具有一体的超声波收发器的饮料机制造技术

本发明专利技术公开了一种包括储罐（2）和分配器（7）的饮料机（1），所述储罐保持用于制备饮料的液体，所述储罐可连接到所述分配器（7），其中所述储罐（2）包括阀（8）；所述分配器包括用于接纳所述阀的开口（9），以便将所述储罐流体连接在所述分配器上；所述分配器（7）或储罐（2）中配置有至少一个超声波收发器（3），所述超声波收发器设计成发射和接收液体中的超声波（4a，4b），以便确定从所述收发器到液面（5）的距离（d），其中，所述饮料机还包括连接到所述超声波收发器（3）的控制单元（6），所述控制单元适于确定随时间变化的所述距离（d）和因此从所述储罐流出的液体的体积（V）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有一体的超声波收发器的饮料机
本专利技术公开了一种具有一体的超声波收发器的饮料机。具体地，借助于超声波收发器，能精确地确定饮料机的储罐中的液面和/或从储罐流出的液体的体积。
技术介绍
用于制备热饮或冷饮的机器通常包括储罐，液体如水或牛奶被容纳在该储罐中。该储罐通常可以可移除地连接到饮料机的分配器，并且当运转时，饮料机使用来自储罐的液体来制备饮料。每种饮料都通常需要一定体积的液体来与饮料配料混合。液体体积的确定越精确，饮料的品质就越好。此外，储罐通常应该仅保持最大体积的液体。另外，为了制备饮料，需要最小体积的液体。如果不存在这一最小体积的液体，则可能导致可能负面地影响所制备的饮料的液体供应中断。例如，气泡可能被捕获在从储罐流出的残留体积的液体中，即使储罐在饮料制备循环期间被再充填，这也可能影响饮料的精度。因此，希望精确地测量储罐中的液面以及从储罐泵出到机器中以用于制备饮料的液体的体积两者。还希望在饮料制备循环期间防止液体从储罐到机器中的中断和/或异常流量变化，以便避免饮料的错误或无效制备。现有技术饮料机主要提供至少通过储罐上的标签或标记来确定储罐中的液面的可能性。例如，通常指示最小和最大液位，并且有时指示制备一种或两种饮料所需的液位。更复杂的饮料机包括连接到指示器的充填液位传感器，这些传感器指示储罐中的液面状态。此类传感器例如为浮子，它们具有小于液体的密度，使得它们浮在液面顶部上，并且可确定它们的位置。也普遍使用电极来测量环境即液体的电容，该电容取决于储罐中的液面。可采用检测液体产生的压力的其他传感器来确定液面。流入或流出饮料机的液体的体积通常通过流量计来测量，比方说例如旋转叶片，该旋转叶片被流动的液体旋转，且其基于例如每秒转速来确定流动的液体的体积或流速。除了现有技术饮料机中通常使用单独的传感器或测量装置来分别测量储罐的液面和从储罐流出的液体的体积或液体的流速的事实外，存在另外的缺点。储罐上的标签或标记仅指示液面，仅提供粗略估计，并且很容易受液体的移动影响。它并未提供从储罐流出的液体的体积的任何合适的指示。另外，由于储罐通常定位在饮料机的背面，所以使用者无法直观和容易地进行液面的读取。浮子也是不精确的，其对于阻挡和损坏很敏感，并且使机器不容易清洁。其他传感器比方说上述电容或压力传感器需要被置于液体中，即储罐的内部或储罐下方，从而与液体接触。这使饮料机更加难以清洁，并且负面地影响测量装置的可靠性。此外，所述传感器仅提供有限的精度。用于测量流速的旋转叶片也必须直接置于液体中。它们不是很精确，很脆弱并且容易损坏。此外，如果一些固体部分意外随液体流动，则它们可能被阻挡。WO2009/060192A2公开了电动液体加热容器及其电子控制装置。加热容器包括储器和无电线的基座。借助于联接到储器中的元件板的超声波换能器来测量储器中的液面。然而，该专利技术仅涉及仅对容器中的液位进行控制而不对从容器流出或泵出的任何液体进行控制。鉴于上述缺点，本专利技术旨在改进现有技术。具体地，希望提供一种具有精确测量系统的饮料机，所述精确测量系统用于控制储罐中的液面和从储罐流出或泵出的液体的体积，例如以用于精确地计量在机器中与一份婴儿配方食品（例如作为粉末或浓缩物）混合的水量。另外，该测量系统应该以便宜的制造成本提供良好的精度。该饮料机应该具有良好的长期可靠性，并且应该可容易地清洁。希望饮料机的储罐和分配器之间有简单的可连接性。
技术实现思路
上述问题由本专利技术的一种具有一体的超声波收发器的饮料机来解决。在第一实施例中，本专利技术公开了一种饮料机，所述饮料机包括储罐和分配器，所述储罐保持用于制备饮料的液体，所述储罐可连接到所述分配器，其中所述储罐包括出口阀；所述分配器包括将所述储罐流体连接在所述分配器上的用于接纳所述出口阀的开口；至少一个超声波收发器配置在所述分配器和/或储罐中，所述超声波收发器设计成发射和接收液体中的超声波，以便确定从所述收发器到液面的距离，其中，所述饮料机还包括连接到所述超声波收发器的控制单元；这种单元适于确定随时间变化的距离并因此确定从储罐流出的液体的体积。所述超声波收发器提供了易于实现的用于以高精度测量储罐中的液面的装置。此外，通过所述超声波收发器，可通过控制单元确定水体积，从而解决测定的液面随时间的变化。优选地，控制单元中存储有储罐的轮廓，并且控制单元适于基于所述轮廓和随时间变化的距离来确定从储罐流出或泵出的液体的体积。为此，控制单元包括存储器，其中存储有储罐的轮廓。通过沿着储罐从液面的最大表面积到最小表面积的距离（例如深度）对储罐中的液面的表面积进行积分来确定所记忆的储罐轮廓。控制单元构造成通过一旦已达到体积的设定点或超过阈值便中断液体流动来控制饮料的液体体积。液体流动的中断通常可通过控制单元切断分配器中的泵和/或主动关闭出口阀来获得。通过这种系统，可精确地确定从储罐分配的液体的液面和体积两者。控制单元可以可选地适于通过以时间单位计算从储罐流出或泵出的液体的体积的变化来确定从储罐流出或从储罐泵出的液体的流速。此外，仅需要简单的超声波收发器。控制单元也可集成到超声波收发器和嵌入其中的存储器中。所输送的液体的液面和体积两者都可很精确地确定而不采用复杂和脆弱的流量计，例如旋转叶片。对于流量计功能，通过在例如数毫秒级的很小的时间间隔内根据时间控制体积的变化和例如通过当所确定的体积达到设定体积时使泵停止来确定精确体积。应注意，液体可仅通过重力从储罐流出到分配器（不在分配器中使用泵）。当低压液体满足要求时会是这种情况。这种情况下，将优选设置用于控制液体流量的主动阀；这种主动阀受控制单元控制并且安置在储罐和/或分配器处。优选地，该饮料机还包括用于指示所述距离是否越过预定的临界水平（即超过或不足）的报警信号单元。因此，使用者精确地了解例如储罐中是否存在用于制备一种或多种饮料的足量液体，或者是否达到临界的最小或最大液体体积。信号单元可包括发光单元，该发光单元可在使用者可容易地观察到的部位定位在饮料的正面上。报警信号单元可为发光单元、发声单元或它们的组合。结合报警信号单元或者可选择地，当距离越过预定临界水平，提供用于中断液体流向分配器的手段。这种流动中断手段可作为用于切断分配器中的泵的程序集成在控制单元中。报警信号单元也可布置成用于在检测到流速的错误（即，在时间间隔的体积变化）时进行指示。例如，如果流速在所设定的体积达到前异常降低或停止，则启动报警信号单元。例如，报警信号可指示流体回路中例如由于回路中存在严重的石灰岩沉淀物而需要实施或运行除垢程序的限流状态。相结合和/或可选择地，流动供应可由流动中断装置例如通过切断分配器的泵来中断，以便避免损坏饮料机和/或不正确地制备饮料。报警信号单元也可布置成用于当液体体积在饮料制备结束时达到饮料体积的设定点时进行指示。如本身公知的那样，用于不同饮料体积（例如30、50、70、120、220ml）的若干个设定点存储在控制单元的存储器中。在第一模式中，超声波收发器配置在分配器的位于出口阀下方的开口中。当储罐在分配器上就位时，该开口的位置对应于阀的位置。阀设计成打开以允许超声波换能器将超声波发射到储罐中的液体中和接收超声波。具体地，阀布置成由于储罐被插入分配器上而由分配器的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.04.27 EP 10161139.01.一种饮料机(1)，包括储罐(2)和分配器(7)，所述储罐保持用于制备饮料的液体，所述储罐可连接到所述分配器，其中所述储罐(2)包括出口阀(8)；所述分配器包括用于接纳所述出口阀的开口(9)，以便将所述储罐流体连接在所述分配器上；所述分配器(7)和/或储罐(2)中配置有至少一个超声波收发器(3)，所述超声波收发器设计成发射和接收液体中的超声波(4a，4b)，以便确定从所述超声波收发器到液面(5)的距离(d)，其中，所述饮料机还包括连接到所述超声波收发器(3)的控制单元(6)，所述控制单元适于确定随时间变化的所述距离(d)和因此确定从所述储罐流出的液体的体积(V)，其中，所述超声波收发器(3)配置在所述分配器(7)的位于所述出口阀下方的所述开口中，并且其中所述开口(9)的位置对应于所述出口阀(8)的位置，并且所述出口阀(8)设计成打开以允许所述超声波收发器发射和接收被容纳在所述储罐中的液体中的超声波(4a，4b)。2.根据权利要求1所述的饮料机(1)，其中所述控制单元(6)中存储有所述储罐(2)的轮廓；所述控制单元(6)适于基于所述轮廓来确定从所述储罐(2)流出的液体的体积(V)。3.根据权利要求1或2所述的饮料机(1)，还包括用于指示所述距离(d)是否越过预定的临界水平的报警信号单元(11)。4.根据权利要求1所述的饮料机(1)，其中所述分配器(7)包括腔室(10)，所述超声波收发器(3)配置在所述腔室中；其中所述腔室(10)与所述分配器(7)的其他部分分离；并且如果所述储罐(2)和分配器(7)是连接的，则所述腔室(10)的顶壁(10a)的外表面与所述储罐(2)中的液体直接接触，并且将超声波(4a)发射到所述液体中。5.根据权利要求4所述的饮料机(1)，其中所述超声波收发器(3)与所述腔室(10)的顶壁(10a)的内表面直接接触。6.根据权利要求1或2所述的饮料机(1)，其中，所述超声波收发器连接在所述储罐的底壁上或所述底壁处。7.根据权利要求6所述的饮料机(1)，其中，所述超声波收发器通过非接触式连接装置与所述分配器电气连接。8.根据权利要求7所述的饮料机(1)，其中，所述非接触式连接装置是电磁线圈。9.根据权利要求1或2所述的饮料机(1)，其中所述控制单元(6)还设计成进行A/D转换，以...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·伯恩哈茨格吕特，R·库格勒，Y·埃帕尔，H·P·普莱奇，V·马丁，
申请(专利权)人：雀巢产品技术援助有限公司，
类型：
国别省市：