DISPOSITIVO DE CALENTAMIENTO CON UN TERMO-BLOQUE INTEGRADO PARA UNA MÁQUINA DE PREPARACIÓN DE BEBIDAS.

Dispositivo de calentamiento en línea (1, 2, 3, 4) para una máquina de preparación de alimentos líquidos o bebidas,

en dicha máquina el líquido circula a través de dicho dispositivo de calentamiento y posteriormente se guía a una cámara de elaboración, tal como un alojamiento de cápsula o monodosis, para elaborar un ingrediente alimenticio o de bebida, en concreto un ingrediente suministrado dentro de una cápsula o monodosis en la cámara de elaboración, comprendiendo dicho dispositivo de calentamiento: - un termo- bloque con una masa metálica (1) que incorpora una entrada, una salida y una cámara de calentamiento que se extiende entre ambas, para formar un paso para guiar dicho líquido circulante entre dicha masa, estando dispuesta la masa para acumular calor y para suministrar calor a dicho líquido; y - uno o más componentes eléctricos, tales como sensores (70), fusibles térmicos (75) y / o componentes de alimentación eléctrica (60), que están solidariamente sujetos sobre o dentro del termo- bloque y que están conectados a una placa de circuito impreso (4) y / o un impreso flexible (4') dispuesto para controlar dicho termobloque y opcionalmente funciones adicionales de la máquina de preparación de alimentos líquidos o bebidas, caracterizado por el hecho de que uno o más de estos componentes eléctricos están conectados eléctricamente de forma solidaria a dicha placa de circuito impreso y / o impreso flexible, en concreto a través de pasadores rígidos de conexión (11, 51, 61, 73) o láminas o elementos rígidos de clavija (11, 51) y zócalo (80, 71).

Campo de la invención

La presente invención se refiere a un dispositivo de calentamiento con un termo-bloque integrado para el calentamiento de un líquido en una máquina de preparación de un alimento líquido o una bebida.

Antecedentes de la técnica

Son conocidas desde hace años las máquinas de preparación de alimentos líquidos y bebidas.

Por ejemplo, el documento americano US 5,823,236 divulga un elaborador de café y un dispensador de agua caliente con un depósito de agua para elaborar, con un pre-calentador y un hervidor de elaboración para hervir el agua pre-calentada y un depósito de agua caliente con un calentador de agua caliente. Los depósitos se calientan en serie, suministrando energía únicamente a un solo calentador a la vez. Los diversos calentadores están conectados a un controlador electrónico para regular el agua de elaboración, el nivel y la temperatura, que está situado debajo del depósito y está protegido por un revestimiento termoplástico. Los calentadores están compuestos por un cable eléctrico de resistencia y están vinculados a un interruptor de seguridad. La interconexión electrónica dentro del elaborador se logra mediante un cable plano con cables individuales que soportan conectores terminales. El documento americano US 2007/0044664 divulga una máquina automática de café con un hervidor dentro del cual se bombea el agua fría y posteriormente se calienta para elaborar café. Las conexiones del calentador del hervidor, los sensores, el caudalímetro, y la bomba, con un circuito de control, se divulgan esquemáticamente. El hervidor incluye un par de de fusibles térmicos para desconectar el calentador en caso de sobrecalentamiento. El documento WO01/60221 divulga un hervidor vinculado a una sonda que se extiende entre una parte inferior y una parte superior del hervidor y con un sensor capacitivo para detectar el nivel de agua en el hervidor, estando directamente soldado el sensor capacitivo sobre una placa de circuito impreso.

Diferentes campos de la tecnología pueden usar calentadores, caudalímetros y sensores y fusibles térmicos, por ejemplo para dispensar un fluido viscoso, particularmente loción corporal, como se divulga en el documento WO 99/51947.

El documento americano US 5,943,472 divulga un sistema de circulación de agua entre un depósito de agua y una cámara de distribución de agua caliente o vapor de una máquina de expreso. El sistema de circulación incluye una válvula, un tubo metálico de calentamiento y una bomba que están conectados entre sí y al depósito a través de diferentes mangueras de silicona, las cuales están unidas usando casquillos de sujeción.

El documento EP 1 646 305 divulga una máquina de preparación de bebidas con un dispositivo de calentamiento que calienta el agua circulante, la cual se suministra posteriormente a la entrada de una unidad de elaboración. La unidad de elaboración está dispuesta para hacer pasar agua calentada a una cápsula que contiene un ingrediente de bebida para su elaboración. La unidad de elaboración tiene una cámara delimitada por una primera parte y una segunda parte movible respecto a la primera parte y una guía para el posicionamiento de una cápsula en una posición intermedia entre la primera y segunda partes antes de mover la primera y segunda partes juntas desde una configuración abierta a una cerrada de la unidad de elaboración.

Son también bien conocidos los calentadores en línea para calentar líquido circulante, en concreto agua y están divulgados por ejemplo en los documentos CH 593 044, DE 103 22 034, DE 197 32 414, DE 197 37 694, EP 0 485 211, FR 2 799 630, US 4,242,568, US 4,595,131, US 5,019,690, US 5,392,694, US 5,943,472, US 6,393,967, US 6,889,598, US 7,286,752, WO 01/54551, US 2003/0066431 y WO 2004/006742.

Más concretamente, los documentos CH 593 044 y US 4,242,568 divulgan una máquina de café con un calentador de termo-bloque en línea con una masa metálica con una pieza fundida resistiva y de calentamiento por cable en la masa y con un conducto para la circulación de agua a calentar.

El documento EP 0 485 211 divulga un calentador para un calentador de agua, ducha, máquina lavadora, lavavajillas

o un hervidor para teteras. El calentador incluye una vasija para calentar líquido, y un elemento de calentamiento eléctrico que está dispuesto para calentar una porción de la vasija. El elemento de calentamiento incorpora un circuito de calentamiento de resistencia de película gruesa con un fusible térmico incluido en la película gruesa. El documento incluye además un regulador de corriente del tipo triodo de corriente alterna montado directamente sobre el elemento de calentamiento, que actúa sobre un disipador de calor para este triodo de corriente alterna. También se divulga la presencia de un termistor, un sensor de temperatura, formado sobre la película gruesa, un fusible térmico, una válvula de control de flujo para regular continuamente el caudal a través del calentador, un control de flujo y un control de temperatura. Estos componentes eléctricos están conectados a una unidad de control que puede ser remota o formar parte de la capa dieléctrica de la película gruesa en una posición cercana a la tubería de entrada, donde el sustrato metálico del calentador se mantiene frío mediante el agua fría entrante. Se divulgan ideas similares en los documentos DE 103 22 034, DE 197 32 414 y DE 197 37 694. Unos calentadores tubulares en línea para dispositivos de preparación de bebidas se divulgan en los documentos WO 01/54551, WO 2004/006742 y US 7,286,752.

El documento US 6,889,598 divulga un dispositivo de bebidas conteniendo un líquido y con un aparato operativo para calentar, enfriar, agitar, batir, bombear o producir espuma del líquido o moler un ingrediente, estando alimentado el aparato operativo a través de un interruptor electrónico tal como un triodo de corriente alterna, que se enfría al estar en una relación de calor pasante con el líquido para así evacuar el calor producido por el interruptor al líquido, en concreto a través de la base de un depósito de calentamiento de líquido hecho de acero o aluminio, y opcionalmente con un radiador.

Además, el documento US 5,019,690 divulga un dispensador de agua hirviente que tiene un calentador de resistencia, alimentado a través de un interruptor triodo de corriente alterna conectado a través de cables a un módulo de control y montado sobre la base del dispensador del depósito de agua para evacuar el calor generado en el interruptor triodo de corriente alterna a través del agua.

El documento US 4,595,131 divulga una máquina de preparación de bebidas con un depósito de calentamiento de agua que está conectado eléctricamente a una placa de circuito impreso a través de una serie de cables que conducen a un calentador controlado termoestáticamente y una sonda termistor en el depósito. El documento EP 1 610 596 divulga un sistema de evacuación de calor para una placa de circuito impreso que incluye láminas de material térmicamente muy conductivo, extendiéndose a una barra térmicamente conductiva situada en y a lo largo de un borde de la placa de circuito impreso para la disipación de calor generado por la placa de circuito impreso.

El documento FR 2 799 630 divulga una máquina expreso con un depósito de agua fría conectado a una unidad de elaboración a través de una bomba y un termo-bloque. El termo-bloque incluye un sensor de temperatura y un calentador eléctrico. El sensor de temperatura y el calentador están conectados a una placa de circuito impreso con un controlador, pasando la corriente eléctrica al calentador a través de un triodo de corriente alterna situado sobre la placa de circuito impreso y controlado por el controlador.

El documento EP 0 387 515 divulga una cafetera de avión con un circuito fluido conectable a un suministro externo de agua a través de un conector de suministro de agua posterior. El circuito fluido incluye el conector de suministro de agua, un calentador posterior en línea y una boquilla superior de elaboración de café que están en comunicación fluida a través de una tubería flexible. El calentador tiene tres tubos de calentamiento sucesivos, cada uno con un elemento de calentamiento central y alargado, unos conectores acampanados de entrada y de salida para conectar las tuberías flexibles sobre los mismos. El calentador incluye además un primer sensor de temperatura, un sensor de temperatura de apoyo y un sensor de agua. Los elementos de calentamiento y los sensores están todos conectados... [Seguir leyendo]

1. Dispositivo de calentamiento en línea (1, 2, 3, 4) para una máquina de preparación de alimentos líquidos o bebidas, en dicha máquina el líquido circula a través de dicho dispositivo de calentamiento y posteriormente se guía a una cámara de elaboración, tal como un alojamiento de cápsula o monodosis, para elaborar un ingrediente alimenticio o de bebida, en concreto un ingrediente suministrado dentro de una cápsula o monodosis en la cámara de elaboración, comprendiendo dicho dispositivo de calentamiento:

- un termo-bloque con una masa metálica (1) que incorpora una entrada, una salida y una cámara de calentamiento que se extiende entre ambas, para formar un paso para guiar dicho líquido circulante entre dicha masa, estando dispuesta la masa para acumular calor y para suministrar calor a dicho líquido; y -uno o más componentes eléctricos, tales como sensores (70), fusibles térmicos (75) y / o componentes de alimentación eléctrica (60), que están solidariamente sujetos sobre o dentro del termo-bloque y que están conectados a una placa de circuito impreso (4) y / o un impreso flexible (4') dispuesto para controlar dicho termo-bloque y opcionalmente funciones adicionales de la máquina de preparación de alimentos líquidos o bebidas,

caracterizado por el hecho de que uno o más de estos componentes eléctricos están conectados eléctricamente de forma solidaria a dicha placa de circuito impreso y / o impreso flexible, en concreto a través de pasadores rígidos de conexión (11, 51, 61, 73) o láminas o elementos rígidos de clavija (11, 51) y zócalo (80, 71).

2. El dispositivo de la reivindicación 1, en el que uno o más componentes eléctricos están sujetos sobre o en la masa metálica y se escogen a partir de sensores de temperatura, fusibles térmicos, caudalímetros, calentadores de resistencia, amperímetros y reguladores de alimentación eléctrica.

3. El dispositivo de la reivindicación 1 o 2, en el que un componente eléctrico se sujeta en una cavidad de la masa metálica, opcionalmente el componente está sujeto en la cavidad por medio de un elemento elástico de empuje en la cavidad o la cavidad forma un zócalo para una clavija comprendiendo el componente.

4. El dispositivo de cualquier reivindicación anterior, en el que dichos uno o más componentes eléctricos comprenden un componente de alimentación eléctrica, tal como un calentador de resistencia y / o un interruptor de alimentación eléctrica, que está conectado solidariamente a través de un pasador rígido de alimentación eléctrica y un conector rígido de alimentación eléctrica que tiene un zócalo para alojar al pasador rígido eléctrico, siendo el conector rígido elástico, en concreto compuesto por una o más láminas elásticas, para permitir desplazamientos del zócalo para auto-posicionar el zócalo sobre el pasador y sujetar el contacto eléctrico entre el pasador y el conector.

5. El dispositivo de cualquier reivindicación anterior, que comprende una placa de circuito impreso contenida en una carcasa hermética y / o aislada térmica y eléctricamente, tal como una carcasa de plástico, que está conectada mecánicamente al termo-bloque, en concreto a través de cierres a presión, y que tiene una o más aberturas para el paso de conectores eléctricos para conectar a la placa de circuito impreso dichos uno o más componentes eléctricos que están sujetos solidariamente sobre o en el termo-bloque.

6. El dispositivo de cualquier reivindicación anterior, que comprende un impreso flexible sujeto a una superficie del termo-bloque, en concreto el impreso flexible tiene: un lado interior orientado al termo-bloque y que incorpora un calentador de resistencia en forma de una lámina de calentamiento; y un lado exterior al cual uno o más componentes eléctricos están opcionalmente sujetos solidariamente.

7. El dispositivo de cualquier reivindicación anterior, en el que dicha placa de circuito impreso y / o impreso flexible está dispuesta para controlar el termo-bloque y opcionalmente funciones adicionales, tales como una bomba o una interfaz eléctrica, de una máquina de preparación de alimentos líquidos o bebidas.

8. El dispositivo de cualquier reivindicación anterior, en el que la cámara de calentamiento de la masa metálica es alargada a lo largo de una dirección del flujo de líquido a través de la masa, comprendiendo opcionalmente la cámara de calentamiento una porción superior de flujo seguida por una porción descendente de flujo, que tienen una sección transversal estrechada para favorecer un incremento de la velocidad del líquido a lo largo de las porciones superior y descendente de flujo para impedir una acumulación de burbujas en la porción superior de flujo.

9. Máquina de preparación de alimentos líquidos o bebidas comprendiendo:

- una cámara de elaboración, tal como una carcasa de cápsula o monodosis, para elaborar un ingrediente alimenticio o de bebida, en concreto un ingrediente suministrado dentro de una cápsula o monodosis dentro de la cámara de elaboración, al hacer circular un líquido calentado a través de la misma; y -un dispositivo de calentamiento en línea (1, 2, 3, 4), como se define en cualquier reivindicación anterior, comprendiendo dicho termo-bloque con dicha masa metálica (1) para calentar y suministrar líquido circulante a la cámara de elaboración.

10. La máquina de la reivindicación 9, en la que la entrada, la salida y la cámara de calentamiento de la masa metálica, conforman juntas un paso rígido, en concreto un paso rígido de flujo libre, para guiar dicho líquido circulante a través de dicha masa.

11. La máquina de la reivindicación 9 o 10, en la que el termo-bloque comprende una parte curso arriba de la cámara de elaboración, estando formada la parte curso arriba por o anclada solidariamente en dicha masa metálica de manera que el paso rígido de la masa metálica se extiende dentro de la cámara de elaboración.

12. La máquina de la reivindicación 11, que comprende una parte curso abajo con una salida de alimento líquido o bebida y coopera con la parte curso arriba para formar la cámara de elaboración, la parte curso abajo y la parte curso arriba siendo opcionalmente movibles por separado y movibles juntas para el suministro dentro de la cámara de elaboración y la evacuación desde la cámara de elaboración de dicho ingrediente.

13. La máquina de la reivindicación 12, en la cual: la parte curso arriba y la masa metálica son fijas, siendo la parte curso abajo movible hacia y desde la parte curso arriba; o la parte curso arriba y la masa metálica son movibles en bloque hacia y desde la parte curso abajo, siendo la parte curso abajo fija o movible.

14. Máquina de preparación de alimentos líquidos o bebidas como se define en una cualquiera de las reivindicaciones 9 a 13, que comprende:

- un circuito de suministro eléctrico (57) conectable a una fuente de alimentación; -un calentador (1) alimentado por el circuito de suministro eléctrico; y -un dispositivo fusible térmico (200) en comunicación térmica con el calentador y vinculado con el circuito de suministro eléctrico, estando dispuesto el dispositivo fusible para interrumpir el circuito de suministro eléctrico desde dicha fuente de alimentación si el calentador supera una temperatura límite,

en la que el dispositivo fusible térmico (200) es reversible y comprende un interruptor (205) para interrumpir automáticamente el circuito de suministro eléctrico si el calentador supera dicha temperatura límite, siendo accionable el interruptor por un usuario para cerrar el circuito de suministro eléctrico si el calentador tiene una temperatura que ha bajado de dicha temperatura límite, comprendiendo el dispositivo fusible un accionador (201) que está dispuesto para hacer salir un pasador, vástago o pistón (202) contra el interruptor de usuario si dicha temperatura límite se supera por parte del calentador para así accionar el interruptor de usuario y abrir el circuito (57).

15. La máquina de la reivindicación 14, en la que el dispositivo fusible (200) tiene:

- un accionador (201) que comprende un componente termo-mecánico que está en comunicación térmica con el calentador (1) y que acciona mecánicamente el interruptor de usuario (205) para abrir el circuito de suministro eléctrico (57) si el calentador supera la temperatura límite, comprendiendo el componente termo-mecánico en concreto un elemento con memoria de forma o un elemento bimetal; y / o

- un sensor de seguridad eléctrico de temperatura (203) en comunicación térmica con el calentador (1) y un accionador electromecánico (201') que acciona el interruptor de usuario (205) para abrir el circuito de suministro eléctrico (57) si el sensor de seguridad (203) se expone a una temperatura generada por el calentador que supere la temperatura límite.