ES2247289T3 - Dispositivo para la preparacion de bebidas calientes. - Google Patents
Dispositivo para la preparacion de bebidas calientes.Info
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Abstract
Dispositivo para la preparación de bebidas calientes, en particular de café exprés, mediante cocción de una sustancia en forma de partículas, extraíble por medio del agua, con una fuente de agua fresca (1), una bomba de alimentación (2), un calentador de agua (5), que calienta el agua de cocción por encima del punto de ebullición normal y que está unido a una cámara de cocción (4) a través de un conducto (6) de agua de cocción, con un intercambiador de calor (3) dispuesto entre el calentador de agua (5) y la cámara de cocción (4) para refrigerar el agua de cocción hasta una temperatura inferior al punto de ebullición normal, y con una salida de la bebida (13), caracterizado porque entre el calentador de agua (5) y el intercambiador de calor (3) se bifurca del conducto (6) de agua de cocción un conducto de vapor (8), que se puede ocluir mediante una válvula (10), y porque entre el intercambiador de calor (3) y la salida de la bebida (13) está dispuesta una válvula de sobrepresión (12).
Description
Dispositivo para la preparación de bebidas
calientes.
La invención se refiere a un dispositivo para la
preparación de bebidas calientes según el preámbulo de la
reivindicación 1.
Los procedimientos para la preparación de bebidas
calientes mediante cocción de una sustancia en forma de partículas,
extraíble por medio del agua, se conocen en las formas más variadas.
En este contexto se pueden mencionar, por ejemplo, máquinas de café
exprés en las que se lleva polvo de café molido a una cámara de
cocción. El polvo de café se compacta en la cámara de cocción y a
continuación el agua de cocción lo empapa y lo extrae bajo
presión.
En las máquinas de café exprés convencionales el
agua de cocción, con una temperatura aproximada de
85-98º, empapa el polvo de café recogido en la
cámara de cocción. Por este motivo el agua de cocción se calienta en
el calentador de agua hasta la temperatura antes mencionada. Para
producir también vapor con una máquina de café de este tipo el
calentador de agua se deberá poder calentar hasta más de 100ºC, o
bien la máquina de café deberá estar provista de un segundo
calentador de agua, que para la liberación inmediata de vapor se
mantiene continuamente a una temperatura superior a los 100ºC.
Mientras que en el primer caso la salida del vapor tiene lugar con
un retardo determinado, ya que la masa del calentador de agua debe
llevarse en un primer momento hasta la temperatura deseada, en el
segundo caso la liberación del vapor casi sin retardo se puede
llevar a cabo sólo con un considerable añadido de consumo
energético. En el primer ejemplo otra ventaja radica en que el
calentador de agua, después de la producción de vapor, se debe
enfriar de nuevo hasta una temperatura inferior a los 100ºC, antes
de que con ella se pueda calentar agua para la cocción de un
café.
Por la patente WO 99 22629 se conoce una máquina
semiautomática de café exprés, provista de un soporte de filtro que
se puede insertar a mano. La máquina de café presenta un circuito de
agua cerrado, en el que se dispone un intercambiador de calor
rodeado por un hervidor. Por lo demás está prevista una unidad de
salida que se empapa de agua fresca. El hervidor calienta el agua
que contiene hasta unos 120ºC. El agua fresca que se pretende cocer
se incorpora al intercambiador de calor de una forma no
especificada, donde se enfría hasta una temperatura de menos de
100ºC. De esta forma se pretende conseguir que el agua de cocción
calentada hasta unos 120ºC se enfríe hasta alcanzar una temperatura
de cocción óptima de, por ejemplo, 92ºC. En esta máquina de café no
está prevista una salida de vapor.
Por la patente US 5 357 848 se conoce una máquina
de café de filtro provista de un bloque térmico con dos calentadores
de recorrido. Los dos calentadores de recorrido están unidos al
depósito de agua fresca a través de una válvula de dos vías. El
primer calentador de recorrido sirve para calentar el agua de
cocción. Para ello la salida del primer calentador de recorrido está
unida a un tubo ascendente en cuyo extremo se dispone un cabezal de
cocción. El segundo calentador de recorrido está unido a una tobera
de vapor, y está previsto para la producción de vapor. Entre el
depósito de agua fresca y la entrada del segundo calentador de
recorrido está dispuesta una bomba 10. Esta bomba sirve para el
aporte dosificado de una cantidad de agua tan escasa que el agua que
se encuentra en el calentador de recorrido se vaporice al instante y
el vapor seco sea expulsado de la tobera de vapor. En el ejemplo de
realización según la figura 3 está previsto sólo un calentador de
recorrido para la producción de agua de cocción y de vapor. También
en este caso esta prevista una bomba dosificadora para la
producción de vapor. El inconveniente fundamental en ambos ejemplos
de realización consiste en que la producción de vapor tiene lugar
siempre con retardo.
A partir del mencionado estado de la técnica, el
objetivo de la invención consiste en proponer un dispositivo para la
preparación de bebidas calientes según el preámbulo de la
reivindicación 1, que se pueda construir y montar de forma sencilla
y económica, y con el cual se consiga, en caso de necesidad, una
salida del vapor en la práctica libre de retardo.
Este objetivo se resuelve mediante las
características indicadas en la reivindicación 1.
En las reivindicaciones dependientes 2 a 7 se
describen en más detalles configuraciones preferidas de la
invención.
La invención se explica con mayor detalle a
continuación, con ayuda de un dibujo.
Del único dibujo se deduce un dispositivo
representado de forma esquemática para la preparación de bebidas
calientes mediante cocción de una sustancia en forma de partículas
que se puede extraer por medio del agua. Este dispositivo presenta
básicamente un depósito 1 de agua fresca, una bomba de alimentación
2, un intercambiador de calor 3, una cámara de cocción 4, un
calentador de agua 5, un conducto de agua de cocción 6, un conducto
de vapor 8 con una salida de vapor 9 y una válvula de bloqueo 10,
así como un conducto para la bebida 11 con una válvula de retención
12 que actúa como válvula de sobrepresión y con una salida de la
bebida 13.
El funcionamiento de este dispositivo durante la
producción de la bebida se describe de la forma siguiente (válvula 7
abierta, válvula 10 cerrada): Por medio de la bomba 2 se extrae agua
fresca del depósito 1 de agua fresca. Este agua fría empapa en
primer lugar el intercambiador de calor 3 a través de un trayecto de
agua fría 18, para llegar posteriormente, a través de un conducto
16, al calentador de agua 5, en el cual se calienta hasta una
temperatura por encima del punto de ebullición normal. Por punto de
ebullición normal entendemos el punto de ebullición del agua con la
presión atmosférica normal (1013 hPa a nivel del mar).
Preferiblemente el agua se calienta en el calentador de agua hasta
una temperatura entre los 110ºC y los 130ºC aproximadamente. Desde
el calentador de agua 5 el agua de cocción caliente llega, a través
del primer tramo 6a del conducto 6 del agua de cocción 6, al
intercambiador de calor 3 refrigerado por el agua fría, donde se
enfría hasta una temperatura inferior al punto de ebullición normal,
por debajo de los 100ºC. Desde el intercambiador de calor 3 el agua
de cocción circula por el segundo tramo 6b del conducto de agua de
cocción hasta la cámara de cocción 4, donde extrae la sustancia 14
contenida en dicha cámara. La bebida ya cocida circula a
continuación por el conducto de la bebida 11 hasta la salida de la
bebida 13, desde la cual puede desembocar en un recipiente de bebida
21 allí dispuesto. Con la válvula de retención 12, que actúa como
válvula de sobrepresión, se garantiza que la presión en el conducto
6 de agua de cocción sea tan elevada que el agua de cocción se
encuentre a presión, y se conserve el estado de agregación líquido
también en el primer tramo 6a del conducto 6 de aire a presión, en
el que existe una temperatura por encima del punto de
ebullición
normal.
normal.
Para poder extraer vapor se cierra la válvula 7 y
se abre la válvula 10. Las dos válvulas 7, 10 se pueden acoplar
entre sí de forma mecánica o eléctrica. El agua que se ha calentado
por encima del punto de ebullición normal puede fluir ahora, a
través de una pieza de bifurcación 20 en forma de T, desde el primer
tramo 6a del conducto de agua de cocción hacia el conducto de vapor
8. Dado que en el conducto 8 no se ha dispuesto ninguna válvula de
retención o válvula de sobrepresión, el agua que se encuentra en el
conducto de vapor 8 y que se ha calentado por encima del punto de
ebullición normal adopta el estado de agregación gaseoso, de forma
que en la salida de vapor 9 se dispone de vapor. Dado que el agua
que se encuentra en el calentador de agua 5 se calienta siempre por
encima del punto de ebullición, se dispone de vapor en todo momento
si la válvula 10 está abierta. Con este vapor se puede, por
ejemplo, calentar el líquido recogido en una taza 22.
El intercambiador de calor 3 está unido al
calentador de agua 5 a través de elementos de unión 15. Estos
elementos de unión 15 sirven para precalentar el intercambiador de
calor 3 hasta una temperatura determinada. De este modo se puede
compensar, al cocer una primera bebida, la pérdida de calor que se
produce en la serie de elementos que se calientan, como los
conductos 6, 11, la cámara de cocción 4, la válvula de sobrepresión
12, etc.
Si se cuecen varias bebidas una tras otra los
elementos mencionados están ya precalentados y la pérdida de calor
es menor en consecuencia. El acoplamiento térmico entre el
intercambiador de calor 3 y el calentador de agua 5 tiene en cuenta
esta circunstancia.
El presente dispositivo para la preparación de
bebidas calientes tiene una estructura sencilla y se puede fabricar
a bajo coste. Resulta especialmente apropiado para la preparación de
café exprés. No obstante, con él se pueden preparar también otras
bebidas calientes, como por ejemplo té, chocolate, sopas, etc.
Claims (7)
1. Dispositivo para la preparación de bebidas
calientes, en particular de café exprés, mediante cocción de una
sustancia en forma de partículas, extraíble por medio del agua, con
una fuente de agua fresca (1), una bomba de alimentación (2), un
calentador de agua (5), que calienta el agua de cocción por encima
del punto de ebullición normal y que está unido a una cámara de
cocción (4) a través de un conducto (6) de agua de cocción, con un
intercambiador de calor (3) dispuesto entre el calentador de agua
(5) y la cámara de cocción (4) para refrigerar el agua de cocción
hasta una temperatura inferior al punto de ebullición normal, y con
una salida de la bebida (13), caracterizado porque entre el
calentador de agua (5) y el intercambiador de calor (3) se bifurca
del conducto (6) de agua de cocción un conducto de vapor (8), que se
puede ocluir mediante una válvula (10), y porque entre el
intercambiador de calor (3) y la salida de la bebida (13) está
dispuesta una válvula de sobrepresión (12).
2. Dispositivo según la reivindicación 1,
caracterizado porque la válvula de sobrepresión (12) está
dispuesta entre la cámara de cocción (4) y la salida de la bebida
(13).
3. Dispositivo según la reivindicación 1 ó 2,
caracterizado porque la válvula de sobrepresión (12) está
diseñada de tal modo que el agua de cocción que circula por el
conducto (6) de agua de cocción y que se ha calentado por encima del
punto de ebullición normal mantiene el estado de agregación
líquido.
4. Dispositivo según una de las reivindicaciones
anteriores, caracterizado porque el intercambiador de calor
(3) presenta un recorrido (18) del agua fría y un recorrido (19) del
agua caliente, donde la entrada del recorrido de agua fría (18) está
unida a la fuente de agua fresca (1) y la salida al calentador de
agua (5).
5. Dispositivo según la reivindicación 4,
caracterizado porque el recorrido de agua caliente (19) del
intercambiador de calor (3) está configurado como pieza del conducto
(6) de agua de cocción.
6. Dispositivo según una de las reivindicaciones
anteriores, caracterizado porque en el conducto del agua de
cocción (6) está dispuesta una válvula (7) para el cierre del
mismo.
7. Dispositivo según una de las reivindicaciones
anteriores, caracterizado porque el intercambiador de calor
(3) está unido térmicamente con el calentador de agua (5).
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