本發(fā)明涉及包括振動泵的飲料機，以及用于操作振動泵的方法和相關計算機程序。

背景技術：

1、市場上有若干種用于飲料制備的飲料機。在這類飲料機中，某種食物類型或原料，例如咖啡、茶、牛奶、巧克力等，是通過添加水(在許多情況下是熱水)來處理的。

2、這類飲料機往往被配備有供水系統(tǒng)，該供水系統(tǒng)包括用于液體(例如水)的容器或箱、用于將液體移位的泵以及飲料/食品處理單元。供水系統(tǒng)還可以包括用于加熱液體的加熱器。

3、振動泵由于其良好的性能價格比而傾向于在飲料機中使用。這類振動泵的泵送構件，例如柱塞或活塞，可以在市電頻率，例如50hz或60hz下往復運動，其中止回閥準許流體在僅一個方向上移位。

4、隨著時間的推移，泵技術一直在改進。常規(guī)上使用水位傳感器來避免當容器/箱被排空時空氣進入泵中的情況。然而，自啟動泵可以避免在容器/箱中含有這類水位傳感器。這是由于這類泵的自啟動能力，使得它們能夠在容器/箱排空造成空氣進入泵后有效地恢復正常運行。省略水位傳感器有助于使供水系統(tǒng)實施起來更便宜。

5、然而，在振動泵方面仍然存在挑戰(zhàn)。特別是，振動泵在使用期間會產生持續(xù)的過大噪音。這個由振動泵產生的過大噪音的問題，特別是在啟動過程期間，其中空氣被泵出振動泵，直到液體被吸入振動泵，仍然沒有得到令人滿意的解決。

技術實現思路

1、本發(fā)明由權利要求限定。

2、根據本發(fā)明的一個方面的示例，提供了一種飲料機，該飲料機包括：振動泵，該振動泵用于將液體移位以制備飲料，該振動泵包括泵送構件和螺線管，該螺線管可被通電以將泵送構件移位；以及控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)被配置為：從電源接收電信號；最初使用電信號以第一功率水平驅動螺線管；從第一功率水平降低功率；并且在功率從第一功率水平降低之后，增加功率以使用電信號驅動螺線管，其中控制系統(tǒng)被配置為使用電信號來產生功率尖峰，該功率尖峰最初以第一功率水平驅動螺線管，然后減小以限定功率從第一功率水平降低。

3、功率尖峰可以被認為是在振動泵起動時產生的，例如當用戶通過控制被包括在飲料機中的用戶界面(例如開關)來開啟振動泵時。

4、當飲料機的振動泵以相對較高的流體流速將流體移位時，特別是在振動泵起動時，泵送構件(例如柱塞)和流體具有增大的加速度和負加速度，造成較大的振動，從而噪音較高。相反，當流體流速降低時，泵送構件(例如柱塞)和流體具有較低的加速度和負加速度，造成較小的振動，從而噪音較低。后者通常是當液體被振動泵移位到的飲料處理室被填充液體(例如水)時的情況。這解釋了為什么飲料機的振動泵在起動振動泵時通常噪音較大，而在遞送飲料時噪音較小。

5、當振動泵在沒有水的情況下運行時，例如當飲料機被第一次使用時，或者在裝有將被振動泵移位的液體的容器排空之后，泵送構件(例如柱塞)可以具有甚至更高的加速度和負加速度，造成明顯較大的振動和噪音。

6、當起動振動泵時，用于減輕由振動泵產生的高噪音的一個潛在選擇可以是最初以顯著低于用于驅動螺線管的最大功率的功率水平驅動螺線管，例如以大約一半的最大功率的功率水平驅動螺線管，該最大功率由來自飲料機的電源的電信號限定。例如，電信號可以是由市電電源提供的ac電壓信號。

7、這種方法的缺點在于，最初以如此低的功率水平驅動螺線管會使泵送構件(例如柱塞)更難以克服靜摩擦。最初以如此低的功率水平驅動螺線管也可以使得破壞泵送構件(例如柱塞)與引導表面(一個或多個)之間的粘附(一個或多個)更難以斷裂，泵送構件可沿著該引導表面移動。應當注意，如果振動泵已經較長時間沒有運行，這類粘附(一個或多個)很容易發(fā)生。

8、根據本公開的飲料機對應地包括控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)被配置為接收電信號，例如電壓或電流信號，并且使用電信號來產生功率尖峰，該功率尖峰最初以第一功率水平驅動螺線管，然后減小以限定功率從第一功率水平降低。這有助于泵送構件克服靜摩擦，以及泵送構件與振動泵的引導表面(一個或多個)之間的任何粘附(一個或多個)，泵送構件可沿著該引導表面移動。

9、此外，由振動泵產生的聲音在被控制以經由功率尖峰來幫助泵送構件克服靜摩擦時，可以被感知為“滴答聲”，而不是持續(xù)的惱人的大噪音。

10、電信號來自電源，例如來自外部電源，例如市電電源。應當注意，電信號可以限定用于驅動螺線管的最大功率。

11、在一些實施例中，控制系統(tǒng)最初使用電信號以最大功率的至少80％，優(yōu)選至少90％，最優(yōu)選至少95％的第一功率水平驅動螺線管。已經發(fā)現，這類第一功率水平有效地幫助泵送構件克服靜摩擦，以及泵送構件與振動泵的引導表面(一個或多個)之間的任何粘附(一個或多個)，泵送構件可沿著該引導表面移動。

12、在一些實施例中，第一功率水平是最大功率的100％。這可以為泵送構件提供最大的幫助來克服靜摩擦，以及泵送構件與振動泵的引導表面(一個或多個)之間的任何粘附(一個或多個)，泵送構件可沿著該引導表面移動。

13、在一些實施例中，從開始朝向第一功率水平使螺線管通電到功率從第一功率水平被降低的時刻限定了至多1秒，優(yōu)選至多500毫秒，最優(yōu)選至多200毫秒的初始時間段。通過以這種方式限制初始時間段，可以減輕與升高的噪音水平相關聯(lián)的用戶不適/煩惱，該升高的噪音水平與幫助泵送構件克服靜摩擦相關聯(lián)。

14、應當注意，小于200毫秒的初始時間段可以意指對于電信號的單個波或電信號的僅幾個波，例如少于十五個波，螺線管以第一功率水平，例如全功率被驅動，應當注意市電電信號可以具有50hz或60hz的頻率。

15、在功率從第一功率水平降低之后，控制系統(tǒng)可以增加功率以使用電信號驅動螺線管。在上述克服靜摩擦之后，從低于最大功率的水平增加功率可以平衡噪音產生與有效的液體移位以生產飲料和/或有效的流體移位以起動振動泵。

16、在一些實施例中，控制系統(tǒng)被配置為使用電信號來產生功率脈沖，該功率脈沖用于最初將螺線管驅動到第一功率水平。在這類實施例中，功率尖峰可以由功率脈沖來限定。脈沖可以由到達第一功率水平的向上斜率和遠離第一功率水平的向下斜率來限定，這兩個斜坡彼此平行，或者至少基本上彼此平行。

17、這類脈沖形狀，例如矩形脈沖形狀，其中從第一功率水平到第一功率水平的增加和功率從第一功率水平降低是突然的/突發(fā)的，可以在最小化持續(xù)大噪音的產生時，幫助泵送構件克服靜摩擦。

18、在至少一些實施例中，控制系統(tǒng)被配置為將功率從第一功率水平降低到大于零的第二功率水平。通過避免以這種方式停止螺線管的供電，泵控制器可以有益地利用上述對泵送構件的輔助來克服靜摩擦。

19、在一些實施例中，第二功率水平小于驅動螺線管的最大功率的85％，優(yōu)選小于75％。根據經驗，這類第二功率水平有助于通過限制泵送構件(例如柱塞/活塞)的加速度來減輕過多的噪音產生。

20、在一些實施例中，第二功率水平在用于驅動螺線管的最大功率的40％與85％之間，最優(yōu)選地在40％與75％之間，諸如約60％。

21、因此，有效的流體泵送可以與過度減輕的噪音產生相平衡。

22、在一些實施例中，控制系統(tǒng)被配置為在功率從第一功率水平降低之后線性增加用于驅動螺線管的功率。

23、在備選實施例中，控制系統(tǒng)被配置為在功率從第一功率水平降低之后非線性地增加用于驅動螺線管的功率。功率的這類非線性增加有助于降低振動泵產生的噪音。

24、在一些實施例中，控制系統(tǒng)被配置為在功率從第一功率水平降低之后，根據斜坡輪廓，例如線性或非線性斜坡輪廓，增加功率，但是其中一個或多個脈沖沿著斜坡輪廓提供并且從斜坡輪廓突出。包括沿著傾斜輪廓并且從傾斜輪廓突出的這類脈沖(一個或多個)可以幫助泵送構件克服靜摩擦和/或幫助向飲料機的用戶提供聽覺反饋。

25、在這類實施例中，一個或多個脈沖中的例如每個脈沖可以突出到最大功率的至少80％，優(yōu)選至少90％，最優(yōu)選至少95％，例如100％的脈沖功率水平。

26、在至少一些實施例中，控制系統(tǒng)被配置為通過對電信號應用相位角控制來調節(jié)用于驅動螺線管的功率水平。能夠進行相位切割控制的電子電路裝置可以已經被集成到現有的飲料機中。因此，在沒有硬件改變和與這類硬件增加相關聯(lián)的成本增加的情況下，可以實施本文所描述的泵噪音降低和靜摩擦克服優(yōu)點的組合。

27、在一些實施例中，控制系統(tǒng)被配置為實施螺線管的初始驅動、從第一功率水平降低功率以及隨后在泵啟動過程期間增加功率以驅動螺線管，在泵啟動過程中，空氣和液體兩者均被振動泵移位。

28、當振動泵在泵室內沒有液體的情況下被起動時，在泵啟動過程期間實施該控制序列的控制系統(tǒng)能夠實施泵噪音降低和靜摩擦克服的組合，泵構件在泵室中是可移位的。

29、這類控制序列，或者至少其保持泵噪音降低和靜摩擦克服優(yōu)點的組合的變型，可以備選地或附加地在振動泵的每次起動時采用，換句話說，在飲料制備過程期間采用。

30、因此，控制系統(tǒng)可以被配置為在液體(例如，僅液體)被振動泵移位的這類飲料制備過程期間，實施螺線管的初始驅動、從第一功率水平降低功率以及隨后增加功率以驅動螺線管。

31、在這類實施例中，在泵啟動過程中采用的第二功率水平可以低于在飲料制備過程中采用的第二功率水平。

32、在泵啟動過程的情況下，這類較低的第二功率水平可以反映出當振動泵正在將空氣移位時，更需要最初限制泵送構件(例如柱塞/活塞)的加速度。

33、在一些實施例中，控制系統(tǒng)被配置為在功率從第一泵水平降低之后將功率增加到操作功率水平。這可以有助于流體，特別是液體和/或空氣通過振動泵的通過量。

34、在這類實施例中，操作功率水平可以是最大功率的至少80％，優(yōu)選至少90％，最優(yōu)選至少95％。

35、在一些實施例中，操作功率水平是最大功率的100％。備選地，例如在振動泵隨后停止而不繼續(xù)實施飲料處理過程的情況下，或者在由飲料機遞送的飲料需要低于100％的操作功率水平的情況下，控制系統(tǒng)可以將功率增加到小于最大功率(100％)的操作功率水平。

36、在另外的實施例中，如果需要維持振動泵的通電，則控制系統(tǒng)將功率增加到等于最大功率(100％)的操作功率水平，以便將啟動過程與飲料制備過程相結合。

37、在一些實施例中，控制系統(tǒng)被配置為在功率從第一功率水平降低之后并且在功率的增加之前，使用電信號維持恒定的功率水平。例如，上述第二功率水平可以在增加(例如突然增加)到操作功率水平(例如最大功率的100％)之前維持給定的時間段。

38、在至少一些實施例中，飲料機包括用于容納液體的容器和飲料處理室。

39、在這類實施例中，振動泵可以被布置為將液體從容器移位到飲料處理室。

40、在一些實施例中，飲料機還包括用于加熱液體的加熱器，比如用于在液體從容器流到飲料處理室時加熱液體。

41、根據另一方面，提供了一種用于操作飲料機的包括螺線管的振動泵的方法，該方法包括：從電源接收電信號；最初使用電信號以第一功率水平驅動螺線管；從第一功率水平降低功率；以及在降低功率之后增加功率以使用電信號驅動螺線管，其中該方法包括使用電信號來產生功率尖峰，該功率尖峰最初以第一功率水平驅動螺線管，然后減小以限定功率從第一功率水平降低。

42、如前關于飲料機所述，電信號可以限定用于驅動螺線管的最大功率；第一功率水平是最大功率的至少80％，優(yōu)選至少90％，最優(yōu)選至少95％。在一些實施例中，第一功率水平是最大功率的100％。

43、備選地或附加地，從開始朝向第一功率水平使螺線管通電到功率從第一功率水平被降低的時刻可以限定至多1秒，優(yōu)選至多500毫秒，最優(yōu)選至多200毫秒的初始時間段。

44、備選地或附加地，該方法可以包括使用電信號來產生功率脈沖，該功率脈沖用于最初將螺線管驅動到第一功率水平。

45、備選地或附加地，控制系統(tǒng)可以被配置為將功率從第一功率水平降低到大于零的第二功率水平。第二功率水平可以例如小于驅動螺線管的最大功率的85％，優(yōu)選小于75％。

46、備選地或附加地，增加的功率包括線性或非線性增加的功率，用于在從第一功率水平降低功率之后驅動螺線管，或者在功率從第一功率水平降低之后增加的功率是根據斜坡輪廓，但是具有沿著斜坡輪廓提供并且從斜坡輪廓突出的一個或多個脈沖。在這類實施例中，一個或多個脈沖中的例如每個脈沖可以例如突出到最大功率的至少80％，優(yōu)選至少90％，最優(yōu)選至少95％，例如100％的脈沖功率水平。

47、備選地或附加地，增加功率可以包括在功率從第一功率水平降低之后，將功率增加到操作功率水平。這類操作功率水平可以是最大功率的至少80％，優(yōu)選至少90％，最優(yōu)選至少95％，例如100％。

48、備選地或附加地，該方法包括，在從第一功率水平降低功率之后并且在增加功率之前，使用電信號維持恒定的功率水平。

49、備選地或附加地，在該方法中調節(jié)用于驅動螺線管的功率水平包括對電信號應用相位角控制。

50、備選地或附加地，從第一功率水平降低的功率和隨后增加的驅動螺線管的功率可以是在空氣和液體兩者均被振動泵移位的泵啟動過程期間，和/或在液體(例如僅僅液體)被振動泵移位的飲料制備過程期間。

51、根據另一方面，提供了一種包括計算機程序代碼的計算機程序，該計算機程序代碼被配置為當計算機程序在一個或多個處理器上運行時，使一個或多個處理器實施根據本文所描述的任何實施例的方法。

52、可以提供一個或多個非暫時性計算機可讀介質，該非暫時性計算機可讀介質具有被存儲在其上的計算機程序，該計算機程序包括計算機程序代碼，該計算機程序代碼被配置為當計算機程序在一個或多個處理器上運行時，使一個或多個處理器實施根據本文所描述的任何實施例的方法。

53、處理器(一個或多個)可以被包括在飲料機的控制系統(tǒng)中。

54、更一般而言，本文所描述的與飲料機相關的實施例可以適用于該方法和計算機程序，本文所描述的與該方法相關的實施例可以適用于飲料機和計算機程序，并且本文所描述的與計算機程序相關的實施例可以適用于飲料機和方法。

55、參考下文描述的實施例(一個或多個)，本發(fā)明的這些和其它方面將變得顯而易見并且得到闡述。