TW201446199A - 模組式飲料製造及分配裝置 - Google Patents

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Abstract

一種模組式飲料調製裝置，其包括一可移除式熱水產生模組、一可移除式被加壓熱水產生模組、以及一可移除式蒸汽產生模組，全皆被連接至一遠離的分配液體飲料分配單元。

Description

模組式飲料製造及分配裝置
本案揭示係有關一種例如是被用於產生咖啡、蒸汽加壓煮出的濃咖啡、茶及類似者的調製單元。
用於調製飲料的各種不同的機器是本領域中已知的。此類機器提供一單一功能，例如是提供給茶的熱水、之後被強行通過咖啡渣以製造咖啡的被加壓熱水、或用於牛奶發泡或製造濃咖啡的蒸汽。某些已知的機器提供二、或三種此些功能的一種組合。
一習知技術之調製裝備的一範例被揭示在頒給珀魯卡(Perucca)的美國第3,795,788號專利案(〝'788專利案〞)中。該'788專利案揭示一種具有一用於交替地產生蒸汽或未加壓熱水之熱交換器的咖啡調製機器。該機器進一步包括一用以控制水流的閥及一恆溫控制器。然而，除了其他缺少的元件外，該'788專利案並未揭示一種用於熱水、被加壓熱水、及蒸汽之遠離的分配裝備。該'788專利案亦未揭示一種用於提供同樣內容的模組系統。
一第二習知技術裝備係由頒給羅賓斯(Robins)等人的美國第4,757,752號專利案(〝'752專利案〞)所揭示。該'752專利案揭示一種茶調製及分配機器，其包括有一用於加熱一非加壓水流的機構，該水流隨後通過 一層茶葉以產生茶。然而，該'752專利案並未揭示多條分配通路、一遠離的分配單元、或一蒸汽或被加壓水的單元。
頒給易葛斯特(Eugster)之美國第4,947,738號專利案(〝'738專利案〞)揭示一種包括有一陶瓷多位閥的熱飲料製造機器。該'738專利案並未揭示一模組化或一遠離的分配單元。
頒給易葛斯特(Eugster)之美國第5,357,848號專利案(〝'848專利案〞)揭示一種具有多流線的咖啡機，但其並未揭示多個可移除式模組或一被連接至此些模組之遠離的分配單元。
頒給普琺伊費爾(Pfeifer)等人之美國第5,551,331號專利案(〝'331專利案〞)的另一習知技術裝備揭示一種具有一和一熱交換器流體式連結的調製頭。該'331專利案並未揭示一模組設計或一遠離的分配單元。
頒給艾伯特(Albert)等人之習知技術裝備美國第5,372,061號專利案(〝'061專利案〞)揭示另一種濃咖啡機，然而其亦未揭示用於蒸汽及水之一遠離的分配單元或可移除式模組構件。
頒給克勞望(Klawuhn)等人之美國第5,778,765號專利案(〝'765專利案〞)揭示另一種具有一多位閥的習知技術飲料調製裝置，但其並未揭示多個用於蒸汽及熱水產生的可移除式模組單元。此外，其並未揭示一用於飲料的可移除式分配單元。
另一習知技術揭示係來自頒給穆勒(Muller)等人之美國第6,561,079號專利案(〝'079專利案〞)。該'079專利案揭示一種用於發泡液體的蒸氣產生裝備，但其並未揭示從一單一裝備或模組可移除式構件提供熱水、被加壓熱水、及蒸汽。
因此，雖然在習知技術中已揭示了多種飲料調製裝置，但是習知技術皆未揭示一種具有一分別地產生蒸汽、熱水、及被加壓熱水之模組可移除式單元的飲料調製裝備。
習知技術亦未揭示教導或建議具有一遠離的分配單元、一用於管理流至一蒸汽分配單元之流體流速的控制系統、一可變壓力輸送系統、或一閥致動蒸汽分配單元的飲料調製裝備。
本案揭示係有關一種用於製造及分配飲料的系統及裝置。
有多種可從本案揭示得到利益之類型的飲料分配器，例如是咖啡調製機、茶調製機或飲料濃縮分配器。更特別地是，任何從不同出口產生多於一種飲料或從多個出口產生一種飲料的飲料分配器可從本案揭示得到利益。
例如先前所提及的飲料分配器可被建構成具有一從該飲料分配器之一主結構或本體的一上部分水平地伸出的懸頂部分。該懸頂部分包含一或多個飲料從其被分配的出口。
簡言之，一種模組式飲料調製裝置被揭示。該裝置包括有一可移除式熱水產生模組、一可移除式被加壓熱水產生模組、以及一可移除式蒸汽產生模組，全皆被連接至一遠離的分配液體飲料分配單元。
有利地，本案發明的設計讓各飲料模組可有方便的維護及升級，而不會中斷該飲料調製裝置的使用或其相關的工作目的。
本案系統有利地在一如所需求的基礎上提供蒸汽給蒸汽分配裝備及最後給蒸汽棒。因此，該蒸汽通道在不使用時並不必要是飽和的。 本設計因此大大地降低例如在發泡牛奶之前對〝清理〞該蒸汽管線的需求。此給予本案發明之使用者一用於製造飲料之更好的周轉時間。固定管線飽和的缺少亦能提供改善的構件壽命。
熟習相關技術者在考慮以下之圖式、說明及文中的申請專利範圍下會明白額外的特徵。
依據一第一觀點，本案發明提供一種飲料製造及分配裝置，其包括：一第一模組，其被連接至一水供應設備及一動力源，用以產生熱水；一第二模組，其被連接至一水供應設備及一動力源，用以產生被加壓的熱水；一第三模組，其被連接至一水供應設備及一動力源，用以產生蒸汽；其中各模組被流體式地連接至一遠離的分配單元；及其中該遠離的分配單元包括：一熱水輸送裝備；一被加壓熱水輸送裝備；及一蒸汽輸送裝備。
在較佳的實施例中，該遠離的分配單元係可移除的。
在實施例中，該遠離的分配單元被設置在一櫃臺的表面上，且該等第一、第二及第三模組被設置在該櫃臺表面的下方。
在實施例中，該飲料裝置進一步包括至少一電子式控制裝備及至少一電子式輸入裝備，該至少一電子式控制裝備和該等第一模組、第二模組及第三模組中的至少一個電子式連結，且該至少一電子式輸入裝備和該至少一電子式控制裝備電子式連結，其中該電子式控制裝備從該等第一模組、第二模組及第三模組接收輸入值，並提供輸出指令給該等第一模 組、第二模組及第三模組。
在實施例中，該第三模組包括一水入口、一電磁閥、一蒸汽鍋爐、一溫度感測器、及一充填準位感測器，其中該水入口係和電磁閥流體式連接，其中該電磁閥被電子式地連接至該電子式控制裝備，以使該電子式控制裝備可依據來自該電子式輸入裝備以及該蒸汽鍋爐之該溫度感測器及該充填準位感測器的輸入值調節通過該電磁閥的水流量。
該飲料裝置可進一步包括一加熱元件，其中該電子式控制裝備從該充填準位感測器及該溫度感測器接收回饋輸入值，並提供控制信號給該加熱元件。
該飲料裝置可進一步包括一蒸汽閥，該蒸汽閥被電子式地連接至該電子式控制裝備，其中該蒸汽閥為三向式類型，其中在該蒸汽閥被致動時，一被機械式地附接於蒸汽閥的蒸汽輸送管被打開給來自蒸汽鍋爐的蒸氣流。
在實施例中，該飲料裝置可進一步包括一和該蒸汽閥電子式連結的微動開關，其中，在打開時，微動開關命令該蒸汽鍋爐經由一流體連接管供應蒸汽給該蒸汽輸送裝備，用於使蒸汽流通過一蒸汽通道，及最終流出一蒸汽棒。
較佳地，該流體連接管具有一被附接於該被電子式控制之閥的第一端部，及一被附接於一被機械式控制之針閥的第二端部，其中該裝置進一步包括用於打開該機械閥及致動一開關的機構，且進一步包括一被流體式地連接至該被機械式控制之針閥的出口。
該蒸汽棒可包括和一蒸汽路徑連結之內管，一未和蒸汽路徑 連結之第二外管，以使該內及外管之間有一分隔開的空間，以及一被放置在該內管及該外管之間的絕緣材料，以提供一介於該蒸汽路徑和該外管之間的熱屏障。
在實施例中，該第二模組包括流量計、泵、馬達、第一鍋爐、第二鍋爐、加熱元件、溫度感測器、及電磁閥，其中該第二模組被電氣式地連接至該電子式輸入裝備，該電子式輸入裝備係和該至少一電子式控制裝備電子式地連結。
較佳地，該至少一電子式控制裝備係進一步和該流量計電子式地連結，使得該流量計能提供流動速率資訊給該至少一電子式控制裝備，以使該至少一電子式控制裝備能適當地控制泵。
在實施例中，該電子式輸入裝備被配置成接受一用於水之想要的輸出溫度，其中來自鍋爐之溫度感測器回饋溫度資訊給該至少一電子式控制裝備，該至少一電子式控制裝備係和鍋爐之加熱元件電子式地連結，藉以在水經由各個別之流體通路離開各鍋爐時，控制水的溫度。
該被加壓熱水輸送裝備可包括用於控制從一調製頭被輸送至分配點之流體之溫度的機構，其中該調製頭包括被附接至該調製頭的一加熱元件及一溫度感測器，其中該加熱元件及該溫度感測器係進一步以無線或有線的方式和該至少一電子式控制裝備電子式連結，使得該至少一電子式控制裝備可進一步調節進入調製頭之水的溫度，及在調製頭處直接提供細微的溫度調節。
該被加壓熱水輸送裝備可包括用於控制從該第二模組被輸送至分配點之流體之壓力的機構，其中該調製頭進一步包括以有線或無線 的方式和該至少一電子式控制裝備電子式連結的壓力轉換器、分壓計、及致動器/開關，使得該至少一電子式控制裝備可進一步調節進入該調製頭之水的壓力，及在調製頭處直接提供細微的壓力調節。
該分壓計較佳地被直接地連接至致動器開關或控制桿，並以有線或無線的方式和該至少一電子式控制裝備電子式連結；該至少一電子式控制裝備接收來自分壓計的資訊，並進一步命令馬達以一和分壓計之位置呈直接關係之轉動速度作動泵，以便能提供一回饋迴路。
概括地，該被加壓熱水輸送裝備包括有一學習電子控制系統，其中該學習電子控制系統包括：一電腦化電子控制裝備；一使用者可致動之資料儲存裝備，其和該控制裝備電子式連結；至少一流體操控裝備，其和該控制裝備電子式連結，且可操作來接收來自該控制裝備的指令；至少一感測器，其和該至少一流體操控裝備電子式連結，且可操作來接收來自該至少一流體操控裝備的資訊；該至少一感測器進一步和該控制裝備電子式連結，且可操作來將該資訊送至該控制裝備；該至少一感測器進一步和該資料儲存裝備電子式連結，其中該資料儲存裝備可操作來接收來自該至少一感測器的資訊，儲存該資訊，並將該資訊送至該控制裝備；及一使用者輸入裝備被選擇式地操作來輸入指令至該控制裝備。
該至少一感測器可選自一由一溫度計、一壓力轉換器、一電 壓轉換器、一分壓計、及一位置感測器所組的群組。
該至少一流體操控裝備可選自一由一泵、一加熱器、及一流量調節器所組的群組。
依據另一觀點，本案發明提供一種為能有一致表現之系統化程式管理飲料製備裝置的方法，該方法包括以下步驟：控制一飲料製備裝置的操作；決定一想要的輸出值；電子式地監測該操作；在該裝置產生該想要的輸出值時記憶該裝置的操作參數；及使用該被記憶的參數來控制該飲料製備裝置之接續使用，例如量、時間、循環時間、流速。
圖1為依據本案發明之一實施例之一飲料調製裝置的一前概略正面視圖；圖2為依據本案發明之一實施例之一蒸汽產生模組的一概略視圖；圖3A1為依據本案發明之一實施例之一蒸汽分配器於關閉方位的一橫剖面視圖；圖3A2為依據本案發明之一實施例之一蒸汽分配器於打開方位的一橫剖面視圖；圖3B為依據本案發明之一實施例之一蒸汽分配器的一概略視圖；圖3C為依據本案發明之一實施例之一蒸汽棒的一橫剖面視圖；圖3D1至6為依據本案發明之一實施例之蒸汽分配器的各種不同的概略視圖；圖4為依據本案發明之一實施例之一調製產生模組的一概略視圖； 圖5為依據本案發明之一實施例之一調製分配器的一概略視圖；圖6為依據本案發明之一實施例之一熱水產生模組的一概略視圖；圖7為依據本案發明之一實施例之一熱水分配器的一概略視圖；及圖8為依據本案發明之一實施例之一學習系統的一方塊流程圖。
貫穿該等數個圖式，各種不同的參考符號係一致地指向相同的各別結構元件。
首先參考圖1，飲料調製裝置10000被顯示為具有在櫃台下方的產生單元1100，其包括有一可移除式蒸汽產生模組2000、一可移除式調製模組4000、以及在某些實施例中的一可移除式熱水模組6000，其等各包括有對飲料製作及調製相關技術具有一般知識者通常知道之類型的電氣及管線連接。一水源(未被顯示出)被流體式地連接到各不同的流體產生模組2000、4000、6000，及一電源(未被顯示出)被電氣式地連接到該裝置10000，以提供電力給電子構件。
飲料調製裝置10000進一步包括有一在櫃台上方的或分配的單元1200。分配單元1200可被設置在一櫃台上在產生單元1100的正上方或相當地遠離該產生單元1100。所謂在櫃台上方的單元包括有控制面板1500、蒸汽分配裝備3000、調製分配裝備5000、及熱水分配裝備7000。然而熟習相關技術者是會暸解到，本系統是可包括多個控制器1500或在任何位置的控制器，例如是被附接在如以下被更詳細說明的個別模組上。
用詞〝可移除式〞被使用在本說明書中及申請專利範圍中，以代表該等模組2000、4000、6000自該等各別之分配器3000、5000、7000 的分開性。
有利地，由於產生模組2000、4000、6000之在櫃台下方的配置，在櫃台上方的區域便幾乎是空下來的，且可被用於其他的目的。因此，本案發明之一獨特的特徵便是，該分配單元1200係相對該等產生模組2000、4000、6000被遠離式地配置。為了本說明書及申請專利範圍的目的，相關分配單元1200及產生模組被使用的用語〝遠離〞(以及〝遠離式地〞)將指出，該分配單元1200並未和產生模組直接接觸。然而，該分配單元1200及該等產生模組2000、4000、6000係由管件或類似者相連接，以將蒸汽、加壓熱水及熱水輸送至個別的分配裝備。
用詞〝遠離〞亦被使用來提供該等模組及分配器的分離性。相對現有咖啡設備的另一選擇為，依據本案發明之該裝置的該產生單元(模組)及分配系統是可遠離彼此被設置。特別是對以蒸汽加壓煮出的濃咖啡而言，獨特的是調製/分配頭可遠離或離該等加熱、加壓及控制模組(產生單元)某些距離被設置。
最後，如被使用在本說明書及申請專利範圍中的用詞〝模組式〞係指各種不同的產生模組及/或分配裝備可於該處被組裝、連接、拆解、致動、停止及更換的一種裝置。
分配單元1200
首先如圖1中所圖示說明的，模組式飲料調製裝置10000包括分配單元1200。在一較佳的實施例中，分配單元1200包括蒸汽分配裝備3000、調製分配裝備5000、及熱水分配裝備7000。各分配裝備分別被流體式地連接至其對應的流體產生模組，特別是蒸汽產生模組2000、調製產生 模組4000、及熱水產生模組6000。
如圖1中被進一步圖示說明的，模組式飲料調製裝置10000之分配單元1200較佳地被設置在一酒吧台上或其他用於準備及提供飲料的方便位置。在本案發明的較佳實施例中，蒸汽、調製及熱水產生模組2000、4000、及6000較佳地係被設置在遠離分配單元1200處，但係被流體式地連接到該分配單元1200。
本案系統包括有一聯合及控制所有在系統中之模組的獨特連結裝備。
該連結裝備執行提供介於一或多個分配、飲料調製及控制裝置(亦即飲料分配器及飲料產生模組)之間的2位連結的功能。如此之目的為提供一用於被揭示之此等多個裝置之單獨的控制及管理方法，其使一可能是大的及/或昂貴的系統能被處理成離一系統控制及管理方面的一單獨及局部的系統。
以下將給予一對蒸汽系統、調製系統及熱水系統的各別說明。
蒸汽系統2000及3000
現轉至圖2，圖中顯示有依據本案發明之一實施例的一蒸汽產生模組2000的一概略圖式。在其他的實施例中，可缺掉一或多個特徵件及/或構件。
蒸汽產生模組2000經由無線或有線方式被電子式地連接至控制器1500。控制器1500可為一種如一般被使用在飲料調配系統及於此技術中具有一般知識者所熟知之標準的電子控制裝備。然而，較佳的控制器 1500是一種被設計來接受網路連結及特定地控制本案發明的獨特設計。如同會於以下被更詳細地說明的，控制器1500接收來自不同的溫度、充填準位、及其他感測器的輸入值，以控制通過及離開蒸汽模組2000之流體的流量及溫度。
如於本實施例中所顯示的，控制器1500為一單獨的單元，其從多個獨特的產生模組接收輸入值並提供輸出指令至同一產生模組。然而，提供一獨特的控制單元給各產生模組亦是落在本案發明之範圍內的。
此外，控制單元1500可應用提供修改由模組2000、4000、6000的控制器1500所儲存的軟體、韌體或其他數值的能力之一遠方的資料源連接，證實對熟習相關技術者而言是有利的。特別地是，遠方的資料源連接能力及由模組2000、4000、6000的控制器1500所儲存的軟體、韌體或其他數值的修改，可有利地提供一管理者來將和飲料分配、飲料調製及/或蒸煮程序相關聯的參數，改變成被揭示之模組式飲料調製裝置之同時及來自一遠方位置的一整個變換位置。
對如先前所述之經由輸入面板1550來輸入資訊之目前發明的使用者而言，如上所述之遠方的資料源亦可是另一種的選擇。
回到圖2，蒸汽產生模組2000較佳地係包括有一電磁閥210、一蒸汽鍋爐215、一加熱元件220、一充填準位感測器225、一溫度感測器230、一壓力開關235、一蒸汽電子閥240、一排洩閥245及流體通路201、202及203。
一水入口205經由流體通路201被流體式地連接至一水供應設備(未被顯示出)。水入口205進一步地和電磁閥210流體式地連接。電磁 閥210被電子式地連接至控制器1500，以使控制器1500能依據來自將於以下被論述之輸入面板1550以及蒸汽鍋爐215之溫度感測器230及充填準位感測器225的輸入值，調節通過電磁閥210之水的流量。
同樣參考圖2，水沿著流體通路201從電磁閥210流至蒸汽鍋爐215。蒸汽鍋爐215一般係包括有加熱元件220、充填準位感測器225、溫度感測器230、壓力開關235、及蒸汽閥240，其等全部被電子式地連接至控制器1500。控制器1500從感測器225及230接收回饋輸入值，並提供控制信號給加熱元件220。所述之裝置應用在一密閉容器中之介於壓力及溫度之間的固有關係，使得壓力開關235或者溫度感測器230可經由稍微不同的方式執行相同的功用。
如在圖2中所進一步圖示說明的，蒸汽鍋爐215經由流體通路202被流體式地連接至排洩閥245。來自蒸汽鍋爐215之過剩的水經由此通路被排出。蒸汽離開蒸汽鍋爐215通過受控制之蒸汽電子閥240及流出蒸汽通路203流至蒸汽分配器3000，如圖3a及3b中被詳細圖示說明的。
該電子閥240為一三向式類型，且被設置在該蒸汽模組2000中。在致動下，被機械式地附接於該蒸汽電子閥240的該蒸汽輸送管203被打開以使來自於蒸汽鍋爐215的蒸汽流動。
現參考圖3A1、3A2、3B及3D，於其中顯示有蒸汽分配器3000(亦被稱為〝蒸汽分配裝備〞)之橫剖面視圖及概略視圖。蒸汽分配器3000一般包括有蒸汽通道305、罩殼310、蒸汽棒320、蒸汽握把330、針閥340、及微動開關350。如圖3A1及3A2中所進一步圖示說明的，蒸汽握把330繞著樞轉點331轉動。當蒸汽握把330被壓下時，該機構繞著樞轉點331轉 動，以使針閥340移動頂靠偏壓彈簧360，藉以打開蒸汽通道305。
微動開關350係和蒸汽電子閥240電子式相連通(圖2)。在打開時，微動開關350命令蒸汽鍋爐215(圖2)經由一流體連接管203供應蒸汽給蒸汽分配器3000，用於蒸汽流通過蒸汽通道305，且最後流出蒸汽棒320。
針閥340計量及管理蒸汽流(蒸汽壓力控制)。有利地，被施用之組合致動及計量系統的性質及優點，使該蒸汽管在停止或關閉位置時能被排空流出。
本系統有利地是在一需要的基礎上提供蒸汽給分配器3000及最後給蒸汽棒320。因此，該蒸汽通道305在不使用時並不必要是飽和的。本設計因此大大地降低在發泡牛奶之前對〝清理〞該蒸汽管線203的需求。此給予本案發明之使用者一用於製造飲料之更好的周轉時間。沒有固定管線飽和亦能提供改善的構件壽命。
圖3C顯示依據本案發明之一實施例之一蒸汽棒320的一橫剖面視圖。該蒸汽棒320一般是包括有在外側的不鏽鋼管324、在內側的不鏽鋼管322、絕緣材料323、球接頭配件325、蒸汽末端配件326、及蒸汽末端件327；當蒸汽流通過該蒸汽棒320內部時，此種特別的結構大大地降低該蒸汽棒320的溫度，即使是在大量的使用下。
調製系統4000及5000
現參考圖4，其中顯示有調製模組4000的一概略視圖。
調製模組4000控制來自一水供應設備至調製頭510及調製分配器5000之分配點505之水的流量、溫度、及壓力。
如圖4中所圖示說明的，調製模組4000較佳地係包括有流量計410、泵415、馬達420、第一鍋爐425、第二鍋爐430、加熱元件426及431、溫度感測器427、432、電磁閥435、及流體管線401、402、403。
水從一水供應設備(未被顯示出)經由流體管線401流入水入口405。水入口405在一第一側被流體式地連接至該水供應設備，且在一第二側被流體式地連接至流量計410。
流量計410進一步被流體式地連接至由馬達420提供動力之泵415。較佳地，該馬達420是一種無刷磁性直流馬達。
調製模組4000被電氣式地連接至和控制器1500電子式連結的輸入面板1550。熟習相關技術者會瞭解到，此種電子式連結可為有線式的或無線式的。控制器1500被進一步和流量計410電子式連結。因此，流量計410提供流速資訊給控制器1500，以使控制器1500能適當地控制泵415。
提供單一控制單元1500給所有的產生模組，抑或是提供一獨特的控制單元給各模組，皆是落在本案發明之範圍內的。獨特的控制單元提供故障或過時控制器的簡易更換。而單一控制單元則除了其他的優點外提供簡單的通路及初始裝設。同樣地，本案發明可被實施成使用一或多個顯示/輸入單元1550。
繼續參考圖4，其中顯示有連續水流通過流體管線401流進第一鍋爐425。鍋爐425因此和泵415流體相連接。第一鍋爐425包括有溫度感測器427，該感測器427亦以有線或無線的方式和控制器1500電子式連結，以使控制器1500能偵測在鍋爐425中之水的溫度。第一鍋爐425進一步包括加熱元件426，該加熱元件426係以有線或無線的方式和控制器 1500電子式連結，以使控制器1500能被用來調整加熱元件426的輸出。
同樣參考圖4，其中顯示有流體管線401在其離開第一鍋爐425進入第二鍋爐430時之連續性。鍋爐430因而和第一鍋爐425流體相連接。第二鍋爐430包括有溫度感測器432，該溫度感測器432亦以有線或無線的方式和控制器1500電子式連結，以使控制器1500能偵測在第二鍋爐430中之水的溫度。第二鍋爐430進一步包括加熱元件431，該加熱元件431係以有線或無線的方式和控制器1500電子式連結，以使控制器1500能被用來調整加熱元件431的輸出。
因此，依據本案發明之該裝置的使用者可將用於水之一想要的輸出溫度輸進入輸入面板1550。該資訊被電子式地連結至控制器1500。來自鍋爐425及430之溫度感測器427及432分別地回饋溫度資訊給控制器1500，該控制器1500和鍋爐425及430之加熱元件426及431電子式連結，因而在水經由各流體通路402或403離開各鍋爐時控制水的溫度。
有利地，該具有二個(或多個)分別之鍋爐的配置使第一鍋爐能被當成一預熱鍋爐，及另一鍋爐被當成一最終精確溫度控制的鍋爐。該控制系統之演算法及反應特徵可對該第一鍋爐更為積極，因為其目的是快速地將水溫升高至接近設定點，同時第二鍋爐需要一較為精細的調整及較不積極的控制特徵，以提供細微的溫度控制及精確度。第一鍋爐的溫度可例如是約90℃，而第二鍋爐的溫度可例如是約90.2℃。
再次參考圖4，其中顯示有三位型的電磁閥435，其被流體式地連接至鍋爐430，及和控制器1500電子式地連結。控制器1500調節通過電磁閥435的流動，使得來自鍋爐430之被加熱的水能沿著流體通路402 流通過電磁閥435流至流體連結頭440，及到達以下更詳細被說明之調製分配器5000。或者，多餘的水會從電磁閥435沿著流體通路403流至排洩接頭445，及到達一正常的排放系統。
如先前所談及的，控制器1500命令電磁閥435分配一想要量之被加熱及加壓的水，以沿著流體通路402流至流體連結頭440，及進一步沿著流體通路402流至分配單元5000。
現參考圖5，其中顯示有調製分配器5000之一實施例的一概略視圖。調製分配器5000一般包括有一調製頭510，其具有一被流體式地附接於其上的分配點505。雖然未被顯示在圖式中，有可能被提供有一把手及一或多個分配噴嘴的一過濾保持器，可被嚙結至該分配點505。嚙結可藉由一卡銷連結或其他相關技術中所知道的方式。
本案發明較佳地包括有控制從調製頭510被輸送至分配點505之流體溫度的機構。調製頭510因此較佳地包括有被附接於調製頭510的加熱元件525及溫度感測器520。加熱元件525及溫度感測器520進一步以無線或有線的方式和控制器1500電子式連結，以使控制器1500能進一步調整進入調製頭510之水的溫度，並在調製頭510處直接提供細微的溫度調節。
本案發明進一步較佳地包括有控制從調製系統被輸送至分配點505之流體壓力的機構。調製頭510可因此進一步地包括有以有線或無線的方式和控制器1500電子式連結的壓力轉換器515、分壓計530及致動器/開關535，以使控制器1500能進一步調整進入調製頭510之水的壓力，並在調製頭510處直接提供細微的壓力調節。
分壓計530較佳地是被直接地連接至致動器開關或控制桿535，且以有線或無線的方式和控制器1500連結。控制器1500從分壓計530接收資訊，並進一步命令馬達420來以一和分壓計530之位置直接相關的轉動速度作動泵415。此回饋迴路提出一可變動及使用者可控制的壓力〝分佈曲線〞，熟習相關技術者會發現到，其對咖啡飲料特別是濃咖啡之調製是有利的。
記憶開關540亦以有線或無線的方式和控制器1500連結。記憶開關540在被致動時，命令控制器1500將來自分壓計530的數值儲存進入控制器1500的記憶體，以使在由致動器535(其有利的是一控制桿)致動的接續循環上，來自分壓計530的輸入值會被控制器1500忽略，在此情況下，控制器1500會重複地執行被儲存在記憶體中的該〝分佈曲線〞。
用於咖啡飲料之調製的理想壓力範圍係介於大約是0PSI及大約是135PSI之間，此應被稱為〝可操作的壓力範圍〞。
分壓計530會提供位置資訊給控制器1500，其將直接關係到壓力回饋迴路。該壓力回饋迴路會比較落在可操作壓力範圍內之一想要的壓力及由壓力轉換器515提供給該回饋迴路之實際的壓力。如果是由於一系統的供應壓力超過該想要的壓力，而無法取得一落在可操作範圍內之想要的壓力，則該系統會以反向馬達420的方向來回應，因而反向泵415的轉動(此將被稱作是〝衰減〞)，以提供將由壓力轉換器515所報告之實際壓力的衰減成由使用者輸入或儲存在控制器1500中之記憶資訊所提供之想要的壓力。
衰減之加入該調製系統會對熟習相關技術者證實是有利 的。特別的是，衰減有利地使調製壓力能被降低(低至0(零)PSI)低於由被直接連接至水入口205之水供應設備(未被顯示出)所提供的供應壓力。
讀者應了解到，蒸汽模組2000、調製模組4000及水產生模組6000模組皆可以無線或有線的方式和一外部資料源電子式連結，該外部資料源例如是電腦、硬碟、輕便型快閃記憶體裝置、路由器或其他連至一資料源的路徑或機構。該資料源可由一操作者或管理者修改，以提供韌體及/或軟體資訊給該等模組2000、4000及/或6000的控制器1500。不論現存模組2000、4000及6000之實例的位置或數量為何，包含有控制器1500之該等眾多模組2000、4000及/或6000可由外部資料源同時地修改。
水系統6000、7000
現參考圖6，其中顯示有水模組6000的一概略視圖。水模組6000控制從一水供應設備至熱水模組7000之水的流量、溫度及壓力。
如圖6中所圖示說明的，水模組6000較佳地係包括有流量計610、泵615、馬達620、第一鍋爐625、第二鍋爐630、加熱元件626及631、溫度感測器627、632、電磁閥635、及流體管線601、602、603。
如圖6中所圖示說明的，水從一水供應設備(未被顯示出)經由流體管線601流入水入口605。水入口605在一第一側被流體式地連接至該水供應設備，且在一第二側被流體式地連接至流量計610。流量計610進一步被流體式地連接至由馬達620提供動力之泵615。較佳地，該馬達620是一種無刷磁性直流馬達。
水模組6000被電氣式地連接至和控制器1500電子式連結的輸入面板1550。熟習相關技術者會瞭解到，此種電子式連結可為有線式的 或無線式的。控制器1500被進一步和流量計610電子式連結。流量計610提供資訊給控制器1500，以使控制器1500能調節調製模組6000的泵615。
如先前所說明的，提供單一控制單元1500給所有的產生模組，抑或是提供一獨特的控制單元給各模組，皆是落在本案發明之範圍內的。獨特的控制單元提供故障或過時控制器的簡易更換。而單一控制單元則除了其他的優點外提供簡單的通路及初始裝設。同樣地，本案發明可被實施成使用一或多個顯示/輸入單元。
繼續參考圖6，其中顯示有連續水流通過流體管線601流進一第一鍋爐625。第一鍋爐625因此和泵615流體相連結。第一鍋爐625包括有溫度感測器627，該感測器427亦以有線或無線的方式和控制器1500電子式連結，以使控制器1500能偵測在第一鍋爐625中之水的溫度。第一鍋爐625進一步包括加熱元件626，該加熱元件626係以有線或無線的方式和控制器1500電子式連結，以使控制器1500能被用來調整加熱元件626的輸出。
同樣參考圖6，其中顯示有流體管線601在其離開第一鍋爐625進入第二鍋爐630之連續性。第二鍋爐630因而和第一鍋爐625流體相連結。第二鍋爐630包括有溫度感測器632，該溫度感測器632亦以有線或無線的方式和控制器1500電子式連結，以使控制器1500能偵測在第二鍋爐630中之水的溫度。第二鍋爐630進一步包括加熱元件631，該加熱元件631係以有線或無線的方式和控制器1500電子式連結，以使控制器1500能被用來調整加熱元件631的輸出。
因此，依據本案發明之該裝置的使用者可將用於水之一想要 的輸出溫度輸進入輸入面板1550。該資訊被電子式地連結至控制器1500。來自鍋爐625及630之溫度感測器627及632分別地回饋溫度資訊給控制器1500，該控制器1500和鍋爐625及630之加熱元件626及631電子式連結，因而在水經由各流體通路602或603離開各鍋爐時控制水的溫度。
再次參考圖6，其中顯示有三位型的電磁閥635，其被流體式地連接至第二鍋爐630，及和控制器1500電子式地連結。控制器1500調節通過電磁閥635的流動，使得來自第二鍋爐630之被加熱的水能沿著流體通路602流通過電磁閥635流至流體連結頭660，及到達以下更詳細被說明之水分配器7000。或者，多餘的水會從電磁閥635沿著流體通路603流至排洩接頭665，及到達一正常的排放系統。
如先前所談及的，控制器1500命令電磁閥635分配一想要量之被加熱及加壓的水，以沿著流體通路602流至流體連結頭660，及進一步沿著流體通路602流至分配單元7000。
現參考圖7，其中顯示有水分配裝備7000的一概略視圖。水分配裝備7000一般包括有一熱塊710及一被流體式地附接於其上的水分配點705(水龍頭或水棒)。
熱塊710可包括一由電熱元件加熱的金屬(不鏽鋼)實體塊。水流通過在該熱塊的流體通口，其目的為保持溫度不要流失溫度給未被加熱的調製頭。熱塊710表現如同一種加熱容器及機械式介面及用於其他部件之支承的組合。
本案發明包括有控制從熱塊710被輸送至分配點705之流體之溫度的機構。熱塊710因此較佳地包括有被附接於熱塊710的加熱元件 725及溫度感測器720。加熱元件725及溫度感測器720進一步以無線或有線的方式和控制器1500電子式連結，以使控制器1500能進一步調整進入熱塊710之水的溫度，並在熱塊710處直接提供細微的溫度調節。
本案發明進一步較佳地包括有控制從水模組6000被輸送至水分配點705之流體的流速、壓力、及流量的機構。水分配裝備7000進一步地包括有以有線或無線的方式和控制器1500連結的致動器開關735及記憶體開關730，以使控制器1500能進一步調整進入熱塊710及接著之水分配點705之水的流速、壓力、及水量。
以有線或無線的方式和控制器1500連結的記憶開關730會提供一用於儲存操作者控制之分配循環的機構，該等分配循環係由致動器開關735引發，此分配循環資訊的儲存應被稱為〝學習〞。記憶開關730在被致動時，命令控制器1500將來自流量計610的流動速率及水量資訊儲存進入控制器1500的記憶體中，以使在由致動器開關735致動的接續循環上，被儲存用於流動速率及水量資訊的數值會被用於執行一重複的〝分佈曲線〞，該分佈曲線係被儲存(被學習)在控制器1500的記憶體中的。
學習控制系統(圖6及8)
此〝學習〞功能有利地對由該操作者所引發之各循環，提供水流速率、壓力及量的重複性至一細微程度的精確性，因而在飲料的分配過程產生一較高水準的一致性。
此外，以無線或有線的方式和馬達620電子式連結及以無線或有線的方式和溫度感測器627及632電氣式連結之控制器1500，可進一步包括一回饋迴路。因此，依據從溫度感測器627及632所接收到的資訊， 為了更精確地達到如同由目前本案發明之使用者經由輸入面板1550所輸入之用於水之想要的輸出溫度，控制器1500可藉由變化輸出至馬達620的電壓，增加或減低泵615(或其他流體操作裝備，例如加熱器及類似者)的速度。藉由增加或減低通過鍋爐625及630之水的流速及壓力，加熱元件626及631的性能會受到影響。
該學習系統係由至少一控制開關或致動器及至少一記憶體開關所構成，該控制開關或致動器和控制器1500電氣式連結用以啟動及/或停止一飲料製造程序，該記憶體開關和控制器1500電氣式連結用以命令控制器1500開始記憶一程序。
當記憶體開關被致動時，控制器1500被命令來記憶參數，並隨著時間從不同的感測器回饋，包括但不限於：溫度感測器、壓力感測器、電磁閥狀態(位置、打開或關閉)、流量計計數/跳動或全部、泵速度、馬達電壓等等。在致動該記憶體開關之後，一或多個控制開關/致動器之一被致動時，經由控制器150之此資訊的記錄會開始。當該控制開關/致動器被停止時，藉由實際按壓該控制開關/致動器，或藉由和該控制開關/致動器有線或無線式地連結的另一種方式，經由控制器150之資訊的記錄會停止。此資訊被控制器1500儲存，並用於執行一記憶體的召回，及當一控制開關/致動器在接續之操作循環被致動時，重複在記憶循環期間依據指令被記錄及儲存的該等條件。
該飲料製造裝置的學習功能簡化該機器的程式編製，同時提供一高水準重複性，產生更一致的飲料品質。
圖8顯示依據本案發明之一實施例之一學習系統的一方塊 流程圖。按鍵在801被按下。
在802其被查證是否按鍵被按下一定時間。在否定(803)下，執行程式(804)。在肯定(805)下，開始分配(806)。有利地，被儲存的流體量資料被用於分配(807)。
在808其被查證是否按鍵被按下。在否定(809)下，其被查證(810)是否流體量資料等於最大量(mv)；在否定(811)下，不做任何事(812)。在肯定(813)下，分配被停止(814)。
參考回808，如果按鍵被按下(815)，其被查證(816)是否按鍵已被按下一定時間。在肯定(817)下，分配被停止(814)。在否定(818)下，依據被儲存的暫停時間資料(820)提供有一分配暫停(819)。
如果按鍵被按下(821、822)，被查證是否其已被按下一定時間(823)。在否定(825)下，該程序回到分配的開始(806)。在肯定(824)下，分配被停止(814)。
應了解到上述的說明僅為解說之目的被包含，且其並不打算被用於限制本案發明。熟習相關技術者會了解到本案發明的變化係包含在於此之申請專利範圍的範疇中。

Claims (16)

  1. 一種飲料製造及分配裝置(10000)，其包括：一第一模組(6000)，其被連接至一水供應設備及一動力源，用以產生熱水；一第二模組(4000)，其被連接至一水供應設備及一動力源，用以產生被加壓的熱水；一第三模組(2000)，其被連接至一水供應設備及一動力源，用以產生蒸汽；其中各模組(6000、4000、2000)被流體式地連接至一遠離的分配單元(1200)；及其中該遠離的分配單元(1200)包括：一熱水輸送裝備(7000)；一被加壓熱水輸送裝備(5000)；及一蒸汽輸送裝備(3000)。
  2. 根據申請專利範圍第1項的飲料裝置(10000)，其中該遠離的分配單元(1200)係可移除的。
  3. 根據申請專利範圍第1項的飲料裝置(10000)，其中該遠離的分配單元(1200)被設置在一櫃臺的表面上，且其中該等第一、第二及第三模組(6000、4000、2000)被設置在該櫃臺表面的下方。
  4. 根據申請專利範圍第1項的飲料裝置(10000)，其進一步包括至少一電子式控制裝備(1500)及至少一電子式輸入裝備(1550)，該至少一電子式控制裝備(1500)和該等第一模組(6000)、第二模組(4000)及第三模組(2000)中的至 少其中之一以電子式連結，且該至少一電子式輸入裝備(1550)和該至少一電子式控制裝備(1500)以電子式連結，其中該電子式控制裝備(1500)從該等第一模組(6000)、第二模組(4000)及第三模組(2000)接收輸入值，並提供輸出指令給該等第一模組(6000)、第二模組(4000)及第三模組(2000)。
  5. 根據申請專利範圍第4項的飲料裝置(10000)，其中該第三模組(2000)包括一水入口(205)、一電磁閥(210)、一蒸汽鍋爐(215)、一溫度感測器(230)、及一充填準位感測器(225)，其中該水入口(205)係和電磁閥(210)以流體式連接，其中該電磁閥(210)係被以電子式地連接至該電子式控制裝備(1500)，以使該電子式控制裝備(1500)可依據來自該電子式輸入裝備(1550)以及該蒸汽鍋爐(215)之該溫度感測器(230)及該充填準位感測器(225)的輸入值調節通過該電磁閥(210)的水流量。
  6. 根據申請專利範圍第5項的飲料裝置(10000)，其進一步包括一加熱元件(220)，其中該電子式控制裝備(1500)從該充填準位感測器(225)及該溫度感測器(230)接收回饋輸入值，並提供控制信號給該加熱元件(220)。
  7. 根據申請專利範圍第6項的飲料裝置(10000)，其進一步包括一蒸汽閥(240)，該蒸汽閥(240)被電子式地連接至該電子式控制裝備(1500)，其中該蒸汽閥(240)為三向式類型，其中在該蒸汽閥的致動時，一被機械式地附接於蒸汽閥(240)的蒸汽輸送管(203)被打開以使來自於蒸汽鍋爐(215)的蒸氣流動。
  8. 根據申請專利範圍第7項的飲料裝置(10000)，其進一步包括一和該蒸汽閥(240)以電子式連結的微動開關(350)，其中，在打開時，微動開關(350)命令該蒸汽鍋爐(215)經由一流體連接管(203)供應蒸汽給該蒸汽輸送裝備 (3000)，用於使蒸汽流通過一蒸汽通道(305)，及最終流出一蒸汽棒(320)。
  9. 根據申請專利範圍第8項的飲料裝置(10000)，其中該流體連接管(203)具有一被附接於該被電子式控制之閥(240)的第一端部，及一被附接於一被機械式控制之針閥(340)的第二端部，其中該裝置進一步包括用於打開該機械閥及致動一開關(330)的機構，且進一步包括一被流體式地連接至該被機械式控制之針閥(340)的出口(320)。
  10. 根據申請專利範圍第1至9項中任一項的飲料裝置(10000)，其中該蒸汽輸送裝備(3000)包括一蒸汽棒(320)，其中該蒸汽棒(320)包括一和一蒸汽路徑連結之內管(322)，一未和蒸汽路徑連結之第二外管(324)，以致在該內及外管之間有一分隔開的空間；以及一被放置在該內管(322)與該外管(324)之間的絕緣材料(323)，以提供一介於該蒸汽路徑和該外管(324)之間的熱屏障。
  11. 根據申請專利範圍第4至10項中任一項的飲料裝置(10000)，其中該第二模組(4000)包括流量計(410)、泵(415)、馬達(420)、第一鍋爐(425)、第二鍋爐(430)、加熱元件(426及431)、溫度感測器(427、432)、及電磁閥(435)，其中該第二模組(4000)被電氣式地連接至該電子式輸入裝備(1550)，該電子式輸入裝備(1550)係和該至少一電子式控制裝備(1500)電子式地連結。
  12. 根據申請專利範圍第11項的飲料裝置(10000)，其中該至少一電子式控制裝備(1500)係進一步和該流量計(410)電子式地連結，使得該流量計(410)能提供流動速率資訊給該至少一電子式控制裝備(1500)，以使該至少一電子式控制裝備(1500)能適當地控制泵(415)。
  13. 根據申請專利範圍第12項的飲料裝置(10000)，其中該電子式輸入裝 備(1550)被配置成接受一用於水之想要的輸出溫度，其中來自鍋爐(425、430)之溫度感測器(427、432)回饋溫度資訊給該至少一電子式控制裝備(1500)，該至少一電子式控制裝備(1500)係和鍋爐(425、430)之加熱元件(426、431)電子式地連結，藉以在水經由各個別之流體通路(402、403)離開各鍋爐時，控制水的溫度。
  14. 根據申請專利範圍第1至13項中任一項的飲料裝置(10000)，其中該被加壓熱水輸送裝備(5000)包括用於控制從一調製頭(510)被輸送至分配點(505)之流體之溫度的機構，其中該調製頭(510)包括被附接至該調製頭(510)的一加熱元件(525)及一溫度感測器(520)，其中該加熱元件(525)及該溫度感測器(520)係進一步以無線或有線的方式和該至少一電子式控制裝備(1500)電子式連結，使得該至少一電子式控制裝備(1500)可進一步調節進入調製頭(510)之水的溫度，及在調製頭(510)處直接提供細微的溫度調節。
  15. 根據申請專利範圍第14項的飲料裝置(10000)，其中該被加壓熱水輸送裝備(5000)包括用於控制從該第二模組(4000)被輸送至分配點(505)之流體之壓力的機構，其中該調製頭(510)進一步包括以有線或無線的方式和該至少一電子式控制裝備(1500)電子式連結的壓力轉換器(515)、分壓計(530)、及致動器/開關(535)，使得該至少一電子式控制裝備(1500)可進一步調節進入該調製頭(510)之水的壓力，及在調製頭(510)處直接提供細微的壓力調節。
  16. 根據申請專利範圍第14項的飲料裝置(10000)，其中該分壓計(530)被直接地連接至致動器開關或控制桿(535)，並以有線或無線的方式和該至少一電子式控制裝備(1500)電子式連結，其中該至少一電子式控制裝備(1500)接收來自分壓計(530)的資訊，並進一步命令馬達(420)以一和分壓計(530)之 位置呈直接關係之轉動速度作動泵(415)，以便能提供一回饋迴路。
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