CN108283437A - 一种带加热功能的车载咖啡机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种带加热功能的车载咖啡机。该咖啡机包括：底部开口的水箱、传热体、咖啡胶囊和咖啡杯；所述传热体设置在所述水箱下方，嵌在所述水箱的底部开口处，且与所述水箱密封连接；所述咖啡胶囊设置在所述水箱下方，与所述水箱可连通连接；所述咖啡杯设置在所述咖啡胶囊下方，所述传热体与场效应管接触；所述场效应管的漏极连接电源正极，源极连接电源负极，栅极连接驱动电路；所述驱动电路设置在线路板上。采用本发明的咖啡机能够提高加热电流的稳定性。

Description

一种带加热功能的车载咖啡机
技术领域
本发明涉及咖啡机技术领域，特别是涉及一种带加热功能的车载咖啡机。
背景技术
传统的咖啡机的加热功能主要是采用电阻式发热丝加热方式实现的。然而采用电阻式发热丝加热，加热电流会随输入电压的升高而增大，工作电流不稳定。
发明内容
基于此，有必要提供一种带加热功能的车载咖啡机，提高加热电流的稳定性。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
一种带加热功能的车载咖啡机，包括：底部开口的水箱、传热体、咖啡胶囊和咖啡杯；
所述传热体设置在所述水箱下方，嵌在所述水箱的底部开口处，且与所述水箱密封连接；所述咖啡胶囊设置在所述水箱下方，与所述水箱可连通连接；所述咖啡杯设置在所述咖啡胶囊下方，所述传热体与场效应管接触；所述场效应管的漏极连接电源正极，源极连接电源负极，栅极连接驱动电路；所述驱动电路设置在线路板上。
可选的，所述传热体为漏斗形，所述传热体的上部嵌在所述水箱的底部开口处，所述传热体下部延伸至所述咖啡胶囊内，所述传热体的中央通孔使所述咖啡胶囊与所述水箱连通连接。
可选的，所述水箱正中央沿轴向贯穿一缸套，所述缸套底部与所述传热体的中央通孔连通；所述缸套内套设一活塞，所述活塞上部连接一个压杆，所述压杆向上延伸至缸套外侧，与一手柄连接；使用时，通过按压所述手柄使所述活塞运动，从而将所述水箱里的水压到所述咖啡胶囊中。
可选的，在所述传热体与所述咖啡胶囊连接处设置有前刺破。
可选的，所述咖啡胶囊的底部具有后刺破，所述后刺破在水压作用下被刺破。
可选的，在所述水箱与所述咖啡杯中间设置有外壳，所述传热体、所述场效应管和所述线路板均封装在所述外壳内。
可选的，所述水箱与所述传热体之间、所述水箱与所述外壳之间均通过水箱密封圈密封连接。
可选的，在所述缸套侧壁上还设置有进水孔；所述进水孔位于所述活塞下方；在所述缸套侧壁上对应所述进水孔设置一个密封球；在所述缸套底部设置有单向阀，使水从缸套内单向流向所述咖啡胶囊内；当活塞向上运动时，所述密封球移开，所述单向阀关闭，使水从所述水箱内流向所述缸套内；当活塞向下运动时，所述密封球堵住所述所述进水孔，所述单向阀打开，使水从所述缸套内流向所述咖啡胶囊中。
可选的，所述驱动电路的输入端与微处理器的输出端连接；所述微处理器通过PWM控制所述驱动电路的驱动电压。
可选的，在所述场效应管上设置有第一温度传感器，与所述水箱内的水接触设置有第二温度传感器；所述第一温度传感器与所述第二温度传感器的输出端均与所述微处理器连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明所公开的带加热功能的车载咖啡机，将传热体与场效应管接触，并将场效应管的漏极连接到电源正极，源极连接到电源负极，栅极连接到驱动电路，使得在给栅极施加一定的驱动电压时，保证漏极和源极之间流过的电流一定，从而保证了加热电流的稳定性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明带加热功能的车载咖啡机实施例的整体结构图；
图2为本发明带加热功能的车载咖啡机实施例的拆解结构图；
图3为本发明带加热功能的车载咖啡机实施例的缸套内部结构图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种带加热功能的车载咖啡机，提高加热电流的稳定性。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明带加热功能的车载咖啡机实施例的整体结构图。
图2为本发明带加热功能的车载咖啡机实施例的拆解结构图。
参见图1和图2，该带加热功能的车载咖啡机，包括：底部开口的水箱3、传热体9、咖啡胶囊14和咖啡杯15。
所述传热体9设置在所述水箱3下方，嵌在所述水箱3的底部开口处，且与所述水箱3密封连接；所述咖啡胶囊14设置在所述水箱3下方，与所述水箱3可连通连接；所述咖啡杯15设置在所述咖啡胶囊14下方，所述传热体9与场效应管19接触；所述场效应管19的漏极连接电源正极，源极连接电源负极，栅极连接驱动电路；所述驱动电路设置在线路板10上。
所述水箱3的箱体为双层玻璃，双层玻璃内部为真空结构，能够有效隔热，防止热量散失的同时也能避免烫伤用户。
所述传热体9为漏斗形，所述传热体9的上部嵌在所述水箱3的底部开口处，所述传热体9下部延伸至所述咖啡胶囊14内，所述传热体9的中央通孔使所述咖啡胶囊14与所述水箱3连通连接。
在所述传热体9与所述咖啡胶囊14连接处设置有前刺破11。
所述咖啡胶囊14的底部具有后刺破13，所述后刺破13在水压作用下被刺破。
在所述水箱3与所述咖啡杯15中间设置有外壳，所述传热体9、所述场效应管19、所述线路板10、所述咖啡胶囊14均封装在所述外壳内。
所述水箱3与所述传热体9之间、所述水箱3与所述外壳之间均通过水箱密封圈8密封连接。
所述外壳分为上本体7和下本体12；所述上本体7位于所述下本体12上方；所述上本体7与所述水箱3密封连接；所述传热体9、所述场效应管19和所述线路板10封装在所述上本体7内；所述下本体12与所述咖啡胶囊14密封连接，所述咖啡胶囊14封装在所述下本体12内。
在所述上本体7上设置有12V-24V电源的输入端口16，并对应设置有电源按键20。
所述驱动电路的输入端与微处理器的输出端连接；所述微处理器通过PWM控制所述驱动电路的驱动电压。
在所述场效应管19上设置有第一温度传感器17，与所述水箱3内的水接触设置有第二温度传感器18；所述第一温度传感器17与所述第二温度传感器18的输出端均与所述微处理器连接。
所述水箱3上方设置有水箱盖2。
所述水箱3正中央沿轴向贯穿一缸套6，所述缸套6底部与所述传热体9的中央通孔连通；所述缸套6内套设一活塞5，所述活塞5上部连接一个压杆4，所述压杆4向上延伸至缸套6外侧，与一手柄1连接，所述手柄1设置在所述水箱盖2上方；使用时，通过按压所述手柄1使所述活塞5运动，从而将所述水箱3里的水压到所述咖啡胶囊14中。
图3为本发明带加热功能的车载咖啡机实施例的缸套内部结构图。
在所述缸套6侧壁上还设置有进水孔；所述进水孔位于所述活塞5下方；在所述缸套6侧壁上对应所述进水孔设置一个密封球21；在所述缸套6底部设置有单向阀22，所述单向阀22的入水口在出水口上方，使水从缸套6内单向流向所述咖啡胶囊14内；当活塞5向上运动时，所述密封球21移开，所述单向阀22关闭，使水从所述水箱3内流向所述缸套6内；当活塞5向下运动时，所述密封球21堵住所述所述进水孔，所述单向阀22打开，使水从所述缸套6内流向所述咖啡胶囊14中。
本发明的咖啡机的工作流程如下：
装入咖啡胶囊：先拿开咖啡杯15，旋开后刺破13，放入咖啡胶囊14，再重新旋上后刺破13，放上咖啡杯15。
加水：然后旋开水箱盖2，放入冷水，重新旋上水箱盖2。
加热过程：将12V-24V电源插入到输入端口16，按下电源按键20开始工作，采用场效应管19的方式加热，将电源电压正极接在场效应管漏极D，负极接在场效应管的源极S，控制器的驱动电路部分接在场效应管栅极G，在G上加上较小的驱动电压，使N沟道电阻减小，使场效应管DS极流过一定的电流，使场效应管发热，达到发热目的；控制器采用微电脑芯片MCU控制，采用PWM调制方式可将功率恒定，工作时，MCU对当前工作电压，电流进行采样，再经过MCU内部程序的精确计算，最后调整PWM输出脉宽，再经过积分电路，改变加在场效应管栅极上的电压，使N沟道电阻变化，改变流过源极和漏极的电流，使功率恒定；因汽车电瓶分为12V和24V两种，本控制器通过MCU内部程序的控制，可使该控制器在12V/24V直流电压下通用，不用更换任何配件。
采用温度传感器进行温度检测，由微处理器(MCU)采样，再经过内部计算，将当前水温通过数码屏或液晶屏显示出来，使用户能即时知道当前水温。在工作时，当MCU检测到水沸腾100℃后，停止PWM输出，使场效应管停止加热。需要保温，可选择保温功能，保温过程通过MCU内部程序精确控制，使水温保持在所设定的保温温度；采用温度传感器对当前场效应管的温度进行检测，由MCU采样，经过内部计算并比较，缺水时，由于场效应管的热量无法挥发，场效应管表面温度会比有水时高，通过检测该温度，当温度超过正常加热时的温度时，MCU停止PWM输出，关闭场效应管，并发出警报。
制作咖啡：加热好后，旋转手柄190度，可以使手柄弹起，通过一上一下的按压，压杆4推动活塞5在缸套6内作上下运动，产生压力，使水箱里的热水压入到咖啡胶囊14，并剌破咖啡胶囊14，热水通过咖啡胶囊后产生咖啡，流到咖啡杯15。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明所公开的带加热功能的车载咖啡机，将传热体与场效应管接触，并将场效应管的漏极连接到电源正极，源极连接到电源负极，栅极连接到驱动电路，使得在给栅极施加一定的驱动电压时，保证漏极和源极之间流过的电流一定，从而保证了加热电流的稳定性。同时通过PWM控制场效应管的栅极电压，从而控制加热电流的大小，保证水能充分烧开，减少电能的浪费。采用本发明的温控方式和加热方式比传统加热方式节能20％以上，且无辐射，无污染。同时通过温度传感器检测场效应管的温度，避免了在没水情况下的干烧现象的发生，从而能够有效保护场效应管，延长使用寿命。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种带加热功能的车载咖啡机，其特征在于，包括：底部开口的水箱、传热体、咖啡胶囊和咖啡杯；
所述传热体设置在所述水箱下方，嵌在所述水箱的底部开口处，且与所述水箱密封连接；所述咖啡胶囊设置在所述水箱下方，与所述水箱可连通连接；所述咖啡杯设置在所述咖啡胶囊下方，所述传热体与场效应管接触；所述场效应管的漏极连接电源正极，源极连接电源负极，栅极连接驱动电路；所述驱动电路设置在线路板上。
2.根据权利要求1所述的一种带加热功能的车载咖啡机，其特征在于，所述传热体为漏斗形，所述传热体的上部嵌在所述水箱的底部开口处，所述传热体下部延伸至所述咖啡胶囊内，所述传热体的中央通孔使所述咖啡胶囊与所述水箱连通连接。
3.根据权利要求2所述的一种带加热功能的车载咖啡机，其特征在于，所述水箱正中央沿轴向贯穿一缸套，所述缸套底部与所述传热体的中央通孔连通；所述缸套内套设一活塞，所述活塞上部连接一个压杆，所述压杆向上延伸至缸套外侧，与一手柄连接；使用时，通过按压所述手柄使所述活塞运动，从而将所述水箱里的水压到所述咖啡胶囊中。
4.根据权利要求2所述的一种带加热功能的车载咖啡机，其特征在于，在所述传热体与所述咖啡胶囊连接处设置有前刺破。
5.根据权利要求1所述的一种带加热功能的车载咖啡机，其特征在于，所述咖啡胶囊的底部具有后刺破，所述后刺破在水压作用下被刺破。
6.根据权利要求1所述的一种带加热功能的车载咖啡机，其特征在于，在所述水箱与所述咖啡杯中间设置有外壳，所述传热体、所述场效应管和所述线路板均封装在所述外壳内。
7.根据权利要求1所述的一种带加热功能的车载咖啡机，其特征在于，所述水箱与所述传热体之间、所述水箱与所述外壳之间均通过水箱密封圈密封连接。
8.根据权利要求3所述的一种带加热功能的车载咖啡机，其特征在于，在所述缸套侧壁上还设置有进水孔；所述进水孔位于所述活塞下方；在所述缸套侧壁上对应所述进水孔设置一个密封球；在所述缸套底部设置有单向阀，使水从缸套内单向流向所述咖啡胶囊内；当活塞向上运动时，所述密封球移开，所述单向阀关闭，使水从所述水箱内流向所述缸套内；当活塞向下运动时，所述密封球堵住所述所述进水孔，所述单向阀打开，使水从所述缸套内流向所述咖啡胶囊中。
9.根据权利要求1所述的一种带加热功能的车载咖啡机，其特征在于，所述驱动电路的输入端与微处理器的输出端连接；所述微处理器通过PWM控制所述驱动电路的驱动电压。
10.根据权利要求9所述的一种带加热功能的车载咖啡机，其特征在于，在所述场效应管上设置有第一温度传感器，与所述水箱内的水接触设置有第二温度传感器；所述第一温度传感器与所述第二温度传感器的输出端均与所述微处理器连接。
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