CN107752768B - 咖啡机及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种咖啡机，包括：水源装置，包括水箱、水泵、锅炉及连接管路，连接管路连接水箱、水泵及锅炉；及液压酿制装置，锅炉通过连接管路与液压酿制装置连接；液压酿制装置包括液压酿造器、单向阀、泄压水路、泄压控制阀及泄压延迟阀；液压酿造器具有液压腔及酿造腔单向阀设置于锅炉与酿造腔之间的连接管路上；泄压控制阀设置于泄压水路上，泄压控制阀能够分别控制连接酿造腔泄压端口与液压腔泄压端口的打开与关闭；泄压延迟阀设置于连通液压腔的泄压水路上。通过泄压延迟装置实现酿造腔快速泄压，液压腔先缓慢泄压再快速泄压，有效防止结束咖啡制作循环时酿造腔打开瞬间喷出水汽。本发明还提供了一种咖啡机的工作方法。

Description

咖啡机及其工作方法

技术领域

本发明涉及咖啡酿制设备技术领域，特别是涉及一种咖啡机及其酿造方法。

背景技术

市面上对于各类咖啡机的需求量大增，并且要求此类机器性能稳定、操作简单、价格便宜。对于目前的咖啡机，关于压紧驱动方面的结构设计，有的采用手动驱动酿造器的压紧机构，结构复杂，操作复杂；有的采用马达驱动的自动压紧机构，同样具有结构复杂的缺点，且价格较高；也有的采用液压驱动的自动压紧机构，具有结构简单、操作简单的优点。

对目前的带液压酿造装置的咖啡机而言，该类型的咖啡机在酿制咖啡时，酿造腔开始泄压时，在酿造腔中高温高压的水汽未来得及完全泄走的情况下，液压腔也开始泄压。但是，由于活塞头同咖啡胶囊脱离之前酿造腔内的压力未完全释放，酿造腔内的水汽从活塞头和咖啡胶囊之间喷出，一方面对用户造成安全隐患，另一方面高压水汽从胶囊内部突然释放造成胶囊表面变形，影响用户的使用体验。

发明内容

基于此，有必要针对目前酿造腔中的高温水汽喷出危及用户安全的问题，提供一种能够防止结束咖啡酿造制作循环时酿造腔打开瞬间喷出高温水汽、避免危及用户安全隐患的咖啡机，同时还提供了一种应用上述咖啡机的工作方法。

上述目的通过下述技术方案实现：

一种咖啡机，包括：

水源装置，包括水箱、水泵、锅炉及连接管路，所述连接管路连接所述水箱、所述水泵及所述锅炉；及

液压酿制装置，所述锅炉通过所述连接管路与所述液压酿制装置连接；所述液压酿制装置包括液压酿造器、单向阀、泄压水路、泄压控制阀及泄压延迟阀；

所述液压酿造器具有液压腔及酿造腔，所述液压腔与所述酿造腔分别通过所述连接管路与所述锅炉连通，所述单向阀设置于所述锅炉与所述酿造腔之间的所述连接管路上；

所述酿造腔与所述液压腔还分别通过所述泄压水路与外界环境连通，所述泄压控制阀设置于所述泄压水路上，所述泄压控制阀能够分别控制连接所述酿造腔泄压端口与所述液压腔泄压端口的打开与关闭；

所述泄压延迟阀设置于连通所述液压腔的所述泄压水路上，所述泄压延迟阀能够延迟所述液压腔的泄压时间。

在其中一个实施例中，所述泄压延迟阀包括泄压阀体、泄压弹簧及阀芯；

所述泄压阀体的两端具有用于与所述泄压水路相连接的接口；

所述阀芯穿设所述泄压弹簧安装于所述泄压阀体中，所述泄压弹簧的一端与所述泄压阀体抵接；

所述泄压弹簧处于自由状态时，所述阀芯与所述泄压阀体之间存在距离；

所述泄压弹簧处于压缩状态时，所述阀芯与所述泄压阀体相接触，且所述液压腔能够通过所述阀芯与所述泄压阀体相接触处泄压。

在其中一个实施例中，所述阀芯与所述泄压阀体相接触的表面上设置有一个或者多个毛细槽；

所述阀芯与泄压阀体相接触时，所述毛细槽能够保证所述阀芯与所述泄压阀体之间存在间隙，使所述毛细槽连通所述液压腔与外界环境。

在其中一个实施例中，所述阀芯与所述泄压阀体相接触的表面为平面或者曲面；

所述泄压阀体与所述阀芯相接触处的形状与为平面或者曲面的所述阀芯的形状相适配。

在其中一个实施例中，所述阀芯与所述泄压阀体相接触的表面凹凸不平；

和/或，所述泄压阀体与所述阀芯相接触的表面凹凸不平；

所述阀芯与泄压阀体相接触时，所述液压腔能够与外界环境连通。

在其中一个实施例中，所述泄压控制阀控制所述液压腔泄压时，所述液压腔中的水压大于等于所述泄压弹簧的弹性力，所述阀芯压缩所述泄压弹簧，并使所述阀芯与所述泄压阀体相接触，通过所述毛细槽对所述液压腔泄压；

所述液压腔中的水压小于所述泄压弹簧的弹性力，所述泄压弹簧带动所述阀芯复位，所述阀芯与所述泄压阀体之间存在距离，所述液压腔通过所述距离对所述液压腔泄压。

在其中一个实施例中，所述液压酿造器包括酿造器支架、入水头、活塞头及胶囊座；

所述入水头与所述酿造器支架刚性连接，且所述入水头安装于所述酿造器支架内；

所述胶囊座安装于所述酿造器支架内，并位于所述入水头的下方，所述胶囊座的内腔能够放置酿造原料容器，使所述胶囊座能够为所述酿造原料容器提供支撑与定位；

所述活塞头安装于所述酿造器支架内，并位于所述入水头与所述胶囊座之间，且所述活塞头能够在所述入水头与所述胶囊座之间沿轴向方向往复运动；

所述入水头与所述活塞头之间的区域为所述液压腔，所述入水头的两端分别连通所述锅炉与所述液压腔；

所述活塞头与所述胶囊座之间的区域为所述酿造腔。

在其中一个实施例中，所述单向阀的数量为一个或者多个；

所述单向阀包括单向阀体、调压弹簧及胶头；

所述单向阀体的一端连通所述锅炉及所述液压腔，所述单向阀体的另一端连通所述酿造腔；

所述胶头穿设所述调压弹簧并安装于所述单向阀体中，所述调压弹簧的一端与所述单向阀体相抵接；

所述调压弹簧处于自由状态时，所述胶头与所述泄压阀体相接触；

所述调压弹簧处于压缩状态时，所述胶头与所述单向阀体之间存在距离。

在其中一个实施例中，所述泄压控制阀的数量为一个或者多个；

所述泄压控制阀包括控制阀体、旋钮、连通所述泄压水路的顶杆、设置于所述顶杆上的密封件以及控制弹簧；

所述控制阀体上设置有用于与所述密封件相配合的密封面；

所述控制弹簧的一端安装于所述顶杆上，所述弹簧的另一端与所述控制阀体抵接；

所述旋钮与所述顶杆联动，拨动所述旋钮使所述旋钮带动所述控制弹簧压缩或者处于自由状态；

所述控制弹簧压缩时，所述密封件与所述密封件之间存在距离，所述泄压水路打开；

所述控制弹簧处于自由状态时，所述密封件与所述密封件相接触，所述泄压水路关闭。

在其中一个实施例中，所述液压酿制装置还包括复位弹簧，所述复位弹簧的一端与所述活塞头连接，所述复位弹簧的另一端安装于所述酿造器支架上；

所述液压腔泄压时，所述复位弹簧带动所述活塞头恢复初始位置。

在其中一个实施例中，在所述入水头的外壁与所述活塞头的之间设置有第一密封圈；

所述活塞头的顶部设置有穿设所述入水头的酿造入水管，所述酿造入水管的两端分别连通所述锅炉与所述酿造腔；

在所述酿造入水管的外壁与所述入水头的内壁之间设置有第二密封圈；

在所述活塞头的底端还设置有用于在所述活塞头压紧所述酿造原料容器时保证所述活塞头与所述酿造原料容器之间的密封的酿造密封圈；

在所述活塞头的底端上还设置有上辅助酿造件；

在所述胶囊座的内腔的底部设置有下辅助酿造件。

在其中一个实施例中，所述液压腔内的水压对所述活塞头的作用面的投影面积大于0.7倍的所述酿造腔对所述活塞头作用面的投影面积。

还涉及一种咖啡机的工作方法，应用于如上述任一技术特征所述的咖啡机，所述咖啡机的工作方法包括如下步骤：

步骤S100，所述咖啡机处于待机模式，液压酿造器处于初始状态，所述液压酿造器的活塞头处于初始位置，将咖啡原料容器放入所述液压酿造器的胶囊座内；

步骤S200，所述咖啡机处于煮咖啡模式，水泵开设泵水，水进入到所述液压酿造器的液压腔中，在所述液压腔中水压的推动下，所述活塞头朝向所述胶囊座运动，并压紧所述咖啡原料容器，再由所述活塞头上的上辅助酿造件刺穿所述咖啡原料容器的入水面，所述胶囊座中的下辅助酿造件刺穿所述咖啡原料容器的出水面；

步骤S300，所述水泵持续泵水，所述液压腔内水压持续升高，当水压升至预设压力值时，液压酿制装置的单向阀开启，酿造腔的入水管连通所述水泵，水从所述单向阀进入所述酿造腔，并由所述咖啡原料容器的入水面上的刺穿孔进入所述咖啡原料容器，并在所述咖啡原料容器内完成对所述咖啡粉的萃取，萃取完成后，经所述咖啡原料容器的出水面上的刺穿孔流出；

步骤S400，酿造完成后，所述水泵停止供水，泄压控制阀控制泄压水路打开，所述液压腔与所述酿造腔开始泄压，所述酿造腔与所述咖啡原料容器中的压力快速泄掉；

同时，泄压延迟阀开始工作，所述液压腔在所述泄压延迟阀的作用下缓慢泄压，直至所述酿造腔泄压完成后，所述液压腔才开设快速泄压，所述活塞头回到初始位置。

本发明的有益效果是：

本发明的咖啡机，结构设计简单合理，在液压腔的泄压水路上增加泄压延迟阀，泄压延迟阀能够延迟液压腔的泄压，使得液压腔与酿造腔中的压力不同时泄压。即咖啡机酿造完成后，酿造腔先快速泄压，液压腔缓慢泄压，酿造腔泄压快要结束或者完成之后时，液压腔开始快速泄压。这样，在将装有酿造原料的酿造原料容器从酿造腔中取出时，酿造腔转为非封闭状态，由于酿造腔在液压腔复位之前已经完成了泄压，故在酿造腔接触密封的过程中不会有高压水汽喷出，减小酿造原料容器的变形。本发明的咖啡机通过泄压延迟装置实现酿造腔与液压腔的先后泄压，有效防止结束咖啡酿造制作循环时酿造腔打开瞬间水汽喷出危及用户安全的隐患，提高用户使用时的舒适度。本发明的咖啡机性能稳定、操作简单，便于用户使用。

由于咖啡机具有上述技术效果，应用上述咖啡机的工作方法也具有相应的技术效果。

附图说明

图1为本发明一实施例的咖啡机的整机结构示意图；

图2为图1所示的咖啡机中液压酿造装置的结构示意图；

图3为图2所示的液压酿造装置中液压酿造器的结构示意图；

图4为图3所示的液压酿造器的活塞头在起始位置状态时的剖视结构示意图；

图5为图3所示的液压酿造器的活塞头压紧酿造原料容器时的剖视结构示意图；

图6为图2所示的液压酿造装置中泄压延迟阀的内部结构示意图；

图7为图6所示的泄压延迟阀的阀芯在高压的水的推动下克服泄压弹簧的弹性力作用与泄压阀体相接触的结构示意图；

图8为图6所示的泄压延迟阀的阀芯在泄压弹簧的弹性力作用下脱离泄压阀体使液压腔快速泄压的结构示意图；

其中：

100-水源装置；

110-水箱；

120-水泵；

130-锅炉；

140-连接管路；

200-液压酿制装置；

210-液压酿造器；

211-酿造器支架；

212-入水头；

213-活塞头；2131-酿造入水管；2132-上辅助酿造件；

214-胶囊座；2141-下辅助酿造件；

215-复位弹簧；

216-第一密封圈；

217-第二密封圈；

218-酿造密封圈；

219-咖啡出口；

220-单向阀；

221-单向阀体；

222-调压弹簧；

223-胶头；

230-泄压水路；

240-泄压控制阀；

250-泄压延迟阀；

251-泄压阀体；

252-泄压弹簧；

253-阀芯；2531-毛细槽；

300-酿造原料容器。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下通过实施例，并结合附图，对本发明的涡旋压缩机的支架及涡旋压缩机进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

参见图1至图8，本发明提供了一种咖啡机，用于酿造咖啡。当然，本发明的咖啡机还可以用于酿造其他饮品，如果汁、茶等。在本实施例中，本发明的咖啡机是用来酿造咖啡饮品的。本发明的咖啡机能够充分萃取酿造原料容器300如咖啡胶囊中的咖啡粉，保证咖啡饮品的口感，同时，在酿造完成后还能够避免高温水汽危及用户的安全，便于用户使用。

在本发明中，咖啡机包括水源装置100及液压酿制装置200。水源装置100与液压酿造装置连接。液压酿造装置主要用于酿制咖啡饮品，控制咖啡萃取过程中的压紧和酿造动作。水源装置100为液压酿制装置200提供酿制咖啡饮品时所需的水。

水源装置100包括水箱110、水泵120、锅炉130及连接管路140，连接管路140连接水箱110、水泵120及锅炉130。水泵120的一端连接水箱110的出口，水泵120的另一端通过连接管路140与锅炉130连接，水泵120能够将水箱110中的水输送至锅炉130中，并由锅炉130加热后输送至液压酿制装置200，以实现咖啡饮品的酿造。

锅炉130通过连接管路140与液压酿制装置200连接，以便于锅炉130将热水输送至液压酿制装置200中。液压酿制装置200包括液压酿造器210、单向阀220泄压水路230、泄压控制阀240及泄压延迟阀250。液压酿造器210具有液压腔及酿造腔，液压腔与酿造腔分别通过连接管路140与锅炉130连通。液压酿造器210还具有咖啡出口219，酿造腔与咖啡出口219连通。液压酿制装置200酿造完咖啡饮品后，酿造腔中的咖啡液从咖啡出口219输出。

单向阀220设置于锅炉130与酿造腔之间的连接管路140上。单向阀220能够用来分配压力，以保证酿造过程中进入酿造腔中的水的连接管路140的开启与关闭。同时，还能够保证进入酿造腔中的水的连接管路140开启时，液压腔中的压强能够高于酿造腔中的压强，这样能够保证酿造腔在液压腔的水压力的作用下能够克服酿造腔的水压力并保持对酿造原料容器300的压紧状态。

酿造腔与液压腔还分别通过泄压水路230与外界环境连通，泄压控制阀240设置于泄压水路230上，泄压控制阀240能够分别控制连接酿造腔泄压端口与液压腔泄压端口的打开与关闭。液压腔具有液压泄压端口，液压腔经液压泄压端口通过泄压水路230与外界环境连通。酿造腔具有酿造泄压端口，液压腔经液压泄压端口通过泄压水路230与外界环境连通。泄压控制阀240能够控制液压泄压端口与酿造泄压端口的开闭。

泄压延迟阀250设置于连通液压腔的泄压水路230上，泄压延迟阀250能够延迟液压腔的泄压时间。也就是说，泄压控制阀240控制液压泄压端口及酿造泄压端口打开时，液压腔与酿造腔开始泄压，但是由于泄压延迟阀250的作用，酿造腔先开始快速泄压，液压腔开始缓慢泄压，直至酿造腔泄压完成之后或者快要完成后，泄压延迟阀250才不再起延迟作用，此时液压腔开始快速泄压。

本发明的咖啡机通过泄压延迟阀250使得酿造腔与液压腔先后泄压，避免液压腔泄压后导致酿造腔不能泄压的现象发生，进而避免酿造腔中的高压水汽喷出危及用户的使用安全。咖啡机酿造完成后，泄压控制阀240控制液压腔与酿造腔同时泄压，但是由于泄压延迟阀250的作用，酿造腔先开始快速泄压，随后液压腔先缓慢泄压再快速泄压，保证酿造腔中高温水汽排到外界环境中，避免用户液压酿制装置200中取出酿造原料容器300时喷出高温水汽，便于用户使用。同时还能够避免高温水汽使得酿造原料容器300变形，提供用户使用时的舒适度。

对目前的带液压酿造装置的咖啡机而言，该类型的咖啡机在酿制咖啡时，酿造腔开始泄压时，在酿造腔中高温高压的水汽未来得及完全泄走的情况下，液压腔也开始泄压。但是，由于活塞头同咖啡胶囊脱离之前酿造腔内的压力未完全释放，酿造腔内的水汽从活塞头和咖啡胶囊之间喷出，一方面对用户造成安全隐患，另一方面高压水汽从胶囊内部突然释放造成胶囊表面变形，影响用户的使用体验。本发明的咖啡机在液压腔的泄压水路230上增加泄压延迟阀250，泄压延迟阀250能够延迟液压腔的泄压，使得液压腔与酿造腔中的压力不同时泄压。即咖啡机酿造完成后，酿造腔先快速泄压，液压腔缓慢泄压，当酿造腔泄压快要结束或者完成之后时，液压腔开始快速泄压。这样，在将装有酿造原料的酿造原料容器300从酿造腔中取出时，酿造腔转为非封闭状态，由于酿造腔在液压腔复位之前已经完成了泄压，故在酿造腔接触密封的过程中不会有高压水汽喷出，减小酿造原料容器300的变形。本发明的咖啡机通过泄压延迟装置实现酿造腔与液压腔的先后泄压，有效防止结束咖啡酿造制作循环时酿造腔打开瞬间水汽喷出危及用户安全的隐患，提高用户使用时的舒适度。本发明的咖啡机性能稳定、操作简单，便于用户使用。

并且，咖啡机的酿造腔与液压腔的先后泄压还可以通过电磁阀来控制。当结束酿造过程需要泄压时，用户通过按键或旋钮的方式停止水泵120泵水。并打开机械阀或电磁阀开始泄酿造腔的压力，在经过设定的时间延迟之后，再自动开启电磁阀泄液压腔的压力。由于设定的时间可控，可以通过测试数据确定延迟的时间并设定为系统自动。通过电磁阀也能够实现酿造腔与液压腔的先后泄压。但是，由于使用了电磁阀，导致咖啡机的价格昂贵，经济性较差。因此，本发明的咖啡机的酿造腔与液压腔的先后泄压通过泄压延迟阀250来实现，使得本发明的咖啡机的结构简单，成本低，价格低廉。

作为一种可实施方式，泄压延迟阀250包括泄压阀体251、泄压弹簧252及阀芯253。泄压阀体251的两端具有用于与泄压水路230相连接的接口。阀芯253穿设泄压弹簧252安装于泄压阀体251中，泄压弹簧252的一端与泄压阀体251抵接。泄压弹簧252处于自由状态时，阀芯253与泄压阀体251之间存在距离。泄压弹簧252处于压缩状态时，阀芯253与泄压阀体251相接触，且液压腔能够通过阀芯253与泄压阀体251相接触处泄压。

泄压延迟阀250在装配时，泄压阀体251的一端通过泄压水路230与液压腔的液压泄压端口连接，泄压阀体251的另一端通过泄压水路230与外界环境连通。并且，液压腔中的压力经泄压延迟阀250泄压时，液压腔中的水先经泄压阀体251一端的端口进入到泄压阀体251中，先于阀芯253相接触，再与泄压弹簧252相接触。也就是说，阀芯253相较于泄压弹簧252在泄压路径上更靠近液压腔。阀芯253穿设泄压弹簧252并安装于泄压阀体251的另一端上。这样，阀芯253压缩泄压弹簧252能够使得阀芯253与泄压阀体251相接触，使得液压腔通过阀芯253与泄压阀体251相接触处缓慢泄压，即使泄压控制阀240延迟泄压。

泄压控制阀240控制液压腔的液压泄压端口及酿造腔的酿造泄压端口打开，酿造腔开始快速泄压，液压腔也能够泄压，但是由于泄压延迟阀250的作用，液压腔需要延迟快速泄压，即液压腔开始缓慢泄压。具体的，液压腔中的水压大于泄压弹簧252的弹性力，液压腔中的水经液压泄压端口及泄压管路进入到泄压阀体251中，这样水能推动阀芯253压缩泄压弹簧252，使得阀芯253与泄压阀体251相接触，避免液压腔快速泄压，这样，液压腔中的水能够通过阀芯253与泄压阀体251相接触处缓慢流动，实现缓慢泄压。当液压腔中的水压小于弹簧的弹性力，阀芯253在泄压弹簧252的弹性力作用下开始慢慢复位，液压腔开始快速泄压，以实现酿造腔与液压腔的先后泄压，避免酿造腔喷出高温水汽。

进一步地，阀芯253与泄压阀体251相接触的表面上设置有一个或者多个毛细槽2531。阀芯253与泄压阀体251相接触时，毛细槽2531能够保证阀芯253与泄压阀体251之间存在间隙，使毛细槽2531连通液压腔与外界环境。也就是说，毛细槽2531能够起到限流的作用，使液压腔缓慢泄压。在酿造腔与液压腔泄压时，酿造腔快速泄压，液压腔缓慢泄压，直至酿造腔泄压完成后或者快要泄压完成后，液压腔开始快速泄压。液压腔延迟泄压时，液压腔中的水能够带动阀芯253压缩泄压弹簧252使得阀芯253与泄压阀体251相接触，并且，由于毛细槽2531的存在，使得阀芯253与泄压阀体251相接触时，液压腔中的水能够通过毛细槽2531缓慢流出，使液压腔先进行缓慢泄压。

再进一步地，阀芯253与泄压阀体251相接触的表面为平面或者曲面。泄压阀体251与阀芯253相接触处的形状与为平面或者曲面的阀芯253的形状相适配。这样能够便于阀芯253与泄压阀体251相接触，以保证阀芯253与泄压阀体251之间的密封性能，继而实现液压腔的延迟泄压。

当然，阀芯253与泄压阀体251相接触，液压腔能够通过阀芯253与泄压阀体251相接触处泄压还可以通过阀芯253与泄压阀体251相接触处的表面凹凸不平来实现。这样，液压腔中的水能够通过阀芯253与泄压阀体251相接触处的表面凹凸不平的间隙流到外界环境中，实现液压腔的缓慢泄压。

具体的，阀芯253与泄压阀体251相接触的表面凹凸不平；和/或，泄压阀体251与阀芯253相接触的表面凹凸不平；阀芯253与泄压阀体251相接触时，液压腔能够与外界环境连通。也就是说，可以阀芯253上凹凸不平，也可以泄压阀体251上凹凸不平，还可以阀芯253与泄压阀体251上均凹凸不平。凹凸不平可以由曲面形成，也可以由凸出部形成。这样，阀芯253与泄压阀体251相接触时，凹凸不平的表面能够起到限流的作用，使液压腔缓慢泄压。在酿造腔与液压腔泄压时，酿造腔快速泄压，液压腔缓慢泄压，直至酿造腔泄压完成后或者快要泄压完成后，液压腔开始快速泄压。

当然，阀芯253与泄压阀体251相接触处还可以为其他能够实现泄压的结构。

更进一步地，泄压控制阀240控制液压腔泄压时，液压腔中的水压大于等于泄压弹簧252的弹性力，阀芯253压缩泄压弹簧252，并使阀芯253与泄压阀体251相接触，通过毛细槽2531对液压腔泄压。液压腔中的水压小于泄压弹簧252的弹性力，泄压弹簧252带动阀芯253复位，阀芯253与泄压阀体251之间存在距离，液压腔通过距离对液压腔泄压。

由受压的泄压弹簧252顶住阀芯253装配在泄压阀体251的内腔中。泄压时，阀芯253在液压腔中较高压力的水的作用下克服泄压弹簧252的弹性力，使得阀芯253同泄压阀体251相接触，以使阀芯253同泄压阀体251上相对的平面或曲面压紧。毛细槽2531的目的在于实现两贴合平面或曲面的未完全密封。即阀芯253同泄压阀体251相接触时仍能够使水流过。在此状态下通过毛细槽2531开始缓慢泄压。当液压腔中的水压下降到泄压弹簧252设定的弹力时，在泄压弹簧252的作用下阀芯253脱离泄压阀体251，液压腔的水由此开始快速泄压，此时活塞头213在复位弹簧215的作用下开始快速复位。

作为一种可实施方式，液压酿造器210包括酿造器支架211、入水头212、活塞头213及胶囊座214。入水头212与酿造器支架211刚性连接，且入水头212安装于酿造器支架211内。入水头212的两端分别连通锅炉130与液压腔。胶囊座214安装于酿造器支架211内，并位于入水头212的下方，胶囊座214的内腔能够放置酿造原料容器300，使胶囊座214能够为酿造原料容器300提供支撑与定位。活塞头213安装于酿造器支架211内，并位于入水头212与胶囊座214之间，且活塞头213能够在入水头212与胶囊座214之间沿轴向方向往复运动。入水头212与活塞头213之间的区域为液压腔，入水头212的两端分别连通锅炉130与液压腔。活塞头213与胶囊座214之间的区域为酿造腔。

进一步地，在入水头212的外壁与活塞头213的之间设置有第一密封圈216，第一密封圈216能够保证入水头212与活塞头213的之间的密封性。活塞头213的顶部设置有穿设入水头212的酿造入水管2131，酿造入水管2131的两端分别连通锅炉130与酿造腔。在酿造入水管2131的外壁与入水头212的内壁之间设置有第二密封圈217，第二密封圈217能够保证酿造入水管2131与入水头212的之间的密封性。第一密封圈216与第二密封圈217为装配在入水头212和活塞头213配合的间隙处的密封零件，用来确保活塞头213运动时与入水头212之间密封良好。

在活塞头213的底端还设置有用于在活塞头213压紧酿造原料容器300时保证活塞头213与酿造原料容器300之间的密封的酿造密封圈218。在活塞头213的底端上还设置有上辅助酿造件2132；在胶囊座214的内腔的底部设置有下辅助酿造件2141。在本发明中，上辅助酿造件2132与下辅助酿造件2141为带有尖端的凸起，这样能够便于上辅助酿造件2132与下辅助酿造件2141刺穿酿造原料容器300。当然，上辅助酿造件2132与下辅助酿造件2141还可以为刀片等。

在本发明中，液压酿造器210的液压腔由入水头212、活塞头213以及装配在入水头212与活塞头213之间气密封作用的第一密封圈216、第二密封圈217所界定的相对独立的区域。并且，活塞头213压紧酿造原料容器300时才能实现酿造腔的密封。酿造原料容器300放入胶囊座214中，活塞头213压紧胶囊座214，并通过酿造密封圈218实现对活塞头213及酿造原料容器300之间的密封。此时，活塞头213、酿造原料容器300以及酿造密封圈218之间所界定的空间为液压酿造器210的酿造腔。并且，液压腔内的水压对活塞头213的作用面的投影面积大于0.7倍的酿造腔对活塞头213作用面的投影面积。

液压酿制装置200在酿造咖啡饮品时，酿造腔是密封的。当液压酿制装置200酿造咖啡饮品完成后，需要取出酿造原料容器300时，装有酿造原料容器300的酿造腔转为非封闭状态。由于直接取出酿造原料容器300时，酿造腔中的高压水汽喷出会危及用户的使用安全。因此，在直接取出酿造原料容器300前，先对酿造腔及液压腔进行泄压。并且，为了避免酿造腔中还残留高压水汽，采用先后泄压的方式对酿造腔与液压腔进行泄压，保证酿造腔中的高压水汽完全排出，避免酿造腔打开瞬间喷出高温水汽的现象发生，继而保证用户的使用安全，便于用户使用。

作为一种可实施方式，单向阀220的数量为一个或者多个。单向阀220包括单向阀体221、调压弹簧222及胶头223。单向阀体221的一端连通锅炉130及液压腔，单向阀体221的另一端连通酿造腔。胶头223穿设调压弹簧222并安装于单向阀体221中，调压弹簧222的一端与单向阀体221相抵接。调压弹簧222处于自由状态时，胶头223与泄压阀体251相接触；调压弹簧222处于压缩状态时，胶头223与单向阀体221之间存在距离。

单向阀体221的一端连通锅炉130及液压腔，单向阀体221的另一端连通酿造腔。并且，单向阀220靠近与锅炉130及液压腔连通的一端设置胶头223，胶头223的一端穿设调压弹簧222与单向阀体221相接触。也就是说，在水的流动路径上，胶头223相较于调压弹簧222更靠近锅炉130。

单向阀220是用来调节压力的，以保证液压腔与酿造腔进水的先后，便于酿造咖啡。单向阀220靠近与锅炉130及液压腔连通的一端的压力大于调压弹簧222的弹性力时，胶头223在水的带动下压缩调压弹簧222，胶头223与单向阀体221相分离，单向阀220打开。单向阀220靠近与锅炉130及液压腔连通的一端的压力小于调压弹簧222的弹性力时，胶头223在调压弹簧222的弹性力作用下与单向阀体221相接触，单向阀220关闭。

进一步地，胶头223与单向阀体221相接触的表面为平面或者曲面。单向阀体221与胶头223相接触处的形状与为平面或者曲面的胶头223的形状相适配。这样能够便于胶头223与单向阀体221相接触，以保证胶头223与单向阀体221之间的密封性能，继而保证单向阀220关闭时的可靠性。胶头223由受压的调压弹簧222顶住并装配在单向阀体221的内腔中，胶头223在调压弹簧222的作用下同单向阀体221上与之贴合的平面或曲面压紧。

酿造原料容器300放入胶囊座214中后，咖啡机开始酿造咖啡，水泵120开始泵水，水经连接管路140进入到液压腔中。当活塞头213在液压腔的水压的作用下从起始位置向对酿造原料容器300压紧位置移动时，单向阀220呈关闭状态，通往酿造入水管2131的连接管路140被切断。当活塞头213已经压紧酿造原料容器300，且酿造密封圈218在活塞头213和酿造原料容器300之间形成密封，联通液压腔的连接管路140中水压随着水泵120的持续泵水继续升高到一定程度时，单向阀220转为开启状态，连通酿造入水管2131的连接管路140接通，水由此进入到酿造腔。

作为一种可实施方式，泄压控制阀240的数量为一个或者多个。可以一个泄压控制阀240同时控制液压腔的泄压水路230及酿造腔的泄压水路230同时泄压，也可以采用多个泄压控制阀240分别对液压腔的泄压水路230及酿造腔的泄压水路230进行控制，使液压腔的泄压水路230及酿造腔的泄压水路230同时泄压。

泄压控制阀240包括控制阀体、旋钮、连通泄压水路230的顶杆、设置于顶杆上的密封件以及控制弹簧。控制阀体上设置有用于与密封件相配合的密封面。控制弹簧的一端安装于顶杆上，弹簧的另一端与控制阀体抵接。旋钮与顶杆联动，拨动旋钮使旋钮带动控制弹簧压缩或者处于自由状态；控制弹簧压缩时，密封件与密封件之间存在距离，泄压水路230打开；控制弹簧处于自由状态时，密封件与密封件相接触，泄压水路230关闭。

泄压控制阀240通过旋钮实现泄压水路230的打开与关闭。旋钮具有两个转换档位，分别为咖啡档位和泄压档位。旋钮在咖啡档位及泄压档位之间切换，能够使咖啡机在酿造咖啡和泄压之间进行切换。需要完成做咖啡循环时，水泵120停止泵水，可通过泄压控制阀240对液压腔和酿造腔进行泄压，泄压控制阀240可通过手动控制的旋钮在咖啡档位和泄压档位之间切换。

当旋钮指向咖啡档位时，泄压控制阀240的密封件与密封件相接触，控制阀体中的泄压通道关闭。当旋钮向泄压档位转动时，通过一个动作先后或者同步压下连接泄压水路230的顶杆，致使顶杆上的密封件与密封面分离，以便接通控制阀体的两端。

在本发明中，通过一个泄压控制阀240同时控制两个泄压水路230进行泄压。此时，泄压控制阀240还包括阀杆，阀杆是用来连接液压腔的泄压水路230的，顶杆是用来连接酿造腔泄压水路230的。当旋钮向泄压档位转动时，通过一个动作先后或者同步压下连接液压腔的泄压水路230的阀杆及连接酿造腔泄压水路230的顶杆。酿造腔中的高压力的水随即开始快速泄压至同大气压平衡，而液压腔的高压力的水推动泄压延迟阀250中的阀芯253克服泄压弹簧252的弹力同泄压阀体251相接触，仅通过阀芯253上的毛细槽2531开始缓慢泄压。当液压腔中的水压下降到泄压弹簧252设定的弹性力时，阀芯253在泄压弹簧252的弹性力作用下脱离泄压阀体251，液压腔的水由此开始快速泄压。

更进一步地，液压酿制装置200还包括复位弹簧215，复位弹簧215的一端与活塞头213连接，复位弹簧215的另一端安装于酿造器支架211上。液压腔泄压时，复位弹簧215带动活塞头213恢复初始位置。

当酿造结束时，对液压腔泄压时活塞头213将在复位弹簧215的作用下向起始位置复位。液压腔开始快速泄压过程时，酿造密封圈218将快速与酿造原料容器300脱开。泄压控制阀240的工作步骤为：泄压顺序是接通酿造泄压端口和液压泄压端口后，酿造腔随即开始快速泄压，而液压腔在泄压延迟阀250的作用下经过设定时间的延迟之后才开始快速泄压，以便在活塞头213同咖啡胶囊密封脱离之前酿造腔内的压力已被释放，以免酿造腔内的水汽从活塞头213和咖啡胶囊之间喷出。

本发明的咖啡机的工作原理为：将咖啡粉或咖啡粉类产品的酿造原料容器300放入胶囊座214后，水泵120开始泵水入液压腔。活塞头213在液压腔的水压的推动下从起始位置移动到将酿造原料容器300压紧的位置，并通过装配在活塞头213和酿造原料容器300之间的酿造密封圈218密封。然后，随着水泵120继续泵水，液压腔的压力持续增大。直到液压腔的连接管路140中的水压大于单向阀220设定的弹簧的弹性力时，单向阀220由关闭转为开启，高压的水由此进入酿造腔，然后从酿造腔穿过咖啡粉而萃取需要的咖啡。需要完成做咖啡循环时，手动将旋钮打到泄压状态，旋钮联动将泄压控制阀240中连接酿造腔的泄压水路230的顶杆和连接液压腔的泄压水路230的阀杆压下，打开酿造泄压端口和液压泄压端口。酿造腔中的高压水随即开始快速泄压至同大气压平衡，而液压腔的高压水推动泄压延迟阀250中的阀芯253克服泄压弹簧252的弹性力同泄压阀体251相接触，仅通过阀芯253上的毛细槽2531开始缓慢泄压。当液压腔水路中的水压下降到泄压弹簧252设定的弹性力时，阀芯253在泄压弹簧252的作用下打开，液压腔的水由此开始快速泄压。此时活塞头213在复位弹簧215的作用下开始快速复位，装有酿造原料容器300的酿造腔转为非密封状态，由于酿造腔在液压腔复位之前已经完成了泄压，故在酿造腔密封解除的过程中不会有高压水汽喷出。

本发明的咖啡机性能稳定、操作简单、价格便宜，能通过自身水泵120提供的系统压力来自动实现对酿造原料容器300的压紧、密封以及酿造过程，以及通过连接管路140中的水压实现酿造腔和液压腔的先后泄压的液压酿造装置，能有效防止结束咖啡制作循环时酿造腔打开瞬间水汽喷出危及用户安全的隐患。

本发明还提供了一种咖啡机的工作方法，应用于上述实施例中的咖啡机，咖啡机的工作方法包括如下步骤：

步骤S100，咖啡机处于待机模式，液压酿造器210处于初始状态，液压酿造器210的活塞头213处于初始位置，将咖啡原料容器放入液压酿造器210的胶囊座214内；

步骤S200，咖啡机处于煮咖啡模式，水泵120开设泵水，水进入到液压酿造器210的液压腔中，在液压腔中水压的推动下，活塞头213朝向胶囊座214运动，并压紧咖啡原料容器，再由活塞头213上的上辅助酿造件2132刺穿咖啡原料容器的入水面，胶囊座214中的下辅助酿造件2141刺穿咖啡原料容器的出水面；

步骤S300，水泵120持续泵水，液压腔内水压持续升高，酿造腔的入水管连通所述水泵120，水从所述单向阀220进入所述酿造腔，并由所述咖啡原料容器的入水面上的刺穿孔进入所述咖啡原料容器，并在所述咖啡原料容器内完成对所述咖啡粉的萃取，萃取完成后，经所述咖啡原料容器的出水面上的刺穿孔流出；

步骤S400，酿造完成后，水泵120停止供水，泄压控制阀240控制泄压水路230打开，液压腔与酿造腔开始泄压，酿造腔与咖啡原料容器中的压力快速泄掉；

同时，泄压延迟阀250开始工作，液压腔在泄压延迟阀250的作用下缓慢泄压，直至酿造腔泄压完成后，液压腔才开设快速泄压，活塞头213回到初始位置。

将酿造原料容器300放入液压酿造器210的胶囊座214后，水泵120开始泵水入液压酿造器210的液压腔。液压酿造器210的活塞头213在液压腔内水压的推动下从起始位置移动到将酿造原料压紧的位置，并通过装配在活塞头213和酿造原料容器300之间的酿造密封圈218密封。然后，随着水泵120继续泵水，连通液压腔的连接管路140的水压持续增大，直到其水压大于单向阀220设定的弹簧的弹性力时，单向阀220由关闭转为开启。高压的水由单向阀220进入酿造腔，然后从酿造腔流过酿造原料容器300，生产出咖啡饮品。需要完成做咖啡循环时，水泵120停止泵水，同时通过泄压控制阀240打开液压泄压端口和酿造泄压端口。酿造腔中的高压水随即开始快速泄压至同大气压平衡，而液压腔的高压水推动泄压延迟阀250中的阀芯253克服泄压弹簧252的弹性力与泄压阀体251相接触，仅通过阀芯253上的毛细槽2531开始缓慢泄压。当液压腔水路中的水压下降到泄压弹簧252设定的弹性力时，阀芯253在泄压弹簧252的弹性力作用下脱离泄压阀体251，液压腔的水由此开始快速泄压。此时活塞头213在复位弹簧215的作用下开始快速复位，装有酿造原料的酿造腔转为非密封状态，整个酿造过程完成。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，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，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (12)

1.一种咖啡机，其特征在于，包括：

水源装置，包括水箱、水泵、锅炉及连接管路，所述连接管路连接所述水箱、所述水泵及所述锅炉；及

液压酿制装置，所述锅炉通过所述连接管路与所述液压酿制装置连接；所述液压酿制装置包括液压酿造器、单向阀、泄压水路、泄压控制阀及泄压延迟阀；

所述液压酿造器具有液压腔及酿造腔，所述液压腔与所述酿造腔分别通过所述连接管路与所述锅炉连通，所述单向阀设置于所述锅炉与所述酿造腔之间的所述连接管路上；

所述酿造腔与所述液压腔还分别通过所述泄压水路与外界环境连通，所述泄压控制阀设置于所述泄压水路上，所述泄压控制阀能够分别控制连接所述酿造腔泄压端口与所述液压腔泄压端口的打开与关闭；

所述泄压延迟阀设置于连通所述液压腔的所述泄压水路上，所述泄压延迟阀能够延迟所述液压腔的泄压时间

所述咖啡机的工作方法包括如下步骤：

步骤S100，所述咖啡机处于待机模式，液压酿造器处于初始状态，所述液压酿造器的活塞头处于初始位置，将咖啡原料容器放入所述液压酿造器的胶囊座内；

步骤S200，所述咖啡机处于煮咖啡模式，水泵开设泵水，水进入到所述液压酿造器的液压腔中，在所述液压腔中水压的推动下，所述活塞头朝向所述胶囊座运动，并压紧所述咖啡原料容器，再由所述活塞头上的上辅助酿造件刺穿所述咖啡原料容器的入水面，所述胶囊座中的下辅助酿造件刺穿所述咖啡原料容器的出水面；

步骤S300，所述水泵持续泵水，所述液压腔内水压持续升高，当水压升至预设压力值时，液压酿制装置的单向阀开启，酿造腔的入水管连通所述水泵，水从所述单向阀进入所述酿造腔，并由所述咖啡原料容器的入水面上的刺穿孔进入所述咖啡原料容器，并在所述咖啡原料容器内完成对咖啡粉的萃取，萃取完成后，经所述咖啡原料容器的出水面上的刺穿孔流出；

步骤S400，酿造完成后，所述水泵停止供水，泄压控制阀控制泄压水路打开，所述液压腔与所述酿造腔开始泄压，所述酿造腔与所述咖啡原料容器中的压力快速泄掉；

同时，泄压延迟阀开始工作，所述液压腔在所述泄压延迟阀的作用下缓慢泄压，直至所述酿造腔泄压完成后，所述液压腔才开设快速泄压，所述活塞头回到初始位置。

2.根据权利要求1所述的咖啡机，其特征在于，所述泄压延迟阀包括泄压阀体、泄压弹簧及阀芯；

所述泄压阀体的两端具有用于与所述泄压水路相连接的接口；

所述阀芯穿设所述泄压弹簧安装于所述泄压阀体中，所述泄压弹簧的一端与所述泄压阀体抵接；

所述泄压弹簧处于自由状态时，所述阀芯与所述泄压阀体之间存在距离；

所述泄压弹簧处于压缩状态时，所述阀芯与所述泄压阀体相接触，且所述液压腔能够通过所述阀芯与所述泄压阀体相接触处泄压。

3.根据权利要求2所述的咖啡机，其特征在于，所述阀芯与所述泄压阀体相接触的表面上设置有一个或者多个毛细槽；

所述阀芯与泄压阀体相接触时，所述毛细槽能够保证所述阀芯与所述泄压阀体之间存在间隙，使所述毛细槽连通所述液压腔与外界环境。

4.根据权利要求3所述的咖啡机，其特征在于，所述阀芯与所述泄压阀体相接触的表面为平面或者曲面；

所述泄压阀体与所述阀芯相接触处的形状与为平面或者曲面的所述阀芯的形状相适配。

5.根据权利要求3所述的咖啡机，其特征在于，所述阀芯与所述泄压阀体相接触的表面凹凸不平；

和/或，所述泄压阀体与所述阀芯相接触的表面凹凸不平；

所述阀芯与泄压阀体相接触时，所述液压腔能够与外界环境连通。

6.根据权利要求3至5任一项所述的咖啡机，其特征在于，所述泄压控制阀控制所述液压腔泄压时，所述液压腔中的水压大于等于所述泄压弹簧的弹性力，所述阀芯压缩所述泄压弹簧，并使所述阀芯与所述泄压阀体相接触，通过所述毛细槽对所述液压腔泄压；

所述液压腔中的水压小于所述泄压弹簧的弹性力，所述泄压弹簧带动所述阀芯复位，所述阀芯与所述泄压阀体之间存在距离，所述液压腔通过所述距离对所述液压腔泄压。

7.根据权利要求2所述的咖啡机，其特征在于，所述液压酿造器包括酿造器支架、入水头、活塞头及胶囊座；

所述入水头与所述酿造器支架刚性连接，且所述入水头安装于所述酿造器支架内；

所述胶囊座安装于所述酿造器支架内，并位于所述入水头的下方，所述胶囊座的内腔能够放置酿造原料容器，使所述胶囊座能够为所述酿造原料容器提供支撑与定位；

所述活塞头安装于所述酿造器支架内，并位于所述入水头与所述胶囊座之间，且所述活塞头能够在所述入水头与所述胶囊座之间沿轴向方向往复运动；

所述入水头与所述活塞头之间的区域为所述液压腔，所述入水头的两端分别连通所述锅炉与所述液压腔；

所述活塞头与所述胶囊座之间的区域为所述酿造腔。

8.根据权利要求7所述的咖啡机，其特征在于，所述单向阀的数量为一个或者多个；

所述单向阀包括单向阀体、调压弹簧及胶头；

所述单向阀体的一端连通所述锅炉及所述液压腔，所述单向阀体的另一端连通所述酿造腔；

所述胶头穿设所述调压弹簧并安装于所述单向阀体中，所述调压弹簧的一端与所述单向阀体相抵接；

所述调压弹簧处于自由状态时，所述胶头与所述泄压阀体相接触；

所述调压弹簧处于压缩状态时，所述胶头与所述单向阀体之间存在距离。

9.根据权利要求7所述的咖啡机，其特征在于，所述泄压控制阀的数量为一个或者多个；

所述泄压控制阀包括控制阀体、旋钮、连通所述泄压水路的顶杆、设置于所述顶杆上的密封件以及控制弹簧；

所述控制阀体上设置有用于与所述密封件相配合的密封面；

所述控制弹簧的一端安装于所述顶杆上，所述弹簧的另一端与所述控制阀体抵接；

所述旋钮与所述顶杆联动，拨动所述旋钮使所述旋钮带动所述控制弹簧压缩或者处于自由状态；

所述控制弹簧压缩时，所述密封件与所述密封件之间存在距离，所述泄压水路打开；

所述控制弹簧处于自由状态时，所述密封件与所述密封件相接触，所述泄压水路关闭。

10.根据权利要求7所述的咖啡机，其特征在于，所述液压酿制装置还包括复位弹簧，所述复位弹簧的一端与所述活塞头连接，所述复位弹簧的另一端安装于所述酿造器支架上；

所述液压腔泄压时，所述复位弹簧带动所述活塞头恢复初始位置。

11.根据权利要求7所述的咖啡机，其特征在于，在所述入水头的外壁与所述活塞头的之间设置有第一密封圈；

所述活塞头的顶部设置有穿设所述入水头的酿造入水管，所述酿造入水管的两端分别连通所述锅炉与所述酿造腔；

在所述酿造入水管的外壁与所述入水头的内壁之间设置有第二密封圈；

在所述活塞头的底端还设置有用于在所述活塞头压紧所述酿造原料容器时保证所述活塞头与所述酿造原料容器之间的密封的酿造密封圈；

在所述活塞头的底端上还设置有上辅助酿造件；

在所述胶囊座的内腔的底部设置有下辅助酿造件。

12.根据权利要求7所述的咖啡机，其特征在于，所述液压腔内的水压对所述活塞头的作用面的投影面积大于0.7倍的所述酿造腔对所述活塞头作用面的投影面积。