CN110367843A - 一种豆浆机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及厨房小家电，特别是一种豆浆机，包括杯体和机头，所述机头包括机头上盖和机头下盖，所述机头下盖内安装有电机，所述电机包括电机轴和固定于电机轴外部的电机转子，所述电机轴贯穿机头下盖并伸入杯体内，所述电机轴的前端安装有粉碎装置，其特征在于：所述电机轴具有中空的安装腔，且电机轴至少一端设置有与安装腔连通的开口，所述安装腔内设置有由开口装入的导热管，其中，所述导热管包括形成空心腔体的导热壳体、附着于空心腔体内壁的毛细层和密封于空心腔体内的液态介质。采用上述技术方案后，具有大量热量的电机可通过导热管快速实现向电机外部散热，降低了电机温升，提升了电机性能及可靠性。

Description

一种豆浆机

技术领域

本发明涉及厨房小家电，特别是一种豆浆机。

背景技术

现有的豆浆机均是通过电机驱动粉碎刀片来切割食材，制作饮品，但电机在工作过程中会产生大量的热量，使得电机温升不断升高，当电机温度上升到一定限度后，容易发生电机烧坏现象。同时，电机所使用的电机轴材料为1Cr17Ni2的碳素钢，热传导性较差，若电机轴上的热量无法快速散发出来，电机轴还容易发生糊轴现象，饮品制作完后，特别难以清洗。

其中，电机产生的热量与电机本身的结构及安装结构有比较大的关系，热量来源主要来自三个方面，第一，电机轴带动电机转子高速转动，换向刷与碳刷之间不停的发生摩擦磨损，并产生大量热量，并且，由于电机壳的阻隔，电机内部电机转子的温度升高较快，热量不容易散发出来。第二，电机的前后两端均设置有滑动轴承与电机轴之间形成滑动摩擦，也会产生大量的热量并集聚于电机轴上。第三，电机安装到食品加工机中，需要对电机轴与轴孔处进行密封，从而电机轴与轴密封件之间会发生高速的摩擦磨损，也会产生大量的热量。

随着近几年食品加工机制作饮品无渣免滤的宣传推广，应用高转速电机实现物料破壁已成为食品加工机行业技术升级的趋势。因此，如何将电机因摩擦磨损产生的热量及时的散发出去，降低电机的温升，提升电机本身的性能及可靠性，显得尤为重要。

发明内容

本发明所要达到的目的就是提供一种能够快速将电机内部的热量通过导热管传导出电机外部，降低电机温升，提升电机可靠性，同时，还充分有效的节约和利用能源的豆浆机。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：一种豆浆机，包括杯体和机头，所述机头包括机头上盖和机头下盖，所述机头下盖内安装有电机，所述电机包括电机轴和固定于电机轴外部的电机转子，所述电机轴贯穿机头下盖并伸入杯体内，所述电机轴的前端安装有粉碎装置，其特征在于：所述电机轴具有中空的安装腔，且电机轴至少一端设置有与安装腔连通的开口，所述安装腔内设置有由开口装入的导热管，其中，所述导热管包括形成空心腔体的导热壳体、附着于空心腔体内壁的毛细层和密封于空心腔体内的液态介质。

进一步的，所述导热管在位于电机轴的安装腔内伸出机头下盖外侧。

进一步的，所述杯体上设置有水位标识，所述导热管的下端没入水位标识的下方；

或者，所述杯体上设置有水位标识，所述导热管下端高于水位标识，且导热管的下端到水位标识的竖直距离为H1，其中，H1不大于10mm；

或者，导热管伸出机头下盖的长度为H2，其中，H2不小于10mm。

进一步的，所述液态介质容量占空心腔体容积的30%~60%。

进一步的，所述液态介质为蒸馏水或者酒精。

进一步的，所述毛细层为通过烧结的方式固定于导热壳体内壁的导热粉末。

进一步的，所述导热管由电机轴的后端开口伸出电机外部。

进一步的，所述导热管后端安装有由电机轴带动转动的风扇或者散热片。

进一步的，所述导热壳体为铜质壳体或者铝质壳体；

或者，所述导热壳体过盈安装于安装腔内；

或者，所述导热壳体外壁上涂覆有导热油脂。

进一步的，所述导热管的平均直径为3mm~8mm；

或者，所述导热壳体的平均壁厚为0.2mm~0.7mm；

或者，所述毛细层的平均厚度大于0.3mm。

现有的豆浆机在工作过程中，由于电机轴高速转动会发生摩擦磨损，产生大量的热量，并且，根据研究发现，其中，位于电机转子上的温度上升最高、产生的热量也最大。

对于本发明的豆浆机来说，电机轴具有中空的安装腔，且导热管安装于安装腔内，当电机轴高速转动因摩擦磨损产生大量热量时，电机转子上的高温热量会通过电机轴传导至导热管上，由于导热管内部密封有液态介质，与电机转子相邻近的液态介质会不断的吸收电机转子上传导过来的热量，当吸收的热量达到了液态介质的沸点后，液态介质会由液态汽化成气态，并向远离电机转子的一侧运动，以充满整个导热管的空心腔体。同时，由于电机轴的前端贯穿机头下盖并伸入杯体内，位于空心腔体内，远离电机转子一侧呈气态的介质会通过电机轴不断的向外部散发热量，并在空心腔体内远离电机转子的一侧又冷凝成液态。与此同时，由于空心腔体的内壁上还附着有毛细层，根据毛细吸附现象，冷凝后的液态介质分子会通过毛细层不断的向电机转子一侧运动，从而重复上述的过程，即液态介质吸热由液态汽化成气态，并在空心腔体内向远离电机转子的一侧运动，并放热直至冷凝成液态，再通过毛细层运动至电机转子相对的空心腔体一端。其中，当液态介质由液态汽化成气态后，空心腔体的压强会不断增大，根据大气压升高，液体沸点增大的原理，液态介质发生汽化的沸点也会增大，从而使得液态介质仍然能够不断的吸热，以达到新的沸点，实现由液态相变为气态。

对于本发明的豆浆机来说，具有大量热量的电机可通过导热管快速实现向电机外部散热，降低了电机温升，提升了电机性能及可靠性。与此同时，由于电机轴伸入杯体内，豆浆机在工作过程中，电机轴的大量热量可以传导至浆液中，既降低了电机温升，电机轴散发的热量还可以用于加热浆液，充分有效的利用了能源，减少了能量损失浪费。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明：

图1为本发明实施例一的结构示意图；

图2为图1中电机的结构示意图；

图3为图1中电机轴内导热管的结构示意图；

图4为图3中A处的放大结构示意图；

图5为本发明实施例二的结构示意图；

图6为图5中B处的放大结构示意图。

具体实施方式

如图１、图２、图3、图4所示，本发明第一种实施例的结构示意图。一种豆浆机，包括杯体1和安装于杯体1上的机头2，所述机头2包括机头上盖21和金属下盖22，金属下盖22内固定有电机3，所述电机3包括电机轴31和固定于电机轴31外部的电机转子32，所述电机轴31贯穿金属下盖22并伸入杯体1内，电机轴31的前端安装有粉碎装置（图中未标记），其中，电机轴31具有中空的安装腔310，电机轴31的后端具有与安装腔310连通的开口311，导热管4由开口311插装于安装腔310内，所述导热管4包括形成空心腔体40的导热壳体41、附着于空心腔体40内壁表面的毛细层42和密封于空心腔体40内的液态介质43。

本实施例中，导热管4在位于电机轴31内伸出金属下盖22，其中，液态介质43为蒸馏水，并且蒸馏水并不完全充满整个空心腔体40，其加入量约占空心腔体40容积的30%~60%。初始时，空心腔体40近似真空状态，以便液态介质43汽化后，空心腔体40内的压强不至于过大。

在本实施例中，杯体1上设置有水位标识11，其中，导热管4的下端在位于电机轴内没入水位标识11的下方，即在制浆过程中，导热管能处于液面以下。此时，导热管通过电机轴传导热量的路径减小，散热效率大大增强。

在本实施例中，豆浆机在工作过程中，由于电机轴高速转动会发生摩擦磨损，产生大量的热量，并且，根据研究发现，其中，位于电机转子上的温度上升最高、产生的热量也最大。

但是，本实施例中，电机轴具有中空的安装腔，且导热管安装于安装腔内，当电机轴高速转动因摩擦磨损产生大量热量时，电机转子上的高温热量会通过电机轴传导至导热管上，由于导热管内部密封有液态介质，与电机转子相邻近的液态介质会不断的吸收电机转子上传导过来的热量，当吸收的热量达到了液态介质的沸点后，液态介质会由液态汽化成气态，并向远离电机转子的一侧运动，以充满整个导热管的空心腔体。同时，由于电机轴的前端贯穿金属下盖并伸入杯体内，位于空心腔体内，远离电机转子一侧呈气态的介质会通过电机轴不断的向外部散发热量，并在空心腔体内远离电机转子的一侧冷凝成液态。与此同时，由于空心腔体的内壁上还附着有毛细层，根据毛细吸附现象，冷凝后的液态介质分子会通过毛细层不断的向电机转子一侧运动，从而再重复上述的过程，液态介质吸热由液态汽化成气态，并在空心腔体内向远离电机转子的一侧运动，直至散热冷凝。其中，当液态介质由液态汽化成气态后，空心腔体的压强会不断增大，根据大气压升高，液体沸点增大的原理，液态介质发生汽化的沸点也会增大，从而使得液态介质仍然能够不断的吸热，以达到新的沸点，实现由液态转换成气态。

对于本实施例来说，具有大量热量的电机可通过电机轴快速实现向电机外部散热，降低了电机温升，提升了电机性能及可靠性。与此同时，由于电机轴伸入杯体内，且导热管的下端没入水位标识的下方，因此，位于电机轴内的导热管可以直接通过电机轴传导热量至浆液，既实现了电机的散热，降低了电机温升，电机轴散发的热量还可以用于加热浆液，充分有效的利用了能源，减少了能量损失和浪费。本发明人通过研究发现，通过电机轴传导至浆液，以加热浆液的能量至少可以占到浆液煮熟所需能量的10%。其中，本实施例中，导热管没入液面的深度一般不小于2mm。

在本实施例中，导热壳体为具有高导热性的金属材质，比如铜质壳体或者铝质壳体，其中，封闭的空心腔体是由在铜质壳体或者铝质壳体填充液态介质后，对两端进行焊接密封形成。当然，导热壳体的材质不限于本实施例提出的铜管或者铝管，只要具有高导热性和具有较高强度能够密封形成空心腔体的材质，均可以作为导热壳体使用。同时，本实施例中，导热壳体与电机轴的安装腔之间需要紧密贴合，以实现电机轴与导热壳体之间能进行较好的热交换传导。因此，本实施例中，导热壳体安装于电机轴的安装腔内可以为过盈配合，也可以在导热壳体外壁上涂覆导热油脂或者导热硅脂，增强两者之间的热传导性。需要说明的是，本实施例中，附着于导热壳体内壁上的毛细层为通过烧结固定的导热粉末，比如铜粉、铁粉、铝粉等等，毛细层利用的是毛细吸附现象，液体分子在毛细层上由于内聚力与附着力的差异，会克服地心引力而上升的现象。对于本实施例来说，毛细层也需要具有高导热性，才能将汽化后的液态介质的热量通过毛细层、导热壳体及电机轴传导至浆液或者空气中。另外，本实施例中的液态介质使用的是蒸馏水，因为蒸馏水中不含有矿物杂质，经过多次的汽化与冷凝后不会在毛细层上结垢，因此，不会改变毛细层的结构与传热性能。当然，依据同样的机理，所使用的液态介质，也可以为其它比如纯酒精或者不容易产生垢质的液态介质。本发明人根据研究发现，对于本实施例来说，填充入空心腔体的液态介质容积占空心腔体容积的30%~60%，其中，使用蒸馏水时，一般约占40%~60%，使用酒精时，一般约占30%~50%。

需要说明的是，对于本实施例来说，导热管为在电机轴的后端开口插入并固定于安装腔内，为了方便安装，导热管的前端设置有导向段（图中未标记）。同时，还需要说明的是，对于本实施例来说，电机轴也可以两端都设置开口，形成贯穿结构，但此时，由于电机轴前端需要安装粉碎装置，且电机轴需要带动粉碎装置在位于液体内高速旋转，因此，电机轴前端需要可靠密封，且需要具有较高的强度，以防止电机轴发生断裂。而本实施例正是基于此考虑，只在电机轴后端设置开口，且此时，后端开口可不进行密封，该设计结构简单，并且既保证了电机轴前端密封可靠，不会发生泄露，还可以提升电机轴前端的强度，实现粉碎装置可靠旋转。当然，本实施例中，电机轴的后端开口也可以密封，而将导热管直接封装于安装腔内。

在本实施例中，导热管在位于电机轴的安装腔内伸出金属下盖外侧，一般要求导热管伸出金属下盖的长度H2不小于10mm，因为，对于本实施例的豆浆机来说，电机轴带动粉碎装置高速转动的过程中，浆液会在杯体内形成无规则的旋转运动，导热管伸出金属下盖更有利于浆液与电机轴接触，缩短导热管的传热路径和传热面积，同样，若H2小于10mm，则相应传热面积减小，传热效率降低。同时，本实施例的结构也可以适用于双层下盖结构的豆浆机，比如内层为塑料下盖，外层为金属下盖，同时，也可以适用于单层塑料下盖结构的豆浆机，而不限于本实施例的单层金属下盖结构。

对于本实施例的结构来说，电机轴相对普通食品加工机用电机轴要粗，当然，本实施例中，电机轴可以制作成阶梯轴，并且，与电机转子连接的一端电机轴直径较粗，而与粉碎装置连接的一端电机轴较细，可以实现外露的电机轴较为美观，容易清洗。同时，本实施例中，所使用导热管的直径一般为3mm~8mm，其中，本实施例优选为5mm，并且，对于铜质的导热管来说，壁厚一般为0.2mm~0.7mm，毛细层的厚度大于0.3mm，其中，优选为0.4mm~1.5mm。

需要说明的是，对于本实施例的上述结构变化及参数选取也可以适用于本发明的其它实施例中。

实施例二：

如图5、图6所示，为本发明第二种实施例的结构示意图。本实施例为在实施例一基础上做的进一步改进，本实施例与实施例一不同之处在于：本实施例中，导热管4由电机轴31的后端开口伸出电机外部，并且，导热管4的后端安装有风扇5，所述风扇5由电机轴31带动旋转，且风扇5朝向导热管4吹风。与此同时，本实施例中，导热管4的下端伸出金属下盖22，但导热管4位于水位标识11上方，其中，导热管4的下端距离水位标识11的竖直高度为H1，其中，H1不大于10mm。

对于本实施例来说，在导热管的后端安装朝向导热管吹风的风扇可以加速导热管的散热，提升散热效率。同时，本发明人通过研究发现，导热管伸出金属下盖底部，更利于与电机轴进行热传导，在实施例一中已描述，导热管最好下端没入液面以下，这样热传导的路径最短，更利于电机的散热，但是，若导热管高于液面时，因为电机轴本身为碳素钢，热传导性较差，导热管距离液面越高，电机散热效果越差，而若导热管的下端距离水位标识的距离超过10mm，则电机散热的效果显著降低，基于此，一般要求导热管的下端距离水位标识的距离H1不大于10mm。其中，对于本实施例来说，安装于导热管后端的也可以散热片，通过增大导热管后端的散热面积来实现电机散热效果的提升。需要说明的是，风扇或者散热片安装于导热管后端，并由电机轴带动旋转时，导热管最好与电机轴紧固连接，以使得风扇或者散热片由电机轴带动旋转时不会发生相对转动，减少导热管与电机轴之间的摆动或震动。

需要说明的是，本实施例的上述结构变化也可以适用于本发明的其它实施例中。

熟悉本领域的技术人员应该明白本发明包括但不限于附图和上面具体实施方式中描述的内容。任何不偏离本发明的功能和结构原理的修改都将包括在权利要求书的范围中。

Claims (10)

1.一种豆浆机，包括杯体和机头，所述机头包括机头上盖和机头下盖，所述机头下盖内安装有电机，所述电机包括电机轴和固定于电机轴外部的电机转子，所述电机轴贯穿机头下盖并伸入杯体内，所述电机轴的前端安装有粉碎装置，其特征在于：所述电机轴具有中空的安装腔，且电机轴至少一端设置有与安装腔连通的开口，所述安装腔内设置有由开口装入的导热管，其中，所述导热管包括形成空心腔体的导热壳体、附着于空心腔体内壁的毛细层和密封于空心腔体内的液态介质。

2.根据权利要求1所述豆浆机，其特征在于：所述导热管在位于电机轴的安装腔内伸出机头下盖外侧。

3.根据权利要求2所述豆浆机，其特征在于：所述杯体上设置有水位标识，所述导热管的下端没入水位标识的下方；

或者，所述杯体上设置有水位标识，所述导热管下端高于水位标识，且导热管的下端到水位标识的竖直距离为H1，其中，H1不大于10mm；

或者，导热管伸出机头下盖的长度为H2，其中，H2不小于10mm。

4.根据权利要求1至3任一项所述豆浆机，其特征在于：所述液态介质容量占空心腔体容积的30%~60%。

5.根据权利要求1至3任一项所述豆浆机，其特征在于：所述液态介质为蒸馏水或者酒精。

6.根据权利要求1至3任一项所述豆浆机，其特征在于：所述毛细层为通过烧结的方式固定于导热壳体内壁的导热粉末。

7.根据权利要求1至3任一项所述豆浆机，其特征在于：所述导热管由电机轴的后端开口伸出电机外部。

8.根据权利要求7所述豆浆机，其特征在于：所述导热管后端安装有由电机轴带动转动的风扇或者散热片。

9.根据权利要求1至3任一项所述豆浆机，其特征在于：所述导热壳体为铜质壳体或者铝质壳体；

或者，所述导热壳体过盈安装于安装腔内；

或者，所述导热壳体外壁上涂覆有导热油脂。

10.根据权利要求1至3任一项所述豆浆机，其特征在于：所述导热管的平均直径为3mm~8mm；

或者，所述导热壳体的平均壁厚为0.2mm~0.7mm；

或者，所述毛细层的平均厚度大于0.3mm。