ES2346658T3 - Sistema para el tratamiento de agua. - Google Patents
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Abstract
Un conjunto para el tratamiento del agua (18) diseñado para un dispositivo para la producción de bebidas, que comprende un compartimiento (19) para contener una sustancia para el tratamiento del agua (15) y medios que definen la trayectoria del agua (5, 6, 8) los cuales están geométricamente dispuestos de tal modo que el agua que se va a tratar entra en el compartimiento (19) por una admisión (10), atraviesa el compartimiento (19) que contiene la sustancia para el tratamiento del agua (15) y sale del compartimiento (19) por una salida (6, 11) caracterizado porque: - la altura del conjunto para el tratamiento del agua (18) es menor que el diámetro del mismo, - el agua atraviesa el compartimiento (19) con una trayectoria del flujo que tiene una dirección del flujo sustancialmente radial, y - la admisión (10) está diseñada para estar en conexión fluida con un depósito de agua (2) cuando el depósito de agua (2) se coloca sobre el conjunto para el tratamiento del agua (18).
Description
Sistema para el tratamiento del agua.
La presente invención se refiere a conjuntos
para el tratamiento del agua diseñados para dispositivos para la
producción de bebidas, tales como por ejemplo máquinas de café. La
presente invención también se refiere a dispositivos para la
producción de bebidas a partir de agua de este tipo que están
provistos de un conjunto para el tratamiento del agua de este tipo
así como a un procedimiento para el tratamiento del agua dura del
grifo.
Es un problema muy conocido en cualquier
dispositivo para la producción de bebidas que tenga por ejemplo una
caldera para calentar agua a fin de producir una bebida sobre la
base de agua caliente que la caldera así como otros elementos y
elementos calefactores del agua son propensos a la deposición de
incrustaciones cuando se utiliza el dispositivo durante un largo
período de tiempo.
Estas incrustaciones se originan a partir de
iones que forman la incrustación contenidos en el suministro de
agua, en el que el contenido de incrustaciones es especialmente
elevado en la denominada agua dura.
Para desincrustar por ejemplo las máquinas de
café (obsérvese que el término "desincrustación" se utiliza de
una manera equivalente en lo que sigue a continuación con el término
"descalcificación") es conocido tener que pasar periódicamente
a través de los tubos propensos a las deposiciones incrustadas un
agente de descalcificación (por ejemplo vinagre) el cual disuelve
cualquier incrustación depositada cuando pasa a través de la máquina
de café. Después de que un agente de descalcificación de este tipo
haya pasado por la máquina de café, por supuesto es necesario
aclarar a fondo la máquina de café interiormente a fin de evitar una
contaminación con el agente de descalcificación que
(desincrustante) cuando se produce a continuación una bebida.
Una medida preventiva conocida para reducir las
deposiciones incrustadas reside en un tratamiento del agua
suministrada antes de que realmente llegue a entrar en contacto con
la caldera y otros elementos del dispositivo para la producción de
bebidas.
Ese tratamiento por ejemplo puede consistir en
un proceso de intercambio de iones durante el cual los iones de
calcio son extraídos del agua y por lo tanto a continuación dejan de
contribuir en la formación de incrustaciones.
A partir de la técnica anterior son conocidos
los cartuchos de filtro comercializados bajo la marca "Claris".
Estos cartuchos de filtro se colocan en una disposición vertical en
un depósito de agua de una máquina de café. El agua entra en el
cartucho de filtro en el extremo inferior próximo al fondo del
depósito de agua y es entonces guiada hacia arriba a través del
cartucho de filtro en forma de columna. El cartucho de filtro se
llena con una resina para el intercambio de iones. De ese modo, el
agua que deja el cartucho de filtro en el extremo superior del
mismo está sustancialmente vacía de iones que contribuyen a la
formación de incrustaciones.
El documento US 2005/0051494 A1 se refiere a un
cartucho para el tratamiento del agua para tratar el agua para
beber. El cartucho para el tratamiento del agua comprende un
alojamiento, una admisión para la introducción del agua dentro del
cartucho para el tratamiento del agua, un puerto de salida para el
escape del agua desde el cartucho para el tratamiento del agua y
material primero y segundo para el tratamiento provisto en el
interior del cartucho para el tratamiento del agua. El material
primero y segundo para el tratamiento está por lo tanto colocado
con relación a la admisión y a la salida de un modo que el agua
entra en el cartucho para el tratamiento del agua a través de la
admisión, entra en el primer material para el tratamiento y fluye a
través del primer material para el tratamiento, después entra en el
segundo material y escapa del cartucho para el tratamiento del agua
en la salida. El cartucho para el tratamiento del agua tiene una
forma cilíndrica y el agua atraviesa el cartucho para el
tratamiento del agua en una dirección sustancialmente axial.
El documento US 2003/0000878 A1 se refiere a
conjunto de sistema para el tratamiento del agua en el punto de
utilización. El conjunto comprende un conjunto de alojamiento del
filtro y un conjunto de depósito de luz ultravioleta. En el
conjunto de alojamiento del filtro se provee un filtrado de bloque
de carbón para filtrar partículas y extraer contaminantes químicos
del agua. Además, un sistema de luz ultravioleta se emplea para
destruir los microorganismos. Un monitor se utiliza adicionalmente
para informar sobre el estado del filtrado y de los sistemas de luz
ultravioleta. El conjunto de filtro tiene una forma cilíndrica y un
conducto central provisto en el interior del bloque de carbón. El
agua fluye radialmente hacia dentro desde el exterior del bloque de
filtro y después sale a través del conducto central en dirección
axial.
El documento US 5,830,360 B1 se refiere a un
dispositivo para filtrar el agua vertida a través, alimentada por
gravedad, que incluye una cámara que aloja un filtro en espiral. El
agua entra en el dispositivo a través de una admisión y fluye a
través del filtro en espiral o helicoidal en contacto íntimo con los
materiales biocidas. El filtro de este modo está fabricado de una
cinta o bien otra superficie con materiales biocidas dispuestos en
la misma enrollada en una forma de filtro espiral o helicoidal. La
cinta enrollada en espiral, tanto en el sentido de las agujas del
reloj como en el sentido contrario a las agujas del reloj, resulta
en una estructura en espiral con un espacio que queda en la parte
más interna de la misma formando un núcleo hueco central.
Alternativamente, la cinta se enrolla helicoidalmente y se sella en
sus extremos resultando en una estructura helicoidal. La dirección
del flujo de agua por lo tanto no proporciona ningún componente
radial.
El documento US 2003/0051604 A1 se refiere a una
máquina para hacer café con un depósito de agua caliente, que
incluye agentes de purificación del agua y un mecanismo de sifón, el
cual está provisto entre el espacio para la extracción del café y
una salida de agua caliente. Los agentes para la purificación del
agua están provistos en un espacio para la purificación del agua
que está en contacto con el agua. El espacio para la purificación
del agua y los componentes que lo rodean por lo tanto están
conformados de esa forma. De modo que cuando el nivel de agua
excede de un nivel previamente definido, el agua mediante un
mecanismo del tipo de sifón será succionada completamente fuera del
espacio para la purificación. El agua de ese modo en el interior
del espacio para la purificación no sigue una dirección de flujo
especifica.
La presente invención pretende un diseño
mejorado para el tratamiento del agua para utilizarlo conjuntamente
con un dispositivo para la producción de bebidas, tal como por
ejemplo una máquina de café.
Un aspecto de la invención reside en una
cinética más eficaz de la interacción del agua y la sustancia activa
para el tratamiento del agua.
Otro aspecto de la presente invención pretende
proporcionar una solución más conveniente del sistema de cartucho
para el tratamiento del agua, en particular, una solución que pueda
ser colocada y sustituida más convenientemente, fácilmente o
rápidamente comparada con los sistemas comerciales existentes.
Este objeto se consigue por medio de las
características de las reivindicaciones independientes. Las
reivindicaciones subordinadas desarrollan adicionalmente este
objeto de la presente invención.
La presente invención se refiere a un conjunto
para el tratamiento del agua diseñado para un dispositivo para la
producción de bebidas, que comprende un compartimiento para contener
una sustancia para el tratamiento del agua y medios que definen una
trayectoria del agua los cuales están geométricamente dispuestos de
tal modo que el agua que va a ser tratada entra en el
compartimiento por una admisión, atraviesa el compartimiento que
contiene la sustancia para el tratamiento del agua y sale del
compartimiento por una salida. De ese modo, la altura del conjunto
para el tratamiento del agua es menor que el diámetro del mismo y el
agua atraviesa el compartimiento con una trayectoria del flujo que
tiene una dirección del flujo sustancialmente radial y la admisión
del compartimiento está diseñada para estar en conexión fluida con
un depósito de agua cuando el depósito de agua se coloca encima del
conjunto para el tratamiento del agua.
Según la presente invención, el cartucho tiene
una altura que es menor que el ancho de los lados de la sección
transversal y los medios que definen la trayectoria del agua están
configurados de modo que el agua viaja en una dirección que es
radial al compartimiento. Como resultado, el dispositivo puede estar
colocado entre un depósito de agua y la superficie de soporte de
una máquina sin ocupar demasiado espacio entre ellos y mientras
mantiene el tratamiento del agua.
Preferiblemente, la salida está desplazada
radialmente con relación a la admisión.
Además, preferiblemente, la admisión está
colocada radialmente fuera de la salida del compartimiento.
En una forma de realización preferida la
sustancia para el tratamiento y los medios que definen la
trayectoria del agua están geométricamente dispuestos de tal modo
que la relación: cantidad de sustancia para el tratamiento con
respecto al caudal de agua disminuye junto con la trayectoria
del agua.
En la forma de realización preferida, el
compartimiento para la sustancia para el tratamiento del agua y los
medios que definen la trayectoria del agua están geométricamente
dispuestos de tal modo que el flujo de agua se acelera mientras
atraviesa el compartimiento que contiene la sustancia para el
tratamiento del agua.
Todos los aspectos anteriormente relacionados
están vinculados por la idea común de que durante el transcurso de
la interacción del agua con la sustancia para el tratamiento del
agua, el agua estará menos y menos cargada con los componentes que
se van a tratar (por ejemplo, incrustaciones). En un ejemplo
preferido, el agua que contiene los iones que forman las
incrustaciones tendrá un contenido continuamente decreciente de esos
iones a lo largo del transcurso del proceso para el tratamiento del
agua. Por lo tanto, es un objeto de la presente invención que al
principio del proceso para el tratamiento del agua esté disponible
más sustancia para el tratamiento del agua o un tiempo más largo de
interacción por flujo de agua que se va a tratar.
En otras palabras, esta relación específica de
sustancia para el tratamiento del agua (o tiempo de interacción)
por flujo de agua (es decir, volumen de agua que se va a tratar por
unidad de tiempo) disminuye junto con el transcurso del proceso
para el tratamiento del agua.
El flujo radialmente hacia dentro del agua en el
compartimiento que contiene el tratamiento para el agua es
únicamente una forma de realización de cómo este enfoque se implanta
fácilmente. Fácilmente se pueden pensar otras configuraciones
geométricas de implantación del mismo principio. Por ejemplo, los
cartuchos de filtro verticales en forma de columna según la técnica
anterior (por ejemplo, del tipo "Claris") se pueden modificar
según la presente invención de tal modo que tengan una sección
transversal mayor en la entrada para el agua que va a ser tratada
en comparación con la sección trasversal cuando el agua deja el
cartucho de filtro.
A fin de implantar el flujo dirigido radialmente
hacia dentro del agua, los medios que definen la trayectoria del
agua pueden comprender una placa distribuidora que guíe el flujo de
agua radialmente hacia fuera hacia la admisión del compartimiento
que contiene la sustancia para el tratamiento del agua.
La admisión puede ser, por ejemplo, pasos en el
área circunferencial de la placa distribuidora, en la que el agua
entra en el compartimiento que contiene la sustancia para el
tratamiento del agua a través de estos pasos.
La salida del compartimiento puede comprender un
elemento de filtro que tenga pasos que retengan la sustancia para
el tratamiento del agua en el compartimiento.
La sustancia para el tratamiento del agua puede
ser un agente de descalcificación o desincrustante o una sustancia
para el intercambio de iones.
El compartimiento que contiene la sustancia para
el tratamiento del agua puede estar provisto de una salida de aire
de tal modo que cualquier burbuja contenida en el agua suministrada
o los gases disueltos en el agua puedan salir del compartimiento
que contiene la sustancia para el tratamiento del agua.
La invención también se refiere a una estructura
particular verticalmente dividida en capas, en la cual un depósito
de agua está dispuesto encima del conjunto para tratamiento del
agua. Esto contrasta con la disposición radialmente dividida cuando
se coloca un cartucho de filtro en forma de columna (por ejemplo del
tipo Claris) en un depósito de agua.
El conjunto para el tratamiento del agua está
geométricamente diseñado para ser insertado en o extraído de o
desde un dispositivo para la producción de bebidas como un
módulo.
La presente invención adicionalmente propone un
conjunto para el tratamiento del agua en el que la salida está
diseñada para estar automáticamente en conexión fluida con una pieza
que coopera de un dispositivo para la producción de bebidas cuando
la unidad (18) se coloca encima de la pieza que coopera.
Preferiblemente, el conjunto sustancialmente
tiene el contorno de un disco.
Una ventaja descansa en tener un dispositivo que
pueda ser asociado fácilmente a una máquina de agua sin la molestia
de conectar el dispositivo para el tratamiento del agua a los tubos
de la máquina ni tener que insertar el dispositivo en el interior
del depósito de la máquina. El cambio del dispositivo por lo tanto
se puede realizar más fácilmente, convenientemente e higiénicamente
puesto que la superficie exterior del dispositivo no está en
contacto con el agua.
En otro aspecto, el lado de la entrada y el lado
de la salida comprenden formas que están configuradas para
complementar las formas de las superficies de recepción de,
respectivamente, la superficie del fondo del depósito de agua y la
superficie de soporte de la máquina. De este modo, el cartucho se
puede colocar sin necesidad de una conexión roscada específica.
En otro aspecto, los segundos medios de
acoplamiento fluido del cartucho comprenden unos medios de válvula
que están configurados para abrirse cuando se acoplan con los medios
de admisión de fluido de la superficie de soporte de la máquina.
Como resultado, la comunicación fluida se puede realizar rápidamente
mediante un simple ajuste de la forma complementaria, un ajuste a
presión o pinzado etc. y eso sin manipulación alguna compleja.
En otro aspecto, los primeros medios de
acoplamiento fluido en el lado de la entrada del cartucho poseen
medios de abertura que están configurados para abrir medios de
válvula del depósito de agua que cierran el paso del agua en la
superficie del fondo del depósito de agua.
La invención también se refiere a un dispositivo
para la producción de bebidas a partir de agua, tal como por
ejemplo una máquina de café, que comprende un conjunto para el
tratamiento del agua como ha sido descrito antes en este
documento.
Ventajas, características y objetos adicionales
de la presente invención se pondrán de manifiesto para aquellos
expertos en la técnica a la lectura de la siguiente explicación
detallada de la forma de realización preferida tomada conjuntamente
con las figuras de los dibujos adjuntos.
La figura 1 muestra una vista general
(desmontado) de un sistema para el tratamiento del agua según la
presente invención;
la figura 2 muestra una vista en despiece de los
elementos que componen el conjunto para el tratamiento del agua
según la presente invención;
la figura 3 es una vista en sección transversal
del sistema para el tratamiento del agua según la figura 1 (cuando
está montado);
la figura 4 es una vista comparable a la figura
3 en la que la trayectoria del flujo de agua en el área del
conjunto para el tratamiento del agua se representa geométricamente
con flechas;
la figura 5 muestra una vista a mayor escala de
la figura 3 a fin de ilustrar el asiento del tapón de la válvula;
y
la figura 6 muestra una vista a mayor escala de
la figura 3 a fin de ilustrar una posible partición del
compartimiento que contiene la sustancia para el tratamiento del
agua.
En la figura 1 se representa un sistema para el
tratamiento del agua 1 el cual, con respecto a su volumen y forma,
está diseñado para ser utilizado conjuntamente con una máquina para
la producción de una bebida sobre la base de agua caliente
suministrada desde el sistema para el tratamiento del agua 1. El
sistema para el tratamiento del agua 1 como se representa en la
figura 1 puede estar diseñado por ejemplo para la inserción y la
extracción en y desde la carcasa de una máquina de café.
El sistema para el tratamiento del agua 1
comprende un depósito de agua 2 y un conjunto para el tratamiento
del agua 2.
Un proceso preferido para el tratamiento del
agua según la presente invención es la desincrustación o
descalcificación de por ejemplo el agua dura del grifo. Sin
embargo, la presente invención igualmente encuentra aplicaciones en
cualquier otro proceso para el tratamiento del agua en el cual el
agua o las sustancias contenidas en ella sean físicamente o
químicamente modificadas a fin de mejorar las características del
agua (y las sustancias eventualmente contenidas en ella) con
respecto a un siguiente proceso de producción de bebidas, en el cual
el agua es por ejemplo calentada mediante una caldera.
En algunos casos el tratamiento del agua tendrá
adicionalmente o alternativamente el carácter de un proceso de
filtrado extrayendo mecánicamente los componentes contenidos en el
agua suministrada.
Como se puede ver a partir de la figura 1, el
sistema para el tratamiento del agua 1 comprende un depósito 2 que
tiene una admisión de llenado 13. Cuando el conjunto para el
tratamiento del agua 1 es extraído del dispositivo para la
producción de bebidas asociado (por ejemplo, una máquina de café),
el usuario puede llenar el depósito de agua 2 por ejemplo con agua
del grifo en la admisión 13.
El depósito de agua 2 se puede colocar encima
del conjunto para el tratamiento del agua 18, conjunto para el
tratamiento del agua 18 el cual contiene la sustancia activa para el
tratamiento del agua que está diseñado para una interacción física
o química con el agua que proviene del depósito de agua 2.
El depósito de agua 2 puede ser de una pieza con
el conjunto para el tratamiento del agua 18 o, como se representa
en el dibujo, puede ser desmontable del conjunto para el tratamiento
del agua 18 por ejemplo a fin de sustituir o rellenar el conjunto
para el tratamiento del agua 18.
En el caso en el que al agua del depósito se le
tenga que reducir la dureza, el conjunto para el tratamiento del
agua 18 contendrá por ejemplo una resina muy conocida para llevar a
cabo un proceso de intercambio de iones. Obsérvese que la sustancia
para el tratamiento del agua 15 como tal no es la característica de
la presente invención y por lo tanto se hace referencia a la
literatura muy conocida que propone una amplia gama de tratamiento
del agua y especialmente agentes de descalcificación.
Como se explicará más adelante con referencia a
la figura 2, el conjunto para el tratamiento del agua 1 comprende
una cubierta 4 provista de un paso central para el agua 9 y una
pieza del fondo 8.
Cuando es drenada desde la pieza del fondo 8 el
agua desde el conjunto para el tratamiento del agua 18 puede entrar
en la admisión del agua 12 de un suministro de agua 3 el cual está
funcionalmente conectado con los siguientes elementos muy conocidos
de, por ejemplo, una máquina de café (bomba, caldera, tuberías,
etc.).
Es un aspecto de la presente invención que el
depósito de agua 2, el conjunto para el tratamiento del agua 18 y
el suministro de agua 3 del dispositivo para la producción de
bebidas estén dispuestos en una disposición en capas divididas
horizontalmente.
Según la invención el depósito 2 puede ser
extraído desde o insertado dentro de una carcasa de una máquina de
café junto con el conjunto para el tratamiento del agua 1.
Por lo tanto, el conjunto para el tratamiento
del agua 18 únicamente se separará del depósito de agua 2 en el
caso en el que la sustancia para el tratamiento del agua contenida
en el conjunto para el tratamiento del agua 18 esté empobrecida de
tal modo que el conjunto para el tratamiento del agua 1 se tenga que
sustituir.
Cuando el depósito de agua 2 y el conjunto para
el tratamiento del agua 18 están dispuestos encima del suministro
de agua 3, la pared de soporte exterior 14 puede proporcionar un
soporte lateral contra un desplazamiento relativo no intencionado
de las piezas citadas.
Adicionalmente, la pieza del fondo 8 está
provista de un anillo anular que sobresale hacia abajo 32 el cual
está diseñado para acoplarse con la pieza 3 rodeándola
parcialmente.
La figura 2 muestra elementos del conjunto para
el tratamiento del agua 18 en una vista más detallada. El número de
referencia 4 designa otra vez la cubierta de un conjunto para el
tratamiento del agua 18 provisto de un paso central del agua 9 para
el agua que proviene del depósito de agua 2. Adicionalmente la
cubierta 4 comprende aristas estabilizadoras 28 y una parte de
reborde 29 para encerrar el borde exterior de la placa 5 (cuando
están monta-
dos).
dos).
El agua por lo tanto atraviesa el paso central 9
y llegará a la superficie superior de una placa distribuidora 5.
Puesto que la parte central de la placa distribuidora del agua 5
está ligeramente elevada con relación al área circunferencial de la
placa distribuidora 5, el agua, siguiendo por gravedad, fluirá desde
el área central de la placa distribuidora del agua 5 hacia el área
circunferencial de la misma.
El área circunferencial de la placa
distribuidora 5 está provista de una o de una pluralidad de pasos
separados para el agua (muescas) 10 a través de las cuales el agua
finalmente puede entrar en un compartimiento que contenga la
sustancia para el tratamiento del agua. En el ejemplo representado
una multitud de muescas 10 están dispuestas coaxialmente.
La parte central de la placa 5 está provista de
elementos de empuje y de centraje que se extienden hacia arriba 27
asegurando una disposición coaxial de la cubierta 4 con la placa 5
cuando están montadas.
Más adelante, estos elementos de empuje 27 están
diseñados para elevar un tapón de cierre hermético 35 de la salida
del depósito de agua hacia arriba contra la fuerza de desviación de
por ejemplo un elemento de resorte helicoidal 24 a fin de abrir
selectivamente una conexión fluida entre el depósito de agua 2 y el
conjunto para el tratamiento del agua 18 cuando el depósito de agua
2 está apropiadamente colocado encima del conjunto modular para el
tratamiento del agua 18. Por otra parte, cuando el depósito del agua
2 se quita del conjunto para el tratamiento del agua 18, el tapón
de cierre hermético 35 automáticamente cerrará herméticamente la
salida del depósito de agua 3 debido a la fuerza de desviación
producida por el elemento de resorte 24 y eventualmente también la
presión hidrostática del agua en el depósito de agua 2.
En cualquier caso, la salida (escape) del fondo
del depósito de agua 3 se cerrará automáticamente cuando el usuario
lo extraiga el conjunto para el tratamiento del agua colocado por
debajo de 18 para rellenarlo, limpiarlo, sustituirlo o bien otros
propósitos.
Por lo menos un elemento deflector 20 se puede
extender hacia abajo desde la cara inferior de la placa 5 a fin de
penetrar en el compartimiento que contiene la sustancia para el
tratamiento del agua 19, el cual se explicará más adelante en este
documento. En el ejemplo representado el elemento deflector es por
lo menos un anillo 20, el saliente inferior del cual está provisto
de entalladuras para el paso del agua 30.
El compartimiento 19 (véase la figura 3) que
contiene la sustancia para el tratamiento del agua 15 está definido
entre la cara inferior de la placa distribuidora de agua 5 y una
pared circunferencial 31 y la pared del fondo 33 (véase la figura
3) de la pieza del fondo 8 del conjunto para el tratamiento del agua
18.
En cualquier caso, el agua que está siendo
distribuida radialmente hacia fuera por la placa distribuidora 5
entrará en el compartimiento 19 que contiene la sustancia para el
tratamiento del agua 15 en el área circunferencial de la
mis-
ma.
ma.
Como se explicará más adelante en este documento
con referencia a las figuras 3 y 4, en el interior del
compartimiento 19 que contiene la sustancia para el tratamiento del
agua el agua fluirá entonces con un componente sustancial radial y
al mismo tiempo interactúa con la sustancia activa para el
tratamiento del agua 15 contenida en el compartimiento 19.
Cualquier flujo de agua que tenga un componente
sustancial radial, ya sea hacia dentro o hacia fuera, tiene la
ventaja de una reducción de la dimensión axial (altura) del
compartimiento para la sustancia para el tratamiento del agua. Esto
ofrece la posibilidad de diseñar un dispositivo compacto delgado el
cual puede ser insertado fácilmente (emparedado) entre el depósito
de agua y el resto de la máquina de café mientras confiere una
longitud suficiente de la trayectoria de interacción efectiva del
agua y la sustancia. El flujo de agua por lo tanto no
necesariamente tiene que tener un componente radial únicamente.
Obsérvese que no la trayectoria entera del flujo
a través de la sustancia para el tratamiento del agua tiene que
presentar un componente radial, pero puede hacerlo. Parcialmente la
trayectoria para el flujo del agua puede tener componentes axiales
únicamente o principalmente componentes axiales.
Otra vez, esta ventaja de reducción en la altura
del flujo del agua por lo menos parcialmente radial a través de la
sustancia para el tratamiento del agua (por ejemplo, la resina para
el intercambio de iones) se consigue tanto mediante un flujo hacia
dentro como hacia fuera del agua.
Obsérvese que las secciones de la trayectoria
del flujo radialmente hacia fuera, las secciones de la trayectoria
del flujo radialmente hacia dentro y las secciones de la trayectoria
de flujo axial (o principalmente axial) se pueden presentar en
cualquier combinación.
En el área central del compartimiento 19 está
provisto un cono de filtro interior 6 que tiene muescas para el
paso del agua 11 las cuales permiten que el agua tratada pase y
salga del compartimiento 19, todo ello mediante la retención de la
sustancia para el tratamiento del agua en los compartimientos.
Finalmente, dentro del área cubierta por el cono
6 está provisto un tapón de la válvula 7 el cual cierra la pared
del fondo de la pieza del fondo en forma de bandeja 8 y de ese modo
evita cualquier fuga de agua de la misma cuando el conjunto para el
tratamiento del agua 18 no esté probablemente colocado encima de la
admisión de agua 12 del suministro de agua 3 (véase la figura 1).
El tapón de la válvula puede estar fabricado a partir de un
material de caucho elástico y puede estar provisto de un asiento
cónico 24 y un elemento de desviación de resorte 26, las funciones
de los cuales se explicarán más adelante con referencia a la figura
5.
La figura 3 muestra la disposición, cuando el
depósito de agua 2 y el conjunto para el tratamiento del agua 18
están adecuadamente colocados encima del suministro de agua 3 de por
ejemplo una máquina de café. En este estado montado el saliente del
reborde exterior 29 de la cubierta 4 rodea el saliente exterior de
la placa 5. El área del saliente exterior de la placa 5 descansa en
la pared lateral anular 31 de la pieza del fondo 8.
A partir de la figura 3 se puede ver
especialmente que el agua que pasa a través del paso 9 de la pieza
de cubierta 4 del conjunto para el tratamiento del agua 18 llegará
al área central elevada de la placa distribuidora 5 y entonces
fluirá radialmente hacia fuera y después hacia abajo a través de los
pasos del agua (muescas 10) provistos en el área circunferencial de
la cubierta 4.
Esto también se representa en una vista
simplificada en la figura 4.
En el área circunferencial el agua entrará por
lo tanto en contacto con la sustancia para el tratamiento del agua
15 y, debido a la presión hidrostática a partir de la columna de
agua en el depósito de agua 2, será presionada a través de la
sustancia para el tratamiento del agua 15 hacia la salida del
compartimiento 19, la cual está provista a través de los pasos de
agua en el cono interior 6.
La sustancia para el tratamiento del agua estará
provista como gránulos o un polvo.
Como se puede ver a partir de las figuras 2 y 3,
el cono interior realmente tiene la forma de un cono truncado que
forma conicidad hacia el extremo superior.
Debido a las leyes de la continuidad del flujo
la relación "cantidad de sustancia para el tratamiento del
agua por caudal de agua" es más alta en el área
circunferencial del compartimiento que contiene la sustancia para
tratamiento del agua 15 que en el área central del mismo. Por lo
tanto, un volumen de agua determinado interactuará con una cantidad
mayor de sustancia para el tratamiento del agua en el área
circunferencial del compartimiento para el tratamiento del agua en
comparación con la interacción en el área central del mismo. Ésta
es una disposición preferible ya que el agua, cuando entra en el
compartimiento con la sustancia activa para el tratamiento del agua
estará cargada con una cantidad más elevada de consistencia
(incrustación, etc.) para ser tratada en comparación con la parte
central del compartimiento, en donde el proceso de interacción está
más o menos acabado.
A fin de mejorar la interacción de la sustancia
para el tratamiento del agua 15 con el agua, pueden estar provistos
medios deflectores 20, 21 (véase también la figura 6) los cuales por
ejemplo causan que el flujo de agua serpentee a través del
compartimiento 19. En el ejemplo expuesto uno o más anillos
dispuestos coaxialmente 20 sobresalen hacia abajo desde la cara
inferior de la placa 5. Por otra parte, uno o más anillos
dispuestos coaxialmente 21 sobresalen hacia arriba desde la cara
inferior de la pieza del fondo 8. Los anillos 20 y 21 están
respectivamente desplazados radialmente de una manera
entrelazada.
Aparte de la definición de la trayectoria del
flujo del agua, los medios deflectores 20, 21 subdividen el
compartimiento 19 en sub-espacios para la retención
de la sustancia para el tratamiento del agua 15.
En cualquier caso, el compartimiento puede estar
completamente o parcialmente lleno con la sustancia para el
tratamiento del agua 15.
En la figura 5 se puede ver que el asiento
cónico 24 del tapón de la válvula 7 coopera con la parte que rodea
de la pieza del fondo 8. Por lo tanto se consigue una junta
hermética cuando el tapón de la válvula 7 está completamente
insertado en su asiento. El tapón de la válvula 7 es realmente
desviado dentro de su asiento para cerrar el orificio de salida. Un
componente de la fuerza de desviación se origina a partir de la
presión hidrostática que actúa sobre la superficie superior del
tapón de la válvula 7. Adicionalmente puede estar provisto un
elemento de resorte 26 el cual empuja el tapón de la válvula a un
cierre hermético apretado.
La fuerza de desviación se compensa en exceso y
el efecto de cierre hermético del tapón de la válvula 7 deja de
estar presente cuando el conjunto para el tratamiento del agua 18 se
coloca en la pieza 3 de la máquina de café, ya que en este estado
montado los elementos de la pieza 3 empujan el tapón de la válvula
hacia arriba a fin de permitir que el agua salga del compartimiento
19.
Este diseño por lo tanto constituye una
posibilidad para implantar un enfoque modular (como se puede ver por
ejemplo en la figura 1), según el cual el conjunto para el
tratamiento del agua 18 está diseñado como un conjunto modular el
cual se puede separar de la máquina de café. Si el conjunto modular
para el tratamiento del agua 18 se coloca encima de la pieza de la
máquina de café (automáticamente) un acoplamiento fluido se abre y
el conjunto para el tratamiento del agua 18 y la máquina de café
estarán en conexión fluida en el momento de la colocación apropiada
del conjunto modular para el tratamiento del agua 18 encima de la
pieza de la máquina de café.
Obsérvese que "automáticamente" pretende
comprender diseños en los que los sistemas necesiten un cierto
cebado antes de utilizarlos y particularmente antes utilizarlos por
primera vez.
Por lo tanto el depósito de agua 2 y el conjunto
para el tratamiento del agua 18 están diseñados respectivamente
como módulos del sistema para el tratamiento del agua 1 los cuales
pueden ser colocados uno encima del otro. Cuando están montados
adecuadamente, la admisión y la salida del conjunto para el
tratamiento del agua 18 se acoplarán automáticamente a fin de
proveer una conexión fluida con el depósito de agua 3 y la máquina
de café, respectivamente. Por otra parte, estas conexiones fluidas
se desacoplarán automáticamente y se cerrarán herméticamente cuando
el usuario desmonte los módulos en capa mencionados para el relleno,
la limpieza, la sustitución o bien otros propósitos.
Cuando se distribuye el conjunto para el
tratamiento del agua 18 a partir del lugar de fabricación, el tapón
de la válvula 7 puede ser retenido fijamente en el asiento cónico
por medio de un acoplamiento a presión 25, tal como por ejemplo un
saliente anular como se representa en la figura 6.
A partir de la figura 6 se puede ver que el
compartimiento 19 puede estar completamente dividido verticalmente
o bien horizontalmente mediante elementos de partición permeables al
agua 22, 23. Estos elementos pueden ser rígidos o flexibles. Un
ejemplo de tales elementos de partición son paredes de filtro en
forma de peine.
- 1.
- Sistema para el tratamiento del agua
- 2.
- Depósito de agua
- 3.
- Suministro de agua de una máquina de café
- 4.
- Cubierta del conjunto para el tratamiento del agua
- 5.
- Placa distribuidora del agua
- 6.
- Cono interior del conjunto para el tratamiento del agua
- 7.
- Tapón de la válvula
- 8.
- Pieza del fondo del conjunto para el tratamiento del agua
- 9.
- Paso central para el agua de la cubierta
- 10.
- Muescas de paso para el agua de la placa distribuidora
- 11.
- Muescas de paso para el agua del cono interior
- 12.
- Admisión de agua del suministro de agua
- 13.
- Admisión del depósito de agua
- 14.
- Pared de soporte exterior
- 15.
- Sustancia para el tratamiento del agua (por ejemplo, resinas para el intercambio de iones)
- 16.
- Superficie inferior en forma de bóveda de la placa distribuidora del agua
- 17.
- Salida de aire
- 18.
- Conjunto para el tratamiento del agua
- 19.
- Compartimiento que contiene la sustancia para el tratamiento del agua
- 20.
- Elementos deflectores de la placa
- 21.
- Medios deflectores de la pieza del fondo
- 22.
- Partición vertical
- 23.
- Partición horizontal
- 24.
- Asiento cónico del tapón de la válvula
- 25.
- Acoplamiento a presión
- 26.
- Elemento de resorte del tapón de la válvula
- 27.
- Elemento de centraje de la placa distribuidora
- 28.
- Aristas
- 29.
- Reborde
- 30.
- Entalladuras
- 31.
- Pared lateral de la pieza del fondo
- 32.
- Pared del lado inferior de la pieza del fondo
- 33.
- Fondo de la pieza del fondo
- 34.
- Resorte de desviación
- 35.
- Elemento de cierre hermético del depósito de agua
Claims (21)
1. Un conjunto para el tratamiento del agua (18)
diseñado para un dispositivo para la producción de bebidas, que
comprende un compartimiento (19) para contener una sustancia para el
tratamiento del agua (15) y medios que definen la trayectoria del
agua (5, 6, 8) los cuales están geométricamente dispuestos de tal
modo que el agua que se va a tratar entra en el compartimiento (19)
por una admisión (10), atraviesa el compartimiento (19) que
contiene la sustancia para el tratamiento del agua (15) y sale del
compartimiento (19) por una salida (6, 11) caracterizado
porque:
- la altura del conjunto para el tratamiento del
agua (18) es menor que el diámetro del mismo,
- el agua atraviesa el compartimiento (19) con
una trayectoria del flujo que tiene una dirección del flujo
sustancialmente radial, y
- la admisión (10) está diseñada para estar en
conexión fluida con un depósito de agua (2) cuando el depósito de
agua (2) se coloca sobre el conjunto para el tratamiento del agua
(18).
2. El conjunto para el tratamiento del agua de
la reivindicación 1 en el que la salida (6, 11) está radialmente
desplazada con relación a la admisión (10).
3. Un conjunto para el tratamiento del agua
según la reivindicación 1 o 2 en el que la admisión (10) está
colocada radialmente fuera de la salida (6, 11) del compartimiento
(19).
4. Un conjunto para el tratamiento del agua
según cualquiera de las reivindicaciones 1, 2 o 3 en el que la
sustancia para el tratamiento del agua (15) y los medios que definen
la trayectoria del agua (5, 6, 8) están dispuestos geométricamente
de tal modo que la relación: cantidad de sustancia para el
tratamiento con respecto al caudal de agua decrece junto con la
trayectoria del agua.
5. Un conjunto para el tratamiento del agua
según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4 en el que el
compartimiento (19) para una sustancia para el tratamiento del agua
(15) y los medios que definen la trayectoria del agua (5, 6, 8)
están dispuestos geométricamente de tal modo que el flujo de agua se
acelera mientras atraviesa el compartimiento (19) que contiene la
sustancia para el tratamiento del agua (15).
6. Un conjunto para el tratamiento del agua
según cualquiera de las reivindicaciones anteriores en el que los
medios que definen la trayectoria del agua comprenden una placa
distribuidora (5) que guía radialmente el flujo de agua hacia la
admisión (10) del compartimiento (1).
7. Un conjunto para el tratamiento del agua
según la reivindicación 6 en el que la placa distribuidora (5) guía
radialmente hacia fuera el flujo de agua.
8. Un conjunto para el tratamiento del agua
según la reivindicación 6 o 7 en el que la admisión son pasos (10)
en el área circunferencial de la placa distribuidora (5).
9. Un conjunto para el tratamiento del agua
según cualquiera de las reivindicaciones anteriores en el que en el
compartimiento (19) están provistos medios deflectores (20, 21) los
cuales están diseñados para causar que el flujo de agua serpentee
mientras interactúa con la sustancia para el tratamiento del agua
(15).
10. Un conjunto para el tratamiento del agua
según cualquiera de las reivindicaciones anteriores en el que el
compartimiento (19) está partido en sub-cámaras por
medios de partición permeables al agua, pero que retienen la
sustancia para el tratamiento del agua (22, 23).
11. Un conjunto para el tratamiento del agua
según cualquiera de las reivindicaciones anteriores en el que la
salida (6, 11) del compartimiento (19) comprende un elemento de
filtro (6) que tiene pasos (11) que retienen la sustancia para el
tratamiento del agua (15).
12. Un conjunto para el tratamiento del agua
según cualquiera de las reivindicaciones anteriores en el que la
sustancia para el tratamiento del agua (15) es un agente para
disminuir la dureza del agua.
13. Un conjunto para el tratamiento del agua
según cualquiera de las reivindicaciones anteriores en el que la
sustancia para el tratamiento del agua (15) es una resina de
intercambio de iones.
14. Un conjunto para el tratamiento del agua
según cualquiera de las reivindicaciones anteriores en el que la
sustancia para el tratamiento del agua (15) está presente en forma
de un polvo o de gránulos.
15. Un conjunto para el tratamiento del agua
según cualquiera de las reivindicaciones anteriores en el que el
compartimiento (19) que contiene la sustancia para el tratamiento
del agua está provisto de una salida de aire (17).
\newpage
16. Un conjunto para el tratamiento del agua
según cualquiera de las reivindicaciones anteriores en el que la
salida (6, 11) está diseñada para estar automáticamente en conexión
fluida con una pieza que coopera de un dispositivo para la
producción de bebidas cuando el conjunto (18) se coloca encima de la
pieza que coopera.
17. Un conjunto para el tratamiento del agua
según cualquiera de las reivindicaciones anteriores en el que el
conjunto (18) sustancialmente tiene el contorno de un disco.
18. Un dispositivo para la producción de bebidas
que comprende un sistema para el tratamiento del agua dispuesto
encima de una pieza que coopera del dispositivo para la producción
de bebidas (1), dicho sistema para el tratamiento del agua
comprendiendo un conjunto para el tratamiento del agua (18) según
cualquiera de las reivindicaciones anteriores y un depósito de agua
(2) dispuesto encima del conjunto para el tratamiento del agua
(18).
19. Un dispositivo para la producción de bebidas
según la reivindicación 18 en el que el sistema para el tratamiento
del agua está geométricamente diseñado para ser insertado en y
extraído del dispositivo para la producción de bebidas.
20. El dispositivo para la producción de bebidas
según la reivindicación 18 o 19 en el que el depósito de agua (2)
se puede extraer del dispositivo para la producción de bebidas junto
con el conjunto para el tratamiento del agua (18).
21. Un proceso para el tratamiento del agua del
grifo para reducir su dureza utilizando un aparato según cualquiera
de las reivindicaciones 1 a 20, comprendiendo las etapas
siguientes:
- proporcionar un depósito de agua y un
compartimiento que contiene un agente para el tratamiento del agua
como una parte de un dispositivo para la producción de bebidas,
dicho compartimiento estando provisto de una altura que es menor
que el diámetro del mismo,
- hacer que el agua que se va a tratar fluya
desde el depósito de agua a través del agente para el tratamiento
del agua, en la que el agua atraviesa el compartimiento (19) con una
trayectoria del flujo que tiene una dirección del flujo
sustancialmente radial.
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-
2005
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