ES2701441T3 - Máquina distribuidora de bebidas con un calentador de la cámara de elaboración - Google Patents
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Abstract
Una máquina para la distribución de bebidas, en particular bebidas a base de café, que comprende una cámara (C) de elaboración en una unidad (5) de elaboración y medios para regular la temperatura de dicha cámara de elaboración, en la que dichos medios de regulación de la temperatura son del tipo de aire forzado que comprenden medios de calentamiento de aire forzado, que comprenden un ventilador (1) y un calentador (2), caracterizada por comprender al menos un sensor (S) de temperatura para detectar, directa o indirectamente, la temperatura de dicha cámara de elaboración.
Description
DESCRIPCIÓN
Máquina distribuidora de bebidas con un calentador de la cámara de elaboración
Campo técnico
La presente invención versa sobre una máquina de bebidas con un calentador de la cámara de elaboración. En particular, el objeto de la invención es una máquina automática para la distribución de café y otras bebidas dotada de medios para mantener las unidades de elaboración y/o unidades de distribución a la temperatura requerida. Antecedentes
Las máquinas automáticas para la preparación de bebidas, en particular para la preparación de bebidas a base de café, del tipo conocido en el mercado, tienen diversos componentes que pueden ser agrupados según la función que desempeñen y normalmente comprenden medios para la preparación de bebidas, medios de elaboración, medios de distribución. Los medios de elaboración comprenden una cámara de elaboración fabricada de metal, generalmente aluminio, o fabricado de plástico, en la que se coloca una cantidad predeterminada de café, o de otro ingrediente. A continuación, se suministra a la cámara de elaboración agua caliente, mantenida bajo presión y a una temperatura predeterminada para que el proceso de preparación de la bebida sea óptimo y eficaz. Un problema conocido es el de la diferencia de temperatura entre el agua y la cámara de elaboración: sobre todo en la primera distribución tras un periodo de falta de uso de la máquina, el agua que alcanza la cámara de elaboración se ve sometida a una disminución considerable de la temperatura y no mantiene la temperatura necesaria para proporcionar una bebida óptima.
Algunas posibles soluciones de la técnica anterior para mantener condiciones de temperatura constante en la cámara de elaboración y/o en la unidad o unidades de distribución proporcionan sistemas de calentamiento que emplean la circulación de agua caliente desde la caldera o el uso de un intercambiador térmico en la caldera, o que emplean elementos eléctricos de calentamiento en contacto con las cámaras de elaboración de aluminio.
Por ejemplo, el documento US 5.551.331 describe una máquina para la preparación de café expreso en el que es posible controlar la temperatura del cabezal de elaboración. Dicho cabezal de elaboración está dotado de un sensor de temperatura y de un serpentín de calentamiento que es calentado mediante el uso de un intercambiador térmico sumergido en la caldera. Cuando el sensor detecta un descenso en la temperatura establecida en torno al cabezal de elaboración, se suministra agua caliente al serpentín para mantener el cabezal de elaboración a la temperatura predeterminada para obtener café de elevada calidad.
El documento US 6.988.444 divulga una unidad de elaboración que tiene internamente un ventilador y un calentador, que son usados para crear una capa de aire sobre la cámara de elaboración, en la rampa de bajada del café molido, para minimizar la humedad que asciende desde la cámara de elaboración.
Sin embargo, las soluciones de la técnica anterior para calentar directa o indirectamente el cabezal de la unidad de elaboración y/o de las unidades de distribución tienen desventajas. De hecho, son costosas y complejas de producir, y en algunos casos particulares, puede ser difícil mantener condiciones ideales de temperatura para la preparación de la bebida.
Además, las soluciones de la técnica anterior requieren el uso de cámaras metálicas de elaboración, en particular si se usan elementos eléctricos de calentamiento.
El objeto de la presente invención es solucionar los problemas mencionados anteriormente y proporcionar una máquina para la distribución de bebidas, principalmente café, y un proceso que permite que se mantenga una cámara de elaboración a la temperatura requerida de manera autónoma y separadamente de las otras formas de producción de calor presentes en la máquina (agua caliente a presión para la elaboración, etc...) de una manera simple y económica.
Otro objeto de la presente invención es proporcionar una máquina para la distribución de bebidas y un proceso que permite que se controle con precisión la temperatura del cabezal de elaboración o de las unidades de distribución. Otro objeto más de la presente invención es proporcionar una máquina para la distribución de bebidas y un proceso que permite que se distribuya una bebida de elevada calidad en las diferentes condiciones operativas, de forma intermitente o continua.
Sumario
Se logran estos y otros objetos según la invención mediante una máquina para la distribución de bebidas calientes, en particular café, caracterizada según la reivindicación 1, que comprende medios para la regulación de la temperatura de la unidad de elaboración y/o de la unidad de distribución en las que dichos medios de regulación de la temperatura son del tipo de aire forzado.
La presente invención también versa sobre un procedimiento para la distribución de bebidas preparadas por una máquina en la que la máquina comprende medios de regulación de la temperatura, en particular para el calentamiento de al menos una cámara de elaboración en una unidad de elaboración en la que dichos medios de regulación de la temperatura son activados de manera periódica cuando la temperatura de dicha cámara de elaboración cae por debajo de un valor de referencia.
Más en particular, según el procedimiento de la presente invención, se llevan a cabo las siguientes etapas, no en secuencia:
i) Suministrar café u otra preparación para bebidas a la cámara de elaboración;
ii) Calentar el agua de elaboración;
iii) Activar el sistema de regulación de la temperatura de aire forzado, llevándose a cabo dicha activación constantemente, periódicamente, o si la temperatura de la cámara de elaboración y/o de la unidad de distribución detectada por la unidad de control mediante un sensor de temperatura se encuentra por debajo de un valor predeterminado;
iv) Presurizar el agua caliente a través del conducto de suministro hasta la cámara de elaboración mantenida a una temperatura predeterminada mediante el sistema de calentamiento de aire forzado;
v) Distribuir la bebida.
Según la presente invención, los medios de regulación de la temperatura del aire forzado son medios de calentamiento de aire forzado y comprenden un sistema de ventilador.
Dicho sistema de ventilador está dotado de al menos un calentador, al menos un ventilador, al menos un conducto direccional para el aire, y al menos una unidad de control. El calor producido por el calentador es distribuido por medio del ventilador y dirigido hacia la cámara de elaboración de la unidad de elaboración y/o la unidad de distribución a través del conducto direccional. De esta manera, la cámara de elaboración y/o la unidad de distribución están calentadas directamente mediante el aire forzado calentado, fluyendo dicho aire calentado hacia la cámara de elaboración sin encontrar obstáculos en su camino. En particular el ventilador, externo a la unidad de elaboración y nunca en contacto con el café molido que ha de ser elaborado, fuerza el aire calentado directamente al cabezal de la cámara de elaboración para que mantenga dicho cabezal a una temperatura predeterminada lo suficientemente caliente para garantizar una bebida de calidad.
Se proporciona al menos un sensor de temperatura para detectar, directa o indirectamente, la temperatura de la cámara de elaboración y, si es necesario, activar, en consecuencia, el calentador.
Según se ha mencionado anteriormente, también se puede activar el calentador de aire constantemente, independientemente de la temperatura de la cámara de elaboración, durante las horas operativas de la máquina de distribución. Se llevan a cabo las etapas mencionadas anteriormente cuando la máquina está operativa. En las horas en las que no se usa la máquina —por ejemplo, durante la noche—, el calentador permanece desactivado, de una manera conocida en la técnica; por ejemplo, mediante una unidad de control debidamente programada.
Según otra realización, el calentador está desactivado al menos durante la etapa de elaboración, o mientras se esté distribuyendo la bebida.
Preferentemente, el calentador es un elemento eléctrico de calentamiento.
Según otro aspecto más, la unidad de control activa y desactiva el calentador y el ventilador conjuntamente o por separado, en función de la temperatura medida por el sensor. De hecho, en la realización preferente según la invención, el calentador y el ventilador son activados simultáneamente para producir un flujo de aire caliente debidamente adaptado para calentar la cámara de elaboración en la unidad de elaboración y/o la unidad de distribución. Sin embargo, también puede activarse solo el ventilador, sin el uso del calentador, cuando sea necesario reducir la temperatura; por ejemplo, en el caso de sobrecalentamiento.
Según un aspecto ventajoso, se llevan a cabo la elaboración y la distribución de la bebida a una temperatura óptima. Según otro aspecto ventajoso, se lleva a cabo el calentamiento de la unidad de elaboración y/o de distribución mediante un calentador de dimensiones pequeñas, construcción sencilla y consumo insignificante. Debido a las características mencionadas, el sistema de calentamiento por ventilador también es muy adecuado para montar en máquinas preexistentes de bebidas.
Según un aspecto ventajoso adicional, el ventilador del sistema de calentamiento también puede ser usado para enfriar en caso de cualquier aumento en la temperatura por encima de las predeterminadas para los diversos componentes.
La invención tiene ventajas numerosas con respecto a la técnica anterior. De hecho, el sistema de aire forzado es robusto, económico y fiable, puede montarse con la parte eléctrica separada de la unidad de distribución mediante una división y permite el uso de una cámara de elaboración de plástico, o termoplástico. De hecho, el calentamiento por convección permite un calentamiento libre de problemas del material plástico, lo cual no es posible en un sistema conductivo, en el que se requiere el contacto físico entre el elemento de calentamiento y la cámara de elaboración. El contacto entre un elemento de calentamiento y una parte de plástico provocaría la deformación de la parte de plástico antes de que pueda ser calentada. Se ofrece una ventaja adicional mediante la posibilidad de usar solo el ventilador, sin activar el elemento de calentamiento.
Breve descripción de los dibujos
Características y ventajas adicionales de la presente invención serán más evidentes a partir de la siguiente descripción, proporcionada a título de ejemplo no limitante con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:
- la Fig. 1 es una vista en perspectiva de los medios de calentamiento de aire y de la cámara de elaboración de la unidad de elaboración antes del montaje;
- la Fig. 2 es una vista longitudinal en sección de los medios de calentamiento por aire y la cámara de elaboración de la unidad de elaboración de la Fig. 1 durante el montaje;
- la Fig. 3 es una vista en sección transversal de los medios de calentamiento de aire forzado de la Fig. 1;
- la Fig. 4 es una vista en perspectiva del transportador de aire de la Fig. 1.
Descripción detallada
Las Figuras 1 y 2 representan el sistema de calentamiento por ventilador de una máquina de bebida según una realización preferente de la invención.
La máquina (no mostrada) incluye un sistema de calentamiento por ventilador que comprende al menos un calentador 2, al menos un ventilador 1, al menos un conducto direccional 4 para el aire, al menos un soporte 3 para el calentador 2, al menos un sensor S de temperatura y al menos una unidad de control.
Preferentemente, se monta el sistema en conexión con un soporte 6 de división presente dentro de la máquina que separa el área que aloja los componentes adecuados para la preparación y distribución del café (tal como la unidad 5 de elaboración) del área que aloja los componentes para la preparación del agua caliente y/o del vapor.
Dicho soporte 6 de división está dotado de aberturas para comunicar los dos entornos. En particular, está dotado de una abertura 3a adecuada para el paso del aire caliente producido por el calentador 2 e impulsado por el ventilador 1.
El calentador 2, colocado en un soporte 3 dotado de un filtro 3b y conectado con la base de la máquina, está conectado con el ventilador 1 en el lado opuesto al lado conectado con el soporte 6 de división. Se usa un conducto direccional 4 para orientar con el ventilador 1 el flujo del aire caliente producido por el calentador 2 hacia la cámara C de elaboración de la unidad 5 de elaboración. Dicho conducto 4 de aire caliente está adaptado para dirigir el aire caliente producido por el sistema de ventilador hacia la cámara C de elaboración en la unidad 5 de elaboración, para mantener esta a una temperatura que sea mayor que la temperatura ambiente y posiblemente constante. Por lo tanto, el aire calentado fluye y incide directamente en la cámara C de elaboración, para mantener dicha cámara de elaboración, en particular el cabezal T de la cámara, a una temperatura predeterminada, lo suficientemente caliente para garantizar una bebida de calidad. De hecho, uno de los problemas encontrado en las máquinas de bebidas de la técnica anterior es la dificultad de mantener la cámara de elaboración de la unidad de elaboración y/o de la unidad de distribución a una temperatura óptima para la producción de una bebida de elevada calidad.
Entre la distribución de una bebida y la siguiente, sobre todo si la máquina es usada intermitentemente y no de manera continua, la cámara C de elaboración de la unidad 5 de elaboración y en particular el cabezal T de elaboración, es decir, la parte inferior de la unidad de elaboración orientada hacia el conducto 4, enfría y desciende hasta una temperatura inferior con respecto a la temperatura óptima para la preparación de bebidas. El agua caliente presurizada suministrada para la producción de bebidas puede estar sometida, sobre todo en el cabezal T de elaboración de la cámara C de elaboración, a una caída en la temperatura hasta por debajo de la temperatura ideal de elaboración (preferentemente en torno a 70° - 80°C) resultando en una disminución de la calidad de la bebida. Se intensifica este problema particularmente durante los meses de invierno.
La máquina con el sistema de calentamiento por ventilador del tipo mencionado según la invención mantiene, en vez de ello, la cámara C de elaboración del cabezal 5 de elaboración, y en particular del cabezal T de elaboración, a una temperatura constante, transportando el calor producido por el calentador 2 hasta esta a través del conducto 4. Preferentemente, dicho calentador 2 es un elemento eléctrico de calentamiento con una potencia absorbida baja (es decir, 20-60 vatios, preferentemente entre 20 y 40 vatios) y un caudal en el intervalo entre 4 y 7 m3/h,
preferentemente un caudal de aproximadamente 4,8-5,5 m3/h, más preferentemente de 5,1 m3/h. La temperatura máxima de salida del calentador, preferentemente, se encuentra en el intervalo entre 40°C y 50°C.
Además de la unidad de control, la máquina según la invención también está dotada de un sensor S de temperatura que está preferentemente colocado próximo a la cámara C de la unidad 5 de elaboración y en particular cerca del cabezal T de elaboración.
La unidad de control monitoriza la temperatura de la cámara de la unidad 5 de elaboración mediante el sensor S de temperatura y activa el calentador y el ventilador cuando dicha temperatura cae por debajo de la temperatura predefinida como óptima para obtener una bebida de elevada calidad. Normalmente, dicha temperatura predefinida como óptima se encuentra en el intervalo entre 70 y 80°C.
El calentador 2, que, preferentemente, es un elemento eléctrico de calentamiento, en particular una resistencia, con potencia absorbida baja pero suficiente para calentar el aire requerido para mantener la cámara C de elaboración de la unidad 5 de elaboración a la temperatura requerida, se activa mediante la unidad de control que activa simultáneamente el ventilador 1, produciendo, de ese modo, un flujo de aire caliente que es dirigido hacia el cabezal T de elaboración de la cámara C de elaboración de la unidad 5 de elaboración a través del conducto direccional 4. Preferentemente, dicho conducto direccional 4 es producido con forma de paralelepípedo con una sección transversal cuadrangular, con una parte horizontal 4a y un conector terminal curvado 4b orientado hacia el cabezal de elaboración, según se muestra en la Fig. 4.
La parte horizontal 4a del conducto direccional está dotada, en las inmediaciones del conector terminal 4b, de una abertura 4c adaptada para permitir la retirada de cualquier producto residual del café, agua u otros productos que puedan caer en el conducto durante el proceso de elaboración. El conducto direccional 4 está conectado con el soporte 6 de división de una manera conocida en la técnica, por ejemplo, mediante encaje a presión en la abertura 3a y bloqueada en dicha división, de una manera liberable, mediante pestañas 4d.
De manera alternativa a la posición debajo de la unidad 5, el calentador 2 también puede colocarse en el lado (según se muestra en la Fig. 2 con la referencia 1' en una línea discontinua) o incluso encima de la cámara C de elaboración. En el caso de estar colocado en el lado, el conducto 4a y 4b está ausente o tiene dimensiones menores.
En las realizaciones mencionadas anteriormente, el recorrido del flujo del aire calentado desde el ventilador hasta la cámara de elaboración y/o la unidad de distribución, está libre de obstáculos interferentes, como conductos, pantallas y superficies de contacto, para garantizar un calentamiento directo de dicha cámara de elaboración y/o unidad de distribución.
El sistema de regulación de la temperatura por ventilador también puede ser usado para mantener las unidades de distribución a la temperatura requerida, de forma que, si es necesario, la temperatura de dichas unidades también pueda ser regulada según las características de la bebida que ha de ser distribuida.
Además, según un aspecto ventajoso de la máquina según la invención, el ventilador del sistema de regulación de la temperatura también puede activarse de manera separada sin necesariamente estar conectado con el calentador. Esto podría ser útil en los casos en los que se vuelve necesario reducir cualquier sobrecalentamiento.
Claims (13)
1. Una máquina para la distribución de bebidas, en particular bebidas a base de café, que comprende una cámara (C) de elaboración en una unidad (5) de elaboración y medios para regular la temperatura de dicha cámara de elaboración, en la que dichos medios de regulación de la temperatura son del tipo de aire forzado que comprenden medios de calentamiento de aire forzado, que comprenden un ventilador (1) y un calentador (2), caracterizada por comprender al menos un sensor (S) de temperatura para detectar, directa o indirectamente, la temperatura de dicha cámara de elaboración.
2. La máquina para la distribución de bebidas, según la reivindicación 1, en la que dicho calentador (2) es un elemento eléctrico de calentamiento.
3. La máquina para la distribución de bebidas, según la reivindicación 2, que también comprende al menos un conducto direccional (4) para el aire.
4. La máquina para la distribución de bebidas según la reivindicación 1, que también comprende al menos una unidad de control para controlar la activación de dicho calentador y de dicho ventilador.
5. La máquina para la distribución de bebidas según una de las reivindicaciones precedentes 2 a 4, caracterizada porque dicho elemento eléctrico de calentamiento tiene una potencia entre 20 y 40 vatios.
6. La máquina para la distribución de bebidas según una de las reivindicaciones precedentes, en la que dicha cámara (C) de elaboración está fabricada de plástico.
7. La máquina para la distribución de bebidas según las reivindicaciones precedentes 4 a 6, caracterizada porque dicha unidad de control activa o desactiva el calentador y el ventilador conjuntamente o por separado en función de la temperatura medida por el sensor con respecto a un valor predeterminado de referencia.
8. La máquina para la distribución de bebidas según una de las reivindicaciones precedentes, en la que dicho calentador (2) está colocado al lado de la cámara (C) de elaboración o encima de la misma.
9. La máquina para la distribución de bebidas según una de las reivindicaciones precedentes, en la que dicho calentador (2) y dicho ventilador (1) están separados de dicha unidad (5) de elaboración por medio de una división (6).
10. Un proceso para la distribución de bebidas preparadas por una máquina de una cualquiera de las reivindicaciones 1-9, en el que el procedimiento comprende calentar dicha cámara de elaboración a través de medios (1, 2) de regulación de temperatura de aire forzado, caracterizado porque el procedimiento comprende detectar, directa o indirectamente, la temperatura de la cámara (C) de elaboración mediante el sensor (S) de temperatura y, en consecuencia, activar el calentador (2).
11. El proceso según la reivindicación 10, en el que dichos medios de calentamiento son activados por una unidad de control si la temperatura detectada en la cámara (C) de elaboración se encuentra por debajo de un valor predeterminado de referencia considerado óptimo para producir una bebida.
12. El proceso según la reivindicación 10, en el que dichos medios de calentamiento son activados intermitentemente o de manera continua.
13. El proceso según la reivindicación 10, en el que dichos medios de calentamiento son desactivados durante al menos parte de un ciclo de distribución de bebida.
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