CN106214016A

CN106214016A - 一种高效率的搅拌装置

Info

Publication number: CN106214016A
Application number: CN201610635607.6A
Authority: CN
Inventors: 孔维程; 孔德军
Original assignee: Changzhou University
Current assignee: Changzhou University
Priority date: 2016-08-04
Filing date: 2016-08-04
Publication date: 2016-12-14

Abstract

本发明涉及速溶产品搅拌方法与装置，特指一种高效率的搅拌装置。取一个可伸缩的金属棒，置于装有液体容器的底部，将螺旋桨装在金属棒的底部，并使其能自由转动；螺旋桨沿中心圆部分均匀布置有浆叶，在螺旋桨浆叶半径R＝20mm时，限定螺旋桨的浆叶面上且过中心圆半径r延长线的一点到叶根的长度L分别为0.2R，0.3R，0.4R，0.5R，0.6R，0.7R，0.8R，0.9R处的桨叶厚度，该中心圆半径r的延长线同时与螺旋桨浆叶外缘内侧相切。该种搅拌装置能有效地减少液体搅拌时工作量；适用于所有的液体，适合于任意年龄段的人使用，具有操作方便的优势。

Description

一种高效率的搅拌装置

技术领域

本专利涉及速溶产品搅拌方法与装置，特指一种利用物理原理加速搅拌，该种搅拌装置能有效地减少液体搅拌时工作量；适用于所有的液体，适合于任意年龄段的人使用，具有操作方便的优势。

背景技术

现在对于速溶产品大多使用勺子搅拌，或是盖上杯盖后震荡。在搅拌和震荡的过程中，液体不可避免地沾到了杯壁上，或是杯盖上，如果不及时清理干净，会对人的身体造成一定的危害，同时清洗杯子也是比较麻烦。本专利是集搅拌和清洗为一体化，可以有效地解决了以上难题。

发明内容

本发明专利是以提高搅拌效率和减轻清洗负担为目的，将上下运动转变为搅拌时的旋转运动，利用液体特性，设计了一种方便使用又有休闲功能的装置。

本发明采用的具体技术方案是：取一个可伸缩的金属棒，置于装有液体容器的底部，将图1(a)中螺旋桨装在金属棒的底部，并使其能自由转动；螺旋桨沿中心圆部分均匀布置有浆叶，在螺旋桨浆叶半径R＝20mm时，螺旋桨的浆叶面上且过中心圆半径r延长线的一点到叶根的长度L分别为0.2R，0.3R，0.4R，0.5R，0.6R，0.7R，0.8R，0.9R处的桨叶厚度分别为D_0.2R＝1.996mm，D_0.3R＝1.768mm，D_0.4R＝1.539mm，D_0.5R＝1.310mm，D_0.6R＝1.082mm，D_0.7R＝1.853mm，D_0.8R＝0.624mm，D_0.9R＝0.396mm，该中心圆半径r的延长线同时与螺旋桨浆叶外缘内侧相切；中心圆的半径r＝(0.1-0.2)R。

通过金属棒上下运动，提供初始运动能量E_k1，使桨叶运动，在桨顺上下面产生压强差ΔP，从而提供向心力F₂，如图2所示，从而发生转动，进行搅拌。其受到的合力

F_合＝ΔPS (1)；

式中P为压强；S为受力面积。

由图2中几何关系可得，F_合水平分力为向心力

F₂＝F_合cosθ (2)；

式中θ为F_合与水平夹角。

由圆周运动规律可得

F_{2} = m \frac{v^{2}}{R} - - - (3);

式中m为物体质量；v为物体速度；R为运动半径。

由式(3)变形可得

mv²＝F₂R (4)；

由动能定理得，能量

E_{k 2} = \frac{1}{2} {mv}^{2} - - - (5);

由式(1)-(5)得

E_{k} = \frac{1}{2} Δ P S R c o s θ - - - (6) .

由于F₁的存在，使得E_k1大于E_k2，在一定程度上实现了能量的转换，与传统方法相比，能量利用率得到提高。

该搅拌装置特征：

(1)采用可伸缩的金属棒，可适应不同深度和不同型号的杯子。

(2)针对搅拌金属作用面小，受力不易平衡，在搅拌时费时费力的问题，采用了4叶桨片，不仅加速水平方向上的搅拌，而且弥补了不能上下搅拌的缺陷。

(3)针对螺旋式搅拌的弊端，采用了金属棒的上下运动代替了传统搅拌的旋转运动，使得搅拌过程更加方便和人性化，符合人机协调的理念。

(4)针对桨叶对杯壁的伤害，在与杯壁的接触的桨叶的外缘加上了小挡板，挡板上加海绵；可对杯壁进刷洗。做到了搅拌和清洗的统一。

附图说明

图1螺旋桨桨叶厚示意图。

图2为装置工作原理图。

图3搅拌装置结构示意图。

具体实施方式

(1)先将需要速溶物如鸡蛋、牛奶、麦片等和水倒入杯中，需要控制水的容量。

(2)然后将本发明装置放入杯中，通过图3中金属棒作上下运动，带动螺旋桨作旋转运动，如图3所示，同时做上下运动。

(3)手把作上下运动20秒后，所需的液体即可搅拌均匀，操作简单，适用于3岁以上儿童使用。可以用作试管和量筒等精密的玻璃仪器的清洗，利搅拌产生的液体流动对器皿壁进行清洗。

Claims

1.一种高效率的搅拌装置，取一个可伸缩的金属棒，置于装有液体的容器的底部，将螺旋桨装在金属棒的底部，并使其能自由转动；螺旋桨沿中心圆部分均匀布置有浆叶，其特征在于：在螺旋桨浆叶半径R＝20mm时，螺旋桨的浆叶的叶面上且过中心圆半径r延长线的一点到叶根的长度L分别为0.2R，0.3R，0.4R，0.5R，0.6R，0.7R，0.8R，0.9R处的桨叶厚度分别为D_0.2R＝1.996mm，D_0.3R＝1.768mm，D_0.4R＝1.539mm，D_0.5R＝1.310mm，D_0.6R＝1.082mm，D_0.7R＝1.853mm，D_0.8R＝0.624mm，D_0.9R＝0.396mm，该中心圆半径r的延长线同时与螺旋桨浆叶外缘内侧相切。

2.如权利要求1所述的一种高效率的搅拌装置，其特征在于：中心圆的半径r＝(0.1-0.2)R。

3.如权利要求1所述的一种高效率的搅拌装置，其特征在于：所述浆叶为4片。

4.如权利要求1所述的一种高效率的搅拌装置，其特征在于：针对桨叶对容器壁的伤害，在与容器壁的接触的桨叶的外缘加上了小挡板，挡板上加海绵；可对杯壁进刷洗，做到了搅拌和清洗的统一。