一种食物安全监测的保鲜加热多功能饭盒
技术领域
本发明涉及食品便携存储工具领域，尤其涉及食物安全监测、保鲜及加热便携存储技术领域。
背景技术
随着现代社会的发展，人们在学习、工作、旅游等过程中对便携食物的需求越来越大。在享用便携食物美味的同时，食品安全问题却一直让人担忧。便携食物主要有工业包装食品（如方便面）、外卖餐饮以及自制食品。工业包装食品需要有较长的保质期，经常会用到防腐剂等食物添加剂，食用过多不利于人们健康。随着物流行业的迅速发展，外卖餐饮受到越来越多人的青睐，然而外卖餐饮店数量众多、参差不齐、分布散乱，政府部门监管困难，食品选材及卫生难以保证，并且外卖餐饮使用各式各样的一次性餐具，进一步增加了食品安全隐患。因此，自制便携食物仍然是一个比较理想的选择。
保温饭盒是自制便携食物需要用到主要存储工具。市面上常见的保温饭盒主要有普通保温饭盒和可加热的保温饭盒。专利CN201520742402.9提出了一种便携式移动加热饭盒，饭盒设有可充电电池组、控制模块，可调节温度；专利CN201720831728.8提出一种加热饭盒，饭盒内设有充电电池和控制器，外壁上设有太阳能吸收装置，能够利用太阳能充电；专利CN201720696882.9提出一种便携式的自加热饭盒，该饭盒设有电池组、电路控制板，靠自身的储电功能即可加热饭菜和汤类。专利CN201820295504.4提出一种水蒸气自动加热饭盒，设有隔板、保温内壁，将饭菜放置盒内的空间进行合理分类，提高加热效果。
由此可见，现有的保温饭盒功能集中在保温和加热两个方面。近年的发明对保温饭盒进行了一些改进，也主要集中在改变加热能源、形式和效率方面。然而，保温饭盒没能改变食物在放置一定时间之后会变质的事实，误食变质的食物会对身体造成伤害。若能在保温饭盒内建立食物安全监测系统，则可以避免因误食变质食物导致的伤害。
发明内容
在针对上述现有技术的不足，本发明提出了一种食物安全监测的保鲜加热多功能饭盒，该饭盒具有保温功能、保鲜功能、加热功能和安全监测功能，不但能提供高质量的便携食物存储效果，还可以保障食物安全。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案是，一种食物安全监测的保鲜加热多功能饭盒，包括保温壳、储物碗、保鲜层、干燥盒、加热系统、安全监测系统。
所述保温壳包含外壳与内壳，内壳呈凹型，用于架放储物碗；外壳与内壳之间封装有加热系统和安全监测系统；外壳与内壳连接处设置有橡胶、硅胶等密封材料，起到气密防水的效果。
所述的储物碗可由多层套碗组成，每层碗可设置成1-3个功能区，用于分类放置食物。所述的多层套碗，由数层碗适当匹配叠放而成，可灵活拆分组合，下层碗的边缘可设置一定数量气孔，便于蒸汽渗入对上层碗进行加热，最上层碗不设气孔，便于盛放液态食物。套碗上方设置有保温盖，保温盖可与保温壳内壳和最上层碗气密结合。所述保温盖上设置有排气孔和气孔塞，排气孔关闭时可以密封保温，排气孔打开时有利于饭盒加热和开盖。
所述的保鲜层设于保温壳内壳与储物碗之间，保鲜层内可放置一个储冰盒。在保鲜层中放入有冰块的储冰盒时，可以起到对食物低温保鲜的效果。当需要加热食物时，可在保鲜层中加入水，通过加热水形成蒸汽对饭盒进行加热。
所述的干燥盒设置在饭盒内壳与外壳之间，干燥盒内放置有干燥剂，可以吸附饭盒保温壳内的水分，防止加热系统、安全监测系统电路受潮损坏。
所述的加热系统，包括蓄电池组、充电装置、加热组件和控制电路，可用蓄电池组对饭盒进行加热，也可通过充电装置直连外电路进行加热。所述的蓄电池组优选18650锂离子动力电池组，可以提供较大的加热功率。所述的充电装置可以为普通插头直连充电、USB接口进行充电或其它充电接口。所述的加热组件主要包括电加热管和阻燃隔热层，电加热管紧贴并均匀分布在保温内壳下方，电加热管下方设置有阻燃隔热层。所述阻燃隔热层由阻燃隔热材料制成，可以提升饭盒加热效率，并且可以防止保温壳内温度过高而损坏电路。所述的控制电路具有加热时间限制、防电路过热、防短路等功能。所述的加热系统，设计将保温饭盒内的加热时间为5~20分钟，优选8~15分钟。
所述安全监测系统包括传感器、传感器控制电路、警报装置、监测盒和显示屏。所述传感器，对食物变质的产物十分敏感，并能将变质产物浓度转化为相应的电流或电压等物理信号。根据食物变质时经常产生酸性物质、甲烷气体或硫化氢气体，所述传感器优选为pH传感器、甲烷气体传感器或硫化氢气体传感器。
所述的监测盒与饭盒相邻，用于与饭盒同步放置食物。传感器与监测盒相连，监测内部的食物质量，当监测到食物变质时，反馈信号至传感器控制电路，并由显示屏显示，同时警报器发出警报。警报方式可以是指示灯变色、闪烁或发出蜂鸣声的警报器。
所述的加热系统与安全监测系统共享电源和显示屏，显示屏能够显示食物安全状态和蓄电池剩余电量等信息。
所述的多功能饭盒，设置了整体防水、防漏电功能，防止因不慎进水或漏电导致功能损坏或安全问题。
本发明的技术效果在于不同于以往的加热饭盒，该饭盒具有保鲜功能、保温功能、加热功能和安全监测功能，不但可以用于食物保鲜、保温、便携加热，还可以监测食物质量，保障食物安全。
附图说明
图1是本发明多功能饭盒结构示意图。
其中1为保温盖；2为外壳；3为内壳；4为干燥盒；5为蓄电池组；6为充电口；7为控制电路；8为电源开关；9为气孔塞；10为上层碗；11为下层碗；12为监测盒；13为传感器；14为储冰盒；15为加热组件；16为传感控制电路；17为警报器；18为指示灯；19为显示屏。
具体实施方式
以下实施例旨在进一步说明发明内容，而不是限制本发明权利要求的保护范围。
实施例1
套碗设置为2层，蓄电池组选为18650动力锂离子电池组，充电口采用USB Type-C接口，传感器选用pH传感器，设置当监测pH值低于6.0或高于9.0时显示食物变质并发出蜂鸣警报，显示屏为液晶屏，设计5分钟能使200mL水从5℃加热至沸腾，总加热时间设定为9分钟，保温壳和保温盖的密封材料为硅胶，活性氧化铝为干燥剂。
多功能保温饭盒的具体使用操作如下：
①将多功能保温饭盒充好电，将气孔塞打开，揭开保温盖，逐层取出套碗和储冰盒，将食物装入碗中，同步取少量食物置于监测盒中(若食物均为固态，在监测盒中加入少量清水，便于pH监测)。
②在储冰盒中装入冰块，将储冰盒放入饭盒内壳中，由下往上逐层放入套碗，盖紧保温盖，关闭气孔塞，此时食物处于保鲜便携状态。
③享用保温饭盒中的食物时，将气孔塞打开，揭开保温盖，逐层取出套碗和储冰盒，往保温内壳中加入少量清水(或倒入储冰盒中融化的水)，再逐层放入套碗，盖紧保温盖(此时排气孔仍处于打开状态)。
④开启保温饭盒电源，开始加热，指示灯亮为红色，液晶屏显示蓄电池组的电量信息和食物安全状态(若pH在6.0~9.0之间,显示食物正常；若pH值低于6.0或高于9.0，显示食物变质，同时警报器发出蜂鸣声) 。
⑤加热至9分钟时，自动停止加热，此时指示灯变为绿色，观察食物安全状态和警报器，若显示正常则关闭饭盒电源。
⑥打开保温盖，取出套碗，享用食物。
⑦倒出保温内壳中的水，将套碗和监测盒清洗干净，收纳整理保温饭盒以便下次使用。
实施例2
套碗设置为3层，蓄电池组选为镍氢电池组，充电口采用普通220V电源接口，传感器选用甲烷传感器，设置当监测甲烷浓度高于0.2%时显示食物变质并发出蜂鸣警报，显示屏为LED屏，设计8分钟能使200mL水从5℃加热至沸腾，总加热时间设定为13分钟，保温壳和保温盖的密封材料为橡胶，硅胶为干燥剂。
多功能保温饭盒的具体使用操作如下：
①将多功能保温饭盒充好电，将气孔塞打开，揭开保温盖，逐层取出套碗和储冰盒，将食物装入碗中，同步取少量食物置于监测盒中。
②在储冰盒中装入冰块，将储冰盒放入饭盒内壳中，由下往上逐层放入套碗，盖紧保温盖，关闭气孔塞，此时食物处于保鲜便携状态。
③享用保温饭盒中的食物时，将气孔塞打开，揭开保温盖，逐层取出套碗和储冰盒，往保温内壳中加入少量清水(或倒入储冰盒中融化的水)，再逐层放入套碗，盖紧保温盖(此时气孔塞仍处于打开状态)。
④开启保温饭盒电源，开始加热，指示灯亮为红色，液晶屏显示蓄电池组的电量信息和食物安全状态(若甲烷浓度若低于0.2%，显示食物正常；若甲烷浓度高于0.2%，显示食物变质，同时警报器发出蜂鸣声)。
⑤加热至13分钟时，自动停止加热，此时指示灯变为绿色，观察食物安全状态和警报器，若显示食物正常则关闭饭盒电源。
⑥打开保温盖，取出套碗，享用食物。
⑦倒出保温内壳中的水，将套碗和监测盒清洗干净，收纳整理保温饭盒以便下次使用。
