BR112021003375A2

BR112021003375A2 - método para preparar água quente de temperatura de descarga variável e máquina de venda de bebida para conduzir o método

Info

Publication number: BR112021003375A2
Application number: BR112021003375-0A
Authority: BR
Inventors: Lukas Urech
Original assignee: Spengler Gmbh & Co., Kg
Priority date: 2018-09-13
Filing date: 2019-09-11
Publication date: 2021-05-18
Also published as: CA3107903A1; EP3849386B1; US20210284522A1; CN112770653A; AU2019339776A1; CN112770653B; EP3849386A1; EP3849386C0; WO2020053648A1; DE102018007230A1; JP2022500151A

Abstract

A presente invenção se refere a um método para preparar água quente de temperatura de descarga variável em uma máquina de venda de bebida (1), em que a máquina de venda de bebida (1) contém um sistema de geração de água quente (2) que compreende uma linha de suprimento de água fria (4), uma caldeira eletricamente aquecível (6), que tem uma admissão de água fria no lado da caldeira (6a) que pode ser conectada na linha de suprimento de água fria (4) para o suprimento de água fria da linha de suprimento de água fria (4) para o interior da caldeira (6) e um escape de água quente do lado da caldeira (6b) para a descarga de água a partir da caldeira (6) que é aquecida até uma máxima temperatura de descarga (¿boiler), bem como uma linha de escape de água quente (8) que é conectada em termos de fluxo no escape de água quente do lado da caldeira (6b) e que pode ser fechada por pelo menos uma válvula de dispensação (10a, 10b, 10c, 10d), por meio da qual a água quente provida com uma temperatura de descarga especificada (¿target, ¿target1, ¿target2, ¿target3, ¿target4) para a preparação de uma bebida quente (13) pode ser tomada a partir da linha de escape de água quente (8a, 8b, 8c, 8d), caracterizado por a linha de suprimento de água fria (4) poder ser conectada alternativamente na admissão de água fria no lado da caldeira (6a) ou no escape de água quente do lado da caldeira (6b) por meio de uma válvula de 3/2 vias eletricamente atuável (12), que, para a descarga de água quente, pode ser carregada com uma sequência de pulsos elétricos (P, P1, P2, P3, P4), cuja duração de pulso (¿, ¿1, ¿2, ¿3, ¿4) é selecionada em função da temperatura de descarga especificada (¿target, ¿target1, ¿target2,¿¿target3, ¿target4) da água quente. Além do mais, a invenção se refere a um dispositivo para conduzir o método.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para “MÉTODO PARA PREPARAR

ÁGUA QUENTE DE TEMPERATURA DE DESCARGA VARIÁVEL E MÁQUINA DE VENDA DE BEBIDA PARA CONDUZIR O MÉTODO” CAMPO DA TÉCNICA

[001] A invenção se refere a um método para preparar água quente de temperatura de descarga variável e a uma máquina de venda de bebida para conduzir o método de acordo com o preâmbulo de acordo com as reivindicações 1 e 10.

ANTECEDENTES DA TÉCNICA

[002] Na preparação de bebidas quentes, tais como café ou chá, a temperatura da água durante o processo de preparo é um fator decisivo para a qualidade e o sabor da bebida quente. A temperatura de preparo ideal para o café, por exemplo, fica entre 85 °C e 91°C, em cada caso, dependendo do tipo do café. Na preparação do chá preto, chá de ervas ou de frutas, a temperatura de preparo é, preferivelmente, de 95 °C a 100 °C, e, para chá verde, de 68 °C a 91 °C. O chá branco é, preferivelmente, preparado em 55 °C a 60 °C, chá oolong em 85 °C a 90 °C, e chá de jasmim em uma temperatura de 71 °C a 85 °C. A temperatura de preparo ideal também pode variar dependendo, cada vez, do tipo de chá e pode ter uma menor faixa de temperatura. A fim de obter a quantidade ideal de aromas liberados e substâncias amargas, um preciso ajuste da temperatura da água é, desta maneira, desejável.

[003] Uma possibilidade para o ajuste da temperatura da água consiste na adaptação da taxa de fluxo contínuo da água fria através de um aquecedor de fluxo contínuo, de forma que a água saia do aquecedor com a temperatura desejada. Uma solução como esta é descrita em DE 10 2017 102 956 A1. Aqui, a temperatura da água é continuamente medida por um sensor de medição e a taxa de fluxo contínuo da água através do aquecedor de fluxo contínuo é controlada. Os aquecedores de fluxo contínuo, entretanto, têm a desvantagem de que, depois que o dispositivo foi despertado do modo adormecido, leva um longo tempo para aquecer e alcançar a temperatura operacional, ao que mais tempo passa a partir da seleção da bebida desejada até que a mesma seja descarregada.

[004] Uma alternativa aos sistemas que são com base em um aquecedor de fluxo contínuo é representada pelos sistemas com uma caldeira de água quente. Um sistema como este é descrito em DE 10 2011 076 216 A1. Neste sistema, a caldeira de água quente também é operada durante o modo adormecido, de forma que a água quente esteja disponível em qualquer ponto no tempo, e, assim, o tempo exigido para a preparação de uma bebida quente é reduzido. Ao contrário de um sistema com um aquecedor de fluxo contínuo que distribui a água com a temperatura desejada, em um sistema com uma caldeira de água quente, a água quente da caldeira deve ser misturada com a quantidade apropriada de água fria a fim de obter a temperatura desejada. Em DE 10 2011 076 216 A1, isto é realizado de uma maneira tal que a correspondente quantidade de água fria seja intermisturada com a água quente da caldeira por meio de uma segunda bomba, uma válvula, ou uma abertura. Neste caso, entretanto, resulta o problema em que as correspondentes bombas, válvulas ou aberturas devem ser fabricadas com a precisão necessária para um preciso controle de temperatura, e são, desse modo, comparativamente onerosas. Além do mais, as mesmas não tornam possível um controle de fluxo contínuo linear. A precisa regulação da temperatura da água no caso do dispositivo descrito é, portanto, onerosa e, usualmente, exige um sensor na região da água quente.

[005] Desta maneira, um objetivo da presente invenção é criar um método para preparar água quente de temperatura variável, que habilita um ajuste mais preciso da temperatura com uma redução simultânea nos custos da produção.

[006] O objetivo é alcançado de acordo com a invenção pelos recursos de acordo com a reivindicação 1.

[007] Um outro objetivo da invenção consiste na criação de uma máquina de venda de bebida para conduzir o método de acordo com a invenção.

[008] Este objetivo é alcançado de acordo com a invenção por um dispositivo com os recursos de acordo com a reivindicação 10.

[009] Os recursos adicionais da invenção são descritos nas reivindicações dependentes.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[010] De acordo com a invenção, no método para preparar a água quente de temperatura de descarga variável, uma máquina de venda de bebida contém um sistema de geração de água quente que compreende uma linha de suprimento de água fria e uma caldeira aquecível elétrica. A caldeira tem uma admissão de água fria no lado da caldeira que pode ser conectada na linha de suprimento de água fria a fim de suprir a água fria proveniente da linha de suprimento de água fria para o interior da caldeira, e um escape de água quente no lado da caldeira por meio do qual a água aquecida até uma máxima temperatura de descarga boiler é descarregada a partir da caldeira. No escape de água quente no lado da caldeira, também é conectada, em termos de fluxo, uma linha de escape de água quente que pode ser fechada por pelo menos uma válvula de dispensação, por meio da qual a água quente que é provida com uma temperatura de descarga especificada pode ser tomada a partir da linha de escape de água quente para preparar uma bebida quente. O método é caracterizado em que a linha de suprimento de água fria pode ser conectada na admissão de água fria no lado da caldeira ou no escape de água quente do lado da caldeira, alternativamente, por meio de uma válvula de 3/2 vias eletricamente atuável. Para a descarga de água quente, esta válvula de 3/2 vias é carregada com uma sequência de pulsos elétricos, cuja duração de pulso é selecionada em função da temperatura de descarga especificada da água quente.

[011] Na modalidade preferida do método, na posição base da válvula de 3/2 vias, a válvula de 3/2 vias conecta a linha de suprimento de água fria em termos de fluxo na linha de suprimento de água fria no lado da caldeira, de forma que, quando um pulso elétrico for aplicado na válvula de 3/2 vias, a admissão da válvula 3/2 conectada na linha de suprimento de água fria é conectada em termos de fluxo no segundo escape da válvula de 3/2 vias pela duração do pulso elétrico. O último segundo escape é conectado em termos de fluxo por meio de um tubo de mistura em forma de T ou em forma de Y ou um misturador estático no escape de água quente do lado da caldeira. Desta maneira, em qualquer ponto no tempo, apenas uma conexão de fluxo está presente entre a linha de suprimento de água fria e a linha de escape de água quente. Portanto, resulta a vantagem de que nenhuma bomba adicional ou abertura ou válvula adicionais são exigidas na linha de suprimento de água fria do tubo de mistura em forma de T ou em forma de Y ou do misturador estático.

[012] De acordo com um outro conceito que está na base da invenção, a duração de pulso é determinada em função da temperatura de descarga da água quente, da temperatura da água na admissão de água fria suprida para a caldeira, bem como da temperatura da água descarregada a partir do escape de água quente da caldeira, de acordo com a seguinte relação: Τ = T * (boiler – target)/( boiler supply), em que τ denota a duração de pulso, T a duração do período, target a temperatura de descarga especificada da água, supply a temperatura da água suprida para a caldeira, e boiler a máxima temperatura de descarga da água na caldeira.

[013] Correspondentemente, começando a partir da temperatura da água fria, a temperatura da água quente na caldeira, bem como a temperatura de descarga desejada, a duração de pulso pode ser determinada durante a qual o segundo escape da válvula de 3/2 vias é aberto e a água fria é intermisturada com a água que é sempre aquecida na caldeira até uma temperatura substancialmente constante que pode ser ajustada. Desta maneira, resulta a vantagem de que, ao contrário de uma possível válvula proporcional, uma característica de fluxo volumétrico não linear não precisa ser observada, e, assim, uma maior precisão pode ser alcançada para o ajuste da temperatura de descarga.

[014] De acordo com uma outra modalidade do método de acordo com a invenção, a temperatura da água suprida para a caldeira pode ser armazenada como um valor fixo em uma memória eletrônica ou, alternativamente, pode ser detectada por meio de um sensor de temperatura na linha de suprimento de água fria a fim de levar em consideração na determinação da duração de pulso como uma quantidade variável. Desta maneira, uma flutuação da temperatura da água fria pode ser levada em consideração e compensada por meio da fórmula apresentada anteriormente, sem necessidade de conduzir uma nova calibração do sistema.

[015] A fim de reduzir o desgaste que ocorre na válvula de 3/2 vias, de acordo com um outro conceito que está na base da invenção, é provido que a válvula de 3/2 vias é exclusivamente carregada com a sequência de pulsos elétricos se pelo menos uma das válvulas de dispensação estiver aberta, de acordo com o que, por exemplo, até 7 válvulas de dispensação podem ser providas, que são mais preferivelmente instaladas próximas umas das outras em uma linha.

[016] De acordo com um outro conceito que está na base da invenção, pelo menos uma primeira e uma segunda válvulas de dispensação são providas, em que, quando a primeira válvula de dispensação for atuada, a válvula de 3/2 vias é carregada com uma primeira sequência de pulsos elétricos com uma primeira duração de pulso para a descarga de água quente com uma primeira temperatura de descarga, e, quando a segunda válvula de dispensação for atuada, a válvula de 3/2 vias é carregada com uma segunda sequência de pulsos elétricos que possui uma segunda duração de pulso, a fim de descarregar a água quente com uma segunda temperatura de descarga.

[017] De acordo com um outro conceito que está na base da invenção, as durações de pulso correspondentes às diferentes temperaturas de descarga da água podem ser determinadas empiricamente, em particular, pela especificação de uma duração de pulso e pela medição da temperatura de descarga que é ajustada, e podem ser armazenadas em uma memória de um dispositivo de controle eletrônico. Quando uma das válvulas de dispensação for atuada, o valor que pertence à mesma que é armazenado para a primeira ou a segunda duração de pulso pode ser lido a partir da memória e suprido como um sinal elétrico para a válvula de 3/2 vias eletromecanicamente atuada. Pelo armazenamento da duração de pulso na memória, uma calibração individual pode ser consequentemente realizada para qualquer máquina de venda de bebida, de acordo com o que, uma alta precisão pode ser alcançada para controlar a temperatura da água para a preparação de bebidas quentes.

[018] Em uma outra modalidade do método de acordo com a invenção, a duração de pulso e/ou a duração do período podem ser variadas durante um processo de dispensação. Pela variação da duração de pulso durante o processo de dispensação, as flutuações de temperatura da água podem ser tanto reduzidas, bem como induzidas de uma maneira visada. Assim, em uma modalidade preferida, no início de um processo de dispensação, os pulsos elétricos com uma curta duração de pulso podem ser usados a fim de compensar as perdas de calor da água na tubulação que resfriou depois de um processo de descarga precedente até o próximo processo de dispensação de água quente. Por outro lado, uma variação da duração do período pode ser usada de uma maneira vantajosa a fim de reduzir possíveis flutuações de temperatura por uma redução na duração do período ou para impedir o desgaste na válvula de 3/2 vias por uma duração do período mais longa. Na modalidade preferida do método de acordo com a invenção, a duração do período é reduzida no início do processo de dispensação a fim de obter exatamente a temperatura desejada, e aumenta assim que o volume que foi dispensado em um contêiner de enchimento alcança uma magnitude de maneira tal que a quantidade de água que flui para dentro durante uma duração do período seja pequena, quando comparada com a quantidade de água que já foi introduzida.

[019] De acordo com um outro conceito da invenção, uma máquina de venda de bebida para conduzir o método para preparar água quente de temperatura de descarga variável compreende um sistema de geração de água quente com uma linha de suprimento de água fria e uma caldeira eletricamente aquecível. A caldeira tem uma admissão de água fria no lado da caldeira que pode ser conectada na linha de suprimento de água fria a fim de suprir a água fria proveniente da linha de suprimento de água fria para o interior da caldeira e um escape de água quente no lado da caldeira para a descarga de água aquecida até uma máxima temperatura de descarga da caldeira. Além do mais, no escape de água quente no lado da caldeira é conectada, em termos de fluxo, uma linha de escape de água quente que pode ser fechada por pelo menos uma válvula de dispensação, por meio da qual a água quente que é provida com uma temperatura de descarga especificada para preparar uma bebida quente pode ser tomada a partir da linha de escape de água quente no interior de uma unidade de preparo ou um recipiente para beber.

[020] A máquina de venda de bebida é caracterizada em que a linha de suprimento de água fria pode ser conectada alternativamente na admissão de água fria no lado da caldeira ou no escape de água quente do lado da caldeira por meio de uma válvula de 3/2 vias eletricamente atuada. Para atuar a válvula de 3/2 vias, um dispositivo de controle eletrônico é provido, pelo qual a válvula de 3/2 vias eletricamente atuável é carregada com uma sequência de pulsos elétricos para a conexão do fluxo da linha de suprimento de água fria no escape de água quente do lado da caldeira. Os pulsos envolvem os sinais elétricos cuja duração de pulso é definida por meio do dispositivo de controle correspondente à temperatura de descarga especificada da água quente para uma bebida selecionada.

[021] De acordo com um outro conceito que está na base da invenção, a válvula de 3/2 vias compreende uma admissão conectada na linha de suprimento de água fria, bem como um primeiro escape conectado na admissão de água fria no lado da caldeira e um segundo escape conectado em termos de fluxo por meio de um tubo de mistura em forma de T ou em forma de Y ou um misturador estático no escape de água quente do lado da caldeira. Neste caso, o escape do tubo de mistura em forma de T ou em forma de Y ou o misturador estático são conectados em termos de fluxo por meio de uma linha na pelo menos uma válvula de dispensação. Preferivelmente, pelo menos uma primeira e uma segunda válvulas de dispensação que podem ser atuadas pelo dispositivo de controle são providas. Neste caso, o dispositivo de controle carrega a válvula de 3/2 vias com uma primeira sequência de pulsos elétricos que possui uma primeira duração de pulso quando a primeira válvula de dispensação for atuada para a descarga de água quente com uma primeira temperatura de descarga. Da mesma maneira, o dispositivo de controle carrega a válvula de 3/2 vias com uma segunda sequência de pulsos elétricos que possui uma segunda duração de pulso quando a segunda válvula de dispensação for atuada para a descarga de água quente com uma segunda temperatura de descarga.

[022] A invenção será descrita a seguir em relação aos desenhos com base nas modalidades preferidas. Nos desenhos: a figura 1 mostra uma representação esquemática da modalidade preferida de uma máquina de venda de bebida de acordo com a invenção; a figura 2a mostra um padrão de sinal exemplar esquemático de um pulso elétrico P2 no caso de uma temperatura de descarga target2 de 90 °C; a figura 2b mostra um padrão de sinal exemplar esquemático de um pulso elétrico P3 no caso de uma temperatura de descarga target3 de 70 °C; a figura 2c mostra um padrão de sinal exemplar esquemático de um pulso elétrico P4 no caso de uma temperatura de descarga target4 de 60 °C; a figura 3 mostra um padrão de sinal exemplar esquemático de uma sequência de pulsos nos quais a duração de pulso é variada; e a figura 4 mostra um padrão de sinal exemplar esquemático de uma sequência de pulsos nos quais a duração do período é variada.

[023] A figura 1 mostra uma modalidade preferida da máquina de venda de bebida 1 para conduzir o método de acordo com a invenção para preparar água quente de temperatura de descarga variável. Esta máquina contém um sistema de geração de água quente 2 que compreende uma linha de suprimento de água fria 4 e uma caldeira eletricamente aquecível 6. A caldeira 6 tem uma admissão de água fria 6a no lado da caldeira conectada na linha de suprimento de água fria 4 a fim de suprir a água fria da linha de suprimento de água fria 4 no interior da caldeira 6, e um escape de água quente 6b no lado da caldeira por meio do qual a água aquecida é descarregada a partir da caldeira 6. No escape de água quente do lado da caldeira 6b, também é conectada, em termos de fluxo, uma linha de escape de água quente 8, que pode ser fechada por pelo menos uma válvula de 3/2 vias de dispensação 10a ou uma válvula de dispensação 10b, 10c, 10d, por meio da qual a água quente para a preparação de uma bebida quente 13 pode ser tomada a partir da linha de escape de água quente 8a, 8b, 8c, 8d no interior das unidades de preparo 11a, 11b, 11c ou de um recipiente para beber 11d. A unidade de preparo 11a é, em particular, uma unidade de preparo expresso. Antes de um processo de dispensação, a água resfriada presente na linha pode ser drenada por meio da válvula de 3/2 vias de dispensação 10a, já que o volume de preparo para expresso é pequeno em comparação com o café convencional. A linha de suprimento de água fria 4 é conectada alternativamente na admissão de água fria no lado da caldeira 6a e no escape de água quente do lado da caldeira 6b por meio de uma válvula de 3/2 vias eletricamente atuável 12. Na posição base, esta válvula de 3/2 vias 12 conecta a linha de suprimento de água fria 4, em termos de fluxo, na admissão de água fria no lado da caldeira 6a por meio do primeiro escape 12b da válvula de 3/2 vias 12, de forma que, quando um pulso elétrico P for aplicado na válvula de 3/2 vias 12, a admissão 12a da válvula 3/2 conectada na linha de suprimento de água fria 4 seja conectada, em termos de fluxo, no segundo escape 12c na válvula de 3/2 vias pela duração do pulso elétrico P. O último segundo escape é conectado, em termos de fluxo, por meio de um tubo de mistura em forma de T ou em forma de Y 14 ou um misturador estático 14 no escape de água quente do lado da caldeira 6b. Desta maneira, em qualquer ponto no tempo, apenas uma conexão de fluxo está presente entre a linha de suprimento de água fria 4 e a linha de escape de água quente 8.

[024] Entre a linha de suprimento de água fria 4 e a admissão 12a da válvula de 3/2 vias 12, são arranjados um medidor de fluxo contínuo 19, que pode ser empregado para determinar a quantidade de água que é suprida ou descarregada, e um sensor de temperatura 18, que pode ser usado para determinar a temperatura da água suprida para a admissão 12a da válvula de 3/2 vias 12. Além do mais, da forma mostrada na figura 1, uma primeira válvula de retenção acionada por mola 16a pode ser provida entre a linha de suprimento de água fria 4 e a admissão 12a da válvula de 3/2 vias 12, a fim de impedir um fluxo de retorno da água para o interior da linha de suprimento de água fria 4 ou para o interior de um filtro, o que não é discutido com mais detalhes, quando uma sobrepressão ocorrer no sistema de geração de água quente 2. Uma outra segunda válvula de retenção acionada por mola 16b que, neste caso, opera como uma válvula de dreno ou uma válvula de sobrepressão também pode ser conectada em termos de fluxo na admissão 12a da válvula de 3/2 vias 12 por meio de uma ramificação T. As válvulas de dispensação 10a, 10b, 10c, 10d, a válvula de 3/2 vias 12, o sensor de temperatura 18, bem como o medidor de fluxo contínuo 19 são conectados em um dispositivo de controle 20 que contém uma memória eletrônica 20a, em que, em particular, a temperatura da água fria detectada pelo sensor de temperatura 18 pode ser armazenada.

[025] Durante um processo de dispensação, o dispositivo de controle 20 transmite os pulsos elétricos P, P1, P2, P3, P4 com as durações de pulso τ, τ1, τ2, τ3, τ4 para a válvula de 3/2 vias eletricamente atuável 12. Como é mostrado nas figuras 2a, 2b e 2c, a duração de pulso τ é em função da temperatura de descarga target da água quente, em que, nestas figuras, a temperatura da água suprida supply de 20 °C e a máxima temperatura de descarga da caldeira 6 boiler de 100 °C foram selecionadas como os valores fixos, a título de exemplo. A razão entre a duração de pulso τ e a duração do período T neste caso é determinada com base na seguinte fórmula, em que adicionalmente, um fator de correção também pode ser provido, por meio do qual a duração de pulso pode ser reduzida ou aumentada em função de outras quantidades, tal como, por exemplo, a temperatura ambiente. τ = T * (boiler – target) / (boiler – supply)

[026] Nas figuras 2a a 2c e nas figuras seguintes, o valor de sinal 0 representa uma abertura do primeiro escape 12b e, assim, a posição base da válvula de 3/2 vias 12, e o valor de sinal 1 representa uma abertura do segundo escape 12c da válvula de 3/2 vias 12. Com uma temperatura de descarga mais alta, a duração de pulso τ é correspondentemente pequena, já que apenas uma pequena quantidade de água fria precisa ser intermisturada com a água quente provida na caldeira 6. Ao contrário, a duração de pulso τ em uma temperatura de descarga de 60 °C sob as condições selecionadas corresponde a aproximadamente metade da duração do período, já que a razão de mistura desejada da água quente e fria equivale a 1:1.

[027] Na figura 3, uma sequência de pulsos P é mostrada, em que a duração de pulso τ é variada durante um tempo arbitrariamente selecionado de uma pluralidade de períodos T, como é provido na modalidade preferida do método de acordo com a invenção. No início do processo de dispensação, a duração de pulso é mais curta do que na direção do final do processo de dispensação, que tem, como uma consequência, que a temperatura da água descarregada no início do processo de dispensação seja mais alta do que na direção do final do processo de dispensação.

[028] Uma variação preferida da duração do período T é mostrada na figura 4 a título de exemplo. No início de um processo de dispensação, a duração do período é encurtada e, assim, menores quantidades de água quente e fria são, assim, alternativamente exigidas, de forma que um equilíbrio mais rápido da temperatura ocorra entre as mesmas. Na direção do fim do processo de dispensação, a duração do período é preferivelmente aumentada, por exemplo, por um fator de 3, a fim de reduzir o desgaste na válvula de 3/2 vias 12, cuja vida útil é limitada por um máximo número de ciclos de comutação. A duração do período pode equivaler a 1 s no final de um processo de dispensação.

LISTA DOS CARACTERES DE REFERÊNCIA 1 Máquina de venda de bebida 2 Sistema de geração de água quente 4 Linha de suprimento de água fria 6 Caldeira 6a Admissão de água fria no lado da caldeira 6b Escape de água quente do lado da caldeira 8a,b,c,d Linhas de escape de água quente para as válvulas de dispensação 10a válvula de dispensação de 3/2 vias 10b,c,d Válvula de dispensação 11a,b,c Unidade de preparo

11d Recipiente para beber 12 Válvula de 3/2 vias 12a Admissão da válvula de 3/2 vias 12b Primeiro escape da válvula de 3/2 vias 12c Segundo escape da válvula de 3/2 vias 13 Bebida quente 14 Tubo de mistura ou misturador estático em forma de T ou em forma de

Y 16a,b Primeira e segunda válvulas de retenção acionadas por mola 18 Sensor de temperatura 19 Medidor de fluxo contínuo 20 Dispositivo de controle 20a Memória eletrônica do dispositivo de controle boiler Máxima temperatura de descarga da água na caldeira supply Temperatura da água suprida para a caldeira target, target1, target2, target3, target4 Temperatura de descarga especificada da água , 1, 2, 3, 4 Duração de pulso T Duração do período P, P1, P2, P3, P4 Pulso elétrico

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Método para preparar água quente de temperatura de descarga variável em uma máquina de venda de bebida (1), em que a máquina de venda de bebida (1) contém um sistema de geração de água quente (2) que compreende uma linha de suprimento de água fria (4), uma caldeira eletricamente aquecível (6), que tem uma admissão de água fria no lado da caldeira (6a) que pode ser conectada na linha de suprimento de água fria (4) para o suprimento de água fria da linha de suprimento de água fria (4) para o interior da caldeira (6) e um escape de água quente no lado da caldeira (6b) para a descarga de água a partir da caldeira (6) que é aquecida até uma máxima temperatura de descarga ( boiler), bem como uma linha de escape de água quente (8) que é conectada em termos de fluxo no escape de água quente do lado da caldeira (6b) e que pode ser fechada por pelo menos uma válvula de dispensação (10a, 10b, 10c, 10d), por meio da qual a água quente provida com uma temperatura de descarga especificada ( target, target1, target2, target3, target4) para a preparação de uma bebida quente (13) pode ser tomada a partir da linha de escape de água quente (8a, 8b, 8c, 8d), caracterizado por a linha de suprimento de água fria (4) poder ser conectada alternativamente na admissão de água fria no lado da caldeira (6a) ou no escape de água quente do lado da caldeira (6b) por meio de uma válvula de 3/2 vias eletricamente atuável 12, que, para a descarga de água quente, pode ser carregada com uma sequência de pulsos elétricos (P, P1, P2, P3, P4), cuja duração de pulso (, 1, 2, 3, 4) é selecionada em função da temperatura de descarga especificada ( target, target1, target2, target3, target4) da água quente.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por na posição base da válvula de 3/2 vias (12), a válvula de 3/2 vias (12) conecta a linha de suprimento de água fria (4) em termos de fluxo com a admissão de água fria no lado da caldeira (6a), e em que, quando um pulso elétrico (P, P1, P2, P3,

P4) for aplicado na válvula de 3/2 vias (12), a admissão (12a) da válvula 3/2 (12) que é conectada na linha de suprimento de água fria (4) é conectada em termos de fluxo no segundo escape (12c) da válvula de 3/2 vias (12) pela duração do pulso elétrico (P, P1, P2, P3, P4), o último segundo escape (12c) sendo conectado em termos de fluxo por meio de um tubo de mistura em forma de T ou em forma de Y (14) ou um misturador estático (14) no escape de água quente do lado da caldeira (6b).

3. Método, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado por a duração de pulso (τ) ser determinada em função da temperatura de descarga ( target) da água quente, a temperatura ( supply) da água na admissão de água fria (6a) suprida para a caldeira (6), bem como a temperatura ( boiler) da água descarregada a partir do escape de água quente (6b) da caldeira (6), de acordo com a seguinte relação: Τ=T*( boiler – target)/( boiler – supply), em que τ é a duração de pulso, T é a duração do período, target é a temperatura de descarga especificada da água, supply é a temperatura da água suprida para a caldeira, e boiler é a máxima temperatura de descarga da água na caldeira.

4. Método, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado por a temperatura ( supply) da água suprida para a caldeira (6) ser armazenada como um valor fixo em uma memória eletrônica (20a) ou ser detectada por meio de um sensor de temperatura (18) na linha de suprimento de água fria (4) e ser levada em consideração na determinação da duração de pulso (τ) como uma quantidade variável.

5. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por a válvula de 3/2 vias (12) ser exclusivamente carregada com a sequência de pulsos elétricos (P), se a pelo menos uma válvula de dispensação (10a, 10b, 10c, 10d) for aberta.

6. Método, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado por pelo menos uma primeira e uma segunda válvulas de dispensação (10a, 10b) serem providas, em que, quando a primeira válvula de dispensação (10a) for atuada, a válvula de 3/2 vias (12) ser carregada com uma primeira sequência de pulsos elétricos (P1) com uma primeira duração de pulso (1) para a descarga de água quente com uma primeira temperatura de descarga ( target1) e, quando a segunda válvula de dispensação (10b) for atuada, a válvula de 3/2 vias ser carregada com uma segunda sequência de pulsos elétricos (P2) que possui uma segunda duração de pulso (2), a fim de descarregar a água quente com uma segunda temperatura de descarga ( target2).

7. Método, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por as durações de pulso (1, 2) correspondentes às diferentes temperaturas de descarga ( target1, target2) da água serem determinadas empiricamente, em particular, pela especificação de uma duração de pulso (, 1, 2, 3, 4) e pela medição da temperatura de descarga ( target, target1, target2, target3, target4) que é definida, e serem armazenadas em uma memória (20a) de um dispositivo de controle eletrônico (20), e em que, quando a primeira ou a segunda válvulas de dispensação (10a, 10b) for atuada, o valor armazenado que pertence às mesmas para a primeira ou segunda memórias de duração de pulso 1, 2 (20a) e suprido para a válvula de 3/2 vias (12).

8. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por a duração de pulso (1, 2, 3, 4) e/ou a duração do período T serem variáveis durante um processo de dispensação.

9. Método, de acordo com a reivindicação 8,

caracterizado por a duração de pulso (1, 2, 3, 4) ser encurtada no início de um processo de dispensação em comparação com o final do mesmo processo de dispensação a fim de compensar as perdas de calor, e/ou em que a duração do período (T) é encurtada no início de um processo de dispensação em comparação com o final do mesmo processo de dispensação a fim de reduzir as flutuações de temperatura da água quente descarregada no interior de um contêiner de enchimento.

10. Máquina de venda de bebida (1) para conduzir o método, como definido em uma das reivindicações anteriores, contendo um sistema de geração de água quente (2) que compreende uma linha de suprimento de água fria (4), uma caldeira eletricamente aquecível (6), que tem uma admissão de água fria no lado da caldeira (6a) que pode ser conectada na linha de suprimento de água fria (4) para o suprimento de água fria da linha de suprimento de água fria (4) para o interior da caldeira (6) e um escape de água quente do lado da caldeira (6b) para a descarga de água a partir da caldeira (6) que foi aquecida até uma máxima temperatura de descarga ( boiler), bem como uma linha de escape de água quente (8a, 8b, 8c, 8d) conectada em termos de fluxo no escape de água quente do lado da caldeira (6b), a linha de escape sendo capaz de ser fechada por pelo menos uma válvula de dispensação (10a, 10b, 10c, 10d), por meio da qual a água quente provida com uma temperatura de descarga especificada ( target) para a preparação de uma bebida quente (13) pode ser tomada a partir da linha de escape de água quente (8a, 8b, 8c, 8d), caracterizada por a linha de suprimento de água fria (4) poder ser conectada alternativamente em termos de fluxo na admissão de água fria no lado da caldeira (6a) ou no escape de água quente do lado da caldeira (6b) por meio de uma válvula de 3/2 vias eletricamente atuada (12), e em que um dispositivo de controle eletrônico (20) é provido, pelo qual a válvula de 3/2 vias (12) pode ser carregada com uma sequência de pulsos elétricos (P) para a conexão de fluxo da linha de suprimento de água fria (4) no escape de água quente do lado da caldeira (6b), a duração de pulso (, 1, 2, 3,

4) destes pulsos sendo definida pelo dispositivo de controle (20) correspondente a uma temperatura de descarga especificada ( target, target1, target2, target3, target4) da água quente.

11. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado por a válvula de 3/2 vias (12) compreender uma admissão (12a) conectada na linha de suprimento de água fria (4) bem como um primeiro escape (12b) conectado na admissão de água fria no lado da caldeira (6a) e um segundo escape (12c) que é conectado em termos de fluxo no escape de água quente do lado da caldeira (6b) por meio de um tubo de mistura em forma de T ou em forma de Y (14) ou um misturador estático (14), em que o escape do tubo de mistura em forma de T ou em forma de Y (14) ou o misturador estático (14) é conectado em termos de fluxo por meio de uma linha na pelo menos uma válvula de dispensação (10a, 10b, 10c, 10d).

12. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 10 ou 11, caracterizado por pelo menos uma primeira e uma segunda válvulas de dispensação (10a, 10b) que podem ser atuadas pelo dispositivo de controle (20) serem providas, e em que, quando a primeira válvula de dispensação (10a) for atuada, o dispositivo de controle (20) carrega a válvula de 3/2 vias (12) com uma primeira sequência de pulsos elétricos (P1) que possui uma primeira duração de pulso (τ1) para a descarga de água quente com uma primeira temperatura de descarga ( target1), e quando a segunda válvula de dispensação (10b) for atuada, o dispositivo de controle (20) carrega a válvula de 3/2 vias (12) com uma segunda sequência de pulsos elétricos (P2) que possui uma segunda duração de pulso (τ2) para a descarga de água quente com uma segunda temperatura de descarga ( target2).