一種咖啡機沖泡壓力的控制方法及其系統的制作方法
【專利摘要】本發明提供一種咖啡機沖泡壓力的控制方法，采用交流電對電磁泵進行供電，將n個交變電流周期信號設置為所述電磁泵的一個工作周期，通過控制所述電磁泵在所述一個工作周期內的每個所述交變電流周期信號的激活狀態改變所述電磁泵的開關頻率，其中n≥2。提供一種咖啡機沖泡壓力的控制系統，包括：電磁泵，采用交流電進行工作；預設模塊，用于將n個交變電流周期信號設置為所述電磁泵的一個工作周期，其中n≥2；微控制器，用于通過控制所述電磁泵在所述一個工作周期內的每個所述交變電流周期信號的激活狀態改變所述電磁泵的開關頻率。本發明能使輸出的壓力曲線具有按比例的壓力上升、下降的過程，從而提升咖啡的整體品質。
【專利說明】
-種咖啡機沖泡壓力的控制方法及其系統
技術領域
[0001] 本發明設及咖啡機技術領域，尤其設及一種咖啡機沖泡壓力的控制方法及其系 統。
【背景技術】
[0002] -杯好咖啡，就是要把握一個適量的萃取度，萃取出我們需要的那部份物質而不 過多或過少的萃取出一些我們不想要的物質，從而保證咖啡均衡美味的口感。
[0003] 在咖啡的萃取過程中，壓力提高能使萃取度提高，壓力的降低會造成萃取度的降 低，且不同時間點的壓力值會影響各種味道的成份比例，因此咖啡在萃取過程中的壓力是 一個由萃取開始到萃取結束中的漸變變化，可W使用萃取壓力曲線來表示。
[0004] 咖啡在萃取過程中，咖啡機鍋爐沖泡壓力的變化，迫使熱水濾過濾碗中的咖啡粉 餅，大多數咖啡機沖泡壓力值是恒定、不可調節的，通常為9bar。在制作的開始階段，由于咖 啡機沖泡壓力還為達到標準數值(通常為0-化ar)，水并不能夠順利濾過咖啡粉，運一過程 被稱為"預浸"。
[0005] 預浸的壓力和持續時間應被視為與為尋求最佳的味道的提取壓力和流量無關，但 它們確實會影響流量變化度。在一般情況下，越精細的咖啡，需要越多的預注W產生一個特 定的流速，而粗糖研磨的咖啡，在產生相同的流量率的前提下，其所需的預注較少。然而，預 浸的壓力曲線/流速曲線會影響到可達到的壓力最大值。
[0006] 預浸之后開始進入壓力的提升階段，開始時，壓力增加速率可W比較緩慢，然后隨 著壓力的增加而增加或減小，緊接著增長率放緩W接近最大壓力值。無論速度上升或是該 速率是常量或多種多樣，關鍵是保持平滑。突然波動可能會導致有害味道的釋放。
[0007] 接著是從最大壓力值到最小壓力值的壓力降低過程。此步驟不是必需的。例如，固 定的壓力不需要壓力的變化，或在增加壓力之前W較低的萃取壓力開始，此時，無需壓力緩 降的過程。
[0008] 不同咖啡豆，不同的烘賠度，不同的萃取壓力曲線都會生成不同的風味，現有技術 中的咖啡機的萃取壓力曲線一般的固定的，用戶只能小范圍地、甚至不能自行調節壓力改 變萃取壓力曲線進而針對不同的豆種和烘賠度萃取出能帶出豆子特色及符合自己口味的 咖啡。
【發明內容】
[0009] 本發明的特征和優點在下文的描述中部分地陳述，或者可從該描述顯而易見，或 者可通過實踐本發明而學習。
[0010] 為克服現有技術的問題，本發明所采用的技術方案如下：
[0011] 根據本發明的一個方面，提供一種咖啡機沖泡壓力的控制方法，其特征在于:采用 交流電對電磁累進行供電，將η個交變電流周期信號設置為所述電磁累的一個工作周期，通 過控制所述電磁累在所述一個工作周期內的每個所述交變電流周期信號的激活狀態改變 所述電磁累的開關頻率，其中n>2。
[0012]根據本發明的一個實施例，在控制所述電磁累在每個所述交變電流周期信號的激 活狀態時，包括步驟:通過光電禪合器將微控制器引腳輸出的低電平轉換為高電平，并通過 所述光電禪合器控制雙向娃開關的開關狀態;所述雙向娃開關的開關狀態與所述電磁累在 每個所述交變電流周期信號的激活狀態相對應。
[0013]根據本發明的一個實施例，η為7或8。
[0014] 根據本發明的另一個方面，提供一種咖啡機沖泡壓力的控制系統，其特征在于，包 括：
[0015] 電磁累，采用交流電進行工作;預設模塊，用于將η個交變電流周期信號設置為所 述電磁累的一個工作周期，其中η>2;微控制器，用于通過控制所述電磁累在所述一個工作 周期內的每個所述交變電流周期信號的激活狀態改變所述電磁累的開關頻率。
[0016] 根據本發明的一個實施例，還包括：
[0017] 雙向娃開關，與所述電磁累相連，用于控制所述電磁累的激活狀態；
[0018] 光電禪合器，與所述微控制器相連，用于將微控制器引腳輸出的低電平轉換為高 電平;所述光電禪合器還與所述雙向娃開關相連，用于控制所述雙向娃開關的開關狀態。
[0019] 根據本發明的一個實施例，η優選為7或8。
[0020] 根據本發明的一個實施例，還包括操控面板，與所述微控制器相連，用于設置所述 電磁累在所述一個工作周期內處于激活狀態的所述交變電流周期信號的個數。
[0021] 根據本發明的一個實施例，所述操控面板包括用于增加所述電磁累在所述一個工 作周期內處于激活狀態的所述交變電流周期信號的個數的增壓按鈕W及用于減少所述電 磁累在所述一個工作周期內處于激活狀態的所述交變電流周期信號的個數的減壓按鈕。
[0022] 根據本發明的一個實施例，所述操作面板還包括保存按鈕，用于保存預先設置的 所述電磁累處于激活狀態的所述交變電流周期信號的個數。
[0023] 根據本發明的一個實施例，還包括所述操作面板還包括顯示屏，用于顯示當前的 壓力值。
[0024] 本發明提供了一種咖啡機沖泡壓力的控制方法及其系統，將η個交變電流周期信 號設置為所述電磁累的一個工作周期，通過控制所述電磁累在所述一個工作周期內的每個 所述交變電流周期信號的開關狀態改變所述電磁累的開關頻率（占空比），達到改變咖啡機 沖泡壓力的目的，并使沖泡壓力具有均勻壓力上升、下降的過程。
[0025] 通過閱讀說明書，本領域普通技術人員將更好地了解運些技術方案的特征和內 容。
【附圖說明】
[0026] 下面通過參考附圖并結合實例具體地描述本發明，本發明的優點和實現方式將會 更加明顯，其中附圖所示內容僅用于對本發明的解釋說明，而不構成對本發明的任何意義 上的限制，在附圖中：
[0027] 圖1為本發明實施例的咖啡機沖泡壓力的控制方法的流程示意圖。
[0028] 圖2為本發明實施例的電磁累在整個工作周期內都處于激活狀態的示意圖。
[0029] 圖3為本發明實施例的一個工作周期內具有8個交變電流周期信號的電磁累在一 個工作周期內有6個交變電流周期信號內處于激活狀態的示意圖。
[0030] 圖4為本發明實施例的一個工作周期內具有8個交變電流周期信號的電磁累在一 個工作周期內有5個交變電流周期信號內處于激活狀態的示意圖。
[0031] 圖5為本發明實施例的一個工作周期內具有8個交變電流周期信號的電磁累在一 個工作周期內有4個交變電流周期信號內處于激活狀態的示意圖。
[0032] 圖6為本發明實施例的一個工作周期內具有8個交變電流周期信號的電磁累在一 個工作周期內有3個交變電流周期信號內處于激活狀態的示意圖。
[0033] 圖7為本發明實施例的一個工作周期內具有8個交變電流周期信號的電磁累在一 個工作周期內有2個交變電流周期信號內處于激活狀態的示意圖。
[0034] 圖8為本發明實施例的一個工作周期內具有8個交變電流周期信號的電磁累在一 個工作周期內有1個交變電流周期信號內處于激活狀態的示意圖。
[0035] 圖9為本發明實施例的沖泡咖啡所采取的壓力曲線的示意圖。
[0036] 圖10為本發明實施例的咖啡機沖泡壓力的控制系統的結構示意圖。
[0037] 圖11為圖10的咖啡機沖泡壓力的控制系統的部分電路示意圖。
[0038] 圖12為本發明實施例的咖啡機操控面板的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0039] 如圖1所示，本發明提供一種咖啡機沖泡壓力的控制方法，包括步驟:S1、采用交流 電對電磁累進行供電；S2、將η個交變電流周期信號設置為電磁累的一個工作周期，其中 2,例如η為7或8;S3、通過控制電磁累在一個工作周期內的每個交變電流周期信號的激活狀 態改變電磁累的開關頻率（占空比）。
[0040] 在步驟S3中，控制電磁累在每個交變電流周期信號的激活狀態時，包括步驟:通過 光電禪合器將微控制器引腳輸出的低電平轉換為高電平，并通過光電禪合器控制雙向娃開 關的開關狀態;其中，雙向娃開關的開關狀態與電磁累在每個交變電流周期信號的激活狀 態相對應，具體地，當雙向娃開關的處于開啟狀態時，電磁累在該交變電流周期信號中處于 激活狀態；當雙向娃開關的處于關閉狀態時，電磁累在該交變電流周期信號中處于未激活 狀態。
[0041] 開關頻率與水流量的大小緊密相關，具體地，高的開關頻率能使水累的水流量變 大，將相同條件下的壓降作用于出水口，產生更大的壓力；相反，當給水累提供較低的開關 頻率時，產生的壓力也更小。下面結合具體的實例說明對電磁累的開關頻率的控制。
[0042] 如圖2所示，本實施例中，電磁累的一個工作周期內具有8個交變電流周期信號，且 在該8個交變電流周期信號中，雙向娃開關的都處于開啟狀態，電磁累都處于激活狀態。此 時電磁累的占空比為100%。
[0043] 如圖3所示，本實施例中，電磁累的一個工作周期內具有8個交變電流周期信號，且 在該8個交變電流周期信號中，雙向娃開關在前6個交變電流周期信號中都處于開啟狀態， 而在后2個交變電流周期信號中都處于關閉狀態。當雙向娃開關的處于開啟狀態時，電磁累 處于激活狀態；當雙向娃開關的處于關閉狀態時，電磁累處于未激活狀態。此時電磁累的占 空比為75%。
[0044] 如圖4所示，本實施例中，電磁累的一個工作周期內具有8個交變電流周期信號，且 在該8個交變電流周期信號中，雙向娃開關在第1至第3個W及第6至第7個交變電流周期信 號中都處于開啟狀態，而在第4、第5W及第8個交變電流周期信號中都處于關閉狀態。當雙 向娃開關的處于開啟狀態時，電磁累處于激活狀態；當雙向娃開關的處于關閉狀態時，電磁 累處于未激活狀態。此時電磁累的占空比為62.5%。
[0045] 如圖5所示，本實施例中，電磁累的一個工作周期內具有8個交變電流周期信號，且 在該8個交變電流周期信號中，雙向娃開關在第1、第2個W及第5、第6個交變電流周期信號 中都處于開啟狀態，而在第3、第4W及第7、第8個交變電流周期信號中都處于關閉狀態。當 雙向娃開關的處于開啟狀態時，電磁累處于激活狀態；當雙向娃開關的處于關閉狀態時，電 磁累處于未激活狀態。此時電磁累的占空比為50 %。
[0046] 如圖6所示，本實施例中，電磁累的一個工作周期內具有8個交變電流周期信號，且 在該8個交變電流周期信號中，雙向娃開關在第1、第2個W及第5、第6個交變電流周期信號 中都處于開啟狀態，而在第3、第4W及第7、第8個交變電流周期信號中都處于關閉狀態。當 雙向娃開關的處于開啟狀態時，電磁累處于激活狀態；當雙向娃開關的處于關閉狀態時，電 磁累處于未激活狀態。此時電磁累的占空比為37.5%。
[0047] 如圖7所示，本實施例中，電磁累的一個工作周期內具有8個交變電流周期信號，且 在該8個交變電流周期信號中，雙向娃開關僅在第1個交變電流周期信號中都處于開啟狀 態，而在第2至第8個交變電流周期信號中都處于關閉狀態。當雙向娃開關的處于開啟狀態 時，電磁累處于激活狀態；當雙向娃開關的處于關閉狀態時，電磁累處于未激活狀態。此時 電磁累的占空比為12.5%。
[0048] 在實際操作時，可W設置不同的檔位分別對應具有不同占空比的電磁累。例如，當 電磁累的一個工作周期內具有8個交變電流周期信號時，可W設置7檔或8檔，分別對應的不 同占空比。
[0049] 請同時參照圖9與下表1，下表1是與圖9所示的壓力曲線相對應的占空比與壓力值 的表格，可見，該些壓力曲線具有均勻壓力上升、下降的過程。操作者可W設置不同的占空 比、壓力值得到不同的壓力曲線來提高不同咖啡的萃取度，最大程度上釋放輕度烘賠咖啡 豆中的精華口味，且
[(Κ)加 ]
[0051] 表1
[0052] 如圖10所示，本發明還提供一種咖啡機沖泡壓力的控制系統10,包括：電磁累11， 采用交流電進行工作;預設模塊12(虛擬模塊），為電磁累11內微處理器的一個處理單元，用 于將η個交變電流周期信號設置為電磁累的一個工作周期，其中η>2,例如是7或8;微控制 器13，用于通過控制電磁累11在一個工作周期內的每個交變電流周期信號的激活狀態改變 電磁累的開關頻率。
[0053] 還包括:雙向娃開關15，與電磁累11相連，用于控制電磁累的激活狀態;光電禪合 器14,與微控制器13相連，用于將微控制器13引腳輸出的低電平轉換為高電平;光電禪合器 14還與雙向娃開關15相連，用于控制雙向娃開關的開關狀態。
[0054] 具體地，請同時參照圖11，在具體實施時，雙向娃開關15與電阻（1K/1W)、電容 (4700化門并聯;雙向娃開關15還與與電阻（100/0.5胖)、電容(470009門并聯。
[0055] 如圖12所示，本實施例，還包括操控面板，與微控制器13相連，用于設置電磁累在 一個工作周期內處于激活狀態的交變電流周期信號的個數。具體地，操控面板除了用于開 啟咖啡機的電源按鈕25外，還包括增壓按鈕21、減壓按鈕22、保存按鈕23;其中，增壓按鈕21 用于增加電磁累在一個工作周期內處于激活狀態的交變電流周期信號的個數;減壓按鈕22 用于減少電磁累在一個工作周期內處于激活狀態的交變電流周期信號的個數的;保存按鈕 23,用于保存預先設置的電磁累處于激活狀態的交變電流周期信號的個數;也可W根據壓 力曲線預設各個階段的磁累處于激活狀態的交變電流周期信號的個數并進行保存。此外， 操作面板還包括顯示屏28,用于顯示當前的壓力值。
[0056] 本實施例中，還包括用于選擇沖泡的咖啡杯數的按鈕，例如一杯按鈕31用于沖泡 一杯咖啡，兩杯按鈕32用于沖泡兩杯咖啡，還有清除按鈕33，用于進行清潔操作。
[0057] 本發明提供的咖啡機沖泡壓力的控制方法及其系統，使輸出的壓力曲線具有按比 例的壓力上升、下降的過程，從而能提升咖啡的整體品質。且操作者可W針對不同的豆種和 烘賠度設置不同的占空比、壓力值得到不同的萃取壓力曲線來提高不同咖啡的萃取度，最 大程度上釋放輕度烘賠咖啡豆中的精華口味，萃取出能帶出豆子特色及符合自己口味的咖 啡。
[0058] W上參照【附圖說明】了本發明的優選實施例，本領域技術人員不脫離本發明的范圍 和實質，可W有多種變型方案實現本發明。舉例而言，作為一個實施例的部分示出或描述的 特征可用于另一實施例W得到又一實施例。W上僅為本發明較佳可行的實施例而已，并非 因此局限本發明的權利范圍，凡運用本發明說明書及附圖內容所作的等效變化，均包含于 本發明的權利范圍之內。
【主權項】
1. 一種咖啡機沖泡壓力的控制方法，其特征在于:采用交流電對電磁栗進行供電，將η 個交變電流周期信號設置為所述電磁栗的一個工作周期，通過控制所述電磁栗在所述一個 工作周期內的每個所述交變電流周期信號的激活狀態改變所述電磁栗的開關頻率，其中η ^2〇2. 根據權利要求1所述咖啡機沖泡壓力的控制方法，其特征在于，在控制所述電磁栗在 每個所述交變電流周期信號的激活狀態時，包括步驟:通過光電耦合器將微控制器引腳輸 出的低電平轉換為高電平，并通過所述光電耦合器控制雙向硅開關的開關頻率;所述雙向 硅開關的開關頻率與所述電磁栗在每個所述交變電流周期信號的激活狀態相對應。3. 根據權利要求1所述咖啡機沖泡壓力的控制方法，其特征在于，η為7或8。4. 一種咖啡機沖泡壓力的控制系統，其特征在于，包括： 電磁栗，采用交流電進行工作； 預設模塊，用于將η個交變電流周期信號設置為所述電磁栗的一個工作周期，其中η多 2； 微控制器，用于通過控制所述電磁栗在所述一個工作周期內的每個所述交變電流周期 信號的激活狀態改變所述電磁栗的開關頻率。5. 根據權利要求4所述咖啡機沖泡壓力的控制系統，其特征在于，還包括： 雙向硅開關，與所述電磁栗相連，用于控制所述電磁栗的激活狀態； 光電耦合器，與所述微控制器相連，用于將微控制器引腳輸出的低電平轉換為高電平； 所述光電耦合器還與所述雙向硅開關相連，用于控制所述雙向硅開關的開關頻率。6. 根據權利要求4所述咖啡機沖泡壓力的控制系統，其特征在于，η為7或8。7. 根據權利要求4所述咖啡機沖泡壓力的控制系統，其特征在于，還包括操控面板，與 所述微控制器相連，用于設置所述電磁栗在所述一個工作周期內處于激活狀態的所述交變 電流周期信號的個數。8. 根據權利要求7所述咖啡機沖泡壓力的控制系統，其特征在于，所述操控面板包括用 于增加所述電磁栗在所述一個工作周期內處于激活狀態的所述交變電流周期信號的個數 的增壓按鈕以及用于減少所述電磁栗在所述一個工作周期內處于激活狀態的所述交變電 流周期信號的個數的減壓按鈕。9. 根據權利要求7所述咖啡機沖泡壓力的控制系統，其特征在于，所述操作面板還包括 保存按鈕，用于保存預先設置的所述電磁栗處于激活狀態的所述交變電流周期信號的個 數。10. 根據權利要求7所述咖啡機沖泡壓力的控制系統，其特征在于，還包括所述操作面 板還包括顯示屏，用于顯示當前的壓力值。
【文檔編號】A47J31/24GK105919431SQ201610474253
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年6月24日
【發明人】葉中力
【申請人】通用國際企業有限公司