一种气泵增压式胶囊咖啡机的制作方法

本发明涉及一种便携式咖啡机，尤其是涉及一种气泵增压式胶囊咖啡机。

背景技术：

咖啡是最受人们喜爱的饮料之一，为了更加方便以及随时随地冲泡咖啡，一种便携式的咖啡机被研制出来。如公布号为cn106724819a的中国专利公开了一种便携式电热咖啡杯，包括电加热水杯、蒸馏杯、杯盖和控制电路，电加热水杯内设有煮水腔，蒸馏杯内设有储液腔，储液腔内设有蒸馏管，蒸馏管下端经蒸馏杯底部通向煮水腔，蒸馏管上端通向储液腔上部，杯盖与蒸馏杯上端连接，控制电路与电加热水杯电性连接；还包括感温装置和将感温装置探测的温度显示出来的温度显示装置，所述感温装置设置在储液腔内，以用于探测储液腔内的温度变化。

现有便携式咖啡机普遍为上述的冲泡式咖啡机，无法适用于现有对萃取压力有较高要求的意式咖啡胶囊，如lavazzapoint的浓缩咖啡胶囊，因此不能很好满足用户对香浓意式咖啡的需求。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种气泵增压式胶囊咖啡机，在对上述咖啡胶囊进行萃取时，可以具备较大的压力，从而萃取出更为香浓的咖啡液。

本发明的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种气泵增压式胶囊咖啡机，包括壳体、电源、锅炉以及用于放置咖啡胶囊的萃取室；所述壳体还设有储气罐以及用于给储气罐加压的气泵，所述储气罐的出气口处连接有控制阀，所述控制阀通过第一连接管与锅炉连接，所述锅炉通过第二连接管与萃取室连接；

所述控制阀包括与第一连接管连接的固定座、与固定座连接的阀体、与阀体连接的开启装置；所述阀体包括管状本体以及径向连接于管状本体的接头，所述接头与储气罐连接；所述管状本体内设有阀口，所述阀口位于接头朝向固定座的一侧，所述固定座与阀口之间连接有阀杆，所述阀杆上连接有阀圈，阀圈为橡胶制密封圈；所述固定座与阀杆之间连接有驱使阀圈封闭阀口的弹簧；

所述开启装置包括滑动连接于管状本体中的推杆，所述推杆位于接头背向阀口的一侧；所述阀杆穿过阀口与推杆抵触；所述开启装置还包括旋转连接于壳体上的旋钮，所述旋钮位于壳体内的一侧设有滑块，所述推杆上设有滑槽，所述推杆通过滑槽与滑块配合形成轴向滑移结构，所述管状本体上设有螺旋槽，所述推杆连接有滑动连接于螺旋槽中的凸杆。

通过采用上述技术方案，气泵可以用于对储气罐进行加压，从而在储气罐内形成较大的气压；在对咖啡胶囊进行萃取时，转动位于壳体上的旋钮，旋钮通过滑块与推杆上滑槽的配合带动推杆转动；推杆转动时，凸杆沿着螺旋槽移动，由于凸杆与推杆连接，从而带动推杆向阀口所在侧移动，推杆顶压阀杆使得阀杆克服弹簧的弹力向固定座所在侧移动，由于阀圈连接于阀杆上，此时阀口被打开。储存于储气罐的压力经过阀口、第一连接管进入锅炉内，将锅炉内的热水经过第二连接管压入萃取室，对放置于萃取室中的咖啡胶囊进行萃取。采用储气罐储存压力再释放的方式可以让热水与咖啡胶囊刚接触时就保持较大的压力，虽然萃取过程中压力会逐渐减弱，但也可以使得整个萃取过程中压力保持在较大的范围内，从而萃取得到更香浓的咖啡。传统缓慢对热水加压的做法，会导致热水刚与咖啡胶囊接触时，压力是较小的，但热水已经和咖啡胶囊接触，使得咖啡中的油脂被滤走；后面再增加到足够压力时，咖啡的口感已经受到影响；因此采用本发明的技术方案可以萃取得到更香浓的咖啡。

本发明进一步设置为：所述萃取室下侧部分用于放置咖啡胶囊，萃取室上侧部分留有进液空间，所述萃取室底部设有出液口；所述萃取室于进液空间所在位置设有注水口；所述注水口与第二连接管连接。

通过采用上述技术方案，预留的进液空间可以使得热水于咖啡胶囊的整个截面上通过咖啡胶囊，使得热水与咖啡胶囊进行充分的接触，从而萃取得到更为香浓的咖啡液。

本发明进一步设置为：所述萃取室的内侧壁设有用于与咖啡胶囊侧壁抵贴的密封圈，所述密封圈上抵触连接有压紧块。

通过采用上述技术方案，密封圈可以封闭咖啡胶囊侧壁与萃取室内壁之间的缝隙，使得热水必须经过咖啡胶囊进行咖啡液的萃取；压紧块挤压密封圈使得密封圈可以与咖啡胶囊的侧壁紧密接触，提高了密封性。

本发明进一步设置为：所述压紧块为环形且外壁设有外螺纹，所述萃取室的内壁设有内螺纹，所述压紧块与萃取室的内壁螺纹连接。

通过采用上述技术方案，压紧块与萃取室的内壁螺纹连接一方面在密封圈老化时，方便将密封圈取出更换；另一方面不需要在萃取室的内壁开设环形槽来安装密封圈，使得模具设计更简单，可降低模具开发成本。

本发明进一步设置为：所述出液口设有单向阀组件，所述单向阀组件包括封头、安装座和支撑弹簧，所述支撑弹簧安装于安装座与封头之间，所述封头与出液口抵触；所述萃取室的底部设有用于与咖啡胶囊抵触的凸起。

通过采用上述技术方案，咖啡胶囊放置于萃取室时，抵触于凸起上，使得萃取室底部与咖啡胶囊之间形成留置空间，从咖啡胶囊中萃取出的咖啡液由于封头的阻挡不会马上挤开封头从出液口流出，而是要达到一定压力状态下方从出液口流出，该留置时间可以使得该咖啡液在萃取室与咖啡胶囊进一步混合，从而萃取得到更为香浓的咖啡液。

本发明进一步设置为：所述萃取室的壳体底部设有连接座，所述连接座设有外螺纹，所述安装座设有内螺纹，所述安装座与连接座螺纹连接。

通过采用上述技术方案，转动安装座可以调节支撑弹簧的弹力，从而改变出液口的开启压力，使用更灵活方便。

本发明进一步设置为：所述锅炉螺纹连接有旋盖，所述锅炉上设有在旋盖转动时进行泄压的泄压机构；所述泄压机构包括设置于锅炉璧上与外部联通的泄压通道，所述泄压通道中滑动连接有阀芯，所述阀芯上连接有促使其打开泄压通道的泄压弹簧；所述阀芯与旋盖抵触，所述旋盖旋紧时，旋盖推动阀芯封闭泄压通道。

通过采用上述技术方案，使得旋盖与阀芯是联动的，在旋盖旋紧时，阀芯封闭泄压通道；旋盖开启时，阀芯打开泄压通道，操作简单，且不会存在开盖时忘记打开泄压通道的情况，使用更安全。

本发明进一步设置为：所述阀杆的侧壁径向连接有若干滑杆，所述阀体的内壁设有供滑杆进行滑移的滑移槽；所述推杆面向阀杆一侧的端部设有凹槽；所述阀杆抵触于凹槽底部；所述凹槽内侧壁设有锁块；所述阀杆面向推杆一端的外侧壁径向连接有成对设置的夹块，两个夹块之间形成用于夹持锁块的夹槽；所述凸杆滑移至螺旋槽远离阀杆的一端时，锁块伴随推杆转入夹槽中。

通过采用上述技术方案，在转动旋钮带动推杆转动时，凸杆沿着螺旋槽滑移，同时使得推杆产生轴向移动；当凸杆滑移至螺旋槽远离阀杆的一端时，即推杆为远离阀口的状态，阀杆在弹簧的作用下抵触于推杆上，使得阀圈封闭阀口。此时，锁块通过转动进入到夹槽中，并受到夹块的限制，使得阀杆的位置被锁定，阀杆无法继续轴向移动，从而将阀圈的位置也锁定，使得阀口处于封闭状态。且由于阀杆受到滑杆于滑移槽中滑动的限制，使得锁块进入夹槽的过程中，不会带着阀杆转动，阀杆只能沿着轴向滑移，使得锁块可以顺利进入夹槽。采用该方案，使得储气罐可以储存更大的压力，而不用担心因为储存压力过大以致气压克服弹簧弹力作用，导致阀口密封失效的问题。因此，可以为咖啡胶囊的萃取提供更大的压力。

本发明进一步设置为：所述夹槽的入口处设有引导斜面，所述锁块用于进入夹槽的端部设有与引导斜面配合的导向斜面；所述阀杆面向推杆的端部设有弹性垫。

通过采用上述技术方案，阀杆通过弹性垫与推杆抵触，在弹性垫的作用下，锁块的轴向位置与夹槽的轴向位置可以略微产生错位；夹槽的位置略微位于阀口所在的一侧。在推杆转动使得锁块抵触于夹槽的入口处时，阀圈基本已经伴随阀杆移动并抵触于阀口处，此时再继续转动旋钮使得推杆转动，由于锁块上设有导向斜面且夹槽的入口处设有引导斜面，在导向斜面和引导斜面的作用下，锁块可以强行挤入夹槽中，使得弹性垫被压缩，同时也使得阀杆被向推杆所在一侧拉紧，使得阀圈可以更紧密贴紧阀口，从而在锁定阀杆位置的同时还能有效保证阀口处的密封效果；减少间隙泄漏。

本发明进一步设置为：所述螺旋槽远离阀杆一端的内壁处设有定位凸点，凸杆移动至该端时越过定位凸点。

通过采用上述技术方案，凸杆移动至螺旋槽远离阀杆的一端时，此时阀杆处于被锁块锁定的状态，设置定位凸点可以对凸杆位置进行限定，使得转动旋钮必须具有能使凸杆越过定位凸点的力，从而可以避免不小心触碰旋钮，导致推杆被转动；具有防误操作的作用。

附图说明

图1是实施例一的主视图；

图2是实施例一的侧视图；

图3是实施例一的内部结构示意图；

图4是图1中a-a处的剖视示意图；

图5是图4中a部分的放大示意图；

图6是图4中b部分的放大示意图；

图7是实施例一控制阀的结构示意；

图8是实施例一旋钮与推杆的爆炸示意图；

图9是实施例一的局部剖视示意图；

图10是图9中c部分的放大示意图；

图11是实施例一漏斗组件的爆炸示意图；

图12是实施例二控制阀的爆炸示意；

图13是图12中d部分的放大示意图；

图14是实施例二阀杆与推杆的爆炸示意图；

图15是图14中e部分的放大示意图；

图16是实施例二凸显锁块与夹槽配合状态的示意图；

图17是图16中f部分的放大示意图；

图18是实施例二凸显定位凸点设置位置的示意图。

附图标记说明：1、壳体；2、电源；3、萃取室；4、锅炉；5、气泵；6、储气罐；7、注水口；8、电热管；9、旋盖；10、温控探头；11、泄压机构；12、泄压通道；13、阀芯；14、泄压弹簧；15、上卡盘；16、手柄；17、漏斗杯体；18、安装座；19、支撑弹簧；20、封头；21、内杯体；22、垫环；23、第一密封圈；24、压紧块；25、第二密封圈；26、固定套；27、固定块；28、卡块；29、咖啡胶囊；30、进液空间；31、凸起；32、出液口；33、连接座；34、缺口；35、第一连接管；36、第二连接管；37、控制阀；38、阀体；39、固定座；40、第一卡扣；41、第二卡扣；42、管状本体；43、接头；44、阀口；45、阀杆；46、阀圈；47、弹簧；48、推杆；49、旋钮；50、滑块；51、滑槽；52、螺旋槽；53、凸杆；54、弹性部；55、滑杆；56、滑移槽；57、凹槽；58、弹性垫；59、锁块；60、夹块；61、夹槽；62、引导斜面；63、导向斜面；64、定位凸点。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例一：

一种气泵增压式胶囊咖啡机，如图1、2所示，包括壳体1、电源2、萃取室3和锅炉4。电源2为可拆卸的锂电池，该咖啡机上设有用于与该电源2配合的电源接口。电源2用于给锅炉4以及其它通电器件供电。

如图3所示，壳体1内还设有储气罐6以及用于给储气罐6加压的气泵5，气泵5为活塞泵；储气罐6的出气口处连接有控制阀37，所述控制阀37通过第一连接管35与锅炉4连接，锅炉4通过第二连接管36与萃取室3连接。所述第一连接管35、第二连接管36优选为铁氟龙管。

如图4-5所示，所述锅炉4内部设有螺旋形的电热管8，锅炉4的顶部设有旋盖9，锅炉4底部设有温控探头10用于检测温度，温控探头10与设置于壳体1的温度显示器连接。锅炉4与旋盖9的连接处设有泄压机构11，泄压机构11包括设置于锅炉4璧上与外部联通的泄压通道12，泄压通道12中滑动连接有阀芯13，阀芯13上连接有促使其打开泄压通道12的泄压弹簧14；阀芯13与旋盖9抵触，所述旋盖9旋紧时，旋盖9推动阀芯13封闭泄压通道12；反之，旋盖9旋开时，在泄压弹簧14的作用下，阀芯13被弹起，从而使得泄压通道12打开。

如图6-8所示，控制阀37包括阀体38、固定座39、开启装置；阀体38固定连接于壳体1内，固定座39与阀体38通过第一卡扣40连接，固定座39与第一连接管35相连。阀体38包括管状本体42以及径向连接于管状本体42的接头43，接头43与储气罐6连接。管状本体42内设有阀口44，阀口44位于接头43朝向固定座39的一侧，固定座39与阀口44之间连接有阀杆45，阀杆45上连接有阀圈46，阀圈46为橡胶制密封圈；固定座39与阀杆45之间连接有驱使阀圈46封闭阀口44的弹簧47；

开启装置包括滑动连接于管状本体42中的推杆48，推杆48位于接头43背向阀口44的一侧；阀杆45穿过阀口44与推杆48抵触；开启装置还包括旋转连接于壳体1上的旋钮49，旋钮49设有第二卡扣41扣住壳体1的内壁，使得旋钮49只能在固定位置旋转；旋钮49位于壳体1内的一侧设有滑块50，推杆48上设有滑槽51，推杆48通过滑槽51与滑块50配合形成轴向滑移结构；滑块50和滑槽51为两对，并呈对称设置。管状本体42上设有螺旋槽52，推杆48连接有滑动连接于螺旋槽52中的凸杆53。

开启控制阀37的过程如下：转动位于壳体1上的旋钮49，旋钮49通过滑块50与推杆48上滑槽51的配合带动推杆48转动；推杆48转动时，凸杆53沿着螺旋槽52移动，由于凸杆53与推杆48连接，从而带动推杆48向阀口44所在侧移动，推杆48顶压阀杆45使得阀杆45克服弹簧47的弹力向固定座39所在侧移动，由于阀圈46连接于阀杆45上，此时阀口44被打开。关闭阀口44的过程反向旋转旋钮49即可，在弹簧47的作用下，阀杆45向推杆48所在侧移动，使得阀圈46封闭阀口44。

如图8所示，推杆48用于连接凸杆53的部分是一个仅一端固定呈长条状的弹性部54，通过弹性部54的变形可以将凸杆53压入管状本体42内，移动推杆48使得凸杆53位于螺旋槽52中时，凸杆53在弹性部54的复位作用下嵌入螺旋槽52，从而更便于推杆48与管状本体42进行装配。

如图9-11所示，萃取室3的构成包括上卡盘15，上卡盘15固定安装于壳体1；还包括连接有手柄16的漏斗组件，漏斗组件由下至上依次为漏斗杯体17、安装座18、支撑弹簧19、封头20、内杯体21、垫环22、第一密封圈23、压紧块24、第二密封圈25。上卡盘15的中心处设置有注水口7，第二连接管36连接至注水口7。上卡盘15连接有固定套26，固定套26的内壁设有固定块27，所述漏斗杯体17的外壁上边沿设有卡块28，当卡块28与固定块27错位时，漏斗杯体17可以向上卡盘15方向移动，当卡块28位置高于固定块27时，转动手柄16使得卡块28抵触于固定块27上，从而对漏斗杯体17进行固定。

如图10所示，漏斗组件与上卡盘15相对固定时，内杯体21与上卡盘15之间构成萃取室3。此时，萃取室3下侧部分用于放置咖啡胶囊29，萃取室3上侧部分留有进液空间30，进液空间30由上卡盘15留设的凹陷部构成，并且萃取室3的底部设有用于与咖啡胶囊29抵触的凸起31，凸起31的设置使得咖啡胶囊29底部与萃取室3底部之间形成留置空间。并且此时咖啡胶囊29的边沿抵触于垫环22上，垫环22为橡胶环，具有弹性，可以支撑咖啡胶囊29的上边沿与上卡盘15抵贴。

如图10所示，第一密封圈23用于与咖啡胶囊29侧壁抵贴，压紧块24螺纹连接于内杯体21的内壁并抵压于第一密封圈23上。第二密封圈25则嵌设于内杯体21外侧壁的环形槽中，用于与上卡盘15之间形成密封。

如图10所示，内杯体21的底部（也就是萃取室3的底部）设有出液口32，内杯体21的底壁设有带外螺纹的连接座33。安装座18螺纹连接于连接座33，支撑弹簧19安装于安装座18与封头20之间，封头20则抵触于出液口32处。如图11所示，安装座18下侧设有供咖啡液流出的缺口34。

本实施例的使用状态如下：对咖啡胶囊29进行萃取时，将咖啡胶囊29卡入萃取室3，锅炉4对水进行加热，气泵5对储气罐6进行加压。在水加热到预定温度后，通过转动旋钮，使得控制阀37打开；储气罐6的压缩空气经过第一连接管35注入锅炉4内，将锅炉4内的热水经第二连接管36压入萃取室3。热水先填满进液空间30，在压力作用下，热水于咖啡胶囊29的整个截面上通过咖啡胶囊29，使得热水与咖啡胶囊29进行充分地接触，从而萃取得到更为香浓的咖啡液。

实施例二：结合图12-18进行说明。

与实施例一的区别在于，如图12-15所示，阀杆45的侧壁径向连接有若干滑杆55，阀体38的内壁设有供滑杆55进行滑移的滑移槽56；推杆48面向阀杆45一侧的端部设有凹槽57；阀杆45的端部设有橡胶材料制成的弹性垫58。阀杆45借助弹性垫58抵触于凹槽57底部。凹槽57内侧壁设有锁块59；阀杆45面向推杆48一端的外侧壁径向连接有成对设置的夹块60，两个夹块60之间形成用于夹持锁块59的夹槽61。

在推杆48转动使得凸杆53于螺旋槽52内移动时，锁块59位于夹槽61的外面，此过程中阀杆45的轴向滑移不受到限制，阀杆45的转动受到滑杆55于滑移槽56中滑移作用的限制。

当凸杆53即将滑移至螺旋槽52远离阀杆45的一端时，如图16-17所示，推杆48转动使得锁块59抵触于夹槽61的入口处，此时阀圈46基本已经伴随阀杆45移动并抵触于阀口44处，此时再继续转动旋钮49使得推杆48转动到底，凸杆53与螺旋槽52远离阀杆45一端的端部抵触；锁块59顺利挤入夹槽61中。

如图16-17所示，夹槽61的入口处设有引导斜面62，锁块59用于进入夹槽61的端部设有与引导斜面62配合的导向斜面63；阀杆45通过弹性垫58与推杆48抵触，在弹性垫58的作用下，锁块59的轴向位置与夹槽61的轴向位置可以略微产生错位；夹槽61的位置略微位于阀口44所在的一侧。在导向斜面63和引导斜面62的作用下，锁块59可以强行挤入夹槽61中，使得弹性垫58被压缩，同时也使得阀杆45被向推杆48所在一侧拉紧，使得阀圈46可以更紧密贴紧阀口44，从而在锁定阀杆45位置的同时还能有效保证阀口44处的密封效果；减少间隙泄漏。

锁块59进入到夹槽61后，受到夹块60的限制，使得阀杆45的位置被锁定，阀杆45无法继续轴向移动，从而将阀圈46的位置也锁定，使得阀口44处于封闭状态。从而使得储气罐6可以储存更大的压力，而不用担心因为储存压力过大以致气压克服弹簧47弹力作用，导致阀口44密封失效的问题。因此，可以为咖啡胶囊29的萃取提供更大的压力。

如图18所示，螺旋槽52远离阀杆45一端的内壁处设有定位凸点64，凸杆53移动至该端时越过定位凸点64。凸杆53移动至螺旋槽52远离阀杆45的一端时，此时阀杆45处于被锁块59锁定的状态，设置定位凸点64可以对凸杆53位置进行限定，使得转动旋钮49必须具有能使凸杆53越过定位凸点64的力，从而可以避免不小心触碰旋钮49，导致推杆48被转动；具有防误操作的作用。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。