CN101554291B - 制备浸出式热饮料的萃取装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种制备浸出式热饮料的萃取装置，包括具有容装包装袋的凹腔的架体，架体上部固定有锅炉；其特征在于：还包括锅炉架、压盘；锅炉架固定在锅炉下方，压盘穿设在锅炉架下端面上并可相对锅炉架上下滑移；压盘上部套设有一弹性硅胶圈，弹性硅胶圈将锅炉和锅炉架之间围成腔室分割成上腔室和下腔室；出水通道与上腔室连通，在压盘上开有连接通道，并在压盘内设有单向阀组件；下腔室内设有一对弹性硅胶圈产生向上复位力的支承弹簧。该装置通过热水的推力推动压盘移动，并与凹腔及包装袋配合形成密封密封的萃取空间，无需其它辅助的机械驱动结构以及机械锁定机构使两构件相对合拢锁定以形成萃取空间，简化了萃取装置的结构，降低制造成本。

Description

制备浸出式热饮料的萃取装置

技术领域

本发明涉及一种制备如咖啡一样的浸出式热饮料的萃取装置。

背景技术

目前制备如咖啡一样的浸出式饮料的萃取装置的种类有很多，咖啡机是其中的代表产品，咖啡机的传统部件一般包括有冲泡头、水罐、加热元件和水泵等，咖啡机的冲泡头由固定件和可相对该固定件打开闭合的盖合件，盖合件在驱动机构的作用下与固定件相对合拢，盖合件与固定件形成封闭腔，冲泡咖啡时，在封闭腔内放置有装有咖啡粉末的咖啡包，然后通过咖啡机煮沸的热开水用水泵打到咖啡机内放置咖啡包的腔室内，对咖啡包内的咖啡粉末进行滴漏式冲泡，在进行滴漏式冲泡时，需要保证盖合件与固定件形成的密封腔不能漏水，故需要将盖合件和固定件锁定在一起，冲泡完成后将盖合件相对固定件打开，去除冲泡完成的咖啡包。

如一申请号为ZL94194551.0(公告号为CN1137742Y)的中国发明专利《制备浸出式热饮料的自动机器》披露了这样一种制备浸出式热饮料的自动机器，它有一个由壳体构成的组件，壳体与热水器面对面布置，二者可以相互靠近，以构成浸出室，壳体有凸轮机构驱动移动，并有弹簧使其复位。该机器在它的壳体和热水器之间，位于浸出室处有：接受包有浸泡物的独立包装袋的承接机构，用于将包装袋临时定位在壳体和热水器之间，本发明应用于咖啡一类的浸出式热饮料的全自动制备。

还如一专利号为ZL200420118143.4(公告号为CN2746853Y)的中国实用新型专利《一种咖啡机》披露了这样一种咖啡机，在提供咖啡机的本体上方螺固一上壳盖，在上壳盖后方组设一排气阀单元，而上壳盖前方则套设一下压单元，一水管将排气阀单元与下压单元的上莲蓬头其入水口连通，再以转盘固定片将转盘定位于上壳盖上，另将组设完成的过滤单元其抽屉两侧突耳平移跨设在上壳盖其条槽内，继以抽屉的卡掣部将上壳定位，最后将旋钮嵌设在转盘间；依此，当咖啡包放置在过滤单元的滤杯内，旋转旋钮以带动下压单元施压于咖啡包，以防止咖啡包冲泡时水蒸气外露，再利用本体内的动力马达驱使煮沸的热开水循着排气阀单元将热开水滴落至滤杯上，并对其间的咖啡包进行滴漏式冲泡均。

前述两专利公开的饮料萃取装置均有机械式的驱动装置和锁紧装置带动其中壳体或壳盖移动并锁紧以形成密封的萃取空间，故结构复杂。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状而提供一种无需其它辅助的机械驱动结构以及机械锁定机构的制备浸出式热饮料的萃取装置，其具有结构简单合理萃取方便的优点。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种制备浸出式热饮料的萃取装置，包括有架体，架体下部具有容装包装袋的凹腔，凹腔的底面开有出水孔，架体上部固定有带有进水通道和出水通道的锅炉；其特征在于：还包括锅炉架、压盘；锅炉架固定在锅炉下方，压盘穿设在锅炉架下端面上并可相对锅炉架上下滑移，压盘下移至萃取位置时能形成密封密封的萃取空间；所述的压盘上部套设有一与压盘相对固定并密封的弹性硅胶圈，该弹性硅胶圈的周边限位在锅炉架和锅炉的连接处，弹性硅胶圈将锅炉和锅炉架之间围成腔室分割成上腔室和下腔室，弹性硅胶圈的周边在锅炉架和锅炉的连接处形成密封；所述的出水通道与上腔室连通，在压盘上开有连通上腔室和萃取空间的连接通道，并在压盘内设有将连接通道下端出口保持弹性封闭趋势的单向阀组件；所述的下腔室内设有一对弹性硅胶圈产生向上复位力的支承弹簧，在压盘下移至萃取位置时，支承弹簧对弹性硅胶圈的弹力小于单向阀组件对连接通道下端出口的封堵弹力。

上述的弹性硅胶圈下方设有弹簧座圈，所述的弹簧座圈随同弹性硅胶圈一起套设在压盘上部，弹簧座圈搁置在压盘外周的限位阶面上以将弹性硅胶圈下限位在压盘上，所述的支承弹簧上端抵靠在弹簧座圈上，下端抵靠在下腔室的下端面上；在压盘上端螺纹连接有将弹性硅胶圈上限位在压盘上的螺母。其为一种将弹性硅胶圈轴向限位在压盘上的具体结构，该限位结构便于安装，而且支承弹簧通过弹簧座圈间接与弹性硅胶圈接触，确保支承弹簧不会直接损坏弹性硅胶圈，还能确保支承弹簧对弹性硅胶圈的弹性推力分布均匀。

上述的弹性硅胶圈上方设有垫圈，该垫圈随同弹性硅胶圈一起套设在压盘上部并被所述的螺母上限位在压盘上。设置垫圈是为了对提醒硅胶圈更好地限位。

上述的压盘具有与其上连接通道出口连通的下腔室，及与连接通道进口相通的上腔室，所述的单向阀组件设置在该下腔室内。这样当经锅炉加热后的热水从出水通道流入上腔室内时，热水会进入上腔室内，增加了上腔室的空间，确保热水流入上腔室的流量。

上述的单向阀组件包括阀座、密封塞及弹簧，其中，阀座带有上端开口的容置腔，阀座的底部开有出水孔，阀座螺纹连接在压盘的下腔室内，所述压盘上连接通道的出口与该容置腔连通，所述的密封塞设置在压盘的下腔室内，所述的弹簧支撑在密封塞和容置腔的底面之间以使密封塞始终保持封堵住连接通道的出口的趋势。该单向阀组件结构   结构简单且便于组装在压盘内。

上述的压盘侧部具有与所述的萃取空间连通的泄压通道。该泄压通道用来泄压，使用时，在泄压通道处设有一泄压阀机构，当机器停止工作时压盘与包装袋之间同样存在机器工作时的同等压力，在水泵停止前通过另一组泄压阀结构将压力泄去，如果不泄去此压力，当压盘往上退出时此咖啡胶囊腔体中的热水就会向外喷射很远，这样就没有安全感。

上述架体的下部设有二个抱夹，各抱夹的柄部可转动的套设在架体的两个立柱上，抱夹的下端面搁置在架体的底板上，各抱夹的头部均具有弧形凹口，该两抱夹的头部合拢后弧形凹口对合形成环形的挡壁，该挡壁与架体的底板之间构成容装包装袋的凹腔，所述各抱夹的柄部与架体的立柱之间设有使抱夹的头部始终保持合拢趋势的扭簧。由两抱夹构成的容装包装袋的凹腔结构，便于容装包装袋及将便于脱包，当要进行工作时，从进口放入包装袋并用推手推动包装袋往压盘中心移动，当包装袋前进到抱夹头部形成的夹位时，顶开左右抱夹(抱夹内装有扭转弹簧)，包装袋进入过半时左右抱夹在扭簧作用下逐渐回位，从而当包装袋进入压盘下中心时将包装袋限位在有抱夹头部构成的凹腔内，当前包装袋内的浸泡物如咖啡煮好后，后面的包装袋如前动作会逐渐推掉前一包装袋，使其脱落进垃圾盒(此结构机芯内总是会残留一果冻)。因此装脱包方便，而且结构简单。

上述的包装袋外形呈大致圆柱状，包装袋中的上下端面是柔软的并布置有很多细小的孔，包装袋中四周的封边则是刚性的，所述压盘的下端面下移后与包装袋的上端面贴合，以与包装袋形成所述的萃取空间。由于萃取空间是由压盘下端面及包装袋的四周封边构成，故对容装包装袋的空腔的密封性要求低，该空腔只要限位住包装袋即可，简化了容装包装袋空腔的结构。当然如果凹腔的四周密封较好，也可以是压盘的下端面与凹腔的上端开口配合形成萃取空间，此时可以用无纺布的包装袋。

上述包装袋的上端面具有向上延伸的上环形挡边，该上环形挡边为刚性，所述包装袋的下端面具有向下延伸的下环形挡边，该下环形挡边为刚性。设置上环形挡边和下环形挡边可时由由压盘下端面及包装袋的四周封边构成的萃取空间封闭性更好。

上述的两抱夹的头部合拢后，该两抱夹的柄部相互呈一锐角的角度。这样使包装袋能更轻松推动抱夹转动，便于装包和脱包。

与现有技术相比，本发明的优点在于，该萃取装置通过热水的推力推动压盘移动，并与架体下部凹腔及包装袋配合形成密封的萃取空间，无需其它辅助的机械驱动结构以及机械锁定机构使两构件相对合拢锁定以形成萃取空间，简化了萃取装置的结构，降低制造成本。

附图说明

图1为本发明实施例的立体结构示意图；

图2为本发明实施例的结构剖视图(萃取前状态)；

图3为图3的A处放大图；

图4为本发明实施例的结构剖视图(萃取时状态)；

图5为图4的B-B向剖视图；

图6为本发明实施例中抱夹与架体之间的安装示意图；

图7为本发明实施例中下锅炉体的立体结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

如图1～7所示为本发明的一个优选实施例。

一种制备浸出式热饮料的萃取装置，包括有架体1，架体1具有一底板11及设置在底板11四个边角处的四根向上延伸的立柱12，架体1的下部相对的两个立柱12上可转动的套设有二个抱夹19，抱夹19位于架体的底板11上，各抱夹19的柄部搁置在架体的底板11上，各抱夹19的头部均具有弧形凹口191，该两抱夹19的头部合拢后弧形凹口191对合形成环形的挡壁，该环形的挡壁与架体的底板11之间构成容装包装袋的凹腔3，凹腔3的底面开有出水孔31，所述各抱夹19的柄部与架体的立柱12之间设有使抱夹19的头部始终保持合拢趋势的扭簧16，在两抱夹19的头部合拢后，该两抱夹19的柄部相互呈一锐角的角度，如图6所示。

架体1上部固定一带有出水通道421有锅炉4，该锅炉4固定在架体的立柱12的上部，锅炉4有上锅炉体41和下锅炉体42构成，上锅炉体41和下锅炉体42之间通过螺钉连接在一起，并在上锅炉体41和下锅炉体42之间的连接处设有密封圈，如图1、4所示，上锅炉体41上开有一水平设置的进水通道411，以及一水平设置的蒸汽通道412，并在该蒸汽通道412内设有安全泄压阀组件413；如图2、7所示，下锅炉体42的内部设有电加热管422，下锅炉体42的上表面设有渐开线状的循环加热流道423，所述的出水通道421轴向设置在下锅炉体42的轴心位置，并贯穿下锅炉体42的下底面，该循环加热流道423的起始端位于下锅炉体42上表面的一侧，并与进水通道411的出水口相通，循环加热流道423的终点端与出水通道421相通，下锅炉体42的下端面有一凹部；而蒸汽通道412的进汽端位于进水通道411的上方，蒸汽通道412的出汽端构成上锅炉体41的侧壁，这样在循环加热流道423内的热水产生的水蒸汽通过蒸汽通道412排出，防止锅炉内压力过大而产生安全隐患。

该萃取装置还包括锅炉架5、压盘6。

锅炉架5固定在下锅炉体42的下方，锅炉架5具有开口向上的凹部，该凹部与下锅炉体42上的凹部围成相对封闭的腔室。

压盘6穿设在锅炉架5下端面上并可相对锅炉架5上下滑移，压盘6上部套设有一与 压盘6相对固定并密封的弹性硅胶圈7，该弹性硅胶圈7的周边限位在锅炉架5和下锅炉体42的连接处，且弹性硅胶圈7的周边在锅炉架5和锅炉4的连接处形成密封；弹性硅胶圈7下方设有弹簧座圈13，弹簧座圈13随同弹性硅胶圈7一起套设在压盘6上部，弹簧座圈13搁置在压盘6外周的限位阶面62上以将弹性硅胶圈7下限位在压盘6上；在弹性硅胶圈7上方设有垫圈15，而压盘6上端螺纹连接有将垫圈15随同弹性硅胶圈7上限位在压盘6上部的螺母14。

弹性硅胶圈7将下锅炉体42和锅炉架5之间围成腔室分割成上腔室8和下腔室9，出水通道421与上腔室8连通，压盘6具有开口朝上的上腔室64及开口朝下的下腔室63，上腔室64和下腔室63共同具有一底部，在该底部上开有连通上腔室64和萃取空间的连接通道61。

为保证使用的安全，我们还在压盘6的侧部设有一泄压通道65，确保压盘6往上退出时此包装袋腔体中的热水不会向外喷射很远。

在下腔室63内设置有将连接通道61下端出口保持弹性封闭趋势的单向阀组件，单向阀组件包括阀座17、密封塞18及弹簧19，其中，阀座17带有上端开口的容置腔171，阀座17的底部开有出水孔172，阀座17螺纹连接在压盘6的下腔室63内，所述压盘6上连接通道61的出口与该容置腔171连通，所述的密封塞18设置在压盘6的下腔室63内，所述的弹簧19支撑在密封塞18和容置腔171的底面之间以使密封塞18始终保持封堵住连接通道61的出口的趋势，密封塞18和压盘的下腔室63的上内壁之间为弧面配合。

在下腔室9内设有一对弹性硅胶圈7产生向上复位力的支承弹簧10，支承弹簧10上端抵靠在弹簧座圈13上，下端抵靠在下腔室9的下端面上，在压盘下移至萃取位置时，支承弹簧10对弹性硅胶圈7的弹力小于单向阀组件对连接通道61下端出口的封堵弹力，该封堵弹力即是对连接通道61下端出口的封堵弹力；在垫圈15和上腔室8的上端面之间支撑有第二弹簧，即第二弹簧的上端抵靠在垫圈15下端面，第二弹簧的下端抵靠在压盘6的下内底面，第二弹簧在图纸中没有显示。

压盘6在相对锅炉架5下移至萃取位置时能形成密封密封的萃取空间。

本实施例中的包装袋2外形呈大致圆柱状，包装袋2中的上下端面是柔软的并布置有很多细小的孔，包装袋2中四周的封边则是刚性的，包装袋2的上端面具有向上延伸的上环形挡边21，该上环形挡边21为刚性，所述包装袋2的下端面具有向下延伸的下环形挡边22，该下环形挡边22为刚性。压盘6的下端面下移后与包装袋2的上端面贴合，以与包装袋2形成所述的萃取空间。

包装袋2中装有浸泡物，浸泡物可以是咖啡粉末或其它果汁粉末及其类似物。

如果包装袋2采用的是无纺布的果冻包，那么架体1下部具有容装包装袋2的凹腔3周边则相对密封，即压盘6下端面与凹腔3之间形成萃取空间。

本发明实施例的工作原理及过程如下：

萃取过程，水流经水泵压入上锅炉体41的进水通道411流入到下锅炉体42的循环加热流道423，下锅炉体42内的电热管422给循环加热流道423内的水流加热，加热后的热水进入下锅炉体42的出水通道421流到上腔室内，此时单向阀组件中的密封塞18在弹簧19作用下堵死连接通道61形成此密闭腔，水流的压力迫使压盘6下移从而顶死底板11上的包装袋2，压盘6被限位，压盘6的下端面与包装袋2的上端面贴合，以与包装袋2形成所述的萃取空间，上腔室8内的压力上升，当压力大过密封塞18下的弹簧19压力时，密封塞18被顶开，热水进入包装袋2内对包装袋内的浸泡物进行萃取，萃取后的饮料便从架体的底板11上的出水孔111流出，萃取完成。

放置包装袋过程，从进口放入包装袋2并用推手推动包装袋2往压盘6中心移动，当包装袋2前进到抱夹19头部形成的夹位时，顶开左右抱夹19(抱夹19内装有扭转弹簧16)，包装袋2进入过半时左右抱夹19在扭簧16作用下逐渐回位，从而当包装袋2进入压盘6下的中心位置时，将包装袋2限位在有抱夹19头部的环形凹口191构成的凹腔3内，当前包装袋2内的浸泡物如咖啡煮好后，后面的包装袋2如前动作会逐渐推掉前一包装袋，使其脱落进垃圾盒(此结构机芯内总是会残留一果冻)。

在循环进入流道423内的热水产生大量蒸汽，蒸汽便通过上锅炉体41上的蒸汽通道412排出，当蒸汽压力过大时，蒸汽通道412上的安全泄压阀组件413打开泄压。

Claims (9)

1.一种制备浸出式热饮料的萃取装置，包括有架体(1)，架体(1)下部具有容装包装袋(2)的凹腔(3)，凹腔的底面开有出水孔(111)，架体上部固定有带有进水通道(411)和出水通道(421)的锅炉(4)；其特征在于：

还包括锅炉架(5)、压盘(6)；锅炉架(5)固定在锅炉(4)下方，压盘(6)穿设在锅炉架(5)下端面上并可相对锅炉架(5)上下滑移，压盘(6)下移至萃取位置时能形成密封的萃取空间；

所述的压盘(6)上部套设有一与压盘(6)相对固定并密封的弹性硅胶圈(7)，该弹性硅胶圈(7)的周边限位在锅炉架(5)和锅炉(4)的连接处，弹性硅胶圈(7)将锅炉和锅炉架之间围成的腔室分割成上腔室(8)和下腔室(9)，弹性硅胶圈(7)的周边在锅炉架(5)和锅炉(4)的连接处形成密封；

所述的出水通道(421)与上腔室(8)连通，在压盘(6)上开有连通上腔室(8)和萃取空间的连接通道(61)，并在压盘(6)内设有将连接通道(61)下端出口保持弹性封闭趋势的单向阀组件；

所述的下腔室(9)内设有一对弹性硅胶圈(7)产生向上复位力的支承弹簧(10)，在压盘下移至萃取位置时，支承弹簧(10)对弹性硅胶圈(7)的弹力小于单向阀组件对连接通道(61)下端出口的封堵弹力；

所述的压盘(6)具有与其上连接通道(61)出口连通的下腔室(63)，及与连接通道(61)进口相通的上腔室(64)，所述的单向阀组件设置在该下腔室(63)内。

2.根据权利要求1所述的制备浸出式热饮料的萃取装置，其特征在于：所述的弹性硅胶圈(7)下方设有弹簧座圈(13)，所述的弹簧座圈(13)随同弹性硅胶圈(7)一起套设在压盘(6)上部，弹簧座圈(13)搁置在压盘(6)外周的限位阶面(62)上以将弹性硅胶圈(7)下限位在压盘(6)上，所述的支承弹簧(10)上端抵靠在弹簧座圈(13)上，下端抵靠在锅炉架上；在压盘(6)上端螺纹连接有将弹性硅胶圈(7)上限位在压盘(6)上的螺母(14)。

3.根据权利要求2所述的制备浸出式热饮料的萃取装置，其特征在于：所述的弹性硅胶圈(7)上方设有垫圈(15)，该垫圈(15)随同弹性硅胶圈(7)一起套设在压盘(6)上部并被所述的螺母(14)上限位在压盘(6)上。

4.根据权利要求1所述的制备浸出式热饮料的萃取装置，其特征在于：所述的单向阀组件包括阀座(17)、密封塞(18)及弹簧(19)，其中，阀座(17)带有上端开口的容置腔(171)，阀座(17)的底部开有出水孔(172)，阀座(17)螺纹连接在压盘的下腔室(63)内，所述压盘上连接通道(61)的出口与该容置腔(171)连通，所述的密封塞(18)设置在压盘的下腔室(63)内，所述的弹簧(19)支撑在密封塞(18)和容置腔(171)的底面之间以使密封塞(18)始终保持封堵住连接通道(61)的出口的趋势。

5.根据权利要求1所述的制备浸出式热饮料的萃取装置，其特征在于：所述的压盘(6)侧部具有与所述的萃取空间连通的泄压通道(65)。

6.根据权利要求1～5中任一权利要求所述的制备浸出式热饮料的萃取装置，其特征在于：所述架体(1)的下部设有二个抱夹(19)，各抱夹(19)的柄部可转动的套设在架体的两个立柱(12)上，抱夹(19)的下端面搁置在架体的底板(11)上，各抱夹(19)的头部均具有弧形凹口(191)，该两抱夹(19)的头部合拢后弧形凹口(191)对合形成环形的挡壁，该挡壁与架体的底板(11)之间构成容装包装袋(2)的凹腔(3)，所述各抱夹(19)的柄部与架体的立柱(12)之间设有使抱夹(19)的头部始终保持合拢趋势的扭簧(16)。

7.根据权利要求6所述的制备浸出式热饮料的萃取装置，其特征在于：所述的包装袋(2)外形呈大致圆柱状，包装袋(2)中的上下端面是柔软的并布置有很多细小的孔，包装袋(2)中四周的封边则是刚性的，所述压盘(6)的下端面下移后与包装袋(2)的上端面贴合，以与包装袋(2)形成所述的萃取空间。

8.根据权利要求7所述的制备浸出式热饮料的萃取装置，其特征在于：所述包装袋(2)的上端面具有向上延伸的上环形挡边(21)，该上环形挡边(21)为刚性，所述包装袋(2)的下端面具有向下延伸的下环形挡边(22)，该下环形挡边(22)为刚性。

9.根据权利要求6所述的制备浸出式热饮料的萃取装置，其特征在于：所述的两抱夹(19)的头部合拢后，该两抱夹(19)的柄部相互呈一锐角的角度。

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