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1、滴漏式咖啡壶结构设计参考滴漏式咖啡壶结构设计,本人将从产品(整机),组件(部件),零件分三个层次,分别从1.功能要求,2.设计要点,3.典型/成熟的结构4.不良案例,5.标准/专用件,6.注意事项,六个方面,结合公司实际工艺和生产特点,结合本人咖啡壶设计和评审的经验进行叙述,希望工程师在设计咖啡壶产品时对照该资料,去伪存真,不断补充.一.咖啡壶概述1.咖啡壶主要用于家庭或商业用途的煲制咖啡,也可冲茶和打泡沫牛奶。2.常见咖啡壶有滴漏式咖啡壶,置换式咖啡壶,虹吸式咖啡壶,压力式咖啡壶,ESPRESSO,咖啡中心等。3.咖啡壶的基本工
2、作原理A.滴漏式咖啡壶的基本原理滴漏式咖啡壶工作时,水箱里的水经止口阀(单向阀)流入发热管(或锅炉)加热后产生压力,克服水箱和花洒的水位高度差和流动沿程阻力,通过管路(连接管)流到花洒,喷入装有咖啡粉(或咖啡饼)的过滤蓝,滴入咖啡杯.由于止口阀的作用,水流是脉冲间断的。注:健伍一款咖啡壶有锅炉,GT300有锅炉和水泵.对有水泵,锅炉的咖啡壶,热水是连续的。B.虹吸式咖啡壶基本原理虹吸式咖啡壶上部为咖啡蓝,中部为水壶,底部为加热组件。水加热后,压力升高,上溢至咖啡蓝浸泡咖啡粉,当水全部上溢后,发热部分因温度升高而温控器跳断,几秒钟后
3、由于冷却壶中的压力下降,咖啡液迅速回落壶中。C.ESPRESSO咖啡壶基本原理锅炉内的水被加热后,锅炉内压力会升高,当水温升高,压力升高到某一值,热水会打开压力开关流射至咖啡篮。注,拨置换开关至蒸汽挡可导致水蒸汽从图1右边的管射出,冲牛奶或泡沫咖啡。图1ESPRESSO咖啡壶D.压力式咖啡壶基本原理管路系统中有水泵,发热组件多数为锅炉,水箱多数有水位感应装置,或管路中加流量计。用IC控制各项功能。E.置换式咖啡壶锅炉中的水长期在预热状态,加入冷水,置换出热水冲咖啡。二.咖啡壶的组件(以滴漏式咖啡壶为例)滴漏式咖啡壶一般由以下几部分
4、组成,不同的结构和外形,部件有增有减1.顶盖(TopCover)和水箱盖(ReservoirCover/Lid)2.大身(Housing/MainHousing/UpperHousing)和水箱(Reservoir/UpperHousing/Watertank)3.花洒(Spreader)和花洒组合4.过滤杯(BrewBasket)和防漏机构(DripStop)5.咖啡杯组合(GlassCarafeorthermalCarafe)6.底座(LowerHousing/Base)和底板(BaseCover/BottomCover/Bo
5、ttomPlate)7.隔热圈(insulatingRing/PhenolicRing)和保温板(KeepWarmPlate)8.发热管(HeaterAssy/HWG-heatwatergeneral)总成9.控制面板组合(ControlPanelAssy)(一)顶盖,水箱盖及其组件顶盖是构成咖啡壶之外观零件之一,多数为PP料。功能要求:1.遮盖过滤篮和水箱,单独遮盖水箱为一个零件者称为水箱盖;2.安装花洒或连动翻起花洒。设计要求:1.避免纯平面的顶盖设计,如果外观是纯平,也要做2至3mm弧顶,要么做顶盖加内衬双层;2.由于顶盖内
6、表面会做一些钩,扣,骨之类的,一定要注意缩水痕问题;3.顶盖翻启要大过90°;4.顶盖打开时,内表面因蒸汽而形成的水珠要能滑落回水箱;5.顶盖盖下时要平,顶盖与大身多数设计有扣;6.正常温度测试,顶盖外表面不能超过75°(即50°温升),把手位不能蒸汽烫手;7.转轴∮3.5以上,否则跌落测试易断;8.顶盖翻启时左右摆动不能太大,转轴与轴孔的配合不要太松;推荐∮3.7轴配∮4.0孔,轴肩与孔侧间隙留0.2mm;9.顶盖扣紧力为1至6磅,原则上冷态时翻顶盖不会拎起整机,热态时还要保持有扣感,扣要好入好出,扣单边扣入0.30mm;10.
7、酿制一杯咖啡的过程中,冷凝水珠滴至机外不能超过2滴。基本结构:1.图2是外扣一件式顶盖。由于顶盖和水箱的变形,特别是水位片二次注塑的水箱,水窗位置变形很大,故顶盖和水箱,其配合侧间隙要1.0mm,高度方向重叠要3至5mm。图2图3图4图52.图3,4,5是内嵌式顶盖。此结构多数设计有装饰圈,对水箱定型有帮助,顶盖和装饰圈(或水箱)侧间隙设计留0.5至1.0mm.高度要留空1.0mm。3.顶盖内衬(花洒盖)距过滤篮高度空隙留1.5-2.0mm。4.图6是固定式顶盖,单独水箱盖.顶盖与大身多为扣位联接,或从下面打三颗螺丝.顶盖扣位联接
8、要考虑在热态下不容易脱扣。扣上大身顶盖图6图7典型结构:图7是一款典型的顶盖扣位设计,用于DLX1050,特点是扣紧力不受顶盖尺寸变化的影响。注意事项:顶盖和水箱盖都不能用普通ABS料.如CM-12水箱盖曾由PC改为ABS失败,最后改为PP,Sea