TW201907837A - 仿手沖咖啡機結構 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種仿手沖咖啡機結構，其包括：一本體，內設有一水槽、一幫浦及一加熱單元；一人機介面模組；一沖泡模組，由一第一驅動模組驅動一第二驅動模組，然後帶動一出水頭進行上、下及前、後移動；一沖調模組，藉由一第三驅動模組，控制杯子支撐座進行旋轉動作；以及一控制模組，讀取人機介面模組之訊號，然後控制幫浦、加熱單元、沖泡模組、及沖調模組之作動。藉由本發明的實施，可以達到自動化仿手沖咖啡沖泡之效果。
Description
本發明為一種仿手沖咖啡機結構，特別為一種摹仿手沖咖啡沖泡工序，以達自動化完成仿手沖咖啡沖泡之仿手沖咖啡機結構。
全球民生消費市場蓬勃發展，其中飲料市場的表現功不可沒。飲料市場發展至今，種類之多目不暇給，全球消費者也不再固守傳統偏好，開始嘗試不同飲料品種，而其中一個例子就是全球即咖啡、茶葉、花茶、水果茶、中藥養生茶…等市場的蓬勃發展。
以咖啡而言，由於咖啡因會刺激中樞神經，腦筋在短時間內較清醒，可使工作效率提高、注意力反應力都變快。咖啡因也可促使運動時降低運動困難度、提高運動表現。咖啡因也有使血管收縮的作用，可以治療血管擴充型的頭痛症狀，因此咖啡以漸漸成為人們生活不可或缺的一部分，甚至是生活品味的一環。
在咖啡的市場中，手沖咖啡因為在口感及風味上，不但可以因人而異，而且有其過人之處，因此始終是熱愛咖啡人士的最愛。但是要享受手沖咖啡時，往往需要付出更昂貴的價錢，又如果要自己沖泡，往往需要經過相當的訓練及相當經驗的累積，才能享受到手沖咖啡的美味，因此如何藉由自動化設備，以智能方式完成仿手沖咖啡的沖泡，將是市場及消費者一大的福音。
本發明為一種仿手沖咖啡機結構，其主要係要解決如何藉由自動化設備，達成仿手沖咖啡沖泡之口感一致性的問題。
本發明提供一種仿手沖咖啡機結構，其包括：一本體，其包括一主殼體、一座體，又座體內設有一水槽、一幫浦及一加熱單元，加熱單元之進水口經由幫浦與水槽相連通；一人機介面模組，結合於主殼體之上方處；一沖泡模組，其包括：一第一驅動模組，用以使其第一移動單元進行一第一移動動作；一第二驅動模組，固設於第一移動單元上，又第二驅動模組，用以使其第二移動單元進行一第二移動動作；及一出水頭，固設於第二移動單元上，又出水頭之進水口係與加熱單元之出水口連通；一沖調模組，其包括：一杯子支撐座，設置於座體處；及一第三驅動模組，控制杯子支撐座進行旋轉動作；以及一控制模組，讀取人機介面模組之訊號，然後控制幫浦、加熱單元、沖泡模組、及沖調模組之作動。
藉由本發明之實施，至少可以達成下列之進步功效： 一、 可以使用自動化設備達成仿手沖咖啡沖泡的功效。 二、 可以達成使用者的便利性，即使沒有學習過手沖咖啡，也能便利的享受手沖咖啡的美味。 三、 可以自動化設備有效的完成大量仿手沖咖啡沖泡並創造新的商業模式。
為了使任何熟習相關技藝者了解本發明之技術內容並據以實施，且根據本說明書所揭露之內容、申請專利範圍及圖式，任何熟習相關技藝者可輕易的理解本發明相關之目的及優點，因此將在實施方式中詳細述敘本發明之詳細特徵以及優點。
如第1圖所示，本實施例為一種仿手沖咖啡機結構100，其包括：一本體10；一人機介面模組20；一沖泡模組30；一沖調模組40；及一控制模組50。
如第2A圖至第4圖所示，本體10，主要為一殼體，其包括一主殼體110及一座體120。主殼體110用以容置一人機介面模組20、一沖泡模組30、一控制模組50、一水槽121、一幫浦122及一加熱單元123。座體120則內設有一沖調模組40。
加熱單元123之進水口是經由幫浦122與水槽121相連通，因此水槽121內的水，經過幫浦122送到加熱單元123後，就可以即時的產生沖泡咖啡所需要的熱水。為了使所提供的熱水，其溫度能夠精準的控制，加熱單元123可藉由溫度控制器124使用例如以脈衝寬度調節PWM (Pulse Width Modulation)的技術，以形成一種可溫度調整及溫度控制的可溫控加熱單元123。
人機介面模組20，主要是用以讓使用者操作沖泡咖啡的選項，人機介面模組20可結合於主殼體110之上方處，以方便使用者操作仿手沖咖啡機結構100，又人機介面模組20可以為一觸控螢幕210或者一按鍵組220。
沖泡模組30，其包括：一第一驅動模組310；一第二驅動模組320；及一出水頭330。
第一驅動模組310，用以使其第一移動單元311進行一第一移動動作；第一移動動作可以為一水平方向移動動作。為了更精準地控制移動的距離，第一驅動模組310可以為一線性滑軌之驅動模組或一滾珠螺桿定位傳動機構。
第二驅動模組320，固設於第一移動單元311上，所以當第一移動單元311移動時，將會帶動第二驅動模組320進行同步的移動。
第二驅動模組320，其主要是用以使其第二移動單元321進行一第二移動動作，第二移動動作可以為一垂直方向移動動作。同樣的，為了能更精準地控制移動的距離，第二驅動模組320亦可以為一線性滑軌之驅動模組或一滾珠螺桿定位傳動機構。
出水頭330，主要是用以提供沖泡咖啡的熱水，出水頭330可以為一管狀結構，出水頭330固設於第二移動單元321上，所以當第二移動單元321移動時，出水頭330也會跟著同步的移動。又出水頭330之進水口係透過水管331與加熱單元123之出水口連通，因此出水頭330可以提供熱水，以供沖泡咖啡使用。
沖調模組40，其包括：一杯子支撐座410；及一第三驅動模組420。
杯子支撐座410，其為一可選轉的轉盤，主要用以置放待沖泡的咖啡杯60，又杯子支撐座410係設置於座體120處且位於出水頭330的下方處，以方便咖啡沖泡的進行。
第三驅動模組420，其可以為一馬達，第三驅動模組420主要控制杯子支撐座410進行旋轉動作。為了有效的控制馬達的轉速，第三驅動模組420可以使用轉速控制器421並以例如以脈衝寬度調節PWM 的技術，有效控制馬達的轉速。
如第5圖所示，藉由上述第一驅動模組310及第二驅動模組320，即可以使出水頭330進行上、下且前、後的沖泡動作，又再搭配第三驅動模組420使待沖泡的咖啡杯60進行旋轉，即可以達成摹仿手沖咖啡的手沖動作62。
然而除了上述仿手沖咖啡的手沖動作外，要達到仿手沖咖啡的最佳效果，還必須要依照使用者想要喝那一種咖啡風味，再搭配不同的沖泡流程及不同的沖泡參數，才能真正的達成仿手沖咖啡的效果，相關細節將再次說明如下。
控制模組50，其主要藉由設計規畫好的內建程式，以進行仿手沖咖啡機結構100的操控，控制模組50可以為一可程式化控制器，例如是一微控制器單元(MCU, Microcontroller Unit)。在仿手沖咖啡機結構100中，控制模組50電訊連接幫浦122、加熱單元123、人機介面模組20、沖泡模組30、及沖調模組40。
當人機介面模組20被使用者操作後，使用者於人機介面模組20輸入的沖泡指令，會由人機介面模組20產生控制訊號給控制模組50，然後控制模組50將依照內部預設的程式碼，控制仿手沖咖啡機結構100的各個模組或元件，以完成使用者所要咖啡的沖泡。
為了說明人機介面模組20的操作模式及如何達到仿手沖咖啡的效果，有關人機介面模組20與控制模組50之設計，舉例說明如下：
首先，人機介面模組20可以將使用者需求的風味，例如美式咖啡、拿鐵咖啡、及義式濃縮咖啡作為人機介面模組20選項。接著內建的程式，模仿一般手沖咖啡的流程，例如溫杯、醒豆、第一次沖泡、第二次沖泡、第三次沖泡…等，又搭配水各項時間及溫度…等參數，依序完成仿手沖咖啡沖泡的操作。
溫杯是指以熱水對尚未裝有咖啡粉的咖啡濾紙進行溫熱的動作。除了溫熱以外，還可以藉此沖掉濾紙的味道。此時控制模組50要控制熱水出水的量及出水時間，並且要藉由第一驅動模組310、第二驅動模組320或第三驅動模組420…等，以控制熱水澆撒的區域。
醒豆是指將咖啡濾紙裝填咖啡粉63後，對咖啡粉63進行熱水浸泡的動作，使每一粒咖啡粉63能吸水及預熱，此時控制模組50也要控制熱水出水的量及出水時間，並且要藉由第一驅動模組310、第二驅動模組320或第三驅動模組420…等，使熱水沖飽所有咖啡粉63且不須讓熱水進行滴漏。
水溫、水量、第一次沖泡、第二次沖泡、或第三次沖泡的部分，將依照每種咖啡風味的屬性，預先以程式進行設定，然後由控制模組50藉由加熱單元123、幫浦122、第一驅動模組310、第二驅動模組320、第三驅動模組420…等，以配合進行控制。
有關上述所有參數僅僅為範例，任何一參數都可以在人機介面模組20上，透過使用者的操作進行等級的規劃。本實施例藉由使用咖啡濾紙容器61及第一驅動模組310、第二驅動模組320或第三驅動模組420…等控制出水頭330及咖啡杯60旋轉進行互動，使仿手沖咖啡機結構100可以沖泡出與手工沖泡咖啡一樣效果或風味的仿手沖咖啡。
惟上述各實施例係用以說明本發明之特點，其目的在使熟習該技術者能瞭解本發明之內容並據以實施，而非限定本發明之專利範圍，故凡其他未脫離本發明所揭示之精神而完成之等效修飾或修改，仍應包含在以下所述之申請專利範圍中。
100‧‧‧仿手沖咖啡機結構
10‧‧‧本體
110‧‧‧主殼體
120‧‧‧座體
121‧‧‧水槽
122‧‧‧幫浦
123‧‧‧加熱單元
124‧‧‧溫度控制器
20‧‧‧人機介面模組
210‧‧‧觸控螢幕
220‧‧‧按鍵組
30‧‧‧沖泡模組
310‧‧‧第一驅動模組
311‧‧‧第一移動單元
320‧‧‧第二驅動模組
321‧‧‧第二移動單元
330‧‧‧出水頭
331‧‧‧水管
40‧‧‧沖調模組
410‧‧‧杯子支撐座
420‧‧‧第三驅動模組
421‧‧‧轉速控制器
50‧‧‧控制模組
60‧‧‧咖啡杯
61‧‧‧咖啡濾紙容器
62‧‧‧手沖動作
63‧‧‧咖啡粉
[第1圖]為本發明之一種仿手沖咖啡機結構立體實施例圖； [第2A圖]為本發明之一種局部立體實施例圖； [第2B圖]為本發明之一種沖泡模組立體實施例圖； [第3圖]為本發明之一種局部剖視實施例圖； [第4圖]為本發明之一種電路方塊實施例圖；以及 [第5圖]為本發明之一種摹仿手沖運作實施例圖。
Claims (10)
- 一種仿手沖咖啡機結構，其包括： 一本體，其包括一主殼體、一座體，又該座體內設有一水槽、一幫浦及一加熱單元，該加熱單元之進水口經由該幫浦與該水槽相連通； 一人機介面模組，結合於該主殼體之上方處； 一沖泡模組，其包括： 一第一驅動模組，用以使其第一移動單元進行一第一移動動作； 一第二驅動模組，固設於該第一移動單元上，又該第二驅動模組，用以使其第二移動單元進行一第二移動動作；及 一出水頭，固設於該第二移動單元上，又該出水頭之進水口係與該加熱單元之出水口連通； 一沖調模組，其包括： 一杯子支撐座，設置於該座體處；及 一第三驅動模組，控制該杯子支撐座進行旋轉動作；以及 一控制模組，讀取該人機介面模組之訊號，然後控制該幫浦、該加熱單元、該沖泡模組、及該沖調模組之作動。
- 如申請專利範圍第1項所述之仿手沖咖啡機結構，其中該人機介面模組係為一觸控螢幕或者一按鍵組。
- 如申請專利範圍第1項所述之仿手沖咖啡機結構，其中該加熱單元為一可溫控加熱單元。
- 如申請專利範圍1所述之仿手沖咖啡機結構，其中該第一移動動作為一水平方向移動動作。
- 如申請專利範圍第1項所述之仿手沖咖啡機結構，其中該第二移動動作為一垂直方向移動動作。
- 如申請專利範圍第1項所述之仿手沖咖啡機結構，其中該第一驅動模組為一線性滑軌之驅動模組或一滾珠螺桿定位傳動機構。
- 如申請專利範圍第1項所述之仿手沖咖啡機結構，其中該第二驅動模組為一線性滑軌之驅動模組或一滾珠螺桿定位傳動機構。
- 如申請專利範圍第1項所述之仿手沖咖啡機結構，其中該第三驅動模組為一馬達。
- 如申請專利範圍第1項所述之仿手沖咖啡機結構，其中該控制模組為一可程式化控制器。
- 如申請專利範圍第9項所述之仿手沖咖啡機結構，其中該程式化控制器為一微控制器單元。
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