專利名稱：熱飲料制備機(jī)用的加熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及熱飲料制備機(jī)用的加熱器。特別地，所述加熱器得以應(yīng)用于咖啡機(jī)的 加熱器。
背景技術(shù)：
公知地，熱飲料制備機(jī)的加熱器具有金屬裝置，所述金屬裝置限定加熱室，所述加 熱室內(nèi)埋置電阻元件。這些加熱器的缺陷是具有很大的熱慣性，加熱液體需要較長的時(shí)間。 另外，制造這些加熱器導(dǎo)致材料成本很高。為了在短時(shí)間獲得熱飲料，已提出能快速提高用于制備飲料的液體的溫度的加熱 器。這些加熱器通常具有與擴(kuò)散器相連接的釋能密度很大的絲網(wǎng)印刷電阻式加熱元件。但是，這些加熱器不被用于需要對液體施加很大壓力的飲料制備。實(shí)際上，它們耐 受不了為保持占位體積和有限成本所需的約8-10巴的較大的壓力。不過，某些飲料例如速 溶咖啡的制備要求使液體具有約16巴的壓力，以便提取咖啡。這樣，有必要提出熱飲料制備機(jī)的加熱器，其可快速加熱高壓液體，而完全保持占 位體積和有限成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在滿足這種需要。為此，本發(fā)明提出熱飲料制備機(jī)的加熱器，該加熱器具有一擴(kuò)散器，所述擴(kuò)散器具 有用于與待加熱液體接觸的第一壁和與所述第一壁相對的第二壁，所述加熱器具有至少一 絲網(wǎng)印刷或照相制版印刷電阻，其布置在所述擴(kuò)散器的第二壁上，且限定一個(gè)由至少一電 阻線路形成的圖案，一本體與擴(kuò)散器的第一壁一起限定一加熱空間，液體在所述加熱空間 內(nèi)用于被加熱。所述加熱器還具有支承裝置，其成形成在至少一區(qū)域支承在擴(kuò)散器的第二 壁上。該區(qū)域布置成形成圖案的電阻線路位于該區(qū)域兩側(cè)，以便當(dāng)液體在加熱空間增壓時(shí)， 支承裝置至少承受一部分由液體傳輸?shù)綌U(kuò)散器的作用力。這樣，加熱空間中液體的壓力較高，不只是擴(kuò)散器經(jīng)受該壓力產(chǎn)生的全部作用力。 因此，可不需要厚的堅(jiān)固的擴(kuò)散器。因此，本發(fā)明在擴(kuò)散器的設(shè)計(jì)方案中具有更大的選擇自 由度。本發(fā)明尤其可選擇這樣的擴(kuò)散器，其尺寸和/或材料有利于絲網(wǎng)印刷或照相制版印 刷電阻和待加熱液體之間的熱傳導(dǎo)。非強(qiáng)制性地，但是優(yōu)選地，本發(fā)明可具有以下任一項(xiàng)特征-所述支承裝置具有與絲網(wǎng)印刷的或照相制版印刷的電阻基本上互補(bǔ)的形狀，從 而，所述支承裝置接觸所述擴(kuò)散器的第一壁，而不影響所述電阻線路。-所述支承裝置被布置成其在所述第二壁的未被絲網(wǎng)印刷或照相制版印刷電阻 占據(jù)的表面的基本上50%至98%上與所述第二壁接觸地安置。-所述支承裝置被布置成其在所述第二壁的未被絲網(wǎng)印刷或照相制版印刷電阻 占據(jù)的表面的至少達(dá)70%上與所述第二壁接觸地安置。
-所述支承裝置被布置成其在所述第二壁的未被絲網(wǎng)印刷或照相制版印刷電阻 占據(jù)的表面的基本上達(dá)50%至98%上與所述第二壁接觸地安置。-所述支承裝置被布置成其在所述第二壁的未被絲網(wǎng)印刷或照相制版印刷電阻 占據(jù)的基本上整個(gè)表面上與所述第二壁接觸地安置。-所述擴(kuò)散器的厚度為2至4毫米，圖案的周向外形限定出擴(kuò)散器的60%至90% 的表面，所述支承裝置與所述本體的配合允許所述加熱器中的液體壓力約為30巴。-所述設(shè)備具有支承件，所述支承件起到底座的作用，并接納所述支承裝置。-所述支承件和所述支承裝置形成一整體件。-所述支承裝置嵌裝集成在所述支承件中。-所述支承件連接于所述本體。-所述加熱空間位于所述加熱裝置的周沿，并且所述加熱裝置位于所述支承裝置 的周沿。-所述加熱裝置位于所述加熱空間的周沿，所述支承裝置位于所述加熱裝置的周 沿，從而包覆所述加熱裝置。-所述加熱裝置具有基本上呈圓柱形的形狀。-加熱裝置按圓柱的軸線的截面基本上呈圓形。-加熱裝置按圓柱的軸線的截面基本上呈多邊形，優(yōu)選地，呈正方形。-加熱器具有至少兩個(gè)擴(kuò)散器，所述至少兩個(gè)擴(kuò)散器的第二壁相互面對，且緊固所 述支承裝置。-擴(kuò)散器基本上是平的。-支承件具有至少一中央?yún)^(qū)域和至少一周向區(qū)域，所述支承裝置位于所述中央?yún)^(qū) 域，所述中央?yún)^(qū)域用于接納所述擴(kuò)散器，所述周向區(qū)域位于所述中央?yún)^(qū)域的周圍，所述本體 通過所述周向區(qū)域連接于支承件。-支承件相對于中間平面具有對稱性。-加熱器相對于中間平面具有對稱性。-加熱器具有擴(kuò)散器，所述擴(kuò)散器的厚度為2至4毫米。該厚度有利于傳導(dǎo)性，而 不形成與金屬質(zhì)塊有關(guān)的過大慣性。絲網(wǎng)印刷電阻的面積——即線路的長度乘以線路的寬度——為所述擴(kuò)散器的總 面積的30%至60%。這可達(dá)到15至40瓦/平方厘米以上的能量密度。圖案的周向外形限定出的面積為擴(kuò)散器的第二壁的總面積的60%至90%。在所 示的實(shí)施例中，該外形由正方形形成，蛇形管圖案保持在其內(nèi)。在該實(shí)施例中，圖案的周向外形限定出的面積為所述擴(kuò)散器的第二壁的總面積的 75%。所述支承裝置與所述本體的配合允許加熱器中液體的壓力約為30巴，相對于所用材 料的最大斷裂應(yīng)力來說，安全系數(shù)為30%以上。-加熱器具有電連接部件，其用于在絲網(wǎng)印刷或照相制版印刷電阻和電源之間建 立電連接。-加熱器被布置成，壓力液體布置在支承裝置的兩側(cè)，以便液體壓力產(chǎn)生的作用力 傳輸?shù)街С醒b置，且在支承裝置處達(dá)到平衡。因此，壓力所產(chǎn)生的作用力轉(zhuǎn)到本體上。-加熱器具有兩個(gè)擴(kuò)散器，支承裝置間置在每個(gè)擴(kuò)散器的第二壁之間。
本發(fā)明還涉及由根據(jù)前述特征中任一項(xiàng)所述的加熱器和用于在液體引入到加熱 器中之前提高液體壓力的泵構(gòu)成的組件。本發(fā)明也涉及具有這種加熱器的咖啡機(jī)。


根據(jù)下面參照作為非限制性實(shí)施例給出的附圖所作的詳細(xì)說明，本發(fā)明的其它特 征、目的和優(yōu)越性將得到更好的理解，附圖如下圖1是本發(fā)明的加熱器實(shí)施例的立體圖；圖2是圖1所示的實(shí)施例中加熱器的一部分的分解圖；圖3是圖1所示的實(shí)施例中加熱器的分解圖；圖4是圖1所示的加熱器沿中間平面實(shí)施剖切的立體圖；圖5是圖1所示的加熱器沿著與圖4所示的中間平面相平行的一平面進(jìn)行剖切的 立體圖；圖6是圖1所示的加熱器實(shí)施例中支承件、擴(kuò)散器和側(cè)板的立體圖；圖7是圖1所示的加熱器沿著與圖4所示的中間平面呈法向的平面的剖面圖；圖8是圖1所示的實(shí)施例中加熱器的支承件和擴(kuò)散器的立體圖；圖9、10和11是本發(fā)明的另一實(shí)施例的立體圖；圖12和13是本發(fā)明的又一實(shí)施例的立體圖；圖14示出圖6所示的實(shí)施例的另一實(shí)施方式；圖15示出圖7所示的實(shí)施例的另一實(shí)施方式。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在，參照圖1至8來詳述本發(fā)明的加熱器的一非限制性實(shí)施例。加熱器具有本體和加熱裝置30，加熱裝置30與本體一起形成加熱空間11，液體要 流入加熱空間11內(nèi)部并在其內(nèi)被加熱。特別是，加熱裝置30具有至少一擴(kuò)散器32，所述 擴(kuò)散器32具有第一壁33，用于與待加熱液體相接觸。該第一壁33用于支靠本體的內(nèi)表面 14，以限定加熱空間11。在所示的實(shí)施例中，加熱空間11限定一個(gè)蛇形循流通道。如圖6和7所示，該循 流通道具有兩個(gè)橫壁16、36和兩個(gè)側(cè)壁15、15。第一橫壁36由擴(kuò)散器的第一壁33載持，第 二橫壁16由本體的內(nèi)表面14載持。側(cè)壁15、15由本體載持，朝擴(kuò)散器32的方向延伸。當(dāng) 擴(kuò)散器的材料具有良好的機(jī)械性能和/或良好的導(dǎo)熱性時(shí)，該實(shí)施方式是優(yōu)選的。在一實(shí)施變型中，設(shè)計(jì)成側(cè)壁15、15由擴(kuò)散器32載持。在該實(shí)施變型中，擴(kuò)散器 比前一實(shí)施例具有更多的材料。側(cè)壁15、15增大擴(kuò)散器32和液體之間的接觸面。因此，有 利于熱交換。另外，側(cè)壁15、15代替擴(kuò)散器32的加強(qiáng)件。因此，擴(kuò)散器32具有較好的耐壓 性。因此，當(dāng)擴(kuò)散器32的材料具有較低的機(jī)械性能和/或不太高的導(dǎo)熱性時(shí)，該實(shí)施方式 是優(yōu)選的。有利地，擴(kuò)散器32沖壓或模制而成。該實(shí)施方式如圖14和15所示。加熱裝置30具有至少一電阻元件，該電阻元件布置在擴(kuò)散器的第二壁34上，該第 二壁34相對于第一壁。有利地，該電阻元件是絲網(wǎng)印刷或照相制版印刷電阻。其由電阻油 墨涂覆而成。例如，其為厚膜型(英文術(shù)語常指"Thick Film")，或者是照相制版方式實(shí) 施的印刷線路型。為清楚起見，下文中僅采用絲網(wǎng)印刷術(shù)語。在下面述及的每個(gè)實(shí)施方式
6中，絲網(wǎng)印刷電阻可代之以照相制版印刷電阻。絲網(wǎng)印刷電阻31具有至少一線路，該線路在第二壁34上形成一圖案，如圖8所 示。電阻具有一個(gè)絲網(wǎng)印刷線路或多個(gè)限定出所述圖案的線路。該圖案例如可如同在所示 的實(shí)施例中那樣形成一蛇形體。也可形成一螺旋體，或者形成同心圓的或并列圓的組件，或 者形成任何其它形狀。當(dāng)絲網(wǎng)印刷電阻31供電時(shí)，其產(chǎn)生的熱傳輸?shù)綌U(kuò)散器32，然后傳輸?shù)郊訜峥臻g11 中的液體。例如，絲網(wǎng)印刷電阻31可具有的熱功率為1300瓦至2500瓦，特別是約為1800瓦。 有利地，擴(kuò)散器32具有的導(dǎo)熱性大于或等于10W/m/K，特別是為10W/m/K至400W/m/K。擴(kuò) 散器32的這種選擇有利于絲網(wǎng)印刷電阻31和液體之間的熱傳輸。優(yōu)選地選用基本上用 鋁、不銹鋼、陶瓷、上釉鋼或黃銅基合金制成的擴(kuò)散器32。有利地，第一壁33覆以一食用保 護(hù)層。擴(kuò)散器的作用是用作接納絲網(wǎng)印刷電阻31的基材，確保絲網(wǎng)印刷電阻31和液體之 間的良好熱擴(kuò)散率。特別有利地，加熱器具有支承裝置，其連接于本體，并被構(gòu)造成支承在擴(kuò)散器32 的第二壁34上。這些支承裝置用于增大加熱器的耐壓強(qiáng)度。為此，支承裝置布置成在許多支點(diǎn)接觸擴(kuò)散器32的第二壁34，每個(gè)所述支點(diǎn)都增 大耐壓強(qiáng)度。有利地，這些支點(diǎn)中至少一個(gè)支點(diǎn)限定出一區(qū)域，該區(qū)域布置成至少部分地圍 繞以一個(gè)或多個(gè)絲網(wǎng)印刷線路31、31。因此，支承裝置不僅僅布置在圖案的周向，而是甚至 在圖案內(nèi)支承在擴(kuò)散器32的第二壁34上。因此，至少一區(qū)域布置在由一個(gè)或多個(gè)絲網(wǎng)印刷線路31、31限定出的圖案的兩個(gè) 部分之間。該區(qū)域例如布置在限定出蛇形體的兩個(gè)平行部分之間，或兩個(gè)同心圓之間，或一 螺旋體中，或由絲網(wǎng)印刷線路限定出的兩個(gè)圖形之間，等等。有利地，支承裝置具有多個(gè)區(qū)域。優(yōu)選地，這些區(qū)域分布成確保均勻的耐壓強(qiáng)度。優(yōu)選地，這些區(qū)域占有的表面相當(dāng)于未被絲網(wǎng)印刷電阻31、31覆蓋的第二壁34的 約50%至98%的表面。這些區(qū)域可形成一連續(xù)區(qū)域。它們也可形成其中電阻限定出一封 閉圖案的多個(gè)區(qū)域。更優(yōu)選地，支承裝置布置成接觸未被絲網(wǎng)印刷電阻31、31占據(jù)的第二 壁34的約98%的表面。如下文所述，實(shí)際上，必須避免支承裝置接觸絲網(wǎng)印刷電阻31。因 此，在絲網(wǎng)印刷電阻和支承裝置之間留有最小間隙。因此，第二壁34的較大部分支承在支 承裝置上，可向支承裝置傳輸由液體壓力產(chǎn)生的作用力。當(dāng)加熱空間11中的液體達(dá)到較高的壓力時(shí)，就對該加熱空間11的壁15、15、16、36 施加壓力。本體經(jīng)受該壓力產(chǎn)生的一部分作用力。擴(kuò)散器32的第一壁33也經(jīng)受該液體壓 力。但是，該壓力產(chǎn)生的作用力從擴(kuò)散器32傳輸?shù)街С醒b置，因?yàn)樗鲋С醒b置接觸擴(kuò)散 器32的第二壁；34。支承裝置和擴(kuò)散器根據(jù)其尺寸及其相應(yīng)的彈性，布置成支承裝置完全承受該作用 力或至少承受其很大一部分。支承裝置連接于本體，耐壓強(qiáng)度基本上由本體和支承裝置加以確保。有利地，設(shè)計(jì)絲網(wǎng)印刷電阻31，使其尺寸、尤其是線路寬度、以及結(jié)構(gòu)允許壓力均 勻分布。這樣，加熱空間11中液體的壓力較高，不只是擴(kuò)散器32經(jīng)受該壓力產(chǎn)生的全部作用力。因此，不需要堅(jiān)固的和具有很大的耐壓強(qiáng)度的擴(kuò)散器32。因此，本發(fā)明在擴(kuò)散器的設(shè) 計(jì)方案方面具有很大的選擇自由度。本發(fā)明尤其可選擇這樣的擴(kuò)散器，其厚度和/或材料 有利于絲網(wǎng)印刷電阻31和待加熱液體之間的熱擴(kuò)散。因此，可優(yōu)先使用薄擴(kuò)散器。因此，本發(fā)明可提高加熱裝置30和液體之間的導(dǎo)熱性，并提供載運(yùn)具有較高的壓 力的液體的可能性。因此，可在短時(shí)間獲得帶壓熱水。此外，當(dāng)絲網(wǎng)印刷電阻31布置在加熱裝置30的周向時(shí)，支承裝置限制接近電阻線 路。這樣，絲網(wǎng)印刷電阻32得到保護(hù)，減少燒傷危險(xiǎn)。因此，本發(fā)明可提高公知加熱器的安 全性。有利地，可設(shè)計(jì)，支承裝置接觸擴(kuò)散器32的很大表面。為此，支承裝置具有基本上 與絲網(wǎng)印刷電阻31互補(bǔ)的形狀。這樣，支承裝置不影響絲網(wǎng)印刷線路，且在未被絲網(wǎng)印刷 電阻31占據(jù)的擴(kuò)散器32的第二壁34的整個(gè)表面上進(jìn)行接觸。圖8清楚地示出支承裝置，其具有與絲網(wǎng)印刷電阻31的形狀互補(bǔ)的蛇形的形狀。 也可以確定成，該互補(bǔ)形狀限定出一螺旋體、同心圓等，其對應(yīng)于絲網(wǎng)印刷電阻31的圖案。圖7也示出支承裝置和擴(kuò)散器32之間的接觸區(qū)。在該圖上，為清楚起見，絲網(wǎng)印 刷電阻31作為擴(kuò)散器32的組成部分示出。因此，如圖所示，支承裝置具有凹空部22，該凹 空部22的底部布置成與絲網(wǎng)印刷電阻31的線路有一定距離。此外，支承裝置的上部平面 接觸擴(kuò)散器32的第二壁34。所謂高度，系指絲網(wǎng)印刷線路沿其從擴(kuò)散器32的第二壁34、且基本上與該第二壁 34呈法向延伸的方向的尺寸。這樣，凹空部22沿該相同方向的截面的尺寸大于線路的高度。同樣，凹空部22的寬度大于線路的寬度。這些尺寸選擇成，一方面，支承裝置不影 響絲網(wǎng)印刷電阻31，另一方面，支承裝置仍接觸第二壁34的很大表面，而完全保持加熱器 的有限的總占位體積。因此，電阻的熱不通過電阻31和支承裝置之間的接觸傳輸。有利地，加熱器具有支承件20，該支承件20具有支承裝置。該支承件20連接于支 承裝置，因此，可使支承裝置和本體形成一堅(jiān)固的連成一體的組件。在圖7和8所示的一實(shí)施變型中，支承裝置與支承件一起形成一個(gè)整體組件。該 實(shí)施例具有特別大的堅(jiān)固性。根據(jù)另一實(shí)施變型，支承裝置獨(dú)立于支承件20，用于與支承件20相連接。根據(jù)該 實(shí)施例，確定成加熱器具有使支承裝置定位和保持在支承件20上的裝置。所述裝置可通過 嵌裝將支承裝置簡單地配合到支承件中。根據(jù)又一實(shí)施變型，支承裝置同時(shí)由支承件20和嵌裝在所述支承件20上的一元 件形成。這樣，該元件和支承件20限定出與擴(kuò)散器32的第二壁34接觸的單獨(dú)區(qū)域。用于與擴(kuò)散器32的第二壁34接觸的支承裝置的表面在下文是指支承面。有利地， 支承面圍繞以一周向邊緣。該周向邊緣被構(gòu)造成用于將擴(kuò)散器32定位和保持在支承裝置 上。實(shí)際上，擴(kuò)散器32相對于支承裝置的定中心很重要，以免支承裝置影響絲網(wǎng)印刷電阻。 優(yōu)選地，擴(kuò)散器32在支承裝置上的定位通過簡單的同位結(jié)構(gòu)和嵌裝方式進(jìn)行。在支承裝置嵌裝在支承件20上的一實(shí)施變型中，可以設(shè)計(jì)成，所述邊緣由支承件 20載持，并且也用于將支承裝置定位和保持在所述支承件20上。因此，其定位也可通過簡 單的嵌裝進(jìn)行。
優(yōu)選地，支承裝置具有周向支承區(qū)域，其基本上是平的，用于接觸由擴(kuò)散器32的 第二壁34載持的互補(bǔ)的周向區(qū)域。該互補(bǔ)區(qū)域沒有電阻。該區(qū)域有效地參與擴(kuò)散器32和 支承裝置之間的作用力傳輸。在擴(kuò)散器不是平的而例如呈圓柱形的實(shí)施方式中，支承面和周向支承區(qū)域也在圓 柱體中內(nèi)接。這樣，本發(fā)明可確保高壓，而沒有增大加熱器的慣性，或沒有減小電阻和液體之間 的熱擴(kuò)散系數(shù)。因此，可在很短的時(shí)間獲得高溫高壓液體。優(yōu)選地，可以設(shè)計(jì)成，支承裝置起隔熱作用。這樣，支承裝置不增大加熱器的熱慣 性，也不吸收用于使液體經(jīng)過電阻的一部分熱流。例如，可選用耐受高于120°C的溫度且具 有高機(jī)械特性的塑料支承裝置，例如聚砜(PSU)、聚酰胺0 )、聚對苯二甲酸丁酯(PBT)或 任何其它具有玻璃纖維加強(qiáng)部分和公知的食品用品級的塑料。在圖1至8所示的實(shí)例中，加熱器布置成加熱空間11位于絲網(wǎng)印刷電阻31的兩 側(cè)。這樣，加熱裝置30位于加熱器的中央，加熱空間11布置在加熱裝置30的周向。因此， 加熱器的周圍環(huán)境和加熱器與該周圍環(huán)境接觸的表面之間的溫差，小于絲網(wǎng)印刷電阻包圍 加熱空間的公知的加熱器中的溫差。加熱器及其周圍環(huán)境之間的導(dǎo)熱因而降低。加熱裝置 的差不多全部熱能傳輸?shù)揭后w。因此，加熱器的熱效率得到提高。本體適于確保隔熱作用，以使加熱器與其周圍環(huán)境隔熱。本體優(yōu)選地用塑料制成。如果如圖1至8所示的實(shí)施例那樣，擴(kuò)散器32呈板狀，那么，加熱空間11則布置 成第一壁33和第二壁34朝向面對加熱空間11。這樣，結(jié)構(gòu)為“夾層”結(jié)構(gòu)。板狀加熱裝置的制造可特別簡單，且提供良好的溫度分布均勻性。在圖1至8所示的實(shí)施例中，加熱器具有兩個(gè)擴(kuò)散器32、32，其中，每個(gè)第二壁34、 34都相互面對地布置。每個(gè)第二壁34、34都具有至少一絲網(wǎng)印刷電阻31、31。這樣，絲網(wǎng)印刷電阻31由加熱空間11覆蓋和圍住。加熱空間11布置在由擴(kuò)散器 32、32形成的組件的兩側(cè)。絲網(wǎng)印刷電阻31接納在由支承件20和本體形成的組件內(nèi)。因 此，加熱器及其周圍環(huán)境之間的導(dǎo)熱降低，加熱器的熱效率得到提高。在圖1至8所示的實(shí)例中，支承件20具有至少一中央?yún)^(qū)域，其用于接納支承裝置 和至少一擴(kuò)散器32。支承件20在中央?yún)^(qū)域的周向還具有一周向區(qū)域。該特征如圖8所示。支承件的周向區(qū)域用于接納一部分本體。這樣，本體的內(nèi)表 面14布置成接觸擴(kuò)散器32的第一壁33，以便與之一起限定加熱空間11。因此，該周向區(qū) 域在支承件20上與本體相連在一起。優(yōu)選地，該周向區(qū)域也參與本體相對于支承件20的 定中心。在圖1至8所示的實(shí)例中，本體具有兩個(gè)側(cè)板10、10，其每個(gè)都用于連接于一擴(kuò)散 器32，以限定出加熱空間。每個(gè)側(cè)板10具有一外表面和一內(nèi)表面14，其外周部支承在支承 件20的周向區(qū)域上。有利地，每個(gè)側(cè)板10用于起隔熱作用。側(cè)板10優(yōu)選地用塑料制成。加熱器具有可拆卸的固定裝置，所述固定裝置用于側(cè)板10在支承件20上的連接 和可拆卸分離。在所示的實(shí)施例中，可拆卸的固定裝置具有螺釘60-螺母61連接件。為此，每個(gè)側(cè)板10的外表面具有用于接納和自由接近一螺釘頭的支承區(qū)域以及 用于接納螺桿的支承區(qū)域，所述螺桿用于分別連接于一螺釘，其螺釘頭支承在相對的側(cè)板 10的外表面上。
加熱裝置11具有至少一溫度調(diào)節(jié)器35。該溫度調(diào)節(jié)器35的作用是限制擴(kuò)散器 32的溫度。這樣，可避免擴(kuò)散器32達(dá)到損壞溫度。也防止接觸布置的部件尤其是塑料部 件達(dá)到損壞溫度。每個(gè)溫度調(diào)節(jié)器35可拆卸地安裝在支承件或支承裝置上的一固定座中。 溫度調(diào)節(jié)器35通過擴(kuò)散器32在支承裝置或支承件20中的簡單嵌裝，與連接于絲網(wǎng)印刷電 阻31的一電路進(jìn)行接觸，尤其可采用一熱熔斷器。有利地，每個(gè)絲網(wǎng)印刷電阻配設(shè)一溫度 調(diào)節(jié)器。該特征如圖8所示。作為說明，前述實(shí)施例的加熱器具有以下特征-擴(kuò)散器約為58平方厘米，厚度為2毫米；-由圖案的外形限定出的面積約為43平方厘米；-周向支承區(qū)域的面積約為15平方厘米；-第一壁33與水接觸的面積在58平方厘米的總面積上約為32.4平方厘米；-加熱器的厚度約為33毫米；-外形基本上呈正方形，邊長約為100毫米；-功率約為1500瓦。這種加熱器易于使8. 6立方厘米的水在不到10秒的時(shí)間達(dá)到20°C至95°C。支承件具有流體連接件40、40，其用于確保液體進(jìn)入加熱空間和從加熱空間排出 液體。有利地，熱飲料制備機(jī)的加熱器和液壓路線之間的流體連接，由加熱器的連接件 在與制備機(jī)相連的互補(bǔ)的流體連接裝置中的連接加以建立。流體連接件被布置成加熱器 在飲料制備機(jī)上的連接導(dǎo)致流體連接件與互補(bǔ)的流體連接件的流體連接。優(yōu)選地，流體連 接件具有一陽式部分，其周向上配有密封墊圈71。這些陽式部分用于分別接合在由互補(bǔ)的 流體連接件載持的一陰式部分中。加熱器也具有電連接件，其用于與連接于飲料制備機(jī)的互補(bǔ)的電連接件接觸，向 加熱器供電。這些電連接件具有三個(gè)電連接器50、50、50。電連接件被布置成當(dāng)加熱器連 接在飲料制備機(jī)上時(shí)，電連接件自動(dòng)接觸互補(bǔ)的電連接件。因此，加熱器在制備機(jī)上的裝配，自動(dòng)進(jìn)行加熱器分別與流體供給路線的流體連 接和電源供給路線的電連接。因此，加熱器在飲料制備機(jī)中的安裝特別簡單，因?yàn)槭褂谜邇H需操作一次。因此， 本發(fā)明具有很高的模件化性質(zhì)，因?yàn)榧訜崞饕子诓鹧b。此外，本發(fā)明確保高安全性狀態(tài)，因 為一旦從制備機(jī)分離，加熱器不再與電源進(jìn)行電連接，從而完全消除觸電危險(xiǎn)，或絲網(wǎng)印刷 電阻意外起作用的危險(xiǎn)。流體連接件具有液體輸入導(dǎo)道41和液體輸出導(dǎo)道41。這些導(dǎo)道接納在支承件20 中。優(yōu)選地，所述導(dǎo)道布置在支承件20的中間平面處。每個(gè)導(dǎo)道的端部之一通到加熱器的 外部，另一端通到接納在本體中的中間導(dǎo)道13。每個(gè)中間導(dǎo)道13的一端通到加熱空間11。 優(yōu)選地，每個(gè)中間導(dǎo)道13的截面在輸入導(dǎo)道41和加熱室之間增大，以補(bǔ)償由輸入導(dǎo)道41 和加熱室11之間的溫度升高引起的流體膨脹。支承件20相對于中間平面具有對稱性。此外，整個(gè)加熱器相對于該同一平面具有 對稱性。另外，其還具有與中間平面呈法向的第二對稱平面。這種對稱性可限制不同部件的數(shù)量，從而限制加熱器的參考信息的數(shù)量。實(shí)際上，加熱器基本上具有一支承件20，兩個(gè)側(cè)板10、10，兩個(gè)擴(kuò)散器32、32——每個(gè)擴(kuò)散器連接于 一絲網(wǎng)印刷電阻31、31，兩個(gè)環(huán)形密封圈70、70，以及兩個(gè)溫度調(diào)節(jié)器35、35。這種對稱性也 可大大簡化加熱器的裝配和拆卸。實(shí)際上，以下的部件可不加區(qū)別地布置在支承件20的一 側(cè)或另一側(cè)側(cè)板10，擴(kuò)散器32，溫度調(diào)節(jié)器35，環(huán)形密封圈70，螺釘30/螺母61。因此， 組裝方法的復(fù)雜性減小，制造成本降低。此外，這種對稱性可簡化飲料制備機(jī)的其余部分上 加熱器的安裝和拆卸。實(shí)際上，流體連接件的每個(gè)陽式部分可不加區(qū)別地連接于制備機(jī)的 流體供給系統(tǒng)的輸入端或輸出端。因此，加熱器在制備機(jī)上沒有優(yōu)選的安裝方向。加熱器的維護(hù)和使用壽命結(jié)束時(shí) 的拆卸非常方便，因?yàn)槊總€(gè)部件都易于拆開或交換。有利地，蛇形循流通道具有平行的線型部分。優(yōu)選地，加熱器被布置成在工作中，循流通道的線型部分主要沿垂直方向延伸。 這樣，如果加熱器的輸入端或輸出端之一或者如果輸入端40和輸出端40同時(shí)與制備機(jī)的 液壓管路的其余部分?jǐn)嚅_，那么，只有直接與這些輸入端/輸出端連接的幾個(gè)段部排空。實(shí) 際上，當(dāng)導(dǎo)道的輸入端40或輸出端40與制備機(jī)的液壓管路斷開時(shí)，一段部中的水量可由該 開口流出。因此，用空氣量取而代之。因此，該空氣量停于在連續(xù)段部的兩個(gè)上端之間形成 連接的導(dǎo)道部分處。實(shí)際上，空氣密度阻止該空氣量沿下一個(gè)段部降低。該特征的優(yōu)越性 在于，即使當(dāng)操作需要開啟制備機(jī)的液壓管路或至少部分地使加熱器與該管路斷開時(shí)，加 熱器均不完全排空。這樣，該加熱器可完全從制備機(jī)取出，而不會(huì)引起自動(dòng)排出。這樣，一 旦加熱器重新連接在制備機(jī)上，加熱裝置30就已經(jīng)與加熱器中截留的水接觸。過熱危險(xiǎn)因 而減少。在獲得熱水之前，加熱器無需重新灌注。循流通道的長度由一定的流體量從輸入端流至導(dǎo)道輸出端的距離限定。導(dǎo)道的長 度制約液體在加熱器中的經(jīng)過時(shí)間，因而決定傳送到液體的熱量。另外，其決定導(dǎo)道的面 積，同樣，決定加熱空間11的容積和加熱器的體積。有利地，循流通道在與沿平行段部流動(dòng)的方向基本上呈法向的平面上的截面從循 流通道的輸入端直至至少其長度的一半處進(jìn)行變化。如圖7所示，橫壁16、36的尺寸從輸入端直至至少導(dǎo)道長度的中部是增大的。導(dǎo) 道截面的面積基本上保持恒定，以確保恒定的液體流量。因此，側(cè)壁15、15的尺寸根據(jù)橫壁 16、36的尺寸變化加以調(diào)整。在循流通道和擴(kuò)散器32之間形成界面的橫壁36非常有助于擴(kuò)散器32和流體之 間的熱交換。因此，該橫壁36的尺寸越大，流體的熱量越大。然而，傳送的熱量也取決于擴(kuò)散器32的第二壁34和液體之間的溫度差別。該差 別越小，交換的熱量越少。因此，當(dāng)其溫度上升時(shí)，導(dǎo)道的這種特殊配置有利于從絲網(wǎng)印刷電阻31至液體的 傳熱。根據(jù)未示出的一實(shí)施方式，橫壁的尺寸從輸入端到導(dǎo)道輸出端逐漸增大。在所示的實(shí)施例中，特別有利地，橫壁的尺寸從循流通道的輸入端至循流通道長 度的中部逐漸增大。超過該循流通道長度的一半后，該橫壁的尺寸減小。導(dǎo)道在一平面上 具有完全對稱性，以致加熱器不管是什么安裝方向，循流通道都具有相同的配置。尤其是， 循流通道的每個(gè)端部導(dǎo)道41、41可不加區(qū)別地定位在制備機(jī)的流體輸入管路的輸入端或輸出端上。在前述實(shí)施方式的變型中，可以設(shè)計(jì)，支承件20和側(cè)板10、10形成一整體組件。因 此，在該整體組件中配置一開口，以插入加熱裝置30。根據(jù)該變型，本體具有一罩，用于密封 地關(guān)閉所述開口?，F(xiàn)在來說明其它實(shí)施方式。這些實(shí)施方式具有前述加熱器實(shí)施例的全部特征，不 同點(diǎn)僅僅在于下述特征。尤其在所有這些實(shí)施方式中，加熱器具有支承裝置，其支靠在擴(kuò)散器32的第二壁 34上，適于經(jīng)受加熱空間11中的壓力。根據(jù)圖9至13所示的實(shí)施方式，本體形成一密封室，其內(nèi)接納加熱裝置30。因此， 加熱裝置30由加熱空間11包圍。支承件20形成一框架，接納兩個(gè)擴(kuò)散器32、32。本體具有連接件，其適于同加熱裝 置30相配合，以便可拆卸地將加熱裝置30連接在本體中。為此，配置兩個(gè)滑道，其用于確 保加熱裝置30的平移導(dǎo)向以及加熱裝置30在本體上的定位。這些滑道布置成不接觸加熱 元件，但例如與支承件20配合?？蚣鼙旧砜尚纬芍С醒b置。也可開孔，如圖所示。在這種情況下，其配置成接納嵌 裝在框架內(nèi)的支承裝置。所述支承裝置與框架配合，使之傳輸液體產(chǎn)生的壓力作用。圖12和13所示的實(shí)施方式構(gòu)成前一實(shí)施方式的變型。根據(jù)該實(shí)施方式，加熱裝 置30具有翼片，其用于代替?zhèn)缺?5，疏導(dǎo)液體流動(dòng)。另外，所述翼片可增大加熱元件和液體 之間的交換面積。這些翼片由擴(kuò)散器32載持，在與擴(kuò)散器32基本上呈法向的一平面上從 所述擴(kuò)散器32開始延伸。該實(shí)施方式非常大地增大加熱裝置30和液體之間的熱交換。因此，液體的加熱更 快速更均勻。圖13示出圖12所示的實(shí)施例的另一實(shí)施方式。在該實(shí)施例中，加熱器具有兩個(gè)成型件18、18。成型件18、18、翼片15、擴(kuò)散器32 和本體布置成相互配合，以限定液體的循流通道。該導(dǎo)道允許限定出具有垂直軸線的一螺 旋狀螺線，其適于從加熱器1的輸入端40引導(dǎo)液體至輸出端40。這種加熱器朝輸出端疏導(dǎo) 液體，可使液體的流通最佳化，且有助于增大熱交換。優(yōu)選地，成型件選用塑料。成型件可拆卸地固定在本體上、加熱裝置30上、或支承 件20上。根據(jù)未示出的另一實(shí)施方式，本體呈具有圓形截面的圓柱形或多邊形。另外，加熱 裝置接納在本體內(nèi)。加熱裝置基本上呈圓柱形，具有與本體的截面基本上互補(bǔ)的截面。因 此，本體代替圍繞加熱裝置的套管。加熱空間位于加熱裝置的兩側(cè)，且包圍絲網(wǎng)印刷電阻。可僅配置一個(gè)擴(kuò)散器，其上布置一個(gè)或多個(gè)絲網(wǎng)印刷電阻。也可配置多個(gè)擴(kuò)散器， 其布置成形成一圓柱體。在所有這些實(shí)施方式中，導(dǎo)道的側(cè)壁可由擴(kuò)散器32或本體載持。本發(fā)明的加熱器具有密封部件，其具有至少一環(huán)形密封圈70，用于確保加熱空間 11的密封。優(yōu)選地，密封圈70布置在內(nèi)表面14和擴(kuò)散器32的第一壁33之間。密封圈70 布置在加熱空間11的整個(gè)周向上。因此，液體保持限制在本體的內(nèi)表面14和擴(kuò)散器32的 第一壁33之間。因此，液體不能到達(dá)擴(kuò)散器32的第二壁34，不會(huì)與絲網(wǎng)印刷電阻31或與確保絲網(wǎng)印刷電阻31和電源之間導(dǎo)電的電連接件相接觸。密封件的這種布置具有特別簡 單、安全、有效的密封性。這種布置尤其便于安裝電連接件。有利地，對于板形擴(kuò)散器32來說，環(huán)形密封圈70采用矩形形狀，或圍繞絲網(wǎng)印刷 電阻31形成的圖案的圓形形狀。對于圓柱體形的擴(kuò)散器來說，密封件具有兩個(gè)密封圈，其截面基本上相同于擴(kuò)散 器的截面，沿圓柱體的軸線布置在絲網(wǎng)印刷電阻的兩側(cè)。特別有利地，加熱器被構(gòu)造成在兩個(gè)加熱空間的每個(gè)加熱空間中，液體壓力產(chǎn)生 的作用力達(dá)到平衡。實(shí)際上，兩個(gè)擴(kuò)散器32和支承裝置緊固在兩個(gè)加熱空間之間，因而經(jīng) 受這兩個(gè)空間中每個(gè)空間產(chǎn)生的推力。所述推力的方向一致，即其方向基本上垂直于擴(kuò)散 器的表面。在平板形擴(kuò)散器32的情況下，該方向垂直于所述板。在圓柱體形擴(kuò)散器32的 情況下，該方向基本上呈徑向。推力為相對方向。此外，加熱空間布置成產(chǎn)生的壓力強(qiáng)度相 同。因此，壓力在支承裝置處變?yōu)榱?。因此，支承裝置無需具有很大的剛度。因此，本 發(fā)明可擺脫支承裝置機(jī)械性能方面要求高的限制條件。因此，可限制支承裝置的厚度和/ 或選擇剛度小的材料。尤其選用非常絕緣的材料，例如聚四氟乙烯。也可選擇硅樹脂，其按 常規(guī)不太適于這種用途，因?yàn)槠鋭偠确浅Ｐ　．?dāng)使用薄的硅樹脂時(shí)，支承裝置一旦經(jīng)受液體 壓力，就快速達(dá)到其變形極限。因此，加熱器具有剛性，加熱空間完全隔熱。此外，這種壓力平衡可大大簡化加熱器的結(jié)構(gòu)，因?yàn)椴槐厥菇Y(jié)構(gòu)經(jīng)受傳輸?shù)街С?裝置的壓力作用。實(shí)際上，唯有加熱器的本體經(jīng)受壓力。因此，加熱器的結(jié)構(gòu)緊湊性和堅(jiān)固 性大為改善。可設(shè)計(jì)，支承裝置具有一單個(gè)支承件20、兩個(gè)并列支承件、或緊固一中間件的兩個(gè) 支承件。本發(fā)明的這種特征適用于任何形狀的擴(kuò)散器和加熱空間。尤其適用于平的或圓柱 形的擴(kuò)散器和加熱空間。也適用于具有一單個(gè)加熱空間的加熱器，所述加熱空間布置在支 承裝置兩側(cè)。優(yōu)選地，其適用于在支承裝置兩側(cè)具有對稱性的加熱器。就作為例子述及的每個(gè)實(shí)施方式而言，限定出循流通道的側(cè)壁15可由擴(kuò)散器32 或由本體載持。有利地，對于每個(gè)所述實(shí)施方式來說，本體圍繞加熱裝置，構(gòu)成有效的保護(hù)裝置， 防止加熱裝置損壞和灼傷危險(xiǎn)。本發(fā)明的加熱器使用少量金屬。所述金屬量基本上相應(yīng)于擴(kuò)散器和連接器。因此， 本發(fā)明可限制加熱器的重量，降低由于使用金屬而引起的材料成本和運(yùn)輸成本。然而，在經(jīng) 濟(jì)(6co)設(shè)計(jì)方案情況下，運(yùn)輸成本特別顯著，因?yàn)樵谄涫褂闷谙迌?nèi)，加熱器旨在要與制備 機(jī)其余部分分開，以便送到維修中心。對于每個(gè)所述實(shí)施方式來說，加熱器布置成其裝配特別簡單。某些部件通過簡單 的嵌裝進(jìn)行裝配(例如擴(kuò)散器和支承件)。此外，鎖緊件可布置成使用任何工具或用螺釘固 定操作，以便將側(cè)板連接在支承件上。本發(fā)明不局限于所述的實(shí)施方式，而是涵蓋符合其發(fā)明構(gòu)思的任何實(shí)施方式。尤其是，本發(fā)明不局限于具有兩個(gè)板形擴(kuò)散器的加熱器。術(shù)語
10.側(cè)板
11.加熱空間
12.蜂窩結(jié)構(gòu)
13.中間導(dǎo)道
14.內(nèi)表面
15.側(cè)壁
16.第二橫壁
18.成型件
20.支承件
22.凹空部
30.加熱裝置
31.絲網(wǎng)印刷電阻
32.擴(kuò)散器
33.第一壁
34.第二壁
35.溫度調(diào)節(jié)器
36.第一橫壁
40.分配導(dǎo)道的輸入端
41.輸入/輸出管
50.電連接件
60.螺釘
61.螺母
70.環(huán)形密封圈
71.環(huán)形密封圈
權(quán)利要求
1.熱飲料制備機(jī)用的加熱器，其具有擴(kuò)散器(32)，其具有用于被布置成接觸待加熱液體的第一壁(3 和與所述第一壁 (33)相對的第二壁(34)，加熱裝置(30)，其具有至少一絲網(wǎng)印刷的或照相制版印刷的電阻(31)，所述電阻(31) 布置在所述擴(kuò)散器(32)的第二壁(34)上，并限定出由至少一電阻線路形成的圖案，本體，其與所述擴(kuò)散器(3 的第一壁(3 —起限定出加熱空間(11)，液體用于在所述 加熱空間(11)內(nèi)被加熱，其特征在于，所述加熱器具有支承裝置，所述支承裝置被構(gòu)造成用于支承在所述擴(kuò)散 器(32)的第二壁(34)上，支承在所述第二壁(34)的至少一區(qū)域上，所述電阻線路布置在 所述區(qū)域的兩側(cè)，從而，所述支承裝置承受由液體傳輸?shù)剿鰯U(kuò)散器(3 的、由所述加熱 空間(11)中液體增壓所產(chǎn)生的作用力的至少一部分。
2.根據(jù)前一項(xiàng)權(quán)利要求所述的加熱器，其特征在于，所述支承裝置具有與絲網(wǎng)印刷的 或照相制版印刷的電阻(31)基本上互補(bǔ)的形狀，從而，所述支承裝置接觸所述擴(kuò)散器(32) 的第二壁(34)，而不影響所述電阻線路。
3.根據(jù)前述兩個(gè)權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的加熱器，其特征在于，所述支承裝置被布置 成所述區(qū)域占據(jù)的表面大于所述第二壁(34)的未被所述絲網(wǎng)印刷的或照相制版印刷的 電阻(31)占據(jù)的表面的50%。
4.根據(jù)前述兩個(gè)權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的加熱器，其特征在于，所述支承裝置被布 置成，所述區(qū)域占據(jù)的表面是第二壁(34)的未被所述絲網(wǎng)印刷的或照相制版印刷的電阻 (31)占據(jù)的表面的80%至98%之間。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的加熱器，其特征在于，其具有一支承件，所述支承 件起到底座的作用，并接納所述支承裝置。
6.根據(jù)前一項(xiàng)權(quán)利要求所述的加熱器，其特征在于，所述支承件和所述支承裝置形成 一整體件。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的加熱器，其特征在于，所述加熱空間(11)位于所 述加熱裝置(30)的周沿，并且所述加熱裝置(30)位于所述支承裝置的周沿。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的加熱器，其特征在于，所述加熱裝置(30)位于 所述加熱空間(11)的周沿，所述支承裝置位于所述加熱裝置(30)的周沿，從而包覆所述加 熱裝置(30)。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的加熱器，其特征在于，所述加熱裝置(30)具有基 本上呈圓柱形的形狀。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的加熱器，其特征在于，其具有至少兩個(gè)擴(kuò)散器 (32，32)，所述至少兩個(gè)擴(kuò)散器(32,3 的第二壁(34，34)相互面對，且緊固所述支承裝置。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的加熱器，其特征在于，所述加熱器相對于所述中 間平面具有對稱性。
12.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的加熱器，其特征在于，所述擴(kuò)散器(3 的厚度 為2毫米至4毫米之間，圖案的周向外廓限定出的表面是在所述擴(kuò)散器的表面的60%至 90%之間，所述支承裝置和所述本體的配合允許所述加熱器中液體的壓力約為30巴。
13.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的加熱器，其特征在于，所述加熱器被布置成液體壓力產(chǎn)生的作用力傳輸?shù)剿鲋С醒b置(20)，且在所述支承裝置00)處達(dá)到平衡。
14.根據(jù)前一項(xiàng)權(quán)利要求所述的加熱器，其特征在于，所述加熱器具有兩個(gè)擴(kuò)散器 (32，32)；并且，所述支承裝置00)被插置在每個(gè)擴(kuò)散器(32，32)的第二壁(34，34)之間。
15.熱飲料制備機(jī)，其特征在于，其具有根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的加熱器。
全文摘要
本發(fā)明涉及熱飲料制備機(jī)用的加熱器，其具有擴(kuò)散器(32)，其具有用于被布置成接觸待加熱液體的第一壁(33)和與所述第一壁(33)相對的第二壁(34)；加熱裝置(30)，其具有至少一絲網(wǎng)印刷的或照相制版印刷的電阻(31)，所述電阻布置在所述擴(kuò)散器(32)的第二壁(34)上，并限定出由至少一電阻線路形成的圖案；本體，其與所述擴(kuò)散器(32)的第一壁(33)一起限定出加熱空間(11)，液體用于在所述加熱空間(11)內(nèi)被加熱。熱飲料制備機(jī)的加熱器還具有支承裝置，所述支承裝置被構(gòu)造成用于支承在所述擴(kuò)散器(32)的第二壁(34)上，支承在所述第二壁的至少一區(qū)域上，所述電阻線路布置在所述區(qū)域的兩側(cè)，從而，所述支承裝置承受由液體傳輸?shù)剿鰯U(kuò)散器(32)的、由所述加熱空間(11)中液體增壓所產(chǎn)生的作用力的至少一部分。
文檔編號H05B1/00GK102143702SQ200980124110
公開日2011年8月3日 申請日期2009年1月15日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月27日
發(fā)明者A·戈林, 讓-皮埃爾·勃朗 申請人:地中?？Х裙?br>