CN111728505A - 一种清洗效果好的食品加工机 - Google Patents

Abstract

本发明及一种清洗效果好的食品加工机，包括主机以及安装在主机上的粉碎腔，粉碎腔内设有由电机驱动的清洗刀，清洗刀转动以带动粉碎腔内的水流对粉碎腔进行清洗，清洗刀转动时形成的等效空间的中心位于所述粉碎腔的等效空间的中心的下方，粉碎腔的体积为V1，清洗刀的刀尖距刀轴在水平面上的最大正投影距离为r，清洗刀在粉碎腔的轴向上的最大正投影高度为h，清洗刀的转速为w，其中，0.6wr²h≤V1≤6wr²h，通过控制清洗刀的尺寸及转速与粉碎腔的体积的关系，从而提供与粉碎腔的体积相匹配的动能来驱动水流对粉碎腔进行清洗，从而提升不同体积的粉碎腔的清洗效果。

Description

一种清洗效果好的食品加工机

技术领域

本发明属于食品加工技术领域，尤其涉及一种清洗效果好的食品加工机。

背景技术

食品加工机通常设有粉碎和加热功能，为了便于清洗，通过提升食品加工机的智能化来实现自动清洗，具体为，通过向搅拌杯内注入清洗水，并控制粉碎刀转动带动水流对搅拌杯进行清洗，由于粉碎刀需要兼顾粉碎和清洗两个功能，通常为了保证粉碎功能，对粉碎刀的形状和安装位置进行限定，导致在清洗时，粉碎刀对水流的上扬作用较差，难以清洗干净搅拌杯的上方侧壁和杯盖内壁，为了提高清洗效果，常用的方法为增大粉碎刀的转速，不仅提升对电机性能的要求，而且过大的电机转速容易浪费电能，而且对清洗效果的进一步提升有限，另外，由于食品加工机通常具有不同的体积来适应不同的需求，搅拌杯的体积的不同对清洗和粉碎效果的影响较大，现有的清洗方法难以适用于不同体积的搅拌杯的清洗。

发明内容

本发明的目的在于提供一种清洗效果好的食品加工机，通过控制清洗刀的尺寸及转速与粉碎腔的体积的关系，从而提供与粉碎腔的体积相匹配的动能来驱动水流对粉碎腔进行清洗，从而提升不同体积的粉碎腔的清洗效果。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种清洗效果好的食品加工机，包括主机以及安装在主机上的粉碎腔，所述粉碎腔内设有由电机驱动的清洗刀，所述清洗刀转动以带动粉碎腔内的水流对粉碎腔进行清洗，所述清洗刀转动时形成的等效空间的中心位于所述粉碎腔的等效空间的中心的下方，所述粉碎腔的体积为V1，清洗刀的刀尖距刀轴在水平面上的最大正投影距离为r，所述清洗刀在粉碎腔的轴向上的最大正投影高度为h，所述清洗刀的转速为w，其中，0.6wr²h≤V1≤6wr²h。

进一步地，所述清洗刀转动时形成的等效空间的体积为V2，其中，0.04≤V2/V1≤0.18。

进一步地，所述清洗刀转动时形成的等效空间的外边缘距离所述粉碎腔的侧壁之间的平均距离为d1，位于清洗刀外侧的所述粉碎腔的等效直径为d2，其中，5≤d2/d1≤10。

进一步地，所述清洗刀转动时形成的等效空间的中心为A1，所述粉碎腔的等效空间的中心为A2，所述A1与A2之间的距离为h1，15mm≤h1≤80mm。

进一步地，所述粉碎腔的体积V1满足：300ml≤V1≤1000ml，则，15mm≤h1≤40mm。

进一步地，所述粉碎腔的体积V1满足：1000ml＜V1＜1500ml，则，30mm≤h1≤60mm。

进一步地，所述粉碎腔的体积V1满足：1500ml≤V1≤2000ml，则，50mm≤h1≤80mm。

进一步地，所述清洗刀的至少部分刀叶向上折弯，所述折弯角20°≤α≤80°。

进一步地，所述粉碎腔的体积V1≥1000ml时，清洗所述粉碎腔的总水量为V3，其中，V3＜V1。

进一步地，所述粉碎腔的体积V1＜1000ml时，清洗所述粉碎腔的总水量为V3，其中，V3＜600ml。

本发明的有益效果是：

1、本发明中，在粉碎腔内设置由电机驱动的清洗刀，通过清洗刀转动带动水流对粉碎腔进行清洗，其中，粉碎腔的体积为V1，单位为升，清洗刀的刀尖距刀轴在水平面上的最大正投影距离为r，单位为米，所述清洗刀在粉碎腔的轴向上的最大正投影高度为h，单位为米，所述清洗刀的转速为w，单位为rpm，控制粉碎腔的体积V1满足：0.6wr²h≤V1≤6wr²h，通过控制清洗刀的尺寸及转速与粉碎腔的体积的关系，从而提供与粉碎腔的体积相匹配的动能来驱动水流对粉碎腔进行清洗，从而提升不同体积的粉碎腔的清洗效果，其中，清洗刀的刀尖距刀轴在水平面的最大正投影距离r与清洗刀在粉碎腔的轴向上的最大正投影高度h越大，则清洗刀转动时产生的动能的覆盖范围越大，与水流的作用面积也就越大，驱动水流扰动的效果越好，另外，结合清洗刀的转速w，从而控制清洗刀转动时产生的动能对粉碎腔内水流的作用范围和作用力的大小。由于粉碎腔的体积越大，则粉碎腔的清洗难度越高，控制清洗刀转动时对水流的作用范围和作用力的大小与粉碎腔的体积相关联，当粉碎腔的体积V1＞6wr²h时，则清洗刀带动水流转动，水流在清洗刀的作用下向外扩散，由于V1体积相对于清洗刀的作用范围和作用力过大，则水流扩散到粉碎腔内壁时能量衰减过多，水流对粉碎腔内壁的冲刷效果减弱，很难清洗掉粘连在内壁上的残渣，影响清洗效果，且水流上扬的力度有限，冲刷粉碎腔顶部的水流速度较小，很难清洗干净粉碎腔顶部；当粉碎腔的体积V1＜0.6wr²h时，则清洗刀转动提供的动能大于清洗粉碎腔所需的能量，此时水流在粉碎腔内急速转动，不仅浪费能量，而且粉碎腔通常设置有避免粉碎腔内气压过大的排气通道，此时水流容易从排气通道飞溅出来。清洗刀转动时形成的等效空间的中心A1位于所述粉碎腔的等效空间的中心A2的下方，从而不仅保证清洗刀在制浆过程中对食材的粉碎效果，而且保证清洗刀在清洗过程中对水流的上扬效果，从而提升粉碎腔顶部的清洗效果。

2、清洗刀转动时形成的等效空间具体为刀叶转动时的运动轨迹所覆盖的空间的体积，即清洗刀转动时产生的动能的集中范围，控制清洗刀转动时形成的等效空间的体积V2与粉碎腔的体积V1满足：0.04≤V2/V1≤0.18，此时粉碎腔内的水流在清洗刀的作用下可以充分扩散到整个粉碎腔，充分清洗粉碎腔内的各个清洗死角，避免水流扩散不充分导致局部清洗不干净。若V2/V1＜0.04，则清洗刀转动时产生的动能的集中范围过小，清洗刀的动能传递给水流的范围受限，即清洗刀的动能不能充分的传递到水流上，传递过程中动能的损耗大，当水流扩散到粉碎腔内壁时能量损耗多，若V2/V1＞0.18，则清洗刀转动时产生的动能的集中范围大，水流与清洗刀的接触面积大，清洗刀上的动能可以充分传递到水流上，但是水流向外抛射的行程过小，不能充分转化为水流的流速，影响水流对粉碎腔内壁的冲刷力度。

3、清洗刀转动时形成的等效空间的外边缘距离所述粉碎腔的侧壁之间的平均距离为d1，其中，清洗刀转动时形成的等效空间的外边缘距离粉碎腔的侧壁之间的距离未必是均匀的，即周向和纵向上均可能存在差异，此处平均距离d1指的是周向和纵向上平均距离，位于清洗刀外侧的所述粉碎腔的等效直径为d2，d2指的是清洗刀转动时形成的等效空间对应的粉碎腔的平均直径，其中，5≤d2/d1≤10，通过在横向上控制粉碎腔的等效直径与清洗刀转动形成的等效空间与粉碎腔的侧壁的距离，从而控制水流从清洗刀处传递动能以后向外扩散的行程范围以及清洗刀转动形成的等效空间的径向范围之间的关系，不仅提高清洗刀处动能向水流的传递，而且保证水流向外抛射进行增加水流速度的行程，最大限度地将清洗刀处的动能转化为水流对粉碎腔内壁的冲刷力，提高清洗效果。若d2/d1＜5，则清洗刀与水流的作用面积小，能量传递有限，且水流向外传递动能的行程过长，水流向外抛射的过程中虽然有利于增大水流的流速，但是越往外抛射，水流的阻力越大，超过一定行程后水流能量衰减，反而降低冲刷粉碎腔内壁的冲刷力，影响清洗，若d2/d1＞10，则清洗刀与水流的作用面积大，虽然提高了能量的传递，但是水流向外传递动能的行程过小，水流的流速还未增大就与粉碎腔内壁接触，影响对粉碎腔内壁的冲刷力。

4、清洗刀转动时形成的等效空间的中心A1与所述粉碎腔的等效空间的中心A2之间的距离h1满足：15mm≤h1≤80mm，从而不仅保证清洗刀在制浆过程中对食材的粉碎效果，而且保证清洗刀在清洗过程中对水流的上扬效果，从而提升粉碎腔顶部的清洗效果。当A1与A2之间的距离h1小于15mm时，即清洗刀转动形成的等效空间位于靠近粉碎腔的中心处，虽然有利于提升清洗刀转动对整个粉碎腔进行清洗的均匀性，但是清洗刀对水流的在纵向上的抛射力较小，不利于对粉碎腔的底壁和顶壁的清洗，而且在粉碎过程中，不利于对物料进行集中粉碎，物料容易随着清洗刀的转动向外抛射，减少与清洗刀接触，从而影响粉碎效果；当A1与A2之间的距离h1大于80mm时，则清洗刀转动形成的等效空间过于靠近粉碎腔的底部，清洗刀对水流在纵向上的抛射行程过长，由于受到重力的作用，纵向上的水流流速衰减过大，不利于对粉碎腔的顶壁的清洗。

5、在一些具体实施例中，根据粉碎腔的不同体积控制清洗刀转动时形成的等效空间的中心A1与粉碎腔的等效空间的中心A2之间的距离h1的范围，从而控制清洗刀转动时形成的等效空间在粉碎腔内的分布位置，从而提升清洗刀对水流在纵向上的抛射效果，增大水流清洗粉碎腔顶壁和底壁的冲刷力。当粉碎腔的体积V1满足：300ml≤V1≤1000ml，此时粉碎腔的体积较小，则控制A1与A2之间的距离h1满足：15mm≤h1≤40mm，从而控制A1距离粉碎腔的顶壁与A1距离粉碎腔的底壁的距离差为30mm-80mm，不仅能够保证清洗刀的粉碎效果，而且清洗刀对水流的上扬行程小，增大水流对粉碎腔顶壁的冲洗效果；当粉碎腔的体积V1满足：1000ml＜V1＜1500ml，则控制A1与A2之间的距离h1满足：30mm≤h1≤60mm，由于粉碎腔的体积增大，清洗刀转动产生的动能相对增大，清洗刀转动时对水流的上扬作用力增大，从而可以适当向下调整清洗刀在粉碎腔内的分布位置，从而在保证上扬水流对粉碎腔的顶壁的清洗的前提下，保证清洗刀的粉碎效果，兼顾粉碎和清洗效果；当粉碎腔的体积V1满足：1500ml≤V1≤2000ml，此时粉碎腔的体积过大，粉碎腔的顶壁的等效直径通常较大，控制A1与A2之间的距离h1满足：50mm≤h1≤80mm，增大A1距离粉碎腔的顶壁与A1距离粉碎腔的底壁的距离差，通过增大清洗刀的动能，使水流顺着粉碎腔的侧壁向上扬起，便于清洗粉碎腔顶壁的中心位置。

6、控制清洗刀的至少部分刀叶向上折弯，向上弯折的刀叶提升清洗刀对水流的上扬作用，具体的，刀叶的折弯部外侧面对水流施加向上的作用力，从而使水流向侧上方抛射，刀叶的折弯部的内侧面对物料施加向内的作用力，将物料集中在刀叶区域进行粉碎，控制折弯角a满足20°≤α≤80°，当粉碎腔的体积较大时，提升折弯角的角度，等粉碎腔的体积较小时，可以适当减小折弯角的角度，从而使水流可以更好的沿着粉碎腔的内壁爬升，使清洗刀产生的动能传递到粉碎腔内壁后的衰减量降低。

7、通过控制清洗刀的尺寸及转速与粉碎腔的体积的关系，从而提供与粉碎腔的体积相匹配的动能来驱动水流对粉碎腔进行清洗，从而提升不同体积的粉碎腔的清洗效果以节约清洗水量，其中，当粉碎腔的体积V1≥1000ml时，清洗所述粉碎腔的总水量V3＜V1，清洗粉碎腔时可以分多次加水进行多次清洗，由于清洗刀的动能与粉碎腔的体积相匹配，此时清洗刀对水流的作用力较大，加入少量的水就能将水流扩散到整个粉碎腔，以实现节约清洗水量的效果，当粉碎腔的体积V1＜1000ml时，清洗所述粉碎腔的总水量为V3，其中，V3＜600ml，通过清洗刀扩散部分水量充分对粉碎腔内壁进行浸润，然后控制剩下的水量对内壁上粘附的残渣进行冲刷，保证较少的水配合清洗刀的动能将特定体积的粉碎腔清洗干净，通过粉碎腔的不同体积控制清洗粉碎腔的总水量，从而在保证清洗效果的基础上节约清洗水量。

附图说明

附图用来提供对本发明技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明的技术方案，并不构成对本发明技术方案的限制。

图1为本发明一具体实施例的粉碎腔的结构示意图；

图2为本发明另一具体实施例的粉碎腔的结构示意图；

图3为本发明另一具体实施例的粉碎腔的结构示意图；

图4为本发明再一具体实施例的食品加工机的结构示意图；

图5为图4中食品加工机的粉碎腔的结构示意图；

图6为本发明的粉碎腔体积V1与清洗刀转动时形成的等效空间V2的关系曲线图；

图7为本发明的清洗刀转动时形成的等效空间的外边缘距离粉碎腔侧壁之间的平均距离d1与清洗刀外侧粉碎腔的等效直径d2的比值关系对水流速度v的影响示意图。

具体实施方式

下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

本发明提供一种清洗效果好的食品加工机，包括主机以及安装在主机上的粉碎腔，其中，粉碎腔可以直接固定在主机上，也可以将粉碎腔可拆卸安装在主机上，粉碎腔的内部设有由电机驱动的清洗刀，电机可以安装在粉碎腔的底部，也可以安装在主机内，电机驱动清洗刀进行转动，清洗刀带动粉碎腔内的水流对粉碎腔进行清洗，本发明控制粉碎腔的体积V1满足：0.6wr²h≤V1≤6wr²h，其中：

r指清洗刀的刀尖距刀轴在水平面上的最大正投影距离，当清洗刀的多个刀叶的长度不同时选用最大的正投影距离；

h指清洗刀在粉碎腔的轴向上的最大正投影高度为h，即清洗刀的刀叶的最高点与最低点之间的轴向高度，当清洗刀为多个刀叶时，即多个刀叶中的最高点与最低点之间的轴向高度，不包括刀轴的高度；

w指清洗刀的转速。

本发明通过控制清洗刀的尺寸及转速与粉碎腔的体积的关系，从而提供与粉碎腔的体积相匹配的动能来驱动水流对粉碎腔进行清洗，从而提升不同体积的粉碎腔的清洗效果。

实施例一：

本发明提供一种清洗效果好的食品加工机，如图1所示，食品加工机包括粉碎腔20，粉碎腔20底部设有清洗刀21，粉碎腔20的体积为V1，清洗刀21为呈中心对称分布的四叶刀，其中，相对设置的两片刀叶部分向上折弯形成上刀叶，另两片刀叶部分向下弯折形成下刀叶，上刀叶的刀尖为清洗刀的最高点，下刀叶的刀尖为清洗刀21的最低点，上刀叶的刀尖与下刀叶的刀尖在粉碎腔20的轴向上的正投影高度为h，上刀叶的刀尖和下刀叶的刀尖距离刀轴在水平面上的正投影相等均为r，清洗时清洗刀21的转速为w，其中，0.6wr²h≤V1≤6wr²h，其中，清洗刀21的刀尖距刀轴在水平面的最大正投影距离r与清洗刀21在粉碎腔20的轴向上的最大正投影高度h越大，则清洗刀21转动时产生的动能的覆盖范围越大，与水流的作用面积也就越大，驱动水流扰动的效果越好，另外，结合清洗刀21的转速w，从而控制清洗刀21转动时产生的动能对粉碎腔20内水流的作用范围和作用力的大小。由于粉碎腔20的体积越大，则粉碎腔20的清洗难度越高，控制清洗刀21转动时对水流的作用范围和作用力的大小与粉碎腔20的体积相关联，当粉碎腔20的体积V1＞6wr²h时，则清洗刀21带动水流转动，水流在清洗刀21的作用下向外扩散，由于V1体积相对于清洗刀21的作用范围和作用力过大，则水流扩散到粉碎腔20内壁时能量衰减过多，水流对粉碎腔20内壁的冲刷效果减弱，很难清洗掉粘连在内壁上的残渣，影响清洗效果，且水流上扬的力度有限，冲刷粉碎腔20顶部的水流速度较小，很难清洗干净粉碎腔20顶部；当粉碎腔的体积V1＜0.6wr²h时，则清洗刀21转动提供的动能大于清洗粉碎腔20所需的能量，此时水流在粉碎腔20内急速转动，不仅浪费能量，而且粉碎腔20通常设置有避免粉碎腔内气压过大的排气通道，此时水流容易从排气通道飞溅出来。

下面针对粉碎腔的体积不变时，通过改变清洗刀的转速w和清洗刀的刀尖距刀轴在水平面上的最大正投影距离r与清洗刀在粉碎腔的轴向上的最大正投影高度h对粉碎腔清洗效果的分析，具体如表1所示。

表1粉碎腔体积一定时清洗刀转速和尺寸对清洗效果的影响关系

具体的，粉碎腔的体积均为1.6L，通过分析前三组数据可知，当粉碎腔的体积不变时，保持清洗刀的尺寸不变，通过增大清洗刀的转速w，粉碎腔的清洗效果对应提升，其中，前两组数据对应的粉碎腔未能有效清洗，通过分析具体参数可知，第一组数据中，V1＝8.88wr²h，第二组数据中，V1＝6.4wr²h，两组数据中的V1均大于6wr²h，可见，V1体积相对于清洗刀的作用范围和作用力过大，由于水流扩散到粉碎腔内壁时能量衰减过多，水流对粉碎腔内壁的冲刷效果减弱，很难清洗掉粘连在内壁上的残渣，影响清洗效果，且水流上扬的力度有限，冲刷粉碎腔顶部的水流速度较小，很难清洗干净粉碎腔顶部。

另外，通过分析后三组数据可知，当粉碎腔的体积不变时，通过减少清洗刀的转速，同时增大清洗刀的尺寸，具体为，仅增大清洗刀的刀尖距刀轴在水平面上的最大正投影距离r或清洗刀在粉碎腔的轴向上的最大正投影高度h，或者同时增大以上两个参数，使此三组数据均满足0.6wr²h≤V1≤6wr²h，此时粉碎腔均能有效清洗，由此可见，要提升粉碎腔的清洗效果，除了可以增大电机的转速外，也可以通过增大清洗刀的刀尖距刀轴在水平面上的最大正投影距离r或清洗刀在粉碎腔的轴向上的最大正投影高度h，甚至可以在增大以上两个参数的同时减小电机的转速，同样可以提升粉碎腔的清洗效果，只要使粉碎腔的体积满足0.6wr²h≤V1≤6wr²h，通过控制清洗刀转动时产生的动能对粉碎腔内水流的作用范围和作用力的大小，从而保证粉碎腔的清洗效果，减少粉碎腔内黏连食材的可能以及提升对粉碎腔顶壁的清洗效果。

下面针对不同的粉碎腔体积，分析如何提升粉碎腔的清洗效果，具体如表2所示。

表2粉碎腔体积与清洗刀转速和尺寸对清洗效果的影响关系

具体的，前两组数据的粉碎腔的体积均为0.5L，第一组数据的V1＝6.25wr²h，第二组数据的V1＝5.2wr²h，其中，第一组数据的V1＞6wr²h，第二组数据满足0.6wr²h≤V1≤6wr²h，由表2可知，第一组数据中每10S水流撞击杯盖的次数少于第二组数据，而且清洗完成后第一组粉碎腔顶壁有残留，第二组粉碎腔能有效清洗，由此可见，即使是小容量的粉碎腔，只要满足0.6wr²h≤V1≤6wr²h即可保证粉碎腔的清洗效果。通过分析第二组和第三组数据可知，当粉碎腔的体积增大时，即使不增大清洗刀的转速，通过增大清洗刀的刀尖距刀轴在水平面上的最大正投影距离r或清洗刀在粉碎腔的轴向上的最大正投影高度h，使粉碎腔的体积V1满足：0.6wr²h≤V1≤6wr²h，即可保证粉碎腔的清洗效果。分析第三组-第五组数据可知，当清洗刀的转速w，清洗刀的刀尖距刀轴在水平面上的最大正投影距离r和清洗刀在粉碎腔的轴向上的最大正投影高度h均不变时，增大粉碎腔的体积V1，只要粉碎腔的体积V1满足：0.6wr²h≤V1≤6wr²h，即可保证粉碎腔的清洗效果，具体的，第三组数据的V1＝3.7wr²h，第四组数据的V1＝5.19wr²h，第五组数据的V1＝6.67wr²h，第三组和第四组满足0.6wr²h≤V1≤6wr²h，则粉碎腔能有效清洗，第五组数据的V1＞6wr²h，粉碎腔顶壁有残留，由第五组和第六组数据可知，即使是大容量的粉碎腔，也可以通过增大清洗刀的转速w和清洗刀的刀尖距刀轴在水平面上的最大正投影距离r和清洗刀在粉碎腔的轴向上的最大正投影高度h，来提升清洗效果，只要满足0.6wr²h≤V1≤6wr²h即可。

综上所述，由于粉碎腔的体积直接影响粉碎腔的清洗效果，某一体积的清洗方案并不能通用所有体积的粉碎腔，当粉碎腔的体积变化时，常规的操作为针对某一具体体积进行大量的实验来保证粉碎腔的清洗效果，而本发明提供的食品加工机，无需对不同体积的粉碎腔进行大量的实验，只要保证粉碎腔的体积V1满足：0.6wr²h≤V1≤6wr²h，即可保证粉碎腔的清洗效果，而且，打破了常规的通过不断增大清洗刀的转速来提升粉碎腔的清洗效果，可以根据电机的性能选择合适的转速匹配清洗刀的刀尖距刀轴在水平面上的最大正投影距离r和清洗刀在粉碎腔的轴向上的最大正投影高度h，从而提供与粉碎腔的体积相匹配的动能来驱动水流对粉碎腔进行清洗，从而提升不同体积的粉碎腔的清洗效果。

清洗刀转动时刀叶的运动轨迹所覆盖的空间为清洗刀转动时形成的等效空间，此空间为清洗刀转动时产生的动能的集中范围，清洗刀转动时形成的等效空间的大小与粉碎腔的体积的大小关系直接影响粉碎腔的清洗效果，控制清洗刀转动时形成的等效空间的体积V2与粉碎腔的体积V1满足：0.04≤V2/V1≤0.18，此时粉碎腔内的水流在清洗刀的作用下可以充分扩散到整个粉碎腔，充分清洗粉碎腔内的各个清洗死角，避免水流扩散不充分导致局部清洗不干净。如图6所示，V2/V1随着粉碎腔的体积V1的增大不断减小，当粉碎腔的体积V1为200ml时，清洗刀转动时形成的等效空间的体积V2与粉碎腔的体积V1的值小于0.18，当粉碎腔的体积V1为2200ml时，清洗刀转动时形成的等效空间的体积V2与粉碎腔的体积V1的值大于0.04，若V2/V1＜0.04，相对于粉碎腔的体积，清洗刀转动时产生的动能的集中范围过小，清洗刀的动能传递给水流的范围受限，即清洗刀的动能不能充分的传递到水流上，传递过程中动能的损耗大，特别是当粉碎腔的体积较大时，当水流扩散到粉碎腔内壁时能量损耗多，若V2/V1＞0.18，相对于粉碎腔的体积，清洗刀转动时产生的动能的集中范围大，水流与清洗刀的接触面积大，清洗刀上的动能可以充分传递到水流上，但是水流向外抛射的行程过小，特别是当粉碎腔的体积较小时，不能充分转化为水流的流速，影响水流对粉碎腔内壁的冲刷力度。

清洗刀转动时形成的等效空间的外边缘距离粉碎腔的侧壁之间的平均距离为d1，其中，清洗刀转动时形成的等效空间的外边缘距离粉碎腔的侧壁之间的距离未必是均匀的，即周向和纵向上均可能存在差异，此处平均距离d1指的是周向和纵向上平均距离，位于清洗刀外侧的所述粉碎腔的等效直径为d2，d2指的是清洗刀转动时形成的等效空间对应的粉碎腔的平均直径，其中，5≤d2/d1≤10，通过在横向上控制粉碎腔的等效直径与清洗刀转动形成的等效空间与粉碎腔的侧壁的距离，从而控制水流从清洗刀处传递动能以后向外扩散的行程范围以及清洗刀转动形成的等效空间的径向范围之间的关系，不仅提高清洗刀处动能向水流的传递，而且保证水流向外抛射进行增加水流速度的行程，最大限度地将清洗刀处的动能转化为水流对粉碎腔内壁的冲刷，提高清洗效果。

如图1所示，虚线为清洗刀21转动时形成的等效空间，其外边缘与粉碎腔20的侧壁平行，d1即为清洗刀21转动时形成的等效空间的外边缘距离粉碎腔20的侧壁之间的距离，如图2所示，粉碎腔20的侧壁倾斜设置，如图3所示，粉碎腔20的侧壁22呈多段倾斜设置，且清洗刀21转动时形成的等效空间位于多段倾斜段处，此时清洗刀21转动时形成的等效空间的外边缘距离粉碎腔20的侧壁22之间的距离不均等，d1为清洗刀21转动时形成的等效空间的外边缘距离粉碎腔20的侧壁之间的平均距离。

图7为清洗刀转动时形成的等效空间的外边缘距离粉碎腔侧壁之间的平均距离d1与清洗刀外侧粉碎腔的等效直径d2的比值关系对水流速度v的影响示意图，如图7所示，当d2/d1逐渐增大时，水流速度v先增大后减小，5＜d2/d1＜10时，水流速度v处于v1-v2之间，此时水流速度较大，能有效清洗粉碎腔内壁，若d2/d1＜5，则清洗刀与水流的作用面积小，能量传递有限，且水流向外传递动能的行程过长，水流向外抛射的过程中虽然有利于增大水流的流速，但是越往外抛射，水流的阻力越大，超过一定行程后水流能量衰减，反而降低冲刷粉碎腔内壁的冲刷力，影响清洗，若d2/d1＞10，则清洗刀与水流的作用面积大，虽然提高了能量的传递，但是水流向外传递动能的行程过小，水流的流速还未增大就与粉碎腔内壁接触，影响对粉碎腔内壁的冲刷力。

如图1-图3所示，清洗刀21转动时形成的等效空间的中心为A1，粉碎腔20的等效空间的中心为A2，A1位于A2的下方，A1与A2之间的距离为h1，控制A1与A2之间的距离h1满足：15mm≤h1≤80mm，从而不仅保证清洗刀在制浆过程中对食材的粉碎效果，而且保证清洗刀21在清洗过程中对水流的上扬效果，从而提升粉碎腔20顶部的清洗效果。当A1与A2之间的距离h1小于15mm时，即清洗刀转动形成的等效空间位于靠近粉碎腔的中心处，虽然有利于提升清洗刀转动对整个粉碎腔进行清洗的均匀性，但是清洗刀对水流的在纵向上的抛射力较小，不利于对粉碎腔的底壁和顶壁的清洗，而且在粉碎过程中，不利于对物料进行集中粉碎，物料容易随着清洗刀的转动向外抛射，减少与清洗刀接触，从而影响粉碎效果；当A1与A2之间的距离h1大于80mm时，则清洗刀转动形成的等效空间过于靠近粉碎腔的底部，清洗刀对水流在纵向上的抛射行程过长，由于受到重力的作用，纵向上的水流流速衰减过大，不利于对粉碎腔的顶壁的清洗。

具体的，根据粉碎腔的不同体积控制清洗刀转动时形成的等效空间的中心A1与粉碎腔的等效空间的中心A2之间的距离h1的范围，从而控制清洗刀转动时形成的等效空间在粉碎腔内的分布位置，从而提升清洗刀对水流在纵向上的抛射效果，增大水流清洗粉碎腔顶壁和底壁的冲刷力。

如图1所示，粉碎腔20的体积为600ml，粉碎腔20的高度为76mm，A1与A2之间的距离h1为20mm，A1距离粉碎腔20的底壁之间的距离为18mm，A1距离粉碎腔20的顶壁之间的距离为58mm，当粉碎腔20的体积V1满足：300ml≤V1≤1000ml，此时粉碎腔20的体积较小，则控制A1与A2之间的距离h1满足：15mm≤h1≤40mm，从而控制A1距离粉碎腔20的顶壁与A1距离粉碎腔20的底壁的距离差为30mm-80mm，不仅能够保证清洗刀21的粉碎效果，而且清洗刀21对水流的上扬行程小，增大水流对粉碎腔20顶壁的冲洗效果。

如图2所示，粉碎腔20的侧壁由下到上倾斜向外设置，粉碎腔20的体积为1200ml，粉碎腔20的高度为106mm，A1距离A2之间的距离h1为42mm，A1距离粉碎腔20的底壁之间的距离为20mm，A1距离粉碎腔20的顶壁之间的距离为86mm，当粉碎腔20的体积V1满足：1000ml＜V1＜1500ml，则控制A1与A2之间的距离h1满足：30mm≤h1≤60mm，由于粉碎腔20的体积增大，清洗刀21转动产生的动能相对增大，清洗刀21转动时对水流的上扬作用力增大，从而可以适当向下调整清洗刀21在粉碎腔20内的分布位置，从而在保证上扬水流对粉碎腔的顶壁的清洗的前提下，保证清洗刀的粉碎效果，兼顾粉碎和清洗效果。

如图3所示，粉碎腔20的侧壁22由下往上呈多段倾斜向外设置，粉碎腔20的体积为1600ml，粉碎腔20的高度为150mm，A1距离A2之间的距离h1为60mm，当粉碎腔20的体积V1满足：1500ml≤V1≤2000ml，此时粉碎腔20的体积较大，粉碎腔20的顶壁的等效直径通常较大，控制A1与A2之间的距离h1满足：50mm≤h1≤80mm，增大A1距离粉碎腔20的顶壁与A1距离粉碎腔20的底壁的距离差，通过增大清洗刀21的动能，使水流顺着粉碎腔20的成多段倾斜的侧壁22向上扬起，便于清洗粉碎腔20顶壁的中心位置。

粉碎腔的体积不同，对应粉碎腔的清洗水量做相应调整以实现省水的目的，通过控制清洗刀的尺寸及转速与粉碎腔的体积的关系，从而提供与粉碎腔的体积相匹配的动能来驱动水流对粉碎腔进行清洗，从而提升不同体积的粉碎腔的清洗效果以节约清洗水量，其中，当粉碎腔的体积V1≥1000ml时，此时粉碎腔的体积较大，清洗粉碎腔的总水量为V3，其中，V3＜V1，通过控制粉碎腔的体积V1满足0.6wr²h≤V1≤6wr²h，清洗水量不大于粉碎腔的体积即可将粉碎腔清洗干净，清洗粉碎腔时可以分多次加水进行多次清洗，由于清洗刀的动能与粉碎腔的体积相匹配，此时清洗刀对水流的作用力较大，加入少量的水就能将水流扩散到整个粉碎腔，以实现节约清洗水量的效果，当粉碎腔的体积V1＜1000ml时，清洗粉碎腔的总水量V3小于600ml，通过清洗刀扩散部分水量充分对粉碎腔内壁进行浸润，然后控制剩下的水量对内壁上粘附的残渣进行冲刷，保证较少的水配合清洗刀的动能将特定体积的粉碎腔清洗干净，通过粉碎腔的不同体积控制清洗粉碎腔的总水量，从而在保证清洗效果的基础上节约清洗水量。

可以理解的，清洗刀未必采用上述四叶刀，可以采用其他结构，只要满足清洗刀具有刀尖距刀轴在水平面的最大正投影距离r和清洗刀在粉碎腔的轴向上的最大正投影高度h即可。

可以理解的，粉碎腔结构除了上述结构外，可以采用其他结构，例如多边形结构等。

可以理解的，粉碎腔可以固定安装在主机上，也可以可拆卸安装在主机上。

可以理解的，粉碎腔内清洗水可以采用手动加入，也可以设置水箱或水泵等采用自动进水结构。

实施例二：

本实施例与实施例一的区别在于，主机设有水箱向粉碎腔自动进水。

如图4所示，食品加工机包括主机10，主机10内安装有电机11，电机11上方安装搅拌杯，搅拌杯包括杯体和杯盖，杯体和杯盖合围形成粉碎腔20，搅拌杯底部设有清洗刀21，清洗刀21与电机11的输出轴固定，搅拌杯设有进水口50，主机10侧方设有水箱30，水箱30通过水泵和管路与搅拌杯进水口50连通实现自动进水，搅拌杯设有排液管60，排液管60出口处设有可移动的容器40接收浆液或清洗废水。

如图5所示，搅拌杯侧壁由上而下依次包括第一倾斜段22、竖直段24和第二倾斜段23，其中，第一倾斜段22和第二倾斜段23均为由下至上向外倾斜，第一倾斜段22和第二倾斜段23将清洗刀21向外抛射的水流向上引导，以增大水流向上抛射的形成及冲刷力，提高粉碎腔20顶壁的清洗。如图5所示，清洗刀21为四叶刀，相对设置的两片刀叶向上弯折，另两片刀叶向下弯折，其中，向上弯折的刀叶的折弯角a满足：20°≤α≤80°，控制清洗刀21的至少部分刀叶向上折弯，向上弯折的刀叶提升清洗刀21对水流的上扬作用，具体的，刀叶的折弯部外侧面对水流施加向上的作用力，从而使水流向侧上方抛射，刀叶的折弯部的内侧面对物料施加向内的作用力，将物料集中在刀叶区域进行粉碎，控制折弯角a满足20°≤α≤80°，当粉碎腔20的体积较大时，提升折弯角的角度，等粉碎腔20的体积较小时，可以适当减小折弯角的角度，从而使水流可以更好的沿着粉碎腔的内壁爬升，使清洗刀21产生的动能传递到粉碎腔20内壁后的衰减量降低。

可以理解的，搅拌杯的侧壁除了上述成多段倾斜结构外，还可以采用其他结构。

以上所述者，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明的实施范围，即凡依本发明所作的均等变化与修饰，皆为本发明权利要求范围所涵盖，这里不再一一举例。

Claims (10)

1.一种清洗效果好的食品加工机，包括主机以及安装在主机上的粉碎腔，所述粉碎腔内设有由电机驱动的清洗刀，所述清洗刀转动以带动粉碎腔内的水流对粉碎腔进行清洗，其特征在于，所述清洗刀转动时形成的等效空间的中心位于所述粉碎腔的等效空间的中心的下方，所述粉碎腔的体积为V1，清洗刀的刀尖距刀轴在水平面上的最大正投影距离为r，所述清洗刀在粉碎腔的轴向上的最大正投影高度为h，所述清洗刀的转速为w，其中，0.6wr²h≤V1≤6wr²h。

2.根据权利要求1所述的食品加工机，其特征在于，所述清洗刀转动时形成的等效空间的体积为V2，其中，0.04≤V2/V1≤0.18。

3.根据权利要求1所述的食品加工机，其特征在于，所述清洗刀转动时形成的等效空间的外边缘距离所述粉碎腔的侧壁之间的平均距离为d1，位于清洗刀外侧的所述粉碎腔的等效直径为d2，其中，5≤d2/d1≤10。

4.根据权利要求1所述的食品加工机，其特征在于，所述清洗刀转动时形成的等效空间的中心为A1，所述粉碎腔的等效空间的中心为A2，所述A1与A2之间的距离为h1，15mm≤h1≤80mm。

5.根据权利要求4所述的食品加工机，其特征在于，所述粉碎腔的体积V1满足：300ml≤V1≤1000ml，则，15mm≤h1≤40mm。

6.根据权利要求4所述的食品加工机，其特征在于，所述粉碎腔的体积V1满足：1000ml＜V1＜1500ml，则，30mm≤h1≤60mm。

7.根据权利要求4所述的食品加工机，其特征在于，所述粉碎腔的体积V1满足：1500ml≤V1≤2000ml，则，50mm≤h1≤80mm。

8.根据权利要求1-4任一项所述的食品加工机，其特征在于，所述清洗刀的至少部分刀叶向上折弯，所述折弯角20°≤α≤80°。

9.根据权利要求1-4任一项所述的食品加工机，其特征在于，所述粉碎腔的体积V1≥1000ml时，清洗所述粉碎腔的总水量为V3，其中，V3＜V1。

10.根据权利要求1-4任一项所述的食品加工机，其特征在于，所述粉碎腔的体积V1＜1000ml时，清洗所述粉碎腔的总水量为V3，其中，V3＜600ml。

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