包括加热筒的液体容积泵制造技术

一种液体容积泵(1)，包括：缸体(24)；将液体吸入所述缸体(24)的吸入阀(42)；将液体排出所述缸体(24)的排出阀(43)；活塞(52)，其由传动管(51)致动并在所述缸体(24)中滑动以便将液体抽吸到所述缸体(24)中，随后将所述液体排出所述缸体(24)之外；其特征在于：所述缸体(24)包括至少一个加热筒(41)以便加热所述缸体(24)中的液体。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包括加热筒的液体容积泵
本专利技术涉及包括加热筒(cartouchechauffante)的液体容积泵。此泵允许泵送液体、加热以及此外测量体积。
技术介绍
已知根据不同原理运转的多个液体泵的示例。此外存在用来加热水的不同类型的装置。许多咖啡机利用容器，水在被泵送穿过咖啡粉然后倒入杯中之前在该容器中被预热。这些装置需要预热比最终将会用到的更多体积的水，这造成了能源的浪费。当相反地需要超过容器容量的量的咖啡时，在装满容器后在新引进的水变热之前必须等待。还已知连续加热液体的装置，其中水在通过管或导管期间被加热。例如在专利申请EP-A1-1380243(NestecSA)中描述了这样的装置，其描述了一种液体加热模块，其包括具有至少两个加热电阻的空心管，例如设置在衬底上的导线或导电墨水。在EP-A1-1097663中也描述了类似的方案。现有技术的方案通常需要用于使水在加热管或热块(thermobloc)中循环的泵，以及用于控制所供应的水的量的流量计。完整的装置因而包括多个不同的离散部件，组装复杂，并且其中组件需要大的体积。此外，水的温度同时取决于加热模块中的电流和管中水的流量，这需要相当复杂的调节。专利申请FR2780262描述了一种咖啡机，其包括具有空心活塞的泵，空心活塞由电磁马达驱动。由液体穿过的空心活塞难以清洁；此外，其不允许对每次驱动均排出恒定体积的水。因而需要流量计，其在此情况下由一个具有叶片的巨大的轮形成，该轮由液体流推动旋转。专利US2654505和FR2012636中描述了包括活塞泵的热饮料分配器的其他示例。WO2005108849描述了一种用于润滑剂的泵，其包括由致动器驱动的至少一个定量活塞，致动器包括发热元件。发热元件加热材料，该材料膨胀以驱动定量活塞的移位。此泵不允许加热缸体中的液体。US3508845描述了允许利用具有膜的压缩机获得高压的方法和装置。由活塞泵送的油通过容器中的发热电阻预先加热。此装置引起极大的消耗，因为由发热电阻产生的热在泵的上游传递至液体。专利申请EP-A1-496939描述了用于咖啡机的另一种泵，其包括位于缸体中的由马达和致动器驱动的滑动活塞。活塞的行程借助连接到马达上的微连接器或编码器控制，行程决定在缸体中吸入随后排出的液体体积。来自微开关或编码器的信号由产生用于马达的控制信号的电子器件处理。缸体中水的体积借助围绕缸体的外表面卷绕并由电流通过的电阻丝加热。此布置允许在泵的内部直接加热液体，使得不需要附加的加热管。此外，活塞泵的使用允许通过简单地改变活塞的行程而容易地控制吸入液体的体积。然而，由于以下若干原因，要获得一杯热咖啡所需要的时间很长：首先，管借助围绕缸体离散卷绕的丝加热。由丝发出的热的仅一部分被传递至缸体随后传递至液体；其余的热耗散在空气中。丝和缸体之间的热阻事实上非常高，如果不使用那些昂贵的措施，例如利用导电膏，就不能工作。另一方面，当缸体有很多液体时，仅缸体开始发热。发热丝和缸体的大的热惯性减缓了热量的传输，并且增加了加热所吸入液体体积所需的时间。此惯性还使得精确地保持液体温度恒定变得困难；系统的反应时间非常长，尤其是在外部条件变化期间，例如当排出液体时。此外，由于大的热惯性以及丝和缸体之间的热阻，当电流中断时，系统在相对长的持续时间内依然保持热的状态。最后，电阻的高温被传输到缸体的整个长度上，且这时只有少量的液体能够被加热用于例如浓咖啡(espresso)。在液体的空隙区在活塞上方的电阻的螺圈提供了几乎没有被利用的热量，并且该热量被白白地传输至环境中。即使因此导致的电流浪费在必要时在由电网的电流供应的设施中是容许的，在用于由独立电流源如汽车电池供应的机器的情况下，情况就会不同了。文献WO2009/087203描述了一种液体泵，其包括缸体的加热电路，该加热电路具有至少两个分支，以便用电力加热缸体中的液体，这些分支以设置在缸体的壁上或壁中的细导电迹线的形式实现，并占据所述缸体长度的不同的纵向部分，以便根据要产生的加热液体的体积通过选择电流经过的分支而控制加热的缸体的纵向部分。此泵因而允许以受控制的流速并在流动期间以一直恒定的温度输送受控制的体积的水。实际上应理解的是咖啡的质量极大地取决于穿过粉末的水的温度；精确控制且在流过粉末期间一直恒定的温度允许相当大地改善所获得的咖啡的质量。实际上，过低的温度使得水不能带来咖啡的全部芳香，而过高的温度会烧坏某些芳香，或者同时产生只是穿过咖啡粉而不产生味道的蒸气气泡。由于此泵使得可以通过选择供应电流的分支而选择随时加热的缸体的纵向部分。因而可根据要加热的体积的数量而给一定数量的分支供电，以便避免在活塞上部行程的极限上方的缸体的大部分上的热量耗散。在一个示例中，当希望产生缸体体积一半的热水时，仅缸体的下半部分用分支加热。然而此泵具有不同的缺陷。首先缸体上导电迹线的工业化生产被以令人惊讶的方式证明是棘手而昂贵的。另一方面，在具有取水平位置的缸体的设施的情况下，就是说当活塞沿水平方向滑动，且缸体包含少量液体时，缸体中形成在液体上方的蒸气会破坏电阻分支或者使电阻分支剥离。而朝向水平的这样的设施用于某些咖啡机构造，例如在用于轿车、拖车、载重卡车或任何电动车辆的情况下。泵的水平位置对于降低液体的温度梯度也是有利的，这改善了所产生的咖啡的质量，并且减少了能量浪费。然而WO2009/087203中描述的泵的朝向水平的一个此类设施并没有被示出，因为它的正确运行仅在活塞沿竖直方向滑动的情况下才被保证。此外，WO2009/087203中有一种测量出口处的液体温度的温度探测器，以便根据液体的温度例如94℃而中断或者改变分支中的电流。但如果泵所处的环境是寒冷的，最初由探测器测量的温度与液体的温度不对应，因为此温度也取决于外部温度。因而存在对于这样一种液体泵的需求，其允许如WO2009/087203中的泵一样在整个流动期间以恒定的温度输送受控制的一定体积的水，但其在活塞沿水平方向滑动时也可以使用。还存在对于这样一种液体泵的需求，其允许更有效地测量加热液体的温度。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是防止或减轻如上所述的一种或多种缺陷。根据本专利技术，这些目的尤其通过根据权利要求1所述的一种液体泵以及根据权利要求15所述的一种加热缸体的确定体积的液体的方法而实现。根据本专利技术的泵包括缸体、缸盖和活塞，缸盖中有液体的吸入阀和排出阀，活塞由传动管致动。活塞在缸体中滑动以便分别从缸体外表吸入液体和/或将液体排出缸体之外。在室中有至少一个加热筒以便加热存在的液体。有利的是，传动管围绕加热筒滑动，加热筒的至少一部分浸入在液体中，尤其是当活塞回缩以便允许重新装满缸体时。筒到液体的热量传递因而是最优的。这些加热筒自身在极其远离用于咖啡机的液体泵领域的领域是已知的，例如在冶金领域或塑料的生产领域。将这样的加热筒用于例如用于热饮料的分配器的容积液体泵内部，该分配器尤其是咖啡机，其包括用于轿车或挂车等的咖啡机，这是完全新颖的，并且使得可以解决上述问题，尤其是利用在其中活塞仅沿水平方向滑动的泵的问题。该筒可包括一个或更多加热区，其对应于一个或更多电路。在另一个变型中，其可包括渐变加热区，对应于以不规则的形式卷绕的电阻。这种形式使得可以“适宜地”根据液体的体积不仅仅获得相同的加本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.11.26 CH 01983/101.一种液体容积泵(1)，包括：-缸体(24)；-将液体吸入所述缸体(24)中的吸入阀(42)；-将液体排出所述缸体(24)外的排出阀(43)；-活塞(52)，其由传动管(51)致动并在所述缸体(24)中滑动以便将所述液体抽吸到所述缸体(24)中，随后将所述液体排出所述缸体(24)之外；其特征在于，至少一个加热筒(41)至少部分地容纳在所述传动管(51)中，以便加热所述缸体(24)中的液体。2.根据权利要求1所述的泵，其中所述传动管(51)沿着所述至少一个加热筒(41)滑动。3.根据权利要求2所述的泵，其中所述加热筒至少部分地浸入所述液体中。4.根据权利要求1所述的泵，其中，对于活塞的至少一个位置，所述加热筒部分地浸入在所述液体中，并且穿过所述活塞，以便至少部分地接合在所述传动管中。5.根据权利要求1所述的泵，所述加热筒(41)包括一个或更多加热区。6.根据权利要求5所述的泵，所述一个或更多加热区包括可单独控制的一个或更多电路(410;411)，以便在其中使电流循环。7.根据权利要求1所述的泵，所述加热筒(41)包括电阻(412)，其中电阻率在筒的长度上变化。8.根据权利要求1所述的泵，所述泵包括平行的至少两个加热筒(41)。9.根据权利要求1所述的泵，所述加热筒(41)包括用于测量所述液体的温度的温度传感器。10.根据权利要求1所述的泵，所述加热筒(41)包含在传动管(51)中，所述活塞(52)在所述加热筒(41)周围滑动。11.根据权利要求5所述的泵，所述活塞(52)由电动马达(32)致动，活塞的行程能够根据要产生的加热液体的体积而调节。12.根据权利要求11所述的泵，包括至少一个主动滑轮(37)，从动滑轮(36)，皮带(35)以及与所述电动马达(32)配合的推力螺杆(31)。13.根据权利要求12所述的泵，包括布置成与所述主动滑轮(37)配合的位置传感器(39)，以便测量所述活塞(52)的位置，以及有多少液体已经被吸入和/或排出。14.根据权利要求13所述的泵，所述传动管(51)包括光栅和/或断路器，以便确定所述活塞(52)的行程的零点。15.根据权利要求1所述的泵，包括在所述活塞(52)和所述传动管(51)之间的X形环接头(53)和在所述活塞(52)和所述缸体(24)之间的X形环接头(54)。16.根据权利要求13所述的泵，所述一个或更多加热区包括可单独控制的一个或更多电路(410;411)，以便在其中使电流循环，所述加热筒(41)包括用于测量所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：V格雷龙，
申请(专利权)人：戈特克有限公司，
类型：
国别省市：