一种手动空气能冷热两用食盒的制作方法

本发明涉及一种冷热两用食盒，尤其涉及一种手动空气能冷热两用食盒，属于空气能加热或制冷的日常用品。

背景技术：

1、随着生活水平的提高，人们对于各类零食品质的要求越来越高，并且很多上班族喜欢携带各类食品外出通勤，以便随时充饥。现在市面的零食种类繁多，例如奶制品、巧克力需要冷藏，而糕点类需要保温，但是现有的零食收纳袋或者盒子，只具备收纳和携带功能，不能满足携带调温的需要。

2、并且，现有的制冷或制热技术主要采用物质汽化(由液体变为气体)时要吸收热量，以及工质液化(由气体变为液态)时要排出热量的原理来实现，并广泛应用在空调技术领域，但是较少应用在其他日常的、便携的设备上，也未曾作为食盒实现调温的技术手段。

3、因此，本发明亟待研发出一种冷热两用食盒，以实现手动做功高温差制冷和加热在日常用品上的首次应用。

技术实现思路

1、针对上述现存的技术问题，本发明提供一种手动空气能冷热两用食盒，利用两种不同蒸发温度的制冷工质，通过手动操作实现较大温差的加热或制冷效果。

2、为实现上述目的，本发明提供一种手动空气能冷热两用食盒，其特征在于，包括主盒，活塞组件，液气组件，以及制冷工质。

3、所述的主盒包括底座，安装在底座上方的储物腔，从内到外依次环绕在储物腔外周的第四液气室、第三液气室、第二液气室和第一液气室，分别安装在第一液气室左右两侧的两个活塞腔，以及分别连接底座左右两侧和对应活塞腔底部的两个换气通道。

4、所述的活塞组件包括安装在每个活塞腔顶面的活塞腔密封盖，安装在每个活塞腔底面的活塞旋盖，以及放置在每个活塞腔内部的活塞；两个活塞顶面分别连接一个活塞连杆底端，两个活塞连杆顶端穿出对应活塞腔密封盖，并通过活塞手柄相连。

5、所述的液气组件包括安装在每个活塞旋盖内底面的竖直隔板，安装在竖直隔板顶面的水平挡板，以及安装在每个换气通道内的单向阀孔板。

6、其中，每个活塞腔底部被竖直隔板和水平挡板分隔成前气腔和后气腔，水平挡板上安装有上下通气方向相反的两个换气单向阀，两个换气单向阀分别位于前气腔和后气腔中；每个换气通道被单向阀孔板分隔成上通道和下通道，单向阀孔板上安装有上下通气方向相反的两个双通单向阀，两个双通单向阀分别位于上通道和下通道中。

7、并且，左侧后气腔通过左侧上通道连通第一液气室，且左侧上通道中的双通单向阀为向上通气；左侧前气腔通过左侧下通道连通第三液气室，且左侧下通道中的双通单向阀为向下通气；右侧后气腔通过右侧上通道连通第二液气室，且右侧上通道中的双通单向阀为向上通气；右侧前气腔通过右侧下通道连通第四液气室，且右侧下通道中的双通单向阀为向下通气。

8、所述的制冷工质包括蒸发温度较低的制冷剂和蒸发温度较高的制冷剂。

9、当本食盒用于加热时，蒸发温度较低的制冷剂置于左侧活塞腔中，蒸发温度较高的制冷剂置于右侧活塞腔中，且左右两侧前气腔中的换气单向阀为向下通气，左右两侧后气腔中的换气单向阀为向上通气；

10、当本食盒用于冷冻时，蒸发温度较高的制冷剂置于左侧活塞腔中，蒸发温度较低的制冷剂置于右侧活塞腔中，且左右两侧前气腔中的换气单向阀为向上通气，左右两侧后气腔中的换气单向阀为向下通气。

11、由上述技术方案可知，本发明的结构原理以及制冷工质的流动方向如下：

12、本发明加热食品时，当活塞向上运动，第一液气室、第三液气室内的制冷工质分别经左侧上通道、右侧上通道进入左侧后气腔、右侧后气腔，再分别经左侧后气腔、右侧后气腔中的换气单向阀进入左侧活塞腔、右侧活塞腔；当活塞向下运动，左侧活塞腔、右侧活塞腔内的制冷工质能够分别经左侧前气腔、右侧前气腔中的换气单向阀进入左侧下通道、右侧下通道，再分别经左侧下通道、右侧下通道进入第三液气室、第四液气室。并且，当第三液气室内的气压达到左侧下通道中双通单向阀的开启气压时，制冷工质经该双通单向阀喷射入左侧上通道，并回流至第一液气室内；同时，当第四液气室内的气压达到右侧下通道中双通单向阀的开启气压时，制冷工质经该双通单向阀喷射入右侧上通道，并回流至第二液气室内。

13、本发明冷冻食品时，当活塞向上运动，第二液气室、第四液气室内的制冷工质分别经左侧下通道、右侧下通道进入左侧前气腔、右侧前气腔，再分别经左侧前气腔、右侧前气腔中的换气单向阀进入左侧活塞腔、右侧活塞腔；当活塞向下运动，左侧活塞腔、右侧活塞腔内的制冷工质能够分别经左侧后气腔、右侧后气腔中的换气单向阀进入左侧上通道、右侧上通道，再分别经左侧上通道、右侧上通道进入第一液气室、第二液气室。并且，当第一液气室内的气压达到左侧上通道中双通单向阀的开启气压时，制冷工质经该双通单向阀喷射入左侧下通道，并回流至第三液气室内；同时，当第二液气室内的气压达到右侧上通道中双通单向阀的开启气压时，制冷工质经该双通单向阀喷射入右侧下通道，并回流至第四液气室内。

14、本发明进一步的，所述的储物腔的顶面安装有储物腔密封盖，所述的储物腔密封盖包括盖体以及连接其顶面的把手；所述的盖体为设有中间真空夹层的内外双层结构。

15、本发明进一步的，所述的储物腔和活塞腔为圆柱形，所述的第四液气室、第三液气室、第二液气室和第一液气室为与储物腔同一中心轴的圆环柱形。

16、本发明进一步的，所述的活塞旋盖与活塞腔底面的连接处设有密封橡胶圈。

17、本发明进一步的，所述的活塞连杆的中部套装有圆台，并位于活塞腔密封盖下方，能够在活塞腔密封盖拧松时支撑其底面。

18、本发明进一步的，所述的双通单向阀的最低开启气压为2个标准大气压。当本发明用于加热食品时，只有左侧上通道和右侧上通道中的两个双通单向阀开启工作；在本发明用于冷冻食品时，只有左侧下通道和右侧下通道中的两个双通单向阀开启工作。

19、本发明进一步的，所述的第一液气室的外壁上布置有与之垂直的传热翅片。

20、本发明进一步的，所述的第三液气室和第二液气室之间为金属薄壁，且金属薄壁上布置有与之垂直的传热翅片。

21、本发明进一步的，所述的第四液气室、第二液气室的外壁为设有中间真空夹层的内外双层结构。

22、本发明进一步的，所述的蒸发温度较低的制冷剂采用乙醚；蒸发温度较高的制冷剂采用乙醇。

23、综上，本发明利用两种不同蒸发温度的制冷工质，通过推动活塞手柄增压活塞来压缩制冷工质，使得两种工质能够分别在两个相互封闭的空间内同时循环工作，从外界吸收空气热能传递给食品或者将食品的热量释放到外界，从而实现热饭喝热水或冷冻食品的功能。

24、当本发明用于加热食品时，两种制冷工质同时分别从第一液气室进入第三液气室，从第二液气室进入第四液气室，蒸发温度较低的制冷剂在第一液气室(即蒸发吸热室)吸收热量，并在第三液气室(即冷凝放热室)将热量传递给第二液气室(即蒸发吸热室)，这里的热能交换是通过具有交换器功能的第二液气室和第三液气室之间的金属壁和传热翅片完成的。蒸发温度较高的制冷剂在第二液气室(即蒸发吸热室)吸收热量，并在第四液气室(即冷凝放热室)把热能释放出来，从而加热储物腔内的食品，完成外界空气和食品的热能转换。当第三液气室、第四液气室的气压分别超过通向第一液气室、第二液气室的双通单向阀的气塞反推力时，两种制冷工质分别喷射回流到第一液气室、第二液气室，并汽化吸热，从而完成对储物腔内食品的加热。

25、当本发明用于冷冻食品时，蒸发温度较低的制冷剂在第四液气室(即蒸发吸热室)吸收储物腔内食品的热量，并在第二液气室(即冷凝放热室)通过交换器功能传递给第三液气室(即蒸发吸热室)，蒸发温度较高的制冷剂在第三液气室(即蒸发吸热室)吸收热量，并在第一液气室(即冷凝放热室)把热能释放出来，从而完成热能转换。当第一液气室、第二液气室的气压分别超过通向第三液气室、第四液气室的双通单向阀的气塞反推力时，两种制冷工质分别喷射回流到第三液气室、第四液气室，并冷凝放热，从而完成对储物腔内食品的制冷。

26、相比现有技术，本发明的技术优势在于：

27、1、本发明通过手动操作，即可推动制冷工质循环，从而实现食品加热或制冷，操作简单省力。

28、2、本发明采用两种不同蒸发温度制冷工质同时工作，能实现较大温度差的制冷或加热效果，便捷又高效。

29、3、本发明制冷或加热功能不采用电控元件，无需电源，不仅使用安全，节能环保，而且可随身随地携带。

30、4、本发明制冷或加热功能可通过旋转活塞旋盖的位置，以及调换制冷工质的注入位置进行切换，切换方便，能够满足不同的使用需求。

31、5、本发明不仅可针对不同食物的保存需要进行制冷或加热保存，而且可对食盒内剩余的食物进行加热制冷，避免使用者吃冷或过烫的食物，也可以对食盒内剩余的食物进行制冷保鲜，从而防止食物变质和浪费。