CN115227098A - 咖啡萃取装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种咖啡萃取装置，包括壳体和设置于壳体内的萃取杯和萃取头以及驱动机构，还设有活动进水机构，所述活动进水机构包括进水固定管、进水活动管、进水活动腔和阻尼组件，进水固定管横向延伸固定设置于壳体的第二端，进水活动管的第一端与进水活动腔固定连接，第二端与进水固定管密封滑动套接，进水活动腔密封滑插于萃取杯的第二端，并且进水活动腔的第一端设有可抵接于萃取杯内侧使进水活动腔随萃取杯一起朝壳体第一端移动的第一限位结构，进水活动腔的第二端设有可抵接于萃取杯外侧使进水活动腔随萃取杯一起朝壳体第二端移动的第二限位结构，所述阻尼组件对进水活动腔的移动提供阻尼。本申请的咖啡萃取装置运行平稳，结构简洁紧凑。

Description

咖啡萃取装置

技术领域

本申请涉及咖啡机技术领域，更具体地说，涉及一种咖啡萃取装置。

背景技术

随着人们生活水平的不断提高，越来越多的人喜欢喝咖啡，人们对咖啡机功能的要求也随之增高。全自动咖啡机，作为一种包含磨粉、装粉、萃取、清除残渣等功能的自动化酿造设备，已广泛应用于家庭或商业场所。现有技术中，全自动咖啡机萃取咖啡的主要工作原理是通过相关的传动机构对咖啡机内的咖啡粉进行压实，并通过将热水瞬间穿过压实的咖啡粉的方式，实现对咖啡的萃取，但是通常传动机构较为复杂，很难拆装维护，并且占据较大的空间体积，从而使得咖啡机的整体体积较大，不利于搬运和摆放。

发明内容

本申请要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种结构简单紧凑、运行平稳的咖啡萃取装置。

本申请解决其技术问题所采用的技术方案是：提出一种咖啡萃取装置，包括壳体和设置于壳体内的萃取杯和萃取头以及驱动机构，所述萃取头固定设置于壳体的横向上的第一端，所述萃取杯以在壳体内沿横向往复移动的方式安装于壳体内并设有可与壳体上的进料槽对接的进料孔，所述驱动机构带动萃取杯从壳体第二端朝壳体第一端横向移动至萃取杯的第一端与萃取头相接合时在萃取杯内形成连通进料孔与进料槽的填料腔以接收咖啡粉，所述驱动机构继续带动萃取杯朝壳体第一端横向移动至萃取头密封滑插入萃取杯内将进料孔挡住时所述填料腔被压缩成为萃取腔，其中：

所述咖啡萃取装置还设有活动进水机构，所述活动进水机构包括进水固定管、进水活动管、进水活动腔和阻尼组件，所述进水固定管横向延伸固定设置于壳体的第二端，所述进水活动管的第一端与进水活动腔固定连接，第二端与进水固定管密封滑动套接，所述进水活动腔密封滑插于萃取杯的第二端，并且所述进水活动腔的第一端设有可抵接于萃取杯内侧使进水活动腔随萃取杯一起朝壳体第一端移动的第一限位结构，所述进水活动腔的第二端设有可抵接于萃取杯外侧使进水活动腔随萃取杯一起朝壳体第二端移动的第二限位结构，所述阻尼组件对进水活动腔的移动提供阻尼。

根据本申请所述的咖啡萃取装置的一个实施例中，所述阻尼组件包括相结合的阻尼上壳和阻尼下壳以及分别弹性支撑于阻尼上壳和阻尼下壳对应开设的上安装槽和下安装槽内的上阻尼块和下阻尼块，所述相结合的阻尼上壳和阻尼下壳的第一端插入所述进水活动腔内以使上阻尼块和下阻尼块分别与进水活动腔内壁相抵，所述相结合的阻尼上壳和阻尼下壳的第二端固定于壳体内。

根据本申请所述的咖啡萃取装置的一个实施例中，所述驱动机构包括设置于壳体内萃取杯的两侧的第一蜗杆和第二蜗杆，所述第一蜗杆和第二蜗杆的两端分别转动支撑于壳体内的两端，所述萃取杯的两侧分别设有第一安装座和第二安装座通过内螺纹孔供所述第一蜗杆和第二蜗杆穿设并啮合，以随第一蜗杆和第二蜗杆的旋转横向往复移动。

根据本申请所述的咖啡萃取装置的一个实施例中，所述驱动机构还包括转动安装于壳体第二端中部的主动齿轮、分别转动安装于壳体内主动齿轮两侧以与主动齿轮啮合的第一从动齿轮和第二从动齿轮和分别与第一从动齿轮和第二从动齿轮啮合的第一受力齿轮和第二受力齿轮，所述第一蜗杆和第二蜗杆分别与第一受力齿轮和第二受力齿轮同轴固定安装；所述主动齿轮带动第一从动齿轮和第二从动齿轮旋转，继而通过第一受力齿轮和第二受力齿轮带动第一蜗杆和第二蜗杆旋转，进而带动萃取杯横向往复移动。

根据本申请所述的咖啡萃取装置的一个实施例中，所述主动齿轮开设有轴向贯通的通孔，所述进水固定管的进水接头从主动齿轮的通孔中露出。

根据本申请所述的咖啡萃取装置的一个实施例中，所述进水活动腔第一端的第一限位结构为环设于进水活动腔第一端的第一凸缘；所述进水活动腔第二端的第二限位结构为凸设于进水活动腔第二端外侧的至少一个卡钩。

根据本申请所述的咖啡萃取装置的一个实施例中，所述萃取头环设有第二凸缘与萃取杯密封滑接，所述萃取头的出液口设置增压阀与出咖啡导管连接。

根据本申请所述的咖啡萃取装置的一个实施例中，所述壳体的第一端还设有与出咖啡导管连通的咖啡出口。

根据本申请所述的咖啡萃取装置的一个实施例中，所述壳体包括相结合的上盖和下盖，所述上盖和下盖分别开设有进料槽和排渣槽；所述驱动机构反向带动萃取杯朝壳体第二端横向移动至萃取头与萃取杯分离后，所述进水活动腔将萃取杯内的咖啡粉残渣推出从排渣槽掉落。

根据本申请所述的咖啡萃取装置的一个实施例中，所述上盖还设有刮渣机构，所述刮渣机构包括转动安装于进料槽上的刮渣板，所述刮渣板对应于萃取腔的进料孔开设有进料口，转动所述刮渣板可使其外端从排渣槽伸出。

实施本申请的咖啡萃取装置，具有以下有益效果：根据本申请实施例的咖啡萃取装置中活动进水机构的进水活动腔第一端和第二端分别设有与萃取杯配合的限位结构，实现进水活动腔在萃取时随萃取杯一起向第一端移动以提供热水，萃取完后能将萃取杯内的残渣推出，然后可以随萃取杯一起向第二端移动复位，并进一步设有向活动进水腔提供阻尼的阻尼组件，确保了活动进水腔能够平稳地运行；根据本申请实施例的咖啡萃取装置通过设置于萃取杯两侧的双蜗杆带动萃取杯往复移动以实现上料、萃取、排渣和复位过程，双蜗杆受力均匀，运行平滑，减少高温高压力萃取时零件冷热收缩变形引起的绞卡故障问题；根据本申请实施例的咖啡萃取装置通过中间的主动齿轮带动两侧的从动齿轮从而带动两侧的蜗杆，进水固定管的进水接头从主动齿轮中间露出，既方便与外部水管连接，又使得整体结构非常简洁紧凑。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本申请作进一步说明，附图中：

图1是本申请一个实施例的咖啡萃取装置的外部结构示意图；

图2是图1所示的咖啡萃取装置处于进料状态的横向剖视图；

图3是图1所示的咖啡萃取装置处于进料状态的纵向剖视图；

图4是图1所示的咖啡萃取装置处于萃取状态的横向剖视图；

图5是图1所示的咖啡萃取装置处于萃取状态的纵向剖视图；

图6是图1所示的咖啡萃取装置处于排渣状态的横向剖视图；

图7是图1所示的咖啡萃取装置中壳体与刮渣机构的分解结构示意图；

图8是图7所示的刮渣机构排出咖啡粉残渣的示意图；

图9是图1所示的咖啡萃取装置处于初始状态的横向剖视图；

图10是图1所示的咖啡萃取装置中的活动进水机构的分解结构示意图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请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仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。并且，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

参见图1至图3所示，根据本申请一个实施例的咖啡萃取装置100主要由壳体10、驱动机构20、活动进水机构30、萃取杯40、萃取头50、咖啡出口60和刮渣机构70构成。壳体10沿横向延伸，萃取头50固定设置在壳体10的横向上的第一端(即出咖啡端)，驱动机构20主要设置在壳体10的横向上的第二端(即进水端)，通过第一蜗杆24a和第二蜗杆24b带动萃取杯40在壳体10内沿横向往复移动，以使萃取杯40配合活动进水机构30和萃取头50实现进料、萃取、排渣和复位的过程。

具体如图2所示，驱动机构20包括主动齿轮21、第一从动齿轮22a、第二从动齿轮22b、第一受力齿轮23a、第二受力齿轮23b、第一蜗杆24a和第二蜗杆24b。其中，主动齿轮21转动安装于壳体10的第二端中部，第一从动齿轮22a和第二从动齿轮22b分别转动安装于壳体10内主动齿轮21的两侧并分别与主动齿轮21啮合。第一蜗杆24a和第二蜗杆24b分别设置于壳体10内萃取杯40的两侧，其两端分别通过例如轴承转动支撑于壳体10的两端。第一受力齿轮23a和第二受力齿轮23b分别与第一蜗杆24a和第二蜗杆24b的第二端同轴固定安装，并分别与第一从动齿轮22a和第二从动齿轮22b啮合。萃取杯40的两侧分别设有第一安装座41a和第二安装座42a，第一安装座41a和第二安装座41a内分别开设有内螺纹孔42a和42b供第一蜗杆24a和第二蜗杆24b穿设并啮合。如此，驱动机构20的主动齿轮21带动第一从动齿轮22a和第二从动齿轮22b旋转，继而通过第一受力齿轮23a和第二受力齿轮23b带动第一蜗杆24a和第二蜗杆24b旋转，进而便可带动萃取杯40在壳体10内平稳地横向往复移动。

进一步如图2和图3所示，萃取杯40在横向上的第一端形成开放的第一安装孔44，用于与萃取头50接合，在横向上的第二端形成比第一安装孔45小的第二安装孔45，用于安装活动进水机构30的进水活动腔33。萃取杯40的上部对应于壳体10上开设的进料槽111开设有进料孔43，用于在进料位置接收咖啡粉。活动进水机构30主要由进水固定管31、进水活动管32、进水活动腔33和阻尼组件36构成。进水固定管31横向延伸固定设置在壳体10内，优选如图所示的实施例中，进水固定管31固定于壳体10内第一端的中部并与主动齿轮21同轴安装。主动齿轮21开设有轴向贯通的通孔211，进水固定管31的进水接头311则正好从主动齿轮21的通孔211中露出，既方便与外部水管连接，又使得整体结构非常简洁紧凑。进水活动管32的第一端与进水活动腔33固定连接，第二端与进水固定管31密封滑动套接。具体如图2所示，进水活动管32滑插于进水固定管31内，并通过例如O型密封圈实现二者周向上的密封。进水活动腔33大致呈桶状，滑插于萃取杯40的第二端开设的第二安装孔45内。进水活动腔33的第一端环设第一凸缘331，第一凸缘331通过嵌装O型密封圈35与萃取杯40的内壁密封滑接，并可用作限位结构防止进水活动腔33从萃取杯40的第二安装孔45中脱出。当萃取杯40朝壳体10的第一端移动至第一凸缘331抵接于萃取杯40内侧时，便可使进水活动腔33随萃取杯40一起朝壳体第一端移动(参见图4所示)。进水活动腔33的第二端外侧对称凸设有两个卡钩332，当萃取杯40朝壳体10的第二端反向移动至卡钩332抵接于萃取杯40外侧时，便可使进水活动腔33随萃取杯40一起朝壳体第二端移动(参见图6所示)。进水活动管32的第一端与进水活动腔33固定连接并延伸至进水活动腔33的第一端外，经安装于进水活动腔33第一端的第一过滤片34后将水注入萃取杯40内。由于进水活动管32与进水活动腔33固定连接，当进水活动腔33在萃取杯40的带动下移动时，进水活动管32亦会相对于进水固定管31伸出或缩回，以适配所需的长度。

再如图2和图3所示，萃取头50固定安装在壳体10的横向上的第一端。萃取头50亦大致呈桶状，在与萃取杯40接合的第二端环设有第二凸缘51，第二凸缘51通过嵌装O型密封圈52与萃取杯40的内壁密封滑接。萃取头50的第二端设有出液口54并安装有第二过滤片53。萃取头50内还在出液口54上设置增压阀55与出咖啡导管56连接。增压阀55能够确保无论粗咖啡粉细咖啡粉，咖啡粉量多量少，都能在萃取杯40的萃取腔46'(参见图5所示)中实现高温高压力完全萃取，得到高品质的咖啡。咖啡出口60固定安装在壳体10的第一端外侧，与出咖啡导管56连通，以使咖啡从其下端设置的出咖啡嘴61流出。

以下结合图2至图6以及图9详细介绍本申请上述实施例的咖啡萃取装置100的进料、萃取、排渣和复位的具体过程。

首先，参见图2和图3所示，当驱动机构20的第一蜗杆24a和第二蜗杆24b带动萃取杯40朝壳体10的第一端横向移动至萃取杯40的第一端与萃取头50相接合时，即萃取头50的第二凸缘51刚刚插入萃取杯40的第一安装孔44内形成密封滑接时，在萃取杯40内形成填料腔46，萃取杯40的进料孔43正好与壳体10上的进料槽111对接连通以接收咖啡粉。

装好咖啡粉后，参见图4和图5所示，驱动机构20的第一蜗杆24a和第二蜗杆24b继续带动萃取杯40朝壳体10的第一端横向移动，萃取头50相对于萃取杯40密封滑插入萃取杯40内部，将充满咖啡粉的填料腔46压缩变成萃取腔46'，使咖啡粉被压实，此时萃取杯40的进料孔43与壳体10上的进料槽111错开并被萃取头50挡住。而且，萃取杯40继续移动至进水活动腔33的第一凸缘331抵接于萃取杯40内侧时，便可带动进水活动腔33随萃取杯40一起朝壳体第一端移动，进而带动进水活动管32相对于进水固定管31伸出，以适配所需的长度。然后，通过进水固定管31和进水活动管32向萃取腔46'内注入高温高压热水进行咖啡萃取，萃取好的咖啡经萃取头50的出液口54、增压阀55和出咖啡导管56导入咖啡出口60内(参见图5中箭头91所示)，然后从出咖啡嘴61流出(参见图5中箭头92所示)。

咖啡萃取完成后，参见图6所示，驱动机构20的第一蜗杆24a和第二蜗杆24b反向带动萃取杯40朝壳体10的第二端横向移动，使萃取杯40与萃取头50分离，直至进水活动腔33第二端外侧凸设的卡钩332抵接于萃取杯40外侧时，进水活动腔33的第一端相对于萃取杯40从萃取杯40的第一端伸出，将萃取杯40内的咖啡粉残渣从萃取杯40内推出，从壳体10下部开设的排渣槽121掉落。

然后，参见图9所示，驱动机构20的第一蜗杆24a和第二蜗杆24b继续带动萃取杯40朝壳体10的第二端横向移动，通过与进水活动腔33的卡钩332抵接带动进水活动腔33一起朝壳体10的第二端移动，返回初始位置复位。

如此，根据本申请上述实施例的咖啡萃取装置100便完成了一次萃取咖啡的进料、萃取、排渣、复位全过程。

进一步结合图7和图8所示，根据本申请上述实施例的咖啡萃取装置100还设有刮渣机构70。具体如图7所示，壳体10可由上盖11和下盖12结合而成，上盖11和下盖12分别开设有进料槽111和排渣槽121。刮渣机构70设置于上盖11上，主要由刮渣板71、刮渣转轴73、扭簧74和转轴盖75构成。刮渣板71通过刮渣转轴73转动安装于上盖11设置的转轴座112上正好盖住进料槽111，刮渣板71上对应于萃取杯40的进料孔43开设有进料口72。朝进料槽111内推刮渣板71使其外端通过刮渣转轴73转动穿过上盖11和下盖12的内部空间从排渣槽121伸出，便可将可能滞留于壳体10内的咖啡粉残渣推出，参见图8所示。松开刮渣板71上的作用力，便可通过复位扭簧74带动刮渣板71复位盖于进料槽111。

进一步结合图3和图10所示，根据本申请上述实施例的咖啡萃取装置100还为进水活动腔33设置了阻尼组件36对其提供阻尼，以使进水活动腔33的运行更加平稳。具体如图10所示，阻尼组件36包括阻尼上壳361、阻尼下壳362、上阻尼块363a、下阻尼块363b和两根弹簧364。阻尼上壳361和阻尼下壳362对应开设有上安装槽3611和下安装槽3621。上阻尼块363a和下阻尼块363b分别通过两根弹簧364弹性支撑安装于相结合的阻尼上壳361和阻尼下壳362的对应上安装槽3611和下安装槽3621内。相结合的阻尼上壳361和阻尼下壳362的第一端插入进水活动腔33内以使上阻尼块363a和下阻尼块363b分别与进水活动腔33的内壁相抵(参见图3所示)，相结合的阻尼上壳361和阻尼下壳362的第二端则固定安装于壳体10内。如此，当进水活动腔33随萃取杯40一起移动时，上阻尼块363a和下阻尼块363b与进水活动腔33内壁弹性相抵提供一定的摩擦力，确保进水活动腔33平稳运行。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种咖啡萃取装置，包括壳体和设置于壳体内的萃取杯和萃取头以及驱动机构，所述萃取头固定设置于壳体的横向上的第一端，所述萃取杯以在壳体内沿横向往复移动的方式安装于壳体内并设有可与壳体上的进料槽对接的进料孔，所述驱动机构带动萃取杯从壳体第二端朝壳体第一端横向移动至萃取杯的第一端与萃取头相接合时在萃取杯内形成连通进料孔与进料槽的填料腔以接收咖啡粉，所述驱动机构继续带动萃取杯朝壳体第一端横向移动至萃取头密封滑插入萃取杯内将进料孔挡住时所述填料腔被压缩成为萃取腔，其特征在于：

所述咖啡萃取装置还设有活动进水机构，所述活动进水机构包括进水固定管、进水活动管、进水活动腔和阻尼组件，所述进水固定管横向延伸固定设置于壳体的第二端，所述进水活动管的第一端与进水活动腔固定连接，第二端与进水固定管密封滑动套接，所述进水活动腔密封滑插于萃取杯的第二端，并且所述进水活动腔的第一端设有可抵接于萃取杯内侧使进水活动腔随萃取杯一起朝壳体第一端移动的第一限位结构，所述进水活动腔的第二端设有可抵接于萃取杯外侧使进水活动腔随萃取杯一起朝壳体第二端移动的第二限位结构，所述阻尼组件对进水活动腔的移动提供阻尼。

2.根据权利要求1所述的咖啡萃取装置，其特征在于，所述阻尼组件包括相结合的阻尼上壳和阻尼下壳以及分别弹性支撑于阻尼上壳和阻尼下壳对应开设的上安装槽和下安装槽内的上阻尼块和下阻尼块，所述相结合的阻尼上壳和阻尼下壳的第一端插入所述进水活动腔内以使上阻尼块和下阻尼块分别与进水活动腔内壁相抵，所述相结合的阻尼上壳和阻尼下壳的第二端固定于壳体内。

3.根据权利要求1所述的咖啡萃取装置，其特征在于，所述驱动机构包括设置于壳体内萃取杯的两侧的第一蜗杆和第二蜗杆，所述第一蜗杆和第二蜗杆的两端分别转动支撑于壳体内的两端，所述萃取杯的两侧分别设有第一安装座和第二安装座通过内螺纹孔供所述第一蜗杆和第二蜗杆穿设并啮合，以随第一蜗杆和第二蜗杆的旋转横向往复移动。

4.根据权利要求3所述的咖啡萃取装置，其特征在于，所述驱动机构还包括转动安装于壳体第二端中部的主动齿轮、分别转动安装于壳体内主动齿轮两侧以与主动齿轮啮合的第一从动齿轮和第二从动齿轮和分别与第一从动齿轮和第二从动齿轮啮合的第一受力齿轮和第二受力齿轮，所述第一蜗杆和第二蜗杆分别与第一受力齿轮和第二受力齿轮同轴固定安装；所述主动齿轮带动第一从动齿轮和第二从动齿轮旋转，继而通过第一受力齿轮和第二受力齿轮带动第一蜗杆和第二蜗杆旋转，进而带动萃取杯横向往复移动。

5.根据权利要求4所述的咖啡萃取装置，其特征在于，所述主动齿轮开设有轴向贯通的通孔，所述进水固定管的进水接头从主动齿轮的通孔中露出。

6.根据权利要求1所述的咖啡萃取装置，其特征在于，所述进水活动腔第一端的第一限位结构为环设于进水活动腔第一端的第一凸缘；所述进水活动腔第二端的第二限位结构为凸设于进水活动腔第二端外侧的至少一个卡钩。

7.根据权利要求1所述的咖啡萃取装置，其特征在于，所述萃取头环设有第二凸缘与萃取杯密封滑接，所述萃取头的出液口设置增压阀与出咖啡导管连接。

8.根据权利要求6所述的咖啡萃取装置，其特征在于，所述壳体的第一端还设有与出咖啡导管连通的咖啡出口。

9.根据权利要求1所述的咖啡萃取装置，其特征在于，所述壳体包括相结合的上盖和下盖，所述上盖和下盖分别开设有进料槽和排渣槽；所述驱动机构反向带动萃取杯朝壳体第二端横向移动至萃取头与萃取杯分离后，所述进水活动腔将萃取杯内的咖啡粉残渣推出从排渣槽掉落。

10.根据权利要求8所述的咖啡萃取装置，其特征在于，所述上盖还设有刮渣机构，所述刮渣机构包括转动安装于进料槽上的刮渣板，所述刮渣板对应于萃取腔的进料孔开设有进料口，转动所述刮渣板可使其外端从排渣槽伸出。

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