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DE1966296C3 - Wärmespeichermaterial zum Steuern der Temperatur eines warmen Getränkes. Ausscheidung aus: 1954250 - Google Patents

Wärmespeichermaterial zum Steuern der Temperatur eines warmen Getränkes. Ausscheidung aus: 1954250

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DE1966296C3
DE1966296C3 DE1966296*A DE1966296A DE1966296C3 DE 1966296 C3 DE1966296 C3 DE 1966296C3 DE 1966296 A DE1966296 A DE 1966296A DE 1966296 C3 DE1966296 C3 DE 1966296C3
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coffee
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Description

Die Erfindung betrifft ein Wärmespeichermaterial zum Steuern der Temperatur eines warmen Getränkes wie Kaffee in einem Trinkbehälter.
Einer der Nachteile beim Trinken heißer Getränke, wie z. B. Kaffee, besteht darin, daß man eine geraume Zeit warten muß, bis sich der Kaffee auf Trink temperatur abkühlt. Personen, welche die Abkühlung nicht abwarten wollen, riskieren, sich beim Trinl :n zu verbrennen. Andererseits steili es ein Problem dar, das Getränk auf Trinktemperatur zu halten, insbesondere dann, wenn N*-ich bzw. Sahne und Zucker zum Kaffee zugegeben werden; jedesmal, wenn der Kaffee durch frischen Kaffee wieder aufgewärmt wird, ist es erforderlich, das Gemisch neu einzustellen, indem mehr Milch und Zucker hinzugegeber, wird.
In dem USA.-Patent 2 876 o34 wurde versucht, diesen Problemen gerecht zu werden. Dort ist eine Kaffeetasse dargestellt, zwischen deren Wänden ein "Värmespeichermaterial angeordnet ist: das Wärmespeichermaterial dient zum Absorbieren der Hitze des in die Tasse eingegossenen heißen Kaffees. Bienenwachs wurde al* Wärmespeichermaterial für diese Zwecke ausgesucht, da dessen Schmelzpunkt von M0C nahe der bevorzugten Trinktemperatur des Kaffees liegt. Durch Verwendung von Bienenwachs mii seiner latenten Schmelzwärme war es möglich, 45 zusatzliche Wärmekalorien pro Gramm zu speichern. Heißer Kaffee über 640C schmilzt das Bienenwachs, wodurch der Kaffee abkühlt, bis seine Temperatur unterhalb 64 C gefallen ist. Zu diesem Zeitpunkt wird die als latente Schmelzwärme im geschmolzenen Bienenwachs vorhandene Wärme zum Kaiiee zurückgeführt und hält dessen Temperatur la. gere Zeit in der Nähe von 640C.
Wenn der Kaffee durch Strahlung, Fortleitung und Konvektion abkühlt, fällt seine Temperatur unter64° C; die als latente Schmelzwärme im verflüssigten Bienenwachs gespeicherte Wärmt wird daraufhin zum Kaffee zurückgeleitet. Auf diese Weise wird Kaffee nahe dem Schmelzpunkt des Bienenwachses für längere Zeit als oislang übüch - uf Trinktemperatur gehalten.
Mit der Erfindung soll ein Material für den genannten Zweck geschaffen werden, welches in der Massenproduktion einfacher herzustellen ist und welches /um Kühlen von Nahrungsmitteln und Getränken innerhalb eines breiten Temjieratur-Bandbereiches eingesetzt werden kann.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt dadurch, daß das Wärmespeichermateria! im wesentlichen aus 45% Aluminiumpulver und 55% Paraffin besteht.
Das zwischen den Wänden des doppelwandigen Trinkbehälters anzubringende Wärmespeichermaterial nach der Erfindung leitet Wärme so gut wie das innerhalb des Behälters befindliche Getränk und nutzt seine Änderung vom festen Zustand zum flüssigen
1. Material Übergangs CC) cal/g
2 temperatur 64
3. Bienenwachs 67 42
4 Stearinsäure 54 47
20 Triglycerilstearat ... 45
5. Eisensulfat 7-hydrat 64
6 F-HO4 -7H2O 60 56
7. Na4B4O7- 10H2O... 54 68
Ha2B2U4 · 8 H2O ... bis 54 68
Raffiniertes Paraffin bis 57 35 bis 58
53 bis 62 je nach Oi-
56 bis 66 gehalt, Rein
8. 61 bis 74 heit. Schmelz
65 59 bereich
30 Cero-Legierungen .. 71
Zusammen mit diesen Materialien, welche einer Zustandsänderung unterliegen, ist ein weiteres Material erforderlich, um -lie Wärmeleitfähigkeit durch da*, Wäimespeichermaterial zu verbessern. Da die Leitfähigkeit wenigstens d^rjenigv-n von Wasser zu entsprechen hat, die derjenigen von Nahrungsmitteln oder Getränken entspricht, wurde Wasser selbst zusammen mit kristallinen Hydraten verwendet. Im Falle von Paraffin wurde an Stelle von Metallwolle, wie früher verwendet, Metallpulver zum Einsatz gebracht. Es wurden Metallpulverfiocken gewählt, von denen weniger als 1 % in einem Sieb mit 325 Maschen je 25,4 mm zurückgehalten wurde. Es wurde eine Dispersion der Pulvernocken in einem Paraffingemisch hergestellt, welches zuvor aus bestimmten Schmelzpunkifraktionen vorbereitet wurde.
Die Paraffingemische, deren Wärmeleitfähigkeit durch Metallpulver verstärkt wurde, reagieren wesentlich schneller als die in der oben aufgezeigten Tabelle dargestellten Salze der Hydration und Kristallisation. Die Salze waren bei Berührung mit den Metallbehältern korrodierend. Bienenwachs war teuer und hat sich als ein zu schlechter Wärmeleiter erwiesen, verglichen mit dem Paraffin- und Metallgemisch.
Fs wurden verschiedene Metalle, deren Leitfähigkeit derjenigen von Kork entspricht, dem Paraffin beigesetzt. Gemische unter Verwendung von Kupfcrpulver waren schneller als diejenigen unter Vervendung von Aluminium. In einem Fall wurden 70% Kupfer verwende» Die Kosten von Kupfer sind jedoch untragbar, das Gewicht ist unerwünscht, und die toxischer. Wirkungen lassen es als nicht brauchbar erscheinen.
Es wurde Aluminium in verschiedener Form angesetzt. Dabei wurde em Niederschlag erzielt mit sphärischen Partikeln und großen Flocken in niedrig viskosen
Gemischen. Es wurden leine Flocken, wie sie für Färbezwecke verwendet werden und von welchen weniger als 1 % ailf einem Sieb mit 325 Maschen je 25,4 mm zurückgehalten wurden, in geschmolzenem • Paraffin 200 Stunden lang angesetzt, wobei bei einem S Gemisch von 45% Aluminiumpulver und 55% Paraffin kein Niederschlag beobachtet wurde. Es hat sich herausgestellt, daß sich sphärische Aluminiumpartikeln gleicher Maschengröße niederschlugen.
Es wurde im einzelnen die Abkühlgeschwindigkeit der die verschiedenen Gemische aus Aluminium und Paraffin verwendenden Behälter aufgezeichnet. Das Gemisch aus 20% Aluminium und 80% Paraffin ergab nicht genügend Leitfähigkeit, um den Temperaturwechsel des Wärmespeichermaterials optimal zu gestalten. Bei einer geringeren Geschwindigkeit der Wärmeübertragung wurde die Verweilzeit im gewünschten Bereich gleichfalls gekürzt, über 50% Aluminiumpulver waren nicht ausreichend, da das geschmolzene Paraffin die Neigung hatte, in amorphem Zustand zu bleiben, weniger beweglich war und nicht die gleiche Ubergangswärme wiedergab, wie es dann möglich war, wenn das geschmolzene Paraffin in geschmolzenem Zustand genügend flüssig war, iun in festem Zustand eine bessere Kristallstruktur einzunehmen. Die Zeit innerhalb des gewünschten Temperaturbereiches nahm gleichfalls ab, und offensichtlich unterlag die Kristallisierung des Paraffins einigen Störungen.
Die erwünschte Verbindung für ein schnelles Abkühlen auf 65 0C innerhalb von maximaler Zeit im Bereich von 54 bis 65° C besteht aus 45% Aluminiumpulver (99 % geflockt mit obiger Siebgröße) und aus
55 % Paraffin (75 % mit einem Schmelzpunkt zwischen
56 und 57°C und 25% mit einem Schmelzpunkt zwischen 71 und 74°C).

Claims (1)

  1. Patentanspruch:
    Wärmespeichermaterial zurr Steuern der Temperatur eines warmen Getränkes wie Kaffee in einem Trinkbehälter, dadurch gekennzeichnet, daß das Wärmespeichermaterial im wesentlichen aus 45% Aluminiumpulver und 55% Paraffin besteht.
    Zustand oder vom flüssigen Zustand zum festen Zustand bzw. seine Veränderung von einem kristallinen Zustand zu einem anderen im gewünschten Temperaturbereich, um den Inhalt des Behälters für etwa 30 Minuten innerhalb des gewünschten Temperaturbereiches zu halten.
    Im folgenden werden im einzelnen untersuchte Yergleichsmaterialien aufgeführt. Die Übergangstempautur wurde angegeben (Schmelzpunkt, Kristallisiere ngstemperatur, Temperatur der Hydratisierung). Es wurden auch die in der Literatur angegebenen Werte für die Übergangstemperatur angegeben.
DE1966296*A 1969-03-27 1969-10-28 Wärmespeichermaterial zum Steuern der Temperatur eines warmen Getränkes. Ausscheidung aus: 1954250 Expired DE1966296C3 (de)

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DE1966296B2 DE1966296B2 (de) 1973-09-27
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