RU2783504C1 - Flow electromagnetic induction fluid heater in a beverage vending machine - Google Patents
Flow electromagnetic induction fluid heater in a beverage vending machine Download PDFInfo
- Publication number
- RU2783504C1 RU2783504C1 RU2022100938A RU2022100938A RU2783504C1 RU 2783504 C1 RU2783504 C1 RU 2783504C1 RU 2022100938 A RU2022100938 A RU 2022100938A RU 2022100938 A RU2022100938 A RU 2022100938A RU 2783504 C1 RU2783504 C1 RU 2783504C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- fluid
- heater
- channel
- electromagnetic induction
- heating element
- Prior art date
Links
- 239000012530 fluid Substances 0.000 title claims abstract description 31
- 230000005674 electromagnetic induction Effects 0.000 title claims abstract description 29
- 235000013361 beverage Nutrition 0.000 title claims abstract description 22
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 57
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims abstract description 13
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 7
- 230000005291 magnetic Effects 0.000 claims description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 7
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 238000004870 electrical engineering Methods 0.000 abstract 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 57
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 5
- 230000003071 parasitic Effects 0.000 description 5
- 239000008236 heating water Substances 0.000 description 4
- 235000012171 hot beverage Nutrition 0.000 description 4
- 210000004080 Milk Anatomy 0.000 description 3
- 241001122767 Theaceae Species 0.000 description 3
- 235000020278 hot chocolate Nutrition 0.000 description 3
- 239000008267 milk Substances 0.000 description 3
- 235000013336 milk Nutrition 0.000 description 3
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 239000003570 air Substances 0.000 description 1
- 239000002775 capsule Substances 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 230000001804 emulsifying Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000003302 ferromagnetic material Substances 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 238000003303 reheating Methods 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Перекрестная ссылка на родственную заявкуCross-reference to related application
Данная патентная заявка испрашивает приоритет итальянской патентной заявки № 102019000009384, поданной 18.06.2019.This patent application claims the priority of Italian patent application no. 102019000009384 filed on 06/18/2019.
Область техники, к которой относится изобретениеThe field of technology to which the invention belongs
Настоящее изобретение в целом относится к области автоматов по продаже напитков, в частности к проточному электромагнитному индукционному нагревателю текучей среды для нагрева текучей среды, в частности воды, молока, воздуха и т.п., в автомате по продаже напитков, чтобы приготавливать горячие напитки из обезвоженного материала, таких как кофе, чай, горячий шоколад и т.п.The present invention generally relates to the field of beverage vending machines, in particular to a flow-through electromagnetic induction fluid heater for heating a fluid, in particular water, milk, air, etc., in a beverage vending machine to prepare hot drinks from dehydrated material such as coffee, tea, hot chocolate, etc.
Уровень техникиState of the art
Известны автоматы по продаже напитков, в частности для приготовления горячих напитков, из обезвоженного материала, таких как кофе, чай, горячий шоколад и т.п.Beverage vending machines are known, in particular for preparing hot drinks, from dehydrated material such as coffee, tea, hot chocolate and the like.
Такие автоматы по продаже напитков снабжены одним или несколькими нагревателями, выполненными с возможностью нагрева воды, например бойлерами или чайниками. Известные нагреватели, как правило, содержат нагревательный элемент, выполненный из резистивного материала и способный нагревать воду, содержащуюся внутри резервуара или контейнера автомата.Such beverage vending machines are provided with one or more heaters capable of heating water, such as boilers or kettles. Known heaters generally comprise a heating element made of a resistive material and capable of heating the water contained within the tank or container of the machine.
Более конкретно, нагревательный элемент постоянно погружен в воду, содержащуюся в контейнере, и к концам нагревательного элемента приложена разность потенциалов. Таким образом, внутри последнего вырабатывается электрический ток, который, за счет эффекта Джоуля, рассеивает энергию в виде тепла, тем самым нагревая воду за счет теплопроводности.More specifically, the heating element is constantly immersed in water contained in the container, and a potential difference is applied to the ends of the heating element. Thus, an electric current is generated inside the latter, which, due to the Joule effect, dissipates energy in the form of heat, thereby heating the water due to thermal conductivity.
Таким образом, необходимо поддерживать воду, содержащуюся в контейнере, при желаемой температуре, чтобы гарантировать быстрый розлив напитка.Thus, it is necessary to maintain the water contained in the container at the desired temperature in order to guarantee a quick dispensing of the beverage.
Отсюда следует, что если автомат бездействует в течение длительных периодов времени, для поддержания желаемой температуры воды внутри контейнера (обычно выше 85°C) будет потребляться значительное количество энергии.It follows that if the machine is idle for long periods of time, a significant amount of energy will be consumed to maintain the desired temperature of the water inside the container (typically above 85°C).
Более того, упомянутые выше нагреватели относятся к накопительному типу, то есть к тому типу, в котором заданный объем воды удерживается в контейнере и в котором вода нагревается и поддерживается при желаемой температуре; когда требуется раздача определенного объема горячей воды для приготовления соответствующего напитка, горячая вода, забираемая из контейнера, пополняется водой комнатной температуры. Таким образом, воду в контейнере необходимо нагреть и снова довести до желаемой температуры, чтобы гарантировать, что следующая раздача произойдет при желаемой температуре.Moreover, the heaters mentioned above are of the storage type, that is to say the type in which a predetermined volume of water is held in a container and in which the water is heated and maintained at the desired temperature; when a certain volume of hot water needs to be dispensed to prepare the corresponding drink, the hot water taken from the container is replenished with water at room temperature. Thus, the water in the container must be heated and brought back to the desired temperature to ensure that the next dispense occurs at the desired temperature.
Таким образом, в последнем случае необходим период ожидания для повторного нагрева воды, продолжительность которого зависит от количества горячей воды, подаваемой во время одной или нескольких предыдущих раздач.Thus, in the latter case, a waiting period is necessary for reheating the water, the duration of which depends on the amount of hot water supplied during one or more previous distributions.
Помимо температуры, важным параметром, который необходимо контролировать, является расход подаваемой горячей воды, который зависит, прежде всего, от типа приготовляемого напитка; например, в случае напитков, производимых с использованием растворимых веществ, требуется значительный (не менее 10 см3/с) расход горячей воды. При высоком расходе подаваемой горячей воды будет происходить быстрое падение температуры воды, содержащейся в контейнере, что приведет к длительному времени ожидания для последующей раздачи или к получению напитка, в котором растворимое вещество может образовывать комки.In addition to temperature, an important parameter to be controlled is the flow rate of hot water supplied, which depends primarily on the type of beverage being prepared; for example, in the case of beverages produced using soluble substances, a significant (at least 10 cm 3 /s) consumption of hot water is required. If the hot water supply is high, there will be a rapid drop in the temperature of the water contained in the container, resulting in a long waiting time for subsequent dispensing or a beverage in which the solute may form lumps.
В документах FR-A-2855359, EP-A-1380243 и DE-A-102007034370 приведены примеры проточных водонагревателей для нагрева воды за счет тепла, выделяемого с помощью электрических сопротивлений.Documents FR-A-2855359, EP-A-1380243 and DE-A-102007034370 give examples of instantaneous water heaters for heating water using heat generated by electrical resistances.
Описанные выше проблемы, связанные с нагревом воды в автоматах по продаже напитков, возникают из-за тепловой инерции, с которой нагревается данная масса воды.The problems described above associated with heating water in beverage vending machines arise from the thermal inertia with which a given body of water is heated.
Для устранения этих технических недостатков известны решения, использующие явление электромагнитной индукции для нагрева воды.To eliminate these technical disadvantages, solutions are known that use the phenomenon of electromagnetic induction to heat water.
В частности, известны проточные водонагреватели, в которых используется электромагнитная индукция для создания паразитных токов в канале, выполненном из электропроводящего материала, внутри которого течет вода, подлежащая нагреву. Паразитные токи рассеивают энергию за счет эффекта Джоуля в виде тепла, тем самым нагревая канал и, следовательно, воду, которая течет в контакте с ним.In particular, instantaneous water heaters are known which use electromagnetic induction to create parasitic currents in a channel made of electrically conductive material, within which the water to be heated flows. Parasitic currents dissipate energy through the Joule effect in the form of heat, thereby heating the channel and therefore the water that flows in contact with it.
Как известно, особенно выгодны электромагнитные индукционные нагреватели, так как они позволяют быстро нагревать воду.As is known, electromagnetic induction heaters are particularly advantageous, as they allow the water to be heated quickly.
В документе EP-A-2868242 настоящего заявителя описан нагреватель, содержащий металлический канал, намотанный в форме спирали и расположенный в полости катушки, которая выполнена из электроизолирующего материала и на которую намотана обмотка для создания электромагнитной индукции.Applicant's EP-A-2868242 describes a heater comprising a metal channel wound in the form of a helix and located in the cavity of a coil which is made of an electrically insulating material and which is wound with a winding to produce electromagnetic induction.
На обмотку подается переменный электрический ток, который за счет электромагнитной индукции вырабатывает паразитные токи, нагревающие, за счет эффекта Джоуля, спиральный металлический канал и, таким образом, воду, которая течет внутри него.An alternating electric current is applied to the winding, which, by electromagnetic induction, generates parasitic currents that heat, due to the Joule effect, the spiral metal channel and, thus, the water that flows inside it.
Катушка прикреплена к опорной конструкции автомата, в то время как металлический канал не имеет механических соединений с катушкой, а просто поддерживается гидравлическим контуром, к которому он присоединен с помощью простых быстроразъемных (вставных) фитингов.The coil is attached to the support structure of the machine, while the metal conduit has no mechanical connection to the coil, but is simply supported by a hydraulic circuit to which it is attached with simple quick-release (plug-in) fittings.
Более конкретно, металлический канал и катушка радиально разделены свободным пространством (воздушным промежутком).More specifically, the metal channel and the coil are radially separated by a free space (air gap).
Таким образом, обслуживание нагревателя, в частности замена металлического канала, становится гораздо легче, более экономичным и простым.Thus, maintenance of the heater, in particular the replacement of the metal channel, becomes much easier, more economical and simple.
В документе JP-A-2001284034 описан пример проточного водонагревателя, который обеспечивает нагрев за счет электромагнитной индукции.JP-A-2001284034 describes an example of an instantaneous water heater that provides heating by electromagnetic induction.
Раскрытие сущности изобретенияDisclosure of the essence of the invention
Хотя нагреватель описанного выше типа представляет собой функционально жизнеспособное решение для нагрева воды в автоматах по продаже напитков, заявитель имел возможность убедиться, что известные нагреватели могут быть дополнительно усовершенствованы, в частности, в отношении эффективности теплообмена, достигаемого с помощью нагревателя.While a heater of the type described above is a functionally viable solution for heating water in beverage vending machines, the Applicant has been able to see that known heaters can be further improved, in particular with regard to the heat exchange efficiency achieved by the heater.
Задача настоящего изобретения состоит в создании проточного электромагнитного индукционного нагревателя текучей среды, который является очень надежным и имеет ограниченную стоимость и который позволяет удовлетворить требования, указанные выше в связи с известными нагревателями.The object of the present invention is to provide a flow-through electromagnetic induction fluid heater which is very reliable and has a limited cost and which satisfies the requirements mentioned above in connection with known heaters.
Согласно настоящему изобретению указанная задача решена с помощью проточного электромагнитного индукционного нагревателя текучей среды и торгового автомата для приготовления горячих напитков, содержащего такой проточный электромагнитный индукционный нагреватель текучей среды, как заявлено в прилагаемой формуле изобретения.According to the present invention, this problem is solved by using a flow electromagnetic induction fluid heater and a hot drinks vending machine comprising such a flow electromagnetic induction fluid heater as claimed in the appended claims.
Краткое описание чертежейBrief description of the drawings
На фиг. 1 показан схематичный вид в перспективе, со снятыми для ясности деталями, узла подачи и нагрева, содержащего нагреватель, выполненный в соответствии с первым предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения;In FIG. 1 is a schematic perspective view, with details removed for clarity, of a supply and heating unit comprising a heater according to a first preferred embodiment of the present invention;
на фиг. 2 – в увеличенном масштабе и со снятыми для ясности деталями, осевой разрез по линии II–II, обозначенной на фиг.1;in fig. 2 - on an enlarged scale and with details removed for clarity, axial section along the line II-II, indicated in Fig.1;
на фиг. 3 – поперечный разрез по линии III–III, обозначенной на фиг.2;in fig. 3 - cross section along the line III-III, indicated in Fig.2;
на фиг. 4 – как на фиг. 2, соответствующий осевой разрез, в увеличенном масштабе и со снятыми для ясности деталями, нагревателя в соответствии со вторым предпочтительным вариантом осуществления изобретения;in fig. 4 - as in Fig. 2 is a corresponding axial section, on an enlarged scale and with details removed for clarity, of a heater in accordance with a second preferred embodiment of the invention;
на фиг. 5 – как на фиг. 3, соответствующий поперечный разрез нагревателя, показанного на фиг. 4;in fig. 5 - as in Fig. 3 is a corresponding cross section of the heater shown in FIG. four;
на фиг. 6 – как на фиг. 2, соответствующий осевой разрез, в увеличенном масштабе и со снятыми для ясности деталями, нагревателя в соответствии с третьим предпочтительным вариантом осуществления изобретения; иin fig. 6 - as in Fig. 2 is a corresponding axial section, on an enlarged scale and with details removed for clarity, of a heater in accordance with a third preferred embodiment of the invention; and
на фиг. 7 – как на фиг. 3, соответствующее поперечное сечение нагревателя, показанного на фиг. 6.in fig. 7 - as in Fig. 3, a corresponding cross section of the heater shown in FIG. 6.
Осуществление изобретенияImplementation of the invention
Настоящее изобретение будет описано ниже со ссылкой на нагрев воды без отказа от какой-либо общности в связи с этим, так как оно может также использоваться для нагрева других типов текучих сред, используемых в автоматах по продаже напитков, в частности жидкого молока или воздуха, используемого для эмульгирования жидкого молока, или других текучих сред, отличных от воды.The present invention will be described below with reference to the heating of water, without derogating from any generality in this regard, since it can also be used to heat other types of fluids used in beverage vending machines, in particular liquid milk or air used for emulsifying liquid milk, or other fluids other than water.
На фиг. 1–3 показан проточный электромагнитный индукционный нагреватель текучей среды для нагрева текучей среды, в частности воды, в автомате по продаже напитков (не показан), в частности для приготовления горячих напитков из обезвоженного материала, таких как кофе, чай, горячий шоколад и т. п., который в целом обозначен позицией 1.In FIG. 1-3 show a flow-through electromagnetic induction fluid heater for heating fluid, in particular water, in a beverage vending machine (not shown), in particular for preparing hot drinks from dehydrated material such as coffee, tea, hot chocolate, etc. n., which is generally indicated by
В частности, нагреватель 1 является частью узла 2 подачи и нагрева вышеупомянутого автомата по продаже напитков, который содержит:In particular, the
- контур 3 гидравлической подачи (который схематично показан на фиг. 1), снабженный резервуаром 4, содержащим воду, предпочтительно воду комнатной температуры, и выполненный с возможностью направления потока воды из резервуара 4 к нагревательному устройству 1 посредством трубы 5; и- a hydraulic supply circuit 3 (which is shown schematically in Fig. 1) provided with a
- электрическую схему 6 (которая схематично показана на фиг. 1), функция которой будет пояснена ниже.- an electrical circuit 6 (which is schematically shown in Fig. 1), the function of which will be explained below.
В частности, нагреватель 1 подключен к электрической схеме 6 и соединен по текучей среде с гидравлическим контуром 3.In particular, the
Как показано на фиг. 2, нагреватель 1 содержит трубчатый корпус 7, внутри которого образован проточный канал 7а для воды. Таким образом, трубчатый корпус 7 является полым, имеет продольную ось A и содержит впускное отверстие 8, через которое вода, которая подлежит нагреву и транспортируется гидравлическим контуром 3, подается при использовании в канал 7a, и выпускное отверстие 10, через которое при использовании нагретая вода вытекает из канала 7а.As shown in FIG. 2, the
Согласно данному предпочтительному и неограничивающему варианту осуществления изобретения трубчатый корпус 7 является по существу прямолинейным, в то время как канал 7а выполнен соосно оси А и имеет по существу круглое поперечное сечение.According to this preferred and non-limiting embodiment of the invention, the
Согласно непоказанному альтернативному варианту осуществления изобретения трубчатый корпус 7 и/или канал 7a могут иметь непрямолинейную конфигурацию, например, в том числе один или несколько криволинейных участков; более того, канал 7а может иметь некруглое поперечное сечение (например, эллиптическое, овальное, квадратное, прямоугольное, многоугольное и т.д.).According to a non-shown alternative embodiment of the invention, the
Трубчатый корпус 7 прикреплен к внутренней опорной конструкции (не показана) автомата известным способом, который подробно не описан.The
В частности, нагреватель 1 содержит верхнюю концевую часть 14 и нижнюю концевую часть 15, которые размещены в осевом направлении на противоположных сторонах трубчатого корпуса 7, прикреплены к трубчатому корпусу 7 и способны присоединяться (в частности, устанавливаться) к внутренней опорной конструкции автомата.In particular, the
Более конкретно, верхняя концевая часть 14 и нижняя концевая часть 15 образуют соответствующие осевые закрывающие элементы трубчатого корпуса 7.More specifically, the
В одном варианте осуществления изобретения верхняя концевая часть 14 и нижняя концевая часть 15 соединены с трубчатым корпусом 7 съемным образом, например, с помощью резьбового соединения.In one embodiment of the invention, the
Как показано на фиг. 1 и 2, впускное отверстие 8 и выпускное отверстие 10 образованы соответствующими выступами, продолжающими в осевом направлении от верхней концевой части 14 и от нижней концевой части 15 соответственно.As shown in FIG. 1 and 2, the
Более конкретно, внутри верхней концевой части 14 образован канал 17, который соединяет по текучей среде впускное отверстие 8 с каналом 7a, тем самым позволяя воде проходить через верхнюю концевую часть 14 и поступать в канал 7a.More specifically, a
Аналогичным образом, внутри нижней концевой части 15 образован канал 18, который соединяет по текучей среде канал 7а с выпускным отверстием 10, тем самым позволяя воде проходить через нижнюю концевую часть 15 и вытекать из трубчатого корпуса 7.Likewise, a
В свете вышеизложенного впускное отверстие 8 и выпускное отверстие 10 расположены на соответствующих противоположных осевых концах трубчатого корпуса 7.In light of the foregoing,
В показанном примере выпускное отверстие 10 соединено по текучей среде с выпускной трубой 16 (фиг. 1). Эта выпускная труба 16 выполнена с возможностью подачи нагретой воды из нагревательного устройства 1 в камеру для приготовления напитка (не показана), где нагретая вода окружает обезвоженный материал, как правило, содержащийся в предварительно проколотой капсуле. Полученный таким образом напиток затем подается из камеры для приготовления напитка в устройство розлива напитка (также не показано), с помощью которого он выдается из автомата.In the example shown,
Нагреватель 1 дополнительно содержит обмотку 11, образованную множеством концентрических витков 11а, намотанных с непосредственным контактом на внешнюю поверхность 12 трубчатого корпуса 7.The
Более конкретно, обмотка 11 выполнена с возможностью подачи переменного электрического тока с заданной частотой колебаний и создания таким образом электромагнитного индукционного поля.More specifically, the winding 11 is configured to supply an alternating electric current with a predetermined oscillation frequency and thereby create an electromagnetic induction field.
Более конкретно, при использовании электрическая цепь 6 прикладывает переменное напряжение к соответствующим концам 11b обмотки 11, вырабатывая таким образом вышеупомянутый переменный электрический ток и вышеупомянутое электромагнитное индукционное поле.More specifically, in use, the
Предпочтительно, трубчатый корпус 7 выполнен из материала, имеющего нулевую магнитную восприимчивость.Preferably, the
Таким образом, трубчатый корпус 7 взаимодействует с электромагнитным индукционным полем, создаваемым обмоткой 11, в минимальной степени или практически не взаимодействует с ним, тем самым предотвращая искажение последнего.Thus, the
Нагреватель 1 дополнительно содержит нагревательный элемент 13, который расположен внутри канала 7a таким образом, чтобы при использовании он был окружен потоком воды, протекающей внутри упомянутого канала 7a, и который при использовании может быть активирован посредством электромагнитного индукционного поля, создаваемого обмоткой 11.The
В частности, при подаче на обмотку 11 переменного электрического тока создается переменное электромагнитное индукционное поле, силовые линии которого пересекаются внутри канала 7a и, в частности, проходят через нагревательный элемент 13. Согласно закону Фарадея, изменение результирующего потока электромагнитного индукционного поля создает паразитные токи внутри нагревательного элемента 13, которые нагревают нагревательный элемент 13 за счет эффекта Джоуля.In particular, when an alternating electric current is applied to the winding 11, an alternating electromagnetic induction field is created, the lines of force of which intersect inside the
Нагревательный элемент 13, предпочтительно, выполнен из ферромагнитного материала. Таким образом, линии электромагнитного индукционного поля находятся ближе всего внутри нагревательного элемента 13, оптимизируя возникновение паразитных токов, и не рассеиваются внутри трубчатого корпуса 7.The
При использовании вода, которая течет внутри канала 7a, окружает нагревательный элемент 13 и, таким образом, нагревается посредством теплообмена за счет теплопроводности.In use, the water that flows inside the
Как показано на фиг. 2, нагревательный элемент 13 радиально отстоит от трубчатого корпуса 7, точнее от внутренней поверхности 19 канала 7а, на промежуток 20, внутри которого при использовании течет вода.As shown in FIG. 2, the
В частности, нагревательный элемент 13 продолжается в осевом направлении внутри канала 7a от верхней концевой части 14 до нижней концевой части 15 без какого-либо соприкосновения с внутренней поверхностью 19 канала 7a. Более конкретно, нагревательный элемент 13 прикреплен к верхней и нижней концевым частям 14 и 15.In particular, the
В соответствии с этим предпочтительным и не ограничивающим вариантом нагревательный элемент 13 имеет по существу круглое поперечное сечение и расположен внутри канала 7a соосно оси А.In accordance with this preferred and non-limiting embodiment, the
Соответственно, промежуток 20 имеет по существу кольцевое поперечное сечение.Accordingly,
Согласно альтернативному варианту осуществления изобретения, который не показан, нагревательный элемент 13 может иметь некруглое поперечное сечение, например: эллиптическое, овальное, квадратное, прямоугольное, многоугольное и т.д.According to an alternative embodiment of the invention, which is not shown, the
В примере, показанном на фиг. 2 и 3, нагревательный элемент 13 содержит единственный стержневой элемент, в частности состоит из него.In the example shown in FIG. 2 and 3, the
Как показано на фиг. 1 и 2, узел 2 подачи и нагрева дополнительно содержит датчик 21 температуры, выполненный с возможностью измерения температуры воды в выпускном отверстии 10.As shown in FIG. 1 and 2, the supply and heating unit 2 further comprises a
В частности, датчик 21 расположен по меньшей мере частично внутри канала 18 нижней концевой части 15 нагревателя 1 и, таким образом, выполнен с возможностью измерения, с приемлемой степенью приближения, температуры воды в выпускном отверстии 10.In particular, the
Узел 2 дополнительно содержит логический блок 22, выполненный с возможностью получения значений температуры, измеренных датчиком 21.Node 2 further comprises a
Логический блок 22 также выполнен с возможностью управления активацией и деактивацией электрической схемы 6, а также управления частотой колебаний переменного напряжения, прикладываемого электрической схемой 6 к обмотке 11.The
При использовании, основываясь на значении температуры выходящей воды, измеренной датчиком 21, логический блок 22 регулирует частоту колебаний и, таким образом, электрическое питание, подаваемое с помощью электрической схемы 6. Действительно, известно, что более высокая температура соответствует большей электрической мощности и в результате большему количеству тепла, вырабатываемого за счет эффекта Джоуля нагревательным элементом 13.In use, based on the value of the leaving water temperature measured by the
Таким образом, логический блок 22 управляет изменением температуры выходящей воды.Thus, the
Впускное отверстие 8 и выпускное отверстие 10 трубчатого корпуса 7, предпочтительно, расположены в соответствующих эксцентрических положениях по отношению к оси А.The
В частности, впускное отверстие 8 и выпускное отверстие 10 расположены в соответствующих диаметрально противоположных положениях по отношению к оси A.In particular, the
Таким образом, при использовании вода течет внутри канала 7a от впускного отверстия 8 к выпускному отверстию 10 в соответствии с неламинарным режимом движения. Действительно, так как впускное и выпускное отверстия 8 и 10 расположены на диаметрально противоположных сторонах по отношению к оси A, вода внутри промежутка 20 течет при турбулентном движении вокруг нагревательного элемента 13 таким образом, чтобы обеспечить однородный контакт текучей среды с упомянутым нагревательным элементом 13.Thus, in use, water flows within the
Работа нагревателя 1 согласно настоящему изобретению будет описана ниже с особой ссылкой на начальное состояние, при котором внутри резервуара 4 находится вода комнатной температуры.The operation of the
В этом состоянии, когда пользователь заказывает раздачу напитка, логический блок 22 позволяет, посредством системы клапанов и насосов известного типа (которые схематично показаны на фиг. 1), нагревать поток воды, проходящий через впускное отверстие 8 и канал 17 внутри трубчатого корпуса 7.In this state, when the user orders a beverage to be dispensed, the
Одновременно с этим логический блок 22 управляет активацией электрической схемы 6, которая прикладывает переменное напряжение заданной частоты к концам 11b обмотки 11, вырабатывая таким образом переменный электрический ток, который, в свою очередь, создает вышеупомянутое электромагнитное индукционное поле.Simultaneously, the
Как описано выше, это поле вызывает нагрев нагревательного элемента 13, который нагревает воду, протекающую внутри канала 7a и окружающую упомянутый нагревательный элемент 13.As described above, this field causes heating of the
Когда нагретая вода протекает через канал 18, датчик 21 измеряет ее температуру и отправляет измеренное значение в логический блок 22. Таким образом, достигается управление измеренной температурой с обратной связью.When the heated water flows through the
Затем нагретая вода подается по трубе 16 в камеру для приготовления выбранного напитка.Then the heated water is supplied through
На фиг. 4 и 5 проточный нагреватель, реализованный в соответствии с альтернативным предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения, в целом обозначен позицией 1'.In FIG. 4 and 5, a flow heater implemented in accordance with an alternative preferred embodiment of the present invention is generally indicated by 1'.
Так как нагреватель 1' аналогичен по конструкции и принципу действия нагревателю 1, ниже будут описаны только его конструктивные и функциональные отличия.Since the heater 1' is similar in design and operation to the
Одинаковые ссылочные позиции будут использоваться для обозначения аналогичных или эквивалентных частей и/или признаков.The same reference numerals will be used to refer to like or equivalent parts and/or features.
В частности, нагреватель 1' отличается от нагревателя 1 тем, что он снабжен нагревательным элементом 13', который содержит множество стержневых элементов, в частности состоит из них.In particular, the heater 1' differs from the
Более конкретно, нагревательный элемент 13' состоит из пучка стержневых элементов, имеющих меньший диаметр, чем диаметр единственного стержневого элемента, образующего нагревательный элемент 13 нагревателя 1.More specifically, the heating element 13' consists of a bundle of rod elements having a smaller diameter than the diameter of the single rod element forming the
В частности, каждый из стержневых элементов нагревательного элемента 13' продолжается в осевом направлении внутри канала 7a от верхней концевой части 14 до нижней концевой части 15.In particular, each of the rod elements of the heating element 13' extends axially inside the
Более конкретно, стержневые элементы прикреплены к этим верхней и нижней концевым частям 14 и 15.More specifically, the rod elements are attached to these upper and
При использовании поток воды, протекающий внутри канала 7a, окружает каждый из стержневых элементов, проходя в промежутках канала 7a между стержневыми элементами. В результате улучшается теплообмен, так как общая поверхность теплообмена нагревательного элемента 13' больше, чем у нагревательного элемента 13.In use, the flow of water flowing within the
На фиг. 6 и 7 проточный нагреватель, реализованный в соответствии с другим предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения, в целом обозначен позицией 1''.In FIG. 6 and 7, a flow heater implemented in accordance with another preferred embodiment of the present invention is generally indicated by 1''.
Так как нагреватель 1'' по конструкции и принципу действия аналогичен нагревателю 1, ниже будут описаны только его конструктивные и функциональные отличия.Since the heater 1'' is similar in design and principle of operation to the
Одинаковые ссылочные позиции будут использоваться для обозначения аналогичных или эквивалентных частей и/или признаков.The same reference numerals will be used to refer to like or equivalent parts and/or features.
В частности, нагреватель 1'' отличается от нагревателя 1 тем, что он снабжен нагревательным элементом 13'', который содержит множество тонких листов, в частности состоит из них.In particular, the heater 1'' differs from the
В частности, каждый из листов нагревательного элемента 13'' продолжается в осевом направлении внутри канала 7a от верхней концевой части 14 до нижней концевой части 15.In particular, each of the sheets of the heating element 13'' extends in the axial direction inside the
Более конкретно, листы прикреплены к этим верхним и нижним концевым частям 14 и 15.More specifically, sheets are attached to these upper and
При использовании поток воды, протекающий внутри канала 7a, окружает каждый из тонких листов, проходя в промежутках, образованных между каждой парой листов. В результате улучшается теплообмен, так как общая поверхность теплообмена нагревательного элемента 13'' гораздо больше, чем у нагревательного элемента 13'.In use, the flow of water flowing within the
Из рассмотрения особенностей нагревателей 1, 1', 1'', реализованных в соответствии с настоящим изобретением, становятся очевидными преимущества, достигаемые с их помощью.From a consideration of the features of the
В частности, за счет расположения впускного и выпускного отверстий 8 и 10 можно добиться равномерного потока воды внутри канала 7а трубчатого корпуса 7, чтобы получить по существу турбулентный поток вокруг нагревательного элемента 13, 13', 13'' и, таким образом, эффективный и более равномерный теплообмен с последним.In particular, by arranging the inlet and
Более того, благодаря форме нагревательного элемента 13' можно достичь повышенного теплообмена, так как поверхность теплообмена больше, чем у нагревательного элемента 13.Moreover, due to the shape of the heating element 13', an increased heat exchange can be achieved since the heat exchange surface is larger than that of the
Кроме того, благодаря форме нагревательного элемента 13'' это улучшение становится гораздо более заметным, так как соотношение между поверхностью теплообмена и объемом нагревательного элемента 13'' больше по сравнению с соотношением между поверхностью теплообмена и объемом нагревательного элемента 13, 13'.In addition, due to the shape of the heating element 13'', this improvement becomes much more noticeable, since the ratio between the heat exchange surface and the volume of the heating element 13'' is larger compared to the ratio between the heat exchange surface and the volume of the
В результате очевидно, что описанные и показанные нагреватели 1, 1', 1'' могут быть модифицированы и изменены без отклонения за пределы объема защиты, определяемого формулой изобретения.As a result, it is obvious that the described and shown
Claims (17)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
IT102019000009384 | 2019-06-18 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2783504C1 true RU2783504C1 (en) | 2022-11-14 |
RU2783504C9 RU2783504C9 (en) | 2022-12-08 |
Family
ID=
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU223462U1 (en) * | 2023-11-08 | 2024-02-16 | Общество с ограниченной ответственностью "МАЙНЛЕР" (ООО "Майнлер") | Coolant heating device |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001284034A (en) * | 2000-04-04 | 2001-10-12 | Shimada Phys & Chem Ind Co Ltd | Heating device of fluid |
RU2005139558A (en) * | 2003-05-19 | 2006-05-10 | Себ С.А. (Fr) | LIQUID HEATING DEVICE FOR ELECTRIC HOUSEHOLD APPLIANCE AND ELECTRIC HOUSEHOLD APPLIANCE EQUIPPED WITH SUCH APPLIANCE |
US7486877B2 (en) * | 2002-07-12 | 2009-02-03 | Nestec S.A. | Device for the heating of a liquid |
RU2591768C2 (en) * | 2011-03-14 | 2016-07-20 | Нестек С.А. | Automatic device for beverage preparation |
WO2017220436A1 (en) * | 2016-06-22 | 2017-12-28 | Nestec Sa | In-line heating device |
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001284034A (en) * | 2000-04-04 | 2001-10-12 | Shimada Phys & Chem Ind Co Ltd | Heating device of fluid |
US7486877B2 (en) * | 2002-07-12 | 2009-02-03 | Nestec S.A. | Device for the heating of a liquid |
RU2005139558A (en) * | 2003-05-19 | 2006-05-10 | Себ С.А. (Fr) | LIQUID HEATING DEVICE FOR ELECTRIC HOUSEHOLD APPLIANCE AND ELECTRIC HOUSEHOLD APPLIANCE EQUIPPED WITH SUCH APPLIANCE |
RU2591768C2 (en) * | 2011-03-14 | 2016-07-20 | Нестек С.А. | Automatic device for beverage preparation |
WO2017220436A1 (en) * | 2016-06-22 | 2017-12-28 | Nestec Sa | In-line heating device |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU223462U1 (en) * | 2023-11-08 | 2024-02-16 | Общество с ограниченной ответственностью "МАЙНЛЕР" (ООО "Майнлер") | Coolant heating device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2672847C2 (en) | Device and method for heating water in machine for making and dispensing beverages | |
WO2014195842A2 (en) | A device and a method for the preparation of hot liquid or steam | |
JP7470132B2 (en) | Electromagnetic induction continuous flow hot water heater for beverage vending machines | |
RU2783504C1 (en) | Flow electromagnetic induction fluid heater in a beverage vending machine | |
RU2783504C9 (en) | Flow electromagnetic induction fluid heater in a beverage vending machine | |
RU2784391C1 (en) | Flow electromagnetic-induction fluid heater in a vending machine for preparing beverages | |
AU2020297015B2 (en) | Continuous-flow electromagnetic-induction fluid heater in a vending machine for preparing beverages | |
AU2020295015B2 (en) | Continuous-flow electromagnetic-induction fluid heater in a vending- machine for preparing beverages | |
US20230225018A1 (en) | Electromagnetic induction continuous-flow milk heater in an automatic beverage vending machine |