Dispensador de bebidas de concentrado/extracto líquido con cartucho reemplazable de concentrado/extracto.

Aparato que incluye un dispensador para un líquido, que comprende:

una carcasa (354) que incluye un área de dispensación (30, 330, 730, 830, 930, 1030) para dispensar un fluido;

un área de recepción de cartucho (31, 131, 331, 531, 631, 931) en la carcasa (354);

un accionador de dispensación electromagnético (38, 138, 238, 338, 538, 638, 738) localizado en la carcasa (354);

un cartucho de concentrado/extracto (50, 150, 250, 250, 350, 450, 550, 650, 750 850, 950, 1050) insertable de manera desmontable en el área de recepción de cartucho (31, 131, 331, 531, 631, 931) en una posición para ser accionado por el accionador de dispensación (38, 138, 238, 338, 538, 638, 738), el cartucho de concentrado/extracto (38, 138, 238, 338, 538, 638, 738) adaptado para contener un fluido que ha de ser dispensado en el área de dispensación (30, 330, 730, 830, 930, 1030) después de su colocación en el área de recepción de cartucho (31, 131, 331, 531, 631, 931), el cartucho de concentrado/extracto (50, 150, 250, 250, 350, 450, 550, 650, 750 850, 950, 1050) comprendiendo:

un cuerpo hueco (51, 151, 251, 351, 451) adaptado para contener el fluido que ha de ser dispensado;

un tubo de dispensación (54, 154, 254, 354, 454) conectado al cuerpo hueco (51, 151, 251, 351, 451);

un pistón (157, 257, 357, 457) localizado en el tubo de dispensación (54, 154, 254, 354, 454); y una válvula (160, 260, 360, 460) que tiene un vástago de válvula (163, 263, 363, 463) que pasa a través de un puerto (183, 283, 383, 483) de un asiento de válvula (167, 267, 367, 467) conectado al tubo de dispensación (54, 154, 254, 354, 454), el puerto (183, 283, 383, 483) definiendo un paso de flujo a través del tubo de dispensación (54, 154, 254, 354, 454), y un cuerpo de válvula (164, 264, 364, 464) localizado en un segundo extremo del vástago de válvula (163, 263, 363, 463) en contacto desmontable con el asiento de válvula (167, 267, 367, 467), para alternativamente abrir y cerrar el puerto (183, 283, 383, 483); y un controlador (80, 580, 680, 780, 980) localizado en la carcasa (354) para controlar el accionador (38, 138, 238, 338, 538, 638, 738) para descargar una cantidad deseada de fluido para ser dispensada desde el cartucho (50, 150, 250, 250, 350, 450, 550, 650, 750 850, 950, 1050), caracterizado por el hecho de que el pistón tiene un área de paso de flujo del pistón, correspondiente a un área de flujo de aberturas de paso en el pistón añadido a un área de flujo a través de un espacio anular entre el perímetro externo del pistón y una superficie interior del tubo de dispensación, de entre un 20% a un 40% de un área de flujo definida por la superficie interior del tubo de dispensación, donde las aberturas de paso tienen una profundidad que es de tres a cinco veces sus anchura respectiva.

Dispensador de bebidas de concentrado/extracto líquido con cartucho reemplazable de concentrado/extracto [0001] ANTECEDENTES

La presente invención proporciona generalmente un sistema de dispensación que se puede utilizar en varias aplicaciones diferentes de dispensación, con o sin un diluyente.

Por otra parte, la presente invención se refiere a sistemas de dispensación que dispensan fluidos de una forma dosificada exacta. Más particularmente, la invención se refiere a sistemas de dispensación usados por consumidores para completar una variedad de tareas para aumentar la eficiencia.

Los dispensadores de bebidas se conocen por producir una bebida a partir de un concentrado/extracto líquido. En una referencia conocida de la técnica anterior, un bote de líquido presurizado de concentrado/extracto líquido de bebida se coloca dentro de un dispositivo con forma de jarro que tiene un mecanismo para descargar una cantidad predeterminada de concentrado/extracto líquido del bote presurizado a una cámara de mezcla de bebida. En el fondo del recipiente se encuentra un depósito de líquido calentado y también se obliga al líquido calentado a ir hacia arriba a la cámara de mezcla donde la bebida mezclada se forma en el dispositivo antes de ser vertida. Este dispositivo tiene varios inconvenientes debido a la naturaleza compleja del mecanismo de dispensación y la necesidad de limpiar la cámara de mezcla del dispositivo después de cada uso. También es conocido por proporcionar una máquina de café para su uso con concentrado/extracto de café líquido estable en almacenamiento. El concentrado/extracto de café líquido se vierte en un depósito de la cafetera y una cantidad predeterminada del concentrado/extracto se desplaza del depósito a la cámara de elaboración, donde éste se mezcla con agua caliente antes de ser dispensado a una jarra. Mientras este dispositivo supera la necesidad de filtros para el café y café molido y permite el uso de un concentrado/extracto de café líquido estable en almacenamiento, la máquina entera debe ser limpiada después de su uso, debido al hecho de que el concentrado/extracto de café se vierte en la máquina de café antes de pasar a una cámara de elaboración de la máquina. Adicionalmente, no es posible cambiar el tipo de bebida que es dispensada de una manera conveniente y fácil.

Otro problema con muchos dispensadores de bebida conocidos que combinan concentrado/extracto y agua es una mezcla pobre del concentrado/extracto y del agua. Tales dispensadores conocidos frecuentemente dispensan un flujo de concentrado/extracto y agua que no está adecuadamente mezclado, y por consiguiente, carece de homogeneidad. La mezcla completa no tiene lugar hasta que los fluidos se introducen en la taza de un usuario. Muchos usuarios consideran que un flujo de bebida no homogénea para ser visualmente poco atractivo e indicativo de un defecto en la calidad del dispensador de bebida o de la bebida que es dispensada. Un flujo no mezclado de concentrado/extracto y agua dispensado por un dispensador de bebida es, a veces, identificado por el término comercial "a rayas" o como el "efecto cebra".

También se ha sugerido proporcionar un sistema de bebidas para elaborar una bebida a partir de un material de bebida seco y una fuente de agua presurizada caliente. El material de bebida se proporciona en un cartucho sellado y el dispensador perfora el cartucho sellado e inyecta agua presurizada caliente en el cartucho para preparar la bebida a partir del material de bebida. Se puede proporcionar un dispositivo de carrusel, que permite a un usuario seleccionar uno de los diferentes cartuchos de bebida. No obstante, un inconveniente de este dispositivo es que el residuo de una bebida anterior permanecerá en el área de inyección del agua caliente presurizada, así como en el embudo de recogida posterior, que dirige la bebida a una taza del usuario. Además, en el caso de sistemas de bebida típicos de este tipo para producir bebidas de café caliente, se proporciona el material de café seco que incluye un producto de café instantáneo no preparado. Tal producto de café no preparado típicamente produce bebidas de café que al menos hasta cierto punto carecen del sabor diferente del café recién hecho.

Adicionalmente otros productos consumibles tal como fórmulas para bebé, detergentes, y medicinas son frecuentemente incómodas de mezclar y/o dispensar en cantidades apropiadas, y requieren cantidades considerables de espacio de almacenamiento. Sería deseable proporcionar un sistema que permita la dispensación de productos consumibles de líquido de una manera conveniente y factible para varias aplicaciones diferentes. También sería deseable permitir a un usuario seleccionar una concentración o intensidad de varias selecciones diferentes, de modo que una necesidad específica o preferencia del usuario pueda ser satisfecha. También sería deseable proporcionar un dispensador que permita a un usuario dispensar una cantidad exacta deseada de producto y que no gaste un exceso de concentrado/extracto en un recipiente del usuario o en el dispensador mismo. También sería deseable permitir a un usuario seleccionar entre múltiples tipos de producto y seleccionar entre múltiples tamaños de recipiente, mientras todavía se proporciona un producto a una intensidad deseada. Además, sería deseable proporcionar un dispensador que dispense una mezcla de concentrado/extracto y agua u otro diluyente que esté bien mezclado y homogéneo antes de pasar a un recipiente.

La publicación W0 2005/079361 divulga el dispensador previo del solicitante para dispensar: una bebida a un recipiente; medicamentos fluidos; y, productos alimenticios fluidos tal como alimentos para bebés.

RESUMEN

La presente invención proporciona un sistema de dispensación de líquido conforme a la reivindicación 1. El sistema de dispensación de líquido usa un cartucho de concentrado/extracto insertable de forma desmontable. El sistema de dispensación de líquido incluye una carcasa con un área de recepción de cartucho, y un accionador de dispensación localizado en la carcasa. Un cartucho que incluye una abertura de distribución se encuentra en el área de recepción para dispensar el líquido a un área de dispensación. Un controlador se localiza en la carcasa para controlar el accionador para descargar el líquido del cartucho al área de distribución. Este dispensador líquido se puede usar en varias aplicaciones de dispensación, incluyendo dispensadores de agua de fría/caliente en botella de estilo de oficina, lavavajillas, lavadoras, y frigoríficos domésticos y comerciales.

BREVE DESCRIPCIÓN DEL DIBUJO (S)

Las formas de realización preferidas de la presente invención son descritas a continuación con referencia a las figuras de los dibujos, donde números similares representan elementos similares en todos ellos.

La Figura 1 es una vista en sección transversal de un cartucho de concentrado/extracto en un dispensador de bebida, no según la presente invención.

La Figura 2 es una vista en perspectiva del lado izquierdo de un dispensador de bebida de la Figura 1.

La Figura 3 es una vista en perspectiva del dispensador con la puerta de acceso para el cartucho de concentrado/extracto abierto para la introducción o retirada del cartucho.

La Figura 4 es una vista en elevación frontal del dispensador de la Figura 1.

La Figura 5 es una vista en perspectiva del lado derecho del dispensador de bebida de la Figura 1 con la carcasa quitada.

La Figura 6 es una vista alzada frontal del dispensador de bebida de la Figura 1 con la carcasa quitada.

La Figura 7 es vista en planta superior del dispensador de bebida de la Figura 1 con la carcasa quitada.

La Figura 8 es una vista desde arriba del lado izquierdo del dispensador de bebida de la Figura 1 con la carcasa quitada.

La Figura 9 es una vista en sección transversal que muestra un primer ejemplo de un dispositivo de bomba de un cartucho localizado en un accionador de distribución mostrado en una posición cerrada.

La Figura 10 es una vista en sección transversal del dispositivo de bomba y el accionador de distribución de la Figura 9 mostrado en una posición abierta.

La Figura 11 es una vista en sección transversal del dispositivo de bomba y el accionador de distribución del dispensador de la Figura 9, el dispositivo de bomba y accionador de distribución mostrados en la posición cerrada.

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1. Aparato que incluye un dispensador para un líquido, que comprende:

una carcasa (354) que incluye un área de dispensación (30, 330, 730, 830, 930, 1030) para dispensar un fluido;

un área de recepción de cartucho (31, 131, 331, 531, 631, 931) en la carcasa (354) ;

un accionador de dispensación electromagnético (38, 138, 238, 338, 538, 638, 738) localizado en la carcasa (354) ;

un cartucho de concentrado/extracto (50, 150, 250, 250, 350, 450, 550, 650, 750 850, 950, 1050) insertable de manera desmontable en el área de recepción de cartucho (31, 131, 331, 531, 631, 931) en una posición para ser accionado por el accionador de dispensación (38, 138, 238, 338, 538, 638, 738) , el cartucho de concentrado/extracto (38, 138, 238, 338, 538, 638, 738) adaptado para contener un fluido que ha de ser dispensado en el área de dispensación (30, 330, 730, 830, 930, 1030) después de su colocación en el área de recepción de cartucho (31, 131, 331, 531, 631, 931) , el cartucho de concentrado/extracto (50, 150, 250, 250, 350, 450, 550, 650, 750 850, 950, 1050) comprendiendo:

un cuerpo hueco (51, 151, 251, 351, 451) adaptado para contener el fluido que ha de ser dispensado;

un tubo de dispensación (54, 154, 254, 354, 454) conectado al cuerpo hueco (51, 151, 251, 351, 451) ;

un pistón (157, 257, 357, 457) localizado en el tubo de dispensación (54, 154, 254, 354, 454) ; y una válvula (160, 260, 360, 460) que tiene un vástago de válvula (163, 263, 363, 463) que pasa a través de un puerto (183, 283, 383, 483) de un asiento de válvula (167, 267, 367, 467) conectado al tubo de dispensación (54, 154, 254, 354, 454) , el puerto (183, 283, 383, 483) definiendo un paso de flujo a través del tubo de dispensación (54, 154, 254, 354, 454) , y un cuerpo de válvula (164, 264, 364, 464) localizado en un segundo extremo del vástago de válvula (163, 263, 363, 463) en contacto desmontable con el asiento de válvula (167, 267, 367, 467) , para alternativamente abrir y cerrar el puerto (183, 283, 383, 483) ; y un controlador (80, 580, 680, 780, 980) localizado en la carcasa (354) para controlar el accionador (38, 138, 238, 338, 538, 638, 738) para descargar una cantidad deseada de fluido para ser dispensada desde el cartucho (50, 150, 250, 250, 350, 450, 550, 650, 750 850, 950, 1050) , caracterizado por el hecho de que el pistón tiene un área de paso de flujo del pistón, correspondiente a un área de flujo de aberturas de paso en el pistón añadido a un área de flujo a través de un espacio anular entre el perímetro externo del pistón y una superficie interior del tubo de dispensación, de entre un 20% a un 40% de un área de flujo definida por la superficie interior del tubo de dispensación, donde las aberturas de paso tienen una profundidad que es de tres a cinco veces sus anchura respectiva.

2. Aparato (900, 500, 600, 1010) según la reivindicación 1, donde el vástago de Ia válvula (463) se conecta al pistón (457) en un primer extremo del vástago de Ia válvula (463) , el pistón (457) incluye una membrana (489) configurada para permitir un flujo de fluido en el tubo de dispensación (454) cuando el cuerpo de válvula (464) está en contacto con el asiento de válvula (467) y para expulsar a la fuerza el fluido del tubo de dispensación (454) cuando el pistón (457) se mueve hacia abajo y el cuerpo de válvula (464) se mueve desde una posición de contacto con el asiento de válvula (467) .

3. Aparato (900, 500, 600, 1010) según la reivindicación 2, donde el pistón (457) comprende material ferromagnético.

4. Aparato (900, 500, 600, 1010) según la reivindicación 2, donde el asiento de válvula (467) comprende material ferromagnético.

5. Aparato (900, 500, 600, 1010) según la reivindicación 4, donde el pistón (457) comprende un material ferromagnético.

6. Aparato (900, 500, 600, 1010) según la reivindicación 1, donde el cuerpo de válvula (464) comprende una junta tórica

(486) para proporcionar un sellado con el asiento de válvula (467) cuando el cuerpo de válvula (464) está cerrado.

7. Aparato (900, 500, 600, 1010) según la reivindicación 1, que comprende además un conducto de alimentación de diluyente conectado por lo menos a uno de una bomba (41, 141, 241, 341, 441) y una válvula de control (18) para suministrar un flujo de diluyente con el fluido, donde el tubo de dispensación (54, 154, 254, 354, 454) del cartucho de concentrado/extracto (50, 150, 250, 250, 350, 450, 550, 650, 750 850, 950, 1050) se coloca para suministrar un flujo del

fluido en la corriente del diluyente.

8. Aparato (900, 500, 600, 1010) según la reivindicación 4, que comprende además un tubo de unión (17) conectado al conducto de alimentación de diluyente y conectado de manera desmontable al tubo de dispensación (454) del cartucho de concentrado/extracto (50, 150, 250, 250, 350, 450, 550, 650, 750 850, 950, 1050) , donde el conducto de alimentación de diluyente se coloca para suministrar un flujo de diluyente en el tubo de unión (17) generalmente perpendicular a un flujo de concentrado/extracto suministrado en el tubo de unión (17) por el tubo de dispensación (454) .

9. Aparato (900, 500, 600, 1010) según la reivindicación 1, donde el pistón (157, 257, 357, 457) comprende un elemento ferromagnético y donde el accionador (38, 138, 238, 338, 538, 638, 738) comprende;

una bobina enrollada (176, 276) para producir un flujo magnético; un anillo de enfoque hecho de un material ferromagnético conectado a la bobina (176, 276) cerca del tubo de dispensación (54, 154, 254, 354, 454) ; y una pieza polar (179) hecha de un material ferromagnético conectada a la bobina (176, 276) cerca del tubo de dispensación (54, 154, 254, 354, 454) separada del anillo de enfoque.

10. Aparato (900, 500, 600, 1010) según la reivindicación 1, donde el accionador de dispensación (38, 138, 238, 338, 538, 638, 738) incluye una abertura para recibir de manera desmontable el tubo de dispensación (54, 154, 254, 354, 454) del cartucho de concentrado/extracto (50, 150, 250, 250, 350, 450, 550, 650, 750 850, 950, 1050) , y el dispensador comprende además una puerta de carga (332, 632) que incluye una placa de soporte (333) , estando la puerta de carga (332, 632) fijada de forma pivotable a la carcasa (354) , donde en una posición cerrada de la puerta de carga (332, 632) , la placa de soporte (333) sostiene el tubo de dispensación (54, 154, 254, 354, 454) dentro de la abertura en el accionador (38, 138, 238, 338, 538, 638, 738) para retener el cartucho de concentrado/extracto en la carcasa (354) , y donde en una posición abierta de la puerta de carga (332, 632) , el cartucho de concentrado/extracto es desmontable de la carcasa (354) .

11. Aparato (900, 500, 600, 1010) según la reivindicación 1, donde el tubo de dispensación (54) incluye un elemento de flexión superior e inferior (82, 84) , y el pistón se conecta a una parte intermedia del tubo de dispensación (54) entre los elementos de flexión superior e inferior (82, 84) , el vástago de Ia válvula (63) se extiende a través de una abertura en el pistón y el asiento de válvula (67) se localiza en un lado del pistón frente al cuerpo de válvula (64) , siendo el pistón desplazable arriba y abajo mediante la flexión de los elementos de flexión superior e inferior.

12. Aparato (900, 500, 600, 1010) según la reivindicación 1, donde el aparato es un frigorífico (900) o un refrigerador de agua (1010) , y el tubo de dispensación (54, 154, 254, 354, 454) está dirigido hacia una salida de agua, el controlador controla el accionador de dispensación (38, 138, 238, 338, 538, 638, 738) de manera que el fluido del cartucho de concentrado/extracto (50, 150, 250, 250, 350, 450, 550, 650, 750 850, 950, 1050) se dispensa cuando el agua es dispensada del aparato (900, 1010) .

13. Aparato (900, 500, 600, 1010) según la reivindicación 1, donde el controlador controla otras funciones del aparato, tal como la temperatura.

14. Aparato (900, 500, 600, 1010) según la reivindicación 1, donde el aparato es un lavavajillas (500) o una lavadora (600) , y el controlador controla el ciclo de lavado y la dispensación de una cantidad predeterminada o programable de fluido del cartucho (50, 150, 250, 250, 350, 450, 550, 650, 750 850, 950, 1050) conforme a un tiempo predeterminado en el ciclo de lavado.

15. Aparato según la reivindicación 1, donde el aparato se selecciona de un grupo que consiste en un frigorífico (900) , un refrigerador de agua (1010) , un lavavajillas (500) , una lavadora (600) , un dispensador de fórmula para bebés, un dispensador de medicamentos y un dispensador de bebidas.