CN105030071A - 一种基于鲜奶的全自动咖啡机冲泡装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于鲜奶的全自动咖啡机冲泡装置，在机体上设有咖啡豆容器、主控制板、咖啡溜槽、高速研磨装置、咖啡机供电单元、萃取单元动力装置、蒸汽锅炉、萃取单元、咖啡残渣桶、门控安全开关、萃取单元安全挡板、奶泵、巧克力混合碗出液口、奶泡发生装置、巧克力混合碗、巧克力粉出头和巧克力粉盒。本发明的优点体现在：弥补了当前一般机器奶泡产生因为出气口近远压力不同导致奶泡不细腻的问题，同时采用高速的轴心式电机磨取咖啡豆，运用独特的咖啡萃取单元，将锅炉的热水泵到萃取单元内进行萃取和收集，利用机械和技术来提升产能、满足更高口感的要求，做到全自动一体的萃取与回收，更大程度的减少人工的依赖。

Description

一种基于鲜奶的全自动咖啡机冲泡装置

技术领域

本发明涉及全自动咖啡机机械设计领域，具体涉及一种基于鲜奶的全自动咖啡机冲泡装置。

背景技术

现有的市面上的全自动咖啡机大部分用的是采用奶粉通过减速电机将奶粉推送到混合容器中，利用高速电机和热水对其进行冲泡，达到含奶产品的制作。同时市面上咖啡粉的萃取压饼功能部件动力装置采用一般的减速电机和液压装置，这样在口感上和在萃取上都不能达到良好的效果。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中的不足，提供一种将全新的咖啡机研磨、萃取、回收、通信等机构做创新组合，形成一种高效，持续，稳定的基于鲜奶的全自动咖啡机萃取装置。

为实现上述目的，本发明公开了如下技术方案：

一种基于鲜奶的全自动咖啡机冲泡装置，在机体上设有咖啡豆容器、主控制板、咖啡溜槽、高速研磨装置、咖啡机供电单元、萃取单元动力装置、蒸汽锅炉、萃取单元、咖啡残渣桶、门控安全开关、萃取单元安全挡板、奶泵、巧克力混合碗出液口、奶泡发生装置、巧克力混合碗、巧克力粉出头和巧克力粉盒，

咖啡豆容器连接主控制板，通过主控制板给高速研磨装置供电将咖啡豆容器内部的咖啡豆进行等量的研磨成粉，咖啡经由咖啡溜槽跌落到萃取单元中进行萃取；

主控制板通过信号线与咖啡机供电单元连接，同时门控安全开关与主控制板和咖啡机供电单元进行并联，门控安全开关断开则主控制板电源被切断，机器停止工作，主控制板通过不同的信号来给与咖啡供电单元连接的元器件提供相应的电源来控制电器的开关并通过时间和电流来改变不同元器件的工作力度；

萃取单元连接萃取单元动力装置，萃取单元安全挡板设于萃取单元外部，咖啡的萃取液通过萃取单元的尾部硅胶管将咖啡液导出到外部杯子中，当萃取的时间完成后，萃取单元动力装置再运动挤压一次，然后将转换运动方向，将萃取完成后的咖啡残渣饼挤压掉落在咖啡残渣桶内部，同时再转换方向将萃取单元调整复位；

奶泵连接主控制板，主控制板接收到牛奶需求指令，通过奶泵将牛奶经由硅胶管从保鲜冰箱中抽取，运送到奶泡发生装置中；

蒸汽锅炉连接主控制板，主控制板控制蒸汽锅炉上部的蒸汽开关电磁阀，同时空气通过微型空气压缩机到硅胶管中，一定压力的蒸汽与空气进行混合同时进入奶泡发生装置中进行牛奶奶泡的产生；

巧克力粉盒连接主控制板，主控制板接收到指令后控制巧克力粉盒的传输电机，使粉盒内的巧克力粉经由巧克力粉出头推动到巧克力混合碗中，同时打开位于巧克力混合碗后端的冲泡电磁阀，启动泵，热水将流入巧克力混合碗中，在巧克力混合碗中还配备一个高速的电机，电机转动叶轮对巧克力粉进行搅拌，搅拌好的巧克力液经由巧克力混合碗出液口流到外部杯子中。

进一步的，所述高速研磨装置为高速轴心式研磨机。

进一步的，所述奶泵为不锈钢齿轮泵。

进一步的，所述不锈钢齿轮泵通过改变电流大小和时间可进行牛奶份量的调控。

进一步的，所述微型空气压缩机前端设有控制空气进气量的空气调节阀。

进一步的，所述微型空气压缩机通过改变电流大小和时间可进行空气份量的调控。

进一步的，所述蒸汽锅炉上的蒸汽开关电磁阀通过改变通电时间可改变蒸汽的份量。

进一步的，所述萃取单元动力装置为步进电机。

进一步的，特定蒸汽和空气的混合物在奶泡发生装置内进行反应，奶泡发生装置内的蒸汽压力和流向必须是特定的。

本发明公开的一种基于鲜奶的全自动咖啡机冲泡装置，与现有技术相比，采用市面上封装的新鲜牛奶，结合进口运行稳定的不锈钢齿轮泵对鲜奶进行抽取，并在一个特定的容器内对牛奶进行操作，辅之特定的流速、特定压力的蒸汽和空气的混合物来进行奶泡的发生。弥补了当前一般机器奶泡产生因为出气口近远压力不同导致奶泡不细腻的问题，同时采用高速的轴心式电机磨取咖啡豆，运用独特的咖啡萃取单元，将锅炉的热水泵到萃取单元内进行萃取和收集。

附图说明

图1是本发明一种基于鲜奶的全自动咖啡机冲泡装置的结构示意图；

图2是奶泡产生流向示意图；

图3是奶泡工作原理图；

其中：

1-咖啡豆容器2-主控制板

3-咖啡溜槽4-高速研磨装置

5-咖啡机供电单元6-萃取单元动力装置

7-蒸汽锅炉8-萃取单元

9-咖啡残渣桶10-门控安全单元

11-萃取单元安全挡板12-奶泵

13-巧克力混合碗出液口14-奶泡发生装置

15-巧克力混合碗16-巧克力粉出头

17-巧克力粉盒18-保鲜冰箱

19-微型空气压缩机20-电磁阀

21-奶泡

具体实施方式

下面结合实施例并参照附图对本发明作进一步描述。

请参见图1。一种基于鲜奶的全自动咖啡机冲泡装置，在机体上设有咖啡豆容器1、主控制板2、咖啡溜槽3、高速研磨装置4、咖啡机供电单元5、萃取单元动力装置6、蒸汽锅炉7、萃取单元8、咖啡残渣桶9、门控安全开关10、萃取单元安全挡板11、奶泵12、巧克力混合碗出液口13、奶泡发生装置14、巧克力混合碗15、巧克力粉出头16和巧克力粉盒17，

咖啡豆容器1连接主控制板2，通过主控制板2给高速研磨装置4供电将咖啡豆容器1内部的咖啡豆进行等量的研磨成粉，咖啡经由咖啡溜槽3跌落到萃取单元8中进行萃取；

主控制板2通过信号线与咖啡机供电单元5连接，同时门控安全开关10与主控制板2和咖啡机供电单元5进行并联，门控安全开关断开则主控制板电源被切断，机器停止工作，主控制板2通过不同的信号来给与咖啡供电单元5连接的元器件提供相应的电源来控制电器的开关并通过时间和电流来改变不同元器件的工作力度；

萃取单元8连接萃取单元动力装置6，萃取单元安全挡板11设于萃取单元8外部，咖啡的萃取液通过萃取单元8的尾部硅胶管将咖啡液导出到外部杯子中，当萃取的时间完成后，萃取单元动力装置6再运动挤压一次，然后将转换运动方向，将萃取完成后的咖啡残渣饼挤压掉落在咖啡残渣桶9内部，同时再转换方向将萃取单元8调整复位；

奶泵12连接主控制板2，主控制板2接收到牛奶需求指令，通过奶泵12将牛奶经由硅胶管从保鲜冰箱18中抽取，运送到奶泡发生装置14中；

蒸汽锅炉7连接主控制板2，主控制板2控制蒸汽锅炉7上部的蒸汽开关电磁阀，同时空气通过微型空气压缩机19到硅胶管中，一定压力的蒸汽与空气进行混合同时进入奶泡发生装置14中进行牛奶奶泡的产生；

巧克力粉盒17连接主控制板2，主控制板2接收到指令后控制巧克力粉盒17的传输电机，使粉盒内的巧克力粉经由巧克力粉出头16推动到巧克力混合碗15中，同时打开位于巧克力混合碗15后端的冲泡电磁阀，启动泵，热水将流入巧克力混合碗15中，在巧克力混合碗15中还配备一个高速的电机，电机转动叶轮对巧克力进行搅拌，搅拌好的巧克力液经由巧克力混合碗出液口13流到外部杯子中。

考虑到实际需要，高速研磨装置4为高速轴心式研磨机；萃取单元动力装置6为步进电机。

奶泵12为不锈钢齿轮泵，不锈钢齿轮泵通过改变电流大小和时间可进行牛奶分量的调控；

微型空气压缩机17前端设有控制空气进气量的空气调节阀，微型空气压缩机17通过改变电流大小和时间可进行空气份量的调控。

蒸汽锅炉7上的蒸汽开关电磁阀通过改变通电时间可改变蒸汽的份量；特定蒸汽和空气混合物在奶泡发生装置14内进行反应，奶泡发生装置14内的蒸汽压力和流向必须是特定的。

本发明将全新的咖啡机研磨，萃取，回收，通信等机构做创新的组合，形成一种高效，持续，稳定的咖啡机萃取单元。

咖啡制作的工作原理：

1.咖啡豆在咖啡豆容器内，通过主控制板给高速轴心式研磨机供电将咖啡容器内部的咖啡豆进行等量的研磨成粉，咖啡粉经由咖啡溜槽3跌落到萃取单元8中进行萃取。

2.咖啡粉跌落到萃取单元8的冲泡室后，萃取单元动力装置6将通过供电运转来控制萃取单元8对咖啡粉进行压饼，当压饼到一定的程度后动力装置6的电机会停止运动，主控制板2将控制水泵、冲泡电磁阀、进水电磁阀打开将外部水抽进锅炉中将锅炉的热水以一定的压力挤压到萃取单元8内进行咖啡的萃取。

3.咖啡的萃取液通过萃取单元8的尾部硅胶管将咖啡液导出到外部杯子中，当萃取的时间完成后萃取单元动力装置6再运动挤压一次，然后将转换运动方向，将萃取完成后的咖啡残渣饼挤压掉落在咖啡残渣桶9内部，同时再转换方向将萃取单元调整到复位等待下一次主板的指令。

通过控制不同研磨机的通断电，产生两种不同的咖啡基类美式和浓缩咖啡。

奶泡制作的工作原理：

见图2-图3。

1.首先主控制板2接收到牛奶需求指令，打开电磁阀12，先通过不锈钢齿轮泵，俗称奶泵12将牛奶经由硅胶管从保鲜冰箱18中抽取，运送到奶泡发生装置14中。

2.空气通过调节阀通过微型空气压缩机16泵到硅胶管中，同时主控制板打开位于蒸汽锅炉7上部的蒸汽开关电磁阀，让一定压力的蒸汽释放出来与空气进行混合同时进入到奶泡发生装置14中进行牛奶奶泡21的产生。

3.产生的奶泡21经过硅胶管外部杯子中。

其中，奶泵12、微型空气压缩机19都可以通过改变电流大小和时间来进行量的调控，而且在微型空气压缩机19前端还配备做一个空气调节阀，对空气进行调节根据压力和奶泵功率不同调节出最佳的奶泡，蒸汽锅炉7上部的蒸汽开关电磁阀也有通过通电时间来改变蒸汽的量。

巧克力制作的工作原理：

1.主控制板2接收到指令后控制巧克力粉盒17的传输电机，使粉盒内的巧克力粉经由巧克力粉出头16推动到巧克力混合碗15中，同时打开位于混合碗后端的冲泡电磁阀，启动泵，热水将流入混合碗中，在混合碗内部还配备一个高速的电机，电机转动做叶轮对巧克力粉进行搅拌。

2.将搅拌好的巧克力液经由巧克力混合碗出液口13留到外部杯子中，实行摩卡和热巧克力的制作。

最后，关于所有的咖啡制作的三种原料原理进行接受，接下来就是进行不同种类咖啡的组合。

浓缩：使用咖啡豆容器1右边的磨机进行咖啡的萃取。

美式咖啡：使用咖啡豆容器1左边的磨机进行咖啡的萃取。

拿铁：第一步：浓缩

第二步：牛奶(关闭空气压缩机)

第三步：奶泡

卡布奇洛：第一步：浓缩

第二步：奶泡

牛奶咖啡：第一步：美式咖啡

第二步：牛奶

摩卡：第一步：牛奶

第二步：巧克力

第三步：浓缩

热巧克力:第一步：热巧克力

本发明在工作时，首先通过工控电脑内部的应用程序来对购买人员进行信息的收集，当确定具体的一种咖啡品种后，电脑将信息发给主控制电路板，根据主控制电路板内部已经编写好的程序进行功能件的运动，以达到特定产品的生产。

本发明与现有技术相比：

1.解决现有的咖啡机磨粉和萃取不统一，各种不同的咖啡品种对咖啡豆不区分的问题；

2.解决现有部分咖啡机不具备鲜奶的问题或者使用鲜奶奶泡发生不均匀厚重的问题；

3.解决现有咖啡机关于咖啡口感不精细化问题；

4.解决将高品质咖啡萃取技术标准化的问题；

本发明通过有效的组合和根据咖啡品种口感做的差异化的设计来满足咖啡快速均匀的萃取，保证现磨的基础同时并配置以鲜奶，利用机械和技术来提升产能、满足更高口感的要求，做到全自动一体的萃取与回收，更大程度的减少人工的依赖。

通过优化组合，将咖啡的磨粉和萃取完美的统一起来，同时极大的减少了人工的干涉，采用进口的步进电机作为萃取动力装置，能够为咖啡饼的挤压提供足够的动力，也可以对咖啡饼进行不同程度的设置，解决了人力每次压制不一的问题。同时通过集成可以将人工打奶泡的过程装换成自动奶泡发生，解决了由于当前一般机器因为出气口近远不同压力不均匀产生的奶泡不细腻的问题。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的前提下，还可以对本发明做出的若干改进和补充，这些改进和补充，也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种基于鲜奶的全自动咖啡机冲泡装置，其特征在于，在机体上设有咖啡豆容器、主控制板、咖啡溜槽、高速研磨装置、咖啡机供电单元、萃取单元动力装置、蒸汽锅炉、萃取单元、咖啡残渣桶、门控安全开关、萃取单元安全挡板、奶泵、巧克力混合碗出液口、奶泡发生装置、巧克力混合碗、巧克力粉出头和巧克力粉盒，

咖啡豆容器连接主控制板，通过主控制板给高速研磨装置供电将咖啡豆容器内部的咖啡豆进行等量的研磨成粉，咖啡经由咖啡溜槽跌落到萃取单元中进行萃取；

主控制板通过信号线与咖啡机供电单元连接，同时门控安全开关与主控制板和咖啡机供电单元进行并联，门控安全开关断开则主控制板电源被切断，机器停止工作，主控制板通过不同的信号来给与咖啡供电单元连接的元器件提供相应的电源来控制电器的开关并通过时间和电流来改变不同元器件的工作力度；

萃取单元连接萃取单元动力装置，萃取单元安全挡板设于萃取单元外部，咖啡的萃取液通过萃取单元的尾部硅胶管将咖啡液导出到外部杯子中，当萃取的时间完成后，萃取单元动力装置再运动挤压一次，然后将转换运动方向，将萃取完成后的咖啡残渣饼挤压掉落在咖啡残渣桶内部，同时再转换方向将萃取单元调整复位；

奶泵连接主控制板，主控制板接收到牛奶需求指令，通过奶泵将牛奶经由硅胶管从保鲜冰箱中抽取，运送到奶泡发生装置中；

蒸汽锅炉连接主控制板，主控制板控制蒸汽锅炉上部的蒸汽开关电磁阀，同时空气通过微型空气压缩机到硅胶管中，一定压力的蒸汽与空气进行混合同时进入奶泡发生装置中进行牛奶奶泡的产生；

巧克力粉盒连接主控制板，主控制板接收到指令后控制巧克力粉盒的传输电机，使粉盒内的巧克力粉经由巧克力粉出头推动到巧克力混合碗中，同时打开位于巧克力混合碗后端的冲泡电磁阀，启动泵，热水将流入巧克力混合碗中，在巧克力混合碗中还配备一个高速的电机，电机转动叶轮对巧克力粉进行搅拌，搅拌好的巧克力液经由巧克力混合碗出液口流到外部杯子中。

2.根据权利要求1所述的一种基于鲜奶的全自动咖啡机冲泡装置，其特征在于，所述高速研磨装置为高速轴心式研磨机。

3.根据权利要求1所述的一种基于鲜奶的全自动咖啡机冲泡装置，其特征在于，所述奶泵为不锈钢齿轮泵。

4.根据权利要求3所述的一种基于鲜奶的全自动咖啡机冲泡装置，其特征在于，所述不锈钢齿轮泵通过改变电流大小和时间可进行牛奶份量的调控。

5.根据权利要求1所述的一种基于鲜奶的全自动咖啡机冲泡装置，其特征在于，所述微型空气压缩机前端设有控制空气进气量的空气调节阀。

6.根据权利要求5所述的一种基于鲜奶的全自动咖啡机冲泡装置，其特征在于，所述微型空气压缩机通过改变电流大小和时间可进行空气份量的调控。

7.根据权利要求1所述的一种基于鲜奶的全自动咖啡机冲泡装置，其特征在于，所述蒸汽锅炉上的蒸汽开关电磁阀通过改变通电时间可改变蒸汽的份量。

8.根据权利要求1所述的一种基于鲜奶的全自动咖啡机冲泡装置，其特征在于，所述萃取单元动力装置为步进电机。

9.根据权利要求1所述的一种基于鲜奶的全自动咖啡机冲泡装置，其特征在于，特定蒸汽和空气的混合物在奶泡发生装置内进行反应，奶泡发生装置内的蒸汽压力和流向必须是特定的。