CN114040694A - 自动饮料售货机中的电磁感应连续流式水加热器 - Google Patents

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安德里亚·多格里奥尼·马耶尔
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Abstract

本发明涉及一种电磁感应连续流式水加热器，特别是用于自动饮料售货机的电磁感应连续流式水加热器；所述加热器包括：管状体，所述管状体具有纵向轴线并且包括至少一个入口和出口，所述至少一个入口被配置为接收待加热的水并在使用中将其供给到所述管状体中，所述加热的水通过所述出口流出所述管状体；以及电绕组，所述电绕组缠绕在所述管状体周围并且能够电驱动以产生电磁感应场；所述管状体由导电材料制成，使得所述管状体由于所述电磁感应场的作用而被电磁感应加热；所述加热器进一步包括***件，所述***件容纳在所述管状体内部并沿着所述纵向轴线延伸；所述管状体和所述***件至少在所述***件的外表面和所述管状体的内表面之间界定用于水的螺旋流动通道，该螺旋流动通道围绕所述纵向轴线螺旋地延伸。

Description

自动饮料售货机中的电磁感应连续流式水加热器
相关专利申请的交叉引用
本专利申请要求于2019年3月29日提交的欧洲专利申请No.19166383.0和于2019年5月23日提交的意大利专利申请No.102019000007166的优先权，其全部内容通过引用并入本文。
技术领域
本发明总体上涉及自动饮料售货机的领域，并且具体地涉及使用无水材料(例如咖啡、茶、巧克力或类似物)的自动热饮料售货机中的电磁感应连续流式水加热器，以下讨论将在不丧失一般性的前提下涉及该无水材料。
背景技术
用于制备和分配饮料，特别是使用无水材料(例如咖啡、茶、巧克力等)制备的热饮料的机器是已知的。
这些机器设置有一个或多个水加热器，通常为两种类型：储水式加热器(锅炉、水壶)和连续流式水加热器。
后者是基于两种主要技术加热水的装置：本领域中非常常见的通过电阻加热构件进行加热，以及在本领域中比前一种较为不常见的电磁感应加热。
根据第一种技术，将电势差施加到加热元件的端部，其直接或间接地被待加热的水流接触。因此，在加热元件内产生电流，该电流通过焦耳效应以热能的形式耗散能量，并且经热传导对水进行加热。
这种类型的加热器在以下示例中进行了描述：GB2542359A、WO2004105438A1、CN107647785A、WO2016/016225A1、WO2004/006742A1、WO2009/012904A2、WO2014/205771A1、WO2006/056705A1、WO2013/008140A2、WO2007/036076A1和EP2881020A1以及DE3542507A1。
EP2044869A1描述了连续流式水加热器的三个实施例。其中示出的前两个实施例设想了使用第一种技术的相应的连续流式加热器，而第三个实施例以相对简单且不是非常详细的方式示出了使用前述第二种技术加热水的加热器。
根据该第二种技术，将电磁感应现象用于加热水流。
特别地，利用电磁感应在由导电材料制成的管道内产生涡流的连续流式水加热器是众所周知的，其中待加热的水在该管道内流动。涡流通过焦耳效应以热能的形式耗散能量，从而加热管道，并因此加热与其流动接触的水。
众所周知，由于允许在短时间内加热水，电磁感应连续流式水加热器是特别有利的。
EP2868242A1示出了一种加热器，其包括同轴地容纳在由电绝缘材料制成的线轴腔中的盘绕金属管道，其中电磁感应绕组缠绕在该线轴腔上。
向绕组供应交变电流，该交变电流通过电磁感应产生涡流，该涡流通过焦耳效应加热螺旋金属管道，并且因此加热在螺旋金属管道内部流动的水。
将线轴约束到机器支撑结构，而金属管道对线轴没有机械约束，因为金属管道简单地由液压回路支撑，金属管道通过推入配件连接到液压回路。
更确切地说，金属管道和线轴由空隙(气隙)径向分开。
在JP2001284034A、WO2017/191529A1、JP2003317915A、EP2881020A1和GB190915786A中描述了电磁感应水加热器的其他示例。
发明内容
尽管上述类型的连续流式水加热器代表了用于在机器中进行水加热的功能上可行的解决方案，其中，所述机器被配置为用于制备和分配饮料，但是申请人已经发现，可以进一步改进已知的加热器，特别在可实现的热交换的有效性及其维护效率方面进行改进。
本发明的目的是生产一种具有高可靠性和有限成本的电磁感应连续流式水加热器，其允许满足与已知类型的电磁感应加热器相关的上述需要。
根据本发明，该目的通过根据所附权利要求的电磁感应连续流式水加热器来实现。
附图说明
图1示意性地示出了包括根据本发明的加热器的自动饮料售货机，并且为了清楚起见移除了一些部件；
图2a至图2c示出了根据第一实施例的图1的加热器的三种配置的放大比例的轴向剖面，并且为了清楚起见移除了一些部件；
图3a-图3d示出了根据第二实施例的图1的加热器的四种配置的放大比例的轴向剖面，并且为了清楚起见移除了一些部件；
图4a和图4b示出了根据第三实施例的图1的加热器的两种配置的放大比例的轴向剖面，并且为了清楚起见移除了一些部件；
图5a和图5b示出了根据第四实施例的图1的加热器的两种配置的放大比例的轴向剖面，并且为了清楚起见移除了一些部件；
图6a至图6d示出了根据第五实施例的图1的加热器的四种配置的放大比例的轴向剖面，并且为了清楚起见移除了一些部件；
图7a至图7d示出了根据第六实施例的图1的加热器的四种配置的放大比例的轴向剖面，并且为了清楚起见移除了一些部件；
图8a-图8d示出了根据第七实施例的图1的加热器的四种配置的放大比例的轴向剖面，并且为了清楚起见移除了一些部件。
具体实施方式
现在将参考附图详细描述本发明，以便允许本领域技术人员生产和使用本发明。对于本领域技术人员来说，对所描述的实施例的各种修改将立即变得显而易见，并且在不脱离如所附权利要求中限定的本发明的保护范围的情况下，所描述的一般原理可以应用于其他实施例和应用。因此，本发明不应理解为限于所描述和示出的实施例，而是旨在根据所描述和要求保护的特征具有最宽的保护范围。
除非另有定义，否则本文使用的所有技术和科学术语具有本发明领域普通技术人员通常使用的相同含义。在有争议的情况下，包括所提供的定义的本说明书将具有约束力。此外，提供实施例仅用于说明目的，因此不应认为这些实施例是限制性的。
为了便于理解本文描述的实施例，将参考一些特定实施例，并且将使用特定语言来对其进行描述。本文中使用的术语仅旨在描述特定实施例，而并不旨在限制本发明的范围。
参考图1，自动饮料售货机，特别使用无水材料(例如咖啡、茶、巧克力或类似物)制备热饮料的售卖机，整体由1示意性地表示。
机器1包括：
-电磁感应连续流式水加热器2；
-液压供给回路3(示意性示出)，该液压供给回路3设置有容器4，该容器4构造成盛水，优选室温水，并且将水流从容器4经由管道5和液压泵6输送到加热器2；以及
-电路7(示意性示出)，其功能将在以下说明。
具体地，加热器2电连接到电路7并且流体连接到液压回路3。
如图2a所示，加热器2主要包括管状体8，管状体8具有纵向轴线A并且至少包括入口10(特别是入口通道)和出口11(特别是出口通道)，入口10被配置为接收来自容器4的待加热的水流并在使用中将其供给到管状体8中，加热的水流通过出口11流出管状体8。
根据该优选而非限制性的实施例，管状体8具有大致中空的圆柱形形状，并且轴线A是直的。此外，管状体8以已知但未详细描述的方式被约束到机器1的内部支撑结构(未示出)。
为此目的，加热器2包括第一端部13和第二端部14，第一端部13和第二端部14布置在管状体8的轴向相对部分上，固定到管状体8并且适于连接到机器1的内部支撑结构。
特别地，第一端部13和第二端部14限定管状体8的相应轴向封闭构件，并且分别包括入口10和出口11。
更具体地，入口10和出口11分别由从第一端部13和第二端部14轴向突出的相应中空突起限定。
在所示的示例中，出口11与出口管道15(图1)流体连接。该出口管道15被配置成将加热的水从加热器2输送到饮料生产室(未示出)，在饮料生产室中加热的水接触通常包含在预先穿孔的胶囊中的无水材料。然后将由此获得的饮料从生产室输送到分配器(也未示出)，通过该分配器将饮料从机器中排出。
加热器2进一步包括电绕组12，电绕组12围绕管状体8即缠绕管状体8布置，该电绕组12与轴线A同轴，并且被供电以产生电磁感应场。
具体地，绕组12由缠绕在中空且基本为圆柱形的线轴16的外表面上的多个后续同心线圈12a限定，线轴16同轴地装配到管状体8。换言之，管状体8至少部分地容纳在线轴16的轴向腔中。
更具体地，线轴16由非导电材料制成，即具有零磁化率。
绕组12被配置为以给定的振荡频率被供应交流电流，从而产生电磁感应场。
适当地，管状体8由导电和导磁材料制成，并且因此，管状体8被配置成通过由电磁感应场引起的电磁感应进行加热。
方便地，将隔热材料的层17径向地设置在线轴16和管状体8的外表面之间，以便在使用中避免通过从管状体8到线轴16本身的传导引起的热传递。
在一个实施例中，线轴16可以与管状体8共同模制(包覆模制)。
在另一实施例中，绕组12直接缠绕在管状体8上，其间仅设置绝缘材料层17。
在另一实施例中，绕组12直接缠绕在管状体8上。
从图1中可以看出，机器1进一步包括多个温度传感器30，在所描述的示例中为两个温度传感器30，每个温度传感器30分别布置在入口10和出口11处，并且被配置为检测相应动作区域中的水温。
机器1进一步包括控制单元31，该控制单元31被配置为接收由温度传感器30检测到的温度值，并因此控制电路7的激活。
从图2a中可以看出，加热器2进一步包括由具有零磁化率的非导电材料制成的非发热(即非生热)***件18，其容纳在管状体8内，特别是与轴线A同轴，并且沿着轴线A延伸。
根据该优选且非限制性的实施例，***件18包括螺纹19，螺纹19限定围绕纵向轴线A在***件18的外表面21上延伸的螺旋形牙顶20。
详细地，螺旋形牙顶20布置成与管状体8的内表面22接触。
因此，管状体8和***件18，更具体地外表面21和内表面22，在其之间界定螺旋水流通道23，该定螺旋水流通道围绕轴线A螺旋地延伸。
优选地，螺旋牙顶20根据恒定螺距的圆柱螺旋形成。
在未示出的替代实施例中，螺旋牙顶20根据可变螺距的圆柱形螺旋或恒定或可变螺距的锥形螺旋形成。
鉴于上述情况，流动通道23限定了用于加热流过加热器2的水的螺旋形或盘旋形通路。由于这种构造，水沿着管状体8内部的路径行进，该路径比水流在管状体8内部的轴向线性流动时的路径更长，从而允许精确控制水温。
实际上，该方案特别适用于低流速并且当需要高的温度精度时的情况，例如对于味道受水温影响的饮料。
下面将特别参考水流通过入口10供给到管状体8的初始条件来描述根据本发明的加热器2的操作。
在这种条件下，水流从***件18的螺纹19转向，并行进到由螺旋牙顶20和管状体8的内表面22界定的螺旋流动通道23。
同时，绕组12通过控制单元31供电，控制单元31控制电路7的激活。管状体8被电磁感应加热，并由此，流过流动通道23的水在其接触管状体8的内表面22时被传导加热。
此时，水从出口11流出。对于待制备的每种饮料重复该过程。
图2b中的附图标记102表示根据本发明的替代实施例的作为整体的电磁感应水加热器。
由于加热器102类似于加热器2，因此以下描述限于它们之间的差异，在可能的情况下，对于相同或相应的部件使用相同的附图标记。
特别地，加热器102与加热器2的不同之处在于，加热器102包括基本为圆柱形的***件118，***件118具有基本上平滑的外表面121，没有螺纹并且平行于轴线A。
另外，加热器102包括管状体108，该管状体108设置有螺旋形牙顶120，该螺旋形牙顶120围绕轴线A在管状体108的内表面122上延伸并与***件118的外表面121接触。
因此，限定了由外表面121和螺旋形牙顶120界定的螺旋形流动通道123。
加热器102的操作类似于加热器2。
图2c中的附图标记202表示根据本发明的另一实施例的作为整体的电磁感应水加热器。
由于加热器202类似于加热器2和加热器102，因此以下描述限于它们之间的差异，在可能的情况下，对于相同或相应的部件使用相同的附图标记。
特别地，加热器202包括***件18和基本上类似于加热器102的管状体108的管状体208。
因此，限定了螺旋流动通道223，该螺旋流动通道223界定在***件18的螺旋牙顶20、管状体208的螺旋牙顶220、管状体208的内表面222和***件18的外表面21之间。
加热器202的操作类似于加热器2。
图3a中的附图标记302表示根据本发明的另一实施例的作为整体的电磁感应水加热器。
由于加热器302类似于加热器2，因此以下描述限于它们之间的差异，在可能的情况下，对于相同或相应的部件使用相同的附图标记。
特别地，加热器302与加热器2的不同之处在于，加热器302包括水流转向器构件325，该水流转向器构件325由***件18承载并且具有围绕轴线A的螺旋形状。
优选地，转向器构件325由圆柱形螺旋弹簧(cylindrical coil spring)限定，该圆柱形螺旋弹簧连接到***件18，使得每个线圈容纳在流动通道323的相应通道部分中。
优选地，转向器构件325由恒定螺距的圆柱形螺旋弹簧限定。
在替代实施例中，转向器构件325由可变螺距圆柱形螺旋弹簧或恒定螺距或可变螺距锥形螺旋弹簧限定。
鉴于上述情况，流动通道323的通道截面(passage section)与加热器2的流动通道23的通道截面相比变窄。
由于这种配置，流动通道323的通道截面可以通过简单地更换转向器构件325(例如，通过选择具有不同直径的线圈的转向器构件325)来改变，而不需要修改或更换***件18或管状体8。
另外，转向器构件325布置成与管状体8的内表面22接触，使得在机器1的正常使用期间可以通过刮擦来移除沉积在内表面22上的水垢。
在这方面，转向器构件325可沿轴线A弹性变形，并且在没有变形时的轴向长度大于***件18的轴向长度。
因此，在加热器302的组装(装配)期间，转向器构件325被弹性压缩，并且由于其布置成与内表面22接触，因此其弹性变形刮掉沉积在该内表面22上的任何水垢残留物。
更详细地，在组装期间，承载转向器构件325的***件18过盈配合在管状体8内，使得螺旋形牙顶20和转向器构件325布置成与内表面22接触，并且直到转向器构件的第一轴向端部326邻接第一端部13。
此时，第二端部分14连接到管状体8，以便在其与第一轴向端326相对的第二轴向端327处按压和压缩转向器构件325。
这种压缩引起转向器构件325的线圈的轴向移动，这样刮擦内表面22，从而实现期望的效果。
加热器302的操作类似于加热器2。
图3b中的附图标记402表示根据本发明的替代实施例的作为整体的电磁感应水加热器。
由于加热器402类似于加热器102，因此以下描述限于它们之间的差异，在可能的情况下，对于相同或相应的部件使用相同的附图标记。
特别地，加热器402与加热器102的不同之处在于，加热器402包括与转向器构件325基本相同的转向器构件425。
因此，限定了由外表面121、螺旋形牙顶120和转向器构件425界定的螺旋形流动通道423。
因此，流动通道423的通道截面变窄，并且流动通道423的通道截面可以通过简单地更换转向器构件425(例如，通过选择具有不同直径线圈的转向器构件425)来改变，而不需要改变或更换***件118或管状体108。
加热器402的操作类似于加热器102。
图3c中的附图标记502表示根据本发明的替代实施例的作为整体的电磁感应水加热器。
由于加热器502类似于加热器202，因此以下描述限于它们之间的差异，在可能的情况下，对于相同或相应的部件使用相同的附图标记。
特别地，加热器502与加热器202的不同之处在于，加热器502包括与转向器构件325基本相同的转向器构件525。
特别地，加热器502包括***件18和管状体208两者。
因此，限定了螺旋形流动通道523，该螺旋形流动通道523界定在***件18的螺旋形牙顶20、管状体208的螺旋形牙顶220、管状体208的内表面222、***件18的外表面21和转向器构件525之间。
因此，流动通道523的通道截面变窄，并且流动通道523的通道截面可以通过简单地更换转向器构件525(例如，通过选择具有不同直径线圈的转向器构件525)来改变，而不需要改变或更换***件18或管状体208。
加热器502的操作类似于加热器202。
图3d中的附图标记602表示根据本发明的替代实施例的作为整体的电磁感应水加热器。
由于加热器602类似于加热器302，因此以下描述限于它们之间的差异，在可能的情况下，对于相同或相应的部件使用相同的附图标记。
特别地，加热器602与加热器302的不同之处在于，加热器602包括基本为圆柱形的***件118，***件118具有基本平滑的外表面121并且平行于轴线A。因此，管状体8的内表面22和***件118的外表面121是圆柱形的并且彼此平行并且平行于轴线A。
加热器602包括围绕***件118螺旋缠绕的转向器构件625，并且该转向器构件625被布置成与管状体8的内表面22和***件118的外表面121接触。
因此，在这种情况下，流动通道623由管状体8的内表面22、***件118的外表面121和转向器构件625的外表面界定。
加热器602的操作类似于加热器2。
图4a中的附图标记702表示根据本发明的另一实施例的作为整体的电磁感应水加热器。
由于加热器702类似于加热器2，因此以下描述限于它们之间的差异，在可能的情况下，对于相同或相应的部件使用相同的附图标记。
特别地，加热器702与加热器2的不同之处在于，加热器702限定了具有沿轴线A的可变流动截面的螺旋流动通道723。
为此目的，加热器702包括***件718，***件718包括螺纹719，螺纹719具有：
-螺旋牙顶720，其围绕轴线A在***件718的外表面721上延伸；以及
-螺旋底部728，其围绕轴线A在外表面721上延伸，跟随螺旋牙顶720。
详细地，虽然螺旋形牙顶720的最大直径是恒定的，但是由于螺旋形牙顶720布置成与管状体8的内表面22接触，因此螺旋形底部728相对于轴线A的直径沿轴线A本身是可变的。
更详细地，考虑到从入口10到出口11的方向，该直径增加。
根据替代实施例(未示出)，螺旋底部728的直径沿着所述方向减小。
由于这种配置，可以实现比使用加热器2更高的流速。
加热器702的操作类似于加热器2。
图4b中的附图标记802表示根据本发明的另一实施例的作为整体的电磁感应水加热器。
由于加热器802类似于加热器702，因此以下描述限于它们之间的差异，在可能的情况下，对于相同或相应的部件使用相同的附图标记。
特别地，加热器802与加热器702的不同之处在于，加热器802进一步包括管状体208。
因此，限定了螺旋形流动通道823，该螺旋形流动通道823界定在***件718的螺旋形牙顶720、管状体208的螺旋形牙顶220、管状体208的内表面222和***件718的外表面721之间。
加热器802的操作类似于加热器702。
图5a中的附图标记902表示根据本发明的另一实施例的作为整体的电磁感应水加热器。
由于加热器902类似于加热器702，因此以下描述限于它们之间的差异，在可能的情况下，对于相同或相应的部件使用相同的附图标记。
特别地，加热器902与加热器702的不同之处在于，加热器902进一步包括转向器构件925，转向器构件925与加热器302的转向器构件325基本相同并且具有相同的特性和功能。
由于这种构造，流动通道923的通道截面可以通过简单地更换转向器构件925来改变。
加热器902的操作类似于加热器702。
图5b中的附图标记1002表示根据本发明的另一实施例的作为整体的电磁感应水加热器。
由于加热器1002类似于加热器802，因此以下描述限于它们之间的差异，在可能的情况下，对于相同或相应的部件使用相同的附图标记。
特别地，加热器1002与加热器802的不同之处在于，加热器1002进一步包括转向器构件1025，转向器构件1025与加热器902的转向器构件925基本相同并且具有相同的特性和功能。
加热器1002的操作类似于加热器902。
图6a中的附图标记1102表示根据本发明的另一实施例的作为整体的电磁感应水加热器。
由于加热器1102类似于加热器302，因此以下描述限于它们之间的差异，在可能的情况下，对于相同或相应的部件使用相同的附图标记。
特别地，加热器1102与加热器302的不同之处在于，加热器1102包括***件1118，***件1118基本类似于***件18并且可在管状体8内的至少以下位置之间移动：
-第一位置，在该位置***件1118布置成更靠近入口10；以及
-第二位置，在该位置***件1118布置成更靠近出口11。
详细地，***件1118包括闭合部分，在特定示例中，挡板(shutter)1130被配置成流体密封地密封入口10。
更详细地，当***件1118布置在第一位置时，挡板1130构造成流体密封地密封入口10。
根据该优选实施例，***件1118可通过在入口10处作用在***件1118本身上、特别是作用在挡板1130上的水流压力，在第一位置和第二位置之间移动。
更确切地说，在操作过程中，通过入口10供给到管状体8的水流压力朝向第二位置推动挡板1130，并且因此推动***件1118，从而打开水通路并允许水流到流动通道1123中。
适当地，基本类似于转向器构件325的转向器构件1125也用作挡板1130的反馈构件，在空闲状态下(当水不推动挡板1130时)将***件1118保持在第一位置。
方便地，在***件1118从第一位置移动到第二位置期间，或者从第二位置移动到第一位置期间，转向器构件1125刮擦管状体8的内表面22。
因此，可以自动进行维护(去除水垢残留物)并且还提供通道1123的自动流体密封闭合。
加热器1102的操作类似于加热器302。
图6b中的数字1202表示根据本发明的另一实施例的作为整体的电磁感应水加热器。
由于加热器1202类似于加热器402，因此以下描述限于它们之间的差异，在可能的情况下，对于相同或相应的部件使用相同的附图标记。
特别地，加热器1202与加热器402的不同之处在于，加热器1202包括在结构上和功能上类似于挡板1130的挡板1230。除了挡板1230之外，***件1218基本类似于***件118(平滑且为圆柱形)。
基本类似于转向器构件425的转向器构件1225的存在限定了基本类似于流动通道423的流动通道1223。
加热器1202的操作类似于加热器1102。
图6c中的附图标记1302表示根据本发明的另一实施例的作为整体的电磁感应水加热器。
由于加热器1202类似于加热器502，因此以下描述限于它们之间的差异，在可能的情况下，对于相同或相应的部分使用相同的附图标记。
特别地，加热器1302与加热器502的不同之处在于，加热器1302包括在结构上和功能上类似于挡板1130的挡板1330。除了挡板1330之外，***件1318基本类似于***件18。
基本上类似于转向器构件525的转向器构件1325的存在限定了基本上类似于流动通道523的流动通道1323。
加热器1302的操作类似于加热器1102。
图6d中的附图标记1402表示根据本发明的另一实施例的作为整体的电磁感应水加热器。
由于加热器1402类似于加热器602，因此以下描述限于它们之间的差异，在可能的情况下，对于相同或相应的部件使用相同的附图标记。
特别地，加热器1402与加热器602的不同之处在于，加热器1402包括在结构上和功能上类似于挡板1130的挡板1430。除了挡板1430之外，***件1418基本类似于***件18。
基本类似于转向器构件625的转向器构件1425的存在限定了基本类似于流动通道623的流动通道1423。
加热器1402的操作类似于加热器1102。
图7a中的附图标记1502表示根据本发明的另一实施例的作为整体的电磁感应水加热器。
由于加热器1502类似于加热器1102，因此以下描述限于它们之间的差异，在可能的情况下，对于相同或相应的部分使用相同的附图标记。
特别地，加热器1502与加热器1102的不同之处在于，加热器1502包括***件1518，***件1518在结构上和功能上类似于***件1118，因此包括基本类似于挡板1130的挡板1530和基本类似于转向器构件1125的转向器构件1525，并且可通过磁致动器1531在管状体8内移动，磁致动器1531被配置为通过磁相互作用控制***件1518在第一位置和第二位置之间的移动。
更详细地，磁致动器1531包括螺线管1532和永磁体1533，螺线管1532被固定并选择性地供电以产生电磁场，永磁体1533一体地固定到***件1518并被配置为磁耦合到螺线管1532。
更确切地说，通过为螺线管1532供电，将以已知的方式实现永磁体1533的移动，并由此实现***件1518的移动。
由于这种配置，可以控制***件1518的移动，并且由此控制随后的操作(例如，通过转向器构件1525移除水垢)而不管施加在***件1518上的水压如何。
优选地，磁性致动器1531布置在出口11处。
加热器1502的操作类似于加热器1102。
图7b中的附图标记1602表示根据本发明的另一实施例的作为整体的电磁感应水加热器。
由于加热器1602类似于加热器1202，因此以下描述限于它们之间的差异，在可能的情况下，对于相同或相应的部分使用相同的附图标记。
特别地，加热器1602与加热器1202的不同之处在于，加热器1602包括***件1618，因此其包括基本类似于挡板1230的挡板1630和基本类似于转向器构件1225的转向器构件1625，转向器构件1625在结构上和功能上类似于***件1218，但可借助于磁致动器1631在管状体108内移动，磁致动器1631在结构上和功能上基本与磁致动器1531相同。
加热器1602的操作类似于加热器1502。
图7c中的附图标记1702表示根据本发明的另一实施例的作为整体的电磁感应水加热器。
由于加热器1702类似于加热器1302，因此以下描述限于它们之间的差异，在可能的情况下，对于相同或相应的部分使用相同的附图标记。
特别地，加热器1702与加热器1302的不同之处在于，加热器1702包括在结构上和功能上类似于***件1318的***件1718，因此包括基本类似于挡板1330的挡板1730和基本类似于转向器构件1325的转向器构件1725，并且可借助于磁性致动器1731在管状体208内移动，磁性致动器1731在结构上和功能上基本上与磁性致动器1531相同。
加热器1702的操作类似于加热器1502。
图7d中的附图标记1802表示根据本发明的另一实施例的作为整体的电磁感应水加热器。
由于加热器1802类似于加热器1402，因此以下描述限于它们之间的差异，在可能的情况下，对于相同或相应的部分使用相同的附图标记。
特别地，加热器1802与加热器1402的不同之处在于，加热器1802包括***件1818，***件1818在结构上和功能上类似于***件1418，因此包括基本类似于挡板1430的挡板1830和基本类似于转向器构件1425的转向器构件1825，但是可借助于磁致动器1831在管状体8内移动，磁致动器1831在结构上和功能上基本与磁致动器1531相同。
加热器1802的操作类似于加热器1502。
图8a中的附图标记1902表示根据本发明的另一实施例的作为整体的电磁感应水加热器。
由于加热器1902类似于加热器302，因此以下描述限于它们之间的差异，在可能的情况下，对于相同或相应的部分使用相同的附图标记。
特别地，加热器1902与加热器302的不同之处在于，加热器1902包括***件1918，***件1918在结构上和功能上类似于***件18，但是可借助于磁性致动器1931在管状体8内移动，磁性致动器1931在结构上和功能上基本与磁性致动器1531相同。
由于这种构造，***件1918在管状体8内可控制地移动，而基本无需流体压力对***件1918的作用。
加热器1902的操作类似于加热器1502。
图8b中的附图标记2002表示根据本发明的另一实施例的作为整体的电磁感应水加热器。
由于加热器2002类似于加热器402，因此以下描述限于它们之间的差异，在可能的情况下，对于相同或相应的部件使用相同的附图标记。
特别地，加热器2002与加热器402的不同之处在于，加热器2002包括***件2018，***件2018在结构上和功能上类似于***件118，但是可通过磁性致动器2031在管状体108内移动，磁性致动器2031在结构上和功能上基本与磁性致动器1531相同。
由于这种构造，***件2018在管状体108内可控制地移动，而基本无需流体压力对***件2018的作用。
加热器2002的操作类似于加热器1502。
图8c中的附图标记2102表示根据本发明的另一实施例的作为整体的电磁感应水加热器。
由于加热器2102类似于加热器502，因此以下描述限于它们之间的差异，在可能的情况下，对于相同或相应的部分使用相同的附图标记。
特别地，加热器2102与加热器502的不同之处在于，加热器2102包括***件2118，***件2118在结构上和功能上类似于***件18，但是可借助于磁性致动器2131在管状体208内移动，磁性致动器2131在结构上和功能上基本与磁性致动器1531相同。
由于这种构造，***件2118在管状体208内可控制地移动，而基本无需流体压力对***件2118的作用。
加热器2102的操作类似于加热器1502。
图8d中的附图标记2202表示根据本发明的另一实施例的作为整体的电磁感应水加热器。
由于加热器2202类似于加热器602，因此以下描述限于它们之间的差异，在可能的情况下，对于相同或相应的部件使用相同的附图标记。
特别地，加热器2202与加热器602的不同之处在于，加热器2202包括***件2218，***件2218在结构上和功能上类似于***件118，但是可借助于磁性致动器2231在管状体8内移动，磁性致动器2231在结构上和功能上基本上与磁性致动器1531相同。
由于这种构造，***件2218在管状体8内可控制地移动，而基本无需流体压力对***件2218的作用。
加热器2202的操作类似于加热器1502。
通过检查根据本发明生产的加热器2、102、302、403、502、602、702、802、902、1002、1102、1202、1302、1402、1502、1602、1702、1802、1902、2002、2102、2202的特性，其允许实现的优点是显而易见的。
特别地，由于流动通道23、123、223、323、423、523、623、723、823、923、1023、1123、1223、1323、1423、1523、1623、1723、1823、1923、2023、2123、2223的螺旋形状，与水流是轴向线性的情况相比，水在管状体8内行进更长的路径。这允许精确控制水温。该解决方案特别适用于低流速和当需要高的温度精度时的情况，例如对于味道受水温影响的饮料。
此外，每当在流动通道323、423、523、623、723、823、923、1023、1123、1223、1323、1423、1523、1623、1723、1823、1923、2023、2123、2223内存在转向器构件325、425、525、625、725、1025、1125、1225、1325、1425、1525、1625、1725、1825、1925、2025、2125、2225时，就可以通过简单地更换转向器构件(例如，通过选择其线圈具有不同直径的转向器构件)来改变流动通道通路截面，而不需要修改或更换***件或管状体。
另外，由于转向器构件是可弹性变形的并且被布置成与管状体的内表面接触，因此转向器构件线圈在弹性变形期间的轴向移动导致刮削并且从而移除在组装期间可能已经沉积在该内表面上的任何水垢残留物。
下述情况是特别有利的：例如通过***件1118、1218、1318、1418上的水压，或者通过激活移动***件1918、2018、2118、2218的电磁致动器，或者通过上述两种方式，对转向器构件1123、1223、1323、1423、1523、1623、1723、1823、1923、2023、2123、2223的这种轴向移动相对于***件1518、1618、1718、1818进行自动控制。
此外，如果***件718限定具有沿轴线A的可变通道截面的流动通道723、823、923、1023，则可以实现比使用具有沿轴线A的恒定通道截面的流动通道更高的流速。
应当理解，在不脱离由权利要求限定的保护范围的情况下，可以对本文描述和示出的以下加热器进行各种修改和变型：2、102、302、403、502、602、702、802、902、1002、1102、1202、1302、1402、1502、1602、1702、1802、1902、2002、2102、2202。

Claims (14)

1.一种电磁感应连续流式水加热器(2、102、302、403、502、602、702、802、902、1002、1102、1202、1302、1402、1502、1602、1702、1802、1902、2002、2102、2202)，特别地，用于自动饮料售货机(1)；
所述加热器包括：
-管状体(8、108、208)，所述管状体(8、108、208)具有纵向轴线(A)并且包括至少一个入口(10)和出口(11)，所述至少一个入口(10)构造成接收待加热的水并在使用中将所述待加热的水供给到所述管状体(8、108、208)中，加热的水通过所述出口(11)流出所述管状体(8、108、208)；以及
-电绕组(12)，所述电绕组(12)缠绕在所述管状体(8、108、208)周围并且能够被电驱动以产生电磁感应场；
所述管状体(8、108、208)由导电材料制成，使得所述管状体(8、108、208)由于所述电磁感应场的作用而被电磁感应加热；
所述加热器进一步包括***件(18、118、718、1118、1218、1318、1418、1518、1618、1718、1818、1918、2018、2118、2218)，所述***件容纳在所述管状体(8、108、208)内并沿所述纵向轴线(A)延伸；
所述管状体(8、108、208)和所述***件(18、118、718、1118、1218、1318、1418、1518、1618、1718、1818、1918、2018、2118、2218)至少在所述***件的外表面(21、121、721、1121、1221、1321、1421、1521、1621、1721、1821、1921、2021、2121、2221)和所述管状体(8、108、208)的内表面(22、122、222)之间界定所述水的螺旋流动通道(23、123、223、323、423、523、623、723、823、923、1023、1123、1223、1323、1423、1523、1623、1723、1823、1923、2023、2123、2223)，所述螺旋流动通道(23、123、223、323、423、523、623、723、823、923、1023、1123、1223、1323、1423、1523、1623、1723、1823、1923、2023、2123、2223)围绕所述纵向轴线(A)螺旋地延伸。
2.根据权利要求1所述的加热器(2、202、302、502、702、802、902、1002、1102、1302、1502、1702、1902、2102)，其中，所述***件(18、718、1118、1318、1518、1718、1918、2118)包括螺纹(19、719、1119、1319、1519、1719、1919、2119)，所述螺纹(19、719、1119、1319、1519、1719、1919、2119)限定第一螺旋形牙顶(20、720、1120、1320、1520、1720、1920、2120)，所述第一螺旋形牙顶(20、720、1120、1320、1520、1720、1920、2120)围绕所述纵向轴线(A)延伸到所述***件的所述外表面(21、721、1121、1321、1521、1721、1921、2121)上并且布置成与所述管状体(8、208)的所述内表面(22、222)接触，以便界定所述流动通道(23、223、323、523、723、823、923、1023、1123、1323、1523、1723、1923、2123)。
3.根据权利要求2所述的加热器(202、502、802、1002、1302、1702、2102)，其中，所述管状体(208)包括第二螺旋形牙顶(220)，所述第二螺旋形牙顶(220)围绕所述纵向轴线(A)延伸到所述管状体(208)的所述内表面(222)上；并且
所述第一螺旋形牙顶(20、720、1320、1720、2120)和所述第二螺旋形牙顶(220)至少在彼此之间界定所述流动通道(223、523、823、1023、1323、1723、2123)。
4.根据权利要求1所述的加热器(102、402、1202、1602、2002)，其中，所述管状体(108)包括螺旋形牙顶(120)，所述螺旋形牙顶(120)围绕所述纵向轴线(A)延伸到所述管状体(108)的所述内表面(122)上，并且被布置成与所述***件(118、1218、1618、2018)的所述外表面(121、1221、1621、2021)接触，以便界定所述流动通道(123、423、1223、1623、2023)；并且其中，所述***件的所述外表面是圆柱形的并且平行于所述纵向轴线(A)。
5.根据前述权利要求中任一项所述的加热器，进一步包括水流转向器构件(325、425、525、625、725、825、925、1025、1125、1225、1325、1425、1525、1625、1725、1825、1925、2025、2125、2225)，所述水流转向器构件布置在所述流动通道(323、423、523、623、723、823、923、1023、1123、1223、1323、1423、1523、1623、1723、1823、1923、2023、2123、2223)内，由所述***件(18、118、718、1118、1218、1318、1418、1518、1618、1718、1818、1918、2018、2118、2218)承载并且具有围绕所述纵向轴线(A)的螺旋形状；
所述转向器构件布置成与所述管状体(8、108、208)的所述内表面(22、122、222)接触。
6.根据引用权利要求1时的权利要求5所述的加热器(602、1402、1802、2202)，其中，所述管状体(8)的所述内表面(22)和所述***件(118、1418、1818、2218)的所述外表面(121、1421、1821、2221)均为圆柱形的并且平行于所述纵向轴线(A)；
其中，所述转向器构件(625、1425、1825、2225)围绕所述***件(118、1418、1818、2218)螺旋地缠绕，并且被布置成与所述管状体(8)的所述内表面(22)和所述***件(118、1418、1818、2218)的所述外表面(121、1421、1821、2221)接触；并且
其中，所述流动通道(623、1423、1823、2223)进一步由所述转向器构件(625、1425、1825、2225)的所述外表面的一部分界定。
7.根据权利要求5或6所述的加热器，其中，所述转向器构件(325、425、525、625、725、825、925、1025、1125、1225、1325、1425、1525、1625、1725、1825、1925、2025、2125、2225)能够沿所述纵向轴线(A)弹性变形，并且在未变形时的轴向长度大于所述***件(18、118、718、1118、1218、1318、1418、1518、1618、1718、1818、1918、2018、2118、2218)的轴向长度；并且
其中，所述转向器构件在组装状态下弹性变形。
8.根据前述权利要求中任一项所述的加热器(702、802、902、1002)，其中，所述流动通道(723、823、923、1023)具有能够沿所述纵向轴线(A)变化的通路截面。
9.根据前述权利要求中任一项所述的加热器(1102、1202、1302、1402、1502、1602、1702、1802、1902、2002、2102、2202)，其中，所述***件(1118、1218、1318、1418、1518、1618、1718、1818、1918、2018、2118、2218)能够在所述管状体(8、108、208)内在至少第一位置与第二位置之间移动，在所述第一位置，所述***件被布置成最靠近所述入口(10)，在所述第二位置，所述***件被布置成最靠近所述出口(11)。
10.根据权利要求9所述的加热器(1102、1202、1302、1402、1502、1602、1702、1802)，其中，所述***件(1118、1218、1318、1418、1518、1618、1718、1818)包括闭合部分(1130、1230、1330、1430、1530、1630、1730、1830)，所述闭合部分(1130、1230、1330、1430、1530、1630、1730、1830)被配置成当所述***件布置在所述第一位置时流体密封地密封所述入口。
11.根据权利要求10所述的加热器(1102、1202、1302、1402、1502、1602、1702、1802)，其中，所述***件(1118、1218、1318、1418、1518、1618、1718、1818)能够借助于在所述入口(10)处作用在所述***件自身上的水流的压力而在所述管状体(8、108、208)内移动。
12.根据权利要求9所述的加热器(1502、1602、1702、1802、1902、2002、2102、2202)，其中，所述***件(1518、1618、1718、1818、1918、2018、2118、2218)能够借助于磁致动器(1531、1631、1731、1831、1931、2031、2131、2231)在所述管状体(8、108、208)内移动，所述磁致动器(1531、1631、1731、1831、1931、2031、2131、2231)被配置成控制所述***件在所述第一位置与所述第二位置之间的移动。
13.根据前述权利要求中任一项所述的加热器，其中，所述绕组(12)直接缠绕在所述管状体(8、108、208)上，或者其中，所述绕组缠绕在共同模制于所述管状体(8、108、208)上的线轴(16)上。
14.一种用于生产热饮料的机器(1)，包括：
-根据前述权利要求中任一项所述的电磁感应连续流式水加热器(2、102、302、403、502、602、702、802、902、1002、1102、1202、1302、1402、1502、1602、1702、1802、1902、2002、2102、2202)；
-液压供给回路(3)，所述液压供给回路(3)流体连接至所述加热器以向所述加热器供给水流；以及
-供电电路(7)，所述供电电路(7)电连接到所述绕组(12)以向所述绕组(12)供电。
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