[发明专利]用于飞机饮料制备机的多相电路流通式加热器

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2014年7月3日提交的美国申请号62/020,803和于2015年6月29日提交的美国申请号14/754,641的优先权，其全部内容通过引用全部并入本文。

背景技术

因为社会对该饮料的爱好，咖啡机在许多环境中流行，因此许多工业努力提供他们的客户或顾客咖啡作为使体验更愉快的方式。从汽车服务站到书店，近来几乎没有几个地方客户不能得到一杯咖啡。顾客可以期待一杯热咖啡的一个这样的地方是在中到长距离的商业飞机飞行。乘客已经期望在商业航班上提供这项服务，航空公司制造商已经开发了特殊的咖啡冲泡机，以满足飞机上电器的具体要求和限制。

所有的咖啡冲泡设备包括某种形式的水加热元件，以将水的温度升高到可以释放咖啡豆的油和提取物的水平。水被泵送通过具有电阻加热元件的管道，该电阻加热元件在水流过管道时加热水。电阻加热元件通常是类似于电烤箱中的元件的盘绕线，当电穿过它时加热。在这样的电阻元件中，线圈被嵌入石膏中以使其更加坚固。加热元件用于多个目的，即，首先将供水的温度升高到冲泡温度，然后当制备咖啡时，加热元件使咖啡保温。

电阻加热元件可以夹在加温板与铝水管之间。电阻加热元件直接压靠加热板的下侧，并且白色的导热材料(诸如油脂)确保热量有效地传递。咖啡机的电源开关接通和关断加热元件的电源，并且为了防止加热元件过热，存在传感器和保险丝。在咖啡机中，传感器检测线圈是否变得太热，并且如果太热则切断电流。当线圈冷却下来时，传感器重新接通电流。通过这样循环接通和关断，咖啡冲泡器保持线圈在均匀的温度。类似地，如果温度达到一定水平，保险丝简单地切断电源。在主传感器故障的情况下，保险丝是一种安全措施。咖啡机通常还使用单向阀。单向阀使冷水进入铝管，但迫使沸水泡沫向上流动到冲泡管。

本发明涉及一种用于饮料制备机的流通式水加热器，更具体地涉及一种用于制造饮料的飞机厨房器具的流通式水加热器，该器具具有三相功率能力和可移除的挡板芯。大多数流通式加热组件使用单相电源来给加热元件通电。这种加热组件的示例包括来自密苏里州圣路易斯的瓦特隆电气制造公司(Watlow Electric Manufacturing Company)的等离子喷涂电路流通式加热器。这些加热器从水源接收水流，并将水加热到适合于冲泡咖啡、茶、浓缩咖啡等的温度。然而，这种加热单元的几个特征使得它们不适合在飞机中使用。首先，飞机功率系统利用不能与前述单相加热器一起使用的三相功率。第二，现有技术的加热单元的芯是固定的，这使得确定沉积物是否影响加热芯的性能成为挑战。也就是说，传统的加热器组件被焊接在一起成为单件，因此芯和端部配件不能被移除。因此，水流过的加热器的内部通道针对硬水垢堆积不能被良好地监视。此外，电流挡板由不锈钢制成，其比用于制造本发明的可移除挡板芯的PEEK塑料重得多。第三，这种芯通常由固体金属制成，增加了对于飞机部件不期望的饮料制备机的重量。第四，这些芯缺乏有效监视芯内水的温度的能力，这可能导致安全问题以及加热操作中的低效率。

发明内容

本发明被设计成克服这些缺点并且提供一种用于飞机饮料制备机的三相加热单元，其包括可移除的轻质挡板芯，其可以容易地移除及检查以确定是否需要维护。在优选实施例中，加热单元包括集成电阻温度检测器(RTD)，其允许直接监视实际的加热器温度，从而避免过热状况，并且包括快速响应温度控制。本发明的加热单元使用用于三相功率的定制电路来管理飞机的独特功率需求，同时提供有效的功率管理。

从下面结合附图的优选实施例的详细描述中，本发明的其他特征和优点将变得更加明显，附图通过示例的方式示出了本发明的操作。

附图说明

图1是组装的加热器单元的图示；

图2是图1的加热器单元的部件的图示；以及

图3是用于飞机上的三相电源的电路图。

具体实施方式

本发明包括对现有技术的等离子体喷射电路流通式加热器的增强，以使这种加热器适合于飞机饮料制备机应用。增强功能包括：1)高性能、重量轻的塑料挡板芯；2)可移除端部配件和挡板芯，其允许检查芯以检查加热器内的硬水垢堆积并且能够进行维护和清洁；3)集成RTD，允许直接监视实际加热器温度，从而避免过温情况并实现操作中的快速响应温度控制；以及4)定制设计的电路，包括飞机上的三相电源(对飞机上的操作至关重要)和干蒸汽生产能力(特别用于浓缩咖啡饮料)。