离心式榨汁机的制作方法

文档序号:12281193阅读:369来源:国知局
本发明涉及一种离心式榨汁机,该离心式榨汁机包括食物破碎元件,该食物破碎元件与包括多个孔的圆筛协作;和电机,该电机适于使圆筛旋转。
背景技术
:在现代社会,存在朝向健康生活的推动。为此,许多消费者倾向于将新鲜农产品作为健康饮食的一部分来消费。这种新鲜农产品的示例是从含汁食品(诸如果蔬)新鲜榨取的汁。这种新鲜汁可以使用离心式榨汁机来生产,在该榨汁机中,旋转破碎元件将食品破碎,该破碎元件与用于从被破碎食品榨取汁的旋转筛协作。这种新鲜榨取的汁被认为比市场上可买到的包装汁更健康且口味更佳,市场上可买到的包装汁可能不那么新鲜且可能含有不期望的添加剂,使得汁不再是纯汁。市场上可买到的汁可以以不同品种购买,大多数为明显澄清的汁和浑浊汁。在浑浊汁中,食品的一些固体物质(诸如食物纤维)悬浮在汁中,以给予汁更真实的口感。这种固体物质俗称食物果肉或简称为果肉。不同消费者可能更喜欢不同类型的汁;一些消费者可能不喜欢在他们的汁中具有“小碎块”(即,果肉),因此更喜欢光滑的澄清汁,而其他消费者可能更喜欢存在这种果肉,因此将更喜欢浑浊汁。因此,期望能够控制用离心式榨汁机新鲜生产的汁中的果肉含量。美国2013/0312623A1公开了一种纤维流受控离心碗机构,该离心碗机构包括离心碗和套在离心碗底部的筛网过滤器托架。离心碗被提供有允许纤维通过的网眼。筛网尺寸可调节,以调节通过网眼的纤维量。该解决方案的缺点是用户需要手动调节离心碗来实现饮料(汁)中的期望果肉含量,这可能不是特别直观。而且,离心碗的相当复杂的结构使得碗的清洁更麻烦且增加了碗的成本。技术实现要素:本发明寻求提供一种可以以直观且成本有效方式生产具有用户控制果肉含量的汁的离心式榨汁机。根据一个方面,提供了一种离心式榨汁机,该离心式榨汁机包括:食物破碎元件,该食物破碎元件与包括多个孔的圆筛协作;电机,该电机适于使圆筛旋转,其中,电机具有可变转速,并且所述孔的尺寸被形成为使得可以迫使食物果肉在电机的特定转速下穿过所述孔;以及用户接口,该用户接口包括果肉含量选择功能,其中,电机的可变转速受所述果肉含量选择功能控制。本发明基于以下见解:通过将圆筛中的孔形成为适当尺寸,在离心榨汁机操作期间穿过筛的汁中的果肉含量可以受筛被离心式榨汁机的电机旋转的速度控制。适当的速度通常被预编程在离心式榨汁机中,并且可以通过用户使用离心式榨汁机的用户接口的果肉含量选择功能来选择汁中果肉的期望量来简单地选择。所选果肉含量对应于电机的预编程速度设置中的一个,使得离心式榨汁机通过用户直观选择果肉含量来在适当速度下自动操作。而且,因为离心式榨汁机的典型电机已经能够以可变速度操作,所以该另外的榨汁机功能可以以最小的额外成本来实现,并且不危害诸如离心式榨汁机的清洁的易用性。果肉含量选择功能可以以任意合适的方式来实现。比如,果肉含量选择功能可以被实现为开关,该开关可以在指示具有较低果肉含量的汁的第一位置与指示具有较高果肉含量的汁的第二位置之间切换,其中,电机在开关处于第一位置中时以第一速度操作,并且在开关处于第二位置中时以第二速度操作,第二速度高于第一速度。这比如允许离心式榨汁机以离散预设速度来操作,从而使用户为了操作离心式榨汁机必需提供的输入量最小化。可替代地,开关可以为可以在第一位置与第二位置之间旋转的转盘。这允许用户选择宽范围的转速,该范围在低端由第一速度来界定,并且在高端由第二速度来界定,从而给予用户对要由离心式榨汁机生产的汁中的果肉含量的更细粒度的控制。在实施例中,所述孔可以具有在0.25mm至0.5mm范围内的直径。已经发现,如果在该范围内选择孔直径,则可以获得对根据圆筛转速的汁中果肉含量的期望控制。在特别有利的实施例中,所述孔具有大约0.35mm的直径,并且其中,第二速度在1.3倍至1.5倍第一速度的范围内。已经发现,直径和转速比的该组合产生澄清汁与浑浊汁之间特别合适的差异。比如,圆筛可以具有在110mm至160mm范围内的直径,第一速度可以处于8000转每分钟至9000转每分钟的范围内,并且第二速度可以处于10500转每分钟至12000转每分钟的范围内。在特别有利的替代实施例中,所述孔具有大约0.30mm的直径,并且其中,第二速度在1.5倍至1.7倍第一速度的范围内。已经发现,直径和转速比的该组合也产生澄清汁与浑浊汁之间特别合适的差异。比如,圆筛可以具有在110mm至160mm范围内的直径,第一速度可以处于8000转每分钟至9000转每分钟的范围内,并且第二速度可以处于12000转每分钟至15000转每分钟的范围内。在特别有利的替代实施例中,所述孔具有大约0.40mm的直径,并且其中,第二速度在1.3倍至1.4倍第一速度的范围内。已经发现,直径和转速比的该组合也产生澄清汁与浑浊汁之间特别合适的差异。比如,圆筛可以具有在110mm至160mm范围内的直径,第一速度可以处于7000转每分钟至8000转每分钟的范围内,并且第二速度可以处于11000转每分钟至12000转每分钟的范围内。用户接口还可以包括食物类型选择功能,其中,用果肉含量选择功能选择的电机的转速是食物类型选择功能的函数。这具有以下优点:对于不同类型的食物(例如,具有不同纤维尺寸的食物类型),可以使用用于果肉榨取功能的不同组的速度设置,使得对于各食物类型,可以用对于该特定食物类型优化的果肉含量选择功能选择一组速度,从而产生对不同食物范围所产生汁中的果肉含量的一致控制。食物破碎元件可以形成圆筛的一部分,即,可以形成具有用于特别紧凑离心式榨汁机的圆筛的单元。离心式榨汁机还可以包括汁收集器,该汁收集器与圆筛协作,使得在汁收集器中收集通过过孔的汁,使得可以一次生产多份汁。离心式榨汁机可以被提供有多个圆筛,各圆筛具有多个孔,其中,所述孔的直径对于不同筛不同,使得可以基于特定食物类型选择筛,例如,具有更大纤维的食物类型可以要求具有比具有相对小纤维的食物类型更大的孔的筛。附图说明参照附图以非限制性示例的方式更详细地描述本发明的实施例,附图中:图1示意性描绘了根据示例实施例的离心式榨汁机的立体图;图2示意性描绘了根据另一个示例实施例的离心式榨汁机的立体图;图3示意性描绘了根据又一个示例实施例的离心式榨汁机的立体图;以及图4示意性描绘了使用具有直径为0.40mm孔的圆筛生产的各种水果的汁中的果肉含量的实验结果的曲线图。具体实施方式应理解,附图仅是示意性的且不是等比例绘制。还应理解,相同的附图标记贯穿附图用于指示相同或类似的零件。图1示意性描绘了根据示例实施例的离心式榨汁机100(此后简称为榨汁机)。榨汁机100通常包括主体110,该主体包括用户接口140和汁收集器111,该汁收集器111形成用于容纳单元130的主体110的室的一部分,该单元130包括破碎元件131(诸如破碎板)和包括多个孔133的圆筛132。注意,在引用单元130的地方,旨在表示破碎元件131和圆筛132协作为一个单元。这不是必须意味着破碎元件131形成圆筛132的一体部分;破碎元件131和圆筛132是协作形成单元130的单独元件同样可行。汁收集器111可以是主体110的可去除部分,比如以促进汁收集器111的容易清洁。汁收集器111可以由任意合适的材料制成,例如洗碗机安全材料,例如耐磨塑料(诸如三聚氰胺、聚碳酸酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)等)。通过非限制性示例的方式,圆筛132可以被成形为如图1所示的截锥,其中,筛132沿从盖120朝向主体110的方向向外成锥度,但还可以预期任意其他合适的形状,例如沿从主体110朝向盖120的方向向外成锥度的圆锥筛132、圆柱形筛132等。破碎元件131和圆筛132可以由任意合适的材料制成,该材料优选地为洗碗机安全材料,例如金属或金属合金(诸如不锈钢)、耐磨塑料等。当被正确插入到主体110的容纳室中时,单元130协作地耦合到用于使单元130以特定速度旋转的、主体110内部的电动机(未显示)。电动机还将被简称为电机。榨汁机100还可以包括可选的盖子或盖120,该盖子可以包括用于将食品供给到破碎元件131上的供给管121。也可以提供用于插入到供给管121中的推杆(未显示)以朝向破碎元件131推动食品穿过供给管121。可替代地,可以省略盖120,在这种情况下,用户可以将食品直接放置到破碎元件131上,比如在具有定心在圆筛中的星形圆锥破碎元件的榨汁机的情况下就是这种情况。然而,在本申请的剩余部分中,将通过非限制性示例的方式基于如图1所示的榨汁机100来说明本发明的各种方面。在操作中,榨汁机100的电机使包括破碎元件131和圆筛132的单元130以特定速度旋转,这使得被迫使到旋转的破碎元件131上的食物被破碎,食物碎片由离心力向外迫使到包括孔133的筛132上。在筛132处,离心力迫使汁通过孔133从筛流出到盖120的内壁上,在内壁处,汁流下进入到汁收集器111中。果肉可以被供给到筛132下方的单独果肉收集器(未显示)中,并且可以在完成榨汁过程时从果肉收集器去除,这本身如众所周知的。由此,所收集的汁可以通过可以具有任意合适形状的出水口112供给到容器(未显示)中。可替代地,可以省略出水口112,使得可以在完成榨汁过程后在从主体110去除汁收集器111时从汁收集器111倒出汁。其他合适结构将立即对本领域技术人员显而易见。本发明人已经认识到,旋转单元130的速度、圆筛132中的孔133的直径以及榨汁机100所生产的汁中的果肉含量之间存在关系。具体地,本发明人已经认识到,当孔133的直径被选择处于合适范围(诸如0.25mm至0.50mm的范围)内时,可以以始终生产具有不同果肉含量的汁的离散转速来旋转单元130。比如,在相对低转速下,可以生产具有可忽略果肉含量的汁(例如,相对澄清的汁),而在较高转速下,可以生产具有提高的果肉含量的汁(例如,相对浑浊的汁)。这可以由表1至表4中呈现的实验数据来展示,此时,包括具有大约135mm直径的筛132(该筛具有不同的孔径(0.30mm、0.35mm以及0.40mm))的单元130以不同速度来旋转(这些表中显示了对于9000RMP、10700RPM以及13000RPM的结果),并且经受不同类型的果蔬。表1至表4中显示了由此生产的汁中的果肉含量。果肉含量被表达为所生产汁的总重的百分数。表1-西瓜0.30mm0.35mm0.40mm9000RPM0.2%0.25%0.3%10700RPM0.3%0.4%0.5%13000RPM0.5%0.6%0.7%表2-桔子0.30mm0.35mm0.40mm9000RPM0.6%0.7%0.8%10700RPM0.9%1.0%1.2%13000RPM1.1%1.4%1.6%表3-胡萝卜0.30mm0.35mm0.40mm9000RPM0.3%0.5%0.7%10700RPM0.5%0.7%1.3%13000RPM1.0%1.2%1.5%表4-菠萝0.30mm0.35mm0.40mm9000RPM0.1%0.15%0.2%10700RPM0.1%0.2%0.25%13000RPM0.2%0.3%0.4%如可以从上表看到的,用各种食物类型(例如硬食物和软食物,诸如相对硬的水果(诸如菠萝、西瓜或苹果)、相对软的水果(诸如桔子)、相对硬的蔬菜(诸如胡萝卜)等)生产的汁中的果肉含量可以通过选择驱动单元130的电机的适当转速来控制。图4中进一步展示了这一点,在图4中,描绘了根据具有大致135mm直径和0.40mm直径孔133的筛132的转速的、来自许多食物的汁中的果肉含量。曲线图的x轴上描绘了转速,而y轴上描绘了果肉含量(如前一样按重量百分比)。图4中的汁为西瓜汁(a)、桔子汁(b)、胡萝卜汁(c)、菠萝汁(d)以及苹果汁(e)。如可以从图4看到的,这些汁中的果肉含量可以通过选择单元130的对应转速来准确控制。由于这些不同类型食物中的不同类型的纤维和/或纤维含量,以特定转速生产的纤维量将在不同类型的食物之间不同;比如,诸如桔子的水果将产生比通常包括比桔子更粗纤维的诸如西瓜的水果较高的汁中的纤维含量,使得获得相同果肉含量需要较高的转速和/或筛132中更大直径的孔133。例如,可以以大约8200RPM的转速在桔子汁中产生0.7%的果肉含量,而可以以大约13000RPM的转速来产生西瓜汁中相同的果肉含量。现在,在返回到图1时,可以通过允许用户指定要由榨汁机100生产的汁中的期望果肉含量的功能来扩展榨汁机100以将该见解用于本发明中。为此,用户接口140通常包括果肉含量选择功能142,该功能允许用户指定汁的果肉含量。比如,以非限制性示例的方式如图1所示,用户可以指定用户需要汁为澄清的还是浑浊的,澄清汁如之前说明的包括比浑浊汁更小的果肉含量。所需果肉含量的替代指示当然同样可行。果肉含量选择功能142传导地耦合到榨汁机110的电机的控制器(未显示),其中,控制器适于检测用户借助于果肉含量选择功能142选择的果肉含量,并且适于根据所选果肉含量选择要操作电机的转速。例如,控制器可以包括各果肉含量选择选项与电机的对应转速匹配的查找表等,其中,控制器适于在检测到所选果肉含量时参考查找表来获取适当的转速。可替代地,适当的转速可以硬线连接到控制器中。当然就其本身而言公知提供响应用户接口的电机控制器,并且可以说,可以使用用于响应于这种用户接口控制电机的任意合适控制机构。在图1中,果肉含量选择功能被实现为可以在以非限制性示例的方式显示为“澄清”和“浑浊”的两个离散位置之间切换的开关142。然而,应理解,这种开关142可以在任意合适的多个离散位置(例如,三个位置、四个位置等)之间切换,各位置指定要由榨汁机100生产的汁的不同果肉含量。而且,应理解,开关142仅以非限制性示例的方式被显示为机械开关。开关142可以以任意合适的方式来实现,诸如以一个或更多个离散选择按钮、触摸屏界面、与显示器协作用于选择所显示选择选项的选择按钮等的方式。本领域技术人员将理解,可以预期任意合适的选择机构,例如开关142的任意合适的实施例。另外,应理解,用户接口140可选地可以包括也可以以任意合适方式实现的额外开关,诸如通/断开关141。开关142不是必须被构造为从许多离散果肉含量选项选择。图2中显示了榨汁机100的替代实施例,在该实施例中,用于选择这种离散选项的开关142用转盘242替换,转盘242可以在以如“澄清”的非限制性示例指示的第一位置与以如“浑浊”的非限制性示例指示的第二位置之间旋转,其中,电机控制器可以由转盘242以连续(即,非步进)方式控制。这提供给榨汁机的用户对要由榨汁机100生产的汁中的果肉含量的更大控制。在上述实施例中,榨汁机100可以以相同的预定义操作速度来操作,而不管借助供给管120供给到榨汁机100中的食物类型如何。已经发现,在榨汁机100必须能够使用单元130的单组预定义转速来控制从不同类型的食品生产的汁中的果肉含量的情况下,如果孔133的直径被选择处于0.30mm至0.40mm的范围内,则获得特别良好的结果。例如,如果孔133的直径大约为0.35mm,则在单元130的第二转速或最高转速处于单元130的第一或最低转速的1.3倍至1.5倍的范围内时获得特别良好的结果。可替代地,如果孔133的直径为大约0.30mm,则在单元130的第二转速或最高转速处于单元130的第一或最低转速的1.5倍至1.7倍的范围内时获得特别良好的结果。当孔133的直径为大约0.40mm时,如果单元130的第二转速或最高转速处于单元130的第一或最低转速的1.3倍至1.4倍的范围内,则获得特别良好的结果。如将理解的,如可以从以下用于作用在旋转单元130内的具有质量m的物体上的离心力的方程(1)导出的,要操作单元130的实际转速将取决于圆筛132的直径D以及圆筛132中的孔133的直径d:Fc(d)=m*0.5Dω2(1)Fc(d)是迫使物体穿过具有直径d的孔133所需的临界力,并且ω是物体在筛壁上时的角速度。如将容易地理解的,因为在更大直径d时,迫使食物果肉穿过圆筛132的孔133需要更小的临界力,所以临界力Fc是孔133的直径的函数。因为实际上所需的临界力比如还取决于物体(即,食物纤维)的尺寸(因为不同尺寸的纤维在不同的临界力下被迫使穿过具有直径d的孔133),所以上述方程(1)当然是近似。纤维的尺寸比如将取决于所用的破碎元件131的类型。然而,因为实际的纤维尺寸难以建立且取决于许多因素(例如,诸如食品的成熟度的条件),所以根本上不是简单的提取包括这种额外变量的更复杂方程。幸运的是,已经发现上述方程(1)提供具有直径为D的圆筛132的单元130的所需转速的良好初始估算,该初始估算可以使用简单的实验来优化,该实验使用初始估算用作起始点。例如,当圆筛的直径在110mm至160mm范围内同时孔133具有0.35mm直径时,第一速度优选地处于8000RPM至9000RPM的范围内,并且第二速度处于10500RPM至12000RPM的范围内。已经发现,当在这些速度范围内旋转单元130时,获得对从各种食品榨取的汁中的果肉含量的良好控制。作为另一个示例,当圆筛的直径在110mm至160mm范围内同时孔133具有0.30mm直径时,第一速度优选地处于8000RPM至9000RPM的范围内,并且第二速度处于12000RPM至15000RPM的范围内。已经发现,当在这些速度范围内旋转单元130时,获得对从各种食品榨取的汁中的果肉含量的良好控制。根据这些示例,技术人员将能够比如使用方程(1)和/或以如上面说明的简单实验的方式推断针对不同直径孔133和/或不同直径的圆筛132的第一和第二转速的适当比率。作为又一个示例,当圆筛的直径在110mm至160mm范围内同时孔133具有0.40mm直径时,第一速度优选地处于7000RPM至8000RPM的范围内,并且第二速度处于10000RPM至11000RPM的范围内。已经发现,当在这些速度范围内旋转单元130时,获得对从各种食品榨取的汁中的果肉含量的良好控制。应理解,本发明分别不限于特定直径的筛132和筛孔133,并且可以预期任意合适的直径d、D。在又一个实施例中,用户接口140还可以包括如图3所示的食物类型选择功能143。食物类型选择功能143可以以任意合适的方式来实现,诸如比如作为可以在不同类型的食物(不同类型的食物以非限制性示例的方式在图3中被指示为“软”和“硬”)之间切换的开关。应理解,可以使用不同食物类型的任意合适指示(诸如软水果、硬水果、软蔬菜以及硬蔬菜)、特定食物类型的指示(诸如桔子、苹果、胡萝卜等)。许多其他变体将对技术人员显而易见。如前所述,食物类型选择功能143相反可以被实现为多个离散按钮、触摸屏设备、与显示选择选项的显示器协作的选择按钮等。本领域技术人员将理解,可以设想任意合适的选择结构,例如食物类型选择功能143的任意合适的实施例。食物类型选择功能143可以被构造为选择任意合适数量的不同食物类型,例如2个不同食物类型、3个不同食物类型、4个不同食物类型等。在该实施例中,电机控制器响应食物类型选择功能143和果肉含量选择功能142这两者。换言之,控制器可以被构造为根据食物类型以及果肉含量来选择用于单元130的适当转速,使得对于不同食物类型,可以采用不同转速和/或转速比。比如,在用户选择软食品时,如果选择“澄清的”选项,则控制器可以通过选择第一较低速度来响应果肉含量选择功能,并且如果选择“浑浊的”选项,则控制器可以通过选择第一较高速度来响应果肉含量选择功能。相反,在用户选择硬食品时,如果选择“澄清的”选项,则控制器可以通过选择第二较低速度来响应果肉含量选择功能,并且如果选择“浑浊的”选项,则控制器可以通过选择第二较高速度来响应果肉含量选择功能,其中,第一较低速度可以不同于第二较低速度,和/或第一较高速度可以不同于第二较高速度。倘若如表1至表4以及图4所示可以需要不同的较高转速来获得所榨汁中的期望果肉含量,则后者是特别可能的。因此,形成用户接口140的一部分的食物类型选择功能143和果肉含量选择功能142的组合允许根据食物类型优化单元130的各种转速,从而与图1和图2中所示的实施例(在该实施例中,单组预定义转速用于所有食物类型)相比提供对所榨汁中果肉含量的更大控制。根据食物类型的较低和较高转速的适当值可以实验确定,诸如根据表1至表4以及图4中的实验数据或通过执行与其类似的单独实验来确定。在上述实施例中,榨汁机100的用户可以使用比如如由开关142或转盘242实现的果肉含量选择功能(比如通过指示汁应是澄清还是浑浊的)以定性方式(例如,低或高果肉含量)来指示要由榨汁机100生产的汁中的期望果肉含量。然而,在替代实施例中,果肉含量选择功能可以允许用户量化果肉含量,例如“桔汁中1%果肉”。在该实施例中,榨汁机100可以构造为基于果肉含量的所选值来选择驱动圆筛132的电机的适当转速。这种值比如可以经验地确定,诸如比如根据如图4所示的果肉含量曲线来确定。与之前相同,电机的控制器(例如,榨汁机100中的微控制器)比如可以在用户指定汁中期望的果肉含量时从查找表提取适当的转速。与之前相同,这种查找表仅是电机的控制器可以被构造为选择电机的适当转速的许多方式中的一个;其他实施例(诸如将这些适当值硬线连接到控制器或期望控制器响应的任意其他合适实现)同样可行。在上述实施例中,已经基于具有特定尺寸的孔133的单个圆筛132说明了榨汁机100的操作,其中,如比如从表1至表4且从图4及其描述而清楚的,对于不同的食物类型可以应用不同的电机转速,以使用这种筛132获得期望的果肉含量。然而,在替代实施例中,榨汁机100可以被提供有多个筛132,其中,不同的筛132具有不同尺寸的孔133,例如,第一筛具有0.3mm的孔,第二筛具有0.35mm的孔,并且第三筛具有0.4mm的孔,使得对于不同的食物类型,可以选择不同筛,该筛具有孔,该孔具有用于该特定类型食物的特别合适直径。这可以放宽榨汁机100的电机的设计要求,因为可以减小电机可能需要操作以产生不同类型的食物汁中的期望果肉含量的速度范围。用户可以在榨汁机100的用户接口140处选择适当的食物类型(例如通过使用食物类型选择开关143结合将对应的筛132插入到榨汁机100的主体110的容纳室中来选择适当的食物类型)。各筛132可以具有用于与筛100配合的唯一配合机构(例如,唯一的突起组合),该配合机构可以通过榨汁机100来检测,以确定是否已经将适当的筛132插入到容纳室中。这种检测机构本身周知,因此为了简洁起见将不进一步详细说明。如果所选食物类型与所插入筛132不匹配,则榨汁机100可以产生听觉或视觉报警,或者在这种失配的情况下可以被禁止与电机接合。在替代实施例中,榨汁机100可以基于上述唯一配合机构的检测,在将对应的筛132插入到榨汁机100的主体110的容纳室之后自动选择适当的食物类型,在这种情况下,可以从用户接口140省略食物类型选择开关143。这具有不必生成报警的优点,但在该实施例中无法检测非预期(错误)筛132的插入。应注意,上述实施例说明而不是限制本发明,并且本领域技术人员将能够在不偏离所附权利要求的范围的情况下设计许多替代实施例。在权利要求中,被置于括号中的任意附图标记不应被解释为限制权利要求。词语“包括”不排除除了权利要求中所列元件或步骤之外的元件或步骤的存在。元件之前的词语“一”或“一个”不排除多个这种元件的存在。本发明可以借助于包括若干不同元件的硬件来实现。在列举若干装置的设备权利要求中,这些装置中的若干可以由同一个硬件的物品来具体实施。在互相不同的从属权利要求中记载某些措施的简单事实不表示不可以有利地使用这些措施的组合。当前第1页1 2 3 
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