CN204722846U - 带加压气囊的饮料制备装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种带加压气囊的饮料制备装置，包括圆盘盖、密封圈、弹性膜、咖啡粉碗、咖啡手柄杯、储压瓶、关断阀、旋钮、压力表、安全阀及放气阀；密封圈嵌在密封槽内，弹性膜设在圆盘盖与密封圈之间，构成气囊腔；圆盘盖通过密封圈与咖啡粉碗及咖啡手柄杯边缘连接，圆盘盖上设有第一通孔、第二通孔、第三通孔及第四通孔，并依次与压力表、安全阀、放气阀及关断阀连接，关断阀的两端与储压瓶及旋钮连接，储压瓶内填充压缩气体。本实用新型在使用加压气体作为浓缩咖啡制备装置压力源获得便携性的同时，减少了加压气体的使用量，降低了热水的温度损失，提高了萃取压力的控制功能，消除了咖啡萃取过程中和之后的安全隐患。

Description

带加压气囊的饮料制备装置

技术领域

本实用新型涉及一种便携萃取并过滤饮料的装置，尤其涉及一种带加压气囊的饮料制备装置。

背景技术

浓缩咖啡(Espresso)或意式浓缩咖啡，是一种口感强烈的咖啡类型，它发明及发展于意大利，年代始于20世纪初。

浓缩咖啡是通过首先给极热但非沸腾的热水加压，然后使其挤压并冲过预先被研磨成细粉并且被按压紧实的咖啡粉饼，再经过过滤制作而成的。冲制恰当的浓缩咖啡有一个特点—可以看到咖啡脂(crema)的存在，一种红棕色的泡沫，漂浮在浓缩咖啡表面。

由于浓缩咖啡是在高温高压下萃取而成的，其中的咖啡化学成分和口感是复杂变化的。为了保证咖啡出品质量稳定，通常供应量是以“份”(shot)来计算，一份为1盎司，大约30毫升。通过长时间的实践和经验总结，制备一份浓缩咖啡的基本要求如下：

也就是说制备一份浓缩咖啡需要使用大约7克咖啡粉，使用90摄氏度的热水，在9bar的压力下，经过30秒左右的时间，压制出大约30毫 升的咖啡；按照这个方法和要求就基本可以制作出一份萃取适当可口的浓缩咖啡了。

在这个过程中萃取压力的获得和控制一直是浓缩咖啡制作的技术关键之一。

为了获得足够和稳定的压力，人们尝试使用了多种方法，包括使用蒸汽、弹簧活塞杠杆组合、电动震动泵和旋转泵以及压缩空气等方法。

直到1940年代中期以前，浓缩咖啡主要是通过蒸气压力制备出来的饮品；在发明弹簧活塞杠杆(spring piston lever)咖啡机之后，并成功商业化，将浓缩咖啡转型成为今日所知的饮品。弹簧活塞杠杆咖啡机的压力是递减的，而且需要强有力的弹簧和稳固的基座，适合在固定场所使用。

随着技术的发展电动震动泵和旋转泵被广泛用于当今家用和商业咖啡机的制造，其中旋转泵的输出压力足够并且最稳定，但是价格昂贵；二者都需要电源，不适合便携浓缩咖啡制备装置。

专利A(公开号FR1541820A,公开日1968.10.11)、B(公开号CN204033112U)、C(公开号CN301251299S)和D(CN1984589A)各自提出了使用压缩气体做为压力源进行浓缩咖啡萃取制备的便携装置方案。

专利A涉及一种便携式咖啡过滤装置，该咖啡过滤装置包括一个安装有可变形膜的容器，盖膜受到来自气瓶的加压气体作用而变形，将所述容器内的加压水送到下部连接的喷管，所述喷管包括可盛放待萃取的咖啡粉的喷嘴和过滤器。然而所述装置及其膜仅构成在气体压力作用下将液体喷射到喷管内，由于方案结构的限制，它不能将所述喷嘴内的所有液体压出喷嘴。对于制备热饮料的的便携装置来讲，这种布置会带来安全问题，这是由于所述喷嘴内任何残留的液体压力在打开喷嘴取出萃取过的咖啡粉 时都会使残留液体不受控地排出喷嘴，可能造成人员伤害。

专利B涉及一种便携式咖啡机，包括机体、设于所述机体上的储水壳体、压力产生装置和压力启闭装置。所述咖啡机在冲泡咖啡时，利用所述压力产生装置产生气体压力(16个大气压)，再通过所述压力启闭装置将加压气体引入所述储水壳体，挤压热水使得热水快速通过咖啡粉冲泡咖啡。所述咖啡机使用自带的所述压力产生装置生成加压气体，很好地实现了便携功能，并且消除了专利A的残余加压液体的安全隐患。然而所述咖啡机的启闭装置没有压力调解作用，随着所述储水壳体中的热水排出产生的气体空间变化，导致气体压力也在变化，萃取压力不能相对稳定和恒定；同时由于加压气体被引入所述储水壳体，直接挤压热水，形成局部水气混合，导致不必要的热交换，降低水温；同时加压气体也会和水一起通过咖啡排出产生不必要的气体压力渗漏损失，而且使得浓缩咖啡出品咖啡脂中含有大量气泡，影响了其原有的细腻品质。

专利C也涉及一种便携式咖啡机并与专利B相似，不同的是专利C使用压缩气瓶作为压力源，同时所述咖啡机带有气体压力调解控制机构，使得萃取压力更稳定。然而所述咖啡机与专利B所述咖啡机有同样的问题，就是加压气体直接作用在热水上导致的热量损失和压力渗漏损失。

专利D同样设计一种带加压气体的饮料制备设备。所述设备援引并弥补了专利A的缺陷并进行了改进。所述设备包括加压气源，储水罐以及在储水罐中的水加压装置以及饮料萃取装置，这些装置之间由管路和活门连接。所述水加压装置由一个密闭壳体及在所述壳体内部的一个管状弹性壁构成的两个腔，外部腔与加压气体联通，内部腔与储水罐和萃取装置联通。所述水加压装置的弹性壁的弹性可以使其复原，使得所述加压装置可 以自动向所述内部腔填充热水，同时使加压气体与热水隔离，实现了连续重复萃取过程的自动化，以及减少了专利B和C的热量损失和压力渗漏损失。然而所述设备没有解决专利A中装置内残余液体压力的潜在危险，并且对于饮料制备过程不需要连续进行的应用环境来说，相对专利A、B、C方案的便携性所述设备还是过于庞大。

实用新型内容

本实用新型的目的：提供一种带加压气囊的饮料制备装置，不仅能满足浓缩咖啡的基本制备要求，而且能控制浓缩咖啡制备过程中的萃取压力，减少热水温度损失，以及加压气体的压力渗漏损失；在充分满足便携性的同时，保证了使用过程中的人身安全；此外该装置优选使用传统浓缩咖啡制备过程中常用的手柄，粉碗以及压紧咖啡粉使用的粉锤作为装置的一部分或辅助部件，最大程度保留了手工制备传统浓缩咖啡的操作方法和制作风格，使得使用者可以灵活地对不同的咖啡应用不同的萃取压力过程制备出独特的可口的浓缩咖啡。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是：

一种带加压气囊的饮料制备装置，包括圆盘盖、密封圈、弹性膜、咖啡粉碗、咖啡手柄杯、储压瓶、关断阀、旋钮、压力表、安全阀及放气阀；所述的圆盘盖的外侧部设有密封槽，所述的密封圈呈O形结构并嵌入设置在所述的圆盘盖的密封槽内，所述的弹性膜设置在所述的圆盘盖与所述的密封圈之间，所述的圆盘盖、密封圈及弹性膜连接构成气囊腔；所述的圆盘盖通过所述的密封圈与所述的咖啡粉碗及咖啡手柄杯的边缘处密封连接，所述的咖啡粉碗叠放在所述的咖啡手柄杯内；所述的圆盘盖上设有第 一通孔、第二通孔、第三通孔及第四通孔，所述的第一通孔、第二通孔、第三通孔及第四通孔分别依次设置在所述的密封圈的内侧，并与所述的气囊腔连通；所述的压力表设置在所述的第一通孔上，并与所述的气囊腔连通；所述的安全阀设置在所述的第二通孔上，并与所述的气囊腔连通；所述的放气阀设置在所述的第三通孔上，并与所述的气囊腔连通；所述的关断阀的一端设置在所述的第四通孔上，并与所述的气囊腔连通，所述的关断阀的两端分别与所述的储压瓶及旋钮连接，所述的储压瓶位于所述的圆盘盖的上方，所述的储压瓶内填充压缩气体。

上述的带加压气囊的饮料制备装置，其中，所述的圆盘盖的下部设有法兰边，所述的法兰边的纵截面呈L型结构，所述的咖啡粉碗及咖啡手柄杯的边缘卡置在所述的法兰边内。

上述的带加压气囊的饮料制备装置，其中，所述的咖啡粉碗的底部有过滤孔，所述的咖啡粉碗内盛有压紧的咖啡粉及热水，所述的热水位于所述的咖啡粉与所述的弹性膜之间。

上述的带加压气囊的饮料制备装置，其中，所述的咖啡手柄杯的底部中央设有咖啡出口。

上述的带加压气囊的饮料制备装置，其中，所述的弹性膜位于所述的咖啡粉碗开口范围内。

本实用新型在使用加压气体作为浓缩咖啡制备装置压力源获得便携性的同时，减少了加压气体的使用量，降低了热水的温度损失，提高了萃取压力的控制功能，消除了咖啡萃取过程中和之后的安全隐患。

附图说明

图1是本实用新型带加压气囊的饮料制备装置的纵向剖视图。

具体实施方式

以下结合附图进一步说明本实用新型的实施例。

请参见附图1所示，一种带加压气囊的饮料制备装置，包括圆盘盖1、密封圈2、弹性膜3、咖啡粉碗5、咖啡手柄杯6、储压瓶9、关断阀10、旋钮11、压力表16、安全阀17及放气阀18；所述的圆盘盖1的外侧部设有密封槽，所述的密封圈2呈O形结构并嵌入设置在所述的圆盘盖1的密封槽内，所述的弹性膜3设置在所述的圆盘盖1与所述的密封圈2之间，所述的圆盘盖1、密封圈2及弹性膜3连接构成气囊腔4；所述的圆盘盖1通过所述的密封圈2与所述的咖啡粉碗5及咖啡手柄杯6的边缘处密封连接，所述的咖啡粉碗5叠放在所述的咖啡手柄杯6内；所述的圆盘盖1上设有第一通孔12、第二通孔13、第三通孔14及第四通孔15，所述的第一通孔12、第二通孔13、第三通孔14及第四通孔15分别依次设置在所述的密封圈2的内侧，并与所述的气囊腔4连通；所述的压力表16设置在所述的第一通孔12上，并与所述的气囊腔4连通；所述的安全阀17设置在所述的第二通孔13上，并与所述的气囊腔4连通；所述的放气阀18设置在所述的第三通孔14上，并与所述的气囊腔4连通；所述的关断阀10的一端设置在所述的第四通孔15上，并与所述的气囊腔4连通，所述的关断阀10的两端分别与所述的储压瓶9及旋钮11连接，所述的储压瓶9位于所述的圆盘盖1的上方，所述的储压瓶9内填充压缩气体。

所述的圆盘盖1的下部设有法兰边11，所述的法兰边11的纵截面呈L型结构，所述的咖啡粉碗5及咖啡手柄杯6的边缘卡置在所述的法兰边 11内。

所述的咖啡粉碗5的底部有过滤孔51，所述的咖啡粉碗5内盛有压紧的咖啡粉8及热水7，所述的热水7位于所述的咖啡粉8与所述的弹性膜3之间。

所述的咖啡手柄杯6的底部中央设有咖啡出口61。

所述的弹性膜3位于所述的咖啡粉碗5开口范围内。

旋开旋钮11后，储压瓶9内的压缩气体将使得弹性膜3变形，使得咖啡粉碗5的空间变小，弹性膜3挤压热水7穿过咖啡粉8，再经过咖啡粉碗5底部的过滤孔51过滤，从咖啡手柄杯6底部的咖啡出口61流出。

在咖啡萃取过程中，压力表16指示气囊腔4内的压力；安全阀17保证气囊腔4内的压力不超过安全压力；完成萃取后，使用放气阀18释放气囊腔4内的压缩气体。

使用储压瓶9作为压力源，通过旋转关断阀10控制加压气体流量和输出压力将加压气体输送到气囊腔4；圆盘盖1相对气囊腔4的另一侧的四个通孔位置安装有储压瓶9的输入口、压力表16、安全阀17及放气阀18；法兰边11将密封圈2夹紧在当中，形成一体，在制备咖啡时，使用压粉锤将咖啡粉8压紧在咖啡粉碗5内，将咖啡粉碗5放置在咖啡手柄杯6中，倒入热水7，将圆盘盖1盖在咖啡手柄杯6上并旋转拧紧；旋转旋钮11，将加压气体引入气囊腔4，根据压力表16的压力指示调整旋钮11，控制气囊腔4内的压力，使其符合萃取压力要求。弹性膜3在压缩气体的作用下变形，挤压咖啡粉碗5中的热水7先通过咖啡粉8，再通过过滤孔51，生成浓缩咖啡。

弹性膜3将加压气体和热水7隔开,减少了加压气体接触热水7的直 接热交换，有效保持水温,同时避免了加压气体与热水7混合通过咖啡粉8的压力损失，减少了加压气体消耗量，提高了加压气体利用效率，更重要的是保证了浓缩咖啡出品中咖啡脂原有的细腻品质。萃取过程结束后，打开放气阀18，排放气囊腔4内加压气体后，打开圆盘盖1，取出咖啡粉碗5，清理萃取过的咖啡粉8。气囊腔4在加压气体作用下可以将咖啡粉碗5中的所有热水7挤压通过咖啡粉8过滤后排出，咖啡粉碗5中没有带有余压的液体残留，因此消除了安全隐患。

综上所述，本实用新型在使用加压气体作为浓缩咖啡制备装置压力源获得便携性的同时，减少了加压气体的使用量，降低了热水的温度损失，提高了萃取压力的控制功能，消除了咖啡萃取过程中和之后的安全隐患。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用附属在其他相关产品的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (5)

1.一种带加压气囊的饮料制备装置，其特征在于：包括圆盘盖、密封圈、弹性膜、咖啡粉碗、咖啡手柄杯、储压瓶、关断阀、旋钮、压力表、安全阀及放气阀；所述的圆盘盖的外侧部设有密封槽，所述的密封圈呈O形结构并嵌入设置在所述的圆盘盖的密封槽内，所述的弹性膜设置在所述的圆盘盖与所述的密封圈之间，所述的圆盘盖、密封圈及弹性膜连接构成气囊腔；所述的圆盘盖通过所述的密封圈与所述的咖啡粉碗及咖啡手柄杯的边缘处密封连接，所述的咖啡粉碗叠放在所述的咖啡手柄杯内；所述的圆盘盖上设有第一通孔、第二通孔、第三通孔及第四通孔，所述的第一通孔、第二通孔、第三通孔及第四通孔分别依次设置在所述的密封圈的内侧，并与所述的气囊腔连通；所述的压力表设置在所述的第一通孔上，并与所述的气囊腔连通；所述的安全阀设置在所述的第二通孔上，并与所述的气囊腔连通；所述的放气阀设置在所述的第三通孔上，并与所述的气囊腔连通；所述的关断阀的一端设置在所述的第四通孔上，并与所述的气囊腔连通，所述的关断阀的两端分别与所述的储压瓶及旋钮连接，所述的储压瓶位于所述的圆盘盖的上方，所述的储压瓶内填充压缩气体。

2.根据权利要求1所述的带加压气囊的饮料制备装置，其特征在于：所述的圆盘盖的下部设有法兰边，所述的法兰边的纵截面呈L型结构，所述的咖啡粉碗及咖啡手柄杯的边缘卡置在所述的法兰边内。

3.根据权利要求1所述的带加压气囊的饮料制备装置，其特征在于：所述的咖啡粉碗的底部有过滤孔，所述的咖啡粉碗内盛有压紧的咖啡粉及热水，所述的热水位于所述的咖啡粉与所述的弹性膜之间。

4.根据权利要求1所述的带加压气囊的饮料制备装置，其特征在于：所述的咖啡手柄杯的底部中央设有咖啡出口。

5.根据权利要求3所述的带加压气囊的饮料制备装置，其特征在于：所述的弹性膜位于所述的咖啡粉碗开口范围内。