TWI791223B - 加熱處理裝置 - Google Patents

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Abstract

一種加熱處理裝置，適於對材料進行加熱處理。加熱處理裝置包括腔體、微波產生器以及攪拌元件。材料配置於腔體中。微波產生器配置於腔體旁，且適於提供微波至腔體中。攪拌元件配置於腔體旁，且適於攪拌材料。

Description

加熱處理裝置
本發明是關於一種加熱處理裝置，且特別是關於一種使用微波的加熱處理裝置。
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。微波加熱的原理是將微波發送至加熱腔中，微波在加熱腔中不斷地反射共振形成駐波，而在駐波的作動下使得置於加熱腔中的咖啡豆內的水分子或極性分子產生劇烈的振動並彼此磨擦生熱。然而，駐波結構的能量分佈並 不均勻，其中駐波的節點位置能量幾乎為零，而駐波的波腹位置能量則最高，這樣的差異造成了咖啡豆的加熱區域並不均勻。雖然微波爐能夠使物體旋轉達到均勻加熱的效果，但這種方式較難實現於大面積的咖啡豆的應用中。
本發明提供一種加熱處理裝置，能使材料均勻加熱。
本發明一實施例所提供的加熱處理裝置適於對材料進行加熱處理。加熱處理裝置包括腔體、微波產生器以及攪拌元件。材料配置於腔體中。微波產生器配置於腔體旁，且適於提供微波至腔體中。攪拌元件配置於腔體旁，且適於攪拌材料。
在本發明的一實施例中，上述之腔體包括第一腔室及第二腔室，材料配置於第二腔室中，微波從第一腔室經反射後傳遞至第二腔室。
在本發明的一實施例中，上述之攪拌元件包括馬達及轉軸，馬達連接於轉軸，第二腔室套接並固定於轉軸，轉軸適於帶動第二腔室旋轉。
在本發明的一實施例中，上述之第二腔室為圓筒狀，攪拌元件包括馬達及齒輪，馬達連接於齒輪，齒輪抵靠於第二腔室，並適於帶動第二腔室旋轉。
在本發明的一實施例中，上述之第二腔室配置於第一腔室中。
在本發明的一實施例中，上述之第二腔室配置於第一腔室旁，並連接於第一腔室。
在本發明的一實施例中，上述之第二腔室的一側具有隔板，微波穿過隔板進入第二腔室中。
在本發明的一實施例中，上述之加熱處理裝置更包括熱風裝置，第二腔室的一側具有出風口，熱風裝置適於產生熱風進入第二腔室後從出風口排出。
在本發明的一實施例中，上述之加熱處理裝置更包括抽風裝置，第二腔室的一側具有出風口，抽風裝置連接於出風口。
在本發明的一實施例中，上述之攪拌元件包括風扇，風扇適於提供風力至腔體中攪拌材料。
本發明實施例的加熱處理裝置中，微波產生器將微波提供至腔體中，對腔體中的材料進行加熱處理，並且再藉由攪拌元件對材料進行攪拌，使材料能在腔體中不斷地被翻轉，讓微波能平均地傳遞至材料的每一部分，達到高效率、穩定且均勻加熱的效果。
為讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。
10、10a、10b、10c:加熱處理裝置
20:材料
100、100a、100c:腔體
110:第一腔室
120:第二腔室
121:隔板
1211:穿孔
1212:開孔
122:出風口
200:微波產生器
210:天線
300、300b、300c:攪拌元件
310:馬達
320:轉軸
330:齒輪
400:容置空間
500:熱風裝置
600:抽風裝置
F:風力
H:熱風
R、R1:旋轉方向
W:微波
圖1為本發明一實施例的加熱處理裝置的立體示意圖。
圖2為本發明一實施例的加熱處理裝置的剖面示意圖。
圖3為本發明一實施例的隔板的示意圖。
圖4為本發明另一實施例的加熱處理裝置的剖面示意圖。
圖5為本發明另一實施例的加熱處理裝置的立體示意圖。
圖6為本發明另一實施例的加熱處理裝置的剖面示意圖。
圖7為本發明另一實施例的加熱處理裝置的剖面示意圖。
圖1為本發明一實施例的加熱處理裝置的立體示意圖。圖2為本發明一實施例的加熱處理裝置的剖面示意圖。請參考圖1及圖2，本實施例的加熱處理裝置10適於對材料20進行加熱處理。加熱處理裝置10包括腔體100、微波產生器200以及攪拌元件300。材料20配置於腔體100中。微波產生器200配置於腔體100旁，且適於提供微波W至腔體100中。攪拌元件300配置於腔體100旁，且適於攪拌材料20。
在本實施例中，腔體100例如包括第一腔室110及第二腔室120，但不以此為限。在另一實施例中，腔體100內部的空間也可以是未經過分隔。腔體100的第一腔室110及第二腔室120例如是彼此分隔，第二腔室120配置於第一腔室110旁，且連接於第一腔室110。在本實施例中，微波產生器200例如是連接於第一腔室110。材料20配置於第二腔室120中。當微波W從微波產生器200出射後會先進入第一腔室110，並在第一腔室110經反射後傳遞至第二腔室120。
具體而言，第二腔室120連接於第一腔室110的一側例如具有隔板121，隔板121的形狀對應於第二腔室120的形狀，如圖3所示。例如，本實施例的第二腔室120為圓筒狀，則隔板121的形狀例如為圓形。隔板121的材質可包括陶瓷、石英玻璃或鐵氟龍等能夠耐熱並且能使微波W穿過的材質。隔板121的功能在於，使微波W穿過隔板121進入第二腔室120中，同時還能避免材料20進入第一腔室110。若材料20的數量不多，則也可以不設置隔板121，讓第一腔室110及第二腔室120之間為互通的狀態。
微波W穿過隔板121進入第二腔室120中時，是非均勻地對第二腔室120中的材料20進行加熱處理。因此，本實施例的加熱處理裝置10還需要攪拌元件300來攪拌材料20，使其能夠均勻加熱。攪拌元件300例如包括馬 達310及轉軸320，馬達310連接於轉軸320。隔板121例如具有穿孔1211。轉軸320穿過第一腔室110以及穿孔1211，第二腔室120套接並固定於轉軸320。轉軸320適於帶動第二腔室120沿著軸線，以旋轉方向R旋轉。在圖1中，重力方向(圖未示)例如是平行於Z軸方向，轉軸320例如是沿著Y軸方向設置，因此軸線垂直於材料的重力方向。因此，當第二腔室120沿著旋轉方向R旋轉時，在轉速控制適當不會過快的情況下，由於離心力小於重力，第二腔室120中的材料20在旋轉到上方時會受到重力影響而掉落，達到攪拌的效果，讓材料20於第二腔室120中不斷地變換位置，微波W能平均地傳遞至材料20的每一部分。
在本實施例中，第二腔室120例如為圓筒狀，但不以此為限。由於第二腔室120會沿著旋轉方向R旋轉，因此將第二腔室120設計為圓筒狀有利於轉動，並且配置於第二腔室120中的材料20在攪拌過程中也能順暢地滾動。第一腔室110的形狀例如是不同於第二腔室120的形狀，但不以此為限。依據不同設計需求，第一腔室110的形狀也可以與第二腔室120的形狀相同。
微波產生器200包括天線210、磁控管及變壓器等，由於微波產生器200為與習知相同的裝置，在此不再詳細說明。其中天線210從微波產生器200伸出，並延伸至第一腔室110中。微波W則從天線210發出。由於微波產生器200直接連接於第一腔室110，本實施例的加熱處理裝置10不需要另外配置波導管，可以節省成本及提升避免波導管破裂的安全性。圖1及圖2中，微波產生器200的數量是以1個示例，但本發明並不特別限制微波產生器200的數量，亦可具有2個或以上的微波產生器200。
本實施例的加熱處理裝置10中，微波產生器200將微波W提供至腔體100中，對腔體100中的材料20進行加熱處理，並且再藉由攪拌元件300 對材料20進行攪拌，使材料20能在腔體100中不斷地被翻轉，讓微波W能平均地傳遞至材料20的每一部分，達到高效率、穩定且均勻加熱的效果。
在本實施例中，材料20例如為咖啡豆，藉由加熱處理裝置10來進行咖啡豆的烘焙過程，但不以此為限。加熱處理裝置10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。以下將配合圖式進一步說明加熱處理裝置10具體實施態樣，但本發明的加熱處理裝置的具體架構不限於以下所列舉的實施例。
以咖啡豆為例，由於咖啡豆烘焙過程會釋出水氣，其水氣留在腔體100內將導致咖啡豆的品質降低。為解決上述問題，本實施例的加熱處理裝置10中，例如還包括容置空間400及熱風裝置500。容置空間400配置於腔體100旁，具體而言，容置空間400例如是連接於第一腔室110，但不以此為限。熱風裝置500配置於容置空間400中，此外，容置空間400例如還可容納電源、電線等其他部件，馬達310例如也可以是配置於容置空間400中。熱風裝置500適於產生熱風H進入第二腔室120。具體而言，配置於第二腔室120的一側的隔板121還具有多個開孔1212，第二腔室120的另一側具有出風口122，熱風H會穿過開孔1212進入第二腔室120後再從出風口122排出。在空氣能順利對流的情況下，熱風H能不斷進入第二腔室120，於加熱過程中產生的水氣及煙霧等能被熱風H蒸發並經由出風口122與熱風H一起排出，使第二腔室120的咖啡豆保持乾燥，維持良好品質。
此外，本實施例的加熱處理裝置10例如還包括抽風裝置600。抽風裝置600連接於出風口122，能夠加速將熱風H排出。並且，咖啡豆在烘焙過程中會有銀皮脫落，銀皮亦會影響烘焙咖啡豆的品質。由於銀皮重量輕，因此在設置抽風裝置600後，銀皮會受到吸力影響從出風口122排出。
上述實施例的加熱處理裝置10係根據加熱的材料20(咖啡豆)進行調整。在另一實施例中，也可以是僅使用熱風裝置500及抽風裝置600的其中之一，或者兩者皆不使用，本發明並無特別限制。
圖4為本發明另一實施例的加熱處理裝置的剖面示意圖。請參考圖4，本實施例的加熱處理裝置10a與上述的加熱處理裝置10的結構及優點相似，差異僅在於本實施例的加熱處理裝置10a中，腔體100a例如包括第一腔室110及第二腔室120，且第二腔室120配置於第一腔室110中。圖4中雖未繪示，上述的容置空間400、熱風裝置500及抽風裝置600亦適用於本實施例的加熱處理裝置10a。
圖5為本發明另一實施例的加熱處理裝置的立體示意圖。圖6為本發明另一實施例的加熱處理裝置的剖面示意圖。請參考圖5及圖6，本實施例的加熱處理裝置10b與上述的加熱處理裝置10的結構及優點相似，以下僅針對其結構的主要差異處進行說明。本實施例的加熱處理裝置10b中，攪拌元件300b配置於第二腔室120旁，且例如包括馬達310及齒輪330。馬達310連接於齒輪330。齒輪330抵靠於第二腔室120，並適於帶動第二腔室120沿著旋轉方向R旋轉。其中齒輪330的旋轉方向R1是與第二腔室120的旋轉方向R相反。齒輪330亦可替換為滾輪或其他能帶動第二腔室120旋轉的圓形元件，本發明並不特別限制。圖5及圖6中，齒輪330的數量分別是以2個示例，但本發明並不特別限制齒輪330的數量，亦可具有1個或2個以上的齒輪330。馬達310的數量則對應於齒輪330的數量。另外，圖5及圖6中雖未繪示，上述的容置空間400、熱風裝置500及抽風裝置600亦適用於本實施例的加熱處理裝置10b。
圖7為本發明另一實施例的加熱處理裝置的剖面示意圖。請參考圖7，本實施例的加熱處理裝置10c與上述的加熱處理裝置10的結構及優點相 似，以下僅針對其結構的主要差異處進行說明。本實施例的加熱處理裝置10c中，材料20配置於腔體100c中，腔體100c內的空間不具有分隔。攪拌元件300c配置於腔體100c旁。攪拌元件300c包括風扇，風扇適於提供風力F至腔體100c中攪拌材料20。在本實施例中，風扇300c(攪拌元件300c)配置於腔體100c的下方，風扇300c向上提供風力F進入腔體100c中，材料20(例如上述的咖啡豆)受到風力F影響會被往上吹。在圖7中，重力方向(圖未示)例如是平行於Z軸方向，當材料20所受到的重力大於風力F後便會在往下掉落，如此上下往返達到攪拌的效果，使得微波W能對材料20均勻加熱。
本發明實施例的加熱處理裝置中，微波產生器將微波提供至腔體中，對腔體中的材料進行加熱處理，並且再藉由攪拌元件對材料進行攪拌，使材料能在腔體中不斷地被翻轉，讓微波能平均地傳遞至材料的每一部分，達到高效率、穩定且均勻加熱的效果。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，本發明所屬技術領域中具有通常知識者，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，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
10:加熱處理裝置 20:材料 100:腔體 110:第一腔室 120:第二腔室 121:隔板 122:出風口 200:微波產生器 210:天線 300:攪拌元件 310:馬達 320:轉軸 400:容置空間 500:熱風裝置 600:抽風裝置 H:熱風 W:微波

Claims (8)

  1. 一種加熱處理裝置，適於對一材料進行加熱處理，該加熱處理裝置包括：一腔體，包括一第一腔室及一第二腔室，該材料配置於該第二腔室中；一微波產生器，配置於該腔體旁，且適於提供一微波從該第一腔室經反射後傳遞至該第二腔室；一攪拌元件，配置於該腔體旁，且適於帶動該第二腔室旋轉以攪拌該材料，其中，該第二腔室沿一軸線旋轉，該軸線垂直於該材料的一重力方向。
  2. 如請求項1所述之加熱處理裝置，其中該攪拌元件包括一馬達及一轉軸，該馬達連接於該轉軸，該第二腔室套接並固定於該轉軸，該轉軸適於帶動該第二腔室旋轉。
  3. 如請求項1所述之加熱處理裝置，其中該第二腔室為圓筒狀，該攪拌元件包括一馬達及一齒輪，該馬達連接於該齒輪，該齒輪抵靠於該第二腔室，並適於帶動該第二腔室旋轉。
  4. 如請求項1所述之加熱處理裝置，其中該第二腔室配置於該第一腔室中。
  5. 如請求項1所述之加熱處理裝置，其中該第二腔室配置於該第一腔室旁，並連接於該第一腔室。
  6. 如請求項1所述之加熱處理裝置，其中該第二腔室的一側具有一隔板，該微波穿過該隔板進入該第二腔室中。
  7. 如請求項1所述之加熱處理裝置，更包括一熱風裝置，該第二腔室的一側具有一出風口，該熱風裝置適於產生熱風進入該第二腔室後從該出風口排出。
  8. 如請求項1所述之加熱處理裝置，更包括一抽風裝置，該第二腔室的一側具有一出風口，該抽風裝置連接於該出風口。
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