PT2317898E

PT2317898E - Sistema de circulação de água para um dispositivo de preparação de bebidas

Info

Publication number: PT2317898E
Application number: PT97802243T
Authority: PT
Inventors: Rudolf Schenk; Peter Moeri; Renzo Moser; Thomas Hodel; Markus Lang; Steve Aemisegger
Original assignee: Nestec Sa
Priority date: 2008-07-14
Filing date: 2009-07-07
Publication date: 2012-12-20
Also published as: PL2317898T3; RU2011105126A; BRPI0915895A2; EP2317898A1; DK2317898T3; AU2009272908B2; CN102088891A; JP2011527921A; AU2009272908A1; CN102088891B; US8479643B2; HK1155626A1; RU2506876C2; EP2317898B1; CA2728224A1; ES2395230T3; WO2010006953A1; US20110113971A1

Description

DESCRIÇÃO

"SISTEMA DE CIRCULAÇÃO DE ÁGUA PARA UM DISPOSITIVO DE PREPARAÇÃO DE BEBIDAS"

Campo da invenção A presente invenção refere-se a um sistema de circulação de água melhorado para dispositivos de preparação de bebidas, tais como máquinas de café e, particularmente, a um dispositivo de produção de bebidas produzindo uma bebida com base em ingredientes contidos numa cápsula a inserir no dispositivo de produção de bebidas. A presente invenção refere-se, ainda, a tais dispositivos de preparação de bebidas à base de água que estão dotados com um sistema de circulação de água integrado, bem como a um método de utilização dos referidos sistemas de circulação de água integrados. Além disso, a presente invenção refere-se a um método para detectar o nível de água num reservatório de água do sistema de circulação de água.

Antecedentes da invenção São conhecidas diversas máquinas para extracção de bebidas ou alimentos quentes a partir de café moído, chá, sopas e semelhantes.

Particularmente, a Patente U.S. N° 5943472 divulga um sistema de circulação de água para uma tal máquina entre um reservatório de água e uma câmara de distribuição de água quente 1 ou vapor, para uma máquina expresso. 0 sistema de circulação inclui válvulas, um tubo de aquecimento metálico e uma bomba, que estão interligados uns com os outros e com o reservatório por meio de uma pluralidade de mangueiras de silicone que estão unidas conjuntamente por abraçadeiras de preensão.

Tal máquina de preparação de bebidas possui uma configuração complexa de sistema de circulação de água que é volumosa e dispendiosa, embora consistindo de uma pluralidade de partes discretas. Embora o sistema de circulação de água possa pertencer a um dispositivo de produção de bebidas compacto, é difícil conceber e alojar o grande número de peças proposto pela Patente U.S. N° 5943472 numa configuração compacta, proporcionando, ao mesmo, tempo uma facilidade de fabrico de uma tal máquina.

Outros inconvenientes do sistema proposto pela Patente U.S. N° 5943472 residem na sua complexidade de fabrico e produção, o que resulta em custos acrescidos. Visto o sistema proposto compreender, ainda, um grande número de peças individuais, requer um grande número de passos de montagem para fabrico e manutenção do dispositivo. 0 conjunto dos tubos de silício e fixadores também requer intervenção humana durante a montagem da máquina. Em resultado, o fabrico e manutenção dos referidos dispositivos é muito complexo e dispendioso.

Por esse motivo, existe uma necessidade de uma concepção simplificada para o sistema de circulação de água de um dispositivo de produção de bebidas. 2

Objectivo e sumário da invenção A presente invenção permite ultrapassar estes inconvenientes.

Para este fim, proporciona uma concepção melhorada para um sistema de circulação de água, para utilização em associação com dispositivos de produção de bebidas, tal como, e. g., uma máquina de café. A presente invenção visa, ainda, reduzir o número de peças, passos de montagem e custos de produção do sistema de fornecimento de água de uma máquina de preparação de bebidas. Embora a presente invenção vise a redução do número de passos necessários para montagem e da complexidade do processo de montagem, visa, ainda, proporcionar uma automação acrescida do processo de montagem de um tal dispositivo de preparação de bebidas.

Um aspecto da invenção reside numa concepção mais eficaz da interface entre o reservatório de retenção de água e o sistema de circulação de água da máquina.

Outro aspecto da invenção reside em proporcionar uma concepção integrada para a bomba de água compreendida pelo sistema de fornecimento de água, uma solução que vise reduzir a complexidade do sistema de água e permitir a automação do fabrico de dispositivo de preparação de bebidas.

Um outro aspecto da invenção visa integrar num componente os circuitos eléctricos de alimentação da bomba, tal como no conector do tubo de água montado na bomba de água. 3

Um ainda outro aspecto da invenção visa integrar um detector de nível de água no sistema de circulação de água.

Estes objectivos são alcançados por meio das características das reivindicações independentes. As reivindicações dependentes desenvolvem, adicionalmente, os conceitos da presente invenção.

De acordo com um primeiro aspecto da presente invenção, um dispositivo de preparação de bebidas compreende uma fonte de água com uma saída, uma bomba com um elemento de suporte e uma conduta de água integrada com uma entrada e uma saída para guiarem água da fonte de água para a bomba, estando a saída de conduta ligada à bomba. A saída de fonte de água está ligada à entrada de conduta de água por meio de um elemento de vedação anular que forma uma parte saliente integrada da entrada de conduta ou da saída de fonte. 0 suporte de bomba está integrado na conduta de água, em particular na saída de conduta. A conduta de água, em particular, a saída de conduta, pode incorporar circuitos eléctricos ligados à bomba. A saída de conduta e/ou, quando presentes, os circuitos eléctricos, podem ser ligados à bomba por um conector de encaixe por pressão. A fonte de água pode ser, ou pode compreender, um reservatório de água, em particular um reservatório para conter água possuindo um nível no reservatório que pode ser medido por meio de um detector óptico de nível de água. A conduta integrada pode possuir uma parte intermédia que está ligada a um sensor, tal como um caudalímetro, sensor de pressão ou sensor de temperatura. Esta parte intermédia da 4 conduta pode possuir uma saída intermédia e uma entrada intermédia para guiar água para dentro e para fora do sensor, entre a fonte de água e a bomba. Desse modo, a saída intermédia e a entrada intermédia são, de um modo preferido, uma parte integrada da conduta. Consequentemente, a entrada e a saída são, por exemplo, unidas lado a lado e ligadas ao sensor.

De acordo com outro aspecto da presente invenção, um sistema de circulação de água, a montante, para o dispositivo de preparação de bebidas anterior possui uma fonte de água, tal como um reservatório de água, com uma saída e uma conduta de água integrada com uma entrada para guiar água da fonte de água para uma bomba. A saída de fonte de água está ligada à entrada de conduta de água por meio de um elemento de vedação anular que forma uma parte saliente integrada da entrada de conduta ou da saída de fonte.

Num tal sistema, o elemento de vedação anular é uma parte integrada da entrada de conduta de água e está comprimido contra a saída de fonte ou vice-versa, para vedar a ligação entre a conduta de água e a fonte de água. 0 elemento de vedação anular pode ser constituído por, pelo menos, um de entre material de borracha, silicone e de um termoplástico.

De acordo com ainda outro aspecto da invenção, um sistema de circulação de água de um dispositivo de preparação de bebidas como descrito anteriormente, possui uma bomba com um suporte; e uma conduta de água com uma entrada e uma saída. Esta conduta possui uma saída ligada à bomba e está disposta para guiar água de uma fonte de água para a bomba. A conduta de água é uma parte integrada do suporte de bomba. 5

Numa forma de realização, o suporte de bomba compreende: um conector de bomba integrado na conduta, em particular, na saída de conduta, para ligar mecanicamente a bomba ao suporte; e um elemento 307 de base integrado no conector de bomba para prender o suporte no dispositivo de preparação de bebidas. Opcionalmente, a saída de conduta estende-se através do conector de bomba para uma entrada de água da bomba. Tipicamente, o elemento 307 de base e o conector 306 de bomba são unidos por meio de uma pluralidade de eixos 308 afastados.

De acordo com um outro aspecto da invenção, um sistema de circulação de água, a montante, para um dispositivo de preparação de bebidas como descrito anteriormente compreende: uma conduta de água ligada a uma bomba para guiar água de uma fonte de água para a bomba, a conduta de água incorporando circuitos eléctricos ligados à bomba. A saída das condutas pode ser montada em conectores dos circuitos eléctricos, de modo que a bomba possa ser montada no circuito de fluido e no circuito eléctrico numa única operação de fabrico do dispositivo de preparação de bebidas.

De um modo conveniente, a saída de conduta e/ou os circuitos eléctricos podem ser ligados à bomba por um conector de encaixe por pressão.

De acordo com ainda um outro aspecto da invenção, uma fonte de água para um dispositivo de preparação de bebidas como descrito anteriormente compreende: um reservatório para conter água e para fornecer água a uma bomba do referido dispositivo; e um sensor óptico para medir o nível de água no reservatório. O sensor óptico compreende um emissor de luz para emitir para a 6 água no reservatório um feixe de luz que é passível de ser deflectido por esta água em função do nível de água; e um detector de luz para detectar o feixe de luz emitido após deflexão. 0 emissor de luz e detector de luz estão dispostos de tal modo que o feixe de luz emitido é passível de ser deflectido sobre o detector quando este nível de água atinge um valor inferior predeterminado no reservatório.

Este nível inferior de água pode, tipicamente, corresponder à quantidade mínima de água para preparar uma outra chávena de bebida. Assim, o dispositivo de preparação de bebidas pode ser disposto de modo a não iniciar um novo ciclo de distribuição de bebida uma vez que tenha detectado que a quantidade de água no reservatório é insuficiente para completar tal ciclo. Para este fim, o dispositivo de preparação de bebidas pode incluir uma interface que convide o utilizador a encher novamente o reservatório de água de modo a poder preparar outras chávenas bebida. 0 detector de luz pode estar situado numa parte de fundo do reservatório de água. 0 emissor de luz e detector são dispostos de modo a que a luz emitida sofra uma sucessão de reflexões e refracções e de modo a que o detector receba uma parte da luz reflectida quando o nível de água no reservatório de água atinge o valor inferior predeterminado. Também é naturalmente possível conceber o sistema emissor-detector de luz de modo que o detector receba uma parte do feixe de luz reflectido desde que o nível de água seja mais elevado do que o valor inferior predeterminado.

Formas de realização da presente invenção também são dirigidas a aparelhos para realizar os métodos divulgados e 7 incluindo partes de aparelho para efectuarem cada passo de método descrito. Estes passos de método podem ser efectuados por meio de componentes de hardware, um computador programado por meio de software apropriado e por qualquer combinação dos dois ou de um outro modo. Além disso, formas de realização de acordo com a invenção também se dirigem a métodos pelos quais o aparelho descrito opera. Inclui passos de método para realizarem cada função do aparelho.

Todos os aspectos anteriormente referidos estão ligados pelo conceito comum de, durante o curso da água nas máquinas de preparação de bebidas, a complexidade do sistema de água, a necessidade de diferentes níveis de pressão a manter no sistema ao mesmo tempo, a necessidade de miniaturização das máquinas de produção de bebidas, de máquinas mais leves e mais compactas preservando a funcionalidade, a necessidade de facilitar a concepção e o fabrico melhorando a funcionalidade oferecida a um utilizador e o nível de qualidade de uma bebida produzida, colocam uma pluralidade de desafios no projectista de uma tal máquina. A presente invenção visa oferecer soluções para uma pluralidade dos referidos desafios.

Ao proporcionar um sistema integrado de circulação de água, i. e., um sistema em que várias funções estão incorporadas num único ou num pequeno número de componentes, tal como a função de guiar água desde a fonte de água, a função de vedação entre a função de fonte de água e a função de bomba, bem como a função de suporte para a bomba, a função de ligação eléctrica para a bomba, o tubo de entrada e saída ligado a um sensor, tal como um caudalímetro, o número de peças e de operações de montagem são significativamente reduzidos, bem como a necessidade de intervenção humana durante a montagem, especialmente quando a conduta de água é constituída por um material flexível, tal como silicone ou borracha ou mesmo outros materiais contemplados, em particular materiais de base termoplástica ou metálica.

Breve descrição dos desenhos

Outras vantagens, características e objectivos da presente invenção tornar-se-ão evidentes para o especialista na técnica aquando da leitura da descrição detalhada das formas de realização, considerando-as em associação com as figuras dos desenhos anexos, em que:

Fig. 1 representa uma vista global, em corte, de um dispositivo de preparação de bebidas compreendendo um sistema de circulação de água de acordo com a invenção;

Fig. 2 ilustra uma entrada de conector de conduta de água ligada à saída de reservatório de água de acordo com a invenção;

Fig. 3a e 3b mostram o sistema integrado de circulação de água de acordo com a presente invenção;

Fig. 4a e 4b ilustram um conector de saída de tubo de encaixe por pressão hidráulico para um sistema de água de um dispositivo de preparação de bebidas de acordo com a invenção; e - Fig. 5a e 5b ilustram um sensor para medir o nível de água num reservatório de água por meios ópticos 9 associados ao reservatório de água de acordo com a invenção.

Descrição detalhada das formas de realização

Faz-se agora referência detalhada às várias formas de realização da invenção, das quais um ou mais exemplos estão ilustrados nas figuras. Cada exemplo é proporcionado a titulo de explicação da invenção e não se destina a limitar a invenção. Por exemplo, caracteristicas ilustradas ou descritas como fazendo parte de uma forma de realização podem ser utilizadas com ou em associação com outras formas de realização para produzir uma outra forma de realização. Significa que a presente invenção inclui tais modificações e variações.

Na descrição seguinte dos desenhos, números de referência iguais referem-se aos mesmos componentes. De um modo geral, apenas se descrevem as diferenças em relação às formas de realização individuais.

Numa máquina de preparação de bebidas, pode proporcionar-se água a partir de um reservatório de água amovível ou, quando a máquina de preparação de bebidas está num estado de ligação a um fornecimento contínuo de água, esta é proporcionada a partir do referido fornecimento contínuo de água. A máquina de preparação de bebidas pode ser dotada com um conector de interface de água adaptado para ser selectivamente ligado a um meio de fornecimento externo de água, que pode ser um reservatório de água ou uma entrada de fornecimento de água de uma rede de água. Os ingredientes proporcionados para a preparação de bebidas podem ser, por exemplo, café torrado ou moído, chá de folha, chá 10 de ervas ou chá de frutos ou quaisquer outros ingredientes, tais como sopa em pó, que pode interagir com o liquido de modo a preparar uma bebida. A água é proporcionada à máquina num estado essencialmente não pressurizado.

Em termos gerais, o sistema de circulação de água num dispositivo de preparação de bebidas compreende, pelo menos, uma bomba, um caudalimetro, meios de controlo, meios de aquecimento de água. Podem ser igualmente proporcionados vários meios adicionais. 0 sistema de circulação de água está dotado com um caudalimetro e meios de controlo para receber informação de volume de fluido do caudalimetro e controlar a interrupção da bomba da máquina. Pode proporcionar-se uma bomba adicional e meios de aquecimento de água adicionais para proporcionar vapor a uma saida de vapor.

Ilustra-se na FIG. 1 uma vista global em corte de um dispositivo de preparação de bebidas exemplificativo compreendendo o sistema 500 de circulação de água, de acordo com a presente invenção; a Fig. 1 permite simultaneamente a visualização do funcionamento do sistema de circulação de água da referida máquina de preparação de bebidas exemplificativa. O dispositivo 100 de preparação de bebidas compreende uma entrada 102 de água, uma bomba 104 de água e meios de aquecimento de água, tal como, por exemplo, uma caldeira, um termobloco um dispositivo 106 de aquecimento, à vista, de baixa inércia térmica. A água aquecida e pressurizada proveniente do 11 meio 106 de aquecimento de água e da bomba 104 de água pode ser fornecida a uma unidade de produção de bebidas que, e. g., está concebida para alojar uma cápsula 110 contendo ingredientes numa câmara 108 de extracção/infusão. O termo "cápsula" significa qualquer tipo de embalagens adequadas contendo ingredientes alimentares fraccionados adaptados para serem inseridos na câmara de extracção/infusão, tais como, e. g., uma cápsula vedada com alumínio ou plástico e/ou uma pastilha de filtro. A câmara 110 de extracção do dispositivo 100 de preparação de bebidas está concebida para injectar água numa cápsula e para expelir a bebida produzida deste modo, que é o resultado de uma interacção (extracção, infusão, dissolução, . . . ) da água com os ingredientes e a cápsula (não mostrada), numa saída 112 de bebida.

Quando directamente ligado a um fornecimento de água, o dispositivo 100 de preparação de bebidas pode produzir uma bebida ao efectuar um conjunto das funções básicas necessárias. Deste modo, o dispositivo 100 de preparação de bebidas está igualmente ligado a uma fonte de alimentação, através de um conector 114 eléctrico. O dispositivo 100 de preparação de bebidas está ainda dotado com uma interface 116 de utilizador compreendendo, por exemplo, botões de controlo, ecrãs tácteis, etc. A interface 116 de controlo de utilizador está funcionalmente ligada a circuitos 120 de controlo electrónico que, no dispositivo 100 de preparação de bebidas, é responsável pelo controlo, pelo menos, do funcionamento da bomba 104 de água e do meio 106 de aquecimento de água, em resposta a uma manipulação de utilizador da interface 116 de controlo de utilizador. Além disso, os 12 circuitos 120 de controlo electrónico também podem controlar um caudalimetro 122 em relação à quantidade de água proporcionada ao sistema de circuitos de água em resposta a uma manipulação de utilizador da interface 116 de utilizador. A abertura 102 de entrada de água do dispositivo 100 de preparação de bebidas pode ser ligada a uma fonte externa de água ou a um reservatório 118 de água.

Além dos componentes ilustrados na FIG. 1, o dispositivo 100 de preparação de bebidas pode também compreender uma pluralidade de outros componentes (não representados na Fig. 1), tais como recursos de controlo eléctrico, recursos de liquido, recursos de interface de utilizador (entrada e visualização de informação, etc.) e recursos de energia eléctrica, que podem oferecer, por exemplo, funcionalidade avançada a um utilizador. O dispositivo 100 de preparação de bebidas está ainda dotado com um caudalimetro 122 que está em ligação funcional com os circuitos 120 de controlo. Por meio do caudalimetro 122, os circuitos 120 de controlo electrónico são, deste modo, susceptiveis de monitorizarem o escoamento de liquido a partir de um reservatório 118 de água ligado por meio de um orifício 102 de entrada ao resto do sistema de circulação de água do dispositivo 100 de preparação de bebidas.

Através do caudalimetro 122, os circuitos 120 de controlo electrónico controlam a quantidade de líquido que se escoa através da bomba 104 de água e dos meios 106 de aquecimento e então, deste modo, efectua uma gestão do volume da bebida ou um controlo da temperatura da água de acordo com técnicas 13 conhecidas de preparaçao de bebidas, por exemplo, utilizando sensores de temperatura no módulo. 0 caudalimetro 122 pode ser disposto, numa forma de realização exemplificativa da presente invenção, a jusante do reservatório 118 de água, mas antes da entrada de água para o conector 306 de bomba (ver a figura 3).

Além disso, o dispositivo 100 de produção de bebidas está equipado com circuitos eléctricos ligando os vários elementos do dispositivo, circuitos que não estão ilustrados na Fig. 1. A pluralidade de elementos discutidos anteriormente para o sistema de circulação de água está integrada num alojamento 124 de máquina do dispositivo 100 de produção de bebidas.

Além disso, será prestada maior atenção às zonas designadas na figura 1 como 200, à zona de interface entre um reservatório 118 de água com o resto do sistema 500 de circuitos de água do dispositivo 100 de produção de bebidas, zona 300 do sistema de circuitos de água do dispositivo 100 de preparação de bebidas e zona designada por 600 de um reservatório 118 de água, em que cada uma será descrita e explanada em associação com formas de realização exemplificativas da presente invenção.

Em associação com cada zona, serão realçadas soluções de acordo com a presente invenção e será mostrado que devido a estas soluções, diversas partes componentes presentes num sistema clássico de circulação de água de uma máquina de preparação de bebidas podem ser eliminadas sem comprometer o funcionamento do dispositivo de preparação de bebidas e a qualidade da bebida resultante e conduzindo à poupança das peças, estrutura mais simples, facilidade de fabrico e economia 14 de custos para o sistema de circulação de água da máquina de preparação de bebidas. A Fig. 2 ilustra a zona 200 que se refere à zona de interface entre um reservatório 118 de água com o resto do sistema 500 de circuitos de água, compreendendo, desse modo, o conector 201 na entrada 102 de uma conduta 302 de água para receber o reservatório 202 de água saída, implementado de acordo com uma forma de realização exemplificativa da presente invenção. É proporcionado um reservatório 118 no dispositivo 100 de preparação de bebidas de modo a fornecer líquido, tal como água, à bomba 104 e ao dispositivo 106 de aquecimento e, desse modo, à câmara 108 de extracção/infusão e à cápsula 110 contendo ingredientes. O reservatório 118 está ligado ao dispositivo 100 de preparação de bebidas de um modo separável e possui uma entrada (não mostrada) e está ligado a um conector 201 de reservatório de água que permite uma inserção de líquido no sistema 500 de circulação de água do dispositivo 100 de preparação de bebidas. O reservatório 118 está, de um modo preferido, dotado com uma pega (não mostrada) para facilitar o seu manuseamento, podendo, assim, um utilizador manusear o reservatório 118 de um modo conveniente. Um conector 201 de reservatório de água, que está de um modo preferido situado no fundo do reservatório 118, está disposto para ligar a saída 202 do reservatório 118 ao sistema 500 de circulação de água do dispositivo 100.

Como ilustrado, a saída 202 do reservatório 118 está dotada com uma válvula, por exemplo, uma válvula "ketchup", que permite ligar e desligar o reservatório 118 do conector 201, e. g., para 15 reabastecer o reservatório 118 com água, sem perder água através da saída 202 do reservatório 118 desde que esta saída não esteja no lugar no conector 201.

De acordo com a presente invenção, um conector 201 de reservatório de água, como ilustrado na Fig. 2, está disposto entre o reservatório 118 de água e o alojamento 124 do dispositivo de preparação de bebidas. Tal conector 201 do reservatório de água, caso o dispositivo de preparação de bebidas esteja disposto directamente ligado a um fornecimento constante de água, tal como uma linha de água, pode ser disposto entre a entrada 102 dentro do sistema 500 de circulação de água do dispositivo de preparação de bebidas e a linha de fornecimento de água. O conector 201 de reservatório de água compreende um rebordo 204 de vedação de conector de reservatório de água, um rebordo de retenção para uma inserção 206 de filtro e, opcionalmente, uma inserção 208 de filtro. O conector 201, rebordo 204 de vedação, rebordo 206 de retenção são, de um modo preferido, uma parte integrante da entrada 102 da conduta 500 de água. O conector 201 de reservatório de água pode ser fabricado, por exemplo, de borracha ou de material termoplástico de moldagem de elasticidade e propriedades térmicas semelhantes. O alojamento 124 do dispositivo 100 de preparação de bebidas, envolvendo o conector 201 de reservatório de água, irá proporcionar estabilidade mecânica ao conector. 16 0 rebordo 204 de retenção assiste na necessária vedação entre o reservatório 118 de água e a entrada para os tubos dentro do sistema 500 de circulação de água. O rebordo 206 de retenção assiste na fixação do filtro 208, tornando desnecessários quaisquer elementos individuais de fixação para o filtro. 0 rebordo 204 de retenção superior do conector 200 de reservatório de água é inserido no reservatório de água, proporcionando vedação entre o conector 201 e o reservatório 118. Como tal, não são necessários meios de vedação adicionais para inserir na referida abertura.

Em geral, água proporcionada por meio do reservatório 118 de água não está sob pressão. Contudo, o conector 201 de reservatório de água pode ser encaixado em mais do que dois rebordos de vedação, como exigido pelas necessidades de concepção do reservatório de água e conectores e pelas necessidades de pressão. Deste modo, no caso de o conector 201 ser proporcionado entre uma linha de água permanente e o dispositivo 100, as necessidades de suporte e vedação adicionais aumentam devido ao maior impacto sobre a entrada para o sistema de circulação de água. Consequentemente podem ser proporcionados mais rebordos de vedação para vedação adicional.

Como mostrado anteriormente, os rebordos 204, 206 de retenção do reservatório 118 de água e da inserção 208 de filtro tornam desnecessários quaisquer meios de fixação de filtro adicionais. Em resulto, decresce o número de peças individuais compreendido no conector 201 de reservatório de água. Como consequência directa, o número de peças necessárias para a 17 montagem é reduzido e este melhoramento traduz-se, pelo menos, numa acrescida facilidade de fabrico e em custos inferiores do reservatório de água e, por esse motivo, de todo o sistema de circulação de água do dispositivo 100.

Aquando do fabrico do conector 201 de reservatório de água, o fabrico pode requerer apenas um passo, visto a superfície do conector incluir a saliência 204 anular (tendo o efeito de um rebordo de retenção) que está comprimida contra a superfície frontal da saída 202 do reservatório de água, para vedar a ligação entre o reservatório e o sistema 500 de circulação de água da máquina.

Opcionalmente, a inserção 208 de filtro ilustrada na Fig. 2 pode ser incluída na tubagem ou no reservatório de água.

As Fig. 3a e 3b ilustram, em detalhe, um sistema de circulação de água, implementado de acordo com uma forma de realização exemplificativa da presente invenção. Desse modo, as figuras 3a e 3b ilustram em detalhe a zona 300 designada na Fig. 1, compreendendo a bomba 104 e a interface 122 entre o reservatório 118 de água e a bomba 104.

Bombas vibratórias são um exemplo de bombas que são normalmente utilizadas em dispositivos de preparação de bebidas, tal como o 100. Estão quase sempre situadas internamente e são dispositivos de peça única, não sendo passíveis de manutenção.

As bombas vibratórias proporcionam um modo fiável de pressurizar a cabeça de infusão num ambiente de pequeno volume. Este tipo de bomba é auto-f errante e pode ser utilizada para 18 puxar água de uma fonte de água nao pressurizada, quando a temperatura do corpo da bomba sobe rapidamente. A bomba transfere água do sistema de baixa pressão para a pressão elevada necessária numa máquina de café para infusão.

Como se pode ver na figura 3a, um sistema de baixa pressão faz a ligação entre o conector 201 de reservatório de água, o caudalimetro 122 e um lado de baixa pressão da bomba 104. O suporte 304 de bomba é utilizado para manter e prender a bomba no lugar e amortecer as vibrações contra o alojamento 124 do melhor modo possível.

Ambos, o sistema de baixa pressão e o suporte 304 de bomba são constituídos por borracha. A integração do suporte 304 de bomba e dos conectores 302 para o sistema de baixa pressão reduz o número de peças e simplifica a montagem e, por esse motive, reduz os custos. A Fig. 3a ilustra o conector 201 de reservatório de água ligado a uma tubagem 302 do sistema de circulação de água de baixa pressão. Esta tubagem liga o reservatório 118 de água à bomba 104. A jusante do reservatório 118 de água, proporciona-se um caudalimetro 122 ligado à tubagem 302 de baixa pressão. O caudalimetro 122 está ligado, numa parte intermédia da tubagem 302 entre uma saída 305' e entrada 305" de tubagem intermédia, que estão integradas na tubagem 302. De facto, a tubagem 302, o conector 201 de reservatório da tubagem, saída 305' e entrada 305" intermédia da tubagem 302, suporte 304 de bomba e conector 306 de bomba com a saída da tubagem para a bomba 104 formam um único componente, de acordo com a presente invenção. 19 A integração destas partes 302 de tubagem de baixa pressão, conectores 306 e elemento 304 de suporte de bomba resulta na redução no número de peças individuais do dispositivo 100 de preparação de bebidas e, por esse motivo, conduz à redução do número global de peças. A consequência é o melhoramento da montagem do dispositivo 100 de preparação de bebidas e uma redução de custos.

Além disso, visto o número de conectores diminuir, obtém-se uma melhor compressão do sistema, eliminando os pontos fracos onde podem ocorrer fugas. Ao integrar o suporte 304 de bomba, o espaço ocupado pelo corpo de bomba decresce para o mesmo desempenho de bomba. A disposição do caudalimetro 122 integrado entre o conector 201 de reservatório de água e a bomba 104 é opcional. Por exemplo, o caudalimetro 122 pode ser proporcionado a jusante da bomba 104 antes ou após de um dispositivo 106 de aquecimento de água em linha. A Figura 3b mostra outra forma de realização preferida da bomba 104 e da interface 122 entre o reservatório 118 de água e a bomba 104. Desse modo, o suporte 304 de bomba compreende um elemento 307 de base. Além disso, o referido elemento 307 de base e o conector 306 de bomba são, de um modo preferido, ligados por meio de uma pluralidade de eixos 308 afastados. Deste modo, a bomba 104 pode ser eficazmente suportada por meio do elemento 307 de base que está, de um modo preferido, ligado ao alojamento 124 do dispositivo 100.

Em ambas as formas de realizaçao, mostradas nas figuras 3a e 3b, a tubagem 302 de conduta está ligada à bomba 104 por meio de uma saída 303 de conduta. De um modo 20 preferido, a saída 303 de conduta é formada como uma parte integrada da tubagem 302 de conduta. A FIG. 4 ilustra uma ligação 400 de tubo de encaixe por pressão hidráulica para um sistema de água de um dispositivo 100 de preparação de bebidas de acordo com a invenção. A Fig. 4A é uma vista em perspectiva da referida ligação 400 de tubo de encaixe por pressão hidráulica e a Fig. 4B é uma vista em corte da referida ligação 400 de tubo de encaixe por pressão hidráulica. A solução de ligação de tubagem ilustrada na FIG. 4 não se restringe a ser especificamente utilizada apenas em associação com a tubagem de baixa pressão que se encontra no dispositivo de preparação de bebidas, mas pode também ser utilizada em associação com outros aparelhos domésticos. A ligação 400 de tubo de encaixe por pressão hidráulica integra-se com a ligação de água na ligação eléctrica à bomba. Sobre e ao longo do exterior da saída do tubo 302 estendem-se fios 402 eléctricos. Os fios eléctricos encaixam-se em, pelo menos, uma das suas extremidades, numa ficha 406 eléctrica.

Em pequenos espaços, como os disponíveis nas máquinas de preparação de bebidas miniaturizadas, é difícil incorporar toda a tubagem necessária no dispositivo sem estabelecer um compromisso em relação à pressão de água obtida e, por esse motive, à qualidade da bebida resultante. Uma solução é gerir melhor o espaço disponível dentro do alojamento 124 de dispositivo. Uma solução possível é integrar melhor os componentes e um exemplo de tal integração é a solução ilustrada 21 na Fig. 4, a conduta 302 de água montada com a conduta 402 eléctrica.

Um conector 404 de encaixe por pressão especial que incorpora a ligação eléctrica a uma bomba 104, por exemplo, é proporcionado no tubo 302 de água montado na bomba 104 de água. O seu propósito é simplificar a referida ligação enquanto preserva boa vedação para estanquidade.

Um encaixe 404 por pressão amovível, de baixo custo, para tubos plásticos compreende, pelo menos, uma parte 408 plástica e um O-ring 410. Desse modo, o O-ring 140 permite uma vedação eficaz da ligação 400 de tubo de encaixe por pressão e uma contra-peça 403 dedicada. De um modo preferido, uma ficha eléctrica pode ser integrada na contra-peça 403 de conector, de tal modo que se estabeleça uma ligação eléctrica entre os dois conectores 400 e 403. A parte 408 plástica perfilada como abas plásticas permite o encaixe de um anel 401 de encaixe por pressão ligado à contra-peça 403 por pressão nas abas para fixar ou remover. Esta configuração possui a vantagem da vedação radial para boa estanquidade a fugas. É removida por pressão. O encaixe 400 por pressão possui uma pluralidade de vantagens, pelo menos no contexto da sua utilização no circuito de água de um dispositivo de preparação de bebidas: a sua ligação é optimizada para montagem automática, é fabricado como uma peça constituída por um ou uma combinação de materiais, é amovível, fazendo encaixes amovíveis e fica bloqueado em encaixe por pressão. Além disso, proporciona uma ligação simples e 22 segura a muito baixo custo e permite a integração de uma ligação eléctrica.

Para obter uma elevada integração do sistema de tubagem, o encaixe por pressão hidráulico mostrado na Fig. 4 está integrado no suporte 304 de bomba e estende-se, por exemplo, através do conector 306 de bomba para a bomba 104.

As Fig. 5a e 5b ilustram em corte 600 de detalhe da secção da Fig. 1 gue se refere a uma solução para medir o nivel de água num reservatório de água por meios ópticos integrados no reservatório de água.

Nesta forma de realização da presente invenção assume-se que o dispositivo 100 de preparação de bebidas é abastecido com água de um reservatório 118 de água e que o referido reservatório 118 de água é constituído por um material leve transparente, tal como vidro ou plástico transparente e não de um material opaco, tal como plástico escuro ou metal.

Uma fonte 502 óptica de luz, tal como um LED ou um díodo IR, emite luz na direcção do reservatório 118 de água com um certo ângulo predeterminado e convenientemente escolhido. Um detector 506 óptico é colocado debaixo do reservatório de água, por exemplo, integrado numa base 125 da máquina 100 de preparação de bebidas (ver a figura 1).

Quando o feixe A de luz emitido na direcção do reservatório pela fonte 502 de luz atinge o reservatório, a maior parte do feixe A de luz é refractada na parede do reservatório. É previamente conhecido, dependendo do material utilizado para fabricar o reservatório 118, qual o índice de reflecção do 23 material de reservatório. Após sair do reservatório de água, o feixe A de luz refractado sofre uma outra refracção na interface entre a superfície interior de reservatório de água e o material encontrado, tipicamente, água, se o nível de água no reservatório for suficiente (ver a figura 5a) . Quando a água no reservatório 118 atinge um certo nível, o detector 506 detectará um feixe de luz refractado (ver a figura 5b).

Como mostrado na figura 5a, se restar água suficiente no reservatório 118 visto o feixe A de luz refractado através do reservatório de água ser também refractado na interface entre o material de reservatório de água e a água e visto a água possuir um índice de refracção inferior ao do material no reservatório, o feixe A de luz é desviado com um ângulo tal que não atinge o detector 506.

Como mostrado na figura 5b, se não restar água suficiente no reservatório 118, o feixe A' de luz será detectado pelo detector 506. O feixe A' de luz é refractado com mais intensidade à saída do reservatório de água. Também quando o feixe A entra novamente na água é de novo refractado na direcção do detector 506. O detector está, de um modo preferido, colocado de tal modo que o feixe A' de luz cai directamente sobre o detector.

Este método permite a detecção quer esteja presente água suficiente no reservatório 118 ou não. Não permite medições discretas e a identificação da quantidade exacta de água no reservatório, mas oferece uma importante vantagem de prevenção e protecção da bomba 104, visto a bomba poder danificar-se se funcionar a seco. 0 detector 506 está ligado electricamente e/ou, de modo lógico, ao painel 116 de controlo de utilizador, por exemplo, quando a presença ou ausência de água é indicada para um utilizador.

Este método de medição permite uma detecção isenta de contacto do nível de água, eliminando, por esse motivo, a necessidade de uma sonda flutuante encaixada no reservatório 118 de água. O método baseia-se na alteração do índice de refracção no trajecto de luz e produz resultados binários que podem ser exibidos num painel de utilizador.

Regressando à representação global de um dispositivo 100 de preparação de bebidas exemplificativo na Fig. 1, assume-se que o dispositivo 100 de preparação de bebidas compreende um sistema 500 de circulação de água que compreende todas as soluções técnicas discutidas anteriormente em associação com as Fig. 2 a 5.

Por esse motivo, o sistema 100 compreende um reservatório 118 de água ligado ao circuito 500 de água da máquina de preparaçao de bebidas através do conector 201 de reservatório de água de borracha optimizado (indicado como zona 200 na figura 1) . Também, o dispositivo 100 de preparação de bebidas compreende um sistema integrado de fixação de bomba e de baixa pressão. O sistema 100 de preparação de bebidas compreende ainda tubagem que está integrada nos conectores eléctricos e uma solução binária para medição do nível de água num reservatório de água.

As vantagens seguintes são evidentes aquando da utilização do sistema de preparação de bebidas da presente invenção: 25 diversas partes componentes presentes num sistema de circulação de água clássico de uma máquina de preparação de bebidas podem ser eliminadas sem comprometer o funcionamento do dispositivo de preparação de bebidas e a qualidade da bebida resultante e conduzindo a poupança de peças, estrutura mais simples, facilidade de fabrico e economia de custos para o sistema de circulação de água da máquina de preparação de bebidas. os rebordos de retenção do reservatório de água e da inserção de filtro tornam desnecessários quaisquer meios de fixação de filtro adicionais. Em resultado, o número de peças individuais do conector de reservatório de água decresce. Como consequência directa, o número de peças necessárias para a montagem é reduzido e este melhoramento resulta numa simplificação de fabrico e em custos inferiores para o reservatório de água e, por esse motivo, para todo o sistema de circulação de água do dispositivo 100. no fabrico do reservatório de água com um conector de reservatório de água de acordo com a presente invenção, o fabrico consiste apenas num passo único, visto a forma da superfície do conector incluir uma saliência anular que é comprimida contra a superfície frontal da saída do reservatório, para vedação da ligação entre o reservatório e o sistema de circulação de água da máquina. o resultado da integração parcial ou total numa peça de 26 acordo com a presente invenção dos circuitos de água de baixa pressão e conectores na bomba base é a redução no número de peças individuais integradas no sistema de preparação de bebidas e, por esse motivo, resultando na redução do número global de peças. A consequência é o melhoramento da facilidade de montagem do dispositivo 100 de preparação de bebidas e a sua redução de custos.

Além disso, visto o número de conectores ser inferior, obtém-se uma melhor compressão do sistema eliminando os pontos fracos onde podem ocorrer fugas. Ao integrar o suporte de bomba, o espaço ocupado pelo corpo de bomba decresce para o mesmo desempenho de bomba.

Embora a presente invenção tenha sido descrita fazendo referência às suas formas de realização preferidas, muitas modificações e alterações podem ser feitas por uma pessoa especialista na técnica sem sair do âmbito desta invenção que está definido nas reivindicações anexas.

Lista de números de referência A - feixe de luz (figura 5a) A' - feixe de luz (figura 5b) 100 - dispositivo de preparaçao de bebidas 102 - entrada de conduta 104 - uma bomba de água 27 - meio de aquecimento de água - câmara de extracção/infusão - cápsula contendo ingredientes - saída de bebida - conector 114 eléctrico - interface de utilizador - reservatório de água - circuitos de controlo electrónico - caudalímetro - alojamento de máquina - base de dispositivo - zona de interface entre um reservatório 118 de água com o resto do sistema 500 de circuitos de água do dispositivo 100 de preparação de bebidas - conector de reservatório de água - saída do reservatório 118 de água - rebordo de vedação de conector de reservatório de água 28 206 - rebordo de retenção 207 - saliência anular 208 - uma inserção de filtro 300 - zona do sistema de circuitos de água do dispositivo de preparação de bebidas 302 - tubagem/conduta de água 303 - saída de conduta 304 - suporte de bomba 305'- saída intermédia 305" - entrada intermédia 306 - conector de bomba 307 - elemento de base 308 - eixos 400 - conector 403 - contra-peça de conector 401 - anel de encaixe por pressão 402 - fios eléctricos 29 404 - encaixe por pressão 406 - ficha eléctrica 408 - uma parte plástica 410 - O-ring 500 - sistema de circulação de água 502 - fonte óptica de luz 506 - detector óptico 600 - zona do reservatório de água

Lisboa, 4 de Dezembro de 2012 30

Claims

REIVINDICAÇÕES 1. Dispositivo de preparação de bebidas (100) possuindo um sistema (500) de circulação de água que compreende uma fonte (118) de água com uma saída (202), uma bomba (104) com um elemento (304) de suporte para manter e prender a bomba (104) no referido dispositivo (100) e uma conduta (302) de água integrada numa entrada (102) e numa saída (303) para guiar água da fonte de água (118) para a bomba (104), estando a referida saída (303) de conduta ligada à bomba (104), caracterizado por a referida saída (202) de fonte de água estar ligada à referida entrada (102) de conduta de água por meio de um elemento (204) de vedação anular que forma uma parte saliente integrada da entrada (102) de conduta ou da saída (202) de fonte; e por o referido suporte (304) de bomba estar integrado na conduta (302) de água.
2. Dispositivo da reivindicação 1, em que o suporte (304) de bomba está integrado na saída (303) de conduta.
3. Dispositivo da reivindicação 1 ou 2, em que a referida conduta (302) de água incorpora circuitos (402) eléctricos ligados à bomba (104).
4. Dispositivo da reivindicação 3, em que a saída (303) de conduta de água incorpora os circuitos (402) eléctricos ligados à bomba (104). 1
5. Dispositivo da reivindicação 3 ou 4, em que os circuitos (402) eléctricos estão ligados à bomba (104) por um conector (404) de encaixe por pressão.
6. Dispositivo de qualquer reivindicação anterior, em que a saída (303) de conduta está ligada à bomba (104) por um conector (404) de encaixe por pressão.
7. Dispositivo de qualquer reivindicação anterior, em que a referida fonte de água é um reservatório (118) de água.
8. Dispositivo da reivindicação 7, em que o reservatório está disposto para conter água possuindo um nível no reservatório que é medido por meio de um detector (506) óptico de nível de água.
9. Dispositivo de qualquer reivindicação anterior, em que a referida conduta (302) integrada possui uma parte intermédia que está ligada a um sensor (122) .
10. Dispositivo da reivindicação 9, em que o referido sensor é um caudalímetro, sensor de pressão ou sensor de temperatura.
11. Dispositivo da reivindicação 9 ou 10, em que a parte intermédia da conduta possui uma saída (305') intermédia e entrada (305") intermédia para guiar água para dentro e para fora do sensor (122), entre a fonte (118) de água e a bomba (104), estando a referida saída (305') intermédia e entrada (305") intermédia integradas na conduta que se estende da fonte (118) de água para a bomba (104) . 2
12. Dispositivo como definido em quaisquer reivindicações anteriores, em que a fonte de água compreende um reservatório (118) para conter água e para fornecer água à bomba (104) do referido dispositivo; e um sensor (506) óptico para medir um nível de água no reservatório (118), compreendendo o referido sensor óptico: um emissor (502) de luz para emitir para a referida água no reservatório um feixe (A,A') de luz que é passível de ser deflectido pela referida água em função do referido nível de água; e um detector (506) de luz para detectar o feixe de luz emitido após deflecção, estando o emissor (502) de luz e o detector (506) de luz dispostos de tal modo o referido feixe (A,A') de luz emitido é passível de ser deflectido sobre o detector (506) quando o referido nível de água atinge um valor inferior predeterminado no reservatório (118).
13. Dispositivo da reivindicação 12, em que o detector (506) de luz está situado numa parte de fundo do reservatório (118) de água, estando o emissor (502) de luz e o detector (506) dispostos de modo que o referido feixe (A') de luz emitido passe por uma sucessão de reflexões e refracções e de modo que o detector (506) receba uma parte do referido feixe (A') de luz reflectido quando o referido nível de água no reservatório (118) de água atinge o referido valor inferior predeterminado ou vice-versa. Lisboa, 4 de Dezembro de 2012 3