CN205126022U - 一种低噪音食品加工机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种食品加工机，具体地说，涉及一种低噪音食品加工机，包括电机、刀片和粉碎容器，所述刀片位于所述粉碎容器内，所述电机驱动刀片，其特征在于：所述刀片包括刀根部、与刀根部连接的刀叶，所述至少一个刀叶上设有呈贯通状的开缝或者离散呈线性分布的开孔，所述开缝或开孔的宽度为0.3mm-3mm。本实用新型的食品加工机，由于开缝或开孔的设置导致刀片结构的几何不连续性，一方面控制噪声的辐射，且减小浆液对刀片的冲击，减小振动，从而降低噪声，范围为5dB到10dB之间；并且由于开缝或开孔的存在使得空气的流动性增大，具有一定的扰流作用，同时提高粉碎效率和粉碎细度。

Description

一种低噪音食品加工机

技术领域

本实用新型涉及一种食品加工机，具体地说，涉及一种低噪音食品加工机。

背景技术

现有的食品加工机行业，尤其对于豆浆机、料理机等厨房小家电来说，目前的搅拌方式大都是通过电机进行驱动，由电机带动刀片高速转动，以实现有效的搅拌和粉碎效果。在实际生产过程中，为了保证较好的搅拌与粉碎效果，电机的高转速运行被广泛地应用，而相应地，高转速同时也会带来一定的弊端，一方面高转速使得电机工作时的振动加剧，可能造成电机或者刀片工作的不稳定性，另一方面，当刀片与豆类等物料接触时，高速的转动导致摩擦力增大，并且物料会比较频繁的撞击加工机的杯体内壁，这两个方面都会不可避免地造成加工机工作时的噪音过大。我们都知道，噪声过大会严重影响用户的使用体验，并且还存在着潜在的安全隐患，并一定程度上缩短了加工机各零部件的使用寿命。

目前关于食品加工机的降噪处理，主要集中在电机和杯体两个部件上，在电机的降噪方面，一般通过在电机外增设电机罩，和增加消音材料两种方式来实现，而关于杯体的降噪处理，则主要集中在改变杯体的制成材料方面，一般将杯体外壁由特殊的隔音材料制成，使得噪声大部分封闭在加工机内。而关于刀片粉碎物料时，由于高速的摩擦和撞击而产生的噪声、电机的部分不良振动等，这些方面都具有相当实际的研究价值，虽然在机械加工领域，存在着在锯片上进行消音处理的技术，但是在食品加工领域还有很多值得研究和挖掘的可能。

实用新型内容

本实用新型针对现有食品加工机关于降噪处理的缺陷，例如缺少利用刀片自身的结构对噪声进行处理等，提供了一种低噪音食品加工机。

本实用新型所需要解决的技术问题，可以通过以下技术方案来实现：

一种低噪音食品加工机，所述食品加工机包括电机、刀片和粉碎容器，所述刀片位于所述粉碎容器内，所述电机驱动刀片，其特征在于：所述刀片包括刀根部、与刀根部连接的刀叶，所述至少一个刀叶上设有呈贯通状的开缝，所述开缝的宽度为0.3mm-3mm。

进一步的，所述开缝包括径向缝，所述径向缝的走向沿所在刀叶的延伸方向。

进一步的，所述开缝包括弧向缝，所述弧向缝的弧心角指向所述刀根部。

进一步的，所述弧向缝设于靠近所述刀根部的一端，且与所述刀片轴心的直线距离为不大于所在刀叶长度的一半。

进一步的，所述开缝的长度为不大于所在刀叶长度的70％；

或者，所述刀片包括偶数数目的刀叶，所述开缝只分布在其中一个对角方向的刀叶上。

进一步的，所述开缝的形状为波浪形，所述波浪形为正弦曲线，或者为衰减型正弦曲线，所述正弦曲线或衰减型正弦曲线的波长为不超过所在刀叶长度的70％，所述正弦曲线或衰减型正弦曲线的幅值为不超过所在位置刀叶宽度的40％。

进一步的，所述开缝内填充阻尼材料；

或者，所述开缝远离所述刀根部的一端另设有开槽，并在所述开槽内填充阻尼材料。

进一步的，所述食品加工机为豆浆机。

进一步的，一种低噪音食品加工机，所述食品加工机包括电机、刀片和粉碎容器，所述刀片位于所述粉碎容器内，所述电机驱动刀片，其特征在于：所述刀片包括刀根部、与刀根部连接的刀叶，所述至少一个刀叶上设有多个离散的呈贯通状的开孔，所述开孔呈线形延伸，所述开孔与延伸方向垂直的孔径范围为0.3mm-3mm。

进一步的，所述多个开孔呈线形延伸，且相邻两个所述开孔的间距范围为不超过2mm。

进一步的，所述食品加工机为豆浆机。

本实用新型的有益效果是：1、食品加工机内刀片的工作环境为有限的空间，并且刀片处于水、物料和空气的混合流动介质中，那么在刀片上设置开缝或开孔，主要是为了减弱由于刀片与物料摩擦产生的噪声，以及刀片连同电机的不稳定振动带来的噪声；2、开缝或者开孔的设置导致刀片结构的几何不连续性，一方面控制噪声的辐射，同时噪音声波与开缝或者开孔的壁面碰撞摩擦，噪音声波得到衰减，另一方面开缝或者开孔的设置促使刀片固有模态的分离，使得当刀片高速旋转时，不会引起刀片发生自激振动，减小刀片的振幅，从而减小振动噪音，噪声降低的范围为5dB到10dB之间；3、减小浆液对刀片的冲击，减小机器工作时的振动；4、降低噪声的同时，由于开缝或者开孔的存在使得空气的流动性增大，具有一定的扰流作用，利于物料的粉碎，提高粉碎效率和粉碎细度，同时又能帮助减少制作豆浆等饮品时的泡沫，起到消泡的作用；5、由于系统阻尼或结构阻尼的作用，将部分的振动机械能转化为热能释放，有利于物料的混合和粉碎；6、由于减小刀片阻力，提高刀片的切削效率，减小电机的工作负载，提高电机寿命。

附图说明

下面结合附图和具体的实施方式对该实用新型进行进一步的说明：

图1为本实用新型第一种实施方式的结构示意图。

图2为实施例一中刀片的结构示意图。

图3为本实用新型第二种实施方式的结构示意图。

图4为实施例二中刀片的结构示意图。

图5为本实用新型第三种实施方式中刀片的结构示意图。

具体实施方式

由于食品加工机种类繁多，在本文的实施例中，以豆浆机和料理机为例进行说明。

实施例一：

在该实施例一中，食品加工机为一种家用豆浆机，其结构图如图1所示，该豆浆机包括机头1、杯体2、电机3和电机轴4，电机轴4伸入到杯体2内，并且电机轴4的下端安装有刀片5。刀片5的具体结构如图2所示，刀片的一端为带孔的用于固定刀叶的刀根部，另一刀叶端连接刀根部，该刀片为对称四叶刀，在刀片5的每一个刀叶上都设置有开缝51，该开缝在刀叶上形成水流或者空气可以通过的贯通间隙。

首先关于噪声的产生原因与开缝的设置原理，简要介绍如下：

关于食品加工机工作时，一方面由于刀片的高速旋转，刀片与物料摩擦产生噪声，另外，刀片连同电机，两者之间会存在工件的错位导致不对称性，进而形成轴向的摩擦反力，带来噪声的污染，另一方面，当电机带动刀片旋转时，当工作转速接近或者等于临界转速时，一个很小的外部激励，包括空气流动或者水的流动，都会使得刀片在某一固有频率下发生共振，此时刀片就失去了稳定性，造成刀片和电机的剧烈振动从而带来振动噪声。

而考虑设置开缝来减弱噪声，原因在于：(1)开缝的设置导致刀片结构的几何不连续性，能够有效的控制噪声的辐射；(2)对于刀片上的不同部位，影响其振动的固有频率的阶次不同，通常是多个阶次的固有频率的叠加，而开缝的设置促使各固有频率的分离，尤其当刀片高速旋转时，使得高频次的频率发生分离，进而控制刀片发生自激振动的可能，以此减小刀片的振幅、减小振动噪音；(3)在食品加工机工作的过程中，由于开缝的宽度比较小，噪音向外部扩散时，部分噪音穿过刀片上的开缝，噪音声波与开缝的壁面碰撞摩擦，使得噪音声波得到衰减，从而一定程度的降低噪声。

一般性地，关于开缝的宽度，为了保证有效的减弱噪声的作用，并同时不破坏刀片的切削效率，缝的宽度不能过大，综合考虑食品加工机中刀片的尺寸，开缝的宽度范围应位于0.3mm到3mm，其浮动范围可以依据不同的刀片大小进行适当地调整，在该实施例中，优选开缝的宽度为0.3-1.0mm。

有关开缝的走向，既可以沿所在刀叶的延伸方向，也可以沿与所在刀叶的延伸方向垂直或呈一定夹角的方向，或者设置多条开缝，同时满足不同方向的要求，而关于开缝位置的设置，综合考虑刀片的振动噪声和刀片的刚性，开缝的起始点不能距离刀根部过远，因此，在该实施例中，开缝的走向沿所在刀叶的延伸方向，并且开缝起始点到刀片轴心的直线距离为不小于所在刀叶长度的10％，并且将开缝设于刀片5的中间区域，其延伸方向与刀叶的延伸方向基本一致，在保证刀片运行时的平衡性的同时，又能削弱较多的振动与切削噪声。

其次，关于开缝的长度，由于随着其长度的增加，刀片的振动就会减弱，同时使得不同阶次的振动模态分离的程度越大，有利于振动噪声的减小，但是开缝长度过长，会影响刀片的刚度而导致其部分质点变形，一方面会造成振动的加剧，另一方面也会影响刀片的使用寿命和粉碎效果，因此选择设置开缝的长度为不大于所在刀叶长度的70％。

而关于开缝的形状，可以为鱼线形、锯齿形、直线形或弧线形等，具体的选择方式可依据不同的刀叶形状而定，对于该实施例中的家用豆浆机，优选开缝的形状为波浪形，此波浪形的具体形式为正弦曲线，或者为衰减型的正弦曲线，是由于有些刀片的形状为刀根部较宽，而远离刀根部的另一端则相对较窄，那么等幅值的正弦曲线已不再适用。关于两种正弦曲线的参数，其波长为不超过所在刀叶长度的70％，其幅值为不超过所在位置刀叶宽度的40％，该幅值大小可根据不同的刀片宽度适当的进行调节，以保证刀片的刚度。当正弦曲线的波长参数取极限值时，此时该正弦曲线为一个周期的长度，而对于衰减型的正弦曲线，当幅值取参数的下限值时，此时的正弦曲线弱化为一条直线。

在刀片上设置开缝后，除了具有降低噪声的作用外，由于水流和空气可以贯穿刀片，一方面有利于刀片的清洗，同时，由于增加了一种水流流动通道，改变粉碎腔内水流原来的流动规律，即开缝可以起到扰流的作用，利于物料的粉碎，提高粉碎效率和粉碎细度；同时，在制备豆浆的过程中，由于刀片的搅拌与粉碎，使得豆浆表面存在大量的泡沫，而由于开缝的存在，增大了空气的流动，一定程度上起到消泡的作用；另一方面，在刀片上设置开缝，还能够增大系统阻尼，将振动产生的机械能转化为热能而耗散掉，这样在电机转速达到一定水平后，杯体内浆液温度会小范围升高，同样有利于物料的粉碎和与水的混合。

实施例二：

在该实施例中，食品加工机为一种料理机，其结构图如图3所示，该料理机包括粉碎腔1、下壳体2、电机3、电机轴4、基座6，其中电机轴4的一端通过联轴器固定于基座6上，联轴器的另一端连接刀片5，电机3通过联轴器驱动刀片5工作，粉碎腔1的底部开口，该料理机工作时，粉碎腔1扣合在基座上。刀片5的结构如图4所示，刀片的一端为带孔的用于固定刀叶刀根部，另一刀叶端连接刀根部，该刀片为对称四叶刀，在刀片上设置有开缝52。

其中开缝52包括沿刀片延伸方向的径向缝521和与径向缝交叉的弧向缝522，径向缝521和弧向缝522都为连续开口的开缝结构，关于径向缝521的形状、走向和长度等参数及其选择依据，都如实施例一中所述，在此不再赘述；而关于弧向缝522，其弧心角指向刀根部的方向，并设于靠近刀根部的一端，且与刀片轴心的直线距离为不大于所在刀叶长度的一半，在该实施例中，设置在距离刀片轴心四分之一所在刀片长度的地方，原因在于，在保证刀片刚度的前提下，弧向缝距离刀根部越近，其抑制刀片的不稳定振动的效果越好，能够有效地降低噪声，其次，距离刀根部越近，整个刀片的结构阻尼的损耗因子就越大，能够将部分的振动机械能以热能的方式耗散掉，在减小振动噪声的前提下，还一定程度上增加了物料的温度，既有利于物料与水的混合，同时也有利于增强粉碎效果。

此外，四个刀叶上的弧向缝作为一个整体来看时，它们的弧形走向与刀片的旋转方向一致，该种设计用于消除刀片转动时，与空气或水等介质作用时的受力，减小相应产生的振动噪声。而对于弧向缝的长度和数目，适当地增加也能够减小噪声，不过要保证刀片的刚度，以防变形而损坏。

实施例三：

在该实施例中，食品加工机为实施例一中的所述的豆浆机，其差别在于，刀片上开设的开缝为不连续开口结构，并且由离散分布的开孔构成，与延伸方向垂直的开孔的孔径范围为0.3mm-3mm，其中，孔径的含义为，当开孔为圆形时，孔径即为圆的直径，开孔的形状为椭圆形时，孔径为开孔的长轴长或短轴长，具体随椭圆离心率的变化而改变，而当开孔的形状为三角形等多边形时，其孔径为多边形的一个端点到与其相对的边的垂直距离，例如，对于三角形开孔，孔径为一个端点到与其相对的边的高。多个开孔的排列走向可以为成直线形、波浪形或者弧形等等。其具体的结构如图5所示。由图中可以看出，开孔53的形状为圆形，并且相邻两个开孔的间距范围为不超过2mm，所有开孔的走向为直线形，开孔的总体长度与实施例一中相类似，同样不能超过所在叶片长度的70％。

该开孔起点位置的设置，同实施例一中所述，开孔起始点到刀片轴心的直线距离为不小于所在刀叶长度的10％，并且将开孔设于刀片的中间区域，其延伸方向与刀叶的延伸方向基本一致，在保证刀片运行时的平衡性的同时，又能削弱较多的振动与切削噪声。

当在刀片上设置开孔时，部分噪音通过刀片上的开孔时，噪音声波与开孔壁面碰撞摩擦，噪音声波会得到衰减，因此噪音会得到降低；另外，开孔的设置还可以减小刀片的振幅，从而可以降低噪音。

需要补充的是，为了从能量转化的角度来减弱刀片及电机的振动，同时提高粉碎效果，可以利用阻尼技术，即通过运用阻尼耗能的一般规律，从材料、工艺和设计等技术问题上发挥阻尼在减振方面的潜力，而最有效的方法是增大刀片的结构阻尼，就是通过在开缝内填充阻尼材料，提高材料的损耗因子，从而降低振动噪声；或者，在开缝远离刀根部的一端另设开槽，在另设开槽内填充阻尼材料，上述开槽可为开缝或者开孔。为了保证降噪的效果，当在开缝内填充阻尼材料时，可以适当增大开缝的长度、宽度及开缝的个数等参数值。

而对于具有偶数数目叶片的刀片来说，其开缝的设置除了上文中所提到的在所有叶片上都设置以外，为了避免相邻叶片上的消音效果相互抵消，可以只在其中一个对角方向的叶片上进行设置。

此外，当食品加工机为豆浆机时，除了在其刀片上设置如实施例一中所示的开缝，还可以设置如实施例二的同时有弧向缝的开缝、如实施例三相类似的开孔，以及在开缝内填充阻尼材料等等，一方面抑制振动噪声，减少电机和刀片工作时的不稳定性等，同时还可以提高刀片的粉碎效率，并一定程度上减弱泡沫的影响。

有关本文所涉及的技术方法，即通过在刀叶上设置开缝或开孔，来减弱或消除食品加工机工作时的噪声的方法，除了实施例中所提到的豆浆机和料理机，还可以用于绞肉机、切片机等其他食品加工机上。

Claims (11)

1.一种低噪音食品加工机，所述食品加工机包括电机、刀片和粉碎容器，所述刀片位于所述粉碎容器内，所述电机驱动刀片，其特征在于：所述刀片包括刀根部、与刀根部连接的刀叶，所述至少一个刀叶上设有呈贯通状的开缝，所述开缝的宽度为0.3mm-3mm。

2.根据权利要求1所述的低噪音食品加工机，其特征在于：所述开缝包括径向缝，所述径向缝的走向沿所在刀叶的延伸方向。

3.根据权利要求1或2所述的低噪音食品加工机，其特征在于：所述开缝包括弧向缝，所述弧向缝的弧心角指向所述刀根部。

4.根据权利要求3所述的低噪音食品加工机，其特征在于：所述弧向缝设于靠近所述刀根部的一端，且与所述刀片轴心的直线距离为不大于所在刀叶长度的一半。

5.根据权利要求1所述的低噪音食品加工机，其特征在于：所述开缝的长度为不大于所在刀叶长度的70％；

或者，所述刀片包括偶数数目的刀叶，所述开缝只分布在其中一个对角方向的刀叶上。

6.根据权利要求1所述的低噪音食品加工机，其特征在于：所述开缝的形状为波浪形，所述波浪形为正弦曲线，或者为衰减型正弦曲线，所述正弦曲线或衰减型正弦曲线的波长为不超过所在刀叶长度的70％，所述正弦曲线或衰减型正弦曲线的幅值为不超过所在位置刀叶宽度的40％。

7.根据权利要求1所述的低噪音食品加工机，其特征在于：所述开缝内填充阻尼材料；

或者，所述开缝远离所述刀根部的一端另设有开槽，并在所述开槽内填充阻尼材料。

8.根据权利要求1至2或4至7任一所述的低噪音食品加工机，其特征在于：所述食品加工机为豆浆机。

9.一种低噪音食品加工机，所述食品加工机包括电机、刀片和粉碎容器，所述刀片位于所述粉碎容器内，所述电机驱动刀片，其特征在于：所述刀片包括刀根部、与刀根部连接的刀叶，所述至少一个刀叶上设有多个离散的呈贯通状的开孔，所述开孔呈线形延伸，所述开孔与延伸方向垂直的孔径范围为0.3mm-3mm。

10.根据权利要求9所述的低噪音食品加工机，其特征在于：相邻两个所述开孔的间距范围为不超过2mm。

11.根据权利要求9或10任一所述的低噪音食品加工机，其特征在于：所述食品加工机为豆浆机。