CN109700320B - 一种可改变压力的咖啡机冲泡系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可改变压力的咖啡机冲泡系统，包括水泵、单向阀、电磁比例阀、三通电磁阀、控制装置、压力设定装置和冲泡支路，所述水泵的输入端连通有水源，所述水泵的输出端与单向阀连通，所述单向阀的输出端与电磁比例阀连通，所述电磁比例阀连通的输出端与排水口连通，所述冲泡支路包括压力检测装置、加热装置和冲泡装置，所述三通电磁阀的输出端分别与冲泡装置和排水口连通，所述压力设定装置的输出端与控制装置连接，所述控制装置的输出端分别与水泵、电磁比例阀和三通电磁阀连接，本发明涉及咖啡机技术领域。该可改变压力的咖啡机冲泡系统，达到了实时调节咖啡冲泡的压力值，并稳定压力在设定值上的目的。
Description
技术领域
本发明涉及咖啡机技术领域，具体为一种可改变压力的咖啡机冲泡系统。
背景技术
目前市场上的咖啡机在制作咖啡饮料时，在冲泡器腔体中都会有较高的压力，而腔体内咖啡粉的数量及粗细是影响压力的变量之一，而压力的大小是决定咖啡品质的关键变量。而现有咖啡机只能在制作咖啡饮料前，通过手动校正冲泡时所需压力，而当使用的咖啡豆种类变更、或者咖啡粉粗细变化时，咖啡机冲泡时的压力无法实时调整，从而影响实际冲泡压力，导致萃取的咖啡质量降低。
不同产地的咖啡豆在进行冲泡时，需要不同的多段压力曲线来萃取出其最佳风味。而当前市场上的咖啡机，其冲泡系统只能实现两种或三种压力之间的变化，或者能够实现压力变化但无法稳定保持。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种可改变压力的咖啡机冲泡系统，解决了当前市场上的咖啡机，其冲泡系统不能实时校正压力，或者只能实现两种或三种压力之间的变化，或者能够实现压力变化但无法稳定保持的问题。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种可改变压力的咖啡机冲泡系统，包括水泵、单向阀、电磁比例阀、三通电磁阀、控制装置、压力设定装置和冲泡支路，所述水泵的输入端连通有水源，所述水泵的输出端与单向阀连通，所述单向阀的输出端与电磁比例阀连通，所述电磁比例阀连通的输出端与排水口连通，所述三通电磁阀与排水口连通，所述压力设定装置的输出端与控制装置连接，所述控制装置的输出端分别与水泵、电磁比例阀和三通电磁阀连接；
所述冲泡支路包括压力检测装置、加热装置和冲泡装置，所述压力检测装置的输入端与单向阀连通，所述压力检测装置的输出端与加热装置连通，所述加热装置的输出端与三通电磁阀连通，所述三通电磁阀的输出端分别与冲泡装置和排水口连通。
优选的，所述水泵的电机转速连续可调。
优选的，所述电磁比例阀的开度可连续调节。
优选的，所述压力设定装置采用手动和自动调节压力值。
(三)有益效果
本发明提供了一种可改变压力的咖啡机冲泡系统。具备以下有益效果：
(1)、该可改变压力的咖啡机冲泡系统，通过控制水泵工作，水泵将水源的水通过单向阀供给到冲泡支路，控制电磁比例阀开度，冲泡支路的加热装置对进入的水进行加热，加热后的水流入冲泡装置，压力检测装置实时监测冲泡支路中的水压并反馈给控制装置，控制装置对实时反馈的压力和压力设定值进行比较，经过运算得到水泵转速和电磁比例阀开度的控制量，从而实现水压的精确调节，控制装置可根据压力的设定曲线实现自动的压力设定值调整，也可用于接收压力设定装置的信号实现手动的压力设定值调整，用户可通过控制装置实现自动、手动两种压力设定值调整方式的切换，达到了实时调节咖啡冲泡的压力值，并稳定压力在设定值上的目的。
附图说明
图1为本发明咖啡机的冲泡回路图；
图2为本发明压力曲线的结构示意图。
图中：1水泵、2单向阀、3电磁比例阀、4加热装置、5三通电磁阀、6控制装置、7压力检测装置、8冲泡装置、9压力设定装置、10冲泡支路、11排水口、12水源。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-2，本发明提供一种技术方案：一种可改变压力的咖啡机冲泡系统，包括水泵1、单向阀2、电磁比例阀3、三通电磁阀5、控制装置6、压力设定装置9和冲泡支路10，水泵1的输入端连通有水源12，水泵1的输出端与单向阀2连通，单向阀2的输出端与电磁比例阀3连通，电磁比例阀3连通的输出端与排水口11连通，压力设定装置9的输出端与控制装置6连接，控制装置6的输出端分别与水泵1、电磁比例阀3和三通电磁阀5连接；
冲泡支路10包括压力检测装置7、加热装置4和冲泡装置8，压力检测装置7的输入端与单向阀2连通，压力检测装置7的输出端与加热装置4连通，加热装置4的输出端与三通电磁阀5连通，三通电磁阀5的输出端分别与排水口11和冲泡装置8连通。水泵1的电机转速连续可调。电磁比例阀3的开度可连续调节。压力设定装置9采用手动和自动调节压力值。
使用时，在开始制备咖啡饮品时，用户首先打开咖啡机的电源，控制装置6启动后，用户根据需要冲泡的咖啡的数量和咖啡的品质选择相应的冲泡压力曲线，每个冲泡曲线均定义了冲泡过程中各个时刻的压力设定值，或者用户可通过手动方式输入冲泡过程中的压力设定值；具体的手动方式可通过操作与控制装置6连接的键盘、按钮、手柄、触摸屏等实现；启动冲泡程序后，水泵1开始工作，向冲泡支路10供应冷水，水流经过单向阀2流入加热装置4，并在加热装置4中迅速加热至目标温度，同时三通电磁阀5开启，使加热装置4内的水流向出口处的咖啡粉。由于单向阀2的作用，使水不可倒流，而出口处由于咖啡粉的堆积，使液体不能快速通过，此时系统内的压力会不断升高。水泵1转速增大，则系统内压力升高的速度变大。而电磁比例阀3开启，则会使冲泡支路10内一定量的水排出，从而使压力降低。此时，设置在冲泡支路10中的压力检测装置7开始检测实时压力值并反馈给控制装置6，控制装置6根据当前时刻的压力设定值，计算得到压力差值，经由控制装置6的控制算法得到控制输出量，控制算法优选PID控制算法实现，其中，控制输出量体现为水泵转速，或者电磁比例阀开度，或者对二者同时进行控制；通过压力的闭环控制调节咖啡机冲泡系统内水的总量，实现冲泡支路10的压力实时调节并将压力值稳定在设定值上。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下。由语句“包括一个......限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素”。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (1)
1.一种可改变压力的咖啡机冲泡系统，其特征在于，包括：
水泵(1)、单向阀(2)、电磁比例阀(3)、三通电磁阀(5)、控制装置(6)、压力设定装置(9)和冲泡支路(10)，其特征在于：所述水泵(1)的输入端连通有水源(12)，所述水泵(1)的输出端与单向阀(2)连通，所述单向阀(2)的输出端与电磁比例阀(3)连通，所述电磁比例阀(3)连通的输出端与排水口(11)连通，所述压力设定装置(9)的输出端与控制装置(6)连接，所述控制装置(6)的输出端分别与水泵(1)、电磁比例阀(3)和三通电磁阀(5)连接；
所述冲泡支路(10)包括压力检测装置(7)、加热装置(4)和冲泡装置(8)，所述压力检测装置(7)的输入端与单向阀(2)连通，所述压力检测装置(7)的输出端与加热装置(4)连通，所述加热装置(4)的输出端与三通电磁阀(5)连通，所述三通电磁阀(5)的输出端分别与冲泡装置(8)和排水口(11)连通；
所述水泵(1)的电机转速连续可调；
所述电磁比例阀(3)的开度可连续调节；
所述压力设定装置(9)采用手动和自动调节压力值，其中，
打开咖啡机的电源，控制装置(6)启动后，用户根据需要冲泡的咖啡的数量和咖啡的品质在压力设定装置(9)上选择相应的冲泡压力曲线，每个冲泡曲线均定义了冲泡过程中各个时刻的压力设定值，或者用户通过手动方式在压力设定装置(9)上输入冲泡过程中的压力设定值；启动冲泡程序后，水泵(1)开始工作，向冲泡支路(10)供应冷水，水流经过单向阀(2)流入加热装置(4)，并在加热装置(4)中迅速加热至目标温度，同时三通电磁阀(5)开启，使加热装置(4)内的水流向冲泡装置(8)的出口处的咖啡粉，由于单向阀(2)的作用，使水不可倒流，而冲泡装置(8)的出口处由于咖啡粉的堆积，使冲泡装置(8内的液体不能快速通过，此时可改变压力的咖啡机冲泡系统内的压力会不断升高，水泵(1)转速增大，则可改变压力的咖啡机冲泡系统内的压力升高的速度变大，而电磁比例阀(3)开启，则会使冲泡支路(10)内一定量的水排出，从而使压力降低，此时，设置在冲泡支路(10)中的压力检测装置(7)开始检测实时压力值并反馈给控制装置(6)，控制装置(6)根据当前时刻的压力设定值，计算得到压力差值，经由控制装置(6)的控制算法得到控制输出量，其中，控制输出量体现为水泵(1)的转速，或者电磁比例阀(3)的开度，或者对二者同时进行控制；通过压力的闭环控制调节所述可改变压力的咖啡机冲泡系统内水的总量，实现冲泡支路(10)的压力实时调节并将压力值稳定在所述压力设定值上。
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