[0001] Die Erfindung nach den unabhängigen Ansprüchen 1, 19 und 21 betrifft eine Lebensmittelausgabeeinrichtung
mit zumindest einem Lebensmittelaufnahmebereich und einem Kühlmittelkreislauf. Die
Lebensmittelausgabeeinrichtung kann im Rahmen der Erfindung mobil als Wagen oder auch
für einen stationären Einbau ausgeführt sein. Unabhängig von der konkreten Ausgestaltung
ist die Lebensmittelausgabeeinrichtung üblicherweise dazu vorgesehen, eine Vielzahl
von Lebensmittelportionen und auch unterschiedliche Arten von Lebensmitteln aufzunehmen
und kalt zu halten, während die einzelnen Portionen über einen längeren Zeitraum von
Endverbrauchern entnommen oder auch verteilt werden.
[0002] Die Lebensmittelausgabeeinrichtung ist für den Einsatz in Krankenhäusern, Betriebskantinen,
Restaurants und anderen gastronomischen Betrieben vorgesehen. Bei einem entsprechenden
Einsatz ergeben sich durch eine hohe Benutzungsfrequenz und eine Vielzahl von Benutzern
temporär große Belastungen, wobei für die genannten Anwendungsfälle auch besonders
hohe Anforderungen an die Hygiene und zuverlässige Kühlung gestellt werden. Die Anforderungen
an die gattungsgemäße Lebensmittelausgabeeinrichtung sind somit nicht mit den Anforderungen
vergleichbar, welche an haushaltsübliche Kühleinrichtungen gestellt werden.
[0003] Für kühlungsbedürftige Lebensmittel sind aus Gründen der Lebensmittelsicherheit definierte
Temperaturanforderungen stets einzuhalten, wozu häufig auch ein entsprechender Nachweis
notwendig ist. Sofern bei der Lagerung und Bereithaltung der Lebensmittel mit der
Lebensmittelausgabeeinrichtung nicht eine dauerhafte Temperaturaufzeichnung erfolgt,
ist häufig zumindest ein Nachweis erforderlich ist, dass aufgrund der Konzeption und
Auslegung der Lebensmittelausgabeeinrichtung die definierten Temperaturanforderungen,
beispielsweise eine Temperatur von weniger als 7°C eingehalten werden.
[0004] Gerade bei mobilen Geräten stellt diese Anforderung eine besondere Herausforderung
dar, weil bei einer elektrischen Kühlung entweder ein Netzanschluss oder ein ausreichend
großer elektrischer Energiespeicher in Form eines Akkumulators vorhanden sein muss.
Dabei ist auch zu berücksichtigen, dass beispielsweise in Krankenhäusern mit Großküchen
die Zubereitung und Portionierung der Speisen einerseits sowie die Verteilung andererseits
an unterschiedlichen Orten erfolgt.
[0005] Gemäß einem klassischen Ansatz werden in Krankenhäusern für jeden Patienten Lebensmittelzusammenstellungen
gebildet, wobei in einem gewissen Maße auch auf Wünsche und Vorgaben des Patienten
eingegangen werden kann. Dabei stellt sich jedoch als nachteilig heraus, dass die
individuellen Portionen sowohl zu klein als auch zu groß sein können. Teilweise entsprechen
die bereitgestellten Lebensmittel auch nicht den Erwartungen eines Patienten, so dass
diese deshalb nicht verzehrt werden. Folglich werden häufig große Mengen an Lebensmittel
weggeworfen, weil auch eine weitere Verwendung von übriggebliebenen Speisen und Getränken
alleine aus hygienischer Sicht ausgeschlossen ist.
[0006] Als weiterer Nachteil ergibt sich, dass die bekannte Verteilung von vorbereiteten
Portionszusammenstellungen äußerst unflexibel ist. Wenn beispielsweise ein Patient
aufgrund von Untersuchungen oder dergleichen nicht anwesend ist, werden die entsprechenden
Lebensmitteltabletts üblicherweise in dem Patientenzimmer zurückgelassen, wobei die
Lebensmittel sich dann selbst mit einer isolierenden Tablettabdeckung erwärmen können.
[0007] Um sowohl den Komfort von mobilen Patienten zu erhöhen als auch den Anteil von weggeworfenen
Lebensmitteln zu reduzieren, werden in Krankenhäusern vermehrt mobile Lebensmittelausgabeeinrichtungen
eingesetzt, welche eine Vielzahl von Lebensmittelportionen aufnehmen, die dann nach
den jeweiligen Wünschen eines Patienten entweder in einem gemeinsamen Frühstücksraum
oder auch direkt in einem Patientenzimmer entnommen werden können. Entsprechende Lebensmittelausgabeeinrichtungen
werden auch als Buffetwagen bezeichnet und ermöglichen im Rahmen einer Gemeinschaftsverpflegung
jedem Patienten bzw. Gast eine individuelle Speisenauswahl.
[0008] Die bekannten Buffetwagen verfügen in der Regel über gekühlte Schrankfächer und/oder
gekühlte Flächen, um kalte Speisen und Getränke lagern zu können. Die Buffetwagen
können in einer Küche, insbesondere Großküche bestückt und dann beispielsweise in
einen Frühstücksraum verbracht werden.
[0009] Die Anwendungsmöglichkeiten einer entsprechenden Lebensmittelausgabeeinrichtung sind
nicht nur auf den Bereich von Krankenhäusern begrenzt, sondern können auch auf besonders
vorteilhafte Weise beispielsweise in Hotels, Kantinen oder anderen für eine Vielzahl
von Personen vorgesehenen Essensausgaben genutzt werden.
[0010] Üblicherweise werden zur Kühlung von Schrankfächern und gekühlten Flächen Kühlmittelkreisläufe
mit einem Kühlmittelkompressor eingesetzt. Für entsprechende Lösungen muss dann auch
bei der Essensverteilung, die sich beispielsweise über einen Zeitraum von 1 bis 2
Stunden erstrecken kann, ein Netzanschluss oder großer Energiespeicher vorhanden sein,
um eine sichere Kühlung der Lebensmittel auf beispielsweise unter 7° sicherzustellen.
Dabei ist auch zu berücksichtigen, dass gerade bei der Lebensmittelverteilung große
Kühlleistungen notwendig sind, beispielsweise wenn ein gekühltes Schrankfach mehrfach
geöffnet und geschlossen wird und somit stets Warmluft aus der Umgebung einströmen
kann.
[0011] Bei Haushaltskühlschränken ist der Einsatz von Phasenwechselmaterialspeichern mit
einem Phasenwechselmaterial bekannt, um über einen begrenzten Zeitraum bei Stromausfällen
oder auch bei besonderen Wärmebelastungen eine ausreichende Kühlung bzw. Hilfskühlung
zu ermöglichen. Für solche Anwendungsfälle sind kleine Phasenwechselmaterialspeicher
ausreichend, in welche in üblicher Weise aus Kunststoff gebildete Wände und Isolierungen
integriert werden können. Bei der Auslegung des Phasenwechselmaterialspeichers ist
zu beachten, dass dadurch das Gewicht sowie das Volumen des Kühlschrankes vergrößert
werden. Entsprechende Kühleinrichtungen sind aus den Druckschriften
US 9 052 127 B2,
WO 2013/156 839 A1,
US 4 459 826 und
EP 0 974 794 A2 bekannt.
[0013] Die
GB 319,881 lehrt eine Vorrichtung, bei der ein Eisspeicher dazu genutzt wird, um die Luftfeuchtigkeit
in einer Kühlkammer zu regulieren.
[0014] Aus der
EP 2 821 739 A2 ist ein transportabler Kühlraum bekannt, bei dem die Kühlung über ein Kältemittelspeicher
und Gewährleistung einer freien Konvektionsströmung erfolgt.
[0016] Gemäß der
US 2015/153087 A1 wird eine Art Kühlschrank beschrieben, welcher ebenfalls einen Kühlmittelkreislauf
aufweist, wobei mittels eines Eisspeichers im Falle eines Stromausfalles über einen
gewissen Zeitraum eine Kühlwirkung ermöglicht wird.
[0017] Vor diesem Hintergrund liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine
Lebensmittelausgabeeinrichtung, insbesondere für Krankenhäuser, Kantinen, Restaurants
und Großküchen anzugeben, welche besonders flexibel und effizient betrieben werden
kann.
[0018] Gegenstand der Erfindung und Lösung der Aufgabe ist eine Lebensmittelausgabeeinrichtung
gemäß Patentanspruch 1. Die Erfindung betrifft des Weiteren auch Verfahren zum mobilen
oder stationären Betrieb der Lebensmittelausgabeeinrichtung gemäß der Patentansprüche
19 und 21.
[0019] Die Erfindung betrifft damit konkret eine Lebensmittelausgabeeinrichtung für die
Lagerung, Bereitstellung und Ausgabe gekühlter Lebensmittel mit zumindest einem Lebensmittelaufnahmebereich,
einem Kühlmittelkreislauf und einem Phasenwechselmaterialspeicher, welcher ein mit
einem Phasenwechselmaterial gefülltes, zumindest teilweise metallisches, fest installiertes
Speichergehäuse aufweist und mit einem Kühlmittelkreislauf in einem Wärmeaustausch
steht, wobei das Phasenwechselmaterial eine Flüssigkeit mit einem Gefrierpunkt zwischen
-15°C und 0°C ist und das mit dem Phasenwechselmaterial ausgefüllte Volumen des Speichergehäuses
zwischen 2 l und 20 l beträgt. Der Phasenwechselmaterialspeicher ist üblicherweise
fest in der Lebensmittelausgabeeinrichtung angeordnet, wozu dieser beispielsweise
an einem Grundgestell der Lebensmittelausgabeeinrichtung befestigt, insbesondere verschraubt
sein kann. Erfindungsgemäß stellt die Lebensmittelausgabeeinrichtung auch ohne einen
Betrieb des Kühlmittelkreislaufs durch den Phasenwechselmaterialspeicher eine ausreichende
Kühlung sicher.
[0020] Der Kühlmittelkreislauf ist im Rahmen der Erfindung von einem in die Lebensmittelausgabeeinrichtung
integrierten elektrisch angetriebenen Kühlmittelkompressor mit einem Strom eines Kältemittels
beaufschlagt. Wenn dann der Kühlmittelkompressor stromlos ist, erfolgt eine ausreichende
Kühlung von Lebensmitteln ausschließlich durch den Phasenwechselmaterialspeicher,
der somit eine Pufferwirkung bereitstellt.
[0021] Im Rahmen der Erfindung dient der Kühlmittelkreislauf also primär dazu, ein Kältereservoir
in dem Phasenwechselmaterialspeicher aufzubauen, wobei dann die eigentliche Kühlung
der Lebensmittel durch den Phasenwechselmaterialspeicher erfolgt, selbst wenn der
Kühlmittelkreislauf nicht betrieben wird. Anders als bei einer herkömmlichen Lebensmittelausgabeeinrichtung
in Form eines Buffetwagens, einer Lebensmittelausgabetheke oder dergleichen muss der
Kühlmittelkreislauf nicht auf die beim Betrieb auftretenden Spitzenlasten ausgelegt
werden. Sowohl bei Buffetwagen im Krankenhaus aber auch bei stationären Lebensmittelausgabeeinrichtungen
in Restaurants, Kantinen oder anderen gastronomischen Betrieben variiert die benötigte
Kühlleistung über den Tag sehr stark. Beispielsweise werden gekühlte Lebensmittel
wie portionierte Salate, Joghurts, Süßspeisen oder dergleichen über einen langen Zeitraum,
beispielsweise einen ganzen Tag bereitgehalten, wobei aber nur zu spezifischen Zeitintervallen,
beispielsweise während einer Mittags- oder Frühstückspause, große Mengen an Lebensmitteln
entnommen werden. Wenn die Lebensmittel gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der
Lebensmittelkühleinrichtung in einem Fach oder hinter einer Abdeckung angeordnet sind,
so wird diese bei jeder Entnahme geöffnet, so dass sich dann zu den beschriebenen
Essenszeiten ein besonders hoher Kühlungsbedarf ergibt. Erfindungsgemäß bildet der
Phasenwechselmaterialspeicher ein Kältereservoir, um derartige Spitzenlasten ausgleichen
zu können.
[0022] Entsprechend ist im Rahmen der Erfindung vorgesehen, dass die Kühlleistung des Phasenwechselmaterialspeichers
größer ist als die Kühlleistung des Kühlmittelkreislaufes. Beispielsweise kann vorgesehen
sein, dass die Kühlleistung des Phasenwechselmaterialspeichers über einen Zeitraum
von zumindest 30 Minuten zumindest das Doppelte der Kühlleistung des Kühlmittelkreislaufes
beträgt. Ohne weiteres können durch eine entsprechende Auslegung des Phasenwechselmaterialspeichers
sowie des Kühlmittelkreislaufes auch größere Verhältnisse von beispielsweise 3:1 und
mehr erreicht werden.
[0023] Im Rahmen der Erfindung muss bei der Lebensmittelausgabeeinrichtung der Kühlmittelkreislauf
also nicht auf die Spitzenlasten, sondern nur auf die im Mittel zu erwartenden Lasten
ausgelegt sein, wodurch sich eine besonders kompakte Bauform, eine geringe Geräuschentwicklung
sowie eine effiziente Energieausnutzung ergeben. Insbesondere kann auch für den Einsatz
im Buffetwagen und anderen Essensausgaben auf Bauteile und insbesondere Kühlmittelkompressoren
zurückgegriffen werden, welche gemäß dem Stand der Technik für derartige Anwendungen
nicht in Betracht kamen und lediglich bei einfachen Haushaltsgeräten wie Kühlschränken
eingesetzt werden. Es handelt sich dabei um Massenprodukte, welche sich durch eine
geringe Geräuschentwicklung, eine kompakte Baugröße sowie geringe Herstellungskosten
auszeichnen.
[0024] Vor diesem Hintergrund ist im Rahmen der Erfindung vorzugsweise vorgesehen, dass
der Kühlmittelkompressor im Betrieb eine Geräuschentwicklung mit einem Schalldruckpegel
von weniger als 35 dB aufweist. Die Angabe des Schalldruckpegels bezieht sich auf
eine übliche Bestimmung der Lautstärke in einem Abstand von 1 m des Kühlmittelkompressors
alleine, ohne dass weitere Maßnahmen zur Schalldämmung im Hinblick auf eine solche
Bestimmung vorgesehen sind. Durch den Einbau des Kühlmittelkompressors in die Lebensmittelausgabeeinrichtung
kann selbstverständlich eine weitere Geräuschreduzierung erreicht werden. Besonders
bevorzugt beträgt der Schalldruckpegel weniger als 32 dB, beispielsweise 30 dB.
[0025] Der Kühlmittelkompressor kann beispielsweise eine elektrische Anschlussleistung zwischen
50 W und 150 W aufweisen.
[0026] Der Kühlmittelkompressor ist vorzugsweise als Linearkompressor ausgestaltet, wodurch
eine geringe Geräuschentwicklung und eine hohe Effizienz begünstigt werden. Insbesondere
wird ein Kühlmittelkompressor bevorzugt, welcher nach einem Transport bzw. einer Bewegung
der Lebensmittelausgabeeinrichtung ohne Pausenzeiten unmittelbar genutzt werden kann.
Diese Vorgabe kann insbesondere durch Linearkompressoren erfüllt werden, besonders
wenn diese ohne eine Ölschmierung auskommen. Grundsätzlich kommen aber auch bestimmte
Ausgestaltungen anderer Kompressorbauarten wie beispielsweise Hubkolbenkompressoren
in Betracht.
[0027] Zunächst ist festzustellen, dass durch das Wärmetauscherprinzip die effektive Kühlleistung
des Kühlmittelkreislaufes typischerweise größer ist als die elektrische Anschlussleistung
des Kühlmittelkompressors. Wie bereits zuvor erläutert, ist der Kühlmittelkreislauf
nur auf die im Mittel zu erwartende Kühlleistung ausgelegt, wobei Spitzenbelastungen
durch den über einen Langzeitraum aufgebauten Phasenwechselmaterialspeicher ausgeglichen
werden. Die Kühlleistung des Phasenwechselmaterialspeichers kann ohne Weiteres 300
W und mehr betragen.
[0028] Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Kühlkreislauf
in das Speichergehäuse hineingeführt ist und dort in einem direkten Wärmeaustausch
mit dem Phasenwechselmaterial steht.
[0029] Besonders bevorzugt weist der Kühlkreislauf innerhalb des Speichergehäuses Kühlwendel
auf, wozu beispielsweise eine Kühlmittelleitung des Kühlmittelkreislaufes innerhalb
des Speichergehäuses mäanderförmig verlegt ist, um eine möglichst große Oberfläche
für einen Wärmeaustausch bereitzustellen. Neben einer stützenden Struktur für die
Aufnahme entsprechender Kühlwendel können grundsätzlich auch Rippen oder dergleichen
für eine weitere Erhöhung der für den Wärmeaustausch relevanten Flächen vorgesehen
sein.
[0030] Vorzugsweise sind in dem Speichergehäuse Bleche angeordnet.
[0031] Diese Bleche unterstützen dann einen guten Wärmeaustausch innerhalb des Speichergehäuses.
Auch dadurch wird begünstigt, dass bei Spitzenbelastungen eine besonders große Kühlleistung
durch die Wärmeleitung mittels der Bleche bereitgestellt wird.
[0032] Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist der Kühlmittelkreislauf primär
dazu vorgesehen, ein Kältereservoir in dem Phasenwechselmaterialspeicher aufzubauen,
wobei gerade die latente Wärme des Phasenwechselmaterials genutzt wird. Außerhalb
des Speichergehäuses können dann Zuleitungen des Kühlmittelkreislaufes wahlweise auch
mit einer Isolierung versehen sein, um dort die Bildung von Kondenswasser zu vermeiden.
[0033] Als Phasenwechselmaterial ist vorzugsweise eine Flüssigkeit mit einem Gefrierpunkt
zwischen -15°C und 0°C vorgesehen. Insbesondere kann der Gefrierpunkt zwischen -12°C
und -2°C liegen, wozu beispielsweise eine Sole-Flüssigkeit, also eine wässrige Salzlösung
eingesetzt werden kann. Selbst wenn die zu kühlenden Lebensmittel bei einer Temperatur
von weniger als 7°C gelagert aber nicht eingefroren werden sollen, liegt der Gefrierpunkt
der Flüssigkeit bevorzugt unter 0°C, um eine möglichst effiziente Kühlung zu ermöglichen.
Bei der Festlegung der gewünschten Temperatur an dem zumindest einen Lebensmittelaufnahmebereichs
sind dann die üblichen Temperaturgradienten aufgrund der Wärmeleitung und Konvektion
zu beachten. Die Lagertemperatur der aufgenommenen Lebensmittel liegt üblicherweise
zwischen 0°C und 10°C, insbesondere zwischen 2°C und 7°C.
[0034] Das mit dem Phasenwechselmaterial ausgefüllte Volumen des Speichergehäuses beträgt
zwischen 2 l (Liter) und 20 l, insbesondere zwischen 3 l und 10 l. Das mit dem Phasenwechselmaterial
ausgefüllte Volumen des Speichergehäuses ist so bemessen, dass alleine durch den Phasenwechselmaterialspeicher
über einen vorgegebenen Zeitraum eine ausreichende Kühlung sichergestellt ist. Dieser
Zeitraum kann beispielsweise zwischen 1 Stunde und 3 Stunden liegen.
[0035] Das Speichergehäuse weist vorzugsweise eine Quaderform auf. Insbesondere kann vorgesehen
sein, dass das Speichergehäuse für die Aufnahme des Phasenwechselmaterials in seinem
Innern eine Höhe sowie eine Grundfläche mit einer Breite und einer Länge aufweist,
wobei die Breite und die Länge jeweils zwischen 150 mm und 700 mm betragen und wobei
die Höhe zwischen 40 mm und 120 mm beträgt. Es wird damit also ein zusammenhängender
einheitlicher Innenraum bereitgestellt, der das zuvor genannte Volumen für das Phasenwechselmaterial
von vorzugsweise 2 l bis 20 l bereitstellt.
[0036] Wie bereits zuvor erläutert, wird der Phasenwechselmaterialspeicher durch das Einfrieren
des Phasenwechselmaterials mit Hilfe des Kühlmittelkreislaufs gleichsam geladen, wobei
dann ein autarker Betrieb ermöglicht wird.
[0037] Es ergibt sich auch der Vorteil, dass sich für die unterschiedlichen Betriebszustände
auch verschiedene Zeitintervalle ergeben. Häufig ist es ausreichend, wenn der Phasenwechselmaterialspeicher
in einem autarken Betrieb durch ein kontinuierliches Aufschmelzen des Phasenwechselmaterials
eine Kühlung über einen Zeitraum von beispielsweise 1 bis 3 Stunden ermöglicht. Häufig
sind die für einen Aufbau des Phasenwechselmaterialspeichers durch ein Einfrieren
des Phasenwechselmaterials vorhandenen Zeitintervalle deutlich größer. Beispielsweise
kann das Aufladen des Phasenwechselmaterialspeichers häufig über Nacht über einen
Zeitraum von wenigstens 6 oder beispielsweise auch 8 Stunden erfolgen.
[0038] Entsprechend der unterschiedlichen Länge der Zeitintervalle ist auch die Leistung
des Kühlmittelkreislaufs reduziert, wodurch sich die Größe und die Kosten der entsprechenden
Einrichtungen des Kühlmittelkreislaufs - wie bereits zuvor erläutert - verringern.
Es ist beispielsweise ein vergleichsweise kleiner Kühlmittelkompressor ausreichend,
der dann über einen längeren Zeitraum - beispielsweise über Nacht - das Phasenwechselmaterial
in dem Phasenwechselmaterialspeicher unter Umwandlung latenter Wärme einfriert, während
dann durch eine entsprechende Dimensionierung und Ausgestaltung des Phasenwechselmaterialspeichers
im autarken Kühlbetrieb eine deutlich größere Kühlleistung abgerufen wird.
[0039] Erfindungsgemäß weist die Lebensmittelausgabeeinrichtung zumindest einen Lebensmittelaufnahmebereich
auf, der beispielsweise als gekühlte Fläche und als gekühltes Schrankfach ausgestaltet
ist. Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weist die Lebensmittelausgabeeinrichtung
zumindest einen ersten Lebensmittelaufnahmebereich in Form einer gekühlten Fläche
und einen zweiten Lebensmittelaufnahmebereich in Form eines gekühlten Schrankfaches
auf. Im Rahmen einer solchen Ausgestaltung ist der Phasenwechselmaterialspeicher dann
zweckmäßigerweise zwischen dem ersten Lebensmittelaufnahmebereich und dem zweiten
Lebensmittelaufnahmebereich angeordnet.
[0040] Insbesondere wenn ein an den Phasenwechselmaterialspeicher angrenzender Hohlraum
wie ein Schrankfach gekühlt werden soll, kann an einer Außenseite des Speichergehäuses
auch ein Kühlrippenkörper vorhanden sein, um eine effizientere Kühlung zu ermöglichen.
Um eine ausreichende Luftzirkulation zu ermöglichen und ein Zusetzen der Zwischenräume
mit Kondenswasser zu vermeiden, weisen die Zwischenräume zwischen aufeinanderfolgenden
Rippen des Kühlrippenkörpers zweckmäßigerweise einen Abstand von mehr als 4 mm, einen
Abstand zwischen 4 mm und 10 mm auf.
[0041] Erfindungsgemäß erfolgt in einem autarken Betrieb bei einem nicht aktiven Kühlmittelkreislauf
eine Kühlung des Lebensmittelaufnahmebereiches durch den Phasenwechselmaterialspeicher.
Weil der Kühlmittelkreislauf einen in die Lebensmittelausgabeeinrichtung integrierten
elektrisch angetriebenen Kühlmittelkompressor aufweist, so muss dieser während des
autarken Betriebs nicht mit elektrischer Energie versorgt werden.
[0042] Dennoch kann es zweckmäßig sein, zumindest einen vergleichsweise kleinen elektrischen
Energiespeicher vorzusehen, um eine Steuereinrichtung betreiben zu können. An die
Steuereinrichtung der Lebensmittelausgabeeinrichtung können beispielsweise ein Gebläse
und/oder ein Temperatursensor angeschlossen sein. So ist es möglich, die Temperatur
an einer geeigneten Stelle, beispielsweise innerhalb des als Schrankfaches ausgestalteten
Lebensmittelaufnahmebereiches zu überwachen und dann durch das Gebläse die Luftzirkulation
in dem Schrankfach zu erhöhen, wenn eine stärkere Kühlung notwendig ist. Beispielsweise
kann das Gebläse dazu vorgesehen sein, den optimal vorhandenen Kühlrippenkörper anzublasen
und somit eine besonders effiziente Kühlung zu gewährleisten.
[0043] Im Unterschied zu einer rein durch Temperaturunterschiede getriebenen passiven Kühlung
durch Konvektion wird durch das Anblasen des Speichergehäuses und insbesondere des
vorzugsweise daran vorgesehenen Kühlrippenkörpers eine semi-aktive Kühlung erreicht,
wodurch besonders hohe Kühlleistungen abgerufen werden können.
[0044] Des Weiteren können auch Türsensoren, Displays, Eingabefelder oder dergleichen an
die Steuereinrichtung angeschlossen sein, wobei auch diese elektrischen Einrichtungen
in der Regel nur einen sehr geringen Energiebedarf aufweisen, so dass für den Betrieb
auch nur kleine Akkumulatoren ausreichend sind.
[0045] Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist entsprechend vorgesehen,
dass der elektrische Energiespeicher eine Kapazität zwischen 10 Wh (Wattstunde) und
100 Wh aufweist. Im Gegensatz zu einem Akkumulator, mit dem ein ganzer Kühlkreislauf
mit Kühlmittelkompressor betrieben werden kann, ergibt sich ein sehr geringes Gewicht,
wobei ein derart kleiner Akkumulator auch besonders leicht und sicher gehandhabt und
geladen werden kann. Während große Akkumulatoren aufwändige Ladegeräte oder Ladesteuerungen
benötigen, kann der im Rahmen der Erfindung vorgesehene Akkumulator mit einer kleinen
Kapazität auch mit handelsüblichen kostengünstigen Spannungsversorgungen wie beispielsweise
einem Netzteil über einen Vorwiderstand oder eine einfache Ladesteuerung aufgeladen
werden. Im Vergleich zu einem für den Betrieb eines Kühlmittelkompressors notwendigen
Akkumulator sind auch die Unfallgefahren bei einer Fehlbedienung, einem Kurzschluss
oder dergleichen viel geringer. Um eine gute Wärmeleitung zu ermöglichen, ist das
Speichergehäuse zumindest teilweise und vorzugsweise vollständig aus Metall gebildet.
Eine obere Abdeckung des Speichergehäuses kann beispielsweise direkt als Kälteplatte
ausgebildet sein, welche als erster Lebensmittelaufnahmebereich eine gekühlte Fläche
definiert.
[0046] Es ist vorzugsweise eine Befüllung des Kühlmittelkreislaufes mit einem chlor- und
fluorfreien Kältemittel vorgesehen. Exemplarisch kann beispielsweise das Kältemittel
R600a vorgesehen sein, welches sich durch einen niedrigen GWP-Wert (Global Warming
Potential) auszeichnet. Entsprechende Kühlmittel sind auch gemäß aktuell geltender
Bestimmungen langfristig einsetzbar. Da im Rahmen der Erfindung der Kühlmittelkreislauf
in Bezug auf die von dem Phasenwechselmaterialspeicher bereitgestellten Kühlleistungen
bei einer Spitzenbelastung klein ausgelegt werden kann, ist auch nur eine vergleichsweise
geringe Menge an Kältemittel notwendig. So ist gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung
der Erfindung vorgesehen, dass der Kühlmittelkreislauf lediglich zwischen 20 g und
70 g Kältemittel enthält. Durch den Einsatz von lediglich geringen Mengen an Kältemittel
kann auch die Sicherheit im Hinblick auf etwaige Fehlfunktionen, Beschädigungen oder
Manipulationen weiter erhöht werden.
[0047] Wie bereits zuvor erläutert, ist die Lebensmittelausgabeeinrichtung gemäß einer bevorzugten
Ausgestaltung der Erfindung mobil ausgeführt und weist entsprechend ein Fahrwerk auf,
mit dem die Lebensmittelausgabeeinrichtung verfahren werden kann. Insbesondere kann
die Lebensmittelausgabeeinrichtung als Buffetwagen ausgestaltet sein.
[0048] Wenn die erfindungsgemäße Lebensmittelausgabeeinrichtung autark mit dem Phasenwechselmaterialspeicher
betrieben wird und entsprechend der Kühlmittelkompressor nicht in Betrieb ist, ergeben
sich noch weitere besondere Vorteile, weil dann die Lebensmittelausgabeeinrichtung
völlig geräuschlos oder bei dem Betrieb lediglich eines Gebläses, insbesondere eines
einfachen Lüfters nahezu geräuschlos ist. Darüber hinaus wird auch keine Abwärme produziert,
was gerade bei einem mobilen Einsatz in kleinen Räumen einen erheblichen Vorteil darstellen
kann. Gerade durch den Einsatz eines Gebläses bzw. Lüfters können sehr große Kühlleistungen
abgerufen werden, ohne dass Abwärme gebildet wird.
[0049] Die erfindungsgemäße Pufferwirkung der Lebensmittelausgabeeinrichtung ist jedoch
nicht nur für einen mobilen Betrieb von Vorteil. Gerade im Bereich von Krankenhäusern
und anderen Großbetrieben ergeben sich über den Tag verteilt Spitzenlasten in der
elektrischen Stromversorgung, welche von Nachteil sind. Bei der elektrischen Stromversorgung
sind im Hinblick auf die Verfügbarkeit des elektrischen Stroms Spitzenlasten zu vermeiden.
Entsprechend erfolgt die Berechnung des Strompreises häufig lastabhängig, wobei bei
einer hohen Verfügbarkeit von Strom und einer geringen Netzlast ein geringer Strompreis
resultiert.
[0050] Darüber hinaus werden häufig mit Großkunden auch Strafzahlungen oder Preiserhöhungen
vereinbart, wenn bei Lastspitzen vorgegebene Höchstwerte überschritten werden. Vor
diesem Hintergrund kann die Lebensmittelausgabeeinrichtung auch im stationären Betrieb
besonders vorteilhaft eingesetzt werden. Die unterschiedlichen Einsatzmöglichkeiten
ergeben sich auch aus den nachfolgend beschriebenen Verfahren zum Betrieb der erfindungsgemäßen
Lebensmittelausgabeeinrichtung.
[0051] So betrifft die Erfindung auch ein Verfahren zum mobilen Betrieb einer Lebensmittelausgabeeinrichtung
nach dem Anspruch 19, dessen Kühlmittelkreislauf einen in die Lebensmittelausgabeeinrichtung
integrierten elektrisch angetriebenen Kühlmittelkompressor aufweist, wobei die Lebensmittelausgabeeinrichtung
mit einem Fahrwerk, beispielsweise Laufrollen, bewegt werden kann. Das erfindungsgemäße
Verfahren sieht vor, dass bei einem Netzanschluss des elektrisch angetriebenen Kühlmittelkompressors
durch einen Wärmeaustausch zwischen dem Kühlmittelkreislauf und dem Phasenwechselmaterialspeicher
das Phasenwechselmaterial in dem Speichergehäuse eingefroren und somit ein Kältereservoir
aufgebaut wird, wobei der Phasenwechselmaterialspeicher nach einer nachfolgenden Netztrennung
des Kühlmittelkompressors durch ein Aufschmelzen des Phasenwechselmaterials eine autarke
Kühlung des zuvor mit Lebensmitteln bestückten Lebensmittelaufnahmebereichs bewirkt.
Während der autarken Kühlung ist ein Netzanschluss nicht notwendig. Die beispielsweise
als Buffetwagen ausgestattete Lebensmittelausgabeeinrichtung kann so von einer Zentralküche
zu einer Essensausgabe, beispielsweise einem Frühstücksraum in einem Hotel oder in
einer Station eines Krankenhauses verbracht und dort über einen gewissen Zeitraum
autark genutzt werden. Es ergibt sich dabei ein Höchstmaß an Sicherheit und Flexibilität.
Da auch bei einem Netzanschluss durch den Kühlmittelkreislauf eine unterbrechungsfreie
Kühlung gewährleistet ist, können die Lebensmittel selbstverständlich auch in bzw.
auf der Lebensmittelausgabeeinrichtung belassen werden.
[0052] Selbst wenn zur Bereitstellung optionaler Komfortfunktionen geringe Mengen an elektrischer
Energie notwendig sind, so kann diese leicht von einem kleinen Akkumulator bereitgestellt
werden. Beispielsweise können mit einem solchen Akkumulator und einer Steuerung Sensoren,
Gebläse und Anzeigen betrieben werden. Mit einem Sensor kann eine aktive Steuerung
der Temperatur sowie eine genaue Dokumentation der Temperatur erfolgen. Wenn die Steuerung
auch eine Speichereinrichtung aufweist, so können entsprechende Temperaturdaten beispielsweise
auch zu Dokumentationszwecken gespeichert werden. Grundsätzlich ist auch eine drahtgebundene
oder drahtlose Datenübertragung entsprechender Informationen möglich.
[0053] Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt das
Einfrieren des Phasenwechselmaterials unter Netzanschluss des Kühlmittelkompressors
über einen Zeitraum von wenigstens 6 Stunden.
[0054] Im Rahmen der Erfindung dient der Phasenwechselmaterialspeicher dazu, Spitzenlasten
bei der Bereitstellung der Kühlleistung auszugleichen, so dass bei einem elektrisch
betriebenen Kühlmittelkompressor vergleichsweise kleine Anschlusswerte erreicht werden.
Die erfindungsgemäße Lebensmittelausgabeeinrichtung belastet somit ein Stromversorgungssystem
auch in Stoßzeiten weniger stark, so dass der Energiebedarf der erfindungsgemäßen
Lebensmittelausgabeeinrichtung häufig nicht ins Gewicht fällt.
[0055] Gegenstand der Erfindung ist entsprechend auch ein Verfahren nach Anspruch 21 zum
stationären Betrieb der zuvor beschriebenen Lebensmittelausgabeeinrichtung, wobei
der Kühlmittelkreislauf einen in die Lebensmittelausgabeeinrichtung integrierten elektrisch
angetriebenen Kühlmittelkompressor aufweist. Die Lebensmittelausgabeeinrichtung ist
im stationären Betrieb als elektrischer Verbraucher an ein Stromverbrauchersystem
mit einer Vielzahl weiterer elektrischer Verbraucher angeschlossen, wobei die Aktivierung
und Deaktivierung des elektrisch angetriebenen Kühlmittelkompressors in Abhängigkeit
der Last des gesamten Stromverbrauchersystems derart erfolgt, dass zumindest bei Lastspitzen
des Stromverbrauchersystems der Kühlmittelkompressor nicht betrieben wird und währenddessen
eine ausreichende Kühlung des zumindest einen Lebensmittelaufnahmebereichs durch den
Phasenwechselmaterialspeicher bewirkt wird.
[0056] Im einfachsten Fall kann aufgrund von Erfahrungswerten eine simple Zeitsteuerung
nach Art einer Zeitschaltuhr erfolgen. Zu den Zeiten, zu denen Lastspitzen erwartet
werden, wird dann der elektrisch angetriebene Kühlmittelkompressor deaktiviert. Alternativ
ist jedoch auch eine Steuerung möglich, welche die aktuellen Lasten der Stromverbraucher
berücksichtigt. Zu diesem Zweck kann die Lebensmittelausgabeeinrichtung beispielsweise
an eine geeignete Zentralsteuerung angeschlossen sein, wobei sowohl eine kabelgebundene
als auch eine kabellose Datenkommunikation in Betracht kommt.
[0057] Die Erfindung wird im Folgenden anhand der lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden
Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
- Fig. 1
- eine Lebensmittelausgabeeinrichtung in Form eines Buffetwagens,
- Fig. 2
- einen Schnitt durch die Lebensmittelausgabeeinrichtung gemäß der Fig. 1 in einer schematisierten
Darstellung,
- Fig. 3
- eine Detailansicht eines in der Fig. 2 dargestellten Phasenwechselmaterialspeichers,
- Fig. 4
- eine schematische Darstellung der Kühlleistung.
[0058] Die Fig. 1 zeigt eine Lebensmittelausgabeeinrichtung, welche als Buffetwagen ausgestaltet
ist. Der Buffetwagen ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel zur Aufnahme verschiedener
Lebensmittel, Geschirr- und Besteckteilen sowie Getränkekannen vorgesehen. Dabei sind
Lebensmittelaufnahmebereiche vorgesehen, welche auch die Aufnahme von zu kühlenden
Lebensmitteln ermöglicht.
[0059] In der Fig. 1 ist eine gekühlte Fläche 1 sichtbar, auf der beispielsweise Tabletts
oder Gastro-Behälter mit Wurst, Käse, Quark oder dergleichen abgestellt werden können,
wobei die entsprechenden Lebensmittel so gekühlt bereit gehalten werden, dass einzelne
Portionen entnommen werden können. Die Größe der gekühlten Fläche 1 kann sich an der
Normung im Gastronomiebereich orientieren. Beispielsweise kann die gekühlte Fläche
1 gemäß der DIN EN 631 eine Größe von GN1/1 (350 x 325 mm) aufweisen.
[0060] Der Buffetwagen ist dazu vorgesehen, dass Benutzer, beispielsweise Patienten in einem
Krankenhaus oder Gäste in einem Hotel, nach freiem Belieben Speisen auswählen und
zusammenstellen.
[0061] Hinter der Tür 2 befindet sich ein nachfolgend noch weiter erläutertes gekühltes
Schrankfach 3, welches die Aufnahme weiterer zu kühlender Lebensmittel ermöglicht.
Die bereits auf der gekühlten Fläche 1 angeordneten Lebensmittel können in dem gekühlten
Schrankfach 3 in weiteren Portionen als Vorrat bereitgehalten werden, wobei aber auch
andere Lebensmittel wie beispielsweise Joghurt, Milch oder dergleichen aufgenommen
sein können.
[0062] Bei dem in seinem grundlegenden Aufbau an sich bekannten Buffetwagen besteht die
Anforderung, dass die zu kühlenden Lebensmittel eine vorgegebene Temperatur von beispielsweise
7°C nicht übersteigen, wozu zumindest während einer Verteilperiode enge Temperaturvorgaben
einzuhalten sind.
[0063] Die Fig. 2 zeigt die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Buffetwagens, bei dem zwischen
der gekühlten Fläche 1 und dem gekühlten Schrankfach 3 ein Phasenwechselmaterialspeicher
4 vorgesehen ist. Der Phasenwechselmaterialspeicher 4 weist ein mit einem nicht dargestellten
Phasenwechselmaterial gefülltes Speichergehäuse 5 auf, wobei der Phasenwechselmaterialspeicher
4 mit einem Kühlkreislauf 6 in einem Wärmeaustausch steht. Der Kühlkreislauf 6 umfasst
einen in die Lebensmittelausgabeeinrichtung integrierten Kühlmittelkompressor 7 sowie
zu dem Phasenwechselmaterialspeicher 4 geführte Zuleitungen 8, die nur schematisch
dargestellt sind und wahlweise isoliert sein können.
[0064] Die Fig. 3 zeigt die konkrete Ausgestaltung des Phasenwechselmaterialspeichers 4,
wobei eine obere Abdeckung 9 des Speichergehäuses 5, welche an ihrer Oberseite die
gekühlte Fläche 1 bildet, zur besseren Darstellung teilweise aufgebrochen ist.
[0065] Einer vergleichenden Betrachtung der Fig. 2 und 3 ist zu entnehmen, dass der Kühlkreislauf
6 in das Speichergehäuse 5 hineingeführt ist und dort Kühlwendel 10 aufweist. Die
Kühlwendel 10 sind dadurch gebildet, dass eine Kühlmittelleitung mäanderförmig verlegt
ist, wobei die Kühlwendel 10 von genuteten Stützblechen 11 aufgenommen sind. Die Stützbleche
11 sind so ausgestaltet, dass diese den Innenraum des Speichergehäuses 5 weitgehend
ausfüllen. Die Stützbleche 11 dienen damit auch einer besonders effektiven Wärmeleitung
innerhalb des Phasenwechselmaterialspeichers 4.
[0066] Wenn der Kühlmittelkompressor 7 ein geeignetes, vorzugsweise chlor- und fluorfreies
Kältemittel in den Kühlkreislauf 6 fördert, wird dem in dem Speichergehäuse 5 aufgenommenem
Phasenwechselmaterial Wärme entzogen, wodurch dieses einfriert.
[0067] Als Phasenwechselmaterial ist eine Flüssigkeit mit einem Gefrierpunkt zwischen -15°C
und 0°C, insbesondere zwischen -12°C und -2°C vorgesehen, wozu beispielsweise eine
Salzsole geeignet ist.
[0068] Das Volumen des Speichergehäuses 5 beträgt zwischen 2 l und 20 l, insbesondere zwischen
3 l und 10 l. Durch das Einfrieren des Phasenwechselmaterials wird ein Kältereservoir
gebildet. Die dann für ein erneutes Auftauen des Phasenwechselmaterials notwendige
Schmelzwärme sorgt dafür, dass auch ohne weitere Kühlung durch den Kühlmittelkreislauf
die gekühlte Fläche 1 sowie das gekühlte Schrankfach 3 unter einer vorgegebenen Maximaltemperatur
von beispielsweise +7°C gehalten werden.
[0069] In der schematischen Darstellung der Fig. 2 sind in dem gekühlten Schrankfach 3 Regalböden
12 zu erkennen, welche jedoch eine Konvektion und Luftströmung zumindest nicht wesentlich
behindern. Um die Kühlleistung in Richtung des gekühlten Schrankfaches 3 zu verbessern,
weist der Phasenwechselmaterialspeicher 4 an einer Außenseite des Speichergehäuses
5 einen Kühlrippenkörper 13 auf.
[0070] Schließlich ist angedeutet, dass auch für den autarken Betrieb ohne einen Netzanschluss
elektrische Einrichtungen mit einem niedrigen Leistungsbedarf vorgesehen sein können.
So weist die Lebensmittelausgabeeinrichtung gemäß der Fig. 2 eine Steuereinrichtung
14 sowie einen kleinen elektrischen Energiespeicher 15 in Form eines Akkumulators
auf. An die Steuereinrichtung 14 sind ein Gebläse 16 sowie ein Temperatursensor 17
angeschlossen. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel kann mit Hilfe des Gebläses
16 der Kühlrippenkörper 13 angeblasen werden, um eine vermehrte Kühlung zu erreichen.
Der Bedarf für eine vermehrte Kühlung kann dabei durch den Temperatursensor 17 bestimmt
werden.
[0071] Auch weitere Einrichtungen können in die Steuereinrichtung 14 integriert bzw. an
die Steuereinrichtung 14 angeschlossen werden. Beispielsweise ist es zweckmäßig, das
Gebläse 16 bei einem Öffnen der Tür zu unterbrechen, um einen übermäßigen Kälteverlust
zu vermeiden. Zu diesem Zweck kann an die Steuereinrichtung 14 auch ein Türkontakt
angeschlossen sein. Des Weiteren ist es auch möglich, die von dem Temperatursensor
17 aufgenommenen Daten in der Steuereinrichtung 14 zu speichern und gegebenenfalls
zu Dokumentationszwecken zu übertragen.
[0072] Gemäß den Fig. 2 und 3 ist das Speichergehäuse 5 auf einfache Weise aus Metall gebildet.
Während an der Oberseite die obere Abdeckung 9 und an der Unterseite der Kühlrippenkörper
13 vorhanden sind, kann ein umlaufender Rahmen beispielsweise aus Blech, insbesondere
Edelstahlblech gebildet sein.
[0073] Die Fig. 4 zeigt rein exemplarisch einen möglichen Verlauf der Kühlleistung. Eine
große Kühlleistung kann - auch im autarken Betrieb - von dem Phasenwechselmaterialspeicher
4 bereitgestellt werden. Die Fig. 4 zeigt in diesem Zusammenhang jedoch eine Ausgestaltung,
bei der die Lebensmittelausgabeeinrichtung nach Anspruch 1 an ein Stromnetz angeschlossen
ist, so dass auch der Kühlkreislauf 6 über den Kühlmittelkompressor 7 betrieben wird.
Die von den Kühlmittelkreislauf 6 bereitgestellte Kühlleistung ist in dem Diagramm
der Fig. 4 als P
Komp dargestellt. Die tatsächlich abgerufene Kühlleistung ist als Kurve dargestellt, wobei
in einem bestimmten Zeitraum, beispielsweise zur Mittagszeit eine besonders hohe Kühlleistung
notwendig ist. Dank des Phasenwechselmaterialspeichers wird bei einer Spitzenbelastung
eine autarke Kühlleistung bereitgestellt, welche ohne weiteres um einen Faktor 2 oder
mehr über der Kühlleistung P
Komp des Kühlkreislaufes 6 liegt. In solchen Phasen wird der Phasenwechselmaterialspeicher
4 dadurch abgebaut, dass das Phasenwechselmaterial aufschmilzt. Wenn dagegen der Bedarf
an Kühlleistung unter den Wert P
Komp fällt, friert das flüssige Phasenwechselmaterial wieder ein und der Phasenwechselmaterialspeicher
4 wird gleichsam geladen. Die verschiedenen Zyklen sind durch eine unterschiedliche
Schräg-Schraffur rein exemplarisch hervorgehoben.
1. Lebensmittelausgabeeinrichtung für die Lagerung, Bereitstellung und Ausgabe gekühlter
Lebensmittel mit zumindest einem Lebensmittelaufnahmebereich, einem Kühlmittelkreislauf
(6) und einem Phasenwechselmaterialspeicher (4), welcher ein mit einem Phasenwechselmaterial
gefülltes, zumindest teilweise metallisches fest installiertes Speichergehäuse (5)
aufweist, wobei der Phasenwechselmaterialspeicher (4) mit dem Kühlmittelkreislauf
(6) in einem Wärmeaustausch steht und zur autarken Kühlung der Lebensmittel vorgesehen
und eingerichtet ist, wenn der Kühlmittelkreislauf (6) nicht betrieben wird, wobei
das Phasenwechselmaterial eine Flüssigkeit mit einem Gefrierpunkt zwischen -15°C und
0°C ist und das mit dem Phasenwechselmaterial ausgefüllte Volumen des Speichergehäuses
(5) zwischen 2 l und 20 l beträgt, wobei der Kühlmittelkreislauf (6) einen in die
Lebensmittelausgabeeinrichtung integrierten elektrisch angetriebenen Kühlmittelkompressor
(7) aufweist, wobei die Kühlleistung des Phasenwechselmaterialspeichers (4) größer
ist als die Kühlleistung des Kühlmittelkreislaufes (6).
2. Lebensmittelausgabeeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlmittelkreislauf (6) in das Speichergehäuse (5) hineingeführt ist und dort
in einem direkten Wärmeaustausch mit dem Phasenwechselmaterial steht.
3. Lebensmittelausgabeeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlmittelkreislauf (6) innerhalb des Speichergehäuses (5) Kühlwendel (10) aufweist.
4. Lebensmittelausgabeeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Speichergehäuse (5) eine Quaderform aufweist.
5. Lebensmittelausgabeeinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Speichergehäuse (5) für die Aufnahme des Phasenwechselmaterials in seinem Innern
eine Höhe (h) sowie eine Grundfläche mit einer Breite (b) und einer Länge (l) aufweist,
wobei die Breite (b) und die Länge (l) jeweils zwischen 150 mm und 700 mm betragen
und wobei die Höhe (h) zwischen 40 mm und 120 mm beträgt.
6. Lebensmittelausgabeeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Speichergehäuse Bleche angeordnet sind.
7. Lebensmittelausgabeeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Lebensmittelaufnahmebereich als eine gekühlte Fläche (1) und ein gekühltes Schrankfach
(3) ausgestaltet ist.
8. Lebensmittelausgabeeinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Lebensmittelaufnahmebereich von einer gekühlten Fläche (1) und ein zweiter
Lebensmittelaufnahmebereich von einem gekühlten Schrankfach (3) gebildet sind, wobei
der Phasenwechselmaterialspeicher (4) zwischen dem ersten Lebensmittelaufnahmebereich
und dem zweiten Lebensmittelaufnahmebereich angeordnet ist.
9. Lebensmittelausgabeeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Phasenwechselmaterialspeicher (4) an einer Außenseite des Speichergehäuses (5)
einen Kühlrippenkörper (13) aufweist.
10. Lebensmittelausgabeeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch einen elektrischen Energiespeicher (15) und eine Steuereinrichtung (14), an welche
zumindest ein Gebläse (16) und/oder ein Temperatursensor (17) angeschlossen ist.
11. Lebensmittelausgabeeinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Energiespeicher (15) eine Kapazität zwischen 10 Wh (Wattstunde) und
100 Wh aufweist.
12. Lebensmittelausgabeeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Speichergehäuse (5) vollständig aus Metall gebildet ist.
13. Lebensmittelausgabeeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlmittelkreislauf (6) mit einem chlor- und fluorfreien Kältemittel gefüllt
ist.
14. Lebensmittelausgabeeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlmittelkreislauf (6) zwischen 20 g und 70 g Kältemittel enthält.
15. Lebensmittelausgabeeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlleistung des Phasenwechselmaterialspeichers (4) über einen Zeitraum von zumindest
30 Minuten zumindest das Doppelte der Kühlleistung des Kühlmittelkreislaufes (6) beträgt.
16. Lebensmittelausgabeeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlmittelkompressor (7) im Betrieb eine Geräuschentwicklung mit einem Schalldruckpegel
von weniger als 35 dB aufweist.
17. Lebensmittelausgabeeinrichtung nach Anspruch 1 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlmittelkompressor (7) eine elektrische Anschlussleistung zwischen 50 W und
100 W aufweist.
18. Lebensmittelausgabeeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, gekennzeichnet durch ein Fahrwerk, welches ein Verfahren ermöglicht.
19. Verfahren zum mobilen Betrieb einer Lebensmittelausgabeeinrichtung nach den Ansprüchen
1 und 18 mit zumindest einem Lebensmittelaufnahmebereich, einem Kühlmittelkreislauf
(6) und einem Phasenwechselmaterialspeicher (4), welcher ein mit einem Phasenwechselmaterial
gefülltes, zumindest teilweise metallisches, fest installiertes Speichergehäuse (5)
aufweist, wobei der Phasenwechselmaterialspeicher (4) mit dem Kühlmittelkreislauf
(6) in einem Wärmeaustausch steht und zur autarken Kühlung der Lebensmittel vorgesehen
und
eingerichtet ist, wenn der Kühlmittelkreislauf (6) nicht betrieben wird, wobei das
Phasenwechselmaterial eine Flüssigkeit mit einem Gefrierpunkt zwischen -15°C und 0°C
ist und das mit dem Phasenwechselmaterial ausgefüllte Volumen des Speichergehäuses
(5) zwischen 2 l und 20 l beträgt, wobei die Kühlleistung des Phasenwechselmaterialspeichers
(4) größer ist als die Kühlleistung des Kühlmittelkreislaufes (6), wobei der Kühlmittelkreislauf
(6) einen in die Lebensmittelausgabeeinrichtung integrierten elektrisch angetriebenen
Kühlmittelkompressor (7) aufweist,
und wobei bei einem Netzanschluss des elektrisch angetriebenen Kühlmittelkompressors
(7) durch einen Wärmeaustausch zwischen dem Kühlmittelkreislauf (6) und dem Phasenwechselmaterialspeicher
(4) das Phasenwechselmaterial in dem Speichergehäuse (5) eingefroren wird und somit
ein Kältereservoir aufgebaut wird und wobei der Phasenwechselmaterialspeicher (4)
während des Aufschmelzens des Phasenwechselmaterials eine autarke Kühlung des zuvor
mit Lebensmitteln bestückten Lebensmittelaufnahmebereichs bewirkt.
20. Verfahren nach Anspruch 19, wobei das Einfrieren des Phasenwechselmaterials unter
Netzanschluss des Kühlmittelkompressors (7) über einen Zeitraum von wenigstens 6 Stunden
erfolgt.
21. Verfahren zum stationären Betrieb einer Lebensmittelausgabeeinrichtung mit zumindest
einem Lebensmittelaufnahmebereich, einem Kühlmittelkreislauf (6) und einem Phasenwechselmaterialspeicher
(4), welcher ein mit einem Phasenwechselmaterial gefülltes, zumindest teilweise metallisches,
fest installiertes Speichergehäuse (5) aufweist, wobei der Phasenwechselmaterialspeicher
(4) mit dem Kühlmittelkreislauf (6) in
einem Wärmeaustausch steht und zur autarken Kühlung der Lebensmittel vorgesehen und
eingerichtet ist, wenn der Kühlmittelkreislauf (6) nicht betrieben wird, wobei das
Phasenwechselmaterial eine Flüssigkeit mit einem Gefrierpunkt zwischen -15°C und 0°C
ist und das mit dem Phasenwechselmaterial ausgefüllte Volumen des Speichergehäuses
(5) zwischen 2 l und 20 l beträgt, wobei die Kühlleistung des Phasenwechselmaterialspeichers
(4) größer ist als die Kühlleistung des Kühlmittelkreislaufes (6), wobei der Kühlmittelkreislauf
(6) einen in die Lebensmittelausgabeeinrichtung integrierten elektrisch angetriebenen
Kühlmittelkompressor (7) aufweist,
und wobei die Lebensmittelausgabeeinrichtung als elektrischer Verbraucher an ein Stromverbrauchersystem
mit einer Vielzahl weiterer elektrischer Verbraucher angeschlossen ist und wobei die
Aktivierung und Deaktivierung des elektrisch angetriebenen Kühlmittelkompressors (7)
in Abhängigkeit der Last des gesamten Stromverbrauchersystems derart erfolgt, dass
zumindest bei Lastspitzen des Stromverbrauchersystems der Kühlmittelkompressor (7)
nicht betrieben wird und währenddessen eine autarke Kühlung des Lebensmittelaufnahmebereiches
durch den Phasenwechselmaterialspeicher (4) bewirkt wird.
1. A food dispensing device for the storage, provision, and dispensing of refrigerated
food with at least one food accommodation area, a coolant circuit (6), and a phase
change material storage (4), which has a permanently installed, at least partially
metallic storage housing (5) filled with a phase change material, wherein the phase
change material storage (4) is in heat exchange with the coolant circuit (6) and is
provided and equipped for autonomous cooling of the food when the coolant circuit
(6) is not operated, wherein the phase change material is a liquid with a freezing
point between -15 °C and 0 °C, and the volume of the storage housing (5) filled with
the phase change material is between 2 1 and 20 1, wherein the coolant circuit (6)
has an electrically driven coolant compressor (7) integrated into the food dispensing
device, wherein the cooling output of the phase change material storage (4) is greater
than the cooling output of the coolant circuit (6).
2. The food dispensing device according to claim 1, characterized in that the coolant circuit (6) is guided into the storage housing (5) and is in direct heat
exchange with the phase change material.
3. The food dispensing device according to claim 2, characterized in that the coolant circuit (6) has a cooling coil (10) withing the storage housing (5).
4. The food dispensing device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the storage housing (5) has a cuboid shape.
5. The food dispensing device according to claim 4, characterized in that the storage housing (5) for accommodating the phase change material in its interior
has a height (h) and a base with a width (b) and length (1), wherein the width (b)
and length (1) respectively lie between 150 mm and 700 mm, and wherein the height
(h) lies between 40 mm and 120 mm.
6. The food dispensing device according to one of claims 1 to 5, characterized in that plates are arranged in the storage housing.
7. The food dispensing device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the food dispensing area is configured as a cooled surface (1) and a refrigerated
compartment (3).
8. The food dispensing device according to claim 7, characterized in that a first food dispensing area is formed by a cooled surface (1) and a second food
dispensing area is formed be a refrigerated compartment (3), wherein the phase change
material storage (4) is arranged between the first food dispensing area and the second
food dispensing area.
9. The food dispensing device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the phase change material storage (4) has a cooling fin body (13) on an exterior
of the storage housing (5).
10. The food dispensing device according to one of claims 1 to 9, characterized by an electric energy storage device (15) and a controller (14), to which at least one
fan (16) and/or a temperature sensor (17) is connected.
11. The food dispensing device according to claim 10, characterized in that the electric energy storage device (15) has a capacity between 10 Wh (watt hours)
and 100 Wh.
12. The food dispensing device according to one of claims 1 to 11, characterized in that the storage housing (5) is formed completely from metal.
13. The food dispensing device according to one of claims 1 to 12, characterized in that the coolant circuit (6) is filled with a chlorine-free and fluorine-free coolant.
14. The food dispensing device according to one of claims 1 to 13, characterized in that the coolant circuit (6) contains between 20 g and 70 g of coolant.
15. The food dispensing device according to one of claims 1 to 14, characterized in that the cooling output of the phase change material storage (4) is at least double the
cooling output of the coolant circuit (6) over a time period of at least 30 minutes.
16. The food dispensing device according to claim 1, characterized in that the coolant compressor (7) has a noise with a sound pressure level of less than 35
dB during operation.
17. The food dispensing device according to claim 1 or 16, characterized in that the coolant compressor (7) has an electrically connected load between 50 W and 100
W.
18. The food dispensing device according to one of claims 1 to 16, characterized by a chassis which enables a method.
19. A method for mobile operation of a food dispensing device according to claims 1 and
18, with at least one food accommodation area, a coolant circuit (6), and a phase
change material storage (4), which has a permanently installed, at least partially
metallic storage housing (5) filled with a phase change material, wherein the phase
change material storage (4) is in heat exchange with the coolant circuit (6) and is
provided and equipped for autonomous cooling of the food when the coolant circuit
(6) is not operated, wherein the phase change material is a liquid with a freezing
point between -15 °C and 0 °C, and the volume of the storage housing (5) filled with
the phase change material is between 2 1 and 20 1, wherein the cooling output of the
phase change material storage (4) is greater than the cooling output of the coolant
circuit (6), wherein the coolant circuit (6) has an electrically driven coolant compressor
(7) integrated into the food dispensing device, and wherein the phase change material
in the storage housing (5) is frozen during a mains connection of the electrically
driven coolant compressor (7) by a heat exchange between the coolant circuit (6) and
the phase change material storage (4), and a cold reservoir is thus established, and
wherein the phase change material storage (4) effects an autonomous cooling of the
food accommodation area, previously loaded with food, during the melting of the phase
change material.
20. The method according to claim 19, wherein the freezing of the phase change material
is carried out during a mains connection of the coolant compressor (7) over a time
period of at least 6 hours.
21. The method for stationary operation of a food dispensing device with at least one
food accommodation area, a coolant circuit (6), and a phase change material storage
(4), which has a permanently installed, at least partially metallic storage housing
(5) filled with a phase change material, wherein the phase change material storage
(4) is in heat exchange with the coolant circuit (6) and is provided and equipped
for autonomous cooling of the food when the coolant circuit (6) is not operated, wherein
the phase change material is a liquid with a freezing point between -15 °C and 0 °C,
and the volume of the storage housing (5) filled with the phase change material is
between 2 1 and 20 1, wherein the cooling output of the phase change material storage
(4) is greater than the cooling output of the coolant circuit (6), wherein the coolant
circuit (6) has an electrically driven coolant compressor (7) integrated into the
food dispensing device, and wherein the food dispensing device is connected as an
electrical consumer to an electrical consumer system with a plurality of additional
electrical consumers, and wherein the actuation and deactivation of the electrically
driven coolant compressor (7) is carried out as a function of the load of the total
electrical consumer system in such a way that the coolant compressor (7) is not operated
at least during peak loads of the electrical consumer system, and an autonomous cooling
of the food accommodation area is achieved during this by the phase change material
storage (4).
1. Dispositif de distribution d'aliments pour le stockage, la mise à disposition, et
la distribution d'aliments réfrigérés avec au moins une zone de réception d'aliments,
un circuit d'agent réfrigérant (6) et un stockeur de matériau à changement de phase
(4), lequel présente un logement de stockage (5) installé à demeure, au moins partiellement
métallique, rempli avec un matériau à changement de phase, dans lequel le stockeur
de matériau à changement de phase (4) est en relation d'échange de chaleur avec le
circuit d'agent réfrigérant (6) et est prévu et réalisé pour le refroidissement autonome
des aliments lorsque le circuit d'agent réfrigérant (6) n'est pas mis en fonctionnement,
dans lequel le matériau à changement de phase est un liquide avec un point de congélation
compris entre -15 °C et 0 °C, et le volume du logement de stockage (5) rempli avec
le matériau à changement de phase est compris entre 2 l et 20 l, dans lequel le circuit
d'agent réfrigérant (6) présente un compresseur frigorifique à commande électrique
(7) intégré dans le dispositif de distribution d'aliments, dans lequel la puissance
frigorifique du stockeur de matériau à changement de phase (4) est supérieure à la
puissance frigorifique du circuit d'agent réfrigérant (6).
2. Dispositif de distribution d'aliments selon la revendication 1, caractérisé en ce que le circuit d'agent réfrigérant (6) est amené dans le logement de stockage (5) et
y est en relation directe d'échange de chaleur avec le matériau à changement de phase.
3. Dispositif de distribution d'aliments selon la revendication 2, caractérisé en ce que le circuit d'agent réfrigérant (6) présente des serpentins de refroidissement (10)
à l'intérieur du logement de stockage (5).
4. Dispositif de distribution d'aliments selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le logement de stockage (5) présente une forme parallélépipédique.
5. Dispositif de distribution d'aliments selon la revendication 4, caractérisé en ce que le logement de stockage (5) pour réceptionner le matériau à changement de phase présente,
dans son intérieur, une hauteur (h) ainsi qu'une surface de base avec une largeur
(b) et une longueur (l), dans lequel la largeur (b) et la longueur (l) sont respectivement
comprises entre 150 mm et 700 mm et dans lequel la hauteur (h) est comprise entre
40 mm et 120 mm.
6. Dispositif de distribution d'aliments selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que des tôles sont disposées dans le logement de stockage.
7. Dispositif de distribution d'aliments selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la zone de réception d'aliments est réalisée en tant que surface réfrigérée (1) et
rayon réfrigéré (3).
8. Dispositif de distribution d'aliments selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'une première zone de réception d'aliments est formée par une surface réfrigérée (1)
et une deuxième zone de réception d'aliments est formée par un rayon réfrigéré (3),
dans lequel le stockeur de matériau à changement de phase (4) est disposé entre la
première zone de réception d'aliments et la deuxième zone de réception d'aliments.
9. Dispositif de distribution d'aliments selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le stockeur de matériau à changement de phase (4) présente, sur un côté extérieur
du logement de stockage (5), un corps à ailettes de refroidissement (13) .
10. Dispositif de distribution d'aliments selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé par un accumulateur d'énergie électrique (15) et un dispositif de commande (14) auquel
au moins un ventilateur (16) et/ou un capteur de température (17) est raccordé.
11. Dispositif de distribution d'aliments selon la revendication 10, caractérisé en ce que l'accumulateur d'énergie électrique (15) présente une capacité comprise entre 10
Wh (Wattheure) et 100 Wh.
12. Dispositif de distribution d'aliments selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que le logement de stockage (5) est réalisé entièrement en métal.
13. Dispositif de distribution d'aliments selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que le circuit d'agent réfrigérant (6) est rempli avec un agent réfrigérant sans chlore
et sans fluor.
14. Dispositif de distribution d'aliments selon l'une des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que le circuit d'agent réfrigérant (6) contient entre 20 g et 70 g d'agent réfrigérant.
15. Dispositif de distribution d'aliments selon l'une des revendications 1 à 14, caractérisé en ce que la puissance frigorifique du stockeur de matériau à changement de phase (4) est,
pendant une durée d'au moins 30 minutes, d'au moins du double de la puissance frigorifique
du circuit d'agent réfrigérant (6).
16. Dispositif de distribution d'aliments selon la revendication 1, caractérisé en ce que le compresseur frigorifique (7) présente, lors du fonctionnement, une émission de
bruit avec un niveau de pression acoustique de moins de 35 dB.
17. Dispositif de distribution d'aliments selon la revendication 1 ou 16, caractérisé en ce que le compresseur frigorifique (7) présente une puissance électrique connectée comprise
entre 50 W et 100 W.
18. Dispositif de distribution d'aliments selon l'une des revendications 1 à 16, caractérisé par un mécanisme de roulement qui permet un déplacement.
19. Procédé de fonctionnement mobile d'un dispositif de distribution d'aliments selon
les revendications 1 et 18 avec
au moins une zone de réception d'aliments, un circuit d'agent réfrigérant (6) et un
stockeur de matériau à changement de phase (4) qui présente un logement de stockage
(5) installé à demeure, au moins partiellement métallique, rempli avec un matériau
à changement de phase, dans lequel le stockeur de matériau à changement de phase (4)
est en relation d'échange de chaleur avec le circuit d'agent réfrigérant (6) et est
prévu et réalisé pour le refroidissement autonome des aliments lorsque le circuit
d'agent réfrigérant (6) n'est pas mis en fonctionnement, dans lequel le matériau à
changement de phase est un liquide avec un point de congélation compris entre -15
°C et 0 °C et le volume du logement de stockage (5) rempli avec le matériau à changement
de phase est compris entre 2 l et 20 l, dans lequel la puissance frigorifique du stockeur
de matériau à changement de phase (4) est supérieure à la puissance frigorifique du
circuit d'agent réfrigérant (6), dans lequel le circuit d'agent réfrigérant (6) présente
un compresseur frigorifique à commande électrique (7) intégré dans le dispositif de
distribution d'aliments,
et dans lequel, en cas de raccordement au réseau du compresseur frigorifique à commande
électrique (7), grâce à un échange de chaleur entre le circuit d'agent réfrigérant
(6) et le stockeur de matériau à changement de phase (4), le matériau à changement
de phase dans le logement de stockage (5) est congelé et une réserve de froid est
ainsi constituée, et dans lequel le stockeur de matériau à changement de phase (4)
provoque, pendant la fonte du matériau à changement de phase, un refroidissement autonome
de la zone de réception d'aliments préalablement garnie d'aliments.
20. Procédé selon la revendication 19, dans lequel la congélation du matériau à changement
de phase en raccordant le compresseur frigorifique (7) au réseau s'effectue sur une
durée d'au moins 6 heures.
21. Procédé pour le fonctionnement stationnaire d'un dispositif de distribution d'aliments
avec au moins une zone de réception d'aliments, un circuit d'agent réfrigérant (6)
et un stockeur de matériau à changement de phase (4), lequel présente un logement
de stockage (5) installé à demeure, au moins partiellement métallique, rempli avec
un matériau à changement de phase, dans lequel le stockeur de matériau à changement
de phase (4) est en relation d'échange de chaleur avec le circuit d'agent réfrigérant
(6) et est prévu et réalisé pour le refroidissement autonome des aliments lorsque
le circuit d'agent réfrigérant (6) n'est pas mis en fonctionnement, dans lequel le
matériau à changement de phase est un liquide avec un point de congélation compris
entre -15 °C et 0 °C et le volume du logement de stockage (5) rempli avec le matériau
à changement de phase est compris entre 2 l et 20 l, dans lequel la puissance frigorifique
du stockeur de matériau à changement de phase (4) est supérieure à la puissance frigorifique
du circuit d'agent réfrigérant (6), dans lequel le circuit d'agent réfrigérant (6)
présente un compresseur frigorifique à commande électrique (7) intégré dans le dispositif
de distribution d'aliments,
et dans lequel le dispositif de distribution d'aliments est raccordé en tant que consommateur
électrique à un système de consommateurs électriques avec une pluralité d'autres consommateurs
électriques, et dans lequel l'activation et la désactivation du compresseur frigorifique
à commande électrique (7) s'effectue en fonction de la charge de l'ensemble du système
de consommateurs électriques de telle sorte qu'au moins en cas de pointes de charge
du système de consommateurs électriques, le compresseur frigorifique (7) ne fonctionne
pas et que pendant ce temps, un refroidissement autonome de la zone de réception d'aliments
est provoqué par le stockeur de matériau à changement de phase (4).