[发明专利]流加热器

说明书

技术领域

本发明涉及加热器的构造和操作，其中该加热器加热流过它们的液体，使得已加热的液体能够在液体被加热的时候分配。

背景技术

先前有很多用于加热水或其它液体的流加热器的提案，一个特别的应用是用于自动或半自动的饮料制作机的流加热器的使用。传统地，流加热器在几个方面中受它们的性能的限制。特别地，因为水管中的局部沸腾引起的过热和喷溅的问题，流加热器不能用于产生沸水。还很难调节水分配处的温度，因为这将取决于几个因素，包括泵的精确速度以及蓄水器中的水的初始温度。

发明内容

申请人在其早期的申请WO 2010/106349、WO 2010/106348和WO 2011/077135中提出的先前的提案在很大程度上克服了这些问题。然而，申请人现在已经在流加热器的技术中设计了进一步的改进，当从第一个方面来考虑，本发明提供一种用于在液体流过其时加热该液体的流加热器设备，其包括液体源；用于将液体从液体源朝向出口输送的导管，所述导管顺次包括至少第一区域和第二区域；用于加热所述导管中的液体的加热装置；以及用于控制通过所述导管的流体的流动速率的控制装置，所述控制装置在所述第一区域和所述第二区域之间的点处与响应于导管中的液体温度的第一温度传感器数据连通，在所述第一温度传感器的上游与响应于液体的温度的第二温度传感器数据连通，且在所述第一温度传感器的下游与响应于液体的温度的第三温度传感器数据连通。

当从第二个方面来考虑，本发明提供一种将流过流加热器设备的液体加热的方法，该方法包括以下步骤：将液体从液体源经过顺次包括第一区域和第二区域的导管输送到出口；加热通过所述导管输送的所述液体；感测代表所述第一区域和所述第二区域之间的第一点处的导管中的液体温度的第一温度，感测代表所述第一点的上游液体的温度的第二温度，感测代表所述第一点的下游液体温度的第三温度；以及基于所述第一温度、第二温度和第三温度中的至少一个控制通过所述导管的流体的流动速率。

由此，本领域的技术人员可以看出，根据本发明设置了至少三个温度传感器，用于在液体加热时感测液体的流动路径的不同部分中的温度。如后文将要进一步地解释的，申请人已发现使用对经过加热器的液体的流动速率的准确计算，允许对在出口处液体分配时的温度以及分配的液体的体积进行良好的控制。至少在优选实施方式中，这可以实现而无需直接测量流动速率(用于测量流动速率的传感器将显著地增加成本)。此外，申请人已发现，甚至当加热器的性能被液体导管中的石灰水垢的积累而影响时，也可以维持对分配温度和体积的良好的控制。

如上所述，由三个传感器测量的温度可以指示出口温度和流动速率。更具体地，流动速率可以使用以下参数计算：由第一温度传感器和第二温度传感器测量的温度之间的差；施加到第一温度传感器测量温度处的点和第二温度传感器测量温度处的点之间的液体的加热功率；以及被加热的液体(例如水)的比热容。由此在优选的一组实施方式中，设备设置为使用由第一温度传感器和第二温度传感器分别感测的温度之间的差计算通过其的液体的流动速率，以及使用计算的流动速率分配预定体积的已加热液体。

与计算流动速率一样，温度传感器可以用于估计石灰水垢在液体导管中的积累所带来的影响。更特别地，基于对由第一温度传感器和第三温度传感器分别感测的位置之间提供的加热功率的认知，第一温度和第二温度之间的差可以用于预测由第三温度传感器感测的温度应该是多少。然后这可以与由第三温度传感器测量的实际温度比较，以指示积累的石灰水垢的影响，该积累的石灰水垢降低从加热装置传输到液体中的实际功率。

第三温度传感器可以感测第二温度传感器感测温度的位置的下游的任何地方的温度，但是在优选的一组实施方式中，其设置为感测液体在离开出口时的温度。这能够使控制装置测定出口处是否达到了正确的温度，并相应地作出调整。

液体源可以是干路液体源或设备铅垂在其中的其它源。然而在一组实施方式中，液体源包括蓄水器，例如，其可以由使用者定期地填充。蓄水器可以是可移除的，以允许其从水龙头直接填充。

第二温度传感器可以设置为感测第一温度传感器感测温度处的上游的任何地方的温度，但是优选地设置为感测蓄水器中的液体的温度，其中液体在由加热装置加热之前从该蓄水器提取。这允许控制装置适当地控制通过导管的液体的流动速率，以达到期望的出口温度，因为所需的流动速率取决于液体在进入导管之前的温度。