Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug, insbesondere ein Flugzeug mit einer Bordküche, umfassend mindestens ein erstes Aggregat mit einem ersten Arbeits- oder Betriebsraum, der bei bestimmungsgemäßem Betrieb gekühlt wird, und mindestens ein zweites Aggregat mit einem zweiten Arbeits- oder Betriebsraum, der bei bestimmungsgemäßem Betrieb geheizt wird.

In gängigen Bordküchen von Flugzeugen wird elektrische Energie eingesetzt, um Aggregate, wie Kühlgeräte für Speisen und Getränke, herunter zu kühlen. Überschüssige Wärme, die bei der Kühlung entsteht, wird in die Kabine oder in das Luftversorgungssystem abgegeben. Andererseits wird gleichermaßen elektrische Energie eingesetzt, um Aggregate zu erwärmen, wie es beispielsweise im Falle des Bordküchen-Ofens oder bei Kaffeemaschinen der Fall ist.

Demgemäß fällt in erheblichem Maße ein Energiebedarf an, um die verschiedenen Aggregate und namentlich deren Arbeits- bzw. Betriebsräume zu kühlen oder zu erhitzen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Fahrzeug, insbesondere ein Flugzeug, der eingangs genannten Art so fortzubilden, dass der Energiebedarf vermindert werden kann.

Die Lösung dieser Aufgabe durch die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem mindestens einen ersten Aggregat und dem mindestens einen zweiten Aggregat eine Wärmepumpe angeordnet ist, mit der ein Wärmestrom vom ersten Aggregat zum zweiten Aggregat erzeugt werden kann.

Bevorzugt ist dabei das mindestens eine erste Aggregat mit dem mindestens einen zweiten Aggregat über die Wärmepumpe und über ein bidirektionales Wärmeleitsystem verbunden.

Die Wärmepumpe ist bevorzugt thermodynamisch mit einem Pufferspeicher verbunden. Der Pufferspeicher ist hierbei mit Vorteil ein Aufnahmebehälter für Wasser, insbesondere für Trinkwasser. Der Pufferspeicher kann mit mindestens einem der zweiten Aggregate in fluidischer Verbindung stehen und diese mit Trinkwasser versorgen.

Das erste Aggregat ist bevorzugt ein Kühlelement für ein Gut, insbesondere für Speisen oder Getränke, eine elektronische Komponente oder eine Energiequelle.

Das zweite Aggregat ist bevorzugt eine Kaffeemaschine, ein Ofen, eine Warmhaltekammer für Speisen und Getränke oder ein Wassererhrtzer.

Mindestens eines der zweiten Aggregate kann zum Einbringen von Wärme in ein anderes der zweiten Aggregate und/oder in das Wärmeleitsystem mit mindestens einem Wärmetauschelement versehen sein, insbesondere mit einem Peltier- Element.

Die Wärmepumpe ist bevorzugt als zentrale Einheit ausgebildet und angeordnet.

Die Erfindung schlägt also den Einsatz einer Wärmepumpe zur Energierückgewinnung in einem Fahrzeug, insbesondere in einem Flugzeug, vor, wobei rückgewonnene Energie in der Bordküche verwendet wird. Die Bordküche wird demgemäß mit einer zentralen Wärmepumpe versehen. Diese transferiert die Wärme von der Kühlvorrichtung zu dem Aggregat, das Wärme benötigt. Die Wärmepumpe kann daher die üblicherweise verwendeten Kühlgeräte, beispielsweise für Speisen oder Wein in Trolleys, ersetzen. Durch die Implementierung der Wärmepumpe wird überschüssige Wärme der Kühlgeräte, die bislang in die Kabine oder in die Luftversorgungssysteme abgegeben wird, als Wärmeenergie in den Geräten benutzt, die eine Erhitzung benötigen.

Zur Verteilung und Steuerung bzw. Regelung der thermischen Energie wird bevorzugt ein bidirektionales Wärmeverteilungssystem eingesetzt, das in die Bordküche installiert ist. Gleichermaßen wird bevorzugt ein Trinkwassertank in der Bordküche vorgesehen, der als Pufferspeicher bei Leistungsspitzen im Wärmeverteilungssystem fungiert. Dieser Pufferspeicher dient auch als Tank für vorgeheiztes Wasser, das bei den entsprechenden Aggregaten bzw. an einem Küchen- Zapfhahn verfügbar ist.

Die Versorgung der entsprechenden Aggregate mit vorgeheiztem Trinkwasser vermindert den Energiebedarf besagter Aggregate. Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Aggregate aus diesem Trinkwasserspeicher mit demselben versorgt werden, so dass im gegebenen Falle darauf verzichtet werden kann, die Aggregate mit einem eigenen Wasserspeicher zu versehen.

Das Durchfließen des Wassers durch einen Wärmetauscher erhöht die Wassertemperatur, gegebenenfalls bis auf das benötigte Temperaturniveau.

Die Aggregate können im gegebenen Falle auch mit Wärmetauschern und aktiven Wärmeübertragungselementen (beispielsweise mit Peltier-Elementen) versehen werden, um thermische Energie über das bidirektionale Wärmeübertragungssystem zu dem Medium zu übertragen, das erwärmt werden soll (beispielsweise die Luft in der Kavität eines Ofens oder das Wasser einer Kaffeemaschine). Demgemäß erlaubt die Erfindung die Nutzung einer Wärmepumpe in der Bordküche eines Fahrzeugs, insbesondere eines Flugzeugs, zur Rückgewinnung von thermischer Energie, die an anderen Stellen als Abwärme entsteht.

Der Wärmetransport erfolgt über ein bidirektionales Wärmeleitsystem, so dass Wärme zwischen den jeweiligen Aggregaten übertragen werden kann.

Die Anbindung der einzelnen Aggregate an das Wärmeleitsystem erfolgt über thermische Interfaces. Zur Wärmespeicherung wird ein Wassertank verwendet, dessen Wasser in Form von Trinkwasser auch direkt in verschiedenen Aggregaten verwendet werden kann.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematisch Darstellung verschiedener Aggregate in einem Flugzeug, die über eine Wärmepumpe miteinander in thermodynamischer Verbindung stehen,

Fig. 2 schematisch eine Kaffeemaschine in der Bordküche eines Flugzeugs,

Fig. 3 schematisch einen Ofen in der Bordküche eines Flugzeugs, Fig. 4 schematisch eine Kaffeemaschine, die durch einen Warmwasserkreislauf sowohl mit thermischer Energie als auch mit Trinkwasser zum Brühen von Kaffee versorgt wird,

Fig. 5 ein Wassererhitzer, der durch einen Warmwasserkreislauf sowohl mit thermischer Energie als auch mit Trinkwasser zur Entnahme versorgt wird, und

Fig. 6 einen Wassertank, der mit einem Wärmetauscher versehen ist.

In Fig. 1 ist schematisch eine Anlage zur Energierückgewinnung in einem Flugzeug skizziert. Vorhanden sind hier verschiedene erste Aggregate 1 , 2, 3, die entweder Bestandteil der Bordküche sein können oder an anderer Stelle des Flugzeugs angeordnet sind. Gemeinsam ist den drei ersten Aggregaten 1 , 2 und 3, dass sie einen Arbeits- bzw. Betriebsraum umfassen, der gekühlt werden muss. So handelt es sich bei dem ersten Aggregat 1 um ein Kühlelement, mit dem Speisen und Getränke in der Bordküche gekühlt werden sollen. Bei dem ersten Aggregat 2 handelt es sich um eine elektronische Komponente, die entweder in der Bordküche oder an einem anderen Ort im Flugzeug eingesetzt ist und die Abwärme erzeugt, die zwecks Kühlung abgeführt werden muss. Die erste Komponente 3 ist schließlich eine Energiequelle, die gleichermaßen gekühlt werden muss.

Vorhanden sind des Weiteren zweite Aggregate 4, 5, 6 und 7, die sich dadurch auszeichnen, dass sie einen Arbeits- bzw. Betriebsraum aufweisen, der geheizt werden muss. Vorliegend sind alle zweiten Aggregate 4, 5, 6, 7 Bestandteil der

Bordküche, Bei dem zweiten Aggregat 4 handelt es sich um eine Kaffeemaschine, bei dem zweiten Aggregat 5 um einen Ofen; das zweite Aggregat 6 ist eine beheizte Warmhaltekammer für Speisen und das zweite Aggregat 7 ein Wassererhitzer.

Wesentlich ist, dass zwischen den ersten Aggregaten 1 , 2 und 3 auf der einen Seite und den zweiten Aggregaten 4, 5, 6 und 7 auf der anderen Seite eine Wärmepumpe 8 angeordnet ist. Mit dieser kann ein Wärmestrom W von den ersten Aggregaten 1 , 2, 3 zu den zweiten Aggregaten 4, 5, 6, 7 erzeugt werden. Demgemäß zieht im Betrieb die Wärmepumpe 8 Wärme von den ersten Aggregaten 1 , 2, 3 ab, so dass diese gekühlt werden. Diese Wärme wird in die zweiten Aggregate 4, 5, 6, 7 eingeleitet, so dass diese beheizt werden.

Der Wärmetransport erfolgt über ein bidirektionales Wärmeleitsystem, das die Wärmeleitungen 9 und 10 umfasst.

Zur Pufferung von Wärme bei Spitzenlasten ist ein Pufferspeicher 1 1 vorgesehen, der als Trinkwasserreservoir ausgeführt ist und demgemäß erwärmtes Trinkwasser bereit hält.

Überschüssige Wärme, die in den Aggregaten 1 , 2, 3 erzeugt wird, wird demgemäß über das bidirektionale Wärmeleitsystem 9, 10 zur Wärmepumpe 8 geleitet. Die Wärmepumpe 8 erhöht das Temperaturniveau des Mediums und führt demgemäß zu einer erhöhten Temperatur im Wasser, das im Pufferspeicher 1 1 gespeichert ist. Dieses steht mit seiner erhöhten Temperatur wiederum den Aggregaten 4, 5, 6, 7 zur Verfügung. Der thermische Pufferspeicher 1 1 stellt somit nicht nur ein Speicherelement für Wasser erhöhter Temperatur dar; das Wasser kann auch im gegebenen Falle direkt in den Aggregaten 4, 5, 6, 7 für den hier stattfindenden Betrieb verwendet werden. In Fig. 2 ist ein etwas konkreteres Beispiel für ein zweites Aggregat 4 in Form einer Kaffeemaschine skizziert. Die Kaffeemaschine 4 nutzt die von der Wärmepumpe bereitgestellte thermische Energie direkt zum Brühen von Kaffee.

Die Kaffeemaschine 4 weist ein Gehäuse 12 auf. In diesem ist ein Durchlauferhitzer oder Wassertank 13 angeordnet. Weiterhin ist ein Pulverbehälter 1 zur Aufnahme des Kaffeepulvers vorhanden sowie eine Kanne 15 zum Auffangen des fertigen Kaffees.

Um Wärme aus dem bidirektionalen Wärmeleitsystem 9, 10 in die Kaffeemaschine 4 einleiten zu können, ist ein thermisches Interface 16 vorgesehen. Um die Wärme aus dem Wärmeleitsystem und das Interface 16 zu übertragen, ist ein Wärmeübertragungselement 17 vorhanden, das mit einem Wärmetauscher 18 in thermo- dynamischer Verbindung steht.

Die thermische Energie aus dem bidirektionalen Wärmeleitsystem 9, 10 wird also über das thermische Interface 16 in die Kaffeemaschine 4 übertragen. Das Wärmeübertragungselement 17 wird eingesetzt, um den Fluss an thermischer Energie zu steuern. Im gegebenen Falle kann über dieses Element auch eine Erhöhung des Temperaturniveaus im bidirektionalen Wärmeleitsystem 9, 10 veranlasst werden, sofern eine Erhöhung benötigt wird.

Der Wärmetauscher 18 ist mit dem Durchlauferhitzer bzw. Wassertank 13 thermisch verbunden. Nachdem das Wasser innerhalb des Durchlauferhitzers 13 aufgeheizt ist, wird es über das Kaffeepulver im Pulverbehälter 14 geleitet und der so entstehende Kaffee in der Kanne 15 aufgefangen. In Fig. 3 ist ein weiteres Beispiel für ein zweites Aggregat 5 in Form eines Ofens skizziert. Der Ofen 5 nutzt wiederum die von der Wärmepumpe bereitgestellte thermische Energie direkt zum Heizen des Ofenraums.

Der Ofen 5 hat ein Gehäuse 19, in dem ein Ofenraum (Kavität) 20 ausgebildet ist; der Ofenraum 20 muss zur Vorbereitung von Speisen während des Fluges geheizt werden. Ein Wärmetauscher 21 erwärmt den Ofenraum 20, d. h. konkret erwärmt er die Luft innerhalb des Ofenraums 20.

Die Erwärmung des Ofenraums erfolgt in analoger Weise zur Lösung nach Fig. 2. Hierfür sind wiederum ein Wärmeübertragungselement 22 und ein thermisches Interface 23 vorgesehen. Hiermit kann Wärme von der Wärmepumpe 8 über das bidirektionale Wärmeleitsystem 9, 10 in den Ofenraum 20 eingebracht werden.

In Fig. 4 ist eine alternative Ausgestaltung einer Kaffeemaschine 4 zu sehen. Hierbei ist vorgesehen, dass die Kaffeemaschine 4 durch einen temperaturvariablen Trinkwasserkreislauf mit Wasser zum Kaffeebrühen sowie mit thermischer Energie versorgt wird. Die Kaffeemaschine 4 hat wieder einen Pulverbehälter 14 und eine Kanne 15. Das Wasser kommt von einem Wasserzulauf 24 in das Gerät. Nach dem Eintritt in das Gerät verzweigt sich das Wasser zu einem Wärmetauscher 26 und einem Wärmetauscher 27. Zwischen den beiden Wärmetauschern 26, 27 ist eine Wärmepumpe 8 angeordnet, mit der ein Wärmestrom W vom Wärmetauscher 27 zum Wärmetauscher 26 erzeugt werden kann. Somit wird das Wasser im Wärmetauscher 26 erwärmt und das Wasser im Wärmetauscher 27 abgekühlt. Das abgekühlte Wasser verlässt das Gerät über den Wasserauslauf 25. Indes wird das erwärmte Wasser vom Wärmetauscher 26 zur Kaffeebereitung geleitet, d. h. zum Pulverbehälter 14. Die Kaffeemaschine arbeitet also mit einer Warmwasser-Zirkulation. In Fig. 5 ist ein Wassererhitzer 7 dargestellt, mit dem Warmwasser über eine Zapfhahn 28 entnommen werden kann. Hierbei ist vorgesehen, dass der Wassererhitzer 7 durch einen temperaturvariablen Trinkwasserkreislauf mit Wasser zum Entnehmer» durch den Zapfhahn 28 sowie mit thermischer Energie versorgt wird. Gespeist wird der Wassererhitzer 7 von einem Wasserzulauf 24; nicht benötigtes Wasser verlässt das Gerät durch einen Wasserauslauf 25. Wie im Falle des Ausführungsbeispiels nach Fig. 4 wird das Wasser also zirkulierend geführt. Im Wassererhitzer 7 befinden sich wiederum zwei Wärmetauscher 26 und 27, zwischen denen eine Wärmepumpe 8 angeordnet ist.

Das Wasser kommt vom Wasserzulauf 24 in das Gerät und verzweigt sich nach dem Eintritt in das Gerät zu den beiden Wärmetauschern 26 und 27.

Das Wasser wird im Wärmetauscher 26 erwärmt, das Wasser im Wärmetauscher 27 entsprechend abgekühlt. Das abgekühlte Wasser verlässt das Gerät über den Wasserauslauf 25. Das erwärmte Wasser kann über den Zapfhahn 28 entnommen werden.

In Fig. 6 ist ein Wassertank 29 dargestellt, der als Pufferspeicher fungieren kann. Wiederum ist hier das Prinzip der Wasserzirkulation verwirklicht. Wasser kann über den Wasserzulauf 24 in den Wassertanks 29 gelangen und ihn über den

Wasserauslauf 25 verlassen. Darüber hinaus kann Wasser über einen Zufluss 33 - beispielsweise, aber nicht zwingend per Pumpe 34 - in den Wassertank 29 geleitet werden.

Im Wassertank 29 befindet sich ein Wärmetauscher 30, der einen Medienzulauf 31 und einen Medienablauf 32 für eine Temperiermedium (insbesondere Waser) aufweist. Nicht dargestellt ist, dass im Wassertank auch elektrische Heizelemente angeordnet sein können, um das Wasser zu erwärmen.

Das über den Wasserzulauf 24 in den Wassertank 29 einfließende Wasser kann somit effizient erwärmt werden, wobei die Erwärmung über den Wärmetauscher 30 und/oder über das elektrische Heizelement erfolgen kann.

Durch die Gravitation oder über die Pumpe 34 kann Wasser vom Wasserauslass 25 zum Zufluss 33 zirkulieren.

Bezugszeichenliste:

1 erstes Aggregat (Kühlelement)

2 erstes Aggregat (elektronische Komponente)

3 erstes Aggregat (Energiequelle)

4 zweites Aggregat (Kaffeemaschine)

5 zweites Aggregat (Ofen)

6 zweites Aggregat (Warmhaltekammer)

7 zweites Aggregat (Wassererhitzer)

8 Wärmepumpe

9, 10 bidirektionales Wärmeleitsystem

1 1 Pufferspeicher

12 Gehäuse

13 Durchlauferhitzer / Wassertank

14 Pulverbehälter

15 Kanne

16 thermisches Interface

17 Wärmeübertragungselement

18 Wärmetauscher

19 Gehäuse

20 Ofenraum (Kavität)

21 Wärmetauscher

22 Wärmeübertragungselement

23 thermisches Interface

24 Wasserzulauf

25 Wasserauslauf

26 Wärmetauscher

27 Wärmetauscher

28 Zapfhahn Wassertank Wärmetauscher Medienzulauf Medienablauf Zufluss

Pumpe

Wärmestrom