BR112020023490A2 - Sistema e método para dispensação de água controlada de temperatura precisa - Google Patents

Abstract

um dispensador para dispensar um volume selecionado de água a uma temperatura especificada. o dispensador inclui uma fonte de água a uma temperatura elevada e uma fonte de água a uma temperatura inferior. um controlador eletrônico determina o volume de água necessário de cada fonte para chegar ao volume e temperatura selecionados. o dispensador usa uma válvula de recirculação para circular pelo menos a água de temperatura elevada no tanque e na saída para garantir que a temperatura da água seja a esperada em todo o sistema para alcançar a temperatura especificada.

Description

“SISTEMA E MÉTODO PARA DISPENSAÇÃO DE ÁGUA CONTROLADA DE TEMPERATURA PRECISA” REFERÊNCIA CRUZADA A PEDIDOS RELACIONADOS

[001] O presente pedido reivindica o benefício do Pedido de Patente Provisório sob no de série U.S. 62/673.295 depositado em 18 de maio de 2018, intitulado "SYSTEM AND METHOD FOR DISPENSING PRECISE TEMPERATURE CONTROLLED HOT WATER", que é aqui incorporado a título de referência em sua totalidade na medida em que não seja inconsistente.

CAMPO DA INVENÇÃO

[002] Os aspectos da presente revelação referem-se a um dispensador de água precisamente controlado que pode ser usado independentemente ou combinado com um recipiente e dispensador para armazenar e dispensar materiais soltos, como café, chá, pó ou outros materiais similares para preparar bebidas.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[003] As bebidas são uma porção crescente da indústria de restaurantes, com muitos restaurantes e/ou redes de sucesso vendendo principalmente bebidas, como café, milkshakes, smoothies ou similares. Muitos fabricantes fornecem equipamentos para aumentar a qualidade e a consistência dessas bebidas, bem como para auxiliar na redução do tempo de produção no ponto de venda necessário para essas bebidas.

[004] Existem sistemas complexos e sofisticados para dispensar bebidas frias, como refrigerantes, bem como bebidas congeladas, como raspadinhas e similares. No entanto, existem muito poucos ou nenhum sistema que seja capaz de dispensar água quente a uma temperatura precisa em combinação com um ou mais materiais soltos, como chá, pó, café ou similares.

[005] O método tradicional de fazer uma xícara de chá é colocar folhas de chá soltas, diretamente ou em um infusor de chá, em um bule ou xícara de chá e verter água quente sobre as folhas. Após alguns minutos, as folhas geralmente são removidas novamente, removendo-se o infusor ou coando o chá enquanto é servido. Ainda hoje, esse processo geralmente ocorre pela coleta e medição manual da quantidade adequada de chá de folhas soltas. No entanto, devido ao tempo necessário, o chá geralmente é servido apenas em ambientes mais relaxantes, pois sua produção não favorece a velocidade.

[006] Na tentativa de agilizar e/ou trazer comodidade ao processo, foi desenvolvido o saquinho de chá, que contém uma quantidade pré-determinada de chá e é utilizado para criar uma bebida de tamanho comum, como 0,23 litro (8 onças). No entanto, devido ao seu método de fabricação, os sacos de chá são uma opção menos preferencial do que o chá fresco, uma vez que o chá passa um bom tempo armazenado e em trânsito antes de ser entregue para uso. Além disso, os sacos de chá não se prestam facilmente à produção de chás em quantidades variáveis, como 0,23 litro (8 onças), 0,34 litro (12 onças), um bule de chá cheio ou um saco a granel. Posteriormente, foram desenvolvidos “cápsulas” ou “xícaras” que são utilizadas em máquinas automatizadas; no entanto, essas cápsulas sofrem dos mesmos problemas que o uso de saquinhos de chá. Embora existam alguns dispensadores de água quente, quando o potencial para dispensar água quente para uma variedade de bebidas está presente, a necessidade de temperatura precisamente controlada em uma faixa de temperaturas é desejada. Por exemplo, vários tipos de chás podem exigir diferentes temperaturas de água quente para a preparação adequada. Com exceção da água, o chá é a bebida mais consumida no mundo. Consequentemente, existe a necessidade de um dispensador capaz de distribuir a quantidade adequada de água na temperatura prescrita para o chá selecionado, a fim de fornecer bebidas rápidas prontas para o consumidor. Em uma forma adicional, o dispensador também pode dispensar com precisão o chá ou outro material solto para a bebida.

[007] Consequentemente, a presente invenção resolve vários destes problemas, bem como outros problemas presentes na indústria de dispensação de bebidas quentes, conforme ilustrado nas descrições que se seguem.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[008] A presente invenção envolve vários aspectos de um recipiente e/ou dispensador para uso na dispensação seletiva de vários tipos de materiais soltos, como produtos secos e água quente controlada com precisão, incluindo tanto temperatura quanto volume. Os produtos secos adequados para uso com o dispensador inovador revelado no presente documento incluem uma ou mais variedades de chá, especiarias, café, alimentos secos, outros pós e semelhantes.

Para fins de ilustração, o recipiente e o dispensador descritos no presente documento devem ser descritos em relação à dispensação de folhas de chá a granel. Entretanto, deve ser entendido que o sistema pode ser facilmente aplicado a outros materiais soltos como, sem limitação, aqueles listados acima. Em uma outra forma, o dispensador pode incluir um aceitador de moedas/notas e/ou terminal de cartão de crédito ou dispositivo semelhante para uso como uma máquina de venda automática, em outra forma, pagamentos eletrônicos, como pagamentos móveis, chaves do quarto ou chaves eletrônicas para fazer a cobrança do quarto, ou outros tipos de métodos de pagamento comumente usados e/ou conhecidos podem ser fornecidos.

[009] Uma modalidade ilustrativa da presente invenção é um sistema de chá de folhas soltas que inclui uma pluralidade de recipientes e dispensador, bem como um dispensador de água quente. Os recipientes de chá servem para armazenar uma determinada variedade de folhas ou pós de chá antes da ativação do sistema.

Mediante ativação, o dispensador posiciona o recipiente de chá selecionado, mede e carrega uma quantidade selecionada dessa variedade de chá em um funil para dispensação, como em uma xícara, bule de chá ou infusor de chá em espera, e também dispensa a quantidade adequada de água quente na temperatura adequada para o tipo e volume de chá selecionados. A quantidade de chá e o volume de água podem ser selecionados com base na operação do usuário de um dentre uma série de botões de indicação/seleção de quantidade fornecidos em uma interface de usuário ou podem ser, de outro modo, inseridos pelo usuário, como girando um discador ou pressionando um botão ou alavanca. A temperatura da água quente pode ser programada no dispensador para cada variedade de chá com base nas recomendações de especialistas em chá e/ou o usuário pode ser capaz de inserir a temperatura ou modificar a recomendação com base em suas preferências pessoais.

O recipiente é, de preferência, um recipiente vedado, tal como um recipiente opaco moldado por sopro, que é vedado quando posicionado no dispensador de modo a não expor o material contido à luz, ar e/ou umidade. Abaixo da abertura em cada recipiente, um mecanismo é fornecido para carregar o chá em um funil medidor abaixo. Cada mecanismo veda preferencialmente quando não estiver em uso, de modo a impedir que o chá no recipiente entre em contato com a atmosfera externa antes de entrar na tremonha abaixo. Além disso, o dispensador tem capacidade para operar o mecanismo de modo que carregue uma quantidade desejada de chá (por exemplo, em peso), especificada pelo usuário, na tremonha. Uma vez que a quantidade desejada de chá é carregada na tremonha, o chá pode ser dispensado em um local desejado, como em uma xícara, bule de chá ou infusor em espera abaixo.

[010] Uma vez que o chá é dispensado, um sistema de água quente de tanque duplo que inclui múltiplas bombas, medidores de nível de água, fluxômetros e sensores de temperatura opera para calcular e dispensar o volume adequado de água com a temperatura adequada. Além disso, a água quente é recirculada através dos tubos de saída e de volta para os tanques de armazenamento para garantir que a água dispensada esteja o mais próximo possível da temperatura desejada.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[011] A Figura 1 é uma vista em perspectiva de um dispensador de chá e água de acordo com uma modalidade da presente invenção.

[012] A Figura 2 é uma vista em perspectiva em corte de um dispensador de chá e água ao longo da linha A-A da Figura 1

[013] A Figura 3 é uma vista parcialmente explodida de uma porção de um dispensador de chá e água de acordo com uma modalidade da presente invenção.

[014] A Figura 4 é outra vista parcialmente explodida de uma porção de um dispensador de chá e água de acordo com uma modalidade da presente invenção.

[015] A Figura 5 é uma vista lateral de uma porção de um dispensador de chá e água de acordo com uma modalidade da presente invenção.

[016] A Figura 6 é outra vista lateral de uma porção de um dispensador de chá e água de acordo com uma modalidade da presente invenção.

[017] A Figura 7 é uma vista posterior de uma porção de um dispensador de chá e água de acordo com uma modalidade da presente invenção.

[018] A Figura 8 é uma vista superior de uma porção de um dispensador de chá e água de acordo com uma modalidade da presente invenção.

[019] A Figura 9 é um fluxograma que ilustra um processo que controla a operação do dispensador de qualquer uma das Figuras 1 a 8 de acordo com uma forma da presente invenção.

[020] A Figura 10 é uma vista plana do sistema hidráulico de um dispensador de chá e água de acordo com outra modalidade da presente invenção.

DESCRIÇÃO DAS MODALIDADES ILUSTRADAS

[021] Com a finalidade de promover uma compreensão dos princípios da revelação, agora será feita referência às modalidades ilustradas nos desenhos e linguagem específica será usada para descrever as mesmas. Será, todavia, compreendido que nenhuma limitação do escopo das reivindicações é, assim, pretendida, essas alterações e modificações adicionais no dispositivo ilustrado e essas aplicações adicionais dos princípios da revelação conforme ilustrado no mesmo sendo contemplados como ocorreria, normalmente, a um indivíduo versado na técnica à qual a revelação se refere.

[022] Determinadas modalidades de um recipiente e dispensador para uso na dispensação de materiais soltos, como produtos secos, juntamente com uma quantidade medida de água a uma temperatura elevada, serão descritos no presente documento. Os produtos secos adequados para uso com o novo dispensador aqui revelado incluem chá, café, cacau quente ou outras pós de bebida e semelhantes.

Para fins de ilustração, o recipiente e o dispensador descritos no presente documento devem ser descritos em relação à dispensação de folhas de chá a granel. No entanto, deve ser entendido que o recipiente e o dispensador podem ser facilmente aplicados a outros materiais soltos como, sem limitação, aqueles listados acima. Em uma outra forma, o dispensador pode incluir um aceitador de moedas/notas e/ou terminal de cartão de crédito ou dispositivo semelhante para uso como uma máquina de vendas automática. Em outra forma, podem ser fornecidos pagamentos eletrônicos, como pagamentos móveis, chaves do quarto ou chaves eletrônicas para fazer a cobrança do quarto, ou outros tipos de métodos de pagamento comumente usados e/ou conhecidos.

[023] Determinadas modalidades de um dispensador de chá e uma pluralidade de recipientes de chá são ilustradas nas Figuras 1 a 8. Dependendo da forma desejada, os recipientes de chá podem ser descartáveis ou reutilizáveis, qualquer um pode conter uma ampla variedade de quantidade de chá dependendo do design, tal como 0,91 a 2,27 quilogramas (2 a 5 libras). No entanto, deve ser entendido que o tamanho dos recipientes de chá pode ser ajustado de modo que mais ou menos chá possa ser armazenado nos mesmos sem se afastar do escopo da invenção. O dispensador de chá 20 é ilustrado em uma forma independente tendo uma porção superior 22 para armazenar e selecionar uma ou mais variedades de chá, uma porção intermediária 24 para dispensar e medir o chá selecionado, uma porção inferior 26 fornecendo um local para o usuário colocar um receptáculo, tal como uma xícara, chaleira, bule de chá, infusor ou semelhante para receber o chá dispensado e/ou água quente, e uma porção posterior 28 para armazenar e dispensar água quente de modo que possa ser dispensada a uma temperatura desejada e em um volume desejado.

Além disso, na forma ilustrada, o dispensador de chá 20 inclui um controlador eletrônico 30 que inclui uma interface de usuário 32 e controla a operação das porções restantes do dispensador de chá 20. Deve ser entendido que o dispensador de chá 20 pode assumir várias outras formas e configurações dependendo das necessidades e requisitos do usuário, incluindo um dispensador que só dispensa água em um volume e temperatura selecionados, ou um dispensador que dispensa água a uma temperatura selecionada e algum outro material.

[024] Conforme mostrado nas Figuras 1 a 8, o dispensador de chá 20, e em particular a porção posterior 28, fornece um aparelho, sistema e método para dispensar água quente sob demanda através de uma ampla faixa de temperaturas e/ou volumes precisamente controlados. A porção posterior 28 inclui um primeiro tanque de água quente 100, que mantém a água a uma primeira temperatura, e um segundo tanque de água quente 200, que mantém a água a uma segunda temperatura que é mais alta que a primeira temperatura. Em uma forma, o primeiro tanque de água quente 100 é maior em volume do que o segundo tanque de água quente 200. Em outras formas, o segundo tanque de água quente 200 pode ser maior em volume do que o primeiro tanque de água quente 100 ou os dois podem ser do mesmo tamanho.

[025] Verificou-se que a grande maioria dos chás deve ser infundida a uma temperatura entre 71,11 ◦C e 100 ◦C (160 ◦F e 212 ◦F). Consequentemente, para fins de exemplo não limitativo, quando o dispensador de chá 20 for utilizado para chá, a água no primeiro tanque de água quente 100 é mantido em ou ligeiramente acima/abaixo de 71,11 ◦C (160 ◦F) (mas de preferência pelo menos 32,22 ◦C (90 ◦F)), enquanto a água no segundo tanque de água quente 200 é mantida em ou ligeiramente abaixo de 100 ◦C (212 ◦F) (ou seja, dentro de -12,22 ◦C (10 ◦F)). É desejável manter a água no segundo tanque de água quente abaixo do ponto de ebulição da água, que é 100 ◦C (212 ◦F) (dependendo da altitude), para evitar o aumento de pressão e/ou aumentar a perda de água através do vapor. Ao misturar a água do primeiro e do segundo tanques de água quente (100 e 200, respectivamente) em proporções diferentes, a água quente a qualquer temperatura entre 71,11 ◦C e 100 ◦ C (160 ◦F e 212 ◦F) pode ser dispensada com rapidez e precisão pelo dispensador 20 a uma temperatura desejada e em um volume desejado.

[026] A porção posterior 28 do dispensador 20 também inclui um controlador eletrônico 30 que recebe entradas relacionadas à temperatura e fluxo de vários sensores que serão descritos no presente documento e opera de forma controlada outros componentes do dispensador 20 a fim de dispensar água na temperatura e volume desejados. Cada um dentre o primeiro tanque de água quente 100 e o segundo tanque de água quente 200 inclui uma entrada de abastecimento de água 102/202 através da qual água adicional é alimentada a fim de encher e/ou reabastecer os tanques. Cada entrada de abastecimento de água 102/202 está em comunicação fluida com uma válvula de abastecimento controlada 104/204. Cada válvula de abastecimento controlada 104/204 é conectada e alimentada pela linha de abastecimento de água 34. Em uma forma, a linha de abastecimento de água 34 está em comunicação fluida com uma entrada de abastecimento de água 36 localizada na porção posterior do alojamento externo do dispensador 20. Em uma maneira de uso, a entrada de abastecimento de água 36 é conectada a uma linha de abastecimento de água pressurizada convencional. A linha de abastecimento de água 34 pode incluir um filtro de água em linha ou outro mecanismo de filtração de água (não mostrado).

Em outras modalidades, o dispensador 20 pode ser configurado para uso com um tanque de água interno ou externo ou alguma outra fonte de água adequada. Em algumas formas, uma bomba (não mostrada) também pode ser fornecida para uso com a linha de abastecimento de água 34 quando nenhuma pressão de água está disponível, quando a pressão de água adicional é necessária ou para fornecer uma taxa de fluxo de água mais controlada. Em uma forma, a bomba é uma bomba de velocidade variável que permite o reabastecimento rápido do tanque e ainda taxas de fluxo mais lentas, quando desejado, para assegurar volumes precisos. Em uma forma alternativa, o primeiro tanque de água quente 100 pode receber água do segundo tanque de água quente 200 ou vice-versa.

[027] Cada um dentre o primeiro tanque de água quente 100 e o segundo tanque de água quente 200 também inclui um elemento de aquecimento 106/206. Na modalidade ilustrada, o primeiro e o segundo elementos de aquecimento 106 e 206, respectivamente, são bobinas de aquecimento, tal como um elemento de aquecimento resistivo elétrico. No entanto, outros elementos de aquecimento conhecidos podem ser utilizados, incluindo um aquecedor por indução, um queimador de gás combustível e uma unidade de aquecimento radiante, para citar alguns exemplos. Em uma forma, o elemento de aquecimento 206 é maior do que o elemento de aquecimento 106 para permitir que o segundo tanque de água quente 200 alcance a temperatura desejada mais alta do que aquela do tanque de água quente 100.

[028] Também localizados dentro de cada um dentre o primeiro tanque de água quente 100 e o segundo tanque de água quente 200 estão os sensores de temperatura 108 e 208. Na modalidade ilustrada, os sensores de temperatura 108 e 208 estão localizados perto do topo dos tanques de água quente 100 e 200 de modo a fornecer a leitura mais precisa da água que será dispensada primeiro. Os sensores de temperatura 108 e 208 fornecem sinais elétricos para o controlador eletrônico 30 que utiliza esses sinais para controlar a operação dos elementos de aquecimento 106 e 206, a fim de manter com precisão a temperatura desejada dentro de cada um dentre o primeiro tanque de água quente 100 e o segundo tanque de água quente 200 . Na forma ilustrada, os sensores de temperatura 108 e 208 são termistores.

[029] O primeiro tanque de água quente 100 e o segundo tanque de água quente 200 também incluem um sensor de nível de água 110/210. O sensor de nível de água pode ser uma boia magnética ou qualquer outro tipo de sensor de nível de água que pode ser utilizado para indicar quando o nível de água dentro de um determinado tanque está no nível desejado. Os sensores de nível de água 110 e 210 fornecem sinais elétricos para o controlador eletrônico 30 que utiliza esses sinais para controlar a operação das válvulas de abastecimento controladas 104 e 204, a fim de manter o volume desejado de água dentro de cada um dentre o primeiro tanque de água quente 100 e o segundo tanque de água 200. Em operação, a água só pode ser reabastecida após a conclusão de um ciclo de dispensação de água quente, a fim de manter a temperatura da água desejada dentro de cada um dentre o primeiro tanque de água quente 100 e o segundo tanque de água quente 200 ao longo do ciclo.

Embora possível, a introdução de água mais fria da linha de abastecimento de água 70 durante um ciclo de dispensação reduziria a temperatura da água dentro do primeiro tanque de água quente 100 e do segundo tanque de água quente 200 e, portanto, requer que ajustes sejam feitos na razão de dispensação de água de cada tanque para atingir a temperatura de dispensação desejada.

[030] O primeiro tanque de água quente 100 e o segundo tanque de água quente 200 estão conectados ao primeiro e segundo tubos de saída de água quente 112/212, respectivamente. O primeiro tubo de saída de água quente 112 e o segundo tubo de saída de água quente 212 são, cada um, alimentados por uma primeira/segunda bomba de água 114/214, que fornece água de dentro do tanque através de uma primeira/segunda válvula de saída 116/216 e uma primeiro/segundo fluxômetro 118/218. A primeira e segunda bombas de água 114 e 214, primeira e segunda válvulas de saída 116 e 216 e primeiro e segundo fluxômetros 118 e 218 estão, cada um, em comunicação elétrica com e/ou operados de forma controlada pelo controlador eletrônico 30. Qualquer bomba adequada pode ser usada incluindo, a título de exemplo, sem limitação, uma bomba de engrenagens, uma bomba de água centrífuga, uma bomba de água de deslocamento positivo ou uma bomba de fluxo axial. Em uma forma, a bomba é uma bomba de velocidade variável que permite a dispensação rápida de água quente quando desejado, mas taxas de fluxo mais lentas mais controladas quando desejado para completar um ciclo de dispensação. Além disso, qualquer válvula adequada pode ser usada, incluindo, a título de exemplo, sem limitação, uma válvula borboleta ou válvula solenoide. A água pode ser liberada de um ou de ambos dentre o primeiro tanque de água quente 100 ou o segundo tanque de água quente 200 através do respectivo primeiro ou segundo tubo de saída de água quente 112/212. O primeiro e o segundo fluxômetros 118 e 218 medem e relatam a quantidade precisa de água dispensada de cada um dentre o primeiro tanque de água quente 100 e o segundo tanque de água quente 200 para o primeiro e segundo tubos de saída de água quente 112 e 212, respectivamente.

[031] A água quente é dispensada a partir do primeiro e do segundo tubos de saída de água quente 112 e 212 para uma câmara comum 38, local no qual a água quente é misturada por meio de turbulência antes de ser dispensada para fora pela porta de dispensação de água 40 do dispensador 20. Em uma forma adicional (não mostrada), o dispensador 20 pode incluir outro fluxômetro, uma válvula de dispensação e uma válvula de drenagem que pode ser usada para fornecer medição secundária e controle do volume de água quente sendo dispensada através da porta de dispensação de água 40. Qualquer excesso de água na câmara comum 38 poderia ser removido por meio de uma linha de drenagem usando-se uma válvula de drenagem.

[032] Na forma ilustrada, para aumentar a consistência da temperatura da água no mesmo, cada um dentre o primeiro tanque de água quente 100 e o segundo tanque de água quente 200 inclui uma bomba de circulação 120 e 220, que pode ser montada dentro ou adjacente ao tanque, a fim de circular a água contida no mesmo para assegurar uma temperatura consistente dentro do tanque, bem como para promover um aquecimento mais rápido. As bombas de circulação 120 e 220 são conectadas e controladas pelo controlador eletrônico 30 e podem ser operadas continuamente, intermitentemente, em um cronograma ou em momentos selecionados, como brevemente antes de um ciclo de dispensação. O primeiro tanque de água quente 100 e o segundo tanque de água quente 200 também incluem, cada um, uma ou mais válvulas de alívio de pressão ou aberturas 121/221 para evitar o potencial de qualquer acúmulo de pressão nas mesmas.

[033] Em uso, um usuário do dispensador 20 seleciona uma temperatura de dispensação desejada para a água e uma combinação de volume de dispensação desejada, diretamente ou por meio de uma seleção de um tipo de chá para o qual uma temperatura de água ideal é pré-programada e o tamanho da porção, no controlador eletrônico 30 usando a interface de usuário 32. Durante a operação normal, o primeiro tanque de água quente 100 e o segundo tanque de água quente 200 já estariam cheios com água que é geralmente mantida a uma temperatura consistente e conhecida para tornar qualquer mistura dos dois consistente e previsível. O controlador eletrônico 30 contém lógica para realizar cálculos usando-se as temperaturas dos volumes de água no primeiro e segundo tanques de água 100 e 200 (conforme determinado pelos sensores de temperatura 108 e 208) para calcular o volume preciso de água que precisa ser dispensado de cada um dentre o primeiro e o segundo tanques de água quente para fornecer o volume desejado de água quente à temperatura desejada.

[034] Uma vez que o volume de água necessário de cada um dentre o primeiro tanque de água quente 100 e o segundo tanque de água quente 200 é determinado pelo controlador eletrônico 30, o controlador eletrônico 30 pode operar inicialmente de forma controlada a primeira e segunda bombas de água 114 e 214, bem como a primeira e segundas válvulas de saída 116 e 216 para dispensar os volumes apropriados do primeiro e do segundo tanques de água quente 100/200. Qualquer método adequado para medir um volume dispensado pode ser utilizado, no entanto,

na modalidade ilustrada, cada um dentre o primeiro e segundo tubos de saída de água quente 112/212 inclui um fluxômetro 118/218 no mesmo, o qual determina com precisão o volume de água dispensado de cada um dentre o primeiro tanque de água quente 100 ou o segundo tanque de água quente 200. A saída de água de cada um dos tubos de saída de água quente 112 e 212 se misturam para formar um volume misto na câmara comum 38 antes de ser dispensada para fora da linha de descarga de água 40 e para o receptáculo que é posicionado dentro da porção de fundo 26 do dispensador 20 . O volume completo da saída de água quente pelo dispensador 20 não se combina em uma câmara do dispensador 20 antes de ser dispensado, diminuindo assim o tamanho da máquina.

[035] A fim de detectar a variação de temperatura causada pela perda de calor conforme a água quente se desloca pelos tubos de saída de água quente 112 e 212, o dispensador 20 também pode incluir sensores de temperatura secundários 122 e 222 localizados de modo a determinar a temperatura da água na água quente tubos de saída 112 e 212. Nesta forma, o dispensador 20 também inclui elementos de aquecimento de tubos 124 e 224 que estão localizados bem próximos aos tubos de saída de água quente 112 e 212, respectivamente. Os sensores de temperatura secundários 122 e 222 fornecem sinais elétricos para o controlador eletrônico 30 que utiliza esses sinais para controlar a operação dos elementos de aquecimento de tubos 124 e 224, a fim de fornecer um pequeno aumento de temperatura para a água quente que sai de um ou mais dos tubos de saída de água quente 112/222. Alternativa ou adicionalmente, os elementos de aquecimento de tubo 124 e 224 podem ser ativados antes de um ciclo de dispensação, a fim de pré-aquecer os tubos de saída de água quente 112/212 a fim de minimizar a perda de calor da água sendo dispensada. Em determinadas circunstâncias, as temperaturas detectadas pelos sensores de temperatura secundários 122 e 222 podem fazer com que o controlador eletrônico 30 modifique a razão de água sendo dispensada instantaneamente durante um ciclo de dispensação, a fim de alcançar com maior precisão a temperatura desejada.

[036] Na conclusão de cada ciclo de dispensação, o dispensador 20 purga qualquer água remanescente dentro do primeiro e segundo tubos de saída de água quente 112 e 212. Esta purga assegura que nenhuma água do ciclo de dispensação anterior, que pode ter esfriado significativamente dependendo do tempo passado, seja dispensada como porção do próximo ciclo, reduzindo assim a temperatura real da água quente dispensada abaixo da temperatura desejada. Isso pode ser realizado através do uso de uma válvula de drenagem 126/226 em cada um dos tubos de saída de água quente 112/212 que se conectam a uma linha de drenagem ou a água pode ser reciclada em um dentre o primeiro ou segundo tanque de água 100/200.

[037] Dado o desejo de manter a água quente a uma temperatura logo abaixo da ebulição, o dispensador 20 pode incluir um altímetro ou barômetro 42 que lê com precisão o elevador do dispensador 20 ou a pressão barométrica. Em uma forma alternativa, um dispositivo de sistema de posicionamento global (GPS) pode ser utilizado. Qualquer um desses dispositivos podem ser usados para determinar o ponto de ebulição real da água que será experimentado no local do dispensador 20. Em uma forma, o altímetro ou barômetro 42 fornece esta informação ambiental após a inicialização do dispensador 20 ou mais periodicamente para o controlador eletrônico 30 que pode aumentar ou diminuir a temperatura em um ou mais de seus tanques de água quente em conformidade. Este ajuste dinâmico permite que o dispensador 20 opere um ou mais dentre o primeiro e segundo tanques de água quente 100 e 200 a uma temperatura mais alta quando perto do nível do mar do que poderia ser programado para fazer. Adicionalmente, este ajuste também assegura que nenhuma complicação ocorrerá quando e se o dispensador 20 for operado em grandes altitudes.

[038] Na forma ilustrada, a porção superior 22 do dispensador de chá 20 inclui uma pluralidade de recipientes de chá intercambiáveis 44, com cada recipiente de chá 44 sendo conectado a um mecanismo de dispensação removível 46. A porção superior

22 também inclui uma porção de recebimento 48 na forma de um carrossel 50 que inclui várias portas 52 nas quais um recipiente de chá 44 e seu mecanismo de dispensação associado podem ser presos. Em uma forma, quando preso à porção receptora 48, cada recipiente 44 de chá forma uma porção igual de formato cilíndrico.

Na forma ilustrada, seis recipientes de chá 44 são fornecidos, mas deve ser entendido que dois, quatro, oito, dez, doze ou qualquer outro número desejado de recipientes de chá podem ser fornecidos.

[039] Na modalidade ilustrada, cada recipiente de chá 44 inclui uma reentrância oca adequada para o armazenamento de chá para dispensação subsequente. Em uma forma, cada recipiente de chá 44 é fabricado a partir de um plástico moldado por sopro, mas outras formas podem ser utilizadas sem se afastar do escopo da invenção. Cada recipiente de chá 44 também inclui um mecanismo de dispensação removível 46. Na modalidade ilustrada, o recipiente de chá 44 também compreende uma tampa padrão 45 que forma uma vedação em relação ao recipiente de chá 30 e, em uma outra forma, uma vedação hermética, para evitar que o conteúdo do recipiente de chá 30 entre em contato com o ambiente exterior, mantendo assim seu frescor antes da dispensação. A tampa 45 pode ser um parafuso ou tampa de encaixe por pressão e/ou uma folha ou outra vedação de película fina. O mecanismo de dispensação 46 é montado na base do recipiente de chá 44 e serve para liberar controladamente o conteúdo do recipiente 44, usando a força da gravidade, quando posicionado corretamente dentro do dispensador 44 e acionado pelo controlador eletrônico 30.

[040] Cada mecanismo de dispensação 46 inclui um conector 54, um agitador 56, uma calha de dispensação 58 e um parafuso de acionamento 60. O conector 54 pode ser um parafuso ou conexão de encaixe por pressão que está configurado para se conectar e criar uma vedação firme com a abertura de um recipiente de chá 44.

Quando conectado a um recipiente de chá 44, o agitador 56 do mecanismo de dispensação 46 se estende para cima para o interior do recipiente de chá 44 e permite a operação seletiva e/ou intermitente durante a dispensação pelo controlador eletrônico 30. A calha de dispensação 58 inclui uma extremidade proximal 58A que se conecta ao interior do recipiente de chá 44 e uma abertura distal 58B. Entre a extremidade proximal 58A e a abertura do dispensador 58B, um parafuso de acionamento montado rotativamente ou bobina helicoidal 60 está disposto dentro da calha do dispensador 58 ao longo de pelo menos uma porção de seu comprimento. O parafuso/bobina 60 pode ser formado por uma ou mais pedaços de fio ou outro material adequado ou, alternativamente, pode ser formado como um parafuso helicoidal sólido feito de metal, plástico ou semelhantes, de modo a ter palhetas mais definidas, que podem ser mais benéfico ao dispensar um material mais fino em oposição a um material solto maior. Em uma forma preferencial, o diâmetro da calha dispensadora 58 está entre aproximadamente ½” e 2" e o diâmetro do parafuso/bobina 60 está entre 3/8” e ½" com um passo entre ¼” e 3/8". Em outra forma preferencial, o diâmetro da calha dispensadora 58 é de aproximadamente 1", e o diâmetro do fio que forma o parafuso/bobina 60 está entre 1/32" e 1/16 ". O parafuso/bobina 60, bem como o agitador 56, pode ser seletivamente engatado e acionado pelo controlador eletrônico

30.

[041] O mecanismo de dispensação 46 também pode incluir uma vedação 62 que é forçada a abrir por um came 64, atuador linear ou outro mecanismo adequado apenas durante a operação, a fim de manter a vedação hermética do recipiente 44, protegendo assim seu conteúdo. Como mostrado, a vedação 62 pode ser uma porta articulada ou aba que fecha contra a abertura distal 58B para estabelecer uma vedação. Em uma forma, a vedação 62 é mantida fechada por um ímã 66 que é montado à vedação 40 e inclina a vedação 40 contra a abertura distal 38B.

[042] O carrossel 50 da porção de recebimento 48 é seletivamente acionado por um motor 68 controlado pelo controlador eletrônico 30 e uma correia de acionamento 70 de modo a posicionar o recipiente de chá desejado 44 sobre a calha de alimentação 72. A calha de alimentação 72 leva o chá da abertura distal 58B de um dado mecanismo de dispensação 46 para a porção de medição 74. O carrossel 50 inclui um sensor de retroalimentação mecânico ou óptico 76 que determina com precisão a rotação angular do carrossel 42 para garantir que o controlador eletrônico 30 possa posicioná-lo (e os recipientes de chá 44 montados no mesmo) rapidamente na posição desejada.

[043] A porção de medição 74 inclui um funil 78 para receber chá dispensado da calha de alimentação 72 do recipiente de chá 44 sob o controle do controlador eletrônico 30. A calha de alimentação 72, de acordo com esta forma, é uma calha cilíndrica fixa cuja extremidade proximal 72A está alinhada à abertura distal 58B do mecanismo de dispensação 46 do dispensador de chá 44 que está localizado na posição apropriada do carrossel 50. Quando o chá ou algum outro material está presente dentro do recipiente 44, o mesmo é alimentado na calha do dispensador 58 em sua extremidade proximal 58A. Quando o parafuso/bobina de acionamento 60 for ativado, pelo controlador eletrônico 30, ele começa a girar em uma direção que força o material presente na extremidade proximal 58A em direção à abertura distal 58B.

Uma vez que o material atinge a abertura distal 58B, o mesmo é forçado para fora da calha dispensadora 58, através da calha de alimentação 72 e para dentro da tremonha

78. A tremonha 78 é montada em uma extremidade do braço 80 que é então montada de modo pivotante em um armação interna do alojamento do dispensador de chá 20 em sua extremidade oposta. O braço 80 também inclui um medidor de tensão integrado 82 que é adequado para medir eletronicamente a massa do material dispensado pelo mecanismo de dispensação 46, através da calha 58 e da calha de alimentação 72 e, finalmente, na tremonha 78 em tempo quase real e relatar suas medições para o controlador eletrônico 30. Como tal, quando o controlador eletrônico 30 determina que uma quantidade predeterminada de material foi dispensada na tremonha 78, a operação do parafuso/bobina 60 é desativada. Em uma outra forma, o parafuso/bobina de acionamento 60 é operado pelo controlador eletrônico 30 a uma velocidade variável, de modo que quando a quantidade de material ainda necessária a ser dispensada permanece alta, o parafuso/bobina 60 opera a uma velocidade mais alta, mas quando a quantidade de material na tremonha 78 se aproxima da quantidade desejada, a velocidade do parafuso/bobina 60 pode ser gradualmente ou distintivamente reduzida de modo a fornecer o mais próximo possível da quantidade desejada do material dispensado na tremonha 78. Uma vez que a quantidade desejada de chá foi distribuída para a tremonha 78, o braço 80 é liberado e o conteúdo da tremonha 78 é despejado no funil 84, que guia o conteúdo da tremonha 78 para fora da porção do meio 24 e para baixo para a área designada quando um recipiente de espera é posicionado na porção inferior 26. Deve ser entendido que quando uma dispensação de chá a granel é necessária, um ou mais ciclos de dispensação e despejo da tremonha 78 podem ser necessários a fim de atingir um grande volume desejado.

[044] No caso de um tipo diferente de chá ser desejado por um usuário, seguindo a entrada do usuário especificando, o controlador eletrônico 40 faz com que o carrossel 50 seja girado pelo motor 68 e a correia 70 de modo a girar o recipiente de chá 30 que contém o chá selecionado para a posição adequada acima da calha de alimentação 72, conforme determinado pelo sensor 76, e começa o ciclo de dispensação pela ativação desse mecanismo de dispensação 46 do recipiente de chá

44. A fim de fornecer o tipo de chá contido dentro de cada um dos recipientes de chá, tal como o recipiente de chá 44, o dispensador 20 pode incluir um dispositivo de varredura óptico 86 ou semelhante que é capaz de ler uma etiqueta posicionada corretamente, código de barras, código QR 88 ou similares em cada recipiente de chá

30. As informações codificadas no mesmo ou associadas ao código podem ser o tipo de chá, a temperatura da água ideal para esse chá, a razão adequada entre chá e água, informações sobre o tamanho da porção e a quantidade total de chá inicialmente contida na lata. Em outra forma, algumas ou todas essas informações podem ser inseridas no controlador eletrônico 30 pelo usuário. Essas informações podem então ser utilizada pelo controlador eletrônico 30 para apresentar a interface de usuário 32 ao usuário e dispensar a quantidade adequada de chá e água quente quando solicitada.

[045] Em uma forma, a porção inferior 26 inclui uma pluralidade de pernas 90 que suportam o dispensador 22 em um balcão, mesa ou semelhante. Em alguns casos, 1, 2, 3 ou mais das pernas 90 que suportam o dispensador de chá 20 podem ser linearmente acionáveis pelo controlador eletrônico 30 de modo a permitir que o dispensador 20 se autonivele para garantir um funcionamento adequado. A porção inferior 26 também pode incluir um dispensador de saco de infusão 92 de modo a permitir que um usuário recupere rápida e facilmente um saco de infusão para dispensar o chá solto para maceração. O dispensador de sacos de infusão pode conter uma quantidade conveniente de sacos de infusão/sacos de chá ou semelhantes e pode ser facilmente recarregável.

[046] Deve ser entendido que muitos designs de interface de usuário podem ser utilizados sem se afastar do escopo da presente revelação. É fornecida uma interface de usuário de tela sensível ao toque 32 na qual várias opções selecionáveis pelo usuário são fornecidas para bebidas de vários tamanhos. Por exemplo, a interface de usuário 32 pode incluir botões lógicos 32A, 32B e 32C que correspondem a uma bebida de 0,23 litro (8 onças), 0,45 litro (16 onças) e 0,57 litro (20 onças), respectivamente. Além disso, um ou mais desses botões podem ser programados para fornecer um tamanho personalizado, como 0,34, 0,51 ou 0,57 litro (12, 18 ou 20 onças). Em uma forma adicional, o tamanho associado a estes botões pode ser personalizado pelo usuário de forma a corresponder aos tamanhos de chá que o utilizador prefere ou que estão disponíveis no menu, como no caso de um restaurante ou casa de chá. Além disso, quando a interface do usuário é fornecida em uma tela sensível ao toque, os botões podem ser alterados de modo a mostrar o tamanho atualmente programado, como em onças (ou equivalente métrico), o volume de água atualmente programado e a temperatura atual de água a ser dispensada com o chá selecionado, ou semelhante. Ademais, se desejado, um ou mais botões podem ser personalizados para fornecer um volume maior, como o de um bule de chá ou um saquinho de chá a granel ou recipiente (quando nenhuma água for necessária).

[047] Mediante seleção do botão 32A, o controlador eletrônico 30 (mostrado na Figura 1) é configurado para operar o dispensador de chá 20 para dispensar uma quantidade medida de chá adequada para fornecer 0,23 litro (8 onças), bebida de chá, bem como 0,23 litro (8 onças), de água quente a uma temperatura correspondente à temperatura ideal para a maceração do chá selecionado. Dado que a quantidade de chá necessária para fazer um determinado volume de chá é razoavelmente padrão para todos os tipos de chá (como 2,5 g de folhas soltas de chá por 0,17 litro (6 onças) de água), a interface do usuário pode permanecer relativamente simples, se desejado.

Alternativamente, no caso de chás que incluem outros ingredientes, como chá chai, os pesos correspondentes aos vários botões podem ser aumentados em conformidade, dependendo do tipo de chá para o qual o carrossel 50 está configurado atualmente. Por exemplo, em uma forma, a interface de usuário 81 pode aceitar a entrada em relação a um dentre vários tipos predefinidos de chás e um volume de chá desejado. Com base no chá atualmente selecionado, a quantidade de chá dispensada (como em peso) para o volume selecionado pode ser diferente do que teria sido se um tipo de chá diferente fosse selecionado. Em uma outra forma, essas informações podem ser fornecidas ou ligadas ao interior eletronicamente controlado 30 pelo dispositivo de varredura 86 e código 88 no recipiente selecionado 44.

[048] A Figura 9 ilustra um fluxograma que, juntamente com a referência contínua às Figuras 1 a 8, mostra uma seleção de bebida e processo de dispensação de acordo com uma forma da presente invenção, que será usada para ilustrar a maneira pela qual o dispensador de chá da Figura 1 pode operar. O processo 1500 começa com a etapa 1510 na qual o dispensador de chá 20 recebe entrada suficiente para permitir que o dispensador identifique o tipo e a quantidade de chá a ser dispensado e a quantidade e temperatura da água a ser dispensada. Para fins exemplificativos, isso pode incluir uma entrada de indicação em uma interface de usuário, como a interface de usuário 32, de que o usuário deseja um chá chai de 0,23 litro (8 oz), ou que o usuário deseja um chá verde de 0,45 litro (16 onças), feito ligeiramente mais forte ou mais fraco do que o normal. Obviamente, o tipo de chá selecionado ou indicado pelo usuário deve ser um tipo de chá atualmente mantido em um recipiente de chá 44 que é instalado dentro do carrossel 50 do dispensador 20.

Além disso, cada tipo de chá está associado a uma temperatura de água ideal para maceração dentro do controlador eletrônico 30. Essas informações também podem ser codificadas em um código QR de um ou mais contêineres e baixadas com base nas informações codificadas no mesmo. O processo segue para a etapa 1520 na qual o controlador eletrônico 30 do dispensador de chá 20 recebe a entrada do usuário e determina o tipo e a quantidade de chá (em peso) a ser dispensada juntamente com o volume e a temperatura da água (se houver) a ser dispensada. O controlador eletrônico 30 começa então a dispensar o chá girando-se o carrossel 50 de modo que o recipiente de chá 30 que armazena o tipo de chá selecionado esteja na posição adequada na etapa 1525. A seguir, o dispensador 20 calibra o valor percebido pelo medidor de tensão 82 para zero, a fim de medir com precisão a quantidade de chá adicionada à tremonha 78 na etapa 1530. O controlador eletrônico 30 então gira o came 64 de modo a abrir a vedação 62 do recipiente de chá atualmente selecionado 44 e, em seguida, então, o motor (ou motores) que aciona o agitador 56 e o parafuso 60 na etapa 1540. Logo depois, o chá do recipiente 44 começa a se acumular na tremonha 78. À medida que isso ocorre, o medidor de tensão 82 começa a relatar periodicamente um valor que indica o peso do chá dispensado na tremonha 78 para o controlador eletrônico 30 na etapa 1550. Se necessário, o parafuso 60 pode ser invertido seletivamente por um breve tempo antes de retornar à operação normal, de modo a eliminar quaisquer possíveis obstruções ou entupimentos. Uma vez que o controlador eletrônico 30 determina que o peso do chá dispensado na tremonha 78 está se aproximando de uma porcentagem predeterminada da quantidade a ser dispensada (etapa 1560), o controlador eletrônico 30 diminui a velocidade do motor que aciona o parafuso/bobina 60, diminuindo assim a taxa de dispensação (etapa 1570). Uma vez que o controlador eletrônico 30 determina que o peso desejado de chá foi dispensado na tremonha 78 (etapa 1580), o controlador eletrônico 30 desativa o motor (ou motores) que aciona o agitador 56 e o parafuso/bobina 60 na etapa 1590 e libera o mecanismo que retém o braço 80, despejando assim o conteúdo da tremonha 78 para baixo e no interior do funil 84 e, finalmente, no recipiente em espera do usuário (etapa 1600). Em uma forma, o controlador eletrônico 30 pode inverter a direção de operação do motor para girar o parafuso de acionamento 60 brevemente na direção reversa, de modo a liberar a extremidade da calha 58 para fornecer uma superfície de contato limpa para a vedação 62. Deve ser entendido que quando uma dispensação de chá a granel for necessária, um ou mais ciclos de etapas 1540-1590 podem ser necessários a fim de atingir um grande volume desejado. Em uma outra forma, um sensor é necessário para detectar um receptáculo, como uma xícara ou semelhante, na área de dispensação antes de o dispensador de chá 20 ser operado para dispensar o chá na etapa 1600. Deve ser entendido que em algumas formas o agitador 56 só pode ser operado intermitentemente durante um ciclo de dispensação e não continuamente.

[049] Agora que o ciclo de dispensação de chá está concluído, a próxima etapa começa o ciclo de dispensação de água quente. Como será entendido, na disposição de dispensador em que apenas água quente deve ser dispensada, o processo pode omitir algumas ou todas as etapas anteriores. Este ciclo começa na etapa 1610 com o controlador eletrônico 30 recebendo a temperatura atual do tanque de água quente 100 (conforme relatado pelo sensor de temperatura 108) e a temperatura do tanque de água quente 200 (conforme relatado pelo sensor de temperatura 208) para determinar o volume de água a ser dispensado de cada um dentre o primeiro tanque de água quente 100 e o segundo tanque de água quente

200. Em uma forma, o controlador eletrônico também pode energizar os elementos de aquecimento de tubo 124 e 224 para levar o primeiro tubo de saída de água quente 112 e o segundo tubo de saída de água quente 212 até uma temperatura elevada de modo a minimizar qualquer perda de calor radiante da água. Em uma forma, as bombas de circulação 120 e 220 podem ser operadas continuamente de modo que esta leitura de temperatura possa ser feita imediatamente. No entanto, em outras formas, as bombas de circulação 120 e 220 podem funcionar apenas periodicamente, caso em que o controlador eletrônico 30 ativaria as bombas de circulação 120 e 220 por um breve tempo antes de ler as temperaturas da água. Na próxima etapa, etapa 1620, o controlador eletrônico 30 utiliza o volume de água quente desejado, a temperatura da água desejada e as temperaturas recebidas na etapa 1510 para determinar a quantidade de água que precisa ser dispensada de cada um dentre o primeiro tanque de água 100 e o segundo tanque de água quente 200, a fim de dispensar adequadamente o volume predeterminado de água na temperatura selecionada. Por exemplo, pode ser determinado pelo controlador eletrônico 30 que 0,28 litro (10 onças) de água precisa ser dispensado do segundo tanque de água quente 200 e que duas 0,06 litro (onças) de água do primeiro tanque de água quente 100 precisa ser dispensado a fim de dispensar 0,34 litro (12 onças) de água a 82,22 ⁰C (180⁰ F). Uma vez que esses volumes são determinados, na etapa 1630, o controlador eletrônico 30 ativa a primeira bomba de água 114 e abre a primeira válvula de saída 116 para começar a dispensar água quente do primeiro tanque de água quente 100. Simultaneamente, ou de uma forma intercalada, o controlador eletrônico 30 ativa a segunda bomba de água 214 e abre a segunda válvula de saída 216 para começar a dispensar água quente a partir do segundo tanque de água quente 200.

Em uma forma, a velocidade da primeira e da segunda bombas de água 114 e 214 são ajustadas de modo que o tempo para dispensar o volume desejado permaneça relativamente constante, proporcionando assim um perfil de água quente quase uniforme por todo o ciclo de dispensação e evitando que água mais quente ou mais fria do que desejado seja dispensada a qualquer momento. Durante a dispensação da etapa 1630, o controlador eletrônico 30 monitora a quantidade de água quente dispensada de cada um dentre o primeiro e o segundo tanques de água quente 100 e 200 usando leituras recebidas dos fluxômetros 118 e 218. Uma vez que o volume desejado de água quente é dispensado do primeiro tanque de água quente 100, o controlador eletrônico 30 desliga a primeira bomba de água 114 e fecha a primeira válvula de saída 116 (etapa 1640). Além disso, uma vez que o volume desejado de água quente é dispensado do segundo tanque de água quente 200, o controlador eletrônico 30 desliga a segunda bomba de água 214 e fecha a segunda válvula de saída 216 (etapa 1650). Em uma outra forma, por segurança, o usuário deve pressionar (ou manter pressionado) um botão na interface do usuário do dispensador 20 para permitir que a dispensação real de água quente prossiga. O controlador eletrônico pode ser pré-programado para ajustar a quantidade de água que pode ser usada para preparar a linha antes de dispensar para o receptáculo desejado por meio do tubo de saída 130, visto que, por fim, essa água é drenada após cada ciclo. Ao longo deste processo, o controlador eletrônico 30 recebe leituras de temperatura dos sensores de temperatura secundários 122 e 222 para detectar qualquer variação na temperatura da água sendo dispensada do primeiro e/ou segundo tanques de água quente 100 e 200 (etapa 1660). No caso de uma temperatura mais baixa do que o esperado, o controlador eletrônico pode energizar um ou mais dos elementos de aquecimento de tubos 124 e 224 para aumentar a temperatura da água por uma pequena quantidade antes da dispensação (etapa 1670). Em seguida, o controlador eletrônico 30 mede a quantidade de água presente em cada um dentre o primeiro e segundo tanques de água quente 100 e 200 usando-se sensores de nível de água 110 e 210 e pode controlar as válvulas de abastecimento de água 104 e/ou 204 para reabastecer a água nos mesmos (etapa 1680). O processo termina na etapa 1690.

[050] Em uma outra forma, o controlador eletrônico 30 monitora continuamente as temperaturas relatadas pelos sensores de temperatura secundários 112 e 222 e faz ajustes aos volumes de água do primeiro tanque de água quente 100 e do segundo tanque de água 200 que devem ser dispensados para ajustar para pequenas variações a partir dos parâmetros do cálculo inicial feito durante a etapa

1620.

[051] O dispensador de chá 20 tem capacidade para operação, pela qual apenas uma quantidade medida de chá ou apenas um determinado volume de água a uma temperatura especificada é fornecida. Um indivíduo versado na técnica entenderá imediatamente as etapas que seriam omitidas do processo da Figura 9 a fim de realizar essas duas operações.

[052] Deve ser entendido por aqueles indivíduos versados na técnica que muitas das etapas podem ocorrer simultaneamente ou em várias ordens, com intervalos de tempo variados entre as etapas também sendo possíveis. Em uma outra forma, o controlador eletrônico 30 pode realizar mais de um ajuste de velocidade a fim de dispensar rapidamente chá e/ou água quente até uma certa porcentagem da quantidade desejada e, em seguida, passar por várias reduções de velocidade a fim de chegar com precisão e rapidez no peso desejado.

[053] Deve também ser entendido que o método acima pode ser adaptado para uso com o dispensador 21 revelado abaixo. Por exemplo, os circuitos de recirculação podem ser utilizados no lugar das bombas de recirculação e as válvulas de controle de direção são utilizadas para selecionar entre o modo de dispensação e recirculação nos momentos adequados.

[054] Uma forma alternativa de um dispensador de chá 21, que utiliza válvulas e circuitos de recirculação no lugar das bombas de circulação 120 e 220 do dispensador de chá 20, é mostrada em uma vista de design na Figura 10 Deve ser entendido que todos os componentes do dispensador de chá 21 são iguais aos mostrados e descritos em relação ao dispensador de chá 20 nas Figuras 1 a 8, exceto quando indicado abaixo.

[055] O dispensador de chá 21 inclui um primeiro tanque de água quente 100, que mantém a água a uma primeira temperatura elevada, e um segundo tanque de água quente 200, que mantém a água a uma segunda temperatura que é mais alta que a primeira temperatura. Em uma forma, o primeiro tanque de água quente 100 é maior em volume do que o segundo tanque de água quente 200. Em outras formas, o segundo tanque de água quente 200 pode ser maior em volume do que o primeiro tanque de água quente 100 ou os dois podem ser do mesmo tamanho. Em uma outra forma, um dos tanques de água 100 ou 200 pode não ter um elemento de aquecimento e utilizar água à temperatura ambiente.

[056] Para fins de exemplo não limitador, quando o dispensador de chá 21 for utilizado para chá, a água no primeiro tanque de água quente 100 é mantida em ou ligeiramente acima/abaixo de 71,11 ◦C (160 ◦F), enquanto a água no segundo tanque de água quente 200 é mantida a ou ligeiramente abaixo de 100 ◦C (212 ◦F). Ao misturar a água do primeiro e segundo tanques de água quente (100 e 200, respectivamente) em razões diferentes, a água quente a qualquer temperatura entre 71,11 ◦C e 100 ◦C (160 ◦F e 212 ◦F) pode ser dispensada com rapidez e precisão pelo dispensador 21 a uma temperatura desejada e em um volume desejado.

[057] Cada tanque de água 100/200 do dispensador 21 inclui uma entrada de abastecimento de água 102/202 e uma válvula de abastecimento controlada 104/204 através da qual água adicional é fornecida de forma controlada a fim de encher e/ou reabastecer os tanques usando a linha de abastecimento de água 34 (não mostrado ) e a entrada de abastecimento de água 36 (também não mostrado). Cada um dentre o primeiro tanque de água quente 100 e o segundo tanque de água quente 200 também inclui um elemento de aquecimento 106/206. Em outras formas, apenas um tanque pode ser aquecido. Também localizados dentro de cada um dentre o primeiro tanque de água quente 100 e o segundo tanque de água quente 200 estão os sensores de temperatura 108 e 208 que fornecem sinais elétricos para o controlador eletrônico 30 (não mostrado) que utiliza esses sinais para controlar a operação dos elementos de aquecimento 106 e 206 a fim de manter com precisão a temperatura desejada dentro de cada um dentre o primeiro tanque de água quente 100 e o segundo tanque de água quente 200. O primeiro tanque de água quente 100 e o segundo tanque de água quente 200 também incluem um sensor de nível de água (não mostrado). Os sensores de nível de água fornecem sinais elétricos para o controlador eletrônico 30 (não mostrado) que utiliza esses sinais para controlar a operação das válvulas de abastecimento controladas 104 e 204, a fim de manter o volume desejado de água dentro de cada um dentre o primeiro tanque de água quente 100 e o segundo tanque de água 200.

[058] O primeiro tanque de água quente 100 e o segundo tanque de água quente 200 estão conectados ao primeiro e segundo tubos de saída de água quente 112/212, respectivamente. O primeiro tubo de saída de água quente 112 e o segundo tubo de saída de água quente 212 são, cada um, alimentados por uma primeira/segunda bomba de água 114/214, que fornece água de dentro do respectivo tanque através de uma primeira/segunda válvula de saída 116/216 e uma primeiro/segundo fluxômetro 118/218. Em algumas modalidades, uma ou mais dessas bombas de água podem ser omitidas, particularmente no caso de um tanque estar em temperatura ambiente e a alimentação por gravidade pode ser utilizada. A primeira e segunda bombas de água 114 e 214, primeira e segunda válvulas de saída 116 e 216 e primeiro e segundo fluxômetros 118 e 218 estão, cada um, em comunicação elétrica com e/ou operados de forma controlada pelo controlador eletrônico 30 (não mostrado).

[059] A água pode ser liberada para dispensação de um ou de ambos dentre o primeiro tanque de água quente 100 e o segundo tanque de água quente 200 através do respectivo primeiro ou segundo tubo de saída de água quente 112/212. A fim de fazer isso usando-se o dispensador 21, as válvulas de recirculação 123 e 223 precisam ser configuradas pelo controlador eletrônico 30 (não mostrado) para direcionar a água passando pelos tubos de saída de água quente 112/212 para passar para o interior da câmara comum 38 por meio da linha de dispensação de água 119/219. Em uma forma, as válvulas de recirculação 123/223 são válvulas de controle direcional usadas para desviar o fluxo de água quente dos tubos de saída de água quente 112/212 conforme desejado. No entanto, as válvulas de recirculação 123/223 podem ser qualquer outro tipo de válvula ou coleção de válvulas, que fornece o controle seletivo de fluxo desejado para o controlador eletrônico 30. A água quente é fornecida pela primeira/segunda bomba de água 114/214 a partir do tanque de água quente 100/200, que passa pelo primeiro e segundo fluxômetros 118 e 218, que medem e relatam a quantidade precisa de água dispensada no primeiro e segundo tubos de saída de água quente 112 e 212, respectivamente. A água quente é dispensada a partir do primeiro e segundo tubos de saída de água quente 112 e 212 para uma câmara comum 38, local no qual a água quente é misturada por meio de turbulência antes de ser dispensada para fora da linha de descarga de água 40 do dispensador 21. Um solenoide, válvula ou semelhante 41 pode ser fornecido como parte da linha de descarga de água 40 para evitar gotejamento após um ciclo de dispensação.

[060] De acordo com esta modalidade alternativa, para aumentar a consistência da temperatura de água dentro do primeiro tanque de água quente 100 e do segundo tanque de água quente 200, bem como o restante do dispensador 21, o dispensador 21 pode utilizar válvulas de recirculação 123/223 a fim de redirecionar o fluxo de água quente da primeira/segunda bomba de água 114/214 e o primeiro e/ou segundo tubo de saída de água quente 112/212 de volta para seus respectivos tanques de água quente 100/200 por meio de circuitos de recirculação 125/225. Esta disposição é vantajosa, na medida em que também recircula a água dentro das válvulas 116/216, fluxômetros 118/218 e tubos de saída de água quente 112/212. Isso reduz e/ou elimina o potencial de a água permanecer após um ciclo de dispensação e cair para uma temperatura mais baixa ou até mesmo ambiente, causando, assim, dificuldades no dispensador que dispensa água quente em um volume e temperatura desejados devido a esse volume de água de temperatura reduzida. Esse ciclo de circulação do dispensador 21 pode ser controlado pelo controlador eletrônico 30 (não mostrado) e pode ser operado continuamente, intermitentemente, em um cronograma, desde que um ciclo de dispensação não esteja ocorrendo, ou pode ser operado em momentos selecionados, como brevemente antes de um ciclo de dispensação. Como resultado dessas modificações, o dispensador 21 pode omitir as bombas de circulação 120/220, os sensores de temperatura 122/222 e as válvulas de purga de água 126/226, pois não são necessários. Em uma forma em que a temperatura ambiente ou água de temperatura mais baixa é utilizada, uma válvula de recirculação e circuito podem ser omitidos, particularmente quando uma alimentação por gravidade é utilizada.

[061] Em outra modalidade alternativa, o agitador 56 do dispensador 20 ou 21 pode ser removido e/ou suplementado pela operação rápida e/ou repetidora ou uso pelo controlador 30 de um solenoide, motor ou outro mecanismo dentro do dispensador 20 ou 21, como o motor que aciona ou prende o carrossel 50 ou o parafuso de acionamento 60. Essa operação cria vibrações dentro de um ou mais dentre a pluralidade de recipientes de chá intercambiáveis 44 e irá liberar e entupir ou obstruir o material contido nos mesmos.

[062] Embora a invenção tenha sido ilustrada e descrita em detalhes nos desenhos e na descrição anterior, a mesma deve ser considerada como ilustrativa e não restritiva em caráter, sendo entendido que apenas a modalidade preferencial foi mostrada e descrita e que todos os equivalentes, mudam, e as modificações que vêm dentro do espírito das invenções conforme descrito no presente documento e/ou pelas seguintes reivindicações devem ser protegidas. Portanto, o escopo adequado da presente invenção deve ser determinado apenas pela interpretação mais ampla das reivindicações, de modo a abranger todas essas modificações, bem como todas as relações equivalentes àquelas ilustradas nos desenhos e descritas no relatório descritivo.

Claims (24)

REIVINDICAÇÕES

1. Dispensador para dispensar um volume de água especificado a uma temperatura especificada em um vaso de usuário em espera, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: uma linha de água para receber água a partir de uma fonte de água; um primeiro tanque de retenção para armazenar água a uma primeira temperatura predeterminada, sendo que o primeiro tanque de retenção tem uma primeira entrada para receber água, um primeiro sensor de temperatura, uma primeira saída que tem uma primeira bomba e um primeiro aquecedor para manter a água dentro do primeiro tanque de retenção a uma primeira temperatura predeterminada; um segundo tanque de retenção, separado do primeiro tanque de retenção, para armazenar água a uma segunda temperatura diferente da primeira temperatura predeterminada, sendo que o segundo tanque de retenção tem uma segunda entrada, um segundo sensor de temperatura e uma segunda saída tendo uma segunda bomba; uma primeira válvula de recirculação em comunicação fluida com a primeira saída, em que a primeira válvula de recirculação é operável para desviar seletivamente água da primeira saída entre um primeiro circuito de recirculação que retorna água para o primeiro tanque de retenção ou uma primeira linha de dispensação de água; uma porta de dispensação de água em comunicação fluida com a primeira linha de dispensação de água e uma segunda linha de dispensação de água conectada à segunda saída, em que a porta de dispensação de água é configurada para dispensar água do primeiro tanque de retenção e do segundo tanque de retenção para o vaso; um primeiro fluxômetro posicionado entre a primeira saída e a porta de dispensação de água em comunicação fluida com a água do primeiro tanque de retenção;

um segundo fluxômetro posicionado entre a segunda saída e a porta de dispensação de água e em comunicação fluida com a água do segundo tanque de retenção; um controlador eletrônico para receber entrada do primeiro sensor de temperatura, do segundo sensor de temperatura, do primeiro fluxômetro e do segundo fluxômetro e controlar a primeira bomba, a segunda bomba e a primeira válvula de recirculação a fim de recircular a água no primeiro tanque de retenção e no segundo tanque de retenção e, subsequentemente, dispensar o volume especificado de água através da porta de dispensação de água.

2. Dispensador, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a primeira temperatura predeterminada é maior do que a segunda temperatura.

3. Dispensador, de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADO pelo fato de que a primeira temperatura predeterminada é pelo menos -6,67 graus Celsius (20 graus Fahrenheit) maior do que a segunda temperatura.

4. Dispensador, de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADO pelo fato de que a primeira temperatura predeterminada está entre 94,44 e 100 graus Celsius (202 e 212 graus Fahrenheit).

5. Dispensador, de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADO pelo fato de que a temperatura especificada está acima da segunda temperatura e abaixo da primeira temperatura predeterminada.

6. Dispensador, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a segunda temperatura é a temperatura ambiente.

7. Dispensador, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a fonte de água é uma linha de abastecimento de água pressurizada.

8. Dispensador, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende adicionalmente um meio para determinar a temperatura de ebulição da água e ajustar a primeira temperatura predeterminada.

9. Dispensador, de acordo com a reivindicação 8, CARACTERIZADO pelo fato de que o meio para determinar a temperatura de ebulição da água e ajustar a primeira temperatura predeterminada compreende um barômetro.

10. Dispensador, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a primeira saída inclui adicionalmente uma primeira válvula de saída e a segunda saída inclui adicionalmente uma segunda válvula de saída, em que cada uma dentre a primeira válvula de saída e a segunda válvula de saída é seletivamente controlada pelo controlador eletrônico.

11. Dispensador, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a primeira bomba e a segunda bomba são bombas de velocidade variável.

12. Dispensador, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a primeira válvula de recirculação compreende duas ou mais válvulas distintas.

13. Dispensador, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende adicionalmente uma válvula de dispensação controlada pelo controlador eletrônico para fechar a porta de dispensação de água.

14. Dispensador, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o segundo tanque de retenção inclui um segundo aquecedor para manter a água dentro do segundo tanque de retenção na segunda temperatura.

15. Dispensador, de acordo com a reivindicação 14, CARACTERIZADO pelo fato de que a segunda temperatura está acima de 32,22 graus Celsius (90 graus Fahrenheit).

16. Dispensador, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende adicionalmente uma segunda válvula de recirculação conectada à primeira saída, em que a segunda válvula de recirculação é operável para desviar seletivamente a água da segunda saída entre um segundo circuito de recirculação que retorna a água para o segundo tanque de retenção ou uma segunda água linha de dispensação e em que a segunda válvula de recirculação é controlada pelo controlador eletrônico.

17. Dispensador, de acordo com a reivindicação 16, CARACTERIZADO pelo fato de que a segunda válvula de recirculação compreende duas ou mais válvulas distintas.

18. Dispensador, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que pelo menos uma dentre a primeira entrada e a segunda entrada está em comunicação fluida com a linha de água.

19. Método para operar um dispensador que tem um primeiro tanque de retenção e um segundo tanque de retenção para dispensar um volume especificado de água a uma temperatura especificada em um vaso de usuário em espera, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: encher pelo menos parcialmente o primeiro tanque de retenção abrindo-se eletronicamente uma primeira válvula de entrada de água conectada a uma linha de abastecimento de água pressurizada e o segundo tanque de retenção abrindo-se eletronicamente uma segunda válvula de entrada de água conectada à linha de abastecimento de água pressurizada; aquecer e recircular periodicamente a água no primeiro tanque de retenção usando-se um primeiro aquecedor e uma primeira bomba, uma primeira válvula de recirculação e um primeiro circuito de recirculação até que um primeiro sensor de temperatura determine que a temperatura da água contida no primeiro tanque de retenção está em uma primeira temperatura predeterminada; aquecer e recircular periodicamente a água no segundo tanque de retenção usando-se um segundo aquecedor e uma segunda bomba, uma segunda válvula de recirculação e um segundo circuito de recirculação até que um segundo sensor de temperatura determine que a temperatura da água contida no segundo tanque de retenção está em uma segunda temperatura predeterminada; calcular eletronicamente, usando-se as temperaturas relatadas pelo primeiro sensor de temperatura e o segundo sensor de temperatura, o volume de água a ser dispensado do primeiro tanque (V1) e do segundo tanque de retenção (V2), a fim de dispensar o volume especificado de água na temperatura especificada no interior de um vaso de usuário em espera; acionar eletronicamente a primeira válvula de recirculação para desviar água da primeira bomba através de um primeiro fluxômetro para uma porta de dispensação de água; operar a primeira bomba e receber os primeiros sinais eletrônicos a partir do primeiro fluxômetro para dispensar o volume de água V1 do primeiro tanque de retenção através da porta de dispensação de água e para o interior do vaso de usuário; acionar eletronicamente a segunda válvula de recirculação para desviar água da segunda bomba através de um segundo fluxômetro para uma porta de dispensação de água; e operar a segunda bomba e receber segundos sinais eletrônicos do segundo fluxômetro para dispensar o volume de água V2 do primeiro tanque de retenção através da porta de dispensação de água e para o vaso de usuário.

20. Método, de acordo com a reivindicação 19, CARACTERIZADO pelo fato de que a dita operação da primeira bomba e a dita operação da segunda bomba ocorrem pelo menos parcialmente ao mesmo tempo.

21. Método, de acordo com a reivindicação 19, CARACTERIZADO pelo fato de que o volume V1 e o volume V2 somam-se até o volume especificado.

22. Método, de acordo com a reivindicação 19, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende adicionalmente as etapas de: recircular a água no segundo tanque de retenção usando-se a segunda bomba, a segunda válvula de recirculação e o segundo circuito de recirculação imediatamente antes da dita operação da primeira bomba.

23. Método, de acordo com a reivindicação 22, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende adicionalmente as etapas de: recircular a água no primeiro tanque de retenção usando-se a segunda bomba, a segunda válvula de recirculação e o segundo circuito de recirculação imediatamente antes da dita operação da primeira bomba.

24. Método, de acordo com a reivindicação 19, CARACTERIZADO pelo fato de que pelo menos uma dentre a primeira válvula de recirculação e a segunda válvula de recirculação compreende duas ou mais válvulas distintas.