DISPOSITIVO PARA PREPARAR AGUA CALIENTE Y MÁQUINA DE CAFÉ PROVISTA DE TAL DISPOSITIVO.

Un dispositivo (30) para preparar agua caliente, provisto de una bomba de presión (34) con una tubería de suministro (33) para suministrar agua relativamente fría a la bomba de presión y una salida (35) conectada a una tubería de calentamiento (37,

38) que está en contacto intercambiante del calor con un cuerpo de calentamiento, con una salida en el tubo de calentamiento (37, 38), y un soporte del café (42), conectado al tubo de calentamiento (37, 38), para acomodar un lecho de café (43), donde el cuerpo de calentamiento comprende un depósito (36) que está conectado abiertamente al ambiente, con un elemento de calentamiento (40) y agua en el depósito como medio de intercambio del calor, un depósito de agua fría (31) que está en comunicación abierta con los alrededores estando conectado a la entrada de la bomba de presión (34), caracterizado por el hecho de que una tubería de desvío (54) conecta la entrada (57') y salida (35) de la bomba de presión (34) la una a la otra, con una válvula accionada por presión (56) en la tubería de desvío, un caudalímetro (52) siendo incorporado en un conducto entre el depósito de agua fría (31) y la bomba a presión (34), siendo conectada una salida de la señal del caudalímetro a un dispositivo de regulación (55) para la operación de la bomba de presión (34), en donde la entrada de la bomba a presión (34) está en comunicación fluida abierta con el depósito de agua fría (31) mediante el caudalímetro (52), en donde el depósito (36) está conectado con una tubería de suministro de agua (46) y con una tubería de entrega de agua caliente (47) para entregar agua caliente del depósito, comprendiendo la salida una válvula de salida accionada eléctricamente (39), un dispositivo de entrega accionado eléctricamente (48) que está incorporado en la tubería de entrega de agua caliente (47), el dispositivo de regulación (55) estando conectado a la válvula de salida eléctricamente accionada (39) y al dispositivo de entrega (48) para su operación, y donde el dispositivo de regulación (55) está conectado a una unidad de selección accionada por el usuario (60) para seleccionar la operación de la válvula de salida (39) o del dispositivo de entrega (48) en la tubería de entrega de agua caliente (47)

Dispositivo para preparar agua caliente y máquina de café provista de tal dispositivo.

La invención se refiere a un dispositivo para preparar agua caliente provisto de una bomba de presión con una tubería de suministro para suministrar agua relativamente fría a la bomba de presión y una salida conectada a una tubería de calentamiento, que está en contacto intercambiante del calor con un cuerpo de calentamiento, con una válvula de salida en la tubería de calentamiento y un soporte de café, conectado al tubo de calentamiento, para acomodar un lecho de café, por lo cual el cuerpo de calentamiento comprende una reserva que está conectada abiertamente al ambiente, con un elemento de calentamiento y agua en la reserva como medio de intercambio del calor.

Tal dispositivo es conocido, por ejemplo, en una máquina de expreso que se describe en US-5,498,757. En tal unidad, el extracto de café es obtenido forzando agua no hervida a una temperatura de aproximadamente 85ºC a 105ºC a través de un lecho de café molido a una presión de aproximadamente 10 bar, como resultado de lo cual los requeridos sabores y sustancias aromáticas acaban en el agua. De esta manera entre 25 ml y 130 ml de extracto de café se producen con aproximadamente 15 g de café molido.

Cuando se prepara café, es usado un aparato especialmente diseñado que más o menos, lleva a cabo el procedimiento de producción de café automáticamente. En la mayoría de estos aparatos el agua fría es presurizada con una bomba, a fin de entonces ser pasada a través de un elemento de calentamiento donde es calentada a la temperatura requerida. La presión requerida es conseguida presionando el lecho de café molido a una masa más o menos compacta que restringe el flujo de agua a través de ella, consiguiendo así una acumulación de presión.

A fin de reducir la presión después del proceso de producción de café, el flujo de agua es llevado a una salida abierta después de lo cual el agua restante se dirige generalmente a un drenaje.

El drenaje de agua todavía restante en el sistema también previene que hierva esta agua restante como resultado del sobrecalentamiento y producción de vapor, o la expansión del agua fría aún presente, que en ambos casos podría llevar a un incremento inaceptable en la presión como resultado de lo que podrían ocurrir daños en el sistema. La desventaja de drenar el agua caliente es, no obstante, que el conocido sistema no es eficaz en cuanto al uso de agua caliente. Además, un drenaje especial tiene que ser aplicado que se conecta bien a un drenaje de agua central, o tiene que recoger el agua en un depósito que entonces se debe vaciar regularmente.

Como el conocido tubo de calentamiento está en contacto por intercambio del calor con el agua en el depósito que está abierto a la atmósfera, por ejemplo por el paso de la tubería de calentamiento a través del depósito, la temperatura del agua en la tubería de calentamiento nunca puede ser superior al punto de hervor del agua. De esta manera se previenen la formación indeseable de vapor y acumulación de presión en la tubería de calentamiento.

Al hacer café, la bomba de presión debe forzar el agua presurizada a través de la tubería de calentamiento al lecho de café. Dimensionando correctamente la tubería de calentamiento, se alcanza la temperatura correcta. Al cerrar la válvula de dispensación, la presión en la sección aguas abajo de la válvula de dispensación es equivalente a la presión atmosférica.

Un inconveniente del conocido dispositivo es que la bomba está conectada mediante una válvula de exceso de presión al intercambiador térmico. Cuando la presión en la tubería aguas arriba del intercambiador térmico incrementa, esta válvula de exceso de presión libera agua a los alrededores. Se requieren dispositivos por separado para recoger esta agua, lo que hace el conocido dispositivo relativamente complejo. Además, en el caso de un exceso de presión, tiene lugar una pérdida de agua, como resultado de lo cual ocurren pérdidas innecesarias de energía.

Es por tanto, un objetivo de la invención proporcionar un dispositivo para prepara agua caliente que es de baja complejidad. Otro objetivo más de la invención es proporcionar un dispositivo para preparar agua caliente en el que un dispositivo de seguridad de exceso de presión está incorporado que limita la pérdida de energía. Otro objetivo es proporcionar un dispositivo que es relativamente compacto.

A este fin, un dispositivo de conformidad con la invención es definido, como en la reivindicación 1.

Aplicando una línea de derivación paralela a la bomba de presión, en el caso de incrementar fuertemente la presión, el agua se puede suministrar al lado de succión de la bomba, el lado de succión de la cual está conectado a la atmósfera mediante el depósito. De esta manera, en el caso de un exceso de presión, no es necesario retirar externamente agua del dispositivo, de modo que no son necesarias ningunas provisiones adicionales para la recogida de agua o drenaje. Como resultado de esto, el dispositivo se puede diseñar de forma relativamente sencilla. En adición, en el caso de un exceso de presión el agua caliente fluirá al lado de baja presión de la bomba y en el siguiente ciclo de entrega se devolverá por la bomba al intercambiador térmico, preservando la calor contenida. De esta manera el dispositivo de conformidad con la invención se puede diseñar para poder ahorrar relativamente energía. Como la tubería de calentamiento no tiene una válvula de exceso de presión adicional entre la bomba y el intercambiador térmico, esta tubería se puede diseñar para ser relativamente corta y la bomba se puede colocar relativamente cerca de la tubería de calentamiento, de modo que se obtiene un dispositivo compacto.

El depósito está conectado a una tubería de suministro de agua y a una tubería de entrega de agua caliente para suministrar agua caliente del depósito. El agua caliente en el depósito puede en adición a intercambio térmico ser usada para la preparación de agua caliente con la cual se puede preparar agua caliente y bebidas que no sean café, tales como té, chocolate, sopas de sobre y similares.

Una segunda bomba se puede conectar a la tubería de suministro del agua, que es diseñada para suministrar agua al depósito, mientras la bomba de presión no opera si no se está haciendo café. La segunda bomba se puede incorporar en la tubería de suministro de la bomba de presión, por lo cual esta tubería de suministro está conectada al depósito mediante una tubería ramificada. En una forma alternativa de la forma de realización, la segunda bomba está conectada con una tubería de suministro paralela que se abre directamente en el depósito de agua caliente.

La tubería de suministro de la bomba de presión tiene un caudalímetro integrado en el que está conectado a una unidad de regulación para controlar al menos una bomba en base al volumen que fluye a través del caudalímetro por cada unidad de tiempo. Con el caudalímetro la cantidad de agua suministrada al depósito puede ser determinada con precisión, por lo cual la segunda bomba se controla por la unidad de regulación en base a la señal de entrada que se origina del caudalímetro.

Alternativamente la segunda bomba está conectada mediante la tubería de suministro paralela al depósito y la cantidad de agua suministrada al depósito es determinada por el tiempo operativo y velocidad de la segunda bomba.

La unidad de regulación está conectada preferiblemente a una unidad de selección accionada por el usuario para seleccionar la válvula de entrega o la válvula en la tubería de entrega de agua caliente.

Una forma de realización de la invención se describirá en más detalle usando los adjuntos dibujos. En los dibujos

La Fig. 1 muestra esquemáticamente un dispositivo de conformidad con la técnica anterior;

La Fig. 2 muestra una visión esquemática de conjunto de una primera forma de realización de un dispositivo de conformidad con la invención; y

La Fig. 3 muestra una visión de conjunto esquemática de una forma de realización en la que una tubería de suministro adicional está provista entre el depósito de agua fría y el depósito de agua caliente.

La Fig. 1 muestra una máquina de producción de café de conformidad con la técnica anterior con un depósito de agua fría 10 al que es adicionada agua fría, de un suministro de agua principal por ejemplo,...

1. Un dispositivo (30) para preparar agua caliente, provisto de una bomba de presión (34) con una tubería de suministro (33) para suministrar agua relativamente fría a la bomba de presión y una salida (35) conectada a una tubería de calentamiento (37, 38) que está en contacto intercambiante del calor con un cuerpo de calentamiento, con una salida en el tubo de calentamiento (37, 38), y un soporte del café (42), conectado al tubo de calentamiento (37, 38), para acomodar un lecho de café (43), donde el cuerpo de calentamiento comprende un depósito (36) que está conectado abiertamente al ambiente, con un elemento de calentamiento (40) y agua en el depósito como medio de intercambio del calor, un depósito de agua fría (31) que está en comunicación abierta con los alrededores estando conectado a la entrada de la bomba de presión (34),

caracterizado por el hecho de que una tubería de desvío (54) conecta la entrada (57') y salida (35) de la bomba de presión (34) la una a la otra, con una válvula accionada por presión (56) en la tubería de desvío, un caudalímetro (52) siendo incorporado en un conducto entre el depósito de agua fría (31) y la bomba a presión (34), siendo conectada una salida de la señal del caudalímetro a un dispositivo de regulación (55) para la operación de la bomba de presión (34), en donde la entrada de la bomba a presión (34) está en comunicación fluida abierta con el depósito de agua fría (31) mediante el caudalímetro (52), en donde el depósito (36) está conectado con una tubería de suministro de agua (46) y con una tubería de entrega de agua caliente (47) para entregar agua caliente del depósito, comprendiendo la salida una válvula de salida accionada eléctricamente (39), un dispositivo de entrega accionado eléctricamente (48) que está incorporado en la tubería de entrega de agua caliente (47), el dispositivo de regulación (55) estando conectado a la válvula de salida eléctricamente accionada (39) y al dispositivo de entrega (48) para su operación, y donde el dispositivo de regulación (55) está conectado a una unidad de selección accionada por el usuario (60) para seleccionar la operación de la válvula de salida (39) o del dispositivo de entrega (48) en la tubería de entrega de agua caliente (47).

2. Un dispositivo (30) según la reivindicación 1, en donde una segunda bomba (32) está conectada con la tubería de suministro de agua (46).

3. Dispositivo (30) de conformidad con la reivindicación 2, donde la segunda bomba (32) está incorporada en la tubería de suministro (33) de la bomba a presión (34), donde el tubo de suministro (46) está conectado al depósito (36) mediante una tubería ramificada (45).

4. Dispositivo (30) de conformidad con la reivindicación, donde una tubería de suministro paralela (33') está conectada por un lado a la segunda bomba (33) y por el otro al depósito (36).

5. Una máquina de hacer café provista de un dispositivo (30) de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes.