DE102024113037A1

DE102024113037A1 - Combined cooling and heating device and method for handling food

Info

Publication number: DE102024113037A1
Application number: DE102024113037.7A
Authority: DE
Inventors: Willem Kruit; Helmut Schumacher
Original assignee: Hupfer Metallwerke GmbH and Co KG
Current assignee: Hupfer Metallwerke GmbH and Co KG
Priority date: 2024-05-08
Filing date: 2024-05-08
Publication date: 2025-11-13

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kombinierte Kühl- und Heizvorrichtung umfassend ein Gehäuse (1) mit einem Aufnahmeraum (10) für die Aufnahme von Speisen, insbesondere zumindest teilzubereiteter Speisen, eine an den Aufnahmeraum (10) angeschlossene Heizeinrichtung (12) mit zumindest einem Heizelement (13) und einen an den Aufnahmeraum (10) angeschlossenen thermoelektrischen Wandler (14), welcher an eine elektronische Steuereinrichtung angeschlossen ist und eine Kühlung des Aufnahmeraums (10) ermöglicht. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der thermoelektrische Wandler (14) zusammen mit der elektronischen Steuereinrichtung für einen Wechsel zwischen einem Kühlbetrieb und einem Heizbetrieb eingerichtet ist. Gegenstand der Erfindung ist des Weiteren ein Verfahren zum Handhaben von Speisen, insbesondere zumindest teilzubereiteter Speisen, mit einer solchen kombinierten Kühl- und Heizvorrichtung. The invention relates to a combined cooling and heating device comprising a housing (1) with a receiving chamber (10) for receiving food, in particular at least partially prepared food, a heating device (12) connected to the receiving chamber (10) with at least one heating element (13), and a thermoelectric converter (14) connected to the receiving chamber (10), which is connected to an electronic control unit and enables cooling of the receiving chamber (10). According to the invention, the thermoelectric converter (14), together with the electronic control unit, is configured for switching between cooling and heating operation. The invention further relates to a method for handling food, in particular at least partially prepared food, using such a combined cooling and heating device.

Description

Die Erfindung betrifft eine kombinierte Kühl- und Heizvorrichtung umfassend ein Gehäuse mit einem Aufnahmeraum für die Aufnahme von insbesondere zumindest teilzubereiteter Speisen, eine an den Aufnahmeraum angeschlossene Heizeinrichtung mit zumindest einem Heizelement und einen an den Aufnahmeraum angeschlossenen thermoelektrischen Wandler, welcher an eine elektronische Steuereinrichtung angeschlossen ist und eine Kühlung des Aufnahmeraums ermöglicht. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zur Handhabung von Speisen mit einer solchen Kühl- und Heizvorrichtung.The invention relates to a combined cooling and heating device comprising a housing with a receiving chamber for receiving, in particular, at least partially prepared food, a heating device connected to the receiving chamber with at least one heating element, and a thermoelectric converter connected to the receiving chamber, which is connected to an electronic control unit and enables cooling of the receiving chamber. The invention further relates to a method for handling food with such a cooling and heating device.

Die Erfindung betrifft insbesondere die kommerzielle Verpflegung in Krankenhäusern, Schulen, Kindertagesstätten, Kantinen, Restaurants und zusätzlich auch ein Catering, bei dem Speisen transportiert und an einem gewünschten Ort bereitgehalten werden. Ein Catering kann beispielsweise bei Firmen- und Freizeitevents, Feier, Festen, Messen oder dergleichen erfolgen. Dabei ist es üblich, dass bei den genannten Anwendungen Speisen vorbereitet, über eine gewisse Dauer gelagert und erst dann verteilt werden.The invention relates in particular to commercial catering in hospitals, schools, daycare centers, canteens, restaurants, and also to catering services where food is transported and kept ready at a desired location. Catering can be provided, for example, at corporate and leisure events, celebrations, festivals, trade fairs, or the like. In these applications, it is customary for food to be prepared, stored for a certain period of time, and only then distributed.

Beispielsweise können Speisen in größeren Mengen warm zubereitet und dann entweder in größeren Gebinden oder bereits positioniert warmgehalten werden. Bei einem Warmhalten über einen längeren Zeitraum leiden jedoch Geschmack und Qualität der Speisen erheblich.For example, food can be prepared in large quantities and then kept warm, either in larger containers or already positioned. However, keeping food warm for extended periods significantly impairs its taste and quality.

Des Weiteren ist es auch bekannt, Speisen zunächst teilweise zuzubereiten und dann gekühlt zu lagern. In dem hier relevanten Bereich der gastronomischen Verpflegung kommt dabei auch ein sogenanntes Regenerieren von Speisen in Betracht.Furthermore, it is also known to partially prepare food and then store it chilled. In the relevant area of catering, this also includes the so-called regeneration of food.

Für warme Mahlzeiten werden die entsprechenden Lebensmittel nach ihrer zumindest teilweisen Zubereitung gekühlt und kalt gehalten, bis vor dem Verzehr oder einer Bereitstellung zum Verzehr ein erneutes Erwärmen erfolgt. Dabei kann besonders bevorzugt vorgesehen sein, dass die Speisen zunächst noch nicht fertig zubereitet, d. h. noch nicht fertig gegart sind. Bei der abschließenden Erwärmung wird dann auch der Garprozess vollendet, sodass dann - trotz der zwischenzeitlichen Lagerung - Speisen einer sehr hohen Qualität und Frische präsentiert werden können. Entsprechende Ansätze sind in der Fachliteratur unter dem Stichwort Cook-and-Chill bekannt. Hierzu wird auch auf die Norm DIN 10536:2023-03, „Lebensmittelhygiene - Cook & Chill-Verfahren - Hygieneanforderungen“ verwiesen. Im Rahmen der Erfindung kann dabei insbesondere die Handhabung von Speisen entsprechenden den Vorgaben dieser Norm erfolgen.For hot meals, the corresponding foodstuffs are chilled and kept cold after at least partial preparation until they are reheated before consumption or being made available for consumption. It is particularly advantageous that the food is not yet fully prepared, i.e., not yet fully cooked. The final reheating then completes the cooking process, so that – despite the intermediate storage – food of very high quality and freshness can be presented. Corresponding approaches are known in the technical literature under the keyword "cook-and-chill." Reference is also made to the standard DIN 10536:2023-03, "Food hygiene – Cook & Chill process – Hygiene requirements." Within the scope of the invention, the handling of food can be carried out in accordance with the requirements of this standard.

Bei dem Umgang mit Lebensmitteln, insbesondere im Bereich der Gastronomie und der zuvor beschriebenen kommerziellen Verpflegung, ist auch das sogenannte HACCP-Konzept („Hazard Analysis and Critical Control Points“) zu beachten, wozu auch auf die EU-Verordnung Nr. 852/2004/EG verwiesen wird.When handling food, especially in the catering sector and the previously described commercial catering, the so-called HACCP concept ("Hazard Analysis and Critical Control Points") must also be observed, for which reference is also made to EU Regulation No. 852/2004/EC.

Eine gattungsgemäße kombinierte Kühl- und Heizvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 ist aus der EP 3 795 042 A1 bekannt. Die kombinierte Kühl- und Heizvorrichtung kann transportabel ausgestaltet sein, wozu beidseitig Handgriffe vorgesehen sein können. Die kombinierte Kühl- und Heizvorrichtung ist insbesondere dazu vorgesehen, zumindest teilzubereitete und bereits heruntergekühlte Speisen zunächst lediglich kalt zu halten und dann nach einer gegebenenfalls auch längeren Lagerdauer aufzuwärmen beziehungsweise zu regenerieren.A generic combined cooling and heating device according to the preamble of claim 1 is made from the EP 3 795 042 A1 The combined cooling and heating device can be designed to be portable, for which purpose handles may be provided on both sides. The combined cooling and heating device is specifically intended to initially keep at least partially prepared and already chilled food cold and then, after a potentially longer storage period, to warm up or regenerate it.

Das Gehäuse weist eine isolierte Gehäusewand auf, wobei kühl in den Aufnahmeraum eingebrachte Speisen lediglich kalt gehalten werden müssen. Hierzu ist gemäß der EP 3 795 042 A1 der thermoelektrische Wandler als Kühlmodul vorgesehen, wobei eine vergleichsweise geringe Kühlleistung ausreichend ist, um die bereits kalten Speisen in dem isolierten Gehäuse bei einer konstanten Temperatur zu halten. Nach einer gewissen Aufbewahrungszeit erfolgt dann eine Erwärmung, wozu die aufgenommenen Speisen mit einem Vergleichsweise großen Wärmeeintrag aufgewärmt werden müssen. Hierzu ist eine Heizeinrichtung mit einem Heizelement in Form eine Heizspirale vorgesehen, die eine Vergleichsweise große Leistung aufweist. Für das Kühlen und Heizen sind dabei gemäß der EP 3 795 042 A1 separate und voneinander getrennte Abschnitte einer Umluftführung vorgesehen.The housing has an insulated wall, so food introduced into the intake chamber only needs to be kept cold. For this purpose, according to the EP 3 795 042 A1 The thermoelectric converter is designed as a cooling module, requiring a comparatively low cooling capacity to maintain the already cold food at a constant temperature within the insulated housing. After a certain storage period, the food is then heated, requiring a relatively high heat input. For this purpose, a heating device with a heating element in the form of a heating coil is provided, which has a relatively high power output. For cooling and heating, the following are specified: EP 3 795 042 A1 Separate and isolated sections of a recirculation system are provided.

Grundsätzlich ist es bekannt, thermoelektrische Wandler in Form von Peltier-Elementen sowohl für ein Kühlen als auch ein Heizen einzusetzen. Entsprechend sind beispielsweise einfache Kühlboxen verfügbar, die durch ein Umpolen des thermoelektrischen Wandlers auch eine gewisse Erwärmung ermöglichen. Entsprechende Kühlboxen sind aber lediglich für ein Kalthalten kalter Speisen oder ein Warmhalten warmer Speisen geeignet. Ein effektives Erwärmen oder Herunterkühlen größerer Mengen an Speisen in einer angemessenen Zeit ist nicht möglich. Eine entsprechende Vorrichtung ist beispielsweise auch in der JP 2001-263899 A beschrieben.It is generally known that thermoelectric converters in the form of Peltier elements can be used for both cooling and heating. Accordingly, simple cooling boxes are available that, by reversing the polarity of the thermoelectric converter, also allow for some heating. However, such cooling boxes are only suitable for keeping cold food cold or hot food warm. Effectively heating or cooling larger quantities of food within a reasonable timeframe is not possible. A corresponding device is also found, for example, in the... JP 2001-263899 A described.

Ausgehend von einer gattungsgemäßen kombinierten Kühl- und Heizvorrichtung liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine gleichmäßigere und effizientere Erwärmung von aufgenommenen Speisen zu ermöglichen.Based on a generic combined cooling and heating device, the present invention aims to enable more uniform and efficient heating of ingested food.

Gegenstand der Erfindung und Lösung der Aufgabe sind eine kombinierte Kühl-und Heizvorrichtung gemäß Patentanspruch 1 sowie ein Verfahren zum Handhaben von Speisen gemäß Patentanspruch 21.The subject matter of the invention and the solution to the problem are a combined cooling and heating device according to claim 1 and a method for handling food according to claim 21.

Die Erfindung betrifft demnach eine kombinierte Kühl- und Heizvorrichtung umfassend ein Gehäuse mit einem Aufnahmeraum für die Aufnahme von insbesondere zumindest teilzubereiteter Speisen, eine an den Aufnahmeraum angeschlossene Heizeinrichtung mit zumindest einem Heizelement und einen an den Aufnahmeraum angeschlossenen thermoelektrischen Wandler, welcher an die elektronische Steuereinrichtung angeschlossen ist und eine Kühlung des Aufnahmeraums ermöglicht, wobei erfindungsgemäß vorgesehen ist, dass der thermoelektrische Wandler zusammen mit der elektronischen Steuerung für einen Wechsel zwischen einem Kühlbetrieb und einem Heizbetrieb eingerichtet ist.The invention therefore relates to a combined cooling and heating device comprising a housing with a receiving space for receiving, in particular, at least partially prepared food, a heating device connected to the receiving space with at least one heating element and a thermoelectric converter connected to the receiving space, which is connected to the electronic control device and enables cooling of the receiving space, wherein, according to the invention, it is provided that the thermoelectric converter together with the electronic control is configured for switching between a cooling operation and a heating operation.

Die vorliegende Erfindung geht in diesem Zusammenhang in Übereinstimmung mit dem gattungsgemäßen Stand der Technik davon aus, dass für die effektive Erwärmung der aufgenommenen Speisen die Heizeinrichtung mit dem zumindest ein Heizelement notwendig ist. Zusätzlich ist aber auch der thermoelektrische Wandler im Rahmen der Erfindung so eingerichtet, dass dieser im Zusammenhang mit der elektronischen Steuereinrichtung von dem Kühlbetrieb in den Heizbetrieb überführt werden kann.In this context, the present invention, in accordance with the prior art, assumes that a heating device with at least one heating element is necessary for the effective heating of the food consumed. Additionally, the thermoelectric converter within the scope of the invention is also configured such that, in conjunction with the electronic control device, it can be switched from cooling mode to heating mode.

Hierzu ist im Rahmen der Erfindung eine angepasste Ausgestaltung des thermoelektrischen Wandlers zweckmäßig. Nach dem gattungsgemäßen Stand der Technik ist der thermoelektrische Wandler bei einer Aufheizung des Aufnahmeraums mittels des Heizelementes nicht aktiv und auch nicht in einen Strom von geförderter Umluft eingebunden. Der nicht aktive thermoelektrische Wandler an seiner dem Aufnahmeraum zugewandten Seite aufgewärmt, sodass durch den thermoelektrischen Wandler hindurch gewisse Wärmeverluste zu der Umgebung durch Wärmeleitung resultieren.For this purpose, an adapted design of the thermoelectric converter is advantageous within the scope of the invention. According to the prior art, the thermoelectric converter is inactive when the receiving chamber is heated by the heating element and is also not integrated into a flow of circulated air. The inactive thermoelectric converter is heated on its side facing the receiving chamber, so that certain heat losses to the environment result from the thermoelectric converter through thermal conduction.

Erfindungsgemäß ist der thermoelektrische Wandler auch für den Heizbetrieb eingerichtet, sodass bei einer entsprechenden Ansteuerung aktiv eine Temperaturdifferenz an der dann warmen, dem Aufnahmeraum zugewandten Innenseite des thermoelektrischen Wandlers und einer gegenüberliegenden Außenseite eingestellt wird.According to the invention, the thermoelectric converter is also equipped for heating operation, so that, with appropriate control, a temperature difference is actively set on the then warm inside of the thermoelectric converter facing the receiving space and on an opposite outside.

Vor diesem Hintergrund ist gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass der thermoelektrische Wandler eine vergleichsweise große maximale Temperaturdifferenz dT_max von mehr als 60°C, insbesondere mehr als 70°C, aufweist.Against this background, a preferred embodiment of the invention provides that the thermoelectric converter has a comparatively large maximum temperature difference dT _max of more than 60°C, in particular more than 70°C.

Grundsätzlich hängt die zu ereichende maximale Temperaturdifferenz auch in einem gewissen Maße von der Umgebungstemperatur ab. Entsprechend ist gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass der thermoelektrische Wandler bei einer Temperatur T_h von 110 °C an einer heißen Seite eine maximale Temperaturdifferenz die dT_max von mehr als 60 °K (Kelvin) und insbesondere mehr als 70 °K aufweist.In principle, the maximum achievable temperature difference also depends to some extent on the ambient temperature. Accordingly, a preferred embodiment of the invention provides that the thermoelectric converter, at a temperature T _h of 110 °C, has a maximum temperature difference dT _max of more than 60 °K (Kelvin) and, in particular, more than 70 °K on a hot side.

So kann Beispielsweise vorgesehen sein, dass während der Aufwärmphase der Aufnahmeraum auf eine Temperatur bzw. Regeneriertemperatur zwischen 90 °C und 120 °C, insbesondere zwischen 100 °C und 110 °C aufgewärmt wird. Wenn beispielsweise exemplarisch eine Temperatur von 105 °C zugrunde gelegt wird und der thermoelektrische Wandler dann eine maximale Temperaturdifferenz dT_max von beispielsweise mehr als 70 °K aufweist, kann bei dem Heizbetrieb des thermoelektrischen Wandlers an der dann außenliegenden kalten Seite eine Temperatur von etwa 35 °C erreicht werden. For example, it can be stipulated that during the warm-up phase the recording chamber is heated to a temperature or regeneration temperature between 90 °C and 120 °C, particularly between 100 °C and 110 °C. If, for example, a temperature of 105 °C is assumed and the thermoelectric converter then has a maximum temperature difference dT _max of, for example, more than 70 °K, a temperature of approximately 35 °C can be reached on the cold outer side during the heating operation of the thermoelectric converter.

Die kalte Seite des thermoelektrischen Wandlers bei dem Heizbetrieb befindet sich dann vorzugsweise in einem Bereich, in dem elektrische Verbraucher wie Motoren, die Steuerung oder dergleichen angeordnet sind, welche eine gewisse Abwärme erzeugen. Bei dem Betrieb der kombinierten Kühl- und Heizvorrichtung im Heizbetrieb liegt die Umgebungstemperatur an der kalten Seite des thermoelektrischen Wandlers dann üblicherweise über 35 °C, sodass dann bei dem Heizbetrieb des thermoelektrischen Wandlers die kalte Seite des thermoelektrischen Wandlers tatsächlich gekühlt und die innenliegende, zum Aufnahmeraum gewandte Seite des thermoelektrischen Wandlers geheizt werden. Ein Hohlraum an der dann kalten Seite des thermoelektrischen Wandlers kann zusammen mit weiteren elektrischen Verbrauchern wie insbesondere nachfolgend weiter beschriebenen Motoren eine Art Maschinenraum bilden, in dem eine gewisse Abwärme entsteht, die von dem thermoelektrischen Wandler genutzt werden kann. Der thermoelektrischen Wandler kann dann im Heizbetrieb zu einem gewissen Anteil zu der Erwärmung des Aufnahmeraums beitragen.During heating operation, the cold side of the thermoelectric converter is preferably located in an area where electrical loads such as motors, the control unit, or similar components are arranged, generating a certain amount of waste heat. When the combined cooling and heating device is operating in heating mode, the ambient temperature at the cold side of the thermoelectric converter is typically above 35 °C. Therefore, during heating operation, the cold side of the thermoelectric converter is effectively cooled, while the inner side, facing the receiving chamber, is heated. A cavity on the cold side of the thermoelectric converter, together with other electrical loads, such as the motors described below, can form a kind of engine room in which a certain amount of waste heat is generated, which can be utilized by the thermoelectric converter. In heating mode, the thermoelectric converter can then contribute to the heating of the receiving chamber to a certain extent.

Grundsätzlich ist es bei entsprechenden Ausführungen auch bekannt, einen solchen Maschinenraum durch Gehäuselüfter in einem Austausch mit der Umgebung zu belüften und damit zu kühlen. Im Rahmen der Erfindung kann aber gerade im Heizbetrieb auch eine solche Wärmeabgabe an die Umgebung reduziert oder vollständig unterbunden sein, wobei dann durch den thermoelektrischen Wandler der Maschinenraum auf einer für die dort vorhandenen Komponenten geeigneten Temperatur gehalten wird und gleichzeitig die Abwärme der Komponenten einer weiteren Nutzung zur Aufheizung zugeführt werden kann. Durch weitere Lüfter und/oder eine geeignete Beeinflussung der Luftverteilung durch die Gehäuselüfter kann dabei auch eine Umluftzirkulation innerhalb des Maschinenraumes vorgesehen sein. In principle, it is also known in corresponding designs to ventilate and thus cool such a machine compartment by means of housing fans in exchange with the surroundings. However, within the scope of the invention, such heat dissipation to the surroundings can be reduced or completely prevented, particularly during heating operation, whereby the thermoelectric... The converter ensures that the machine room is kept at a temperature suitable for the components located there, while simultaneously allowing the waste heat from these components to be used for further heating. Additional fans and/or appropriate control of the air distribution by the housing fans can also provide for air recirculation within the machine room.

Demnach wird nicht nur eine in dem Stand der Technik auftretende unerwünschte Wärmeleitung über den thermoelektrischen Wandler vermieden, sondern tatsächlich auch ein unterstützender Wärmetransport erreicht, welcher im Heizbetrieb an der außenliegenden kalten Seite eine erwünschte Kühlung und an der innenliegenden warmen Seite eine erwünschte Aufheizung bewirken kann.Accordingly, not only is undesirable heat conduction via the thermoelectric converter, which occurs in the prior art, avoided, but a supportive heat transfer is actually achieved, which in heating operation can cause desired cooling on the outside cold side and desired heating on the inside warm side.

Durch die beschriebenen Maßnahmen ist es dann auch möglich, den thermoelektrischen Wandler im Heizbetrieb mit Umluft zu beaufschlagen, welche in dem Aufnahmeraum umgewälzt wird. Selbst wenn der Wärmeeintrag des thermoelektrischen Wandlers bei dem Aufwärmen gegenüber der Heizleistung der Heizeinrichtung mit dem zumindest einen Heizelement gering ist, werden unerwünschte Wärmeverluste vermieden und es ist auch eine gleichmäßigere Zirkulation der Umluft möglich.The measures described make it possible to supply the thermoelectric converter with recirculated air during heating operation, which is circulated in the receiving chamber. Even if the heat input of the thermoelectric converter during warm-up is low compared to the heating output of the heating device with at least one heating element, unwanted heat losses are avoided and a more uniform circulation of the recirculated air is also possible.

Sofern die Heizeinrichtung einerseits und der thermoelektrische Wandler andererseits jeweils einem separaten Lüfter zugeordnet sind, so können bei einem Aufheizen beide Lüfter betrieben werden, wodurch sich eine besonders gleichmäßige Zirkulation ergibt. Des Weiteren ist es im Rahmen der Erfindung auch möglich, dass das zumindest eine Heizelement der Heizeinrichtung einerseits und den thermoelektrischen Wandler andererseits in einer gemeinsamen Umluftführung anzuordnen, die insgesamt nur einen Lüfter aufweist.If the heating element and the thermoelectric converter are each assigned a separate fan, both fans can be operated during heating, resulting in particularly uniform circulation. Furthermore, within the scope of the invention, it is also possible to arrange the at least one heating element of the heating element and the thermoelectric converter in a common air circulation duct that has only one fan.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der thermoelektrische Wandler bei einer Temperatur T_h von 110 °C an der heißen Seite für eine maximale Wärmeleistung von mehr als 80 W, insbesondere zwischen 80 W und 300 W eingerichtet ist. Wie auch nachfolgend weiter beschrieben, stellt der angegebene Leistungsbereich lediglich eine bevorzugte Ausgestaltung dar und kann beispielsweise durch eine Skalierung der kombinierten Kühl- und Heizvorrichtung auch verlassen werden.According to a preferred embodiment of the invention, the thermoelectric converter is configured for a maximum heat output of more than 80 W, particularly between 80 W and 300 W, at a temperature T _h of 110 °C on the hot side. As further described below, the specified power range represents only a preferred embodiment and can be exceeded, for example, by scaling the combined cooling and heating device.

Die angegebene Leistung ist zweckmäßig, um gekühlte Speisen in dem vorzugsweise isolierten Gehäuse kalt halten zu können und in der beschriebenen Weise bei dem Heizbetrieb Verluste zu minimieren und gegebenenfalls auch einen Beitrag zu einer Heizung des Aufnahmeraums und einer Kühlung der Umgebung zu leisten.The specified output is suitable for keeping chilled food cold in the preferably insulated housing and, as described, for minimizing losses during heating operation and, if necessary, also contributing to heating the receiving space and cooling the surroundings.

Dabei versteht sich, dass für den insbesondere als Peltier-Element ausgestalteten thermoelektrischen Wandler Kennlinien zu berücksichtigen sind. Bei einer beispielsweise an der heißen Seite vorgegebenen Temperatur wird die maximale Temperaturdifferenz dann erreicht, wenn die Kühl- bzw. Heizleistung null ist, beispielsweise wenn in Gedanken von einer perfekten Isolierung ausgegangen wird. Eine maximale Wärmeleistung ergibt sich dagegen bei einer Temperaturdifferenz, welche gegen null geht, wobei zwischen der maximalen Temperaturdifferenz und der Wärme- bzw. Kühlleistung typischerweise ein in etwa linearer Zusammenhang mit den zuvor beschriebenen Randbedingungen besteht.It goes without saying that characteristic curves must be considered for the thermoelectric converter, particularly when designed as a Peltier element. For example, given a specific temperature on the hot side, the maximum temperature difference is reached when the cooling or heating power is zero, assuming perfect insulation. Conversely, maximum heating power occurs when the temperature difference approaches zero, with a typically approximately linear relationship between the maximum temperature difference and the heating or cooling power, depending on the boundary conditions described above.

Im Rahmen der Erfindung weist der thermoelektrische Wandler vorzugsweise eine maximale Betriebstemperatur von mehr als 130°C und insbesondere mehr als 160°C auf. Die maximale Betriebstemperatur kann beispielsweise bei etwa 200°C liegen, sodass dann bei der üblichen Aufheizung eine Beschädigung des thermoelektrischen Wandlers sicher vermieden werden kann.According to the invention, the thermoelectric converter preferably has a maximum operating temperature of more than 130°C and particularly more than 160°C. The maximum operating temperature can, for example, be around 200°C, so that damage to the thermoelectric converter can be reliably avoided during normal heating.

Um die zuvor beschriebene vergleichsweise große maximale Temperaturdifferenz erreichen zu können, weist der thermoelektrische Wandler gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung eine Betriebsspannung von mehr als 18 V Gleichspannung auf. Als Betriebsspannung wird in diesem Zusammenhang die Spannung verstanden, welche unmittelbar an dem thermoelektrischen Wandler anliegt und von der elektronischen Steuereinrichtung üblicherweise gesteuert wird. Die zulässige Spannung V_max hängt dabei auch von der Umgebungstemperatur und der über den thermoelektrischen Wandler vorliegenden Temperaturdifferenz ab.In order to achieve the comparatively large maximum temperature difference described above, the thermoelectric converter, according to a preferred embodiment of the invention, has an operating voltage of more than 18 V DC. In this context, operating voltage refers to the voltage directly applied to the thermoelectric converter and typically controlled by the electronic control unit. The permissible voltage V_max also depends on the ambient temperature and the temperature difference across the thermoelectric converter.

Im Rahmen der Erfindung wird in diesem Zusammenhang zwischen der Betriebsspannung unmittelbar des thermoelektrischen Wandlers und einer Anschlussspannung unterschieden, welche dann noch von der elektronischen Steuereinrichtung beeinflusst werden kann. Die Anschlussspannung kann im Rahmen der Erfindung beispielsweise bei 24 V Gleichspannung oder auch höher liegen, um die geeignete Betriebsspannung größer als 18 V Gleichspannung unmittelbar an dem thermoelektrischen Wandler einstellen zu können. Handelsübliche, vergleichsweise einfache thermoelektrische Wandler weisen dagegen nur eine Anschlussspannung von 12 V Gleichspannung auf.Within the scope of the invention, a distinction is made between the operating voltage directly of the thermoelectric converter and a connection voltage, which can then be further influenced by the electronic control unit. Within the scope of the invention, the connection voltage can, for example, be 24 V DC or higher in order to be able to set a suitable operating voltage greater than 18 V DC directly at the thermoelectric converter. In contrast, commercially available, comparatively simple thermoelectric converters only have a connection voltage of 12 V DC.

Die angegebene Betriebsspannung von vorzugsweise mehr als 18 V wird insbesondere dann eingestellt, wenn die maximale Leistung des thermoelektrischen Wandlers erreicht werden soll. Es versteht sich, dass eine Variation und insbesondere auch eine Verringerung des Spannung wie üblich zu einer Leistungsregulierung vorgesehen sein kann. Zusätzlich oder alternativ kann in bekannter Weise eine Leistungseinstellung bzw. Leistungskontrolle auch über einen getakteten Betrieb erfolgen, wobei durch eine Veränderung des Tastverhältnisses verschiedene Leistungen einstellbar sind.The specified operating voltage, preferably more than 18 V, is set particularly when the maximum power of the thermo The desired result is achieved with an electrical converter. It is understood that varying and, in particular, reducing the voltage can be used for power regulation, as is customary. Additionally or alternatively, power adjustment or control can also be achieved in a known manner via clocked operation, whereby different power levels can be set by changing the duty cycle.

Der thermoelektrische Wandler ist zweckmäßigerweise in Richtung des Aufnahmeraums an einen Wärmeübertragungskörper angeschlossen, wobei der Wärmeübertragungskörper zusammen mit einem zugeordneten Lüfter in einer an den Aufnahmeraum angeschlossenen Umluftführung angeordnet ist.The thermoelectric converter is expediently connected to a heat transfer body in the direction of the receiving chamber, the heat transfer body being arranged together with an associated fan in a recirculating air duct connected to the receiving chamber.

Der Wärmeübertragungskörper weist die Form eines üblichen Kühlkörpers auf, wobei der Wärmeübertragungskörper bei einem Kühlbetrieb auch als Kühlkörper wirkt. Der Wärmeübertragungskörper kann in bekannter Weise Vorsprünge, Rippen oder dergleichen aufweisen, welche eine vergrößerte Oberfläche für den Wärmeaustausch bereitstellen und von der mittels der Umluftführung geforderten Luft umströmt werden.The heat transfer element has the shape of a conventional heat sink, and also functions as a heat sink during cooling operation. The heat transfer element can have protrusions, fins, or similar features in a known manner, which provide an increased surface area for heat exchange and are surrounded by the air supplied by the recirculating air system.

Der dem thermoelektrischen Wandler zuordnete Lüfter weist dabei vorzugsweise einen Antriebsmotors auf, der außerhalb der Umluftführung angeordnet ist. In diesem Zusammenhang liegt der Erfindung die Erkenntnis zugrunde, dass der Antriebsmotor insbesondere im Kühlbetrieb des thermoelektrischen Wandlers Abwärme erzeugt, welche bei dem Kühlbetrieb von dem Umluftstrom in der Umluftführung ferngehalten werden soll. Die Effizienz des thermoelektrischen Wandlers im Kühlbetrieb kann dadurch weiter verbessert werden.The fan associated with the thermoelectric converter preferably has a drive motor located outside the recirculation duct. The invention is based on the understanding that the drive motor generates waste heat, particularly during the cooling operation of the thermoelectric converter, which should be kept away from the recirculation airflow in the duct during cooling. This further improves the efficiency of the thermoelectric converter during cooling operation.

Im Rahmen der Erfindung wird die Wärme für ein Aufheizen der Speisen zu einem großen Teil von der separaten Heizeinrichtung bereitgestellt. Die Heizleinrichtung kann dabei in bekannter Weise eine Widerstandsheizung, insbesondere in Form einer Heizspirale, als Heizelement aufweisen. Des Weiteren kommen auch andere Widerstandsheizungen in Betracht, beispielsweise PTC-Heizelemente.According to the invention, a large portion of the heat required to heat the food is provided by a separate heating device. This heating device can, in a known manner, comprise a resistance heater, particularly in the form of a heating coil, as its heating element. Other resistance heaters are also suitable, for example, PTC heating elements.

Auch das Heizelement der Heizeinrichtung wird dann bei dem Heizbetrieb von Umluft umströmt. Wie bereits zuvor dargelegt, ist es im Rahmen der Erfindung möglich, das Heizelement der Heizeinrichtung und den thermoelektrischen Wandler gemeinsam in einer Umluftführung anzuordnen, wobei diese Komponenten von der geförderten Umluft gemeinsam umströmt werden.The heating element of the heating device is also surrounded by circulating air during heating operation. As previously explained, the invention makes it possible to arrange the heating element of the heating device and the thermoelectric converter together in a circulating air duct, whereby these components are jointly surrounded by the conveyed circulating air.

Gemäß einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der thermoelektrische Wandler mit dem Lüfter in einem ersten Abschnitt der Umluftführung angeordnet ist und dass das Heizelement mit einem zweiten Lüfter in einem von dem ersten Abschnitt getrennten zweiten Abschnitt der Umluftführung angeordnet ist. Eine solche Bauweise entspricht im Grunde dem gattungsgemäßen Stand der Technik, wobei aber Erfindungsgemäß bei dem Aufheizen der Speisen auch in dem ersten Abschnitt der Umluftführung Luft zirkuliert wird und somit insgesamt eine gleichmäßigere Strömung und Verteilung der Wärme erreicht werden kann.According to an alternative embodiment of the invention, the thermoelectric converter is arranged with the fan in a first section of the air circulation system, and the heating element is arranged with a second fan in a second section of the air circulation system, separate from the first section. Such a design essentially corresponds to the prior art of the generic type, but according to the invention, air is also circulated in the first section of the air circulation system during the heating of the food, thus achieving a more uniform flow and distribution of heat overall.

Um eine effiziente Erwärmung bei dem Aufheizen der Speisen zu erreichen, kann die Heizeinrichtung eine maximale Heizleistung zwischen 800 W und 3000 W, insbesondere zwischen 1000 W und 1500 W, beispielsweise 1200 W, aufweisen. Auch hier stellt der angegebene Leistungsbereich lediglich eine bevorzugte Ausgestaltung dar und kann beispielsweise durch eine Skalierung der kombinierten Kühl- und Heizvorrichtung auch verlassen werden.To achieve efficient heating of the food, the heating element can have a maximum heating power between 800 W and 3000 W, particularly between 1000 W and 1500 W, for example 1200 W. Again, the specified power range represents only a preferred configuration and can be deviated from, for example, by scaling the combined cooling and heating device.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist jedoch vorgesehen, dass die Anschlussleistung der kombinierten Kühl- und Heizeinrichtung unter 3,7 kW liegt. Dann kann beispielsweise noch ein Anschluss an eine übliche Steckdose erfolgen, welche insbesondere bei einer Netzspannung von 230 V Wechselspannung mit einer Stromstärke bis zu 16 A abgesichert ist. Eine höhere Anschlussspannung von beispielsweise 400 V Wechselspannung ist dann nicht notwendig. Die Anschlussleistung kann exemplarisch in einem Bereich zwischen 1 kW und 2,5 kW liegen.According to a preferred embodiment of the invention, the power consumption of the combined cooling and heating unit is less than 3.7 kW. This allows, for example, connection to a standard wall socket, which, particularly with a mains voltage of 230 V AC, is protected by a fuse with a current rating of up to 16 A. A higher connection voltage, such as 400 V AC, is then unnecessary. The power consumption can, for example, be in the range of 1 kW to 2.5 kW.

Bei einer zweckmäßigen Auslegung kann vorgesehen sein, dass das Verhältnis der maximale Wärmeleistung des thermoelektrische Wandlers bei einer Temperatur T_h von 110°C an einer heißen Seite zu der maximalen Heizleistung der Heizeinrichtung zwischen 1:20 und 1:5 beträgt, wobei die jeweils vorgesehenen Leistungen ohne weiteres innerhalb oder außerhalb der zuvor angegeben Werte liegen können.In a suitable design, it may be provided that the ratio of the maximum heat output of the thermoelectric converter at a temperature T _h of 110°C on a hot side to the maximum heating output of the heating device is between 1:20 and 1:5, whereby the respective intended outputs may readily lie within or outside the previously specified values.

Dabei ist zu beachten, dass bei der Widerstandsheizung die gesamte zugeführt elektrische Energie in Wärme umgewandelt wird, während bei dem thermoelektrischen Wandler grundsätzlich gewisse Verluste nicht vermieden werden können. Die elektrische Leistung des thermoelektrischen Wandlers kann beispielsweise zwischen 150 W und 400 W liegen.It should be noted that with resistance heating, all the supplied electrical energy is converted into heat, whereas with thermoelectric converters, certain losses are inherently unavoidable. The electrical power of a thermoelectric converter can, for example, range between 150 W and 400 W.

Grundsätzlich kann an der von dem Aufnahmeraum abgewandten Seite des thermoelektrischen Wandlers ein Wasserkreislauf zum Wärmetransport vorgesehen sein. Bei dem Kühlbetrieb bildet dann die Außenseite des thermoelektrischen Wandlers die warme Seite, wobei der Wasserkreislauf dann ein Wärme- bzw. Kältereservoir bereitgestellt. Bei dem Heizbetrieb bildet dagegen die Außenseite die kalte Seite des thermoelektrischen Wandlers, wobei auch dann der Wasserkreislauf für eine Wärmeverteilung vorteilhaft genutzt werden kann.In principle, a water circuit for heat transfer can be provided on the side of the thermoelectric converter facing away from the receiving chamber. During cooling operation, the outer surface of the thermoelectric converter then forms... The warm side, with the water circuit then providing a heat or cold reservoir. In heating mode, on the other hand, the outside forms the cold side of the thermoelectric converter, whereby the water circuit can also be advantageously used for heat distribution.

Das Gehäuse der kombinierten Kühl- und Heizvorrichtung weist vorzugsweise eine isolierte Gehäusewand auf. Die Gehäusewand kann beispielsweise eine Innenlage und eine Außenlage aufweisen, wobei dazwischen ein Isolationsmaterial angeordnet ist. Die Innenlage und die Außenlage können beispielsweise aus Blech gebildet sein, wobei sowohl ein mit Lack, mit einer Pulverbeschichtung oder mit einer Emaillierung beschichtetes Blech als auch ein unbeschichtetes Blech, insbesondere ein Edelstahlblech, in Betracht kommen. Geeignete Isolationsmaterialen sind dem Fachmann bekannt, wobei im Rahmen der Erfindung eine ausreichende Temperaturbeständigkeit erforderlich ist.The housing of the combined cooling and heating device preferably has an insulated housing wall. The housing wall can, for example, have an inner layer and an outer layer with an insulating material arranged between them. The inner and outer layers can, for example, be made of sheet metal, including sheet metal coated with paint, powder coating, or enamel, as well as uncoated sheet metal, in particular stainless steel sheet metal. Suitable insulating materials are known to those skilled in the art, and sufficient temperature resistance is required within the scope of the invention.

Der thermoelektrische Wandler kann zweckmäßigerweise eine Sammeleinrichtung für Kondenswasser aufweisen, um im Kühlbetrieb des thermoelektrischen Wandlers anfallende Feuchtigkeit aufnehmen zu können. Bei dem Heizbetrieb kann dann entsprechendes Wasser wieder verdampfen und damit auch in einem gewissen Maße ein Austrocknen der Speisen bei der Erwärmung verhindern.The thermoelectric converter can advantageously include a condensate collection system to absorb moisture generated during cooling operation. During heating operation, this water can then evaporate, thus preventing food from drying out to a certain extent during heating.

Die kombinierte Kühl- und Heizvorrichtung ist vorzugsweise mobil ausgeführt, wozu das Gehäuse Griffe und/oder Rollen aufweisen kann. Grundsätzlich ist es auch möglich, das Gehäuse auf einem separaten Wagen oder einem beweglichen Untergestell zu transportieren.The combined cooling and heating device is preferably designed to be mobile, for which purpose the housing may have handles and/or casters. It is also possible, in principle, to transport the housing on a separate trolley or a movable base.

Um insbesondere auch eine mobile Ausgestaltung der kombinierten Kühl- und Heizeinrichtung zu ermöglichen und andererseits eine relevante Menge an Speisen aufnehmen zu können, kann der Aufnahmeraum beispielsweise ein Volumen zwischen 40 l und 300 l, insbesondere zwischen 50 l und 200 l aufweisen.In order to enable a mobile design of the combined cooling and heating unit and, on the other hand, to be able to accommodate a relevant quantity of food, the storage space can, for example, have a volume between 40 l and 300 l, in particular between 50 l and 200 l.

Wie grundsätzlich auch aus dem gattungsgemäßen Stand der Technik bekannt, kann im Rahmen der Erfindung der thermoelektrische Wandler und die Heizeinrichtung in einer Gehäusetür des Gehäuses angeordnet sein. Darüber hinaus können dann auch die elektronische Steuereinrichtung, Netzteile oder dergleichen in der Tür angeordnet sein, sodass der verbleibende Gehäusekorpus des Gehäuses besonders einfach ausgestaltet werden kann. Der Gehäusekorpus kann dann im Wesentlichen aus der isolierten Gehäusewand bestehen und weist keine komplizierten Bauteile auf.As is generally known from the prior art, the thermoelectric converter and the heating element can be arranged in a housing door within the scope of the invention. Furthermore, the electronic control unit, power supplies, or the like can also be arranged in the door, allowing the remaining housing body to be designed particularly simply. The housing body can then essentially consist of the insulated housing wall and has no complex components.

Zweckmäßigerweise weist der Aufnahmeraum mehrere übereinander angeordnete Einschubeinrichtungen, beispielsweise in Form von Einschubschien auf. Beispielsweise können dann Wannen, Tabletts, Bleche oder Roste aufgenommen werden. Entsprechende Elemente können dann auch als Gastro-Norm-Teile (GN) ausgeführt sein, um einen möglichst universellen Einsatz zu ermöglichen.The receiving area advantageously features several stacked insertion devices, for example in the form of insertion rails. These allow for the insertion of items such as tubs, trays, baking sheets, or racks. These elements can also be designed as Gastronorm (GN) parts to ensure the most versatile application possible.

Die im Rahmen der Erfindung vorgesehene elektronische Steuerung kann zumindest eine Komponente ausgewählt aus der Gruppe Energiespeicher, Temperatursensor, Thermostat, Anzeigeelement, Beleuchtung, Lüfter, Eingabeschnittstelle, Touch-Display, Speicher und Kommunikationsschnittstelle aufweisen.The electronic control system provided within the scope of the invention can comprise at least one component selected from the group consisting of energy storage, temperature sensor, thermostat, display element, lighting, fan, input interface, touch display, memory and communication interface.

Ein Energiespeicher, beispielsweise in Form einer aufladbaren Batterie, ermöglicht gewisse Funktionen der kombinierten Kühl- und Heizvorrichtung auch, wenn diese nicht an einen Netzanschluss angeschlossen und beispielsweise transportiert wird. Zumindest können durch einen Energiespeicher ohne weiteres Mess- und Überwachungsfunktion aufrechterhalten werden. Auch ein Betrieb des thermoelektrischen Wandlers insbesondere im Kühlbetrieb ist bei einer ausreichend großen Dimensionierung des Energiespeichers über einen gewissen Zeitraum möglich. Beispielsweise kann die kombinierte Kühl- und Heizvorrichtung dann auch sehr flexibel transportiert werden, wobei dann nachfolgend ein Erwärmen erst an einem Zielort erfolgt, an dem die kombinierte Kühl- und Heizvorrichtung wieder an ein Stromnetz angeschlossen ist.An energy storage device, such as a rechargeable battery, enables certain functions of the combined cooling and heating unit to operate even when it is not connected to a power grid and is being transported. At the very least, an energy storage device allows for the continued operation of measurement and monitoring functions. Furthermore, with a sufficiently large energy storage capacity, the thermoelectric converter, particularly in cooling mode, can operate for a certain period. For example, the combined cooling and heating unit can then be transported very flexibly, with subsequent heating only occurring at a destination where the unit is reconnected to a power grid.

Temperatursensoren und Thermostate sind bei Kühl- und Heizvorrichtung grundsätzlich üblich, um gewünschte Temperatursteuerung und -überwachung sicherzustellen.Temperature sensors and thermostats are generally standard in cooling and heating devices to ensure the desired temperature control and monitoring.

Anzeigeelemente können im Rahmen der Erfindung unterschiedlich ausgeführt sein. Beispielsweise können Anzeigelampen einschließlich LEDs und LED-Displays vorgesehen sein, welche einen Status anzeigen. Zusätzlich oder alternativ sind auch Ziffernanzeigen, Dot-Displays oder der gleichen denkbar, mit denen beispielsweise die Temperatur in dem Aufnahmeraum oder andere wesentliche Parameter angezeigt werden können.Display elements can be designed in various ways within the scope of the invention. For example, indicator lamps including LEDs and LED displays can be provided to show a status. Additionally or alternatively, numerical displays, dot displays, or the like are also conceivable, which can be used, for example, to display the temperature in the recording chamber or other essential parameters.

Eine Eingabeschnittstelle kann beispielsweise in Form von Tasten, Drehrädern oder dergleichen ausgeführt sein. Mit einer entsprechenden Eingabeschnittstelle sind dann gewisse Einstellungen der kombinierten Kühl- und Heizvorrichtung möglich.An input interface can be implemented, for example, in the form of buttons, rotary dials, or similar devices. With a suitable input interface, certain settings of the combined cooling and heating device can then be adjusted.

Des Weiteren kann für eine kombinierte Eingabe und Anzeige auch ein Touch-Display vorgesehen sein, wobei hierzu selbstverständlich auch eine geeignete Menüführung für einen Benutzer bereitgestellt werden kann.Furthermore, a touch display can also be provided for combined input and display, for which, of course, a A suitable menu navigation can be provided for a user.

Mit einem Speicher können verschiedene Vorgabewerte, Steuerungsprogramme und Messwerte abgespeichert und nach Bedarf abgerufen werden.A memory allows various default values, control programs and measured values to be stored and retrieved as needed.

Eine Beleuchtung ist zweckmäßig, um die Handhabung der Kühl- und Heizvorrichtung weiter zu verbessern. Die Beleuchtung kann dabei sowohl für den Aufnahmeraum, an der Gehäusetür oder einer Außenseite des Gehäuses vorgesehen sein.Lighting is useful to further improve the handling of the cooling and heating device. The lighting can be provided for the receiving area, on the housing door, or on an exterior surface of the housing.

Eine Kommunikationsschnittstelle kann dazu dienen, die kombinierte Kühl- und Heizvorrichtung extern zu steuern und/oder zu überwachen. Eine Kommunikationsschnittstelle kann dabei auch drahtlos über WLAN, Bluetooth oder dergleichen ausgeführt sein, wobei in bekannter Weise durch mobile Geräte wie Mobiltelefone, Tablets oder dergleichen auch eine App-Steuerung zur Überwachung und/oder Einstellung implementiert werden kann.A communication interface can be used to externally control and/or monitor the combined cooling and heating device. This communication interface can also be implemented wirelessly via WLAN, Bluetooth, or similar technologies, and in the usual manner, app control for monitoring and/or adjustment can be implemented using mobile devices such as cell phones, tablets, or similar devices.

Selbstverständlich können die angegebenen Ausgestaltungen teilweise oder insgesamt in Kombination vorgesehen sein.Naturally, the specified configurations can be provided in combination, either partially or entirely.

Gegenstand der Erfindung ist auch ein Verfahren zur Handhabung von Speisen, insbesondere zumindest teilzubereiteter Speisen, mit der zuvor beschriebenen kombinierten Kühl- und Heizvorrichtung.The invention also relates to a method for handling food, in particular at least partially prepared food, using the previously described combined cooling and heating device.

Dabei ist insbesondere vorgesehen, dass die Speisen über eine Lagerdauer dadurch kalt gehalten werden, dass der thermoelektrische Wandler zur Kühlung genutzt wird, wobei nachfolgend für eine Aufwärmphase mit der elektronischen Steuereinrichtung bei dem thermoelektrischen Wandler ein Wechsel zwischen einem Kühlbetrieb und einem Heizbetrieb erfolgt und der thermoelektrische Wandler in der Aufwärmphase gemeinsam mit dem zumindest einen Heizelement der Heizeinrichtung betrieben wird.In particular, it is provided that the food is kept cold for a storage period by using the thermoelectric converter for cooling, whereby a subsequent warm-up phase with the electronic control unit of the thermoelectric converter is switched between a cooling operation and a heating operation and the thermoelectric converter is operated together with the at least one heating element of the heating device during the warm-up phase.

Im Rahmen der Erfindung ist es bevorzugt, wenn die Speisen vor dem Einbringen in den Aufnahmeraum bereits kalt bzw. gekühlt sind. So ist gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die vorzugsweise zumindest teilzubereiteten Speisen mit einer Temperatur von weniger als 10 °C, insbesondere weniger als 7 °C, besonders bevorzugt weniger als 3°C in den Aufnahmeraum eingebracht werden und nachfolgend kalt gehalten werden. Insbesondere werden die Speisen bei einer Temperatur von weniger 10 °C, insbesondere weniger als 7 °C, besonders bevorzugt weniger als 3°C während der Lagerdauer kalt gehalten.Within the scope of the invention, it is preferred if the food is already cold or chilled before being placed in the receiving chamber. Thus, according to a preferred embodiment of the invention, the preferably at least partially prepared food is placed in the receiving chamber at a temperature of less than 10 °C, in particular less than 7 °C, and most preferably less than 3 °C, and is subsequently kept cold. In particular, the food is kept cold at a temperature of less than 10 °C, in particular less than 7 °C, and most preferably less than 3 °C, during storage.

Bei dem beschriebenen Kühlbetrieb ist zweckmäßigerweise zu vermeiden, dass der zuvor beschriebene Wärmeübertragungskörper mit kondensierender Feuchtigkeit einfriert. Beispielsweise durch eine geeignete Luftführung, eine Einstellung einer geeigneten Luftmenge, die umgewälzt wird und eine geeignete Ansteuerung des thermoelektrischen Wandlers kann ein solches Einfrieren vermieden werden, wobei auch zusätzlich oder alternativ ein zyklischen Abtauen des Wärmeübertragungskörper, beispielsweise in einem Intervall von 12 Stunden, möglich ist.During the described cooling operation, it is advisable to prevent the previously described heat transfer element from freezing due to condensation. Such freezing can be avoided, for example, by appropriate airflow, adjusting the airflow to a suitable volume, and appropriately controlling the thermoelectric converter. Additionally or alternatively, cyclical defrosting of the heat transfer element, for example at 12-hour intervals, is also possible.

Gerade nach dem auch eingangs beschriebenen Cook-and-Chill-Verfahren können Speisen über einen sehr langen Zeitraum von beispielsweise bis zu 72 Stunden kalt gehalten werden. Für die effiziente Nutzung kann die Lagerdauer im Rahmen der Erfindung vor diesem Hintergrund zumindest 30 Minuten betragen, wobei auch eine längerfristige Lagerung insbesondere bei einem Anschluss an ein Stromnetz ohne Einschränkung möglich ist. Im Rahmen der Erfindung ergibt sich gerade der Vorteil, dass die Lagerdauer weitegehend frei variiert werden kann und auch in der Regel nicht von vorneherein feststehen muss.Especially using the cook-and-chill method described at the beginning, food can be kept cold for a very long period, for example, up to 72 hours. For efficient use, the storage time within the scope of the invention can be at least 30 minutes, although longer storage is also possible without restriction, particularly when connected to a power grid. The advantage of the invention is that the storage time can be varied largely as needed and does not usually have to be predetermined.

Gemäß einer bevorzugten Ausstattung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Aufnahmeraum während der Aufwärmphase auf eine Temperatur zwischen 80°C und 130°C, insbesondere zwischen 90°C und 120°C, beispielsweise zwischen 100°C und 110°C aufgewärmt wird. Eine solche Temperatur ist geeignet, um zumindest teilweise zubereitete und gegebenenfalls auch teilweise vorgegarte Speisen verzehrfertig zu konditionieren, wobei ein solcher Vorrang auch als regenerieren bezeichnet wird. Die während der Aufwärmphase eingestellte Temperatur wird vor diesem Hintergrund auch als Regeneriertemperatur bezeichnet (Siehe auch DIN 10536:2023-03, „Lebensmittelhygiene - Cook & Chill-Verfahren - Hygieneanforderungen“).According to a preferred embodiment of the invention, the receiving chamber is heated to a temperature between 80°C and 130°C, particularly between 90°C and 120°C, for example between 100°C and 110°C, during the heating phase. Such a temperature is suitable for conditioning at least partially prepared and, if necessary, partially pre-cooked food to ready-to-eat condition, a process also referred to as regeneration. Against this background, the temperature set during the heating phase is also referred to as the regeneration temperature (see also DIN 10536:2023-03, "Food hygiene - Cook & Chill processes - Hygiene requirements").

Die Handhabung der kombinierten Kühl- und Heizvorrichtung erfolgt vorzugsweise auch in Übereinstimmung mit dem eingangs genannten HACCP-Konzept. Insbesondere kann dabei die Handhabung so erfolgen, dass eine Erwärmung von Speisen über eine Temperatur von mehr als 72°C über einen Zeitraum von 2 Minuten sichergestellt ist.The combined cooling and heating device is preferably operated in accordance with the aforementioned HACCP concept. In particular, the operation can be carried out in such a way as to ensure that food is heated to a temperature above 72°C for a period of 2 minutes.

Im Rahmen der Erfindung können dazu zusätzlich oder alternativ zumindest einem optionalen Temperatursensor in dem Aufnahmeraum auch weitere Sensoren und Messeinrichtung vorgesehen sein.Within the scope of the invention, additional or alternatively, at least one optional temperature sensor can be provided in the receiving space, as well as further sensors and measuring equipment.

Beispielsweise ist es denkbar, dass zumindest ein Kerntemperaturfühler eingesetzt wird. Diese kann beispielsweise in die Speise bzw. Speisekomponente eingesetzt werden, für die eine langsamste Erwärmung erwartet wird. Es versteht sich, dass grundsätzlich auch mehrere Kerntemperaturfühler eingesetzt werden können.For example, it is conceivable that at least one core temperature probe could be used. This could, for instance, be placed inside the food or dish. The component for which the slowest heating is expected is used. It goes without saying that, in principle, multiple core temperature sensors can also be used.

Der zumindest eine Kerntemperaturfühler ist in geeigneter Weise auszulesen und kann dazu vorzugsweise an die zuvor beschriebene elektronische Steuerung angeschlossen sein. Es versteht sich, dass durch entsprechende Eingabewerte eine geeignete Verfahrenssteuerung bzw. Verfahrensanpassung erfolgen kann.The at least one core temperature sensor must be read in a suitable manner and can preferably be connected to the electronic control system described above. It is understood that appropriate process control or adjustment can be achieved through corresponding input values.

Im Rahmen der Erfindung kann beispielsweise für den Beginn der Aufwärmphase eine bestimmte Uhrzeit oder eine bestimmte Zeitdauer programmiert werden. Beispielsweise kann die Aufwärmphase so begonnen werden, dass zu einer vorgesehenen Verteilzeit der Speisen eine optimale Konditionierung erreicht wird. In vielen Fällen wie bei Krankenhäusern, Kindertagesstätten oder auch vielen Catering-Einsätzen ist eine Uhrzeit für die Speiseverteilung fest vorgegeben oder zumindest in etwa absehbar.Within the scope of the invention, for example, a specific time or duration can be programmed for the start of the warm-up phase. For instance, the warm-up phase can be started in such a way that optimal conditioning is achieved by the intended distribution time of the food. In many cases, such as in hospitals, daycare centers, or many catering operations, a time for food distribution is fixed or at least approximately predictable.

Im Rahmen der Erfindung ist aber auch nach der eigentlichen Aufwärmphase eine Warmhaltephase möglich, bei der mit einer gegenüber der Aufwärmphase reduzierten Temperatur die Speisen noch warm gehalten werden. Auch angesichts der vorzugsweise vorgesehenen Isolierung des Gehäuses ist es dann sogar möglich, das Warmhalten gegebenenfalls nur mit den thermoelektrischen Wandler im Heizbetrieb durchzuführen.Within the scope of the invention, a keep-warm phase is also possible after the actual heating phase, in which the food is kept warm at a reduced temperature compared to the heating phase. Given the preferably provided insulation of the housing, it is even possible to carry out the keep-warm function using only the thermoelectric converter in heating mode.

Wie bereits zuvor erläutert, können bei dem erfindungsgemäße Verfahren die Speisen und insbesondere zumindest teilzubereiteten Speisen in verschiedenen Aufnahmewannen mit jeweils zueinander unterschiedlichen Speisekomponenten und/oder in Form von mehreren mit Geschirrteilen portionierten Einzelportion in den Aufnahmeraum eingebracht werden.As previously explained, in the inventive method, the food and in particular at least partially prepared food can be introduced into the receiving chamber in different receiving trays, each with different food components and/or in the form of several individual portions portioned with dish parts.

Gemäß der ersten Variante können beispielsweise unterschiedliche Speisekomponenten jeweils in einer Aufnahmewanne angeordnet sein, wobei dann bei der Speiseverteilung eine Portionierung der verschiedenen Speisekomponenten auf einem Teller oder dergleichen erfolgt. Dabei ergibt sich der Vorteil, dass ein Konsument verschiedene Speisezusammenstellungen wählen kann und auch einzelne Speisekomponenten separat herausgegeben bzw. nachgereicht werden können. Alternativ sind bereits Einzelportionen gebildet, die beispielsweise auf Tellern angeordnet sind.According to the first option, different food components can be arranged in individual serving trays, with portions then being dispensed onto plates or similar containers. This offers the advantage that consumers can choose from various meal combinations and individual components can be served separately or refilled as needed. Alternatively, individual portions can be pre-portioned and arranged on plates, for example.

Der Aufnahmeraum kann in diesem Zusammenhang beispielsweise zwischen drei und 40 Einschübe aufweisen. Bei einer großen Anzahl von Einschüben können diese auch in einem vergleichsweise engen Raster angeordnet sein, wobei dann bei der Benutzung üblicherweise nicht alle Einschübe genutzt werden. Durch eine vergleichsweise enge Rasterung ist es jedoch möglich, übereinander angeordnete Tabletts, Wannen oder dergleichen möglichst platzsparend anzuordnen.The storage compartment can, for example, have between three and 40 slots. With a large number of slots, they can also be arranged in a relatively close grid, although not all slots are typically used during operation. However, a relatively close grid allows for the space-saving arrangement of stacked trays, tubs, or similar items.

Die Kombinierte Kühl- und Heizvorrichtung kann beispielsweise für die Aufnahme von bis zu 18 kg Lebensmittel eingerichtet sind. Exemplarische können 6 Einsätze in Form von Wannen oder dergleichen vorgesehen sein, welche jeweils für die Aufnahme von 3 kg Speisen vorgesehen sind.The combined cooling and heating unit can, for example, be designed to hold up to 18 kg of food. It can be configured with six inserts in the form of trays or similar containers, each designed to hold 3 kg of food.

Im Rahmen einer Weiterbildung ist es auch möglich, innerhalb des Aufnahmeraums Mittel zur Strömungsbeeinflussung vorzusehen, um bereichsweise unterschiedlichen Heizleistungen und/oder Temperaturzonen zu erzeugen. Beispielsweise kann in dem Aufnahmeraum ein Trennelement, insbesondere ein horizontales Trennelement vorgesehen sein, welches weitgehend dicht ist oder zumindest die Strömung in einem gewissen Maße zurückhält, so dass dann in der Höhe auch Bereiche mit einer unterschiedlichen Temperatur und/oder einem unterschiedlichen Wärmeeintrag gebildet werden können.As part of further training, it is also possible to incorporate flow control devices within the recording chamber to create different heating outputs and/or temperature zones in specific areas. For example, a partition, particularly a horizontal partition, can be provided in the recording chamber. This partition should be largely impermeable or at least restrict the flow to a certain extent, thus creating areas with different temperatures and/or heat inputs at different heights.

Dabei kann gegebenenfalls auch genutzt werden, dass gemäß einer Variante der Erfindung die Umluftführung einen ersten und einen separaten zweiten Abschnitt aufweisen kann, welches zwar voneinander getrennt sind, aber in Heizbetrieb beide mit einem jeweils zugeordneten Lüfter durchströmt werden. Gerade durch diese Auftrennung können dann auch im Zusammenhang mit einem Trennelement innerhalb des Aufnahmeraums die Strömung der heißen Luft im Heizbetrieb vorteilhaft modelliert werden.It can also be advantageous that, according to one variant of the invention, the recirculating air system can have a first and a separate second section, which are separated from each other, but both are circulated by their respective fans during heating operation. This separation, in conjunction with a partition element within the receiving chamber, allows the flow of hot air during heating operation to be advantageously modeled.

Dabei kann beispielsweise auch dem Umstand Rechnung getragen werden, dass bei einer Gruppenverpflegung häufig für einzelne Personen aufgrund von individuellen Vorlieben, Unverträglichkeiten, Allergien oder der gleichen separate Einzelportionen bereitgehalten werden sollen. Für eine Gruppe von Personen können dann Speisen in größeren Mengen, beispielsweise in Aufnahmewannen, bereitgestellt werden, wobei zusätzlich auch separate Einzelportionen vorgesehen sein können, die beispielsweise auch schon auf Tellern portioniert sind. Die größeren Mengen an Speisen einerseits und separate Einzelportionen andererseits müssen in der Regel mit einem unterschiedlichen Wärmeeintrag und/oder einer anderen Temperatur für eine Regeneration beaufschlagt werden, wozu die Ausbildung verschiedenen Zonen wie beschrieben vorgesehen sein kann.This approach can also take into account the fact that, in group catering, separate individual portions are often required for individuals due to personal preferences, intolerances, allergies, or similar reasons. For a group, food can be provided in larger quantities, for example, in serving trays, while also offering separate individual portions, perhaps already portioned on plates. The larger quantities of food and the separate individual portions generally require different heat input and/or temperatures for regeneration, which can be achieved by creating different zones as described.

Auch im Rahmen einer solchen Ausgestaltung kann zusätzlich oder alternativ zu Temperatursensoren in dem Aufnahmeraum der Einsatz zumindest einen Kerntemperaturfühlers vorgesehen sein. Eine Temperaturüberwachung mittels Temperatursensoren in dem Aufnahmeraum und/oder mittels Kerntemperaturfühlern kann dann auch für die zumindest zwei Abschnitte separat erfolgen.Even within such a configuration, the use of at least one core temperature sensor can be provided in addition to or as an alternative to temperature sensors in the receiving chamber. Temperature monitoring using temperature sensors in the receiving chamber and/or using core temperature sensors can then also be carried out separately for the at least two sections.

Denkbar ist vor diesem Hintergrund auch, dass die unterschiedlichen Temperaturen und/der der unterschiedliche Wärmeeintrag zumindest in einem gewissen Maße getrennt voneinander beeinflusst werden können. Des Weiteren ist es auch möglich, durch geeignete Mittel mehr als zwei Abschnitte mit einer unterschiedlichen Temperatur und/oder einem unterschiedlichen Wärmeeintrag zu bilden.Against this background, it is also conceivable that the different temperatures and/or heat inputs can be influenced separately, at least to some extent. Furthermore, it is also possible to create more than two sections with different temperatures and/or heat inputs using suitable means.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines exemplarischen Ausführungsbeispiels erläutert. Es zeigen:

1 eine geschlossene kombinierte Kühl-und Heizeinrichtung,
2 die kombinierte Kühl- und Heizvorrichtung mit einer geöffneten Tür,
3 ein Längsschnitt durch die kombinierte Kühl- und Heizvorrichtung gemäß der 1,
4 eine Detailansicht der in 2 dargestellten Tür bei einer abgenommenen Türinnenwand.

The invention is explained below using an exemplary embodiment. The figures shown are:

1 a closed combined cooling and heating unit,
2 the combined cooling and heating device with an open door,
3 a longitudinal section through the combined cooling and heating device according to the 1 ,
4 a detailed view of the in 2 The door shown is located with the inner door panel removed.

Die 1 zeigt eine kombinierte Kühl- und Heizvorrichtung mit einem Gehäuse 1. Das Gehäuse 1 weist einen Gehäusekorpus 2 und eine Gehäusetür 3 auf. Das Gehäuse 1 ist auf Rollen 4 abgestützt und weist seitliche Griffe 5 auf. Mit den Rollen 4 und den Griffen 5 kann die kombinierte Kühl- und Heizvorrichtung leicht transportiert werden.The 1 Figure 1 shows a combined cooling and heating device with a housing 1. The housing 1 has a body 2 and a door 3. The housing 1 is supported on casters 4 and has side handles 5. The casters 4 and handles 5 allow the combined cooling and heating device to be easily transported.

Die Gehäusetür 3 wird an dem Gehäusekorpus 2 mit einem Verriegelungsmechanismus 6 gehalten, der auch abschließbar ausgestaltet sein kann.The housing door 3 is held to the housing body 2 by a locking mechanism 6, which can also be designed to be lockable.

An der Außenseite der Gehäusetür 3 ist ein Anzeigeelement 7 vorgesehen, neben dem sich Tasten 8 als Eingabeschnittstelle befinden. Zusätzlich oder alternativ ist beispielsweise auch die Anordnung eines Touch-Displays denkbar.A display element 7 is provided on the outside of the housing door 3, next to which buttons 8 are located as an input interface. Additionally or alternatively, the arrangement of a touch display is also conceivable, for example.

Die 2 zeigt die geöffnete kombinierte Kühl- und Heizvorrichtung, wobei die Gehäusetür 3 gegenüberliegend des Verriegelungsmechanismus 6 durch Scharniere 9 an dem Gehäusekorpus 2 gehalten ist. Mit geöffneter Gehäusetür 3 wird ein Aufnahmeraum 10 innerhalb des Gehäuses 1 für die Aufnahme von insbesondere zumindest teilzubereiteter Speisen freigegeben. In dem Aufnahmeraum 10 sind neben einem Gestell mit mehreren übereinander angeordneten Einschubschienen 11 keine weiteren technischen Einrichtungen vorgesehen. Eine nachfolgend noch weiter erläuterte Heizeinrichtung 12 mit zumindest einem Heizelement 13 und einen thermoelektrischen Wandler 14 sind mit weiteren technischen Einrichtungen in der Gehäusetür 3 angeordnet. In der 2 ist des Weiteren eine Türinnenwand 15 sichtbar.The 2 Figure 1 shows the combined cooling and heating device in its open position, with the housing door 3 held to the housing body 2 by hinges 9 opposite the locking mechanism 6. With the housing door 3 open, a receiving compartment 10 within the housing 1 is revealed for receiving, in particular, at least partially prepared food. Apart from a rack with several stacked insertion rails 11, no other technical equipment is provided in the receiving compartment 10. A heating device 12, which will be explained in more detail below, comprising at least one heating element 13 and a thermoelectric converter 14, is arranged in the housing door 3 along with other technical equipment. 2 Furthermore, an interior door wall 15 is visible.

Die 3 zeigt einen Längsschnitt durch die geschlossene kombinierte Kühl-und Heizvorrichtung. Dabei ist zunächst zu erkennen, dass das Gehäuse 1 an dem Gehäusekorpus 2 eine isolierte Gehäusewand 16 aufweist. Die Gehäusewand 16 ist aus einer Innenlage 17 eine Außenlage 18 und dazwischen angeordnetem Isoliermaterial 19 gebildet.The 3 Figure 1 shows a longitudinal section through the closed combined cooling and heating device. It can be seen that the housing 1 has an insulated housing wall 16 attached to the housing body 2. The housing wall 16 is formed from an inner layer 17, an outer layer 18, and insulating material 19 arranged between them.

Details der kombinierten Kühl- und Heizvorrichtung ergeben sich insbesondere aus einer vergleichenden Betrachtung der 3 und 4, wobei in der 4 die Gehäusetür 3 gemäß der 2 mit einer abgenommenen Türinnenwand 15 dargestellt ist.Details of the combined cooling and heating device emerge in particular from a comparative analysis of the 3 and 4 , whereby in the 4 the housing door 3 according to the 2 shown with a removed inner door wall 15.

In einem oberen Bereich der Gehäusetür 3 ist ein Peltier-Element als thermoelektrischer Wandler 14 angeordnet, wobei der thermoelektrische Wandler 14 in Richtung des Aufnahmeraums 10 an einen Wärmeübertragungskörper 20 angeschlossen ist.In an upper area of the housing door 3 a Peltier element is arranged as a thermoelectric transducer 14, wherein the thermoelectric transducer 14 is connected to a heat transfer body 20 in the direction of the receiving space 10.

Der Wärmeübertragungskörper 20 ist zusammen mit einem zugeordneten ersten Lüfter 21 in einer an den Aufnahmeraum 10 angeschlossenen Umluftführung angeordnet. Konkret ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel der thermoelektrische Wandler 11 mit dem zugeordneten Wärmeübertragungskörper 20 und dem ersten Lüfter 21 in einem ersten Abschnitt 22 der Umluftführung angeordnet, wobei dem ersten Abschnitt 22 ein erster Lufteinlass 23 und ein erster Luftauslass 24 zugeordnet sind (siehe 2). Ein nicht dargestellter Antriebsmotor des ersten Lüfters 21 ist außerhalb der Umluftführung angeordnet, sodass bei einem Kühlbetrieb des thermoelektrischen Wandlers 14 Abwärme des entsprechenden Antriebsmotors nicht in den Aufnahmeraum 10 gelangt.The heat transfer element 20, together with an associated first fan 21, is arranged in a recirculating air duct connected to the receiving chamber 10. Specifically, in the illustrated embodiment, the thermoelectric converter 11, with the associated heat transfer element 20 and the first fan 21, is arranged in a first section 22 of the recirculating air duct, wherein a first air inlet 23 and a first air outlet 24 are associated with the first section 22 (see 2 ). A drive motor of the first fan 21 (not shown) is arranged outside the recirculation duct, so that during cooling operation of the thermoelectric converter 14, waste heat from the corresponding drive motor does not enter the receiving chamber 10.

In einem unteren Bereich der Gehäusetür 3 ist die Heizeinrichtung 12 angeordnet, welche das Heizelement 13 in Form einer Heizspirale und einen zweiten Lüfter 25 aufweist. Das Heizelement 13 ist dabei mit dem zweiten Lüfter 25 in einem zweiten Abschnitt 26 der Umluftführung angeordnet, der von dem ersten Abschnitt 22 getrennt ist. Dem zweiten Abschnitt 26 der Umluftführung sind ein zweiter Lufteinlass 27 und mehrere zweite Luftauslässe 28 (siehe 2) zugeordnet.The heating device 12 is located in a lower area of the housing door 3. It comprises the heating element 13 in the form of a heating coil and a second fan 25. The heating element 13 and the second fan 25 are located in a second section 26 of the recirculation duct, which is separate from the first section 22. The second section 26 of the recirculation duct includes a second air inlet 27 and several second air outlets 28 (see figure). 2 ) assigned.

Der thermoelektrische Wandler 14, die Heizeinrichtung 12, das Anzeigeelement 7, die Tasten 8 sowie zumindest ein Temperaturfühler sind an eine nicht dargestellte elektronische Steuereinrichtung angeschlossen, die sich ebenfalls innerhalb der Gehäusetür 3 befindet.The thermoelectric converter 14, the heating device 12, the display element 7, the buttons 8 and at least one temperature sensor are connected to an electronic control unit (not shown) which is also located inside the housing door 3.

Aus der 3 ist ersichtlich, dass auch bei dem zweiten Lüfter 25 der Antriebsmotor 29 außerhalb der Umluftführung angeordnet ist. Der entsprechende Antriebsmotor 29 befindet sich mit weiteren Einrichtungen außerhalb der Umluftführung in einem Hohlraum 30 der Gehäusetür.From the 3 It is evident that in the second fan 25, the drive motor 29 is also located outside the recirculation duct. The corresponding drive motor 29, along with other components, is situated outside the recirculation duct in a cavity 30 of the housing door.

In dem Hohlraum 30 sind weitere elektrische Verbraucher, wie beispielsweise die nicht dargestellte Steuereinrichtung und auch ein nicht dargestelltes Netzteil angeordnet, sodass dort bei dem Betrieb Abwärme resultiert, welche zumindest teilweise auch durch angedeutete Gehäuselüfter 31 nach außen abgeführt werden. Wie nachfolgend aber weiter dargestellt, kann gerade im Rahmen der Erfindung die Wärmeabgabe an die Umgebung aber minimiert werden, wobei die in dem Hohlraum 30 entstehenden Abwärme für eine unterstützenden Erwärmung des Aufnahmeraums genutzt werden kann und dann nicht oder zumindest in einem geringeren Maße an die Umgebung als Wärme- und somit auch Energieverlust abgeführt wird. Further electrical components, such as the control unit (not shown) and a power supply (not shown), are located in the cavity 30, resulting in waste heat during operation. This heat is at least partially dissipated to the outside by the indicated housing fans 31. However, as further explained below, the invention allows for minimizing heat loss to the environment. The waste heat generated in the cavity 30 can be used to supplement the heating of the receiving chamber and is then not, or at least to a lesser extent, dissipated to the environment as heat and thus energy loss.

Entsprechend ergibt sich auch, dass bei dem Betrieb der kombinierten Kühl-und Heizvorrichtung in dem Hohlraum 30 eine gegenüber der Umgebung erhöhte Temperatur vorherrscht.Accordingly, it also follows that during the operation of the combined cooling and heating device, a higher temperature prevails in the cavity 30 compared to the surroundings.

An der dem Hohlraum 30 zugewandten Außenseite des thermoelektrischen Wandlers 15 ist eine schematisch dargestellte Wasserkühlung 32 angeschlossen.A schematically depicted water cooling system 32 is connected to the outer side of the thermoelectric converter 15 facing the cavity 30.

Die kombinierte Kühl- und Heizvorrichtung ist dazu vorgesehen, Speisen, insbesondere zumindest teilzubereitete Speisen, über eine Lagerdauer kalt zu halten und dann nachfolgend bei einer Aufwärmphase zu erwärmen.The combined cooling and heating device is designed to keep food, especially partially prepared food, cold for a storage period and then subsequently to heat it up during a warm-up phase.

Die vorzugsweise zumindest teilzubereiteten Speisen werden dabei vorzugsweise kalt bei einer Temperatur von beispielsweise weniger als 10°C und insbesondere weniger als 7°C in den Aufnahmeraum 10 eingebracht und können dann durch einen Kühlbetrieb des thermoelektrischen Wandlers 14 in dem Aufnahmeraum 10 während der Lagerdauer bei weniger als 10°C und insbesondere weniger als 7°C kalt gehalten werden.The food, which is preferably at least partially prepared, is preferably introduced into the receiving chamber 10 cold at a temperature of, for example, less than 10°C and in particular less than 7°C, and can then be kept cold during the storage period at less than 10°C and in particular less than 7°C by means of a cooling operation of the thermoelectric converter 14 in the receiving chamber 10.

Der thermoelektrische Wandler 14 ist dann durch die nicht dargestellte elektronische Steuereinrichtung derart angesteuert, dass die kalte Seite an den Wärmeübertragungskörper 20 angrenzt, der dann als Kühlkörper wirkt. Kalte Luft wird dann mit der Umluftführung an dem ersten Luftauslass 24 abgegeben und sinkt dann insbesondere auch nach unten. Insbesondere weil auch der Antriebsmotor 29 des zweiten Lüfters 25 außerhalb der Umluftführung angeordnet ist, kann zusätzlich für eine bessere Luftverteilung auch in dem Kühlbetrieb der zweite Antriebsmotor 29 aktiv sein.The thermoelectric converter 14 is then controlled by the electronic control unit (not shown) such that the cold side abuts the heat transfer element 20, which then acts as a heat sink. Cold air is then discharged via the recirculation system at the first air outlet 24 and sinks. Because the drive motor 29 of the second fan 25 is also located outside the recirculation system, the second drive motor 29 can also be active during cooling operation for improved air distribution.

Für eine Aufwärmphase wird dann eine große Menge an Wärmeenergie durch das Heizelement 13 der Heizeinrichtung 12 zugeführt, wobei dann warme Luft mit dem zweiten Abschnitt 26 der Umluftführung durch die zweiten Luftauslässe 28 abgegeben wird. Die Heizeinrichtung 12 kann dabei eine maximale Heizleistung zwischen 800 W und 3000 W, insbesondere zwischen 1000 W und 1500 W aufweisen.During a warm-up phase, a large amount of heat energy is supplied to the heating element 13 of the heating device 12, whereby warm air is then discharged through the second air outlets 28 via the second section 26 of the recirculation system. The heating device 12 can have a maximum heating output of between 800 W and 3000 W, in particular between 1000 W and 1500 W.

Erfindungsgemäß kann auch der thermoelektrische Wandler 14 mit der elektronischen Steuereinrichtung von einem Kühlbetrieb zu einem Heizbetrieb umgeschaltet werden.According to the invention, the thermoelectric converter 14 can also be switched from a cooling operation to a heating operation with the electronic control unit.

Die dem Aufnahmeraum 10 zugewandte Seite des thermoelektrischen Wandlers 14 ist dann die heiße Seite, wobei auch bei dem Aufwärmen der Speisen der erste Lüfter 21 betrieben wird und entsprechend Luft über den Wärmeübertragungskörper 20 gefördert wird.The side of the thermoelectric converter 14 facing the receiving chamber 10 is then the hot side, whereby the first fan 21 is also operated when the food is being heated and air is conveyed accordingly over the heat transfer body 20.

Für die Erwärmung der Speisen wird der Aufnahmeraum beispielsweise auf eine Temperatur zwischen 80 °C und 130 °C, insbesondere zwischen 100 °C und 110 °C, beispielsweise 105 °C aufgewärmt. Die entsprechend aufgeheizte Luft strömt dann auch durch den ersten Abschnitt 22 der Umluftführung über den Wärmeübertragungskörper 20.For heating the food, the receiving chamber is heated to a temperature between 80 °C and 130 °C, specifically between 100 °C and 110 °C, for example, 105 °C. The correspondingly heated air then flows through the first section 22 of the recirculation system over the heat transfer element 20.

Durch eine Umpolung des thermoelektrischen Wandlers 14 gegenüber dem Kühlbetrieb wird dann eine Temperaturdifferenz erzeugt. Dabei ist im Rahmen der Erfindung insbesondere vorgesehen, dass der thermoelektrische Wandler bei einer Temperatur T_h von 110°C an der heißen Seite eine maximale Temperaturdifferenz dT_max von mehr als 60°C und insbesondere mehr als 70°C aufweist.A temperature difference is then generated by reversing the polarity of the thermoelectric converter 14 compared to the cooling operation. Within the scope of the invention, it is particularly provided that the thermoelectric converter has a maximum temperature difference dT _max of more than 60°C and particularly more than 70°C at a temperature T _h of 110°C on the hot side.

Wenn also beispielsweise die maximale Temperaturdifferenz dT_max zumindest 70°C beträgt und an dem ersten Abschnitt 22 der Umluftführung Luft mit 105 °C vorbeigeführt wird, ergibt sich dann an der dem Hohlraum 30 zugeordneten kalten Seite des thermoelektrischen Wandlers 14 bei der maximale Temperaturdifferenz eine Temperatur von 35 °C. Aus dieser theoretischen Betrachtung ergibt sich auch, dass bei eine höhere Temperatur in dem Hohlraum 30 eine Energierückgewinnung zur Unterstützung der Aufheizung der Aufnahmeraums 10 erfolgen kann.If, for example, the maximum temperature difference dT _max is at least 70°C and air at 105°C is passed by the first section 22 of the recirculation duct, then at the maximum temperature difference, the temperature on the cold side of the thermoelectric converter 14 associated with the cavity 30 will be 35°C. This theoretical consideration also implies that at a higher temperature in the cavity 30, energy recovery can occur to support the heating of the receiving chamber 10.

Wie bereits zuvor erläutert ist der Hohlraum 30 nämlich durch die dort vorgesehenen elektrischen Verbraucher üblicherweise wärmer, sodass mit dem thermoelektrischen Wandler 14 in dem Heizbetrieb noch eine gewisse Kühlung des Hohlraums 30 erreicht wird und entsprechend auch Wärme an der gegenüberliegenden Seite in den ersten Abschnitt 22 der Umluftführung abgegeben wird, sodass auch zumindest ein geringer Beitrag für die Aufwärmung des Aufnahmeraums 10 bereitgestellt werden kann.As previously explained, the cavity 30 is usually warmer due to the electrical consumers provided there, so that with the thermoelectric converter 14 a certain cooling of the cavity 30 is achieved in heating mode and heat is also released on the opposite side into the first section 22 of the recirculation system, so that at least a small contribution can be made to the heating of the receiving chamber 10.

Während gemäß bekannten Ausführungen nach dem Stand der Technik bei einem Heizbetrieb im Bereich eines dann nicht aktiven thermoelektrischen Wandlers erhebliche Temperaturverluste auftreten und auch an die Umgebung der kombinierten Kühl- und Heizvorrichtung als Abwärme abgegeben werden, kann im Rahmen der Erfindung eine entsprechende Wärmeleitung mit dem in Heizbetrieb aktiven thermoelektrischen Wandler verhindert werden, Zusätzlich dann gerade durch den aktiven Betrieb des thermoelektrischen Wandler sogar ein Beitrag zu der Heizung des Aufnahmeraums bereitgestellt werden.While, according to known designs based on the prior art, significant temperature losses occur during heating operation in the area of a then inactive thermoelectric converter and are also released to the environment of the combined cooling and heating device as waste heat, within the scope of the invention, such heat conduction can be prevented with the thermoelectric converter being active in heating operation. In addition, the active operation of the thermoelectric converter even contributes to the heating of the receiving space.

Die von der Heizeinrichtung 12 bereitgestellt Energie wird also nicht wie im Stand der Technik durch Wärmeleitung verringert, sondern durch den Beitrag des aktiven thermoelektrischen Wandlers erhöht. Exemplarisch kann eine Leistung der Heizeinrichtung 12 von beispielsweise 1200 W betrachtet werden, wozu gemäß dem Stand der Technik die Wärmeverluste durch den nicht aktiven thermoelektrischen Wandler auf etwa 150 W geschätzt werden können. Im Rahmen der Erfindung werden diese Wärmeverluste verhindert und in der gleichen Größenordnung wie die Verluste weitere Wärme hinzugefügt. Bei einer gleichen Leistung der Heizeinrichtung ist also eine effektivere, schnellere Heizung der Aufnahmeraums 10 möglich.The energy supplied by the heating device 12 is therefore not reduced by heat conduction as in the prior art, but increased by the contribution of the active thermoelectric converter. For example, a heating device 12 with a power output of 1200 W can be considered, for which, according to the prior art, the heat losses through the inactive thermoelectric converter can be estimated at approximately 150 W. Within the scope of the invention, these heat losses are prevented, and additional heat of the same order of magnitude is added. Thus, with the same power output of the heating device, more efficient and faster heating of the receiving chamber 10 is possible.

Bei einer Betrachtung der gesamten kombinierten Kühl- und Heizvorrichtung ergibt sich auch einer geringere Abwärme, was in vielen Praxissituationen, beispielsweise bei einer ohnehin warmen Umgebung im Sommer, besonders vorteilhaft ist. Letztlich wird auch mehr der tatsächlich aufgewendeten elektrischen Leistung für die effiziente Erwärmung des Aufnahmeraums genutzt.Considering the entire combined cooling and heating system, the result is also less waste heat, which is particularly advantageous in many practical situations, for example, in already warm environments during the summer. Ultimately, more of the actual electrical power consumed is used for the efficient heating of the recording space.

Zumindest wird durch den aktiven Betrieb des thermoelektrischen Wandlers 14 in dem Heizbetrieb ein Verlust von Wärme durch Wärmeleitung über den thermoelektrischen Wandler 14 vermieden. Des Weiteren kann im Rahmen der Erfindung der erste Lüfter 21 bei dem Aufwärmen mitbetrieben werden, sodass über den ersten Lufteinlass 23 und den ersten Luftauslass 24 eine weitere Umwälzung erfolgt, wodurch insgesamt eine gleichmäßigere Temperaturverteilung innerhalb des Aufnahmeraums 10 erreicht werden kann.At least the active operation of the thermoelectric converter 14 during heating prevents heat loss through conduction via the thermoelectric converter 14. Furthermore, according to the invention, the first fan 21 can also be operated during heating, so that further circulation occurs via the first air inlet 23 and the first air outlet 24, resulting in a more uniform temperature distribution within the receiving chamber 10.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

EP 3 795 042 A1 [0007, 0008]
JP 2001-263899 A [0009]

Claims

Combined cooling and heating device comprising a housing (1) with a receiving chamber (10) for receiving food, in particular at least partially prepared food, a heating device (12) connected to the receiving chamber (10) with at least one heating element (13) and a thermoelectric converter (14) connected to the receiving chamber (10), which is connected to an electronic control device and enables cooling of the receiving chamber (10), characterized in that the thermoelectric converter (14) together with the electronic control device is configured for switching between a cooling operation and a heating operation.

Combined cooling and heating device according to Claim 1 , characterized in that the thermoelectric converter (14) has a maximum temperature difference dT _max of more than 60°K at a temperature T _h of 110°C on a hot side.

Combined cooling and heating device according to Claim 1 or 2 , characterized in that the thermoelectric converter (14) is configured at a temperature T _h of 110°C on a hot side for a maximum heat output of more than 80 W, in particular between 80 W and 300 W.

Combined cooling and heating device according to one of the Claims 1 until 3 , characterized in that the heating device (12) has a maximum heating power between 800 W and 2500 W, in particular between 1000 W and 1500 W.

Combined cooling and heating device according to one of the Claims 1 until 4 , characterized in that the ratio of a maximum heat output of the thermoelectric converter (14) at a temperature T _h of 110°C on a hot side to a maximum heating output of the heating device (12) is between 1:20 and 1:5.

Combined cooling and heating device according to one of the Claims 1 until 5 , characterized in that the thermoelectric converter (14) is designed for a maximum operating temperature of more than 130°C.

Combined cooling and heating device according to one of the Claims 1 until 6 , characterized in that the thermoelectric converter (14) is designed for an operating voltage greater than 18 V DC.

Combined cooling and heating device according to one of the Claims 1 until 7 , characterized in that the thermoelectric converter (14) is connected to a heat transfer body (20) in the direction of the receiving space (10), wherein the heat transfer body (20) together with an associated fan (21) is arranged in a recirculating air duct connected to the receiving space (10).

Combined cooling and heating device according to Claim 8 , characterized in that a drive motor of the fan (21) is arranged outside the recirculation duct.

Combined cooling and heating device according to one of the Claims 1 until 9 , characterized in that the heating device (12) has a resistance heater, in particular in the form of a heating coil, as the heating element (13).

Combined cooling and heating device according to Claim 10 and Claim 8 or 9 , characterized in that the heating element (13) is arranged in the recirculation duct.

Combined cooling and heating device according to Claim 11 , characterized in that the thermoelectric converter (14) is arranged with the fan (21) in a first section (22) of the recirculation duct and that the heating element (13) is arranged with a second fan (25) in a second section (26) of the recirculation duct separate from the first section (22).

Combined cooling and heating device according to Claim 12 , characterized in that the drive motor of the fan (21) and a drive motor of the second fan (25) together with a side of the thermoelectric converter (14) opposite the receiving space (10) are arranged together in a cavity (30).

Combined cooling and heating device according to one of the Claims 1 until 13 , characterized in that the housing (1) has an insulated housing wall (16).

Combined cooling and heating device according to one of the Claims 1 until 14 , characterized in that a collection device for condensate is provided in the area of the thermoelectric converter (14), wherein the collection device is preferably designed to evaporate the collected condensate during heating operation.

Combined cooling and heating device according to one of the Claims 1 until 15 , thereby known Figure 1 shows that the housing (1) is supported on rollers (4).

Combined cooling and heating device according to one of the Claims 1 until 16 , characterized in that the thermoelectric converter (14) and the heating device (12) are arranged in a housing door (3) of the housing (1).

Combined cooling and heating device according to one of the Claims 1 until 17 , characterized in that the receiving space (10) has several insertion devices arranged one above the other.

Combined cooling and heating device according to one of the Claims 1 until 18 , characterized in that the electronic control device comprises at least one component selected from the group consisting of energy storage, temperature sensor, thermostat, display element (7), lighting, fan, input interface, touch display, memory, communication interface.

Combined cooling and heating device according to one of the Claims 1 until 19 , characterized in that the connected load is below 3.7 kW, in particular between 1 kW and 2.5 kW.

Method for handling food, in particular at least partially prepared food, with a combined cooling and heating device according to one of the Claims 1 until 20 .

Procedure according to Claim 21 , wherein the food is kept cold over a storage period by using the thermoelectric converter (14) for cooling and wherein, subsequently, for a warm-up phase, the thermoelectric converter (14) is switched between cooling and heating operation by means of the electronic control unit and is operated in the warm-up phase together with the at least one heating element (13) of the heating device (12).

Procedure according to Claim 21 or 22 , wherein the at least partially prepared food is introduced into the receiving room at a temperature of less than 7°C and subsequently kept cold at a temperature of less than 7°C during storage.

Procedure according to one of the Claims 21 until 23 , characterized in that the storage duration is at least 30 minutes.

Procedure according to one of the Claims 21 until 24 , characterized in that the receiving chamber (10) is heated to a temperature between 80°C and 130°C during the warm-up phase.

Procedure according to one of the Claims 21 until 25 , characterized in that the warm-up phase is followed by a holding phase with a temperature reduced compared to the warm-up phase.

Procedure according to one of the Claims 21 until 26 , wherein at least partially prepared food is brought into the receiving room (10) in different receiving trays, each containing different food components and/or in the form of several individual portions portioned with dish parts.