1.本发明涉及一种用于对待递送到产品容器或产品隔室的液体消毒以便制备饮料的消毒单元。此外，本发明涉及包括这种消毒单元的饮料制备机器。此外，本发明涉及一种实现这种消毒单元的饮料制备方法。
2.产品容器或产品隔室可包封液体、糊状或粉末状形式的营养组合物或成分，诸如婴儿配方食品组合物、奶基成分或大豆基成分。通过本发明，可以安全和卫生的方式制备即饮型饮料。本发明可用于通过使用各种产品隔室来制备一系列饮料。


背景技术：

3.当前可用的消毒单元中的一些包括旨在消毒分配以制备饮料的液体的辐照室和辐照装置。辐照室具有液体入口和液体出口，以便使液体流入辐照室并且在辐照之后使液体流出辐照室。
4.然而，本技术人已经观察到，已知的消毒单元存在可能由它们的设计、也许由液体入口和液体出口的布置产生的一些问题和缺点。在一些情况下，在液体的流动模式在辐照室中瞬时地遵循短路径和/或使得辐照室中的停留持续时间太短的情况下，该液体可能不会被充分辐照。在其他情况下，在辐照室中或在流体回路的另一部分中进行饮料制备之后，一些液体可能仍被截留。被截留的液体可能会改变下一批待分配的液体的温度。此外，被截留的液体有可能促进微生物生物膜的生长，特别是在液体没有加热到高温的情况下，如婴儿配方食品制剂。


技术实现要素：

5.鉴于上述问题和缺点，本发明旨在改进当前具体实施。一个目标是确保在饮料制备之前以及在饮料制备期间对引入的液体和液体接收部件进行增强的消毒，同时在饮料制备机器中实现最佳机械集成。
6.目标通过独立权利要求中限定的实施方案来实现。有利的具体实施在从属权利要求中进一步限定。
7.本发明的一个实施方案提供了一种消毒单元，该消毒单元用于对待递送到饮料制备单元(优选地饮料制备单元的产品隔室或接收在饮料制备单元中)的液体消毒以便制备饮料，该消毒单元包括：
[0008]-被构造成接收一定量的液体的辐照室，和
[0009]-被构造成将消毒辐照发射到该辐照室中以便对该辐照室中的该液体消毒的辐照装置，
[0010]
其中该辐照室包括：
[0011]-位于该辐照室的最下部区域以用于将该液体引入该辐照室中的液体入口，
[0012]-位于该辐照室的最上部区域以用于将所引入的液体排出该辐照室的液体出口，
以及
[0013]-位于该辐照室的该最上部区域的空气入口，以便使空气进入该辐照室，并经由该液体入口将该液体排出该辐照室并且/或者经由该液体出口输送所进入的空气，并且优选地进一步经由并离开饮料制备单元。
[0014]
由于液体出口和液体入口相对布置(分别为最下部区域和最上部区域)，因此所引入的液体可能遵循辐照室内部的长路径，例如以湍流旋转或旋转运动，使得所引入的液体可以被辐照足够长的时间段以确保其恰当的消毒。此外，当液体入口位于最下部区域中时，在经由空气入口进入的空气压力下，所引入的液体可以通过重力经由该液体入口排出辐照室。此外，当液体出口和空气入口均位于最上部区域中时，所进入的空气可以从空气入口直接流动到液体出口，因此不会携带任何液体离开辐照室。然后，视情况而定，经由液体出口流动的空气可以排出饮料制备单元和将液体出口连接到饮料制备单元的排放管线。因此，液体入口、液体出口和空气入口的相应提供和布置有助于清空辐照室以及清空饮料制备单元和产品隔室。
[0015]
在本公开中，术语“最上”、“最下”、“上部”、“下部”、“上方”等是指消毒单元的服务构造，因此当消毒单元组装在饮料制备机器中时液体流动通过其中以便制备饮料。在本公开中，术语“连接”和“流体连接”及其派生词通常指流体连接，因此是指流体(例如液体或空气)在两个连接元件之间流动的可能性。
[0016]
饮料制备单元可以是用于基于被递送到所述饮料制备单元的液体来制备饮料的任何类型的单元。举例来说，饮料制备单元可以包括产品隔室，或者其可以被构造成接收产品隔室以在饮料制备单元的液体通道中提供产品，从而允许由于所递送的液体(如水)和产品的相互作用(例如，通过提取、溶解等)制备饮料或任何其他类型的食品(如汤)。因此，产品隔室可优选地为：i)饮料制备单元的隔室，优选地为饮料制备机器的隔室，该隔室可以例如由用户填充产品或产品容器，和/或ii)可互换隔室，如一次性或可重复使用的产品容器，例如胶囊、定量包、垫包或盒。
[0017]
在一些具体实施中，最上部区域的高度可以在辐照室的高度的80％至100％的范围内，优选地在90％至100％的范围内，更优选地在95％至100％的范围内。在一些具体实施中，最下部区域的高度可以在辐照室的高度的0％至20％的范围内，优选地在0％至10％的范围内，更优选地在0％至5％的范围内。当消毒单元处于其服务构造时，可以从辐照室的最低点并沿着竖直轴线来测量辐照室的高度。
[0018]
在一些具体实施中，辐照室可以具有至少三个端口，包括液体入口、空气入口和液体出口，该至少三个端口中的每一者都出现在辐照室中。例如，该至少三个端口中的每一者都可以直接连接辐照室。
[0019]
在各种具体实施中，空气入口位于靠近或处于辐照室的最高位置处，并且/或者液体出口位于靠近或处于辐照室的最高位置处，并且/或者液体入口位于靠近或处于辐照室的最低位置处。
[0020]
因此，当所引入的液体填充辐照室时，液体出口可以使所进入的空气排出辐照室并朝向排放管线和产品容器或产品隔室。
[0021]
令人惊讶的是，已经发现，消毒单元可以实现增强的液体消毒，例如，ms2替代物的对数减少接近4，例如当i)液体入口出现在最下部区域中，分别为处于或靠近辐照室的最低
点，以及ii)液体出口出现在最上部区域中，分别为处于或靠近辐照室的最高点。
[0022]
因此，液体入口使得有可能在所进入的空气将液体排出辐照室时完全清空该辐照室。
[0023]
在各种具体实施中，辐照装置可以相对于辐照室定位成远离空气入口，优选与该空气入口相对和/或与液体出口相对和/或与最上部区域相对，该辐照装置优选地位于最下部区域和/或接近液体入口。
[0024]
当辐照装置远离或甚至与空气入口相对时，该空气入口所位于的最上部区域，完全暴露于消毒辐照。当排出辐照室时，所进入的空气可能从消毒程度很高的一侧流向可能消毒程度稍低的一侧，例如，围绕辐照装置并且未直接受到辐照的区域。因此，可以确保当通过排放管线(并且需要的话，通过液体入口)清空辐照室时，进入的空气不会携带微生物。
[0025]
在一些具体实施中，辐照装置可以靠近或在辐照室的最低位置处延伸。
[0026]
在一些具体实施中，辐照装置可被构造成发射具有约20mw/cm2到80mw/cm2的注量和至少40mj/cm2到90mj/cm2的注量率的消毒辐照。因此，辐照装置提供相当高的消毒程度，通常对于ms2噬菌体(病毒替代物)为约log 3到log 5并且对于大多数细菌为log 5到log 6。
[0027]
液体在被泵送通过消毒单元时暴露于进入辐照室的消毒辐照。消毒程度取决于1)发射消毒辐照的注量或功率(mw/cm2)和2)暴露时间或剂量或注量率(mj/cm2)。注量率或注量越高，所引入的液体的消毒程度就越高。
[0028]
在各种具体实施中，辐照装置包括uv光源，优选地至少一个uv led，更优选地布置为例如uv led阵列的若干uv led。
[0029]
因此，辐照装置可适当地对辐照室和接收在其中的所引入的液体进行辐照。
[0030]
在一些具体实施中，该至少一个uv led可由被构造成发射uv光的固态电致发光二极管构成。可选择led以提供uvb-uvc频谱(255nm-300nm)中的单分散光谱，例如，集中在265nm或280nm的频谱。因此，uv led可紧凑布置，并且因此简化其集成到饮料制备机器中。
[0031]
在一些具体实施中，辐照室可基本上具有球状体形状、优选地球形形状。此类形状使得辐照装置有可能到达辐照室的大部分或所有表面和体积。因此，辐照室和接收在其中的所引入的液体可被强烈地消毒。
[0032]
在一些具体实施中，液体入口可被构造成基本上向辐照室的表面切向地(优选地基本上与最下部区域的表面切向地和/或基本上与辐照装置的表面切向地)引入液体。
[0033]
随着液体被切向地引入辐照室的表面，具体地当辐照室充满液体时液体可促进辐照室内部的涡旋流动。因此，在适当的停留时间期间可对接收在辐照室中的所引入的液体进行消毒。
[0034]
在一些具体实施中，当消毒单元处于其服务构造时，在辐照室中延伸的辐照装置的表面可以基本上水平延伸。在一些具体实施中，在辐照室中延伸的辐照装置的表面可以基本上是平面的。
[0035]
在一些具体实施中，液体入口可以被布置成在辐照室中沿着注入方向引入液体，该注入方向在消毒单元处于其服务构造时与水平方向形成在0度至15度，优选地3度至10度范围内的角度。在该角度为0度的情况下，液体入口水平延伸并且在辐照室中基本上水平地引入液体。因此，当液体入口相对于水平方向倾斜时，增强了辐照室的清空。
[0036]
在一些具体实施中，液体出口可以被布置成当消毒单元处于服务构造时基本上水平地收集液体。例如，当消毒单元处于其服务构造时，液体出口可以与水平方向形成在0度至15度，优选地3度至10度范围内的角度。
[0037]
在一些具体实施中，限定辐照室的壁可由反射uv辐照的材料(例如由包含聚四氟乙烯(ptfe)或由聚四氟乙烯(ptfe)构成的材料)制成。
[0038]
在一些具体实施中，在消毒单元处于其服务构造的俯视图中，液体出口可以相对于液体入口横向偏移，例如偏移在70度至110度范围内的角度，例如90度。
[0039]
在各种具体实施中，消毒单元还可包括空气单向阀，该空气单向阀优选地装配在限定辐照室的壁中，该空气单向阀优选地被布置成靠近空气入口，使得该空气单向阀的大部分或所有可润湿表面部分地或完全地暴露于辐照装置的辐照。
[0040]
经由空气入口进入的空气使得有可能清空排放管线和产品隔室。此外，经由空气入口进入的空气使得有可能清空辐照室并将水返回排水管或水箱。
[0041]
因此，可以通过辐照装置对可润湿表面消毒。这些可润湿表面是空气单向阀的表面，它们可能与所引入的液体接触，因为它们形成死体积。可润湿表面可以包括构成空气单向阀的阀座、弹簧和移动阻挡构件(例如球)的表面。优选地，空气单向阀的可润湿表面朝向辐照装置定向。
[0042]
在一些具体实施中，辐照装置可包括用于使所发射的消毒辐照穿过的保护窗口，该保护窗口被布置成使辐照室与辐照装置的其余部分流体分离。
[0043]
因此，保护窗口可保护辐照装置，同时使该辐照装置的辐照穿过以对辐照室进行辐照。
[0044]
优选地，密封构件可被布置成与靠近保护窗口的限定辐照室的壁齐平。因此，在保护窗口周围不会形成死体积，这避免了微生物的生长。
[0045]
在一些具体实施中，辐照装置可包括密封构件，该密封构件被布置成相对于辐照室密封保护窗口的周边。
[0046]
在一些具体实施中，保护窗口可由石英制成。
[0047]
在一些具体实施中，辐照室可由组装在一起的至少两个零件限定，以便基本上包封辐照室，该消毒单元还包括布置在至少两个零件之间的密封元件，这些密封元件被布置成与靠近保护窗口的限定辐照室的壁齐平，这些密封元件被布置成至少部分地暴露于辐照。因此，在密封元件周围没有形成死体积，这避免了微生物的生长。
[0048]
本发明的另一实施方案提供了一种饮料制备机器，该饮料制备机器包括：
[0049]-如前所述的消毒单元，
[0050]-流体连接到液体出口的饮料制备单元，
[0051]-液体供应单元，该液体供应单元流体连接到液体入口并且被构造成经由液体入口、辐照室以及液体出口向饮料制备单元供应液体，和
[0052]-流体连接到空气入口的空气供应装置，以便使空气经由空气入口进入辐照室，并且使空气经由液体入口将所引入的液体排出辐照室，和/或使空气经由液体出口将所供应的液体排出饮料制备单元。
[0053]
因此，可以用经消毒的液体制备饮料。此外，在饮料制备之后，因此在制备下一种饮料之前，辐照室可由所进入的空气排水并且干燥，以及由辐照装置消毒。
[0054]
在本公开中，术语“上游”和“下游”是指在使用饮料制备机器制备饮料期间液体的流动方向。例如，液体供应单元位于消毒单元的上游并且饮料制备单元位于该消毒单元的下游。在与饮料制备不同的阶段期间，例如当冲洗和清空消毒单元时，可能发生流体(例如液体或空气)从被称为“下游”的元件流动到被称为“上游”的另一元件。
[0055]
在一些具体实施中，饮料制备机器还可包括：
[0056]-液体泵，该液体泵被构造成经由消毒单元将液体向下转移到产品隔室，
[0057]-加热系统，该加热系统布置在液体供应装置和消毒单元之间，该加热系统被构造成在饮料的制备期间加热液体，
[0058]-空气泵，该空气泵被构造成使空气朝向空气入口移位，和
[0059]-机器控制单元，该机器控制单元被构造成控制至少消毒单元、液体泵、加热系统和空气泵以及控制所引入的液体和所进入的空气的流动的阀。
[0060]
在各种具体实施中，饮料制备机器还可包括布置在将液体供应单元流体连接到液体入口的流体供应管线中的第一阀，该第一阀能够至少在以下位置之间致动：允许液体供应单元和液体入口之间的液体流动的第一位置，和允许液体经由液体入口朝向排水单元、排水罐和/或液体供应单元的液体罐流出辐照室的第二位置。
[0061]
因此，在饮料制备期间，第一阀当被致动到其第一位置时(打开)允许液体被引入辐照室中并且然后被引入产品隔室中。在制备饮料之后，第一阀当被致动到其第二位置(闭合)时使得所进入的空气有可能将液体排出饮料制备单元，因为这是可用于所进入的空气离开辐照室的唯一路径。然后，第一阀当被再次致动到其第一位置(打开)时使得进入的空气有可能经由液体入口并且向后朝向排水单元和/或液体供应装置将液体排出辐照室，该液体供应装置优选地为液体供应单元的液体罐。
[0062]
在一些具体实施中，第一阀可以是双向阀、三通阀或能够受机器控制单元发射的控制信号控制的多路阀。在一些具体实施中，第一阀可以由电动马达致动。
[0063]
在一些具体实施中，第一阀可以致动到第三位置，以停止液体供应单元与液体入口之间的液体流动。
[0064]
在各种具体实施中，消毒单元还可包括第二阀，优选地止回阀，该第二阀布置在将液体出口流体连接到饮料制备单元的排放管线中，该第二阀被构造成i)仅在从液体出口到饮料制备单元的一个方向上打开以便防止液体朝向液体出口回流，并且ii)仅当该第二阀两端的压力差超过预先确定的阈值时打开。
[0065]
因此，第二阀可以阻挡当液体供应单元的液体泵停止时产生的背压，从而视情况避免了一些回流的饮料产品污染辐照室和排放管线。
[0066]
在各种具体实施中，消毒单元可位于饮料制备单元、液体供应单元和优选地排水单元中的至少一者上方，该消毒单元优选地位于饮料制备机器的最上部位置中，优选地靠近或处于饮料制备机器的最高位置处。
[0067]
由于消毒单元位于产品隔室上方，因此它增强了辐照室的清空以及液体从辐照室朝向排放管线和产品隔室的排出。此外，视情况而定，液体从辐照室朝向液体入口的排出也得到增强。
[0068]
在一些具体实施中，消毒单元可位于饮料制备机器的头上。
[0069]
在各种具体实施中，饮料制备机器还可包括加热装置，该加热装置被布置成将热
量传递到将液体出口流体连接到饮料制备单元的排放管线的至少一部分，该排放管线优选地由导热材料制成。
[0070]
因此，排放管线可例如在制备饮料之前和/或之后通过热量进行消毒。在排放管线具有相当高的热导率的情况下，由加热装置局部传递的热量可扩散到整个排放管线，从而实现其完全消毒。
[0071]
在一些具体实施中，排放管线可由金属管制成，例如由不锈钢制成。
[0072]
在各种具体实施中，饮料制备机器还可包括机器控制单元，该机器控制单元被构造成控制以下中的至少一者：液体供应单元、空气供应装置、饮料制备单元、消毒单元，特别是辐照装置，以及优选地，第一阀、第二阀和加热装置。
[0073]
在各种具体实施中，饮料制备机器还可包括流量计，该流量计被构造成发射表示液体供应单元中的液体流速的信号。机器控制单元可关联到流量计以便接收所述信号。机器控制单元可被进一步构造成调节液体流速处于预先确定的最大允许流速以下，以便获得液体进入辐照室的适当停留时间。
[0074]
在一些具体实施中，加热装置可包括：
[0075]-加热元件，该加热元件被布置成靠近或围绕排放管线，该加热元件优选地具有盒、圆环、圆柱体或螺旋的形状，
[0076]-温度传感器，该温度传感器被布置成测量加热元件或排放管线的一部分的温度，以及
[0077]-热量控制单元，该热量控制单元被构造成控制加热元件的温度以便将排放管线中存在的液体加热到高达65℃到90℃范围内的温度。
[0078]
因此，加热装置可以有效地对排放管线消毒。
[0079]
在一些具体实施中，温度传感器可以是ntc类型的热测量电阻或热电偶。
[0080]
本发明的另一实施方案提供了一种用于通过将液体递送到产品隔室来制备饮料的饮料制备方法，该饮料制备方法包括：
[0081]-如前所述实现饮料制备机器；
[0082]-启动液体供应单元以经由液体入口将液体递送到辐照室并且进一步经由液体出口递送到饮料制备单元，其中辐照装置至少在液体递送期间被启动以对所递送的液体消毒；以及
[0083]-利用饮料制备单元用经消毒的液体制备饮料。
[0084]
在各种具体实施中，该饮料制备方法还可包括：
[0085]-在停用液体供应单元之后，启动空气供应装置，以便使空气经由空气入口进入辐照室并且进一步经由液体出口、优选地经由如果存在情况下的排放管线进入饮料制备单元，以用于冲洗和清空该饮料制备单元；以及
[0086]-在停用液体供应单元之后，并且优选地在所述冲洗和清空之后，启动或维持空气供应装置，以便使空气经由空气入口进入辐照室，优选地将第一阀置于打开流体连接到液体供应单元的供应管线的位置；以及
[0087]-使所进入的空气经由液体入口并且优选地朝向排水单元或液体罐将液体排出辐照室。
[0088]
在各种具体实施中，该饮料制备方法还可包括：
[0089]-在填充辐照室的填充期间，启动液体供应单元以便以第一流速递送液体；并且，
[0090]-一旦辐照室充满液体，就以高于第一流速的第二流速递送液体以用于分配饮料。
[0091]
在一些具体实施中，第一流速可以在给定范围内变化或波动，例如在忽略不计的第一流速与预先确定的最大第一流速之间变化。在一些具体实施中，如果第二流速高于第一流速，则第二流速可以变化或波动。
[0092]
在各种具体实施中，该饮料制备方法还可包括：
[0093]-启动加热装置以便加热i)排放管线，以及优选地ii)包含在该排放管线中的空气；和/或
[0094]-启动或维持空气供应装置以便使热空气经由空气入口进入辐照室，其中该空气供应装置被构造成供应热空气。
[0095]
在一些具体实施中，启动加热装置可以在启动空气供应装置期间或不久之后发生。
[0096]
应注意，本技术中描述的所有装置、元件、部件、构件、单元和装置都可以具体实施形式的任何技术上适用的组合来实施。由本技术中描述的各种实体执行的所有步骤以及由各种实体执行的功能旨在意指相应实体适于或被构造成执行相应步骤和功能。即使在以下对具体实施方案的描述中，将由外部实体执行的具体功能或步骤在执行该具体步骤或功能的该实体的具体详述元件的描述中不反映，对于技术人员应当清楚的是，这些方法和功能可以具体实施形式的任何技术上适用的组合来实施。
附图说明
[0097]
在以下关于附图对具体实施方案和方面的描述中将解释本发明的上述方面和具体实施形式，其中：
[0098]
图1是例示根据本发明的实施方案的消毒单元的示意性透视图；
[0099]
图2是例示图1的消毒单元的与图1不同角度的示意性透视图。
[0100]
图3是例示图1的消毒单元的具有沿着图1上的平面iii的横截面的示意性透视图；
[0101]
图4是例示图1的消毒单元的具有沿着垂直于平面iii的横截面的示意性透视图；
[0102]
图5是图4中细节v的放大视图；
[0103]
图6是例示根据本发明的实施方案并且包括图1的消毒单元的饮料制备机器的示意性液压图；
[0104]
图7是例示在饮料制备期间图4的饮料制备机器的示意性液压图；
[0105]
图8是例示在饮料制备之后以及在饮料制备机器的排水过程期间图4的饮料制备机器的示意性液压图；
[0106]
图9是例示包括图1的消毒单元的图4的饮料制备机器的一部分的示意性透视图；
[0107]
图10是例示包括图1的消毒单元的图4的饮料制备机器的一部分的示意性透视图；
[0108]
图11是例示图7的饮料制备机器的一部分的与图7不同角度的示意性透视图；
[0109]
图12是例示图7的饮料制备机器的一部分的与图7不同角度的示意性透视图；
[0110]
图13是根据本发明的实施方案的饮料制备方法的示意性流程图；
[0111]
图14是详细例示在图13的饮料制备方法中执行的排水过程的示意性流程图。
具体实施方式
[0112]
图1到图5例示用于对待递送到未示出产品隔室的液体消毒以便制备饮料的消毒单元1。例如，当产品隔室包封婴儿配方食品组合物时，消毒单元1可用于制备婴儿配方食品制剂。
[0113]
消毒单元1包括被构造成接收液体的辐照室2。消毒单元1还包括被构造成将消毒辐照发射到辐照室2中的辐照装置4。
[0114]
辐照装置4可以被定位成远离空气入口14，优选与空气入口14相对并与液体出口12相对。辐照装置4可以位于辐照室2的最下部区域2.1中并且相对于辐照室2接近液体入口10。辐照装置4可以布置在辐照室2的最下部区域2.1中，例如在辐照室2的最低位置处，如图1到图4中所示。
[0115]
辐照装置4可被构造成发射具有约20mw/cm2到80mw/cm2的注量和至少40mj/cm2到90mj/cm2的注量率的消毒辐照，从而实现相当高的消毒程度。
[0116]
辐照装置4可包括uv光源，该uv光源包括四个uv led 6的阵列，其中两个uv led在图5中可见。uv led可由固态电致发光二极管构成并且被选择以提供uvb-uvc频谱(255nm-300nm)中的单分散光谱。uv led 6可由未示出的dc电源供电，从而提供介于9v和12v之间的电压和至少1.2a的电流。辐照装置4的功率消耗可在5w到13w的范围内。
[0117]
消毒单元1还可包括未示出的uv传感器，该uv传感器被构造成提供代表uv led 6的实际辐照的量度(例如，uv led的注量)，以确保uv led 6保持恰当地操作。
[0118]
辐照室2包括液体入口10、液体出口12和空气入口14。在图1到图4的示例中，辐照室2可具有三个端口，这三个端口包括液体入口10、空气入口12以及液体出口12。这三个端口中的每一个可出现在辐照室2中或直接连接到辐照室。
[0119]
液体入口10位于辐照室2的最下部区域2.1中以用于将液体引入辐照室2中。液体出口12位于辐照室2的最上部区域2.2中以用于将所引入的液体排出辐照室2，具体地朝向未示出的产品隔室(图8)。空气入口14位于辐照室2的最上部区域2.2中，以便使空气进入辐照室2，并且具体地在制备饮料之后(图8)，经由液体入口10将液体排出辐照室2，和/或经由液体出口12输送所进入的空气，并且优选地进一步经由并离开饮料制备机器101的饮料制备单元102，如下文详述。
[0120]
空气入口14可位于辐照室2的最高位置处，如图1到图4中所示。液体入口10可位于靠近辐照室2的最低位置处，例如靠近辐照装置4，如图1到图4中所示。液体出口12可位于靠近辐照室2的最高位置处，例如靠近空气入口14，如图1到图4中所示。
[0121]
辐照装置4可以在辐照室2中延伸并远离空气入口14，优选地与空气入口14相对。在图1到图4的示例中，辐照装置4可以在辐照室2的最低位置处延伸，而空气入口14出现在辐照室2的最高位置处。
[0122]
液体入口10可被构造成与辐照室2的表面(优选地最下区域2.1)基本上切向地引入液体。在图1到图5的示例中，液体入口10可被构造成基本上向辐照装置4的上表面4.1切向地引入液体，该上表面在图1到图4的服务构造中是平面的且水平的。
[0123]
液体入口10可以被布置成沿着注入方向d10将液体引入辐照室2中，当消毒单元1处于其服务构造时，该注入方向与水平方向形成在0度至15度范围内的角度(图1到图4)。在图1到图6和图8的示例中，该角度为0度，因此液体入口10水平地延伸。在图7的示例中，该角
度为约10度。当液体入口10相对于水平方向倾斜时，增强了辐照室2的清空。
[0124]
液体出口12可以延伸被布置成当消毒单元1处于服务构造时基本上水平地收集液体，如图1到图4中所示。例如，当消毒单元1处于其服务构造时，液体出口12可以与水平方向形成0至10度的角度(图7和图8)。在消毒单元1处于其服务构造的俯视图中(图7和图8)，液体出口12可以相对于液体入口10横向偏移，例如偏移约90度范围内的角度，如图1和图2中所见。
[0125]
辐照装置4可包括用于使所发射的消毒辐照穿过的保护窗口16。保护窗口16可被布置成使辐照室2与辐照装置4的其余部分分离。
[0126]
辐照装置4还可包括密封构件18，该密封构件被布置成相对于辐照室2密封保护窗口16的周边。保护窗口16和密封构件18可与辐照装置4一体地组装。
[0127]
保护窗口16可被布置成使辐照装置4，具体地uv led 6与接收在辐照室2中的所引入的液体流体分离。保护窗口16可由石英制成。
[0128]
密封构件18可被布置成相对于接收在辐照室2中的所引入的液体密封保护窗口16。密封构件18可被布置成与靠近保护窗口16的限定辐照室2的壁齐平。因此，在保护窗口16周围没有形成死体积，这避免了微生物的生长。
[0129]
辐照室2的形状被设计成使得辐照装置4有可能到达辐照室2的大部分或所有表面和体积。因此，可适当地消毒辐照室和接收在其中的所引入的液体。辐照室2可基本上具有球状体形状。限定图1到图4的辐照室2的表面可形成球形形状，除了辐照装置4的上表面4.1之外。实际上，当消毒单元2处于其服务构造时(图3和图4)，上表面4.1可基本上是平面的并且基本上水平延伸。上表面4.1可由保护窗口16限定。
[0130]
uv led 6可被构造成在覆盖形成辐照室2的大部分或所有表面的立体角度下发射消毒辐照，这些表面限定图1到图4中的辐照室2的球形形状。
[0131]
此外，限定辐照室2的壁可由反射uv辐照的材料(例如，包含聚四氟乙烯(ptfe)的材料)制成。uv辐照的反射可增强辐照室2的体积和表面的消毒。具体地，所反射的uv辐照可到达辐照室2的未被uv led 6发射的uv辐照直接辐照的部分。
[0132]
辐照装置4可包括pcb(印刷电路板)4.2，uv led 6可布置在该pcb上。pcb 4.2可由铝或铝合金衬底形成。pcb 4.2可集成未示出的uv传感器。辐照装置4还可包括散热器4.4，pcb 4.2可安装在该散热器上以便排出由uv led 6生成的热量。冷却uv led 6避免了降低它们的性能以及它们的光谱偏移，因此获得可靠的消毒性能。
[0133]
而且，进入消毒单元1的液体可用作冷却剂，以便排出由uv led 6生成的一部分或所有热量。此排出的热量不会过多影响液体的温度，原因是流动通过消毒单元1的液体体积相当大。
[0134]
pcb 4.2可包括ntc温度传感器，该ntc温度传感器被构造成递送代表uv led 6的温度的信号。此信号可用于管理安全检查，因为可监视uv led 6的温度。优选地，uv led 6的温度不应超过55℃。
[0135]
由于液体出口12和液体入口10分别在最下部区域2.1和最上部区域2.2中相对布置，因此所引入的液体可能例如以涡旋运动遵循辐照室2内部的长路径，使得所引入的液体可以被辐照足够长的时间段以确保其恰当的消毒。
[0136]
消毒单元1还可包括装配在限定辐照室2的壁中的空气单向阀20。空气单向阀20可
被布置成靠近空气入口10，使得空气单向阀20的大部分或所有可润湿表面可部分地或完全地暴露于辐照装置4的辐照。空气单向阀20与辐照装置4相对的布置增强了对空气单向阀20的可润湿表面的消毒。
[0137]
辐照室2可由至少两个零件(例如，下部零件2.10和上部零件2.12)限定。在图1到图4的示例中，上部零件2.10容纳液体入口10，而下部零件2.12容纳液体出口12。上部零件2.10和下部零件2.12可组装在一起，以便基本上包封辐照室2。
[0138]
消毒单元1还可包括密封元件22，该密封元件布置在下部零件2.10和上部零件2.12之间。密封元件22可被布置成与靠近密封元件22的限定辐照室2的壁齐平。此外，密封元件22可被布置成至少部分地暴露于由uv led 6发射的uv辐照。因此，在密封元件22周围没有形成死体积，这避免了微生物的生长。
[0139]
如图3和图4所示，消毒单元1还可包括液体入口连接器24、液体出口连接器26和空气入口连接器28。液体入口连接器24可以紧固到(例如旋拧到)下部零件2.10。液体出口连接器26可以紧固到(例如旋拧到)上部零件2.12。空气入口连接器28可以紧固到(例如旋拧到)上部零件2.12。
[0140]
相应通道可延伸穿过下部零件2.10和上部零件2.12，以便将i)液体入口连接器24流体连接到液体入口10，ii)将液体出口连接器26流体连接到液体出口12，以及iii)将空气入口连接器28流体连接到空气入口14。
[0141]
图6到图8例示用于通过将一定量的液体递送到未示出的产品隔室来制备饮料的饮料制备机器101。饮料制备机器101包括消毒单元1。
[0142]
消毒单元1可位于饮料制备单元102、液体供应单元104和排水单元126中的至少一者上方。消毒单元1可位于饮料制备机器101的最上位置，例如，位于饮料制备机器101的最高位置处(例如，位于头101.1上)，如图9到图12所例示。由于消毒单元1位于产品隔室上方，因此重力可以增强液体经由液体入口10从辐照室2的排出以及排放管线122朝向产品隔室的排出。
[0143]
饮料制备机器101还包括：
[0144]-流体连接到液体出口12的饮料制备单元102，
[0145]-流体连接到液体入口10并且被构造成经由i)液体入口10、ii)辐照室2以及iii)液体出口12向饮料制备单元102供应液体的液体供应单元103，和
[0146]-流体连接到空气入口14的空气供应装置108，以便使空气经由空气入口14进入辐照室2，并经由液体入口10将所引入的液体排出辐照室2和/或经由液体出口12将所供应的液体排出饮料制备单元102。
[0147]
液体供应单元103可包括：至少一个供应管线，该至少一个供应管线被构造成引导液体；和液体泵112，该液体泵被构造成使液体在该供应管线中移位。液体泵112可以在高于5巴的压力下将液体分配到产品隔室，以便实现高速来适当地溶解或提取营养元素。液体泵112可例如是ek2型活塞泵。
[0148]
空气供应装置108可包括用于引导空气的至少一个流体管线和被构造成使空气在该流体管线中移动的空气泵116。进入空气入口14的空气可以是压缩空气，例如在0.3巴到3.0巴之间，优选地在0.5巴到2.0巴之间的气压下。
[0149]
饮料制备单元102可包括用于打开产品隔室的打开装置，例如中空针118，如图1到
图8、图11和图12所例示。中空针118可被构造成用于刺穿产品隔室的盖并且用于将液体注入其中。饮料制备单元102还可包括未示出的打开致动器，该打开致动器被构造成用于致动打开装置以便打开产品隔室。
[0150]
饮料制备机器101还可包括上游导管120和排放管线122，它们分别布置在消毒单元1的上游和下游。上游导管120可流体连接到液体入口10，并且排放管线122可流体连接到液体出口12。
[0151]
上游导管120可被布置成将由液体供应单元103供应的液体引导到消毒单元1。液体供应单元103可包括液体罐104(例如，水箱)，并且液体可以是自来水。排放管线122可被布置成经由中空针118在消毒单元1和未示出的产品隔室之间引导液体。
[0152]
饮料制备机器101还可包括第一阀124，该第一阀布置在将液体供应单元103流体连接到液体入口10的流体供应管线中。第一阀124能够在以下位置之间致动：
[0153]-允许液体供应单元103与液体入口10之间的液体流动的第一位置(图7)，和
[0154]-允许液体经由液体入口10并朝向排水单元126流出辐照室2的第二位置(图8)，该排放单元优选地包括排水管线，并且将排出的液体朝向排水罐和/或液体罐104引导。
[0155]
第一阀124可以是如图6到图8中的双向阀、三通阀或多路阀。第一阀124可以是：
[0156]-正常打开，从而将供应单元103与液体入口10流体连接，优选地经由所例示的上游导管120连接，以及
[0157]-当其电动致动器通电时关闭，从而将液体入口10流体连接到排水单元126，优选地经由所例示的上游导管120连接。
[0158]
如图6到图8所示，饮料制备机器101还可包括：
[0159]-加热系统130，该加热系统布置在液体供应单元103和消毒单元1之间，该加热系统130被构造成在饮料的制备期间加热液体，
[0160]-机器控制单元132，该机器控制单元被构造成控制至少消毒单元1，因此辐照装置4、液体泵112、空气泵116、消毒单元1、第一阀124、加热系统130、第二阀140和空气单向阀20，以及
[0161]-流量计134，该流量计布置在液体罐104和液体泵112之间以测量液体的流速。
[0162]
加热系统130和流量计134流体连接到将液体供应单元103流体连接到液体入口10的供应管线。机器控制单元132可被构造成控制加热系统130、液体泵112和空气泵116。
[0163]
机器控制单元132可以例如电或无线地关联到流量计134，以便接收由流量计134发射并表示液体流速的信号。机器控制单元132可被构造成基于那些信号调节液体流速。例如，机器控制单元132可以调节液体流速处于预先确定的最大允许流速以下，以便获得液体进入辐照室2的适当停留时间，以便实现对所述液体的适当消毒。
[0164]
如图10所示，饮料制备机器101还可包括加热装置136，该加热装置被布置成将热量传递到排放管线122的至少一部分，例如，基本上整个排放管线122。排放管线122可由导热材料(例如，金属，具体地不锈钢)制成。在局部图9、图11和图12上未示出加热装置136。
[0165]
加热装置136可包括加热元件、温度传感器和热量控制单元。加热元件可布置在排放管线122周围并且具有盒加热器的形状。温度传感器可被布置成测量加热元件或排放管线122的一部分的温度。温度传感器可以是ntc类型的热测量电阻。热量控制单元可被构造成控制加热元件的温度以便将排放管线122中存在的液体加热到高达65℃到90℃范围内
(例如，75℃)的温度。
[0166]
饮料制备机器101还可包括第二阀140，该第二阀布置在将液体出口12流体连接到饮料制备单元102的管线中。第二阀140可被构造成i)仅在从液体出口12到饮料制备单元102的一个方向上打开以便防止液体朝向液体出口12回流，并且ii)仅当第二阀140两端的压力差超过预先确定的阈值例如约0.5巴时打开。在图7和图8的示例中，第二阀140可以是止回阀或单向阀，并且其可紧挨地位于打开装置(中空针118)的上游。
[0167]
当饮料制备机器101在服务中时，它可根据用于通过将液体递送到产品隔室的实施方案来执行饮料制备方法。饮料制备方法包括：
[0168]-启动液体供应单元103以经由液体入口10将液体递送到辐照室2并且进一步经由液体出口12递送到饮料制备单元102；
[0169]-至少在递送液体期间启动辐照装置4以对所递送的液体消毒；以及
[0170]-经由饮料制备单元102用经消毒的液体制备饮料。
[0171]
饮料制备方法还可包括：
[0172]-在停用液体供应单元103之后，启动空气供应装置108、116，以便使空气经由空气入口14进入辐照室2并且进一步经由液体出口12、优选地经由如果存在情况下的排放管线122进入饮料制备单元102，以用于冲洗和清空饮料制备单元102以及可能的排放管线122和产品隔室；和/或
[0173]-在停用液体供应单元103之后，并且优选地在所述冲洗和清空之后，启动或维持空气供应装置108，以便使空气经由空气入口14进入辐照室2，优选地将第一阀124置于打开第一阀124的位置，以及通过所进入的空气将液体经由液体入口10并且优选地朝向排水单元126或液体罐104排出辐照室2。
[0174]
饮料制备方法还可包括：关闭第一阀124并通过所进入的空气将液体排出饮料制备单元102。这种排水操作可以在排出操作之前执行。
[0175]
饮料制备方法还可包括：
[0176]-将排出的液体排入排水单元126中，
[0177]-在填充辐照室2的填充期间，启动液体供应单元103以便以第一流速递送液体，以及
[0178]-一旦辐照室2充满液体，就以高于第一流速的第二流速递送液体以用于分配饮料。
[0179]
当液体出口12和空气入口14均位于最上部区域2.1中时，所进入的空气可以从空气入口14直接流入液体出口12，因此不携带液体，并且然后排出饮料制备单元102。然后，当液体入口10位于最下部区域2.1中时，所引入的液体可以在所进入的空气的压力下通过重力经由液体入口10排出辐照室2。
[0180]
饮料制备方法还可包括：
[0181]-优选地在启动空气供应装置期间或不久之后，启动加热装置136以便加热i)排放管线122，以及优选地ii)包含在排放管线122中的空气；和/或
[0182]-启动或维持空气供应装置108以便使热空气经由空气入口14进入辐照室2，其中空气供应装置108被构造成供应温度可以在40℃
[0183]
至70℃范围内的热空气。
[0184]
图13例示当饮料制备机器101和消毒单元1在服务中时饮料制备方法201的一些步骤。仅添加图13中书写的指示以增强流程图的易读性。可执行图13中未例示的另外的步骤。
[0185]
饮料制备方法201可由机器控制单元118控制。辐照室2在饮料制备方法201开始时是空的。饮料制备方法201可包括：
[0186]-202)开始饮料制备方法201，因此也启动饮料制备机器101。
[0187]-203)加热装置136可在短暂杀菌时段期间被启动，以便例如通过在约75℃下加热排放管线122来对排放管线122进行杀菌。
[0188]-204)将机器头101.1置于提取位置中。
[0189]-206)就婴儿配方食品制剂而言，设定加热系统130的目标温度，例如，43℃。
[0190]-208)检查是否已达到所设定的目标温度。如果未达到，则等待直到已达到所设定的目标温度为止。
[0191]-210)在用液体填充辐照室2之前，在第一时段(例如，5s)期间启动辐照装置4，例如，使uv led 6通电。
[0192]-212)检查辐照装置4(例如，uv led 6)的安全性。
[0193]-214)设定定时器的第一时段，在该第一时段期间辐照装置4保持启动。
[0194]-216)检查第一时段是否结束或等到第一时段结束为止，在此情况下已达到所设定的目标温度。
[0195]-218)设定待引入辐照室2中的液体的第一体积。可将第一体积设定为基本上等于或严格地等于辐照室2的体积。
[0196]-220)启动液体泵112以从液体供应装置104泵送液体(例如，水)，并且将液体推动通过加热系统130和第一阀124以便填充辐照室2。
[0197]
液体通过液体入口10被引入辐照室2中，例如，沿着与辐照装置4的上表面4.1切向的注入方向d10。可以低流速(例如，在50ml/min到200ml/min的范围内)引入液体以便避免或最小化通过气蚀的气泡的形成，从而使引入辐照室2中的液体中的uv光的注量率最大化。
[0198]
在辐照室2的填充期间，保持在辐照室2中的空气被推向液体出口12并在产品隔室中被压缩。部分地归因于液体入口10、液体出口12和空气入口14的布置，辐照室2中没有空气，因此避免了液体沿着太短的路径流动通过辐照室2。
[0199]-222)在第二时段(例如，10s)期间启动辐照装置4(例如，使uvled 6通电)，以便确保辐照室2完全暴露于uv辐照，并且接收在其中的液体得到消毒。第二时段可直接遵循第一时段，因此包括辐照装置4的连续启动。
[0200]
辐照装置4可一直沿着饮料制备方法201被连续启动(uv led打开)，以便确保消毒单元1即使在空气泵116注入空气期间也得到彻底杀菌。另选地，第二时段和第一时段可通过其中辐照装置未被启动的休息时段来分离。
[0201]-224)检查液体泵112是否已递送第一体积或等到液体泵已递送第一体积为止，同时调节加热系统130的温度。当执行此步骤时，机器控制单元118可以分析由流量计134发射的数据。
[0202]-226)设定待在产品隔室中分配的液体的第二体积。第二体积可被设定为i)饮料配方中所需的体积和ii)填充辐照室2的体积之间的差。
[0203]-228)至于步骤220)，用液体填充辐照室2；以增加的流速启动液体泵112，例如以
400ml/min的最大允许流速，以便将液体推入产品隔室并因此适当地溶解或提取产品。
[0204]
液体经由排放管线122、液体单向阀111和打开装置(中空针118)从辐照室2顶部的液体出口12流向产品隔室。因此，液体可溶解或提取产品隔室中的产品。
[0205]-230)检查是否已分配第二体积或等到已分配第二体积为止，同时调节加热系统130的温度。
[0206]-232)停用液体泵112。
[0207]-234)降低加热系统130的温度设定值，例如到标准预热温度。
[0208]-236)执行排水过程(图14)以用于将液体从辐照室2中排出并且朝向排水导管122从排放管线122排出和/或朝向液体供应装置104回流。
[0209]-238)在溶解或提取步骤之后，完成饮料制备方法201并且饮料即可饮用。
[0210]
饮料制备方法201的一些步骤可在适用时并行执行，例如步骤212)和214)。此外，饮料制备方法201的一些步骤是任选的。
[0211]
图14例示用于执行步骤236的排水过程的实施方案。为了将饮料制备机器101设定成准备用于制备下一种饮料，饮料制备方法201还可包括如以上在步骤236)中提及的以下排水过程：
[0212]-240)开始排水过程。
[0213]-242)对加热装置136进行加热以便将排放管线122加热到例如约75℃。
[0214]-244)启动空气泵116以便将液体从辐照室2、排放管线122、饮料制备单元102和产品隔室中排出。可以选择空气的注入时段以确保空气流沿着饮料制备单元102、产品隔室在整个排放管线122中和/或沿着上游导管120和排水单元126经由第一阀124在整个辐照室2中循环。
[0215]
有利地，产品隔室被完全清空以便确保如通过由饮料制备机器101从中直接上载产品消耗的未示出的监视平台执行的良好营养监视。
[0216]
通过将其中剩余的液体推动通过液体入口10和上游导管120，通过空气泵116递送的所进入的空气也可清空辐照室2。因此，空气入口14在最上部区域2.2中的布置有利于辐照室2的清空以及饮料制备机器101的产品隔室和排放管线122的清空。
[0217]
在向产品隔室供应液体期间，所进入的空气的流速可以优选地等于或低于液体流速。
[0218]-246)设定最小延迟时段例如5秒，以便使液体从排放管线122、饮料制备单元102和饮料隔室排出。同时，启动加热装置136以干燥排放管线122，以便避免微生物在其中生长。
[0219]-248)检查是否已流逝延迟或等到已流逝延迟为止。
[0220]-250)控制第一阀124以便将剩余液体排出辐照室2，并且将该液体朝向排水单元126引导和/或朝向液体罐104回流。
[0221]
因此，液体入口10使得有可能在所进入的空气将液体排出辐照室2时完全清空辐照室2。重力可能有助于将液体排出辐照室2。
[0222]-252)将机器头101.1置于备用位置中。
[0223]-254)设定计时器的排水时段(为几秒)，以确保辐照室2和上游导管120已被所进入的空气清空。任选地，启动或维持空气供应装置108以便使热空气经由空气入口14进入辐
照室2，其中该空气供应装置108被构造成供应热空气。例如，热空气可以具有在40℃至70℃范围内的温度。
[0224]-256)检查是否已经过排水时段或等到已经过排水时段为止。
[0225]-258)控制第一阀124回到其正常打开位置，因此准备好再次朝向辐照室引导液体。
[0226]-260)停用空气泵116。
[0227]-262)停用辐照装置4。
[0228]-264)设定定时器的例如5分钟的干燥时段以便通过加热元件136和
[0229]
/或热空气干燥排放管线122。
[0230]-266)检查是否已流逝干燥时段或等到已流逝干燥时段。
[0231]-268)停用加热装置136。
[0232]-270)排水过程结束；饮料制备机器101准备好制备下一种饮料。
[0233]
此外，饮料制备方法201还可包括以下步骤，这些步骤在图13和图14中未示出：利用加热到例如75℃的杀菌温度的液体通过加热系统130来定期冲洗饮料制备机器1和消毒单元。例如，这种冲洗步骤可每24小时，或者在从最后一次饮料制备方法已经完成开始已流逝预定小时数之后进行重复。这种冲洗步骤确保在饮料制备机器201中不可能形成生物膜。
[0234]
已经结合各种实施方案和具体实施作为示例描述了本发明。然而，本领域技术人员可理解和实现其它变化，并且根据附图、本公开和独立权利要求的研究来实践所要求保护的发明。在权利要求中以及在描述中，词语“包括”不排除其它要素或步骤，并且不定冠词“一”或“一个”不排除多个。单个要素或其它单元可满足权利要求中叙述的若干实体或项目的功能。