JP2008512157A - 液体加熱装置及び液体加熱方法 - Google Patents
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Abstract
【選択図】 図1
Description
E=加熱されるべき流体の量×(Tintermediate reference−Tinput measured)×液体の熱容量
を使用して、中間基準温度に到達させるために(流量計によって決定された)加熱されるべき液体の量に応じて決定される。
E=流量計によって測定されるような加熱されるべき液体の量×(所望の出力温度−測定された中間温度)×液体の熱容量
を使用して計算される。
k=(Tintermediate measured−Tinlet measured)/(Tintermediate reference−Tinlet measured)
を使用して計算された補正係数を適用することが好ましい。
a)加熱されるべき液体の量が流量計によって測定され、
b)中間温度が第1の加熱本体と第2の加熱本体との間で液体と直接的又は間接的に接触させて配置された中間温度センサによって測定され、
c)第2の加熱本体によって供給されるべきエネルギーの理論量が、加熱されるべき液体の測定量と、測定された中間温度と、装置の出口での基準温度と、液体の熱容量とに応じて、制御手段によって計算され、
d)このエネルギーの計算量が、液体を装置の出口での所望の基準温度(又は、少なくともできるだけ近く)まで到達させるために、スイッチング手段によって、加熱本体を選択的に切り換えることにより、第2の加熱本体に供給され、
e)ステップa)〜d)のうちの少なくとも数ステップが定められた時間間隔で制御手段によって繰り返される。
f)装置への入口での液体の温度が液体と直接的又は間接的に接触させて配置された液体入口温度センサによって測定されるステップと、
g)加熱されるべき液体の量が流量計によって測定されるステップと、
h)第1の加熱本体によって供給されるべきエネルギーの理論量が、液体の測定量、装置への入口で測定された温度、中間基準温度、及び、液体の熱容量に応じて、制御手段によって計算されるステップと、
i)中間温度が第1の加熱本体と第2の加熱本体との間で液体と直接的又は間接的に接触させて配置された中間温度センサによって測定されるステップと、
j)第2の加熱本体によって供給されるべきエネルギーの理論量が、加熱されるべき液体の測定量、測定された中間温度、装置の出口での基準温度、及び、液体の熱容量に応じて、制御手段によって計算されるステップと、
k)これらのエネルギーの計算量が、液体を装置の出口での所望の基準温度(又は、少なくともできる限り近く)まで到達させるために、加熱本体を選択的に切り換えることにより、スイッチング手段によって第1の加熱本体及び第2の加熱本体へそれぞれ供給されるステップと、
l)ステップf)〜k)のうちの少なくとも数ステップが定められた時間間隔で制御手段によって繰り返されるステップと、
を備える。
k=(測定された中間温度−測定された入力温度)/(基準中間温度−測定された入力温度)
を使用して計算され、この補正係数が第2の加熱本体によって供給されるべきエネルギーの量を計算するために適用される。
第1の加熱本体(14a,14b,14e)のエネルギーの量=流量計によって測定されたような加熱されるべき液体の量×(Tintermediate reference−Tinlet measured)×液体の熱容量
を使用して計算する。商用電源電圧の変動に基づく補正係数が最終的な量の値に適用される。
第2の加熱本体(14c,14d,14f)のエネルギーの量=流量計によって測定されるような加熱されるべき液体の量×(所望の出口温度−測定された中間温度)×液体の熱容量
を使用してさらに計算する。このエネルギーの量は、商用電源電圧を考慮するためにさらに補正される。
k=(Tintermediate measured−Tinlet measured)/(Tintermediate reference−Tinlet measured)
を使用して計算された補正係数を適用することが好ましい。
第2の加熱の本体のための訂正されたエネルギーの量=(2−K)×第2の加熱本体のエネルギーの理論量、或いは、代替的に、
訂正されたエネルギーの量=(2−K)×液体の熱容量×加熱されるべき液体の量×(所望の出口温度−測定された中間温度)
として適用される。このエネルギーの量もまた商用電源電圧を考慮するため補正される。
Claims (31)
- 液体入口及び液体出口を有し、制御手段に接続されたスイッチング手段によって電力の供給が制御される少なくとも1台の電気加熱本体と関連付けられた、流体を循環させるダクトが装備されている本体を備え、
前記ダクトが接続導管を形成する第3のダクト部分によって一体的に接合された少なくとも第1のダクト部分及び第2のダクト部分を備え、
前記少なくとも第1のダクト部分及び第2のダクト部分がそれぞれ少なくとも1台の加熱本体と関連付けられ、
接続導管が前記制御手段に接続された中間温度センサと関連付けられ、
前記中間温度センサが前記導管の中を流れる流体の温度を測定するため配置されている、
コーヒー又はその他の高温飲料を調製するための、高温液体又は蒸気の形をした流体を加熱する流体加熱装置であって、
前記ダクトを通過する液体の量を測定する流量計を備え、
制御手段及びスイッチング手段が、加熱されるべき流体を前記中間温度センサによって測定された中間温度から前記装置の出口での基準温度まで到達させるため、前記第2のダクト部分内に供給される必要があるエネルギーの量に応じて、前記少なくとも第2のダクト部分の加熱本体を制御するように構成され、
前記エネルギーの量が、流量計によって測定された液体の量、測定された中間温度、及び、前記装置の出口での基準温度に応じて、制御手段によって計算され、このエネルギーの量が決定された時間間隔で制御手段及びスイッチング手段によって前記少なくとも第2のダクト部分の前記加熱本体に分配されることを特徴とする、流体を加熱する流体加熱装置。 - 決定された時間間隔が500ミリ秒以下であることを特徴とする、請求項に1記載の流体加熱装置。
- 加熱本体が加熱されるべき流体中に浸漬させられることを特徴とする、請求項1又は2に記載の流体加熱装置。
- 前記装置の入口で液体と直接的に接触するように配置された液体入口温度センサと、第1のチャンバの入口の上流に位置する流量計とをさらに備えることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか一項に記載の流体加熱装置。
- 調製手段が測定された入口温度及び中間温度に応じて、前記第2のダクト部分の加熱本体に割り当てられるべき電力補正係数を計算するため設けられていることを特徴とする、請求項4に記載の流体加熱装置。
- 各加熱本体が少なくとも1個の抵抗素子を備え、各加熱本体の各抵抗素子が独立に切り換え可能であることを特徴とする、請求項1〜5のいずれか一項に記載の流体加熱装置。
- 加熱本体の台数が2台であり、各加熱本体が2個の抵抗素子を備え、2台の加熱本体の各抵抗素子がスイッチング手段によって互いに独立に切り換えられるように配置されていることを特徴とする、請求項6に記載の流体加熱装置。
- 加熱本体の台数が4台であり、各加熱本体が別個のダクト部分に収容され、各加熱本体が抵抗素子を備え、各抵抗素子がスイッチング手段によって独立に切り換えられるように配置されていることを特徴とする、請求項6に記載の流体加熱装置。
- 各抵抗素子が商用電源フリッカー理論電力値より低い公称電力を生成し、
抵抗素子が、絶対値において、抵抗素子のそれぞれの公称電力を上回る電力差を回避するために、互いにオフセットさせられてスイッチング手段によってオン/オフ位置に切り換えられることを特徴とする、請求項6〜8のいずれか一項に記載の流体加熱装置。 - 各抵抗素子が450W未満の公称電力を生成することを特徴とする、請求項8に記載の流体加熱装置。
- 少なくとも1台の加熱本体とそれぞれに関連付けられた前記ダクト部分がそれぞれ、チャンバの断面より小さい断面を有する接続導管によって一体的に接合されたチャンバを形成することを特徴とする、請求項1〜10のいずれか一項に記載の流体加熱装置。
- 加熱本体の外面、及び/又は、加熱本体と関連付けられたチャンバの内壁が螺旋状の溝を有することを特徴とする、請求項11に記載の流体加熱装置。
- 前記チャンバが中に形成されたブロックを本体が備え、
前記チャンバが相互に平行であり、ブロックの両側面上に広がり、
前記チャンバが接続導管によって前記チャンバの端の一方で一体的に接合され、
本体が前記チャンバの第1の端及び第2の端をそれぞれ覆う2枚の端板をさらに備えることを特徴とする、請求項11又は12に記載の流体加熱装置。 - 前記チャンバの第1の端と関連付けられた第1の端板が加熱本体を担持し、前記チャンバの第2の端と関連付けられた第2の端板が中間温度センサを担持することを特徴とする、請求項13に記載の流体加熱装置。
- 第1の端板及び第2の端板がブロックと一体となって接続導管又は複数の接続導管を画成することを特徴とする、請求項14に記載の流体加熱装置。
- 第2のセンサ及び流量計が、ブロックに形成され、流体入口を第1のチャンバの入口へ接続する導管に配置されることを特徴とする、請求項14に記載の流体加熱装置。
- 各加熱本体が、その加熱本体が関連付けられたチャンバの全長に亘って延在し、
各加熱本体が、その加熱本体が関連付けられたチャンバの形状を補完する形状を有することを特徴とする、請求項13に記載の流体加熱装置。 - 中間温度センサが、流体入口と連通するチャンバの下流、かつ、流体出口と連通するチャンバの上流に位置していることを特徴とする、請求項1〜17のいずれか一項に記載の流体加熱装置。
- 流体の循環のためのダクトと、少なくとも第1の加熱本体と、少なくとも第2の加熱本体とが装備された本体を備える加熱装置を使用して、コーヒー又はその他の高温飲料を調製するための、流体を急速かつ正確に加熱する方法であって、
a)加熱されるべき流体の量が流量計によって測定されるステップと、
b)中間温度が第1の加熱本体と第2の加熱本体との間で流体と直接的又は間接的に接触させて配置された中間温度センサによって測定されるステップと、
c)第2の加熱本体によって供給されるべきエネルギーの理論量が、加熱されるべき流体の測定量と、測定された中間温度と、装置の出口での基準温度と、流体の熱容量とに応じて、制御手段によって計算されるステップと、
d)このエネルギーの計算量が、流体を装置の出口での所望の基準温度(又は、少なくともできるだけ近く)まで到達させるために、加熱本体の選択的な切り換えにより、スイッチング手段によって第2の加熱本体それぞれに供給されるステップと、
e)ステップa)〜d)のうちの少なくとも数ステップが定められた時間間隔で制御手段によって繰り返されるステップと、
を特徴とする流体を急速かつ正確に加熱する方法。 - ステップa)〜d)のうちの少なくとも数ステップが500ミリ秒以下の時間間隔で繰り返されることを特徴とする、請求項19に記載の流体を急速かつ正確に加熱する方法。
- ステップd)において分配されるエネルギーの量がステップa)の間に流量計の各パルス時又は各パルス後に分配されることを特徴とする、請求項19又は20に記載の方法。
- ステップc)においてエネルギーの量を計算する間隔が約30ミリ秒であることを特徴とする、請求項21に記載の方法。
- 流体の循環のためのダクトと、少なくとも第1の加熱本体と、少なくとも第2の加熱本体とが装備された本体を備える加熱装置を使用して、特に家庭用アプリケーションのための、より詳細には、コーヒー又はその他の飲料を調製するための、流体を急速かつ正確に加熱する方法であって、
f)装置への入口での液体の温度が液体と直接的又は間接的に接触させて配置された液体入口温度センサによって測定されるステップと、
g)加熱されるべき液体の量が流量計によって測定されるステップと、
h)第1の加熱本体によって供給されるべきエネルギーの理論量が、液体の測定量、装置への入口で測定された温度、中間基準温度、及び、液体の熱容量に応じて、制御手段によって計算されるステップと、
i)中間温度が第1の加熱本体と第2の加熱本体との間で液体と直接的又は間接的に接触させて配置された中間温度センサによって測定されるステップと、
j)第2の加熱本体によって供給されるべきエネルギーの理論量が、加熱されるべき液体の測定量、測定された中間温度、装置の出口での基準温度、及び、液体の熱容量に応じて、制御手段によって計算されるステップと、
k)これらのエネルギーの計算量が、液体を装置の出口での所望の基準温度(又は、少なくともできる限り近く)まで到達させるために、加熱本体を選択的に切り換えることにより、スイッチング手段によって第1の加熱本体及び第2の加熱本体へそれぞれ供給されるステップと、
l)ステップf)〜k)のうちの少なくとも数ステップが定められた時間間隔で制御手段によって繰り返されるステップと、
を特徴とする流体を急速かつ正確に加熱する方法。 - ステップf)〜k)のうちの少なくとも数ステップが500ミリ秒以下の時間間隔で繰り返されることを特徴とする、請求項23に記載の流体を急速かつ正確に加熱する方法。
- ステップk)において分配されるエネルギーの量がステップg)の間に流量計の各パルス時又は各パルス後に分配されることを特徴とする、請求項23又は24に記載の方法。
- ステップh)及びj)においてエネルギーの量を計算する間隔が約30ミリ秒であることを特徴とする、請求項24に記載の方法。
- 補正係数が、式:
k=(測定された中間温度−測定された入力温度)/(基準中間温度−測定された入力温度)
を使用して計算され、この補正係数が第2の加熱本体によって供給されるべきエネルギーの量を計算するために適用されることを特徴とする、請求項24、25又は26に記載の方法。 - ユーザ装置への導管によって接続された流体入口及び流体出口を有し、制御手段に接続されたスイッチング手段によって電源が制御される少なくとも1台の電気加熱本体と関連付けられた、流体を循環させるダクトを装備した本体を備え、
前記ダクト又は前記ダクトの出口に、前記ダクトの中を流れる流体と直接的又は間接的に接触させて配置され、前記制御手段に接続された少なくとも1台の温度センサをさらに備え、
制御手段及びスイッチング手段が、前記センサが設置されたダクトの領域において加熱されるべき流体を第1の温度から基準温度まで到達させるため、加熱本体を制御するように構成された、
コーヒー又はその他の高温飲料を調製するための、高温液体又は蒸気の形をした流体を加熱する流体加熱装置であって、
流体出口と前記ユーザ装置との間で前記導管に接続され、前記制御手段によって制御される少なくとも1個の電気作動弁をさらに備え、
前記制御手段が、流体出口から出てくる流体を、前記センサによって測定された温度がまだ基準電圧に到達しないときには排水槽又は再循環ループへ向け、測定された温度が基準電圧に到達したときにはユーザ装置へ向けるために、電気作動弁を制御するように構成されることを特徴とする流体加熱装置。 - ユーザ装置が、カートリッジ及び/又は蒸気放出ノズルに収容された物質を抽出するユニットをさらに備えることを特徴とする、請求項28に記載の流体加熱装置。
- ユーザ装置の下流に配置された、背圧を発生させる手段をさらに備え、電気作動弁が導管のバイパス分岐に設置された簡単な弁であることを特徴とする、請求項28又は29に記載の流体加熱装置。
- 電気作動弁が導管に配置された3方向弁であり、3個のポートがそれぞれ、流体出口、排水槽、及び、ユーザ装置に接続されていることを特徴とする、請求項28又は29に記載の流体加熱装置。
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