用于例如咖啡机的热调节装置的快速加热制造方法及图纸

技术编号:8368309 阅读:192 留言:0更新日期:2013-02-28 08:57
本发明专利技术涉及用于控制对例如加热器或冷却器的热调节装置(100)的能量传输的设备(1000),该设备(1000)包括控制器(2),该控制器(2)具有用于将该装置(100)从非工作温度(TI)启动到工作温度的启动程序,以便在启动结束时穿过所述热调节装置(100)流动的流体达到目标温度,所述控制器(2)布置成在启动结束时使流体能穿过所述装置(100)流动,并把启动结束时测得的流动的流体的温度(SOT)与目标温度(TT)进行比较及由此得到温度差。其特征在于,启动程序具有至少一个参数,并且上述控制器(2)具有自学习模式以便随着温度差的变化调节所述参数并存储调节好的参数以便所述装置(100)的随后启动。本发明专利技术尤其涉及用于优化咖啡机(104)的加热的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于加热或冷却穿过其循环的流体的热调节装置的启动,尤其是具有例如热块的蓄热器的热调节装置,例如用于饮料制备机的加热器。特别地,本专利技术涉及利用最佳可能的加热时间并考虑不同的系统构成,将咖啡机内嵌加热器从静止温度加热到工作温度的最优化方法。为了描述本专利技术,“饮料”意指包括任何液体食品例如茶、咖啡、冷或热巧克力、牛奶、汤、婴儿食品等等。“胶囊”意指包括在由任何材料制成的密封包装尤其是不漏气的包装例如塑料、铝、可再循环和/或生物可降解包装内的任何预先分成小份的饮料成分并具有任何形状和结构,包括容纳饮料成分的软容器或硬筒。·
技术介绍
饮料制备机众所周知已有许多年了。例如,US5943472公开了一种在煮咖啡机的储水器和热水或蒸汽分配室之间的水循环系统。该循环系统包括阀、金属加热管和泵,它们通过不同的硅橡胶软管连接在一起并连接到储水器上,上述软管用夹圈接合。EP1646305公开了一种具有加热装置的饮料制备机,该加热装置将循环水加热,然后把循环水供应给沏煮设备的入口。沏煮设备布置成将热水输送到装有饮料成分的胶囊以便饮料的沏煮。沏煮设备具有腔室和导向装置,腔室由第一部分和相对于第一部分可移动的第二部分限定,而导向装置用于在将第一部分和第二部分一起从沏煮设备的敞开构造移动到闭合构造之前,将胶囊定位在第一部分和第二部分之间的中间位置。用于加热循环液体尤其是水的内嵌加热器也是众所周知的并且例如在CH 593044、DE 10322034、DE 19732414、DE 19737694、EP0485211、EP 1380243、FR 2799630、US4, 242, 568,US 4, 595, 13UUS 5, 019, 690,US 5, 392, 694,US 5, 943, 472,US 6, 393, 967,US6,889,598、US 7,286,752、WO 01/54551 和 WO 2004/006742 中公开。更具体地说,CH 593044和US 4,242,568公开了一种带有内嵌热块加热器的咖啡机,该热块加热器具有金属体,该金属体中包括电阻式加热电缆和用于待加热的水的循环的导管。热块是液体穿过其循环以便加热的内嵌加热器。热块一般包括加热室例如一个或多个导管,上述导管尤其是用钢制成,上述导管贯穿金属体、尤其是用铝、铁和/或另外金属或合金制成的整块金属体,这些金属具有用于聚集热能的高热容量和用于无论何时需要都把所需的聚集的热量传送给穿过其循环的液体的高热导率。代替不同的导管,热块的导管可以是直通通道,该直通通道在导管体中被机加工或用别的方法形成,例如在热块体的铸造步骤期间形成。当热块体用铝制成时,由于健康考虑,优选的是提供独立的例如钢制的导管以避免循环的液体和铝之间的接触。热块体可以由围绕导管的组装部分制成。热块通常包括一个或多个把电能转变成热能的电阻式加热元件,例如分立式或集成式电阻器。这些电阻式加热元件通常是在热块体之中或者在热块体之上距导管大于Imm尤其是2-50mm或5-30mm的距离处。将热量供应给热块体并通过热块体供应给循环的液体。加热元件可以被制造或放置到金属体中或者抵靠着金属体的表面固定。一个或多个导管可以沿着热块具有螺旋形或另外的配置以使它/它们的长度和穿过热块的热传递达到最大。热块的缺点在于难以准确地控制温度和优化为使液体加热达到所希望的温度所需的热能。实际上,金属体的热惯性、金属体的局部和不均匀的电阻加热、从金属体中加热动态热扩散到金属体的不同部分影响金属体在预定部位处测量的温度,使得准确控制热块以把循环的液体加热到所需的目标温度变得十分困难并且另外要求很长的预加热时间周期,在浓咖啡机的情况下通常为1-2分钟。而且,难以预计各种不同的参数,包括一系列热块的后续使用,例如环境的温度、主电源的网络电压、热块的加热电阻器的实际值、热块的绝热作用、穿过热块循环的液体的初始温度。因此,热块通常与动态循环控制供电电路有关,该供电电路适合于在利用至少一个温度传感器连续测量温度的情况下给热块供电。然而,由于该系统的复杂热流动,将热块从某一温度水平下调节到待循环的液体流的实际加热需要的稳定温度漫长而难以实现。改善加热准确度的途径在EP1380243中讲述。该专利公开一种尤其是用来装备咖啡机的加热装置。该加热装置包括金属管,待加热的液体能穿过该金属管从入口导管流到 出口导管。金属管的外表面在其长度的若干分段上被多组串联的电阻式元件所覆盖。圆柱形插件在管内部延伸以方便与管的内壁一起形成螺旋形导管,液体能穿过该螺旋形导管循环,且螺旋形导管激发湍流并把能量从管快速传递给液体。在入口导管的上游还设一流量计。装置还包括多个温度传感器,该多个温度传感器沿着管的长度分布在每组电阻元件的入口处并从每组电阻式元件引出。在这种情况下,管理热能分配到液体的原理以调制由电阻式元件所产生的电功率为基础,上述电阻式元件能相互独立地通电或者按照导管的入口处的水温串联。尽管该装置在加热的速度方面提供令人满意的结果,但该装置比较笨重,因为待加热的水的体积决定导管的高度,且该装置价格昂贵,因为它要求把电阻式元件以厚膜的形式印制在导管的表面上,并且使用目前通称为“厚膜”的技术。而且,调整液体温度的准确度受下述事实限制,即液体不与位于管的外部的传感器直接接触。由于待加热的液体的惯性,所以对温度差响应的速率也较慢,且这有损于能调节的温度的准确度。还应该注意,由于穿过管壁发生热传导,所以温度传感器接近电阻式元件组具有以不可控的方式影响测量的风险。此外,在DE 1971129UEP 1634520,US 4,700,052 和 US 6246831 中或多或少提出了复杂的尝试以便对用于成批或内嵌低惯性加热器的热控制的改进。用于控制加热器的其它方法从不同的专利文献例如W02008/023132众所周知,该专利文献说明系统加热速度的评估和所需能量的计算,但其大多基于继电器技术和加热器的不同含水量,例如水煮锅。EP09359381说明在达到加热目标之后如何自动启动泵,并总体涉及基于温度传感器利用电阻来测量温度以便监测加热器的温度。视加热器在其供电时的温度而定,对加热器设想不同的加热切断温度。对热块来说,对其快速加热还需要提供简单而可靠的功率控制以便在正常使用期间和在不同的使用条件下精确地加热穿过其循环的液体
技术实现思路
本专利技术优选目的是提供具有蓄热器如热块的内嵌式自学习式加热装置,该加热装置有最小启动持续时间来达到用于开始第一饮料制备的足够温度。为了提供这种自学习式加热装置,本专利技术尽力研制易于结合在该加热装置中的自学习式控制系统。因此,本专利技术涉及具有热块的自学习式控制器,尤其是用于饮料制备机,更具体地涉及用于咖啡机的自学习式加热装置。上述饮料制备机或咖啡机包括至少一个这种自学习式加热装置。本专利技术的优选目的是提供用 于用最佳可能的加热时间将电气装置尤其是这种饮料制备机、尤其是咖啡机从任何起始温度优化加热到工作温度的方法。预加热过程用下述方法配置,即规定的饮料制备机一般在相同或类似的条件下启动,每次它都是在一定时间的停用周期之后例如从“冷”状态启动。一旦把机器安装在例如厨房的场所中,则外部条件如环境温度例如室温和电网电压通常本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:S·埃特尔P·莫里
申请(专利权)人:雀巢产品技术援助有限公司
类型:
国别省市:

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