冷冻饮料机的制作方法

冷冻饮料机
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求2018年3月13日提交的美国非临时申请序列号 15/919,330和2017年3月13日提交的美国临时申请序列号62/470,415 的优先权和权益，所述专利申请中的每一个的整体内容以引用方式并入本文中。
技术领域
3.本文公开和教导的本实用新型总体涉及冷冻饮料机；并且更具体地说涉及用于控制分配的饮料产品的稠度和质量，和用于延长其部件的使用寿命的改进的方法和设备。


背景技术：

4.冷冻饮料机是本领域中已知的，并且已经使用了多年。这些装置通过在冷冻腔室中冷冻通常包括糖浆、水和二氧化碳的配料的混合物来生产例如冷冻碳酸饮料(fcb)。混合物冷冻在腔室的内表面上，所述腔室由螺旋形线圈包围，制冷剂通过所述螺旋形线圈。旋转轴杆设置在腔室内侧，所述腔室具有多个向外突出的刀片，所述多个向外突出的刀片将混合物刮离冷冻腔室的内壁。一旦碳酸饮料处于所需要的冷冻状态中，通过产品阀从腔室分配产品。
5.混合腔室内的配料的温度和粘度通过控制系统维持，所述控制系统控制制冷系统。用于控制冷冻饮料分配的常见当前方法利用冷冻腔室，所述冷冻腔室是封闭在制冷系统中的蒸发器内以制作冷冻饮料产品的空间。饮料产品的物理性质和状态在冷冻腔室内不断地改变。饮料产品的膨胀和收缩可能是不可预测的。控制系统也控制注入到混合腔室中的配料的量，以将腔室内的这样的配料的量维持在规定量处。这样的控制系统通常包括压力响应装置，所述压力响应装置响应于冷冻腔室压力而控制进料到腔室中的配料量。
6.通常，冷冻腔室内的可含有诸如二氧化碳的气体的冷冻饮料的压力维持在高于大气压力。另外，冷冻腔室内的冷冻饮料的温度维持在低于大气压力下的水的冷冻点，但在液体在腔室内的压力下容易冷冻的温度以上。液体的粘度通常也必须维持在规定限制内。在这些温度和压力条件下，并且在适当地维持的粘度的情况下，将冷冻饮料以类似于冷冻泡沫的半冷冻状态在大气压力下通过产品阀从腔室分配到容器诸如杯子或马克杯。
7.产品的质量也由糖浆、水，和气体介质诸如二氧化碳或氮的混合物的比率决定。控制并调整这个混合物的能力与准确地监视并控制液体液面高度、压力、温度，和二氧化碳含量的能力有关。虽然其他因素诸如糖浆含量也影响产品的质量，但碳酸饱和量是强促成因素。已知冷冻碳酸饮料机的主要缺点是它们不能维持对液体液面高度、压力、温度，和进入混合腔室的二氧化碳含量的适当控制，以生产一致高质量的产品。
8.用于控制冷冻饮料机桶的再冷冻周期的常见当前方法是基于搅拌器马达的扭矩(或功率消耗)，因为已经发现配料混合物在其冷冻时变得粘性更大。当马达上的测量扭矩降低到低于指定的阈限时，机器开始冷冻周期并且使桶冷冻，直到马达上的扭矩达到较高的指定扭矩。在使用马达扭矩的情况下的一个观察到的问题在于机器可能随着时间推移开
始更频繁地冷冻。冷冻周期之间的时间变得较短，并且桶中的产品可变得过冷。如果桶没有经常充分地除霜，则桶中的产品可能不像预期那样从阀分配出来。另一个问题在于，当不需要桶再冷冻时，分配小饮品可触发再冷冻。在当前控制方法的情况下的所有观察到的问题强化了马达的扭矩可能并非用于触发再冷冻的最优指示器的观点。
9.关于冷冻饮料分配器的一个关注是总拥有成本(tco)。冷冻饮料分配器的所有人/操作者更喜欢器械的购买成本为低的，并且几乎不需要服务呼叫来替换变得磨损而不能使用的零件。通常可认为由较高质量的材料制成的零件可比由次等材料制成的零件持续得更久。然而，使用较高质量的零件通常是更昂贵的，并且将可能增加器械的初始成本。另一方面，使用次等零件虽然降低初始成本，但将需要更多服务呼叫来解决磨损零件。
10.现有技术冷冻饮料分配器的另一个难题是在分配器的主体内的物理电气连接方面。已通常要求整体器械较小，使得其在柜台上或在服务区域中占据较少的空间。使器械较小要求将分配器的内部压缩到其中使用于连接到电子器件、传感器和其他接线的物理接点较小的点。这已导致组装中的误差，或维修技术人员将传感器电线放置在不正确的端子上。
11.现有冷冻饮料机的其他难题：(i)不一致的冰晶大小和(ii)不一致桶压力，所述不一致的桶压力可引起：(a)导致过高的分配速率的过度高的桶压力，(b)导致不一致的冰晶形成的波动桶压力，(c)不一致的饮品质量，(d)其中膨胀过低和/或液体/固体分离发生的“湿饮品”， (e)其中饮品由于过度冷冻而过硬的冷饮品，(f)由于桶内的过量压力和气体的不一致的“亮度”。
12.本说明书中给出的若干实例涉及冷冻碳酸饮料。然而，本文所公开和教导的本实用新型适用于其他形式的冷冻食品，诸如但不限于奶昔、冰沙，和软冰淇淋。
13.本文公开和教导的本实用新型和主题针对克服，或至少最小化这些难题中的一些。


技术实现要素：

14.作为本文所公开的本实用新型的实质和本质的许多可能简要概述中的一个，冷冻饮料机可包括冷冻腔室，其具有产品入口和产品出口；制冷系统，其用于冷冻所述冷冻腔室中的产品；动态充气控制系统，其包括：第一腔室，其与冷冻腔室产品入口流体连通；第一腔室压力转换器，其用于测量所述第一腔室中的所述压力并将第一压力测量值提供给控制器；第二腔室，其通过囊袋与所述第一腔室分离并且包括入口和出口；流体填充阀，其联接到流体的源和所述第二腔室入口；流体排放阀，其联接到所述第二腔室出口用于排出流体；第二腔室压力转换器，其用于测量所述第二腔室中的压力并将第二压力测量提供给控制器；控制器，其操作地联接来接收来自所述第一腔室压力转换器和所述第二腔室压力转换器中的一个或两者的输出并且致动所述流体填充阀或所述流体排放阀以使所述接收的第一压力测量值与所期望的压力相匹配；其中所述控制器基于机器的至少一个感测的操作特性动态地调整所期望的压力。
15.本文所公开的本实用新型的实质和本质的许多可能简要概述中的另一个，冷冻饮料机可包括冷冻腔室，其具有产品入口和产品出口；制冷系统，其用于冷冻所述冷冻腔室中的产品；第一腔室，其与所述冷冻腔室产品入口流体连通；第一腔室压力转换器，其用于测量所述第一腔室中的所述压力并将压力测量值提供给所述控制器；调整构件，其用于调整
所述第一腔室中的所述压力，所述调整构件包括控制器，所述控制器操作地联接，以接收来自所述第一腔室压力转换器的输出并且使所述第一腔室的所述接收的压力测量与所需要的压力相匹配；其中所述控制器基于所述机器的至少一个感测的操作特性动态地调整所述第一腔室中的所述压力。
16.本文所公开的本实用新型的实质和本质的许多可能简要概述中的又一个，冷冻饮料机可包括冷冻腔室，其具有产品入口和产品出口；制冷系统，其用于冷冻所述冷冻腔室中的产品；气体腔室，其包括入口和出口并且操作地联接到所述冷冻腔室；气体腔室压力转换器，其用于测量所述气体腔室中的所述压力并将压力测量指提供给控制器；气体填充阀，其操作地联接到气体的源并操作地联接到所述气体腔室的所述入口；气体排气阀，其操作地联接到所述气体腔室的所述出口；控制器，其操作地联接以接收来自所述气体腔室压力转换器的输出并且使所述气体腔室的所述接收的压力测量值与所期望压力对准；并且其中所述控制器基于所述机器的至少一个感测的操作特性动态地调整所述气体腔室中的所期望的压力。
附图说明
17.以下附图形成本说明书的一部分并且被包括来进一步说明本实用新型的某些方面。可通过结合本文呈现的特定实施方式的详细描述参考这些图中的一个或更多个能更好地理解本实用新型。
18.图1是概念地例示根据本实用新型的某些教导的示例性冷冻饮料机的部分的框图。
19.图2是根据本实用新型的某些教导的示例性冷冻饮料机的示意图。
20.图3是根据本实用新型的某些教导的例示于图2中的冷冻饮料机的一部分的视图。
21.图4是例示根据本实用新型的某些教导的使用在动态充气系统的控制中的示例性步骤的流程图。
22.图5是例示根据本实用新型的某些教导的使用在动态充气系统的填充控制中的示例性步骤的流程图。
23.图6是例示根据本实用新型的某些教导的在动态充气系统的排放控制中使用的示例性步骤的流程图。
24.图7是展示根据本实用新型的某些教导的示例性冷冻饮料分配器中的填充和排放周期的时间线的图表。
25.图8是例示根据本实用新型的某些教导的在动态充气系统的填充和排放控制中使用的示例性替代步骤的流程图。
26.图9是展示根据本实用新型的某些教导的示例性冷冻饮料分配器中的填充和排放周期的时间线的图表。
27.图10是例示根据本实用新型的某些教导的在示例性动态充气系统中的饮品的选择和分配期间在压力的控制中使用的示例性步骤的流程图。
28.图11是例示根据本实用新型的某些教导的用于在一天中的时间和一周中的某些天维持示例性动态充气系统的压力的示例性方法的流程图。
29.图12是例示根据本实用新型的某些教导的检测螺线管连接是否被不正确地放置
的示例性方法的流程图。
30.图13是例示根据本实用新型的某些教导的在相继数目的填充或排放为不成功的情况下使用的示例性控制方法的流程图。
31.虽然本文所公开的本实用新型可以具有各种修改和替代形式，但仅少数特定实施方式已通过实例的方式展示在附图中并且以下详细地予以描述。这些特定实施方式的图和详细描述不意图以任何方式限制实用新型性概念或所附权利要求书的广度或范围。而是，附图和详细撰写的描述被提供来向本领域中的普通技术人员例示实用新型性概念并且使这些人能够实现并使用实用新型概念。
具体实施方式
32.以下特定结构和功能的以上所描述的图和撰写的描述并非呈现来限制申请人已发明的事物的范围或所附权利要求书的范围。而是，图和撰写的描述被提供来教导本领域任何技术人员来实现和使用本专利所寻求保护的实用新型。本领域技术人员将理解，出于清晰性和理解的目的，并未描述或展示本实用新型的商业实施方式的所有特征。本领域技术人员还将理解，包括本实用新型的方面的实际商业实施方式的开发将需要许多实现特定的决策，以达到开发者的用于商业实施方式的最终目标。这类实现特定的决策可包括，并且可不限于，与系统有关、业务有关、政府有关和其他约束的适应性，所述约束可因特定实现、位置并且不时变化。虽然开发者的工作可在绝对意义上为复杂的并且消耗时间的，但这类工作将对于具有本实用新型的利益的本领域中技术人来说仍然为常规任务。必须理解，本文公开和教导的本实用新型可以实现为许多和各种修改以及替代形式。最后，诸如但不限于“(a)”的单数术语的使用不意图作为对物品的数目的限制。另外，诸如但不限于“顶部”、“底部”、“左”、“右”、“上”、“下”、“向下”、“向上”、“侧”等等的关系术语的使用在所撰写描述中使用于对图的特定参考的清晰性，并且不意图限制本实用新型的或所附权利要求书的范围。
33.术语“联接”、“被联接”、“联结”、“联接器”和类似术语在本文中广泛地使用，并且可包括用于紧固、结合、粘合、扣接、附接、接合、插入其中、形成在上面或其中、通信或以其他方式相关联的任何方法或方式，例如，机械地、磁性地、电气地、化学地、可操作地、直接地或用中间元件间接地，而将构件的一个或更多个件连接在一起，且可进一步包括而不限于以一体方式与另一个整体地形成一个功能构件。联结可以任何方向，包括旋转地发生。
34.以下可参考方法的框图和/或操作说明描述本实用新型的具体实施方式。将理解，框图和/或操作说明的每个框，和框图和/或操作说明中的框的组合，可通过模拟和/或数字硬件，和/或计算机程序指令实现。这类计算机程序指令可被提供到通用计算机、专用计算机、 asic，和/或其他可编程数据处理系统的处理器。执行的指令可产生用于实现框图和/或操作说明中指定的动作的结构和功能。在一些替代实现中，图中所述的功能/动作/结构可不按框图和/或操作说明中所述的顺序发生。例如，展示为陆续发生的两个操作实际上可大致上并行地执行，或者操作可按倒序执行，这取决于所涉及的功能/行为/结构。
35.申请人已创造用于测量和控制冷冻饮料机中的溶液以控制分配的饮料产品的稠度和质量的方法和设备。
36.图1是示意性地例示根据本实用新型的某些教导或可结合本实用新型使用的示例
性冷冻饮料机10的部件的简化框图。冷冻饮料机 10包括配料供应源12、处理流块14、控制器16，和产品腔室或桶 18。在示例性冷冻饮料机10中，配料供应源12可包括，例如水供应、糖浆供应和气体供应。在所例示实施方式中，桶18包括冷冻腔室，所述冷冻腔室具有与其相关联的制冷系统20。桶18进一步包括搅拌器24。产品腔室或桶18可为制冷系统20中的蒸发器。冷冻饮料机 10或者可具有一个或更多个桶。冷冻饮料机的进一步描述由j.i. frank等的美国专利第5,706,661号；第5,743,097号；第5,799,726 号；第5,806,550号；第6,536,224号和第6,625,993号，以及美国专利申请公开第2016/0245573号和第2016/0245564号提供。这些专利的整个公开内容以引用方式并入本文。其他已知的冷冻饮料机可结合本实用新型中所公开的方法和设备使用。
37.桶18是产品或液体冷冻和在分配之前保持的地方。初始下拉 (initial pull down)(ipd)是将引入桶18中的初始配料从液体状态冷冻到冷冻即食状态的处理。这发生在桶中的配料的混合物已经是液体并且需要被冷冻时。当冷冻饮料机10的桶18中的一个接通，但是制冷系统20断开时，解冻期或除霜周期发生。桶10中的产品或液体被冷冻并且为即食的，但正自然地解冻并且未由制冷系统20冷却。当冷冻饮料机10的桶18中的一个接通(turn on)并且制冷系统20接通时，冷冻周期或再冷冻周期发生。桶中的产品已被冷冻但在最优范围以外。因而，需要冷冻/冷却产品，以便保持饮品质量。冷冻周期通常发生在解冻周期之间。搅拌器百分比(％)是显示的软件变量，所述软件变量可显示在冷冻饮料机10的用户界面上，所述软件变量指示驱动搅拌器24的马达上的扭矩负载。搅拌器百分比与马达负载成反比例；在变量下降时，负载增加。在一个示例性实施方式中，1000％是液体桶负载，并且最佳冷冻产品具有700％-900％的负载范围。
38.用于冷冻饮料混合物的配料从配料供应12提供到处理流块14，所述处理流块如通过控制器16指令而控制也称为饮料溶液的配料到冷冻腔室18中的流动。控制器16可包括适当地编程的微控制器和合适的存储装置以及遍及装置的适当传感器。冷冻混合物的稠度通过若干方法中的任何方法控制，所述方法打开制冷系统20以冷冻，并且当混合物达到所需要的稠度时关闭制冷系统20。控制器16和使用电路板、易失性和非易失存储装置、软件、固件等等的其他控制仪表设备的合适的操作例如描述于以上以引用方式并入本文的美国专利第 5,706,661号中。产品然后通过分配阀22分配。
39.申请人已进一步创造改进的方法和设备来通过电子感测监视并控制冷冻饮料系统的压力，但是机械感测也在本实用新型的范围内。
40.如图2和3中更详细地展示，本实用新型的动态充气控制系统 (dcc)通常由压力转换器220、用来控制气体的供应和排放的两个电气控制的螺线管205、210，和公用歧管212组成。dcc通常利用压力感测装置来基于用户所需要的压力范围，换句话说，所需要的饮品状况(profile)，通过将气体供应到膨胀罐225或从膨胀罐225排放气体来监视并控制充气压力。所需要的压力范围取决于所需要的饮品状况，并且用户可具有通过用户界面改变压力范围的能力。
41.图2是根据本实用新型的某些教导的冷冻饮料机的示意图。参考图2，例示冷冻饮料机200的主要部件。
42.在示例性机器中，提供常规制冷系统，所述制冷系统包括压缩机 240、冷凝器245、热交换器235、除霜阀250和膨胀阀255。制冷系统操作来将制冷剂提供到呈桶218的形式的
冷冻腔室的蒸发盘管：(a) 呈膨胀液体制冷剂的形式，其通过膨胀阀使以冷却桶，或(b)呈来自压缩机240的热气体的形式，用以使桶218除霜。
43.示例性机器还包括动态充气控制系统(dcc)，所述动态充气控制系统包括膨胀罐225，所述膨胀罐具有两个隔室。膨胀罐225的第一隔室通过溶液螺线管260接收饮料溶液。膨胀罐225的第二隔室通过供应螺线管205(或在替代实施方式中通过供应调节器)接收气体(通常co2，但可为空气、氮气，或一些其他气体)。压力转换器220被提供来检测膨胀罐225中的活动充气压力。压力转换器265被提供来检测膨胀罐225内的溶液压力。来自压力转换器220的输出被提供到电子接口控制器215，所述电子接口控制器操作来控制膨胀罐225中的充气压力。在替代实施方式中，可利用多个膨胀罐。
44.将气体介质添加到膨胀罐225的第二隔室将用来使该隔室的体积膨胀，由此减少第一隔室的体积。因此，膨胀罐225将稳定，并且两个隔室具有相同压力。因为在膨胀罐225的第一隔室与桶218之间存在流体连通，所以膨胀罐225的第二隔室中的压力增量将使桶218 内的压力增加。相反地，膨胀罐225的第二隔室内的压力减少将使该隔室的体积减少，因而允许第一隔室的体积增加，借此减少桶218的压力。
45.在其他设想的实施方式中，其他机构可用来控制第一隔室中的压力。它们可以，但不限于使用机械力，诸如活塞，或使用不可压缩流体，诸如水，以压靠在囊袋上。另一设想的实施方式可无须使用囊袋，便可通过其他机械装置，诸如通过使用可压缩腔室来改变第一腔室的体积。
46.图3是根据本实用新型的某些教导的例示于图2中的冷冻饮料机的一部分的视图。具体来说，图3展示膨胀罐225、桶218、分配阀 222、供应螺线管205、排气螺线管210(或在替代实施方式中排气调节器)和压力转换器220的实施方式的细节。在图3的实例中，螺线管205和210为电子控制的螺线管，并且它们与压力转换器220集成到单个单元中，所述压力转换器将产生可由控制处理器接收并处理的信号。可通过压力排放口230排放，借此减少膨胀罐225的第二隔室的体积。可通过压力供应开口219从外部源添加诸如co2的流体。
47.在所描述的处理的一个实施方式中，在饮品被分配之后，一定体积的溶液从外部源移动到膨胀罐225中，并且相等的量从膨胀罐225 移动到桶218中。这个体积可近似于分配的冷冻饮料的体积，但可并非精确地为那个体积。因此，为了补偿并且为了将桶保持在最佳压力处，dcc将对桶218中的压力做出适当调整。
48.申请人已发现，桶218中的压力可并未立即体现在膨胀罐225中。作为一个实例，在桶218中的冷冻周期的条件下，在形成冰时，桶 218中的压力将增加，冰并不溶解与其在液体形式下溶解的一样多的气体。这个压力增加在桶218中为立即可见的，但可花费若干秒才能通过膨胀罐225中的压力指示器查看。
49.co2可用来控制膨胀罐225中的活动充气压力。当将co2使用在溶液中以生产饮品，并且那个气体的源可在附近时，这为便利的。类似地，这可为氮气，如果饮品在其中具有氮气并且气体是可得到的，则这可为便利的。然而，可使用任何其他合适的气体，包括另一惰性气体，或甚至空气。在许多可能的设想实施方式中的一个中，小空气泵可被用作用于加压空气的源，而不是依赖于气缸或其他容器中的压缩气体。
50.图4是例示根据本实用新型的某些教导的使用在动态充气系统的控制中的示例性步骤的流程图。图4以高层次例示使用在动态充气系统的控制中的方法400。在初始步骤440
中，测量压力取决于用户的偏好而确定由压力检测器220感测的压力是否大于、小于，或在所需要的范围内，所述用户的偏好是所需要的饮品状况。范围可为包括例如固定设定点/范围和/或动态设定点/范围的值的范围。用于所需要的活动充气压力的设定点、范围和/或控制逻辑可为可变的，并且取决于：(a)所需要的饮品状况(例如，较低压力产生较大冰晶且吸收较少co2)；(b)产品类型(汽水用糖浆、fcb糖浆、加糖糖浆、低卡路里，或低热量糖浆)；(c)机器硬件配置(蒸发器的大小、膨胀罐大小等)。设定点和/或控制逻辑可通过用户界面修改。例如，用户可输入所需要的饮品状况、产品类型，或机器硬件配置。用户界面可包括电位计、 lcd、触摸屏，和/或小键盘。
51.如果步骤440中抽样的压力在所需要的范围内，在步骤410中做出决策以不对系统做出变化。处理可通过循环返回用于对压力抽样的初始步骤440继续。在一些情况下，理想地可以是在返回到抽样步骤 440之前等待短时间量420。如果在步骤410中确定抽样的压力超过所需要的范围，则在步骤450中启动排放或排气螺线管210以降低膨胀罐225的压力。排放将在压力超过dcc中的最大允许压力时开始，并且将在压力测量为低于最小排放设定点时停止。再次，在返回到抽样步骤440之前可需要短暂的等待，如步骤451中所指示。如果在步骤410中确定抽样的压力在所需要的范围处或低于所需要的范围，则在步骤430中启动填充或供应螺线管205以增加膨胀罐225的压力。填充处理将继续，直到达到最大填充压力。再次，在返回到抽样步骤 440之前可需要短暂的等待，如步骤431中所指示。在完成步骤430 或450(或在需要短时间延迟的情况下步骤431或451)之后，在步骤 440中再次进行来自压力转换器220的压力反馈读数。在步骤440之后，完成步骤410并且循环再次开始。
52.在处理400中，必须小心以确保填充处理不会无意地启动排放处理，并且反之亦然。这可导致填充和排放螺线管的振荡并且可使系统不稳定。作为一个实例，最大填充压力(填充螺线管关闭所在的压力) 应可测量地区别于启动排放处理的压力(排放螺线管打开所在压力)。
53.一般来说，膨胀罐225的体积将变化以维持在桶218内所需要的优选范围内的最优压力。这可通过本领域技术人员已知的各种手段实现，所述各种手段包括物理地膨胀的罐的使用，或通过分离可在膨胀罐225内充气或放气的两个隔室的囊袋的使用，或通过控制膨胀罐 225内的饮料溶液的量，或通过这些和许多选择的组合。这些手段在美国专利申请公开2016/0245573中加以描述，所述美国专利申请公开的内容以引用方式并入本文。当图4中的步骤410确定桶218中的压力大于所需要的范围时，排气螺线管210打开允许气体介质退出膨胀罐225的第二隔区的通路，从而使的用于膨胀罐225的第一隔室中的溶液和冷冻腔室中的冷冻饮料体积更大。排放继续，直到压力再次在所需要的压力范围内。相反地，如果步骤410确定膨胀罐225中的压力下降到最优水平以下，则可通过打开填充螺线管205从诸如可替换气体气缸的外部源(未示出)添加更多气体介质。这使得膨胀罐的第一隔室和冷冻腔室体积较小，从而产生较高的压力。继续这个填充处理，直到压力再次在所需要的范围内。
54.所需要的压力可通过所需要的冰晶的尺寸确立。已经发现，桶 218中的较低压力导致较大的冰晶，而较高压力导致较小的冰晶。冷冻饮料中的冰晶的大小有时是消费者的偏好问题，并且在一些情况下受饮料分配装置的分配路径限制。在一些情况下，过大的晶体可更频繁地在分配路径中引起阻塞。可以控制桶218中的压力以避免这种情况。
55.如果没有饮料被分配，则图4中所描绘的循环将通常需要少数填充和排放。然而，
当分配饮品时，桶218中的冷冻饮料中的一些将被分配。溶液于是将从膨胀罐225输送到桶218，并且溶液将也从外部源(未示出)注入膨胀罐225中。在一些情况下，这可使桶218超过或低于所需要的压力。如果这样，则系统将需要填充或将气体排放到膨胀罐225以重建所需要的压力。
56.在某些时间，将对桶218除霜，使得桶218中的冷冻饮料不会变得过于冷冻。在桶218中的饮料在除霜周期期间变暖时，压力将降低，因为可比在冷冻溶液中将更多的气体溶解在液体溶液中。在那时，气体介质将需要被添加到膨胀罐225的第二隔室，从而导致第一隔室体积变少，借此增加桶218中的压力。相反地，当冷冻饮料达到所需的范围的上端处的温度时，系统将进入冷冻周期以使饮料变冷。在这个时间期间，桶218中的压力将增加。再次，为了维持饮品的质量，系统将通过减少膨胀罐225的第一隔室中的体积来排放活动充气气体中的一些以降低桶218中的压力。冷冻饮料分配装置的操作方面的这些和其他复杂性启动填充和排放处理。
57.应记起，所有权总成本是一个关注的问题，冷冻饮料分配装置的制造商可能知道用来组装分配机器的零件的寿命预期。知道这些以及关于分配饮品的频繁程度的一些统计量将允许本领域技术人员估计具体零件的平均寿命预期。这个处理可应用于用来将气体介质填充到膨胀腔室225中和将气体介质排出所述膨胀腔室的螺线管。用来延长替换螺线管所需要的可预见时间的一个方式为安装在预期其出故障之前将操作较多次数的螺线管。然而，那通常以较大成本为代价，所述较大成本将必须一直转到装置的购买者。别一个方式将是利用在预期其出故障之前将操作较少的次数的螺线管，并且不太频繁地操作所述螺线管。作为一个实例，螺线管“a”可具有保证书，所述保证书指示所述螺线管将操作用于螺线管“b”的保证书中所指示的两倍的次数。随后，螺线管“a”的成本是螺线管“b”的两倍。然而，为了从螺线管“b”得到与从螺线管“a”得到的相同的寿命预期，螺线管“b”的操作频率可为螺线管“a”的一半。因而，预期两者将在操作中持续相同量的时间。
58.如上文所描述，已经针对所需要的饮品的类型确立最优压力条件。因为桶将处于冷冻和解冻状态，以及分配冷冻饮料和再填充配料的条件中，所以桶中的压力可变化。已经发现确立压力范围将仍然生产这样的冷冻饮料，其具有所需要饮品质量包括冰晶大小以及所需要的分配质量包括声音和对溅泼的抗性。为了获得这些期望的质量，可通过填充气体和从动态充气系统排放气体将桶压力保持在这个最优范围内。填充处理在压力处于最优范围的低点处时可开始，并且在压力处于最优范围的中点处时可结束。排放处理在压力处于最优范围的高点处时可开始，并且在压力处于相同中点处时可结束。本领域技术人员可在不脱离本实用新型中所描述的本实用新型的情况下设想其他开始和停止压力点。
59.已进一步发现，在最优范围外侧，存在较广泛的范围，其中可取得的饮品和分配质量可为可接受的，只要尽可能快速地将那些条件重置到最优压力范围。在一个实施方式中，填充处理可在低于最优范围的低点的点处开始，并且可继续将压力增加到最优范围内的某一点。类似地，排放处理可在高于最优范围的高点的某一点处开始，并且可继续直到压力降低到最优范围内的某一点。本领域技术人员可在不脱离本文所描述的实用新型概念的情况下设想这个处理的变形。
60.图5描绘申请人已发现可通过较少地启动填充螺线管来增加饮品分配装置中的dcc填充螺线管的寿命预期的示例性处理。本领域技术人员可在不脱离本文所公开的本实
用新型的概念的情况下设想其他方法。处理500可贯穿装置的正常运行时间运行，或者在一些情况下间歇地运行所述处理，或者仅在某些条件实现时运行所述处理可为有益的。在这个示例性实施方式中用来增加填充螺线管的寿命预期的处理500将在填充螺线管过于频繁地启动的情况下桶中暂时允许扩大压力范围。这将允许填充螺线管不太频繁地启动，直到条件稳定。然后，压力范围将逐渐降低回到最优范围。
61.处理500将开始510，其中系统初始化将在处理500中利用的某些处理变量。这个处理500评估填充螺线管在特定时间段内启动的次数，因此变量可包括填充计时器诸如最小填充计时器和最大填充计时器。这些计时器中的两个可以秒或分为单位加以测量，但是可利用其他措施，诸如微处理器或微控制器时钟周期。
62.桶的最优压力范围将具有最优低压力点，和最优高压力点，以及中点。如先前所描述，可利用填充处理430来将压力保持在这个范围内。
63.处理将移动到步骤515以确定填充螺线管是否已被启动。因为填充最小计时器已经期满，所以这可能已发生，或者其可能发生一些其他处理活动，所述其他处理活动诸如桶状态是否已从除霜改变成空转，或从空转改变成冷却。可启动这个步骤515的其他条件可包括桶中的压力的变化，dcc的压力的变化，或饮品的分配。
64.如果填充螺线管在步骤515中已被启动，则处理移动到步骤540，其中确定填充螺线管已在计时器时段期间启动了多少次。如果这小于某一确立的数目，则处理将移动到稍后将描述的步骤590。然而，如果填充螺线管已在最大填充计时器时段期间过于频繁地启动，则处理将移动到步骤545。作为一个实例，可确定填充螺线管被启动的最优次数是每60分钟时段5次。如果填充螺线管比那个更少地启动，则螺线管将持续至少一些已知的年数。然而，如果在单个60分钟时段期间螺线管启动7次，则可采取适当的行动，使得螺线管在那个寿命预期之前不会磨损。
65.如果填充螺线管已在指定的时间段内启动超过设定的次数，则执行步骤545。将扩大填充设定点，这可需要降低填充处理开始时的压力，并提高填充处理停止时的压力。可阶梯式地进行填充压力限制的扩大。例如，如果最优低压力是28psig并且最优压力中点是30psig，并且梯级是2psi，则扩大步骤将导致填充处理在26psig处启动并且当压力变为32psig时处理停止。如果所有其他条件保持相同，则压力范围的这个扩大将允许填充螺线管不太频繁地启动。
66.如其他地方所述，必须小心，扩大填充范围的这个方法不影响排放处理。也就是说，无论哪个被扩大，用于填充处理的上压力设定点必须不能与排放处理的低压力设定点相重叠。
67.在本文所描述的本实用新型的另一个设想实施方式中，扩大填充设定点可通过仅降低填充处理启动时的设置来进行。这可被进行来确保填充周期不使桶中的压力过于接近于将启动排放周期的压力。继续以上实例，如果当最优低压力为28psig并且最优压力中点为30psig 时扩大步骤发生，则将在26psig处启动填充处理，但是将使填充处理停止时的目标压力将保持在30psig处。
68.执行步骤550和555以确保扩大填充压力不超过针对最大高压力点和最小低压力点确定的压力。继续以上实例，如果最小低压力点确定在24psig处，则重复步骤515、540，和550若干次可将启动填充的压力降低到低于24psig的压力。步骤550和555防止这种情况发
生并且作用来将桶中的压力保持在可接受的压力水平处。
69.返回步骤515，如果螺线管还没有被启动，则处理移动到步骤 520，其中确定填充螺线管已被启动的次数是否等于、小于，或大于最小填充计时器时间段内的某一数目。如果次数是比所确立的更大的数目，则处理将继续以下论述的步骤590。然而，如果数目小于或等于用于最小填充计时器时段的所确立数目，则处理转到步骤525。
70.步骤520可被视为步骤540的颠倒情况。在这种情况下，如果填充螺线管在时间段内被太少地启动，则步骤520将采取行动，而不是如果填充螺线管在时间段内已被太频繁地启动，则采取行动，如在步骤540中进行的。这个步骤的目的将使系统尽可能快速地返回到最佳压力范围以生产最高质量的产品。如果用于扩大压力范围的条件不再有效，则将采取行动以使在填充周期中的压力范围变窄。作为一个实例，如果先前已扩大压力，使得填充开始和结束所处的压力已分别确立在26psig和32psig处，并且填充螺线管在60分钟时段内仅启动一次，则将在步骤525中使开始和结束压力变窄，使得开始压力为 28psig并且停止压力为30psig。
71.类似于550和555的扩大步骤，变窄步骤530和535防止将填充启动压力改变成低于所确立最小值的压力，并且还防止将填充停止压力改变成大于所确立最大值的压力。继续以上实例，如果将用以启动填充周期的压力设定在24psig处并且那是确立来允许填充的最低点，则步骤530和535将防止处理将那个压力移动到低于24psig。在本文所描述的本实用新型的许多设想实施方式中的一个中，可以是如果桶中的压力变得小于某一最小值，则饮品质量可受损并且变得不令人满意。在许多这类实施方式中的另一个中，可以是超过一定阈值的压力将以过大的力将冷冻饮料逐出分配路径，从而引起溅泼或其他不希望的效应。在这些设想实施方式中的两个中，处理步骤530和 535，和步骤550和555将桶中的压力保持在可接受压力范围内。
72.步骤590是方法500的处理的结束。如果方法500在冷冻饮料分配装置的正常运行时间期间连续地运行，则处理将返回到步骤515。处理方法500的每个迭代可从实现三个结果中的一个：填充压力极限值将扩大，填充压力极限值将变窄，或者填充压力极限值将未改变。
73.图6描绘申请人已发现可通过较不频繁地启动排放螺线管来增加饮品分配装置中的dcc排放螺线管的寿命预期的示例性处理。本领域技术人员可在不脱离本文所公开的本实用新型的概念的情况下设想其他方法。处理600可贯穿装置的正常运行时间运行，或者在一些情况下间歇地运行所述处理，或者仅在某些条件实现时运行所述处理可为有益的。在这个示例性实施方式中用来增加排放螺线管的寿命预期的处理600将扩大在一时间内过于频繁地启动排放螺线管的情况下桶中允许的压力范围。这将使排放螺线管不太频繁地启动，直到情况稳定。然后，压力范围将逐渐降低回到最优范围。
74.处理600将开始610，其中系统初始化将在处理600中利用的某些处理变量。这个处理600评估排放螺线管在特定时间段内启动的次数，因此变量可包括排放计时器诸如最小排放计时器，和最大排放计时器。这些计时器中的两个可以秒或分为单位加以测量，但是可利用其他措施，诸如微处理器时钟周期。
75.桶的最优压力范围将具有最优低压力点，和最优高压力点，以及中点。如先前所描述，可利用排放处理450来将压力保持在这个范围内。
76.处理将移动到步骤615以确定排放螺线管是否已被启动。因为排放最小计时器已经期满，所以这可能已发生，或者其可能已对于一些其他处理活动发生，所述其他处理活动诸如桶18状态是否已从除霜改变成空转，或从空转改变成冷却。可启动这个步骤615的其他条件可包括桶中的压力的变化，dcc中的压力的变化，或饮品的分配。
77.如果排放螺线管在步骤615中已被启动，则处理移动到步骤640，其中确定排放螺线管已在计时器时段期间被启动了多少次。如果这小于某一确立的数目，则处理将移动到稍后将描述的步骤690。然而，如果排放螺线管已在最大排放计时器时段期间过于频繁地启动，则处理将移动到步骤645。作为一个实例，可确定排放螺线管被启动的最优次数是每60分钟时段5次。如果排放螺线管比那个更少地启动，则螺线管将持续至少一些已知的年数。然而，如果在单个60分钟时段期间螺线管启动7次，则可采取适当的行动，使得螺线管在那个寿命预期之前不会磨损。
78.如果排放螺线管已在指定的时间段内启动超过设定的次数，则执行步骤645。将扩大排放设定点，这可需要提高排放处理开始所在的压力并降低排放处理停止所在的压力。可逐步地进行排放压力极限值的扩大。例如，如果最优高压力是32psig并且最优压力中点是30 psig，并且梯级是2psi，则扩大步骤将导致排放处理在34psig处启动并且当压力变为28psig时处理停止。如果所有其他条件保持大体相同，则压力范围的这个扩大将允许排放螺线管不太频繁地启动。
79.如其他地方所述，必须小心，扩大排放范围的这个方法不影响填充处理。也就是说，无论扩大哪一个，用于排放处理的下压力设定点必须不重叠填充处理的高压力设定点。
80.在本文所描述的本实用新型的另一个设想实施方式中，可通过仅提高排放处理启动时的设置来进行扩大排放设定点。这可被进行来确保排放周期不使桶中的压力过于接近于将启动填充周期的压力。继续以上实例，如果当最优高压力为32psig并且最优压力中点为30psig 时进行扩大步骤，则将在34psig处启动排放处理，但将使排放处理停止的压力将保持在30psig处。
81.执行步骤650和655以确保扩大排放压力不超过针对最大高压力点和最小低压力点所确立的压力。继续以上实例，如果最大高压力点确立在36psig处，则重复步骤615、640，和650若干次可将启动排放的压力提高到高于36psig的压力。步骤650和655防止这种情况发生并且作用来将桶中的压力保持在可接受的压力水平。
82.返回参考步骤615，如果螺线管还没有被启动，则处理移动到步骤620，其中确定排放螺线管已被启动的次数是否等于、小于，或大于最小排放计时器时间段内的某一数目。如果次数是比所确立的更大的数目，则处理将继续以下论述的步骤690。然而，如果数目小于或等于用于最小排放计时器时段的所确立数目，则处理转到步骤625。
83.步骤620可被视为步骤640的颠倒情况。在这种情况下，如果排放螺线管在时间段内已被太不频繁地启动，则步骤620将采取行动，而不是如果排放螺线管在时间段内已被太频繁地启动，则采取行动，如在步骤640中进行的。这个步骤的目的将使系统尽可能快速地返回到最佳压力范围以生产最高质量的产品。如果用于扩大压力范围的条件不再有效，则将采取行动以在排放周期中使压力范围变窄。作为一个实例，如果先前已扩大压力，使得排放开始和结束所在的压力已分别确立在34psig和28psig处，并且排放螺线管在60分钟时段内仅启动一次，则将在步骤625中使开始和结束压力变窄，使得开始压力为32psig并且停止
压力为30psig。
84.类似于650和655的扩大步骤，变窄步骤630和635防止将排放启动压力改变成超过所确立最大值的压力，并且还防止将排放停止压力改变成小于所确立最小值的压力。继续以上实例，如果用以启动排放周期的压力设定在36psig处并且那是确立来允许排放的最高点，则步骤630和635将防止处理将那个压力设置到超过36psig。在本文所描述的本实用新型的许多设想实施方式中的一个中，可能是如果桶中的压力变得大于某一最大值，则饮品质量可受损并且变得不合意。在许多这类实施方式中的另一个中，可能是低于一定阈值的压力将没有以足够的力将冷冻饮料推出分配路径，从而使消费者等待过量的时间。在这些设想实施方式中的两个中，处理步骤630和635，和步骤650和655将桶中的压力保持在可接受压力范围内。
85.步骤690是用于方法600的处理的结束。如果方法600在冷冻饮料分配装置的正常运行时间期间连续地运行，则处理将返回到步骤 615。从处理方法600的每个迭代可实现三个结果中的一个：排放压力限值将扩大，排放压力限值将变窄，或者排放压力限值将未改变。
86.图7描绘利用图5和6中所公开的本实用新型的实施方式的示例性冷冻饮料分配装置的dcc系统和桶的压力在一段时间内的图表 700。在这个示例性图表700中，最优压力范围710描绘为介于26psig 与34psig之间并且中点712在30psig处。可接受压力范围711也已被限定为在22psig与38psig之间。为了便于这个解释，时间720将在0分钟的任意点处开始并且以1分钟增量标度。对于这个实例， dcc系统的压力725将在刚好超过中点712处开始。
87.在图表700中的0分钟处，压力725迅速地下降。这可来自饮品或多个饮品被分配，其中溶液的再填充还没有将压力调整回到最优范围。当压力725达到最优压力范围710的低点时，填充处理430开始于点750a和750b处。将气体介质注入膨胀罐中，直到压力725在中点712处达到点751a和751b，此时填充处理430停止。
88.在点750b与751b之间的填充期间，处理500基于步骤515、540，和545做出决策以通过2psi的压力梯级扩大填充范围。这在最优压力范围710外侧但仍然在可接受压力范围711内。这个决策的结果在于将填充启动点扩大到现在设定在24psig处。如果其他条件保持稍微稳定，则这将允许填充处理之间的更多时间，从而允许填充螺线管较不频繁地启动。当压力在点755a处下降到24psig，则填充处理启动，直到压力在点756处达到中点712。再次，压力下降并且填充处理在755b处启动，直到压力达到中点760。
89.尽管点760之后的压力不下降，但处理500继续监视填充螺线管的启动持续一些时间段。步骤515、520，和525将使填充参数变窄，使得下一个填充点将再次在26psig处，这是最优压力范围710的低端。
90.压力725继续增加，直到其在点765处达到最优压力范围710的上限，这引发排放处理450。排放将使压力725下降，直到压力在点 766处达到中点712，排放将在该时间处停止。通过经历排放周期766 和767，将启动处理600，所述处理将排放处理将开始所在的压力自 34psig扩大至36psig。扩大的排放周期将在点770处开始并且继续通过周期771以及772a和772b。在点775处，处理600在步骤615、 640，和645中确定排放螺线管仍然启动得太频繁，因此处理再次扩大排放范围，使得直到压力725达到38psig排放才开始。
91.扩大的排放周期见于周期776和777中。如果排放周期的快速性在这之后继续，则
将不允许处理步骤615、640，和645扩充排放压力限值，因为已经达到最大可接受压力范围711。处理步骤650和655 将最大排放开始压力限制于最大可接受压力范围711。
92.在点780之后，桶中的压力725的变化减缓。这允许处理600步骤615、620，和625使排放压力范围变窄回到36psig。当压力725 在点785处达到36psig时，排放处理450开始，并且当压力725在点786处达到中点712时停止。压力725上升在点786之仍然缓慢，从而允许处理600步骤615、620，和625再次使排放压力范围变窄，使得排放周期将在34psig处开始，如在点787处所见。排放将继续，直到压力725再次达到中点712。
93.已在本实用新型中描述并在时间线700中例证了使排放和填充压力限值扩大和变窄的基本动态。可在不脱离含于本文中的公开内容的精神的情况下设想所描述的实用新型概念的许多其他实施方式。示例性时间线700的进一步审查可用来重新计数先前描述为最小填充计时器、最大填充计时器、最小排放计时器，和最大排放计时器的计时器的使用和设定点的使用。如先前所述，设定点可为固定设定点，或对识别条件起反应的动态设定点。
94.在最简单的情况下，值可在初始化时指派给这些计时器变量并且贯穿冷冻饮料分配器的正常运行时间为静态的。发明人已执行这个示范，结果识别延长填充和排放螺线管的寿命的目标是可完成的。
95.如果计时器变量的静态指派在示例性时间线700中进行，则在决策中用来自点760至周期766的结束扩大排放限制的计时器将不加区别地应用于周期770至775。然而，情况不总是需要如此。在一些情形下，具有用于不同状态的不同计时器，或反映不同条件的计时器可为有益的。可注意到，开始于点760处并经历点766的排放周期花费约三十秒，但点770到775的第一排放扩大步骤的周期在做出决策以扩大排放压力周期之前花费约一分钟，所述扩大排放压力周期为开始于点775处的第二步骤。以这种方式延长最大排放计时器可为发生在冷冻饮料分配器中的另一个处理的影响，或来自另一个即将来临的事件的启发式预期的产物。
96.在一个设想实施方式中，将较长的计时器应用于扩大功能，和将较短的计时器应用变窄功能将导致朝向更早地朝向最佳压力范围返回压力限度的偏置。这可倾向于减少螺线管的寿命预期，但是将更频繁地在最优条件内生产冷冻饮料。
97.用于做出关于使压力范围扩大或变窄的决策的另一个方法是通过查看排放和填充操作的历史。回头看一系列排放或填充操作以了解它们之间的时间段是否正在缩小或扩充可为有益的。如果在合理数目的操作内正在缩小，则可扩大范围。另一方面，如果操作频率正在扩大，则范围应被扩大。另外，在不脱离本文所公开的实用新型概念的情况下，可利用返回参考先前操作的其他方法，诸如指数衰减平均，或对简单移动平均加权的其他方法。
98.如先前提到的，其他因素可影响使填充和排放参数的范围扩大或变窄的决策过程。在许多设想实施方式中的一个中，单个dcc系统可控制具有多个桶的饮料分配装置。在那种情况下，dcc将一起控制所有的桶，并且可发现如果一个桶正在冷冻并且另一个即将填充或反之亦然，则延迟排放或填充操作在延长螺线管的工作寿命中为有利的情形。本领域技术人员也可在不脱离本文所公开的本实用新型的情况下设想其他情形。
99.图8显示可在替代性实施方式中利用的流程处理800，所述替代性实施方式在做出关于排放或填充的决策中考虑桶的状态。如先前所述，如果处理被设计成在冷冻饮料分配器的正常运行时间期间连续地运行，则将存在连续循环而非处理的结束；那是流程处理800
中所描绘的，但可在不脱离本文所公开的本实用新型的情况下设想其他实施方式。处理将开始801并且在步骤802中初始化对于这个操作所需要的所有变量和计时器。将在这个设想实施方式中应用先前所描述的最优压力范围和可接受压力范围的概念。
100.第一操作步骤将评估dcc的压力，如步骤803中所示。如果压力在所期望的范围内，则处理将循环返回到步骤803。这个循环可包括在返回到步骤803之前的可选等待期(未示出)。
101.如果步骤803发现dcc压力低于所期望的，则处理移到步骤810 以确定任何桶是否正在除霜。如果任何桶正在除霜，则处理移到步骤 812，其中压力将被扩大，但不超过在流程处理800中描述为填充最大值的可接受压力范围的上压力限值。处理然后将移到步骤814，所述步骤将等待低填充计时器期满，所述低填充计时器指示为低填充计时器。一旦这个等待步骤814已期满，处理将返回到步骤803以再次测量dcc的压力。
102.返回到步骤810，如果确定没有桶当前正在除霜，则处理将移到步骤811，其中将最近的填充操作以后的时间与填充计时器进行比较。如果最近的填充操作以后的时间在低填充计时器与高填充计时器之间，则将在步骤815中执行填充处理600。当这个完成时，处理将返回到步骤803。
103.返回到步骤811，如果最近的填充操作以后的时间小于低填充计时器，则处理将移到步骤812、814，和随后803，如先前所描述。将遵循这个路径，因为填充操作正过于频繁地执行。在步骤812中扩大填充压力限值在启动的填充螺线管被关闭之前将允许压力更多地构建，并且在填充螺线管被启动以打开之前将允许压力更多地下降。步骤814是等待低填充计时器到期的延迟，使得处理并不立即往后移过步骤803、810、811，并随后移动到812以过于快速地再次扩大填充压力范围。
104.返回到步骤811，如果最近的填充操作以后的时间大于指示为高填充计时器的高填充计时器，则处理将移到步骤813，其中填充压力范围将变窄，但不低于指示为填充最小值的最优填充压力范围。这是因为填充操作被临时间隔开，并且在这个示例性实施方式中可为较好的，将冷冻饮料保持在最优范围，而不是可接受范围内，尽管填充螺线管将被更频繁地启动。一旦完成步骤813，处理移到用于实际填充的步骤815。
105.返回到步骤803，如果压力高于所期望的，则以有点类似于以上在填充操作中所描述的那些的方式做出排放操作和决策。
106.图9描绘利用本文所公开的本实用新型的实施方式的示例性冷冻饮料分配装置的dcc系统和桶的压力在一段时间内的图表900。在这个示例性图表900中，最优压力范围910示为介于26psig与34 psig之间并且中点912在30psig处。可接受压力范围911也已被限定为在22psig与38psig之间。为了便于这个解释，时间920将在0 分钟的任意点处开始并且以1分钟增量标度。对于这个实例，dcc 系统的压力925将在刚好低于中点912处开始。
107.在图表900中的0分钟处，压力925迅速地下降。这可来自饮品或多个饮品被分配，其中溶液的再填充没有将压力调整回到最优范围。当压力925达到最优压力范围910的低点时，填充处理430开始于点950a和950b处。将气体介质注入膨胀罐中，直到压力925在中点912处达到点951a和951b，在此处填充处理430停止。在点951b 之后，填充周期的快速性已使处理将填充压力范围扩大。新填充高压力为32psig，其超过中点912，并且新填充低压力为24psig。随后当压力在点955a处降低到24psig时，填充处理开始并且操作，直到压力在点
956a处达到32psig。
108.再次，填充周期的快速性使填充范围在点956c处扩大，从而设定22psig的新的低填充压力，和34psig的新的高填充压力。这里应注意，34psig的压力通常将使排放处理开始。然而，这在这个实施方式中被预先阻止，因为控制器已保持桶中的压力的历史并且预计压力将在填充处理在点961a处达到压力之后再次减少，所述压力是最优压力范围的最高点。如果压力在达到那个点之后不久不开始下降，则控制器应感测压力并没有根据预计表现并且可选择在最窄范围内开始排放处理。另外，如果这发生，则可使填充范围变窄到其窄范围。
109.系统继续使用这个实例中可能的最广泛填充范围，直到点961b。以那之后，可看出，压力下降的斜率已减小，这可指示桶不再冷冻。这继续的时间段足以在点965处使开始填充范围变窄。点970a与970b 之间的压力消耗再次足以使填充范围变窄，使得压力925仅在点975 处增加至30psig，中点912。在那个点处，看出压力增加到排放周期开始所在的点980。当压力再次在中点912处达到30psig时，在点 985处使排放周期停止。
110.可在不脱离所描述的本实用新型的概念的情况下对本文所公开的概念做出修改。另外，本文所公开的本实用新型可组合来产生用于将冷冻腔室中的产品维持在最优条件处，同时使dcc的螺线管的使用频率最小化的方法。在许多可能的修改中的一个中，可针对一些时间段改变中点，而不是使排放或填充设定点扩大或变窄。返回参考图 5、6，和7，在点750b与751b之间做出决策以扩大固定的设定点范围。实现理想的结果的替代性方法可改变中点，并且确立动态设定点范围。可关于何时填充做出计算的不同集合。这个修改的一个结果为填充和排放设定点可与点755a、756，和755b处所示的那些相同。另一个可能的结果为填充点755a和755b将与图7中相同，但排放点 756将改变；取决于将要分配的饮品的所需要的特性和那时桶的条件而提高或降低。
111.可对本文所公开的本实用新型做出的许多可能的修改中的另一个可基于某一变量或多个变量来计算填充和排放设定点，而不是使用具有静态设定点范围的扩大或变窄值。在图7中给出的实例中，使用静态值。然而，可优选地基于当前设定点的百分比，或基于一些其他因素来使用动态设定点范围，而不是使用那些静态值。
112.如较早所述，桶218中的压力条件可并不立即反映在膨胀罐225 中。然而，申请人已经发现他们可在不同环境下预期这些压力条件，并且已能够通过基于环境做出预测来维持桶中的更一致的合意饮品质量。这些预测已用来对膨胀腔室225中的压力做出变化，所述压力将更紧密地匹配冷冻腔室218中的所需要的压力。
113.可以将优选在桶218中以27psig的压力分配的饮品用作本文所公开的本实用新型的一个实例。根据分配、填充、冷冻、除霜等的变化的操作特性，维持桶218内介于26.5psig与27.5psig之间的压力可为合意的。申请人已经发现对于一些饮料，优选的是尽可能接近于冷冻腔室的填充压力而操作膨胀罐225内侧的活动充气压力，但是具有超过腔室218的高压力的另外偏移。在某些冷冻碳酸饮料的情况下，申请人已经发现最优偏移为0.5psi。因此，膨胀罐的所需要的压力将被设定到28psig(27.5psig+0.5psi)。如上文所描述，用于填充和排放设定点的初始梯级范围对于这个实例可被设定在0.5psi处。
114.当冷冻桶218正在正常操作时，膨胀腔室225中的活动充气压力将通过在30psig(28psig+2psi)的压力处排放来保持在28psig附近，并且当压力达到28psig时将填充膨胀
罐225。
115.在这些条件下，申请人已经发现桶218中的压力已被保持在所需要的范围内。然而，当桶经历冷冻或除霜时，可对膨胀罐225中的排放和填充设定点做出条件变化和一些变化。
116.在桶218正在除霜的情况下，填充设定点可保持在28psig处，但是排放设定点可增加1psi到31psig。填充和排放操作将不会尝试将膨胀罐中的压力保持在中点处，如在图5、6和7中所描述，而是相反各自将在目标压力处停止。在除霜操作期间，目标可被表达为填充设定点(28psig)加排放设定点和填充设定点之间的差的和，乘以因数。排放设定点与填充设定点之间的差是31-28psig，并且已通过实验发现的有效因数是0.75。据此，当膨胀腔室225中的压力达到28+ (31-28)*0.75＝30.25psig时，填充和排放操作将中断。
117.对于桶218正冷冻的情况，已发现相同的填充和排放设定点在保持桶218中的所需要的压力方面是有效的，但已发现不同的目标压力为有效的。这个目标可表达为填充设定点(28psig)加排放设定点与填充设定点之间的差的和，乘以另一个因数。排放设定点与填充设定点之间的差是31-28psig，并且已通过实验发现的有效因数是0.25。根据那，当膨胀腔室225中的压力达到28+(31-28)*0.25＝28.75psig 时，填充和排放操作将停止(cease)。
118.申请人已发现，利用膨胀罐225中的动态填充和排放设定点，以及用于填充和排放操作的目标压力已产生维持示例性设备的冷冻桶 218内的合意压力范围的结果。图8和9中所示的处理的结合已表明是对防止填充和排放螺线管比所期望的更频繁地启动是有用的。遵循这个实例，如果螺线管过于频繁地启动，则排放设定点的范围可增加 0.5psi，使得排放设定点变成30.5psig。除霜期间的目标压力将变成 28+(30.5-28)*0.75＝29.875psig，并且冷冻期间的目标压力将变成 28+(30.5-28)*0.25＝28.625psig。随着时间推移，由于螺线管较少地启动，可使填充和排放设定点变窄回到它们的最佳值。
119.申请人已经发现以上示例性实施方式中所描述的所描述设定点、偏移，和因数是对于冷冻碳酸饮料有效的。然而，本文所描述的概念可适用于所有类型的饮料，其中设定点、偏移，和因数可适用于其他类型的饮料。
120.本文所描述的螺线管的智能控制致能冷冻饮料分配机器中的另外的特征。一个这样的另外特征是基于用于特定饮品的规格或基于消费者的偏好来改变桶中的压力的能力。如果使用在饮品中的气体是二氧化碳，则可选择碳酸饱和的水平和因而气体使冷冻饮料膨胀的量。在许多可能的实施方式中的一个中，这可被描述为，dcc确立并维持用于桶中的饮品的最优压力范围。当消费者接近冷冻饮料分配机器并且选择饮品，或将要分配的饮品的偏好时，dcc在分配饮料之前调节桶中的压力以满足选择。
121.在图10中示例性示出了改变用于选定的饮品的压力参数的许多可能方法中的一个。这个处理1000的表示方式是以处理在冷冻饮料分配器开始时开始，并且继续贯穿装置的正常运行时间。本领域其他技术人员将能够设想仍然在本文所公开的本实用新型的范围内的其他方法。处理1000开始于步骤1001处，并且在步骤1002中初始化所有变量和计时器。如先前已描述的，可确立压力范围以用于使排放和填充周期开始和停止，所述压力范围可为用于保持在桶中的饮品类型的最优压力。这个压力范围应用于步骤1003中，其中将压力范围设定到用于饮料的最优压力范围。
122.处理然后移到步骤1010，所述步骤确定饮品是否已被选择。如果没有饮品已被选
择，则装置在步骤1011中维持所期望的压力，并且处理通过这些步骤循环直到饮品被选择。当饮品被选择时，处理移到步骤1020，所述步骤确定用于选定的饮品的压力。在许多可能的方式中，可通过数据库查找找到这个压力，所述压力可通过消费者在分配饮品时，或任何数目的其他方式输入。一旦已在步骤1020中找到用于饮品的压力，处理移动到步骤1030。
123.步骤1030检查桶中和dcc中的压力。如果桶中的压力高于所期望的饮品中要求的，则在步骤1031中排放膨胀罐中的压力。如果压力较低，则在步骤1032中通过填充操作添加压力。在步骤1031和 1032结束时，处理移到步骤1090。然而，如果压力在步骤1030中已处于所期望的压力处，则处理移到步骤1090，其中在正确压力处的饮品被分配。
124.处理1000可应用于具有单个桶，或具有多于一个桶的冷冻饮料分配器。在许多可能的实施方式中的一个中，单个冷冻桶218可与单个dcc相关联。如前文所述，待分配的饮料将基于诸如冷冻腔室中的饮料的组成(汽水用糖浆、fcb糖浆、果汁、咖啡等，水和气体介质)和压力的因素。因为与相同配料一起使用的不同压力可生产具有不同特性的饮料，所以一个实施方式可包括加入不同桶中的相同配料，其中每个桶的压力通过不同的dcc控制。在又一个实施方式中，可将不同的配料加入不同的桶中，但是桶通过单个dcc调节。
125.在一个实施方式中，基于用户的选择来生产饮料的设备可具有小冷冻桶，使得可迅速地且有效地做出压力变化。在那种情况下，冷冻桶可与类似小大小的膨胀腔室相关联。申请人已注意到，如果活动充气系统的体积是小的，和/或如果控制器不够快速，则排放和填充周期的序列可振荡(oscillate)。用来对抗这个振荡并用来将设备带回到有效操作状态中的一个方法可为单独地，或与本文所描述的其他处理相结合地限制排放和填充螺线管的启动时间。在一个示例性实施方式中，将填充螺线管限制于为仅短时间启动可并不将膨胀腔室完全加压到所需要的压力。虽然这可防止控制器启动排放螺线管，但冷冻桶可能并未处于最佳压力处。申请人在将200毫秒和150毫秒的时间使用于这个操作方面已取得成功。在这种情况下，可利用本文所描述的处理来使设备稳定。可启动类似于处理800的处理以扩大填充压力范围以适应当前桶压力。从那个起始点，填充压力范围可渐进地变窄，直到系统回到正常工作条件内。
126.在设想的实施方式中，也可通过具有带有可变工作周期的排放和填充螺线管来解决问题，而不是利用具有固定孔口大小的仅在断开/ 接通周期中致动的螺线管。
127.在另一方向上，螺线管的智能控制可在节省资源同时延长螺线管的使用寿命方面为有用的。在本文所公开的本实用新型的许多实施方式中的一个中，控制器也许能够通过知道何时可使用装置来延长螺线管的使用寿命。许多可能的中的一个实施方式可见于图11中。
128.处理1100可在冷冻饮料分配装置在商店中的情形下为有用的，所述冷冻饮料分配装置仅对于日间的某些小时打开，但是连续地处于接通中。在机器的所有人可能不想在晚上丢弃未用的产品，并且每天早上以新鲜配料重新开始的情况下，这可为最优的。相反，装置可整夜处于接通中并且当商店打开时将具有准备分配的冷冻碳酸饮料。然而，将桶中的压力维持在前面提到的最优压力范围内可比在压力范围将被扩大到可接受范围的程度的情况下更频繁地启动排放和填充螺线管。因此，以这类条件下智能地控制螺线管可进一步延长它们的使用寿命预期。
129.处理1100示为贯穿装置的正常运行时间连续地运行。本领域技术人员可在不脱离
图11中或本文其他地方所公开的本实用新型的情况下找到利用和部署体现在本文中的概念的其他方式。当打开装置时，处理1100开始1101。在步骤1110中初始化变量和计时器。这可包括知道商店何时将要打开或关闭，或装置的所有人认为装置在哪些时间将经历非常低的使用率。这可由所有人通过若干输入处理中的任一个输入，所述输入处理包括但不限于计算机接口、触摸板、键盘，或其他手段。用白话说，这些时间可被指定为工作小时和非工作小时。在工作小时期间，将预期装置在最优条件下并且无延迟地输送冷冻碳酸饮料。因此，压力应维持在先前所描述的最优压力范围内。然而，当商店关闭时，描述为非工作小时，桶中的冷冻碳酸饮料不需要被维持在最优压力条件处，而是可被保持在可接受压力范围内，因为在那些小时期间不期望分配饮品。
130.处理然后移到步骤1120，其中装置确定时刻和星期几。这也可通过许多方法进行，所述方法诸如但不限于具有网络连接的装置，其中所述装置可获得时间，装置具有可由所有人设定的内部时钟，装置通过无线电信号或其他方法获得时间。处理然后移动到步骤1130，其中装置将时刻和星期几与已知工作小时和非工作小时进行比较。如果确定时刻和星期几在限定的工作小时内，则处理移动到步骤1140 和1160，所述步骤将压力保持在最优填充和排放范围内，并且处理循环返回到步骤1120。然而，如果步骤1130确定时刻和星期几在非工作小时内，则处理移动到步骤1150和1160，所述步骤将使填充和排放压力范围扩大到其最广泛设置。在这些设置处，螺线管将被使用得少得多，这将处长所述螺线管的预期寿命。
131.也可以其他方式利用在这个处理1100中公开的概念。在许多可能的实施方式中的一个中，冷冻饮料装置可使最后分配饮品时的计时器开始，并且利用那个计时器来确定冷冻饮料装置是否应扩大其压力范围。在这个实施方式的设想应用中，如果在一些时间，可能15分钟内没有饮品被分配，则机器可选择扩大其排放和填充压力范围，意图当饮品被请求时，机器可快速使所述排放和填充压力范围变窄。
132.在另一个实施方式中，冷冻饮料分配器可能能够确定人是否在附近。如果没有人在附近，则很可能没有饮品将被分配，并且可扩大填充和排放压力范围，使得不太频繁地使用螺线管。然而，如果人在附近，则压力范围应变窄到最优压力范围内，期望在人将请求一个冷冻饮料的可能事件中，冷冻饮料分配机器应立即准备以最优条件下分配冷冻饮料。饮料分配器可通过许多方法获取人在附近的知识，所述方法包括但不限于运动传感器、红外探测器，或得自处理已知为安全摄像机的视频传送的信号。在一个设想的实施方式中，冷冻饮料分配器可将压力保持在最广泛可接受范围内，但如果安全摄像机的处理指示至少一个人正在朝向饮料分配装置移动，则使压力范围变窄到最优压力范围。
133.在又一个设想的实施方式中，冷冻饮料分配器可能能够启发式地从相对不活动的小时确定活动小时。在这种情况下，冷冻饮料机可能能够维持与时刻、星期几、一年中的日历天，或可能即使假日相关联的活动的记录。用于这个处理的活动可通过追踪饮品的销售来获得，包括但不限于分配阀的启动、监视桶中的溶液填充，或通过接收销售数据。在构建关联分析的充分基础之后，装置将能够推断活动并且此后将使其自身为其将预期消费者想要冷冻饮料时的时间做准备。在一个设想的实施方式中，活动的记录、处理，和启发式技术全部可在冷冻饮料机上。在另一个设想的实施方式中，这些中的某些部分可保留在远程装置上或在远程装置上处理，并且与类似或不同地理区域中的许多冷冻饮料机共享。
134.可通过本文所公开的本实用新型使得能实现可延长螺线管的使用寿命的另一组情况。在一些情况下，在制造处理期间，已无意中不正确地连接用于排放和填充螺线管的电气连接，从而导致控制器16 上的排放螺线管输入连接到填充螺线管，并且控制器16上的填充螺线管输入连接到排放螺线管。另外，在正在执行维护的一些情况下，当重新组装冷冻饮料机时，技术人员已做出相同错误。未被发现的这些错误可导致排放螺线管在填充处理期间启动，并且填充螺线管在排放处理期间启动。然而，可运行处理1200以确定这个错误是否已发生，并且如果这样，则可在控制器中的软件中修正错误，而不是通过物理上重新连接电气连接。图12描绘这样的处理1200。
135.这个处理1200可临近于冷冻饮料分配器的初始化而运行，或其可在冷冻饮料分配器的正常运行时间期间的任何时间运行。处理将开始1201，并且处理将在步骤1202中继续，步骤1202将排放和填充螺线管关闭。步骤1203确定压力是否为稳定的。这可通过确保冷冻周期和除霜周期两者都不运行并且不存在立即压力变化来执行。其他因素也可使系统不稳定，诸如系统中的泄漏，并且在这个步骤之前进行检查。如果使系统不稳定的情况中的任一个存在，则处理移动到步骤1250，所述步骤通过使处理移动到步骤1290来终止测试。在这组情况下，适当的是显示警报或采取一些步骤来通知操作者或技术人员。
136.返回到步骤1203，如果系统是稳定的，处理移动到步骤1205，所述步骤测量dcc中的压力。处理然后移动到步骤1206、1207，和 1208，这允许一些气体介质进入桶。在正常环境下，这应增加压力。处理然后移动到步骤1210，所述步骤将先前测量的压力与允许气体介质进入膨胀罐之后的压力进行比较。如果压力已经如预期增加，则处理移动到步骤1260，所述步骤证实螺线管电气连接没有调换，并且然后处理在步骤1290处终止。
137.返回到步骤1210，如果压力没有增加，则处理移动到步骤1215。在这里，类似于步骤1205，测量dcc中的压力。执行步骤1216、1217，和1218，所述步骤短时间地启动排放螺线管。在正常环境下，这应减少压力。处理然后移动到步骤1220，所述步骤将先前测量的压力与允许气体介质退出膨胀罐之后的压力进行比较。如果压力已经如预期减少，则处理移动到步骤1270，所述步骤证实螺线管电气连接没有调换，并且然后处理在步骤1290处终止。
138.返回到步骤1220，如果压力没有如预期减少，则处理移动到步骤1280，其中确定螺线管电气连接已被无意中调换。连接输入然后可通过软件重新指派，因此控制器16适当地控制排放和填充螺线管。
139.本领域技术人员将能够在不脱离所公开实用新型的精神的情况下利用本文所公开的概念的这个和类似实施方式。
140.可通过本文所公开的本实用新型使得能实现可延长螺线管的使用寿命的另一组情况。控制器可检测系统中的故障或错误，并且以低于正常频率智能地使用螺线管，直到错误或故障已被修正。在本文所公开的实用新型概念的一个实施方式中，问题可为气体介质的外部供应可为临时性不可用的。在这个气体介质可为二氧化碳的情况下，这可能是因为气缸已排空并且需要替换。在一些现有技术装置中，螺线管可继续被启动，徒劳地尝试使压力恢复到所需要的水平。螺线管的这个继续启动可过度地缩短螺线管的寿命预期。
141.发明人已设计用以检测错误和故障条件并智能地利用螺线管来延伸它们的使用寿命的方法。一个实施方式可见于图13中的处理 1300中。在这个实施方式中，如果填充或排放操作在若干次数内是不成功的，则将较少地做出未来尝试。
142.处理1300开始1301，其中初始化变量和计时器，并且然后处理移动到步骤1310，所述步骤确定最后的填充或排放操作是否为成功的。如果最后的填充或排放操作是成功的，则处理移动到步骤1350，所述步骤将继续将正常或默认频率利用于填充和排放操作。正常或默认填充和排放操作通常与调节在最优压力范围内以及在可接受压力范围内的dcc和桶中的压力的处理相关联，如在本实用新型中已描述的。一旦已处理步骤1350，操作在步骤1390处终止。
143.返回到步骤1310，如果先前填充或排放操作为不成功的，则处理移动到步骤1320。如前文所描述，当外部气体介质为不可利用的，诸如变空的二氧化碳的气缸时，可发生不成功的填充操作。本领域技术人员可设想其他类型的排放或填充故障。步骤1320将维持排放或填充操作的相继故障的数目的读数器。一旦那个数目达到预定值，处理将移动到步骤1330。直到读数器达到那个数目，处理将在步骤1390 处终止，但将在下一个排放或填充周期的结束处重新开始。
144.如果相继不成功的填充或排放尝试的数目达到预定限制，则处理将移动到步骤1330和1340。在这些步骤中，将做出决策以将填充或排放操作的相继尝试延迟预定量的时间，但不超过最大限度。
145.作为这种情况的一个实例，如果使用于活动充气的气体介质气缸在冷冻饮料分配器仍然操作时排空，则填充处理将为不成功的。在正常条件下，可每分钟一次地尝试填充处理。如果任其而不检查，操作频率要不利地影响填充螺线管的寿命。然而，在本文所描述的处理 1300的情况下，一旦填充处理已出故障5次，尝试之间的时间可后退到每5分钟一次。另外，在5个相继出故障尝试之后，尝试之间的时间可后退到每10分钟一次。这个迭代可继续，直到达到最大后退计时器。一旦新气缸被附接并投入使用，填充操作将为成功的，并且后退时间延迟将以用于这个操作的正常时间频率替换。
146.为了将所有这些总结成观点，在稳定的冷冻饮料机中，方法500 和600将桶的压力维持在其所期望的规格内。在冷冻周期、除霜周期，或饮品的分配的预期情况下，方法500和600可能能够继续机器的操作而不使填充或排放参数扩大或变窄。然而，如果向机器呈现一些出乎意料的条件，诸如在解冻桶时，在非常短的时间段内分配许多饮品，则控制器可扩大填充压力范围，排放压力范围，或同时扩大两者。可选地，本文所描述的控制可延长尝试之间的时间或以其他方式采取措施来延长各种部件的使用寿命。当情况安定时，控制器将评估并且将采取适当的动作来使机器回到稳定状态，其中机器可在最优状况处立即分配饮品。使填充和排放条件扩大和变窄将允许螺线管维持桶内的可接受产品，同时延长填充和排放螺线管的寿命。本文所描述的其他机制将也用来延长冷冻饮料分配机器中的各种部件的寿命。
147.可在不脱离申请人的实用新型的精神的情况下利用以上所描述的本实用新型的一个或更多个方面的其他和进一步实施方式。此外，系统的制造和组装方法的各种方法和实施方式以及位置规格可彼此相结合地被包括来产生所公开方法和实施方式的变化。单数元件的论述可包括复数元件，并且反之亦然。
148.步骤的次序可以各种顺序发生，除非另有特定限制。本文所描述的各种步骤可与其他步骤组合，插入所述步骤之间，且/或分裂成多个步骤。类似地，元件已在功能上加以描述并且可体现为分离部件或可组合成具有多个功能的部件。
149.已在已描述的本实用新型的优选和其他实施方式而不是每个实施方式的上下文中描述了本实用新型。对所描述实施方式的明显修改和变更对于本领域普通技术人员来是可利用的。所公开和未公开的实施方式不意图限制或约束由申请人设想的本实用新型的范围或适用性，但是相反，与专利法一致，申请人意图充分地保护在以下权利要求书的等效物的范畴或范围内的所有这类修改和改进。