittel, welches in Kontakt mit den Wärmeleitelementen steht, von den Wärmeleitelementen abtransportiert oder zu diesen hin gefördert. Zum Fördern des Wärmetransportmittels wird üblicherweise ein Kompressor oder eine Pumpe verwendet. Während des Betriebs erzeugt diese Förderkomponente mechanische Schwingungen. In diesem Dokument werden Komponenten, die mechanische Schwingungen erzeugen als schwingende Aggregate bezeichnet.
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Offenbarung der Erfindung
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Es wird ein System zum Wärmetausch vorgeschlagen. Das System umfasst eine an sich bekannte Vorrichtung zum Wärmetausch, die elastokalorische Elemente aus elastokalorischem Material aufweist. Die Vorrichtung zum Wärmetausch ist eingerichtet, die elastokalorischen Elemente zu bewegen. Durch die Bewegung der elastokalorischen Elemente werden diese verformt. Ausgelöst durch die Verformung, tritt der elastokalorische Effekt im elastokalorischen Material auf, der zu einer Erwärmung der elastokalorischen Elemente führt. Bewegen sich die elastokalorischen Elemente wieder zurück, kühlen die elastokalorischen Elemente bei der Rückformung ab.
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Zudem weist das vorgeschlagene System zum Wärmetausch ein schwingendes Aggregat auf. Dieses schwingende Aggregat ist z. B. ein Kompressor oder eine Pumpe zum Fördern eines Wärmetransportmittels, z. B. eines Kühlmittels oder ähnlichem. Typischerweise ist ein schwingendes Aggregat in Zusammenhang mit der Vorrichtung zum Wärmetausch bereits vorhanden, um die durch den elastokalorischen Effekt umgewandelte Wärme von der Vorrichtung zum Wärmetausch abzuführen. Das schwingende Aggregat erzeugt bei seinem Betrieb mechanische Schwingungen.
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Darüber hinaus ist ein Schwingungsüberträger vorgesehen, der zwischen dem schwingenden Aggregat und der Vorrichtung zum Wärmetausch angeordnet ist. Der Schwingungsüberträger ist eingerichtet, die Schwingungen des schwingenden Aggregats an die elastokalorischen Elemente der Vorrichtung zum Wärmetausch zu übertragen, sodass sich die elastokalorischen Elemente bewegen. Dabei kann der Schwingungsüberträger die Schwingung allein an die elastokalorischen Elemente, allein an die Wärmeleitelemente oder sowohl an die elastokalorischen Elemente als auch an die Wärmeleitelemente übertragen, was jeweils zu den vorstehend bereits beschriebenen Bewegungen der besagten Komponenten führt. Der Schwingungsüberträger ermöglicht es die Schwingungen des typischerweise bereits vorhandenen schwingenden Aggregats in nutzbarer Form als Bewegung an die elastokalorischen Elemente weiterzugeben. Dadurch kann auf einen zusätzlichen Antrieb für die elastokalorischen Elemente verzichtet werden.
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Der Schwingungsüberträger überträgt vornehmlich Schwingungen, deren Auslenkung in Richtung der Bewegung der elastokalorischen Elemente bzw. der Wärmelemente zeigt. Da das schwingende Aggregat typischerweise in verschiedene oder gar in alle Richtungen gleichzeitig Schwingungen erzeugt, kann vorgesehen sein, die elastokalorischen Elemente in den unterschiedlichen Richtungen, insbesondere in allen Richtungen in denen das schwingende Aggregat Schwingungen erzeugt, um das schwingende Aggregat herum anzuordnen.
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Gemäß einem Aspekt, kann die Vorrichtung zum Wärmetausch zusätzlich Wärmeleitelemente aufweisen. Bei der Bewegung der elastokalorischen Elemente können die elastokalorischen Elemente auf die festen Wärmeleitelemente zu und/oder von diesen weg bewegt werden oder sowohl die elastokalorischen Elemente als auch die Wärmeleitelemente in Richtung des jeweils anderen und/oder in gegensätzliche Richtungen bewegt werden. Durch die Bewegung der elastokalorischen Elemente kommen die elastokalorischen Elemente mit den Wärmeleitelementen in Kontakt und die elastokalorischen Elemente werden verformt. Bewegen sich die elastokalorischen Elemente wieder zurück, kühlen die elastokalorischen Elemente bei der Rückformung ab. Außerdem überträgt der Schwingungsüberträger die Schwingungen des schwingenden Aggregats zumindest an die elastokalorischen Elemente, sodass sich die elastokalorischen Elemente und die Wärmeleitelemente aufeinander zu bewegen und/oder voneinander weg bewegen. Dabei kann der Schwingungsüberträger die Schwingung allein an die elastokalorischen Elemente oder sowohl an die elastokalorischen Elemente als auch an die Wärmeleitelemente übertragen, was jeweils zu den vorstehend bereits beschriebenen Bewegungen der besagten Komponenten führt.
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Gemäß einem Aspekt umfasst der Schwingungsüberträger mechanische Übertragungselemente, wie z. B. Federelemente oder andere mechanische Übertragungselemente, die eine geeignete Steifigkeit aufweisen. Über die mechanischen Übertragungselemente können die Schwingungen linear an das elastokalorische Element übertragen werden. Dies ist besonders vorteilhaft wenn die Schwingungen regelmäßig sind, d.h. eine konstante Amplitude und eine konstante Frequenz aufweisen. Dies ist beispielsweise der Fall, wenn das schwingende Aggregat stationär in einem Arbeitspunkt betrieben wird.
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Darüber hinaus können auch unregelmäßige Schwingungen des schwingenden Aggregats, deren Amplitude und/oder Frequenz variieren, für die Vorrichtung zum Wärmetausch nutzbar gemacht werden. Für den Betrieb der elastokalorischen Elemente sind ein vorgesehener Stellweg und eine vorgesehene übertragene Kraft einzuhalten. Zudem kann der Schwingungsüberträger eingerichtet sein, die Frequenz der mechanischen Schwingungen des schwingenden Aggregats in eine für den Betrieb der Vorrichtung zum Wärmetausch geeignete Frequenz umzuwandeln. Dabei kann die Frequenz bevorzugt in eine Resonanzfrequenz der Vorrichtung zum Wärmetausch umgewandelt werden, mit der eine besonders hohe Effektivität erreicht werden kann. Im Folgenden werden Maßnahmen vorgestellt, mit denen aus den unregelmäßigen Schwingungen des schwingenden Aggregats der vorgesehene Stellweg und die vorgesehene Kraft erreicht werden können und die Frequenz der Schwingungen in eine für den Betrieb der Vorrichtung zum Wärmetausch geeignete Frequenz umgewandelt werden.
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Der Schwingungsüberträger kann einen Stellwegbegrenzer, z. B. einen Anschlag, umfassen, der die Auslenkung der Schwingungen auf den für den Betrieb der Vorrichtung zum Wärmetausch vorgesehenen Stellweg begrenzt. Dadurch kann auch mit unregelmäßigen Schwingungen der immer gleiche Stellweg erreicht werden.
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Zudem kann der Schwingungsüberträger ein Dämpfungselement, z. B. eine Feder oder ein Hydraulikelement umfassen, um die Kräfte, die bei der Übertragung der Schwingung entstehen und die aufgrund von unregelmäßigen Amplituden der Schwingungen unterschiedlich stark auftreten können, zu dämpfen. Dadurch können unterschiedlich ausgeprägte Verformungen der elastokalorischen Elemente verhindert werden.
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Vorzugsweise können Sensoren vorgesehen sein, welche am schwingenden Aggregat und/oder am Schwingungsüberträger Messungen durchführen. Nachfolgend sind beispielhafte Messungen aufgelistet, wobei einzelne, mehrere und/oder weitere Messungen, die hier nicht aufgelistet sind, ausgeführt werden können:
- - Eine Messung der Frequenz der mechanischen Schwingungen des schwingenden Aggregats;
- - eine Messung der vom schwingenden Aggregat übertragenen Kraft;
- - Eine Messung der an den elastokalorischen Elementen ausgeübten Verformung;
- - Eine Messung des Stellwegs.
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Die Messungen können verwendet werden, um den Betrieb des Systems zum Wärmetausch auf diese Parameter einzustellen oder optional zu regeln. Zum Beispiel können die Zyklen, in denen das Wärmetransportmittel gefördert wird, synchron zu den Schwingungen, die vom schwingenden Aggregat ausgesandt und vom Schwingungsüberträger übertragen wurden - und dabei gegebenenfalls verändert wurden -, eingestellt oder optional geregelt werden.
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Der Schwingungsüberträger kann Mittel zur Änderung eines Drucks innerhalb des Schwingungsüberträgers, also insbesondere eine Pumpe, umfassen, mit dem die unregelmäßigen Schwingungen zum Aufbau eines Unterdrucks oder zum Aufbau eines Überdrucks verwendet werden können. Der Aufbau des Unterdrucks bzw. des Überdrucks kann dabei schrittweise stattfinden, wobei jede Schwingung einzeln zum Aufbau des Unterdrucks bzw. des Überdrucks beitragen kann und beispielsweise über ein Ventil und/oder einen Stellwegbegrenzer gesteuert werden. Der aufgebaute Unterdruck bzw. Überdruck kann dann auf ein linear bewegliches Übertragungselement wirken, das mit den elastokalorischen Elementen verbunden ist. Im Falle des Unterdrucks kann sich das Übertragungselement in ein Volumen, in dem der Unterdruck aufgebaut wird, hineinbewegen und im Falle des Überdrucks aus einem Volumen, in dem der Überdruck aufgebaut wird, hinausbewegen. Das Übertragungselement überträgt seine durch den Druck ausgelöste Bewegung auf die elastokalorischen Elemente. Durch die Vorgabe des Drucks kann die zum Betrieb der Vorrichtung zum Wärmetausch vorgesehene Kraft und die daraus resultierende Verformung der elastokalorischen Elemente und durch den schrittweisen Aufbau des Drucks die geeignete Frequenz realisiert werden. Zudem kann vorgesehen sein, dass nachdem der gewünschte Druck aufgebaut wurde und dadurch die vorgesehene Kraft auf die elastokalorischen Elemente gewirkt hat, der Druck über ein Entspannungsventil kontrolliert abgebaut wird. Dadurch können die elastokalorischen Elemente wieder in ihre ursprüngliche Form zurückkehren. Die Abfolge zwischen Aufbauen und Abbauen des Drucks kann zyklisch durchgeführt werden und optional mit Hilfe eines Drucksensors und/oder der obengenannten Sensoren geregelt werden.
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Der Schwingungsüberträger kann Mittel zur Umwandlung der Schwingungen in elektrische Arbeit umfassen. Hierfür kann die Schwingung auf einen von einer Spule umschlossenen Permanentmagneten übertragen werden, der dann periodische Bewegungen in die Spule hinein und aus der Spule heraus ausführt. Die elektrische Arbeit kann in Form von elektrischer Energie in einem Energiespeicher, z. B. in einer Batterie, gespeichert werden. Zusätzlich kann der Schwingungsüberträger zumindest einen Aktor umfassen, welcher die elektrische Arbeit dann in eine Bewegung der elastokalorischen Elemente umwandelt.
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Darüber hinaus wird eine Wärmepumpe vorgeschlagen, welche das obengenannte System zum Wärmeaustausch aufweist. Die obengenannten Merkmale und Vorteile der Vorrichtung gelten auch für die Wärmepumpe. Durch das System zum Wärmeaustausch kann auf einen zusätzlichen Antrieb innerhalb der Wärmepumpe verzichtet werden, sodass diese kompakter und kostengünstiger realisiert werden kann.
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Die Wärmepumpe kann beispielsweise Einsatz bei Kühlschränken/-truhen, beim Temperaturmanagement von Li-lonen-Batterien und Festkörperbatterien sowie zur Erwärmung bzw. Kühlung des Innenraums von Fahrzeugen usw. finden, um nur einige Beispiele zu nennen.
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Figurenliste
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
- 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Systems zum Wärmetausch.
- 2 zeigt eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform eines Schwingungsüberträgers aus 1.
- 3 zeigt eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform des Schwingungsüberträgers aus 1.
- 4 zeigt eine schematische Darstellung einer dritten Ausführungsform des Schwingungsüberträgers aus 1.
- 5 zeigt eine schematische Darstellung einer vierten Ausführungsform des Schwingungsüberträgers aus 1.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung
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Die 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems zum Wärmetausch, welches eine Vorrichtung 1 zum Wärmetausch umfasst. Die Vorrichtung 1 zum Wärmetausch weist elastokalorische Elemente 11 aus elastokalorischem Material und Wärmeleitelemente 12 auf. In dieser Ausführungsform werden die elastokalorischen Elemente 11 zyklisch auf die festen Wärmeleitelemente 12 zu bewegt, wodurch die elastokalorischen Elemente 11 mit den Wärmeleitelementen 12 in Kontakt kommen und verformt werden, sodass ein elastokalorischer Effekt erzielt wird, und anschließend von den Wärmeleitelementen 12 weg bewegt. In weiteren Ausführungsbeispielen können die Wärmeleitelemente 12 bewegt werden und die elastokalorischen Elemente 11 fest bleiben oder sowohl die elastokalorischen Elemente 11 als auch die Wärmeleitelemente 12 bewegt werden.
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Das System zum Wärmetausch weist zudem ein schwingendes Aggregat 2, wie zum Beispiel einen Kompressor oder eine Pumpe zum Fördern eines Wärmetransportmittels 21, auf, das mechanische Schwingungen erzeugt. Dabei können einerseits, wenn das schwingende Aggregat 2 stationär in einem Arbeitspunkt betrieben wird, regelmäßige Schwingungen mit konstanter Amplitude und Frequenz und andererseits unregelmäßige Schwingungen, deren Amplitude und Frequenz variieren, erzeugt werden.
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Erfindungsgemäß ist ein Schwingungsüberträger 3 zwischen dem schwingenden Aggregat 2 und der Vorrichtung 1 zum Wärmetausch angeordnet sein. Der Schwingungsüberträger 3 ist eingerichtet, die mechanischen Schwingungen des schwingenden Aggregats 2 an die elastokalorischen Elemente 11 oder/und die Wärmeleitelemente 12 der Vorrichtung 1 zum Wärmetausch zu übertragen, sodass sich die elastokalorischen Elemente 11 und die Wärmeleitelemente 12 zyklisch aufeinander zu bewegen und voneinander weg bewegen. In den folgenden Ausführungsformen überträgt der Schwingungsüberträger 3, der in gleicher Art und Weise ausgebildet ist, die Schwingung allein an die elastokalorischen Elemente 11, die sich dann auf die festen Wärmeleitelemente 12 zu bewegen, mit diesen in Kontakt treten, sich dabei verformen und im Anschluss von diesen weg bewegen. In weiteren Ausführungsformen kann der Schwingungsüberträger 3 die Schwingungen alternativ oder zusätzlich an die Wärmeleitelemente 12 übertragen, sodass diese sich bewegen. Der Aufbau und die Funktion des Schwingungsüberträgers werden detailliert in Zusammenhang mit den weiteren 2 bis 4 erläutert.
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Darüber hinaus sind Sensoren 4 vorgesehen, welche die Frequenz der mechanischen Schwingungen des schwingenden Aggregats 2, eine von dem schwingenden Aggregat 2 übertragene Kraft, eine an elastokalorischen Elementen 11 ausgeübte Dehnung und/oder einen Stellweg messen. Deren Anordnung und die Funktion sind ebenfalls in Zusammenhang mit den weiteren 2 bis 4 erläutert. Ein elektronisches Rechengerät 5 ist mit dem Schwingungsüberträger 3 und den Sensoren 4 sowie mit dem schwingenden Aggregat 2 verbunden und regelt das System zum Wärmetausch mit Hilfe der von den Sensoren 4 gemessenen Größen. Zum Beispiel werden die Zyklen, in denen das Wärmetransportmittel 21 gefördert wird, synchron zu den Schwingungen, die vom schwingenden Aggregat 2 ausgesandt und vom Schwingungsüberträger 3 übertragen wurden, eingestellt.
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Die 2 bis 5 zeigen drei Ausführungsformen des Schwingungsüberträgers 3. Gleiche Bezugszeichen weisen auf gleiche Komponenten hin, diese werden nur einmal detailliert erläutert. In diesen Ausführungsformen sind die Wärmeleitelemente 12 fest und die elastokalorischen Elemente 11 werden bewegt. In weiteren Ausführungsformen, deren Schwingungsüberträger in gleicher Art ausgebildet ist, sind die elastokalorischen Elemente 11 fest und die Wärmeleitelemente 12 werden bewegt. Zwar ist aus Darstellungsgründen in diesen Figuren nur ein elastokalorisches Element 11 dargestellt, die Beschreibung soll aber für ein elastokalorisches Element 11, mehrere elastokalorische Elemente 11 oder alle elastokalorischen Elemente 11 der Vorrichtung zum Wärmetausch gelten.
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Die 2 zeigt eine erste Ausführungsform des Schwingungsüberträgers 3, der ein mechanisches Übertragungselement in Form eines Federelements 300 aufweist. Diese Ausführungsform ist besonders gut geeignet, wenn das schwingende Aggregat 2 regelmäßige Schwingungen mit gleicher Amplitude und gleicher Frequenz erzeugt. Das Federelement 300 wird entsprechend den Anforderungen der Vorrichtung 1 zum Wärmetransport und den Parametern der regelmäßigen Schwingung gewählt. Eine zusätzliche Regelung innerhalb des Schwingungsüberträgers 3 ist für diesem Fall nicht nötig. Die in Richtung des Federelements 300 ausgelenkten mechanischen Schwingungen des schwingenden Aggregats 2 werden vom Federelement 300 aufgenommen und von diesem linear an einen Übertragungselement 301 übertragen. Das Federelement 300 dient dabei zusätzlich als Dämpfungselement zur Dämpfung der Kräfte, die bei der Übertragung der Schwingung entstehen. Es ist ein erster Sensor 41 vorgesehen, der die an das Federelement 300 übertragene Kraft und die Frequenz der übertragenen Schwingungen misst. Das Übertragungselement 301 steht mit dem elastokalorischen Element 11 in Verbindung. Bei einer Auslenkung des Federelements 300 wird die Bewegung mittels dem Übertragungselement 301 an das elastokalorische Element 11 übertragen. Es ist ein Anschlag 302 für das Federelement 300 vorgesehen, der die Auslenkung des Federelements 300 auf einen vorgesehenen Stellweg begrenzt. Dehnt sich das Federelement 300 aufgrund der Schwingung aus, wird das elastokalorische Element 11 um den vorgesehenen Stellweg in Richtung eines hier nicht dargestellten Wärmeleitelements 12 bewegt und kommt mit diesem in Kontakt. Wenn sich das Federelement 300 zusammenzieht, wird das elastokalorische Element 11 in die entgegengesetzte Richtung bewegt. Der Stellweg der Bewegung des elastokalorischen Elements 11 und/oder die Verformung des elastokalorischen Elements 11 werden durch einen zweiten Sensor 42 gemessen.
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Die 3 und 4 zeigen eine zweite und eine dritte Ausführungsform des Schwingungsüberträgers 3, der jeweils eine Pumpe 310 aufweist, mit welcher der Drucks p in einem Druckzylinder 311 geändert werden kann. Diese Ausführungsformen sind besonders gut geeignet, wenn das schwingende Aggregat 2 unregelmäßige Schwingungen mit variierender Amplitude und unterschiedlicher Frequenz erzeugt. Im zweiten Ausführungsbeispiel zur 3 wird die Pumpe 310 wird durch die mechanischen Schwingungen des schwingenden Aggregats 2 betrieben und erzeugt schrittweise einen Unterdruck im Druckzylinder 311. Ein Rückschlagventil 312 ist vorgesehen, um die Änderung des Drucks p zu steuern. Mit anderen Worten führt jede kleine Schwingung (in die geeignete Richtung zum Betreiben der Pumpe) zu einer Abnahme des Drucks p, die aufsummiert schließlich einen gewünschten Unterdruck ergeben. Der Druck p im Druckzylinder wird mittels einem Drucksensor 41 gemessen. Ab einem vorgebbaren Unterdruck wird ein linear bewegliches Übertragungselement 313, das mit dem elastokalorischen Element 11 verbunden ist, in den Druckzylinder 311 hineingezogen, sodass das elastokalorische Element 11 auf das Wärmeleitelement 12 zu bewegt wird und mit diesem in Kontakt kommt. In einem dritten Ausführungsbeispiel in 4 wird anstelle des Unterdrucks ein Überdruck im Druckzylinder 311 erzeugt. Durch den Überdruck wird das Übertragungselement 313 aus dem Druckzylinder 311 hinaus bewegt. Auch hier wird das elastokalorische Element 11 auf das Wärmeleitelement 12 zu bewegt und kommt mit diesem in Kontakt. Über ein Entspannungsventil 314 am Druckzylinder 311 wird der Druck p im Druckzylinder 311 im Anschluss wieder ausgeglichen und das Übertragungselement 313 bewegt sich wieder in seine Ausgangslage zurück. In beiden Ausführungsformen können die Pumpe 310 und das Entspannungsventil 314 mittels des gemessen Drucks eingestellt oder geregelt werden.
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5 zeigt eine vierte Ausführungsform des Schwingungsüberträgers 3, der eine Spule 320 und einen Permanentmagneten 321, welche die Schwingungen in elektrische Arbeit umwandeln, sowie einen Aktor 323 aufweist. Diese Ausführungsform ist ebenfalls besonders gut geeignet, wenn das schwingende Aggregat 2 unregelmäßige Schwingungen mit variierender Amplitude und unterschiedlicher Frequenz erzeugt. Die in Richtung des Permanentmagneten 321 ausgelenkten mechanischen Schwingungen des schwingenden Aggregats 2 werden an den Permanentmagneten 321 weitergegeben, der sich dann in das Innere der Spule 320 bewegt und/oder aus dieser heraus bewegt. Durch den sich ändernden magnetischen Fluss wird eine Spannung induziert, die von einem Spannungsmessgerät 44 gemessen wird. Eine aus der induzierten Spannung resultierende elektrische Energie wird in einem Energiespeicher 322, z. B. in einer Batterie, gespeichert. Demnach wird der Energiespeicher 322 auch durch kleine Schwingungen, die den Permanentmagneten 321 nur über eine kurze Strecke bewegen, aufgeladen. Die elektrische Energie aus dem Energiespeicher 322 wird verwendet, um einen Aktor 323 zu betreiben, welcher ein Übertragungselement 324 umfasst, das mit dem elastokalorischen Element 11 verbunden ist, wobei der Aktor 323 mit Hilfe der Sensoren 41, 42, 44 eingestellt oder geregelt werden kann. Der Aktor 323 bewegt das Übertragungselement 324, sodass das elastokalorische Element 11 zyklisch in Richtung eines nicht dargestellten Wärmeleitelement 12 bewegt wird und mit diesem in Kontakt kommt und im Anschluss in die entgegengesetzte Richtung bewegt wird.
