CN105686669A - 自动泡茶杯 - Google Patents

Abstract

本发明公开了自动泡茶杯，包括泡茶容器、驱动层与杯体三个部分；所述的驱动层位于泡茶容器与杯体之间，其包括电机、传动结构、感应装置、用于连通泡茶容器与杯体的管道、设置在管道内的顶柱和设置在管道顶部，用于堵住管道的挡水装置；所述的电机通过传动结构连接顶柱，控制顶柱的上下活动，顶柱往上活动时打开管道。本发明在设计过程中，采用扇形齿轮、相关机构与功能模组，利用智能设备控制，根据所测温度以及经验曲线自动掌握泡茶时间，实现了自动出茶，解决了泡茶火候以及不同冲泡次数中对泡茶温度和时间的不同要求的掌握问题，通过这个技术给不会泡茶的人带来专业的泡茶效果，自动教会使用者泡茶方法及过程掌握，为茶叶消费带来更多消费者。

Description

自动泡茶杯

技术领域

本发明涉及一种自动泡茶杯，用于泡制对泡茶浓度与时间要求较高的各种茶叶。

背景技术

茶叶有6大种类，每种种类及每种种类中的小类对茶叶的冲泡方法是不一样的。茶叶冲泡大有学问，同样质量的茶叶，用水不好或泡茶方法不当，泡出来的茶汤会有不同的效果。

泡茶用水：水质的好坏能直接影响茶汤的色、香、味，尤其对茶汤的滋味影响更大，泡茶用水一般多用天然水,其来源以山泉水、溪水和井水等。泡茶用水的选择标准可粗略地分为感官指标和净化化学指标。感官指标为：色度不超过15度、浑浊度不超过5度，没有异味、异色。净化化学指标为：正常PH值为6.5～8.5，总硬度不高于25度。

泡茶器皿：花茶常用较大的瓷壶泡，然后斟入瓷杯饮用；炒青和烘青茶多用有盖瓷杯泡茶；乌龙茶用紫砂茶具泡；太平猴魁适宜用透明的玻璃杯。

泡茶技术：泡茶技术包括茶叶用量、水温和冲泡时间茶叶用量：泡茶时的茶叶用量并无统一标准，要根据茶叶种类、茶具大小、饮用习惯和茶与水的比率而定，茶多水少则味浓，茶少水多则味淡水温：泡茶的水要大火急沸，不要文火慢煮，以刚煮沸起泡为宜。用软水煮沸泡茶，茶汤香味更浓，如以沸腾过久的水泡茶，溶于水中的二氧化碳则挥发殆尽，丧失了茶叶的活性。

泡茶用水的检测有水质检测笔可以检测；泡茶用的器皿市场上有各种器皿可以购买：陶瓷，玻璃及飘逸杯。

泡茶的技术目前很多是通过向他人学习，及自己实践得到的，非专业人员学习的周期会比较长，且缺少一个规范及归档方法。目前市场上也有自动泡茶的设备，价格偏贵，主要模仿自动咖啡机。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种机电一体化的自动泡茶杯，该泡茶杯不仅可以测量泡茶杯子的温度，计量水入杯子的时间，还可以自动地把茶水放到杯体中，具体的技术方案如下：

自动泡茶杯包括泡茶容器、驱动层与杯体三个部分；所述的驱动层位于泡茶容器与杯体之间，所述的驱动层包括电机、传动结构、感应装置、管道、顶柱和挡水装置；所述管道用于连通泡茶容器与杯体，所述顶柱设置在管道内；所述挡水装置设置在管道顶部，用于堵住管道；所述的电机通过传动结构连接顶柱，控制顶柱的上下活动，所述的顶柱往上活动时打开管道。

对本发明更进一步的改进为：所述的传动结构包括减速齿轮组、“Z”字型凸轮杆和杠杆；所述的杠杆以管道为支点。

对本发明进一步的改进为：所述的泡茶容器还包括茶盖、茶杯与平钢网；所述的平钢网中间设有大小形状与活塞的大小形状相匹配的小孔。

对本发明进一步的改进为：所述的减速齿轮组包括第一齿轮、第二齿轮和扇形齿轮；所述的第一齿轮与电机相连接；所述的第二齿轮连接第一齿轮与扇形齿轮；所述的凸轮杆的一端和扇形齿轮的轴心连接，另一端和杠杆连接；所述的顶柱下端设置有将杠杆插入的小口；所述的电机通过第一齿轮与第二齿轮驱动扇形齿轮控制凸轮杆与杠杆连接的一端向下活动，撬起杠杆，使顶柱向上活动。

对本发明进一步的改进为：所述的驱动层还包括驱动上盖与驱动下盖；所述的驱动下盖设置有滑槽；所述的滑槽可使驱动下盖套接在驱动上盖内部。

对本发明进一步的改进为：所述的挡水装置包括用于密封的活塞与用于防止漏水的硅胶圈；所述的活塞与硅胶圈锲合，形成面与面的密封部。

对本发明进一步的改进为：所述的泡茶容器还包括茶盖、茶杯与平钢网；所述的平钢网中间设有大小形状与活塞的大小形状相匹配的小孔。

对本发明进一步的改进为：所述的驱动层的外部有壳体包裹。

对本发明进一步的改进为：所述的驱动层由智能设备控制，所述的智能设备为遥控器、手机或者掌上电脑。

对本发明进一步的改进为：所述的控制装置包括电池充电电路、电机驱动的电路、电流检测的电路、蓝牙、MCU集成模块、温度测量电路和电容按键；

MCU是系统的控制中心；

蓝牙在系统中主要实现与智能设备的通讯，实现智能设备的参数的收发；

电容按键用于实现系统待机时的低功耗唤醒及触发系统开始泡茶。

对本发明进一步的改进为：所述的温度测量电路中的感应装置为NTC传感器；所述的红外传感器设置于茶杯底部；所述的蓝牙使用BLE4.0芯片，该芯片的功耗低，连接速度快。

本发明相比于其他的泡茶机具有的有益效果是：本发明中将泡茶容器与杯体一体化，利用蓝牙与智能设备连接，实现泡茶自动化与检测。智能设备可根据不同茶叶的特点设置好冲泡的时间，冲泡时间一到，由控制装置控制电机工作，使驱动上盖中的杠杆往上顶起顶柱，并由顶柱顶开茶杯中的活塞，使茶水通过茶杯与驱动层中的管道往下漏到杯体中，实现了泡茶的全自动。

该自动泡茶杯在设计过程中，采用扇形齿轮和相关机构与功能模组，充分利用空间，减小自动泡茶杯的体积，还改变了原有的泡茶杯与冲茶杯分开的方式，利用智能设备控制，根据所测温度以及经验曲线自动掌握泡茶时间，实现了自动出茶，解决了泡茶火候的掌握以及不同冲泡次数中对泡茶温度和时间的不同要求的掌握，通过这个技术给不会泡茶的人带来专业的泡茶效果，自动教会使用者泡茶方法及过程掌握，为茶叶消费带来更多消费者，该泡茶杯方便携带，结构简单，易于实现，降低生产成本。

附图说明

图1为本发明自动泡茶杯的爆炸结构示意图。

图2为本发明自动泡茶杯的泡茶容器的爆炸结构示意图。

图3为本发明自动泡茶杯的驱动上盖的爆炸结构示意图。

图4为本发明自动泡茶杯的驱动下盖的爆炸结构示意图。

图5本发明自动泡茶杯的传动结构的结构示意图。

图6为本发明自动泡茶杯的控制装置的结构示意图。

具体实施方式

下面对本发明的实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

如图1-图6所示，本发明的自动泡茶杯包括泡茶容器100、驱动层200与杯体300三个部分；所述的驱动层200位于泡茶容器100与杯体300之间；所述的驱动层200包括电机206、传动结构、感应装置205、管道、顶柱202和挡水装置；所述管道用于连通泡茶容器200与杯体300；所述顶柱202设置在管道内，其直径小于管道的直径；所述挡水装置设置在管道顶部，用于堵住管道；所述的电机206通过传动结构连接顶柱202，控制顶柱的上下活动，所述的顶柱202往上活动时打开管道。

所述的传动结构包括减速齿轮组、“Z”字型凸轮杆210和杠杆204；所述的杠杆204以管道为支点。

所述的减速齿轮组包括第一齿轮207、第二齿轮208和扇形齿轮209；所述的第一齿轮207与电机206相连接；所述的第二齿轮208连接第一齿轮207与扇形齿轮209；所述的凸轮杆210的一端和扇形齿轮209的轴心连接，另一端和杠杆204连接；所述的顶柱202下端设置有将杠杆204插入的小口；所述的杠杆204与顶柱202的小口用密封的小胶圈203连接，所述的电机206通过第一齿轮207与第二齿轮208驱动扇形齿轮209控制凸轮杆210与杠杆连接的一端向下活动，撬起杠杆204，使顶柱202向上活动。

所述的挡水装置包括用于密封的活塞103与用于漏水的硅胶圈104；所述的活塞103与硅胶圈104锲合，形成面与面的密封部。

所述的活塞103为至少两个的密封塞层叠而成，每所述的密封圈的截面面积不同，具体为径向截面面积向下递减；所述的硅胶圈104的大小形状与活塞的大小形状相嵌合，且四周设置有用于漏水的通孔；所述的顶柱202可将活塞103往上顶开，使茶水往下漏。

所述的泡茶容器100还包括茶盖101、茶杯105与平钢网102；所述的平钢网102中间设有大小形状与活塞的大小形状相匹配的小孔；所述的茶杯105中间设有可漏水的通口；所述的通口的大小形状与硅胶圈104的大小形状相嵌合。

所述的驱动层200的外部有壳体包裹，可以防止驱动层200中的电机以及其他部件因接触杯体300中的蒸汽而受潮，影响自动泡茶杯的工作与寿命。

所述的驱动层200分为驱动上盖201与驱动下盖212；所述的驱动下盖212中设置有可套接到驱动上盖201中的滑槽，安装时先将中胶圈安装在驱动上盖201的管道处，加强密封效果，再将大胶圈211安装在驱动上盖的边缘，紧接着将驱动下盖212安装到驱动上盖201的顶端，紧接着将驱动上盖201的前后开口对准杯体300的茶嘴与杯柄后，将驱动层200套接到泡茶容器100中。

所述的驱动层200由智能设备控制，所述的智能设备可以是遥控器、手机或者掌上电脑。

所述的控制装置包括电池充电电路及LDO、电机驱动及电流检测电路、蓝牙及MCU集成模块、电阻式RC充放电及温度测量电路和电容按键；

MCU是系统的控制中间，完成对时间的控制，电机的控制，温度的采集及按键的输入信号接收，蓝牙BLE协议的实现，及参数的保存；

蓝牙在系统中主要实现与智能设备的通讯，接收智能设备发送的参数及上发泡茶杯温度及泡的次数等状态；

电容按键主要是显示系统待机时的低功耗唤醒及开始新一轮的泡茶工艺。

所述的温度测量电路中的感应装置为NTC传感器205；所述的NTC传感器205设置于茶杯105底部；所述的蓝牙使用BLE4.0芯片，该芯片的功耗低，连接速度快。

本发明的自动泡茶杯的工作原理具体如下：

S10手机APP参数设置：根据所要泡制的茶叶选择泡茶工艺曲线表，手机蓝牙自动与泡茶杯的蓝牙相连接。

S20装入茶叶：将泡茶容器100中的茶盖101打开，再将硅胶圈104塞住茶杯105中的通口；活塞103塞入硅胶圈104中；根据个人对茶叶量的需求将茶叶装入茶杯中，茶杯中设置有平钢网，该平钢网卡在茶杯底部，主要用于过滤茶叶，使茶叶不漏入茶水中。

S30加开水：向茶杯105中加入适量的水，茶杯105底部的NTC感应器205感应到来感知是否有热水倒下，以确定新的一次泡茶的开始。然后系统计量开水加入时间，确实何时茶也到可以漏到杯体300的时间。

S40泡茶：根据茶叶的性质，手机APP自动识别泡茶的时间，茶叶被保持在手机APP设定的时间内进行泡制；

S50出茶水：泡茶的时间一到，控制装置控制电机206驱动第一齿轮207，第一齿轮207带动第二齿轮208驱动扇形齿轮209活动使凸轮杆210撬起驱动上盖201开口边缘处的杠杆204，使杠杆204往上使力将顶柱顶开，将堵塞管道的活塞103顶开，从而打开管道，使茶水通过泡茶容器100与驱动层200的管道往下滴入杯体300中。

所述的自动泡茶杯是一种机电一体化的设备，该设备可测量茶杯105的温度，计量水入杯子的时间，使用以上方法实现泡茶挡水装置的自动控制上与下，实现需要漏茶时就漏，需要等待时水就不漏，并可以自动把茶水放到杯体300中。在这个过程中人参与的是：倒开水，取杯体300倒茶。

本实施例中所述的泡茶容器100可以是盖碗或其他形式的，只要内部设计成可以在机电控制下自动漏水的机械结构；所述的驱动层200封装在一个塑料密封盒中，内设有控制装置；所述的杯体只要适合控制外壳的都可以使用。

发明相比于其他的泡茶机具有的有益效果是：本发明中将泡茶容器与杯体一体化，利用蓝牙与智能设备连接，实现泡茶自动化与检测。智能设备可根据不同茶叶的特点设置好冲泡的时间，冲泡时间一到，由控制装置控制电机工作，使驱动上盖中的杠杆往上顶起顶柱，并由顶柱顶开茶杯中的活塞，使茶水通过茶杯与驱动层中的管道往下漏到杯体中，实现了泡茶的全自动。

该自动泡茶杯在设计过程中，采用扇形齿轮和相关机构与功能模组，充分利用空间，减小自动泡茶杯的体积，还改变了原有的泡茶杯与冲茶杯分开的方式，利用智能设备控制，根据所测温度以及经验曲线自动掌握泡茶时间，实现了自动出茶，解决了泡茶火候的掌握以及不同冲泡次数中对泡茶温度和时间的不同要求的掌握，通过这个技术给不会泡茶的人带来专业的泡茶效果，自动教会使用者泡茶方法及过程掌握，为茶叶消费带来更多消费者。该泡茶杯方便携带，结构简单，易于实现，降低生产成本。

上述实施例仅为本发明其中具体实现方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些显而易见的替换形式均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种自动泡茶杯，包括泡茶容器（100）、驱动层（200）与杯体（300），其特征在于：所述的驱动层（200）位于泡茶容器（100）与杯体（300）之间，所述的驱动层（200）包括电机（206）、传动结构、感应装置（205）、管道、顶柱（202）和挡水装置；所述管道用于连通泡茶容器（100）与杯体（300），所述顶柱（202）设置在管道内；所述挡水装置设置在管道顶部，用于堵住管道；所述的电机（206）通过传动结构连接顶柱（202），控制顶柱的上下活动，所述的顶柱（202）往上活动时打开管道。

2.根据权利要求1所述的自动泡茶杯，其特征在于：所述的传动结构包括减速齿轮组、“Z”字型凸轮杆（210）和杠杆（204）；所述的杠杆（204）以管道为支点。

3.根据权利要求2所述的自动泡茶杯，其特征在于：所述的减速齿轮组包括第一齿轮（207）、第二齿轮（208）和扇形齿轮（209）；所述的第一齿轮（207）与电机（206）相连接；所述的第二齿轮（208）连接第一齿轮（207）与扇形齿轮（209）；所述的凸轮杆（210）的一端和扇形齿轮（209）的轴心连接，另一端和杠杆（204）连接；所述的顶柱（202）下端设置有将杠杆（204）插入的小口；所述的电机（206）通过第一齿轮（207）与第二齿轮（208）驱动扇形齿轮（209）控制凸轮杆（210）与杠杆连接的一端向下活动，撬起杠杆（204），使顶柱（202）向上活动。

4.根据权利要求1所述的自动泡茶杯，其特征在于：所述的挡水装置包括用于密封的活塞（103）与用于防止漏水的硅胶圈（104）；所述的活塞（103）与硅胶圈（104）锲合，形成面与面的密封部。

5.根据权利要求1所述的自动泡茶杯，其特征在于：所述的泡茶容器（100）还包括茶盖（101）、茶杯（105）与平钢网（102）；所述的平钢网（102）中间设有大小形状与活塞（103）的大小形状相匹配的小孔。

6.根据权利要求1所述的自动泡茶杯，其特征在于：所述的驱动层（200）的外部有壳体包裹。

7.根据权利要求1所述的自动泡茶杯，其特征在于：所述的驱动层（200）由智能设备通过控制装置实现智能控制。

8.根据权利要求7所述的自动泡茶杯，其特征在于：所述的智能设备为遥控器、手机或者掌上电脑。

9.根据权利要求7所述的自动泡茶杯，其特征在于：所述的控制装置包括电池充电电路、电机驱动的电路、电流检测的电路、蓝牙、MCU集成模块、温度测量电路和电容按键；

MCU是系统的控制中心；

蓝牙在系统中主要实现与智能设备的通讯，实现智能设备的参数的收发；

电容按键用于实现系统待机时的低功耗唤醒及触发系统开始泡茶。

10.根据权利要求1所述的自动泡茶杯，其特征在于：所述的感应装置为NTC传感器（205）；所述的NTC传感器（205）设置于茶杯（105）底部；所述的蓝牙使用BLE4.0芯片。