一种咖啡机及其使用方法与流程

本发明涉及咖啡机，尤其涉及一种咖啡机及其使用方法。

背景技术：

1、咖啡机是日常生活中常见的饮品加工设备，其工作过程通常包括咖啡豆研磨、咖啡粉压实以及咖啡萃取等多个工序，各工序需要在相应的工位上完成。随着人们对咖啡品质及制作便捷性要求的不断提高，能够将研磨、压粉与萃取集成于一机的咖啡机日益普及。现有技术中，部分咖啡机将咖啡豆的研磨工位、用于压咖啡粉的压粉工位以及用于萃取咖啡的萃取工位均集成在咖啡机同一个部位的腔体内，过滤器无需在工位之间移动，即可依次完成研磨、压粉与萃取操作。

2、然而，这种将多个工位集成于同一腔体的结构，使得该部位的工位集成度高，内部结构复杂，各工位之间的部件相互交叠，故障率提高；尤其是将压粉工位与萃取工位集成在一起，直接将萃取孔设置在压粉板上，使得压粉过程中，咖啡粉容易堵塞部分萃取孔，进而导致萃取不均匀、萃取效果差。同时，腔体内部空间紧凑，各部件装配密集，咖啡粉与咖啡液残留后清洗维护不便。

技术实现思路

1、本发明为了解决现有技术中存在的上述至少部分问题，提供了一种工位独立、过滤器切换方便、压粉机构与萃取机构互不干扰、稳定性更好的咖啡机及其使用方法。

2、为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、一种咖啡机，包括机壳、设在机壳上的机架，所述机壳内位于机架的上侧设有并排分布的研磨机构、压粉机构，所述机壳内位于压粉机构的一端设有萃取机构，所述研磨机构、压粉机构、萃取机构的下侧区域对应配置为研磨工位、压粉工位、萃取工位；所述机架的底部设有能够在研磨工位、压粉工位之间往复移动的滑动架，所述滑动架上设有与过滤器可拆卸连接的连接支架，所述萃取工位处设有萃取支架，所述萃取机构安装在所述萃取支架的上端，所述萃取支架的下端设有与过滤器可拆卸连接的定位槽。通过采用上述技术方案：研磨工位、压粉工位、萃取工位在独立设置，互不干扰，同时研磨机构、压粉机构、萃取机构也独立设置，各个机构相互独立、集成度降低，内部结构简化，从而便于清洗和维护；滑动架带动过滤器在研磨工位与压粉工位之间往复移动，使过滤器能够在两个工位之间自动切换，减少了人工转移过滤器的操作；连接支架、萃取支架均与过滤器可拆卸连接，方便了过滤器的拆装、转移与定位。

4、作为优选，所述机架上设有用于驱动滑动架在研磨工位、压粉工位之间往复运动的平移机构，所述平移机构包括丝杆、驱动丝杆旋转的动力组件，所述机架的两端设有丝杆座，所述丝杆的两端分别与丝杆座转动连接，所述动力组件设置在其中一个丝杆座上；所述滑动架上设有丝座，所述丝杆穿过丝座形成螺纹连接。通过采用上述技术方案：丝杆与丝座螺纹配合，动力组件驱动丝杆旋转时，丝杆的旋转运动经丝杆与丝座之间的螺纹传动转化为滑动架的直线往复运动，传动平稳、定位准确。

5、作为优选，所述机架的前端向外延伸形成凸条，所述凸条的顶面配置为轨道平面，所述机架上位于凸条的上侧设有限位板，所述轨道平面与限位板之间形成滑动通道，所述滑动架的前端向上弯折延伸形成沿滑动通道滑动的滑块，所述滑块上设有沿所述凸条的表面滚动的滚轮。通过采用上述技术方案：凸条直接成型于机架上并兼作轨道，减少了单独安装轨道的工序，同时增加的机架的结构强度；限位板对滑块上侧限位，为滑动架的滑动架提供了稳定的限位，滚轮减小滑块的摩擦阻力。

6、作为优选，所述限位板上与研磨工位、压粉工位的对应处均设有感应器，所述滑块上设有感应件；当感应器检测到感应件时，所述动力组件停止运动。通过采用上述技术方案：感应器与感应件配合，当滑动架移动至研磨工位或压粉工位时，动力组件自动停止运动，确保滑动架的工位定位更加准确。

7、作为优选，所述连接支架内设有开口朝前的u形槽，所述u形槽的两侧设有用于过滤器开口端边缘卡接的卡槽，所述卡槽的前端与所述连接支架的前端贯通；所述连接支架的前端超出机架的前端，所述卡槽的前端下侧设有导向斜面；所述连接支架的底部位于卡槽的下侧设有对称分布的限位件，所述限位件的后端与所述连接支架转动连接，所述限位件的前端内侧均设有限位凸块，所述限位件与连接支架之间设有驱使两个限位件的前端相互靠近的弹性件；当过滤器沿着卡槽伸入u形槽的底部时，所述限位件弹性夹持过滤器的侧壁。通过采用上述技术方案：过滤器开口端边缘沿导向斜面顺畅卡入卡槽，实现过滤器与连接支架的可拆卸连接，拆装更为便捷；过滤器沿卡槽伸入u形槽底部后，限位件在弹性件作用下弹性夹持过滤器的侧壁，使过滤器在随滑动架移动的过程中不易松脱、移位，限位更为稳定；同时，连接支架的前端超出机架的前端配合导向斜面，使得用户能够直观的看到卡槽，并快速沿着导向斜面将过滤器与连接支架配合，增加了操作便利性。

8、作为优选，所述压粉机构包括与机架连接的缸体、设在缸体下端的连接座以及设在缸体内的活塞件；所述活塞件包括与缸体滑动连接的活塞本体、固设在活塞本体下端的活塞杆，所述活塞杆的下端设有压粉件，所述缸体的上端设有用于向缸体内的活塞腔中注入或排出介质的第一介质接口，所述活塞本体与连接座之间设有用于活塞本体复位的第一弹性件；所述活塞杆的下端套设有盖板，所述盖板与活塞杆滑动连接，所述盖板的边缘超出压粉件的边缘，所述活塞杆上位于活塞本体与盖板之间设有第二弹性件；当压粉件伸入过滤器内压咖啡粉时，所述盖板在所述第二弹性件的作用下弹性抵接在过滤器开口处将过滤器封闭。通过采用上述技术方案：压粉机构作为独立工位安装在机架上，与萃取机构在空间上分离，维护更为便利；压粉时，介质经第一介质接口注入活塞腔，推动活塞本体带动活塞杆及压粉件下移，压粉件伸入过滤器内对咖啡粉施加下压力；在压粉件下压的同时，盖板在第二弹性件的弹性力作用下弹性抵接于过滤器开口处将过滤器封闭，使得咖啡粉在受压时不易从过滤器开口处逸出。

9、作为优选，所述缸体的上端设有与活塞腔连通的泄压组件，所述泄压组件的侧面设有用于和泄压管连接的泄压接头；所述泄压组件包括泄压套、滑动设在泄压套内的泄压塞、压簧，所述泄压套与缸体配置为一体式结构，所述泄压套的底部设有与活塞腔连通的泄压口，所述泄压套的上端设有调节螺栓，所述泄压塞通过压簧将泄压口弹性密封，所述压簧的上端与所述调节螺栓抵接，所述泄压接头与泄压套的侧面连通；当活塞腔内的压力大于预设值时，活塞腔内的介质经过泄压组件后从泄压接头处排出。通过采用上述技术方案：泄压塞在压簧的预紧力作用下将泄压口弹性密封，当活塞腔内的压力高于预设值时，介质顶开泄压塞，经泄压套的侧面由泄压接头排出，从而降低活塞腔内的压力，使压粉压力趋于稳定、压粉机构的运行更安全；通过旋动调节螺栓可改变压簧对泄压塞的预紧力，从而调节泄压组件动作的预设压力值，以适应不同的压粉压力需求。

10、作为优选，所述活塞杆的下端设有中心孔，所述压粉件包括连杆、固设在连杆下端的压粉板，所述连杆与中心孔可拆卸连接；所述压粉板配置为圆板，所述压粉板的下表面设有若干同心分布的环形槽。通过采用上述技术方案：压粉件通过连杆与活塞杆下端的连接孔螺纹连接，实现压粉件与活塞杆之间的可拆卸连接，便于更换不同规格的压粉板，提高了压粉机构对不同规格过滤器的适用性；压粉板下表面的环形槽增大压粉板与咖啡粉的接触面积，一方面使压粉时咖啡粉受力更均匀，另一方面使压出的咖啡粉表面积更大，有利于后续萃取。

11、作为优选，所述萃取机构包括壳体、导流座、分流组件，所述壳体的下端设有底座，所述导流座滑动设在所述壳体内，所述导流座的下端穿过底座伸出壳体外，所述分流组件与导流座的下端连接；所述导流座的中心设有导流孔，所述分流组件内设有与所述导流孔连通的分流腔，所述分流组件的下端面设有若干与分流腔连通的分流微孔；所述壳体内设有伸入导流孔内并与导流孔滑动密封的进水管，所述进水管的上端设有与外部萃取管连接的进水口，所述壳体上设有驱动导流座在初始状态与萃取状态之间切换的升降组件；于萃取状态下，所述升降组件驱动导流座带动分流组件下降至分流组件的下端接近咖啡粉顶部。通过采用上述技术方案：萃取机构独立设置在萃取工位处，萃取状态下分流组件的下端与过滤器内的咖啡粉不接触（现有技术中压粉工位与萃取工位集成在一起，压直接在压粉板上设置分流微孔，因此压粉板必须先压紧咖啡粉后再进行萃取，压粉作业时，压粉板上的分流微孔容易被堵塞），分流微孔不直接接触咖啡粉，咖啡粉不易嵌入并堵塞分流微孔，水经分流微孔流出时出水更均匀，咖啡粉萃取更充分。

12、作为优选，所述升降组件包括设在壳体上端侧面与外部介质管道连接的第二介质接口，所述导流座与壳体的内壁之间滑动密封；当通过第二介质接口向壳体内注入介质时，所述导流座下降，当通过第二介质接口向外排出介质时，所述导流座上升；所述导流座的上端外侧设有环形凸台，所述环形凸台与底座之间设有驱使导流座向上复位至初始状态的弹性复位件。通过采用上述技术方案：通过介质的注入与排出驱动导流座升降，驱动力平稳、升降动作可靠，无需设置复杂的机械传动件；排出介质后弹性复位件驱使导流座向上复位至初始状态，复位动作更加可靠。

13、作为优选，所述导流座的上端与壳体的内壁之间设有外密封圈，所述进水管与导流座的上端之间设有内密封圈，所述导流座的上端设有用于内密封圈、外密封圈定位的压板，所述压板与所述导流座之间可拆卸连接；所述压板的上端设有支撑凸环，所述进水管滑动穿过支撑凸环，当导流座处于初始状态时，所述支撑凸环与所述壳体的上端抵接，使得所述导流座与壳体的上端之间形成与所述第二介质接口连通的介质腔。通过采用上述技术方案：外密封圈密封导流座与壳体内壁之间，内密封圈密封进水管与导流座上端之间，使介质腔与导流孔内的水相互隔开，密封更可靠；初始状态时支撑凸环与壳体上端抵接，导流座与壳体上端之间形成介质腔，注入介质时介质在介质腔内作用于导流座上端，介质的作用面积大，驱动力更充足、驱动更稳定。

14、作为优选，所述导流孔的下端中心设有柱塞，所述柱塞与所述导流座为一体式结构，所述柱塞与导流孔的孔壁之间形成导流间隙，所述导流间隙的上端与所述导流孔连通，所述导流间隙的下端与分流腔连通；所述分流组件包括连接板、设在连接板下侧的分流板，所述分流板与连接板扣合后通过螺栓与所述柱塞连接，所述连接板与分流板之间形成所述的分流腔，所述分流微孔设置在分流板上，所述连接板、分流板的边缘之间设有密封环，所述密封环的外侧延伸形成超出分流组件边缘的密封唇。通过采用上述技术方案：柱塞与导流孔的孔壁之间形成导流间隙，水经导流间隙向下输送至分流腔，在进入分流腔之前先将导流孔内的水分散，使进入分流腔内的水更均匀；柱塞与导流座为一体式结构，省去了柱塞与导流座之间的装配工序，结构强度好；连接板与分流板扣合形成分流腔，水经分流腔均匀分散后从分流微孔分股流出，出水点分布均匀；密封环防止水从连接板与分流板边缘之间渗漏，萃取状态下密封唇与过滤器内壁配合密封，降低了萃取时水从分流组件边缘泄漏的可能。

15、本发明还提供了一种咖啡机的使用方法，包括以下步骤：s1、初始状态，滑动架处于研磨工位处，过滤器卡入连接支架的卡槽内被定位；s2、咖啡豆在研磨机构内研磨后落入过滤器内，之后平移机构将滑动架移动至压粉工位处；s3、压粉机构中的活塞件下降，盖板弹性压在过滤器的开口端将过滤器封闭，压粉板将过滤器内的咖啡粉压紧实；s4、待活塞件复位至初始状态后，从连接支架上取下过滤器并将过滤器转移至萃取工位处并与萃取支架上的定位槽连接；s5、萃取机构中的分流组件下降并伸入过滤器内，分流组件与过滤器内的咖啡粉的表面保持间隙，分流组件中的密封唇与过滤器的内壁密封；进水口处进入的水通过分流微孔注入过滤器内萃取咖啡液，萃取后的咖啡液从过滤器的底部排出。通过采用上述技术方案：过滤器依次在研磨工位接取咖啡粉、在压粉工位压实咖啡粉、在萃取工位萃取咖啡液，各工序在相互独立的工位上依次完成，操作连贯、定位准确，实现了研磨、压粉、萃取三工序的有序衔接；并且与单工位集成式咖啡机比较，使用过程中，过滤器需要人工从压粉工位转移至萃取工位，人工参与感更强。

16、因此，本发明具有如下有益效果：（1）研磨工位、压粉工位、萃取工位独立设置，三个工位之间相互无干扰，整体结构简单，故障率更低，清洗维护更方便；（2）过滤器在平移机构驱动下于研磨工位与压粉工位之间自动切换，减少了人工搬运过滤器的操作，切换更便捷；（3）连接支架、定位槽均与过滤器可拆卸连接，过滤器拆装、清洗、更换更方便，限位件弹性夹持使过滤器移动过程中不易松脱；（4）压粉时盖板弹性抵接过滤器开口将过滤器封闭，咖啡粉受压时不易逸出，活塞腔超压时介质经泄压组件排出，压粉压力更稳定、运行更安全；（5）萃取时分流组件下端与咖啡粉不接触，分流微孔不易堵塞，水经逐级分散后出水更均匀，萃取更充分。