CN215305041U - 咖啡机用净水滤芯及安装有该净水滤芯的咖啡机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及咖啡机用净水滤芯及安装有该净水滤芯的咖啡机。咖啡机用净水滤芯，具有：滤芯主体，其具有原水流入口，且在底部具有净水流出口；和滤材，其被收容于所述滤芯主体的内部，在所述滤芯主体的顶部形成有将所述滤芯主体的内部与外部连通的排气孔。

Description

咖啡机用净水滤芯及安装有该净水滤芯的咖啡机

技术领域

本实用新型涉及安装于储水箱而将自来水净化的咖啡机用净水滤芯、和在水箱安装有该净水滤芯的咖啡机。

背景技术

以往，已知有带净水器功能的咖啡机设备。在专利文献1中公开了在过滤滤芯内、在原水入口与净水出口之间设有干扰板(分隔部)的咖啡机设备的水箱用过滤滤芯。通过使入口与出口的流路长度增加，从而能够高效率地使用滤材整体，能够实现过滤滤芯的小型化。

在专利文献2公开了将利用内部的电加热器等加热后的水返流于供水箱的咖啡机。由此，供水箱所具备的过滤材料的亲水性暂时提高，过滤材料的空气排出，能够实现稳定的流量。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2005－46624号公报

专利文献2：日本特开平3－170118号公报

发明内容

实用新型要解决的课题

但是，在专利文献1的技术中，在使用开始时存在过滤滤芯内的空气未排出、流量降低的问题点。而且，若由咖啡机的吸引泵将空气与水一同抽吸使其排出，则对泵施加较大的负荷，有泵发生故障的可能。

在专利文献2的技术中，虽然通过将加热后的水附到滤材上能够迅速地进行排气，但需要将加热后的水返流，咖啡机的结构变得复杂，咖啡机变得昂贵。

本实用新型是鉴于上述课题而做出的，提供一种无需使咖啡机的结构复杂化、就能将过滤滤芯内的空气迅速排出、实现稳定流量的咖啡机用净水滤芯及安装有该净水滤芯的咖啡机。

用于解决课题的手段

用于解决上述课题的本实用新型的咖啡机用净水滤芯，具有：滤芯主体，其具有原水流入口，且在底部具有净水流出口；和滤材，其被收容于上述滤芯主体的内部，在上述滤芯主体的顶部形成有将上述滤芯主体的内部与外部连通的排气孔。

本实用新型的咖啡机用净水滤芯的优选方案是，在上述方案中，在上述滤芯主体的内部具有分隔部，上述分隔部为从上述底部朝向上述顶部延伸且未延伸至顶部的分隔件，上述分隔部的上端位于比上述原水流入口及上述净水流出口靠上方的位置，上述滤芯主体的内部被上述分隔部划分为与上述原水流入口连通的分区和与上述净水流出口连通的分区，与上述原水流入口连通的分区和与上述净水流出口连通的分区借助上述分隔部的上端与上述顶部的间隙而连通。

本实用新型的咖啡机用净水滤芯的优选方案是，在上述方案中，在上述滤芯主体的内部具有分隔部，上述分隔部为从上述底部到达上述顶部的分隔件，上述分隔部形成有位于比上述原水流入口及上述净水流出口靠上方的位置的开口，上述滤芯主体的内部被上述分隔部划分为与上述原水流入口连通的分区和与上述净水流出口连通的分区，与上述原水流入口连通的分区和与上述净水流出口连通的分区借助上述分隔部的开口而连通。

本实用新型的咖啡机用净水滤芯的优选方案是，在上述方案中，具有将上述排气孔气密地封堵的栓塞件。

本实用新型的咖啡机用净水滤芯的优选方案是，在上述方案中，上述滤芯主体的外侧还具有筒状部，上述筒状部为中空的筒状部件且中空的部分与上述排气孔连通。

本实用新型的咖啡机用净水滤芯的优选方案是，在上述方案中，具有将上述筒状部气密地封堵的栓塞件。

本实用新型的咖啡机具有水箱，本实用新型的咖啡机用净水滤芯安装于上述水箱。

本实用新型的咖啡机用净水滤芯在使用开始前浸于水中，由此能够将滤芯主体内部的空气从排气孔排出。由此，由于不利用咖啡机的吸引泵就能对空气进行抽吸并将其排出，因此能够减轻泵的负荷。

此外，本实用新型的优选方案的咖啡机用净水滤芯中，在原水流入口与净水流出口之间设有分隔部，进而以使从原水流入口到净水流出口的流路变长的方式，在上述分隔部设置间隙或开口。由此，能够高效率地使用滤材整体，谋求净水滤芯的小型化。

此外，本实用新型的优选方案的咖啡机用净水滤芯中，在将空气排出后用栓塞件将排气孔封堵，由此能够利用虹吸管的原理。即，即使在原水流入口与净水流出口之间具有分隔部，根据虹吸管的原理，水越过分隔部而流动，水不依赖于泵的抽吸而流动。由此，能够减轻对泵的负荷。而且，防止从排气孔漏出不必要的水，除此之外还能防止原水从排气孔流入、维持稳定的除去性能。

此外，本实用新型的优选方案的咖啡机用净水滤芯中，通过设置与排气孔连通的筒状部从而能够增大原水流入口与空气孔的水头压力。由此，即使在使用细滤材的情况下，也能使水容易进入滤芯主体内部，能够将空气排出。

附图说明

图1是本实用新型的一实施方式的咖啡机用净水滤芯的纵剖视图。

图2是将图1的咖啡机用净水滤芯安装于咖啡机的水箱上的状态的纵剖视图。

图3是图1的咖啡机用净水滤芯的立体图。

图4的(a)及(b)分别是图1的咖啡机用净水滤芯的吸盘的立体图。

图5是将图1的咖啡机用净水滤芯安装于水箱上的咖啡机的立体图。

图6是本实用新型的另一实施方式的咖啡机用净水滤芯的纵剖视图。

图7是本实用新型的又一实施方式的咖啡机用净水滤芯的纵剖视图。

附图标记的说明

1 净水滤芯

2 滤材收纳壳体

3 盖

3A 筒部

3B 平板部(顶部)

3C 直立圆筒部(筒状部)

4 滤芯主体

8 弹性部件

10 粒状滤材

11A 原水流入口

11B 原水流入口

12 净水流出口

13 流出口网

14A 流入口网

14B 流入口网

15A 分隔部

15B 分隔部

21 密封部件

22A 吸盘固定轴

22B 吸盘固定轴

23 吸盘

23A 吸盘部

23B 轴部

23C 横孔

24 吸盘

24C 横孔

31 排气孔

32 排气孔网

33 轴栓

33A 凸缘

34 盖部件

51 水箱

52 供水口

具体实施方式

基于附图说明本实用新型的实施方式的一例。图1是本实用新型的一实施方式的咖啡机用净水滤芯的纵剖视图。图2是将图1的咖啡机用净水滤芯安装于咖啡机的水箱上的状态的纵剖视图。图3是从下方观察图1的咖啡机用净水滤芯的立体图。

对构成净水滤芯1的各部件进行说明。净水滤芯1具有滤芯主体4和收纳于滤芯主体的内部空间的粒状滤材10。滤芯主体4由上端开口的有底筒状的滤材收纳壳体2和固定于滤材收纳壳体2的上端开口的盖3构成。

滤材收纳壳体2的水平截面为长圆形，以配合大致梯形或半圆形的水箱的底部近旁的横截面。在底面中央具有净水流出口12，能够覆盖于在水箱51的底面突出的供水口52。在净水流出口12设有流出口网13，进行保持使得粒状滤材10不流出到供水口52。流出口网13是在对滤材收纳壳体2注塑成型之际、通过嵌件成型将网布与滤材收纳壳体2一体化而固定的。也可以在注塑成型后利用超声波熔接将网布和/或无纺布固定，作为流出口网。此外，也可以在金属模具形成网形状，通过注塑成型形成网，作为流出口网。

在滤材收纳壳体2的底面的长轴方向的两端附近配设有一对半圆形的原水流入口11A、11B。在原水流入口11A、11B分别设有流入口网14A、14B，进行保持以避免粒状滤材10漏出到水箱51。流入口网14A、14B与流出口网13同样，是在对滤材收纳壳体2注塑成型之际、通过嵌件成型将网布与滤材收纳壳体2一体化而固定的。也可以在注塑成型后利用超声波熔接将网布和/或无纺布固定，作为流入口网。此外，也可以在金属模具形成网形状，通过注塑成型形成网，作为流入口网。

在滤材收纳壳体2的净水流出口12与原水流入口11A之间竖立设置有分隔部15A，在净水流出口12与原水流入口11B之间竖立设置有分隔部15B。通过这些分隔部15A、15B，滤材收纳壳体2中被划分为与原水流入口11A、原水流入口11B、净水流出口12各自分别连通的分区。分隔部15A的上端和分隔部15B的上端比滤材收纳壳体2的开口端低。也就是说，分隔部15A、15B未到达盖3，在分隔部15A、15B的上端与盖3之间分别具有间隙。滤材收纳壳体2内的各分区通过该间隙而连通。而且，分隔部15A、15B的上端位于比原水流入口11A、原水流入口11B、净水流出口12更靠上方的位置，因此分隔部15A的外侧形成了从原水流入口11A流入的水朝上流动的流路，分隔部15B的外侧也形成从原水流入口11B流入的水朝上流动的流路，分隔部15A与分隔部15B之间形成朝向净水流出口12的朝下的流路。如此，从原水流入口11A、11B到净水流出口12的流路变长，因此能够高效率地使用滤材整体，谋求净水滤芯的小型化。由于分隔部15A、15B的上端起到流路的作用，因此优选是位于比从滤材收纳壳体2的底面到盖3的距离的50％靠上的位置。此外，分隔部15A、15B的上端优选是位于上端与盖3的距离为3mm以上的位置，以使得水在上端与盖3之间流过。

参照图6。图6是本实用新型的另一实施方式的咖啡机用净水滤芯的纵剖视图。在图1的实施方式中，分隔部15A、15B未到达盖3，但也可以如图6的实施方式这样，以分隔部15A、15B到达盖3的方式，在分隔部15A、15B设置开口。与图1的实施方式的分隔部15A、15B的上端与盖3之间的间隙相同，利用该开口使得各区间连通，而且由于开口位于比原水流入口11A、原水流入口11B、净水流出口12更靠上方的位置，因此能够使从原水流入口11A、11B到净水流出口12的流路变长。

再次参照图1～3。在滤材收纳壳体2的底部的外侧的面，以将净水流出口12的周围包围的方式固定有密封部件21，进行密封以使得投入到水箱51的原水(自来水)不与从净水滤芯流出的净水混合。密封部件21为环状，随着从滤材收纳壳体的底部朝向外侧而扩径。将密封部件21压靠于水箱51的底面时，密封部件21的外径变大，但内表面与水箱紧贴，牢固地密封而不会出现原水与净水混合的情况。密封部件21的材质可优选使用硅橡胶、NBR橡胶、EPDM橡胶、氯乙烯橡胶等橡胶原料。关于橡胶素材的硬度，可以通过调节厚度而在硬度30度～70度的范围适当选择。若硬度为30度以上，则以不会过度柔软而具有适度刚性的形状稳定，能够将密封部件21牢固地固定于滤材收纳壳体2。若硬度为70度以下，则不会过度坚固而容易变形，能够将密封部件21无间隙且恰好地紧贴于水箱51的底面。在本实施方式中，作为密封部件21的材质选择安全性高的硅橡胶，橡胶的硬度为50度。在此，橡胶硬度是基于JIS K 6253(2012)规定的类型A而测定的。

在滤材收纳壳体2的底部近旁的外侧的面设有一对吸盘固定轴22A、22B，用于后述的吸盘23、24的固定。吸盘固定轴设为一对，但若为两对则可以增加固定的稳定性。当然，吸盘固定轴可以是三对。

将滤材收纳壳体2的开口封堵的盖3为筒部3A、平板部3B和直立圆筒部3C成为一体的结构，所述筒部3A的水平截面为长圆形状。通过在将筒部3A覆盖于滤材收纳壳体2的外侧面的状态下利用超声波熔接进行一体化，由此在形成滤材收纳壳体2与盖3的内部空间的同时，防止原水(自来水)从滤材收纳壳体2与盖3的间隙流入。

在平板部3B(顶部)的中央设有排气孔31，以包围排气孔31的方式，直立圆筒部3C(筒状部)连结于平板部3B。直立圆筒部3C为中空，其上端位于比水箱51的水面高的位置。即，排气孔31能够与水箱51的水面之上的空间连通。

在排气孔31设有排气孔网32，进行保持以防止粒状滤材10从由滤材收纳壳体2和盖3形成的内部空间漏出。排气孔网32是在对盖3注塑成型之际、通过嵌件成型将网布与盖3一体化而固定的。也可以在注塑成型后利用超声波熔接将网布和/或无纺布固定，作为排气孔网。此外，也可以在金属模具形成网形状，通过注塑成型形成网，作为排气孔网。

在直立圆筒部3C的内侧配设有圆柱形的轴栓33，轴栓33的下端近旁经由O形环34而嵌入于排气孔31。需要说明的是，直立圆筒部3C的上端与流入口网14A、14B的水平间距离越大越优选。进行开始使用的排气时，若水头压力是流入口网14A、14B的表面张力以上，则水容易流入滤材收纳壳体2的内部。若流入口网14A、14B为聚丙烯的网布、网眼尺寸为150，则直立圆筒部3C的上端与流入口网14A、14B的水平间距离优选是130mm以上。在轴栓33的上端近旁设有凸缘33A，通过使凸缘33A抵接于直立圆筒部3C的上端面，由此能够将轴栓33停止在规定的固定位置。

图7是本实用新型的又一实施方式的咖啡机用净水滤芯的纵剖视图。如该图所示，本实用新型的咖啡机用净水滤芯可以是不具有直立圆筒部3C、轴栓33的形态。可以用树脂制的盖部件34以覆盖排气孔31的方式嵌合，作为栓塞件。

图4的(a)及(b)分别是图1的咖啡机用净水滤芯的吸盘的立体图。吸盘23由碗状的吸盘部23A和具有横孔23C的轴部23B形成。通过将滤材收纳壳体2的外侧面的吸盘固定轴22A插入于横孔23C来固定。使吸附面、即碗状的吸盘部的内表面朝向从壳体的底部去往外侧的方向。关于吸盘24也是同样，通过将滤材收纳壳体2的外侧面的吸盘固定轴22B插入于横孔24C来固定。

吸盘的吸附力可以通过吸盘的外径、圆弧径、材质、硬度、表面粗糙度等来调节。通过使吸盘的外径为7mm以上20mm以下、材质为硅橡胶，并将橡胶硬度设为比较柔软的30度以上70度以下的范围这些等等，从而将吸盘23的吸附力与吸盘24的吸附力的合计调节为500gf以上2000gf以下。由此，净水滤芯1的安装、拆卸都变得容易。吸盘的吸附力的合计为500gf以上时，能够将净水滤芯1稳定地固定于水箱的底部，确保密封部件21的密封性。吸盘的吸附力的合计为2000gf以下时，若用手拉动净水滤芯1，则能够从水箱的底部简单地拆下。因此，不会出现无法将净水滤芯1从水箱拆下、或使吸盘固定轴22A、22B破损的情况。

在滤材收纳壳体2中，作为粒状滤材10使用粒状载银活性炭和离子交换体的混合物。通过粒状载银活性炭将自来水中的游离残余氯分解，并将导致发霉的物质即2-甲基异冰片等有机物吸附除去。通过离子交换体将镁、钙等适度除去，调节硬度。通过将该净水用于咖啡萃取，不会因氯味有损味道，能够饮用美味的咖啡。由于从粒状载银活性炭有少量的银离子溶出，从而抑制在滞留于粒状滤材10的水中细菌增殖。

在由滤材收纳壳体2和盖3形成的内部空间，在粒状滤材10的上部设有弹性部件8。在将粒状滤材10填充于滤材收纳壳体2的生产工序中，当以使得不会从滤材收纳壳体2的开口端溢出的方式进行填充时，粒状滤材10的填充上表面相对于开口端稍靠下，形成了空间。但是，填充完成后，从粒状滤材10之上载置弹性部件8，进而从上方嵌合盖3时，弹性部件8紧贴于粒状滤材10和盖3从而能够将空间填埋，不会出现粒状滤材10在空间移动而偏置的情况。在生产工序中，即使粒状滤材10的填充量有若干偏差，也能利用弹性部件8的弹力将空间牢固地填埋。作为弹性部件8，可以使用聚烯烃泡沫塑料、硅橡胶。

对将如以上这样构成的净水滤芯1向咖啡机的水箱的安装进行说明。图5是搭载了图1的咖啡机用净水滤芯的咖啡机的立体图。

咖啡机的水箱51的底部近旁的横截面为大致梯形或半圆形，水平截面为长圆形的净水滤芯1的长边方向对准水箱51长边方向的方式，以底面为下侧地进行插入。接着，使净水滤芯1的设于底面中央的净水流出口12的中心与位于水箱51底面的供水口52的中心对准，将净水流出口12覆盖于供水口52。按压净水滤芯1的底面以使其接近水箱51的底面时，净水滤芯1的一对吸盘23、24紧贴于水箱51的底面并牢固地固定。以包围净水流出口12的周围方式固定于净水滤芯1的底部的外面的密封部件21，虽然外径变大但内表面紧贴于水箱51而发挥密封作用，投入到水箱51的原水(自来水)不会与从净水滤芯1流出的净水混合。

通过利用一对吸盘23、24将净水滤芯1安装于水箱51的底部，因此无论水箱51的底部近旁的横截面是大致梯形还是半圆形，都能够安装。无需使净水滤芯1的形状与水箱51的内周面形状恰好对应。即，净水滤芯1能够应对水箱51的底部近旁的横截面不同的多种咖啡机。

由于将净水滤芯1安装于水箱51中，因此咖啡机自身不会变得大型化，不会增加水箱51外侧的漏水担忧。在更换净水滤芯1时，不需要将水箱51的底部的流出口之下分解，不会花费工夫。

接着，对使用净水滤芯1之前的排气操作进行说明。在干燥的粒状活性炭的通水初期，活性炭的细孔内部的空气和水交替而产生大量气泡，这些气泡会妨碍通水，或对咖啡机的吸引泵施加较大负荷而导致故障。因此，在咖啡机的水箱51上安装有净水滤芯1的状态下，抽去净水滤芯1的轴栓33，向水箱51注入原水(自来水)。原水从原水流入口11A、11B流入净水滤芯1内，同时净水滤芯1内的空气从排气孔31排出。虽然由于干燥的粒状活性炭浸于水中而产生气泡，但该气泡从排气孔31排出。在净水滤芯1内的空气被完全排出之后，将轴栓33插入于盖3的直立圆筒部3C而封堵排气孔31。通过气密地封堵，由此防止从排气孔31流入不必要的空气、水从排气孔31漏出。而且，也能防止水从排气孔31流入。

当排气操作完成之后，将规定量的原水(自来水)注入水箱51，进行咖啡的萃取。原水流入净水滤芯1，由粒状滤材10将自来水中的游离残余氯分解，并将导致发霉的物质即2-甲基异冰片等有机物吸附除去。将镁、钙等适度除去，调节硬度。通过将从水箱51的供水口供给的净水用于咖啡萃取，不会有损味道，能够饮用美味的咖啡。

本申请基于2020年7月1日申请的日本专利申请特愿2020－113845，其内容作为参照援引于此。

Claims (7)

1.咖啡机用净水滤芯，具有：

滤芯主体，其具有原水流入口，且在底部具有净水流出口；和

滤材，其被收容于所述滤芯主体的内部，

在所述滤芯主体的顶部形成有将所述滤芯主体的内部与外部连通的排气孔。

2.根据权利要求1所述的咖啡机用净水滤芯，其中，

在所述滤芯主体的内部具有分隔部，所述分隔部为从所述底部朝向所述顶部延伸且未延伸至顶部的分隔件，所述分隔部的上端位于比所述原水流入口及所述净水流出口靠上方的位置，

所述滤芯主体的内部被所述分隔部划分为与所述原水流入口连通的分区和与所述净水流出口连通的分区，

与所述原水流入口连通的分区和与所述净水流出口连通的分区借助所述分隔部的上端与所述顶部的间隙而连通。

3.根据权利要求1所述的咖啡机用净水滤芯，其中，

在所述滤芯主体的内部具有分隔部，所述分隔部为从所述底部到达所述顶部的分隔件，所述分隔部形成有位于比所述原水流入口及所述净水流出口靠上方的位置的开口，

所述滤芯主体的内部被所述分隔部划分为与所述原水流入口连通的分区和与所述净水流出口连通的分区，

与所述原水流入口连通的分区和与所述净水流出口连通的分区借助所述分隔部的开口而连通。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的咖啡机用净水滤芯，其中，

所述咖啡机用净水滤芯具有将所述排气孔气密地封堵的栓塞件。

5.根据权利要求1～3中任一项所述的咖啡机用净水滤芯，其中，

所述滤芯主体的外侧还具有筒状部，所述筒状部为中空的筒状部件且中空的部分与所述排气孔连通。

6.根据权利要求5所述的咖啡机用净水滤芯，其中，

所述咖啡机用净水滤芯具有将所述筒状部气密地封堵的栓塞件。

7.咖啡机，其具有水箱，在所述水箱上安装有权利要求1～6中任一项所述的咖啡机用净水滤芯。

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