ES2318534T3 - Fuente de agua de pequeño tamaño. - Google Patents

Abstract

Fuente para la distribución de agua fría, a partir de una bombona de alimentación de agua (3), que comprende un depósito (6) y un dispositivo de refrigeración por efecto Peltier para enfriar el agua que se encuentra dentro del citado depósito (6) que recibe el agua tomada de la citada bombona y donde el agua así enfriada es trasvasada por un grifo de distribución accesible desde el exterior de la fuente, estando dispuesto el citado dispositivo de refrigeración por efecto Peltier en el lado del depósito, caracterizada porque el citado depósito (6) dispone en la cara inferior del depósito un vaciado (25) que se abre lateralmente en el citado depósito y porque ésta comprende un intercambiador de calor (9) de forma complementaria de la del citado vaciado que se inserta lateralmente en el citado vaciado para asegurar la transferencia térmica entre el citado depósito y el elemento refrigerante del citado dispositivo de refrigeración por efecto Peltier.

Description

Fuente de agua de pequeño tamaño.

La presente invención se refiere a la concepción y la realización de fuentes de distribución de agua fría a partir de una bombona de reserva de agua, en general una bombona intercambiable que se dispone en posición invertida sobre la fuente, estando su cuello dirigido hacia abajo, para facilitar una alimentación de la fuente que se efectúa por gravedad. Las fuentes más corrientes de este tipo comprenden un depósito que es alimentado por un dedo de toma que se inserta de manera estanca en el cuello de la bombona, como describe, especialmente, el documento de patente WO 02/081361. El agua tomada situada dentro del depósito es enfriada por un dispositivo refrigerante, antes de ser distribuida por un grifo exterior. En general, estas fuentes están concebidas con otro grifo que suministra agua a temperatura ambiente que no pasa por el citado depósito.

La invención se refiere de modo más particular a las fuentes de pequeño tamaño, de capacidad relativamente pequeña, que están destinadas en particular a un uso doméstico, porque éste es principalmente el caso en el que es apropiado utilizar como dispositivo refrigerante un elemento refrigerante de efecto Peltier. Fuentes de efecto Peltier están descritas especialmente en el documento de patente ya citado, así como en el documento de patente US 2003/0115902. El documento EP 0 990 863 describe una fuente de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1. Podrá referirse, eventualmente, a estos documentos para una descripción de los dispositivos refrigerantes que implican elementos termoeléctricos generadores de frío por efecto Peltier.

En las fuentes de refrigeración por efecto Peltier conocidas, el conjunto del dispositivo refrigerante está dispuesto por debajo del depósito, para enfriar lo mejor posible el agua que éste contiene en la proximidad de su fondo, allí donde el agua enfriada es trasvasada al hacia el grifo de distribución exterior. Resulta, así, que el tamaño en altura de la fuente es importante, sobre todo teniendo en cuenta la bombona de alimentación que la corona, lo que impide su utilización en un espacio de altura relativamente pequeña, por ejemplo, sobre la mesa de trabajo de una cocina, por debajo de los elementos de almacenamiento (altura disponible del orden de 50 cm.

La presente invención pretende evitar este inconveniente, permitiendo otra implantación, en la que los elementos del dispositivo refrigerante están dispuestos lateralmente dentro de la fuente, al lado del depósito que contiene el agua que hay que enfriar. La fuente de acuerdo con la invención permite esta disposición sin que esto sea en detrimento de la eficacia de enfriamiento. Por las características reivindicadas a título principal o a título secundario, la invención permite también mejorar la capacidad refrigerante, a la vez, aumentando la superficie de pared del depósito implicada en los intercambios térmicos con el dispositivo refrigerante de efecto Peltier, y asegurando un contacto térmico de mejor calidad entre esta superficie y el dispositivo refrigerante por intermedio de un intercambiador de transferencia térmica. La fuente de refrigeración por efecto Peltier de la presente invención está concebida, además, para conciliar la reducción de tamaño en altura con una buena comodidad de empleo, en particular, facilitando la extracción del conjunto de los elementos que entran en contacto con el agua dentro de la fuente para limpiarlos o reemplazarlos.

De acuerdo con la invención, el conjunto clásico del dispositivo de refrigeración (que comprende esencialmente el elemento de uniones termoeléctricas y el radiador de aletas en el que el calor desprendido es evacuado con la asistencia de un ventilador) se coloca al lado del depósito dentro de la caja de la fuente, y el depósito, por tanto, se coloca, ventajosamente, en el fondo de la caja, lo que limita el tamaño en altura de la fuente. Para asegurar la transferencia térmica entre el elemento refrigerante del dispositivo de refrigeración de efecto Peltier y el depósito está previsto un intercambiador de calor específico. El depósito forma un vaciado por el cual el intercambiador se inserta en una cavidad de forma complementaria de la del intercambiador que está dispuesta en la cara inferior del depósito. Un buen contacto térmico está asegurado por el hecho de que la pared inferior del depósito se apoya en el intercambiador bajo el peso del agua que éste contiene.

Preferentemente, el intercambiador está constituido en un bloque macizo de material de buena conductividad térmica, y mecánicamente resistente, que presenta una forma prismática que ofrece debajo del depósito caras de apoyo para las caras correspondientes de la forma complementaria del depósito que están orientadas de manera que hacen soportar el peso del depósito por el intercambiador, preferentemente inclinadas para aumentar la superficie de apoyo creada. Una forma prismática de este tipo del intercambiador permite tener una superficie de contacto importante entre el intercambiador y la pared del depósito con el fin de obtener un enfriamiento eficaz del agua del depósito. Esta eficacia es debida en particular al hecho de que la pared inferior del depósito, a nivel del vaciado, es prensada contra el intercambiador por el peso del agua contenida dentro del depósito y por el hecho de que su pared se adapta completamente al perfil del intercambiador. En un depósito realizado en una sola pieza por moldeo como se hace habitualmente en fabricaciones a partir de materiales polímeros, la calidad del apoyo, por tanto del contacto, se puede mejorar aún más, al mismo tiempo que la eficacia de la transferencia térmica, reduciendo el espesor de la pared del depósito a nivel de las caras de la forma prismática según las cuales el depósito se apoya sobre el intercambiador con respecto al espesor de la pared del resto del depósito.

De acuerdo con otra característica de la invención, la fuente comprende una bomba de aire que, durante cada toma de agua, insufla aire en la bombona, en sustitución del agua tomada. La aplicación de la presión de aire es accionada por un grifo de distribución de agua mandado manualmente desde el exterior de la fuente. Se asegura, así, una buena salida del agua, incluso cuando la bombona esté casi vacía. El grifo o los grifos de distribución exterior pueden estar dispuestos, ventajosamente, por encima del depósito de manera que dejen libre una altura suficiente para los vasos que reciben el agua distribuida a la salida de la fuente. Una concepción de la fuente de este tipo de acuerdo con la invención es favorable para la compacidad del conjunto. Ésta aporta solución al problema de altura de agua que puede plantear una alimentación por simple gravedad.

De acuerdo todavía con otra característica de la invención, el depósito comprende un tapón desmontable que soporta el dedo de toma, con las canalizaciones internas que atraviesan el tapón. Esto permite colocar la bombona lo más cerca posible del depósito y reducir todavía más el tamaño en altura. Por otra parte, el dedo de toma puede ser extraído de la caja al mismo tiempo que el depósito al cual está fijado.

Ventajosamente, la distribución de agua fría se efectúa a través del tapón, por una tubería de toma de agua fría que atraviesa el tapón, de la cual una extremidad inferior, que se sitúa por debajo del tapón, desemboca en el fondo del depósito, allí donde tiende a reunirse el agua a temperatura más baja, y cuya extremidad superior opuesta está unida a un grifo de distribución de agua fría. Por otra parte, puede preverse, además, una tubería de toma de agua a temperatura ambiente que atraviesa el tapón, de la cual una extremidad desemboca en la proximidad de la salida del dedo de toma y cuya otra extremidad está unida a un grifo de distribución de agua a temperatura ambiente. Este último está colocado, ventajosamente, al lado del grifo de distribución de agua fría.

Gracias a estas disposiciones, el conjunto de los elementos que reciben el agua de la bombona puede constituir un bloque que es extraído completamente de la caja para a continuación ser desmontado para su limpieza.

Ventajosamente, el grifo o los grifos de distribución están colocados de manera desmontable en un alojamiento dispuesto dentro de la caja y son accionados, cada uno, por un dispositivo de mando, tal como una palanca, que está montada con articulación en la caja. Está previsto poder extraer los grifos de la caja al mismo tiempo que los otros elementos que reciben el agua de la bombona y simplificar aún más la operación de limpieza.

Ventajosamente, la bomba de aire es accionada eléctricamente y el grifo de distribución acciona un conmutador eléctrico que manda el funcionamiento de la bomba de aire. En el caso en que la fuente suministre también agua a temperatura ambiente, el grifo de distribución de agua fría y el grifo de distribución de agua a temperatura ambiente accionan un conmutador común.

La invención se describe ahora de modo más completo en el marco de características preferidas y de sus ventajas, refiriéndose a las figuras 1 a 8, en las cuales:

- La figura 1 es una vista en corte de una fuente de acuerdo con la invención con su bombona;

- La figura 2 es una vista parcial en corte de una mitad de la fuente, que muestra el dispositivo refrigerante;

- La figura 3 es una vista en perspectiva del depósito con el tapón en estado desmontado;

- La figura 4 es una vista en perspectiva del conjunto de los elementos que reciben el agua de la bombona en estado montado;

- La figura 5 es una vista desde arriba de la fuente, habiendo sido desmontadas la bombona y la tapa;

- La figura 6 es una vista en corte del tapón;

- Las figuras 7 y 8 son vistas en perspectiva del tapón, visto, respectivamente, desde abajo y desde arriba.

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La figura 1 representa una fuente que suministra agua fría y agua a temperatura ambiente. Los elementos funcionales están protegidos dentro de una caja 1, cerrada por una tapa 2. La tapa 2 recibe una bombona 3 que está en posición invertida, con su cuello dirigido hacia abajo. La bombona 3 es soportada completamente por la tapa 2. Un dedo de toma de agua 5 está insertado de manera estanca en el cuello 4 de la bombona 3 para unir ésta a un depósito 6 que está dispuesto en el fondo de la caja 1 y que está rodeado por un compartimiento aislante 7.

El dispositivo refrigerante comprende un elemento refrigerante de efecto Peltier 8 que enfría un intercambiador de calor constituido, por ejemplo, por una pieza metálica 9.

La caja 1, en su cara delantera (a la izquierda en la figura 1), presenta un vaciado 11 por encima del cual se encuentran los grifos de distribución de agua 12. En la parte inferior del vaciado 11, está fijado de manera desmontable un recipiente de recuperación 13; éste comprende un enrejado 14 sobre el cual se colocan los vasos que reciben el agua a la salida de los grifos de distribución 12. Estos últimos están colocados de manera desmontable en un alojamiento dispuesto en la parte superior de la caja 1. El mando en apertura y en cierre del circuito de agua está asegurado a partir de dispositivos de mando accesibles desde el exterior de la caja. Se trata de palancas 15 que están montadas con articulación en la pared de la caja. Cada una de estas palancas 15 acciona un conmutador eléctrico común 20 que manda el funcionamiento de una bomba de aire que insufla aire dentro de la bombona.

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En la pared trasera de la caja 1 (a la derecha en la figura 1), se prevé una conexión eléctrica, un interruptor de marcha y un botón de regulación de la temperatura 17 para la regulación de la temperatura del agua fría. Estos elementos están unidos a un módulo eléctrico y electrónico 18 que manda el funcionamiento de la fuente.

En la figura 2, se ve el módulo eléctrico y electrónico 18 y el dispositivo refrigerante, que está constituido por una célula electrónica 21 que enfría un intercambiador 9. El intercambiador 9 está realizado macizo en un material de buena conductividad térmica, especialmente de naturaleza metálica. Éste es de forma prismática, de sección triangular. Su arista 19 está dirigida hacia arriba. En su base, en el lado del dispositivo refrigerante, está dispuesta una pieza térmicamente aislante 22, cuya función es evitar la condensación de agua, o al menos limitar los efectos de los fenómenos de condensación. Detrás de la célula electrónica 21 se encuentra un radiador, al cual está asociado un ventilador 10 que asegura la extracción de calor en la parte trasera de la caja 1 (véase la figura 1).

En las figuras 3 y 4, se ve que el depósito 6 presenta un vaciado lateral 25 cuya forma es complementaria del intercambiador 9 y que está abierto hacia abajo. Cuando el depósito 6 está colocado sobre el intercambiador 9, la pared de su vaciado lateral 25 se fija firmemente contra el intercambiador 9 bajo el efecto del peso del agua contenida en el depósito 6. El depósito 6 es de un material polímero semirrígido, por ejemplo de 2 mm de espesor, y en este caso la pared del vaciado lateral 25 tiene solamente 1 mm de espesor. El hecho de que la pared sea más fina y más flexible a este nivel favorece el contacto térmico allí donde, desde el punto de vista mecánico, la pared está soportada correctamente por el bloque intercambiador. Se mejora, así, la calidad de la transferencia térmica operada por el bloque 9 entre el elemento refrigerante por efecto Peltier 8 y el agua contenida en el depósito.

El depósito 6 comprende un tapón desmontable 26 de forma circular cuyo diámetro es importante. Esto facilita la limpieza del depósito 6. El tapón 26 está fijado de manera estanca al depósito 6 por medio de una junta tórica 27 que se introduce en una garganta 29 (véase la figura 6), El dedo de toma 5 forma una sola pieza con el tapón 26. Éste comprende una tubería interior de agua 31 y una tubería interior de retorno del aire 32 (véase la figura 6). La tubería interior de alimentación de agua 31 desemboca justo por debajo del tapón 26. La tubería interior de retorno del aire 32 está unida a una tubería horizontal 33 que está dispuesta dentro del tapón 26 y que está unida a un adaptador de entrada de aire 34 al cual está conectado un conducto flexible 30. Este último está unido a una bomba de aire 40 que está dispuesta al lado del dispositivo refrigerante (véase la figura 5).

Una tubería de toma de agua fría 35 atraviesa el tapón 26. Su extremidad inferior 36 está dispuesta en el fondo del depósito 6 y su extremidad superior 37 está unida al grifo de distribución de agua fría 38 por intermedio de un conducto flexible 39. Una tubería de toma de agua a temperatura ambiente 41 atraviesa el tapón 26. Su extremidad inferior está dispuesta a nivel de la salida de la tubería interior de alimentación de agua 31 y su extremidad superior está unida al grifo de distribución de agua a temperatura ambiente 42 por intermedio de un conducto flexible 43.

Como puede verse en las figuras 3 a 8, el tapón 26 comprende, en su cara exterior, una cubeta 44 que rodea al dedo de toma 5. En el fondo de la cubeta 44 está previsto un orificio de evacuación 45 (véase la figura 7). Este orificio de evacuación 45 desemboca por encima de una tubería vertical que está dispuesta dentro del compartimiento aislante 7 y que desemboca en el recipiente de recuperación 13.

El funcionamiento de la fuente que se acaba de describir es el siguiente.

Se fija el tapón 26 al depósito 6 y se ensambla en un bloque el conjunto de los elementos con los cuales el agua de la bombona tiene contacto dentro de la fuente, a saber, el tapón 26, los conductos 39 y 43, los grifos 38 y 42. El bloque así constituido es colocado dentro de la caja 1, apoyándose el depósito 6 sobre el intercambiador 9. Los grifos son colocados en su alojamiento debajo de las palancas 15. Se coloca entonces la tapa 2 sobre la caja 1 y se coloca la bombona intercambiable 3 sobre el dedo de toma 5.

La fuente está entonces lista para funcionar. Cuando se presiona una palanca 15, el conmutador 20 manda el funcionamiento de la bomba de aire 40. El aire llega a la bombona 3, lo que empuja el agua de la bombona 3 dentro del depósito 6. El agua tomada por la tubería 35 o 41 llega al grifo correspondiente. La tubería 35 toma el agua a la salida del dedo de toma 5, siendo tomada entonces el agua a la temperatura ambiente. La tubería 41 toma agua que se encuentra en el fondo del depósito 6 y que entonces está enfriada al máximo. Se prevén sondas térmicas para medir la temperatura del agua y del intercambiador 9 para realizar una regulación de temperatura, sirviendo el botón 17 para regular el valor de la temperatura de consigna.

Cuando se desee realizar la limpieza del conjunto de los elementos que reciben el agua de la bombona, se retiran la bombona y la tapa, se separan los grifos de su alojamiento y se desconecta el conducto 30 del adaptador 34. Se puede extraer entonces el bloque constituido por el depósito 6, los diferentes conductos de agua y los grifos para a continuación desmotarlos y limpiarlos, por ejemplo en un lavavajillas. Cuando estos se han limpiado, se monta de nuevo la fuente como se indicó anteriormente.

La descripción que precede explica claramente cómo procede la invención de una manera que no podía predecir el especialista en la materia y cómo ésta permite conseguir los objetivos que se ha fijado. En particular, se obtiene una fuente de altura pequeña que puede ser utilizada sobre un plano de trabajo de una cocina. Las operaciones de limpieza periódica se realizan fácil y rápidamente. La refrigeración se efectúa debido al contacto íntimo entre el intercambiador de transferencia térmica y el vaciado lateral 25.

De lo que precede, se deduce, sin embargo, que la invención no está limitada a los modos de puesta en práctica que se han descrito de modo específico en el transcurso de los ejemplos anteriores y que, por el contrario, ésta se extiende a cualquier variante que pase por medios equivalentes. En particular, se pueden concebir fuentes de refrigeración por efecto Peltier que suministren únicamente agua fría o que suministren también agua caliente. Para realizar el intercambiador que asegure la transferencia térmica entre el sistema productor de frío por efecto Peltier y el depósito de agua fría podría utilizarse, también, en lugar de un metal, cualquier otro material de gran conductividad térmica.

Claims (12)

1. Fuente para la distribución de agua fría, a partir de una bombona de alimentación de agua (3), que comprende un depósito (6) y un dispositivo de refrigeración por efecto Peltier para enfriar el agua que se encuentra dentro del citado depósito (6) que recibe el agua tomada de la citada bombona y donde el agua así enfriada es trasvasada por un grifo de distribución accesible desde el exterior de la fuente, estando dispuesto el citado dispositivo de refrigeración por efecto Peltier en el lado del depósito, caracterizada porque el citado depósito (6) dispone en la cara inferior del depósito un vaciado (25) que se abre lateralmente en el citado depósito y porque ésta comprende un intercambiador de calor (9) de forma complementaria de la del citado vaciado que se inserta lateralmente en el citado vaciado para asegurar la transferencia térmica entre el citado depósito y el elemento refrigerante del citado dispositivo de refrigeración por efecto Peltier.

2. Fuente de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque el citado intercambiador está constituido en un bloque macizo de material de buena conductividad térmica y mecánicamente resistente, que presenta una forma prismática que ofrece debajo del depósito caras de apoyo para las caras correspondientes de la forma complementaria del depósito que están orientadas de manera que hacen soportar el peso del depósito por el intercambiador, preferentemente inclinadas para aumentar la superficie de apoyo creada.

3. Fuente de acuerdo con las reivindicaciones 1 o 2, caracterizada porque el citado depósito está realizado de pared flexible, al menos a nivel de su vaciado (25), donde el depósito (6) en su pared inferior se apoya sobre el intercambiador (9), y en contacto térmico con éste, bajo el peso del agua que contiene.

4. Fuente de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, del tipo de bombona intercambiable que se dispone en posición invertida sobre una tapa de la fuente, caracterizada porque el depósito (6) se cierra por un tapón desmontable (26) que integra un dedo (5) de toma de agua dentro de la bombona para alimentar el citado depósito (6) en sustitución del agua fría trasvasada por el grifo exterior y que soporta una tubería que conduce el agua fría a través del tapón (26) entre una extremidad inferior que desemboca en el fondo del depósito (6) y una extremidad superior opuesta que está unida al grifo de distribución (38, 12).

5. Fuente de acuerdo con la reivindicación 4, caracterizada porque comprende una bomba de aire (40) que insufla aire en la bombona pasando por el dedo de toma (5) y que, ventajosamente, es mandada automáticamente durante una apertura del grifo de distribución exterior (12).

6. Fuente de agua de acuerdo con las reivindicaciones 4 o 5, caracterizada porque el tapón (26) soporta una tubería de toma de agua a temperatura ambiente (41) que atraviesa el tapón (26), de la cual una extremidad desemboca en la proximidad de la salida del dedo de toma (5) y cuya otra extremidad está unida a un grifo suplementario de distribución de agua a temperatura ambiente (42).

7. Fuente de agua de acuerdo con las reivindicaciones 4 o 5, caracterizada porque el grifo de distribución (38, 42) está colocado de manera desmontable en un alojamiento practicado en la caja (1) de la fuente y es accionado por un dispositivo de mando (15), tal como una palanca, que está montada con articulación en la caja (1).

8. Fuente de agua acuerdo con el conjunto de las reivindicaciones 4 y 7, eventualmente completado por la reivindicación 6, caracterizada porque la bomba de aire (40) es accionada eléctricamente y porque el dispositivo de mando (15) del grifo de distribución exterior (38) acciona un conmutador eléctrico (20) que manda el funcionamiento de la bomba de insuflación de aire (40), accionando el grifo de distribución de agua a temperatura ambiente (42), si éste está previsto, con el grifo de distribución de agua fría un conmutador común (20).

9. Fuente de agua de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 4 a 8, caracterizada porque la citada bombona intercambiable se dispone en posición invertida sobre la tapa (2) de una caja (1) de la fuente y porque el tapón desmontable del depósito que comprende el dedo de toma (5) comprende en su cara externa, una cubeta (44) que rodea al dedo de toma (5) y que comprende un orificio de evacuación (45).

10. Fuente de acuerdo con la reivindicación 9, caracterizada porque comprende un recipiente de recuperación (13) que comprende un enrejado (14) soporte de los recipientes para beber, tales como vasos, y porque el depósito (6) está rodeado por un compartimiento aislante (7) que comprende una tubería interna que une la cubeta (44) al recipiente de recuperación (13).

11. Fuente de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizada porque el depósito (6) forma un bloque desmontable con el grifo o los grifos de distribución (38, 42) y el conducto o los conductos (39, 43) que les unen.

12. Fuente de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizada porque el vaciado (25) del depósito (6) tiene un espesor de pared inferior al del resto del depósito.