NL8103534A

NL8103534A - Electronically controlled water heater for automatic drink dispenser - uses selector switch connected to main memory and temp. sensors ensuring correctly-heated water

Info

Publication number: NL8103534A
Application number: NL8103534A
Authority: NL
Original assignee: Animo App Fab Bv
Priority date: 1981-07-27
Filing date: 1981-07-27
Publication date: 1983-02-16

Abstract

This circuit controls the temp. of hot water flowing into an automatic hot drink dispenser. The cold water flows via a valve (10) and a float chamber (5) into the heating vessel. Since the cold water temp. and the mains supply voltage can vary, temp. sensors are used to ensure that the hot water delivered is at the correct temp. for the drink, e.g. 97 degrees C. for coffee. A selector switch (24) is connected to a main memory (18) which, together with a clock (16), provides a step-by-step programme to control the heating element switch (20). Input and output temp. sensors (33,35) apply programme corrections via ROM memories (29, 37) and a multiplexer (31).

Description

- 1 - Γ» *c * *- 1 - Γ »* c * *

Inriehting voor het bereiden van warme dranken.Device for preparing hot drinks.

De uitvinding he eft betrekking op een inriehting voor het bereiden van warme dranken met een doorstroomverhitter, een kiesschakeling voor de tijdsduur van de energietoevoer naar de doorstroomverhitter, een geheugenorgaan in de kiesschakeling 5 voor de gekozen tijdsduur, een besturingsorgaan voor het inseha- kelen van de energietoevoer, respectievelijk ingeschakeld houden onder bestirring van de kiesschakeling, een opnemer voor de tent-peratuur van het bereide water, en een stoporgaan dat onder bestirring van de temperatuuropnemer de toevoer van koud water 10 aan de doorstroomverhitter onderbreekt zolang het verhitte water een gewenste temperatuur niet heeft bereikb.The invention relates to a device for preparing hot drinks with a flow-through heater, a selector circuit for the duration of the energy supply to the flow-through heater, a memory device in the selector circuit 5 for the selected period of time, a controller for switching on the energy supply, respectively kept switched on under the control of the selector circuit, a sensor for the tent temperature of the prepared water, and a stop device which, under the control of the temperature sensor, interrupts the supply of cold water 10 to the flow heater as long as the heated water does not reach a desired temperature has reach b.

Een dergelijke inriehting is bekend uit het Zwit-serse octrooischrift 255*368. In de bekende inriehting wordt een met het oog op het leveren van een hoeveelheid heet water 15 met de kiesschakeling gekozen en in het geheugen vastgelegde tijdsduur van de energietoevoer naar de doorstroomverhitter ver-tolkt door een tijdsinterval dat zijn begintijdstip heeft op het moment van inschakelen van de energietoevoer. De levering van correct verhit water - door de bekende inriehting wordt kokend 20 water geleverd omdat deze van het open type is - begint pas na- dat de correete temperatuur is bereikt, hetgeen een in principe onbepaalde tijd duurt die namelijk afhangb van de temperatuur van het water dat zich op het moment van inschakelen van de energietoevoer in de doorstroomverhitter bevindt, respectievelijk daar 25 onmiddellijk na het moment van inschakelen wordt ingevoerd in- dien de verhitter leeg was of althans onvoldoende gevuld. Deze "aanwarmtijd" hangt verder af van de moment ele waarde van de spanning van het net die immers in hoofdzaak bepalend is voor de snelheid van de energietoevoer naar de doorstroomverhitter.Such a device is known from Swiss patent 255 * 368. In the known apparatus, a time duration of the energy supply to the flow heater is interpreted in memory for the supply of a quantity of hot water 15 with the selector circuit and is memorized by a time interval which has its start time at the moment of switching on the energy supply. The supply of correctly heated water - boiling water is supplied by the known equipment because it is of the open type - only starts after the correct temperature has been reached, which in principle takes an indefinite period, namely depending on the temperature of the water which is present in the flow-through heater at the moment of switching on the energy supply, or which is introduced immediately after the moment of switching on if the heater was empty or at least insufficiently filled. This "heating-up time" further depends on the current value of the voltage of the network, which after all substantially determines the speed of the energy supply to the flow heater.

30 In het geval van gasverwarming is een vergelijkbare parameter de temperatuur of de druk van het gas. Ook nadat de levering van het bereide water is begonnen, is de bereidingstijd van een por-tie water afhankelijk van de spanning van het net en verder van 8103534 . - 2 - , λ: de temperatuur van het.nu versi toegevoerde water. De temperatuur van vers toegevoerde water kan varieren tussen 7°C(-en 15°C, en de netspanning tussen 190 V en 2k0 V bij een nominale waarde van 220 V. Een bezwaar van de aldus ontstaande onvoor-5 spelbaarheid van de door de bekende inrichting geleverde hoe- veelheid heet water is dat bij het bereiden van warme dranken de sterkte van de bereide drank mede afhankelijk is van die hoeveelheid. Een tweede bezwaar is dat de geleverde hoeveelheid water die op de gewenste .temperatuur is gebracht, duidelijk 10 niet in overeenstemmingkan zijn met de maat van het drankberei- dingstoestel en/of van het aantal te vullen kopjes of dergelijke.30 In the case of gas heating, a similar parameter is the temperature or pressure of the gas. Even after the supply of the prepared water has started, the preparation time of a portion of water depends on the tension of the network and further on 8103534. - 2 -, λ: the temperature of the water supplied. The temperature of freshly supplied water can vary between 7 ° C (-and 15 ° C), and the mains voltage between 190 V and 2k0 V at a nominal value of 220 V. A drawback of the unpredictability thus created of the The amount of hot water supplied in a known device is that, in the preparation of hot drinks, the strength of the prepared drink partly depends on that amount.A second drawback is that the amount of water supplied which has been brought to the desired temperature is clearly not. may be in accordance with the size of the beverage preparation device and / or the number of cups to be filled or the like.

De uitvinding wordt hierna toegelicht in de be-schrijving van een voorkeursuitvoeringsvoorbeeld die verwijst naar een tekening.The invention is explained below in the description of a preferred embodiment which refers to a drawing.

15 In de enige figuur is schematisch een inrichting ; volgens de uitvinding met een doorstroomverhitter van het open ; i type weergegeven. |The only figure schematically shows a device; according to the invention with a flow heater of the open; i type displayed. |

Een open doorstroomverhitter 1 met hals 2 en heet-; wateruitloop 3 naar een drankbereidingstoestel U wordt met water 20 gevuld gehouden door middel van een vlotter 5 die aan de ver- hitter 1 is aangesloten via een leiding 6. De vlotter 5 werkt ! met een contact 7 dat door een elektrische leiding 1U is verbonden met een klepbesturingsorgaan 13 voor een klep 10 in de water-toevoerlei ding 11/8. De besturing wordt aan de klep 10 opgelegd' 25 via een elektrische leiding 12.An open flow heater 1 with neck 2 and hot-; water outlet 3 to a beverage preparation device U is kept filled with water 20 by means of a float 5 which is connected to the heater 1 via a pipe 6. The float 5 works! with a contact 7 connected by an electrical line 1U to a valve controller 13 for a valve 10 in the water supply line 11/8. The control is imposed on the valve 10 '25 via an electrical line 12.

Het verwarmingselement 39 in de doorstroomverhitter 1 is via een elektrische leiding 22/21 verbonden met het net.The heating element 39 in the flow-through heater 1 is connected to the mains via an electric line 22/21.

In de elektrische leiding bevindt zich een schakelaar 20 die via een elektrische leiding 19 automatische besturing ontvangt uit 30 een geheugenorgaan 18. De schakelaar 20 kan ook met de hand wor- den bediend. Het geheugenorgaan 18 ontvangt in de eerste plaats zijn inhoud door het bedienen van een kiesschakeling 2h die via een elektrische leiding 23 met het geheugenorgaan 18 is verbonden. Bijvoorbeeld wordt door het bedienen van de kiesschakeling .....'35 een als geheugen dienende teller in het geheugenorgaan 18 na 8103534 Λ t * - 3 - schoonwissen op een, de gekozen tijdsduur voorstellende stand gezet. Het geheugenorgaan is ondergeschikt aan het besturings-orgaan 13. Via een elektrische leiding 15 staat een klok 16 onder besturing van het besturingsorgaan 13 welke klok via een 5 elektrische leiding 17 de teller in het geheugenorgaan 18 stap voor stap kan terugstellen en wel zolang de klok loopt, het-geen afhankelijk is van het besturingssignaal uit het besturingsorgaan 13. ffanneer de teller de nulstand bereikt stelt hij de schakelaar 20 naar de uitgeschakelde stand en eindigt 10 met de toevoer van elektrische stroom aan het verwarmingselement 39 de levering van kokend heet water uit de wateruitloop 3.There is a switch 20 in the electric line which receives automatic control from a memory device 18 via an electric line 19. The switch 20 can also be operated manually. The memory member 18 primarily receives its contents by operating a selector circuit 2h which is connected to the memory member 18 via an electrical line 23. For example, by operating the selector circuit ..... 35, a counter serving as a memory in the memory member 18 is set to a position representing the selected duration after 8103534 * t * - 3. The memory member is subordinate to the control member 13. Via an electrical line 15, a clock 16 is controlled by the controller 13, which clock can reset the counter in the memory member 18 step by step via an electrical line 17, as long as the clock which depends on the control signal from the controller 13. When the counter reaches zero, it sets the switch 20 to the off position and ends 10 with the supply of electric current to the heating element 39 supplying boiling hot water the water outlet 3.

De inhoud van het geheugenorgaan 18, de stand van de teller, kan voorts worden beinvloed door de momentele waarde, 15 bijvoorheeld op het moment van inschakelen van de schakelaar 20, van de netspanning op de elektrische leiding 22, of door de temperatuur van het water in de watertoevoerleiding 11/8 of in de bak van de vlotter 5« De netspanning wordt opgenomen met een opnemer 25 die de gevonden meetwaarde doorgeeft via 20 een elektrische geleiding 26 aan een A/D-omzetter, bij voor-keur in de vorm van een verschilwaarde ten opzichte van een referentiewaarde. De verschilwaarde in digitale vorm wordt via een elektrische geleiding 28 aangeboden aan een dood geheugen 29 waarin een functioneel verband is vastgelegd tussen een 25 gevonden verschilwaarde en een correctiefactor voor de stand van de teller in het geheugenorgaan 18. Het verkregen correctie-factorgegeven wordt via een elektrische geleiding 30 aangeboden aan een multiplexer 31 die door een elektrische geleider 32 met het geheugenorgaan 18 is verbonden. Zo ook wordt met een tem-30 peratuuropnemer 33 de temperatuur van het water in de bak van de vlotter 5 gemeten en verwerkt tot een correctiefactorgege-ven via een elektrische geleiding 3^, een A/D-omzetter 35s een elektrische geleiding 36 en een dood geheugen 37. Dit cor-rectiefaetorgegeven wordt via een elektrische geleiding 38 35 aangeboden aan de multiplexer 31.The content of the memory member 18, the position of the counter, can furthermore be influenced by the instantaneous value, 15 at the moment when the switch 20 is switched on, the mains voltage on the electric line 22, or by the temperature of the water. in the water supply line 11/8 or in the float tank 5 The mains voltage is recorded with a sensor 25 which transmits the measured value found via 20 an electrical conductor 26 to an A / D converter, preferably in the form of a difference value relative to a reference value. The difference value in digital form is presented via an electrical conductor 28 to a dead memory 29 in which a functional relationship is established between a difference value found and a correction factor for the position of the counter in the memory member 18. The obtained correction factor data is given via a electrical conduction 30 presented to a multiplexer 31 which is connected to the memory member 18 by an electrical conductor 32. Likewise, with a temperature sensor 33, the temperature of the water in the container of the float 5 is measured and processed into a correction factor given via an electrical conduction 3, an A / D converter 35, an electrical conduction 36 and a dead memory 37. This correction factor is presented to the multiplexer 31 via an electrical conductor 38.

8103534 <Λ % - b -8103534 <Λ% - b -

In de voorgestelde uitvoering werken de correetie-factorgegevens uitsluitend op de via de kiesschakeling 2b ge-kozen tijdinstelling. Zoals nit het voorgaande blijkt, begint het aftellen van de ingestelde tijd op het ogenblik dat het 5 eontakt 7 in de vlotter 5 losraakt van het wateroppervlak, ; dat wil zeggen, het ogenblik dat het water in de doorstroom-verhitter 1 gaat koken en begint over te lopen naar het drankbereidingstoestel k. De capaciteit van het verwarmings-element 39 in de doorstroomverhitter 1 is zo gekozen dat pas 10 na uitschakeling van de elektrische stroom, dus normaal na aftelling tot. de nulstand van de teller in het geheugenorgaan 18, het wateroppervlak in de vlotter 5 wear het- contact 7 raakt. . ίIn the proposed embodiment, the correction factor data operates only at the time setting selected via selector circuit 2b. As appears from the foregoing, the countdown of the set time begins the moment the 5-stroke 7 in the float 5 becomes detached from the water surface; that is, the moment when the water in the flow heater 1 starts to boil and begins to overflow to the beverage preparation device k. The capacity of the heating element 39 in the flow heater 1 is chosen such that only 10 after the electric current has been switched off, i.e. normally after countdown to. the zero position of the counter in the memory member 18, the water surface in the float 5 touches the contact 7. . ί

De hiervoor beschreven voorzieningen kunnen eveneens i j 15 worden getroffen in een inrichting voor het bereiden van j i warme dranken met een doorstroomverhitter van het gesloten type. ί ! : ! Terwijl met. een open doorstroomverhitter het vlottercontact ; 7» zoals hiervoor beschreven, de functie van opnemer van de. j temperatuur vervult, kan deze functie in een gesloten doorstroom- 20 verhitter. worden vervuld door een elektrische theimometer. Deze j kan bijvoorbeeld zijn afgesteld op een temperatuur van 97° C ; omdat enerzijds voor het bereiden van de.warme drank de tempe ratuur van het water niet hoger behoeft te zijn en anderzijds I i ! het water niet behoeft te koken om de inrichting werkzaam te ( i I .. 25 laten zijn.The above-described provisions can also be made in an apparatus for preparing hot drinks with a flow-through heater of the closed type. ί! :! While with. an open flow heater the float contact; 7 »as described above, the position of sensor of the. If the temperature is fulfilled, this function can be performed in a closed flow heater. are fulfilled by an electric theimometer. This j may, for example, be adjusted to a temperature of 97 ° C; because, on the one hand, the temperature of the water need not be higher for the preparation of the hot drink, and on the other hand the water does not need to boil for the device to operate.

81035348103534

Claims

1. Device for preparing hot drinks with a flow heater, a selector circuit (24) for the duration of the energy supply to the flow heater (1), a memory device (18) in the selector circuit for the selected period of time, a controller (18) for switching on the energy supply, respectively keeping it switched on under the control of the selector circuit, a sensor (7) for the temperature of the prepared water, and a stop device (10) which, under the control of the temperature sensor, switches on the supply of cold water the flow heater interrupts as long as the heated water has not reached a desired temperature, characterized by a second controller (13) that allows the temperature sensor (7) to determine the operation of the memory device (18) in the selector circuit, a second sensor ( 25, 33) for recording an information about the cold water or the energy supply, and a means (26 to 30; 34 to 38) for the editing the data obtained by the second recorder and modifying, with the result of the processing, the memory content.

Device for preparing hot drinks according to claim 1, characterized in that the flow heater (1, 2, 3) is of the open type and the cold water is supplied by means of a float (5, 7 ) which simultaneously acts as a temperature sensor and stop member and the position of which is passed on to the second controller (13). 8103534