[發明專利]過濾系統

有效

• 申請號: 201780080410.3
• 申請日: 2017-11-07
• 公開（公告）號: CN110099592B
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發明（設計）人: N·泰勒
• 申請（專利權）人: 咖世家快運有限公司
• 主分類號: A47J31/60
• 分類號: A47J31/60
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 朱立鳴

描述了一種用在飲料分配機中的過濾系統，該飲料分配機包括第一鍋爐和第二鍋爐。過濾系統包括：輸入流體管線，該輸入流體管線用于將上述系統連接到水源；第一過濾器模塊，該第一過濾器模塊連接到上述輸入流體管線；輸出流體管道，該輸出流體管道連接到上述第一過濾器并且構造成具有用于將流體引導到第一鍋爐的第一流體輸出管線和用于將流體引導到第二鍋爐的第二流體輸出管線；以及第二過濾模塊，該第二過濾模塊位于上述第二流體輸出管線中；其中，該第二過濾器模塊能夠去除不能被上述第一過濾器模塊移除的離子。

技術領域

本發明涉及一種用于飲料分配機的過濾系統。

背景技術

在現有的自動的從生豆到咖啡(bean to cup)的咖啡分配機中使用兩種主要系統來生產熱水和蒸汽。在第一種類型中，熱水和蒸汽在單個鍋爐中產生。在第二種類型中，飲料機包括具有不同功能的兩個鍋爐。一個鍋爐(水鍋爐)用于產生沖泡咖啡所需的熱水(或將熱水分配到杯子中)，另一個鍋爐(蒸汽鍋爐)用于產生加熱牛奶并產生牛奶泡沫所需的蒸汽。

在雙鍋爐系統中，咖啡機傾向于使用單個經過濾的水供給源來進行操作，其中經過濾的水根據需要在蒸汽鍋爐和水鍋爐之間分流。有四種主要類型的盒式過濾器可以用在這些機器中：

-僅用活性炭(用于軟水或預處理的水，以提供對顆粒、有機物和例如氯化物的過濾)；

-活性炭加上礦物質添加劑(用于軟水或經預處理的水，僅在使用者為了飲料中的味道特征或電導性的原因而還希望增加礦物質含量的情況下)；

-活性炭加上氫陰離子交換(用于較硬的水，其中使用者還希望通過去除碳酸根離子來減少水垢的積聚)；以及

-活性炭加上鈉陽離子交換(用于硬水或石膏水，其中使用者希望通過用鈉離子替代鈣離子和鎂離子來減少水垢或石膏的積聚，鈉離子不會像罐中的水垢/石膏一樣沉淀出來)

每升過濾成本在很大程度上取決于所用的過濾類型。僅用碳的過濾器每升成本很低(目前約0.16便士/升)，氫過濾器每升成本中等(目前約1.5英鎊/升)，鈉過濾器每升成本很高(目前約2.5英鎊/升)。有礦物質添加劑的碳過濾器每升的成本也很高。典型的從生豆到咖啡的咖啡機每天會使用約20升水(基于每天50杯的使用率)。

進入飲料分配機的咖啡制造模塊的水的化學組分由進入過濾器的水的組分和由過濾器在水進入咖啡制造模塊之前改變組分的效果所決定。然而，咖啡機內部不同水系統所需的優選水組分會有變化。因此，使用單個過濾水系統可能導致在用來制造咖啡的水和用來制造用于牛奶蒸汽的水的要求之間的折衷。

用于沖泡咖啡的水需要相對高的礦物質含量，從而產生咖啡的正確味道和香氣。該水在整個系統中保持液態，通常保持在92℃至96℃的溫度范圍內。由于用于生產咖啡的水以相同的物理狀態流入和流出咖啡鍋爐，因此鍋爐內的礦物質濃度大部分處于穩定狀態，由進水和過濾器的操作控制。

用來生產熱牛奶和熱牛奶泡沫的生成所用的蒸汽所需的水需要礦物質含量最少，對于Ca2+和Mg2+陽離子以及CO32-和SO42-陰離子的存在特別如此，以防止在蒸汽罐內形成碳酸鈣和碳酸鎂(石灰垢)和硫酸鈣(石膏)。罐中有害礦物質的飽和水平隨溫度升高而降低，并且因此當蒸汽鍋爐在約135℃運行時，礦物質在蒸汽鍋爐中沉積的要高于在咖啡鍋爐中的。

在當前用于飲料分配機的水系統中，蒸汽鍋爐中的礦物質含量隨著在鍋爐泄放循環(當鍋爐中的水改變時，通常在每日清潔時)之間所分配的杯而增加。這是因為液相的進水包含礦物質，而呈氣相的離開的流體含有很少或沒有礦物質。這導致隨著蒸汽用于加熱用于咖啡的牛奶以及進行自動機器沖洗，蒸汽鍋爐中礦物質含量隨時間增加。一旦礦物質含量超過蒸汽鍋爐中的閾值水平，將形成水垢(和石膏)，這抑制了蒸汽系統的性能，導致系統需要維護操作來進行整流。蒸汽罐中的水垢積聚可能導致蒸汽溫度探測器失效、水位探測器失效、加熱器元件的效率降低、罐體積的減小，罐體積的減小導致蒸汽頭減少、經過注水管進到水罐中的流速降低，能量成本增加和/或飲料是冷的或填充不足的。