专利名称：用于控制通流加热器的方法
技术领域：
本发明涉及一种补偿启动行为的方法，具体是补偿通流加热器(continuous flow heater)液体输出温度的启动行为的方法，更具体的是利用自动售货机中裸电阻线系统进行的上述方法。
背景技术：
甚至具有较低的热容，基于裸电阻线系统的通流加热器也要进行启动行为。当首先打开开关时，例如相同的温度优选贯穿整个通流加热器。在液体的重复取用过程中，分别在通流加热器的入口处和出口处测量流动液体的流入温度和流出温度。因而，后续的液流提取(liquid withdrawal)在其温度分布上与第一次液流提取不同。为了使通流加热器在所需的额定温度下供应液流，在启动泵之前，可以在时间偏移的状态下启动该裸线电阻系统。然而，可能会发生过量偏移，因而在液流提取时，会由于严重的蒸发导致过热水膨胀。此外，可以想到其它加热系统，其仅在发生一定量水流的时候才会打开加热系统。在液流提取的开始阶段，该液体是凉的。这种加热系统仅在水流超过特定的阙值时才会满负荷载加热。 如果该阙值一直未达到，那么该加热系统会一直保持关闭。已知系统中的缺陷在于，后来的液流提取在温度分布上与初始的液流提取不同， 因而通流加热器在每种情况下具有不同的启动行为。由于该通流加热器的不同启动行为， 混合温度以及通流温度(continuous flow temperature)的额定值(nominal value)会发
生偏差。
发明内容
本发明解决了以下技术问题，即用于通流加热器(特别地用在自动售货机中)的启动方法，其具体特征在于补偿通流加热器的启动行为。根据本发明，该发明目的通过独立权利要求的主题解决。更优选的实施方式为从属权利要求的主题。本发明基于以下基本构思，即在考虑到或假定流入温度和在每次液流提取后残留在加热通道部分中和排出通道部分中的残留量的状态下补偿通流加热器的启动行为。其可以以不同方式依据用于该通流加热器的用途来实施。因而，例如在取出一杯水用于冲茶时， 杯中的混合温度具有所需的额定温度是很重要的，其中在到达杯中混合温度之前的温度曲线是次要的。在冲咖啡(espresso)时，通流温度必须在冲水的启动阶段就接近所需额定温度。利用本发明，可以成功的将所需额定温度值保持在适用于通流温度以及混合温度，这是由于考虑到通流加热器的启动行为并且在可以应用时进行了补偿。在一个优选的实施方式中，可以从通流加热器的任何所需启动运转操作状态开始，到达通流温度以及混合温度的所需额定温度。因而，例如在打开后、在连续运转期间或者在虽然其是打开的但是没有液体从通流加热器中流出的空闲后，应当可以在所需的额定温度下提取液体。流经通流加热器的液体当液流提取的启动阶段通过阀和回流管路重新回到通流加热器，直到达到所需的启动温度时，这种情况是可以发生的。这种情形特别适合于达到通流温度用额定值以及混合温度的额定值。相比于其中在每次液流提取后利用在冲刷后就被遗弃的液体(特别是冷水)冲刷排出通道部分和加热通道部分的这些实施方式，由于液体返回到了通流加热器中从而没有浪费液体。应该理解的是，上文提到的技术特征以及下文中即将解释的并不仅仅在所述的组合方式中使用，而且在不脱离本发明范围的情况下，也可以在其他组合方式中使用。本发明优选的示例性实施方式如附图所示，并在具体实施方式
中进行更加详细的说明，其中相同的附图标记表示具有相同或类似功能的组件。
在每种情况中，下文示意性的图示了图1带有回流管路的通流加热器；图2限定液体量的加热过程的多个相应图；图3具有多个加热段和温度传感器的通流加热器的加热通道。
具体实施例方式根据图1，通流加热器1的一种优选实施方式包括泵2、加热通道部分3和阀4，该阀例如为三通阀。流入管路通过第一流入管路部分5导向泵2，然后通过第二流入管路部分6导入加热通道部分3。来自第一排放管路部分6的排放管路从加热通道部分3导入阀 4。通过位于阀4下游部分的第二排放管路部分8，可以将液体从通流加热器1排出从而另作它用。通过流出口 9，通流加热器1可以通过液体进行冲刷，其中例如，该液体可以通过流出口 9排出到排放槽。为了能一直获得相同的额定温度而不考虑初始运转状态，例如，在通流加热器1 的第二次启动时，在后续的加热过程中考虑到了在每次液流提取后残留在加热通道部分3 和/或在排出通道部分中的液体的残留量。这种情况可以通过下文所述方式实现例如，在加热装置10并未开启的情况下，所述加热装置的加热通道部分3、下游排放管路以及阀4被冷水冲刷过，该冷水更优选地具有流入温度，或者通过打开加热装置10， 加热通道部分3、排放管路和阀4被通过加热后的液体冲刷。在经由流出口 9实施通流加热器1的冲刷的情况下，由于冲刷液体被排出到排放槽中，导致了液体使用量的增加。如果，通过对比，该冲刷过程没有经由流出口 9实施，而是经由导入到第一流入管路部分5中的回流管路11进行，液体可以返回到通流加热器1内，从而通过本实施例，没有浪费液体并且液体可以循环直到在第二流出管路部分8达到所需的额定温度为止。该实施方式可以被用于设定混合温度或者被用于加热过程使用，在该加热过程中，精确的温度控制从第一时刻起就十分重要，例如在冲咖啡时。在另一个实施方式中，经由流出口 9或者经由回流管路11利用液体冲刷具有稳定加热装置10的加热通道部分3的通流加热器1。该实施方式适用于通流加热器1，利用该实施方式，所建立的初始状态总是相同的而不需要考虑前面的用量。基于此，可以在通流加热器1中建立所需的梯度，如图3中所示。根据图2，在第二排放管路部分8中的液体的液流提取温度12的时间曲线以多个图15、16、17的形式表示，同时包括热量输出13的时间曲线和液流提取量14的时间曲线。 这里，液流提取温度-时间图15，热量输出-时间图16和液流提取-时间图17被示出以进行比较，并以相应方式在相同的时间轴18上方。在液流提取的起点19(tl)，在泵2启动的同时启动加热装置10，这点可以从热量输出-时间图16中看出。一旦已经输出所需的液体量20，在液流提取的结束时间21 (t2)，泵2停止，同时根据热量输出图16，加热装置10 关闭。液流提取温度-时间图15显示出，液流提取温度12在最大液流提取温度22和最小液流提取温度23之间波动。这是由于加热装置10必须仅被加热到一定的温度，即最大液流提取温度22，从而避免过热同时避免对加热装置10造成损伤。为了这个目的，在到达最大液流提取温度22后，加热装置10总是被关闭，以防止到达最大液流提取温度22，并且在液流提取温度12的较低阙值(最小液流提取温度2 到达后，重新开启加热装置10。这就导致了无论图15的液流提取温度-时间曲线M何时到达几个曲线点25、25’、25”的最大液流提取温度22，由热量输出-时间图16中显而易见的看出，该加热装置10是关闭的。一旦液流提取温度-时间曲线M到达液流提取温度23，也就是在曲线点26、26’、26”处，该加热装置10再次接通，直到液流提取温度-时间曲线M再次到达最大液流提取温度22。该过程重复多次直到到达液流提取的结束时间21(t2)和已经输出了所需的液体量20。在图2所示的液流提取过程的情况下，由时间决定的液流量27以及由时间决定的热量输出观是恒定的。在这种情况下，液体的所需量20的混合温度可以将由时间决定的液流量27纳入考虑并通过对液流提取温度-时间曲线M积分计算来决定。特别地，该计算结果在液流期间、在液流的启动时间19和结束时间21之间实施以及在几个时间间隔中实施，并且基于各自的结果，最小液流提取温度23和/或最大液流温度22进行动态调整， 由此加热装置10再次开启。如果由时间决定的液流量27不是恒定的，其必须通过计算纳入考虑，例如由对由时间决定的液流量27的曲线的积分而进行计算。在另一个实施方式中，根据图3，位于加热通道部分3中的加热装置10被细分为三个或多个加热段四、29’、29”。当加热装置10由于其非常大的输出功率而必须利用三相电源(即强电流)运转时，这种加热装置10的三部分单元设置是特别适合的。当加热段四、 29’、29”具有相同类型，并可以从属或彼此独立地进行切换的类型时，将加热装置10细分至多个加热段四、29’、29”也是可行的。通过在加热段四、29’、29”之前和之后安装多个温度传感器30、30’、30”、30”’提供支持，能够沿着流动方向31在加热通道部分3中产生温度梯度。在这种情况下，该温度传感器30、30’、30”、30”’优选地被设计为热敏电阻器，例如为 NTC或PTC电阻器。在这些传感器30、30，、30”、30”，的帮助下，当启动通流加热器1时，可以通过加热段四、29’、29”的不同电流供应模拟温度梯度，其等同于从通流加热器1中连续的提取液体期间的温度梯度。仅在完成所述预热阶段后，该泵2才启动同时所有加热段29、 四’、四”均勻加热。该通流加热器1的启动行为也可以通过这种方式补偿。本文中，热量输出13或者加热段四、29’、29”的每个长度上的热量输出可以是变化的。在另一个实施方式中，待输出的特定量的液体的额定混合温度可以通过分别接通或者关闭加热段四、29’、29”得到。本文中，至少基于由传感器登记的输出温度12，各个加热段四、29’、29”可以接通或者关闭，从而通过调整通过计算所支持的最小输出温度23和 /或最大输出温度22，获得了输出的液体量的期望额定混合温度。
权利要求
1.一种用于使通流加热器(1)的启动行为均勻化的方法，特别地通过在自动售货机中的裸线电阻系统来实现所述方法，所述启动行为特别是液体输出温度，其中加热通道部分C3)和排放管路承受流过的液体，其中所述加热通道部分C3)能由所述通流加热器(1)的加热装置(10)加热，所述排放管路上面具有多个排放管路部分直至提取装置，其中，所述通流加热器(1)的加热装置(10)将液体加热至所需的额定温度，并且在连续的预热过程后，将在每次液流提取后残留在所述加热通道C3)和/或在所述排放管路中的液体的残留量纳入考虑。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于流过所述通流加热器(1)的加热装置 (10)的液体被加热至所需的额定温度，而不用考虑下述的任意初始运转状态直接在接通后； 在连续运转期间；在没有进行液体提取的空闲时间之后。
3.根据前面任一项权利要求所述的方法，其特征在于流过所述通流加热器(1)的液体经由阀(4)被排入到排出口(9)，直至达到所需设定温度。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于流过所述通流加热器(1)的所述液体经由所述阀⑷和回流管路(11)被重新馈送到所述通流加热器⑴内，直到达到所需的额定温度。
5.根据前面任一项权利要求所述的方法，其特征在于在每次液体提取之后，特别地利用没有被加热的液体，至少对所述排放管路进行冲洗，使得随后的热处理启动总是从相同温度水平进行。
6.根据前面任一项权利要求所述的方法，其特征在于至少测量下述参数中的一种 残留在所述加热通道部分(3)中或者在所述排放管路中的液体残留量的温度； 在加热期间，所述加热通道部分C3)和/或所述排放管路中的液体的温度曲线； 流过所述通流加热器(1)的容积流量，根据所述容积流量，通过计算能够确定在所述提取装置上被加热并输出的液体的混合温度。
7.根据前面任一项权利要求所述的方法，其特征在于在所述加热通道部分C3)中，每个长度上的热量输出是可变的。
8.根据前面任一项权利要求所述的方法，其特征在于所述加热通道部分C3)包括多个加热段09J9’、四”)，并且在加热过程中，这些加热段Q9J9’、四”)中的至少任何两个被相互独立或非独立地激活。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于在这些加热段Q9J9’、四”)每一者的之前和/或之后，安置了温度传感器(30、30，、30，，、30”，)。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于通过安置在所述加热通道部分C3)中的所述温度传感器(30、30’、30”、30”’ )测量所述加热通道部分(3)的温度梯度，和/或通过所述加热段09、四’、四”)设定温度梯度。
全文摘要
本发明涉及一种用于补偿通流加热器(1)启动温度的方法，特别地是用于包括裸露电阻线系统的自动售货机。根据所述方法，流经该通流加热器(1)的液体被加热至所需额定温度，同时考虑额定温度和在每次液体排出后残留在加热通道部分(3)中或者在流出管路中的液体量。
文档编号F24H9/20GK102422096SQ201080018260
公开日2012年4月18日 申请日期2010年4月15日 优先权日2009年4月28日
发明者威尔弗里德·贝歇尔, 弗兰克·格尔腾博特, 约亨·古斯曼, 阿明·施塔茨 申请人:符腾堡金属制品(Wmf)股份公司