一种基于相变换热的温度可调式食品恒温托盘架的制作方法

本发明涉及的是一种基于相变换热的温度可调式食品恒温托盘架，属于食品保温设备技术领域。

背景技术：

在学校、工厂和一些快餐店中，会用托盘将食品盛放在窗口，便于就餐人员挑选，因为就餐人员的就餐时间往往不完全一致，需要提前准备好菜品，将做好的饭菜放置在保温柜中进行保温，等就餐时工作人员将保温柜中的饭菜盛取给就餐者，使饭菜在贩卖和盛取过程中不容易放凉。

目前，常见的保温柜的结构如授权公告号为cn202269743u的中国专利公开的一种多格保温售菜台的结构，将盛放菜品的菜盒放置在菜台上的面板上，菜台的保温柜内部设有加热箱和加热器，保温柜内的加热器会对加热箱内部的水加热，利用热水对菜品进行保温。

但上述保温台采用的是非相变热水供热模式，载热量小，供热不稳定、不均匀，容易影响食品的口感；同时，由于加热器的大小和位置安放限制，很难使整个保温台处于均匀受热的状态；而且，上述保温台用来进行保温的热水产生的部分蒸汽会与菜盒直接接触，在保温容易被菜盒所携带的或盛放过程中的油渍污染，为了保证食品的品质，加热用水一般都不会再次使用，导致水资源浪费。上述保温台为开放式设计，因此每天都要进行内部清理，费时费力，使用成本难以提高。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有食品保温设备存在的上述缺陷，提出一种基于相变换热的温度可调式食品恒温托盘架，在节约能源，保证食品品质与口感的前提下，通过水的相变换热，保证食品托盘架的温度，并可以通过简单的方式进行温度的调节。

本发明提出的是一种基于相变换热的温度可调式食品恒温托盘架，其结构包括托盘架1、加热装置5、真空泵抽气管6、输水管7、真空泵10、进气管13、排水管16，真空泵抽气管6和输水管7与加热装置5的后端连接；其中加热装置5设于托盘架1底部外侧，输水管7设于托盘架1右侧下部，排水管16设于托盘架1左侧下部，进气管13设于托盘架1右侧上部。

本发明的优点：

1）热量传递采用相变换热模式，与传统的非相变热水供热相比，载热量大，供热稳定，温度均匀；

2）将加热热源与托盘分离，不会污染托盘内食品；

3）托盘上板面积的改变不会影响所需要保证的食品温度；

4）水处于密闭的托盘架内部循环流动，无需每天换水，可节约能源；

5）无需每天都对整个托盘架进行拆卸式清洗，只需清洗托盘架上表面，减轻了劳动量；

6）内部的导流板可以保证上部的凝结水顺利流下；

7）托盘架内部和导流板均经过超疏水涂层处理，可实现水蒸汽冷凝的液滴弹跳换热，也可促进经典滴状凝结，进而强化换热，不易被腐蚀，可以自清洁。

附图说明

附图1是本发明的结构示意图。

图中1是托盘架，2是下斜板，3是竖板，4是上斜板，5是加热装置，6是真空泵抽气管，7是输水管，8是法兰式蝶阀，9是截止阀，10是小型真空泵，11是真空压力表，12是温度显示器，13是进气管，14是蝶阀，15是截止阀，16是排水管。

具体实施方式

如图1所示，一种基于相变换热的温度可调式食品恒温托盘架，其结构包括托盘架1、加热装置5、真空泵抽气管6、输水管7、真空泵10、进气管13、排水管16；其中加热装置5设于托盘架1底部外侧，输水管7设于托盘架1右侧下部，进气管13设于托盘架1右侧上部，排水管16设于托盘架1左侧下部，输水管7后端连接外部供水管道，真空泵抽气管6的后端连接真空泵10。

所述的托盘架1整体为密闭式中空腔体，保证其内部的加热水不会被食品污染；其中部设有一凹陷的导流板结构，由下斜板2、竖板3和上斜板4构成，可实现水蒸气冷凝的液滴弹跳换热，也可促进水蒸气的滴状凝结；托盘架1的内、外表面均设有超疏水涂层，保证托盘架1不易受到食品油渍影响，清洁方便。

所述的托盘架1的侧面面板右上角设有型号为md-s800v（量程为-100kpa~0kpa）的数显真空压力表11和型号为ta4-snr的温度显示器12，用于显示托盘架1内部腔体的压力和温度数值。

所述的真空泵抽气管6的中部设有1个法兰式蝶阀8用于控制管道开闭，其后端连接型号为rv0100c的小型真空泵10。

所述的进气管13的中部设有1个法兰式蝶阀14用于控制管道开闭。

所述的输水管7的中部设有1个截止阀9用于控制管道开闭，其后端连接外部供水管道。

所述的排水管16的接近托盘架15-20cm处设有1个截止阀15用于控制管道开闭。

所述的加热装置5采用电加热供热方式，由pid自动调节温控箱、数显温控仪表、k型温热电偶、铸铝加热板组成，工作功率为50w-10kw，加热温度为20℃~450℃。

其工作方法具体包括如下步骤：

1）打开截止阀9，通过输水管7向托盘架1内部充入3~4l的水，然后关闭截止阀9；

2）打开法兰式蝶阀8，真空泵10通过抽气管6抽吸使托盘架1内部处于负压，由压力表11显示负压值，负压值根据菜品所需温度进行设定（该负压值为在密封的托盘架中，所需温度下水蒸气发生凝结时对应的压力值，该温度则为相应的饱和温度；如菜品所需温度为45℃时，负压值设定为0.090mpa，菜品所需温度为55℃时，负压值设定为0.084mpa，菜品所需温度为65℃时，负压值设定为0.076mpa），达到所设定的负压值时，关闭真空泵10和蝶阀8；

3）启动托盘架1底部的加热装置5进行加热，当内部水到达负压所对应的饱和温度时沸腾，蒸汽在蒸汽压的作用下，流至托盘架1内部腔体上部，在上部放热重新凝结为水，通过下斜板2、竖板3与上斜板4组成的导流板流入托盘架1底部，依此不断循环；

4）需要调节托盘架1内部温度时，打开蝶阀8，通过真空泵10增加托盘架内部负压值，或打开进气管阀门14，让外部空气自动进入托盘架内部，托盘架降低内部负压值，保证托盘架1内部和上板都处于调节后负压值所对应的饱和温度。如：当要调节托盘架1内部温度由45℃变为65℃时，在其他阀门处于关闭的情况下，只需打开进气管阀门14，外部空气自动进入托盘架1内部，真空压力表11显示值达到所对应的负压值0.076mpa时，关闭进气管阀门14。当要调节托盘架1内部温度由65℃变为55℃时，只需打开蝶阀8，通过真空泵10调节内部负压值至0.084mpa，以保证托盘架1内部和上板都处于负压0.084mpa所对应的饱和温度55℃；

5）若要排出内部循环水，只需打开排水管16上的截止阀15，使水自动流出。

本发明在节约能源，保证食品品质与口感的前提下，通过水的相变换热，保证食品托盘架的温度稳定，并可通过简单的方式进行温度的调节，在节约成本的同时提高能源利用率。

技术特征：

技术总结
本发明提出的是一种基于相变换热的温度可调式食品恒温托盘架，其结构包括托盘架、加热装置、真空泵抽气管、输水管、真空泵、进气管、排水管；其中加热装置设于托盘架底部外侧，输水管设于托盘架右侧下部，真空泵抽气管和输水管与加热装置的后端连接，排水管设于托盘架左侧下部，进气管设于托盘架右侧上部。本发明的优点：1）与传统的非相变热水供热相比，载热量大，供热稳定，温度均匀；2）将加热热源与托盘分离，不会污染托盘内食品；3）无需每天换水，可节约能源；只需清洗托盘架上表面，减轻了劳动量；4）托盘架内部和导流板均经过超疏水涂层处理，进而强化换热，不易被腐蚀，可以自清洁。

技术研发人员：孙军;冯锴瑜;刘翔
受保护的技术使用者：南京林业大学
技术研发日：2018.11.09
技术公布日：2019.01.18