TWI691236B - 同軸滾筒式微波材料處理腔 - Google Patents

Abstract

本發明提出一種同軸滾筒式微波材料處理腔，其主要包括：一波導單元、一微波產生器、一軸承單元、一腔體、一轉動軸、一驅動單元、一取樣單元；其中，該微波產生器係連接至該波導單元的一端，且該軸承單元藉由一固定環連接至該波導單元的另一端。再者，該腔體係連接至該軸承單元的一轉動環。於本發明之中，該微波產生器所產生的微波透過該波導單元被傳至該腔體內。接著，透過該腔體的轉動，令所述同軸滾筒式微波材料處理腔達到均勻加熱的效果。值得說明的是，透過該取樣單元使用者可以清楚地得知烘焙進度。

Description

同軸滾筒式微波材料處理腔

本發明係關於同軸滾筒式微波材料處理腔，尤指一種用於烘焙或加熱的多功能同軸滾筒式微波材料處理腔。

咖啡是由烘焙過的咖啡豆所製成的飲品，為全世界最受歡迎的飲品之一，根據商業內部(Business Insider)的統計，全球的咖啡產值高達千億美元。其中，咖啡的品質與價格取決於其獨特的香氣與味道；然而，不僅僅是咖啡豆的種類會影響咖啡的香氣與味道，咖啡豆的烘焙過程亦將嚴重影響咖啡的香氣與味道。

用於烘焙咖啡豆的加熱裝置的熱源可分為非穿透式熱源與穿透式熱源；其中，使用非穿透式熱源的加熱裝置時，由於非穿透式熱源係透過加熱腔體或空氣進而間接地加熱咖啡豆，導致咖啡豆的內部與外部容易具有不同的受熱程度而影響其口感與品質。並且，由於非穿透式熱源通常為燃燒瓦斯或炭火，造成其加熱裝置的體積難以小型化，導致其加熱裝置具有體積過大且危險性高的缺點。

市售的微波爐其熱源為一種穿透式熱源，其兼具高效率與安全性。如熟悉微波工程技術的工程師所熟知的是，微波在腔體內會產生駐波效應，造成咖啡豆受熱不均勻的結果。圖1係顯示習知的一種烘烤咖啡豆裝置的立體圖。如圖1所示，習知的烘烤咖啡豆裝置1’係包括：一腔體11’、一轉盤12’、一圓錐筒13’以及一固定件14’；其中，該烘烤咖啡豆裝置1’透過該轉盤12’的轉動令該圓錐筒13’轉動於該腔體11’內。雖然，習知的烘烤咖啡豆裝置1’可增加咖啡豆受熱的均勻性，然而，由於咖啡豆烘焙過程會釋出水氣，其水氣留在該腔體11’內將導致咖啡豆的品質降低。並且，咖啡豆加熱後必須短時間內降低其溫度以免咖啡豆過度加熱。由此可以得知，習知的烘烤咖啡豆裝置1’仍然具有許多缺失與不足。

由上述說明可以得知，現有的烘烤咖啡豆裝置1’於構造及設計上仍有所不足。因此，本發明之發明人係極力加以研究發明，而終於研發完成具有同軸式共振腔之結構以均勻地加熱材料，同時使用者可方便地觀察與取樣的一種同軸滾筒式微波材料處理腔。

本發明提出一種同軸滾筒式微波材料處理腔，其主要包括：一波導單元、一微波產生器、一軸承單元、一腔體、一轉動軸、一驅動單元、一取樣單元；其中，該微波產生器係連接至該波導單元的一端，且該軸承單元藉由一固定環連接至該波導單元的另一端。再者，該腔體係連接至該軸承單元的一轉動環。於本發明之中，該微波產生器所產生的微波透過該波導單元被傳至該腔體內。接著，透過該腔體的轉動，令所述同軸滾筒式微波材料處理腔達到均勻加熱的效果。值得說明的是，透過該取樣單元使用者可清楚地得知烘焙進度。

為了達成上述本發明之主要目的，本案之發明人係提供所述同軸滾筒式微波材料處理腔之一實施例，係包括： 一波導單元； 一微波產生器，係連接於該波導單元的一端； 一軸承單元，係透過一固定環連接至該波導單元的另一端； 一腔體，係連接至該軸承單元的一轉動環，且該微波產生器所產生的微波透過該波導單元被傳至該腔體內； 一轉動軸，係一端連接至該腔體； 一驅動單元，係連接該轉動軸的另一端，用以轉動該轉動軸，進而帶動該腔體轉動；以及 一取樣單元，係連接至該軸承單元的一固定環。

為了能夠更清楚地描述本發明所提出之一種同軸滾筒式微波材料處理腔，以下將配合圖式，詳盡說明本發明之較佳實施例。

第一實施例

請參閱圖2，係顯示本發明之一種同軸滾筒式微波材料處理腔的第一實施例的第一立體圖。並請同時參閱圖3，係顯示本發明之同軸滾筒式微波材料處理腔的第一實施例的第一爆炸圖。如圖2及圖3所示，本發明之同軸滾筒式微波材料處理腔1係包括：一波導單元11、一微波產生器12、一軸承單元13、一腔體14、一驅動單元16、一轉動軸15、以及一取樣單元17；其中，該微波產生器12係連接於該波導單元11的一端。並且，該軸承單元13係藉由一固定環131連接至該波導單元11的另一端。進一步地說明，該腔體14係連接至該軸承單元13的一轉動環132。由圖3可以得知，該轉動軸15係一端連接至該腔體14且另一端連接至該驅動單元16。如此設置，該驅動單元16驅動該轉動軸15轉動，進而帶動該腔體14轉動。再者，透過該微波產生器12所產生的微波透過該波導單元11傳至該腔體14內，令所述同軸滾筒式微波材料處理腔1達到均勻加熱的效果。值得說明的是，該取樣單元17係連接至該軸承單元13的該固定環131。

承上述，進一步地說明，該波導單元11係由一波導管111以及一轉接管112所組成；其中，該波導管111一端連通於該微波產生器12。並且，該轉接管112係連通於該波導管111的另一端，且透過一第一開口1121連通於該固定環131，進而連通於該腔體14。更詳細地說明，該取樣單元17係包括：一環片171、一取樣口172、一入料部173、以及一出料口174。由圖3可以得知，該環片171係環繞於該腔體14之外側。再者，該取樣口172係形成於該環片171上，且相對於該腔體14的一開孔141的位置。值得注意的是，該入料部173係形成於該環片171上，且相對於該腔體14的一開孔141的位置。同時，該出料口174係形成於該環片171上，且相對於該腔體14的一出料孔的位置。如此設置，使用者可透過轉動該環片171以令該取樣口172對應該腔體14的該開孔141的位置，進而完成一取樣動作。同樣地，使用者可透過轉動該環片171以令該出料口174對應該腔體14的該出料孔的位置，進而完成一出料動作。可想而知的是，透過該取樣單元17之設計，本發明之同軸滾筒式微波材料處理腔1亦可完成一入料動作。需補充說明的是，當使用者完成上述取樣動作、入料動作或出料動作後，可透過至少一蓋件或拉門覆蓋該開孔141、該取樣口172、該入料部173、或該出料口174。

請繼續參閱圖3。並請同時參閱圖4與圖5，係顯示本發明之同軸滾筒式微波材料處理腔的第一實施例的第二爆炸圖與第二立體圖。如圖4所示，本發明之同軸滾筒式微波材料處理腔1更包括：一透明片Q以及一冷卻單元18；其中，該透明片Q係設置於該固定環131中。並且，該轉動軸15係穿過該透明片Q的一穿孔H。值得說明的是，該冷卻單元18係位於該腔體14的下方，並包括至少一風扇181以及一量測口182。如此，使用者可透過該量測口182量測該腔體14附近之溫度。需補充說明的是，該至少一風扇181係對應於該腔體14的至少一通風部142的位置。如此設置，透過該冷卻單元18的設計，該同軸滾筒式微波材料處理腔1可迅速地降低該腔體14之溫度。需補充說明的是，該透明片Q係由石英玻璃或鐵氟龍所製成。由圖5可以得知的是，該冷卻單元18結合至該取樣單元17，或是於製作時與該取樣單元17一體成形。

請再次參閱圖2與圖3，並請同時參閱圖6，係顯示本發明之同軸滾筒式微波材料處理腔的第一實施例的第三爆炸圖。更詳細地說明，本發明之同軸滾筒式微波材料處理腔1更包括：至少一上蓋C以及一軸承件B。其中，該至少一上蓋C係覆蓋於該轉接管112的一第二開口1122，且形成有複數個網孔1C以及一軸孔2C。並且，該軸承件B係設置於該軸孔2C中且套設於該轉動軸15上。如此設置，該微波產生器12產生微波能量，且透過該波導單元11傳遞至該軸承單元13處；接著，微波能量穿過該透明片Q並傳遞至該腔體14內。如熟悉微波技術工程的工程師所熟知的微波能量之特性，其微波能量於該腔體14內係非均勻地加熱該腔體內14的待處理物。因此，本發明之同軸滾筒式微波材料處理腔1透過該驅動單元16轉動該轉動軸15，進而帶動該腔體14轉動。經由上述可以得知的是，本發明之同軸滾筒式微波材料處理腔1透過同軸式微波共振腔與旋轉滾筒的設計，令本發明可以根據待處理物的種類調整輸出的功率、微波模態以及微波時間，進而達到具有高效率、高穩定性與高均勻度優點的同軸滾筒式微波材料處理腔1。另一方面，由於位於中央的轉動軸15係為一金屬棒；因此於加熱的過程中，該轉動軸15能有效地聚集電磁場。如此，適當地調整該腔體14的轉動速度，令待處理物通過加熱效率最高的區域，便可有效地加熱待處理物。

第二實施例

並請同時參閱圖7，係顯示隔件與腔體的第一立體示意圖。並請同時參閱圖8，係顯示隔件與腔體的第二立體示意圖。由圖3與圖7可以得知的是，相較於前述第一實施例，所述同軸滾筒式微波材料處理腔1之第二實施例更包括複數個隔件RP；其中，該複數個隔件RP係設置於該腔體14內，且呈片狀、環片狀、或圓柱狀。值得說明的是，透過該複數個隔件RP的設計，使用者依照物品的特性將其放置於合適的位置，進而可以同時加熱不同種類的物品。舉例來說，透過該複數個隔件RP，淺焙的咖啡豆放置微波能量較低的位置，而深焙的咖啡豆放置於微波能量較高的位置。可想而知的是，使用者亦可以透過該複數個隔件RP將位於中央的轉動軸15與待處理物隔開。簡單來說，本發明之同軸滾筒式微波材料處理腔1具有同時烘焙不同種類物品的功能。

第三實施例

請參閱圖9，係顯示本發明之同軸滾筒式微波材料處理腔的第三實施例的立體示意圖。由圖3與圖9可以得知的是，相較於前述第一實施例，所述同軸滾筒式微波材料處理腔1之第三實施例更包括：一第一觀察部143、一第二觀察部175、以及一照明單元L。其中，該第一觀察部143係形成於該腔體14上。並且，該第二觀察部175係形成於該環片171上。可想而知的是，該腔體14或/且該環片171可於製作時製成網狀或細網狀結構。如此設置，該同軸滾筒式微波材料處理腔1運轉時，使用者可方便地觀察該腔體14內部的狀況。此外，該照明單元L係提供一光線於該腔體14，以令使用者可以更清楚地透過該第一觀察部143以及該第二觀察部175觀察該腔體14的內部。值得補充說明的是，透過該冷卻單元18的至少一風扇181將待處理物於加熱過程中產生的水氣及煙霧經由該腔體14的複數個孔洞到達外部，令該腔體14內的該待處理物保持乾燥同時溫度快速地降至室溫。

第四實施例

請參閱圖10，係顯示本發明之同軸滾筒式微波材料處理腔的第四實施例的立體圖。並請同時參閱圖11，係顯示本發明之同軸滾筒式微波材料處理腔的第四實施例的爆炸圖。由圖3與圖10可以得知的是，相較於前述第一實施例，所述同軸滾筒式微波材料處理腔1的第四實施例係將第一實施例的波導單元11與該至少一上蓋C於製造時結合為一波導單元11A。由圖11可以得知，該波導單元11A係容置該驅動單元16。可想而知的是，本發明之同軸滾筒式微波材料處理腔1可搭配至少一屏蔽單元，用以保護或隔離位於微波能量之中的零件。

如此，上述係已完整且清楚地說明本發明之同軸滾筒式微波材料處理腔1的所有實施例與技術特徵，經由上述，吾人可以得知本發明係具有下列之優點：

(1) 本發明提出一種同軸滾筒式微波材料處理腔，其主要包括：一波導單元11、一微波產生器12、一軸承單元13、一腔體14、一轉動軸15、一驅動單元16、一取樣單元17；其中，該微波產生器12係連接至該波導單元11的一端，且該軸承單元13藉由一固定環131連接至該波導單元11的另一端。再者，該腔體14係連接至該軸承單元13的一轉動環132。於本發明之中，該微波產生器12所產生的微波透過該波導單元11被傳至該腔體14內。接著，透過該腔體14的轉動，令所述同軸滾筒式微波材料處理腔1達到均勻加熱的效果。值得說明的是，透過該取樣單元17使用者可清楚地得知烘焙進度。而本發明之同軸滾筒式微波材料處理腔1主要目的是透過微波能量烘焙咖啡豆；可想而知的是，所述同軸滾筒式微波材料處理腔1亦可用於烘焙或乾燥其他物品，例如:花生、綠豆、紅豆、蔬果、茶葉等。

(2) 不同於習知的圓柱共振腔所激發的共振模態，本發明之同軸共振腔所激發的共振膜態能更有效地聚集電磁場能量，使得其加熱效果更加均勻，同時增加能量利用效率。其中，本發明之轉動軸15即為所述同軸共振腔結構之中心金屬軸。

必須加以強調的是，上述之詳細說明係針對本發明可行實施例之具體說明，惟該實施例並非用以限制本發明之專利範圍，凡未脫離本發明技藝精神所為之等效實施或變更，均應包含於本案之專利範圍中。

＜本發明＞

＜習知＞

圖1係顯示習知之一種烘烤咖啡豆裝置的立體圖； 圖2係顯示本發明之一種同軸滾筒式微波材料處理腔的第一實施例的第一立體圖； 圖3係顯示本發明之同軸滾筒式微波材料處理腔的第一實施例的第一爆炸圖； 圖4係顯示本發明之同軸滾筒式微波材料處理腔的第一實施例的第二爆炸圖； 圖5係顯示本發明之同軸滾筒式微波材料處理腔的第一實施例的第二立體圖； 圖6係顯示本發明之同軸滾筒式微波材料處理腔的第一實施例的第三爆炸圖； 圖7係顯示隔件與腔體的第一立體示意圖； 圖8係顯示隔件與腔體的第二立體示意圖； 圖9係顯示本發明之同軸滾筒式微波材料處理腔的第三實施例的立體示意圖； 圖10係顯示本發明之同軸滾筒式微波材料處理腔的第四實施例的立體圖；以及 圖11係顯示本發明之同軸滾筒式微波材料處理腔的第四實施例的爆炸圖。

1:同軸滾筒式微波材料處理腔

11:波導單元

12:微波產生器

13:軸承單元

14:腔體

15:轉動軸

16:驅動單元

111:波導管

112:轉接管

C:上蓋

Claims (11)

1. 一種同軸滾筒式微波材料處理腔，係包括：一波導單元；一微波產生器，係連接於該波導單元的一端；一軸承單元，係藉由一固定環連接至該波導單元的另一端；一腔體，係連接至該軸承單元的一轉動環，且該微波產生器所產生的微波透過該波導單元被傳至該腔體內；一轉動軸，係一端連接至該腔體；一驅動單元，係連接該轉動軸的另一端，用以轉動該轉動軸，進而帶動該腔體轉動；以及一取樣單元，係連接至該軸承單元的該固定環。
2. 如申請專利範圍第1項所述之同軸滾筒式微波材料處理腔，其中，該波導單元係包括：一波導管，其一端連通於該微波產生器；以及一轉接管，係連通於該波導管的另一端，並以其一第一開口連通於該軸承單元的該固定環，進而連通於該腔體。
3. 如申請專利範圍第1項所述之同軸滾筒式微波材料處理腔，其中，該取樣單元係包括：一環片，係環繞於該腔體之外側；一取樣口，係形成於該環片上，且對應於該腔體的一開孔的位置；以及 一入料部，係設置於該環片上，且對應於該腔體的一開孔的位置。
4. 如申請專利範圍第1項所述之同軸滾筒式微波材料處理腔，更包括：一透明片，係設置於該固定環中；其中，該轉動軸係穿過該透明片的一穿孔。
5. 如申請專利範圍第1項所述之同軸滾筒式微波材料處理腔，更包括：一冷卻單元，係位於該腔體的下方，且包括至少一風扇以及一量測口；其中，該至少一風扇係對應於該腔體的至少一通風部的位置。
6. 如申請專利範圍第1項所述之同軸滾筒式微波材料處理腔，更包括：複數個隔件，係設置於該腔體內。
7. 如申請專利範圍第3項所述之同軸滾筒式微波材料處理腔，更包括：一第一觀察部，係形成於該腔體上；一第二觀察部，係形成於該環片上。
8. 如申請專利範圍第2項所述之同軸滾筒式微波材料處理腔，更包括： 至少一上蓋，係覆蓋於該轉接管的一第二開口，且包括複數個網孔以及一軸孔；以及一軸承件，係設置於該軸孔中，且套設於該轉動軸上。
9. 如申請專利範圍第3項所述之同軸滾筒式微波材料處理腔，其中，該取樣單元更包括：一出料口，係形成於該環片上，且相對於該腔體的一出料孔的位置。
10. 如申請專利範圍第5項所述之同軸滾筒式微波材料處理腔，其中，該冷卻單元係與該取樣單元一體成形。
11. 如申請專利範圍第7項所述之同軸滾筒式微波材料處理腔，更包括：一照明單元，係提供一光線於該腔體。

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