CN105579386B - 用于饮料分配装置的电磁阀 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电磁阀(1)，所述电磁阀具有布置在一个平面内的进水口(3)和两个出水口(4,5)。所述出水口(5)中的一个可由致动器操控，以选择性地打开或关闭。本发明还提供了一种具有多个所述电磁阀(1)的饮料分配装置(10)。每个电磁阀(1)将水引入所述装置(10)的多个混合室(13)中的一个中。本发明使得能够优化所述电磁阀(1)在所述饮料分配装置(10)内的定位。

Description

用于饮料分配装置的电磁阀

技术领域

本发明涉及用于饮料分配装置的电磁阀。本发明进一步涉及具有多个电磁阀的饮料分配装置。具体地讲，每个电磁阀在饮料分配装置中用于选择性地打开或关闭供水路径，所述供水路径通入多个混合单元中的一个。

背景技术

从现有技术已知有一种用于制备和分配各种饮料的饮料分配装置。该分配装置典型地包括若干混合单元，其中每个混合单元通常包括溶解室。每个混合单元专用于将特定饮料配料与水混合。例如，一个混合单元专用于混合速溶咖啡，另一个混合单元专用于混合奶粉，还有一个混合单元专用于混合巧克力粉。为此，每个混合单元被连接至供水管线，并被构造成从多个存储容器接收饮料配料。虽然每个混合单元一般仅与一个存储容器相关联，但所有混合单元通常由同一供水管线供水。

将一个混合单元专用于一种特定的饮料配料避免了交叉污染，例如，在相继需要不同饮料情况时可避免交叉污染。另外，专用的混合单元可被优化，以对特定饮料进行溶解并任选地使其起泡。

由于每个混合单元连接至同一供水管线，故通常将每个混合单元与电磁阀相关联，所述电磁阀用于选择性地将水输送或不输送到关联的混合单元中。所述多个电磁阀通常在供水管线中串联连接。因此，电磁阀中的每一个都需要一个进水口和两个出水口。一个出水口用于将水输送到混合单元中，另一个出水口用于绕过该混合单元而将水输送至下一混合单元(或回到例如管线中该电磁阀的水箱)。可操控每个电磁阀，使其通向混合单元的出水口打开或关闭，这取决于该混合单元是否被用于制备饮料。

图1示出了现有技术中典型使用的常见电磁阀20。该常见电磁阀20 包括进水口23，以及两个出水口24和25(出水口24在电磁阀20的主体 26后面)。

现有技术下的电磁阀有若干缺点。例如，该电磁阀被设计用于多种用途，因此，其设计导致不能优化多个此类电磁阀在饮料分配装置内的定位。具体地讲，一旦此类电磁阀的进水口和相应出水口分别附接到供水管线和混合单元，该阀的另一个出水口的位置就已确定，并且一般不在下一混合单元的方向上取向。结果，饮料分配装置中的水流必须(例如)通过柔性管从一个电磁阀向另一个电磁阀(即从一个混合单元向另一个混合单元) 重新取向。然而，水流重新取向会形成水压降，这会对每个混合单元的最佳供水产生不利影响。

也可以让分配装置中的现有技术的电磁阀朝向不同方向，以免相邻混合单元之间发生太大的方向变化。然而，这种取向差异可能会造成输水方式上的不同，而且尤其可能引起分配装置内部阻塞。这会导致饮料分配装置无法有效工作，并且在修理时无法进行有效维护。另外，对于维护该机器的技术人员而言，饮料分配装置会变得难以清洁。

图2a和2b示出了现有技术的情况，其中图1的多个电磁阀20在饮料分配装置110内部串联连接。当激活时，每个电磁阀20被构造成将水流 250供应到多个混合单元113中的一个里。三个电磁阀20通过柔性管15 串联连接。很明显，如图2b所示，这种布置导致饮料分配装置110内部水流复杂化，其未经优化，引起压降，并增加阻塞的风险。

现有技术电磁阀的另一个缺点是，把水从进水口带向出水口的水管的一部分会穿过致动器阀的主体26。水管的截面通常在主体的该部分减小，并且已观察到，如果使用热水，则在阀的该部分常常会沉积水垢。

本发明的目的是改进现有技术，特别是上述缺点。本发明的目的是提供具有多个电磁阀的饮料分配装置，其中能够优化电磁阀在装置中的定位。另外，本发明的目的是改进饮料分配装置内部的水流，从而使水压降和阻塞风险最小化。

发明内容

本发明的目的分别通过根据独立权力要求所述的电磁阀和饮料分配装置来实现。从属权利要求进一步阐述出了本发明的优势。

具体地讲，本发明涉及用于饮料分配装置的电磁阀，该电磁阀包括阀头，阀头附接到阀体并且包括进水口、第一出水口和第二出水口，并且阀体容纳用于选择性地打开和关闭第二出水口的致动器，其中阀头的进水口、第一出水口和第二出水口在同一平面内延伸。

通过将阀头的进水口和两个出水口布置在公共平面内，可将多个这样的电磁阀以优化的方式定位在饮料分配装置中。特别地，本发明的电磁阀对于具有多个混合单元并具有单一供水管线的饮料分配装置是有利的，所述供水管线由若干串联连接的电磁阀形成。由于这种饮料分配装置内部的水流可得到优化，故可减小或避免水压降，而且阻塞的风险可降至最低。

此外，在本发明的电磁阀中，水管不经过包括致动器的阀体，并且水管中沉淀的水垢较少。

所述阀头优选地为T形或Y形。

具体地讲，共面的进水口和两个出水口分别限定了阀头是T形还是Y 形。这些特定形状对于优化阀门在饮料分配装置中的定位以及水流方向是优选的。

优选地，进水口对应于Y形或T形阀头的第一臂，第一出水口对应于 Y形或T形阀头的第二臂，第二出水口对应于Y形或T形阀头的腿部。

在饮料分配装置中，每个电磁阀的第二出水口优选向下通入多个混合单元中的一个。因此，第二出水口优选地为Y形或T形的腿部。进水口和出水口平行布置(T形情况下)，或者相对于朝下的腿部向上倾斜(Y形情况下)。根据阀头的具体设计，可进一步优化多个串联电磁阀的连接。

优选地，阀头包括将其附接到阀体的附接部件，所述附接部件垂直于阀头的进水口、第一出水口和第二出水口所延伸的平面布置。

因此可以将电磁阀在饮料分配装置内以一定的方式定位，使得阀体的位置不会对阀头的优化定位造成不利影响。

优选地，电磁阀具有用于将致动器连接到印刷电路板即PCB的连接件。

具体地讲，如果多个电磁阀串联连接，那么电磁阀可通过它们的水管彼此连接，同时它们中的每一个可通过印刷电路板上的导电线连接。可以实现装置中阀的总体优化定位。

优选地，水连接件平行于由进水口、第一出水口和第二出水口限定的平面延伸。

这样，电磁阀可插入PCB，进水口和两个出水口延伸所在的平面由此基本上平行于PCB的平面取向。因此，可非常有效和轻松地定位电磁阀。

优选地，致动器被构造成响应于经由电连接件接收的命令选择性地打开和关闭第二出水口。

可经由PCB来控制电磁阀。具体地讲，如果将多个电磁阀插入PCB 并串联连接，那么可经由PCB对电磁阀进行单独控制或者组合控制。

本发明还涉及一种饮料分配装置，其包括根据以上描述的多个电磁阀。

这些电磁阀可以以优化的方式布置在饮料分配装置中。因而，该饮料分配装置在其内部供水管线中呈现出更小的水压降，并表现出更低的阻塞风险。因此，可更有效地操控该饮料分配装置。另外，在进行必要的修理或清洁时，该饮料分配装置更易于维护。

根据第一实施例，该饮料分配装置可包括：水源；用于存储饮料配料的多个容器；用于通过将饮料配料和水混合来制备饮料的多个混合单元，其中每个混合单元被构造成从水源接收水并从容器接收饮料配料，其中每个混合单元与电磁阀中的一个相关联，并且每个电磁阀被构造成选择性地打开或关闭经由该电磁阀的第二出水口通入混合单元的水路径。

所述多个混合单元使饮料分配装置能够制备若干种饮料，而不存在内部交叉污染的风险。

根据第二实施例，该饮料分配装置可包括：

-水源；

-稀释剂喷嘴，它能够输送至少一个稀释剂射流，并被构造成从水源接收水；

-稀释剂管，它能够输送稀释剂的无压流，并被构造成从水源接收水，

其中稀释剂喷嘴和稀释剂管中的每一个都与电磁阀中的一个相关联，并且每个电磁阀被构造成选择性地打开或关闭经由电磁阀的第二出水口通入稀释剂喷嘴或稀释剂管的水路径。

在这两个实施例中，电磁阀均优选地通过水管串联连接，其中进水口连接到前一电磁阀的第一出水口，或者用于第一个阀的水源，第一出水口连接到下一电磁阀的进水口，或者用于最后一个阀的水源。

由于电磁阀串联连接，在第一实施例中，可单独地为每个混合单元供水。通过相同方式，在第二实施例中，可单独地为稀释剂喷嘴和稀释剂管供水。可以有效并且节省空间的方式将这些电磁阀布置在该饮料分配装置内。

在电磁阀串联连接的这一优选实施例中，水源优选包括：

-水箱；

-泵，用于从水箱抽取水，并将所抽取的水输送到串联的第一个电磁阀的进水口，以及

-阀，它连接到串联的最后一个电磁阀的第一出水口，并连接到水箱。

优选地，这些电磁阀以相同的取向布置。

优选地，所述电磁阀相互对准。

通过以相似方式对至少多个电磁阀、优选地所有电磁阀进行取向，例如使Y形或T形阀头的所有腿部朝下，以及/或者使至少多个电磁阀、优选地所有电磁阀互相对准，例如在PCB上将所有电磁阀排成一行，实现了电磁阀在该饮料分配装置中的最有效定位。

优选地，每个电磁阀被插在该装置的印刷电路板即PCB上，并且被构造成响应于经由PCB接收的命令打开和关闭通入混合单元的水路径。

PCB可在饮料分配装置内部，即在电磁阀后面垂直对准。然后，电磁阀以有效的方式连接每个混合单元或稀释剂喷嘴或稀释剂管。通过经由 PCB单独控制或组合控制多个阀，可单独地处理各个混合单元、稀释剂喷嘴或稀释剂管，即可单独地向各个混合单元供水。

优选地，电磁阀通过水管串联连接，其中进水口连接到前一电磁阀的第一出水口，或者用于第一个阀的水源，第一出水口连接到下一电磁阀的进水口，或者用于最后一个阀的水源。

附图说明

现将结合附图对本发明进行更详细的说明。

图1示出了根据现有技术的电磁阀。

图2a、2b示出了根据现有技术的饮料分配装置。

图3示出了根据本发明的Y形电磁阀。

图4示出了根据本发明的Y形电磁阀。

图5示出了根据本发明的T形电磁阀。

图6示出了根据本发明的第一实施例的饮料分配装置。

图7示出了串联连接的根据本发明的多个Y形电磁阀。

图8示出了串联连接的根据本发明的多个T形电磁阀。

图9示出了插入饮料分配装置的PCB的根据本发明的电磁阀。

图10a和10b示出了根据本发明的第二实施例的饮料分配装置。

具体实施方式

图3示出了本发明的电磁阀1的第一实施例，即Y形电磁阀1。电磁阀1具有阀头2，该阀头包括进水口3、第一出水口4和第二出水口5。进水口3和两个出水口4、5构成阀头2的至少一部分，并被布置成在一平面内延伸。例如，对于第一实施例而言，它们在一平面内延伸，形成Y形。进水口3和两个出水口4,5优选地被设计为用于输送水的延伸管。延伸管优选地被设计为使得可连接柔性管15或类似管件。例如，延伸管可被设定外形轮廓，以便使此类柔性管15的附接更加稳定。

电磁阀1的阀头2还(例如)通过螺纹连接或胶粘附接到阀体6。阀体6优选装有致动器，该致动器用于操控电磁阀1。具体地讲，可操控电磁阀1，以便选择性地打开或关闭该电磁阀的第二出水口5。图3在左侧示出了，当电磁阀1未被激活时，出水口5关闭(如从出水口5延伸的打×的虚线箭头所示)，即第二出水口5不出水。如果电磁阀1被激活，则出水口5打开，第二出水口5能够出水。

致动器可以电气方式或机械方式控制第二出水口5。优选地，阀体6 中的致动器本身经由连接件7受到电控制，该连接件延伸自阀体6。连接件7使电磁阀1能够(例如)插入印刷电路板即PCB 14。因此，连接件7 起到了机械插头的作用。连接件7还用作PCB 14和致动器之间的电连接件。致动器优选能够经由连接件7接收命令，例如由饮料分配装置的控制单元响应于使用者的输入而发出的命令。

连接件7的延伸方向优选平行于由进水口3和两个出水口4、5限定的平面。延伸出连接件7的阀体6优选垂直于进水口3和两个出水口4、5 所在的平面。这样，电磁阀1可插入PCB，例如，如图9所示以及下文详细说明的那样。

图4示出了电磁阀1的Y形阀头2的详细视图。阀头2包括进水口3 和两个出水口4、5，进水口和出水口被布置在同一平面中，例如形成第一实施例的Y形。在所述的由进水口3和两个出水口4、5限定的平面之外，阀头2优选还包括用于将阀头2附接到阀体6的附接部件8，如图5所示。附接部件8被设计为例如允许阀头2螺纹连接到阀体6。然而，附接部件8 也可被设计为允许将阀头2胶合或铆接到阀体6。

整个阀头2优选地被一体地制造，即由单件材料制成。例如，可通过模制(例如模制塑性材料)来制造阀头2。优选地，至少由进水口3和两个出水口4、5限定的阀头2的Y形(或T形)部分，要作为整体来设计和制造。

图5示出了本发明的电磁阀1的另一种可能设计，具体地讲它是作为第二实施例的T形电磁阀1。该T形电磁阀1被设计成与图3的Y形电磁阀1相似。具体地讲，进水口3以及两个出水口4和5在一个平面内延伸。然而，这时进水口3和第一出水口4互相平行延伸成T形的左臂和右臂。第二出水口5为T形的腿部，其垂直于这两条臂延伸。图5示出了T形电磁阀1，该电磁阀的功能和Y形电磁阀1一样。具体地讲，图5的左侧展示了，当第二出水口5关闭时，水只能通过第一出水口4流出电磁阀1。

图6展示了本发明的饮料分配装置10。饮料分配装置10具有多个存储容器11，这些存储容器中可存储多种不同的饮料配料，如咖啡、茶、巧克力、奶粉等。多个存储容器11中的每一个均与一个饮料配料定量给料单元12相相关联，该饮料配料定量给料单元被构造成从与之相关联的存储容器11接收饮料配料，并向其相关联的混合单元13提供一剂饮料配料。这意味着，每个混合单元13均与至少一个，优选一个饮料配料定量给料单元 12和一个存储容器11相关联。由此大幅减少了在饮料分配装置内制备不同饮料过程中的交叉污染。饮料分配装置10的每一个混合单元13还具有一个如上所述的电磁阀1。

具体地讲，电磁阀1优选地分别如图7和图8所示的那样布置在饮料分配装置10内。图7和图8分别展示了串联连接的三个Y形电磁阀1和三个T形电磁阀1。电磁阀1优选地经由柔性管15连接在一起。然而，电磁阀1还可通过其他适于将水从一个阀1运输到另一个阀1的部件连接在一起。如图7和图8所示，如果多个电磁阀1通过水管15串联连接，并且优选地以相似方式对准和/或取向，则进水口3和两个出水口4、5在同一平面里的延伸方向实现了电磁阀1的有效且优化的取向。

在饮料分配装置10中，每个电磁阀1的第二出水口5是用于向关联的混合单元13供水的出水口，因为第二出水口可由致动器控制。第二出水口 5中的每一个优选地向下通入相关联的混合单元13。因此，电磁阀1优选地具有相同取向。第二出水口5可还具有用于形成水射流的部件，所述水射流从电磁阀1喷出并被送入混合单元13。

每个电磁阀1的第一出水口4通常被设置用于旁通，这意味着它总是打开的。第一出水口4在饮料分配装置10中用于使接收自公共供水管线的水从一个混合单元13旁通至另一个混合单元。

串联电磁阀1中的第一个电磁阀1的进水口3连接至饮料分配装置10 的水源，例如水箱或锅炉。所述阀1的第一出水口4与管线中下一电磁阀 1的进水口3连接。管线中第二个电磁阀1的第一出水口4连接到第三个电磁阀1的进水口3。这意味着电磁阀的进水口3连接到前一电磁阀1的第一出水口4，或者用于第一个阀1的水源。同样，第一出水口4连接到下一电磁阀1的进水口3，或者用于最后一个阀1的水源。由此实现了从饮料分配装置10的水源经过串联电磁阀1再回到水源的水循环。

如图7和8进一步所示，在管线中最后一个阀1的出水口4和水源之间优选地布置标准2/2阀16，该标准2/2阀常闭，控制经过供水管线的水循环。该标准2/2阀也可以是简单的止回阀，只在达到特定压力时打开。那么，如果水压低于所述特定压力，则水会流过其中一个电磁阀13中打开的出水口5。如果三个电磁阀1的所有出水口5都关闭，则水压可增大上行至止回阀，并且所述阀可在达到特定压力时打开。水可重新输送到泵送出水的水箱中。通常，当水管线中水压保持较低(如低于1.8巴)时，可使用止回阀，而当水管线中水压较高(如高于2巴)时，可使用标准2/2 阀。

图9示展示了本发明的电磁阀1如何插入PCB 14。PCB 14可具有连接各个电磁阀1的电连接件。因此，具体地讲，电磁阀1的阀体6中容纳的每个致动器与(例如)饮料分配装置10的控制单元连接。控制单元10 优选适于以一定的方式控制每个电磁阀1，以使得每个电磁阀1的第二出水口5可选择性地打开或关闭。多个电磁阀1彼此串联布置，并依据水流通过PCB 14电连接，例如流经管件15。电磁阀1被设计为允许将电磁阀 1在饮料分配装置10中有效地定位。优选地，电磁阀1取向相同，以便形成非常有效的连接。可尽量减小内部水管15的长度，这样可在很大程度上避免在内部重定向水流。

图10a展示了根据本发明的第二实施例的饮料分配装置10。饮料分配装置10具有多个存储容器11，这些存储容器可存储多种不同的饮料配料，如咖啡、茶、巧克力、奶粉等。多个存储容器11中的每一个均与一个饮料配料斜槽17相关联，该饮料配料斜槽被构造成从与之相关联的存储容器 11接收饮料配料，并向放置在分配区域18中的容座提供一剂饮料配料。这意味着斜槽装置17内部分为三条通道，每一条均与一个存储容器配合，以向放置在分配区域18中的容座30输送一剂饮料配料。饮料分配装置10 还包括用于向容座供水以便溶解饮料配料并制备饮料的部件8。这种用于供水的部件在图10b中展示，其包括：

-稀释剂喷嘴181，能够输送至少一个稀释剂射流，以及

-稀释剂管182，能够输送稀释剂的无压流，并被构造成从水源接收水。

根据所制备的饮料，稀释剂部件可输送水射流来使饮料起泡，或者输送无压水流以避免起泡，或迅速填充容座。优选地，可旋转水射流以改善混合和起泡。此类用于供水的部件在WO2012/163727中有具体描述。可由电机184使稀释剂喷嘴181旋转。可利用支撑件185固定稀释剂喷嘴181、其电机184和稀释剂管182构成的整个组件。稀释剂管182可为简单的柔性管，其末端可直接插到与其配合的电磁阀上。稀释剂喷嘴181可由柔性管183供应，该柔性管可直接插到与其配合的电磁阀上。

因此，连有柔性管的稀释剂喷嘴181和稀释剂管182中的每一个都连接到如上所述的一个电磁阀1，例如图9所示的两个电磁阀。

由于根据该第二实施例的饮料分配器的供水部件对水管中的任何水压降都特别敏感，因此将本发明的电磁阀结合所述饮料分配器来使用是有利的。实际上，稀释剂喷嘴内部水压的任何损失都会导致不能有效制备饮料。

根据该第二实施例的具体模式，可用标准2/2阀在如上文所述的供水部件中形成闭环。

概括地说，本发明公开了一种电磁阀1和配备有多个此类电磁阀1的饮料分配装置10，使得能够优化电磁阀1在该装置10内的定位。因此，与现有技术相比，该装置内的水源只需要略微地(或根本不需要)从一个电磁阀1重新定向到另一个电磁阀。所以，饮料分配装置10内部的水压降大幅减小。饮料分配装置10因此更有效地工作，并且阻塞风险降低。另外，电磁阀1在饮料分配装置10内以一定的方式布置，使其在修理或清洁时能得到更有效的维护。

Claims (11)

1.一种饮料分配装置(10)，所述饮料分配装置包括：

-水源；

-用于存储饮料配料的多个容器(11)；

-多个混合单元(13)，所述多个混合单元用于通过将饮料配料和水混合来制备饮料，其中每个混合单元(13)被构造成从所述水源接收水并从容器(11)接收饮料配料，

-多个电磁阀；

其中每个混合单元(13)与所述电磁阀(1)中的一个相关联，并且每个电磁阀(1)被构造成选择性地打开或关闭经由所述电磁阀的第二出水口(5)通入所述混合单元(13)的水路径，其中每个电磁阀包括：

-阀头(2)，所述阀头附接到阀体(6)并且包括进水口(3)、第一出水口(4)和第二出水口(5)，以及

-阀体(6)，所述阀体容纳用于选择性地打开和关闭所述第二出水口(5)的致动器，

其中所述阀头(2)的所述进水口(3)、所述第一出水口(4)和所述第二出水口(5)在同一平面内延伸，

-所述电磁阀(1)通过水管(15)串联连接，

-所述进水口(3)连接到前一电磁阀(1)的所述第一出水口(4)，或者连接到用于第一个电磁阀(1)的所述水源，并且

-所述第一出水口(4)连接到下一电磁阀(1)的所述进水口(3)，或者连接到用于最后一个电磁阀(1)的所述水源。

2.根据权利要求1所述的饮料分配装置(10)，其中所述水源包括：

-水箱；

-泵，所述泵用于从所述水箱抽取水，并将所抽取的水输送到串联的第一个电磁阀的所述进水口(3)，以及

-阀(16)，所述阀连接到串联的最后一个电磁阀的所述第一出水口(4)以及连接到所述水箱。

3.根据权利要求1或2所述的饮料分配装置(10)，其中所述电磁阀(1)以相同的取向布置。

4.根据权利要求1所述的饮料分配装置(10)，其中每个电磁阀(1)被插在所述装置的印刷电路板即PCB(14)上，并且被构造成响应于经由所述PCB(14)接收的命令打开和关闭通入所述混合单元(12)的所述水路径。

5.根据权利要求1所述的饮料分配装置(10)，所述饮料分配装置还包括多个饮料配料定量给料单元(12)，每个所述饮料配料定量给料单元都被构造成从容器(11)接收饮料配料，并向混合单元(13)或容座(30)输送预定剂量的所接收的饮料配料。

6.根据权利要求1或2所述的饮料分配装置(10)，其中所述阀头(2)为T形或Y形。

7.根据权利要求6所述的饮料分配装置(10)，其中

所述进水口(3)对应于所述Y形或T形阀头(2)的第一臂，

所述第一出水口(4)对应于所述Y形或T形阀头(2)的第二臂，并且

所述第二出水口(5)对应于所述Y形或T形阀头(2)的腿部。

8.根据权利要求1或2所述的饮料分配装置(10)，其中所述阀头(2)包括用于将所述阀头附接到所述阀体(6)的部件(8)，所述附接部件(8)被布置为垂直于所述平面，所述阀头(2)的所述进水口(3)、所述第一出水口(4)和所述第二出水口(5)在所述平面中延伸。

9.根据权利要求1所述的饮料分配装置(10)，所述电磁阀具有用于将所述致动器连接到印刷电路板即PCB(14)的连接件(7)。

10.根据权利要求9所述的饮料分配装置(10)，其中所述连接件(7)平行于由所述进水口(3)、所述第一出水口(4)和所述第二出水口(5)限定的所述平面延伸。

11.根据权利要求9所述的饮料分配装置(10)，其中所述致动器被构造成响应于经由所述连接件(7)接收的命令，选择性地打开和关闭所述第二出水口(5)。