自动旋转出水组件及咖啡机
阅读说明：本技术 自动旋转出水组件及咖啡机 (Automatic rotatory water outlet assembly and coffee machine ) 是由 张默晗 钟鹏睿 黄严樟 洪柏达 于 2021-09-28 设计创作，主要内容包括：本发明采公开了一种自动旋转出水组件,包括基座,在基座上设有水腔,水腔的底部中心处设有通孔,在水腔的底部分布有至少一圈洒水孔,在水腔中设有水轮,水轮位于通孔的上方,在基座的下端设有具有空腔的喷洒臂,喷洒臂可转动地固定在通孔上,水轮与喷洒臂之间设有传动齿组,以在水流从水轮的上方落下时,推动水轮,水轮驱动传动齿组转动以带动喷洒臂旋转。本发明还公开了一种咖啡机。与现有技术相比,通过水轮驱动传动齿组带动喷洒臂旋转,以模拟手冲咖啡的冲泡过程,不仅操作方便而且结构简单,由于无需人工冲泡,避免人工操作导致咖啡粉凝固的问题,无需电力驱动,从而节省能源,而且不存在电子器件,重量减轻,便于携带。(The invention discloses an automatic rotating water outlet assembly, which comprises a base, wherein a water cavity is arranged on the base, a through hole is formed in the center of the bottom of the water cavity, at least one circle of water spraying holes are distributed in the bottom of the water cavity, a water wheel is arranged in the water cavity and positioned above the through hole, a spraying arm with a cavity is arranged at the lower end of the base, the spraying arm is rotatably fixed on the through hole, a transmission tooth group is arranged between the water wheel and the spraying arm, so that when water flow falls from the upper side of the water wheel, the water wheel is pushed, and the water wheel drives the transmission tooth group to rotate so as to drive the spraying arm to rotate. The invention also discloses a coffee machine. Compared with the prior art, the water wheel drives the transmission gear set to drive the spraying arm to rotate so as to simulate the brewing process of manually brewing coffee, so that the coffee brewing machine is convenient to operate and simple in structure, avoids the problem of solidification of coffee powder caused by manual operation due to the fact that manual brewing is not needed, is free of electric drive, saves energy, does not have an electronic device, and is light in weight and convenient to carry.)
技术领域
本发明涉及一种家用电器，特别涉及一种自动旋转出水组件及咖啡机。
背景技术
目前市场上现有咖啡器具及出水方式都是采用直流式或喷洒式出水用于冲泡咖啡，而专业性的咖啡冲泡都是通过人工操作来完成，所需要准备的器具也比较多，例如手冲壶、咖啡滤杯、咖啡杯以及滤纸等，而人们因工作繁忙，上班族们根本没有时间慢慢自己动手制作一杯咖啡，为了喝上一杯符合自己口味的咖啡也只能到咖啡店等场所等待。
而市场上已经有自动旋转出水的咖啡机产品，但是只能制作一杯的量，如果需要多人分享，在操作上会比较耗时，冲泡过程比较麻烦，携带也不方便。
发明内容
本发明的目的在于提供一种自动旋转出水组件及咖啡机，要解决的技术问题是操作方便，喷洒臂无需电力驱动即可旋转，而且结构简单、便于携带。
为解决上述问题，本发明采用以下技术方案实现：一种自动旋转出水组件，包括基座，在基座上设有水腔，水腔的底部中心处设有通孔，在水腔的底部分布有至少一圈洒水孔，在水腔中设有水轮，水轮位于通孔的上方，在基座的下端设有具有空腔的喷洒臂，喷洒臂可转动地固定在通孔上，水轮与喷洒臂之间设有传动齿组，以在水流从水轮的上方落下时，推动水轮，水轮驱动传动齿组转动以带动喷洒臂旋转。
进一步地，所述喷洒臂的表面上设有喷洒孔，在喷洒臂的中心处设有进水孔，进水孔中设有具有孔的第一轴，第一轴的下端插入喷洒臂的空腔中并与喷洒臂连接固定，第一轴的上端与传动齿组连接，第一轴的轴壁上设有与孔连通的第一轴水孔，第一轴水孔设于喷洒臂的空腔中，以使第一轴的孔通过第一轴水孔与喷洒臂的空腔连通，水流通过第一轴上的孔和进水孔流入喷洒臂的空腔中并由喷洒孔喷出，以及通过基座上的洒水孔喷出。
进一步地，所述传动齿组包括驱动齿轮、传动齿轮以及冠齿轮，驱动齿轮设于水轮的扇轴上，冠齿轮设于水轮的下方并与第一轴连接，传动齿轮设于驱动齿轮与冠齿轮之间并分别与驱动齿轮与冠齿轮啮合，以实现转向。
进一步地，所述传动齿轮为由第一传动齿轮、第二传动齿轮构成的双层齿轮，第一传动齿轮与第二传动齿轮同轴设置，第一传动齿轮与第二传动齿轮通过第二轴固定在设于基座的水腔中的齿轮座上，第二传动齿轮与驱动齿轮啮合，第一传动齿轮与冠齿轮啮合。
进一步地，所述基座包括圆形盘状的下盖以及圆形盘状的上盖，通孔设于下盖的中心处，洒水孔分布在下盖上，水轮通过支撑座固定在下盖上，齿轮座固定在下盖上，在下盖靠近圆周处设有一圈凸圈，上盖密封固定在凸圈上，以在上盖与下盖之间形成水腔，在上盖的中心处设有至少将水轮暴露的第一孔，第一孔与通孔同轴设置。
进一步地，所述支撑座上对称设有延伸至通孔上方的支撑臂，在其中一个支撑臂上设有轴孔，另一个支撑臂上设有轴卡槽，扇轴的一端插入轴孔中，另一端卡在轴卡槽中。
进一步地，所述齿轮座以及支撑座围绕通孔设置，齿轮座设于支撑座的具有轴卡槽的支撑臂的一侧。
进一步地，所述洒水孔分布在基座位于喷洒臂的旋转轨迹外的位置处。
进一步地，所述喷洒臂上设有连接头，进水孔设于连接头的中心处，连接头通过第一密封圈固定在通孔中，在第一密封圈的内孔壁上设有第一密封圈槽，连接头的外壁上设有与第一密封圈槽相适配的凸环，连接头通过凸环与第一密封圈槽卡接，以实现喷洒臂可转动地固定在第一密封圈上，第一密封圈的外壁上设有第二密封圈槽，第一密封圈通过第二密封圈槽卡在通孔上。
本发明还公开了一种咖啡机，包括从下至上依次设置的杯座、咖啡滤杯仓、热水出水器，还包括所述的自动旋转出水组件，所述基座盖在咖啡滤杯仓上，热水出水器的出水口与水轮相对。
本发明与现有技术相比，通过在基座上设置可转动的喷洒臂，通过水轮驱动传动齿组带动喷洒臂旋转，以模拟手冲咖啡的冲泡过程，不仅操作方便而且结构简单，由于无需人工冲泡，避免人工操作导致咖啡粉凝固的问题，喷洒臂通过热水驱动水轮实现旋转，无需电力驱动，从而节省能源，而且不存在电子器件，重量减轻，便于携带。
附图说明
图1是本发明自动旋转出水组件的结构示意图。
图2是本发明自动旋转出水组件分解的结构示意图。
图3是本发明自动旋转出水组件的局部剖视的结构示意图。
图4是本发明自动旋转出水组件及其咖啡机的结构示意图。
图5是本发明自动旋转出水组件及其咖啡机剖视的结构示意图。
图6是本发明自动旋转出水组件中的水轮剖视的结构示意图。
图7是本发明传动齿轮及驱动齿轮剖视的结构示意图。
图8是本发明冠齿轮及出水旋转组件的剖视的结构示意图。
图9是本发明自动旋转出水组件中的局部结构放大的示意图。
图10是本发明自动旋转出水组件中的底部的结构示意图。
图11是本发明第一轴与冠齿轮的结构示意图。。
图12是本发明传动齿轮与第二轴的结构示意图。
图13是本发明下座的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。
如图1、图2、图3和图9所示，本发明公开了一种自动旋转出水组件，包括基座7，基座7的外形可以为圆形，以使基座7可以盖在现有的咖啡滤杯上进行使用，在基座7上设有水腔71，该水腔71用于对落下的水进行暂存，在水腔71的底部中心处设有通孔2701，在水腔2701的底部分布有至少一圈洒水孔2704，在水腔2701中设有通过支撑座36固定在通孔2701上方的水轮33，在基座7的下端设有喷洒臂34，喷洒臂34具有空腔，喷洒臂34可转动地固定在通孔2701上，在喷洒臂34的表面上设有喷洒孔3002，在喷洒臂34的中心处设有进水孔341，进水孔341中设有具有孔2905的第一2603轴29，第一轴29的下端插入喷洒臂34的空腔中并与喷洒臂34连接固定，第一轴29的轴壁上设有与孔2905连通的第一轴水孔2906(图6、图8以及图9所示)，第一轴水孔2906设于喷洒臂34的空腔中，以使第一轴29的孔2905通过第一轴水孔2906与喷洒臂34的空腔连通，水轮33与第一轴29之间设有传动齿组，第一轴29的上端固定在传动齿组上，以在水流从水轮33的上方落下时，推动水轮33，水轮33驱动传动齿组转动以带动第一轴29上的喷洒臂34旋转，同时水流通过第一轴29上的孔2905和进水孔341流入喷洒臂34的空腔中并由喷洒孔3002喷出，以及通过基座7上的洒水孔2704喷出。
为了便于使用，在基座7上可设有储水罐(图中未示出)，以实现自动旋转出水组件配合现有的咖啡滤杯单独使用。
如图2所示，水轮33包括扇叶3302，扇叶3302由多片叶片组成，叶片的中心处设有轴套，叶片为弧形，均匀分布在轴套上，在轴套中穿设有扇轴3301，扇轴3301的两端固定在支撑座36上，叶片的凹陷部背离通孔2701，作为一种实施方式，叶片设有7片。
如图1、图2和图3所示，传动齿组包括驱动齿轮23、传动齿轮以及冠齿轮26，驱动齿轮23设于水轮33的扇轴3301上，冠齿轮26设于水轮33的下方并与第一轴29连接，传动齿轮设于驱动齿轮23与冠齿轮26之间并分别与驱动齿轮23与冠齿轮26啮合，以实现转向。
如图2和图3所示，传动齿轮竖向放置，传动齿轮的第二轴21的轴线与扇轴3301的轴线平行，第一轴29与冠齿轮26之间的固定采用在第一轴29上设置一周凹槽2902，在第一轴29上位于凹槽2902的下端设有凸起2903(图11所示)，以在第一轴29的上端穿过冠齿轮26的齿轮孔后使凸起2903抵在冠齿轮26的下端，同时通过卡圈25卡在凹槽2902中，从而对冠齿轮26进行限位固定，凸起2903可围绕第一轴29设置一周，当然在冠齿轮26的齿轮孔边缘上设有第一限位槽261，而在第一轴29上位于凸起2903与凹槽2902之间设有与第一限位槽261相适配的第一限位块2907，实现在冠齿轮26转动时带动第一轴29一同转动；如图2和图6所示，在第一轴29的上端还可设有直径大于第一轴29直径的凸帽2901，凹槽2902、凸起2903以及第一限位块2907均设于凸帽2901上，冠齿轮26的齿轮孔与凸帽2901相适配。
如图2和图3所示，传动齿轮为由第一传动齿轮37、第二传动齿轮22构成的双层齿轮，第一传动齿轮37和第二传动齿轮22可采用分离式结构或一体成型结构，第一传动齿轮37与第二传动齿轮22同轴设置，第一传动齿轮37与第二传动齿轮22通过第二轴21固定在设于水腔2701中的齿轮座19上，第二传动齿轮22与驱动齿轮23啮合，第一传动齿轮37与冠齿轮26啮合。
作为一种实施方方式，第一传动齿轮37的直径大于第二传动齿轮22的直径，而第一传动齿轮37与第二传动齿轮22采用分离式结构，通过第二轴21连接在一起，具体地，第二轴21包括轴部2103，在轴部2103的一端设有直径大于轴部2103直径的帽圈2101，在轴部2103的另一端上设有直径依次递减的二级的台阶结构2104，在二级的台阶结构2104上分别设有第二限位块2105(图12所示)，第一传动齿轮37、第二传动齿轮22的齿轮孔边缘上分别设有与第二限位块2105相适配的第二限位槽371、第三限位槽221，以在第一传动齿轮37连接在台阶结构2104的第一级台阶上后第一级台阶上的第二限位块2105插入第二限位槽371中，第二传动齿轮22连接在台阶结构2104的第二级台阶上后，第二级台阶上的第二限位块2105插入第三限位槽221中；在第二级台阶上还设有轴帽24，轴帽24套在第二级台阶上，第二轴21通过位于帽圈2101与第一传动齿轮37之间的这部分轴部固定在齿轮座19上；轴帽24可通过卡接的方式固定在台阶结构2104的第二级台阶上。
如图2和图3所示，齿轮座19上设有齿轮盖板1901，在齿轮座19和齿轮盖板1901上分别设有与第二轴21的轴部2103相适配的弧形槽1902，以将轴部2103装配在弧形槽1902中，由于帽圈2101和第一传动齿轮37的直径大于轴部2103，因此帽圈2101和第一传动齿轮37起到限位作用。
如图2和图3所示，在本发明中基座7包括圆形盘状的下盖27以及圆形盘状的上盖18，通孔2701设于下盖27的中心处，洒水孔2704分布在下盖27上，洒水孔2704设置一圈，支撑座36固定在下盖27上，齿轮座19固定在下盖27上，在齿轮座19的相对两侧分别设有第二固定柱1903，齿轮盖板1901通过第一螺丝17螺丝固定在第二固定柱1903上，在下盖27上设有第一固定柱2703，上盖18通过第三螺丝1703螺丝穿过螺丝孔1803与第一固定柱2703连接，实现上盖18与下盖27连接固定，在下盖27靠近圆周处设有一圈凸圈2702，上盖18密封固定在凸圈2702上，以在上盖18与下盖27之间形成水腔，在上盖18的中心处设有至少将水轮33暴露的第一孔1801，第一孔1801与通孔2701同轴设置，具体地，第一孔1801的直径大于通孔2701，在第一孔1801的边缘上设有上翻的翻边1802，翻边1802包围支撑座36以及齿轮座19。
当在翻边1802的内壁上设置螺纹，可通过螺纹连接的方式将储水罐紧固在基座7上，从而实现了自动旋转出水组件的单独使用。
如图2和图3所示，在下盖27位于凸圈2702上设有凸圈槽2704，在凸圈槽2704中设有第三密封圈20，在上盖18上与凸圈槽2704相对应处设有抵接部1804，抵接部1804插入凸圈槽2704中，以进一步起到防水密封的效果。
如图2、图3和图13所示，在支撑座36上对称设有延伸至通孔2701上方的支撑臂3601，在其中一个支撑臂3601上设有轴孔3602，另一个支撑臂3601上设有轴卡槽3603，扇轴3301的一端插入轴孔3602中，另一端卡在轴卡槽3603中。在本发明中，齿轮座19以及支撑座36围绕通孔2701设置，齿轮座19设于支撑座36的具有轴卡槽3603的支撑臂3601的一侧。
如图10所示，洒水孔2704分布在基座7位于喷洒臂34的旋转轨迹外的位置处，以在喷洒臂34旋转时不会影响对洒水孔2704进行遮挡。
如图2、图6和图10所示，喷洒臂34为矩形条状结构，包括臂盖板30和槽板32，臂盖板30和槽板32中均设有内腔，以在组合后形成空腔，臂盖板30与槽板32之间设有第二密封圈31，并通过第二螺丝1702连接固定，在臂盖板30的中心处设有连接头3001，进水孔341设于连接头3001的中心处，连接头3001通过第一密封圈28固定在通孔2701中，在第一密封圈28的内孔壁上设有第一密封圈槽281，连接头3001的外壁上设有与第一密封圈槽281相适配的凸环3004，连接头3001通过凸环3004与第一密封圈槽281卡接，以实现喷洒臂34可转动地固定在第一密封圈28上，凸环3004设有两个，相应地，第一密封圈槽281也设有两个，第一密封圈28的外壁上设有第二密封圈槽282，第一密封圈28通过第二密封圈槽282卡在通孔2701上；喷洒孔3002设于槽板32上，沿槽板32的长度方向间隔设置，在槽板32的中心处设有与第一轴29紧密连接的轴槽3003，在第一轴29的下端设有直径小于第一轴29直径的凹台2904，凹台2904与轴槽3003相适配；以通过插接的方式将第一轴29与喷洒臂34连接固定；当第一轴29与喷洒臂34连接后，在进水孔341与第一轴29之间具有间距，以使水还能够从该间距流入喷洒臂34的空腔中。
如图6所示，喷洒孔3002对称设置在轴槽3003两侧的槽板32上，每侧设有三个喷洒孔3002。
如图6、图7、图8、图9以及图10所示，当在水轮33的上方向下倒入热水后，热水进入第一孔1801，热水落在水轮33的扇叶3302上，由于水的冲力推动扇叶3302逆时针旋转，水轮33的旋转带动固定在水轮33的扇轴3301上的驱动齿轮23逆时针旋转，驱动齿轮23逆时针的旋转驱动与其啮合的第二传动齿轮22顺时针旋转，第二传动齿轮22顺时针的旋转带动与第二传动齿轮22并排固定在一起的第一传动齿轮37顺时针旋转，第一传动齿轮37顺时针的旋转驱动与其啮合的冠齿轮26逆时针旋转，冠齿轮26的旋转带动固定在第一轴29上的喷洒臂34也逆时针旋转，其中，一部分开水从水轮33上流落在第一轴29的孔2905中，再从第一轴29通上的第一轴水孔2906流入喷洒臂34内，在经过喷洒臂34的槽板32上的喷洒孔3002喷洒在咖啡滤杯的咖啡粉上，由于喷洒臂34是旋转的，所以喷洒臂34旋转着喷洒热水到咖啡滤杯的咖啡粉上，就像人工冲泡咖啡一样将热水旋转着洒在咖啡粉上，另一部分开水从水轮33上流到冠齿轮26上，再从冠齿轮26上的齿轮间隙中流入到下座27上，通过下座27上设置的洒水孔2704洒在咖啡滤杯的咖啡粉上以及从第一轴29与进水孔341之间的间距中流入喷洒臂34的空腔中。
如图4和图5所示，本发明还公开了一种将上述的自动旋转出水组件运用到现有咖啡机中的一种实施例，该咖啡机包括从下至上依次设置的杯座10、咖啡滤杯仓35、热水出水器6，咖啡机还包括水箱1，水箱1与杯座10之间设有水泵3，水箱1通过第一水管4与水泵3连接，水泵3与快速加热管2连接，快速加热管2通过第二水管5与热水出水器6连接，自动旋转出水组件11设于热水出水器6与咖啡滤杯仓35之间，基座7盖在咖啡滤杯仓35上，热水出水器6的出水口与位于第一孔1801中的水轮33相对。
在按下咖啡机的控制面板上的“开始/停止”按键，水泵3通电开始抽水，水箱1中的水通过导水座14，水泵3通过第一水管4将水抽入，经过水泵3的出水端进入快速加热管2，经过快速加热管2加热的开水流入第二水管5后通过入水口6001进入热水出水器6中，开水通过热水出水器6的出水口6002流出，热水进入第一孔1801，热水落在水轮33的扇叶3302上，由于水的冲力推动扇叶3302逆时针旋转，水轮33的旋转带动固定在水轮33的扇轴3301上的驱动齿轮23逆时针旋转，驱动齿轮23逆时针的旋转驱动与其啮合的第二传动齿轮22顺时针旋转，第二传动齿轮22顺时针的旋转带动与第二传动齿轮22并排固定在一起的第一传动齿轮37顺时针旋转，第一传动齿轮37顺时针的旋转驱动与其啮合的冠齿轮26逆时针旋转，冠齿轮26的旋转带动固定在第一轴29上的喷洒臂34也逆时针旋转，其中，一部分开水从水轮33上流落在第一轴29的孔2905中，再从第一轴29通上的第一轴水孔2906流入喷洒臂34内，在经过喷洒臂34的槽板32上的喷洒孔3002喷洒在咖啡滤杯的咖啡粉上，由于喷洒臂34是旋转的，所以喷洒臂34旋转着喷洒热水到咖啡滤杯的咖啡粉上，就像人工冲泡咖啡一样将热水旋转着洒在咖啡粉上，另一部分开水从水轮33上流到冠齿轮26上，再从冠齿轮26上的齿轮间隙中流入到下座27上，通过下座27上设置的洒水孔2704洒在咖啡滤杯的咖啡粉上以及从第一轴29与进水孔341之间的间距中流入喷洒臂34的空腔中，然后通过人工打开咖啡滤杯仓8下面的出水开关，让咖啡流入咖啡杯9内。这样就完成了自动旋转出水咖啡机的整个冲泡咖啡的过程。当中途需要任何停止操作，只需按下开始/停止按键即可。
本发明可以避免因人为操作造成冲泡时咖啡粉生产的凝固进而影响到冲泡效果，达不到消费者的需求的情况；本发明具有操作方便并且专业，安全，使用，成本低，可靠性强等优点。