CN209235695U - 用于从食物中提取汁液的取汁装置 - Google Patents

Abstract

本公开公开了一种用于从食物中提取汁液的取汁装置，其包括：螺杆，所述螺杆具有第一端和第二端；滤网，其用于从食物中分离汁液，所述滤网包围所述螺杆；外壳，其环绕所述滤网；所述螺杆具有从所述第一端到所述第二端的至少一个螺旋肋，所述螺旋肋限定所述螺杆上的多个螺旋间隙，并且所述螺旋肋具有螺旋肋导程角；至少一个支撑杆，其位于所述螺杆与所述滤网之间；其中所述螺杆具有多个内嵌式螺旋丝，所述内嵌式螺旋丝分布在所述螺旋间隙中以使得各个所述内嵌式螺旋丝具有导向边以用于引导食物流充满所述螺旋间隙，并且各个所述内嵌式螺旋丝具有大于所述螺旋肋导程角的引导螺纹导程角。

Description

用于从食物中提取汁液的取汁装置

技术领域

本公开涉及用于从食物中提取汁液的取汁装置，如低速榨汁机、原浆机等，以从食物原料中提取汁液。本公开更具体地涉及一种取汁装置，其包括具有更大节距的内嵌式螺旋丝的挤压螺杆，使得处理特定质量的加工食物时挤压间隔间隙可以最小化，从而提高了取汁效率。

背景技术

取汁装置是一种用于从例如水果、药材、绿叶植物、蔬菜等食物中提取汁液的家用电器。已知的磨碎型榨汁机或捣碎型榨汁机都是慢速榨汁机，其速度相对较慢，大约在几百转/每分钟左右。这种慢速榨汁机包括取汁螺杆、环绕取汁螺杆的滤网，以及在取汁螺杆和滤网之间限定有工作腔。该取汁螺杆具有从其末端延伸到其前端的螺旋肋，并且该螺旋肋沿着取汁螺杆的长度限定多个螺旋间隙。待提取汁液的食物被压碎、按压并随后推出工作腔，在此期间，食物被按压在滤网上以提取汁液。提取出的汁液穿过过滤口，并最终从外壳的汁液出口排出。

基于成型螺杆的机械对准方式，磨碎型榨汁机大致可以分为两种主要的变型。这两种变型是：(1)成型螺杆水平对准的卧式变型；和(2)成型螺杆竖直对准的立式变型。水平的成型螺杆通常是柱状的螺杆，而竖直的成型螺杆是在顶部末端处具有延长的切削刃的斜锥形螺旋螺杆。根据取汁螺杆内食物原料的移动方向，立式变型慢榨汁机可以进一步分为受挤压的食物原料通过锥形螺旋螺杆向下移动的低速榨汁机(所谓的D型榨汁机)，受挤压的食物原料通过空心螺钉向上移动的低速榨汁机(所谓的U型榨汁机)。

D型榨汁机(斜锥形螺旋螺杆)一般包括多个螺旋肋，除前端切削边外，螺旋肋具有大致相同的节距(或导程角，肋与垂直于转动轴线的平面的夹角)，因为前端切削边的主要作用是将食物原料切成小块，而不是移动食物原料。U型榨汁机(空心螺杆)一般采用两个具有相同节距(或导程角)的螺旋肋的对称双螺旋结构。无论是U 型还是D型立式榨汁机，被压碎的食物原料基本上都是由螺旋肋驱动并挤压在滤网上以提取汁液。提取汁液的效率取决于多种因素，包括但不限于：滤网上的开孔的尺寸和分布、挤压力、食物原料的质地、机械结构以及机械设计方案。在所有这些因素中，对提取效率有直接影响的因素是：由挤压螺杆产生的将食物原料按压在滤网(食物的汁液通过滤网开孔提取)上的挤压力。挤压力与螺旋肋腔室和滤网之间的间隙间隔成反比。也就是说，间隙越小，挤压力越大，提取效率越高。

但是，在现有技术中，如果螺旋肋腔室和滤网之间的间隔间隙过小，食物原料的移动速度会很慢，这会造成阻塞流动的风险。事实上，为了平衡移动速度和取汁效率，现有技术中的螺旋肋腔室和滤网之间会留出相对较大的间隙。因此，需要提供一种挤压螺杆，该螺杆的螺旋肋腔室与滤网之间有很小的间隙以确保提取效率，同时还能增加食物原料的移动速度。

根据数量级分析(在下文中详细说明)，螺旋肋产生的机械驱动力至少比食物块所受重力大两个数量级。无论是D型还是U型低速榨汁机，食物原料的运动都是由螺旋肋的机械运动所主导。本公开通过具有大节距(或导程角)的内嵌式螺旋丝系统将食物原料部分分流并覆盖到挤压螺杆的杆体上，以在螺旋肋腔室内摊开堆积的食物原料，从而提高取汁效率。这种设置会分流食物原料，使食物原料的一部分更快地移动，从而减少因速度移动相同导致的食物原料的堆积。

挤压力与挤压螺杆和滤网之间的间隙间隔成反比。通过减少食物原料堆积，本公开所述的取汁螺杆既能够减小间隙间距，又不产生食物流阻塞甚至回退的风险，因此可以提高提取效率。

发明内容

相应地，本公开提供了一种用于从食物中提取汁液的取汁装置，其包括：

·螺杆，其具有第一端和第二端；

·滤网，其用于从食物中分离汁液，所述滤网包围所述螺杆，并且所述螺杆能够相对于所述滤网围绕轴线旋转；

·外壳，其环绕所述滤网；

·所述螺杆具有至少一个从所述第一端延伸到所述第二端的螺旋肋，所述螺旋肋限定所述螺杆上的多个螺旋间隙，并且所述螺旋肋具有螺旋肋导程角；

·至少一个支撑杆，其位于所述螺杆与所述滤网之间，所述支撑杆与食物在所述螺旋间隙中接触；

·其中所述螺杆具有多个内嵌式螺旋丝，所述内嵌式螺旋丝分布在所述螺旋间隙中，以使得各个所述内嵌式螺旋丝具有导向边以用于引导食物流充满所述螺旋间隙，并且各个所述内嵌式螺旋丝具有大于所述螺旋肋导程角的引导螺纹导程角。

优选地，其中所述内嵌式螺旋丝沿所述轴线覆盖所述螺杆的至少一部分。

优选地，其中所述螺杆沿所述轴线分为第一区段、第二区段和第三区段，所述第一区段与所述第一端相邻，所述第三区段与所述第二端相邻，并且所述第二区段位于所述第一区段和所述第三区段之间，所述内嵌式螺旋丝覆盖所述螺杆的所述第一区段。

优选地，其中所述螺杆沿所述轴线分为第一区段、第二区段和第三区段，所述第一区段与所述第一端相邻，所述第三区段与所述第二端相邻，并且所述第二区段位于所述第一区段和所述第三区段之间，所述内嵌式螺旋丝沿所述轴线覆盖所述螺杆的所述第二区段。

优选地，其中所述螺杆沿所述轴线分为第一区段、第二区段和第三区段，所述第一区段与所述第一端相邻，所述第三区段与所述第二端相邻，并且所述第二区段位于所述第一区段和所述第三区段之间，所述内嵌式螺旋丝沿所述轴线覆盖所述螺杆的所述第三区段。

优选地，其中所述内嵌式螺旋丝沿所述轴线覆盖整个所述螺杆。

附图说明

现在，参考附图并通过举例方式对本公开的优选实施例进行说明，其中：

图1是根据本公开的示例性取汁装置的分解图；

图2A是图1所示取汁装置的螺杆的示图；

图2B是图2A所示螺杆的横截面视图；

图2C是图2B所示螺杆的内嵌式螺旋丝的局部放大视图；

图3A是图1所示取汁装置的俯视图，其示出了滤网、螺杆和食物原料切削刀的组装示图；

图3B是图3A所示滤网的剖视图；

图3C是图3A所示滤网的内嵌式螺旋丝的局部放大视图；

图4A和图4B示出了现有技术中的空心取汁螺杆，二者具有不同的螺旋肋导程角；

图5A、5B和5C是本公开的另一个示例性取汁装置的螺杆的示图；

图6A、6B和6C是本公开的另一个示例性取汁装置的螺杆的示图；

图7A、7B和7C是本公开的另一个示例性取汁装置的螺杆的示图；

图8A、8B和8C是本公开的另一个示例性取汁装置的螺杆的示图。

具体实施方式

现在，在以下段落中，将参考附图并通过举例方式对本公开进行描述。下面的描述公开或显示了本公开的各个目的、特征和方面。本领域的技术人员可以理解的是，下面的讨论仅用于描述示例性实施例，而非旨在限制本公开的体现在示例性构造中的更广泛的方面。表 1是附图中的零件与相应的附图标记的清单。

表1

图1示出了本公开的一个示例性的取汁装置100。取汁装置100 是所谓的立式变型结构，其包括上部组件150、绕轴线144旋转的空心取汁螺杆140、环绕取汁螺杆140的滤网130、支撑滤网130和取汁螺杆140的框架120，以及容纳上述所有部件的外壳110。上部组件150包括推杆151、外壳盖件152、残渣出口153以及残渣出口153 的开关154。外壳110包括壳体111和汁液出口(未示出)。优选地，外壳110包括残渣容器112。

如图2A和图3A所示，取汁螺杆140包括从其第一端147延伸到第二端148的第一螺旋肋141，以及从取汁装置140的中部延伸到第二端148的第二螺旋肋142。第一螺旋肋141和第二螺旋肋142在取汁螺杆140上限定出多个螺旋间隙149。第一螺旋肋141和第二螺旋肋142具有同样的螺旋肋导程角α。取汁螺杆140还包括位于其内部的食物切削刀146。

如图3A、3B和3C所示，在取汁螺杆140和滤网130之间配置有四个支撑杆131。支撑杆131与螺旋间隙149内的食物接触，以推动食物前进。需要注意的是，支撑杆的数量是可变的，更大的取汁螺杆140可以具有更多的支撑杆。

图4A和图4B示出了现有技术中立式变型结构的空心取汁螺杆，二者具有不同的螺旋肋导程角。在图4A和图4B中，在两个具有不同螺旋肋导程角α'和α”(α”>α')的空心螺杆上设定参照点A，在两个空心取汁螺杆均按照相同的指定角度旋转后，参考点A分别移动到B'和B”。A到B'和B”的垂直位移分别是C'和C”，其中C”>C'。因为在相同的旋转角度下，图4B中食物从第一端向第二端向上移动的距离大于图4A中相应的向上移动的距离，所以图4B中的取汁螺杆可能比图4A中的取汁螺杆更有效率。换句话说，对于给定的旋转角度，采用较大的导程角时向上移动的距离比采用较小的导向角时更大。

需要做一个数量级分析，以证明重力远小于由螺旋肋产生的驱动力，从而证明导程角较大时的重力产生的不利影响极小。

对于一个通常的慢速榨汁机来说，

P(功率)约为200W，

螺杆的直径(D)约为10cm，

每分钟转速(RPM)约为60(ω＝2π弧度/每秒)，

P＝T·ω

其中P是以瓦特为单位的功率，T是以Nm为单位的转矩，ω是以弧度/秒为单位的角速度，

将具体数值带入P和ω，得到：

T＝100/πNm，

并且，

T＝F·D，

其中F是螺旋肋的驱动力，并且F＝100/(π×0.1)N，约为320N。

当F作用于食物原料时，F将会分解成垂直于螺旋肋的F'和平行于螺旋肋的F”，其中F'会影响阻力。导程角是螺旋与旋转平面之间的角度。F”随着导程角的增加而增加。在通常的榨汁过程中，工作螺旋腔内堆积的食物的质量约为250mg，所受重力相当于约2.5N，至少比驱动力小两个数量级。也就是说，不管食物是否逆着重力向上移动还是顺着重力向下移动，因为堆积的食物原料的质量较小，其重力与挤压螺杆的机械驱动力相比影响很小。

由此可见，与空心挤压螺杆的螺旋肋相比，具有更大导程角的内嵌式螺旋丝可以部分地快速引导螺旋肋腔内的一部分食物原料，使该一部分食物原料在螺旋肋腔内更快地移动。因此，通过将内嵌式螺旋丝布置到通常的挤压螺杆上，可以分散或摊薄螺旋肋腔内堆积的给定质量的食物原料。由此，对于这种特定的给定质量，在挤压螺杆和滤网之间能够采用较小的间隔间距。

如图2A所示，取汁螺杆140包括多个内嵌式螺旋丝143，内嵌式螺旋丝143位于螺旋间隙149中。每个内嵌式螺旋丝143都具有导向边145以导向食物流填满螺旋间隙149。每个内嵌式螺旋丝143都具有导向的螺旋丝导程角β，螺旋丝导程角β大于螺旋肋导程角α并优选小于轴线与旋转平面之间的角度。因此，导向边145与第一螺旋肋141或第二螺旋肋142之间的角度足够大以避免食物堆积。利用内嵌式螺旋丝143的导向边145的导向，食物流的一部分可以更均匀地、摊薄地分布在取汁螺杆140于螺旋间隙149之间的表面上更大面积的区域上。在图2A中，螺旋肋导程角α和内嵌式螺旋丝导程角β的起点位于参考点A处的横截面上，其中参考点A可以选择第一螺旋肋141或第二螺旋肋142上的任意点。

在图2A至图2C中，内嵌式螺旋丝143沿着轴线144覆盖整个取汁螺杆140。

如图3A所示，支撑杆131与滤网130形成一体。在该实施例中，支撑杆131还可以加固滤网130。在其它实施例中，支撑杆131也可以是与滤网130分离的部分。

此外，如图3A所示，滤网130具有加强部132，以加强滤网130。优选地，加强部132是无孔部件。通过加强部132，滤网130可以具有更高的耐用性。优选地，滤网130具有至少一个脊133，并且脊133 在螺旋间隙149中与食物接触以协助支撑杆131向前推动食物。更优选地，脊133配置在加强部132上，使脊133不会影响滤网130的透性。

内嵌式螺旋丝143还能够配置为仅覆盖取汁螺杆140的一部分。需要注意的是，取汁螺杆140可以分为两个或多个区段。在该实施例中，取汁螺杆140可以被任意地分为三个区段。在图5A到图8C中，取汁螺杆140沿着轴线144分为第一区段161、第二区段162和第三区段163。第一区段161与第一端147相邻，第三区段163与第二端 148相邻，并且第二区段162位于第一区段161和第三区段163之间。在图5A至图5C中，内嵌式螺旋丝143覆盖取汁螺杆140的第一区段161。在图6A至图6C中，内嵌式螺旋丝143覆盖取汁螺杆140 的第三区段163。在图7A至图7C中，内嵌式螺旋丝143覆盖取汁螺杆140的第一区段161和第三区段163。在图8A至图8C中，内嵌式螺旋丝143覆盖取汁螺杆140的第一区段161和第二区段162。在其它实施例中，内嵌式螺旋丝143覆盖取汁螺杆140的第二区段 162。在其它实施例中，内嵌式螺旋丝143覆盖取汁螺杆140的第二区段162和第三区段163。

本公开采用U型磨碎型榨汁机作为示例，以示出内嵌式螺旋丝如何工作的基本原理。本领域技术人员可以理解的是，如数量级分析所示，本公开适用于所有磨碎型榨汁机(无论是卧式变型还是立式变型)，因为挤压力是影响提取效率的主导因素。

虽然通过实例详细地描述了本公开的优选实施例，但是显而易见的是本领域的技术人员可以对本公开进行各种修改和调整。此外，本公开的各实施例不应被解释为仅仅受到实例或附图的限制然，而应该明确的是：这些修改和调整均在前面的权利要求所阐述的本公开的范围内。例如，作为一个实施例的一部分示出或描述的特征可以用于另一个实施例以产生又一个实施例。因此，本公开旨在涵盖落入由上述权利要求及其等同内容限定的范围内的这些修改和变化。

Claims (6)

1.一种用于从食物中提取汁液的取汁装置，其特征在于所述取汁装置包括：

螺杆，其具有第一端和第二端；

滤网，其用于从食物中分离汁液，所述滤网包围所述螺杆，并且所述螺杆能够相对于所述滤网围绕轴线旋转；

外壳，其环绕所述滤网；

所述螺杆具有至少一个从所述第一端延伸到所述第二端的螺旋肋，所述螺旋肋限定所述螺杆上的多个螺旋间隙，并且所述螺旋肋具有螺旋肋导程角；

至少一个支撑杆，其位于所述螺杆与所述滤网之间，所述支撑杆与食物在所述螺旋间隙中接触；

其中所述螺杆具有多个内嵌式螺旋丝，所述内嵌式螺旋丝分布在所述螺旋间隙中，以使得各个所述内嵌式螺旋丝具有导向边以用于引导食物流充满所述螺旋间隙，并且各个所述内嵌式螺旋丝具有大于所述螺旋肋导程角的引导螺纹导程角。

2.根据权利要求1所述的取汁装置，

其中所述内嵌式螺旋丝沿所述轴线覆盖所述螺杆的至少一部分。

3.根据权利要求2所述的取汁装置，

其中所述螺杆沿所述轴线分为第一区段、第二区段和第三区段，所述第一区段与所述第一端相邻，所述第三区段与所述第二端相邻，并且所述第二区段位于所述第一区段和所述第三区段之间，所述内嵌式螺旋丝覆盖所述螺杆的所述第一区段。

4.根据权利要求2所述的取汁装置，

其中所述螺杆沿所述轴线分为第一区段、第二区段和第三区段，所述第一区段与所述第一端相邻，所述第三区段与所述第二端相邻，并且所述第二区段位于所述第一区段和所述第三区段之间，所述内嵌式螺旋丝沿所述轴线覆盖所述螺杆的所述第二区段。

5.根据权利要求2所述的取汁装置，

其中所述螺杆沿所述轴线分为第一区段、第二区段和第三区段，所述第一区段与所述第一端相邻，所述第三区段与所述第二端相邻，并且所述第二区段位于所述第一区段和所述第三区段之间，所述内嵌式螺旋丝沿所述轴线覆盖所述螺杆的所述第三区段。

6.根据权利要求1所述的取汁装置，

其中所述内嵌式螺旋丝沿所述轴线覆盖整个所述螺杆。