CN110891465A - 一种具有总溶解固体测量功能的滴漏式咖啡机 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种咖啡机，包括：一个包括过滤器(1)的上部结构和一个测量室(2)；所述测量室(2)包括一个TDS传感器(8)、一个温度传感器(9)和一个流体传输系统(7)；一个包括重量传感器(52)的下部结构；多个将所述上部结构竖立在所述下部结构之上的连接组件(4)；以及一个放置在所述上部结构和所述下部结构之间的容器(6)；以及一个显示来自所述TDS传感器、所述温度传感器或所述重量传感器数据的显示面板(51)。

Description

一种具有总溶解固体测量功能的滴漏式咖啡机
技术领域
本发明涉及咖啡机，尤其是用于冲煮具有可重复口味咖啡的咖啡机。
背景技术
目前，没有咖啡机可以在不同批次生产出相同质量咖啡。总溶解固体(TDS)是一种对液体中所有悬浮物质总含量的测量。因此，测量咖啡的TDS能反映咖啡的萃取水平。最常见测量咖啡TDS值的方法是使用如VST提供的TDS传感器。这些通常需要将冲煮完成的咖啡取出一个样品，并放入系统的孔中。因此，必须将小型设备如注射器或滴管，浸入一杯冲煮完成的咖啡中。这可能会为用户带来不良的感觉，例如咖啡受污染。由于必须将TDS传感器与咖啡冲煮器分开清洗，因此亦需要花额外的功夫进行清洗。为了联系TDS值与萃取水平，水和研磨咖啡粉的重量必须使用额外设备测量并记录。
为了克服现有TDS传感器的局限性，本发明提供一种兼具测量重量、温度和TDS功能于一体的滴漏式咖啡机。
发明内容
在一个实施例中，本发明提供一种咖啡机，包括：一个包括过滤器的上部结构(1)和一个测量室(2)；所述测量室(2)包括一个TDS传感器(8)、一个温度传感器(9)和一个流体传输系统(7)；一个包括一个重量传感器(52)的下部结构；多个连接组件(4)将所述上部结构竖立在所述下部结构之上；以及放在所述上部结构和所述下部结构之间的一个容器(6)；以及一个显示来自所述TDS传感器、所述温度传感器或所述重量传感器数据的显示面板(51)。
在另一个实施例中，本发明提供一种咖啡机，包括一个过滤器支架(3)，所述过滤器支架通过多个连接组件(4)连接一个下部结构(5)，使所述过滤器支架竖立于所述下部结构之上，所述下部结构包括一个显示面板；一个置于所述过滤器支架上的测量室(2)，所述测量室包括(i)一个流体传输系统，包括一个穿过所述测量室底部的管(71)、(ii)一个TDS仪和(iii)一个温度传感器；以及一个置于所述下部结构上的容器(6)，以使所述容器位于所述测量室的下方。
在一个实施例中，本发明进一步提供一种使用本发明的咖啡机获得冲煮完成的咖啡TDS值的方法。所述方法包括以下步骤：向所述过滤器加入一定量的研磨咖啡粉，所述研磨咖啡粉的量由所述重量传感器测量；向所述过滤器加入一定量的热水以形成冲煮完成的咖啡，所述热水的量由所述重量传感器测量；让所述冲煮完成的咖啡流过所述流体传输系统，以供所述TDS传感器和所述温度传感器进行测量；并在所述显示面板上显示所述冲煮完成的咖啡的TDS值。
在另一个实施例中，本发明提供一种使用本发明的咖啡机来制作具有可重复TDS值咖啡的方法。所述方法包括以下步骤：根据所述咖啡机显示面板显示的一个数值，按重量加入指定份量的研磨咖啡粉到所述过滤器；根据所述咖啡机显示面板显示的所述数值，加入指定份量的热水到所述过滤器中；并从所述咖啡机的测量室收集具有如显示屏所示TDS值的咖啡。
附图说明
图1示出了本发明一实施例的等距视图，所述实施例具有一个过滤器(1)、一个测量室(2)、一个过滤器支架(3)、三个连接组件(4)和一个具有显示面板(51)的下部结构(5)。所述下部结构(5)上置有一个容器(6)，以接收冲煮完成的咖啡。
图2示出了图1实施例的剖视图，所述实施例具有一个流体传输系统(7)，所述流体传输系统包括一个管(71)，所述管(71)穿过测量室的底部，以使冲煮完成的咖啡积聚超过所述管的高度来离开测量室，并流入下方的容器。当上部结构放在过滤器支架上时，一个弹簧顶针(10)容许重新建立电路。当研磨咖啡粉或水注入咖啡机时，下部结构中的重量传感器(52)将测量重量的变化。
图3示出了从过滤器支架分离的上部结构的剖视图。所述管被封装于壳体(72)内，所述壳体的底部具有一个入口(73)，所述管的旁边是一个具有两个TDS顶针(81)的TDS传感器，以及一个温度传感器(9)。
图4示出了具有TDS测量功能的咖啡机的正视图。
图5示出了具有TDS测量功能的咖啡机的侧视图。
图6示出了具有TDS测量功能的咖啡机的俯视图。
图7示出了具有TDS测量功能的咖啡机的仰视图。
具体实施方式
本发明提供一种用于生产具有可重复口味咖啡的咖啡机。
在一个实施例中，本发明的咖啡机包括一个上部结构，所述上部结构包括(a)一个封装在壳体内的过滤器；以及(b)一个位于所述过滤器下的测量室，所述测量室包括一个总溶解固体(TDS)传感器和一个用于将流体从所述测量室中移出的流体传输系统；一个包括重量传感器的下部结构；至少一个连接组件；以及一个用于显示来自所述TDS传感器和所述重量传感器读数的数位显示器；所述上部结构通过至少一个连接组件与所述下部结构连接。在另一个实施例中，所述咖啡机的测量室包括一个温度传感器。在进一步的实施例中，任何上部结构重量的变化都由重量传感器检测。在另一个实施例中，所述下部结构具有一个用于放置容器或杯子的平面。
在一个实施例中，所述TDS传感器通过电导率测量TDS值。在另一个实施例中，所述TDS传感器包括两个相互垂直平行的顶针。在电导率测量期间，所述两个顶针将完全浸没在测量室冲煮完成的咖啡中。在一个进一步的实施例中，所述TDS传感器是折光仪。
在一个实施例中，所述封装过滤器的壳体由透明物料制成。
在一个实施例中，所述测量室包括由透明物料制成的壁。
在一个实施例中，所述流体传输系统包括一个虹吸管。在另一个实施例中，所述流体传输系统包括一个穿过测量室底部的管。所述管的一部分伸入所述测量室，以使冲煮完成的咖啡必须积聚到一定的量，然后才能由所述管溢出并离开。
在一个实施例中，所述温度传感器用于校准TDS传感器。在另一个实施例中，所述温度传感器用于实时监测温度。
在一个实施例中，所述测量室用于积聚充足的咖啡，以便TDS传感器和/或温度传感器能准确而持续地进行测量。
在一个实施例中，所述上部结构可从咖啡机分离。在另一个实施例中，所述上部结构中的电气组件经由至少一个连接器与咖啡机重建电接触。在进一步的实施例中，所述至少一个连接器是一个弹簧顶针。
在一个实施例中，所述下部结构包括一个控制板。在另一个实施例中，所述控制板包括一个计时器。在一个进一步的实施例中，数位显示器显示所述计时器、TDS值、重量和口味结果的一个或多个输出。
在一个实施例中，至少一个连接组件由选自木材、不锈钢或玻璃中的一种或多种制成。
在一个实施例中，所述控制板进一步包括一个用于与无线连接的设备进行通信的无线网络(WiFi)模块。在一个进一步的实施例中，无线连接的设备是智能设备。在另一个实施例中，本发明的咖啡机与安装在无线连接设备上的软件耦合，以供用户共享咖啡冲泡经验并被另一用户重复。在另一个实施例中，所述软件从控制板接收诸如TDS值、重量、时间等数据后，会自动计算该咖啡的口味特色。
在一个实施例中，热水可以手动或自动注入所述过滤器中。在另一个实施例中，当热水是自动注入时，所述上部结构进一步包括一个位于所述过滤器上方的一个热水箱。在一个进一步的实施例中，所述热水箱会在指定温度将水释放到所述过滤器中。
在一个实施例中，本发明提供一种使用本发明的咖啡机来制作具有可重复口味咖啡的方法，所述方法包括以下步骤：选择所用研磨咖啡粉的粗度；根据数位显示屏显示的一个数值，按重量加入指定量的研磨咖啡粉到所述过滤器中；根据数位显示屏显示的一个数值，加入指定量的热水到所述过滤器中；并从所述咖啡机的测量室收集具有如数位显示屏所示TDS值的咖啡，所述TDS值是测量和评估咖啡口味后量化所得的数值。
在另一个实施例中，所述方法包括：校准所述重量传感器；选择所用研磨咖啡粉的粗度；根据所述数字显示屏的数值，按重量加入指定量的研磨咖啡粉到所述过滤器；校准所述重量传感器；根据所述数字显示屏的数值，按重量加入指定量的热水到所述过滤器中；从数字显示屏读取TDS值；并从所述下部结构收集具有所述TDS值的咖啡。
在一个实施例中，消费者把TDS值转换成咖啡的口味。
在一个实施例中，消费者可以在线共享具有特定TDS值咖啡的饮用经验和口味。
在一个实施例中，只要研磨咖啡粉的粗度、研磨咖啡粉的量和水的量是已知，就可以重复TDS值。
在一个实施例中，本发明提供一种咖啡机，包括：一个上部结构包括一个过滤器(1)和一个测量室(2)；所述测量室(2)包括一个TDS传感器(8)、一个温度传感器(9)和一个流体传输系统(7)；一个下部结构包括一个重量传感器(52)；多个连接组件(4)将所述上部结构竖立在所述下部结构之上；以及置于所述上部结构和所述下部结构之间的一个容器(6)；以及显示来自所述TDS传感器、所述温度传感器或所述重量传感器数据的一个显示面板(51)。
在一个实施例中，所述上部结构进一步包括一个过滤器支架、所述过滤器和所述测量室可与所述过滤器支架分离，所述过滤器支架和所述测量室通过连接器建立电接触。
在一个实施例中，所述连接器是一个弹簧顶针。
在一个实施例中，所述流体传输系统包括一个穿过测量室底部的管，所述管包括伸入所述测量室的一部分，所述部分的高度高于所述TDS传感器。
在一个实施例中，所述测量室进一步包括一个用于放置所述TDS传感器、所述温度传感器和所述流体传输系统的壳体(72)。
在一个实施例中，所述TDS传感器包括两个用于测量电导率的平行顶针。
在一个实施例中，所述TDS传感器是折光仪。
在一个实施例中，所述温度传感器是负温度系数温度传感器(NTC)。
在一个实施例中，所述流体传输系统包括一个虹吸管。
在一个实施例中，所述下部结构包括一个显示面板。
在一个实施例中，本发明的咖啡机进一步包括一个用于与无线连接设备进行通信的无线通信模块。
在一个实施例中，本发明进一步提供一种使用本发明的咖啡机获得冲煮完成咖啡TDS值的方法，所述方法包括以下步骤：向所述过滤器加入一定量的研磨咖啡粉，所述研磨咖啡粉的量由所述重量传感器测量；向所述过滤器加入一定量的热水以形成冲煮完成咖啡，所述热水的量由所述重量传感器测量；让冲煮完成咖啡流过所述流体传输系统，以供所述TDS传感器和所述温度传感器进行测量；并在所述显示面板上显示冲煮完成咖啡的TDS值。
在一个实施例中，本发明提供一种咖啡机，包括一个过滤器支架(3)，所述过滤器支架通过多个连接组件(4)与一个下部结构(5)连接，使所述过滤器支架竖立于所述下部结构之上上，所述下部结构包括一个显示器；一个由所述过滤器支架支撑并位于所述过滤器支架上方的测量室(2)，所述测量室包括(i)一个流体传输系统，包括一个穿过所述测量室底部的管(71)、(ii)一个TDS仪和(iii)一个温度传感器；以及一个放置在所述下部结构上的容器(6)，所述容器位于所述测量室之下。
在一个实施例中，所述下部结构包括一个重量传感器(52)。
在一个实施例中，所述显示器用于显示一个重量传感器的输出。
在一个实施例中，所述显示器用于显示所述温度传感器和所述TDS仪的输出。
在一个实施例中，所述下部结构包括一个控制板。
在一个实施例中，所述控制板包括一个用于与无线连接的设备进行通信的无线网络(WiFi)模块。
在一个实施例中，所述缓冲罐用于放置一个过滤器。
在一个实施例中，所述缓冲罐由透明物料制成。
在一个实施例中，所述管(71)的一部分伸入所述测量室，使冲煮完成的咖啡必须积聚到一定的量，然后才能由所述管溢出并离开所述测量室。
在一个实施例中，所述测量室用于积聚充足的咖啡，使所述TDS仪和所述温度传感器能进行准确而持续的测量。
在一个实施例中，所述缓冲罐可从咖啡机分离。
在一个实施例中，所述连接组件由木材、不锈钢或玻璃制成。
在一个实施例中，本发明提供一种使用本发明的咖啡机制作具有可重复TDS值咖啡的方法，所述方法包括以下步骤：根据咖啡机显示器显示的数值，按重量加入指定量的研磨咖啡粉到滤篮中；根据咖啡机显示屏显示的数值，加入指定量的热水到滤篮中；并从咖啡机的测量室收集具有如显示屏所示TDS值的咖啡。
通过参考以下的实施例将可以更好地理解本发明，但是本领域技术人员将领会特定的例子仅用于说明的目的，而本发明的保护范围仅由权利要求书作出界定。
要注意的是，过渡术语“包括(comprising)”与“包含(including)”、“含有(containing)”或“特征在于(characterized by)”同义，是包括性的或开放式的，并且不排除另外的、未列举的组件或方法步骤。
实施例
图1示出了具有TDS测量功能咖啡机的一个实施例。所述咖啡机包括一个过滤器(1)、一个测量室(2)、一个过滤器支架(3)、三个连接组件(4)和一个下部结构(5)。所述下部结构(5)上放置一个用于接收冲煮完成咖啡的容器(6)。所述过滤器可以由陶瓷、金属或其他物料制成，而所述测量室可以由透明物料制成，以便从侧面观察冲煮完成的咖啡。所述下部结构(5)可以包括用于控制咖啡机或显示数据的面板(51)。将研磨咖啡粉放在滤纸上并放入过滤器(1)中。然后将热水注入所述过滤器中并渗透研磨咖啡粉，以形成冲煮完成的咖啡。
图2示出了所述咖啡机的剖视图。冲煮完成的咖啡进入所述测量室(2)。一个包括穿过测量室(2)底部的管(71)的流体传输系统(7)，令冲煮完成的咖啡积聚超过所述管的高度才能溢出离开所述测量室(2)，并流入下方的所述容器(6)。图3示出了所述测量室在另一个角度的剖视图。所示的管被封装在壳体(72)中。所述管被封装于壳体(72)内，所述壳体的底部具有一个入口(73)，所述管的旁边是一个TDS传感器(8)和一个温度传感器(9)。所述实施例的TDS传感器包括两个平行顶针(81)，所述平行顶针相互之间分隔一定距离，以测量冲煮完成咖啡的电导率。在这实施例中，所述顶针由钛制成，而温度传感器是负温度系数温度传感器(NTC)。通过将流体传输系统、TDS传感器和温度传感器紧密地放在一起，本发明的咖啡机可确保所测得的TDS值真正反映冲煮完成离开测量室而进入容器的的咖啡。在另一个实施例中，所述TDS传感器可以是折光仪。由于流体传输系统的设计，冲煮完成的咖啡至少会积聚到所述管的高度，从而完全淹没TDS传感器和温度传感器，以准确测量TDS值。如图3所示，过滤器支架上方的整个结构都可分离使清洁过滤器和测量室更方便。当上部结构放在过滤器支架上时，弹簧顶针(10)将重新建立电路。
当研磨咖啡粉或水注入咖啡机时，下部结构(5)中的重量传感器(52)会测量重量的变化。从咖啡机收集的数据可以在咖啡机的面板(51)上显示，或与移动设备进行无线通信。根据这些数据，咖啡机或移动设备可以计算出的咖啡口味。

Claims (12)

1.一种咖啡机，包括:
a.一个上部结构，包括一个过滤器(1)和一个测量室(2)；所述测量室(2)包括一个TDS传感器(8)、一个温度传感器(9)和一个流体传输系统(7)；
b.一个包括重量传感器(52)的下部结构；
c.多个用于将所述上部结构竖立在所述下部结构之上的连接组件(4)；
d.一个放置于所述上部结构和下部结构之间的容器(6)；以及
e.一个用于显示来自所述TDS传感器、温度传感器或重量传感器数据的显示面板(51)。
2.根据权利要求1所述的咖啡机，其特征在于：所述上部结构进一步包括一个过滤器支架(3)，所述过滤器和所述测量室可由所述过滤器支架分离，所述过滤器支架和所述测量室通过一个连接器建立电接触。
3.根据权利要求2所述的咖啡机，其特征在于：所述连接器是弹簧顶针。
4.根据权利要求1所述的咖啡机，其特征在于：所述流体传输系统包括一个穿过所述测量室底部的管，所述管有一个部分伸入所述测量室，所述部分的高度高于所述TDS传感器。
5.根据权利要求1所述的咖啡机，其特征在于：所述测量室进一步包括用于放置所述TDS传感器、所述温度传感器和所述流体传输系统的壳体(72)。
6.根据权利要求1所述的咖啡机，其特征在于：所述TDS传感器包括两个用于测量电导率的平行顶针。
7.根据权利要求1所述的咖啡机，其特征在于：所述TDS传感器是一个折光仪。
8.根据权利要求1所述的咖啡机，其特征在于：所述温度传感器是一个负温度系数温度传感器(NTC)。
9.根据权利要求1所述的咖啡机，其特征在于：所述流体传输系统包括一个虹吸管。
10.根据权利要求1所述的咖啡机，其特征在于：所述下部结构包括一个显示面板。
11.根据权利要求1所述的咖啡机，其特征在于：所述咖啡机进一步包括一个用于与无线连接的设备进行通信的无线通信模块。
12.一种使用权利要求1所述的咖啡机获得冲煮完成咖啡TDS值的方法，包括以下步骤：
a.向所述过滤器加入一定量的研磨咖啡粉，所述研磨咖啡粉的量由所述重量传感器测量；
b.向所述过滤器加入一定量的热水以形成冲煮完成咖啡，所述热水的量由所述重量传感器测量；
c.让冲煮完成咖啡流过所述流体传输系统，以供所述TDS传感器和所述温度传感器进行测量；以及
d.在显示面板上显示所述冲煮完成咖啡的TDS值。
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