BRPI0620707B1

BRPI0620707B1 - método para tratar depósitos de incrustação calcária, aparelho para tratar depósitos de incrustação calcária e uso do aparelho para tratar depósitos de incrustação calcária

Info

Publication number: BRPI0620707B1
Application number: BRPI0620707A
Authority: BR
Inventors: Doglioni Majer Luca
Original assignee: Rhea Vendors Spa
Priority date: 2005-12-23
Filing date: 2006-12-20
Publication date: 2019-01-02
Also published as: ATE439558T1; DE602006008504D1; TW200730118A; PT1963755E; PL1963755T3; CA2633046A1; AU2006327895B2; US9518760B2; AR058722A1; US20100154819A1; BRPI0620707A2; EP1963755A1; ES2331434T3; AU2006327895A1; CY1109566T1; WO2007072181A1; CN101341366A; CN101341366B; CA2633046C; SI1963755T1

Abstract

método para tratar depósitos de incrustação calcária, aparelho para remover ou reduzir suestancialmente os depósitos de incrustação calcária e uso do aparelho. a presente invenção se relaciona a um método e aparelho(1) para remover ou reduzir substancialmente os depósitos de incrustação calcária em um aquecedor de á9ua (5) de uma máquina dispensadora de bebida, induzindo vibrações ultra-sônicas por um gerador ultra-sônico (2) vantajosamente, a etapa de induzir vibrações ultra- sônicas é implementada de modo descontínuo em níveis de alta energia.

Description

MÉTODO PARA TRATAR DEPÓSITOS DE INCRUSTAÇÃO CALCÁRIA, APARELHO PARA TRATAR DEPÓSITOS DE INCRUSTAÇÃO CALCÁRIA E USO DO APARELHO PARA TRATAR DEPÓSITOS DE INCRUSTAÇÃO CALCÁRIA [0001] A invenção se relaciona a um método e aparelho para tratar depósitos de incrustação calcária em aquecedores de água em máquinas dispensadoras de bebida.

[0002] É conhecido que aquecedores de água são propensos à formação de incrustação calcária nas superfícies em contato com a água. Na verdade, o aquecimento da água provoca a ionização de sais dissolvidos, e estes tendem a se depositar em camadas nas superfícies do aquecedor. A formação de incrustação calcária consiste de uma formação de depósitos duros, difíceis de remover e prejudiciais à operação do aquecedor e dos dutos associados. Tais depósitos reduzem a eficiência da troca térmica entre as superfícies quentes do aquecedor e a água, daí provocando um gasto suplementar de energia. Ademais, uma excessiva formação de incrustação calcária pode vir a obstruir os dutos.

[0003] Diferentes aparelhos têm sido usados para reduzir com vibrações a formação de incrustação calcária em aquecedores de água, tal como caldeiras, boilers, aquecedores de fluxo, etc..

[0004] A EP-A-1378194 em nome de Flanara International B.V. descreve um aparelho para impedir a formação de depósitos de incrustação calcária em aquecedores de água em máquinas dispensadoras de bebida. O aparelho é provido com um transmissor ultrassônico e um receptor ultrassônico, tal como transdutor piezoelétrico diretamente ou indiretamente afixado ao aquecedor de água. O transmissor ultrassônico é energizado ao longo de toda a duração da operação da máquina

Petição 870180065085, de 27/07/2018, pág. 7/33 dispensadora de bebida gerando oscilações que são transmitidas ao corpo do aquecedor e captadas pelo receptor. Um amplificador então amplifica as oscilações, e sem alteração de fase retorna as oscilações ao transmissor, pelo corpo do aquecedor. Assim, é provido um loop de retorno que faz o aquecedor de água oscilar em sua frequência natural, dai evitando a formação de incrustação calcária nas superfícies do aquecedor. 0 aparelho provê uma operação de transdutor piezoelétrico com baixa potência na gama de 100 a 250 mW por um longo tempo.

[0005] O aparelho, de acordo com EP-A 1378194, requer um amplificador com receptor ultrassônico e seu respectivo circuito, que resulta em uma montagem complicada e elevado custo de produção e manutenção. A instalação do circuito ademais pode ser complicada. O amplificador e o circuito precisam ser resfriados especialmente se próximos do aquecedor, o que requer um particular cuidado durante a instalação do aparelho.

[0006] Ademais, se os transdutores piezoelétricos forem feitos de material cerâmico, eles deverão ser isolados termicamente do aquecedor. Na verdade, quando a temperatura dos transdutores excede a temperatura Curie do material cerâmico, os transdutores param de operar. Assim, um material isolante deve ser provido entre cada transdutor e o aquecedor de água. Tal material isolante deve promover uma boa transmissão de som para permitir a propagação de oscilações.

[0007] A GB-A-2227254 em nome da Instant LTD se refere a um método e aparelho relacionados para remover ou impedir a formação de incrustação calcária em aquecedores de água. Provocam-se oscilações de alta frequência na água induzindo

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3/17 vibrações ultrassônicas, por exemplo, com um dispositivo piezoelétrico, na faixa de 20 a 100 kHz. As vibrações transmitidas ao aquecedor são geradas de modo contínuo para evitar a formação de incrustação calcária ou remover os depósitos. Métodos conhecidos em aquecedores de água apresentam diversos problemas.

[0008] Fazer a água vibrar na frequência natural pode facilmente provocar um problema de geração de ruído. Ademais, o aquecedor de água deve ser expressamente projetado para suportar as tensões mecânicas que são maximizadas, em decorrência de as oscilações se encontrarem na frequência natural do aquecedor. Aquecedores normalmente usados em máquinas dispensadoras de bebida são de projeto simples e barato. Soldas, ajustes, acoplamentos, etc. entre as partes aquecidas podem se romper em razão da vibração contínua. Um projeto de aquecedor de água levando em conta tais riscos implica em um aumento dos custos de fabricação.

[0009] O procedimento de fazer o aquecedor de água vibrar continuamente em alta frequência por um período de tempo relativamente longo também acarreta falhas mecânicas. Ademais, tal solução consome potência.

[0010] Trata-se de um objetivo da invenção superar os problemas das soluções conhecidas, provendo um método e aparelho para remover os depósitos de incrustação calcária em aquecedores de uma máquina dispensadora de bebida, fácil de implementar, efetiva, e de baixa potência.

[0011] Estes e outros objetivos são realizados com o método, de acordo com a invenção, como na reivindicação 1.

[0012] Vantajosamente, o método provê a etapa de induzir vibrações ultrassônicas de alta energia de modo descontínuo a

Petição 870180065085, de 27/07/2018, pág. 9/33 um aquecedor de água para causar o destacamento de depósitos de incrustação calcária das superfícies do aquecedor. 0 termo de modo descontínuo se refere a um intervalo de tempo discreto relativamente curto em relação ao tempo em que a máquina permanece energizada, e de modo não contínuo como requerido pelas soluções conhecidas. A quantidade de intervalos de tempo de ativação deve estar na faixa de 1 a 10 vezes, dependendo da duração de cada intervalo de tempo. O tempo total de ativação preferivelmente se encontra na faixa de 15 a 40 minutos e preferivelmente não mais que 30 minutos. Isto provê uma evidente economia de energia. A duração dos intervalos de tempo para induzir vibrações se encontra dentro de faixa de 30 segundos a 30 minutos, e pode ser empiricamente estabelecida em um valor apropriado, para realizar uma remoção completa, ou pelo menos para prover uma substancial redução de depósitos de incrustação calcária no aquecedor de água.

[0013] O depositante da invenção descobriu que um tratamento efetivo de depósitos de incrustação calcária em um aquecedor de água de 20 litros pode ser conseguido induzindo oscilações de alta energia ao corpo de aquecedor por breves intervalos de tempo, i.e. menores que 20 minutos, provendo uma redução de consumo de potência e de geração de ruído, em relação às soluções de técnica anterior.

[0014] Preferivelmente, a frequência das oscilações deve ser diferente da frequência natural do aquecedor de água, para minimizar os riscos de submeter o aquecedor de água a tensões mecânicas destrutivas ou gerar ruídos.

[0015] As oscilações ultrassônicas podem ser geradas energizando pelo menos um transdutor piezoelétrico

Petição 870180065085, de 27/07/2018, pág. 10/33 diretamente ou indiretamente afixado ao aquecedor. Por exemplo, o transdutor piezoelétrico pode ser afixado à parede do aquecedor de água para transmitir diretamente vibrações a suas superfícies. Alternativamente, o transdutor pode ser submerso na água dentro do aquecedor. Induzindo vibrações à água, faz vibrar também o corpo do aquecedor. A isolação elétrica apropriada do transdutor deve ser provida para evitar que a corrente passe pela água.

[0016] O método, de acordo com a presente invenção, é particularmente adequado para tratar depósitos de incrustação calcária em aquecedores de água de máquinas dispensadoras de bebida, por exemplo, em máquinas dispensadoras de café, chá, cappuccino, chocolate ou qualquer bebida quente.

[0017] A etapa de induzir vibrações ultrassônicas é preferivelmente executada uma vez ao dia, quando a máquina é ligada (ou desligada), ou muitas vezes ao dia. Isto pode ser realizado simplesmente energizando o transdutor piezoelétrico por um certo intervalo de tempo, preferivelmente, quando a máquina não estiver em operação ou em um estado de espera (stand by).

[0018] Frequências adequadas para tal aplicação se encontram na faixa de 20 kHz a 100 kHz, preferivelmente na faixa de 25 kHz a 35 kHz, induzindo vibrações em 30 kHz a um típico aquecedor de água de máquinas dispensadoras de bebida, reduzindo totalmente ou drasticamente os depósitos de incrustação calcária em menos que 30 minutos, normalmente em 15 minutos.

[0019] A duração do(s) intervalo(s) de tempo para induzir vibrações ao aquecedor de água pode ser estabelecida em 30

Petição 870180065085, de 27/07/2018, pág. 11/33 minutos per dia. Uma ou mais etapas de limpeza podem ser realizadas implementando o método da invenção para se obter a redução desejada da incrustação calcária, dai mantendo a eficiência do aquecedor e da máquina dispensadora de bebida. [0020] De acordo com uma configuração da invenção, as vibrações são induzidas varrendo as frequências na faixa de 20 kHz a 100 kHz. O escaneamento das frequências, i.e. aplicação de vibrações em diferentes frequências na operação do transdutor piezoelétrico, pode ser feita de diversas maneiras.

[0021] Por exemplo, o transdutor piezoelétrico pode ser energizado fazendo vibrar o aquecedor em frequências crescentes ou decrescentes como valor analógico na faixa dada. Isto pode ser conseguido energizando o transdutor piezoelétrico em tensões crescentes e decrescentes.

[0022] Alternativamente, o transdutor piezoelétrico pode ser energizado para vibrar o aquecedor de água em frequências que aumentam ou diminuem em um trem de pulsos, cada impulso sendo dado em uma dada frequência. Por exemplo, o transdutor é primeiro energizado em 20 kHz por cinco segundos, então 30 kHz para os cinco segundos seguintes, e então dez segundos seguintes, etc.. Isto pode kHz para os ser conseguido energizando o transdutor piezoelétrico em tensões crescentes/decrescentes de modo descontínuo.

[0023]

A presente invenção também se relaciona a um aparelho para remover ou reduzir os depósitos de incrustação calcária em um aquecedor de água, como estabelecido na reivindicação 11.

[0024]

Um dispositivo adequado para induzir vibrações ultrassônicas pode compreender um ou mais transdutores

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7/17 piezoelétricos. Para um aquecedor de água de uma típica máquina dispensadora de café, um único transdutor piezoelétrico cerâmico pode ser usado na forma de disco com diâmetro de cerca de 4 0 mm e altura de cerca de 5 mm. Para se chegar na amplitude requerida de oscilação, i.e. para prover oscilações de alta energia, o transdutor é energizado na faixa de 100 Volts a 200 Volts. O disco é afixado à parede lateral do aquecedor e controlado para implementar o citado método.

[0025] Para induzir oscilações de alta energia ao corpo do aquecedor, o transdutor piezoelétrico deve ter cerca de 2 Watts, i.e. ser pelo menos 10 vezes mais alta que a energia provida pelos aparelhos de técnica anterior. Geralmente, a potência do transdutor piezoelétrico se encontra na faixa de 100 mW a 5 W. De acordo com a invenção, tais oscilações de alta energia são induzidas por breves intervalos de tempo, preferivelmente quando a máquina dispensadora de bebida se encontra em estado de espera ou em um estado não operativo.

[0026] O método e aparelho da invenção podem ser vantajosamente usados para limpar câmaras de mistura, normalmente providas nas máquinas dispensadoras de bebida. Ingredientes como água e leite em pó, água e chocolate em pó, etc. são misturados em um misturador rotativo na câmara. Resíduos se acumulam nas superfícies acarretando problemas higiênicos. Oscilações poderão eventualmente ser induzidas à câmara, ao invés de no aquecedor, para destacar tais resíduos das superfícies da câmara e do misturador e prover uma efetiva limpeza.

[0027] Vantagens e aspectos adicionais da presente invenção serão aparentes a partir da descrição detalhada

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8/17 que se segue em conexão com os desenhos anexos, onde mostrados exemplos não limitantes, nos quais:

[0028] A figura 1 é um primeiro fluxograma de um método de acordo com a presente invenção;

[0029] A figura 2 é um segundo fluxograma de um método de acordo com a presente invenção;

[0030]	A	figura 3	é	um terceiro fluxograma de um método
de acordo	com a presente	invenção;
[0031]	A	figura 4	é uma vista esquemática de um aparelho
de acordo	com a presente	invenção;
[0032]	A	figura 5	é	o esquema elétrico do aparelho da
figura 4;
[0033]	A	figura 6	é	um primeiro diagrama esquemático -

frequência versus tempo - com referência ao método de acordo com a presente invenção; e [0034] A figura 7 é um segundo diagrama esquemático frequência versus tempo - com referência ao método de acordo com a presente invenção.

[0035] A figura 1 mostra um fluxograma do método de acordo com a presente invenção para remover ou reduzir substancialmente os depósitos de incrustação calcária em aquecedores de água de máquinas dispensadoras de bebida. O método compreende a etapa de induzir vibrações ultrassônicas de alta energia ao aquecedor de água através da energização de um gerador ultrassônico diretamente ou indiretamente acoplado ao mesmo aquecedor. Por exemplo, um aquecedor de água para alimentar de água quente uma máquina dispensadora de bebida para preparar café, chocolate, cappuccino, chá, etc. .

[0036] Diferentemente do método descrito na técnica

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9/17 anterior, na presente invenção as vibrações ultrassônicas são induzidas de modo descontínuo, em breves intervalos de tempo discretos. Preferivelmente, as oscilações são provocadas em uma frequência diferente da frequência natural do aquecedor de água. A ressonância do aquecedor é evitada para impedir o surgimento de tensões mecânicas excessivas. Na figura 1, a etapa de avaliar a frequência natural do aquecedor é opcional.

[0037] As vibrações são induzidas de modo descontínuo, i.e. em intervalos de tempo discretos, para minimizar o consumo de energia. Por exemplo, o gerador ultrassônico pode ser energizado uma vez ao dia, de um intervalo de tempo predeterminado. Alternativamente, o gerador ultrassônico pode ser energizado em intervalos de tempo regulares, por exemplo, de até 30 minutos. Em outras palavras, a etapa de induzir vibrações ultrassônicas ao aquecedor de água pode ser executada uma vez per dia, a cada hora, a cada 30 minutos, etc., independentemente do consumo de água, ou ainda pode ser executada para aquecer um predeterminado volume de água, por exemplo, 20 litros de água por vez.

[0038] A frequência natural do aquecedor de água é conhecida per se. Por exemplo, os fabricantes de máquinas dispensadoras podem determinar experimentalmente a frequência natural, a partir dai é possível estabelecer uma frequência diferente para as oscilações do gerador ultrassônico.

[0039] Alternativamente, o método pode compreender a etapa de sensorear a amplitude das oscilações de aquecedor, quando o gerador ultrassônico for energizado. Se o valor da amplitude estiver próximo do valor da amplitude das oscilações na frequência natural, ou ainda se causar uma

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10/17 tensão excessiva a solda, às uniões, então a frequência das vibrações induzidas será alterada. Quando são induzidas vibrações em frequências diferentes da frequência natural do aquecedor, as tensões mecânicas são minimizadas, assim como o ruído produzido pelas superfícies vibratórias do aquecedor 5. [0040] Como mostrado no fluxograma da figura 2, quando a frequência das vibrações induzidas se altera, a duração do intervalo de tempo será alterada de modo correspondente. Como princípio geral, quando o gerador ultrassônico é energizado em baixas frequências, por exemplo, na faixa de 20 kHz a 25 kHz, a duração de cada intervalo de tempo para induzir vibrações será maximizada, por exemplo, tal como na faixa de 20 minutos a 30 minutos. Quando o gerador ultrassônico for energizado em alta frequência, por exemplo, em uma faixa de 35 kHz a 100 kHz, a duração de cada intervalo de tempo para induzir vibrações será minimizada, por exemplo, para a faixa de 1 a 5 minutos. O mesmo se dá em relação à potência, na faixa de 100 mW a 5 W. Quando a frequência das vibrações induzidas estiver próxima da frequência natural do aquecedor, a potência será controlada de modo a minimizá-la.

[0041] O gerador ultrassônico pode ser energizado de modo a varrer todas as frequências na faixa de 20 a 100 kHz, como será explicado oportunamente. As frequências supridas ao gerador ultrassônico afetam as frequências das oscilações induzidas ao corpo do aquecedor de água. Em outras palavras, a frequência das oscilações pode mudar durante o citado intervalo de tempo. Se a frequência natural do aquecedor estiver na faixa de busca, tal frequência será rapidamente transposta para evitar ressonância, daí minimizando o ruído produzido pelas superfícies vibratórias do aquecedor 5. Os

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11/17 dados de frequência natural podem ser obtidos a partir do fabricante ou por meio de testes.

[0042] O método da presente invenção pode ser vantajosamente aplicado a máquinas para preparar e/ou dispensar bebidas, tal como café, chá, chocolate, cappuccino, etc., para remover ou reduzir substancialmente os depósitos de incrustação calcária dos aquecedores de água de tais máquinas, e manter a eficiência da troca de calor, sendo particularmente vantajoso em relação à operação e consumo de energia das máquinas.

[0043] O método da presente invenção, como mostrado no fluxograma da figura 3, é preferivelmente executado quando o aquecedor de água não estiver aquecendo água, ou quando a correspondente máquina dispensadora não estiver dispensando bebida, em outras palavras, quando a máquina não estiver dispensando bebida, por exemplo, quando estiver em estado de espera (stand-by), ou o aquecedor de água não estiver energizado, o mesmo aquecedor de água sofre uma etapa de desincrustação e limpeza através do método da invenção. Isto pode ser feito com a máquina dispensadora quer ligada ou desligada, alternativamente, também em intervalos de tempo predeterminados durante operação.

[0044] O aparelho 1 de acordo com a presente invenção está esquematicamente mostrado na figura 4, onde o aquecedor de água é conhecido per se. O aquecedor de água pode ser um aquecedor de fluxo (flash-heater), boiler, etc.. O aparelho compreende um gerador ultrassônico 2 ligado a uma unidade de força 3. A unidade de controle 4 administra operação do gerador ultrassônico 2 e da unidade de força 3. O gerador ultrassônico 2 é mostrado afixado a uma parede do aquecedor

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12/17 de água 5 de uma máquina dispensadora (não mostrada) para induzir vibrações ao aquecedor 5. 0 gerador 2 pode ser colado, soldado, ou afixado de alguma forma ao corpo do aquecedor. Alternativamente, o gerador ultrassônico 2 pode ficar submerso na água (desde que eletricamente isolado) dentro do aquecedor 5 para induzir vibrações à água, e dai ao aquecedor 5.

[0045] O aquecedor de água é conhecido per se definindo um volume de água a ser aquecido e suprido para preparar uma bebida, por exemplo, a água pode ser alimentada ao aquecedor de água através de um duto de água 7 a partir de uma fonte externa. Água quente é suprida através do duto 6 para preparar a bebida. Provê-se uma fonte de calor 8, tipicamente um elemento elétrico.

[0046] Alternativamente, um aquecedor de fluxo pode ser usado. Diferentemente do aquecedor acima citado, onde um volume de água é colhido e aquecido, o aquecedor de fluxo provê aquecimento de água por indução, enquanto a água passa por passagens, tubos, labirintos, ou restrições similares.

[0047] O aquecimento da água promove a deposição de sais dissolvidos em camadas nas superfícies internas do aquecedor 5. A camada de incrustação calcária que se forma é prejudicial à operação do elemento aquecedor 8 e aos dispositivos a jusante da máquina dispensadora, tal como o tubo de saída 6. Em particular, a deposição da incrustação calcária reduz a eficiência do elemento aquecedor 8. Este problema pode ser superado induzindo vibrações pelo gerador 2, provendo a desincrustação dos depósitos das superfícies do aquecedor 5.

[0048] Preferivelmente, o gerador ultrassônico é um

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13/17 transdutor piezoelétrico operando em frequências na faixa de kHz a 100 kHz. Um gerador adequado é um transdutor piezoelétrico cerâmico circular com um diâmetro de cerca de mm e uma altura de cerca de 5 mm.

[0049] Um transdutor adequado é o produzido pela PI Ceramic GmbH - PRYY-980, feito de um material designado PIC 181 e classificado 100 de acordo com padrão EN 50324-1 e I de acordo com padrão DOD STD 1376A. Tal transdutor apresenta uma temperatura Curie de cerca de 300°C. Pelo fato de aquecedores típicos trabalharem em temperaturas abaixo de 150°C, o acima citado transdutor pode ser empregado no aquecedor, sem precisar isolação térmica. Em outras palavras, o transdutor designado PIC 181 pode suportar altas temperaturas, e dispensando o uso de material isolante entre o transdutor e o aquecedor, dai maximizando a transmissão das oscilações.

[0050] Descobriu-se que para remover ou reduzir substancialmente depósitos de incrustação calcária em aquecedores de água de máquinas dispensadoras, uma faixa adequada de frequência para vibrações induzidas é 25 kHz a 35 kHz, e uma faixa adequada de potência é 100 mW a 20 W. A incrustação calcária que se destaca do aquecedor e das superfícies do aquecedor 5 pode ser expelida de maneira convencional, por exemplo filtrando a água que flui no duto

6.

[0051] Por exemplo, o transdutor piezoelétrico cerâmico é energizado em 2 W, produzindo oscilações de alta energia no corpo do aquecedor.

[0052] A unidade de força 3 pode ser uma fonte externa por exemplo de 150 Volts a 200 Volts. Alternativamente,

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14/17 a unidade de força 3 pode ser a unidade de força da máquina dispensadora de bebida, por exemplo um transformador.

[0053] A unidade 4 controla a operação do transdutor piezoelétrico 2. Um esquema elétrico adequado da unidade de controle 4 está mostrado na figura 5. O esquema é mais simples que o circuito que tinha sido provido para o aparelho de acordo com EP-A-1378194, ademais não sendo provido nenhum amplificador, nem um segundo transdutor trabalhando como receptor.

[0054] A unidade de força dá 24 Volts de corrente continua (DC) . Uma ponte D2 transforma a corrente alternada (CA) em corrente continua pulsante no conector CON4. Uma unidade de transformador é provida para mudar a tensão com o circuito integrado U5 - de 24 Volts para 240 Volts. A frequência da tensão alternada é dada pelo clock de sinal CLOCKULTRA. O sinal ENABLE aciona ativação/desativação da unidade de controle 4.

[0055] A unidade de controle aciona o transdutor 2, de acordo com o método da invenção, i.e. em dados intervalos de tempo e em frequências diferentes da frequência natural do aquecedor 5. A potência deve ser preferivelmente maior que aquela conhecida a partir da técnica anterior. Por exemplo, o transdutor 2 é energizado em 4 Watts para a geração de oscilações de alta energia.

[0056] A frequência natural do aquecedor 5 pode ser determinada pelo fabricante da máquina dispensadora. Assim, o valor da frequência pode ser memorizada em um meio de memória da unidade de controle 4 para ativar o transdutor 2 em diferentes frequências.

[0057] Os intervalos de tempo podem ser ajustados pela

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15/17 unidade de controle 4 dependendo da frequência das vibrações. Quando as frequências induzidas forem baixas, por exemplo, na faixa de 20 kHz a 25 kHz, os intervalos de tempo no máximo devem estar na faixa de 20 a 30 minutos. Quando as frequências forem mais altas e mais potentes, por exemplo, na faixa de 35 kHz a 100 kHz, os intervalos de tempo deverão ser reduzidos, por exemplo, para a faixa de 30 segundos a 10 minutos.

[0058] A unidade de controle 4 pode colher informações em relação à operação da máquina dispensadora de bebida para acionar o transdutor piezoelétrico 2, quando a máquina estiver em estado de espera ou inativa. Por exemplo, a unidade de controle 4 pode determinar a frequência de limpeza mais apropriada, dependendo de variáveis que levam em conta coisas como dureza, rendimento pretendido, e informações de usuário, etc..

[0059] O transdutor 2, a unidade de controle 4, e a unidade de força 3, são partes facilmente encontradas no mercado, por conseguinte, o aparelho 1 é fácil de fabricar e de custo baixo.

[0060] Com referência à figura 6, é mostrado um diagrama esquemático - frequência versus tempo, em relação às possíveis condições de operação do aparelho de acordo com a invenção. Provido que a energização do gerador ultrassônico é feita de modo descontínuo, como descrito, durante o lapso de tempo de operação, o gerador pode ser energizado como mostrado na figura 6, para varrer as frequências na faixa de 20 kHz a 100 kHz. Isto pode ser feito pelo circuito integrado U5 mostrado na figura 5, aplicando uma tensão continuamente crescente ao transdutor piezoelétrico 2. As frequências das

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16/17 vibrações induzidas ao aquecedor 5 aumentam correspondentemente. Como mostrado no diagrama, a função f(t) da frequência versus tempo é uma rampa crescente ou decrescente analógica. 0 intervalo de tempo é 30 segundos a 300 segundos (5 minutos). Deve ser entendido que a frequência natural do aquecedor 5 está na faixa de busca, qual frequência é desconsiderada, i.e. o circuito integrado U5 é programado de modo a evitar a energização do transdutor piezoelétrico 2 na frequência natural.

[0061] A figura 7 se relaciona a um diagrama diferente frequência versus tempo, onde a função f(t) é um trem de pulsos separados. A função f(t) é descontínua dentro do intervalo de tempo indicado de 60 a 600 segundos, mas é um tipo de função degrau, onde o transdutor piezoelétrico 2 primeiro é energizado em 40 kHz para o primeiro intervalo de tempo de 10 segundos, e então energizado a 50 kHz pelos 10 segundos seguintes, etc.., de acordo com o seguinte esquema:

Frequência (kHz)	Tempo (s)
40	60 a 70 (duração 10)
45	70 a 80 (duração 10)
55	80 a 90 (duração 10)
60	90 a 100 (duração 10)
75	100 a 300(duração 200)
80	300 a 600 (duração 300)

[0062] Deve ser entendido que ambas funções f(t) mostradas nas figuras 6 podem ser decrescentes, i.e. começam na frequência mais alta e diminuem ao longo do tempo.

[0063] Varrer as frequências permite um destacamento eficiente dos depósitos de incrustação calcária do aquecedor 11 que podem ter diferentes espessuras ou características. Em outras palavras, varrendo ao longo de todas as frequências ou empregando diversas frequências, na faixa acima mencionada

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17/17 de 20 kHz a 100 kHz, se descobriu que a eficácia do método de acordo com a invenção resultou melhorada, pelo fato de os depósitos de incrustação calcária serem tratados com a frequência mais apropriada para promover seu destacamento.

[0064] Vantajosamente, o método e o aparelho 1, de acordo com a presente invenção, permite uma remoção ou redução substancial de depósitos de incrustação calcária em aquecedores de água, ao mesmo tempo em que minimiza o consumo de energia assim como a geração de ruído.

[0065] Depois de ter sido conseguida a desincrustação dos depósitos de incrustação calcária das superfícies do aquecedor, os rejeitos de incrustação calcária são colhidos e/ou descarregados pelos dutos de saída.

[0066] O método e aparelho de acordo com a presente invenção também poderão ser usados para limpar as câmaras de mistura de ingredientes nas máquinas dispensadoras, tal como água e leite em pó, ou água e chocolate em pó. As oscilações induzidas pelo transdutor 2 podem ser direcionadas para destacar os resíduos das superfícies da câmara de mistura e do misturador.

[0067] As câmaras de mistura são normalmente feitas de material plástico que absorve as vibrações provocadas pelo transdutor 2, e reduz a eficiência do aparelho 1. Preferivelmente, a câmara de mistura deve ser preenchida de água e as oscilações induzidas à câmara com água.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Método para tratar depósitos de incrustação calcária, em um aquecedor de água (5) de uma máquina dispensadora de bebida, compreendendo a etapa de induzir vibrações ultrassônicas ao citado aquecedor de água (5), energizando um gerador ultrassônico (2), caracterizado pelo fato de o citado gerador ultrassônico (2) ser energizado de modo descontínuo, de modo a varrer todas as frequências incluídas na faixa de 20 kHz a 100 kHz, daí induzindo vibrações ultrassônicas ao aquecedor de água (5) e removendo os citados depósitos de incrustação calcária.
2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a citada etapa de induzir vibrações ultrassônicas ser executada em intervalos de tempo discretos.
3. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizado pelo fato de as citadas vibrações ultrassônicas serem induzidas em uma frequência diferente da frequência natural do citado aquecedor de água (5) .
4. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 3, caracterizado pelo fato de as citadas vibrações ultrassônicas serem induzidas em uma frequência na faixa de 20 kHz a 100 kHz.
5. Método, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de as citadas vibrações ultrassônicas serem induzidas em uma frequência na faixa de 25 kHz a 35 kHz.
6. Método, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de as citadas vibrações ultrassônicas serem induzidas em uma frequência de 30 kHz.
7. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 6, caracterizado pelo fato de compreender a etapa de

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2/3 descartar os depósitos de incrustação calcária destacados, recolhendo os depósitos de incrustação calcária em um recipiente separado ou descarregando os mesmos a partir do aquecedor.
8. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 2 a 7, caracterizado pelo fato de a duração dos citados intervalos de tempo se encontrar na faixa de 30 segundos a 30 minutos.
9. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 2 a 8, caracterizado pelo fato de a duração dos citados intervalos de tempo se encontrar na faixa de 5 minutos a 15 minutos.
10. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 9, caracterizado pelo fato de o citado gerador ultrassônico (2) compreender pelo menos um transdutor piezoelétrico.
11. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 10, caracterizado pelo fato de a citada etapa de induzir vibrações ultrassônicas ser implementada durante uma condição de estado de espera da citada máquina.
12. Aparelho para tratar depósitos de incrustação calcária, em um aquecedor de água (5) de uma máquina dispensadora de bebida, compreendendo um dispositivo (2) para induzir vibrações ultrassônicas dentro do citado aquecedor de água (5) ou na água contida no mesmo, caracterizado pelo fato de adicionalmente compreender um meio de controle (4) para ativar o citado dispositivo (2) de modo descontínuo, de modo a varrer todas as frequências incluídas na faixa de 20 kHz a 100 kHz, dai removendo os citados depósitos de incrustação calcária a partir do citado aquecedor de água (5).

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13. Aparelho, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de o citado meio de controle (4) ativar o citado dispositivo (2) em intervalos de tempo discretos.
14. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações 12 ou 13, caracterizado pelo fato de o citado dispositivo (2) para induzir vibrações ultrassônicas compreender pelo menos um transdutor piezoelétrico, e de o citado meio de controle (4) compreender um circuito que energiza o citado transdutor piezoelétrico para oscilar a uma frequência na faixa de 20 kHz a 100 kHz.
15. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 12 a 14, caracterizado pelo fato de a citada duração dos intervalos de tempo se encontrar na faixa de 30 segundos a 30 minutos.
16.

Uso do aparelho para tratar depósitos de incrustação calcária, conforme definido em qualquer uma das reivindicações de 12 a 15, caracterizado pelo fato de os resíduos alimentares serem tratados na câmara de mistura de uma máquina dispensadora de bebida.