可制冷和加热的食品配送餐盒的制作方法

本发明涉及一种食品配送餐盒包装，尤其涉及一种携带电子标签和锁孔，能在包装内同时实现制冷和加热目的，可循周转用使用的保温餐盒包装。

背景技术：

互联网经济高速发展，冷鲜食品和快餐食品的网络流通需求非常巨大。面对团体客户，食品物流依靠大型食品保温外包装，通过现场发放实现食品的配送目的。但对零散的个体客户，订单呈现小价值，小包装，分散、高频次订购特征，常规的食品配送方法和食品配送包装，无法保证食品在配送过程中的温控质量问题和配送成本问题。

研发一种小装载量的食品温控周转包装，保证物流全程的食品质量安全，降低小价值订单的配送成本，已经成为食品和食品物流行业急需解决的重要课题。

技术实现要素：

发明目的：本发明提供了一种可制冷和加热的食品配送餐盒，其目的是解决以往所存在的问题。

技术方案：本发明是通过以下技术方案来实现的：

一种可制冷和加热的食品配送餐盒，其特征在于：该餐盒包括保温外包装和金属内胆两部分；金属内胆被悬挂夹持在外包装的内空腔内，金属内胆将包装的外包装的内空腔分割成为内胆外室和内胆内室两个空间；在外包装上设置有与内胆外室连通的进气口以及外室排气管，在外包装上还设置有与内胆内室连通的内室排气管。

在保温外包装的底部设置有能抽出的底座插板，底座插板抽出时使金属内胆的底部裸漏在外。

外包装由保温盒盖与保温盒体上下两部分组成；保温盒体与保温盒盖依靠盒体上部的密封凸台与盒盖下部的密封凹槽实现定位扣合；金属内胆被悬挂夹持在保温盒体内，金属内胆的上沿搭接在盒体上部。

盒体与盒盖依靠盒盖密封凹槽内的硅胶密封圈以及盒体与盒盖外侧的盒盖折叠锁扣来实现盒体与盒盖的密封锁紧。

保温盒体由盒体外壳、盒体保温材料、盒体内壳、内胆密封圈和底座插板，盒体保温材料设置在盒体外壳与盒体内壳之间，底座插板设置在保温盒体底部，内胆密封圈包括上内胆密封圈和下内胆密封圈，内胆密封圈设置在内胆外室底部；上内胆密封圈设置在金属内胆的上沿与盒体上部的密封凸台之间。

在保温盒盖上端或者保温盒盖内还设置有冷配餐盒。

当冷配餐盒设置在保温盒盖上端时，在保温盒盖内设置有盒盖保温材料；当冷配餐盒设置在保温盒盖内时，保温盒盖为凹槽型结构，冷配餐盒设置在凹槽型结构的凹槽内，此时在保温盒盖凹槽底部设置有盒盖保温材料或者在凹槽底部和侧壁内同时设置有盒盖保温材料。

外室进气口设置在盒体底部的盒体底座上，外室进气口不使用时利用外室进气管封头临时密封，外室排气管和内室排气管设置在盒体上部，内室排气管不使用时利用内室排气管封头临时密封。

在盒体外壳上还设置有电子识别及锁定装置，该电子识别及锁定装置包括电子标签、采集电子标签信息的射频信号采集器、电子锁、盒盖折叠锁扣和包装脱出机构，电子标签设置在盒体外壳上，盒盖折叠锁扣设置在盒盖上，电子锁为使用时与盒盖折叠锁扣配合锁紧的装置，射频信号采集器为使用时采集电子标签信息的装置。

在盒体上部或者盒盖底部设计有盒盖排水槽和水槽气、水排放孔。

优点及效果：

本发明提供一种可制冷和加热的食品配送餐盒，该餐盒包括保温外包装和金属内胆两部分。本发明为食品智能配送服务的温控包装。该包装不但具有食品的保温周转功能，同时，包装还能实现与外部设备配合实现食品的温控加工功能。包装借助食品智能温控付货设备，可以在同一包装内部，交替实现食品的制冷和加热。包装携带电子标签和电子锁孔，包装内胆可以拆卸组装，便于清洁，可循环使用。通过研发创新功能包装，为现代冷链物流和物联网付货端提供信息化的温控配送包装。

附图说明

图1为本发明的外部结构示意图；

图2位本发明的立体结构示意图；

图3为图1的A-A剖视图；

图4为图1的B-B剖视图；

图5为图4的D部位的放大图；

图6为图1的C-C剖视图；

图7为图6的E部位的放大图；

图8为直冷式制冷状态图；

图9为风冷制冷状态图；

图10位图9的F部位放大图；

图11为在包装内部排放蒸汽和冷凝水的原理图；

图12为图11的G部位放大图；

图13为图11的H部位放大图；

图14为电子标签与折叠锁孔示意图；

图15为制冷和加热转换示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的描述：

本发明提供一种可制冷和加热的食品配送餐盒，该餐盒包括保温外包装和金属内胆1两部分；金属内胆1被夹持在外包装的内空腔内，金属内胆将外包装的内空腔分割成为内胆外室2和内胆内室3两个空间；在外包装上设置有与内胆外室2连通的进气口以及外室排气管4，在外包装上还设置有与内胆内室3连通的内室排气管5。

在保温外包装的底部设置有能抽出的底座插板6，底座插板6抽出时使金属内胆1的底部裸漏在外。

外包装由保温盒盖与保温盒体上下两部分组成；保温盒体与保温盒盖依靠盒体上部的密封凸台与盒盖下部的密封凹槽实现定位扣合；金属内胆被悬挂夹持在保温盒体内，金属内胆的上沿搭接在盒体上部的密封凸台上，盒体与盒盖依靠盒盖密封凹槽内的硅胶密封圈7以及盒体与盒盖外侧的盒盖折叠锁扣8来实现盒体与盒盖的密封锁紧。

保温盒体由盒体外壳9、盒体保温材料10、盒体内壳11、盒体底座12、内胆密封圈和底座插板6，盒体保温材料10设置在盒体外壳9与盒体内壳11之间，底座插板6设置在盒体底座12底部，内胆密封圈包括上内胆密封圈777和下内胆密封圈13，内胆密封圈13设置在内胆外室2底部；上内胆密封圈777设置在金属内胆的上沿与盒体上部的密封凸台之间；

在保温盒盖上端或者保温盒盖内还设置有冷配餐盒17。

当冷配餐盒17设置在保温盒盖上端时，在保温盒盖内设置有盒盖保温材料15；当冷配餐盒17设置在保温盒盖内时，保温盒盖为凹槽型结构，冷配餐盒17设置在凹槽型结构的凹槽内，此时在保温盒盖凹槽底部设置有盒盖保温材料15或者在凹槽底部和侧壁内同时设置有盒盖保温材料15。

也就是说保温盒盖包括盒盖外壳14、盒盖保温材料15和盒盖内壳16；盒盖保温材料15设置在盒盖外壳14和盒盖内壳16之间。

在保温盒盖上端还设置有冷配餐盒17，冷配餐盒17上端设置有配餐盒盖18。

在保温盒盖上还设置有折叠提手19。

外室进气口设置在盒体底部的盒体底座上，外室进气口不使用时利用外室进气管封头20临时密封，外室排气管4和内室排气管5设置在盒体上部，内室排气管5不使用时利用内室排气管封头21临时密封。

外室排气管4套在内室排气管5外围。这样节省空间，当然也可以采用其他的布局形式，具体只需要根据需要进行选择就可以。

在盒体外壳9上还设置有电子标签。

包装的温控结构与工作原理描述：（内室、外室图3）

在包装内部实现制冷和加热，需要借助外部付货设备提供的冷源和热源。包装本身并不携带加热或制冷的电器元件，包装只提供对包装内食品进行制冷和加热的包装结构，所以包装的原始本质功能没有改变。包装的控温结构是通过在包装内部建立能量输入室和能量接受室来完成对包装内食品的温控加工的。

在包装的盒体内部悬挂安装金属内胆。金属内胆的上部翻边与盒体上部的凸台定位直口悬挂搭接，内胆底部与盒体底座的定位孔插接，挡抽出底座插板6时，内胆底面穿过底座，裸露悬挂在外包装底部。

在金属内胆的外壁与盒体的内壁和底座内壁之间围拢成为一个独立的包装空间-内胆外室。在盒体底座上开设进气管口，在盒体内壁上部开设排气管口，加热或制冷的气体通过进气管口进入，通过排气管口排出，进、排气管口为内胆外室实现气体循环提供了通道接口条件。此刻，内胆外室承担能量输入与传递的功能。

金属内胆的内壁和盒盖的内壁围拢成内胆内室。在盒盖底部或盒体上部设计有盒盖排水槽22和水槽气、水排放孔。排水槽和排放孔为内胆内室产生的蒸汽和冷凝水架设了排放的通道和出口。此刻，金属内胆和内胆内室承担能量接受与传递的功能。蒸汽形成的水进入盒盖排水槽22。

在包装内部实现冷冻、冷藏加工的工作原理：

包装可接通外部设备制冷源的接口有两个，包装可选择应用直冷、风冷制冷源制冷，具体如下：

制冷源传导制冷方式（直冷方式）：（图8）

当抽出底座插板，暴露内胆底平面，利用裸露在包装外部的内胆底平面作为传导制冷的接口，当内胆底平面与外部设备提供的直冷制冷源接触，内胆吸收制冷源传导的冷能量，逐步在内胆内室空间建立起制冷环境。此刻外包装承担内胆的外部保温功能，内胆内的食品接受冷能量，被冷冻或冷藏。

风冷源对流制冷方式（风冷方式）：（图9和10）

插入底座插板，拔出包装底座的进风口封头，利用包装底座设置的气体接口接通外部设备提供的冷风。当冷风通过送风管路被输送到内胆外室，金属内胆开始吸收冷能量，被换热后的冷风通过外室排气孔将气体排出，排出的冷风经再次制冷，被再次排入内胆外室，形成风冷循环。不断送入的冷风被金属内胆不断吸收冷能量，逐步在金属内胆内室建立制冷环境，此刻外包装承担外保温功能。

无论外部设备提供怎样的制冷方式，包装都可以选择相应的制冷接口将冷能量引入包装内部，对包装内食品实施冷冻或冷藏处理，并且能保证食品不被冷风污染和发生脱水现象。

在包装内部实现加热的工作原理：

包装的可接通外部加热源的接口有两个，包装可选择应用电阻、电磁、蒸汽加热源加热。

电阻热传导加热方式：

抽出底座插板，将内胆底平面与设备提供的电阻加热源接触，加热源产生的热量向金属内胆传导，内胆吸收热量，在内胆内室空间建立加热环境，从而达到食品的加热目的。

电磁热传导加热方式：

抽出底座插板，将内胆底平面与设备提供的电磁加热电源靠近，电磁电源产生的交变磁场向金属内胆感应，金属内胆产生感应热，这样就在内胆内室空间建立了加热环境，从而达到食品的加热目的。

蒸汽对流加热方式：

插入底座插板，拔出底座进气封头，将蒸汽引入内胆外室2，蒸汽向金属内胆传导热量，同时过剩蒸汽沿着外室排气孔将蒸汽排出。随着蒸汽的不断输入，金属内胆不断吸收热量，逐步在内室建立加热环境。其原理与风冷源对流制冷方式的原理相似。

在包装内部排放蒸汽和冷凝水的工作原理：（图11至13）

在内胆内室建立加热环境后，可以对食品实施蒸、煮加热工艺。加热过程中，会有水蒸气和冷凝水在内胆内室产生，内室水蒸气和盒盖冷凝水会沿着盒盖内壁设置的集水槽、排水孔、排出包装。

包装的制冷和加热转换实施工作原理：

抽出底座插板，将金属内胆底平面与电阻加热源接触，接通传热源；拔出底座进气孔封头，外室排气孔封头，接通进气管路，接通风冷制冷源；拔出内室排放孔封头，接通内室蒸汽、冷凝水排放管路。此时包装的制冷源、加热源、排放通道都处于接通状态。

当冷态（冷冻或冷藏）食品输入包装，开通风冷循环，冷风在内胆外室建立冷冻或冷藏环境，内胆内室的食品被处于冷冻或冷藏环境，食品被继续制冷加工。包装此时可以完成冷冻—冷冻；冷冻—冷藏的制冷加工。当食品需要被加热时，此时，切断制冷通道，启动金属内胆底部的加热源，金属内胆被逐步加热，内胆内室进入加热状态，食品在内胆内室的加热，可以根据食品的类别，分别选择蒸、煮加热工艺，内胆内室的加热温度限制在最高100度范围。食品在加热过程中产生的蒸汽和冷凝水会沿着内室排放通道排出。当食品需要停止加热加工，加热源可以维持食品的保温温度。当食品需要继续还原成冷藏或冷冻状态，停止加热源的工作，重新开通制冷通道，重复制冷过程。

通过以上工艺控制过程，可以实现控制食品输入，输出的温度状态，如：

冷冻输入---冷冻输出。

冷冻输入---冷藏缓冻加工---冷藏输出。

冷冻输入---冷藏缓冻加工---冷藏蒸煮加热---加热保温输出。

冷冻输入---冷藏缓冻加工---冷藏蒸煮加热---加热保温---冷藏加工---冷藏保温输出。

冷冻输入---冷藏缓冻加工---冷藏蒸煮加热---加热保温---冷冻加工---冷冻保温输出。

冷藏输入---冷藏保温输出。

冷藏输入---冷藏保温---蒸煮加热---加热保温输出。

冷藏输入---冷冻加工---冷冻保温输出。·····等等。

包装存取周转的信息监控功能和发放执行功能：

在盒体外壳9上还设置有电子识别及锁定装置，该电子识别及锁定装置包括电子标签222、采集电子标签信息的射频信号采集器333、电子锁444、盒盖折叠锁扣555和包装脱出机构666，电子标签222设置在盒体外壳9的内壁上，盒盖折叠锁扣555设置在盒盖上，电子锁444为使用时与盒盖折叠锁扣555配合锁紧的装置，射频信号采集器333为使用时采集电子标签222信息的装置。电子标签与折叠锁孔工作件图14。射频信号采集器333和电子锁444与中央计算机连接。包装脱出机构666为如图所示的，通过弹簧控制伸缩的结构，盒体外壳9与电子锁444锁紧时，弹簧压缩，解锁时弹簧释放并将保温盒推出。

使用时，在外包装的外壳内壁上，粘贴嵌入可循环赋值的电子射频标签222。随着包装的循环周转，电子标签222可以循环赋值记录包装的装载物信息和订单的配送信息。随着包装的移动，设备上射频信号采集器333的射频检测探头可以采集包装内的电子标签信息，从而实现对包装的流动状态跟踪目的。比如：从包装清洗，包装加载，包装组装，物流配送，包装投递，领取签收，包装返还，等所有包装流动过程。

与电子标签联合使用的还有包装的折叠锁扣555，包装的折叠锁扣555可以与食品智能付货设备建立连接锁定关系。当包装锁扣撞击智能付货设备的货位电子插锁444，电子插锁插锁锁舌被弹性压缩，当锁舌穿越包装折叠锁扣555的锁扣锁孔后，锁舌弹性释放，穿过锁孔，锁定本申请的包装，此时，包装脱出机构666被压缩。此刻，设备视频采集探头采集包装电子标签信息，核对信息内容，反馈设备计算机记录储存。当取货人输入取货密码，货位电子插锁接受设备计算机下达的开锁指令，电子插锁锁舌拉起，包装推出机构将包装推离锁位，锁舌恢复原来状态。当包装物被取货人拿走，货位射频探头检测包装脱离信号，将信号传输计算机记录储存。

这一技术措施为物联网智能付货设备提供了包装的信息化执行基础。

包装的卫生、安全、环保功能：

金属内胆作为食品的内包装与外包装具有可拆分的安装结构。这种结构导致金属内胆可以承担食品的内包装功能，同时还承担餐具的使用功能。这一功能应用规避了食品的塑料内包装，减少了食品塑料包装的生产成本和环保污染。同时，内胆在食品配送和温控加工过程中全程封闭，也提高了食品流通过程中的卫生和安全指标。

包装的循环使用要求包装的外包装也要进行清洗和消毒，为了规避包装进排气孔和排放孔的接口污染和清洗困难，包装的进排气孔和排放孔均采用可便捷更换的组装结构。

本发明的能延伸与应用意义：

该创新结构导致包装产生很多拓展功能：金属内胆的循环应用，可以替带了塑料食品包装和餐具的使用功能；包装的制冷和加热功能承担了微型周转冰箱和炊具的温控加工功能；包装的电子标签和折叠锁孔拓展了包装的信息化执行功能。包装的功能延伸，在冷鲜食品和快餐食品的加工和配送领域具有重大意义。

第一、提高了快餐食品的热态供应质量，缩短了快餐食品的供应流程：

外包装选用的PP塑料材质制作，内包装选用的铝质或不锈钢材质制作，包装材料可以承受-20~100度的周期性工作。借助食品智能温控付货设备，包装可以承担快餐食品的冷态输入，冷态加工，热态加工，热态交付等全部过程。这一功能应用，将改变传统快餐以往采用的厨房制作，热态保温输入、保温输出的供应方法。缩短了产品的供应流程。同时，在包装内可以实现食品的蒸、煮工艺加工。这能帮助配送食品在寄存付货柜中完成最恰当的食品加工工艺，呈现最佳的食用口感，较比食品自动售货机的微波加热和保温加热方式，食品的热加工质量更高，产品的应用范围更宽。

第二、扩宽了冷鲜食品和快餐食品配送的温度范围，降低了小价值订单的配送成本：

包装的冷态加工功能，可以实现了食品的冷冻输入，冷冻保温，冷冻输出；还可以实现食品的冷冻输入，冷藏缓冻，冷藏输出；还可以实现冷藏输入，冷藏保温，冷藏输出。还可以实现食品的冷态输入和热态输出。-20~100度的温控范围，可以保证食品在各种温控状态下输出。包装宽泛的温控适应能力可以保证食品的温控交付达到最佳质量状态。同时包装与智能付货设备的联合使用还能降低零散小价值订单的配送成本。

第三、包装具有专业配送和民用周转的通用性，包装的功能扩大了包装的应用范围：

包装可以作为普通家用保温包装周转使用，也可以借助家用电磁炉作为炊具使用。包装的通用性，让包装有可能成为食品周转的标准化容器，它可以成为C2C，C2B，B2C，B2B等各种食品物流模式的周转工具。

综上所述，本发明结构合理，解决了食品配送过程中的食品温控，信息跟踪、智能付货，自动签收等一系列急需解决的问题，提高了食品的流通安全，提高了食品的卫生质量，降低了食品流通过程的中环保污染。