ES2321726T3 - Aparatos electricos para el calentamiento de agua. - Google Patents

Abstract

Filtro (116) para tratamiento de un líquido (116) que comprende una cámara de filtro y un medio (302) de tratamiento de líquido dentro de dicha cámara, caracterizado porque dicha cámara tiene una salida estrechada (316) cuyas dimensiones controlan el caudal de líquido a través del medio de tratamiento, a efectos de obtener un tiempo de flujo uniforme a través del filtro.

Description

Aparatos eléctricos para el calentamiento de agua.

La presente invención se refiere a aparatos eléctricos para el calentamiento del agua tal como teteras eléctricas, jarras para agua caliente, aparatos para preparar bebidas y otros y en particular se refiere a la purificación del agua en dichos aparatos.

Los suministros de agua potable pueden estar contaminados potencialmente por muchas fuentes de contaminación que pueden comprender, sin que sirva de limitación, desperdicios domésticos peligrosos, productos químicos agrícolas, vertederos, suministros de combustible y depósitos de almacenamiento, desperdicios animales, sistemas sépticos, materiales industriales, almacenamientos incorrectos de agua y proceso y lixiviación de materiales por los sistemas de saneamiento.

Entre los ejemplos de materiales que han sido identificados en los sistemas de agua potable se incluyen los compuestos orgánicos volátiles, pesticidas, productos farmacéuticos, radón, plomo, mercurio, hierro, fibras de amianto, nitratos, sulfatos, microorganismos y la dureza resultante de un exceso de calcio o de magnesio.

La presencia de estos materiales en el agua potable puede tener como resultado problemas de sabor y de olor, partículas visibles, color, capas de depósitos y riesgo de exposición a microorganismos. Las preocupaciones de los consumidores con respecto a potenciales problemas estéticos y sanitarios resultado de la presencia de estos contaminantes ha favorecido el desarrollo de sistemas de tratamiento de agua de tipo doméstico para mejorar la calidad del suministro de agua. Estos sistemas pueden reducir la presencia de contaminantes comunes, resultando en un agua más transparente, segura y de mejor sabor y olor para uso en hogares domésticos.

Los sistemas de tratamiento de tipo doméstico actualmente disponibles incluyen filtros de carbón, resinas de intercambio iónico, filtros de fibras, osmosis inversa, destilación, ozonación, tratamiento UV y procesos de desinfección.

La utilización de un filtro de carbón eliminará la mayor parte de compuestos orgánicos que pueden provocar problemas de sabor y de olor junto con el cloro que es resultado de procesos de desinfección, que han sido utilizados como fuente de producto de desinfección secundaria y que son perjudiciales para la salud humana. La efectividad del filtro de carbón depende de la cantidad de carbón presente y del tiempo de contacto entre el carbón y el agua. No obstante, los filtros de carbón deben ser sustituidos de manera regular cuando vuelven a aparecer problemas de sabor o de olor y adolecen también de la posibilidad de permitir la proliferación de bacterias dentro del filtro, lo que puede tener como resultado una mayor carga microbiológica del agua filtrada resultante.

Las resinas de intercambio iónico funcionan intercambiando iones del agua por iones presentes en la resina, teniendo como resultado la eliminación o reducción de iones contaminantes o de compuestos con carga y su sustitución por iones alternativos procedentes de la resina. Esto permite la reducción o eliminación de una serie de materiales inorgánicos incluyendo cadmio, plomo, cobre, zinc, calcio, magnesio, nitratos y alcalinidad. Un gran número de estos contaminantes están asociados con riesgos conocidos para la salud y la presencia de calcio, magnesio y alcalinidad son la causa de las aguas duras. Las aguas duras tienen un efecto perjudicial en el lavado manual o a máquina y otros procesos del agua formando espuma en la parte superior de agua caliente, por ejemplo en una taza de té. Es particularmente poco deseable a causa del depósito de residuos sobre la superficie de calentamiento de aparatos domésticos, que aumenta los costes asociados con el calentamiento del agua y reduce la vida útil del aparato. El comportamiento de las resinas de intercambio iónico conocidas en la actualidad se ha demostrado que reduce la concentración de los siguientes contaminantes en los porcentajes que se indican: pesticidas 85%, dureza temporal 79%, zinc 86%, aluminio 80%, cadmio 95%, cloro 90%, cobre 91% y plomo 88%.

El principal inconveniente de las resinas de intercambio iónico es que durante su periodo de vida útil, la resina se compacta y el propio proceso de intercambio provoca la expansión de la resina. Esto reduce significativamente el caudal a través de la resina. En el filtro de agua típico con una vida útil de ciento cincuenta litros, el tiempo necesario para filtrar un litro de agua puede aumentar desde ciento cuarenta segundos a más de trescientos segundos después de una producción total de tan sólo veinte litros. Este comportamiento poco continuado hace problemática la utilización de esta tecnología en un gran número de aparatos.

El control de microorganismos en sistemas de agua potable doméstica se consigue de manera típica mediante sistemas de clorado continuo, que alimentan cantidades suficientes de cloro en el agua para exterminar las bacterias. Una parte del cloro debe permanecer en el agua a efectos de asegurar que el proceso de desinfección es completo. La tasa necesaria de clorado depende de una serie de factores que incluyen el caudal y el pH del sistema de agua y que por lo tanto debe ser controlado cuidadosamente a efectos de asegurar una aplicación satisfactoria. La utilización del tratamiento de cloro en el agua puede resultar en productos orgánicos clorados secundarios que han demostrado que tie-
nen como resultado efectos perjudiciales para la salud. Además el cloro residual contribuye a los problemas de sabor.

La utilización de procesos de cloro en una planta de tratamiento de agua no asegura necesariamente que se obtiene agua bien desinfectada del suministro por parte del usuario final, dado que una aplicación no apropiada, interrupciones en el suministro de agua, exceso de carga microbiológica o áreas de flujo estancado o con bajo caudal en el suministro puede tener como resultado la implantación de bacterias antes del punto de utilización.

De acuerdo con lo anterior se ha propuesto por ejemplo en FR-A-2712474 (Moulinex Swan Holdings Limited) y en WO 96/22045 disponer un filtro para agua en una tetera. El documento EP-A-0992458 da a conocer un dispositivo de filtro para el agua con un elemento de calentamiento eléctrico. No obstante, estas disposiciones padecen todavía de los problemas que se han indicado en lo anterior y si el filtro no se cambia a tiempo el resultado puede ser agua tratada de forma incompleta. De acuerdo con ello, lo que se requiere es un sistema mejorado para el tratamiento de agua en aparatos domésticos para ebullición de agua tal como una tetera.

La presente invención da a conocer un filtro para tratamiento de líquido, tal como se reivindica en la reivindicación 1. La invención se caracteriza con respecto al documento EP-A-0992458 por la parte caracterizante de la reivindicación 1.

Se da a conocer en la presente descripción un aparato para la ebullición de agua que está dotado no solamente de medios para el tratamiento del agua, sino también con un control que produce una ebullición prolongada en el aparato. Mediante los términos "ebullición prolongada" se debe comprender una ebullición que se prolonga con respecto a recipientes tradicionales en los que la ebullición se interrumpe de manera típica después de unos 5-30 segundos. Al prolongar la ebullición todos los patógenos potencialmente presentes en el agua potable son exterminados. Además, el periodo de ebullición prolongada expone al material de tratamiento a vapor esterilizante durante un periodo prolongado, reduciendo por lo tanto de manera notable el riesgo de crecimiento microbiano en el material de tratamiento.

Otra ventaja de un tiempo de ebullición prolongado es que la nucleación continuada de partículas de depósitos puede continuar durante todo este periodo, precipitando por lo tanto los residuos en la cámara de calentamiento del aparato. Esto reduce la cantidad de espuma sobre la superficie del agua después de que el agua ha sido vertida desde el aparato. Preferentemente, el control es configurado y dispuesto de manera que el agua es hervida, como mínimo, durante un minuto. Este tiempo cumple con las recomendaciones de la Organización Mundial de la Salud (OMS) de que el agua debe ser hervida durante un minuto, como mínimo, para exterminar los microorganismos patógenos y bacterias del agua.

Preferentemente, el material de tratamiento en el filtro comprende tanto carbón activado como resina de intercambio iónico.

Preferentemente, el material de tratamiento está contenido en un cartucho, más preferentemente un cartucho de forma alargada, tubular, de manera que el agua vertida en el aparato debe pasar a lo largo del cartucho antes de entrar en la cámara.

Tal como se ha mencionado en lo anterior, es importante conseguir un tiempo de filtrado uniforme para que el agua pase a través del filtro de manera que el filtrado es completo antes de que hierva el líquido del aparato. Asimismo, el comportamiento del filtro está relacionado con la cantidad de tiempo en la que el líquido a filtrar se encuentra pasando a través del filtro. De acuerdo con ello, para conseguir una calidad uniforme del filtrado el tiempo de filtrado debe ser también uniforme.

Los filtros disponibles comercialmente no proporcionan tiempos de filtrado uniformes. La solicitante ha descubierto que el caudal a través del filtro puede ser controlado al reducir la salida del filtro. De esta manera el agua que pasa por el filtro queda efectivamente "estrangulada", lo que conduce a una mayor uniformidad del tiempo de flujo.

Desde otro aspecto adicional se describe un método para controlar el tratamiento del líquido a través de un medio de tratamiento del líquido en una cámara de tratamiento de filtrado que comprende la disposición de la cámara con una salida restringida.

Se ha descubierto que esto es una forma extremadamente satisfactoria de conseguir tiempos de tratamiento unifomes. La restricción de la salida ayuda a evitar el compactado del material del filtro. Además, la restricción permite una reducción de la profundidad del lecho del material de filtro sin afectar de manera adversa al comportamiento, lo que es ventajoso desde el punto de vista del diseño. El tiempo de tratamiento del líquido y por lo tanto la calidad del mismo se pueden controlar por las dimensiones de la salida de la cámara.

De manera típica, la salida de la cámara del filtro será menor de 1 cm, más preferentemente menor de 6 mm y más preferentemente de unos 4 mm. Esta última dimensión se ha descubierto que proporciona un tiempo de filtrado uniforme de unos 100 segundos por litro durante toda la vida efectiva del filtro, lo que es satisfactorio desde el punto de vista del tratamiento del agua y asimismo, no es tan prolongado que el líquido filtrado, situado en la cámara de calentamiento del aparato, haya hervido antes de terminar el filtrado.

En una realización preferente, el filtro comprende un cuerpo de plástico con una malla dispuesta en sus extremos superior e inferior para retener el medio del filtro. Se dispone preferentemente un espacio de drenaje por debajo el filtro inferior que conduce a la salida del filtro. Preferentemente, el espacio se reduce o toma forma cónica hacia la salida.

Las mallas de filtro pueden ser, por ejemplo de plástico y montadas o unidas a valonas de montaje en el cuerpo del filtro. En una realización preferente la malla está soportada, por ejemplo moldeada en forma de inserto en un elemento de soporte, por ejemplo de material plástico.

El filtro puede ser montado en la tapa del aparato de calentamiento del líquido o sobre la misma o en otro lugar. En algunas realizaciones, por lo tanto, puede depender de la superficie inferior de la tapa del recipiente. No obstante, en otras realizaciones puede estar montado en la parte superior del recipiente propiamente dicho, por ejemplo en una abertura formada en una pared que se extiende sobre la parte superior del cuerpo del recipiente. Preferentemente, el filtro comprende medios para su montaje en su localización deseada. El filtro está montado preferentemente de cualquier modo que pueda ser desmontado y sustituido fácilmente. De acuerdo con ello, el filtro puede ser acoplado con un dispositivo de fijación desmontable tal como un cierre roscado ("twist lock"), cierre de bayoneta o similar.

Sería posible disponer un compartimiento dentro del recipiente de calentamiento de agua del aparato en el que el agua a hervir es vertida y desde el que sale a través del filtro. No obstante, en una realización preferente, se dispone una tolva separada para el agua en la que se vierte el agua y que a continuación es montada en el recipiente. Esto tiene la ventaja de que un recipiente potencialmente más pequeño, en vez del aparato completo, puede ser llevado a un grifo a efectos de llenado. Preferentemente, se incorpora un mecanismo de válvula en el recipiente para el agua de manera tal que la salida de agua es iniciada por el posicionado de la tolva en el recipiente.

Para asegurar que el usuario no llena en exceso el recipiente se puede disponer en la cámara un indicador de llenado doble que muestra el volumen del recipiente y una escala inversa que indica el volumen máximo a colocar en la tolva.

Preferentemente, se disponen medios para retener el volumen deseado de agua en el recipiente de calentamiento después del vertido a efectos de asegurar que no se generan temperaturas excesivas de los elementos durante la fase inicial de proceso de calentamiento por la ausencia de agua sobre la superficie del calentador antes de que el agua sea obligada a pasar a través del filtro. Preferentemente, por lo tanto, se dispone una barrera, por ejemplo en el cuerpo de la jarra o en el filtro de la embocadura de salida a efectos de que se retenga un pequeño volumen de agua en la zona sometida a calentamiento después de que el recipiente es vaciado utilizando un proceso típico de vertido. Este volumen retenido puede ser del orden de 100 cm^{3}.

De manera alternativa, se pueden disponer medios para liberar una cantidad predeterminada de líquido hacia dentro del recipiente de calentamiento al empezar el calentamiento o antes del mismo. En la disposición que se ha descrito anteriormente con una tolva separada para el agua, el filtro puede ser montado en la tolva y la cámara de agua filtrada puede ser formada en la tolva de manera tal que cuando la tolva es dispuesta sobre el recipiente de calentamiento, un cierto volumen de agua filtrada es liberado de forma inmediata al recipiente de calentamiento.

Una malla de filtro es dispuesta preferentemente en el pico vertedor del recipiente de calentamiento para impedir que cualesquiera depósitos formados durante el calentamiento puedan salir del recipiente en el vertido.

El compactado del material de tratamiento en el filtro y también la esterilización del material de tratamiento, se pueden mejorar al restringir el paso del vapor a la atmósfera. Esto favorece la entrada de vapor a través del material de tratamiento. Por lo tanto, de modo preferente, el pico vertedor de recipiente queda dotado de un cierre que reduce la salida de vapor desde dicho pico vertedor. El cierre podría comprender, por ejemplo, una aleta montada en el pico vertedor. Más preferentemente, la aleta estaría montada con capacidad de pivotamiento a efectos de pivotar saliendo de su posición cuando el agua es vertida del recipiente.

El vapor que se condensa dentro de la resina favorece la fluidización del material de resina y reduce significativamente el compactado, ayudando por lo tanto a asegurar que se obtiene un flujo constante a través del filtro. Otra ventaja adicional es que la presión de vapor a través del filtro permite la eliminación del cloro depositado sobre el carbón
tal como se recomienda para la regeneración de carbón activado, prolongando de esta manera la vida útil del producto.

La canalización selectiva de vapor a través del material de tratamiento es de aplicación general.

En la disposición que se ha descrito con una tolva para agua, se pueden disponer medios adecuados en la tolva que cierran el pico vertedor cuando se encuentra en posición durante el calentamiento pero que permitirán el vertido del agua desde dicho pico vertedor cuando se retira la tolva.

Preferentemente, el tiempo necesario para tratar un litro de agua no supera los ciento ochenta segundos, siendo este el tiempo que se considera necesario para calentar el agua desde temperatura ambiente a temperatura de ebullición utilizando un típico elemento de calentamiento de alta potencia.

El calentador utilizado en el aparato puede ser del tipo tradicional dotado de funda, que se extiende hacia dentro del recipiente de calentamiento a través de una pared del mismo o, de manera más preferente, montado en la cara externa de la base del recipiente. No obstante, es preferente que el calentador sea del tipo llamado calentador de lámina gruesa. Estos calentadores son utilizados ampliamente en teteras y jarras para agua caliente.

El control del calentamiento para la producción de un tiempo de calentamiento prolongado se puede configurar en una serie de formas distintas. En una realización simple se puede utilizar un control de ebullición estándar (tal como un control Strix U18, U28 o R48) pero con una ruta prolongada para el vapor hacia el accionador de control. Otra posibilidad consistiría en utilizar un mecanismo temporizador separado puesto en marcha por una lámina de vapor u otro mecanismo que funciona de manera que continúa la ebullición durante el periodo de tiempo deseado. También se puede llegar a utilizar controles electrónicos.

Preferentemente, no obstante, el control está configurado y dispuesto de manera que el agua situada en el recipiente de calentamiento es calentada a una potencia relativamente alta hasta que hierve después de lo cual la potencia se reduce para mantener la ebullición continuada durante un tiempo de ebullición deseado predeterminado. Esto es ventajoso por el hecho de que la cantidad total de vapor generado es reducida, evitando posibles problemas de exceso de condensación en el exterior del aparato, mientras que al mismo tiempo se produce la suficiente cantidad de vapor para llenar el filtro. Este control puede ser conseguido de forma electrónica o electromecánica, por ejemplo por el sistema descrito en el documento WO 99/02080.

En una disposición se utilizan dos controles sensitivos de ebullición separados. El primero se encuentra con buena comunicación de fluido con la cámara, de manera que funcionan muy rápidamente después de que hierve el agua. Esto tiene el efecto de reducir la potencia de calentamiento, por ejemplo desconectando uno de dos o más elementos de calentamiento en paralelo. El otro control sensitivo de vapor se encuentra con una comunicación de fluido menos satisfactoria con la cámara, de manera que no funcionará durante un determinado tiempo posterior. Cuando funciona puede desconectar por completo el suministro de potencia al calentador o puede dejar justamente activado un elemento de "mantenimiento caliente" mucho más pequeño.

Ésta es en si misma una forma especialmente simple de conseguir el régimen de calentamiento deseado de manera que desde otro punto de vista, la invención da a conocer un aparato de calentamiento de líquido que tiene un recipiente de calentamiento de líquido dotado de medios de calentamiento de potencia relativamente elevada y medios de calentamiento de potencia relativamente baja, un primer control sensitivo de vapor para controlar los medios de calentamiento de alta potencia y un segundo control sensitivo de vapor para controlar los medios de calentamiento de baja potencia.

La trayectoria del vapor hacia el segundo control sensitivo del vapor puede tener lugar con intermedio de un paso de vapor, tal como un tubo de vapor, que se encuentra en comunicación de fluido con el interior del recipiente y para retardar el accionamiento del segundo control, se puede formar un estrechamiento en el paso del vapor, más preferentemente a la entrada del paso. No obstante, para evitar la posibilidad de que el agua formada por el vapor se condense alrededor de la entrada al paso quede retenida por tensión superficial, el estrechamiento debe tener preferentemente una dimensión mínima de más de 1 mm aproximadamente. El estrechamiento puede adoptar la forma de una abertura en un cierre del paso y preferentemente puede comprender una ranura formada en el extremo del paso. Para ayudar al drenaje del agua condensada de la abertura, reduciendo por lo tanto la posibilidad de que el agua bloquee la abertura, el cierre forma un ángulo con respecto a la horizontal, más preferentemente un mínimo de 30º.

Se observará que un paso más estrecho para el vapor tendrá una aplicación más amplia que en la disposición que se ha descrito, por ejemplo, en cualquier situación en la que se requiere un periodo de ebullición prolongado.

No obstante, es posible que no se requiera en realidad un estrechamiento, dado que la potencia más baja para producir la ebullición continuada producirá menos vapor, con el significado de que puede requerir más tiempo para que de todos modos funcione el segundo control.

Se observará que puede no ser ventajoso mantener el primer control en comunicación con el vapor producido durante la ebullición prolongada dado que esto puede ser perjudicial para el funcionamiento de dicho control. Por lo tanto, preferentemente, se disponen medios para interrumpir o restringir la comunicación de fluido entre el recipiente interior y el primer control, después de que ha funcionado.

Éste es un sistema ventajoso que tendrá aplicación en cualquier contexto en el que se requiera una potencia de calentamiento reducida después de un calentamiento primario.

La interrupción o reducción de la comunicación de fluido con el interior del recipiente puede ser efectuada mediante una compuerta que cubre o descubre selectivamente una abertura por la que pasa el vapor al primer control y que está acoplada operativamente al primer control. La compuerta puede estar montada para movimiento lineal o más preferentemente, movimiento pivotante.

En la realización preferente, la comunicación de fluido entre el segundo control y el interior del recipiente es interrumpida o restringida hasta que ha funcionado el primer control. Esto permitirá que la totalidad o una gran parte del vapor actué sobre el primer control, asegurando por lo tanto un funcionamiento rápido del mismo.

Preferentemente, esta interrupción o reducción se lleva a cabo por medios de interrupción o reducción del flujo del primer control. Con esta disposición se puede disponer un solo medio de interrupción o restricción de flujo que interrumpe o restringe alternativamente el flujo de vapor a uno u otro de los controles. De acuerdo con ello, en la realización preferente, una compuerta alternativa preferentemente de forma rotativa, está acoplada operativamente al primer control para llevar a cabo una interrupción selectiva del suministro de vapor al primer y segundo controles.

Es deseable tener la posibilidad de accionar los respectivos controles con intermedio de un accionador común tal como un botón de control o similar. De forma ideal, el dispositivo de accionamiento debe ser tal que el funcionamiento del primer control provoca un cierto grado de movimiento del accionador, para indicar que el control ha funcionado y el funcionamiento del segundo control produce otro movimiento de los medios de accionamiento. La reposición del accionador debe efectuar la reposición de ambos controles. De acuerdo con ello, en una realización preferente de la invención, se dispone un accionador común para ambos controles. Preferentemente el accionador incorpora un mecanismo de movimiento perdido o "muerto" para asegurar que el funcionamiento del primer control no provoca que los medios de accionamiento se desplacen en medida suficiente para accionar el segundo control. El accionador puede comprender, por ejemplo, un brazo desplazable linealmente que se extiende entre los dos controles.

No obstante, de modo preferente el accionador es un accionador partido que comprende partes asociadas del accionador, una primera parte del accionador acoplada operativamente al primer control y una segunda parte del accionador acoplada operativamente al segundo control.

Las partes del accionador están dispuestas preferentemente de manera tal que en caso de que el primer control funcione, entonces solamente la primera parte del accionador se desplazará pero en caso de que funcione el segundo control, entonces se desplazará, como mínimo, la segunda parte del accionador. En particular, la disposición es preferentemente tal que en caso de que el segundo control funcione antes del primero, entonces ambas partes del accionador se desplazarán conjuntamente y el primer control será también accionado por la primera parte del accionador.

Esta disposición es particularmente importante si el segundo control comprende medios de protección contra sobrecalentamiento o medios que hacen funcionar al segundo control cuando el aparato es levantado de una superficie de soporte, de manera tal que tanto los medios de calentamiento en alta potencia como los medios de calentamiento en baja potencia quedan desconectados. En realidad, la disposición puede tener aplicación fuera de la disposición específica que se ha descrito, en la que se utilizan dos controles de ebullición, por ejemplo en una disposición en la que un aparato tiene medios de calentamiento de alta potencia y medios de calentamiento de baja potencia que pueden ser activados de forma selectiva, por ejemplo en el caso en el que el segundo calentador es un calentador de mantenimiento de temperatura o de conservación destinado a mantener el líquido del aparato caliente, pero no necesariamente en ebullición, después de que ha hervido inicialmente.

Preferentemente, las partes del accionador están montadas de forma pivotante alrededor de un eje común. De modo más preferente, las partes tienen un perfil de interconexión, y de modo más preferente, una zona de una parte sobresale hacia dentro de la otra, de manera que ambas pueden ser accionadas fácilmente por el usuario.

La primera parte del accionador puede estar dispuesta de manera que quede superpuesta a la segunda parte, de manera tal que cuando se encuentra en una posición su movimiento desde dicha posición se encontrará lejos de la segunda parte y por lo tanto no provocará el movimiento de dicha segunda parte. La segunda parte del accionador, no obstante, podrá quedar dotada de un labio, saliente o similar para arrastrar y desplazar la primera parte del accionador sino se ha movido ya alejándose de la segunda parte. Los perfiles de interconexión de las partes pueden tener conicidad, en caso necesario, para producir este efecto.

A continuación, se describirán a título de ejemplo solamente con referencia a los dibujos adjuntos, algunas realizaciones preferentes de la invención junto con otras disposiciones mostradas solamente a título ilustrativo, en los que:

La figura 1 muestra una representación esquemática de un aparato para la ebullición de agua;

La figura 2 muestra un filtro que incorpora la invención montado en un aparato de ebullición de agua;

La figura 3 muestra otro aparato para la ebullición de agua;

La figura 4 es un diagrama de cableado para el aparato de la figura 1;

Las figuras 5A a 5C muestran un aparato en tres condiciones operativas;

Las figuras 6A a 6C muestran el botón del dispositivo de las figuras 5A a 5C de manera más detallada, en las condiciones operativas correspondientes;

Las figuras 7A a 7C muestran la compuerta de vapor del dispositivo de las figuras 5A a 5C en más detalle, en las condiciones operativas correspondientes;

La figura 8 muestra un filtro de acuerdo con la invención;

La figura 9 muestra una construcción del filtro de la figura 8 de manera más detallada; y

La figura 10 es un gráfico que muestra el funcionamiento del filtro.

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Haciendo referencia a la figura 1, un aparato para la ebullición de agua que adopta la forma de una tetera eléctrica sin cables (2) comprende un cuerpo de recipiente (4) que define un recipiente para la ebullición de agua (5) y una unidad base de potencia (6). Un calentador (8) del tipo de lámina gruesa está dispuesto en el fondo del cuerpo (4) del recipiente de manera conocida. El calentador comprende dos guías de calentamiento (10), (12) dispuestas en paralelo, tal como se ha mostrado esquemáticamente en la figura 4. La primera guía (10) del calentador tiene una potencia aproximada de 1800W y una segunda vía (12) de aproximadamente 400W.

La tetera comprende además una tapa desmontable (14) y montada de forma desacoplable a dicha tapa (14), un cartucho de filtro alargado (16). El cartucho (16) comprende una pared tubular externa (18) de material plástico cerrada por ambos extremos por una malla (20). El cartucho contiene una combinación de carbono activado y resina de intercambio iónico (22). El cartucho (16) se encuentra, por ejemplo, engrapado o bloqueado por torsión ("twist lock") en la tapa (14). El cartucho (16) está montado de forma que se aleje formando pendiente desde la parte frontal del cuerpo (4) del recipiente. La tapa tiene una abertura (24) por encima del cartucho (16).

El cuerpo (4) del recipiente está dotado de un pico vertedor (30) en su extremo superior. Una rejilla de filtro desmontable (32) está dispuesta en el filtro vertedor para impedir que salgan por vertido del cuerpo de recipiente depósitos y similares. Asimismo, una aleta (34) montada de forma pivotante está dispuesta en la embocadura del pico vertedor por las razones que se explicarán más adelante. Una barrera (36) queda dispuesta en el cuerpo (4) del recipiente justamente por debajo del pico vertedor (30) por razones que también se explicarán más adelante.

El aparato (2) está dotado de un control que comprende dos unidades de interruptor térmicamente sensibles (40, 42). El primer interruptor (40) es un interruptor sensible al vapor, dispuesto en la parte superior del asa (44) del aparato (2). Este interruptor (40) puede ser, a efectos de simplicidad, un interruptor estándar para vapor tal como el interruptor de la propia solicitante R48. Este interruptor (40) se encuentra en buena comunicación de fluido con el interior del recipiente (5) con intermedio de una abertura (46) para el vapor dispuesta en la parte superior del cuerpo (4) del recipiente. El interruptor (40) está dispuesto, tal como se ha mostrado en la figura 4, formando un circuito con una de las guías (10) del calentador (8).

El segundo interruptor (42) está dispuesto debajo del fondo del cuerpo (4) del recipiente. También en este caso este interruptor (42) es un interruptor sensible al vapor que se encuentra en comunicación de fluido con el interior del recipiente (5) con intermedio de una segunda abertura (48) de la parte superior del cuerpo del recipiente (4) y un tubo para vapor (50). La abertura (48) y/o el tubo para vapor (50) están dispuestos y configurados de manera que el interruptor (42) se encuentra en una comunicación de fluido mucho más alejada con el espacio (5) que el primer interruptor (40).

El interruptor (42) comprende también medios de protección contra el sobrecalentamiento para el calentador (8). De manera más conveniente, el interruptor (42) es uno de los controles de la serie U28 de la solicitante, comprendiendo el accionador bimetálico sensible al vapor (52) que en su funcionamiento libera un brazo de palanca (54) que abre una zona de contacto (no mostrado) en la unidad de control (42). Un par de accionadores bimétalicos (no mostrados) que están dispuestos con un contacto térmico satisfactorio con el calentador (8), actúan para abrir los mismos contactos en caso de sobrecalentamiento del aparato, tal y como se puede ver en la figura 4 el interruptor (42) está dispuesto en serie con ambas vías de calentamiento (10; 12). La unidad de control (42) incorpora también un conector eléctrico sin cables (56) al acoplamiento con el conector complementario (58) de la base (6) de la unidad.

Un botón de control (60) montado sobre una varilla (62) se extiende entre el primer y segundo interruptor. En su extremo inferior la varilla está acoplada directamente al brazo de palanca (54) de la unidad de control (42) de manera que cuando el botón es desplazado a una posición de "marcha" ("on") el brazo de palanca (54) es desplazado también en dirección de reposición del interruptor (42). Si el botón (60) es desplazado a la posición de "desconexión" ("off"), también es desplazado el brazo de palanca (54) a su posición de desconexión "off". De manera similar, en caso de que funcione el interruptor (42), la varilla (62) y el botón (60) son desplazados a su posición de desconexión ("off").

En su extremo superior, la varilla (62) está acoplada al interruptor (40) de manera tal que cuando al botón de control es desplazado a una posición de conexión ("on"), se efectuará la reposición del interruptor (40). No obstante, se incorpora en este acoplamiento un cierto grado de movimiento perdido de manera que cuando la unidad de interruptor (40) funciona no desplaza la varilla (62).

Asociado con el recipiente (5) se encuentra un recipiente de agua o tolva (70) montado de forma desacoplable. Éste recibe agua a verter en el recipiente (5) con intermedio del cartucho de filtro (16). La tolva (70) está dotada de un asa (71) para facilitar su utilización. La tolva (70) reposa con su reborde periférico (72) sobre la parte superior del cuerpo (4) del recipiente y puede quedar dotada de medios de ubicación apropiados para el posicionado preciso del recipiente (70) sobre el cuerpo (4) del recipiente.

Una abertura (74) queda dispuesta en la base (76) de la tolva (70), alineándose con la abertura (24) de la tapa (14). La abertura está dotada de una válvula (78) que comprende un elemento de estanqueización de goma (80), un eje (82) fijado al elemento de estanqueización (80) y que tiene una cabeza (84). Un resorte (86) está dispuesto entre la base (76) de la tolva (70) y la cabeza y actúa nuevamente forzando al elemento de estanqueización (80) contra su asiento para cerrar la abertura. No obstante, cuando la tolva (70) está dispuesta en el cuerpo del recipiente, la cabeza (84) es empujada hacia arriba para liberar la válvula y permitir que el flujo de agua vaya hacia dentro del recipiente (5).

Un dispositivo de "reloj" (90) indicador de la vida del filtro o elemento similar puede quedar dispuesto sobre la tolva (70). Asimismo, la tolva (70) puede ser llenada de manera que la escala graduada (92) muestra la cantidad de líquido en la tolva. Esto es útil si se debe introducir la cantidad determinada de agua en el recipiente (5) para su ebullición. A efectos de que el recipiente (5) no quede efectivamente lleno de agua, también éste puede ser dotado de una escala graduada (94). Esta muestra por una parte (96) la cantidad de líquido que se encuentra en el recipiente (2) y por otro lado (98) la cantidad de líquido que tendría que ser añadido a la tolva para llenar el recipiente a su nivel máximo de llenado.

El funcionamiento del aparato antes descrito se explicará a continuación. En primer lugar se introduce la cantidad deseada de agua en la tolva (70) que es colocada entonces sobre el cuerpo (4) del recipiente. El vástago (82) de la válvula es empujado hacia arriba cuando la cabeza (84) de la válvula hace tope contra la malla (20) del cartucho de filtro (16) para abrir la válvula (80) y permitir el flujo de agua a través del cartucho (16) hacia dentro del recipiente (5). Al pasar el agua a través del cartucho es tratada por el material de filtrado para eliminar su contenido perjudicial.

La tetera (2) es puesta en marcha entonces por la acción del botón (60), que cierra a ambos interruptores (40,42) para activar ambas vías de calentamiento (10), (12) del calentador de manera que el agua de la tetera es calentada por una potencia de 2200W. El agua puede pasar todavía hacia dentro de la tetera (2) mientras el agua está siendo calentada. Entonces, la tolva (70) puede ser retirada.

Cuando el agua de la tetera (2) hierve, se genera vapor. Debido a la presencia del pico vertedor (34), este vapor es dirigido básicamente hacia fuera de las aberturas (46), (48) en el cuerpo de la tetera, hacia los interruptores (40), (42) y hacia arriba pasando por el cartucho de filtro (16). El interruptor (40) funciona con rapidez y al proceder de este modo desconecta el suministro de potencia a la vía (10) del calentador de 1800W. No obstante, la potencia continua siendo suministrada a la vía de 400W, lo que significa que el agua en el recipiente continúa hirviendo pero generando menos vapor. Esto evita el problema potencial de una condensación excesiva sobre la superficie exterior de la tetera. La trayectoria de vapor hacia el segundo interruptor (42) está dispuesta de forma tal que la ebullición continua durante un minuto o más a efectos de asegurar una esterilización adecuada del agua situada dentro de la tetera. Por ejemplo, el extremo del tubo de vapor (50) está desplazado con respecto al accionador bimetálico (52) de manera que éste último no se calienta muy rápidamente por la condensación del vapor sobre el mismo. De manera alternativa o adicional, el tubo de vapor (50) puede presentar un estrechamiento para limitar el flujo de vapor hacia el accionador
(52).

El vapor generado durante la ebullición prolongada pasa por el material del cartucho descompactando el material del filtro e impidiendo el crecimiento microbiano en el mismo.

Cuando funciona el segundo interruptor (42), toda la potencia dirigida al calentador es desconectada, de manera que se interrumpe la ebullición y el botón (60) es desplazado a su posición de desconexión ("off"). El agua puede ser vertida desde la tetera (2) con intermedio del pico vertedor (30). La aleta (34) del pico vertedor pivota hacia fuera por la acción del agua al ser vertida ésta. La barrera (36) situada por debajo del pico vertedor (30) actúa reteniendo una cierta cantidad de agua (de manera típica unos 100 cm^{3}) en la tetera (2), de manera que cuando se utilice la tetera la próxima vez el agua cubrirá el calentador (8), impidiendo por lo tanto su sobrecalentamiento. El agua vertida tendrá una pureza excepcional al haber sido filtrada por el filtro (16) y esterilizada a continuación por la ebullición prolongada. Asimismo, la inclinación de la tetera (2) tendrá el efecto de agitarla y por lo tanto descompactar el material de filtro (22), ayudando por lo tanto a mantener un tiempo de filtrado constante.

Cuando se desea hervir una cantidad adicional de líquido en la tetera, el botón (60) puede ser desplazado para cerrar nuevamente los interruptores (40), (42) para reactivar el calentador (8) y con una mayor adición de líquido al recipiente (5) desde la tolva (70) a través del filtro (16).

Haciendo referencia a la figura 2, se describe un aparato que comprende un filtro que incorpora la presente invención. Los principios de funcionamiento de este aparato son en general los mismos que en el primer caso, pero algunos detalles son diferentes tal como se describirá a continuación.

Igual que en el aparato anterior, una tetera eléctrica sin cable (102) comprende un cuerpo de recipiente (104) que define un recipiente de calentamiento de agua (105) y una unidad de base de potencia (106). Un calentador de capa gruesa (108) queda dispuesto en el fondo del cuerpo del recipiente (104). Igual que antes, el calentador comprende dos vías de calentamiento (10), (12) tal como se ha mostrado esquemáticamente en la figura 4.

La tetera comprende una tapa (114) y, montado de manera desacoplable sobre la misma, un cartucho de filtro cilíndrico (116). La construcción del cartucho (116) y su acoplamiento a la tapa se describen de manera más detallada a continuación haciendo referencia a las figuras 8 y 9. Igual que antes, el cartucho (116) contiene una combinación de carbón activado y resina de intercambio iónico. La tapa tiene una abertura (124) encima del cartucho (116).

El cuerpo (104) del recipiente está dotado de un pico vertedor (130) en su extremo superior. Un filtro desmontable (no mostrado) puede quedar dispuesto en el pico vertedor (130) para impedir el vertido de posos y similares desde el pico vertedor (130).

Igual que antes, la tetera (102) está dotada de dos unidades de interruptor (140), (142) sensibles al vapor. El primer interruptor (140) es un interruptor de vapor del tipo R48 de la Solicitante que son bien conocidos en esta técnica y por lo tanto no necesitan ser descritos en detalle. Esta unidad (140) del interruptor está en buena comunicación de fluido con el recipiente (105) con intermedio de una abertura para el vapor (146) dispuesta en la parte superior del cuerpo (104) del recipiente.

La segunda unidad de interruptor (142) es uno de los controles de tipo U28 de la Solicitante que se encuentra en comunicación de fluido con el recipiente (105) a través de la abertura (146) y de un tubo para el vapor (150). Tal como es conocido en esta técnica, el control U28 comprende un bimetal (152) sensible al vapor, un par de bimetales con protección contra sobrecalentamiento (no mostrados) con buen contacto térmico con el calentador (108) así como un conector eléctrico (156) para acoplamiento con un conector complementario (158) situado en la unidad de base (106). El conector (158) es uno de los conectores de la Solicitante P72.

Una varilla de empuje (162) se extiende entre la primera y segunda unidades de interruptor (140), (142). En su extremo inferior, la varilla empujadora está acoplada directamente al brazo de palanca (154) de la unidad de control (142). El extremo superior de la varilla empujadora (162) está acoplado a un extremo de un botón de control de dos piezas (160). El otro extremo del botón de control (160) está acoplado al primer interruptor sensible al vapor (140).

Tal como se puede apreciar más claramente en las figuras 7A-7C, una leva (161) queda dispuesta sobre el brazo desplazable (164), sometido a la carga de un resorte, del control (140) que se acopla con un saliente (166) dispuesto en la primera parte (168) del botón (160) que está montado con capacidad de pivotamiento alrededor de un eje (170). El extremo superior de la varilla empujadora (162) está dotado de una guía (172) en la cual queda alojado un pasador (174) fijado a una segunda pieza (176) del botón de control (160) que está montado asimismo con capacidad de pivotación alrededor del eje (170). La varilla empujadora (162) pasa a través del asa (171) del recipiente, pero en otras realizaciones podría pasar a lo largo de la pared posterior del mismo.

Tal como se puede apreciar particularmente de las figuras 6A-6C, la primera y segunda piezas (168), (176) del botón están interconectadas por su forma, teniendo la primera pieza (168) un saliente o nariz (178) que sobresale hacia dentro del rebaje complementario (180) formado en la segunda pieza (176). Tal como se explicará más adelante, la primera y segunda piezas (168), (176) son pivotantes separadamente alrededor del eje (170).

Tal como se puede apreciar más claramente en las figuras 7A-7C un elemento de cierre (190) montado de forma pivotante, con forma general de L, está acoplado asimismo al primer interruptor (140). Este elemento de cierre (190) es desplazable entre dos posiciones. En la primera posición mostrada en las figuras 5B y 7B el elemento de cierre (190) bloquea la entrada (192) al tubo de vapor (150), impidiendo por lo tanto que el vapor alcance el segundo control (142). En la segunda posición mostrada, por ejemplo en las figuras 5A y 7A, bloquea la entrada de vapor (194) al primer interruptor de vapor (140).

Haciendo referencia nuevamente a la construcción general del aparato que se ha mostrado en la figura 2, una tolva (200) para agua queda alojada en la tapa (114) del recipiente (104). La tolva (200) está dotada de un asa (202) para facilitar su utilización. La tolva (200) descansa por su reborde periférico (204) sobre la parte superior del cuerpo (104) del recipiente. Se apreciará que la parte frontal (205) del reborde (204) se prolonga hacia abajo hacia dentro del pico vertedor (130) para llevar a cabo una función similar a la aleta (32) del primer aparato.

Una abertura (206) queda dispuesta en la base (208) de la tolva (200) que se alinea con la abertura (124) de la tapa (114). En realidad, la abertura (124) de la tapa está dispuesta en un rebaje o alojamiento (210) y la abertura (206) de la tolva en una espiga (212) que se aloja en el rebaje (210). La abertura (206) está dotada de una válvula (214). La válvula comprende un vástago de válvula (216) montado de forma deslizante en un orificio (208) cuyo extremo superior queda dispuesto sobre el elemento de cierre estanco (220). Un resorte (222) queda dispuesto en el orificio (218) entre la base y el extremo inferior (224) del vástago de válvula y actúa normalmente forzando al elemento de cierre estanco (220) contra el asiento a efectos de cerrar la abertura. No obstante, cuando la tolva (200) está dispuesta sobre el cuerpo (204) del recipiente, el vástago (216) es empujado hacia arriba por una espiga (226) formada en la tapa a efectos de liberar el elemento de cierre estanco (220) y permitir el paso del agua hacia dentro del recipiente (205).

Haciendo referencia a continuación a la figura 3, se describirá un tercer aparato. Este aparato es muy similar en su construcción y forma de funcionamiento al de la figura 2 y difiere solamente en la disposición del filtro (250) y de la tolva (252). De acuerdo con ello, solamente se explicarán estas diferencias.

En este aparato, el cartucho de filtro (250) está dispuesto realmente dentro de la tolva (252) en vez de en el recipiente (104). En particular la tolva (252) tiene una pared divisora (254) en disposición general horizontal, dispuesta aproximadamente desde la mitad hasta las dos terceras partes hacia abajo en la tolva (252) y el filtro (250) está montado en esta pared (254), por ejemplo mediante un acoplamiento de bayoneta. La construcción del filtro (250) es similar en general al de la realización de la figura 2 y por lo tanto no será descrita de forma detallada. No obstante, el filtro es ligeramente más aplanado que en la realización anterior.

La base (256) de la tolva queda situada sobre la superficie superior de la tapa (258) del cuerpo (104) del recipiente y está dotado de un mecanismo de válvula (260) igual que en la realización de la figura 2. La tapa (258) está moldeada con una espiga (262) para liberar la válvula (260).

El efecto de la pared divisora (254) es el de crear un recipiente (270) de agua filtrada que se liberará hacia dentro del recipiente (205) tan pronto como la tolva (252) queda situada sobre el cuerpo (104) del recipiente, de manera que el calentador quedará dotado de tapa inmediatamente y por lo tanto existirán pocas probabilidades de sobrecalentamiento si el calentador es puesto en marcha directamente.

A continuación se describirá la forma de funcionamiento de las realizaciones de las figuras 2 y 3 con referencia a las figuras 5 a 7.

Las figuras 5A, 6A y 7A muestran las condiciones operativas cuando ambos calentadores (10), (12) están desconectados. En esta situación, la tolva para el agua (200), (252) puede ser llenada y devuelta al recipiente (104). En la posición de desconexión ("off"), las piezas (168), (176) del botón están dispuestas en una primera posición coplanaria.

Con el líquido en el recipiente, los calentadores pueden ser puestos en marcha al presionar el botón (160) en la zona de interconexión (179) de las piezas del botón a efectos de desplazar ambas piezas del botón (168), (176) una con respecto a la otra, pasando a una segunda posición coplanaria mostrada en la figura 5B en la que ambos calentadores están conectados con intermedio de los controles respectivos (140), (142) que están acoplados operativamente a las correspondientes piezas del botón (168), (170). En particular, la varilla empujadora (162) empuja hacia abajo el brazo de palanca (154) del control (142) y el saliente (166) de la primera pieza (168) del botón presiona la leva (161) de la pieza móvil (164) del control (140) para cerrar los respectivos juegos de contactos dentro de las unidades de interruptor.

En esta segunda posición, el apéndice vertical (196) del elemento de cierre del vapor (190) se desplaza de la abertura (194) para el vapor al primer control (140), a efectos de permitir la entrada de vapor en aquel interruptor. No obstante, su prolongación curvada (198) obstruye la abertura (192) hacia el tubo de vapor (150) a efectos de impedir que el vapor entre en el tubo de vapor (150) alcanzando, por lo tanto, el control (142). De este modo, cuando hierve el líquido del recipiente, sustancialmente todo el vapor que entra en la entrada de vapor (146) será conducido al primer control (140) que funcionará con rapidez.

Cuando hierve el líquido del recipiente, el primer control (140) funcionará desconectando el calentador principal del recipiente. Al proceder de este modo, la excéntrica (162) del control (140) desplazará el saliente (166) y por lo tanto la primera pieza (168) del botón recuperando su posición original, tal como se ha mostrado en las figuras 7A, 7B y 7C. No obstante, dado que las dos piezas (168), (176) del botón son pivotantes independientemente, la segunda pieza del botón (176) permanece en su segunda posición, de manera que el segundo control (142) no funciona y el calentador base (12) de baja potencia permanecerá activado. El botón (160) adopta un aspecto de "hundimiento" ("broken back") que indica al usuario del aparato que el agua ha llegado a ebullición y que se encuentra en la modalidad de ebullición prolongada.

Al mismo tiempo, el elemento (190) de cierre del vapor que está acoplado al primer control (140) se desplaza hacia la posición mostrada en la figura 7C en la que el apéndice vertical (196) se desplaza para cerrar la abertura de vapor (194) al primer control (140) y el elemento curvado (198) se aleja de la abertura (192) en la parte superior del tubo de vapor (150) para permitir que el vapor pase hacia el segundo control (142).

Cuando llega suficiente vapor al segundo control (142) este funcionará también para desconectar el calentador de baja potencia (12). El brazo de palanca (154) del control se desplaza hacia arriba y por lo tanto desplaza la varilla empujada (162) hacia arriba. La varilla empujadora (162) hace pivotar la segunda pieza (176) del botón nuevamente a su posición original, tal como se ha mostrado en las figuras 5A, 6A y 7A. En está situación, se ha desconectado la potencia a ambos calentadores y la tolva se ha retirado y el líquido ha sido vertido del aparato.

El mecanismo que se ha descrito permitirá también que el calentador principal (10) pueda ser conectado nuevamente durante el calentamiento prolongado a baja potencia al presionar el saliente (178) de la primera pieza (204) del botón, lo que devuelve efectivamente el sistema al estado mostrado en las figuras 5B, 6B y 7B.

Asimismo, el mecanismo está configurado para permitir que ambos calentadores (10), (12) sean desconectados en caso de que el segundo control (142) funcione antes del primer control (140), por ejemplo en caso de que el recipiente quede seco por ebullición, que sea conectado en estado seco o que sea levantado de su soporte de activación. El perfil de interconexión de las piezas (168), (176) del botón es tal que en caso de que el control (142) funcione en estas condiciones, su movimiento se trasladará a la primera pieza (168) del botón con intermedio de la segunda pieza (176) para desconectar el primer control (140). En realizaciones alternativas, el saliente (178) y rebaje (180) podrían mostrar inclinación, en caso necesario, hacia dentro de sus respectivas superficies superiores o bien se podría disponer una pestaña o similar en la segunda pieza (176) del botón de manera tal que dicha segunda pieza (176) del botón arrastre la primera pieza (168) en su movimiento.

Una vez descrita la forma de funcionamiento del aparato, se facilitarán a continuación otros detalles con respecto a la disposición y construcción del cartucho de filtro (116).

Tal como se puede apreciar de las figuras 8 y 9, el cartucho de filtro (116) comprende un cuerpo de plástico moldeado, por ejemplo un cuerpo de polipropileno (300) que contiene un lecho de resina de intercambio iónico y gránulos de carbón activado (302). Los gránulos (302) quedan retenidos en el cuerpo del filtro (300) por las rejillas de plástico superior e inferior (304), (306). Si bien, estas rejillas podrían ser simples rejillas adheridas de manera adecuada al cuerpo (302), en esta realización están moldeadas en forma de insertos en los soportes con radios (308), (310) respectivamente. La parte superior de la rejilla superior (304) forma una cierta pendiente para ayudar que pase el flujo de agua hacia el centro del cartucho (116). Los gránulos son llenados hasta un nivel (307) por debajo de la malla superior (304), por ejemplo unos 5 mm por debajo.

El extremo inferior (312) del cuerpo está dotado de un hueco de drenaje inclinado (314) y una abertura estrechada (316). El ángulo de inclinación es aproximadamente de 20º en está realización. Una serie de nervios (318) que se extienden radialmente actúan soportando la malla inferior (306) por encima del hueco (314). La malla puede estar unida, por ejemplo por ultrasonidos a los nervios (318). En esta realización el diámetro del filtro es de unos 60-65 mm y el diámetro de la abertura es de unos 4 mm. El lecho del material de filtro (302) es aproximadamente de 40-50 mm.

El extremo superior (320) del cuerpo (300) está dotado de una pestaña (322) a la que está, por ejemplo, adherida la malla superior (304). La pestaña (322) está dotada de tres salientes de bloqueo por giro (324) dispuestos a espacios regulares, para acoplamiento con ranuras correspondientes (326) en un anillo de montaje (328) que está fijado de manera adecuada a la tapa (114) del recipiente (102), por ejemplo, mediante elementos de fijación que pasan por orificios (330). Esto permite que el cartucho sea montado muy fácilmente y también sustituido cuando se termina su vida útil.

El efecto de la abertura estrechada (316) en la base del cartucho es controlar el paso del flujo del líquido a través del filtro a efectos de obtener un tiempo de flujo constante a través del filtro. Este efecto se puede ilustrar con referencia a la figura 10. Esta figura muestra el periodo de tiempo para filtrar 1 litro de agua con respecto al número total de litros que han pasado por el filtro. Las líneas (400) y (402) muestran los resultados obtenidos para un filtro de tipo comercial que no tiene estrechamientos en el flujo pasante. Se observará que existe una amplia variación en el tiempo de flujo y por lo tanto en la calidad de agua tratada. Asimismo, ello puede significar que en ciertas circunstancias el agua en el recipiente de calentamiento hacia el que pasa el agua, habrá hervido antes de terminar el filtrado. Esto no es aceptable. No obstante, las conducciones (404), (406) y (408) muestran el efecto del estrechamiento de la salida de un filtro. La línea (404) representa una abertura con un diámetro de 2 mm mientras que las líneas (406) y (408) representan aberturas de 4 mm en el filtro de profundidad estándar y en un filtro de menor profundidad, respectivamente.

La abertura de 2 mm proporciona tiempos constantes, pero más lentos de filtrado mientras que una abertura de 4 mm (en un filtro más profundo o más aplanado) proporciona un tiempo muy satisfactorio de unos 100 segundos/litro. Estas dimensiones son meramente ilustrativas y la dimensión de la abertura se puede escoger para conseguir un equilibrio adecuado entre la calidad del agua filtrada y el tiempo de flujo para asegurar que el filtrado se ha terminado antes de que el líquido del recipiente hierva.

Quedará evidente que se pueden introducir diferentes modificaciones en los aparatos específicos que se han explicado en lo anterior, sin salir del ámbito de la invención.

Por ejemplo, en las figuras 5, 6 y 7 la parte superior del tubo de vapor se ha mostrado con una abertura circular estrechada (192) (que puede estar formada, por ejemplo, de modo integral con el tubo o se puede montar una pieza separada en el mismo). Son posibles otras disposiciones. Por ejemplo, el tubo de vapor (150) podría estar cerrado por una cara inclinada que tiene una abertura en la misma. La inclinación (por ejemplo, un mínimo de 30º y más preferentemente unos 45º) tiene el efecto de impedir que la condensación se acumule sobre el cierre, lo que podría dificultar el paso del vapor al tubo por el mismo. Por la misma razón, la abertura es preferentemente de más de 1 mm de ancho.

Desde luego pueden no ser necesarias restricciones en la entrada del tubo de vapor y en la práctica la configuración del tubo de vapor se puede diseñar empíricamente a efectos de conseguir el tiempo deseado para el funcionamiento del segundo control (142).

Asimismo, en vez de disponer una tolva separada para el agua, ésta puede estar formada de manera integral con el recipiente. Por lo tanto, en algunas realizaciones el cartucho del filtro puede estar montado en una pared que se extiende a través del recipiente (105). La parte superior del recipiente (105) actúa en estas condiciones como tolva para el agua. En otra realización, la tolva puede estar montada con capacidad de pivotamiento en la parte superior del cuerpo del recipiente alrededor de un eje de pivotamiento preferentemente dispuesto cerca del asa.

Asimismo, se pueden utilizar diferentes métodos de control, por ejemplo sistemas electrónicos u otros sistemas electromecánicos. También se comprenderá que los medios de calentamiento pueden estar configurados de modo distinto a la configuración específica que se ha mostrado. Por ejemplo, los medios de calentamiento pueden consistir en elementos calefactores con funda en vez de elementos de lámina gruesa, tal como se ha indicado.

Asimismo se pueden configurar de forma distinta dichos calentadores o vías de calentamiento. Por ejemplo, dos calentadores o vías de calentamiento pueden estar dispuestos en serie en vez de en paralelo. En esta disposición el primer control de vapor está dispuesto para conectar el segundo calentador o vía de calentador en serie con la primera a efectos de reducir la potencia de calentamiento general (dado que la resistencia total será mayor). Estas disposiciones están destinadas claramente a quedar comprendidas dentro del ámbito de la invención. El segundo control actuará entonces desconectando ambos elementos o dejando solamente activada una sección adicional para mantener caliente el agua del recipiente (105) después de su ebullición.

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Asimismo, si bien se han descrito las partes de las vías individuales en la realización preferente con diferentes resistencias y por lo tanto diferentes potencias de calentamiento, ambas podrían ser iguales. En este caso, los medios de calentamiento de "ebullición prolongada" tendrán la mitad de potencia de los medios de calentamiento de "puesta en ebullición" si se conectan primeramente en paralelo y una de ellas es desconectada por el primer control o una cuarta parte de la potencia si el primer control actúa conectando ambos calentadores en serie.

Asimismo, el aparato puede tener más de dos medios de calentamiento controlados por respectivos medios de control, por lo que desde un punto de vista amplio, la invención proporciona un aparato para calentamiento de un líquido que tiene múltiples medios de calentamiento y un primer control sensible al vapor para controlar un primer dispositivo de calentamiento y un segundo control sensible al vapor para controlar un segundo dispositivo de calentamiento. Por ejemplo, se podrían utilizar controles respectivos para reducir progresivamente la potencia hacia los medios de calentamiento.

También se observará que el mecanismo de botón partido que se ha descrito puede tener una aplicación más amplia que el recipiente de calentamiento específico que se ha mostrado. Por ejemplo, podría ser utilizado en cualquier situación en la que se requieren diferentes niveles de calentamiento, por ejemplo en el caso en el que se dispone un calentador principal y un calentador de mantenimiento del calor y se puede utilizar conjuntamente con controles de ebullición distintos de los controles de ebullición que se han descrito, por ejemplo controles de ebullición del tipo que detectan la temperatura de una cubeta inferior del recipiente, tal como se muestra en el documento WO 97/04694.

También se apreciará que los filtros descritos si bien están destinados básicamente a su utilización en un recipiente para calentamiento de líquidos también pueden tener otras aplicaciones, por ejemplo, en procesos de filtrado doméstico o industrial.

Las dimensiones específicas del filtro que se han mencionado tienen solamente carácter de ejemplo. En algunas realizaciones, por ejemplo, el cartucho está configurado para proporcionar una profundidad de material de tratamiento no inferior a 75 mm. De modo más preferente, su sección es circular con un diámetro promedio típico de 45 mm y un volumen interno total típico de 120 cm^{3}. No obstante, estas cifras son meramente ilustrativas y no limitan el ámbito de la invención.

Claims (10)

1. Filtro (116) para tratamiento de un líquido (116) que comprende una cámara de filtro y un medio (302) de tratamiento de líquido dentro de dicha cámara, caracterizado porque dicha cámara tiene una salida estrechada (316) cuyas dimensiones controlan el caudal de líquido a través del medio de tratamiento, a efectos de obtener un tiempo de flujo uniforme a través del filtro.

2. Filtro para tratamiento de un líquido (116), según la reivindicación 1, en el que se dispone un espacio de drenaje (314) entre el medio de tratamiento y la salida (316).

3. Filtro para tratamiento de un líquido (116), según la reivindicación 1, en el que dicha cámara de filtro comprende un cartucho de tratamiento del líquido con alimentación por gravedad que comprende un cuerpo de cartucho (300), cuyo cuerpo de cartucho (300) tiene una entrada en su extremo superior destinada a recibir el líquido a tratar y teniendo dicha salida (316) en su extremo inferior para el drenaje del líquido tratado y

en el que dicho medio de tratamiento del líquido comprende un lecho de gránulos de tratamiento (302) del líquido contenidos dentro de dicho cuerpo (300), estando soportados dichos gránulos (302) separados con respecto a las salida (316) a efectos de definir un espacio de drenaje (314) por debajo de los gránulos (302).

4. Filtro para tratamiento de un líquido (116), según la reivindicación 1, 2 ó 3, en el que dicha salida (316) tiene menos de 6 mm de diámetro.

5. Filtro para tratamiento de un líquido (116), según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dicha salida (316) tiene 4 mm de diámetro aproximadamente.

6. Filtro para tratamiento de un líquido (116), según cualquiera de las reivindicaciones 2-5, en el que dicho espacio de drenaje (314) es cónico.

7. Filtro para tratamiento de un líquido (116), según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el filtro comprende medios (328) para su montaje en el lugar deseado.

8. Filtro para tratamiento de un líquido (116), según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dichos medios de montaje (328) comprenden un cierre mediante giro, de bayoneta o montaje similar.

9. Filtro para tratamiento de un líquido (116), según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el filtro está montado en o sobre la tapa de un recipiente de calentamiento de un líquido.

10. Recipiente para el tratamiento de un líquido que comprende un filtro (116) para el tratamiento de un líquido según cualquiera de las reivindicaciones anteriores.