RU2367328C2 - Устройство для нагревания жидкости и способ нагревания жидкости - Google Patents
Устройство для нагревания жидкости и способ нагревания жидкости Download PDFInfo
- Publication number
- RU2367328C2 RU2367328C2 RU2007113820/12A RU2007113820A RU2367328C2 RU 2367328 C2 RU2367328 C2 RU 2367328C2 RU 2007113820/12 A RU2007113820/12 A RU 2007113820/12A RU 2007113820 A RU2007113820 A RU 2007113820A RU 2367328 C2 RU2367328 C2 RU 2367328C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- liquid
- channel
- heating
- temperature
- measured
- Prior art date
Links
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 title claims abstract description 208
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims abstract description 136
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 23
- 235000012171 hot beverage Nutrition 0.000 claims abstract description 11
- 238000005485 electric heating Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 3
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 42
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims description 23
- 235000013353 coffee beverage Nutrition 0.000 claims description 21
- 230000004397 blinking Effects 0.000 claims description 5
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 4
- GNFTZDOKVXKIBK-UHFFFAOYSA-N 3-(2-methoxyethoxy)benzohydrazide Chemical compound COCCOC1=CC=CC(C(=O)NN)=C1 GNFTZDOKVXKIBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 13
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 12
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 6
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 5
- 238000013461 design Methods 0.000 description 4
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 4
- 244000299461 Theobroma cacao Species 0.000 description 3
- 235000013361 beverage Nutrition 0.000 description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 3
- 239000002775 capsule Substances 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 235000019219 chocolate Nutrition 0.000 description 2
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000008267 milk Substances 0.000 description 2
- 235000013336 milk Nutrition 0.000 description 2
- 210000004080 milk Anatomy 0.000 description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- 244000269722 Thea sinensis Species 0.000 description 1
- 235000009470 Theobroma cacao Nutrition 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 1
- 235000021539 instant coffee Nutrition 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 1
- 230000006903 response to temperature Effects 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 235000013616 tea Nutrition 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H1/00—Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
- F24H1/10—Continuous-flow heaters, i.e. heaters in which heat is generated only while the water is flowing, e.g. with direct contact of the water with the heating medium
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
- A47J—KITCHEN EQUIPMENT; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; APPARATUS FOR MAKING BEVERAGES
- A47J31/00—Apparatus for making beverages
- A47J31/44—Parts or details or accessories of beverage-making apparatus
- A47J31/54—Water boiling vessels in beverage making machines
- A47J31/542—Continuous-flow heaters
- A47J31/545—Control or safety devices
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
- A47J—KITCHEN EQUIPMENT; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; APPARATUS FOR MAKING BEVERAGES
- A47J31/00—Apparatus for making beverages
- A47J31/44—Parts or details or accessories of beverage-making apparatus
- A47J31/54—Water boiling vessels in beverage making machines
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H15/00—Control of fluid heaters
- F24H15/10—Control of fluid heaters characterised by the purpose of the control
- F24H15/144—Measuring or calculating energy consumption
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H15/00—Control of fluid heaters
- F24H15/10—Control of fluid heaters characterised by the purpose of the control
- F24H15/174—Supplying heated water with desired temperature or desired range of temperature
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H15/00—Control of fluid heaters
- F24H15/20—Control of fluid heaters characterised by control inputs
- F24H15/212—Temperature of the water
- F24H15/215—Temperature of the water before heating
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H15/00—Control of fluid heaters
- F24H15/20—Control of fluid heaters characterised by control inputs
- F24H15/212—Temperature of the water
- F24H15/219—Temperature of the water after heating
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H15/00—Control of fluid heaters
- F24H15/20—Control of fluid heaters characterised by control inputs
- F24H15/238—Flow rate
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H15/00—Control of fluid heaters
- F24H15/30—Control of fluid heaters characterised by control outputs; characterised by the components to be controlled
- F24H15/305—Control of valves
- F24H15/31—Control of valves of valves having only one inlet port and one outlet port, e.g. flow rate regulating valves
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H15/00—Control of fluid heaters
- F24H15/30—Control of fluid heaters characterised by control outputs; characterised by the components to be controlled
- F24H15/355—Control of heat-generating means in heaters
- F24H15/37—Control of heat-generating means in heaters of electric heaters
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H15/00—Control of fluid heaters
- F24H15/40—Control of fluid heaters characterised by the type of controllers
- F24H15/414—Control of fluid heaters characterised by the type of controllers using electronic processing, e.g. computer-based
- F24H15/421—Control of fluid heaters characterised by the type of controllers using electronic processing, e.g. computer-based using pre-stored data
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H9/00—Details
- F24H9/20—Arrangement or mounting of control or safety devices
- F24H9/2007—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heaters
- F24H9/2014—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heaters using electrical energy supply
- F24H9/2028—Continuous-flow heaters
Abstract
Изобретение относится к устройству нагревания жидкости для получения горячей жидкости или пара, для бытовых нужд и, в частности, для приготовления горячих напитков. Устройство содержит корпус, оборудованный каналом для циркуляции жидкости. Канал содержит вход для жидкости и выход для жидкости и соединен с одним электрическим нагревательным элементом, питание которого управляется средствами коммутации, соединенными со средствами управления. Канал содержит первые и вторые участки канала, соединенные между собой третьим участком канала, образующим соединительный канал. Первые и вторые участки канала соединены с одним нагревательным элементом. Соединительный канал соединен с промежуточным температурным датчиком, соединенным со средствами управления. Промежуточный температурный датчик выполнен с возможностью вхождения в непосредственный или косвенный контакт с жидкостью, циркулирующей в канале, для измерения температуры жидкости. Средства управления и коммутации выполнены с возможностью управления нагревательным элементом второго участка канала в зависимости от количества полезной энергии, необходимого для подачи во второй участок канала для доведения промежуточной температуры, измеренной промежуточным температурным датчиком, до заданной температуры. Изобретение позволяет осуществлять мгновенное нагревание жидкости. 4 н. и 27 з.п. ф-лы, 5 ил.
Description
Настоящее изобретение относится к устройству нагревания жидкости, предназначенному для использования в машине для приготовления горячих напитков.
Настоящее изобретение относится также к способу быстрого и точного нагревания жидкости.
Из патента ЕР 1380243 известно устройство нагревания жидкости, предназначенное, в частности, для использования в кофеварках. Это устройство нагревания содержит металлическую трубку, в которой предназначенная для нагревания жидкость циркулирует от впускного канала к выпускному каналу. Наружная поверхность трубки на нескольких участках ее длины покрыта множеством наборов последовательно соединенных электрических нагревательных сопротивлений. В металлической трубке выполнена цилиндрическая вставка, образующая с внутренней стенкой спиралевидный канал для циркуляции жидкости, способствуя таким образом турбулентной циркуляции и быстрой передаче энергии от трубки к жидкости. Кроме того, на входе впускного канала установлен расходомер. Устройство дополнительно содержит множество температурных датчиков, установленных на трубке на входе и на выходе каждого набора нагревательных сопротивлений. Принцип распределения энергии нагревания в данном случае основан на модулировании электрической мощности, развиваемой нагревательными элементами, которые могут коммутироваться независимо друг от друга или последовательно в зависимости от температуры воды на входе канала.
Несмотря на то что устройство отличается хорошими результатами в плане быстроты нагревания, оно является относительно громоздким, поскольку предназначенный для нагревания объем воды определяет высоту трубки, и дорогим, так как требует печатания нагревательных сопротивлений в виде толстых пленок на поверхности трубки (называемых обычно «thick films»).
Кроме того, точность регулирования температуры жидкости является ограниченной, так как жидкость не имеет непосредственного контакта с датчиками, которые находятся снаружи трубки. Быстрота реагирования на изменение температуры является недостаточной, что связано с инерцией нагреваемой жидкости и отрицательно сказывается на точности регулирования температуры. Необходимо также отметить, что близость температурных датчиков к наборам нагревательных сопротивлений может бесконтрольно влиять на измерения из-за теплопроводности стенки трубки.
В области кофеварок расход нагреваемой воды, предназначенной для приготовления кофе, является относительно низким, обычно порядка нескольких десятков мл/мин. При этом имеющиеся в наличии на рынке расходомеры обладают низкой точностью при измерении расходов менее 200 мл/мин. Погрешности измерения расхода в этом варианте применения являются дополнительной проблемой для точного расчета энергии, необходимой для достижения заданной температуры на выходе устройства. В патенте ЕР 1380243 погрешности, связанные с расходомером, невозможно скорректировать, пока жидкость не покинет нагревательное устройство, поскольку для расчета количества энергии, необходимой для устройства, учитывается только температура на входе.
Кроме того, в этом документе ничего не говорится о практическом выполнении температурных датчиков на поверхности трубки, и в любом случае такое выполнение является сложным, если учитывать технологию, предлагаемую для выполнения наборов нагревательных сопротивлений.
В патенте US 6246831 раскрывается система контроля за нагреванием жидкости для бытовых нужд или индивидуальная цистерна, содержащая множество нагревательных камер с электрическими нагревательными элементами, работающими в непрерывном режиме. Регулирование температуры основано на использовании температурных датчиков в каждой камере и определении отклонения между заданной температурой и суммой температур, измеренных в каждой камере. Прибор управления быстро реагирует на изменения температуры и корректирует расчет мощности, используя модулирование мощности. Однако такой способ не учитывает мгновенных изменений реального количества жидкости, циркулирующей в устройстве; это количество основано на косвенной методике расчета. Таким образом, внезапные изменения рабочих условий могут свести на нет эффективность расчета, поэтому система в основном приспособлена для стабильных условий потока, но не годится для получения горячей воды в кофеварке, где расход может резко меняться.
Задача настоящего изобретения заключается в устранении вышеуказанных и других недостатков путем создания устройства нагревания жидкости, использующего простые, компактные и недорогие средства.
Задачей настоящего изобретения является также создание такого нагревательного устройства, которое позволяет осуществлять мгновенное нагревание жидкости за счет предварительного разогрева упрощенной нагревательной системы без предварительного и скрытого накапливания тепловой энергии до заданной выходной температуры, находящейся в пределах от значения температуры на входе и 100°С, повысить точность регулирования температуры жидкости на выходе, а также производить энергию, необходимую и достаточную для нагревания жидкости до указанной заданной температуры.
В связи с этим объектом настоящего изобретения является устройство нагревания жидкости для получения горячей жидкости или пара, в частности, для бытовых нужд и, в частности, для приготовления горячих напитков, содержащее корпус, оборудованный каналом для циркуляции жидкости, при этом канал содержит вход для жидкости и выход для жидкости и соединен, по меньшей мере, с одним электрическим нагревательным элементом, питание которого управляется средствами коммутации, соединенными со средствами управления; при этом канал содержит, по меньшей мере, первые и вторые участки канала, соединенные между собой третьим участком канала, образующим соединительный канал; при этом, по меньшей мере, первые и вторые участки канала соединены, каждый, по меньшей мере, с одним нагревательным элементом. Соединительный канал связан с промежуточным температурным датчиком, соединенным со средствами управления; при этом промежуточный температурный датчик выполнен с возможностью вхождения в прямой или косвенный контакт с жидкостью, циркулирующей в канале, для измерения температуры жидкости. Устройство отличается тем, что содержит расходомер, измеряющий количество жидкости, проходящей через канал, и тем, что средства управления и коммутации выполнены с возможностью управления указанным нагревательным элементом указанного, по меньшей мере, второго участка канала в зависимости от количества полезной энергии, необходимого для подачи во второй участок канала с целью доведения промежуточной температуры, измеренной промежуточным температурным датчиком, до заданной температуры; при этом количество энергии рассчитывают при помощи средства управления в зависимости от количества жидкости, измеренного расходомером, от измеренной промежуточной температуры и от заданной температуры на выходе устройства, при этом количество энергии подается на нагревательный элемент, по меньшей мере, второго участка канала при помощи средств управления и коммутации через определенные интервалы времени.
Согласно предпочтительному варианту выполнения определенные интервалы времени являются меньшими 500 миллисекунд. В связи с этим необходимо отметить, что при использовании импульсного расходомера интервал времени приводят к частоте импульсов импульсного расходомера.
Таким образом, изобретение повышает точность регулирования температуры и, следовательно, обеспечивает оптимальное использование потребляемой энергии за счет того, что, с одной стороны, измерение температуры жидкости происходит напрямую и, с другой стороны, рассчитанная и подаваемая энергия нагревания учитывает мгновенные изменения расхода.
Согласно предпочтительным отличительным признакам устройство в соответствии с настоящим изобретением дополнительно содержит температурный датчик для измерения входной температуры жидкости, выполненный с возможностью вхождения в прямой или косвенный контакт с жидкостью на входе устройства для измерения температуры жидкости, и расходомер, установленный, например, перед входом первой камеры. Предусмотрены также средства регулирования для расчета поправочного коэффициента с целью корректировки мощности, подаваемой на нагревательное тело второго участка канала, в зависимости от измеренной входной температуры и промежуточной температуры, от расхода, измеренного расходомером, и от энергетического баланса.
Предпочтительно средства управления и коммутации выполнены также с возможностью управления нагревательным элементом первого участка канала в зависимости от теоретического количества полезной энергии, необходимой для подачи в первый участок канала с целью доведения количества жидкости от входной температуры, измеренной входным датчиком, до заданной промежуточной температуры.
На практике для подачи соответствующего теоретического количества энергии на нагревательный элемент первого участка канала измеряют температуру жидкости, предназначенной для нагревания, на входе устройства при помощи датчика, находящегося в прямом или косвенном контакте с измеряемой жидкостью, и определяют необходимое количество энергии в зависимости от количества предназначенной для нагревания жидкости (определенного при помощи расходомера) для достижения заданной промежуточной температуры по формуле Е = количество предназначенной для нагревания жидкости × (заданная промежуточная Т - измеренная промежуточная Т) × теплоемкость жидкости.
Для подачи соответствующего теоретического количества энергии на нагревательный элемент второго участка канала количество энергии вычисляют по формуле Е = количество предназначенной для нагревания жидкости × (требуемая температура на выходе - измеренная промежуточная температура) × теплоемкости жидкости.
Вместе с тем, чтобы учитывать возможные ошибки и погрешности при измерении расхода, допуски мощности нагревательных элементов, напряжение в сети и так далее, предпочтительно применять поправочный коэффициент, вычисляемый по формуле:
k=(измеренная промежуточная Т - измеренная входная Т)/(заданная промежуточная Т - измеренная входная Т).
После этого поправочный коэффициент вводят в средства управления для корректировки значения количества энергии, необходимого для нагревания жидкости во второй камере, чтобы получить температуру, максимально близкую к требуемой температуре на выходе нагревательного блока.
Эти расчеты скорректированных энергетических балансов и подачу вычисленного таким образом количества энергии на нагревательные элементы осуществляют через короткие повторяющиеся интервалы, чтобы учитывать измерения расхода, зарегистрированные расходомером.
Предпочтительно расчет производят через равномерные интервалы, примерно равные 30 мс. Определенное при помощи такого расчета количество энергии нагревания подают во время каждого импульса расходомера (для расходомера, работающего в импульсном режиме) либо, как правило, примерно каждые 10-100 мс, предпочтительно каждые 10-30 мс. Таким образом, обеспечивают быстрое реагирование нагревания на резкие изменения расхода.
Конструкция устройства в соответствии с настоящим изобретением предпочтительно позволяет точно определять разность между заданной промежуточной температурой и измеренной промежуточной температурой и, следовательно, вычислить поправочный коэффициент для точного определения энергии, необходимой для нагревания жидкости в следующем или следующих участках канала, чтобы довести жидкость от измеренной промежуточной температуры до заданной выходной температуры.
Таким образом, устройство в соответствии с настоящим изобретением позволяет компенсировать ошибки и корректировать неточности и допуски измерительных элементов и элементов производства энергии нагревания, в частности ошибки измерений расходомера, допуски мощности нагревательных элементов, напряжение сети и т.д.
Для корректировки этих ошибок на втором участке канала, в частности, допусков мощности нагревательных элементов, напряжения сети и других погрешностей можно измерять выходную температуру и при помощи тех же расчетов энергетического баланса вычислять новый поправочный коэффициент, применяемый для этого второго участка канала. Этот второй поправочный коэффициент применяют для количества энергии, используемого для следующего расчета.
Чтобы компенсировать также колебания напряжения в сети по отношению к нормальному значению, устройство регулярно измеряет напряжение и/или ток сети и вычисляет поправочный коэффициент, отражающий изменение напряжения и/или тока, и применяет этот поправочный коэффициент для вычисления количества энергии, необходимого для подачи на нагревательные элементы, чтобы скорректировать время срабатывания нагревательных элементов в зависимости от этих изменений.
Согласно предпочтительному варианту выполнения настоящего изобретения участки канала, соединенные соответственно, по меньшей мере, с одним нагревательным элементом, образуют, каждый, камеры, соединенные между собой при помощи соединительного канала, сечение которого меньше сечения камер, при этом один или несколько нагревательных элементов погружены в каждую из камер.
Согласно предпочтительным отличительным признакам каждый нагревательный элемент содержит сопротивление, при этом каждое сопротивление каждого нагревательного элемента имеет независимую коммутацию. Таким образом, корректировку температур можно производить быстрее и обеспечивать более высокую точность выходной температуры. Это позволяет также избежать проблем, связанных с резкими скачками или падениями напряжения (эффект «мигания»).
Согласно первому варианту выполнения количество нагревательных элементов равно двум, при этом каждый нагревательный элемент установлен в отдельной камере и содержит два сопротивления, при этом каждое сопротивление двух нагревательных элементов выполнено с возможностью коммутации независимо друг от друга при помощи средств коммутации.
Согласно второму варианту выполнения количество нагревательных элементов равно четырем, при этом каждый из них установлен в отдельной камере и содержит сопротивление, при этом каждое сопротивление выполнено с возможностью независимой коммутации при помощи средств коммутации. В этом варианте выполнения промежуточный температурный датчик устанавливают на выходе камеры, сообщающейся с входом жидкости, и на входе камеры, сообщающейся с выходом жидкости.
Таким образом, конструкция устройства в соответствии с настоящим изобретением позволяет использовать нагревательные элементы, выполненные в виде сменных термоблоков, которые имеются в наличии на рынке и являются более экономичными по сравнению с печатными наборами сопротивлений из предшествующего уровня техники.
Использование множества нагревательных блоков такого типа, имеющих номинальную мощность ниже 450 Вт, предпочтительно меньшую или равную 400 Вт, при напряжении 230 В предпочтительно позволяет за счет последовательного и неодновременного подключения различных нагревательных блоков, установленных в канале, с определенной частотой, предпочтительно порядка 10 мс, распределить нагрузку на электрическую сеть и ограничить таким образом возможность резких перепадов напряжения, вызывающих эффект мигания. Кроме того, использование такого типа нагревательного блока позволяет выполнить устройство с низкой тепловой инерцией, что позволяет последовательно получать жидкости с разной температурой на выходе, например, в зависимости от вида получаемого напитка, через короткие интервалы времени. В частности, устройство в соответствии с настоящим изобретением позволяет оптимизировать изменяющуюся температуру жидкости в машине для приготовления горячих напитков, описанной в американской патентной заявке №10/983,671, поданной 9 ноября 2004 года под названием «Способ и устройство для оптимизации изменяющихся температур жидкости». Полное содержание этой заявки включено в качестве ссылки в настоящую заявку.
Настоящее изобретение относится также к способу быстрого и точного нагревания жидкости, в частности, для бытовых нужд и, в частности, для приготовления кофе и других горячих напитков. В способе используют нагревательное устройство, содержащее корпус, оборудованный каналом для циркуляции жидкости, по меньшей мере, первый нагревательный элемент, соединенный с первым участком канала, по меньшей мере, второй нагревательный элемент, соединенный со вторым участком канала. Согласно способу в соответствии с настоящим изобретением:
а) предназначенное для нагревания количество жидкости измеряют при помощи расходомера,
б) промежуточную температуру измеряют при помощи промежуточного температурного датчика, находящегося в прямом или косвенном контакте с жидкостью и установленного между первым и вторым нагревательными элементами,
в) теоретическое количество энергии, выдаваемое вторым нагревательным элементом, вычисляют при помощи средства управления в зависимости от измеренного количества предназначенной для нагревания жидкости, от измеренной промежуточной температуры, от заданной температуры на выходе устройства и от теплоемкости жидкости,
г) это расчетное значение количества энергии при помощи средств коммутации применяют для вторых нагревательных элементов путем селективной коммутации нагревательных элементов, чтобы довести жидкость до (во всяком случае максимально близко) заданной температуры на выходе устройства,
д) по меньшей мере, несколько этапов а)-г) повторяют при помощи средства управления через определенные интервалы времени.
Согласно предпочтительному варианту осуществления способа, по меньшей мере, несколько этапов а)-г) повторяют через интервалы времени меньше 500 миллисекунд. На этапе г) временной интервал для подачи количества энергии приводят к частоте импульсов расходомера или, по меньшей мере, к определенной частоте примерно от одного до нескольких десятков миллисекунд для другого типа расходомера.
Такой способ позволяет добиться более высокой точности требуемой температуры жидкости на выходе, в частности, благодаря реальному измерению температур жидкости (а не температур нагревательного элемента, как в известных технических решениях) и при помощи определения подаваемого количества энергии, при котором учитывают реальные измерения расхода жидкости в устройстве.
Согласно предпочтительному варианту осуществления способа в соответствии с настоящим изобретением количество энергии, необходимое одновременно для первого и второго нагревательных элементов, вычисляют в зависимости от переменных значений измеренных температур и от измерений расходомера.
В этом случае способ содержит следующие этапы:
е) температуру жидкости на входе устройства измеряют при помощи входного температурного датчика, находящегося в прямом или косвенном контакте с жидкостью,
ж) количество предназначенной для нагревания жидкости измеряют при помощи расходомера,
з) теоретическое количество энергии, выдаваемое первым нагревательным элементом, вычисляют при помощи средства управления в зависимости от измеренного количества жидкости, от температуры, измеренной на входе устройства, от заданной промежуточной температуры и от теплоемкости жидкости,
и) промежуточную температуру измеряют при помощи промежуточного температурного датчика, находящегося в прямом или косвенном контакте с жидкостью и установленного между первым и вторым нагревательными элементами,
к) теоретическое количество энергии, выдаваемое вторым нагревательным элементом, вычисляют при помощи средства управления в зависимости от измеренного количества жидкости, от измеренной промежуточной температуры, от заданной температуры на выходе устройства и от теплоемкости жидкости,
л) эти расчетные значения количества энергии при помощи средства коммутации применяют соответственно для первого и второго нагревательных элементов путем селективной коммутации нагревательных элементов, чтобы довести жидкость до (или, по меньшей мере, максимально близко) требуемой заданной температуры на выходе устройства,
м) по меньшей мере, несколько этапов е)-л) повторяют при помощи средства управления через определенные интервалы времени.
Согласно предпочтительному варианту способ учитывает общие ошибки и неточности, связанные с работой различных компонентов устройства (например, расходомера, сопротивлений и т.д.) или с напряжением в сети, чтобы скорректировать количество энергии, необходимое, в частности, для второго нагревательного элемента и повысить таким образом точность нагревания. Для этого вычисляют поправочный коэффициент по формуле:
k=(измеренная промежуточная температура - измеренная входная температура)/(заданная промежуточная температура - измеренная входная температура), и этот поправочный коэффициент применяют для вычисления количества энергии, выдаваемого вторым нагревательным элементом.
Разумеется, что способ в соответствии с настоящим изобретением осуществляют циклично через короткие интервалы времени (порядка нескольких миллисекунд, например каждые 30 мс, что касается вычисления, и каждые 10 мс, что касается подачи энергии на нагревательные элементы) во время прохождения жидкости через устройство нагревания; в частности, при помощи средств регулирования, таких как микроконтроллер или другие эквивалентные электронные средства регулирования.
Согласно отличительному признаку изобретения температуру жидкости измеряют при помощи датчиков, которые находятся в прямом или косвенном контакте с жидкостью. Под «прямым» контактом следует понимать измерение при помощи датчика, погруженного в жидкость. Речь может идти, например, о зонде NTC, защищенном стеклянной или керамической оболочкой. Под «косвенным» контактом следует понимать измерение при помощи датчика (такого как тонкий зонд NTC), закрепленного, например, при помощи клея на сухой стороне не нагревающего канала, в котором циркулирует жидкость, такого как металлическая трубка. В любом случае жидкость отделяет датчик от собственно нагревательного элемента таким образом, что измеренная температура является температурой жидкости, а не температурой, создаваемой за счет передачи тепла от нагревательного элемента к теплопроводящей твердой поверхности.
Другим объектом настоящего изобретения является устройство нагревания текучей среды для получения горячей жидкости или пара с целью приготовления кофе или других горячих напитков, содержащее корпус, оборудованный каналом для циркуляции текучей среды, при этом канал содержит вход текучей среды и выход текучей среды, соединенный трубопроводом с устройством-потребителем, при этом канал соединен, по меньшей мере, с одним электрическим нагревательным элементом, питание которого управляется средствами коммутации, соединенными со средствами управления; при этом устройство дополнительно содержит, по меньшей мере, один температурный датчик, установленный в канале или на выходе канала и находящийся в прямом контакте с текучей средой, циркулирующей в канале, при этом указанный температурный датчик соединен с указанными средствами управления; при этом средства управления и коммутации выполнены с возможностью управления нагревательным элементом таким образом, чтобы довести предназначенную для нагревания текучую среду от первой температуры до заданной температуры в области канала, где установлен датчик, при этом устройство отличается тем, что дополнительно содержит электроклапан, установленный в трубопроводе между выходом текучей среды и устройством-потребителем и управляемый средствами управления, и тем, что средства управления выполнены с возможностью управления электроклапаном таким образом, чтобы направлять текучую среду, поступающую от выхода текучей среды, в дренажный бак или в рециркуляционный контур, когда температура, измеренная указанным датчиком, еще не достигает заданной температуры, и в устройство-потребитель, когда измеренная температура достигла заданной температуры.
Заданной температурой может быть теоретическая промежуточная температура устройства, когда температурный датчик установлен таким образом, чтобы измерять промежуточную температуру в канале. В варианте заданной температурой является требуемая температура на выходе, когда температурный датчик установлен на выходе канала таким образом, чтобы измерять температуру текучей среды на выходе устройства.
Благодаря этим отличительным признакам текучая среда, предназначенная для устройства-потребителя, как правило, устройства экстрагирования, например, кофе или паровыпускной насадки, поступает в это устройство всегда при достаточной температуре, даже если это устройство используют первый раз за день. Учитывая низкую тепловую инерцию устройства, период отвода в дренажный бак, как правило, составляет всего несколько секунд (обычно 3-6 секунд). Такая конструкция обеспечивает быстрое приготовление напитков постоянного качества независимо от возможных флуктуаций на уровне устройства нагревания.
Другие отличительные признаки и преимущества настоящего изобретения будут более очевидны из нижеследующего подробного описания вариантов выполнения устройства нагревания в соответствии с настоящим изобретением, представленных в качестве не ограничительных примеров, со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:
фиг.1 - вид в перспективе в частичном разрезе устройства нагревания жидкости согласно первому варианту выполнения настоящего изобретения;
фиг.2 - схематичный вид кофеварки, содержащей устройство нагревания, показанное на фиг.1, при этом устройство нагревания показано в разрезе;
фиг.3 - вид в перспективе устройства нагревания жидкости согласно второму варианту выполнения настоящего изобретения;
фиг.4 - схематичный вид кофеварки, содержащей устройство нагревания, показанное на фиг.3, при этом устройство нагревания показано в разрезе;
фиг.5 - вид, аналогичный фиг.4, другого варианта выполнения настоящего изобретения.
На фиг.1 и 2 под общей позицией 1 показан пример устройства нагревания жидкости согласно первому варианту выполнения, встроенного в кофеварку 2 (фиг.2), которая может быть предназначена для бытовых или промышленных нужд. Следует отметить, что нагреваемая в устройстве жидкость может быть любой, например водой, молоком, шоколадным напитком и т.д. В показанном варианте устройства нагревания предназначенной для нагревания жидкостью является вода. Кофеварка 2, показанная на фиг.2, содержит емкость 4 с холодной водой, соединенную трубопроводом 6 с насосом 8, питающим водой устройство 1 нагревания через вход 10 жидкости. Вода циркулирует по каналу 12, выполненному в корпусе 13 устройства 1 нагревания. Канал 12 связан с нагревательными элементами 14а, 14b, 14с и 14d, электрическим питанием которых управляют средства 16 коммутации, соединенные со средствами 18 управления. В данном случае нагревательные элементы погружены в нагреваемую жидкость и находятся с ней в прямом контакте. Вода выходит из устройства нагревания через выход 20 жидкости, затем циркулирует по трубопроводу 22 и через трубопровод 24 поступает в патрон 26, содержащий вещество, предназначенное для приготовления напитка, такого как кофе, из жареного и молотого кофе или из растворимого кофе, чай, какао, или других горячих напитков. Патрон 26 является, например, запечатанным патроном, открывающимся под давлением жидкости, как описано в европейском патенте №512468. После этого кофе вытекает в чашку 28. Кофеварка позволяет также получать пар через трубопровод 30, соединенный с трубопроводом 22. На фиг.1 направление циркуляции воды в устройстве нагревания показано стрелками А и В.
В устройстве 1 нагревания согласно первому варианту выполнения настоящего изобретения канал 12 содержит четыре участка 12а, 12b, 12с и 12d канала, последовательно соединенные между собой соединительными каналами 32ab, 32bc и 32cd. Каждый из участков 12а, 12b, 12с и 12d канала образует камеру, в которой установлен нагревательный элемент 14а, 14b, 14с и 14d. В связи с этим необходимо отметить, что соединительные каналы 32ab, 32bc и 32cd имеют поперечные сечения, меньшие поперечных сечений камер 12а, 12b, 12с и 12d. Камеры 12а, 12b, 12с и 12d расположены параллельно друг другу в блоке 13а, содержащем корпус 13. Все камеры 12а, 12b, 12с и 12d выходят на первую сторону блока 13а первым из своих концов, через которые в камеры 12а, 12b, 12с и 12d устанавливают нагревательные элементы 14а, 14b, 14с и 14d. Вторые концы камер 12а, 12b, 12с и 12d выходят на вторую сторону блока 13а, противоположную первой, и камеры 12а, 12b, 12с и 12d соединены между собой на одном из концов тремя соединительными каналами 32ab, 32bc и 32cd. Камера 12а соединена, с одной стороны, с входом 10 жидкости через канал 36 на конце, расположенном на второй стороне блока 13а, и, с другой стороны, с камерой 12b через соединительный канал 32ab на конце, расположенном на первой стороне блока 13а. Камера 12b соединена с камерой 12 с через соединительный канал 32bc на конце, расположенном на второй стороне блока 13а. Камера 12 с соединена с камерой 12d через соединительный канал 32cd на конце, расположенном на первой стороне блока 13а, и камера 12d соединена с выходом 20 жидкости через канал 38 на конце, расположенном на второй стороне блока 13а.
Необходимо отметить, что каждый нагревательный элемент 14а, 14b, 14с и 14d расположен по существу по всей длине соответствующей камеры. Согласно предпочтительному варианту выполнения (не показанному на чертежах) наружная поверхность нагревательных элементов и/или внутренняя стенка соответствующей камеры содержат спиралевидную канавку, что позволяет удлинить путь жидкости, во время которого она находится в контакте с нагревательным элементом, и повысить ее скорость и, следовательно, увеличить коэффициент теплообмена, при этом размеры устройства нагревания не увеличиваются.
Устройство 1 нагревания дополнительно содержит температурный датчик 40, установленный в канале 36, соединяющем вход жидкости с входом камеры 12а. Этот датчик 40 выполнен с возможностью вхождения в прямой контакт с предназначенной для нагревания жидкостью и измерения температуры предназначенной для нагревания жидкости на входе устройства нагревания, то есть до того как жидкость входит в контакт с нагревательным элементом устройства 1. В канале 36, то есть на входе камеры 12а, установлен также расходомер 42.
Как показано на фиг.2, корпус 13 содержит две крышки 44, 46, находящиеся соответственно с первой и со второй стороны блока 13а и закрывающие оба конца каждой из камер 12а, 12b, 12с и 12d. На крышке 44, находящейся на первой стороне блока 13а, закреплены нагревательные элементы 14а, 14b, 14с и 14d, а на крышке 46, находящейся на второй стороне блока 13а, установлен промежуточный температурный датчик 48. Промежуточный температурный датчик 48 связан с соединительным каналом 32bc и выполнен с возможностью вхождения в прямой контакт с нагреваемой жидкостью, циркулирующей в канале.
Входной температурный датчик 40, расходомер и промежуточный температурный датчик 48 соединены со средствами 18 управления устройства 1.
Крышка 44 закрывает первый конец камер 12а, 12b, 12с и 12d и, кроме того, вместе с блоком 13а ограничивает канал 32bc. Крышка 46 ограничивает также канал 36а, соединяющий канал 36с камерой 12а, а также канал 38а, соединяющий камеру 12d с каналом 38. Обычно крышки 44 и 46 крепят на блоке 13а при помощи винтов (не показаны), а герметичность обеспечивают при помощи кольцевых прокладок 44а, 46а, установленных между крышками 44, 46 и блоком 13а.
Средства 18 управления и средства 16 коммутации выполнены с возможностью управления нагревательными элементами 14а, 14b, 14с и 14d. Эти средства 16 управления управляют, в частности, нагревательными элементами 14с и 14d, находящимися соответственно в камерах 12с и 12d, расположенных после промежуточного температурного датчика 48, в зависимости от необходимого количества энергии, подаваемого в камеры 12с и 12d, для доведения предназначенной для нагревания жидкости от промежуточной температуры, измеренной промежуточным температурным датчиком 48, до заданной температуры, введенной, например, в запоминающее устройство средств 18 управления.
Каждый нагревательный элемент 14а, 14b, 14с и 14d содержит сопротивление. Сопротивления соединены со средствами 16 коммутации, и средства 18 коммутации выполнены с возможностью коммутирования сопротивлений независимо друг от друга. Принцип распределения энергии основан на импульсах расходомера (например, каждые 100 мс или меньше). Каждому импульсу расходомера соответствует энергия или данное время нагревания на нагревательных элементах. Такая пропорциональная система позволяет реагировать на быстрые изменения расхода, которые могут происходить во время цикла экстрагирования из капсулы, в частности в момент прокалывания капсулы. Каждое сопротивление развивает номинальную мощность меньше значения теоретической мощности мигания сети, как правило, меньше 450 Вт при напряжении 230 В. Согласно стандарту IEC 1000-3-3 максимальная мощность, которую можно коммутировать во всем диапазоне частот, составляет примерно 380 Вт. Чтобы избежать отклонений мощности по абсолютной величине, превышающих номинальную мощность каждого из сопротивлений, средства 18 управления выполнены таким образом, чтобы переключать сопротивления нагревательных элементов из состояния «включено» в состояние «выключено» и наоборот периодически и не одновременно. Переключение всегда происходит через переход напряжения на ноль, чтобы избежать возмущений в электрической сети.
Средства 18 управления дополнительно содержат средства регулирования, выполненные с возможностью вычисления количества энергии, необходимого для нагревательных элементов 14с, 14d, установленных в участках 12с, 12d канала, находящихся после промежуточного температурного датчика 48, в зависимости от измеренных входной и промежуточной температур и от расхода, измеренного расходомером 42. При вычислении количества энергии можно учитывать также другие факторы, в частности напряжение сети (например, 230 В). Количество энергии можно корректировать при помощи поправочного коэффициента, основанного на флуктуации между реально измеренным напряжением сети и теоретическим номинальным напряжением. Этот коэффициент показывает, является ли реальное напряжение большим или меньшим номинального напряжения, например, 230 В. Этот коэффициент обновляют при включении сопротивлений, чтобы учитывать также падения напряжения в сети питания.
Как правило, средства регулирования содержат микроконтроллер, запоминающее устройство и программы вычисления энергетических балансов и применяемых поправочных коэффициентов. Вычисления энергетических балансов, корректировку и коммутацию нагревательных элементов микроконтроллер осуществляет через очень короткие интервалы времени таким образом, чтобы постоянно регулировать количество энергии, подаваемое на нагревательные элементы. Интервалы для вычислений количества энергии составляют порядка нескольких миллисекунд, предпочтительно менее 100 мс, например каждые 30 мс.
Способ автоматического регулирования основан на следующем принципе. Измерение температуры жидкости на входе устройства производится температурным датчиком 40, установленным на входе устройства; количество предназначенной для нагревания жидкости измеряется импульсным расходомером 42. Промежуточная температура между первым и вторым нагревательными элементами измеряется температурным датчиком 48. В варианте выполнения без температурного датчика на входе жидкости система может учитывать теоретическую входную температуру, как правило, температуру воды в сети водоснабжения, введенную в память микроконтроллера.
Результаты этих измерений поступают в микроконтроллер, содержащий программу вычисления количества энергии. В частности, микроконтроллер вычисляет теоретическое количество энергии, выдаваемое первым нагревательным элементом, по формуле:
Количество энергии первых нагревательных элементов (14а, 14b, 14е) = Количество предназначенной для нагревания жидкости, измеренное расходомером × (заданная промежуточная температура Т - измеренная входная температура Т) × теплоемкость жидкости. К конечному значению количества энергии можно применять поправочный коэффициент, основанный на изменениях напряжения сети.
Заданная промежуточная температура является величиной, определенной вычислением во время испытаний устройства и соответствующей оптимальному теоретическому значению в зависимости от измеренной температуры воды на входе, от фиксированной выходной температуры (заданная величина), от поправочного коэффициента сети 230 В, от теоретических значений электрического сопротивления нагревательных элементов. Это значение меняется в зависимости от выходной температуры, необходимой, например, для приготовления кофе или другого напитка, такого как шоколад. Это значение заносится в программу или в запоминающее устройство контроллера.
Микроконтроллер вычисляет также теоретическое количество энергии, выдаваемое вторым нагревательным элементом, по формуле:
Количество энергии для вторых нагревательных элементов (14с, 14d, 14f) = Количество предназначенной для нагревания жидкости, измеренное расходомером × (требуемая выходная температура - измеренная промежуточная температура) × теплоемкость жидкости. Это количество энергии можно также корректировать, чтобы учитывать напряжение сети.
После этого микроконтроллер вычисляет распределение этих рассчитанных количеств энергии на единицу времени нагревания, управляя коммутацией «включено/выключено» сопротивлений, содержащихся в нагревательных элементах.
Вместе с тем, чтобы учитывать возможные ошибки и неточности при измерении расхода, допуски мощности сопротивлений, напряжение в сети и т.д., предпочтительно применять поправочный коэффициент, вычисляемый по формуле:
k = (измеренная промежуточная Т - измеренная входная Т)/(заданная промежуточная Т - измеренная входная Т).
После этого поправочный коэффициент используется микроконтроллером для корректировки значения количества энергии, необходимого для нагревания жидкости во второй камере, чтобы получить температуру, максимально близкую к требуемой температуре на выходе нагревательного блока.
Таким образом, поправку для нагревательного(ых) элемента(ов) применяют следующим образом:
Скорректированное количество энергии второго нагревательного элемента = (2-k) × теоретическое количество энергии второго нагревательного элемента,
или:
Скорректированное количество энергии = (2-k) × теплоемкость жидкости × количество предназначенной для нагревания жидкости × (требуемая выходная температура - измеренная промежуточная температура). Это количество энергии можно также корректировать с учетом напряжения сети.
Таким образом, если поправочный коэффициент меньше 1, это значит, что реальное количество энергии, выдаваемое нагревательным(и) элементом(ами) перед промежуточным температурным зондом, является слишком малым и необходимо произвести корректировку путем увеличения количества энергии, выдаваемого нагревательным(и) элементом(ами), находящимся(имися) после промежуточного температурного зонда. Если поправочный коэффициент больше 1, это значит, что реальное количество энергии, выдаваемое нагревательным(и) элементом(ами) перед промежуточным температурным зондом, является слишком большим и необходимо произвести корректировку путем уменьшения количества энергии, выдаваемого нагревательным(и) элементом(ами), находящимся(имися) после промежуточного температурного зонда. Например, если вычисленный поправочный коэффициент равен 1.10, это значит, что количество энергии, выдаваемое первым(и) нагревательным(и) элементом(ами), превышает необходимое на 10% и, следовательно, необходимо уменьшить количество энергии второго(ых) нагревательного(ых) элемента(ов) на 10%, чтобы получить выходную температуру, максимально близкую к требуемой температуре.
На фиг.3 и 4 показано устройство нагревания жидкости согласно второму варианту выполнения настоящего изобретения, в котором элементы, идентичные с элементами, показанными на фиг.1 и 2, обозначены теми же цифровыми позициями.
Это устройство нагревания отличается от описанного выше устройства тем, что канал 12, который выполнен в корпусе 13 и через который циркулирует предназначенная для нагревания жидкость, содержит только два участка 12е и 12f, соединенные между собой соединительным каналом 32ef, с которым связан промежуточный температурный датчик 48, и тем, что каждый нагревательный элемент 14е и 14f канала, связанный соответственно с участками 12е и 12f, содержит два сопротивления, при этом каждое из них соединено со средствами 18 управления через средства 16 коммутации.
Так же как и в первом варианте выполнения, каждое электрическое сопротивление нагревательных элементов 14е и 14f развивает номинальную мощность, меньшую значения теоретической мощности мигания сети, как правило, меньшую 450 Вт при напряжении 230 В, а средства 18 управления выполнены с возможностью переключения этих сопротивлений из состояния «включено» в состояние «выключено» и наоборот периодически, как правило, с частотой порядка 10 мс. Нагревательные элементы этого типа являются, например, термоблоками, называемыми блоками «высокой нагрузки» или «высокой плотности», то есть развивающими большую мощность на единицу поверхности нагревания.
На фиг.5 схематично показана кофеварка с другим вариантом выполнения изобретения. На этой фигуре элементы, идентичные элементам, описанным со ссылкой на фиг.4, обозначены теми же цифровыми позициями.
Эта кофеварка отличается от ранее описанной тем, что содержит устройство, обеспечивает получение «первой» жидкости или «первого» пара соответствующей температуры. Для этого устройство содержит первый главный трубопровод 22, соединенный с устройством 26 экстрагирования. На входе устройства 26 установлен вентиль противодавления 24а трубопровода 24. Первый электроклапан 50а соединен с участком 22а трубопровода, ведущим к дренажному баку 52. Второй электроклапан 50b, называемым «паровым», соединен с трубопроводом 30, находящимся между первым устройством-потребителем и вторым устройством-потребителем, являющимся, например, паровыпускной насадкой 56. Электроклапаны 50а, 50b управляются средствами 18 управления. Последние выполнены с возможностью управления соответственно электроклапанами 50а, 50b с целью направления текучей среды, поступающей от выхода 20 текучей среды, либо в одно из устройств-потребителей, либо в дренажный бак 52 в зависимости от того, достигла или нет температура, измеренная датчиком 48, значения заданной температуры для соответствующего устройства-потребителя. Следует отметить, что дренажный бак можно заменить рециркуляционным контуром, возвращающимся к входу 10 устройства нагревания. Однако рециркуляционный контур усложняет конструкцию устройства, так как требует наличия дополнительного насоса. Кроме того, заданную температуру получают только через несколько секунд, и поэтому возвращаемое количество воды является незначительным.
Устройство работает следующим образом.
Для приготовления напитка при помощи экстрагирующего устройства 26 «паровой» электроклапан 50b остается закрытым. Водяной насос 8 питает устройство нагревания, работающее на уже описанном выше принципе. Температуру воды постоянно контролируют при помощи температурного датчика 48. Пока эта температура остается ниже заранее определенной заданной температуры, контроллер 18 удерживает «отводящий» электроклапан 50а открытым таким образом, чтобы выходящая из устройства нагревания вода не использовалась для экстрагирования, а отводилась в дренажный бак или рециркулировалась. После достижения заданной температуры контроллер подает команду на закрывание клапана 50а. После этого жидкость начинает циркулировать, заставляет открыться вентиль противодавления и поступает в устройство 26.
При подаче команды на производство пара, например, при приготовлении вспененного молока, принцип повышения температуры остается таким же. В начале нагревания клапан 50b остается закрытым и клапан 50а открыт для отвода или рециркуляции жидкости (как правило, воды). После достижения заданной температуры для производства пара контроллер закрывает клапан 50а и открывает клапан 50b. Поскольку давление пара является слишком слабым, чтобы открыть вентиль 24 противодавления, пар поступает непосредственно на выход 56. Необходимо отметить, что вместо промежуточного температурного датчика для контроля температуры можно использовать выходной температурный датчик на выходе 20 устройства.
Разумеется, настоящее изобретение не ограничивается описанными вариантами выполнения, и специалист может предусматривать его различные модификации и варианты, не выходя при этом за рамки изобретения, определенные прилагаемой формулой изобретения. Например, промежуточный датчик 48, находящийся между камерами 12b и 12с на фиг.1 и 2, можно установить также между камерами 12с и 12d, при этом идея состоит в том, чтобы промежуточный температурный датчик находился после камеры, содержащей нагревательный элемент и сообщающейся с входом жидкости, и перед камерой, содержащей нагревательный элемент и сообщающейся с выходом жидкости.
Claims (31)
1. Устройство нагревания жидкости для получения горячей жидкости или пара, в частности, для бытовых нужд и, в частности, для приготовления горячих напитков, содержащее корпус, оборудованный каналом для циркуляции жидкости, при этом канал содержит вход для жидкости и выход для жидкости и соединен, по меньшей мере, с одним электрическим нагревательным элементом, питание которого управляется средствами коммутации, соединенными со средствами управления; при этом канал содержит, по меньшей мере, первые и вторые участки канала, соединенные между собой третьим участком канала, образующим соединительный канал; при этом, по меньшей мере, первые и вторые участки канала соединены, каждый, по меньшей мере, с одним нагревательным элементом; при этом соединительный канал соединен с промежуточным температурным датчиком, соединенным со средствами управления; при этом промежуточный температурный датчик выполнен с возможностью вхождения в непосредственный или косвенный контакт с жидкостью, циркулирующей в канале, для измерения температуры жидкости, отличающееся тем, что содержит расходомер, измеряющий количество жидкости, проходящей через канал, и тем, что средства управления и коммутации выполнены с возможностью управления нагревательным элементом, по меньшей мере, второго участка канала в зависимости от количества полезной энергии, необходимого для подачи во второй участок канала для доведения промежуточной температуры, измеренной промежуточным температурным датчиком, до заданной температуры; при этом количество энергии рассчитывают при помощи средства управления в зависимости от количества жидкости, измеренного расходомером, от измеренной промежуточной температуры и от заданной температуры на выходе устройства, при этом количество энергии подается на нагревательный элемент, по меньшей мере, второго участка канала при помощи средств управления и коммутации через определенные интервалы времени.
2. Устройство нагревания жидкости по п.1, отличающееся тем, что определенные интервалы времени являются меньшими или равными 500 мс.
3. Устройство нагревания жидкости по п.1, отличающееся тем, что нагревательные элементы погружены в предназначенную для нагревания жидкость.
4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что дополнительно содержит входной температурный датчик, выполненный с возможностью вхождения в прямой или косвенный контакт с жидкостью на входе устройства для измерения входной температуры жидкости, и расходомер, установленный перед входом первой камеры.
5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что содержит средства регулирования для вычисления поправочного коэффициента для корректировки мощности, подаваемой на нагревательный элемент второго участка канала, в зависимости от измеренной температуры на входе и от промежуточной температуры.
6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что каждый нагревательный элемент содержит, по меньшей мере, одно сопротивление, при этом каждое сопротивление каждого нагревательного элемента имеет независимую коммутацию.
7. Устройство по п.6, отличающееся тем, что количество нагревательных элементов равно двум, при этом каждый нагревательный элемент установлен в отдельной камере и содержит два сопротивления, при этом каждое сопротивление двух нагревательных элементов выполнено с возможностью коммутации независимо друг от друга при помощи средств коммутации.
8. Устройство по п.6, отличающееся тем, что количество нагревательных элементов равно четырем, при этом каждый из них установлен в отдельной камере и содержит сопротивление, при этом каждое сопротивление выполнено с возможностью независимой коммутации при помощи средств коммутации.
9. Устройство по п.6, отличающееся тем, что каждое сопротивление развивает номинальную мощность, меньшую теоретического значения мощности мигания сети, и тем, что сопротивления переключаются в положения «включение-выключение» со смещением, чтобы избежать отклонений мощности по абсолютной величине, превышающих номинальную мощность каждого из сопротивлений.
10. Устройство по п.8, отличающееся тем, что каждое сопротивление развивает номинальную электрическую мощность, меньшую 450 Вт.
11. Устройство нагревания жидкости по п.1, отличающееся тем, что участки канала, связанные соответственно, по меньшей мере, с одним нагревательным элементом, образуют, каждый, камеры, соединенные между собой соединительным каналом, имеющим поперечное сечение, меньшее сечения камер.
12. Устройство нагревания жидкости по п.11, отличающееся тем, что наружная поверхность нагревательных элементов и/или внутренняя стенка соответствующей камеры содержат спиралевидные канавки.
13. Устройство по п.11, отличающееся тем, что корпус содержит блок, в котором выполнены камеры, тем, что камеры выполнены параллельно друг другу и выходят на обе стороны блока, тем, что они соединены между собой соединительным каналом и тем, что корпус дополнительно содержит две крышки, закрывающие соответственно первые и вторые концы камер.
14. Устройство по п.13, отличающееся тем, что на первой крышке, соответствующей первым концам камер, закреплены нагревательные элементы и тем, что на второй крышке, соответствующей вторым концам камер, установлен промежуточный температурный датчик.
15. Устройство по п.14, отличающееся тем, что первая и вторая крышки вместе с блоком ограничивают соединительный канал или соединительные каналы.
16. Устройство по п.14, отличающееся тем, что второй датчик и расходомер установлены в канале, выполненном в блоке и соединяющем вход жидкости с входом первой камеры.
17. Устройство по п.13, отличающееся тем, что каждый нагревательный элемент расположен по всей длине соответствующей камеры и тем, что он имеет форму, соответствующую форме связанной с ним камеры.
18. Устройство по п.1, отличающееся тем, что промежуточный температурный датчик установлен после камеры, сообщающейся с входом жидкости, и перед камерой, сообщающейся с выходом жидкости.
19. Способ быстрого и точного нагревания жидкости для приготовления кофе и других горячих напитков при помощи нагревательного устройства, содержащего корпус, оборудованный каналом для циркуляции жидкости, по меньшей мере, первый нагревательный элемент и, по меньшей мере, второй нагревательный элемент, отличающийся тем, что:
а) предназначенное для нагревания количество жидкости измеряют при помощи расходомера,
б) промежуточную температуру измеряют при помощи промежуточного температурного датчика, находящегося в прямом или косвенном контакте с жидкостью и установленного между первым и вторым нагревательными элементами,
в) теоретическое количество энергии, выдаваемое вторым нагревательным элементом, вычисляют при помощи средства управления в зависимости от измеренного количества предназначенной для нагревания жидкости, от измеренной промежуточной температуры, от заданной температуры на выходе устройства и от теплоемкости жидкости,
г) это расчетное значение количества энергии при помощи средств коммутации применяют для вторых нагревательных элементов путем селективной коммутации нагревательных элементов, чтобы довести жидкость до (во всяком случае максимально близко) заданной температуры на выходе устройства,
д) по меньшей мере, несколько этапов а)-г) повторяют при помощи средства управления через определенные интервалы времени.
а) предназначенное для нагревания количество жидкости измеряют при помощи расходомера,
б) промежуточную температуру измеряют при помощи промежуточного температурного датчика, находящегося в прямом или косвенном контакте с жидкостью и установленного между первым и вторым нагревательными элементами,
в) теоретическое количество энергии, выдаваемое вторым нагревательным элементом, вычисляют при помощи средства управления в зависимости от измеренного количества предназначенной для нагревания жидкости, от измеренной промежуточной температуры, от заданной температуры на выходе устройства и от теплоемкости жидкости,
г) это расчетное значение количества энергии при помощи средств коммутации применяют для вторых нагревательных элементов путем селективной коммутации нагревательных элементов, чтобы довести жидкость до (во всяком случае максимально близко) заданной температуры на выходе устройства,
д) по меньшей мере, несколько этапов а)-г) повторяют при помощи средства управления через определенные интервалы времени.
20. Способ быстрого и точного нагревания текучей среды по п.19, отличающийся тем, что, по меньшей мере, несколько этапов а)-г) повторяют через интервалы времени, меньшие или равные 500 мс.
21. Способ по п.19, отличающийся тем, что количество энергии на этапе г) подается во время или после каждого импульса расходомера на этапе а).
22. Способ по п.21, отличающийся тем, что интервал для вычисления количества энергии на этапе в) составляет примерно 30 мс.
23. Способ быстрого и точного нагревания жидкости, в частности, для бытовых нужд и, в частности, для приготовления кофе и других горячих напитков при помощи нагревательного устройства, содержащего корпус, оборудованный каналом для циркуляции жидкости, по меньшей мере, первый нагревательный элемент и, по меньшей мере, второй нагревательный элемент, отличающийся тем, что:
е) температуру жидкости на входе устройства измеряют при помощи входного температурного датчика, находящегося в прямом или косвенном контакте с жидкостью,
ж) количество предназначенной для нагревания жидкости измеряют при помощи расходомера,
з) теоретическое количество энергии, выдаваемое первым нагревательным элементом, вычисляют при помощи средства управления в зависимости от измеренного количества жидкости, от температуры, измеренной на входе устройства, от заданной промежуточной температуры и от теплоемкости жидкости,
и) промежуточную температуру измеряют при помощи промежуточного температурного датчика, находящегося в прямом или косвенном контакте с жидкостью и установленного между первым и вторым нагревательными элементами,
к) теоретическое количество энергии, выдаваемое вторым нагревательным элементом, вычисляют при помощи средства управления в зависимости от измеренного количества жидкости, от измеренной промежуточной температуры, от заданной температуры на выходе устройства и от теплоемкости жидкости,
л) эти расчетные значения количества энергии при помощи средства коммутации применяют соответственно для первого и второго нагревательных элементов путем селективной коммутации нагревательных элементов, чтобы довести жидкость до (или, по меньшей мере, максимально близко) требуемой заданной температуры на выходе устройства,
м) по меньшей мере, несколько этапов е)-л) повторяют при помощи средства управления через определенные интервалы времени.
е) температуру жидкости на входе устройства измеряют при помощи входного температурного датчика, находящегося в прямом или косвенном контакте с жидкостью,
ж) количество предназначенной для нагревания жидкости измеряют при помощи расходомера,
з) теоретическое количество энергии, выдаваемое первым нагревательным элементом, вычисляют при помощи средства управления в зависимости от измеренного количества жидкости, от температуры, измеренной на входе устройства, от заданной промежуточной температуры и от теплоемкости жидкости,
и) промежуточную температуру измеряют при помощи промежуточного температурного датчика, находящегося в прямом или косвенном контакте с жидкостью и установленного между первым и вторым нагревательными элементами,
к) теоретическое количество энергии, выдаваемое вторым нагревательным элементом, вычисляют при помощи средства управления в зависимости от измеренного количества жидкости, от измеренной промежуточной температуры, от заданной температуры на выходе устройства и от теплоемкости жидкости,
л) эти расчетные значения количества энергии при помощи средства коммутации применяют соответственно для первого и второго нагревательных элементов путем селективной коммутации нагревательных элементов, чтобы довести жидкость до (или, по меньшей мере, максимально близко) требуемой заданной температуры на выходе устройства,
м) по меньшей мере, несколько этапов е)-л) повторяют при помощи средства управления через определенные интервалы времени.
24. Способ быстрого и точного нагревания жидкости по п.23, отличающийся тем, что, по меньшей мере, несколько этапов е)-л) повторяют через интервалы времени, меньшие или равные 500 мс.
25. Способ по п.23, отличающийся тем, что количество энергии на этапе л) подается во время или после каждого импульса расходомера на этапе ж).
26. Способ по п.24, отличающийся тем, что интервал для вычисления количества энергии на этапах з) и к) составляет примерно 30 мс.
27. Способ по п.24, отличающийся тем, что вычисляют поправочный коэффициент по формуле:
k=(измеренная промежуточная температура - измеренная входная температура)/(заданная промежуточная температура - измеренная входная температура), и этот поправочный коэффициент применяют для вычисления количества энергии, выдаваемого вторым нагревательным элементом.
k=(измеренная промежуточная температура - измеренная входная температура)/(заданная промежуточная температура - измеренная входная температура), и этот поправочный коэффициент применяют для вычисления количества энергии, выдаваемого вторым нагревательным элементом.
28. Устройство нагревания текучей среды для получения горячей жидкости или пара для приготовления кофе или других горячих напитков, содержащее корпус, оборудованный каналом для циркуляции текучей среды, при этом канал содержит вход текучей среды и выход текучей среды, соединенный трубопроводом с устройством-потребителем, при этом канал соединен, по меньшей мере, с одним электрическим нагревательным элементом, питание которого управляется средствами коммутации, соединенными со средствами управления; при этом устройство дополнительно содержит, по меньшей мере, один температурный датчик, установленный в канале или на выходе канала и находящийся в прямом контакте с текучей средой, циркулирующей в канале, при этом температурный датчик соединен со средствами управления; при этом средства управления и коммутации выполнены с возможностью управления нагревательным элементом таким образом, чтобы довести предназначенную для нагревания текучую среду от первой температуры до заданной температуры в области канала, где установлен датчик, отличающееся тем, что дополнительно содержит электроклапан, установленный в трубопроводе между выходом текучей среды и устройством-потребителем и управляемый средствами управления, и тем, что средства управления выполнены с возможностью управления электроклапаном таким образом, чтобы направлять текучую среду, поступающую от выхода текучей среды, в дренажный бак или в рециркуляционный контур, когда температура, измеренная указанным датчиком, еще не достигает заданной температуры, и в устройство-потребитель, когда измеренная температура достигла заданной температуры.
29. Устройство по п.28, отличающееся тем, что устройство-потребитель содержит устройство для экстрагирования вещества, содержащегося в патроне, и/или паровыпускную насадку.
30. Устройство по п.28, отличающееся тем, что дополнительно содержит средства, позволяющие создавать противодавление и установленные после устройства-потребителя, и тем, что электроклапан является простым клапаном, установленным на отводной ветви трубопровода.
31. Устройство по п.28, отличающееся тем, что электроклапан является трехходовым клапаном, установленным на трубопроводе, при этом его три выхода соответственно соединены с выходом жидкости, дренажным баком и устройством-потребителем.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP04021674.9 | 2004-09-13 | ||
EP04021674A EP1634520A1 (fr) | 2004-09-13 | 2004-09-13 | Dispositif de chauffage d'un liquide et procede pour chauffer un liquide |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2007113820A RU2007113820A (ru) | 2008-10-27 |
RU2367328C2 true RU2367328C2 (ru) | 2009-09-20 |
Family
ID=34926511
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007113820/12A RU2367328C2 (ru) | 2004-09-13 | 2005-09-09 | Устройство для нагревания жидкости и способ нагревания жидкости |
Country Status (27)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US7907835B2 (ru) |
EP (3) | EP1634520A1 (ru) |
JP (1) | JP5048499B2 (ru) |
KR (2) | KR101297860B1 (ru) |
CN (1) | CN101060803B (ru) |
AR (1) | AR055254A1 (ru) |
AT (1) | ATE407607T1 (ru) |
AU (1) | AU2005284369B2 (ru) |
BR (1) | BRPI0515262A (ru) |
CA (2) | CA2578732A1 (ru) |
DE (2) | DE602005015493D1 (ru) |
DK (1) | DK1809151T3 (ru) |
ES (2) | ES2314707T3 (ru) |
HK (2) | HK1109317A1 (ru) |
HR (1) | HRP20070098A2 (ru) |
IL (1) | IL181503A (ru) |
MA (1) | MA28852B1 (ru) |
MX (1) | MX2007002994A (ru) |
NO (1) | NO20071907L (ru) |
PL (1) | PL1809151T3 (ru) |
PT (2) | PT1913851E (ru) |
RU (1) | RU2367328C2 (ru) |
SG (1) | SG155933A1 (ru) |
TN (1) | TNSN07092A1 (ru) |
TW (1) | TWI274572B (ru) |
WO (1) | WO2006029763A2 (ru) |
ZA (1) | ZA200703020B (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2587027C2 (ru) * | 2011-04-01 | 2016-06-10 | Ковэй Ко., Лтд. | Устройство подачи теплой воды и способ подачи теплой воды |
Families Citing this family (136)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1495702A1 (fr) | 2003-07-10 | 2005-01-12 | Nestec S.A. | Dispositif pour l'extraction d'une capsule |
EP1634520A1 (fr) * | 2004-09-13 | 2006-03-15 | Nestec S.A. | Dispositif de chauffage d'un liquide et procede pour chauffer un liquide |
DE102006029061B4 (de) * | 2006-06-24 | 2009-03-12 | Aesculap Ag | Halteelement für ein Haltesystem für medizinische Gegenstände und Haltesystem für medizinische Gegenstände |
GB2447480A (en) * | 2007-03-14 | 2008-09-17 | Michael Hughes | Temperature control of a liquid |
US8165461B2 (en) * | 2007-05-07 | 2012-04-24 | Sullivan Joseph M | Modular heating system for tankless water heater |
FR2920657B1 (fr) * | 2007-09-07 | 2013-02-22 | Cie Mediterraneenne Des Cafes | Chaudiere pour machine de preparation de boissons. |
CL2008002963A1 (es) | 2007-10-04 | 2010-01-22 | Nestec Sa | Dispositivo calentador para una maquina para la preparacion de alimento liquido o bebida, que comprende una unidad termica con una masa metalica, a traves de la cual circula el liquido, y acumula calor y lo suministra al liquido, y tiene uno o mas componentes electricos asegurados en forma rigida a la unidad termica; y maquina. |
JP2010540132A (ja) | 2007-10-04 | 2010-12-24 | ネステク ソシエテ アノニム | 飲料調製装置のための一体型のヒータ |
AU2008306060C1 (en) | 2007-10-04 | 2015-08-27 | Société des Produits Nestlé S.A. | Beverage brewing unit |
IL186784A0 (en) * | 2007-10-18 | 2008-02-09 | Coffee And Juice Generation Lt | Systems and methods for preparing drinks |
WO2009084060A1 (en) * | 2008-01-03 | 2009-07-09 | Essence-Sbt Sa | Delivering system for infusion-type beverages |
PL2252182T3 (pl) | 2008-01-24 | 2012-11-30 | Nestec Sa | Oszczędzający energię sterownik do urządzenia do przygotowywania napojów |
EP2082669A2 (en) | 2008-01-25 | 2009-07-29 | Nestec S.A. | Hybrid apparatus for preparing beverages |
JP2011518015A (ja) | 2008-04-22 | 2011-06-23 | ネステク ソシエテ アノニム | 飲料生成装置のモジュール組み立て |
US8043645B2 (en) | 2008-07-09 | 2011-10-25 | Starbucks Corporation | Method of making beverages with enhanced flavors and aromas |
BRPI0917031A2 (pt) | 2008-08-08 | 2016-02-16 | Nestec Sa | máquina de bebidas com alça transportadora e aparência e funções colaterais configuráveis |
DE202009015187U1 (de) * | 2008-11-14 | 2010-06-24 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Einsatzteil für einen Durchlauferhitzer |
US9265376B2 (en) | 2009-02-06 | 2016-02-23 | Nestec S.A. | Device and method using centrifugation for extracting a liquid and heat loss compensating means |
EP2223641B1 (en) | 2009-02-18 | 2016-05-11 | Nestec S.A. | Heating device with a multi powering configuration |
US8208800B2 (en) * | 2009-03-16 | 2012-06-26 | Hsien Mu Chiu | Potable water heating device |
EP2745751B1 (en) | 2009-03-23 | 2015-12-23 | Nestec S.A. | Pump mount in a beverage preparation machine |
WO2010108700A1 (en) | 2009-03-23 | 2010-09-30 | Nestec S.A. | Pump mount in a beverage preparation machine |
KR20120092166A (ko) | 2009-12-02 | 2012-08-20 | 네스텍 소시에테아노님 | 원격 서비스 기능을 지원하는 음료 제조 기계 |
ES2456616T3 (es) | 2010-01-06 | 2014-04-23 | Nestec S.A. | Tanque de agua resistente a las vibraciones de una máquina de bebidas |
JP2011143781A (ja) * | 2010-01-13 | 2011-07-28 | Sanden Corp | 加熱装置 |
JP2011144976A (ja) * | 2010-01-13 | 2011-07-28 | Sanden Corp | 加熱装置 |
JP2011143780A (ja) * | 2010-01-13 | 2011-07-28 | Sanden Corp | 加熱装置 |
IN2012DN06207A (ru) | 2010-01-15 | 2015-09-25 | Nestec Sa | |
PT2523586E (pt) | 2010-01-15 | 2014-09-09 | Nestec Sa | Suporte de ingrediente ergonómico e coordenação de unidade de serviço |
EP2525693B2 (en) | 2010-01-21 | 2018-01-10 | Nestec S.A. | Beverage machine with removable liquid supply reservoir |
EP2353474A1 (en) | 2010-02-03 | 2011-08-10 | Nestec S.A. | Beverage dispenser with safe cleaning arrangement |
EP2353473A1 (en) | 2010-02-03 | 2011-08-10 | Nestec S.A. | Beverage dispenser with hygienic cleaning cycle |
AU2011222950B2 (en) | 2010-03-05 | 2014-10-09 | Nestec S.A. | Reduction of pump nuisance |
CN102905586B (zh) | 2010-05-21 | 2015-11-25 | 雀巢产品技术援助有限公司 | 可存储的热水或蒸汽输送装置 |
ES2474593T3 (es) | 2010-05-21 | 2014-07-09 | Nestec S.A. | Máquina de bebidas con una gestión ergonómica del agua |
EP2571406B1 (en) | 2010-05-21 | 2014-05-14 | Nestec S.A. | Remote controlled food processor |
CN102946775B (zh) | 2010-05-21 | 2015-12-16 | 雀巢产品技术援助有限公司 | 人体工学分配器界面 |
WO2011144719A1 (en) | 2010-05-21 | 2011-11-24 | Nestec S.A. | Ergonomic handle & user-interface |
EP2574205A2 (en) | 2010-05-21 | 2013-04-03 | Nestec S.A. | Dynamic double-circuit in-line heater |
CN102946773B (zh) | 2010-06-09 | 2018-06-15 | 雀巢产品技术援助有限公司 | 饮料机的人机工程维护装置 |
PT2582274E (pt) * | 2010-06-17 | 2014-05-27 | Nestec Sa | Aquecimento rápido de um dispositivo de condicionamento térmico, e. g., para uma máquina de café |
RU2013103514A (ru) | 2010-06-28 | 2014-08-10 | Нестек С.А. | Система определения капсулы |
CN103002783B (zh) | 2010-07-12 | 2016-08-17 | 雀巢产品技术援助有限公司 | 用于饮料机的稳固杯支承件 |
PT2592981E (pt) | 2010-07-16 | 2014-06-24 | Nestec Sa | Dispositivo de aquecimento avançado |
IT1402968B1 (it) * | 2010-09-06 | 2013-09-27 | Iacobucci Hf Electronics S P A | Macchina per caffè da incasso |
AU2011298832A1 (en) | 2010-09-07 | 2013-03-21 | Nestec S.A. | Ergonomic handle with user-interface |
US9675204B2 (en) | 2010-10-27 | 2017-06-13 | Nestec S.A. | Beverage machine for different spatial environments |
US20130247773A1 (en) | 2010-12-01 | 2013-09-26 | Nestec S.A. | Beverage machine having a capsule passage with a gate |
RU2013129934A (ru) | 2010-12-01 | 2015-01-10 | Нестек С.А. | Эргономичный интерфейс пользователя для моторизованной камеры для ингредиента |
RU2013129941A (ru) | 2010-12-01 | 2015-01-10 | Нестек С.А. | Аппарат для приготовления напитков с надежным индикатором пользователя |
CA2819281A1 (en) | 2010-12-01 | 2012-06-07 | Nestec S.A. | Simple user-interface for a beverage machine |
JP2013544172A (ja) | 2010-12-01 | 2013-12-12 | ネステク ソシエテ アノニム | 液滴収集器を有する飲料調製装置 |
RU2579178C2 (ru) | 2010-12-02 | 2016-04-10 | Нестек С.А. | Малоинерционный термодатчик в устройстве для приготовления напитков |
JP2012131331A (ja) * | 2010-12-21 | 2012-07-12 | Sanden Corp | 車両用加熱装置 |
US8554064B1 (en) * | 2010-12-27 | 2013-10-08 | Msp Corporation | Method and apparatus for generating vapor at high rates |
AU2012204927A1 (en) | 2011-01-03 | 2013-07-18 | Nestec S.A. | Motorized beverage machine with mecanical transmission |
RU2013136371A (ru) | 2011-01-03 | 2015-02-10 | Нестек С.А. | Аппарат для приготовления напитков с крышкой для впуска ингредиентов |
EP2474254A1 (en) | 2011-01-07 | 2012-07-11 | Nestec S.A. | Modular beverage dispensing system |
DE202011001661U1 (de) * | 2011-01-19 | 2011-06-09 | Mahlich, Gotthard, 61476 | Brüh- oder Zubereitungskammer für ein Getränkezubereitungsgerät |
EP2478804A1 (en) | 2011-01-21 | 2012-07-25 | Nestec S.A. | Milk frothing with pressurized gas |
CN102160750B (zh) * | 2011-02-16 | 2013-04-24 | 广东新宝电器股份有限公司 | 即热式发热煲体 |
ES2527009T3 (es) * | 2011-02-18 | 2015-01-19 | Gruppo Cimbali S.P.A. | Un sistema mejorado para calentar el agua en una caldera y un método respectivo |
US10682004B2 (en) | 2011-03-23 | 2020-06-16 | Societe Des Produits Nestle S.A. | Beverage machine with a cover for an ingredient inlet |
CN103596472A (zh) * | 2011-05-27 | 2014-02-19 | 雀巢产品技术援助有限公司 | 具有可拆除的喷嘴旋转组件的饮料分配器 |
USD677510S1 (en) | 2011-06-16 | 2013-03-12 | Calphalon Corporation | Coffee maker |
WO2013029364A1 (zh) * | 2011-08-26 | 2013-03-07 | Chen Xiaoming | 优质热水的快速制备方法及装置 |
RU2014115197A (ru) | 2011-09-16 | 2015-10-27 | Нестек С.А. | Чистая мультисистемная машина для приготовления напитков |
CA2845399A1 (en) | 2011-09-16 | 2013-03-21 | Nestec S.A. | Multi-system beverage machine safe connector |
AU2012307511A1 (en) | 2011-09-16 | 2014-03-06 | Nestec S.A. | Multi-system beverage machine multiple connections |
GB201118226D0 (en) * | 2011-10-21 | 2011-12-07 | Strix Ltd | Flow heaters |
CA2859057C (en) | 2011-12-30 | 2019-09-03 | Nestec S.A. | A multi-system beverage machine |
US20140352545A1 (en) | 2012-01-13 | 2014-12-04 | Nestec S.A. | Beverage machine with a removable module |
US9675205B2 (en) | 2012-01-13 | 2017-06-13 | Nestec S.A. | Beverage machine for short and tall cups |
EP2633789A1 (en) | 2012-02-28 | 2013-09-04 | Nestec S.A. | Beverage preparation machine with drop management |
RU2624186C2 (ru) | 2012-02-28 | 2017-06-30 | Нестек С.А. | Крышка входа для ингредиента с управляемым влагоудалением |
CN102538215A (zh) * | 2012-02-28 | 2012-07-04 | 苏州苏海亚电气有限公司 | 电加热器的温控装置 |
US20150265091A1 (en) | 2012-10-09 | 2015-09-24 | Nestec S.A. | Beverage machine |
US8934764B2 (en) * | 2012-11-05 | 2015-01-13 | Betacera Inc. | Electrical heating device and equipment with pluggable heating module |
US10405689B2 (en) | 2012-12-12 | 2019-09-10 | Societe Des Produits Nestle S.A. | Beverage production device using centrifugation for extracting a liquid comprising heat loss compensating means |
GB201301297D0 (en) * | 2013-01-24 | 2013-03-06 | Strix Ltd | Liquid heating apparatus |
US10602876B2 (en) * | 2013-11-01 | 2020-03-31 | Koninklijke Philips N.V. | Liquid heating device |
FR3012872B1 (fr) * | 2013-11-07 | 2015-11-13 | Valeo Systemes Thermiques | Dispositif electrique de conditionnement thermique de fluide pour vehicule automobile, et appareil de chauffage et/ou de climatisation associe |
US20160302607A1 (en) | 2013-12-11 | 2016-10-20 | Nestec S.A. | Beverage machine with a pivotable capsule gate |
US10188237B2 (en) | 2014-04-08 | 2019-01-29 | Nestec S.A. | Multisize capsule handling with serial actuation |
EP3132654A4 (en) * | 2014-04-16 | 2018-01-31 | Spectrum Brands, Inc. | Cooking appliance using thin-film heating element |
AU2015101973A4 (en) * | 2014-05-09 | 2019-12-12 | Newell Australia Pty Ltd | Espresso machine |
ES2757601T3 (es) | 2014-07-09 | 2020-04-29 | Nestle Sa | Dispositivo para conectar una máquina de bebidas a una red de distribución con monitorización de seguridad |
EP3166458B1 (en) | 2014-07-09 | 2021-05-05 | Société des Produits Nestlé S.A. | Coupling of a device for connecting a beverage machine to a distribution network |
WO2016005349A1 (en) | 2014-07-09 | 2016-01-14 | Nestec S.A. | Accessory for supplying automatically a beverage machine with liquid from a distribution network |
EP3166455B1 (en) | 2014-07-09 | 2020-09-30 | Société des Produits Nestlé S.A. | Device for connecting a beverage machine to a distribution network with safe flow interruption |
EP3188628B1 (en) * | 2014-09-05 | 2022-09-21 | Tuttoespresso S.r.l. | Beverage preparation apparatus and method |
CN106998941B (zh) | 2014-11-27 | 2020-12-01 | 雀巢产品有限公司 | 具有手动液滴止挡件的液体分配机器 |
WO2016083484A1 (en) | 2014-11-27 | 2016-06-02 | Nestec S.A. | Ergonomic handle arrangement |
WO2016083488A1 (en) | 2014-11-27 | 2016-06-02 | Nestec S.A. | Liquid dispensing machine with compact drop stop |
DE102014118876A1 (de) * | 2014-12-17 | 2016-06-23 | Thyssenkrupp Ag | Verfahren zur Hochdruckbehandlung eines Produkts |
TWI613405B (zh) * | 2015-07-24 | 2018-02-01 | 盈太企業股份有限公司 | 加熱器之結構 |
ITUA20161428A1 (it) * | 2015-10-23 | 2017-09-07 | Eurek S R L | Metodo e macchina per la preparazione di bevande |
KR20180070689A (ko) * | 2015-10-23 | 2018-06-26 | 유렉 에스.알.엘. | 음료를 만드는 방법 및 기계 |
EP3373779B1 (en) | 2015-11-11 | 2020-12-23 | Société des Produits Nestlé S.A. | Easy connection of a liquid tank to a beverage machine |
AU2017288698B2 (en) | 2016-06-30 | 2023-01-19 | Société des Produits Nestlé S.A. | Beverage preparation machine with a controlled pump |
JP7364464B2 (ja) | 2016-09-09 | 2023-10-18 | ソシエテ・デ・プロデュイ・ネスレ・エス・アー | 人間工学的取り扱い部を備えた飲料マシン |
US11234553B2 (en) | 2016-10-11 | 2022-02-01 | Societe Des Produits Nestle S.A. | Liquid dispensing machine with speed regulator |
WO2018069266A1 (en) | 2016-10-11 | 2018-04-19 | Nestec Sa | Liquid dispensing machine with drop stop |
EP3589175B1 (en) | 2017-02-28 | 2023-08-23 | Société des Produits Nestlé S.A. | Dispenser with parallel dispensing paths |
CN110325082B (zh) | 2017-03-10 | 2022-05-17 | 雀巢产品有限公司 | 饮料制备机器和控制这种饮料制备机器的热调节装置的方法 |
CN107007153A (zh) * | 2017-04-13 | 2017-08-04 | 宁波云川环保科技有限公司 | 一种速热饮水机螺旋加热装置 |
DK3638085T3 (da) | 2017-06-13 | 2021-03-29 | Nestle Sa | Driktilberedelsesmaskine med kapselgenkendelse |
ES2956783T3 (es) | 2017-09-25 | 2023-12-28 | Nestle Sa | Máquinas de bebidas con módulo extraíble |
WO2019057619A1 (en) | 2017-09-25 | 2019-03-28 | Nestec Sa | MODULAR DRINKING MACHINES |
IT201700119289A1 (it) * | 2017-10-20 | 2019-04-20 | Cma Macch Per Caffe Srl | Macchina per l’erogazione di caffe’ |
CA3086319A1 (en) | 2017-12-20 | 2019-06-27 | Societe Des Produits Nestle S.A. | Beverage preparation machine with foam refinement |
CA3086094A1 (en) | 2017-12-20 | 2019-06-27 | Societe Des Produits Nestle S.A. | Beverage preparation machine with handy drop stop |
US11564527B2 (en) | 2017-12-20 | 2023-01-31 | Societe Des Produits Nestle S.A. | Beverage preparation machine with drop evacuation |
US20200397184A1 (en) | 2018-02-09 | 2020-12-24 | Societe Des Produits Nestle S,A. | Beverage preparation machine with capsule recognition |
US11819155B2 (en) | 2018-02-14 | 2023-11-21 | Societe Des Produits Nestle S.A. | Used capsule receptacle for beverage machines |
US11363907B2 (en) | 2018-03-14 | 2022-06-21 | Societe Des Produits Nestle S.A. | Beverage machine with a controlled capsule piercing |
WO2019175228A1 (en) | 2018-03-14 | 2019-09-19 | Societe Des Produits Nestle S.A. | Beverage machine with a controlled outflow aperture |
CN111801035B (zh) | 2018-03-14 | 2023-04-21 | 雀巢产品有限公司 | 具有部分打开的分配面的饮料机器 |
EP3764855A1 (en) | 2018-03-14 | 2021-01-20 | Société des Produits Nestlé S.A. | Beverage machine with a partly closed dispensing face |
WO2019222580A1 (en) * | 2018-05-18 | 2019-11-21 | Shifted Energy, Inc. | Method for estimating fluid temperature and systems utilizing temperature estimation data |
WO2019243091A1 (de) * | 2018-06-18 | 2019-12-26 | Franke Kaffeemaschinen Ag | HEIßGETRÄNKEZUBEREITUNGSVORRICHTUNG MIT DURCHLAUFERHITZER |
CN112512390B (zh) | 2018-08-09 | 2023-08-25 | 雀巢产品有限公司 | 易于插入的杯支承件 |
WO2020064982A1 (en) | 2018-09-27 | 2020-04-02 | Société des Produits Nestlé SA | Adaptive service unit of a beverage machine |
EP4248808A3 (en) | 2018-09-27 | 2023-10-04 | Société des Produits Nestlé S.A. | Beverage machine with an actuation distribution |
EP3628195A1 (en) | 2018-09-27 | 2020-04-01 | Société des Produits Nestlé S.A. | Beverage preparation machine with recipient detection |
EP3637218A1 (en) * | 2018-10-10 | 2020-04-15 | Gambro Lundia AB | Fluid warming device for an extracorporeal blood treatment apparatus and method for detecting a fluid temperature at an outlet of a fluid warming device for an extracorporeal blood treatment apparatus |
US11060764B2 (en) * | 2018-11-13 | 2021-07-13 | White Knight Fluid Handling Inc. | On-demand heater and temperature control system and related process |
US20220053967A1 (en) | 2018-12-12 | 2022-02-24 | Societe Des Produits Nestle S.A. | Beverage preparation machine with capsule recognition |
CN115003199A (zh) | 2020-02-05 | 2022-09-02 | 雀巢产品有限公司 | 具有胶囊识别的饮料制备机器 |
EP4099875A1 (en) | 2020-02-05 | 2022-12-14 | Société des Produits Nestlé S.A. | Beverage preparation machine with capsule recognition |
CN110975961B (zh) * | 2020-03-04 | 2020-08-04 | 赛默飞世尔(上海)仪器有限公司 | 预加热系统和对溶剂进行预加热的控制方法 |
US20220099338A1 (en) * | 2020-09-30 | 2022-03-31 | Bradford White Corporation | Water Heater |
CA3231859A1 (en) | 2021-10-08 | 2023-04-13 | Societe Des Produits Nestle S.A. | Beverage preparation machine with simple ergonomic opening-closure |
CA3233465A1 (en) | 2021-10-13 | 2023-04-20 | Laurent LAGOUCHE | Ergonomic beverage machine |
WO2023143957A1 (en) * | 2022-01-28 | 2023-08-03 | De' Longhi Appliances S.R.L. | Instant electric heater for a fluid and method for the control thereof |
GB2615141B (en) * | 2022-02-01 | 2024-02-07 | Strix Ltd | Flow heaters and liquid heating appliances |
Family Cites Families (27)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3953923A (en) * | 1974-12-09 | 1976-05-04 | Lake Center Industries | Method of making heating device for liquids |
GB8334614D0 (en) * | 1983-12-30 | 1984-02-08 | James I G C | Hot drink dispensing apparatus |
JPS62132347U (ru) * | 1986-02-14 | 1987-08-20 | ||
JPS63107695U (ru) * | 1986-09-05 | 1988-07-11 | ||
CH674305A5 (ru) * | 1987-08-14 | 1990-05-31 | Turmix Ag | |
CH675819A5 (ru) * | 1988-06-10 | 1990-11-15 | Nestle Sa | |
JPH0396747A (ja) | 1989-09-07 | 1991-04-22 | Nikon Corp | 回転伝達装置 |
JPH0540756U (ja) * | 1991-10-28 | 1993-06-01 | 株式会社長府製作所 | 給湯機 |
DE4233676A1 (de) * | 1992-10-07 | 1994-04-14 | Ego Elektro Blanc & Fischer | Elektrischer Heizkörper für Medien, insbesondere Durchflußerhitzer |
DE19520121A1 (de) * | 1995-06-01 | 1996-12-05 | Braun Ag | Verfahren zur Zubereitung von heißen Getränken und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens |
AU7016396A (en) * | 1995-10-10 | 1997-04-30 | Donald Kuhnel | Fluid heater with improved heating elements controller |
US6830239B1 (en) * | 1997-12-09 | 2004-12-14 | Paul R. Weber | Semi-frozen food product carbonator |
JP2000220888A (ja) * | 1999-01-29 | 2000-08-08 | Sony Disc Technology Inc | 流体加熱方法及びその装置 |
JP2000241022A (ja) | 1999-02-23 | 2000-09-08 | Fuji Electric Co Ltd | 水の瞬間加熱装置 |
US6246831B1 (en) * | 1999-06-16 | 2001-06-12 | David Seitz | Fluid heating control system |
EP1074210A1 (en) * | 1999-08-04 | 2001-02-07 | Nuova Faema S.p.A. | Espresso coffee machine |
US6459854B1 (en) * | 2000-01-24 | 2002-10-01 | Nestec S.A. | Process and module for heating liquid |
CN2465625Y (zh) * | 2001-03-05 | 2001-12-19 | 慈霖机械股份有限公司 | 罐装咖啡一贯化作业系统的冲泡装置 |
KR100448521B1 (ko) * | 2001-11-19 | 2004-09-13 | 주식회사 경동보일러 | 보일러의 온수제어장치 |
JP4166037B2 (ja) * | 2002-05-24 | 2008-10-15 | 三洋電機株式会社 | 吸収冷温水機 |
EP1380243B1 (en) | 2002-07-12 | 2008-06-25 | Nestec S.A. | A device for the heating of a liquid |
US7717026B1 (en) * | 2003-05-28 | 2010-05-18 | Food Equipment Technologies Company, Inc. | Multicontrolled brewer for optimum flavor extraction |
EP1634520A1 (fr) * | 2004-09-13 | 2006-03-15 | Nestec S.A. | Dispositif de chauffage d'un liquide et procede pour chauffer un liquide |
US7401545B2 (en) | 2004-11-09 | 2008-07-22 | Nestec S.A. | Method and apparatus for optimizing variable liquid temperatures |
US8224165B2 (en) * | 2005-04-22 | 2012-07-17 | Shell Oil Company | Temperature limited heater utilizing non-ferromagnetic conductor |
JP2007017097A (ja) | 2005-07-08 | 2007-01-25 | Tokyo Electron Ltd | 蒸気発生方法、その装置及び蒸気処理装置並びに蒸気発生用記録媒体 |
EP2082669A2 (en) * | 2008-01-25 | 2009-07-29 | Nestec S.A. | Hybrid apparatus for preparing beverages |
-
2004
- 2004-09-13 EP EP04021674A patent/EP1634520A1/fr not_active Withdrawn
-
2005
- 2005-09-09 PL PL05782895T patent/PL1809151T3/pl unknown
- 2005-09-09 CA CA002578732A patent/CA2578732A1/en not_active Abandoned
- 2005-09-09 EP EP05782895A patent/EP1809151B1/fr active Active
- 2005-09-09 MX MX2007002994A patent/MX2007002994A/es active IP Right Grant
- 2005-09-09 DK DK05782895T patent/DK1809151T3/da active
- 2005-09-09 DE DE602005015493T patent/DE602005015493D1/de active Active
- 2005-09-09 BR BRPI0515262-3A patent/BRPI0515262A/pt not_active IP Right Cessation
- 2005-09-09 PT PT07124079T patent/PT1913851E/pt unknown
- 2005-09-09 US US11/575,190 patent/US7907835B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2005-09-09 CA CA2792130A patent/CA2792130A1/en not_active Abandoned
- 2005-09-09 KR KR1020127021099A patent/KR101297860B1/ko not_active IP Right Cessation
- 2005-09-09 ES ES05782895T patent/ES2314707T3/es active Active
- 2005-09-09 JP JP2007530652A patent/JP5048499B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2005-09-09 AT AT05782895T patent/ATE407607T1/de active
- 2005-09-09 WO PCT/EP2005/009689 patent/WO2006029763A2/fr active Application Filing
- 2005-09-09 KR KR1020077008459A patent/KR101235440B1/ko not_active IP Right Cessation
- 2005-09-09 AU AU2005284369A patent/AU2005284369B2/en not_active Ceased
- 2005-09-09 ES ES07124079T patent/ES2327363T3/es active Active
- 2005-09-09 SG SG200906216-7A patent/SG155933A1/en unknown
- 2005-09-09 CN CN2005800306162A patent/CN101060803B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2005-09-09 RU RU2007113820/12A patent/RU2367328C2/ru not_active IP Right Cessation
- 2005-09-09 DE DE602005009733T patent/DE602005009733D1/de active Active
- 2005-09-09 PT PT05782895T patent/PT1809151E/pt unknown
- 2005-09-09 EP EP07124079A patent/EP1913851B1/fr active Active
- 2005-09-12 AR ARP050103803A patent/AR055254A1/es active IP Right Grant
- 2005-09-13 TW TW094131486A patent/TWI274572B/zh not_active IP Right Cessation
-
2007
- 2007-02-22 IL IL181503A patent/IL181503A/en not_active IP Right Cessation
- 2007-03-07 MA MA29741A patent/MA28852B1/fr unknown
- 2007-03-12 HR HR20070098A patent/HRP20070098A2/xx not_active Application Discontinuation
- 2007-03-12 TN TNP2007000092A patent/TNSN07092A1/fr unknown
- 2007-04-12 ZA ZA200703020A patent/ZA200703020B/xx unknown
- 2007-04-13 NO NO20071907A patent/NO20071907L/no not_active Application Discontinuation
-
2008
- 2008-01-09 HK HK08100289.2A patent/HK1109317A1/xx not_active IP Right Cessation
- 2008-09-04 HK HK08109832.5A patent/HK1119546A1/xx not_active IP Right Cessation
-
2011
- 2011-02-08 US US13/023,124 patent/US8515267B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2587027C2 (ru) * | 2011-04-01 | 2016-06-10 | Ковэй Ко., Лтд. | Устройство подачи теплой воды и способ подачи теплой воды |
Also Published As
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2367328C2 (ru) | Устройство для нагревания жидкости и способ нагревания жидкости | |
US10799062B2 (en) | Fast heat-up of a thermal conditioning device | |
AU2011267130A1 (en) | Fast heat-up of a thermal conditioning device e.g. for coffee machine | |
RU2770175C2 (ru) | Электронная система управления двухступенчатого водонагревателя в автомате для продажи горячих напитков | |
AU2012324650B2 (en) | Flow heaters | |
AU2018229804B2 (en) | Beverage preparation machine and method for the control of a thermal conditioning device of such a beverage preparation machine | |
JP2022500151A (ja) | 可変的な吐出温度の温水を調製するための方法及び方法を実施するための飲料自動販売機 | |
JP2006025878A (ja) | 液体供給装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140910 |