專利名稱：便攜多功能咖啡萃取裝置及其應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及飲料制備裝置及其應(yīng)用，尤其涉及一種便攜多功能咖啡萃取裝置，可用于咖啡、茶葉等多種飲料的萃取或過濾。
背景技術(shù)：
Espresso全球公認(rèn)的最佳萃取要求是8-9Par的壓力，93攝氏度左右的水溫，20-25秒左右的萃取時(shí)間。但是，目前國(guó)際及國(guó)內(nèi)市場(chǎng)現(xiàn)有的(非電動(dòng))咖啡壺和萃取器具產(chǎn)品，都無(wú)法做到完全符合最佳公認(rèn)的萃取要求，也無(wú)法實(shí)現(xiàn)三種萃取方法任意轉(zhuǎn)換選擇，更不能作為其他用途。
摩卡壺又稱拿波里壺1903年由意大利的比爾來(lái)第(Bialetti)公司開始大量制造與銷售。摩卡壺由上壺、濾網(wǎng)與下壺組成。水置于下壺，咖啡粉在中的濾網(wǎng)里，當(dāng)下壺受熱后，產(chǎn)生水蒸氣，形成一定的壓力，將熱水往上推擠，經(jīng)過咖啡粉與壺中的細(xì)管，碰到壺蓋之后，便落在上壺里，形成咖啡液體。由于形成一定的氣壓，所以屬于高壓式煮法，也稱做手工的濃縮咖啡(Manual Espresso)。摩卡壺采用密封下壺加熱至水沸騰而產(chǎn)生壓力，所以具有如下缺陷-
1) 萃取水溫過高(密封狀態(tài)下水的沸點(diǎn)超過100攝氏度)，而咖啡萃取的最佳溫度在85-94攝氏度之間。所以依靠在密封狀態(tài)下沸騰而萃取的形式，水溫過高而產(chǎn)生萃取過度是摩卡壺不可改變的缺陷之一。
2) 由于是依靠水在沸騰之后產(chǎn)生的壓力來(lái)萃取，所以在萃取過程中壓力的大小和持續(xù)的時(shí)間都無(wú)法控制。
3) 由于依靠下壺加熱至水沸騰而產(chǎn)生壓力，所以在考慮安全系數(shù)和產(chǎn)品成本的前提下，下壺沒有作為鍋爐設(shè)計(jì)，只是簡(jiǎn)單的加有安全閥的密封加熱裝置。所以，產(chǎn)生的壓力非常小。根本達(dá)不到Espresso理想的8-12Bar。
4) 必須依靠明火或電加熱裝置加熱才能工作。使用條件和便攜性受到限制。
5) 由于下壺處于密封加熱狀態(tài)下，所以有安全性的問題。
6) 萃取方法和用途單一。手動(dòng)拉桿機(jī)利用活塞加壓來(lái)產(chǎn)生制作Espresso所需要的壓力。用手壓加壓活塞所產(chǎn)生
的壓力被施加到熱水上去萃取咖啡，手動(dòng)拉桿機(jī)的缺陷在于
1) 由于使用了杠桿加壓活塞，并必須配合底座，所以體積相對(duì)龐大，無(wú)法作為便攜產(chǎn)品使用。
2) 萃取方法和用途單一。
3) 體積材料及加工工藝的原因，使得售價(jià)也相對(duì)較高。
便攜氣壓ESP咖啡機(jī)萃取壓力依靠手動(dòng)加壓空氣，在容器中儲(chǔ)存，而后釋放容器中
的壓縮空氣而產(chǎn)生萃取壓力。便攜氣壓ESP咖啡機(jī)的缺陷在于-
1) 由于萃取壓力依靠釋放在容器中的壓縮空氣而產(chǎn)生萃取壓力。所以造成了萃取壓力不穩(wěn)定，產(chǎn)生了由萃取開始至結(jié)束的壓力線性下降至0的逐漸降壓現(xiàn)象。由于是便攜產(chǎn)品，所以儲(chǔ)氣罐的體積受到限制，壓力在萃取過程中下降是無(wú)法解決的問題。
2) 由于依靠手動(dòng)加壓空氣，儲(chǔ)氣罐的體積又受到限制的前提下，整個(gè)萃取過程無(wú)法達(dá)到理想的8Par左右萃取壓力，和20秒左右的萃取時(shí)間。
3) 制造工藝復(fù)雜，用途單一。
4) 熱水來(lái)源方式單一。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，提供一種制造成本低廉、工藝簡(jiǎn)單、使用方便、無(wú)需額外動(dòng)力、可便攜、可選用各種熱源，實(shí)現(xiàn)在一套器具中可換用多種萃取和過濾的方式，并達(dá)到高質(zhì)量萃取和過濾目的的便攜多功能咖啡萃取裝置及其應(yīng)用。
本發(fā)明一方面公開了一種便攜多功能咖啡萃取裝置，包括外容器和內(nèi)容器，內(nèi)容器置于外容器內(nèi)，外容器與內(nèi)容器間活動(dòng)套接，外容器包括封閉的底面，內(nèi)容器的底部設(shè)有萃取物容腔，萃取物容腔的底面設(shè)有擋水片或多孔擋板，內(nèi)容器的底面設(shè)有濾網(wǎng)蓋，外容器的側(cè)壁與內(nèi)容器的側(cè)壁間設(shè)有機(jī)械密封裝置。
上述便攜多功能咖啡萃取裝置內(nèi)外容器套接后，在內(nèi)外容器之間形成的空腔經(jīng)萃取物容腔與內(nèi)容器的內(nèi)腔相通。
上述外容器的側(cè)壁與內(nèi)容器的側(cè)壁間的機(jī)械密封裝置可采用常規(guī)的方式如在外容器內(nèi)側(cè)壁或內(nèi)容器外側(cè)壁上設(shè)置密封圈。
上述外容器和內(nèi)容器的側(cè)壁間通過活動(dòng)套接可實(shí)現(xiàn)相對(duì)移動(dòng)，且在相對(duì)移動(dòng)過程中，機(jī)械密封裝置可使得外容器內(nèi)側(cè)壁與內(nèi)容器外側(cè)壁間保持密封。
外容器與內(nèi)容器可以采用各種常用的容器形狀，如圓柱體、長(zhǎng)方體、多面體等等，優(yōu)選圓柱體。
較佳的，上述萃取物容腔與擋水片或多孔擋板蓋之間可拆卸。上述濾網(wǎng)蓋包括濾網(wǎng)，內(nèi)容器底部的進(jìn)水面積可經(jīng)由濾網(wǎng)或檔水片調(diào)節(jié)。上述萃取物容腔上部設(shè)有固液分離部件，由固液分離部件、萃取物容腔的側(cè)壁及擋水片或多孔擋板共同圍成的腔體可用于放置萃取物。
固液分離部件為可實(shí)現(xiàn)固液分離用途的部件，可以是各種過濾部件，如濾網(wǎng)或多孔板，也可以是其他用于實(shí)現(xiàn)固液分離的結(jié)構(gòu)或材料。
較佳的，上述固液分離部件之上還設(shè)有萃取液導(dǎo)出管，萃取液導(dǎo)出管一端與固液分離部件連接，另一端則為與內(nèi)容器內(nèi)腔相通的出水口，萃取物容腔經(jīng)萃取液導(dǎo)出管與內(nèi)容器內(nèi)腔相通，可將通過萃取物容腔的萃取液導(dǎo)出至內(nèi)容器內(nèi)腔。較佳的，上述萃取液導(dǎo)出管的出水口處設(shè)有加壓裝置。萃取液導(dǎo)出管的設(shè)計(jì)可以在出水口處實(shí)現(xiàn)壓力的臨界變化，使得在咖啡加壓萃取時(shí)可獲得crema。
萃取物容腔中，萃取液導(dǎo)出管可以是一體設(shè)計(jì)如與萃取物容腔連成整體；為方便清洗，也可以將萃取液導(dǎo)出管設(shè)計(jì)為可拆分結(jié)構(gòu)。
在制備咖啡及茶水時(shí)，萃取物容腔可用于放置咖啡粉或茶葉。
為方便咖啡粉及茶葉的取放，上述濾網(wǎng)蓋可拆卸。或者，也可將咖啡粉或茶葉放置于萃取物容腔內(nèi)，將萃取物容腔制成一次性替換裝置。
在凈化水或制備其他飲品時(shí)，萃取物容腔可用于放置活性炭等飲品過濾或加工材料。本發(fā)明第二方面公開了上述便攜多功能咖啡萃取裝置的用途。
本發(fā)明的便攜多功能咖啡萃取裝置可用于萃取飲料，包括加壓萃取意大利濃縮咖啡、制備法式萃取咖啡、滴濾萃取咖啡、茶葉的萃取及其他植物如檸檬、花茶等茶水的萃取。
本發(fā)明的便攜多功能咖啡萃取裝置還可用作過濾裝置，包括通過在萃取物容腔中裝入活性炭來(lái)過濾飲用水，或者裝入有利健康的麥飯石等礦物或礦石，過濾飲用水，達(dá)到改變水的內(nèi)含物，獲得不同飲用水的目的。
本發(fā)明的便攜多功能咖啡萃取裝置各種用途的工作原理如下
用于加壓萃取外容器中加入相應(yīng)溫度和所需體積的水，萃取物容腔中裝入萃取物，將內(nèi)外容器套合，手動(dòng)將內(nèi)容器壓入外容器，內(nèi)外容器間隙中由于有機(jī)械密封，外容器中的水在內(nèi)容器套合下壓的壓力作用下穿過萃取物容腔，經(jīng)萃取液導(dǎo)出管進(jìn)入或直接進(jìn)入內(nèi)容器內(nèi)腔中，完成加壓萃取的過程。萃取壓力來(lái)源于手動(dòng)，且萃取壓力由手壓施力、萃取 物容腔底部的進(jìn)水面積、萃取液排出口的面積和被萃取的植物粉末粗細(xì)來(lái)調(diào)整。由于所需 萃取壓力的動(dòng)力來(lái)源于直接對(duì)內(nèi)杯下壓的手動(dòng)壓力，最大可產(chǎn)生的壓力高于15公斤/平方 厘米，完全可以達(dá)到萃取Espresso所需要的理想要求8-9Bar壓力，而且93攝氏度左右的 水溫及20-25秒左右的萃取時(shí)間在本發(fā)明的裝置中也很容易實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明的裝置可以 實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的Espresso的制備。
用于法式萃取將萃取物裝入外容器，再向外容器注入所需溫度和體積的熱水。攪勻 靜止l-2分鐘。將萃取物容腔取出，以濾網(wǎng)蓋作為內(nèi)容器的底面濾網(wǎng)，將內(nèi)容器壓入外容器。 外容器中的液體在內(nèi)容器的下壓過程中通過內(nèi)容器底面濾網(wǎng)進(jìn)入內(nèi)容器。被萃取的粉末將 被濾網(wǎng)過濾后留在外容器底部，萃取液進(jìn)入內(nèi)容器。萃取完成。
用于滴濾萃取將萃取物容腔取出，以濾網(wǎng)蓋作為內(nèi)容器的底面濾網(wǎng)，在內(nèi)容器中放
入萃取物，將內(nèi)容器擱置在外容器之上，向內(nèi)容器中注入所需溫度和體積的水。注入內(nèi)容 器的水穿過萃取物通過濾網(wǎng)而滴入外容器中，完成萃取。
用作過濾凈化在萃取物容腔中放入活性炭顆粒，將內(nèi)容器擱置在外容器之上，向內(nèi) 容器中注入需過濾凈化水。注入內(nèi)容器的水穿過活性炭顆粒通過濾網(wǎng)而滴入外容器中，完 成過濾凈化。
與現(xiàn)有的萃取裝置相比，本發(fā)明的有益效果如下
A. 萃取效果
在加壓萃取Espresso的功能上，由于對(duì)萃取物(咖啡粉)的有效壓力可以達(dá)到了國(guó) 際公認(rèn)的8-9Bar。萃取水溫由于可自己選擇，所以在萃取Espresso的功能上達(dá)到了 電動(dòng)泵壓咖啡機(jī)的效果，且完全符合Espresso萃取的專業(yè)要求8-9Bar的有效壓力； 93攝氏度左右的水溫；20秒左右的時(shí)間。
在法式萃取上，由于功能和原理上和傳統(tǒng)的法壓萃取工具完全相同，所以在萃取結(jié) 果上完全等同傳統(tǒng)的法壓效果。
在加壓法式萃取上，由于對(duì)被萃取的液體施加了 1Bar左右的壓力，所以與傳統(tǒng)法式 相比萃取更為出色，在口感上較為濃郁。
在滴慮萃取上，由于萃取原理和傳統(tǒng)的完全相同，所以萃取效果完全等同傳統(tǒng)的滴 慮萃取(手沖)。
B. 過濾凈化效果
過濾凈化效果取決于活性炭顆粒的吸附作用，在使用效果上，不同的活性炭顆粒，過濾凈化的效果有不同。 一般而言，凈化過濾效果等同使用相同活性炭顆粒一般的 水凈化過濾器。
C. 使用效果
目前，Espresso都必須由電動(dòng)泵壓咖啡機(jī)萃取，所以飲用Espresso只有在具備泵壓 咖啡機(jī)的場(chǎng)所才能實(shí)現(xiàn)。而本發(fā)明由于裝置體積小便于攜帶，使用簡(jiǎn)單方便，只要 在有合適溫度熱水或可加熱至合適溫度的熱源條件下，即可萃取Espresso,這樣的 條件需求等同于沖飲速溶咖啡的條件(萃取杯也可用作飲用咖啡的容器)，即通過本 裝置，可實(shí)現(xiàn)在任何環(huán)境中萃取Espresso。
本發(fā)明的裝置可滿足萃取高品質(zhì)Espresso的所有條件，獲得高質(zhì)量的Espresso,這 也是現(xiàn)有非電動(dòng)萃取器具的技術(shù)和產(chǎn)品沒有做到的。
本發(fā)明的裝置萃取方式選擇多樣化，徹底擺脫了傳統(tǒng)咖啡萃取器具只能單一使用一 種萃取方式的問題。使用者可隨意的選擇合適自己口味的萃取方式。
D. 本發(fā)明的機(jī)械結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工制造成本低，攜帶方便是其明顯的優(yōu)勢(shì)?？捎媒饘倩?耐熱塑料制造。不同的制造材料制造的外容器，均可直接注入溫度合適的熱水，耐 熱性材料制造的外容器還可加入冷水，而后通過加熱外容器使外容器中的冷水達(dá)到 所需要的溫度的方式獲得熱水。
對(duì)比達(dá)到同樣萃取質(zhì)量的Espresso,本發(fā)明和電動(dòng)泵壓咖啡機(jī)相比，在成本、使用 方便性和使用環(huán)境及便攜性等方面均具有明顯優(yōu)勢(shì)。


圖l:便攜多功能咖啡萃取裝置的結(jié)構(gòu)示意圖
圖2:便攜多功能咖啡萃取裝置內(nèi)容器移動(dòng)狀態(tài)示意圖
圖3:便攜多功能咖啡萃取裝置的外容器結(jié)構(gòu)示意圖
圖4:便攜多功能咖啡萃取裝置的內(nèi)容器結(jié)構(gòu)示意圖
圖5:便攜多功能咖啡萃取裝置取出萃取物容腔保留濾網(wǎng)蓋后的內(nèi)容器結(jié)構(gòu)示意圖 圖6:便攜多功能咖啡萃取裝置的萃取物容腔結(jié)構(gòu)示意圖 圖7:便攜多功能咖啡萃取裝置的濾網(wǎng)蓋示意圖
具體實(shí)施例方式
如圖1和2所示便攜多功能咖啡萃取裝置，包括外容器1 (如圖3所示)和內(nèi)容器2 (如圖4所示)，內(nèi)容器2置于外容器1內(nèi)，外容器l與內(nèi)容器2間活動(dòng)套接并可拆分，外 容器包括密封底面3，內(nèi)容器的底部設(shè)有萃取物容腔4，萃取物容腔的底面設(shè)有擋水片7， 內(nèi)容器的底部設(shè)有濾網(wǎng)蓋5，擋水片重疊于濾網(wǎng)蓋之上，濾網(wǎng)蓋如圖7所示包括濾網(wǎng)6，外 容器的側(cè)壁與內(nèi)容器的側(cè)壁間設(shè)有密封圈8。萃取物容腔、濾網(wǎng)蓋、擋水片均可拆卸，萃取 物容腔拆卸只保留濾網(wǎng)蓋的內(nèi)容器如圖5所示。萃取物容腔如圖6所示，上部設(shè)有濾網(wǎng)9， 由濾網(wǎng)9、萃取物容腔4的側(cè)壁及擋水片7共同圍成放置萃取物的內(nèi)腔12。濾網(wǎng)9的頂部 設(shè)有萃取液導(dǎo)出管13，萃取液導(dǎo)出管一端經(jīng)濾網(wǎng)9與萃取物容腔相通，另一端則為與內(nèi)容 器內(nèi)腔相通的出水口 14，可將通過萃取物容腔后形成的萃取液導(dǎo)出至內(nèi)容器內(nèi)腔ll，萃取 液導(dǎo)出管的出水口 14處設(shè)有加壓裝置15。萃取液導(dǎo)出管13與萃取物容腔一體設(shè)計(jì)。
上述便攜多功能咖啡萃取裝置內(nèi)外容器套接后，在內(nèi)外容器之間形成的空腔10經(jīng)萃取 物容腔4與內(nèi)容器的內(nèi)腔11相通。 多種萃取方式的實(shí)現(xiàn) Espresso加壓萃取
外容器1中注入溫度合適的熱水，萃取物容腔中加入咖啡粉，將內(nèi)容器2套合在外容 器1中，手動(dòng)壓入外容器。外容器1中的水在內(nèi)容器2套合下壓的壓力下作用下穿過萃取 物容腔和萃取液導(dǎo)出管13，進(jìn)入內(nèi)容器的內(nèi)腔ll，完成加壓萃取的過程。 法式萃取
將所需萃取的咖啡粉倒入外容器1內(nèi)，再注入溫度合適的熱水，攪勻靜止l-2分鐘。 卸掉萃取物容腔4和擋水片7，將濾網(wǎng)蓋5安裝在內(nèi)容器2的底部，將內(nèi)容器2壓入外容器。 咖啡粉將被濾網(wǎng)過濾后留在外容器底部，萃取液進(jìn)入內(nèi)容器。萃取完成。 加壓法式萃取
將所需萃取的咖啡粉倒入外容器1內(nèi)，再注入溫度合適的熱水，攪勻靜止l-2分鐘。 卸掉萃取物容腔4和擋水片7，將濾網(wǎng)蓋5安裝在內(nèi)容器2的底部，將內(nèi)容器2壓入外容器。 由于擋水片的開孔面積小于外容器的口徑，所以在內(nèi)容器壓入外容器時(shí)將受到所需要的壓 力。這樣將內(nèi)容器壓到外容器內(nèi)，進(jìn)入內(nèi)容器完成萃取的液體受到了一定的壓力(1Bar左 右)而完成萃取。加壓的法式萃取比較傳統(tǒng)的法式，就口感來(lái)說更為濃郁。 滴慮萃取
卸掉萃取物容腔4和擋水片7，并安裝在內(nèi)容器2的底部，在內(nèi)容器2中放入咖啡粉，將內(nèi)容器2擱置在外容器1之上，向內(nèi)容器中注入所需溫度和體積的水。注入內(nèi)容器的水 穿過萃取物通過濾網(wǎng)而滴入外容器中，完成萃取。 茶葉的萃取
茶葉的萃取，可根據(jù)口味需要選用上述萃取方式中的任何一種。由于上述萃取方式萃 取時(shí)間短，茶葉中所含對(duì)人體的負(fù)面物質(zhì)不容易被萃取到飲用液中。所以上述的幾種萃取 方式都優(yōu)于傳統(tǒng)的浸泡萃取。
權(quán)利要求
1. 一種便攜多功能咖啡萃取裝置，其特征在于，包括外容器和內(nèi)容器，內(nèi)容器置于外容器內(nèi)，外容器與內(nèi)容器間活動(dòng)套接，外容器包括封閉的底面，內(nèi)容器的底部設(shè)有萃取物容腔，萃取物容腔的底面設(shè)有擋水片或多孔擋板，內(nèi)容器的底面設(shè)有濾網(wǎng)蓋，外容器的側(cè)壁與內(nèi)容器的側(cè)壁間設(shè)有機(jī)械密封裝置。
2. 如權(quán)利要求1所述便攜多功能咖啡萃取裝置，其特征在于，所述便攜多功能咖啡萃取裝置內(nèi)容器與外容器套接后，在內(nèi)外容器之間形成的空腔經(jīng)萃取物容腔與內(nèi)容器的內(nèi)腔相通。
3. 如權(quán)利要求1所述便攜多功能咖啡萃取裝置，其特征在于，所述機(jī)械密封裝置為密封圈。
4. 如權(quán)利要求1所述便攜多功能咖啡萃取裝置，其特征在于，所述萃取物容腔可拆卸。
5. 如權(quán)利要求1所述便攜多功能咖啡萃取裝置，其特征在于，所述濾網(wǎng)蓋可拆卸。
6. 如權(quán)利要求1所述便攜多功能咖啡萃取裝置，其特征在于，所述擋水片或多孔擋板可拆卸。
7. 如權(quán)利要求l-6中任一權(quán)利要求所述便攜多功能咖啡萃取裝置，其特征在于，所述萃取物容腔上部設(shè)有固液分離部件。
8. 如權(quán)利要求7所述便攜多功能咖啡萃取裝置，其特征在于，所述固液分離部件為多孔板或?yàn)V網(wǎng)。
9. 如權(quán)利要求7所述便攜多功能咖啡萃取裝置，其特征在于，所述固液分離部件之上設(shè)有萃取液導(dǎo)出管，萃取液導(dǎo)出管一端與固液分離部件連接，另一端則為與內(nèi)容器內(nèi)腔相通的出水口，萃取物容腔經(jīng)萃取液導(dǎo)出管與內(nèi)容器內(nèi)腔相通。
10. 如權(quán)利要求9所述便攜多功能咖啡萃取裝置，其特征在于，所述萃取液導(dǎo)出管與萃取物容腔連成整體，或者所述萃取液導(dǎo)出管可拆卸。
11. 如權(quán)利要求9所述便攜多功能咖啡萃取裝置，其特征在于，所述萃取液導(dǎo)出管的出水口處設(shè)有加壓裝置。
12. 如權(quán)利要求l-ll中任一權(quán)利要求所述便攜多功能咖啡萃取裝置用于萃取飲料或用作過濾裝置。
13. 如權(quán)利要求12所述便攜多功能咖啡萃取裝置的應(yīng)用，其特征在于，所述萃取飲料包括加壓萃取意大利濃縮咖啡、制備法式萃取咖啡、滴濾萃取咖啡及茶水的萃取。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種便攜多功能咖啡萃取裝置及其應(yīng)用，該便攜多功能咖啡萃取裝置包括外容器和內(nèi)容器，內(nèi)容器置于外容器內(nèi)，外容器與內(nèi)容器間活動(dòng)套接，外容器包括封閉的底面，內(nèi)容器的底部設(shè)有萃取物容腔，萃取物容腔的底面設(shè)有擋水片或多孔擋板，內(nèi)容器的底面設(shè)有濾網(wǎng)蓋，外容器的側(cè)壁與內(nèi)容器的側(cè)壁間設(shè)有機(jī)械密封裝置。本發(fā)明的裝置可用于咖啡、茶水，飲用水等多種飲料的萃取或過濾。
文檔編號(hào)A47J31/02GK101461664SQ20091004519
公開日2009年6月24日 申請(qǐng)日期2009年1月12日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月12日
發(fā)明者陳一儒 申請(qǐng)人:陳一儒