一种模拟手冲咖啡酿造系统论文和设计-郭建刚

全文摘要

本实用新型涉及咖啡机技术领域，特别指一种模拟手冲咖啡酿造系统，包括漏斗和设置于漏斗上的悬臂，以及用于供水的供水装置，悬臂内设有驱动器，悬臂上可转动地安装有转筒，驱动器与转筒传动配合；悬臂上设有第一出水嘴，转筒上设有第二出水嘴，第一出水嘴位于转动筒的旋转中心，第二出水嘴位于第一出水嘴的侧方；供水装置包括水箱和转换阀，转换阀的进水口、第一出水口和第二出水口分别通过管路连接于水箱、第一出水嘴和第二出水嘴，转换阀用于使进水口与第一出水口或第二出水口切换连接。本实用新型中用于冲泡咖啡的水流可以浇洒到咖啡粉中间及周边，使咖啡粉可以被充分地萃取，模拟出手动冲泡咖啡的动作，提高了冲泡后的咖啡的口感。

主设计要求

1.一种模拟手冲咖啡酿造系统，包括漏斗和设置于漏斗上的悬臂，以及用于供水的供水装置，其特征在于，所述悬臂内设有驱动器，所述悬臂上可转动地安装有转筒，所述驱动器与所述转筒传动配合；所述悬臂上设有第一出水嘴，所述转筒上设有第二出水嘴，所述第一出水嘴位于所述转动筒的旋转中心，所述第二出水嘴位于所述第一出水嘴的侧方；所述供水装置包括水箱和转换阀，所述转换阀的进水口通过管路连接于水箱上，所述转换阀的第一出水口通过管路连接于第一出水嘴，所述转换阀的第二出水口通过管路连接于第二出水嘴，所述转换阀用于使进水口与第一出水口或第二出水口切换连接。

设计方案

1.一种模拟手冲咖啡酿造系统，包括漏斗和设置于漏斗上的悬臂，以及用于供水的供水装置，其特征在于，

所述悬臂内设有驱动器，所述悬臂上可转动地安装有转筒，所述驱动器与所述转筒传动配合；所述悬臂上设有第一出水嘴，所述转筒上设有第二出水嘴，所述第一出水嘴位于所述转动筒的旋转中心，所述第二出水嘴位于所述第一出水嘴的侧方；

所述供水装置包括水箱和转换阀，所述转换阀的进水口通过管路连接于水箱上，所述转换阀的第一出水口通过管路连接于第一出水嘴，所述转换阀的第二出水口通过管路连接于第二出水嘴，所述转换阀用于使进水口与第一出水口或第二出水口切换连接。

2.根据权利要求1所述的模拟手冲咖啡酿造系统，其特征在于，所述转换阀包括阀体、阀芯和转换器，所述阀芯位于阀体内部阀腔，所述转换器与阀芯传动连接，所述进水口、第一出水口和第二出水口设置于阀体上且分别连通于阀体的内部阀腔；所述转换器用于驱使阀芯转动，所述阀芯在转动过程中具有封闭第一出水口或第二出水口的不同位置。

3.根据权利要求2所述的模拟手冲咖啡酿造系统，其特征在于，所述阀体上还设有第一开关、第二开关和触发块，所述第一开关和第二开关分别位于阀体两侧，所述触发块位于第一开关和第二开关之间，并且触发块与阀芯传动连接以使触发块随阀芯同步转动；所述触发块在转动过程中具有触发第一开关或第二开关的不同位置，所述第一开关和第二开关用于控制所述转换器的工作状态。

4.根据权利要求3所述的模拟手冲咖啡酿造系统，其特征在于，所述阀体的上下两端对应设有用于密封所述阀体的内部阀腔端面的封盖和封板，所述转换器固定安装于封盖上，所述第一开关和第二开关固定安装于封板上。

5.根据权利要求1所述的模拟手冲咖啡酿造系统，其特征在于，所述第二出水嘴包括沿所述转筒的径向并排设置的多个分水嘴。

6.根据权利要求1所述的模拟手冲咖啡酿造系统，其特征在于，所述悬臂内具有水管接头，所述水管接头一端连接于转换阀的第二出水口，另一端与所述第二出水嘴配合并向第二出水嘴供水。

7.根据权利要求6所述的模拟手冲咖啡酿造系统，其特征在于，所述转筒内设有储水槽，所述储水槽位于所述水管接头与第二出水嘴之间。

8.根据权利要求7所述的模拟手冲咖啡酿造系统，其特征在于，所述转筒的中心孔套装于所述悬臂的第一出水嘴的外圈，所述第一出水嘴上固定安装有底板，所述底板用于阻止所述转筒从第一出水嘴上脱离。

9.根据权利要求8所述的模拟手冲咖啡酿造系统，其特征在于，所述转筒包括固定装配的传动筒和撒水筒，所述传动筒与所述驱动器通过齿轮传动配合，所述储水槽位于撒水筒内。

10.根据权利要求6所述的模拟手冲咖啡酿造系统，其特征在于，所述供水装置还包括通过管路依次连接于所述水箱和转换阀的进水口之间的流量计、水泵和加热器。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及咖啡机技术领域，特别指一种模拟手冲咖啡酿造系统。

背景技术

传统的滴漏式咖啡机中的冲泡装置包括用于放置咖啡粉的容器，以及用于供冲泡液进入容器内的进水管。在使用过程中，加热到预设温度的冲泡液从锅炉中通过进水管输送至咖啡粉的上方，并直接从进水管的出口滴落至咖啡粉上,对咖啡粉进行萃取。如中国专利公开号为CN107495843A提出的一种滴漏式咖啡机，包括水箱、发热管组件和冲泡漏斗，水箱与发热管组件的发热管的第一端之间通过第一管路连接；冲泡漏斗与发热管组件的发热管的第二端通过第二管路连接，以使水箱内的水流入冲泡漏斗，第一管路靠近水箱的上段设有至少部分内径的横截面积小于第一管路靠近发热管的下段的内径的横截面积的窄流区；滴漏式咖啡机还包括：至少一根出水管，水箱上开设有出水口，出水管的一端连接在出水口上，出水口设有控制开关；出水管的另一端与所述第一管路的下段连通，有效避免在煮水过程前阶段水位高，压力大，流速高，温度低，而后阶段水位低，压力中，流速慢，温度高的问题。采用此种方式滴落的冲泡液只能浇洒到咖啡粉的中间部分，而四周的咖啡粉并未被充分浇洒冲泡。再者，由于冲泡液不断地浇洒冲击在咖啡粉的同一个区域上，使得冲泡后的咖啡口感较差。因此，有必要进行改进。

实用新型内容

本实用新型的目的是提出一种模拟手冲咖啡酿造系统，冲泡咖啡的水流可以浇洒到咖啡粉中间及周边，使咖啡粉可以被充分地萃取，模拟出手动冲泡咖啡的动作，提高了冲泡后的咖啡的口感。

为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：一种模拟手冲咖啡酿造系统，包括漏斗和设置于漏斗上的悬臂，以及用于供水的供水装置，其特征在于，所述悬臂内设有驱动器，所述悬臂上可转动地安装有转筒，所述驱动器与所述转筒传动配合；所述悬臂上设有第一出水嘴，所述转筒上设有第二出水嘴，所述第一出水嘴位于所述转动筒的旋转中心，所述第二出水嘴位于所述第一出水嘴的侧方；所述供水装置包括水箱和转换阀，所述转换阀的进水口通过管路连接于水箱上，所述转换阀的第一出水口通过管路连接于第一出水嘴，所述转换阀的第二出水口通过管路连接于第二出水嘴，所述转换阀用于使进水口与第一出水口或第二出水口切换连接。本实用新型中用于冲泡咖啡的水流可以浇洒到咖啡粉中间及周边，使咖啡粉可以被充分地萃取，模拟出手动冲泡咖啡的动作，提高了冲泡后的咖啡的口感。

根据以上方案，所述转换阀包括阀体、阀芯和转换器，所述阀芯位于阀体内部阀腔，所述转换器与阀芯传动连接，所述进水口、第一出水口和第二出水口设置于阀体上且分别连通于阀体的内部阀腔；所述转换器用于驱使阀芯转动，所述阀芯在转动过程中具有封闭第一出水口或第二出水口的不同位置。通过转换器与阀芯配合，可以实现水路的自动切换，使最终冲泡咖啡的水路发生变化，更好地模拟出手动冲泡的效果。

根据以上方案，所述阀体上还设有第一开关、第二开关和触发块，所述第一开关和第二开关分别位于阀体两侧，所述触发块位于第一开关和第二开关之间，并且触发块与阀芯传动连接以使触发块随阀芯同步转动；所述触发块在转动过程中具有触发第一开关或第二开关的不同位置，所述第一开关和第二开关用于控制所述转换器的工作状态。阀芯通过触发块分别触发两个开关，对转换器进行控制，这样阀芯便可以依据预定的指令来进行水路切换，使冲泡的水流更加符合手动冲泡的状态。

根据以上方案，所述阀体的上下两端对应设有用于密封所述阀体的内部阀腔端面的封盖和封板，所述转换器固定安装于封盖上，所述第一开关和第二开关固定安装于封板上。转换阀采用封盖和封板与阀体的配合结构，使转换阀生产和组装更简便，而且还可以方便其它部件的固定安装，同时又能提高阀体的密封性能。

根据以上方案，所述第二出水嘴包括沿所述转筒的径向并排设置的多个分水嘴。多个径向设置的分水嘴可以同时在径向上喷洒，转筒在转动时便可以实现整个圆周内的咖啡粉都会被浇洒到，进一步地使咖啡粉被充分地萃取。

根据以上方案，所述悬臂内具有水管接头，所述水管接头一端连接于转换阀的第二出水口，另一端与所述第二出水嘴配合并向第二出水嘴供水。通过水管接头可以将转换阀和第二出水嘴连接起来，使得第二出水嘴的供水结构更简单有效。

根据以上方案，所述转筒内设有储水槽，所述储水槽位于所述水管接头与第二出水嘴之间。通过储水槽储水，再供应给第二出水嘴，使得第二出水嘴在转动过程中也可以喷水。

根据以上方案，所述转筒的中心孔套装于所述悬臂的第一出水嘴的外圈，所述第一出水嘴上固定安装有底板，所述底板用于阻止所述转筒从第一出水嘴上脱离。第一出水嘴的本身结构可以作为转筒的转轴来使用，使转筒与悬臂之间的转动配合结构更简单可靠。

根据以上方案，所述转筒包括固定装配的传动筒和撒水筒，所述传动筒与所述驱动器通过齿轮传动配合，所述储水槽位于撒水筒内。转筒采用传动筒和撒水筒上下组装配合，既可以降低组装操作的麻烦，又可以保证转筒的传动结构配合的准确和可靠。

根据以上方案，所述供水装置还包括通过管路依次连接于所述水箱和转换阀的进水口之间的流量计、水泵和加热器。通过这些部件的配合，可以在向漏斗快速供应热水，并且还能控制供应的热水流量，提高咖啡冲泡的口感。

本实用新型咖啡酿造系统，采用二个出水嘴相配合，第一出水嘴位于旋转中心位置，第二出水嘴则位于第一出水嘴的侧方，处于转筒的偏心位置，当转筒转动时，第一出水嘴可以在中心位置喷水萃取漏斗内中间位置的咖啡粉，第二出水嘴在偏心位置喷水萃取漏斗内位置周边位置的咖啡粉，使漏斗内的咖啡粉能被充分萃取，保证冲泡后的咖啡口感；另外，采用转换阀对水路进行切换，使二个出水嘴分别喷水，可以模拟出手动冲泡咖啡的状态，进一步满足用户对咖啡冲泡口感的要求。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2本实用新型的转换阀结构分解示意图；

图3本实用新型的悬臂与转筒的配合结构分解示意图；

图4本实用新型的悬臂与转筒的配合结构剖示图；

图5是本实用新型转筒的内部结构示意图。

图中：1、漏斗；2、悬臂；3、驱动器；4、转筒；5、第一出水嘴；6、第二出水嘴；7、水管接头；8、储水槽；9、底板；10、传动筒；11、撒水筒；12、水箱；13、转换阀；14、进水口；15、第一出水口；16、第二出水口；17、阀体；18、阀芯；19、转换器；20、第一开关；21、第二开关；22、触发块；23、封盖；24、封板；25、流量计；26、水泵；27、加热器。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本实用新型的技术方案进行说明。

如图1所示，本实用新型所述的一种模拟手冲咖啡酿造系统，包括漏斗1和设置于漏斗1上的悬臂2，以及用于供水的供水装置，所述悬臂2内设有驱动器3，所述悬臂2上可转动地安装有转筒4，所述驱动器3与所述转筒4传动配合；所述悬臂2上设有第一出水嘴5，所述转筒4上设有第二出水嘴6，所述第一出水嘴5位于所述转动筒的旋转中心，所述第二出水嘴6位于所述第一出水嘴5的侧方；所述供水装置包括水箱12和转换阀13，所述转换阀13的进水口14通过管路连接于水箱12上，所述转换阀13的第一出水口15通过管路连接于第一出水嘴5，所述转换阀13的第二出水口16通过管路连接于第二出水嘴6，所述转换阀13用于使进水口14与第一出水口15或第二出水口16切换连接。本实用新型咖啡酿造系统，采用二个出水嘴相配合，第一出水嘴5位于旋转中心位置，第二出水嘴6则位于第一出水嘴5的侧方，处于转筒4的偏心位置，当转筒4转动时，第一出水嘴5可以在中心位置喷水萃取漏斗1内中间位置的咖啡粉，第二出水嘴6在偏心位置喷水萃取漏斗1内位置周边位置的咖啡粉，使漏斗1内的咖啡粉能被充分萃取，保证冲泡后的咖啡口感；另外，采用转换阀13对水路进行切换，使二个出水嘴分别喷水，可以模拟出手动冲泡咖啡的状态，进一步满足用户对咖啡冲泡口感的要求。

如图2所示，所述转换阀13包括阀体17、阀芯18和转换器19，所述阀芯18位于阀体17内部阀腔，所述转换器19与阀芯18传动连接，所述进水口14、第一出水口15和第二出水口16设置于阀体17上且分别连通于阀体17的内部阀腔；所述转换器19用于驱使阀芯18转动，转换器19可以采用电动驱动方式，也可以采用人工手动驱动方式，所述阀芯18在转动过程中具有封闭第一出水口15或第二出水口16的不同位置。通过转换器19与阀芯18配合，可以实现水路的自动切换，使最终冲泡咖啡的水路发生变化，更好地模拟出手动冲泡的效果。进一步地，所述阀体17上还设有第一开关20、第二开关21和触发块22，所述第一开关20和第二开关21分别位于阀体17两侧，所述触发块22位于第一开关20和第二开关21之间，并且触发块22与阀芯18传动连接以使触发块22随阀芯18同步转动；所述触发块22在转动过程中具有触发第一开关20或第二开关21的不同位置，所述第一开关20和第二开关21用于控制所述转换器19的工作状态。阀芯18通过触发块22分别触发两个开关，对转换器19进行控制，这样阀芯18便可以依据预定的指令来进行水路切换，使冲泡的水流更加符合手动冲泡的状态。优选地，所述阀体17的上下两端对应设有用于密封所述阀体17的内部阀腔端面的封盖23和封板24，所述转换器19固定安装于封盖23上，所述第一开关20和第二开关21固定安装于封板24上。转换阀13采用封盖23和封板24与阀体17的配合结构，使转换阀13生产和组装更简便，而且还可以方便其它部件的固定安装，同时又能提高阀体17的密封性能。

如图5所示，所述第二出水嘴6包括沿所述转筒4的径向并排设置的多个分水嘴。多个径向设置的分水嘴可以同时在径向上喷洒，转筒4在转动时便可以实现整个圆周内的咖啡粉都会被浇洒到，进一步地使咖啡粉被充分地萃取。

如图4所示，所述悬臂2内具有水管接头7，所述水管接头7一端连接于转换阀13的第二出水口16，另一端与所述第二出水嘴6配合并向第二出水嘴6供水。通过水管接头7可以将转换阀13和第二出水嘴6连接起来，使得第二出水嘴6的供水结构更简单有效。

如图4和图5所示，所述转筒4内设有储水槽8，所述储水槽8位于所述水管接头7与第二出水嘴6之间。通过储水槽8储水，再供应给第二出水嘴6，使得第二出水嘴6在转动过程中也可以喷水。

如图3和图4所示，所述转筒4的中心孔套装于所述悬臂2的第一出水嘴5的外圈，所述第一出水嘴5上固定安装有底板9，所述底板9用于阻止所述转筒4从第一出水嘴5上脱离。第一出水嘴5的本身结构可以作为转筒4的转轴来使用，使转筒4与悬臂2之间的转动配合结构更简单可靠。

如图3所示，所述转筒4包括固定装配的传动筒10和撒水筒11，所述传动筒10与所述驱动器3通过齿轮传动配合，所述储水槽8位于撒水筒11内。转筒4采用传动筒10和撒水筒11上下组装配合，既可以降低组装操作的麻烦，又可以保证转筒4的传动结构配合的准确和可靠。

如图1所示，所述供水装置还包括通过管路依次连接于所述水箱12和转换阀13的进水口14之间的流量计25、水泵26和加热器27。通过这些部件的配合，可以在向漏斗1快速供应热水，并且还能控制供应的热水流量，提高咖啡冲泡的口感。本实用新型中最完善的实施例包含上述所有特征，在漏斗1上方设置悬臂2，悬臂2内具有第一出水嘴5和水管接头7，在第一出水嘴5的外圈套装传动筒10，撒水筒11固定装配在传动筒10上，悬臂2内的驱动器3通过齿轮传动配合于传动筒10上；撒水筒11内设有储水槽8，撒水筒11个表面设有第二出水嘴6，第二出水嘴6位于撒水筒11上储水槽8的位置，并且储水槽8与水管接头7相对应设置；第一出水嘴5本身为轴状，既可以作为传动筒10的中心转轴，又可以作为第一出水嘴5的接头，转换阀13便可以通过管路连接在第一出水嘴5与水箱12之间，同时转换阀13也通过另一管路连接在水箱12与水管接头7之间。在进行咖啡冲泡时，水箱12内的水可以经过加热成满足咖啡粉冲泡温度的热水，再由水管输送至悬臂2和转筒4内的出水嘴喷出。具体地，转换阀13通过管路将水箱12内的水输送给第一出水嘴5，第一出水嘴5在转筒4旋转中心位置直接喷水至漏斗1的中间位置；转换阀13通过另一管路将水箱12内的水输送给水管接头7，然后从水管接头7内进入到撒水筒11内的储水槽8，再由储水槽8内经过第二出水嘴6喷出到漏斗1的周边位置。在喷水的过程中，转筒4在驱动器3的驱使下保持低速转动，第二出水嘴6也会随之转动，第二出水嘴6在喷水过程中便会覆盖至漏斗1的周边整个圆圈范围内的咖啡粉；撒水筒11在转动过程中，其内部的储水槽8会具有与水管接头7错开或对齐的两种位置，当对齐时水管接头7向储水槽8供水，储水槽8储存足量的水后，在错开位置可以持续喷水，这样在错开和对齐位置之间往复交替，实现持续喷水萃取咖啡。

进一步地，可以通过转换阀13对冲泡水路进行控制，使第一出水嘴5和第二出水嘴6分别单独喷水，满足用户在酿造咖啡时不同的使用需求。具体地，转换器19可以驱使阀芯18转动，使阀芯18封堵第一出水口15或第二出水口16，这样没有被封堵的出水口便会形成水路通路，使第一出水嘴5和第二出水嘴6分别有水供应；进一步地，由于触发块22与阀芯18同步转动，还可以通过触发块22与第一开关20和第二开关21联合起来，使转换阀13实现时间控制；比如，当阀芯18在转换器19的驱动下带着触发块22转动使触发块22块发第一开关20时，阀芯18刚好打开第一出水口15同时封堵第二出水口16，使第一出水嘴5喷水，同时转换器19可以开始计时，计时到预定时限后转换器19再次启动，此时当阀芯18带着触发块22转动使触发块22触发第二开关21时，阀芯18刚好打开第二出水口16同时封堵第一出水口15，使第二出水嘴6喷水，同样地转换器19开始计时，计时到预定时限后转换器19再次启动，转换器19以这样的方式循环动作，使最终的冲泡水流既可以在两个出水嘴之间切换，又可以对两个出水嘴的喷水时长进行控制，完全模拟出手动冲泡咖啡的状态。本实用新型通过转筒4的转动使水流可以旋转喷水，这样冲泡咖啡的水流可以浇洒到咖啡粉中间及周边，使咖啡粉可以被充分地萃取，同时通过转换阀13的切换和时间控制，模拟手动冲泡咖啡，提高了冲泡后的咖啡的口感。

以上所述仅是本实用新型的较佳实施方式，故凡依本实用新型专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本实用新型专利申请范围内。

设计图

一种模拟手冲咖啡酿造系统论文和设计

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