BR102014018460B1

BR102014018460B1 - Sistema e processo de refrigeração prévia para reservatórios de aparelhos dispensadores de bebidas

Info

Publication number: BR102014018460B1
Application number: BR102014018460-0A
Authority: BR
Inventors: Alisson Costa Da Silva; Gustavo Lazzaris de Bona
Original assignee: Whirlpool S.A
Priority date: 2014-07-28
Filing date: 2014-07-28
Publication date: 2022-05-17
Also published as: WO2016015117A1; UY36233A; BR102014018460A2; AR101321A1

Abstract

SISTEMA E PROCESSO DE REFRIGERAÇÃO PRÉVIA PARA RESERVATÓRIOS DE APARELHOS DISPENSADORES DE BEBIDAS. A presente invenção pertence ao campo tecnológico dos aparelhos eletrodomésticos e refere- se a um processo e sistema de refrigeração prévia para reservatórios de aparelhos dispensadores de bebidas, mais especificamente para aparelhos de preparo e fornecimento de bebidas instantâneas carbonatadas, sendo que o dito sistema compreende, basicamente, pelo menos uma tubulação de refrigeração prévia (5) cooperante com a superfície externa do reservatório (1), sendo que a dita tubulação de refrigeração prévia (5) compreende uma extremidade cooperante com o pelo menos um ponto de entrada de água proveniente da rede de alimentação local, e sua extremidade oposta coopera com pelo menos uma derivação cooperante com a pelo menos uma serpentina de refrigeração (3), e com pelo menos um bocal cooperante com o reservatório (1); e sendo que a pelo menos uma serpentina de refrigeração (3) coopera com a região interna do reservatório (1).

Description

Campo da Invenção

[0001] Refere-se a presente invenção a um sistema e processo para pré- refrigeração da água que abastece reservatórios de aparelhos eletrodomésticos, mais especificamente aparelhos destinados ao preparo automático de bebidas instantâneas. A invenção em questão pretende, portanto, proporcionar um funcionamento mais otimizado que resulte em uma significativa melhoria na eficiência do sistema e na qualidade do produto dispensado, de forma totalmente inédita quando comparada àquela empregada nos aparelhos conhecidos no atual estado da técnica.

Fundamentos da Invenção

[0002] Conforme é do conhecimento geral, a gama de equipamentos que permitem aos usuários preparar instantaneamente produtos para seu consumo imediato vem crescendo ao longo dos últimos anos, sendo que dentre os equipamentos de tal nicho de mercado estão aqueles também destinados ao preparo de bebidas carbonatadas, cujo princípio fundamental de funcionamento baseia-se na utilização de cápsulas que armazenam insumos de bebidas diversas ou insumos flavorizantes e que, no momento do preparo, têm seu conteúdo removido e misturado com água gaseificada que fica armazenada em um reservatório localizado em seu interior.

[0003] Os técnicos no assunto sabem que para o processo de carbonatação é preciso ter gás carbônico (CO2) em contato com a água; no entanto é necessário que essa água esteja gelada ou, mais precisamente, a uma temperatura baixa que preferencialmente deverá ser de 4oC. Assim sendo, para que um aparelho de preparo de bebidas carbonatadas funcione adequadamente é necessário que ele seja capaz de refrigerar a água a ser utilizada.

[0004] Sabe-se também que normalmente a água à temperatura ambiente encontra-se a 32oC. Assim sendo, quando o reservatório de um aparelho de preparo de bebidas carbonatadas encontra-se cheio de água refrigerada a 4oC e o usuário requer o preparo e dispensação de um ou mais copos de bebida, o volume de água do reservatório diminui e, portanto, deve ser rapidamente complementado. Para tanto, os aparelhos conhecidos no atual estado da técnica automaticamente liberam a entrada de água à temperatura ambiente (32oC) que, por estar muito mais quente que a água que já estava armazenada no reservatório, acaba por se misturar à mesma e elevar significativamente sua temperatura, posto que tal água remanescente fora previamente refrigerada e já se encontrava pronta para a carbonatação. Em função disso, sempre que há um reabastecimento de água no reservatório desses aparelhos é necessário executar novamente todo o processo de refrigeração antes que se possa carbonatar a água e deixá-la pronta para uma nova operação de dispensação. Observa-se, portanto, que ocorre um constante retrabalho que acarreta elevado consumo de energia e de desgaste dos componentes envolvidos.

[0005] Ademais, é importante esclarecer que com a técnica atual, leva-se aproximadamente uma hora para refrigerar adequadamente toda a água armazenada em um reservatório com capacidade aproximada de um litro, de modo que caso o usuário solicite o preparo de alguma bebida durante esse período de resfriamento, é possível que a mesma não esteja na temperatura mais recomendada e/ou não apresente a carbonatação desejada, o que acaba por interferir na qualidade final do produto dispensado.

Objetivos da invenção

[0006] Em função do exposto acima, é o objetivo principal da presente invenção revelar um sistema e processo de resfriamento prévio da água de abastecimento do reservatório de um aparelho para preparo e dispensação de bebidas, de modo que se tenha uma maior eficiência no sistema de carbonatação capaz de garantir que a bebida a ser preparada sempre esteja nas melhores condições de qualidade possíveis.

[0007] Portanto, é um dentre os objetivos principais da presente invenção revelar um sistema de refrigeração prévia que reduza significativamente a temperatura da água durante o trajeto entre o ponto de abastecimento da rede local ou pública e a entrada no reservatório do aparelho dispensador de bebidas.

[0008] Com isso, é também um dentre os principais objetivos da invenção revelar um sistema que reduza significativamente o tempo necessário para a refrigeração do conteúdo do reservatório de tais equipamentos, de modo a maximizar sua eficiência e garantir o padrão de qualidade mínimo desejável para os produtos por eles preparados.

Sumário da Invenção

[0009] Os objetivos acima mencionados são alcançados através de um sistema de refrigeração prévia para reservatórios de aparelhos dispensadores de bebidas, mais especificamente para aparelhos de preparo e fornecimento de bebidas instantâneas carbonatadas que compreendem pelo menos um reservatório cooperante com pelo menos um ponto de entrada de água proveniente da rede de alimentação local, com pelo menos um evaporador e com pelo menos uma serpentina de refrigeração, sendo que o reservatório coopera também com pelo menos uma torre de carbonatação e com pelo menos um sensor de nível de água.

[0010] Em uma concretização preferencial da invenção, o dito sistema compreende, adicionalmente pelo menos uma tubulação de refrigeração prévia cooperante com a superfície externa do reservatório, sendo que a dita tubulação de refrigeração prévia compreende uma extremidade cooperante com o pelo menos um ponto de entrada de água proveniente da rede de alimentação local, e sua extremidade oposta coopera com pelo menos uma derivação cooperante com a pelo menos uma serpentina de refrigeração, e com pelo menos um bocal cooperante com o reservatório; sendo que a pelo menos uma serpentina de refrigeração coopera com a região interna do reservatório.

[0011] Preferencialmente a pelo menos uma tubulação de refrigeração prévia é feita de policloreto de vinil - PVC, e possui substancialmente toda a sua extensão em contato com a superfície externa do reservatório.

[0012] O dito sistema compreende, portanto, meios para fazer com que a água à temperatura ambiente proveniente de um ponto de entrada de água proveniente da rede de alimentação local seja resfriada até uma temperatura contida dentro do intervalo de 8oC a 12oC, sendo que os ditos meios compreendem pelo menos uma tubulação de refrigeração prévia cooperante com a superfície externa do reservatório.

[0013] Os objetivos aventados são alcançados, também, por meio de um processo de refrigeração prévia para reservatórios de aparelhos dispensadores de bebidas que compreende as seguintes etapas: - identificação, por meio do pelo menos um sensor de nível localizado no interior do reservatório, do nível de água armazenado no interior do reservatório; - caso o pelo menos um sensor de nível identifique que o reservatório está vazio ou não está completamente cheio, aciona-se a válvula de entrada de água proveniente da rede de alimentação local; - passagem da água proveniente da rede de alimentação local pela tubulação de refrigeração prévia que circunda a parede externa do reservatório, fazendo com que ocorra transferência de calor da água através do contato da tubulação de refrigeração prévia com as paredes geladas do reservatório; - introdução da água proveniente da tubulação de refrigeração prévia no reservatório.

[0014] Preferencialmente o processo em questão compreende, adicionalmente, pelo menos uma derivação que interliga a tubulação de refrigeração prévia à pelo menos uma serpentina de refrigeração localizada no interior do reservatório, sendo que durante eventual solicitação de dispensação de água pura gelada, é utilizada diretamente a água proveniente da serpentina de refrigeração que foi alimentada por meio da pelo menos uma derivação.

Descrição Resumida dos Desenhos

[0015] A presente invenção será pormenorizadamente descrita com base nas figuras anexas, nas quais: a Figura 1 mostra uma vista em perspectiva de uma concretização preferencial do sistema de refrigeração prévia para reservatórios de aparelhos dispensadores de bebidas de bebidas objeto da presente invenção; a Figura 2 mostra uma vista em perspectiva parcialmente seccionada do reservatório provido do sistema de refrigeração prévia representado na Figura 1, porém incluindo a representação dos tubos do evaporador e da serpentina de água gelada; a Figura 3 mostra uma representação esquemática do corte ilustrado na Figura 2 para tornar mais clara a compreensão do trajeto da água no sistema da presente invenção, e a Figura 4 mostra um reservatório do atual estado da técnica no qual o evaporador do sistema fica ao redor da superfície externa do dito reservatório.

Descrição Detalhada da Invenção

[0016] O objeto da presente invenção passará a ser mais detalhadamente descrito e explicado com base nos desenhos apensos, que possuem caráter meramente exemplificativo e não limitativo, posto que adaptações e modificações podem ser feitas sem que, com isso, se fuja do escopo da proteção reivindicada.

[0017] A presente invenção refere-se a um sistema de refrigeração prévia para reservatórios de aparelhos dispensadores de bebidas, mais especificamente para aparelhos de preparo e fornecimento de bebidas instantâneas carbonatadas que compreendem um reservatório 1 cooperante com um evaporador 2 e com serpentinas de refrigeração 3, sendo que o reservatório 1 coopera também com uma torre de carbonatação 4.

[0018] De acordo com uma concretização preferencial da invenção representada nas Figuras apensas, o perímetro externo do dito reservatório 1 coopera também com uma tubulação de refrigeração prévia 5, a qual destina-se a promover o resfriamento da água que abastece o aparelho antes que a mesma entre no reservatório 1, visando evitar que a diferença de temperatura entre a água proveniente do sistema de alimentação local e a água que já se encontre no interior do reservatório 1 cause o aquecimento desta última, que já fora previamente refrigerada e colocada nas condições de temperatura adequadas para o processo de carbonatação. O dito sistema visa, portanto, preservar o trabalho de refrigeração que já havia sido feito e, com isso, otimizar o funcionamento dos componentes envolvidos e do equipamento como um todo.

[0019] Cabe esclarecer que a tubulação de refrigeração prévia 5 compreende, basicamente, uma mangueira enrolada na região externa do reservatório 1 o qual, por já conter internamente água gelada promoverá, por condução, o resfriamento da água que circula através da referida tubulação de refrigeração prévia 5 - a qual poderá preferencialmente ser produzida em policloreto de vinil (PVC), material que apresenta baixa condutividade térmica e, portanto, não consegue transmitir em um curto espaço de tempo o calor da água que passa através dele para o reservatório 1. No entanto, uma vez que a tubulação de refrigeração prévia 5 mantem-se em contato permanente com a superfície gelada do reservatório 1, consequentemente a dita tubulação 5 permanece com temperatura baixa, que acaba sendo transferida para a água por ela circulante.

[0020] Nos testes realizados, observou-se que a dita tubulação de refrigeração prévia 5 faz com que a água que entra em seu interior em temperatura média de 32oC esteja, ao efetivamente entrar no reservatório 1, a uma temperatura de cerca de 10oC - ou seja, ocorre um resfriamento significativo durante o trajeto. É importante ressaltar que a água à temperatura ambiente que circula pela dita tubulação 5 também acaba por causar certo impacto na temperatura do reservatório 1, no entanto os testes demonstraram que enquanto a água que circula na tubulação de refrigeração prévia 5 tem sua temperatura reduzida de 32oC para 10oC, o reservatório apresenta apenas uma elevação de temperatura de 4oC para 6oC, ou seja, com um impacto muito inferior e praticamente inócuo para comprometer a temperatura da água nele armazenada.

[0021] Nota-se, portanto, que o benefício de utilizar o sistema de refrigeração prévia objeto da presente invenção é muito grande, pois demanda um esforço bem menor para fazer a água que entra no reservatório 1 atingir a temperatura adequada para carbonatação - que é de cerca de 4oC. Nesse aspecto, cabe salientar que no atual estado da técnica - segundo o qual a água de reposição entra no tanque a temperatura ambiente de 32oC e, com isso, impacta significativamente na temperatura da água remanescente - leva-se cerca de uma hora para refrigerar adequadamente a água do reservatório 1 após seu enchimento, sendo que mediante a utilização do sistema aqui apresentado notou-se uma redução de cerca de 50% nesse tempo de resfriamento.

[0022] É importante ainda lembrar que no aparelho de preparo e dispensação de bebidas em questão a água gelada e a água carbonatada não têm reservatórios separados necessariamente - na invenção em questão a água gelada fica separada da carbonatada; água gelada está na tubulação de refrigeração prévia 5 e na serpentina 3, enquanto a água carbonatada está no interior do reservatório 1 em volta da serpentina 3, porém a água gelada alimenta o tanque de carbonatação para ser carbonatada. Assim sendo, a tubulação de refrigeração prévia 5 irá desembocar no interior do reservatório 1, porém sempre que houver necessidade de dispensação de água pura gelada, uma derivação fará a água entrar em uma serpentina 3 localizada no interior do reservatório 1 para depois seguir, por meio de um duto 6, para o ponto de dispensação. Assim sendo, percebe-se que o sistema de resfriamento prévio da presente invenção possibilita, também, que a eventual necessidade de utilização e/ou dispensação de água pura gelada não causará significativo impacto na água carbonatada, de forma totalmente inédita quando comparada ao que ocorre com os aparelhos similares conhecidos no atual estado da técnica.

[0023] Cabe esclarecer ainda que já são conhecidos alguns reservatórios do atual estado da técnica - como, por exemplo, aquele ilustrado na Figura 5 anexa - que são externamente circundados por uma tubulação que, no entanto, compreende o evaporador 100 do sistema, portanto pelo seu interior ocorre somente a passagem de gás refrigerante. Em sistemas como esse, a entrada de água é feita diretamente para o interior do reservatório 1 por meio de um tubo 200, sendo que a saída é feita por um segundo tubo 300.

[0024] Assim sendo, é de extrema importância perceber que a funcionalidade do sistema de resfriamento prévio da presente invenção, apesar de ter características visuais aparentemente similares às do reservatório ilustrado na Figura 5, apresenta forma construtiva e funcionalidade totalmente diferenciadas, pois o que circunda o reservatório 1 é uma tubulação de refrigeração prévia 5 na qual circula a água de abastecimento do aparelho, sendo que o evaporador encontra-se interno ao reservatório 1 para auxiliar, inclusive, no resfriamento da água a ser carbonatada contida no interior do mesmo. Ademais, no atual estado da técnica representado na Figura 5 anexa a entrada de água é feita pela parte superior do reservatório, e a mesma apresenta-se à temperatura ambiente (cerca de 32oC) quando é introduzida e misturada à água previamente armazenada no reservatório 1. Com o sistema da presente invenção, a água que será introduzida no reservatório 1 é previamente resfriada e, ao se misturar com a água previamente armazenada, encontra-se a uma temperatura de cerca de 10oC.

[0025] O desenvolvimento do sistema em questão também buscou utilizar ao máximo a área externa do reservatório 1 para que fosse possível ter uma tubulação de refrigeração prévia 5 bem comprida para efetivamente viabilizar o resfriamento da água por ela circulante, de modo que o resfriamento da água não mais é feito exclusivamente no interior do reservatório 1 como ocorre na técnica atual. Com isso, é possível que o usuário retire do aparelho alguns copos de água gelada e, logo em seguida, possa solicitar o preparo de copos de bebidas carbonatadas sem que essa operação sucessiva acarrete em redução da qualidade do produto preparado e dispensado em função de eventual irregularidade na temperatura e carbonatação da água. Nesse sentido, vale destacar ainda que nos similares conhecidos no atual estado da técnica sempre que se solicita a dispensação de um copo de água gelada proveniente do reservatório é automaticamente acionado o enchimento com água à temperatura ambiente, e isso faz com que nesse momento o próprio sistema bloqueie a retirada de produto carbonatado até que a temperatura interna atinja um determinado valor mínimo aceitável. Com o sistema da presente invenção, não ocorrem mais tais bloqueios e, portanto, diversos copos de bebidas podem ser solicitados consecutivamente de forma rápida, prática e com total qualidade.

[0026] A presente invenção refere-se, também, a um processo de refrigeração prévia para reservatórios de aparelhos dispensadores de bebidas o qual compreende, basicamente, as seguintes etapas: - identificação, por meio de um sensor de nível 7 localizado no interior do reservatório 1, do nível de água armazenado em seu interior; - caso o sensor de nível 7 identifique que o reservatório 1 está vazio ou não está completamente cheio, executa-se o acionamento da válvula de entrada de água proveniente da rede de alimentação local; - passagem da água proveniente da rede de alimentação local pela tubulação de refrigeração prévia 5 que circunda a parede externa do reservatório 1, fazendo com que ocorra transferência de calor da água através do contato da tubulação de refrigeração prévia 5 com as paredes geladas do reservatório 1; - introdução da água proveniente da tubulação de refrigeração prévia 5 no reservatório 1.

[0027] Cabe esclarecer que o referido processo envolve ainda uma válvula que interliga a tubulação de refrigeração prévia 5 a uma serpentina 3 localizada no interior do reservatório, de modo que na eventual solicitação de um usuário pela dispensação de água pura gelada, é utilizada diretamente a água proveniente da serpentina 3 sem, portanto, utilizar ou interferir na água carbonatada armazenada no interior do reservatório 1.

[0028] Portanto, de forma totalmente inédita e eficaz, o objeto da presente invenção soluciona os inconvenientes do atual estado da técnica no que se refere à otimização das operações de resfriamento de água em reservatórios de aparelhos que fazem o preparo e dispensamento de bebidas instantâneas, principalmente carbonatadas.

Claims

1. Sistema de refrigeração prévia para reservatórios de aparelhos dispensadores de bebidas, mais especificamente para aparelhos de preparo e fornecimento de bebidas instantâneas carbonatadas que compreendem pelo menos um reservatório (1) cooperante com pelo menos um ponto de entrada de água proveniente da rede de alimentação local, com pelo menos um evaporador (2) e com pelo menos uma serpentina de refrigeração (3), sendo que o reservatório (1) coopera também com pelo menos uma torre de carbonatação (4) e com pelo menos um sensor de nível de água (7), CARACTERIZADO pelo fato de que o dito sistema compreende, adicionalmente: - pelo menos uma tubulação de refrigeração prévia (5) cooperante com a superfície externa do reservatório (1), sendo que a dita tubulação de refrigeração prévia (5) compreende uma extremidade cooperante com o pelo menos um ponto de entrada de água proveniente da rede de alimentação local, e sua extremidade oposta coopera com pelo menos uma derivação cooperante com a pelo menos uma serpentina de refrigeração (3), e com pelo menos um bocal cooperante com o reservatório (1); sendo que a pelo menos uma serpentina de refrigeração (3) coopera com a região interna do reservatório (1).

2. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a pelo menos uma tubulação de refrigeração prévia (5) é feita de policloreto de vinil - PVC.

3. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a dita pelo menos uma tubulação de refrigeração prévia (5) possui toda a sua extensão em contato com a superfície externa do reservatório (1).

4. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de compreender meios para fazer com que a água à temperatura ambiente proveniente de um ponto de entrada de água proveniente da rede de alimentação local seja resfriada até uma temperatura contida dentro do intervalo de 8oC a 12 oC, sendo que os ditos meios compreendem pelo menos uma tubulação de refrigeração prévia (5) cooperante com a superfície externa do reservatório (1).

5. Processo de refrigeração prévia para reservatórios de aparelhos dispensadores de bebidas, mais especificamente para aparelhos de preparo e fornecimento de bebidas instantâneas carbonatadas que compreendem pelo menos um reservatório (1) cooperante com pelo menos um ponto de entrada de água proveniente da rede de alimentação local, com pelo menos um evaporador (2) e com pelo menos uma serpentina de refrigeração (3), sendo que o reservatório (1) coopera também com pelo menos uma torre de carbonatação (4) e com pelo menos um sensor de nível de água (7), CARACTERIZADO pelo fato de que o dito processo compreende as seguintes etapas: - identificação, por meio do pelo menos um sensor de nível (7) localizado no interior do reservatório (1), do nível de água armazenado no interior do reservatório (1); - caso o pelo menos um sensor de nível (7) identifique que o reservatório (1) está vazio ou não está completamente cheio, aciona-se a válvula de entrada de água proveniente da rede de alimentação local; - passagem da água proveniente da rede de alimentação local pela tubulação de refrigeração prévia (5) que circunda a parede externa do reservatório (1), fazendo com que ocorra transferência de calor da água através do contato da tubulação de refrigeração prévia (5) com as paredes geladas do reservatório (1); - introdução da água proveniente da tubulação de refrigeração prévia (5) no reservatório (1).

6. Processo, de acordo com a reivindicação 5, CARACTERIZADO pelo fato de compreender, adicionalmente, pelo menos uma derivação que interliga a tubulação de refrigeração prévia (5) à pelo menos uma serpentina de refrigeração (3) localizada no interior do reservatório (1), sendo que durante eventual solicitação de dispensação de água pura gelada, é utilizada diretamente a água proveniente da serpentina de refrigeração (3) que foi alimentada por meio da pelo menos uma derivação.