CN101657130A - 用于产生饮料的装置和该装置的用途 - Google Patents

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CN101657130A CN200880012110A CN200880012110A CN101657130A CN 101657130 A CN101657130 A CN 101657130A CN 200880012110 A CN200880012110 A CN 200880012110A CN 200880012110 A CN200880012110 A CN 200880012110A CN 101657130 A CN101657130 A CN 101657130A
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Abstract

一种用于从混合粉末配料与优选为水的液体来产生饮料例如牛奶的装置，该装置优选为自动婴儿牛奶机。该装置被配置成通过在某一数量的热液体中混合饮料总数量所需数量的配料来制备饮料浓缩物，以及向浓缩物添加恰当数量的某一低温的液体以便在安全饮用温度达到饮料的最后体积。

Description

用于产生饮料的装置和该装置的用途
技术领域
本发明涉及一种用于从混合粉末配料与优选为水的液体来产生饮料的装置。具体而言，本发明涉及一种自动婴儿牛奶机。利用该装置，可以在触摸按钮时制备一瓶配料牛奶。
背景技术
根据制备配料牛奶的新官方指示近来适用于英国并且可能将传播更广。
粉状幼儿配料可能受细菌例如Sakazakii污染。这不能完全地被防止并且在特殊情况下可能导致严重疾病乃至死亡。可以通过在60℃以上(即在60℃的温度以上)制备牛奶使细菌失去活性。它在70℃几乎瞬间地失去活性。因此建议在70℃制备配料牛奶并且随后在水龙头之下冷却它(人工制备)，参见以下已知的家庭喂食制备指南(Guidance for Preparation Feeds in the Home)(步骤1-11)：
“家庭喂食制备指南
使用粉状幼儿配料来制备喂食
重要的：通常应当新鲜制成各瓶以供每次喂食。存储制成的配料牛奶可能增加婴儿患病的可能性，并且应当避免。
1.彻底地清洁将在其上制备喂食的表面。
2.用肥皂和水清洗双手，然后使之干燥。
3.煮沸罐中的新鲜自来水。取而代之，适合于幼儿的沸水可以用于制成喂食并且应当以与自来水相同的方式煮沸。
4.重要事项：允许沸水冷却至不少于70℃。这在实践中意味着使用在沸腾之后已经封盖不到30分钟的水。
5.将所需数量的沸水倒入无菌瓶中。
6.添加如在标签上指示的准确数量的配料。添加比指示更多或者更少的粉末可能使婴儿患病。
7.按照制造商的指示来重新组装瓶。
8.适当摇晃瓶以混合内含物。
9.通过保持于流动自来水之下或者放置于冷水的容器中来快速冷却至喂食温度。
10.通过将数滴摇晃到您的手腕内侧上来检验温度——它应当令人感觉微温而并不灼热。
11.丢弃在两小时内仍未使用的任何喂食。”
现有技术的装置和方法导致若干问题或者弊端，包括：在过低温度的混合(没有去活性)，或者在过高温度的混合(营养价值减少)。此外，现有技术的系统可能导致牛奶冷却过慢，即牛奶长时间保持于过高温度。因而，可能出现细菌再生，并且营养价值减少。另一问题在于灼伤危险(牛奶没有充分冷却)。另外，现有技术的系统可能导致粉末没有恰当溶解到水中，因此导致没有恰当的去活性。
发明内容
本发明以解决或者减轻至少部分上文提到的问题为目标。具体而言，本发明以提供一种用于产生饮料(即饮用液体)的改进装置为目标。
根据一个实施例，这是通过一种用于从混合粉末配料与优选为水的液体来产生饮料例如牛奶的装置来实现的，该装置优选为自动婴儿牛奶机。优选地，该装置被配置成通过在某一数量的热液体中混合饮料总数量所需数量的配料来制备饮料浓缩物，以及向浓缩物添加恰当数量的某一低温的液体以便在安全饮用温度达到饮料的最后体积。
以这一方式，可以具体以高效和相对迅速的方式生成所需安全饮用温度的饮料。
例如，提到的某一数量的热液体可以是少量热液体，例如其数量小于所用某一低温的液体数量。此外，在某些实施例中，某一数量的热液体可以数量与所用某一低温的液体数量相同，或者它可以大于低温液体数量。这例如依赖于所需安全饮用温度、热液体的温度和低温液体的温度。
一个实施例可以包括快速冷却在高温制备的饮料(例如牛奶)。
又一实施例可以包括：通过在某一数量的热水(例如具有在30-80摄氏度、优选为37-70摄氏度之间的温度)中混合牛奶总数量所需数量的配料来制备牛奶浓缩物。该又一实施例还可以包括：向浓缩物添加恰当数量的某一温度(例如低于热水的温度)的水以便在安全饮用温度(该安全饮用温度例如范围为20-45摄氏度、优选为37摄氏度)达到牛奶的最后体积。用于通过混合相同液体的具有某一温度的2份体积来达到最后温度T-最终的基本计算可以包括以下方程(也见图1)：
(T最终×V最终)＝(T高×V高)+(T低×V低)        (1)
其中：
V低＝具有低温的液体的体积；
V高＝具有更高温度(即高于低温)的液体的体积；
V最终＝V低+V高；
T最终＝V低和V高的最终混合物的温度；
T低＝最冷液体的温度，即低温；以及
T高＝最热液体的温度，即，更高温度。
因此，体积混合比R(＝V高/V低)可以等于：
R＝(T最终-T低)/(T高-T最终)
图1(见下文)示出了计算体积和温度的例子。
根据一个实施例，有可能补偿某一温度降。例如，可以在(该装置的)控制系统中例如通过从具有更高温度(即高于预定温度T高)的水开始或者通过借助于内置加热器加热混合室来实施这一点。这在(即，为了补偿)可能按照一些原理而造成的某些偏差的情况下特别地有利，这些原理例如包括以下各项中的一项或者两项：
-由于在水中溶解配料牛奶(即混合牛奶浓缩物)所致的温度降；以及
-牛奶具有略有不同的热容(即，不同于水的热容)的原理。
根据又一实施例，该装置包括用以冷却液体、具体用以提供某一低温的液体的冷却系统，该冷却系统例如包括热交换器、珀耳帖元件、散热器、风扇或者沸石系统。
该装置还可以包括用于存储液体的存储贮存器。此外，该装置可以包括用于混合配料与热液体的混合单元(例如混合室)。根据又一实施例，该装置可以包括用于混合粉末配料与液体的混合单元。该装置于是优选地还包括用于将粉末配料供应给混合单元的粉末配料储存器。
根据实施例，该装置包括加热器，例如加热元件，优选为流过式加热器。该加热器可以在操作期间生成温水或者热水。
根据一个方面，该装置还可以优选地包括液体去活性装置，例如UV灯、过滤器和/或加热设备。
该装置的又一实施例包括具体配置成泵送液体的泵，其中该装置可选地包括流量计。
根据可以与权利要求1的特征独立的本发明另一方面，提供一种用于从混合粉末配料与优选为水的液体来产生饮料例如牛奶的装置，该装置优选为自动婴儿牛奶机，其中该装置包括用以在可调温度产生就微生物而言安全的液体的辐射系统，其中该辐射系统包括UV单元。
例如，辐射系统可以包括UV灯和UV透明管，从而在操作期间管容纳灯并且液体流动于灯周围或者液体在UV辐射来自外界的情况下流过管。该装置还可以包括灯功能指示器，优选为UV剂量指示器。又例如，有利地，该装置包括反应室，该反应室容纳灯和管，其中反应室由反射材料例如铝制成。
根据可以与权利要求1的特征独立的本发明另一方面，提供一种用于从混合粉末配料与优选为水的液体来产生饮料例如牛奶的装置，该装置优选为自动婴儿牛奶机，其中该装置包括用以在可调温度产生就微生物而言安全的液体的过滤系统，其中该过滤系统包括微、超或者纳米过滤器。在该情况下，根据又一实施例，过滤器可以例如包括隔膜，其中隔膜具有＜1μm、优选＜0.1μm的孔尺寸。又例如，过滤器可以包括用以过滤大粒子以例如防止隔膜堵塞的粗过滤器，例如活性碳。
例如根据一个优选实施例，该装置可以被配置成测量过滤器的寿命，并且优选地在达到寿命时生成信号。
也有利的是，本发明的一个实施例被配置成在未使用该装置已经持续某一段时间时建议更换过滤器。
此外，还提供一种将根据本发明的装置用于从混合粉末配料与优选为水的液体来产生饮料例如牛奶的用途。用途优选地包括以下步骤a)-d)中的一个或者多个步骤：
a)通过在某一数量的热液体中混合饮料总数量所需数量的配料来制备饮料浓缩物，其中向浓缩物添加恰当数量的某一低温的液体以在安全饮用温度达到饮料的最后体积；
b)加热由存储箱供应的液体以提供热液体，其中冷却从相同存储箱供应的液体以提供低温液体；
c)利用UV辐射来照射液体；以及
d)利用微、超或者纳米过滤器来过滤液体。
附图说明
现在将参照其中对应标号表明对应部分的附图、仅通过例子来描述本发明的实施例，附图中：
图1A-图1E描绘了根据本发明一个实施例的例子的图；
图2示意地描绘了根据本发明一个实施例的第一概念；
图3示意地描绘了根据本发明一个实施例的第二概念；
图4示意地描绘了根据本发明一个实施例的第三概念；
图5示意地描绘了根据本发明一个实施例的第四概念；
图6示意地描绘了根据本发明一个实施例的又一概念；以及
图7是与回流管概念的操作有关的曲线图。
具体实施方式
图1示意地描绘了具体由用于产生饮料的装置进行的有利混合过程的数个例子。例如，根据一个非限制实施例，该装置是自动婴儿牛奶机。在图2-图6中描绘了该装置的非限制有利实施例，其中这些装置中的各装置可以在操作期间实现根据本发明的方法。例如，根据一个非限制例子，该装置是自动婴儿牛奶机。
具体而言，根据图1，可以提供一种用以从混合粉末配料与优选为水的液体来产生饮料例如牛奶的方法。具体而言，可以通过在某一数量(V高)的热液体(具有相对高的温度T高)中混合饮料总数量(V最终)所需数量的配料来制备饮料浓缩物，以及向浓缩物添加恰当数量(V低)的某一低温(即，T低，该温度是比提到的高温更低的温度)的液体以便达到饮料在安全饮用温度(T最终)的最后体积(V最终)。
例如，上文提到的配方2提供一种可以由装置(例如通过由其控制单元)用来确定或者计算在给定温度T最终、T高和T低的混合比R(＝V高/V低)的手段。如上文提到的那样，该计算或者确定还可以考虑例如由于在水中溶解配料牛奶(即混合牛奶浓缩物)和/或由于牛奶(或者具体为饮料浓缩物)具有与水不同的热容的原理所致的某些偏差。
例如，图1A-图1E示出了混合冷水Q与热牛奶浓缩物HMC以获得具有约为40摄氏度的安全饮用温度的牛奶的数个例子。这里，已经根据在某一数量(V高)的热液体中混合(饮料总数量所需)一定数量的配料来制备热牛奶浓缩物HMC。
在图1A中，冷水Q的温度为0℃，而热牛奶浓缩物HMC的温度为70℃。因此为了实现所需最终温度(约40℃)，该装置使用3∶4的混合比R1。
在图1B中，冷水Q的温度为10℃，而热牛奶浓缩物HMC的温度为70℃。因此为了实现所需最终温度(约40℃)，该装置使用1∶1的混合比R2。
在图1C中，冷水Q的温度为20℃，而热牛奶浓缩物HMC的温度为70℃。为了实现所需最终温度(同样约40℃)，该装置使用3∶2的混合比R3。
在图1D中，冷水Q的温度为30℃，而热牛奶浓缩物HMC的温度同样为70℃。在这一情况下，该装置使用3∶1的混合比R4。
在图1E中，冷水Q的温度为40℃，而热牛奶浓缩物HMC的温度为70℃。在这一情况下，该装置可以确定将不可能在所需饮用温度提供饮料以及可以生成错误信号。
例如，在该装置的操作期间，不同实施例可以是可能的。一种饮料制备方法可以包括以下步骤I-IV(可以按照适当顺序进行这些步骤，该顺序不一定是以下顺序)：
I)在混合位置添加热水(例如具有范围为60-80摄氏度的高温T高)，并且优选地开始搅拌水以产生水旋涡；(待添加的水的)体积可以基于未加热的水(例如存在于系统或者装置中，例如冷水容器或者贮存器3中，见下文)的温度(T低)；
II)(向热水)添加粉末P；
III)搅拌(即水和粉末P；优选地在向水添加粉末之时进行搅拌；以这一方式，可以获得上文提到的热牛奶浓缩物HMC)；以及
IV)添加冷(例如冷却的或者未加热的并且优选为无菌的)水。
例如在上述步骤中，可以通过添加热水和冷水的恰当混合物或者通过将水加热至准确温度来进行温度控制。又例如，可以在混合区(即，向热水添加粉末P的区域)中，或者取而代之在别处、例如在瓶1中，进行对冷水的添加。
又例如，可以用各种方式进行对一方面为热牛奶浓缩物HMC而另一方面为冷水的汇合或者混合。例如，可以向预定数量的冷水(具有体积V-低)添加预定数量的制备的热牛奶浓缩物HMC(具有体积V高)。取而代之，可以向预定数量的制备的热牛奶浓缩物HMC(具有体积V高)添加预定数量的冷水(具有体积V-低)。此外，例如可以用不同方式、例如以交替方式(其中将热牛奶浓缩物数量的数个部分和冷水数量的数个部分交替带入混合区中)或者同时地，在某个混合区中汇合预定数量的制备的热牛奶浓缩物HMC和预定数量的冷水。
图2示意地示出了第一装置实施例，该装置可以被配置成实现上述方法。然而，该装置也可以操作用以实现不同方法，例如如下方法，在该方法中没有通过向饮料浓缩物添加某一低温的任何数量的液体以达到在安全饮用温度(T最终)的饮料来制备饮料浓缩物。例如，该装置也可以实现如下方法，该方法包括在总数量(V最终)的液体中混合饮料总数量(V最终)所需数量的配料以制备具有总数量(V最终)和所需饮用温度(T最终)的饮料。
例如，图2的装置可以被配置成实现第一概念，该概念包括一种水去活性方法：例如，(预先过滤的)UV或者超过滤、通过流过式加热器的水加热以及例如无主动冷却。第一概念可以包括主动混合单元：例如具有搅拌设备的混合室5、具有搅拌设备的壶、具有搅拌设备的瓶。
具体而言，图2中所示的装置可以包括例如容量为1升或者不同容量的存储贮存器或者箱3、“水储存器”。贮存器3可以容纳液体，例如冷液体并且具体为水。例如，贮存器3可以被配置成可重新填充，以及可以从装置的其余部分拆卸(例如以便重新填充)
例如根据又一实施例，在可拆卸液体供应箱(或者贮存器)3的情况下，该装置可以包括“箱存在”指示器21。例如，该装置可以被配置成仅在“箱存在”指示器表明存在贮存器3的情况下才操作。
例如根据又一实施例，该装置可以包括“箱几乎为空”指示器22。例如，该指示器22可以在贮存器3容纳少于预定阈值数量(例如为了产生至少一份完整饮料而必需的数量)的液体时生成信号，以例如通知用户需要重新填充液体。又例如，该装置可以被配置成仅在“箱几乎为空”指示器21没有表明贮存器3为空(即，贮存器容纳用于产生至少一份饮料的充足液体)的情况下才操作。
该装置还可以包括配置成保持配料粉末P的(第二)贮存器4、“粉末储存器”。该贮存器的体积容量可以小于液体贮存器3的体积容量(作为一个非限制例子，粉末储存器4可以具有0.4升的容量)。在本实施例中，粉末储存器4可以包括开关28，该开关被配置成检测贮存器4的可选盖4a的开启。该装置还可以包括加载单元7，例如布置于粉末贮存器4的加载单元7(见图2)。
该装置可以包括配置成保持瓶1(例如婴儿饮用瓶或者另一饮料接收器1)的保持器2。例如，保持器2可以包括漏盘。保持器2还可以包括可调架。
根据又一实施例，该装置包括混合单元5、优选为混合室5，该混合单元用于混合配料粉末P与热液体以获得热饮料浓缩物，以及例如(但是不一定)用于随后混合热饮料浓缩物HMC与冷液体(在本实施例中即为冷水)。本装置可以包括可以耦合到混合室/单元5以提供主动混合的混合电机5a。
在这一情况下，粉末配料储存器4被布置用于将粉末配料P供应给混合室5或者包括用于将粉末配料P供应给混合室5的装置。出于这一目的，该装置例如可以具有粉末传送设备6、例如包括螺杆6，该设备例如包括相应电机和编码器6a(该电机和编码器可以被配置成驱动螺杆6以将数量明确限定的粉末P传送到混合单元5)。
优选地，该装置包括至少一个加热器，例如加热元件，优选为流过式加热器。图2的实施例包括相对于混合单元5位于上游的流过式加热器20。例如，从液体贮存器3延伸(以及可以从该贮存器3接收液体)的冷液体管道CW可以具有流过式加热器20。从流过式加热器20延伸到混合单元5(的液体接收开口)的液体输送管部分是热液体管道HW。流过式加热器20被配置成由流过的液体生成热液体。如本领域技术人员将理解的那样，例如流过式加热器可以包括热切断器件或者开关(“TCO”)25。
优选地，该装置包括一个或者多个液体去活性装置，例如UV灯、过滤器和/或加热设备。
图2的实施例包括液体去活性装置，该液体去活性装置包括可选辐射系统10、12，用以在可调温度处产生就微生物而言安全的液体，其中辐射系统包括UV单元10、12。例如，辐射系统包括UV灯12和UV透明管(包围灯)，从而在操作期间管容纳灯并且(经由冷液体管道CW向其供应的)液体流动于灯周围。在一个替代实施例(未示出)中，辐射系统包括UV灯12和UV透明管(包围灯)，从而在操作期间流体在UV辐射来自外界的情况下流过管。
根据又一实施例，该装置包括灯功能指示器，优选为UV剂量指示器24(即，UV传感器24)。
例如，本实施例包括反应室10(“UV箱10”)和可选UV传感器24，该反应室容纳灯和管12。反应室10可以具有用以从上游液体管道CW接收液体的上游液体供应部分以及用以将已照射的液体传递到下游液体管道CW的下游液体排放部分。优选地，反应室10(并且更优选为至少它的内侧，该侧面向灯12)由反射材料例如铝制成(以例如反射由灯12发射的至少部分UV辐射)。
此外，图2的实施例可以包括液体去活性装置，该液体去活性装置包括可选过滤器11。例如，当过滤器是钙灯过滤器11(例如容纳用以过滤热液体的钙灯)时可以获得良好结果。在本实施例中，该过滤器11相对于加热器20布置于下游而相对于混合单元5布置于上游。过滤器11可以是相应热液体管道HW的一部分，以及可以过滤流向该管道HW的(热)液体。例如取而代之，可选过滤器11可以是微、超或者纳米过滤器(例如也见图3的实施例)。
本装置例子也包括具体配置成泵送液体的泵8。本泵8位于液体贮存器3的下游，例如相对于混合单元5位于上游(具体相对于加热器20位于上游，而具体相对于液体去活性装置10、11、12位于上游)。可以控制泵8以将数量明确限定的液体经过液体管道系统CW、HW朝着混合单元5泵送。
该装置也可以可选地包括用以检测或者测量流向混合单元5的液体的流量的流量计9。本流量计9位于液体贮存器3的下游，以及例如相对于混合单元5位于上游(具体相对于加热器20位于上游，而具体相对于液体去活性装置10、11、12位于上游)。
此外，该装置可以包括用以检测/测量液体温度的一个或者多个温度传感器。在本实施例中，提供布置成检测冷液体的温度(T低)的第一温度传感器23。例如，第一温度传感器23可以是液体贮存器3的位于该贮存器3的排放部分处或者附近的一部分，或者它可以耦合到冷液体管道部分CW。
也可以在加热器20处或者附近提供第二温度传感器26，以检测在加热器20处/附近的液体的温度(即T高)。
上文已经描述图2中所示装置的优选操作例子。例如在操作期间，瓶1可以放置于保持器2上。某一数量的热液体(例如水)由该装置生成，并且供应给混合单元5。在到达混合室5之前，从贮存器3经过冷液体管道CW、辐射系统12、加热器20、热液体管道HW和第二过滤器11泵送液体。
例如在操作期间，辐射系统10、12可以在某一时间段期间保持活跃，从而该系统仅排放失去活性至预定水平(例如基本上完全失去活性)的液体。
可以在液体流动(流过加热器20)之前和/或者期间，在某一加热时间段期间激活加热器20，以(由从辐射系统接收的液体)生成热液体。例如在已经生成某一数量的热液体之后，可以将加热器20去激活。上文提到的温度传感器23、26可以在操作期间检测液体的相应温度(低温和高温)。
某一数量的粉末P也由粉末馈送系统(即，包括粉末隔间4和可控螺杆设备6)馈送到混合室。
热液体和粉末由混合单元5混合以形成热饮料浓缩物(例如热牛奶浓缩物HMC)，并且所得浓缩物馈送到瓶1中。优选地，一定数量的冷液体也馈送到瓶1，例如在制备和/或馈送热饮料浓缩物到瓶1之前、在制备和/或馈送热饮料浓缩物到瓶1期间和/或此后(如上文已经说明的那样)。
例如，对冷液体的供应(到瓶1)可以包括在加热器20不活跃的时间期间(例如在对加热器20的激活之前或者在对加热器20的去激活之后)激活泵8以从贮存器3泵送液体。
粉末P、热液体和可选冷液体的数量例如依赖于待产生的所需饮料最终数量(最终体积V最终)以及饮料的最终温度(例如安全饮用温度T最终)。例如如前文所述，该装置可以被配置成根据检测到的液体温度(由传感器23、26感测)和预定的T最终和V最终参数来控制泵8、加热器20、混合单元5、5a和粉末供应系统4、6，以通过在某一数量的热液体中混合饮料总数量所需数量的配料来制备饮料浓缩物，以及向浓缩物添加恰当数量的某一低温的液体以便在安全饮用温度T最终达到饮料的最后体积V最终。
例如，该装置可以包括配置成处理数据(例如传感器9、21、22、24、26、28的传感器信号数据)以及控制系统的各种部件3、8、10、20、25、5、6以实现上述操作的控制器或者控制单元(这里未示出)。
例如，控制单元可以控制系统，以例如控制序列液体流动、粉末流动、一个或者多个温度控制、体积、混合等。
又例如，该装置可以包括用以提供与装置的用户交互的用户接口，例如包括开始按钮(以激活装置)的用户接口、小键盘，(可选为触屏)显示器、语音控制的接口或者不同类型的装置处理工具。例如，用户接口可以是控制器的一部分。
图3示出了装置的一个实施例，该实施例与图2中所示实施例不同之处在于已经包括过滤系统111(而不是上述辐射系统)。
例如，过滤系统111可以是配置成在可调温度产生就微生物而言安全的液体的过滤系统。优选地，过滤系统111包括微、超或者纳米过滤器。
根据另一个有利实施例，过滤器(或者过滤系统111)包括隔膜，其中该隔膜具有＜1μm、优选＜0.1μm的孔尺寸。例如或者除此之外，过滤系统可以包括用以过滤大粒子以例如防止提到的隔膜(微、超或者纳米过滤器)阻塞的粗滤波器，例如活性碳。
根据又一实施例，该装置被配置成测量过滤器111(例如微、超或者纳米过滤器)的寿命，并且优选地在达到寿命时生成信号。该装置也可以被配置成在已经未使用该装置持续某一段时间时建议更换过滤器(例如微、超或者纳米过滤器)。
图4描绘了该装置的一个实施例，该实施例与图2中所示实施例不同之处在于该装置具有用以冷却液体以具体提供某一低温(T低)液体的冷却系统。例如，冷却系统可以包括热交换器、珀耳帖元件、散热器、风扇或者沸石系统。
在图4中，作为一个例子，冷却系统232可以包括珀耳帖元件系统或者致冷器系统。在这一实施例中，冷却系统232相对于混合单元205位于上游，而相对于液体贮存器3位于下游。此外，加热器(例如，具有热液体贮存器或者流过式加热器)212(可选地具有第一温度传感器226)相对于冷却系统232位于上游。例如，冷却系统可以包括冷却系统泵233。
例如，该装置可以包括阀单元，例如如在图4的实施例中那样的三通阀231。在这一情况下，阀单元的入口从热液体管道HW接收热液体。阀单元231的第一出口朝着混合单元205将液体排放到第一热液体管道HW1中。阀单元231的第二出口朝着冷却系统232将液体排放到第二热液体管道HW2中。
此外，在图4的实施例中，混合单元205可以包括主动混合区。例如根据本发明的一个实施例，可以提供主动混合单元205，该单元可以具有包括搅动设备的混合室和/或具有搅动设备的壶和/或具有搅动设备的瓶1。
图4的系统的操作类似于上述操作，并且包括使用/控制阀单元231和冷却系统232以在所需温度(T最终)产生所需数量的饮料(V最终)。
在操作期间，泵8经由第一冷液体管道CW1将液体从贮存器3泵送到加热器212。可以在所需时间段期间激活加热器以生成加热的(热)液体。可选地，加热器212可以被配置成在装置操作期间总是排放热液体(具有前文提到的高温T高)。
在操作期间，可以控制阀单元231处于第一阀位置(例如热位置)，从而加热器226(经由热液体管道HW)排放的液体(该液体具体由加热器226加热)直接地馈送到混合单元205。
还可以控制阀单元231处于另一第二阀位置，从而加热器226(经由热液体管道HW)排放的液体经由冷却系统232间接地馈送到混合单元205。在该情况下，液体在进入混合单元205(经由第二冷液体管道CW1)之前可以/是由冷却系统冷却以实现所需低液体温度T低。例如在该情况下，馈送到冷却系统232的液体仍然可能具有相对高的温度(例如由于上游加热器系统212的温度，或者由于仍然激活的加热器212)。
图5描绘了一个替代实施例，该实施例与图4的实施例不同之处在于第一冷液体管道CW1具有辐射系统，例如UV单元310和(在其下游的)流过式加热器20’。
图6示出了该装置的一个例子，该例子与图5中所示实施例不同之处在于阀单元231’的入口被配置成接收由加热器(流过式加热器)20排放的液体。阀单元231’的第一出口将液体排放到混合单元5中。在这一情况下，阀单元231’的第二出口将液体排放到回流管(溢流管)450，该回流管被配置成将液体回馈到液体贮存器3。
图6的实施例还包括可选辐射单元(例如UV单元)310。
例如，图6的“回流管”概念可以包括例如借助于(可选预过滤的)UV光(通过UV系统310)并且借助于加热器20的液体加热的液体去活性方法。
在图6的实施例中，温度控制优选地可以包括：自动婴儿牛奶机，其中热(例如T＝37-80℃)水混合原理继而施加冷(例如T＝0-37℃)水。当热冷之间的延迟时间过长时，可以实施回流管450。这在图7的图中示出。
例如，在图6的实施例的操作期间，三通阀231’首先允许预定体积(V高)的热水在加热器操作的水加热时间段期间传递到混合单元5。
然后，将加热器20去激活，并且在后续延迟时间(DT)期间，从加热器20排放的(但是仍然相对暖和的)水经由回流系统450回流到贮存器3(出于该目的，阀单元231’处于它的第二状态)。当(例如温度传感器26’)确定在加热器的水(或者加热器)已经冷却至某一所需冷水温度时，阀单元231’切换到它的第一状态，以允许预定体积(V低)的冷水传递到混合单元5。同样与在上述实施例中一样。
根据一个温度控制实施例，还利用来自主动冷却的水贮存器的冷水(例如珀耳帖冷却)来冷却热浓缩物。
在任何上文提到的实施例中，一种变化是冷却存储容器(贮存器3)而不是具有单独冷却容器。例如在该情况下，优选地也应用回流管450(见图6)。
例如在任何上文提到的实施例中，一种液体去活性方法可以包括：通过加热设备来加热水(在70摄氏度或者更高温度加热某一段时间)。
在任何上述实施例中，还可以在混合单元(或者室)5中实现温度控制，其中(在混合室中)可以通过在混合室中将热流和冷流一起泵送/添加来实现0-95摄氏度之间的温度。
本发明实施例的优点包括相对紧凑、成本相对低的包括相对少的部件的装置。本发明还可以迅速地并且以很安全的方式生成饮料，其中可以很准确地定量液体(因此防止液体损失)。
本发明的实施例可以提供一种用于在可调温度快速递送净化水(例如UV净化水)的系统。
例如，如上文提到的那样，为了在37℃递送一瓶牛奶，可以选择一种用以制备高温(大于或者等于60℃)浓缩物以及随后添加更冷的水的方法。优选地，至少更冷的水“失去活性”，即去除或者破坏有害微生物(与导致完全去除或者破坏所有生物形式的灭菌对照)。通常通过煮沸使水失去活性可饮用。
在婴儿牛奶机(例如见图2-图6的实施例)中，可以在20-90度的温度之间、优选地在30-70度之间制备牛奶。应当在饮用温度(20-45℃)、优选地在37℃递送牛奶。
粉末幼儿配料(PIF)制造商建议避免给予过热牛奶的风险并且向用户给予便利(无等待时间、无紊乱)。用以使饮用水失去活性的常用方式是通过煮沸。然而为了冷却，水需要大量时间(约2个小时或者更久——被动)。为了产生在15分钟(在电器中)以下的自动快速冷却时间，需要昂贵、难以控制并且硕大的单元。另外，这样做的能量效率很低。因此优选一种不加热水的去活性方法。上述数个实施例解决或者至少减轻这一问题。
根据上文，优选地可以提供一种用以在要求的(高)温度制备牛奶浓缩物的方法，其中添加某一温度的足量水以达到最终饮用温度(优选37度)。对于这一方法，优选在冷水与热水之间快速切换以使牛奶尽可能短地处于高温。牛奶处于高温越久，这导致在营养和微生物方面的牛奶质量下降越多。也通过上文已经描述并且在图2-图6中示出的各种实施例、具体通过提供一种用以在可调温度产生就微生物而言安全的水的系统来解决或者至少减轻这一问题，该系统包括UV单元、加热元件(优选为流过式加热器)、泵、流量计和水贮存器。
例如(见图2、图6)，UV单元可以包括灯12、UV透明管——优选为石英、传感器24、反应室10、310和电子控制(这里未描绘)。
例如在上文提到的实施例中，在操作期间，UV灯12可以辐射优选为至少16J/cm^2(B类)或者≥40mJ/cm^2(A类)的UV剂量以符合NSF 55标准(紫外线微生物水处理系统)。要求后者(≥40mJ/cm^2)满足欧洲标准EN 14897(在建筑物内的水调节设备——使用汞低压紫外线辐射器——针对性能、安全性和测试的要求)。
传感器24可以用来测量来自UV灯的发光以检验UV剂量是否仍然充足。UV传感器24是最理想的，然而在光谱的另一范围中的灯功能指示器24可能足够了(例如用于可见光的传感器)。
如上文提到的那样，反应室10、310可以包括UV透明管，而UV灯12优选地由反射材料例如(阳极氧化)铝制成。
可以向系统添加粗过滤器，例如碳过滤器，该过滤器可以放置于UV单元10、12、310之前以滤除更大粒子并且将浊度减少至1NTU——优选为0.1NTU——以下。这增加UV反应器的性能。
在上文提到的实施例中，加热器20——优选为流过式加热器——可以将液体(例如水)加热至100℃。对于自动婴儿牛奶机实施例，将具体设置在20-80℃之间的温度以实现热浓缩牛奶混合过程。此外，加热器20可以将液体加热至更高温度(例如高于80℃)以用热水冲洗系统从而使管材中的任何生物膜形成失去活性。
在上文提到的实施例中，例如为了控制液体流量/体积，可以使用流量计9和/或精确泵8。
优选地，在上文提到的实施例中，在过滤器之后的液体管道(管材)防热并且由防止形成生物膜(例如由死亡的微生物形成的沉淀物)的材料制成。
根据本发明的装置的另一个实施例，流量控制是优选的。换而言之，优选的是泵8递送可调流量(在操作期间)。
然而，对于其他饮料应用(即除了产生牛奶之外)，不一定要求流量控制。
在上文提到的实施例中，UV灯12或者UV反应器/箱10可以是可更换的。例如，可以在UV反应器10、310之前添加提到的粗过滤器(例如碳过滤器)以去除更大粒子，由此减少浊度。
根据一个实施例，本发明的装置可以被配置成：
-在混合位置(混合单元5)中添加热的无活性水(37-80℃)，以及优选地开始搅动以产生液体漩涡(其他混合原理是可以的)。将粉末(同时)添加到热的无活性水、混合以及添加冷(0-37℃)水。
例如，可以通过向热浓缩物添加恰当数量的冷水来进行对最后产物的温度控制。如有必要则加热器可以加热冷水。在上述实施例中，可以在混合区5中或者在瓶1中进行对冷水的添加。
上述实施例还可以提供对在高温制备的牛奶的快速冷却。
又例如，根据上文，粉状幼儿配料可能受细菌如E.Saka-zakii污染。为了在37℃递送一瓶牛奶，选择一种用以在高温(60℃)制备浓缩液以及随后添加更冷的水的方法。优选地，至少更冷的水“失去活性”，即去除或者破坏有害微生物(与导致完全去除或者破坏所有生物形式的灭菌对照)。通常通过煮沸使水失去活性可饮用(人工制备)。
例如在婴儿牛奶机中，可以在20-90摄氏度的温度之间、优选地在30-70摄氏度之间制备牛奶。应当在饮用温度(20-45℃)、优选地在37℃递送牛奶。粉末幼儿配料(PIF)制造商建议避免给予过热牛奶的风险并且向用户给予便利(无等待时间、无紊乱)。
然而，通常通过煮沸将无活性饮用水灭菌。然而为了冷却水，这需要大量时间(～2个小时或者更久——被动方法到手温，～1/2小时至60℃)。为了产生在15分钟(在电器中)以下的自动快速冷却时间，在本发明之前必须应用昂贵、硕大并且难以控制的冷却单元。另外，现有技术的系统和方法的能量效率很低。因此优选一种不加热水的去活性方法。
根据上文，例如一种优选方法在更高温度混合牛奶并且在更低温度递送它。对于这一方法，需要在冷水与热水之间快速切换以使牛奶尽可能短地处于高温。牛奶处于高温越久，这导致在营养和微生物方面的牛奶质量下降越多。
本发明的实施例可以在可调温度产生就微生物而言安全的水，包括微、超或者纳米过滤器、加热元件(优选为流过式加热器)、泵、流量计和水贮存器。
例如，当前选择的过滤器111(见图3)可以包括UF(超过滤)隔膜和活性碳。隔膜过滤器111的隔膜可以具有＜1μm、优选＜0.1μm的孔尺寸以物理上阻隔所有微生物如细菌(～1μm)、包囊(～10μm)和病毒(～0.1μm)。活性碳可以过滤大粒子，以例如防止阻塞隔膜。可选地，略去活性碳以例如由另一粗过滤器取代或者完全无预过滤器。这视进入的水的质量而定。
优选地，过滤器111(见图3)具有180-200天或者2100+/-100升的寿命。可以根据最终规格来延长或者减少该寿命。例如，可以计划在～1年之后更换过滤器，其中1年约为针对某些装置实施例(例如用以给1个儿童喂奶的自动婴儿牛奶机)预计的时间。
例如在本发明的实施例(见图3)中，可以通过以电子或者机械方式测量(流过过滤器111的液体的)流量来测量过滤器111的寿命。当达到寿命时，装置可以优选地以电子方式生成信号。另外，当未使用电器已经持续一段时间时，电器可以给予更换过滤器的建议。
例如，当前使用的过滤器可以根据NSF EPA 231来净化水(微生物水净化器)：细菌减少对数6、病毒减少对数4、包囊减少对数3.3。通过选择恰当孔尺寸，如果细菌(～1μm)、病毒(～0.1μm)、原生动物(10μm)和藻类(10μm)难以渗透它们，则很大程度上将超过该标准。略有不同的净化水平因此是可能的。
优选地，根据一个实施例，提到的水(活性碳)过滤器可以针对公认以下化学物质根据NSF 53(饮用水处理单元——健康效果)来净化(必要安全因数100％)水：铅、莠去津(除草剂)、乙炔雌二醇(药物残留物)、双酚(荷尔蒙)、氯仿(VOC)。活性碳可以消除的另一元素是可能另外通过煮沸已经部分去除的氯。
如提到的那样，流量计可以测量过滤器的寿命。用以测量寿命的其他方法也是可能的，例如按照对泵特性的了解来测量体积、通过电或者机械控制单元来测量操作时间。
按照上文，优选的是泵递送可调流量。为了实现最终温度控制，在加热器20之后的回流管450(见图6)可以是优选的。
根据一个实施例，超过滤单元(或者过滤器)111可以是可更换的。可以在超过滤器单元之前添加粗过滤器(例如碳过滤器)以去除更大粒子或者混浊。
将理解在本申请中，用语“包括”并不排除其他单元或者步骤。用语“一个/一种”也并不排除多个/多种。在权利要求中的任何标号不应理解为限制权利要求的范围。
标号列表：
1                瓶
2                漏盘和可调架
3                水储存器(例如1升)
4                粉末储存器(例如0.4升)
5                混合室
5a               混合电机
6                螺杆
6a               电机+编码器
7                加载单元
8                泵
9                流量计
10               UV箱
11               钙灯过滤器
12               UV灯
20               流过式加热器
21               箱存在
22               几乎为空指示器
23               第一温度传感器
24               UV传感器
25               TCO
26，226          第二温度传感器
28               开关
P                粉末
CW，CW1，CW2     冷水管道
HW，HW1，HW2     热水管道
111              隔膜过滤器
212              加热器
231              三通阀
232              冷却系统，例如冷却器珀耳帖
233                    冷却系统泵
205                    主动混合区
310                    UV过滤器
450                    回流管

Claims (17)

1.一种用于从混合粉末配料与优选为水的液体来产生饮料例如牛奶的装置，所述装置优选为自动婴儿牛奶机，其中所述装置被配置成通过在某一数量的热液体中混合饮料总数量所需数量的配料来制备饮料浓缩物，以及向所述浓缩物添加恰当数量的某一低温的液体以便在安全饮用温度达到所述饮料的最后体积。
2.根据权利要求1所述的装置，包括用以冷却液体、具体用以提供某一低温的液体的冷却系统，所述冷却系统例如包括热交换器、珀耳帖元件、散热器、风扇或者沸石系统。
3.根据任一前述权利要求所述的装置，包括用于存储液体的存储贮存器。
4.根据任一前述权利要求所述的装置，包括用于混合所述配料与所述热液体的混合单元。
5.根据任一前述权利要求所述的装置，其中所述装置包括加热器，例如加热元件，优选为流过式加热器。
6.根据权利要求3、4和5中的任一项所述的装置，其中所述加热器相对于存储箱布置于下游而在混合室的上游，用于生成所述热液体。
7.根据任一前述权利要求所述的装置，包括液体去活性装置，例如UV灯、过滤器和/或加热设备。
8.根据任一前述权利要求所述的装置，其中所述装置包括具体配置成泵送所述液体的泵，其中所述装置可选地包括流量计。
9.根据任一前述权利要求所述的装置，其中所述装置包括用以在可调温度产生就微生物而言安全的液体的辐射系统，其中所述辐射系统包括UV单元。
10.根据权利要求9所述的装置，其中所述辐射系统包括UV灯和UV透明管，从而在操作期间所述管容纳所述灯并且液体流动于灯周围，或者所述液体在UV辐射来自外界的情况下流过管。
11.根据权利要求10所述的装置，包括灯功能指示器，优选为UV剂量指示器。
12.根据权利要求10或者11所述的装置，包括反应室，所述反应室容纳所述灯和管，其中所述反应室由反射材料例如铝制成。
13.根据任一前述权利要求所述的装置，其中所述装置包括用以在可调温度产生就微生物而言安全的液体的过滤系统，其中所述过滤系统包括微、超或者纳米过滤器。
14.根据权利要求13所述的装置，其中所述过滤器包括隔膜，其中所述隔膜具有＜1μm、优选＜0.1μm的孔尺寸。
15.根据权利要求13-14中的任一权利要求所述的装置，配置成测量所述过滤器的寿命，以及优选地在达到所述寿命时生成信号。
16.根据权利要求13-15中的任一权利要求所述的装置，配置成在未使用所述装置已经持续某一段时间时建议更换所述过滤器。
17.一种根据任一前述权利要求的用于从混合粉末配料与优选为水的液体来产生饮料例如牛奶的装置的用途，其中所述用途优选地包括以下步骤a)-d)中的一个或者多个步骤：
a)通过在某一数量的热液体中混合饮料总数量所需数量的配料来制备饮料浓缩物，其中向所述浓缩物添加恰当数量的某一低温的液体以在安全饮用温度达到所述饮料的最后体积；
b)加热由存储箱供应的液体以提供热液体，其中冷却从相同存储箱供应的液体以提供低温液体；
c)利用UV辐射来照射液体；以及
d)利用微、超或者纳米过滤器来过滤液体。
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