EP2159509A2 - Kühl- und/oder Gefriergerät - Google Patents

Kühl- und/oder Gefriergerät Download PDF

Info

Publication number
EP2159509A2
EP2159509A2 EP20090011225 EP09011225A EP2159509A2 EP 2159509 A2 EP2159509 A2 EP 2159509A2 EP 20090011225 EP20090011225 EP 20090011225 EP 09011225 A EP09011225 A EP 09011225A EP 2159509 A2 EP2159509 A2 EP 2159509A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
heat exchanger
cold heat
cooling
freezer
refrigerator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP20090011225
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Thomas Dipl.-Ing. Ertel
Thomas Dipl.-Ing. Gindele
Holger Dipl.-Ing. Jendrusch
Dietmar Dipl.-Ing. Blersch
Eugen Dipl.-Ing. Schmid
Matthias Wiest
Didier Dipl.-Ing. Siegel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Liebherr Hausgeraete Ochsenhausen GmbH
Original Assignee
Liebherr Hausgeraete Ochsenhausen GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Liebherr Hausgeraete Ochsenhausen GmbH filed Critical Liebherr Hausgeraete Ochsenhausen GmbH
Publication of EP2159509A2 publication Critical patent/EP2159509A2/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B9/00—Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point
    • F25B9/14—Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point characterised by the cycle used, e.g. Stirling cycle
    • F25B9/145—Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point characterised by the cycle used, e.g. Stirling cycle pulse-tube cycle
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B25/00—Machines, plants or systems, using a combination of modes of operation covered by two or more of the groups F25B1/00 - F25B23/00
    • F25B25/005—Machines, plants or systems, using a combination of modes of operation covered by two or more of the groups F25B1/00 - F25B23/00 using primary and secondary systems
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D11/00—Self-contained movable devices, e.g. domestic refrigerators
    • F25D11/02—Self-contained movable devices, e.g. domestic refrigerators with cooling compartments at different temperatures

Definitions

  • the present invention relates to a refrigerator and / or freezer with a thermoacoustic cooler, with a cold heat exchanger for cooling the refrigerator and / or freezer compartment of the device and with means for detecting a value representative of the temperature of the cold heat exchanger.
  • Thermoacoustic cooling uses the effect that acoustic waves (sound waves) can generate inhomogeneous temperature distributions at limiting contact surfaces.
  • the working medium eg helium
  • a resonator eg loudspeaker
  • the working medium is guided back and forth by the longitudinal waves in a so-called stack.
  • This stack is preferably made of a material with high heat capacity and low thermal conductivity. Due to the longitudinal oscillation, this is locally heated and cooled by compression and expansion of the working medium.
  • thermoacoustic cooler with pump In prior art refrigerators and / or freezers, it is common for the thermoacoustic cooler with pump to be turned off upon reaching a temperature cutoff value. This means that the thermoacoustic cooler and the pump are switched off when the heat exchanger or the space to be cooled has reached a certain lower temperature value. Then takes place with switched off thermoacoustic cooler and pump, the heating of the refrigerator or freezer compartment and the cold heat exchanger. The switching on of the thermoacoustic cooler with pump takes place again only when the cold heat exchanger has completely defrosted. The restart can be done, for example, at a temperature of the cold heat exchanger of +5 ° C.
  • This procedure is disadvantageous in that the energy consumption of the device is comparatively high and moreover there are temperature fluctuations due to the periodic operation of the thermoacoustic cooler and the pump.
  • the present invention is therefore the object of developing a refrigerator and / or freezer of the type mentioned in an advantageous manner, in particular to the effect that this is improved in terms of energy consumption and avoided in the temperature fluctuations or reduced to a minimum.
  • a refrigerator and / or freezer with the features of claim 1. Thereafter, it is provided that a refrigerator and / or freezer at least one thermoacoustic cooler, at least one cold heat exchanger for cooling the refrigerator and / or freezer compartment of the refrigerator and / or freezer and means for detecting a value representative of the temperature of the cold heat exchanger having, wherein the refrigerator and / or freezer a Control or regulating unit, by means of which the temperature and / or the amount of heat exchanger medium supplied to the cold heat exchanger is adjustable such that the temperature of the cold heat exchanger does not fall below +0 ° C in the cooling mode.
  • control unit adjusts the cooling capacity so that the cold heat exchanger does not assume a temperature below 0 ° C, whereby its icing can be effectively prevented. Due to the reduced cooling capacity of the cold heat exchanger according to the size of the cooling and / or freezer compartment is designed to be comparatively large in order to provide the required total cooling.
  • the refrigerator and / or freezer may have a pump for conveying the heat transfer medium and the control or regulating unit may be designed such that it acts on the delivery rate of the pump. It is thus conceivable, for example, to reduce the delivery rate of the pump, d. H. to reduce the flow rate of the pumped heat transfer medium to ensure that the cold heat exchanger does not reach temperatures below 0 ° C.
  • control or regulating unit is designed such that it acts on the frequency and / or amplitude of the wave waves acting in the thermoacoustic cooler. It is therefore also conceivable to reduce the cooling capacity, for example by reducing the power of the resonator.
  • control or regulating unit is designed such that the delivery rate of the pump and / or the frequency / amplitude in the thermoacoustic cooler in response to a control deviation, ie the deviation of the measured value of a setpoint or setpoint range , If the measured temperature is already in the range of the temperature setpoint, a change in the delivery rate of the pump or the frequency / amplitude in the thermoacoustic cooler may not be necessary or depending on the deviation may increase or decrease the pump capacity or the power of the resonator be considered.
  • thermoacoustic cooler and / or the pump for conveying the heat transfer medium can be designed such that they run in continuous operation. This is due to the fact that according to the invention a defrost cycle is not required, since the cold heat exchanger is not or at most briefly operated at temperatures below 0 ° C. If the temperature of the cold heat exchanger falls below 0 ° C, it can be provided that a defrost cycle is inserted acyclically, if necessary.
  • the advantages of the invention are that due to the uniform and constant operation of the thermoacoustic cooler and / or the pump, the energy consumption of the device compared to prior art devices is reduced and that temperature fluctuations do not occur or only to a reduced extent.
  • Fig. 1 shows an embodiment of a heat carrier circuit according to the invention for a refrigerator and / or freezer with a thermo-acoustic cooler 10.
  • the thermoacoustic cooler 10 is located between a cold part circuit 20 and a warm part circuit 30, which are each connected to one side of the thermoacoustic cooler 10.
  • the partial circuit 20 in this case has a pump 21 which is arranged downstream of the thermoacoustic cooler 10 in the cold partial circuit 20.
  • the cold partial circuit 20 with a pump 21 and two series-connected cold heat exchanger 23, 24 executed.
  • the first cold heat exchanger 24 may be assigned to the freezer compartment and the second cold heat exchanger 23 to the refrigerator compartment of the refrigerator and / or freezer.
  • the warm part circuit 30 has an air-cooled, mounted on the outside of the refrigerator and / or freezer warm heat exchanger 32, which serves for heat removal from the heat transfer medium into the environment.
  • the heat transfer medium in the warm part circuit 30 is thereby promoted by the pump 31.
  • the cold heat exchangers 23, 24 are arranged in the cooling and / or freezing space or around the cooling and / or freezing space in order to cool or remove heat from the cooling and / or freezing space.
  • heat transfer medium is led to the pump 21 and then pumped through the cold heat exchanger 23, 24.
  • the heat transfer medium is returned to the thermoacoustic cooler 10 after passing through the cold heat exchanger 23, 24.
  • Fig. 2 shows a further embodiment of a heat carrier circuit with thermoacoustic cooler 10.
  • the cold partial circuit 20 is designed with a large, cold heat exchanger 24.
  • a fan 40 By means of a fan 40 while warm air from the refrigerator and / or freezer compartment of the refrigerator and / or freezer is supplied. This forced convection can be used to dry any adhering moisture.
  • an improved heat transfer from the cooling and / or freezing space to the corresponding heat exchanger (s) is achieved.
  • the heat absorption by the cold heat exchanger 24 is thus effected substantially by the air supplied by the fan, as is already known in comparable form from so-called NoFrost devices.
  • Fig. 3 shows the schematic structure of a thermo-acoustic cooler 10, which includes two heat exchanger units 14, 18, as a structural unit or also can be executed separated from each other.
  • These heat exchanger units 14, 18 are made of a material with high thermal conductivity or have such a material. Due to the sound waves generated by the resonator 12, the gas molecules are heated in the stack 16 and transport heat from the cold heat exchanger 18 to the warm heat exchanger 14. Accordingly, the heat transfer medium, which is passed through the heated heat exchanger unit 14, undergoes heating and the heat transfer medium, the is passed through the cooled heat exchanger unit 18, a cooling. In this case, the cold heat exchanger 18 communicates with the cold part circuit 20 and the warm heat exchanger 14 with the warm part circuit 30 in connection.
  • the partial circuit 20 can be divided into two sub-circuits, each having a cold or one of the cold heat exchanger 23, 24.
  • bypass lines for example, branch off at 3-way valves, by means of which the partial circuits 20, 30 can be connected, so that the thermoacoustic cooler 10 is no longer flowed through with a corresponding valve position.
  • thermo-acoustic cooler 10 are operated in continuous operation.
  • a non-illustrated control unit is provided, which is part of the device control.
  • a separate control and / or regulating unit is provided for this purpose.
  • the temperature in the interior of the refrigerator and / or freezer, ie in the refrigerator and / or freezer compartment is adjusted such that the temperature of the at least one cold heat exchanger 23, 24 does not drop below 0 ° C in the cooling mode.
  • This is achieved in that the delivery rate of the pump 21, 31 is adjusted.
  • a desired value range is predetermined, by means of which the means of a in the region of the refrigerator and / or freezer compartment or detected in the refrigerator and / or freezer temperature sensor detected IstWert is adjusted.
  • control and / or regulating unit changes the frequency and / or amplitude of the acting in the thermoacoustic cooler 10 acoustic field.
  • the acoustic field can be understood to mean the emission area of the resonator 12 or of the loudspeaker 12. This can also influence the cooling capacity are taken. This is particularly advantageous when the pump 21, 31 promotes even at a minimum for continuous operation and not lowerable pump power. Thus, by e.g. the reduction of the power of the resonator 12 and the speaker 12 in addition, the cooling power can be reduced.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Devices That Are Associated With Refrigeration Equipment (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kühl- und/oder Gefriergerät mit wenigstens einem thermoakustischen Kühler (10), mit wenigstens einem kalten Wärmetauscher (23,24) zur Kühlung des Kühl- und/oder Gefrierraums des Kühl- und/oder Gefriergerätes sowie mit Mitteln zur Erfassung eines für die Temperatur des kalten Wärmetauschers (repräsentativen Wertes, wobei das Kühl- und/oder Gefriergerät eine Steuer- oder Regelungseinheit aufweist, mittels derer die Temperatur und/oder die Menge des dem kalten Wärmetauscher zugeführten Wärmeträgermediums derart einstellbar ist, dass die Temperatur des kalten Wärmetauschers im Kühlbetrieb nicht unter 0°C sinkt.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kühl- und/oder Gefriergerät mit einem thermoakustischen Kühler, mit einem kalten Wärmetauscher zur Kühlung des Kühl- und/oder Gefrierraums des Gerätes sowie mit Mitteln zur Erfassung eines für die Temperatur des kalten Wärmetauschers repräsentativen Wertes.
  • 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 hergeleitet. 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.
  • Bei vorbekannten Kühl- und/oder Gefriergeräten ist es üblich, dass der thermoakustische Kühler mit Pumpe beim Erreichen eines Temperaturausschaltwertes ausgeschaltet wird. Dies bedeutet, dass der thermoakustische Kühler sowie die Pumpe ausgeschaltet werden, wenn der Wärmetauscher bzw. der zu kühlende Raum einen bestimmten unteren Temperaturwert erreicht hat. Sodann erfolgt bei ausgeschaltetem thermoakustischen Kühler und Pumpe die Erwärmung des Kühl- bzw. Gefrierraums sowie des kalten Wärmetauschers. Die Einschaltung des thermoakustischen Kühlers mit Pumpe erfolgt erst dann wieder, wenn der kalte Wärmetauscher vollständig abgetaut wurde. Das erneute Einschalten kann beispielsweise bei einer Temperatur des kalten Wärmetauschers von +5 °C erfolgen.
  • Diese Vorgehensweise ist insofern nachteilig, als dass der Energieverbrauch des Gerätes vergleichsweise hoch ist und darüber hinaus aufgrund des periodischen Betriebs des thermoakustischen Kühlers und der Pumpe Temperaturschwankungen bestehen.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Kühl- und/oder Gefriergerät der eingangs genannten Art in vorteilhafter Weise weiterzubilden, insbesondere dahingehend, dass dieses hinsichtlich des Energieverbrauchs verbessert ist und bei dem Temperaturschwankungen vermieden oder auf ein Minimum reduziert werden.
  • Diese Aufgabe wird 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 des Kühl- und/oder Gefrierraumes des Kühl- und/oder Gefriergerätes sowie Mittel zur Erfassung eines für die Temperatur des kalten Wärmetauschers repräsentativen Wertes aufweist, wobei das Kühl- und/oder Gefriergerät eine Steuer- oder Regelungseinheit aufweist, mittels derer die Temperatur und/oder die Menge des dem kalten Wärmetauscher zugeführten Wärmeträgermediums derart einstellbar ist, dass die Temperatur des kalten Wärmetauschers im Kühlbetrieb nicht unter +0 °C sinkt. Dies bedeutet, dass die Steuer- oder Regeleinheit die Kälteleistung derart einstellt, dass der kalte Wärmetauscher keine Temperatur von unter 0 °C annimmt, wodurch dessen Vereisung wirksam verhindert werden kann. Aufgrund der verringerten Kälteleistung ist der kalte Wärmetauscher entsprechend der Größe des Kühl- und/oder Gefrierraumes vergleichsweise groß auszulegen, um insgesamt die erforderliche Kühlung bereitstellen zu können.
  • Das Kühl- und/oder Gefriergerät kann eine Pumpe zur Förderung des Wärmeträgermediums aufweisen und die Steuer- oder Regelungseinheit kann derart ausgeführt sein, dass sie auf die Förderleistung der Pumpe einwirkt. Denkbar ist somit beispielsweise, die Förderleistung der Pumpe zu reduzieren, d. h. die Fördermenge des von der Pumpe geförderten Wärmeträgermediums zu verringern, um sicherzustellen, dass der kalte Wärmetauscher keine Temperaturen von unter 0 °C erreicht.
  • Ebenso ist es denkbar, dass die Steuer- oder Regelungseinheit derart ausgeführt ist, dass sie auf die Frequenz und/oder Amplitude der in dem thermoakustischen Kühler wirkenden Schwallwellen einwirkt. Denkbar ist somit ferner, die Kälteleistung beispielsweise durch eine Reduzierung der Leistung des Resonators zu verringern.
  • In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Steuer- oder Regelungseinheit derart ausgeführt ist, dass die Förderleistung der Pumpe und/oder die Frequenz/Amplitude im thermoakustischen Kühler in Abhängigkeit einer Regelabweichung, d. h. der Abweichung des gemessenen Wertes von einem Sollwert oder Sollwertbereich erfolgt. Liegt die gemessene Temperatur bereits im Bereich des Temperatur-Sollwertes, kann eine Veränderung der Förderleistung der Pumpe oder der Frequenz/Amplitude im thermoakustischen Kühler nicht erforderlich sein bzw. je nach Regelabweichung kann eine Steigerung oder Verringerung der Förderleistung der Pumpe bzw. der Leistung des Resonators in Betracht kommen.
  • Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass der thermoakustische Kühler und/oder die Pumpe zur Förderung des Wärmeträgermediums derart ausgeführt sein können, dass sie im Dauerbetrieb laufen. Dies ist darauf zurückzuführen, dass erfindungsgemäß ein Abtauzyklus nicht erforderlich ist, da der kalte Wärmetauscher nicht oder allenfalls kurzzeitig bei Temperaturen unter 0 °C betrieben wird. Sollte die Temperatur des kalten Wärmetauschers doch unter 0 °C fallen, kann vorgesehen sein, dass azyklisch ein Abtauzyklus eingeschoben wird, sofern dies erforderlich sein sollte. Die Vorteile der Erfindung bestehen darin, dass aufgrund des gleichmäßigen und konstanten Betriebes des thermoakustischen Kühlers und/oder der Pumpe der Energieverbrauch des Gerätes gegenüber vorbekannten Geräten verringert ist und dass auch Temperaturschwankungen nicht oder nur in verringertem Maße auftreten.
  • Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels dargestellt.
    • Fig. 1:
    eine schematische Zeichnung eines Wärmeträgerkreislaufs mit thermoakustischen Kühler;
    Fig. 2:
    eine schematische Zeichnung eines Wärmeträgerkreislaufs mit thermoakustischen Kühler in einer weiteren Ausführungsform;
    Fig. 3:
    eine schematische Darstellung eines thermoakustischen Kühlers.
  • Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Wärmeträgerkreislaufs für ein Kühl- und/oder Gefriergerät mit einem thermoakustischen Kühler 10. Dabei befindet sich der thermoakustische Kühler 10 zwischen einem kalten Teilkreislauf 20 und einem warmen Teilkreislauf 30, die jeweils an einer Seite des thermoakustischen Kühlers 10 angeschlossen sind. Der Teilkreislauf 20 weist dabei eine Pumpe 21 auf, die stromabwärts des thermoakustischen Kühlers 10 im kalten Teilkreislauf 20 angeordnet ist.
  • Dabei ist der kalte Teilkreislauf 20 mit einer Pumpe 21 und zwei seriell geschalteten kalten Wärmetauscher 23, 24 ausgeführt. Dabei kann der erste kalte Wärmetauscher 24 dem Gefrierteil und der zweite kalte Wärmetauscher 23 dem Kühlteil des Kühl- und/oder Gefriergerätes zugeordnet sein.
  • Der warme Teilkreislauf 30 weist einen luftgekühlten, an der Außenseite des Kühl- und/oder Gefriergerätes angebrachten warmen Wärmetauscher 32 auf, der zur Wärmeabfuhr aus dem Wärmeträgermedium in die Umgebung dient. Das Wärmeträgermedium im warmen Teilkreislauf 30 wird dabei durch die Pumpe 31 gefördert.
  • Die kalten Wärmetauscher 23, 24 sind im Kühl- und/oder Gefrierraum oder um den Kühl- und/oder Gefrierraum herum angeordnet, um den Kühl- und/oder Gefrierraum zu kühlen bzw. Wärme aus diesem abzuführen. Über die Leitung 22 wird Wärmeträgermedium zur Pumpe 21 geführt und danach durch die kalten Wärmetauscher 23, 24 gepumpt. Mittels der Leitung 25 wird das Wärmeträgermedium nach Durchlaufen der kalten Wärmetauscher 23, 24 zum thermoakustischen Kühler 10 zurückgeführt.
  • Fig. 2 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Wärmeträgerkreislaufs mit thermoakustischem Kühler 10. Vergleichbare Komponenten sind dabei mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Dabei ist der kalte Teilkreislauf 20 mit einem großen, kalten Wärmetauscher 24 ausgeführt. Mittels eines Ventilators 40 wird dabei warme Luft aus dem Kühl- und/oder Gefrierraum des Kühl- und/oder Gefriergerätes zuführt. Durch diese Zwangskonvektion kann eventuell anhaftende Feuchtigkeit getrocknet werden. Ferner wird ein verbesserter Wärmeübergang vom Kühl- und/oder Gefrierraum auf den/die entsprechenden Wärmetauscher erreicht. Die Wärmeaufnahme durch den kalten Wärmetauscher 24 erfolgt somit im Wesentlichen durch die durch den Ventilator zugeführte Luft, wie dies in vergleichbarer Form bereits aus sogenannten NoFrost-Geräten bekannt ist.
  • Fig. 3 zeigt den schematischen Aufbau eines thermoakustischen Kühlers 10, der zwei Wärmetauschereinheiten 14, 18 umfasst, 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. Durch die durch den Resonator 12 erzeugten Schallwellen werden die Gasmoleküle im Stack 16 erwärmt und transportieren Wärme von dem kalten Wärmeüberträger 18 auf den warmen Wärmeüberträger 14. Dementsprechend erfährt das Wärmeträgermedium, das durch die erwärmte Wärmetauschereinheit 14 geführt wird, eine Erwärmung und das Wärmeträgermedium, das durch die abgekühlte Wärmetauschereinheit 18 geführt wird, eine Abkühlung. Dabei steht der kalte Wärmeüberträger 18 mit dem kalten Teilkreislauf 20 und der warme Wärmeüberträger 14 mit dem warmen Teilkreislauf 30 in Verbindung.
  • Grundsätzlich können die in Fig. 1 und 2 gezeigten Teilkreisläufe 20, 30 beliebig ausgeführt sein. In diesem Zusammenhang ist z.B. denkbar, mittels Ventilen und zugehöriger Steuerung die Teilkreisläufe 20, 30 nochmals zu unterteilen. So kann der Teilkreislauf 20 in zwei Unterkreisläufe unterteilt werden, die jeweils einen kalten oder einen der kalten Wärmetauscher 23, 24 aufweisen. Auch kann vorgesehen sein, dass z.B. an 3-Wege-Ventilen Bypassleitungen abzweigen, mittels der die Teilkreisläufe 20, 30 verbunden werden können, so dass der thermoakustische Kühler 10 bei entsprechender Ventilstellung nicht mehr durchströmt wird.
  • Die in Fig. 1 und 2 gezeigten Wärmeträgerkreisläufe mit je einem thermoakustischen Kühler 10 werden im Dauerbetrieb betrieben. Hierzu ist eine nicht näher dargestellte Steuer- und Regelungseinheit vorgesehen, die Teil der Gerätesteuerung ist. Genauso gut kann jedoch ebenfalls vorgesehen sein, dass hierfür eine gesonderte Steuer- und/oder Regelungseinheit vorgesehen ist.
  • Mittels dieser Steuer- und Regelungseinheit wird die Temperatur im Innenraum des Kühl- und/oder Gefriergerätes, also im Kühl- und/oder Gefrierraum derart eingestellt, dass die Temperatur des wenigstens einen kalten Wärmetauschers 23, 24 im Kühlbetrieb nicht unter 0 °C sinkt. Dies wird dadurch erreicht, dass die Förderleistung der Pumpe 21, 31 eingeregelt wird. Hierzu ist ein Sollwertbereich vorgegeben, anhand dessen der mittels eines im Bereich des Kühl- und/oder Gefrierraums oder im Kühl- und/oder Gefrierraum befindlichen Temperatursensor erfasster IstWert abgeglichen wird.
  • Alternativ oder gleichzeitig kann vorgesehen sein, dass die Steuer- und/Regelungseinheit die Frequenz und/oder Amplitude des in dem thermoakustischen Kühler 10 wirkenden akustischen Feldes verändert. Unter dem akustischen Feld kann der Abstrahlbereich des Resonators 12 bzw. des Lautsprechers 12 verstanden werden. Hierdurch kann ebenfalls Einfluß auf die Kühlleistung genommen werden. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn die Pumpe 21, 31 bereits bei einer für den Dauerbetrieb minimalen und nicht weiter absenkbaren Pumpleistung fördert. Somit kann durch z.B. die Reduzierung der Leistung des Resonators 12 bzw. des Lautsprechers 12 zusätzlich die Kühlleistung verringert werden.

Claims (5)

  1. Kühl- und/oder Gefriergerät mit wenigstens einem thermoakustischen Kühler (10), mit wenigstens einem kalten Wärmetauscher (23, 24) zur Kühlung des Kühl- und/oder Gefrierraums des Kühl- und/oder Gefriergerätes sowie mit Mitteln zur Erfassung eines für die Temperatur des kalten Wärmetauschers (23, 24) repräsentativen Wertes,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Kühl- und/oder Gefriergerät eine Steuer- oder Regelungseinheit aufweist, mittels derer die Temperatur und/oder die Menge des dem kalten Wärmetauscher (23, 24) zugeführten Wärmeträgermediums derart einstellbar ist, dass die Temperatur des kalten Wärmetauschers (23, 24) im Kühlbetrieb nicht unter 0°C sinkt.
  2. Kühl- und/oder Gefriergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühl- und/oder Gefriergerät wenigstens eine Pumpe (21, 31) zur Förderung des Wärmeträgermediums aufweist und dass die Steuer- oder Regelungseinheit derart ausgeführt ist, dass sie die Förderleistung der Pumpe (21, 31) verändert.
  3. Kühl- und/oder Gefriergerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer- oder Regelungseinheit derart ausgeführt ist, dass sie die Frequenz und/oder Amplitude des in dem thermoakustischen Kühler (10) wirkenden akustischen Feldes verändert.
  4. Kühl- und/oder Gefriergerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer- oder Regelungseinheit derart ausgeführt ist, dass die Temperatur des kalten Wärmetauschers (23, 24) auf einen vorgegebenen Sollwert oder in einem Sollwertbereich eingeregelt wird.
  5. Kühl- und/oder Gefriergerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der thermoakustische Kühler (10) und/oder die Pumpe (21, 31) derart ausgeführt sind, dass sie im Dauerbetrieb laufen.
EP20090011225 2008-09-02 2009-09-01 Kühl- und/oder Gefriergerät Withdrawn EP2159509A2 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE202008011695 2008-09-02
DE102008049698A DE102008049698A1 (de) 2008-09-02 2008-09-30 Kühl- und/oder Gefriergerät

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP2159509A2 true EP2159509A2 (de) 2010-03-03

Family

ID=41606221

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP20090011225 Withdrawn EP2159509A2 (de) 2008-09-02 2009-09-01 Kühl- und/oder Gefriergerät

Country Status (2)

Country Link
EP (1) EP2159509A2 (de)
DE (1) DE102008049698A1 (de)

Also Published As

Publication number Publication date
DE102008049698A1 (de) 2010-03-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102008047753B4 (de) Kälteanlage mit durch Kaskadenwärmetauscher gekoppelten Kältekreisen
DE102011014746A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Betrieb eines Kühlsystems mit zwei oder mehr Kühlkammern
EP3003747B1 (de) Klimatisierungsvorrichtung für ein kraftfahrzeug und verfahren zu deren betrieb
DE102006035881A1 (de) Ejektorpumpenkühlkreis
DE102017110560B4 (de) Kältemittelkreislauf einer Kälteanlage mit einer Anordnung zum Abtauen eines Wärmeübertragers und Verfahren zum Betreiben des Kältemittelkreislaufs
DE102007023691A1 (de) Ejektorpumpenkreis
EP3699515B1 (de) Temperierkammer und verfahren
DE102012208992A1 (de) Heiz-/Kühlkreislauf für Fahrzeuge, insbesondere für Hybridfahrzeuge oder reine Elektrofahrzeuge
DE102004007932A1 (de) Wärmepumpentyp-Heisswasser-Zufuhrsystem mit Kühlfunktion
EP3344931B1 (de) Kältegerät mit mehreren lagerkammern
DE102011109322A1 (de) Kälteanlage für ein Fahrzeug sowie Verfahren zur Steuerung einer Kälteanlage für ein Fahrzeug
DE102019130803B4 (de) Verfahren zum Wärmemanagement eines Kraftfahrzeugs
DE102006002686A9 (de) Ejektorpumpenkreisvorrichtung
WO2004035335A1 (de) Verfahren zur verdampfungstemperaturregelung bei einer klimaanlage
DE102006052959B4 (de) Kühlvorrichtung für den Einbau in ein Flugzeug
WO2016037293A1 (de) Kühlgerät mit wählbaren geräuschemissionen
EP2159509A2 (de) Kühl- und/oder Gefriergerät
EP1957894B1 (de) Verfahren zum betreiben eines kühlschranks sowie kühlschrank mit einem zeitverzögerten einschalten des verdichters
EP3314178A1 (de) Einrichtung und verfahren zum enteisen eines wärmetauschers im verdampferbetrieb einer kälteanlage sowie fahrzeug mit einer solchen einrichtung
WO2014131606A1 (de) Kältemaschine und verfahren zum betreiben einer kältemaschine
EP2161520A2 (de) Kühl- und/oder Gefriergerät
DE102008049699A1 (de) Kühl- und/oder Gefriergerät
EP2159519A2 (de) Kühl- und/oder Gefriergerät
DE102008049411A1 (de) Kühl- und/oder Gefriergerät
DE102008049697A1 (de) Kühl- und/oder Gefriergerät

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A2

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

AX Request for extension of the european patent

Extension state: AL BA RS

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 20120403