专利名称：用于制备饮料、适于准确设定饮料的分配温度的设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于在饮料提取物和提取液之间的相互作用的基础上制备饮料的设备，其包括:可打开和可关闭的室，其用于接收和容纳一定量的饮料提取物；以及加热/冷却装置，其用于设定提取液的温度，并且布置在室的上游且通过用于输送提取液的装置连接到室。
背景技术：
在制备热饮料的过程中，提取液的温度是重要因素。在以一定量的研磨咖啡豆作为饮料提取物的量且水作为提取液为基础来制备咖啡的方法的情况中，尤其如此。在这种情况下，为了具有研磨咖啡豆的良好提取物，咖啡制备过程中使用的水被加热，其中水的温度增加至例如预定范围内，例如从90°C至96°C的范围。通常，通过使用咖啡机来制备咖啡。一种具体类型的咖啡机是适于在咖啡包(coffee pad)(即，充有一定量的研磨咖啡豆的封套，其中封套为液体可渗透的封套)的基础上制备一定量的咖啡的咖啡机。通常，这样的咖啡机包括适于接纳一个或多个咖啡包的可密封的泡制室。在咖啡机的操作期间，一定量的热水被强制流过至少一个咖啡包。在此过程中，咖啡包的封套充当过滤器。这样，在热水与咖啡包在泡制室内部相互作用的基础上，获得所需量的咖啡。如在前面的段落中提及的咖啡机从EP 0771542中获知。为了将水加热至预定温度，已知的咖啡机包括具有电阻器的热交换器。在操作期间，水在流过该热交换器的同时立刻被加热至预定温度。提供电泵用于实现穿过咖啡机的水的流动，这在制备咖啡过程中是必要的。为了准确控制热交换器的电阻器的操作和泵的操作，以便实现水的预定温度，咖啡机包括用于检测水在被热交换器加热之后达到的温度的温度传感器和处理从温度传感器接收的信号的控制设备。此外，提供输水计量装置用于测量输送至泡制室的水的量，并且控制设备适于同时处理从温度传感器和从输水计量装置接收的信号。从输水计量装置接收的信号也适合用于控制待制备的咖啡的量的目的。在从EP 0771542已知的咖啡机中，当看起来离开热交换器的水处于低于预定温度的温度时，泵的输送减少或中断，直到离开热交换器的水已恢复预定温度。
发明内容
一方面，就实现饮料的预定分配温度而言，控制设备、温度传感器和输水计量装置用于控制饮料机的加热装置和泵的操作的上述已知应用可以产生合理的结果，但另一方面，这些部件的应用导致饮料机的成本价相对较高。此外，当泵按照对于每次使用而言可能不同的随机模式以交替的低输送量和高输送量或甚至中断方式操作时，饮料机的使用者可能怀疑饮料机的正常操作。另外，在咖啡制备过程中实际上过冷的水的使用需要以某种方式被补偿，即使该使用被限制在对泵的操作进行调整的基础上也是如此。这限制了温度设定的可能性，并且甚至可能对咖啡泡制过程和因此所得到的咖啡的味道具有负面影响。
本发明的目的是提供一种饮料机，该饮料机能在没有昂贵部件的情况下工作，并且能以比从EP 0771542获知的咖啡机更准确的方式设定分配的饮料的温度。该目的由这样的饮料机实现，该饮料机包括如在开始段落提及的室和加热/冷却装置；并且还包括用于确定提取液流动通过该设备的路径的阀门装置，该阀门装置布置在加热/冷却装置和室之间的位置处，并且适于允许提取液从加热/冷却装置传送至室和除该室之外的另一个位置中的一者，并且阻止提取液从加热/冷却装置传送至室和除该室之外的其它位置中的另一者，其中阀门装置为无源阀门装置，其能在由提取液的流量变化引起的设备中的压力积聚的变化的影响之下切换；以及用于设定提取液的流量的布置，该布置包括下列部件:泵送装置，其用于通过在提取液上施加压力而实现提取液的流动；在加热/冷却装置和阀门装置之间的位置处用于测量提取液的温度的装置；以及控制装置，其用于在温度测量结果的基础上控制泵送装置的操作，其中在提取液的温度在提取液适合在饮料制备过程中使用时的温度的预定范围之内的情况中，控制装置适于在相比在提取液的温度在该范围之外的情况中的另一压力下操作泵送装置，并且其中在两种情况中的压力显著不同。根据本发明，在饮料机中应用了阀门装置，这提供了沿通过饮料机的不同路径运送提取液的可能性，其中路径中的一个为从加热/冷却装置朝室的路径，并且其中路径中的另一个为该路径的替代路径，以便实现并非所有提取液都需要流至所述室的效果。通过具有替代路径，可以实现一种操作饮料机的方式，根据该方式，仅当提取液处于在饮料制备过程中使用的正确温度时，提取液才被输送至室，并且当温度在正确温度的预定范围之外时和/或当需要流体在饮料制备过程之外流过饮料机时，提取液被输送至另一位置。在本发明的范围内，可能的是，阀门装置适于在流量从阀门装置的预定切换点以下增加至该切换点以上时切换至允许提取液从加热/冷却装置传送至室并且阻止提取液从加热/冷却装置传送至除室之外的其它位置的位置，并且适于在流量从预定切换点以上减小至该切换点以下时切换至允许提取液从加热/冷却装置传送至除室之外的其它位置并且阻止提取液从加热/冷却装置传送至室的位置。利用阀门装置的这种设计，实现了提取液向室的流动能在最高流量下进行的效果。当加热/冷却装置包括所谓的流过式加热器(即，用于快速加热流过其中的流体的部件)时，当考虑启动阶段和冷却阶段时发现应用阀门装置的有益效果。提取液的流量可以初始地设定为相对较低的值，特别是低于阀门装置的切换点的值。在流过式加热器的整个启动阶段，流量可以保持在相对较低的值，因此，过冷以致于不能在饮料制备过程中使用的提取液被输送至在该处应该发生饮料制备过程的除室之外的另一位置。作为有利的结果，饮料制备过程在启动阶段期间不受提取液的相对较低的温度的影响。一旦流过式加热器处于正确的操作状态(这是加热器能够将提取液加热至与在室中执行饮料制备过程的恰当方式有关的预定温度时的情况)，就可以增加流量。当流量超出阀门装置的切换点时，到室的路径打开，同时到除室之外的其它位置的路径关闭。这样，实现了通过使用处于正确温度的提取液进行饮料制备过程的效果。由于提取液的合适温度，最终从饮料机分配的饮料的质量可能是最佳的。在每个饮料制备过程的结束处，最好不立即关闭流过式加热器，因为在这种情况下，可以预料的是，流过式加热器将在仍然存在于流过式加热器中的热能的影响下将其自身蒸干。因此，有利的是，在饮料制备过程进行之后，提取液的流动继续一段时间。在该冷却阶段，提取液的流量可以相对较低。在流量减小期间，达到阀门装置的切换点，并且阀门装置切换回其中仅允许提取液流至除室之外的另一位置的位置，以使得不论任何不存在这种提取液的冷却流对饮料机的饮料制备侧的影响。总之，当应用本发明时，实现了能用精确地处于所需温度的提取液进行饮料制备过程的效果。在加热/冷却装置的加热或冷却阶段，提取液被输送至在该处应该发生饮料制备过程的除室之外的另一位置。为了在每种可能的情形中确定提取液的适当路径，应用能在提取液的流量变化的影响之下切换的阀门装置。由于可以针对提取液的每个温度选择和设定合适的流量值，因此可以为每种可能的情形确保阀门装置的正确位置。如在应用本发明时那样，可以根据温度直接控制流量的值，但这不改变实践中存在其它选择的事实，例如，基于时间或基于提取液的总排代体积(displaced volume)来控制流量。然而，这些选择可能不太准确，其中可能出现得不到饮料的正确最终温度的情况。本发明适用于任何类型的冷却/加热装置，其中这些装置甚至可能具有高的热质量，因为启动阶段和冷却阶段对饮料制备过程的影响可以消除，如在此前说明的那样。从上文可知，阀门装置的切换是流动控制的，换言之，阀门装置的切换点经过其中的提取液的流量的变化造成阀门装置被切换。在本发明的范围内，阀门装置具有无源性质，这在成本和可靠性方面是有利的，并且决定阀门装置的切换的提取液的流量为供应至阀门装置的提取液的实际流量。特别地，阀门装置为这样的无源阀门装置，其能在由提取液的流量变化引起的设备中的压力积聚的变化的影响之下切换。当提取液的流量增加时，压力在室中积聚，并且这可以造成阀门装置在其仍处于与低于切换点的较低流量相关联的位置时进行切换。另外，当提取液的流量减小时，压力被释放，并且这可以造成阀门装置在其仍处于与高于切换点的较高流量相关联的位置时进行切换。特别地，根据本发明的设备包括用于设定提取液的流量的布置，该布置包括以下部件:泵送装置，其用于通过对提取液施加压力而实现提取液的流动；在加热/冷却装置和阀门装置之间的位置处用于测量提取液的温度的装置；以及控制装置，其用于在温度测量结果的基础上控制泵送装置的操作，其中在提取液的温度在提取液适合在饮料制备过程中使用时的温度的预定范围之内的情况中，控制装置适于在相比在提取液的温度在该范围之外的情况中的另一压力下操作泵送装置，并且其中在这两种情况中的压力显著不同。通过测量提取液的温度，并且具有能够处理温度测量结果和控制泵送装置的操作以实现提取液的流动的控制装置，可以实现提取液的温度和提取液的流量之间的所需关系。特别地，可以以这样的方式控制流量，即，当提取液的温度出现在与饮料制备过程相关联的范围以外时，流量保持相对较低，并且当提取液的温度出现在该范围以内时，流量保持相对较高，或相反。在从一状态向另一状态转变期间，即，从一流量向另一流量(反之亦然)转变时，可以进行阀门装置的适当切换，以便确定提取液通过设备的适当路径，即，朝室或朝另一位置。在提取液的温度在提取液适合在饮料制备过程中使用时的温度的预定范围内的情况中，控制装置可能适于在比提取液的温度在该范围之外的情况中显著更高的压力下操作泵送装置。这样，实现了当提取液的温度对于饮料制备过程可接受时提取液的流量最高的效果，这具有实现尽可能短的饮料制备时间的优点。可能的是，将开环控制应用于泵送装置的操作。然而，还可以提供用于测量提取液的流量的实际值的装置，其中控制装置适于比较流量的实际值与在温度测量结果的基础上预计将实现的流量，并且在发现偏差时调整泵送装置的操作。在使用如上所述控制装置的情况中，可行的选择是，让这些装置适于控制泵送装置的操作以便设定提取液的流量的两个预定值中的一个，其中提取液的流量的预定值中的一个高于阀门装置的预定切换点，并且适用于在提取液适合在饮料制备过程中使用时的温度的预定范围之内的提取液的温度；并且其中提取液的流量的预定值中的另一个低于阀门装置的预定切换点，并且适用于在该范围之外的提取液的温度。当要设定的流量仅存在两个可能值时，控制装置可以保持尽可能地简单。出于完整起见，应当指出，控制装置也可以适于设定当提取液的温度对于制备饮料可接受时的低流量，并且设定当温度过低或过高(即，在温度的可接受范围之外)时的高流量。在许多情况下，例如在根据本发明的设备为咖啡机的情况中，加热/冷却装置适合用于增加提取液的温度，即用于加热提取液。在这些情况下，饮料制备过程需要相对较高的提取液温度，并且因此在这些情况下，在提取液的温度高于预定值的情况中，控制装置应适于在相比提取液的温度低于该值的情况下的另一个压力下操作泵送装置。当到室的路径被阀门装置堵塞时作为提取液的目的地的除室之外的其它位置可以是用于容纳一定量的提取液的贮存器。备选地，该位置可以是另一种类型的贮存器，特别是用于接纳废液的贮存器、加热/冷却装置上游的位置或用于将流体供应至设备以用于生成例如蒸汽的装置。在后一种情况下，根据本发明的设备可以用于输送除饮料之外的蒸汽，其中在饮料机的两个功能之间的切换通过促使该设备的阀门装置切换而实现。当除室之外的其它位置为所述贮存器时，只要阀门装置处于不允许流到室而只允许流到贮存器的位置，就实现了提取液的反馈。该设备可包括用于将阀门装置连接到贮存器的合适的管等。当不存在通过该管的提取液的流动时，该管可能被用作进气口，在此基础上，防止提取液和/或饮料从设备的室侧被吸回。在根据本发明的设备的一个优选的实施例中，阀门装置直接布置在室的入口处。这样，避免了这样的情形:其中一定量的提取液在设备已操作之后可以停留在阀门装置和室之间的位置，然后在设备的下一操作期间被输送至室。应当清楚理解的是，“旧”提取液的使用可能是危险的，因为这样的提取液可能是细菌源。本发明可能涉及另一个有用的方面，即室的预热，这在制备诸如意大利浓咖啡的少量咖啡的情况中可能是期望的。例如，可以使得加热/冷却装置和阀门装置通过用于将提取液从加热/冷却装置输送至阀门装置的合适装置互连，其中这些输送装置与室相关联，以便使提取液能够穿过这些输送装置以影响室的温度。备选地，可以使得阀门装置和除室之外的其它位置通过用于将提取液从阀门装置输送至除室之外的其它位置的合适装置互连，其中这些输送装置与室相关联，以便使提取液能够穿过这些输送装置以影响室的温度。在任何情况下，用于输送提取液的管等可以连接到室的壁，可以制造成围绕室等，以使得一旦存在通过管的提取液的流动并且加热/冷却装置被操作例如以加热提取液，室就被预热。参照包括流动受控的三通阀的饮料机的以下详细描述，本发明的上述和其它方面将变得明显并得以阐明。
现在将参照附图更详细地说明本发明，在附图中，相同或类似的部件由相同的附图标记表示，并且其中:
图1示意性地示出根据本发明的一个优选实施例的饮料机的部件和控制电路；
图2示出如何可以将用于输送水的管与饮料机的泡制室相关联；以及 图3示意性地示出作为饮料机一部分的三通阀的可能布局。在附图中，水的流向借助于箭头来指示。
具体实施例方式图1示意性地示出根据本发明的一个优选实施例的饮料机I的部件20、30、40、50、60和控制电路70。特别地，该饮料机I适于在热水和填充有研磨咖啡豆的至少一个咖啡包(未示出)的基础上制备咖啡，这不改变饮料机I可能正好也适于制备其它热饮料的事实。除了饮料机I的部件20、30、40、50、60和控制电路70之外，图1还示出贮器10，例如用于接纳来自饮料机I的咖啡的杯子。饮料机I包括用于容纳水的水贮存器20、用于将热量供应至水的流过式加热器
30、用于将水从水贮存器20泵送至流过式加热器30和之外的电泵40、以及用于接收和容纳一个或多个咖啡包的可密封的泡制室50。应当指出，本发明还适用于利用通过咖啡机自身研磨的新鲜咖啡豆的咖啡机。这些咖啡机有时被称为全自动咖啡机。在流过式加热器30的出口侧布置有三通阀60，该三通阀包括入口 61、第一出口 62和第二出口 63。第一出口 62用于使水返回到水贮存器20，而第二出口 63用于将水供应至泡制室50。各种部件20、30、40、50、60通过用于输送水的管21、22、23、24互连。如在水贮存器20下游的方向上看到的，存在延伸于水贮存器20和泵40之间的管21，存在延伸于泵40和三通阀60的入口 61之间且延伸通过流过式加热器30的管22，且存在延伸于三通阀60的第二出口 63和泡制室50之间的管23。另外，存在从三通阀60的第一出口 62延伸至水贮存器20的管24。饮料机I的控制电路70用于控制泵40的操作，其中也以随后将说明的间接方式控制三通阀60的位置。控制电路70包括用于在饮料机I的操作期间进行测量的两个部件71、72，即流量传感器71和温度传感器72，流量传感器71在所示示例中布置在延伸于水贮存器20和泵40之间的管21中，温度传感器72布置在流过式加热器30和三通阀60的入口 61之间的位置处。此外，控制电路70包括微控制器73，其用于处理由流量传感器71和温度传感器72在饮料机I操作期间执行的测量的结果，并且用于设定泵40的操作参数。根据可行的选择，微控制器73适于控制泵40的电源。在图1中，控制信号由虚箭头表示。当使用者希望通过使用饮料机I制备一定量的咖啡时，使用者将至少一个咖啡包插入泡制室50中并启动饮料机I。自然地，水贮存器20应至少在一定程度上被填充，以便存在用于制备咖啡的足够的水。微控制器73适于在饮料机I的操作期间遵循以下算法。在第一阶段，流过式加热器30加热，并且还不能将水加热至所需温度。接着，泵40被启动。特别地，泵40被启动以实现在例如lml/s的相对较低的流量下水的流动。实际流量由流量传感器71测量。如果实际流量看起来偏离预计设定的流量，即预定流量，则微控制器73调整泵40的操作参数以便达到预定流量。存在检查实际流量并调整泵40的操作的连续过程。此外，存在检查离开流过式加热器30的水的温度的连续过程，该过程通过使用温度传感器72执行。只要温度看起来低于预定值，即与其中水适合用于咖啡制备过程的水的条件相关联的值，就保持水的相对较低的流量。在相对较低的流量的影响之下，三通阀60处于这样的位置以允许到用于将水输送至水贮存器20的管24的通路并阻止到用于将水输送至泡制室50的管23的通路。因此，在第一阶段，在流过式加热器30加热的同时，存在水到水贮存器20的反馈。—旦温度传感器72指示水的温度已达到预定温度，微控制器73就启动泵40以实现在例如5ml/s的相对较高的流量下水的流动。在设定到该高流量的情况下，第二阶段开始，其中流过式加热器30被充分加热且能够将水加热至所需程度。在第二阶段期间，实际流量和预定流量之间的任何偏差借助于流量传感器71发现，并且通过借助于微控制器73调整泵40的操作而被考虑，如在第一阶段的情况中那样。三通阀60能在水的流量变化的影响之下切换，其中三通阀60的切换点被选择为例如在流量的低值和流量的高值之间。因此，当流量从低值变为高值时，三通阀60的位置也改变。与饮料机I中的低流量和低压相关联的三通阀60的默认位置是其中到泡制室50的通路被堵塞并且到水贮存器20的通路打开的位置。这是在第一阶段期间三通阀60的位置。由三通阀60在第二阶段中采取另一个可能的位置，即，其中到泡制室50的通路打开并且到水贮存器20的通路被堵塞的位置。从上文可知，该位置与饮料机I中的高流量和高压力相关联。在第二阶段期间，三通阀60允许水流至泡制室50，以便能进行咖啡制备过程。流过式加热器30以预定方式操作，以例如将预定量的热量传递到以高流量下经过其的水。因此，在第二阶段期间，以所有预定要求进行咖啡制备过程。只要对于制备所需量的咖啡必要，第二阶段就持续。第二阶段的持续时间可以以本身已知的任何合适方式确定。第二阶段之后可以是第三阶段，即这样的阶段:其中在泵40仍然操作并且因此水仍然流过饮料机I时流过式加热器30冷却。第三阶段就水的流量以及水遵循的路径而言与第一阶段相当。第二阶段到第三阶段的转变涉及水的流量的减小，因此，三通阀60切换并采取用于将水再次送回至水贮存器20的位置。因此，在第三阶段，流过式加热器30被允许冷却，而不影响饮料机I的实际咖啡制备侧，即泡制室50所处的一侧。为了避免流过式加热器30将其自身蒸干，第三阶段可能是必要的，当饮料机I的操作在咖啡准备好之后将直接终止时，可能出现这种情况。在如上所述算法的基础上，实现了能准确设定咖啡温度的效果，这是因为仅当流过式加热器30处于其中水在经过流过式加热器30之后被加热至预定温度的预定条件时允许水流至泡制室50。在其中流过式加热器30加热和冷却的阶段期间，也存在水流，但这种水流被导向回水贮存器20，而不能到达泡制室50。这通过应用可在水的流量的变化的影响下切换的三通阀60来实现。通过具有合适的控制电路70，可以实现在离开流过式加热器30的水的温度的基础上确定流量的效果。因此，流量的变化可以依赖于温度而实现，以便能针对其中水具有适合咖啡制备过程的温度的情形和其中不是这种情况的情形两者容易地实现通过饮料机I的水的所需路径。三通阀60适于对流量的变化做出反应。因此，水的正确温度是否与高流量(如上述示例中那样)或低流量相关联无关紧要，因为这两种选择都允许从一流量变为另一流量，其中可以经过三通阀60的切换点。自然地，三通阀60的切换点在不同的流量值之间。换言之，不同的流量值被选择为例如在三通阀60的切换点的任一侧上。图2示出了在本发明的范围内存在的可能性。在一些情况下，例如，借助于饮料机I制备意大利浓咖啡的情况下，当泡制室50被预热时是有利的。作为使用在泡制室50处的单独的加热装置并在这样做时升高饮料机I的能耗的替代，可以使用水的热量。图2显示，在泵40和三通阀60的入口 61之间延伸的管22的一部分，即流过式加热器30下游的部分，可以被成形和定位成接触泡制室50的壁或至少位于离泡制室50的壁的较小距离处，使得可以进行从流过管22的水向泡制室50的热传递。在图2中，示出了泡制室50的俯视图，其中管22在泡制室50的顶侧处延伸，这不改变管22相对于泡制室50的另一种定位在本发明的范围内是可能的事实。一种备选的可能性(未示出)为，从三通阀60的第一出口 62延伸至水贮存器20的管24与泡制室50相关联。在这种情况下，预热发生在饮料机I的操作的第一阶段期间，并且当第二阶段开始且进行实际咖啡制备过程时结束，因为在该阶段，不再有水流通过如上所述管24。预热的结束不是问题，因为泡制室50 —旦直接接收了热水源就能在没有额外加热的情况下工作。图3示出了在实践中可以如何设计三通阀60。为了完整起见，应当指出，三通阀60的以下描述涉及如图所示示例，该示例作为各种可能之一在本发明的范围内是可行的。在所示示例中，在阀60的两个出口 62、63中布置有切换部件64、65，该部件可处于打开状态(即，允许流体经过的状态)或关闭状态(即，用于阻止流体流动的状态)。切换部件64、65中的每一个配有诸如弹簧的弹性兀件66、67以用于确定部件64、65的默认状态(可以是打开状态或关闭状态)，并用于确定用于从默认状态切换至其它可能的状态或相反的阈值。例如，第一出口 62 (即，用于允许将流体输送至除泡制室50之外的另一位置的出口 62)中的切换部件64可以设计成用于在默认情形(B卩，其中部件64不经受压力的情形)中处于打开状态。弹性元件66可以设计成使得将切换部件64的至少两个部分64a、64b保持在彼此相隔一定距离处。当施加压力时，弹性元件66被压缩，并且在某个点处，实现部分64a、64b彼此接触。在该点处，切换部件64处于关闭状态，并且保持在该状态，直到压力减小并且弹性元件66在弹性力不再被压力超过的事实的基础上能够再次将部分64a、64b推开。
此外，第二出口 63 (即，用于使流体能够输送至泡制室50的出口 63)中的切换部件65可以设计成用于在默认情形中处于关闭状态。弹性元件67可以设计用于将切换部件65的至少两部分65a、65b拉到一起并让这些部分65a、65b彼此接触。当施加压力时，由弹性元件67施加的力被抵消，并且在某个点处，实现了弹性元件67被伸展且部分65a、65b远离彼此移动的效果。在该点处，切换部件65处于打开状态，并且保持在该状态，直到压力减小并且弹性元件67在弹性力不再被压力超过的事实的基础上能够再次将部分65a、65b拉到一起。
用于对切换部件64、65进行切换的压力的阈值不需要相等。例如，与第一出口 62相关联的切换部件64可以适于在比与第二出口 63相关联的切换部件65更低的压力下切换。在这种情况下，在其中两个切换部件64、65均处于其默认状态并且压力积聚的情形中，与第一出口 62相关联的切换部件64首先切换。因此，两个切换部件64、65在关闭状态下持续片刻，其中与第二出口 63相关联的切换部件65在达到用于将该部件65从关闭状态改变至打开状态的阈值时立即切换。当压力减小时，与第二出口 63相关联的切换部件65在某个点处切换回关闭位置，并且与第一出口 62相关联的切换部件64稍后切换回打开位置。适于基于图1描述的饮料机I中的阈值的示例对于与第一出口 62相关联的切换部件64而言为0.25巴，对于与第二出口 63相关联的切换部件65而言为0.5巴。本领域的技术人员应当清楚，本发明的范围不限于以上讨论的示例，相反，在不背离所附权利要求限定的本发明的范围的情况下，这些示例的若干修正和修改是可能的。虽然已在附图和说明书中详细示出和描述了本发明，但这样的图示和描述将仅被视为说明性的或示例性的，而不是限制性的。本发明不限于所公开的实施例。通过研究附图、说明书和所附权利要求，本领域的技术人员可以在实施要求保护的本发明的过程中理解和实现对所公开的实施例的变型。在权利要求中，用语“包括”不排除其它步骤或元件，并且不定冠词“一”或“一个”不排除复数。在相互不同的从属权利要求中引述某些措施的不争事实并不表示不能使用这些措施的组合来取得益处。权利要求中的任何附图标记不应理解为限制本发明的范围。本发明的应用不限于包括流过式加热器的设备。也可能在包括例如煮沸器的设备中具有流动受控的阀门装置60，并且实现饮料分配温度的准确设定。应当指出，流过式加热器是本身已知的，并且因此不在本文中进一步阐明。此外，在本发明的范围内，本身已知的任何合适类型的泵送装置都可以应用以将流体泵送通过设备。本发明可以在其中存在对将水或另一流体在不同条件下导向至不同位置的需求的任何设备中使用。在该设备为用于制备饮料的设备的情况中，该设备是否适于分配热饮料或冷饮料无关紧要。在这两种情况下，存在用于设定流体温度的装置，其中对这些装置而言要花费时间来达到预定加热条件，并且其中有用的是，当实际饮料制备过程应该发生时阻止流体流到室并且只要该装置仍然被加热或冷却就将流体输送至另一位置。其中可以使用流动受控的阀门装置60的设备的示例为咖啡机、婴儿牛奶机和输水设备。在后一种情况中，该设备适于让水循环通过过滤器和/或紫外线段，以便在低流量下除掉细菌和/或污物。一旦水被净化，就可以在高流量下将水排出以便进一步使用。如前所述，低流量和高流量可以互换。唯一重要的是流量变化可以发生。在一般意义上，本发明涉及用于分配流体的设备I，其包括用于将流体输送通过设备I的系统21、22、23、24，该系统具有引导至不同位置20、50的至少两个分支23、24 ;并且还包括阀门装置60，阀门装置60用于确定通过输送系统21、22、23、24的流体遵循的路径，并且布置在分支23、24上游的位置处，并且适于允许流体传送至分支23、24中的一个并且阻止流体传送至分支23、24中的另一个，其中阀门装置60能在流体的流量的变化的影响之下切换。本发明可概括如下:在用于在饮料提取物和提取液之间的相互作用的基础上制备饮料的设备I中，可以用精确地处于所需温度的提取液执行饮料制备过程，该设备包括:用于接收和容纳一定量的饮料提取物的可打开和可关闭的室50 ;以及布置在室50的上游且通过用于输送提取液的装置22、23连接到室50以用于设定提取液的温度的加热/冷却装置30。在加热/冷却装置30的加热或冷却阶段，提取液被输送至在该处应该发生饮料制备过程的除室50之外的另一位置20。为了确定在每种可能的情形中提取液的适当路径，应用能在提取液的流量的变化的影响之下切换的阀门装置60。由于流量的值能与提取液的温度有关，可以为每种可能的情形确保阀门装置60的正确位置。
权利要求
1.一种用于在饮料提取物和提取液之间的相互作用的基础上制备饮料的设备(1)，包括: -可打开和可关闭的室(50)，其用于接收和容纳一定量的所述饮料提取物； -加热/冷却装置(30)，其用于设定所述提取液的温度，并且布置在所述室(50)的上游且通过用于输送所述提取液的装置(22，23)连接到所述室(50)； -阀门装置(60)，其用于确定所述提取液流动通过所述设备(I)的路径，所述阀门装置(60)布置在所述加热/冷却装置(30)和所述室(50)之间的位置处，并且适于允许所述提取液从所述加热/冷却装置(30)传送至所述室(50)和除所述室(50)之外的另一个位置(20)中的一者，并且阻止所述提取液从所述加热/冷却装置(30)传送至所述室(50)和除所述室(50)之外的其它位置(20)中的另一者，其中所述阀门装置(60)为无源阀门装置，所述无源阀门装置能在由所述提取液的流量的变化引起的所述设备(I)中的压力积聚的变化的影响之下切换；以及 -用于设定所述提取液的所述流量的布置，其包括以下部件:泵送装置(40)，其通过对所述提取液施加压力而实现所述提取液的流动；在所述加热/冷却装置(30)和所述阀门装置(60)之间的位置用于测量所述提取液的温度的装置(72);以及控制装置(73)，其用于在所述温度测量结果的基础上 控制所述泵送装置(40)的操作，其中在所述提取液的温度处在所述提取液适合在所述饮料制备过程中使用时的温度的预定范围之内的情况中，所述控制装置(73)适于在相比在所述提取液的温度处在所述范围之外的情况中的另一压力下操作所述泵送装置(40)，并且其中在这两种情况中的压力显著不同。
2.根据权利要求1所述的设备(I)，其中在所述提取液的温度处在所述提取液适合在所述饮料制备过程中使用时的温度的预定范围内的情况中，所述控制装置(73)适于在比所述提取液的温度处在该范围之外的情况中更高的压力下操作所述泵送装置(40)。
3.根据权利要求1所述的设备(I)，还包括用于测量所述提取液的所述流量的实际值的装置(71)，其中所述控制装置(73)适于比较所述流量的实际值与在所述温度测量结果的基础上预计将实现的流量，并且在发现偏差时调整所述泵送装置(40)的操作。
4.根据权利要求1所述的设备(I)，其中所述阀门装置￠0)适于在所述流量从所述阀门装置￠0)的预定切换点以下增加至所述切换点以上时切换至允许所述提取液从所述加热/冷却装置(30)传送至所述室(50)且阻止所述提取液从所述加热/冷却装置(30)传送至除所述室(50)之外的所述其它位置(20)的位置，并且适于在流量从所述预定切换点以上减小至所述切换点以下时切换至允许所述提取液从所述加热/冷却装置(30)传送至除所述室(50)之外的所述其它位置(20)并且阻止所述提取液从所述加热/冷却装置(30)传送至所述室(50)的位置。
5.根据权利要求4所述的设备(I)，其中所述控制装置(73)适于控制所述泵送装置(40)的操作以便设定所述提取液的所述流量的两个预定值中的一个，其中所述提取液的所述流量的所述预定值中的一个高于所述阀门装置(60)的所述预定切换点，并且适用于在所述提取液适合在所述饮料制备过程中使用时的温度的所述预定范围之内的所述提取液的温度，并且其中所述提取液的所述流量的所述预定值中的另一个低于所述阀门装置(60)的所述预定切换点，并且适用于在该范围之外的所述提取液的温度。
6.根据权利要求1所述的设备(I)，其中所述加热/冷却装置(30)适合用于增加所述提取液的温度，即用于加热所述提取液，并且其中在所述提取液的温度高于预定值的情况中，所述控制装置(73)适于在比在所述提取液的温度低于该值的情况下更高的压力下操作所述泵送装置(40)。
7.根据权利要求6所述的设备(I)，其中所述加热/冷却装置包括流过式加热器(30)。
8.根据权利要求1所述的设备(1)，还包括用于容纳一定量的所述提取液的贮存器(20)，其中所述阀门装置￠0)适于允许所述提取液从所述加热/冷却装置(30)传送至所述室(50)和所述贮存器(20)中的一个，并且阻止所述提取液从所述加热/冷却装置(30)传送至所述室(50)和所述贮存器(20)中的另一个。
9.根据权利要求1所述的设备(1)，其中所述阀门装置￠0)适于允许所述提取液从所述加热/冷却装置(30)传送至所述室(50)和所述加热/冷却装置(30)上游的位置中的一个，并且阻止所述提取液从所述加热/冷却装置(30)传送至所述室(50)和所述加热/冷却装置(30)上游的所述位置中的另一个。
10.根据权利要求1所述的设备(I)，其中所述阀门装置￠0)直接布置在所述室(50)的入口处。
11.根据权利要求1所述的设备(1)，其中所述加热/冷却装置(30)和所述阀门装置(60)通过用于将所述提取液从所述加热/冷却装置(30)输送至所述阀门装置￠0)的合适的装置(22)互连，其中这些输送装置(22)与所述室(50)相关联，以便使提取液能够穿过这些输送装置(22)以影响所述室(50)的温度。
12.根据权利要求1所述的设备(I)，其中所述阀门装置￠0)和除所述室(50)之外的其它位置(20)通过用于将所述提取液从所述阀门装置￠0)输送至除所述室(50)之外的其它位置(20)的合适的装置(24)互连，其中这些输送装置(24)与所述室(50)相关联，以便使提取液能够穿过这些输送装置(24)以影响所述室(50)的温度。
全文摘要
在一种用于在饮料提取物和提取液之间的相互作用的基础上制备饮料的设备(1)中，可以用精确地处于所需温度的提取液进行饮料制备过程，该设备包括用于接收和容纳一定量的饮料提取物的可打开和可关闭的室(50)以及布置在室(50)的上游以用于设定提取液的温度的加热/冷却装置(30)。在加热/冷却装置(30)的加热或冷却阶段，提取液被输送至在该处应该发生饮料制备过程的除室(50)之外的另一位置。为了确定在每种可能的情形中提取液的适当路径，应用能在提取液的流量的变化的影响之下切换的阀门装置(60)。
文档编号A47J31/54GK103220949SQ201180056695
公开日2013年7月24日 申请日期2011年11月15日 优先权日2010年11月26日
发明者B.A.穆尔德, T.斯托克 申请人:皇家飞利浦电子股份有限公司