[发明专利]用于饮料机的水路的起动注水阀设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种可确保水路内的泵的起动注水(priming)的起动注水阀设备。本发明还涉及一种包含这种起动注水阀设备的饮料机，例如咖啡机。

背景技术

在现代咖啡机内，可通过使热水在一定压力下通过容纳饮料配料的容器或室来制备饮料。水由压力泵例如活塞泵从水箱泵送，该压力泵将水推入用于加热的加热器，通常是热块(thermobloc)、锅炉或即时加热器，并且喷射热水穿过饮料配料。饮料配料在压力下被提取或溶解，并且饮料提取物或混合物从容器被释放。压力泵可输送超过5巴、通常为15巴到20巴的压力；该压力取决于容器所对抗的背压、配料(例如粒度测定、床的尺寸等)、背压阀等，而且还取决于容器的具体打开模式和/或饮料的具体过滤模式。一些容器需要泵输送高压，并且通过撕破容器的塑料或铝膜来实现用于释放饮料提取物的开口。

通常当水箱变成空的、空气进入泵并且水箱必须由用户重新填充时会发生压力泵的起动注水问题。泵中的压差在泵的入口和出口之间过高，并且水不再能够被泵送，其中在泵的入口处的压力大约为大气压力，在泵的出口处的压力要高得多。为了解决此问题，在泵的下游的一部分水必须被排出，这可能需要打开饮料室并且造成容器损耗。

另一个问题涉及加热器的石灰石结垢。加热器必须优选地被保持处于一定压力下以便确保热水保持为液态。压力降低导致液态水转化成蒸汽，这将导致严重的石灰石结垢问题。特别地，由于盘管加热回路内的管的剖面很窄，将会很快阻塞，所以加热器例如热块对结垢问题非常敏感。

在现有技术中，尤其是在EP 1003997B1中已经尝试开发用于振动泵的起动注水阀设备。该设备实现泵的自起动注水、当锅炉冷却下来时平衡锅炉内的负压，以及保护锅炉不受过压影响的功能。该设备包含逆止阀或止回阀，设置在该逆止阀上游以执行泵自起动注水功能的放气阀，以及允许空气进入锅炉和相关联的止回阀下游并且与放气阀并行的安全阀。这种设备比较复杂，并且由于需要多个单独的阀以协调方式操作，所以可能导致泄漏问题；每个阀作用于具有不同耐压强度的单独的弹性装置。特别地，该设备在用于给活塞泵起动注水时易于泄漏。由于以泵的频率发生的水流波动，所以该设备不稳定(即，对应于泵的振动，该设备执行非常小的重复的打开/关闭)。这种现有技术的另一个问题是，由于止回阀仅能够在泵产生的动态压力下打开，因此止回阀产生数巴的背压。结果，在没有背压阀的情况下，饮料配料的提取在低于最佳压力范围的压力下执行。

发明内容

因此，需要提出一种用于对饮料机水路内的压力泵起动注水的方案，该方案更简单和更高效地运行，即，该方案应当减少现有技术的设备的泄漏问题以及严重的压力损失。

本发明可满足这些要求。

为此，本发明的起动注水阀设备包含壳体组件，该壳体组件包含可连接到泵一侧的进水口，可连接到加热器一侧的出水口，和用于在起动注水期间将水和/或空气排放到外部的排水和通风部。该设备包含与壳体组件相关联的阀组件，该阀组件包含阀构件，该阀构件构造成在提取或煮泡期间当进水口在压力泵的作用下达到一定水压时选择性地移动到该排水和通风部的关闭位置。在本发明的一个方面中，当进水口内的压力降到低于阀构件的弹性回复压力时，所述泵构件可通过弹性回复而移动到出水口的关闭位置。

例如，当水泵在提取或煮泡之后关断时，进水口内的压力充分降低。由于当泵停止时弹性装置施加的压力超过进水口内的水压，所以阀构件被迫返回出水口的关闭位置。

应指出，该弹性装置可以是阀构件本身的结构的一体式部分，或者是单独的部件例如弹簧。

因此，本发明的一个方面在于用同一个阀构件来选择性地阻断排水/通风路径或水路内的正常水流路径。与现有技术的设备不同，本发明的设备更加简单和可靠，并且避免了泄漏问题。此外，与使用多个阀构件不同，同一个阀构件整块地(in one block)从两个位置移动，因此可消除由于各种因素-例如水垢累积或部件疲劳-而导致阀构件以不协调方式移动的问题。

在本发明的一个方面中，阀构件可沿相对于出水口的纵向轴线的大致横向方向移动到出水口的关闭位置。在这种设置中，与仅要求动态压力来打开阀的现有技术的纵向设置不同，流体的静压力足以保持阀打开。另外，用于关闭出水口的弹性回复力或压力可以比较低，同时仍可有效地适当关闭出水口。结果，使设备内的压力损失最小。因此，饮料的煮泡或提取可用的压力较高。

在本发明的一个方面中，可使阀构件对泵的正弦频率模式导致的流量波动不敏感。为此，阀构件可具有至少一个柔性部分。特别地，阀构件可包含隔膜部。