螺旋榨汁机

本发明涉及一种螺旋榨汁机。

背景技术：

不同于家用的榨汁机，当需要较大量的处理例如果蔬榨汁时，惯常的选择即螺旋榨汁机，螺旋榨汁机适用于连续生产，在于果蔬榨汁过程中，被螺旋向预定的方向输送，在输送方向的末端，果蔬内的汁液基本被榨汁完毕而成为渣料，可以在顺螺旋方向末端以自然排出的方式卸料，因螺旋的外壳为网面，而汁液则在榨汁过程中过网而下落，借此能够实现连续生产。同时，这也要求螺旋榨汁机所配螺旋处于水平或者倾斜设置的状态，以在大致横置的螺旋下侧承接汁液。

中国专利文献cn112477240a公开了一种农业用的果蔬连续榨汁装置，其包括一个大致水平设置的筒体，筒体内安装有一个与该筒体共轴线的螺旋叶片，据此构造出螺旋榨汁机，并且在其前级还设有一个压榨箱。该专利文献所配螺旋榨汁机采用的螺旋叶片是等导程的螺旋叶片，榨汁主要借助于螺旋叶片的推挤作用，榨汁效率相对较低。

而在中国专利文献cn107405016a所公开榨汁机也包括一个大致水平放置的螺旋外壳，螺旋外壳内所设螺杆（即螺旋片叶）是变导程的螺杆，在螺杆螺旋输送方向上，前级导程大，后级导程小，因螺旋是一个整体，在相同转角情况下，导程小的部分推送的距离短，导程大的部分推送的距离长，由此除了推挤作用外，在整体上还会有一个压缩过程，从而会产生一个对例如果蔬逐渐挤压的过程，推挤和挤压协同作用，榨汁效率相对比较高。

导程连续可变是当前螺旋榨汁机的常规设置，当前螺旋榨汁机几乎全都采用这种螺旋，等螺距在螺旋榨汁机中几乎都被抛弃不用，即便是用，也是分成若干个节段，每个节段是等螺距的，节段之间在输送物料的方向上螺距是逐渐变小的。

经过研究发现，对例如果蔬持续的挤压，会将大部分的汁液挤压出来，但挤压通常也会产生阻断，使位于边缘部分的汁液更容易被挤压出来，而位于相对靠内的汁液，因挤压所产生的截止效果，导致深层的汁液不容易在挤压出来，因此，例如果蔬残渣中，通常仍然会有一部分的汁液留存。

发明人进一步研究发现，因植物纤维的管道效应，当失压时，位于内层的汁液会迅速的向表层渗透，这为进一步榨净例如果蔬内的汁液提供了天然的条件。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种能够更加有效的将例如果蔬内的汁液榨出的螺旋榨汁机。

在本发明的实施例中，提供了一种螺旋榨汁机，其基本结构包括：

机架；

管壳，卧式安装在机架上，且管壳至少朝下的一面为网面；

螺旋总成，包括螺旋轴和安装在螺旋轴上的螺旋，螺旋轴、螺旋和管壳共轴线；

进料斗，位于管壳的进料端；

出料斗，位于管壳的出料端；

汁液仓，位于网面的下方，以承接汁液；

驱动总成，位于管壳的一端，用于驱动螺旋轴转动；

其中，螺旋具有子螺旋，子螺旋在螺旋轴的轴向依序排布，位于前级的子螺旋单圈容积相对大，位于后级的子螺旋单圈容积相对小，且相邻子螺旋间具有扩张段，以使被压缩的物料失压扩张。

可选地，用于确定子螺旋单圈容积的结构为：螺旋轴为圆柱杆，子螺旋通过螺距的变化以确定单圈容积。

可选地，扩张段为：

第一结构，为扩张螺旋，该扩张螺旋的螺距大于任一子螺旋的螺距；或

第二结构，为光轴段。

可选地，每一扩张螺旋具有的圈数不小于1.5且不大于2

若为光轴段，光轴段的长度不小于相邻两子螺旋中最大螺距的0.8倍，且不大于相邻两子螺旋中最大螺距的1.5倍。

可选地，每一子螺旋的螺距自一端向另一端逐渐缩小。

可选地，全部子螺旋在整体上表现为螺距自进料端向出料端逐渐减小。

可选地，用于确定子螺旋单圈容积的结构为：子螺旋为等螺距螺旋，子螺旋通过螺旋轴锥度的变化以确定单圈容积。

可选地，在网面的下方还设有一个次级过滤网。

可选地，汁液仓附配有冷却装置。

可选地，所述冷却装置包括：

安装在汁液仓上的水套；以及

向所述水套供水的强制冷却循环装置。

在本发明的实施例中，基于反复挤压的方式实现汁液的相对榨净，在于，持续的挤压会锁住例如果蔬深层的部分汁液，如果采用反复挤压的方式，则会使一部分位于深层部分的汁液向外层转移，再次挤压可以进一步的将部分汁液挤压出来。在本发明的实施例中，用于实现的结构是螺旋被分成若干个子螺旋，子螺旋间为扩张段，当物料被推送到扩张段后，因失压而扩张，并且深层汁液会因纤维的管道效应而向外层扩散，进而再次挤压，有助于汁液的相对榨净。

附图说明

图1为一实施例中螺旋榨汁机结构示意图。

图2为一实施例中螺旋总成结构示意图。

图中：1.支座，2.支架，3.卸料阀，4.渣斗，5.冷却仓，6.汁液仓，7.轴承座，8.轴承，9.螺旋轴，10.螺旋，11.初级滤板，12.次级滤板，13.给料斗，14.榨汁仓，15.联轴器，16.减速器，17.换热器，18.带传动机构，19.后级螺旋，20.过渡螺旋，21.光轴段，22.前级螺旋。

具体实施方式

在本发明的实施例中，图1所配螺杆（以下称为螺旋总成）为通过螺旋轴9锥度变化而使单圈螺旋容积发生变化的示例，图2则是通过螺旋螺距的变化而实现单圈螺旋容积发生变化的示例，图2所示的螺旋总成可以直接安装在图1所示的螺旋榨汁机中。

在本发明的实施例中，其设计的关键点主要有两个，一个是如何实现反复挤压，从而改善因连续挤压所产生的深层汁液不容易榨出的问题；另一个是公知的现象，在榨汁过程中，所获得的汁液温度会有所升高，影响口感，尽管该问题为本领域的技术人员所熟知，但却没有人提出过解决方案，最多是在给客户的杯中放置冰块来获得较好的口感，而没有整体的先解决方案。需知，当汁液整体问题偏高时，其保质期也会缩短。同时放入冰块会导致汁液浓度发生变化，也会影响口感。

下面先就第一个问题的解决方案进行说明：

首先，公知的，对于例如水果而言，其自然缩水过程是自其表面逐渐往里的过程，只不过因未受挤压的水果，其内外基于细胞间连接，失水比与位于内外所表现的相差不多。当受到挤压后，压力会阻断或者阻滞细胞间的连接，而使得深层汁液不容易往外排出，因此，发明人认为，连续的挤压会使得榨净难度提高。

再者，常规的，当前的螺旋榨汁机普遍采用连续螺旋，且连续螺旋的螺距是渐变的，由此所形成的榨汁过程是逐渐加压的过程，被榨汁对象在初期深层汁液排出相对顺畅，越到后期，深层汁液排出越困难。

参见说明书附图1，图1中所示的一种螺旋榨汁机，其包括桁架结构所组配的机架，在图中表示为支架2，支架2上安装有一个管壳，该管壳即螺旋榨汁机的管壳；管壳内安装有螺旋总成，螺旋总成由电机配合减速器16进行驱动。管壳尾端装有渣斗4，下方则设有汁液仓6。下面针对螺旋榨汁机的基本组成逐一进行说明。

支架2在图1中使用地脚螺栓安装在厂房基础上，支架2具有支座1。对于相对小型的榨汁机，支架2可以直接座在例如厂房的基础上，其还可以配有脚轮，以用于实现例如果汁店应用方向的螺旋榨汁机，这类螺旋榨汁机往往个体相对较小，对可移动性要求较高。

管壳属于螺旋榨汁机的必要配置，通常为圆管壳体结构，并且其至少朝下的一面为网面，不过在一些应用中，管壳整体上是一个网笼结构，其壁面均为网面。

管壳通常在两端具有座，一般通过螺栓安装在机架上，由于螺旋榨汁机的螺旋通常不会太长，中间通常不必设置附加支撑。

管壳体则设有螺旋总成，螺旋总成的螺旋轴9的轴承座7可以位于管壳外，也可以位于管壳两端的端盖上。

螺旋总成包括螺旋轴9和安装在螺旋轴9上的螺旋10，该种螺旋10不同于紧固用的螺纹，其更适于输送物料，并且螺旋的厚度相对较小，深度（即螺旋大径-螺旋小径）相对较大。

并且作为一般配置，螺旋轴9、螺旋10和管壳共轴线，一般通过例如管壳两端的端盖中心孔来保证。

管壳一般在一端的上侧开进料口，另一端的下侧开出料口，由此确定出具有前述进料口的进料端和具有前述出料口的出料端。

进一步地，适配于进料口配设给料斗13，给料斗13又称进料斗，相应位于管壳的进料端，一般采用法兰连接的方式在管壳上安装。

进料斗13在图1中为圆筒形结构，其可以具有初榨结构，例如刀具，果蔬在被送入过程中被刀具分割。分割本身就会有汁液留出，且分割所形成的果蔬单元越小，越有利于提升后期的榨汁效果。

初榨还表现为，例如果蔬装入给料斗13，需要施加外力以将果蔬压入，一般会在给料斗13配装一个柱塞，柱塞下压过程中，果蔬被刀具分割成块状。在此装入果蔬，将柱塞放入给料斗13，如此反复实现果蔬的连续装料。

相应地，在管壳的出料端适配于出料口安装有出料斗，这里的出料实际上是出渣，因此出料斗又被称为渣斗4，渣斗4主要是将榨汁后所形成的果蔬残渣导出。

榨汁过程中所产生的汁液则通过前述的网面漏出，因此，在网面的下方设置汁液仓6，用于承接网面漏出的汁液。

为了确保汁液不向外飞溅，可以在管壳外再设置一个外壳，外壳在管壳下部内收形成斗状，然后将汁液收集汇入汁液仓6。

作为螺旋榨汁机的一般配置，其需要配置驱动总成，以驱动螺旋10旋转，图1中，在管壳的右端，螺旋轴9穿出，通过联轴器与减速器16连接，减速器16则通过带传动机构18与电动机连接（图中未示出），带传动机构18抗冲击力强，对于榨汁过程中因填入物料的不均匀性所产生的冲击具有较好的适应性。

在本发明的实施例中，螺旋10具有子螺旋，子螺旋在螺旋轴9的轴向依序排布，位于前级的子螺旋单圈容积相对大，位于后级的子螺旋单圈容积相对小，且相邻子螺旋间具有扩张段，以使被压缩的物料失压扩张。据此结构，物料在进入螺旋后，会被螺旋推挤，而使部分汁液被挤压出来，进入扩张段后，因失压，物料会塌落，即便是不塌落，也会因失压，而使物料内外层产生汁液交换，具体是内层汁液向外层扩散。物料进入下一个子螺旋后，会再次被挤压，如此反复，可以提高汁液的榨净率，渣料中残留的汁液相对较少。

关于子螺旋单圈容积的变化，传统的做法是通过调整子螺旋的螺距来实现，在本发明的实施例中采用两种方式，一是调整螺距，如图2所示；另一种则是调整螺杆的锥度，如图1所示。

因调整螺杆的螺旋轴9的锥度，螺旋10的加工难度相对较大，下面说明制造工艺实现相对简单的通过调整螺距来实现单圈螺旋容积变化的示例。具体是，用于确定子螺旋单圈容积的结构为：螺旋轴9为圆柱杆，子螺旋通过螺距的变化以确定单圈容积，图2中可以直观的看出，位于右侧的螺旋为前级螺旋22，位于左侧的螺旋为后级螺旋19，两者螺距相差比较大，并且同一个子螺旋中，螺距也是渐变的，渐变方向是自进料端向出料端逐渐变小，由此可知，单圈螺旋的容积自图2中的右端向左端逐渐变小。

更为重要的是，子螺旋之间在图2中表现为是光轴段，即其表面没有螺旋，该种结构中，塌落的物料向下偏置，而在轴向力作用下被向前（左端）拥推，并在下一个子螺旋处再次被铰送。

相对优选的机构则采用扩张螺旋的结构，扩张螺旋所实现的仍然是铰送，而不是拥推，能够保持物料输送的相对连续性。作为技术要求，若采用扩张螺旋，该扩张螺旋的螺距大于任一子螺旋的螺距，物料到达扩张螺旋后会失压，而使物料内层汁液向外层扩散。

进一步地，为了确保扩散的相对充分性，每一扩张螺旋具有的圈数不小于1.5且不大于2

而如果采用光轴段21，光轴段21的长度不小于相邻两子螺旋中最大螺距的0.8倍，且不大于相邻两子螺旋中最大螺距的1.5倍。

作为优选，每一子螺旋的螺距自一端向另一端逐渐缩小，这里的一端显然指的是进料端，另一端显然指的是出料端。

图2中比较明显的看出，全部子螺旋在整体上表现为螺距自进料端向出料端逐渐减小，相当于螺距连续变化的螺旋10被截成若干段，然后被光轴段21所隔开。

作为另一种选择，子螺旋采用等螺距螺旋，为了实现单圈螺旋的容积变化，子螺旋通过螺旋轴9锥度的变化以确定单圈容积，具体参见说明书附图1中的螺旋轴9，图中螺旋轴9具有两个节段，位于右边的节段为圆柱轴，位于左边的节段为锥形轴，图中仅是示意性的结构，为了实现前述的功能，图中的锥形轴可以有多个，从而实现对物料的反复挤压。

为了确保汁液充分漏出，在网面的下方还设有一个次级过滤网，如图1中所示的次级滤板12，换言之，网面的过滤能力相对较差，但利于汁液的快速排出，尤其是在反复挤压的过程中，当物料失压时，会将部分汁液重新吸入物料，有鉴于此，应尽可能快速的将挤压出的汁液排出，这就要求初级榨出的汁液排出应尽可能的快，图中所示的初级滤板11即前述的网面，网孔相对较大。但较大的网孔可能会将部分果蔬残渣过网，因此，在初级滤板11的下方还设有网孔更小的次级滤板12。

关于第二个问题，众所周知，榨汁后，汁液温度会有所提升，影响口感，为此，汁液仓6附配有冷却装置，冷却的目标温度控制在20℃±5℃即可，对口感要求有更低温度的可以再次加冰即可。整体的冷却，也有利于延长汁液的保质期。

在优选的实施例中，采用液冷方式，具体是所述冷却装置包括：

安装在汁液仓上的水套，水套与汁液仓6形成冷却仓5，冷却面积大，且不直接与汁液接触；以及

向所述水套供水的强制冷却循环装置，如图1中所示的换热器17，以及泵浦（图中未示出）。