CN103815792A - 用于咖啡机的流量控制阀和包括该流量控制阀的咖啡机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于咖啡机的流量控制阀（9），其包括位于其内腔（97）中的滑动部件（93）和位于流量控制阀（9）的底腔（98）中的单向阀（94），滑动部件（93）具有能够使流体通过的流动路径（933）并且在底壁中具有与流动路径（933）连通的开口（935），开口（935）的横截面小于流动路径（933）的横截面。通过开口能够控制流过流量控制阀的水流的速度，并通过单向阀间歇地控制流过流量控制阀的水流，从而使采用这种流量控制阀的咖啡机能够使适量的水进入加热装置，由此使水能够被更充分地加热至合适温度。还涉及一种采用如上所述的流量控制阀的咖啡机。

Description

用于咖啡机的流量控制阀和包括该流量控制阀的咖啡机

技术领域

本发明涉及一种用于咖啡机的流量控制阀，该流量控制阀设置在咖啡机的供水管路上，还涉及包括这种流量控制阀的咖啡机。

背景技术

目前，随着人们生活水平的逐渐提高，咖啡已成为生活中非常重要的饮品。现有技术中的咖啡机的工作原理是，水箱中的冷水通过进水管流入加热管，加热管在电热的作用下使冷水迅速汽化产生蒸汽和热水，热水在蒸气产生的压力作用下,沿出水管上行并滴漏在事先放入滤网的咖啡粉上，并慢慢渗入到咖啡粉中，当咖啡杯放入时，杯盖就会将止漏阀打开，咖啡粉中的水会通过滤网直接滴到咖啡杯内，香浓可口的咖啡就产生了。

但是，在现有咖啡机的使用过程中，特别是当水箱充满时，由于来自水箱的冷水通过加热管的速度较快，因此冷水不能够被充分地加热，由此不能使水达到最佳的冲泡温度，从而不能冲泡出口味纯正的咖啡。在现有咖啡机中，设置在水箱与进水管之间的控制阀只能起到接通和阻断水流的作用，因此当控制阀打开时，冷水会迅速流过加热装置，而且当水箱内水位较高，特别是当水箱处于充满状态时，水箱中的水则会更加快速地流过加热装置，使得冷水不能够被充分地加热，从而不能够冲泡出温度更高的咖啡饮品。因此，现有技术中需要一种能够控制流过加热管的冷水的速度的咖啡机，从而使冷水能够被充分地加热，以便获得更高的冲泡温度，并由此获得更好的冲泡效果。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于：提供一种旨在解决或至少减轻上述现有技术中所存在的缺点的咖啡机。

本发明所采用的技术方案如下所述。

根据本发明所述的示例性实施例，提供一种用于咖啡机的流量控制阀，其包括位于其内腔中的滑动部件和位于流量控制阀的底腔中的单向阀，滑动部件具有能够使流体通过的流动路径并且在底壁中具有与流动路径连通的开口，开口的横截面小于流动路径的横截面。

在根据本发明的用于咖啡机的流量控制阀的上述示例性实施例中，由于来自外部水源的水在经过流量控制阀时，需要流过位于流量控制阀中的滑动部件的底壁中的开口，由此可以控制流过开口的水的量。另外还通过滑动部件控制流量，从而间歇地控制水流通过以控制流量。因此，在采用根据本发明的流量控制阀的咖啡机中，可以通过流量控制阀控制适量的水进入加热装置，在整个过程中，使水能够被更充分地加热，从而能够相对于现有咖啡机提高从喷嘴排出的水的温度，因此能够冲泡出温度更高的咖啡饮品。

根据本发明的用于咖啡机的流量控制阀的示例性实施例，其中，流量控制阀包括端盖，端盖具有位于其中心处的通道。设置端盖可以简化流量控制阀的制造工艺，从而降低制造成本，另外还能够部分地更换失效的部件，从而降低使用成本和维护成本。位于端盖的中心的通道可以使外部水源与流量控制阀的内腔流体连通。

在根据本发明的用于咖啡机的流量控制阀的示例性实施例中，端盖通过密封环沿周向密封地设置在流量控制阀的顶部侧壁的内侧上。通过密封环来密封流量控制阀的端盖与顶部侧壁之间的接合部，结构简单、安全有效，而且成本较低。

根据本发明的用于咖啡机的流量控制阀的示例性实施例，其中，端盖在其与流量控制阀的顶部侧壁的内侧接触的周向壁上形成有用于容置密封环的凹槽。凹槽的设置有利于密封环的定位，使得密封环在流量控制阀的使用过程中不会发生错位。另外，凹槽的设置还有利于加强密封的效果。

在根据本发明的用于咖啡机的流量控制阀的示例性实施例中，滑动部件通过弹簧支承在流量控制阀的支承壁上。通过弹簧连接滑动部件与流量控制阀的支承壁，不仅能够通过弹簧提供滑动部件上下滑动的动力，而且能够通过弹簧限制滑动部件的运动范围。

根据本发明的用于咖啡机的流量控制阀的示例性实施例，其中，滑动部件包括与壳体的内壁滑动地接合的顶部部分和从顶部部分向下延伸以形成流动路径的侧壁部分。与壳体的内壁滑动地接合的顶部部分可以使滑动部件沿着壳体的内壁滑动，从而对滑动部件起到引导作用。另外，侧壁部分形成流体的流动路径，由此能够将来自水箱的水引导至滑动部件的下部。

在根据本发明的用于咖啡机的流量控制阀的示例性实施例中，侧壁部分的下部部分形成为第一锥形部分，流量控制阀的壳体具有与第一锥形部分相配合的第二锥形部分。相互配合的第一锥形部分和第二锥形部分能够使滑动部件在流量控制阀的壳体内更加稳定地滑动，其中，第二锥形部分能够引导第一锥形部分的运动。

根据本发明的用于咖啡机的流量控制阀的示例性实施例，其中，在流量控制阀的内腔与底腔之间设置有通孔，单向阀与该通孔配合。通过设置与单向阀配合的通孔，可以通过单向阀实现对水流动路径的控制，从而实现对流向流量控制阀外部的水的流速的控制。

在根据本发明的用于咖啡机的流量控制阀的示例性实施例中，通孔通过从壳体的内壁向流量控制阀的中心突出的突出部形成。由此可以使单向阀与该通孔更方便地配合。

根据本发明的用于咖啡机的流量控制阀的示例性实施例，优选地，通孔的横截面大于开口的横截面。这样可以使得通过开口的水流更加顺利地流过通孔，并且有利于单向阀与通孔的配合。

在根据本发明的用于咖啡机的流量控制阀的示例性实施例中，所述单向阀是T形阀。T形阀结构简单性能可靠，并且易于安装和控制，能够有效地控制流过流量控制阀的水的流速。

根据本发明的用于咖啡机的流量控制阀的示例性实施例，其中，单向阀的下部通过位于流量控制阀的壳体的底面上的引导孔容置。通过设置引导孔可以更好地引导T形阀的运动，由此可以更准确地控制流过流量控制阀的水的流速。

在根据本发明的用于咖啡机的流量控制阀的示例性实施例中，上述引导孔形成在设置于流量控制阀的底腔内的引导体中。通过在流量控制阀的底腔中设置引导体，可以在引导孔磨损的情况下单独地更换引导体，而无需对流量控制阀的其他部件进行更换，从而能够节省流量控制阀的使用成本和维护成本。

本发明还涉及一种咖啡机，其包括外壳、水箱、加热装置、冲泡部件和咖啡壶，其中，该咖啡机还包括如上所述的任一种流量控制阀，所述流量控制阀设置在水箱与加热装置之间，用于控制从水箱流向加热装置的水的量。根据本发明的咖啡机通过流量控制阀可以控制通过咖啡机的加热装置的水的量，并且可以控制位于加热装置处的水在该位置处的停留时间，从而能够充分地加热水，由此冲泡出温度更高的咖啡饮品。根据发明人所做的实验证明，采用根据本发明设计的流量控制阀的咖啡机与现有咖啡机相比能够将水温提高6℃左右。

附图说明

通过以下参照附图而提供的具体实施方式部分，将能够更容易地理解本发明的特征和优点，在附图中：

图1是示出根据本发明的咖啡机的剖视图。

图2是示出根据本发明的用于咖啡机的流量控制阀的放大的剖视图。

具体实施方式

下面参照附图对根据本发明的示例性实施方式进行详细描述。对示例性实施方式的描述仅仅是出于示范目的，而不是对本发明及其应用或用法的限制。

如图1所示，根据本发明的咖啡机1包括外体2、水箱3、加热装置4、冲泡部件5和咖啡壶6，水箱3通过进水管7和出水管8与冲泡部件5流体连通，加热装置4在咖啡机1的底座21内设置在进水管7与出水管8之间，用于为从此通过的冷水加热，并且为咖啡壶6保温。另外，为了控制流过进水管7的水流，在水箱3与进水管7之间设置有流量控制阀9。咖啡机1还具有顶盖22，当打开顶盖22时，可以为咖啡机1加水或者清洗冲泡部件5。

由于咖啡机是已知产品，因此，本领域技术人员能够明白，在此描述的咖啡机1的各种部件可以采用不同的结构并且可以设置成不同的构型。比如，加热装置4可以采用任意形式的电加热部件，其优选地采用围绕进水管7和出水管8的接合部螺旋地设置的电加热元件，由此能够有利地促进加热装置4与进水管7和出水管8之间的热接触，从而有利于使加热装置4产生的热迅速和完全地传递至管内的水流，从而加热水流。另外，加热装置4还可以加热底座21，从而能够为放置在底座21上的咖啡壶6提供保温作用。此外，在冲泡部件5的底部设置有排放阀51，用于在将咖啡壶6放置在冲泡部件5的下方时允许咖啡排出。排放阀51可以采用电动排放阀，也可以采用机械式排放阀，优选地，排放阀51可以包括用于感测咖啡壶6的存在的传感器，并通过传感器传递的电信号控制排放阀51的开闭。进一步地，冲泡部件5中可以设置有过滤器，比如为滤网，由此可以使咖啡粉和水能够更加均匀地混合，从而产生均质的咖啡。

在根据本发明的咖啡机1中，在水箱3的出水口31与进水管7之间设置有流量控制阀9，能够通过流量控制阀9自动地控制通过进水管7的水流速度，从而使得流过加热装置4的水能够被充分地加热，由此能够获得温度更高的咖啡饮品。以下参照附图2详细说明根据本发明的用于咖啡机1的流量控制阀9的结构。

如图2所示，流量控制阀9包括壳体91、位于壳体91顶部的端盖92、位于流量控制阀9的内腔97中的滑动部件93和位于流量控制阀9的底腔98内的单向阀94。其中，端盖92与壳体91的顶部密封地接合，优选地，端盖92通过设置在端盖92的与壳体91接触的周向壁上的凹槽921内的密封环922接合在壳体91的顶部侧壁911的内侧上。另外，端盖92的中心具有使水箱3与流量控制阀9的内腔97流体连通的通道923，使得水箱3中的水能够流入流量控制阀9的内腔97内。

滑动部件93沿流量控制阀9的轴线可滑动地设置在流量控制阀9的内腔97中，滑动部件93通过弹簧95支承在壳体91的支承壁912上，由此可以通过弹簧95在流量控制阀9的内腔97中上下滑动。进一步优选地，滑动部件93的顶部部分931与壳体91的内壁滑动地接合，从而使得滑动部件93沿着壳体91的内壁上下滑动。滑动部件93还包括从顶部部分931向下延伸以形成流动路径933的侧壁部分932。滑动部件93的下部形成为第一锥形部分934，并且在滑动部件93的底壁中形成有开口935，使得流动路径933通过开口935与流量控制阀9的底腔98流体连通。在如上所述的实施例中，开口935的横截面小于滑动部件93的流动路径933的最小横截面或最小直径。开口935可以采用孔、孔口或基本圆形孔口的形式。

在流量控制阀9的内腔97与底腔98之间设置有通孔913，通孔913的横截面或直径大于开口935的横截面或直径。通孔913优选地通过从壳体91的内壁向流量控制阀9的中心突出的突出部形成。壳体91在通孔913的上部形成为第二锥形部分914，该第二锥形部分914的内壁与滑动部件93的第一锥形部分934的外壁能够形成紧密配合。当滑动部件93在流量控制阀9的内腔97中上下滑动时，滑动部件93的第一锥形部分934的外壁可以与壳体91的第二锥形部分914的内壁接合，或者远离壳体91的第二锥形部分914的内壁。

进一步地，在流量控制阀9的底腔98中设置有与通孔913配合的单向阀94，优选地，单向阀94为T形，T形的顶部与通孔913配合，并且当两者接触时将通孔913关闭，使得水不能流过通孔913。T形单向阀94的下部通过位于流量控制阀9的壳体91的底面上的引导孔915容置，由此使得T形单向阀94能够沿着引导孔915的轴线上下运动，从而能够对通孔913进行打开和关闭操作。另外，引导孔915也可以形成在紧密配合在流量控制阀9的底腔98的内壁上的引导体916内，设置单独的引导体916可以在引导孔915被磨损后进行更换，而无需对整个壳体91进行更换，从而能够节省使用成本。在此可以理解的是，单向阀94可以采用其他形式的阀，比如球阀或锥形阀。

以下参照附图1和2详细说明根据本发明的咖啡机1的工作过程。当用户向咖啡机1的水箱3中注入水并且开启咖啡机1时，比如通过机械式开关或者通过感测咖啡壶6的存在的传感器控制咖啡机1的开启，水箱3中的水通过流量控制阀9的端盖92中的通道923进入流量控制阀9的内腔97中。此时，滑动部件93由弹簧95支承使得滑动部件93的第一锥形部分934的外壁与壳体91的第二锥形部分914的内壁分离。来自水箱3的水进入滑动部件93的流动路径933中并且流过滑动部件93的底壁中的开口935，然后通过流量控制阀9的内腔97与底腔98之间的通孔913流过打开的单向阀94，流出流量控制阀9进入进水管7中。在此过程中，由于滑动部件93的第一锥形部分934与壳体91的第二锥形部分914之间存在间隙，因此位于滑动部件93的顶部部分931之下的内腔97内的水也通过第一锥形部分934与第二锥形部分914之间的间隙以及通孔913流入进水管7。同时，滑动部件93在水流的作用下向下滑动。当滑动部件93运动至第一锥形部分934的外壁与第二锥形部分914的内壁接触时停止，此时水仅通过开口935流动。

由于开口935的横截面或直径较小，因此只有很少量的水流过流量控制阀9。流入进水管7的水在位于进水管7和出水管8之间的接合部上的加热装置4处被加热，在加热的同时，单向阀94在进水管7内的水的压力的作用下向上运动，直到关闭通孔913为止。这样，水箱3与进水管7之间的流体连通被单向阀94阻断，而在进水管7和出水管8内位于加热装置4处的水正被加热。此时，由于通孔913被单向阀94关闭，水箱3中的水不能继续向下流动，使得滑动部件93的上部和下部处具有相同的压力，滑动部件93在弹簧95的弹力的作用下向上滑动，并最终滑动至自由位置。与此同时，水箱3中的水通过开口935再次充满位于滑动部件93的顶部部分931之下的内腔97。被加热的水随后通过出水管8经由喷嘴10排放到冲泡部件5中，在冲泡部件5中与咖啡粉充分混合后通过排放阀51排出到咖啡壶6内。此时，进水管7内的压力消失，单向阀94开始向下运动，水箱3中的水流向流量控制阀9的内腔97中，从而开始下一次排水循环。

由于在水箱3中的水流过加热装置4的过程中经过流量控制阀9，而流量控制阀9可以以脉动的方式向进水管7供给水，由此能够使水在加热装置4处停留更长的时间，从而由加热装置4对其进行充分加热，由此使得从喷嘴10排出的水具有更高的温度。在每一次脉动中流过加热装置4的水的量与在出水管8中排出的水的量，也就是咖啡机排水后出水管8内产生的负压有关，由于在排水过程中上述排水量是基本恒定的，因此从水箱3流过加热装置4的水的量也是基本恒定的，从而能够确保从喷嘴10排出的水的温度是基本恒定的。

在根据本发明的具有流量控制阀9的咖啡机1中，由于流量控制阀9能够控制来自水箱3的水间歇地流向进水管7和出水管8，从而使得水被加热装置4加热更长的时间，由此使得从喷嘴10排出的水具有更高的温度，以便冲泡出温度更高的咖啡饮品。在此需要说明的是，虽然在本说明书中以咖啡机为例进行了说明，但是根据本发明所形成的产品可以用于其他热饮机器，比如泡茶机、饮水机等等。

虽然参照示例性实施方式对本发明进行了描述，但是应当理解，本发明并不局限于在本文中详细描述和示出的具体实施方式，在不偏离权利要求书所限定的范围的情况下，本领域技术人员可以对所述示例性实施方式做出各种改进或变型。

Claims (14)

1.一种用于咖啡机的流量控制阀（9），所述流量控制阀（9）包括位于其内腔（97）中的滑动部件（93）和位于所述流量控制阀（9）的底腔（98）中的单向阀（94），所述滑动部件（93）具有能够使流体通过的流动路径（933）并且在底壁中具有与所述流动路径（933）连通的开口（935），所述开口（935）的横截面小于所述流动路径（933）的横截面。

2.如权利要求1所述的用于咖啡机的流量控制阀（9），其中，所述流量控制阀（9）包括端盖（92），所述端盖（92）具有位于其中心处的通道（923）。

3.如权利要求2所述的用于咖啡机的流量控制阀（9），其中，所述端盖（92）通过密封环（922）沿周向密封地设置在所述流量控制阀（9）的顶部侧壁（911）的内侧上。

4.如权利要求3所述的用于咖啡机的流量控制阀（9），其中，所述端盖（92）在其与所述流量控制阀（9）的顶部侧壁（911）的内侧接触的周向壁上形成有用于容置所述密封环（922）的凹槽（921）。

5.如权利要求1所述的用于咖啡机的流量控制阀（9），其中，所述滑动部件（93）通过弹簧（95）支承在所述流量控制阀（9）的支承壁（912）上。

6.如权利要求1或5所述的用于咖啡机的流量控制阀（9），其中，所述滑动部件（93）包括与所述壳体（91）的内壁滑动地接合的顶部部分（931）和从所述顶部部分（931）向下延伸以形成所述流动路径（933）的侧壁部分（932）。

7.如权利要求6所述的用于咖啡机的流量控制阀（9），其中，所述侧壁部分（932）的下部部分形成为第一锥形部分（934），所述流量控制阀（9）的壳体（91）具有与所述第一锥形部分（934）相配合的第二锥形部分（914）。

8.如权利要求1所述的用于咖啡机的流量控制阀（9），其中，在所述流量控制阀（9）的所述内腔（97）与所述底腔（98）之间设置有通孔（913），所述单向阀（94）与所述通孔（913）配合。

9.如权利要求8所述的用于咖啡机的流量控制阀（9），其中，所述通孔（913）通过从所述壳体（91）的内壁向所述流量控制阀（9）的中心突出的突出部形成。

10.如权利要求8或9所述的用于咖啡机的流量控制阀（9），其中，所述通孔（913）的横截面大于所述开口（935）的横截面。

11.如权利要求1或8所述的用于咖啡机的流量控制阀（9），其中，所述单向阀（94）是T形阀。

12.如权利要求11所述的用于咖啡机的流量控制阀（9），其中，所述单向阀（94）的下部通过位于所述流量控制阀（9）的所述壳体（91）的底面上的引导孔（915）容置。

13.如权利要求12所述的用于咖啡机的流量控制阀（9），其中，所述引导孔（915）形成在设置于所述流量控制阀（9）的底腔（98）内的引导体（916）中。

14.一种咖啡机（1），包括外壳（2）、水箱（3）、加热装置（4）、冲泡部件（5）和咖啡壶（6），其中，所述咖啡机（1）还包括如权利要求1-13中任一项所述的流量控制阀（9），所述流量控制阀（9）设置在所述水箱（3）与所述加热装置（4）之间，用于控制从所述水箱（3）流向所述加热装置（4）的水的量。

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