CN101669767A - 一种饮料酿造装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种饮料酿造装置，包括有第一机件和第二机件，第一机件的后部具有容装胶囊的第一凹腔，第二机件的前部具有第二凹腔；其特征在于：第二凹腔内设置有活塞、后刺针及连接座；活塞设于第二凹腔的前端并能沿第二腔室前后滑移，活塞的前端面与第一凹腔配合后形成萃取空间；后刺针内具有轴向贯穿的通道，后刺针的尾部轴向穿过活塞后与所述连接座连接；连接座外周面与第二凹腔之间为间隙配合，连接座的后端面上开有进水通道，在该进水通道内设有使该进水通道的后端出口保持封闭趋势的单向阀组件。在萃取过程中，水流推动活塞紧贴在第一机件的后端面上，有效确保活塞与第一腔室之间形成密封性好的萃取空间。

Description

一种饮料酿造装置

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饮料酿造装置。

背景技术

目前制备如咖啡一样的浸出式饮料的酿造萃取装置的种类有很多，咖啡机是其中的代表产品，传统饮料酿造装置包括有水罐、加热元件和水泵等，各种制备饮料的物质如烘焙磨碎的咖啡、速溶的咖啡、茶或其它脱水产品等都包装在一密封的类似果冻包的包装物内，使用时将容置有饮料萃取原料的包装物放置在制备饮料萃取物质的装置内，使用时，将加热的水用水泵打到制备饮料萃取物质的装置内放置包装物的腔室内，水流过要萃取的原料如咖啡，饮料则从咖啡机的出水管流到杯子中。

如一专利号为ZL200710068017.0(公告号为CN100486499C)的中国发明专利《一种制备饮料萃取物质的装置》披露了这样一种制备饮料萃取物质的装置，包括第一机件和第二机件，机座内的两侧设置有水平的第一支承导轨，第二机件两侧设有向外凸起容置在第一支承导轨内并可相对第一支承导轨前后滑移的第一导轴；机座内还设有可闭合和打开第一机件和第二机件的传动系统，传动系统包括具有双臂的把手、两个传动杆、连杆、旋转轴和传动轴；传动杆一端和把手的两个臂部通过旋转轴牢固地固定在一起，而旋转轴则可相对机座转动地支承在机座上；连杆一端可转动地连接在第二机件两侧的第一导轴上，连杆另一端则和传动杆的另一端通过传动轴可转动连接在一起。

前述制备饮料萃取物质的装置通过连杆传动机构将第一机件和第二机件将两机件锁定在一起，而第一机件和第二机件合拢后的密封仅通过两者的配合再结合密封圈实现的，也就是说密封效果直接与第一机件和第二机件之间的配合精度，及密封圈的密封效果有关，这样，当该装置使用一段时间后，密封圈肯定会有一定的磨损，这就会严重影响两机件之间的密封性，使两机件之间合拢后不能形成良好封闭性的萃取空间，进而影响萃取效果。故前述萃取装置中萃取空间的密封效果还不是很理想，可作进一步改进。

由于密封效果与第一机件和第二机件之间结合的牢靠程度相关，故需要驱动结构在将第二机件与第一机件合拢后提供一定的锁紧力，因为该锁紧力的存在，当我们操作驱动结构时需较大的力才能扳动把手，手感不好，操作费力，甚至因为操作把手的力大于咖啡机与桌面之间的摩擦力，而导致带动咖啡机相对桌面滑移，影响操作甚至损坏咖啡机；再有为做到操作驱动结构相对省力的效果，会把驱动结构中的把手做大做长，以增加力矩。

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结构新颖饮料酿造装置，该装置两机件在萃取状态下相互之间密封效果好的优点。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种饮料酿造装置，包括有第一机件和第二机件，第一机件固定在机座内的前部，第二机件约束在机座内的后部，并能相对第一机件水平滑移，机座内还设置有驱动第二机件滑移的驱动结构；所述第一机件的后部具有容装胶囊的第一凹腔，机座的前端固定有针尖伸入第一凹腔内的前刺针，所述第二机件的前部具有第二凹腔，第二机件的后部具有与该第二凹腔相通的进水孔；其特征在于：所述的第二凹腔内设置有活塞、后刺针及连接座；所述的活塞设于所述第二凹腔的前端并能沿第二腔室前后滑移，活塞的外周面与第二凹腔的内周面之间液密封配合，活塞的前端面与第一凹腔配合后形成萃取空间；所述后刺针内具有轴向贯穿的通道，后刺针的尾部轴向穿过活塞后与所述连接座连接，后刺针外周面与连接座之间为液密封配合；所述连接座外周面与第二凹腔之间为间隙配合，且连接座前限位在第二凹腔的后端，该连接座的后端面上开有与所述后刺针上的通道连通的进水通道，在该进水通道内设有使该进水通道的后端出口保持封闭趋势的单向阀组件；所述第二凹腔内还设有使活塞保持相对第二凹腔前移趋势的支撑弹簧，在活塞相对第二腔室前移的状态下，所述后刺针的针尖内藏于活塞内，在活塞相对第二腔室后移状态下，所述后刺针的针尖外露出活塞的前端面。

为确保活塞与第一机件的前端面贴合后形成更好的密封效果，上述活塞的前端面上嵌设有一密封胶圈。这样装有萃取原料的胶囊在很好密封的条件下得到可靠保证的萃取。

上述的单向阀组件包括阀芯及弹簧，所述的弹簧支撑在阀芯和后刺针之间，以使阀芯始终保持封堵住进水通道的后端出口的趋势。该单向阀组件结构简单便于安装。

上述的第二机件由前连接器和后连接器组成，所述的后连接器插设在前连接器尾部开口内，且后连接器外周面与前连接器尾部开口的内周面之间液密封配合，所述的进水孔设置在后连接器上。该第二机件有两部分组成，便于将后刺针及连接座安装到第二机件内。

上述后刺针的周面上具有对所述活塞进行前限位的凸肩，凸肩上嵌设有与第二腔室内周壁形成液密封的密封圈；所述连接座的外周面具有环形凸肩，所述第二凹腔内壁具有对环形凸肩进行前档位的内肩胛，该内肩胛位于前连接器内。通过后刺针上凸肩对活塞进行限位，能更有效防止活塞在支撑弹簧的作用下滑出第二腔室，当然如果支撑弹簧的弹力设置刚好不会将活塞推离第二前述，那么也可不需要在后刺针上设置凸肩；通过内肩胛对环形凸肩的挡位作用，有效防止连接座相对第二凹腔前移，该限位方式简单合理。

上述后刺针的针尖有四个，均布在后刺针前端面的四周，该针尖后部的横截面呈弧形。后刺针的针尖不但有四个，而且针尖后部的横截面呈弧形，增加胶囊被刺破的空间，保证热水能充分进入胶囊内进行萃取。

为便于在萃取完成后，将胶囊推出第一凹腔，上述第一机件两侧还设有一推动胶囊后移出第一凹腔趋势的推动结构。上述的推动结构包括两根弹簧和两个推块，所述两个推块分别约束在第一机件外的两侧，并能相对第一机件前后滑移，推块外壁与胶囊的翻边接触，所述的两个弹簧分别设置在各种推块的后部并使推块保持前移趋势。当然推动结构也可为设置在第一凹腔内的弹簧。

上述的驱动结构包括具有一具有两个臂部的把手及两个传动杆，所述把手上臂部的中部通过转轴可转动地支承在机座的后部，把手上各臂部的前部分别与各传动杆的后端通过传动轴可转动连接在一起，各传动杆的前端则分别与第二机件两侧的侧壁可转动连接，以便把手、传动杆协同动作从而驱动第二机件相对第一机件横向滑移。该驱动结构涉及部件少，结构简单，当然也可采用现有的其它驱动方式。

为能在第一机件和第二机件贴合后，将第一机件和第二机件两者牢牢锁定住，防止在工作过程中，由于第二机件受到水的压力太大，而反弹离开第一机件，在第二机件滑移至与第一机件最接近状态下，所述的传动轴则位于销轴和转轴连线的下方。这样，在把手没有扳动状态下，传动杆与把手的臂部之间形成锁定死点，不会在水平推力的作用下，传动杆向上翘起，即第二机件不会在萃取过程中水压的作用下相对第一机件后移。

与现有技术相比，本发明的优点在于：本饮料酿造装置在萃取过程中，在萃取刚开始阶段，由于水压的压力小于单向阀组件的开启力但大于活塞与第二腔室内壁之间密封阻力，水流沿连接座的外周面流向活塞后端面，该起封闭第一腔室功能的活塞能水压的推动下前移，紧紧贴在第一机件的后端面上，有效确保活塞与第一腔室之间形成密封性好的萃取空间，由于活塞受阻，水压不断增大，直至水压大于单向阀组件的封堵力，水流就会通过后刺针的通道进入胶囊内，完成饮料萃取过程；本酿造装置通过水压的挤压作用，保证活塞和第一机件之间的密封性，使装有萃取原料的胶囊在具有很好密封的条件下得到可靠的萃取；再有本酿造装置对驱动机构要求降低，无需驱动结构具有锁紧第二机件的作用，驱动结构操作省力，驱动结构中的把手也可以做的细巧。

附图说明

图1为本发明实施例的立体结构示意图(第一机件和第二机件处于完全打开且没有装入胶囊的状态)；

图2为本发明实施例的立体纵向剖视图(第一机件和第二机件处于完全打开且没有装入胶囊的状态)；

图3为本发明实施例第二机件及其内部照片立体示意图(第一机件和第二机件处于完全打开状态)；

图4为本发明实施例的立体横向剖视图(第一机件和第二机件处于完全打开且没有装入胶囊的状态)；

图5为本发明实施例的立体结构示意图(第一机件和第二机件处于完全合拢状态)；

图6为本发明实施例的立体纵向剖视图(第一机件和第二机件处于完全合拢且装入胶囊的状态)；

图7为本发明实施例的立体横向剖视图(第一机件和第二机件处于完全合拢且没有装入胶囊的状态)；

图8为本发明实施例中推动结构的立体示意图；

图9为本发明实施例中活塞的立体结构示意图；

图10为本发明实施例中后刺针的立体结构示意图。

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1～10所示，为本发明的一个优选实施例。

一种饮料酿造装置，包括有第一机件1和第二机件2。

第一机件1的后部具有容装胶囊10的第一凹腔11，第一机件1固定在机座3内的前部，机座3的前端固定有针尖41伸入第一凹腔11内的前刺针4。

第二机件2的前部具有第二凹腔21，第二机件2由前连接器23和后连接器24组成，后连接器24插设在前连接器23尾部开口内，且后连接器24外周面与前连接器23尾部开口的内周面之间设有密封圈26形成液密封配合，第二机件2的后部具有与该第二凹腔21相通的进水孔22，该进水孔22设置在后连接器24上，第二机件2约束在机座3内的后部，并能相对第一机件1水平滑移。

机座3内还设置有驱动第二机件2滑移的驱动结构：驱动结构包括具有一具有两个臂部131的把手13及两个传动杆14，所述把手上臂部131的中部通过转轴15可转动地支承在机座3的后部，把手上各臂部131的前部分别与各传动杆14的后端通过传动轴16可转动连接在一起，各传动杆14的前端则分别与第二机件2两侧的侧壁通过销轴17可转动连接，以便把手13、传动杆14协同动作从而驱动第二机件2相对第一机件1横向滑移，在第二机件2滑移至与第一机件1最接近状态下，所述的传动轴16则位于销轴17和转轴15连线的下方。

前述驱动结构还可采用专利号为ZL200710068017.0(公告号为CN100486499C)的中国发明专利《一种制备饮料萃取物质的装置》披露的驱动结构。

在第二机件2上还设有能夹持胶囊10(也叫咖啡包)夹持脱包机构18，该夹持脱包机构18能将咖啡包限位在活塞的前部，同时在萃取结束后能将咖啡包脱离，具体结构可参考申请号为CN200710069344.8(公开号为CN101073470C)的中国发明专利《咖啡机中咖啡包的自动脱落机构》。

如图8所示，第一机件1两侧还设有一推动胶囊10后移出第一凹腔11趋势的推动结构，该推动结构与前述夹持脱包机构18配合，萃取完成后推动结构推动胶囊10后移一段距离，然后夹持脱包机构18重新将胶囊10夹持住；推动结构包括两根弹簧19和两个推块20，两个推块19分别通过筋槽配合方式约束在第一机件20外的两侧，并能相对第一机件1前后滑移，推块20外壁与胶囊10的翻边接触，两个弹簧19分别设置在各种推块20的后部并使推块20保持前移趋势。

第二凹腔21内设置有活塞5、后刺针6及连接座7。

如图9所示，活塞5设于所述第二凹腔21的前端并能沿第二腔室21前后滑移，活塞5的外周面与第二凹腔21的内周面之间液密封配合，即在活塞5的外周面与第二凹腔21的内周面之间设有密封圈52密封，其次，我们还在活塞5的前端面上嵌设有一密封胶圈51，在第二机件2与第一机件1闭合状态下，活塞前端面上的密封胶圈51与第一机件1的前端面及胶囊10的前端面形成更好密封，从而形成相对密封的饮料萃取空间。

如图10所示，后刺针6内具有轴向贯穿的通道61，后刺针6的尾部从活塞5的中心位置轴向活动穿过后与连接座7螺纹连接，后刺针6后部外周面与连接座7之间设有密封圈64形成液密封配合，该后刺针6的周面上具有对所述活塞5进行前限位的凸肩62，该凸肩上嵌设有与第二腔室21内周壁形成液密封的密封圈65。

连接座7外周面与第二凹腔21之间为间隙配合，且连接座7前限位在第二凹腔21的后端，即在连接座7的外周面具有环形凸肩73，第二凹腔21内壁具有对环形凸肩73进行前档位的内肩胛25，该内肩胛25位于前连接器23内；该连接座7的后端面上开有与所述后刺针上的通道61连通的进水通道71，在该进水通道71内设有使该进水通道的后端出口72保持封闭趋势的单向阀组件，单向阀组件的开启压力可以设定为4-5Bar；单向阀组件包括阀芯8及弹簧9，弹簧9支撑在阀芯8和后刺针6之间，以使阀芯8始终保持封堵住进水通道的后端出口72的趋势。

第二凹腔21内还设有使活塞5保持相对第二凹腔21前移趋势的支撑弹簧12，该支撑弹簧12有三根，沿圆周均部，支撑弹簧12支撑在活塞5后端面和前连接器23的内凸台上，在活塞5相对第二腔室21前移的状态下，后刺针的针尖63内藏于活塞5内，在活塞5相对第二腔室21后移状态下，后刺针的针尖63外露出活塞5的前端面。

后刺针前端的针尖63有四个，均布在后刺针6前端面的四周，该针尖63后部的横截面呈弧形。

在本发明专利申请中的术语“胶囊10”是一种用于容装萃取原料(如咖啡或茶叶等)的元件，不应该以限定的方式结束，该“胶囊10”可以包括所有刚性的、半刚性的或者柔性的装萃取原料的元件类型。

本发明工作原理及过程如下。

如图1～4所示，萃取前：活塞5在支撑弹簧12的作用下，保持前移趋势，后刺针的针尖63内藏于活塞5内，将装有萃取原料(如咖啡)的胶囊10从机座3的开口放入，胶囊10被夹持脱包机构18夹持在活塞5端面的前部。

如图5～7所示，萃取时：推动把手13，在驱动结构的作用下，第二机件2相对第一机件1前移，当胶囊10的后端面与第一凹腔11的底面接触后，胶囊10受阻，推动活塞5相对第二凹腔21后移，此时后刺针的针尖63伸出活塞5的前端面，刺破胶囊10后端面，第二机件2移动到位后，接着通热水，热水通过进水孔22进入第二凹腔21内，开始阶段水压的压力小于单向阀组件的开启力，但大于活塞5与第二腔室21内壁之间密封阻力，水流沿连接座7的外周面流向活塞5后端面，该起封闭第一腔室功能的活塞5能水压的推动下前移，紧紧贴在第一机件1的后端面上，有效确保活塞5与第一腔室11之间形成密封性好的萃取空间，由于活塞5受阻，水压越来越大，直至水压大于单向阀组件的开启压力，水流推开阀芯8通过后刺针的通道进入胶囊10内，最后饮料从第一机件1前端的出水管31流出，饮料萃取过程完成。

萃取结束后：反向推动把手在驱动机构带动下，第二机件相对第一机件后移，同时推块推动胶囊也随第二机件后移，当开启到一定程度后，胶囊会在夹持脱包机构18作用下重新被夹持，当第二机件移动到中间某个位置时，夹持脱包机构18松开，胶囊脱落，该夹持脱包机构18的工作原理可参考申请号为CN200710069344.8(公开号为CN101073470C)的中国发明专利《咖啡机中咖啡包的自动脱落机构》。

Claims (10)

1、一种饮料酿造装置，包括有第一机件(1)和第二机件(2)，第一机件(1)固定在机座(3)内的前部，第二机件(2)约束在机座(3)内的后部，并能相对第一机件(1)水平滑移，机座(3)内还设置有驱动第二机件(2)滑移的驱动结构；所述第一机件(1)的后部具有容装胶囊(10)的第一凹腔(11)，机座(3)的前端固定有针尖(41)伸入第一凹腔(11)内的前刺针(4)，所述第二机件(2)的前部具有第二凹腔(21)，第二机件(2)的后部具有与该第二凹腔(21)相通的进水孔(22)；

其特征在于：所述的第二凹腔(21)内设置有活塞(5)、后刺针(6)及连接座(7)；

所述的活塞(5)设于所述第二凹腔的前端并能沿第二腔室(21)前后滑移，活塞(5)的外周面与第二凹腔(21)的内周面之间液密封配合，活塞(5)的前端面与第一凹腔(11)配合后形成萃取空间；

所述后刺针(6)内具有轴向贯穿的通道(61)，后刺针(6)的尾部轴向穿过活塞(5)后与所述连接座(7)连接，后刺针(6)外周面与连接座(7)之间为液密封配合；

所述连接座(7)外周面与第二凹腔(21)之间为间隙配合，且连接座(7)前限位在第二凹腔(21)的后端，该连接座(7)的后端面上开有与所述后刺针上的通道(61)连通的进水通道(71)，在该进水通道内设有使该进水通道的后端出口(72)保持封闭趋势的单向阀组件；

所述第二凹腔内还设有使活塞(5)保持相对第二凹腔前移趋势的支撑弹簧(12)，在活塞(5)相对第二腔室(21)前移的状态下，所述后刺针的针尖(63)内藏于活塞(5)内，在活塞(5)相对第二腔室(21)后移状态下，所述后刺针的针尖(63)外露出活塞(5)的前端面。

2、根据权利要求1所述的饮料酿造装置，其特征在于：所述活塞(5)的前端面上嵌设有一密封胶圈(51)。

3、根据权利要求1所述的饮料酿造装置，其特征在于：所述的单向阀组件包括阀芯(8)及弹簧(9)，所述的弹簧(9)支撑在阀芯(8)和后刺针(6)之间，以使阀芯(8)始终保持封堵住进水通道的后端出口(72)的趋势。

4、根据权利要求1所述的饮料酿造装置，其特征在于：所述的第二机件(2)由前连接器(23)和后连接器(24)组成，所述的后连接器(24)插设在前连接器(23)尾部开口内，且后连接器(24)外周面与前连接器(23)尾部开口的内周面之间液密封配合，所述的进水孔(22)设置在后连接器(24)上。

5、根据权利要求4所述的饮料酿造装置，其特征在于：所述后刺针(6)的周面上具有对所述活塞(5)进行前限位的凸肩(62)，凸肩(62)上嵌设有与第二腔室(21)内周壁形成液密封的密封圈(65)；所述连接座(7)的外周面具有环形凸肩(73)，所述第二凹腔(21)内壁具有对环形凸肩(73)进行前档位的内肩胛(25)，该内肩胛(25)位于前连接器(23)内。

6、根据权利要求1所述的饮料酿造装置，其特征在于：所述后刺针的针尖(63)有四个，均布在后刺针(6)前端面的四周，该针尖(63)后部的横截面呈弧形。

7、根据权利要求1所述的饮料酿造装置，其特征在于：所述第一机件(1)两侧还设有一推动胶囊(10)后移出第一凹腔(11)趋势的推动结构。

8、根据权利要求7所述的饮料酿造装置，其特征在于：所述的推动结构包括两根弹簧(19)和两个推块(20)，所述两个推块(19)分别约束在第一机件(20)外的两侧，并能相对第一机件(1)前后滑移，推块(20)外壁与胶囊(10)的翻边接触，所述的两个弹簧(19)分别设置在各种推块(20)的后部并使推块(20)保持前移趋势。

9、根据权利要求1～8中任一权利要求所述的饮料酿造装置，其特征在于：所述的驱动结构包括具有一具有两个臂部(131)的把手(13)及两个传动杆(14)，所述把手上臂部(131)的中部通过转轴(15)可转动地支承在机座(3)的后部，把手上各臂部(131)的前部分别与各传动杆(14)的后端通过传动轴(16)可转动连接在一起，各传动杆(14)的前端则分别与第二机件(2)两侧的侧壁通过销轴(17)可转动连接，以便把手(13)、传动杆(14)协同动作从而驱动第二机件(2)相对第一机件(1)横向滑移。

10、根据权利要求9所述的饮料酿造装置，其特征在于：在第二机件滑移至与第一机件最接近状态下，所述的传动轴则位于销轴和转轴连线的下方。

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