ITAN20100112A1 - Innovativo sistema di infusione e di riscaldamento per macchine da caffe' espresso - Google Patents

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ITAN20100112A1
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IT
Italy
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water
tank
infusion
heating system
innovative
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Application number
IT000112A
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English (en)
Inventor
Sauro Bianchelli
Massimo Ruggeri
Original Assignee
Sauro Bianchelli
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    • AHUMAN NECESSITIES
    • A47FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47JKITCHEN EQUIPMENT; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; APPARATUS FOR MAKING BEVERAGES
    • A47J31/00Apparatus for making beverages
    • A47J31/44Parts or details or accessories of beverage-making apparatus
    • A47J31/54Water boiling vessels in beverage making machines
    • A47J31/547Water boiling vessels in beverage making machines using microwave energy for heating the water

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Apparatus For Making Beverages (AREA)
  • Tea And Coffee (AREA)
  • Beverage Vending Machines With Cups, And Gas Or Electricity Vending Machines (AREA)

Description

TITOLO dell’INVENZIONE :
INNOVATIVO SISTEMA DI INFUSIONE E DI RISCALDAMENTO PER MACCHINE DA CAFFÈ’ ESPRESSO
DESCRIZIONE DELL’INVENZIONE
A) Motivazioni, finalità e stato anteriore della tecnica
La finalità della presente invenzione è quella di realizzare un innovativo sistema (1) di infusione e di riscaldamento per macchine da caffè espresso, (con cialde, capsule e/o con gruppo per il caffè sfuso) che consentirà di:
- ottenere una migliore infusione dell’acqua calda con la polvere di caffè; - eliminare il tempo di preriscaldamento dell’acqua, che spesso crea inutili tempi di attesa e sprechi energetici;
- eliminare il classico sistema di prelevamento dell’acqua mediante pompa; - eliminare il classico sistema di riscaldamento dell’acqua mediante bollitore/caldaia o serpentina che solitamente genera enormi inconvenienti in termini di incrostazioni, calcare, malfunzionamenti, ecc.;
- ottenere una quasi totale silenziosità della macchina, durante la preparazione del caffè;
- ottenere un consistente risparmio energetico poiché la macchina da caffè rimarrà accesa solo pochi secondi.
Per raggiungere gli scopi prefissati si utilizzeranno, principalmente, un innovativo sistema (2) di aspirazione e compressione dell’acqua (con effetto similare a quello di una “siringa”) ed un modulo (3) di riscaldamento veloce a microonde. Allo stato attuale non risulta esistere alcunché di simile noto e/o in commercio.
B) Descrizione e funzionamento
La presente invenzione si propone di realizzare un innovativo sistema (1) di infusione e di riscaldamento per macchine da caffè espresso (con cialde, capsule e/o con gruppo), che consente di ottenere una migliore infusione dell’acqua calda con la polvere di caffè, di eliminare il tempo di preriscaldamento dell’acqua, di eliminare il sistema di prelevamento dell’acqua mediante pompa, di eliminare il sistema di riscaldamento dell’acqua mediante bollitore/caldaia o serpentina, e di ottenere, infine, un consistente risparmio energetico poiché la macchina da caffè rimarrà accesa solo pochi secondi.
Tale innovativo sistema (1) comprende almeno i seguenti componenti:
- un sistema (2) elettro-comandato di aspirazione e compressione dell’acoua: - un sistema (3) di riscaldamento veloce dell’acoua. composto da un modulo a microonde.
Il sistema (2) elettro-comandato di aspirazione e compressione dell’acoua è composto principalmente da:
- un serbatoio (21), realizzato in materiale trasparente alle microonde (ad es. in polipropilene o policarbonato o altro materiale) ed utilizzato per contenere la quantità di acqua necessaria per preparare uno o più caffè espresso;
- un canale (22) di ingresso dell’acqua fredda ed un canale (23) di uscita dell’acqua calda, connessi con detto serbatoio (21 ); il canale di ingresso (22) sarà preferibilmente posizionato in alto rispetto al canale di uscita (23);
- un attuatore elettromeccanico composto da un piccolo motore elettrico (24) che azionerà elettricamente un pistone/stantuffo (25), preferibilmente dotato di guarnizione perimetrale, il quale, realizzato e montato in perfetta aderenza con la superficie interna di detto serbatoio (21), si muoverà all’indietro, in fase di aspirazione dell’acqua fredda (proveniente dal recipiente (4) della macchina espresso), e in avanti, in fase di compressione dell’acqua, in precedenza riscaldata mediante il modulo a microonde (3);
- due valvole di ritegno. (26) e (27), posizionate, una (26), all’interno di detto canale (22) di ingresso acqua e l’altra (27), posizionata all’interno di detto canale (23) di uscita acqua, ed essendo inoltre, dette valvole, tra loro disposte in controfase, in opposizione di fase, vale a dire quando una è in posizione di apertura (ovvero permette il passaggio di acqua), l’altra è in posizione di chiusura (ovvero non permette il passaggio di acqua), e viceversa.
Quando il pistone (25) verrà tirato indietro (ovvero in posizione di “inizio corsa”), mediante detto motore elettrico (24), creerà, all’interno di detto serbatoio (21), una pressione negativa (o depressione/aspirazione) che aprirà la valvola di ritegno (26) posizionata all’interno del canale (22) di ingresso acqua e terrà chiusa la valvola (27) posizionata all’interno del canale (23) di uscita acqua, ottenendosi in tal modo il passaggio di acqua fredda dal recipiente (4) della macchina verso l’interno di detto serbatoio (21) che così si riempirà di acqua fredda.
Quando il serbatoio (21) sarà riempito di acqua, verrà attivato il modulo di riscaldamento veloce a microonde (3) per riscaldare, in pochi secondi e ad una prestabilita temperatura, tutta l’acqua contenuta in detto serbatoio (21). Una volta terminata la fase di riscaldamento (mediante modulo a microonde (3)) dell’acqua contenuta in detto serbatoio (21), il pistone (25) verrà spinto in avanti (ovvero in posizione di “fine corsa”), mediante detto motore elettrico (24), creando, all’interno di detto serbatoio (21), una pressione positiva (o compressione) che chiuderà la valvola di ritegno (26) posizionata all’interno del canale (22) di ingresso-acqua (fredda) ed aprirà la valvola (27) posizionata all’interno del canale (23) di uscita-acqua (calda), consentendosi in tal modo il passaggio dell’acqua calda (in precedenza riscaldata mediante modulo a microonde (3)), ad una prestabilita pressione, dal serbatoio (21) verso la capsula/cialda (5) di caffè in polvere, connessa con detto serbatoio (21) mediante detto canale (23) e detta valvola di ritegno (27). In questo modo si otterrà la giusta infusione (alla giusta pressione) tra acqua calda e caffè in polvere e quindi il caffè espresso desiderato.
Il sistema (3) di riscaldamento veloce dell’acqua è composto da un modulo a microonde (3) che comprende preferibilmente i seguenti componenti:
- un magnetron, utilizzato per generare il flusso di microonde necessario per riscaldare l’acqua contenuta in detto serbatoio (21);
- una guida d’onda, utilizzata per convogliare/indirizzare il flusso di microonde verso detto serbatoio (21);
- un modulo metallico di protezione, avente funzione di schermo elettromagnetico tipo gabbia di Faraday, utilizzato per impedire la fuoriuscita delle microonde durante la fase di riscaldamento dell’acqua contenuta in detto serbatoio (21), realizzato in materiale trasparente alle microonde;
- un modulo elettronico di alimentazione e controllo, composto da trasformatore, raddrizzatore, condensatore, microprocessore (utilizzato per gestire il funzionamento di tutto il sistema (1)) e quant’altro.
Il metodo di funzionamento dell’innovativo sistema (1) è il seguente.
Dopo la preparazione di un caffè espresso, la macchina si preparerà per la preparazione del successivo caffè, attivando, prima di tutto, il sistema (2) di infusione. Il motore (24) azionerà il pistone (25) tirandolo indietro (ovvero fino alla posizione di “inizio corsa”), creando in tal modo, all’interno del serbatoio (21), una depressione (pressione negativa) che consentirà l’automatica apertura della valvola di ritegno (26) (posizionata all’interno del canale (22) di “ingresso-acqua-fredda” posto a diretto contatto, in comunicazione con il recipiente (4) di acqua della macchina da caffè) e la chiusura dell’altra valvola (27) (posizionata all’interno del canale (23) di “uscita-acqua-calda” posto a diretto contatto/in comunicazione con la capsula/cialda (5) di caffè). Cosi facendo, il serbatoio (21) si riempirà di acqua (fredda) proveniente (per aspirazione, con effetto tipo “siringa”) dal recipiente (4) della macchina da caffè. Una volta riempito il serbatoio (21) di acqua, verrà automaticamente attivato il sistema (3) di riscaldamento veloce mediante modulo a microonde; l’acqua presente nel serbatoio (21) verrà riscaldata, in pochi secondi, ad una prestabilita temperatura (solitamente tra δδ^Ό). Il serbatoio (21) sarà realizzato in un materiale “trasparente” alle microonde che consenta un rapido riscaldamento delle molecole di acqua presenti nel serbatoio (21); ad es. si potranno utilizzare serbatoi in plastica (es. polipropilene, policarbonato, ecc.) o in altro idoneo materiale.
Una volta riscaldata l’acqua presente nel serbatoio (21), verrà subito avviata la fase di infusione vera e propria, mediante “compressione” dell’acqua calda. Il motore (24) azionerà gradualmente il pistone (25), spingendolo iri avanti (fino alla posizione di “fine corsa”); in questo modo la valvola di ritegno (27) (posta in comunicazione con la capsula o cialda di caffè (5)) si aprirà, mentre l’altra valvola (26) (posta in comunicazione con il recipiente (4) di acqua fredda) rimarrà chiusa. La valvola di ritegno (27) sarà dimensionata e tarata per aprirsi solo a determinate pressioni (ad es. a pressioni superiori a 8-9 atmosfere) ottenendosi in tal modo una ottimale infusione dell’acqua calda con il caffè in polvere (contenuto nella capsula o cialda (5) oppure nel così detto “gruppo” (5) nel caso di utilizzo di caffè sfuso). Il motore elettrico (24) potrà anche spingere il pistone (25) effettuando delle brevi pause, per consentire una sorta di pre-infusione iniziale dell’acqua calda con la polvere di caffè e/o migliori infusioni intermedie; inoltre, potrà anche comprimere l’acqua calda con diverse velocità, ottenendosi in tal modo una bevanda calda con la concentrazione desiderata (cioè un caffè ristretto/forte, oppure normale o leggero).
C) Disegni dell’invenzione
L’invenzione si compone di n. 5 disegni. La figura n. 1 mostra, schematicamente e in modo esemplificativo, i vari componenti del sistema (1) nella fase di “inizio” aspirazione dell’acqua fredda dal recipiente (4) della macchina da caffè. La figura n. 2 mostra, schematicamente e in modo esemplificativo, i vari componenti del sistema (1) nella fase di “fine” aspirazione dell’acqua fredda dal recipiente (4) della macchina da caffè; il serbatoio (21) si sarà riempito di acqua. La figura n. 3 mostra, schematicamente e in modo esemplificativo, i vari componenti del sistema (1) nella fase di “riscaldamento”, mediante modulo a microonde (3), dell’acqua (fredda) contenuta nel serbatoio (21). La figura n. 4 mostra, schematicamente e in modo esemplificativo, i vari componenti del sistema (1) nella fase di “inizio” compressione dell’acqua calda che confluirà poi nella capsula o cialda (5) di caffè in polvere (fase di infusione). La figura n. 5 mostra, schematicamente e in modo esemplificativo, i vari componenti del sistema (1) nella fase di “fine” compressione dell’acqua calda che confluirà nella capsula o cialda (5) di caffè in polvere (o nel gruppo (5) con caffè sfuso) preparandosi in tal modo la bevanda calda desiderata (caffè espresso).
ATTENZIONE: s’intende, comunque, che l’invenzione non deve considerarsi limitata alla particolare disposizione fin qui illustrata, che costituisce soltanto una forma di esecuzione esemplificativa di essa, ma che diverse varianti saranno possibili, tutte alla portata di un tecnico del ramo, senza per questo uscire dall’ambito di protezione dell’invenzione stessa, come definito dalle rivendicazioni che seguono.

Claims (7)

  1. TITOLO dell’INVENZIONE : INNOVATIVO SISTEMA DI INFUSIONE E DI RISCALDAMENTO PER MACCHINE DA CAFFÈ’ ESPRESSO RIVENDICAZIONI 1) Innovativo sistema (1) di infusione e di riscaldamento per macchine da caffè espresso, che consente di ottenere una migliore infusione dell’acqua calda con la polvere di caffè, di eliminare il sistema di prelevamento dell’acqua mediante pompe, di eliminare il tempo di preriscaldamento dell’acqua, di eliminare il sistema di riscaldamento dell’acqua mediante bollitori o serpentine, e di ottenere, infine, un consistente risparmio energetico poiché la macchina da caffè rimarrà accesa solo pochi secondi, caratterizzato dal fatto di comprendere, detto innovativo sistema (1), almeno i seguenti componenti: - un sistema (2) elettro-comandato di aspirazione e compressione dell’acgua: - un sistema (3) di riscaldamento veloce dell’acgua, composto da un modulo a microonde.
  2. 2) Innovativo sistema (1) di infusione e di riscaldamento per macchine da caffè espresso come descritto nella rivendicazione 1 , caratterizzato dal fatto che detto sistema (2) elettro-comandato di aspirazione e compressione dell’acgua è composto da: - un serbatoio (21), realizzato in materiale trasparente alle microonde ed utilizzato per contenere la quantità di acqua necessaria per preparare uno o più caffè espresso; - un canale (22) di ingresso, di acqua fredda, ed un canale (23) di uscita, di acqua calda, connessi con detto serbatoio (21); - un attuatore elettromeccanico composto da un piccolo motore elettrico (24) che aziona elettricamente un pistone (25); - due valvole di ritegno. (26) e (27), la prima (26) posizionata all’interno di detto canale (22) di ingresso di acqua fredda e la seconda (27) posizionata all’interno di detto canale (23) di uscita di acqua calda, ed essendo inoltre, dette valvole, tra loro disposte in opposizione di fase, vale a dire quando una è in posizione di apertura (ovvero permette il passaggio di acqua) l’altra è in posizione di chiusura (ovvero non permette il passaggio di acqua), e viceversa.
  3. 3) Innovativo sistema (1 ) di infusione e di riscaldamento per macchine da caffè espresso come descritto nella rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che detto pistone (25), preferibilmente dotato di guarnizione perimetrale e realizzato e montato in perfetta aderenza con la superficie interna di detto serbatoio (21), si muoverà all’indietro, durante la fase di aspirazione dell’acqua fredda proveniente dal recipiente (4) della macchina espresso, e in avanti, durante la fase di compressione dell’acqua in precedenza riscaldata mediante detto modulo a microonde (3).
  4. 4) Innovativo sistema (1) di infusione e di riscaldamento per macchine da caffè espresso come descritto nella rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che quando detto pistone (25) verrà tirato indietro, mediante detto motore elettrico (24), creerà, all’interno di detto serbatoio (21), una pressione negativa (o depressione, aspirazione) che aprirà la valvola di ritegno (26), posizionata all’interno del canale (22) di ingresso acqua-fredda, e terrà chiusa la valvola (27) posizionata all’interno del canale (23) di uscita acquacalda, ottenendosi in tal modo il passaggio di acqua fredda dal recipiente (4) della macchina verso l’interno di detto serbatoio (21), che così si riempirà di acqua fredda.
  5. 5) Innovativo sistema (1) di infusione e di riscaldamento per macchine da caffè espresso come descritto nella rivendicazione 1 , caratterizzato dal fatto che quando detto serbatoio (21) sarà riempito di acqua, verrà attivato il modulo di riscaldamento veloce a microonde (3) per riscaldare, in pochi secondi e ad una prestabilita temperatura, tutta l’acqua contenuta in detto serbatoio (21).
  6. 6) Innovativo sistema (1) di infusione e di riscaldamento per macchine da caffè espresso come descritto nelle rivendicazioni 1 e 2, caratterizzato dal fatto che una volta terminata la fase di riscaldamento dell’acqua contenuta in detto serbatoio (21), il pistone (25) verrà spinto in avanti, mediante detto motore elettrico (24), creando così, all’interno di detto serbatoio (21), una pressione positiva (o compressione) che chiuderà la valvola di ritegno (26), posizionata all’interno del canale (22) di ingresso acqua-fredda, ed aprirà la valvola (27) posizionata all’interno del canale (23) di uscita acqua-calda, consentendosi in tal modo il passaggio di acqua calda (in precedenza riscaldata mediante detto modulo a microonde (3)), ad una prestabilita pressione, dal serbatoio (21) verso la capsula o cialda (5) di caffè in polvere, connessa con detto serbatoio (21 ) mediante detto canale (23) e detta valvola di ritegno (27), ottenendosi così il caffè espresso desiderato.
  7. 7) Innovativo sistema (1 ) di infusione e di riscaldamento per macchine da caffè espresso come descritto nella rivendicazione 1 , caratterizzato dal fatto che detto sistema (3) di riscaldamento veloce dell’acgua, composto da un modulo a microonde (3), comprende preferibilmente i seguenti componenti: - un magnetron, utilizzato per generare il flusso di microonde necessario per riscaldare l’acqua contenuta in detto serbatoio (21); - una guida d’onda, utilizzata per convogliare il flusso di microonde verso detto serbatoio (21); - un modulo metallico di protezione, avente funzione di schermo elettromagnetico tipo gabbia di Faraday ed utilizzato per impedire la fuoriuscita delle microonde durante la fase di riscaldamento dell’acqua contenuta in detto serbatoio (21), il quale è realizzato in materiale trasparente alle microonde; - un modulo elettronico di alimentazione e controllo, composto da trasformatore, raddrizzatore, condensatore, microprocessore e quant’altro.
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EP0399150A1 (de) * 1989-05-20 1990-11-28 Melitta Haushaltsprodukte GmbH & Co. Kommanditgesellschaft Vorrichtung zur Zubereitung von Heissgetränken in einem Mikrowellenofen
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