TWI432162B - A coffee bean grinder with a stripping function - Google Patents

Description

具有剝膜功能之咖啡豆研磨機

本發明係與咖啡研製有關，更詳而言之是指一種具有剝膜功能之咖啡豆研磨機。

香醇的咖啡，總是引人齒頰留香。惟，咖啡的研製必須經過包括咖啡豆挑選、決定烘焙程度、研磨、水溫、水注入方式及味道釋放時間控制等繁複的步驟，始能萃取出一杯香醇濃郁的咖啡。在許多外在控制因素皆可掌控的情況下(如烘焙時間、水溫設定等)，能再影響咖啡口感者，就屬咖啡豆本身，其中，因咖啡豆成份中的丹寧酸經提煉後會變成淡黃色粉末，且具有容易融於水的特性，故於煮沸後的丹寧酸會分解成焦梧酸，進而使得咖啡味道變差。而丹寧酸成分主要是存在於咖啡豆內部的內胚膜中，因此，若能事先將咖啡豆的豆體與內胚膜分離，且保留豆體以進行研磨呈細粉，即可確保沖泡後的咖啡極具甘醇，以提升口感。

但由於內胚膜係內藏於咖啡豆的外殼內，且為薄薄的一層薄膜，易混合於研磨成細粉狀的豆體中而不易被單獨分離，因此，雖然坊間已有咖啡豆專用研磨機，惟其並不具備可將豆體與內胚膜分離的功效，換言之，研磨成粉狀的咖啡粉仍因含有內胚膜，而於沖泡後帶有酸味。為此，如何對咖啡豆的豆體與 內胚膜進行分離即是重要的課題；此外，如能整合去除內胚膜及研磨豆體的功能於一體，相信更能提高產品的競爭力。

有鑑於此，本發明之主要目的在於提供一種具有剝膜功能之咖啡豆研磨機，具有自動且快速分離咖啡豆的豆體與內胚膜之效。

本發明之次要目的在於提供一種體積小且具有剝膜功能之咖啡豆研磨機，係對咖啡豆的裂解與研磨整合為一體，並利用重力影響而直接把分離後的豆體送至研磨成粉狀，以及將分離後的內胚膜另為集中。

緣以達成上述目的，本發明所提供咖啡豆之剝膜暨研磨方法包括步驟有：將咖啡豆自一入料口放入一機體中；碎裂咖啡豆，使咖啡豆裂解為多數塊豆體與多數片內胚膜；較輕的內胚膜在垂落過程中被往一側吸取，較重的豆體因重力而繼續垂落；以及研磨因自重垂落的豆體，使之形成粉末並自一取料口送出該機體外。

而據以達成上述方法的研磨機則包括有一機體、一碎裂單元、一分離單元與一研磨單元。其中，機體具有一入料口與一取料口；碎裂單元設置於該機體內，且位於該入料口下方，該碎裂單元用以將咖啡豆裂解為多數塊豆體與多數片內胚膜；分離單元具有一轉動件與一收集槽，該轉動件用以使空氣產生強制對流，該收集槽用以收容為強制對流帶動的內胚膜；而研磨單元設置於該碎裂單元與該機體之取料口之間，用以對豆體研磨成細粉，且細粉自該取料口送出。

在一實施例中，該碎裂單元位於該研磨單元的上方，且彼此間形成一通道；該分離單元位於該碎裂單元與該研磨單元之間。更具體地說，有一個三通管，其頂端開口通向該碎裂單元，底端開口通向該研磨單元，側向開口通向該分離單元，又，該頂端開口至該底端開口之間形成該通道。為能有效將分離後的內胚膜集中，該分離單元之轉動件為一風扇，該風扇位於該三通管之側向開口外側與該收集槽之間。

在一實施例中，該研磨機包括有一驅動單元，該驅動單元具有一心軸穿設於該通道中；且該碎裂單元與研磨單元各包括有一錐刀盤與一錐刀，其中碎裂單元的錐刀設於該心軸上段，研磨單元的錐刀設於該心軸下段。

在一實施例中，該研磨機更包括有一調整單元，該調整單元具有一可原處轉動的調節盤，該調節盤之內徑上設有一內螺紋，另，調整單元具有一設置於該研磨單元之錐刀盤外部的外螺紋，該外螺紋與該內螺紋螺合。較佳的是，該機體具有一側孔，該調整單元具有一轉盤，該轉盤局部自該側孔突出於外，且轉盤與該調節盤同軸心連結。而為使調節盤轉動定位，該調整單元更包括有一護蓋與該轉盤同軸心連結，另有一定位單元包括複數個凹窩環繞設於該三通管的外表面，以及至少一個定位珠內嵌於該護蓋內側，該定位珠的一部分嵌入對應的凹窩中。

在一實施例中，該研磨機具有一罩殼，該罩殼具有一上容室與一下容室，該上容室具有一排粉開口與該取料口相連通；該驅動單元具有一齒盤位於該下容室內，且齒盤與該心軸末段固接，驅動單元具有一馬達，該馬達之輸出軸用於傳動該齒盤。而為能有效將細粉排出，可於罩殼之上容室內設置一排粉輪，該排粉輪與該心軸固接，且位於該研磨單元的錐刀下方。

為能更清楚地說明本發明，茲舉較佳實施例並配合圖示詳細說明如后。

圖1與圖2所示為本發明一較佳實施例之具有剝膜功能之咖啡豆研磨機100結構外觀圖，圖3為使用該研磨機100以對咖啡豆進行剝膜及研磨的方法流程圖，圖4為咖啡豆之剝膜及研磨狀態圖。於後，介紹該研磨機100之組成結構，兼述其使用方法。

請配合圖5至圖7所示，所述研磨機100包括有一機體10、一碎裂單元20、一分離單元30、一研磨單元40、一驅動單元50、一個三通管60與一罩殼70，其中：該機體10上方為一入料口12，以便咖啡豆1倒入，機體10下方凹設一容槽14，容槽14之上壁面設有一取料口16，一收容盒18係以可抽出的方式安裝於容槽14中，收容盒18是用於收納研磨成粉狀且自該取料口16送出的咖啡粉。

該碎裂單元20位於該入料口12的正下方，且位於研磨單元40的正上方。碎裂單元20與研磨單元40之間安裝有該三通管60，請配合圖8所示，該三通管60的頂端開口62通向該碎裂單元20，底端開口64通向該研磨單元40，側向開口66則通向該分離單元30，且頂端開口62至底端開口64之間形成一個縱向的通道L。由於碎裂單元20是位於研磨單元40的正上方處，因此可減縮機體10的體積，以使整個研磨機100可廣泛為一般消費者所選購及使用。

上述碎裂單元20是用以將咖啡豆1裂解為多數塊豆體1a與多數片內胚膜1b，其組成包括有一錐刀盤22與一錐刀24；上述研磨單元40則是用以對豆體1a研磨成細粉，其組成亦包括有一錐刀盤42與一錐刀44。為達成前述使用目的，該碎裂單元20的錐刀盤22與錐刀24之間的間隙，是以大於研磨單元40的錐刀盤42與錐刀44之間的間隙為設計製作。

而藉由驅動單元50之一心軸52穿設於該通道L中，且心軸52上段固接該錐刀24，心軸52下段固接該錐刀44，以及，驅動單元50之一馬達54的輸出軸54a傳動固接在心軸52末段的一齒盤56，據此，於馬達54驅使心軸52轉動時，將帶動錐刀24及錐刀44同步轉動。進一步地，轉動的錐刀24將迫使咖啡豆1裂解為數塊體積稍大的豆體1a，於此同時，原包覆於裂解前豆體1a表面的內胚膜1b亦將破碎並形成多數片薄膜(圖4參照)。因自重及重力的影響，裂解後的豆體1a與內胚膜1b將循著該通道L而自然向下垂落。

該分離單元30裝設於該碎裂單元20與該研磨單元40之間，更具體地說，分離單元30具有一以風扇32為例的轉動件及一收集槽34，其中該風扇32安裝在該三通管60的側向開口66外側與該收集槽34之間，用於使空氣產生強制對流，亦即轉動的風扇32所產生的吸力，將把向下垂落且重量極輕的內胚膜1b往該收集槽34方向帶走並為集中，又該吸力大小被設定為不足以帶動體積較大且重量偏重的豆體1a，因此，豆體1a將直接掉落至該研磨單元40的錐刀盤42與錐刀44之間，並經研磨成細粉後繼續往下掉(續參圖4)。

請再配合圖9所示，該罩殼70安裝於該研磨單元40與該驅動單元50之間，其具有一上容室72與一下容室74，其中，該上容室72一側具有一排粉開口72a，該排粉開口72a經由外側的一導殼76而與該取料口16相連通，而為了更有效地將研磨後的細粉往該排粉開口72a方向推送，本實施例更在心軸52上固接一個排粉輪78，該排粉輪78位於該研磨單元40的錐刀44下方，且位在該上容室72內，利用排粉輪78隨著心軸52的轉動而將細粉往排粉開口72a方向推送。至於該下容室74，則是提供該齒盤56容置其中，藉此，細粉得不受汙染地被往取料口16推送。

以上為本發明較佳實施例的具有剝膜功能之咖啡豆研磨機與方法說明，其不僅可自動且快速完成分離咖啡豆1的豆體1a與內胚膜1b之作業，更因將碎裂單元20、分離單元30與研磨單元40巧妙地整合為一體，並利用重力關係而直接將豆體1a送至研磨處理，以及利用吸取方式強制將內胚膜1b另為集中，如此，可確保後續沖泡的咖啡甘醇，並提升口感。

值得再一提的是，本實施例的研磨機100具有可改變研磨粉粒大小之效，為達成前述目的，該研磨機100更提供有一調整單元80，請配合圖10所示，該調整單元80具有一可原處轉動的調節盤82，該調節盤82之內徑設有一內螺紋82a，而該研磨單元40的錐刀盤42外部設有一外螺紋42a，且該外螺紋42a與該內螺紋82a螺合。另有一護蓋84、一轉盤86及一底盤88與該調節盤82以同軸心方式連結，其中該護蓋84上端與該三通管60抵接，該轉盤86呈包覆該調節盤82，且轉盤86的一部分自該機體10的一側孔19突出於外，俾方便吾人以手指撥轉之，該底盤88抵接於該罩殼70，藉此，透過調節盤82之內螺紋82a與錐刀盤42之外螺紋42a的螺接關係，以及調節盤82僅能原處轉動的設計，以達成控制錐刀盤42與錐刀44之間隙大小目的。

又，為確保錐刀盤42能有良好的定位效果，本實施例的研磨機100再提供有一定位單元90，請配合圖11所示，該定位單元90具有複數個凹窩92環繞設於該三通管60的外表面，以及一個定位珠94係內嵌於該護蓋84的內側，該定位珠94受到一彈簧96的頂推，使其一部分嵌入對應的凹窩92中，據此，吾人在轉動該轉盤86時，可感受到卡合定位之效，並確保錐刀盤42不會因震動而挪動位置，以使調整後的錐刀盤42與錐刀44之間隙確定。

以上所述僅為本發明較佳可行實施例而已，舉凡應用本發明說明書及申請專利範圍所為之等效結構及製作方法變化，理應包含在本發明之專利範圍內。

1．．．咖啡豆

1a．．．豆體

1b．．．內胚膜

100．．．咖啡豆研磨機

10．．．機體

12．．．入料口

14．．．容槽

16．．．取料口

18．．．收容盒

19．．．側孔

20．．．碎裂單元

22．．．錐刀盤

24．．．錐刀

30．．．分離單元

32．．．風扇

34．．．收集槽

40．．．研磨單元

42．．．錐刀盤

42a．．．外螺紋

44．．．錐刀

50．．．驅動單元

52．．．心軸

54．．．馬達

54a．．．輸出軸

56．．．齒盤

60．．．三通管

62．．．頂端開口

64．．．底端開口

66．．．側向開口

L．．．縱向通道

70．．．罩殼

72．．．上容室

72a．．．排粉開口

74．．．下容室

76．．．導殼

78．．．排粉輪

80．．．調整單元

82‧‧‧調節盤

82a‧‧‧內螺紋

84‧‧‧護蓋

86‧‧‧轉盤

88‧‧‧底盤

90‧‧‧定位單元

92‧‧‧凹窩

94‧‧‧定位珠

96‧‧‧彈簧

圖1為一立體外觀圖，揭示本發明較佳實施例之研磨機之入料口位置；

圖2為一立體外觀圖，揭示本發明較佳實施例之研磨機之取料口位置；

圖3為一流程圖，說明本發明較佳實施例之剝膜暨研磨步驟；

圖4為一動作示意圖，說明咖啡豆自剝膜至研磨狀態；

圖5為一分解立體圖，揭示本發明較佳實施例之研磨機的所有構件；

圖6為一局部剖面立體圖，主要揭示碎裂單元、分離單元及研磨單元的組成結構；

圖7為一局部剖面示意圖，揭示碎裂單元、分離單元及研磨單元的組成結構；

圖8為一剖視圖，揭示本發明較佳實施例之三通管結構；

圖9為一局部剖面立體圖，揭示本發明較佳實施例之罩殼結構；

圖10為一立體暨局部剖面圖，揭示本發明較佳實施例之調整單元與錐刀盤；以及

圖11為一局部剖面放大圖，揭示本發明較佳實施例之定位單元結構。

20‧‧‧碎裂單元

22‧‧‧錐刀盤

24‧‧‧錐刀

30‧‧‧分離單元

32‧‧‧風扇

34‧‧‧收集槽

40‧‧‧研磨單元

42‧‧‧錐刀盤

44‧‧‧錐刀

50‧‧‧驅動單元

52‧‧‧心軸

54‧‧‧馬達

54a‧‧‧輸出軸

56‧‧‧齒盤

60‧‧‧三通管

70‧‧‧罩殼

80‧‧‧調整單元

Claims (8)

1. 一種具有剝膜功能之咖啡豆研磨機，包含：一機體，具有一入料口與一取料口；一碎裂單元，設置於該機體內，位於該入料口下方而位於該研磨單元的上方，該碎裂單元與該研磨單元彼此間形成一通道，該碎裂單元包括有一錐刀盤與一錐刀，用以將咖啡豆裂解為多數塊豆體與多數片內胚膜；一分離單元，位於該碎裂單元與該研磨單元之間，該分離單元具有一轉動件與一收集槽，該轉動件用以使空氣產生強制對流，該收集槽用以收容為強制對流帶動的內胚膜；一研磨單元，設置於該碎裂單元與該機體之取料口之間，該研磨單元包括有一錐刀盤與一錐刀，用以對豆體研磨成細粉，且細粉自該取料口送出；以及一驅動單元，具有一心軸穿設於該通道中，該心軸上段設置該碎裂單元的錐刀，該心軸下段則設置該研磨單元的錐刀，又，該碎裂單元的錐刀盤與錐刀之間的間隙，大於該研磨單元的錐刀盤與錐刀之間的間隙。
2. 如請求項1所述具有剝膜功能之咖啡豆研磨機，更包括有一調整單元，該調整單元具有一可原處轉動的調節盤，該調節盤之內徑上設有一內螺紋，另，調整單元具有一設置於該研磨單元之錐刀盤外部的外螺紋，該外螺紋與該內螺紋螺合。
3. 如請求項2所述具有剝膜功能之咖啡豆研磨機，其中該機 體具有一側孔，該調整單元具有一轉盤，該轉盤局部自該側孔突出於外，且轉盤與該調節盤同軸心連結。
4. 如請求項2所述具有剝膜功能之咖啡豆研磨機，包括有一個三通管，該三通管之頂端開口通向該碎裂單元，底端開口通向該研磨單元，側向開口通向該分離單元，又，該頂端開口至該底端開口之間形成該通道。
5. 如請求項4所述具有剝膜功能之咖啡豆研磨機，包括有一罩殼，該罩殼具有一上容室與一下容室，其中，該上容室具有一排粉開口與該取料口相連通；該驅動單元具有一齒盤位於該下容室內，且齒盤與該心軸末段固接，驅動單元具有一馬達，該馬達之輸出軸用於傳動該齒盤。
6. 如請求項5所述具有剝膜功能之咖啡豆研磨機，更包括有一設置於該罩殼之上容室內的排粉輪，該排粉輪與該心軸固接，且位於該研磨單元的錐刀下方。
7. 如請求項4所述具有剝膜功能之咖啡豆研磨機，其中該分離單元之轉動件為一風扇，該風扇位於該三通管之側向開口外側與該收集槽之間。
8. 如請求項4所述具有剝膜功能之咖啡豆研磨機，其中該調整單元更包括有一護蓋與該轉盤同軸心連結；該研磨機包括有一定位單元，該定位單元具有複數個凹窩環繞設於該三通管的外表面，以及至少一個定位珠內嵌於該護蓋內側，該定位珠的一部分嵌入對應的凹窩中。