CN103180673A - 动态双电路线内加热器 - Google Patents
动态双电路线内加热器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103180673A CN103180673A CN2011800252562A CN201180025256A CN103180673A CN 103180673 A CN103180673 A CN 103180673A CN 2011800252562 A CN2011800252562 A CN 2011800252562A CN 201180025256 A CN201180025256 A CN 201180025256A CN 103180673 A CN103180673 A CN 103180673A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- heater
- heating
- heat
- heating element
- liquid
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 90
- 235000013361 beverage Nutrition 0.000 claims description 35
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 31
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 27
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 24
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 20
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- 239000002775 capsule Substances 0.000 claims description 19
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 10
- 235000013353 coffee beverage Nutrition 0.000 claims description 8
- 235000021056 liquid food Nutrition 0.000 claims description 7
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 claims description 7
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 241001122767 Theaceae Species 0.000 claims description 5
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 4
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 4
- 235000013305 food Nutrition 0.000 claims description 4
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 claims description 3
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 claims description 3
- 235000014347 soups Nutrition 0.000 claims description 3
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 claims 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 39
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 description 12
- 235000015114 espresso Nutrition 0.000 description 12
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 10
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 10
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 9
- 230000003750 conditioning effect Effects 0.000 description 6
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 6
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 5
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 5
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 4
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 4
- 230000009849 deactivation Effects 0.000 description 4
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 4
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 3
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 3
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 3
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 2
- 235000013336 milk Nutrition 0.000 description 2
- 239000008267 milk Substances 0.000 description 2
- 210000004080 milk Anatomy 0.000 description 2
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 235000008452 baby food Nutrition 0.000 description 1
- 239000007963 capsule composition Substances 0.000 description 1
- 235000019219 chocolate Nutrition 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 235000012171 hot beverage Nutrition 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H1/00—Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
- F24H1/10—Continuous-flow heaters, i.e. heaters in which heat is generated only while the water is flowing, e.g. with direct contact of the water with the heating medium
- F24H1/12—Continuous-flow heaters, i.e. heaters in which heat is generated only while the water is flowing, e.g. with direct contact of the water with the heating medium in which the water is kept separate from the heating medium
- F24H1/14—Continuous-flow heaters, i.e. heaters in which heat is generated only while the water is flowing, e.g. with direct contact of the water with the heating medium in which the water is kept separate from the heating medium by tubes, e.g. bent in serpentine form
- F24H1/16—Continuous-flow heaters, i.e. heaters in which heat is generated only while the water is flowing, e.g. with direct contact of the water with the heating medium in which the water is kept separate from the heating medium by tubes, e.g. bent in serpentine form helically or spirally coiled
- F24H1/162—Continuous-flow heaters, i.e. heaters in which heat is generated only while the water is flowing, e.g. with direct contact of the water with the heating medium in which the water is kept separate from the heating medium by tubes, e.g. bent in serpentine form helically or spirally coiled using electrical energy supply
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
- A47J—KITCHEN EQUIPMENT; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; APPARATUS FOR MAKING BEVERAGES
- A47J31/00—Apparatus for making beverages
- A47J31/44—Parts or details or accessories of beverage-making apparatus
- A47J31/54—Water boiling vessels in beverage making machines
- A47J31/542—Continuous-flow heaters
- A47J31/545—Control or safety devices
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H15/00—Control of fluid heaters
- F24H15/30—Control of fluid heaters characterised by control outputs; characterised by the components to be controlled
- F24H15/355—Control of heat-generating means in heaters
- F24H15/37—Control of heat-generating means in heaters of electric heaters
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H15/00—Control of fluid heaters
- F24H15/40—Control of fluid heaters characterised by the type of controllers
- F24H15/407—Control of fluid heaters characterised by the type of controllers using electrical switching, e.g. TRIAC
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H15/00—Control of fluid heaters
- F24H15/40—Control of fluid heaters characterised by the type of controllers
- F24H15/414—Control of fluid heaters characterised by the type of controllers using electronic processing, e.g. computer-based
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H9/00—Details
- F24H9/20—Arrangement or mounting of control or safety devices
- F24H9/2007—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heaters
- F24H9/2014—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heaters using electrical energy supply
- F24H9/2028—Continuous-flow heaters
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Apparatus For Making Beverages (AREA)
- Control Of Resistance Heating (AREA)
- Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)
- Control Of Electric Motors In General (AREA)
- Resistance Heating (AREA)
- Cookers (AREA)
Abstract
公开了一种动态双电路线内加热器，以及包括该加热器的机器和操作该机器的方法。
Description
技术领域
本发明的领域涉及线内（in-line）加热器，更具体地，涉及在饮料制备机器中使用的加热器，该饮料制备机器为例如通过将加热的流体循环穿过包含要制备的饮料的成分（典型地调味料成分）的胶囊而制备饮料的机器。
为了本描述的目的，“饮料”指包括如茶、咖啡、热或者冷巧克力、牛奶、汤、婴儿食品等等的任意液体食品，“胶囊”指在任意材料以及任意形状和结构的包封封装（特别地，气密封装）内包括任意预-分份饮料成分，该封装例如为塑料、铝、可循环和/或可生物降解封装并且该任意形状和结构包括包含该成分的软杯或者刚性盒。
背景技术
饮料制备机器已公知多年。例如，US 5,943,472公开了在浓咖啡（espresso）机的蓄水器和热水或蒸气分配室之间的水循环***。该循环***包括连接到一起并通过使用卡环接合的不同硅酮（silicone）软管连接到蓄水器的阀、金属加热管和泵。
EP 1646305公开了一种具有加热装置的饮料制备机器，加热装置加热循环水然后水被提供给酿造（brewing）单元的入口。设置酿造单元以将加热的水传递到包含用于酿造的饮料成分的胶囊。酿造单元具有被第一部分和相对于第一部分可移动的第二部分限定的室以及用于在第一和第二部分一起从酿造单元的打开配置移动到关闭配置之前在第一和第二部分之间的中间位置中定位胶囊的导轨。
用于加热循环液体（特别地，水）的线内加热器同样已公知并被例如公开在CH 593 044、DE 103 22 034、DE 197 32 414、DE197 37 694、EP0485 211、EP1 380 243、FR2 799 630、US4,242,568、US4,595,131、US5,019,690、US 5,392,694、US5,943,472、US6,393,967、US6,889,598、US7,286,752、WO01/54551和WO2004/006742中。
更具体地说，CH 593044和US4,242,568公开了一种具有线内热块（thermoblock）加热器的咖啡机，线内热块加热器具有金属块体，在块体中具有电阻加热缆铸件并且具有用于循环要加热的水的导管。
热块是线内加热器，通过其循环液体以用于加热。它们包括加热室，例如具体地由钢制成的一个或多个导管，延伸穿过具有用于积累热能的高热容量和在需要时用于将积累的热传导给循环穿过其中的液体的高热导率的金属，具体地由铝、钢和/或其他金属或合金，制成的（大的）金属块体。替代明显的导管，热块的导管可以是贯穿通道，其为机器加工或者在导管的体中形成的，例如在热块的块体的铸造步骤期间形成。当热块的块体由铝制成时，为健康考虑，优选提供如钢的分离导管以避免循环液体和铝之间的接触。可以由围绕导管的一个或多个装配的部分制成热块的块体。热块通常包括一个或多个电阻加热元件，例如分立的或者集成电阻器，其将电能转换成热能。这样的电阻加热元件在热块的块体之中或者之上，距离导管大于1mm，特别地2到50mm或者5到30mm的距离。热量提供给热块的块体并且通过块体提供给循环流体。加热元件可以是铸造或者容纳在金属块体中或者对着金属块体的表面安装。导管具有沿着热块的螺旋或者其它设置以最大化它/它们的长度和通过块体热传输。
热块的缺点在于难于精确控制温度和优化用于使液体加热到期望的温度的所需加热能量。实际上，影响块体在预定位置的测量温度的金属块体的热惯性、块体的局部和不均匀电阻加热、从块体中的加热向块体的不同部分的动态热扩散使得精确控制热块以加热循环流体到期望的预定温度非常困难并且另外要求很长的预加热周期，典型地在浓咖啡机的情况下为1到2分钟。另外，难以预测随后使用串联制造的热块所涉及的各种参数，例如，环境温度、干线的净电压、热块的加热电阻器的实际值、热块的热绝缘、通过热块循环的流体的初始温度等等。因此，热块通常与动态环路控制供电电路相关，该电路以温度的连续测量来调整热块的供电。然而，由于这样的***的复杂的热流，将热块稳定在要循环的液体流的加热需要所需的确定温度水平下是漫长的并且还难以获得。
在EP 1 380 243中提供了一种改善加热精度的方法。此专利公开了一种旨在具体地装配咖啡机的加热装置。此加热装置包括金属管，通过其将被加热的液体可以从入口导管流向出口导管。在其长度的几部分上用多组串联电阻元件覆盖管的外表面。在管中延伸圆柱***件以与管的内壁形成螺旋导管，流体可以通过其循环并且因此促进湍流和能量从管到流体的快速传导。还在入口导管的上游放置流量计。该装置还包括在每组电阻元件的入口和出口处沿着的管的长度分布的多个温度传感器。在此情况下，控制到液体的热能的分布的原理基于调制通过电阻元件产生的电功率，电阻元件可以互相独立切换或者根据导管的入口处的水温串联。虽然此装置就加热速度来说给出了满意的结果，但是此装置的体积相对较大，这是由于管道的高度由将被加热的水的体积确定。
另外，液体温度的调节精度受这样的事实限制，即，液体没有与位于管道外侧的传感器直接接触。由于将被加热的液体的惯性，对不同温度差的响应速度同样很慢并且这降低了调节温度的精度。还应该注意，由于发生通过管道壁的热传导，温度传感器对串联电阻元件组的接近性，导致测量会以不可控的方式受到影响的风险。
另外，DE 197 11 291，EP 1 634 520，US4,700,052，US6 246 831中旨在改善批加热器或线内低惯性加热器的热控制的更多或者更少复杂性的尝试。
仍需要提供一种在常规使用期间和在各种使用条件下用于快速预加热以精确加热通过其循环的液体的简单且可靠的加热器。
发明内容
因此本发明涉及一种线内加热器，以及包含这样的加热器的用于制备饮料的机器并且涉及用于控制这样的加热器以制备饮料的方法。
用于在对应机器中制备热饮的水（热别地，浓咖啡机中的水），被从龙头温度例如10到30℃加热到酿造温度，例如80到100℃。对消费者来讲，机器的短加热时间是一个主要优点。
本发明的一个目标是提供一种加热器，具有低热质量用于降低升温时间，但是同时满足饮料例如浓咖啡饮料对水温调节的要求。另外，闪变（Flicker）标准（IEC规则）限制调节加热器的可能性。
另一个目标是保持在下面三个基本要求之内：快速加热、调节品质、闪变。
另一个目标是在决定低热质量的快速加热和另外决定高动态热调节的可靠调节之间提供平衡解决方案。
根据独立权利要求的加热器、装置或者方法满足这些方面的一个或多个。独立权利要求还提供对这些目标和/或另外的好处的解决方案。
根据第一方面，本发明涉及一种用于液体食品或者饮料制备机器的线内加热器，其中机器液体通过所述加热器循环并且随后被引入酿造室，所述酿造室用于酿造提供给所述酿造室的食品或饮料成分，其包括：
体，包括入口、出口和在其间延伸的加热室，所述入口、出口和加热室一起形成用于引导所述液体循环通过所述体的刚性通道；以及
加热装置，与体协作以将热提供到所述加热室中。
所述加热装置包括：至少两个加热元件和用于独立地激活和去激活每个加热元件的电控制电路。
每个加热元件的所述加热功率切实相同。所述体由铝制成。所述刚性通道是嵌入所述体中的不锈钢（inox）水管、在所述体中形成涂敷的液体通道。
该加热装置可以包括诸如厚膜的电阻加热装置，该电阻加热装置包括适合耦合到所述电控制电路的至少两个电阻加热电路。所述厚膜可以被印刷在焊接到所述体上的不锈钢板上。
所述加热装置可以包括热筒（heat cartridge）和缠绕的热筒。
所述加热装置可以包括热筒和厚膜加热器
根据第二方面，本发明涉及一种包括根据第一方面的加热器的液体食品或饮料制备机器，更具体地，涉及一种通过酿造可选地包含在胶囊或舱（pod）中的食品或饮料成分制备诸如汤、茶和/或咖啡的液体食品或饮料的机器。
根据第二方面，本发明涉及一种用于控制根据第一方面的加热器的方法，其中通过打开或关闭所述电控制电路独立激活或去激活所述加热元件，以便避免同时打开或关闭两个加热元件以符合闪变标准。
本发明的流通（flow through）（线内）加热器可以由具有集成水通路（例如，以模制的不锈钢水管）的铝体和连接到铝体的厚膜或表面加热元件构成。设计该连接用于优化热传导、用于良好的机械稳定性以及用于消除（taking）从铝体和厚膜板的不同热长度扩张导致的力。另外可以解决腐蚀问题。诸如铝的体具有足够的热容量以抑制能量变化。虽然此容量被限制为最小化从室温或静止（rest）温度开始的加热时间。
为了不违反闪变标准，将加热功率分割成多个（优选2个，用于浓咖啡应用，例如从雀巢胶囊的胶囊制备）并且需要热电路。
加热器可以具有如下特征：
流通原理（flow through principle）
水加热器，用于从0高到3.5ml/s的水流量
流量梯度，最大6ml/s2
入水温度，10-30℃
出水温度，80-95℃
加热器中的水质量，低于15g
两个电阻加热电路，印刷在厚膜板上，具有约1200W的总功率
加热电路的功率分割可在300W/900W到600W/600W之间
在不锈钢水管中的热密度：0.1W/mm2→没有蒸气的高达95℃的最大出口水温度。
两层螺旋水管
从20℃到90℃的低于20s的加热时间（为酿造咖啡准备）
加热的功率速率（功率/整个加热器质量的克重）：超过5W/g
在稳定状态下使用下的热调节质量：+/-2℃
附图说明
现在将参考附图描述本发明，其中：
图1到图4示出了根据本发明的加热器的各种细节；
图5示出了根据本发明的用于控制加热器的方法的计时图。
具体实施方式
典型地，通过干线经由电缆来供电饮料制备机器。
该机器具有被外壳覆盖的内部饮料制备模块。设置饮料制备模块以在胶囊内保持调味成分，具体地，预分份成分，例如向这样的模块提供的成分，并且循环液体流过以形成饮料。
诸如水的液体可以被存储在水箱中并且自水箱提供给饮料制备模块。在形成后，饮料可以通过出口分配到分配区域，例如用于保持用户的杯或者马克杯的支撑体（support）。分配区域可以包括第一杯支撑体，例如用于浓咖啡杯的支撑体，其可从出口之下移走以便为用于更大的杯或者马克杯（例如分配淡或者超大饮料）的更低的第二茶杯支撑体提供访问。更低的杯支撑体可以连接到机器基座。例如在EP 1867260和WO2009/074557中公开了可合适移动的杯支撑体，在此引入其整个内容作为参考。
该机器还包括蒸气和/或热水产生器以用于通过管道的开口传送这样的蒸气和/或热水，例如，用于起泡牛奶和/或茶的制备。
邻近饮料制备模块，机器可以具有用于使用过的调味成分例如包含在胶囊中的酿造后的磨碎的咖啡或者茶的收集器。收集器可以位于饮料制备模块的下面以在制备饮料后收集例如经由重力排放到收集器的使用过的调味成分。例如，在WO 2009/074559和WO 2009/135869中公开了适宜的收集器，在此引入其整个内容作为参考。
该机器具有可在传递位置和循环位置之间移动的柄，该传递位置用于将例如在胶囊中成分装载入模块中和/或从模块排出这样的成分；以及该循环位置用于使液体循环穿过成分。
典型地，柄通过以下位置来致动饮料制备模块的具有诸如酿造单元的成分室的成分保持器：用于将调味成分***保持器和/或从其中排出此成分的传递位置（未示出）；以及用于将液体循环穿过在成分保持器中的该成分以形成饮料的循环位置。典型地，成分保持器，例如酿造单元，具有两个可相对移动的部分，其可以移动分开用于打开成分保持器以进入传递位置以及移动到一起用于关闭成分保持器以进入循环位置。在循环位置（未示出），成分保持器可以紧紧包封调味成分以确保适宜地引导流体穿过成分。
在循环位置，柄可以停在机器顶表面之上或者之中。特别地，柄可以与外壳齐平。
另外，该机器包括用户接口以用于初始化流体穿过在饮料制备模块中的调味成分的循环。
典型地，饮料制备模块包括下面部件中的一个或多个：
a）成分保持器，例如酿造单元，用于接收该饮料的调味成分，特别地，在胶囊中提供的预分份成分，并且用于引导诸如水的液体流进入穿过该成分到达饮料出口；
b）线内加热器用于加热将被提供给成分保持器的该液体流；
c）泵，用于泵吸该液体穿过线内加热器；
d）一个或多个流体连接构件，用于从诸如流体箱的液体源引导该液体到饮料出口；
e）电控制单元，特别地，包括印刷线路板（PCB），用于通过接口接收来自用户的指令并且用于控制线内加热器和泵；以及
f）一个或多个电传感器，用于感测至少一个操作特性，该至少一个特性选自成分保持器、线内加热器、泵、液体储存器、成分收集器、液体的流量、液体的压力以及此流体的温度的特性并且用于向控制单元传送这样的特性。
图1中示出了根据一个实施例的线内加热器。该线内加热器包括具有集成水通路（circuit）的体8。体8可以由铝制成；铝体具有足够的热容以防止能量变化，虽然被限制为最小化从室温或静止温度开始的加热时间。
水通路包括液体入口10、液体出口12和在液体入口和出口之间将入口流体连接到出口的液体管14。可以由嵌入体中的模制不锈钢（inox）水管形成水管。还可以通过在体中形成的涂敷的液体通道形成水管。图1示出的体的外形是圆柱形、具有75mm的直径D1和16mm的高度h1，其一个端部被表面加热元件16覆盖。加热器包括表面加热元件16，其与体热耦合并且机械耦合。典型地，表面加热元件16是厚膜。特别地，厚膜被印刷在焊接到铝模铸（diecast）体上的不锈钢板上。设计该耦合用于优化热传递，用于良好的机械稳定性以及用于消除由铝体和厚膜板的不同热长度扩张导致的力。
表面加热元件16包括至少两个加热电路。每个加热电路具有分离的控制电路，以便允许独立于其它加热电路而激活/去激活加热电路。每个加热电路都能提供小于表面加热元件能够提供的加热功率的加热功率。作为结果，可以得到分割为多个的加热功率（优选2个用于浓咖啡应用，例如从如雀巢胶囊的胶囊制备）以遵从闪变标准。在两个加热线圈之间的功率分割可以是在电路之间的50%/50%加热功率的重新分配或者从15%/85%到85%/15%的任意重新分配。典型地，表面加热元件的总加热功率包括在600W和2000W之间。
更特别地，加热器可以具有如下特征：
流通原理
水加热器，用于从0高到3.5ml/s的水流量
流量梯度，最大6ml/s2
入水温度，10-30℃
出水温度，80-95℃
加热器中的水质量，低于15g
两个电阻加热电路，印刷在厚膜板上，具有约1200W的总功率
加热电路的功率分割可以在300W/900W到600W/600W之间
在不锈钢水管中的热密度：0.1W/mm2允许没有蒸气的高达95℃的最大出口温度。
两层螺旋水管
从20℃到90℃的低于20s的加热时间（为酿造咖啡准备）
加热的功率速率（功率/整个加热器质量的克重）：超过5W/g
在稳定状态使用下的热调节质量：+/-2℃
在图2中示出了根据另一个实施例的线内加热器。该线内加热器包括具有集成水通路的体28。体28可以由铝制成：铝体具有足够的热容以防止能量变化，虽然被限制为最小化从室温或静止温度开始的加热时间。
水通路包括液体入口20、液体出口22和在液体入口和出口之间将入口流体连接到出口的液体管24。优选液体管具有螺旋形状。可以由嵌入体中的模制的不锈钢水管形成水管。还可以通过在体中形成的涂敷的液体通道形成水管。图2示出的体的外形是圆柱形、具有65mm的高度H2和50mm的外径d5（d2=20mm，d3=30mm，d4=42mm）。该加热器包括加热元件29，其包括圆柱热筒29a和缠绕的热筒29b。通过两个电路控制圆柱热筒29a和缠绕的热筒29b以便允许独立地激活/去激活圆柱热筒29a和缠绕的热筒29b。通过第一电路23a，23b控制圆柱热筒29a，然而通过第二电路23c，23b控制缠绕的热筒29b，两个电路共享公用参考电势/中性端（neutral）23c。每个筒29a，29b都能提供小于表面加热元件能够提供的加热功率的加热功率。作为结果，可以得到分割为多个的加热功率（优选2个用于浓咖啡应用，例如从如雀巢胶囊的胶囊制备）以遵从闪变标准。在两个加热筒之间的功率分割可以是在电路之间的50%/50%的加热功率的重新分配或者从15%/85%到85%/15%的任意重新分配。典型地，表面加热元件的总加热功率包括在600W和2000W之间。
图3a和3b中示出了根据其它实施例的线内加热器。该线内加热器包括具有集成水通路的体38。体28可以由铝制成：铝体具有足够的热容以防止能量变化，虽然被限制为最小化从室温或静止温度开始的加热时间。
水通路循环包括液体入口30、液体出口32和在液体入口和出口之间将入口流体连接到出口的液体通道34。典型地，在体38中形成液体通道34。具体地，液体通道34被涂敷。在图3a/3b中示出的体的外形是圆柱体、具有65mm的高度H3。对于图3a示出的实施例，体具有40mm的外径d7（d6=20mm，d7=36mm）。对于图3b示出的实施例，体具有50mm的外径d8（d6=20mm，d7=36mm）。
加热器包括加热元件39，其包括圆柱热筒39a。
图3b示出的实施例的加热元件39包括厚膜加热器39b，其与体热耦合并且机械耦合。厚膜可以印刷在安装在体上的钢圆主体上。
通过两个电路控制圆柱热筒39a和厚膜加热器39b以便允许独立激活/去激活圆柱热筒39a和厚膜加热器39b。通过第一电路33a，33b控制圆柱热筒39a，然而通过第二电路33c，33b控制厚膜加热器39b，两个电路共享公用参考电势/中性端23c。每个元件39a，39b都能提供小于表面加热元件能够提供的加热功率的加热功率。作为结果，可以得到分割为多个的加热功率（优选2个用于浓咖啡应用，例如从如雀巢胶囊的胶囊制备）以允许闪变标准。在两个加热元件之间的功率分割可以是在电路之间的50%/50%的加热功率的重新分配或者从15%/85%到85%/15%的任意重新分配。典型地，表面加热元件的总加热功率包括在600W和2000W之间。
图3b示出的实施例的加热元件39包括缠绕的热筒39c。缠绕的热筒39c可以模制在围绕体安装的金属圆柱体中。通过两个电路控制圆柱热筒39a和缠绕的热筒39c以便允许独立激活/去激活圆柱热筒39a和缠绕的热筒39c。通过第一电路33a，33b控制圆柱热筒39a，然而通过第二电路33c，33b控制缠绕的热筒39c，两个电路共享公用参考电势/中性端33c。每个元件39a，39b都能提供小于表面加热元件能够提供的加热功率的加热功率。作为结果，可以得到分割为多个的加热功率（优选2个用于浓咖啡应用，例如从如雀巢胶囊的胶囊制备）以遵从闪变标准。在两个加热元件之间的功率分割可以是在电路之间的50%/50%的加热功率的重新分配或者从15%/85%到85%/15%的任意重新分配。典型地，表面加热元件的总加热功率包括在600W和2000W之间。
热调节
如图1到3中示出的通过打开或关闭根据本发明的加热器的两个功率电路来分配加热功率。
对具有两个不同功率（例如400W/800W）电路的加热器可以获得不同的选项。
通过对所需要的加热功率的预先计算来确定哪个调节选项对于在热块的出口处的特定流量和水温目标而言是最佳的：
需要的功率=水流量*（T离开-T进入）*水的热容
通过此预先计算，可以预先确定最优热调节算法，并且能够获得平滑的精确的温度调节。
为了符合闪变标准，必须避免同时打开或关闭两个电路。
本发明可以获得如下改进并且提供如下优点：
降低从室温或者静止温度到操作温度的加热时间
根据barrista浓咖啡温度质量标准以及在闪变公共规则内的可能的热调节
良好的调节动态
低质量（总加热质量低于250g）
本发明的重要特征包括：
两个加热电路允许高质量热调节
低热质量，允许加快加热时间；
通过增加或者减少铝体的重量而可调节的动态；
将厚膜板连接到铝加热器体的专门知识。
Claims (11)
1.一种用于液体食品或饮料制备机器的线内加热器，其中机器液体通过所述加热器循环并然后被引入酿造室，所述酿造室用于酿造提供给所述酿造室的食品或饮料成分，这样的加热器包括：
体（8；28；38；），包括入口（10；20；30）、出口（12；22；32）和在其间延伸的加热室，所述入口、出口和加热室一起形成用于引导所述液体循环通过所述体的刚性通道（14；24；34）；以及
加热装置（16；29；39），与所述体协作以将热提供到所述加热室中，
其特征在于，所述加热装置包括：至少两个加热元件（16；29a，29b；39a，39b，39c）和用于独立地激活和去激活每个加热元件的电控制电路(16；23a，23b，23c；33a，33b，33c）。
2.根据权利要求1的加热器，其中每个加热元件的加热功率切实相同。
3.根据权利要求1到2中任意一个的加热器，其中所述体由铝制成。
4.根据权利要求1到3中任意一个的加热器，其中所述刚性通道是嵌入所述体中的不锈钢水管（14；24）。
5.根据权利要求1到3中任意一个的加热器，其中所述刚性通道是在所述体中形成的涂敷的液体通道（34）。
6.根据权利要求1到5中任意一个的加热器，其中所述加热装置包括诸如厚膜的电阻加热装置，所述电阻加热装置包括适合耦合到所述电控制电路的至少两个电阻加热电路。
7.根据权利要求6的加热器，其中所述厚膜被印刷在焊接到所述体的不锈钢板上。
8.根据权利要求1到5中任意一个的加热器，其中所述加热装置包括热筒（29a，39a）和缠绕的热筒（29c，39c）。
9.根据权利要求1到5中任意一个的加热器，其中所述加热装置包括热筒（39a）和厚膜加热器（39b）。
10.一种包括根据任一前述权利要求的加热器的液体食品或饮料制备机器，特别地，一种通过酿造可选地包含在胶囊或舱中的食品或饮料成分制备诸如汤、茶和/或咖啡的液体食品或饮料的机器。
11.一种用于控制根据权利要求1-9中任意一个的加热器的方法，其中通过打开或关闭所述电控制电路来独立地激活或去激活所述加热元件（16；29a，29b；39a，39b，39c），以便避免同时打开或关闭两个加热元件以符合闪变标准。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP10163652 | 2010-05-21 | ||
| EP10163652.0 | 2010-05-21 | ||
| PCT/EP2011/058248 WO2011144733A2 (en) | 2010-05-21 | 2011-05-20 | Dynamic double-circuit in-line heater |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103180673A true CN103180673A (zh) | 2013-06-26 |
Family
ID=44626500
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2011800252562A Pending CN103180673A (zh) | 2010-05-21 | 2011-05-20 | 动态双电路线内加热器 |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US9347682B2 (zh) |
| EP (1) | EP2574205A2 (zh) |
| JP (1) | JP5885739B2 (zh) |
| CN (1) | CN103180673A (zh) |
| AU (1) | AU2011254541B2 (zh) |
| BR (1) | BR112012029657A2 (zh) |
| CA (1) | CA2799849A1 (zh) |
| RU (1) | RU2568709C2 (zh) |
| WO (1) | WO2011144733A2 (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106091378A (zh) * | 2016-06-24 | 2016-11-09 | 苏州科博思流体科技有限公司 | 一种双螺旋流体加热器 |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ITTO20120451A1 (it) * | 2012-05-24 | 2013-11-25 | Lavazza Luigi Spa | Dispositivo riscaldatore elettrico per la produzione di acqua calda e/o vapore. |
| US10405689B2 (en) | 2012-12-12 | 2019-09-10 | Societe Des Produits Nestle S.A. | Beverage production device using centrifugation for extracting a liquid comprising heat loss compensating means |
| CN103584737A (zh) * | 2013-11-01 | 2014-02-19 | 沁园集团股份有限公司 | 一种饮水机专用金属流道加热体 |
| ITPD20130321A1 (it) * | 2013-11-26 | 2015-05-27 | I R C A S P A Ind Resiste Nze Corazzate | Termoblocco per riscaldamento di liquidi |
| US9668610B2 (en) | 2014-02-20 | 2017-06-06 | Klaus D. Hoog | Tankless beverage brewing apparatus |
| IT201900009384A1 (it) * | 2019-06-18 | 2020-12-18 | Rheavendors Services Spa | Dispositivo riscaldatore d'acqua a passaggio configurato per riscaldare acqua in una macchina per la preparazione e l'erogazione di bevande |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN2604843Y (zh) * | 2003-02-21 | 2004-02-25 | 卫民 | 厚膜加热器 |
| WO2006099503A2 (en) * | 2005-03-15 | 2006-09-21 | Ion Tankless, Inc. | Modular tankless water heater control circuitry and method of operation |
| CN1898504A (zh) * | 2003-12-23 | 2007-01-17 | Bsh博施及西门子家用器具有限公司 | 用于流体的厚膜加热装置和连续式加热器 |
| CN201267412Y (zh) * | 2008-09-28 | 2009-07-08 | 吴胜红 | 即热式饮水机用厚膜加热装置 |
| CN101639285A (zh) * | 2009-09-02 | 2010-02-03 | 美的集团有限公司 | 一种电加热器的发热装置 |
| CN201452901U (zh) * | 2009-07-07 | 2010-05-12 | 宁波美侬咖啡机有限公司 | 改进型液体加热器 |
Family Cites Families (43)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR1396733A (fr) | 1964-05-16 | 1965-04-23 | Reneka Sa | Dispositif pour chauffer l'eau, notamment dans des machines pour la préparation automatique de café |
| FR2299839A1 (fr) | 1975-02-04 | 1976-09-03 | Moulinex Sa | Machine de preparation d'infusion de cafe |
| NL7614235A (nl) * | 1976-12-22 | 1978-06-26 | Philips Nv | Verwarmingsapparaat voor water. |
| DE2722548B1 (de) * | 1977-05-18 | 1978-11-09 | Braun Ag | Kaffeemaschine mit Kaltwasserbehaelter,Filtertopf und Auffangbehaelter sowie einem elektrischen Heizaggregat |
| US4138936A (en) * | 1977-05-20 | 1979-02-13 | Rival Manufacturing Company | Coffee brewing machine |
| DE2804784A1 (de) * | 1978-02-04 | 1979-08-09 | Eichenauer Fa Fritz | Elektrische widerstandsheizeinrichtung |
| CH630165A5 (de) | 1978-04-10 | 1982-05-28 | Turmix Ag | Verfahren und vorrichtung zur wahlweisen erzeugung von heisswasser oder dampf fuer die zubereitung von warmen getraenken, insbesondere kaffeemaschine mit einer vorrichtung der genannten art. |
| US4356382A (en) * | 1980-08-28 | 1982-10-26 | General Electric Company | Drip coffeemaker having a condenser eliminating delivery of steam to the water spreader |
| US4459465A (en) | 1982-09-09 | 1984-07-10 | Demand Hot Water Inc. | Thermostatically controlled electric instantaneous fluid heater |
| GB8304441D0 (en) | 1983-02-17 | 1983-03-23 | Ruskin B E S | Beverage dispensing apparatus |
| US4604515A (en) * | 1984-10-16 | 1986-08-05 | Cmr Enterprises, Inc. | Tankless electric water heater with staged heating element energization |
| DE3540830A1 (de) * | 1984-11-16 | 1986-05-22 | Joh. Vaillant Gmbh U. Co, 5630 Remscheid | Verfahren zum stufenweisen einstellen einer an einem an spannung ueber einen schalter liegenden widerstand anfallenden elektrischen leistung und schaltungsanordnung zur durchfuehrung des verfahrens |
| DE3505232C1 (de) | 1985-02-15 | 1986-09-04 | Kurt Wolf & Co Kg, 7547 Wildbad | Anordnung zum Steuern und Regeln der Heizleistung in der Aufheizphase eines Dampfdruckkochgefaesses |
| US5019690A (en) | 1989-09-15 | 1991-05-28 | Bunn-O-Matic Corporation | Boiling water dispenser having improved water temperature control system |
| GB9024419D0 (en) | 1990-11-09 | 1991-01-02 | Ist Lab Ltd | Heating apparatus |
| DE4234746A1 (de) | 1992-10-15 | 1994-04-21 | Braun Ag | Pumpe für Haushaltsgeräte |
| DE4324986A1 (de) * | 1993-07-26 | 1995-02-02 | Mueller A & K Gmbh Co Kg | Verfahren zum Aufbrühen von Kaffee in einem Frischbrühautomaten, sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens |
| FR2721381B1 (fr) | 1994-06-20 | 1996-08-02 | Seb Sa | Dispositif de production d'eau chaude ou de vapeur. |
| DE19711291A1 (de) | 1997-03-18 | 1998-09-24 | Bosch Siemens Hausgeraete | Verfahren zur Regelung thermischer Strecken und Heizeinrichtungen in Haushaltgeräten |
| US6080971A (en) * | 1997-05-22 | 2000-06-27 | David Seitz | Fluid heater with improved heating elements controller |
| DE19732414A1 (de) * | 1997-07-30 | 1999-02-04 | Suhl Elektro & Hausgeraetewerk | Durchlauferhitzer mit Dickschichtheizelementen |
| DE19737694C1 (de) | 1997-08-29 | 1998-10-29 | August Balke Elektro Geraete G | Durchlauferhitzer für fließfähige oder pastöse, eßbare oder trinkbare Zubereitungen |
| US6246831B1 (en) | 1999-06-16 | 2001-06-12 | David Seitz | Fluid heating control system |
| FR2799630B1 (fr) | 1999-10-14 | 2002-07-05 | Seb Sa | Regulation en temperature d'une cafetiere expresso |
| DE29923063U1 (de) | 1999-12-31 | 2000-03-02 | Eugster Frismag Ag | Einrichtung zur Anzeige des Verkalkungszustandes von Durchlauferhitzern, insbesondere von Espressomaschinen |
| US6459854B1 (en) | 2000-01-24 | 2002-10-01 | Nestec S.A. | Process and module for heating liquid |
| US6912357B2 (en) * | 2002-01-29 | 2005-06-28 | Valeo Electrical Systems, Inc. | Fluid heater |
| RU2250574C2 (ru) * | 2002-03-05 | 2005-04-20 | Эл Джи Электроникс Инк. | Микроволновая печь, имеющая кофеварку |
| US6782195B2 (en) * | 2002-04-03 | 2004-08-24 | Applied Integrated Systems, Inc. | Heat exchanger for high purity fluid handling systems |
| DE60227248D1 (de) | 2002-07-12 | 2008-08-07 | Nestec Sa | Vorrichtung zum Erhitzen einer Flüssigkeit |
| US6889598B2 (en) | 2002-08-13 | 2005-05-10 | Food Equipment Technologies Company, Inc. | Beverage apparatus with power switch cooling system and method |
| DE20321667U1 (de) | 2003-05-16 | 2008-10-09 | Stiebel Eltron Gmbh & Co. Kg | Flüssigkeitserhitzer |
| FR2855359B1 (fr) * | 2003-05-19 | 2005-07-01 | Seb Sa | Dispositif de chauffage d'un liquide pour appareil electromenager, appareil electromenager equipe d'un tel dispositif. |
| EP1495702A1 (fr) | 2003-07-10 | 2005-01-12 | Nestec S.A. | Dispositif pour l'extraction d'une capsule |
| GB0325399D0 (en) * | 2003-10-31 | 2003-12-03 | Heatrae Sadia Heating Ltd | An improved electric boiler |
| DE102004060949A1 (de) * | 2003-12-23 | 2006-02-09 | BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH | Dickschichtheizung für Fluide und Durchlauferhitzer |
| US6915070B1 (en) * | 2004-09-03 | 2005-07-05 | Ming-Tsung Lee | Quick heater for drinking water |
| EP1634520A1 (fr) * | 2004-09-13 | 2006-03-15 | Nestec S.A. | Dispositif de chauffage d'un liquide et procede pour chauffer un liquide |
| EP1831613B1 (en) * | 2004-12-20 | 2013-02-20 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Method of operating a flow-through heating |
| ES2342485T3 (es) | 2006-06-16 | 2010-07-07 | Nestec S.A. | Dispositivo de distribucion de bebidas con un sistema de soporte y recuperacion de las gotas para recipientes de diferentes tamaños. |
| EP2070454B1 (en) | 2007-12-12 | 2015-07-15 | Nestec S.A. | Beverage production machines comprising a plurality of core units |
| ES2391160T3 (es) | 2007-12-12 | 2012-11-22 | Nestec S.A. | Receptáculo de cápsulas o cubiletes usados para máquinas de alimentos líquidos o bebidas |
| PT2276380E (pt) | 2008-05-07 | 2013-08-23 | Nestec Sa | Receptáculo para cápsulas utilizadas para dispositivos de bebidas |
-
2011
- 2011-05-20 AU AU2011254541A patent/AU2011254541B2/en not_active Ceased
- 2011-05-20 RU RU2012155709/06A patent/RU2568709C2/ru not_active IP Right Cessation
- 2011-05-20 BR BR112012029657A patent/BR112012029657A2/pt not_active IP Right Cessation
- 2011-05-20 CA CA2799849A patent/CA2799849A1/en not_active Abandoned
- 2011-05-20 EP EP11720770A patent/EP2574205A2/en not_active Withdrawn
- 2011-05-20 US US13/698,582 patent/US9347682B2/en active Active
- 2011-05-20 CN CN2011800252562A patent/CN103180673A/zh active Pending
- 2011-05-20 WO PCT/EP2011/058248 patent/WO2011144733A2/en active Application Filing
- 2011-05-20 JP JP2013510636A patent/JP5885739B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN2604843Y (zh) * | 2003-02-21 | 2004-02-25 | 卫民 | 厚膜加热器 |
| CN1898504A (zh) * | 2003-12-23 | 2007-01-17 | Bsh博施及西门子家用器具有限公司 | 用于流体的厚膜加热装置和连续式加热器 |
| WO2006099503A2 (en) * | 2005-03-15 | 2006-09-21 | Ion Tankless, Inc. | Modular tankless water heater control circuitry and method of operation |
| CN201267412Y (zh) * | 2008-09-28 | 2009-07-08 | 吴胜红 | 即热式饮水机用厚膜加热装置 |
| CN201452901U (zh) * | 2009-07-07 | 2010-05-12 | 宁波美侬咖啡机有限公司 | 改进型液体加热器 |
| CN101639285A (zh) * | 2009-09-02 | 2010-02-03 | 美的集团有限公司 | 一种电加热器的发热装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106091378A (zh) * | 2016-06-24 | 2016-11-09 | 苏州科博思流体科技有限公司 | 一种双螺旋流体加热器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2011144733A2 (en) | 2011-11-24 |
| JP5885739B2 (ja) | 2016-03-15 |
| EP2574205A2 (en) | 2013-04-03 |
| JP2013528069A (ja) | 2013-07-08 |
| US20130064529A1 (en) | 2013-03-14 |
| CA2799849A1 (en) | 2011-11-24 |
| AU2011254541B2 (en) | 2015-10-29 |
| BR112012029657A2 (pt) | 2016-08-02 |
| WO2011144733A3 (en) | 2013-02-21 |
| US9347682B2 (en) | 2016-05-24 |
| RU2012155709A (ru) | 2014-06-27 |
| RU2568709C2 (ru) | 2015-11-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103180673A (zh) | 动态双电路线内加热器 | |
| US10799062B2 (en) | Fast heat-up of a thermal conditioning device | |
| AU2011267130A1 (en) | Fast heat-up of a thermal conditioning device e.g. for coffee machine | |
| KR102326399B1 (ko) | 음료 제조 및 배출 장치 | |
| RU2695825C2 (ru) | Устройство для приготовления напитков и способ | |
| KR102307890B1 (ko) | 음료를 제조 및 분배하기 위한 기계에서 물을 가열하기 위한 장치 및 방법 | |
| JP2013531526A5 (zh) | ||
| CN104955366A (zh) | 液体加热设备和操作方法 | |
| RU2667703C2 (ru) | Устройство для нагревания жидкости | |
| AU2011254541A1 (en) | Dynamic double-circuit in-Line heater | |
| JP2013528069A5 (zh) | ||
| CN103889288A (zh) | 流加热器 | |
| US20240164572A1 (en) | Beverage preparation machine and method for the control of a thermal conditioning device of such a beverage preparation machine |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20130626 |