用于加热食物的可移动的设备和可移动的加热体

摘要

一种用于加热食物的可移动的设备，具有用于容纳食物(8)的容器(1)和邻接到该容器(1)上的封闭的加热室(2)，所述加热室通过共同的导热壁(4)与所述容器(1)热联接，同时与该容器相分离。所述加热室(2)具有第一腔室(5)和第二腔室(6)，它们被透过水蒸气的壁(7)分开。物质或物质混合物(9)位于所述第一腔室(5)内，在提供液体优选为水的情况下，该物质或物质混合物会在放热的化学反应中产生热量，其中，形成水蒸气。吸附剂(10)位于所述第二腔室(6)内，在放热的情况下，该吸附剂能够吸附从所述第一腔室(5)经由所述透过水蒸气的壁(7)流入的水。一种可用在所述设备内的可移动的加热体含有邻接到导热的外壁(4)上的、被密封地封闭的加热室(2)。

说明书

技术领域

本发明涉及一种加热食物的可移动的设备，该设备具有用于容纳食物的 容器和邻接到所述容器上的加热室，该加热室通过共同的导热的壁与所述容 器热联接，并且同时与该容器相分离，而且该加热室含有一种物质或物质混 合物，该物质混合物在输送液体尤其是水时会在放热化学反应中产生热。本 发明还涉及一种可移动的加热体，该加热体例如可用在所提到的用于加热食 物的可移动的设备中。

背景技术

例如，专利文献EP 1 126 004 B1披露了一种物质混合物，该物质混合物 包括氧化钙(CaO)和铝粉(Al)。在提供水时会发生多步化学反应，在该反 应中，一方面氧化钙与水在放热的情况下转化成氢氧化钙，然后在该反应中， 氢氧化钙与铝反应生成铝酸钙和氢气，其中，会产生其它热量。使用这样的 物质混合物可以实现90℃及以上的温度，其中，应该注意的是，在温度超过 100℃时会因水的份额而产生附加的水蒸气。如果反应在密闭容器中进行，那 么在温度高于100℃时高气压会导致容器爆破。因此，只有在100℃以下进行 加热时才可以使用单行本中所提出的加热混合物。

DE 10 2008 015 677 Al或DE 20 2010 015 079 U1公开了另一种用于产生 热的物质混合物。

DE 20 2010 015 079 U1公开了一种容器，具有用于可食用的产品的第一 容纳室，该容纳室被含有吸附物质例如沸石的第二容纳室所包围。第二容纳 室被第三容纳室包围，液体例如水位于该第三容器内。第三和第二容纳室之 间的壁可被穿透，从而第三容纳室的液体能够流入到第二容纳室内。吸附剂 吸收水分，其中产生热量，该热量在第一容纳室内加热产品。该结构设计方 案的问题是，在吸附反应过程中流入到第二腔室内的水与吸附剂仅在少量的 点处混合。

在DE 10 2008 015 677 Al中，沸石-颗粒以及含有水的袋子都位于封闭的 袋子内。为了产生热量，首先使得水-袋破裂，紧接着水分散到周围的袋子内， 并且作用到沸石-颗粒上。沸石吸收水，从而产生热量。在那里所提出的布置 方式的缺点是，首先必须实现水迅速分散在袋子内，这例如应该通过由有吸 附力的物质制成的、导水的附加层来实现。即：如果水不突然地分散在袋子 内，那么水首先只与相邻部分的沸石-颗粒起反应，其中，该混合物然后就形 成阻碍水进一步分散的屏障。由此反过来又降低了热量产率。

发明内容

因此，本发明的目的是提出一种用于加热食物的可移动的设备或可移动 的加热体，在该设备或该加热体中避免了现有技术的上述缺点，并且高温可 以到达100℃以上，而不会从加热室散发出热蒸气或难闻的气味。

根据本发明，该目的通过具有权利要求1所述特征的可移动的设备来实 现。该目的还通过具有权利要求20所述特征的可移动的加热体来实现。

用于加热食物的可移动的设备具有用于容纳食物的容器和邻接到该容器 上的封闭的加热室。加热室通过共同的导热壁与容器热联接，同时与该容器 相分离。加热室具有第一腔室和第二腔室，它们被透过水蒸气的壁分开。物 质或物质混合物位于第一腔室内，在提供液体(例如是水或含有水)的情况 下，该物质混合物会在放热的化学反应中产生热量，其中形成水蒸气。在放 热的情况下，该吸附剂例如沸石(例如以颗粒、粉末或多孔挤压体为形式) 可以吸附从第一腔室经由透过水蒸气的壁(以水蒸气为形式)流入的水。因 此，吸附剂尤其是沸石要执行该功能，显然就必须是无水的或者至少是缺水 的。“透过水蒸气的壁”在此应当理解为：任意一种分离器，一方面该分离器 使得水蒸气从第一腔室穿透进入到第二腔室内，但是另一方面该分离器主要 阻止物质从一个腔室进入到另一腔室内(尤其是在开始放热的反应之前)；即 例如透过水蒸气的连续的织物或透过水蒸气的薄膜；但也作为开设有一个或 多个通孔的不可穿透的壁，其中，必须适当设计这些孔(适当小的尺寸或者 伸入到室内的管)，从而基本上阻止物质转出。

本发明基于以下核心构思，以最佳的方式将化学的放热反应与物理的放 热反应结合在加热室内，从而在物理的放热反应中至少部分地吸收化学放热 反应释放的气体，使得压力可以保持在可能导致壁破裂的最大压力以下。由 此实现加热室相对于环境的封闭。只有在紧急情况下才可以在加热室的壁内 设置泄压阀。通过分成多个腔室还会实现，液体例如水首先优先用于放热的 化学反应，并且基本上只有所产生的水蒸气可用于放热的物理反应。如果在 此谈及第一腔室和第二腔室，那么也应该包括设置有多个第一和/或第二腔室 的那些情况。

优选地，导热的壁至少在所述容器的底面的一部分上。这样便于热量输 送。导热的壁优选地是金属壁。特别地，这里可以设置一种廉价的例如由金 属片制成的金属壁，其中，整个容器可以由该材料制成。

在一个优选的实施方式中，第二腔室被布置在第一腔室的至少一部分上， 第二腔室的底面通过提供水后产生的反应混合物而位于第一腔室内(在第一 腔室内，该反应混合物通常占据比先前的物质混合物更大的体积)。由此可以 有利地避免：液体特别是水在与第一腔室内的物质或物质混合物反应之前， 绝大部分都已经经由透过水蒸气的壁流入到了第二腔室内。优选地，将第二 腔室布置在所述容器的下面，并且将第一腔室布置在第二腔室的下面，优选 地，容器的构成第一腔室、第二腔室和导热壁的底部近乎均匀地水平地延伸。 第一腔室和第二腔室的结构高度优选大约为容器底部的外部尺寸的3％至 30％。这意味着，构造一平面的加热室，该加热室占据小的体积，并且可以 很好地实现将热量传递给容器。在另一个实施方式中，第二腔室可以环形地 布置在第一腔室上，第一腔室的中心区域和第二腔室的包围中心区域的环形 区域邻接到容器的构成导热的壁的底部上。在该实施方式中，在第一腔室中 产生的热量至少部分地直接传送到容器底部，这导致容器被更快地加热。取 决于用于放热的化学反应的物质或物质混合物地，并且取决于容器的物质、 特别是导热壁的物质地，以下可以是有利的，即第一腔室可以不直接邻接到 容器的导热的底部，因为物质混合物的物质有可能会与容器底部的金属发生 反应。因而设计备选方案的选择将特别地取决于物质或物质混合物和所使用 的容器-金属的选择。

在根据本发明的设备的一个有利的改进方案中，透过水蒸气的壁由纺织 物构成特别地由非织造物构成。该织物的厚度和纤维密度应当可以被水蒸气 快速穿透，但另一方面，要确保足够的机械的分离安全性。还可以考虑选择 多层的壁结构，在该壁结构中，所述壁的特性会在反应过程中发生变化。特 别地，在此有利地可以是：所述壁起初是液体密封的，从而引入到第一腔室 内的液体不能流入到第二腔室内，并可全部用于化学反应。该壁可以包括一 个层，该层要么在液体中、例如在水中溶解要么在热量的作用下熔化。然后， 液体或者在第一腔室内产生的热量作用到该优选地位于透过水蒸气的壁的底 面上的层上，于是该层就溶解或熔化掉，然后这将允许液体、例如水和水蒸 气穿过。然后，布置在溶解的或熔化的层的后面的第二层仅仅用于使得两个 腔室机械式地分离。透过水蒸气的壁例如可以由水溶性的薄膜与布置在其上 的毛毡、滤纸亦或金属滤网的组合构成。

在一个有利的实施方式中，透过水蒸气的壁的纺织物在面向第一腔室的 那一侧设置有疏液层或被已疏水化。这会导致液体例如水延迟流入到第二腔 室内，从而使得液体首先可更加完全地用于在第一室内发生化学反应。

用于化学反应的液体要么可以已被存放在可移动的设备内，要么可以经 由开口从外面输送给第一腔室。一个有利的实施方式的特征在于，设置有含 有液体例如水的第三腔室，该腔室与第一和第二腔室相分离，其中，设置一 种装置，用于建立起将液体从第三腔室引入到第一腔室内的连接。优选地， 第三腔室被布置得与第一腔室相邻并且通过液体密封的壁相分离。所述用于 建立起将液体从第三腔室引入到第一腔室内的连接的装置在此例如包括一种 用于在液体密封的壁中产生开口的装置。

在另一有利的改进方案中，第一腔室的外壁具有用于引入液体的可重新 封闭的开口。该可重新封闭的开口例如可以具有由弹性材料制成的自封闭的 阀门。在该实施方式中可考虑，液体可以被计量装置例如注射器所容纳，接 下来将计量装置(即注射器)联接到可重新封闭的开口上，并且由此使得液 体经由开口被注入，随后重新封闭开口。

在用于加热食物的可移动的设备的一个优选的设计方案中，在供应液体 的情况下，在放热的化学反应中，除了水蒸气(如氢气)外，物质或物质混 合物还产生其它反应气体，其中，所述壁也可以被这些其它的反应气体穿透， 其中，反应气体优选地同样在放热的反应中同样地被沸石所吸附。

一个优选的实施方式的特征在于，在第一腔室内的物质是氧化钙或者在 第一腔室内的物质混合物含有氧化钙。优选地，物质混合物还附加地含有铝 粉末-或颗粒。在一个优选的改进方案中，所述物质混合物还可以含有碳酸钠 或碳酸钾。

在一些优选的实施方式中，所述可移动设备的特征在于，加热室和所述 容器的至少一个相邻的部分被绝热壁所包围。由此降低不希望地将热量引入 到外界环境中。

根据本发明的可移动的加热体含有邻接到导热的外壁上的、被密封地封 闭的加热室。该加热室具有第一腔室和第二腔室。它们通过透过水蒸气的分 离器而分开。物质或物质混合物位于第一腔室内，在提供有液体时，该物质 或物质混合物在放热的化学反应中产生热量，其中会形成水蒸气。优选地， 所述液体是水或者含有水。吸附剂优选沸石位于第二腔室内，该吸附剂可吸 附在放热的情况下从第一腔室通过透过水蒸气的分离器以水蒸气的形式流入 的水。这种可以被刚性亦或柔性地构造的加热器例如用在先前所述的用于加 热食物的可移动的设备中。此外，这种加热体也可以用作加热垫的组成部分， 或者用作另一柔性的(即不依赖于使用地的供电端子或其它条件)被安装用 于加热或加温的装置的组成部分，例如，在可加热的鞋垫内亦或作为可被浸 入到待加热的液体中的加热体。

在本发明的一个改进方案中，通过加热体在与平面或曲面垂直的方向上 的尺寸小于在该面上的尺寸，使得可移动的加热体基本上被平面地构造。在 此，第一和/或第二腔室基本上平行于所述平面或曲面地在整个加热体上或在 该加热体的主要部分上延伸。一个优选的实施方式的特征在于，第二腔室基 本上平行于所述平面或曲面地在整个加热体上或在该加热体的主要部分上延 伸，并且导热的外壁是第二腔室的壁。这些平面的实施方式尤其适合于插入 到比萨盒内或适用于加热垫或鞋垫。

在一个实施方式中，透过水蒸气的分离器包括第一腔室和第二腔室的透 过水蒸气的公共壁。优选地，透过水蒸气的壁由纺织物尤其是由非织造物制 成。该纺织物的厚度和纤维密度应当可以实现水蒸气快速穿透，但另一方面， 要确保足够的机械的分离安全性。还可以考虑选择多层的壁结构，在该壁结 构中，所述壁的特性在反应过程中发生变化。特别地，在此有利地可以是： 所述壁起初是液体密封的，从而引入到第一腔室内的液体不能流入到第二腔 室内，并可全部用于化学反应。该壁可以包括一个层，该层要么在液体中、 例如在水中溶解要么在热量的作用下熔化。然后液体或者在第一腔室内产生 的热量作用到该优选地位于透过水蒸气的壁的底面上的层上，于是该层就溶 解或熔化掉，然后这将允许液体、例如水和水蒸气穿过。然后，布置在溶解 的或熔化的层的后面的第二层仅仅用于使得两个腔室机械式地分离。透过水 蒸气的壁例如可以由水溶性的薄膜与布置在其上的毛毡、滤纸亦或金属滤网 的组合构成。

在另一实施方式中，透过水蒸气的分离器包括至少一个布置在第一腔室 和第二腔室的共同的分隔壁内的开口。例如，设置多个布置在共同的分隔壁 内的开口，其中，适当设计其尺寸，从而使得所述物质或物质混合物和/或吸 附剂不能从一个腔室转入到另一个腔室内。在一个替代的或附加的改进方案 中，至少一个布置在共同的分隔壁内的开口的每一个都与使得水蒸气转向第 二腔室内的规定位置的导向装置、例如管子相连接。

在根据本发明的加热体的一个优选的改进方案中，设置含有液体的第三 腔室，该第三腔室与第一和第二腔室相分离，其中，设置一种装置，用于建 立起将液体从第三腔室引入到第一腔室内的连接。优选地，第三腔室被布置 得与第一腔室相邻并且通过液体密封的壁相分离，并且所述用于建立起将液 体从第三腔室引入到第一腔室内的连接的装置包括一种用于在液体密封的壁 中产生开口的装置。

替代地，可移动的加热体的特征在于，第一腔室的外壁具有用于引入液 体的可重新封闭的开口。在该实施方式中可考虑，液体可以被计量装置例如 注射器所容纳，接下来将计量装置(即注射器)联接到可重新封闭的开口上， 并且由此使得液体经由开口被注入，随后重新自动封闭开口。

在一个实施方式中，设置用在规定位置的可移动的加热体。在该位置， 第二腔室被布置在第一腔室的至少一部分上，从而使得第二腔室的底面通过 提供水后产生的反应混合物而位于第一腔室内。特别地，这在用在糕点(如 比萨)的可加热的盒子内时亦或用在可加热的座椅垫中时是有利的。

本发明的有利的和/或优选的实施方式在从属权利要求中表明。

附图说明

以下借助于在附图中示出的优选的实施例对本发明进行详述。在这些附 图中：

图1为根据本发明的用于加热食物的可移动设备的第一实施方式的示意 性剖视图；

图2为根据本发明的可移动设备的第二实施方式的示意性剖视图；和

图3为根据本发明的可移动设备的第三实施方式的示意性剖视图。

具体实施方式

图1至3所示为根据本发明的用于加热食物的可移动设备的三个优选实 施例的示意性剖视图。特别地，容器的形状和与其相适配的加热室的形状取 决于待加热的食物的类型。所述食物例如可以是液体如饮料或汤。在这种情 况下，产生的温度都在100℃的沸腾温度以下。然而，由于使用根据本发明 的可移动的设备可以产生高于100℃的温度，因此根据本发明的可移动的设 备还特别适合于以下这些食物，这些食物不仅仅要被加热，而且就这些食物 而言所述加热还应用于烹饪，即例如应当对这些食物进行烘烤。因此，在加 热时在食物中应当进行将食物转变为可食用状态的过程。特别地，这些过程 包括预烘烤糕点的最终烘烤。

图1示出了可移动设备的第一优选实施方式。食物例如一份待烘烤的糕 点的面团位于被剖开地示出的容器1中。围绕着该容器1布置有加热室2， 该加热室的所有侧面都被封闭。容器1的加热室2在此形成双壁的贮槽。加 热室2经由共同导热的壁4与所述容器热联接。围绕着加热室2的外壁3布 置有绝热层11。加热室2被壁7分为下部的第一腔室5和上部的第二腔室6。 物质混合物9位于下部的第一腔室5内，在被提供水时，该物质混合物在放 热的化学反应中产生热量，曲轴形成水蒸气。为了可以实现将水输送到第一 腔室5内，根据图1的可移动设备具有开口12(例如以细管为形式)，该开 口通过例如由弹性材料制成的自封闭的阀门13封闭。这种类型的封闭件可类 比于可膨胀的球的阀门。为了可以实现水流入到下部的第一腔室5内，物质 混合物9-如图1所示-不占据第一腔室5的整个容积。更确切地说，在物质混 合物9上在腔室5内保持空容积。该空容积例如可以完全或部分地被排空。 这种排空容积由于真空可以实现轻易地将所需的水量注入穿过开口12。出于 该目的，例如填充有规定水量的注射器的(在图1中未示出的)针头通过阀 门13刺入到开口12内。随后将所述规定的水量排空到腔室5内，接下来就 可以发生水与物质混合物9的混合。

上部的第二腔室6填充有沸石-颗粒。也可以使用由沸石-颗粒制成的挤 压体或者(较少优选)粉末来代替所述颗粒。

在该实施方式和其它实施方式中，物质混合物9优选地是由氧化钙和铝 组成的混合物，其中这两种物质优选地以粉末的形式彼此混合。在一种优选 的混合方式中，规定量的氧化钙与近乎相同量至约4倍量的铝粉进行混合。 附加地，还可以加入较少量的碳酸钠(例如，氧化钙的量的三分之一)。加入 的水的量优选地是粉末混合物的量的1.5倍至2.5倍，优选地约为粉末混合物 的量的两倍。

为了加热容器1的食物8要进行如下操作。将规定量的水通过开口12注 入到下部的腔室5内。在拔出注射器的针头后，开口12通过阀13自动关闭。 在腔室5内，水与粉末混合物9相混合，并且开始放热的化学反应，该化学 反应会导致加热所述室5内的混合物。在该化学反应和与随之进行的加热过 程中，会产生的气体，例如在混合粉末由氧化钙和铝组成的情况下会产生氢 气和水蒸气。所产生的热量上升到容器的底部。与此同时，水蒸气和其它产 生的气体穿透壁7，并且在腔室6内接触到沸石10。沸石吸附水蒸气和透过 的气体，从而释放附加的热量。此外，水的一部分还可以从腔室5进入到腔 室6内，在那里在放热的情况下所述水同样被沸石所吸附。在下部的腔室5 内和上部的腔室6内形成的热量对容器1和位于其内的食物8进行加热。绝 热的外罩11负责使得热量损失较小。由于水的加热和所产生的热的反应气体 会使得加热室2内的压力增大，该加热室的所有侧面都被壁3、4所包围。加 热室2必须承受该压力。然后，压力又通过在沸石内吸附气体而减少。所使 用的含有在腔室6中的沸石10的量必须与所使用的物质混合物和水的量相协 调，从而使得所述压力在整个过程中都不会超过最大压力。

必须适当设计被蒸气透过的壁7，从而该壁至少在开始时负责使得注入 的水的大部分都保持在第一腔室5内，以便在那里与物质混合物9发生反应。 同时，所述壁必须可以实现，在腔室5内产生的蒸气和在那里产生的气态形 式的反应产物被快速引入到腔室6内。例如可以将薄的非织造物用作壁7， 该非织造物的底侧涂有防水层。也可以使用由纺织纤维、塑料或金属组成的 其它织物来代替所述非织造物。

图2示出了根据本发明的用于加热食物的可移动设备的第二实施例。在 该实施方式中，根据图2，加热室2仅仅被布置在具有食物8的容器1的下 面。容器1的侧壁19的外部仅包有绝热壁11。加热室2在此被分成下部的第 一腔室5和上部的第二腔室6，透过水蒸气的壁7位于这些腔室之间。沸石 在上部的腔室6内。物质混合物9在下部的腔室5内，此外，第三腔室15也 被设置在其内，该第三腔室含有所需的水量。第三腔室15被薄的、不透水的 壁包围。为了触发放热的化学反应需要破坏第三腔室15的薄壁。为此，根据 图2设置下面的装置。被中心地固定在容器1的底部上的保持架17、例如金 属块位于第三腔室15的上面。在保持架17的底面布置有多个尖端18，这些 尖端能够刺穿腔室15的薄壁。然而，这些尖端被与腔室15的上壁在垂直方 向间隔开地布置，从而仅当所述壁靠近这些尖端时这些尖端才可以刺穿所述 壁。出于该目的，在绝热的外罩11的底部开设有开口14，并且下部的腔室5 的底面的壁在开口14的位置处具有弹性薄膜16。通过手动地推动薄膜16， 填充有水的腔室15可以适当向上运动，从而使得腔室15的包覆物被顶压到 尖端18上。在这种情况下，壁被破坏，从而使得水从腔室15流入到腔室5 内，并且在那里可以与物质混合物9混合。根据图2的实施例的其它特征基 本上与图1的实施例的特征相对应，从而可以参考上述说明。

图3示出了根据本发明的用于加热食物的可移动设备的第三实施例，该 设备特别适用于加热或烘烤扁平的、平面的食物如比萨。容器1在此由绝热 的外罩11如纸板箱构成。封闭的加热室2在容器1的内部，即在纸板箱的底 部上，该加热室又被透过水蒸气的壁7分成下部的第一腔室5和上部的第二 腔室6。待加热的食物8，例如待烘烤的比萨位于导热的壁4上，同时该壁是 限定加热室2的壁和容器1(烘烤室)的壁。物质混合物9同样位于下部的 腔室5内，而沸石10则位于上部的腔室6内。在图3示出的实施例中，下部 腔室5的外壁同样具有用于引导水的可封闭的开口19。在图3示出的变型的 一个替代的实施方式中，如借助于根据图2的实施方式已述的那样，也可以 将不透水的容器内的水放置在加热室2的内部。

为了提高热量从加热室传递给食物8的效率，并减小热量损失，可考虑 各种附加的结构措施。除了安装绝热层(例如层11)外还可以在容器1的内 侧安装反射热的层。例如，可以为根据图3的纸板箱的内壁涂覆铝箔。

所使用的物质混合物9的量、待输送的水和沸石10的量以及绝热层11 的厚度彼此相适配，并且与食物8的量相适配，从而在规定的最短时段内， 在容器1内达到所希望的温度，而不会导致加热室2的破裂。此外，通过适 当地选择物质混合物9和水分配，伴随着过高的内部压力不会导致局部过热 或太快的过热。就规定尺寸的容器1而言，这些量的最佳选择和待加热的食 物8的量的最佳选择，可以采用简单的方法通过实验来确定。

含有具有腔室5和6的加热室2的扁平的加热体，如该加热体位于图3 所示的纸板箱1的底部上，以便加热位于其上的食物8，也可用于其它目的， 例如作为加热垫或可加热的鞋垫的组成部分。