DE19836048A1 - Mikrowellenaktivierbare Lastenwärmespeicherkörper - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Latentwärmespeicherkörper (1, 17, 28, 30, 31, 32) mit einem Latentwärmespeichermaterial (6) auf Paraffinbasis. Um bezüglich eine leichte Herstellbarkeit bei vorteilhaften Gebrauchseigenschaften zu erreichen, schlägt die Erfindung vor, daß der Latentwärmespeicherkörper ein hygroskopisches Material enthält.

Description

Die Erfindung betrifft einen Latentwärmespeicherkörper mit einem Latentwärmespeichermaterial auf Paraffinbasis und Verfahren zur Herstellung eines Latentwärme­ speicherkörpers.

Latentwärmespeicherkörper dienen bekanntlich zur zeitli­ chen Entkoppelung von Wärme- bzw. Kälteerzeugung und nachfolgendem Wärme- bzw. Kälteverbrauch. Sie ermögli­ chen eine Steigerung der Effektivität, indem das in ihnen enthaltene Latentwärmespeichermaterial bei einem durch Wärmezufuhr hervorgerufenen Phasenübergang, bspw. von fest nach flüssig, Wärme speichert und bei einem zeitlich entkoppelten, entgegengerichteten Phasenüber­ gang Wärme abzugeben vermag. Die zeitliche Entkoppelung von Wärmezu- und abfuhr ermöglicht lange, durchgängige Laufzeiten von Wärme- bzw. Kälteerzeugern mit hohen Wirkungsgraden und geringen An-, Abfahr- und Still­ standskosten. Latentwärmespeicherkörper werden bei­ spielsweise in Anlagen zur Wärmeerzeugung aus Solarener­ gie oder aus fossilen Energieträgern verwendet, darüber hinaus aber auch in Kühlkreisläufen. Zum Stand der Technik wird beispielsweise auf die PCT/EP 93/03346 und auf die PCT/EP98/01956, sowie auf die darin genannten weiteren Druckschriften verwiesen. Insbesondere ist aus der PCT/EP98/01956 ein Latentwärmekörper mit in einem Aufnahmeräume aufweisenden Trägermaterial aufgenommenen Latentwärmespeichermaterial auf Paraffinbasis bekannt. Bei dem bekannten Latentwärmekörper wird darauf abge­ stellt, daß das Trägermaterial aus einzelnen Trägerma­ terialelementen beispielsweise durch Verklebung zusam­ mengesetzt ist, wobei jedenfalls zwischen den Trägerele­ menten kapillarartige Aufnahmeräume für das Latentwärme­ speichermaterial ausgebildet sind. Diese Anordnung führt zu einem einfach herstellbaren und hochwirksamen Latentwärmekörper mit einem hohen Wärmespeichervermö­ gen, der auch im erwärmten Zustand eine ausreichende Strukturfestigkeit aufweist und dessen Trägermaterial sich weitestgehend selbsttätig mit dem Latentwärme­ speichermaterial füllt. Den Vorteilen des vorgenannten und weiterer bekannter Latentwärmespeicherkörper stehen in Abhängigkeit von den gewählten Abmessungen und Verwen­ dungsbereichen unerwünscht lange Zeitintervalle gegen­ über, die zur Zufuhr bzw. Speicherung von Wärmeenergie erforderlich sind. Zu lange Aufheizzeiträume ergeben sich besonders dann, wenn die Wärmeenergie ausschließ­ lich mittels Wärmeleitung von der Oberfläche in das Innere eines Latentwärmespeicherkörpers erfolgen muß und Wärmeleitbarrieren vorhanden sind, die beispielswei­ se zwischen lose aneinandergrenzenden Teilkörpern inner­ halb eines Latentwärmespeicherkörpers bestehen können.

Es wurde daher bereits der Versuch unternommen, Mikro­ wellen energetisch in Latentwärmespeicherkörper mit einem großen Anteil Paraffin als Latentwärmespeicherma­ terial einzukoppeln und darüber aufzuheizen. Bekannt­ lich besitzen Mikrowellen die Fähigkeit, zu erwärmende Körper mit sehr hoher Geschwindigkeit zu durchdringen und darin enthaltene mikrowellenaktive Stoffe durch Anregung von Molekülschwingungen mittels Bewegungsener­ gie zu erwärmen, ohne das dazu Wärmeleitung erforder­ lich wäre. Durch Aufheizung eines Körpers mittels Mikro­ wellenstrahlung können daher grundsätzlich erheblich kürzere Aufheizintervalle als bei einer Wärmeübertra­ gung mittels Wärmeleitung realisiert werden. Eine grund­ legende Schwierigkeit besteht jedoch darin, daß neben mikrowellenaktiven Stoffen in technischen Anwendungen häufig auch mikrowellenpassive Stoffe, beispielsweise Latentwärmespeichermaterial auf Paraffinbasis, von Bedeutung sind, deren Moleküle durch die Mikrowellen­ strahlung nicht oder für die technische Anwendung unge­ nügend erwärmt werden können. Während inzwischen die mikrowellenaktive Eigenschaft von Wasser und einigen Kohlenstoffverbindungen als bekannt vorauszusetzen ist, treten in vielen Bereichen der Technik Probleme durch eine mangelnde oder nicht vorhersehbare Mikrowellenakti­ vität von zahlreichen weiteren Stoffen, z. B. bei Baum­ wolle, einigen Kunststoffen, Holz und Paraffinen auf. Zur Lösung dieses Problems gibt man diesen Stoffen Mikrowellenantennen bei, etwa als Kohlenstoff, OH-Grup­ pen in Form von Ruß, Glycerin oder Alkoholen. So wird z. B. in der eingangs genannten PCT/EP98/01956 vorge­ schlagen, daß der Latentwärmekörper einen mikrowellen­ aktiven Stoff, insbesondere aus einer oder mehreren der Werkstoffgruppen Gläser, Kunststoffe, Mineralstoffe, Metalle, Kohle oder Keramik enthält. Es wird dadurch er­ reicht, daß je nach Anordnung bzw. Verteilung des mikro­ wellenaktiven Stoffes im Latentwärmekörper zahlreiche Heiz- bzw. Wärmenester unter dem Einfluß von Mikrowel­ lenstrahlung entstehen, die ihre Wärmeenergie aufgrund der bestehenden Temperaturdifferenz an das angrenzende, überwiegend mikrowellenpassive Latentwärmespeicherma­ terial auf Paraffinbasis abgeben. Durch die verkürzten Wärmeleitwege wird damit prinzipiell eine Beschleuni­ gung des Aufheizvorganges erreicht.

Bei der Zugabe der Mikrowellenantennen ist allerdings im allgemeinen nachteilig, daß diese Beigaben aus Nut­ zungssicht häufig nicht wünschenswert sind, erhöhte Aufmerksamkeit bei ihrem Einsatz verlangen, sich unwi­ derruflich verbrauchen können oder etwa die Gefahr von Entmischungen und damit gefährlicher Konzentrationsun­ terschiede besteht, wodurch es zu örtlichen Überhitzun­ gen und zum "Durchbrennen" eines Materialverbundes aus mikrowellenpassivem und mikrowellenaktiven Material kommen kann. Allgemein wird daher die Nutzung und der Anwendungsumfang vieler mikrowellenpassiver Materialien bisher durch Zugabe von mikrowellenaktiven Stoffen eingeschränkt.

Auch bei Latentwärmespeicherkörpern, beispielsweise bei Wärmekissen oder Platten, mit einem großen Anteil Paraf­ fin als Latentwärmespeichermedium ist es bisher nicht zu einer befriedigenden Lösung gekommen, mit der es ermöglicht wird, Mikrowellen energetisch einzukoppeln und darüber den Latentwärmespeicherkörper aufzuheizen. Bisherige Versuche wurden über die vorgenannten Schwie­ rigkeiten hinaus dadurch erschwert, daß sich in einer hermetisch geschlossenen Hülle einer Paraffinpackung mit einem zum Beispiel flüssigen mikrowellenaktiven Material ein hoher Dampfdruck aufbauen kann, mikrowel­ lenaktive Stoffe sich oft nur mit einem großen techni­ schen Aufwand (dosiertes Extrudieren) getrennt vom Paraffin mikrogekapselt anlagern lassen, was damit wiederum relativ große Anteile gegenüber dem Paraffin notwendig macht. Auch die so angelagerten mikrowellen­ aktiven Zusätze können sich jedoch im Laufe der Zeit irreversibel verflüchtigen bzw. die Neigung zum Auftre­ ten besitzen. Unterschiedliche Schichten des mikrowel­ lenaktiven und/oder des mikrowellenpassiven Materials ergeben wiederum erhebliche Temperaturschwankungen. In der Summe bestehen daher immer noch große technische Probleme hinsichtlich der Herstellung, der Gebrauchsei­ genschaften und der Funktionssicherheit von mit mikro­ wellenaktiven Stoffen dotierten mikrowellenpassiven Materialien.

Ausgehend von der vorgenannten PCT/EP98/01956 ist es daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen durch Mikrowellen aufheizbaren Latentwärmespeicher­ körper mit einem Latentwärmespeichermaterial auf Paraf­ finbasis mit demgegenüber leichterer Herstellbarkeit, vorteilhafteren Gebrauchseigenschaften und höherer Funktionssicherheit anzugeben. Ein weiterer Aufgaben­ teil besteht darin, ein vereinfachtes Herstellungsver­ fahren für einen Latentwärmespeicherkörper mit einem Latentwärmespeichermaterial auf Paraffinbasis anzuge­ ben. Die Aufgabe umfaßt außerdem die Bereitstellung eines Verfahrens zur Herstellung eines durch Mikrowel­ len aufheizbaren Latentwärmespeicherkörpers mit einem Latentwärmespeichermaterial auf Paraffinbasis.

Der erste Aufgabenteil wird erfindungsgemäß durch einen Latentwärmespeicherkörper mit den Merkmalen von An­ spruch 1 gelöst, zu dem vorteilhafte Ausgestaltungen in den Ansprüchen 2 bis 21 angegeben sind. Bei dem erfin­ dungsgemäßen Latentwärmespeicherkörper mit einem Latentwärmespeichermaterial auf Paraffinbasis ist dar­ auf abgestellt, daß der Latentwärmespeicherkörper ein hygroskopisches Material enthält. Das hygroskopische Material besitzt die ausgeprägte Fähigkeit, aus seiner Umgebung Feuchtigkeit aufzunehmen und diese an sich zu binden.

Als hygroskopische Stoffe lassen sich besonders gut Caliumchlorid (CaCl₂.6 H₂O), Eisenchlorid (FeCl₃), Kupfersulfat (CuSO4.5 H₂O), Magnesiumchlorid (MgCl₂.6 H₂O), Pottasche (Kaliumcarbonat, K₂CO₃) und Kiesel- bzw. Silicagel sowie zahlreiche weitere Stoffe einset­ zen.

Bei der Feuchtigkeit kann es sich insbesondere um Flüs­ sigkeiten auf Wasserbasis, selbstverständlich auch um reines Wasser, handeln, das von einem hygroskopischen Material auch in Dampfphase, d. h. in gasförmiger Form, aus der Umgebung aufgenommen werden kann. Das hygrosko­ pische Verhalten beruht teilweise auf Adsorption und neben weiteren - häufig untergeordneten - Effekten bei feinporigen Materialien häufig auch auf Kapillarkonden­ sation. Darüber hinaus kann hygroskopisches Verhalten auch darauf beruhen, daß die Feuchtigkeit als Salzlö­ sung (Kristallwasser) im hygroskopischen Material ent­ halten ist. Die Kapillarkondensation ist dann von Bedeu­ tung, wenn der durch die Gibbs-Thomson-Gleichung nähe­ rungsweise beschriebene Dampfdruck über einer in den Poren bzw. Kapillaren eines Körpers konkav gekrümmtem Flüssigkeitsoberfläche so weit abgesenkt wird, daß er kleiner als der Dampfdruck in dem umgebenden Gas wird. Das im Latentwärmespeicherkörper enthaltene hygrosko­ pische Material bewirkt mit der Aufnahme von Feuchtig­ keit, insbesondere auf Wasserbasis, erfindungsgemäß eine selbständige Dotierung eines vergleichsweise mikro­ wellenpassiven Latentwärmespeichermaterials mit einem hochgradig mikrowellenaktiven Material, dessen hoher Wirkungsgrad auf dem extrem ausgebildeten Dipolcharak­ ter von Wasser beruht. Der Einbezug von hygroskopischem Material ermöglicht, daß der erfindungsgemäße Latent­ wärmespeicherkörper, bei dem es sich z. B. um ein Paraf­ fin enthaltendes Wärmekissen handeln kann, gut in einem haushaltsüblichen Mikrowellengerät aufheizbar ist. Weiterhin werden mit dem hygroskopischen Material die bisher bei einem angestrebten Einsatz von Wasser als mikrowellenaktivem Material bestehenden Schwierigkeiten überwunden, die in seiner extremen Paraffinphobität (Entmischung) seiner leichten Flüchtigkeit und der damit verbundenen Dampfdruckerhöhung bei höheren Tempe­ raturen bestanden.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die mikrowellen­ aktive Feuchtigkeit nach einer jeweiligen Erwärmung, bzw. Anwendung des Latentwärmespeicherkörpers immer wieder zu denjenigen Stellen im Latentwärmespeicher­ körper zurückkehrt, an denen das hygroskopische Materi­ al im Latentwärmespeicherkörper enthalten ist und daß das hygroskopische Material zu keiner Entmischung aus dem Latentwärmespeichermaterial neigt. Es wird damit zusätzlich zu einer selbständigen Regenerierung des Latentwärmespeicherkörpers durch Feuchtigkeitsaufnahme als weiterer Vorteil erreicht, daß von der Feuchtigkeit dabei auch die ursprünglich vorgesehene Verteilung im Latentwärmespeicherkörper immer wieder reproduzierbar eingenommen wird, so daß keine Entmischung und keine unerwünschten Konzentrationsunterschiede möglich sind. Infolgedessen wird auch eine lokale Überhitzung des Latentwärmespeicherkörpers bzw. ein "Durchbrennen" wirkungsvoll verhindert, wobei auch bei einer Fehlbedie­ nung keine Explosions- oder Brandgefahr besteht. Insge­ samt wird daher auch die Funktionssicherheit des Latentwärmespeicherkörpers gegenüber bekannten Ausfüh­ rungen erheblich erhöht.

Weitere Vorteile des erfindungsgemaßen Latentwärme­ speicherkörpers liegen darin, daß auch die Wärmeleitfä­ higkeit aufgrund des Kristallwassergehaltes und des feinstverteilten Kondensatwassers erheblich erhöht wird, so daß erstmals größere Schichtdicken sinnvoll realisierbar sind. Im Hinblick auf die hygroskopischen Eigenschaften braucht außerdem kein Vakuum gezogen zu werden, und auslaufende Leckagen sind nicht zu befürch­ ten. Der erfindungsgemäße Latentwärmespeicherkörper zeichnet sich darüber hinaus durch eine besondere Viel­ seitigkeit aus, da neben der bevorzugten Aufheizung durch Mikrowellen alternativ oder zusätzlich auch eine Aufheizung nach konventionellen Verfahren, beispielswei­ se in einem Wasserbad oder in einem Ofen geschehen kann. Ein zusätzlicher Vorteil einer Aufheizung durch Mikrowellen besteht darin, daß dabei nur ein minimaler Energieaufwand notwendig wird, da sich die Mikrowellen­ energie hervorragend in die in dem hygroskopischen Material gebundene Feuchtigkeit, insbesondere auch in Kristallwasser, einkoppeln läßt. Es kommt hinzu, daß zahlreiche hygroskopische Stoffe sehr preiswert und außerdem nur minder bis ungiftig sind und in vielen Fällen keine chemische Veränderung des Latentwärme­ speichermaterials auf Paraffinbasis bewirken.

In einer bevorzugten möglichen Ausgestaltung ist der Latentwärmespeicherkörper in einer dampfdiffusionsdurch­ lässigen Umhüllung aufgenommen, bei der es sich z. B. um eine Folie handeln kann, die an ihren Rändern bzw. Verbindungsbereichen und/oder innerhalb von Flächenbe­ reichen dampfdiffusionsdurchlässige Öffnungen zur Umge­ bung des Latentwärmespeicherkörpers aufweist. Bei die­ sem "offenen System" besteht ein Dampfaustausch zwi­ schen dem Inneren des Latentwärmespeicherkörpers und seiner Umgebung, so daß in der Umgebung vorhandene Feuchtigkeit von dem im Latentwärmespeicherkörper ent­ haltenen hygroskopischen Material aufgenommen werden kann. Wird der Latentwärmespeicherkörper mit Mikrowel­ len bestrahlt, führt dies zu einer Erwärmung und an­ schließenden Verdampfung der im hygroskopischen Materi­ al gespeicherten mikrowellenaktiven Feuchtigkeit, insbe­ sondere von Wasser. Der erhitzte Dampf steht an seinen Entstehungsorten in unmittelbarem und unverzüglichem Wärmeaustausch mit dem angrenzenden Wärmespeichermateri­ al, wodurch dieses ebenfalls innerhalb kurzer Zeit erwärmt werden kann. Bei der Verdampfung der aus dem hygroskopischen Material heraustretenden Feuchtigkeit kommt es zur Volumenzunahme der mikrowellenaktiven Feuchtigkeit, so daß auch das Volumen des in der Umhül­ lung eingeschlossenen Latentwärmespeicherkörpers zu­ nimmt. Der dadurch in der Umhüllung gebildete Druck läßt einen Teil des Dampfes aus der dampfdiffusions­ durchlässigen Umhüllung in die Umgebung entweichen, so daß auf vorteilhafte Weise eine Zerstörung der Umhül­ lung durch einen unzulässig hohen Innendruck vermieden wird. Der erwärmte Latentwärmespeicherkörper kann nun seiner vorgesehenen Verwendung zugeführt werden. Der Feuchteverlust des Latentwärmespeicherkörpers durch den zumindest anteiligen Dampfaustritt wird dadurch selbständig ausgeglichen, daß das im Latentwärme­ speicherkörper enthaltene hygroskopische Material mit fortschreitender Abkühlung des Latentwärmespeicher­ körpers die noch vorhandene Feuchtigkeit an sich bin­ det, worauf es durch ein Dampfdruckgefälle zum Nachströ­ men von Umgebungsfeuchte durch die dampfdiffusionsdurch­ lässigen Öffnungen der Umhüllung in das Innere des Latentwärmespeicherkörpers kommt, bis sich ein Gleichge­ wicht einstellt, indem erneut eine hohe Feuchtigkeits­ menge in dem hygroskopischen Material gespeichert ist. In einer weiteren Variante kann der Latentwärme­ speicherköper auch in einer dampfdiffusionsundurchlässi­ gen Umhüllung, beispielsweise in einer Kunststoff- oder Aluminiumfolie, aufgenommen sein (geschlossenes Sy­ stem). Dabei kann eine dampfdruckbedingte Zerstörung beispielsweise durch entsprechende Materialreserve der Umhüllung, die auch aus einem dehnbaren Material beste­ hen kann, und/oder durch eine geeignet abgestimmte Feuchtigkeitsmenge im Latentwärmespeicherkörper verhin­ dert werden. Des weiteren besteht auch die Möglichkeit, daß das hygroskopische Material seinerseits in einer dampfdiffusionsdurchlässigen Umhüllung aufgenommen ist. Das hygroskopische Material kann dabei mit dieser Umhül­ lung von dem angrenzenden Latentwärmespeichermaterial dampfdiffusionsdurchlässig abgetrennt sein, so daß seine Oberfläche nicht durch verflüssigtes Paraffin passiviert werden kann.

Der erfindungsgemäße Latentwärmespeicherkörper kann Kapillarräume aufweisen, die Wege zu dem hygroskopi­ schen Material öffnen. Beispielsweise besteht die Mög­ lichkeit, daß das Latentwärmespeichermaterial auf Paraf­ finbasis eine durch Additive modifizierte Erstarrungs­ struktur, insbesondere mit hohlkegelartigen Hohlräumen aufweist, wie diese in der PCT/EP93/03346 beschrieben sind.

Hierdurch ist es ermöglicht, das Ansprechverhalten des Latentwärmespeichermaterials bei Wärmezufuhr entschei­ dend zu verbessern. Das Latentwärmespeichermaterial auf Paraffinbasis nimmt hierdurch eine gleichsam poröse Struktur an. Bei Wärmezufuhr können leichter schmelzen­ de Bestandteile des Latentwärmespeichermaterials durch die im Material selbst gegebenen Hohlstrukturen hin­ durch fließen. Es kann sich, gegebenenfalls auch hin­ sichtlich vorhandener Lufteinschlüsse eine Art Mikro- Konvektion einstellen. Es ergibt sich auch eine hohe Durchmischungswirksamkeit. Im weiteren ist auch eine Vorteilhaftigkeit hinsichtlich des Ausdehnungsverhal­ tens bei Phasenänderung gegeben. Das Strukturadditiv ist in dem Latentwärmespeichermaterial vorzugsweise homogen gelöst. Im einzelnen haben sich Strukturadditi­ ve wie solche auf Basis von Polyalkylmetacrylaten (PA- MA) und Polyalkylacrylaten (PAA) als Einzelkomponenten oder in Kombination bewährt. Ihre kristallmodifizieren­ de Wirkung wird dadurch hervorgerufen, daß die Polymer­ moleküle in die wachsenden Paraffinkristalle mit einge­ baut werden und das Weiterwachsen dieser Kristallform verhindert wird. Aufgrund des Vorliegens der Polymermo­ leküle auch in assoziierter Form in der homogenen Lö­ sung in Paraffin, können auf die speziellen Assoziate Paraffine aufwachsen. Es werden Hohlkegel gebildet, die nicht mehr zur Bildung von Netzwerken befähigt sind. Aufgrund der synergistischen Wirkungsweise dieses Struk­ turadditives auf das Kristallisationsverhalten der Paraffine wird eine Hohlraumbildung und damit eine Verbesserung der Durchströmbarkeit des Wärmespeicherme­ diums Paraffin (beispielsweise für in dem Latent­ wärmespeicherkörper eingeschlossene Luft oder Wasser­ dampf oder für verflüssigte Phasen des Latentwärme­ speichermaterials, d. h. des Paraffins selbst) gegen­ über nicht derartig compoundierten Paraffinen erreicht. Allgemein eignen sich als Strukturadditive auch Ethylen, Venylacetat-Copolymere (E, VA), Ethylen-Propy­ len-Copolymere (OCP), Dien-Styrol-Copolymere sowohl als Einzelkomponenten als auch im Gemisch sowie alk­ ylierte Naphthaline (Paraflow). Der Anteil der Struktur­ additive fängt bei einem Bruchteil von Gewichtsprozen­ ten, realistischerweise etwa bei 0.01 Gewichtsprozent an und zeigt insbesondere bis zu einem Anteil von etwa einem Gewichtsprozent spürbare Veränderungen im Sinne einer Verbesserung. Die Kapillarräume erleichtern einer­ seits dem hygroskopischen Material die Aufnahme von Feuchtigkeit, insbesondere aus der Umgebung des Latent­ wärmespeicherkörpers und begünstigen andererseits nach der Verdampfung der Feuchtigkeit den Wärmeübergang auf das Latentwärmespeichermaterial durch eine verbesserte Durchströmung des Latentwärmespeicherkörpers mit dem erhitzten Dampf. Darüber ist zur Vergleichmäßigung und Beschleunigung der Erwärmung des Latentwärmespeicher­ körpers bevorzugt, daß das hygroskopische Material im Latentwärmespeicherkörper verteilt angeordnet ist.

Im Hinblick auf die Möglichkeit einer gleichmäßigen und schnellen Durchströmung des Latentwärmespeicherkörpers mit der mikrowellenaktiven Feuchtigkeit beträgt der Massenanteil des hygroskopischen Materials in einem Latentwärmespeicherkörper bevorzugt 5% oder weniger, wodurch ebenfalls die gewünschten kurzen Aufheizzeiten erreicht werden können. Durch die geringen Zusätze und ebenfalls durch die geringe erforderliche Menge an mikrowellenaktiver Feuchtigkeit ergibt sich somit keine wesentliche Reduzierung des Anteils an Latentwärme­ speichermaterial auf Paraffinbasis, so daß die Volumen- bzw. gewichtsspezifische Wärmespeicherkapazität nicht nennenswert beeinträchtigt wird. Gemäß einer bevorzug­ ten Weiterbildung des Latentwärmespeicherkörpers ent­ hält dieser hygroskopisches Material unterschiedlicher Wirksamkeit. Sehr stark hygroskopische Materialien können als "Wasserzieher" eingesetzt werden und in Kombination mit weniger stark hygroskopischen Stoffen, die schwerer aufgeheizt werden können, als Produkt-, Verhaltens- und Temperaturregler in einem Latent­ wärmespeicherkörper eingesetzt werden. Die Kombination von hygroskopischem Material mit unterschiedlicher Wirksamkeit ermöglicht es beim Erhitzen über einen durch die Materialzusammensetzung beinflußbaren Tempera­ turbereich hinweg Feuchtigkeit zu verdampfen. Gegenüber einer schlagartigen Verdampfung resultiert daraus neben einer höheren Funktionssicherheit auch eine günstigere Wärmeübertragung auf das Latentwärmespeichermaterial.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Latentwärmespeicherkörpers kann dieser ein Trägerma­ terial mit Latentwärmespeichermaterial aufnehmenden kapillarartigen Aufnahmeräumen aufweisen. Es ist dabei zunächst an eine derartige Ausbildung der Kapillaren gedacht, bei der die Aufnahmeräume eine selbstansaugen­ de Wirkung insbesondere hinsichtlich des Latentwärme­ speichermaterials ausüben. Ein solcher Latentwärme­ speicherkörper zeichnet sich auch bei verflüssigtem Latentwärmespeichermaterial durch eine gewünschte Form­ beständigkeit aus, wobei ein Ausschwitzen des Latent­ wärmespeichermaterials verhindert wird. Im Hinblick auf die zusätzlich vorhandene mikrowellenaktive, nicht mit dem Latentwärmespeichermaterial mischbare Feuchtigkeit, insbesondere Wasser, wird weiterhin eine Separierung beider Komponenten entgegengewirkt. Außerdem wirken die Körper aus Trägermaterial und Latentwärmespeicherma­ terial aufgrund ihrer hohen spezifischen Oberfläche mit den Öffnungen der kapillaren Aufnahmeräume als Kondensa­ tionskerne bzw. -keime für die Dampfphase des erhitzten mikrowellenaktiven Materials, so daß der Wärmeübergang vom Dampf auf das Latentwärmespeichermaterial begün­ stigt wird. Es besteht darüber hinaus die Möglichkeit, die kapillarartigen Aufnahmeräume auch auf eine selbst­ ansaugende Wirkung hinsichtlich der mikrowellenaktiven Feuchtigkeit abgestimmt auszubilden.

Bevorzugt ist vorgesehen, daß der Latentwärmespeicher­ körper eine Anzahl von Trägermaterialeinzelkörpern enthält, die eine plattenartige oder kornartige Gestalt aufweisen können. Hinsichtlich der Verwendung von Trä­ germaterial mit Latentwärmespeichermaterial aufnehmen­ den kapillarartigen Aufnahmeräumen wird weiterhin auf die PCT/EP98/01956 verwiesen, die vollinhaltlich in die vorliegende Anmeldung einbezogen wird, auch mit dem Ziel, Merkmale in Ansprüche aufnehmen zu können. Bei dem Trägermaterial kann es sich außerdem um handelsübli­ che Verpackungsfüllstoffe, Aufsaugmittel für Chemikali­ en, insbesondere für Öl, Brandschutzmittel, Verdickungs­ mittel, Trägerstoffe - insbesondere für chemische Abfäl­ le - sowie um Mikrovliesstoffe oder Aufsaugmatten han­ deln. Hierzu wird insbesondere auf die von der Rench Chemie GmbH in unterschiedlichen Spezifizierungen bei­ spielsweise unter den geschützten Bezeichnungen Rench- Rapid 'R', Rench Rapid 'G', Perleen 222, Perleen 444, Rapon 5090, Rapon 5092 und Rapon 5093 angebotenen Pro­ dukte verwiesen. Durch die hohe Eigenrohdichte geeigne­ ter Ölbindemittel entseht ein zusätzlich sensibler Wärmespeichereffekt.

Weiterhin ist bevorzugt, daß das hygroskopische Materi­ al flocken-, körner- oder granulatartig ausgebildet ist oder als Pulver im Latentwärmespeicher enthalten ist. Insbesondere besteht die Möglichkeit, daß das hygrosko­ pische Material auf einem oder mehreren der Trägerma­ terialeinzelkörper angeordnet ist. Neben einer Anord­ nung auf der Trägermaterialeinzelkörper-Oberfläche ist auch an eine Anordnung im Inneren der Trägermaterialein­ zelkörper gedacht. In einer weiter bevorzugten Ausfüh­ rung sind der Trägermaterialeinzelkörper und die Umhül­ lung des Latentwärmespeicherkörpers von einem gasenthal­ tenden Raum beabstandet angeordnet. Dieser gasenthalten­ de Raum kann insbesondere dazu dienen, aus der Umgebung mikrowellenaktive Feuchtigkeit an das Latentwärme­ speichermaterial heranzuführen und kann des weiteren als Feuchtigkeitsspeicher und/oder als Ausdehnungsgefäß vorgesehen sein.

Alternativ oder in Kombination mit einer Anordnung des hygroskopischen Materials auf einem Trägermaterialein­ zelkörper kann das hygroskopische Material auf einem sich flächig oder räumlich im Latentwärmespeicherkörper erstreckenden Verteilkörper angeordnet sein. Ein derar­ tiger Verteilkörper kann Kapillarräume aufweisen, die für die mikrowellenaktive Feuchtigkeit Wege zu dem hygroskopischen Material öffnet und dadurch die Feuch­ tigkeit im Latentwärmespeicherkörper verteilt. Es ist dabei beispielsweise an eine Aufgabenteilung gedacht, derzufolge der Kapillarräume aufweisende Verteilkörper eine Verteilung der mikrowellenaktiven Feuchtigkeit in flüssiger Form im Latentwärmespeicherkörper bewirkt, so daß sie von dem daran bevorzugt ebenfalls verteilt angeordneten hygroskopischen Material aufgenommen wer­ den kann. Nach einem gebrauchsbedingten Verdampfen und Austritt der Feuchtigkeit aus dem hygroskopischen Ma­ terial und/oder unmittelbar aus dem Verteilkörper mit Kapillarräumen erfüllt das hygroskopische Material die Aufgabe, die mikrowellenaktive Feuchtigkeit in gleichmä­ ßiger Verteilung möglichst vollständig wieder zurückzu­ binden. Soweit z. B. aufgrund eines Dampfaustrittes in die Umgebung keine vollständige Zurückbindung möglich ist, wird das Feuchtedefizit durch ein Nachströmen von mikrowellenaktiver Flüssigkeit durch die sich verzwei­ genden Kapillaren des Verteilkörpers ausgeglichen. Die Kapillaren des Verteilkörpers sind daher in ihrer Ge­ staltung vorzugsweise auf einen möglichst großen Durch­ satz an mikrowellenaktiver Flüssigkeit ausgerichtet, während die Kapillaren des hygroskopischen Materials zur Verstärkung der hygroskopischen Eigenschaft vorzugs­ weise so ausgestaltet bzw. bemessen sind, daß sie auch eine Kapillarkondensation von mikrowellenaktivem Dampf bewirken. Weiterhin besteht auch die Möglichkeit, daß der Verteilkörper selbst aus einem hygroskopischen Material ausgebildet ist. Es ist weiter daran gedacht, daß die Umhüllung des Latentwärmespeicherkörpers eine verschließbare Öffnung aufweist, durch die besonders im Fall einer dampfdiffusionsundurchlässigen Umhüllung bedarfsweise eine Zu- oder Abgabe von Feuchtigkeit beeinflußt werden kann. In einer speziellen Ausgestal­ tung erstreckt sich der Verteilkörper mit den Kapillar­ räumen für die mikrowellenaktive Flüssigkeit von der verschließbaren Öffnung der Umhüllung ausgehend in den Latentwärmespeicherkörper hinein. Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Verteilkörpers berücksichtigt, daß die darin enthaltenen Kapillarräume nur auf die mikro­ wellenaktive Flüssigkeit, nicht dagegen auf das Latent­ wärmespeichermaterial eine selbstansaugende Wirkung ausüben, so daß eine Verstopfung der Kapillaren mit Latentwärmespeichermaterial verhindert wird. Dies kann aufgrund der unterschiedlichen Viskositäten von Latent­ wärmespeichermaterial auf Paraffinbasis und von Wasser zum Beispiel durch geeignete Abstimmung der Abmessungen der Kapillarräume oder auf andere zweckmäßige Weise erreicht werden. Diesbezüglich ist auch auf eine ent­ sprechende, nur hinsichtlich der mikrowellenaktiven Feuchtigkeit kapillarwirksamen Ausbildung der Poren des hygroskopischen Materials zu achten. Ergänzend oder alternativ kann der hygroskopische Verteilkörper auch mit einer für das Latentwärmespeichermaterial undurch­ lässigen Umhüllung umgeben sein. Durch die Umhüllung wird somit ebenfalls ein Eindringen von Latentwärme­ speichermaterial in Poren des hygroskopischen Materials und deren Verstopfung verhindert. Insbesondere kann eine derartige Ausbildung Vorteile bieten, bei der sich das hygroskopische Material dochtartig innerhalb der Umhüllung erstreckt, wobei die Umhüllung beispielsweise aus einer Folie mit einer sehr geringen Wandstärke bestehen kann. Allerdings besitzen die Körper aus hygro­ skopischem Material insofern eine Selbstreinigungs­ kraft, als daß sie zumindest bei einer noch nicht dampf­ diffusionsdichten Umhüllung aus Latentwärmespeichermat­ erial von sich aus wieder Wasser aufnehmen und sich beim nächsten Einsatz wieder freischmelzen.

In weiterer Einzelheit ist auch bevorzugt, daß dem Latentwärmespeichermaterial ein Zusatz zugesetzt wird, welcher zur Dickflüssigkeit führt. Es kann hier ein übliches Thixotropiemittel verwendet werden. Selbst im erwärmten Zustand, in welchem üblicherweise eine Ver­ flüssigung des Latentwärmespeichermaterials gegeben ist, ist dann noch eine Schwerflüssigkeit, im Sinne einer gallertartigen Konsistenz, gegeben. Selbst bei einem unbeabsichtigten Durchtrennen von mit Latentw­ ärmespeichermaterial auf Paraffinbasis getränktem Trä­ germaterial kommt es noch nicht oder nicht in wesentli­ chem Ausmaß zu einem Auslaufen von Latentwärmespei­ chermaterial.

Es besteht auch die Möglichkeit, daß das Latentwärme­ speichermaterial auf Paraffinbasis einen Anteil an Mineralöl und/oder an Polymeren und/oder Elastomeren enthält. Die Kautschuke und/oder Elastomere führen vorrangig zu einer höheren Flexibilität, die auch im verfestigten Zustand des Latentwärmespeichermaterials erhalten bleiben kann und die beispielsweise bei Sitz­ kissen oder Bandagen Vorteile bietet. Sie sind vorzugs­ weise mit weniger als 5% Anteil enthalten. Wenn die Polymere keine Elastomere sind, führen sie zu keiner Erhöhung der Flexibilität und verhindern nur, gegebenen­ falls zusätzlich, ein Auslaufen. Vorzugsweise handelt es sich um hochausraffiniertes Mineralöl. Beispielswei­ se ein Mineralöl, welches man üblicherweise auch als Weißöl bezeichnet. Bei den Polymeren handelt es sich um vernetzte Polymere, die durch Copolymerisation herge­ stellt sind. Die vernetzten Polymere bilden mit dem Mineralöl durch Ausbildung eines dreidimensionalen Netzwerkes oder durch ihre physikalische Vernetzung (Knollenstruktur) eine gelartige Struktur. Diese Gele besitzen eine hohe Flexibilität bei gleichzeitiger Stabilität gegenüber einwirkenden mechanischen Kräften. Das Paraffin wird im flüssigen Zustand in diese Struk­ tur eingeschlossen. Bei dem Phasenwechsel, der Kristal­ lisation, werden die entstehenden Paraffinkristalle von der Gelstruktur umgeben, so daß sich eine flexible Gesamtmischung ergibt.

In einer möglichen Anwendung kann ein Latentwärmespei­ chermaterial, das Paraffin mit einer Schmelztemperatur von 50° Celsius und ein Copolymer mit einer Schmelztem­ peratur von 120° Celsius enthält, bis zu einer Tempera­ tur von 125° Celsius aufgeheizt werden, so daß zunächst eine gleichmäßige Durchmischung beider Komponenten erreicht wird und die dünnflüssige Mischung vom Träger­ material aufgrund der darin wirksamen Kapillarkräfte bis zur vollständigen Sättigung aufgenommen werden kann. Bei einer nachfolgenden Abkühlung werden die entstehenden Paraffinkristalle von dem Copolymer umge­ ben. Bei einer z. B. denkbaren oberen Betriebstempera­ tur des Latentwärmekörpers von 80° Celsius wird nur der Paraffinanteil, nicht dagegen das Copolymer, verflüs­ sigt. Vorteilhaft wird dadurch erreicht, daß das Paraf­ fin nicht aus dem Copolymer austreten kann und mit ihm im Trägermaterial verbleibt. Für die Erfindung ist wesentlich, daß das gewünschte Paraffinrückhaltevermö­ gen in dem Latentwärmekörper bei Verwendung des oben beschriebenen Trägermaterials bereits bei einem Massen­ anteil von weniger als 5% des Copolymers am Latent­ wärmespeichermaterial erzielt werden kann.

Hinsichtlich der Polymere werden beispielsweise Styrol- Butadien-Styrol (SBS), Styrol-Isopren-Styrol (SIS) oder Styrol-Ethylen-Butylen-Styrol (S-EB-S) eingesetzt. Insbesondere wird hier auf ein Mittel zurückgegriffen, was unter der Handelsmarke "KRATON G" bekannt ist, angeboten von Shell-Chemicals. Da "Kraton G" hydrierte Copolymere enthält, weist dieses Mittel eine hohe ther­ mische Stabilität auf und eignet sich daher gut für die hier vorgeschlagene Anwendung. Die "Kraton-G"-Kautschu­ ke sind bekanntlich kompartibel mit paraffinischen und naphtenischen Ölen. Den Triblock-Copolymeren wird zuge­ schrieben, daß sie mehr als das zwanzigfache ihres Gewichtes an Öl aufnehmen können und damit Produkte herstellbar sind, deren Konsistenz - abhängig von der Sorte und Konzentration des Kautschukes - in weiten Grenzen variiert werden kann. Optional gemischte Diblock-Polymere enthalten den AB-Typ, beispielsweise Styrol-Ethylenpropylen (S-EP) und Styrol-Isopren (SI). Die ABA-Struktur von Kraton-Kautschuk- Molekülen ent­ hält Polystrol-Endblöcke und elastomere Mittelblöcke. Weiterhin können aber auch weitere bekannte Kraton-Ab­ wandlungen angewendet werden. Dieses Block-Copolymer eignet sich vorzugsweise als Verdicker zur Erhöhung der Viskosität bzw. als Flexibilisator zur Erhöhung der Elastizität. Bei Kraton G handelt es sich um einen thermoplastischen Kunststoff, wobei mehrere Typen von Copolymeren der Kraton G-Reihe existieren, die sich in ihrem strukturellen Aufbau unterscheiden. Die Kraton- Kautschuk-Polymere besitzen elastomere Eigenschaften und weisen eine ungewöhnliche Kombination aus hoher Festigkeit und niedriger Viskosität auf. Sie weisen außerdem eine Molekularstruktur auf aus linearen Diblock-, Triblock- und Radial-Copolymeren, deren Mol­ gewicht variiert und die ein unterschiedliches Verhält­ nis von Styrol- zu Elastomeranteil aufweisen. Von den bekannten Kraton G-Typen können vorzugsweise die als G 1650, G 1651 und G 1654 bekanten Typen Anwendung fin­ den. Jedes Molekül des Kraton-Kautschiks kann aus Block­ segmenten von Styrol-Monomer-Einheiten und Kautschuk- Monomer- und/oder Comonomer-Einheiten bestehen.

Weiterhin können auch Copolymere, wie beispielsweise HDPE (High Density Polyethylen), PP (Polypropylen) oder HDPP (High Density Polypropylen) verwendet werden.

Es besteht außerdem die Möglichkeit, dem Latentwärme­ speichermaterial auf Paraffinbasis eine Mischung hinzu­ zugeben, die zumindest verschiedene, aus der Gruppe der Diblock-Copolymere, Triblock-Copolymere, Radialblock- Copolymere und Multiblock-Copolymere ausgewählte Copo­ lymere enthält, wobei die Mischung bevorzugt zumindest ein Diblock-Copolymer und zumindest ein Triblock-Copo­ lymer enthält und das Diblock-Copolymer und das Tri­ block-Copolymer Segmente aus Styren-Monumereinheiten und Kautschuk-Monomereinheiten aufweisen können.

Wesentlich ist, daß sich die erwähnten Additive einer­ seits homogen in dem Paraffin verteilen bzw. das Paraf­ fin diese Zusätze homogen durchsetzt und andererseits keine chemische Wechselwirkung zwischen den Zusätzen und dem Paraffin eintritt. Weiter ist von besonderer Bedeutung, daß die Auswahl dahingehend getroffen ist, daß praktisch keine Dichteunterschiede zwischen dem den Additiven und dem Paraffin gegeben sind, so daß auch keine physikalische Entmischung hierdurch auftreten kann.

Der zweite Aufgabenteil wird durch die Angabe eines Herstellungsverfahrens mit den Merkmalen nach Anspruch 22 gelöst, zu denen vorteilhafte Vorgehensweisen in den Unteransprüchen 23 bis 28 angegeben sind.

Es wird dazu mit Anspruch 22 ein Verfahren angegeben zur Herstellung eines Latentwärmespeicherkörpers mit in einem Aufnahmeräume aufweisenden Trägermaterial aufge­ nommenen Latentwärmespeichermaterial auf Paraffinbasis, bei dem das Latentwärmespeichermaterial verflüssigt wird und in verflüssigter Form an selbstansaugende kapillarartige Aufnahmeräume des Trägermaterials heran­ geführt wird, wobei darauf abgestellt wird, daß das verflüssigte Latentwärmespeichermaterial an eine Mehr­ zahl von Trägermaterialeinzelkörpern eines Latentwärme­ speicherkörpers herangeführt wird. Das Heranführen kann beispielsweise dadurch erfolgen, daß das Trägermaterial in das verflüssigte Latentwärmespeichermaterial über das Trägermaterial gegossen wird. Insbesondere für die Herstellung von größeren Latentwärmespeicherkörpern empfiehlt es sich, in größerer Stückzahl vorgefertigte Trägermaterialeinzelkörper mit gegenüber dem Latent­ wärmespeicherkörper geringeren Abmessungen mit Latent­ wärmespeichermaterial zu tränken. Gegenüber der bekann­ ten, umgekehrten Verfahrensweise, bei der zunächst ein zusammenhängender Trägermaterialkörper beliebiger Größe mit Latentwärmespeichermaterial getränkt wird und dar­ aus erst im getränkten Zustand Latentwärmespeicher­ teilkörper herausgetrennt werden, wird mit dem erfin­ dungsgemäßen Verfahren eine schnellere und damit kosten­ günstigere Tränkung des Trägermaterials realisiert. Wie bei dem bekannten Verfahren mit umgekehrter Arbeitsrei­ henfolge besteht die Möglichkeit, für einen Latent­ wärmespeicherkörper viele kleinere Teil- bzw. Einzelkör­ per Teilkörper nahezu beliebiger Formen und/oder Größen zu verwenden, so daß mit dem getränkten Trägermaterial praktisch unbegrenzte Gestaltungsmöglichkeiten für Latentwärmespeicherkörper bestehen. Darüber hinaus kann das erfindungsgemäße Verfahren besonders vorteilhaft auch zur Herstellung eines mikrowellenaktiven Latent­ wärme-Speicherkörpers mit einem Latentwärmespeicherma­ terial auf Paraffinbasis eingesetzt werden, indem ein hygroskopisches Material an der Oberfläche des Trägerma­ terials angelagert wird. Praktisch kann dazu so vorge­ gangenen werden, daß das zu verwendende Latentwärme­ speichermaterial auf Paraffinbasis zunächst zu einer Schmelze aufbereitet wird, deren Viskosität durch Zuga­ be von Additiven, beispielsweise von Kraton mit einer Konzentration von bis zu zehn Prozent, vorzugsweise von bis zu zwei Prozent, eingestellt und dabei bevorzugt erhöht werden kann. Diese Schmelze kann in einem folgen­ den Verfahrensschritt an selbstansaugende kapillare Aufnahmeräume der Trägermaterialeinzelkörper herange­ führt werden, indem letztere beispielweise in die Schmelze eingetaucht werden oder die Schmelze über die Latentwärmespeichereinzelkörper gegossen wird, wobei zusätzlich die Möglichkeit besteht, das Aufsaugen durch eine gezielte Temperatursteuerung und/oder mechanische Energiezufuhr, beispielsweise Rühren, zu unterstützen. In einem weiteren Verfahrensschritt kann nun das hy­ groskopische Material an der Oberfläche des Trägermate­ rials angelagert werden. Bevorzugt wird dazu ein kör­ ner- und/oder granulat- und/oder flocken- und/oder pulverartig ausgestaltetes hygroskopisches Material zu den getränkten Trägermaterialeinzelkörpern hinzugegeben und beispielsweise durch Kneten oder Verrühren eine Durchmischung erreicht, derzufolge das hygroskopische Material die Oberfläche der Trägermaterialeinzelkörper möglichst gleichmäßig bedeckt. Es erweist sich dabei als Vorteil, daß sich insbesondere bei vollständiger Durchtränkung auf den Trägermaterialteilelementen eine Schicht aus geschmolzenem Latentwärmespeichermaterial auf Paraffinbasis befindet, die sich beim Abkühlprozeß wieder zurückbildet, an der aber besonders im geschmol­ zenen Zustand hygroskopisches Material besonders gut anhaftet, wodurch dessen homogene Verteilung verein­ facht wird. In Abwandlung der beschriebenen Arbeitswei­ se kann das hygroskopische Material auch an den Träger­ materialeinzelkörpern angelagert werden, bevor sie mit Latentwärmespeichermaterial getränkt werden. Besonders bei einem pulverförmigen hygroskopischen Material be­ steht dadurch die Möglichkeit, daß es beim Einsaugen des Latentwärmespeichermaterials mit hinein in die Aufnahmeräume des Trägermaterials gelangt, so daß auch eine Mikrowellenaktivierung im Inneren der Trägermateri­ aleinzelkörper erhalten wird. Es wird daraus deutlich, daß die von dem erfindungsgemäßen Verfahren vorgeschla­ gene Verwendung von Trägermaterialeinzelkörpern bevor­ zugt geringer Abmessung zum Aufsaugen von Latentwärme­ speichermaterial zusätzlich auch besondere Vorteile für die Herstellung eines mittels hygroskopischem Material mikrowellenaktivierten Latentwärmespeicherkörpers bie­ tet. Sofern keine mikrowellenaktiven Eigenschaften erforderlich sind, kann für die Herstellung eines Latentwärmespeicherkörpers mit einem Latentwärme­ speichermaterial auf Paraffinbasis nach dem erfindungs­ gemäßen Verfahren natürlich auf die Zugabe des hygrosko­ pischen Materials verzichtet werden, wobei aber durch das Aufsaugen des Latentwärmespeichermaterials in Trä­ germaterialeinzelkörpern bevorzugt geringer Abmessungen und somit größerer Anzahl die oben erläuterten herstel­ lungstechnischen Vorteile gegenüber bekannten Herstel­ lungsverfahren von Latentwärmespeicherkörpern erhalten bleiben.

Es hat sich weiterhin bewährt, als Trägermaterialeinzel­ körper handelsübliche Ölbindemittel zu verwenden, insbe­ sondere die von der Rench Chemie GmbH unter dem Marken­ namen Rench-Rapid R, Rench-Rapid G, Perleen 222, Perle­ en 444, Rapon 5090, Rapon 5092 und Rapon 5093 angebote­ nen Produkte. Wird zum Aufsaugen des zu einer hochvisko­ sen Schmelze aufbereiteten Latentwärmespeichermaterials ein körniges Ölbindemittel verwendet, entsteht eine Kugelschüttung mit pulvrigen Anteilen, in der das Latentwärmespeichermaterial in den einzelnen Aufsaugele­ menten bzw. Latentwärmespeichereinzelkörpern so stark gebunden ist, daß es auch bei Temperaturen, die 20 bis 30° über dem Schmelzpunkt des Paraffins liegen, nicht austritt. Es bildet sich auch hier auf den Aufsaugele­ menten eine glänzende Schicht geschmolzenen Paraffins, die sich beim Abkühlprozeß wieder zurückbildet und die eine Haftfläche für pulverförmige Elemente des mikrowel­ lenaktiven, hygroskopischen Materials bildet. Bis nach dem Abkühlprozeß bleibt diese Form der Schüttung in sich frei beweglich, d. h. sie wird nicht zu einer har­ ten Masse, wobei diese Beweglichkeit besonders bei Wärmekissen wünschenswert ist. Darüber hinaus lassen sich zum Aufsaugen des Latentwärmespeichermaterials als Trägermaterial auch andere Materialien mit saugfähigen Strukturen, wie z. B. Fasern aus mineral- oder kerami­ schen Werkstoffen, organische Materialien wie Baum- oder Schafswolle, Glas, Phenolharze, Kunststoffe, in deren sämtlichen Verarbeitungsformen, wie Spinnen, Schäumen, Granulieren, Pulverisieren, Flechten, Verwe­ ben usw. verwenden. Das Trägermaterial kann somit bei­ spielsweise als körner- und/oder granulat- und/oder flockenartiges Material verwendet werden. Es kann des weiteren auch eine plattenartige Gestalt einer gewünsch­ ten Festigkeit aufweisen oder aber auch in Form eines Vliesstoffes ausgebildet sein. Weiterhin kann das erfin­ dungsgemäße Verfahren auch auf die Erzielung von zusätz­ lichen, in den Ansprüchen 1 bis 21, bzw. der zugehöri­ gen Beschreibung erwähnten Merkmale eines Latent­ wärmespeicherkörpers ausgerichtet sein. Ebenso folgt aus der vorangehenden Beschreibung des Herstellungsver­ fahrens, daß ein erfindungsgemäßer Latentwärmespeicher­ körper bezüglich seiner Komponenten beliebige Kombinati­ onen der für das Herstellungsverfahren vorgeschlagenen Materialien in den jeweils in Betracht gezogenen oder vergleichbaren Spezifizierungen enthalten kann.

Die Erfindung schlägt zur Lösung des weiteren Aufgaben­ teils gemäß Anspruch 29 ein Verfahren zur Herstellung eines Latentwärmespeicherkörpers mit in einem Aufnahme­ räume aufweisenden Trägermaterial aufgenommenen Latent­ wärmespeichermaterial auf Paraffinbasis vor, bei dem das Latentwärmespeichermaterial verflüssigt wird und in verflüssigter Form an selbstansaugende kapillarartige Aufnahmeräume des Trägermaterials herangeführt wird, wobei darauf abgestellt wird, daß ein hygroskopisches Material an eine Oberfläche des Trägermaterials herange­ führt wird. Es kann demgemäß zur Herstellung eines Latentwärmespeicherkörpers alternativ zu einer Mehrzahl von Trägermaterialeinzelkörpern auch ein zusammenhängen­ des Trägermaterial verwendet werden. Eine mögliche Anwendung dieses Verfahrens ist beispielsweise die Herstellung von Latentwärmespeicherkörpern geringer Abmessungen bzw. Schichtdicken und/oder einfacher geome­ trischer Formgebung, bei dem sowohl eine problemlose Konfektionierung eines zusammenhängenden Trägerma­ terials als auch dessen vollständige Durchtränkung in ausreichend kurzen Zeitintervallen möglich ist.

Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Aufheizung eines festen oder flüssigen Wärmespeicherma­ terials, das von sich aus durch Mikrowellenstrahlen nicht aufheizbar ist oder schwächer aufheizbar ist als Wasser sowie eine Wärmespeichervorrichtung mit einem festen oder flüssigen Wärmespeichermaterial, das von sich aus durch Mikrowelleneinstrahlung nicht aufheizbar ist oder schwächer aufheizbar ist als Wasser.

Die Erwärmung von Flüssigkeiten und Festkörpern durch Mikrowellenstrahlung hat aufgrund der gegenüber her­ kömmlichen Heiztechniken möglichen Zeit- und Energieer­ sparnis in den letzten Jahren zunehmend Bedeutung gewon­ nen. Bei Mikrowellenstrahlung (kurz: Mikrowellen) han­ delt es sich allgemein um elektromagnetische Wellen in einem Frequenzbereich zwischen 1 GHz und 1 THz, was einem Wellenlängenbereich von zwischen etwa 0,3 mm und 30 cm entspricht. Eine inzwischen sehr weit verbreitete Anwendung von Mikrowellenstrahlung ist die Aufheizung von Nahrungsmitteln in einem Mikrowellenherd, in wel­ chem dem Mikrowellenfeld bei Frequenzen zwischen 2,425 und 2,475 GHz von den hineingegebenen Nahrungsmitteln durch dielektrische Verluste Energie entzogen wird, was zur Aufheizung der Nahrungsmittel führt. In industriel­ len Anwendungen wird verbreitet auch mit einer Frequenz von 5,8 GHz gearbeitet. Aufgrund der möglichen Zeit- und Energieeinsparung der Mikrowellenaufheizung besteht der Wunsch, außer Nahrungsmitteln auch eine Vielzahl von weiteren Flüssigkeiten und Festkörpern durch Mikro­ wellenstrahlung zu erwärmen bzw. aufzuheizen. Von den hierzu in Frage kommenden Materialien zeigen jedoch eine Vielzahl von sich aus keine Erwärmung in einem Mikrowellenfeld, und bei einer Vielzahl weiterer Mate­ rialien findet eine nur sehr viel schwächere bzw. lang­ samere Erwärmung als bei Wasser statt. Insofern bei der letztgenannten Gruppe eine so schwache bzw. langsame Erwärmung erfolgt, daß diese bei technischen Anwendun­ gen oder im Hausgebrauch nicht akzeptabel ist, werden die entsprechenden Materialien mit den sich gar nicht von sich aus durch Mikrowellenstrahlung erwärmenden Materialen zu sog. "mikrowellenpassiven" Materialien zusammengefaßt. Zur Gruppe der "mikrowellenpassiven" Stoffe zählen somit auch solche, die durch Mikrowellen­ strahlung von sich aus deutlich schwächer aufheizbar sind als Wasser, das zu den stark mikrowellenaktiven Stoffen zählt. Daher zählen auch viele Nahrungsmittel aufgrund ihres hohen Wassergehaltes zur Gruppe der "mikrowellenaktiven" Materialien, die durch Mikrowellen­ strahlen von sich aus in einem technisch sinnvoll an­ wendbaren Ausmaß bzw. Zeitraum aufheizbar sind. Als besonders nachteilig wird es empfunden, daß auch eine Reihe von Verpackungsmaterialien, insbesondere auf Papier-, Holz- und Kunststoffbasis, die häufig auch für Lebensmittel verwendet werden, und außerdem viele über­ wiegend organische Flüssigkeiten von sich aus nicht durch Mikrowellenstrahlung aufheizbar sind oder dadurch nur deutlich schwächer aufheizbar sind als Wasser. Besonders im Fast-Food-Bereich übernimmt das Verpackungsmaterial von Nahrungsmitteln neben einer Schutz- auch eine Warmhaltefunktion während des Transports. Sofern jedoch das der Verpackung dienende Wärme­ speichermaterial bei der Erwärmung der Nahrungsmittel durch Mikrowellenstrahlung von sich aus nicht mit er­ wärmt werden kann, verlieren die Nahrungsmittel einen Teil ihrer Wärme durch anschließende Wärmeleitung an die kältere Verpackung.

Davon ausgehend zählt es zur Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur gebrauchsvorteilhaften Aufheizung eines im Sinne der Erfindung mikrowellenpassiven Wärme­ speichermaterials durch Mikrowellenstrahlung sowie eine dazu geeignete Wärmespeichervorrichtung anzuge­ ben. Unter einem Wärmespeichermaterial wird dabei grund­ sätzlich jedes Material verstanden, das zumindest kurz­ zeitig und in begrenztem Umfang Wärme zu speichern vermag.

Der diesbezüglich erste Aufgabenteil wird durch das in Anspruch 31 angegebene Verfahren gelöst, wobei vorteil­ hafte Vorgehensweisen in den davon abhängigen Ansprü­ chen 32-37 angegeben sind. Bezüglich der Wärmespei­ chervorrichtung wird die gestellte Aufgabe durch den Gegenstand von Anspruch 38 gelöst.

Nach Anspruch 31 ist zur Lösung der Aufgabe darauf abgestellt, daß dem Wärmespeichermaterial ein hygrosko­ pisches Material zum Wärmeaustausch mit dem Wärmespei­ chermaterial in einem Mengenverhältnis zugeordnet wird, bei dem sich, ausgehend von einem Feuchtegleichgewicht des hygroskopischen Körpers bei 50% relativer Luft­ feuchte und 20°C, eine Menge von 500 g des Wärme­ speichermaterials bei einer Mikrowellenbestrahlung mit 400-600 Watt Leistung in einem Zeitraum von 2-10 Min. von 20°C um mindestens 50°C erwärmt und daß bei einer entsprechenden Zuordnung eine Bestrahlung des hygroskopischen Materials mit Mikrowellenstrahlung vorgenommen wird. Beispielsweise ist diesbezüglich an eine Verwendung eines haushaltsgerechten Mikrowellenher­ des gedacht, in dessen Garraum das Wärmespeicherma­ terial und das ihm zum Wärmeaustausch zugeordnete hy­ groskopische Material eingegeben werden können. Alterna­ tiv besteht die Möglichkeit, die Mikrowellenstrahlung auf andere Weise auf das hygroskopische Material einwir­ ken zu lassen. Das hygroskopische Material besitzt die ausgeprägte Fähigkeit, aus seiner Umgebung Feuchtigkeit aufzunehmen und diese an sich zu binden. Insbesondere besteht auch die Fähigkeit, der Raumluft unter Normalbe­ dingungen die darin in Form von Wasserdampf enthaltene Feuchtigkeit zu entnehmen und anzulagern. Darüber hin­ aus besteht noch die Möglichkeit, die Wasseraufnahme durch eine Erhöhung des Wasserdampfgehaltes in der Luft zu begünstigen. Weiterhin wird auch in flüssiger Form angebotenes Wasser innerhalb kürzester Zeit von dem hygroskopischen Material bis zum Erreichen eines Sätti­ gungszustandes aufgenommen. Das im hygroskopischen Material gespeicherte Wasser stellt selbst eine stark mikrowellenaktive Flüssigkeit im Sinne der Erfindung dar, so daß es in einem Mikrowellenfeld zu einer sehr schnellen und starken Aufheizung des Wassers und auch des hygroskopischen Materials kommt. Das demgegenüber mikrowellenpassive Wärmespeichermaterial erwärmt sich dagegen nicht oder nur unwesentlich. Aufgrund der erfin­ dungsgemäßen Zuordnung des hygroskopischen Materials zu dem Wärmespeichermaterial setzt darauf ein Wärmeaus­ tausch in der Weise ein, daß Wärmeenergie von dem er­ wärmten Wasser bzw. Wasserdampf direkt und nach Erwär­ mung des hygroskopischen Materials auch von diesem auf das Wärmespeichermaterial übertragen wird. Die Wärme­ übertragung kann dabei als Wärmeleitung, durch Konvekti­ on, durch Wärmestrahlung oder in beliebigen Kombinatio­ nen dieser Übertragungsmechanismen verlaufen. Zum Wärme­ austausch kann eine Zuordnung des hygroskopischen Ma­ terials zum Wärmespeichermaterial beispielsweise da­ durch erfolgen, daß das hygroskopische Material auf einer oder mehreren Oberflächen des Wärmespeicherma­ terials angeordnet wird. Sofern dies nicht möglich oder nicht wünschenswert ist, kann das hygroskopische Ma­ terial auch in einem zweckmäßigen Abstand von dem Wärme­ speichermaterial verteilt angeordnet sein. Es ist jeden­ falls vorteilhaft, wenn das hygroskopische Material in der jeweiligen Anordnung ein hohes Verhältnis von Ober­ flächen zu Volumen bzw. Masse besitzt, um eine mög­ lichst große Wärmeaustauschfläche für die vorgenannten Wärmeübertragungsmechanismen zur Verfügung zu stellen.

Für die Erfindung sind alle solchen im weiteren Sinne hygroskopischen Materialien geeignet, die in einer vergleichsweise kurzen Zeitspanne die für das vorge­ schlagene Verfahren notwendige Wassermenge aufnehmen können. Bevorzugt ist auch an die Verwendung von Calciumchlorid, Eisenchlorid, Kupfersulfat, Magnesium­ chlorid, Pottasche und Kiesel- bzw. Silicagel gedacht, wobei in weiteren Anwendungen auch die Verwendung von Löschpapier oder hygroskopischen Geweben, Vliesen und dergleichen Vorteile bieten kann. Das erfindungsgemäße Verfahren kann prinzipiell zur Aufheizung aller festen oder flüssigen mikrowellenpassiver Wärmespeichermateria­ lien verwendet werden, deren Einbringen in ein Mikrowel­ lenfeld bekanntermaßen nicht mit Gefahren verbunden ist, wobei als Wärmespeichermaterial jedes Material in Betracht zu ziehen ist, das zumindest ein begrenztes kurzzeitiges Wärmespeichervermögen aufweist. Hinsicht­ lich der oben beschriebenen Problemstellung ist insbe­ sondere an die Verwendung von Verpackungsmaterialien auf Papier- bzw. Pappe-, Holz- oder Kunststoffbasis gedacht.

In einem bevorzugten Anwendungsverfahren ist vorgese­ hen, daß ein für Mikrowellenstrahlung durchlässiges Wärmespeichermaterial verwendet wird. Weiter ist bevor­ zugt, daß ein hygroskopisches Material verwendet wird, dessen hygroskopische Eigenschaft durch eine durch Mikrowellenstrahlung bedingte Erwärmung nicht verändert wird. Dies bedeutet, daß das hygroskopische Material auch nach zahlreichen Anwendungen des erfindungsgemäßen Verfahrens die unveränderte Eigenschaft besitzt, aus der Umgebung Feuchtigkeit aufzunehmen und diese bei einer erwärmungsbedingten Verdampfung an die Umgebung abzugeben. Das erfindungsgemäße Verfahren kann dadurch vorteilhaft gestaltet werden, daß das hygroskopische Material sandwichartig zwischen zwei plattenartigen Wärmespeicherelementen aus Wärmespeichermaterial, vor­ zugsweise aus einem festen Wärmespeichermaterial, ange­ ordnet wird. Dabei können zwei oder mehr der platten­ artigen Wärmespeicherelemente im wesentlichen parallel zueinander angeordnet werden und das hygroskopische Material in den entsprechenden Zwischenräumen verteilt werden, so daß ein Mehrschichtensystem entsteht. Prak­ tisch kann dazu in der Weise vorgegangen werden, daß das hygroskopische Material zunächst auf der Oberfläche eines Wärmespeicherelementes aus mikrowellenpassivem Wärmespeichermaterial angeordnet wird und daß anschlie­ ßend ein weiteres Wärmespeicherelement auf das hygrosko­ pische Material aufgesetzt wird, worauf diese Arbeits­ schritte bis zum Erreichen des gewünschten Schichtenauf­ baus wiederholt werden können. Alternativ oder in Kombi­ nation besteht auch die Möglichkeit, daß in dem mikro­ wellenpassiven Wärmespeichermaterial bzw. dem aus die­ sem Material gebildeten Wärmespeicherelementen Ausnehm­ ungen, beispielsweise in Gestalt von Bohrungen, Nuten, Kerben oder geometrisch unbestimmten dreidimensional gestalteten Flächen zur Aufnahme des hygroskopischen Materials eingebracht werden. Es besteht dann die Mög­ lichkeit, das hygroskopische Material in die Ausnehm­ ungen einzubringen und darin durch weiteres Wärme­ speichermaterial zu fixieren. Beispielsweise besteht die Möglichkeit, eine Oberfläche eines Wärmespeicher­ elementes mit einem Rillenprofil zu versehen, die Ril­ lentäler mit einem hygroskopischen Salz auszufüllen und anschließend ein weiteres Wärmespeicherelement auf der verfüllten Oberfläche zu befestigen. Es ist weiter bevorzugt, daß in einem plattenartigen Wärmespeicherele­ ment Hohlräume ausgebildet werden, die sich durchgehend von einer dem hygroskopischen Material zugewandten Flä­ che des Wärmespeicherelementes bis zu einer im Feuchtig­ keitsaustausch mit der Umgebung stehenden Fläche des Wärmespeicherelementes erstrecken. Insbesondere ist daran gedacht, die Hohlräume durch voneinander beabstan­ dete Einstiche bzw. Durchstiche, beispielsweise mit einer Nadel, herbeizuführen. Die Hohlräume ermöglichen auch eine Verwendung von dampfundurchlässigem mikrowel­ lenpassivem Wärmespeichermaterial, indem sie selbst Strömungswege für gewünschten Dampfaustausch mit der Umgebung bereitstellen. Darüber hinaus kann bei dampf­ durchlässigem mikrowellenpassivem Wärmespeichermaterial dessen Diffussionsvermögen für mikrowellenaktive Feuch­ tigkeit durch die Hohlräume noch beträchtlich verbes­ sert werden. Weiter ist vorteilhaft, wenn bei der Aus­ führung des erfindungsgemäßen Verfahrens in einem fe­ sten Wärmespeicherelement kapillarartige Aufnahmeräume zur Aufnahme eines Latentwärmespeichermaterials, insbe­ sondere eines Wärmespeichermaterials auf Paraffinbasis, vorgesehen sehen. Hinsichtlich der kapillarartigen Aufnahmeräume wird auf die PCT/EP98/01956 verwiesen, deren Offenbarungsgehalt vollinhaltlich in die vorlie­ gende Anmeldung aufgenommen wird. Zufolge einer weiter bevorzugten Anwendung des Verfahrens ist ein Wärmespei­ cherelement aus Pappelholz ausgebildet.

Von Mikrowellenherden ist bekannt, daß im Inneren ihres Garraumes keine völlig gleichmäßige Verteilung der Mikrowellenstrahlungsintensität erreicht werden kann. Dies führt zu einer ungleichmäßigen Erwärmung der darin enthaltenen mikrowellenaktiven Materialien, wobei es je nach Voraussetzungen zu einer lokalen Überhitzung und zu Beschädigungen kommen kann. Für eine vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemaßen Verfahrens wird daher vorgeschlagen, daß die räumliche Verteilung der Mikrowellenstrahlungsintensität durch eine die Mikrowel­ len reflektierende Folie im Bereich vergleichsweise höherer Strahlungsintensität vergleichmäßigt wird. Es kann dazu so vorgegangen werden, daß in Vorversuchen die Temperaturverteilung innerhalb eines im wesentli­ chen flächig im Mikrowellenherd ausgebreiteten mikrowel­ lenaktiven Materials ermittelt wird und daß die Lage und Verteilung von Bereichen vergleichsweise höherer Temperaturen, die den Bereichen vergleichsweise höherer Strahlungsintensität entsprechen, gekennzeichnet wird. In einem nächsten Schritt kann dann eine die Mikrowel­ len reflektierende Folie in der Weise zugeschnitten werden, daß ihre Form gerade den Flächehbereichen höhe­ rer Strahlungsintensität entspricht. Die zugeschnittene reflektierende Folie kann dann bei weiteren Anwendungen des Mikrowellenherdes bevorzugt unterhalb des zu erwär­ menden Gutes angeordnet werden. Im vorliegenden Fall besteht somit die Möglichkeit, die ausgeschnittene Folie unterhalb des hygroskopischen Materials und gege­ benenfalls zusätzlich unterhalb des mikrowellenpassiven Wärmespeichermaterials anzuordnen. Die auf die Folie auftreffende Mikrowellenstrahlung höherer Intensität wird beim Auftreffen reflektiert und in Bereiche mit einer geringeren Strahlungsintensität abgelenkt, so daß sich insgesamt eine Vergleichsmäßigung der Strahlungsin­ tensität mit der Folge einer gleichmäßigeren Erwärmung der mikrowellenaktiven Feuchtigkeit und damit des hy­ groskopischen Materials sowie des Wärmespeichermateri­ als ergibt.

Weiterhin wird vorgeschlagen, daß die räumliche Vertei­ lung der Mikrowellenstrahlungsintensität durch eine die Mikrowellen reflektierende und/oder beugende und/oder brechende Homogenisierungsmaske vergleichmäßigt wird, wobei die Homogenisierungsmaske bevorzugt im Bereich höherer Strahlungsintensität angeordnet werden kann. Unter einer Homogenisierungsmaske wird im Sinne der Erfindung eine Einrichtung verstanden, die infolge ihrer Werkstoffeigenschaften und/oder Gestaltungsmerkma­ le eine bevorzugte Reflektion und/oder Beugung und/oder Brechung von Mikrowellenstrahlen in einem Mikrowellen­ feld bewirken. Zur Vergleichmäßigung der Strahlungsin­ tensität besteht die Möglichkeit, daß die Homogeni­ sierungsmaske in einem Mikrowellenfeld bzw. in einem Garraum eines Mikrowellenherdes innerhalb und/oder außerhalb des Wärmespeichermaterials angeordnet wird, wobei die Homogenisierungsmaske aus mehreren Einzeltei­ len bestehen kann, welche für sich allein oder in Ver­ bindung miteinander und/oder in Zusammenwirken mit Einbauten der Mikrowelle, bspw. einem Drehteller oder auch den Begrenzungswänden des Garraumes, wirksam sein können. Die Homogenisierungsmaske ermöglicht durch die Vergleichmäßigung der Strahlungsintensität die Vermei­ dung von partiellen Überhitzungen aufgrund erhöhter Mikrowellenstrahlungskonzentration und kann aus unter­ schiedlichen Materialien bestehen. Der dielektrische Verlustfaktor spielt hierbei eine untergeordnete Rolle. Es besteht die Möglichkeit, daß die auf den zu erwärmen­ den Körper treffenden Mikrowellen durch optische Ablen­ kung zerstreut werden. Hieraus resultiert eine Vermei­ dung von übermäßig hohen Strahlungskonzentrationen an einzelnen Stellen, besonders in der Mitte der Mikrowel­ le, wo ein relativer Stillstand des zu erwärmenden Objektes, das sich bspw. auf einem Drehteller befindet, vorliegt. Die Homogenisierungsmaske nutzt vornehmlich die optischen Eigenschaften der Mikrowellen, um eine Ablenkung und teilweise Auslöschung zu erreichen. Für den Anwendungsfall können einheitliche, geschlossene Glaskörper mit inhomogenen Zusammensetzungen des Glases oder gleichgefügiges Glas mit Streulinsenoberfläche (entweder direkt in das Glas eingearbeitet oder aufge­ bracht, z. B. geklebt) in Betracht gezogen werden. Das Glas kann auch in Form einer Schüttung von zerstoßenem Glas ("Glas-Crunsh") oder regelmäßigen geometrischen Körpern, z. B. Kugeln, Rhomben, Pyramiden sowie anderen zweckmäßigen Körpern oder Mischungen untereinander vorliegen. An den gebildeten Phasengrenzen werden die Mikrowellen in unbestimmte Richtungen abgelenkt, so daß ein diffuses Wellenfeld entsteht. Sofern mehrere derar­ tiger Teile aus Glas oder aus einem anderen zweckmäßi­ gen Material gemeinsam als Homogenisierungsmaske verwen­ det werden, kann je nach beispielsweise aus Vorversu­ chen bekannter Verteilung der Mikrowellenstrahlungsin­ tensität eine besonders gute Vergleichmäßigung der Strahlungsintensität durch eine verteilte Anordnung der Teile in dem Mikrowellenfeld bzw. -herd erreicht wer­ den, wobei eine bevorzugte Anordnung im Bereich höherer Strahlungsintensität erfolgen kann.

In einer weiteren Variante kann als Homogenisierungs­ maske ein Metallgitter verwendet werden bzw. vorgesehen sein. Dabei kann die Auslöschung und/oder Ablenkung und/oder Beugung der Mikrowellenstrahlen durch die Wahl der Maschengröße und/oder Drahtstärke und/oder Werkstoff­ zusammensetzung des Metallgitters beeinflußt werden bzw. sein. Eine entscheidende Größe ist dabei die pro­ zentuale Abdeckfläche durch das Maschengitter bezogen auf die größtmögliche freie Einstrahlfläche der Mikro­ wellensender innerhalb des Mikrowellengerätes. Durch die Wahl von Drahtstärke und Maschenweite wird der Absperreffekt ("Faradayscher Käfig") gesteuert. Je engmaschiger das Geflecht ist, desto stärker die Ab­ schirmung. Bei totaler Abschirmung von oben wird das zu erwärmende Objekt nur noch mit dem innerhalb des Mikro­ wellengerätes reflektierenden Strahlen seitlich und von unten aufgeheizt. Dabei ist auch daran gedacht, daß zwischen das Wärmespeichermaterial und die Mikrowellen­ strahlungsquelle ein engmaschiges Metallgitter zur Abschirmung der Mikrowellenstrahlung in Haupteinfalls­ richtung eingebracht wird. Weiterhin besteht die Mög­ lichkeit, beide zuvor erläuterten Varianten der Homo­ genisierungsmaske in Kombination miteinander anzuwen­ den, so daß eine Steuerung der Mikrowellenstrahlungsin­ tensität in nahezu allen Bereichen möglich ist. In diesem Fall werden die Effekte Beugung, Brechung und Auslöschung miteinander kombiniert und können durch Werkstoffkombinationen und Anordnung für den jeweiligen Anwendungsfall sinnvoll miteinander kombiniert werden. Mittels der Homogenisierungsmaske kann bspw. verhindert werden, daß bei einem in eine Mikrowelle eingegebenen Wärmekissen eine stellenweise Überhitzung auftritt und daß diese zu einer Zerstörung führt.

Zusätzlich zu den zuvor genannten Materialien, (Glas, Metall) und den im einzelnen erwähnten Körperformen sind auch weitere zweckmäßige Ausgestaltungen einer Homogenisierungsmaske denkbar. Dabei orientiert sich eine konkrete Ausgestaltung an den gewünschten Re­ flektions- und/oder Beugungs- und/oder Brechungseigen­ schaften sowie daran, daß die Funktion bzw. die Be­ triebssicherheit des Mikrowellenherdes nicht beeinträch­ tigt wird. Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, daß die Homogenisierungsmaske auch unabhängig von dem vorge­ stellten Verfahren zur Aufheizung eines festen oder flüssigen Wärmespeichermaterials, das von sich aus durch Mikrowellenstrahlung nicht aufheizbar ist oder schwächer aufheizbar ist als Wasser, verwendet wird. Die Homogenisierungsmaske kann dazu in einem beliebigen Mikrowellenfeld vorgesehen sein bzw. verwendet werden, wobei sie die vorgenannten vorteilhaften Wirkungen entfaltet.

Weiterhin besteht auch die Möglichkeit, die Temperatur­ verteilung innerhalb des Wärmespeichermaterials und/oder des hygroskopischen Materials und/oder zwi­ schen hygroskopischem Material und Wärmespeicher­ material durch Wärmeleitbleche aus gut wärmeleitendem Material im Übergangsbereich verschiedener Temperaturen zu vergleichmäßigen. Geeignet sind beispielsweise Ble­ che aus Kupfer, Aluminium oder dergleichen, die in Streifen oder beliebige andere zweckmäßige Formen ge­ schnitten sein können. Die Wärmeleitbleche werden bevor­ zugt großflächig in gleichzeitigen Kontakt mit Berei­ chen höherer und niedrigerer Temperaturen gebracht, so daß durch deren gute Wärmeleitfähigkeit ein schnellerer Temperaturausgleich erreicht werden kann.

Für die Lösung des weiteren Aufgabenteils schlägt der unabhängige Anspruch 40 eine Wärmespeichervorrichtung mit einem festen oder flüssigen Wärmespeichermaterial, das von sich aus durch Mikrowelleneinstrahlung nicht aufheizbar ist oder schwächer aufheizbar ist als Was­ ser, vor, wobei darauf abgestellt wird, daß die Wärme­ speichervorrichtung ein hygroskopisches Material zur Wärmeübertragung auf das Wärmespeichermaterial enthält. Dabei ist vorzugsweise an eine der oben im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Aufheizung eines mikrowellenpassiven Wärmespeichermaterials be­ schriebenen Anordnungen gedacht. Weiterhin kann die Wärmespeichervorrichtung zusätzlich auch beliebige einzelne oder Kombinationen von Merkmalen aufweisen, wie diese ebenfalls in Verbindung mit dem vorgenannten Verfahren beschrieben wurden.

Die Erfindung betrifft noch eine weitere Wärmespeicher­ vorrichtung mit einem festen oder flüssigen Wärme­ speichermaterial, das von sich aus durch Mikrowellen­ strahlung nicht aufheizbar oder schlechter aufheizbar ist als Wasser, die gegenüber der vorgenannten Wärme­ speichervorrichtung hinsichtlich der Aufheizung von mikrowellenpassivem Wärmespeichermaterial in einem Mikrowellenfeld auf einem eigenen Lösungsgedanken be­ ruht. Ausgangspunkt der Überlegungen ist, daß in einer Reihe von speziellen Anwendungsfällen, beispielsweise der Medizintechnik oder in der Raumfahrt, von Interesse sein kann, eine in der Umgebung vorhandene Dampfphase zu vermeiden oder weitestmöglich zu reduzieren. Unter diesen Voraussetzungen besteht daher für eine Erwärmung von mikrowellenpassivem Material in einem Mikrowellen­ feld ein Bedarf an einer geeigneten Wärmespeichervor­ richtung, bei der auf hygroskopisches Material verzich­ tet werden kann und die gegebenenfalls auch mit der zuvor beschriebenen Wärmespeichervorrichtung mit hy­ groskopischen Material kombiniert werden kann. Es ist daher eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine gattungsgemäße Wärmespeichervorrichtung anzugeben, bei der für die Aufheizung eines mikrowellenpassiven Wärmespeichermaterials in einem Mikrowellenfeld auf die Verwendung von hygroskopischen Material verzichtet werden kann. Bei einem Wärmespeichermaterial handelt es sich dabei im Sinne der Erfindung um ein beliebiges Material, das zumindest zu einer kurzzeitigen und be­ grenzten Speicherung von Wärme in der Lage ist.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt gemaß Anspruch 49 durch eine Wärmespeichervorrichtung mit einem festen oder flüssigen Wärmespeichermaterial, das von sich aus durch Mikrowellenstrahlung nicht aufheizbar ist oder schlechter aufheizbar ist als Wasser, wobei darauf abgestellt wird, daß die Wärmespeichervorrichtung einen Absorptionskörper mit einer hohen dielektrischen Ver­ lustzahl zur Wärmeübertragung auf das Wärmespeicherma­ terial in einem Mikrowellenfeld enthält und daß die Länge (L, L') des Absorptionskörpers in einer Erstreckungsrichtung zumindest der halben Wellenlänge einer zur Energiezufuhr gewählten Mikrowellenstrahlung ent­ spricht. Unter einem Absorptionskörper wird dabei im Sinne der Erfindung ein Körper verstanden, welcher in einem Mikrowellenfeld aufgrund seiner Werkstoffeigen­ schaften und seines charakteristischen Längenverhältnis­ ses in zumindest einer Erstreckungsrichtung zu der Wellenlänge der Mikrowellenstrahlung eine bevorzugte Erwärmung durch dielektrische Verluste erfährt. Nähere Ausführungen zu dielektrischen Verlusten findet man z. B. in "Werkstoffkunde, H. J. Bargel, G. Schulze, VDI-Verlag, Düsseldorf, 1994, 6. Auflage". Danach ent­ stehen dielektrische Verluste, wenn ein Dielektrikum eine geringe Leitfähigkeit aufweist oder wenn es nicht völlig homogen aufgebaut ist. In einem wechselnden Feld (bei Wechselspannung) führt bei unpolaren Kunststoffen die zeitliche Verzögerung der Umpolarisation und bei polaren Stoffen das dann auftretende Schwingen der Dipole zu weiteren Energieverlusten. Sie bewirken eine Veränderung der Phasenverschiebung zwischen Strom und Spannung. Beträgt der Phasenwinkel im verlustfreien Kondensator 90°, so wird er durch die Verluste an Ener­ gie im Wechselfeld um den Winkel Delta als dem Ergän­ zungswinkel zu 90° verkleinert. Der Tangens dieses "Fehlwinkels" wird als dielektrischer Verlustfaktor Tangens Delta bezeichnet. Er gibt das Verhältnis zwi­ schen Wirk- und Blindstrom und damit auch das zwischen Wirkleistung (= Verlust) und Blindleistung des Kondensa­ tors an. Die dielektrische Verlustzahl ist dann:
Epsilon'_r = Epsilon_r.tan Delta,
Epsilon_r = Dielektrizitätszahl.

Sie ist materialabhängig, und ihre Größe ändert sich mit der Frequenz und der Temperatur und wirkt sich insbesondere bei hohen Frequenzen zunehmend aus. Dielek­ trische Verluste vermindern die Leistung eines Kondensa­ tors. Sie setzen sich in Wärme um. Kunststoffe mit sehr geringer dielektrischer Verlustzahl sind demnach hervor­ ragende Dielektrika. Andererseits kann die innere Erwär­ mung von Kunststoffen mit höherem Epsilon_r.tan Delta bewußt und vorteilhaft technisch genutzt werden, wie es z. B. beim Hochfrequenzschweißen geschieht. Die in die­ ser Anmeldung vorgeschlagene Wärmespeichervorrichtung nutzt die bevorzugte Erwärmung eines Absorptionskörpers mit einer hohen dielektrischen Verlustzahl zum mittelba­ ren Erwärmen von Wärmespeichermaterial in einem Mikro­ wellenfeld. Der dielektrische Verlustfaktor bewegt sich bei den verschiedenen Kunststoffen zwischen 10^-1 und 10^-4. Besonders zur Erwärmung durch Hochfrequenzfelder geeignete Kunststoffe enthalten Heteroatome (also nicht nur Wasserstoff- und Kohlenstoffatome, sondern z. B. Stickstoff- oder Chloratome), die permanente Dipole im Molekülaufbau bewirken. Beispiele für Kunststoffe mit hohem tan Delta sind Polyamide (Nylon), Aminoplaste (Melamin) und PVC-P (weichgemachtes PVC). Andere Stof­ fe, z. B. Wasser und bestimmte Glassorten, weisen eben­ falls hohe Werte von tan Delta auf.

In Verbindung mit der erfindungsgemäßen Wärmespeicher­ vorrichtung wird vorgeschlagen, daß der Absorptionskör­ per ein Glaskörper ist und/oder Polyamide und/oder Aminoplaste und/oder PVC-P und/oder Wasser enthält. Alternativ kann der Absorptionskörper auch aus einem anderen Material mit einer dielektrischen Verlustzahl in geeigneter Größenordnung bestehen. Insbesondere besteht die Möglichkeit, daß die dielektrische Verlust­ zahl des Absorptionskörpers zwischen 10^-1 und 10^-4 beträgt.

In einer besonderen Ausgestaltung ist vorgesehen, daß der Absorptionskörper plattenartig ausgebildet ist, wobei die Plattenlänge in einer Erstreckungsrichtung zumindest der halben Wellenlänge einer zur Energiezu­ fuhr gewählten Mikrowellenstrahlung entspricht.

Bevorzugt ist daran gedacht, daß die vorgenannte Er­ streckungsrichtung innerhalb der Plattenebene des plat­ tenartigen Absorptionskörpers, beispielsweise Glaskör­ pers, liegt. Beim Auftreffen von Mikrowellenstrahlung auf den plattenartigen Absorptionskörper, bspw. Glaskör­ per, kommt es zu deren Absorption bzw. Totalabsorption. Die Mikrowellen werden im Absorptionskörper, bspw. Glaskörper, gebrochen und darin soweit übertragen, bis sie an eine Oberfläche oder Störstelle stoßen, von der sie zumindest anteilig in die entgegengesetzte Bewe­ gungsrichtung reflektiert werden. Die reflektierte Mikrowellenstrahlung wird soweit im Absorptionskörper, bspw. Glaskörper, übertragen, bis sie erneut an eine Oberfläche bzw. Störstelle gelangt, von der sie wieder in ursprünglicher Bewegungsrichtung zurückgeworfen wird. In dem plattenartigen Absorptionskörper, bspw. Glaskörper, werden die Mikrowellenstrahlen überwiegend entlang der in der Plattenebene liegenden Erstreck­ ungsrichtungen hin und her geschickt. Bei mehrfachem Durchlauf wird die Wellenenergie in thermische Energie umgewandelt, wodurch es zu der gewünschten Aufheizung des Absorptionskörpers, bspw. Glaskörpers, im Mikrowel­ lenfeld kommt. In einer Erstreckungsrichtung, entlang der die Länge des Glaskörpers zumindest der halben Wellenlänge der zur Energiezufuhr gewählten Mikrowellen­ strahlung entspricht, kommt es zur Ausbildung einer sog. stehenden Welle, indem die Mikrowellenstrahlung von einander gegenüberliegenden und senkrecht zu der Erstreckungsrichtung orientieren Oberflächen jeweils phasen- und amplitudendeckend reflektiert wird. Durch die fortwährende Einkoppelung von weiteren Mikrowellen­ strahlen und Resonanzerscheinungen kommt es zur Konzen­ tration von Wellenenergie in den stehenden Wellen, wodurch bei der Energieumwandlung eine entsprechend höhere thermische Energieausbeute ermöglicht wird. Sofern die Länge des Absorptionskörpers, bspw. Glaskör­ pers, auch nur in einer der in der Plattenebene liegen­ den Erstreckungsrichtungen des Absorptionskörpers, bspw. Glaskörpers, zumindest der halben Wellenlänge der gewählten Mikrowellenstrahlung entspricht, d. h. sofern zumindest eine eindimensionale stehende Welle entsteht, sind bereits beträchtliche Aufheizungen des Absorptions­ körpers, bspw. Glaskörpers, im Mikrowellenfeld inner­ halb kurzer Zeiträume realisierbar. Beispielsweise ergibt sich bei einer Strahlungsfrequenz von 2,45 GHz eine Wellenlänge von etwa 12,2 cm, so daß bereits eine Länge des Absorptionskörpers, bspw. Glaskörpers, von etwa 6,1 cm zur Ausbildung einer stehenden Welle ge­ nügt. Darüber hinaus besteht auch die Möglichkeit, daß der Absorptionskörper, bspw. Glaskörper, auch in weite­ ren Erstreckungsrichtungen eine Länge aufweist, die zumindest der halben Wellenlänge der gewählten Mikrowe 68552 00070 552 001000280000000200012000285916844100040 0002019836048 00004 68433l­ lenstrahlung entspricht, so daß sich stehende Wellen in mehreren Raumrichtungen ausbilden und die Umwandlung von Wellenenergie in thermische Energie noch weiter verstärkt wird. Vorzugsweise ist an eine Ausgestaltung des plattenartigen Absorptionskörpers, bspw. Glaskör­ pers, gedacht, in der dieser einen im wesentlichen ebenen Aufbau besitzt, wobei die Länge des Absorptions­ körpers, bspw. Glaskörpers, nur entlang einer Anzahl von innerhalb der Plattenebene orientierten Erstreck­ ungsrichtungen zumindest der halben Wellenlänge der zur Energiezufuhr gewählten Mikrowellenstrahlung ent­ spricht. Dagegen kann die Länge des Absorptionskörpers, bspw. Glaskörpers, in der zur Plattenebene senkrechten Erstreckungsrichtung auch deutlich kleiner als die halbe Wellenlänge der Mikrowellenstrahlung gewählt werden, wobei dennoch ein sehr hoher, zu einer schnel­ len Aufheizung des Absorptionskörpers, bspw. Glaskör­ pers, führender Umwandlungsgrad von Wellenenergie in thermische Energie erreicht werden kann. Bei einer entsprechenden Ausgestaltung des Absorptionskörpers, bspw. Glaskörpers, als ebene Platte von geringer Dicke besteht die Möglichkeit einer kompakten Anordnung bei­ spielsweise zwischen im wesentlichen parallel beabstan­ deten Platten aus mikrowellenpassivem Wärmespeicherma­ terial. Ein entsprechender sandwichartiger Schichtenver­ bund kann auch aus mehreren innerhalb einer Plattenebe­ ne und/oder im wesentlichen parallel zueinander angeord­ neten Absorptionskörper, bspw. Glaskörper und einer entsprechend größeren Anzahl von Platten aus Wärme­ speichermaterial aufgebaut sein. Alternativ sind auch weitere Anordnungen des Absorptionskörpers, bspw. Glas­ körpers, in Relation zu dem Wärmespeichermaterial mög­ lich. Beispielsweise kann vorgesehen sein, daß der Absorptionskörper, bspw. Glaskörper, in einen Behälter mit einer mikrowellenpassiven Flüssigkeit eingetaucht ist. Wesentlich ist, daß der Absorptionskörper, bspw. Glaskörper, in einem Mikrowellenfeld eine schnellere Erwärmung als das mikrowellenpassive Wärmespei­ chermaterial erfährt. Aufgrund der sich einstellenden Temperaturunterschiede setzt eine Wärmeübertragung von dem Absorptionskörper, bspw. Glaskörper, auf das mikro­ wellenpassive Wärmespeichermaterial ein, so daß sich dieses ebenfalls erwärmt. Die Wärmeübertragung kann dabei durch Wärmeleitung, Konvektion, Wärmestrahlung oder beliebige Kombinationen dieser Übertragungsmecha­ nismen erfolgen. Der Absorptionskörper, bspw. Glaskör­ per, kann selbst aus einfachsten preiswerten Gläsern, beispielsweise aus Fensterglas, hergestellt sein. Auch bei einem derart einfachen Absorptionskörper, bspw. Glaskörper, wird die Umwandlung von Wellenenergie in thermische Energie dadurch begünstigt, daß seine Länge in einer oder mehreren Erstreckungsrichtungen gleich einem geradzahligen Vielfachen eines Viertels der zur Energiezufuhr gewählten Mikrowellenstrahlung gewählt wird, wobei das geradzahlige Vielfache zumindest dem Zweifachen entsprechen muß. Bevorzugt ist vorgesehen, daß das Wärmespeichermaterial für Mikrowellenstrahlung durchlässig ist. Dadurch wird vorteilhaft erreicht, daß die gesamte Oberfläche des Absorptionskörpers, bspw. Glaskörpers für eine Einkoppelung der Mikrowellenstrah­ lung genutzt werden kann. Eine vorteilhafte Weiterbil­ dung der erfindungsgemäßen Wärmespeichervorrichtung kann dadurch erfolgen, daß eine oder mehrere Oberflä­ chen des Absorptionskörpers, bspw. Glaskörpers für aus dem Absorptions- bzw. Glaskörperinneren auftreffende Mikrowellenstrahlung reflektierend ausgebildet ist. Die "natürliche" Reflektion der Mikrowellenstrahlung von den Innenseiten der Oberflächen des Absorptionskörpers, bspw. Glaskörpers, die nur einen gewissen Anteil der Strahlung erfaßt, kann dabei durch eine geeignete Ober­ flächenhandlung, beispielsweise durch eine Beschicht­ ung, erheblich gesteigert werden. Weitere Gebrauchsvor­ teile der Wärmespeichervorrichtung sind dadurch erreich­ bar, daß zumindest eine Oberfläche des Absorptionskör­ pers, bspw. Glaskörpers, eine Beschichtung mit einem temperaturabhängigen Transmissionskoeffizienten für Mikrowellenstrahlung aufweist. Bevorzugt ist vorgese­ hen, daß eine derartige Beschichtung bei einer anfangs noch niedrigen Temperatur des Absorptionskörpers, bspw.

Glaskörpers, einen Transmissionskoeffizienten aufweist, der einen möglichst ungehinderten Eintritt der Mikrowel­ lenstrahlung in den Absorptionskörper, bspw. Glaskör­ per, ermöglicht und der mit zunehmender Temperatur des Absorptionskörpers, bspw. Glaskörpers, den Eintritt von weiterer Mikrowellenstrahlung erschwert. Die Wirkungs­ weise von derartigen Materialschichten beruht auf einer temperaturabhängigen Strukturwandlung, beispielsweise von amorph (mikrowellendurchlässig) zu kristallin (mi­ krowellenreflektierend). Eine Beschichtung mit einem temperaturabhängigen Transmissionskoeffizienten für Mikrowellenstrahlung ermöglicht die Ausbildung eines selbstregelnden Systems, dessen Aufheizung bei Errei­ chen von Sollparametern, insbesondere bei Erreichen einer gewünschten Aufheiztemperatur, selbständig been­ det wird. Da eine Wärmeübertragung von dem Absorptions­ körper, bspw. Glaskörper, auf das mikrowellenpassive Wärmespeichermaterial nur in Richtung eines Temperatur­ gefälles möglich ist, wird auch das Wärme­ speichermaterial nur maximal bis auf diejenige Tempera­ tur erwärmt, bei der die temperaturabhängige Beschicht­ ung ein Eindringen von weiterer Mikrowellenstrahlung in den Absorptionskörper, bspw. Glaskörper, verhindert. Daraus ergibt sich vorteilhaft, daß auch bei einer unbeabsichtigt hohen Wahl der Strahlungsintensität und/oder -dauer keine unzulässige Überhitzung der Wärme­ speichervorrichtung und des darin enthaltenen mikrowel­ lenpassiven Wärmespeichermaterials möglich ist. Auch das Aufbringen von hygroskopischem Material auf die Absorptionskörper- bzw. Glasoberflächen kann dazu die­ nen, ein harmonisches Aufheizen/Abkühlen der Wärmespei­ cherelemente zu gewahrleisten. Eine einfache, somit preiswerte und zugleich wirkungsvolle Wärmespeichervor­ richtung wird beispielsweise in der Weise erreicht, daß der plattenartige Glaskörper als ebene Glasscheibe ausgebildet ist, deren Länge in zumindest einer in der Plattenebene liegenden Erstreckungsrichtung zumindest der halben Wellenlänge der zur Energiezufuhr gewählten Mikrowellenstrahlung entspricht, daß dieser Glaskörper in den Garraum eines Mikrowellenherdes eingegeben wird und daß das mikrowellenpassive Wärmespeichermaterial auf dem Glaskörper verteilt angeordnet wird. Alternativ besteht auch die Möglichkeit anstelle einer einzigen Glasplatte eine Mehrzahl von benachbarten Glasplatten vorzusehen.

In einer weiter bevorzugten Ausgestaltung kann der Absorptionskörper als Folie, Folienpackung oder Folien­ bündel, bspw. aus Kunststoff, ausgebildet sein. Die Kunststoffe lassen sich dabei auch als Umhüllung zur Aufheizung von Warmhalteelementen bzw. von Wärme­ speichermaterial in Mikrowellengeräten ein setzen. In diesem Fall kann es von Bedeutung oder sogar notwendig sein, daß bei einer Wärmespeichervorrichtung zusätzlich die räumliche Verteilung der Mikrowellenstrahlungsinten­ sität durch eine Homogenisierungsmaske vergleichmäßigt wird, wobei die Homogenisierungsmaske eines oder mehre­ re der Merkmale der oben beschriebenen Homogenisier­ ungsmaske aufweisen kann. Beispielsweise kann es sich dabei um eine die Mikrowellen reflektierende Folie handeln, welche zur Vergleichmäßigung der Strahlungsin­ tensität vorzugsweise im Bereich höherer Strahlungsin­ tensität angeordnet werden kann.

Erganzend oder alternativ besteht auch die Möglichkeit, daß die Temperaturverteilung innerhalb des Wärmespei­ chermaterials und/oder zwischen Wärmespeichermaterial und Absorptionskörper, bspw. Glaskörper, durch zumin­ dest ein Wärmeleitblech aus einem gut wärmeleitenden Material im Übergangsbereich verschiedener Temperaturen vergleichmäßigt wird. Hinsichtlich einer konkret mögli­ chen Ausgestaltung wird auf die diesbezügliche Beschrei­ bung im Zusammenhang mit der ein hygroskopisches Materi­ al enthaltenden Wärmespeichervorrichtung verwiesen. Ergänzend wird angemerkt, daß bei der Wärmespeichervor­ richtung mit hygroskopischem Material und bei derjeni­ gen mit einem plattenartigen Absorptionskörper, bspw. Glaskörper, auch ein oder mehrere Wärmeleitbleche vorge­ sehen sein können, deren Oberflächen auftreffende Mikro­ wellenstrahlung reflektieren und/oder beugen und/oder brechen. Entsprechende Wärmeleitbleche können daher zur Vergleichmäßigung der Temperaturverteilung sowohl auf dem Weg einer Vergleichmäßigung der Mikrowellenstrah­ lungsintensität als auch durch eine Vergleichmäßigung der bereits gespeicherten Wärmeenergie vorgesehen sein.

Darüber hinaus wird festgestellt, daß der zuvorbeschrie­ bene Absorptionskörper nicht nur in eine Wärmespeicher­ vorrichtung mit einem festen oder flüssigen Wärme­ speichermaterial, das von sich aus durch Mikrowellen­ strahlung nicht aufheizbar ist oder schlechter aufheiz­ bar ist als Wasser, vorgesehen bzw. verwendet werden kann, sondern daß darüber hinaus ganz allgemein auch eine Anordnung bzw. Verwendung in Mikrowellenfel­ dern möglich ist und dort zu den erläuterten vorteilhaf­ ten Wirkungen führt.

Nachstehend sind der erfindungsgemäße Latentwärme­ speicherkörper und erfindungsgemäße Wärmespeichervor­ richtungen anhand der beigefügten Zeichnungen beispiel­ haft erläutert. Hierbei zeigt:

Fig. 1 einen erfindungsgemaßen Latentwärmespeicher­ körper mit einer geschlossenen Umhüllung in einer perspektivischen Ansicht mit Teilauf­ bruch,

Fig. 2 einen erfindungsgemäßen Latentwärmespeicher­ körper mit einer perforierten Umhüllung in einer perspektivischen Ansicht mit Teilauf­ bruch,

Fig. 3a das Innere des Latentwärmespeicherkörpers in einem regenerierten Zustand als Ausschnittsver­ größerung zu den Fig. 1 und 2,

Fig. 3b das Innere des Latentwärmespeicherkörpers nach kurzzeitiger Erwärmung durch Mikrowellen als Ausschnittsvergrößerung zu den Fig. 1 und 2,

Fig. 3c das Innere des Latentwärmespeicherkörpers nach längerer Erwärmung durch Mikrowellen als Aus­ schnittsvergrößerung zu den Fig. 1 und 2,

Fig. 4 ein zweites Ausführungsbeispiel eines Latent­ wärmespeicherkörpers in einer Schnittansicht,

Fig. 5 ein drittes Ausführungsbeispiel eines Latent­ wärmespeicherkörpers mit einer verschließbaren Öffnung in einer Schnittansicht,

Fig. 6 einen mit einem Wasserbehälter verbundenen, Kapillarräume aufweisenden Verteilkörper mit angelagertem hygroskopischen Material,

Fig. 7 einen Latentwärmespeicherkörper mit darin eingebautem Verteilkörper nach Fig. 6 in einer Explosionsdarstellung,

Fig. 8 einen Verteilkörper nach Fig. 6 ohne angelager­ tes hygroskopisches Material,

Fig. 9 einen Latentwärmespeicherkörper mit darin eingebautem Verteilkörper nach Fig. 8 in einer Explosionsdarstellung,

Fig. 10 einen mikrowelleninaktiven Latentwärme­ speicherkörper mit einer mikrowellenaktiven Hülle in einer Schnittansicht,

Fig. 11 einen mikrowelleninaktiven Latentwärme­ speicherkörper mit einem mikrowellenaktiven Kern,

Fig. 12 eine Schnittansicht durch eine erste Ausfüh­ rungsform einer Wärmespeichervorrichtung mit darin enthaltenem hygroskopischem Material und zwei Wärmespeicherelementen,

Fig. 13 eine Schnittansicht durch eine zweite Ausfüh­ rungsform einer Wärmespeichervorrichtung mit hygroskopischem Material und zwei in Wärmespei­ cherelementen mit durch sie hindurchgehenden Hohlräumen,

Fig. 14 eine Schnittansicht durch eine dritte Ausfüh­ rungsform einer Wärmespeichervorrichtung mit hygroskopischem Material und einem Wärmespei­ cherelement,

Fig. 15 eine Schnittansicht durch eine Wärmespeicher­ vorrichtung nach Fig. 14 mit einer zusätzli­ chen äußeren Umhüllung,

Fig. 16 eine perspektivische Ansicht einer als Behäl­ ter ausgebildeten Wärmespeichervorrichtung mit einem plattenartigen Glaskörper,

Fig. 16a einen Teilschnitt durch den Behälterboden entlang der Schnittlinie XVI-XVI in Fig. 16 nach einer ersten Ausführungsform,

Fig. 16b ein Teilschnitt durch den Behälterboden ent­ lang der Schnittlinie XVI-XVI in Fig. 16 gemäß einer zweiten Ausführungsform.

Fig. 17 eine perspektivische Ansicht einer Wärmespei­ chervorrichtung mit Homogenisierungsmaske im Garraum eines Mikrowellenherdes,

Fig. 18 eine perspektivische Ansicht einer Wärmespei­ chervorrichtung mit einem Absorptionskörper und mit einer zweiten Ausführungsform einer Homogenisierungsmaske im Garraum eines Mikro­ wellenherdes.

Fig. 1 beschreibt einen erfindungsgemäßen Latent­ wärmespeicherkörper 1, der als ein Wärmekissen ausgebil­ det ist. Er weist eine dampfdiffusionsundurchlässige Umhüllung 2 auf, die im gezeigten Ausführungsbeispiel aus einer Folie gebildet ist, die entlang einer Um­ schlagkante 3 zu einer Doppellage gefaltet ist, deren Seitenkanten 4 durch Verschweißen dampfdiffusionsun­ durchlässig verschlossen sind. Wie durch den Teilauf­ bruch in der Umhüllung erkennbar ist, enthält der Latentwärmespeicherkörper 1 in seinem Inneren eine Anzahl von Trägermaterialeinzelkörpern 5 mit in kapilla­ ren Aufnahmeräumen aufgenommenen Latentwärmespeichermat­ erial 6 auf Paraffinbasis. Darüber hinaus ist auf den Oberflächen von Trägermaterialeinzelkörpern ein kornar­ tiges hygroskopisches Material 7 gleichmäßig verteilt angeordnet, in dessen Innerem als mikrowellenaktives Material Wasser 8 gespeichert ist. Zu einer detaillier­ teren Darstellung sowie zu einer Funktionsbeschreibung wird an dieser Stelle auf die Fig. 3a, 3b, 3c und die zugehörige Beschreibung verwiesen.

Fig. 2 beschreibt einen Latentwärmespeicherkörper 1, der sich von dem in Fig. 1 gezeigten durch eine dampf­ diffusionsdurchlässige Umhüllung 2' unterscheidet. Sie weist eine Mikroperforation mit dampfdiffusionsdurchläs­ sigen Öffnungen 9 auf, die über die gesamte Fläche verteilt sind. Idealerweise ist dabei eine Größe der Öffnungen 9 gewählt, bei der die Öffnungen nur Dampf hindurchlassen. Allerdings ist der Beutel auch dann voll einsatzfähig, wenn größere Öffnungen, z. B. im Bereich bis ca. 0,2-0,3 mm vorhanden sind. Bei dem in Fig. 2 gezeigten "offenen System" ermöglichen die Öffnungen 9 beim Erwärmen einen Dampfaustritt in die Umgebung und beim Abkühlen eine bedarfsgerechte Regene­ ration des Latentwärmespeicherkörpers mit Feuchtigkeit aus der Umgebung. Gegenüber dem in Fig. 1 dargestell­ ten "geschlossenen System" sind damit beim "offenen System" auch kleine Undichtigkeiten, wie diese beim Verschweißen auftreten können, vernachlässigbar. Daraus resultiert eine erhebliche Reduzierung der Ausschußquo­ te bei der Produktion, die außerdem eine Kostensenkung bei der Qualitätsprüfung bedeutet. Einem Verkleben von Diffusionsöffnungen durch eventuell überschüssiges Paraffin kann bspw. durch eine gezielte Abstimmung des Verhältnisses von Öffnungsdurchmesser zu Oberflächen­ spannung des Latentwärmespeichermaterials auf Paraffin­ basis wirksam begegnet werden, so daß immer genügend Diffusionsöffnungen freigehalten werden. Im gezeigten Beispiel handelt es sich bei der Umhüllung um eine Kunststoffolie, es können jedoch auch Folien aus ande­ ren zweckmäßigen Materialien verwendet werden.

Der in den Fig. 1 und 2 dargestellte Latentwärme­ speicherkörper kann in eine Mikrowelle eingegeben wer­ den, die darauf in Betrieb genommen wird. Leistungsstu­ fe und Einwirkungsdauer der Mikrowellen auf das Produkt sind abhängig von der Größe bzw. Dicke der gewünschten Temperatur und der beabsichtigten Aufheizzeit des Pro­ duktes. Je nach Parameterwahl ist der Latentwärme­ speicherkörper nach einigen Minuten soweit gleichmäßig erhitzt, daß das gesamte darin enthaltene Paraffin aufgeschmolzen ist.

Fig. 3a zeigt eine vergrößerte Ansicht auf einen Teil der im Latentwärmespeicherkörper nach den Fig. 1 und 2 enthaltenen Trägermaterialeinzelkörper 5 mit darin in kapillaren Aufnahmeräumen gespeichertem Latentwärme­ speichermaterial 6 auf Paraffinbasis, wobei die auf den Oberflächen der Trägermaterialeinzelkörper 5 gleichmä­ ßig verteilten Körner aus hygroskopischen Material 7 deutlich zu erkennen sind. In weiterer Einzelheit ist durch die angegebenen Punkte dargestellt, daß das mikro­ wellenaktive Wasser 8 in einem regenerierten Zustand des Latentwärmespeicherkörpers 1 innerhalb der Körner aus hygroskopischem Material 7 gespeichert ist.

Von diesem Zustand ausgehend beschreibt Fig. 3b, daß es bereits kurze Zeit nach Einschalten der Mikrowelle 10 durch die in den Latentwärmespeicherkörper 1 eindrin­ gende Mikrowellenstrahlung 11 zu einer erwärmungsbeding­ ten Verdampfung und dadurch zum zunächst anteiligen Austritt des Wassers 8 aus dem hygroskopischen Material 7 kommt. Der Dampfaustritt aus dem hygroskopischen Material ist dabei durch die gepunkteten Austrittslini­ en symbolisch dargestellt. In Fig. 3b ist gut zu erken­ nen, daß sich das erhitzte dampfförmige Wasser 8 in Hohlräumen 12 zwischen den Trägermaterialeinzelkörpern und dem hygroskopischen Material 7 verteilt. Es über­ streicht dabei die Oberflächen der Trägermaterialeinzel­ körper 5 bzw. des Latentwärmespeichermaterials 6, das aufgrund der Mikrowellenpassivität eine geringe Tempera­ tur aufweist. Aufgrund der in den Latentwärmespeicher­ körper 1 eindringenden Mikrowellenstrahlung 11 kommt es zu einer gleichmäßigen Wärmeübertragung von dem dampf­ förmigen Wasser 8 auf das in den Trägermaterialeinzel­ körpern 5 gespeicherte, zunächst noch kalte Wärme­ speichermaterial auf Paraffinbasis. Es ist aus Fig. 3b weiterhin ersichtlich, daß die Verdampfung und der Dampfaustritt aus dem hygroskopischen Material 7 gegen­ über dem in Fig. 3a gezeigten regenerierten Zustand eine Verarmung an Wasser 8 im hygroskopischen Material 7 bewirkt. Dies ist durch einen größeren Abstand der Punkte innerhalb des hygroskopischen Materials 7 ange­ deutet. Darüber hinaus bewirkt die Wärmeübertragung von dem erhitzten dampfförmigen Wasser 8 auf die vergleichs­ weisen kälteren Oberflächen der mit Latentwärmespei­ chermaterial 6 gefüllten Trägermaterialeinzelkörper 5 eine teilweise Kondensation des dampfförmigen Wassers 8, wodurch es auf den vorgenannten Oberflächen zur Entstehung von Wassertropfen 12 kommt und der Wärmeüber­ gang noch weiter begünstigt wird. Aufgrund dieses her­ vorragenden Wärmeüberganges wird das in dem Latent­ wärmespeichermaterial 6 enthaltene Paraffin schnell und gleichmäßig aufgeschmolzen und der Latentwärmespeicher­ körper gleichmäßig erwärmt.

Wie in Fig. 3c dargestellt, wird das in feinster Form verteilte und als Tropfen 12 abgegrenzte Kondenswasser durch die Mikrowelleneinstrahlung erneut aufgewärmt, so daß es schließlich zu einer erneuten Verdampfung auch aus den Tropfen kommt, wobei mehrere Zyklen durchlaufen werden. Gleichzeitig wird das hygroskopische Material 7 immer weiter aufgeheizt, ohne daß an ihm eine Dampfkon­ densation stattfindet. Dadurch kann der entstandene Wasserdampf seine volle Wirkung verbreiten, ohne daß er vorzeitig wieder in dem hygroskopischen Material 7 eingebunden wird. Wenn der Aufheizvorgang beendet ist und die Kondensation des Wasserdampfes voranschreitet, beginnt das hygroskopische Material 7 wieder damit, Wasser 8 einzubinden und für den nächsten Aufheizvor­ gang bereitzuhalten.

Wird beispielsweise bei einer Fehlbedienung der Mikro­ welle oder durch Unachtsamkeit zu viel Wasserdampf gebildet, erhitzt sich der bereits gebildete Wasser­ dampf immer mehr und tritt bei dem in Fig. 2 darge­ stellten Latentwärmespeicherkörper 1 durch die Öffnun­ gen 9 der Mikroperforierung aus der dampfdiffusions­ durchlässigen Umhüllung 2' in die Umgebung aus. Das restliche Wasser 8 wird aufgrund der hohen Bindungskräf­ te immer langsamer ausgeheizt, so daß eine rasche bzw. explosionsartige Dampfentwicklung (z. B. aufgrund von Siedeverzug) ausgeschlossen ist. Das als Dampf durch die Perforation in die Umgebung ausgetretene Wasser 8 wird durch das hygroskopische Material 7 aufgrund von Diffusionsvorgängen aus der Luftfeuchte durch die Perfo­ ration hindurch in umgekehrter Richtung wieder ausgegli­ chen. Dieser Regenerationsprozeß läuft immer wieder reproduzierbar und ungehindert ab.

Wenn im Extremfall die Mikrowelle überhaupt nicht mehr abschaltet, wird das im hygroskopischem Material 7 ge­ speicherte Wasser 8 langsam vollständig ausgeheizt.

Sobald sich auch der Wasserdampf durch die Öffnungen in die Umgebung verflüchtigt hat (bei Temperaturen von mehr als 100°C), ist keine Mikrowellenaktivierung ab diesem Zeitpunkt mehr möglich, und eine weitere Aufhei­ zung findet nicht mehr statt. Soweit noch eine gewisse Restfeuchte vorhanden ist, ist eine Brandgefahr durch unzulässige Überhitzung zusätzlich aufgrund der vorhan­ denen Wasserdampfatmosphäre und restlichem Kristallwas­ sers praktisch ausgeschlossen, da die Temperaturen auf höchstens 200°C (Kristallwasserausheiztemperatur von Kupfersulfat) ansteigen können und andererseits das gegenwärtige Wasser (auch in Dampfform) als "Entzün­ dungsenergie-Schlucker" dient. Bei einer nachfolgenden Abkühlung belädt sich das hygroskopischen Material 7 wieder mit Wasser 8 aus der Luftfeuchte, und nach eini­ ger Zeit (in Abhängigkeit von der Luftfeuchte und der Temperatur) ist das bei der Erhitzung entstandene Kon­ zentrationsdefizit an Wasser 8 wieder ausgeglichen, der Latentwärmespeicherkörper hat sich selbständig wieder regeneriert.

Das in den Fig. 3a, 3b und 3c beschriebene Prinzip läßt sich beispielsweise auch auf Platten, Pasten, Formteile und Formgebungen jeglicher Art ausdehnen. So lassen sich z. B. auch Warmhalteelemente, beispielsweise im Lebensmittelbereich, herstellen, die nicht erst lang­ wierig in Elektro- oder Dampföfen aufgeheizt werden müssen, sondern in einem Mikrowellengerät sehr schnell für ihren Einsatz vorbereitet werden können. Hieraus ergibt sich ein geringerer Energieraufwand und weiter­ hin niedrigere erforderliche Vorhaltekapazitäten.

Fig. 4 zeigt eine Schnittansicht eines erfindungsgemä­ ßen Latentwärmespeicherkörpers 13, der einen Trägerma­ terialkörper 14 mit darin in kapillaren Aufnahmeräumen aufgenommenem Latentwärmespeichermaterial 6 auf Paraf­ finbasis enthält. Im konkret gezeigten Beispiel handelt es sich bei dem Trägermaterialkörper 14 um eine Faser­ platte aus PAP-Material, wobei im Hinblick auf weitere geeignete Trägermaterialien auch auf den Inhalt der PCT/EP98/01956 verwiesen wird. Die Oberfläche des Trä­ germaterialkörpers 14 wird von einer Folie 15 bedeckt, die hygroskopisches Material 7 enthält. Die Folie 15 kann dabei beispielsweise selbst aus einem hygroskopi­ schen Material 7 ausgebildet sein, sie kann jedoch alternativ oder in Kombination auch mit einem hygrosko­ pischen Material 7 besetzt bzw. beschichtet sein. Die Folie 15 kann, wie dies im Querschnitt gezeichnet ist, auf der gesamten Oberfläche des getränkten Trägerma­ terialkörpers 14 vorgesehen sein, sie kann jedoch alter­ nativ auch nur in bestimmten Flächenbereichen angeord­ net sein und/oder dampfdiffusionsdurchlässige Öffnungen aufweisen. Der dargestellte Latentwärmespeicherkörper 1 weist weiterhin eine im konkreten Beispiel dampfdiffusi­ onsundurchlässige Umhüllung 2 auf, welche unter Ausbil­ dung eines gasgefüllten Zwischenraumes mittels zeichne­ risch nicht wiedergegebener Abstandselemente von dem Trägermaterialkörper mit der Folie 15 beabstandet ange­ ordnet ist. In dem in Fig. 4 beschriebenen Zustand des Latentwärmespeicherkörpers 13 liegt das darin enthalte­ ne mikrowellenaktive Wasser 8 nach einer vorangehenden Mikrowellenerwärmung teilweise noch als in der Folie 15 gespeichertes flüssiges Wasser 8', teilweise als in dem gasgefüllten Zwischenraum 16 gespeichertes dampfförmi­ ges Wasser 8'' und teilweise als aus der Dampfphase an der dampfdiffusionsundurchlässigen Umhüllung 2 aus­ kondensiertes flüssiges Wasser 8''' vor. Die Wirkungs­ weise des dargestellten "geschlossenen Systems" beruht auf einer durch Mikrowellenenergie hervorgerufenen Verdampfung des mikrowellenaktiven Wassers 8, 8', 8'', 8''' und einer anschließenden Übertragung der Wärme von dem Dampf auf das mikrowellenpassive und daher zunächst kältere Latentwärmespeichermaterial 6. Der energierei­ che Dampf kann dazu eine Aufheizung der Folie 15 bewir­ ken, die ihrerseits die Wärme an das im Trägermaterial­ körper 14 gespeicherte Latentwärmespeichermaterial 6 weitergibt. Alternativ oder ergänzend kann der energie­ reiche Dampf durch dampfdiffusionsdurchlässige Öffnun­ gen in der Folie 15 bzw. über nicht von der Folie 15 bedeckte Oberflächenbereiche des Trägermaterialkörper in direkten Kontakt mit dem Latentwärmespeicherma­ terial 6 treten, wodurch eine besonders rasche Wärme­ übertragung ermöglicht wird. Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, daß das Latentwärmespeichermaterial 6 beispielsweise durch Additive eine modifizierte Kristall­ struktur auch mit Hohlstrukturen, wie beispielsweise Hohlkegeln, aufweist, die Strömungswege mit zusätzli­ cher Wärmeaustauschfläche für den Dampf bereitstellen, so daß die Wärmeübertragung zusätzlich beschleunigt wird. Ein Vorteil des dargestellten, "geschlossenen Systems" besteht darin, daß es sich auch nach einem Einsatz in einer extrem trockenen äußeren Umgebung schnell wieder regeneriert bzw. praktisch jederzeit einsetzbar ist, da das im System vorhandene Wasser 8, 8', 8'', 8''' dazu nicht vollständig in dem hygroskopi­ schen Material 7 gespeichert vorliegen muß. Weiterhin benötigt ein "geschlossenes System" nur sehr geringe Mengen von mikrowellenaktivem Wasser, bei zahlreichen Anwendungen - wie beispielsweise Wärmekissen - reichen bereits wenige Wassertropfen für eine schnelle und gleichmäßige Erwärmung durch die Dampf-/Kondensationsvor­ gänge aus, wobei sehr schnell Gleichgewichtszustande erreicht werden. Die sehr geringen Mengen schließen außerdem unzulässige Ausdehnungen und damit Zerstörun­ gen des mikrowellenaktiven und -inaktiven Materials aus. Alternativ zu der in Fig. 4 angedeuteten Folie 15 eignen sich als Trägermaterialen für das hygroskopi­ sche Material 7 auch Gewebe, Gewirke, Flechtwerke, Fasern und Papiere aus mikrowellenaktiven, vorzugsweise gut Feuchtigkeit leitenden und ggf. kapillaren Materia­ lien (bspw. Löschpapier). Bei dem in Fig. 4 als Schicht dargestellten hygroskopischen Material 7 kann es sich beispielsweise um eine Schicht aus hygroskopi­ schem Pulver oder Granulat bzw. feinen Körnern handeln.

In Fig. 5 ist ein Latentwärmespeicherkörper 17 ge­ zeigt, der sich von dem in Fig. 4 gezeigten Latent­ wärmespeicherkörper 13 durch eine verschließbare Öff­ nung 18 unterscheidet. Letztere ist als eine im konkre­ ten Ausführungsbeispiel aus Folienmaterial ausgebildete Lasche 19 ausgeführt, die um eine Biegekante 20 der dampfdiffusionsundurchlässigen Umhüllung 2 verschwenkt werden kann. In dem mit durchgezogenen Linien gekenn­ zeichneten, geschlossenen Zustand der Öffnung 18 über greift im dargestellten Beispiel ein abgewinkelter Laschenabschnitt 21 die Außenseite der Umhüllung 2 an der an die Öffnung 18 angrenzenden Oberseite des Latentwärmespeicherkörpers 17. Es ist dabei durch einen hochbelastbaren Flächenverschluß, bspw. durch eine Klettverbindung, eine den im Betrieb zulässigen Dampf­ drücken standhaltende Verbindung zwischen dem Laschenen­ de und der äußeren Umhüllung 2 geschaffen. Durch die in den Laschenabschnitt 21 integrierte Dichtung 23 wird im Zusammenwirken mit der oberseitigen Außenfläche der Umhüllung 2 eine zugleich dampfdiffusionsundurchlässige Verbindung erreicht.

Der in Fig. 5 dargestellte Latentwärmespeicherkörper 17 kann bei geschlossener Öffnung 18 wie der in Fig. 4 gezeigte Latentwärmespeicherkörper 13 als "geschlosse­ nes System" verwendet werden. In diesem Fall besteht jedoch zusätzlich die Möglichkeit, durch eine planmäßi­ ge Ausgestaltung des Flächenverschlusses 22, insbesonde­ re durch die Wahl eines geeigneten Verschlußprinzips und/oder dafür geeigneter Flächenabmessungen, eine zusätzliche Sicherungseinrichtung gegen unerwünscht hohe Dampfdrücke im Inneren des Latentwärmespeicher­ körpers 17 bereitzustellen. Sofern eine entsprechende Begrenzung der Verschlußkraft vorgesehen ist, wird der Flächenverschluß 22 bei Überschreiten eines kritischen Dampfdruckes selbsttätig gelöst, so daß der Dampf in die Umgebung entweicht und eine Zerstörung des Latent­ wärmespeicherkörpers verhindert wird. Auch ohne daß es zu einer selbsttätigen Öffnung der Öffnung 18 kommt, kann diese nach dem Gebrauch des Latentwärmespeicher­ körpers manuell geöffnet werden, um eine Veränderung, insbesondere eine Vergrößerung der darin enthaltenen Menge an mikrowellenaktiver Feuchtigkeit zu bewirken. Es besteht dazu bspw. auch die Möglichkeit, daß der Latentwärmespeicherkörper 17 bei geöffneter Öffnung 18 gemeinsam mit einer bspw. in einer Schale aufgenommenen Menge an Wasser 8 in eine Mikrowelle eingegeben wird und diese in Betrieb genommen wird. Das aus der Schale verdampfende Wasser 8 verteilt sich zunächst in der Umgebung des Latentwärmespeicherkörpers 17 und gelangt durch dessen Öffnung 18 in den gasgefüllten Zwischen­ raum 16, aus dem es von dem hygroskopischen Material 7 in einer gewünschten Menge aufgenommen wird. Alternativ besteht auch die Möglichkeit, den Latentwärmespeicher­ körper 17 bei durchgehend geöffneter Öffnung 18 als "offenes System" zu verwenden.

In Fig. 6 ist eine Anordnung aus einem Verteilkörper 24 und einem daran mittels eine Leitung 25 angeschlosse­ nen Behälter 26, der Wasser 8 enthält, dargestellt. Die Leitung 25 kann mittels einer Armatur 27 für einen Wasserdurchfluß gesperrt oder freigegeben werden. Wie weiter dargestellt ist, sind auf dem Verteilkörper 24 verteilt Körner aus hygroskopischem Material 7 angeord­ net. Der Verteilkörper 24 weist darüber hinaus Kapillar­ räume auf, die darin Wege zu dem hygroskopischen Materi­ al 7 öffnen bzw. bilden. Bevorzugt ist vorgesehen, daß die Kapillarräume in der Weise ausgebildet sind, daß sie nur für das mikrowellenaktive Wasser 8, nicht dage­ gen für das hochviskosere Latentwärmespeichermaterial 6 kapillarwirksam sind. Der Verteilkörper 24 kann bevor­ zugt als "Kapillarnetz" ausgestaltet sein, bei welchem die Kapillarräume netzartig miteinander verbunden sind. Bei geöffneter Armatur 27 verteilt sich das Wasser 8 zunächst ausgehend von der Einmündung der Leitung 25 in dem Verteilkörper 24 durch die Kapillarwirkung etwa sternförmig, wie dies durch die Pfeile dargestellt ist. Der Zufluß von Wasser 8 kommt erst dann zum erliegen, wenn kein Konzentrationsgefälle im Verteilkörper mehr vorhanden ist. Darüber hinaus nimmt auch das auf dem Verteilkörper 24 angeordnete hygroskopische Material 7 solange Wasser aus den Kapillarräumen des Verteilkör­ pers 24 auf, bis dessen Sättigungszustand erreicht worden ist.

Fig. 7 beschreibt einen Latentwärmespeicherkörper 28 mit darin eingebauter Anordnung gemäß Fig. 6. In dem konkreten Beispiel befindet sich der Verteilkörper 24 zwischen zwei parallel zueinander beabstandeten platten­ förmigen Trägermaterialeinzelkörpern 29 mit darin in kapillarartigen Aufnahmeräumen enthaltenem Latent­ wärmespeichermaterial 6 auf Paraffinbasis. Der Latent­ wärmespeicherkörper 28 ist weiterhin von einer dampfdif­ fusionsdurchlässigen Umhüllung 2' umgeben, durch die die Leitung 25 aus dem Behälter 26 in das Innere des Latentwärmespeicherkörpers hineintritt. Im Betrieb dieses Latentwärmespeicherkörpers wird das in dem Ver­ teilkörper und in dem hygroskopischen Material 7 gespei­ cherte Wasser 8 zumindest teilweise verdampft und strömt dabei bei gleichzeitiger Wärmeabgabe an das Latentwärmespeichermaterial 6 auch an den dem Verteil­ körper 24 zugewandten Oberflächen der Platten 29 ent­ lang. Sofern zusätzlich Hohlräume im Latentwärmespei­ chermaterial 6 vorgesehen sind, werden auch diese durch­ strömt und die Wärmeübertragung beschleunigt. Der über­ schüssige Dampf tritt durch die zeichnerisch nicht dargestellten Öffnungen 9 der dampfdiffusionsdurchlässi­ gen Umhüllung 2' in die Umgebung hinaus, so daß der Latentwärmespeicherkörper 28 unter schneller und gleich­ mäßiger Erwärmung allmählich an Wasser 8 verarmt. Wäh­ rend des anschließenden Abkühlvorganges wird das noch im Latentwärmespeicherkörper vorhandene dampfförmige Wasser 8 bevorzugt von dem hygroskopischen Material 7 aufgenommen. Der gegenüber dem Ausgangszustand eingetre­ tene Wasserverlust kann durch ein Öffnen der Armatur 27 vollständig oder auch teilweise ausgeglichen werden. Gegenüber der dargestellten Ausführungsform besteht auch die Möglichkeit, daß der Verteilkörper 24 selbst hygroskopische Eigenschaften aufweist, so daß auf die Anordnung von gesondertem hygroskopischem Material 7 auf dem Verteilkörper 24 verzichtet werden kann.

Auch die in Fig. 8 gezeigte Anordnung unterscheidet sich von der in Fig. 6 gezeigten, indem darin auf die Anordnung von hygroskopischem Material 7 auf dem Ver­ teilkörper verzichtet wird. Dies kann auch dann sinn­ voll sein, wenn der Verteilkörper nicht selbst aus einem hygroskopischen Material 7 ausgebildet ist, dafür aber - wie in Fig. 9 gezeigt - zwischen den angrenzen­ den Trägermaterialeinzelkörpern 5 mit darin aufgenomme­ nem Latentwärmespeichermaterial 6 hygroskopisches Mate­ rial 7 verteilt angeordnet ist. In dem in Fig. 9 ge­ zeigten Latentwärmespeicherkörper 30 sind die mit Latentwärmespeichermaterial 6 vollgesaugten Trägermate­ rialeinzelkörper 5 mit dem dazwischen verteilten hygro­ skopischen Material zu Platten 29 geformt, zwischen denen der Verteilkörper 24 angeordnet ist. Die aus hygroskopischem Material 7 gebildeten Körper sind dabei von einer zeichnerisch nicht dargestellten, für Latent­ wärmespeichermaterial 6 undurchlässigen Folie umschlos­ sen, wobei die Folie eine Anzahl winzig kleiner Löcher, die makroskopisch gerade noch sichtbar sind, enthält. Auf diese Weise ergibt sich einerseits eine Abschottung des hygroskopischen Materials 7 von dem Latentwärmespei­ chermaterial 6, so daß dieses nicht in die Poren des hygroskopischen Materials 7 eindringen kann. Anderer­ seits besteht aber die Möglichkeit, daß von dem hygros­ kopischen Material 7 speicherbare Feuchtigkeit, insbe­ sondere Wasser, die Folie durch die winzigen Löcher durchtritt, so daß das hygroskopische Material 7 Feuchtigkeit an die Umgebung abgeben kann bzw. aus der Umgebung aufnehmen kann. Aufgrund der dargestellten dreidimensionalen Verteilung des hygroskopischen Materi­ als 7 wird nach der Erwärmung eine selbständige Regene­ ration durch Feuchtigkeitsaufnahme durch die dampfdiffu­ sionsdurchlässige Umhüllung 2' aus der Umgebung unter­ stützt.

In Fig. 10 ist ein Latentwärmespeicherkörper 31 darge­ stellt, bei dem um einen Kernbereich aus mikrowellenpas­ sivem bzw. mikrowellenaktivem Latentwärmespeichermat­ erial 6 auf Paraffinbasis eine durchgängige Schicht aus hygroskopischem Material 7 angeordnet ist. Durch die in dem hygroskopischen Material 7 gespeicherte, zeichne­ risch nicht dargestellte mikrowellenaktive Feuchtigkeit ist eine Mikrowellenaktivierung des Latentwärme­ speicherkörpers 31 erreicht. In Umkehrung dieses Prin­ zips zeigt Fig. 11 einen Latentwärmespeicherkörper 32, der im Inneren des Latentwärmespeichermaterials 6 einen Kernbereich aus einem hygroskopischen Material 7 be­ sitzt. In den Ausführungsbeispielen der Fig. 10 und 11 besteht auch die Möglichkeit, daß das Latentwärme­ speichermaterial in kapillaren Aufnahmeräumen eines Trägermaterialkörpers aufgenommen ist. Weiterhin ist daran gedacht, daß eine größere Zahl der in den Fig. 10 und 11 gezeigten Latentwärmespeicherkörper als Latentwärmespeicherteilkörper verwendet werden, indem eine Mehrzahl von ihnen gemeinsam in einem Latent­ wärmespeicherkörper mit größeren Abmessungen aufgenom­ men ist.

Fig. 12 zeigt in einer Schnittansicht eine Wärmespei­ chervorrichtung 33, die sandwichartig aus zwei sich senkrecht zur Zeichenebene plattenartig erstreckenden Wärmespeicherelementen 34, 34' aus Wärmespeichermateri­ al und einem zwischen diesen Wärmespeicherelementen 34, 34' in Form einer Zwischenschicht angeordneten hygrosko­ pischen Material 7 ausgebildet ist. Im dargestellten Ausführungsbeispiel beruht der Zusammenhalt des Schich­ tenverbunds auf einer, wie dargestellt, waagerechten Anordnung der Wärmespeichervorrichtung und der senk­ recht dazu wirkenden Schwerkraft. Ein Zusammenhalt kann alternativ auch durch Befestigungsmittel unterstützt bzw. erreicht werden, deren Auswahl sich an den im einzelnen verwendeten Materialien orientiert. Sofern es sich bei den Wärmespeicherelementen 34, 34' z. B. um Kunststoffplatten handelt und als hygroskopisches Mate­ rial 7 ein Löschpapier oder ein hygroskopisches Vlies verwendet wird, kann ein Zusammenhalt durch eine ab­ schnittsweise oder vollflächige Verklebung zwischen den Schichten erreicht werden. In einer Variante kann vorge­ sehen sein, daß die Wärmespeicherelemente 34, 34' aus Holz, beispielsweise aus Pappelholz, bestehen und daß als hygroskopisches Material 7 ein pulver- oder granu­ latartiges Salz verwendet wird. In diesem Fall besteht die Möglichkeit, einen Zusammenhalt der Schichten mit sie durchsetzenden formschlüssigen Verbindungselemente, beispielsweise Nieten, zu gewährleisten. In dem in Fig. 12 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Wärmespeicherelemente 34, 34' aus einem wasserundurch­ lässigen und für Mikrowellenstrahlung durchlässigen Material ausgebildet. In einem durch Mikrowellenstrah­ len 11 angedeuteten Mikrowellenfeld dringen die Mikro­ wellenstrahlen durch die Wärmespeicherelemente 34, 34' und in einem dem Flächenverhältnis entsprechenden gerin­ geren Anteil auch über die Stirnflächen in das hygrosko­ pische Material 7 ein. Das im hygroskopischen Material 7 gespeicherte, zeichnerisch nicht dargestellte Wasser wird durch dielektrische Verluste erwärmt und gibt diese Eigenwärme an das hygroskopische Material 7 sowie direkt und indirekt darüber an die angrenzenden Wärme­ speicherelemente 34, 34' weiter. Die in Fig. 12 gezeig­ te Wärmespeichervorrichtung weist dazu eine derartige Anordnung von hygroskopischen Material zu Wärmespeicher­ elementen bzw. Wärmespeichermaterial auf, die speziell auf eine schnelle und ungehinderte Wärmeübertragung vom erhitzten Wasser bzw. erhitzten hygroskopischen Materi­ al 7 auf die noch kälteren Wärmespeicherelemente 34, 34' durch Wärmeleitung abgestimmt ist, indem eine große Berührfläche zwischen den einzelnen Schichten vorgese­ hen ist. Die Wärmeleitung wird zu einem gewissen Grad unterstützt durch einen konvektiven Wärmeübergang zufol­ ge einer Strömung des bei der Erhitzung entstandenen Wasserdampfes durch das hygroskopische Material zu den Oberflächen der Wärmespeicherelemente 34, 34'. Zu einem bestimmten Anteil erfolgt auch eine Wärmeübertragung durch Wärmeabstrahlung an die kälteren Wärmespeicherele­ mente 34, 34'. Die mikrowellen- bzw. erwärmungsbedingte Verdampfung des im hygroskopischen Material 7 gespei­ cherten Wassers ist mit einer Volumenvergrößerung des Wassers verbunden. Die Volumenvergrößerung führt zu einem Druckanstieg des Wasserdampfes in den Hohlräumen des hygroskopischen Materials 7, der einen wesentlichen Antrieb für einen zu den Seitenrändern 35, 35' der Wärmespeichervorrichtung gerichteten Wasserdampfströ­ mung liefert. Durch das Druckgefälle kommt es an den Seitenrändern 35, 35' zu einem Wasserdampfaustritt, aufgrund dessen das hygroskopische Material 7 vorüberge­ hend an Wasserdampf verarmt. Bei einer nachfolgenden Abkühlung der Wärmespeichervorrichtung 33 besitzt das hygroskopische Material 7 die Fähigkeit, der Umgebung über seine freien Oberflächen an den Seitenrändern 35, 35' Luftfeuchtigkeit zu entziehen. Durch einen entspre­ chend einsetzenden Wasserdampfzustrom 37 wird der Was­ serverlust wieder ausgeglichen, wobei das zunächst an den Randern aufgenommene Wasser durch Diffusion auch in das Innere der aus hygroskopischem Material 7 gebilde­ ten Schicht gelangt. Nach einer bestimmten Zeit stellt sich im hygroskopischen Material 7 gegenüber der Umge­ bung wieder eine Gleichgewichtsbeladung mikrowellenakti­ ver mit Feuchtigkeit ein, und die Wärmespeichervorrich­ tung 33 hat sich vollständig regeneriert. Sie steht dann für weitere Erwärmungen in einem Mikrowellenfeld zur Verfügung.

Fig. 13 beschreibt in einer Schnittansicht eine Wärme­ speichervorrichtung 38, die sich dadurch von der in Fig. 12 gezeigten Wärmespeichervorrichtung 33 unter­ scheidet, daß in den plattenartigen Wärmespeicherelemen­ ten 34, 34' Hohlräume 39 ausgebildet sind, die sich jeweils durchgehend zwischen der dem hygroskopischen Material 7 zugewandten Innenfläche 40 und der in Feuch­ tigkeitsaustausch mit der Umgebung stehenden Außenflä­ che 41 des jeweils gleichen Wärmespeicherelemente er­ strecken. Der Darstellung ist diesbezüglich symbolisch zu entnehmen, daß die Hohlräume 39 Strömungswege für Wasserdampf zwischen dem hygroskopischen Material und der Umgebung bilden. Der Wasserdampfaustritt 36 und Wasserdampfzustrom 37 werden dadurch verstärkt und verlaufen in einer gleichmäßigeren Verteilung entlang der Oberfläche des hygroskopischen Materials 7. Dadurch ergeben sich kürzere Diffusionswege und Diffusionszei­ ten des Wassers bzw. der verwendeten Mikrowellenaktiven Feuchtigkeit im hygroskopischen Material 7, so daß auf vorteilhafte Weise ein schnelleres Regenerieren der Wärmespeichervorrichtung nach einer Anwendung in einem Mikrowellenfeld möglich ist. Die Hohlräume 39 können innerhalb der sich senkrecht zur Zeichenebene erstreckenden Ebene in regelmäßiger oder unregelmäßiger zweidi­ mensionaler Verteilung vorgesehen sein.

In Fig. 14 ist in einer Schnittansicht eine dritte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Wärmespeicher­ vorrichtung 42 dargestellt, die ebenfalls ein hygrosko­ pisches Material 7 in einer für eine Wärmeübertragung auf das Wärmespeichermaterial geeigneten Anordnung enthält. Im Gegensatz zu den Ausführungsbeispielen nach den Fig. 12 und 13 weist die Wärmespeichervorrich­ tung 42 nur ein einziges aus Wärmespeichermaterial gebildetes Wärmespeicherelement 34 auf. Dieses ist großflächig mit einer aus hygroskopischem Material 7 gebildeten Schicht verbunden, um dadurch eine ungehin­ derte Wärmeübertragung von dem durch Mikrowellenstrah­ lung 11 erwärmten, zeichnerisch nicht dargestellten Wasser bzw. Wasserdampf auf das Wärmespeicherelement 34 und von dem Wasser bzw. Wasserdampf über das hygroskopi­ sche Material 7 auf das Wärmespeicherelement 34 zu ermöglichen. Durch den Verzicht auf ein zweites Wärme­ speicherelement 34' ergibt sich eine große freiliegende Regenerationsfläche 43. Entsprechend ist gegenüber der Wärmespeichervorrichtung 38 eine nochmals schnellere Regeneration des hygroskopischen Materials ermöglicht, die außerdem durch eine gezielte Vergrößerung des Was­ serdampfpartialdruckes in der Umgebung nochmals gestei­ gert werden kann.

In Fig. 15 ist in einer Schnittansicht eine vierte Ausführungsform einer Wärmespeichervorrichtung 44 mit hygroskopischem Material 7 und einem Wärmespeicherele­ ment 34 dargestellt, die sich von der in Fig. 14 ge­ zeigten Wärmespeichervorrichtung 42 durch eine zusätz­ lich vorgesehene elastische oder starre, druckfeste Hülle 45 unterscheidet. Im dargestellten Ausführungsbei­ spiel ist die Hülle 45 für Wasserdampf undurchlässig ausgebildet, so daß bei einer durch Mikrowellenstrah­ lung 11 bewirkten Erwärmung und Verdampfung des zeichne­ risch nicht dargestellten, im hygroskopischen Material 7 gespeicherten Wassers kein Feuchtigkeitsverlust der Wärmespeichervorrichtung 44 eintreten kann. Die bei einer Erwärmung aus dem hygroskopischen Material 7 austretende Feuchtigkeit wird von dem zwischen Wärme­ speicherelement 34 und hygroskopischem Material 7 mit der Hülle 45 eingeschlossenen Speicherraum 46 aufgenom­ men, so daß von dort aus eine schnelle Regeneration des hygroskopischen Materials 7 erfolgen kann. Alternativ besteht auch die Möglichkeit, die Hülle 45 dampfdiffusi­ onsdurchlässig auszubilden, so daß ein Feuchteaustausch mit der Umgebung ermöglicht ist. Hinsichtlich der Mate­ rialauswahl und weiterer Ausgestaltungsmöglichkeiten der Hülle 45 wird auf die weitere diesbezügliche Beschrei­ bung in dieser Anmeldung verwiesen.

Fig. 16 zeigt in einer perspektivischen Ansicht eine als Behälter ausgebildete Wärmespeichervorrichtung mit einem wärmespeichermaterial aus Pappelholz, das von sich aus durch Mikrowellenstrahlung nicht nennenswert aufheizbar ist. Die Wärmespeichervorrichtung 47 ist aus einem Bodenelement 48, vier Seitenelementen 49 und einem Deckelelement 50 ausgebildet. Das Deckelelement 50 ist mit einem Drehscharnier 51 an einem der Seiten­ elemente 49 verschwenkbar angelenkt. Die Abmessungen der Wärmespeichervorrichtung 47 sind so gewählt, daß diese vorzugsweise als wärmespeichernder Aufnahmebehäl­ ter für eine Pizza oder dergleichen verwendet werden kann.

Fig. 16a verdeutlicht anhand eines Teilschnittes durch das Bodenelement 48 entlang Schnittlinie XVI-XVI in Fig. 16 dessen Aufbau im einzelnen. Demzufolge besteht das Bodenelement 48 weiterhin aus einem durchgehenden, plattenartigen Glaskörper 52, dessen Plattenebene senk­ recht zur Zeichenebene verläuft und der im konkreten Beispiel als ebene Glasscheibe ausgebildet ist. An den zur Plattenebene parallelen Hauptoberflächen 52', 52'' des Glaskörpers 52 sind berührend angrenzend Wärmespei­ cherelemente 34, 34' aus Pappelholz vorgesehen. Der Zusammenhalt zwischen den Schichten ist durch eine zeichnerisch nicht dargestellte Klebeverbindung aus einem mikrowellenstrahlungsdurchlässigen Klebstoff realisiert. In einem Mikrowellenfeld dringt die symbo­ lisch und insbesondere hinsichtlich der Wellenform nicht maßstäblich dargestellte Mikrowellenstrahlung 11 durch die Wärmespeicherelemente 34, 34' aus Pappelholz hindurch in den Glaskörper 52 hinein. Die Mikrowellen­ strahlung 11 wird dabei abgelenkt und im Inneren des Glaskörpers 52 durch wiederholte Reflektionen an dem umlaufenden Rand 53 mehrfach hin und her geschickt. Im gezeigten Beispiel soll die dargestellte Länge L der Glasplatte zumindest der halben Wellenlänge der verwen­ deten Mikrowellenstrahlung 11 entsprechen. In Erstreckungsrichtung der Länge L ist somit die Voraussetzung zur Ausbildung einer stehenden Welle aus der eingekop­ pelten Mikrowellenstrahlung 11 erfüllt. Die stehende Welle führt zu einer beschleunigten Umwandlung von Wellenenergie in thermische Energie und dadurch zu einer Aufheizung des Glaskörpers 52. Durch die großen Berührflächen 52', 52'' ist der erwärmte Glaskörper 52 den vergleichsweise kälteren mikrowellenpassiven Wärme­ speicherelementen 34, 34' aus Pappelholz in der Weise zugeordnet, daß ein nahezu ungehinderter Wärmezufluß in die Wärmespeicherelemente ermöglicht wird. Dieser führt dann zu der gewünschten Aufwärmung der mikrowellenpassi­ ven Wärmespeicherelemente im Mikrowellenfeld. Mit Bezug auf Fig. 16 wird angemerkt, daß auch die Breite B des Bodenelements 48 bevorzugt zumindest der halben Wellen­ länge der Mikrowellenstrahlung 11 entspricht, wodurch es zur Ausbildung einer zweidimensionalen stehenden Welle im Glaskörper 52 und einer noch schnelleren Um­ wandlung von Wellenenergie in thermische Energie kommt. Bei der in Fig. 16 gezeigten Wärmespeichervorrichtung 47 ist weiterhin daran gedacht, daß auch die Seitenele­ mente 49 und das Deckelelement 50 den in den Schnitten 16a oder 16b verdeutlichten Aufbau aufweisen können. Die Randseiten der Seitenelemente 49 und des Deckelele­ ments 50 sind in Fig. 16 mit einer jeweiligen Abdeckung 54 versehen, bei der es sich beispielsweise um Leisten aus Pappelholz oder aber auch um Streifen einer Klebefolie handeln kann.

Fig. 16b zeigt in einem Teilschnitt entlang der Linie XVI-XVI in Fig. 16 eine zweite bevorzugte Ausführungs­ form des Bodenelementes 48 bzw. der Seitenelemente 49 und des Deckelelements 50 der Wärmespeichervorrichtung 47. Demgemäß ist vorgesehen, daß eine Vielzahl von plattenartigen Glaskörpern 55 mit Seitenflächen aneinan­ der angrenzend angeordnet sind, so daß die gemeinsame Haupterstreckungsebene senkrecht zur Zeichenebene liegt. Wie weiter dargestellt, ist auf die gemeinsame Oberseite 55' und die gemeinsame Unterseite 55'' der Glaskörper 55 jeweils eine Beschichtung 56 mit einem temperaturabhängigen Transmissionskoeffizienten für Mikrowellenstrahlung 11 aufgetragen. Weiterhin sind die Außenränder 58 und die Stoßkanten 59 der Glaskörper 55 durch eine Oberflächenbehandlung für aus dem Glaskörper­ inneren auf sie auftreffende Mikrowellenstrahlung prak­ tisch vollständig reflektierend ausgebildet. Mit den äußeren Hauptoberflächen der Beschichtungen 56 ist jeweils ein Wärmeleitblech aus einer gut wärmeleitenden dünnen Aluminiumfolie aufgeklebt. Die äußeren Hauptober­ flächen der Wärmeleitbleche 57 sind ihrerseits mit Wärmespeicherelementen 34, 34' aus Wärmespeichermateri­ al großflächig verklebt. Die Wärmespeicherelemente 34, 34' bestehen im dargestellten Ausführungsbeispiel aus Pappelholz und sind ebenso wie die Wärmeleitbleche für Mikrowellenstrahlung 11 durchlässig. Demgegenüber ist vorgesehen, daß die Beschichtung 56 bei einer niedrigen Anfangstemperatur praktisch vollständig durchlässig für Mikrowellenstrahlung 11 ist und daß mit ansteigender Temperatur eine Verringerung der Durchlässigkeit verbun­ den ist. Ausgehend von einer noch nicht erwärmten Anord­ nung gemäß Fig. 16b in einem Mikrowellenfeld dringen Mikrowellenstrahlen 11 durch die Wärmespeicherelemente 34, 34', die Wärmeleitbleche 57 und die Beschichtungen 56 in die Glaskörper 55 ein, wobei eine Ablenkung der Mikrowellenstrahlung 11 erfolgt. Infolge der reflektie­ renden Ausbildung der innenseitigen Randflächen 58 und Stoßkanten 59 werden die in die Glaskörper 55 eingekop­ pelter Mikrowellenstrahlen 11 bevorzugt entlang paralle­ len Richtungen zur Plattenebene hin und her geschickt. Dabei ist vorgesehen, daß die Länge L' der Glaskörper 55 jeweils der Hälfte der Wellenlänge der Mikrowellen­ strahlung 11 entspricht, wobei dies auch in der zur Zeichenebene senkrechten Erstreckungsrichtung vorgese­ hen sein kann. Hinsichtlich der symbolischen Darstel­ lung der Mikrowellenstrahlung ist zu beachten, daß diese bezüglich der Wellenlänge und -amplitude gegen­ über weiteren wiedergegebenen Abmessungen nicht maßstäb­ lich ist. Auf diese Weise ist erreicht, daß sich in jedem einzelnen Glaskörper 55 aus der eingekoppelten Mikrowellenstrahlung 11 eine stehende Welle entwickelt. Durch die Umwandlung von Wellenenergie in thermische Energie in den Glaskörpern 55 erwärmen sich diese, während die Wärmespeicherelemente 34, 34' aus einem mikrowellenpassiven Wärmespeichermaterial, im konkreten Beispiel aus Pappelholz, keine vergleichbare Erwärmung erfahren. Das entsprechende Temperaturgefälle bewirkt eine Wärmeleitung von den Glaskörpern 55 durch die Beschichtungen 56 und die Wärmeleitbleche 57 in die Wärmespeicherelemente 34, 34', so daß sich auch diese in dem Mikrowellenfeld erwärmen. Sofern die Mikrowellen­ strahlung 11 von der Strahlungsquelle mit räumlich ungleicher Strahlungsintensität ausgesandt wird, kann es zu einer ungleichmäßigen Erwärmung der benachbarten Glaskörper 55 kommen. Auch der diesbezüglich entstehen­ de Temperaturunterschied wird durch die vorgesehenen Wärmeleitbleche 57 ausgeglichen. Mit zunehmender Erwär­ mung der Glaskörper 55 steigt auch die Temperatur der Beschichtungen 56. Als Reaktion darauf verringern die Beschichtungen 56 ihre Durchlässigkeit für Mikrowellen­ strahlung 11, so daß deren Einkoppelung in die Glaskör­ per 55 verringert und eine weitere Aufheizung verlang­ samt wird. Bei einer gewünschten Maximaltemperatur sind die Beschichtungen 56 schließlich praktisch undurchläs­ sig für Mikrowellenstrahlung 11, so daß keine weitere Erwärmung der Glaskörper 55 und damit der Wärmespeicher­ elemente 34, 34' aus mikrowellenpassivem Material im Mikrowellenfeld erfolgt. Dadurch ist ein selbstregeln­ des System realisiert, das die Aufheizung bei Erreichen der Sollparmeter beendet.

Fig. 17 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Wärme­ speichervorrichtung im Inneren eines Garraumes 60 eines nicht weiter zeichnerisch dargestellten Mikrowellenher­ des. In dem Garraum 60 ist auf einem Drehteller 61 ein Wärmekissen 62 angeordnet, welches Wärmespeichermateri­ al enthält. In die Decke 63 des Garraumes 60 ist ein Mikrowellen-Strahler 64 integriert, welcher Mikrowellen­ strahlung 65, 65', die symbolisch als Wellenlinie darge­ stellt ist, aussendet. Durch einen vergleichsweise geringeren seitlichen Abstand der Wellenlinien der Mikrowellenstrahlung 65 ist angedeutet, daß in diesem Bereich des Garraumes eine hohe Strahlungsintensität erreicht wird, während durch den vergleichsweise größe­ ren Seitenabstand der Wellenlinien der Mikrowellenstrah­ lung 65' eine entsprechend geringere Feldstärke darge­ stellt ist. Dabei liegt die Mikrowellenstrahlung 65 hinsichtlich ihrer Intensität oberhalb eines gewünsch­ ten Mittelwertes der Intensität, und die Mikrowellen­ strahlung 65' weist eine niedrigere als die gewünschte mittlere Intensität auf. Wie in weiterer Einzelheit dargestellt ist, befindet sich das Wärmekissen 62 im mittleren Bereich des Drehtellers 61. Auf einen die Mitte des Drehtellers überdeckenden Teilbereich des Wärmekissens 62 trifft Mikrowellenstrahlung 65 mit einer unerwünscht hohen Intensität als sogenannte Pri­ märstrahlung, die zur Kennzeichnung mit durchgezogenen Wellenlinien dargestellt ist, auf. Es wird deutlich, daß dieser Teilbereich des Wärmekissens 62 auch durch eine Drehung des Drehtellers 61 in Drehrichtung D nicht aus dem Bereich einer unerwünscht hohen Strahlungsinten­ sität herausbewegt werden kann, so daß dort die Gefahr eines örtlichen Überhitzens und Durchbrennens des Wärme­ kissens 62 besteht. Weiter ist erkennbar, daß das Wärme­ kissen in seinem in Blickrichtung rechtsliegenden Be­ reich von Mikrowellenstrahlung 65' mit einer geringeren als der gewünschten Strahlungsintensität getroffen wird, so daß dort ohne eine Vergleichmäßigung der Strah­ lungsintensität eine unerwünscht geringe Aufheizung erfolgt. Zur Abhilfe ist gemäß Fig. 17 eine Homogeni­ sierungsmaske 66 vorgesehen, welche Glaskörper 67, 68, 69, 70 unterschiedlicher Formgebung aufweist. Die Glas­ körper 67 weisen eine Pyramidenform auf, der Glaskörper 68 ist als Rhombus ausgebildet, der Glaskörper 69 be­ sitzt die Form einer Halbkugel, und die Glaskörper 70 weisen eine unregelmäßige Außenkontur auf und werden in ihrer Gesamtheit als "Glascrunch" bezeichnet. Es ist zu erkennen, daß ein Teil der Primärstrahlung der Mikrowel­ lenstrahlung 65, 65' auf Oberflächen der Homogenisier­ ungsmaske 66, bzw. der auf dem Drehteller 61 verteilt angeordneten Glaskörper 67, 68, 69 und 70 auftrifft und von dort nach einer Beugung und/oder Streuung und/oder Reflektion als sog. Sekundärstrahlung, die als unterbro­ chene Wellenlinie dargestellt ist, in eine andere Rich­ tung weitergeleitet werden. Dabei besteht auch die Möglichkeit, daß die von der Homogenisierungsmaske 66 abgelenkte Sekundärstrahlung zunächst auf eine oder mehrere der Wandungen 71 bzw. auf die Decke 63 des Garraumes 60 treffen und von dort als Sekundärstrahlung auf das Wärmekissen 62 treffen. Insbesondere wird deut­ lich, daß ein Teil der von der Homogenisierungsmaske 66 umgelenkten Mikrowellenstrahlung 65 als Sekundärstrah­ lung in einen Bereich des Garraumes 60 gelangt, in dem ansonsten nur oder überwiegend Primärstrahlung der Mikrowellenstrahlung 65' mit unerwünscht niedriger Strahlungsintensität vorhanden ist. Die Sekundärstrah­ lung der Mikrowellenstrahlung 65 trifft auch in diesem zuletztgenannten Bereich auf die Oberfläche des Wärme­ kissens 62 und führt in Ergänzung zu der dort auftref­ fenden Primärstrahlung der Mikrowellenstrahlung 65' zu einer zusätzlichen Erwärmung. Insgesamt bewirkt die Homogenisierungsmaske 66 dadurch eine Vergleichmäßigung der Strahlungsintensität im Garraum 60 und eine ver­ gleichmäßigte Aufheizung des Wärmekissens 62. Sofern die Strahlungsintensitätsverteilung im Garraum 60 z. B. aus Vorversuchen bekannt ist, besteht die Möglichkeit, auf eine Drehbewegung des Drehtellers 61 zu verzichten und die Glaskörper 67 bis 70 der Homogenisierungsmaske 66 bevorzugt im Bereich höherer Strahlungsintensität der Mikrowellenstrahlung 65 anzuordnen, um eine geziel­ te und zeitlich gleichbleibende Vergleichmäßigung der Strahlungsintensität zu erreichen. Dabei lassen sich je nach Anwendungsfall durch gezielte Auswahl von Glaskör­ pern 67 bis 70 von zweckmäßiger Formgebung, Größe, Dicke bzw. Art sowie durch eine geeignete Abstimmung ihrer Anordnung und der Aufheizzeit sowie der am Mikro­ wellenherd einstellbaren Heizleistung die gewünschten Aufheizeffekte optimieren. Anstelle der vorgenannten Glaskörper können bspw. auch Kunststoffkörper verwendet werden, welche gegenüber Glas die Vorteile der Flexibi­ lität und eines geringen Preises aufweisen. Sofern anstelle des dargestellten Wärmekissens 62 z. B. eine Flüssigkeit als Wärmespeichermaterial in dem Garraum aufgeheizt werden soll, besteht auch die Möglichkeit, die Homogenisierungsmaske innerhalb und/oder außerhalb des Wärmespeichermaterials anzuordnen.

Fig. 18 zeigt eine perspektivische Ansicht auf eine in einem Garraum 60 eines Mikrowellenherdes angeordnete Wärmespeichervorrichtung mit einem zu erwärmenden Kör­ per 62' aus Wärmespeichermaterial, mit einer zweiten Ausführungsform einer Homogenisierungsmaske 72 und mit einem Absorptionskörper 73, welcher um den Körper 62' herumgeschlungen ist. Der Körper 62' ist mit dem im Beispiel folienartig ausgebildeten Absorptionskörper 73 auf einem Drehteller 61 angeordnet. Bei dem Absorptions­ körper handelt es sich im dargestellten Beispiel um eine Kunststoffolie, die in mehreren Wicklungen um den Körper 62' herumgeschlungen ist und daran mit einem Bindfaden 74 zusammengehalten wird. Der Kunststoff des Absorptionskörpers 73 weist eine hohe dielektrische Verlustzahl auf, so daß er in dem dargestellten Mikro­ wellenfeld mit der Mikrowellenstrahlung 65. 65' eine sehr starke Aufheizung erfährt. Durch die Umschlingung des Körpers 62' und den damit einhergehenden unmittelba­ ren Kontakt wird die im Absorptionskörper 73 gespeicher­ te Wärme überwiegend durch Wärmeleitung in kurzer Zeit auf den Körper 62' übertragen, so daß sich dieser eben­ falls und besonders gleichmäßig erwärmt. In weiterer Einzelheit ist dargestellt, daß die Homogenisierungsma­ ske 72 in ihrer zweiten Ausführungsform ein engmaschi­ ges Drahtgitter 75 aufweist, welches in Haupteinstrahl­ richtung der Primärstrahlung der Mikrowellenstrahlung 65, 65', d. h. zwischen dem in der Decke 63 des Garraums 60 integrierten Mikrowellen-Strahler 64 und dem Körper 62' angeordnet ist. Das Drahtgitter 75 wird im gezeig­ ten Beispiel durch vier sich senkrecht zu dem Drahtgit­ ter 75 erstreckende Drahtstäbe 76 gleicher Länge in einem derartigen Abstand von dem Drehteller 61 abge­ stützt, daß der Körper 62' mit dem Absorptionskörper 73 unterhalb des Drahtgitters 75 ohne Berührung mit demsel­ ben Platz findet. Wesentlich an dem gezeigten Ausfüh­ rungsbeispiel ist, daß das Drahtgitter 75 aufgrund seiner Abmessungen und geringen Maschenweite, die eine Abschirmwirkung bedingt, das Auftreffen von Primärstrah­ lung der Mikrowellenstrahlung 65, 65' auf das Wärmekis­ sen 62 vollständig verhindert. Dadurch wird eine zu starke lokale Erwärmung des Absorptionskörpers 73 und das damit in Wärmeaustausch stehenden Körpers 62' mit dem darin enthaltenen Wärmespeichermaterial verhindert. Die gewünschte gleichmäßige Erwärmung wird vielmehr dadurch erreicht, daß die Primärstrahlung von dem Draht­ gitter 75 der Homogenisierungsmaske 72 abgelenkt wird und als Sekundärstrahlung, teilweise erst nach mehrfa­ chen Richtungswechseln an Wandungen 71 bzw. an der Decke 63 und/oder an weiteren Einbauten des Garraumes in bevorzugt seitlicher Richtung in einer vergleichmäßig ten Intensität auf den Absorptionskörper 73 treffen. Dieser wird dadurch gleichmäßig erwärmt und gibt seine gleichmäßige Wärme an den Körper 62' weiter. Durch die vorgenannten Ausführungsbeispiele wird deutlich, daß die Homogenisierungsmaske ein wesentliches Mittel zur Nutzung beliebiger Mikrowellenfelder mit unterschiedli­ cher Feldstärkenverteilung ist und sich insbesondere auch in Verbindung mit einem Absorptionskörper beliebi­ ge Aufheizeffekte erreichen lassen.

Die in der vorstehenden Beschreibung, den Zeichnungen und den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombinati­ on für die Verwirklichung der Erfindung von Bedeutung sein. Alle offenbarten Merkmale sind erfindungswesent­ lich. In die Offenbarung der Anmeldung wird hiermit auch der Offenbarungsinhalt der zugehörigen/beigefügten Prioritätsunterlagen (Abschrift der Voranmeldung) sowie die Inhalte der PCT/EP93/03346 und der PCT/EP98/01956 vollinhaltlich mit einbezogen.

Claims (66)

1. Latentwärmespeicherkörper (1, 17, 28, 30, 31, 32) mit einem Latentwärmespeichermaterial (6) auf Paraffinba­ sis, dadurch gekennzeichnet, daß der Latentwärme­ speicherkörper ein hygroskopisches Material enthält.

2. Latentwärmespeicherkörper (1, 17, 28, 30, 31, 32) nach Anspruch 1 oder insbesondere danach, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Latentwärmespeicherkörper (1, 17, 28, 30, 31, 32) in einer dampfdiffusionsdurchlässi­ gen Umhüllung (2') aufgenommen ist.

3. Latentwärmespeicherkörper (1, 17, 28, 30, 31, 32) nach Anspruch 1 oder insbesondere danach, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Latentwärmespeicherkörper (1, 17, 28, 30, 31, 32) in einer dampfdiffusionsundurchlässi­ gen Umhüllung (2) aufgenommen ist.

4. Latentwärmespeicherkörper (1, 17, 28, 30, 31, 32) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, daß das hygroskopische Material (7) in einer dampfdiffusions­ durchlässigen Umhüllung aufgenommen ist.

5. Latentwärmespeicherkörper (1, 17, 28, 30, 31, 32) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, daß das Latentwärmespeichermaterial (6) Kapillarräume aufweist, die Wege zu dem hygroskopischen Material (7) öffnen.

6. Latentwärmespeicherkörper (1, 17, 28, 30, 31, 32) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, daß das hygroskopische Material (7) im Latentwärmespeicher­ körper (1, 17, 28, 30, 31, 32) verteilt angeordnet ist.

7. Latentwärmespeicherkörper (1, 17, 28, 30, 31, 32) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, daß der Massenanteil des hygroskopischen Materials (7) im Latentwärmespeicherkörper (1, 17, 28, 30, 31, 32) 5% oder weniger beträgt.

8. Latentwärmespeicherkörper (1, 17, 28, 30, 31, 32) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Latentwärmespeicherkörper (1, 17, 28, 30, 31, 32) hygroskopi­ sches Material (7) unterschiedlicher Wirksamkeit enthal­ ten ist.

9. Latentwärmespeicherkörper (1, 17, 28, 30, 31, 32) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, daß der Latentwärmespeicherkörper (1, 17, 28, 30, 31, 32) ein Träger­ material mit Latentwärmespeichermaterial (6) aufnehmen­ den kapillarartigen Aufnahmeräumen aufweist.

10. Latentwärmespeicherkörper (1, 17, 28, 30, 31, 32) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, daß der Latentwärmespeicherkörper eine Anzahl von Trägerma­ terialeinzelkörpern (5) enthält.

11. Latentwärmespeicherkörper (1, 17, 28, 30, 31, 32) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, daß der Trägermaterialeinzelkörper (5) eine plattenartige oder kornartige Gestalt aufweist.

12. Latentwärmespeicherkörper (1, 17, 28, 30, 31, 32) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, daß das hygroskopische Material (7) körnerartig oder granulatar­ tig ausgebildet ist.

13. Latentwärmespeicherkörper (1, 17, 28, 30, 31, 32) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnete daß das hygroskopische Material (7) als Pulver ausgebildet ist.

14. Latentwärmespeicherkörper (1, 17, 28, 30, 31, 32) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnete daß das hygroskopische Material (7) auf einem Trägermaterialein­ zelkörper (5) angeordnet ist.

15. Latentwärmespeicherkörper (1, 17, 28, 30, 31, 32) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, daß der Trägermaterialeinzelkörper (5) und die Umhüllung (2, 2') von einem gasenthaltenden Raum beabstandet angeordnet sind.

16. Latentwärmespeicherkörper (1, 17, 28, 30, 31, 32) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, daß sich in dem Latentspeicherkörper (1, 17, 28, 30, 31, 32) ein Verteilkörper (24) flächig und/oder räumlich erstreckt, wobei der Verteilkörper Kapillarräume aufweist, die Wege zu dem hygroskopischen Material (7) öffnen.

17. Latentwärmespeicherkörper (1, 17, 28, 30, 31, 32) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Verteilkörper (24) hygroskopisches Material (7) angeordnet ist.

18. Latentwärmespeicherkörper (1, 17, 28, 30, 31, 32) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, daß der Verteilkörper 24 aus einem hygroskopischen Material (7) ausgebildet ist.

19. Latentwärmespeicherkörper (1, 17, 28, 30, 31, 32) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, daß die Umhüllung (2, 2') des Latentwärmespeicherkörpers (1, 17, 28, 30, 31, 32) eine verschließbare Öffnung (18) aufweist.

20. Latentwärmespeicherkörper (1, 17, 28, 30, 31, 32) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Verteilkörper (24) von der verschließbaren Öffnung (18) der Umhüllung (2, 2') ausgehend in den Latent­ wärmespeicherkörper (1, 17, 28, 30, 31, 32) erstreckt.

21. Latentwärmespeicherkörper (1, 17, 28, 30, 31, 32) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, daß das Latentwärmespeichermaterial (6) ein viskositätssteigern­ des Additiv enthält.

22. Verfahren zur Herstellung eines Latentwärme­ speicherkörpers (1, 17, 28, 30, 31, 32) mit in einem Aufnah­ meräume aufweisenden Trägermaterial aufgenommenen Latentwärmespeichermaterial (6) auf Paraffinbasis, bei dem das Latentwärmespeichermaterial (6) verflüssigt wird und in verflüssigter Form an selbstansaugende kapillarartige Aufnahmeräume des Trägermaterials heran­ geführt wird, dadurch gekennzeichnete daß das verflüs­ sigte Latentwärmespeichermaterial (6) an eine Mehrzahl von Trägermaterialeinzelkörpern (5) eines Latent­ wärmespeicherkörpers (1, 17, 28, 30, 31, 32) herangeführt wird.

23. Verfahren nach Anspruch 22 oder insbesondere da­ nach, dadurch gekennzeichnete daß ein hygroskopisches Material (7) an eine Oberfläche des Trägermaterials angelagert wird.

24. Verfahren nach einem oder beiden der Ansprüche 22 und 23 oder insbesondere danach, dadurch gekennzeich­ net, daß das hygroskopische Material (7) an die Oberflä­ che des Trägermaterials angelagert wird, nachdem das verflüssigte Latentwärmespeichermaterial (6) an die selbstansaugenden kapillarartigen Aufnahmeräume des Trägermaterials herangeführt worden ist.

25. verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 22 bis 24 oder insbesondere danach, dadurch gekennzeich­ net, daß ein körner- und/oder granulat- und/oder pul­ ver- und/oder flockenartiges hygroskopisches Material (7) verwendet wird.

26. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 22 bis 25 oder insbesondere danach, dadurch gekennzeich­ net, daß als Trägermaterial körner- und/oder granulat- und/oder flockenartiges Material verwendet wird.

27. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 22 bis 26 oder insbesondere danach, dadurch gekennzeich­ net, daß als Trägermaterial ein Vlies verwendet wird.

28. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 22 bis 27 oder insbesondere danach, dadurch gekennzeich­ net, daß das Trägermaterial in einer plattenartigen Ausgestaltung verwendet wird.

29. Verfahren nach dem Oberbegriff von Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß ein hygroskopisches Materi­ al (7) an eine Oberfläche des Trägermaterials angela­ gert wird.

30. Verfahren nach Anspruch 29 oder insbesondere da­ nach, gekennzeichnet durch eines oder mehreren Merkmale der Ansprüche 24 bis 28.

31. Verfahren zur Aufheizung eines festen oder flüssi­ gen Wärmespeichermaterials, das von sich aus durch Mikrowellenstrahlung nicht aufheizbar ist oder schwä­ cher aufheizbar ist als Wasser, dadurch gekennzeichnete daß dem Wärmespeichermaterial ein hygroskopisches Ma­ terial (7) zum Wärmeaustausch mit dem Wärmespeicherma­ terial in einem Mengenverhältnis zugeordnet wird, bei dem sich, ausgehend von einem Feuchtegleichgewicht des hygroskopischen Materials (7) bei 50% relativer Luft­ feuchte und 20°C eine Menge von 500 Gramm des Wärme­ speichermaterials bei einer Mikrowellenbestrahlung mit 400 bis 600 Watt Leistung in einem Zeitraum von 2 bis 10 Minuten von 20°C um mindestens 50°C erwärmt und daß eine Bestrahlung des hygroskopischen Materials (7) mit Mikrowellenstrahlung vorgenommen wird.

32. Verfahren nach Anspruch 31 oder insbesondere da­ nach, dadurch gekennzeichnet, daß ein für Mikrowellen­ strahlung (11, 65, 65') durchlässiges Wärme­ speichermaterial verwendet wird.

33. Verfahren nach einem oder beiden der Ansprüche 31 und 32 oder insbesondere danach, dadurch gekennzeich­ net, daß ein hygroskopisches Material (7) verwendet wird, dessen hygroskopische Eigenschaft durch eine durch Mikrowellenstrahlung (11, 65, 65') bedingte Erwär­ mung nicht verändert wird.

34. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 31 bis 33 oder insbesondere danach, dadurch gekennzeich­ net, daß das hygroskopische Material (7) sandwichartig zwischen zwei plattenartigen Wärmespeicherelementen (34, 34') angeordnet wird.

35. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 31 bis 34 oder insbesondere danach, dadurch gekennzeich­ net, daß in einem plattenartigen Wärmespeicherelement (34, 34') Hohlräume (39) ausgebildet werden, die sich durchgehend zwischen einer dem hygroskopischen Material zugewandten Fläche (40) des Wärmespeicherelementes und einer in Feuchtigkeitsaustausch mit der Umgebung stehen­ den Fläche (41) des Wärmespeicherelementes (34, 34') erstrecken.

36. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 31 bis 35 oder insbesondere danach, dadurch gekennzeich­ net, daß in einem festen Wärmespeicherelement (34, 34') kapillarartige Aufnahmeräume zur Aufnahme eines Latent­ wärmespeichermaterials auf Paraffinbasis vorgesehen werden.

37. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 31 bis 36 oder insbesondere danach, dadurch gekennzeich­ net, daß ein Wärmespeicherelement (34, 34') aus Pappel­ holz ausgebildet wird.

38. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 31 bis 37 oder insbesondere danach, dadurch gekennzeich­ net, daß die räumliche Verteilung der Mikrowellenstrah­ lungsintensität durch eine die Mikrowellen (11, 65, 65') reflektierende und/oder beugende und/oder brechen­ de Homogenisierungsmaske (66, 72) vergleichmäßigt wird.

39. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 31 bis 38 oder insbesondere danach, dadurch gekennzeich­ net, daß die Homogenisierungsmaske (66, 72) in einem Mikrowellenherd innerhalb und/oder außerhalb des Wärme­ speichermaterials angeordnet wird.

40. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 31 bis 39 oder insbesondere danach, dadurch gekennzeich­ net, daß als Homogenisierungsmaske (66, 72) ein oder mehrere Glasteile (67, 68, 69, 70) verwendet werden.

41. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 31 bis 40 oder insbesondere danach, dadurch gekennzeich­ net, daß das Glasteil (67, 68, 69, 70) als Kugel, Rho­ mbe oder Pyramide ausgebildet wird.

42. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 31 bis 41 oder insbesondere danach, dadurch gekennzeich­ net, daß in das Glasteil (67, 68, 69, 70) eine Streulin­ senoberfläche eingearbeitet oder aufgebracht wird.

43. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 31 bis 42 oder insbesondere danach, dadurch gekennzeich­ net, daß die Glasteile (67, 68, 69, 70) in dem Mikrowel­ lenherd verteilt angeordnet werden.

44. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 31 bis 43 oder insbesondere danach, dadurch gekennzeich­ net, daß eine Homogenisierungsmaske (72) mit einem Metallgitter (75) verwendet wird.

45. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 31 bis 44 oder insbesondere danach, dadurch gekennzeich­ net, daß die Ablenkung und/oder die Auslöschung und/oder die Beugung der Mikrowellenstrahlen (11, 65, 65') durch die Wahl der Maschengröße und/oder Drahtstär­ ke und/oder Wirkstoffzusammensetzung des Metallgitters (75) beeinflußt wird.

46. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 31 bis 45 oder insbesondere danach, dadurch gekennzeich­ net, daß zwischen das Wärmespeichermaterial und die Mikrowellenstrahlungsquelle (64) ein einmaschiges Me­ tallgitter (75) zur Abschirmung der Mikrowellenstrah­ lung (11, 65, 65') in Haupteinfallsrichtung eingebracht wird.

47. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 31 bis 46 oder insbesondere danach, dadurch gekennzeich­ net, daß die Temperaturverteilung innerhalb des Wärme­ speichermaterials und/oder des hygroskopischen Materi­ als (7) und/oder zwischen Wärmespeichermaterial und hygroskopischem Material (7) durch ein Wärmeleitblech aus gut wärmeleitendem Material im Übergangsbereich verschiedener Temperaturen vergleichmäßigt wird.

48. Wärmspeichervorrichtung (33, 38, 42, 44) mit einem festen oder flüssigen Wärmespeichermaterial, das von sich aus durch Mikrowelleneinstrahlung nicht aufheizbar ist oder schwächer aufheizbar als Wasser, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Wärmespeichervorrichtung (33, 38, 42, 44) ein hygroskopisches Material (7) zur Wärmeüber­ tragung auf das Wärmespeichermaterial enthält.

49. Wärmespeichervorrichtung mit einem festen oder flüssigen Wärmespeichermaterial, das von sich aus durch Mikrowellenstrahlung (11, 65, 65') nicht aufheizbar ist oder schlechter aufheizbar ist als Wasser, dadurch gekennzeichnete daß die Wärmespeichervorrichtung (47) einen Absorptionskörper (73) mit einer hohen dielektri­ schen Verlustzahl zur Wärmeübertragung auf das Wärme­ speichermaterial enthält und daß die Länge (L, L') des Absorptionskörpers (73) in einer Erstreckungsrichtung zumindest der halben Wellenlänge einer zur Energiezu­ fuhr gewählten Mikrowellenstrahlung (11, 65, 65') ent­ spricht.

50. Wärmespeichervorrichtung nach Anspruch 49 oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, daß der Absorptionskörper (73) ein Glaskörper (52, 55) ist und/oder Polyamide und/oder Aminoplaste und/oder PVC-P und/oder Wasser enthält.

51. Wärmespeichervorrichtung nach einem der beiden Ansprüche 49 und 50 oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, daß die dielektrische Verlustzahl zwi­ schen 10^-1 und 10^-4 beträgt.

52. Wärmespeichervorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 49 bis 51 oder insbesondere danach, da­ durch gekennzeichnet, daß der Absorptionskörper (73) plattenartig ausgebildet ist.

53. Wärmespeichervorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 49 bis 52 oder insbesondere danach, da­ durch gekennzeichnet, daß der Absorptionskörper (73) als Folie, Folienpackung oder Folienbündel ausgebildet ist.

54. Wärmespeichervorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 49 bis 52 oder insbesondere danach, da­ durch gekennzeichnet, daß der Absorptionskörper (73) das Wärmespeichermaterial als eine Umhüllung umgibt.

55. Wärmespeichervorrichtung (47) nach einem oder mehre­ ren der Ansprüche 49 bis 54 oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, daß das Wärmespeichermaterial für Mikrowellenstrahlung (11, 65, 65') durchlässig ist.

56. Wärmespeichervorrichtung (47) nach einem oder mehre­ ren der Ansprüche 49 bis 55 oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, daß eine Oberfläche des Glaskör­ pers für aus dem Glaskörperinneren auftreffende Mikro­ wellenstrahlung reflektierend ausgebildet ist.

57. Wärmespeichervorrichtung (47) nach einem oder mehre­ ren der Ansprüche 49 bis 56 oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, daß eine Oberfläche (55', 55'') des Glaskörpers (55) eine Beschichtung (56) mit einem temperaturabhängigen Transmissionskoeffizienten für Mikrowellenstrahlung (11) aufweist.

58. Wärmespeichervorrichtung (47) nach einem oder mehre­ ren der Ansprüche 49 bis 57 oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnete daß die räumliche Verteilung der Mikrowellenstrahlungsintensität durch eine die Mikrowellen (11, 65, 65') reflektierende und/oder beu­ gende und/oder brechende Homogenisierungsmaske (66, 72) vergleichmäßigt wird.

59. Wärmespeichervorrichtung (47) nach einem oder mehre­ ren der Ansprüche 49 bis 58 oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperaturverteilung innerhalb des Wärmespeichermaterials und/oder zwischen dem Wärmespeichermaterial und dem Glaskörper durch ein Wärmeleitblech (57) aus einem gut wärmeleitenden Materi­ al im Übergangsbereich verschiedener Temperaturen ver­ gleichmäßigt wird.

60. Wärmespeichervorrichtung (47) nach einem oder mehre­ ren der Ansprüche 49 bis 59 oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, daß die Homogenisierungsmaske (66, 72) in einem Mikrowellenherd innerhalb und/oder außerhalb des Wärmespeichermaterials angeordnet wird.

61. Wärmespeichervorrichtung (47) nach einem oder mehre­ ren der Ansprüche 49 bis 60 oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, daß die Homogenisierungsmaske (66, 72) ein oder mehrere Glasteile enthält.

62. Wärmespeichervorrichtung (47) nach einem oder mehre­ ren der Ansprüche 49 bis 61 oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, daß das Glasteil (67, 68, 69, 70) als Kugel, Rhombe oder Pyramide ausgebildet ist.

63. Wärmespeichervorrichtung (47) nach einem oder mehre­ ren der Ansprüche 49 bis 62 oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, daß das Glasteil (67, 68, 69, 70) eine Streulinsenoberfläche aufweist.

64. Wärmespeichervorrichtung (47) nach einem oder mehre­ ren der Ansprüche 49 bis 63 oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, daß die Glasteile (67, 68, 69, 70) in dem Mikrowellenherd verteilt angeordnet sind.

65. Wärmespeichervorrichtung (47) nach einem oder mehre­ ren der Ansprüche 49 bis 63 oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, daß die Homogenisierungsmaske (66, 72) ein Metallgitter (75) enthält.

66. Wärmespeichervorrichtung (47) nach einem oder mehre­ ren der Ansprüche 49 bis 63 oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallgitter (75) engma­ schig ausgebildet ist und zwischen dem Wärmespeicherma­ terial und der Mikrowellenstrahlungsquelle (64) zur Abschirmung der Mikrowellenstrahlung (11, 65, 65') in Haupteinfallsrichtung angeordnet ist.