一种意式咖啡机的制作方法

本发明属于食品加工领域，具体涉及一种意式咖啡机。

背景技术：

在意式咖啡的萃取过程中，大多使用热水对研磨后的咖啡粉进行萃取，但是在常压下，仅通过热水萃取出的咖啡溶液通常无法达到意式咖啡的浓度要求。此外咖啡粉中还包含咖啡脂(crema)，咖啡脂通常由植物油、蛋白质以及糖类所构成；咖啡脂会大大提高咖啡的口感和味道，但是咖啡脂通常无法在常压下通过热水进行有效萃取。

技术实现要素：

本发明的目的是根据上述现有技术的不足之处，提供一种意式咖啡机，该意式咖啡机通过采用定量研磨、分级萃取等手段解决现有技术中存在的问题。

本发明目的实现由以下技术方案完成：

一种意式咖啡机，其特征在于包括：定量研磨装置以及咖啡萃取装置，在所述定量研磨装置与所述咖啡萃取装置之间设置有联动式出粉槽机构。

所述定量研磨装置包括料仓、定量容器、上磨刀以及下磨刀；所述料仓和所述定量容器的结合处插设有挡板；所述上磨刀以及所述下磨刀相对应安装于所述定量容器的内部；所述定量容器安装有用于驱动所述下磨刀转动的旋转驱动组件；所述上磨刀连接用于调节所述上磨刀和所述下磨刀间距的刀距调节组件。

所述咖啡萃取装置包括互相配合的萃取杯以及压粉头,两者可形成封闭仓体；所述萃取杯内部设置有滤板，所述滤板将所述萃取杯内部的所述封闭仓体分隔成分别位于上、下的一级萃取仓以及二级萃取仓，所述二级萃取仓的出液口安装有背压阀；所述压粉头的侧壁面和所述一级萃取仓的内壁之间构成密封配合，所述压粉头连接有供水组件以及竖向驱动组件。

所述压粉头的底部具有开口向下的槽体，所述槽体底部的开口处安装有多孔的分水板，所述分水板与所述槽体共同围合构成封闭腔体；所述封闭腔体通过管路与外部的供水组件相连通。

所述封闭腔体上设置有泄压回气阀；所述泄压回气阀包括筒形壳体，所述筒形壳体的第一端为进水口，所述筒形壳体的第二端为泄压回气口，所述筒形壳体的侧面开设有出水口；所述进水口与所述泄压回气口之间具有一同轴通道，所述同轴通道内设置有一与其内壁相配合的阀芯，所述阀芯上具有驱动其指向所述进水口复位的恢复弹簧，所述阀芯位于所述泄压回气口的端面上具有密封橡胶塞；所述阀芯与所述同轴通道的内壁之间具有供水体从所述进水口流向所述出水口的间隙；所述进水口通过所述管路连接所述供水组件，所述出水口与所述封闭腔体相连通，所述泄压回气口与一废液槽相连通。

所述压粉头包括一个补偿弹簧，所述压粉头通过所述补偿弹簧连接所述竖向驱动组件。

所述竖向驱动组件包括沿竖直方向设置的轨道支架以及曲柄连杆机构；所述轨道支架的数目为二，两个所述轨道支架对称设置在所述压粉头的两侧；所述压粉头的两侧具有和所述轨道支架相配合的凸块。

所述联动式出粉槽机构的一端对应安装在所述萃取杯的侧上方，其另一端连接所述定量研磨装置的底部，所述联动式出粉槽机构包括出粉嘴、伸缩槽以及拨叉联动组件；所述伸缩槽可活动式位于所述出粉嘴的前端部；所述拨叉联动组件连接在所述压粉头和所述伸缩槽之间，用于驱动所述伸缩槽随所述压粉头的运动同步伸缩。

所述出粉嘴的前端部壳体上铰接设置有一可翻转的活动挡板；所述活动挡板与所述出粉嘴前端部之间设置有用于驱动所述活动挡板闭合的扭矩弹簧。

所述咖啡萃取装置的背压阀的下方安装有酝酿仓，所述酝酿仓的底面设置有承接槽以及汇集槽，所述汇集槽的深度大于所述承接槽的深度；所述汇集槽的底面和所述承接槽的底面之间设置有平滑的过渡斜面；所述承接槽位于所述萃取液排出口的正下方；所述汇集槽的底面开设有出液口。

本发明的优点是，（1）定量研磨装置可以严格控制每次萃取使用的咖啡豆的体积，因此采用定量研磨装置可以增强每次萃取过程的一致性，使得萃取出的咖啡的品质更加稳定；（2）通过压粉头对咖啡粉进行挤压成型，使得咖啡粉形成致密的咖啡粉饼，这样可以增加热水流过咖啡粉饼时的阻力以便减缓热水的流速同时增加热水与咖啡粉的接触时间，便于热水对咖啡粉进行充分萃取；（3）对咖啡粉进行多级加压深度萃取，可以萃取出常压作用下难以萃取的有效成分，提升咖啡的味道和口感；（4）采用酝酿仓对萃取液进行酝酿，使得萃取液充分与空气进行接触，接触过程中会导致萃取液中咖啡油脂（creme）发生氧化反应，从而使得咖啡油脂丰富细腻，色泽纯正，口感柔和。

附图说明

图1为本发明的意式咖啡机的剖视图；

图2为本发明中的定量研磨装置的剖视图；

图3为本发明中的料仓与定量容器的剖视图；

图4为本发明中的咖啡萃取装置在装填咖啡粉时的剖视图；

图5为本发明中的咖啡萃取装置在萃取过程中的剖视图；

图6为本发明的图4中背压阀的局部放大图；

图7为本发明中的背压阀的底部结构示意图；

图8为本发明中的泄压回气阀处于复位状态时的剖视图；

图9为本发明中的泄压回气阀处于供水状态时的剖视图；

图10为本发明中的酝酿仓的剖视图；

图11为本发明中的酝酿仓的俯视图；

图12为本发明中的联动式出粉槽机构在伸缩槽从粉嘴中伸出时的剖视图；

图13为本发明中的联动式出粉槽机构在伸缩槽缩回粉嘴内部时的剖视图。

具体实施方式

以下结合附图通过实施例对本发明的特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解：

如图1-13，图中标记1-64分别为：定量研磨装置1、咖啡萃取装置2、联动式出粉槽机构3、料仓4、定量容器5、上磨刀6、下磨刀7、挡板8、旋转驱动组件9、刀距调节组件10、下磨刀座11、调节套12、上磨刀座13、上环形侧壁14、下环形侧壁15、档位杆16、固定支座17、限位开关18、位移传感器19、凸沿20、驱动电机21、变速箱22、粉末排出口23、萃取杯24、压粉头25、滤板26、一级萃取仓27、二级萃取仓28、背压阀29、竖向驱动组件30、轨道支架31、曲柄连杆机构32、曲柄33、连杆34、把手35、补偿弹簧36、分水板37、封闭腔体38、泄压回气阀39、筒形壳体40、进水口41、泄压回气口42、出水口43、阀芯44、酝酿仓45、承接槽46、汇集槽47、过渡斜面48、出液口49、尖棱50、进气通道51、密封橡胶塞59、恢复弹簧60、筒形壳体52、进水口53、出水口54、锥形阀芯55、复位弹簧56、弹簧支座57、密封圈58、拨叉联动组件61、活动挡板62、粉嘴63、伸缩槽64。

实施例：如图1所示，本实施例具体涉及一种意式咖啡机，其包括：定量研磨装置1以及咖啡萃取装置2，在定量研磨装置1与咖啡萃取装置2之间设置有联动式出粉槽机构3。定量研磨装置1可以每次研磨预定份量的咖啡豆，联动式出粉槽机构3用于将研磨后的咖啡粉输送至咖啡萃取装置2中，咖啡萃取装置2用于萃取咖啡粉。

如图2和图3所示，定量研磨装置1包括料仓4、定量容器5、上磨刀6以及下磨刀7；料仓4和定量容器5的结合处插设有挡板8；上磨刀6以及下磨刀7相对应安装于定量容器5的内部；定量容器5安装有用于驱动下磨刀7转动的旋转驱动组件9；上磨刀6连接用于调节上磨刀6和下磨刀7间距的刀距调节组件10。

如图2和图3所示，本实施例中，料仓4用于容纳需要研磨的咖啡豆，定量容器5的容积等于每次需要研磨的咖啡豆的容积。定量容器5设置在料仓4的底部，定量容器5和料仓4的结合处开设有供挡板8插设的条形缝隙。每次研磨咖啡豆之前，将挡板8从条形缝隙中抽出，料仓4内的咖啡豆下落并将定量容器5填满；定量容器5被填满后将挡板8插入前述条形缝隙中，防止研磨过程中咖啡豆从料仓4中落入定量容器5内部。通过挡板8的设置可以精确控制每次研磨的咖啡豆的体积，避免研磨的咖啡豆不足或过量，使得最终制成的每一杯咖啡都具有良好的一致性。

如图2和图3所示，本实施例中，若干片下磨刀7的刀刃朝外呈锥形排列，并设置在定量容器5的底部；若干片上磨刀6的刀刃朝内呈环形排列在下磨刀7的周围；下磨刀7固定安装至下磨刀座11，下磨刀座11连接至旋转驱动组件9；上磨刀6安装至刀距调节组件10，刀距调节组件10可以调节上磨刀6和下磨刀7之间的刀距，从而调节研磨后咖啡粉的颗粒尺寸。研磨过程中，旋转驱动组件9带动下磨刀座11以及下磨刀7转动，此时上磨刀6保持静止；咖啡豆在上磨刀6和下磨刀7之间被切割成粉末；咖啡粉从上磨刀6和下磨刀7之间的空隙落入定量容器5底部的粉末排出口23；咖啡粉的直径与上磨刀6和下磨刀7之间的刀距有关，当刀距增大时，上磨刀6和下磨刀7之间的空隙也会增大，这会导致颗粒更大的咖啡粉落入粉末排出口23；反之亦然。

如图2和图3所示，本实施例中，刀距调节组件10包括调节套12以及环形的上磨刀座13；上磨刀座13的顶部活动套接于定量容器5的上环形侧壁14，上磨刀座13的底部活动套接于定量容器5的下环形侧壁15；上环形侧壁14、上磨刀座13以及下环形侧壁15构成定量容器5的侧壁；上环形侧壁14和下环形侧壁15之间通过固定杆连接，上磨刀座13可以在保证定量容器5的前提下沿竖直方向移动；上磨刀6固定安装在上磨刀座13的内表面；调节套12环绕设置在定量容器5的外侧，调节套12的内表面和上磨刀座13的外表面之间设置有互相配合的螺纹结构。通过旋转调节套12，调节套12可以通过螺纹结构驱动上磨刀座13沿竖直方向运动，进而调节上磨刀6和下磨刀7之间的刀距。

如图2和图3所示，调节套12和固定支座17之间设置有用于检测上磨刀6和下磨刀7之间刀距的的档位杆16以及用于锁定刀距调节组件10的限位开关18。在本实施例中，档位杆16沿竖直方向固定安装在定量容器5的底部平台的上表面，档位杆16的顶端安装有位移传感器19，位移传感器19抵靠在调节套12的凸沿20的下表面。通过位移传感器19可以检测出调节套12的旋转角度，通过调节套12的旋转角度可以进一步得出上磨刀6和下磨刀7之间的刀距以及咖啡研磨程度。

如图2和图3所示，在本实施例中，旋转驱动组件9包括驱动电机21以及变速箱22。在研磨咖啡豆的过程中，首先将咖啡豆倒入料仓4中；需要研磨咖啡时，抽出挡板8，使得料仓4中的咖啡豆填满定量容器5；定量容器5填满后，将挡板8插回原来位置；通过刀距调节组件10将上磨刀6和下磨刀7的刀距调节至预定大小；调节完成后打开旋转驱动组件9，旋转驱动组件9驱动下磨刀7相对上磨刀6转动并研磨咖啡豆；研磨后的咖啡粉从定量容器5底部的粉末排出口23排出。

如图4和图5所示，咖啡萃取装置2包括互相配合的萃取杯24以及压粉头25，用以形成封闭的仓体；萃取杯24内部设置有滤板26，滤板26将萃取杯24内部分隔成分别位于上、下的一级萃取仓27以及二级萃取仓28，二级萃取仓28的出液口安装有背压阀29；压粉头25的侧壁面和一级萃取仓27的内壁之间构成密封配合，压粉头25连接有供水组件以及竖向驱动组件30。

如图4和图5所示，竖向驱动组件30用于驱动压粉头25沿竖直方向运动，以便压粉头挤压一级萃取仓27内的咖啡粉；竖向驱动组件30包括沿竖直方向设置的轨道支架31以及曲柄连杆机构32。轨道支架31用在压粉头25运动过程中提供导向作用。在本实施中，轨道支架31的数目为二，两个轨道支架31对称设置在压粉头25的两侧；压粉头25的两侧具有和轨道支架31相配合的凸块（图中没有画出）；在压粉头25运动过程中凸块沿轨道支架31的凹槽滑动。曲柄连杆机构32包括曲柄33和连杆34，曲柄33连接有把手35；曲柄33的第一端铰接在所述咖啡萃取装置的壳体，并固定连接有一把手35；曲柄33的第二端铰接于连杆34的第一端，连杆34的二端铰接于压粉头25的顶部。通过转动把手35，曲柄连杆机构32会驱动压粉头25沿轨道支架31滑动。

如图4和图5所示，通过前述内容可知，虽然定量研磨装置1每次可以研磨相同体积的咖啡豆，但是定量研磨装置1的刀距以及研磨程度是可调的；这使得定量研磨装置1产生的咖啡粉可以具有不同的颗粒直径，这进一步导致了每次研磨产生的咖啡粉的体积不同。在刀距较小、研磨程度较重的情况下，咖啡粉的体积较小，如果采用固定行程的压粉头25会存在无法充分挤压的问题；而在刀距较大、研磨程度较轻的情况下，产生的咖啡粉体积较大，如果采用固定行程的压粉头25会导致咖啡粉过度挤压，增加萃取热水受到的阻力。

为了适应不同体积的咖啡粉，压粉头25的顶部固定安装有一补偿弹簧36；压粉头25通过补偿弹簧36连接至竖向驱动组件30。通过补偿弹簧36，压粉头25可以适应一级萃取仓27内部不同厚度的咖啡粉，为不同厚度的咖啡粉提供足够的压力；在压粉头25挤压一级萃取仓27内部的咖啡粉过程中（如图5所示），压粉头25底部的分水板37接触咖啡粉之后，补偿弹簧36开始收缩；随后继续转动把手35使得补偿弹簧36继续收缩，对咖啡粉提供足够的压力使之形成咖啡粉饼。

压粉头25除了用于压缩一级萃取仓27内部的咖啡粉之外，还用于向一级萃取仓27内部的咖啡粉提供高压热水以便萃取咖啡；压粉头25的底部具有开口向下的槽体，槽体底部的开口处安装有多孔的分水板37；在本实施例中，分水板37通过螺栓固定安装至压粉头25；分水板37与槽体共同围合构成封闭腔体38；封闭腔体38通过管路与外部的供水组件相连通。咖啡粉挤压完成后即可利用压粉头25向咖啡粉饼高压加注热水，以便萃取咖啡粉饼。外部提供的高压热水通过管路输送至压粉头25底部的封闭腔体38内部，热水经过多孔的分水板37导流之后均匀的流向咖啡粉饼。

如图4所示，滤板26用于承载待萃取的咖啡粉；滤板26上开设有若干小直径通孔，该通孔用于在萃取过程中过滤萃取后的液体，防止咖啡粉穿过滤板进入二级萃取仓28；为了避免咖啡粉落下，小直径通孔的孔径在0.3mm-0.5mm之间，滤板26上小直径通孔的数目为300至100。

如图4、图6以及图7所示，背压阀29用于在二级萃取仓28内的压力大于预定值时打开；背压阀29包括筒形壳体52，筒形壳体52的一端为进水口53，进水口53与二级萃取仓28连接，筒形壳体52的另一端为出水口54；进水口53设置有锥形阀芯55以及复位弹簧56，复位弹簧56用于顶撑锥形阀芯55与进水口53构成密封配合。锥形阀芯55的尖端朝向进水口53，复位弹簧56的一端顶撑锥形阀芯55，复位弹簧56的另一端支承在设置于出水口54的弹簧支座57；弹簧支座57为连接在出水口54的镂空板；如图7所示，在本实施例中，弹簧支座57为十字形镂空板；筒形壳体52中的液体从弹簧支座57的镂空处排出筒形壳体52的外侧。

如图4至图7所示，二级萃取仓28内的压力小于预设值时，锥形阀芯55在复位弹簧56的顶撑下插入背压阀29的进水口53并将进水口阻塞，此时背压阀29处于关闭状态，二级萃取仓28内的液体无法从背压阀29流出；当二级萃取仓28内部大于预设值时，在二级萃取仓28内的液体或气体的推动下，锥形阀芯55向出水口54方向运动，复位弹簧逐渐压缩，背压阀29进入打开状态；处于打开状态时二级萃取仓28内的液体或气体经由背压阀29的筒形壳体52从背压阀29的出水口流出；开启背压阀29的压力由复位弹簧56决定，通过换装不同弹性模量的弹簧，可以调整开启背压阀29的压力。

如图4和图5所示，为了便于使用压粉头25挤压一级萃取仓27内部的咖啡粉；压粉头25的侧面安装有密封圈58。在挤压咖啡粉以及萃取过程中（如图5所示）压粉头25侧面的密封圈58紧贴一级萃取仓27的内表面，使得一级萃取仓27和压粉头25之间形成密闭空间，防止萃取过程中萃取杯内部的水汽和咖啡粉从压粉头25和一级萃取仓27之间的缝隙泄露。

如图4和图5所示，由于压粉头25的侧面与一级萃取仓27之间构成密封配合；在萃取完成后将压粉头25从一级萃取仓27中拔出过程中，会导致一级萃取仓27内部产生真空负压；在压粉头25与一级萃取仓27分离的瞬间，由于真空负压的作用，会有大量空气涌入一级萃取仓27内部，从而造成一级萃取仓27内部的咖啡粉残渣飞溅。

为了使萃取结束后，一级萃取仓27内的压力得到释放，在封闭腔体38上设置有泄压回气阀39。

如图4、图8以及图9所示，在本实施例中，泄压回气阀39包括筒形壳体40，筒形壳体40的第一端为进水口41，筒形壳体40的第二端为泄压回气口42，筒形壳体40的侧面开设有出水口43；进水口41通过管路连接供水组件，出水口43与封闭腔体38相连通，泄压回气口42与一废液槽相连接（图中未示出）。

如图4、图8以及图9所示，进水口41与泄压回气口42之间具有一同轴通道，同轴通道内设置有一与其内壁相配合的阀芯44。阀芯44上具有驱动其指向进水口41复位的恢复弹簧60，阀芯44朝向泄压回气口42的端面上具有密封橡胶塞59；阀芯44与同轴通道的内壁之间具有供水体从进水口41流向出水口43的间隙。

如图4、图8以及图9所示，在咖啡萃取过程中，接供水组件向封闭腔体38供水，此时泄压回气阀39工作在如图9所示的供水状态；在供水状态时，阀芯44在来自进水口41的水压作用下向泄压回气口42的方向移动；同时恢复弹簧60处于压缩状态，密封橡胶塞59将泄压回气口42完全堵塞，热水从进水口41经由阀芯44与同轴通道的内壁之间的空隙流向出水口43。

如图4、图8以及图9所示，萃取完成后，供水组件停止供水；水压作用消失后，恢复弹簧60将阀芯44向进水口41的方向推动，此时泄压回气阀39工作在如图8所示的复位状态；处于复位状态时，一级萃取仓27内具有压力的残余水汽经压粉头25的封闭腔体38上的出水口43穿过阀芯44与同轴通道的内壁之间的空隙流出泄压回气口42，以使废液槽能够回收到残余的水汽，使压粉头25和萃取杯24之间的密闭空间的气压与外界气压保持一致。

如图4、图10以及图11所示，咖啡萃取装置2还包括酝酿仓45；本实施例中，酝酿仓45安装在背压阀29的下方，酝酿仓45的底面设置有承接槽46以及汇集槽47，汇集槽47的深度大于承接槽46的深度；为了使得萃取液可以在酝酿仓45内平缓流动，在汇集槽47的底面和承接槽46的底面之间设置有平滑的过渡斜面48；承接槽46位于背压阀29的正下方；汇集槽47的底面开设有出液口49。

如图4、图10以及图11所示，在酝酿过程中，在带有气泡的萃取液从背压阀29下落至承接槽46的底部，随后萃取液经过过渡斜面48缓缓流入汇集槽47内部。由于背压阀29到汇集槽47底面之间的距离较小，在萃取液流动过程中萃取液中的气泡受到背压阀29和汇集槽47底面的双重牵引；在双重牵引的作用下萃取液中体积较大的气泡会发生破裂，从而减少萃取液中的气泡，改善咖啡的口感。在本实施例中，背压阀29到承接槽46底面之间的距离小于3mm。

如图10和图11所示，在本实施例中汇集槽47呈长条状，出液口49的数目为二，两个出液口49分别设置在汇集槽47的两端；汇集槽47的一侧通过过渡斜面48连接承接槽46。在酝酿过程中，萃取液经过承接槽46、过渡斜面48最终流入汇集槽47；在萃取液流动过程中，萃取液充分与空气进行接触，接触过程中会导致萃取液中咖啡油脂（creme）发生氧化，从而使得咖啡油脂丰富细腻，色泽纯正，口感柔和。为了保证氧化效果，酝酿仓45的侧壁面上设置有进气通道51，进气通道51可以确保酝酿仓45内有足够的空气与萃取液进行氧化反应；此外，为了使得萃取液可以和空气进行充分接触，背压阀29到汇集槽47的出液口49之间的距离大于20mm,萃取液从背压阀29到出液口49之间的流淌时间大于0.5s。

如图10和图11所示，在汇集槽47的出液口49的底部边缘设置有若干用于刺破气泡的尖棱50，尖棱50的尖端朝下，并向出液口49的中心倾斜；当汇集槽47内的萃取液穿过出液口49向下滴落时，尖棱50划过萃取液内的气泡，使得萃取液中的气泡破碎；为了保证尖棱50效果，如图11所示，在本实施例中，每个出液口49的下方设置有三个尖棱50，相邻尖棱50之间的距离小于3mm。

从出液口49滴落的萃取液可直接用咖啡杯等容器收集饮用。在本实施例中，出液口49的截面积小于5mm²，采用小直径的出液口49可以减小出液口49的流量，避免大流量的萃取液在落入容器过程中产生剧烈扰动，产生气泡。需要说明的是，当用户使用咖啡杯接取咖啡萃取液完毕后，酝酿仓45中所残存的极少量萃取液将会逐渐积聚在出液口49处，通过若干尖棱50的设置，从而能够含住这些萃取液的小液滴，避免其下落。

此外，为了避免萃取液在酝酿仓45内残留，在承接槽46、汇集槽47以及过渡斜面48中，各个侧面与底面之间均设置有平滑过渡的结构。在本实施例中，所述平滑过渡的结构为直径2mm的圆角。

如图1、图4、图12以及图13所示，在定量研磨装置1与咖啡萃取装置2之间设置有联动式出粉槽机构3，用于将定量研磨装置1产生的咖啡粉输送至咖啡萃取装置2。联动式出粉槽机构3的一端对应安装在萃取杯24的侧上方，其另一端连接定量研磨装置1的底部的粉末排出口。

如图1、图4、图12以及图13所示，联动式出粉槽机构3包括出粉嘴63以及伸缩槽64；出粉嘴63的第一端连接于定量研磨装置1，伸缩槽64可活动式位于出粉嘴63的第二端；拨叉联动组件61连接在压粉头25和伸缩槽64之间，用于驱动伸缩槽64随压粉头25的运动同步伸缩。当压粉头25上升时，伸缩槽64从出粉嘴63中伸出，以便咖啡粉向下落入萃取杯24内部。出粉嘴63的前端部壳体上铰接设置有一可翻转的活动挡板62；当伸缩槽64从出粉嘴63内伸出时，出粉嘴63将活动挡板62顶起；在活动挡板62与出粉嘴63前端部之间设置有用于驱动活动挡板62闭合的扭矩弹簧；当伸缩槽64收缩时，扭矩弹簧驱动活动挡板62向下翻转闭合；活动挡板62闭合后可以将出粉嘴63的出口完全遮挡，避免出粉嘴63内部残留的咖啡粉继续下落，同时避免咖啡萃取过程中的水汽进入出粉嘴63以及定量研磨装置1内部导致咖啡粉受潮板结。

下面结合附图介绍使用本实施例的意式咖啡机对咖啡豆进行萃取的具体方法，该方法包括以下步骤：

一、使用定量研磨装置1研磨8-10份质量的咖啡粉

如图2所示，定量研磨装置1包括料仓4、定量容器5、上磨刀6以及下磨刀7；料仓4和定量容器5的结合处插设有挡板8；上磨刀6以及下磨刀7相对应安装于定量容器5的内部。使用定量研磨装置1进行研磨包括以下步骤：向料仓4中装入咖啡豆，此时咖啡豆在挡板8的阻碍下无法落入定量容器5中；抽出挡板8，料仓4中的咖啡豆落入定量容器5中将定量容器5装满；随后将挡板8重新插设在料仓4和定量容器5的结合处；挡板8插设完成后使用旋转驱动组件9驱动上磨刀6以及下磨刀7相对转动，并将所述定量容器5内的咖啡豆切割成咖啡粉；咖啡粉通过连接至定量容器5底部的联动式出粉槽机构3排出。通过挡板8配合定量容器5可以在每次研磨过程中精确控制研磨咖啡豆的体积避免研磨的咖啡豆不足或过量，使得最终萃取的每杯咖啡具有更好的一致性；在本实施例中，每次研磨8-10份质量的咖啡粉，每份咖啡粉的质量为1g。

二、将咖啡粉装填至咖啡萃取装置的萃取杯内部

如图1、图4、图12以及图13所示，通过连接在定量研磨装置1与咖啡萃取装置2之间的联动式出粉槽机构3将咖啡粉装填至咖啡萃取装置2内部的萃取杯24中。联动式出粉槽机构3包括出粉嘴63以及伸缩槽64，伸缩槽64可活动式位于所述出粉嘴63的前端部；拨叉联动组件61连接在压粉头25和伸缩槽64之间；向一级萃取仓27内装填咖啡粉时，压粉头25向上运动，同时拨叉联动组件61在压粉头25的作用下驱动伸缩槽64从出粉嘴63的前端部伸出，此时伸缩槽64的底端位于萃取杯24的正上方，咖啡粉从伸缩槽64落入萃取杯24的一级萃取仓27中；咖啡粉装填完毕后压粉头25向下运动，此时拨叉联动组件61在压粉头25的作用下驱动伸缩槽64缩回出粉嘴63内部。

三、使用高压热水对咖啡萃取装置2内的所述咖啡粉进行分级压力萃取，具体包括以下步骤：

3.1）向一级萃取仓27内装填咖啡粉，并使用压粉头25将一级萃取仓27内部的咖啡粉挤压成咖啡粉饼；如图4和图5所示，在装填咖啡粉的过程中，使用竖向驱动组件30向上提升压粉头25，装填咖啡粉的重量在8g-10g之间，咖啡粉装填完成后使用竖向驱动组件30向下驱动压粉头25；压粉头25可以将一级萃取仓27内的咖啡粉挤压成致密的咖啡粉饼；为了使得压粉头25在挤压过程中可以适应不同体积的咖啡粉，所述压粉头25还包括一个补偿弹簧36，压粉头25通过补偿弹簧36连接竖向驱动组件30。

在压粉头25向下挤压的过程中，首先位于压粉头25底部的分水板37接触咖啡粉末之后，补偿弹簧36开始收缩；随后继续转动把手35使得补偿弹簧36继续收缩，对咖啡粉末提供足够的压力使之形成咖啡粉饼；补偿弹簧36的设置使得压粉头25可以为不同体积的的咖啡粉提供足够的压力。

通过挤压成型，咖啡粉形成致密的咖啡粉饼，这样可以增加热水流过咖啡粉饼时的阻力以便减缓热水的流速，同时增加热水与咖啡粉的接触时间，便于热水对咖啡粉进行充分萃取。

3.2）使压粉头25保持锁止状态，从而使压粉头25能够抵抗较高的压力；使用热水浸润一级萃取仓27内部经过挤压成型的咖啡粉饼；如图4和图5所示，在浸润过程中压粉头25保持对咖啡粉饼的挤压状态，并向一级萃取仓27内部高压注入热水，使得咖啡粉饼浸润。咖啡粉在浸润后会因膨胀变得更加致密，使得热水流过咖啡粉饼受到的阻力进一步增大，便于热水对咖啡进行萃取。

3.3）对咖啡粉饼进行一级萃取；如图4至图5所示，压粉头25持续向一级萃取仓27内部注入热水，当一级萃取仓27内的压力大于滤板26的一级萃取阈值时，热水穿过咖啡粉饼形成咖啡萃取液，咖啡萃取液穿过所述滤板流入二级萃取仓28。

在一级萃取过程中，二级萃取仓28内的咖啡萃取液不断积累，导致二级萃取仓28内部的压力不断上升；位于二级萃取仓28底部的出液口连接有背压阀29；当二级萃取仓28内部的压力大于二次萃取阈值时，背压阀29才会打开；在一级萃取过程中二级萃取仓28内部的压力不断上升，当二级萃取仓28内部的压力大于二级萃取阈值时，背压阀29开启，萃取过程进入二级萃取阶段。

3.4）对咖啡粉饼进行二级萃取；如图4至图5所示，在二级萃取过程中，二级萃取仓28内部的压力大于二级萃取阈值，背压阀29在压力的作用下开启；二级萃取仓28内汇集的咖啡萃取液通过背压阀29从二级萃取仓28内部排出。此时压粉头25持续向一级萃取仓27内部注入热水；由于水流需要维持二级萃取仓28内部的压力大于二级萃取阈值，二级萃取过程中一级萃取仓27内的压力大于一级萃取过程中一级萃取仓27内的压力。更大的压力使得流过咖啡粉饼的热水可以对咖啡粉实现深度萃取；在深度萃取过程中，咖啡粉饼中的油脂（crema）以及其他在低压条件下溶解度较低的有效物质可以在巨大的水压作用下溶解在热水中进入二级萃取仓28。

在上述一级萃取和二级萃取过程中，萃取杯24内的压力总和在12bar-15bar之间，高压热水的温度在95℃-98°之间，萃取时间为15s-25s，整个萃取过程中供水组件供应水量为30-45份质量,从背压阀中流出的咖啡溶液的体积可达25ml-35ml；在本实施例中，通过调节供水组件的供水流量从而调节咖啡粉饼承受的水压，在本实施例中，供水组件的供水流量稳定在1.0份质量/s-2.0份质量/s。在本实施例中，每份质量为1g。

四、对咖啡萃取液进行酝酿

如图10和图11所示，萃取获得咖啡萃取液后，使滴落的咖啡萃取液进入一酝酿仓45中，以进行酝酿氧化反应。本实施例中，酝酿仓45安装在咖啡萃取装置2的底部，用于承接咖啡萃取装置2的背压阀29中滴落的咖啡萃取液；咖啡萃取液滴落至酝酿仓45底部的承接槽46中；承接槽46中的萃取液经一过渡斜面48流入汇集槽47中，咖啡萃取液在滴落以及流淌过程中与空气进行接触并发生酝酿氧化反应；汇集槽内的所述咖啡萃取液从汇集槽47底面的出液口49排出。萃取液充分与空气进行接触，接触过程中会导致萃取液中咖啡油脂（creme）发生氧化，从而使得咖啡油脂丰富细腻，色泽纯正，口感柔和。

为了保证氧化效果，酝酿仓45的侧壁面上设置有进气通道51，进气通道51可以确保酝酿仓45内有足够的空气与萃取液进行氧化反应；此外，为了使得萃取液可以和空气进行充分接触，背压阀29到汇集槽47的出液口49之间的距离大于20mm,萃取液从背压阀29到出液口49之间的流淌时间大于0.5s。

从出液口49滴落的萃取液可直接用容器收集饮用。

本实施例的有益技术效果为：（1）定量研磨装置可以严格控制每次萃取使用的咖啡豆的体积，因此采用定量研磨装置可以增强每次萃取过程的一致性，使得萃取出的咖啡的品质更加稳定；（2）通过压粉头对咖啡粉进行挤压成型，使得咖啡粉形成致密的咖啡粉饼，这样可以增加热水流过咖啡粉饼时的阻力以便减缓热水的流速同时增加热水与咖啡粉的接触时间，便于热水对咖啡粉进行充分萃取；（3）对咖啡粉进行多级加压深度萃取，可以萃取出常压作用下难以萃取的有效成分，提升咖啡的味道和口感；（4）采用酝酿仓对萃取液进行酝酿，使得萃取液充分与空气进行接触，接触过程中会导致萃取液中咖啡油脂（creme）发生氧化反应，从而使得咖啡油脂丰富细腻，色泽纯正，口感柔和。