[发明专利]用于饮料或食品制备机的容积式加热设备

说明书

本发明提供了一种用于饮料制备机的容积式加热设备，所述容积式加热设备包括发射源、液体流道和隔离装置，所述发射源被设计为发射电磁辐射并向至少部分地围绕所述发射源的液体传输能量，所述隔离装置对发射频谱中的所述电磁辐射基本透射，且被设计为将所述发射源与所述液体进行电隔离。

本发明涉及一种优选地应用于饮料或食品制备机中的容积式加热设备。

该容积式加热设备尤其被设计为加热液体，用于饮料或食品制备过程中，尤其是用于诸如咖啡、茶或汤自动售货机的饮料或食品分配机中。

熟知的是，可以使用微波对液体进行容积式加热。例如，液体，例如水、脂肪和其他物质在所谓的电介质加热(dielectric heating)的过程中吸收来自发射的微波的能量。很多分子(诸如水分子)是电偶极子，意味着它们在一端处具有部分正电荷，在另一端处具有部分负电荷，因此在它们试图将其自身与微波的交变电场对准时发生旋转。旋转的分子撞击其他分子，使它们发生运动，从而使能量分散。这种能量在被分散为固体和液体中的分子振动时(即，分散为原子的势能和动能两者)，就是热量。因此容积式加热与常规的加热方法和手段不同，即，能量是直接传递到液体分子的，不需要热交换器。

然而，微波加热设备通常是复杂的设备，也很昂贵。微波加热设备，例如，可以包括高电压功率源，通常是简单的变压器或电子功率转换器，其将能量传递到磁控管、连接到磁控管的高压电容器。该设备需要磁控管自身，磁控管将高压电能转换成微波辐射，且还需要磁控管控制电路(通常具有微控制器)。此外，波导(控制微波的方向)和烧煮室是必要的部件，烧煮室通常由导电材料形成，被构造成类似于法拉第笼，以防止微波离开烧煮室。

尽管客户能够以较低的价格从市场买到诸如微波炉的微波加热设备，但由于技术和安全要求，以及由于此类应用所需的空间的原因，在饮料或食品制备设备中应用常常很复杂。

继而，应用此类微波加热设备，会使通常较为简单的饮料或食品制备设备的价格显著提高。

因此，本发明的目的是为微波加热设备提供一种替代形式，该替代形式能够容易且安全地用于例如餐饮环境中，且能够在需要加热液体的饮料或食品制备机中容易实现。而且，应用本发明的加热设备所需的空间显著低于已知的加热设备。

如独立权利要求所请求保护的，本发明提供了针对这些问题的解决方案。本发明的其他有益方面基于从属权利要求。

在一个方面，本发明提供了一种用于饮料制备机的容积式加热设备，包括发射源、液体流道，以及隔离装置；所述发射源被设计为优选地以红外和/或紫外频谱发射电磁辐射并向至少部分围绕所述发射源的液体传输能量；所述隔离装置对所发射频谱中的电磁辐射基本透射，并被设计为将所述发射源与液体进行电隔离和/或热隔离。

该容积式加热设备可以被构造为向隔离装置选择性地供应液体，以将隔离装置至少部分地浸入液体中。

液体优选是水。隔离装置可以是玻璃，优选石英玻璃或硼硅酸盐玻璃。

发射源可以包括灯丝，优选曲折灯丝和/或螺旋状灯丝，例如缠绕成螺旋构型的线。

螺旋构型可以是简单螺旋、双螺旋或更高阶螺旋(higher order helix)。

灯丝优选可提供基本为线形、v形、三角形、矩形、星形或曲折形状的截面轮廓，尤其是多边形截面轮廓。灯丝优选地是条，优选金属条。

容积式加热设备可被构造为以特定厚度膜向隔离装置供应液体。

膜的厚度由待被液体吸收的能量的百分比确定，其中待被吸收的能量的百分比可以是97％到99％。

膜的厚度可以是0.5mm到6mm，优选地是1mm到4mm，更优选地是1mm到2mm。

当灯丝包封在真空中时，可以提供每cm²约5-10W/cm²的的发射功率(物理上讲，亮度)。