TW201603878A - 有機物發酵槽的攪拌器構造 - Google Patents

Abstract

一種有機物發酵槽的攪拌器構造，包括：一主軸和安裝於主軸的數具攪拌器，攪拌器包含：一攪拌臂和固設於攪拌臂之軸向兩端的葉片，攪拌臂的中段具有一安裝座，安裝座藉由鍵和鍵槽構造安裝於主軸，因此攪拌器可方便地由主軸拆下以便進行維修或更換，數具攪拌器的攪拌臂安裝於主軸的圓周上的不同位置，每一具攪拌器的葉片和攪拌臂的旋轉面之間具有一預設的翻攪夾角，令安裝在主軸的數具攪拌器能均勻地在發酵槽中反覆地翻攪有機物，避免產生有機物在發酵槽中被集中朝向單一方向推擠而無法均勻攪拌的問題。

Description

有機物發酵槽的攪拌器構造

本發明是有關一種有機物的自動化發酵設備，特別是一種有機物發酵槽的攪拌器構造。

利用微生物分解有機物的能力對有機物進行發酵處理的技術早已為人所熟知，為了實現量產的目標，具備連續作業和溫度控制功能的發酵槽設備也已成功的開發並使用於相關產業。一般而言，有機物的形態可能是鬆軟的固態物、液狀物其二者的混合，為了使有機物能在發酵槽中充分且均勻的進行發酵，必須不斷地攪動有機物，因此在已知的發酵槽設備中都具有用於攪拌有機物的攪拌葉片，依據攪拌葉片的主軸設置方向，可以區分為橫置式和直立式的攪拌葉片，例如已核准的中華民國新型專利M472709「直立式發酵槽構造」所採用的即是直立式攪拌葉片，已核准的中華民國新型專利M310749「有機廢棄物處理裝置」則是採用了橫置式的攪拌葉片。

為了均勻且充分的對有機物進行攪拌作業，攪拌葉片通常具備撥動或是推動有機物的能力，攪拌葉片通常具有數個具有不同角度的葉片部件，可以在不斷旋轉的運動時往返地撥動有機物，以避免有機物被推擠至發酵槽的某一角落，在已核准的中華民國新型專利M475164「改良型發酵機」之中採用了一種螺旋狀的葉片，在前述新型專利M310749「有機廢棄 物處理裝置」採用的攪拌葉片包含了放射狀的攪拌棒和位於其未端的斜置葉片。

依據有機物的種類、用途及發酵條件，發酵槽設備的攪拌葉片至少需要不斷地攪動數小時甚至數十小時，因此發酵槽的攪拌葉片很容易因為長時間承受反作用力而斷裂，尤其是有機物處理容量達到數噸的大型發酵槽，其中的攪拌葉片所受到的巨大反作用力很容易造成攪拌葉片的斷裂，在發酵槽設備運轉的過程中，若是發生攪拌葉片斷裂而又未能及時發覺而停機，斷裂脫離主軸的葉片在與其他葉片撞擊後，將會造成更多葉片的斷裂與損壞。

傳統發酵槽設備所使用的攪拌葉片通常是利用焊接的方式直接固定於主軸，這種設計不但製造不易，每一個攪拌葉片和主軸之間的相對偏斜角度亦不易達到準確的程度，萬一攪拌葉片發生斷裂，更需要把整具包含多個葉片和主軸的攪拌葉片拆卸丟棄，整個維修過程曠日費時亦需耗費大量的維修費用，對於設備製造商和設備使用者而言都會造成巨大的損失。在已核准的中華民國新型專利M35320「雙軸心攪拌發酵槽」，其中揭露了一種可以調整葉片角度的固定機構，並利用螺絲固定葉片以便調整葉片的角度，但是以螺絲固定的方式實難以承受發酵槽運轉時對攪拌葉片產生的巨大反作用力，因此不適用於處理容量較高的大型發酵槽。

設計不當的攪拌葉片在攪拌期間，容易發生有機物在發酵槽中被集中朝向單一方向推擠而無法均勻攪拌的問題，同時，當有機物被推向發酵槽的一邊將會在攪拌葉片產生更大的反作用力，這會使得攪拌葉片斷裂的機會增加。因此，如何避免攪拌葉片斷裂，令攪拌葉片能均勻地攪 拌有機物，甚至在攪拌葉片斷裂之後能夠方便維修與更換葉片，皆為業界努力的目標之一。

本創作的目的之一在解決傳統發酵槽之攪拌葉片不易維修與更換的問題，提出一種有機物發酵槽的攪拌器構造。

本創作的另一目的在提出一種能夠均均地攪拌有機物的有機物發酵槽的攪拌器構造。

為實現上述的目的，本創作提出的有機物發酵槽的攪拌器構造的一種實施例構造，包括：一主軸和安裝於主軸的數具攪拌器，攪拌器包含一攪拌臂和固設於攪拌臂之軸向兩端的葉片，攪拌臂的中段具有一安裝座，安裝座藉由鍵和鍵槽構造安裝於主軸，數具攪拌器的攪拌臂分別被安裝於主軸的圓周上的不同位置，每一具攪拌器的葉片和攪拌臂繞著主軸旋轉的旋轉面之間具有一預設的翻攪夾角。

在本創作的一實施例中，數具攪拌器的攪拌臂分別被安裝在等分主軸之圓周的位置。

在本創作的一實施例中，包括能在發酵槽之不同深度處攪拌有機物的攪拌器。

在本創作的一實施例中，主軸安裝有兩組攪拌器，包括位於主軸左半段的第一組攪拌器和位於主軸右半段的第二組攪拌器，第一組攪拌器包括五具攪拌器，第二組攪拌器包括五具攪拌器，其中至少有一具攪拌器被第一組攪拌器和第二組攪拌器共用。

在本創作的一實施例中，翻攪夾角係介於37~45度。

透過上述的說明內容可以瞭解本創作透過數具安裝於主軸的圓周上的不同位置的攪拌臂，以及固設於攪拌臂之軸向兩端具有預設翻攪夾角的葉片的構造，令安裝在主軸的數具攪拌器能均勻地在發酵槽中反覆地翻攪有機物，避免產生有機物在發酵槽中被集中朝向單一方向推擠而無法均勻攪拌的問題；另一方面，前述攪拌器利用鍵和鍵槽構造安裝於主軸的方式，使得攪拌器可方便地由主軸拆下以便進行維修或更換。

10‧‧‧攪拌器

11‧‧‧攪拌臂

11a‧‧‧第一攪拌臂

11b‧‧‧第二攪拌臂

12‧‧‧葉片

12a‧‧‧第一葉片

12b‧‧‧第二葉片

13‧‧‧安裝座

131‧‧‧軸孔

132‧‧‧第一鍵槽

20‧‧‧主軸

21‧‧‧第二鍵槽

30‧‧‧發酵槽

40‧‧‧鍵

θ 1‧‧‧翻攪夾角

S1‧‧‧第一組攪拌器

S2‧‧‧第二組攪拌器

L1‧‧‧左一攪拌器

L2‧‧‧左二攪拌器

L3‧‧‧左三攪拌器

L4‧‧‧左四攪拌器

L5‧‧‧左五攪拌器

R1‧‧‧右一攪拌器

R2‧‧‧右二攪拌器

R3‧‧‧右三攪拌器

R4‧‧‧右四攪拌器

R5‧‧‧右五攪拌器

A‧‧‧旋轉面

D‧‧‧作用方向

D1‧‧‧相反的作用方向

D2‧‧‧相反的作用方向

第1圖，為本發明的一實施例的立體構造圖。

第2圖，為第1圖之實施例構造的俯視圖。

第3圖，為本發明的一實施例的側視構造圖。

第4圖，為本發明的一實施例的局部構造側視圖。

第5圖，為本發明的一使用示意圖，繪示主軸和攪拌器裝設於發酵槽的情形。

下面結合附圖與具體實施方式對本發明作進一步詳細描述。本發明所揭示的內容中所稱的方位“左半段”、”右半段”、”左端”及“右端”僅是依據所繪示之圖式的方法用來表示元件相對的位置關係，並非對本發明實施例構造的限制。

本發明提出的有機物發酵槽的攪拌器構造，其中該攪拌器10係安裝於主軸20，如第5圖所示，主軸20係橫貫樞設於發酵槽30，依據發酵槽30的容量可設置有數具攪拌器10(為免圖式內容過於複雜本發明圖式中僅對其中一個攪拌器標號)，這些攪拌器10被安裝在沿著主軸20之軸向方向的 不同位置，其中一種實施方式是在沿著主軸之軸向方向等間距的位置安裝有數具攪拌器10，主軸20由發酵槽30外部的驅動裝置帶動旋轉進而帶動數具攪拌器10在發酵槽30之中轉動，進而均勻地翻攪有機物以進行發酵處理。

首先請參閱第1圖至第2圖，係為本發明的有機物發酵槽的攪拌器構造的一實施例構造圖，攪拌器10包含：一攪拌臂11和固設於攪拌臂11之軸向兩端的葉片12，攪拌臂11是一種桿狀元件，攪拌臂11的中段具有一安裝座13，攪拌器10之攪拌臂11係由安裝座13沿著主軸20之半徑方向分別向外伸出，換言之每一具攪拌器10係可區分為位在安裝座13之徑向方向兩側的一第一攪拌臂11a和一第二攪拌臂11b(在本發明的以下的實施例說明中若無特別說明，任一具攪拌器10的攪拌臂11係包含第一攪拌臂11a和第二攪拌臂11b)，在第一攪拌臂11a和第二攪拌臂11b的軸向一端分別固定有一葉片12，為便於說明以下將同一具攪拌臂11之軸向兩端的葉片12分別稱為第一葉片12a和第二葉片12b，而數具攪拌器10的攪拌臂11係安裝於主軸20的圓周上的不同位置。

在本發明的一實施例中，其中任一攪拌臂11所包含的第一攪拌臂11a和第二攪拌臂11b的一種實施方式係為同軸的關係，意即是第一攪拌臂11a和第二攪拌臂11b係在主軸20的同一徑向方向分別朝向相反的方向伸出，但並不以此為限，若不考慮製造的困難度，任一攪拌臂11所包含的第一攪拌臂11a和第二攪拌臂11b亦可以非同軸關係而且共用同一個安裝座13。

安裝座13藉由鍵40和鍵槽構造安裝於主軸20，其中一種實施方式係在安裝座13設有一可與主軸20耦合的軸孔131，在軸孔131的內側壁面設有一第一鍵槽132，在主軸20的外表面對應第一鍵槽132的位置設有一 第二鍵槽21，在第二鍵槽21插入鍵40，再將安裝座13的軸孔131套設於主軸20，令第一鍵槽132與鍵40卡合之後就能將攪拌器10安裝於主軸20，透過這種構造令攪拌器10可方便地由主軸10拆下以便進行維修或更換。

如第2圖所示在本發明的一實施例，主軸20安裝有兩組攪拌器10，分別是位於主軸20左半段的第一組攪拌器S1和位於主軸20右半段的第二組攪拌器S2，第一組攪拌器S1包括五具攪拌器10，如第2圖之標示符號所示為便於說明，其中從主軸20的左端朝向右端方向依序稱為左一攪拌器L1、左二攪拌器L2、左三攪拌器L3、左四攪拌器L4和左五攪拌器L5；第二組攪拌器S2包括五具攪拌器10，為便於說明，其中從主軸20的右端朝向左端方向依序稱為右一攪拌器R1、右二攪拌器R2、右三攪拌器R3、右四攪拌器R4和右五攪拌器R5；其中左五攪拌器L5和右五攪拌器R5係為共用，換言之左五攪拌器L5和右五攪拌器R5係為同一具攪拌器10，其中第一組攪拌器S1和第二組攪拌器S2係以相同的規則安裝於主軸20，下文中將以第一組攪拌器S1為例說明其構造及安裝規則。

依據本發明的實施例，其中第一組攪拌器1包含五具攪拌器10，這五具攪拌器10的攪拌臂11分別被安裝在等分主軸20之圓周的位置，以前述任一攪拌臂11所包含的第一攪拌臂11a和第二攪拌臂11b採同軸設計的實施方式為例，這五具攪拌器10的攪拌臂11分別以72度角的間隔被安裝主軸20之圓周的位置(如第3圖所示)，換言之、由主軸20的軸向一端觀之，左一攪拌器L1的第一攪拌臂11a和左二攪拌器L2的第一攪拌臂11a分別以72度角的間隔被安裝主軸20之圓周的等分位置，因此，第一組攪拌器S1共有五具攪拌器10和10個葉片12，其中任一個葉片12係為一種片狀元件，在本 發明第1圖所繪示的一種實施方式，葉片12係為一種平直的片狀元件，葉片12的表面與攪拌臂11繞著主軸20之軸心旋轉的旋轉面A之間具有一銳角的翻攪夾角θ 1(見第4圖)，翻攪夾角θ 1的角度係介於37~45度之間，意即翻攪夾角θ 1可為37~45度(含37度及45度)之間的任一角度，其中的一較佳方案為40度，而且同一具攪拌器10之攪拌臂11的兩端的第一葉片12a和第二葉片12b的表面互相平行，藉由這種構造以及具有翻攪夾角θ 1的葉片12，任一具攪拌器10的攪拌臂11在主軸20的帶動而繞著主軸20之軸心旋轉一周的過程中，第一葉片12a和第二葉片12b在和主軸20之軸向方向平行的作用方向D(見第2圖)會產生一推力用以推動有機物，特別是第一葉片12a和第二葉片12b在作用方向D的兩個相反的作用方向D1和D2往返地翻攪有機物，而在而主軸20每旋轉一周，將會有五具攪拌器10的十個葉片12對有機物進行往返地翻攪，而具有均勻攪拌有機物的功效。

在本發明的一實施例中，包括能在發酵槽30之不同深度處攪拌有機物的攪拌器10，其中一種實施方式，攪拌器10之攪拌臂11的兩端係由安裝座13沿著主軸20之半徑方向分別向外伸出，而且由安裝座12朝向兩個方向伸出的長度不同，如第3圖所示的一種實施例構造，其中第一攪拌臂11a和第二攪拌臂11b的長度不同，因此，分別固設於第一攪拌臂11a和第二攪拌臂11b之軸向一端的第一葉片12a和第二葉片12b將可於發酵槽30中不同的深度位置翻攪有機物；由於第一攪拌臂11a和第二攪拌臂11b的長度不同，在旋轉的過程中由於反作用力而在第一攪拌臂11a和第二攪拌臂11b產生的扭力也會不同，為了維持較佳的平衡性，可以透過改變第一葉片12a和第二葉片12b之面積大小的方式改善此一現象。

雖然本發明已透過上述之實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習相像技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之專利保護範圍須視本說明書所附之請求項所界定者為準。

10‧‧‧攪拌器

11‧‧‧攪拌臂

11a‧‧‧第一攪拌臂

11b‧‧‧第二攪拌臂

12‧‧‧葉片

12a‧‧‧第一葉片

12b‧‧‧第二葉片

13‧‧‧安裝座

131‧‧‧軸孔

132‧‧‧第一鍵槽

20‧‧‧主軸

21‧‧‧第二鍵槽

40‧‧‧鍵

Claims (9)

1. 一種有機物發酵槽的攪拌器構造，包括：一主軸和安裝於該主軸的數具攪拌器，該攪拌器包含一攪拌臂和固設於該攪拌臂之軸向兩端的一葉片，該攪拌臂的中段具有一安裝座，該安裝座設有可與該主軸耦合的一軸孔，在該軸孔的內側壁面設有一第一鍵槽，在該主軸的外表面對應該第一鍵槽的位置設有一第二鍵槽，該第一鍵槽設有一鍵用以將該安裝座安裝於該主軸，該些攪拌器的攪拌臂分別被安裝於該主軸的圓周上的不同位置，任一個該攪拌器的該葉片和該攪拌臂繞著該主軸旋轉的旋轉面之間具有一預設的翻攪夾角。
2. 如請求項1所述之有機物發酵槽的攪拌器構造，該些攪拌器的該些攪拌臂分別被安裝在等分該主軸之圓周的位置。
3. 如請求項1所述之有機物發酵槽的攪拌器構造，任一該攪拌器之該攪拌臂包含由該安裝座之徑向方向朝外伸出的一第一攪拌臂和一第二攪拌臂。
4. 如請求項3所述之有機物發酵槽的攪拌器構造，該第一攪拌臂和該第二攪拌臂為同軸關係。
5. 如請求項3所述之有機物發酵槽的攪拌器構造，該第一攪拌臂和該第二攪拌臂以非同軸關係共用同一個該安裝座。
6. 如請求項3所述之有機物發酵槽的攪拌器構造，該第一攪拌臂和該第二攪拌臂的長度不同。
7. 如請求項1所述之有機物發酵槽的攪拌器構造，該葉片係為一種平直的片狀元件，該葉片的表面與該攪拌臂繞著該主軸之軸心旋轉的旋轉面之 間具有一銳角的翻攪夾角，同一具該攪拌器之攪拌臂的兩端的該些葉片的表面互相平行。
8. 如請求項7所述之有機物發酵槽的攪拌器構造，該翻攪夾角的角度可為37~45度之間的任一角度。
9. 如請求項8所述之有機物發酵槽的攪拌器構造，該翻攪夾角的角度可為40度。