KR102307890B1 - 음료를 제조 및 분배하기 위한 기계에서 물을 가열하기 위한 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

음료를 제작 및 분배하기 위한 기계에서 물을 가열하기 위한 장치(1)는 하나 이상의 가열 금속 덕트(2) 및 전자기 유도의 권선(3)을 구비한다.
이 장치는, 논리 유닛에 의해 매 음료 유형에 대해 기계가 분배할 수 있는 방법을 수행하는 것이 가능한 가열 및 공급 어셈블리의 일부분이고, 가열된 물의 온도는 사용자에 의해 선택될 수 있는 특정 온도값으로 안내된다.

Description

음료를 제조 및 분배하기 위한 기계에서 물을 가열하기 위한 장치 및 방법 {DEVICE AND METHOD FOR HEATING WATER IN A MACHINE FOR MAKING AND DISPENSING DRINKS}
본 발명은, 예를 들어 커피, 차, 초콜릿 등과 같은 음료를 제조 및 분배하기 위한 기계에서 물을 가열하기 위한 장치 및 방법에 관한 것으로, 그러한 기계는 그러한 방법을 실행하는데 적합한 공급 및 가열 어셈블리를 포함한다.
일반적으로 보일러나 주전자(kettle)로서 정의된, 물을 가열하기 위한 장치를 갖춘 뜨거운 음료를 제조 및 분배하기 위한 기계가 알려져 있고; 통상적으로 전류에 의해 공급되는 그러한 장치는, 가열 요소에 의해, 탱크 내에 함유된 물을 가열할 수 있다.
통상적으로 저항성 재료(resistive material)로 만들어진 발열체(heating element)는 영구적으로 탱크 내에 함유된 물에 침지(dip)되며; 전위차가 발열체의 양단에 인가되고, 그 후 주울(Joule) 효과에 기인해 물을 가열함으로써 열의 형태로 에너지를 발산하는 전류가 발생된다. 실제로, 이것은 종래의 물 보일러 내부의 물을 가열하는 데 사용되는 동일한 기술이다.
또한 기계가 작동하지 않을 때도, 긴 대기시간 없이 소망하는 온도에서 음료의 분배를 보장하도록, 가열 장치 내에 함유된 물을 소망하는 온도로 유지하는 것이 필수적이다. 기계가 오랫동안 작동하지 않으면, 높은 온도(통상적으로 85℃보다 높은 온도)에서 물을 유지하기 위해 큰 에너지 소비가 있을 것이다.
예를 들어, 매 분배의 끝에서 수용성 물질(soluble substance)에 의해 음료의 제조에 사용되는 보일러의 경우에, 보일러에 함유된 온수의 레벨이 감소되고, 주위 온도(ambient temperature)에서의 물이 보일러를 다시 채우기 위해 입력된다. 그런 다음, 음료의 다음 분배가 소망하는 온도에서 일어나는 것을 보장하기 위해, 물의 전체 온도가 감소하고 있고, 물을 다시 가열하기 위해 대략 긴 대기 시간이 필요한바; 대기 시간은 하나 이상의 이전의 분배에 공급된 온수의 양에 의존할 것이다.
온도에 더하여, 만족되어야 할 중요한 사양은 무엇보다도 제조되는 음료 유형(beverage type)에 의존하고 있는 공급된 온수의 유량(flow rate)인바; 예를 들어, 수용성 물질에 의해 생산된 음료의 경우에는, 상당한 유량의 온수가 요구되고(적어도 10 cc/s); 이 사양을 만족시키는 것은 간단하지 않으며, 실제로 공급되는 온수의 높은 유량에 의해, 다음 분배 또는 그렇지 않으면 수용성 물질이 약간의 덩어리(lump)를 줄 수 있는 음료를 얻기 위한 긴 대기 시간에 기인하여 탱크 내에 함유된 물의 온도의 빠른 감소가 있을 것이다.
음료를 제조 및 분배하기 위한 기계에 있어서, 물 가열과 관련된 주요한 문제는 결정된 수괴(water mass)가 가열되는 열 관성에 기인한바; 신속한 물 가열을 위하여 전자기 유도의 현상이 가열되는 물과 접촉하는 전기적으로 전도성의 소자(element) 내부에서 와전류(eddy current, 맴돌이 전류)를 발생시키는데 사용될 수 있고; 와전류는 주울 효과로 인해 전도성 소자를 가열하는 온기(warmth) 및 결과적으로 그와 접촉하는 물의 형태로 에너지를 발산한다.
전자기 유도 히터(electromagnetic induction heater)는 와전류가 유도되는 금속 파이프 내부를 흐르는 물을 급속하게 가열하는 품질을 갖는다고 알려져 있다.
인더스트리얼 테크놀로지 리서치 인스티튜트(Industrial Technology Research Institute)라는 이름의 US5262621는, 전자기 유도의 권선(winding)이 권회(wonud)되는 금속 파이프 내부를 흐르는 물을 가열하기 위한 장치를 나타내고 있다. 따라서, 권선은 AC 전압을 공급받고, 그에 따라 파이프를 가열함으로써 그 내부에 흐르는 물의 온도를 증가시키는 와전류가 파이프 내부에 발생된다. 물이 중력에 의해 파이프를 통과하므로, 높은 유량으로 온수의 분배가 처리되는 일은 없다. 또한, DE10350064에는, 전자기 유도의 권선이 얇은 벽을 갖는 크롬 도금 강철 파이프 주위에 권회된 커피 머신(coffee machine)에서 물을 가열하기 위한 장치가 나타내어져 있다.
어쨌든, 앞서 언급한 히터들은 다음과 같은 문제가 있다. 즉, 물에 함유된 물때(limescale)는 가열로 인해 가열 파이프 내부에 증착되고, 가열 파이프 내부에서 물때의 내부 코팅은 초기에 물 쪽으로의 파이프로부터의 열전도를 제한하며, 연속하여 장치 또는 전체 기계의 상대 손상을 갖는 가열 파이프의 내부를 차단할 수 있는 형상으로 형성될 것이다. 따라서, 기계의 손상 또는 히터의 교체를 방지하기 위하여, 가열 파이프로부터 물때를 제거하기 위해 디스케일링 물질(descaling substance, 석회석 제거 물질)에 의해 세정 사이클(cleaning cycle)이 주기적으로 수행될 것이다.
예를 들어 EP2044869는 초음파 발생기(ultrasonic generator)를 구비한 유도 히터를 나타내는바; 이 히터는 전자기 유도의 권선이 권회된 강자성 재료(ferromagnetic material)로 만들어진 원통형 케이싱(cylindrical casing)을 구비하고; 강자성 케이싱 내부에 가열되는 물을 위한 유로가 있고 초음파 발생기는 상기 케이싱의 일단에 통합되어 있으며; 이러한 방식으로 히터 내부의 물때 형성이 초음파 발생기에 의해 만들어지는 초음파 진동에 의해 저해된다.
그런데, 상술한 히터는 가열 덕트(heating duct)의 정확한 유지 보수를 필요로 하는 문제가 있다. 가열 덕트가 차단되는 경우에 있어서, 이들 히터의 교체는 복잡하고 비용이 많이 드는 작업이다.
본 발명의 목적은, 종래 기술의 단점을 회피하는 음료를 제조 및 분배하기 위한 기계에서 물을 가열하기 위한 장치를 실현하는 것에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 감소된 전력 소비로 그리고 교체가 간단하고 빠르며 저렴한 값싸고 사용하기 쉬운 음료를 제조 및 분배하기 위한 기계에서 물을 급속하게 가열하기 위한 장치를 제공하는 것에 있다.
이러한 본 발명의 목적과 또 다른 목적은, 청구항 제1항 및 각각의 종속항에 따른 음료를 제조(making) 및 분배하기 위한 기계에서 물을 가열하기 위한 장치를 통해 본 발명에 의해 달성된다.
특히, 본 발명에 따르면, 음료를 조제(preparing) 및 분배하기 위한 기계에서 물을 가열하기 위한 장치는, 입구와 출구 사이의 물 흐름을 위한 적어도 하나의 금속 덕트 및 적어도 하나의 전자 유도의 권선을 구비하되, 상기 권선의 루프가 내부에 상기 금속 덕트가 수용(house)되는 캐비티(cavity)를 갖는 전기적으로 절연 재료(insulating material)로 만들어진 스풀(spool) 주위에 권회되어 있다는 점에, 그리고 상기 금속 덕트 및 상기 스풀이 적어도 부분적으로 상기 캐비티 내부의 간극(gap)에 의해 분리되어 있다는 점에 특징이 있다.
실제로, 본 발명의 독특한 태양(aspect)은, 예를 들어 물때 증착으로 인한 감소된 효율 또는 가열 덕트의 차단 등과 같은 오작동의 경우에, 그러한 덕트를 간단하고 신속하게 교체하는 것이 가능하고; 전자기 유도의 권선 및 금속 덕트가 두 개의 물리적으로 분리된 조각이 되도록 설계되는 전체 히터를 교체할 필요가 없는바; 이것은 전기 부품(전자 유도의 권선) 및 유압 부품(가열 덕트)의 간단한 유지 보수를 가능하게 한다.
상세하게는, 본 발명에 따른 장치는, 상기 권선을 위한 적어도 하나의 전력 공급 회로를 구비하되, 전자기 유도의 현상을 이용함으로써 와전류가 주울 효과로 인해 그러한 덕트를 가열하는 금속 덕트 내부에서 발생된다.
본 발명에 따른 장치는, 또한 10 cc/s보다 큰 유량으로 분배하기 위해 75℃보다 높은 온도로 물을 안내할 수 있다. 이것은, 그 내부에서 가열되는 물과 접촉하는 큰 표면을 갖도록 그러한 두께 및 섹션(section, 부분)으로, 바람직하게는 강자성 재료의 전기적으로 전도성의 요소로 만들어진 금속 덕트를 통과함으로써 물이 거의 순간적으로 가열되기 때문에 얻어진다.
공간을 최적화하기 위해서, 덕트가 나선형 형상(spiral shape)을 갖는 것이 유리하고, 가열 요소의 교체가 조작자에게 쉽게 될 수 있도록 그러한 덕트의 입구와 출구가 동일한 단부에 만들어지는 것이 바람직하다.
가열 덕트의 교체를 더 간단하게 하기 위해, 전자 유도의 권선과 간섭하지 않고 유압 회로의 나머지로부터 가열 덕트를 연결 및 분리하는 것을 허용하는 이 기술 분야에 알려진 푸시 인 피팅(push-in fitting)이 존재한다.
본 발명의 또 다른 목적은, 청구항 제6항 및 각각의 종속항에 따른 음료를 제조 및 분배하기 위한 기계에서 물을 공급 및 가열하기 위한 어셈블리로서, 본 발명에 따른 물을 가열하기 위한 앞서 언급한 장치 및 가열 덕트 내부에서 가열되는 물의 흐름을 위한 펌프를 구비하되, 물이 독립 탱크 또는 예를 들어 주 연결(main connection)로부터 나온다.
상기 어샘블리는, 전형적으로 "에어 브레이크(air break)"라는 이름의 물 탱크를 더 구비할 수 있는데; 이러한 탱크는 실질적으로 보통 자동 분배 기계 내 또는 일반적으로 급수 본관(water main)과 직접 연결된 기계 내에 존재하는 챔버(chamber)이다. 공기 브레이크 챔버는, 기계의 유압 회로 내부에 존재하는 가능한 세균이나 미생물이 전체 급수 본관을 오염시킬 수 있는 것을 방지하기 위해, 급수 본관을 분배 기계의 유압 회로로부터 분리한다.
분리(separation)는 공기층(air layer)에 의해 일어나는데; 특히, 이후 간단히 분리 챔버(separating chamber)라 칭해지는 공기 브레이크 챔버는, 전형적으로 급수 본체로부터 직접 나오는 물에 대한 입구 및 분배 기계의 유압 회로를 향하고 있는 출구를 갖추고 있다. 입구는 레벨 센서(level sensor), 전형적으로 플로트(float)로 인해 출구보다 높은 높이에 배치되고, 분리 챔버 내부에 함유된 물의 레벨은 그러한 입구에 도달할 수 없으며; 그 다음에, 급수 본체와 분배 기계의 유압 회로 사이의 분리는 분리 챔버 내부의 공기층에 의해 얻어진다.
본 발명에 따른 공급 및 가열 어셈블리는, 그 실시예 중 하나에서, 이 경우에 두 개의 입구와 하나의 출구를 갖추는 분리 챔버를 구비할 수 있는데; 분리 챔버의 출구는 가열 덕트의 입구에 유압적으로 접속되어 있고, 분리 챔버의 제1 입구는 급수 본체에 접속되어 있으며, 분리 챔버의 제2 입구는 3방향 전자 밸브(three-way electrovalve)를 통해 가열 덕트의 출구에 접속되어 있다. 그 다음에, 이것은 출구 덕트를 향하여 또는 분리 챔버를 향하여 출구로부터 선택적으로 온수의 흐름을 전환하는 가능성을 제공한다. 이와 같이 해서, 가열되는 온수의 온도 및/또는 유량이 높으면, 분리 챔버에 존재하는 물의 하나 이상의 사전 가열 사이클(pre-heating cycle)을 수행하는 것이 가능하다.
본 발명의 목적은, 본 발명에 따른 물을 가열하기 위한 장치를 구비하는 어셈블리를 통해, 음료를 제조 및 분배하기 위한 기계에서 물을 공급 및 가열하기 위한 청구항 제12항 및 각각의 종속항에 따른 방법으로서; 이러한 방법은 사용자에 의해 선택될 수 있는 결정된 온도에서 분배되는 음료의 유형의 결정된 유량 함수(flow rate function)로 물을 가열 및 공급하는 것을 가능하게 한다.
본 발명의 또 다른 태양 및 목적은, 첨부된 개략적인 도면을 참조하여, 예시적이고 제한적이지 않은 목적으로 만들어진 아래의 설명으로부터 더욱 명백해질 것이다:
도 1은 본 발명에 따른 장치의 일 실시예의 사시도이다;
도 2는 도 1의 장치의 분해도이다;
도 3a 및 도 3b는 본 발명에 따른 장치의 가열 덕트의 두 가지 실시예의 사시도이다;
도 4는 본 발명에 따른 물을 공급 및 가열하기 위한 방법이 수행되는 공급 및 가열 어셈블리의 일 실시예의 블록도이다.
도 5는 본 발명에 따른 물을 공급 및 가열하기 위한 방법이 수행되는 공급 및 가열 어셈블리의 추가적인 실시예의 블록도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 음료를 제조(making) 및 분배하기 위한 기계에서 물을 가열하기 위한 장치(1)는, 입구(2a)와 출구(2b) 사이의 물 흐름을 위한 금속 덕트(2) 및 루프가 전기적으로 절연 재료로 만들어진 스풀(spool; 4) 주위에 권회(wound)된 전자기 유도의 권선(winding; 3)을 구비한다. 스풀(4)은 권선(3)의 형상과 일치하는 대칭 축(6)을 가진 실질적으로 원통 형상(cylindrical shape)의 캐비티(cavity; 5)를 갖는다. 특정의 도시된 실시예에서는, 금속 덕트(matal duct; 2)는 전기적으로 전도성 재료, 바람직하게는 강자성 재료로 만들어지고 원통형 나선(cylindrical spiral)의 형상을 갖는다.
금속 덕트(2)는, 스풀(4)과 금속 덕트(2)가 간극(gap)에 의해 적어도 부분적으로 분리되어 그것들이 물리적으로 분리되고, 따라서 덕트(2)가 캐비티(5)의 내부에서 느슨하게 슬라이드(slide)될 수 있도록, 캐비티(5)의 내부에 수용되어 있다.
용어 "간극(gap)"은, 실질적으로 기계적인 제약이 없는 공간 영역(space region)을 의미한다.
나선 형상(spiral shape)은, 금속 덕트(2)가 포함할 수 있는 수괴(water mass)를 최대로 하고 그러한 덕트(2)의 구조를 가능한 한 많이 소형으로 하도록 선택되었다.
바꾸어 말해서, 스풀(4)은 전자 유도의 권선(3)의 루프가 권회되는 절연성 재료로 만들어지고, 금속 덕트(2)는 물리적으로 분리된 2개의 부품이다.
특히, 스풀(4)은 음료를 조제(preparing)하기 위한 기계의 지지 구조(도시하지 않음)에 구속되고, 반면에 같은 기계의 유압 회로에 유압적으로 접속되어 있는 금속 덕트(2)는 실질적으로는 스풀(4)과 기계적 제약이 없다. 다음에, 유압 회로로부터 금속 덕트(2)를 분리함으로써, 시스템의 나머지 부분을 그대로 유지하는 캐비티(5)로부터 덕트(2)를 인출(draw out)하는 것이 가능하다. 예를 들어, 덕트가 오작동 또는 유지 보수로 인해 교체될 경우, 캐비티(5)로부터의 덕트(2)의 밖으로의 인출은 덕트(2)의 입구(2a) 및 출구(2b)를 각각 음료를 조제하기 위한 기계의 유압 회로의 나머지 부분에 접속하는 이 기술분야에서 알려진 푸시 인 피팅(the push-in fittings; 18a, 18b)의 존재로 인해 오퍼레이터에게는 단순하고 신속하다.
본 명세서에서 도 1 및 도 2에 나타낸 실시예에 따르면, 절연 스풀(4), 캐비티(5) 및 전자기 유도의 권선(3)은 축(6)과 일치하는 대칭 축을 따라 실질적으로 원통 형상을 갖는다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 금속 덕트(2)는 특정의 도시된 실시예에서 축(6)과 평행 및 일치하는 그 자신의 대칭축을 갖는다.
전자 유도의 권선(3)의 루프는, 전기적으로 절연성 재료로 피복되고 절연 스풀(4) 주위에 권회된 전기 배선(electric wire; 3c)를 구비한다. 전기 배선(3c)은, 권선(3)이 전기적으로 전력을 공급받을 수 있는 두 개의 단부(end; 3a, 3b)를 갖는다.
본 발명에 따른 장치(1)는, 권선(3)의 단부(3a, 3b)에서 AC(교류) 전압을 인가하는 전력 공급 회로(electric power supply circuit; 7)를 구비한다. 그 다음에, 권선(3) 내부를 흐르는 AC 전류가 발생되고, 결과적으로 흐름 선로(flow line)가 권선(3) 및 특히 금속 덕트(2)가 수용되어 있는 스풀(4)의 캐비티(5) 내부를 통과하는 교류 자기장이 지나치게 생성된다. 권선(3)의 루프에 흐르는 전류에 의해 방사된 열로 인한 손실을 최소화하기 위해서는, 가능한 한 낮은 저항값을 갖도록 하기 위해 큰 섹션 및 감소된 저항값으로 전기 배선(3c)이 실현된다.
앞서 언급한 바와 같이, 권선(3)에 회로(7)를 공급함으로써, 흐름 선로가 캐비티(5) 내부에 수용된 금속 덕트(2)를 통과하는 교류 자기장이 캐비티(5) 내부에 발생된다. 패러데이 법칙(Faraday law)에 대해, 자기장의 흐름 변화(flow variation)는, 금속 덕트(2)의 내부에, 주울 효과로 인해 덕트(2), 결과적으로 그 내부에 흐르는 물을 가열하는 "푸코 전류(Foucault currents)"로서 알려진 와전류(eddy current)를 발생시킨다.
유리하게는, 덕트(2)는 바람직하게는 강자성 재료로 만들어진다. 강자성 재료로 만들어진 덕트(2)에 의해, 자기장의 선로는 덕트(2) 상에 더 모아지고 와전류의 발생을 최적화하는 권선(3)과 캐비티(5) 내부의 덕트(2) 사이의 공간으로 분산되지 않는다.
전력 공급 회로(7)는 권선(3)에 결정된 전력을 공급하고, 바람직하게는 20kHz보다 높은 결정된 주파수에서 권선(3)의 단부(3a, 3b)에 AC 전압을 인가한다. 특히, 전력 공급 회로(7)는 전기 네트워크에 접속된 입력(20) 및 권선(3)의 단말(3a, 3b)에 접속된 출력(21)을 갖는다. 이 기술분야에서 알려진 방법을 통해, 전기 네트워크에 의해 인가되는 AC 전압은 전력 주파수를 20kHz보다 높은 값으로 증가시키기 위해 회로(7)에 의해 변조된다. 다른 측면에서, 회로(7)는 예를 들어 전기 네트워크로부터 50Hz에서 AC 전압을 취하고, 권선(3)에 결정된 전력 및 20Hz보다 높은 주파수에서의 AC 전압을 공급한다.
권선(3)에 20Hz보다 높은 주파수를 공급함으로써, 두 가지 이점이 달성된다. 즉, 장치(1)에 의해 생성된 진동(vibration)은 비위에 거슬리는 잡음(irritating noise) 또는 허밍(humming)을 회피하기 위해 가청 주파수를 초과하는 초음파 필드(ultrasound field) 내로 들어가고; 게다가 발생된 초음파는 덕트(2)의 내벽에 물때가 증착되는 것을 저해한다.
발진 주파수(oscillation frequency)를 변화시킴으로써 유도된 전류의 진폭이 변화될 수 있고 그 다음에 덕트(2)의 온도가 그러한 주파수의 함수로서 변화될 수 있다. 특히, 권선(3)의 단부에서의 전압의 발진 주파수가 특정의 주파수 값(공진 주파수)에 도달할 때, 회로(7)의 효율은 최대이고 덕트(2)로부터의 열을 가장하여 발산된 에너지도 또한 최대이다. 권선(3)과 덕트(2) 사이의 결합(coupling)은, 예를 들어 형상, 크기 및 가열 덕트(2)가 만들어지는 재료뿐만 아니라 권선(3)의 유형 등과 같은 많은 인자(factor)에 의존하는 공진 주파수 값을 결정한다. 따라서, 권선(3)에 결정된 전력 및 공진 주파수값과 같은 발진 주파수를 갖는 AC 전압을 공급함으로써, 덕트는 최대 온도에 도달한다. 이러한 온도는, 권선(3)이 공급받는 AC 전압의 발진 주파수를 조절함으로써 소망하는 결정된 값으로 감소될 수 있다. 특히, 권선(3)에 공진 주파수보다 높거나 낮은 발진 주파수를 갖는 AC 전압을 공급함으로써, 더 적은 에너지가 권선에 공진 주파수와 같은 발진 주파수를 갖는 AC 전압을 공급함으로써 도달된 온도보다 낮은 온도에 도달하는 덕트(2)로부터의 열을 가장하여 발산된다. 따라서, 덕트(2)의 온도를 회로(7)가 권선(3)에 공급하는 AC 전압의 발진 주파수를 조절함으로써 특정의 소망하는 값으로 되게 하는 것이 가능하다.
도 3a 및 도 3b를 참조하면, 금속 덕트(2)는 물 흐름을 위해 입구(2a) 및 출구(2b)를 갖는다. 입구(2a)와 출구(2b)는, 도 3a에 도시된 실시예에서와 같이 덕트(2)의 동일한 단부에 배치될 수 있거나, 또는 예를 들어 도 3b에 도시된 실시예에서와 같이 다른 단부에 배치될 수 있다.
바람직한 실시예에서는, 적어도 하나의 금속 덕트(2)의 사용이 제공되는바, 물 흐름을 위한 입구(2a) 및 출구(2b)가 덕트(2)의 동일한 단부에 배치되고; 예를 들어 도 3b에 도시된 것과 같이 원통형 나선의 형상의 덕트(2)는 반대측 단부에 물 흐름을 위한 입구(2a) 및 출구(2b)를 가지며; 덕트(2)의 출구(2b) 또는 입구(2a)를 확장하고 나선 중심(spiral center)으로부터 상기 확장부를 통과시킴으로써, 입구(2a) 및 출구(2b) 모두가 도 1, 도 2 및 도 3a에 도시된 바와 같이 동일한 단부에 배치되는 덕트가 얻어진다. 덕트(2)의 동일한 단부의 입구(2a) 및 출구(2b)의 존재는, 입구(2a)와 출구(2b)가 다른 단부에 배치되어 있는 실시예보다 더 간단하고 신속하게 캐비티(5)로부터의 덕트(2)의 가능한 교체를 허용한다.
예를 들어, 일 실시예에서의 덕트(2)는 도 3a 또는 도 3b에 도시된 것과 같이 0.3 mm 내지 1.5 mm 사이에서 구비되는 벽 두께와 3 mm 내지 15 mm 사이에서 구비되는 내부 직경을 갖는 섹션 및 30g 내지 70g 사이에서 구비되는 중량을 갖는 나선 형상을 가질 수 있다.
덕트(2)는 바람직하게는 우수한 강자성 특성과 약 25kHz의 공진 주파수값을 갖는 예를 들어 EN 1.4509와 같은 음식 스테인레스 강으로 만들어진다.
도 4는 입구(9a)와 출구(9b)를 갖는 펌프(9) 및 본 발명에 따른 물을 가열하기 위한 장치(1)를 구비하는, 음료를 제조하기 위한 기계에서 물을 공급 및 가열하기 위한 어셈블리(10)를 나타낸다.
펌프(9)의 입구(9a)는 덕트(15) 및 전자 밸브(25)를 통해 예를 들어 독립 탱크(도시하지 않음)와 같은 물 공급을 위한 유닛(unit)에 유압식으로 접속되어 있고; 펌프(9)의 출구(9b)는 덕트(2)의 입구(2a)에 유압식으로 접속되어 있다. 펌프(9)는 바람직하게는 가변 속도를 가질 수 있고, 상기 덕트(2)의 내부에 펌핑된 물이 제조되는 음료 유형에 대응하는 결정된 유량을 갖는 방식으로 제어될 수 있다.
전술한 바와 같이, 캐비티(5)로부터 덕트(2)의 인출을 용이하게 하고 속도를 더 높이기 위해, 이 기술분야에서 알려진 푸시 인 피팅(18a, 18b)은 덕트(2)의 입구(2a) 및 출구(2b)를 각각 어셈블리(10)의 유압 회로의 나머지와 연결한다.
어셈블리(10)는, 덕트(2)의 입구(2a)의 상류, 바람직하게는 펌프(9)의 입구(9a)의 상류에 배치된 적어도 하나의 변위 계량기(displacement meter; 26)와, 물을 가열하기 위해 적어도 상기 장치의 덕트(2)의 단부(2b) 옆에 배치된 적어도 하나의 온도 센서를 더 구비한다. 도 4에 도시된 특정 실시예는, 덕트(2)의 입구(2a) 및 출구(2b)에 각각 배치된 2개의 온도 센서(17a, 17b)를 제공한다. 예를 들어, 온도 센서(17a, 17b) 중 적어도 하나는 열전쌍(thermocouple)일 수 있다. 물을 공급 및 가열하기 위한 어셈블리(10)가 이 기술분야에서 알려진 다른 수의 온도 센서를 구비하는 실시예들이 제공되는데, 적어도 하나의 온도 센서가 본 발명의 보호 범위 내에 남아 있으면서 적어도 덕트(2)의 출구(2b) 옆에 배치되어 있는 유압 회로의 다른 지점에 배치된다.
일반적으로, 온도 센서(17a)는, 존재하는 경우, 덕트(2)로 들어오는 물의 온도를 측정하기 위해 실질적으로 가열 덕트(2)의 입구(2a) 상류에 배치될 수 있고, 반면에 온도 센서(17b)는 덕트(2) 밖으로 나오는 물의 온도를 측정하기 위해 실질적으로 가열 덕트(2)의 출구(2b) 하류에 배치될 수 있다.
어셈블리(10)는, 온도 센서(17a, 17b)에 의해 측정된 온도값을 획득하기 위한 논리 유닛(logical unit; 19)을 포함한다. 논리 유닛(19)은 온도 센서(17a, 17b)에 의해 측정된 획득한 값을 처리하여 덕트(2)의 내부를 흐르는 물의 온도를 결정한다.
따라서, 논리 유닛(19)은 덕트(2)의 내부를 흐르는 물의 온도가 사용자가 선택한 결정된 온도에 도달할 수 있도록 발진 주파수 및/또는 전력 공급 회로(7)로부터의 전력의 출력을 조절한다.
특히, 논리 유닛(19)은 그 발진 주파수를 조절함으로써 전력 공급 회로(7)를 제어한다. 센서들(17a, 17b)에 의해 측정된 온도값에 기초하여, 논리 유닛(19)은 전력 공급 회로(7)가 전자 유도(3)의 권선에 공급하는 발진 주파수를 결정한다.
따라서, 전력 공급 회로(7)는 예를 들어 전기 네트워크로부터의 50Hz에서의 AC 전압을 취하여, 논리 유닛(19)에 의해 결정된 주파수에서의 AC 전압을 권선(3)에 공급한다.
논리 유닛(19)은, 이 기술분야에서 알려진 방법에 의해, 예를 들어 회로(7)의 전압 출력의 PWM 변조에 의해 전력 공급 회로(7)로부터 권선(3)으로 전송되는 전력을 더 조절한다.
그 다음에, 논리 유닛(19)은 회로(7)로부터 권선(3)으로 공급되는 그러한 전압이 결정된 주파수 및/또는 결정된 전력을 갖도록 전력 공급 회로(7)를 제어한다.
권선(3)의 단부에서의 전압은 그 후 제로와 동일할 수 있는바, 즉 논리 유닛(19)은 전력 공급 회로(7)의 스위칭 온 및 오프(switching on and off)를 제어한다. 예를 들어, 온도 센서(17a, 17b)가 결정된 상부 임계값보다 높은 온도를 검출하는 경우에, 논리 유닛(19)은 전력 공급 회로(7)의 스위칭 오프(switching off)를 제어하고, 반대로 온도 센서(17a, 17b)가 결정된 하부 임계값보다 낮은 온도를 검출하는 경우에, 논리 유닛(19)은 전력 공급 회로(7)의 스위칭 온(switching on)을 제어한다.
논리 유닛(19)은, 변위 계량기(26)에 의해, 펌프(9)에 의해 덕트(2)로 펌핑되는 물의 체적(volume)를 결정한다. 게다가, 논리 유닛(19)은 물의 유량을 결정할 수 있고, 펌프가 일정한 유량 유형의 것이면, 논리 유닛(19)은 그러한 값이 저장되어 있는 내부 메모리로부터 유량 값을 결정한다. 펌프(9)가 펌프의 회전 속도를 조절할 수 있는 가변 유량을 갖는 경우에는, 논리 유닛(19)은 음료 유형 선택에 기초하여 유량 값을 결정할 수 있고, 물이 사용자가 선택한 음료 유형에 대응하는 결정된 유량으로 출구 덕트(16)로부터 공급되도록 펌프(9)의 속도를 더 조절할 수 있다. 펌프 속도의 제어는, 예를 들어 펌프(9)의 전력 라인의 전압에 의해 발생할 수 있다. 펌프의 전력 라인 전압은 그 다음에 개방 또는 폐쇄 루프 제어를 통해 조절될 수 있다. 개방 루프 제어(open-loop control)의 경우에는, 논리 유닛(19)은 예를 들어 유닛(19)의 메모리 또는 그에 접속된 메모리에 저장되고 소망하는 유량의 모든 가능한 값에 대응하는 전압값으로 펌프(9)의 전력 라인 전압을 조절한다. 폐쇄 루프 제어(closed-loop control)의 경우에는, 논리 유닛(19)이 덕트(2)의 내부를 흐르는 물 유량을 결정하는 적어도 하나의 유량 센서(유량계)가 있다. 그 다음에, 그러한 유량값 및 사용자가 선택한 음료 유형에 대응하는 소망하는 유량값을 비교함으로써, 논리 유닛(19)은 결과적으로 예를 들어 펌프(9)의 전력 라인 전압을 조절한다.
도 5는 음료를 제조하기 위한 기계에서 물을 공급 및 가열하기 위한 어셈블리(10)의 다른 실시예를 나타낸다. 도 4에 도시된 실시예에 관하여, 어셈블리(10)는 물을 위해 적어도 하나의 입구(12, 13) 및 출구(11)를 갖는 분리 챔버(separating chamber) 및 하나의 3방향 전자 밸브(14)를 더 구비한다.
도 5를 참조하면, 분리 챔버(8)는 바람직하게는 물을 위해 2개의 입구, 즉 챔버(8)를 전자 밸브(25)를 통해 급수 본관(water main)에 연결된 덕트(15)와 유압적으로 접속하는 제1 입구(12); 및 물을 가열하기 위해 챔버(8)를 덕트(2)의 출구(2b)와 유압적으로 접속하는 제2 입구(13)를 구비한다. 이와 같이 해서, 급수 본관(15) 및/또는 가열 덕트(2)의 출구(2b)로부터 나오는 물을 분리 챔버(8)로 넣는 것이 가능하다.
분리 챔버(8)의 출구(11)는 펌프(9)의 입구(9a)에 유압적으로 접속되어 있다. 도 4에 도시된 실시예와 마찬가지로, 펌프(9)의 출구(9b)는 덕트(2)의 입구(2a)에 유압적으로 접속되어 있고, 적어도 하나의 변위 계량기(26)는 가열 덕트(2)의 입구(2a)의 상류, 바람직하게는 펌프(9)의 입구(9a)의 상류, 더욱 바람직하게는 분리 챔버(8)의 제1 입구(12)의 상류에 접속되어 있다.
3방향 전자 밸브(three-way electrovalve; 14)는 입구(14a), 제1 출구(14b) 및 제2 출구(14c)를 구비한다. 입구(14a)는 덕트(2)의 출구(2b)에 유압적으로 접속되어 있고; 출구(14b)는 어셈블리(10)가 장치(1)에 의해 가열된 물을 공급하는 출구 덕트(16)에 유압적으로 접속되어 있으며; 출구(14c)는 분리 챔버(8)의 입구(13)에 유압적으로 접속되어 있다.
전자 밸브(14)에서의 경로를 스위칭(switching)함으로써, 가열된 물의 흐름은 덕트(2)의 출구(2b)로부터 분리 챔버(8) 또는 출구 덕트(16)를 향해 전환될 수 있다. 첫 번째의 경우에는, 분리 챔버(8)에 존재하는 물의 온도가 이것이 공급되어야 하는 온도에 관하여 너무 낮거나 또는 그렇지 않으면 공급되는 온수의 유량이 너무 높으면 가열된 유체가 하나 이상의 사전 가열 사이클(pre-heating cycle)을 수행하기 위해 챔버(8)로 리턴될 수 있다.
특히, 전자 밸브(14)는 두 개의 출구(14b, 14c) 중 적어도 하나를 향하는 물 흐름을 회피하도록 스위치할 수 있다. 특히, 출구(14c)의 폐쇄(closing) 및 출구(14b)의 개방(opening)을 제어함으로써, 전자 밸브(14)는 출구 덕트(16)를 향하여 물의 통로를 허용하고 덕트(2)와 분리 챔버(8)의 제2 입구(13) 사이의 물 통로를 차단하며; 반대로 출구(14c)의 개방 및 출구(14b)의 폐쇄를 제어함으로써, 전자 밸브(14)는 덕트(2)의 출구(2b)와 출구 덕트(16) 사이의 물 통로를 차단하고, 그 다음에 물은 덕트(16)로 공급되지 않지만 분리 챔버(8)의 입구(13)를 향해 흐른다.
도 4에 도시된 실시예에 대해 앞서 언급한 바와 같이, 논리 유닛(19)은 발진 주파수 및 전력 공급 회로(7)의 전력 출력을 조절하고; 그 다음에 온도 센서(17a, 17b)를 통해, 논리 유닛(19)은 가열 덕트(2)의 내부를 흐르는 물의 온도를 결정하고 가열 덕트(2)의 내부를 흐르는 물의 온도가 사용자에 의해 선택된 결정된 온도에 도달하도록 발진 주파수 및/또는 전력 공급 회로(7)의 전력 출력을 조절한다.
논리 유닛(19)은, 적어도 하나의 변위 계량기(26)에 의해, 펌프(9)에 의해 덕트(2)로 펌핑되는 물의 체적을 결정한다. 게다가, 논리 유닛(19)은 물 유량을 결정할 수 있고, 펌프(9)가 가변 속도를 갖는 경우에, 논리 유닛(19)은 도 4에 도시된 실시예에 대해 설명된 것과 동일한 방식으로, 즉 덕트(2)의 내부에 펌핑된 물이 만들어질 음료 유형에 대응하는 결정된 유량을 갖는 방식으로 펌프(9)의 속도를 더 조절한다.
도 5를 참조하면, 논리 유닛(19)은 전자 밸브(14)의 스위칭(switching)을 더 제어한다. 상술한 바와 같이, 덕트(16)로 공급되는 온수가 높은 온도 및/또는 유량에 도달하면, 하나 이상의 사전 가열 사이클을 수행하는 것이 가능한바; 이 경우에, 논리 유닛(19)은 출구(14b)의 폐쇄 및 출구(14c)의 개방을 제어한다. 따라서, 물은 곧바로 출구 덕트(16)로부터 공급되지 않지만, 챔버(8)에 존재하는 물은, 사전 가열된 물이 차후의 가열 사이클 중에 소망하는 온도로 될 수 있는 그러한 결정된 사전 가열 온도값에 도달하기까지 가열 덕트(2)와 분리 챔버(8) 사이에서 순환된다. 그러한 온도값은, 선택된 음료 및 측정된 온도값과 온수가 출구 덕트(16)로 공급되어야 하는 소망하는 온도값 사이의 차이에 기초하여 논리 유닛(19)에 의해 결정된다. 그러한 온도값에 도달하면, 논리 유닛(19)은 가열 사이클을 수행하고 소망하는 온도 및 유량에서 온수를 출구 덕트(16)로 공급하기 위해 출구(14b)의 개방과 출구(14c)의 폐쇄를 제어한다.
이제, 음료를 제조하기 위한 기계에서 어셈블리(10)를 통해 물을 공급 및 가열하기 위한 방법 단계를 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 설명한다.
초기에, 사용자는 음료 유형 및 그 경우의 음료의 온도를 선택하고 기계는 모든 음료 유형에 대해 결정된 물 체적 및 그 경우에 어셈블리(10)에 의해 선택된 온도까지 공급 및 가열되어야 하는 관련된 결정된 물 유량을 준비해야 한다. 따라서, 논리 유닛(19)은, 음료 유형 및 어셈블리(10)가 출구 덕트(16)로 공급해야만 하는 물의 온도에 따라, 적절한 가열 사이클을 갖도록 하기 위해 전자 밸브(14)를 스위치한다.
특히, 긴 가열 사이클이 수행되어야 하는 경우, 즉 가열되어야 할 물의 사전 가열의 경우(도 5에 나타낸 실시예)에 있어서는, 논리 유닛(19)은 출구(14b)가 개방되고 출구(14c)가 폐쇄되는 구성으로 전자 밸브(14)를 스위치한다. 논리 유닛(19)은 전자 밸브(25)의 개방을 제어하고, 그 다음에 물은 사용자에 의해 선택된 결정된 음료를 조제하는데 필요한 물의 양에 대응하는 결정된 레벨에 도달하기까지 급수 본관으로부터 분리 챔버(8)로 넣어진다.
소망하는 레벨에 도달하여 예를 들어 변위 계량기(26)에 의해 검출된 때, 논리 유닛(19)은 물이 덕트(2)의 입구(2a)를 향해 분리 챔버(8)의 출구(11)로부터 펌핑되도록 전자 밸브(25)의 폐쇄 및 펌프(9)의 스위칭 온을 제어한다.
짧은 가열 사이클이 수행되어야 하는 경우, 즉 출구 덕트(16)로부터의 직접 분배의 경우에 있어서는, 논리 유닛(19)은 분배의 종료 시까지 전자 밸브(25)의 개방 및 펌프(9)의 스위칭 온만을 제어한다. 논리 유닛(19)은, 그 다음에 변위 계량기(26)에 의해 덕트(2)로 펌핑되는 물의 체적을 결정하고, 사용자가 선택한 특정 음료 유형에 대응하는 결정된 물 체적이 출구 덕트(16)로 공급된 때에 분배를 정지한다.
추가적인 실시예에서는, 논리 유닛(19)은 덕트(2)로 펌핑된 물 유량을 더 결정하고, 펌프(9)가 가변 속도를 갖는 경우에, 논리 유닛(19)은 물이 사용자가 선택한 음료 유형에 맞추어진 유량으로 덕트(2)의 내부를 흐르도록 펌프(9)의 속도를 더 조절한다. 이후, 결정된 유량으로 결정된 물의 양이 입구(2a)와 출구(2b) 사이의 덕트(2)의 내부를 흐른다.
덕트(2)의 내부를 흐르는 물은, 그 다음에 장치(1)의 수단에 의해 가열된다. 실제로, 논리 유닛(19)은 전자기 유도의 권선(3)에 결정된 전력 및 공진 주파수와 같은 발진 주파수를 갖는 AC 전압을 공급하는 전력 공급 회로(7)의 스위칭 온을 제어한다. 권선(3)에 공급하는 회로(7)의 발진 주파수는 논리 유닛(19)에 의해 조절되고, 전력 공급 장치(7)의 발진 주파수를 변경함으로써, 덕트(2)의 내부를 흐르는 물의 온도가 조절될 수 있다. 초기에, 논리 유닛(19)은 공진 주파수를 결정하고, 회로(7)의 진동 주파수를 이러한 주파수로 조절한다.
논리 유닛(19)은, 센서(17a, 17b)를 통해, 덕트(2) 내부의 물의 온도를 결정한다. 센서(17a, 17b)에 의해 결정된 온도값이 사용자에 의해 선택된 온도와 다르면, 논리 유닛(19)은 덕트 내부의 물이 선택된 온도에 도달할 수 있도록 회로(7)의 발진 주파수 및/또는 권선(3)으로 회로(7)에 의해 공급되는 전력을 조절한다. 앞서 설명한 바와 같이, 발진 주파수는 장치(1)에 의해 만들어진 진동이 가청 주파수를 초과하는 초음파 필드 내로 들어가도록 20kHz보다 높다. 논리 유닛(19)은 그에 따라서 주파수가 20kHz보다 높은, 바람직하게는 공진 주파수보다 높은 범위에서 회로(7)의 진동 주파수를 조절한다. 그러한 공진 주파수는, 예를 들어 상술한 실시예 중 하나에서 약 25kHz의 값을 갖는다. 온도 센서(17a, 17b)가 결정된 상부 임계값보다 높은 온도를 검출하는 경우에, 논리 유닛(19)은 전력 공급 회로(7)의 스위칭 오프를 제어하거나, 또는 반대로 온도 센서(17a, 17b)가 결정된 하부 임계값보다 낮은 온도를 검출하는 경우에, 논리 유닛(19)은 전력 공급 회로(7)의 스위칭 온을 제어한다.
온수는 그 다음에 사용자가 선택한 온도 및 그 경우에 사용자가 선택한 음료 유형에 대응하는 유량으로 출구 덕트(16)로 공급된다. 제어 논리 유닛(19)은, 물 온도가 일정하게 유지되어 사용자에 의해 선택된 값과 동일하게 되도록 분리 챔버(8)의 모든 물이 출구 덕트(16)로 공급될 때까지 회로(7)의 발진 주파수 및/또는 권선(3)으로 회로(7)에 의해 공급되는 전력을 조절한다.
공급되는 물의 온도 및 유량이 높은 경우에, 상기 방법은 분리 챔버(8)에 존재하는 물의 하나 이상의 가열 사이클을 수행하는 가능성(possibility)을 제공한다. 이 경우에, 논리 유닛(19)은 센서(17a, 17b)를 통해 분리 챔버 내의 물의 온도를 결정하고, 그러한 온도값이 사전 가열 온도의 결정된 값보다 낮으면, 논리 유닛(19)은 출구(14b)의 폐쇄와 출구(14c)의 개방을 제어함으로써 전자 밸브(14)를 스위치 온하고; 그 다음에 이것을 물이 차후의 가열 단계 중에 소망하는 온도로 될 수 있는 그러한 사전 가열 온도로 안내하는 결정된 유량으로 결정된 물의 양이 가열 덕트(2)와 분리 챔버(8) 사이를 흐른다.
바꾸어 말해서, 차후의 가열 단계는 도 4에 도시된 실시예의 단계와 동일하지만, 덕트(2)의 입구(2a)에서 사전 가열된 물은 사전 가열 온도의 특정 값에서 펌핑된다. 사전 가열 온도는, 사용자에 의해 선택되는 음료 유형에 따라 센서(17a, 17b)에 의해 측정된 온도값과 소망하는 온도값 사이의 차이의 함수로서 논리 유닛(19)에 의해 결정된다. 일단 물이 예비 가열 온도에 도달하면, 논리 유닛(19)은 출구(14b)의 개방과 출구(14c)의 폐쇄를 제어하고, 그에 따라 덕트(2)에 다시 흐르는 사전 가열된 물이 소망하는 온도 및 유량에서 출구 덕트(16)로 가열 및 공급되는 가열 사이클을 수행한다.
공급의 끝에서, 펌프(9) 및 전력 공급 회로(7)는 모두 스위치 오프되고 어셈블리(10)의 전체적인 유압 회로는 빈 상태, 그 내부에 물이 없이 새로운 공급 및 가열 사이클을 시작하기 위한 준비를 하는 상태로 된다.
유리하게는, 논리 유닛(19)은 어셈블리(10)의 유압 회로에 존재하는 모든 물이 출구 덕트(16)로 공급되기 직전에 제어 전력 공급 회로(7)의 스위칭 오프를 제어한다. 이와 같이 해서, 물 흐름(많지 않은 cc)의 마지막 부분은 또한 유리하게 냉각되어 있는 덕트(2)의 열 관성으로 인해 가열된다.
상기 방법은 또한, 덕트(2)의 내부에서 가능한 물때 침전물을 제거하기 위해, 매 사이클의 끝에서 전체적인 유압 회로의 세정 단계(rinsing step)에 냉수를 제공할 수 있다.
본 발명은 지금까지 설명되고 도면에 도시된 것과 다른 실시예를 제공할 수 있는바; 예를 들어 덕트(2)의 기하학적 형상을 참조하여, U자 형상 또는 평탄한 나선 형상을 갖는 직선 덕트(2) 또는 덕트(2)를 구비하는 실시예가 다시 본 발명의 보호 범위 내에 들어간다는 것이 관찰되어 왔다.
덕트(2)가 몇몇의 원통형 나선, 또 다른 것 중 하나의 형상으로 실현되는 실시예도 또한 제공된다.
다른 유형의 재료로 만들어진 다른 수의 금속 덕트(2)를 갖는 추가의 실시예는 여전히 본 발명의 보호 범위 내에 들어간다.
다른 실시예는 어떤 방법으로든 스풀(4) 및/또는 캐비티(5) 및/또는 전자 유도의 권선(3)의 다른 기하학적 형상을 제공할 수 있다. 추가의 실시예는, 본 발명의 보호 범위에 남아 있다고 하더라도, 절연 스풀(4) 및/또는 전자기 유도의 권선(3) 및/또는 캐비티(5) 및/또는 금속 덕트(2)의 대칭 축이 일치하지 않는, 캐비티(5) 내부에 수용된 금속 덕트(2)의 존재를 제공할 수 있다.
전체적인 구조의 기하학적 형상 및 대칭성이 본 발명의 구현 및 설명을 더 용이하게 하기 위해 선택되었다.
덕트(2)가 일부 절연 재료로 외측에 피복된 또 다른 실시예가 제공되는데; 이 경우, 절연 코팅 및 스풀(4)은 코팅을 갖는 그러한 덕트(2)가 스풀(4)의 캐비티(5) 내부에서 느슨하게 슬라이드할 수 있도록 캐비티(5) 내부의 간극에 의해 적어도 부분적으로 분리된다. 또한, 이 경우에, 덕트(2)와 스풀(4) 모두는 간극, 즉 열적으로 절연 코팅과 스풀(4) 사이의 느슨한 슬라이딩을 허용하는 공간에 의해 적어도 부분적으로 분리된다.
어셈블리(10)의 또 다른 실시예는 덕트(15)로부터 나오는 물을 미리 가열하기 위해 그 내부에 배치된 적어도 하나의 발열체를 갖춘 분리 챔버(8)을 제공할 수 있다. 이 경우, 물은 가열 덕트(2)를 통해 사전 가열 사이클을 수행하는 일없이 결정된 사전 가열 온도에 도달하기까지 분리 챔버(8)의 내부에서 사전 가열된다.

Claims (25)

  1. 음료를 조제 및 분배하기 위한 기계를 포함하는 장비로서,
    상기 기계는 물을 가열하기 위한 장치(1)를 포함하고, 상기 장치(1)는 입구(2a)와 출구(2b) 사이의 물 흐름을 위한 적어도 하나의 금속 덕트(2) 및 적어도 하나의 전자기 유도의 권선(3)을 포함하며, 상기 금속 덕트(2)는 상기 기계의 유압 회로에 유압적으로 접속되어 있는, 장비에 있어서,
    상기 전자기 유도의 권선(3)의 루프가, 전기적으로 절연 재료로 만들어지고 내부에 상기 금속 덕트(2)가 수용되어 있는 캐비티(5)를 가진 스풀(4) 주위에 권회되고, 상기 금속 덕트(2)의 외부 표면과 상기 스풀(4)의 내부 표면이 상기 캐비티(5)의 내부에서 공기 간극에 의해 분리되어 있으며, 상기 공기 간극은 상기 금속 덕트(2)의 외부 표면으로부터 상기 스풀(4)의 내부 표면까지 중단되지 않고 연장형성되어 있고, 상기 스풀(4)은 상기 기계의 지지 구조에 구속되고, 상기 금속 덕트(2)의 유지 보수를 위해 상기 유압 회로로부터 상기 금속 덕트(2)만을 분리함으로써 상기 금속 덕트(2)가 상기 캐비티(5)로부터 인출되는 것을 특징으로 하는 음료를 조제 및 분배하기 위한 기계를 포함하는 장비.
  2. 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 금속 덕트(2)는 나선 형상을 갖고 있는 것을 특징으로 하는 음료를 조제 및 분배하기 위한 기계를 포함하는 장비.
  3. 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 금속 덕트(2)는 강자성 재료로 만들어진 것을 특징으로 하는 음료를 조제 및 분배하기 위한 기계를 포함하는 장비.
  4. 제1항에 있어서, 물 흐름을 위한 상기 입구(2a)와 상기 출구(2b)는 상기 적어도 하나의 금속 덕트(2)의 동일한 단부에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 음료를 조제 및 분배하기 위한 기계를 포함하는 장비.
  5. 제1항에 있어서, 상기 전자기 유도의 권선(3)의 단말(3a, 3b) 사이에 20kHz보다 높은 주파수에서의 AC 전압을 인가하는 적어도 하나의 전력 공급 회로(7)를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 음료를 조제 및 분배하기 위한 기계를 포함하는 장비.
  6. 입구(9a)와 출구(9b)를 갖는 적어도 하나의 펌프(9)와 물 공급을 위한 덕트(15) 및 출구 덕트(16)를 구비하는, 음료를 조제하기 위한 기계에서 물을 공급 및 가열하기 위한 어셈블리(10)로서,
    제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 따른 장비를 구비하는 것을 특징으로 하는 어셈블리(10).
  7. 제6항에 있어서, 물을 위해 적어도 하나의 입구(12, 13) 및 하나의 출구(11)를 갖는 적어도 하나의 분리 챔버(8)를 더 구비하되, 상기 펌프(9)의 상기 입구(9a)가 상기 적어도 하나의 분리 챔버(8)의 상기 출구(11)와 유압적으로 접속되어 있고, 상기 펌프(9)의 상기 출구(9b)가 상기 금속 덕트(2)의 상기 입구(2a)와 유압적으로 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 어셈블리(10).
  8. 제7항에 있어서, 입구(14a)와 제1 출구(14b) 및 제2 출구(14c)를 갖는 3방향 전자 밸브(14)를 더 구비하되, 상기 금속 덕트(2)의 상기 출구(2b)가 상기 전자 밸브(14)의 상기 입구(14a)와 유압적으로 접속되어 있고; 상기 3방향 전자 밸브(14)가 상기 장치(1)의 금속 덕트(2)의 출구(2b)로부터의 물 흐름을 상기 분리 챔버(8)의 입구(13)를 향해 또는 상기 출구 덕트(16)를 향해 선택적으로 전환하도록 구성된 것을 특징으로 하는 어셈블리(10).
  9. 제8항에 있어서, 적어도 상기 금속 덕트(2)의 상기 출구(2b) 근방에 배치된 적어도 하나의 온도 센서(17a, 17b)를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 어셈블리(10).
  10. 제9항에 있어서, 전력 공급 회로(7)를 제어하기 위한 논리 유닛(19)을 더 구비하되, 상기 논리 유닛(19)이 펌프(9)를 제어하여 상기 적어도 하나의 온도 센서(17a, 17b)에 의해 측정된 온도값을 획득하도록 더 구성된 것을 특징으로 하는 어셈블리(10).
  11. 제10항에 있어서, 상기 논리 유닛(19)은 상기 제1 출구(14b) 및 제2 출구(14c) 중 적어도 하나를 개방 및 폐쇄 중 적어도 하나를 하기 위해 상기 3방향 전자 밸브(14)를 스위칭하도록 더 구성된 것을 특징으로 하는 어셈블리(10).
  12. 음료를 조제 및 분배하기 위한 기계를 포함하는 장비에서 물을 공급 및 가열하기 위한 방법으로서, 상기 기계는 물을 가열하기 위한 장치(1)를 포함하고, 상기 장치(1)는 입구(2a)와 출구(2b) 사이의 물 흐름을 위한 가열 덕트(2) 및 적어도 하나의 전자기 유도의 권선(3)을 포함하고, 상기 가열 덕트(2)는 상기 기계의 유압 회로에 유압적으로 접속되어 있고, 상기 전자기 유도의 권선(3)의 루프가, 전기적으로 절연 재료로 만들어지고 내부에 상기 가열 덕트(2)가 수용되어 있는 캐비티(5)를 가진 스풀(4) 주위에 권회되고, 상기 가열 덕트(2)의 외부 표면 및 상기 스풀(4)의 내부 표면이 상기 캐비티(5)의 내부에서 공기 간극에 의해 분리되어 있으며, 상기 공기 간극은 상기 가열 덕트(2)의 외부 표면으로부터 상기 스풀(4)의 내부 표면까지 중단되지 않고 연장형성되고, 상기 스풀(4)은 상기 기계의 지지 구조에 구속되고, 상기 가열 덕트(2)의 유지 보수를 위해 상기 유압 회로로부터 상기 가열 덕트(2)만을 분리함으로써 상기 가열 덕트(2)가 상기 캐비티(5)로부터 인출되며, 상기 방법은,
    a) 음료 유형 및 출구 덕트(16)로 공급되는 물의 온도를 선택하는 단계;
    b) 단계 a) 동안 선택된 음료의 유형에 따라 결정된 물의 결정된 체적을 장치(1)의 가열 덕트(2) 내로 펌핑하는 단계;
    c) 전자기 유도의 장치(1)에 의해 단계 b) 동안 가열 덕트(2)로 펌핑된 물을 가열하는 단계;
    d) 적어도 가열 덕트(2)의 출구(2b)에서 물의 온도를 결정하는 단계;
    e) 단계 b) 동안 펌프에 의해 펌핑되고 단계 c) 동안 가열된 물을 상기 펌프에 연결된 출구 덕트(16)로 공급하는 단계를 구비하는, 물을 공급 및 가열하기 위한 방법에 있어서,
    f) 가열 덕트(2)의 내부를 흐르는 물을 상기 단계 a) 동안 선택된 온도로 되도록 하기 위해 상기 단계 a)에서 선택된 음료 유형에 따라 그리고 단계 d) 동안 결정된 가열 덕트(2)의 출구(2b)에서의 물의 온도값과 단계 a) 동안 선택된 온도값 사이의 차이에 따라 장치(1)의 전력 공급 회로(7)에 의해 공급되는 전력 라인 전압을 조절하는 단계
    를 구비하는 것을 특징으로 하는 물을 공급 및 가열하기 위한 방법.
  13. 제12항에 있어서, g) 사전 가열 온도의 결정된 값에 도달하기까지 물을 사전 가열하는 단계를 더 구비하되, 상기 단계 e)는 상기 단계 g) 다음인 것을 특징으로 하는 물을 공급 및 가열하기 위한 방법.
  14. 제13항에 있어서, 상기 사전 가열 온도의 결정된 값은 상기 단계 a)에서 선택된 음료 유형 및 상기 단계 d) 동안 결정된 물의 온도값과 상기 단계 a) 동안 선택된 온도값 사이의 차이에 따라 논리 유닛(19)에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 물을 공급 및 가열하기 위한 방법.
  15. 제13항에 있어서, 상기 단계 b), c), d) 및 f)가 동시에 발생하는 것을 특징으로 하는 물을 공급 및 가열하기 위한 방법.
  16. 제12항에 있어서, 상기 단계 f)에서 상기 전력 공급 회로(7)에 의해 공급되는 전력 라인 전압은 주파수 변조되고, 상기 전력 공급 회로(7)에 의해 공급되는 전압의 발진 주파수는 20kHz보다 높은 것을 특징으로 하는 물을 공급 및 가열하기 위한 방법.
  17. 제12항에 있어서, 상기 단계 f) 동안 상기 전력 공급 회로(7)의 발진 주파수는 상기 가열 덕트(2)와 상기 장치(1)의 전자기 유도의 권선(3) 사이의 결합에 의해 결정되는 공진 주파수보다 높은 것을 특징으로 하는 물을 공급 및 가열하기 위한 방법.
  18. 제12항에 있어서, 상기 가열 덕트(2)는 금속으로 형성되고 나선 형상을 갖고 있는 것을 특징으로 하는 물을 공급 및 가열하기 위한 방법.
  19. 제12항에 있어서, 상기 적어도 하나의 전자기 유도의 권선(3)은 상기 가열 덕트(2) 주위에 상기 가열 덕트(2)로부터 이격되어 배치되는 것을 특징으로 하는 물을 공급 및 가열하기 위한 방법.
  20. 제19항에 있어서, 상기 단계 c)는 상기 적어도 하나의 전자기 유도의 권선(3)의 단말(3a, 3b) 사이에 20kHz보다 높은 주파수에서의 AC 전압을 인가하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 물을 공급 및 가열하기 위한 방법.
  21. 제19항에 있어서, 상기 단계 b)는, 적어도 하나의 분리 챔버(8)로부터 상기 가열 덕트(2)로, 상기 분리 챔버(8)의 챔버 출구와 유압적으로 접속되어 있고 상기 가열 덕트(2)의 입구와 유압적으로 접속되어 있는 펌프에 의해, 물을 펌핑하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 물을 공급 및 가열하기 위한 방법.
  22. 제21항에 있어서, 상기 단계 e)는 상기 가열 덕트(2)의 출구를 전자 밸브 입구와 제1 전자 밸브 출구 및 제2 전자 밸브 출구를 갖는 3방향 전자 밸브(14)에 유압적으로 접속하는 단계를 포함하고, 상기 3방향 전자 밸브(14)는 상기 가열 덕트(2)의 출구로부터의 물 흐름을 상기 분리 챔버(8)의 적어도 하나의 챔버 입구를 향해 또는 상기 출구 덕트(16)를 향해 선택적으로 전환하도록 구성된 것을 특징으로 하는 물을 공급 및 가열하기 위한 방법.
  23. 제22항에 있어서, 상기 유압적으로 접속하는 단계는 상기 제1 전자 밸브 출구 및 제2 전자 밸브 출구 중 적어도 하나를 개방 및 폐쇄 중 적어도 하나를 하기 위해 상기 3방향 전자 밸브(14)를 스위칭하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 물을 공급 및 가열하기 위한 방법.
  24. 제12항에 있어서,
    상기 단계 b)는, 적어도 하나의 분리 챔버(8)로부터 상기 가열 덕트(2)로, 상기 분리 챔버(8)의 챔버 출구와 유압적으로 접속되어 있고 상기 가열 덕트(2)의 입구와 유압적으로 접속되어 있는 펌프에 의해, 물을 펌핑하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 물을 공급 및 가열하기 위한 방법.
  25. 음료를 제조하기 위한 기계에서 물을 공급 및 가열하기 위한 방법으로서, 상기 방법은,
    물을 상기 기계의 물을 가열하기 위한 장치의 나선 형상의 가열 덕트 내로 펌핑하는 단계로서, 상기 가열 덕트는 상기 기계의 유압 회로에 유압적으로 접속되어 있는, 단계;
    상기 나선 형상의 가열 덕트를 둘러싸면서 상기 나선 형상의 가열 덕트로부터 이격된 절연 스풀 상에 배치된 전자기 유도 코일에 AC 전압을 인가함으로써 상기 나선 형상의 가열 덕트 내의 물을 가열하는 단계를 포함하고,
    상기 나선 형상의 가열 덕트의 외부 표면과 상기 절연 스풀의 내부 표면은 상기 나선 형상의 가열 덕트의 외부 표면으로부터 상기 절연 스풀의 내부 표면까지 중단되지 않고 연장형성된 공기 간극에 의해 분리되어 있고,
    상기 절연 스풀은 상기 기계의 지지 구조에 구속되고, 상기 가열 덕트의 유지 보수를 위해 상기 유압 회로로부터 상기 가열 덕트만을 분리함으로써 상기 가열 덕트가 상기 절연 스풀로부터 인출되는 것을 특징으로 하는 물을 공급 및 가열하기 위한 방법.
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