一种温控改良的咖啡机及其温控方法与流程

本发明涉及咖啡冲泡技术领域，更具体地说，涉及一种温控改良的咖啡机及其温控方法。

背景技术：

一杯咖啡的味道，除了由所选用的咖啡豆品质决定外，冲泡的过程对味道的影响也十分重要。目前，咖啡机冲泡咖啡都是采用线路板控制，零件复杂，冲泡的咖啡味道欠佳。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种温控改良的咖啡机及其温控方法，解决了现有技术中线路板控制导致零件复杂的问题。

本发明解决技术问题所采用的技术方案是：一种温控改良的咖啡机，包括用于在咖啡机冲泡过程起驱动作用的至少一驱动器和用于加热的发热器，所述发热器上串联有用于控制发热器工作状态的加热控制突跳式温控器，每一所述驱动器上分别串联有一一对应的用于控制所述驱动器工作状态的驱动控制突跳式温控器。

在本发明的咖啡机中，所述咖啡机还包括冲泡篮组件，所述冲泡篮组件包括用于盛放咖啡粉的冲泡篮和安装在所述冲泡篮上的可相对所述冲泡篮旋转的旋转盖，在所述旋转盖上开设有随所述旋转盖旋转的至少一出水孔，所述驱动器包括用于为所述旋转盖作相对旋转提供驱动力的第一驱动器，所述驱动控制突跳式温控器包括与所述第一驱动器相互串联的第一驱动控制突跳式温控器。

在本发明的咖啡机中，所述咖啡机还包括磨豆组件，所述磨豆组件包括磨豆刀，所述驱动器还包括用于为所述磨豆刀提供驱动力的第二驱动器，所述驱动控制突跳式温控器还包括与所述第二驱动器相互串联的第二驱动控制突跳式温控器。

在本发明的咖啡机中，所述加热控制突跳式温控器的突跳温度设为t1，所述第一驱动控制突跳式温控器的突跳温度设为t2，所述第二驱动控制突跳式温控器的突跳温度设为t3，且t1＞t2＞t3。

在本发明的咖啡机中，所述磨豆组件还包括用于研磨咖啡豆的磨豆杯和可拆卸地安装在所述磨豆杯上的用于过滤咖啡粉的滤粉件；所述滤粉件上设有多个具有不同孔径的过滤孔的滤片，所述磨豆杯内形成有出粉通道，所述滤粉件的至少一滤片相对应地设置在所述出粉通道的通道截面上；所述磨豆杯上开设有与所述出粉通道的通道截面在同一平面的插槽，所述滤粉件可拆卸地正反插入安装在所述插槽内。

在本发明的咖啡机中，所述出水孔的数量为多个且沿所述旋转盖的径向设置。

在本发明的咖啡机中，所述旋转盖上设置有用于将冲泡用水引导至所述出水孔的导水结构，所述导水结构为朝向所述出水孔方向倾斜的斜面或弯曲面，所述出水孔开设在所述导水结构的下部。

在本发明的咖啡机中，在所述导水结构高于所述出水孔的位置开设有用于防止冲泡用水溢出的至少一漏水孔。

在本发明的咖啡机中，在所述旋转盖与所述冲泡篮之间通过连接环相连接，所述连接环与所述冲泡篮之间相对固定连接，所述连接环与所述旋转盖之间相对转动连接。

本发明还提供一种上述的咖啡机的温控方法，包括：

a、总电源开启后，发热器的温度低于加热控制突跳式温控器和驱动控制突跳式温控器的突跳温度，加热控制突跳式温控器和驱动控制突跳式温控器的开关保持闭合状态，发热器和驱动器正常工作；

b、在冲泡咖啡过程中，随着发热器的温度升高，当驱动器感应到来自发热器传递的温度高于驱动控制突跳式温控器的突跳温度时，驱动控制突跳式温控器的开关断开，驱动器停止工作；

c、当发热器的温度继续升高，且高于加热控制突跳式温控器的突跳温度时，加热控制突跳式温控器的开关断开，发热器停止工作，完成咖啡冲泡，进入保温状态。

实施本发明的温控改良的咖啡机及其温控方法，具有以下有益效果：本发明的温控改良的咖啡机及其温控方法可以使温度控制更简易，使用的零件更少，降低成本，冲泡出的咖啡味道更佳。

附图说明

图1为本发明的温控改良的咖啡机从第一角度的结构示意图；

图2为本发明的温控改良的咖啡机从第二角度的结构示意图；

图3为本发明的温控改良的咖啡机的内部的部分结构的结构示意图；

图4为本发明的温控改良的咖啡机的冲泡篮组件的爆炸图；

图5为本发明中的温控改良的咖啡机的冲泡篮组件的部分结构分解示意图；

图6为本发明中的温控改良的咖啡机的冲泡篮组件的立体结构示意图；

图7为本发明中的温控改良的咖啡机的冲泡篮组件的剖视示意图；

图8为本发明中的温控改良的咖啡机的出水口冲泡路径的示意图；

图9为本发明中的温控改良的咖啡机从第三角度的结构示意图；

图10为本发明中的温控改良的咖啡机的磨豆组件的立体结构示意图；

图11为本发明中的温控改良的咖啡机的磨豆组件的剖面示意图；

图12为本发明中的温控改良的咖啡机的磨豆组件的滤粉件正插入磨豆杯的状态示意图；

图13为本发明中的温控改良的咖啡机的磨豆组件的滤粉件反插入磨豆杯的状态示意图。

图14为本发明中的温控改良的咖啡机内部关于温控的结构示意图；

图15为本发明中的温控改良的咖啡机的发热器的温度曲线图；

图16为对应于图15中温度曲线图第一阶段的电路结构图；

图17为对应于图15中温度曲线图第二阶段的电路结构图；

图18为对应于图15中温度曲线图第三阶段的电路结构图；

图19为对应于图15中温度曲线图第四阶段的电路结构图；

图20为对应于图15中温度曲线图第五阶段的电路结构图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的温控改良的咖啡机及其温控方法作进一步说明：

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1-7所示，温控改良的咖啡机包括机体1和冲泡篮组件2，冲泡篮组件2安装在机体1上。

冲泡篮组件2包括用于盛放咖啡粉的冲泡篮5和安装在冲泡篮5上的可相对冲泡篮5旋转的旋转盖7，在旋转盖7上开设有随旋转盖7旋转的至少一出水孔10。也就是说至少一出水孔10是设置在旋转盖7的径向线上，这样当旋转盖7旋转时，出水孔10也会旋转，便会转圈注水至咖啡粉上，达到冲泡均匀的效果。

如图2-3所示，在机体1上还安装有驱动旋转盖7旋转的驱动组件4。在本实施例中，驱动组件4包括至少一齿轮件41和为齿轮件41提供驱动力的第一驱动器42，也就是用于为旋转盖7作旋转运动提供驱动力的第一驱动器42，旋转盖7的外周形成有与齿轮件41相啮合的齿轮部12。其中，第一驱动器42可以为马达或电机，齿轮件41包括三个，分别设为第一齿轮件41a、第二齿轮件41b和第三齿轮件41c，第一齿轮件41a与第一驱动器42相连接，由第一驱动器42直接驱动，第三齿轮件41c与齿轮部12相啮合，第二齿轮件41b分别与第一齿轮件41a和第二齿轮件41b相啮合，起到联动连接的作用。在其它实施例中，齿轮件41的数量也可以仅为一个，其与第一驱动器42直接相连接，并与齿轮部12相啮合。在驱动组件4的作用下，旋转盖7随着齿轮件41的转动而转动，实现旋转。

在另一实施例中，驱动组件4包括传动带、至少一传动轮和提供驱动力的第一驱动器42，通过传动带和传动轮带动旋转盖7转动。

如图9-13所示，在机体1的上部还安装有磨豆组件3，磨豆组件3包括用于研磨咖啡豆的磨豆杯15和可拆卸地安装在磨豆杯15上的用于过滤咖啡粉的滤粉件16。磨豆组件3还包括磨豆刀101和用于为所述磨豆刀提供驱动力的第二驱动器108，磨豆刀101安装在磨豆杯15内。

如图14所示，温控改良的咖啡机还包括用于加热的发热器102和在咖啡机冲泡过程起驱动作用的至少一驱动器，在本实施例中，驱动器的数量为两个，包括上述的为旋转盖7提供驱动力的第一驱动器42和为磨豆刀101提供驱动力的第二驱动器108。

如图14-20所示，发热器102上串联有用于控制发热器102工作状态的加热控制突跳式温控器103，每一个驱动器上分别串联有一一对应的用于控制驱动器工作状态的驱动控制突跳式温控器。在本实施例中，驱动控制突跳式温控器包括与第一驱动器42相互串联的第一驱动控制突跳式温控器104，还包括与第二驱动器108相互串联的第二驱动控制突跳式温控器105。发热器102上还串联有保险丝106。

其中，加热控制突跳式温控器103的突跳温度设为t1，第一驱动控制突跳式温控器104的突跳温度设为t2，第二驱动控制突跳式温控器105的突跳温度设为t3，且t1＞t2，t2＞t3。

在其它实施例中，也可以设计成t1＝t2＝t3。利用发热器不同位置温度差。以使在保温时，第一驱动控制突跳式温控器(104)和第二驱动控制突跳式温控器(105)不会从新闭合，使第一驱动器(42)和第二驱动器(108)启动利用发热器102不同位置温度差来设定突跳温度，以使在保温时，第一驱动控制突跳式温控器104的开关和第二驱动控制突跳式温控器105不会重新闭合，第一驱动器42和第二驱动器108不会启动。

如图4-7所示，在旋转盖7与冲泡篮5之间通过连接环8相连接，连接环8与冲泡篮5之间相对固定连接，该相对固定连接是指旋转盖7与连接环8之间不会发生相对转动。其中，如图4所示，在一实施例中，冲泡篮5与连接环8相连接的一端设有外套合部51，连接环8设有与外套合部51相匹配的内套合部81，内套合部81套入在外套合部51内，实现连接环8与冲泡篮5的连接。且在外套合部51内形成有朝向连接环8凸伸的第一锯齿圈52，内套合部81上形成有朝向冲泡篮5凸伸的与第一锯齿圈52相匹配的第二锯齿圈82。通过第一锯齿圈52与第二锯齿圈82的配合，可以实现连接环8与冲泡篮5之间相对固定连接，也就是说连接环8与冲泡篮5之间不会发生相对转动的情况。

在另一实施例中，连接环8上设有多个扣合凸部(图中未标示)，冲泡篮5上设有与每一扣合凸部相匹配的扣合凹部(图中未标示)，连接环8与冲泡篮5之间通过扣合凸部与扣合凹部相互扣合实现相对固定连接，即连接环8相对于冲泡篮5不会发生转动。在另一实施例中，连接环8与冲泡篮5之间也可以通过螺丝、铆钉等紧固件使连接环8与冲泡篮5相对固定连接。

如图4所示，在本实施例中，在连接环8朝向旋转盖7的一端形成有凹环83，旋转盖7朝向连接环8的一端凸出形成有多个可伸入凹环83内的凸起71，其中凸起71伸入进凹环83内并在凹环83内移动，进而实现旋转盖7可相对连接环8转动。其中，连接环8与旋转盖7组合成顶盖组件6。

通过上述设计，当驱动组件4驱动旋转盖7旋转时，由于连接环8相对冲泡篮5固定，因此冲泡篮5和连接环8不会发生转动，而只有旋转盖7相对于冲泡篮5和连接环8发生旋转。

在另一实施例中，旋转盖7也可以直接与冲泡篮5相连接，不需要连接环8。其中，冲泡篮5朝向旋转盖7的一端形成有凹环(图中未标示)，旋转盖7朝向连接环8的一端凸出形成有多个可伸入凹环内的凸起71，其中凸起71伸入进凹环内并在凹环内移动，进而实现旋转盖7可相对冲泡篮5转动。

如图4-7所示，在本实施例中，出水孔10的数量为多个且沿旋转盖7的径向设置。需要说明的是，出水孔10可以沿旋转盖7的单一径向方向设置，也可以沿旋转盖7的多个径向方向设置。优选地，出水孔10沿旋转盖7的单一径向方向设置。

在另一实施例中，出水孔10的数量也可以仅为一个，设置在旋转盖7的径向线上，也就是说该一个出水孔10不设置在旋转盖7的中心位置。

其中，旋转盖7上设置有用于将冲泡用水引导至出水孔10的导水结构9。该导水结构9为朝向出水孔10方向倾斜的斜面或弯曲面，出水孔10开设在导水结构9的下部。在导水结构9高于出水孔10的位置开设有用于防止冲泡用水溢出的至少一漏水孔14。漏水孔14的数量可以为一个，也可以为多个。该漏水孔14可以防止水流满泻至冲泡篮组件2外。

使用时，把咖啡粉置于滤纸或滤杯内，再把滤纸或滤杯放于冲泡篮5中，然后把旋转盖7和连接环8组成顶盖组件6，然后安装在冲泡篮5上，使旋转盖7上的驱动部12与齿轮件41相啮合。第一驱动器42运作时，便带动旋转盖7不停转动。当水流由机体1上的水管流至冲泡篮组件2冲泡时，会先流至旋转盖7上的导水结构9，通过导水结构9将水引导向出水孔10，落至咖啡粉作冲泡。

如图8所示，由于出水孔10是沿着旋转盖7的径向设置，随着旋转盖7的转动，出水孔10为一整排由内至外的排列，便使出水形成一圈圈由内至外的冲泡路径11流至咖啡粉中。

本实施例中，通过旋转盖7转动、导水结构9及出水孔10的设计，形成注水至咖啡粉时出现一排一圈圈冲泡路径11的效果，达到冲泡均匀，不会出现咖啡粉未浸泡的情况，从而令咖啡粉得到充足萃取。

如图9-13所示，滤粉件16上设有多个具有不同孔径的过滤孔18的滤片17。磨豆杯15内形成有出粉通道20，滤粉件16的至少一滤片17相对应地设置在出粉通道20的通道截面上。在磨豆杯15上开设有与出粉通道20的通道截面在同一平面的插槽19，滤粉件16可拆卸地正反插入安装在插槽19内。

在本实施例中，如图12和13所示，滤片17的数量为两个，且设为第一滤片和第二滤片，分别设置在滤粉件16的上部和下部。第一滤片上开设有第一过滤孔，第二滤片上开设有第二过滤孔，其中第一过滤孔的孔径与第二过滤孔的孔径不同。第一过滤孔的孔径大于第二过滤孔的孔径，也可以第二过滤孔的孔径大于第一过滤孔的孔径。使用时，将滤粉件16正插入插槽19内时，可以使第一滤片位于出粉通道20内；将滤粉件16反插入插槽19内时，可以使第二滤片位于出粉通道20内。这样可以根据需要达到调节磨粉粗细作用，同时也方便清洗滤粉件16。

在另一实施例中，当滤片17的数量超过两个时，此时需要滤粉件16可以在需要定位的地方进行定位，以便每个滤片17都可以对应定位于出粉通道20的通道截面上。其中，滤粉件16的两侧侧壁与插槽19之间设有定位结构(图中未标示)。

该定位结构可以是在滤粉件16的两侧侧壁上形成有一个扣合部(图中未标示)，插槽19上开设有多个排列的凹槽(图中未标示)，且滤粉件16是由塑料制成的，插槽19也可以是由塑料制成的。这样通过滤粉件16的塑性可以实现扣合部扣入进凹槽和脱离凹槽。其中，凹槽的数量与滤片17的数量相同，凹槽位置的设计是当扣合部扣入进凹槽时使相应的滤片17恰好对应位于出粉通道20上。

在另一实施例中，定位结构还可以是在插槽19的两侧设置有弹性胶体(图中未标示)，该弹性胶体可以是硅胶或橡胶等，滤粉件16的宽度大于插槽19上的两侧弹性胶体之间的距离且小于插槽19两侧侧壁之间的距离。这样当将滤粉件16插入进插槽19内时，与弹性胶体之间会形成摩擦力，进而使滤粉件16可以定位在任意位置。定位结构也可以是在滤粉件16的两侧形成摩擦面，在插槽19的两侧也形成摩擦面，同样可以使滤粉件16插入插槽19时定位在任意位置。

通过上述设计，可以在磨豆时提高每一次磨豆粗细的一致性，方便清洗，易于控制冲泡出的咖啡味道，使所冲泡的咖啡味道更香醇。

本发明还提供了上述温控改良的咖啡机的温控方法，包括：

a、总电源107开启后，发热器102的温度低于加热控制突跳式温控器103和驱动控制突跳式温控器的突跳温度，加热控制突跳式温控器103和驱动控制突跳式温控器的开关保持闭合状态，发热器102和驱动器正常工作；

b、在冲泡咖啡过程中，随着发热器102的温度升高，当驱动器感应到来自发热器102传递的温度高于驱动控制突跳式温控器的突跳温度时，驱动控制突跳式温控器的开关断开，驱动器停止工作；

c、当发热器102的温度继续升高，且高于加热控制突跳式温控器103的突跳温度时，加热控制突跳式温控器103的开关断开，发热器102停止工作，完成咖啡冲泡，进入保温状态。

其中，加热控制突跳式温控器103的突跳温度优选设计为大于驱动控制突跳式温控器的突跳温度，也可以设计为加热控制突跳式温控器103的突跳温度与驱动控制突跳式温控器的突跳温度相等。

具体地，如图15所示，加热控制突跳式温控器103的突跳温度设为t1，第一驱动控制突跳式温控器104的突跳温度设为t2，第二驱动控制突跳式温控器105的突跳温度设为t3，且t1＞t2，t2＞t3。

如图15-20所示，温控改良的咖啡机的温控方法包括：

s1、如图16所示，为图15中第一阶段的电路图，当总电源107开启，发热器102的温度低于加热控制突跳式温控器103的突跳温度t1、第一驱动控制突跳式温控器104的突跳温度t2和第二驱动控制突跳式温控器105的突跳温度t3，此时加热控制突跳式温控器103、第一驱动控制突跳式温控器104和第二驱动控制突跳式温控器105的开关为闭合状态，发热器102、控制旋转盖旋转的第一驱动器42和控制磨豆刀的第二驱动器108处于工作状态；

s2、如图17所示，为图15中第二阶段的电路图，在冲泡咖啡过程中，当第二驱动控制突跳式温控器105受到来自发热器102传递的温度超过t3时，则第二驱动控制突跳式温控器105的开关断开，用于控制磨豆刀101的第二驱动器108停止工作，但发热器102和用于控制旋转盖7旋转的第一驱动器42仍然继续工作；

s3、如图18所示，为图15中第三阶段的电路图，在冲泡咖啡过程中，当第一驱动控制突跳式温控器104受到来自发热器102传递的温度超过t2时，则第一驱动控制突跳式温控器104的开关断开，用于控制旋转盖7旋转的第一驱动器42停止工作，但发热器102仍然继续工作；

s4、如图19所示，为图15中第四阶段的电路图，发热器102的温度继续上升，且上升到大于加热控制突跳式温控器103的突跳温度t1时，加热控制突跳式温控器103的开关断开，发热器102停止工作，且咖啡完成冲泡；

s5、进入保温状态，当发热器102的温度低于t1时，加热控制突跳式温控器103的开关再次闭合，发热器102再次工作，但发热器102的温度仍然高于t2和t3，用于控制旋转盖7旋转的第一驱动器42和用于控制磨豆刀101的第二驱动器108仍然处于工作停止状态；

s6、如图20所示，为图15中第五阶段的电路图，在保温过程中，当发热器102的温度再次提升到大于t1时，加热控制突跳式温控器103的开关再次断开，发热器102再次停止工作；

s7、如果总电源107始终处于连接状态，则重复步骤s5和s6，继续保温。

需要说明的是，图16-20中的虚线表示电路断开，实线表示电路连接。

还需要说明的是，在其它实施例中，还可以将t1、t2和t3的温度设计相同，即t1＝t2＝t3，利用发热器不同位置温度差。以使在保温时，第一驱动控制突跳式温控器(104)和第二驱动控制突跳式温控器(105)不会从新闭合，使第一驱动器(42)和第二驱动器(108)启动利用发热器102不同位置温度差来设定突跳温度，以使在保温时，第一驱动控制突跳式温控器104的开关和第二驱动控制突跳式温控器105不会重新闭合，第一驱动器42和第二驱动器108不会启动。

本发明的温控改良的咖啡机及其温控方法可以使温度控制更简易，使用的零件更少，降低成本，冲泡出的咖啡味道更佳。

应当理解的是，对本领域技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，但这些改进或变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围之内。