CN110464214A - 一种黑茶专用泡茶机 - Google Patents

Abstract

一种黑茶专用泡茶机，属于自助售货机领域，其包括机箱、设于机箱内的泡茶器、茶叶盒和储水箱，茶叶盒出料口朝下对准泡茶器的入料口，储水箱与泡茶器之间设有流量计、水泵和加热器，泡茶器连接有收集箱和出茶管，出茶管出口朝下并伸出机箱外，所述出茶管上设有降低茶水温度的水冷装置；所述机箱内还设有控制器，控制器分别与泡茶器、茶叶盒、流量计、水泵、加热器和水冷装置电性连接，机箱外壁设有与控制器通信连接的触控屏，本发明通过水冷装置的功率能泡制出不同温度的茶水，能满足不同人的喜好需求。

Description

一种黑茶专用泡茶机

技术领域

本发明涉及自助饮料机，尤其是涉及一种黑茶专用泡茶机。

背景技术

自动售货机是能根据投入的钱币自动付货的机器。自动售货机是商业自动化的常用设备，它不受时间、地点的限制，能节省人力、方便交易。是一种全新的商业零售形式，又被称为24小时营业的微型超市。目前国内常见的自动售卖机共分为四种：饮料自动售货机、食品自动售货机、综合自动售货机、化妆品自动售卖机，自动售货机可以充分补充人力资源的不足，适应消费环境和消费模式的变化，24小时无人售货的系统可以更省力，运营时需要的资本少、面积小，有吸引人们购买好奇心的自身性能，可以很好地解决人工费用上升的问题等各项优点。

中国是茶的故乡，也是茶文化的发源地，中国茶文化反映出中华民族的悠久的文明和礼仪，中国人饮茶，注重一个“品”字，目前，一些自助售茶机或者饮料自动售货机能出热的或者冷的饮料，例如：申请号为CN201810999844.X 的《一种即热式自助茶饮机》其包括调温水箱，调温水箱连接加热组件和冷水进管，通过冷水和热水中和进行调温，虽然能泡制不同温度的茶，来满足不同季节、情况和喜好，但是其冷水直接来自储水桶，没有经过加热杀菌。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供能出不同温度的一种黑茶专用泡茶机。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种黑茶专用泡茶机，包括机箱、设于机箱内的泡茶器、茶叶盒和储水箱，茶叶盒出料口朝下对准泡茶器的入料口，储水箱与泡茶器之间设有流量计、水泵和加热器，泡茶器连接有收集箱和出茶管，出茶管出口朝下并伸出机箱外，所述出茶管上设有降低茶水温度的水冷装置；茶叶盒内设置有微型绞龙输送装置，微型绞龙输送装置由电机驱动转动，电机最好是现有的步进电机，因为能转固定角度或者圈数，泡茶时，微型绞龙输送装置工作，将茶叶盒内的茶叶输送至冲泡盒内；储水箱、流量计、水泵、加热器和泡茶器通过水管依次连接，流量计用于检测水的流量，水泵从储水箱中抽水至加热器中，加热器将冷水加热，加热器利用电阻丝将电能转换成热能，加热后的水通入泡茶器中进行泡茶；水冷装置设置在出茶管上，从泡茶器泡制好的高温茶水经过出茶管时，水冷装置能将茶水温度降低。

所述机箱内还设有控制器，控制器分别与泡茶器、茶叶盒、流量计、水泵、加热器和水冷装置电性连接，机箱外壁设有与控制器通信连接的触控屏，通过控制器控制电动元件，可以是PLC控制器、单片机，控制器控制泡茶器倾倒废茶叶和废水，控制茶叶盒的微型绞龙输送装置输送茶叶，采集流量计的数据，控制水泵开关和速度，控制加热器的开关和功率，控制水冷装置的开关和功率；顾客通过调控触控屏中由控制器转化的参数，调制出自己喜好的茶饮。

进一步，所述水冷装置包括循环泵、置换水管和设置在出茶管上的换热器，循环泵设置在置换水管上，换热器两端与置换水管连通，置换水管部分与储水箱连接，循环泵与控制器电性连接，通过热传递对茶水进行降温，与现有技术相比，没有将没煮沸的冷水与茶水混合，不会有细菌等、也不会降低茶水的口感；循环泵指装置中输送反应、吸收、分离、吸收液再生的循环液用泵。它的扬程较低，只是用来克服循环系统的压力降。可采用低扬程泵。循环泵是指泵的作用而言，离心泵是指泵的结构而言，两者完全是两个概念。循环泵的工作原理要将水循环起来所用的泵就叫循环泵，例如水暖供热管道中的热水是靠循环泵循环起来的。

进一步，所述置换水管与换热器组成为闭环结构，置换水管缠绕或者穿过在储水箱上，置换水管没有与外界连通，仅仅在置换水管中连接有循环泵，置换水管部分缠绕或者穿过储水箱，换热器中会充满水或者其他液体，优选为水，这样的结构首先是将茶水管中的热传递到置换水管中，茶水降温，置换水管中的水升温，置换水管由于与储水箱发生热传递，将热传递到储水箱的冷水中，这样有效避免水冷装置的热量浪费，致使泡茶机内温度升高，造成电器失灵起火等，同时，将水冷装置中的水进行降温，提高水冷装置对出茶管的降温效果，并且将热量利用到储水桶中，提高储水桶中水的温度，减少冷水煮沸所需的能量，从而减少加热器的电能消耗。

进一步，所述置换水管与换热器组成为开环结构，换热器两端与储水箱连通，置换水管与储水箱连通，通过储水箱中的水来降温，该手段更加直接，降温效果更好。

进一步，所述水泵为齿轮泵，齿轮泵是依靠泵缸与啮合齿轮间所形成的工作容积变化和移动来输送液体或使之增压的回转泵。由两个齿轮、泵体与前后盖组成两个封闭空间，当齿轮转动时，齿轮脱开侧的空间的体积从小变大，形成真空，将液体吸入，齿轮啮合侧的空间的体积从大变小，而将液体挤入管路中去。吸入腔与排出腔是靠两个齿轮的啮合线来隔开的。齿轮泵的排出口的压力完全取决于泵出口处阻力的大小。齿轮泵结构简单紧凑、体积小、质量轻、工艺性好、价格便宜、自吸力强、对油液污染不敏感、转速范围大、能耐冲击性负载，维护方便、工作可靠，最主要的就是转速高，压力大，能提高茶水冲泡程度。

进一步，所述加热器上设有NTC传感器，即温度传感器，NTC温度传感器是一种热敏电阻、探头，其原理为：电阻值随着温度上升而迅速下降。其通常由2或3种金属氧化物组成,混合在类似流体的粘土中，并在高温炉内锻烧成致密的烧结陶瓷。实际尺寸十分灵活，它们可小至0.10英寸或很小的直径。最大尺寸几乎没有限制，但通常适用半英寸以下。

进一步，所述控制器控制加热器的方式为脉冲宽度调制控制，脉宽调制（PWM）基本原理：控制方式就是对逆变电路开关器件的通断进行控制，使输出端得到一系列幅值相等的脉冲，用这些脉冲来代替正弦波或所需要的波形，也就是在输出波形的半个周期中产生多个脉冲，使各脉冲的等值电压为正弦波形，所获得的输出平滑且低次谐波少。按一定的规则对各脉冲的宽度进行调制，既可改变逆变电路输出电压的大小，也可改变输出频率，加热器可根据与控制器连接的NTC传感器和流量计检测数据调整加热功率，若流量一定，热水实际温度与设定温度相差越大，则加热器的功率增大；当NTC传感器采集的温度与设定温度相差较大时，加热器以较大占空比加热以快速升温，当NTC传感器采集的温度与设定温度相差较小时，加热器以较小占空比加热以避免升温过度，当NTC传感器采集的温度达到设定温度时，加热器停止加热；当流量越大时加热器的功率也需越大；设定温度与流量的采集频率越高，刚控制越精准，设定的温度值一般在95℃左右即可。

进一步，所述收集箱位于泡茶器下方，泡茶器底部为电动门结构，所述控制器与泡茶器底部电性连接，电动门结构实际就是电梯使其门打开关闭的结构，在本发明中，泡茶器底部为两块与泡茶器侧壁滑动连接的平板，平板通过电机控制打开和关闭，电动门结构为现有技术，在实施例中会介绍其中一种结构。

进一步，所述收集箱与泡茶器一体成型，收集箱内设有过滤网，收集箱位于泡茶器下方，之间通过泡茶器底部隔开，泡茶器底部打开后，废弃的茶叶和水会下落至收集箱中，收集箱中的过滤网是将茶叶和水分离。

本发明的有益效果：本发明与现有技术相比，没有将没煮沸的冷水与茶水混合，不会有细菌等、也不会降低茶水的口感。

本发明通过水冷装置的功率能泡制出不同温度的茶水，能满足不同人的喜好需求。

本发明设计科学合理，茶水的热量传递在储水桶中，提高了经过加热器的水的温度，减少了加热至沸水所需的热量，降低了加热器的能耗。

附图说明

图1—为茶水路径示意图；

图2—为实施例1的结构示意图；

图3—为水冷装置示意图；

图4—为泡茶器底部电动门结构示意图；

图5—为实施例2的结构示意图；

图中：1—机箱，2—泡茶器，3—茶叶盒，4—储水箱，5—流量计，6—水泵，7—加热器，71—NTC传感器，8—收集箱，9—出茶管，10—水冷装置，101—循环泵，102—换热器，103—置换水管，11—触控屏。

具体实施方式

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“上方”可以是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“下方”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“实施例”、“具体实施例”、“示例”或“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

实施例1

参照图1~2：一种黑茶专用泡茶机，包括机箱1、设于机箱1内的泡茶器2、茶叶盒3和储水箱4，茶叶盒3出料口朝下对准泡茶器2的入料口，储水箱4与泡茶器2之间设有流量计5、水泵6和加热器7，泡茶器2连接有收集箱8和出茶管9，出茶管9出口朝下并伸出机箱1外，出茶管9上设有水冷装置10，水泵6为齿轮泵，加热器7上设有NTC传感器71，收集箱8与泡茶器2一体成型，收集箱8位于泡茶器2下方，泡茶器2底部为电动门结构，收集箱8内设有过滤网，过滤网未在图中画出。

机箱1内还设有控制器，控制器分别与泡茶器2、茶叶盒3、流量计5、水泵6、加热器7和水冷装置10电性连接，控制器控制加热器7的方式为脉冲宽度调制控制，机箱1外壁设有与控制器通信连接的触控屏11，控制器与泡茶器2底部电性连接，控制器和电性连接的线路未画出，控制器采集流量计5、NTC传感器71的数据，控制加热器7的功率，控制器控制齿轮泵转速、茶叶盒3中微型绞龙输送装置转动、泡茶器2底部电机的转动。

参照图3，水冷装置10包括循环泵101、置换水管103和设置在出茶管9上的换热器102，循环泵101设置在置换水管103上，换热器102两端与置换水管103连通，置换水管103部分与储水箱4连接，循环泵101与控制器电性连接，置换水管103与换热器102组成为闭环结构，置换水管103缠绕或者穿过在储水箱4上，图中为置换水管103缠绕在储水箱4上，未画出置换水管103穿过在储水箱4上。

控制器控制循环泵101的转动，循环泵101的转动速度和方向根据顾客在触控屏11中茶水的温度信息而改变，触控屏11中可选温度的范围在50℃~80℃，顾客选定温度后，该信息会传递给控制器，控制器从而控制循环泵101的启动和转动参数，顾客设置的温度越低，循环泵101的转速越快；换热器102包裹在出茶管9外，换热器102的上下两端与置换水管103连接，一般，换热器102进水口在下，出水管在上时，换热效果最好，故，控制器最好能控制循环泵101的转动方向，例如，顾客选定温度较低的时候，此时为了达到较高的换热效果，控制器就会控制循环泵101让水从换热器102的下方进，上方出；相反的，茶水温度较高时，换热效果不需要很好，循环泵101被控制反转，使水从换热器102的上方进，下方出。

参照图4，泡茶器2底部的电动门结构，泡茶器2底部由两块平板组成，平板与泡茶器2侧壁滑动连接，平板的一端固定连接有齿轮条，齿轮条与平板空间上的齿轮齿合，两平板的齿轮条如图一上一下与齿轮齿合，齿轮中心与电机轴连接，电机转动即可带动齿轮转动，齿轮转动使得两块平板移动，从而打开或者关闭泡茶器2底部。

本发明中未提及阀门，一般在出茶管9、水管中会安装有阀门。

本发明的工作原理及使用方法：储水箱4中的冷水在进入齿轮泵之前有流量计5，以检测进入系统的流量；齿轮泵抽水进入加热器7，加热器7利用电阻丝将电能转化成热能，加热器7上加设的NTC传感器71，用来检测加热器7中水的温度，加热器7及附属部件共同组成加热系统，加热系统通过脉冲宽度调制控制，加热器7加热后的热水进入泡茶器2用于泡茶，茶水从出茶管9输出，脉冲宽度调制控制简称PWM控制，若流量一定，热水实际温度与设定温度相差越大，则加热器7的功率增大；当NTC传感器71采集的温度与设定温度相差较大时，加热器7以较大占空比加热以快速升温，当NTC传感器71采集的温度与设定温度相差较小时，加热器7以较小占空比加热以避免升温过度，当NTC传感器71采集的温度达到设定温度时，加热器7停止加热；当流量越大时加热器7的功率也需越大；设定温度与流量的采集频率越高，刚控制越精准；顾客在触控屏11上选择的温度会反馈到控制器，控制器用来控制循环泵101，顾客选择的温度越低，循环泵101的功率越大。

顾客在本发明的触控屏11上操作，选择茶叶数量、水量以及茶水温度后进行支付，支付成功后，将茶杯放置在杯座上，本发明即可冲泡出一杯心仪的茶。

实施例2

参照图5，本实施例与实施例1的区别在于：水冷装置10的换热器102为开环结构，换热器102两端与储水箱4连通，本实施例的水冷装置10直接利用储水箱4中的水来进行降温，该手段更加直接，降温效果更好。

实施例3

本实施例与实施例1的区别在于：本实施例没有水冷装置10，但是茶水管会穿过储水箱4，高温的茶水会经过储水箱4进行降温，此时，储水箱4的位置需要改变，储水箱4应当位于泡茶器2与出茶口之间，出茶口是出茶管9的末端，例如在图1中，图1为平面图，如果将图1进行卷曲变成实际中的立体图，并且将出茶管9直接穿过储水箱4，即可变成本实施例的一种黑茶专用泡茶机。

本实施例不仅仅是简单的节省一个水冷装置而已，由于储水箱4位置的改变，能一定程度上减少本发明的高度，该结论可以参照图2或者图5，故本实施例适合设置在办公室或者其他室内，实施例1~2由于高度较高，适合设置在室外，这样更加符合人体工学。

该实施例的弊端是无法冲泡出较热的茶水，不能满足喜欢喝热一点茶水的客户的要求，尤其在天气寒冷的时候。

Claims (10)

1.一种黑茶专用泡茶机，包括机箱(1)、设于机箱(1)内的泡茶器（2）、茶叶盒（3）和储水箱（4），茶叶盒（3）出料口朝下对准泡茶器（2）的入料口，储水箱（4）与泡茶器（2）之间设有流量计（5）、水泵（6）和加热器（7），泡茶器（2）连接有收集箱（8）和出茶管（9），出茶管（9）出口朝下并伸出机箱(1)外，其特征在于：所述出茶管（9）上设有降低茶水温度的水冷装置（10）；

所述机箱(1)内还设有控制器，控制器分别与泡茶器（2）、茶叶盒（3）、流量计（5）、水泵（6）、加热器（7）和水冷装置（10）电性连接，机箱(1)外壁设有与控制器通信连接的触控屏（11）。

2.如权利要求1所述的一种黑茶专用泡茶机，其特征在于：所述水冷装置（10）包括循环泵（101）、置换水管（103）和设置在出茶管（9）上的换热器（102），循环泵（101）设置在置换水管（103）上，换热器（102）两端与置换水管（103）连通，置换水管（103）部分与储水箱（4）连接，循环泵（101）与控制器电性连接。

3.如权利要求2所述的一种黑茶专用泡茶机，其特征在于：所述置换水管（103）与换热器（102）组成为闭环结构，置换水管（103）缠绕或者穿设在储水箱（4）上。

4.如权利要求2所述的一种黑茶专用泡茶机，其特征在于：所述置换水管（103）与换热器（102）组成为开环结构，换热器（102）两端与储水箱（4）连通。

5.如权利要求1~4任一项所述的一种黑茶专用泡茶机，其特征在于：所述水泵（6）为齿轮泵。

6.如权利要求1~4任一项所述的一种黑茶专用泡茶机，其特征在于：所述加热器（7）上设有NTC传感器（71）。

7.如权利要求1~4任一项所述的一种黑茶专用泡茶机，其特征在于：所述控制器控制加热器（7）的方式为脉冲宽度调制控制。

8.如权利要求1~4任一项所述的一种黑茶专用泡茶机，其特征在于：所述收集箱（8）位于泡茶器（2）下方，泡茶器（2）底部为电动门结构，所述控制器与泡茶器（2）底部电性连接。

9.如权利要求8所述的一种黑茶专用泡茶机，其特征在于：所述收集箱（8）与泡茶器（2）一体成型。

10.如权利要求9所述的一种黑茶专用泡茶机，其特征在于：所述收集箱（8）内设有过滤网。