一种便携式手动咖啡机的制作方法

本实用新型涉及一种便携式手动咖啡机。

背景技术：

意式浓缩(ESPRESSO)咖啡的制备，通常要求以90-95度的高温但不沸腾的热水通过使水加温沸腾，然后短时自然冷却止沸可获得，经过20-35秒的时间，以9BAR左右的压力，通过适量的研磨适度的咖啡粉，萃取出咖啡粉中的有效成分，形成高温溶液。

因为意式浓缩(ESPRESSO)咖啡的制备对设备要求较高，目前常见的用于制作意式浓缩(ESPRESSO)咖啡的咖啡机大致有以下几种：

家用震动泵压式意式咖啡机：采用结构简单的震动泵，将常温水泵压至电热板进行热交换，快速产生高温高压热水，通过咖啡粉，完成萃取。优点是价格低廉；缺点是：泵压不稳，无法输出稳定的9BAR压力，由于每次热交换的效率不同会造成温度不稳，需要交流电，不便携带。

商用旋片泵加热水锅炉咖啡机：采用旋片泵泵压常温水，进入已预先加温大量热水通常为几升或十几升的高温锅炉，置换出高压热水，通过咖啡粉，完成萃取。优点是：压力、温度稳定，可快速连续制作；缺点是：结构复杂，价格昂贵，体积较大，需要连接交流电及给排水系统，无法携带。

便携式其它动力咖啡机：通过充气瓶或气体容器预先储存高压气体，倒入热水后，用高压气体间接冲击热水，萃取咖啡。优点是：体积小，方便携带；缺点是：气压不足或不稳，零件多为易损的塑料材质，需人力预先充气或额外的高压气瓶等耗材。

爱乐压手动咖啡机：用较短但较粗的活塞直接压缩热水，通过较大人力直接对水施压，活塞的截面积较大，以爱乐压手动咖啡机通用的63MM直径活塞为例，产生9BAR左右的压力需要向活塞施加280KG推力，人力根本无法满足，无法达到合适压力。优点：简单易用，便于携带；缺点：比较费力，压力不足。

本实用新型提供一种便携式手动咖啡机，它由手动活塞杆，活塞，内套活塞筒，外套活塞筒，酿造腔，粉碗，粉碗套，压力表等部件组成，并具备以下优点：整个加压萃取意式咖啡的过程，只需人力完成，无需电力等其它辅助动力；萃取压力可以保持稳定一致，也可以通过使用者的需求随时调整，反应迅速；结构简单，收纳时体积较小，适合携带；操作简单直接，无需除咖啡粉和少量热水之外的其它耗材，即可制作意式浓缩(ESPRESSO)咖啡。

技术实现要素：

本实用新型公开了一种便携式手动咖啡机，其特征在于由手动活塞杆，活塞，内套活塞筒，外套活塞筒，酿造腔，粉碗，粉碗套，压力表等部件组成，使用者可以通过下压其中的手动活塞杆，依次带动活塞和内套活塞筒向酿造腔运动，酿造腔设置在外套活塞筒的底部与外套活塞筒的内腔和内套活塞筒的内腔联通，可共同组成一个狭长的腔体，粉碗和粉碗套设置在酿造腔下部；所述手动活塞杆，内套活塞筒，外套活塞筒在收纳时，可以互相叠套并与其它部件组合为一体，体积较小方便携带。

本机具有操作简单，方便携带和工作时无需额外辅助动力的特点，主要用于在不同场所方便地制作意式浓缩ESPRESSO咖啡。

其工作过程大致为：

使用者将装好咖啡粉51的粉碗52，通过粉碗套53连接在酿造腔5上并拧紧密封，将手动活塞杆1从内套活塞筒2的上端拔出并将内套活塞筒2拉至上止点。

使用者通过内套活塞筒2顶端的开口21倒满高温热水4后，将手动活塞杆1插回内套活塞筒2中；当下压手动活塞杆1的手柄11时，手动活塞杆1下部的活塞12会推挤内套活塞筒2内壁的高温热水4，对其加压并将高温热水4通过内套活塞筒2下部的开口23推出。

当活塞12活动到内套活塞筒2内壁的下端时，内套活塞筒2中的高温热水4已被排空；继续下压手动活塞杆1会带动内套活塞筒2向下移动，内套活塞筒2下端的密封圈22会对外套活塞筒3内壁中的高温热水4继续加压并将其推挤出装有咖啡粉51的粉碗52，直至将高温热水4全部推出。

此时的咖啡机的手动活塞杆1，活塞12，内套活塞筒2，外套活塞筒3互相叠套，是咖啡机可以压缩到的最短长度；而被挤出的高温热水4，可以持续产生9BAR左右的压力。

根据帕斯卡定律，高压热水被挤入酿造腔5时，也能产生9BAR左右的压力。高压热水经过20-35秒的时间冲过酿造腔5下部的粉碗52，粉碗52中预先装入合适份量的被磨成合适粗细度的咖啡粉51，会对高压热水的流动产生合适的阻力，有利于高压热水将咖啡粉51中的有效成分快速萃取出来，咖啡粉51内的可溶解成分可被热水射流溶出，变成溶液。

粉碗52下部的细孔有合适的孔径，允许咖啡溶液滤过并流出，但咖啡粉中的不可溶解的部分，被细孔阻挡住无法流出，由此完成整个萃取过程。流出的咖啡溶液被容器6收集，即为意式浓缩EXPRESSO咖啡。

附图说明

为了使本实用新型的技术方案更加清楚，下面结合附图对本实用新型作进一步详细描述：

图1为本实用新型的咖啡制作的流程图。

图2为本实用新型的便携式手动咖啡机的组成图。

图3为本实用新型的便携式手动咖啡机在叠套便携状态下的示意图。

具体实施方式

实施例1

使用者将装好咖啡粉51的粉碗52，通过粉碗套53连接在酿造腔5上并拧紧密封，咖啡粉51的使用量和研磨颗粒度是依靠使用者的经验来调节的。

使用者将手动活塞杆1从内套活塞筒2的上端拔出，将内套活塞筒2拉至上止点，内套活塞筒2下端的密封圈22被外套活塞筒3上部的限位环31卡住，防止内套活塞筒2从外套活塞筒3的上端拔出。此时，内套活塞筒2的内壁，外套活塞筒3的内壁，酿造腔5和装有咖啡粉51的粉碗52互相联通，共同组成一个狭长的储水腔体，并可防止正常压力下的高温热水4流出腔体外。依照惯例，市场上绝大多数的意式咖啡机每次制备咖啡时，对咖啡粉51的最大处理能力通常为14克至20克；以20克咖啡粉为例，每次的制备过程需要80立方厘米左右的高温热水4，在9BAR的压力下，以20-25秒的时间通过咖啡粉51。狭长的储水腔体的作用在于：使得活塞的截面积较小，便于人工直接施加更大压强产生足够的压力；使得加压的行程较长，可以维持25秒以上的加压时间和80立方厘米以上的储水空间。

使用者通过内套活塞筒2顶端的开口21倒入高温热水4，直到倒满；将手动活塞杆1插回内套活塞筒2中，当下压手动活塞杆1的手柄11时，手动活塞杆1下部的活塞12会推挤内套活塞筒2内壁的高温热水4，对其加压，加压后的高温热水4通过内套活塞筒下部的开口23被活塞12推出，并最终挤出装有咖啡粉51的粉碗52。

当活塞12活动到内套活塞筒2内壁的下端时，内套活塞筒2中的高温热水4已被排空；继续下压手动活塞杆1会带动内套活塞筒2向下移动，内套活塞筒2下端的密封圈22会对外套活塞筒3内壁中的高温热水4继续加压并将高温热水4推挤出装有咖啡粉51的粉碗52，直至将高温热水4全部推出。

此时的咖啡机的手动活塞杆1，活塞12，内套活塞筒2，外套活塞筒3互相叠套，是咖啡机可以压缩到的最短长度；而被挤出的高温热水4，可以产生9BAR以上的压力。

根据帕斯卡定律，高压热水被挤入酿造腔5时，也能产生9BAR以上的压力。高压热水经过20-35秒的时间冲过酿造腔5下部的粉碗52，粉碗52中预先装入合适份量的被磨成合适粗细度的咖啡粉51，会对高压热水的流动产生合适的阻力，有利于高压热水将咖啡粉51中的有效成分快速萃取出来，咖啡粉51内的可溶解成分可被热水射流溶出，变成溶液。

粉碗52下部的细孔有合适的孔径，允许咖啡溶液滤过并流出，但咖啡粉中不可被水溶解的部分，被细孔阻挡住无法流出，由此完成整个萃取过程。流出的咖啡溶液被容器6收集，即为意式浓缩EXPRESSO咖啡。

压力表54与酿造腔5的内部空间联通，在使用者对高温热水4施压时，可以检测出高温热水4所承受的压力并以读数方式显示出来，为使用者提供量化参考。当压力过小时，使用者可以对手动活塞杆1施加更大的下压力或在下次使用时装入更多，研磨更细的咖啡粉51；当所需压力过大时，可减少咖啡粉51使用量或使用比较粗研磨度的咖啡粉51以降低其密度。

实施例2

当使用者完成咖啡萃取的整个过程后，手动活塞杆1将内套活塞筒2和外套活塞筒3内部的高温热水4基本排空，咖啡机的手动活塞杆1下端的活塞12被推到内套活塞筒2内部的下端；内套活塞筒2下端的密封圈22位于外套活塞筒3内部的下端。

此时咖啡机的手动活塞杆1，内套活塞筒2，外套活塞筒3的位置是互相叠套的，也是咖啡机可以压缩到的最短长度，使得整个咖啡机占用的体积减小，更加方便使用者携带。