TW201914505A - 即冷式沖泡裝置 - Google Patents

Abstract

本發明係指一種即冷式沖泡裝置，其係於一機台內至少設有一即沖模組、一製冷製熱模組及一即冷模組，其中該製冷製熱模組係由一預熱水槽、一冷卻槽及一熱交換單元所組成，其中該預熱水槽以管路連接即沖模組，而該即冷模組係於製冷製熱模組之冷卻槽內設有一冷却管組，使即沖模組沖煮出來之熱沖煮原液選擇性輸送至冷却管組，令熱沖煮原液經冷却管組時與冷卻槽內進行熱交換而能迅速降溫，直接生成未稀釋之冷沖煮原液後由冷液出水頭排出，使其具有同時提供熱沖煮原液與冷沖煮原液之效，且提高飲料的品質穩定性。

Description

即冷式沖泡裝置

本發明係隸屬一種自助交易服務之技術領域，具體而言係指一種即冷式沖泡裝置，藉以讓消費者自行完成交易服務，不僅可減少人力與場地成本，同時能維護產品品質。

按，人們在日常生活中不論是工作、上班、運動或休閒，經常會利用飲料來解渴，而一般市售的飲料主要可分為密封保久式與即沖式：其中所謂密封保久式是指以密封包裝容器填充飲料，供商家長時間銷售，其為了大量生產及延長保存期限，一般以冰飲為主，通常會添加化學添加物，且味道固定，因此一般消費者的心中除了便利外，通常會認為其較不健康，也味道也無法接近原本飲料材料的味道。而即沖式飲料，如咖啡或茶飲，其係採現沖或現煮的熱飲為主，可在依各人口味調味調整，其特色是因利用熱開水沖煮而成能表現出原材料的香氣，且進一步可依個人口味進行調整，不僅具有新鮮感、也滿足消費者的需求； 而為了保存原料的香氣，以上述即沖式飲料的自動咖啡機為例，其係將咖啡原豆置於儲料槽內，當有需要時，機械在利用研磨模組研磨咖啡豆，而將研磨後咖啡粉末置於沖煮模組中，並讓熱水高壓流經置於沖煮模組內的咖啡粉末進行沖煮，最後再令沖煮後的咖啡原液充填於飲料杯體內，完成自動沖煮咖啡 之動作，但不論是咖啡或茶葉均需以熱水沖煮才能完成，故其僅能形成熱飲；當人們想喝即沖式之冷飲時，需熱飲中加入適量的冰塊才能形成冷飲，但加入冰塊於熱飲中來冷卻，雖然可以較快取冷飲，但仍然存在有一些問題：首先，冰塊加入的多寡會影響飲料味道的濃淡，而未必每個人都能準確的同時掌控飲料溫度及濃淡，因此造成飲料品質不一的狀況；再者，使用冰塊來直接降溫，除了需要額外準備大量的冰塊外，操作人員要另外先將冰塊置於飲料杯體內，再讓沖煮的熱飲充填，操作手續變多，不僅影響便利性與速度，且也容易造成溢出污染的問題；此外，市面上也有具冷藏容器的自動飲料機，其係將預先沖泡好的飲料倒入該容器中儲存，使該飲料先行冷卻成為冷飲，並長時間維持該冷卻狀態，取用冷飲時，直接啟動開關將冷藏容器內冷飲排入飲料杯體中，供使用者飲用。

換言之，現有沖泡式飲料機無法提供即冷式的沖泡，導致其溫度控制及味道濃度控制不穩定的狀況，甚至會改變沖泡材料的比例而影響口感，而如何解決前述問題，使沖泡式飲料機能滿足即時提供熱飲與冷飲的需求，即為本發明所欲解決的技術課題。

緣是，本發明人乃針對現有即沖式飲料機所面臨的問題深入探討，並藉由近年來技術發展的需求，經不斷努力的改良與試作，終於成功開發出一種即冷式沖泡裝置，藉以克服現有即沖式飲料無法同時提供熱飲與冷飲所造成的缺點與不便。

因此，本發明之主要目的係在提供一種即冷式沖泡裝置，藉以能將沖煮之熱飲即時冷卻成為冷飲，以維持飲料之口味與濃度，而不致影響口感。

又，本發明之另一主要目的係在提供一種即冷式沖泡裝置，其能減少冰塊使用量，且增進冷飲操作的便利性與速度，有效提高其實用性。

基於此，本創作主要係透過下列的技術手段，來具體實現前述之目的及功效：其至少包含有：一機台，其設有一控制模組，且該控制模組具有一供操控及點選飲料之人機介面；一即沖模組，其係設於機台內，該即沖模組與控制模組電性連接受其控制，又該即沖模組包含有至少一儲料單元及一熱壓沖煮單元，其中儲料單元用於容置原料，供將原料定量充填於熱壓沖煮單元，而該熱壓沖煮單元並透過一切換單元連接有一熱液出水頭；一製冷製熱模組，其係設於機台內，該製冷製熱模組與控制模組電性連接受其控制，又該製冷製熱模組係由一預熱水槽、一冷卻槽及一熱交換單元所組成，其中該預熱水槽以管路連接前述即沖模組之熱壓沖煮單元，且預熱水槽與熱壓沖煮單元之管路間設有一加熱單元，又管路於該加熱單元之後設有一可將加熱後水源注入熱壓沖煮單元之加壓單元，而冷卻槽則於內部充填有冷却介質，再者該熱交換單元係至少利用一冷媒管路依序循環連接有一壓縮機、一冷凝器、一膨脹閥及一蒸發器所構成，其中冷凝器係設於預熱水槽內，而蒸發器則係設於冷卻槽上； 一即冷模組，其係設於機台內，該即冷模組與控制模組電性連接受其控制，該即冷模組係於製冷製熱模組之冷卻槽內設有一冷却管組，且該冷却管組並連接前述即沖模組之切換單元，供將其熱壓沖煮單元沖煮出來之熱沖煮原液選擇性輸送至冷却管組，而該冷却管組具有一連通外部之冷液出水頭，令熱沖煮原液經冷却管組時與冷卻槽內的冷却介質進行熱交換而能迅速降溫，直接生成未稀釋之冷沖煮原液後由冷液出水頭排出。

藉此，透過上述技術手段的具體實現，本發明之即冷式沖泡裝置能利用製冷製熱模組的熱交換單元對預熱水槽與冷卻槽進行熱交換，使其能透過對水源進行預熱，而縮短加熱時間及有效節能，同時利用冷卻槽對流經即冷模組冷却管組之熱沖煮原液進行降溫，形成未稀釋之冷沖煮原液，而無需另外以冰塊冷却，加速冷飲提供的速度，且可以確保其口感與濃度的穩定性，使其具有同時提供熱沖煮原液與冷沖煮原液之效，且提高飲料的品質穩定性，從而增加產品的附加價值，並提升其經濟效益。

為使 貴審查委員能進一步了解本發明的構成、特徵及其他目的，以下乃舉本發明之較佳實施例，並配合圖式詳細說明如後，同時讓熟悉該項技術領域者能夠具體實施。

(10)‧‧‧機台

(11)‧‧‧控制模組

(12)‧‧‧人機介面

(20)‧‧‧即沖模組

(21)‧‧‧儲料單元

(22)‧‧‧研磨單元

(23)‧‧‧熱壓沖煮單元

(24)‧‧‧熱液出水頭

(25)‧‧‧切換單元

(30)‧‧‧製冷製熱模組

(31)‧‧‧預熱水槽

(310)‧‧‧注水口

(32)‧‧‧冷卻槽

(33)‧‧‧加熱單元

(330)‧‧‧加壓單元

(331)‧‧‧切換閥

(34)‧‧‧蒸氣產生器

(340)‧‧‧排氣管

(35)‧‧‧熱交換單元

(36)‧‧‧壓縮機

(37)‧‧‧冷凝器

(38)‧‧‧膨脹閥

(39)‧‧‧蒸發器

(40)‧‧‧即冷模組

(41)‧‧‧冷却管組

(42)‧‧‧冷液出水頭

(45)‧‧‧強制輸液單元

第一圖：本發明即冷式沖泡裝置較佳實施例的架構示意圖，供說明其各單元之相對關係。

第二圖：本發明即冷式沖泡裝置較佳實施例的立體外觀示意圖。

第三圖：本發明即冷式沖泡裝置較佳實施例於提供熱飲時的動作示意圖。

第四圖：本發明即冷式沖泡裝置較佳實施例於提供冷飲時的動作示意圖。

第五圖：本發明即冷式沖泡裝置另一較佳實施例的架構示意圖。

本發明係一種即冷式沖泡裝置，以下藉由特定的具體實施形態說明本發明之技術內容，使熟悉此技藝之人士可由本說明書所揭示之內容輕易地瞭解本發明之優點與功效。然本發明亦可藉由其他不同的具體實施形態加以施行或應用。因此隨附圖例之本發明的具體實施例，僅用於方便進行描述，並非限制本發明。

本發明即冷式沖泡裝置的架構，則係如第一、二圖所示，其係於一機台(10)內至少設有一即沖模組(20)、一製冷製熱模組(30)及一即冷模組(40)所構成，令咖啡原豆或茶葉於沖泡後，能選擇性即時直接提供熱沖泡源液或冷沖泡原液；而所述之機台(10)上設有一控制模組(11)，該控制模組(11)具有一操控及點選飲料之人機介面(12)，供使用者選擇飲料種類，諸如熱咖啡、冰咖啡等、熱紅茶或冰紅茶，又該控制模組(11)可以電性連接即沖模組(20)、製冷製熱模組(30)及即冷模組(40)；又所述之即沖模組(20)可以是典型機構，如自動研磨咖啡機，該即沖模組(20)包含有至少一儲料單元(21)、 一連接各該儲料單元(21)之研磨單元(22)、一連接研磨單元(22)之熱壓沖煮單元(23)，其中儲料單元(21)用於容置咖啡原豆或茶葉、茶包等，以減少沖煮前味道流失，而研磨單元(22)則可依杯量逐次磨碎【咖啡豆磨咖啡粉】或軏碎【茶葉軏成茶葉碎片】，至所需的沖泡粒徑，以提升沖煮時的味道釋出，且研磨單元(22)可將該完成磨碎或軏碎之原料充填於熱壓沖煮單元(23)，該熱壓沖煮單元(23)並連接一高壓熱水源，供利用高壓熱水流經磨碎或軏碎之原料後沖煮出熱沖煮原液，又該熱壓沖煮單元(23)並透過一切換單元(25)連接有一熱液出水頭(24)及前述之即冷模組(40)，供沖煮後之熱沖者原液可以由熱液出水頭(24)排入或輸送至即冷模組(40)，再者該熱壓沖煮單元(23)並具有典型自動清理沖煮後原料之功能；另所述之製冷製熱模組(30)包含有一可連接水源之預熱水槽(31)、一冷卻槽(32)及一熱交換單元(35)所組成，其中該預熱水槽(31)具有一注水口(310)，可供連接水源補水，且該預熱水槽(31)並以管路連接前述即沖模組(20)之熱壓沖煮單元(23)，供作為熱壓沖煮單元(23)之高壓熱水源，且預熱水槽(31)與熱壓沖煮單元(23)之管路間設有一加熱單元(33)，以提供熱壓沖煮單元(23)所需之不同沖煮溫度，且管路於該加熱單元(33)之後設有一加壓單元(330)，將加熱後之熱水能高壓進入熱壓沖煮單元(23)內，又預熱水槽(31)與熱壓沖煮單元(23)之管路間於加壓單元(330)之後可以透過一切換閥(331)連接一蒸氣產生器(34)，該蒸氣產生器(34)具有一排氣管(340)，供生成及排出加壓之高溫蒸氣，而冷 卻槽(32)則於內部充填有冷却介質，如水，再者該熱交換單元(35)係利用一冷媒管路依序循環連接有一壓縮機(36)、一冷凝器(37)、一膨脹閥(38)及一蒸發器(39)所構成，其中冷凝器(37)係設於預熱水槽(31)內，供對預熱水槽(31)內的水源進行預熱，以縮短加熱單元(33)之加熱時間及能量，達到節能之目的，而蒸發器(39)則係設於冷卻槽(32)內壁或外壁，供使冷卻槽(32)內之冷却介質降溫，以生成冰水，進而同時對即沖模組(20)提供熱能、且對即冷模組(40)提供冷能；至於，所述之即冷模組(40)係於製冷製熱模組(30)之冷卻槽(32)內設有一冷却管組(41)，該冷却管組(41)可以是一螺旋管體，且該冷却管組(41)並連接前述即沖模組(20)之切換單元(25)，供將其熱壓沖煮單元(23)沖煮出來之熱沖煮原液輸送至冷却管組(41)，而該冷却管組(41)具有一連通外部之冷液出水頭(42)，又該切換單元(25)與冷却管組(41)之冷液出水頭(42)間設有一強制輸液單元(45)，供將熱壓沖煮單元(23)之熱沖煮原液強制進入冷却管組(41)，該強制輸液單元(45)可以是高壓輸送、真空輸送等，且令熱沖煮原液經冷却管組(41)時與冷卻槽(32)內的冷却介質進行熱交換而能迅速降溫，直接生成未稀釋之冷沖煮原液後由冷液出水頭(42)排出；藉此，組構成一種可同時提供熱沖煮原液及冷沖煮原液之即冷式沖泡裝置者。

而關於本發明之實際應用，首先係於沖泡熱沖煮原液時，請參閱第一及三圖所示，該即冷式沖泡裝置在正常運作時 ，該製冷製熱模組(30)之熱交換單元(35)中壓縮機(36)可運轉讓管路內的冷媒依序循環流經冷凝器(37)、膨脹閥(38)及蒸發器(39)後回到壓縮機(36)，使該位於預熱水槽(31)內的冷凝器(37)可以對其中水源進行預熱，且同時利用蒸發器(39)讓冷卻槽(32)內的冷却介質保持在低溫之冰水狀態，以供急速冷却流經即冷模組(40)之冷却管組(41)的液體；而當使用者透過機台(10)之控制模組(11)的人機介面(12)選用熱飲，如熱咖啡時，機台(10)上控制模組(11)可作動即沖模組(20)之儲料單元(21)將咖啡原豆定量輸送至研磨單元(22)，且經研磨單元(22)磨碎或軏碎成細粒或細片後充填於熱壓沖煮單元(23)，接著由預熱水槽(31)提供水源經加熱單元(33)加熱至所需溫度後，由加壓單元(331)將熱水增壓後注入熱壓沖煮單元(23)內，使熱水與原料細粒或細片充分反應沖煮形成熱沖煮原液，最後經切換單元(25)後由熱液出水頭(24)輸出至飲料杯體內，以供直接飲用熱飲；而如第一、四圖所示，當使用者透過機台(10)之控制模組(11)的人機介面(12)選用冷飲，如冰咖啡時，該機台(10)上之控制模組(11)一樣作動即沖模組(20)之儲料單元(21)將咖啡原豆定量輸送至研磨單元(22)，且經研磨單元(22)磨碎或軏碎成細粒或細片後充填於熱壓沖煮單元(23)，接著由預熱水槽(31)提供水源經加熱單元(33)加熱至所需溫度後，由加壓單元(331)將熱水增壓後注入熱壓沖煮單元(23)內，使熱水與原料細粒或細片充分反應沖煮形成熱沖煮原液，接著切換單元(25)將該熱沖煮原液轉換送至即冷模組(40)之 冷却管組(41)，並透過強制輸液單元(45)使該熱沖煮原液能流經冷却管組(41)，且由於冷却管組(41)係以排管或螺旋管方式環繞於冷卻槽(32)內，而能有效增加熱交換之面積與時間，使其迅速生成低溫之冷沖煮原液，並由該冷液出水頭(42)排出至飲料杯體內，以供直接飲用冷飲，且讓冷沖煮原液未經冰塊稀釋，可以有效維持其品質與口感的穩定性，也未經室溫冷却，可以提高確保其衛生；且，本發明亦可依前述方式，在不提供熱壓沖煮單元(23)原料時，令高壓熱水經熱壓沖煮單元(23)及熱液出水頭(24)之管路或切換單元(25)、冷却管組(41)、強制輸液單元(45)及冷液出水頭(42)之管路，而進行管路的清洗工作，以減少味道混合或殘留的狀況；再者，如第三圖所示，高壓熱水亦可由加熱單元(33)後之切換單元(330)進入蒸氣產生器(34)，經進一步加熱生成蒸氣，且由排出管(340)蒸氣，供用於加熱其他水源。

又本發明另有一實施例，其係如第五圖所示，該製冷製熱模組(30)之冷卻槽(32)可以設於即沖模組(20)之熱壓沖煮單元(23)下方，且令熱壓沖煮單元(23)之熱液出水頭(24)在不接觸的狀況下穿經冷卻槽(32)，而即冷模組(40)之冷却管組(41)係設於該冷卻槽(32)內，使熱沖煮原液能在經切換單元(25)轉換後直接流入冷却管組(41)，且由冷液出水頭(42)排出，而無需設置強制輸液單元(45)，以節省機台(10)之空間，其一樣能達成前述之目的與功效。

透過上述之說明可知，本發明之即冷式沖泡裝置能 利用製冷製熱模組(30)之熱交換單元(35)對預熱水槽(31)與冷卻槽(32)進行熱交換，使其能透過對水源進行預熱，而縮短加熱時間及有效節能，同時利用冷卻槽(32)對流經即冷模組(40)冷却管組(41)之熱沖煮原液進行降溫，形成未稀釋之冷沖煮原液，而無需另外以冰塊冷却，加速冷飲提供的速度，且可以確保其口感與濃度的穩定性，使其具有同時提供熱沖煮原液與冷沖煮原液之效，且提高飲料的品質穩定性，大幅提升冷飲的衛生，從而增加產品的附加價值，並提升其經濟效益。

綜上所述，可以理解到本發明為一創意極佳之創作，除了有效解決習式者所面臨的問題，更大幅增進功效，且在相同的技術領域中未見相同或近似的產品創作或公開使用，同時具有功效的增進，故本發明已符合發明專利有關「新穎性」與「進步性」的要件，乃依法提出申請發明專利。

Claims (6)

1. 一種即冷式沖泡裝置，其至少包含有：一機台，其設有一控制模組，且該控制模組具有一供操控及點選飲料之人機介面；一即沖模組，其係設於機台內，該即沖模組與控制模組電性連接受其控制，又該即沖模組包含有至少一儲料單元及一熱壓沖煮單元，其中儲料單元用於容置原料，供將原料定量充填於熱壓沖煮單元，而該熱壓沖煮單元並透過一切換單元連接有一熱液出水頭；一製冷製熱模組，其係設於機台內，該製冷製熱模組與控制模組電性連接受其控制，又該製冷製熱模組係由一預熱水槽、一冷卻槽及一熱交換單元所組成，其中該預熱水槽以管路連接前述即沖模組之熱壓沖煮單元，且預熱水槽與熱壓沖煮單元之管路間設有一加熱單元，又管路於該加熱單元之後設有一可將加熱後水源注入熱壓沖煮單元之加壓單元，而冷卻槽則於內部充填有冷却介質，再者該熱交換單元係至少利用一冷媒管路依序循環連接有一壓縮機、一冷凝器、一膨脹閥及一蒸發器所構成，其中冷凝器係設於預熱水槽內，而蒸發器則係設於冷卻槽上；一即冷模組，其係設於機台內，該即冷模組與控制模組電性連接受其控制，該即冷模組係於製冷製熱模組之冷卻槽內設有一冷却管組，且該冷却管組並連接前述即沖模組之切換單元，供將其熱壓沖煮單元沖煮出來之熱沖煮原液選擇性輸送至冷却管組，而該冷却管組具有一連通外部之冷液出水頭， 令熱沖煮原液經冷却管組時與冷卻槽內的冷却介質進行熱交換而能迅速降溫，直接生成未稀釋之冷沖煮原液後由冷液出水頭排出；藉此，組構成一種可同時提供熱沖煮原液及冷沖煮原液之即冷式沖泡裝置者。
2. 如申請專利範圍第1項所述之即冷式沖泡裝置，其中該即沖模組於儲料單元與熱壓沖煮單元間設有一研磨單元，該研磨單元則可依杯量逐次磨碎或軏碎至所需的沖泡粒徑，以提升沖煮時的味道釋出。
3. 如申請專利範圍第1項所述之即冷式沖泡裝置，其中該製冷製熱模組之預熱水槽具有一注水口，可供連接水源補水。
4. 如申請專利範圍第1項所述之即冷式沖泡裝置，其中該製冷製熱模組之預熱水槽與熱壓沖煮單元的管路於加壓單元後可以透過一切換閥連接一蒸氣產生器，該蒸氣產生器具有一排氣管，供快速生成及排出加壓之高溫蒸氣。
5. 如申請專利範圍第1項所述之即冷式沖泡裝置，其中該即沖模組之切換單元與冷却管組之冷液出水頭間設有一強制輸液單元，供將熱壓沖煮單元之熱沖煮原液強制進入冷却管組。
6. 如申請專利範圍第1項所述之即冷式沖泡裝置，其中該即冷模組之冷却管組設於即沖模組之熱壓沖煮單元下方，且熱壓沖煮單元之熱液出水頭在不接觸的狀況下穿經冷卻槽，而冷却管組係設於該冷卻槽內，使熱沖煮原液能在經切換單元轉換後直接流入冷却管組由冷液出水頭排出。