TWM545545U - 咖啡機自動洩壓鍋爐結構 - Google Patents

Description

咖啡機自動洩壓鍋爐結構

本創作係有關於一種鍋爐結構，特別是指一種具有防爆安全機制的咖啡機自動洩壓鍋爐結構。

近年來，隨著商業廣告的宣傳、名人時尚流行的象徵、以及舒緩生活壓力等影響下，飲用咖啡或茶類飲品已逐漸成為現代人所喜愛的休閒飲食文化之一。

飲品沖煮設備，顧名思義是用於沖煮咖啡、茶類飲品或其他飲品時的設備。於習用技術中，飲品沖煮設備經由泵浦將外部水源導引至鍋爐內，並透過加熱器、熱交換器等加熱裝置，將鍋爐內的水加熱至一定溫度後，再經由水流管線將鍋爐內的熱水導出與飲品原料進行沖煮以完成飲品。

由於鍋爐受到加熱裝置的作用，在水溫上升的同時，鍋爐內的壓力也會伴隨變大，若未在鍋爐的溫度、壓力到達一定範圍時，適時地釋出鍋爐內的熱水及壓力，則鍋爐將如同一個不定時炸彈，隨時都有發生***的危險。

有鑑於上述習知技術中的咖啡機用鍋爐仍具有許多尚待改善的缺點。對此，本案創作人認為，有必要構思一種能夠 提供具有防爆安全機制的鍋爐，適當地調節鍋爐內的壓力，避免鍋爐內壓過大無法負荷而***，提升使用安全性。

本創作的主要目的，在於解決習知技術中的咖啡機鍋爐欠缺管理氣壓的安全機制，容易造成鍋爐難以負荷而產生變形、甚至導致***等問題。

為了解決上述問題，本創作係提供一種設置於一咖啡機上的咖啡機自動洩壓鍋爐結構，該咖啡機係具有一儲水槽以及一出水口，該鍋爐結構係設置於該儲水槽及該出水口之間，其特徵在於該鍋爐結構係包含有一上蓋、一密封件、一鍋體以及一限位支架。該上蓋係設置有一連接至該儲水槽的進水管、以及一導出水流至該出水口的出水管。該密封件係設置於該上蓋的內側，該密封件上係具有一洩壓環，該洩壓環於一高度位置上係具有一或複數個洩壓口。該鍋體係設置於該上蓋的一側，該鍋體係包含有一連通於該進水管及出水管的容納空間、以及一設置於該容納空間一側的開口，該開口係套入該洩壓環以形成密封，並於該鍋體的一側設置有一加熱裝置，該鍋體於該加熱裝置對該鍋體進行加熱時係受壓向下移動，並於該鍋體的開口移動至該高度位置時氣體由該洩壓口向外洩出釋放壓力。該限位支架係設置於該上蓋的一側，該鍋體係設置於該限位支架與該上蓋之間以限制該鍋體位移。

進一步地，該加熱裝置係為一熱虹吸裝置。

進一步地，該進水管係包含有一連通至該儲水槽的進水段、一連通至該鍋體的容納空間的出水段、以及一設置於該進水段與該出水段之間且設置於該加熱裝置一側的預熱段，該出水段係經由該預熱段導入加熱後的水流至該容納空間內。

進一步地，該進水段與該加熱裝置之間係裝設有一逆止閥。

進一步地，該鍋體的一側係裝設有一控壓裝置，該控壓裝置係於該鍋體下降至一觸發高度時，關閉該加熱裝置停止對該鍋體進行加熱，並開啟該出水管的一出水閥導出該容納空間內的水流。

進一步地，該鍋體下降至該觸發高度時，該鍋體的開口係相對於該洩壓口的高度位置較高。

進一步地，該進水管的一端係設置有一密封閥，該密封閥係包含有一位於該容納空間內的頂抵件，該頂抵件一側係具有複數個設置於該進水管上的通孔以導入水流，該頂抵件受壓朝向該上蓋的一側位移，並經由該上蓋堵塞該通孔。

進一步地，該上蓋的周側係設置有一或複數個與該上蓋內側保持一空間的限位件，該限位支架的周側係設置有一或複數個止擋件，該限位件係與該止擋件相互搭設以支撐該限位支架。

進一步地，該鍋體係設置於該上蓋與該限位支架之間，該鍋體的周側係設置有一或複數個於該空間內位移的外環件。

進一步地，該鍋體內底側的轉折位置係呈弧面。

進一步地，該鍋體內係設置有一分隔件，該分隔件係於該鍋體內形成同心設置的一蒸氣產生區域以及一熱水產生區域，該進水管係連通至該蒸氣產生區域以導入水流，該出水管係連通至該熱水產生區域以導出水流，於該蒸氣產生區域內係設置有至少一加熱器對水流集中加熱以產生蒸氣，該熱水產生區域係經由該加熱裝置持續對水流進行加熱。

進一步地，該限位支架係為一外鍋。

是以，本創作係比習知技術具有以下之優勢功效：

1.本創作係透過設置相對於上蓋位移的鍋體，於鍋體位移而與密封件之間產生空隙時，鍋體內的壓力經由空隙向外界釋放，避免鍋爐發生***。

2.本創作係透過設置控壓裝置控制鍋體的進水以及出水，將沖煮用水控制在穩定的壓力、溫度範圍內，提高沖煮後的咖啡品質。

3.本創作係透過設置熱虹吸裝置，不需要透過設置泵浦即可導引水流，並於水流導入鍋體內前進行預熱，有效縮減加熱裝置對鍋體的加熱時間。

CM‧‧‧咖啡機

WI‧‧‧儲水槽

WI1‧‧‧進水部

WI2‧‧‧過濾部

WI3‧‧‧沖煮用水箱

WI4‧‧‧濃淡調整水箱

WO1‧‧‧出水口

WO2‧‧‧另一出水口

W1‧‧‧第一管線

W2‧‧‧第二管線

H‧‧‧加熱器

R‧‧‧置料機構

C‧‧‧容器

100‧‧‧鍋爐結構

10‧‧‧上蓋

11‧‧‧進水管

111‧‧‧進水段

112‧‧‧預熱段

113‧‧‧出水段

12‧‧‧出水管

13‧‧‧限位件

20‧‧‧密封件

21‧‧‧洩壓環

22‧‧‧洩壓口

30‧‧‧鍋體

31‧‧‧容納空間

32‧‧‧開口

33‧‧‧分隔件

34‧‧‧加熱器

35‧‧‧外環件

40‧‧‧限位支架

41‧‧‧止擋件

50‧‧‧加熱裝置

60‧‧‧控壓裝置

H1‧‧‧高度位置

H2‧‧‧觸發高度

S‧‧‧空間

P‧‧‧弧面

V‧‧‧逆止閥

V1‧‧‧密封閥

V11‧‧‧頂抵件

V12‧‧‧通孔

V2‧‧‧出水閥

Z1‧‧‧蒸氣產生區域

Z2‧‧‧熱水產生區域

圖1，係為本創作咖啡機的整體結構示意圖。

圖2，係為本創作鍋爐結構的側面局部剖視示意圖。

圖3，係為本創作鍋爐結構的局部放大示意圖(一)。

圖4，係為本創作鍋爐結構的局部放大示意圖(二)。

圖5-1，係為本創作密封閥位移前的局部放大示意圖。

圖5-2，係為本創作密封閥位移後的局部放大示意圖。

圖6-1，係為本創作鍋爐結構的作動示意圖(一)。

圖6-2，係為本創作鍋爐結構的作動示意圖(二)。

圖6-3，係為本創作鍋爐結構的作動示意圖(三)。

有關本創作之詳細說明及技術內容，現就配合圖式說明如下。再者，本創作中之圖式，為說明方便，其比例未必照實際比例繪製，該等圖式及其比例並非用以限制本創作之範圍，在此先行敘明。

以下係針對本創作的技術舉一較佳實施態樣進行說明。請先參閱「圖1」，係本創作咖啡機的整體示意圖，如圖所示：本創作係揭示一種設置於一咖啡機CM上的咖啡機自動洩壓鍋爐結構100。所述的咖啡機CM可被應用於沖煮各種咖啡飲品，例如：美式咖啡、義式咖啡、或其他各種不同口味的咖啡飲品。該咖啡機CM係具有一儲水槽WI，由該儲水槽WI容置煮咖啡用的液體，依據煮水的方式，該咖啡機CM由該儲水槽WI朝後端主要可以分為壓力煮水路徑、及加熱煮水路徑，該壓力煮水路徑用以沖煮出小體積的咖啡，該加熱煮水路徑則可對沖煮後 的咖啡增加水量，達到調整咖啡的濃淡。

該咖啡機CM於該壓力煮水路徑上係具有該儲水槽WI、一出水口WO1、以及一設置於該儲水槽WI及該出水口WO1之間的鍋爐結構100。該咖啡機CM於該加熱煮水路徑上係具有該儲水槽WI、一另一出水口WO2、以及一設置於該儲水槽WI與該另一出水口WO2之間的加熱器H。該儲水槽WI包含有一連接至一外部水流的進水部WI1、一過濾水流的過濾部WI2、一沖煮用水箱WI3、以及一濃淡調整水箱WI4，該沖煮用水箱WI3具有第一管線W1以供給該壓力煮水路徑用水，該濃淡調整水箱WI4具有第二管線W2以供給該加熱煮水路徑用水。當導入該沖煮用水箱WI3的水流超過其所能容納的水量時，水流將導入至該濃淡調整水箱WI4內，作為調整咖啡濃淡的用水。關於該沖煮用水箱WI3的容積可依據製造商或設計者的需求自行規劃，本創作對此並不予以設限。

請一併參閱「圖2」至「圖4」，係本創作鍋爐結構的剖面示意圖，如圖所示：於該壓力煮水路徑上，透過一加熱裝置50可以對管線內的液體施予熱虹吸作用，將該儲水槽WI的水流穿過該加熱裝置50進行預熱，預熱後的水流再由該鍋爐結構100的進水管11導入該鍋爐結構100內，並再由設置於該鍋爐結構100一側的同一加熱裝置50對該鍋爐結構100進行加熱，再由該鍋爐結構100的出水管12導出水流至一連接至該出水口WO1的置料機構R， 於該置料機構R內裝填有供沖煮的咖啡粉，該出水管12導入水流至該置料機構R沖煮咖啡，沖煮後的咖啡由該出水口WO1導出以容器C盛裝。

所述的加熱裝置50於一較佳實施態樣中係為一熱虹吸裝置，用以透過熱虹吸作用導引水流至該鍋爐結構100的鍋體30內，該加熱裝置50同時對該鍋體30的容納空間31中的水進行加熱。所述的進水管11係包含有一連通至該儲水槽WI的進水段111、一連通至該鍋體30的容納空間31的出水段113、以及一設置於該進水段111與該出水段113之間且設置於該加熱裝置50一側的預熱段112，該出水段113係經由該預熱段112導入加熱後的水流至該容納空間31內。透過導入預熱水流，有助於縮短該加熱裝置50對該鍋體30的加熱時間，提升加熱效率。

所述的進水段111與該加熱裝置50之間係裝設有一逆止閥V，用以將該儲水槽WI的水流導入該鍋體30內、以及防止水流回流至該儲水槽WI。該逆止閥V於虹吸引力較大時，係呈開啟的狀態，令水流可以經由管線通過；當該加熱裝置50對該預熱段112內的水進行加熱時，隨著水溫上升，壓力也變大，壓力會使該逆止閥V緊閉，避免該進水段112內的冷水導入該預熱段112，同時防止該預熱段112內的熱水逆流至該進水段111。於較佳的實施態樣中，所述的逆止閥V係可為經由浮力作用關閉，再通過該加熱裝置50對水加熱所產生的壓力，促使該逆止閥V更加緊閉。

所述的鍋爐結構100係包含有一上蓋10、一密封件20、一鍋體30以及一限位支架40。該上蓋10係設置有連接至該儲水槽WI的進水管11、以及導出水流至該出水口WO1的出水管12。該限位支架40係設置於該上蓋10的一側，該鍋體30係設置於該限位支架40與該上蓋10之間以限制該鍋體30位移。於較佳的實施態樣中，所述的限位支架40係為一外鍋。該上蓋10的周側係設置有一或複數個與該上蓋10內側保持一空間S的限位件13，該限位支架40的周側係設置有一或複數個止擋件41，該限位件13係與該止擋件41相互搭設以支撐該限位支架40，且該鍋體30係設置於該上蓋10與該限位支架40之間，該鍋體30的周側係設置有一或複數個位於該空間S內位移的外環件35，以使該鍋體30經由位移因應該容納空間31內的壓力變化。

於一較佳實施態樣中，於該上蓋10與該鍋體30結合時，所述的密封件20係套入該上蓋10的內側，該密封件20上係具有一洩壓環21，該洩壓環21於一高度位置H1上係具有一或複數個洩壓口22。該鍋體30係設置於該上蓋10的一側，該鍋體30係包含有一連通於該進水管11及該出水管12的容納空間31、以及一設置於該容納空間31一側的開口32。該開口32係套入該洩壓環21，經由該洩壓環21的設置使該容納空間31形成密閉狀態。於該鍋體30的一側設置有該加熱裝置50，該鍋體30於該加熱裝置50對該鍋體30進行加熱時係受壓向下移動，並於該鍋體30的開口32移動至該高度位置H1時，該鍋體30內的氣體由該 洩壓口22向外洩出釋放壓力。該密封件20可為一環狀設置於該開口32內側的密封環或密封蓋、或是其他可以將該鍋體30的開口32進行氣密的機構，於本創作中不予以限制。於另一較佳實施態樣中，該密封件20係套設於該開口32的外緣構成氣密。

於一較佳實施態樣中，所述的鍋體30內係設置有一分隔件33，該分隔件33係於該鍋體30內形成同心設置的一蒸氣產生區域Z1以及一熱水產生區域Z2。該進水管11係連通至該蒸氣產生區域Z1，並於該蒸氣產生區域Z1內導入水流，該出水管12係連通至該熱水產生區域Z2，並經由該熱水產生區域Z2導出水流。於該蒸氣產生區域Z1內係設置有至少一加熱器34，該加熱器34對該蒸氣產生區域Z1內的水集中加熱以產生蒸氣，該熱水產生區域Z2係經由設置於該鍋體30一側的加熱裝置50持續對水進行加熱以產生熱水。於另一較佳實施態樣中，於該鍋體30由一氣壓感測器或溫度感測器、以及一連接至該氣壓感測器或溫度感測器的控制器或控制單元檢測該鍋體30壓力並經由泵浦控制水流流量時，該鍋體30內係不須設置該分隔件33，於該容納空間31內注水並由該加熱裝置50對水流進行加熱，同樣能產生蒸氣以及熱水。

於一較佳實施態樣中，所述的鍋體30內底側的轉折位置係呈弧面P，於該鍋體30內的水流受到該加熱裝置50的作用而升溫時，該鍋體30內的壓力也將伴隨上升，該弧面P能夠避免壓力集中施壓於該鍋體30的角落，降底該鍋體30損傷的機率。 關於該弧面P的曲率係可依據製造者或設計者的需求自由規劃，本創作對此不予以設限。

所述的鍋體30的一側係裝設有一控壓裝置60，該控壓裝置60係於該鍋體30下降至一觸發高度H2時，該控壓裝置60係關閉該加熱裝置50停止對該鍋體30進行加熱，並開啟該出水管12的一出水閥V2導出該容納空間31內的水流。於該鍋體30下降至該觸發高度H2時，該鍋體30的開口32係相對於該洩壓口211的高度位置H1較高，此時該容納空間31仍維持密封狀態。關於該控壓裝置60係可為一彈簧頂針、一記憶金屬、或其他任何用以檢測該鍋體30壓力變化的裝置，本創作不予以設限。

請一併參閱「圖5-1」至「圖5-2」，係本創作密封閥位移前、後的局部放大示意圖，如圖所示：所述的進水管11的一端係設置有一密封閥V1，該密封閥V1係包含有一位於該容納空間31內的頂抵件V11，該頂抵件V11一側係具有複數個設置於該進水管11上的通孔V12以導入水流。該頂抵件V11受壓朝向該上蓋10的一側位移，並經由該上蓋10堵塞該通孔V12，使該容納空間31形成密閉。

以下係針對鍋體相對上蓋位移的作動進行詳細說明，請一併參閱「圖6-1」至「圖6-3」，係本創作鍋爐結構的作動示意圖(一)至(三)，如圖所示：請參閱圖「6-1」，於起始時，該儲水槽WI的水流經由重力從該進水段111導引至該預熱段112，並由該加熱裝置50 對水流進行預熱；接續，預熱後的水流使該出水段113的壓力得以將水流導入該鍋體30的蒸氣產生區域Z1以及熱水產生區域Z2；接續，該加熱裝置50持續對該鍋體30(蒸氣產生區域Z1以及熱水產生區域Z2)進行加熱，於該蒸氣產生區域Z1內的加熱器34也對其區域內的水流進行加熱，使該鍋體30同時產生蒸氣以及熱水。

請參閱圖「6-2」，當該鍋體30內的壓力升高時，為了因應壓力變化，該鍋體30會相對該上蓋10下降以調節壓力。於該鍋體30下降至該觸發位置H2時，該開口32位置係高於洩壓口22的高度位置H1，即該容納空間31仍處於密封狀態。此時，該控壓裝置60會關閉該加熱裝置50，停止該加熱裝置50對該鍋體30加熱，並且該控壓裝置60會開啟該出水管12的出水閥V2，由該出水管12導出水流。

請參閱圖「6-3」，若該鍋體30內的壓力持續上升，但該出水閥V2無法順利開啟，該鍋體30持續下降直至該開口32到達該洩壓口22的高度位置H1時，該鍋體30內的氣體由該洩壓口22向外洩出，透過機構設計防止該鍋體30***或損傷，增加使用上的安全性。於另一較佳的實施態樣中，該洩壓口22係為該上蓋10周側設置的複數個與外界相連通的氣孔，用以洩出該鍋體30內的壓力。於本較佳實施態樣中，該洩壓口22係為該鍋體30的開口32脫離該密封件20後與該密封件20之間產生的氣隙，於本創作中不予以限制。

綜上所述，本創作設置相對於上蓋位移的鍋體，於鍋體位移至洩壓口的高度位置時釋放壓力，避免鍋爐***，以及透過設置控壓裝置，將沖煮用水控制在穩定的壓力、溫度範圍內，提高沖煮咖啡的品質，更透過設置熱虹吸裝置，不設置泵浦即可導引水流，且預熱導入鍋體內的水流，有效縮減加熱裝置對鍋體的加熱時間。

以上已將本創作做一詳細說明，惟以上所述者，僅惟本創作之一較佳實施例而已，當不能以此限定本創作實施之範圍，即凡依本創作申請專利範圍所作之均等變化與修飾，皆應仍屬本創作之專利涵蓋範圍內。

WI‧‧‧儲水槽

WO1‧‧‧出水口

100‧‧‧鍋爐結構

10‧‧‧上蓋

11‧‧‧進水管

111‧‧‧進水段

112‧‧‧預熱段

113‧‧‧出水段

12‧‧‧出水管

13‧‧‧限位件

20‧‧‧密封件

21‧‧‧洩壓環

22‧‧‧洩壓口

30‧‧‧鍋體

31‧‧‧容納空間

32‧‧‧開口

33‧‧‧分隔件

34‧‧‧加熱器

35‧‧‧外環件

40‧‧‧限位支架

41‧‧‧止擋件

50‧‧‧加熱裝置

60‧‧‧控壓裝置

H1‧‧‧高度位置

H2‧‧‧觸發高度

S‧‧‧空間

P‧‧‧弧面

V‧‧‧逆止閥

V2‧‧‧出水閥

Z1‧‧‧蒸氣產生區域

Z2‧‧‧熱水產生區域

Claims (12)

1. 一種設置於一咖啡機上的咖啡機自動洩壓鍋爐結構，該咖啡機係具有一儲水槽以及一出水口，該鍋爐結構係設置於該儲水槽及該出水口之間，其特徵在於該鍋爐結構係包含有：一上蓋，係設置有一連接至該儲水槽的進水管、以及一導出水流至該出水口的出水管；一密封件，係設置於該上蓋的內側，該密封件上係具有一洩壓環，該洩壓環於一高度位置上係具有一或複數個洩壓口；一鍋體，係設置於該上蓋的一側，該鍋體係包含有一連通於該進水管及出水管的容納空間、以及一設置於該容納空間一側的開口，該開口係套入該洩壓環以形成密封，並於該鍋體的一側設置有一加熱裝置，該鍋體於該加熱裝置對該鍋體進行加熱時係受壓向下移動，並於該鍋體的開口移動至該高度位置時氣體由該洩壓口向外洩出釋放壓力；以及一限位支架，係設置於該上蓋的一側，該鍋體係設置於該限位支架與該上蓋之間以限制該鍋體位移。
2. 如申請專利範圍第1項所述的咖啡機自動洩壓鍋爐結構，其中，該加熱裝置係為一熱虹吸裝置。
3. 如申請專利範圍第2項所述的咖啡機自動洩壓鍋爐結構，其中，該進水管係包含有一連通至該儲水槽的進水段、一連通至 該鍋體的容納空間的出水段、以及一設置於該進水段與該出水段之間且設置於該加熱裝置一側的預熱段，該出水段係經由該預熱段導入加熱後的水流至該容納空間內。
4. 如申請專利範圍第2項所述的咖啡機自動洩壓鍋爐結構，其中，該進水段與該加熱裝置之間係裝設有一逆止閥。
5. 如申請專利範圍第1項所述的咖啡機自動洩壓鍋爐結構，其中，該鍋體的一側係裝設有一控壓裝置，該控壓裝置係於該鍋體下降至一觸發高度時，關閉該加熱裝置停止對該鍋體進行加熱，並開啟該出水管的一出水閥導出該容納空間內的水流。
6. 如申請專利範圍第5項所述的咖啡機自動洩壓鍋爐結構，其中，該鍋體下降至該觸發高度時，該鍋體的開口係相對於該洩壓口的高度位置較高。
7. 如申請專利範圍第5項所述的咖啡機自動洩壓鍋爐結構，其中，該進水管的一端係設置有一密封閥，該密封閥係包含有一位於該容納空間內的頂抵件，該頂抵件一側係具有複數個設置於該進水管上的通孔以導入水流，該頂抵件受壓朝向該上蓋的一側位移，並經由該上蓋堵塞該通孔。
8. 如申請專利範圍第1項所述的咖啡機自動洩壓鍋爐結構，其中，該上蓋的周側係設置有一或複數個與該上蓋內側保持一空間的限位件，該限位支架的周側係設置有一或複數個止擋件，該限位件係與該止擋件相互搭設以支撐該限位支架。
9. 如申請專利範圍第8項所述的咖啡機自動洩壓鍋爐結構，其中，該鍋體係設置於該上蓋與該限位支架之間，該鍋體的周側係設置有一或複數個於該空間內位移的外環件。
10. 如申請專利範圍第1項所述的咖啡機自動洩壓鍋爐結構，其中，該鍋體內底側的轉折位置係呈弧面。
11. 如申請專利範圍第1項所述的咖啡機自動洩壓鍋爐結構，其中，該鍋體內係設置有一分隔件，該分隔件係於該鍋體內形成同心設置的一蒸氣產生區域以及一熱水產生區域，該進水管係連通至該蒸氣產生區域以導入水流，該出水管係連通至該熱水產生區域以導出水流，於該蒸氣產生區域內係設置有至少一加熱器對水流集中加熱以產生蒸氣，該熱水產生區域係經由該加熱裝置持續對水流進行加熱。
12. 如申請專利範圍第1項所述的咖啡機自動洩壓鍋爐結構，其中，該限位支架係為一外鍋。