FR2548885A1 - Apparatus for heating liquids, especially a boiler for providing hot water for making coffee, infusions and the like - Google Patents

Apparatus for heating liquids, especially a boiler for providing hot water for making coffee, infusions and the like Download PDF

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Jean-Pierre Latuilerie
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    • A47J31/56Water boiling vessels in beverage making machines having water-level controls; having temperature controls

Abstract

a. Apparatus for heating a liquid. b. Apparatus characterised by a main liquid tank 1 connected to an auxiliary tank 2 of much smaller volume than the main tank 1, said auxiliary tank 2 containing the heating means 14, temperature detecting means 13 and liquid level detecting means 12, the drawing-off means 4, 15 being connected to the auxiliary tank 2. c. The chief application of the invention is as an electrical household appliance.

Description

Appareil de chauffage de liquide'
La présente invention concerne un appareil de chauffage de liquide destiné à être alimenté par une source de puissance faible pour fournir de petites quantités de liquide, par exemple de petites quantités d'eau chaude a une température de préférence déterminée pour la préparation de liquides allmentaires a base de produits désiqués ou lyophilisés tels que du café, des infusions, etc.
Liquid heater ''
The present invention relates to a liquid heating apparatus intended to be supplied by a low power source to supply small quantities of liquid, for example small quantities of hot water at a temperature preferably determined for the preparation of allmentary liquids a based on desiccated or freeze-dried products such as coffee, infusions, etc.

I1 existe actuellement différents types d'appareils électriques pour la préparation de liquides alimentaires tels que du café. There are currently various types of electrical apparatus for the preparation of food liquids such as coffee.

Suivant le mode de fonctionnement, ces appareils travaillent a faible pression ou a une pression relativement élevée. Dans tous les cas, ils comportent un réservoir d'eau qui doit Entre mis a la température d'utilisation. Depending on the operating mode, these devices work at low pressure or at relatively high pressure. In all cases, they have a water tank which must be brought to the operating temperature.

Un tel réservoir a une capacité de plusieurs litres, ce qui ne permet pas un fonctionnement pratiquement instantané. Such a tank has a capacity of several liters, which does not allow practically instantaneous operation.

De plus, pour réduire le temps de mise en route de l'appareil, les puissances de fonctionnement sont relativement élevées. Ces puissances sont dimensionnées pour la puissance demandée maximale, c'est-à-dire pour la plus grande quantité de liquide contenu dans le réservoir. In addition, to reduce the start-up time of the device, the operating powers are relatively high. These powers are dimensioned for the maximum demanded power, that is to say for the greatest quantity of liquid contained in the tank.

On peut ainsi arriver dans le cas dlappareils à café électriques pour des collectivités à des puissances de l'ordre de 10 KW
Or, une telle puissance nécessite une alimentation appropriée, c'est-à-dire un cible coûteux des disjoncteurs de puissance, etc.
It is thus possible in the case of electric coffee appliances for communities with powers of the order of 10 KW
However, such a power requires an appropriate power supply, that is to say an expensive target for power circuit breakers, etc.

L'installation d'un tel appareil devient de ce fait une opération dont le coût n'est pas négligeable. The installation of such an apparatus therefore becomes an operation whose cost is not negligible.

Cette puissance est d'autant plus disproportionnée qu'elle n'est utilisée réellement que pendant une durée extrèmement limitée et une fois l'appareil mis en route, la demande de puissance est relativement faible. This power is all the more disproportionate as it is actually used only for an extremely limited period and once the device is started, the demand for power is relatively low.

De plus, un tel appareil est nécessairement installé à demeure étant donné la prise particulière qu'il nécessite. On ne peut envisager de l'utiliser à la manière d'une cafetière électrique de ménage que l'on branche dans une prise au moment de son utilisation car il faut un branchement avec mise à la masse et l'intensité du courant consommé est relativement élevée. In addition, such a device is necessarily permanently installed given the particular outlet it requires. We can not consider using it like a household electric coffee maker that plugs into an outlet at the time of use because it requires a connection with grounding and the intensity of the current consumed is relatively high.

Dans certaines applications telles que par exemple des machines à café utilisées dans le service de restaurant embarquées à bord de trains, on rencontre les mêmes problèmes. En effet, actuellement, ces machines à café fonctionnent suivant des principes connus, nécessitent des puissances installées relativement élevées et ne comportent pas de moyens de sécurité. En outre, dans le cas particulier de telles machines, l'usage veut que les appareils soient mis en place à bord du wagen restaurant quelques minutes seulement avant le départ du train. A l'arrivée, les machines sont démontées. In certain applications such as for example coffee machines used in restaurant service on board trains, the same problems are encountered. Indeed, currently, these coffee machines operate according to known principles, require relatively high installed powers and do not include security means. In addition, in the particular case of such machines, it is customary for the devices to be installed on board the wagen restaurant only a few minutes before the departure of the train. On arrival, the machines are dismantled.

Or, suivant les exigences de fonctionnement, il faut que l'appareil soit opérationnel très rapidement et puisse fournir de l'eau chaude pour des boissons quelques minutes seulement après le départ du train. However, according to the operating requirements, the apparatus must be operational very quickly and be able to supply hot water for drinks only a few minutes after the departure of the train.

Pour arriver à ce résultat, il faut donc que la puissance de chauffe de l'appareil soit très importante et comme précedemment, elle doit être surdimensionnée pour le démarrage. To achieve this result, the heating power of the device must therefore be very large and, as before, it must be oversized for starting.

La présente invention a pour but de remédier aux inconvénients des solutions connues et se propose de créer un appareil de chauffage de liquides notamment un chauffe eau utilisable comme machine servant à la prepa- ration de café ou de thé, qui tout en permettant des débits relativement importants, ne nécessitent qu'une puissance électrique installée relativement faible. The object of the present invention is to remedy the drawbacks of known solutions and proposes to create a device for heating liquids, in particular a water heater usable as a machine used for the preparation of coffee or tea, which while allowing relatively low flow rates. important, require only a relatively low installed electrical power.

A cet effet, l'invention concerne un appareil de chauffage de liquides, caractérisé par un réservoir principal de liquide relié a un réservoir auxiliaire de volume beaucoup plus faible que le réservoir principal, le réservoir auxiliaire contenant les moyens de chauffage, de détection de température et de niveau de liquide, le moyen de soutirage étant relié au réservoir auxiliaire. To this end, the invention relates to a device for heating liquids, characterized by a main tank of liquid connected to an auxiliary tank of much smaller volume than the main tank, the auxiliary tank containing the heating, temperature detection means. and of the liquid level, the withdrawal means being connected to the auxiliary tank.

La presente invention sera décrite plus en détail à l'aide des dessines annexés, dans lesquels
- La figure 1 est un schéma de principe de l'invention,
- La figure 2 est une vue en perspective d'un mode de réalisation de l'appareil, selon l'invention,
- La figure 3 est une vue en coupe de détail des reservoirs de l'appareil,
- Les figures 4 et 5 sont des vues de face et de côté, schématiques, de l'appareil au niveau de son moyen de dosage.
The present invention will be described in more detail using the appended drawings, in which
FIG. 1 is a block diagram of the invention,
FIG. 2 is a perspective view of an embodiment of the device according to the invention,
FIG. 3 is a detailed sectional view of the reservoirs of the apparatus,
- Figures 4 and 5 are schematic front and side views of the device at its metering means.

Selon la figure 1, l'appareil de chauffage de liquide se compose d'un réservoir principal 1, de volume relativement important et d'un réservoir auxiliaire de chauffage 2 communiquant avec le réservoir principal 1. According to FIG. 1, the liquid heating device consists of a main tank 1, of relatively large volume and of an auxiliary heating tank 2 communicating with the main tank 1.

Cette liaison est réalisée par un tube 3 qui débouche dans le réservoir auxiliaire 2. Dans cette disposition, le réservoir principal 1 se trouve au-dessus du réservoir auxiliaire 2 et ce dernier est scellé de façon étanche.This connection is made by a tube 3 which opens into the auxiliary tank 2. In this arrangement, the main tank 1 is located above the auxiliary tank 2 and the latter is sealed in a sealed manner.

A sa base, le réservoir auxiliaire 2 comporte un moyen de soutirage constitué par un robinet 4 débouchant au-dessus de l'emplacement 5 du récipient à remplir par exemple une tasse. At its base, the auxiliary tank 2 comprises a withdrawal means constituted by a tap 4 opening above the location 5 of the container to be filled, for example a cup.

La commande de l'appareil est assurée par le circuit de commande 6 qui est relié à une alimentation électrique 7. Le circuit de commande 6 comporte un bouton de réglage de température 8 et un bouton de commande marche/arrêt 9, un voyant de fonctionnement 10 et un voyant de remplissage 11. The device is controlled by the control circuit 6 which is connected to an electrical supply 7. The control circuit 6 comprises a temperature adjustment button 8 and an on / off control button 9, an operating light 10 and a filling indicator 11.

Le circuit de commande 6 est relié à un détecteur de niveau 12 et une sonde de rempérature 13 placée dans le réservoir auxiliaire 2. Le circuit 6 est également relié au serpentin de chauffage 14 à l'intérieur du réservoir 2. The control circuit 6 is connected to a level detector 12 and a temperature probe 13 placed in the auxiliary tank 2. The circuit 6 is also connected to the heating coil 14 inside the tank 2.

Le circuit de commande est également relié à un détecteur marche/arrdt 15 qui détecte la présence d'un récipient 16 à l'emplacement 5 et commande le cycle de distribution de liquide. The control circuit is also connected to an on / off detector 15 which detects the presence of a container 16 at location 5 and controls the liquid dispensing cycle.

Enfin, le circuit 6 ést relié à un détecteur de niveau 17 qui détecte le niveau de remplissage du récipient 16 et commande l'arrêt de distribution de liquide en coupant la vanne 4. Ce détecteur de niveau 17 peut être doublé par un second détecteur 17', parallèle au précédent pour permettre un dosage différent en eau chaude par exemple un café concentré ou dilué. Finally, the circuit 6 is connected to a level detector 17 which detects the filling level of the container 16 and controls the stopping of liquid distribution by cutting the valve 4. This level detector 17 can be doubled by a second detector 17 ', parallel to the previous one to allow a different dosage in hot water, for example concentrated or diluted coffee.

Bien que, de façon générale, l'appareil soit à fonctionnement électrique pour utiliser les différentes commandes de présence, de niveaux et de température, le chauffage du liquide peut se faire par l'intermédiaire d'un fluide caloporteur lui-même chauffé par exemple au gaz. Les avantages de l'invention resteront les mêmes puisque la puissance de chauffe n'est en aucun cas la puissance importante nécessaire à chauffer très rapidement l'ensemble du liquide'contenu dans l'appareil mais seulement une fraction relativement faible de ce liquide, et qui est contenue dans le réservoir auxiliaire 2. Although, in general, the device is electrically operated to use the different presence, level and temperature controls, the heating of the liquid can be done by means of a heat transfer fluid which is itself heated, for example gas. The advantages of the invention will remain the same since the heating power is in no case the significant power necessary to heat all of the liquid contained in the device very quickly but only a relatively small fraction of this liquid, and which is contained in the auxiliary tank 2.

Dans la description faite ci-dessus, le réservoir principal 1 est placé au-dessus du réservoir auxiliaire 2, ce dernier se remplissant jusqu'à un niveau déterminé correspondant à l'équilibre entre le poids de la colonne d'eau et l'air comprimé dans le réservoir 2 au-dessus du niveau du liquide dans ce réservoir 2. Le remplissage du réservoir 2 se fait ainsi au fur et à mesure de l'extraction de liquide chaud. In the description given above, the main tank 1 is placed above the auxiliary tank 2, the latter filling up to a determined level corresponding to the balance between the weight of the water column and the air compressed in the tank 2 above the level of the liquid in this tank 2. The filling of the tank 2 is thus done as and when the hot liquid is extracted.

Suivant une variante non représentée, les réservoirs 1 et 2 sont placés l'un à côté de l'autre et communiquent par un tube de liaison, de section suffisam- ment faible pour ne pas favoriser la circulation par convection. According to a variant not shown, the reservoirs 1 and 2 are placed one beside the other and communicate by a connecting tube, of sufficiently small cross section so as not to favor circulation by convection.

I;Jn mode de réalisation particulier de l'invention sera décrit à l'aide des figures 2 à 5. I; a particular embodiment of the invention will be described with the aid of FIGS. 2 to 5.

La figure 2 est une vue en perspective d'ensemble de l'appareil qui se présente sous la forme d'un boîtier parallélépipédique 20, destiné à entre mis en place par simple accrochage à des organes d'accrochage correspondants, prévus sur le mur. En partie haute, l'appareil 20 comporte un couvercle 21 pour le remplissage. Figure 2 is an overall perspective view of the device which is in the form of a rectangular housing 20, intended to enter put in place by simple attachment to corresponding attachment members, provided on the wall. In the upper part, the device 20 has a cover 21 for filling.

Sur sa face avant, l'appareil est muni d'une fenêtre 22 permettant dans le cas d'un réservoir (1) transparent de voir le niveau de liquide dans ce réservoir. On its front face, the device is provided with a window 22 allowing, in the case of a transparent reservoir (1), to see the level of liquid in this reservoir.

partie basse, le boîtier 20 comporte une ouverture 23 correspondant à l'emplacement 5 du récipient à remplir. lower part, the housing 20 has an opening 23 corresponding to the location 5 of the container to be filled.

Cette ouverture 23 laisse apparattre les tiges 17, 17' du détecteur de niveau, la tige 13 de détection de présence d'un récipient n'étant pas représentée.This opening 23 reveals the rods 17, 17 ′ of the level detector, the rod 13 for detecting the presence of a container not being shown.

La façade du' bottier 20 de l'appareil cornporte également les deux boutons de commande 8, 9 et les deux voyants lumineux 10, 11. Le voyant 10 indique que l'appareil est prêt pour l'utilisation et le voyant 11 est un témoin de remplissage indiquant à l'utilisateur que celui-ci @@@ de nouveau remplir le réservoir 1 ; ce dernier voyant constitue une double securite avec la fenêtre or.  The front of the boot 20 of the apparatus also includes the two control buttons 8, 9 and the two indicator lights 10, 11. The indicator 10 indicates that the device is ready for use and the indicator 11 is a tell-tale filling indicating to the user that he @@@ again fill the tank 1; this last indicator constitutes a double security with the gold window.

Le boîtier 20 esL prolongé en part le route par un rebord 24, destiné à éviter le dbordement du réservoir 1 en cas de roulis. Le liquide qui s'échappe du réservoir 1 dans de telles conditions peut être évacue par des orifices tels que le trou 25 prévu dans la partie haute du boîtier 20 de l'appareil.  The housing 20 esL extended from the road by a rim 24, intended to prevent overflowing of the tank 1 in the event of roll. The liquid which escapes from the reservoir 1 under such conditions can be discharged through orifices such as the hole 25 provided in the upper part of the housing 20 of the device.

La --:-ue en coupe de la figure 3 montre une réalisation possible des réservoirs 1, 2 qui sont, de préférence, des réservoir de même forme notamment des réservoirs en polycarbonate. Dans cette figure, les éléments qui correspondent aux éléments déjà décrits a la figure i, portent les mêmes références et leur description détaillée ne sera pas reprise. The -: - eu in section of Figure 3 shows a possible embodiment of the tanks 1, 2 which are preferably tanks of the same shape, in particular polycarbonate tanks. In this figure, the elements which correspond to the elements already described in FIG. I, bear the same references and their detailed description will not be repeated.

En partie basse, le réservoir de chauffage 2 comporte une vanne de vidange 38 ; en partie haute, le réservoir 2 est fermé par un couvercle 39 fixé sur le réservoir 2 à l'aide de liaisons vissées avec interposition d'un joint 40. In the lower part, the heating tank 2 includes a drain valve 38; in the upper part, the reservoir 2 is closed by a cover 39 fixed to the reservoir 2 by means of screw connections with the interposition of a seal 40.

La figure 4 montre les deux possibilités de dosage d'un niveau de liquide à l'aide des deux sondes 17, 17' permettant d'assurer un remplissage la hauteur H ou à la hauteur H'. FIG. 4 shows the two possibilities for dosing a level of liquid using the two probes 17, 17 ′ allowing filling at height H or at height H ′.

La figure 5 qui est une vue en coupe perpen-diculaire à celle de la figure 4 montre la sonde 17 pour le dosage du niveau de liquide dans le gobelet 16. Figure 5 which is a cross-sectional view to that of Figure 4 shows the probe 17 for the determination of the level of liquid in the cup 16.

La présence du gobelet est détectée par l'intermédiaire de la lame 18 déjà décrite, montée pivotante autour de l'axe 27 et raPpelée en position avant par le ressort de rappel 28. La mise en place du récipient 16 repousse la lame 18 dans le sens des aiguilles d'une montre et commande le contact 29 relié au circuit de commande 6. The presence of the cup is detected by means of the blade 18 already described, pivotally mounted around the axis 27 and recalled in the front position by the return spring 28. The positioning of the container 16 pushes the blade 18 back into the clockwise and controls the contact 29 connected to the control circuit 6.

A titre d'exemple, dans le cas d'une réalisation d'appareil de chauffage d'eau, selon l'invention, destiné à équiper par exemple un wagon restaurant de chemin de fer pour la préparation de café à base de produits lyophilisés, la résistance 12 était d'une puissance de 2 Kw, avec un réservoir inférieur de 1,5 litre, il a été possible d'obtenir de leau chaude à 80 C en trois minutes trente secondes. By way of example, in the case of an embodiment of a water heating apparatus, according to the invention, intended to equip, for example, a railway restaurant wagon for the preparation of coffee based on lyophilized products, the resistor 12 was of a power of 2 Kw, with a lower tank of 1.5 liters, it was possible to obtain hot water at 80 C in three minutes thirty seconds.

Même pour des tirages successifs de portion correspondant à 10-15 centilitres d'eau chaude, la chute de température est négligeable puisque la résistance permet de chauffer tres rapidement l'eau non encore à température introduite dans le réservoir de chauffage 2 a partir du réservoir de stockage i
Suivant les modes de réalisation, le capteur de température 11 peut être un capteur à bulbe permettant de règler une temperature du liquide dans le réservoir 2 entr 30 et 900C. Dans le cas d'un capteur 11 constitué par un élément en bimétal, il n'y a pas de réglage.
Even for successive draws of portion corresponding to 10-15 centilitres of hot water, the drop in temperature is negligible since the resistance makes it possible to very quickly heat the water not yet at the temperature introduced into the heating tank 2 from the tank storage i
According to the embodiments, the temperature sensor 11 can be a bulb sensor making it possible to regulate a temperature of the liquid in the tank 2 between 30 and 900C. In the case of a sensor 11 consisting of a bimetal element, there is no adjustment.

Pour ne pas être gêné par des coupures de courant de courte durée 51'eau restant suffisamment chaude dans le réservoir de chauffage 2 pendant de telles courtes durées, le dispositif de dosage commandé électri- quement a partir du circuit de commande 6 et du détecteur de présence de récipient 18, peut être commande manuellement. So as not to be hampered by short-term power outages 51, the water remaining sufficiently hot in the heating tank 2 for such short periods, the metering device electrically controlled from the control circuit 6 and the detector presence of container 18, can be controlled manually.

Pour disposer rapiaement d'une quantité d'eau chaude d'un volume supérieur à celui d'une portion servant a la préparation d'un café ou d'une infusion, il est possible d'utiliser la vanne de vidange 30!
En fin d'utilisation, cette vanne 30 sert vider l'apparein.
To quickly dispose of a quantity of hot water with a volume greater than that of a portion used for the preparation of a coffee or infusion, it is possible to use the drain valve 30!
At the end of use, this valve 30 serves to empty the device.

Claims (3)

REVENDICATIONS 10) Appareil de chauffage de liquide notamment chauffe-eau pour fournir de l'eau chaude pour la préparation de café à base de café soluble ou d'infusirns, de bouillon, etc..., appareil comportant des moyens de chauffage par exemple électriques, des moyens de reglage de la température de liquide distribué et des moyens ae distribution de liquide, appareil caractérisé par un réservc-.  10) Apparatus for heating liquids, in particular water heaters for supplying hot water for the preparation of coffee based on soluble coffee or infusions, broth, etc., apparatus comprising heating means, for example electric , means for adjusting the temperature of the liquid dispensed and means for distributing the liquid, apparatus characterized by a reserve. principal (1s de liquide relié à un réservoir auxiliaire 2) de volume beaucoup plus faible que le réservoir principal {1), le réservoir auxiliaire contenant les moyens de chauffage (l1) de detection de température (13) et de niveau (12) de liquide1 le moyen de soutirage (4) étant relié au réservoir auxiliaire (2).main (1s of liquid connected to an auxiliary tank 2) of much smaller volume than the main tank {1), the auxiliary tank containing the heating means (l1) for detecting temperature (13) and level (12) of liquid1 the withdrawal means (4) being connected to the auxiliary tank (2). 2") Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le réservoir principal (1) est placé au-dessus du réservoir auxiliaire (2) et y débouche par un tube (3) arrivant au niveau du fond du réservoir auxiliaire (2), ce dernier étant scellé de façon étanche. 2 ") Apparatus according to claim 1, characterized in that the main tank (1) is placed above the auxiliary tank (2) and opens into it by a tube (3) arriving at the bottom of the auxiliary tank (2) , the latter being sealed. 30) Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte un détecteur de récipient (13) ainsi qu'au moins un détecteur de niveau (24, 24') commandant l'an l'ouverture de l'électrovanne (4) en début de remplissage du récipient (14), l'autre sa fermeture. 30) Apparatus according to claim 2, characterized in that it comprises a container detector (13) and at least one level detector (24, 24 ') controlling the opening of the solenoid valve (4 ) at the start of filling the container (14), the other closing it. 40) Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qutil comporte un circuit de commande (6) alimenté de l'extérieur (7), recevant des informations de température et hauteur de niveau ainsi que de présence d T un récipient (10, ll, 13, 24, 24') pour indiquer l'état de fonctionnement correct (30) de l'appareil ou la necessité qu'il y a de le remplir (31), assurer le chauffage du liquide contenu dans le réservoir auxiliaire (12) et permettre sa distribution (4) et 1'arrêt de la distribution dans un récipient (14). 40) Apparatus according to any one of claims 1 to 3, characterized in that it comprises a control circuit (6) supplied from the outside (7), receiving information of temperature and level height as well as of presence of T a container (10, ll, 13, 24, 24 ') to indicate the correct operating state (30) of the device or the need to fill it (31), to ensure the heating of the liquid contained in the auxiliary tank (12) and allow its distribution (4) and stopping the distribution in a container (14). 5 ) Appareil selon'la revendication 1, caractérisé en ce que le boîtier (20) est de forme parallélépipédique rectangle, et se termine par un bord supérieur (32) debordant par rapport au couvercle (21) pour retenir le liquide qui s'échappe en cas de roulis 5) Apparatus according to claim 1, characterized in that the housing (20) is of rectangular parallelepiped shape, and ends with an upper edge (32) projecting relative to the cover (21) to retain the escaping liquid in case of roll 6 ) Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le réservoir principal (1) et le réservoir auxiliaire (2) sont des récipients identiques.  6) Apparatus according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the main tank (1) and the auxiliary tank (2) are identical containers.
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