一种无机械动力源的动力加工型食品处理设备、方法
【专利摘要】本发明公开了一种无机械动力源的动力加工型食品处理设备、方法，包含驱动底座、作业容器、加工器、电控部分组成，其各部分均不含有也不与任何机械动力或传动装置相连接，所述加工器为对食品作功的独立部件，所述加工器和驱动底座间被作业容器隔离，所述加工器与驱动底座间的耦合作用力驱使加工器作功，区别于需利用电动机等作为动力源的设备，本发明可避免机械润滑油、机械磨损细屑、设备高温运行产生的有毒有害气体等污染被加工食品，后者也不再存在侵入电机造成设备损坏或漏电等弊端。根据本发明设备的特征，食品将与可能的污染源完全隔离状态下被加工，既有益于食品安全，又延长产品寿命，符合现代社会绿色环保可持续发展的趋势。
【专利说明】
一种无机械动力源的动力加工型食品处理设备、方法
技术领域
[0001]本发明涉及食品加工用设备领域，特别是动力加工型的食品加工设备。
【背景技术】
[0002]目前，食品加工用的设备种类丰富，品种繁多，极大地丰富了人们对食品多样性的追求，和对生活品质不断提高的需要。然而，几乎所有动力加工型的食品处理设备，目前均是依靠电动机提供动力，这类电动机或者直接接触被加工食品，如家用豆浆机的机头，或者通过各类传动装置将电动机的动力传递给食品加工器械，如手持式打蛋器、自动面条机、自动面包机等，实践证明，这类需利用电动机提供动力源的食品加工设备，都难以解决如下缺陷:1、电动机或其传动装置的轴承、齿轮等部位所用润滑油易污染被加工食品，尤为可恶的是，部分厂家一直采用工业润滑油，2、机头密封圈或机封、轴承或齿轮等不可避免的磨损，磨损留下的细肩会混入被加工食品，3、设备过热可能产生的有毒有害气体被食品吸收等等。上述一般技术人员所熟知的技术缺陷，往往又是在用户不知情、不察觉、也难以防范的背景下污染被加工食品的，由此带来的隐患是日积月累的，另一方面，较常出现还有如液体食品或蒸汽侵入设备，造成电机损坏、线路短路、机体漏电、提前报废等等问题，上述隐患若不从本质上改变产品的结构，要彻底解决十分困难。
[0003]现有技术中，涉及利用耦合作用的食品加工设备技术方案，有如申请号为200920051462.0的磁力驱动冰淇淋搅拌器，申请号:201220307196.的一种安全的食品加工机及其电磁耦合器等等，但在这些权利申索中，均需借助电动机等机械动力源来直接或间接驱动加工部件作功。
[0004]基于上述实践，本
【申请人】致力于开发一种无需借助电动机或动力传动装置来驱动食品加工部件作功的、较安全无二次污染的食品加工设备。
【发明内容】
[0005]为解决上述技术问题，本发明提供了一种无电动机、人力手柄等机械动力源的、而仅利用非直接接触物体间的耦合作用来驱动作功的动力加工型食品处理设备、方法，从而达到食品不被二次污染的加工目的。
[0006]根据本发明的前述特征、目的和优点，本发明提供的一种无机械动力源的动力加工型食品处理设备、方法，包含作业容器、加工器、驱动底座、电控部分。所述设备的各部分均不含有也不与任何机械动力或传动装置相连接，其中加工器为独立部件，与待加工食品直接接触，其与驱动底座被作业容器完全隔离在两侧，加工器与驱动底座间有耦合作用力，而该耦合作用力受驱动底座的控制，加工器在这种耦合作用力的驱使下完成机械运动或形变，实现对食品的动力加工。
[0007]本发明的有益之处在于，食品是在与可能存在二次污染的源头完全隔离的情况下被加工的，设备的任一部分中均不存在轴承、齿轮等易磨损部件，无需润滑，从而避免了现有产品存在的润滑油、磨损细肩、有毒烟气，乃至电路元器件焊锡渣等混入食品，或食物、液体、蒸汽等侵入电机、电路板等情况，既有益于食品安全加工，又延长产品寿命，符合现代社会绿色环保理念。
[0008]驱动底座包含一个或多个电磁转换装置和/或加热装置，这些电磁转换装置及加热装置应尽量贴邻作业容器布置，使电磁转换装置与加工器的耦合作用更有效、加热装置与容器间热传导更有效，所贴邻布置的位置为作业容器同侧的一处或多处，多个电磁转换装置布置在作业容器同侧的不同方位，能提供给加工器执行更复杂任务的驱动条件，多个加热装置布置在作业容器同侧的不同方位，可给待加工食品多方位的供热，电磁转换装置与加热装置间不发生直接接触，避免高温影响电磁转换装置的性能。
[0009]电磁转换装置由一个或多个电磁铁组合而成，其中的每个电磁铁均可单独控制其供电，从而能产生更多变化的合成磁场，驱动加工器执行更复杂任务。
[0010]加热装置为一个具有外凸弧形发热面的单向供热装置，由发热盘及其绝热底座组成，除发热面外，发热盘的余部均被绝热底座包裹，绝热底座的直径大于发热盘直径。相对于市场现有产品，此发热装置的设计，能减少损耗，提高能效，扩大与作业容器底部的接触面积，发热面的绝热边缘还可降低对附近电磁转换装置的干扰。
[0011]加工器为具有对称结构的盘状或环状或轮辐状或放射状器件，在远离其结构中心的外缘和/或端部的对称位置布置有磁体，以使加工器能获得趋于最大的扭转力矩，加工器上还有适合食品加工需要的构造，包括表面的凹凸变形或沟槽或孔洞、或与加工器一体的或附着的球形或杆形或板形或刃形中的一种或数种。
[0012]加工器的制造材质为食品用安全材料，应安全而无公害，包含其与食品长期接触或受热后无毒害物质析出，不易磨损，不易腐蚀，不与食品发生化学反应等特点，避免给所加工食品带来二次污染。
[0013]作业容器为一种圆柱形或圆台形或球形或上述形状再附加局部变异结构的有底容器，利于运动器在其有限的空间内充分而有效的运动作功。该容器的底部有内凹弧面，与加热装置外凸发热面匹配，利于扩大容器与发热装置的接触面积。作业容器采用不锈钢或玻璃或陶瓷或合成材料等无公害的食品用安全材料制作，材料的全部或局部为非铁磁性，利于磁力线的穿透，使驱动装置与加工器间的耦合作用趋于更加有效。
[0014]作业容器被驱动底座所贴附区域的壳体基层处于裸露无外保温层覆盖状态，以利于驱动装置与加工器间的耦合作用、加热装置与容器间热传导趋于更加有效，更有益的效果还在于，若将作业容器裸露的壳体置于冷水或热水中，可达到快速冷却或预热的目的。作业容器的其余壳体外均包覆有保温层，有益于维持食品加工期间容器内的温度，而又防止其对人员或物体的高温烫伤。在作业容器保温层临近下口外，设有螺纹或卡槽或凸起，利于附着保护其裸露壳体的保温底座。
[0015]作业容器手柄及上盖执手部位，分别设有检测容器内食品状态的温度测试点和测试孔，温度测试点即为作业容器手柄的铆固点，是一种贯穿容器侧壁的实心金属铆钉，其在容器内的端面与容器内壁平齐，外端面带有内凹空腔，铆钉与作业容器壁间有密封圈，铆钉材质为金属银，而温度测试孔则为作业容器上盖执手处的贯穿孔，温度测试点及测试孔用于安置检测被加工食品状态的移动式测温装置，移动式测温装置的临时安置位置，根据食品加工方案选择。其有益效果在于，温度测试点铆钉兼做容器手柄铆固用，减少容器壁上的贯穿点，银金属性质稳定、导热性极佳，又通过密封圈与容器壁隔离，弱化其与容器内壳材质间的电化反应，温度测试孔设在上盖执手内，既美观又能保证测温防溢效果。在温度测试点侧的作业容器手柄上设有磁体，用于附着移动式测温装置。
[0016]作业容器配有一个绝热材料制作的保温底座，保温底座可包覆作业容器裸露的壳体，其口部还设有螺纹或卡槽或凹孔，保温底座上还设有贯穿孔或槽。其有益效果在于，为作业容器裸露的下底部提供非工作期的保护，尤其是食品加工后用于继续保温，也防止高温的裸露部位造成伤害，口部的螺纹卡槽或凹孔能与作业容器对应部分匹配，贯穿孔或槽连同大气，利于保温底座的装与卸。
[0017]电控部分包含有程序存储装置、状态监测模块、驱动控制系统、电源转换电路、通信模块及操作面板等部分，其中程序存储装置中存储有加工器装卸载、研磨、搅拌、揉挤等功能程序中的一种或数种，功能程序由驱动控制系统执行，驱动控制系统通过控制电源转换电路的输出，进而控制驱动底座中电磁转换装置产生的磁场，以及加热装置对容器的加热。
[0018]加工器装卸载功能程序执行后，加工器与驱动底座间的耦合力只存有斥力，并且力矩为零，其有益效果在于，加工器可以较容易的放入作业容器中或取出，而不至于被驱动装置中的铁芯吸向一侧或撞击作业容器。
【附图说明】
[0019]图1是本发明一种无机械动力源的动力加工型食品处理设备优选实施例的各部分结构侧视示意图。
[0020]图2是本发明一种无机械动力源的动力加工型食品处理设备优选实施例的加工器的结构平面示意图。
[0021]图3是本发明一种无机械动力源的动力加工型食品处理设备优选实施例的驱动底座的结构平面示意图。
[0022]图4是本发明一种无机械动力源的动力加工型食品处理设备优选实施例的各部分工作逻辑关系示意图。
【具体实施方式】
[0023]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些优选实施例，并非全部，对于本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，都属于本发明的保护范围。
[0024]如图1所示，本实施例提出了一种无机械动力源的动力加工型食品处理设备、方法，它包含驱动底座100、作业容器200、加工器300及电控部分。驱动底座100和加工器300被作业容器200完全分隔开，加工器300与驱动底座100间有耦合作用力，驱动底座100能控制该耦合作用力，该耦合作用提供了加工器300的驱动力，加工器300在作业容器200内对食品完成动力加工。
[0025]优选的，驱动底座100与作业容器200是相分离的，工作时，作业容器200置于驱动底座100上。
[0026]进一步优选的，如图2所示，驱动底座100是一个带下底及具有中心空腔的凹体结构，作业容器200的下底部需伸入驱动底座100的中心空腔中。
[0027]优选的，驱动底座100包含一个电磁转换装置110和一个加热装置120，以及外壳，加热装置120构成驱动底座100的下底，电磁转换装置110围成驱动底座100的侧壁102，加热装置120与电磁转换装置110间有空间间隙103，两者不直接接触。当作业容器200置于驱动底座100上时，其侧面被电磁转换装置110的侧壁102紧密贴合，其底部与加热装置120的发热面123良好吻合。
[0028]优选的，电磁转换装置110为一个环形电磁铁，由其围合着承入作业容器200的下底部的驱动底座100的中心空腔。
[0029]进一步优选的，电磁转换装置110的环形电磁铁由若干小电磁铁111组成，且每个电磁铁线圈均单独供电。
[0030]进一步优选的，小电磁铁111由20度或30度或45度或60度的分齿铁芯及其上绕制的线圈组成，分齿铁芯的两肩有凹凸槽112，便于小电磁铁111两两啮合。
[0031]优选的，加热装置120为一个具有外凸弧形发热面123的单向供热装置，由发热盘121及其绝热底座122组成，除发热面123外，发热盘121的余部均密封在绝热底座122内，发热盘121的直径小于绝热底座122。
[0032]优选的，如图3所示，加工器300为具有对称结构的圆盘状或圆环状或轮辐状或放射状器件，在远离其结构中心的外缘和/或端部对称布置有磁体313，以使加工器能获得趋于最大的扭转力矩。
[0033]进一步优选的，加工器300为一个带中心孔321的圆形磨盘，磁体313嵌装在磨盘外圈310侧面的轴向凹槽312内，磨盘外厚中间薄，将与作业容器200的内底面可形成暂储待加工食品的空腔，磨盘的中心孔321为进料孔，磨盘内圈320的底面为磨砂面323，并蚀刻有若干径向凹槽322，利于对食品做研磨加工，磨盘外圈310的侧面为抛光面311，降低运行时与作业容器200内壁的摩擦阻力。
[0034]优选的，加工器的材质选用不锈钢或陶瓷等食品用无毒害材料制作。
[0035]优选的，作业容器200为一种圆柱形或圆台形或类球形或上述形状再附加局部变异结构的食品容器。
[0036]进一步优选的，作业容器200为一种圆柱形的带有内凹弧形底面的容器，其底面的弧度与加热装置120的发热面123相匹配，以扩大受热接触面积。
[0037]优选的，作业容器200被驱动底座100所贴附区域的壳体基层裸露无外保温，其余壳体设有保温层202，保温层202外有防护层201。若将作业容器裸露的下底部203置于冷水或热水中，可达到快速冷却或预热容器内食品的目的。非裸露壳体上包覆的保温层202，有益于维持加工期间作业容器200内的温度，亦能预防其对人员或物体造成高温烫伤。
[0038]进一步优选的，作业容器200外保温下口处设有螺纹或卡槽或凸起207，用于固定一个辅助保温底座230。
[0039]优选的，作业容器200采用食品用安全材料制作，其全部或局部为非铁磁性，从源头杜绝毒害物质污染待加工食品及利于驱动底座100与加工器300的耦合作用。
[0040]进一步优选的，作业容器内壳的全部采用SUS304不锈钢。
[0041]进一步优选的，作业容器200上设有温度测试点204、204a和测试孔222，用于监测被加工食品的温度及体积变化，防过热及外溢。
[0042]进一步优选的，温度测试点204、204a与作业容器200手柄210的铆固点重合，减少容器壁上的贯穿点，温度测试孔222利用作业容器200上盖执手221的贯穿孔222，美观易洁且能满足测温防溢效果。
[0043]进一步优选的，温度测试点204、204a为贯穿容器侧壁的实心圆柱型铆钉，其内端面与容器内壁平齐，外端面带有内凹空腔209，铆钉与作业容器壁间有密封圈208。
[0044]进一步优选的，铆钉材质为金属银，其化学性质稳定、导热性极佳，密封圈208隔离其与容器壁的接触，可弱化电化反应。
[0045]进一步优选的，作业容器200手柄210上有磁体211，利于附着测温装置500。
[0046]优选的，作业容器200配有一个绝热材料制作的杯形的辅助保温底座230，保温底座230 口部设有螺纹或卡槽或凹孔233，其与作业容器200外保温下口的螺纹或卡槽或凸起207相匹配，保温底座230上还设有贯穿孔或槽235，利于保温底座230在作业容器上的装与卸。保温底座230能提供作业容器200裸露下底部203在非作业期的防护，及防止加热后的高温容器对人员或物体造成的伤害，更有益于食品加工后的继续保温。
[0047]优选的，电控部分130包含有程序存储装置131、状态监测模块132、驱动控制系统133、电源转换电路138、通信模块137及操作面板136等部分，程序存储装置中存储有加工器装卸载、研磨、搅拌、揉挤等功能程序中的一种或数种，功能程序由驱动控制系统133执行，驱动控制系统133通过控制电源转换电路138的输出，进而控制驱动底座100中电磁转换装置110产生的合成磁场，及加热装置120的供热。
[0048]如下结合豆浆“研磨”功能程序的执行流程，具体说明本发明的实施方式。
[0049]如图4所示，准备加工食品前，将驱动底座100置于平整桌面上，将作业容器200置于功率底座100上，插上电源，按下操作面板136上开机键，设备进入“加工器装卸载”模式，此时，驱动底座100内各电磁铁的磁场均应同磁极指向作业容器200，加工器300将受到驱动底座100各方向的耦合作用均为斥力，且力矩为零，随后用碗吊工具330将加工器300抓紧、平放入作业容器200内并至底部，松开碗吊工具330并取出，再向作业容器200内添加浸泡好的黄豆及适量清水，盖好上盖220，在上盖温度测试孔222内，插入移动式测温装置500，开启移动式测温装置500，在系统提示正常接收移动式测温装置500反馈数据后，继续通过操作面板136或通信模块137连接好的手机APP上选择执行“研磨”方案，“研磨”程序代码自程序存储装置131调入驱动控制系统133执行，驱动控制系统133操控电源转换电路138向电磁转换装置110及加热装置120供电，电磁转换装置110产生旋转磁场，透过作业容器200裸露的侧壁203驱使加工器300跟随旋转，黄豆随旋而聚至加工器300的中心孔321处，并进入加工器300与作业容器200间空腔，旋转的加工器300与作业容器200内底面205摩擦，实现对黄豆的研磨，加热装置120同时对作业容器200底面205加热，当豆浆液泡膨胀至接触移动式测温装置500探头时，移动式测温装置500将信号实时发送给状态监测模块132的接收器135，状态监测模块132向驱动控制系统133反馈，驱动控制系统133指令电源转换电路138切断对加热装置120的供电，以防止溢出，待浆液收缩与触移动式测温装置500探头脱离接触后，延时数秒驱动控制系统133指令电源转换电路138继续对加热装置120的供电加热，如此循环至到达程序设定时间，系统提示加工完成，并自动进入“加工器装卸载”状态，此时可取出加工器300，再将作业容器200从功率底座100中取出，视需要将其裸露下底部203放入盛有冷水的容器中，以供对加工好的豆浆快速冷却，而后将保温底座230套于作业容器200底部，此时，移动式测温装置500可移至温度测试点204，它将实时显示豆浆温度。
【主权项】
1.一种无机械动力源的动力加工型食品处理设备、方法，包含驱动底座、作业容器、加工器、电控部分，其特征在于:所述加工器为独立部件，所述加工器与待加工食品直接接触，所述加工器和驱动底座被作业容器完全隔离，所述加工器与驱动底座间有耦合作用力，所述耦合作用力受驱动底座控制，所述加工器在所述耦合作用力驱使下进行机械运动或形变，所述设备中无需机械动力源，也无需与机械动力源或传动装置相连接。2.如权利要求1所述驱动底座，其特征在于:包含一个或多个电磁转换装置和/或加热装置，所述电磁转换装置及加热装置贴附作业容器布置，所述布置的位置为作业容器同侧的一处或多处，所述电磁转换装置与加热装置无直接接触。3.如权利要求2所述电磁转换装置，其特征在于:包含一个或多个电磁铁，所述电磁铁每个可单独控制供电。4.如权利要求2所述加热装置，其特征在于:一种单面发热装置，发热面为外凸弧面，由发热盘及其绝热底座构成，所述发热盘除发热面外的各部位均被绝热底座包覆，所述发热盘口径小于绝热底座口径。5.如权利要求1所述的加工器，其特征在于，具有对称结构的圆盘状或圆环状或轮辐状或放射状器件，所述器件的外缘和/或端部的对称部位布置有磁体，加工器上有适合食品加工需要的构造，所述适合加工需要的构造包括其表面的凹凸变形或沟槽或孔洞、或与加工器一体的或附着的球形或杆形或板形或刃形中的一种或数种，所述加工器的材质应安全无害。6.如权利要求1所述的作业容器，其特征在于，一种食品容器，所述容器为圆柱形或圆台形或类球形或上述形状附加局部变异结构，所述容器有内凹弧面底部，所述容器采用食品用安全材料制作，所述材料的全部或局部为非铁磁性，所述容器被驱动底座所贴附区域的壳体基层裸露而无保温层，相对的，其余壳体包覆有保温层，所述保温层下沿外设有螺纹或卡槽或凸起。7.如权利要求6所述作业容器，设有手柄和上盖，其特征在于，所述作业容器依据手柄和上盖设有温度测试点和测试孔，所述温度测试点即为作业容器手柄的铆固点，所述铆固点有实心金属铆钉，所述铆钉贯穿容器侧壁，所述铆钉在容器内侧端面与容器内壁平齐，夕卜端面带有内凹空腔，所述铆钉与作业容器壁间有密封圈，所述作业容器手柄上设有磁体，所述温度测试孔为作业容器上盖执手处的贯穿孔，所述温度测试点及测试孔附着测温装置，所述测温装置安置位置与食品加工方案相关。8.如权利要求6所述作业容器，其特征还在于，配有一个保温底座，所述保温底座可包覆作业容器裸露的壳体，所述保温底座的口部设有螺纹或卡槽或凹孔，所述保温底座设有贯穿其内外侧的孔洞或沟槽。9.如权利要求1所述电控部分安装在驱动底座的壳体内，包含有程序存储装置、状态监测模块、驱动控制系统、电源转换电路、通信模块及操作面板，其特征在于:所述程序存储装置存储有若干预设功能程序，所述预设功能程序包含加工器装卸载、研磨、搅拌、揉挤功能中的一种或数种，所述功能程序由驱动控制系统执行，所述驱动控制系统控制电源转换电路的输出，所述电源转换电路输出至驱动底座中电磁转换装置及加热装置。10.如权利要求9所述加工器装卸载功能程序，其特征在于，程序执行后，加工器与驱动底座间耦合力为斥力，其力距为零。
【文档编号】A47J31/00GK105962805SQ201610318872
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年5月15日
【发明人】管华明
【申请人】管华明