專利名稱：帶有內(nèi)聯(lián)式除垢系統(tǒng)的飲料制備設(shè)備和使用這種系統(tǒng)的除垢方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種設(shè)計(jì)成帶有除垢系統(tǒng)的飲料制備機(jī)，該除垢系統(tǒng)用于去除沉積在 機(jī)器的流體接觸表面上的石灰石水垢。本發(fā)明還涉及一種使用該系統(tǒng)自動地去除飲料制備 設(shè)備中的石灰石水垢的方法。
背景技術(shù)：
任何具有集成的諸如熱塊或加熱筒之類的加熱器的飲料制備設(shè)備所具有的眾所 周知的問題是易于在使用循環(huán)水或蒸汽加熱/被加熱接觸表面上沉積石灰石水垢。水垢主 要來自不溶于水的固體，即由鈣離子和碳酸鹽離子共同作用并沉淀所形成的碳酸鈣。在熱 水中沉積增加，因?yàn)樘妓徕}在熱水中與在冷水中相比更不容易溶解。因此，碳酸鈣固體的沉 積程度可取決于這些離子在水中的含量，也稱為“水硬度”，但也取決于水的溫度、機(jī)器的使 用頻率和其它因素。為使飲料制備機(jī)除垢，已知使除垢劑/脫鈣劑周期性地通過諸如加熱器、管道、水 /蒸汽噴嘴或針狀物等機(jī)器的流體回路的水接觸表面。除垢劑(例如包括醋酸、磷酸和/或 膦酸的化學(xué)成分)使形成在機(jī)器表面上的水垢溶解。在已經(jīng)使除垢劑通過后，必須使一定 體積的潔凈水在機(jī)器的流體回路中循環(huán)，以消除可影響隨后生產(chǎn)的飲料的口味的可品嘗出 的除垢劑痕跡。因此，用于為飲料制備設(shè)備如咖啡機(jī)除垢的典型過程包括將有效劑量的除垢劑與 水在機(jī)器的儲水器中混合，以形成除垢含水混合物，使除垢含水混合物在機(jī)器的流體回路 中循環(huán)，當(dāng)有效的除垢劑已完全循環(huán)時(shí)用被填充到儲水器內(nèi)的潔凈水沖洗流體回路。此過 程需要實(shí)現(xiàn)這些不同操作的使用者進(jìn)行若干手動操作和周期性的監(jiān)控。特別地，使用者必 須向儲水器填充水兩次，在機(jī)器的收集側(cè)處、即在飲料排放出口處收集并清除液體廢物兩 次。這還需要若干在鍵盤上的開/關(guān)件，以通過泵控制水的循環(huán)。因此，在除垢過程完成之 前一直留在機(jī)器前對使用者來說是苛求的。另一個(gè)問題在于難以控制除垢劑和沖洗液體的 有效量。因此，所述方法的有效性很大程度上取決于使用者本身對這些量的考慮。W02006/090183涉及一種包括適當(dāng)清潔系統(tǒng)的飲料分配器，其中，清潔流體被從存 儲區(qū)域泵送至飲料管線。響應(yīng)于預(yù)定活動自動地進(jìn)行清潔操作。但是，清潔劑不直接放置 在飲料管線中，因此需要通過泵送裝置將其泵送到飲料管線中。因此，提出一種使除垢過程更容易、特別是使其應(yīng)用更簡化、需要使用者更少的關(guān) 注并且還可被更好地控制以提高除垢效率的解決方案是有利的。

發(fā)明內(nèi)容
為此，本發(fā)明涉及一種飲料制備設(shè)備，該設(shè)備包括流體回路，該流體回路包括流體連通的儲水器、水泵、設(shè)計(jì)成用于加熱循環(huán)水的內(nèi) 聯(lián)式加熱裝置、飲料生產(chǎn)模塊，用于使水從儲水器循環(huán)至飲料生產(chǎn)模塊，
其中，在儲水器下游的流體回路中設(shè)置有內(nèi)聯(lián)式除垢系統(tǒng)，該除垢系統(tǒng)包括布置 成用于接納預(yù)定劑量的可溶于/可分散于水的除垢劑的專用隔室以及用于使水通過隔室 循環(huán)的入水口和出水口。因此，在儲水器下游的流體回路中布置有專用除垢劑儲存器，從而可使儲水器中 的預(yù)定量的水用于除垢目的和沖洗目的。此布置結(jié)構(gòu)使得不需要用潔凈水再填充水罐，因 為水罐未直接被除垢劑污染。在一方式中，隔室流體連通地設(shè)置在儲水器和泵之間。特別地，在儲水器和隔室之 間插入單向閥；其中通過設(shè)計(jì)或主動地控制允許該閥僅在例如通過使閥開啟的泵的抽吸作 用將水從儲水器抽取到隔室時(shí)開啟。因此，可防止當(dāng)泵停止——例如在除垢過程中的暫停期間——時(shí)除垢劑回流到包 含潔凈水的儲水器中。因此，可在不存在用戶由于沖洗或再填充水罐的介入的情況下成功 地進(jìn)行連續(xù)的除垢一沖洗過程。單向閥可以是例如橡膠彈性槽縫閥或例如球彈簧偏壓閥之 類的被動閥。單向閥還可以是可通過設(shè)備的控制單元控制開啟/關(guān)閉的電磁閥。該閥可設(shè) 置到將儲水器與除垢隔室分隔開的壁中。所述壁可有利地為儲水器的底壁和/或隔室的入 口壁。在一特定方式中，為了降低設(shè)備的復(fù)雜性，儲水器和隔室可彼此相鄰設(shè)置。例如， 隔室和儲水器具有能夠使儲水器疊置在隔室上的輔助疊置裝置。還可在疊置裝置之間設(shè)置 水密封裝置。該水密封裝置可以是橡膠彈性材料制成的0形圈。在一可能的替代方案中，隔室設(shè)置在軟管的兩部分之間并流體連通地遠(yuǎn)離儲水
o在一可能的實(shí)施例中，用于除垢劑的隔室流體連通地設(shè)置在泵和內(nèi)聯(lián)式加熱裝置 之間。在這種情況下，隔室及其與流體回路的連接處必須抵抗在重復(fù)的飲料沖煮和除垢循 環(huán)中對流體回路的此加壓部分中所施加的流體壓力。根據(jù)本發(fā)明的一方面，飲料制備設(shè)備包括用于控制來自儲水器的預(yù)定水量在流體 回路中的循環(huán)的控制單元和控制指令?？刂茊卧€可包括至少一個(gè)設(shè)計(jì)成用于自動地控制 響應(yīng)于控制指令的激活的泵的致動的程序，以在流體回路中循環(huán)預(yù)定水量。可通過控制單元通過如下控制方案中的任意一個(gè)或多個(gè)對待循環(huán)的預(yù)定量的水 進(jìn)行控制-泵電源的定時(shí)，-儲水器中的填充水平檢測，-通過流量計(jì)進(jìn)行的水體積檢測，和/或-檢測流體回路中的酸性水平。除垢劑可以是可溶于/分散于水的小袋或容納可溶于/分散于水的除垢物質(zhì)的不 可溶的/不可分散的多孔小袋、由固體的可溶于/分散于水的除垢物質(zhì)制成的片劑、固體的 可溶于/分散于水的除垢物質(zhì)的細(xì)?；蛞后w除垢物質(zhì)。用于除垢劑的隔室還可以是設(shè)備的可移動筒，其容納有預(yù)劑量的除垢劑。在這種 情況下，所述筒可設(shè)計(jì)為單次使用的筒，該筒在設(shè)備中使用后被回收或扔掉。所述筒還可設(shè) 計(jì)成可被再填充一定劑量的除垢材料。所述設(shè)備和除垢劑可共同構(gòu)成套件。
本發(fā)明還包括一種用于使飲料制備機(jī)在機(jī)器的控制單元的控制下自動地除垢的 方法，其中，該方法在使用者在隔室中放置一定劑量的除垢劑并向儲水器填充預(yù)定量的水 之后包括-使來自儲水器的預(yù)定量的水的第一部分在流體回路中循環(huán)，從而通過使水通過 隔室來使除垢劑逐漸地溶解或擴(kuò)散，以形成循環(huán)通過加熱裝置的除垢液體，-在除垢劑已溶解或擴(kuò)散到隔室中之后，使來自儲水器的所述量的水的第二部分 或余留部分自動地在流體回路中循環(huán)通過加熱裝置，以沖洗所述流體回路。預(yù)定量的水的第一和第二部分的循環(huán)通過控制單元進(jìn)行支配，該控制單元致動泵 自動地開和關(guān)。所述量的水的第一和第二部分在使用者激活除垢過程的指令之后根據(jù)控制單元 的程序自動地順序進(jìn)行循環(huán)，不需要使用者的介入。根據(jù)除垢劑的溶解度和擴(kuò)散性確定儲水器中水的總量，使得在除垢劑已從隔室移 除之后可使所述量的水的第二部分或余留部分循環(huán)，以沖洗流體回路?？赏ㄟ^儲水器中的 水位可視指示器和/或可通過控制系統(tǒng)電子地檢測并用于控制單元的傳感程序中使水量 具體化，以用于操縱泵的致動。根據(jù)本發(fā)明的一方面，在使用者激活除垢過程的指令之后，第一量和第二量的水 自動地順序循環(huán)，不需要使用者的任何更多的介入。換句話說，這意味著機(jī)器的控制單元設(shè) 計(jì)成使得用于沖洗目的的第二量的水在第一量的水之后自動地循環(huán)，不需要介入以激活沖 洗階段或用于再填充儲水器，除非最終在儲水器中檢測到水量不充足和/或流體回路中的 水被排空。水罐中的不充足的水位可通過設(shè)置在例如水罐中的水傳感器進(jìn)行檢測。類似地， 流體回路中的缺水可通過流量計(jì)或任何等價(jià)的檢測裝置進(jìn)行檢測。因此，可在設(shè)備的控制單元中將除垢和沖洗階段設(shè)計(jì)成例如響應(yīng)于指令的激活 (例如推動按鈕或在觸摸屏上壓按)而自動地運(yùn)行。所述方法可包括程序化的操作，在該操作期間，例如通過與儲水器相關(guān)聯(lián)的水位 傳感器檢測水罐中的水位，以驗(yàn)證儲水器填充有除垢過程所必需的預(yù)定量的水。作為此 程序的一部分，如果檢測到儲水器中的水量低于預(yù)定水量，則可中斷除垢過程，例如不啟動 泵。只要未達(dá)到儲水器中的預(yù)定水量，可一直保持除垢過程的中斷。這因此需要使用者向 儲水器填充預(yù)定量的水。除垢程序還可包括例如通過與流體回路相關(guān)聯(lián)的內(nèi)聯(lián)式pH探針檢測流體回路中 的水的酸性水平，以在結(jié)束除垢過程——例如使水泵停止——之前驗(yàn)證流體回路的沖洗水平?？稍诖鎯υ陲嬃现苽湓O(shè)備的控制單元中的除垢程序中設(shè)想其它驗(yàn)證，例如諸如通 過光傳感器或機(jī)械開關(guān)確認(rèn)在飲料出口下方是否存在收集容器以收集除垢和沖洗液體。為了提高除垢效率，在除垢過程期間，可允許一次或多次暫停，在暫停期間，除垢 液體仍存在于流體回路中。例如，可將暫停設(shè)計(jì)成持續(xù)從10秒到20分鐘。通過控制單元 控制暫停并在除垢階段期間立即使水泵停止。如上所述，對于除垢過程，所述劑量的除垢劑和儲水器中的水量確定為使得在除 垢劑被完全溶解或分散之后，所述量的水的足夠的部分從儲水器循環(huán)至模塊以沖洗流體回
6路。例如，當(dāng)除垢劑被完全溶解或分散后，約1/3到2/3的初始水量從儲水器循環(huán)用于沖洗 目的。


圖1是本發(fā)明的飲料制備設(shè)備的主要部件的示意圖，圖2是示出設(shè)備的流體回路中的除垢系統(tǒng)的細(xì)部的局部橫截面圖，圖3是當(dāng)未使水循環(huán)時(shí)圖2的除垢系統(tǒng)的更詳細(xì)的橫截面圖，圖4是當(dāng)使水循環(huán)時(shí)與圖3相同的細(xì)部，圖5示出在流體回路中循環(huán)的水量隨時(shí)間變化和同時(shí)被溶解或分散的除垢劑的 量隨時(shí)間變化的曲線圖，圖6是帶有除垢系統(tǒng)的飲料制備設(shè)備的變型的視圖，圖7是示出根據(jù)本發(fā)明的簡單的除垢過程的流程圖，圖8是示出本發(fā)明的包括控制儲水器中的水位的除垢過程的流程圖，圖9是示出本發(fā)明的包括控制流體回路中的水的除垢過程的流程圖，圖10是示出本發(fā)明的帶有控制流體回路中的水的pH等級的除垢過程的流程圖。
具體實(shí)施例方式圖1示出例如咖啡機(jī)1的飲料制備設(shè)備，該咖啡機(jī)包括形成根據(jù)本發(fā)明的原理的 流體回路2和內(nèi)置式除垢系統(tǒng)3的各主要部件。該機(jī)器通常包括供水裝置，該供水裝置可 為儲水器4。該儲水器經(jīng)由軟管的第一部分6與水輸送裝置、即壓力泵5流體連通。泵本身 在下游與諸如熱塊7的內(nèi)聯(lián)式加熱組件流體連通。泵5和熱塊7可通過軟管的第二部分8 連結(jié)在一起?？稍诹黧w回路中設(shè)置流量計(jì)50，以檢測在回路中循環(huán)的液體流量。在熱塊7 的下游設(shè)置有飲料生產(chǎn)模塊9，該飲料生產(chǎn)模塊經(jīng)由軟管的第三部分10接收來自熱塊的加 熱水。設(shè)置有控制單元11以控制泵和熱塊的開關(guān)。還設(shè)置有鍵盤12，鍵盤12將若干選擇 性的指令傳達(dá)給控制單元，這些指令包括電源開關(guān)指令13、飲料指令14和用于運(yùn)行除垢程 序的除垢程序指令130。某些指令可以是簡單的開關(guān)或形成這種情況下的鍵盤或任何等價(jià) 的指令指示器的觸摸屏上的交互式可視符號。在本發(fā)明中，在流體回路中的設(shè)備的各部件可在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下采 用不同的構(gòu)型。例如，供水裝置可由能夠插入家用水龍頭的水連接裝置代替。水輸送裝置 可以是壓力泵，諸如為制備濃咖啡(espresso coffee)提供高靜壓的電磁泵。但是，水輸送 裝置也可以是任何其它類型的泵，諸如蠕動泵或隔膜泵。水加熱器7可為熱塊或者諸如帶有涂覆有陶瓷的加熱元件的加熱筒或者管狀厚 膜加熱器之類的其它類型的加熱循環(huán)液體的內(nèi)聯(lián)式加熱器。飲料制備模塊9可設(shè)計(jì)成接納 膠囊、易理包或小袋形式的飲料成分的受控部分，所述飲料成分通過使在一定受控壓力下 的熱水通過成分進(jìn)行沖煮。該模塊還可與研磨系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)，并因此設(shè)計(jì)成在所述設(shè)備的沖 煮腔室中直接接納成分的研磨部分。飲料通過飲料出口 14進(jìn)行收集。圖1至圖3提出一種優(yōu)選的內(nèi)聯(lián)式除垢系統(tǒng)3，該除垢系統(tǒng)具體地包括設(shè)計(jì)成用于 接納除垢劑的專用隔室15。該隔室優(yōu)選地流體連通地設(shè)置在儲水器和水泵之間，即設(shè)置在 流體通路的低壓部分。特別地，該系統(tǒng)包括使水進(jìn)入隔室的進(jìn)水口 70和使水離開隔室的出水口 71。該隔室定尺寸為接納一定劑量的除垢劑，例如接納體積在20mL和250mL之間的除 垢劑。在一優(yōu)選設(shè)計(jì)中，所述隔室以疊置構(gòu)型設(shè)置在儲水器的下方，以便有利于打開隔 室和放置除垢劑。因此，所述隔室包括杯狀元件和由儲水器的底壁21限定形成的隔室的上壁。該 上壁包括除垢系統(tǒng)的進(jìn)水口 70。因此，水可不通過管路從儲水器直接傳遞到隔室。隔室的 杯狀元件的底壁包括出水口 71，該出水口例如經(jīng)由短管道部分連接至流體回路的軟管部分 6。儲水器和隔室包括輔助的疊置裝置16。例如，隔室包括壁的擴(kuò)展部分17，該擴(kuò)展 部分接納儲水器的基座部分18。因此，儲水器的基座部分18可通過簡單的壓配合接合插 入到隔室的擴(kuò)展部分中?？稍诨糠?8和隔室的擴(kuò)展部分17之間設(shè)置水密封裝置22。 所述水密封裝置可為橡膠0形圈或類似的裝置。因此，當(dāng)用戶將儲水器提起時(shí)，隔室被打開 并可被裝入一定劑量的除垢劑19。優(yōu)選地在儲水器和隔室之間如在儲水器的底壁21上流體連通地設(shè)置單向閥20。 該閥確保使水僅可在泵產(chǎn)生吸力時(shí)從儲水器循環(huán)到隔室內(nèi)(圖4)。當(dāng)閥停止時(shí)，閥自動關(guān) 閉，如圖3所示。因此，可防止將除垢劑移入儲水器內(nèi)。該閥優(yōu)選地為橡膠彈性閥，其包括帶 有由至少一個(gè)槽縫分割開的突起部分的膜。例如，該閥采用用于關(guān)閉流路的突起形狀(圖 3)和用于打開流路的彈性凹入構(gòu)型(圖4)。在凹入構(gòu)型中，閥的材料被拉伸使得槽縫可以 彈性的方式擴(kuò)大，以允許水從其中流過。這種閥通常稱為整體單向閥或“槽縫閥”，例如由 LMS公司出售的閥?？蓪㈤y插入儲水器底部的底座23中。除垢劑可以是任何適合的、設(shè)置在諸如小袋等多孔的或可水溶/分散的包裝件中 的除垢物質(zhì)或者可以是由所述物質(zhì)形成的壓實(shí)的片劑。除垢劑也可以是填充塑料隔室的液 體、凝膠或細(xì)粒。該塑料隔室設(shè)計(jì)成具有產(chǎn)品釋放通道，以當(dāng)水在隔室中循環(huán)時(shí)使液體、凝 膠或細(xì)粒逐漸地流出。例如，隔室可包括用于吸取除垢液體的文氏管(venturi)和用于使 除垢液體以適當(dāng)?shù)谋壤c水混合的混合腔。除垢劑還可被封裝在可水溶/分散的膠囊中。根據(jù)本發(fā)明的一方面，飲料制備設(shè)備可設(shè)計(jì)為在使用者確認(rèn)除垢指令后自動地運(yùn) 行除垢周期。例如，控制單元11包括除垢程序，通過推動鍵盤12上的指令按鈕130來運(yùn)行 該除垢程序。當(dāng)使用者發(fā)出指令時(shí)，從鍵盤接收指令信號的控制單元使泵運(yùn)行以起動除垢 程序?？稍趦λ鞯念A(yù)定高度處設(shè)置水位填充傳感器60，以確保向儲水器適當(dāng)?shù)靥畛渌?水量。如果控制單元未接收到來自水位填充傳感器的信號，則不起動泵并可向機(jī)器的鍵盤 發(fā)送適當(dāng)?shù)膱?bào)警信號61 (例如閃光)。因此，在起動除垢程序之前，通過機(jī)器促使使用者將 儲水器填充到適當(dāng)?shù)乃?。儲水器還可包括一除垢水平儀，該除垢水平儀例如通過儲水器 本身上的可視標(biāo)記具體化，以指示用戶如何適當(dāng)?shù)爻錆M儲水器?？刂茊卧€可接通熱塊，以 用于當(dāng)除垢液體通過熱塊時(shí)加熱該除垢液體，從而增加除垢效率?？稍谶m于進(jìn)行除垢的溫 度范圍內(nèi)對液體進(jìn)行加熱，例如45至60攝氏度。確定隔室中的除垢劑量，以使除垢劑耗盡 或被完全溶解或分散在少于容納在儲水器中的整個(gè)除垢程序所必需的全部水量。優(yōu)選地，填充在儲水器中的用于整個(gè)除垢程序的水量必須使得儲水器中仍留有足 夠量的潔凈水，并且在所有的除垢劑分散/溶解在除垢腔室中以后使這些潔凈水循環(huán)。此 原理在圖5中示出。此圖表示出當(dāng)泵不中斷地連續(xù)運(yùn)行時(shí)余留在儲水器中的水量隨時(shí)間變化的線性曲線24。在同一圖表上，示出隔室中的除垢劑的消耗曲線25。第一階段26表示 除垢階段。在約10分鐘后，隨著約對應(yīng)于1升儲水器的一半的第一水部分被排空，18克質(zhì) 量的除垢劑完全溶解在隔室中。此階段之后為沖洗階段27，在該沖洗階段期間，使儲水器 中剩余的500mL水部分在流體通路中循環(huán)。由于容器中余留有足夠的用于沖洗階段的水部 分，除垢階段之后可不需要使用者的介入而立即進(jìn)行沖洗階段。如果通過填充水平傳感器 或流量計(jì)測得在除垢階段結(jié)束后儲水器中的沖洗水水平不足，控制單元可停止除垢工作， 并使設(shè)備處于待機(jī)模式，直到儲水器被充分地充填至達(dá)到?jīng)_洗水平。如果工作適當(dāng)，在已循 環(huán)一定量的水之后使泵自動停止?？衫缤ㄟ^可視信號61 (例如連續(xù)的閃光或警告訊息) 在鍵盤上警示使用者過程已成功地運(yùn)行。例如，可不必須通過控制單元執(zhí)行循環(huán)水量的控制，在這種情況下，水一直循環(huán)直 到儲水器中沒有水留下為止。因此，控制過程得到簡化。在可能的替代方式中，可通過各種可能的感應(yīng)裝置控制循環(huán)水量?？衫缤ㄟ^泵 的電源的定時(shí)來控制循環(huán)水的預(yù)定量。還可通過設(shè)置在流體回路中的任何位置處——例如 在軟管的第二部分8上或集成到泵或加熱器的結(jié)構(gòu)中——的流量計(jì)檢測水的體積。還可通 過設(shè)置在儲水器中的填充水平傳感器檢測水的體積。當(dāng)然，還可使泵暫時(shí)地以一定間隔中 斷幾秒鐘或幾分鐘，以在液體回路中提供除垢液體的浸潤。用于運(yùn)行除垢過程的除垢程序可存儲在連接到控制單元的微處理器上的只讀存 儲器(ROM)和隨機(jī)存取存儲器(RAM)中或諸如可編程序存儲器之類的其它類型的存儲器 中。這些存儲器構(gòu)造成用于存儲諸如暫停時(shí)間、水位、流量、PH值等相關(guān)的除垢參數(shù)。控制 單元布置成通過接口單元(例如I/O接口)操縱對從設(shè)置在設(shè)備中的傳感器(例如流量計(jì)、 填充傳感器、內(nèi)聯(lián)式PH探針等)獲得的信號、用于操縱泵和水加熱器的控制的信號和從鍵 盤獲得的信號的處理。如圖1所示，在飲料設(shè)備的出口處可能需要設(shè)置收集儲存器。使用者在除垢操作 開始之前設(shè)置該收集儲存器。在一替代方式中，將機(jī)器的承滴盤用作排放儲水器。圖6示出飲料制備設(shè)備的變型方式，其中，除垢系統(tǒng)包括用于接納除垢劑的隔室 30，該隔室設(shè)置在流體回路中并流體連通地遠(yuǎn)離儲水器。特別地，隔室形成一箱體，該箱體 通過軟管的上游部分6A流體連接至儲水器，并且通過軟管的下游部分6B流體連接至泵5。 因此，由泵抽吸的水流經(jīng)軟管的上游部分6A，然后經(jīng)由進(jìn)水口流經(jīng)除垢隔室，之后經(jīng)由隔室 的出水口流經(jīng)軟管的下游部分6B。進(jìn)水口和出水口可設(shè)置在隔室的同一壁上或隔室的不同 壁上。隔室可包括諸如壁的鉸接部分的開啟裝置和用于能夠?qū)崿F(xiàn)隔室的開啟并放置一定劑 量的除垢劑的鎖定裝置。該開啟裝置優(yōu)選地設(shè)計(jì)成使用適合的密封裝置以液密的方式關(guān)閉 隔室，以防止水從系統(tǒng)/流體回路漏出。隔室可設(shè)置在機(jī)器的便于接近的位置中，例如機(jī)器 的抽屜中或殼體中。隔室還可集成為機(jī)器的塑料蓋的一部分。在圖6的實(shí)施例中，隔室還可有利地為容納有預(yù)劑量的除垢物質(zhì)的可移動筒。在 此情況下，隔室可僅使用用于連接至流體通路的連接裝置與外部環(huán)境密封，并且可不必須 設(shè)置開啟裝置。所述筒在通過除垢過程耗損之后可被再利用或丟棄。圖7至圖10提供了從最簡單的到較復(fù)雜的除垢程序的若干示例，這些除垢程序可 存儲在控制單元的存儲器中并通過控制單元的處理器進(jìn)行處理。參照圖7，在設(shè)備啟動80之后，判定是否在步驟81中已輸入除垢指令130。一旦已輸入此指令，控制單元11在步驟82中啟動泵，以啟動水從儲水器經(jīng)流體回路的循環(huán)。存在 于隔室中的除垢劑被逐漸地溶解/分散并且除垢階段運(yùn)行。在預(yù)規(guī)定時(shí)間之后，在步驟83 中控制單元使泵暫時(shí)停止。允許除垢濃縮液停留在流體回路中規(guī)定時(shí)間。然后，在步驟84 中，控制單元再次開啟泵直到儲水器被排空或在固定的規(guī)定時(shí)間期間開啟泵。此時(shí)間足夠 長以能夠使除垢階段結(jié)束(即除垢劑完全溶解在內(nèi)聯(lián)式除垢系統(tǒng)中)和使沖洗階段進(jìn)行。 之后泵停止并且過程就此結(jié)束。參照圖8，除了圖7的程序的步驟以外，程序還包括判定水罐中是否有足夠的水 位，以確保在設(shè)備中采用所假定的清潔水沖洗。在開啟180之后，對是否已在步驟181中輸 入除垢指令進(jìn)行判定。如果已輸入除垢指令，則在步驟182中通過水填充探針60檢測儲水 器4中的水位。在下一步驟183中，在控制單元中運(yùn)行通過程序進(jìn)行的檢驗(yàn)，以驗(yàn)證水位是 否符合規(guī)定的高度。如果答案是“是”，控制單元在步驟184中開啟泵并可開始除垢過程。如 果答案是“否”，例如通過設(shè)備的控制鍵盤上的閃光或通過屏幕上的可視訊息提示使用者在 步驟188中再填充水罐。在罐已被再填充后，程序可再次從步驟181開始。如果除垢過程 已開始，下一步驟與圖7的程序中的步驟相同，即可允許在步驟185中有一個(gè)或多個(gè)暫停， 并且為了完成除垢和之后沖洗流體回路，泵在步驟186中再次運(yùn)行，直到在步驟187中程序 使泵停止。參照圖9，程序包括用于確保在流體回路中存在水以確保整個(gè)除垢過程的規(guī)程。事 實(shí)上，如果當(dāng)回路中存在除垢液體時(shí)回路中的水已用完，則存在除垢劑在回路中停留時(shí)間 過長或所述液體被無意地用于制備飲料的風(fēng)險(xiǎn)。因此，在開始步驟280之后，對是否已在步 驟282中輸入除垢指令進(jìn)行判定。在下一步驟283中，即立即在泵運(yùn)行之后，通過流體回路 中的流量計(jì)50測量流量，并在步驟284的程序的檢驗(yàn)中與存儲在控制單元的存儲器中的最 小值進(jìn)行比較。如果測量值低于存儲值，說明在流體回路循環(huán)的水不充足，并且在步驟285 中立即使泵停止。如果這樣，提示使用者在步驟286中再填充儲水器，并且僅當(dāng)在步驟281 中輸入除垢指令時(shí)才再次開始所述過程。如果測量的流量值保持足夠高，接下來的步驟通 過在步驟287中運(yùn)行泵來進(jìn)行沖洗階段，直到程序以步驟288結(jié)束。在循環(huán)中以周期的間隔 進(jìn)行流量判定和步驟282、283的檢驗(yàn)，以確保對回路中的液體的存在情況進(jìn)行頻繁控制。 例如，每50或100毫秒進(jìn)行一次所述判斷。當(dāng)然，可采用圖8的程序的若干步驟，諸如預(yù)定 水罐中的填充水位和/或一個(gè)或多個(gè)暫停。最后參照圖10的程序，由程序執(zhí)行流體回路中的液體的酸性水平的判定。該判定 能夠?qū)崿F(xiàn)僅當(dāng)水達(dá)到符合可接受的飲用水質(zhì)量水平的可接受的PH水平時(shí)停止沖洗階段。 更精確地，在開始步驟380之后，對是否已在步驟381中輸入除垢指令進(jìn)行判定。水位的判 定以與圖8的程序中相同的方式通過程序在步驟382、383、384中進(jìn)行。在發(fā)現(xiàn)儲水器中的 水位為可接受的之后，在步驟385中啟動泵。然后在步驟386中使用設(shè)置在流體回路中、優(yōu) 選地盡可能靠近飲料沖煮點(diǎn)的內(nèi)聯(lián)式PH探針85(圖6)檢測pH水平。在步驟387中，將 所檢測的PH值與控制單元的存儲器中的存儲值進(jìn)行比較，如果此測量值太低，泵將繼續(xù)運(yùn) 行，直到測量值達(dá)到存儲值，在這種情況下使泵停止并且程序以步驟388結(jié)束。當(dāng)然，存儲 在存儲器中的pH值可取決于當(dāng)?shù)厮挠捕炔⒖煽紤]一定公差。另外，可使泵的停止延遲， 以使充足的水進(jìn)一步?jīng)_洗回路。當(dāng)然，可設(shè)想所描述程序的許多結(jié)合。當(dāng)然，在所示過程期 間可在設(shè)備上顯示各種信號和/或訊息，以用于為所實(shí)現(xiàn)的不同步驟提供指示。
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當(dāng)然，所述設(shè)備可設(shè)計(jì)成遠(yuǎn)程地——例如如果設(shè)備配設(shè)有通過無線保真(wifi)、 互聯(lián)網(wǎng)和/或藍(lán)牙通訊的遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)——運(yùn)行除垢過程。該處理程序可以是維護(hù)程序的 一部分，該維護(hù)程序存儲在機(jī)器中或經(jīng)由所述通訊裝置從包括便攜式電腦、手機(jī)或掌上電 腦的遠(yuǎn)程電腦激活。
權(quán)利要求
一種飲料制備設(shè)備，該設(shè)備包括流體回路，所述流體回路包括流體連通的儲水器(4)、水泵(5)、設(shè)計(jì)成用于加熱循環(huán)水的內(nèi)聯(lián)式加熱裝置(7)、飲料生產(chǎn)模塊(9)，用于使水從儲水器循環(huán)至飲料生產(chǎn)模塊，其中，在儲水器(4)下游的流體回路中設(shè)置有內(nèi)聯(lián)式除垢系統(tǒng)(3)，該除垢系統(tǒng)包括布置成用于接納預(yù)定劑量的可溶于/可分散于水的除垢劑(19)的專用隔室(15，30)以及用于使水通過隔室循環(huán)的入水口和出水口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述隔室流體連通地設(shè)置在所述儲水器 ⑷和所述泵(5)之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其特征在于，在所述儲水器(4)和所述隔室(15)之間 插置有單向閥(20)，其中，通過設(shè)計(jì)或主動地控制允許該閥僅在將水從儲水器抽取到隔室 時(shí)開啟。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其特征在于，所述單向閥(4)是橡膠彈性槽縫閥。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其特征在于，所述單向閥(4)設(shè)置在儲水器的底壁 (21)中。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，所述儲水器(4)和所述隔 室(15)彼此相鄰設(shè)置。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其特征在于，所述隔室(15)和所述儲水器(4)具有能 夠使所述儲水器疊置在所述隔室上的輔助疊置裝置(16)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其特征在于，在所述疊置裝置(16)之間設(shè)置有水密封 裝置(22)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的設(shè)備，其特征在于，所述隔室(30)設(shè)置在軟管的兩部分 (6A，6B)之間并流體連通地遠(yuǎn)離儲水器(4)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述隔室流體連通地設(shè)置在泵(5)和加 熱裝置(7)之間。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，該設(shè)備包括用于控制來自 儲水器的預(yù)定水量的循環(huán)的控制單元(11)和控制指令(13)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其特征在于，控制單元(11)包括特別設(shè)計(jì)成基于激 活控制指令來控制泵的致動的除垢程序。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其特征在于，通過控制單元在如下控制方案中的任 意一方面對待循環(huán)的預(yù)定量的水進(jìn)行控制-泵電源的定時(shí)，_儲水器中的填充水平檢測，-通過流量計(jì)進(jìn)行的水體積檢測，和/或-檢測流體回路中的酸性水平。
14.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，所述隔室是容納有預(yù)劑量 的除垢劑的可移動筒。
15.一種包括前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的設(shè)備和除垢劑(19)的套件，所述除垢劑 是可溶于/分散于水的小袋或容納可溶于/分散于水的除垢物質(zhì)的不可溶的/不可分散的 多孔小袋、由固體的可溶于/分散于水的除垢物質(zhì)制成的片劑、固體的可溶于/分散于水的除垢物質(zhì)的細(xì)粒或液體除垢物質(zhì)。
16.一種使根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的飲料制備機(jī)(1)在機(jī)器的控制單元 (11)的控制下自動地除垢的方法，其中，該方法在使用者在隔室(15，30)中放置一定劑量 的除垢劑(19)并向儲水器(4)填充預(yù)定量的水之后包括_使來自儲水器(4)的預(yù)定量的水的第一部分在流體回路(2)中循環(huán)，從而通過使水通 過隔室(15，30)來使除垢劑(19)逐漸地溶解或擴(kuò)散，以形成循環(huán)通過加熱裝置(7)的除垢 液體，-在除垢劑(19)已溶解或擴(kuò)散到隔室(15，30)中之后，使來自儲水器的所述量的水的 第二部分或余留部分自動地在流體回路中循環(huán)通過加熱裝置，以沖洗所述流體回路(2)。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，所述量的水的第一和第二部分在使用 者激活除垢過程的指令(13)之后根據(jù)控制單元的程序自動地順序進(jìn)行循環(huán)，不需要使用 者的介入。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，所述劑量的除垢劑(19)和儲水器中的 水量確定為使得在隔室中的除垢劑被完全溶解或分散之后，使足夠量的水從儲水器循環(huán)至 模塊(9)以沖洗流體回路。
19.根據(jù)權(quán)利要求17或18所述的方法，其特征在于，在第一除垢階段期間，至少允許一 次暫停來暫時(shí)地停止流體回路中的水循環(huán)。
20.根據(jù)權(quán)利要求16至18中的任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，檢測水罐中的水位以 驗(yàn)證儲水器填充有除垢過程所必需的預(yù)定量的水。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于，如果檢測到儲水器中的水量低于預(yù)定 水量，則中斷除垢過程。
22.根據(jù)權(quán)利要求16至20中的任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，檢測流體回路中的水 的酸性水平，以在結(jié)束過程之前驗(yàn)證流體回路的沖洗水平。
23.根據(jù)權(quán)利要求16至22中的任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，該方法包括在設(shè)置在 飲料出口的收集儲存器(28)中收集循環(huán)液體。
24.根據(jù)權(quán)利要求16至23中的任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，當(dāng)除垢劑被完全溶解 或分散后，約1/3到2/3的初始水量從儲水器循環(huán)用于沖洗目的。
全文摘要
飲料制備機(jī)包括包括流體回路(2)，該流體回路包括流體連通的儲水器(4)、水泵(5)、加熱裝置(7)、飲料生產(chǎn)模塊(9)，用于使水從儲水器循環(huán)至飲料生產(chǎn)模塊，其中，內(nèi)聯(lián)式除垢系統(tǒng)(3)設(shè)置在包括用于接納預(yù)定劑量的可溶于/可分散于水的除垢劑(19)的專用隔室(15)的流體回路(2)中。本發(fā)明還涉及一種在流體回路(2)中自動除垢和沖洗的方法。
文檔編號A47J31/60GK101980641SQ200980111757
公開日2011年2月23日 申請日期2009年1月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月7日
發(fā)明者C·S·布瑟馬爾 申請人:雀巢產(chǎn)品技術(shù)援助有限公司