CN113133574B - 一种温度可控制的多层便携式饭盒 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种温度可控制的多层便携式饭盒，包含能量精准控制系统，所述能量精准控制系统包含通信模块、电源模块冷热模式控制模块、输出功率控制模块、阻抗匹配网络、制冷模块和导热装置。本发明通过能量精准控制系统在保持加热具有效率高、速率快和能耗低特点，同时实现便携式饭盒每一层分别同时具备保温、加热和冷藏的，并采用了通信模块，将饭盒与手机等通信设备联系起来，省去了饭盒中操作面板和显示面板的部分，更加简单方便的对饭盒的加热效果进行控制。本发明引入导热装置，利用制冷装置中产生的大量热量维持保温层的温度，并且采用了与辐射体分离的阻抗匹配网络，将能量更加集中于被加热物体吸收的能量，提高了饭盒的能量利用率。

Description

一种温度可控制的多层便携式饭盒
技术领域
本发明属于饭盒生产技术领域，涉及一种温度可控制的多层便携式饭盒。
背景技术
随着现代人工作节奏的加快，具有温度可控制的便携式饭盒的需求是个亟需解决的问题。微波加热是微波与极性分子和带电离子相互作用。在快速交变的电磁场中，分子排列和带电离子的迁移所产生的摩擦在物质内部产生热量。所以微波加热具有效率高、速率快、能耗低、易于控制和绿色无污染的特点。因此，微波加热是未来温度可控制系统的重要的一环。
为增加饭盒的保温能力，北京小米移动软件有限公司吴珂，刘新宇和崔永彪开发了一种控制温度的方法及装置(北京小米移动软件有限公司，控制温度的方法及装置，中国发明专利，申请号201610187542.3，申请日2016.03.29)，该方法及装置通过饭盒反馈的温度信息，与饭盒预设温度信息作比较，调节饭盒温度的时长和调节方向，达到饭盒均匀保温的效果，但是由于饭盒的各层不是同一食材，因此各层所需温度不同，该方法及装置无法实现这一效果。林昌坤开发了无电源可重复加热饭盒(林昌坤，无电源可重复加热饭盒，中国发明专利，申请号201710293830.1，申请日2017.04.28)通过过饱和醋酸钠溶液相变放热与记忆合金片形变相结合，实现无电源可重复加热饭盒，具有携带方便，加热效率高，可反复利用的特点，但是，该饭盒为传统的传导加热，其中有一部分能量会通过饭盒外壳等部分导热散失，造成能量浪费。与此相比，微波加热有很强的靶向性，能量集中于被加热物体，提高了能量利用率。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术存在的不足，提供一种温度可控制的多层便携式饭盒，在保持加热具有效率高、速率快和能耗低特点，同时实现便携式饭盒每一层分别同时具备保温、加热和冷藏的效果。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案是：
一种温度可控制的多层便携式饭盒，包含能量精准控制系统，所述能量精准控制系统包含通信模块、电源模块冷热模式控制模块、输出功率控制模块、阻抗匹配网络、制冷模块和导热装置，位于金属封闭腔一侧紧贴；首先，通过通信模块连接冷热模式控制模块，确定饭盒的工作状态为制冷或加热；其次，当饭盒处于制冷状态时，电源模块为制冷模块供电，制冷模块连接金属封闭腔实现降低金属封闭腔中待加热物体的温度；导热装置与制冷模块相连，导热装置将制冷模块产生的热量导入金属封闭腔的恒温层，维持恒温层的温度；当饭盒处于加热状态时，通信模块控制输出功率控制模块，确定各层加热区域所需要的功率以及加热时长配比；电源模块为输出功率控制模块供电，输出功率控制模块与阻抗匹配网络相连，阻抗匹配网络附着在金属封闭腔的外侧表面，并且通过耦合向金属封闭腔内侧表面的分频窄带辐射体馈入能量，将能量作用于各层待加热物体上；最终，实现便携式饭盒每一层分别同时具备保温、加热和冷藏的效果；能量精准控制系统与金属封闭腔在侧面连接，避免温度变化造成温度对流或者传导，并有利于金属封闭腔中水汽和热气的排出，避免影响能量精准控制系统的正常运行。
进一步的，所述的输出功率控制模块可以实现微波源的输出功率和频率可以通过通信模块进行改变调节，并且由能量监测模块实时向通信模块反馈射频发射能量和反馈能量信息。
进一步的，所述的制冷模块吸收冷藏层的能量，使温度降低，并伴随产生大量的热量，通过导热装置，将能量馈入保温层，用于保持温度恒定的作用。
进一步的，所述的阻抗匹配网络与分频窄带辐射体之间不接触，通过电磁耦合的方式将能量馈入金属封闭腔，避免金属导热造成能量的浪费，并且避免由于阻抗匹配网络自身温度过高，导致能量精准控制系统的损坏。
进一步的，所述的分频窄带辐射体采用的辐射体具有窄带宽和高隔离度的特点，每层的辐射体工作频率不同，工作时互不影响。
本发明与现有技术相比，具有以下优点和有益效果：
(1)本发明所采用的能量精准控制系统可以控制每一层的温度分布，不仅仅起到加热和保温效果，还能实现针对于不耐热食材的冷藏作用，并且实现了每一层饭盒的相对独立工作，分别承担加热层、保温层和冷藏层的作用，提高了饭盒的使用范围。
(2)本发明采用了通信模块，将饭盒与手机等通信设备联系起来，省去了饭盒中操作面板和显示面板的部分，更加简单方便的对饭盒的加热效果进行控制，这将提高饭盒容量和加热效果。
(3)本发明采用了导热装置，利用制冷装置中产生的大量热量维持保温层的温度，并且采用了与辐射体分离的阻抗匹配网络，将能量更加集中于被加热物体吸收的能量，提高了饭盒的能量利用率。
本发明的目的、特征及优点将结合实施例，参照附图作如下进一步的说明。
附图说明
图1是本发明所采用温度可控制的多层便携式饭盒的一种系统框图。
图2是本发明能量精准控制系统与金属封闭腔体连接及位置示意图。
具体实施方式
如图1的温度可控制的多层便携式饭盒的一种系统框图所示，一种温度可控制的多层便携式饭盒，能量精准控制系统100包含通信模块120、电源模块110、冷热模式控制模块130、输出功率控制模块140、阻抗匹配网络141、制冷模块150和导热装置151，位于金属封闭腔200一侧紧贴；首先，通过通信模块120连接冷热模式控制模块130，确定饭盒的工作状态为制冷或加热；其次，当饭盒处于制冷状态时，电源模块110为制冷模块150供电，制冷模块150连接金属封闭腔200，实现降低金属封闭腔200中待加热物体的温度；导热装置151与制冷模块150相连，导热装置151将制冷模块150产生的热量导入金属封闭腔200的恒温层，维持恒温层的温度；当饭盒处于加热状态时，通信模块120控制输出功率控制模块140，确定各层加热区域所需要的功率以及加热时长配比；电源模块110为输出功率控制模块140供电，输出功率控制模块140与阻抗匹配网络141相连，阻抗匹配网络141附着在金属封闭腔200的外侧表面，并且通过耦合向金属封闭腔200内侧表面的分频窄带辐射体210馈入能量，将能量作用于各层待加热物体上；最终，实现便携式饭盒每一层分别同时具备保温、加热和冷藏的效果。如图2所示，能量精准控制系统100与金属封闭腔200在侧面连接，避免温度变化造成温度对流或者传导，并有利于金属封闭腔200中水汽和热气的排出，避免影响能量精准控制系统100的正常运行。
所述的输出功率控制模块140可以实现微波源的输出功率和频率可以通过通信模块120进行改变调节，并且由能量监测模块142实时向通信模块120反馈射频发射能量和反馈能量信息。
所述的制冷模块150吸收冷藏层的能量，使温度降低，并伴随产生大量的热量，通过导热装置151，将能量馈入保温层，用于保持温度恒定的作用。
所述的阻抗匹配网络141与分频窄带辐射体210之间不接触，通过电磁耦合的方式将能量馈入金属封闭腔200，避免金属导热造成能量的浪费，并且避免由于阻抗匹配网络141自身温度过高，导致能量精准控制系统100的损坏。
所述的分频窄带辐射体210采用的辐射体具有窄带宽和高隔离度的特点，每层的辐射体工作频率不同，工作时互不影响。
本领域的普通技术人员将会意识到，这里所述的实施例是为了帮助读者理解本发明的原理，应被理解为本发明的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。本领域的普通技术人员可以根据本发明公开的这些技术启示做出各种不脱离本发明的其它各种具体变形和组合，这些变形和组合仍然在本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.一种温度可控制的多层便携式饭盒，其特征在于：包含能量精准控制系统(100)，所述能量精准控制系统(100)包含通信模块(120)、电源模块(110)、冷热模式控制模块(130)、输出功率控制模块(140)、阻抗匹配网络(141)、制冷模块(150)和导热装置(151)，位于金属封闭腔(200)一侧紧贴；首先，通过通信模块(120)连接冷热模式控制模块(130)，确定多层便携式饭盒的工作状态为制冷或加热；其次，当多层便携式饭盒处于制冷状态时，电源模块(110)为制冷模块(150)供电，制冷模块(150)连接金属封闭腔(200)，实现降低金属封闭腔(200)中待加热物体的温度；导热装置(151)与制冷模块(150)相连，导热装置(151)将制冷模块(150)产生的热量导入金属封闭腔(200)的恒温层，维持恒温层的温度；当多层便携式饭盒处于加热状态时，通信模块(120)控制输出功率控制模块(140)，确定各层加热区域所需要的功率以及加热时长配比；电源模块(110)为输出功率控制模块(140)供电，输出功率控制模块(140)与阻抗匹配网络(141)相连，阻抗匹配网络(141)附着在金属封闭腔(200)的外侧表面，并且通过耦合向金属封闭腔(200)内侧表面的分频窄带辐射体(210)馈入能量，将能量作用于各层待加热物体上；最终，实现多层便携式饭盒每一层分别同时具备保温、加热和冷藏的效果；能量精准控制系统(100)与金属封闭腔(200)在侧面连接，避免温度变化造成温度对流或者传导，并有利于金属封闭腔(200)中水汽和热气的排出，避免影响能量精准控制系统(100)的正常运行。
2.根据权利要求1所述的一种温度可控制的多层便携式饭盒，其特征在于：所述的输出功率控制模块(140)可以实现微波源的输出功率和频率可以通过通信模块(120)进行改变调节，并且由能量监测模块(142)实时向通信模块(120)反馈射频发射能量和反馈能量信息。
3.根据权利要求1所述的一种温度可控制的多层便携式饭盒，其特征在于：所述的制冷模块(150)吸收冷藏层的能量，使温度降低，并伴随产生大量的热量，通过导热装置(151)，将能量馈入保温层，用于保持温度恒定的作用。
4.根据权利要求1所述的一种温度可控制的多层便携式饭盒，其特征在于：所述的阻抗匹配网络(141)与分频窄带辐射体(210)之间不接触，通过电磁耦合的方式将能量馈入金属封闭腔(200)，避免金属导热造成能量的浪费，并且避免由于阻抗匹配网络(141)自身温度过高，导致能量精准控制系统(100)的损坏。
5.根据权利要求1所述的一种温度可控制的多层便携式饭盒，其特征在于：所述的分频窄带辐射体(210)采用的辐射体具有窄带宽和高隔离度的特点，每层的辐射体工作频率不同，工作时互不影响。
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