MXPA02004374A - Dispositivo y metodo para el calentamiento continuo de un liquido a una temperatura constante. - Google Patents

Abstract

La invencion se refiere a un dispositivo para el calentamiento continuo de un liquido a una temperatura constante para aplicaciones domesticas y mas especificamente para la preparacion de cafe, que comprende un recipiente (1) de agua a temperatura ambiente, una bomba (2), un cuerpo de calentamiento (3) cuyo suministro de energia electrica es controlado por un interruptor, y una salida al usuario (15) para liquido a la temperatura deseada. Este comprende un dispositivo (16, 22, 24) para regular la velocidad de flujo de agua fria suministrada por la bomba (2) al cuerpo de calentamiento (3) controlada por la temperatura del liquido que sale del cuerpo de calentamiento (3) y un dispositivo (16a, 29, 28) para la recirculacion del agua que sale del cuerpo de calentamiento (3) hacia el recipiente (1) o hacia el lado de entrada de la bomba (2) siempre que esta agua no haya alcanzado una temperatura minima de operacion pre-establecida, el dispositivo de recirculacion tambien es controlado por la temperatura del agua que sale del cuerpo de calentamiento (3) Este comprende una valvula ajustada (4) en la salida de liquido al usuario (15).

Description

DISPOSITIVO Y MÉTODO PARA EL CALENTAMIENTO CONTINUO DE UN LÍQUIDO A UNA TEMPERATURA CONSTANTE El objetivo de la presente invención es un dispositivo y un método para el calentamiento continuo de un líquido a una temperatura constante. Una aplicación particular de este dispositivo puede ser el calentamiento a una temperatura constante y precisa para permitir, por ejemplo, la preparación de alimentos. En particular, este dispositivo y este método pueden ser utilizados para mejorar el calentamiento de agua bajo presión para la preparación de café. Para la preparación de café, son conocidos los dispositivos de calentamiento de agua en los cuales una cantidad dada de agua es calentada, además se utilizan con la ayuda de una bomba para preparar el café. En tales dispositivos, el volumen de agua disponible es limitado, el tiempo de calentamiento es largo y es inevitable que exista un periodo de espera entre cada preparación de café. Además, estos dispositivos son voluminosos y caros. También existen algunos dispositivos para el calentamiento continuo de agua, el agua es calentada conforme ésta pasa a lo largo de un conducto o tubo empotrado en un bloque con una alta capacidad de calentamiento para garantizar temperatura constante. El volumen de agua que puede ser utilizada es limitado por la capacidad de calentamiento del bloque, y en cualquier caso los dispositivos que necesitan regular el suministro de energía eléctrica y/o la cantidad de agua distribuida no son capaces de lograr suficiente precisión de temperatura utilizando medios económicos. De nuevo aquí, el tiempo de calentamiento es prolongado. Tales dispositivos para el calentamiento continuo de agua para la preparación de café son conocidos, por ejemplo, de los siguientes documentos; patentes europeas EP 0,307,955, EP 0,676,163, EP 0,771,542 y patente francesa FR 2,683,135. El objetivo de la presente invención es permitir la producción de un dispositivo para el calentamiento continuo de un líquido a una temperatura constante, el cual es al mismo tiempo económico, preciso respecto a la temperatura a la cual el líquido se deja salir, el cuerpo de calentamiento del cual no requiere un tiempo prolongado de calentamiento. El objetivo de la presente invención es un dispositivo y un método para el calentamiento continuo de un líquido a una temperatura constante que evite las desventajas de los dispositivos conocidos y haga posible alcanzar las metas anteriormente mencionadas y, para lograr esto, el dispositivo de acuerdo a la invención tiene las características listadas en la reivindicación 1 y el método tiene aquellas listadas en la reivindicación 15. Los dibujos anexos ilustran diagrámaticamente y a manera de ejemplo una modalidad del dispositivo de calentamiento de acuerdo a la invención. La figura 1 es un diagrama de bloques del dispositivo de calentamiento continuo. La figura 2 es una vista en sección longitudinal a través de un dispositivo para regular la velocidad de flujo y recirculación de agua. La figura 3 es una vista en sección parcial a una escala mayor, a través del regulador de velocidad de flujo. Las figuras 4, 5 y 6 ilustran, a una escala mayor, tres diferentes posiciones del regulador de velocidad de flujo que depende de la temperatura del agua. La figura 7 ilustra la relación entre la velocidad de flujo y la presión del agua de acuerdo a la posición del regulador de velocidad de flujo y por lo tanto de acuerdo a la temperatura del agua.

La figura 8 ilustra dos formas alternativas de un detalle del regulador de velocidad de flujo. La figura 9 es una vista en sección a una escala mayor del dispositivo de recirculación. Las figuras 10, 11 y 12 ilustran diversas posiciones del dispositivo de recirculación de agua de acuerdo a la temperatura de esta agua. La figura 13 es un diagrama que ilustra el viaje del elemento termostático del dispositivo para regular la velocidad de flujo y la recirculación, de acuerdo a la temperatura del agua que sale del cuerpo de calentamiento. El dispositivo para el calentamiento continuo de un líquido a una temperatura constante de acuerdo a la modalidad ilustrada a manera de ejemplo en los dibujos comprende un recipiente 1 de agua a temperatura ambiente, una bomba 2 que recibe el agua o el líquido contenido en el recipiente 1 y un cuerpo de calentamiento 3 a través del cual el agua bombeada o el líquido pasa y comprende una salida al usuario conectada con una válvula 4. La bomba 2 de agua fría tiene características adecuadas para el uso deseado, por ejemplo para la preparación de café, particularmente respecto a sus características de "velocidad de presión-flujo". Esta bomba puede, por ejemplo, ser de un tipo electromecánico y tiene características similares a aquellas descritas en la figura 7. El recipiente 1 está equipado con una válvula 5 de no retorno para prevenir cualquier retorno de agua o líquido al tanque 1 vía el tubo 6 que lo conecta a la bomba 2. El cuerpo de calentamiento 3 tiene una energía adecuada a la velocidad de flujo nominal del líquido a ser calentado y puede consistir de un tubo para agua o líquido térmicamente conectado a un elemento eléctrico resistivo. La unidad está elaborada como una pieza simple o por el ensamble o la conexión de los dos tubos, uno que actúa como un conducto para el líquido y el otro para alojar el elemento eléctrico resistivo, y tiene una capacidad baja de calentamiento. La longitud de los tubos y su diámetro principalmente dependen de la velocidad de flujo del líquido y de la energía deseada. Tales cuerpos de calentamiento existen y son comercialmente disponibles. La sección transversal del tubo de agua es adecuada a la velocidad de flujo nominal del dispositivo de calentamiento continuo y puede ser elaborada de diversos materiales, particularmente acero inoxidable, y puede posiblemente ser tratada para inhibir la formación de óxidos metálicos . El dispositivo de calentamiento continuo ilustrado comprende además un dispositivo para regular la velocidad de flujo de agua y la recirculación de agua o líquido cuando esta agua o líquido no ha alcanzado su temperatura de punto de ajuste. La unidad 7 reguladora de la velocidad de flujo/recirculación comprende una parte fría 7a que contiene el regulador de velocidad de flujo y una parte caliente 7b que contiene un regulador termostático y el dispositivo de recirculación de agua. La parte caliente de esta unidad reguladora de la velocidad de flujo/recirculación está preferentemente fijada a o montada sobre el cuerpo 3 de calentamiento. Esta unidad 7 reguladora de la velocidad de lujo/recirculación es suministrada con agua fría por la bomba 2 vía la entrada 8 de su parte fría, para suministrar al regulador de velocidad de flujo, la salida 9 del cual suministra a la entrada 10 del cuerpo de calentamiento. La salida 11 del cuerpo de calentamiento está conectada a la entrada 12 de la parte caliente 7b de esta unidad 7. Esta parte caliente 7b de la unidad 7 tiene dos salidas, una es de una salida 13 al usuario de agua caliente y la otra, 14, es para la recirculación de agua que no ha alcanzado su temperatura de punto de ajuste. La salida 13 al usuario está conectada por la válvula 5 a un percolador 15 para preparar café, por ejemplo, o a cualquier otra pieza de aparato que utilice el líquido caliente. La unidad 7 reguladora de la velocidad de flujo/recirculación es ilustrada con mayor detalle en las figuras 2 a 12 y comprende un cuerpo elaborado en dos partes cilindricas 7a, 7b montadas extremo a extremo axialmente una sobre la otra, pero térmicamente aisladas una de la otra. La parte fría 7a que contiene el regulador de velocidad de flujo comprende un orificio central axial que acomoda una varilla de regulación 16 que se desliza en este orificio en virtud de los sellos 17, 18, 19. Esta parte fría 7a de la unidad 7 comprende una cámara 20 de entrada de agua la cual es anular y está localizada entre los sellos 18 y 19, en comunicación directa con la entrada 8 de agua fría suministrada por la bomba 2. Esta parte fría 7a de la unidad 7 también comprende una cámara 21 de salida de agua, la cual es anular y está localizada entre los sellos 17 y 18, en comunicación directa con la salida 9 que alimenta el cuerpo de calentamiento con agua fría. El regulador de velocidad de flujo consiste de una boquilla, la sección transversal de pasaje de agua del cual puede variar de acuerdo a la posición axial de la varilla 16. Esta boquilla está formada de una ranura radial 22 realizada en la varilla 16 y se abre sobre su periferia para permitir que la cámara 20 de entrada sea conectada a la cámara 21 de salida de la parte fría 7a de la unidad 7 de acuerdo a la posición axial de la varilla 16 vía un conducto de sección de cruce mínimo hasta una sección de cruce máximo. Como se puede observar en la figura 8, la forma de la ranura radial 22 puede mostrar una pendiente continua o una forma escalonada. Esto es por lo tanto posible, mediante la elección de la forma de la sección de cruce de la ranura 22, para definir la función mediante la cual la velocidad de flujo de agua varía de acuerdo a los desplazamientos axiales de la varilla 16 en el cuerpo 7a. La parte caliente 7b de la unidad 7 comprende un orificio de diámetro más grande que aquél de la parte fría 7a en la cual la cabeza 16a de la varilla 16 se desliza vía un sello 23. Un elemento termostático 24 está fijado, con la ayuda de un anillo 25, al cuerpo 7b de la unidad 7. El pistón móvil 26 de este elemento termostático 24 descansa contra el extremo cerrado del orificio elaborado en la cabeza 16a de la varilla 16.

Esta parte caliente 7b de la unidad 7 comprende una primera cámara 27 suministrada con agua caliente por la entrada 12 de la parte caliente suministrada por la salida 11 del cuerpo 3 de calentamiento. Esta primera cámara 27 está conectada directamente a la salida 13 de esta parte caliente suministrando a la válvula 4 y al percolador 15. La superficie periférica de la cabeza 16a de la varilla 16 tiene un molino radial 28 sobre parte de su longitud de modo que la primera cámara 27 puede ser conectada, de acuerdo a la posición de la varilla 16, a la salida de recirculación 14 de la unidad 7. Esta salida de recirculación 14 está conectada al conducto 6 que conecta el recipiente 1 a la bomba 2. Un resorte 30 tiende a mantener a la varilla 16 en una posición de descanso, colocada hacia la parte caliente 7a, para cuya posición la velocidad de flujo de agua fría regulada por la boquilla 22 es mínima, y para la cual la salida de recirculación de agua 14 está conectada a la primera cámara 27 de la parte caliente 7b de la unidad 7. El regulador de velocidad de flujo y el dispositivo de recirculación son operados por la varilla 16, la misma sujetada a la acción del elemento 24 sensible al calor. Este elemento 24 sensible al calor puede ser del tipo de cartucho de cera, del tipo de vaporización líquida, del tipo con metal, con memoria de forma, o del tipo con metales con un alto coeficiente de expansión, por ejemplo. La característica buscada en esta aplicación es principalmente su habilidad para producir un desplazamiento bajo carga, por una temperatura precisa. Los criterios de histéresis, exactitud, velocidad y costo significan que los elementos del tipo de cartucho de cera son particularmente adecuados para el uso preparado del mismo en este dispositivo para regular la velocidad de flujo y recirculación de agua. La característica de tal elemento termoplástico del tipo de cartucho de cera se ilustra a manera de ejemplo en la figura 13. La manera en la cual opera el dispositivo de calentamiento continuo descrito, es como sigue: En la posición de "apagado", la varilla 16 está en una posición de descanso, colocada a la izquierda bajo la acción del resorte 30 de modo que la cámara 20 de entrada de agua fría está conectada a la cámara de salida 21 del regulador -de velocidad de flujo mediante una sección de cruce pequeño de la boquilla 22. La velocidad de flujo de agua fría es por lo tanto baja. Todavía en esta posición de descanso, la primera cámara 27 de la parte caliente 7b está conectada mediante el molino 28 a la salida de recirculación 14 de la parte caliente 7b. Cuando el usuario enciende el dispositivo de calentamiento, éste aplica energía al cuerpo de calentamiento 3. La baja inercia térmica de este cuerpo de calentamiento permite una rápida elevación en la temperatura. Cuando la temperatura de precalentamiento es alcanzada, un interruptor termostático 29 fijado al cuerpo de calentamiento automáticamente o manualmente enciende la bomba de agua 2. La bomba de este modo suministra agua fría al cuerpo de calentamiento 3, a una velocidad baja de flujo, el regulador de velocidad de flujo está en la posición mínima de velocidad de flujo. El agua que sale del cuerpo de calentamiento es introducida en la primera cámara 27 del recirculador y sensibiliza al elemento termostático 24. Ya que la temperatura de recirculación no se alcanza, el desplazamiento de la varilla 16 bajo el efecto del elemento termostático no es suficiente para aislar la cámara 27 de la salida de recirculación 14 y toda el agua bombeada es recirculada a la bomba de entrada 2, y mezclada con agua fría. En efecto, ya que no es establecida suficiente presión en la cámara 27, es decir una presión mayor que la fuerza de retención de la válvula 4, el agua no puede ser distribuida al percolador. Conforme la temperatura del agua que entra a la cámara 27 se incrementa gradualmente, la varilla 16 es colocada a la derecha, incrementando la sección de cruce de paso de la boquilla 22 y disminuyendo aquella de la boquilla 28. De este modo, a manera de ejemplo, para una temperatura del agua en la primera cámara 27 de la parte caliente 7b de 86°C o menor, el regulador de velocidad de flujo está en la posición ilustrada en la figura 4 y el dispositivo de recirculación está en la posición ilustrada en la figura 10 y el punto de operación es el punto A de las figuras 7 y 13. Por arriba de la temperatura mínima deseada para usar el agua, el pistón 26 del elemento sensible al calor 24 desplaza la varilla 16 al incrementar la velocidad de flujo de agua fría a su valor nominal y disminuye la sección de cruce de la boquilla de recirculación 28. En esta temperatura nominal, por ejemplo 90°C, la posición de las boquillas 22 y 28 se ilustran en las figuras 5 y 11 y el punto de operación corresponde al punto B en las figuras 7 y 13. La boquilla de recirculación 28 es cerrada, la presión en la cámara 27 se eleva y excede la fuerza de retención de la válvula 4, y el agua es suministrada al percolador. Si la temperatura se eleva más allá de este valor nominal, la varilla 16 continú- su viaje hacia la derecha y la boquilla 22 incrementa posteriormente en la sección de cruce y la velocidad de flujo se vuelve mucho más alta que la velocidad de flujo nominal (figuras 6, 12) y el punto de operación cae en C (figuras 7 y 13), de modo que la temperatura del agua que entra a la cámara 27 disminuye automáticamente, el cuerpo de calentamiento no es más tiempo suficientemente potente para calentar a la temperatura deseada a una velocidad de flujo de agua que es apreciablemente más alta que la velocidad de flujo nominal para la cual éste está diseñado. De este modo, la varilla 16 es desplazada a la izquierda, una vez más reduciendo la velocidad de flujo de agua fría. Ya que el dispositivo de calentamiento distribuye agua caliente, la temperatura del agua que sale es automáticamente regulada a su valor de uso nominal deseado. Cuando el usuario apaga el dispositivo de calentamiento, la bomba 2 y el cuerpo de calentamiento son apagados. El dispositivo de calentamiento descrito es benéfico y ventajoso en un número de aspectos: • hace posible evitar el suministro de agua mientras esta agua no ha alcanzado la temperatura deseada: • reduce el tiempo gastado en la espera antes de ser capaz de utilizar cualquier agua caliente debido a que reduce la velocidad de flujo de agua que es calentada mientras la temperatura nominal no ha sido alcanzada; • el agua a una temperatura inferior a la temperatura de uso deseada es recirculada a la entrada de la bomba y mezclada con agua fría, lo cual reduce la formación de óxidos metálicos; • la velocidad de flujo y recirculación que regula el dispositivo es completamente mecánica, fácil de producir, y emplea sólo un elemento termostático para regular la velocidad de flujo de agua fría y para la recirculación de agua que no está • suficientemente caliente para su uso. Es simple de produc ~r y de usar, es barato y su precisión operacional es alta. Como ha sido observado anteriormente, una de las características esenciales de la invención radica en el hecho de la colocación, entre la bomba, el cuerpo de calentamiento y el percolador, de un dispositivo para regular la velocidad de flujo de agua fría y la recirculación del agua caliente cuando esta agua no ha alcanzado su temperatura nominal, estas dos funciones son controladas simultáneamente por un elemento simple sensible al calor. Por supuesto, esta función doble de regular la velocidad de flujo con el agua fría que entra al cuerpo de calentamiento y el suministro de agua al percolador o su recirculación puede ser obtenida, preferentemente mecánicamente, mediante el uso de un dispositivo que puede ser producido de una diferente manera a la descrita, pero que también emplee regulación electromecánica o electrónica utilizando un detector simple para detectar la temperatura del agua que sale del cuerpo de calentamiento. El objetivo de la presente invención es también un método para el calentamiento continuo de un líquido, generalmente agua, a una temperatura constante, mediante el cual una cantidad de agua es bombeada desde un recipiente de agua fría, o agua a temperatura ambiente, a través de un cuerpo de calentamiento que tiene inercia térmica baja de modo que el agua caliente puede ser distribuida a una temperatura determinada hacia una salida de usuario, por ejemplo un percolador. Este método es sobresaliente porque la velocidad de flujo del agua fría distribuida al cuerpo de calentamiento, por un lado, y la proporción de agua caliente recirculada al lado de salida de la bomba, por otro lado, son reguladas de acuerdo a la temperatura del agua que sale del cuerpo de calentamiento. De acuerdo a este método, el agua no es distribuida a la salida de usuario hasta que ésta haya alcanzado su temperatura nominal y hasta que esta agua caliente alcance una presión determinada. Un detector de temperatura simple controla la regulación de la velocidad de flujo de agua fría y, al mismo tiempo, el grado al cual el agua caliente es recirculada. Utilizando este método, al principio del calentamiento del agua, únicamente una velocidad ligera de flujo de agua es distribuida al cuerpo de calentamiento, permitiendo esto que el agua sea calentada rápidamente y, ya que el agua no ha alcanzado una temperatura mínima de uso, esta agua es recirculada a la entrada de la bomba. Esto sucede hasta que la temperatura del agua que sale del cuerpo de calentamiento alcanza su valor nominal, en que la recirculación del agua es detenida, provocando que el agua incremente su presión y sea distribuida a la salida de usuario de agua caliente. Al mismo tiempo, la velocidad de flujo de agua fría distribuida al cuerpo de calentamiento, se incrementa. Si el agua caliente excede la temperatura nominal fijada, la velocidad de flujo del agua fría distribuida al cuerpo de calentamiento se incrementa posteriormente, provocando de este modo una caída en la temperatu < del agua que sale del cuerpo de calentamiento. Utilizando este método, el tiempo de calentamiento necesario para elevar la temperatura del agua que sale del cuerpo de calentamiento a su valor nominal, es acortado, es posible evitar distribuir agua a la salida de usuario ya que esta agua no ha alcanzado su valor nominal, y el valor de la temperatura del agua distribuida es entonces regulado mediante la regulación de la velocidad de flujo del agua fría que entra al cuerpo de calentamiento. Para resumir, se puede recordar que el método y el dispositivo para el calentamiento continuo de un líquido comprenden: A) Regular la temperatura del agua en la salida mediante la regulación de la velocidad de flujo del agua a temperatura ambiente contenida en un recipiente 1 y la distribución por una bomba 2. La regulación de la velocidad de flujo es lograda mediante un dispositivo 22 de boquilla variable controlado por un elemento 24 sensible al calor en el circuito del agua caliente que sale de un cuerpo 3 de calentamiento. El cuerpo 3 de calentamiento puede tener una energía constante adecuada a la velocidad de flujo de agua deseada, sin la necesidad de una gran capacidad de calor o una gran cantidad de inercia térmica. Su tiempo de precalentamiento por lo tanto será mínimo y el costo de estos cuerpos de calentamiento, que son producidos en masa, es bajo. Al regular la velocidad de flujo de agua fría es posible restringir la formación de óxidos metálicos, siendo este un fenómeno importante que es difícil de superar en los circuitos de agua a alta temperatura. La regulación de la velocidad de flujo es lograda mediante la variación de las secciones de cruce por el pasaje de agua, ya sea gradualmente de acuerdo al desplazamiento efectuado por el elemento termostático, o en etapas. La velocidad de flujo del agua es mucho menor que la velocidad de flujo que puede ser elevada a la temperatura deseada dada la energía de calentamiento, ya que la temperatura de punto de ajuste no es alcanzada. Alrededor de la temperatura de punto de ajuste, la velocidad de flujo es cercana a la velocidad de de flujo nominal dictada por la energía de calentamiento. Cuando la temperatura excede la temperatura de punto de ajuste, la velocidad de flujo se vuelve mucho más alta que la velocidad de flujo nominal. B) La recirculación de agua caliente a un tanque o al recipiente, o al lado de captación de la bomba, esto ocurre ya que la temperatura de punto de ajuste no se ha alcanzado. El dispositivo de recirculación es controlado por el mismo elemento sensible al calor, con el objetivo de minimizar los costos. En el caso de recirculación al lado de captación de la bomba, una mezc"'. * de agua caliente/agua fría es posible para limitar la formación de óxidos metálicos en la bomba. Además, el dispositivo para regular la velocidad de flujo y la recirculación, es preferentemente elaborado en dos partes: una parte fría 7a que contiene el regulador de velocidad de flujo y el cual puede ser elaborado de material plástico, una parte caliente 7b que contiene el elemento sensible al calor, la recirculación y el cuerpo de calentamiento, y elaborada de un material con buena conducción térmica, por ejemplo aleación de aluminio, las dos partes son térmicamente aisladas. Esta construcción permite gran capacidad de compactación, una masa mínima de componentes, y un volumen muy bajo de agua, lo que contribuye a precalentamiento rápido. El precalentamiento de la parte caliente es controlado por un elemento termostático 29, mecánico o electrónico. Cuando la temperatura de precalentamiento es alcanzada, el elemento termostático 29 dirige el encendido de la bomba automáticamente, o informa al usuario que el precalentamiento se ha terminado. La siguiente operación es obtenida de este modo : El agua contenida en el recipiente 1 es recogida por la bomba 2 e introducida en 8 dentro del regulador 22 de velocidad de flujo.. El agua, la velocidad de flujo de la cual depende de la posición de la varilla 16 de control, misma que es desplazada por el viaje del elemento termostático 24, abandona el regulador de velocidad de flujo en 9 para entrar al cuerpo de calentamiento 3, en 10.

El agua caliente emerge en 11 y, en 12, entra a la parte caliente 7b del regulador para sensibilizar el elemento termostático 24. El agua emerge de nuevo, en 14, y es dirigida para la captación al lado de la bomba 2 ya que el dispositivo de recirculación 28 no es apagado por el desplazamiento de la varilla 16. Cuando la temperatura de punto de ajuste es alcanzada, el elemento termostático 24 comienza a desplazar la varilla 16 y apaga el dispositivo de recirculación 28. El agua luego sale en 13 a través de una válvula 4 hacia la cabeza 15 de percolación. En la modalidad ilustrada, el dispositivo para regular la velocidad de flujo del agua fria que entra al cuerpo de calentamiento y el dispositivo para recirculación del agua que sale del cuerpo de calentamiento ya que su temperatura no ha alcanzado un valor mínimo de punto de ajuste, son agrupados conjuntamente por la construcción en una unidad simple controlada mediante un elemento sensible al calor simple. Esto es ventajoso desde los puntos de vista de construcción, costo y volumen. Sin embargo, en una forma alternativa, estos dos dispositivos para regular la velocidad de flujo de agua fría y para recircular el agua que sale del cuerpo de calentamiento para el recipiente, la entrada de la bomba o el tanque, podrían ser dispositivos separados. Estos dispositivos son controlados por la temperatura del agua que sale del cuerpo de calentamiento preferentemente mediante el uso solamente de un elemento sensible al calor, pero como una alternativa, cada dispositivo podría ser controlado por un detector separado .

Claims (20)

REIVINDICACIONES

1. Dispositivo para el calentamiento continuo de un líquido a una temperatura constante, particularmente para aplicaciones domésticas y más específicamente para la preparación de café, que comprende un recipiente de agua a temperatura ambiente, una bomba, un cuerpo de calentamiento cuyo suministro de energía eléctrica es controlado por un interruptor, y una salida al usuario para líquido a la temperatura deseada, caracterizado porque comprende un dispositivo para regular la velocidad de flujo de agua fría suministrada por la bomba al cuerpo de calentamiento controlado por la temperatura del líquido que sale del cuerpo de calentamiento y un dispositivo para la recirculación del agua que sale del cuerpo de calentamiento hacia el recipiente o al lado de entrada de la bomba siempre que esta agua no haya alcanzado una temperatura mínima de operación pre-establecida, el dispositivo de recirculación también es controlado por la temperatura del agua que sale del cuerpo de calentamiento; y porque comprende una válvula regulada por la salida de líquido al usuario.

Dispositivo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el dispositivo para regular la velocidad de flujo de agua fría suministrada al cuerpo de calentamiento, y el dispositivo de recirculación, son agrupados en una unidad simple operada por un elemento termostático simple que reacciona a la temperatura del agua que sale del cuerpo de calentamiento.

3. Dispositivo de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque la unidad para regular la velocidad de flujo de agua fría y la recirculación comprende una parte fría formada de un cuerpo que comprende una entrada para agua proveniente de la bomba y una salida para agua alimentada al cuerpo de calentamiento, dentro de cuya parte fría existe una boquilla para hacer posible alterar la velocidad de flujo de agua fría suministrada al cuerpo de calentamiento.

4. Dispositivo de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque la unidad que regula la velocidad de flujo y la recirculación comprende una parte caliente que incluye un cuerpo coaxial con y asegurado al cuerpo de la parte fría pero térmicamente aislado con respecto a la última, esta parte caliente comprende una alimentación de entrada con agua que sale del cuerpo de calentamiento alimentando una cámara localizada en el cuerpo de la parte caliente, esta cámara está en comunicación directa con la salida al usuario del dispositivo equipado con su válvula y está conectada, por medio de una boquilla de apagado a una salida de recirculación de agua conectada al recipiente o a la entrada de bomba; y porque el elemento termostático que opera las boquillas está localizado en esta cámara de la parte caliente de la unidad.

5. Dispositivo de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado porque la unidad de regulación de velocidad de flujo/recirculación comprende una varilla ajustada con la cabeza de diámetro más grande, esta varilla se desliza en un orificio en el cuerpo de la parte fría de la unidad mientras que la cabeza de la varilla se desliza en un orificio del cuerpo de la parte caliente de la unidad; porque el elemento termostático, localizado en la cámara del cuerpo de la parte caliente de la unidad, está fijado al cuerpo de esta parte caliente al mismo tiempo que el pistón móvil del elemento termostático, la posición axial del cual depende de la temperatura del agua en la cámara, axialmente acciona la varilla contra la acción de un resorte de retorno.

6. Dispositivo de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque el cuerpo de la parte fría de la unidad comprende una cámara de entrada conectada para la captación de agua fría proveniente de la bomba y una cámara de salida conectada a la salida que suministra al cuerpo de calentamiento, y porque la boquilla para regulación de la velocidad de flujo del agua fría consiste de una ranura radial que se abre sobre .la periferia de la varilla, la sección de cruce de esta ranura se desvía en la dirección del eje longitudinal de la varilla, esta ranura lo hace posible, dependiendo de la posición axial de la varilla, para la cámara de entrada a ser conectada a la cámara de salida con un pasaje de sección de cruce diferente, y porque cuando la varilla está en la posición de descanso, la sección de cruce de pasaje está en un mínimo.

7. Dispositivo de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque los sellos entre el cuerpo de la parte fría de la unidad y la varilla se proporcionan entre las dos cámaras y sobre cada lado de las cámaras.

8. Dispositivo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 4 a 7, caracterizado porque la cabeza de la varilla comprende un molino radial que se abre sobre su periferia sobre parte de su longitud que conecta la cámara del cuerpo de la parte caliente de la unidad a la salida de recirculación, o no proporciona tal conexión, dependiendo de la posición axial de la cabeza de la varilla en- el cuerpo de la parte caliente de la unidad.

9. Dispositivo de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque existe un sello entre la cabeza de la varilla y el cuerpo de la parte caliente de la unidad, el sello está localizado entre la cámara y la salida de recirculación.

10. Dispositivo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque comprende un detector de temperatura montado en el cuerpo del dispositivo de recirculación y que controla el suministro de energía eléctrica a la bomba.

11. Dispositivo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la salida de agua caliente al usuario consiste de un percolador.

12. Dispositivo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el elemento termostático es del tipo de cartucho de cera, del tipo de vaporización de líquido, está basado en un metal de memoria de forma o está basado en metal con un alto coeficiente de expansión capaz de dar origen a un desplazamiento axial de un pistón.

13. Dispositivo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el cuerpo de calentamiento tiene inercia térmica baja .

14. Dispositivo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 3 a 13, caracterizado porque la sección de cruce de pasaje de la boquilla que regula la velocidad de flujo de agua fría suministrada al cuerpo de calentamiento varía continuamente o en incrementos discretos .

15. Método para el calentamiento continuo de un líquido, particularmente agua, a una temperatura constante, mediante el cual una cantidad de agua es bombeada de un recipiente de agua fría a través de un cuerpo de calentamiento que tiene inercia térmica baja de modo que el agua caliente puede ser suministrada a una temperatura determinada a una salida al usuario, caracterizado porque la velocidad de flujo de agua fría suministrada al cuerpo de calentamiento, por un lado, y la proporción de agua caliente recirculada al lado de entrada de la bomba o al recipiente, por otro lado, son reguladas de acuerdo a la temperatura del agua que sale del cuerpo de calentamiento.

16. Método de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque el agua caliente no es suministrada a la salida al usuario hasta que ésta ha alcanzado una temperatura predeterminada y hasta que esta agua caliente alcanza una presión determinada.

17. Método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 15 y 16, caracterizado porque la velocidad de flujo del agua fría es regulada a un valor mucho más bajo que el valor que puede ser elevado a la temperatura deseada, dada la energía del cuerpo de calentamiento, siempre que la temperatura de punto de ajuste no se haya alcanzado.

18. Método de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porque cuando la temperatura del agua que sale del cuerpo de calentamiento excede la temperatura de punto de ajuste, la velocidad de flujo de agua fría alimentada a este cuerpo de calentamiento se vuelve más alta que la velocidad de flujo nominal.

19. Método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 15 a 18, caracterizado porque el agua caliente que sale del cuerpo de calentamiento es recirculada hacia el recipiente o hacia la entrada de la bomba siempre que la temperatura de punto de ajuste para el agua caliente del usuario no haya sido alcanzada .

20. Método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 15 a 19, caracterizado porque la recirculación de agua es controlada por el mismo elemento sensible al calor que el elemento que regula la velocidad de flujo de agua fría.