DE19936025A1 - Warmhalteanordnung - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Warmhalten eines Substrats, das zumindest im erwärmten Zustand Wasserdampf abgibt. Um die Anordnung möglichst einfach und kostengünstig zu gestalten, ist gemäß der Erfindung vorgesehen, daß das Substrat (16) in einem gemeinsamen Luftraum (22) mit einem Heizelement (24) angeordnet ist, das ein unter Wasseraufnahme wärmeabgebendes Material (30) enthält.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Warmhalten eines Substrats, das zumindest im erwärmten Zustand Wasserdampf abgibt.

Bei bestimmten Gegenständen, insbesondere auch bei Speisen, besteht oftmals das Bedürfnis, diese nach ei­ ner Erwärmung für eine begrenzte Zeit auf einem erhöh­ ten Temperaturniveau zu halten, so z. B. zu Trans­ portzwecken. Zu diesem Zweck ist es bereits bekannt, die erwärmten Gegenstände in einem isolierten Behälter aufzubewahren, der gegebenenfalls zusätzlich mit einer Fremdheizung versehen sein kann. Als Fremdheizungen werden bisher beispielsweise elektrische Heizungen oder Latentwärmespeicher eingesetzt. Ein Nachteil der Ver­ wendung derartiger Fremdheizungen besteht darin, daß diese in speziell dafür konstruierte Behälter inte­ griert werden müssen und zudem recht kostspielig sind.

Ausgehend hiervon besteht die Aufgabe der Erfindung darin, eine Anordnung der eingangs genannten Art be­ reitzustellen, mit der ein Warmhalten des Substrats mit einfachen und kostengünstigen Maßnahmen realisiert wer­ den kann und bei der keine speziellen Behälter erfor­ derlich sind.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird die im Patentanspruch 1 angegebene Merkmalskombination vorgeschlagen. Vorteil­ hafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen. Bevorzugte Verwendungen der erfindungsgemäßen Anordnung sind in den Ansprüchen 21 und 22 angegeben.

Die Erfindung geht vor allem von der Erkenntnis aus, daß einerseits viele Substrate im erwärmten Zustand Wasserdampf abgeben und daß andererseits gewisse Mate­ rialien Wasserdampf exotherm sorbieren. Die erfindungs­ gemäße Anordnung sieht daher vor, daß das zumindest im erwärmten Zustand Wasserdampf abgebende Substrat in ei­ nem gemeinsamen Luftraum mit einem Heizelement angeord­ net ist, das ein unter Wasseraufnahme wärmeabgebendes Material enthält. Zweckmäßig ist der Luftraum dabei ge­ genüber der Umgebung wärmeisoliert, indem er beispiels­ weise durch den Innenraum eines Isolierbehälters zur Aufnahme des Substrats und des Heizelements gebildet ist. Die Wärmeübertragung von dem Heizelement auf das Substrat erfolgt dabei vorzugsweise entweder durch Kon­ vektion oder Wärmeleitung über den Luftraum oder über eine wärmeleitende Kontaktfläche zwischen Substrat und Heizelement.

Von den verschiedenen unter Wasseraufnahme wärmeabge­ benden Materialien wird zweckmäßig ein solches verwen­ det, das zum einen bei Wasseraufnahme eine möglichst große Wärmemenge freigibt und zum anderen selbst eine möglichst geringe spezifische Wärme aufweist, so daß ein möglichst hoher Anteil der erzeugten Wärme als Nutzwärme zur Verfügung steht. Vorzugsweise sollte das wärmeabgebende Material eine freiwerdende Adsorptions­ wärme von mindestens 2000 kJ, insbesondere etwa 4000 kJ je kg aufgenommenen Wassers und eine spezifische Wärme von weniger als 50 kJ/kg, vorzugsweise weniger als 10 kJ/kg aufweisen. Das wärmeabgebende Material ist vor­ zugsweise porös mit einer mittleren Porengröße von 0,2 bis 4 nm und kann ein Granulat oder ein Pulver mit ei­ nem mittleren Korndurchmesser von 0,1 bis 4 mm sein. Diese genannten Eigenschaften des wärmeabgebenden Mate­ rials werden insbesondere von Zeolithen erfüllt.

Soweit das wärmeabgebende Material in Form eines Granu­ lats oder Pulvers verwendet wird, weist das Heizelement zweckmäßig einen das Material enthaltenden, für Luft und Wasserdampf durchlässigen Beutel auf, der bevorzugt als Textilbeutel ausgebildet ist.

Das Heizelement kann zyklisch verwendet werden, d. h. es wird im desorbierten Zustand eingesetzt und gibt dabei unter Wasseraufnahme Wärme ab. Sobald ein teilweiser oder vollständiger Sättigungszustand des Heizelements mit Wasser erreicht ist, läßt sich das Heizelement durch Erhitzen in vergleichsweise trockener Atmosphäre regenerieren. Die für die Regeneration erforderliche Temperatur kann dabei zwischen weniger als 100°C bis etwa 400°C betragen. Dementsprechend sollte das Tex­ tilmaterial des Beutels sowie dessen Nahtmaterial aus einem mindestens bis 200°C, vorzugsweise bis 400°C temperaturbeständigen Material bestehen.

In alternativer Ausgestaltung der Erfindung ist das wärmeabgebende Material direkt in einen formstabilen Tragkörper eingebettet. Dieser kann beispielsweise aus einem faserigen, für Wasserdampf durchlässigen Werk­ stoff bestehen, plattenförmig ausgebildet sein und als Unterlegplatte für das warmzuhaltende Substrat dienen. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann der Trag­ körper auch direkt in den Isolierbehälter integriert sein, wobei der Isolierbehälter eine Faltschachtel aus Pappe sein kann. Derartige Pappschachteln weisen in der Regel eine Lagenstruktur mit inneren Hohlräumen auf. Das wärmeabgebende Material läßt sich dann als Granulat oder Pulver bei der Herstellung der Pappschachtel in den Hohlräumen anordnen. Weiterhin ist auch eine Art Imprägnation eines zum Beispiel als von einer Vorrats­ rolle abreißbaren Papiers ausgebildeten Tragkörpers möglich, soweit von diesem eine hinreichende Menge an wärmeabgebenden Material aufgenommen werden kann.

Die erfindungsgemäße Anordnung ist dann besonders ef­ fektiv, wenn sämtlicher von dem Substrat abgegebener Wasserdampf auch von dem Heizelement aufgenommen werden kann. In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist der Isolierbehälter daher dampfdicht verschließbar. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß der von dem Substrat abgegebene Wasserdampf nicht an die Umgebung verloren wird, sondern überwiegend von dem Heizelement adsorbiert wird, wodurch dieses eine höhere Wärmemenge abgeben kann.

Die erfindungsgemäße Anordnung ist besonders dazu ge­ eignet, Speisen warmzuhalten. Dabei ist von besonderem Vorteil, daß die Speisen durch das Heizelement nicht nur warmgehalten werden, sondern daß gleichzeitig der von den Speisen abgegebene, oft unerwünschte Wasser­ dampf von dem Heizelement adsorbiert wird. Gerade Spei­ sen wie Pizzen, Pommes Frites und dergleichen, die im Rahmen einer Dienstleistung eines sogenannten Bring­ dienstes dem Konsumenten zugeliefert werden, erleiden oftmals auf dem Transportweg eine Qualitätseinbuße durch kondensierenden Wasserdampf. Ein Aufweichen ist neben einem Abkühlen der Speise hauptsächlich für eine erhebliche Genußminderung für den Konsumenten verant­ wortlich.

Demzufolge besteht eine bevorzugte Verwendung der er­ findungsgemäßen Warmhalteanordnung im Warm- und Troc­ kenhalten von Wasserdampf abgebenden Speisen, insbeson­ dere von Pizzen beim Transport in einem luftundurchläs­ sigen Isolierbehälter.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbei­ spiels näher erläutert. Die einzige Figur zeigt einen Querschnitt durch einen Transportbehälter mit zwei dar­ in angeordneten Pizzen und einem Heizelement.

Die in der Figur dargestellte Anordnung zum Warmhalten von Speisen besteht im wesentlichen aus einem wärmeiso­ lierten Transportbehälter 10, der durch einen Deckel 12 dampfdicht verschließbar ist. Der Behälter 10 und der Deckel 12 bestehen beispielsweise aus einem aufge­ schäumten Kunststoffmaterial. Der Innenraum des Behäl­ ters 10 ist derart bemessen, daß mehrere in Pappkartons 14 verpackte Pizzen 16 übereinandergestapelt von dem Behälter aufgenommen werden können.

Die Pappkartons 14 weisen an ihren Längsseiten mehrere Entlüftungsöffnungen 18 auf, durch die von den warmen Pizzen 16 abgegebener Wasserdampf 20 in den Luftraum 22 des Behälters 10 austreten kann. Der Wasserdampf 20 wird von dem Heizelement 24 adsorbiert, wodurch dieses Adsorptionswärme 26 freigibt, die den Luftraum 22 und damit die Pizzen 16 erwärmt. Hierdurch wird gleichzei­ tig der den Pizzen 16 entweichende Wasserdampf gebun­ den, so daß diese nicht aufweichen können.

Das Heizelement 24 besteht aus einem Beutel 28, der aus einem luft- und dampfdurchlässigen Textilmaterial be­ steht und der mit einem granulierten Zeolith 30 gefüllt ist. Die Textilstruktur des Beutels 28 ist derart aus­ gelegt, daß zwar Luft und Wasserdampf hindurchtreten können, daß jedoch das Zeolithgranulat 30 zurückgehal­ ten wird.

Das Zeolith 30 weist eine Adsorptionswärme von etwa 3700 kJ je kg aufgenommenen Wassers bei einer spezifi­ schen Wärme von nur etwa 0,9 kJ/kg auf, so daß ein ho­ her Wirkungsgrad für das Heizelement erreicht wird, da fast die gesamte Adsorptionswärme zu Erwärmen des Luft­ raums 22 und damit der Pizzen 16 zur Verfügung steht. Ein weiterer Vorteil des Zeoliths besteht darin, daß es lebensmittelneutral ist und daher keine besonderen Si­ cherheitsmaßnahmen bei der Anordnung des Heizelements 24 in dem Behälter 10 getroffen werden müssen.

Das Textilmaterial des Beutels 28 einschließlich der Nähte ist bis etwa 400°C temperaturbeständig. Dadurch läßt sich das Heizelement 24 beispielsweise auf einfa­ che Weise dadurch regenerieren, daß es zur Desorption des von dem Zeolith 30 aufgenommenen Wassers in einem Pizzaofen oder einem Mikrowellenherd erhitzt wird.

Zusammenfassend ist folgendes festzuhalten: Die Erfin­ dung betrifft eine Anordnung zum Warmhalten eines Substrats, das zumindest im erwärmten Zustand Wasser­ dampf abgibt. Um die Anordnung möglichst einfach und kostengünstig zu gestalten, ist gemäß der Erfindung vorgesehen, daß das Substrat 16 in einem gemeinsamen Luftraum 22 mit einem Heizelement 24 angeordnet ist, das ein unter Wasseraufnahme wärmeabgebendes Material 30 enthält.

Claims (22)

1. Anordnung zum Warmhalten eines Substrats, das zu­ mindest im erwärmten Zustand Wasserdampf (20) ab­ gibt und in einem gemeinsamen Luftraum (22) mit ei­ nem Heizelement (24) angeordnet ist, das ein unter Wasseraufnahme wärmeabgebendes Material (30) ent­ hält.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftraum (22) gegenüber der Umgebung wär­ meisoliert ist.

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftraum durch den Innenraum (22) eines Isolierbehälters (10, 12) zur Aufnahme des Substrats (16) und des Heizelements (24) gebildet ist.

4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat (16) über das Hei­ zelement (24) durch Konvektion oder Wärmeleitung über den Luftraum (22) aufheizbar ist.

5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat (16) über eine Kontaktfläche in wärmeleitender Verbindung mit dem Heizelement (24) steht.

6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das wärmeabgebende Material (30) eine freiwerdende Adsorptionswärme von minde­ stens 2000 kJ je kg aufgenommenen Wassers aufweist.

7. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das wärmeabgebende Material (30) eine spezifische Wärme von weniger als 50 kJ/kg, vorzugsweise von weniger als 10 kJ/kg aufweist.

8. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das wärmeabgebende Material (30) porös ist und eine mittlere Porengröße von 0,2 bis 4 nm aufweist.

9. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das wärmeabgebende Material (30) ein Granulat oder Pulver mit einem mittleren Korndurchmesser von 0,1 bis 4 mm ist.

10. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das wärmeabgebende Material (30) ein Zeolith ist.

11. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, da­ durch gekennzeichnet, daß das Heizelement (24) ei­ nen das wärmeabgebende Material (30) enthaltenden, für Luft und Wasserdampf (20) durchlässigen Beutel (28) aufweist.

12. Anordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Beutel (28) als Textilbeutel ausgebildet ist.

13. Anordnung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Beutel (28) aus einem mindestens bis 200°C, vorzugsweise bis 400°C temperaturbe­ ständigen Material besteht.

14. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, da­ durch gekennzeichnet, daß das wärmeabgebende Mate­ rial (30) in einen formstabilen Tragkörper einge­ bettet ist.

15. Anordnung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragkörper aus einem faserigen, wasser­ dampfdurchlässigen Werkstoff besteht.

16. Anordnung nach einem der Ansprüche 14 oder 15, da­ durch gekennzeichnet, daß der Tragkörper platten­ förmig ausgebildet ist und als Unterlegplatte für das warmzuhaltende Substrat dient.

17. Anordnung nach einem der Ansprüche 14 bis 16, da­ durch gekennzeichnet, daß der Tragkörper in den Isolierbehälter (10, 12) integriert ist.

18. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, da­ durch gekennzeichnet, daß der Isolierbehälter (10, 12) eine Faltschachtel aus Pappe enthält.

19. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, da­ durch gekennzeichnet, daß der Isolierbehälter (10, 12) dampfdicht verschließbar ist.

20. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, da­ durch gekennzeichnet, daß das warmzuhaltende Substrat (16) als zumindest im erwärmten Zustand wasserabgebende Speise ausgebildet ist.

21. Verwendung der Warmhalteanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 20 zum Warm- und Trockenhalten von wasserdampfabgebenden Speisen (16) beim Transport in einem Isolierbehälter (10, 12).

22. Verwendung der Warmhalteanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 20 zum Warm- und Trockenhalten von Pizzen (16) beim Transport in einem luftundurchläs­ sigen Isolierbehälter (10, 12).