專利名稱：飲料制備裝置的水循環(huán)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于諸如咖啡機(jī)之類的飲料制備裝置的改進(jìn)的水循環(huán)系統(tǒng)，特別 涉及一種飲料生產(chǎn)裝置，其基于包含在用于插入到該飲料生產(chǎn)裝置內(nèi)的膠囊中的成分來生 產(chǎn)飲料。本發(fā)明還涉及這種設(shè)置有集成的水循環(huán)系統(tǒng)的水基飲料制備裝置以及使用所述集 成的水循環(huán)系統(tǒng)的方法。此外，本發(fā)明涉及用于檢測所述水循環(huán)系統(tǒng)的水箱內(nèi)的水位的方法。
背景技術(shù)：
用于從研磨咖啡、茶、湯及類似物提取熱的飲料或食物的各種機(jī)器是已知的。特別地，美國專利No. 5943472披露了一種針對濃咖啡機(jī)在水儲(chǔ)存器與熱水或蒸 汽分配室之間用于這種機(jī)器的水循環(huán)系統(tǒng)。該循環(huán)系統(tǒng)包括經(jīng)由靠夾圈連接在一起的多個(gè) 硅樹脂軟管彼此相互連接并與所述儲(chǔ)存器相互連接的閥、金屬加熱管和泵。這樣的飲料制備機(jī)具有復(fù)雜的水循環(huán)系統(tǒng)配置，其體積大且成本高，同時(shí)由多個(gè) 分立的部件組成。雖然該水循環(huán)系統(tǒng)可能適于緊湊的飲料生產(chǎn)裝置，但是難以在提供了這 種機(jī)器的制造便利性的同時(shí)在緊湊的配置中設(shè)計(jì)和容納美國專利No. 5943472提出的大量 部件。美國專利No. 5943472提出的系統(tǒng)的另外的缺點(diǎn)在于其制作和生產(chǎn)的復(fù)雜性，導(dǎo) 致了成本的增加。此外，由于所提出的系統(tǒng)包括大量孤立的部件，因此需要大量的組裝步驟 來制作和維護(hù)該裝置。在機(jī)器的組裝期間，硅軟管和夾子的組裝也需要人的介入。這樣，所 述裝置的制造和維護(hù)是非常復(fù)雜和昂貴的。因此，存在對飲料生產(chǎn)裝置的水循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)行簡化設(shè)計(jì)的需要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明能夠克服這些缺點(diǎn)。為此，對于用來與諸如咖啡機(jī)之類的飲料生產(chǎn)裝置結(jié)合使用的水循環(huán)系統(tǒng)提供了 一種改進(jìn)的設(shè)計(jì)。本發(fā)明進(jìn)一步的目的在于減少飲料制備機(jī)的水供應(yīng)系統(tǒng)的部件數(shù)量、組裝步驟和 生產(chǎn)成本。由于本發(fā)明旨在減少組裝所需的步驟的數(shù)量和降低組裝過程的復(fù)雜性，因此其 進(jìn)一步的目的在于為這種飲料制備裝置的組裝過程提供增強(qiáng)的自動(dòng)化程度。本發(fā)明的一個(gè)方面在于盛水箱與機(jī)器的水循環(huán)系統(tǒng)之間的接口的有效設(shè)計(jì)。本發(fā)明的另一個(gè)方面在于為水供應(yīng)系統(tǒng)所包含的水泵提供集成化的設(shè)計(jì)、旨在降 低水系統(tǒng)的復(fù)雜性和能夠?qū)崿F(xiàn)飲料制備裝置制作的自動(dòng)化的解決方案。本發(fā)明的又一個(gè)方面旨在將通向泵的電路集成到一個(gè)元件中，例如集成到組裝在 水泵上的水管道的連接器中。本發(fā)明的又一個(gè)方面旨在將水位檢測器集成到水循環(huán)系統(tǒng)中。這些目的是通過獨(dú)立權(quán)利要求所述的特征實(shí)現(xiàn)的。從屬權(quán)利要求進(jìn)一步發(fā)展了本發(fā)明的構(gòu)思。根據(jù)本發(fā)明的第一方面，一種飲料制備裝置包括具有出口的水源、具有支承件的 泵以及具有入口和出口的集成的水管路，該水管路用于將水從水源引到泵，所述管路出口 連接到所述泵。所述水源出口經(jīng)由環(huán)形密封構(gòu)件連接到水管路入口，該環(huán)形密封構(gòu)件形成 所述管路入口或水源出口的集成的凸出部分。所述泵支承件與水管路集成，尤其與管路出 口集成。所述水管路、尤其是所述管路出口可以與連接到所述泵的電路集成。所述管路出 口和/或當(dāng)存在所述電路時(shí)可以通過卡接連接器連接到所述泵。所述水源可以是或可以包括水箱，尤其是用于容納水的水箱，所述水在水箱中具 有可以經(jīng)由光學(xué)水位檢測器測量的水位。所述集成的管路可以具有連接到傳感器比如流量計(jì)、壓力傳感器或溫度傳感器的 中間部分。在水源與泵之間，管路的該中間部分可以具有中間出口和中間入口，用于將水引 入和引出傳感器。其中，所述中間出口和中間入口優(yōu)選地是管路的集成部分。因此，入口和 出口例如是并排連接的并且連接到所述傳感器。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，用于上述飲料制備裝置的上游水循環(huán)系統(tǒng)具有諸如是 帶有出口的水箱的水源以及帶有入口的集成的水管路，該水管路用于將水從水源引到泵。 水源出口經(jīng)由環(huán)形密封構(gòu)件連接到水管路入口，所述環(huán)形密封構(gòu)件形成管路入口或水源出 口的集成的凸出部分。在這樣的系統(tǒng)中，所述環(huán)形密封構(gòu)件是水管路入口的集成的部分并且壓靠水源出 口，或者反之亦然，以密封水管路與水源之間的連接。所述環(huán)形密封構(gòu)件可以由橡膠、硅樹 脂和熱塑性材料中的至少一種制成。根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)方面，一種如上面所述的飲料制備裝置的水循環(huán)系統(tǒng)具有 帶有支承件的泵；和帶有入口和出口的水管路。該管路具有連接到所述泵的出口并且設(shè)置 成將水從水源引到所述泵。所述水管路是泵支承件的集成的部分。在一個(gè)實(shí)施方式中，所述泵支承件包括與管路、特別是管路出口集成的泵連接 器，以用于將所述泵機(jī)械地連接到所述支承件；與所述泵連接器集成的支腳構(gòu)件307，以用 于將所述支承件固定在飲料制備裝置中。可選地，所述管路出口穿過所述泵連接器延伸到 泵的進(jìn)水口。典型地，所述支腳構(gòu)件307和泵連接器306經(jīng)由多個(gè)間隔開的桿308連接。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，一種用于如上面所述的飲料制備裝置的上游水循環(huán)系 統(tǒng)包括連接到泵的水管路，該水管路用于將水從水源引到所述泵，所述水管路結(jié)合有連接 到所述泵的電路。管路出口可以組裝到電路的連接器，以便在飲料制備裝置的單個(gè)制造操作中可以 將泵組裝到流體管路和電路上。有利地，管路出口和/或電路可以通過卡接連接器連接到所述泵。根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)方面，一種用于如上面所述的飲料制備裝置的水源包括用 于容納水和用于將水供應(yīng)到所述裝置的泵的水箱；和用于測量水箱中的水位的光學(xué)傳感 器。所述光學(xué)傳感器包括光發(fā)射器，該光發(fā)射器用于向水箱中的水發(fā)射光束，光束能根據(jù) 水位通過水進(jìn)行偏向；和光檢測器，該光檢測器用于檢測偏向后的發(fā)射光束。所述光發(fā)射器 和光檢測器設(shè)置成使得，當(dāng)水位達(dá)到水箱中的預(yù)定低值時(shí)，發(fā)射光束能偏向到所述檢測器
5上。該低水位典型地可以對應(yīng)于用于制備另一杯飲料的水的最小量。因此，該飲料制 備裝置可以設(shè)置成使得，一旦其已經(jīng)檢測到水箱中的水量不足以完成新的飲料分配循環(huán)時(shí) 就不啟動(dòng)該新的飲料分配循環(huán)。為此目的，所述飲料制備裝置可以包括請求用戶重新填充 水箱的界面，以便可以制備另一杯飲料。所述光檢測器可以位于水箱的底部。所述光發(fā)射器和檢測器設(shè)置成使得，發(fā)射出 的光經(jīng)歷一系列反射和折射，并且所述檢測器在水箱中的水位達(dá)到預(yù)定低值時(shí)接收到一部 分反射光。當(dāng)然也可以將光發(fā)射器-檢測器系統(tǒng)設(shè)計(jì)成使得，只要水位高于預(yù)定低值，所述 檢測器就接收到一部分反射光束。本發(fā)明的實(shí)施方式還涉及用于執(zhí)行所披露的方法的設(shè)備，該設(shè)備包括用于執(zhí)行每 個(gè)所述方法步驟的設(shè)備部件。這些方法步驟可以通過硬件元件、由適當(dāng)軟件進(jìn)行編程的計(jì) 算機(jī)、以及上述兩者的任意結(jié)合或者以任何其它方式來執(zhí)行。此外，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式 還涉及操作上述設(shè)備的方法。其包括用于執(zhí)行設(shè)備的每個(gè)功能的方法步驟。所有上面所述的方面通過共同的構(gòu)思聯(lián)系起來在飲料制備機(jī)的水路中，水系統(tǒng) 的復(fù)雜性、對于同時(shí)在該系統(tǒng)中要維持的不同的壓力水平的需要、對于飲料生產(chǎn)機(jī)的小型 化的需要、對于在保留功能性的同時(shí)使機(jī)器更輕更緊湊的需要、對于在改進(jìn)提供給用戶的 功能的同時(shí)使設(shè)計(jì)和制造簡便的需要、以及對于制造的飲料的質(zhì)量水平的需要給機(jī)器的設(shè) 計(jì)人員提出了多重挑戰(zhàn)。本發(fā)明旨在對所述的多重挑戰(zhàn)提供解決方案。通過提供集成的水循環(huán)系統(tǒng)——即，其中各種功能結(jié)合到單個(gè)或少量元件中的系 統(tǒng)，比如從水源引導(dǎo)水的功能、在水源功能與泵功能之間的密封功能、以及對于泵的支承功 能、對于泵的電連接功能、連接到傳感器(比如流量計(jì))的引入和流出管道——顯著減少了 部件的數(shù)量和組裝操作以及在組裝期間對于人力介入的需要，尤其是當(dāng)水管路由柔性材料 比如硅樹脂或橡膠或者甚至是其它可以設(shè)想的材料尤其是熱塑性或金屬基材料制成時(shí)。


在結(jié)合附圖閱讀了對于實(shí)施方式的如下詳細(xì)描述之后，本發(fā)明的進(jìn)一步的優(yōu)點(diǎn)、 特征和目的對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說將變得顯而易見，其中圖1以截面圖示出了飲料制備裝置的總體視圖，所述飲料制備裝置包括根據(jù)本發(fā) 明的水循環(huán)系統(tǒng)；圖2示出了根據(jù)本發(fā)明連接到水箱出口的水管路連接器入口 ；圖3a和北示出了根據(jù)本發(fā)明的集成的水循環(huán)系統(tǒng)；圖如和4b示出了用于根據(jù)本發(fā)明的飲料制備裝置的水系統(tǒng)的液壓卡接式管出口 連接器；以及圖如和恥示出了根據(jù)本發(fā)明用于通過與水箱相關(guān)的光學(xué)裝置測量水箱中的水位 的傳感器。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在詳細(xì)介紹本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施方式，在附圖中圖示了其中的一個(gè)或多個(gè)示例。 每個(gè)示例以對本發(fā)明進(jìn)行解釋的方式被提供，而并不作為對本發(fā)明的限制。例如，作為一個(gè)實(shí)施方式的一部分被圖示或描述的特征可以用在其它的實(shí)施方式中或者可以與其它實(shí)施 方式進(jìn)行結(jié)合以構(gòu)成另一個(gè)實(shí)施方式。本發(fā)明應(yīng)包括這些修改和變型。在對附圖的如下描述中，相同的附圖標(biāo)記指的是相同的元件。一般地，僅描述與各 個(gè)實(shí)施方式相關(guān)的那些差別。在飲料制備機(jī)中，水可以從可移除的水箱來提供，或者在飲料制備機(jī)與連續(xù)水源 處于連接狀態(tài)時(shí)，水從所述連續(xù)水源提供。所述飲料制備機(jī)可以設(shè)有適于選擇性地連接到 外部供水裝置的水接口連接器，該外部供水裝置可以是水箱或來自于水管網(wǎng)的供水端口。 為飲料制備提供的成分例如可以是烤焙或研磨咖啡、茶葉、藥茶或果茶或者任何其它成分， 例如粉狀湯料，可以使其與液體相互作用來制備飲料。以基本無增壓的狀態(tài)將水提供到所述機(jī)器。一般而言，飲料制備裝置中的水循環(huán)系統(tǒng)至少包括泵、流量計(jì)、控制裝置、水加熱 裝置。還可以設(shè)置許多附加的裝置。水循環(huán)系統(tǒng)設(shè)有流量計(jì)和控制裝置，所述控制裝置用于接收來自于所述流量計(jì)的 體積流體信息并且控制機(jī)器的泵的停止。還可以設(shè)置附加的泵和附加的水加熱裝置來將蒸 汽提供到蒸汽出口。圖1中示出了一示例性的飲料制備裝置的截面總體視圖，所述飲料制備裝置包括 根據(jù)本發(fā)明的水循環(huán)系統(tǒng)500 ；從圖1同時(shí)可以看出所述示例性的飲料制備機(jī)的水循環(huán)系 統(tǒng)的操作。所述飲料制備裝置100包括水入口 102、水泵104和水加熱裝置，例如蒸煮器、加熱 模塊或低熱惰性按需加熱器106。來自于水加熱裝置106和水泵104的被加熱并被增壓的 水可以被供應(yīng)到飲料生產(chǎn)單元，該飲料生產(chǎn)單元例如設(shè)計(jì)成在提取/沖煮室108中容納含 有成分的膠囊110。術(shù)語“膠囊”是指含有按份食物成分的、適于插入到提取/沖煮室中的 任何類型的包裝，例如密封的鋁的或塑料的膠囊和/或?yàn)V袋。飲料制備裝置100的提取室110設(shè)計(jì)成將水注入膠囊并在飲料出口 112處輸出由
此生產(chǎn)出的飲料，該飲料是水與成分和膠囊(未示出)相互作用(提取、沖煮、溶解......)
的結(jié)果。當(dāng)直接連接到水源時(shí)，所述飲料制備裝置100可以通過執(zhí)行一組基本必要的功能 來生產(chǎn)飲料。為此，所述飲料制備裝置100還通過電連接器114連接到電力源。所述飲料制備裝置100還設(shè)有用戶界面116，其例如包括控制按鈕、觸摸屏等。用 戶控制界面116在功能方面連接到電子控制電路120，該電子控制電路在飲料制備裝置100 中負(fù)責(zé)響應(yīng)于用戶操縱用戶控制界面116來控制至少是水泵104和水加熱裝置106的操 作。此外，所述電子控制電路120響應(yīng)于用戶對用戶界面116的操縱還可以相對于提供到 水路系統(tǒng)的水量來控制流量計(jì)122。飲料制備裝置100的進(jìn)水端口 102可以連接到外部水源或者水箱118。除了圖1中示出的這些元件之外，所述飲料制備裝置100還可以包括例如可以給 用戶提供高級的功能的多個(gè)其它元件(圖1中未示出)，例如電控設(shè)備、液體設(shè)備、用戶界面 設(shè)備(輸入和信息顯示等)、電源設(shè)備。所述飲料制備裝置100還設(shè)有與控制電路120功能連接的流量計(jì)122。所述電子 控制電路120因此能夠經(jīng)由所述流量計(jì)122監(jiān)視來自于水箱118的液體流量，該水箱通過進(jìn)入端口 102連接到飲料制備裝置100的水循環(huán)系統(tǒng)的其余部分。所述電子控制電路120經(jīng)由所述流量計(jì)122控制流過水泵104和加熱裝置106的 液體量，從而根據(jù)已知的飲料制備技術(shù)執(zhí)行對飲料的體積的管理或者對水溫的控制，例如 通過使用模塊中的溫度傳感器。在本發(fā)明的示例性實(shí)施方式中，流量計(jì)122可以設(shè)置在水箱118的下游，但是在泵 連接器306的進(jìn)水口之前(見圖3)。此外，飲料生產(chǎn)裝置100裝備有連接裝置的各個(gè)元件的電路，圖1中沒有圖示出該 電路。上面討論的用于水循環(huán)系統(tǒng)的多個(gè)元件被集成到飲料生產(chǎn)裝置100的機(jī)器殼體IM 內(nèi)。此外，應(yīng)該特別注意在圖1中標(biāo)示為200的區(qū)域、水箱118與飲料生產(chǎn)裝置100的 水路系統(tǒng)500的余下部分之間的接口區(qū)域、飲料制備裝置100的水路系統(tǒng)的區(qū)域300以及 水箱118的標(biāo)示為600的區(qū)域，將結(jié)合本發(fā)明的示例性實(shí)施方式對它們逐個(gè)進(jìn)行描述和擴(kuò)展。結(jié)合每個(gè)區(qū)域，將突出介紹根據(jù)本發(fā)明的解決方案，需要指出的是，由于這些解決 方案，使得可以省去在飲料制備機(jī)的傳統(tǒng)的水循環(huán)系統(tǒng)中存在的多個(gè)元部件，卻不會(huì)對飲 料制備裝置的操作以及獲得的飲料的質(zhì)量造成損害，而是會(huì)導(dǎo)致飲料制備機(jī)的水循環(huán)系統(tǒng) 的部件節(jié)約、結(jié)構(gòu)更簡單、制造容易以及成本節(jié)約的優(yōu)點(diǎn)。圖2示出了與水箱118和水路系統(tǒng)500之間的接口區(qū)域相關(guān)的區(qū)域200，其中根據(jù) 本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施方式，在水管路302的入口 102處包括連接器201用于接納水箱 出口 202。在飲料制備裝置100中設(shè)有儲(chǔ)存器118，以便于將諸如水之類的液體供應(yīng)到泵104 和加熱器106，從而供應(yīng)到提取/沖煮室108和含有成分的膠囊110。所述儲(chǔ)存器118以可 拆卸方式連接到所述飲料制備裝置100并且具有入口(未示出)，同時(shí)連接到允許液體被引 入飲料制備裝置100的水循環(huán)系統(tǒng)500中的水箱連接器201。儲(chǔ)存器118優(yōu)選地設(shè)有便于 其操縱的把持部(未示出)，因此用戶可以以方便的方式操縱所述儲(chǔ)存器118。優(yōu)選地位于 儲(chǔ)存器118的底部的水箱連接器201設(shè)置成用于將儲(chǔ)存器118的出口 202連接到裝置100 的水循環(huán)系統(tǒng)500。正如所圖示的，儲(chǔ)存器118的出口 202設(shè)有閥，例如“ketchup”閥，其可以使儲(chǔ)存 器118與連接器201脫開和連接，例如當(dāng)儲(chǔ)存器118的出口 202不在連接器201上就位時(shí)， 用水將儲(chǔ)存器118再填充，而不通過存儲(chǔ)器118的出口 202放出水。根據(jù)本發(fā)明，如圖2中所示，水箱連接器201設(shè)置在水箱118與飲料制備裝置的殼 體IM之間。如果飲料制備裝置直接連接到持續(xù)水源，例如水管線，則這種水箱連接器201 可以設(shè)置在飲料制備裝置的水循環(huán)系統(tǒng)500的入口 102與水供應(yīng)管線之間。水箱連接器201包括水箱連接器密封唇緣204、用于過濾器插入件206的保持唇緣 以及可選的過濾器插入件208。連接器201、密封唇緣204、保持唇緣206優(yōu)選地是水管路 500的入口 102的集成的部分。水箱連接器201例如可以由橡膠或具有類似彈性和熱特性的熱塑性模塑材料制 成。圍繞水箱連接器201的飲料制備裝置100的殼體IM將會(huì)給連接器提供機(jī)械穩(wěn)定性。保持唇緣204有助于水箱118與進(jìn)入水循環(huán)系統(tǒng)500的管道的入口之間必要的密封。保持唇緣206有助于過濾器208的固定，從而不需要用于過濾器的任何另外的固 定孤立構(gòu)件。水箱連接器200的上保持唇緣204插入到水箱中，提供了連接器201與水箱118 之間的密封。同樣地，在所述開口中不必要插入另外的密封裝置。一般地，通過水箱118提供的水不在壓力之下。但是，根據(jù)水箱和連接器的設(shè)計(jì)需 要以及根據(jù)壓力需要，水箱連接器201可以配備多于兩個(gè)密封唇緣。這樣，在連接器201設(shè) 置在永久水管線與裝置100之間的情況下，由于對水循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)口的更高的沖擊，增加了 對額外支承和密封的需要。因此，可以設(shè)置更多個(gè)密封唇緣用于額外的密封。正如上面所示，水箱118和過濾器插入件208的保持唇緣204，206使得不需要任 何另外的過濾器固定裝置。這樣，減少了包括在水箱連接器201中的孤立部件的數(shù)量。作為 直接結(jié)果，減少了組裝所需的部件數(shù)量，這種改進(jìn)至少增加了水箱制造的便利性并且降低 了水箱的成本，并因此降低了裝置100的整個(gè)水循環(huán)系統(tǒng)制造的便利性并且降低了成本。當(dāng)制造水箱連接器201時(shí)，制造者可能僅需要一個(gè)步驟，因?yàn)檫B接器的表面包括 壓靠在水箱出口 202的對向表面上的環(huán)形凸出部(具有保持唇緣的效果)204，以把水箱與 機(jī)器的水循環(huán)系統(tǒng)500之間的連接密封起來。可選地，在圖2中圖示出的過濾器插入件208可以包括在管道或水箱中。圖3a和北詳細(xì)圖示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施方式實(shí)施的水循環(huán)系統(tǒng)。其 中，圖3a和北詳細(xì)圖示了圖1中標(biāo)示出的區(qū)域300，包括泵104和位于水箱118與泵104 之間的接口 122。振動(dòng)泵是通常用在飲料制備裝置例如100中的泵的一個(gè)示例。它們幾乎總是在內(nèi) 部定位并且是單件式、不可維修的裝置。振動(dòng)泵在低容積環(huán)境下向沖煮頭提供了可靠的壓力形式。這種泵是自吸式的并且 當(dāng)泵體的溫度快速升高時(shí)可以用于從非增壓水源抽水。泵從低壓系統(tǒng)將水傳輸?shù)娇Х葯C(jī)中用于沖煮所需的高壓。正如可以在圖3a中看出的，低壓系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了水箱連接器201、流量計(jì)122與泵104 的低壓側(cè)之間的連接。泵支承件304用于將泵保持并固定就位并且以最佳可能的方式衰減 殼體124的振動(dòng)。低壓系統(tǒng)和泵支承件304 二者都是由橡膠制成的。泵支承件304和用于低壓系統(tǒng) 的連接器302的集成減少了部件的數(shù)量并且簡化了組裝從而降低了成本。圖3a圖示了連接到低壓水循環(huán)系統(tǒng)的管道302的水箱連接器201。該管道將水箱 118連接到所述泵104。在水箱118的下游，與低壓管道302相連接，設(shè)置有流量計(jì)122。流 量計(jì)122在管道302的中間部上連接在與管道302集成的中間管道出口 305 ‘與入口 305 ‘‘ 之間。事實(shí)上，根據(jù)本發(fā)明，管道302、管道的水箱連接器201、管道302的中間出口 305'和 入口 305"、泵支承件304和將管道的出口連接到泵104的泵連接器306構(gòu)成了單個(gè)元件。這些低壓管道部件302、連接器306和泵支承件304的集成導(dǎo)致了飲料制備裝置 100的孤立部件的數(shù)量的減少，并因此導(dǎo)致了部件的總體數(shù)量的減少。結(jié)果是改進(jìn)了飲料制備裝置100的組裝和降低了成本。此外，由于減少了連接器的數(shù)量，因此通過消除可能發(fā)生泄漏的弱點(diǎn)獲得了系統(tǒng) 的更好的壓縮。通過集成泵支承件304，對于相同的泵性能減小了泵體所占用的空間。集成 在水箱連接器201與泵104之間的流量計(jì)122的布置是可選的。例如，流量計(jì)122可以設(shè) 置在泵104的下游，在內(nèi)嵌式水加熱器106之前或之后。圖北示出了泵104和水箱118與泵104之間的接口 122的另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方 式。其中，所述泵支承件304包括支腳構(gòu)件307。此外，所述支腳構(gòu)件307和泵連接器306 優(yōu)選地通過多個(gè)間隔開的桿308連接。這樣，通過優(yōu)選地連接到裝置100的殼體IM上的 支腳構(gòu)件307可以將泵104有效地支承。在圖3a和北中示出的兩個(gè)實(shí)施方式中，管道302通過都管道出口 303連接到泵 104。優(yōu)選地，管道出口 303形成為管道302的集成的部分。圖4圖示了用于根據(jù)本發(fā)明的飲料制備裝置100的水系統(tǒng)的液壓卡接式管連接器 400。圖4A是所述液壓卡接式管連接器400的透視圖，圖4B是所述液壓卡接式管連接器 400的截面視圖。圖4中圖示出的管連接器解決方案并不局限于專門與飲料制備裝置中的低壓管 道結(jié)合使用，而是還可以結(jié)合其它家用設(shè)備使用。液壓卡接式管連接器400的解決方案將泵的電連接與水連接集成。在管道302的 出口的外側(cè)上和沿著該外側(cè)延伸有電線402。電線在其至少其中一端上裝配有電插頭406。在小的空間中，如在小型化的飲料制備機(jī)中可用的小空間中，在該裝置中結(jié)合所 有的必要管道而不損害所達(dá)到的水壓以及從而不損害所得飲料的質(zhì)量是一個(gè)挑戰(zhàn)。一種方 案是更好地管理裝置殼體124內(nèi)部可用的空間。一種可行的方案是進(jìn)一步將元件集成化， 這種集成化的一個(gè)示例是圖4中圖示出的解決方案，水管路302與電路402裝配在一起。在裝配到水泵104的水管302上設(shè)有例如將電連接集成到泵104的一種特殊的卡 接式連接器404。其目的是簡化所述連接，同時(shí)保持良好的緊密密封。一種用于塑料管的可移除的、低成本的卡接接頭404包括至少一個(gè)塑料部件408 和一個(gè)0形環(huán)410。其中，所述0形環(huán)410能夠?qū)崿F(xiàn)卡接式管連接器400與專用對立部件 403的有效密封。優(yōu)選地，電插頭可以集成到連接器對立部件403中，以便建立兩個(gè)連接器 400與403之間的電連接。形狀為塑料翼片的塑料部件408通過在翼片上施壓能夠?qū)崿F(xiàn)連接到對立部件403 的卡接環(huán)401的裝配，以連接或移除。這種結(jié)構(gòu)具有用于良好的防止泄漏的徑向密封的優(yōu) 點(diǎn)。其通過施壓來移除?？ń咏宇^400至少在其用在飲料制備裝置的水路中的情況下具有多個(gè)優(yōu)點(diǎn)其連 接被優(yōu)化成用于自動(dòng)組裝、其被制造成由一種材料或幾種材料的結(jié)合制成的一個(gè)部件、其 可以移除因而提供了可移除的接頭、以及其被卡接式鎖定。此外，其以非常低的成本提供了 簡單穩(wěn)固的連接，并且允許集成電連接。為了實(shí)現(xiàn)管道系統(tǒng)的高度集成化，圖4中的液壓卡接裝置與泵支承件304集成，并 且例如穿過泵連接器306伸入泵104中。圖如和恥詳細(xì)圖示了圖1的部分600，其涉及通過與水箱集成的光學(xué)裝置測量水 箱中的水位的解決方案。
在本發(fā)明的該實(shí)施方式中，假設(shè)用來自于水箱118的水向飲料制備裝置100供水， 并且假設(shè)所述水箱118是由光能夠穿透的材料制成的，例如玻璃或透明塑料，而不是由不 透明材料制成的，比如黑色塑料或金屬。光源502 (比如LED或頂二極管)以某一預(yù)定和方便選定的角度向水箱118發(fā)光。 光學(xué)檢測器506置于水箱下方，例如集成到飲料制備機(jī)100的基部125中(見圖1)。當(dāng)光源502朝向水箱發(fā)射的光束A碰到水箱時(shí)，光束A的大部分折射到水箱壁中。 正如先前所了解的，這取決于制造水箱118所用的材料，即水箱材料的反射系數(shù)。在從水箱 出來時(shí)，如果水箱中的水位足夠，則折射后的光束A在內(nèi)部水箱表面與填充的材料(一般是 水)之間的界面上經(jīng)歷進(jìn)一步折射(見圖5a)。當(dāng)水箱118中的水達(dá)到確定水位時(shí)，所述檢 測器506將感測到折射后的光束(見圖5b)。如圖fe中所示，如果在水箱118中留有足夠的水，由于通過水箱而被折射的光束A 在水箱材料與水之間的界面上被進(jìn)一步折射，并且由于水比水箱的材料具有更小的折射系 數(shù)，因此光束A以使其達(dá)不到所述檢測器506的角度被偏向。如圖恥中所示，如果在水箱118中沒有留有足夠的水，則檢測器506將檢測到光 束A'。光束A'在水箱的出口處被更強(qiáng)烈的折射。此外，當(dāng)光束A再次進(jìn)入水時(shí)，其在檢 測器506的方向上被再次折射。所述檢測器優(yōu)選地布置成使得光束A'直接落到檢測器上。該方法能夠檢測水箱118中存在的水是否足夠。其實(shí)現(xiàn)不了水箱中的水的精確量 的離散測量和識(shí)別，但是因?yàn)槿绻迷谒蓵r(shí)運(yùn)行則可能被破壞，所以其提供了防止并保 護(hù)泵104的重要優(yōu)點(diǎn)。所述檢測器506電和/或邏輯連接到用戶控制面板116，例如連接到為用戶標(biāo)示水 存在或不存在的地方。該測量方法能夠?qū)崿F(xiàn)對水位的無接觸的檢測，因此消除了對裝備在水箱118中的 浮動(dòng)探測器的需要。該方法依賴光路徑中的折射系數(shù)的改變并且給出了可以顯示在用戶面 板上的二元結(jié)果?；氐綀D1中的示例性飲料制備裝置100的總體視圖，假設(shè)該飲料制備裝置100包 括水循環(huán)系統(tǒng)500，該水循環(huán)系統(tǒng)500包括上面結(jié)合圖2-5討論的所有技術(shù)方案。因此，該系統(tǒng)100包括通過優(yōu)化的橡膠水箱連接器201(圖1中標(biāo)示為區(qū)域200) 連接到飲料制備機(jī)的水路500的水箱118。此外，所述飲料制備裝置100包括集成的泵固定 裝置和低壓系統(tǒng)。此外，所述飲料制備系統(tǒng)100包括與電連接器集成的管道和用于測量水 箱中水位的二元解決方案。在使用本發(fā)明的飲料制備系統(tǒng)時(shí)如下的優(yōu)點(diǎn)是顯而易見的-可以消除在飲料制備機(jī)的傳統(tǒng)水循環(huán)系統(tǒng)中的多個(gè)元件，而不損害飲料制備裝 置的操作和得到的飲料的質(zhì)量，但是導(dǎo)致了飲料制備機(jī)的水循環(huán)系統(tǒng)的部件的節(jié)約、更簡 單的結(jié)構(gòu)、制造的容易性和成本的節(jié)約。-水箱和過濾器插入件的保持唇緣使得不需要任何附加的過濾器固定裝置。這樣， 減少了水箱連接器的孤立部件的數(shù)量。直接結(jié)果是減少了組裝所需的部件的數(shù)量，并且這 種改進(jìn)導(dǎo)致了水箱的制造的簡化和低成本，并從而導(dǎo)致了裝置100的總體水循環(huán)系統(tǒng)的制 造的簡化和成本的降低。-根據(jù)本發(fā)明，帶有水箱連接器的水箱的制造，該制造僅是一個(gè)步驟，因?yàn)檫B接器表面的形狀包括壓靠在水箱出口的對向表面上的環(huán)形凸出部，以將水箱與機(jī)器的水循環(huán)系 統(tǒng)之間的連接密封起來。-根據(jù)本發(fā)明，低壓水路部分或全部集成到一個(gè)部件以及連接器集成到泵基部中 的結(jié)果是減少了集成到飲料制備系統(tǒng)中的孤立部件的數(shù)量，并因而導(dǎo)致了部件總體數(shù)量的 減少。其結(jié)果是改進(jìn)了飲料制備裝置100的組裝便利性及降低了其成本。此外，由于減少了連接器的數(shù)量，通過消除可能發(fā)生泄漏的弱點(diǎn)而獲得了系統(tǒng)的 更好的壓縮。通過集成泵支承件，在相同泵性能的情況下減小了泵體占用的空間。盡管已經(jīng)參照優(yōu)選實(shí)施方式對本發(fā)明進(jìn)行了描述，但是在不脫離本發(fā)明的由所附 權(quán)利要求限定的范圍的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以做出許多修改和替換。附圖標(biāo)記列表A 光束(圖 fe)A'光束(圖 5b)100飲料制備裝置102 管路入口104 水泵106水加熱裝置108提取/沖煮室110含有成分的膠囊112 飲料出口114電連接器114116用戶界面118 水箱120電子控制電路122流量計(jì)IM機(jī)器殼體125裝置的基部200水箱118與飲料制備裝置100的水路系統(tǒng)500的余下部分之間的接口區(qū)域201水箱連接器202 水箱 118 的出口204水箱連接器密封唇緣206保持唇緣207環(huán)形凸出部208過濾器插入件300飲料制備裝置的水路系統(tǒng)的區(qū)域302管道/水管路303 管路出口304泵支承件305'中間出口305"中間入口
306泵連接器
307支腳構(gòu)件
308桿
400連接器
403連接器對立部件
401卡接環(huán)
402電線
404卡接接頭
406電插頭
408 一個(gè)塑料部件
4100形環(huán)
500水循環(huán)系統(tǒng)
502光學(xué)光源
506光學(xué)檢測器
600水箱的區(qū)域
權(quán)利要求
1.一種具有水循環(huán)系統(tǒng)(500)的飲料制備裝置(100)，該水循環(huán)系統(tǒng)包括帶有出口 (202)的水源(118)、帶有支承件(304)的泵(104)以及帶有入口 (102)和出口 (303)的集 成的水管路(302)，該水管路用于將水從水源(118)引到所述泵(104)，所述支承件(304) 用于將所述泵(104)保持并固定在所述裝置(100)中，所述管路出口(30 連接到所述泵 (104)，其中，所述水源出口(20 經(jīng)由環(huán)形密封構(gòu)件(204)連接到所述水管路入口(102)，該 環(huán)形密封構(gòu)件形成管路入口(10 或水源出口(20 的集成的凸出部分；其中，所述泵支承件(304)與水管路(30 集成，尤其與管路出口(30 集成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述水管路(302)、尤其是所述管路出口(303) 結(jié)合有連接到所述泵(104)的電路002)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置，其中，所述管路出口(30 和/或當(dāng)存在電路 (402)時(shí)通過卡接連接器(404)連接到所述泵(104)。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的裝置，其中，所述水源是水箱(118)，尤其是用于容 納水的水箱，所述水在水箱中具有一經(jīng)由光學(xué)水位檢測器(506)測量的水位。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的裝置，其中，所述集成的管路(30 具有連接到一 傳感器(122)的中間部分，所述傳感器例如是流量計(jì)、壓力傳感器或溫度傳感器。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其中，在水源(118)和泵(104)之間，所述管路的 中間部分具有用于將水引入和引出所述傳感器(122)的中間出口(305')和中間入口 (305")，所述中間出口(305')和中間入口(305")與從所述水源(118)延伸到所述泵 (104)的管路集成。
7. 一種用于如權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所限定的裝置的上游水循環(huán)系統(tǒng)，該水循環(huán)系統(tǒng) 具有諸如是帶有出口(20 的水箱(118)的水源和帶有入口(10 的集成的水管路(302)， 該水管路用于將水從所述水源(118)引到泵(104)，其中，所述水源出口(20 經(jīng)由環(huán)形密 封構(gòu)件(204)連接到所述水管路入口(102)，該環(huán)形密封構(gòu)件形成管路入口(10 或水源出 口(202)的集成的凸出部分。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的水循環(huán)系統(tǒng)，其中，所述環(huán)形密封構(gòu)件(204)與所述水管入 口(10 集成并且壓靠水源出口 002)，或者反之亦然，以密封所述水管路(30 與所述水 源(118)之間的連接。
9. 一種用于如權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所限定的飲料制備裝置的上游水循環(huán)系統(tǒng)，具 有帶有支承件(304)的泵(104)；和帶有入口(10 和出口(30 的水管路(302)，所述水 管路具有連接到所述泵(104)的出口(30 并設(shè)置成將水從水源(118)引到所述泵(104)， 其中，所述水管路(30 與所述泵支承件(304)集成。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的水循環(huán)系統(tǒng)，其中，所述泵支承件(304)具有與所述管路 (302)、尤其是與所述管路出口(30 集成的泵連接器(306)，以用于將所述泵(104)機(jī)械地 連接到所述支承件(304)；和與所述泵連接器(306)集成的支腳構(gòu)件(307)，以用于將所述 支承件固定在所述飲料制備裝置(100)中，所述管路出口(30 可選地穿過所述泵連接器 (304)延伸到所述泵(104)的進(jìn)水口。
11. 一種用于如權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所限定的裝置的上游水循環(huán)系統(tǒng)，包括連接到 泵(104)的水管路(302)，以用于將水從水源(11 引到所述泵(104)，其中，所述水管路(302)結(jié)合有連接到所述泵(104)的電路(402)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的水循環(huán)系統(tǒng)，其中，所述管路出口(30 和/或電路(402， 406)通過卡接連接器(404)連接到所述泵(104)。
13.一種用于如權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所限定的裝置的水源，包括用于容納水并用于 將水供應(yīng)到所述裝置的泵(104)的水箱(118)；和用于測量水箱(118)中的水位的光學(xué)傳 感器(506)，所述光學(xué)傳感器包括光發(fā)射器(502)，該光發(fā)射器用于向水箱中的所述水發(fā)射光束(A，A')，所述光束能根 據(jù)所述水位通過所述水進(jìn)行偏向；以及光檢測器(506)，該光檢測器用于檢測偏向后的發(fā)射光束，所述光發(fā)射器(50 和光檢測器(506)設(shè)置成使得，當(dāng)在水箱(118)中所述水位達(dá)到 預(yù)定低值時(shí)，所述發(fā)射光束(A，A')能偏向到所述檢測器(506)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的水源，其中，所述光檢測器(506)位于水箱(118)的底部， 所述光發(fā)射器(50 和檢測器(506)設(shè)置成使得，所述發(fā)射光束(A')經(jīng)歷一系列反射和 折射，并且當(dāng)水箱(118)中的所述水位達(dá)到所述預(yù)定低值時(shí)，所述檢測器(506)接收到所述 反射光束(A')的一部分，或者反之亦然。
15.一種飲料制備裝置，包括如下所述的至少其中之一如權(quán)利要求7或8所限定的上游水循環(huán)系統(tǒng)；如權(quán)利要求9或10所限定的上游水循環(huán)系統(tǒng)；如權(quán)利要求11或12所限定的上游水循環(huán)系統(tǒng)；以及如權(quán)利要求13或14所限定的水源。
全文摘要
本發(fā)明提出了一種具有水循環(huán)系統(tǒng)(500)的飲料制備裝置(100)，該水循環(huán)系統(tǒng)包括帶有出口(202)的水源(118)、帶有支承件(304)的泵(104)以及帶有入口(102)和出口(303)的集成的水管路(302)，該水管路用于將水從水源(118)引到所述泵(104)，所述支承件用于將所述泵保持并固定在所述裝置(100)中，所述管路出口(303)連接到所述泵(104)，其中，所述水源出口(202)經(jīng)由環(huán)形密封構(gòu)件(204)連接到所述水管路入口(102)，該環(huán)形密封構(gòu)件形成管路入口(102)或水源出口(202)的集成的凸出部分；其中，所述泵支承件(304)與水管路(302)集成，尤其與管路出口(303)集成。
文檔編號(hào)A47J31/46GK102088891SQ200980127266
公開日2011年6月8日 申請日期2009年7月7日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月14日
發(fā)明者M·朗, P·莫里, R·申克, R·莫瑟爾, S·埃米瑟格爾, T·霍德爾 申請人:雀巢產(chǎn)品技術(shù)援助有限公司