CN101431928A - 饮料制造机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种饮料制造机，其具有用于加热水以制造如咖啡和茶的热饮的内嵌加热组件。所述加热组件限定了用于将水加热到期望温度的经过多个加热器的流动路径。以这种方式，所述饮料制造机在水行进时对其加热，减少了对水罐或导管的需要，从而增大了在重量和尺寸方面的节省，同时还可以减少冲泡时间。此外，提供一种光学传感器组件以当饮料制造机的服务容器具有预定容量的液体时进行检测。所述传感器组件包括至少一个被对准以照射到所述容器中的可见光LED，以及至少一个被对准以检测被容器中的液面反射的光的光电传感器。

Description

饮料制造机

技术领域

本发明大体上涉及饮料制造机，并且更特别地，涉及被构造用于包括商用飞机的运输车辆上的饮料制造机。

背景技术

传统的，在冲泡咖啡时，咖啡渣被保留在过滤器中。热水滴在咖啡渣上，使得水吸收咖啡的香味，并且随后使得咖啡通过过滤器渗漏到服务容器(serving container)中。很关键的是水必须被适当地加热。

传统地，商用运输经营者可以向他们的乘客提供热饮，如咖啡和茶。为此，商用运载工具(如商用航线)的厨房典型地包括饮料制造机。与商用飞机中的许多组成设备一样，这种饮料制造机必须是紧凑的并且还能够提供鲁棒性的操作(robust operations)。

在饮料制造机的传统设计中，水被储存于加热罐中。所述罐将整个容积的水加热到所需的温度。一旦被加热好，水被释放以启动冲泡程序。这可以是一个耗时的程序。此外，所述罐可能会相对较重并且会占据许多必需的空间。

因此应当意识到，需要一种专注于前面所提到的不足的饮料制造机。本发明满足了这种和其他的需求等。

发明内容

简短地并且概要地说，本发明提供了一种饮料制造机，其具有用于加热水以制造诸如咖啡和茶的热饮的内嵌(in-line)加热组件。在示例性实施例中，所述加热组件限定了流经多个用于将水加热到理想温度的加热器的流动路径。以这种方式，所述饮料制造机在水经时将其加热，缓解了对水罐或或导管的需要，从而增大了在重量和尺寸方面的节省，同时减少了冲泡时间。

在根据本发明的饮料制造机的示例性实施例中，所述饮料制造机被构造成以与外部水源连接。当水流动时，所述加热组件限定了用于被接收的水的流动路径，所述被接收的水随着水的流动而经过多个加热器。以这种方式，所述饮料制造机无需水罐或导管就可以对水进行加热，从而增大了在重量和尺寸方面的节省。

在本发明的示例性实施例的一个具体方面，所述加热组件包括限定了用于加热水的流动路径的主体。所述主体可以由具有高绝缘特性的轻型材料的单一块形成。可以使用各种材料，例如聚合体、玻璃纤维复合材料、以及其它具有满意特性的材料。

可以沿所述加热组件的流动路径设置温度传感器以在各个位置测量温度。这些测量可以有助于保证所期望的水温。例如，可以控制加热元件的温度水平和流经加热组件的水的流动速度，以在水离开加热组件时能达到所期望的液体温度。

在示例性实施例的另一个具体方面，可以设置光学传感器组件以检测饮料制造机的服务容器中何时具有指定容量的液体。所述传感器组件包括至少一个被对准以照射到所述容器中的可见光LED、以及至少一个被对准以检测从容器中的液面反射的光的光电传感器。

所述这些LED通过位于服务容器上方的托架或杆以指定角度被支撑，并且被设置成一定角度以照射穿过被限制在服务容器的上部部分中的开口。所述光电传感器被定位以在来自LED的光被服务容器中的液面反射时检测该光。在一个实施例中，光电晶体管和LED被这样定向使得一旦所述服务容器中的液体达到指定水平，所述光电晶体管将接收由所述液面反射的光的峰值等级。在另一个实施例中，两个光电传感器和三个LED被这样定向使得所述光电传感器可以感应由液体反射的光的强度，该强度依赖于光电传感器与液位之间的距离变化。以这种方式，所述饮料制造机可以防止服务容器的溢出。

在本发明示例性实施例的另一个具体方面，设置有排水组件，基于特定厨房的结构，所述排水组件可以通过连接器端口或者通过排水端口排出液体。所述连接器端口被构造成与特定厨房中的互补的端口相配合，该互补的端口可提供与飞机的废水系统的导通。在其它类型的厨房中没有设置这种端口。取而代之的是位于饮料制造下方的排水池(未示出)。如果连接了连接器端口，则所述排水组件通过连接器端口排水。如果没有连接连接器端口，则所述排水组件通过排水端口排水。

为了概括本发明以及所实现的优于现有技术的优点，在这里描述了本发明的某些优点。当然，应当理解，根据本发明的任意特定实施例不必要实现所有这些优点。因此，例如，本领域技术人员将会意识到本发明可以被具体化或以这样一种方式实现，即可以实现或优化这里教导的一个优点或一组优点而无需实现这里教导或提出的其它优点。

所有这些实施例都在这里公开的本发明的范围内。通过下面对优选实施例的详细描述并结合附图，本发明的这些或其它实施例将变得显而易见，并且本发明不受所公开的任何特定优选实施例的限制。

附图说明

下面仅通过举例的方式，结合以下附图对本发明的实施例进行描述，其中：

图1为根据本发明的饮料制造机的前视图；

图2为图1的饮料制造机的后视图，其示出了加热组件的一部分和连接端口；

图3为图1的饮料制造机的加热组件的局部分解示意图；

图4为图1的饮料制造机的侧视图，其示出了排水端口和处于伸展位置的可收回的热水龙头；

图5为图1的饮料制造机的俯视图；

图6为用于图1的饮料制造机的光学传感器组件杆的俯视图；

图7为图6的光学传感器组件杆的侧面剖视图，其示出了两个LED和一个光电传感器；

图8为用于图1的饮料制造机的三-LED光学传感器组件的俯视图；

图9为图8的三-LED光学传感器组件的侧面剖视图；

图10为图8的三-LED光学传感器组件的左视图；

图11为用于图1的饮料制造机的排水组件的俯视图；

图12为图11的排水组件的侧视图；

图13为用于图1的饮料制造机的热水阀的简化方块图；

图14为用于图1的饮料制造机的阀组件的简化方块图；

图15为用于图1的饮料制造机的控制系统的简化方块图，其中示出了在各部件之间的可操作的导通；

图16为用于图1的饮料制造机的三位阀(three-station valve)和歧管阀组件的简化方块图；

图17为用于图1的饮料制造机的阀组件的简化方块图；

图18为图1的饮料制造机的简化方块图，其示出了经过该饮料制造机的液体的流动路径；

图19为用于图1的饮料制造机的控制系统的简化方块图，其示出了在各部件之间的可操作的导通；

图20为用于图1的饮料制造机的控制系统的简化方块图，其示出了在各部件之间的可操作的导通；

图21为示出图1的饮料制造机的咖啡冲泡操作的简化方块图；

图22为示出图1的饮料制造机的茶水冲泡操作的简化方块图；

图23为示出用于图1的饮料制造机的热水分配操作的简化方块图；

图24为示出用于图1的饮料制造机的冷水分配操作的简化方块图；

图25为示出图8的三-LED光学传感器组件的简化方块图；

图26为示出图8的三-LED光学传感器组件的操作的简化方块图。

具体实施方式

现在参考附图，尤其是附图1和2，其中示出了饮料制造机10，其具有用于加热水以制作诸如咖啡和茶的热饮的内嵌(in-line)加热组件12。在示例性实施例中，饮料制造机通过水入口塞13连接到外部水源150(图18)，如用于商用航线的厨房中的水系统。加热系统被构造为加热被接收用于使用的水。加热组件限定了用于被接收的水的流动路径14，该流动路径14经过多个加热器16。以这种方式，饮料制造机无需水罐或导管就可以加热水，这样增加了在重量和尺寸方面的节省。

参考图3，加热组件12包括主体18，该主体限定了用于加热水的流动路径14。在示例性实施例中，主体由具有高绝缘特性的轻型材料形成。可以使用各种材料，例如聚合体、玻璃纤维复合材料、聚碳酸酯、以及其它具有满意特性的材料。举例来说，含氟聚合物树脂，诸如那些可以从E.I.du Pont deNemours and Company购买到的以为商标的产品，都是有效的。在示例性实施例中，主体的宽度为4.90英寸、厚度为1.50英寸、长度为5.25英寸，但是本发明可以包括具有不同尺寸的主体。

加热组件12包括设置在流动路径14的第一端22处的输入阀20、以及在流动路径的第二端26处的输出阀24。输入阀从外部水源向由主体18限定的流动路径供水。水一旦处于主体中就会经过加热器16以将水加热到所期望的温度。随后，水通过输出阀离开主体以备使用。

在示例性实施例中，主体18限定了三个用于接收加热器的长形的、大致圆柱形的孔，即上部孔30、中部孔32和下部孔34。在示例性实施例中，使用了三个浸没式加热器16，如那些可以从在Illinois的Cary有商业网点的Durex

Industries，Inc.购买到的产品。然而，可以使用其它各种类型的加热器，例如，筒形加热器、带式加热器、镶铸加热器(cast-in heater)等。

每个加热器16为大致圆柱形，并且其包括从底部部分38螺旋向外延伸的加热元件36。每个加热元件基本上在对应孔的整个长度上延伸。圆柱形插入物40被布置在每个孔的开口端，以有助于将各加热器固定到位。插入物被第一和第二O型圈42和44夹在中间以保证水密封性。

在使用中，水经由靠近主体的第一侧46的输入阀20进入上部孔30。水基本上在上部孔的整个长度上行进到第一通道48，该第一通道48在上部孔与中部孔32之间延伸、靠近主体的第二侧50。在中部孔中，水从第一通道行进到靠近主体第一侧的第二通道51。第二通道将中部孔连接到下部孔34。以这种方式，流动路径14保持水与加热器26的加热元件36的紧密接触，使得水能被迅速加热。当处于有限空间中，流动路径大致向下行进。

再次参考图1和2，饮料制造器10包括外壳52，该外壳52限定了用于接收服务容器144(图18)的凹部54。当充填到凹部中时，服务容器位于过滤器托盘56的下方，所述过滤器托盘56被用于将咖啡渣保留在过滤器中。在使用中，咖啡从过滤器托盘滴入服务容器。服务容器通过位于外壳的侧壁60上的保持托架58被固定到位。保持托架被可操作地连接到被靠近过滤器托盘设置的锁定按钮62上。传感器(未示出)被可操作地连接到保持托架上，并感应服务容器是否被锁定到位。这个传感器与控制器108相联系，以保证在服务容器未被锁定到位的情况下不会开始冲泡。

饮料制造机10进一步包括光学传感器组件80，该光学传感器组件可以检测服务容器中何时具有指定水平的液体。传感器组件包括定位在服务容器的上方、被第一托架84保持在指定角度的可见光LED 82。LED被设置成一定角度以照射穿过限定在服务容器的上部中的开口。在示例性实施例中，使用了一种波长在大约600nm至680nm之间、优选地在620nm至650nm之间、并且更优选地在620nm至625nm之间的LED。更具体地，使用从在加拿大的工业城(City of Industry)有商业网点的Kingbright Corp.购买到的5mm固态LED(T-13/4)。在其它实施例中，可以使用其它的LED和其它波长的LED，LED的选择除了其他因素外部分地基于饮料制造机和服务容器的几何形状、为饮料制造机所选取的其他部件、以及成本等因素。

光学传感器组件80进一步包括由第二托架88保持在预定角度的光电晶体管86，该光电晶体管86位于服务容器的上方并与第一托架间隔开。光电晶体管被设置成一定角度以感应被服务容器中的液面反射的来自LED 82的光。在示例性实施例中，使用了硅光电达林顿晶体管，如那些可以从在Maine州的South Portland有商业网点的Fairchild Semiconductor Corp.购买到的产品。

光电晶体管86和LED 82被这样定向使得一旦服务容器中的液体达到预定水平，光电晶体管就会接收到由液面反射的光的峰值水平。

现在参考图6和7，其中示出了光学传感器组件200的双-LED可替换实施例的俯视图和侧面剖视图，当服务容器中具有预定水平的液体时，该双-LED的光学传感器组件可以进行检测。光学传感器组件200包括位于服务容器上方、被杆204保持在预定方向上的两个可见光LED 202和203。LED 202发射橙色波长的光，并通过线208接收来自控制器108的信号。更具体地，可以使用从在日本Kyoto有商业网点的ROHM Co.Ltd.购买到的典型波长为大约611nm的橙光LED。更具体地，可以使用从在台湾的台北有商业网点的LITE-ON Technology Corp.购买到的白光LED，在其它实施例中，可以使用其它的LED和发射其它波长的光的LED，LED的选择除了其他因素外部分地基于饮料制造机和服务容器的几何形状、为饮料制造机所选取的其它部件、成本等因素进行。

光学传感器组件200进一步包括被杆204保持在预定方向上的光电传感器206。光电传感器206位于服务容器的上方，并与LED 202和203间隔开。光电传感器206被定向以感应由LED 202和203发射的并被位于服务容器中的液体的上表面反射的光。光电传感器通过线212向控制器108发送信号。

杆204被构造为具有通道214，所述通道214从略微越过LED 202和203处向略微越过光电传感器206处沿其上侧中间纵长延伸。LED和光电传感器的顶部突出进入通道214。通道214被填充有如环氧的密封材料，其将LED和光电传感器固定到位。如图6所示，线210、212和214可以被埋入密封材料中，并且成一组地从通道中伸出。

现在参考图8-10，其中示出了光学传感器组件300的三-LED可替换实施例的俯视图、侧面剖视图以及左视图，其中当服务容器中具有预定水平的液体时，该三-LED的光学传感器组件可以进行检测。光学传感器组件300包括位于服务容器的上方、由杆304保持在预定方向上的橙光LED 302和两个白光LED 303。LED 302发射橙色波长的光并且经由一束线308接收来自控制器108的信号。更具体的，可以使用从在日本Kyoto有商业网点的ROHM Co.Ltd.购买到的典型波长为大约611nm的橙光LED。两个LED 303发射白光并也通过这束线308接收来自控制器108的信号。更具体的，可以使用从在台湾的台北有商业网点的LITE-ON Technology Corp.购买到的白光LED。在其它实施例中，可以使用其它LED和发射其它波长的光的LED，LED的选择除了其他因素外部分地基于饮料制造机和服务容器的几何形状、为饮料制造机选取的其它部件、成本等因素。

光学传感器组件300进一步包括被嵌入到杆304中的两个光电传感器306。光电传感器306位于服务容器的上方并与LED 302和303间隔开。光电传感器306被定向以感应由LED 302和303发射出的并被服务容器中的液体的上表面反射的光。光电传感器经由线束308向控制器108发送信号。

杆304被构造为具有通道314，所述通道314从略微越过LED 302和303处向略微越过光电传感器306处沿其上部中间纵长延伸。LED和光电传感器的顶部突出伸入通道314中。通道314被填充有如环氧的密封材料，该密封材料将LED和光电传感器固定到位。

如图8和10所示，连接LED 302和303以及光电传感器306的线可以被埋入密封材料中，并且成一组地从通道中伸出。线束308包括三套线。线309从控制器108向LED发送信号。线310和312从光电传感器306向控制器108发送信号。引脚316将线309连接到控制器108上，引脚318将线310连接到控制器108，引脚320将线312连接到控制器108。

现在参考图2、4、5，饮料制造机10包括可被用于分配热或冷水的可伸展的龙头28。龙头从壳体52的上部延伸，并且在不使用时其可以被收在壳体内。为使用所述龙头，用户施压于龙头以触发弹簧机构从而进行使用。传感器116(图15)被可操作地连接到龙头上以检测该龙头是否被展开或收起。

饮料制造机10包括用于将所述饮料制造机安装到商业航线的厨房中的常规的安装组件中的一对轨道68和定位销67。如图2中最佳示出的，用于接收电源的连接器69被设置在饮料制造机的后面。

基于具体厨房的结构，饮料制造机10进一步包括能通过连接器端口72或通过向下突出的排水端口74来排水的排水组件70。连接器端口72被构造成与特定厨房中的互补的端口(未示出)相匹配，该互补端口提供与飞机的废水系统的导通。在其它类型的厨房中没有提供这样的端口。取而代之的是位于饮料制造机下方的排水池(未示出)。如果连接了连接器端口72，则排水组件通过连接器端口排水。如果没有连接连接器端口，则排水组件通过排水端口74排水。

在示例性实施例中，连接器端口72被机械地连接到排水端口74上。更具体地，连接器端口包括套管78，该套管被安装成在连接器端口被连接到互补端口上时被移位。当套管被移位时，排水组件70的阀76被定位成允许液体流过连接器端口72并抑制液体流过排水端口74。当套管处于其默认位置(default

position)时，阀被定位成允许液体流过排水端口74并抑制液体流过连接器端口72。

参考图11和12，其中示出了排水组件70的优选实施例的俯视图和侧视图。托架79将排水组件70固定到饮料制造机10上。排水组件70包括连接器端口72、排水端口74以及阀76。

阀76包括主体90，在所述主体90中设置有旋转轴91。旋转轴91的形状大致为圆柱形，并且从主体90的侧面伸出延伸到旋转盘92。十字头螺丝将旋转轴91连接到旋转盘92的面上。旋转盘92被构造为具有向内延伸的槽93，所述槽93从盘的周长向盘的中心延伸。保持器94包围在主体90外的旋转轴91的大部分。保持器94从主体90向旋转盘92延伸。

阀76还包括柱塞77，所述柱塞77的端部为套管78。柱塞77从套管78沿连接器端口72的一侧向回延伸到柱塞板95。两个螺丝将柱塞77连接到柱塞板95上。柱塞板95垂直于柱塞77，并从柱塞77围绕连接器端口72延伸到连接器端口的相对侧。柱塞滑块96通过两个十字头螺丝被连接到与柱塞77相对的柱塞板95的侧部。柱塞滑块96大致为矩形并且在中间具有矩形空腔97。柱塞滑块96的与柱塞板95相对的端部在旋转盘92和保持器94之间延伸。空腔97围绕旋转轴97。圆柱形的销98在靠近柱塞滑块上与柱塞板95相对的端部处被连接到所述柱塞滑块96。柱销98远离活塞滑块96的面延伸并且被定位成与旋转盘92的槽93嵌合。

压缩弹簧99位于主体90和柱塞板95之间。如果连接器端口72没有被连接到飞机的废水系统，则压缩弹簧99将活塞板保持在远离主体90的默认位置上。在这种结构中，旋转轴91被定向以允许液体流过排水端口74并抑制液体流过连接器端口72。

当连接器端口72被连接到飞机废水系统上时，提供与飞机废水系统的导通的互补的端口(未示出)向着主体90推动套管78、柱塞77和柱塞板95，压缩所述压缩弹簧99。套管78、柱塞77和柱塞板95的作用在横向方向上移动柱塞滑块96和销98，迫使旋转盘92枢轴转动。旋转盘92的枢轴转动迫使旋转轴91枢轴转动，引导任何进入阀76的液体流过连接器端口72并抑制液体流过排水端口74。

现在参考图15，方块图100示出了饮料制造机10的控制系统102。所述控制系统包括用户界面键盘104(图1)、LCD显示器106(图1)以及控制器108，该控制器接收来自飞机的交流电源110和直流电源112的电力。控制器108接收来自关于饮料制造机的传感器的输入，所述传感器包括服务容器锁定传感器114；光学传感器组件80、200或300；伸展传感器116；高温传感器118和低温传感器120。

控制器108部分基于接收自传感器的输入来管理饮料制造机10的操作。控制器被构造成向加热组件12和饮料制造机的阀发送指令，所述阀包括输入阀20、输出阀24、咖啡阀122、茶水阀124、比例阀125、冷水阀131以及热水阀126。以这种方式，控制器可以管理饮料制造机的操作。

参考图14和15，比例阀125控制流向三位歧管127的流量，其中咖啡阀122、茶水阀124和热水阀126均被连接到所述三位歧管127。更具体地，使用从在New Jersey的Florham Park有商业网点的Asco Valve Inc.购买到的三位歧管。以这种方式，控制系统可以管理流出饮料制造机的水流。在默认状态下，咖啡阀打开以将热水引导至过滤器托盘56。当茶水阀打开时，热水从旁路绕过过滤器托盘并且热水被直接分配到服务容器中。热水阀将水引导至可伸展龙头28。

现在参考图19和20，其中示出的方块图400和500为饮料制造机10的控制系统的可替换实施例。控制系统102包括用户界面键盘104(图1)、LCD显示器106(图1)和控制器108，该控制器接收来自飞机的交流电源110和交流/直流转换器113的电力。控制器108接收来自传感器的输入，所述传感器包括服务容器锁定传感器114；光学传感器组件80、200或300；高温传感器118以及出水传感器121。如图19和20所示，用于光学传感器组件的控制器可以是控制器108的一部分，或者可以被构造与控制器108相通信的独立的印刷电路板109。如图20所示，用户界面键盘104可以被分成右键盘146和左键盘148。

控制器108部分基于从传感器接收的输入来管理饮料制造机10的操作。控制器108被构造用于向加热组件12和饮料制造机10的阀发送指令，所述阀包括输入阀20、输出阀24、咖啡阀122、茶水阀124、标准阀136、限制阀138、冷水阀131以及热水阀126。以这种方式，控制器108可以管理饮料制造机的操作10。

参考图16，其中示出了用于饮料制造机10的三位歧管阀组件140的简化方块图。三位歧管阀组件140包括三位歧管142、冷水阀131、标准阀136和限制阀138。更具体地，可以使用从在New Jersey的Florham Park有商业网点的Asco Valve Inc.购买到的三位歧管。如图17所示，三位歧管阀组件140控制流向三位歧管127的流量，其中咖啡阀122、茶水阀124、以及热水阀被连接到所述三位歧管127中。以这种方式，控制器108可以管理流出饮料制造机10的液体的流动。在默认状态下，咖啡阀122被打开以将热水引导至咖啡冲泡头(图18)。当茶水阀124打开时，热水从旁路绕过该冲泡头并被直接分配到服务容器144(图18)中。热水阀126将水引导至可伸展龙头28。

在图16-20所示的可替换实施例中，取代比例阀125的是三位歧管阀组件140，该三位歧管阀组件140控制流向三位歧管127的流量。如图18所示，水从水源150进入三位歧管阀组件140。冷水阀131被用于向龙头28分配凉水或冷水。标准阀136和限制阀138控制经过内嵌加热组件12的液体流动，其中液体被加热元件36加热。当液体离开内嵌加热组件12后，液体流向三位歧管127，在该三位歧管127中该液体被送至咖啡冲泡头152、直接送至服务容器144或送至龙头28。在冲泡咖啡、冲泡茶水以及分配热水的过程中，标准阀136和限制阀138都正常打开。当输出水温度低于预定温度(例如185℉)时，控制器108关闭标准阀136。液体以降低的流量继续流过限制阀138。

现在参考图21，其中示出了说明饮料制造机10的咖啡冲泡操作的方块图。为开始冲泡，用户按压咖啡冲泡按钮128。在冲泡开始之前，系统将会确定服务容器是否是满的以及服务容器是否被锁定到位。如果服务容器不是满的并且被锁定到位，则冲泡将要开始。控制器操纵输入和输出阀20和24以允许水流过加热组件12。被加热后的水随后流到过滤器室以浸泡其中的咖啡渣。

在示例性实施例中，加热器包括可以在加热组件中的各个位置测量温度的多个温度传感器。这些测量辅助控制系统确保所期望的水温。更具体地，控制系统可以调节加热元件的温度水平，并且可以通过控制比例阀来调节流过加热组件的流量。

如方块图中所示，冲泡可以在几种情况下被暂停。例如，暂停冲泡以从可伸展的龙头28分配热水。为了这样做，热水按钮132必须被压下并且龙头必须处于其伸展位置。如果满足了这些要求，则冲泡被暂停而系统分配热水。只要冷水按钮134被按下并且龙头被伸展开，则冲泡同样可以被暂停。

如方块图的左下部分所示，只要服务容器没有满并且仍然被锁定到位，则冲泡将继续。如果液位传感器指示服务容器已满，则冲泡结束。如果传感器指示服务容器不再被锁定到位，则冲泡同样停止。

现在参考图22，其中示出了饮料制造机10的茶水冲泡操作的方块图。这个过程与图21中的咖啡冲泡过程相似。茶水冲泡中的变化主要是关于水温和冲泡持续时间。为开始冲泡茶水，用户按下茶水冲泡按钮130。一旦茶水冲泡开始，其可以以前面描述的方式被暂停以分配热水或冷水。此外，茶水的冲泡过程将一直持续直到服务容器满了或者被解除锁定。

图23和24分别示出了用于分配热水或冷水的方块图。如前所述，水通过可伸展龙头提供。根据被按下的按钮，控制系统将根据选择操纵适当的阀以提供热水或冷水。但是，如果龙头没有伸出，则控制系统将不会允许水流至龙头。

图25和26示出了光学传感器组件的三-LED实施例的方块图。当咖啡冲泡按钮128、茶水冲泡按钮130或热水按钮132被按下时，LED 302和303引导光到服务容器144中的液体的上表面上。两个光电传感器306感应由液体表面反射的光的强度，所述光的强度取决于光电传感器与流位之间的距离变化。LED 302发射橙色波长的光。两个LED 303发射白光。尽管优选地使用可见光，但是本发明还包含其它波长的使用，包括红外波长和紫外波长。

光学传感器组件300与可以识别服务容器144中液体的多种液位的控制系统102通信。在优选实施例中，控制系统102利用软件来识别服务容器144中液体的多种液位，并确定服务容器何时被适当地充满液体。软件评估来自光电传感器306的信号强度，并基于该信号强度来确定服务容器144中的液体的近似液位。如果服务容器144未满，则控制系统102保持经过加热组件12的液体流。当信号的强度达到某个水平时，软件能够确定服务容器144中的液体已经达到适当的水平而输入阀20和输出阀24应当被关闭，停止液体流过加热组件12。当服务容器144中的液体已经达到适当的液位时，软件还可以使得在LCD显示器106上出现消息。尽管使用软件来帮助确定服务容器中的液体的适当液位，但是本发明包含了其它用于确定适当液位的装置，包括固件。

软件还能够基于来自光电传感器306的信号强度来确定当咖啡冲泡按钮128、茶水冲泡按钮130或热水按钮132被按下时服务容器144是否已经被充满。在这种情况下，软件可以防止液体流经过加热组件12。软件还可以使得消息出现在LCD显示器106上以将情况告知用户。

此外软件还能够基于光电传感器306的信号强度确定在服务容器144中是否出现了不能接受的高体积的流体。在这种情况下，软件指挥控制系统102关闭输入阀20和输出阀24，停止液体流过加热组件12。软件还可以使得消息出现在LCD显示器106上将该情况告知用户。

此外软件还能够确定空气湍流或其它条件是否阻碍了任何光电传感器306的正常工作。在这种情况下，软件指挥控制系统102关闭输入阀20和输出阀24，停止液体流过加热组件12。软件还可以使得消息出现在LCD显示器106将该情况告知用户。

尽管饮料制造机10被用于商业航线，还可以预期到用于各种其它设置中以包括其它类型的运输车辆(火车、旅游车辆等)以及家用的其它实施例。

应当从前面的描述中意识到，本发明提供了一种饮料制造机，其除了别的之外还具有许多期望的特征，包括：例如，内嵌的加热组件、改进的控制系统、可配置的排水组件、可伸展的龙头、容器锁定机构、用于容器中液位的传感器组件，其中任何这些特征都可以单独地或结合起来满足先前未能满足的需求。

尽管仅结合示例性实施例对本发明进行详细的描述，本领域技术人员应当意识到可以在不背离本发明的范围的情况下提供各种其它实施例。

Claims (26)

1、一种饮料制造机，其具有用于加热液体以制造热饮的内嵌的加热组件，所述饮料制造机包括：

加热主体，其限定了用于加热液体的流动路径，所述流动路径具有第一端和第二端；

至少一个阀，用于管理液体沿所述流动路径的流动；以及

多个加热器，被设置在所述流动路径的第一端与所述流动路径的第二端之间，用于将液体加热到所期望的温度。

2、根据权利要求1所述的饮料制造机，其特征在于：

所述加热主体限定了多个长形孔；并且

所述多个加热器中的每个加热器包括位于所述多个长形孔中的单独一个孔中的加热元件。

3、根据权利要求2所述的饮料制造机，其特征在于，每个加热元件在所述多个长形孔中相关的一个的基本上整个长度上延伸。

4、根据权利要求2所述的饮料制造机，其特征在于：

所述多个长形孔中的每一个大致为圆柱形；并且

每个加热元件都大致为螺旋型。

5、根据权利要求2所述的饮料制造机，其特征在于，进一步包括位于所述多个长形孔中每一个的开口端的大致圆柱形的插入物，以有利于将相关的加热元件在所述长形孔中固定到位。

6、根据权利要求5所述的饮料制造机，其特征在于，进一步包括设置在每个大致圆柱形的插入物的相对端的第一和第二O型圈，用于实现水密封。

7、根据权利要求2所述的饮料制造机，其特征在于：

所述至少一个阀包括：

输入阀，位于所述流动路径的第一端，和

输出阀，其位于所述流动路径的第二端；

所述多个长形孔包括上部孔、中间孔、以及下部孔；以及

所述多个长形孔被这样构造使得液体经由所述输入阀进入所述上部孔，按顺序流过所述上部孔、中部孔和下部孔，并且经由所述输入阀离开所述下部孔。

8、根据权利要求7所述的饮料制造机，其特征在于，所述加热主体还限定了在所述上部孔的下游端与所述中部孔的上游端之间延伸的第一通道，以及在所述中部孔的下游端与所述下部孔的上游端之间延伸的第二通道。

9、根据权利要求8所述的饮料制造机，其特征在于，所述第一通道和所述第二通道被这样定位使得所述液体经过了所述上部孔、中部孔和下部孔中每一个的基本上全部的长度。

10、根据权利要求1所述的饮料制造机，其特征在于，进一步包括：

至少一个温度传感器，其被构造用于产生指示在所述加热主体中预定位置处的温度的温度信号；以及

控制系统，其被构造用于接收来自所述温度传感器的温度信号并管理所述多个加热器。

11、根据权利要求10所述的饮料制造机，其特征在于：

所述饮料制造机进一步包括流量控制装置，所述液体流经该流量控制装置；以及

所述控制系统被可操作地连接到所述流量控制装置，以可控制地调节流经所述饮料制造机的液体的流量。

12、根据权利要求10所述的饮料制造机，其特征在于：

所述饮料制造机进一步包括咖啡阀、茶水阀、热水阀以及歧管，其中所述咖啡阀、茶水阀和热水阀被连接到所述歧管上；并且

所述控制系统被可操作地连接到所述咖啡阀、茶水阀和热水阀上，以控制允许液体流过哪个阀。

13、根据权利要求12所述的饮料制造机，其特征在于，所述控制系统包括用户界面，该用户界面包括热水按钮，其中所述热水按钮的手动操做启动热水流经过所述热水阀并防止液体流过所述咖啡阀和所述茶水阀。

14、根据权利要求13所述的饮料制造机，其特征在于，进一步包括：

可伸展龙头，其被连接到所述热水阀上并且被构造为在收起位置和展开位置之间可移动；以及

龙头传感器，其被可操作地连接到所述可伸展龙头上，以生成指示所述可伸展龙头是否位于其展开位置或其收起位置上的控制信号；

其中，控制系统被构造为只有当所述控制信号指示所述可伸展龙头位于其展开位置时才允许热水流过所述热水阀。

15、根据权利要求10所述的制造机，其特征在于，所述控制系统进一步包括用户界面，该用户界面包括咖啡冲泡按钮，其中所述咖啡冲泡按钮的手动操做启动在所述饮料制造机中冲泡咖啡。

16、根据权利要求10所述的制造机，其特征在于：

所述多个加热器中的每一个包括电加热元件；并且

所述控制系统被构造为根据从所述温度传感器接收到的温度信号来控制供给每个电加热元件的电源量。

17、一种饮料制造机，包括：

内嵌的加热组件，其限定了用于加热液体以制造热饮的流动路径，所述流动路径具有的第一端和第二端；

至少一个阀，用于管理沿所述流动路径的液体流动；

控制系统，其被构造为向所述至少一个阀提供控制信号；以及

光学传感器组件，其被构造为向所述控制系统发送信号；

其中，所述光学传感器组件和控制系统被构造为检测位于所述饮料制造机中的服务容器中的液体的至少一个液位；

并且其中，所述控制系统评估由所述光学传感器组件发送的信号以确定是否到达所述服务容器中的合适的液位。

18、根据权利要求17所述的饮料制造机，其特征在于，所述光学传感器组件包括：

至少一个光源，位于所述服务容器上方；以及

至少一个检测器，位于所述服务容器的上方并且与所述至少一个光源间隔开；

其中，所述至少一个检测器被定位以接收由所述至少一个光源发射并被位于所述服务容器中的液体的表面反射的光。

19、根据权利要求18所述的饮料制造机，其特征在于，所述至少一个光源和所述至少一个检测器被这样定向使得当所述液体表面位于所述服务容器中的预定水平面时，所述至少一个检测器接收由位于所述服务容器中的液体的表面反射的光的峰值水平。

20、根据权利要求18所述的饮料制造机，其特征在于：

所述至少一个光源包括位于所述服务容器上方的三个光源；以及

所述至少一个检测器包括位于所述服务容器上方的两个光源。

21、权利要求18所述的饮料制造机，其特征在于，所述光学传感器组件和所述控制系统被构造为检测位于所述服务容器中的液体的多个液位。

22、根据权利要求21所述的饮料制造机，其特征在于，进一步包括由所述控制系统执行的软件，并且该软件被构造为识别所述服务容器中的多个液位水平中的至少一些并确定所述服务容器何时被适当地充满液体。

23、根据权利要求18所述的饮料制造机，其特征在于，所述至少一个光源将可见光引导至位于所述服务容器中的液体的上表面，并且所述至少一个检测器检测由所述服务容器中的液体的表面反射的光的强度。

24、一种饮料制造机，其包括：

内嵌的加热组件，其限定了用于加热液体以制造热饮的流动路径，所述流动路径具有第一端和第二端；

至少一个阀，其结合于所述流动路径的一端，用于管理所述液体沿所述流动路径的流动；以及

排水组件，其位于所述内嵌加热组件的下游，所述排水组件包括：

连接器端口，其被构造为连接到飞机废水系统，以及

排水端口，其被构造为将液体排入废水池。

25、根据权利要求24所述的饮料制造机，其特征在于，所述排水组件被构造为：

如果所述连接器端口没有被连接到飞机废水系统，则所述排水组件通过所述排水端口而不是通过所述连接器端口排出液体，以及

如果所述连接器端口被连接到飞机废水系统，则所述排水组件通过所述连接器端口而不是所述排水端口排出液体。

26、根据权利要求25所述的饮料制造机，其特征在于，所述连接器端口包括套管，该套管被安装为在将所述连接器端口连接到飞机废水系统上时被移位。

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