特表2024-519228ガス流を調整および／または制御するための計量装置、ガス流を調整および／または制御する方法、ならびに家庭用器具アセンブリ
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-05-09
(54)【発明の名称】ガス流を調整および／または制御するための計量装置、ガス流を調整および／または制御する方法、ならびに家庭用器具アセンブリ
(51)【国際特許分類】
G05D 7/06 20060101AFI20240430BHJP
【ＦＩ】
G05D7/06 Z
【審査請求】未請求
【予備審査請求】有
(21)【出願番号】P 2023573228
(86)(22)【出願日】2022-05-23
(85)【翻訳文提出日】2023-11-27
(86)【国際出願番号】 EP2022063862
(87)【国際公開番号】W WO2022248391
(87)【国際公開日】2022-12-01
(31)【優先権主張番号】102021205360.2
(32)【優先日】2021-05-26
(33)【優先権主張国・地域又は機関】DE
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】510288703
【氏名又は名称】オイクスター／フリズマク アーゲー
【氏名又は名称原語表記】Ｅｕｇｓｔｅｒ／Ｆｒｉｓｍａｇ ＡＧ
(74)【代理人】
【識別番号】100099623
【弁理士】
【氏名又は名称】奥山 尚一
(74)【代理人】
【識別番号】100125380
【弁理士】
【氏名又は名称】中村 綾子
(74)【代理人】
【識別番号】100142996
【弁理士】
【氏名又は名称】森本 聡二
(74)【代理人】
【識別番号】100166268
【弁理士】
【氏名又は名称】田中 祐
(74)【代理人】
【識別番号】100169018
【弁理士】
【氏名又は名称】網屋 美湖
(72)【発明者】
【氏名】シュヴァルツ，カシミール
(72)【発明者】
【氏名】ゾンデレッガー，レモ
【テーマコード（参考）】
5H307
【Ｆターム（参考）】
5H307AA17
5H307BB01
5H307DD01
5H307DD12
5H307EE02
5H307FF01
5H307FF13
5H307HH04
(57)【要約】
本発明は、ガス流を調整および／または制御するための計量装置に関し、計量装置は電気的に制御可能な弁を備え、計量装置を通るガス流が電気的に制御可能な弁によって調整および／または制御可能であり、 － 計量装置が圧力センサを有し、計量装置内のガス出口開口部にわたるガス圧力差が圧力センサによって測定可能で、電気的に制御可能な弁が測定されたガス圧力差に応じて調整可能であること、および／または、 － 計量装置が調整可能な圧力制御装置を備え、計量装置の入口領域と計量装置の出口領域との間の最大ガス圧力差が調整可能な圧力制御装置によって設定可能であり、計量装置を通るガス流が、電気的に制御可能な弁によって調整可能であり、調整可能な圧力制御装置によって設定される計量装置の入口領域と計量装置の出口領域との間の最大ガス圧力差によって制限されること、を特徴としている。
【選択図】図１
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ガス流（１００）を調整および／または制御するための計量装置（１）であって、前記計量装置（１）が電気的に作動可能な弁（１０’）を備え、前記計量装置（１）を通る前記ガス流（１００）が前記電気的に作動可能な弁（１０’）によって調整および／または制御可能であり、
前記計量装置（１）が圧力センサ（２０）を有し、前記計量装置（１）のガス流路開口部（３５）にわたるガス圧力差が前記圧力センサ（２０）によって測定可能で、前記電気的に作動可能な弁（１０’）が前記測定されたガス圧力差に応じて調整可能であること、
および／または
前記計量装置（１）が調整可能な圧力制御装置（２’）を備え、前記計量装置（１）の入口領域と前記計量装置（１）の出口領域との間の最大ガス圧力差が前記調整可能な圧力制御装置（２’）によって調整可能であり、前記計量装置（１）を通る前記ガス流（１００）が、前記電気的に作動可能な弁（１０’）によって調整可能であり、前記調整可能な圧力制御装置（２’）によって調整される前記計量装置（１）の前記入口領域と前記計量装置（１）の前記出口領域との間の前記最大ガス圧力差によって制限されること
を特徴とする、計量装置（１）。
【請求項2】
前記調整可能な圧力制御装置（２’）が調整可能な膜（２）によっておよび／または調整可能なピストンによって形成される、請求項１に記載の計量装置（１）。
【請求項3】
前記調整可能な圧力制御装置、特に前記調整可能な膜（２）および／または前記調整可能なピストンが、調整手段（５）によって、特に、前記計量装置（１）の前記入口領域と前記計量装置（１）の前記出口領域との間の前記最大ガス圧力差が前記調整手段（５）によって調整可能な態様で機械的に調整可能である、請求項１または２に記載の計量装置（１）。
【請求項4】
前記電気的に作動可能な弁が、特に測定された前記ガス圧力差に応じて、前記ガス流路開口部（３５）にわたる前記ガス圧力差の目標値および／または前記計量装置（１）を通る、特に前記ガス流路開口部（３５）を通る前記ガス流（１００）の目標値が調整可能な態様で調整される、請求項１から３のいずれか一項に記載の計量装置（１）。
【請求項5】
前記計量装置（１）を通る前記ガス流（１００）が参照データによって決定および／または調整可能であり、前記参照データが、特に、前記ガス流路開口部（３５）にわたる前記ガス圧力差と前記計量装置（１）を通る前記ガス流（１００）との間の関係に関連する、請求項１から４のいずれか一項に記載の計量装置（１）。
【請求項6】
前記電気的に作動可能な弁（１０’）が電磁弁（１０）を備えるか、または電磁弁（１０）である、請求項１から５のいずれか一項に記載の計量装置（１）。
【請求項7】
前記電気的に作動可能な弁（１０’）、特に前記電磁弁（１０）が制御装置によって作動可能である、請求項１から６のいずれか一項に記載の計量装置（１）。
【請求項8】
前記電磁弁（１０）が２／２方向弁を有し、前記２／２方向弁が、前記制御装置によってある頻度で、特に固定もしくは可変頻度で、かつ可変オンタイムで、特に、前記計量装置（１）を通る前記ガス流（１００）が前記オンタイムを選択することによって調整可能な態様で作動され、または、
前記電磁弁（１０）が２／２方向比例弁を有し、前記２／２方向比例弁において、前記電磁弁（１０）の弁座での可変開口横断面が、前記制御装置による作動によって、特に、前記計量装置（１）を通る前記ガス流（１００）が前記弁座での前記開口横断面を選択することによって調整可能な態様で調整される、請求項７に記載の計量装置（１）。
【請求項9】
前記調整可能な圧力制御装置（２’）によって調整可能な前記計量装置（１）の前記入口領域と前記計量装置（１）の前記出口領域との間の前記最大ガス圧力差が、０．０１バールから２．００バールまでの指定可能な最大値に対応する、請求項１から８のいずれか一項に記載の計量装置（１）。
【請求項10】
調整可能な前記最大ガス圧力差が選択可能な最大ガス流（１００）に応じて決定される、請求項１から９のいずれか一項に記載の計量装置（１）。
【請求項11】
前記計量装置（１）が逆止弁（６０）を備える、請求項１から１０のいずれか一項に記載の計量装置（１）。
【請求項12】
請求項１から１１のいずれか一項に記載の計量装置（１）によってガス流（１００）を調整および／または制御する方法であって、前記計量装置（１）が圧力センサ（２０）を有し、前記計量装置（１）のガス流路開口部（３５）にわたるガス圧力差が前記圧力センサ（２０）によって測定され、前記電気的に作動可能な弁（１０’）が前記測定されたガス圧力差に応じて調整される、
および／または、
前記計量装置（１）が調整可能な圧力制御装置（２’）を備え、前記計量装置（１）の入口領域と前記計量装置（１）の出口領域との間の最大ガス圧力差が前記調整可能な圧力制御装置（２’）によって調整され、前記計量装置（１）を通る前記ガス流（１００）が、前記電気的に作動可能な弁（１０’）によって調整可能であり、前記調整可能な圧力制御装置（２’）によって調整される前記計量装置（１）の前記入口領域と前記計量装置（１）の前記出口領域との間の前記最大ガス圧力差によって制限される、方法。
【請求項13】
前記ガス流（１００）がガスまたはガス混合物によって形成され、前記ガス流路開口部（３５）の所与のガス流路横断面について、および前記ガスまたは前記ガス混合物について、前記ガス流路開口部（３５）にわたる測定された前記ガス圧力差に依存する前記ガス流（１００）の参照データ、特にプロファイル曲線が決定され、前記電気的に作動可能な弁（１０’）が、前記ガス流路開口部（３５）にわたって確立される前記ガス圧力差が選択可能なガス流に対応するような態様で、前記参照データに応じて作動および／または調整される、請求項１２に記載の方法。
【請求項14】
前記調整可能な圧力制御装置（２’）が、特に試験および／または校正機器によってならびに特に前記調整手段（５）よって、前記電気的に作動可能な弁（１０’）の完全開位置の場合に、調整可能な前記入口領域と前記出口領域との間の前記最大ガス圧力差が存在するような態様で調整され、特に固定される、請求項１２または１３に記載の方法。
【請求項15】
前記ガス流（１００）が、ＣＯ２によって形成されるかまたはＣＯ２を含む、請求項１２から１４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項16】
家庭用器具（７）および請求項１から１１のいずれか一項に記載の計量装置（１）を備える、家庭用器具アセンブリ。
【請求項17】
前記家庭用器具（７）が飲料製造機であり、ガスまたはガス混合物、特にＣＯ２が、前記計量装置（１）によって、飲料および／または飲料を製造するための予備物質に付加され、前記ガスまたはガス混合物の前記ガス流（１００）が前記計量装置（１）によって調整可能である、請求項１６に記載の家庭用器具アセンブリ。
【請求項18】
前記家庭用器具（７）がガスグリルであり、前記ガスグリルのガス流（１００）が前記計量装置（１）によって調整可能である、請求項１６に記載の家庭用器具アセンブリ。【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ガス流（ｇａｓ ｆｌｏｗ）を調整および／または制御するための計量装置（ｍｅｔｅｒｉｎｇ ｄｅｖｉｃｅ）から発する。本発明は、ガス流を計量装置によって調整および／または制御する方法にも関する。本発明はさらに、家庭用器具（ｄｏｍｅｓｔｉｃ ａｐｐｌｉａｎｃｅ）および計量装置を備える家庭用器具アセンブリに関する。
【背景技術】
【0002】
ガスを計量するためのシステムが一般に知られている。この種の計量装置は、ガス流を調整するために使用される。例えば、ガスの質量流（ｍａｓｓ ｆｌｏｗ）を減圧弁（始動圧力が表示されるされないにかかわらず）、絞り弁、流量制限器、または電磁弁によってある値に調整することができる。ガスの現在質量流は、通常は定量化されない。
【0003】
ガス計量装置は、例えば、様々な食品調理機などの家庭用器具の一部として使用される。
【0004】
既知のシステムの欠点は、大抵の場合、ガスの質量流を可変に、しかも精密に調整することができないことである。例えば、既知のシステムでは、比較的小さいガス流量の範囲のための小型で安価な可変調整可能なガス計量システムを提供することが通常は不可能である。
【発明の概要】
【0005】
したがって、本発明の目的は、ガス流を調整および／または制御するための有利な計量装置を提供することであり、この計量装置は、特に、ガス流を費用効率の高い態様でおよび／またはユーザにとって高い利便性で可変に調整することを可能にする。
【0006】
本発明の目的は、ガス流を調整および／または制御するための計量装置によって達成され、この計量装置は電気的に作動可能な弁を備え、計量装置を通るガス流が電気的に作動可能な弁によって調整および／または制御され得ること、
－ 計量装置は圧力センサを有し、計量装置のガス流路開口部にわたるガス圧力差が圧力センサによって測定され得、電気的に作動可能な弁が測定されたガス圧力差に応じて調整され得ること、
および／または
－ 計量装置は調整可能な圧力制御装置を備え、計量装置の入口領域と計量装置の出口領域との間の最大ガス圧力差が調整可能な圧力制御装置によって調整され得、計量装置を通るガス流は、電気的に作動可能な弁によって調整され得るものであり、調整可能な圧力制御装置によって調整される、計量装置の入口領域と計量装置の出口領域との間の最大ガス圧力差によって制限されること
を特徴としている。
－ 計量装置は圧力センサを有し、計量装置のガス流路開口部にわたるガス圧力差が圧力センサによって測定され得、電気的に作動可能な弁が測定されたガス圧力差に応じて調整され得ること、
および／または
－ 計量装置は調整可能な圧力制御装置を備え、計量装置の入口領域と計量装置の出口領域との間の最大ガス圧力差が調整可能な圧力制御装置によって調整され得、計量装置を通るガス流は、電気的に作動可能な弁によって調整され得るものであり、調整可能な圧力制御装置によって調整される、計量装置の入口領域と計量装置の出口領域との間の最大ガス圧力差によって制限されること
を特徴としている。
【0007】
本発明による計量装置は、小型で安価なガス計量システムを提供することができ、このガス計量システムでガス流を可変にかつ精密に調整することができるという、従来技術に勝る利点を有する。
【0008】
本発明による計量装置は、様々なガス媒体に有利に使用することができ、それにより特に柔軟性のある可能な用途が得られる。
【0009】
本発明によれば、ガス流は、特にガスの質量流であると理解することができ、１つのガスまたは複数のガスを含むことができる。
【0010】
本発明によれば、特にガス計量装置の電気的作動により、ガスの質量流は、その目的のために直接定量化測定を必要とすることなく、特に調整範囲内で指定および定量化され得ることが有利に可能である。
【0011】
本発明によれば、ガスの質量流を変えるためにユーザによる弁の機械的調整が不要であることが有利に可能である。特別な利点は、本発明による計量装置を用いて、ガスの比較的小さい質量流、例えば０～１００ｇ／分の範囲内の質量流でも、ユーザによる機械的作動なしに可変に調整され得ることである。その結果、本発明による計量装置は、家庭用器具での使用に特に有利に適している。好ましくは、０～１０ｇ／分の範囲内、特に好ましくは０～７ｇ／分の範囲内のガスの質量流が本発明による計量装置によって調整され得る。
【0012】
計量装置の本発明による構成の結果として、計量装置の入口および／または出口における圧力変動が、ガスの質量流への影響がないかまたはほんのわずかであることが特に有利に可能であり、これは、圧力変動は少なくとも部分的に補償され得るからである。
【0013】
ガス流は、本発明による計量装置によって無限にまたは目盛りで、特に正確に調整され得ることが考えられる。
【0014】
本発明によれば、計量装置は制御装置を備えること、および／または、外部制御装置が計量装置に関連することが考えられる。制御装置は、特に、計量装置を作動させおよび／または調整するための、特に電気的に作動可能な弁（例えば電磁弁）を作動させおよび／または調整するための電気的スイッチング手段および／またはコンピュータ手段を備える。
【0015】
本発明によれば、ガス流路開口部は測定用ダイヤフラムによって形成されることが考えられる。
【0016】
本発明の第１の変形実施形態によれば、計量装置は圧力センサを有し、計量装置のガス流路開口部にわたるガス圧力差は圧力センサによって測定可能であり、電気的に制御可能な弁は測定されたガス圧力差に応じて調整可能である。その結果、計量装置内の現在ガス圧力差が測定されること、および、ガスの現在質量流に関する結論が測定済み現在ガス圧力差から引き出されることが可能である。次いで、電気的に作動可能な弁は、決定済み現在ガス圧力差に基づいておよび／またはガスの現在質量流に基づいて、ガスの質量流の目標値が確立されるように制御することができる。本発明の一実施形態によれば、ガスの現在質量流は計量装置によって定量化され、それによってガス流の所望の値への改善された調整または制御が可能になることが考えられる。したがって、本発明の第１の変形実施形態によれば、計量装置の測定可能なガス圧力差（または差圧）は、特に、電気的に作動可能な弁の全調整範囲および／または電気的に作動可能な弁の作動の経験的に決定されたデータならびに随意に公差関連の性能偏差に基づいて、ガス流（またはガス流量）を定量化するために使用されることが有利に可能である。圧力センサは、特に差圧センサであり、差圧センサを用いて、ガス流路開口部の入口側の圧力とガス流路開口部の出口側の圧力との間の差を測定することができる。
【0017】
本発明の第２の変形実施形態によれば、計量装置は調整可能な圧力制御装置を備え、計量装置の入口領域と計量装置の出口領域との間の最大ガス圧力差が調整可能な圧力制御装置によって調整可能であり、計量装置を通るガス流は、電気的に作動可能な弁によって調整され得るものであり、調整可能な圧力制御装置によって調整される、計量装置の入口領域と計量装置の出口領域との間の最大ガス圧力差によって制限される。したがって、一定または少なくともほぼ一定の最大ガス圧力差が圧力制御装置によって（例えば、膜圧コントローラおよび／またはピストン圧コントローラによって）調整可能である。その結果、電気的に作動可能な弁によるガス流の精密制御を、異なる、特に変化および／または変動する圧力を有する機器が計量装置の接続部（入口または出口）に接続されるときにも行うことができる。したがって、本発明の第２の変形実施形態によれば、一定のガス圧力差（または一定の差圧）が計量装置内に圧力制御装置によって形成されることが有利に可能である。計量装置の一定の最大ガス圧力差は、特に、電気的に作動可能な弁の全調整範囲および／または電気的に作動可能な弁の作動の経験的に決定されたデータならびに随意に公差関連の性能偏差に基づいて、ガス流（またはガス流量）を定量化するために使用されることが可能である。調整可能な圧力制御装置を用いて、特に、計量装置の入口領域と計量装置の出口領域との間の一定または少なくともほぼ一定の最大圧力差を調整するようになされた膜圧コントローラおよび／またはピストン圧コントローラを形成することが可能である。
【0018】
したがって、本発明の第２の変形実施形態によれば、好ましい構成において計量装置の入口領域と出口領域との間の最大差圧（または最大ガス圧力差）は、好ましくは、計量装置の幾何学的特性によって、特に調整可能な圧力制御装置によって、特定の最大値、例えば０．０１～２．００バールに制限されることが可能である。最大値は、最大値が特定の用途に所望されるようなガスの最大質量流に対応するように選択され得る。ガスの質量流は、計量装置の入口側および／または出口側に加わる絶対ガス圧力が常に同じレベルにあるわけではないかまたは一定ではない、すなわち、入口および出口での絶対圧力の一般的な圧力差に依存しないかまたは少なくともあまり依存しないときにも正確に制御できることが特に有利である。この場合、計量装置が正しく機能するには、計量装置の入口での、特に計量装置の第１のガス接続部での絶対ガス圧力は、計量装置の出口側での、特に計量装置の第２の接続部での絶対圧力よりも、少なくとも、調整可能な圧力制御装置によって調整される最大ガス圧力差だけ高いことが確保されることが特に有利である。
【0019】
したがって、本発明の第１の変形実施形態と本発明の第２の変形実施形態の両方において、ガス流の精密で有利な調整を行うことができ、計量装置は、特に、小型で費用効率が高くなるように構成することができ、特に有利には、計量装置の運転中にユーザによる弁の機械的調整が不要である。
【0020】
本発明の第３の変形実施形態によれば、計量装置は圧力センサを有し、計量装置のガス流路開口部にわたるガス圧力差が圧力センサによって測定可能であり、電気的に作動可能な弁が測定された圧力差に応じて調整可能であること、および
計量装置は調整可能な圧力制御装置を備え、計量装置の入口領域と計量装置の出口領域との間の最大ガス圧力差が調整可能な圧力制御装置によって調整可能であり、計量装置を通るガス流は、電気的に作動可能な弁によって調整可能であるものであり、調整可能な圧力制御装置によって調整される、計量装置の入口領域と計量装置の出口領域との間の最大ガス圧力差によって制限されること、が考えられる。したがって、第３の変形実施形態によれば、第１の変形実施形態および第２の変形実施形態が組み合わされ得ることが考えられる。
計量装置は調整可能な圧力制御装置を備え、計量装置の入口領域と計量装置の出口領域との間の最大ガス圧力差が調整可能な圧力制御装置によって調整可能であり、計量装置を通るガス流は、電気的に作動可能な弁によって調整可能であるものであり、調整可能な圧力制御装置によって調整される、計量装置の入口領域と計量装置の出口領域との間の最大ガス圧力差によって制限されること、が考えられる。したがって、第３の変形実施形態によれば、第１の変形実施形態および第２の変形実施形態が組み合わされ得ることが考えられる。
【0021】
本発明の有利な構成および発展形態は、従属請求項、ならびに図面を参照した説明に見出すことができる。本発明のこの主題に属するステートメントは本発明の別の主題にも適用され、その逆も同じである。
【0022】
本発明の一実施形態によれば、調整可能な圧力制御装置は調整可能な膜によっておよび／または調整可能なピストンによって形成されるものとする。したがって、膜圧コントローラおよび／またはピストン圧コントローラが形成されることが好ましい。したがって、特に、圧力制御装置は、膜減圧器および／またはピストン減圧器を備えることが好ましい。
【0023】
本発明の一実施形態によれば、調整可能な圧力制御装置、特に調整可能な膜および／またはピストンは、調整可能な手段によって、特に、計量装置の入口領域と計量装置の出口領域との間の最大ガス圧力差が調整手段によって調整可能な態様で機械的に調整可能であるものとする。好ましくは、膜および／またはピストンに加わる圧力が調整手段によって調整可能であることが考えられる。好ましくは、膜および／またはピストンは調整手段によってたわみ可能であることが考えられる。例えば、膜は調整手段によって変形させられ得ることが考えられる。膜および／またはピストンのたわみにより、計量装置の入口領域と計量装置の出口領域との間の最大ガス圧力差は調整可能であり、したがって、計量装置を通る最大ガス流は特に最大値に制限可能である。本発明の好ましい実施形態によれば、調整手段は調整ねじを備え、膜および／またはピストンのたわみは調整ねじによって調整可能であることが考えられる。調整手段は、特に計量装置の一部であり、および／または計量装置に接続可能である。
【0024】
本発明の一実施形態によれば、電気的に作動可能な弁は、特に測定されたガス圧力差に応じて、ガス流路開口部にわたるガス圧力差の目標値および／または計量装置を通る、特にガス流路開口部を通るガス流の目標値が調整可能であるような態様で調整可能であるものとする。電気的に作動可能な弁は、特に、圧力センサによって測定されたガス圧力差に応じて調整される。計量装置を通るガス流は、特に、ガス流路開口部にわたるガス圧力差に依存する。ガス流の目標値および／またはガス圧力差の目標値は、計量装置の入力手段を用いて、または計量装置と通信接続する機器の入力手段を用いて、ユーザによって提供、選択および／または入力され得ることが考えられる。電気的に作動可能な弁の調整および作動は、計量装置の制御装置によって行われることが好ましい。
【0025】
本発明の一実施形態によれば、計量装置を通るガス流は参照データによって決定および／または調整可能であり、参照データは、特に、ガス流路開口部にわたるガス圧力差と計量装置を通るガス流との間の関係に関連するものとする。特に有利には、電気的に作動可能な弁（例えば電磁弁）は、参照データに基づいて計量装置を通るガス流の目標値が確立されるような態様で計量装置の制御装置によって作動させられることが可能である。本発明の一実施形態によれば、参照データは、ガス流路開口部にわたるガス圧力差と計量装置を通るガス流の比率を示すことが特に考えられる。参照データは、特にガスまたはガス混合物に関連するか、または特定のガスまたはガス混合物に依存する。
【0026】
単一の計量装置を様々なガス媒体に使用することが有利に可能であり、流量は、ガスにより、特に、対応する特性曲線または特定のガス媒体の対応する特性曲線がマッピングされ、制御装置のソフトウェアに考慮される場合に異なることができる。したがって、特定のガスまたはガス混合物の対応する参照データが、制御装置に、または制御装置と通信接続するメモリ装置に保存されることが好ましい。
【0027】
本発明の一実施形態によれば、好ましくは、電気的に作動可能な弁は電磁弁を備えるか、または電磁弁であるものとする。精密な制御および調節が電磁弁によって可能である。電磁弁の代替手段として、または電磁弁に加えて、例えば、電気的に作動可能な弁はモータ駆動部を有することが考えられる。
【0028】
本発明の一実施形態によれば、好ましくは、電気的に作動可能な弁、特に電磁弁は制御装置によって作動させられ得るものとする。
【0029】
本発明の一実施形態によれば、電磁弁は２／２方向弁を有し、２／２方向弁は、制御装置によってある頻度で、特に固定もしくは可変頻度で、かつ可変オンタイムで、特に、計量装置を通るガス流がオンタイムを選択することによって調整され得るような態様で作動させられ得る、
または
電磁弁は２／２方向比例弁を有し、２／２方向比例弁において、電磁弁の弁座での可変開口横断面が、制御装置による作動によって、特に、計量装置を通るガス流が弁座での開口横断面を選択することによって調整可能であるような態様で調整され得るものとする。
または
電磁弁は２／２方向比例弁を有し、２／２方向比例弁において、電磁弁の弁座での可変開口横断面が、制御装置による作動によって、特に、計量装置を通るガス流が弁座での開口横断面を選択することによって調整可能であるような態様で調整され得るものとする。
【0030】
特に、２／２方向弁は開閉弁であり、開閉弁は作動媒体の経路、すなわち特にガスまたはガス混合物の経路を開閉できることが考えられる。２／２方向弁が、制御装置によってある頻度で、特に固定もしくは可変頻度で、かつ可変オンタイムで作動させられ得ることは、好ましくは、一実施形態によれば、２／２方向弁が、制御装置によって可変デューティサイクルで、特に計量装置を通るガス流がデューティサイクルを選択することによって調整可能な態様で作動させられ得るようなものであると理解することもできる。
【0031】
２／２方向比例弁の場合、好ましくは、２／２方向比例弁は可変の、特に調整可能な開口横断面を備えることが考えられる。開口横断面は、制御装置を用いて２／２方向比例弁の作動によって変えることができる。確立されるガス流は、特に調整された開口横断面に依存する。
【0032】
本発明の一実施形態によれば、調整可能な圧力制御装置によって調整可能な、計量装置の入口領域と計量装置の出口領域との間の最大ガス圧力差は、０．０１バールから２．００バールまでの指定可能な最大値に対応するものとする。したがって、例えば家庭用器具の場合に対象であるガスの比較的小さい質量流に対する特に有利な適用可能性を実現することができる。したがって、比較的小さいガス流量に関連して使用する高い精度および品質を有する計量装置を実現することができる。
【0033】
本発明の一実施形態によれば、調整され得る最大ガス圧力差は選択可能な最大ガス流に応じて決定されるものとする。選択可能な最大ガス流は、例えば、計量装置の特定の用途に依存することができ、膜によって調整可能である。
【0034】
本発明の一実施形態によれば、計量装置は逆止弁を備えるものとする。逆止弁は、特に、計量装置の入口から計量装置の出口へのガス流を可能にするとともに、計量装置の出口から計量装置の入口への反対方向のガス流を抑制するために設けられる。したがって、改善された安全性が多数の用途のために実現され得る。
【0035】
本発明は、本発明の一実施形態による計量装置によってガス流を調整および／または制御する方法であって、
－ 計量装置が圧力センサを有し、計量装置のガス流路開口部にわたるガス圧力差が圧力センサによって測定され、電気的に作動可能な弁が測定されたガス圧力差に応じて調整される、
および／または
－ 計量装置が調整可能な圧力制御装置を備え、計量装置の入口領域と計量装置の出口領域との間の最大ガス圧力差が調整可能な圧力制御装置によって調整され、計量装置を通るガス流が、電気的に作動可能な弁によって調整可能であるものであり、調整可能な圧力制御装置によって調整される、計量装置の入口領域と計量装置の出口領域との間の最大ガス圧力差によって制限される
方法をさらに提供する。
－ 計量装置が圧力センサを有し、計量装置のガス流路開口部にわたるガス圧力差が圧力センサによって測定され、電気的に作動可能な弁が測定されたガス圧力差に応じて調整される、
および／または
－ 計量装置が調整可能な圧力制御装置を備え、計量装置の入口領域と計量装置の出口領域との間の最大ガス圧力差が調整可能な圧力制御装置によって調整され、計量装置を通るガス流が、電気的に作動可能な弁によって調整可能であるものであり、調整可能な圧力制御装置によって調整される、計量装置の入口領域と計量装置の出口領域との間の最大ガス圧力差によって制限される
方法をさらに提供する。
【0036】
したがって、ガス流の特に効率的で柔軟な調整および／または制御を実現することができる。特に有利には、計量装置の入口側に加わる絶対圧力の変動および／または計量装置の出口側に加わる絶対圧力の変動があるときにもガス流の精密な調整および／または制御が可能である。したがって、計量装置の入口側に接続された機器（例えばガス容器、ガスカートリッジまたはガス供給ライン）のガス圧力および／または計量装置の出口側に接続された機器（例えば消費者の装置）のガス圧力が変動するときにもガス流の精密な調整および／または制御が可能である。したがって、入口側および出口側に接続された機器のガス圧力差が一定でないとき、すなわち、例えば経時的に変化または変動するときにもガス流の有利な調整および／または制御を実現することができる。
【0037】
本発明の一実施形態によれば、ガス流がガスまたはガス混合物によって形成され、ガス流路開口部の所与のガス流路横断面について、およびガスまたはガス混合物について、ガス流路開口部にわたる測定されたガス圧力差に依存するガス流の参照データ、特にプロファイル曲線が決定され、
電気的に作動可能な弁が、ガス流路開口部にわたって確立されるガス圧力差が選択可能なガス流に対応するような態様で、参照データに応じて作動および／または調整されるものとする。ガス流路開口部にわたって確立されるガス圧力差はまた、本発明の一実施形態によれば、平均ガス圧力差（例えば２／２方向弁の１つまたは複数のサイクルまたは周期にわたって平均化される）であると理解することができる。
電気的に作動可能な弁が、ガス流路開口部にわたって確立されるガス圧力差が選択可能なガス流に対応するような態様で、参照データに応じて作動および／または調整されるものとする。ガス流路開口部にわたって確立されるガス圧力差はまた、本発明の一実施形態によれば、平均ガス圧力差（例えば２／２方向弁の１つまたは複数のサイクルまたは周期にわたって平均化される）であると理解することができる。
【0038】
参照データまたはプロファイル曲線が一旦決定されると、電気的に作動可能な弁（例えば電磁弁）は、所望のガス流または選択可能なガス流の場合、参照データまたはプロファイル曲線に基づいて、ガス圧力差が所望のまたは選択可能なガス流に対応するガス流路開口部を与えるように調整され得る。
【0039】
参照データの決定は、計量装置を使用して予備段階で行うことができる。代替的に、参照データの決定は別の計量装置を用いて行われることが考えられる。別の計量装置は、計量装置と構造的に同じかまたは類似している機器であることが特に好ましい。プロファイル曲線は、ガス差圧のガスの質量流に対する比率に対応することが好ましい。
【0040】
計量装置が調整可能な圧力制御装置（および随意に圧力センサなし）を備える場合、好ましくは、参照データの決定は、例えば、計量装置または別の計量装置を使用して予備段階で、（特に特定のガスまたはガス混合物の場合）ガス流が電気的に作動可能な弁の作動に応じて、例えば外部の試験および／または校正装置によって決定および／または確認されるような態様で行われることが考えられる。これらの参照データに基づいて、特に、計量装置の運転中に圧力制御装置を用いて、計量装置の入口領域と計量装置の出口領域との間に少なくともほぼ一定の最大ガス圧力差があることを確実にすることができるので、ガス流の精密で有利な調整を計量装置の運転中に電気的に作動可能な弁の対応する作動によって行うことができる。計量装置が圧力制御装置を備える場合、したがって、特に好ましい実施形態によれば、電磁弁の弁座もしくはダイヤフラムにおける特定のガス流路横断面および特定のガスもしくはガス混合物について、デューティファクタ（２／２方向弁の場合）または開口横断面（２／２方向比例弁の場合）のガスの質量流に対する比率に対応する経験的データを使用してプロファイル曲線を準備することが可能である。このプロファイル曲線が一旦決定されると、電磁弁は、ガスの所望の質量流が確立されるように制御され得る。
【0041】
計量装置が圧力センサを備える場合、好ましくは、ガス流（またはガスの質量流）は、測定用ダイヤフラムのガス流路開口部にわたって確立される測定済みガス圧力差にほぼ比例することが考えられる。測定用ダイヤフラムにおける特定のガス流路横断面および特定のガスについて、ガス圧力差のガスの質量流に対する比率に対応する経験的データを使用してプロファイル曲線を準備することができる。このプロファイル曲線が一旦決定されると、電気的に作動可能な弁（例えば電磁弁）は、（平均）差圧がガスの所望の質量流に対応するように制御または調節され得る。
【0042】
本発明の一実施形態によれば、調整可能な圧力制御装置は、特に試験および／または校正機器によってならびに特に調整手段によって、電気的に作動可能な弁の完全開位置の場合に、調整可能な入口領域と出口領域との間の最大ガス圧力差が存在するような態様で調整され、特に固定されることが考えられる。したがって、調整可能な圧力制御装置が計量機器の運転中に電気的に作動可能な弁の現在設定とは無関係にガス流を制限するように、調整可能な圧力制御装置（特に膜および／またはピストン）の有利な調整を行うことができる。
【0043】
本発明の一実施形態によれば、ガス流が、ＣＯ２によって形成されるかまたはＣＯ２を含むことが考えられる。ＣＯ２の使用は、例えば、炭酸化機、特に飲料製造機の場合に考えられる。しかしながら、他のガスまたはガス混合物もまた計量装置の他の用途に適している。
【0044】
本発明の一実施形態によれば、選択可能なガス流は、特にユーザによって、０ｇ／分から少なくとも１００ｇ／分までの範囲、好ましくは０ｇ／分から少なくとも１０ｇ／分までの範囲、特に好ましくは０ｇ／分から少なくとも７ｇ／分までの範囲内で選択および／または調整され得ることが考えられる。
【0045】
本発明は、家庭用器具および本発明の一実施形態による計量装置を備える家庭用器具アセンブリをさらに提供する。
【0046】
計量装置は、家庭用器具の一部でありおよび／または家庭用器具に組み込まれることが考えられる。代替的に、計量装置は、家庭用器具から分離しており、家庭用器具に接続される装置であることが考えられる。計量装置は家庭用器具に直接接続されること、または、計量装置は家庭用器具に別の手段、例えばガスラインを介して接続されることが考えられる。
【0047】
本発明の一実施形態によれば、家庭用器具は飲料製造機であり、ガスまたはガス混合物、特にＣＯ２が、計量装置によって、飲料および／または飲料を製造するための予備物質に付加され得、ガスまたはガス混合物のガス流は計量装置によって調整され得るものとする。飲料製造機は、特に、炭酸化機、飲料水ディスペンサおよび／もしくはソーダメーカ、ならびに／または冷飲料マシンとすることができる。ユーザは、飲料製造機の入力手段、特にインタフェースを介して特定のＣＯ２含有量を有する飲料を選択することができ、所望の量のＣＯ２が、飲料が調製されている間に計量装置を介して水および／または飲料の物質および／もしくは予備物質に直接（インラインで）加えられることが考えられる。
【0048】
本発明の一実施形態によれば、家庭用器具はガスグリルであり、ガスグリルのガス流が計量装置によって調整され得るものとする。特に、ガスグリルは入力手段、特にインタフェースを備え、ガスグリルは、ユーザが目標温度、特にグリル温度を、入力手段を介して設定できることが考えられる。好ましくは、ガスグリルおよび／または計量装置の制御装置が、グリル内の現在温度（例えばガスグリルの温度センサによって測定され得る）に基づいて計量装置を通るガス流を制御する。特に、制御装置は、グリル内の現在温度に基づいて、計量装置を通るガス流が目標温度に到達するように制御されるかまたはなされるような態様で計量装置を通るガス流を制御する。ガスまたはガス流は、特に食物を加熱するかまたはグリルで焼くためにガスグリル内で使用される。
【0049】
ガス流を調整および制御する発明による方法、ならびに本発明による家庭用器具アセンブリについては、本発明による計量装置に関連して、または本発明による計量装置の実施形態に関連してすでに説明されている特徴、実施形態および利点を使用することができる。ガス流を調整および／または制御する本発明による方法、ならびに本発明による計量装置については、本発明による家庭用器具アセンブリに関連して、または本発明による家庭用器具アセンブリの実施形態に関連してすでに説明されている特徴、実施形態および利点を使用することができる。本発明による家庭用器具アセンブリおよび本発明による計量装置については、ガス流を調整および／または制御する本発明による方法に関連して、またはガス流を調整および／または制御する本発明による方法の実施形態に関連してすでに説明されている特徴、実施形態および利点を使用することができる。
【0050】
本発明のさらなる詳細、特徴および利点は、図面から、また図面を参照する好ましい実施形態の以下の説明から明らかになるであろう。図面は、単に本発明の例示的な実施形態を示しているにすぎず、これらの実施形態は、本発明の本質的概念を限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【0051】
【図1】本発明の第１の例示的な実施形態による計量装置の概略図である。
【図2】本発明の第２の例示的な実施形態による計量装置の概略図である。
【図3】本発明の第３の例示的な実施形態による計量装置の概略図である。
【図4】本発明の第４の例示的な実施形態による計量装置の概略図である。
【図5】本発明の例示的な実施形態による家庭用器具アセンブリの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【0052】
図１は、本発明の第１の例示的な実施形態による計量装置１の概略断面図を示す。計量装置１は、ガス流１００を調整および／または制御するために設けられる。ガス流１００は、ガスまたはガス混合物で形成することができ、使用されるガスまたはガス混合物は、計量装置１の異なる用途向けに異なることができる。図１において、矢印１００はガスまたはガス混合物のガス流方向を示す。計量装置１は、計量装置１の入口側の第１のガス接続部３１および計量装置１の出口側の第２のガス接続部３２を備える。第１のガス接続部３１を用いて、計量装置１は、例えば、ガス供給部および／またはガスリザーバ、例えばガスカートリッジやガス容器などに、例えばガスラインを介して接続することができる。代替的にまたは加えて、ガス供給部は、減圧器からガスラインを介して弁に、および／または計量装置に移送することも考えられる。第２のガス接続部３２を用いて、計量装置１は、例えば、器具の器具機能を実行するためにガスまたはガス混合物を必要とする家庭用器具に接続することができる。計量装置１を用いて、かかる器具に供給されるガスの量、または計量装置の出口側の器具に供給されるガスの質量流を調整および制御することができる。計量装置１は、第１のガス接続部３１の下流側に入口ダイヤフラム３３を有することが随意に考えられる。第１のガス接続部３１と計量装置１のハウジング３との間の移行部を密封するには（好ましくは同様に、入口ダイヤフラム３３とハウジング３との間の移行部を密封するには）、この移行部の領域内にシール４０が形成される。計量装置１のハウジング３は、１パートまたは複数パートの形をとることができる。
【0053】
計量装置１は電気的に作動可能な弁１０’を備え、この弁は、図示の実施形態では、弁プランジャ１１を有する電磁弁１０の形をとる。計量装置１を通るガス流は、電磁弁１０によって調整および／または制御することができる。
【0054】
好ましい実施形態によれば、電磁弁１０は、電気的作動によって固定もしくは可変頻度でかつ可変オンタイムで作動させられる２／２方向弁の機能か、弁座での開口横断面が電気的作動として可変調整される２／２方向比例弁の機能か、のどちらかを有する。どちらの場合も、ガスの質量流は、電磁弁１０の作動によって決定されおよび／または変えられる。
【0055】
電磁弁１０のガス流方向の下流側には、ガス流路開口部３５を有する測定用ダイヤフラム３４が配置される。計量装置１は圧力センサ２０をさらに備え、圧力センサは、測定用ダイヤフラム３４にわたるガス圧力差を測定するように構成される。ガスチャネル２１が、測定用ダイヤフラム３４のガス流方向の上流側に形成された領域から圧力センサ２０へ通じる。別のガスチャネル２２が、測定用ダイヤフラム３４のガス流方向の下流側に形成された領域から圧力センサ２０へ通じる。したがって、圧力センサ２０は、差圧センサの形をとり、測定用ダイヤフラム３４の両側での（したがってガス流路開口部３５にわたる）ガス圧力差を測定するようになされる。計量装置１を通るガスの質量流は、測定用ダイヤフラム３４にわたって確立される測定済み差圧に少なくともほぼ比例する。測定用ダイヤフラム３４内のガス流路開口部３５の特定のガス流路横断面および特定のガスもしくはガス混合物について、経験的データを使用して、圧力センサ２０によって決定されたガス圧力差とガスの質量流との間の関係に関連するおよび／またはこの関係を示すプロファイル曲線を準備することができる。例えば、プロファイル曲線は、ガス圧力差のガスの質量流に対する比率を示すことができる。このプロファイル曲線が一旦決定されると、電磁弁１０は、計量装置の運転中に圧力センサ２０によって決定および／または監視され得る、測定用ダイヤフラム３４にわたる平均ガス圧力差がガスの所望の質量流に対応するように制御および／または調節され得る。したがって、ガス流の有利で精密な調整および制御を、ユーザによる機械的相互作用、例えば、ねじまたは弁の調整などを必要とせずに行うことができる。
【0056】
圧力センサ２０は、圧力センサの上側がカバー５２によって覆われる。ガスチャネル２１の一部がカバー５２によってさらに形成される。カバー５２は、ハウジング３に、好ましくは可逆的に、接続手段５３、５４を介して、特にねじ接続部５３’、５４’を介して随意に締結される。圧力センサ２０は、特に計量装置１の運転外で、カバー５２を除去することにより覆いを取ることができると考えられる。カバー５２とハウジング３との間の移行部を密封するために、この移行部の領域内にシール４１が配置される。シール４１は、特に、圧力センサ２０の上側にも一部分が配置される。圧力センサ２０の下側には、特に圧力センサ２０とハウジング３との間の移行部に、この移行部を密封するための別のシール４２が配置される。測定用ダイヤフラム３４とハウジング３との間の移行部を密封するために、追加のシール４３がハウジング３と測定用ダイヤフラム３４との間の移行部に配置される。
【0057】
計量装置１は、随意に逆止弁６０をさらに備え、逆止弁は、第２のガス接続部３２の上流側に、すなわち計量装置１の出口の上流側に、および測定用ダイヤフラム３４のガス流方向の下流側に配置される。逆止弁６０は、有利には、ガス流を入口から出口への、すなわち第１のガス接続部３１から第２のガス接続部３２への意図した方向に制限し、逆方向の望ましくないガス流を抑制する。逆止弁６０と第２のガス接続部３２とハウジング３との間の移行部には、この移行部を密封するためのシール４４が配置される。
【0058】
図２は、本発明の第２の例示的な実施形態による計量装置１の概略断面図を示す。計量装置１は、ガス流１００を調整および／または制御するために設けられる。ガス流１００は、ガスまたはガス混合物で形成することができ、使用されるガスまたはガス混合物は、計量装置１の異なる用途向けに異なることができる。矢印１００は、ガスまたはガス混合物のガス流方向を記号で表わす。計量装置１は、計量装置１の入口側の第１のガス接続部３１および計量装置１の出口側の第２のガス接続部３２を備える。第１のガス接続部３１を用いて、計量装置１は、例えば、ガス供給部および／またはガスリザーバ、例えばガスカートリッジやガス容器などに、例えばガスラインを介して接続することができる。第２のガス接続部３２を用いて、計量装置１は、例えば、器具の器具機能を実行するためにガスまたはガス混合物を必要とする家庭用器具に接続することができる。計量装置１を用いて、かかる器具に供給されるガスの量、または計量装置１の出口側の器具に供給されるガスの質量流を調整および制御することができる。計量装置１は、第１のガス接続部３１の下流側に入口ダイヤフラム３３を随意に備える。第１のガス接続部３１と計量装置１のハウジング３と入口ダイヤフラム３３との間の移行部を密封するために、この移行部の領域内にシール４０が配置される。計量装置１のハウジング３は、１パートまたは複数パートの形をとることができる。計量装置１は、調整可能な圧力制御装置２’を有する。圧力制御装置２’は、好ましくは、ピストン圧コントローラおよび／または膜圧コントローラとして（またはピストン減圧器および／または膜減圧器によって）構成される。図示の実施形態では、圧力制御装置２’は調整可能な膜２を有する。膜２の両側の空間は、ダイヤフラム１２、特に差圧ダイヤフラムを介して、および接続チャネル８によって互いに接続される。膜２は弁４、特に円錐弁４’に接続され、弁４は、膜２によって、特に膜２の変形および／またはたわみに応じて調整することができる。膜２を調整するために、計量装置１上に調整手段５、特に調整ねじ５’が設けられる。特に、膜２および調整手段５は、ばね装置によって接続される。調整手段５として、膜２に加わる圧力を、したがって特に弁４の流路横断面も調整することができる。ダイヤフラム１２は、ガス流の場合、膜２にわたって差圧が確立されるように設置され、したがって弁４が調整される。したがって、調整可能な膜２および弁４を介して、計量装置１の入口領域と計量装置１の出口領域との間の最大ガス圧力差を調整する、特に指定することができる。したがって、膜２を用いて、計量装置１を通るガス流を最大値に制限することができる。膜２のガス流方向の下流側に、電気的に作動可能な弁１０’が形成され、この弁は、弁プランジャ１１を有する電磁弁１０を備える。
【0059】
計量装置１を通るガス流は、電磁弁１０によって調整および／または制御することができ、電磁弁１０によって調整され得るガス流は、膜２によって調整される最大値によって制限される。この目的のために、膜２は、調整手段５として、好ましくは、試験および／または校正機器上で、または、試験および／または校正機器によって、電磁弁１０が完全に開いたときに入口側と出口側との間に特定の差圧が存在するような態様で調整および／または固定される。好ましい実施形態によれば、電磁弁１０は、電気的作動によって固定もしくは可変頻度でかつ可変オンタイムで作動させられる２／２方向弁の機能か、弁座での開口横断面が電気的作動として可変調整される２／２方向比例弁の機能か、のどちらかを有する。どちらの場合も、計量装置１を通るガスの質量流は、電磁弁１０の作動によって決定されおよび／または変えられる。ガスの質量流は、２／２方向弁のデューティファクタに、または２／２方向比例弁の開口横断面に少なくともほぼ比例する。電磁弁１０の弁座での（またはダイヤフラムの場合の）特定のガス流路横断面および特定のガスもしくはガス混合物について、プロファイル曲線が、好ましくは経験的データを使用して、特に好ましくは測定によって準備され、プロファイル曲線は、
（ｉ）２／２方向弁の場合、デューティファクタとガスの質量流との間の関係を示し、
（ｉｉ）２／２方向比例弁の場合、開口横断面とガスの質量流との間の関係を示す。
特に好ましくは、プロファイル曲線は、
（ｉ）２／２方向弁の場合、デューティファクタとガスの質量流の比率、または
（ｉｉ）２／２方向比例弁の場合、開口横断面とガスの質量流の比率
を示す。
（ｉ）２／２方向弁の場合、デューティファクタとガスの質量流との間の関係を示し、
（ｉｉ）２／２方向比例弁の場合、開口横断面とガスの質量流との間の関係を示す。
特に好ましくは、プロファイル曲線は、
（ｉ）２／２方向弁の場合、デューティファクタとガスの質量流の比率、または
（ｉｉ）２／２方向比例弁の場合、開口横断面とガスの質量流の比率
を示す。
【0060】
図３は、本発明の第３の例示的な実施形態による計量装置１の概略断面図を示す。図２による第２の例示的な実施形態の場合のように、第３の例示的な実施形態では調整可能な膜２が存在し、この膜を用いて、計量装置１の入口領域と計量装置１の出口領域との間の最大ガス圧力差を、計量装置１を通る最大ガス流が制限されるように調整することができる。図２に示す第２の例示的な実施形態とは異なり、第３の例示的な実施形態には円錐弁４’がない。第３の例示的な実施形態による計量装置１は、特に膜２に隣接して形成された中間チャンバ６を備える。第２の例示的な実施形態の場合のように、膜２を調整するための調整手段５、特に調整ねじ５’が計量装置１上に形成される。調整手段５として、膜２に加わる圧力を調整することができる。膜２のチャンバは、膜２の中間チャンバ６から離れる側に、環境または大気への通路１３を有する。したがって、膜２の中間チャンバ６から離れる側に、大気圧および調整手段によって調整され得る圧力が膜２に作用する。膜２は弁要素９に接続され、したがって弁要素は膜２を介して調整することができる。膜２および弁要素９は流路９’の両側に配置される。膜を介して、弁要素９は、計量装置１の入口領域と計量装置１の出口領域との間の最大ガス圧力差を調整する、特に指定することができるように調整される。したがって、膜２および弁要素９は、特に大気または環境への過剰圧力を調節する。したがって、膜２を用いて、計量装置１を通るガス流を最大値に制限することができる。計量装置１を通るガス流は、電磁弁１０によって調整および／または制御することができ、電磁弁１０によって調整され得るガス流は、膜２の調整によって制限することができる。第２の例示的な実施形態に対応して、膜２は、この目的のために、好ましくは、試験および／または校正機器上で、または、試験および／または校正機器によって、電磁弁１０が完全に開いたときに入口側と出口側との間に特定の差圧が存在するような態様で調整および固定される。電磁弁１０は、好ましくは、電気的作動によって固定もしくは可変頻度でかつ可変オンタイムで作動させられる２／２方向弁の機能か、弁座での開口横断面が電気的作動として可変調整される２／２方向比例弁の機能か、のどちらかを有する。どちらの場合も、計量装置１を通るガスの質量流は、電磁弁１０の作動によって決定されおよび／または変えられる。
【0061】
図１に示す第１の例示的な実施形態とは異なり、第２の例示的な実施形態および第３の例示的な実施形態による計量装置１は圧力センサ２０を有していない。しかしながら、本発明の他の実施形態によれば、膜２（例えば図２および図３による）と、圧力センサ２０（例えば図１による）の両方を備える計量装置１を構成することが考えられる。
【0062】
第１の例示的な実施形態（図１参照）によれば、測定可能な差圧、またはガス流路開口部３５にわたるガス圧力差は、圧力センサ２０によって決定され得るものであり、特に、電磁弁１０の全調整範囲および／または電磁弁の作動の経験的に決定されたデータならびに公差関連の性能偏差に基づいて、ガス流量を定量化するために有利に使用されることが可能である。
【0063】
第２の例示的な実施形態（図２参照）および第３の例示的な実施形態（図３参照）によれば、一定またはほぼ一定の最大ガス圧力差が計量装置１内に膜２によって形成されることが可能である。この一定の差圧は、特に、電磁弁１０の全調整範囲および／または電磁弁の作動の経験的に決定されたデータならびに公差関連の性能偏差に基づいて、ガス流量を定量化するために有利に使用される。経験的に決定されたデータは、特に、例えば、計量装置１のための予備段階でおよび／または他の計量装置によっておよび／またはシミュレーションによって決定される参照データである。
【0064】
図４は、本発明の第４の例示的な実施形態による計量装置１の概略断面図を示す。第４の例示的な実施形態は、図３による第３の例示的な実施形態に対応しており、圧力センサ２０による差圧制御は追加として形成される。圧力センサ２０、または差圧制御は、例えば、図１の第１の例示的な実施形態に従って構成され得る。
【0065】
本発明による計量装置１を用いて、例えば先の例示的な実施形態のうちの１つに従って、特に、０～１００ｇ／分の範囲内、特に０～１０ｇ／分の範囲内にあるガスの比較的小さい質量流を、電気的に作動可能な弁１０’、特に電磁弁１０の電気的作動により、正確に、無限に、または１つまたは複数の目盛りで調整することができる。特に有利には、入口側のガス接続部と出口側のガス接続部との間の差圧は、計量装置１の幾何学的特性により（特に膜２によって）、特に特定の用途に所望されるガスの最大質量流に応じて、特定の最大値に、好ましくは０．０１バール～２．００バールに制限されることが可能である。本発明による計量装置１を用いて、ガスの質量流は、入口側および／または出口側に加わる絶対ガス圧力が常に同じレベルにあるわけではないかまたは一定でないときにも正確に制御できるという利点が達成され得る。これは、特に、存在する絶対差圧に依存しないかまたは少なくともあまり依存しないことを意味する。この場合、計量装置１が適切に機能するには、入口での絶対圧力が、出口側に加わる絶対圧力よりも少なくとも特定の最大ガス圧力差（好ましくは０．０１～２．００バール）だけ高いことが確保されることが好ましい。
【0066】
したがって、本発明によれば、ガスの比較的小さい質量流、特に０～１００ｇ／分の範囲内の質量流を機械的作動なしに可変に調整できるようにする小型で安価なガス計量システムを提供することができる。したがって、本発明による計量装置１は、家庭用器具７での使用に特に有利に適している。
【0067】
好ましくは、計量装置１、特に電磁弁１０の電気的作動により、ガスの質量流は、直接定量化測定が必要であることなく、特定の調整範囲内で指定および定量化することができる。
【0068】
ガスの最大差圧および最大質量流は、特に計量装置の幾何学的特性および機械的特性の適応によって、ならびに特に膜２によって特定の値に制限され得る。
【0069】
特に有利には、本発明によれば、ガスの質量流を変えるためにユーザによる弁の機械的調整が行われる必要がない。
【0070】
有利には、計量装置の入口および／または出口における圧力変動は、ガスの質量流への影響がないか、またはせいぜいわずかであり、これは、そのような変動は完全にまたは少なくとも部分的に補償され得るからである。
【0071】
様々なガス媒体に単一の計量装置１を使用することができることは、本発明の特別な利点である。流量は、対応する特性曲線がマッピングされ、制御電子回路のソフトウェアで考慮されるという条件で、ガスに応じて異なることができる。
【0072】
図５は、本発明の例示的な実施形態による家庭用器具アセンブリの概略図を示す。家庭用器具アセンブリは、家庭用器具７および本発明の実施形態による計量装置１を備える。
【0073】
家庭用器具７は、例えば、ウォータディスペンサまたは冷飲料マシンとすることができ、計量装置１はＣＯ２流を計量するために使用される。ユーザは、家庭用器具アセンブリのインタフェースを介して特定のＣＯ２含有量を有する飲料を選択することができ、所望の量のＣＯ２が、飲料が調製されている間に計量装置１を介して水または冷飲料に直接かつ特にインラインで加えられる。
【0074】
代替的に、家庭用器具７は、例えば、温度制御を有するガスグリルとすることができる。ユーザは、家庭用器具アセンブリ、特にガスグリルのインタフェースを介してグリル温度を設定することができる。コントローラまたは作動が、グリル内の現在温度に基づいて計量装置１を介してガスの質量流を制御する。
【0075】
代替的に、本発明の実施形態による計量装置１と共に使用することができる他のタイプの家庭用器具７も考えられる。
【符号の説明】
【0076】
１ 計量装置
２ 膜
２’ 圧力制御装置
３ ハウジング
４ 弁
４’ 円錐弁
５ 調整手段
５’ 調整ねじ
６ 中間チャンバ
７ 家庭用器具
８ 接続チャネル
９ 弁要素
９’ 流路
１０ 電磁弁
１０’ 電気的に作動可能な弁
１１ 弁プランジャ
１２ ダイヤフラム
１３ 通路
２０ 圧力センサ
２１ ガスチャネル
２２ 別のガスチャネル
３１ 第１のガス接続部
３２ 第２のガス接続部
３３ 入口ダイヤフラム
３４ 測定用ダイヤフラム
３５ ガス流路開口部
４０ シール
４１ シール
４２ シール
４３ シール
４４ シール
４５ シール
５２ カバー
５３ 接続手段
５３’ ねじ接続部
５４ 接続手段
５４’ ねじ接続部
６０ 逆止弁
１００ ガス流
２ 膜
２’ 圧力制御装置
３ ハウジング
４ 弁
４’ 円錐弁
５ 調整手段
５’ 調整ねじ
６ 中間チャンバ
７ 家庭用器具
８ 接続チャネル
９ 弁要素
９’ 流路
１０ 電磁弁
１０’ 電気的に作動可能な弁
１１ 弁プランジャ
１２ ダイヤフラム
１３ 通路
２０ 圧力センサ
２１ ガスチャネル
２２ 別のガスチャネル
３１ 第１のガス接続部
３２ 第２のガス接続部
３３ 入口ダイヤフラム
３４ 測定用ダイヤフラム
３５ ガス流路開口部
４０ シール
４１ シール
４２ シール
４３ シール
４４ シール
４５ シール
５２ カバー
５３ 接続手段
５３’ ねじ接続部
５４ 接続手段
５４’ ねじ接続部
６０ 逆止弁
１００ ガス流
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【手続補正書】
【提出日】2023-11-28
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
家庭用器具（７）と、ガス流（１００）を調整および／または制御するための計量装置（１）とを備える家庭用器具アセンブリであって、０～１０ｇ／分の範囲内のガスの質量流が前記計量装置（１）によって調整可能であり、
前記計量装置（１）が電気的に作動可能な弁（１０’）を備え、前記計量装置（１）を通る前記ガス流（１００）が前記電気的に作動可能な弁（１０’）によって調整および／または制御可能であり、
前記計量装置（１）が圧力センサ（２０）を有し、前記計量装置（１）のガス流路開口部（３５）にわたるガス圧力差が前記圧力センサ（２０）によって測定可能で、前記電気的に作動可能な弁（１０’）が前記測定されたガス圧力差に応じて調整可能であること、
および、
前記計量装置（１）が調整可能な圧力制御装置（２’）を備え、前記計量装置（１）の入口領域と前記計量装置（１）の出口領域との間の最大ガス圧力差が前記調整可能な圧力制御装置（２’）によって調整可能であり、前記計量装置（１）を通る前記ガス流（１００）が、前記電気的に作動可能な弁（１０’）によって調整可能であり、前記調整可能な圧力制御装置（２’）によって調整される前記計量装置（１）の前記入口領域と前記計量装置（１）の前記出口領域との間の前記最大ガス圧力差によって制限され、
前記調整可能な圧力制御装置（２’）によって調整可能な前記計量装置（１）の前記入口領域と前記計量装置（１）の前記出口領域との間の前記最大ガス圧力差が、０．０１バールから２．００バールまでの指定可能な最大値に対応することを特徴とする、家庭用器具アセンブリ。
【請求項2】
前記調整可能な圧力制御装置（２’）が調整可能な膜（２）によっておよび／または調整可能なピストンによって形成される、請求項１に記載の家庭用器具アセンブリ。
【請求項3】
前記調整可能な圧力制御装置、特に前記調整可能な膜（２）および／または前記調整可能なピストンが、調整手段（５）によって、特に、前記計量装置（１）の前記入口領域と前記計量装置（１）の前記出口領域との間の前記最大ガス圧力差が前記調整手段（５）によって調整可能な態様で機械的に調整可能である、請求項１または２に記載の家庭用器具アセンブリ。
【請求項4】
前記電気的に作動可能な弁が、特に測定された前記ガス圧力差に応じて、前記ガス流路開口部（３５）にわたる前記ガス圧力差の目標値および／または前記計量装置（１）を通る、特に前記ガス流路開口部（３５）を通る前記ガス流（１００）の目標値が調整可能な態様で調整される、請求項１に記載の家庭用器具アセンブリ。
【請求項5】
前記計量装置（１）を通る前記ガス流（１００）が参照データによって決定および／または調整可能であり、前記参照データが、特に、前記ガス流路開口部（３５）にわたる前記ガス圧力差と前記計量装置（１）を通る前記ガス流（１００）との間の関係に関連する、請求項１に記載の家庭用器具アセンブリ。
【請求項6】
前記電気的に作動可能な弁（１０’）が電磁弁（１０）を備えるか、または電磁弁（１０）である、請求項１に記載の家庭用器具アセンブリ。
【請求項7】
前記電気的に作動可能な弁（１０’）、特に前記電磁弁（１０）が制御装置によって作動可能である、請求項１に記載の家庭用器具アセンブリ。
【請求項8】
前記電磁弁（１０）が２／２方向弁を有し、前記２／２方向弁が、前記制御装置によってある頻度で、特に固定もしくは可変頻度で、かつ可変オンタイムで、特に、前記計量装置（１）を通る前記ガス流（１００）が前記オンタイムを選択することによって調整可能な態様で作動され、または、
前記電磁弁（１０）が２／２方向比例弁を有し、前記２／２方向比例弁において、前記電磁弁（１０）の弁座での可変開口横断面が、前記制御装置による作動によって、特に、前記計量装置（１）を通る前記ガス流（１００）が前記弁座での前記開口横断面を選択することによって調整可能な態様で調整される、請求項７に記載の家庭用器具アセンブリ。
【請求項9】
調整可能な前記最大ガス圧力差が選択可能な最大ガス流（１００）に応じて決定される、請求項１に記載の家庭用器具アセンブリ。
【請求項10】
前記計量装置（１）が逆止弁（６０）を備える、請求項１に記載の家庭用器具アセンブリ。
【請求項11】
前記家庭用器具（７）が飲料製造機であり、ガスまたはガス混合物、特にＣＯ
２
が、前記計量装置（１）によって、飲料および／または飲料を製造するための予備物質に付加され、前記ガスまたはガス混合物の前記ガス流（１００）が前記計量装置（１）によって調整可能である、請求項１に記載の家庭用器具アセンブリ。
【請求項12】
前記家庭用器具（７）がガスグリルであり、前記ガスグリルのガス流（１００）が前記計量装置（１）によって調整可能である、請求項１に記載の家庭用器具アセンブリ。
【請求項13】
請求項１に記載の家庭用器具アセンブリの計量装置（１）によってガス流（１００）を調整および／または制御する方法であって、０～１０ｇ／分の範囲内のガスの質量流が前記計量装置（１）によって調整可能であり、
前記計量装置（１）が圧力センサ（２０）を有し、前記計量装置（１）のガス流路開口部（３５）にわたるガス圧力差が前記圧力センサ（２０）によって測定され、前記電気的に作動可能な弁（１０’）が前記測定されたガス圧力差に応じて調整される、
および、
前記計量装置（１）が調整可能な圧力制御装置（２’）を備え、前記計量装置（１）の入口領域と前記計量装置（１）の出口領域との間の最大ガス圧力差が前記調整可能な圧力制御装置（２’）によって調整され、前記計量装置（１）を通る前記ガス流（１００）が、前記電気的に作動可能な弁（１０’）によって調整可能であり、前記調整可能な圧力制御装置（２’）によって調整される、前記計量装置（１）の前記入口領域と前記計量装置（１）の前記出口領域との間の前記最大ガス圧力差によって制限され、
前記調整可能な圧力制御装置（２’）によって調整可能な前記計量装置（１）の前記入口領域と前記計量装置（１）の前記出口領域との間の前記最大ガス圧力差が、０．０１バールから２．００バールまでの指定可能な最大値に対応する、方法。
【請求項14】
前記ガス流（１００）がガスまたはガス混合物によって形成され、前記ガス流路開口部（３５）の所与のガス流路横断面について、および前記ガスまたは前記ガス混合物について、前記ガス流路開口部（３５）にわたる測定された前記ガス圧力差に依存する前記ガス流（１００）の参照データ、特にプロファイル曲線が決定され、前記電気的に作動可能な弁（１０’）が、前記ガス流路開口部（３５）にわたって確立される前記ガス圧力差が選択可能なガス流に対応するような態様で、前記参照データに応じて作動および／または調整される、請求項１３に記載の方法。
【請求項15】
前記調整可能な圧力制御装置（２’）が、特に試験および／または校正機器によってならびに特に前記調整手段（５）よって、前記電気的に作動可能な弁（１０’）の完全開位置の場合に、調整可能な前記入口領域と前記出口領域との間の前記最大ガス圧力差が存在するような態様で調整され、特に固定される、請求項１３または１４に記載の方法。
【請求項16】
前記ガス流（１００）が、ＣＯ２によって形成されるかまたはＣＯ２を含む、請求項１３に記載の方法。
【国際調査報告】