ES2628184T3

ES2628184T3 - Dispositivo para calentar líquidos

Info

Publication number: ES2628184T3
Application number: ES14787150.3T
Authority: ES
Inventors: Jarno Beekman; Fred Fraij
Original assignee: Koninklijke Philips NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 2013-11-01
Filing date: 2014-10-20
Publication date: 2017-08-02
Anticipated expiration: 2034-10-20
Also published as: CN105658125B; RU2016121461A3; EP3062667B1; JP6074117B2; EP3062667A1; JP2016539862A; BR112016009394B1; RU2667703C2; US20160235246A1; RU2016121461A; CN105658125A; US10602876B2; WO2015062882A1

Abstract

Un dispositivo (10) para calentar líquidos, para una máquina de bebidas calientes, que comprende: - un calentador (18, 18') de flujo; - un primer depósito (12) para recibir líquido (24) para calentar; - un segundo depósito (14) para almacenar temporalmente el líquido (24') precalentado; - una salida (22) del líquido para liberar el líquido calentado, y - una unidad (20, 20', 20'', 20''') de conmutación que está configurada para conmutar un ciclo de flujo líquido del dispositivo (10) de calentamiento de líquido entre un ciclo de precalentamiento, en el cual fluye líquido (24) desde el primer depósito (12) a través del calentador (18, 18') de flujo y dentro del segundo depósito (14) con el fin de almacenar temporalmente el líquido (24') precalentado en el segundo depósito (14), y un ciclo de calentamiento final, en el que el líquido (24') precalentado fluye desde el segundo depósito (14) a través del calentador (18, 18') de flujo hasta la salida (22) de líquido.

Description

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DESCRIPCION

Dispositivo para calentar Kquidos CAMPO DE LA INVENCION

La presente invencion se refiere a un dispositivo para calentar Kquidos, en una maquina de bebidas calientes, tal como por ejemplo una maquina de cafe y/o cafe expreso. La presente invencion se refiere ademas a una maquina de bebidas calientes que comprende tal dispositivo para calentar lfquidos, en particular a una maquina de cafe y/o cafe expreso. Preferiblemente, el dispositivo para calentar lfquidos presentados se puede aplicar en maquinas de cafe y/o cafe expreso de un solo servicio automaticas, semiautomaticas o manuales. El dispositivo para calentar lfquidos, presentado, sin embargo, no esta limitado al uso en tal aparato.

ANTECEDENTES DE LA INVENCION

Uno de los principales retos en las maquinas de bebidas calientes, tales como las maquinas de cafe de un solo servicio y las maquinas de cafe expreso, es suministrar agua caliente de manera que sea energeticamente eficiente a tasas de flujo bastante altos. Para preparar cafe o cafe expreso se necesita una temperatura de preparacion de alrededor de 90-95 °C. Dado el hecho de que el agua de grifo se usa habitualmente como lfquido de entrada, esto significa que dicho dispositivo para calentar lfquidos, en una maquina de cafe o expreso tiene que calentar el agua desde una temperatura de entrada de aproximadamente 15-20 °C hasta una temperatura de salida de alrededor de 90- 95 °C.

Se conocen generalmente dos tipos diferentes de sistemas para calentar lfquidos, para tales maquinas de bebidas calientes. Un primer tipo de maquina hierve el agua por medio de un calentador de flujo. El segundo tipo de maquina utiliza uno o mas calentadores de flujo o termobloques. Las maquinas que utilizan calentadores de paso son las mas adecuadas para tasas de flujo elevados a bajas presiones, lo que es especialmente adecuado para la produccion de una bebida de cafe "regular" que tiene tipicamente un volumen de alrededor de 120 ml. Por otra parte, las maquinas que utilizan calentadores de flujo son las mas adecuadas para tasas de flujo inferiores a presiones elevadas, lo cual es particularmente adecuado para la produccion de un cafe expreso que tiene un volumen tfpico de aproximadamente 40-60 ml.

Se vuelve particularmente diffcil si se utiliza un mismo dispositivo para calentar lfquidos en una maquina combinada que permita producir bebidas de cafe "regulares" asf como cafes expresos. Para bebidas de cafe "regulares", el agua debe suministrarse a altas tasas de flujo y a presiones bajas, mientras que se necesita una tasa de flujo comparativamente baja y presiones altas para producir una gustosa crema para bebidas de cafe expreso. Por lo tanto, ni el estado de la tecnica del calentador de flujo ni el estado de la tecnica del calentador de flujo a traves de las tecnicas de calefaccion parecen ser adecuados para una maquina combinada de cafe y expreso.

Una diferencia adicional de los dos tipos de tecnicas para calentar lfquidos, de ultima generacion es que hay diferentes niveles de consumo de energfa. Mientras que los sistemas de calentamiento de paso generalmente tienen niveles de potencia que oscilan alrededor de 1.450 W, los sistemas de termobloque, debido a su limitacion inherente de tasa de flujo, tendran que ser operados a alrededor de 2.100 W para producir las tasas de flujo necesarias de alrededor de 5-6 ml/s, particularmente de 5.6 ml/s. Aunque los termobloques son generalmente preferibles debido a su capacidad para hacer frente a mayores presiones de agua, los niveles de alta potencia anteriormente mencionados hacen que los termobloques no sean adecuados para ser utilizados en pafses de baja tension, como Brasil y los Estados Unidos.

Por otra parte, simplemente usar un sistema de calentamiento de paso de alta presion tampoco se recomienda para productos de produccion en masa, porque tales sistemas de calentamiento de paso de alta presion son bastante complicados y costosos de fabricar. Aparte de eso, hay requisitos de seguridad muy altos que se ponen en tales sistemas que se puedan satisfacer mas facilmente usando calentadores de flujo en vez de los sistemas de calentamiento de paso de alta presion

El documento EP 2 481 329 A1 divulga un intento de producir altas tasas de flujo con un calentador de flujo regular. Con el fin de superar la limitacion de la tasa de flujo inherente de tal calentador de flujo, el documento EP 2 481 329 A1 propone precalentar el deposito de agua por medio un calentador de flujo previo, de manera que la temperatura de entrada del agua dentro del deposito se precalienta a una temperatura de aproximadamente 40°C. Tan pronto como se debe producir una bebida de cafe, el agua "solo" tiene que ser calentada a partir de 40 °C hasta la temperatura de suministro de agua de alrededor de 90-95 °C. Esto permite reducir el tiempo de calentamiento del agua a la temperatura de dispensacion requerida. Sin embargo, el calentamiento constante del deposito de agua a una temperatura de 40 °C tambien parece ser bastante ineficaz energeticamente, especialmente si el agua caliente solo se necesita rara vez, por ejemplo si una maquina de cafe se utiliza solo una o dos veces por hora. Este sistema es especialmente ineficiente si el usuario solo produce pequenas cantidades de cafe, por ejemplo 1 o 2 tazas, mientras tanto la capacidad total del recipiente de agua sigue precalentandose.

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Por lo tanto, todavfa hay margen de mejona.

RESUMEN LA INVENCION

Un objeto de la presente invencion es suministrar un dispositivo de calentamiento de Ifquido alternativo para una maquina de bebidas calientes que permita producir un suministro del lfquido caliente a tasas de flujo elevadas y, si es necesario, tambien a altas presiones, en el que el dispositivo para calentar lfquidos, pueda operarse a un nivel de potencia comparativamente bajo.

De acuerdo con un primer aspecto de la presente invencion, este objeto se resuelve mediante un dispositivo para calentar lfquidos, para una maquina de bebidas instantaneas, que comprende:

- un calentador de flujo;

- un primer deposito para recibir lfquido para calentar;

- un segundo deposito para almacenar temporalmente el lfquido precalentado;

- una salida del lfquido para liberar el lfquido calentado; y

- una unidad de conmutacion que esta configurada para conmutar un ciclo de flujo de lfquido del dispositivo para calentar lfquidos, entre un ciclo de precalentamiento, en el cual el lfquido fluye desde el primer deposito a traves del calentador de flujo y dentro del segundo deposito con el fin de almacenar temporalmente el lfquido precalentado en el segundo deposito, y un ciclo de calentamiento final, en el que el lfquido precalentado fluye desde el segundo deposito a traves del calentador de flujo hasta la salida del lfquido.

En un aspecto adicional de la presente invencion, se presenta una maquina de bebidas calientes que comprende un dispositivo para calentar lfquidos del tipo antes mencionado.

Las realizaciones preferidas de la invencion se definen en las reivindicaciones dependientes. Se entendera que la maquina de bebidas calientes reivindicada tiene realizaciones preferidas similares e identicas como el dispositivo para calentar lfquidos, reivindicado y como se define en las reivindicaciones dependientes.

Como se ha explicado anteriormente, la tasa de flujo de un calentador de flujo depende principalmente del aumento de la temperatura del lfquido que se ha de alcanzar y del nivel de potencia al que se hace funcionar el calentador de flujo. La idea de la presente invencion es utilizar dos ciclos de calentamiento separados, un primer ciclo de calentamiento para precalentar el lfquido (denominado ciclo de precalentamiento) y un segundo ciclo en el que el lfquido precalentado se calienta finalmente a la temperatura final deseada (indicado como ciclo de calentamiento final).

En contraste con el sistema propuesto en el documento EP 2 481329 A1, esto no se hace precalentando todo el deposito de lfquido, que es mas bien ineficiente energeticamente, sino calentando previamente solo una parte del lfquido del deposito principal (denominado primer deposito) y almacenandolo temporalmente en un segundo deposito (denominado como segundo deposito). El dispositivo para calentar lfquidos, presentado en el mismo, comprende una unidad de conmutacion que permite conmutar las corrientes de flujo dentro del dispositivo para calentar lfquidos, entre los dos diferentes ciclos de calentamiento.

En el ciclo de precalentamiento partes del lfquido almacenado en el primer deposito son extrafdas, preferiblemente por medio de una bomba, y bombeadas a traves del flujo de la caldera en el segundo deposito que sirve como almacenamiento temporal. En este ciclo de precalentamiento, la parte del lfquido que se extrae del primer deposito se precalienta, preferiblemente a una temperatura de aproximadamente 35-40°C, y despues se almacena temporalmente en el segundo deposito. En el ciclo de calentamiento final, el lfquido precalentado puede extraerse entonces del segundo deposito para finalmente calentarlo hasta la temperatura final deseada por medio de la caldera de paso, en el que finalmente se suministra la salida del lfquido. Esta salida del lfquido puede estar conectada de forma fluida a la camara de preparacion de cafe y/o maquina de cafe expreso en la que finalmente se produce el cafe y/o cafe expreso.

El dispositivo para calentar lfquidos de acuerdo con la presente invencion que hace uso de un sistema de calentamiento de lfquidos de dos etapas. Esto tiene la siguiente ventaja significativa:

El precalentamiento del agua a aproximadamente 35-40 °C puede realizarse en la primera etapa de calentamiento (dentro del ciclo de precalentamiento) a una tasa de flujo bastante alto con bajo consumo de energfa. Si el lfquido se calienta entonces hasta su temperatura final (alrededor de 90° - 95 °C) en la segunda etapa de calentamiento (dentro del ciclo de calentamiento final), la tasa de flujo deseada de alrededor de 5-6 ml/s consume mucha menos energfa comparada con situaciones en las que el lfquido se calienta en un unico ciclo de calentamiento desde 15° C

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-20 °C directamente a 90-95 °C. Esto permite utilizar calentadores de paso de flujo que operan a niveles de potencia mas bajos, preferiblemente alrededor de 1.400 W.

En contraste con el aparato de calentamiento a traves de flujo segun el documento EP 2 481 329 A1, que por asf decirlo usa una aproximacion de calentamiento de dos etapas, no todo el deposito principal (denominado en este documento como primer deposito) se precalienta constantemente, pero solamente una cantidad mas pequena de Kquido es precalentada y almacenada temporalmente en un segundo deposito separado. En la practica, sena significativo precalentar solo un volumen tfpico del lfquido que sea suficiente para una taza de bebida caliente, por ejemplo 40 ml para un cafe expreso o 120 ml para un cafe "regular". El resto del lfquido puede permanecer sin calentar en el primer deposito.

Antes de empezar el dispositivo a calentar el lfquido, la cantidad total del lfquido que se va a calentar se recibe en el primer deposito y el segundo deposito esta vado. Aunque generalmente es posible prealmacenar una cierta cantidad de lfquido precalentado, por ejemplo lo suficiente para una taza de cafe o de te, por defecto en el segundo deposito (independiente de que un usuario pida una bebida caliente), segun la presente invencion se prefiere que el primer ciclo de calentamiento (ciclo de precalentamiento) dependa de la demanda del usuario, es decir se inicia tan pronto como el usuario selecciona un cierto tipo de bebida caliente.

De acuerdo con una realizacion de la presente invencion, la unidad de conmutacion comprende un controlador que esta configurado para conmutar entre el ciclo de precalentamiento y el ciclo de calentamiento final dependiendo de una cantidad predefinida de lfquido que se libera del primer deposito.

Esto significa que el conmutador cambia del ciclo de precalentamiento al ciclo de calentamiento final tan pronto como la cantidad de lfquido que ha sido liberada desde el primer deposito alcanza la cantidad de lfquido que se necesita para la bebida seleccionada por el usuario. En otras palabras, solo se precalienta la cantidad de lfquido que se necesita para la bebida caliente seleccionada, mientras que el resto del lfquido puede permanecer sin calentar en el primer deposito. De esta manera, no se consume ninguna energfa adicional para calentar las cantidades de lfquido que en la situacion actual no tienen que ser calentadas. Por lo tanto, el segundo deposito de acuerdo con esta realizacion solo se llena a peticion y se vada de nuevo tan pronto como se ha precalentado suficiente lfquido para la bebida caliente seleccionada.

Como se ha explicado anteriormente, el control de la unidad de conmutacion conmuta desde el ciclo de precalentamiento hasta el ciclo de calentamiento final tan pronto como la cantidad de lfquido liberado desde el primer deposito alcanza cierto umbral (indica una cantidad predefinida de lfquido). Esta cantidad de lfquido liberado desde el primer deposito puede medirse de varias maneras.

De acuerdo con una realizacion, el dispositivo para calentar lfquidos, comprende ademas un medidor de flujo para medir una tasa de flujo de lfquido que se libera del primer deposito y para calcular una cantidad total de lfquido liberado desde ad, en el que el controlador esta configurado para conmutar entre el ciclo de precalentamiento y el ciclo de calentamiento final cuando la cantidad total calculada de lfquido liberado alcanza la cantidad predefinida de lfquido.

De acuerdo con una realizacion alternativa, el dispositivo para calentar lfquidos, puede comprender un sensor de nivel de fluido para medir un nivel de fluido dentro del segundo deposito, en el que el controlador esta configurado para conmutar entre el ciclo de precalentamiento y el ciclo de calentamiento final cuando el nivel de fluido dentro del el segundo deposito alcanza la cantidad predefinida de lfquido.

De acuerdo con la primera alternativa mencionada, la cantidad de lfquido liberada desde el primer deposito se calcula integrando la tasa de flujo del lfquido medido a lo largo del tiempo. Esto puede hacerse de una manera muy precisa. En la segunda alternativa mencionada, la cantidad de lfquido liberada desde el primer deposito se mide solo indirectamente verificando la cantidad de lfquido que llega al segundo deposito. La segunda alternativa tiene la ventaja de que el nivel de fluido dentro del segundo deposito puede medirse de una manera bastante facil por medio de, por ejemplo un sensor electrico o mecanico.

Se observara que ambas alternativas tambien pueden combinarse, es decir tener un medidor de flujo para medir la tasa de flujo de lfquido extrafdo del primer deposito asf como un sensor de nivel de fluido del segundo deposito. En este caso, los valores medidos por el medidor de flujo podnan incluso compararse con los valores medidos por el sensor de nivel de flujo, de manera que se podna controlar si hay una diferencia de la cantidad de lfquido que sale del primer deposito y la cantidad de lfquido que alcance el segundo deposito despues del ciclo de precalentamiento. Esto podna ayudar a detectar cualquier fuga dentro del sistema.

Sin embargo, de acuerdo con las dos realizaciones mencionadas anteriormente, la cantidad calculada de lfquido liberado desde el primer deposito y/o el nivel de fluido dentro del segundo deposito puede usarse para activar el conmutador desde el ciclo de precalentamiento hasta el ciclo de calentamiento final tan pronto como se haya precalentado suficiente lfquido.

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De acuerdo con una realizacion adicional, el dispositivo para calentar Kquidos, puede comprender una interfaz de datos para recibir la cantidad predefinida de lfquido, cuya cantidad predefinida de lfquido es la cantidad de lfquido necesaria para una bebida caliente seleccionada por un usuario, donde dicha interfaz de datos esta conectada al controlador.

Si un usuario selecciona un cierto tipo de bebida caliente, la interfaz de datos puede asf recibir la cantidad de lfquido que es necesaria para la bebida caliente seleccionada y puede transferir esta informacion al controlador que entonces inicia el ciclo de precalentamiento conmutando la unidad de conmutacion en la primera posicion, y conmutar la unidad de conmutacion a la segunda posicion tan pronto como la cantidad predefinida de lfquido necesaria para la bebida caliente seleccionada ha sido liberada desde el primer deposito, precalentada y transferida al segundo deposito, de modo que el lfquido precalentado se puede entonces calentar en el segundo ciclo de calentamiento hasta la temperatura final deseada.

La cantidad de lfquido necesaria para la bebida caliente seleccionada puede determinarse de diferentes maneras. La maquina de bebidas calientes puede comprender varios botones, en los que cada boton permite seleccionar un tipo diferente de receta, por ejemplo, el primer boton se puede utilizar para el cafe "regular" y el segundo boton se puede utilizar para el cafe expreso. En este caso, la receta en sf (es decir, la cantidad de lfquido que se necesita para un cafe "regular" o un cafe expreso) puede almacenarse en el sistema en una unidad de almacenamiento pequena. En el caso de que el usuario por ejemplo seleccione un cafe expreso, el conmutador puede recibir asf la informacion de que se necesitan 40 ml de cafe expreso, de manera que el conmutador entonces controla la unidad de conmutacion para abrir el ciclo de precalentamiento hasta que 40 ml hayan sido precalentados y transferidos al segundo deposito y despues conmutar la unidad de conmutacion a su segunda posicion para abrir el segundo ciclo de calentamiento para calentar los 40 ml de lfquido previamente calentados a la temperatura final deseada.

Por otra parte, tambien puede ser concebible que el usuario pueda determinar manualmente la cantidad deseada de lfquido calentado que se debe usar para producir la bebida caliente seleccionada. En este caso, el conmutador cambiana la unidad de conmutacion de la primera a la segunda posicion tan pronto como la cantidad de lfquido manualmente seleccionada por el usuario haya sido precalentada.

La conmutacion entre el ciclo de precalentamiento y el ciclo de calentamiento final puede realizarse dentro de la unidad de conmutacion de diferentes maneras tecnicas.

De acuerdo con una realizacion, la unidad de conmutacion comprende una o mas valvulas de conmutacion y un controlador que esta configurado para conmutar una posicion de valvula de una o mas valvulas de conmutacion entre una primera posicion de valvula y una segunda posicion de valvula con el fin de conmutar el ciclo de flujo de lfquido del dispositivo para calentar lfquidos, entre el ciclo de precalentamiento y el ciclo de calentamiento final.

En este caso, la unidad de conmutacion esta conectada al calentador de flujo, el primer deposito, el segundo deposito y la salida del lfquido. Una o mas valvulas de conmutacion estan adaptadas para conectar selectivamente la caldera de flujo con el primer deposito, el segundo deposito y/o la salida del lfquido. En el ciclo de precalentamiento, la caldera esta conectada de forma fluida a traves de la unidad de conmutacion (a traves de una o mas valvulas de la unidad de conmutacion) por su lado de entrada con el primer deposito y por su lado de salida con el segundo deposito. En el ciclo de calentamiento final, la caldera de flujo esta conectada fluidamente a traves de la unidad de conmutacion (a traves de una o mas valvulas de la unidad de conmutacion) en su lado de entrada con el segundo deposito y con su lado de salida con la salida del lfquido.

De acuerdo con una realizacion adicional, la unidad de conmutacion comprende solamente una unica valvula de conmutacion que esta conectada con un calentador de flujo, el primer deposito, el segundo deposito y la salida del lfquido. Una unica valvula de conmutacion tiene la ventaja de usar menos espacio que una pluralidad de valvulas. Aparte de eso, el tiempo de procesamiento puede reducirse para controlar la valvula de conmutacion unica.

Se prefiere particularmente que dicha valvula de conmutacion unica se realice como una valvula de conmutacion electrica que incluye el controlador. A diferencia de las valvulas de conmutacion mecanicas, tales valvulas de conmutacion electricas permiten cambiar las posiciones de las valvulas incluso mas rapidamente y pueden calibrarse facilmente. El controlador puede, en este caso, integrarse en la valvula electrica, de modo que no se necesita una entidad separada.

Segun una realizacion adicional, el conmutador esta configurado para conmutar la posicion de la valvula o de una o mas valvulas de conmutacion tambien a una tercera posicion de valvula en la que el lfquido precalentado puede fluir desde el segundo deposito a traves del calentador de flujo y de nuevo al segundo deposito.

De esta manera, el precalentamiento puede tener lugar en varias etapas bombeando el lfquido a traves del calentador de flujo varias veces. En la primera etapa, el conmutador de la unidad de conmutacion cambia la posicion de la valvula de una o mas valvulas de conmutacion a la primera posicion de la valvula, en la que el lfquido es extrafdo del primer deposito, precalentado que fluye a traves del calentador de flujo y luego se almacena temporalmente en el segundo deposito. Despues de esto el controlador cambiana entonces la posicion de valvula de

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una o mas valvulas de conmutacion en la tercera posicion de valvula con el fin de bombear el Ifquido precalentado almacenado temporalmente desde el segundo deposito a traves del calentador de flujo una segunda vez y de nuevo en el segundo deposito. Este tercer ciclo de calentamiento puede repetirse hasta que el lfquido haya sido precalentado a una temperatura de precalentamiento deseada. Tan pronto como se alcanza esta temperatura de precalentamiento, el conmutador de la unidad de conmutacion puede entonces conmutar una o mas valvulas de conmutacion a su segunda posicion para extraer el agua precalentada del segundo deposito, bombearla a traves del flujo desde la caldera para calentarlo hasta la temperatura de preparacion final deseada y luego transferirla a la salida del lfquido desde la cual puede fluir hacia la camara de preparacion. En contraste con las realizaciones antes mencionadas, el lfquido realiza en este caso el ciclo de precalentamiento no solo una vez, sino varias veces antes de que el lfquido precalentado se caliente finalmente en el segundo ciclo de calentamiento hasta la temperatura final deseada.

Si el lfquido pasa a traves del ciclo de precalentamiento mas de una vez, el lfquido puede precalentarse aun mas, por ejemplo, a temperaturas superiores a 45 °C, antes de ser almacenados en el segundo deposito. Idealmente, el aumento de temperatura por ciclo (incluyendo el ciclo de calentamiento) se minimiza para permitir el uso de un flujo de potencia mas bajo a traves del calentador. El consumo de energfa del sistema se mantendra igual, ya que la misma cantidad de lfquido se calienta a la misma temperatura final que en la realizacion anterior. Sin embargo, la potencia del termobloque puede disminuir, ya que cada ciclo de calentamiento requerira menos energfa para funcionar

En lugar de utilizar valvulas como se ha indicado anteriormente, el principio tecnico de la presente invencion tambien puede realizarse si la unidad de conmutacion comprende al menos dos bombas que pueden ser controladas selectivamente.

Segun una realizacion, la unidad de conmutacion comprende:

- una primera bomba que esta en su lado de entrada conectada de forma fluida al primer deposito y en su lado de salida conectado de manera fluida al calentador de flujo,

- una segunda bomba que esta en su lado de entrada conectada de forma fluida al segundo deposito y en su lado de salida conectada de forma fluida al calentador de flujo y

- un controlador que esta configurado para girar selectivamente la primera bomba o la segunda bomba para conmutar el ciclo de flujo de lfquido del dispositivo para calentar lfquidos, entre el ciclo de precalentamiento y el ciclo de calentamiento final.

Para iniciar el ciclo de precalentamiento, la primera bomba se encendera hasta que la cantidad predeterminada de lfquido haya sido extrafda del primer deposito (mediante la primera bomba), precalentada dentro del calentador de flujo y transferida al segundo deposito. Entonces, la primera bomba se apagara y la segunda bomba se encendera. Esto inicia el ciclo de calentamiento final en el que el lfquido precalentado es extrafdo del segundo deposito (mediante la segunda bomba), de calentamiento final dentro de la caldera y finalmente transferido a la salida del lfquido. La conmutacion entre las dos bombas es controlada por el conmutador de la unidad de conmutacion.

De acuerdo con la ultima realizacion mencionada, se prefiere que el lado de salida de la primera bomba este conectado de manera fluida a una primera entrada del calentador de flujo y que el lado de salida de la segunda bomba este conectado de manera fluida a una segunda entrada del calentador de flujo que es diferente de la primera entrada. La primera parte del flujo de la caldera puede, por ejemplo, comprender un conducto mas corto que la segunda parte del flujo de la caldera, de tal manera que el lfquido se calienta en mayor grado dentro del ciclo de calentamiento final que dentro del ciclo de precalentamiento. Sin embargo, la primera parte del calentador de flujo tambien podna tener una temperatura mas baja que la segunda parte. Ademas, es concebible que los conductos dentro de la primera parte del calentador de flujo a traves del calentador esten mas aislados de la bobina de calentamiento dentro del calentador de flujo que los conductos dentro de la segunda parte del calentador de flujo a traves del calentador.

Similar a la realizacion anteriormente mencionada que hace uso de una unidad de conmutacion con una o mas valvulas de conmutacion diferentes, esta ultima realizacion que tiene dos bombas tambien usa preferentemente uno y el mismo calentador de flujo para el ciclo de precalentamiento asf como para el ciclo de calentamiento final. La unica diferencia es que no es posible un precalentamiento separado en diferentes etapas como se ha mencionado anteriormente (mediante una tercera posicion de valvula) con la realizacion que utiliza dos bombas.

De acuerdo con una realizacion adicional, el calentador de flujo comprende un termobloque. Ademas de la ventaja mencionada anteriormente de poder hacer frente a altas presiones de agua, tales termobloques estan listos para su uso despues de un periodo de calentamiento muy corto.

El segundo deposito de acuerdo con la presente invencion se prefiere mas pequeno que el primero. Para evitar un desbordamiento del segundo deposito, debido, por ejemplo, debido a un mal funcionamiento del sistema, de acuerdo

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con una realizacion preferida adicional, el segundo deposito tiene una salida de desbordamiento que esta conectada de forma fluida al primer deposito. Una acumulacion de presion en el segundo deposito o un desbordamiento puede asf evitarse eficazmente. Si por cualquier razon demasiado Kquido es precalentado y transferido al segundo deposito, el superflujo de lfquido precalentado puede fluir a traves de la salida de desbordamiento al primer deposito.

De acuerdo con una realizacion adicional, el dispositivo para calentar lfquidos, presentado puede ademas comprender un segundo elemento de calentamiento para precalentar el lfquido dentro del primer deposito. En este caso, el dispositivo para calentar lfquidos tendna no solo el calentador de flujo, sino tambien un segundo elemento de calentamiento que puede calentar el lfquido dentro del primer deposito de una manera constante, variable u oportuna. Si el lfquido ya esta precalentado en el primer deposito, los ciclos de calentamiento diferentes mencionados anteriormente pueden pasar de una manera aun mas rapida, de modo que la tasa de flujo global que puede suministrarse en la salida del lfquido puede aumentarse adicionalmente.

BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS

Estos y otros aspectos de la invencion seran evidentes y se aclararan con referencia a la o las realizaciones descritas a continuacion. En los siguientes dibujos

La Fig. 1 muestra una primera realizacion de un dispositivo para calentar lfquidos segun la presente invencion;

La Fig. 2 muestra una segunda realizacion del dispositivo para calentar lfquidos de acuerdo con la presente invencion;

La Fig. 3 muestra una tercera realizacion del dispositivo para calentar lfquidos segun la presente invencion; y La Fig. 4 muestra una cuarta realizacion del dispositivo para calentar lfquidos de acuerdo con la presente invencion. DESCRIPCION DETALLADA DE LAS REALIZACIONES

La Fig. 1 muestra una primera realizacion de un dispositivo para calentar lfquidos de acuerdo con la presente invencion. El dispositivo para calentar lfquidos se denomina en su totalidad con el numero de referencia 10. El dispositivo 10 para calentar lfquidos se usa preferentemente para calentar un lfquido en una maquina de bebidas calientes, tal como una maquina de cafe, cafe expreso y/o te. El dispositivo 10 para calentar lfquidos puede ser parte de dicha una maquina de y esta preferiblemente integrado en el interior de la maquina.

El dispositivo 10 para calentar lfquidos comprende dos depositos o depositos de lfquido separados, un primer deposito 12 y un segundo deposito 14. Ademas, el dispositivo 10 comprende una bomba 16, un calentador 18 de flujo, una unidad 20 de conmutacion y una salida 22 de lfquido.

El primer deposito 12, el segundo deposito 14, el calentador 18 de flujo y la salida 22 de lfquido pueden estar conectados selectivamente entre sf por medio de la unidad 20 de conmutacion. De acuerdo con la primera realizacion, esta unidad 20 de conmutacion comprende una pluralidad de entradas y una pluralidad de salidas. En el presente caso, la unidad 20 de conmutacion comprende tres entradas I1-I3 y tres salidas O1-O3. La primera entrada I1 de la unidad 20 de conmutacion esta conectada de forma fluida a una salida 012 del primer deposito 12. La segunda entrada 12 de la unidad 20 de conmutacion esta conectada de forma fluida a una salida O14 del segundo deposito 14. La tercera entrada 13 de la unidad 20 de conmutacion esta conectada de forma fluida a una salida O18 del calentador 18 de flujo. La primera salida O1 de la unidad 20 de conmutacion esta conectada de manera fluida a traves de la bomba 16 a una entrada 118 del calentador 18 de flujo. La segunda salida 02 de la unidad 20 de conmutacion esta conectada de forma fluida a una entrada 114 del segundo deposito 14. La tercera salida 03 de la unidad 20 de conmutacion esta conectada de forma fluida a la salida 22 de lfquido.

La unidad 20 de conmutacion tiene principalmente la funcion de conectar selectivamente el primer deposito 12, el segundo deposito 14 y/o la salida 22 de lfquido con el calentador 18 de flujo. Esto puede hacerse conectando selectivamente las diferentes entradas I1 a I3 con las diferentes salidas O1-03 de la unidad 20 de conmutacion internamente entre sf. Esto permite establecer diferentes ciclos de flujo o calentamiento del lfquido dentro del sistema 10.

Segun la presente invencion, el lfquido 24 a calentar se calienta preferiblemente en dos ciclos separados. En un primer ciclo, que se ilustra esquematicamente en la Fig. 1A, el lfquido 24 se precalienta a una temperatura intermedia, preferiblemente de aproximadamente 35-40°C. Este primer ciclo se indica a continuacion como ciclo de precalentamiento. En el segundo ciclo, que se ilustra esquematicamente en la Fig. 1B, el lfquido 24 precalentado se calienta hasta una temperatura final deseada de aproximadamente 90-95 °C. Este segundo ciclo se indica a continuacion como ciclo de calentamiento final o ciclo de preparacion.

De acuerdo con la primera realizacion mostrada en la figura 1, la unidad 20 de conmutacion puede conmutar entre estos dos ciclos por medio de una pluralidad de valvulas 26.1-26.4.

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Al iniciar la maquina de bebidas calientes en la que esta integrado el dispositivo 10 para calentar Kquidos, la situacion es usualmente como se ilustra en la Fig. 1A. El lfquido 24 a calentar se recibe en o llena en el primer deposito 12. Este primer deposito 12 es el deposito de lfquido principal. En el cafe, el cafe expreso o el agua de las maquinas de te se utiliza generalmente como el lfquido 24. El segundo deposito 14 esta en esta etapa vado. El flujo a traves del calentador 18 de flujo se calienta para estar listo para su uso. Tan pronto como se cumplan todos estos requisitos, el ciclo de precalentamiento mostrado en la Fig. 1A puede comenzar. La bomba 16 bombeara entonces una cierta cantidad de lfquido 24 fuera del primer deposito 12. La valvula 26.1 esta en su posicion abierta. La cantidad retirada de lfquido 24 fluira desde la salida 012 del primer deposito 12 hasta la entrada I1 de la unidad 20 de conmutacion, a traves de la valvula 26.1 hasta la salida O1 de la unidad 20 de conmutacion y, a traves de la bomba 16, a la entrada I18 del calentador 18 de flujo. Esta cantidad de lfquido 24 se precalentara entonces fluyendo a traves del calentador 18 de flujo. El lfquido 24' precalentado sale del calentador 18 de flujo a traves de la salida O18, fluye a la entrada 13 de la unidad 20 de conmutacion a traves de la valvula 26.3 a la salida 02 de la unidad 20 de conmutacion y finalmente llega a la entrada 114 del segundo deposito 14. El lfquido 24' precalentado esta temporalmente almacenado dentro del segundo deposito 14. Debe observarse que solo una cierta cantidad de lfquido 24 se precalienta y luego se almacena en el segundo deposito 14. Esta cantidad de lfquido 24' precalentado es preferiblemente suficiente para una taza de lfquido caliente que debe ser producida por la maquina de bebidas calientes. Esto quiere decir por ejemplo una cantidad de 40-60 ml para cafe expreso, una cantidad de 100-140 ml para un cafe "regular", o una cantidad de, por ejemplo, de hasta 200 ml para te. El segundo deposito 14 puede tener asf un volumen comparativamente menor que el primer deposito 12.

En general, es concebible precalentar una cantidad predeterminada de lfquido 24, por decirlo asf, en reserva. Preferiblemente, el ciclo de precalentamiento antes mencionado es, sin embargo, inicializado por el usuario cuando requiere una bebida caliente selecciona. La seleccion del usuario iniciara entonces el ciclo de precalentamiento antes mencionado. La cantidad de lfquido 24 que se retira del primer deposito 12 y se precalienta corresponded entonces a la cantidad de lfquido que se necesita para la bebida caliente seleccionada. Esto significa que solo la cantidad de lfquido 24 que se necesita para producir la bebida caliente seleccionada se precalienta y se almacena temporalmente dentro del segundo deposito 14.

Tan pronto como se ha precalentado suficiente lfquido 24, la unidad 20 de conmutacion puede conmutar a su segunda posicion, en la que el lfquido 24' precalentado almacenado en el segundo deposito 14 se calienta hasta la temperatura final deseada. Esto se hace en el ciclo de preparacion que se ilustra esquematicamente en la Fig. 1B. En este ciclo de preparacion, el lfquido 24' precalentado es bombeado de nuevo desde el segundo deposito 14. Esto se hace preferiblemente por la misma bomba 16 que tambien bombea el lfquido fno 24' fuera del primer deposito 12 dentro del ciclo de precalentamiento. Por lo tanto, la bomba 16 esta preferentemente dispuesta entre la salida O1 de la unidad 20 de conmutacion y la entrada 118 del calentador 18 de flujo. En el ciclo de preparacion, el lfquido 24' precalentado fluira asf como sigue (vease la figura 1B): El lfquido 24' precalentado sale de la salida 014 del segundo deposito 14, llega a la entrada 12 de la unidad 20 de conmutacion, fluye a traves de la valvula 26.2 a la salida O1 de la unidad 20 de conmutacion y desde allf a traves de la bomba 16 a la entrada 118 del calentador 18 de flujo. El lfquido 24' precalentado se calienta entonces hasta su temperatura final fluyendo (la segunda vez) a traves del calentador 18 de flujo. Despues de tener la temperatura final deseada, el lfquido calentado saldra entonces del calentador 18 de flujo en la salida O18, fluyendo a traves de la entrada 13 de la unidad 20 de conmutacion a traves de la valvula 26.4 a la salida 03 de la unidad 20 de conmutacion y finalmente a la salida 22 de lfquido . En una maquina de cafe o expreso esta salida 22 de lfquido del dispositivo 10 para calentar lfquidos, puede ser conectada de manera fluida con una camara de preparacion en la que se produzca cafe y/o te.

Mediante la comparacion de los dos ciclos de calentamiento (Fig. 1A versus la Fig. 1B) se puede observar que las posiciones de valvula de las valvulas 26.1-26.4 es diferente. En otras palabras, la unidad 20 de conmutacion tiene que conmutar las posiciones de valvula de la valvula 26.1-26.4 desde una primera posicion a una segunda posicion al cambiar del ciclo de precalentamiento al ciclo de preparacion. En la primera posicion (vease la figura 1A) las valvulas 26.1 y 26.3 estan abiertas, mientras que las valvulas 26.2 y 26.4 estan cerradas. En la segunda posicion (vease la figura 1B) las valvulas 26.1 y 26.3 estan cerradas, mientras que las valvulas 26.2 y 26.4 estan abiertas.

Esta conmutacion, es decir, el cambio de las posiciones de valvula de las valvulas 26.1 a 26.4, puede hacerse mediante un controlador 28. Este controlador 28 puede ser un controlador mecanico o electronico. El controlador 28 tambien puede ser una unidad de control. De acuerdo con una realizacion preferida, el controlador 28 es conocido como una unidad de procesamiento que comprende un chip con programacion almacenada en el mismo que permite conmutar las posiciones de valvula de las valvulas 26.1-26.4. Este controlador 28 esta preferiblemente integrado en la unidad 20 de conmutacion. Sin embargo, el controlador 28 tambien puede estar situado de forma remota desde la unidad 20 de conmutacion (como se muestra en las figuras). En el ultimo caso mencionado, puede estar conectado a la unidad 20 de conmutacion ya sea a traves de una conexion de datos inalambrica o a traves de una conexion de datos cableada.

Ademas, se observara que la primera realizacion mostrada en la Fig. 1 comprende cuatro valvulas diferentes 26.126.4, ya que este es el caso mas sencillo para realizar la conmutacion entre los dos ciclos de calentamiento. Sin embargo, el mismo principio tambien se puede realizar con menos valvulas si se utilizan valvulas de colector que permiten dividir selectivamente las corrientes de flujo. Ademas, se observara que las valvulas 26.1-26.4 que estan

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en la Fig. 1 ilustradas como valvulas de dos v^as. Tambien es concebible y suficiente si estas valvulas 26.1-26.4 estan disenadas como valvulas unidireccionales.

El principio de calentamiento en dos etapas que se realiza con el dispositivo 10 para calentar lfquidos de acuerdo con la presente invencion tiene la ventaja de que pueden lograrse altas tasas de flujo de lfquido con un consumo de energfa comparativamente bajo del calentador 18 de flujo independiente si se necesitan presiones altas o bajas. El calentador 18 de flujo esta disenado preferiblemente como un termobloque. Con el fin de calentar el agua desde una temperatura de entrada de alrededor de 15-20 °C en un solo ciclo de calentamiento directamente a una temperatura final de 90-95 °C, dichos termobloques tendnan que usarse normalmente a un nivel de potencia de alrededor de 1.900 W si se tiene que alcanzar una tasa de flujo tfpica para una maquina de bebidas calientes de aproximadamente 5-6 ml /s. Si el agua se precalienta en el ciclo de precalentamiento a una temperatura de 35-40 °C y luego se calienta en el ciclo de preparacion hasta su temperatura final de 90-95 °C, incluso se puede alcanzar la misma tasa de flujo si el termobloque se opera a un nivel de potencia de alrededor de 1.400 W. Esto permite tambien utilizar el dispositivo 10 para calentar lfquidos en pafses de bajo voltaje como Brasil y los Estados Unidos. Otra ventaja es que tal tipo de dispositivo 10 para calentar lfquidos puede usarse en una maquina combinada de cafe y cafe expreso, ya que permite producir corrientes del lfquido caliente a bajas presiones (necesarias para cafes "regulares") asf como a altas presiones (necesarias para cafe expreso).

Fig. 2 muestra una segunda realizacion del dispositivo 10 para calentar lfquidos segun la presente invencion. La diferencia principal con respecto a la primera realizacion mostrada en la Fig. 1 es que, en lugar de utilizar las valvulas 26.1-26.4 de conmutacion mecanicas, la unidad 20' de conmutacion en este caso comprende solamente una unica valvula 26 de conmutacion. Esta unica valvula 26 de conmutacion se realiza preferiblemente como una valvula de conmutacion electrica. El principio de tener dos ciclos de calentamiento separados, un ciclo de precalentamiento y un ciclo de preparacion entre los cuales la unidad 20' de conmutacion puede conmutar los trayectos de flujo, sigue siendo igual. La Fig. 2A muestra el ciclo de precalentamiento, mientras que la Fig. 2B ilustra el ciclo de infucion.

Dicha unica valvula de conmutacion electrica puede no solo ahorrar costes, sino que tambien permite conmutar los flujos de lfquido de una manera aun mas rapida en comparacion con la primera realizacion. En lugar de cerrar y abrir las diferentes valvulas mecanicas, la valvula 26 de conmutacion electrica conmuta los trayectos internos. Como se ilustra en la Fig. 2, la unidad 20' de conmutacion conmutara la trayectoria de flujo que sale de la unidad 20' de conmutacion en la salida O1 desde la entrada I1 a la entrada 12 al cambiar del ciclo de precalentamiento al ciclo de preparacion. De la misma manera tambien conmutara la trayectoria de flujo que entra en la unidad de conmutacion en la entrada 13 desde la salida 02 a la salida 03. El controlador 28 que se ha mostrado como una entidad separada de acuerdo con la primera realizacion puede, en la segunda realizacion mostrada en la Fig. 2 integrarse directamente en la unidad 20 de conmutacion.

Se pueden observar perfeccionamientos adicionales del dispositivo 10 para calentar lfquidos de acuerdo con la presente invencion a partir de la tercera realizacion mostrada en las Figs. 3a a 3C.

El dispositivo 10 para calentar lfquidos puede comprender ademas un segundo elemento 30 de calentamiento para precalentar el lfquido 24 dentro del primer deposito 12. Este segundo elemento 30 de calentamiento puede ser por ejemplo producido como una placa de calentamiento o una caldera de inmersion. De esta manera, la cantidad total de lfquido 24 dentro del primer deposito 12 sera precalentada, por ejemplo a una temperatura de 20-25 °C incluso antes de ser liberada desde el primer deposito 12 y luego precalentada dentro del ciclo de precalentamiento.

Ademas, el segundo deposito 14 puede comprender una salida 32 de desbordamiento que esta conectada fluidamente con el primer deposito 12. Esta salida de desbordamiento puede, por ejemplo, estar conectada con el primer deposito 12 a traves una tubena o de un tubo 34 de desbordamiento. Esto puede evitar un rebosamiento dentro del segundo deposito 14 que podna ocurrir si se bombea demasiado lfquido 24 al segundo deposito 14 durante el ciclo de precalentamiento.

Se puede conseguir una mejona adicional si el dispositivo 10 para calentar lfquidos, que comprende ademas una interfaz 36 de datos que esta conectada al controlador 28 de la unidad 20” de conmutacion. Esta interfaz 36 de datos puede estar configurada para recibir la cantidad predefinida de lfquido 24 que es necesaria para una bebida caliente que ha sido seleccionada por un usuario. Si el usuario, por ejemplo selecciona un cafe expreso presionando un boton de "cafe expreso" de la maquina de bebidas calientes, esta interfaz 36 de datos puede recibir la informacion para que la receta de un cafe expreso suministre una cantidad de 40 ml de lfquido calentado. El controlador 28 puede entonces conmutar la unidad 20" de conmutacion para abrir el ciclo de precalentamiento (vease la figura 3A) hasta que se hayan retirado 40 ml del primer deposito 12. Tan pronto como esta cantidad de lfquido 24 se haya precalentado dentro del ciclo de precalentamiento y transferido al segundo deposito 14, el controlador 28 puede entonces conmutar la unidad 20" de conmutacion conmutando la valvula 26 electrica en su segunda posicion para abrir el ciclo de preparacion. Esto asegura que no se consuma ninguna energfa innecesaria para precalentar el lfquido 24. En otras palabras, solo la cantidad de lfquido 24 que se necesita para la bebida caliente seleccionada sera entonces precalentada en el ciclo de precalentamiento y despues calentada dentro del ciclo de preparacion que se ilustra en la Fig. 3C.

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En este caso, debe medirse la cantidad de Kquido 24 que se retira del primer deposito 12, de modo que el controlador 28 reciba la informacion cuando se debe conmutar la valvula 26 de conmutacion de la unidad 20" de conmutacion. Esto puede hacerse con un medidor 38 de flujo y/o con un sensor 40 de nivel de fluido que esta dispuesto dentro del segundo deposito 14.

El medidor 38 de flujo puede medir la tasa de flujo del lfquido que es liberado desde el primer deposito 12. Esta tasa de flujo del lfquido puede integrarse en el tiempo, que puede ser hecho por el propio medidor 38 de flujo o transferir la tasa de flujo medida al controlador 28, de manera que el conmutador calcula entonces la cantidad total de lfquido 24 que ha sido liberada desde el primer deposito 12. El medidor 38 de flujo puede estar dispuesto entre el primer deposito 12 y la unidad 20” de conmutacion, como se muestra en la figura 3. Alternativamente, podna estar dispuesto tambien entre la unidad 20” de conmutacion y la bomba 16 (no mostrada separadamente) Sin embargo, en cualquier caso esta preferiblemente dispuesta antes de la bomba 16 para medir la tasa de flujo en el regimen de baja presion de la bomba del sistema 10. La disposicion entre el primer deposito 12 y la unidad 20'' de conmutacion proporciona incluso la ventaja de que la tasa de flujo se mide en el regimen de agua fna.

Por otra parte, tambien se puede medir la cantidad de lfquido 24' precalentado con el sensor 40 de nivel de fluido que esta dispuesto dentro del segundo deposito 14. Este sensor 40 de nivel de fluido puede ser un sensor mecanico o un sensor electronico. Igual que el medidor 38 de flujo, tambien debena conectarse al controlador 28 para poder transferir la informacion necesaria al controlador 28 cuando se cambie la unidad 20" de conmutacion a su segunda posicion (para el ciclo de preparacion). Esta conexion puede ser una conexion cableada o una conexion inalambrica.

Debe quedar claro que no tanto el medidor 38 de flujo como el sensor 40 de nivel de flujo son necesarios para medir la cantidad de lfquido 24 que pasa a traves del ciclo de precalentamiento. Sin embargo, el uso tanto del medidor 38 de flujo como del sensor 40 de nivel de fluido tiene la ventaja de que podnan detectarse fugas dentro del sistema, es decir, podna detectarse la cantidad de lfquido 24 que se pierde cuando el lfquido 24 pasa a traves del ciclo de precalentamiento.

Un perfeccionamiento adicional del dispositivo 10 para calentar lfquidos puede observarse a partir de la Fig. 3B. Como se muestra en la Fig. 3B, la unidad 20"de conmutacion puede configurarse tambien para conectar la posicion de valvula de la valvula 26 de conmutacion a una tercera posicion de valvula en la que el lfquido 24' precalentado puede fluir desde el segundo deposito 14 a traves del calentador 18 de flujo y viceversa En el segundo deposito 14. En este caso, la salida 014 del segundo deposito 14 puede conectarse a la entrada 12 de la unidad 20 de conmutacion y la salida 02 de la unidad 20" de conmutacion puede estar conectada a la entrada 114 del segundo deposito 14. Esto da como resultado un circuito cerrado del flujo de fluido a traves del calentador 18 de flujo desde y hacia el segundo deposito 14. Esto permitina dividir el proceso de precalentamiento en varios ciclos, lo que significa que el fluido 24 pasana entonces el calentador 18 de flujo mas de una vez para ser precalentado.

En la practica, esto podna funcionar como se ilustra en las figuras 3A a 3C. La unidad 20” de conmutacion conmutara primero la valvula 26 de conmutacion a su primera posicion (vease la figura 3A) con el fin de bombear el lfquido 24 fuera del primer deposito 12, precalentar por medio del calentador 18 de flujo y transferirlo al segundo deposito 14 (primera etapa del ciclo de precalentamiento). Entonces, la unidad 20" de conmutacion conmutara la valvula 26 de conmutacion a su tercera posicion (vease la figura 3B), de manera que el lfquido 24' precalentado sea bombeado hacia fuera del segundo deposito 14, se precalienta de nuevo en el calentador 18 de flujo y se transfiere de nuevo al segundo deposito 14 (segunda etapa de precalentamiento). Esto tambien puede repetirse una o mas veces. Finalmente, la unidad 20" de conmutacion conmutara la posicion de valvula de la valvula 26 de conmutacion en su segunda posicion (vease la figura 3C), de manera que el lfquido 24' precalentado sea bombeado fuera del segundo deposito 14 y calentado a su temperatura final deseada por medio del calentador 18 de flujo, y puede entonces ser transferido a la salida 22 de lfquido o a una camara de preparacion de la maquina de bebidas calientes.

Si el ciclo de precalentamiento se divide en varios ciclos, el calentador 18 de flujo puede funcionar a un nivel de potencia aun mas bajo. Esto se deriva del hecho de que el calentador 18 de flujo puede disminuirse, ya que cada ciclo de calentamiento requerira menos potencia.

Aun mas, se observara que de acuerdo con las tres realizaciones mencionadas anteriormente (mostradas en las figuras 1 a 3), tambien es posible conmutar la unidad 20 20', 20" de conmutacion, de tal manera que el segundo deposito 14 se elimina. En este caso, el lfquido 24 fluina directamente desde el primer deposito 12, a traves del calentador 18 de flujo, hasta la salida 22 de lfquido. En otras palabras, el lfquido 24 no se precalentana como se explico anteriormente, sino que se calienta directamente hasta alcanzar la temperatura final deseada. La unidad 20, 20', 20" de conmutacion solo tiene que conectar de manera fluida la entrada 118 del calentador 18 de flujo a la salida 012 del primer deposito y la salida O18 del calentador 18 de flujo a la salida 22 de lfquido. Esta configuracion es beneficiosa para preparar recetas a baja tasa de flujo (como expreso), ya que la energfa en el calentador 18 de flujo es entonces suficiente para calentar el lfquido 24 a estas bajas tasas de flujo directamente a la temperatura final deseada. Esto consume menos tiempo y luego calienta el lfquido 24 en dos etapas.

La Fig. 4 muestra una cuarta realizacion del dispositivo 10 para calentar lfquidos de acuerdo con la presente invencion, en la que la Fig. 4A muestra de nuevo el ciclo de precalentamiento y la Fig. 4B muestra el ciclo de

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calentamiento final. El principio tecnico de la presente invencion sigue siendo el mismo. El Ifquido 24 se calienta todavfa en dos etapas y se almacena temporalmente dentro del segundo deposito 14. El primer paso (ciclo de precalentamiento) puede iniciarse a peticion de un usuario que seleccione una bebida caliente o por requerimiento. Los refinamientos mencionados anteriormente con respecto a las tres primeras realizaciones pueden por lo tanto aun ser combinados con o incluidos en el dispositivo para calentar lfquidos, de acuerdo con la cuarta realizacion.

Sin embargo, la diferencia del dispositivo 10 para calentar lfquidos de acuerdo con la cuarta realizacion es que la unidad 20'' de conmutacion comprende dos bombas 42, 44 en lugar de una o mas valvulas. La primera bomba 42 se utiliza para el ciclo de precalentamiento y la segunda bomba 44 se utiliza para el ciclo de calentamiento final, como se explicara mas adelante. Otra diferencia de la cuarta realizacion es que el flujo a traves del calentador 18' de flujo comprende dos partes diferentes o canales 46, 48 de fluido. En el ciclo de precalentamiento, el lfquido 24 fluye a traves de la primera parte 46 del calentador 18' de flujo y en el ciclo de calentamiento final el lfquido 24 fluye a traves de la segunda parte 48 del calentador 18' de flujo, ya que esto tambien se explicara mas adelante.

Para conmutar el dispositivo 10 para calentar lfquidos entre el ciclo de precalentamiento y el ciclo de calentamiento final, la unidad 20'' de conmutacion preferiblemente comprende de nuevo un controlador 28'. Este controlador 28' puede realizarse como una entidad separada o como una entidad integrada (por ejemplo, integrada en las dos bombas 42, 44). El controlador 28' o unidad de control esta configurado para activar selectivamente la primera bomba 42 o la segunda bomba 44.

En el ciclo de precalentamiento (vease la figura 4A), el controlador 28' encendera la primera bomba 42. Esta primera bomba 42 esta en su lado 50 de entrada conectado de manera fluida a la salida 012 del primer deposito 12 y en su lado (52) de salida conectado de manera fluida a una primera entrada (54) del calentador (18') de flujo. En el ciclo de precalentamiento, la primera bomba 42 retirara por lo tanto el lfquido 24 del primer deposito 12 y lo empujara a traves de la primera entrada 54 a traves de la primera parte 46 del flujo a traves del calentador 18' de flujo. El lfquido 24 fluira de este modo desde la primera entrada 54 del calentador 18' de flujo hasta una primera salida 56 del calentador 18' de flujo. El lfquido 24' precalentado fluira entonces desde la primera salida 56 del calentador 18' de flujo hasta el segundo deposito 14 para ser almacenado temporalmente en el mismo. La primera bomba 42 puede ser una bomba relativamente barata, ya que solo tendra que funcionar a presiones muy bajas (cerca de la presion ambiente).

En el ciclo de calentamiento final, la segunda bomba 44 se encendera para retirar el lfquido 24' precalentado del segundo deposito 14 y empujarlo a traves de la segunda parte 48 del calentador 18' de flujo para calentarlo a la temperatura final deseada. El lado 58 de entrada de la segunda bomba 44 esta conectado de manera fluida al segundo deposito 14. El lado 60 de salida de la segunda bomba 44 esta conectado de manera fluida a una segunda entrada 62 del calentador 18' de flujo. El termino "conectado de manera fluida" significara generalmente que las partes estan conectadas directa o indirectamente de forma fluida. En el caso mostrado en la Fig. 4, el lado 60 de salida de la segunda bomba 44 esta indirectamente conectado de manera fluida a la segunda entrada 62 del flujo a traves del calentador 18' de flujo, puesto que el lfquido 24 preferiblemente pasara en medio de un medidor 38' de flujo. Despues de pasar la segunda parte 48 de flujo a traves del calentador 18' de flujo, el lfquido 24, que se calienta entonces hasta la temperatura final deseada, fluira hacia la salida 22 de lfquido.

Similarmente segun las tres primeras realizaciones mostradas en las Figs. 1 a 3, el controlador 28' controlara las dos bombas 42, 44 preferiblemente de tal manera que la cantidad de lfquido 24 que se precalienta dentro del ciclo de precalentamiento es igual a la cantidad de lfquido 24 que se necesita para la bebida caliente que ha sido seleccionada por el usuario. Esto puede hacerse de la misma manera que se ha explicado con referencia a las Figs. 3A y 3B por medio de una interfaz 36 de datos (no se muestra explfcitamente en las figuras 4A, 4B). La cantidad de lfquido 24 que pasa a traves del ciclo de precalentamiento puede medirse de varias maneras.

De acuerdo con una primera alternativa, la cantidad de lfquido 24 se mide por medio del medidor 38' de flujo. Segun una segunda alternativa, la cantidad de lfquido que pasa a traves del ciclo de precalentamiento se puede determinar o definir por medio de las bombas 42, 44. La tasa de flujo generada de cada bomba 42, 44 puede ser precalibrado, de manera que la cantidad de lfquido 24 puede calcularse sobre la base de la tasa de flujo precalibrado generado por cada bomba 42, 44 y el tiempo que cada bomba 42, 44 esta encendida. Para una medicion aun mas precisa, puede disponerse un segundo medidor de flujo (no representado explfcitamente) entre la primera bomba 42 y la primera entrada 54 del calentador 18' de flujo. Tal segundo medidor de flujo permitina medir separadamente las tasas de flujo/cantidades de lfquido dentro de ambos ciclos, es decir dentro del ciclo de precalentamiento asf como dentro del ciclo de calentamiento final.

Por ultimo, se observara que el flujo a traves del calentador 18' de flujo se muestra en la Fig. 4 solo en una forma esquematica. El diseno espedfico del calentador (18') de flujo puede diferir del diseno mostrado en la Fig. 4. El flujo a traves del calentador 18' de flujo tambien se puede disenar como un flujo de respuesta rapida a traves del calentador. Con el fin de cumplir el principio tecnico de la cuarta realizacion de la presente invencion, solo es necesario que el flujo a traves del calentador 18' de flujo comprenda dos canales 46, 48 de fluido separados, uno para el ciclo de precalentamiento y otro para el ciclo de calentamiento final. Estos dos canales de fluido diferentes 46, 48 pueden estar aislados de manera diferente y/o pueden tener diferentes longitudes.

Se observara que refinamientos adicionales, tales como el segundo elemento 30 de calentamiento, la salida 32 de desbordamiento, la interfaz 36 de datos, el medidor 38 de flujo y/o el sensor 40 de nivel de fluido pueden no solo ser implementados en un sistema 10 de calentamiento de lfquido segun la tercera realizacion mostrada en la Fig. 3. Todos estos elementos pueden realizarse solos o juntos tambien en un dispositivo 10 para calentar lfquidos, de 5 acuerdo con cualquiera de las dos primeras realizaciones mostradas en las Figs. 1 y 2 o de acuerdo con la cuarta realizacion mostrada en la Fig. 4.

Aunque la invencion ha sido ilustrada y descrita en detalle en los dibujos y en la descripcion anterior, tal ilustracion y descripcion han de considerarse ilustrativas o de ejemplo y no restrictivas; la invencion no esta limitada a las 10 realizaciones divulgadas.

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REIVINDICACIONES

1. Un dispositivo (10) para calentar Kquidos, para una maquina de bebidas calientes, que comprende:

- un calentador (18, 18') de flujo;

- un primer deposito (12) para recibir lfquido (24) para calentar;

- un segundo deposito (14) para almacenar temporalmente el lfquido (24') precalentado;

- una salida (22) del lfquido para liberar el lfquido calentado, y

- una unidad (20, 20', 20'', 20''') de conmutacion que esta configurada para conmutar un ciclo de flujo lfquido del dispositivo (10) de calentamiento de lfquido entre un ciclo de precalentamiento, en el cual fluye lfquido (24) desde el primer deposito (12) a traves del calentador (18, 18') de flujo y dentro del segundo deposito (14) con el fin de almacenar temporalmente el lfquido (24') precalentado en el segundo deposito (14), y un ciclo de calentamiento final, en el que el lfquido (24') precalentado fluye desde el segundo deposito (14) a traves del calentador (18, 18') de flujo hasta la salida (22) de lfquido.
2. El dispositivo para calentar lfquidos, de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que la unidad de conmutacion (20, 20', 20'', 20''') comprende: un controlador (28) que esta configurado para conmutar entre el ciclo de precalentamiento y el ciclo de calentamiento final dependiendo de una cantidad predefinida de lfquido (24) que se libera del primer deposito (12).
3. El dispositivo para calentar lfquidos, de acuerdo con la reivindicacion 2, que comprende ademas un medidor (38) de flujo para medir la tasa de flujo de lfquido que se dispensa del primer deposito (12) y para calcular una cantidad total de lfquido (24) dispensado a partir de el, en el que el controlador(28) esta configurado para conmutar entre el ciclo de precalentamiento y el ciclo de calentamiento final cuando la cantidad total calculada de lfquido (24) dispensado alcanza la cantidad predefinida de lfquido.
4. El dispositivo para calentar lfquidos, de acuerdo con la reivindicacion 2, que comprende ademas un sensor (40) de nivel de fluido para medir un nivel de fluido dentro del segundo deposito (14), en el que el conmutador (28) esta configurado para conmutar entre el ciclo de precalentamiento y el ciclo de calentamiento final cuando el nivel de fluido dentro del segundo deposito (14) alcanza la cantidad predefinida de lfquido.
5. El dispositivo para calentar lfquidos, de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 2 a 4, que comprende ademas una interfaz (36) de datos para recibir la cantidad predefinida de lfquido (24), cuya cantidad predefinida de lfquido (24) es la cantidad de lfquido (24) necesaria para una bebida caliente seleccionada por un usuario, en el que dicha interfaz (36) de datos esta conectada al controlador (28).
6. El dispositivo para calentar lfquidos, de acuerdo con la reivindicacion, en el que la unidad de conmutacion (20, 20', 20", 20"') comprende una o mas valvulas (26) de conmutacion y un controlador (28) que esta configurado para conmutar una posicion de valvula de una o mas valvulas (26) de conmutacion entre una primera posicion de valvula y una segunda posicion de valvula con el fin de conmutar el ciclo de flujo de lfquido del dispositivo (10) para calentar lfquidos entre el ciclo de precalentamiento y el ciclo de calentamiento final.
7. El dispositivo para calentar lfquidos, de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que una o mas valvulas (26) de conmutacion comprende una valvula de conmutacion electrica que incluye el conmutador (28).
8. El dispositivo para calentar lfquidos, de acuerdo con la reivindicacion 6, en el que el conmutador (28) esta configurado para conmutar la posicion de valvula de una o mas valvulas (26) de conmutacion tambien a una tercera posicion de valvula en la que el lfquido (24) precalentado puede fluir desde el segundo deposito (14) a traves del calentador (18) de flujo y volver al segundo deposito (14) de nuevo.
9. El dispositivo para calentar lfquidos, de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que la unidad de conmutacion (20, 20', 20'', 20''') comprende:

- una primera bomba (42) que esta en su lado (50) de entrada conectada de forma fluida al primer deposito (12) y en su lado (52) de salida conectada de manera fluida al flujo a traves del calentador (18') de flujo,

- una segunda bomba (44) que esta en su lado (58) de entrada conectada de forma fluida al segundo deposito (14) y en su lado (60) de salida conectada de manera fluida al flujo a traves del calentador (18') de flujo y

- un controlador (28) que esta configurado para encender selectivamente la primera bomba (42) o la segunda bomba (44) con el fin de conmutar el ciclo de flujo de lfquido del dispositivo (10) para calentar lfquidos entre el ciclo de precalentamiento y el ciclo de calentamiento final.
10. El dispositivo para calentar Ifquidos, de acuerdo con la reivindicacion 9, en el que el lado (52) de salida en la primera bomba (42) esta conectado de manera fluida a una primera entrada (54) del calentador (18') de flujo y en el que el lado (60) de salida de la segunda bomba (44) esta conectado de manera fluida a una segunda entrada (62)

5 del calentador de flujo (18') de flujo que es diferente de la primera entrada (54).
11. El dispositivo para calentar lfquidos, de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que el segundo deposito (14) es mas pequeno que el primer deposito (12).

10 12. El dispositivo para calentar lfquidos, de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que el segundo deposito (14)

comprende una salida (32) de desbordamiento que esta conectada de forma fluida al primer deposito (12).
13. El dispositivo para calentar lfquidos, de acuerdo con la reivindicacion 1, que comprende ademas un segundo elemento (30) de calentamiento para precalentar el lfquido (24) dentro del primer deposito (12).

15
14. Una maquina de bebidas calientes que comprende un dispositivo (10) para calentar lfquidos como se reivindica en con la reivindicacion 1.
15. Una maquina de bebidas calientes de acuerdo con la reivindicacion 14, en la que la maquina de bebidas 20 calientes es una maquina de cafe y comprende una camara de preparacion que esta adaptada para recibir un

producto de cafe que se va a extraer, en el que la camara de preparacion esta conectada de forma fluida a la salida (22) del lfquido del dispositivo (10) para calentar lfquidos.