TWI507161B

TWI507161B - Drink preparation container for immersion control

Info

Publication number: TWI507161B
Application number: TW102116985A
Authority: TW
Inventors: Tsung Hsi Liu
Original assignee: Gino Creation Co Ltd
Priority date: 2013-05-14
Filing date: 2013-05-14
Publication date: 2015-11-11
Also published as: TW201442679A

Description

飲料製備容器之浸泡控制裝置

本發明係關於一種飲料製備容器之浸泡控制裝置，其可控制食材與熱水之相互浸泡時間，且具有控制準確、噪音小及避免誤動作、碰撞損毀等優點者。

習用飲料沖泡機的典型結構係如圖7所示，主要係利用一供水泵80供應外界水源至一鍋爐81內，該鍋爐81設有一加熱器82及一溫度偵測器83，藉以將該鍋爐81內的儲水加熱至一設定溫度範圍內；進行飲料萃取程序時，由使用者操作或由程式自動控制一熱水電磁閥84開啟，使該鍋爐81內的熱水經一熱水出水管85及一固定式灑水頭86，灑入一預置有食材的飲料製備容器87內，萃取的飲料由該飲料製備容器87的底端出口流出並滴入至一儲存桶88內儲存。

上述習用飲料沖泡機之飲料製備容器87，係採自然滴出方式，亦即食材與熱水在該飲料製備容器87內相互作用成為飲料後，直接自該飲料製備容器87的底端出口自然流出。此類自然滴出式飲料製備容器87，由於食材與熱水在該飲料製備容器87內之相互作用時間短，因此製備例如紅茶、綠茶等茶類飲品需要較長浸泡時間的飲料時，其沖煮效果較不理想。

部份習用飲料沖泡機，藉由縮小其飲料製備容器底端出口的口徑，以降低單位時間的出水量，延長熱水停留於該飲料製備容器內的時間，以獲得食材浸泡效果；惟此種不精確控制方式，經常發生例如出水量太小以致於熱水過量積存於該飲料製備容器內並且外溢的情形，或者出水量太大無法獲得理想的食材浸泡效果等情形。

市售電咖啡爐使用的飲料製備容器已設計有一利用彈性元件使其底端出口保持常閉的止漏襯墊，惟其作用係供自該電咖啡爐中取出該飲料製備容器時，可封閉其底端出口，防止該飲料製備容器內的殘留咖啡液、食材或濾泡後殘渣外漏污染環境；如將該具有常閉式止漏襯墊的飲料製備容器放入電咖啡爐內時，即由該電咖啡爐中之一撐桿或類似構件頂開該止漏襯墊，使其底端出口呈開啟狀，以便在該飲料製備容器內製備的咖啡以自然滴出方式，流入一儲存容器內儲存，因此，市售電咖啡爐中具有常閉式止漏襯墊之飲料製備容器，在萃取咖啡時仍屬於自然滴出的飲料製備方式，不適用於製備例如茶類等需要較長浸泡時間之飲料。

中國公告第CN201664208U號專利案，揭示一種具有沖泡溫度可調的多功能沖泡器。其包括有由上部的機架臂和下部的底座構成的機體、加熱容器、沖泡容器及保溫容器，加熱容器及沖泡容器的底部都開有用來漏水的出水口，使得水流到下部的容器中，在沖泡容器的底部設有發熱盤，在沖泡容器內還設有感溫器，該發熱盤和該感溫器分別與設在機體內的主控電路電連接；在沖泡容器的底部出水口處設有出水頂桿和密封圈及復位彈簧，該主控電路具有檢測溫控器測得的加熱容器的水溫達到無級調節設定溫度後，控制電磁鐵經由一傳動桿打開出水閥密封圈的功能電路。採用上述結構後，該案雖可適應不同類型沖泡物溫度的需要，使熱水在沖泡容器停留一段時間後，才通過出水口流入沖泡容器內。惟其所採用的出水頂桿、密封圈、復位彈簧、電磁鐵及傳動桿等構成，不但構造複雜、設備成本較高，且其出水頂桿與傳動桿間不易相互分離，使得沖泡容器在完成飲料沖泡程序，需重新填裝食材，而自沖泡器上取出或裝入時均較為困難，且出水頂桿與傳動桿間存在相互碰撞受損之虞。另外，其使用的復位彈簧雖具有使出水頂桿保持於常閉狀態之功能，惟其彈力作用所增加的負載，亦使得電磁鐵的能源損耗加大，且相對產生較大噪音及機構使用壽命較短等缺點。

同為本案申請人提出申請之台灣公告第M447185號專利案，揭示一種浸泡式飲料製備容器組件，其包括有：一供預置食材之容器本體，容器本體具有一接收由飲料沖泡機所供應熱水之頂端進水口以及供該熱水流出之底端出水口；一利用本身重力而常態性封閉該底端出水口的封閉構件；以及一設置於該飲料沖泡機上的電動控制構件，其包括有一電磁螺管及一非平衡式傳動槓桿，該非平衡式傳動槓桿的一槓桿軸位於遠離該封閉構件的一偏心位置上，使其在該電磁螺管不通電的情形下，該非平衡式傳動槓桿因重力差而不觸及該封閉構件；當該電磁螺管被通電時，則經由該非平衡式傳動槓桿推動該封閉構件，以開啟該底端出水口者。

上述台灣公告第M447185號專利案，已能有效解決習用技術所遭遇的大部份技術課題，而具有多項優點；惟其仍使用電磁螺管以碰撞推動傳動槓桿的方式，控制封閉構件的開啟及關閉動作，仍有噪音較大及較容易產生誤動作等技術課題。

本發明之目的即在於提供一種飲料製備容器之浸泡控制裝置，其能準確控制該飲料製備容器中止漏裝置的開啟及關閉動作，令熱水與食材在該飲料製備容器內相互浸泡作用一設定時間，以獲得較佳的飲料口感及品質者。

本發明之次一目的係在於提供一種飲料製備容器之浸泡控制裝置，其不使用電磁鐵或電磁螺管等碰撞式驅動及傳動構件，使其在傳動過程中，不產生構件相互碰撞所造成的噪音，而能有效降低傳動時的噪音，並延長傳動構件的使用壽命者。

本發明之另一目的係在於提供一種飲料製備容器之浸泡控制裝置，其使用近接開關、微動開關、位置偵測器等限止控制元件，控制驅動馬達的旋轉角度，而能精準控制各傳動構件的位移行程或旋轉角度，增進其控制準確及避免誤動作等功效者。

可達成上述發明目的之飲料製備容器之浸泡控制裝置，其中該飲料製備容器被使用於一飲料沖泡機上，其內部預置食材，並可接受該飲料沖泡機所配送的熱水，使該食材與熱水相互作用以製備飲料，該飲料由該飲料製備容器之一出水口流出至外界；該浸泡控制裝置包括有：一供封閉該出水口的常閉式止漏裝置，其具有一傳動該止漏裝置開啟及關閉之傳動桿；一驅動馬達；一活動滾輪，其能被該驅動馬達帶動，作一設定角度範圍內的偏心旋轉運動；以及一能繞著一支點作一槓桿運動的擺臂，其具有一第一端部及一第二端部，該第二端部上固設有一滾輪框，該活動滾輪伸入於該滾輪框內，當該活動滾輪作一偏心旋轉運動時，能帶動該滾輪框連同該擺臂作一設定範圍內的槓桿運動，使得該第一端部帶動該傳動桿在一開啟位置與一關閉位置間往復位移運動者。

在本發明一較佳實施例中，更包括有至少一個限止控制元件，其能在該驅動馬達轉動至一設定角度時，立即制止該驅動馬達轉動者。

在本發明一較佳實施例中，其中該至少一個限止控制元件包括有一上死點限止控制元件及一下死點限止控制元件。

在本發明一較佳實施例中，其中該至少一個限止控制元件係選用自近接開關、微動開關、磁簧開關及位置偵測器中之一者。

在本發明一較佳實施例中，其中該驅動馬達為一減速馬達。

在本發明一較佳實施例中，其中該驅動馬達為一相位馬達。

10‧‧‧飲料製備容器

11‧‧‧出水口

20‧‧‧止漏裝置

21‧‧‧傳動桿

30‧‧‧驅動馬達

31‧‧‧馬達軸

40‧‧‧聯軸器

41‧‧‧凸點

50‧‧‧活動滾輪

51‧‧‧滾輪軸

60‧‧‧擺臂

61‧‧‧支點

62‧‧‧第一端部

63‧‧‧第二端部

64‧‧‧滾輪框

70‧‧‧上死點近接開關

71‧‧‧下死點近接開關

80‧‧‧供水泵

81‧‧‧鍋爐

82‧‧‧加熱器

83‧‧‧溫度偵測器

84‧‧‧熱水電磁閥

85‧‧‧熱水出水管

86‧‧‧固定式灑水頭

87‧‧‧飲料製備容器

88‧‧‧儲存桶

圖1為本發明飲料製備容器之浸泡控制裝置之平面視圖；圖2近似於圖1，惟其中的止漏裝置係位於一開啟位置者；圖3為該浸泡控制裝置之立體視圖；圖4為該浸泡控制裝置中聯軸器之剖面視圖；圖5為圖3之部份平面視圖；圖6近似於圖5，惟其中的驅動馬達係位於一下死點位置者；以及圖7為一典型飲料沖泡機之立體結構示意圖。

請同時參閱圖1至圖4，本發明所提供之飲料製備容器之浸泡控制裝置，主要係用以準確控制該飲料製備容器中之一止漏裝置的開啟及關閉動作，令熱水與食材在該飲料製備容器內相互浸泡作用一設定時間，以獲得較佳的飲料口感及品質者。

該飲料製備容器10被使用於一例如圖7所示的飲料沖泡機上，其內部預置食材，並可接受該飲料沖泡機所配送的熱水，使該食材與熱水相互作用以製備飲料，該飲料由該飲料製備容器10之一出水口11流出至外界；本發明中的飲料製備容器10與圖7所示習用飲料製備容器87之不同處係在於：更包括有一供封閉該出水口11的常閉式止漏裝置20。當進行飲料製備程序時，該止漏裝置20保持於一關閉位置，使得食材與熱水無法流出，並在該飲料製備容器10內相互浸泡作用一段時間，供製備口感及品質更佳的飲料，例如紅茶、綠茶等茶類飲品。

該止漏裝置20兩側具有一傳動桿21，藉由向上推動該傳動桿21，能將該止漏裝置20由一關閉位置位移至一開啟位置，使該飲料製備容器10內已相互浸泡作用一段設定時間後的飲料，流出至外界，例如流出至如圖7所示的儲存桶88內儲存。

該止漏裝置20亦可使用以位移方式控制開啟及關閉的各種閥類，例如針閥等。

該浸泡控制裝置更包括有一例如減速馬達或相位馬達的驅動馬達30；一利用一聯軸器40而與該驅動馬達30之一馬達軸31聯結之活動滾輪50。如圖4所示，該活動滾輪50之一滾輪軸51與該驅動馬達30之馬達軸31，係位於該聯軸器40之不對稱位置上，因此，當該馬達軸31旋轉時，可帶動該活動滾輪50作一偏心旋轉運動。

請再參閱圖1，該浸泡控制裝置更包括有一能繞著一支點61 作一槓桿運動的擺臂60，其具有一第一端部62及一第二端部63。當該止漏裝置20位於關閉位置時時，該第一端部62恰位於該傳動桿21正下方一微小間距處。該第二端部63上則固設有一滾輪框64，該活動滾輪50伸入於該滾輪框64內，當該活動滾輪50作一偏心旋轉運動時，能帶動該滾輪框64連同該擺臂60作一設定範圍內的槓桿運動，令該第一端部62帶動該傳動桿21在一開啟位置與一關閉位置間往復位移運動者。

如圖1所示，當該活動滾輪50位於上死點位置時，該擺臂60 的第一端部62不接觸該止漏裝置20的傳動桿21，不施加任何作用力於該傳動桿21上，使該常閉式的止漏裝置20保持於關閉位置上。

如圖2所示，當該驅動馬達30之馬達軸31旋轉一例如180度的角度時，可帶動該活動滾輪50作一偏心旋轉運動，而由圖1所示的上死點位置偏心旋轉至一如圖2所示的下死點位置時，該擺臂60的第一端部62即可向上推動該止漏裝置20的傳動桿21，使該止漏裝置20由關閉位置位移至開啟位置。同理，當該馬達軸31正向或逆向旋轉一例如180度的角度時，則可帶動該活動滾輪50由下死點位置移回至上死點位置，該止漏裝置20則由開啟位置移回至關閉位置。

該驅動馬達30得為一小型減速馬達，其轉速得例如為15 rpm，可推知其旋轉180度所需時間為2秒；因此，藉由程式控制該驅動馬達30的轉動時間，即可精確帶動該活動滾輪50在該上死點位置與該下死點位置間偏心旋轉者。該驅動馬達30亦可為相位馬達或其他驅動馬達。

沖煮飲品時先出適量熱水至該飲料製備容器10內，再執行完浸泡時間程序時，自動控制系統啟動驅動馬達30轉動2秒，使馬達軸31轉動180度，即轉至下限位置停止，同時止漏裝置20的傳動桿21往上移動至出湯位置，當執行完成出湯時間(例如15秒)時自動控制系統啟動驅動馬達30，轉至上死點位置時，關閉驅動馬達30。

由滾輪軸51之偏心量，可推算出傳動桿21之移動量，活動滾輪50之位置使止漏裝置20於上限時，與飲料製備容器10保持一適當間距，避免碰撞，使止漏裝置20於關閉位置時，與擺臂60保持一適當間距，使飲料製備容器10自該飲料沖泡機上取出或裝入時，不會與擺臂60碰撞。

滾輪框64上下長度恰略寬於活動滾輪50，左右寬度使活動滾輪50不干涉轉動，使活動滾輪50轉動時連動同步帶動擺臂60運動；其優點為：1.位移精確、2.相關機構無碰撞之問題、3.無噪音、4.活動滾輪50與滾輪框64間幾乎無磨擦力，壽命長。

另外，本發明亦可使用至少一個限止控制元件，其能在該驅動馬達30轉動至一設定角度時，立即制止該驅動馬達30轉動。該至少一個限止控制元件係選用自近接開關、微動開關、磁簧開關及位置偵測器中之一者。

如圖5所示者，該聯軸器40於其旋轉至上死點位置的頂緣處設有一凸點41，並於該凸點41的正上方一設定距離處懸置有一上死點近接開關70；當該上死點近接開關70偵測該凸點41移至一設定距離以內時，立即發出一控制訊號，並由該飲料沖泡機之一控制單元(圖未示出)，立即控制該驅動馬達30停止轉動，使該活動滾輪50精準停止於該上死點位置上。同理，如圖6所示者，本發明亦可設置一下死點近接開關71；當該下死點近接開關71偵測該凸點41移至一設定距離以內時，立即發出一控制訊號，並由該控制單元，立即控制該驅動馬達30停止轉動，使該活動滾輪50精準停止於該下死點位置上。

本發明所提供之飲料製備容器之浸泡控制裝置，與前述習用技術相互比較時，由於本發明不使用電磁鐵或電磁螺管等碰撞式驅動及傳動構件，使其在傳動過程中，不產生構件相互碰撞所造成的噪音，而能有效降低傳動時的噪音，並延長傳動構件的使用壽命；且本發明更使用近接開關、微動開關、位置偵測器等限止控制元件，控制驅動馬達的旋轉角度，而能精準控制各傳動構件的位移行程或旋轉角度，增進其控制準確及避免誤動作等功效者。

上列詳細說明係針對本發明之一可行實施例之具體說明，惟該實施例並非用以限制本發明之專利範圍，凡未脫離本發明技藝精神所為之等效實施或變更，均應包含於本案之專利範圍中。