Máquina de preparación de bebidas, y unidad de bomba y cartucho para su uso en una máquina de preparación de bebidas.

Unidad de bomba para su uso en una máquina de preparación de bebidas,

que comprende un depósito (20) para contener un fluido y un sistema (30) de conductos que tiene al menos un conducto (31) que se conecta al depósito (20), y que está adaptado para transportar el fluido bajo la influencia de una fuerza de bombeo; caracterizándose la unidad de bomba porque está adaptada para permitir un llenado inicial de al menos una parte del conducto (31) con el fluido basándose en una fuerza capilar.

Máquina de preparación de bebidas, y unidad de bomba y cartucho para su uso en una máquina de preparación de bebidas.

La presente invención se refiere a un unidad de bomba para su uso en una máquina de preparación de bebidas, que comprende un depósito para contener un fluido y un sistema de conductos que tiene al menos un conducto que se conecta al depósito, y que está adaptado para transportar el fluido bajo la influencia de una fuerza de bombeo. La presente invención también se refiere a un cartucho que comprende al menos el sistema de conductos de la unidad de bomba, en el que el cartucho puede ser un cartucho desechable. Además, la presente invención se refiere a dos tipos de máquinas de preparación de bebidas, concretamente a una máquina de preparación de bebidas que comprende la unidad de bomba, en el que la unidad de bomba es una parte integral de la máquina de preparación de bebidas, y a una máquina de preparación de bebidas que comprende un espacio para alojar el cartucho en el que se sitúa al menos el sistema de conductos de la unidad de bomba.

Se conoce un cartucho desechable que comprende una unidad de bomba tal como se mencionó en el párrafo anterior a partir del documento EP 1 462 042. El depósito del cartucho desechable conocido se llena con un líquido. El sistema de conductos comprende un conducto para transportar el líquido, un conducto para transportar vapor y un conducto para transportar aire, que confluyen en un conducto de mezclado para transportar un fluido que se obtiene cuando el líquido, el vapor y el aire se juntan. El conducto de mezclado se extiende como una continuación del conducto para transportar el vapor, mientras que tanto el conducto para transportar el líquido como el conducto para transportar el aire confluyen en el conducto de mezclado en un lado del conducto.

Una parte de extremo del conducto para transportar el vapor está restringida, de modo que el vapor se acelera tras entrar en el conducto de mezclado. Cuando se hace funcionar el cartucho y se suministra vapor al conducto de mezclado mediante el conducto para transportar el vapor, se obtiene una subpresión local en el conducto de mezclado, como resultado de lo cual tanto el líquido como el aire se aspiran en el conducto de mezclado. El principio de aspiración en un fluido bajo la influencia de una subpresión local que se obtiene conduciendo sucesivamente otro fluido a través de una restricción y suministrando este fluido a una cámara o conducto relativamente ancho se conoce como el principio de Venturi.

El cartucho desechable descrito anteriormente tiene algunas ventajas importantes. En primer lugar, el uso del cartucho desechable es higiénico, ya que el líquido que está contenido inicialmente por el depósito sólo entra en contacto con partes del cartucho. Por consiguiente, el contacto entre el líquido y la máquina de preparación de bebidas en la que se sitúa el cartucho desechable se evita totalmente, de modo que la máquina de preparación de bebidas no se contamina por el líquido, y no hay necesidad de que un usuario limpie la máquina de preparación de bebidas. En segundo lugar, el cartucho desechable es fácil de usar. En particular, cuando se aplica el cartucho desechable, las preparaciones de un proceso para obtener una bebida sólo implican situar el cartucho en una máquina de preparación de bebidas. Además, no es necesario que un usuario dosifique los ingredientes de la bebida, dado que el cartucho desechable contiene la cantidad correcta de líquido. En tercer lugar, el uso de cartuchos desechables produce una mayor fiabilidad del funcionamiento de la máquina de preparación de bebidas, dado que no se produce un mal funcionamiento de la máquina de preparación de bebidas debido a la contaminación de la unidad de bomba.

El cartucho desechable no sólo tiene ventajas, sino que tiene algunas desventajas también. Una desventaja importante está relacionada con el hecho de que el sistema de conductos se llena inicialmente con aire. Cuando se suministra el vapor al sistema de conductos, el aire que está presente en el conducto para transportar el líquido se aspira en el conducto de mezclado, seguido por el líquido. Debido al hecho de que la densidad del aire es mucho menor que la densidad del líquido, la subpresión local que se crea en el conducto de mezclado bajo la influencia del flujo del vapor tiene un rendimiento de bombeo relativamente escaso para el aire. La diferencia entre los rendimientos de bombeo para aire y líquido se aumenta adicionalmente basándose en el hecho de que el vapor condensa menos en aire que en líquido. La acción de bombeo relativamente escasa para el aire conduce a problemas de puesta en marcha, a menos que la diferencia de presión que se crea sea lo suficientemente alta como para eliminar fácilmente el aire del conducto para transportar el líquido. Sin embargo, en ese caso, la diferencia de presión es demasiado alta para bombear el líquido, lo que da como resultado una velocidad de flujo del líquido que es demasiado alta.

La presente invención ofrece una solución al problema de o bien tener problemas de puesta en marcha o bien de una velocidad de flujo del líquido que es demasiado alta, puesto que la presente invención proporciona una unidad de bomba que comprende un depósito para contener un fluido y un sistema de conductos que tiene al menos un conducto que se conecta al depósito, y que está adaptado para transportar el fluido bajo la influencia de una fuerza de bombeo; en la que el sistema de conductos está adaptado para permitir un llenado inicial de al menos una parte del conducto con el fluido basándose en una fuerza capilar. Esto puede realizarse de diversas maneras. Por ejemplo, el conducto puede estar restringido localmente. En ese caso, es ventajoso que el conducto comprenda al menos dos subconductos en la longitud a lo largo de la cual el conducto está restringido localmente, de modo que el aumento de la resistencia al flujo del fluido se mantiene tan pequeña como sea posible. Según otra posibilidad, el conducto está dotado de una parte de extremo que tiene un diámetro menor que una parte contigua.

La subida por capilaridad del fluido en el conducto puede aumentarse disminuyendo el ángulo de contacto entre el fluido y una superficie interna del conducto, es decir mejorando la humectación del fluido con la superficie interna del conducto. Por ejemplo, el ángulo de contacto puede disminuirse hasta menor que 60º . El ángulo de contacto puede incluso disminuirse hasta menor que 30º , y puede por ejemplo ser del orden de 10º . La disminución del ángulo de contacto puede realizarse seleccionando el material del conducto para que sea un material con el que el fluido tiene una buena humectación. También es posible fabricar el conducto de cualquier tipo de material, y proporcionar medios adicionales que estén adaptados para garantizar una buena humectación del fluido con el conducto. Según una primera posibilidad, tales medios comprenden una capa de una material que tiene una buena humectación con el fluido, y que se aplica a la superficie interna del conducto. Por ejemplo, el conducto puede fabricarse de un plástico, recubriéndose la superficie interna del conducto con un metal. Según una segunda posibilidad, pueden proporcionarse medios para provocar un efecto de electrohumectación entre el fluido y el conducto aplicando un voltaje. El efecto de electrohumectación implica una disminución del ángulo de contacto del fluido en el conducto, por medio de lo cual aumentan la humectación del fluido con el conducto y la subida por capilaridad del fluido en el conducto.

Antes del funcionamiento de la unidad de bomba, se realiza una conexión abierta entre el depósito que contiene el fluido y una salida del sistema de conductos. Por tanto, cuando se pone en práctica la presente invención, y al menos una parte de un conducto del sistema de conductos se llena con fluido antes de hacer funcionar de hecho la unidad de bomba, existe el riesgo de que el fluido fluya prematuramente desde la unidad de bomba, a menos que se tomen medidas de precaución. En el contexto de la presente invención, se proponen varias de tales medidas de precaución.

Según una primera medida de precaución, que puede aplicarse en el caso de que el sistema de conductos se disponga en un sustrato, una parte del sustrato que rodea la salida del sistema de conductos comprende un material que tiene una escasa humectación con el fluido. También es posible que se aplique una capa de un material de este tipo a la parte relevante del sustrato. Seleccionando un material adecuado, el ángulo de contacto entre el fluido y el sustrato puede ser relativamente... [Seguir leyendo]

1. Unidad de bomba para su uso en una máquina de preparación de bebidas, que comprende un depósito (20) para contener un fluido y un sistema (30) de conductos que tiene al menos un conducto (31) que se conecta al depósito (20) , y que está adaptado para transportar el fluido bajo la influencia de una fuerza de bombeo; caracterizándose la unidad de bomba porque está adaptada para permitir un llenado inicial de al menos una parte del conducto (31) con el fluido basándose en una fuerza capilar.

2. Unidad de bomba según la reivindicación 1, en la que el conducto (31) está restringido localmente, y en la que, en la longitud a lo largo de la cual el conducto (31) está restringido localmente, el conducto (31) comprende al menos dos subconductos (45) .

3. Unidad de bomba según la reivindicación 1 ó 2, en la que el material del conducto (31) es un material con el que el fluido tiene una buena humectación.

4. Unidad de bomba según la reivindicación 1 ó 2, que comprende medios que están adaptados para garantizar una buena humectación del fluido con el conducto (31) .

5. Unidad de bomba según cualquiera de las reivindicaciones 1-4, adaptada para impedir que se escape fluido desde el sistema (30) de conductos después de que haya tenido lugar el llenado inicial.

6. Unidad de bomba según la reivindicación 5, que comprende un sustrato (40) en el que se dispone el sistema (30) de conductos, en la que una parte del sustrato (40) que rodea una salida (41) del sistema (30) de conductos comprende un material con el que el fluido tiene una escasa humectación.

7. Unidad de bomba según la reivindicación 5, que comprende un sustrato (40) en el que se dispone el sistema (30) de conductos, en la que una parte del sustrato (40) que rodea una salida (41) del sistema (30) de conductos está cubierta por una capa de un material que tiene una escasa humectación con el fluido.

8. Unidad de bomba según la reivindicación 7, en la que la capa del material que tiene una escasa humectación con el fluido es parte de una junta hermética retirable para sellar la salida (41) del sistema (30) de conductos.

9. Unidad de bomba según cualquiera de las reivindicaciones 5-8, en la que una parte anular de una superficie

(35) interna de al menos uno de los conductos (31, 33) del sistema (30) de conductos está cubierta por una capa de un material que tiene una escasa humectación con el fluido.

10. Unidad de bomba según cualquiera de las reivindicaciones 5-9, que comprende una obstrucción (61) dispuesta de manera retirable, que está adaptada para permanecer en el sitio cuando se ejerce una fuerza distinta de la fuerza de bombeo durante el llenado inicial, y que está adaptada para retirarse bajo la influencia de la fuerza de bombeo.

11. Unidad de bomba según cualquiera de las reivindicaciones 5-10, que comprende una obstrucción (64) que está adaptada para disolverse cuando su temperatura supera un umbral que está por encima de la temperatura del fluido que se suministra durante el llenado inicial.

12. Cartucho (10) para su uso en una máquina (15) de preparación de bebidas, que comprende la unidad de bomba que incluye el sistema (30) de conductos según cualquiera de las reivindicaciones 1-11.

13. Cartucho (10) según la reivindicación 12, que está adaptado para usarse como un producto desechable.

14. Máquina (15) de preparación de bebidas que comprende una unidad de bomba según cualquiera de las reivindicaciones 1-11, en la que la unidad de bomba es una parte integral de la máquina (15) de preparación de bebidas.

15. Máquina (15) de preparación de bebidas que comprende un cartucho (10) según la reivindicación 12 ó 13 y un espacio para alojar dicho cartucho.