CN204105678U - 三角转子榨汁机 - Google Patents

Abstract

本案所述之三角转子榨汁机结构受启发于汪克尔菲加士博士在1950年代研制出的汪克尔三角转子发动机。改此发动机的进气口用于果蔬进料，排气口用于出渣，而原火花塞孔则用于出汁。进一步的，排料口位于进料口上方且连通进料口，用轮回筒连通两口使渣子可以与鲜料混合反复压榨提升出汁率。本案打破了传统技术的偏见，开拓了榨汁机技术的新道路。所述榨汁机结构简单可靠，出汁率高，具有自我清洗功能。

Description

三角转子榨汁机

技术领域

 本案创新技术涉及食品加工机械领域，特别涉及一种挤压式榨汁机。 

背景技术

 九阳股份有限公司之专利申请号为201010218391.6，此案公开的榨汁机系当前市面畅销产品，采用螺旋挤压技术。此技术已普及多年，几乎成为本领域技术人员的惯性偏见，但凡设计榨汁机，则必想到螺旋杆。 

 本案旨在打破技术偏见，开拓新道路。本案所述之榨汁机结构受启发于汪克尔菲加士博士在1950年代研制出的三角转子发动机（Wankel Engine、Rotary Engine），并结合日本马自达汽车公司（MAZDA Motor Corporation）的相关技术而创新运用于榨汁机。 

 其转子发动机由茧形缸体和被安置在其中的三角形转子组成。缸体内部空间总是被分成三个工作室，转子转动这些工作室也在运动。转子的顶点贴着着发动机茧形缸体内壁而运动，同时保持与围绕在缸体中心的一个偏心轨道上的输出轴齿轮的接触。 

 三角形转子的轨道是用一个相位齿轮机构来规定的。相位齿轮包括安装在转子内侧的一个内齿圈和安装在偏心轴上的一个外齿轮。如果转子齿轮在其内侧有30个齿，轴齿轮将在其外原周上有20个齿，由此得到其齿数比为3:2。由于这一齿数比，转子和轴之间的转速比被限定为1:3。和偏心轴相比，转子有较长的转动周期。若转子转动一圈，偏心轴转动三圈。例如当发动机转速为3000 转/分时，转子的速度只有1000 转/分。 

 汪克尔转子发动机因为转子与气缸壁磨损大，密封和润滑难，加工难能难题，已在发动机行业逐渐没落。然而将此技术运用于榨汁机，因榨汁无需转子与缸体的绝对密封、转速低无需润滑无磨损，对材质要求低等特点，是非常合适的。 

上述九阳股份公司的传统螺旋杆挤压榨汁技术有下述缺点：电机轴承机油密封不当易混入压榨工作室；对果蔬颗粒大小要求高，须切的很碎；拆洗繁琐无法自清洁；果渣不能轮回压榨出汁率低；出汁口滤网易堵塞难清洗。本案用创新技术解决这诸多缺点。 

发明内容

改汪克尔发动机的进气口用于果蔬进料，排气口用于出果渣，而原火花塞孔则用于出果汁。进一步的，排料口位于进料口上方且连通进料口，使渣子可以与鲜料混合反复压榨提升出汁率。至于该榨汁机之三角转子以及与之配套的内缸之必须的数学曲线、角度配合、偏心轮以及齿轮运动协调等，此诸多特征均系汪克尔发动机已公开之技术，本案与之等同。 

 结合附图8与附图1、2、3所示：本榨汁机主要由三角转子（302）、太阳齿轮（300）、偏心轮（304）、行星内齿环（301）、茧形缸体（303）组成；采用三角转子（302）在茧形缸体（303）中，以行星旋转的循环运动来实现入料、压榨和排料，其转子与缸体的形状曲线以及运动等同于汪克尔转子发动机；三角转子（302）的三个角的顶点彼此等距；三角转子（302）中央有一圆形轨道环（3011）和内圈有齿的行星内齿环（301）与转子同轴，且太阳齿轮（300）固定于茧形缸体（303）内之中心点，行星内齿环（301）啮合太阳齿（300）；偏心轮套于轨道环（3011）驱动三角转子（302）转动，令其三个角的顶点运动时贴合茧形缸体（303）的茧形内壁，形成三个运动的工作室：连通入料口（1）的入料室（7）、连通出汁口（2）的压榨室（8）、连通排渣口（3）的排渣室（9）。 

 下面结合附图说明其工作原理：如图1所示，采用三角转子旋转运动来实现压榨和排料，主要由三角转子4、太阳齿轮6、偏心轮5、缸体组成；图1中的1是入料口，2是出汁口，3是排渣口。 

 三角转子的三个角距三角之中心点等距且彼此夹角皆120度；三角转子中央有一圆形轨道环与转子同轴，且三角转子中央又有一内圈有齿的行星内齿环与转子同轴，且此太阳齿轮固定于缸体内之中心点，行星内齿啮合太阳齿；偏心轮套于轨道环，以驱动三角转子转动，令其三个角于每一循环中贴合缸体内壁而运转。 

 如图2所示，其运转中出现三个工作室：连通入料口1的入料室7、连通出汁口2的压榨室8、连通排渣口3的排渣室9。图1、2、3中的三角转子顺时针旋转，其排渣阶段如图3所示：果渣101从排渣口被挤出落入垃圾桶10。 

进一步的，如果让果渣轮回多次压榨，必能提高出汁率，因此如图4所示：使用轮回筒200连通入料口201和出渣口203，令果渣自上落下进入再次循环工作。当然为了便利最终的排渣，如图7所示：我们设计了滤网勺5002和推料棍5001。前者探入轮回管内则可阻止果渣轮回；后者探入轮回管内不断下推辅助入料。 

 进一步的，如图5所示，轮回筒上方还设有果蔬刨刀306，其作用类似申请号201220674322.0的萝卜丝刨刀，可令果蔬切削成块落入轮回筒。 

 三角转子与缸壁之间以硅胶片密封，如此既可降低磨损，又可营造非绝对密封效果（也即必要时软胶片可泄压至其他工作室），对榨汁机的自我清洗有利。榨汁机转子以减速齿轮、减速皮带、减速链条等配合手摇柄人力驱动或者电动机驱动。其减速齿轮箱可有2个档位，一个慢速档位以大扭矩压榨果汁，另一个快速档位用来自我清洗工作室。 

 榨汁机自我清洗：在轮回筒内倒入水，之后封堵出汁口；水自入料口进入工作室，压榨时水压增大挤压转子上的硅胶片，水喷射到其他工作室起冲刷清洗作用，随后水从出料后流出，流经轮回筒内的滤网勺，果渣积于滤网而水则再次进入工作室周而复始，如此达到自我清洗作用。清洗结束前，将出汁口的封堵盖移除，则水可被排出。其还包括一个水枪，该水枪连接出汁口令榨汁机变身成水泵提供脉冲水压，以冲洗杯具。 

 令人惊喜的效果是，出汁口不易被果渣堵塞，究其原因：虽压榨果汁时果渣可能堵于出汁口滤网上，然而随后压榨工作室涨大形成负压气流，滤网上的果渣又会被吸离滤网。 

附图说明

 图1、2、3系本案所述榨汁机工作原理图之三阶段；图1是进料阶段；图2是压榨阶段；图3是排渣阶段；图4是渣可轮回方案；图5是茧形缸体旁系配件；图6是太阳齿轮旁系配件；图7是辅助工具；图8是整体配件。 

具体实施方式

 如图8所示，包括了本案所述榨汁机的各种配件，迫于图片格式要求，特将图8切分为左右两边，右边是图5，左边是图6，两图中所有标识符等同于图8。 

图8中：300是太阳齿轮；3001是太阳齿轮座，太阳齿轮其中心轴线的孔贯通两端，便于注入润滑油；3001以四个螺丝孔固定于盖板3002上；盖板3002又以四个螺丝孔固定于茧形缸体303上；304是偏心轮，其外形为一圆台，其转动中心偏离圆心，此轮以电动机传动齿轮箱驱动。盖板3002用透明有机玻璃做成，以便利用户观察其榨汁运作和清洗效果。 

 茧形缸体303上具有：入料口3031、排料口3032、出汁口3033。轮回筒305的上下两个口分别连通3032和3031；刨刀板306盖于305下料口之上，其另一端以转轴耳3061固定于茧形缸体，因此其状如翻盖，下料时可翻起。 

图8中：301是行星内齿环，其被固定死于三角转子302的轨道环3011的前半层，与之成一整体，此环的后半层则套于茧形缸体中心的偏心轮304上；位于三角转子三个角上的3021是硅胶片，用于与茧形缸体303的内壁线接触起密封作用。3022是三角转子302的每个侧面的工作槽之一，该槽的深浅与外形设计，取决于不同果蔬坚硬程度和含汁量多少。 

图8中的三角转子，其前后两平面皆有环状硅胶密封圈，以隔离果汁工作室和齿轮，该密封圈可有多圈嵌套，例如：三角转子中心孔外一圈圆形密封圈，再三角转子外沿内侧一圈三角型密封圈；双层密封圈隔离果汁和润滑油。 

 图7中5001是推料棍；5002是滤网勺，其由一圈钢丝弯折制作而成，下方设滤网，上方手柄后端弯折便利挂靠于轮回筒外沿。榨汁机连通出汁口的出汁管，其对应两个盖子：带滤网的出汁滤嘴和封堵出汁口的自洁塞；出汁管还可以对接一把水枪，在轮回筒内灌入清水，将齿轮箱挂至快速档位后，令榨汁机变身为水泵产生脉冲水压冲洗杯具。 

本技术优点：克服了现有螺旋挤压产品的缺点，结构简单、出汁率高、使用简便；有自我清洗功能，并能充当水泵。本案克服技术偏见标新立异，开拓了榨汁技术的新道路。 

Claims (10)

1. 一种三角转子榨汁机，主要由三角转子（302）、太阳齿轮（300）、偏心轮（304）、行星内齿环（301）、茧形缸体（303）组成；采用三角转子（302）在茧形缸体（303）中，以行星旋转的循环运动来实现入料、压榨和排料，其转子与缸体的形状曲线以及运动等同于汪克尔转子发动机；三角转子（302）的三个角的顶点彼此等距；三角转子（302）中央有一圆形轨道环（3011）和内圈有齿的行星内齿环（301）与转子同轴，且太阳齿轮（300）固定于茧形缸体（303）内之中心点，行星内齿环（301）啮合太阳齿（300）；偏心轮套于轨道环（3011）驱动三角转子（302）转动，令其三个角的顶点运动时贴合茧形缸体（303）的茧形内壁，形成三个运动的工作室：连通入料口（1）的入料室（7）、连通出汁口（2）的压榨室（8）、连通排渣口（3）的排渣室（9）。

2. 如权利要求1所述的三角转子榨汁机，其特征在于：排渣口（203）位于入料口（201）上方，且其还包括一个轮回筒（200）连通排渣口与入料口，令果渣自上落下反复被压榨。

3. 如权利要求2所述的三角转子榨汁机，其特征在于：其还包括一个滤网勺（5002），可探入轮回筒（305）内阻止果渣轮回，并累积干果渣和过滤沉积水中果渣。

4. 如权利要求1所述的三角转子榨汁机，其特征在于：其还包括一个刨刀板（306），用于切削果蔬成碎小状落入入料口。

5. 如权利要求1所述的三角转子榨汁机，其特征在于：其太阳齿轮（300）中心轴为贯通空洞，可经由此洞注入机油润滑行星内齿环（301）和轨道环（3011）。

6. 如权利要求2所述的三角转子榨汁机，其特征在于：其还包括一个可封堵出汁口的盖子或塞子（7002），其可被封堵出汁口后，向轮回筒（305）内注水，实现其茧形缸体（303）内的自我水流清洗。

7. 如权利要求1所述的三角转子榨汁机，其特征在于：其三角转子（302）的三个角的顶端装有软胶片（3021）与茧形岗体（303）内壁线接触起密封作用。

8. 如权利要求4所述的三角转子榨汁机，其特征在于：刨刀板（306）盖于轮回筒（305）的下料口之上，其另一端以转轴耳（3061）固定于茧形缸体（303），其状如翻盖，下料时可翻起。

9. 如权利要求1所述的三角转子榨汁机，其特征在于：其还包括一个减速箱，该减速箱具有快慢两个档位，其转轴连动偏心轮（304）的转轴。

10. 如权利要求1所述的三角转子榨汁机，其特征在于：其还包括一个水枪，该水枪连接出汁管（700）令榨汁机变身成水泵提供脉冲水压，以冲洗杯具。