CN105324059A - 模块化饮料制备和分配设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种模块化饮料泡制设备，其包括可移除的热水生产模块、可移除的加压热水生产模块和可移除的蒸汽生产模块，所有模块都连接到远程分配液体饮料分配单元。

Description

模块化饮料制备和分配设备

技术领域

本发明涉及泡制单元，例如用来生产咖啡、浓缩咖啡、茶和类似物的泡制单元。

背景技术

用于泡制饮料的各种机器是本领域中已知的。这样的机器提供单一功能，例如提供用于茶的热水、之后冲压咖啡粉以制备咖啡的加压热水、或者用于使牛奶发泡或制备浓缩咖啡的蒸汽。某些已知的机器提供两种或三种这些功能的组合。

现有技术的泡制装置的例子公开于Perucca的美国专利No.3,795,788(“’788专利”)。‘788专利公开了一种咖啡泡制机，其具有用于生产蒸汽或非加压热水的热交换器。该机器还包括用来控制水流的阀，并且包括温度调节控制装置。然而，除了别的缺少的元件之外，‘788专利并没有公开用于热水、加压热水和蒸汽的远程分配装置。‘788专利也没有公开用于提供这些的模块化系统。

第二个现有技术装置可见于Robins等人的美国专利No.4,757,752(“’752专利”)。‘752专利公开了一种茶泡制和分配机器，其包括用于加热非加压水蒸汽的装置，该非加压水蒸汽之后穿过茶叶床以生产茶。然而，‘752专利没有公开多个分配路径、远程分配单元或者蒸汽或加压水单元。

Eugster的美国专利No.4,947,738(“’738专利”)公开了一种热饮料制备机器，其包括陶瓷多向阀。‘738专利没有公开模块化或远程分配单元。

Eugster的美国专利No.5,357,848(“’848专利”)公开了一种咖啡机，其具有多流蒸汽，但是其没有公开多个可移除模块或与这样的模块连接的远程分配单元。

另一个现有技术装置，Pfeifer等人的美国专利No.5,551,331(“’331专利”)，公开了一种浓缩咖啡设备，其具有与热交换器流体连通的泡制头部。‘331专利没有公开模块化设计或远程分配单元。

现有技术装置，Albert等人的美国专利No.5,372,061(“’061专利”)，公开了另一种浓缩咖啡机，然而，其也没有公开用于蒸汽和水的远程分配单元或可移除的模块化部件。

Klawuhn等人的美国专利No.5,778,765(“’765专利”)公开了另一种现有技术的饮料泡制设备，其具有多向阀，但是其没有公开用于蒸汽和热水生产的多个可移除模块化单元。此外，其没有公开用于饮料的移除分配单元。

另一种现有技术公开来自于Muller等人的美国专利No.6,561,079(“’079专利”)。‘079专利公开了一种用于使液体气泡的蒸汽生成装置，但是其没有公开由单个装置或模块化可移除部件提供热水、加压热水和蒸汽。

因此，尽管现有技术中公开了许多饮料泡制装置，但是没有一种现有技术公开了具有模块化可移除单元的饮料泡制装置，该模块化可移除单元分别用于生产蒸汽、热水和加压热水。

现有技术也没有公开、教导或建议一种饮料泡制装置，其具有远程分配单元、用于管理蒸汽分配单元的流体流量的控制系统、可变压力传递系统、或者阀致动的蒸汽分配单元。

发明内容

本发明涉及用于制备和分配饮料的系统和设备。

存在多种类型的可能得益于本发明的饮料分配器，例如咖啡泡制器、茶泡制器或饮料浓缩物分配器。更具体地，从不同出口端口生产多于一种饮料或者从多个出口端口生产一种饮料的任何饮料分配器都可能得益于本发明。

诸如以上所述的饮料分配器可以被构造成具有悬置部分，该悬置部分从饮料分配器的主要结构或主体的上部部分水平地伸出。悬置部分包括一个或多个出口端口，饮料从出口端口分配。

简而言之，本发明公开了一种模块化饮料泡制设备。该设备包括可移除的热水生产模块、可移除的加压热水生产模块和可移除的蒸汽生产模块，所有模块都连接到远程分配液体饮料分配单元。

有利地，本发明的设计允许每个饮料模块进行便利的服务和/或更新，而不会中断饮料泡制设备的使用或其相关的商业目的。

本发明的系统有利地根据需要而向蒸汽分配装置提供蒸汽并最终向蒸汽棒提供蒸汽。因此，蒸汽通道在不使用时不必是饱和的。因此，本发明的设计显著减少了例如在牛奶发泡之前“清洗”蒸汽管线的需要。这为本发明的使用者提供了用于制备饮料的更佳的周转时间。缺少恒定管线饱和度也能够提供改进的部件寿命。

在考虑以下本文中的附图、说明书和权利要求的情况下，另外的特征对本领域技术人员而言将变得明显。

根据第一个方面，本发明提供一种饮料制备和分配设备，其包括：

第一模块，所述第一模块连接到供水装置和电源，以用于生产热水；

第二模块，所述第二模块连接到供水装置和电源，以用于生产加压热水；

第三模块，所述第三模块连接到供水装置和电源，以用于生产蒸汽，

其中每个模块都流体地连接到远程分配单元；并且

其中所述远程分配单元包括：热水传递装置；加压热水传递装置；和蒸汽传递装置。

在优选实施例中，远程分配单元是可移除的。

在实施例中，远程分配单元定位在柜台表面上，并且第一模块、第二模块和第三模块定位在所述柜台表面下方。

在实施例中，饮料设备还包括与所述第一模块、第二模块和第三模块中的至少一个电子通信的至少一个电子控制装置以及与所述至少一个电子控制装置电子通信的至少一个电子输入装置，其中所述电子控制装置接收来自所述第一模块、第二模块和第三模块的输入并且向所述第一模块、第二模块和第三模块提供输出指令。

在实施例中，第三模块包括水入口、电磁阀、蒸汽锅炉、温度传感器和填充水平传感器，其中所述水入口与电磁阀流体连接，其中电磁阀电连接到所述电子控制装置，使得所述电子控制装置能够基于来自所述电子输入装置以及所述温度传感器和所述蒸汽锅炉的所述填充水平传感器的输入而调节通过所述电磁阀的水的流动。

饮料设备还可以包括加热元件，其中所述电子控制装置接收来自所述填充水平传感器和所述温度传感器的反馈输入，并且向所述加热元件提供控制信号。

饮料设备还可以包括电连接到所述电子控制装置的蒸汽阀，其中所述蒸汽阀为三向类型的阀，其中在所述蒸汽阀致动的情况下，蒸汽传递管打开以允许蒸汽从蒸汽锅炉流动，所述蒸汽传递管机械地附接到蒸汽阀。

在实施例中，饮料设备还包括与所述蒸汽阀电子通信的微开关，其中在打开时微开关命令所述蒸汽锅炉经由流体连接管向所述蒸汽传递装置供应蒸汽，以用于蒸汽流过蒸汽通道并最终从蒸汽棒流出。

优选地，流体连接管具有第一端部和第二端部，所述第一端部附接到电子控制的阀，所述第二端部附接到机械控制的针阀，其中所述设备还包括用以打开机械阀并启用开关的装置，并且还包括流体地连接到所述机械控制的针阀的出口端口。

蒸汽棒可以包括：内管，所述内管与蒸汽路径连通；次级外管，所述次级外管不与蒸汽路径连通，从而在所述内管和外管之间形成空间上的分开；以及绝缘材料，所述绝缘材料设置在所述内管和所述外管之间，以提供所述蒸汽路径和所述外管之间的热阻挡层。

在实施例中，第二模块包括流量计、泵、马达、第一锅炉、第二锅炉、加热元件、温度传感器和电磁阀，其中所述第二模块电连接到与所述至少一个电子控制装置电子通信的所述电子输入装置。

优选地，所述至少一个电子控制装置进一步与所述流量计电子通信，使得所述流量计向所述至少一个电子控制装置提供流量信息，从而所述至少一个电子控制装置能够适当地控制泵。

在实施例中，电子输入装置被构造成接收用于水的期望输出温度，其中锅炉的温度传感器向与锅炉的加热元件电子通信的所述至少一个电子控制装置反馈温度信息，由此在水经由每个相应的流体路径离开每个锅炉时控制水的温度。

加压热水传递装置可以包括用以控制从泡制头部传递到分配点的流体的温度的装置，其中所述泡制头部包括附接到所述泡制头部的温度传感器和加热元件，其中所述加热元件和温度传感器进一步与所述至少一个电子控制装置有线或无线电子通信，使得所述至少一个电子控制装置能够进一步调节进入泡制头部的水的温度并且在泡制头部处直接提供精细的温度调节。

加压热水传递装置可以包括用以控制从第二模块传递到分配点的流体的压力的装置，其中所述泡制头部还包括与所述至少一个电子控制装置有线或无线电子通信的压力传感器、电位计和致动器/开关，使得所述至少一个电子控制装置能够进一步调节进入泡制头部的水的压力并且在泡制头部处直接提供精细的压力调节。

电位计优选地直接连接到致动器开关或杠杆并且与所述至少一个电子控制装置有线或无线通信；所述至少一个电子控制装置接收来自电位计的信息，并且进一步命令马达向泵提供动力，泵的转速与电位计的位置成直接的关系，从而提供反馈回路。

概括而言，加压热水传递装置包括学习电子控制系统，其中学习电子控制系统包括：

计算机化电子控制装置；

用户可启用数据存储装置，其与控制装置电子通信；

至少一个流体操纵装置，其与控制装置电子通信，并且能操作以接收来自控制装置的指令；

至少一个传感器，其与所述至少一个流体操纵装置电子通信，并且能操作以接收来自所述至少一个流体操纵装置的信息；

所述至少一个传感器进一步与控制装置电子通信，并且能操作以向控制装置发送信息；

所述至少一个传感器进一步与数据存储装置电子通信，其中数据存储装置能操作以接收来自所述至少一个传感器的信息，存储该信息，并且将该信息发送到控制装置；以及

用户输入装置，其能够选择性地操作以将指令输入到控制装置。

所述至少一个传感器可以选自包括以下部件的组：温度计、压力传感器、电压换能器、电位计和位置传感器。

所述至少一个流体操纵装置可以选自包括以下部件的组：泵、加热器和流量调节器。

根据另一个方面，本发明提供一种针对一致性能对饮料泡制设备进行系统编程的方法，所述方法包括以下步骤：控制饮料泡制设备的操作；确定期望输出；电气地监测该操作；当所述设备产生期望输出时记忆设备的操作参数；以及利用记忆的参数来控制饮料泡制设备的后续使用，例如体积、时间、循环时间、流量。

附图说明

图1为根据本发明实施例的饮料泡制设备的前示意性正视图；

图2为根据本发明实施例的蒸汽生产模块的示意图；

图3A1为根据本发明实施例的蒸汽分配器的横截面图，其处于关闭取向；

图3A2为根据本发明实施例的蒸汽分配器的横截面图，其处于打开取向；

图3B为根据本发明实施例的蒸汽分配器的示意图；

图3C为根据本发明实施例的蒸汽棒的横截面图；

图3D1至6为根据本发明实施例的蒸汽分配器的各种示意图；

图4为根据本发明实施例的泡制品生产模块的示意图；

图5为根据本发明实施例的泡制品分配器的示意图；

图6为根据本发明实施例的热水生产模块的示意图；

图7为根据本发明实施例的热水分配器的示意图；以及

图8为根据本发明实施例的学习系统的方框图。

具体实施方式

在整个若干附图中，各个附图标记始终如一地分别表示相同的结构元件。

首先参考图1，饮料泡制设备10000示出为具有下方柜台生产单元1100，其包括：可移除的蒸汽生产模块2000、可移除的泡制模块4000以及在一些实施例中的可移除的热水模块6000，每个模块都包括饮料制备和泡制领域的普通技术人员通常已知类型的电气和管件连接。水源(未示出)流体地连接到各个流体生产模块2000、4000、6000，电源(未示出)电连接到设备10000以便为电子部件供电。

饮料泡制设备10000还包括上方柜台或分配单元1200。分配单元1200可以定位在柜台上，该柜台直接位于生产单元1100上方或者相对于生产单元相对远程地定位。所谓的上方柜台单元包括控制面板1500、蒸汽分配装置3000、泡制品分配装置5000和热水分配装置7000。然而，本领域技术人员将会理解，本发明的系统可以包括多个控制器1500或处于任何位置的控制器，例如附接到各个模块，如以下进一步详细讨论的。

说明书和权利要求中所用的术语“可移除”用来表示模块2000、4000和6000从相应分配器3000、5000、7000的分离。

有利地，由于生产模块2000、4000和6000的下方柜台布置，而使得上方柜台区域几乎是空的而能够用于其它目的。因此，本发明的一个独特特征在于，分配单元1200相对于生产模块2000、4000和6000远程地布置。对于说明书和权利要求的目的，与分配单元1200和生产模块结合使用的语言“远程”(以及“远程地”)表明分配单元1200不与生产模块直接接触。然而，分配单元1200和生产模块2000、4000和6000通过管或类似物连接，以将蒸汽、加压热水和热水传递到相应的分配装置。

术语“远程”还用来提供模块和分配器的分离。作为现有咖啡设备的另外一种选择，根据本发明的设备的生产单元(模块)和分配系统可以彼此远程地定位。具体地参考浓缩咖啡，独特的是，泡制/分配头部可以相对于加热、加压和控制模块(生产单元)远程地定位，或者与加热、加压和控制模块相距一定距离定位。

最后，说明书和权利要求中所用的术语“模块化”指的是这样一种设备，其中各种生产模块和/或分配装置能够组装、连接、断开、启用、停用和更换。

分配单元1200

首先如图1所示，模块化饮料泡制设备10000包括分配单元1200。在一个优选的实施例中，分配单元1200包括蒸汽分配装置3000、泡制品分配装置5000和热水分配装置7000。每个分配装置流体地连接到其对应的流体生产模块，具体地是分别流体地连接到蒸汽生产模块2000、泡制品生产模块4000和热水生产模块6000。

进一步如图1所示，模块化泡制设备10000的分配单元1200优选地定位在吧台顶部上或者其它方便的位置上，以准备和服务饮用品。在本发明的优选实施例中，蒸汽、泡制品和热水生产模块2000、4000和6000优选地相对于分配单元1200远程地定位，但是流体地连接到该分配单元。

本发明的系统包括独特的连通装置，其联合并控制系统中的所有模块。

连通装置执行以下功能：在一个或多个分配、饮料泡制和控制设备(即饮料分配器和饮料生产模块)之间提供双向连通。其目的在于为所公开的这些多重设备提供单一控制和管理方法，这在系统控制和管理方面而言允许将可能较大的和/或扩张的系统用作单个的和局部的系统。

以下将给出蒸汽系统、泡制系统和水系统的单独的描述。

蒸汽系统2000和3000

现在转到图2，其示出了根据本发明实施例的蒸汽生产模块2000的示意图。在其它实施例中，可以省略一个或多个特征和/或部件。

蒸汽生产模块2000经由无线或有线方式电连接到控制器1500。控制器1500可以是通常用于饮料泡制系统且为本领域普通技术人员公知的标准电子控制装置。然而，优选的控制器1500是独特设计的控制器，其被设计成接受网络连通性并且特定地用来控制本发明。如本文中将更详细地描述的，控制器1500接收来自各种温度、填充水平和其它传感器的输入，以控制穿过和流出蒸汽模块2000的流体的流动和温度。

如本实施例所示，控制器1500是单个单元，其接收来自多个独特生产模块的输入并且向这些生产模块提供输出指令。然而，向每个生产模块提供独特的控制单元也处于本发明的范围内。

此外，控制单元1500可以利用远程数据源连接，其能够改变由模块2000、4000和6000的控制器1500存储的软件、固件或其它值，本领域技术人员应当能够认识到这是有利的。具体地，远程数据源连接能力以及由模块2000、4000和6000的控制器1500存储的软件、固件或其它值的改变可以有利地使得管理者能够从远程位置为所公开的模块化泡制设备的整个组成部分同时改变与饮料分配、饮料泡制和/或蒸汽过程相关的参数。

如上所述的远程数据源对本发明的使用者而言还可以是上述通过输入面板1550输入信息的可选形式。

返回到图2，蒸汽生产模块2000优选地包括电磁阀210、蒸汽锅炉215、加热元件220、填充水平传感器225、温度传感器230、压力开关235、蒸汽电子阀240、排放阀245以及流体路径201、202和203。

水入口205经由流体路径201流体地连接到供水装置(未示出)。水入口205进一步与电磁阀210流体连接。电磁阀210电连接到控制器1500，使得控制器1500能够基于来自控制输入面板1550以及温度传感器230和蒸汽锅炉215的填充水平传感器225的输入而调节水通过阀210的流动。

仍然参考图2，水从电磁阀210沿着流体路径201流动到蒸汽锅炉215。蒸汽锅炉215总体上包括加热元件220、填充水平传感器225、温度传感器230、压力开关235和蒸汽阀240，它们全部电连接到控制器1500。控制器1500接收来自传感器225和230的反馈输入，并且向加热元件220提供控制信号。所述的装置利用封闭体积中的压力和温度之间的内在关系，使得压力开关235或温度传感器230能够经由稍稍不同的方式执行相同的功能。

进一步如图2所示，蒸汽锅炉215经由流体路径202流体地连接到排放阀245。来自蒸汽锅炉215的多余的水通过该路径排出。蒸汽通过受控的蒸汽电子阀240离开蒸汽锅炉215，并且离开蒸汽路径203而到达蒸汽分配器3000，如图3a和3b详细示出。

电子阀240是三向类型的阀，并且定位在蒸汽模块2000中。在致动的情况下，蒸汽传递管203对蒸汽从蒸汽锅炉215的流动开放，该蒸汽锅炉机械地附接到电子阀240。

现在参考图3A1、3A2、3B和3D，其示出了蒸汽分配器3000(也被称为“蒸汽分配装置”)的横截面图和示意图。蒸汽分配器3000总体上包括蒸汽通道305、外壳310、蒸汽棒320、蒸汽柄部330、针阀340和微开关350。进一步如图3A1和3A2所示，蒸汽柄部330绕枢转点331转动。当蒸汽柄部330被压下时，机构绕枢转点331转动，使得针阀340克服偏压弹簧360而运动，由此打开蒸汽通道305。

微开关350与蒸汽电子阀240(图2)电子通信。当打开时，微开关350命令蒸汽锅炉215(图2)经由流体连接管203向蒸汽分配器3000供应蒸汽，以便蒸汽流过蒸汽通道305，并最终从蒸汽棒320流出。

针阀340计量并管理蒸汽的流动(蒸汽压力控制)。有利地，所采用的组合致动和计量系统的特性和优点使得待排空的蒸汽管在处于断开或关闭位置时进行排放。

本发明的系统有利地根据需要而向蒸汽分配器3000提供蒸汽并最终向蒸汽棒320提供蒸汽。因此，蒸汽通道305在不使用时不必是饱和的。因此，本发明的设计显著减少了例如在牛奶发泡之前“清洗”蒸汽管线203的需要。这为本发明的使用者提供了用于制备饮料的更佳的周转时间。缺少恒定管线饱和度也能够提供改进的部件寿命。

图3C示出了根据本发明实施例的蒸汽棒320的横截面图。蒸汽棒320总体上包括外侧不锈钢管324、内侧不锈钢管322、绝缘材料323、球适配器配件325、蒸汽末端适配器326和蒸汽末端327；当蒸汽流通入到蒸汽棒320中时，这种特定的构造即使在重度使用时也显著降低了蒸汽棒320的温度。

泡制系统4000和5000

现在参考图4，其示出了泡制模块4000的示意图。

泡制模块4000控制从供水装置到泡制头部510和泡制品分配器5000的分配点505的水的流动、温度和压力。

如图4所示，泡制模块4000优选地包括流量计410、泵415、马达420、第一锅炉425、第二锅炉430、加热元件426和431、温度传感器427、432、电磁阀435以及流体管线401、402、403。

水从供水装置(未示出)通过流体管线401流入到水入口405中。水入口405在第一侧上流体地连接到供水装置，并且在第二侧上流体地连接到流量计410。

流量计410进一步流体地连接到泵415，该泵由马达420提供动力。优选地，马达420是无刷磁性直流电机。

泡制模块4000电连接到显示器和输入面板1550，该输入面板与控制器1500电子通信。本领域技术人员将会理解，这样的电子通信可以是有线的或无线的。控制器1500进一步与流量计410电子通信。因此，流量计410向控制器1500提供流量信息，使得控制器1500能够适当地控制泵415。

处于本发明的范围内的是，提供用于所有生产模块的单个控制单元1500，作为另外一种选择，提供用于每个模块的独特的控制单元。独特的控制单元使得故障的或过时的控制器容易更换。而单个控制单元除了其它的优点之外还能够进行容易的触及和初始安装。相似地，本发明可以利用一个或多个显示/输入单元1550进行实施。

继续参考图4，其示出了水通过流体管线401连续流动到第一锅炉425中。因此，锅炉425与泵415流体连通。第一锅炉425包括温度传感器427，该传感器427也与控制器1500有线或无线电子通信，使得控制器1500能够监控锅炉425中的水的温度。第一锅炉425还包括加热元件426，该加热元件426与控制器1500有线或无线电子通信，使得控制器1500能够用来调节加热元件426的输出。

仍然参考图4，其示出了流体管线401在其离开第一锅炉425进入第二锅炉430时的延续。因此，锅炉430与第一锅炉425流体连通。第二锅炉430包括温度传感器432，该传感器432也与控制器1500有线或无线电子通信，使得控制器1500能够监控第二锅炉430中的水的温度。第二锅炉430还包括加热元件431，该加热元件431与控制器1500有线或无线电子通信，使得控制器1500能够用来调节加热元件431的输出。

因此，使用根据本发明的设备可以将用于水的期望的输出温度输入到输入面板1550中。所述信息与控制器1500电通信。来自锅炉425和430的温度传感器427和432分别向控制器1500反馈温度信息，该控制器与锅炉425和430的加热元件426和431电子通信，由此在水经由每个流体路径402或403离开每个锅炉时控制水的温度。

有利地，具有两个(或更多个)单独的锅炉的布置允许第一锅炉用作预加热锅炉，而另一个锅炉用作最终精密温度控制的锅炉。控制系统的算法和响应特性对于第一锅炉而言可能是更加有力的，原因是目的在于将水的温度快速升高到接近设定点，而第二锅炉需要更加精细的调节和不那么有力的控制特性，以提供精细的温度控制和精度。第一锅炉的温度可以为例如大约90℃，而第二锅炉的温度可以为例如90.2℃。

再次参考图4，其示出了三向电磁阀435，该三向电磁阀流体地连接到锅炉430并且与控制器1500电子通信。控制器1500调节通过电磁阀435的流动，使得来自锅炉430的被加热的水能够沿着流体路径402流过电磁阀435而流到流体联结件440并流到泡制品分配器5000上，如以下更详细地描述的。作为另外一种选择，多余的水将沿着流体路径403从电磁阀435流到排放连接件445，并且流到正常的排放系统上。

如上所述，控制器1500命令电磁阀435分配期望量的加热和加压水，以便沿着流体路径402流到流体联结件440并且进一步沿着流体路径402流到分配单元5000。

现在参考图5，其示出了泡制分配器5000的实施例的示意图。泡制分配器5000总体上包括泡制头部510，该泡制头部流体地附接有分配点505。虽然在图中没有示出，但是可能设置有柄部以及一个或多个分配喷管的过滤器保持器可以接合到分配点505。接合可以是借助于卡口式联接或本领域已知的其它方式。

本发明优选地包括用于控制从泡制头部510传递到分配点505的流体的温度的装置。因此，泡制头部510优选地包括附接到泡制头部510的加热元件525和温度传感器520。加热元件525和温度传感器520进一步与控制器1500有线或无线电子通信，使得控制器1500能够进一步调节进入泡制头部510的水的温度，并且在泡制头部510处直接提供精细温度调节。

本发明还优选地包括用于控制从泡制系统传递到分配点505的流体的压力的装置。因此，泡制头部510可以进一步包括压力传感器515、电位计530和致动器/开关535，它们与控制器1500有线或无线电子通信，使得控制器1500能够进一步调节进入泡制头部510的水的压力，并且在泡制头部510处直接提供精细压力调节。

电位计530优选地直接连接到致动器开关或杠杆535，并且与控制器1500有线或无线通信。控制器1500接收来自电位计530的信息，并且进一步命令马达420为泵415提供动力，泵的转速与电位计530的位置成直接关系。这种反馈回路提供可变的且用户可控的压力“分布”，本领域技术人员将会理解，这对于泡制咖啡饮料尤其是浓缩咖啡而言是有利的。

存储器开关540也与控制器1500有线或无线通信。存储器开关540在启用时命令控制器1500将来自电位计530的值存储到控制器1500的存储器中，使得在通过致动器535(其可以有利地是杠杆)的致动而进行后续循环的情况下，来自电位计530的输入应当被控制器1500忽略，在这种情况下，控制器1500应当重复执行存储在存储器中的“分布”。

用于泡制咖啡饮料的理想压力范围在大约0PSI至大约135PSI之间，这应当被称为“可操作压力范围”。

电位计530应当向控制器1500提供位置信息，该位置信息将与压力反馈回路直接相关。压力反馈回路应当将可操作压力范围内的期望压力与由压力传感器515提供给反馈回路的实际压力进行比较。在由于系统供应压力超过所述期望压力而不能获得可操作压力范围内的期望压力的情况下，系统应当通过逆转马达420的方向来进行响应，从而逆转泵415的旋转(这被称为“衰减”)，以将由压力传感器515报告的实际压力衰减到通过用户输入或存储在控制器1500中的存储器信息所提供的期望压力。

本领域技术人员应当了解，增加泡制系统的衰减是有利的。具体地，衰减有利地允许泡制压力低于由与水入口205直接流体连接的供水装置(未示出)所提供的供应压力(低至0(零)PSI)。

读者应当理解，蒸汽模块2000、泡制模块4000和水生产模块6000可以都与外部数据源有线或无线电子通信；例如计算机、硬盘、便携式闪存装置、路由器或者用于数据源的其它路径或装置。数据源可以由操作者或管理员改变，以便向所述模块2000、4000和/或6000的控制器1500提供固件和/或软件信息。包含控制器1500的多个模块2000、4000和/或6000可以通过外部数据源同时改变，而与现有的模块2000、4000和6000的例子的位置或数量无关。

水系统6000、7000

现在参考图6，其示出了水模块6000的示意图。水模块6000控制从供水装置到水分配器7000的水的流动、温度和压力。

如图6所示，水模块6000优选地包括流量计610、泵615、马达620、第一锅炉625、第二锅炉630、加热元件626和631、温度传感器627、632、电磁阀635以及流体管线601、602、603。

如图6所示，水从供水装置(未示出)通过流体管线601流入到水入口605中。水入口605在第一侧上流体地连接到供水装置，并且在第二侧上流体地连接到流量计610。流量计610进一步流体地连接到泵615，该泵由马达620提供动力。优选地，马达620是无刷磁性直流电机。

水模块6000电连接到显示器和输入面板1550，该输入面板与控制器1500电子通信。本领域技术人员将会理解，这样的电子通信可以是有线的或无线的。控制器1500进一步与流量计610电子通信。流量计610向控制器1500提供信息，使得控制器1500能够调节泡制模块6000的泵615。

如上所述，处于本发明的范围内的是，提供用于所有生产模块的单个控制单元，作为另外一种选择，提供用于每个模块的独特的控制单元。独特的控制单元使得故障的或过时的控制器容易更换。而单个控制单元除了其它的优点之外还能够进行容易的触及和初始安装。相似地，本发明可以利用一个或多个显示/输入单元进行实施。

继续参考图6，其示出了水通过流体管线601连续流动到第一锅炉625中。因此，第一锅炉625与泵615流体连通。第一锅炉625包括温度传感器627，该传感器627也与控制器1500有线或无线电子通信，使得控制器1500能够监控第一锅炉625中的水的温度。第一锅炉625还包括加热元件626，该加热元件626与控制器1500有线或无线电子通信，使得控制器1500能够用来调节加热元件626的输出。

仍然参考图6，其示出了流体管线601在其离开第一锅炉625进入第二锅炉630时的延续。因此，第二锅炉630与第一锅炉625流体连通。第二锅炉630包括温度传感器632，该传感器632也与控制器1500有线或无线电子通信，使得控制器1500能够监控第二锅炉630中的水的温度。第二锅炉630还包括加热元件631，该加热元件631与控制器1500有线或无线电子通信，使得控制器1500能够用来调节加热元件631的输出。

因此，使用根据本发明的设备可以将用于水的期望的输出温度输入到输入面板1550中。所述信息与控制器1500电通信。来自锅炉625和630的温度传感器627和632分别向控制器1500反馈温度信息，该控制器与锅炉625和630的加热元件626和631电子通信，由此在水经由每个流体路径602或603离开每个锅炉时控制水的温度。

再次参考图6，其示出了三向电磁阀635，该三向电磁阀流体地连接到第二锅炉630并且与控制器1500电子通信。控制器1500调节通过电磁阀635的流动，使得来自第二锅炉630的被加热的水能够沿着流体路径602流过电磁阀635而流到流体联结件660并流到水分配器7000上，如以下更详细地描述的。作为另外一种选择，多余的水将沿着流体路径603从电磁阀635流到排放连接件665，并且流到正常的排放系统上。

如上所述，控制器1500命令电磁阀635分配期望量的加热和加压水，以便沿着流体路径602流到流体联结件660并且进一步沿着流体路径602流到分配单元7000。

现在参考图7，其示出了水分配装置7000的示意图。水分配装置7000总体上包括热块710和水分配点(龙头或水棒)705，该水分配点流体地附接到该热块。

热块710可以包括实体金属块(不锈钢)，其由电加热元件加热。水流过块中的流体端口，目的在于保持未加热的泡制头部的温度不损失。热块710用起来类似加热容器以及用于其它部件的机械接口和支撑件的组合。

本发明包括用于控制从热块710传递到分配点705的流体的温度的装置。因此，热块710包括附接到热块710的加热元件725和温度传感器720。加热元件725和温度传感器720进一步与控制器1500有线或无线电子通信，使得控制器1500能够进一步调节进入热块710的水的温度，并且在水分配点705处直接提供精细温度调节。

本发明还包括用于控制从水模块6000传递到水分配点705的流体的流量、压力和体积的装置。水分配装置7000还包括致动器开关735和存储器开关730，它们与控制器1500有线或无线电子通信，使得控制器1500能够进一步调节进入热块710且随后进入水分配点705的水的流量、压力和体积。

与控制器1500有线或无线电子通信的存储器开关730应当提供用于存储操作者控制的分配循环的装置，该分配循环由致动器开关735触发，这种分配循环信息的存储应当被称为“学习”。存储器开关730在启用时命令控制器1500将来自流量计610的流量和水体积信息存储到控制器1500的存储器中，使得在通过致动开关735的触发而进行后续循环的情况下，针对流量和水体积信息存储的值应当用来重复执行存储(学习)在控制器1500的存储器中的“分布”。

学习控制系统(图6和8)

这种“学习”功能有利地将水流量、压力和体积的可重复性针对由操作者触发的每个循环而提供到精细的精确程度，由此在饮料分配过程中提供较高水平的一致性。

此外，与马达620有线或无线电子通信且与温度传感器627和632有线或无线电子通信的控制器1500可以进一步包括反馈回路。因此，基于从温度传感器627和632接收到的信息，控制器1500可以通过改变用于马达620的电压输出来增大或减小泵615(或其它流体操纵装置，例如加热器和类似物)的速度，以便更加精确地获得本发明的使用者经由输入面板1550输入的用于水的期望输出温度。通过增大或减小穿过锅炉625和630的水的流量和/或压力，将会影响加热元件626和631的性能。

学习系统将包括与控制器1500电连接的用于开始和/或停止饮料制备过程的至少一个控制开关或致动器以及与控制器1500电连接的用于命令控制器1500开始记忆处理过程的至少一个存储器开关。

当启用存储器开关时，命令控制器1500随时间记忆来自各种传感器的参数和反馈，包括但不限于：温度传感器、压力传感器、电磁阀状态(位置，打开或关闭)、流量计计数/脉冲或总体、泵速度、马达电压等。当在所述存储器开关启用之后启用一个或多个控制开关/致动器之一时，应当开始通过控制器1500进行的这种信息记录。当借助于物理地按下开关/致动器或者通过与所述控制开关/致动器有线或无线通信的其它装置而停用控制开关/致动器时，应当停止通过控制器进行的信息记录。该信息由控制器1500存储，并且用来当控制开关/致动器在后续操作循环中启用时根据需要执行存储器的回调并重复在存储器循环期间记录和存储的条件。

饮料制备装置的学习功能简化了机器的编程，同时提供高水平的可重复性，获得更加一致的饮料质量。

图8示出了根据本发明实施例的学习系统的方框图。在801处按下按钮。

在802处，验证按钮是否被按下一定时间。在否定的情况下(803)，程序运行(804)。在肯定的情况下(805)，开始分配(806)。有利地，存储的流体体积数据用于分配(807)。

在808处，验证按钮是否被按下。在否定的情况下(809)，验证(810)流体体积数据是否等于最大体积(mv)；在否定的情况下(811)，不进行动作(812)。在肯定的情况下(813)，停止分配(814)。

回过来参考808，如果按钮被按下(815)，那么验证(816)按钮是否已经被按下一定时间。在肯定的情况下(817)，停止分配(814)。在否定的情况下(818)，基于存储的暂停时间数据(820)来暂停分配(819)。

如果按钮被按下(821、822)，那么验证按钮是否被压下一定时间(823)。在否定的情况下(825)，过程返回到分配的开始(806)。在肯定的情况下(824)，停止分配(814)。

应当理解，以上的描述仅仅用于示例性目的，并不意味着限制本发明。本领域的技术人员将会理解，本发明的变型形式将包含在本文的权利要求的范围内。

Claims (16)

1.一种饮料制备和分配设备(10000)，其包括：

第一模块(6000)，所述第一模块连接到供水装置和电源，以用于生产热水；

第二模块(4000)，所述第二模块连接到供水装置和电源，以用于生产加压热水；

第三模块(2000)，所述第三模块连接到供水装置和电源，以用于生产蒸汽，

其中每个模块(6000、4000、2000)都流体地连接到远程分配单元(1200)；并且

其中所述远程分配单元(1200)包括：

热水传递装置(7000)；

加压热水传递装置(5000)；和

蒸汽传递装置(3000)。

2.根据权利要求1所述的饮料设备(10000)，其中所述远程分配单元(1200)是可移除的。

3.根据权利要求1所述的饮料设备(10000)，其中所述远程分配单元(1200)定位在柜台表面上，并且其中所述第一模块、第二模块和第三模块(6000、4000、2000)定位在所述柜台表面下方。

4.根据权利要求1所述的饮料设备(10000)，其还包括与所述第一模块(6000)、第二模块(4000)和第三模块(2000)中的至少一个电子通信的至少一个电子控制装置(1500)以及与所述至少一个电子控制装置(1500)电子通信的至少一个电子输入装置(1550)，其中所述电子控制装置(1500)接收来自所述第一模块(6000)、第二模块(4000)和第三模块(2000)的输入并且向所述第一模块(6000)、第二模块(4000)和第三模块(2000)提供输出指令。

5.根据权利要求4所述的饮料设备(10000)，其中所述第三模块(2000)包括水入口(205)、电磁阀(210)、蒸汽锅炉(215)、温度传感器(230)和填充水平传感器(225)，其中所述水入口(205)与电磁阀(210)流体连接，其中电磁阀(210)电连接到所述电子控制装置(1500)，使得所述电子控制装置(1500)能够基于来自所述电子输入装置(1550)以及所述温度传感器(230)和所述蒸汽锅炉(215)的所述填充水平传感器(225)的输入而调节通过所述电磁阀(210)的水的流动。

6.根据权利要求5所述的饮料设备(10000)，其还包括加热元件(220)，其中所述电子控制装置(1500)接收来自所述填充水平传感器(225)和所述温度传感器(230)的反馈输入，并且向所述加热元件(220)提供控制信号。

7.根据权利要求6所述的饮料设备(10000)，其还包括电连接到所述电子控制装置(1500)的蒸汽阀(240)，其中所述蒸汽阀(240)为三向类型的阀，其中在所述蒸汽阀致动的情况下，蒸汽传递管(203)打开以允许蒸汽从蒸汽锅炉(215)流动，所述蒸汽传递管机械地附接到蒸汽阀(240)。

8.根据权利要求7所述的饮料设备(10000)，其还包括与所述蒸汽阀(240)电子通信的微开关(350)，其中在打开时微开关(350)命令所述蒸汽锅炉(215)经由流体连接管(203)向所述蒸汽传递装置(3000)供应蒸汽，以用于蒸汽流过蒸汽通道(305)并最终从蒸汽棒(320)流出。

9.根据权利要求8所述的饮料设备(10000)，其中所述流体连接管(203)具有第一端部和第二端部，所述第一端部附接到电子控制的阀(240)，所述第二端部附接到机械控制的针阀(340)，其中所述设备还包括用以打开机械阀并启用开关(330)的装置，并且还包括流体地连接到所述机械控制的针阀(340)的出口端口(320)。

10.根据前述权利要求中任一项所述的饮料设备(10000)，其中所述蒸汽传递装置(3000)包括蒸汽棒(320)，其中所述蒸汽棒(320)包括：内管(322)，所述内管与蒸汽路径连通；次级外管(324)，所述次级外管不与蒸汽路径连通，从而在所述内管和外管之间形成空间上的隔离；以及绝缘材料(323)，所述绝缘材料设置在所述内管(322)和所述外管(324)之间，以提供所述蒸汽路径和所述外管(324)之间的热阻挡层。

11.根据权利要求4至10中任一项所述的饮料设备(10000)，其中所述第二模块(4000)包括流量计(410)、泵(415)、马达(420)、第一锅炉(425)、第二锅炉(430)、加热元件(426和431)、温度传感器(427、432)和电磁阀(435)，其中所述第二模块(4000)电连接到与所述至少一个电子控制装置(1500)电子通信的所述电子输入装置(1550)。

12.根据权利要求11所述的饮料设备(10000)，其中所述至少一个电子控制装置(1500)进一步与所述流量计(410)电子通信，使得所述流量计(410)向所述至少一个电子控制装置(1500)提供流量信息，从而所述至少一个电子控制装置(1500)能够适当地控制泵(415)。

13.根据权利要求12所述的饮料设备(10000)，其中所述电子输入装置(1550)被构造成接收用于水的期望输出温度，其中锅炉(425、430)的温度传感器(427、432)向与锅炉(425、430)的加热元件(426、431)电子通信的所述至少一个电子控制装置(1500)反馈温度信息，由此在水经由每个相应的流体路径(402、403)离开每个锅炉时控制水的温度。

14.根据前述权利要求中任一项所述的饮料设备(10000)，其中所述加压热水传递装置(5000)包括用以控制从泡制头部(510)传递到分配点(505)的流体的温度的装置，其中所述泡制头部(510)包括附接到所述泡制头部(510)的温度传感器(520)和加热元件(525)，其中所述加热元件(525)和温度传感器(520)进一步与所述至少一个电子控制装置(1500)有线或无线电子通信，使得所述至少一个电子控制装置(1500)能够进一步调节进入泡制头部(510)的水的温度并且在泡制头部(510)处直接提供精细的温度调节。

15.根据权利要求14所述的饮料设备(10000)，其中所述加压热水传递装置(5000)包括用以控制从第二模块(4000)传递到分配点(505)的流体的压力的装置，其中所述泡制头部(510)还包括与所述至少一个电子控制装置(1500)有线或无线电子通信的压力变换器(515)、电位计(530)和致动器/开关(535)，使得所述至少一个电子控制装置(1500)能够进一步调节进入泡制头部(510)的水的压力并且在泡制头部(510)处直接提供精细的压力调节。

16.根据权利要求14所述的饮料设备(10000)，其中所述电位计(530)直接连接到致动器开关或杠杆(535)并且与所述至少一个电子控制装置(1500)有线或无线通信，其中所述至少一个电子控制装置(1500)接收来自电位计(530)的信息，并且进一步命令马达(420)向泵(415)提供动力，泵的转速与电位计(530)的位置成直接的关系，从而提供反馈回路。