專利名稱：用于控制熱液體分配設備的操作的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及 一 種用于控制熱液體分配設備的操作的方法，該設 備包括用于輸送水通過所述設備的輸送系統(tǒng)和用于加熱水的加熱裝 置，以及涉及適于通過應用該方法來控制的設備。
具體而言，本發(fā)明可在用于制備熱飲的設備的領域中應用。
背景技術：
在制備熱飲的過程中，水溫是一個重要因素。在基于一定量的 磨碎的咖啡豆和熱水來制備咖啡的過程的情況下更是如此。在這樣 的情況下，為了良好地提取磨碎的咖啡豆，如果在咖啡制備過程中
使用的水溫是在90。C與96'C之間則是優(yōu)選的。
通常通過使用咖啡制備機來制備咖啡。具體類型的咖啡制備機 是適合于基于咖啡沖泡包(即用一定量的磨碎咖啡豆填充的封袋) 來制備大量的咖啡的咖啡制備機，其中封袋可讓液體滲透。 一般而 言，這樣的咖啡制備機包括適于接納一個或者多個咖啡沖泡包的可 密封沖泡室。在咖啡制備機的操作過程中，強制一定量的熱水流過 至少一個咖啡沖泡包。在該過程中，咖啡沖泡包的封袋充當過濾器。 以這一方式，基于在沖泡室內部的熱水與咖啡沖泡包之間的相互作 用來獲得所需量的咖啡。
從EP 0 771 542已知如前述段落中提到的咖啡制備機。為了將 水加熱到預定溫度，該已知咖啡制備機包括具有電阻器的熱交換器。 在操作過程中，水在流過該熱交換器之時瞬間加熱到預定溫度。提
泵。為了準確控制熱交換器的電阻器的操作和泵的操作，從而獲得 預定水溫，飲料制備機包括用于檢測水在已經由熱交換器加熱之后 達到的溫度的溫度傳感器和處理從溫度傳感器接收的信號的控制器件。另外，提供用于測量向沖泡室傳送的水量的送水計數(shù)器裝置，并且控制器件適于同時處理從溫度傳感器接收的和從送水計數(shù)器裝置接收的信號。從送水計數(shù)器裝置接收的信號也適合于用于控制將
制備的飲料量。

發(fā)明內容
一方面，用于控制飲料制備機的加熱裝置和泵的操作的控制器件、溫度傳感器和送水計數(shù)器裝置的上述已知應用可以產生良好結果，其中實現(xiàn)預定水溫，但是，另一方面，這些部件的應用造成飲料制備機的成本代價相對高。因此，本發(fā)明的一個目的在于提供一種控制如下飲料制備機的操作的方法，該飲料制備機賦予了避免應用昂貴部件的可能性。該目的通過一種用于控制熱液體分配設備的操作的方法來實現(xiàn)，該設備包括用于輸送液體通過設備的輸送系統(tǒng)
和用于加熱液體的加熱裝置，該方法包括以下步驟監(jiān)視受輸送系統(tǒng)內部的液體轉移影響的至少 一個物理性質；以及在加熱裝置處于激活狀態(tài)的情況下，當物理性質的值表現(xiàn)為已經達到預定值時，將加熱裝置從激活狀態(tài)置于去激活狀態(tài)。
根據(jù)本發(fā)明的方法特別地適合于應用于控制如下設備的操作，該設備包括具有用于容納一定量的液體的內部空間的煮器，其中加熱裝置位于煮器中。當操作這樣的設備時，借助加熱裝置來加熱存在于煮器中的液體，同時監(jiān)視受設備的輸送系統(tǒng)內部的液體轉移影響的至少一個物理性質。 一旦物理性質表現(xiàn)為已經達到預定值，就去激活加熱裝置，并且終止加熱過程。
根據(jù)本發(fā)明的方法適合于應用于具有如下泵的不同類型的設備的環(huán)境中，該泵用于使得液體流過設備。 一類設備是如下設備，在該設備中 一旦存在于煮器內部的液體的溫度處于預定值就自動啟動泵以在一側從煮器泵送出熱液體而在另一側將冷液體泵送到煮器中。當廉價部件如恒溫器應用于控制加熱裝置和泵的操作時，由于恒溫器相對高的熱延遲，可能出現(xiàn)在加熱裝置仍然全功率操作之時
6激活泵的情形。在該情形下，在煮器內部，冷液體到煮器中的延長
輸入可能造成熱液體與冷液體之間的熱混合，其結果是煮器內部的液體平均溫度下降并且未達到恒溫器用于終止加熱裝置操作的設置
點。可以通過將恒溫器的用于控制泵操作的設置點設置于更高值來避免這一情形。然而在該情況下，泵在加熱過程已經終止之后存在將不啟動的風險。也有可能由于液體溫度的過沖和恒溫器的緩慢響應而在終止加熱裝置的操作之后一些時間將啟動泵。然而不可能獲
得一致過程，因為過沖(overshoot)和延遲依賴于設備部件在每次操作設備時都不同的熱階段。
當應用根據(jù)本發(fā)明的方法時，基于受設備的輸送系統(tǒng)內部的液體轉移影響的至少 一個物理性質的測量來確定去激活加熱裝置的點。通過監(jiān)視由泵的操作直接造成的液體轉移所影響的物理性質，來保證在啟動泵之前不終止加熱過程?？梢赃x擇去激活加熱裝置時物理性質的預定值，從而在泵的操作啟動與加熱裝置的操作終止之間的重疊小到足以避免熱液體和冷液體的熱混合。
在另一類設備中，泵不自動啟動，而僅在由設備的用戶激活時才啟動。在該情況下，煮器內部的液體加熱到沸點，并且在剛好在煮器以外(即與煮器的出口接近)的位置檢測受設備的輸送系統(tǒng)內部的液體轉移影響的至少一個物理性質。當液體沸騰時，從煮器推送出少量液體，其結果是影響物理性質。物理性質與去激活加熱裝置關聯(lián)的預定值可以適應于這一情形，乂人而在液體沸騰時終止加熱過程。
在任何情況下，根據(jù)本發(fā)明，不基于煮器內部的液體溫度的測量來控制加熱裝置的操作。當在控制設備操作的過程中應用相對簡易和廉價的機械恒溫器時，由于感測延遲、開關溫度相對大的容差以及滯后，以這一 方式將獲得設備的不 一致行為和液體分配過程參數(shù)的錯誤設置。根據(jù)本發(fā)明，基于受到設備的輸送系統(tǒng)內部的液體轉移影響的至少 一 個物理性質的正在進行的測量來確定激活加熱裝置的點。以這一方式，例如當操作泵以便造成液體轉移時或者當液體沸騰時可以去激活加熱裝置。
在根據(jù)本發(fā)明的設備的一個實際實施例中，加熱裝置由可以例如是電子電路的供能電路供能。優(yōu)選地，開關器件和檢測器件的組合應用于監(jiān)視物理性質并且在物理性質的值表現(xiàn)為已經達到開關器件的設置點時中斷供能電路。例如，應用的開關器件和檢測器件的組合可以是機械恒溫器。在任何情況下，在這一環(huán)境中，開關器件和檢測器件的組合應當比如理解為包括相互耦合的兩個器件，其中開關器件能夠在用于中斷供能電路的斷開位置與用于閉合供能電路的閉合位置之間切換，以及其中檢測器件能夠檢測物理性質并且基于檢測的物理性質的值與開關器件的如下設置點的比較來控制切換器件的位置，該設置點與物理性質的預定值直接有關。
監(jiān)視的物理性質可以是輸送系統(tǒng)內部存在的液體的溫度。在這樣的情況下，不在加熱液體的位置處測量液體的溫度，并且液體的溫度變化主要由液體的轉移引起。代替地，可以在加熱液體的位置的下游位置處纟企測液體的溫度。以這一方式，當自動啟動泵送動作時，保證去激活加熱裝置的時刻遲于泵送動作啟動的時刻，并且當人工啟動泵送動作時，保證在加熱液體的溫度已經達到沸點時去激活加熱裝置。
除了液體溫度之外，監(jiān)視的物理性質也可以例如是設備的輸送系統(tǒng)內部的主導壓力、液體的傳導率或者液體流量。
有利地，當自動啟動泵時，完成這個的時刻是通過監(jiān)—見受加熱裝置的加熱動作影響的至少一個物理性質以及當物理性質的值表現(xiàn)為已經達到預定值時將泵從去激活狀態(tài)置于激活狀態(tài)來確定的。例如，在設備包括煮器的情況下，可以檢測設備內部的液體溫度，并且一旦溫度表現(xiàn)為在預定值以上就可以啟動泵送動作。就此而言，也有可能應用相對簡易和廉價的機械恒溫器。除了液體的溫度之外，物理性質也可以例如是與熱膨脹有關的性質或者在封閉或者半封閉罩中測量的壓力。
在實踐中，將借助設備來實現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的方法。根據(jù)本發(fā)明提供一種適合于通過應用如前文中所述方法來控制的設備，該設備
包括以下部件
-系統(tǒng)，用于輸送液體通過設備；-加熱裝置，用于向液體供熱；
-供能電路，具有用于向加熱裝置供能的加熱電路；以及-開關器件和檢測器件的組合，其中開關器件布置于加熱電路中并且能夠中斷或者閉合加熱電路，其中檢測器件能夠監(jiān)視受輸送系統(tǒng)內部的液體轉移影響的至少 一個物理性質，以及其中檢測器件適于在物理性質的值表現(xiàn)為已經達到開關器件的設置點時將開關器件置于用于中斷加熱電路的位置。
在這 一 設備中，無需將復雜的控制器件用于以實際地實現(xiàn)液體的預定溫度這樣的方式準確控制加熱裝置的操作。代替地，只需如下供能電路以及開關器件和檢測器件的組合，該供能電路具有用于向加熱裝置供能的加熱電路，該開關器件和檢測器件的組合用于在受設備的輸送系統(tǒng)內部的液體轉移影響并且由檢測器件監(jiān)視的至少一個物理性質的值表現(xiàn)為已經達到開關器件的設置點時中斷向加熱裝置的能量供應。優(yōu)選地，檢測器件能夠監(jiān)視存在于輸送系統(tǒng)內部的液體溫度，并且開關器件和檢測器件的組合包括機械恒溫器。在
設備包括具有用于容納 一定量的液體的內部空間的煮器的情況下(其中加熱裝置位于煮器中)，當檢測器件位于煮器的下游時是實用的。
在一個實際實施例中，根據(jù)本發(fā)明的設備還包括-泵，用于強制液體流過設備；
-至少一個泵送電路，用于向泵供能，該泵送電路作為設備的供能電路的一部分；以及
-開關器件和檢測器件的組合，其中開關器件布置于泵送電路中并且能夠中斷或者閉合泵送電路，其中檢測器件能夠監(jiān)視受加熱裝置的加熱動作影響的至少 一 個物理性質，以及其中檢測器件適于在物理性質的值表現(xiàn)為已經達到開關器件的設置點時將開關器件置于
9用于閉合泵送電路的位置。
例如， 一旦加熱裝置加熱的液體溫度表現(xiàn)為已經達到預定值就激活泵。用于在適當時刻激活泵的開關器件和檢測器件的組合可以包括簡易恒溫器。
根據(jù)本發(fā)明的設備可以包括用于向泵供能的兩個泵送電路，其作為設備的供能電路的兩個部分并且平行配置；以及人工可操作開關器件，用于閉合任一泵送電路。以這一方式，使設備的用戶能夠選擇兩個預定液體量之一，因為各泵送電路可以包括用于確定何時終止泵送動作的其他控制裝置。注意，這些控制裝置可以按相似方式工作，但是可以具有不同設置點。
在設備的操作過程中，可以自動啟動泵送操作，但是這并非必需的。也有可能先加熱液體，并且由設備的用戶在以后階段確定使液體轉移通過設備并且最終由設備分配的時刻。在這一情況下，如
果設備包括布置于泵送電路中的如下開關器件則是優(yōu)選的，該開關器件僅人工可設置于用于閉合泵送電路的位置。
在設備具有煮器和自動啟動的泵的 一個優(yōu)選實施例中，多通閥布置于液體的出口。例如，可以使用如下三通閥，該三通閥是具有一個入口和兩個出口的部^f牛。它依賴于流速和壓力，該出口用于力文出煮器的液體。出口之一可以用于將液體返回到煮器或者用于容納液體的另一容器，而另一出口可以用于將液體放出到用于輸送液體進一步通過設備的導管。當流速相對低時，使用第一出口，而當流速相對高時，使用第二出口，其中當在泵送動作的影響之下強制液體流出煮器時就是后一情況。以這一方式，假設用于控制布置于加熱電路中的開關器件的操作的檢測器件位于三通閥的第二出口的下游位置，實現(xiàn)了即使當使用機械恒溫器時仍以可靠方式控制加熱裝置，因為加熱裝置在泵送動作啟動之前不會被去激活。
在許多情況下，根據(jù)本發(fā)明的設備包括用于容納液體并且在設備操作時供應液體的可再填充箱，并且一定量的熱液體被來自箱的一定量的冷液體所取代。優(yōu)選地，應用安全措施以便避免在箱沒有
10容納最少量的液體時起動設備操作的情形。例如，設備可以包括致動構件，可移動到用于將布置于加熱電路中的開關器件設置于用于閉合加熱電路的位置的位置；機構，用于阻止致動構件；以及漂浮構件，位于箱中，用以至少部分地插入于液體中，并且適于當箱中液體的水平面在預定最低水平面以下時激活阻止機構。
參照如下文所述根據(jù)本發(fā)明的飲料制備機的四個實施例將清楚并且闡明本發(fā)明的上述和其他方面。


現(xiàn)在將參照附圖更具體地說明本發(fā)明，在附圖中相同或者相似部分用相同標號來表示，并且在附圖中
圖1示意地示出了根據(jù)本發(fā)明第一優(yōu)選實施例的飲料制備機的部件和電子電路；
圖2示意地示出了圖1中所示飲料制備機的多個部件的可能配
置；
圖3示意地示出了根據(jù)本發(fā)明第二優(yōu)選實施例的飲料制備機的多個部件的可能配置；
圖4示意地示出了根據(jù)本發(fā)明第三優(yōu)選實施例的飲料制備機的部件和電子電^各；以及
圖5示意地示出了根據(jù)本發(fā)明第四優(yōu)選實施例的飲料制備機的部件和電子電路。
具體實施例方式
圖1示意地示出了根據(jù)本發(fā)明第一優(yōu)選實施例的飲料制備機1的部件20、 30、 40、 50、 70和電子電i 各60，下文將該々大料制備機1稱為第一飲料制備機1。這一飲料制備機1適合于基于熱水和用磨碎的咖啡豆填充的咖啡沖泡包(未示出)來制備咖啡，這并不更改飲料制備機1也可以適合于制備其他熱飲的事實。除了第一飲料制備機1的部件20、 30、 40、 50、 70和電子電^各60之外，圖l還示出
ii容器10，比如用于從飲料制備機1接納咖啡的杯子。
第一飲料制備機1包括用于容納水的水箱20;煮器30，具 有用于容納水的內部空間31和用于向水供熱的加熱元件32;電泵 40，用于將水從水箱20泵送到煮器30;以及可密封沖泡室50,用 于接納和供應咖啡沖泡包。
在煮器30的水出口 33布置如下三通閥70,該三通岡包括入口 71、第一出口 72和第二出口 73。第一出口 72用于將水返回到水箱 20,而第二出口 73用于在沖泡室50的方向上傳導水。
當用戶希望通過使用第一飲料制備機1來制備一定量的咖啡 時，用戶將咖啡沖泡包插入沖泡室50中，并且激活飲料制備機l。 在煮器30表現(xiàn)為空的情況下，用戶先激活泵40，以便通過將水從水 箱20泵送到煮器30來填充煮器30。作為咖啡制備過程中的第一步 驟，借助加熱元件32來加熱煮器30內部的水。當水的溫度已經達 到預定水平時，自動激活泵40，從而冷水從水箱20輸送到煮器30， 并且熱水從煮器30輸送到沖泡室50。在該過程中，作為咖啡制備過 程的第二步驟，在沖泡室50內部發(fā)生在熱水與咖啡沖泡包容納的該 一定量的磨碎咖啡豆之間的相互作用。結果，獲得從沖泡室50流向 杯子IO的熱咖啡。在制備咖啡的過程中使用的水量適應于所用磨碎 咖啡豆的量。在圖1中，水通過第一飲料制備機1的路徑示意地描 繪為虛線。
第一飲料制備機1的電子電路60包括將在對飲料制備機1的 上述操作進行控制的方式的以下描述中標識的數(shù)個部件。
電子電路60包括當需要在激活煮器30的加熱元件32之前用 水填充煮器30時由用戶激活的電源開關61。電源開關61適于斷開 或者閉合如下泵送電路41,該泵送電路作為電子電路60的一部分并 且用于向泵40供應電功率。
另外，電子電路60包括如下恒溫器62，該恒溫器只能人工設 置為閉合狀態(tài)并且包括用于感測在煮器30與沖泡室50之間的某位 置的水溫的感測構件62a。人工可操作恒溫器62適于斷開或者閉合
12如下加熱電^各34,該加熱電^各是電子電-各60的一部分并且用于向煮 器30的加熱元件32供應電功率。
除了如前文中所述電源開關61和人工可操作恒溫器62之外， 第一飲料制備機1的電子電路60包括常開恒溫器63，即在恒溫器63 的感測部件63a檢測的溫度超過恒溫器63的設置點時切換到閉合位 置的恒溫器63。常開恒溫器63布置于泵送電路41中，并且恒溫器 63的感測構件63a布置于煮器30中的某一位置。
當用戶閉合布置于加熱電路34中的恒溫器62時，加熱煮器30 內部的水。在該過程中，從煮器30溢出的任何水通過三通閥70的 第一出口 72轉回到水箱20。繼續(xù)加熱過程直至水溫達到常開恒溫器 63的設置點。在該時刻，恒溫器63切換到閉合位置，其結果是閉合 泵送電路41并且激活泵40。在泵40的影響之下，水轉移通過第一 飲料制備機l,其中冷水從水箱20輸送到煮器30，以及其中熱水從 煮器30輸送到沖泡室50。在去往沖泡室的途中，熱水經過布置于加 熱電路34中的恒溫器62的感測構件62a。選擇恒溫器62的設置點， 使得一旦熱水達到感測構件62a,恒溫器62就切換到斷開位置。在 該時刻，中斷加熱電路34,并且終止加熱動作。因此在第一々欠料制 備機1中，在啟動泵送動作之后的某時間段終止加熱動作，其中該 時間段的長度取決于恒溫器62的感測構件62a相對于三通閥70的 第二出口 73的位置。
在泵送動作過程中，熱水離開煮器30并且冷水進入煮器30, 其中分離層存在于兩個不同量的水之間。 一旦冷水的前部達到恒溫 器63的感測構件63a,并且檢測的溫度驟降到恒溫器63的設置點以 下，則常開恒溫器63就切換回到斷開位置。在該時刻，終止泵40 的操作。
根據(jù)先前段落可知，為了將冷水泵送到煮器30中而將熱水從 煮器30泵送出來而操作泵40的時間取決于常開恒溫器63的感測構 件63a相對于煮器30的水入口 35的位置。因而，在泵送動作過程 中轉移的水量取決于常開恒溫器63的感測構件63a相對于煮器30的水入口 35的位置。因此，基于常開恒溫器63的應用來準確控制 在第一飲料制備機1的操作過程中制備的咖啡量。
為了在第一咖啡制備機l的操作過程中保證安全，電子電路60 包括與煮器30的加熱元件32串聯(lián)連接的熱熔斷器64。另外，電子 電路60包括常閉恒溫器65，即當恒溫器65的感測構件65a^企測的 溫度超過恒溫器65的設置點時切換到斷開位置的恒溫器65。常閉恒 溫器65布置于加熱電^各34中，并且恒溫器65的感測構件65a,皮布 置為檢測煮器30的加熱元件32的溫度。 一旦加熱元件32的溫度超 過常閉恒溫器65的設置點，恒溫器65就切換到斷開位置，并且中 斷向加熱元件32的供電。借助常閉恒溫器65來避免在煮器30中無 水的情況下可能出現(xiàn)的加熱元件32的溫度變得有危險性地高的情 形。
在水箱20在泵40的操作過程中為空的情況下，沒有獲得去往 沖泡室50的水流，從而停止從沖泡室1供應新鮮沖泡的熱咖啡。另 外，泵40在操作過程中生成的聲音將高于通常情況。基于空水箱20 的這兩個效果向用戶通報該情形。因而，無需應用附加傳感器等以 便檢查水箱20中的水位并且在水箱20為空時向用戶報警。以這一 方式保持電子電路60簡易并且使成本保持于低水平。雖然優(yōu)選避免 應用附加傳感器等，但是在本發(fā)明的范圍內并不排除這樣的應用。
從第一飲料制備機l的以上描述可見，用戶為了獲得咖啡而需 要做的僅是將恒溫器62置于閉合位置。從該時刻起，自動執(zhí)行制備 咖啡和向杯子IO供應咖啡的過程。在該過程中，當在煮器30內部 的水溫已經達到預定水平時，常開恒溫器63切換到閉合位置，當在 煮器30內部已經加熱的并且經過恒溫器62的感測構件62a的水溫 達到預定水平時，恒溫器62切換回到斷開位置，并且當在煮器30 內部的水溫下降到預定水平時，常開恒溫器63切換回到斷開位置。 后者在如下時候發(fā)生，即在泵送動作過程中移動通過煮器30的冷水 與熱水之間的分離層達到常開恒溫器63的感測構件63a。
當泵40有故障時或者當泵40由于任何其他原因而未運轉時，將加熱存在于煮器30內部的水直至它開始沸騰，這是因為沒有經過
布置于加熱電路34中的恒溫器62的感測構件62a的熱水的強制流 動。然而，由于沸騰過程，所以壓力和流速增加，并且少量水通過 第二出口 73離開煮器30。當這一定量的水已經達到恒溫器62的感 測構件62s時，感測構件62a檢測在設置點以上的水溫，并且恒溫器 62被置于斷開位置以便中斷加熱電路34和終止加熱元件32的操作。 在圖2中，在一個優(yōu)選配置中更具體地示出了第一飲料制備機 1的多個部件。
如圖所示煮器30包括塑料底部36和金屬頂部37。在塑料底部 36的底部，存在煮器的水入口35，并且提供用于將圖2中未示出的 泵40連接到水入口 35的在圖2中僅部分示出的橡膠管42。在水出 口 33側，提供另一柔軟管43，即用于將三通閥70的第二出口 73 連接到沖泡室50的管43。在圖2中也僅部分地示出了此管43，而 未示出沖泡室50。
在所示例子中，煮器30的加熱元件32基本上為U形，并且包 括兩個支柱32a和在這些支柱32a的端部之間延伸的線圈32b。常閉 恒溫器65的感測構件65a通過熱橋38連接到加熱元件32的支柱32a 之一。
圖2示出了布置于泵送電路41中的恒溫器63的感測構件63a 在相對于煮器30的水入口 35有相當距離處位于煮器30的底部36 中。以這一方式保證當預定體積的水轉移通過飲料制備機1時停止 泵送動作。圖2也示出了人工可設置恒溫器62的感測構件62a在相 對于三通閥70的第二出口 73有某一距離處布置于如下插入件44中， 該插入件位于用于將第二出口 73連接到沖泡室50的柔軟管43中。 當激活泵40時，允許熱水通過第二出口 73進入管43，并且一旦熱 水達到恒溫器62的感測構件62a就操作恒溫器62以便中斷加熱電 路34。
為求完整，注意在圖2中，通過與煮器30的水入口 35連接的 管42的水流和通過與三通閥70的第二出口 73連接的管43的水流的方向用連續(xù)箭頭表示，而相對小的并且在激活加熱元件32并且仍 然去激活泵40時發(fā)生的通過三通閥70的第一出口 72的水流用虛線
箭頭表示。
圖3示意地示出了根據(jù)本發(fā)明第二優(yōu)選實施例的飲料制備機2 的部件20、 30、 40、 62、 63、 65、 70，下文將該飲料制備機2稱為 第二飲料制備機2。
第二飲料制備機2在很大程度上類似于第一飲料制備機1。在 第二飲料制備機2與第一飲料制備機1之間的僅有差別在于保護第 二飲料制備機2免于水箱20的無水泵送這一事實。鑒于當無水要泵 送時泵40退化和受損的事實，希望具有無水泵保護。
第二飲料制備機2包括可以用來將人工可設置恒溫器62置于 閉合狀態(tài)的致動構件81和用于阻止自動構件81的機構82。為了當 水箱20中的水位21在預定最小值或者低于這一預定最小值時激活 阻止機構82,提供如下浮標83,該浮標布置于水箱20中并且將至 少部分地插入于水中。當水箱20內部的水位21在預定最小值或者 低于預定最小值時，在浮標83的重量影響之下激活阻止機構82,并 且在水添加到水箱20從而水位21上升到預定最小水位之上并且浮 標83再次由水升起之前，飲料制備機2的用戶無法將致動構件81 置于用于將恒溫器62置于閉合位置的位置。
通過使用阻止機構82和浮標83，以機械方式實現(xiàn)防止々大料制 備機2的無水泵送，其中無需應用附加電部件。只要水箱20中的水 位21在最小水位以下，無法激活加熱元件32和泵40二者。在本發(fā) 明的范圍內存在實現(xiàn)此類無水泵保護的其他方式，但是上述無水泵 保護是有利的，因為它沒有涉及到高成本并且很可靠。
圖4示意地示出了根據(jù)本發(fā)明第三優(yōu)選實施例的飲料制備機3 的部件20、 30、 40、 50、 70和電子電路60，下文將該飲料制備機3 稱為第三飲料制備機3。
第三飲料制備機3在很大程度上類似于第一飲料制備機1。在 第三飲料制備機3與第一飲料制備機1之間的僅有差別在于第三飲
16200780026056.2
料制備機3向飲料制備機3的用戶賦予在兩個預定飲料量之間的選 擇這一 事實，其中用戶可以判決是進行相對少量的飲料還是相對大
量的飲料。為此，第三飲料制備機3包括兩個泵送電路41、 45， 二者均為飲料制備機3的電子電路60的一部分并且平行配置；以及 人工可操作選擇開關66，用于閉合泵送電路41、 45中的任一泵送電路。
泵送電路41、 45各自包括具有如下感測構件63a、 67a的常開 恒溫器63、 67，該感測部件被布置用以檢測存在于煮器30內部的水 溫，其中恒溫器63、 67的感測構件63a、 67a布置于相對于煮器30 的水入口 35的不同位置。第一泵送電路41的恒溫器63的感測構件 63a被定位為比第二泵送電路45的恒溫器67的感測構件67a與煮器 30的水入口 35相距更遠。由于泵送動作終止的時刻與在熱水與冷水 之間的分離層達到感測構件63a、 67a的水平的時刻有關，所以清楚 的是當?shù)谝槐盟碗娐?1用于向泵40供能時，在飲料制備過程中使 用的水量比在使用第二泵送電路45時更大。
因此在第三飲料制備機3中，使用戶能夠在兩個預定飲料量之 間選擇。除此之外，第三飲料制備機3以與第一飲料制備機1相同 的方式工作。注意與第二飲料制備機2相似，第三飲料制備機3也 可以具有無水泵保護。
圖5示意地示出了根據(jù)本發(fā)明第四優(yōu)選實施例的飲料制備機4 的部件20、 30、 40、 50、 70和電子電路60，下文將該飲料制備機4 稱為第四飲料制備機4。
第四飲料制備機4在很大程度上類似于第一飲料制備機1。在 第四飲料制備機4與第一飲料制備機1之間的僅有差別在于第四飲 料制備機4使飲料制備機4的用戶人工啟動泵送動作這一事實。因 此在第四飲料制備機4中，當煮器30內部的水溫已經達到預定值時 不自動啟動泵送動作。
與第一飲料制備機1相比，第四飲料制備機4不包括用于在從 煮器30泵送出熱水時終止加熱動作的人工可設置恒溫器62。代替
17地，第四飲料制備機4包括在三通閥70的第二出口 73的下游位置 布置的常閉恒溫器68。這一恒溫器68與主開關69串聯(lián)布置。另夕卜， 第四飲料制備機4包括布置于泵送電路41中的人工可操作泵開關 46。
當?shù)谒娘嬃现苽錂C4的用戶將主開關69置于閉合位置時，閉 合加熱電路34并且激活煮器30的加熱元件32。繼續(xù)加熱過程直至 水開始沸騰，并且通過三通閥70的第二水出口 73將少量水推送出 煮器30。由于該水存在于常閉恒溫器68的感測構件68a附近，所以 達到恒溫器68的設置點，恒溫器68從閉合位置切換到斷開位置， 并且中斷力口熱電路34。
在第四飲料制備機4中，不自動激活泵40。代替地，僅當將泵 開關46人工置于閉合位置時才激活泵40。在常開恒溫器63的工作 影響之下，當已經轉移預定量的水時終止泵送動作。
當自然冷卻常閉恒溫器68的感測構件68a時，加熱元件32將 再次被激活并且將造成煮器30中的水再次沸騰。
第四飲料制備機4的 一個具體特征在于泵送動作的開始不與加 熱過程直接有關。由于常閉恒溫器68定位于煮器30以外，即煮器 30的下游，所以保證在去激活煮器30的加熱元件32之前煮器30 內部的水總是沸騰。僅當水沸騰時， 一定量的水才通過三通閥70的 第二出口 73推送出去并且經過恒溫器68的感測構件68a?；诤銣?器68位于煮器30以外的事實，可以減少恒溫器68的熱質量，從而 可以減少用于控制加熱元件32的操作的系統(tǒng)的滯后。因而，恒溫器 68將總是比煮器30內部的水更快冷卻，并且降低參照理想飲料制備 溫度(例如90。C至96。C范圍)就隨著時間的水溫范圍而言控制系統(tǒng) 的性能。
本領域技術人員將清楚本發(fā)明的范圍不限于前文中討論的例 子，而其若千改進和修改在不脫離如所附權利要求中限定的本發(fā)明 范圍情況下是可能的。盡管在附圖和說明書中具體地圖示和描述了 本發(fā)明，但是這樣的圖示和描述將被認為僅僅是說明或者舉例而不
18是限制。本發(fā)明不限于公開的實施例。
本發(fā)明適用于任何咖啡制備機中，其中包括適于以除了通過使 用至少 一個咖啡沖泡包之外的方式來制備咖啡的咖啡制備才幾。另外
應當理解，雖然如前文中所述和所示咖啡制備才幾1、 2、 3、 4凈皮描述
為適合于制備咖啡，但是本發(fā)明適用于任何適于制備熱飲的飲料制 備機中，其中這樣的飲料并非必須是咖啡。 一般而言，本發(fā)明適用 于任何適于分配熱液體的設備中。
本領域技術人員在實施要求保護的本發(fā)明時可以根據(jù)對附圖、 說明書和所附權利要求的研究來理解和實現(xiàn)對公開的實施例的其他 變化。在權利要求中，措辭"包括"并不排除其他步驟或者元件，而 不定冠詞"一個/一種"并不排斥多個/多種。在互不相同的從屬權利要 求中記載某些措施這僅有的事實并不表明無法有利地使用這些措施 的組合。在權利要求中的任何標號不應當理解為限制本發(fā)明的范圍。
在前文中描述了用于制備熱飲如咖啡的飲料制備機1、 2、 3、 4。 飲料制備機l、 2、 3、 4包括煮器30，具有用于容納一定量的水的 內部空間31和用于向水供熱的加熱元件32;以及泵40,用于使水 轉移通過飲料制備機1、 2、 3、 4。當操作飲料制備機1、 2、 3、 4 時，激活加熱元件32,并且加熱煮器30內部的水。根據(jù)存在于本發(fā) 明的范圍內的一種可能，當煮器30內部的水溫已經達到預定值時， 在用于向泵40供能的電子電路41中布置的恒溫器63閉合，并且泵 送動作啟動。結果，水通過煮器的水出口 33離開煮器30并且經過 如下恒溫器62,該恒溫器布置于煮器30的下游并且布置于用于向加 熱元件32供能的電子電路34中。在熱水的影響之下，達到這一恒 溫器62的設置點，并且這一恒溫器62斷開，從而中斷用于向加熱 元件32供能的電子電路34，并且去激活加熱元件32。
一般而言，在根據(jù)本發(fā)明的飲料制備機1、 2、 3、 4中，當發(fā) 生例如可以通過泵送動作或者加熱過程本身而造成的水轉移時終止 加熱過程。當應用本發(fā)明時，有可能在使用相對簡易的部件如機械 恒溫器之時以充分準確的方式控制加熱過程。
權利要求
1. 一種用于控制熱液體分配設備(1，2，3，4)的操作的方法，所述設備包括用于輸送液體通過所述設備(1，2，3，4)的輸送系統(tǒng)(42，43)和用于加熱液體的加熱裝置(32)，所述方法包括以下步驟監(jiān)視受到所述輸送系統(tǒng)(42，43)內部的液體轉移影響的至少一個物理性質；以及在所述加熱裝置(32)處于激活狀態(tài)的情況下，當所述物理性質的值表現(xiàn)為已經達到預定值時將所述加熱裝置(32)從所述激活狀態(tài)置于去激活狀態(tài)。
2. 根據(jù)權利要求1所述的方法，其中所述加熱裝置(32)由供 能電路(34)供能，以及其中開關器件(62， 68)和檢測器件(62a， 68a )的組合應用于監(jiān)一見所述物理性質以及在所述物理性質的值已經 達到所述開關器件(62， 68)的設置點時中斷所述供能電路(34)。
3. 根據(jù)權利要求1或者2所述的方法，其中監(jiān)視的所述物理性 質是存在于所述輸送系統(tǒng)(42， 43)內部的液體的溫度。
4. 根據(jù)權利要求3所述的方法，其中所述設備(l, 2， 3， 4) 包括具有用于容納一定量的液體的內部空間(31)的煮器(30), 其中所述加熱裝置(32)位于所述煮器(30)中，以及其中在所述 煮器(30)的下游位置檢測所述液體的溫度。
5. 根據(jù)權利要求1-4中任一權利要求所述的方法，其中所述設 備(1， 2， 3 )包括用于強制液體流過所述設備(1, 2， 3 )的泵(40), 其中監(jiān)視受所述加熱裝置(32)的加熱動作影響的至少一個物理性 質，以及其中在所述泵(40)處于去激活狀態(tài)的情況下，當所述物 理性質的值表現(xiàn)為已經達到預定值時將所述泵(40)從所述去激活 狀態(tài)置于激活狀態(tài)。
6. —種用于分配熱液體的設備(1， 2， 3, 4)，適合于通過應 用根據(jù)權利要求1所述的方法來控制，所述設備包括-系統(tǒng)(42， 43),用于輸送液體通過所述設備(1, 2， 3, 4); -加熱裝置(32),用于向所述液體供熱；-供能電路(60),具有用于向所述加熱裝置(32)供能的加熱 電^各(34);以及-開關器件(62， 68)和檢測器件(62a， 68a)的組合，其中所 述開關器件(62, 68 )布置于所述加熱電路(34)中并且能夠中斷 或者閉合所述加熱電路(34),其中所述檢測器件(62a, 68a)能 夠監(jiān)視受所述輸送系統(tǒng)(42, 43 )內部的液體轉移影響的至少一個 物理性質，以及其中所述檢測器件(62a, 68a)適于在所述物理性 質的值表現(xiàn)為已經達到所述開關器件(62, 68 )的設置點時將所述 開關器件(62， 68)置于用于中斷所述加熱電路(34)的位置。
7. 根據(jù)權利要求6所述的設備(1, 2, 3, 4),其中所述檢測 器件(62a， 68a)能夠監(jiān)視存在于所述輸送系統(tǒng)(42, 43 )內部的 液體的溫度。
8. 根據(jù)權利要求7所述的設備(1， 2， 3， 4),包括具有用于 容納一定量的液體的內部空間(31)的煮器(30),其中所述加熱 裝置(32)位于所述煮器(30)中，以及其中所述檢測器件(62a， 68a)位于所述煮器(30)的下游。
9. 根據(jù)權利要求8所述的設備(1， 2， 3, 4),其中多通閥(70) 布置于所述煮器(30)的出口 (33)處。
10. 根據(jù)權利要求6-9中任一權利要求所述的設備(1, 2, 3), 包括-泵(40),用于強制液體流過所述設備(1, 2， 3);-至少一個泵送電路(41 ),用于向所述泵(40)供能，所述泵 送電路作為所述設備(1， 2， 3)的所述供能電路(60)的一部分； 以及-開關器件(63)和檢測器件(63a)的組合，其中所述開關器 件(63)布置于所述泵送電路(41)中并且能夠中斷或者閉合所述 泵送電路(41)，其中所述檢測器件(63a)能夠監(jiān)視受所述加熱裝 置(32)的加熱動作影響的至少一個物理性質，以及其中所述檢測 器件(63a)適于在所述物理性質的值表現(xiàn)為已經達到所述開關器件(63)的設置點時將所述開關器件(63)置于用于閉合所述泵送電 路(41 )的位置。
11. 根據(jù)權利要求10所述的設備(3)，包括兩個泵送電路 (41， 45),用于向所述泵(40)供能，所述泵送電路均作為所述設備(3)的所述供能電路(60)的一部分并且平行配置；以及人工 可操作開關器件(66)，用于閉合所述泵送電路(41, 45)中的任 一泵送電路。
12. 根據(jù)權利要求IO或者11所述的設備(4),包括開關器 件(46),布置于所述泵送電路(41)中并且僅人工可設置于用于 閉合所述泵送電路(41)的位置。
13. 根據(jù)權利要求6-12中任一權利要求所述的設備(2),包括 -致動構件(81),可移動到用于將布置于所述加熱電路(34)中的所述開關器件(62)設置于用于閉合所述加熱電路(34)的位置的位置；-可再填充箱(20),用于容納液體；-機構(82)，用于阻止所述致動構件(81);以及-漂浮構件(83)，位于所述箱(20)中，用以至少部分地插入于所述液體中并且適于當所述箱(20)中所述液體的水平面(21)在預定最低水平面以下時激活所述阻止機構(82)。
全文摘要
一種用于制備熱飲的飲料制備機(1)包括用于加熱一定量的水的煮器(30)和泵(40)。當操作飲料制備機(1)時，激活煮器(30)的加熱元件(32)，并且加熱煮器(30)內部的水。當水溫已經達到預定值時，閉合在用于向泵(40)供能的電子電路(41)中布置的恒溫器(63)，并且啟動泵送動作。結果，水離開煮器(30)，并且經過恒溫器(62)，該恒溫器(62)布置于煮器(30)的下游，并且布置于用于向加熱元件(32)供能的電子電路(34)中。在熱水的影響之下，達到該恒溫器(62)的設置點，并且該恒溫器(62)斷開，從而中斷用于向加熱元件(32)供能的電子電路(34)，并且去激活加熱元件(32)。
文檔編號A47J31/56GK101489451SQ200780026056
公開日2009年7月22日 申請日期2007年7月4日 優(yōu)先權日2006年7月11日
發(fā)明者P·C·奎 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司