本實(shí)用新型涉及一種蒸爆系統(tǒng)。更具體地來說，本實(shí)用新型涉及一種背壓模組和具有背壓模組的蒸爆系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

將植物纖維經(jīng)過加熱及蒸爆處理后，可以使細(xì)胞壁松開，進(jìn)而加速酵素作用、或是促進(jìn)微生物的生長、糖化以及酒精發(fā)酵轉(zhuǎn)換。因此，以植物纖維當(dāng)作原料的高溫蒸爆處理技術(shù)，是生質(zhì)能源研究中非常熱門的項(xiàng)目。

然而，目前在以植物纖維當(dāng)作原料的蒸爆硬體技術(shù)，必須將原料隔離至一封閉空間進(jìn)行加壓，且須使用許多復(fù)雜的裝置，例如高壓進(jìn)料元件、壓力隔離組件、高溫反應(yīng)器、壓力釋放組件及彭發(fā)槽等。除了需復(fù)雜的操作步驟且成本昂貴外，還由于無法連續(xù)作業(yè)而使效率低落。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型所要解決的主要技術(shù)問題在于，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足提供一種背壓模組。

為了解決上述常見的技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供一種背壓模組，連接一擠壓機(jī)，前述背壓模組包括一蒸爆管、一移動(dòng)元件、一固定元件、以及一彈性元件。蒸爆管包括具有第一端和第二端的一通道，其中第一端相反于第二端，且第一端連接擠壓機(jī)的一出口。移動(dòng)元件可活動(dòng)地設(shè)置于第二端。彈性元件連接固定元件和移動(dòng)元件。當(dāng)?shù)诙说膲毫π∮诨虻扔趶椥栽膹椥粤r(shí)，移動(dòng)元件位于一第一位置并封閉第二端。當(dāng)?shù)诙说膲毫Υ笥趶椥栽膹椥粤r(shí)，移動(dòng)元件由第一位置移動(dòng)至一第二位置，且移動(dòng)元件和第二端之間形成一間隙。

本實(shí)用新型一實(shí)施例中，前述第一端的直徑大于或等于所述出口的直徑。

本實(shí)用新型一實(shí)施例中，前述通道還具有一第一漸縮結(jié)構(gòu)，位于第一端和第二端之間。

本實(shí)用新型一實(shí)施例中，前述通道還具有一第二漸縮結(jié)構(gòu)，連接第二端。

本實(shí)用新型一實(shí)施例中，前述蒸爆管還包括一出料口，對(duì)應(yīng)第二端。

本實(shí)用新型一實(shí)施例中，當(dāng)移動(dòng)元件封閉第二端時(shí)，移動(dòng)元件的至少部分進(jìn)入前述通道中。

本實(shí)用新型一實(shí)施例中，前述背壓模組還包括一螺桿，固定于蒸爆管上，且固定元件設(shè)置于螺桿上，其中固定元件的位置為可調(diào)整的。

本實(shí)用新型一實(shí)施例中，前述蒸爆管包括一蒸爆部和一延伸部，前述通道位于蒸爆部中，且移動(dòng)元件的至少部分容置于延伸部中。

本實(shí)用新型一實(shí)施例中，前述背壓模組還包括一螺桿，固定于蒸爆管上，且固定元件可活動(dòng)地設(shè)置于螺桿上，延伸部固定于螺桿。

本實(shí)用新型一實(shí)施例中，前述彈性元件包括一彈簧。

本實(shí)用新型還提供一種蒸爆系統(tǒng)，包括一擠壓機(jī)和前述背壓模組，其中擠壓機(jī)包括一入口和一出口，背壓模組固定于擠壓機(jī)上，且蒸爆管的第一端連接前述出口。

本實(shí)用新型一實(shí)施例中，前述擠壓機(jī)為一雙軸擠壓機(jī)。

本實(shí)用新型的有益效果在于，本實(shí)用新型提供一種背壓模組和蒸爆系統(tǒng)，通過與擠壓機(jī)連接的蒸爆管、以及與彈性元件連接的移動(dòng)元件，原料可連續(xù)性的蒸爆，而不需進(jìn)入額外的壓力槽，因此可大幅提升蒸爆效率。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型一實(shí)施例的蒸爆系統(tǒng)示意圖。

圖2為本實(shí)用新型一實(shí)施例的蒸爆管示意圖。

圖3A為本實(shí)用新型一實(shí)施例中，蒸爆系統(tǒng)在通道的第二端的壓力小于或等于彈性元件的彈性力時(shí)的示意圖。

圖3B為本實(shí)用新型一實(shí)施例中，蒸爆系統(tǒng)在通道的第二端的壓力大于彈性元件的彈性力時(shí)的示意圖。

附圖標(biāo)記說明

100 擠壓機(jī)

110 入口

120 內(nèi)部空間

130 螺旋軸

140 出口

200 背壓模組

210 蒸爆管

211 鎖合部

211a 孔洞

212 蒸爆部

213 延伸部

214 出料口

220 螺桿

230 移動(dòng)元件

240 套筒

250 固定元件

260 彈性元件

L 鎖固元件

P 通道

P1 第一端

P2 第二端

T1 第一漸縮結(jié)構(gòu)

T2 第二漸縮結(jié)構(gòu)

具體實(shí)施方式

以下說明本實(shí)用新型實(shí)施例的背壓模組和蒸爆系統(tǒng)。然而，可輕易了解本實(shí)用新型實(shí)施例提供許多合適的實(shí)用新型概念而可實(shí)施于廣泛的各種特定背景。所揭示的特定實(shí)施例僅僅用于說明以特定方法使用本實(shí)用新型，并非用以局限本實(shí)用新型的范圍。

除非另外定義，在此使用的全部用語(包括技術(shù)及科學(xué)用語)具有本領(lǐng)域技術(shù)人員所通常理解的相同涵義。能理解的是這些用語，例如在通常使用的字典中定義的用語，應(yīng)被解讀成具有一與相關(guān)技術(shù)及本揭露的背景或上下文一致的意思，而不應(yīng)以一理想化或過度正式的方式解讀，除非在此特別定義。

首先請(qǐng)參閱圖1，本實(shí)用新型一實(shí)施例的蒸爆系統(tǒng)包括一擠壓機(jī)100和一背壓模組200，其中擠壓機(jī)100具有一入口110、一內(nèi)部空間120、至少一螺旋軸130、以及一出口140，內(nèi)部空間120連接入口110和出口140，且螺旋軸130設(shè)置于內(nèi)部空間120中。欲擠壓及蒸爆的原料可經(jīng)由擠壓機(jī)100的入口110進(jìn)入內(nèi)部空間120，且在受到螺旋軸130擠壓和推動(dòng)后，前述原料可經(jīng)由出口140被推出擠壓機(jī)100并進(jìn)入背壓模組200，以進(jìn)行后續(xù)蒸爆制程。

前述原料可包括木寡糖、具有植物纖維的生質(zhì)能源或農(nóng)業(yè)廢棄物等，例如玉米蕊心、甘蔗渣、稻麥桿、麥麩、米糠、棉仔殼或酒醩。于本實(shí)施例中，前述擠壓機(jī)100為一雙軸擠壓機(jī)，也即擠壓機(jī)100具有兩個(gè)設(shè)置于內(nèi)部空間120中且彼此平行的螺旋軸130，而原料的含水率介于29％～70％。于一些實(shí)施例中，當(dāng)原料的含水率夠高且擠壓機(jī)100的螺旋軸130可提供足夠的擠壓和推動(dòng)力時(shí)，擠壓機(jī)100亦可為具有單一的螺旋軸130的單軸擠壓機(jī)。

請(qǐng)繼續(xù)參閱圖1，前述背壓模組200主要包括一蒸爆管210、至少一螺桿220、一移動(dòng)元件230、一套筒240、至少一固定元件250、以及至少一彈性元件260。

如圖1、圖2所示，前述蒸爆管210包括一鎖合部211、一蒸爆部212、一延伸部213、以及一出料口214，其中蒸爆管210可通過鎖固元件L穿過鎖合部211上的孔洞211a而固定于擠壓機(jī)100上。蒸爆部212中形成有一通道P，此通道P具有第一端P1和第二端P2，其中第一端P1相反于第二端P2，且第一端P1與擠壓機(jī)100的出口140連接，第二端P2則與延伸部213連接。出料口214形成于蒸爆部212和延伸部213之間，且其位置對(duì)應(yīng)于前述通道P的第二端P2。

需特別說明的是，通道P的第一端P1的直徑大于或等于出口140的直徑，因此可避免原料堵塞于擠壓機(jī)100的出口140。再者，通道P包括具有梯形剖面的第一漸縮結(jié)構(gòu)T1和第二漸縮結(jié)構(gòu)T2，因此，通道P的直徑由第一端P1至第二端P2會(huì)經(jīng)過兩次的縮減，故可增加蒸爆的效果。于本實(shí)施例中，第一漸縮結(jié)構(gòu)T1位于第一端P1和第二端P2之間，而第二漸縮結(jié)構(gòu)T2則連接第二端P2。此外，由于第一漸縮結(jié)構(gòu)T1和第二漸縮結(jié)構(gòu)T2的側(cè)面為漸縮的斜面，因此可避免低壓區(qū)及冷區(qū)的產(chǎn)生，防止原料結(jié)塊的情形發(fā)生。

如圖1所示，螺桿220固定于蒸爆管210的鎖合部211上，且固定元件250固定于螺桿220上。彈性元件260的兩端連接前述固定元件250和套筒240，且移動(dòng)元件230容置于套筒240中。因此，彈性元件260可提供一朝左的彈性力予套筒240及移動(dòng)元件230。

于本實(shí)施例中，彈性元件260為壓縮彈簧，且固定元件250為螺帽，故固定元件250相對(duì)于螺桿220的位置為可調(diào)整的。換言之，彈性元件260所提供的彈性力可通過改變固定元件250的位置以及替換相異彈性系數(shù)的彈性元件260來調(diào)整。于一些實(shí)施例中，固定元件250可為相對(duì)于擠壓機(jī)100固定的一壁面，且彈性元件260直接連接移動(dòng)元件230和固定元件250，故套筒240可省略。

應(yīng)注意的是，于本實(shí)施例中，移動(dòng)元件230具有一長條形結(jié)構(gòu)并延伸至蒸爆管210的延伸部213中，且延伸部213固定于螺桿220上，因此可避免移動(dòng)元件230相對(duì)于通道P的位置偏差。此外，于一些實(shí)施例中，蒸爆管210和擠壓機(jī)100的殼體也可為一體成型，使組裝的步驟減少以避免組裝失誤的誤差發(fā)生。

接著請(qǐng)參閱圖3A，移動(dòng)元件230受到彈性元件260的彈性力作用時(shí)，其端部231可封閉通道P的第二端P2，且由于本實(shí)施例中移動(dòng)元件230的前述端部231具有圓錐或半球形表面，因此當(dāng)移動(dòng)元件230封閉第二端P2時(shí)，至少部分的移動(dòng)元件230會(huì)進(jìn)入通道P中，進(jìn)而避免兩者之間產(chǎn)生縫隙。

當(dāng)原料被擠壓機(jī)100推擠至蒸爆管210內(nèi)并抵達(dá)第二端P2時(shí)，擠壓機(jī)100仍會(huì)持續(xù)不斷地推擠原料并在第二端P2產(chǎn)生一壓力。如圖3A所示，當(dāng)?shù)诙薖2的壓力小于或等于彈性元件260的彈性力時(shí)，移動(dòng)元件230位于一第一位置并封閉第二端P2，故原料會(huì)被移動(dòng)元件230的端部231所阻擋。

請(qǐng)參閱圖3B，當(dāng)?shù)诙薖2的壓力大彈性元件260的彈性力時(shí)，移動(dòng)元件230會(huì)被向右推動(dòng)由前述第一位置移動(dòng)至第二位置，使移動(dòng)元件230和第二端P2之間形成一間隙，因此原料可離開通道P并穿過出料口214進(jìn)入集料裝置(未圖示)。

在移動(dòng)元件230與第二端P2分離時(shí)，原料中的水分會(huì)因瞬間釋壓而轉(zhuǎn)變?yōu)樗魵?，故原料中的纖維組織可被蒸爆、受到破壞而變成松散的組織。

在第二端P2的壓力釋放后，彈性元件260的彈性力會(huì)使移動(dòng)元件230再次朝左移動(dòng)。惟應(yīng)注意的是，由于擠壓機(jī)100會(huì)持續(xù)不斷地推擠原料，故有時(shí)移動(dòng)元件230僅移動(dòng)至接近第二端P2(尚未封閉第二端P2)時(shí)即達(dá)到壓力平衡，并接著進(jìn)行下一次的蒸爆。因此，本實(shí)用新型所述的蒸爆系統(tǒng)可連續(xù)不斷地進(jìn)行蒸爆，減少制程所需的時(shí)間。

于本實(shí)施例中，彈性元件260提供的彈性力介于20～70kg(較佳為40～60kg)。

綜上所述，本實(shí)用新型提供一種背壓模組和蒸爆系統(tǒng)，通過與擠壓機(jī)連接的蒸爆管、以及與彈性元件連接的移動(dòng)元件，原料可連續(xù)性的蒸爆，而不需進(jìn)入額外的壓力槽，因此可大幅提升蒸爆效率。

雖然本實(shí)用新型的實(shí)施例及其優(yōu)點(diǎn)已描述如上，但應(yīng)該了解的是，本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍內(nèi)，可作還動(dòng)、替代與潤飾。此外，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并未局限于說明書內(nèi)所述特定實(shí)施例中的制程、機(jī)器、制造、物質(zhì)組成、裝置、方法及步驟，本領(lǐng)域技術(shù)人員可從本實(shí)用新型揭示內(nèi)容中理解現(xiàn)行或未來所發(fā)展出的制程、機(jī)器、制造、物質(zhì)組成、裝置、方法及步驟，只要可以在此處所述實(shí)施例中實(shí)施大抵相同功能或獲得大抵相同結(jié)果都可根據(jù)本實(shí)用新型使用。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍包括上述制程、機(jī)器、制造、物質(zhì)組成、裝置、方法及步驟。另外，每一申請(qǐng)專利范圍構(gòu)成個(gè)別的實(shí)施例，且本實(shí)用新型的保護(hù)范圍也包括各個(gè)申請(qǐng)專利范圍及實(shí)施例的組合。

雖然本實(shí)用新型以前述數(shù)個(gè)較佳實(shí)施例描述如上，然其并非用以限定本實(shí)用新型。本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍內(nèi)，可做些許的還動(dòng)與潤飾。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)根據(jù)申請(qǐng)專利范圍所界定的范圍為準(zhǔn)。除此的外，每個(gè)申請(qǐng)專利范圍建構(gòu)成一獨(dú)立的實(shí)施例，且各種申請(qǐng)專利范圍及實(shí)施例的組合都屬于本實(shí)用新型的范圍內(nèi)。