ITTO20130842A1 - Apparato e metodo per gestire il livello di acqua in una caldaia di una macchina per caffe' - Google Patents
Apparato e metodo per gestire il livello di acqua in una caldaia di una macchina per caffe'Info
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Description
Apparato e metodo per gestire il livello di acqua in una caldaia di una macchina per caffè Settore della Tecnica
La presente invenzione riguarda, in generale, un apparato e metodo per gestire il livello di acqua in un boiler di una macchina per caffè.
In particolare la presente invenzione riguarda un apparato e metodo che permettano di risparmiare energia nella gestione di un boiler di una macchina per caffè, di qui in avanti indicato genericamente col termine caldaia.
Più in particolare la presente invenzione riguarda la possibilità di regolare la quantità dell’acqua presente in una caldaia.
Arte Nota
Come noto normalmente la caldaia di una macchina per caffè è un recipiente pieno di acqua per circa il 50-60% del volume disponibile; il restante volume è riempito da vapore acqueo in pressione.
Infatti la caldaia, durante il funzionamento, viene portata (per mezzo di una resistenza scaldante) alla pressione di circa 1-1,5 bar, corrispondenti ad una temperatura di circa 120-130°C.
Come altrettanto noto le caldaie delle macchine per caffè sono utilizzate, oltre che per riscaldare, preferibilmente mediante uno scambiatore di calore, l'acqua per la preparazione del caffè, anche per fornire vapore attraverso apposite lance atte, ad esempio, a scaldare/montare il latte e per fornire acqua calda, ad esempio per la preparazione di bevande calde, quali tè, camomilla, ecc. Un primo problema tecnico delle caldaie note è che il livello dell'acqua in caldaia è normalmente un livello medio predeterminato per cui le condizioni di erogazione del vapore e dell'acqua calda restano sostanzialmente costanti o variabili in un range limitato, indipendentemente dal fatto che si tratti di ore di punta (elevato consumo) o di scarso consumo.
Un secondo problema collegato al primo consiste nel fatto che l'acqua contenuta nella caldaia, per quanto rabboccata secondo le necessità, è soggetta, durante il normale utilizzo, ad un progressivo degrado di tipo chimico: andando a spillare dalla caldaia quantità anche elevate di vapore acqueo, si avrà un progressivo aumento della concentrazione dei sali minerali disciolti nell’acqua contenuta nella caldaia; anche il PH di tale acqua è destinato ad aumentare nel caso in cui l’acqua in ingresso sia stata addolcita, ad esempio, con un addolcitore a resine cationiche: in tal caso, infatti, entrerà acqua nella caldaia vapore in cui tutti i sali di calcio e magnesio sono stati trasformati mediante sostituzione chimica in sali di sodio, che, con l’aumentare della loro concentrazione, renderanno l’acqua della caldaia fortemente basica e poco congeniale al consumo alimentare. Anche la piccola quantità di metalli (nickel, piombo ecc) che compongono le leghe metalliche dei particolari a contatto con l’acqua alimentare, se l'acqua non viene eliminata periodicamente dalla caldaia, potrebbe raggiungere concentrazioni troppo elevate per il consumo umano rispetto a quanto disposto dai limiti suggeriti o imposti dalle norme vigenti.
Nel caso in cui si utilizzi l’acqua della caldaia per la preparazione di bevande calde, ad esempio tè, esiste quindi il rischio di fornire acqua con una composizione chimica non ottimale, se non dannosa.
Inoltre, qualora non venga estratta periodicamente dalla caldaia l'acqua per la preparazione di bevande calde, il fatto di avere elevata concentrazione di sali costituirà, col tempo, una possibile causa di corrosione o di depositi di sali minerali.
Quindi sarebbe utile e vantaggioso sostituire periodicamente l’acqua contenuta nella caldaia in modo da non incorrere nelle suddette problematiche.
Per ciò che riguarda il primo problema tecnico è nota dalla pubblicazione brevettuale EP0313496A2, inter alia, una caldaia comprendente sonde multiple atte a permettere di rilevare livelli diversi dell'acqua nella caldaia così da permettere di lavorare con livelli diversi di acqua e di vapore nella caldaia e, di conseguenza, permettere di erogare il vapore tenendo conto delle diverse condizioni di utilizzo della caldaia.
Per ciò che riguarda il secondo problema tecnico, la soluzione tecnica talvolta adottata è quella di suggerire, su base periodica ad esempio quotidiana o settimanale, di effettuare delle abbondanti erogazioni di acqua calda (quando questa derivi dall’acqua della caldaia e non da altri dispositivi atti allo scopo) in modo da ricambiare una significativa parte dell’acqua in caldaia.
I limiti di tale soluzione sono evidenti, sia dal punto di vista della non garanzia dell’operazione (affidata a utente che deve ricordare di effettuare l'operazione), sia dal punto di vista della praticità (una caldaia di una macchina professionale può contenere tra i 1,5 ed i 16 litri di acqua a seconda delle dimensioni, ed estrarre per esempio 5 litri richiede parecchio tempo), sia infine dal punto di vista energetico (viene infatti buttata acqua ad una temperatura di 120°C ed oltre).
La Richiedente ha osservato che l'arte nota non è in grado di fornire una soluzione integrata del primo e del secondo problema tecnico tale da garantire non solo la possibilità di operare con livelli diversi di acqua nella caldaia ma anche di garantire un rinnovo dell'acqua presente in caldaia in condizioni di massimo risparmio energetico.
Descrizione dell’Invenzione
Scopo della presente invenzione è l'implementazione di un apparato e metodo che risolvano i problemi sopra esposti in maniera integrata.
Raggiunge lo scopo l'apparato e metodo per gestire il livello di acqua in un boiler come rivendicati.
Le rivendicazioni costituiscono parte integrante dell’insegnamento tecnico qui fornito in merito all’invenzione.
La seguente descrizione sintetica dell'invenzione è data allo scopo di fornire una comprensione di base di alcuni aspetti dell'invenzione.
Questa descrizione sintetica non è una descrizione estesa e come tale non va intesa come atta a identificare elementi chiave o critici dell'invenzione, o atta a delineare lo scopo dell'invenzione. Il suo solo scopo è di presentare alcuni concetti dell'invenzione in forma semplificata come un'anticipazione alla descrizione di dettaglio riportata sotto.
In accordo ad una caratteristica di una forma preferita di realizzazione è previsto che l'apparato comprenda una prima sonda che in condizioni operative d'uso segnali un livello d'acqua nella caldaia in cui l'apparato deve essere bloccato e che in condizioni di svuotamento della caldaia segnali il completamento di una fase di svuotamento della caldaia.
In accordo ad un'ulteriore caratteristica della presente invenzione, è previsto che l'apparato comprenda anche una seconda ed una terza sonda disposte nella caldaia a livelli diversificati e configurate per far operare l'apparato in condizioni di basso consumo energetico e di elevato accumulo energetico per maggiori prestazioni, e quindi di elevato consumo energetico.
In accordo ad un'altra caratteristica della presente invenzione è previsto che l'apparato in condizioni di basso consumo energetico sarà predisposto a operare con un numero limitato di elementi riscaldanti e ridotta potenza operativa.
Descrizione Sintetica delle Figure
Queste ed altre caratteristiche e vantaggi della presente invenzione risulteranno chiare dalla seguente descrizione di forme preferite di realizzazione fatta a titolo esemplificativo e non limitativo con l'ausilio delle annesse figure, in cui elementi indicati con uno stesso o un simile riferimento numerico indicano elementi che hanno stessa o simile funzionalità e costruzione ed in cui:
Fig.1 rappresenta uno schema generale dell'apparato secondo l'invenzione;
Fig.2 rappresenta un particolare dell'apparato non evidenziato in Fig.1;
Fig.3a rappresenta uno schema a blocchi di funzionamento dell'apparato secondo l'invenzione; e Fig. 3b rappresenta uno schema a blocchi rappresentativo di una variante di funzionamento dell'apparato secondo l'invenzione.
Descrizione di Forme Preferite di Realizzazione
Con riferimento alla Fig. 1 un apparato 10 secondo l'invenzione comprende una caldaia 12 in cui sono previste una pluralità di sonde di livello 21, 22, 23 atte a rilevare livelli diversi di acqua nella caldaia ed a trasmettere corrispondenti segnali ad un circuito di controllo 14 i cui collegamenti sono evidenziati in Fig.2 per semplicità di illustrazione (Fig.1, Fig.2).
Nell'esempio rappresentato in Fig.1 sono mostrate tre sonde, in particolare:
- una prima sonda o sonda di sicurezza 21 atta a trasmettere un segnale rappresentativo di un livello minimo di sicurezza Ls al di sotto del quale l'apparato non può operare per riscaldare l'acqua; nel presente esempio di realizzazione il livello Ls è gestito in due modi alternativi:
- come livello di blocco dell'apparato nelle fasi operative dell'apparato, cioè quando l'apparato distribuisce vapore e/o acqua calda,
- come livello di gestione del riempimento della caldaia, nel caso si utilizzi una funzione di rinnovo acqua nella caldaia, in quanto il suo raggiungimento è atto ad abilitare in automatico il riempimento della caldaia;
- una seconda sonda o sonda di lavoro minimo 22 atta a trasmettere un segnale Lmin rappresentativo di un livello minimo di lavoro in cui l'apparato è completamente operativo in condizioni di basso utilizzo e il consumo di energia elettrica per riscaldare l'acqua nella caldaia è minimo. Infatti, in accordo alla forma preferita di realizzazione, in questa condizione di lavoro è previsto che il circuito di controllo attivi un numero limitato di elementi riscaldanti della caldaia e quindi operi in modalità di risparmio energetico. Questo fatto ha un duplice effetto:
1. in primo luogo viene ridotto il fabbisogno di potenza impegnata dalla rete elettrica, e questo è un elemento di vantaggio dal punto di vista dell’impianto elettrico generale in quanto la potenza non utilizzata può essere resa disponibile per altre apparecchiature;
2. in secondo luogo, in modalità Lmin essendo presente meno acqua da scaldare in caldaia, è possibile ridurre la potenza e mantenere quindi quasi costante il rapporto potenza/volume di acqua in caso di consumo di vapore o acqua calda. Infatti in caso di accensione delle resistenze scaldanti, la variazione di temperatura – e quindi di pressione – del fluido in caldaia è meno repentina, per cui il valore di temperatura - e quindi di pressione – raggiunto in caldaia sarà molto vicino al valore obiettivo impostato, riducendo l’effetto di inerzia termica e relativo sforamento dei valori di temperatura/pressione impostati. In sintesi, in condizioni Lmin, si ha un effetto di “pendolamento" intorno al valore obiettivo inferiore a quello che si avrebbe con un volume di acqua superiore e quindi si ha una regolazione più stabile della temperatura dell'acqua calda e del vapore;
- una terza sonda o sonda di lavoro massimo 23 atta a trasmettere un segnale Lmax rappresentativo di un livello massimo di lavoro in cui l’accumulo di energia all’interno della caldaia è massimo e quindi il consumo di energia elettrica per riscaldare l'acqua nella caldaia è più elevato.
Naturalmente in accordo ad altre forme di realizzazione può essere prevista una sonda atta a trasmettere un segnale rappresentativo di un livello minimo di sicurezza Ls al di sotto del quale l'apparato non può operare per riscaldare l'acqua e una diversa sonda atta a indicare il livello di svuotamento della caldaia quando viene gestita la funzione di rinnovo automatico dell'acqua nella caldaia.
Naturalmente, in accordo ad ancora altre forme di realizzazione, oltre alla sonda 21, gestita preferibilmente in modo alternativo, può essere prevista la sola sonda di lavoro minimo o di lavoro o possono essere previste sonde di lavoro in numero superiore a due per gestire, ad esempio, anche condizioni di lavoro intermedie fra quelle minime e quelle massime.
Nel presente esempio di realizzazione, per semplicità di descrizione, viene descritto un apparato in cui è previsto che la sonda 21 sia gestita in modo alterativo e che siano presenti le sonde 22 e 23 indicative dei livelli Lmin e Lmax di lavoro.
L'apparato 10, nella forma di realizzazione descritta, comprende, oltre alle sonde, una o più resistenze o elementi riscaldanti 25 atti a riscaldare l'acqua presente nella caldaia 12 sotto il controllo del circuito di controllo 14.
Preferibilmente le resistenze 25 sono tre e sono collegate elettricamente a rispettive fasi di un circuito di alimentazione elettrica trifase, noto in sé.
Alla caldaia 12 sono collegati, nella forma preferita di realizzazione, un tubo 26 atto a fornire vapore mediante un'opportuna lancia e un tubo 27 atto a fornire acqua calda mediante una rispettiva opportuna lancia. Sia il vapore che l'acqua calda sono estratti dalla caldaia in una delle possibili condizioni di lavoro: nell'esempio livello minimo o livello massimo di lavoro.
Preferibilmente la fornitura di vapore e acqua calda attraverso i tubi 26 e 27 è controllata da rispettive valvole indipendenti, 36 e 37, che possono essere valvole manuali o elettrovalvole controllate, in modo noto, dal circuito di controllo 14, i cui collegamenti sono evidenziati in Fig. 2 per semplicità di illustrazione.
Alla caldaia 12 è anche collegato un tubo 28 atto a fornire, in modo noto, acqua di rete idraulica, ad esempio, attraverso una rispettiva valvola 38, ad esempio un'elettrovalvola 38 ed una pompa 48 di tipo noto, entrambe controllate dal circuito di controllo 14.
Nella forma preferita di realizzazione alla caldaia 12 è anche collegato un tubo 29 atto a permettere di svuotare o scaricare l'acqua contenuta nella caldaia mediante una rispettiva elettrovalvola di rinnovo o scarico 39, di tipo noto, controllata dal circuito di controllo 14.
La caldaia, preferibilmente, comprende al proprio interno almeno uno scambiatore di calore, non evidenziato per semplicità di descrizione in Fig. 1, atto ad alimentare almeno un gruppo per l’erogazione di caffè, ad esempio caffè espresso.
Il circuito di controllo 14 (Fig. 2) dell'apparato 10 è configurato per controllare le funzioni dell'apparato e, nella forma preferita di realizzazione, è previsto comprenda un circuito a microprocessore 41 di tipo noto programmato in fase di progetto dell'apparato 10 in modo da gestire una pluralità di ingressi ed una pluralità di uscite come previste nell'apparato.
In particolare, in accordo al presente esempio di realizzazione è previsto che il circuito a microprocessore 41 preveda come ingressi almeno:
- collegamenti alle sonde 21, 22, 23 per ricevere i segnali Ls, Lmin, Lmax indicatori dello stato di riempimento della caldaia;
- collegamenti, ad esempio, ad un commutatore ON/OFF 43 per ricevere segnali di accensione e spegnimento dell'apparato;
- collegamenti, ad esempio, ad un ulteriore commutatore 45 per ricevere segnali di comando atti a commutare le condizioni di lavoro dell'apparato, ad esempio da Lmin a Lmax e viceversa;
- collegamenti ad una tastiera 46 per ricevere segnali di controllo atti a modificare parametri di lavoro dell'apparato, o per effettuale le erogazioni.
Naturalmente il circuito a microprocessore 41 prevede altri collegamenti in ingresso tipici delle macchine per caffè, come ad esempio un ingresso che rilevi la pressione nella caldaia ed eventualmente la temperatura, qui non considerati in quanto noti.
È inoltre previsto, in accordo al presente esempio di realizzazione che il circuito a microprocessore 41 preveda come uscite almeno:
- collegamenti alle resistenze 25 atti a permettere di comandare le condizioni di lavoro della caldaia in funzione dei comandi forniti col commutatore 45;
- collegamenti all'elettrovalvola 38 ed alla pompa 48 per permettere il riempimento della caldaia; - collegamenti all'elettrovalvola 39 per permettere lo svuotamento della caldaia;
- collegamenti alle elettrovalvole 36 e 37, se presenti, per controllare la distribuzione di vapore o acqua calda mediante opportuni comandi, ad esempio, mediante tastiera previsti con collegamenti in ingresso al circuito a microprocessore 41.
L'apparato 10, come descritto, permette non solo di variare le condizioni di lavoro della caldaia in funzione del carico di lavoro previsto, ma anche di effettuare operazioni di svuotamento e riempimento della caldaia evitando sprechi di energia elettrica.
Infatti, grazie alla presenza dell'elettrovalvola di rinnovo 39 è possibile programmare, ad esempio con la tastiera 46, lo svuotamento della caldaia al di fuori di periodi di attività, per esempio di notte o in periodi che anticipino l'inizio dell'attività di gestione vapore e acqua calda dell'apparato. Vantaggiosamente la potenzialità di ricambio acqua al di fuori dei periodi di attività dell'apparato permette di non sprecare energia termica altrimenti utilizzabile per produrre vapore o acqua calda.
Viene di seguito illustrato in Fig.3a uno schema a blocchi rappresentativo di un esempio di funzionamento dell'apparato 10 come descritto.
Naturalmente l'esempio qui fornito vuole mostrare, per quanto possibile, un esempio di integrazione delle funzioni di svuotamento apparato e delle funzioni di operatività con potenzialità minime e con potenzialità massime dell'apparato.
In accordo allo schema illustrato è previsto che l'apparato 10 in una fase iniziale (100) sia in condizioni di riposo che preferibilmente prevedono che l'acqua della caldaia sia sostanzialmente a temperatura ambiente.
Tale condizione può essere verificata dal circuito di controllo, ad esempio, controllando che l'apparato sia rimasto spento per alcune ore o che lo stesso sia stato impostato per effettuare una funzione di svuotamento ad un orario predeterminato.
Naturalmente questa fase può essere eseguita anche manualmente.
Le fasi seguenti sono effettuate sotto il controllo del circuito di controllo 14 che prevedono quanto segue:
In una fase successiva (110) a quella iniziale (100) viene aperta l'elettrovalvola di svuotamento 39.
Contestualmente viene attivato, nella fase (120) un contatore contenente un valore di tempo massimo in cui sia previsto possa avvenire lo svuotamento della caldaia 12, ad esempio 5 minuti.
In una fase successiva (130) viene verificato se durante lo svuotamento è stato raggiunto il livello Ls.
In caso negativo, fase (140), viene verificato se il contatore ha raggiunto il valore di tempo massimo previsto. In caso di esito positivo della fase (140) viene evidenziato un messaggio di allarme, fase (150), e la procedura di svuotamento viene interrotta come se lo svuotamento fosse terminato in condizioni normali.
In caso di esito negativo della fase (140), viene ripetuta la fase (130).
Qualora questa dia esito positivo lo svuotamento viene completato con la chiusura dell'elettrovalvola di svuotamento, fase (160), seguita in automatico dalla fase (170) di apertura della elettrovalvola di riempimento 38 e l'attivazione della pompa 48.
Terminata la fase di svuotamento della caldaia, inizia la fase di riempimento della stessa. Inizialmente, mentre la pompa di riempimento 48 della caldaia inizia a riempire la caldaia 12, nella fase (180) viene verificato se l'apparato è impostato per operare in condizioni di Lmin o in condizioni di Lmax.
Nel caso l'apparato sia impostato per operare in condizioni di Lmin, nella fase (190) viene attivato un contatore contenente una valore di tempo massimo in cui sia previsto che il livello dell'acqua raggiunga Lmin, ad esempio 10 minuti.
In una fase successiva (200) viene verificato se è stato raggiunto il livello Lmin.
In caso negativo, fase (230), viene verificato se il contatore ha raggiunto il valore di tempo massimo previsto.
In caso di esito positivo della fase (230), nella fase (240) viene ipotizzato esista un guasto nel circuito di riempimento, o che non sia disponibile 'acqua proveniente dal collegamento idraulico a monte dell'apparato, e l'apparato viene bloccato così come l'elettrovalvola e la pompa di carico. In caso di esito negativo della fase (230), viene ripetuta la fase (200).
Nel caso il livello Lmin sia stato raggiunto, esito positivo della fase (200), viene fermata la pompa 48 e chiusa l'elettrovalvola di riempimento 38 e vengono attivate le resistenze di riscaldamento dell'acqua 25.
Nel caso l'apparato sia impostato per operare in condizioni di Lmax, la procedura di verifica del riempimento al livello Lmax è sostanzialmente identica a quella prevista per la procedura già descritta per Lmin.
In accordo ad una variante della procedura sopra descritta, rappresentata in Fig. 3b, è previsto, nel caso della presenza della sonda Lmax e allo scopo di aumentare il ricambio di acqua nella caldaia, che partendo da una fase iniziale quale la fase (100), sotto il controllo del circuito di controllo 14 venga inizialmente, fase (310), aperta l'elettrovalvola 38 ed attivata la pompa 48 come descritta, e venga verificato attraverso le fasi (320), (330) e (340) il raggiungimento di Lmax, per poi procedere con la fase (110).
Nel caso il livello Lmax non sia raggiunto nei tempi previsti, fase (340), esito positivo, è previsto che l'apparato venga bloccato così come l'elettrovalvola e la pompa di carico.
Dalla descrizione della struttura dell'apparato e della modalità di operare appare evidente come l'operazione di svuotamento della caldaia sia strettamente collegata alle operazioni di riempimento della caldaia ai vari livelli operativi per cui le operazioni di rinnovo acqua nella caldaia possono diventare operazioni di routine senza per questo incidere sui consumi in energia elettrica fornita alle resistenze della caldaia per il suo riscaldamento.
Naturalmente, modifiche ovvie e/o varianti sono possibili alla descrizione di cui sopra, nelle dimensioni, forme, materiali, componenti, così come nei dettagli della costruzione illustrata e del metodo di operare senza staccarsi dall'invenzione come precisata nelle rivendicazioni seguenti.
Claims (10)
- Rivendicazioni 1. Un apparato per gestire il livello di acqua in una caldaia per macchina per caffè, in cui la caldaia (12) comprende, collegati ad un circuito di controllo (14), - almeno una prima sonda (21) atta a rilevare un primo livello di acqua nella caldaia (12); - almeno una seconda sonda (22, 23) atta a rilevare un secondo livello, superiore al primo, o livello di lavoro dell’apparato, in cui è previsto che l’apparato possa erogare vapore o acqua calda attraverso rispettivi condotti (26, 27) collegati alla caldaia (12) e controllati da rispettive valvole (36,37); caratterizzato da ciò che detta prima sonda (21) è configurata per rilevare detto primo livello come livello di completo svuotamento della caldaia a fronte di comandi di svuotamento provenienti dal circuito di controllo (14) e per abilitare in automatico il successivo riempimento della caldaia (12).
- 2. L'apparato secondo la rivendicazione 1 in cui detta prima sonda (21) è anche atta a rilevare, in uso, detto primo livello anche come livello in cui l’apparato viene bloccato dal circuito di controllo.
- 3. L’apparato secondo la rivendicazione 1 o 2 in cui detta caldaia (12) è collegata ad un condotto di svuotamento (29) controllato da un’elettrovalvola di svuotamento (39) e ad un condotto di riempimento (28) controllato da una pompa (48) e da un’elettrovalvola di riempimento (38) configurati per essere gestiti dal circuito di controllo (14) atto a comandare in successione lo svuotamento della caldaia aprendo l’elettrovalvola di svuotamento (39), e il riempimento della caldaia attivando la pompa (48) e l’elettrovalvola di riempimento (38).
- 4. L’apparato secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1 a 3 in cui - la seconda sonda è atta a rilevare, sotto il controllo del circuito di controllo, un livello minimo (Lmin) rappresentativo di un livello minimo di lavoro in cui l'apparato è completamente operativo in condizioni di basso utilizzo e di consumo minimo di energia elettrica per riscaldare l'acqua nella caldaia; ed in cui detto apparato comprende anche - una terza sonda atta a trasmettere un segnale rappresentativo di un livello superiore al secondo, o livello massimo di lavoro (Lmax) in cui l'apparato è completamente operativo in condizioni di elevato utilizzo e consumo di energia elettrica per riscaldare l'acqua nella caldaia.
- 5. L'apparato secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti in cui detta caldaia comprende al proprio interno almeno uno scambiatore di calore atto ad alimentare almeno un gruppo per l’erogazione di caffè.
- 6. Un metodo per gestire i livello di acqua in una caldaia di una macchina per caffè, comprendente le fasi di - (Fase 100) verificare mediante un circuito di controllo (14) o manualmente che l'apparato (10) sia in condizioni di riposo; - attivare una procedura di svuotamento/riempimento sotto il controllo del circuito di controllo che comprenda le fasi di: - (Fase 110) comandare l'apertura di una valvola di svuotamento (39) ; - (Fase 120, 130, 140) verificare con una prima sonda (21) che l'acqua abbia raggiunto un livello minimo predefinito (Ls); - (Fase 160) chiudere la valvola di svuotamento; - (fase 170) aprire una valvola di riempimento (38) ed attivare una pompa (48) collegata ad una rete idrica; - (Fase 190, 200, 230) verificare con almeno una seconda sonda (22, 23) che almeno un livello predefinito di riempimento della caldaia (12) sia stato raggiunto; - (Fase 210) chiudere la valvola di carico (38) e fermare la pompa (48); - (Fase 220) attivare la procedura di riscaldamento dell'acqua nella caldaia (12) in funzione del livello predefinito di riempimento della caldaia raggiunto.
- 7. Il metodo secondo la rivendicazione 6 in cui detta fase (Fase 220) di attivare la procedura di riscaldamento dell'acqua nella caldaia (12) prevede, nel caso sia previsto un livello minimo di lavoro (Lmin), che il circuito di controllo (14) attivi un numero limitato di elementi riscaldanti (25) della caldaia e che riduca la potenza e mantenga quasi costante il rapporto potenza/volume di acqua in caso di consumo di vapore o acqua calda.
- 8. Il metodo secondo la rivendicazione 6 o 7 in cui dette fasi di verifica (Fase 120, 130, 140, 190, 200, 230) prevedono che il circuito di controllo verifichi con una sonda (21, 22, 23) il raggiungimento di un livello predeterminato a fronte di un tempo predeterminato.
- 9. Il metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 6 a 8, in cui durante la procedura di svuotamento della caldaia la fase di verificare con una prima sonda (21) che l'acqua abbia raggiunto un livello minimo predefinito comprende le fasi di - (fase 120) attivare un contatore contenente un valore di tempo predeterminato per far arrivare il livello dell'acqua al livello minimo predefinito; - nel caso in cui detto livello predefinito non sia raggiunto nel tempo predeterminato (fase 140); - evidenziare un segnale di allarme (150) e interrompere la procedura si svuotamento come se lo svuotamento fosse terminato in condizioni normali.
- 10. Il metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 6 a 9, in cui durante la procedura di riempimento della caldaia la fase di verificare con una seconda o terza sonda (22, 23) che l'acqua abbia raggiunto un livello di lavoro predefinito comprende le fasi di - (fase 190, 250) attivare un contatore contenente un valore di tempo predeterminato per far arrivare il livello dell'acqua al livello di lavoro predefinito; - nel caso in cui detto livello predefinito non sia raggiunto nel tempo predeterminato (fase 230, 270); - bloccare l'apparato contestualmente con l'elettrovalvola di riempimento (38) e la pompa (48).
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CN109091013B (zh) * | 2018-10-30 | 2021-03-16 | 四川爱创科技有限公司 | 咖啡机系统开机防干烧方法 |
CN109044112B (zh) * | 2018-10-30 | 2021-03-16 | 四川爱创科技有限公司 | 咖啡机系统开机节水防干烧方法 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0313496A2 (fr) * | 1987-10-17 | 1989-04-26 | Futurmat Comercial De Hosteleria, S.A. | Machine à café sous pression pour la préparation rapide du café |
US6078729A (en) * | 1997-10-21 | 2000-06-20 | National Environmental Products Ltd., Inc. | Foam, drain and fill control system for humidifier |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3657556A (en) * | 1970-08-03 | 1972-04-18 | Marine Ind Inc | Liquid level switch |
CN2722306Y (zh) * | 2004-08-31 | 2005-08-31 | 吉诺工业有限公司 | 意式咖啡机的水位控制装置 |
CN201005529Y (zh) * | 2007-02-14 | 2008-01-16 | 刘志洪 | 咖啡机储水式锅炉 |
FR2920657B1 (fr) * | 2007-09-07 | 2013-02-22 | Cie Mediterraneenne Des Cafes | Chaudiere pour machine de preparation de boissons. |
CN201612515U (zh) * | 2009-11-09 | 2010-10-27 | 贾旭 | 咖啡机用加热锅炉 |
CN201782609U (zh) * | 2010-07-30 | 2011-04-06 | 广州市拓璞电器发展有限公司 | 带有排余水出口的咖啡机锅炉 |
CN102235753A (zh) * | 2011-08-08 | 2011-11-09 | 吴进宏 | 低功率电热水器 |
US9364116B2 (en) * | 2013-04-11 | 2016-06-14 | Modbar, Llc | Modular beverage making and dispensing apparatus |
-
2013
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-
2014
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Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0313496A2 (fr) * | 1987-10-17 | 1989-04-26 | Futurmat Comercial De Hosteleria, S.A. | Machine à café sous pression pour la préparation rapide du café |
US6078729A (en) * | 1997-10-21 | 2000-06-20 | National Environmental Products Ltd., Inc. | Foam, drain and fill control system for humidifier |
Also Published As
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