EP4416435A1 - Vorrichtung zum heizen und/oder kühlen von fluid und klimaanlage - Google Patents

Vorrichtung zum heizen und/oder kühlen von fluid und klimaanlage

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Publication number
EP4416435A1
EP4416435A1 EP22797010.0A EP22797010A EP4416435A1 EP 4416435 A1 EP4416435 A1 EP 4416435A1 EP 22797010 A EP22797010 A EP 22797010A EP 4416435 A1 EP4416435 A1 EP 4416435A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
elastocaloric
chamber
cooling
elements
heating
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.)
Pending
Application number
EP22797010.0A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Andreas Kircher
Johann Jungbecker
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.)
Aumovio Germany GmbH
Original Assignee
Continental Automotive Technologies 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 Continental Automotive Technologies GmbH filed Critical Continental Automotive Technologies GmbH
Publication of EP4416435A1 publication Critical patent/EP4416435A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B23/00Machines, plants or systems, with a single mode of operation not covered by groups F25B1/00 - F25B21/00, e.g. using selective radiation effect
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating devices
    • B60H1/02Heating, cooling or ventilating devices the heat being derived from the propulsion plant
    • B60H1/03Heating, cooling or ventilating devices the heat being derived from the propulsion plant and from a source other than the propulsion plant
    • B60H1/038Heating, cooling or ventilating devices the heat being derived from the propulsion plant and from a source other than the propulsion plant from the cooling liquid of the propulsion plant and from a viscous fluid heater
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B29/00Combined heating and refrigeration systems, e.g. operating alternately or simultaneously

Definitions

  • the invention relates to a device for heating and/or cooling fluid and an air conditioning system with such a device.
  • the interior of a motor vehicle is temperature-controlled in order to create a comfortable interior climate regardless of the outside temperature.
  • heat pumps are used today when both a heating and cooling function is to be provided.
  • a heat pump typically works with a reservoir from which heat can be extracted or into which heat can be released, with this reservoir being located outside the area to be temperature-controlled.
  • heat pumps use coolant, which can leak, requires maintenance and, depending on the design, can be harmful to the climate when it escapes.
  • a fluid can in particular be understood to mean a gaseous or liquid substance.
  • air can be heated or cooled, or water or a special coolant or another liquid can be heated or cooled.
  • a chamber can be understood in particular as a space in which the fluid is heated or cooled.
  • An elastocaloric element is understood to mean, in particular, an element which heats up or cools down depending on a state of elongation.
  • the actuating unit can in particular be functionally coupled to the valve unit. Examples are given below.
  • a selective conduction of fluid can in particular be understood to mean that fluid is or is not conducted through certain chambers depending on a current state of the valve unit.
  • moving the elastocaloric elements within the device can be dispensed with by means of the embodiments described herein.
  • the elastocaloric element is therefore not moved into another chamber if, for example, a switch is to be made from a cooling function to a heating function. Rather, fluid to be cooled or heated is selectively passed through the chambers, in which an elastocaloric element is located, which can perform the respectively desired task of cooling or heating.
  • the device can have a plurality of chambers, which can be arranged in particular along a circle.
  • the chambers can be arranged in particular along a circle.
  • other configurations are also possible.
  • the chambers can have a circular cross section transverse to the flow direction of the fluid. This allows for easy execution.
  • other cross sections are also possible in principle.
  • one, some or all of the elastocaloric elements are located in a respective chamber.
  • such an elastocaloric element is located within the chamber, with the chamber defining the space available for the fluid.
  • one, some or all elastocaloric elements surround and/or form a respective chamber.
  • the elastocaloric element itself can be used to fully or partially define the respective chamber.
  • the chamber can be formed, for example, as a cavity within the elastocaloric element.
  • one, some or all of the elastocaloric elements are embodied as a wire or as a bundle of wires.
  • a wire can in particular be elongate.
  • a wire bundle can in particular be an agglomeration of several directly adjacent wires. This allows for a simple execution that can also be easily stretched and relaxed.
  • one, some or all of the elastocaloric elements are elongate and/or rod-shaped and are expediently stretched under tension. This allows the elastocaloric elements to stretch and relax along their respective longitudinal direction.
  • one, some or all of the elastocaloric elements are designed in the form of a spiral and/or a helical spring and are suitably stretched in torsion. This allows stretching and relaxation by a rotary movement, as a result of which, for example, a different or better use of space can be achieved.
  • a respective actuator can also be used per wire bundle or wire, or more generally per elastocaloric element and/or per chamber. This allows separate actuation of the elastocaloric elements.
  • a rotating cam disk can cyclically transmit a change in path to the elastocaloric element via a cam profile. The movement of the cam disk can in particular be synchronized with the valve unit.
  • the valve unit can in particular have a cooling inlet and a cooling outlet.
  • the valve unit can be configured to connect a chamber which is in fluidic contact with the elastocaloric element to the cooling inlet and the cooling outlet during or immediately after the relaxation of an elastocaloric element. This allows targeted cooling of a fluid to be cooled, which enters the cooling inlet and exits the cooling outlet again.
  • an elastocaloric element typically cools, allowing it to absorb heat from the environment. This can be used to cool the fluid.
  • the valve unit can in particular have a heating inlet and a heating outlet.
  • the valve unit can be configured to connect a chamber in fluid contact with the elastocaloric element to the heating inlet and the heating outlet during or immediately after the stretching of an elastocaloric element.
  • a fluid which enters the heating inlet and exits from the heating inlet can be heated in a targeted manner. This exploits the effect that a typical elastocaloric element heats up when stretched and can thus give off heat to the environment.
  • the valve unit can in particular have a heating inlet and a heating outlet.
  • the valve unit can be configured in particular while or immediately after stretching a first elastocaloric element and a second elastocaloric element to connect a first chamber in fluidic contact with the first elastocaloric element to the heating inlet, the first chamber at least partially with a second chamber in fluidic contact with the second elastocaloric element, and to connect the second chamber to the heating outlet.
  • cascaded heating of the fluid can be achieved, in which case the embodiment mentioned can also be cascaded accordingly, ie a plurality of chambers can also be connected accordingly.
  • the first chamber can be completely fluidly connected to the second chamber, or only partially, whereby a partial connection can be understood in particular that part of the fluid exiting the respective chamber is conducted into another chamber and another part of the exiting fluid Fluid is otherwise used, for example, is fed directly to a heating outlet or is otherwise used for heating.
  • the valve unit can in particular have a cooling inlet and a cooling outlet.
  • the valve unit can be configured to connect a first chamber, which is in fluidic contact with the first elastocaloric element, to the cooling inlet during or immediately after the relaxation of a first elastocaloric element and a second elastocaloric element, the first chamber at least partially a second chamber in fluid contact with the second elastocaloric element, and connecting the second chamber to the cooling outlet.
  • This can also be cascaded accordingly.
  • cascaded cooling can be provided, reference being made to the statements just described with regard to heating.
  • valve unit can be rotationally coupled to the actuating unit. At least this can apply to a rotating part of the valve unit. This allows direct synchronization between the actuation unit and the valve unit, so that it is easily ensured that fluid is always routed to the correct chambers.
  • valve unit can have a plurality of slot-controlled fluid channels which are formed in a shaft. This allows easy connection of ports and chambers. In particular, the connection takes place as a function of a respective angle of rotation.
  • elastocaloric elements can be arranged in one, some or all chambers. This can increase the heating and cooling effect. However, it is also possible to use only one respective elastocaloric element.
  • the invention also relates to an air conditioning system for a motor vehicle, which has a device as described herein.
  • the device all the embodiments and variants described herein can be used.
  • the air conditioning system can be designed both for cooling and for heating an interior of the motor vehicle.
  • this is not the only possible application.
  • Other applications are also conceivable, for example for cooling and heating houses, airplanes, ships or for drinking or service water.
  • the device described herein can be understood as a heat pump with an alternative concept. It can heat and cool both stationary and mobile. For example, it can also be used to heat and/or cool other components, for example in the drive train of a motor vehicle.
  • the cold medium in particular can have high viscosity at low temperatures and that elastocaloric elements can be additionally loaded by movement in the medium (flow resistance) .
  • the elastocaloric elements still and only the medium moves or is directed through suitable chambers.
  • the elastocaloric elements are fixed in their own respective flow channel.
  • they may be cyclically stretched and relaxed by a cam which may be mounted on a mainshaft and rotated.
  • Slot controls can be located on the main shaft, especially in the inlet and outlet areas, which cyclically and continuously apply cold or warm media to the elastocaloric elements in the channels.
  • once cold and once warm, ie in pairs, can be used per revolution. Several hot/cold cycles per revolution are also possible.
  • the cam disk which can also be mounted on the rotatable shaft, can impose a path on the elastocaloric elements or wires. In particular, this can mean that these can be cyclically stretched and relaxed, optionally via transmission elements.
  • the elastocaloric element is typically relaxed in the cold runner and stretched in the hot runner. The process of clamping and unclamping does not necessarily have to take place at the exact moment when the warm or cold medium flows around the elastocaloric element. The flow around can also be slightly delayed.
  • the flow channel itself can form the elastocaloric element.
  • the flow can then be directed through the interior of the elastocaloric element.
  • the flow does not necessarily have to run exactly parallel to the axis; a flow around it in the radial direction or in combination is also possible.
  • Several elastocaloric elements per channel are conceivable. At least one flow channel is typically present, in which an elastocaloric element or wire is located.
  • Part of the outgoing warm medium can be diverted to the warm medium inflow.
  • part of the warm outgoing medium can be fed into the inflow of the warm medium.
  • This can be controlled in a controllable manner via valves or also be controlled in a fixed manner by means of flow cross-sections.
  • Elements that can control the inflow and outflow and thus control the mass flow of media through the machine can be incorporated into a fixed guide element, which takes over the slot control of the inflows into the machine.
  • the embodiment described here has the advantages of additional controllability of output and efficiency and the avoidance of stress on the wires due to rotational movement.
  • the device described herein can be used almost anywhere where something needs to be heated and/or cooled.
  • FIG. 1 shows a device 10 for heating and cooling fluid according to an embodiment of the invention.
  • FIG. 2 shows the same device 10 in part in a purely schematic plan view.
  • the device 10 has a housing 20 . This surrounds the device 10 on the outside and defines elements located therein.
  • a central shaft 15 rotatably mounted, which has several functionalities, which will be discussed below.
  • a plurality of chambers are formed in the housing 20, a first chamber 31 and a second chamber 32 being visible in FIG.
  • the device 10 also has a third chamber 33 and a fourth chamber 34 . These are shown in FIG. 2 in a schematic plan view, where it can also be seen that they are arranged along a circle. This represents an exemplary embodiment, other numbers of chambers and other arrangements of the chambers being possible.
  • a first elastocaloric element 41 is arranged in the first chamber 31 .
  • a second elastocaloric element 42 is arranged in the second chamber 32 .
  • Corresponding third and fourth elastocaloric elements 43, 44 are also arranged in the further chambers 33, 34, the functionality of which is identical to that which will be described below with reference to the first and second elastocaloric elements 41, 42.
  • the elastocaloric elements 41 , 42 are elongate, that is to say rod-shaped or wire-shaped. They extend vertically and are formed from a shape memory material which exhibits an elastocaloric effect. In particular, this means that they heat up when stretched and cool down when relaxed.
  • Respective feed lines 51 , 52 are arranged below the chambers 31 , 32 .
  • Respective discharge lines 61 , 62 are arranged above them. These are used for connection to a valve unit 80, which will be discussed in more detail below.
  • An actuating unit 70 is arranged on top of the shaft 15 .
  • this is designed as a cam disk, with a cam 71 being visible.
  • a spacer element 75 is arranged between the actuating unit 70 or the respective cam 71 and the elastocaloric elements 41 , 42 .
  • a force from cams 71 is transmitted to the elastocaloric elements 41 , 42 by means of the spacer elements 75 .
  • the actuating element 70 which is designed in the form of a cam disk and specifies a change in path, the elastocaloric elements 41, 42 are repeatedly cyclically stretched and relaxed again.
  • the spacer elements 75 can be connected to the actuating unit 70 in such a way that there is always a connection.
  • the elastocaloric elements 41 , 42 can also be designed in such a way that they exert an upward force and thus ensure that the spacer elements 75 rest on the actuating unit 70 .
  • An actuator running along in a circle would also be conceivable, for example, as an alternative to a cam disk.
  • the device 10 also has the already mentioned valve unit 80, the functionality of which will be discussed below.
  • the valve unit 80 has a stationary element 81 which is formed on both the top and the bottom and in which inlets and outlets described below are formed.
  • a heating inlet 82 and a cooling inlet 83 are formed on the underside. Fluid to be heated can be introduced into the heating inlet 82 . Fluid to be cooled can be introduced into the cooling inlet 83 . A heating outlet 84 and a cooling outlet 85 are formed at the top. Fluid to be heated can be introduced through the heating inlet 82 and exits again through the heating outlet 84 . Fluid to be cooled can be introduced through the cooling inlet 83 and exits again through the cooling outlet 85 . To use the device 10 sensibly, it is therefore sufficient to connect lines for the fluid to be cooled and heated to the connections provided for this purpose, ie inlets and outlets. Within the shaft 15, lower ported fluid passages 86 and upper ported fluid passages 87 are formed.
  • cooling outlet 85 There can be a permanent or temporary connection between the cooling outlet 85 and the cooling inlet 83 which feeds part of the cooling medium back from the cooling outlet 85 to the cooling inlet 83 .
  • temporary connection it can in particular be synchronized with the cycle of stretching and relaxation).

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Heizen und/oder Kühlen von Fluid, wobei die Vorrichtung eine oder mehrere Kammern (31, 32) mit jeweiligen elastokalorischen Elementen (41, 42), eine Betätigungseinheit (70) und eine Ventileinheit (80) aufweist, wobei Fluid selektiv durch die Kammern geleitet wird. Die Erfindung betrifft des Weiteren eine Klimaanlage mit einer solchen Vorrichtung.

Description

Beschreibung
Vorrichtung zum Heizen und/oder Kühlen von Fluid und Klimaanlage
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Heizen und/oder Kühlen von Fluid sowie eine Klimaanlage mit einer solchen Vorrichtung.
In zahlreichen Situationen ist es erforderlich, ein Fluid wie beispielsweise Luft, Wasser oder eine andere Flüssigkeit gezielt zu kühlen oder zu heizen.
Beispielsweise wird ein Innenraum eines Kraftfahrzeugs temperiert, um unabhängig von der Außentemperatur ein angenehmes Innenraumklima zu erzeugen. Gleiches gilt beispielsweise für Wohn- und Geschäftshäuser, welche typischerweise zumindest im Winter beheizt werden und insbesondere in Ländern mit ausgeprägter Sommerhitze auch gekühlt werden.
Typischerweise werden heutzutage Wärmepumpen verwendet, wenn sowohl eine Heiz- wie auch eine Kühlfunktion vorgesehen werden soll. Eine Wärmepumpe arbeitet typischerweise mit einem Reservoir, welchem Wärme entzogen werden kann oder in welches Wärme abgegeben werden kann, wobei sich dieses Reservoir außerhalb des zu temperierenden Bereichs befindet. Typischerweise verwenden Wärmepumpen Kühlmittel, welches auslaufen kann, Wartungsaufwand erzeugt und je nach Ausführung beim Austritt klimaschädlich sein kann.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zum Heizen und/oder Kühlen von Fluid bereitzustellen, welche im Vergleich zu bekannten Vorrichtungen alternativ oder besser ausgeführt ist. Es ist des Weiteren eine Aufgabe der Erfindung, eine Klimaanlage mit einer solchen Vorrichtung bereitzustellen. Dies wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand der jeweiligen Hauptansprüche erreicht. Vorteilhafte Ausgestaltungen können beispielsweise den jeweiligen Unteransprüchen entnommen werden. Der Inhalt der Ansprüche wird durch ausdrückliche Inbezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht. Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Heizen und/oder Kühlen von Fluid. Die Vorrichtung weist eine oder mehrere Kammern auf. Die Vorrichtung weist ein oder mehrere elastokalorische Elemente auf, wobei jedes elastokalorische Element in fluidischem Kontakt mit einer Kammer ist. Die Vorrichtung weist eine Betätigungseinheit auf, welche dazu konfiguriert ist, die elastokalorischen Elemente alternierend zu dehnen und zu entspannen. Die Vorrichtung weist eine Ventileinheit auf, welche dazu konfiguriert ist, Fluid selektiv durch die Kammer oder die Kammern zu leiten.
Mittels einer solchen Vorrichtung kann der elastokalorische Effekt genutzt werden, welcher bei diversen Materialien auftritt. Dabei erwärmt sich ein Material abhängig von einem Dehnungszustand und kühlt sich dementsprechend auch wieder ab. Durch zyklisches Dehnen und Entspannen kann somit Wärme gezielt von einem Reservoir zu einem anderen Reservoir transportiert werden, wodurch eine gezielte Heizung und auch eine gezielte Kühlung möglich ist. Typischerweise wird dabei ein Fluid durch die jeweiligen Kammern geleitet, welches dementsprechend gezielt erwärmt oder gekühlt werden kann. Im Unterschied zu bekannten Wärmepumpen wird dabei kein Kühlmittel verwendet, was die Wartungsanfälligkeit verringert und eventuelle Schäden durch austretendes Kühlmittel vermeidet.
Unter einem Fluid kann insbesondere eine gasförmige oder flüssige Substanz verstanden werden. Beispielsweise kann Luft geheizt oder gekühlt werden, oder es kann Wasser oder ein spezielles Kühlmittel oder auch eine andere Flüssigkeit geheizt oder gekühlt werden.
Unter einer Kammer kann insbesondere ein Raum verstanden werden, in welchem das Fluid erwärmt oder gekühlt wird.
Unter einem elastokalorischen Element wird insbesondere ein Element verstanden, welches sich abhängig von einem Dehnungszustand erwärmt oder kühlt.
Dementsprechend kann es Wärme an die Umgebung abgeben oder Wärme aus der Umgebung aufnehmen. Beispiele werden weiter unten genannt. Die Betätigungseinheit kann insbesondere mit der Ventileinheit funktional gekoppelt sein. Beispiele werden weiter unten genannt. Unter einem selektiven Leiten von Fluid kann insbesondere verstanden werden, dass abhängig von einem aktuellen Zustand der Ventileinheit Fluid durch bestimmte Kammern geleitet wird oder auch nicht geleitet wird.
Insbesondere kann mittels der hierin beschriebenen Ausführungen auf ein Bewegen der elastokalorischen Elemente innerhalb der Vorrichtung verzichtet werden. Es wird also nicht das elastokalorische Element in eine andere Kammer bewegt, wenn beispielsweise von einer Kühlfunktion zu einer Heizfunktion umgeschaltet werden soll. Es wird vielmehr selektiv zu kühlendes bzw. zu heizendes Fluid durch die Kammern geleitet, in welchen sich ein elastokalorisches Element befindet, welches die jeweils gewünschte Aufgabe des Kühlens oder Heizens gerade ausführen kann.
Insbesondere kann die Vorrichtung mehrere Kammern aufweisen, die insbesondere entlang eines Kreises angeordnet sein können. Auch andere Konfigurationen sind jedoch möglich. Auch die Verwendung nur einer Kammer ist grundsätzlich möglich.
Die Kammern können insbesondere quer zur Durchflussrichtung des Fluids einen kreisförmigen Querschnitt haben. Dies ermöglicht eine einfache Ausführung. Auch andere Querschnitte sind jedoch grundsätzlich möglich.
Gemäß einer Ausführung sind ein, einige oder alle elastokalorischen Elemente in einer jeweiligen Kammer angeordnet. Anders ausgedrückt befindet sich ein solches elastokalorisches Element innerhalb der Kammer, wobei die Kammer den für das Fluid zur Verfügung stehenden Raum definiert.
Gemäß einer Ausführung ist vorgesehen, dass ein, einige oder alle elastokalorischen Elemente eine jeweilige Kammer umgeben und/oder ausbilden. Dadurch kann das elastokalorische Element selbst dazu verwendet werden, um die jeweilige Kammer ganz oder teilweise zu definieren. Die Kammer kann beispielsweise als Hohlraum innerhalb des elastokalorischen Elements ausgebildet sein.
Gemäß einer Ausführung sind ein, einige oder alle elastokalorischen Elemente als Draht oder als Drahtbündel ausgeführt. Ein solcher Draht kann insbesondere länglich sein. Ein Drahtbündel kann insbesondere eine Agglomeration von mehreren unmittelbar benachbarten Drähten sein. Dies erlaubt eine einfache Ausführung, welche auch einfach gedehnt und entspannt werden kann.
Gemäß einer Ausführung sind ein, einige oder alle elastokalorischen Elemente länglich und/oder stabförmig ausgeführt und werden zweckmäßig auf Zug gedehnt. Dies ermöglicht ein Dehnen und Entspannen der elastokalorischen Elemente entlang ihrer jeweiligen Längsrichtung.
Gemäß einer Ausführung sind ein, einige oder alle elastokalorischen Elemente spiralförmig und/oder als Schraubenfeder ausgeführt und werden zweckmäßig auf Torsion gedehnt. Dies erlaubt eine Dehnung und Entspannung durch eine Drehbewegung, wodurch beispielsweise eine andere oder bessere Bauraumausnutzung erreicht werden kann.
Gemäß einer Ausführung sind ein, einige oder alle elastokalorischen Elemente aus einem Formgedächtnismatenal ausgebildet. Derartige Formgedächtnismatenalien haben typischerweise die bereits erwähnte Eigenschaft, dass sie sich abhängig von einem Dehnungszustand kühlen oder erwärmen. Insbesondere kann eine Nickel-ZTitanlegierung verwendet werden. Beispielsweise kann ein Nickelanteil einer solchen Nickel-ZTitanlegierung von mindestens 50 % und/oder von höchstens 60 % verwendet werden. Insbesondere kann ein Nickelanteil von 55 % und dementsprechend ein Titananteil von 45 % verwendet werden. Derartige Materialien haben sich für typische Ausführungen als vorteilhaft erwiesen. Auch andere entsprechende Materialien sind jedoch möglich. Die Betätigungseinheit kann insbesondere als Nockenscheibe ausgebildet sein. Dies erlaubt eine einfache Betätigung, d.h. eine Dehnung und ein Entspannen der elastokalorischen Elemente abhängig von einem Drehzustand der Nockenscheibe.
Alternativ kann beispielsweise auch ein jeweiliger Aktuator pro Drahtbündel oder Draht, oder allgemeiner pro elastokalorischem Element und/oder pro Kammer, verwendet werden. Dies erlaubt eine separate Betätigung der elastokalorischen Elemente. Eine sich drehende Nockenscheibe kann über ein Nockenprofil eine Wegänderung an das elastokalorische Element zyklisch weitergeben. Die Bewegung der Nockenscheibe kann insbesondere mit der Ventileinheit synchronisiert werden.
Die Ventileinheit kann insbesondere einen Kühleinlauf und einen Kühlauslauf aufweisen. Die Ventileinheit kann insbesondere dazu konfiguriert sein, während oder unmittelbar nach dem Entspannen eines elastokalorischen Elements eine Kammer, welche in fluidischem Kontakt mit dem elastokalorischen Element ist, mit dem Kühleinlauf und dem Kühlauslauf zu verbinden. Dies erlaubt ein gezieltes Kühlen eines zu kühlenden Fluids, welches in den Kühleinlauf eintritt und aus dem Kühlauslauf wieder austritt. Beim Entspannen kühlt sich typischerweise ein elastokalorisches Element ab, so dass es Wärme aus der Umgebung aufnehmen kann. Dies kann für das Kühlen des Fluids ausgenutzt werden.
Die Ventileinheit kann insbesondere einen Heizeinlauf und einen Heizauslauf aufweisen. Die Ventileinheit kann insbesondere dazu konfiguriert sein, während oder unmittelbar nach dem Dehnen eines elastokalorischen Elements eine Kammer, welche in fluidischem Kontakt mit dem elastokalorischen Element ist, mit dem Heizeinlauf und dem Heizauslauf zu verbinden. Dadurch kann ein Fluid gezielt geheizt werden, welches in den Heizeinlauf eintritt und aus dem Heizeinlauf austritt. Damit wird der Effekt ausgenutzt, dass ein typisches elastokalorisches Element sich beim Dehnen erwärmt und somit Wärme an die Umgebung abgeben kann.
Die Ventileinheit kann insbesondere einen Heizeinlauf und einen Heizauslauf aufweisen. Die Ventileinheit kann insbesondere dazu konfiguriert sein, während oder unmittelbar nach dem Dehnen eines ersten elastokalorischen Elements und eines zweiten elastokalorischen Elements eine erste Kammer, welche in fluidischem Kontakt mit dem ersten elastokalorischen Element ist, mit dem Heizeinlauf zu verbinden, die erste Kammer zumindest teilweise mit einer zweiten Kammer, welche in fluidischem Kontakt mit dem zweiten elastokalorischen Element ist, zu verbinden, und die zweite Kammer mit dem Heizauslauf zu verbinden. Dadurch kann eine kaskadierte Aufheizung des Fluids erreicht werden, wobei die erwähnte Ausführung auch entsprechend kaskadiert werden kann, d.h. es können auch mehrere Kammern entsprechend verschaltet werden. Die erste Kammer kann vollständig mit der zweiten Kammer fluidisch verbunden werden, oder auch nur teilweise, wobei unter einer teilweisen Verbindung insbesondere verstanden werden kann, dass ein Teil des aus der jeweiligen Kammer austretenden Fluids in eine andere Kammer geleitet wird und ein anderer Teil des austretenden Fluids anderweitig verwendet wird, beispielsweise unmittelbar einem Heizauslauf zugeführt wird oder anderweitig zum Heizen verwendet wird.
Die Ventileinheit kann insbesondere einen Kühleinlauf und einen Kühlauslauf aufweisen. Die Ventileinheit kann insbesondere dazu konfiguriert sein, während oder unmittelbar nach dem Entspannen eines ersten elastokalorischen Elements und eines zweiten elastokalorischen Elements eine erste Kammer, welche in fluidischem Kontakt mit dem ersten elastokalorischen Element ist, mit dem Kühleinlauf zu verbinden, die erste Kammer zumindest teilweise mit einer zweiten Kammer, welche in fluidischem Kontakt mit dem zweiten elastokalorischen Element ist, zu verbinden, und die zweite Kammer mit dem Kühlauslauf zu verbinden. Auch dies kann entsprechend kaskadiert werden. Dadurch kann eine kaskadierte Kühlung vorgesehen werden, wobei auf die eben bezüglich des Heizens beschriebenen Ausführungen verwiesen sei.
Die Ventileinheit kann insbesondere rotatorisch mit der Betätigungseinheit gekoppelt sein. Zumindest kann dies für einen rotierenden Anteil der Ventileinheit zutreffen. Dies erlaubt eine unmittelbare Synchronisation zwischen Betätigungseinheit und Ventileinheit, so dass auf einfache Art sichergestellt ist, dass Fluid immer zu den richtigen Kammern geleitet wird. Die Ventileinheit kann insbesondere mehrere schlitzgesteuerte Fluidkanäle aufweisen, welche in einer Welle ausgebildet sind. Dies erlaubt ein einfaches Verbinden von Anschlüssen und Kammern. Insbesondere erfolgt die Verbindung in Abhängigkeit von einem jeweiligen Drehwinkel.
Insbesondere können in einer, einigen oder allen Kammern jeweils mehrere elastokalorische Elemente angeordnet sein. Dadurch kann die Heiz- und Kühlwirkung verstärkt werden. Auch die Verwendung nur eines jeweiligen elastokalorischen Elements ist jedoch möglich.
Die Erfindung betrifft des Weiteren eine Klimaanlage für ein Kraftfahrzeug, welche eine Vorrichtung wie hierin beschrieben aufweist. Bezüglich der Vorrichtung können alle hierin beschriebenen Ausführungen und Varianten verwendet werden. Die Klimaanlage kann insbesondere sowohl zum Kühlen wie auch zum Heizen eines Innenraums des Kraftfahrzeugs ausgebildet sein. Dies ist jedoch nicht die einzige mögliche Anwendung. Auch andere Anwendungen, beispielsweise zum Kühlen und Heizen von Häusern, Flugzeugen, Schiffen oder von Trink- oder Brauchwasser, sind denkbar.
Ganz allgemein kann die hierin beschriebene Vorrichtung als Wärmepumpe mit alternativem Konzept verstanden werden. Sie kann sowohl stationär wie auch mobil heizen und kühlen. Sie kann beispielsweise auch zum Heizen und/oder Kühlen von weiteren Komponenten, beispielsweise im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, verwendet werden.
Bei Ausführungen, welche auf die hierin beschrieben Ventileinheit verzichten und stattdessen das elastokalorische Element bewegen, hat es sich gezeigt, dass insbesondere das kalte Medium bei tiefen Temperaturen eine hohe Zähigkeit besitzen kann und dass elastokalorische Elemente durch Bewegung im Medium zusätzlich belastet werden können (Strömungswiderstand). In der hierin beschriebenen Vorrichtung stehen demgegenüber die elastokalorischen Elemente still und nur das Medium bewegt sich bzw. wird gezielt durch geeignete Kammern geleitet.
Insbesondere stehen die elastokalorischen Elemente in einem jeweiligen eigenen Strömungskanal fest. Sie können beispielsweise durch eine Nockenscheibe, die auf einer Hauptwelle befestigt sein kann und sich drehen kann, zyklisch gedehnt und entspannt werden. Auf der Hauptwelle können sich insbesondere in Ein- und Auslassbereichen Schlitzsteuerungen befinden, die zyklisch um laufend die elastokalorischen Elemente in den Kanälen mit Kalt- oder Warmmedien beaufschlagen. Insbesondere kann pro Umdrehung einmal kalt und einmal warm, also paarweise, verwendet werden. Auch mehrere Warm-/Kalt-Zyklen pro Umdrehung sind möglich.
Die Nockenscheibe, welche ebenso auf der drehbaren Welle befestigt sein kann, kann den elastokalorischen Elementen bzw. Drähten einen Weg aufprägen. Dies kann insbesondere bedeuten, dass diese, gegebenenfalls über Übertragungselemente, zyklisch gedehnt und entspannt werden können. Das elastokalorische Element ist typischerweise im Kaltkanal entspannt und im Warmkanal gedehnt. Der Vorgang des Spannens und Entspannens muss nicht zwingend genau in dem Moment erfolgen, in dem Warm- oder Kaltmedium das elastokalorische Element umströmt. Das Umströmen kann auch leicht verzögert erfolgen.
Vorteilhafterweise kann der Strömungskanal selbst das elastokalorische Element bilden. Die Strömung kann dann durch das Innere des elastokalorischen Elements geleitet werden.
Die Strömung muss nicht zwingend genau achsparallel verlaufen, auch eine Umströmung in radialer Richtung oder kombiniert ist möglich. Mehrere elastokalorische Elemente pro Kanal sind denkbar. Mindestens ein Strömungskanal ist typischerweise vorhanden, in welchem sich ein elastokalorisches Element bzw. ein Draht befindet. Ein Teil des abgehenden warmen Mediums kann in den Zufluss des warmen Mediums umgeleitet werden. Ebenso kann ein Teil des warmen abgehenden Mediums in den Zufluss des warmen Mediums geleitet werden. Dies kann regelbar über Ventile gesteuert werden oder auch fest durch Strömungsquerschnitte gesteuert sein. In einem feststehenden Leitelement, welches die Schlitzsteuerung der Zuflüsse in die Maschine übernimmt, können Elemente eingebracht werden, die den Zu- und Abfluss steuern können und somit den Medien-Massenstrom durch die Maschine steuern.
Insbesondere ergeben sich bei der hierin beschriebenen Ausführung die Vorteile einer zusätzlichen Regelbarkeit von Leistung und Wirkungsgrad und die Vermeidung einer Belastung auf die Drähte durch Rotationsbewegung. Die hierin beschriebene Vorrichtung kann grundsätzlich nahezu überall dort eingesetzt werden, wo etwas geheizt und/oder gekühlt werden soll.
Insgesamt hat es sich auch gezeigt, dass neben dem Vorteil des Verzichts auf ein Kühlmittel ein höherer Wirkungsgrad als bei kühlmittelbasierten Wärmepumpen erreicht werden kann
Weitere Merkmale und Vorteile wird der Fachmann dem nachfolgend mit Bezug auf die beigefügte Zeichnung beschriebenen Ausführungsbeispiel entnehmen. Dabei zeigen:
Fig. 1 : eine Vorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel in einer seitlichen
Querschnittsansicht, und
Fig. 2: eine schematische Draufsicht auf die Vorrichtung.
Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung 10 zum Heizen und Kühlen von Fluid gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Fig. 2 zeigt die gleiche Vorrichtung 10 ausschnittsweise in einer rein schematischen Draufsicht.
Die Vorrichtung 10 weist ein Gehäuse 20 auf. Dieses umgibt die Vorrichtung 10 außenseitig und definiert darin befindliche Elemente. In dem Gehäuse 20 ist eine zentrale Welle 15 drehbar gelagert, welche mehrere Funktionalitäten hat, auf welche nachfolgend eingegangen werden wird.
In dem Gehäuse 20 sind mehrere Kammern ausgebildet, wobei in Fig. 1 eine erste Kammer 31 und eine zweite Kammer 32 zu sehen sind. Zusätzlich weist die Vorrichtung 10 auch eine dritte Kammer 33 und eine vierte Kammer 34 auf. Diese sind in Fig. 2 in einer schematischen Draufsicht dargestellt, wobei auch zu sehen ist, dass diese entlang eines Kreises angeordnet sind. Dies stellt eine beispielhafte Ausführung dar, wobei auch andere Anzahlen von Kammern und andere Anordnungen der Kammern möglich sind.
In der ersten Kammer 31 ist ein erstes elastokalorisches Element 41 angeordnet. In der zweiten Kammer 32 ist ein zweites elastokalorisches Element 42 angeordnet. Entsprechende dritte und vierte elastokalorische Elemente 43, 44 sind auch in den weiteren Kammern 33, 34 angeordnet, wobei deren Funktionalität identisch ist zu derjenigen, welche nachfolgend mit Bezug auf die ersten und zweiten elastokalorischen Elemente 41 , 42 beschrieben werden wird.
Die elastokalorischen Elemente 41 , 42 sind vorliegend länglich, also stabförmig bzw. drahtförmig ausgebildet. Sie erstrecken sich vertikal und sind aus einem Formgedächtnismaterial ausgebildet, welches einen elastokalorischen Effekt zeigt. Dies bedeutet insbesondere, dass sie sich bei Dehnung erwärmen und bei Entspannung abkühlen.
Unterhalb der Kammern 31 , 32 sind jeweilige Zulaufleitungen 51 , 52 angeordnet. Darüber sind jeweilige Ablaufleitungen 61 , 62 angeordnet. Diese dienen zur Verbindung mit einer Ventileinheit 80, auf welche weiter unten näher eingegangen wird.
Oben auf der Welle 15 ist eine Betätigungseinheit 70 angeordnet. Diese ist vorliegend als Nockenscheibe ausgebildet, wobei ein Nocken 71 zu sehen ist. Zwischen der Betätigungseinheit 70 bzw. jeweiligen Nocken 71 und den elastokalorischen Elementen 41 , 42 ist jeweils ein Abstandselement 75 angeordnet. Mittels der Abstandselemente 75 wird eine Kraft von Nocken 71 auf die elastokalorischen Elemente 41 , 42 übertragen. Durch eine Drehung des Betätigungselements 70, welches in Form einer Nockenscheibe ausgebildet ist und eine Wegänderung vorgibt, werden somit die elastokalorischen Elemente 41 , 42 zyklisch wiederholt gedehnt und wieder entspannt. Dadurch wird der bereits erwähnte elastokalorische Effekt ausgelöst, d.h. die elastokalorischen Elemente 41 , 42 erwärmen sich zyklisch und kühlen sich entsprechend wieder ab, je nach Dehnungszustand. Insbesondere können die Abstandselemente 75 mit der Betätigungseinheit 70 so verbunden sein, dass immer eine Verbindung besteht. Auch können gemäß einer möglichen Ausführung die elastokalorischen Elemente 41 , 42 so ausgebildet sein, dass sie eine nach oben gerichtete Kraft ausüben und damit für eine Anlage der Abstandselemente 75 an der Betätigungseinheit 70 sorgen. Auch andere Ausführungen sind jedoch möglich. Auch ein im Kreis mitlaufender Aktuator wäre beispielsweise als Alternative zu einer Nockenscheibe denkbar.
Die Vorrichtung 10 weist ferner die bereits erwähnte Ventileinheit 80 auf, auf deren Funktionalität nachfolgend eingegangen wird. Die Ventileinheit 80 weist ein feststehendes Element 81 auf, welches sowohl obenseitig wie auch untenseitig ausgebildet ist und in welchem nachfolgend beschriebene Einläufe und Ausläufe ausgebildet sind.
Untenseitig sind ein Heizeinlauf 82 und ein Kühleinlauf 83 ausgebildet. In den Heizeinlauf 82 kann zu heizendes Fluid eingeleitet werden. In den Kühleinlauf 83 kann zu kühlendes Fluid eingeleitet werden. Obenseitig sind ein Heizauslauf 84 und ein Kühlauslauf 85 ausgebildet. Zu heizendes Fluid kann durch den Heizeinlauf 82 eingeleitet werden und tritt durch den Heizauslauf 84 wieder aus. Zu kühlendes Fluid kann durch den Kühleinlauf 83 eingeleitet werden und tritt durch den Kühlauslauf 85 wieder aus. Zum sinnvollen Verwenden der Vorrichtung 10 genügt es somit, Leitungen für zu kühlendes und zu heizendes Fluid an die dafür vorgesehenen Anschlüsse, also Einläufe und Ausläufe, anzuschließen. Innerhalb der Welle 15 sind untere schlitzgesteuerte Fluidkanäle 86 und obere schlitzgesteuerte Fluidkanäle 87 ausgebildet. Diese stehen je nach Winkelstellung der Welle 15 mit den Einläufen 82, 83 und den Ausläufen 84, 85 in Fluidkontakt, so dass diese mit den Kammern 31 , 32, 33, 34 so verbunden werden, dass ein aufgrund Dehnung erwärmtes oder sich erwärmendes elastokalorisches Element 41 , 42, 43, 44 in Kontakt mit zu erwärmendem Fluid kommt und ein sich aufgrund Entspannung abkühlendes elastokalorisches Element 41 , 42, 43, 44 mit zu kühlendem Fluid in Kontakt kommt. Dadurch kann auf eine Ortsveränderung der elastokalorischen Elemente 41 , 42, 43, 44 verzichtet werden, vielmehr wird durch die erwähnte Fluidsteuerung sichergestellt, dass Fluid wie gewünscht erwärmt oder gekühlt wird.
Zwischen dem Kühlauslauf 85 und dem Kühleinlauf 83 kann permanent oder temporär eine Verbindung existent sein, welche einen Teil des Kühlmediums vom Kühlauslauf 85 zum Kühleinlauf 83 zurückspeist. Bei temporärer Verbindung kann sie insbesondere synchronisiert sein mit dem Dehnungs- und Entspannungszyklus).
Es sei darauf hingewiesen, dass in den Ansprüchen und in der Beschreibung Merkmale in Kombination beschrieben sein können, beispielsweise um das Verständnis zu erleichtern, obwohl diese auch separat voneinander verwendet werden können. Der Fachmann erkennt, dass solche Merkmale auch unabhängig voneinander mit anderen Merkmalen oder Merkmalskombinationen kombiniert werden können.
Rückbezüge in Unteransprüchen können bevorzugte Kombinationen der jeweiligen Merkmale kennzeichnen, schließen jedoch andere Merkmalskombinationen nicht aus. Bezugszeichenliste:
10 Vorrichtung
15 Welle
20 Gehäuse 31 , 32, 33, 34 Kammern
41 , 42, 43, 44 elastokalorische Elemente
51 , 52 Zulaufleitungen
61 , 62 Ablaufleitungen
70 Betätigungseinheit 71 Nocken
80 Ventileinheit
81 feststehendes Element
82 Heizeinlauf
83 Kühleinlauf 84 Heizauslauf
85 Kühlauslauf
86 untere Fluidkanäle
87 obere Fluidkanäle

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung (10) zum Heizen und/oder Kühlen von Fluid, wobei die
Vorrichtung (10) folgendes aufweist: eine oder mehrere Kammern (31 , 32, 33, 34), ein oder mehrere elastokalorische Elemente (41 , 42, 43, 44), wobei jedes elastokalorisches Element (41 , 42, 43, 44) in fluidischem Kontakt mit einer Kammer (31 , 32, 33, 34) ist, eine Betätigungseinheit (70), welche dazu konfiguriert ist, die elastokalorischen Elemente (41 , 42, 43, 44) alternierend zu dehnen und zu entspannen, und eine Ventileinheit (80), welche dazu konfiguriert ist, Fluid selektiv durch die Kammer (31 , 32, 33, 34) oder die Kammern (31 , 32, 33, 34) zu leiten.
2. Vorrichtung (10) nach Anspruch 1 , welche mehrere Kammern (31 , 32, 33, 34) aufweist, die entlang eines Kreises angeordnet sind.
3. Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kammern (31 , 32, 33, 34) quer zur Durchflussrichtung des Fluids einen kreisförmigen Querschnitt haben.
4. Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein, einige oder alle elastokalorischen Elemente (41 , 42, 43, 44) in einer jeweiligen Kammer (31 , 32, 33, 34) angeordnet sind.
5. Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein, einige oder alle elastokalorischen Elemente (41 , 42, 43, 44) eine jeweilige Kammer (31 , 32, 33, 34) umgeben und/oder ausbilden.
6. Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein, einige oder alle elastokalorischen Elemente (41 , 42, 43, 44) als Draht oder als Drahtbündel ausgeführt sind. Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein, einige oder alle elastokalorischen Elemente (41 , 42, 43, 44) länglich und/oder stabförmig ausgeführt sind und auf Zug gedehnt werden. Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein, einige oder alle elastokalorischen Elemente (41 , 42, 43, 44) spiralförmig und/oder als Schraubenfeder ausgeführt sind und auf Torsion gedehnt werden. Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein, einige oder alle elastokalorischen Elemente (41 , 42, 43, 44) aus einem Formgedächtnismatenal ausgebildet sind. Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Betätigungseinheit (70) als Nockenscheibe ausgebildet ist. Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Ventileinheit (80) einen Kühleinlauf (83) und einen Kühlauslauf (85) aufweist, und wobei die Ventileinheit (80) dazu konfiguriert ist, während oder unmittelbar nach dem Entspannen eines elastokalorischen Elements (41 , 42, 43, 44) eine Kammer (31 , 32, 33, 34), welche in fluidischem Kontakt mit dem elastokalorischen Element (41 , 42, 43, 44) ist, mit dem Kühleinlauf (83) und dem Kühlauslauf (85) zu verbinden. Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Ventileinheit (80) einen Heizeinlauf (82) und einen Heizauslauf (84) aufweist, und wobei die Ventileinheit (80) dazu konfiguriert ist, während oder unmittelbar nach dem Dehnen eines elastokalorischen Elements (41 , 42, 43, 44) eine Kammer (31 , 32, 33, 34), welche in fluidischem Kontakt mit dem 16 elastokalorischen Element (41 , 42, 43, 44) ist, mit dem Heizeinlauf (82) und dem Heizauslauf (84) zu verbinden. Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Ventileinheit (80) einen Heizeinlauf (82) und einen Heizauslauf (84) aufweist, und wobei die Ventileinheit (80) dazu konfiguriert ist, während oder unmittelbar nach dem Dehnen eines ersten elastokalorischen Elements (41 , 42, 43, 44) und eines zweiten elastokalorischen Elements (41 , 42, 43, 44) eine erste Kammer (31 , 32, 33, 34), welche in fluidischem Kontakt mit dem ersten elastokalorischen Element (41 , 42, 43, 44) ist, mit dem Heizeinlauf (82) zu verbinden, die erste Kammer (31 , 32, 33, 34) zumindest teilweise mit einer zweiten Kammer (31 , 32, 33, 34), welche in fluidischem Kontakt mit dem zweiten elastokalorischen Element (41 , 42, 43, 44) ist, zu verbinden, und die zweite Kammer (31 , 32, 33, 34) mit dem Heizauslauf (84) zu verbinden. Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Ventileinheit (80) einen Kühleinlauf (83) und einen Kühlauslauf (85) aufweist, und wobei die Ventileinheit (80) dazu konfiguriert ist, während oder unmittelbar nach dem Entspannen eines ersten elastokalorischen Elements (41 , 42, 43, 44) und eines zweiten elastokalorischen Elements (41 , 42, 43, 44) eine erste Kammer (31 , 32, 33, 34), welche in fluidischem Kontakt mit dem ersten elastokalorischen Element (41 , 42, 43, 44) ist, mit dem Kühleinlauf (83) zu verbinden, die erste Kammer (31 , 32, 33, 34) zumindest teilweise mit einer zweiten Kammer (31 , 32, 33, 34), welche in fluidischem Kontakt mit dem zweiten elastokalorischen Element (41 , 42, 43, 44) ist, zu verbinden, und die zweite Kammer (31 , 32, 33, 34) mit dem Kühlauslauf (85) zu verbinden. Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Ventileinheit (80) rotatorisch mit der Betätigungseinheit (70) gekoppelt ist. 17
16. Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Ventileinheit (80) mehrere schlitzgesteuerte Fluidkanäle (86, 87) aufweist, welche in einer Welle ausgebildet sind. 17. Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in einer, einigen oder allen Kammern (31 , 32, 33, 34) mehrere elastokalorische Elemente (41 , 42, 43, 44) angeordnet sind.
18. Klimaanlage für ein Kraftfahrzeug, welche eine Vorrichtung (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche aufweist.
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102023210449B4 (de) * 2023-10-24 2025-08-07 Volkswagen Aktiengesellschaft Elastokalorische Wärmepumpe

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6662823B2 (en) * 2001-11-05 2003-12-16 Samyang Comprehensive Valve Co., Ltd. Auto flow regulator
US10119059B2 (en) * 2011-04-11 2018-11-06 Jun Cui Thermoelastic cooling
JP5510570B2 (ja) 2012-02-06 2014-06-04 ダイキン工業株式会社 空気調和装置
US10018385B2 (en) * 2012-03-27 2018-07-10 University Of Maryland, College Park Solid-state heating or cooling systems, devices, and methods
JP2020034237A (ja) 2018-08-30 2020-03-05 株式会社デンソー 熱磁気サイクル装置
US11274860B2 (en) 2019-01-08 2022-03-15 Haier Us Appliance Solutions, Inc. Mechano-caloric stage with inner and outer sleeves
US11168926B2 (en) * 2019-01-08 2021-11-09 Haier Us Appliance Solutions, Inc. Leveraged mechano-caloric heat pump
DE102019113696A1 (de) 2019-05-22 2020-11-26 Universität des Saarlandes Festkörperbasierter Energiewandler, Heiz/Kühlvorrichtung mit einem solchen Energiewandler sowie Verfahren zum Betreiben einer Heiz/Kühlvorrichtung
GB201911073D0 (en) 2019-08-02 2019-09-18 Exergyn Ltd System and method for maximising heat output and temperature delta in a SMA heat pump/refrigeration system
US11703257B2 (en) 2019-10-01 2023-07-18 Board Of Regents, The University Of Texas System Methods for torsional refrigeration by twisted, coiled, and supercoiled fibers and systems thereof
CN114746705A (zh) 2019-12-02 2022-07-12 松下知识产权经营株式会社 传热装置
EP3862658B1 (de) 2020-02-06 2025-07-02 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Verfahren zur stabilisierung und/oder steuerung und/oder regelung der arbeitstemperatur, wärmeübertragereinheit, vorrichtung zum transport von energie, kältemaschine sowie wärmepumpe
DE102020214000B4 (de) 2020-11-06 2022-08-04 Thermo Electron Led Gmbh Zentrifuge mit elastokalorischer kühlung und verfahren zur kühlung einer zentrifuge

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