申请/专利权人：广州煌牌自动设备有限公司

申请日：2019-01-24

公开（公告）日：2024-04-05

公开（公告）号：CN109452864B

主分类号：A47J31/30

分类号：A47J31/30

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.05#授权;2019.04.05#实质审查的生效;2019.03.12#公开

摘要：本发明公开了一种蒸汽冲泡咖啡装置及方法，所述蒸汽冲泡咖啡装置包括蒸汽发生器、升降机构和穿刺机构，通过设置升降机构控制穿刺机构的针头往下刺破咖啡粉盒形成穿刺孔，通过穿刺孔滤去咖啡渣，通过设置针头往咖啡粉盒内输入蒸汽积压形成高压环境，迫使高压腔内的咖啡液沿穿刺孔流出。相比于现有技术，本发明具有冲泡速度快、结构简单的优点。

主权项：1.一种蒸汽冲泡咖啡装置，其特征在于：包括蒸汽发生器、升降机构、穿刺机构和支撑体；所述蒸汽发生器包括供水装置、蒸汽产生腔室、加热元件和分别与供水装置和加热元件电连接的控制电路，所述供水装置为蒸汽产生腔室提供水源，所述加热元件位于蒸汽产生腔室下方，所述加热元件将从流至蒸汽产生腔室内的水加热转换为蒸汽；所述升降机构控制穿刺机构进行上下往复运动；所述穿刺机构往下运动至穿刺机构的针头依次刺破咖啡粉盒的盒盖和盒底之后，所述穿刺机构向上运动，使穿刺机构的针头位于咖啡粉盒内；所述穿刺机构包括基座和针头，所述基座为一空腔，所述基座与蒸汽发生器通过软管连接，所述基座与升降机构连接，所述针头朝下设于基座底部，所述针头末端设有出气孔；所述支撑体包括支架和支柱，所述支架一端连接支柱，另一端为圆环状，位于穿刺机构针头下方，用于放置咖啡粉盒；所述升降机构包括升降杆、导轨和曳引机构，所述升降杆为空心的管状，所述导轨和曳引机构设于升降杆内，所述导轨与穿刺机构连接。

全文数据：一种蒸汽冲泡咖啡装置及方法技术领域本发明涉及咖啡冲泡领域，尤其是涉及一种蒸汽冲泡咖啡装置及方法。背景技术目前冲泡咖啡的方法主要有压渗法、滴滤法、虹吸法、蒸汽加压法。压渗法是在玻璃壶中倒入咖啡粉，加热水浸泡，将过滤器从上往下压入咖啡液中，隔离出咖啡渣；滴滤法是将滤纸放在虑杯上，放入咖啡粉，冲入热水冲泡咖啡液；虹吸法是利用虹吸原理，将咖啡粉放在上壶，加热下壶的水直至沸腾上升到上壶内冲泡咖啡液，停止加热时咖啡液流回下壶中，再过滤出咖啡渣；蒸汽加压法是将高压腔内的水加热产生蒸汽，蒸汽在高压腔内积压形成高压环境，迫使高压腔内的热水沿管道喷出，喷出的热水流经装有咖啡粉的过滤器冲泡咖啡液。现有的蒸汽冲泡咖啡装置存在冲泡时间长、工序复杂、咖啡粉不易充分溶解等不足。发明内容本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种结构简单、冲泡速度快的的蒸汽冲泡咖啡装置。本发明是通过以下技术方案实现的：一种蒸汽冲泡咖啡装置，包括蒸汽发生器、升降机构和穿刺机构；所述蒸汽发生器包括供水装置、蒸汽产生腔室、加热元件和分别与供水装置和加热元件电连接的控制电路，所述供水装置为蒸汽产生腔室提供水源，所述加热元件位于蒸汽产生腔室下方，所述加热元件将从流至蒸汽产生腔室内的水加热转换为蒸汽；所述升降机构控制穿刺机构进行上下往复运动；所述穿刺机构包括基座和针头，所述基座为一空腔，所述基座与蒸汽发生器通过软管连接，所述基座与升降机构连接，所述针头朝下设于基座底部，所述针头末端设有出气孔。相对于现有技术，本发明通过设置升降机构控制穿刺机构的针头往下刺破咖啡粉盒形成穿刺孔，通过穿刺孔滤去咖啡渣，无需使用专用滤纸或滤网，再通过设置针头往咖啡粉盒内输入蒸汽积压形成高压环境，迫使高压腔内的咖啡液沿穿刺孔流出，本发明具有冲泡速度快、结构简单的优点。进一步地，所述升降机构包括升降杆、导轨和曳引机构，所述升降杆为空心的管状，所述导轨和曳引机构设于升降杆内，所述导轨与穿刺机构连接，所述曳引机构控制穿刺机构在升降杆上进行往复运动。进一步地，所述供水装置包括水箱和水泵，所述水泵通过水管与水箱连接，为蒸汽产生腔室提供水源。进一步地，所述水泵为数控计量泵，所述数控计量泵控制蒸汽产生腔室的进水量，避免水量过多影响加热速度和蒸发效率。进一步地，所述加热元件呈螺旋状环绕设置在所述蒸汽产生腔室底下，使蒸汽产生腔室加热得更加均匀，增加加热效率。进一步地，所述蒸汽冲泡咖啡装置还包括一支撑体，所述支撑体包括支架和支柱，所述支架一端连接支柱，另一端为圆环状，位于穿刺机构针头下方用于放置咖啡粉盒，所述支架跟支柱将咖啡粉盒固定在穿刺机构下方，方便穿刺机构进行穿刺。进一步地，所述蒸汽发生器还包括一温控器，所述温控器设置在蒸汽产生腔室内表面，所述温控器根据腔室内表面的温度与控制电路连接，防止蒸汽发生器内部温度过高引发安全事故。本发明还提供了一种基于蒸汽冲泡咖啡装置的冲泡咖啡方法，包括以下步骤：S1：控制电路控制穿刺机构往下运动至穿刺机构的针头依次刺破咖啡粉盒的盒盖和盒底；S2：控制电路控制穿刺机构向上运动，使穿刺机构的针头位于咖啡粉盒内，并在盒底留下若干个出液小孔；S3：控制加热元件将供水装置送至蒸汽产生腔室内的水加热转换为蒸汽并通过管道输送至穿刺机构基座内部，并通过针头输至咖啡粉盒内进行冲泡，冲泡的咖啡液从所述若干个出液小孔中流出。相对于现有技术，本案通过升降机构控制穿刺机构的针头往下刺破咖啡粉盒形成穿刺孔，所述穿刺孔滤去咖啡渣，无需使用专用滤纸或滤网，再通过穿刺机构的针头出气孔溢出蒸汽，蒸汽在胶囊的内腔形成压力加快咖啡液的流出，从而加快了咖啡的冲泡速度。进一步地，在供水装置将水送至蒸汽产生腔室内之前，通过设置数控计量泵控制蒸汽产生腔室的进水量，避免水量过多影响加热速度和蒸发效率。进一步地，在控制电路控制穿刺机构往下运动至穿刺机构的针头依次刺破咖啡粉盒的盒盖和盒底的步骤之前，通过设置支撑体将咖啡粉盒固定在穿刺机构下方，方便穿刺机构进行穿刺。附图说明图1是本发明实施例中蒸汽冲泡咖啡装置的结构示意图；图2是本发明实施例中升降机构2和穿刺机构3的结构及工作过程示意图；图3是本发明实施例中蒸汽发生器内部俯视图；图4是本发明实施例2中一种基于蒸汽冲泡咖啡装置的冲泡咖啡方法流程图。具体实施方式实施例1请参阅图1-3，其是本发明实施例中的一种蒸汽冲泡咖啡装置的结构示意图。该蒸汽冲泡咖啡装置包括蒸汽发生器1、升降机构2和穿刺机构3；所述蒸汽发生器1为一密闭结构，包括供水装置11、蒸汽产生腔室12、加热元件13以及分别与供水装置11和加热元件13电连接的控制电路图未示，所述供水装置11为蒸汽产生腔室12提供水源，所述加热元件13位于蒸汽产生腔室12下方，所述加热元件13将从流至蒸汽产生腔室12内的水加热转换为蒸汽；所述升降机构2控制穿刺机构3进行上下往复运动；所述穿刺机构3包括基座31和针头32，所述基座31为一空腔，所述基座31与蒸汽发生器1的顶部侧面通过软管连接，所述基座31与升降机构2连接，所述针头32朝下设于基座31底部，所述针头32末端设有出气孔320。在一个实施例中，所述针头32为斜面结构，所述斜面与水平面形成的倾斜角角度在60-85°之间，所述针头32设有出气孔320，所述针头壁厚在0.10-0.15mm之间，所述倾斜角范围内的针头32将咖啡粉盒底部刺破形成直径在0.10-0.20mm的穿刺孔，所述穿刺孔滤除咖啡渣并输出咖啡液。在本实施例中，所述针头的倾斜角为60°。在一个实施例中，所述供水装置11包括水箱111和水泵112，所述水箱111位于蒸汽发生器1内腔一侧，所述水泵112位于水箱一侧，水泵112通过水管与水箱111连接，所述水泵112控制水箱111为蒸汽产生腔室内12供水。在一个实施例中，所述升降机构2包括升降杆21、导轨22和曳引机构23，所述升降杆21为空心的管状，所述导轨22和曳引机构23设于升降杆内，所述导轨22与穿刺机构3连接。具体地，所述曳引结构23包括电动机231、转轮232和钢绳233，所述电动机231与转轮232连接，所述钢绳233分别与转轮232、穿刺机构的基座31连接。当电动机231启动时，转轮232转动带动钢绳233运动，钢绳233牵引穿刺机构3在导轨31上进行位移。在一个实施例中，所述水泵112为数控计量泵，所述数控计量泵控制蒸汽产生腔室12的进水量，避免水量过多影响加热速度和蒸发效率。在一个实施例中，所述加热元件13呈螺旋状环绕在所述蒸汽产生腔室12下方，使蒸汽产生腔室12加热得更加均匀，增加加热效率。在一个实施例中，所述蒸汽发生器还包括一温控器14，所述温控器14设置在蒸汽产生腔室12内表面，所述温控器14与控制电路连接，根据蒸汽产生腔室12内表面的温度控制加热元件13的工作和断开，防止蒸汽发生器1内部温度过高引发安全事故。在本实施例中，所述温控器14为温度传感器。在一个实施例中，所述蒸汽冲泡咖啡装置还包括一支撑体4，所述支撑体4包括支架41和支柱42，所述支架41一端连接支柱42，所述支架41另一端为圆环状，位于穿刺机构针头32下方，用于放置咖啡粉盒，所述支架跟支柱将咖啡粉盒固定在穿刺机构下方，方便穿刺机构进行穿刺。所述蒸汽冲泡咖啡装置工作时，水泵112将水箱111内的蒸馏水抽入蒸汽发生腔室12内，水在蒸汽发生腔室12内部被加热元件13加热变成蒸汽，蒸汽沿着软管从穿刺机构的针头32出气孔溢出。升降机构2带动穿刺机构的针头32将咖啡粉盒刺破，然后升降机构2控制穿刺机构的针头32退回咖啡粉盒内部，针头32刺穿的咖啡粉盒底穿刺孔成为咖啡渣过滤孔；咖啡粉盒内蒸汽与咖啡粉接触过程中液化形成水，萃取出的咖啡液从穿刺孔流出，由于咖啡粉盒内腔的压力大于大气压，咖啡液在自重及内腔压力作用下从咖啡粉盒底的穿刺孔流到咖啡容器中。相对于现有技术，本发明通过设置升降机构控制穿刺机构的针头往下刺破咖啡粉盒形成穿刺孔，通过穿刺孔滤去咖啡渣，无需使用专用滤纸或滤网，再通过设置针头往咖啡粉盒内输入蒸汽积压形成高压环境，迫使高压腔内的咖啡液沿穿刺孔流出，本发明具有冲泡速度快、结构简单的优点。实施例2本发明还提供了一种基于蒸汽冲泡咖啡装置的冲泡咖啡方法，包括以下步骤：S1：控制电路控制穿刺机构往下运动至穿刺机构的针头依次刺破咖啡粉盒的盒盖和盒底；S2：控制电路控制穿刺机构向上运动，使穿刺机构的针头位于咖啡粉盒内，并在盒底留下若干个出液小孔；S3：控制加热元件将供水装置送至蒸汽产生腔室内的水加热转换为蒸汽并通过管道输送至穿刺机构基座内部，并通过针头输至咖啡粉盒内进行冲泡，冲泡的咖啡液从所述若干个出液小孔中流出。具体地，所述穿刺机构在盒底留下若干个直径在0.10-0.20mm之间的出液小孔，所述出液小孔滤去咖啡渣，无需使用专用滤纸或滤网对咖啡液进行再次过滤，简化了咖啡萃取工序。在一个实施例中，在供水装置将水送至蒸汽产生腔室内之前，还包括：通过数控计量泵控制蒸汽产生腔室的进水量。在一个实施例中，在控制电路控制穿刺机构往下运动至穿刺机构的针头依次刺破咖啡粉盒的盒盖和盒底的步骤之前，还包括：通过支撑体将咖啡粉盒固定在穿刺机构下方，方便穿刺机构进行穿刺。在一个实施例中，S3步骤中还包括：利用蒸汽产生腔室内表面的温控器用于控制加热元件的工作和断开，防止蒸汽发生器内部温度过高引发安全事故。相对于现有技术，本案通过升降机构控制穿刺机构的针头往下刺破咖啡粉盒形成穿刺孔，所述穿刺孔滤去咖啡渣，无需使用专用滤纸或滤网，再通过穿刺机构的针头出气孔溢出蒸汽，蒸汽在胶囊的内腔形成压力加快咖啡液的流出，从而加快了咖啡的冲泡速度。本发明并不局限于上述实施方式，如果对本发明的各种改动或变形不脱离本发明的精神和范围，倘若这些改动和变形属于本发明的权利要求和等同技术范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变形。

权利要求：1.一种蒸汽冲泡咖啡装置，其特征在于：包括蒸汽产生装置、升降机构和穿刺机构；所述蒸汽发生器包括供水装置、蒸汽产生腔室、加热元件和分别与供水装置和加热元件电连接的控制电路，所述供水装置为蒸汽产生腔室提供水源，所述加热元件位于蒸汽产生腔室下方，所述加热元件将从流至蒸汽产生腔室内的水加热转换为蒸汽；所述升降机构控制穿刺机构进行上下往复运动；所述穿刺机构包括基座和针头，所述基座为一空腔，所述基座与蒸汽发生器通过软管连接，所述基座与升降机构连接，所述针头朝下设于基座底部，所述针头末端设有出气孔。2.根据权利要求1所述的蒸汽冲泡咖啡装置，其特征在于：所述升降机构包括升降杆、导轨和曳引机构，所述升降杆为空心的管状，所述导轨和曳引机构设于升降杆内，所述导轨与穿刺机构连接。3.根据权利要求1所述的蒸汽冲泡咖啡装置，其特征在于：所述供水装置包括水箱和水泵，所述水泵通过水管与水箱连接。4.根据权利要求3所述的蒸汽冲泡咖啡装置，其特征在于：所述水泵为数控计量泵，所述数控计量泵控制蒸汽产生腔室的进水量。5.根据权利要求1所述的蒸汽冲泡咖啡装置，其特征在于：所述加热元件呈螺旋状环绕设置在所述蒸汽产生腔室底下。6.根据权利要求1所述的蒸汽冲泡咖啡装置，其特征在于：所述蒸汽冲泡咖啡装置还包括一支撑体，所述支撑体包括支架和支柱，所述支架一端连接支柱，另一端为圆环状，位于穿刺机构针头下方，用于放置咖啡粉盒。7.根据权利要求1所述的蒸汽冲泡咖啡装置，其特征在于：所述蒸汽发生器还包括一温控器，所述温控器设置在蒸汽产生腔室内表面，所述温控器与控制电路连接。8.一种如权利要求1至7任意一项所述的蒸汽冲泡咖啡装置冲泡咖啡方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：控制电路控制穿刺机构往下运动至穿刺机构的针头依次刺破咖啡粉盒的盒盖和盒底；S2：控制电路控制穿刺机构向上运动，使穿刺机构的针头位于咖啡粉盒内，并在盒底留下若干个出液小孔；S3：控制加热元件将供水装置送至蒸汽产生腔室内的水加热转换为蒸汽并通过管道输送至穿刺机构基座内部，并通过针头输至咖啡粉盒内进行冲泡，冲泡的咖啡液从所述若干个出液小孔中流出。9.如权利要求8所述的蒸汽冲泡咖啡方法，其特征在于：在供水装置将水送至蒸汽产生腔室内之前，通过数控计量泵控制蒸汽产生腔室的进水量。10.如权利要求8所述的蒸汽冲泡咖啡方法，其特征在于：控制电路控制穿刺机构往下运动至穿刺机构的针头依次刺破咖啡粉盒的盒盖和盒底的步骤之前，通过支撑体将咖啡粉盒固定在穿刺机构下方。

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