CN108474589A - 用于加热的制品 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于加热的制品，包括：至少一个加热单元(2)，其包括基底材料层，所述基底材料层具有处于能量转化结构的顶部上的散发减少结构，所述散发减少结构和所述能量转化结构结合到一起在所述基底材料层的侧部的至少一个上形成选择性吸收层；透明柔性材料的至少一层隔离层(4,5,6,7)，其位于所述加热单元(2)上，所述加热单元和在所述制品(1)的所述加热单元(2)上的所述至少一层隔离层在侧部上相互气密性附接，使得在至少一些层之间形成至少一个闭合的气囊(10,11)，其特征在于，待由所述制品加热的内容物位于所述制品(1)的所述加热单元的所述基底材料的下方；由于将所述制品(1)放置为暴露于所选择波长的辐射，因而所述制品(1)的所述内容物的温度将为90℃至160℃；并且所述选择性吸收层中的所述能量转化结构具有最小值0.9的吸收因子(aS)，并且所述散发减少结构具有最大值0.1的散发因子(E)；并且所述吸收因子(aS)和所述散发因子(E)之间比率大于或等于9；并且当所述选择性吸收体暴露于从350nm至4000nm的范围的波长时，所述能量转化结构将所述波长转化为范围从4000nm to 40,000nm的热能，并且所述热能的散发通过所述散发减少结构被减少，并且所包含的能量用于加热所述制品(1)的所述内容物。

Description

用于加热的制品
技术领域
本发明涉及炊具，特别地本发明涉及一种通过源自不同波长的能量加热其内容物的制品，且更特别地本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的用于加热的制品。
背景技术
太阳能(太阳能辐射)可转化为热能。撞击到实体上的太阳能辐射(能量)增加原子在吸收太阳能辐射时的振荡，并且产生热能。辐射度取决于太阳的位置，例如取决于白天的时间、纬度和季节、以及辐射方向，例如取决于方位角或相对于南方的偏离。黑色原子仅相互疏松结合。因而在黑色时实现极强的原子振荡和进一步更强的太阳能辐射到热能的转化。太阳能辐射转化为热能是在太阳能板的吸收体内发生。这种“短波”辐射的吸收引起“长波”热辐射(即，红外辐射)的散发。当吸收率＝1或100％时，辐射被完全吸收。典型地，黑色吸收体的太阳能辐射实际吸收是92％－98％，而黑色体的热辐射实际散发是75％－85％。而吸收体的选择性表面涂层使散发减少至仅3％－5％，特别是当氮氧化钛涂层用于铜或铝上或者使用陶瓷涂层时。太阳能选择层/表面或选择性吸收体的选择性被限定为太阳能辐射吸收(α)与热红外辐射散发(ε)的比率。选择性表面利用与吸收表面不同的入射太阳能辐射和散发辐射的波长，并且太阳能辐射覆盖约350nm至4000nm的波长：紫外A(UV-A)、可见光波长、近红外(NIR)和短波红外(SWIR)。热红外辐射(来自温度约在－40℃至100℃区间的材料)覆盖约4000nm至40,000nm＝4um至40um)的波长。热红外辐射区间由中波长红外(MWIR)、长波长红外(LWIR)、或远红外(FIR)命名或覆盖。
现有技术公开了用于通过源自不同波长的能量加热其内容物的不同类型的制品，例如不同类型的太阳能炊具是现有技术中公知的。根据现有技术的太阳能炊具具有笨重的实体壳，因而沉重且不易于运输。这些类型的太阳能炊具例如在专利申请公开物US2015044345 A1或US 2015208848 A1中公开。US 2015044345 A1中公开一种太阳能烹饪设备，包括：一个或多个太阳能炉，其以固定平行方式布置在太阳能烹饪设备框架内，每个炉具有第一太阳能反射体、第二太阳能反射体、太阳能收集元件和太阳能收集元件固持器，其中第一太阳能反射体和第二太阳能反射体是凹形且抛物线形的，并相对于太阳能收集元件轴线大致对称布置。US 2015208848 A1中公开一种便携式太阳能炊具，包括：依次连接的上功能组件、下控制组件和旋转设备，所述上功能组件被构造为反射阳光、以聚焦方式收集热量和进一步加热水或食物，所述上功能组件处于非操作状态时闭合以形成盒体，并且所述上功能组件处于操作状态时打开，所述下控制组件与所述上功能组件连接并使所述上功能组件经历节距调节，所述下控制组件与所述旋转设备连接，所述下控制组件和所述上功能组件被所述旋转设备驱动以旋转，使得追踪太阳得以实现。在这些现有技术的太阳能炊具中，加热或烹调区域在刚性的或实体的壳体(由厚重材料制成)内。
更柔性紧凑的设计公开在专利申请公开物MX 2007003296 A中，其中公开一种气泡膜和箔衬袋，用于使用太阳能辐射烹调食物，其通过阳极化箔衬袋(在其外部分处为哑光黑色)形成，所述袋位于透明的气泡膜袋内。在这种太阳能炊具中，太阳能辐射通过透明的气泡膜袋至阳极化箔衬袋的哑光黑色表面。在这种加热单元中，即，阳极化箔衬袋通过阳极化铝制成，其具有0.8至0.88的吸收因子(aS)和0.8至0.88的相同范围内的散发因子(E)，因而比率aS/E在0.9至1.1之间。由于这种低比率，因而公开物MX 2007003296 A中公开的设计在加热时效率不高，并在箔衬袋的内部分处可达到仅90℃的最大温度。
公开物ES 1077068 U中公开一种用于通过太阳能可加热食物的包封容器，组合地包括：容器，其限定内腔以装容所述待加热食物，在顶部开放且被至少一个第一片覆盖或者被黑色材料覆盖，所述腔具有折叠盖，折叠盖在其内面上包括镜或镜面反射片。
公开物US 2011011808中公开一种柔性防水且可重新密封的容器，其中所述容器包括顶部和底部，其中所述底部包括至少一个可重新密封的开口，其中所述可重新密封的开口包括至少一个水密喷嘴(其具有配合的可重新密封的帽)，其中用于指示被装容在所述容器中的水的温度历史的一个或多个可重新使用的温度指示器位于所述可重新密封的帽内，并且其中所述温度指示器是其中装容蜡的玻璃管，蜡在巴氏灭菌温度下熔化；并且在其中存在一个或多个能量转化结构，作为所述容器的集成部分；第一隔离结构在所述容器顶部上，其中所述第一隔离结构所包括基体，其包含多个大致气密性的结构(其中包含有气体)，并且其中所述第一隔离结构在处于所述多个大致气密性结构之间的基体中包含一个或多个通气孔，用于释放湿气(其否则将收集在所述第一隔离结构下侧上)；以及第二隔离结构处于所述容器的底部上，其中所述第二隔离结构选自：包含多个大致气密性结构(其中包含有气体)的基体、闭合单元泡沫、或开放单元泡沫，其中所述隔离结构共同足以能够使所述巴氏灭菌器实现至少60℃水温，其中所述隔离结构是所述容器的集成部分，并且在所述结构中，容器具有在容器内的能量转化结构。
发明内容
本发明的目的在于，形成一种用于通过不同波长的能量加热内容物的制品，其中现有技术的缺点和问题被消除或至少最小化。
本发明的目的在于，提供一种新型的太阳能加热器，其中特别是涉及较低最大加热温度和庞大的缺点被消除或至少最小化。
为了实现上述目的，根据本发明的用于加热的制品主要特征在于权利要求1的特征条款的特征。有利的实施例和特征在从属权利要求中公开。
根据本发明的用于加热的制品包括：至少一个选择性吸收体，其当暴露于范围350nm至40,000nm的波长时产生热能用于加热位于所述制品附近处或内部的内容物。通过本发明，用于加热的柔性轻质材料得以实现。
根据本发明的用于加热的制品包括：至少一个加热单元，其包括基底材料层和在基底材料层的侧部的至少一个上的选择性吸收层；和透明柔性材料的至少一个隔离层，其位于加热单元上。加热单元和在加热单元上的隔离层的层相互气密性附接，使得在至少一些所述层之间形成至少一个闭合的气囊。待由所述制品加热的内容物定位为使得其接近于所述制品的加热单元的基底材料。由于将所述制品暴露于所选择波长的辐射，因而待由所述制品加热的内容物的温度将为90℃至160℃。
根据本发明的制品是用于加热的柔性轻质的制品，包括：选择性吸收体。当选择性吸收体暴露于范围从350nm至40,000nm的波长时，其将产生将会用于加热内容物的热能。波长的输入源有利地例如为太阳能辐射，但也可使用波长350nm－40 000nm的其它辐射。为了加热内容物，辐射通过所述制品的选择性吸收层被转化为热能，所述选择性吸收层有利地位于基底材料(有利地为铝)的顶部上。选择性吸收层有利地为氮氧化钛或陶瓷材料。选择性吸收层具有最小值0.9的吸收因子(aS)和最大值0.1的散发因子(E)。所述吸收因子(aS)和所述散发因子(E)之间比率大于或等于9，以允许加热单元将内容物加热到90℃－160℃。
有利地，加热单元下的至少一层隔离层至少部分地附接到加热单元的侧部，使得形成囊或袋，并且待加热的内容物将位于所述囊或所述袋内。
有利地，用于加热的所述制品也可形成为片状制品。片状制品可因而围绕待加热的内容物而卷绕。
有利地，用于加热的所述制品可包括用于待加热的内容物的箱或对应的容器；加热单元和在加热单元上的所述至少一层隔离层可定位为所述箱或容器的层面。
根据有利的实施例，所述制品包括：相互连接的两个加热单元，所述加热单元包括基底材料和在所述基底材料的侧部的至少一个上的选择性吸收层；透明柔性材料的至少一层隔离层，其覆盖所述加热单元中的每个。加热单元在侧部上至少部分地相互附接，使得形成囊或袋。在此示例中，通过所选波长辐射对所述制品的加热可从制品两侧提供，或者，所述制品可按时间间隔翻转以加热内容物的两侧。
所述隔离层有利地是塑料的。
根据本发明的有利特征，所述制品包括：用于闭合或密封所述制品的机构，所述机构有利地可重新闭合或可重新密封。
根据本发明的有利特征，所述制品包括：指示器，其用于指示所述内容物的温度。
根据本发明的有利特征，所述制品包括：透明区域，其形成窗，使得在不开启所述制品的情况下能够看到所述内容物。
有利地，所述袋或容器取决于应用可重新闭合或可重新密封。
所述制品可形成为不同形状，例如包或袋形、盒形、或卷绕片。所述制品有利地用于使终端用户可将待加热内容物在加热之前添加到所述制品中。或者，所述制品也可用作预包封制品，例如即食餐，其在所述制品中被加热。
特别是用于加热单元和至少一个隔离层的所用材料有利地是薄材料，由此所述制品的这些部分轻质而且经济。有利地，所述制品的加热单元和至少一层隔离层是可折叠的，或者由柔性材料形成，因而可实现小空间储存和容易的运输。
根据一个有利实施例，所述制品还可包括：位于加热单元和至少一层隔离层下的容器，其可装容待加热内容物，例如待加热的预包封物质。包括容器的所述制品有利地由可释放的保护性覆盖件包围。有利地，所述保护性覆盖件内附接反射表面，反射表面在保护性覆盖件移除之后用于将辐射引导到加热单元上以增强加热。
根据一个有利实施例，用于加热的所述制品也可包括用于所述制品的运输箱。在运输过程中，运输箱保护制品及其待加热内容物免于暴露于波长并保持所述制品的内容物低温。所述运输箱有利地包括位于运输箱内的反射表面。当运输箱开启时，其将使所述制品和反射表面暴露于波长以加热所述加热单元以及所述制品的内容物。
附图说明
在下文中，本发明参照附图详细阐释，本发明未被狭窄地限制到附图中。
图1中示意性显示出根据本发明的用于加热的制品的有利示例，其中具有一个加热单元和多个隔离层。
图2中示意性显示出根据图1的制品的横截面图。
图3中示意性显示出根据本发明的用于加热的制品的另一有利示例，其中具有两个加热单元和多个隔离层。
图4中示意性显示出根据图3的示例的用于加热的制品的另一有利示例，其中具有进一步的有利特征。
图5中示意性显示出根据本发明的用于加热的制品的另一有利示例，其中形成片状结构以围绕待加热内容物卷绕。
图6－7中示意性显示出根据本发明的用于加热的制品的另一有利示例，其中包括容器和保护性盖。
图8中示意性显示出根据本发明的用于加热的制品的另一有利示例，其中具有运输箱。
具体实施方式
在以下描述过程中和在附图中，对应的数字和标记将用于根据例示出本发明及其有利示例的不同视图标识对应元件。在一些图中，出于清楚的原因可省略对附图标记的重复使用。
在图1的示例中，制品1包括：一个加热单元2和多个隔离层4,5,6,7。加热单元2包括基底材料(有利地为铝)和选择性吸收层(有利地为氮氧化钛或陶瓷材料)。在加热单元2上定位有至少一层透明的隔离层4、5。在图1的示例中，存在两层透明的隔离层4、5。透明的隔离层4、5在侧部上或边缘上附接到加热单元2上，使得在各层之间形成气密性隔离囊以减少热损失。在此示例中，在加热单元2之下定位有一层隔离层6，隔离层6至少部分地附接到加热单元2，例如使得三侧闭合且一侧打开，并提供开口8。待由制品1加热的内容物在此示例中将通过开口8放置在制品1内而至加热单元2和与其相邻的隔离层6之间的容积中。另一隔离层7在侧部附接到隔离层6。在隔离层6、7之间的附接是气密性的并提供气囊。隔离层6、7在待由加热单元2加热的内容物之下形成隔离以减少热损失。开口8可设置有用于闭合或密封开口8的机构。所述机构可为可重新闭合的或可重新密封的。
在图2中显示出根据图1的制品1的横截面。制品1的横截面通过加热单元2、隔离层4、5形成，在加热单元2与隔离层之间定位有薄气层(气囊)10、11。气层10、11的厚度取决于所希望的隔离。有利地，气层10、11的厚度最小。当希望更大隔离时，气层10、11的厚度增大。对应地，薄气层(气囊)设置在其它隔离层6、7之间。
在图3的示例中，制品1包括两个加热单元2、3和多个隔离层4,5,6,7。加热单元2、3包括具有选择性吸收层的基底材料。加热单元2、3在侧部至少部分地相互附接，例如使得三侧闭合且一侧打开，并形成开口8。每个加热单元2、3的选择性吸收层朝外，基底材料层朝内。待加热的内容物可通过开口8而放置在制品内。开口8有利地设置有闭合或密封开口8的机构。所述机构可为可重新闭合的或可重新密封的。在此示例中，制品1的上侧的隔离层4、5形成为如图1的示例中所示，但在至少一个透明的隔离层6定位在另一个加热单元3之下，在图3的示例中定位有两层透明的隔离层6、7。透明的隔离层6、7附接到加热单元3，使得形成气囊的一个或多个气密性隔离层形成以减少热损失。待由制品1加热的内容物放置在加热单元2、3之间的区域中。在此示例中，若加热单元2、3位于制品两侧上，则制品1能够翻转，使得加热效果可从任一侧提供，由此使总体加热时间减少。
图4中示意性显示出根据图3的示例的用于加热的制品1的另一有利示例，其中具有进一步的有利特征。在制品1的背侧上定位有透明窗12，使得在没有打开制品1的情况下可见制品1中待加热的内容物。制品1也可包括指示器14，其指示内容物的温度，例如，在内容物温度高于90℃的情况下指示器为绿色，而在内容物温度低于90℃的情况下指示器为红色。
图5中所示的示例包括加热单元2，加热单元2包括具有选择性吸收层的基底材料。在加热单元2的顶部上存在一层或多层透明的隔离层4、5。透明层4、5至少在侧部上连接到加热单元2，使得它们将形成一个或多个气密性隔离层、气囊，以减少热损失。这种示例适合于例如围绕待加热物体卷绕。
图6－7中所示的示例包括加热单元2，加热单元2包括具有选择性吸收层的基底材料。在加热单元2的顶部上存在一个或多个透明的隔离层4、5。透明隔离层4、5连接到加热单元2，使得它们将形成一个或多个气密性隔离层、气囊，以减少热损失。加热单元2和透明层的下方是用于待加热的内容物的箱或容器16。内容物可以是待加热的预包封物质。也可存在可重新闭合的闭合装置，以用于将加热单元2和隔离层4、5附接到容器16上。在此示例中，容器16和加热单元2被保护性覆盖件18包围。在保护性覆盖件18内有利地设置反射表面20。当保护性覆盖件18开启时，其将使具有加热单元2和反射表面20的容器16暴露于需要加热所述加热单元2的波长，反射表面增强了加热效果。
图8中所示的示例包括用于加热单元2和隔离层4、5的运输箱22。在运输过程中，运输箱22保护加热单元2、隔离层4、5和待加热的内容物免于暴露于波长并保持内容物低温。反射表面20在运输箱22内。当运输箱22开启时，其将使加热单元2和反射表面20暴露于需要加热所述加热单元2和其中的内容物的波长。
上文所述的和图中示意性显示的示例和示例特征可通过各种方式组合。
上文仅描述了本发明的一些有利示例，本发明不会狭窄地限定到所述的示例，在如所附权利要求书中限定的本发明的范围内可进行多种修改和变化。

Claims (14)

1.一种用于加热的制品，其包括：
至少一个加热单元(2)，所述至少一个加热单元包括具有在能量转化结构的顶部上的散发减少结构的基底材料层，所述散发减少结构和所述能量转化结构结合到一起在所述基底材料层的侧部的至少一个上形成选择性吸收层；
透明柔性材料的至少一层隔离层(4,5,6,7)，其位于所述加热单元(2)上，所述加热单元和在所述制品(1)的所述加热单元(2)上的所述至少一层隔离层在侧部上相互气密性附接，使得在至少一些层之间形成至少一个闭合的气囊(10,11)；
其特征在于，
待由所述制品加热的内容物位于所述制品(1)的所述加热单元的所述基底材料的下方；
由于将所述制品(1)放置为暴露于所选择波长的辐射，因而所述制品(1)的所述内容物的温度将为90℃至160℃；并且
所述选择性吸收层中的所述能量转化结构具有最小值0.9的吸收因子(aS)，所述散发减少结构具有最大值0.1的散发因子(E)；并且
所述吸收因子(aS)和所述散发因子(E)之间比率大于或等于9；并且
当选择性吸收体暴露于从350nm至4000nm的范围的波长时，所述能量转化结构将所述波长转化为范围从4000nm to 40,000nm的热能量，并且所述热能量的散发通过所述散发减少结构被减少，并且所包含的能量用于加热所述制品(1)的所述内容物。
2.根据权利要求1所述的制品，其特征在于，
所述基底材料层有利地是铝；并且
选择性吸收层有利地是氮氧化钛或者陶瓷材料。
3.根据权利要求1或2所述的制品，其特征在于，
所述隔离层(4,5,6,7)是塑料的。
4.根据权利要求1－3中任意项所述的制品，其特征在于，所述制品(1)进一步包括：
在所述加热单元(2)下方的至少一层隔离层(6,7)，其至少部分地附接到所述加热单元(2)的侧部，使得形成开口(8)并且形成囊或袋，并且待加热的内容物将位于所述囊或所述袋内。
5.根据权利要求1－3中任意项所述的制品，其特征在于，
用于加热的所述制品(1)形成为片状制品；并且
所述片状制品围绕所述待加热的内容物卷绕。
6.根据权利要求1－3中任意项所述的制品，其特征在于，
用于加热的所述制品包括箱或容器(16)，以用于待加热的所述内容物和所述加热单元(2)；并且
在所述加热单元(2)上的所述至少一层隔离层(4,5)定位为所述箱或所述容器(16)的层面。
7.根据权利要求1所述的制品，其特征在于，该制品(1)包括：
相互连接的两个加热单元(2,3)，所述加热单元包括：基底材料和在所述基底材料的侧部的至少一个上的选择性吸收层；和
透明柔性材料的至少一层隔离层(4,5,6,7)，其覆盖所述加热单元(2,3)的每个；并且
所述加热单元(2,3)在侧部上至少部分地相互附接，使得形成袋或囊。
8.根据前述权利要求中任一项所述的制品，其特征在于，
太阳能辐射用于所述选择性吸收层以产生热能用于加热所述制品(1)的所述内容物。
9.根据前述权利要求中任一项所述的制品，其特征在于，所述制品(1)包括：
用于闭合或密封所述制品(1)的机构，所述机构有利地可重新闭合或可重新密封。
10.根据前述权利要求中任一项所述的制品，其特征在于，所述制品(1)包括：
指示器(14)，其用于指示所述内容物的温度。
11.根据前述权利要求中任一项所述的制品，其特征在于，所述制品(1)包括：
透明区域(12)，其形成窗，使得在不开启包的情况下能够看到所述内容物。
12.根据前述权利要求中任一项所述的制品，其特征在于，所述制品(1)进一步包括：
容器(16)，其由可释放的保护性覆盖件(18)包围；并且
有利地，在所述保护性覆盖件(18)内附接反射表面(20)。
13.根据前述权利要求中任一项所述的制品，其特征在于，所述制品包括：
用于所述制品的运输箱(22)；并且
所述运输箱(22)有利地包括位于所述运输箱内的反射表面。
14.根据前述权利要求中任一项所述的制品，其特征在于，
所述制品形成为囊或袋形状、盒形状或卷绕片的制品。
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