ES2327363T3 - Dispositivo calentador de un liquido y procedimiento para calentar el mismo. - Google Patents

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ES2327363T3 ES07124079T ES07124079T ES2327363T3 ES 2327363 T3 ES2327363 T3 ES 2327363T3 ES 07124079 T ES07124079 T ES 07124079T ES 07124079 T ES07124079 T ES 07124079T ES 2327363 T3 ES2327363 T3 ES 2327363T3
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Abstract

Dispositivo calentador de un fluido, en líquido caliente o en vapor, para la preparación de café u otras bebidas calientes, comprendiendo un cuerpo (13) provisto de un canal (12, 12e, 12f) para la circulación de un fluido, teniendo dicho canal una entrada de fluido (10) y una salida de fluido (20) unida por un conducto (22, 30) a un dispositivo de utilización (26, 56), estando el canal asociado a por lo menos un calentador eléctrico (14e, 14f) cuya alimentación está accionada por medios de conmutación (16) unidos a medios de mando (18); el dispositivo comprende además al menos un captador de temperatura (48) dispuesto en dicho canal o a la salida de dicho canal y estando en contacto directo o indirecto con el fluido circulando en dicho canal, dicho captador de temperatura está unido a dichos medios de mando; los medios de mando y de conmutación están configurados para accionar el calentador para llevar el fluido a calentar de una primera temperatura hasta una temperatura de consigna en la región del canal donde dicho captador está dispuesto, estando dicho dispositivo caracterizado porque comprende además al menos una electroválvula (50a, 50b) empalmada a dicho conducto entre la salida de fluido y dicho dispositivo de utilización y que está accionada por dichos medios de mando, y porque dichos medios de mando están dispuestos para accionar la electroválvula de manera a dirigir el fluido proviniendo de la salida de fluido hacia un recipiente de drenaje (52) o una bola de recirculación cuando la temperatura medida por dicho captador no ha alcanzado todavía la temperatura de consigna y hacia el dispositivo de utilización cuando la temperatura medida a alcanzado la temperatura de consigna.

Description

Dispositivo calentador de un líquido y procedimiento para calentar el mismo.
La presente invención se refiere a un dispositivo calentador de un fluido destinado a equipar una máquina para la preparación de bebidas calientes.
Se conocen ya de las patentes EP 1.380.243, US 6.459.854 o GB 2.152.012 dispositivos calentadores destinados en particular a equipar máquinas de café. Uno de estos dispositivos calentadores comprende un tubo metálico en el cual puede circular el líquido a calentar a partir de un canal de entrada hacia un canal de salida. La superficie exterior del tubo está recubierta sobre varias secciones de su longitud de una pluralidad de juegos de resistencias eléctricas en serie. Un inserto cilíndrico se extiende en el tubo para formar, con la pared interior del tubo, un canal helicoidal para la circulación del líquido y así favorecer una circulación turbulenta y una transferencia de energía rápida del tubo al líquido. Un caudalómetro está dispuesto más arriba del canal de entrada. El dispositivo comprende además una pluralidad de captadores de temperatura repartidos sobre el tubo en la entrada y a la salida de cada juego de resistencias. El principio de distribución de la energía de calentamiento al líquido está basado aquí sobre la modulación de la potencia eléctrica desarrollada por las resistencias que pueden conmutarse independientemente unas de otras o en serie en función de la temperatura del agua a la entrada del canal.
Aunque este dispositivo proporcione resultados satisfactorios en términos de rapidez de calentamiento, este dispositivo es relativamente voluminoso porque el volumen de agua a calentar determina la altura del tubo, y es oneroso porque necesita la impresión de resistencias en forma de película espesas en la superficie del tubo (llamados corrientemente "thick films").
Además, la precisión de la regulación de la temperatura del líquido está limitada por el hecho que el líquido no entra en contacto directamente con los captadores que están dispuestos en el exterior del tubo. La velocidad de respuesta a diferencias de temperaturas, debido a la inercia del líquido a calentar, es también más lenta, lo que perjudica a la precisión de la regulación de la temperatura. Mencionaremos igualmente que la proximidad de los captadores de temperatura de los juegos de resistencias puede influir sobre la medida de manera no controlable debido a la conducción térmica que se produce a través de la pared del tubo.
En el campo de las máquinas de café los caudales de agua a calentar para preparar un café son relativamente bajos típicamente del orden de varias decenas de ml/min. Ahora bien, los caudalómetros disponibles en el mercado son poco precisos para la medida de caudales inferiores a 200 ml/min. Las incertidumbres de medidas del caudal en esta aplicación constituyen pues un problema suplementario para el cálculo preciso de la energía a proporcionar para alcanzar la temperatura de consigna a la salida del dispositivo. En la patente EP 1.380.243, las imprecisiones debidas al caudalómetro no están corregidas antes de que el fluido quite el dispositivo calentador puesto que solo la temperatura de entrada es tenida en cuenta en el cálculo de la cantidad de energía a proporcionar al dispositivo.
Además este documento es silencioso en cuanto a las realizaciones prácticas que permiten la disposición de los captadores de temperatura a la superficie del tubo, tal disposición parece en cualquier caso delicada dado la tecnología propuesta para realizar los juegos de resistencias.
La patente US 6.246.831 se refiere a un sistema de control de calentamiento de fluido para la calefacción doméstica o una cisterna individual comprendiendo varias cámaras de calentamiento conteniendo elementos calentadores eléctricos en continuo. La regulación de temperatura se basa en captadores de temperaturas en cada cámara y determinando una desviación entre una temperatura de consigna y la suma de las temperaturas medidas en cada cámara. Un mando responde luego rápidamente a los cambios de temperatura y modifica el cálculo de potencia actuando sobre la modulación de potencia. Tal método, sin embargo, no tiene en cuenta las variaciones instantáneas de la cantidad real de fluido circulando en el dispositivo; siendo esta cantidad basada en un método de cálculo indirecto. Así cambios repentinos de las condiciones operacionales pueden hacer este cálculo ineficaz, lo que hace el sistema adaptado esencialmente a condiciones de flujo estables pero inadaptado para la producción de agua caliente en una máquina de café registrando bruscas variaciones de caudal.
La invención se refiere a un dispositivo calentador de un fluido, en líquido caliente o en vapor, para la preparación de café u otras bebidas calientes, comprendiendo un cuerpo provisto de un canal para la circulación de un fluido, teniendo dicho canal una entrada de fluido y una salida de fluido unida por un conducto a un dispositivo de utilización, estando el canal asociado a por lo menos un calentador eléctrico cuya alimentación está accionada por unos medios de conmutación unidos a medios de mando; comprendiendo además el dispositivo al menos un captador de temperatura dispuesto en dicho canal o a la salida de dicho canal y estando en contacto directo con el fluido circulando en dicho canal, estando dicho captador de temperatura unido a dichos medios de mando; estando los medios de mando y de comunicación configurados para accionar el calentador para llevar el fluido a calentar de una primera temperatura hasta una temperatura de consigna en la región del canal donde dicho captador está dispuesto, estando el dispositivo caracterizado porque comprende además una electroválvula empalmada a dicho conducto entre la salida de fluido y dicho dispositivo de utilización y que está accionada por dichos medios de mando, porque dichos medios de mando están dispuestos para accionar la electroválvula de manera a dirigir el fluido proviniendo de la salida hacia un recipiente de drenaje o un bucle de recirculación, cuando la temperatura medida por dicho captador no ha todavía alcanzado la temperatura de consigna y hacia el dispositivo de utilización cuando la temperatura medida alcanza la temperatura de consigna. La temperatura de consigna puede ser una temperatura intermedia teórica del dispositivo cuando dicho captador de temperatura está dispuesto de manera a medir una temperatura intermedia en dicho canal. En una variante, la temperatura de consigna es la temperatura de salida deseada cuando el captador de temperatura está dispuesto a la salida del canal de manera a medir la temperatura del fluido a la salida del dispositivo.
Gracias a estas características se asegura que el fluido a destinación del dispositivo de utilización, típicamente una unidad de extracción de una sustancia por ejemplo del café o una tobera de eyección de vapor, llega siempre en este dispositivo a una temperatura suficiente incluso cuando el dispositivo está utilizado en el día para primera vez. Teniendo en cuenta la poca inercia térmica del dispositivo, el periodo de derivación en el recipiente de drenaje, es generalmente del orden de varios segundos (típicamente, de 3-6 segundos). Esta disposición permite pues preparar rápidamente unas bebidas de calidad constante independientemente de eventuales fluctuaciones a nivel del dispositivo de calentamiento.
Otras características y ventajas de la presente invención se harán evidentes con la descripción detallada a continuación de modos de realización del dispositivo calentador según la invención, dados a título puramente ilustrativo y no limitativo, haciendo referencia a los dibujos anexos en los cuales:
- la figura 1 es una vista en perspectiva parcialmente en despiece de un dispositivo de calentador de un líquido
- la figura 2 es una vista esquemática de una máquina de café comprendiendo el dispositivo calentador de la figura 1, estando el dispositivo calentador representado en sección;
- la figura 3 es una vista en perspectiva de un dispositivo calentador de un líquido
- la figura 4 es una vista esquemática de una máquina de café comprendiendo el dispositivo calentador de la figura 3, estando el dispositivo calentador representado en sección y
- la figura 5 es una vista similar a la figura 4 ilustrando otro aspecto de la invención.
Refiriéndonos a las figuras 1 y 2, se ve ilustrado a título de ejemplo un dispositivo calentador de un líquido según un primer modo de realización designado por la referencia numérica general 1, integrado en una máquina de café 2 (figura 2) que puede indiferentemente destinarse a un uso doméstico o industrial. Mencionaremos que la naturaleza del líquido a calentar en el dispositivo calentador no es crítico y que el líquido puede ser cualquiera por ejemplo agua, leche, una bebida a base de chocolate, etc.... En la aplicación del dispositivo calentador ilustrado, el líquido a calentar es agua. La máquina de café 2 ilustrada a la figura 2 comprende un depósito de agua fría 4 unido vía un conducto 6 a una bomba 8 que alimenta en agua el dispositivo calentador 1 vía una entrada de líquido 10. El agua circula a través de un canal 12 previsto en un cuerpo 13 del dispositivo calentador 1. El canal 12 está asociado a calentadores 14a, 14b, 14c,14d, cuya alimentación eléctrica está accionada por unos medios de conmutación 16 conectados a unos medios de mando 18. Los calentadores están así sumergidos en el líquido a calentar y en contacto directo con éste. El agua sale del dispositivo calentador vía una salida de líquido 20 después circula a través de un conducto 22 para llegar a través de un conducto 24 sobre un cartucho 26 conteniendo una substancia destinada a formar una bebida tal como café a partir de café torrefacto y molido o café soluble, té, bebida a base de chocolate u otras bebidas calientes. El cartucho 26 es, por ejemplo, un cartucho sellado que se abre bajo la presión del líquido de conformidad a lo que se describe en la patente europea nº 512 468. El café fluye luego en una taza 28. La máquina permite igualmente producir vapor vía un conducto 30 unido al conducto 22. En la figura 1, la dirección de circulación de agua a través el dispositivo calentador está indicada por las flechas A y B.
En el dispositivo calentador 1 según el primero modo de realización de la invención, el canal 12 comprende cuatro porciones de canal 12a, 12b, 12c, 12d, unidas sucesivamente entre ellas por tres conductos de unión 32ab, 32bc y 32cd. Las porciones de canal 12a, 12b, 12c y 12d definen cada una una cámara que recibe un calentador 14a, 14b, 14c y 14d. Mencionaremos al respecto que los conductos de unión 32ab, 32bc, 32cd presentan unas secciones transversales inferiores a las de las cámaras 12a, 12b, 12c y 12d. Las cámaras 12a, 12b, 12c y 12d están dispuestas paralelas entre ellas y yuxtapuestas en un bloque 13a que comprende el cuerpo 13. Las cámaras 12a, 12b, 12c y 12d desembocan todas en un primer lado del bloque 13a en una primera de sus extremidades por la cual los calentadores 14a, 14b, 14c y 14d están introducidos en las cámaras 12a, 12b, 12c y 12d. Las segundas extremidades de las cámaras 12a, 12b, 12c y 12d desembocan en un segundo lado del bloque 13a opuesto al primero y las cámaras 12a, 12b, 12c y 12d están unidas entre ellas en una de sus extremidades por los tres conductos de unión 32ab, 32bc, 32cd. La cámara 12a está unida por una parte a la entrada de líquido 10 vía un conducto 36 por su extremidad dispuesta del segundo lado del bloque 13a y por otra parte a la cámara 12b vía el conducto de unión 32ab por su extremidad dispuesta del primer lado del bloque 13a. La cámara 12b está unida a la cámara 12c vía el conducto de unión 32bc por su extremidad dispuesta en el segundo lado del bloque 13a. La cámara 12c está unida a la cámara 12d vía el conducto de unión 32cd por su extremidad dispuesta en el primer lado del bloque 13a y la cámara 12d está unida a la salida de líquido 20 vía un conducto 38 por su extremidad dispuesta en el segundo lado del bloque 13a.
Mencionaremos que cada calentador 14a, 14b, 14c y 14 d se extiende sensiblemente sobre toda la longitud de la cámara a la cual está asociado y presenta una forma sensiblemente complementaria a la de la cámara a la cual está asociado. Según una variante ventajosa (no representada), la superficie exterior de los calentadores y/o la pared interior de la cámara que le es asociada presenta un ranurado helicoidal, lo que permite alargar el trayecto del líquido durante el cual está en contacto con los calentadores y su velocidad; por consiguiente aumentar el coeficiente de intercambio de calor; sin por esto aumentar el volumen del dispositivo calentador.
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El dispositivo calentador 1 comprende además un captador de temperatura 40 dispuesto en el conducto 36 uniendo la entrada de líquido a la entrada de la cámara 12a. Este captador 40 está dispuesto para entrar en contacto directo con el líquido a calentar y para medir la temperatura del líquido a calentar en la entrada del dispositivo calentador, es decir antes de que entre en contacto con uno de los calentadores del dispositivo 1. Un caudalómetro 42 está igualmente previsto en el conducto 36, por consiguiente más arriba de la cámara 12a.
Como es visible a la figura 2, el cuerpo 13 comprende además dos tapas 44, 46 que se extienden respectivamente en el primero y en el segundo lado del bloque 13a y recubren las dos extremidades de cada una de las cámaras 12a, 12b, 12c y 12d. La tapa 44 que se encuentra en el primer lado del bloque 13a lleva los calentadores 14a, 14b, 14c y 14d mientras que la tapa 46 que se encuentra en el segundo lado del bloque 13a lleva un captador de temperatura intermedia 48. El captador de temperatura intermedia 48 está asociado al conducto de unión 32bc y está dispuesto para entrar en contacto directo con el líquido a calentar circulando en el conducto.
El captador de temperatura de entrada 40, el caudalómetro y el captador de temperatura intermedia 48 están conectados a los medios de mando 18 del dispositivo 1.
La tapa 44 cierra una primera extremidad de las cámaras 12a, 12b, 12c y 12d y delimita además con el bloque 13a los conductos de unión 32ab y 32cd. La tapa 46 cierra la segunda extremidad de las cámaras 12a, 12b, 12c y 12d y delimita el conducto 32bc con el bloque 13a. La tapa 46 delimita además un canal 36a uniendo el conducto 36 a la cámara 12a así como el canal 38a uniendo la cámara 12d al conducto 38. Típicamente, las tapas 44 y 46 están fijadas sobre el bloque 13a mediante tornillos (no representados) y la estanqueidad está asegurada mediante juntas O ring 44a, 46a interpuestas entre las tapas 44 y 46 y el bloque 13a.
Los medios de mando 18 y los medios de conmutación 16 están configurados para accionar los calentadores 14a, 14b, 14c y 14d. Estos medios de mando 16 son particularmente dispuestos para accionar los calentadores 14c y 14d dispuestos respectivamente en las cámaras 12c, 12d situadas más abajo del captador de temperatura intermedia 48 en función de la cantidad de energía útil a aportar en las cámaras 12c y 12d para llevar el líquido a calentar de la temperatura intermedia medida por el captador de temperatura intermedia 48 hasta una temperatura de consigna contenida por ejemplo en una memoria de los medios de mando 18.
Los calentadores 14a, 14b, 14c y 14d comprenden cada uno una resistencia. Las resistencias están conectadas a los medios de conmutación 16 y los medios de mando 18 están dispuestos de manera a poder conmutar las resistencias independientemente unas de otras. El principio de distribución de la energía está basado en las impulsiones dadas por el caudalómetro (por ejemplo cada 100 ms o menos).
A cada impulsión del caudalómetro corresponde una energía es decir un tiempo de calentamiento dado sobre los calentadores. Este sistema proporcional permite reaccionar a variaciones rápidas del caudal; lo que puede ser el caso durante el ciclo de extracción de la cápsula en particular en el momento de la perforación de la c. Cada resistencia desarrolla una potencia nominal inferior al valor de la potencia teórica de centelleo de la red, típicamente inferior a 450 W bajo 230 V. Según la norma IEC 1000-3-3, la potencia máxima pudiendo conmutarse en toda la gama de frecuencias es de aproximadamente 380 W. Para evitar las variaciones de potencia en valor absoluto superiores a la potencia nominal de cada una de las resistencias, los medios de mando 18 están dispuestos para conmutar las resistencias de los calentadores desde el estado "en circuito" al estado "fuera de circuito" y viceversa de manera intermitente y no simultánea. La conmutación se realiza siempre en el paso a cero de la tensión para evitar la introducción de perturbación en la red eléctrica.
Los medios de mando 18 comprenden además unos medios de regulación que están previstos para calcular la cantidad de energía a afectar a los calentadores 14c, 14d dispuestos en las porciones de canal 12c, 12d situadas más abajo del captador de temperatura intermedia 48, en función de las temperaturas de entrada e intermedia medidas y del caudal medido por el caudalómetro 42. Otros factores pueden tenerse en cuenta en el cálculo de la cantidad de energía, especialmente la medida de la tensión de la red (por ejemplo 230 V). La cantidad de energía puede corregirse por un factor de corrección basado en la fluctuación entre la tensión realmente medida de la red y la tensión nominal teórica. Este factor indica si la tensión real es superior o inferior a la tensión normal, por ejemplo, de 230 V. Este factor se actualiza cuando las resistencias están enclavadas con el fin de tener en cuenta las caídas de tensión en la línea de alimentación.
Los medios de regulación comprenden generalmente un microcontrolador, memoria y programas de cálculo de los balances energéticos y de los factores de corrección a aplicar. Los cálculos de los balances energéticos, de las correcciones y las conmutaciones de los calentadores, por el microcontrolador se realizan a intervalos de tiempo muy cortos de manera a regular constantemente las cantidades de energía aportadas a los calentadores. Los intervalos para los cálculos de las cantidades de energía son, del orden de varios milisegundos, preferentemente, menos de 100 ms, por ejemplo cada 30 ms.
El modo de regulación automático está basado en el principio siguiente. Una medida de temperatura del líquido en la entrada del dispositivo se toma por el captador de temperatura 40 en la entrada del dispositivo; la cantidad de líquido a calentar es en cuanto a ella medida por un caudalómetro 42 sobre la base de impulsiones. Una temperatura intermedia entre el primero y el segundo calentador es medida también por el captador de temperatura 48. En un modo de realización que no comprende captador de temperatura a la entrada del líquido, el sistema podrá partir de una temperatura de entrada teórica, típicamente de la temperatura del agua de la red, memorizada en un microcontrolador.
Estas medidas se recogen por el microcontrolador comprendiendo un programa de cálculo de las cantidades de energía. En particular, el microcontrolador calcula así la cantidad de energía teórica a proporcionar por el primer calentador según la fórmula:
Cantidad de Energía de los primeros calentadores (14a, 14b, 14e) = Cantidad de líquido a calentar medida por el caudalómetro x (T intermedia de consigna - T entrada medida) x Capacidad calorífica del líquido.
Un factor de corrección basado en las variaciones de tensión de la red puede aplicarse al valor de cantidad final.
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La temperatura intermedia de consigna es un valor determinado por cálculo durante tests del dispositivo y que corresponde a un valor teórico óptimo en función de la temperatura medida del agua a la entrada, la temperatura de salida fijada (consigna), un factor de corrección de la red 230V, los valores teóricos de las resistencias óhmicas de los elementos calentadores. Este valor varía en función de la temperatura de salida deseada, por ejemplo, para la producción de un café o de otra bebida como una bebida a base de chocolate. Este valor está registrado en el programa o en una memoria del microcontrolador.
El microcontrolador calcula también la cantidad de energía teórica a proporcionar por el segundo calentador según la fórmula:
Cantidad de energía para los segundos calentadores (14c, 14d, 14f) = Cantidad de líquido a calentar medida por el caudalómetro x (Temperatura de salida deseada - Temperatura intermedia medida) x Capacidad calorífica del líquido.
Esta cantidad de energía puede ella también corregirse para tener en cuenta la tensión de la red.
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El microcontrolador controla después la distribución de estas cantidades de energía calculadas, por unidad de tiempo de calentamiento, accionando la conmutación conexión/desconexión de las resistencias contenidas en los calentadores.
Sin embargo, para tener en cuenta los eventuales errores e imprecisiones como en la medida del caudal, las tolerancias en la potencia de las resistencias, la tensión en la red, u otros, es preferible aplicar un factor de corrección calculado según la fórmula:
k=(T intermedia medida - T entrada medida)/(T intermedia de consigna - T entrada medida).
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El factor de corrección está aplicado después por el microcontrolador para ajustar el valor de cantidad de energía necesaria para calentar el líquido en la segunda cámara con el fin de obtener la temperatura más próxima a la temperatura deseada a la salida del bloque calentador. Así, la corrección en el calentador está aplicada de la manera siguiente:
Cantidad de energía corregida del segundo calentador = (2-k)x Cantidad de energía teórica del segundo calentador,
O también:
Cantidad de energía corregida = (2-k) x Capacidad calorífica del líquido x Cantidad de líquido a calentar x(temperatura de salida deseada - Temperatura intermedia medida).
Esta cantidad de energía puede ella también corregirse para tener en cuenta la tensión de la red.
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Así cuando el factor de corrección es inferior a 1, esto significa que la cantidad de energía real distribuida por el (los) calentador(es) más arriba de la sonda de temperatura intermedia es demasiado baja y hay que aplicar una corrección por aumento de la cantidad de energía distribuida por el(los) calentador(es) situado más abajo de la sonda de temperatura intermedia. Cuando el factor es superior a 1, esto significa que la cantidad de energía real distribuida por el calentador más arriba de la sonda de temperatura intermedia es demasiado elevada, y hace falta entonces aplicar una corrección disminuyendo la cantidad de energía distribuida por el(los) calentador(es) situado más abajo de esta sonda. Por ejemplo, si el factor de corrección se calcula a un valor de 1.10, esto significa que la cantidad de energía distribuida por el (los) primer(os) calentador(es) es 10% demasiado elevado y se tendrá que aplicar una reducción de la cantidad de energía al (los) segundo(s) calentador de 10% para obtener una temperatura de salida que se acerque lo más posible a la temperatura deseada.
En las figuras 3 y 4 se representa un dispositivo calentador de un líquido según un segundo modo de realización de la invención en el cual los elementos idénticos a los descritos en relación con las figuras 1 y 2 están designados por las mismas referencias numéricas.
Este dispositivo de calentamiento solo se distingue del dispositivo descrito anteriormente porque el canal 12 previsto en el cuerpo 13 y a través el cual circula el líquido a calentar, comprende solo dos porciones de canal 12e y 12f unidas entre ellas por un conducto de unión 32ef al cual está asociado el captador de temperatura intermedia 48 y porque los calentadores 14e y 14f asociados respectivamente a las porciones de canal 12e y 12f comprenden cada uno dos resistencias, siendo cada una de ellas conectadas a los medios de mando 18 vía los medios de conmutación 16.
Como en el primer modo de realización, las resistencias eléctricas de los calentadores 14e y 14f desarrollan cada una una potencia nominal inferior al valor de potencia teórica de centelleo de la red típicamente inferior a 450 W bajo 230 V y los medios de mando 18 están dispuestos para conmutar estas resistencias del estado "en circuito" al estado "fuera de circuito" y viceversa de manera intermitente típicamente a una frecuencia del orden de 10 ms. Calentadores de este tipo son por ejemplo de cartuchos calentadores llamados "alta carga" o "alta densidad", es decir desarrollando una potencia importante por unidad de superficie de calentamiento.
En la figura 5 está representada esquemáticamente una máquina de café incorporando otro aspecto de la invención. En esta figura, los elementos idénticos a los descritos en relación con la figura 4 están designados por las mismas referencias numéricas.
Esta máquina de café se distingue de la descrita anteriormente porque comprende un dispositivo que permite asegurar la liberación de un "primer" líquido o de un "primer" vapor a la temperatura adecuada. Para esto, el dispositivo comprende un primer conducto principal 22 unido al dispositivo de extracción 26. Una válvula de contrapresión 24a del conducto 24 está dispuesta a la entrada del dispositivo 26. Una primera electroválvula 50a está unida a una porción del conducto 22a conduciendo a un recipiente de drenaje 52. Una segunda electroválvula llamada "vapor" 50b está empalmada al conducto 30 dispuesto entre el primer dispositivo de utilización y el segundo dispositivo de utilización formado en el ejemplo por una tobera de eyección de vapor 56. Las electroválvulas 50a, 50b están accionadas por los medios de mando 18. Estos últimos están dispuestos para accionar respectivamente las electroválvulas 50a, 50b de manera a dirigir el fluido proviniendo de la salida de fluido 20 sea hacia uno de los dos dispositivos de utilización, sea hacia un recipiente de drenaje 52 según que la temperatura medida por el captador 48 alcance o no la temperatura de consigna para el dispositivo de utilización considerado. Mencionaremos que el recipiente de drenaje puede ser sustituido por un bucle de recirculación volviendo a la entrada 10 del dispositivo de calentamiento. Una recirculación complica sin embargo el dispositivo puesto que puede necesitar una bomba suplementaria. Además, la temperatura de consigna se obtiene después de unos segundos solamente y la cantidad de agua rechazada es por consiguiente generalmente poca.
El dispositivo funciona de la manera siguiente:
Para una bebida a extraer por el dispositivo de extracción 26, la electroválvula "vapor" 50b queda cerrada. La bomba de agua 8 alimenta el dispositivo de calentamiento que funciona según el principio ya descrito. La temperatura del agua está controlada en continuo por el captador de temperatura 48. Mientras está temperatura está inferior a una temperatura de consigna predeterminada, el controlador 18 mantiene la electroválvula "de derivación" 50a abierta de manera que el agua saliendo del dispositivo de calentamiento no esté utilizada para la extracción pero sea drenada en el recipiente de drenaje o recirculada. Una vez la temperatura de consigna alcanzada, el controlador acciona el cierre de la válvula 50a. El fluido puede entonces circular hasta forzar la abertura de la válvula de contrapresión y alimentar el dispositivo 26.
Cuando el mando de vapor está activado como para preparar leche "moussé", el principio de subida en temperatura es similar. A principio del calentamiento, la válvula 50b queda cerrada y la válvula 50a está abierta para drenar o recircular el fluido (generalmente agua). Una vez la temperatura de consigna de producción de vapor alcanzada, la válvula 50a está cerrada por el controlador y la válvula 50b está abierta. Siendo la presión de vapor demasiada baja para abrir la válvula de contrapresión 24, el vapor alimenta directamente la salida 56. Mencionaremos que un captador de temperatura de salida hacia la salida 20 del dispositivo puede utilizarse para el control de la temperatura en vez de un captador de temperatura intermedia.
Se entiende que la presente invención no se limita a los modos de realización que se acaban de describir y que diversas modificaciones y variantes sencillas pueden considerarse por el especialista sin salir del marco de la invención tal como definida por las reivindicaciones anexas. A título de ejemplo, el captador intermedio 48 dispuesto entre la cámara 12b y 12c en las figuras 1 y 2 podría igualmente disponerse entre la cámara 12c y 12d, la idea es que el captador de temperatura intermedia esté dispuesto más abajo de una cámara comprendiendo un calentador y comunicando con la entrada de líquido y más arriba de una cámara comprendiendo un calentador y comunicando con la salida del líquido.
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Claims (10)

1. Dispositivo calentador de un fluido, en líquido caliente o en vapor, para la preparación de café u otras bebidas calientes, comprendiendo un cuerpo (13) provisto de un canal (12, 12e, 12f) para la circulación de un fluido, teniendo dicho canal una entrada de fluido (10) y una salida de fluido (20) unida por un conducto (22, 30) a un dispositivo de utilización (26, 56), estando el canal asociado a por lo menos un calentador eléctrico (14e, 14f) cuya alimentación está accionada por medios de conmutación (16) unidos a medios de mando (18); el dispositivo comprende además al menos un captador de temperatura (48) dispuesto en dicho canal o a la salida de dicho canal y estando en contacto directo o indirecto con el fluido circulando en dicho canal, dicho captador de temperatura está unido a dichos medios de mando; los medios de mando y de conmutación están configurados para accionar el calentador para llevar el fluido a calentar de una primera temperatura hasta una temperatura de consigna en la región del canal donde dicho captador está dispuesto, estando dicho dispositivo caracterizado porque comprende además al menos una electroválvula (50a, 50b) empalmada a dicho conducto entre la salida de fluido y dicho dispositivo de utilización y que está accionada por dichos medios de mando, y porque dichos medios de mando están dispuestos para accionar la electroválvula de manera a dirigir el fluido proviniendo de la salida de fluido hacia un recipiente de drenaje (52) o una bola de recirculación cuando la temperatura medida por dicho captador no ha alcanzado todavía la temperatura de consigna y hacia el dispositivo de utilización cuando la temperatura medida a alcanzado la temperatura de consigna.
2. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque el dispositivo de utilización comprende una unidad de extracción de una substancia contenida en un cartucho (26) y/o una tobera de eyección de vapor (56).
3. Dispositivo según la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque el dispositivo comprende además unos medios que permiten engendrar una contrapresión (24a) dispuestos a la entrada del dispositivo de utilización (26) y porque la electroválvula es una válvula simple (50a) dispuesta sobre un brazo de derivación (22a) del conducto (22).
4. Dispositivo según la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque la electroválvula es una válvula de tres vías dispuesta sobre el conducto, estando las tres vías empalmadas a la salida de fluido, al recipiente de drenaje y al dispositivo de utilización respectivamente.
5. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el captador de temperatura (48) está dispuesto de manera a medir una temperatura intermedia en dicho canal (12), siendo la temperatura de consigna una temperatura intermedia teórica del dispositivo.
6. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el captador de temperatura está dispuesto a la salida del canal de manera a medir la temperatura del fluido a la salida del dispositivo, siendo la temperatura de consigna la temperatura deseada a la salida.
7. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque dichos medios de mando (18) están dispuestos para accionar la electroválvula (50a, 50b) de manera a dirigir el fluido proviniendo de la salida de fluido (20) hacia un recipiente de drenaje (52) cuando la temperatura medida por dicho captador no ha alcanzado todavía la temperatura de consigna.
8. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque dichos medios de mando están dispuestos para accionar la electroválvula de manera dirigir el fluido proviniendo de la salida de fluido hacia un bucle de recirculación cuando la temperatura medida por dicho captador no ha alcanzado todavía la temperatura de consigna y porque dicho dispositivo comprende una bomba para la recirculación.
9. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 8, comprendiendo un modo de extracción y un modo de producción de vapor y caracterizado porque dichos medios de mando (18) están dispuestos para accionar, en modo de extracción, una primera electroválvula (50a) de manera a dirigir el fluido hacia un dispositivo de extracción (26) cuando la temperatura medida ha alcanzado la temperatura de consigna; y, en modo de producción de vapor, una segunda electroválvula (50b) de manera a dirigir el fluido hacia una tobera de eyección de vapor (56) cuando la temperatura medida ha alcanzado la temperatura de consigna.
10. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque los medios de mando (18) y de conmutación (16) están configurados para accionar el calentador para llevar el fluido a calentar de una primera temperatura hasta una temperatura de consigna en la región del canal (12) donde dicho captador (48) está dispuesto, siendo la temperatura de consigna variable en función de la temperatura de salida deseada, en particular para la producción de un café, de una bebida a base de chocolate u otra bebida.
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