CN116473420A - 饮料酿造装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种饮料酿造装置，包括有机座(1)、第一机件(2)和第二机件(3)；其特征在于：第二机件(3)上设有限位销(33)；并且，还包括有第一活塞(5)，能前后滑移地设于第二凹腔(31)内，限位于第二凹腔(31)的底壁和限位销(33)之间；穿刺件(6)，安装在第一活塞(5)的前侧，前端具有刺针盘(61)；第二活塞(7)，能前后滑移地套设在穿刺件(6)的外周，限位于第一活塞(5)和刺针盘(61)之间；以及第一弹性件(8)，作用于第一活塞(5)和第二活塞(7)之间，以使第一活塞(5)和第二活塞(7)始终具有相互远离的趋势。与现有技术相比，本发明的饮料酿造装置能够减少废水排出量。

Description

饮料酿造装置

技术领域

本发明涉及饮料酿造设备技术领域，具体指一种饮料酿造装置。

背景技术

咖啡机是饮料酿造设备的一种，酿造系统是咖啡机的主要组成部分，酿造系统包括固定部件和移动部件，固定部件和移动部件的其中一个部件上设有刺针，刺针与该部件直接固定，移动部件由驱动结构驱动而能相对固定部件滑移，固定部件和移动部件合拢后形成酿造腔，酿造时咖啡胶囊位于萃取腔内，萃取时再将加热的水用水泵打到萃取腔内，水流过要萃取的咖啡原料，咖啡饮料则从咖啡机的出水管流到杯子中。

现有的咖啡机中，固定部件和移动部件合拢后的密封仅通过两者的配合再结合密封圈实现。为了满足一些对于密封性及压力较高的咖啡胶囊的密封需求，申请人在先申请的专利申请号为CN200910153126.1(公布号为CN101669767A)的中国发明专利《一种饮料酿造装置》通过在移动部件上增设活塞，萃取前，活塞在支撑弹簧作用下保持保持前移趋势，移动部件上的刺针内藏于活塞内，萃取时，在驱动结构的作用下，活动部件相对固定部件前移，直到胶囊与活塞接触，胶囊受阻，推动活塞后移，此时移动部件上的刺针伸出活塞的前端面，刺破胶囊，移动部件移动到位后，接着通水，活塞在液压作用下前移，紧贴在固定部件的端面上，确保两者之间形成密封性好的萃取腔。

上述方案中，为保证移动部件上的刺针有效刺破胶囊，刺针需要一定的长度(刺针外露出移动部件的长度较长)，这直接导致活塞的移动行程较长，这势必会延长饮料萃咖啡机制备咖啡的等候时间，工作效率低，且(特别是)活塞回位排出的水量大，导致用户使用过程中煮不了几个咖啡胶囊就需要清理废水盒，人工倒出废水盒中废水的周期过短，影响用户使用体验。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的现状，提供一种能够减少废水排出量的饮料酿造装置。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种饮料酿造装置，包括有机座、设于机座前部的第一机件以及设于机座后部的第二机件，所述第一机件和第二机件能够相对开合，所述的第一机件内具有后侧开口的用于容装胶囊的第一凹腔，所述的第二机件内具有前侧开口的第二凹腔，第二机件的后侧具有与该第二凹腔相贯通的进水口；

其特征在于：所述第二机件的周部设有伸入到所述第二凹腔内的限位销；

并且，还包括有

第一活塞，能前后滑移地设于所述第二凹腔内，限位于所述第二凹腔的底壁和限位销之间，其周部与所述第二凹腔的内周壁密封配合，以使第一活塞与第二机件之间形成有封闭的液压腔；

穿刺件，安装在所述第一活塞的前侧，前端具有刺针盘，该刺针盘上设有向前延伸的刺针；

第二活塞，能前后滑移地套设在所述穿刺件的外周，限位于所述的第一活塞和刺针盘之间，前部具有供所述刺针容置的容置槽；以及

第一弹性件，作用于所述的第一活塞和第二活塞之间，以使所述第一活塞和第二活塞始终具有相互远离的趋势；

在初始状态下，在所述的第一机件和第二机件处于打开状态，所述的第一活塞在第一弹性件的弹力作用下抵接在所述第二凹腔的底壁上，所述的第二活塞在第一弹性件的弹力作用下抵接在所述的刺针盘上，所述的刺针隐藏在所述第二活塞的容置槽中；

在所述的第一机件和第二机件合拢的过程中，所述的第二活塞在第一机件的推动下克服第一弹性件的弹力作用后移，以使所述的刺针外露于所述第二活塞的容置槽并刺破胶囊；

在液体通过进水口进入液压腔的过程中，所述的第一活塞在液压作用下克服第一弹性件的弹力作用下前移直到与所述的限位销相抵，以使所述的第二活塞在第一活塞的挤压下紧抵在所述第一机件的后方并封闭所述的第一凹腔。

为了避免额外设置通热水的通路，所述第一活塞的中间位置处沿轴向布置有进水座，该进水座的内部中空，进水座的后端具有与进水座内腔相贯通的进水孔，所述的穿刺件连接在进水座的前端，穿刺件的内部具有沿轴向贯穿的出水通道，该出水通道通过进水孔连通所述的液压腔。

为了避免热水通路影响液压效果，所述进水座的内部设有仅允许液体从液压腔进入出水通道的单向阀，在所述液压腔的压强达到单向阀的阈值的状态下，所述的单向阀打开，以使液压腔中的液体通过出水通道进入第一凹腔的胶囊内进行萃取。这样，热水一开始通入时单向阀关闭保证液压效果，直到液压强中水压达到单向阀的阈值，单向阀打开将热水供应至胶囊。

为了方便单向阀的加工，所述的单向阀包括有

阀座，相对于所述的穿刺件固定；

阀芯，用于封堵所述的进水孔；以及

第二弹性件，作用于所述的阀座和阀芯之间，以使阀芯始终具有封堵住所述进水孔的趋势。

为了避免刺针盘影响刺针工作，所述的第二活塞的后部具有与所述容置槽相贯通的穿孔，所述的穿刺件穿设在该穿孔中，在初始状态下，所述容置槽内部的底壁与所述的刺针盘相抵。

为了保证第二活塞与第一机件的密封配合，所述第二活塞的前端面上安装有用于与所述第一机件后端的周缘密封配合的第二密封圈。

为了避免第二活塞与限位销之间发生干涉，所述第二活塞的外周壁上开设有供所述限位销插入的让位槽。

为了方便第一弹性件的安装，所述第一活塞的前部具有至少两个沿周向间隔布置的安装柱，所述的第一弹性件为压缩弹簧，并与所述的安装柱一一对应，各压缩弹簧套设在对应安装柱的外周。

为了保证第一活塞与第二机件的密封配合，所述第一活塞的外周壁上安装有与所述第二凹腔的内周壁密封配合的第一密封圈。

为了方便第一机件和第二机件的自动开合，还包括有用于驱动所述第二机件相对于所述第一机件前后移动驱动机构。

与现有技术相比，本发明的优点在于：通过设置第一活塞和第二活塞相互配合，在第一机件和第二机件合拢的过程中，第二活塞移动以使刺针外露于第二活塞的容置槽并刺破胶囊，在液体通过进水口进入液压腔的过程中，第一活塞移动挤压第一活塞以使其紧抵在第一机件的后方进行密封，这样，液压密封行程的长度无需与刺针刺破行程保持一致，而可以远远小于刺针刺破行程，这样，第一活塞复位行程大大减小，能够减少废水排出量。

附图说明

图1为本发明饮料酿造装置的实施例在初始状态下的立体结构示意图；

图2为图1的横向剖视图；

图3为图2中第二机件、第一活塞、穿刺件、第二活塞、第一弹性件和单向阀的放大图；

图4为图1中第二机件、第一活塞、穿刺件、第二活塞、第一弹性件和单向阀的立体分解示意图；

图5为图1中饮料酿造装置在第一机件和第二机件合拢后的横向剖视图；

图6为图5中第二机件、第一活塞、穿刺件、第二活塞、第一弹性件和单向阀的放大图；

图7为图5中饮料酿造装置在在液体通过进水口进入液压腔后的横向剖视图；

图8为图7中第二机件、第一活塞、穿刺件、第二活塞、第一弹性件和单向阀的放大图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

如图1至图8所示，为本发明饮料酿造装置的一个优选实施例。该饮料酿造装置包括有机座1、第一机件2、第二机件3、驱动机构4、第一活塞5、穿刺件6、第二活塞7、第一弹性件8、单向阀9和夹持脱包机构10。

其中，第一机件2设于机座1的前部，且第一机件2内具有后侧开口的用于容装胶囊的第一凹腔21。

第二机件3能前后活动地设于机座1的后部，且第二机件3内具有前侧开口的第二凹腔31，第二机件3的后侧具有与该第二凹腔31相贯通的进水口32，第二机件3的周部插设有一对沿径向伸入到第二凹腔31内的限位销33。

驱动机构4能够驱动第二机件3相对于第一机件2前后移动，以使第一机件2和第二机件3相对开合，其具体结构和工作原理可参见背景专利，此处不再赘述。

第一活塞5能前后滑移地设于第二凹腔31的后部，并限位于第二凹腔31的底壁和限位销33之间。具体地，第一活塞5的中间位置处沿轴向布置有进水座50，该进水座50的内部中空，且内周壁上具有内螺纹，进水座50的后端具有与进水座50内腔相贯通的进水孔501；第一活塞5的前侧壁上凸设有四个沿周向间隔布置的安装柱51；第一活塞5的外周壁上嵌设有与第二凹腔31的内周壁密封配合的第一密封圈52，以使第一活塞5与第二机件3之间形成有封闭的液压腔311。

穿刺件6螺纹连接在上述进水座50的前端，穿刺件6的中间位置处沿轴向开设有出水通道60，该出水通道60通过进水孔501连通液压腔311；穿刺件6的前端具有刺针盘61，该刺针盘61上设有向前延伸的刺针611。

第二活塞7设于第二凹腔31的前部，第二活塞7的前部具有供刺针盘61容置的容置槽71，第二活塞7的后部具有与容置槽71相贯通的穿孔72，用于供穿刺件6穿设，第二活塞7能前后滑移地套设在穿刺件6的外周，限位于上述第一活塞5和刺针盘61之间；第二活塞7的前端面上嵌设有用于与第一机件2后端的周缘密封配合的第二密封圈73；第二活塞7的外周壁上开设有供限位销33插入的让位槽74。

第一弹性件8的数量为四个，与上述安装柱51一一对应。具体地，第一弹性件8为压缩弹簧，套设在对应安装柱51的外周，两端分别与第一活塞5和第二活塞7的相对面相抵，以使第一活塞5和第二活塞7始终具有相互远离的趋势。

单向阀9设于进水座50内部，仅允许液体从液压腔311通过进水孔501进入出水通道60，包括有阀座91、阀芯92和第二弹性件93。具体地，阀座91螺纹连接在进水座50上；阀芯92覆盖在进水孔501的前方；第二弹性件93为压缩弹簧，两端分别与阀座91和阀芯92的相对面相抵，以使阀芯92始终具有抵接在进水座50内腔的底壁上并封堵住进水孔501的趋势。

夹持脱包机构10安装在第二机件3上，用于夹持胶囊以及脱包，其具体结构和工作原理可参见背景专利，此处不再赘述。

在初始状态下，第一机件2和第二机件3处于打开状态，如图2和图3所示，在第一弹性件8的弹力作用下，第一活塞5抵接在第二凹腔31的底壁上，第二活塞7的容置槽71内部的底壁抵接在刺针盘61上，刺针611隐藏在第二活塞7的容置槽71中；

在第一机件2和第二机件3合拢的过程中，如图5和图6所示，第二活塞7在第一机件2的推动下克服第一弹性件8的弹力作用后移，以使刺针611外露于第二活塞7的容置槽71并刺破胶囊；

在液体通过进水口32进入液压腔311的过程中，如图7和图8所示，第一活塞5在液压作用下克服第一弹性件8的弹力作用下前移直到与限位销33相抵，以使第二活塞7在第一活塞5的挤压下紧抵在第一机件2的后方并封闭第一凹腔21；并且，在液压腔311的压强达到单向阀9的阈值的状态下，阀芯92在液压作用下脱离进水孔501，单向阀9打开，以使液压腔311中的液体通过出水通道60进入第一凹腔21的胶囊内进行萃取。

本实施例的工作原理如下：

(1)萃取前：如图2和图3所示，在初始状态下，第一机件2和第二机件3处于打开状态，在第一弹性件8的弹力作用下，第一活塞5抵接在第二凹腔31的底壁上，第二活塞7的容置槽71内部的底壁抵接在刺针盘61上，刺针611隐藏在第二活塞7的容置槽71中，将装有萃取原料(如咖啡)的胶囊放入机座1，胶囊被夹持脱包机构10夹持在第二活塞7的前侧；

(2)萃取时：

通过驱动机构4驱动第二机件3前移，以使第一机件2和第二机件3合拢，胶囊进入第一凹腔21，如图5和图6所示，当第二活塞7的前端面接触第一机件2的后端，第二活塞7会在第一机件2的推动下克服第一弹性件8的弹力作用后移(后移的行程为D1)，以使刺针611外露于第二活塞7的容置槽71并刺破胶囊；

第二机件3移动到位后，接着将热水通过进水口32通入液压腔311，如图7和图8所示，第一活塞5在液压作用下克服第一弹性件8的弹力作用下前移直到与限位销33相抵(前移的行程为D2)，以使第二活塞7在第一活塞5的挤压下紧抵在第一机件2的后方并封闭第一凹腔21，确保两者之间形成密封性好的萃取空间；

由于第一活塞5受到限位销33的限位，液压强311中的水压越来越大，直到达到单向阀9的阈值，水流推开阀芯92脱离进水孔501，以使液压腔311中的液体通过出水通道60进入第一凹腔21的胶囊内进行萃取；

(3)萃取结束后：通过驱动机构4驱动第二机件3后移，以使第一机件2和第二机件3打开，胶囊会在夹持脱包机构10作用下完成脱包，与此同时，在第一弹性件8的弹力作用下，第一活塞5和第二活塞7复位至初始状态；

对于上述饮料酿造装置来说，一方面，为保证移动部件上的刺针611有效刺破胶囊，刺针611需要一定的长度(刺针611外露出移动部件的长度较长)，将该长度记为刺针刺破行程，另一方面，为保证第二活塞7与第一机件2之间形成密封性好的萃取空间，需要通过液压推动第一活塞5前移一定长度以使第二活塞7紧抵在第一机件2的后方进行密封，将该长度记为液压密封行程；

本实施例中，如图8所示，刺针刺破行程＝D1(一般为7mm左右)，液压密封行程＝D2(一般为2mm左右)，由于第一活塞5和第二活塞7的配合，液压密封行程的长度无需与刺针刺破行程保持一致，而可以远远小于刺针刺破行程，这样，第一活塞5复位行程大大减小，能够减少废水排出量，人工倒出废水盒中废水的周期大大延长，提升用户使用体验。

Claims (10)

1.一种饮料酿造装置，包括有机座(1)、设于机座(1)前部的第一机件(2)以及设于机座(1)后部的第二机件(3)，所述第一机件(2)和第二机件(3)能够相对开合，所述的第一机件(2)内具有后侧开口的用于容装胶囊的第一凹腔(21)，所述的第二机件(3)内具有前侧开口的第二凹腔(31)，第二机件(3)的后侧具有与该第二凹腔(31)相贯通的进水口(32)；

其特征在于：所述第二机件(3)的周部设有伸入到所述第二凹腔(31)内的限位销(33)；

并且，还包括有

第一活塞(5)，能前后滑移地设于所述第二凹腔(31)内，限位于所述第二凹腔(31)的底壁和限位销(33)之间，其周部与所述第二凹腔(31)的内周壁密封配合，以使第一活塞(5)与第二机件(3)之间形成有封闭的液压腔(311)；

穿刺件(6)，安装在所述第一活塞(5)的前侧，前端具有刺针盘(61)，该刺针盘(61)上设有向前延伸的刺针(611)；

第二活塞(7)，能前后滑移地套设在所述穿刺件(6)的外周，限位于所述的第一活塞(5)和刺针盘(61)之间，前部具有供所述刺针(611)容置的容置槽(71)；以及

第一弹性件(8)，作用于所述的第一活塞(5)和第二活塞(7)之间，以使所述第一活塞(5)和第二活塞(7)始终具有相互远离的趋势；

在初始状态下，在所述的第一机件(2)和第二机件(3)处于打开状态，所述的第一活塞(5)在第一弹性件(8)的弹力作用下抵接在所述第二凹腔(31)的底壁上，所述的第二活塞(7)在第一弹性件(8)的弹力作用下抵接在所述的刺针盘(61)上，所述的刺针(622)隐藏在所述第二活塞(7)的容置槽(71)中；

在所述的第一机件(2)和第二机件(3)合拢的过程中，所述的第二活塞(7)在第一机件(2)的推动下克服第一弹性件(8)的弹力作用后移，以使所述的刺针(622)外露于所述第二活塞(7)的容置槽(71)并刺破胶囊；

在液体通过进水口(32)进入液压腔(311)的过程中，所述的第一活塞(5)在液压作用下克服第一弹性件(8)的弹力作用下前移直到与所述的限位销(33)相抵，以使所述的第二活塞(7)在第一活塞(5)的挤压下紧抵在所述第一机件(2)的后方并封闭所述的第一凹腔(21)。

2.根据权利要求1所述的饮料酿造装置，其特征在于：所述第一活塞(5)的中间位置处沿轴向布置有进水座(50)，该进水座(50)的内部中空，进水座(50)的后端具有与进水座(50)内腔相贯通的进水孔(501)，所述的穿刺件(6)连接在进水座(50)的前端，穿刺件(6)的内部具有沿轴向贯穿的出水通道(60)，该出水通道(60)通过进水孔(501)连通所述的液压腔(311)。

3.根据权利要求2所述的饮料酿造装置，其特征在于：所述进水座(50)的内部设有仅允许液体从液压腔(311)进入出水通道(60)的单向阀(9)，在所述液压腔(311)的压强达到单向阀(9)的阈值的状态下，所述的单向阀(9)打开，以使液压腔(311)中的液体通过出水通道(60)进入第一凹腔(21)的胶囊内进行萃取。

4.根据权利要求3所述的饮料酿造装置，其特征在于：所述的单向阀(9)包括有阀座(91)，相对于所述的穿刺件(6)固定；

阀芯(92)，用于封堵所述的进水孔(501)；以及

第二弹性件(93)，作用于所述的阀座(91)和阀芯(92)之间，以使阀芯(92)始终具有封堵住所述进水孔(501)的趋势。

5.根据权利要求1所述的饮料酿造装置，其特征在于：所述的第二活塞(7)的后部具有与所述容置槽(71)相贯通的穿孔(72)，所述的穿刺件(6)穿设在该穿孔(72)中，在初始状态下，所述容置槽(71)内部的底壁与所述的刺针盘(61)相抵。

6.根据权利要求1所述的饮料酿造装置，其特征在于：所述第二活塞(7)的前端面上安装有用于与所述第一机件(2)后端的周缘密封配合的第二密封圈(73)。

7.根据权利要求1所述的饮料酿造装置，其特征在于：所述第二活塞(7)的外周壁上开设有供所述限位销(33)插入的让位槽(74)。

8.根据权利要求1所述的饮料酿造装置，其特征在于：所述第一活塞(5)的前部具有至少两个沿周向间隔布置的安装柱(51)，所述的第一弹性件(8)为压缩弹簧，并与所述的安装柱(51)一一对应，各压缩弹簧套设在对应安装柱(51)的外周。

9.根据权利要求1所述的饮料酿造装置，其特征在于：所述第一活塞(5)的外周壁上安装有与所述第二凹腔(31)的内周壁密封配合的第一密封圈(52)。

10.根据权利要求1至9中任一权利要求所述的饮料酿造装置，其特征在于：还包括有用于驱动所述第二机件(3)相对于所述第一机件(2)前后移动驱动机构(4)。