CN108013757A - 一种自动泡茶装置 - Google Patents

Abstract

本发明为一种自动泡茶装置，包括水加热系统、茶叶投放系统、泡茶系统、换热系统、保温储存系统和废水茶渣排出系统，泡茶系统设有泡茶腔，茶叶投放系统将茶叶称重后投放入泡茶腔，引入已烧开的热水对茶叶浸泡形成热茶水；泡茶腔内的热茶水通过滤网和抽取设备滤出进入换热系统，换热系统内设有换热器，改变进入换热器的热茶水的温度；从换热器出来的茶水进入保温存储系统的茶水储存腔储存；泡茶系统所排的废水进入废水茶渣排出系统的排出管道，茶渣汇聚在废水茶渣排出系统的废渣池中；实现了自动、连续的茶叶冲泡，产出大量的茶水供应，对茶水保温、冷藏储存，源源不断的提供热茶、冰茶，适用于需要大量茶水供应的场合。

Description

一种自动泡茶装置

技术领域

本发明涉及供应茶水的设备，具体为一种自动泡茶装置。

背景技术

市面上现有的可大量供应茶水的设备，一般为保温茶水桶和带烧水功能的茶水桶。其中保温茶水桶的功能主要是人工注入开水，跟着人工放入茶包浸泡以得到整桶的茶水；桶壁为双层结构，起一定的保温作用；外置出水龙头。带烧水功能的茶水桶与保温茶水桶的区别主要为增加了电加热装置，能自烧开水。

现有供应茶水的设备，茶叶均需人工放入桶内，无法自动投放，无法自动、连续地产生茶水，也只能对茶水进行保温存储，无法进行冷藏。

发明内容

为解决现有技术所存在的技术问题，本发明提供一种自动泡茶装置，实现了自动、连续的茶叶冲泡，产出大量的茶水供应，并能对茶水进行保温、冷藏储存，能源源不断的提供热茶、冰茶供需求者饮用，适用于需要大量茶水供应的场合。

本发明采用以下技术方案来实现：一种自动泡茶装置，包括水加热系统、茶叶投放系统、泡茶系统、换热系统、保温储存系统和废水茶渣排出系统，泡茶系统分别与水加热系统、茶叶投放系统、废水茶渣排出系统连接，换热系统分别与泡茶系统、保温储存系统连接；泡茶系统设有泡茶腔，茶叶投放系统将茶叶称重后投放入泡茶腔，引入已烧开的热水对茶叶浸泡形成热茶水；泡茶腔内的热茶水通过滤网和抽取设备滤出进入换热系统，换热系统内设有换热器，改变进入换热器的热茶水的温度；从换热器出来的茶水进入保温存储系统的茶水储存腔储存；泡茶系统所排的废水进入废水茶渣排出系统的排出管道，茶渣汇聚在废水茶渣排出系统的废渣池中。

优选地，所述茶叶投放系统包括茶叶料箱、电力推送装置和称重装置，茶叶料箱的底部设有茶叶出口；电力推送装置安装在茶叶料箱的底部，将茶叶从茶叶料箱的茶叶出口推出，进入称重装置的称重料斗；称重装置包括称重感应器和带有电动放料闸口与料槽的称重料斗，称重料斗的入口对准茶叶料箱的茶叶出口，当称重感应器感应到进入称重料斗的茶叶重量达到预设值时，指令料斗推送工作停止，并指令电动放料闸口打开，茶叶将滑入料槽，进入泡茶系统。

优选地，所述电力推送装置包括变速电机、茶叶推送槽与螺杆，变速电机通过驱动螺杆在茶叶推送槽里旋转，将茶叶从茶叶料箱的茶叶出口推出。

优选地，所述茶叶料箱的底端采用振动料斗，振动料斗的底部设有料斗出口作为茶叶出口；所述电力推送装置包括电磁铁和带有铁片的弹簧片，通过通断电让电磁铁产生间歇的电磁吸力，间歇的电磁吸力作用在弹簧片上，使弹簧片产生来回振动，从而使固定在弹簧片上的振动料斗也产生相应的振动，振动料斗内的茶叶往料斗出口移动而进入称重料斗。

优选地，所述茶叶投放系统包括茶包料槽和茶包输送滑槽，茶包料槽的槽顶设有盖子，盖子上有限位开关；茶包料槽的一侧设有与茶包输送滑槽连接的开口，另一侧相对开口处安装有一电动推杆，茶包料槽的底部与电动推杆之间设有由电机驱动的螺杆，螺杆上穿有滑块，滑块根据螺杆的正反旋转而在茶包料槽的底部与电动推杆之间上下移动；茶包料槽的底部设有茶包托盘，托盘的一侧设有与螺杆上的滑块相连接的连接片。

优选地，所述泡茶系统的泡茶腔设有底盖和上盖，上盖设有清洗喷嘴，底盖上设有滤网和茶水出口，泡茶腔腔体内设有水位感应头和排气孔；当泡茶系统进入泡茶工作后，泡茶腔的底盖关闭，上盖打开，茶叶投料系统将已称好重量的茶叶投入泡茶腔；完成投料后，泡茶腔上盖关闭，连接加热腔的水阀打开，热水流入泡茶腔，泡茶腔腔体内的空气从排气孔排出，当水位升高接触到水位感应头后，将触发水阀断电开关，水阀关闭，给水停止；茶叶与等比例的热水进行浸泡。

优选地，所述保温储存系统的茶水储存腔包括热茶储存腔和冰茶储存腔；热茶储存腔的底部设有加热器、废水排放口和热茶出口，上端设有清洗喷管，热茶储存腔内设有水位感应器；冰茶储存腔依靠制冷设备对腔体内的温茶水进行制冷，冰茶储存腔内设有水位传感器，冰茶储存腔的上端设有清洗喷管，底部设有废水排放口和冰茶出口。

优选地，所述自动泡茶装置还包括净水系统，净水系统与水加热系统连接；净水系统对自来水进行净化，水经过净化后进入水加热系统的加热腔烧煮。

本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：

1、通过自动化控制技术对泡茶装置的各功能模块进行控制，从而实现自动泡茶的功能。仅在单一台设备上就实现了自来水净化自动化、烧水自动化、茶叶投放自动化、泡茶(浸泡、滤茶、去渣)自动化、冷热茶水储存保温自动化及自清洗自动化。

2、本泡茶装置有热茶、冰茶、开水可供选择，当增加茶叶投放装置及与之相对应的茶水储存装置的数量时，它还能实现更多种茶水的供应。

3、采用本泡茶装置泡茶，茶叶浸泡充分，茶水释出量大，特别适合在人流量大的场合进行茶水的供应，能为人性化便民服务提供一种全新的选择，更为扩大茶叶消费量开发了新的市场。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是水加热系统的结构示意图；

图3是茶叶投放系统的一种实施方式的结构示意图；

图4是茶叶投放系统的另一种实施方式的结构示意图；

图5是茶叶投放系统的再一种实施方式的结构示意图；

图6是泡茶系统的结构示意图；

图7是保温储存系统的热茶储存腔结构示意图；

图8是保温储存系统的冰茶储存腔结构示意图；

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

实施例

如图1所示，本发明为一台全自动泡茶机，利用自动化控制技术对设备各子系统进行控制。本发明泡茶装置包括净水系统1、水加热系统2、茶叶投放系统3、泡茶系统4、换热系统、保温储存系统6和废水茶渣排出系统5，通过净水系统对自来水进行净化；水经过净化后进入水加热系统的加热腔烧煮，通过管路与泡茶系统连接，另有一路管路直接连接出水龙头，实现本机纯开水的供应；泡茶系统设有泡茶腔，茶叶投放系统将茶叶称重后，投放入泡茶腔；引入已烧开的热水，对茶叶加以适当的浸泡时间，就可完成第一次浸泡，形成热茶水，此外根据茶水浓度的要求，一次投放的茶叶可重复多次浸泡，泡茶腔内的热茶水通过滤网和抽取设备滤出进入换热系统，泡茶系统还带有自清洗功能，能清出茶渣并进行清洗；换热系统内设有换热器，进入换热器的热茶水可根据消费需要改变它的温度；从换热器出来的茶水进入保温存储系统的茶水储存腔储存，保温储存系统能按要求将茶水温度控制在2-95度范围，以满足冰/温/热茶的供应，茶水储存腔连接有茶水出口及开关；本机运作所排的废水会进入废水茶渣排出系统的排出管道，茶渣汇聚在废渣池中，以便集中清理。

净水系统装配现有家用水质处理器对自来水进行净化。而水加热系统的结构如图2所示，包括加热器21、加热腔22，加热器设置在加热腔的底部；加热腔的上端设有进水口23，加热腔的顶端设有盖子24，盖子上设有排气口25，加热腔的底端设有两个出水口26，一个出水口直接连接出水龙头，另一个出水口与泡茶系统连接；出水口上设有电磁阀，加热腔内设有水位温度感应器。为了保证热水实时供应，加热腔设计为双腔格式，即包括第一腔体、第二腔体，当一个腔体进入热水输出值班状态，另外一个腔体可进入加热模式，相互替换。加热器的工作过程是：本自动泡茶装置开机后，低水位感应启动，指示净水进入第一腔体，加热器开始工作，当水位升至最高水位时触发高水位感应开关，给水动作停止；当水温升至预设温度时，温感开关指示加热停止，并进入保温值班状态，此时第二腔体开始重复着第一腔体的动作。为节约能源消耗，加热腔外面设有保温隔热材料。

茶叶投放系统安装在本机的中部，整个茶叶投放系统可以设置成双投料结构，如图3所示。茶叶投放系统包括茶叶料箱31、电力推送装置32和称重装置，茶叶料箱为密闭空间，以免茶叶吸入潮气，茶叶料箱的底部设有茶叶出口34和可开关的密闭封口盖；电力推送装置安装在茶叶料箱的底部，包括变速电机、茶叶推送槽与螺杆，变速电机通过驱动螺杆在茶叶推送槽里旋转，将茶叶从茶叶料箱的茶叶出口推出，进入称重装置的称重料斗35；称重装置包括称重感应器33和带有电动放料闸口与料槽的称重料斗35，称重料斗的入口对准茶叶料箱的茶叶出口，当称重感应器感应到进入称重料斗的茶叶重量达到预设值时，会指令料斗推送工作停止，并指令放料闸口打开，茶叶将滑入料槽，进入泡茶系统。

此外，茶叶投放系统还可以采用图4所示的结构，与图3结构相比，最主要是电力推送装置的结构不同。茶叶料箱的底端采用振动料斗36，振动料斗36的底部设有料斗出口37作为茶叶出口，电力推送装置包括电磁铁38和带有铁片的弹簧片39，通过一定频率的通断电让电磁铁产生间歇的电磁吸力，间歇的电磁吸力作用在弹簧片上，使弹簧片产生来回振动，从而使固定在弹簧片上的振动料斗也产生相应的振动，振动料斗内的茶叶往料斗出口移动而进入称重料斗。当称重感应器感应到进入称重料斗的茶叶重量达到预设值时，振动料斗停止工作，称重料斗的料门开启，茶叶通过料槽滑出至泡茶系统。

茶叶投放系统也可以采用图5所示的结构，为定量茶包投放系统，包括方形茶包料槽31’和茶包输送滑槽32’，茶包料槽的槽顶设有盖子33’，盖子上有限位开关34’；茶包料槽的一侧设有与茶包输送滑槽连接的开口35’，另一侧相对开口处安装有一电动推杆36’，茶包料槽的底部与电动推杆之间设有由电机驱动的螺杆37’，螺杆上穿有滑块38’，滑块可根据螺杆的正反旋转而在茶包料槽的底部与电动推杆之间上下移动；茶包料槽的底部设有茶包托盘39’，托盘的一侧设有与螺杆上的滑块相连接的连接片。茶包投放系统的工作流程为：打开盖子，将整打茶包30’放入料槽；盖上盖子，接入电源，进行茶包容量检测，然后电机带动螺杆正向旋转，推动滑块和托盘向上移动，托盘上的茶包也从槽底向上移动，当最顶部的茶包触动限位开关时电机停止；当下一次需要投料时，电动推杆推动最顶部的茶包滑入茶包输送滑槽，并导入泡茶系统，推杆回收后，电机又推动茶包向上移动，再次触动限位开关，等待下次的投料指令。

泡茶系统主要包括圆柱形泡茶腔40，如图6所示，泡茶腔的上下两端各有一个可开关的盖子，即底盖41和上盖42，上盖设有清洗喷嘴，底盖上设有滤网46和茶水出口，泡茶腔腔体内设有水位感应头和排气孔；当泡茶系统接到进入泡茶工作程序后，泡茶腔的底盖关闭，上盖打开，茶叶投料系统将已称好重量的茶叶投入泡茶腔；完成投料后，泡茶腔上盖关闭，连接加热腔的水阀43打开，热水流入泡茶腔，腔体内的空气从排气孔44排出，当水位升高接触到水位感应头后，将触发水阀断电开关，水阀关闭，给水停止。茶叶与等比例的热水进行浸泡。当茶叶浸泡时间达到预设值时，连接下盖的出水管上的水阀打开，水泵45启动，将泡茶腔里的茶水抽出并进入换热器70。换热器通过常温水与高温的茶水进行热量转换，让高温的茶水变成温茶水，为制作冰茶进行第一次茶水冷却，冷却出来的温茶水将输送至冰茶储存腔，而常温水经过换热后排至废水管。输送至热茶储存腔的茶水不需要热转换，可直接通过阀门控制分流至热茶储存腔。茶叶有多次浸泡的特性，泡茶腔在完成第一次浸泡后继续加注热水，继续重复泡茶程序，以便让茶汁充分释出，可节约茶叶用量。当泡茶腔按既定程序冲泡完茶叶后，泡茶腔的底盖打开，茶渣落入废水茶渣排出系统5的废渣池；然后清洗水泵开机，清洗喷头对腔内和下盖进行清洗。废渣池分为上下两层，中间有带滤水网孔的隔板，茶渣与废水落入后将会渣水分离，而废水通过废水管排掉，在隔板上的茶渣则需人工取出清除。

保温储存系统的茶水储存腔包括热茶储存腔和冰茶储存腔。保温储存系统的热茶储存腔结构如图7，热茶储存腔61的底部设有加热器62，可让茶水保持在固定的温度范围内；热茶储存腔内设有水位感应器63，可实时传输茶水存量，指令泡茶系统的工作与否。为节约能耗，热茶腔体可外加隔热保温层。热茶储存腔的上端设有清洗喷管64，底部设有废水排放口66和热茶出口65。

保温储存系统的冰茶储存腔结构如图8，冰茶储存腔67依靠制冷设备对腔体内的温茶水进行制冷，可让茶水保持固定的温度范围；水位传感器68可实时传输茶水存量，指令茶包系统的工作与否，为节约能耗，冰茶腔体可外加隔热保温层。冰茶储存腔的上端设有清洗喷管69，底部设有废水排放口66和冰茶出口65。

所述换热系统分为两部分，第一部分包括换热器和常温水连接装置，利用进入换热器的常温水对进入换热器的高温茶水进行第一次热量转换；第二部分包括换热器、冷凝器71和制冷压缩机72；冷凝器与制冷压缩机连接，将冷媒输出至换热器，利用进入换热器的冷媒对冰茶储存腔内的茶水进行第二次热量转换。

本自动泡茶装置的整机工作过程如下：

1、开机前准备，接入水源，接入电源，填装茶叶，连接排水口。

2、开机，按下开机电源按钮，净水系统检测水压，茶叶投放系统工作，完成第一次茶叶称重，加热烧水系统第一烧水腔水位感应器向控制中心传输数据，指示液位过低，控制中心指令进水电磁阀打开，开始注水，加热盘开始加热，温度传感器开始向控制中心传输数据，而水位传感器也实时向控制中心传输水位数值。当水位升至腔体设定的最高水位值时，控制中心指令水阀关闭。当水温升至预设值，控制中心指令加热停止，进入保温模式。保温模式是控制中心设置水温最高与最低值，根据温度传感器指令加热盘的工作与否。第一烧水腔完成加热程序后，第二烧水腔开始重复第一烧水腔的程序。泡茶腔、输送管道和储存腔清洗，首先泡茶系统根据控制中心的指令关闭上下盖，清洗水泵开机，茶水抽出水泵开机，清洗开始，水流进入换热器后，电磁阀根据控制中心指令先将水分流至热茶储存腔，之后再分流至冰茶储存腔；清洗完泡茶系统后，热茶、冰茶储存腔上的清洗喷头的水阀打开，进行清洗，其清洗水泵与泡茶系统共用，冰茶腔的换热器水泵开机进行水流循环清洗，最后两个腔体上的排出水阀打开，废水通过废水管排出。

3、泡茶工作与茶水储存，由控制中心下发指令来完成。

泡茶腔底盖关闭，上盖打开，茶叶投放机的称重料斗闸门开启，茶叶通过料槽滑入泡茶腔，泡茶腔上盖关闭，连接烧水腔与泡茶腔的水阀打开，热水进入泡茶腔。热水先由第一烧水腔供应，第一烧水腔的热水用完后第二烧水腔介入，而第一烧水腔关闭出水阀门并进入烧水状态，如此两个腔体交替互换。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种自动泡茶装置，其特征在于，包括水加热系统、茶叶投放系统、泡茶系统、换热系统、保温储存系统和废水茶渣排出系统，泡茶系统分别与水加热系统、茶叶投放系统、废水茶渣排出系统连接，换热系统分别与泡茶系统、保温储存系统连接；泡茶系统设有泡茶腔，茶叶投放系统将茶叶称重后投放入泡茶腔，引入已烧开的热水对茶叶浸泡形成热茶水；泡茶腔内的热茶水通过滤网和抽取设备滤出进入换热系统，换热系统内设有换热器，改变进入换热器的热茶水的温度；从换热器出来的茶水进入保温存储系统的茶水储存腔储存；泡茶系统所排的废水进入废水茶渣排出系统的排出管道，茶渣汇聚在废水茶渣排出系统的废渣池中。

2.根据权利要求1所述的自动泡茶装置，其特征在于，所述茶叶投放系统包括茶叶料箱、电力推送装置和称重装置，茶叶料箱的底部设有茶叶出口；电力推送装置安装在茶叶料箱的底部，将茶叶从茶叶料箱的茶叶出口推出，进入称重装置的称重料斗；称重装置包括称重感应器和带有电动放料闸口与料槽的称重料斗，称重料斗的入口对准茶叶料箱的茶叶出口，当称重感应器感应到进入称重料斗的茶叶重量达到预设值时，指令料斗推送工作停止，并指令电动放料闸口打开，茶叶将滑入料槽，进入泡茶系统。

3.根据权利要求2所述的自动泡茶装置，其特征在于，所述电力推送装置包括变速电机、茶叶推送槽与螺杆，变速电机通过驱动螺杆在茶叶推送槽里旋转，将茶叶从茶叶料箱的茶叶出口推出。

4.根据权利要求2所述的自动泡茶装置，其特征在于，所述茶叶料箱的底端采用振动料斗，振动料斗的底部设有料斗出口作为茶叶出口；所述电力推送装置包括电磁铁和带有铁片的弹簧片，通过通断电让电磁铁产生间歇的电磁吸力，间歇的电磁吸力作用在弹簧片上，使弹簧片产生来回振动，从而使固定在弹簧片上的振动料斗也产生相应的振动，振动料斗内的茶叶往料斗出口移动而进入称重料斗。

5.根据权利要求1所述的自动泡茶装置，其特征在于，所述茶叶投放系统包括茶包料槽和茶包输送滑槽，茶包料槽的槽顶设有盖子，盖子上有限位开关；茶包料槽的一侧设有与茶包输送滑槽连接的开口，另一侧相对开口处安装有一电动推杆，茶包料槽的底部与电动推杆之间设有由电机驱动的螺杆，螺杆上穿有滑块，滑块根据螺杆的正反旋转而在茶包料槽的底部与电动推杆之间上下移动；茶包料槽的底部设有茶包托盘，托盘的一侧设有与螺杆上的滑块相连接的连接片。

6.根据权利要求1所述的自动泡茶装置，其特征在于，所述泡茶系统的泡茶腔设有底盖和上盖，上盖设有清洗喷嘴，底盖上设有滤网和茶水出口，泡茶腔腔体内设有水位感应头和排气孔；当泡茶系统进入泡茶工作后，泡茶腔的底盖关闭，上盖打开，茶叶投料系统将已称好重量的茶叶投入泡茶腔；完成投料后，泡茶腔上盖关闭，连接加热腔的水阀打开，热水流入泡茶腔，泡茶腔腔体内的空气从排气孔排出，当水位升高接触到水位感应头后，将触发水阀断电开关，水阀关闭，给水停止；茶叶与等比例的热水进行浸泡。

7.根据权利要求1所述的自动泡茶装置，其特征在于，所述保温储存系统的茶水储存腔包括热茶储存腔和冰茶储存腔；热茶储存腔的底部设有加热器、废水排放口和热茶出口，上端设有清洗喷管，热茶储存腔内设有水位感应器；冰茶储存腔依靠制冷设备对腔体内的温茶水进行制冷，冰茶储存腔内设有水位传感器，冰茶储存腔的上端设有清洗喷管，底部设有废水排放口和冰茶出口。

8.根据权利要求1所述的自动泡茶装置，其特征在于，所述换热系统分为两部分，第一部分包括换热器和常温水连接装置，利用进入换热器的常温水对进入换热器的高温茶水进行第一次热量转换；第二部分包括换热器、冷凝器和制冷压缩机；冷凝器与制冷压缩机连接，将冷媒输出至换热器，利用进入换热器的冷媒对冰茶储存腔内的茶水进行第二次热量转换。

9.根据权利要求1所述的自动泡茶装置，其特征在于，所述自动泡茶装置还包括净水系统，净水系统与水加热系统连接；净水系统对自来水进行净化，水经过净化后进入水加热系统的加热腔烧煮。