專利名稱：用于飲料制備設備的集成的加熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于加熱飲料制備機器中的液體的集成的加熱器。
背景技術(shù)：
多年來就已經(jīng)公知用于使用厚膜技術(shù)加熱循環(huán)的液體特別是水的直列(in-line) 加熱器。EP 0 485 211公開了一種用于熱水器、淋浴器、洗衣機、洗碗機或水壺的加熱器。 該加熱器包括用于加熱液體的容器，以及設置成加熱容器的一部分的電加熱元件。加熱元 件將厚膜電阻加熱電路與包含在厚膜中的熱斷路器(thermal fuse)結(jié)合。該文獻進一步 公開了一種三端雙向可控硅開關(guān)元件(triac)型功率調(diào)節(jié)器，其直接安裝在用作用于該三 端雙向可控硅開關(guān)元件的散熱裝置的加熱元件上。還公開了熱敏電阻、形成在厚膜上的溫 度傳感器、熱斷路器、用以連續(xù)調(diào)節(jié)通過加熱器的流量的流量控制閥、流量控制器和溫度控 制器的存在。這些電氣構(gòu)件連接至控制單元，該控制單元可為遙控型或在靠近其中加熱器 的金屬基底通過進入的冷水保持冷態(tài)的進口管的部位形成為厚膜的介電層的一部分。DE 197 32 414公開了一種加熱器，其具有帶有進口和出口的金屬貫流通道以及 至少一個用于加熱在該通道中循環(huán)的水的厚膜加熱元件。厚膜加熱元件在加熱器的外表面 上在進口與出口之間延伸。厚膜加熱元件具有尺寸從進口至出口連續(xù)縮小的錐形橫截面。 厚膜的縮減截面以及因此導致的沿著通道的減少的熱傳遞抑制了在通道端部的結(jié)垢累積。 加熱器可包括在進口或出口附近的形式為厚膜元件的溫度傳感器。DE 103 22 034中公開 了同樣的概念，其涉及一種具有在外殼與內(nèi)管之間延伸的水循環(huán)通道的加熱器，該殼和/ 或內(nèi)管覆蓋有厚膜加熱元件。水循環(huán)通道可由螺旋形散熱片限定。水循環(huán)通道的截面和/ 或厚膜的加熱功率沿著流動方向減小。提供沿著管減少的熱傳遞以避免加熱器中的水蒸 發(fā)。該加熱器可在殼或內(nèi)管結(jié)合厚膜技術(shù)中的NTC或PTC型溫度傳感器。DE 197 37 694 中公開了另一種帶有螺旋形加熱管道的加熱器。還公知為熱飲制備機器使用厚膜和其它電阻加熱器技術(shù)。US 5，943，472公開了一種在espresso咖啡機的水儲器與熱水或蒸汽分配室之間 的水循環(huán)系統(tǒng)。該循環(huán)系統(tǒng)包括閥、金屬加熱管和泵，其經(jīng)由使用夾圈(clamping collar) 接合的不同硅樹脂軟管連接在一起并連接至儲器。WO 01/54551 (在申請人名下)涉及一種用于熱飲機器中的液體加熱模塊，其包括 金屬材料的中空管和位于該中空管內(nèi)部的圓柱形插入部。該模塊結(jié)合了在管的外側(cè)的第一 部分上用于預熱液體的厚膜電阻器，以及在管的外側(cè)的第二部分上用于調(diào)節(jié)流經(jīng)管的已預 熱液體的溫度的另一電阻器。在該模塊的進口或出口結(jié)合了用于測量溫度的又一電阻器。 在一個實施例中，經(jīng)由泵向加熱模塊供應水并在其出口將該加熱模塊連接至用于將加熱的 水循環(huán)至咖啡提取室的管道。WO 2004/006742 (在申請人名下)公開了又一用于飲料制備機器的管狀加熱裝 置，其具有能夠以各種構(gòu)型供電以調(diào)節(jié)加熱的多個厚膜電阻器。該加熱裝置具有外中空金屬管和由塑料、金屬材料或陶瓷材料制成的插入部。該插入部具有用于在外管與插入部之 間引導和循環(huán)水的螺旋形槽。該插入部可以是中空的并且可用于部分熱水的反向流動。US 7，286，752公開了一種類似的厚膜管狀加熱器，其帶有內(nèi)部螺旋形水循環(huán)管道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個優(yōu)選目的是簡化并改進液體食物或飲料制備機器中的加熱功能的 結(jié)合，以促進和容許增加機器組裝的自動化、減少制造操作和成本并增加機器的可靠性。此目的特別通過提供一種加熱系統(tǒng)來實現(xiàn)，該加熱系統(tǒng)集成了電和流體連接而無 需任何用于引導電流或液體的柔性和可變形的電纜或管，以將加熱功能連接至液體食物或 飲料制備機器的其它功能單元，或至少限制此類柔性連接的數(shù)量。因此，本發(fā)明涉及一種用于液體食物或飲料制備機器的直列加熱器，其中使液體 如水經(jīng)該加熱器循環(huán)并然后將其引導到?jīng)_煮(調(diào)制，brew)室以沖煮供應到該沖煮室中的 食物或飲料成分。該加熱器包括結(jié)合了進口、出口和在它們之間延伸的加熱室的本體， 進口、出口和加熱器共同形成剛性通道，特別是自由流動通道，以引導經(jīng)該本體循環(huán)的該液 體；以及加熱裝置，特別是厚膜，其與本體配合以將熱量供應到該加熱室中。該本體通常由高導熱性材料制成并優(yōu)選具有低熱慣性以避免通過加熱裝置產(chǎn)生 熱量與將產(chǎn)生的熱量傳輸至在本體中循環(huán)的液體之間的延遲。將加熱裝置與在腔室中循環(huán) 的液體分離的本體的材料可以是金屬性的或基于金屬的，諸如鋼或銅。電阻加熱裝置可包括金屬絲和/或厚膜。如上所述，厚膜技術(shù)在本領(lǐng)域中是公知 的，并且可使用涂布至本體的表面并且可由石英、金屬、鋁或氧化鈹制成的油墨(類似糊狀 物)。厚膜通常涂布在本體的外表面上，并由本體上諸如塑性或釉質(zhì)涂料的電絕緣涂層、該 絕緣涂層上的一層電阻加熱軌道以及可選地保護絕緣涂層和電阻加熱軌道的諸如塑料層 的又一層制成。按照本發(fā)明，加熱器本體具有設置成限定沖煮室的上游部分的外表面，本體的剛 性通道延伸到?jīng)_煮室中。因此，加熱器的外部并非僅用來限制加熱室，而且用來形成提取室 的一部分。因此，代替必須提供加熱元件、沖煮室的上游部分和它們之間的流體連接部件， 適當成形的單個構(gòu)件結(jié)合了所有這些功能，從而顯著減少了零件數(shù)量、組裝操作數(shù)量和由 于不正確地處理這些零件和/或不正確地組裝飲料制備機器而引起故障的風險。通常，沖煮室設置成可選地將諸如粉湯(powder soup)、研磨咖啡或茶的食物或飲 料成分容納在膠囊或易理包(Pod)中，并具有熱液體注入其中以沖煮容納在該腔室中的食 物或飲料成分的上游部分以及通向用于引導通過沖煮產(chǎn)生的液體食物或飲料的出口的下 游部分。該加熱器本體的外表面可包括一個或多個突出壁，用以限定沖煮室的上游部分； 和/或連接裝置，用于與限定沖煮室的下游部分的部件機械連接。在一個實施例中，加熱器的本體包括覆蓋有該加熱裝置的大致管狀或棱柱形外部 件，特別是熱慣性低于鋁的薄壁管狀或棱柱形外部件，該大致管狀或棱柱形外部件可選地 具有形成本體的該外表面的基部。本體可為薄壁包封件和/或進一步包括內(nèi)芯部，特別是插入部，該內(nèi)芯部與外部 件限定加熱室，內(nèi)芯部可選地相對于管狀或棱柱形外部件大致共同延伸和/或大致同心。插入部可由塑料、金屬和/或陶瓷材料如ΡΑ、Ρ0Μ或鋼制成。插入部可以是固定的或可旋轉(zhuǎn) 的，例如如EP 1 253 844和EP 1380 243中所公開。加熱室環(huán)繞芯部可以是大致螺旋形的，特別是由環(huán)繞芯部的大致螺旋形槽或凸緣 形成的腔室，例如如EP 1 380 243中所公開。特別是當本體在其螺旋形加熱室沿著水平軸線或低傾斜度軸線延伸的情況下使 用時，內(nèi)芯部可相對于管狀或棱柱形外部件大致偏心。在這種構(gòu)型中，該腔室設置成使得其 橫截面的尺寸沿著腔室改變，以增加區(qū)域(通常是上部區(qū)域)中的流速，所述區(qū)域否則用來 捕獲泡沫/氣泡，特別是蒸汽泡沫。這些區(qū)域中增加的液體速度通過該區(qū)域中的液體的快 速流動向下“沖洗”泡沫并使其離開該區(qū)域。為了避免此類橫截面縮小的區(qū)域中的過熱，可 減小加熱器的相應部分上的加熱功率，例如，通過調(diào)節(jié)這些部分上的電阻裝置。可將一個或多個電氣構(gòu)件固定在加熱器的本體上或固定在本體中。電氣構(gòu)件可選 自溫度傳感器、熱斷路器、流量計、電阻加熱器、電流表和電源調(diào)節(jié)器以及類似構(gòu)件。一個或 多個電氣構(gòu)件可連接至印刷電路板(PCB)，該印刷電路板設置成控制該加熱器并可選地控 制設置成容納該加熱器的飲料制備機器的更多的功能(部件)，例如泵或電氣接口。本體上 的電氣構(gòu)件可以是機械連接至本體的分散/離散的構(gòu)件和/或集成的構(gòu)件，例如直接形成 在電阻厚膜層中。通常，在厚膜技術(shù)中熱斷路器和溫度傳感器可與電阻加熱器一起形成。為了減少組裝操作的數(shù)量，特別是在制造過程期間的人工干預，可減少柔性、可變 形的電纜連接的數(shù)量。特別地，電氣構(gòu)件可剛性連接至該印刷電路板，例如經(jīng)由剛性連接器 插銷(pin)或葉片，或剛性插頭和插座部件。這樣，電氣構(gòu)件，特別是與諸如加熱器或甚至 泵的液體循環(huán)系統(tǒng)接觸的那些電氣構(gòu)件，可自動安裝在印刷電路板上，并且然后可將帶有 這些構(gòu)件的板自動組裝(例如夾固)在液體循環(huán)系統(tǒng)上而無需板與液體循環(huán)系統(tǒng)之間的任 何柔性、可變形的電連接器(例如，電纜)。可選地，電氣構(gòu)件可在第一步驟中自動安裝在液 體循環(huán)系統(tǒng)的專用部位，并且然后在第二步驟中，例如經(jīng)由適當?shù)倪B接器將印刷電路板組 裝至電氣構(gòu)件。還可設想通過焊接將電氣構(gòu)件組裝至液體循環(huán)系統(tǒng)、特別是加熱器和/或 印刷電路板。本發(fā)明的另一方面涉及一種用于液體食物或飲料制備機器的直列加熱器，其中使 液體經(jīng)該加熱器循環(huán)并然后將其引導到?jīng)_煮室以沖煮供應到該沖煮室中的食物或飲料成 分。該加熱器包括結(jié)合了進口、出口和在它們之間延伸的加熱室的本體，該進口、出口和加 熱室共同形成用于引導經(jīng)該本體循環(huán)的該液體的剛性通道；加熱裝置，特別是諸如厚膜的 電阻加熱裝置，其與本體配合以將熱量供應到該加熱室中；以及一個或多個電氣構(gòu)件，諸如 傳感器、熱斷路器和/或電源構(gòu)件，所述電氣構(gòu)件固定在本體上或固定于本體中并連接至 印刷電路板，該印刷電路板設置成控制該加熱器并可選地控制該液體食物或飲料制備機器 的更多功能。按照本發(fā)明，一個或多個電氣構(gòu)件剛性連接至該印刷電路板，特別是經(jīng)由剛性連 接器插銷或葉片，或剛性插頭和插座部件。通過避免使用柔性、可變形的電纜，減少了在組 裝過程期間的操作數(shù)量，特別是減少了人工干預的數(shù)量。因此，相應降低了制造和組裝成 本，以及由于人為失誤而引起故障的風險。通過避免柔性和可變形的電纜連接，可增加組裝 的自動化程度。例如，這些電氣構(gòu)件可包括電源構(gòu)件，特別是諸如厚膜的電阻加熱裝置，其經(jīng)由剛性電源插銷和剛性電源連接器剛性連接。該電源連接器具有用于接納剛性電氣插銷的插 座，該剛性連接器有彈性，特別是由一個或多個彈簧葉片制成，以允許插座移位而使插座環(huán) 繞插銷自行定位并確保插銷與連接器之間的電接觸。此外，上述一個或多個特征可方便地與該直列加熱器組合。本發(fā)明還涉及一種特別是用于如上所述的加熱器的電源連接器。該電源連接器包 括一對隔開的插腳以與供電電路連接。各插腳連接至第一剛性彈簧部件，第一彈簧部件經(jīng) 由第二剛性彈簧部件連接在一起。第二部件具有用于接納并固定剛性電氣插銷的插座。第 一和第二彈簧部件可沿著不同方向彈性移位，特別是垂直方向，以使插座相對于所述剛性 電氣插銷自行定位并提供容許強電流經(jīng)其通過的電連接。第一彈簧部件和第二彈簧部件中 的至少一個可成大致葉片形狀。第一彈簧部件和第二彈簧部件可成大致M形以便允許插座 基本上在單個平面中沿著兩個方向移位。本發(fā)明的又一方面涉及一種用于液體食物或飲料制備機器的直列加熱器，其中使 液體經(jīng)該加熱器循環(huán)并然后將其引導到?jīng)_煮室以沖煮供應到所述沖煮室中的食物或飲料 成分。該加熱器包括本體，該本體具有大致管狀或棱柱形外部件以及相對于管狀或棱柱形 外部件大致共同延伸的內(nèi)芯部，管狀或棱柱形外部件和內(nèi)芯部共同限定在它們之間延伸并 環(huán)繞內(nèi)芯部的大致螺旋形加熱室；以及加熱裝置，特別是諸如厚膜的電阻加熱裝置，其覆蓋 管狀或棱柱形外部件以將熱量供應到所述加熱室中。根據(jù)本發(fā)明，內(nèi)芯部相對于管狀或棱柱形外部件偏心使得螺旋形加熱室環(huán)繞內(nèi)芯 部具有變化的橫截面。如上所述，特別是當本體在其螺旋形加熱室沿著水平軸線或低傾斜度軸線延伸的 情況下使用時，提供相對于管狀或棱柱形外部件偏心的內(nèi)芯部形成了設置成使得其橫截面 沿著其長度變化的腔室，從而增加否則可捕獲泡沫特別是蒸汽泡沫的區(qū)域中的流速。因此， 通過增加這些區(qū)域中的流速，通過液體的快速流動將泡沫從其“沖洗”掉。這樣，插入部相 對于管狀或棱柱形外部件的相對定位解決了泡沫積聚的問題而不必包括將從加熱器推出 泡沫的復雜的可移動機械系統(tǒng)(例如，可旋轉(zhuǎn)的插入部)。從而，為加熱器提供偏心插入部 減少了零件的數(shù)量和組裝操作的數(shù)量以及制造的成本。上述一個或多個特征當然可方便地與該直列加熱器組合。本發(fā)明的又一方面涉及一種包括如上所述的加熱器的液體食物或飲料制備機器。 該機器可適合于通過沖煮可任選地容納在膠囊或易理包中的食物或飲料成分制備諸如湯、 茶和/或咖啡的液體食物。本發(fā)明的另一方面涉及一種液體食物或飲料制備機器，特別是如上所述的機器。 該機器包括可連接至電源的供電電路；由供電電路供電的加熱器；以及與加熱器熱連通 并與供電電路相關(guān)的熱斷路裝置(thermal fusedevice)。該熱斷路裝置設置成當加熱器超 過溫度極限/界限時從電源中斷供電電路。按照本發(fā)明，熱斷路裝置是可逆的/可重置的并包括用于當加熱器超過該溫度極 限時自動中斷供電電路的開關(guān)。該開關(guān)可由用戶操作以當加熱器具有已返回到所述溫度極 限之下時閉合供電電路。通常，斷路裝置包括致動器，該致動器設置成當加熱器超過該溫度 極限時抵接在用戶開關(guān)上推出銷、桿或活塞以便致動用戶開關(guān)并斷開電路。該飲料或液體食物機器可包括任何以上公開的特征或特征的組合。
斷路裝置可具有致動器，該致動器包括熱力構(gòu)件，該熱力構(gòu)件與加熱器熱連通并 且當加熱器超過溫度極限時機械地致動用戶開關(guān)以斷開供電電路。熱力構(gòu)件特別是包括形 狀記憶元件或雙金屬元件。斷路裝置可包括與加熱器熱連通的安全電氣溫度傳感器以及機電致動器，該機電 致動器當安全傳感器暴露于由加熱器產(chǎn)生的超過溫度極限的溫度時致動用戶開關(guān)以斷開 供電電路。在一個實施例中，飲料或液體食物機器具有帶控制電路的印刷電路板，該控制電 路用于控制加熱器并可選地控制機器的更多功能，諸如泵或電氣接口，該印刷電路板進一 步包括安全電路，該安全電路在印刷電路板上與控制電路電分離，該安全電路連接至安全 傳感器，特別是剛性連接至安全傳感器，并設置成控制機電致動器。斷路裝置的至少一部分，特別是致動器、機電或熱力致動器、用戶開關(guān)和/或安全 傳感器(當存在時)可剛性連接至液體食物或飲料機器的印刷電路板，可選地連接在與機 器的普通控制單元(例如，用于控制機器的日常操作如飲料或液體食物分配、自行清潔、用 戶接口等的單元)電絕緣的一部分上。因此，改善了斷路裝置在液體食物和飲料機器中的 組裝、集成和安全性。


現(xiàn)將參照示意圖描述本發(fā)明，圖中-圖1至3顯示了根據(jù)本發(fā)明的加熱器的各種細節(jié)；-圖4和5顯示了根據(jù)本發(fā)明的另一加熱器；-圖6顯示了根據(jù)本發(fā)明的又一加熱器；-圖7和8顯示了按照本發(fā)明將電源構(gòu)件組裝至加熱器和印刷電路板；-圖9和10顯示了按照本發(fā)明將傳感器組裝至加熱器和印刷電路板；-圖11顯示了按照本發(fā)明的加熱器與印刷電路板之間的電源連接；-圖12a和12b示出了根據(jù)圖11所示的電源連接的第一方向的偏斜；以及-圖13a和13b示出了根據(jù)圖11所示的電源連接的第二方向的偏斜；-圖14和15示意性地示出了帶有按照本發(fā)明的可用戶重置型安全斷路器的飲料 機器的電路的發(fā)明的兩個實施例。
具體實施例方式圖1至3示出了根據(jù)本發(fā)明的直列加熱器，圖1是加熱器的前透視圖，圖2是該加 熱器的后透視圖，而圖3是同一加熱器的分解圖。該加熱器適合用于液體食物或飲料制備 機器，其中使液體經(jīng)加熱器循環(huán)并然后將其引導到?jīng)_煮室用以沖煮供應到?jīng)_煮室中的食物 或飲料成分。例如，以預先包裝好的形式，例如容納在膠囊或易理包中，將飲料成分供應至 機器。通常，這種液體食物或飲料機器適合制備咖啡、茶和/或其它熱飲，或甚至湯等食物 的制備。循環(huán)至沖煮室的液體的壓力例如可達約10至20atm。加熱器具有結(jié)合了進口 2、出口 3和在它們之間延伸的螺旋形加熱室4的本體1。 進口 2、出口 3和加熱室4共同形成用于引導經(jīng)本體1循環(huán)的液體的剛性通道。加熱器進一步包括形式為電阻厚膜的加熱裝置5，該電阻厚膜作為兩個連接器區(qū)
9域5’、5”之間的螺旋軌道在本體1上延伸并與本體配合將熱量供應到位于厚膜5下方的加 熱室4中。加熱器本體1具有設置成限定沖煮室7的上游部分的外表面6，本體1的剛性通 道、特別是出口 3延伸到?jīng)_煮室7中。如圖1和3中示意性地示出，外表面6包括用于限定 沖煮室7的上游部分的環(huán)形突出壁6’。如圖1至3所示，本體1具有覆蓋有加熱裝置5的大致管狀外部件8。部件8具有 由高導熱性并具有低慣性的材料諸如鋼制成的薄壁，以促進形成在其上的加熱裝置5產(chǎn)生 的熱量的傳遞。該大致管狀外部件8與形成本體1的外表面6的基部部件配合。外表面6被示為在管狀部件8的邊緣上向外圍延伸。此外，限定沖煮室7的上游 部分的環(huán)形壁6’與出口 3大致同軸并具有小于管狀部件8的直徑的直徑。在一個變型中，沖煮室7的上游部分可與管狀部件8 一體形成和/或環(huán)形壁6’可 具有與管狀部件8的外表面共同延伸的最外表面以進一步簡化其幾何形狀。此類構(gòu)型在圖 6中示出。圖1至3的本體1進一步包括內(nèi)芯部9，特別是中空管狀或圓柱形插入部，帶有周 邊突出的螺旋形引導壁91。內(nèi)芯部9相對于管狀外部件8大致共同延伸并同心，并與外部 件8限定螺旋形加熱室4。在一個變型中，可在內(nèi)芯部周圍提供螺旋形槽代替突出的引導 壁。該槽或壁也可形成在管狀外部件的內(nèi)表面上。內(nèi)芯部9可由金屬或?qū)嵝暂^低的材料 如塑料或陶瓷材料制成。一個或多個電氣構(gòu)件，諸如傳感器和/或電源元件，在本體1中固定在位于出口 3 周圍的殼體3’中。電氣構(gòu)件可包括以下中的一個或多個溫度傳感器、熱斷路器、流量計、 電阻加熱器和電源調(diào)節(jié)器。殼體3’和容納在其中的電氣構(gòu)件可經(jīng)由剛性數(shù)據(jù)傳輸連接器連接至印刷電路板 (未示出)。在一個變型中，電氣構(gòu)件可組裝在管狀外部件8中。特別地，用于調(diào)節(jié)經(jīng)由電阻加 熱裝置5通過的電流的電源元件，例如三端雙向可控硅開關(guān)元件，可靠近循環(huán)的液體定位 在加熱器中使得循環(huán)的液體可用作用于該電源構(gòu)件的冷卻器。圖3中還示出了插入部9上的密封裝置9’，其用以防止液體在管狀外部件8與插 入部9之間泄漏。密封裝置9’可與管狀外部件8或插入部9成一體，或者是部件8與插入 部9之間的分離部件9’，諸如0型圈或另一可變形的密封件，或者是通過焊接形成的接縫。圖4和5，其中相同的參考標號表示相同的元件，顯示了根據(jù)本發(fā)明的另一加熱
ο加熱器本體1具有內(nèi)芯部9，其相對于管狀外部件8大致共同延伸并偏心/不同 心。因此，螺旋形加熱室4在內(nèi)芯部9周圍具有變化的橫截面。特別地，沿著外部件8和插 入部9的一側(cè)，加熱室4的橫截面4’顯著小于沿著外部件8和插入部9的相對側(cè)的橫截面 4”。因此，當加熱器不在豎直位置使用時，即在其中外部件8的縱向中心軸線8a不是 豎直的而是水平的或成不允許泡沫從螺旋形腔室4自發(fā)逸出至出口 3的角度的位置。液體 速度在螺旋形腔室4的橫截面4’變窄的情況下增加容許容納在腔室4的該上部區(qū)域中的 任何泡沫涌流至帶有較大橫截面4”的腔室4的下部區(qū)域，直到泡沫到達出口 3為止。
此外，為了避免過熱并抑制在腔室4的帶有變窄的橫截面4’的部分中積垢，可通 過在管狀外部件9上截取加熱元件5的想象的大致矩形部段5””在圖5中表示為5’ ”的部 分上減小加熱裝置5的加熱功率。部分5””可在從管狀部件8的中心縱向軸線8a測定的 管狀外部件9的約15°至90°、特別是30°至60°的圓弧上沿著管狀外部件9延伸。圖6，其中相同的參考標號表示相同的元件，示意性地顯示了根據(jù)本發(fā)明的加熱器 的另一實施例。加熱器的本體1具有大致管狀外鋼質(zhì)部件8和形式為大致管狀塑料中空內(nèi) 芯部9的插入部，該內(nèi)芯部9帶有與部件8的內(nèi)表面限定在進口 2與出口 3之間延伸的螺 旋形加熱室4的周邊螺旋形凸緣91。凸緣91延伸至管狀外部件8的內(nèi)表面并有助于將插 入部9適當?shù)囟ㄎ徊⒐潭ㄔ谕獠考?內(nèi)。與圖4和6所示的加熱器相似，管狀外部件8和 內(nèi)芯部9是偏心的，如通過它們相應的并排而且相互平行延伸的中心軸線8a和9a所示，使 得加熱室4如上所述沿著其長度具有變化的橫截面4’、4”。管狀外部件8具有由突出壁6’形成的大致截頭錐形外前表面6，該突出壁6’限定 帶有刺穿元件V的沖煮室7的上游部分，該刺穿元件V用于打開容納待提取的成分、特別 是飲料或食物成分的膠囊7”。出口 3穿過外部件8延伸到?jīng)_煮室8的上游部分。如圖6所示，管狀外部件8具有在加熱室4’、4”上方和沖煮室7的上游部分基本 上連續(xù)延伸的外表面8’。管狀外部件8和截頭錐形沖煮室7沿著軸線8a同心。通向沖煮 室7的出口 3的端部也沿著軸線8a與外部件8同心。在加熱室4上方，外表面8，如上所述覆蓋有電阻厚膜5。管狀插入部9例如通過膠粘、螺紋連接、焊接、壓緊配合或任何其它適當?shù)慕M裝方 法固定在管狀外部件8內(nèi)部。如圖6所示，插入部9具有配合在管狀部件8中的相應凹部中 的突出部92。此外，插入部9具有例如通過小的平行并排槽或并排突出部形成的外部93， 其可容納諸如膠水的粘合材料和/或可壓靠在外部件8上以將插入部9固定在其中。也可 通過使用結(jié)構(gòu)元件94推動插入部9并使其抵靠外部件9的內(nèi)表面壓縮變形，該結(jié)構(gòu)元件94 特別是由金屬或陶瓷材料或剛度大于插入部9的另一種結(jié)構(gòu)材料制成，其形式例如為環(huán)， 將插入部9的一部分推靠在外部件8上。進口 2形成在外部件8與插入部9之間并通向加熱室4。在一個變型中，進口可僅 位于外部件或插入部中。同樣，在又一變型中，通向沖煮室的出口可從插入部或在插入部與 管狀外部件之間離開，而不是如圖6所示從管狀外部件8離開。此外，進口 2連接至流量計75的剛性出口。流量計的出口借助于不透水接合件76 固定至進口 2，該接合件通常為定位在沿著流量計的出口的內(nèi)表面79延伸的相應環(huán)形槽78 中的0型圈。在一個變型中，流量計可設置在加熱室中或其下游，例如在加熱室的出口處， 特別是集成在加熱器中。再一次地，通過提供構(gòu)件之間、特別是加熱器與流量計之間的剛性 連接，而不是柔性可變形的連接，可實現(xiàn)系統(tǒng)的制造過程的整體增加的自動化。加熱器進一步包括電氣構(gòu)件60、70，其集成、機械固定或剛性組裝至加熱器本體1 和印刷電路板(PCB) 50，例如如以下結(jié)合圖7至9更詳細地說明。例如，電氣構(gòu)件60可以 是形式為三端雙向可控硅開關(guān)元件的電源構(gòu)件，用于調(diào)節(jié)向電阻厚膜加熱元件5供應的電 流，而電氣構(gòu)件70可為溫度傳感器，用于測量由加熱器加熱的循環(huán)液體的溫度。優(yōu)選地，加 熱器還包括熱斷路器作為對避免加熱器過熱的保護。這些電氣構(gòu)件可為分離的構(gòu)件或集成 的構(gòu)件，特別是集成到厚膜加熱元件5中。
此外，流量計75和電阻加熱裝置5也剛性連接至印刷電路板50。換言之，它們通 過無電纜連接與印刷電路板50電連接。更具體而言，電源插銷(pin) 11在連接器區(qū)域5’、 5”組裝至電阻加熱裝置5并與組裝至印刷電路板50的連接器的插座86配合，例如如以下 關(guān)于圖11至13b更詳細地說明。此外，印刷電路板50與微控制器或處理器53和石英鐘54關(guān)聯(lián)，以基于通過流量 計75測定的循環(huán)液體的流速和通過溫度傳感器70測定的已加熱液體的溫度控制通過電阻 加熱元件5的電流的強度。為了增加溫度控制的準確度，可將一個或多個另外的溫度傳感 器結(jié)合在加熱器和/或沖煮室中，特別是結(jié)合在加熱器上游或在加熱器的進口 2處?？刂?器或處理器53還可控制加熱器位于其中的飲料制備機器的更多功能，諸如泵、供應儲池中 的液位檢測器、閥、用戶接口、電源管理裝置、自動飲料成分供應裝置如集成的咖啡研磨裝 置或成分膠囊或易理包的自動供應裝置等。在使用期間，例如通過使用泵使待加熱的液體經(jīng)由流量計75和進口 2螺旋地通過 插入部9周圍的加熱室4循環(huán)，如弧形箭頭15所示。已加熱液體然后經(jīng)由出口 3沿著穿過 膠囊7”的刺穿元件V被引導到?jīng)_煮室7中，以沖煮容納在其中的成分?？刂破?3設置成 基于借助于流量計75對液體流量的測量和借助于溫度傳感器70對已加熱液體的溫度的測 量控制三端雙向可控硅開關(guān)元件，以調(diào)節(jié)經(jīng)由插座86和電源插銷11通向加熱元件5的加 熱電流。圖7和8示出了根據(jù)本發(fā)明將形式為三端雙向可控硅開關(guān)元件60的分離的電源 構(gòu)件組裝在加熱器本體1和印刷電路板50上。不過圖7以分解透視圖顯示了組裝，圖8以 橫截面圖揭示了組裝。加熱器本體1，其一部分在圖7和8中示出，具有用于接納電源構(gòu)件60的凹部101。 形成在突出壁102之間的凹部101與彈簧元件103關(guān)聯(lián)，該彈簧元件103的形狀例如為彈 簧片，例如經(jīng)由螺釘104組裝在本體1上。當然可使用其它彈簧和組裝系統(tǒng)，例如，彈簧片 可與本體1成一體或焊接在其上以便減少零件數(shù)量。當構(gòu)件60插入凹部101中時，彈簧元 件103將電源構(gòu)件60推靠在本體1中的凹部101的壁102上，以將構(gòu)件60固定在本體1 中并提供本體1與構(gòu)件60之間的最佳接觸。電源構(gòu)件60具有一個或多個剛性電連接器插銷61，例如圖7和8所示的用于三端 雙向可控硅開關(guān)元件的三個插銷，其剛性連接至印刷電路板50。此外，電源構(gòu)件覆蓋有可協(xié) 助將電源構(gòu)件50固定在凹部101中的例如由硅制成的可選的罩蓋62，以及在其連接器插銷 61周圍的可選的不導電套盒(sleeve) 63，該套盒將電源構(gòu)件60的主體與印刷電路板60隔 開并保護插銷61免受環(huán)境影響。罩蓋62和套盒63在電源構(gòu)件60周圍提供電絕緣。因此，加熱器通過在使用期間經(jīng)由加熱器本體1并可選地經(jīng)由經(jīng)加熱器循環(huán)的液 體排出電源構(gòu)件產(chǎn)生的熱量而起到用于電源構(gòu)件60的散熱裝置的作用。為此，加熱器由允 許沿著穿過加熱器的排熱通路從電源構(gòu)件最佳地排出熱量的材料、特別是金屬制成。電源構(gòu)件60可為開關(guān)或調(diào)節(jié)元件，例如如上所述的三端雙向可控硅開關(guān)元件，用 以調(diào)節(jié)向電阻裝置如厚膜供應的所需要的電功率，以在加熱器中產(chǎn)生期望的熱量，從而將 循環(huán)的液體加熱至適當?shù)臏囟取D9和10示出了將分離的電子元件70剛性組裝在加熱器1中以及印刷電路板50 上。該電子元件可為諸如溫度傳感器的傳感器、流量計、熱斷路器或另一類似的構(gòu)件，諸如
12用于提供通過電阻加熱裝置的電流的反饋的電流表。為了進行說明，公開了用于控制通向 加熱裝置的電流和調(diào)節(jié)所產(chǎn)生的熱量的熱傳感器。該熱傳感器例如可位于加熱器的進口、 出口或它們之間?？墒褂萌舾蔁醾鞲衅饕栽试S更精確地控制經(jīng)由加熱器通過的液體的加 熱。加熱器本體1，其一部分在圖9和10中示出，具有用于接納電子元件70的凹部 111。凹部111形成在突出的壁112之間并在加熱器本體1的表面下方延伸。傳感器70具有連接器插座71，傳感器元件72經(jīng)該插座與插座71的相對側(cè)上的扁 平電連接器(未示出)接合。傳感器的連接插銷與印刷電路板50的扁平連接器插銷51接 觸，圖10中示出了扁平連接器插銷51中的一個。插銷51穿過連接器插座71機械地連接 在其上的板50的插頭部件52延伸到插座71中以接觸傳感器70的相應連接插銷。當在本 體1的壁112之間推動連接器插座71時，傳感器元件72位于加熱器本體1的凹部111中。當傳感器70為溫度傳感器時，傳感器元件72的電氣性能將取決于凹部111中的 溫度，該溫度將被用于在間接評估程序中評估加熱器在該部位的溫度并且可選地還評估附 近的循環(huán)液體的溫度。傳感器元件72例如可為NTC (負溫度系數(shù))電阻器或PTC (正溫度系數(shù))電阻器。此類傳感器構(gòu)型容許可靠地測量加熱器的相應部位中的溫度，快速反應(低慣 性)，并提供優(yōu)異和可靠的電接觸系統(tǒng)。傳感器70可預組裝在例如由熱塑性材料制成的插座71中，并在全自動程序中自 動組裝在加熱器中和印刷電路板上。可使用例如環(huán)氧化合物將傳感器70膠粘在加熱器中。 然后可通過以連接至傳感器元件72的方式將插座的扁平連接器壓合在插座71的連接狹縫 (未示出)中來連接預組裝的傳感器70。然后經(jīng)由插頭52和連接器插銷51將印刷電路板 50安裝在插座70上。因此，加熱器和印刷電路板的組裝本身并不需要處理任何柔性零件，并且因此可 自動執(zhí)行組裝而不需要任何人工干預。此外，傳感器本身的組裝僅需要低成本的構(gòu)件。因 此，傳感器在加熱器上的組裝及其在印刷電路板上的連接顯著節(jié)省了成本。在一個變型中，諸如溫度傳感器的電氣構(gòu)件可通過厚膜技術(shù)直接形成在加熱器 中。當加熱裝置基于厚膜技術(shù)時這對于減少制造步驟和成本來說是特別有利的。 圖11是用于將加熱器連接至印刷電路板50并用于向加熱器的電阻加熱裝置供應 或從該加熱裝置獲取加熱電流的自行定位的剛性電源連接器80在xyz正交坐標(基準線， referential)——如與圖11至13b相關(guān)的相應箭頭所示——中的透視圖。圖12a和12b 在一方面而圖13a和13b在另一方面分別示意性地顯示了電源連接器80在y方向和χ方 向上的自行定位。電源連接器80通常基于金屬，并且特別是可含有提供充分的導電性、機械阻力和 彈性的鋼、鋁和/或銅合金。電源連接器80在用于連接至印刷電路板50的一對扁平插腳81之間延伸。各插 腳81連接至扁平的大致垂直彈簧部件82的底部。垂直彈簧葉片82的上部經(jīng)由橫向彈簧 部件83連接在一起，該橫向彈簧部件83包括在一對傾斜的中間部分85、85’中間的扁平中 心水平部分84。垂直部件82、橫向部件83的中間部分84和傾斜部分85、85，在該對插腳 81上成大致M形設置。橫向部件83進一步包括帶有貫通通道的插座86，用于通過該貫通通道固定加熱器的電連接器插銷。在圖12a、12b、13a和13b中，其中相同的參考標號表示相同的元件，示意性地示出 了電源連接器80經(jīng)由電源插銷11組裝在帶有進口 2的加熱器本體1的管狀外部件8上。 電源插銷11在管狀外部件8的開始處垂直延伸并連接至在管狀外部件8上延伸的電阻加 熱裝置(未示出)的連接區(qū)域，電阻加熱裝置的另一連接區(qū)域經(jīng)由第二電源插銷連接至第 二電源連接器(未示出)。電源插銷11延伸穿過橫向部件83的插座86的貫通通道并固定 在其中。電源連接器80的插腳81例如通過鉚釘或焊接81’或任何其它合適的組裝裝置電 連接并固定在印刷電路板50上。加熱器本體1位于印刷電路板50下方使得電源插銷11 經(jīng)由板50中的貫通開口 55穿過板50延伸至板50的另一側(cè)并且然后固定在電源連接器80 的貫通通道86中?？赏ㄟ^將插銷11壓緊配合或焊接在貫通通道86中來實現(xiàn)電源插銷11 與橫向部件83之間的連續(xù)電連接。參照與圖11至13b相關(guān)的xyz坐標，電源連接器80允許貫通通道86在χ方向和 y方向上的小定位位移。不同的位移方向由彈性彈簧葉片部件82、83的不同的定向、特別是 垂直定向提供，其容許沿相應方向的位移。圖12a和12b在一方面而圖13a和13b在另一方面分別顯示了組裝在電源插銷11 上的連接器的插座86沿著y方向和χ方向的位移。插座86在χ和y方向上的位移分別通 過垂直彈簧葉片82的小彎曲和傾斜的中間部分85、85’的小彎曲來實現(xiàn)。圖12a和13a顯示了穿過貫通開口 55的中間并穿過插座86的貫通通道延伸的電 源插銷11，該貫通開口和插座86的貫通通道都沿著大致相同的軸線延伸。在這種構(gòu)型中， 電源插銷11定位成與電源連接器80成一直線，電源連接器80因此不會在其垂直彈簧葉片 82和傾斜的中間部分85、85’中承受任何位移彎曲應力。相反，圖12b和13b顯示了偏心地穿過貫通開口 55延伸的電源插銷11。與電源插 銷11對準的插座86的貫通通道相對于貫通開口 55相等地/同樣地偏心。在此情形中，印 刷電路板50未精確地與加熱器的電源插銷11對準，并且電源連接器80通過如圖13b所示 的其垂直彈簧葉片82在x方向上的彎曲，或通過如圖12b所示其橫向彈簧部件83在y方 向上的彎曲自行適應其在插座86中的貫通通道的位置，以精確地匹配插銷11的位置。為 了有利于將電源插銷11插入插座86的貫通通道中，插座86的下部86’具有設置成接納電 源插銷11的大致錐形上端的大致漏斗狀或截頭錐形。插座86為適應電源插銷11的位置而進行的位移可由印刷電路板50上的一對電 源連接器80的相對定位相對于加熱器上相應的一對電源插銷11的相對定位之間的偏差 (例如，制造公差或不同的溫度相關(guān)的膨脹機制)所致。此外，剛性連接至印刷電路板和飲 料制備機器的固定部分(特別是加熱器)的其它電氣構(gòu)件如溫度傳感器和電源調(diào)節(jié)器或開 關(guān)(例如圖7至10所示的電氣構(gòu)件)的相對位置，可引起在電源連接位置的位移。在使用中，通過電源開關(guān)或調(diào)節(jié)器，例如如圖7和8所示的三端雙向可控硅開關(guān)元 件，控制電流經(jīng)由第一電源連接器80、第一電源插銷11、電阻加熱裝置(未示出)、第二電源 插銷(未示出)、第二電源連接器(未示出)的通過。圖12a和12b還示出了電源連接器80如何處理插腳81和傾斜部分85、85，在印 刷電路板50上的相對定位的誤差。如圖所示，插腳81以及因此傾斜部分85、85’在χ方向上并非精確對準而是稍微互相偏移。然而這種偏移通過橫向部件83的相應彈性偏斜完全 補償而不會導致印刷電路板50或電源連接器80中過大的應力。同樣，如果當電源連接器 處于松弛狀態(tài)時印刷電路板50上用于錨固插腳81的兩個錨固部位之間的間隔大于或小于 插腳81之間的間隔，則部件82的相應彈性偏斜可吸收/消減此類間隔差異而不會在電源 連接器80或印刷電路板50中產(chǎn)生過大或有害的應力。試驗表明，在圖11至13b所示類型的M形電源連接器的情形中——該電源連接器 在插腳上方的總寬度和高度為約1. 3cmXlcm,由具有約3mmX0. 2mm或0. 3mm的橫截面的 彎曲葉片型導電金屬彈簧部分制成，其在保持用于10安培以上的電流和80°C左右的溫度 的良好電接觸和機械接觸的情況下，在所有方向上能夠接受和補償?shù)亩ㄎ黄瓶稍?%至 8 %的范圍內(nèi)，特別是約5 %，或0. 25至0. 7mm,通常在0. 4mm左右。因此，利用此類允許在其連接部分86的一個或多個方向相對于其用于連接至板 50的基部81的小位移的電源連接器，可補償預組裝或例如通過鑄造的預成型的加熱元件 連接器的小位置公差，并且在高電流和升高的溫度條件下仍然可提供良好的電接觸性能。因此，利用此類將其插座86自行定位在連接器插銷11上的電源連接器80，可提供 用于高電流的無電纜的精確和連續(xù)的接觸，特別是在加熱器上的電阻加熱裝置與在印刷電 路板50的電源之間。不存在柔性電纜增加了集成度，有利于設備的制造自動化水平，降低 了其生產(chǎn)成本，并且通過減少人為因素而增加了其可靠性。圖14和15，其中相同的參考標號大致表示相同的元件，示意性地揭示了帶有用戶 可重置型斷路裝置的飲料或液體食物機器的兩個可選實施例。根據(jù)本發(fā)明的機器具有供電電路57，其可連接至電源(未示出)，諸如主電源或等 效電源。供電電路57連接至印刷電路板(PCB) 50，該印刷電路板承載機器的控制單元，例 如微控制器、存儲設備、機器中需要自動控制的各種零件如用戶界面、泵、加熱器1、傳感器 60、70等的各種接口。供電電路57具有允許用戶接通和切斷飲料或液體食物機器的主開關(guān) 205、205’。有利地，主開關(guān)205、205’機械地安裝在PCB 50上以有利于組裝并增加系統(tǒng)的集成度。此外，機器包括熱斷路裝置200，其具有在電路57上的開關(guān)205以及致動器201、 201’，該致動器設置成當加熱器1具有超過一溫度界限(例如，在120°C至180°C、特別是 140°C至160°C的范圍內(nèi)的溫度界限)的溫度時通過致動開關(guān)205斷開電路57，指示加熱器 1或其控制單元50的故障。熱斷路裝置200是用戶可逆的/可重置的。在通過斷路裝置200安全斷開電路57 后，開關(guān)205可由用戶操作以重新連接電路57并重新建立對PCB的供電。因此，如果熱斷 路裝置200工作不正?；蛉绻訜崞?僅具有偶然的一次過熱狀態(tài)，則本發(fā)明的液體食物 或飲料機器不需要返回進行維修來更換斷路裝置，這與現(xiàn)有的裝配有一次性熱斷路器的飲 料或液體食物機器不一樣。斷路裝置200具有致動器201、201’，其設置成當加熱器超過所述溫度界限時抵靠 在用戶開關(guān)如按鈕型開關(guān)上推出銷、桿或活塞202以便致動用戶開關(guān)并斷開電路57。圖14所示的實施例具有帶致動器201的斷路裝置200，該致動器201包括可沿著 箭頭202’的方向移動的銷202以及安裝在加熱器1上并與其熱連通的熱力構(gòu)件。該熱力構(gòu)件可為任何適合將溫度水平的通過轉(zhuǎn)換成機械動作或位移的裝置，諸如由記憶其形狀的 形狀記憶合金制成的元件或雙金屬元件。因此，當加熱器1超過溫度界限時，致動器201的熱力構(gòu)件被激活并且將推動銷 202抵靠在用戶開關(guān)205上。這將使機器的電氣部分從連接至電路57的電源斷開。當加熱 器的溫度下降至溫度界限以下時，熱力構(gòu)件將返回到其正常狀態(tài)，并且銷202將跟隨熱力 構(gòu)件或可由致動開關(guān)205的用戶推回至其正常位置以重新建立機器的動力連接。在圖14所示的實施例中，與熱斷路器配合的用戶開關(guān)205還可用作可獨立于過熱 狀況操作以普通接通和斷開飲料或液體食物機器的主開關(guān)。相反，在圖15所示的實施例中，與熱斷路器配合的用戶開關(guān)205是與主開關(guān)205’ 分離的專用開關(guān)。斷路裝置200包括抵接在加熱器1上機械地安裝并與其熱連通的安全電氣溫度傳 感器203。此外，為了簡化組裝并進一步集成機器的電氣構(gòu)件，溫度傳感器203以與如上所 述類似的方式剛性連接至PCB 50。溫度傳感器203監(jiān)控加熱器1的溫度。在一個優(yōu)選度較 低的實施例中，此類溫度傳感器也可由其它裝置連接至PCB，特別是以部分或完全柔性的方 式。溫度傳感器203與根據(jù)測定的溫度經(jīng)由其連接電路204控制致動器201’的供電 的控制裝置相關(guān)。例如，該控制裝置包括在連接至溫度傳感器203的連接電路204上的電 源開關(guān)，例如晶體管。有利地，溫度傳感器203、與其相關(guān)的電源開關(guān)、用戶開關(guān)205以及甚至致動器 201’剛性安裝在PCB 50上。優(yōu)選地，這些構(gòu)件安裝在與飲料和液體食物機器在PCB 50上 的普通控制單元電絕緣的PCB的部段50’上。因此，通過將基本上所有電子和電氣零件都 設置在同一 PCB 50上但設置在兩個不同的電路中，方便了構(gòu)件的機械組裝并且增加了機 器的安全性。
權(quán)利要求
一種用于液體食物或飲料制備機器的直列加熱器，液體在所述機器中經(jīng)所述加熱器循環(huán)并然后被引導到?jīng)_煮室(7)中以沖煮供應到所述沖煮室(7)中的食物或飲料成分，此類加熱器包括-結(jié)合了進口(2)、出口(3)和在它們之間延伸的加熱室(4，4’，4”)的本體(1)，所述進口、出口和加熱室共同形成用于引導經(jīng)所述本體循環(huán)的所述液體的剛性通道(2，3，4，4’，4”)；以及-加熱裝置(5)，特別是諸如厚膜的電阻加熱裝置，所述加熱裝置與所述本體(1)配合以將熱量供應到所述加熱室(4，4’，4”)中，其中，所述本體(1)具有設置成限定所述沖煮室(7)的上游部分的外表面(6)，所述本體的所述剛性通道(2，3，4，4’，4”)延伸到所述沖煮室(7)中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的加熱器，其特征在于，所述外表面包括一個或多個突出壁，用以 限定沖煮室的上游部分；和/或連接裝置，用于與限定所述沖煮室的下游部分的部件機械 連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的加熱器，其特征在于，所述本體包括覆蓋有所述加熱裝置的大 致管狀或棱柱形外部件，特別是熱慣性低于鋁的大致管狀或棱柱形外部件，所述大致管狀 或棱柱形外部件可選地具有形成所述本體的所述外表面的基部。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的加熱器，其特征在于，所述本體還包括內(nèi)芯部，特別是插入部，所 述內(nèi)芯部與所述外部件限定所述加熱室，所述內(nèi)芯部可選地相對于所述管狀或棱柱形外部 件大致共同延伸和/或大致同心。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的加熱器，其特征在于，所述加熱室在所述芯部周圍大致成螺旋形， 特別是在所述芯部周圍由大致螺旋形的槽或凸緣形成的腔室。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5的加熱器，其特征在于，所述內(nèi)芯部相對于所述管狀或棱柱形外 部件大致偏心。
7.根據(jù)任一項前述權(quán)利要求的加熱器，其特征在于，一個或多個電氣構(gòu)件固定在所述 加熱器的所述本體上或固定于其中，所述電氣構(gòu)件特別是選自溫度傳感器、熱斷路器、流量 計、電阻加熱器、電流表和電源調(diào)節(jié)器。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的加熱器，其特征在于，所述一個或多個電氣構(gòu)件連接、特別是剛性 連接至印刷電路板，所述印刷電路板設置成控制所述加熱器并可選地控制設置成容納所述 加熱器的飲料制備機器的更多功能，諸如泵或電氣接口。
9.一種用于液體食物或飲料制備機器的直列加熱器，液體在所述機器中經(jīng)所述加熱器 循環(huán)并然后被引導到?jīng)_煮室(7)中以沖煮供應到所述沖煮室中的食物或飲料成分，此類加 熱器包括-結(jié)合了進口 (2)、出口 (3)和在它們之間延伸的加熱室(4，4，，4”)的本體(1)，所述 進口、出口和加熱室共同形成用于引導經(jīng)所述本體循環(huán)的所述液體的剛性通道(2，3，4，4’， 4，，)；-一個或多個電氣構(gòu)件(5，60，70，75)，諸如傳感器、熱斷路器和/或電源構(gòu)件，特別是 電阻加熱裝置，所述電氣構(gòu)件固定在所述本體上或固定在所述本體中并連接至印刷電路板 (50)，所述印刷電路板(50)設置成控制所述加熱器并可選地控制所述液體食物或飲料制 備機器的更多功能，其中，所述一個或多個電氣構(gòu)件(5，60，70，75)特別是經(jīng)由剛性連接器插銷或葉片或 剛性插頭和插座部件剛性連接至所述印刷電路板(50)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的加熱器，其特征在于，所述一個或多個電氣構(gòu)件包括電源構(gòu)件， 特別是諸如厚膜的電阻加熱裝置，所述電源構(gòu)件經(jīng)由剛性電源插銷和具有用于接納所述剛 性電氣插銷的插座的剛性電源連接器剛性連接，所述剛性連接器有彈性，特別是由一個或 多個彈簧葉片制成，以允許所述插座位移而使所述插座在所述插銷周圍自行定位，并確保 所述插銷與所述連接器之間的電氣接觸。
11.一種用于液體食物或飲料制備機器的直列加熱器，液體在所述機器中經(jīng)所述加熱 器循環(huán)并然后被引導到?jīng)_煮室(7)中以沖煮供應到所述沖煮室中的食物或飲料成分，此類 加熱器包括-本體(1)，所述本體具有大致管狀或棱柱形外部件(8)以及相對于所述管狀或棱柱形 外部件大致共同延伸的內(nèi)芯部(9)，所述管狀或棱柱形外部件以及所述內(nèi)芯部共同限定在 它們之間延伸并在所述內(nèi)芯部周圍的大致螺旋形加熱室(4，4’，4”)；以及-加熱裝置(5)，特別是諸如厚膜的電阻加熱裝置，所述加熱裝置覆蓋所述管狀或棱柱 形外部件⑶以將熱量供應到所述加熱室(4，4’，4”)中，其中，所述內(nèi)芯部(9)相對于所述管狀或棱柱形外部件(8)偏心使得所述螺旋形加熱 室⑷在所述內(nèi)芯部(9)周圍具有變化的橫截面(4’，4”)。
12.根據(jù)權(quán)利要求14的加熱器，其特征在于，所述管狀或棱柱形外部件具有低于鋁的 熱慣性。
13.—種包括如任一項前述權(quán)利要求所述的加熱器的液體食物或飲料制備機器，特別 是一種用于通過沖煮可選地容納在膠囊或易理包中的食物或飲料成分制備液體食物或飲 料如湯、茶和/或咖啡的機器。
14.一種液體食物或飲料制備機器，特別是如權(quán)利要求13所述的機器，包括-可連接至電源的供電電路(57)；-由所述供電電路供電的加熱器(1)；以及-熱斷路裝置(200)，該熱斷路裝置與所述加熱器熱連通并與所述供電電路相關(guān)聯(lián)，所 述熱斷路裝置設置成當所述加熱器超過溫度界限時從所述電源中斷所述供電電路，其中，所述熱斷路裝置(200)是可逆的并且包括用于當所述加熱器超過所述溫度界 限時自動中斷所述供電電路的開關(guān)(205)，所述開關(guān)可由用戶操作以當所述加熱器具有已 返回到低于所述溫度界限的溫度時閉合所述供電電路，所述熱斷路裝置特別是包括致動器 (201)，所述致動器設置成當所述加熱器超過所述溫度界限時抵靠在所述用戶開關(guān)上推出 銷、桿或活塞(202)以便致動所述用戶開關(guān)并斷開所述電路(57)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的機器，其特征在于，所述斷路裝置(200)具有包括熱力構(gòu)件的致 動器(201)，所述熱力構(gòu)件與所述加熱器(1)熱連通并且當所述加熱器超過所述溫度界限 時機械致動所述用戶開關(guān)(205)以斷開所述供電電路(57)，所述熱力構(gòu)件特別是包括形狀 記憶元件或雙金屬元件。
16.根據(jù)權(quán)利要求14的機器，其特征在于，所述斷路裝置(200)包括與所述加熱器(1) 熱連通的安全電氣溫度傳感器(203)以及機電致動器(201，)，所述機電致動器(201，)當 所述安全傳感器(203)暴露于由所述加熱器產(chǎn)生的超過所述溫度界限的溫度時致動所述用戶開關(guān)(205)以斷開所述供電電路(57)。
17.根據(jù)權(quán)利要求16的機器，所述機器包括具有控制單元的印刷電路板(50)，所述控 制單元用于控制所述加熱器(1)并且可選地控制此類機器的更多功能如泵或電氣接口，所 述印刷電路板還包括在所述印刷電路板上與所述控制電路電氣分離的安全電路(50’)，所 述安全電路連接至所述安全傳感器(203)并設置成控制所述機電致動器(201’)。
18.根據(jù)權(quán)利要求14至17中任一項的機器，所述機器包括帶有控制單元的印刷電路 板(50)，所述控制單元用于控制所述加熱器(1)并且可選地控制此類機器的更多功能如泵 或電氣接口，并且其中所述致動器(201，201’)、用戶開關(guān)(205)和當存在時的安全傳感器 (203)中的至少一個可選地在所述印刷電路板的與所述控制單元電絕緣的部分上剛性連接 至所述印刷電路板。
19.一種電源連接器(80)，特別是用于如權(quán)利要求10所述的加熱器的電源連接器 (80)，包括用于連接至供電電路的一對隔開的插腳(81)，每個插腳連接至第一剛性彈簧部 件(82)，所述第一彈簧部件經(jīng)由第二剛性彈簧部件(83)連接在一起，所述第二部件具有用 于接納和固定剛性電氣插銷的插座(86)，所述第一和第二彈簧部件可沿著不同的方向有彈 性地位移以使所述插座相對于所述剛性電氣插銷自行定位，并因此提供容許強電流經(jīng)其通 過的電氣連接。
20.根據(jù)權(quán)利要求18的電源連接器，其特征在于，所述第一彈簧部件和所述第二彈簧 部件中的至少一個為大致葉片形狀，并且/或者所述第一彈簧部件和所述第二彈簧部件為 大致M形。
全文摘要
一種用于液體食物或飲料制備機器的集成的直列加熱器(1，8，9)，其中液體經(jīng)所述加熱器循環(huán)并然后被引導到?jīng)_煮室(7)中以例如在易理包或膠囊(7”)內(nèi)沖煮供應到所述沖煮室中的食物或飲料成分。沖煮室的上游部分可由加熱器形成。一個或多個電氣構(gòu)件(5，60，70，75)可結(jié)合在加熱器中并剛性連接至印刷電路板(50)。該加熱器可具有相對于管狀或棱柱形外部件(8)偏心的管狀內(nèi)芯部(9)，所述外部件和內(nèi)芯部共同形成具有變化的橫截面(4’，4”)的螺旋形加熱室(4)。
文檔編號F24H1/14GK101883510SQ200880119034
公開日2010年11月10日 申請日期2008年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月4日
發(fā)明者A·科萊普, G·伽維勒, P·普萊西格, P·莫利, R·施瓦布, R·莫瑟爾, S·埃特爾, T·霍德爾 申請人:雀巢產(chǎn)品技術(shù)援助有限公司