本技术涉及用于加热和分配液体的设备。
背景技术：
1、用于分配经加热的液体的设备的一种类型包括流通式加热器，液体在流动时在该流通式加热器中被加热。这些流通式加热器可以例如用于热水或沸水的连续或近瞬时的分配，例如以用于热水分配器或咖啡机。
2、此类设备的一种应用是，分配用于与婴儿奶粉混合以制备婴儿奶的水。以两个阶段来分配水：将第一量的水加热并且以高温度(优选地，高于70℃)分配，以对奶粉进行消毒，然后以较低温度分配第二量的水，使得婴儿配方奶的最终温度适合用于喂养，诸如大约37°c。
3、在wo-a-2014/114935中公开了用于婴儿奶的经加热的液体的分配器的示例，其中控制器检测流通式加热器上游的水的温度，计算用于将预定体积的水从所检测的温度加热到所需最终温度需要多少能量，并且将流通式加热器通电持续所计算的时段，以将该量的能量输送到液体。在加热器被断电之后，流动通过加热器的液体从该加热器去除余热，使得所计算的量的能量被转移到液体。
4、上述示例有许多缺点。第一个缺点是，由例如供应电压或环境温度的变化所引起的液体的流量的任何变化将导致所分配的液体的温度的变化。另外的缺点是，如果贮存器中的液体的温度相对高并且在加热器中存在大量余热，则不可能产生具有可接受的低最终温度的混合物。
5、gb-a-2600398公开了用于婴儿奶的经加热的液体的分配器的另一示例，其中温度传感器感测在第一阶段期间流通式加热器的出口温度，并且响应于所感测的出口温度来控制该流通式加热器的通电。
技术实现思路
1、由随附的权利要求限定本实用新型的各方面。
2、本实用新型的实施例涉及用于使用电供能的流通式加热器来加热和分配预定体积的液体(例如，水)的设备和方法，使得所分配的预定体积的液体的温度处于所需温度。该设备包括液体源(诸如，贮存器或主供应件件、泵、流通式加热器和控制器，该控制器被布置成控制所述泵和流通式加热器。
3、在第一阶段中，可以以高温度(诸如，大于70℃)分配液体的第一部分，以用于对液体所添加到的容器(诸如，瓶)中的物料(诸如，婴儿奶粉)进行消毒。在后续的第二阶段中，以较低温度分配液体的剩余的第二部分，以使容器中所分配的液体的温度降低至所需温度。
4、可以使用比例、积分和微分(pid)算法来控制所分配的液体的温度，特别是液体的第一部分的温度。加热器下游的温度传感器可以向温度控制器提供反馈信号，该温度控制器使用pid算法来控制通过加热器的液体的加热和/或流动，以实现由温度传感器监测的目标温度(例如，70℃)或温度范围(例如，68℃至72℃)。这可以允许对所分配的液体温度的改进控制。
5、可以以较低温度分配液体的第二部分，以使所分配的液体的温度达到所需温度，在制备婴儿配方奶的情况下，该所需温度优选地在35°c至40℃的范围内。为了实现所需温度，当贮存器中的液体处于相对高的温度时，可能期望的是不加热液体的第二部分，并因此在分配液体的第二部分时加热器不通电。相反，如果贮存器中的液体处于相对低的温度，则可能期望的是加热液体的第二部分。这种加热也可以通过pid算法来控制。pid算法的参数可以在第一阶段和第二阶段期间被不同地设定。
6、如果贮存器中的液体的温度过高，则液体的第二部分可能无法将所分配的液体冷却至所需温度。一种可能的解决方案是减少液体的第一部分的体积，并且相应地增加液体的第二部分的体积，以便弥补所需的总液体体积。然而，当制备婴儿配方奶时，期望以最小体积的水作为第一部分，以便在分配液体的第二部分之前使奶粉溶解和消毒。
7、实现所需温度的一个问题是在，第一阶段之后在加热器中残留的余热(即，来自加热器本身的热容量)，即将加热器被断电，该余热也会倾向于加热液体的第二部分。在根据本实用新型的实施例的一种解决方案中，通过在第二阶段期间绕过加热器来减轻第一阶段之后的余热的影响，使得液体从贮存器分配而不行进通过加热器。以这种方式，可以大致以贮存器中的液体的温度分配液体的第二部分，而液体不会被来自加热器的余热加热。例如，可以通过加热器的上游的三通阀来实现绕过加热器。当液体的第二部分被分配时，阀被定位成使得液体绕过加热器并且直接流动到分配点，例如流动到保持其中溶解奶粉的液体的第一部分的容器中。
8、一种替代性或附加的解决方案是将余热传递回到贮存器，其中余热被分散在比第二部分更大体积的液体中，从而降低由余热引起的第二部分中的温度升高。在液体的第一部分被分配之后，加热器被断电，并且液体被泵送通过加热器以冷却该加热器，然后该液体返回到贮存器。这可以通过定位在加热器的下游的三通阀来实现，该三通阀可以在向分配点输出液体与向贮存器输出液体之间切换。
9、另一替代性或附加的解决方案是在第一阶段的最后部分期间将加热器断电，使得任何余热被传递到液体的第一部分。液体的第一部分的加热期间的目标温度可以升高，以补偿第一阶段的最后部分期间所减少的加热(即，由于余热而不将加热器通电而减小的加热)。
10、可以依赖于多种因素来调整在第一阶段期间所分配的液体的第一部分的目标温度。例如，当分配小体积时的目标温度可以增加以抵消容器的冷却效应。可以依赖于贮存器中的液体的温度来调整目标温度，这将影响在第二阶段期间所分配的液体的第二部分的温度。
11、在第一阶段中起动泵之前，可以对加热器预热，使得加热已经包含在流通式加热器内的液体。来自先前操作的在加热器中剩余的任何余热可以有助于这种预热。
12、加热器可以是厚膜流通式加热器，例如在gb-a-2580948中所公开的，其包括厚膜加热元件和固定到该加热元件的通道板，以便形成用于加热流体的通道。这种类型的流通式加热器具有低的热质量，使得当加热器被通电时液体被快速地加热上升到温度，并且具有低余热。
13、本技术公开了一种液体加热和分配设备，包括流通式加热器和控制器，所述控制器被布置成控制从液体供应件通过所述流通式加热器的液体的流量以及由所述流通式加热器对液体的加热，以便以所需温度分配预定体积的液体，所述设备被布置成：
14、a)在第一阶段期间，分配所述预定体积的液体的被加热至高温度的第一部分；以及
15、b)在后续的第二阶段期间，分配所述预定体积的液体的处于较低温度的第二部分；
16、其中，液体的所述第二部分从所述液体供应件分配而不行进通过所述流通式加热器。
17、本技术还公开了一种液体加热和分配设备，包括流通式加热器和控制器，所述控制器被布置成控制从液体供应件通过所述流通式加热器的液体的流量以及由所述流通式加热器对液体的加热，以便以所需温度分配预定体积的液体，所述设备被布置成：
18、a)在第一阶段期间，分配预定体积的液体的被加热至高温度的第一部分；以及
19、b)在后续的第二阶段期间，分配所述预定体积的液体的处于较低温度的第二部分；
20、其中，所述控制器被布置成测量由所述流通式加热器加热的液体的温度，并且使用pid算法响应于所测量的温度来控制通过所述流通式加热器的所述液体的加热和/或流量。
1.一种液体加热和分配设备，包括流通式加热器和控制器，所述控制器被布置成控制从液体供应件通过所述流通式加热器的液体的流量以及由所述流通式加热器对液体的加热，以便以所需温度分配预定体积的液体，所述设备被布置成：
2.根据权利要求1所述的液体加热和分配设备，包括阀，所述阀被布置成选择性地使液体在所述第一阶段期间行进通过所述加热器，并且在所述第二阶段期间绕过所述流通式加热器。
3.根据权利要求1所述的液体加热和分配设备，所述设备被布置成在所述第一阶段期间在所述液体正在流动通过所述加热器时将所述加热器断电，以便从所述加热器去除余热。
4.一种液体加热和分配设备，包括流通式加热器和控制器，所述控制器被布置成控制从液体供应件通过所述流通式加热器的液体的流量以及由所述流通式加热器对液体的加热，以便以所需温度分配预定体积的液体，所述设备被布置成：
5.根据权利要求4所述的设备，其中，在所述第二阶段期间，所述预定体积的液体的所述第二部分被加热至所述较低温度，使用pid算法响应于经加热的液体的所测量的温度来控制所述加热。
6.根据权利要求5所述的设备，其中，所述pid算法在所述第一阶段与所述第二阶段之间使用不同的pid常数。
7.根据权利要求4至6中任一项所述的设备，其中，液体的所述第二部分从所述液体供应件分配而不行进通过所述流通式加热器。
8.根据权利要求7所述的设备，包括阀，所述阀被布置成选择性地使液体在所述第一阶段期间行进通过所述加热器，并且在所述第二阶段期间绕过所述流通式加热器。
9.根据权利要求4至6中任一项所述的设备，所述设备被布置成在所述第一阶段与所述第二阶段之间，使液体行进通过所述加热器并且使所述液体返回到所述液体供应件，以便从所述流通式加热器去除余热。
10.根据权利要求4至6中任一项所述的设备，所述设备被布置成在所述第一阶段与所述第二阶段之间，使液体行进通过所述加热器并且处理所述液体，以便从所述流通式加热器去除余热。
11.根据权利要求4至6中任一项所述的设备，所述设备被布置成在所述第一阶段期间在所述液体正在流动通过所述加热器时将所述加热器断电，以便从所述加热器去除余热。
12.根据权利要求4至6中任一项所述的设备，其中，所述加热器包括厚膜流通式加热器。
