TWM586585U - 飲料沖泡桶恆溫控制裝置 - Google Patents

Abstract

本創作的恆溫控制裝置於沖泡桶內設置溫度感測器以及蒸氣出氣端，蒸氣出氣端連接於蒸氣供應槽。當沖泡桶的注水口注入第一溫度的沖泡水後，溫度感測器即時監測沖泡水的溫度，並傳送訊號給單晶片控制板，由單晶片控制板控制蒸氣供應槽自蒸氣出氣端供應高溫蒸氣以對沖泡水加熱至第二溫度，並於沖泡水於第二溫度時，停止對沖泡水加熱。

Description

飲料沖泡桶恆溫控制裝置

本創作有關一種飲料沖泡裝置，尤指一種具有飲料沖泡桶恆溫控制的飲料沖泡裝置。

商業用途的飲料沖泡裝置通常涵蓋兩大部份：沖煮用水的供應與循環以及沖泡原料的供應與回收。在沖煮用水的部份，使用子母鍋爐作為加熱系統來對冷水進行加熱，藉由進水單元將冷水分別導入母鍋爐以及設於母鍋爐內的子鍋爐內，將出水管連接於子鍋爐與蒸煮頭，並將迴水管連接蒸煮頭與子鍋爐之間。當沖煮時，啟動蒸煮頭使出水管內的熱水由蒸煮頭的出水端流出以萃取茶葉、咖啡等進行飲料沖泡。

在使用飲料沖泡裝置的過程中，進水單元會將冷水輸入子鍋爐內，並間接透過母鍋爐的加熱槽內的熱水加熱。而母鍋爐對子鍋爐內的水加熱至初期設定的溫度後，由加壓幫浦將子鍋爐內熱水加壓推送流經出水管、至蒸煮頭出水，至於未使用的熱水再由迴水管流回子鍋爐內。當沒有出水時，加壓的熱水就在子鍋爐、水管、蒸煮頭之間一直以恆溫恆壓狀態流動循環。

目前的飲料沖泡裝置的溫控機制均設置在鍋爐加熱端，而非蒸煮頭處，雖然可以設定母鍋爐對子鍋爐內的水加熱的目標溫度，實務上往往僅能控制到子鍋爐內的水被加熱至一定的溫度區間，並且當母鍋爐加熱過的熱水經過出水管到達蒸煮頭出水的過程中，會進一步產生熱量流失、溫度下降的溫損問題。舉例而言，子鍋爐中被母鍋爐加熱至設定為95度C的熱水，在經過出水管到達蒸煮頭時可能溫度已經下降到85度C。而目前習知的溫控機制都是設置在母鍋爐處，為了保持鍋爐出來的水溫與蒸煮頭出水的溫度是相同的，往往必須以調高母鍋爐處的設定溫度才可能在蒸煮頭的出水端得到適合水溫的水。由於母鍋爐是以高功率加熱大量的水的方式設計，這樣的作法相當地耗電，並且也難以準確地控制出水端的水溫。

在沖泡原料的部份，目前的自動泡茶機器的茶葉仍是以人工手動秤重後，以手動的方式將沖泡茶原料倒進沖泡桶（bulk tank），再經由上述蒸煮頭流出熱水進行沖泡。接著在一定時間的沖煮並由沖泡桶下方的出茶口打開出茶後，留在沖泡桶內的茶葉殘渣也需以手動取出沖泡桶倒出殘渣，並以手動方式清洗沖泡桶後，再將沖泡桶裝回機器上以供下一次的沖泡作業。這種以人工手動操作進行茶葉秤重、送茶以及殘渣回收清洗相當耗費人力時間，人工操作秤重也面臨了重量不一的問題。

為了解決上述問題，本創作提供了一種飲料沖泡桶的恆溫控制裝置。

在本創作的一實施例中，飲料沖泡桶的恆溫控制裝置包含有一沖泡桶、一溫度感測器、一蒸氣出氣端以及一蒸氣供應槽。該沖泡桶具有一注水口以及一出水端，該注水口用以注入具有一第一溫度的沖泡水。該溫度感測器設置於該沖泡桶內，當該沖泡桶注入該沖泡水後，該溫度感測器用以即時監測該沖泡水的溫度。該蒸氣出氣端設置於該沖泡桶內，用來於該沖泡桶內注入高溫蒸氣以將該沖泡水加熱至一第二溫度。該蒸氣供應槽連接於該蒸氣出氣端，該蒸氣供應槽提供高溫蒸氣至該蒸氣出氣端。當該溫度感測器監測該沖泡水的溫度未達該第二溫度時，該蒸氣供應槽提供的高溫蒸氣由該蒸氣出氣端注入該沖泡桶內以將該沖泡水加熱至該第二溫度；當該溫度感測器監測該沖泡水的溫度達該第二溫度時，該蒸氣供應槽提供的高溫蒸氣停止由該蒸氣出氣端注入該沖泡桶內。

在本創作的實施例中，該恆溫控制裝置另包含一單晶片控制板，連接於該溫度感測器以及該蒸氣供應槽，該單晶片控制板用以取得並顯示該溫度感測器即時監測該沖泡水的溫度，以及當該沖泡水的溫度未達該第二溫度時，控制該蒸氣供應槽提供高溫蒸氣由該蒸氣出氣端注入該沖泡桶內。

在本創作的實施例中，其中該蒸氣出氣端與該溫度感測器分別設置於該沖泡桶內的相對兩側。

在說明書及後續的申請專利範圍當中使用了某些詞彙來指稱特定的元件。所屬領域中具有通常知識者應可理解，製造商可能會用不同的名詞來稱呼同一個元件。本說明書及後續的申請專利範圍並不以名稱的差異來作為區分元件的方式，而是以元件在功能上的差異來作為區分的準則。在通篇說明書及後續的請求項當中所提及的「包含」係為一開放式的用語，故應解釋成「包含但不限定於」。此外，「耦接」或「連接」一詞在此係包含任何直接及間接的結構連接手段。因此，若文中描述一第一裝置耦接/連接於一第二裝置，則代表該第一裝置可直接結構連接於該第二裝置，或透過其他裝置或連接手段間接地結構連接至該第二裝置。

第1圖為本創作的一種飲料沖泡裝置的示意圖。飲料沖泡裝置100包含了可自動量取定量原料以及輸送原料的供料裝置200、恆溫控制裝置60（如第10圖）以及廢料殘渣的自動清洗與回收裝置300。在第1圖中，供料裝置200包含了原料桶10、下料裝置20、送料盒30、輸送軌道40以及沖泡桶50。

請一起參考第2圖以及第3圖，第2圖為飲料沖泡裝置中的飲料原料自動定量與輸送之供料裝置的部份示意圖，第3圖為原料桶的內部示意圖。原料桶10可存放以及提供飲料原料，在本創作中，飲料原料可以是茶葉、咖啡粉或其他可透過開水沖泡/沖煮而成飲料的原料。如第3圖所示，原料桶10包含了一驅動元件11、一螺桿12、一緩存盒13以及一震動器14。驅動元件11可以是馬達，連接螺桿12以帶動螺桿12緩速轉動，而螺桿12另一端則延伸至緩存盒13。在此實施例中，螺桿12垂直延伸並受驅動元件11帶動轉動以將飲料原料送至緩存盒13內。震動器14固定於緩存盒13的底部。於第2圖中，緩存盒13設置於原料桶10的下方，緩存盒13的出口位於下料裝置20上方，震動器14可對緩存盒13造成震動，以將緩存盒13中的飲料原料送至下料裝置20內。

請參考第4圖，第4圖為第2圖的供料裝置的部份側面示意圖。下料裝置20另包含一重量感測器21，當驅動元件11帶動螺桿12轉動以將飲料原料送入緩存盒13，並由震動器14對緩存盒13造成震動將飲料原料送至下料裝置20時，重量感測器21可即時監測下料裝置20所承接的飲料原料的重量，並於下料裝置20承接的飲料原料達一特定重量時，傳送訊號給震動器14以停止對緩存盒13造成震動。而下料裝置20所承接的該特定重量的飲料原料則進一步下落至下方的送料盒30。

請參考第1圖以及第5圖，第5圖為供料裝置的送料盒於第一位置、輸送軌道以及沖泡桶的示意圖。輸送軌道40以垂直的方式設置於下料裝置20與沖泡桶50之間，具體而言，沖泡桶50的頂部具有一原料送入口57，輸送軌道40設置於下料裝置20與沖泡桶50的原料送入口57之間。當送料盒30在如第1圖、第2圖、第4圖以及第5圖的第一位置時，其位於下料裝置20的下方以承接飲料原料。

請參考第6圖，第6圖為送料盒相對沖泡桶於第二位置的示意圖。送料盒30可於輸送軌道40上垂直上下移動並軸向轉動至如第6圖所示的第二位置，也就是鄰近原料送入口57一側。如第4圖以及第6圖所示，送料盒30包含一底板31以及中空的一盒體32，底板31蓋於盒體32的底部以形成承接飲料原料的上開口盒體，並且盒體32可沿輸送軌道40相對底板31軸向轉動。當送料盒30位於原料送入口57處的第二位置時，底板31的垂直位置不低於原料送入口57，並且盒體32由輸送軌道40控制進行軸向轉動，同時向沖泡桶50方向推送其中的飲料原料，當盒體32轉動至原料送入口57上方的一第三位置時，其中的飲料原料不再被底板31阻擋而可直接送入沖泡桶50內，以完成自動送料至沖泡桶50的目的。

請參考第7圖至第9圖，其中第7圖為沖泡桶的俯視圖，第8圖為沖泡桶的立體圖，第9圖沖泡桶另一視角的立體圖。沖泡桶50另包含一上蓋55，在本創作的實施例中，上蓋55由上蓋自動桿80連動控制以自動轉動開啟或關閉。

請參考第7圖、第9圖至第11圖，其中第10圖以及第11圖為沖泡桶以及恆溫控制裝置於不同視角的立體圖。沖泡桶50結合恆溫控制裝置60，使沖泡桶50內的沖煮水能維持於一特定溫度或特定溫度區間。沖泡桶50的上蓋55具有一注水口58，桶底部具有一出水端52，注水口58用以注入具有一第一溫度的沖泡水。恆溫控制裝置60另包含一溫度感測器61、一蒸氣出氣端62、一蒸氣供應槽63以及一單晶片控制板64。溫度感測器61以及蒸氣出氣端62分別設置於沖泡桶50內，且較佳地設置於沖泡桶50內相對兩側的位置。溫度感測器61偵測沖泡桶50內的溫度並回饋到單晶片控制板64，並由單晶片控制板64控制蒸氣供應槽63的開/關出蒸氣，蒸氣供應槽63另連接蒸氣出氣端62。

當沖泡桶50由注水口58注入第一溫度的沖泡水後，溫度感測器61即時監測該沖泡水的溫度，並回傳到單晶片控制板64，單晶片控制板64取得並顯示溫度感測器61即時監測該沖泡水的溫度，而當溫度感測器61監測該沖泡水的溫度未達設定的一第二溫度時，單晶片控制板64則控制蒸氣供應槽63提供高溫蒸氣，並由蒸氣出氣端62注入沖泡桶50內以將該沖泡水加熱至該第二溫度。並在溫度感測器61監測該沖泡水的溫度達該第二溫度時，單晶片控制板64即控制蒸氣供應槽63停止提供高溫蒸氣，具體可以電子控制開關閥或球狀開關閥控制蒸氣供應槽63的蒸氣供應。

請參考第10圖至第12圖，其中第12圖為沖泡桶以及自動清洗與回收裝置的立體圖。沖泡桶50另具有一殘渣出口53，於殘渣出口53處由一自動推桿90推動控制開閉的殘渣蓋56，使殘渣蓋56可受控制而選擇性地蓋住殘渣出口53。於沖泡桶50的出水端52處具有一第一濾網籃54，用來在送出沖泡好的飲料時，避免飲料原料由出水端52流出。自動清洗與回收裝置300另包含一殘渣桶70、一殘渣導管71以及一集水盒73。殘渣桶70設置於沖泡桶50的下方，殘渣導管71則連接殘渣出口53以及殘渣桶70。

如前所述，於沖泡飲料時，由供料裝置200將飲料原料自動送至沖泡桶50內，此時自動推桿90係連動殘渣蓋56處於蓋住殘渣出口53的位置，接著由注水口58注入熱水並由恆溫控制裝置60控制沖泡水的溫度以進行飲料的沖煮。當飲料沖泡裝置100依照設定模式、水量與時間沖煮飲料完成後，沖煮好的飲料由出水端52流至飲料容器（圖未示）後，接著程式啟動（可由單晶片控制板64控制）自動推桿90打開沖泡桶50底部的殘渣蓋56，同時注水口58由上蓋55處環向灑水，讓水噴向沖泡桶50壁後下流，以徹底將殘渣沖出殘渣出口53後，經過殘渣導管71而由殘渣桶70承接。帶水的殘渣進入殘渣桶70後，於殘渣桶70的出口處具有一第二濾網籃72，由殘渣導管71而來的殘渣在殘渣桶70被析出並留置第二濾網籃72內，在第二濾網籃72內的殘渣達到一定量後可取出殘渣桶70進行清理。至於水分則由殘渣桶70的出口排出至下方的集水盒73收集並可設置排水口排出。

本創作的飲料沖泡裝置，透過飲料原料自動定量與輸送之供料裝置、結合沖泡桶的恆溫控制裝置以及飲料殘渣的自動清洗與回收裝置，於沖泡飲料時，由供料裝置進行飲料原料的自動供料與秤重，以送料盒與輸送軌道將飲料原料送至沖泡桶內注水沖泡。由恆溫控制裝置控制沖煮時的水溫，當依照設定模式、水量與時間沖煮飲料完成後，沖煮好的飲料流至飲料容器，而沖泡桶內的殘渣則以自動清洗與回收裝置中的沖洗噴嘴灑水沖出殘渣出口，並由殘渣導管收集至殘渣桶以及集水盒，如此即完成了飲料沖泡裝置的送料、沖煮以及殘渣回收的自動化控制。

10‧‧‧原料桶

11‧‧‧驅動元件

12‧‧‧螺桿

13‧‧‧緩存盒

14‧‧‧震動器

20‧‧‧下料裝置

21‧‧‧重量感測器

30‧‧‧送料盒

31‧‧‧底板

32‧‧‧盒體

40‧‧‧輸送軌道

50‧‧‧沖泡桶

52‧‧‧出水端

53‧‧‧殘渣出口

54‧‧‧第一濾網籃

55‧‧‧上蓋

56‧‧‧殘渣蓋

57‧‧‧原料送入口

58‧‧‧注水口

60‧‧‧恆溫控制裝置

61‧‧‧溫度感測器

62‧‧‧蒸氣出氣端

63‧‧‧蒸氣供應槽

64‧‧‧單晶片控制板

70‧‧‧殘渣桶

71‧‧‧殘渣導管

72‧‧‧第二濾網籃

73‧‧‧集水盒

80‧‧‧上蓋自動桿

90‧‧‧自動推桿

100‧‧‧飲料沖泡裝置

200‧‧‧供料裝置

300‧‧‧自動清洗與回收裝置

第1圖為本創作的一種飲料沖泡裝置的示意圖。
第2圖為飲料沖泡裝置中的飲料原料自動定量與輸送之供料裝置的部份示意圖。
第3圖為原料桶的內部示意圖。
第4圖為第2圖的供料裝置的部份側面示意圖。
第5圖為供料裝置的送料盒於第一位置、輸送軌道以及沖泡桶的示意圖。
第6圖為送料盒相對沖泡桶於第二位置的示意圖。
第7圖為沖泡桶的俯視圖。
第8圖為沖泡桶的立體圖。
第9圖為沖泡桶另一視角的立體圖。
第10圖以及第11圖為沖泡桶以及恆溫控制裝置於不同視角的立體圖。
第12圖為沖泡桶以及自動清洗與回收裝置的立體圖。

Claims (3)

1. 一種飲料沖泡桶的恆溫控制裝置，包含有：
   一沖泡桶，具有一注水口以及一出水端，該注水口用以注入具有一第一溫度的沖泡水；
   一溫度感測器，設置於該沖泡桶內，當該沖泡桶注入該沖泡水後，該溫度感測器用以即時監測該沖泡水的溫度；
   一蒸氣出氣端，設置於該沖泡桶內，用來於該沖泡桶內注入高溫蒸氣以將該沖泡水加熱至一第二溫度；以及
   一蒸氣供應槽，連接於該蒸氣出氣端，該蒸氣供應槽提供高溫蒸氣至該蒸氣出氣端；
   其中當該溫度感測器監測該沖泡水的溫度未達該第二溫度時，該蒸氣供應槽提供的高溫蒸氣由該蒸氣出氣端注入該沖泡桶內以將該沖泡水加熱至該第二溫度；當該溫度感測器監測該沖泡水的溫度達該第二溫度時，該蒸氣供應槽提供的高溫蒸氣停止由該蒸氣出氣端注入該沖泡桶內。
2. 如請求項1所述的恆溫控制裝置，另包含一單晶片控制板，連接於該溫度感測器以及該蒸氣供應槽，該單晶片控制板用以取得並顯示該溫度感測器即時監測該沖泡水的溫度，以及當該沖泡水的溫度未達該第二溫度時，控制該蒸氣供應槽提供高溫蒸氣由該蒸氣出氣端注入該沖泡桶內。
3. 如請求項1所述的恆溫控制裝置，其中該蒸氣出氣端與該溫度感測器分別設置於該沖泡桶內的相對兩側。