專利名稱：飲料制造機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明大體上涉及飲料制造機，并且更特別地，涉及被構(gòu)造用于包括商用 飛機的運輸車輛上的飲料制造機。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的，在沖泡咖啡時，咖啡渣被保留在過濾器中。熱水滴在咖啡渣上， 使得水吸收咖啡的香味，并且隨后使得咖啡通過過濾器滲漏到服務(wù)容器
(serving container)中。很關(guān)鍵的是水必須被適當?shù)丶訜帷?br> 傳統(tǒng)地，商用運輸經(jīng)營者可以向他們的乘客提供熱飲，如咖啡和茶。為此， 商用運載工具(如商用航線)的廚房典型地包括飲料制造機。與商用飛機中的 許多組成設(shè)備一樣，這種飲料制造機必須是緊湊的并且還能夠提供魯棒性的操 作(robust operations)。
在飲料制造機的傳統(tǒng)設(shè)計中，水被儲存于加熱罐中。所述罐將整個容積的 水加熱到所需的溫度。 一旦被加熱好，水被釋放以啟動沖泡程序。這可以是一 個耗時的程序。此外，所述罐可能會相對較重并且會占據(jù)許多必需的空間。
因此應(yīng)當意識到，需要一種專注于前面所提到的不足的飲料制造機。本發(fā) 明滿足了這種和其他的需求等。

發(fā)明內(nèi)容
簡短地并且概要地說，本發(fā)明提供了一種飲料制造機，其具有用于加熱水 以制造諸如咖啡和茶的熱飲的內(nèi)嵌(in-line)加熱組件。在示例性實施例中， 所述加熱組件限定了流經(jīng)多個用于將水加熱到理想溫度的加熱器的流動路徑。 以這種方式，所述飲料制造機在水經(jīng)時將其加熱，緩解了對水罐或或?qū)Ч艿男?要，從而增大了在重量和尺寸方面的節(jié)省，同時減少了沖泡時間。
在根據(jù)本發(fā)明的飲料制造機的示例性實施例中，所述飲料制造機被構(gòu)造成 以與外部水源連接。當水流動時，所述加熱組件限定了用于被接收的水的流動
6路徑，所述被接收的水隨著水的流動而經(jīng)過多個加熱器。以這種方式，所述飲 料制造機無需水罐或?qū)Ч芫涂梢詫λM行加熱，從而增大了在重量和尺寸方面 的節(jié)省。
在本發(fā)明的示例性實施例的一個具體方面，所述加熱組件包括限定了用于 加熱水的流動路徑的主體。所述主體可以由具有高絕緣特性的輕型材料的單一 塊形成?？梢允褂酶鞣N材料，例如聚合體、玻璃纖維復(fù)合材料、以及其它具有 滿意特性的材料。
可以沿所述加熱組件的流動路徑設(shè)置溫度傳感器以在各個位置測量溫度。 這些測量可以有助于保證所期望的水溫。例如，可以控制加熱元件的溫度水平 和流經(jīng)加熱組件的水的流動速度，以在水離開加熱組件時能達到所期望的液體 溫度。
在示例性實施例的另一個具體方面，可以設(shè)置光學傳感器組件以檢測飲料 制造機的服務(wù)容器中何時具有指定容量的液體。所述傳感器組件包括至少一個
被對準以照射到所述容器中的可見光LED、以及至少一個被對準以檢測從容 器中的液面反射的光的光電傳感器。
所述這些LED通過位于服務(wù)容器上方的托架或桿以指定角度被支撐，并 且被設(shè)置成一定角度以照射穿過被限制在服務(wù)容器的上部部分中的開口 。所述 光電傳感器被定位以在來自LED的光被服務(wù)容器中的液面反射時檢測該光。 在一個實施例中，光電晶體管和LED被這樣定向使得一旦所述服務(wù)容器中的 液體達到指定水平，所述光電晶體管將接收由所述液面反射的光的峰值等級。 在另一個實施例中，兩個光電傳感器和三個LED被這樣定向使得所述光電傳 感器可以感應(yīng)由液體反射的光的強度，該強度依賴于光電傳感器與液位之間的 距離變化。以這種方式，所述飲料制造機可以防止服務(wù)容器的溢出。
在本發(fā)明示例性實施例的另一個具體方面，設(shè)置有排水組件，基于特定廚 房的結(jié)構(gòu)，所述排水組件可以通過連接器端口或者通過排水端口排出液體。所 述連接器端口被構(gòu)造成與特定廚房中的互補的端口相配合，該互補的端口可提 供與飛機的廢水系統(tǒng)的導(dǎo)通。在其它類型的廚房中沒有設(shè)置這種端口。取而代 之的是位于飲料制造下方的排水池(未示出)。如果連接了連接器端口，則所 述排水組件通過連接器端口排水。如果沒有連接連接器端口，則所述排水組件 通過排水端口排水。為了概括本發(fā)明以及所實現(xiàn)的優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)的優(yōu)點，在這里描述了本發(fā)明 的某些優(yōu)點。當然，應(yīng)當理解，根據(jù)本發(fā)明的任意特定實施例不必要實現(xiàn)所有 這些優(yōu)點。因此，例如，本領(lǐng)域技術(shù)人員將會意識到本發(fā)明可以被具體化或以 這樣一種方式實現(xiàn)，即可以實現(xiàn)或優(yōu)化這里教導(dǎo)的一個優(yōu)點或一組優(yōu)點而無需 實現(xiàn)這里教導(dǎo)或提出的其它優(yōu)點。
,.所有這些實施例都在這里公開的本發(fā)明的范圍內(nèi)。通過下面對優(yōu)選實施例 的詳細描述并結(jié)合附圖，本發(fā)明的這些或其它實施例將變得顯而易見，并且本 發(fā)明不受所公開的任何特定優(yōu)選實施例的限制。


下面僅通過舉例的方式，結(jié)合以下附圖對本發(fā)明的實施例進行描述，其中 圖1為根據(jù)本發(fā)明的飲料制造機的前視圖2為圖1的飲料制造機的后視圖，其示出了加熱組件的一部分和連接端
圖3為圖1的飲料制造機的加熱組件的局部分解示意圖； 圖4為圖1的飲料制造機的側(cè)視圖，其示出了排水端口和處于伸展位置的 可收回的熱水龍頭；
圖5為圖1的飲料制造機的俯視圖6為用于圖1的飲料制造機的光學傳感器組件桿的俯視圖； 圖7為圖6的光學傳感器組件桿的側(cè)面剖視圖，其示出了兩個LED和一 個光電傳感器；
圖8為用于圖1的飲料制造機的三-LED光學傳感器組件的俯視圖； 圖9為圖8的三-LED光學傳感器組件的側(cè)面剖視圖； 圖10為圖8的三-LED光學傳感器組件的左視圖； 圖11為用于圖1的飲料制造機的排水組件的俯視圖； 圖12為圖11的排水組件的側(cè)視圖13為用于圖1的飲料制造機的熱水閥的簡化方塊圖； 圖14為用于圖1的飲料制造機的閥組件的簡化方塊圖； 圖15為用于圖1的飲料制造機的控制系統(tǒng)的簡化方塊圖，其中示出了在 各部件之間的可操作的導(dǎo)通；圖16為用于圖1的飲料制造機的三位閥(three-station valve)和歧管閥組
件的簡化方塊圖17為用于圖1的飲料制造機的閥組件的簡化方塊圖18為圖1的飲料制造機的簡化方塊圖，其示出了經(jīng)過該飲料制造機的
液體的流動路徑；
.圖19為用于圖1的飲料制造機的控制系統(tǒng)的簡化方塊圖，其示出了在各
部件之間的可操作的導(dǎo)通；
圖20為用于圖1的飲料制造機的控制系統(tǒng)的簡化方塊圖，其示出了在各
部件之間的可操作的導(dǎo)通；
圖21為示出圖1的飲料制造機的咖啡沖泡操作的簡化方塊圖22為示出圖1的飲料制造機的茶水沖泡操作的簡化方塊圖23為示出用于圖1的飲料制造機的熱水分配操作的簡化方塊圖24為示出用于圖1的飲料制造機的冷水分配操作的簡化方塊圖25為示出圖8的三-LED光學傳感器組件的簡化方塊圖26為示出圖8的三-LED光學傳感器組件的操作的簡化方塊圖。
具體實施例方式
現(xiàn)在參考附圖，尤其是附圖1和2，其中示出了飲料制造機IO，其具有用 于加熱水以制作諸如咖啡和茶的熱飲的內(nèi)嵌(in-line)加熱組件12。在示例性 實施例中，飲料制造機通過水入口塞13連接到外部水源150 (圖18)，如用 于商用航線的廚房中的水系統(tǒng)。加熱系統(tǒng)被構(gòu)造為加熱被接收用于使用的水。 加熱組件限定了用于被接收的水的流動路徑14，該流動路徑14經(jīng)過多個加熱 器16。以這種方式，飲料制造機無需水罐或?qū)Ч芫涂梢约訜崴?，這樣增加了 在重量和尺寸方面的節(jié)省。
參考圖3，加熱組件12包括主體18，該主體限定了用于加熱水的流動路 徑14。在示例性實施例中，主體由具有高絕緣特性的輕型材料形成。可以使 用各種材料，例如聚合體、玻璃纖維復(fù)合材料、聚碳酸酯、以及其它具有滿意 特性的材料。舉例來說，含氟聚合物樹脂，諸如那些可以從E. I. du Pont de Nemours and Company購買到的以Tefloi^為商標的產(chǎn)品，都是有效的。在示 例性實施例中，主體的寬度為4.90英寸、厚度為1.50英寸、長度為5.25英寸，但是本發(fā)明可以包括具有不同尺寸的主體。
.加熱組件12包括設(shè)置在流動路徑14的第一端22處的輸入閥20、以及在 流動路徑的第二端26處的輸出閥24。輸入閥從外部水源向由主體18限定的 流動路徑供水。水一旦處于主體中就會經(jīng)過加熱器16以將水加熱到所期望的 溫度。隨后，水通過輸出閥離開主體以備使用。
在示例性實施例中，主體18限定了三個用于接收加熱器的長形的、大致 圓柱形的孔，即上部孔30、中部孔32和下部孔34。在示例性實施例中，使用 了三個浸沒式加熱器16，如那些可以從在Illinois的Cary有商業(yè)網(wǎng)點的Durex Industries, Inc.購買到的產(chǎn)品。然而，可以使用其它各種類型的加熱器，例如， 筒形加熱器、帶式加熱器、鑲鑄加熱器(cast-in heater)等。
每個加熱器16為大致圓柱形，并且其包括從底部部分38螺旋向外延伸的 加熱元件36。每個加熱元件基本上在對應(yīng)孔的整個長度上延伸。圓柱形插入 物40被布置在每個孔的開口端，以有助于將各加熱器固定到位。插入物被第 一和第二 O型圈42和44夾在中間以保證水密封性。
在使用中，水經(jīng)由靠近主體的第一側(cè)46的輸入閥20進入上部孔30。水 基本上在上部孔的整個長度上行進到第一通道48，該第一通道48在上部孔與 中部孔32之間延伸、靠近主體的第二側(cè)50。在中部孔中，水從第一通道行進 到靠近主體第一側(cè)的第二通道51。第二通道將中部孔連接到下部孔34。以這 種方式，流動路徑14保持水與加熱器26的加熱元件36的緊密接觸，使得水 能被迅速加熱。當處于有限空間中，流動路徑大致向下行進。
再次參考圖1和2，飲料制造器10包括外殼52，該外殼52限定了用于接 收服務(wù)容器144 (圖18)的凹部54。當充填到凹部中時，服務(wù)容器位于過濾 器托盤56的下方，所述過濾器托盤56被用于將咖啡渣保留在過濾器中。在使 用中，咖啡從過濾器托盤滴入服務(wù)容器。服務(wù)容器通過位于外殼的側(cè)壁60上 的保持托架58被固定到位。保持托架被可操作地連接到被靠近過濾器托盤設(shè) 置的鎖定按鈕62上。傳感器(未示出)被可操作地連接到保持托架上，并感 應(yīng)服務(wù)容器是否被鎖定到位。這個傳感器與控制器108相聯(lián)系，以保證在服務(wù) 容器未被鎖定到位的情況下不會開始沖泡。
飲料制造機10進一步包括光學傳感器組件80，該光學傳感器組件可以檢 測服務(wù)容器中何時具有指定水平的液體。傳感器組件包括定位在服務(wù)容器的上方、被第一托架84保持在指定角度的可見光LED 82。 LED被設(shè)置成一定角 度以照射穿過限定在服務(wù)容器的上部中的開口。在示例性實施例中，使用了一 種波長在大約600nm至680nm之間、優(yōu)選地在620nm至650nm之間、并且 更優(yōu)選地在620nm至625nm之間的LED。更具體地，使用從在加拿大的工業(yè) 城(City of Industry)有商業(yè)網(wǎng)點的Kingbright Corp.購買到的5mm固態(tài)LED (T-l 3/4)。在其它實施例中，可以使用其它的LED和其它波長的LED, LED 的選擇除了其他因素外部分地基于飲料制造機和服務(wù)容器的幾何形狀、為飲料 制造機所選取的其他部件、以及成本等因素。
光學傳感器組件80進一步包括由第二托架88保持在預(yù)定角度的光電晶體 管86，該光電晶體管86位于服務(wù)容器的上方并與第一托架間隔開。光電晶體 管被設(shè)置成一定角度以感應(yīng)被服務(wù)容器中的液面反射的來自LED 82的光。在 示例性實施例中，使用了硅光電達林頓晶體管，如那些可以從在Maine州的 South Portland有商業(yè)網(wǎng)點的Fairchild Semiconductor Corp.購買到的產(chǎn)品。
光電晶體管86和LED 82被這樣定向使得一旦服務(wù)容器中的液體達到預(yù) 定水平，光電晶體管就會接收到由液面反射的光的峰值水平。
現(xiàn)在參考圖6和7，其中示出了光學傳感器組件200的雙-LED可替換實 施例的俯視圖和側(cè)面剖視圖，當服務(wù)容器中具有預(yù)定水平的液體時，該雙-LED 的光學傳感器組件可以進行檢測。光學傳感器組件200包括位于服務(wù)容器上 方、被桿204保持在預(yù)定方向上的兩個可見光LED 202和203。 LED 202發(fā)射 橙色波長的光，并通過線208接收來自控制器108的信號。更具體地，可以使 用從在日本Kyoto有商業(yè)網(wǎng)點的ROHM Co丄td.購買到的典型波長為大約 611nm的橙光LED。更具體地，可以使用從在臺灣的臺北有商業(yè)網(wǎng)點的 LITE-ONTechnology Corp.購買到的白光LED,在其它實施例中，可以使用其 它的LED和發(fā)射其它波長的光的LED， LED的選擇除了其他因素外部分地基 于飲料制造機和服務(wù)容器的幾何形狀、為飲料制造機所選取的其它部件、成本 等因素進行。
光學傳感器組件200進一步包括被桿204保持在預(yù)定方向上的光電傳感器 206。光電傳感器206位于服務(wù)容器的上方，并與LED202和203間隔開。光 電傳感器206被定向以感應(yīng)由LED 202和203發(fā)射的并被位于服務(wù)容器中的 液體的上表面反射的光。光電傳感器通過線212向控制器108發(fā)送信號。桿204被構(gòu)造為具有通道214，所述通道214從略微越過LED 202和203 處向略微越過光電傳感器206處沿其上側(cè)中間縱長延伸。LED和光電傳感器 的頂部突出進入通道214。通道214被填充有如環(huán)氧的密封材料，其將LED 和光電傳感器固定到位。如圖6所示，線210、 212和214可以被埋入密封材 料中，并且成一組地從通道中伸出。
現(xiàn)在參考圖8-10，其中示出了光學傳感器組件300的三-LED可替換實施 例的俯視圖、側(cè)面剖視圖以及左視圖，其中當服務(wù)容器中具有預(yù)定水平的液體 時，該三-LED的光學傳感器組件可以進行檢測。光學傳感器組件300包括位 于服務(wù)容器的上方、由桿304保持在預(yù)定方向上的橙光LED 302和兩個白光 LED 303。LED 302發(fā)射橙色波長的光并且經(jīng)由一束線308接收來自控制器108 的信號。更具體的，可以使用從在日本Kyoto有商業(yè)網(wǎng)點的ROHMCo丄td.購 買到的典型波長為大約611nm的橙光LED。兩個LED 303發(fā)射白光并也通過 這束線308接收來自控制器108的信號。更具體的，可以使用從在臺灣的臺北 有商業(yè)網(wǎng)點的LITE-ON Technology Corp.購買到的白光LED。在其它實施例 中，可以使用其它LED和發(fā)射其它波長的光的LED， LED的選擇除了其他因 素外部分地基于飲料制造機和服務(wù)容器的幾何形狀、為飲料制造機選取的其它 部件、成本等因素。
光學傳感器組件300進一步包括被嵌入到桿304中的兩個光電傳感器 306。光電傳感器306位于服務(wù)容器的上方并與LED302和303間隔開。光電 傳感器306被定向以感應(yīng)由LED 302和303發(fā)射出的并被服務(wù)容器中的液體 的上表面反射的光。光電傳感器經(jīng)由線束308向控制器108發(fā)送信號。
桿304被構(gòu)造為具有通道314，所述通道314從略微越過LED 302和303 處向略微越過光電傳感器306處沿其上部中間縱長延伸。LED和光電傳感器 的頂部突出伸入通道314中。通道314被填充有如環(huán)氧的密封材料，該密封材 料將LED和光電傳感器固定到位。
如圖8和10所示，連接LED 302和303以及光電傳感器306的線可以被 埋入密封材料中，并且成一組地從通道中伸出。線束308包括三套線。線309 從控制器108向LED發(fā)送信號。線310和312從光電傳感器306向控制器108 發(fā)送信號。引腳316將線309連接到控制器108上，引腳318將線310連接到 控制器108，引腳320將線312連接到控制器108?，F(xiàn)在參考圖2、 4、 5，飲料制造機10包括可被用于分配熱或冷水的可伸 展的龍頭28。龍頭從殼體52的上部延伸，并且在不使用時其可以被收在殼體 內(nèi)。為使用所述龍頭，用戶施壓于龍頭以觸發(fā)彈簧機構(gòu)從而進行使用。傳感器 11,6 (圖15)被可操作地連接到龍頭上以檢測該龍頭是否被展開或收起。.
飲料制造機10包括用于將所述飲料制造機安裝到商業(yè)航線的廚房中的常 規(guī)的安裝組件中的一對軌道68和定位銷67。如圖2中最佳示出的，用于接收 電源的連接器69被設(shè)置在飲料制造機的后面。
基于具體廚房的結(jié)構(gòu)，飲料制造機10進一步包括能通過連接器端口 72 或通過向下突出的排水端口 74來排水的排水組件70。連接器端口 72被構(gòu)造 成與特定廚房中的互補的端口 (未示出)相匹配，該互補端口提供與飛機的廢 水系統(tǒng)的導(dǎo)通。在其它類型的廚房中沒有提供這樣的端口。取而代之的是位于 飲料制造機下方的排水池(未示出)。如果連接了連接器端口 72，則排水組 件通過連接器端口排水。如果沒有連接連接器端口，則排水組件通過排水端口 74排水。
在示例性實施例中，連接器端口 72被機械地連接到排水端口 74上。更具 體地，連接器端口包括套管78,該套管被安裝成在連接器端口被連接到互補 端口上時被移位。當套管被移位時，排水組件70的閥76被定位成允許液體流 過連接器端口 72并抑制液體流過排水端口 74。當套管處于其默認位置(default position)時，閥被定位成允許液體流過排水端口 74并抑制液體流過連接器端 □ 72。
參考圖11和12，其中示出了排水組件70的優(yōu)選實施例的俯視圖和側(cè)視 圖。托架79將排水組件70固定到飲料制造機10上。排水組件70包括連接器 端口 72、排水端口 74以及閥76。
閥76包括主體90，在所述主體卯中設(shè)置有旋轉(zhuǎn)軸91。旋轉(zhuǎn)軸91的形狀 大致為圓柱形，并且從主體90的側(cè)面伸出延伸到旋轉(zhuǎn)盤92。十字頭螺絲將旋 轉(zhuǎn)軸91連接到旋轉(zhuǎn)盤92的面上。旋轉(zhuǎn)盤92被構(gòu)造為具有向內(nèi)延伸的槽93， 所述槽93從盤的周長向盤的中心延伸。保持器94包圍在主體卯外的旋轉(zhuǎn)軸 91的大部分。保持器94從主體90向旋轉(zhuǎn)盤92延伸。
閥76還包括柱塞77，所述柱塞77的端部為套管78。柱塞77從套管78 沿連接器端口 72的一側(cè)向回延伸到柱塞板95。兩個螺絲將柱塞77連接到柱
13塞板95上。柱塞板95垂直于柱塞77，并從柱塞77圍繞連接器端口 72延伸 到連接器端口的相對側(cè)。柱塞滑塊96通過兩個十字頭螺絲被連接到與柱塞77 相對的柱塞板95的側(cè)部。柱塞滑塊96大致為矩形并且在中間具有矩形空腔 97。柱塞滑塊96的與柱塞板95相對的端部在旋轉(zhuǎn)盤92和保持器94之間延伸。 空腔97圍繞旋轉(zhuǎn)軸97。圓柱形的銷98在靠近柱塞滑塊上與柱塞板95相對的 端部處被連接到所述柱塞滑塊96。柱銷98遠離活塞滑塊％的面延伸并且被 定位成與旋轉(zhuǎn)盤92的槽93嵌合。
壓縮彈簧99位于主體卯和柱塞板95之間。如果連接器端口 72沒有被連 接到飛機的廢水系統(tǒng)，則壓縮彈簧99將活塞板保持在遠離主體90的默認位置 上。在這種結(jié)構(gòu)中，旋轉(zhuǎn)軸91被定向以允許液體流過排水端口 74并抑制液體 流過連接器端口 72。
當連接器端口 72被連接到飛機廢水系統(tǒng)上時，提供與飛機廢水系統(tǒng)的導(dǎo) 通的互補的端口 (未示出)向著主體90推動套管78、柱塞77和柱塞板95， 壓縮所述壓縮彈簧99。套管78、柱塞77和柱塞板95的作用在橫向方向上移 動柱塞滑塊96和銷98，迫使旋轉(zhuǎn)盤92樞軸轉(zhuǎn)動。旋轉(zhuǎn)盤92的樞軸轉(zhuǎn)動迫使 旋轉(zhuǎn)軸91樞軸轉(zhuǎn)動，引導(dǎo)任何進入閥76的液體流過連接器端口 72并抑制液 體流過排水端口74。
現(xiàn)在參考圖15，方塊圖100示出了飲料制造機10的控制系統(tǒng)102。所述 控制系統(tǒng)包括用戶界面鍵盤104 (圖1) 、 LCD顯示器106 (圖1)以及控制 器108，該控制器接收來自飛機的交流電源110和直流電源112的電力?？刂?器108接收來自關(guān)于飲料制造機的傳感器的輸入，所述傳感器包括服務(wù)容器鎖 定傳感器114;光學傳感器組件80、 200或300;伸展傳感器116;高溫傳感 器118和低溫傳感器120。
控制器108部分基于接收自傳感器的輸入來管理飲料制造機10的操作。 控制器被構(gòu)造成向加熱組件12和飲料制造機的閥發(fā)送指令，所述閥包括輸入 閥20、輸出閥24、咖啡閥122、茶水閥124、比例閥125、冷水閥131以及熱 水閥126。以這種方式，控制器可以管理飲料制造機的操作。
參考圖14和15，比例閥125控制流向三位歧管127的流量，其中咖啡閥 122、茶水閥124和熱水閥126均被連接到所述三位歧管127。更具體地，使 用從在New Jersey的Florham Park有商業(yè)網(wǎng)點的Asco Valve Inc.購買到的三位歧管。以這種方式，控制系統(tǒng)可以管理流出飲料制造機的水流。在默認狀態(tài)下，
咖啡閥打開以將熱水引導(dǎo)至過濾器托盤56。當茶水閥打開時，熱水從旁路繞 過過濾器托盤并且熱水被直接分配到服務(wù)容器中。熱水閥將水引導(dǎo)至可伸展龍 頭28。
現(xiàn)在參考圖19和20，其中示出的方塊圖400和500為飲料制造機10的 控制系統(tǒng)的可替換實施例?？刂葡到y(tǒng)102包括用戶界面鍵盤104 (圖1) 、 LCD. 顯示器106 (圖1)和控制器108，該控制器接收來自飛機的交流電源110和 交流/直流轉(zhuǎn)換器113的電力。控制器108接收來自傳感器的輸入，所述傳感 器包括服務(wù)容器鎖定傳感器114;光學傳感器組件80、 200或300;高溫傳感 器118以及出水傳感器121。如圖19和20所示，用于光學傳感器組件的控制 器可以是控制器108的一部分，或者可以被構(gòu)造與控制器108相通信的獨立的 印刷電路板109。如圖20所示，用戶界面鍵盤104可以被分成右鍵盤146和 左鍵盤148。
控制器108部分基于從傳感器接收的輸入來管理飲料制造機10的操作。 控制器108被構(gòu)造用于向加熱組件12和飲料制造機10的閥發(fā)送指令，所述閥 包括輸入閥20、輸出閥24、咖啡閥122、茶水閥124、標準閥136、限制閥138、 冷水閥131以及熱水閥126。以這種方式，控制器108可以管理飲料制造機的 操作IO。
參考圖16，其中示出了用于飲料制造機10的三位歧管閥組件140的簡化 方塊圖。三位歧管閥組件140包括三位歧管142、冷水閥131、標準閾136和 限制閥138。更具體地，可以使用從在New Jersey的Florham Park有商業(yè)網(wǎng)點 的Asco Valve Inc.購買到的三位歧管。如圖17所示，三位歧管閥組件140控 制流向三位歧管127的流量，其中咖啡閥122、茶水閥124、以及熱水閥被連 接到所述三位歧管127中。以這種方式，控制器108可以管理流出飲料制造機 10的液體的流動。在默認狀態(tài)下，咖啡閥122被打開以將熱水引導(dǎo)至咖啡沖 泡頭(圖18)。當茶水閥124打開時，熱水從旁路繞過該沖泡頭并被直接分 配到服務(wù)容器144 (圖1S)中。熱水閥126將水引導(dǎo)至可伸展龍頭28。
在圖16-20所示的可替換實施例中，取代比例閥125的是三位歧管閥組件 140，該三位歧管閥組件140控制流向三位歧管127的流量。如圖18所示，水 從水源150進入三位歧管閥組件140。冷水閥131被用于向龍頭28分配涼水或冷水。標準閥136和限制閥138控制經(jīng)過內(nèi)嵌加熱組件12的液體流動，其 中液體被加熱元件36加熱。當液體離開內(nèi)嵌加熱組件12后，液體流向三位歧 管127，在該三位歧管127中該液體被送至咖啡沖泡頭152、直接送至服務(wù)容 器144或送至龍頭28。在沖泡咖啡、沖泡茶水以及分配熱水的過程中，標準 閥136和限制閥138都正常打開。當輸出水溫度低于預(yù)定溫度(例如185。F) 時，控制器108關(guān)閉標準閥136。液體以降低的流量繼續(xù)流過限制閥138。
現(xiàn)在參考圖21 ，其中示出了說明飲料制造機10的咖啡沖泡操作的方塊圖。 為開始沖泡，用戶按壓咖啡沖泡按鈕128。在沖泡開始之前，系統(tǒng)將會確定服 務(wù)容器是否是滿的以及服務(wù)容器是否被鎖定到位。如果服務(wù)容器不是滿的并且 被鎖定到位，則沖泡將要開始?？刂破鞑倏v輸入和輸出閥20和24以允許水流 過加熱組件12。被加熱后的水隨后流到過濾器室以浸泡其中的咖啡渣。
在示例性實施例中，加熱器包括可以在加熱組件中的各個位置測量溫度的 多個溫度傳感器。這些測量輔助控制系統(tǒng)確保所期望的水溫。更具體地，控制 系統(tǒng)可以調(diào)節(jié)加熱元件的溫度水平，并且可以通過控制比例閥來調(diào)節(jié)流過加熱 組件的流量。
如方塊圖中所示，沖泡可以在幾種情況下被暫停。例如，暫停沖泡以從可 伸展的龍頭28分配熱水。為了這樣做，熱水按鈕132必須被壓下并且龍頭必 須處于其伸展位置。如果滿足了這些要求，則沖泡被暫停而系統(tǒng)分配熱水。只 要冷水按鈕134被按下并且龍頭被伸展開，則沖泡同樣可以被暫停。
如方塊圖的左下部分所示，只要服務(wù)容器沒有滿并且仍然被鎖定到位，則 沖泡將繼續(xù)。如果液位傳感器指示服務(wù)容器已滿，則沖泡結(jié)束。如果傳感器指 示服務(wù)容器不再被鎖定到位，則沖泡同樣停止。
現(xiàn)在參考圖22，其中示出了飲料制造機10的茶水沖泡操作的方塊圖。這 個過程與圖21中的咖啡沖泡過程相似。茶水沖泡中的變化主要是關(guān)于水溫和 沖泡持續(xù)時間。為開始沖泡茶水，用戶按下茶水沖泡按鈕130。 一旦茶水沖泡 開始，其可以以前面描述的方式被暫停以分配熱水或冷水。此外，茶水的沖泡 過程將一直持續(xù)直到服務(wù)容器滿了或者被解除鎖定。
圖23和24分別示出了用于分配熱水或冷水的方塊圖。如前所述，水通過 可伸展龍頭提供。根據(jù)被按下的按鈕，控制系統(tǒng)將根據(jù)選擇操縱適當?shù)拈y以提 供熱水或冷水。但是，如果龍頭沒有伸出，則控制系統(tǒng)將不會允許水流至龍頭。圖25和26示出了光學傳感器組件的三-LED實施例的方塊圖。當咖啡沖 泡按鈕128、茶水沖泡按鈕130或熱水按鈕132被按下時，LED 302和303引 導(dǎo)光到服務(wù)容器144中的液體的上表面上。兩個光電傳感器306感應(yīng)由液體表 面反射的光的強度，所述光的強度取決于光電傳感器與流位之間的距離變化。 LED 302發(fā)射橙色波長的光。兩個LED 303發(fā)射白光。盡管優(yōu)選地使用可見 光，但是本發(fā)明還包含其它波長的使用，包括紅外波長和紫外波長。
光學傳感器組件300與可以識別服務(wù)容器144中液體的多種液位的控制系 統(tǒng)102通信。在優(yōu)選實施例中，控制系統(tǒng)102利用軟件來識別服務(wù)容器144 中液體的多種液位，并確定服務(wù)容器何時被適當?shù)爻錆M液體。軟件評估來自光 電傳感器306的信號強度，并基于該信號強度來確定服務(wù)容器144中的液體的 近似液位。如果服務(wù)容器144未滿，則控制系統(tǒng)102保持經(jīng)過加熱組件12的 液體流。當信號的強度達到某個水平時，軟件能夠確定服務(wù)容器144中的液體 已經(jīng)達到適當?shù)乃蕉斎腴y20和輸出閥24應(yīng)當被關(guān)閉，停止液體流過加熱 組件12。當服務(wù)容器144中的液體已經(jīng)達到適當?shù)囊何粫r，軟件還可以使得 在LCD顯示器106上出現(xiàn)消息。盡管使用軟件來幫助確定服務(wù)容器中的液體 的適當液位，但是本發(fā)明包含了其它用于確定適當液位的裝置，包括固件。
軟件還能夠基于來自光電傳感器306的信號強度來確定當咖啡沖泡按鈕 128、茶水沖泡按鈕130或熱水按鈕132被按下時服務(wù)容器144是否已經(jīng)被充 滿。在這種情況下，軟件可以防止液體流經(jīng)過加熱組件12。軟件還可以使得 消息出現(xiàn)在LCD顯示器106上以將情況告知用戶。
此外軟件還能夠基于光電傳感器306的信號強度確定在服務(wù)容器144中是 否出現(xiàn)了不能接受的高體積的流體。在這種情況下，軟件指揮控制系統(tǒng)102 關(guān)閉輸入閥20和輸出閥24，停止液體流過加熱組件12。軟件還可以使得消息 出現(xiàn)在LCD顯示器106上將該情況告知用戶。
此外軟件還能夠確定空氣湍流或其它條件是否阻礙了任何光電傳感器 306的正常工作。在這種情況下，軟件指揮控制系統(tǒng)102關(guān)閉輸入閥20和輸 出閥24，停止液體流過加熱組件12。軟件還可以使得消息出現(xiàn)在LCD顯示器 106將該情況告知用戶。
盡管飲料制造機IO被用于商業(yè)航線，還可以預(yù)期到用于各種其它設(shè)置中 以包括其它類型的運輸車輛(火車、旅游車輛等)以及家用的其它實施例。應(yīng)當從前面的描述中意識到，本發(fā)明提供了一種飲料制造機，其除了別的 之外還具有許多期望的特征，包括例如，內(nèi)嵌的加熱組件、改進的控制系統(tǒng)、' 可配置的排水組件、可伸展的龍頭、容器鎖定機構(gòu)、用于容器中液位的傳感器' 組件，其中任何這些特征都可以單獨地或結(jié)合起來滿足先前未能滿足的需求。.
盡管僅結(jié)合示例性實施例對本發(fā)明進行詳細的描述，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當 意識到可以在不背離本發(fā)明的范圍的情況下提供各種其它實施例。
權(quán)利要求
1、一種飲料制造機，其具有用于加熱液體以制造熱飲的內(nèi)嵌的加熱組件，所述飲料制造機包括加熱主體，其限定了用于加熱液體的流動路徑，所述流動路徑具有第一端和第二端；至少一個閥，用于管理液體沿所述流動路徑的流動；以及多個加熱器，被設(shè)置在所述流動路徑的第一端與所述流動路徑的第二端之間，用于將液體加熱到所期望的溫度。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的飲料制造機，其特征在于-所述加熱主體限定了多個長形孔；并且所述多個加熱器中的每個加熱器包括位于所述多個長形孔中的單獨一個 孔中的加熱元件。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的飲料制造機，其特征在于，每個加熱元件在所 述多個長形孔中相關(guān)的一個的基本上整個長度上延伸。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的飲料制造機，其特征在于 所述多個長形孔中的每一個大致為圓柱形；并且 每個加熱元件都大致為螺旋型。
5、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的飲料制造機，其特征在于，進一步包括位于所 述多個長形孔中每一個的開口端的大致圓柱形的插入物，以有利于將相關(guān)的加 熱元件在所述長形孔中固定到位。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的飲料制造機，其特征在于，進一步包括設(shè)置在 每個大致圓柱形的插入物的相對端的第一和第二 O型圈，用于實現(xiàn)水密封。
7、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的飲料制造機，其特征在于 所述至少一個閥包括輸入閥，位于所述流動路徑的第一端，和 輸出閥，其位于所述流動路徑的第二端； 所述多個長形孔包括上部孔、中間孔、以及下部孔；以及 所述多個長形孔被這樣構(gòu)造使得液體經(jīng)由所述輸入閥進入所述上部孔，按 順序流過所述上部孔、中部孔和下部孔，并且經(jīng)由所述輸入闊離開所述下部孔。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的飲料制造機，其特征在于，所述加熱主體還限 定了在所述上部孔的下游端與所述中部孔的上游端之間延伸的第一通道，以及 在所述中部孔的下游端與所述下部孔的上游端之間延伸的第二通道。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的飲料制造機，其特征在于，所述第一通道和所 述第二通道被這樣定位使得所述液體經(jīng)過了所述上部孔、中部孔和下部孔中每 一個的基本上全部的長度。
10、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的飲料制造機，其特征在于，進一步包括 至少一個溫度傳感器，其被構(gòu)造用于產(chǎn)生指示在所述加熱主體中預(yù)定位置處的溫度的溫度信號；以及控制系統(tǒng)，其被構(gòu)造用于接收來自所述溫度傳感器的溫度信號并管理所述 多個加熱器。
11、 根據(jù)權(quán)利要求10所述的飲料制造機，其特征在于所述飲料制造機進一步包括流量控制裝置，所述液體流經(jīng)該流量控制裝 置；以及所述控制系統(tǒng)被可操作地連接到所述流量控制裝置，以可控制地調(diào)節(jié)流經(jīng) 所述飲料制造機的液體的流量。
12、 根據(jù)權(quán)利要求10所述的飲料制造機，其特征在于 所述飲料制造機進一步包括咖啡閥、茶水閥、熱水閥以及歧管，其中所述咖啡閥、茶水閥和熱水閥被連接到所述歧管上；并且所述控制系統(tǒng)被可操作地連接到所述咖啡閥、茶水閥和熱水閥上，以控制 允許液體流過哪個閥。
13、 根據(jù)權(quán)利要求12所述的飲料制造機，其特征在于，所述控制系統(tǒng)包 括用戶界面，該用戶界面包括熱水按鈕，其中所述熱水按鈕的手動操做啟動熱 水流經(jīng)過所述熱水閥并防止液體流過所述咖啡閥和所述茶水閥。
14、 根據(jù)權(quán)利要求13所述的飲料制造機，其特征在于，進一步包括可伸展龍頭，其被連接到所述熱水閥上并且被構(gòu)造為在收起位置和展開位置之間可移動；以及龍頭傳感器，其被可操作地連接到所述可伸展龍頭上，以生成指示所述可 伸展龍頭是否位于其展開位置或其收起位置上的控制信號；其中，控制系統(tǒng)被構(gòu)造為只有當所述控制信號指示所述可伸展龍頭位于其展開位置時才允許熱水流過所述熱水閥。
15、根據(jù)權(quán)利要求10所述的制造機，其特征在于，所述控制系統(tǒng)進一步 包括用戶界面，該用戶界面包括咖啡沖泡按鈕，其中所述咖啡沖泡按鈕的手動 操做啟動在所述飲料制造機中沖泡咖啡。
16、 根據(jù)權(quán)利要求10所述的制造機，其特征在于 所述多個加熱器中的每一個包括電加熱元件；并且所述控制系統(tǒng)被構(gòu)造為根據(jù)從所述溫度傳感器接收到的溫度信號來控制 供給每個電加熱元件的電源量。
17、 一種飲料制造機，包括內(nèi)嵌的加熱組件，其限定了用于加熱液體以制造熱飲的流動路徑，所述流動路徑具有的第一端和第二端；至少一個閥，用于管理沿所述流動路徑的液體流動；控制系統(tǒng)，其被構(gòu)造為向所述至少一個閥提供控制信號；以及光學傳感器組件，其被構(gòu)造為向所述控制系統(tǒng)發(fā)送信號；其中，所述光學傳感器組件和控制系統(tǒng)被構(gòu)造為檢測位于所述飲料制造機中的服務(wù)容器中的液體的至少一個液位；并且其中，所述控制系統(tǒng)評估由所述光學傳感器組件發(fā)送的信號以確定是否到達所述服務(wù)容器中的合適的液位。
18、 根據(jù)權(quán)利要求17所述的飲料制造機，其特征在于，所述光學傳感器 組件包括至少一個光源，位于所述服務(wù)容器上方；以及至少一個檢測器，位于所述服務(wù)容器的上方并且與所述至少一個光源間隔開；其中，所述至少一個檢測器被定位以接收由所述至少一個光源發(fā)射并被位 于所述服務(wù)容器中的液體的表面反射的光。
19、 根據(jù)權(quán)利要求18所述的飲料制造機，其特征在于，所述至少一個光 源和所述至少一個檢測器被這樣定向使得當所述液體表面位于所述服務(wù)容器 中的預(yù)定水平面時，所述至少一個檢測器接收由位于所述服務(wù)容器中的液體的 表面反射的光的峰值水平。
20、 根據(jù)權(quán)利要求18所述的飲料制造機，其特征在于所述至少一個光源包括位于所述服務(wù)容器上方的三個光源；以及 所述至少一個檢測器包括位于所述服務(wù)容器上方的兩個光源。
21、 權(quán)利要求18所述的飲料制造機，其特征在于，所述光學傳感器組件 和所述控制系統(tǒng)被構(gòu)造為檢測位于所述服務(wù)容器中的液體的多個液位。
22、 根據(jù)權(quán)利要求21所述的飲料制造機，其特征在于，進一步包括由所 述控制系統(tǒng)執(zhí)行的軟件，并且該軟件被構(gòu)造為識別所述服務(wù)容器中的多個液位 水平中的至少一些并確定所述服務(wù)容器何時被適當?shù)爻錆M液體。
23、 根據(jù)權(quán)利要求18所述的飲料制造機，其特征在于，所述至少一個光 源將可見光引導(dǎo)至位于所述服務(wù)容器中的液體的上表面，并且所述至少一個檢 測器檢測由所述服務(wù)容器中的液體的表面反射的光的強度。
24、 一種飲料制造機，其包括內(nèi)嵌的加熱組件，其限定了用于加熱液體以制造熱飲的流動路徑，所述流 動路徑具有第一端和第二端；至少一個閥，其結(jié)合于所述流動路徑的一端，用于管理所述液體沿所述流 動路徑的流動；以及排水組件，其位于所述內(nèi)嵌加熱組件的下游，所述排水組件包括連接器端口，其被構(gòu)造為連接到飛機廢水系統(tǒng)，以及排水端口，其被構(gòu)造為將液體排入廢水池。
25、 根據(jù)權(quán)利要求24所述的飲料制造機，其特征在于，所述排水組件被構(gòu)造為如果所述連接器端口沒有被連接到飛機廢水系統(tǒng)，則所述排水組件通過所 述排水端口而不是通過所述連接器端口排出液體，以及如果所述連接器端口被連接到飛機廢水系統(tǒng)，則所述排水組件通過所述連 接器端口而不是所述排水端口排出液體。
26、 根據(jù)權(quán)利要求25所述的飲料制造機，其特征在于，所述連接器端口 包括套管，該套管被安裝為在將所述連接器端口連接到飛機廢水系統(tǒng)上時被移 位。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種飲料制造機，其具有用于加熱水以制造如咖啡和茶的熱飲的內(nèi)嵌加熱組件。所述加熱組件限定了用于將水加熱到期望溫度的經(jīng)過多個加熱器的流動路徑。以這種方式，所述飲料制造機在水行進時對其加熱，減少了對水罐或?qū)Ч艿男枰瑥亩龃罅嗽谥亓亢统叽绶矫娴墓?jié)省，同時還可以減少沖泡時間。此外，提供一種光學傳感器組件以當飲料制造機的服務(wù)容器具有預(yù)定容量的液體時進行檢測。所述傳感器組件包括至少一個被對準以照射到所述容器中的可見光LED，以及至少一個被對準以檢測被容器中的液面反射的光的光電傳感器。
文檔編號A47J31/44GK101431928SQ200780010819
公開日2009年5月13日 申請日期2007年4月2日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月31日
發(fā)明者保羅·加西莫多, 維克多·艾薩, 阿米里克·S·希德和 申請人:C&D佐迪阿克公司