熱交換食物處理裝置及其制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種熱交換食物處理裝置，用于處理食物料理，該熱交換食物處理裝置包括導(dǎo)熱本體、絕熱層以及相變化材料。其中導(dǎo)熱本體具有作用區(qū)及對應(yīng)且導(dǎo)熱式連接到作用區(qū)的內(nèi)導(dǎo)熱區(qū)，作用區(qū)用于接觸食物以進行熱交換。絕熱層的導(dǎo)熱系數(shù)低于導(dǎo)熱本體，且至少部分包覆導(dǎo)熱本體，使得導(dǎo)熱本體的作用區(qū)被暴露、并使作用區(qū)以外的部分被絕熱遮蔽；其中，上述導(dǎo)熱本體中或上述導(dǎo)熱本體和上述絕熱層共同界定有容納空間，且上述內(nèi)導(dǎo)熱區(qū)朝向上述容納空間；以及容納于上述容納空間并導(dǎo)熱式接觸上述內(nèi)導(dǎo)熱區(qū)的相變化材料。
【專利說明】熱交換食物處理裝置及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種熱交換食物處理裝置以及該熱交換食物處理裝置的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]炎炎夏日來臨，若能來杯冰涼飲品，當(dāng)能帶走一身酷熱暑氣，除令人感到通體舒暢夕卜，亦有助于提升工作效率。然而，處在炎熱環(huán)境下的飲品也無可避免地會吸收外界高熱，若不能在短時間內(nèi)喝完，或買回來后無法立即飲用，將使飲品溫度返回常溫狀態(tài)，喪失冰品所帶來的涼爽口感，這時再將回到常溫的飲品放入冰箱中冷藏，又必須等一段時間才能回到當(dāng)初的冰鎮(zhèn)狀態(tài)，對那些飽受酷熱襲擊的口渴消費者，將無法立即滿足其需求。一種較為簡單的解決方法，是直接在飲品中加入冰塊，雖然可以快速降溫，但隨著冰塊的融化，飲品將被進一步稀釋，失去原有的滋味。另一方面，若要將飲品攜帶外出，即使置入保溫杯中保持低溫，時間也相當(dāng)有限。
[0003]相反地，對于例如牛排等食材的加熱處理，除常見的一般爐具外，還有以燒熱的火成巖作為料理工具，并將牛排置放于平板狀的高溫巖石上直接上桌，讓食客自行決定料理熟度及下刀時機。由于巖石必須可耐高溫，且具有足夠的熱容量，因此一般采用由火山巖漿固化而成的石材，一方面加工處理費事，另一方面石板仍有損耗問題，因此以科技提供類似材料取代沉重且取得不易的石板從而降低料理的成本，也是市場需求的方向。
[0004]另外，很多人喜歡在土司或可頌等面包上涂抹一層香濃奶油做為早餐或是午后點心。然而，看似平凡簡單的涂抹動作，實際做起來卻相當(dāng)不容易。這是因為剛從冰箱拿出來的奶油，往往因低于室溫而凝結(jié)成一整塊，由于凝結(jié)成塊的奶油太硬，當(dāng)使用一般的餐刀或湯匙作為食物處理手工具時，使用者必須耗費較大的力氣切割，而且形狀通常不太完整，因而有人采用先行把上述餐刀或湯匙以熱水預(yù)熱，由于餐具被熱水加溫后，儲存有熱水所傳來的熱能，便能順利的使接觸到餐具的冷凍奶油塊稍微融化，便于將奶油塊完整切割。
[0005]但通常事與愿違，上述方法不僅要增加額外準備程序，尤其食用奶油吐司時，并非隨處都有熱水可以實時將刀具或湯匙預(yù)熱。另外，此類食物處理手工具通常為金屬材質(zhì)，體積與儲熱能力都有限，一旦要處理大塊奶油或需涂多片土司，加溫效果將迅速消耗。反之，金屬熱傳導(dǎo)相當(dāng)快速，如果在浸泡熱水時有所不慎，便有可能被加熱過度的握柄燙傷手，平添不必要的風(fēng)險。另一方面，若將餐具預(yù)熱過度，將使上述固態(tài)冷凝食物過度融化，讓被切割下的奶油直接融在餐刀上，四處亂滴，或?qū)⑹沟猛诔龅谋苛芗涌烊诨梢粸┠趟?，食用上極為不便。
[0006]有人則提出，在握把的內(nèi)部填入水銀材質(zhì)，使用者搖動食物處理工具，使手上的熱能經(jīng)由握柄傳導(dǎo)至水銀，再借著劇烈晃動的水銀傳導(dǎo)及對流，使得餐具前端的溫度上升，可使切割更加方便。但是，此類的食物處理工具所擁有的熱容量并不高，用戶必須反復(fù)握持與搖動，才能不斷使餐具前端的溫度提升到操作者的體溫，并供切割奶油塊，相當(dāng)累人。另外，水銀的價格昂貴，導(dǎo)致食物處理工具的制造成本相對偏高。最重要的問題是水銀具有高毒性，若食物處理手工具因結(jié)構(gòu)損壞，使水銀滲出到食品上，將有造成汞中毒的風(fēng)險，也讓消費者對此望而卻步。
[0007]相同的問題也發(fā)生在挖盛冷凍儲藏的冰淇淋上，即使部分業(yè)者提出充電預(yù)熱的冰淇淋勺，既不燙手也沒有食物中毒的風(fēng)險，但插電式的產(chǎn)品使用不便，自備電源的產(chǎn)品還需顧及更換電池或如何充電，并且電力發(fā)熱通常易于過熱，又會造成上述被挖出的冰淇淋完全融化的問題。另外，無論是切割冷凍奶油或挖盛冰淇淋，消費者都會希望熱融范圍被局限，不要讓被切割或被挖出部分以外的奶油或筒中的冰淇淋大量融化。
[0008]綜觀上述，相較于市面上已有的食品溫控裝置，其中的保溫瓶、保溫箱等，其主要是經(jīng)由隔絕內(nèi)部和外界溫度，借以維持食品的現(xiàn)況溫度狀態(tài)，減緩其與環(huán)境達到熱平衡的時間，但絲毫不能主動加熱或致冷，治標而不治本。另一種電熱方式，例如加入致冷芯片，透過電流輸入，制造加熱/冷卻的雙向溫差條件，一方面提供的溫差有限，導(dǎo)致料理能力不佳，另一方面依賴電源，攜帶不便。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明提出一種容納有相變化材料的熱交換食物處理裝置及其制造方法，利用相變化材料所具有的高潛熱特性，使其在相變化的過程中能吸收或者釋放大量的潛熱，以此提供料理食物所需的熱能交換。以常見的鹽水為例，當(dāng)含鹽量達飽和時，其熔點可以降低至攝氏零下21度。而當(dāng)固相的冰轉(zhuǎn)化為水時，其融化潛熱為333kJ/kg，所需的熱量足以使等質(zhì)量的水從80°C降溫到0°C，這也顯示當(dāng)鹽水制成的冰由固相經(jīng)過相變化成為液相過程中，可以吸收儲存大量的熱能，以此將對應(yīng)的食材降溫。
[0010]相對地，若以熔點為攝氏60度的石蠟為例，由于在室溫范圍，比熱約為每度
2.5kJ/kg,而由液相凝固所需的潛熱約為220kJ/kg ;亦即，若將一公斤的石臘加熱至例如攝氏150度，則降溫至攝氏60度并且凝固過程中，不僅可將10盎司(約284克)的牛排由室溫加熱至攝氏60度以上，還可以保有此溫度一段時間。將上述材質(zhì)應(yīng)用于本發(fā)明，妥善利用其潛熱，不僅可以用于外帶與實時處理冷飲、凍飲，還可以進行例如燒炙牛排等熱食料理，一方面提供便利的處理裝置，另一方面增加料理的趣味。
[0011]本發(fā)明提出的熱交換食物處理裝置及其制造方法，希望能有效地達到加熱/冷卻目的、不需依賴電源、避免結(jié)構(gòu)過度復(fù)雜而使造價攀升，且能保有精致的外型。減少來自溫度的局限，拓寬飲食享用的環(huán)境，以調(diào)適人生苦樂，提升生活的質(zhì)量。
[0012]本發(fā)明的一個目的在于，提供一種熱交換食物處理裝置及其制造方法，免除電源限制，提供使用的機動性與便利性。
[0013]本發(fā)明的第二個目的在于，提供一種熱交換食物處理裝置及其制造方法，向內(nèi)導(dǎo)熱區(qū)提供良好熱交換，增進食物制作效果。
[0014]本發(fā)明的第三個目的在于，提供一種熱交換食物處理裝置及其制造方法，以長時間維持針對已制作的食物的保溫或冷卻，而無需額外消耗電能，從而提升用餐的質(zhì)量。
[0015]本發(fā)明的第四個目的在于，提供一種熱交換食物處理裝置及其制造方法，使冷飲或凍飲可以被實時制作與提供，維持飲用時的口感及新鮮度。
[0016]為達上述目的，本發(fā)明提供一種熱交換食物處理裝置的制造方法，包括下列步驟:a)成型導(dǎo)熱本體，該導(dǎo)熱本體具有中空且形成有開口的容納空間，且該導(dǎo)熱本體包括熱交換作用壁，其中該熱交換作用壁具有面向該容納空間的內(nèi)導(dǎo)熱區(qū)及相反于所述內(nèi)導(dǎo)熱區(qū)的作用區(qū)；以及b)于上述容納空間之中，填入相變化材料并封閉前述開口，且成型絕熱層，該絕熱層至少部分包覆上述導(dǎo)熱本體，使得上述導(dǎo)熱本體的上述作用區(qū)被暴露，而作用區(qū)以外部分被絕熱遮蔽。
[0017]通過上述方法，制作出一種熱交換食物處理裝置，供處理至少一個目標食物，該熱交換食物處理裝置包括；具有熱交換作用壁的導(dǎo)熱本體，所述熱交換作用壁具有至少一個作用區(qū)及對應(yīng)且導(dǎo)熱式連接到前述作用區(qū)的至少一個內(nèi)導(dǎo)熱區(qū)，該作用區(qū)用于接觸上述目標食物以進行熱交換；絕熱層，該絕熱層的導(dǎo)熱系數(shù)低于上述導(dǎo)熱本體，且至少部分包覆上述導(dǎo)熱本體，使得上述導(dǎo)熱本體的上述作用區(qū)被暴露，并使上述作用區(qū)以外部分被絕熱遮蔽；其中，上述導(dǎo)熱本體中或上述導(dǎo)熱本體和上述絕熱層共同界定有容納空間，且所述內(nèi)導(dǎo)熱區(qū)是朝向所述容納空間容納于所述容納空間并導(dǎo)熱式接觸所述內(nèi)導(dǎo)熱區(qū)的相變化材料。
[0018]通過根據(jù)本發(fā)明的熱交換食物處理裝置及其制造方法，通過相變化材料、作用區(qū)及內(nèi)導(dǎo)熱區(qū)，在不需電源的情況下，以潛熱的方式達到加熱/冷卻的效果。提供使用熱交換食物處理裝置的機動性與便利性，保持食材原味，維持口感新鮮度。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1為本發(fā)明第一優(yōu)選實施例的立體圖，用以說明導(dǎo)熱本體與絕熱層的連結(jié)關(guān)系;
[0020]圖2為本發(fā)明第一優(yōu)選實施例的剖面圖，用以說明容納空間內(nèi)的相變化材料；
[0021]圖3為本發(fā)明第一優(yōu)選實施例部分結(jié)構(gòu)的示意圖，用以說明外側(cè)緣上的定位孔洞以及錨定部的情形；
[0022]圖4為本發(fā)明第一優(yōu)選實施例的立體圖，用以說明穿孔彎折金屬片嵌入容納空間的情形；
[0023]圖5為本發(fā)明第二優(yōu)選實施例的剖面圖，用以說明下延鰭片的結(jié)構(gòu)；
[0024]圖6為本發(fā)明第三優(yōu)選實施例的透視圖，用以說明本發(fā)明的技術(shù)應(yīng)用于保溫瓶構(gòu)造的情形；
[0025]圖7為本發(fā)明第三優(yōu)選實施例的立體圖；
[0026]圖8為本發(fā)明第四優(yōu)選實施例的透視圖，用以說明本發(fā)明技術(shù)應(yīng)用于保溫箱構(gòu)造情形；
[0027]圖9為本發(fā)明的制造流程圖；
[0028]圖10為本發(fā)明第五優(yōu)選實施例的縱向剖面圖，用以說明本發(fā)明的技術(shù)應(yīng)用于冰淇淋勺的情形；
[0029]圖11為本發(fā)明第五優(yōu)選實施例橫向的剖面圖，用以說明冰淇淋勺內(nèi)中空的容納空間、相變化材料以及散熱鰭片彼此互動的情形；
[0030]圖12為本發(fā)明第六優(yōu)選實施例縱向的剖面圖，用以說明中空握持部的結(jié)構(gòu)；
[0031]圖13為本發(fā)明第七優(yōu)選實施例縱向的剖面圖，用以說明中空握持部沿兩端之一形成有封閉端的情形；
[0032]圖14為本發(fā)明第八優(yōu)選實施例的立體圖，用以說明本發(fā)明的技術(shù)應(yīng)用于奶油刀的情形；
[0033]圖15為本發(fā)明第八優(yōu)選實施例的主視圖，用以說明絕熱層包覆兩側(cè)面的情形。【具體實施方式】
[0034]有關(guān)本發(fā)明的前述內(nèi)容及其他技術(shù)內(nèi)容、特點與功效，在下文的結(jié)合附圖的優(yōu)選實施例的詳細說明中，將可清楚呈現(xiàn)；此外，在各實施例中，相同元件將以相似的標號表示。
[0035]如圖1至圖4所示，本發(fā)明的第一優(yōu)選實施例的熱交換食物處理裝置，在此示例為一個食物置放板，其主要構(gòu)件包括導(dǎo)熱本體I以及絕熱層2，提供潛熱以控溫的相變化材料5 ;且如圖9中的步驟所述的成型方法，其制造流程首先如步驟71所示，先形成一個兩端具有開口 15且中空狀的導(dǎo)熱本體I，在本例中，導(dǎo)熱本體采用單一方向延伸成型的鋁擠制程，由于鋁粉末具有易于受擠壓成型的特性，使其可以輕易被制造出大面積的導(dǎo)熱本體，例如，僅需一款10寸寬的模具，即可通過模具，把鋁粉末經(jīng)由擠壓，獲得長度為15寸、17寸、甚至30寸的空心導(dǎo)熱本體，因此，可依據(jù)市場需求裁切出所需長度。并且為便于說明，在此將圖1左上延伸至右下的延伸方向稱為長度方向，垂直于長度方向的左下-右上方向則為寬度方向。
[0036]在此一并參考圖2的剖面圖，為便于說明，將導(dǎo)熱本體I的頂部平板稱為熱交換作用壁11，對應(yīng)熱交換作用壁11的底部平板則稱為底壁12，熱交換作用壁11與底壁12間則形成有一個容納空間14。且本例中，導(dǎo)熱本體I的內(nèi)導(dǎo)熱區(qū)111示例為熱交換作用壁11面對容納空間14的內(nèi)表面；作用區(qū)112則示例為熱交換作用壁11暴露于外的外表面。熱交換作用壁11沿著寬度方向延伸出兩個外側(cè)緣13，并在步驟72中，以例如沖壓的方式在外側(cè)緣13處形成具數(shù)個定位孔洞131的錨定部132，絕熱層透過上述定位孔洞131而固定上述錨定部132，如圖3所示。當(dāng)然，由于將導(dǎo)熱本體作為熱交換媒介，因此，亦可選用其他熱傳導(dǎo)系數(shù)高的金屬導(dǎo)板，如銅、鋁等，提供良好以及穩(wěn)定的熱交換效率。
[0037]接著如步驟73所示，一并參考圖4所示，先將導(dǎo)熱本體I在長度方向兩端的開口15封閉附圖中左上方的一處，并將一片彎折金屬片填入容納空間14中，且彎折金屬片上形成有大量穿孔，因而稱為穿孔彎折金屬片16，此外，亦可將穿孔彎折金屬片16改用金屬網(wǎng)布或是摻雜石墨的塑料布，同樣可提升導(dǎo)熱功效，增加本發(fā)明的應(yīng)用彈性。
[0038]并且將相變化材料5經(jīng)由開口 15填入上述容納空間14。相變化材料5示例為固相的石蠟塊，將石蠟塊填充至可充分導(dǎo)接上述內(nèi)導(dǎo)熱區(qū)111，再在步驟74中封閉上述右下方的開口 15。此后，該相變化材料5即作為溫控來源，針對食物進行吸收/釋放熱量的作用。當(dāng)然，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以輕易理解，本例中的石蠟并非限制，可變更為各種有機或無機相變化材料，例如脂類、多元醇、結(jié)晶水合鹽類、熔融鹽類、鹽水，或是上述材質(zhì)的混合物。
[0039]最后如步驟75所述，以例如射出成型方式構(gòu)成一個完整的絕熱層2，以絕熱包覆導(dǎo)熱本體I的底壁12和外側(cè)緣13，作用區(qū)112則暴露于外，作為容納并處理食材的作用區(qū)域；由于上述外側(cè)緣13上形成有多個定位孔洞131，使得射出成型的例如耐熱塑料可以流入各定位孔洞131，冷卻后將可使得導(dǎo)熱本體I與絕熱層2互相嚙合而牢固地密接，且一并封閉剩余的開口 15，完成本實施例中的熱交換食物處理裝置。
[0040]另外，絕熱層2內(nèi)部也可包括不同材質(zhì)的絕熱膜層(圖中未示出)，以進一步提升絕熱效果。另外，本實施例中的各步驟，除步驟71為最起始步驟，以及步驟73與74有特定因果關(guān)系而不能逆反外，步驟72與步驟75的順序均可對調(diào)，也就是即使先形成絕熱層而扣合包覆導(dǎo)熱本體，再進行相變化材料的灌注及封口工序，仍然能夠?qū)嵤┍景l(fā)明，落入本發(fā)明的范圍中，。
[0041]當(dāng)然，上述導(dǎo)熱本體除采用金屬導(dǎo)板為基材外，導(dǎo)熱良好的陶瓷板也可為導(dǎo)熱本體的選材之一，圖5為本發(fā)明第二優(yōu)選實施例的熱交換食物處理裝置剖面圖，與前一實施例相比，除導(dǎo)熱本體I2的材質(zhì)選用陶瓷板的不同外，相反于作用區(qū)11?的內(nèi)導(dǎo)熱區(qū)Ill2下方，向下延伸出多條下延鰭片172，一方面可以延伸至容納空間142中，以增加導(dǎo)熱本體I2與容納空間142中相變化材料52的熱交換面積，提升處理食物的熱交換效率，還可作為支撐骨架，即使操作者在作用區(qū)11?上向下施力，例如以鍋鏟將果汁下壓攪拌以接觸作用區(qū)1122，或以餐具下壓取食，都可通過一體燒結(jié)成型的下延鰭片172在中間抵擋，避免導(dǎo)熱本體I2輕易彎折形變甚至斷裂，強化該裝置的穩(wěn)定性。此外，本例中的容納空間142是由導(dǎo)熱本體I2及絕熱層22所共同界定。
[0042]由于本實施示例為處理冰品，故填充在容納空間142中的相變化材料52例示為鹽水。在預(yù)備應(yīng)用于炒冰時，使用者可預(yù)先將該裝置放入冷凍或冷藏室冷卻一段時間，使得其中的鹽水預(yù)先轉(zhuǎn)換為例如零下二十度的冰。使用時，只需將果汁倒在熱交換食物處理裝置的作用區(qū)上，相變化材料即可不斷地吸收液態(tài)果汁的熱能，讓飲料中的液態(tài)水凝固，甚至以鍋鏟攪拌均勻，令使用者可好整以暇地制作冰品，并且在制作完畢后，還可大幅延長冰品的冷凍時間，讓消費者無須擔(dān)心冰品立即融化或是喪失綿密度的問題；更由于本發(fā)明提出的熱交換食物處理裝置結(jié)構(gòu)簡單，不用配備復(fù)雜的散熱冷卻等電子零件，制造成本相對較低，也相對不易損壞，尤其操作簡便，非常易于上手，且由于內(nèi)藏的相變化材料可以選用常見且安全無毒的鹽水或石蠟，即使外殼破裂，也不致造成高度危險。[0043]反之，除應(yīng)用于炒冰外，若選用一種不斷放出熱量來用于食品加熱的相變化材料，例如該相變化材料是熔點為攝氏60度的石蠟，使得該裝置可在一段時間內(nèi)提供穩(wěn)定熱源；舉例來說，當(dāng)該產(chǎn)品應(yīng)用于一般的牛排館時，若將肉排放在該裝置上再端到消費者面前，此時內(nèi)含的相變化材料，仍能夠針對肉排持續(xù)加熱，使其相較于利用盤子的余溫維持溫度的方式，可以在更長時間內(nèi)維持肉排的溫度，讓食客品嘗到最佳口感，尤其對于飲食速度較慢的消費者來說更是一大福音，不但可以細嚼慢咽、慢慢品味，更不必擔(dān)心肉排冷掉而喪失原味，而對于店家來說，更具市場競爭力。
[0044]本發(fā)明的第三優(yōu)選實施如圖6及圖7所示，熱交換食物處理裝置以保溫瓶構(gòu)造為例，包括一個軸向接合到絕熱層23的絕熱頂蓋63，該導(dǎo)熱本體I3以一片金屬板抽拉成型出中央凹陷的熱交換作用壁Il3，而非前述實施例的平板結(jié)構(gòu)，并由熱交換作用壁Il3—體延伸出四周的環(huán)繞壁183，以此共同界定出一個容納空間143。至于絕熱層23則圖示為在外包覆環(huán)繞壁IS3的杯體，絕熱頂蓋63則為杯蓋，兩者接合后，可有效隔絕與外界的熱交換，使其內(nèi)熱量可充分利用。
[0045]同樣地，當(dāng)應(yīng)用于冰飲時，使用者可預(yù)先將此裝置放入冷藏室內(nèi)低溫冷凍一段時間后取出，再將飲料倒入其中，固相的相變化材料即可吸收飲料的熱能成為液態(tài)，使得飲料本身溫度大幅降低，甚至透過手動搖晃該熱交換食物處理裝置，使得飲料熱能被吸收，迅速形成冰沙飲品，更可吸引消費者的青睞。
[0046]當(dāng)然，上述熱交換食物處理裝置，可因應(yīng)食材大小能有不同形式的結(jié)構(gòu)設(shè)計，如圖8所示第四優(yōu)選實施例，絕熱層24以及絕熱頂蓋64是一種方型結(jié)構(gòu)，可作為冷藏食材的保溫裝置，而不只局限于前述實施例的液態(tài)水體，當(dāng)裝入蔬果等鮮食時，可長時間將其維持在低溫的保鮮狀態(tài)，避免鮮食因溫度升高而腐壞或滋生細菌，進一步拓寬了本發(fā)明的應(yīng)用范圍。
[0047]本發(fā)明的技術(shù)也可進行局部溫控，例如用于處理奶油及冰淇淋等室溫下會軟化或液化的冷凝食物，既需加溫以便切、挖冷凝食物的一部分，又需控制加熱范圍，不能使整個冷凝食物受熱融化。本發(fā)明的第五優(yōu)選實施例的熱交換食物處理裝置示例為一個冰淇淋勺，請參考圖10所示，熱交換食物處理裝置包括一個導(dǎo)熱本體I5及一個包覆在部分導(dǎo)熱本體I5外的絕熱層25。本例中導(dǎo)熱本體I5示例為勺狀的導(dǎo)熱金屬，包括一個中空握持部IO5以及一個處理部195。其中，中空握持部IO5在本實施例中，示例為一個大致呈圓桶狀延伸的金屬握把，并受絕熱層25包覆，為便于說明起見，將此握把的軸向定義為長向。
[0048]導(dǎo)熱本體I5的前端延伸出一個處理部195，由于此實施例是以冰淇淋作為處理對象，因此處理部195在此示例為一個勺體。處理部195與前述的導(dǎo)熱本體I5同樣是由鋁一體成型所鑄成，處理部195具有兩側(cè)面315，分別為內(nèi)凹部分以及外凸部分，此兩處皆涂布有導(dǎo)熱系數(shù)低于上述導(dǎo)熱本體I5的絕熱層25，為說明方便，位于內(nèi)凹部分的絕熱層25稱為勺內(nèi)壁215，位于外凸部分的絕熱層25稱為勺外壁225 ;銜接前述勺內(nèi)壁215與勺外壁225的勺側(cè)緣則是不受絕熱層25遮蔽的作用區(qū)1125 ;暴露的作用區(qū)1125即是導(dǎo)熱本體I5的一部分，導(dǎo)熱系數(shù)較高，故用以導(dǎo)熱接觸冰淇淋。
[0049]請一并參考圖11，中空握持部IO5的圓桶狀腔體中，具有一個內(nèi)導(dǎo)熱區(qū)1115，沿上述長向內(nèi)導(dǎo)熱區(qū)Ill5環(huán)繞形成有一個容納空間145，在容納空間145中容納有相變化材料55，在此將相變化材料55示例為蒸餾水，其中相變化材料55直接導(dǎo)熱式接觸內(nèi)導(dǎo)熱區(qū)1115。而在前述處理部195中，內(nèi)導(dǎo)熱區(qū)Ill5形成有一個間隙305，間隙305與容納空間145導(dǎo)通，蒸餾水因此可以部分流入。中空握持部IO5朝向容納空間145內(nèi)則延伸有多個與導(dǎo)熱本體I5 一體成型的散熱鰭片45，使得蒸餾水與導(dǎo)熱本體I5間的熱交換面積可以有效增大。
[0050]當(dāng)我們想品嘗美味的冰淇淋，并以熱交換食物處理裝置挖取冰淇淋時，室溫狀態(tài)的冰淇淋勺將以勺內(nèi)壁215、勺外壁225、以及作用區(qū)1125共同接觸攝氏零下若干度的冰淇淋，由于勺內(nèi)壁215與勺外壁225的導(dǎo)熱系數(shù)都不高，主要與冰淇淋進行熱交換的部分將僅有作用區(qū)1125。作用區(qū)1125持續(xù)將處理部195和導(dǎo)熱本體I5儲存的熱能提供至其所接觸的冰淇淋，讓固態(tài)的冰淇淋稍微軟化，但受限于鋁的熱容量不高，冰淇淋勺的金屬部分將迅速降溫；隨后，將改由位于前述處理部195的間隙305以及前述中空握持部IO5的容納空間145中的蒸餾水提供熱能給內(nèi)導(dǎo)熱區(qū)1115，由內(nèi)導(dǎo)熱區(qū)Ill5傳遞熱能給作用區(qū)1125，使作用區(qū)1125與冷凝食物持續(xù)進行熱交換，使原本呈固態(tài)的冷凝食物稍微融化，即可方便挖盛。
[0051]當(dāng)有多人連續(xù)使用冰淇淋勺時，作為相變化材質(zhì)的蒸餾水也將逐漸被降溫至攝氏零度，此時，受到溫度處于攝氏零度以下的冰淇淋的影響，蒸餾水開始進行相變化，從攝氏零度的液態(tài)逐漸凝固成同溫度固態(tài)的冰，仍可藉由相態(tài)的改變，放出潛熱供傳導(dǎo)至處理部195的作用區(qū)1125，再經(jīng)由該作用區(qū)1125傳導(dǎo)至冰淇淋被舀挖的位置。因此，冰淇淋可以藉由金屬部分與蒸餾水的溫度下降，以及蒸餾水的相變化取得用于解凍的熱能，被該作用區(qū)1125接觸的冰淇淋部分可以輕易切割挖取。
[0052]另一方面，由于導(dǎo)熱本體I5的中空握持部IO5外側(cè)也受到絕熱層25的包覆，因此，即便金屬部分及蒸餾水的溫度已經(jīng)降低至攝氏零度，甚至在進行相變化的過程中，使用者手部的熱能都不會被大量吸取，操作者不會感覺不適。同時，處理部195也藉由絕熱層25的遮蔽，使得冰淇淋除在被切割或挖盛處稍微融化之外，在沒有被切割或挖盛處則不受影響，保持食物原有的冷凝狀態(tài)，被取出的部分也不會繼續(xù)大量吸取冰淇淋勺的熱能而迅速融化。
[0053]因此，使用者以本發(fā)明所公開示例為冰淇淋勺的熱交換食物處理裝置來挖盛冰淇淋，一方面易于挖??；再方面，使用者挖取出來的仍是一份完整的冰淇淋，而不是已經(jīng)融化成一灘奶水的模樣。尤其避免存留于桶中的冰淇淋受到冰淇淋勺的溫度的影響而大量融化。且相對應(yīng)的，使用者手也免受冰淇淋的低溫所侵害。使用完畢后，僅需將熱交換食物處理裝置放置于室溫中，藉由吸收室溫空氣所傳遞來的熱能，與導(dǎo)熱本體、勺體及散熱鰭片進行熱交換，并促使蒸餾水再次進行相變化，由固態(tài)融化成液態(tài)。通過蒸餾水進行簡易的相變，無須通過電力補充，即可達到吸熱放熱的效果，有效節(jié)約能源。
[0054]關(guān)于本發(fā)明的第六優(yōu)選實施例，請參考圖12，其中，相變化材料56在此示例為蒸餾水。本例中的散熱鰭片46是由處理部196延伸至容納空間146，當(dāng)熱交換食物處理裝置的導(dǎo)熱本體I6接觸冰淇淋時，散熱鰭片46將冰淇淋的熱能傳導(dǎo)至蒸餾水，藉由蒸餾水的簡易相變化，供部分冰淇淋獲得稍微融化的熱能，以便挖取。此外，本例的中空握持部IO6僅下半截為金屬而與處理部196—體成型，而上半截則為透明塑料。一方面，使用者會提供部分手部的熱能供融化接觸作用區(qū)處的冰淇淋，另方面，通過中空握持部IO6的上半截，亦可觀賞到位于容納空間146中的相變化材料56進行相變的過程。
[0055]關(guān)于本發(fā)明的第七優(yōu)選實施例，請參照圖13，上述中空握持部IO7沿所述長向的兩相對端之一形成有一個封閉端337，在該容納空間147內(nèi)有一根導(dǎo)熱管327導(dǎo)熱式連通上述處理部197及上述封閉端337，而在制造過程中，會將容納空間147內(nèi)的環(huán)境抽至一個低壓狀態(tài)，隨后填入相變化材料加以封閉。由于導(dǎo)熱管327內(nèi)的液相流體(未標號)在室溫及低壓環(huán)境下蒸發(fā)成氣相，并因腔體內(nèi)的低壓狀態(tài)，驅(qū)使氣相流體(未標號)充滿腔室內(nèi)部，當(dāng)在處理部197端受到冰淇淋吸熱的影響，處理部197室內(nèi)的氣體降溫而凝結(jié)成液相后，藉由腔室內(nèi)的真空及毛細作用回流至封閉端337，再吸收封閉端337傳來的熱能而恢復(fù)氣態(tài)，持續(xù)循環(huán)的液氣二相變化，循環(huán)流動，達成讓被挖盛的冰淇淋軟化的目的。在此例中，我們可以采用的流體為低溫流體，其工作溫度為(_70°C?200°C)，主要的流體如:水、甲醇、乙醇及丙酮。
[0056]關(guān)于本發(fā)明的第八優(yōu)選實施例，在本實施例中固態(tài)的冷凝食物示例為低溫儲存的奶油塊(圖未示)，熱交換食物處理裝置則示例為一把奶油刀。如圖14、圖15所示，處理部198釋例為一刃體,且該處理部198具有被絕熱層28所包覆的兩側(cè)面318、銜接該兩側(cè)面318的作用區(qū)1128 (示例為刀刃緣)、以及一個厚度大于前述刀刃緣的刀背緣1138。
[0057]此例中，示例為刀刃緣的作用區(qū)1128應(yīng)力面積小，使用者所施加的力道會受到作用區(qū)1128的形狀結(jié)構(gòu)而集中，當(dāng)作用區(qū)1128朝向奶油塊切下時，奶油塊可輕易地被切割出所需的部份。前述兩側(cè)面318因受絕熱層28包覆，使得切割后暫留于奶油刀兩側(cè)面318上的奶油塊，不會因再度受熱而融化于奶油刀上，使用者也更簡單控制切割后的奶油塊，方便涂抹于吐司塊上。
[0058]本發(fā)明的熱交換食物處理裝置，可應(yīng)用于需要部分溫控的食物處理中，例如固態(tài)冷凝食物等。不論是應(yīng)用在奶油刀或冰淇淋勺上，皆能輕易地將奶油塊或冰淇淋切割分離，增加使用上的方便性。此外，通過絕熱層的遮蔽，避免造成取出的固態(tài)的冷凝食物直接在熱交換食物處理裝置上液化，使用者可以更簡單控制切割后的奶油塊或冰淇淋，方便涂抹或食用。若不幸熱交換食物處理裝置的結(jié)構(gòu)破損，相變化材料外漏，由于五至八優(yōu)選實施例的相變化材料皆選用蒸餾水，可避免食物遭受污染，影響使用者健康等情況。加上蒸餾水價格便宜及易取得的特性，使得制作的成本下降，從而達到上述所有目的。
[0059]上述內(nèi)容僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，不能以此限定本發(fā)明的實施范圍，針對本發(fā)明的內(nèi)容所作出的簡單的等效變化與改變，均落入本發(fā)明的范圍內(nèi)。
[0060]附圖標記列表
[0061]導(dǎo)熱本體1、12、13、15、16
[0062]中空握持部105、106、107
[0063]熱交換作用壁11、Il3
[0064]內(nèi)導(dǎo)熱區(qū)111、1112、1115
[0065]作用區(qū)112、1122、1125、1128
[0066]刀背緣1138
[0067]底壁12
[0068]外側(cè)緣13
[0069]定位孔洞131
[0070]錨定部132·[0071]容納空間14、142、143、145、146、147
[0072]開口15
[0073]穿孔彎折金屬片16
[0074]下延鰭片172
[0075]環(huán)繞壁1?
[0076]絕熱層2、22、23、24、25、28
[0077]勺內(nèi)壁215
[0078]勺外壁225
[0079]間隙305
[0080]側(cè)面318、315
[0081]導(dǎo)熱管327
[0082]處理部195、196、197、198
[0083]封閉端337
[0084]散熱鰭片45、46
[0085]相變化材料5、52、55、56
[0086]絕熱頂蓋63、64
[0087]步驟71、72、73、74、75。
【權(quán)利要求】
1.一種熱交換食物處理裝置，用于處理至少一個目標食物，所述熱交換食物處理裝置包括: 導(dǎo)熱本體，其具有至少一個作用區(qū)以及對應(yīng)且導(dǎo)熱式連接到所述作用區(qū)的至少一個內(nèi)導(dǎo)熱區(qū)，所述作用區(qū)用于接觸所述目標食物以進行熱交換； 絕熱層，所述絕熱層的導(dǎo)熱系數(shù)低于所述導(dǎo)熱本體，且至少部分包覆所述導(dǎo)熱本體，使得所述導(dǎo)熱本體的所述作用區(qū)被暴露，并使所述作用區(qū)以外的部分被絕熱遮蔽；其中，所述導(dǎo)熱本體中或所述導(dǎo)熱本體和所述絕熱層共同界定有容納空間，且所述內(nèi)導(dǎo)熱區(qū)朝向所述容納空間；以及 容納于所述容納空間中并導(dǎo)熱式接觸所述內(nèi)導(dǎo)熱區(qū)的相變化材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱交換食物處理裝置，其特征在于，所述導(dǎo)熱本體包括熱交換作用壁，所述熱交換作用壁具有外表面及相反于所述外表面的內(nèi)表面，其中所述作用區(qū)為所述外表面，且所述內(nèi)導(dǎo)熱區(qū)為所述內(nèi)表面。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的熱交換食物處理裝置，其特征在于，所述導(dǎo)熱本體還包括由所述熱交換作用壁中一體式延伸出來并與所述熱交換作用壁共同界定出所述容納空間的環(huán)繞壁。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的熱交換食物處理裝置，其特征在于，所述導(dǎo)熱本體還包括從所述熱交換作用壁的外側(cè)緣一體式延伸出來并形成有多個定位孔洞的錨定部，使得所述絕熱層穿過所述定位孔洞，與所述導(dǎo)熱本體牢固結(jié)合。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱交換食物處理裝置，其特征在于，還包括設(shè)置于所述容納空間中的穿孔彎折金屬片。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的熱交換食物處理裝置，其特征在于，所述導(dǎo)熱本體為陶瓷板。`
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的熱交換食物處理裝置，其特征在于，其中所述陶瓷板包括所述熱交換作用壁以及從所述熱交換作用壁的內(nèi)導(dǎo)熱區(qū)一體式延伸出來的下延鰭片。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱交換食物處理裝置，其特征在于，所述導(dǎo)熱本體包括: 處理部，所述處理部具有兩側(cè)面，并且所述作用區(qū)是銜接所述兩側(cè)面的側(cè)緣，且所述絕熱層完全遮蔽所述兩側(cè)面；以及 延伸自所述處理部并形成有所述容納空間的中空握持部。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的熱交換食物處理裝置，其特征在于，所述絕熱層延伸包覆至所述中空握持部。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的熱交換食物處理裝置，其特征在于，所述內(nèi)導(dǎo)熱區(qū)包括多個由所述處理部一體式延伸進入所述容納空間內(nèi)的散熱鰭片。
11.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的熱交換食物處理裝置，其特征在于，還包括至少一個導(dǎo)熱管，其設(shè)置于所述中空握持部的所述容納空間之中。
12.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的熱交換食物處理裝置，其特征在于，所述處理部為勺體，并且所述絕熱層包括兩片彼此間隔開的勺內(nèi)壁及勺外壁，分別遮蔽所述兩側(cè)面。
13.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的熱交換食物處理裝置，其特征在于，所述處理部為刃體，銜接所述兩側(cè)面的側(cè)緣，其包括刀刃緣、以及厚度大于所述刀刃緣的刀背緣。
14.一種熱交換食物處理裝置的制造方法，包括下列步驟: a)成型導(dǎo)熱本體，所述導(dǎo)熱本體具有至少一個作用區(qū)及對應(yīng)且導(dǎo)熱式連接到所述作用區(qū)的至少一個內(nèi)導(dǎo)熱區(qū)，且所述導(dǎo)熱本體具有中空且形成有開口的容納空間；以及 b)在所述容納空間之中，填入相變化材料并封閉所述開口，且成型絕熱層，所述絕熱層至少部分包覆所述導(dǎo)熱本體，使得所述導(dǎo)熱本體的所述作用區(qū)被暴露，而作用區(qū)以外的部分被絕熱 遮蔽。
【文檔編號】F28D20/02GK103868388SQ201310655804
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2013年12月5日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月7日
【發(fā)明者】謝榮雅, 林永富 申請人:奇想創(chuàng)造事業(yè)股份有限公司