发明名称 加热液体之装置及加热液体之方法
摘要 本发明系关于一种尤其用于家用、且更尤其用于制备热饮料之加热液体之装置,其包含装配有用于循环一液体之一管道之一主体,该管道具有一液体入口及一液体出口且其与至少一个电加热主体相连,该电加热主体之电源藉由连接于控制构件之切换构件进行控制,该装置之特征在于该管道包含至少第一及第二管道部分,与形成连接管之第三管道部分共同连接,且在于该等至少第一及第二管道部分各与至少一加热主体相连,且在于该连接管与连接于该控制构件之一中间温度感应器相连,排列该中间温度感应器以使其直接接触流经该管道之液体,且该等控制及切换构件系架构为以根据在该第二管道部分中为了将该中间温度感应器量测之中间温度升高至一参考温度所需提供之能量来控制该至少第二管道部分之加热主体。
申请公布号 TWI274572 申请公布日期 2007.03.01
申请号 TW094131486 申请日期 2005.09.13
申请人 耐斯泰克公司 发明人 克里斯多夫 包塞玛特;金-伯纳德 普尔兹
分类号 A47J31/54(2006.01);F24H1/10(2006.01) 主分类号 A47J31/54(2006.01)
代理机构 代理人 陈长文 台北市松山区敦化北路201号7楼
主权项 1.一种用于制备咖啡或其它热饮料之加热一热液 体或蒸汽形式之一流体之装置,其包含装配有用于 循环一流体之一管道之一主体,该管道具有一流体 入口及一流体出口且与至少一个电加热主体相连, 该电加热主体之电源藉由连接于控制构件之切换 构件进行控制,该管道包含至少第一及第二管道部 分,该第一及第二管道部分系透过一形成一连接管 之第三管道部分而连结;该等至少第一及第二管道 部分各与至少一加热主体相连;该连接管与连接于 该控制构件之一中间温度感应器相连;排列该中间 温度感应器以量测流经该管道之流体温度,该装置 之特征在于其包含一量测流经该管道之流体量之 流量计,且在于控制及切换构件系架构为根据在该 第二管道部分为将该流体自该中间温度感应器所 量测之中间温度升高至该装置之出口的一参考温 度所需提供之能量来控制该至少第二管道部分之 加热主体;该能量系由该控制构件以该流量计所量 测之流体量、所量测之中间温度及装置出口处之 参考温度为函数来进行计算,并藉由该等控制及切 换构件以确定时间间隔将该能量分配至该至少第 二管道部分之该加热主体。 2.如请求项1之装置,其特征在于该等确定时间间隔 等于或短于500毫秒。 3.如请求项1或2之装置,其特征在于该等加热主体 系浸入该欲加热之流体中。 4.如请求项1之装置,其特征在于其进一步包含配置 为与该装置入口处之一流体直接接触之一流体入 口温度感应器及位于该第一室入口上游之一流量 计。 5.如请求项4之装置,其特征在于提供调节构件以计 算一功率修正因子,该功率修正因子作为所量测之 入口温度及中间温度之函数分配于该第二管道部 分之该加热主体。 6.如请求项1之装置,其特征在于各加热主体包含至 少一个电阻元件,各该加热主体之各该电阻元件可 独立切换。 7.如请求项6之装置,其特征在于该等加热主体共有 两个,且各该加热主体包含两个电阻元件,该二加 热主体之各该电阻元件系配置成透过该切接构件 彼此独立地进行切换。 8.如请求项6之装置,其特征在于该等加热主体共有 四个,其各藏于一独立管道部分中且各包含一电阻 元件,各该电阻元件系配置为藉由该等切换构件彼 此独立地进行切换。 9.如请求项6之装置,其特征在于各电阻元件产生一 低于电源波动理论能量値之标称功率且在于藉由 该等切换构件以彼此补偿之方式将该等电阻元件 切换至开/关位以避免能量差之绝对値超过各该等 电阻元件之标称功率。 10.如请求项8之装置,其特征在于各电阻元件产生 一小于450 W之标称电功率。 11.如请求项1之装置,其特征在于与至少一个加热 主体分别相连之该等管道部分各形成复数门室,各 该室系透过横截面小于该等室之横截面的一连接 管来连接在一起。 12.如请求项11之装置,其特征在于该等加热主体之 外表面及/或与其相连之该室的内壁具有螺旋凹槽 。 13.如请求项11之装置,其特征在于该主体包含一团 块,该团块内形成有该等室,该等室相互平行且在 该团块之各侧向外开口,各该室于其一终端处藉由 一连接管将其共同连接且该主体进一步包含分别 覆盖该等室之第一及第二终端之两个端板。 14.如请求项13之装置,其特征在于与该等室之第一 终端相连之该第一端板承载该等加热主体,而与该 等室之第二终端相连之该第二端板则承载该中间 温度感应器。 15.如请求项14之装置,其特征在于该等第一及第二 端板连同该团块界定该或该等连接管。 16.如请求项14之装置,其特征在于该第二感应器及 该流量计系定位于形成于该团块中且将该流体入 口连接至一第一室入口之一管道中。 17.如请求项13之装置,其特征在于各加热主体在其 所连接之室之整个长度上延伸且在于其形状互补 于其所连接之室之形状。 18.如请求项1之装置,其特征在于该中间温度感应 器位于与流体入口相通之室之下游及与流体出口 相通之室之上游。 19.一种使用一加热装置快速及准确加热一流体以 制备咖啡或其它饮料之方法,该装置包含一装配有 一用于循环该流体之管道之主体、至少一第一加 热主体及至少一第二加热主体,其特征在于: a)藉由一流量计量测欲加热之液体量; b)藉由与置于与该等第一及第二加热主体间之液 体直接或间接接触之一中间温度感应器量测该中 间温度; c)藉由与该控制构件计算第二加热主体所提供之 理论能量且该理论能量系作为所量测之欲加热之 流体量、所量测之中间温度、装置出口处之参考 温度及液体热容量之函数; d)藉由选择性切换该等加热主体以藉由该等切换 构件分别将该经计算之能量应用于该第二加热主 体,使得将液体升高至(或至少尽可能接近于)装置 出口处所要之参考温度;以及 e)藉由该等控制构件以确定的时间间隔重复至少 数个步骤a)至d)。 20.如请求项19之方法,其特征在于以500毫秒或更短 之时间间隔重复至少数个步骤a)至d)。 21.如请求项19或20之方法,其特征在于在步骤a)过程 中于流量计之各脉冲处或其后分布步骤d)中所分 布之能量。 22.如请求项21之方法,其特征在于用于计算步骤c) 中之能量之间隔为约30 ms。 23.一种使用一加热装置快速及准确加热一流体尤 其用于家用且有其用于制备咖啡或其它饮料之方 法,该装置包含一装配有一用于循环该流体之管道 之主体、至少一第一加热主体、至少一第二加热 主体之其特征在于: f)藉由与该流体直接或间接接触放置之一流体入 口温度感应器量测该装置入口处之流体温度; g)藉由一流量计量测欲加热之流体量; h)藉由一控制构件计算作为所量测之流体量、该 装置入口处所量测之温度、中间参考温度及流体 热容量之函数的该第一加热主体所提供之理论能 量; i)藉由与该等第一及第二加热主体间之流体直接 或间接接触放置之一中间温度感应器量测该中间 温度; j)藉由该等控制构件计算作为所量测之欲加热之 流体量、所量测之中间温度、装置出口处之参考 温度及流体热容量之函数之第二加热主体所提供 之理论能量; k)藉由该等切换构件将该等经计算之能量分别提 供给该等第一及第二加热主体,藉由选择性切换该 等加热主体将流体提高至(或至少尽可能接近于) 装置出口处之所要参考温度; l)藉由该等控制构件以确定时间间隔重复至少数 个步骤f)至k)。 24.如请求项23之方法,其特征在于以500毫秒或更短 之时间间隔重复至少数个步骤f)至k)。 25.如请求项23或24之方法,其特征在于在步骤g)过程 中于流量计之各脉冲处或其后分布步骤k)处分布 之能量。 26.如请求项24之方法,其特征在于用于计算步骤h) 及j)中之能量之间隔为约30 ms。 27.如请求项24之方法,其特征在于用式k=(所量测之 中间温度-所量测之输入温度)/(参考中间温度-所 量测之入口温度)计算一修正因子,将该修正因子 应用于计算该第二加热主体供给之能量。 28.一种加热一热液体或蒸汽形式之流体以制备咖 啡或其它热饮料之装置,其包含一装配有一用于循 环一流体之管道之主体,该管道具有藉由一管道连 接至一用户装置之一流体入口及一流体出口,该管 道与至少一个电加热主体相连,该电加热主体之电 源藉由连接于该等控制构件之切换构件进行控制; 该装置进一步包含至少一个定位于该管道中或该 管道之出口处且与流经该管道之流体直接或间接 接触之温度感应器,该温度感应器连接于该等控制 构件;该等控制及切换构件架构为以控制该加热主 体以使得在安装有该感应器之管道区域中将欲加 热之流体自一第一温度提高至一参考温度,该装置 之特征在于其进一步包含至少一个连接于该流体 出口及该用户装置间之该管道且藉由该等控制构 件所控制之电操作阀,且在于由以下控制电操作阀 之方式排列该控制构件以使得当该感应器所量测 之温度尚未达到该参考温度时引导该流体自该流 体出口流出流向一排水箱或一再循环回路,且当该 所量测之温度已达到该参考温度时流向该用户装 置。 29.如请求项28之装置,其特征在于该用户装置包含 用于提取一匣及/或一蒸汽喷嘴中所含之物质之一 单元。 30.如请求项28或29之装置,其特征在于该装置进一 步包含允许一背压产生之构件,将该等构件定位于 用户装置之下游,且在于该电操作阀为放置于该管 道之旁路分支上之一简易阀。 31.一种如请求项28或29之装置,其特征在于该电操 作阀为一排列于该管道上之三向阀,该等三个端口 分别连接于该流体出口、该排水箱及该用户装置 。 图式简单说明: 图1为一经部分切除之本发明之一第一实施例之加 热液体之装置的透视图; 图2为一包含图1之加热装置之咖啡机的示意图,该 加热装置经部分描述; 图3为一本发明之一第二实施例之加热液体之装置 的透视图; 图4为一包含图3之加热装置之咖啡机的示意图,该 加热装置经部分描述,及 图5为一类似于图4之视图,其例示本发明之另一态 样。
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