CN117547148A - 加热盒及包括加热盒的咖啡机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种加热盒，以及包括该加热盒的咖啡机。该加热盒包括底盖、发热元器件以及防护罩。发热元器件连接于底盖以形成加热盒的加热管道，并且加热管道具有进水口和出水口。发热元器件在通电的情况下能够发热以便对流动穿过加热管道的水进行加热。该加热盒还包括至少两个温度感应器，至少两个温度感应器延伸到加热管道中以检测加热管道内部的水温和出水口处的水温，并且根据加热管道内部的水温和出水口处的水温来调整发热元器件的相应部分的加热功率。

Description

加热盒及包括加热盒的咖啡机

技术领域

本发明涉及咖啡机的加热器的领域，具体而言，涉及一种加热盒，以及装设有该加热盒的咖啡机。

背景技术

众所周知地，人们把电子技术应用到咖啡机上，实现磨粉、压粉、装粉、冲泡、清除残渣等酿制咖啡全过程的自动控制，从而创造了咖啡机。通常，在咖啡机中，设置加热装置来对流动穿过该加热装置的水进行加热，并且将经加热的水传输到咖啡粉上以泡制咖啡饮料。

现有技术的咖啡机的加热装置经常包括发热管和U形弯管，并且U形弯管在发热管下方围绕发热管布置。在该情况下，因为发热管与U形弯管之间的接触难以达到紧密的程度，并且在发热管与U形弯管之间存在相对较大的未接触部分，所以此类加热装置的加热效率为相对较低的。另外，该加热装置的体积相对较大，这使包含该加热装置的咖啡机的生产和制造成本提高。

在另一种现有的咖啡机的加热装置中，加热装置包括U形加热体和设置在U形加热体的右侧面上的温控器开关。U形加热体包括U形水管和与U形水管并列设置的U形加热管，并且U形加热管中安装有电加热元件。在该情况下，在U形水管与U形加热管中的电加热元件之间同样存在相对较大的未接触部分，并且两者之间的接触不是直接的，因此加热效率也为较低的。另外，温控器开关检测的是U形加热体外侧的温度，而不是流动穿过U形水管的水的温度，因此难以实现热水的精准控温。

因此，有必要提供一种可克服上述缺点的、实现待加热的水的迅速且精确的控温的咖啡机加热盒，并且该咖啡机加热盒具有较小的占地面积和较高的加热效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可克服上述缺点的用于咖啡机的加热盒，其中通过利用延伸到加热管道中的至少两个温度感应器，本发明中公开的用于咖啡机的加热盒能够迅速且精准地调整发热元器件的相应部分的加热功率，并且实现流动穿过加热管道的水的迅速且精确的控温和更佳的咖啡口感。

另外，相比于围绕U形水管设置的U形加热管，本发明的加热盒中的发热元器件呈板材形式以具有减小的占地面积，并且构成加热管道的部分以将产生的热量全部且直接地传递至加热管道，进而加热效率显著地提高。

此外，本发明还旨在解决或者缓解现有技术中存在的其它技术问题。

根据本发明的第一方面，本发明解决技术问题所采用的技术方案是提供一种用于咖啡机的加热盒，其包括底盖、发热元器件以及防护罩，所述发热元器件连接于所述底盖以形成所述加热盒的加热管道，并且所述加热管道具有进水口和出水口，其中，所述发热元器件在通电的情况下能够发热以便对流动穿过所述加热管道的水进行加热；以及其中，所述加热盒还包括至少两个温度感应器，所述至少两个温度感应器延伸到所述加热管道中以检测所述加热管道内部的水温和所述出水口处的水温，并且根据所述加热管道内部的所述水温和所述出水口处的所述水温来调整所述发热元器件的相应部分的加热功率。

可选地，根据本发明的一种实施方式，呈片材形式的所述发热元器件在形状上与所述底盖对应，并且焊接于所述底盖。

可选地，根据本发明的一种实施方式，所述底盖包括U形中心部分和外接在所述U形中心部分上的U形曲面部分，并且所述U形曲面部分构成所述加热管道的部分。

可选地，根据本发明的一种实施方式，借助于延伸穿过所述U形中心部分、所述发热元器件以及所述防护罩的一个或多个螺栓，所述底盖、所述发热元器件以及所述防护罩螺纹连接在一起，以利用所述防护罩来屏蔽来自所述加热管道的热辐射。

可选地，根据本发明的一种实施方式，安装有防水圈的所述至少两个温度感应器中的每个延伸穿过所述底盖的所述U形曲面部分，并且通过螺母固定在所述U形曲面部分中。

可选地，根据本发明的一种实施方式，所述底盖的所述U形曲面部分具有至少两个凸台，所述至少两个凸台均具有延伸穿过其的通孔，并且所述至少两个温度感应器分别延伸穿过相应的凸台中的所述通孔。

可选地，根据本发明的一种实施方式，所述进水口通过进水硅胶管和进水盒与所述咖啡机的水杯流体地连通，用于接收待加热的水，而所述出水口通过出水硅胶管、水管、转接水管以及出水盒与所述咖啡机的冲泡室流体地连通，用于将热水输送至所述冲泡室。

可选地，根据本发明的一种实施方式，所述发热元器件通过电源线与电源板连接，以从所述电源板接收电功率。

可选地，根据本发明的一种实施方式，所述加热盒经由连接于所述底盖的底盖固定件固定在所述咖啡机中。

根据本发明的第二方面，提供一种咖啡机，其具有如上所述的加热盒。

相比于现有技术，本发明的用于咖啡机的加热盒的基本结构是由底盖和发热元器件构成的加热通道，以及用于检测加热管道内部的水温和其出水口处的水温的至少两个温度感应器。发热元器件呈板材形式，并且构成加热管道的部分，以对流动穿过加热管道的水进行加热。

在以下对附图和具体实施方式的描述中，将阐述本发明的一个或多个实施例的细节。从这些描述、附图以及权利要求中，可以清楚本发明的其它特征、目的和优点。

附图说明

可参考附图通过实施例更加具体地描述本发明，其中附图并未按照比例绘制，在附图中：

图1示出了根据本发明的一个实施例的咖啡机的主视图；

图2示出了根据本发明的一个实施例的咖啡机的侧视图，其中机身的部分被移除，以示出位于机身中的加热盒；

图3示出了根据本发明的一个实施例的咖啡机的分解透视图；

图4示出了根据本发明的一个实施例的用于咖啡机的加热盒的主视图；以及

图5示出了根据本发明的一个实施例的加热盒的沿其对称轴线的截面图。

具体实施方式

容易理解，根据本发明的技术方案，在不变更本发明实质精神下，本领域的一般技术人员可以提出可相互替换的多种结构方式以及实现方式。因此，以下具体实施方式以及附图仅是对本发明的技术方案的示例性说明，而不应当视为本发明的全部或者视为对本发明技术方案的限定或限制。

在本说明书中提到或者可能提到的上、下、左、右、前、后、正面、背面、顶部、底部等方位用语是相对于各附图中所示的构造进行定义的，它们是相对的概念，因此有可能会根据其所处不同位置、不同使用状态而进行相应地变化。所以，也不应当将这些或者其他的方位用语解释为限制性用语。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等或类似表述仅用于描述与区分目的，而不能理解为指示或暗示相应的构件的相对重要性。

如图1中清楚地示出的，提供了根据本发明的一个实施例的咖啡机的主视图。咖啡机包括机身组件1、底座组件2以及杯组件3。机身组件1和杯组件3设置在底座组件2上方。

现在参照图2和图3，图2示出了根据本发明的一个实施例的咖啡机的侧视图，其中机身的部分被移除，以示出位于机身中的加热盒，而图3示出了根据本发明的一个实施例的咖啡机的分解透视图。机身组件1包括机身上支架105、机身106，以及设置在机身上支架105左右两侧上的、均呈大体L形的机身上支架左盖107和机身上支架右盖116。

机身上支架105具有设置在其左右两侧上的两个凹槽以及其顶部上的一个凹槽。机身上支架左盖107的上半部与机身上支架105的左侧凹槽配合以形成用于容纳水管109的腔。另外，虽然在该实施例中仅示出一个出水管(即，水管109)，但是显而易见地，机身上支架右盖116的上半部也可与机身上支架105的右侧凹槽配合以形成用于容纳另一个出水管的腔。机身上支架105的顶部凹槽设置有用于安装出水盒104的中心孔口，并且用于接收顶盖103。顶盖103呈U形，以连接于机身上支架左盖107和机身上支架右盖116，进而形成连续且光滑的外表面以改进和提高咖啡机的美学外观。

顶盖103与机身上支架左盖107和机身上支架右盖116之间的连接可为螺钉连接、焊接连接、卡扣配合，或如本领域技术人员已知的任何其它连接方式。

另外，呈大体工字形的、未标记的横梁跨接在机身上支架105的机身上支架左盖107和机身上支架右盖116之间，以形成用于收纳咖啡粉盒115和水杯102的两个凹部。水杯102在其顶部处设有水杯盖101，并且在其底部处设有进水孔，其中该进水孔经由进水盒112和进水硅胶管113连接于加热盒1124的进水口124。为了防止水杯102中的水从进水孔泄漏，在水杯102的进水孔与进水盒112之间设置进水盒密封硅胶111。进水盒密封硅胶111可呈O形环的形式。水杯102能够放置在机身上支架105的上述两个凹部中的一个中并且用于提供待加热的水。

漏斗滤网114和咖啡粉盒115构成咖啡机的冲泡室，该冲泡室用于容纳咖啡粉并且通过出水盒104接收经由加热盒1124加热的水，以便经由所接收的热水对咖啡粉进行冲泡和酿造。机身上支架105还包括位于顶部凹槽下方的盖子，该盖子可与咖啡粉盒115可滑动地配合，用于咖啡粉盒115插入到机身上支架105的上述两个凹部中的另一个中和从该另一个凹部拉出，以便于倾倒咖啡豆渣和清洗漏斗滤网114和咖啡粉盒115。当咖啡粉盒115插入到机身上支架105中时，咖啡粉盒115与位于底座组件2上的杯组件3重叠并且在杯组件3正上方，使得杯组件3可接收泡制好的咖啡。

机身106具有基部部分和从基部部分竖直地向上延伸的圆筒形部分，其中基部部分位于机身组件1的底部处并且具有用于接收杯组件3的开口，而圆筒形部分的圆形顶部具有延伸穿过其的、相对地设置的进水硅胶管开口126和出水硅胶管凹处127，用于分别接收进水硅胶管113和出水硅胶管110。另外，圆筒形部分的侧壁具有用于接收相应的机身上支架左盖107和机身上支架右盖116的下半部的两个座部。

杯组件3放置在机身106的基部部分的开口中，用于从冲泡室接收泡制好的咖啡。杯组件3可由玻璃、陶瓷或金属等制成。

机身组件1还包括设置在机身106的圆筒形部分内的加热盒1124。加热盒1124主要包括底盖120、发热元器件122以及防护罩123。

特别地参照图4和图5，图4示出了根据本发明的一个实施例的用于咖啡机的加热盒的主视图，而图5示出了根据本发明的一个实施例的加热盒的沿其对称轴线的截面图。如图4和图5所示，发热元器件122连接于底盖120以形成加热盒1124的U形加热管道，并且U形加热管道具有进水口124和出水口125。进水口124可通过进水硅胶管113和进水盒112与水杯102流体地连通，用于接收待加热的水。出水口125可通过出水硅胶管110、水管109、转接水管108以及出水盒104与冲泡室流体地连通，用于将热水输送至冲泡室。可选地，进水硅胶管113内可布置有未示出的单向阀，以确保水仅从进水口124流向出水口125。

当然，除了U形形状之外，本发明的加热盒1124的加热管道的形状还可为L形、直线形等。

另外，底盖120可包括U形中心部分和外接在该U形中心部分上的U形曲面部分。U形中心部分设置有多个螺纹孔，例如，三个螺纹孔，并且发热元器件122和防护罩123在对应的位置设置有对应的多个螺纹孔，例如，三个螺纹孔。在该情况下，借助于对应数量的螺栓，底盖120、发热元器件122以及防护罩123可螺纹连接在一起，以利用防护罩123来保护设置在机身106中的其它构件(诸如，电源板201、未示出的电子控制单元等)以免受来自加热管道的热辐射。呈片材形式的发热元器件122在形状上与底盖120大体上对应(即，同样地，可为U形)，并且焊接于底盖120，以对流动穿过加热管道的水进行加热。当然，除了焊接之外，发热元器件122与底盖120之间的连接还可经由粘合剂、卡扣配合等实现。

发热元器件122通过电源线与电源板201连接在一起，以在通电的情况下能够发热以便对流动穿过加热管道的水进行加热。此外，底盖120的U形曲面部分具有两个凸台，其中，一个凸台位于U形曲面部分的水平部中，而另一个凸台位于U形曲面部分的从水平部延伸的两个分支部中的左分支部中。两个凸台均具有延伸穿过其的通孔。两个温度感应器118分别延伸穿过相应的凸台中的通孔，以检测加热管道中的水和其出水口125处的水的温度，以便于加热管道里面的水温的迅速且精准的控制。

具体而言，如图3和图5中示出的，安装有防水圈119的温度感应器118延伸穿过底盖120的相应凸台，并且接着通过螺母121固定在该凸台和因此底盖120中。设置在水平部中的温度感应器118为第一温度感应器并且用于检测加热管道中的水的温度，而靠近出水口125设置在左分支部中的温度感应器118为第二温度感应器并且用于检测加热管道的出水口125处的水的温度。经由上述设置，可根据加热管道内部的水温和出水口125处的水温来迅速且精准地调整发热元器件122的相应部分的加热功率，进而使从加热管道的出水口125流出的水迅速地达到适合的温度。该适合的温度是指对于冲泡的咖啡粉而言不过高且不过低的温度。

当然，根据温度调控的实际要求，加热盒1124还可设置有延伸到加热管道中的多于两个的温度感应器，诸如三个温度感应器、四个温度感应器、六个温度感应器等，并且相应地，底盖120的U形曲面部分可具有对应数量的凸台。

另外，加热盒1124利用底盖固定件117固定在机身106中，其中，底盖固定件117呈L形并且在下半部中具有与加热盒1124中的多个螺纹孔(例如，三个螺纹孔)对应的多个螺纹孔(例如，三个螺纹孔)，以便于加热盒1124的连接和固定。

此外，底盖120和底盖固定件117中的每个可由不锈钢、铝、铜等金属制成，并且可由一整块片材压制而成。可选地，温度感应器118为负温度系数温度传感器。

更进一步地，底座组件2包括电源板201和底座203。电源板201通过电源板固定架202安装在底座203上，并且经由电源线向发热元器件122供能。底座203为大体上椭圆形的，并且与机身106的基部部分配合。另外，底座203包括底壁和从底壁向上延伸的外壁，并且在该外壁中，设置有用于与机身上支架左盖107和机身上支架右盖116的下半部的弯曲指部接合的两个凹部。

接下来，将详细地描述根据本发明的一个实施例的、图1中示出的咖啡机的操作。

首先，在咖啡机启动之后，装载在水杯102中的水从水杯102的底部中的进水孔穿过进水盒112和进水硅胶管113流动到加热盒1124的加热管道的进水口124中。

接着，电源板201经由电源线向加热盒1124的发热元器件122提供电功率，以使发热元器件122发热以便对流动穿过加热管道的水进行加热。

然后，借助于延伸穿过加热盒1124的底盖120的两个温度感应器180，可检测出加热管道内部的水温和其出水口125处的水温，其中，一个温度感应器118设置在底盖120的凸面部分的水平部中，而另一个温度感应器118靠近出水口125设置在凸面部分的左分支部中。在该情况下，可迅速且精准地调整发热元器件122的相应部分的加热功率，以使加热管道的出水口125的水迅速地达到对于冲泡室中的咖啡粉而言适合的温度。冲泡室由漏斗滤网114和咖啡粉盒115构成。

最后，当加热盒1124的加热管道中的压强达到一定值时，该压强促使处于适合温度的水经由出水口125穿过出水硅胶管110、水管109、转接水管108以及出水盒104流动到冲泡室中，并且冲泡位于冲泡室中的咖啡粉。此时，泡制的咖啡不会因水温过高或过低而影响或破坏其口感，并且因此为浓郁且可口的。

上述的咖啡机还可包括实现其功能的其它必要部件(例如，用于显示咖啡机的操作状态和参数的显示面板、用于测量加热管道中的压强的压强传感器等)，这些部件为本领域技术人员所熟知，本文不再赘述。

相比于现有技术，本发明的咖啡机的加热盒具有如下有益效果。通过利用延伸到加热管道中的至少两个温度感应器检测加热管道内部的水温和其出水口处的水温，本发明中公开的咖啡机的加热盒能够迅速且精准地调整发热元器件的相应部分的加热功率，并且因此使加热管道的出水口的水迅速地达到适合的温度，进而实现水的迅速且精确的控温和更佳的咖啡口感。

另外，相比于围绕U形水管设置的U形加热管，本发明的加热盒中的发热元器件呈板材形式以具有减小的占地面积，并且紧密地贴合加热盒的底盖且用作加热管道的部分，从而能够将产生的热量全部且直接地传递至加热管道，进而加热效率显著地提高。

本发明还提供了一种包含该加热盒的咖啡机。由于采用了根据本发明的加热盒，故咖啡机在结构上为简单的且在体积上为小巧的，并且其生产和制造的成本被进一步降低。

应当理解的是，以上所述仅用于示例性地描述本发明，并不用于限制本发明。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，可以对本发明做出若干改进、修改和变形，但这些改进、修改和变形在不脱离本发明精神的前提下都应视为落在本发明的保护范围内。

部件列表

1 机身组件

101 水杯盖

102 水杯

103 顶盖

104 出水盒

105 机身上支架

106 机身

107 机身上支架左盖

108 转接水管

109 水管

110 出水硅胶管

111 进水盒密封硅胶

112 进水盒

113 进水硅胶管

114 漏斗滤网

115 咖啡粉盒

116 机身上支架右盖

117 底盖固定件

118 温度感应器

119 防水圈

120 底盖

121 螺母

122 发热元器件

123 防护罩

124 进水口

125 出水口

126 进水硅胶管开口

127 出水硅胶管凹处

2 底座组件

201 电源板

202 电源板固定架

203 底座

3 杯组件。

Claims (10)

1. 一种用于咖啡机的加热盒，其包括底盖、发热元器件以及防护罩，所述发热元器件连接于所述底盖以形成所述加热盒的加热管道，并且所述加热管道具有进水口和出水口，

其中，所述发热元器件在通电的情况下能够发热以便对流动穿过所述加热管道的水进行加热；以及

其中，所述加热盒还包括至少两个温度感应器，所述至少两个温度感应器延伸到所述加热管道中以检测所述加热管道内部的水温和所述出水口处的水温，并且根据所述加热管道内部的所述水温和所述出水口处的所述水温来调整所述发热元器件的相应部分的加热功率。

2.根据权利要求1所述的用于咖啡机的加热盒，其特征在于，呈片材形式的所述发热元器件在形状上与所述底盖对应，并且焊接于所述底盖。

3.根据权利要求1所述的用于咖啡机的加热盒，其特征在于，所述底盖包括U形中心部分和外接在所述U形中心部分上的U形曲面部分，并且所述U形曲面部分构成所述加热管道的部分。

4.根据权利要求3所述的用于咖啡机的加热盒，其特征在于，借助于延伸穿过所述U形中心部分、所述发热元器件以及所述防护罩的一个或多个螺栓，所述底盖、所述发热元器件以及所述防护罩螺纹连接在一起，以利用所述防护罩来屏蔽来自所述加热管道的热辐射。

5.根据权利要求3所述的用于咖啡机的加热盒，其特征在于，安装有防水圈的所述至少两个温度感应器中的每个延伸穿过所述底盖的所述U形曲面部分，并且通过螺母固定在所述U形曲面部分中。

6.根据权利要求3所述的用于咖啡机的加热盒，其特征在于，所述底盖的所述U形曲面部分具有至少两个凸台，所述至少两个凸台均具有延伸穿过其的通孔，并且所述至少两个温度感应器分别延伸穿过相应的凸台中的所述通孔。

7.根据权利要求1所述的用于咖啡机的加热盒，其特征在于，所述进水口通过进水硅胶管和进水盒与所述咖啡机的水杯流体地连通，用于接收待加热的水，而所述出水口通过出水硅胶管、水管、转接水管以及出水盒与所述咖啡机的冲泡室流体地连通，用于将热水输送至所述冲泡室。

8.根据权利要求1所述的用于咖啡机的加热盒，其特征在于，所述发热元器件通过电源线与电源板连接，以从所述电源板接收电功率。

9.根据权利要求1所述的用于咖啡机的加热盒，其特征在于，所述加热盒经由连接于所述底盖的底盖固定件固定在所述咖啡机中。

10.一种咖啡机，其特征在于，其具有根据权利要求1至9中任一项所述的加热盒。