ITBA20110040A1 - Caldaia a microonde per la preparazione di bevande ad infusione - Google Patents

Description

Descrizione tecnica dell'invenzione dal titolo “Caldaia a microonde per la preparazione di bevande ad infusione”. Forma oggetto del presente trovato una caldaia a microonde da utilizzarsi in macchine per la preparazione di bevande calde ad infusione, quali ad esempio caffè, thè, tisane o altro.

Sono note allo stato della tecnica macchine per la preparazione di bevande calde. Queste macchine possono essere posizionate all'interno di distributori automatici per uso da parte del pubblico, oppure, con modelli di taglia e caratteristiche opportune, essere destinate all'utilizzo domestico o all'utilizzo in bar ed attività di ristoro in genere.

Nelle macchine note allo stato della tecnica le bevande calde vengono realizzate prelevando l'acqua da utilizzare per l'infusione da un serbatoio di accumulo in cui l'acqua viene mantenuta costantemente alla temperatura di utilizzo, che può indicativamente essere compresa tra 70 e 90 °C. Quando parte dell'acqua viene utilizzata per la preparazione di bevande, una uguale quantità di acqua di rinnovo, a temperatura minore, viene introdotta nella caldaia, in modo da avere sempre la caldaia piena ed il circuito idraulico in pressione. Mantenere l'acqua costantemente ad elevata temperatura è causa di alcuni inconvenienti che incidono sui costi di realizzazione e manutenzione delle macchine stesse.

Come è noto infatti nell'acqua sono disciolte varie sostanze (ed in particolare il carbonato di calcio) la cui solubilità diminuisce all'aumentare della temperatura. Per questo motivo queste sostanze tendono a precipitare nel momento in cui l'acqua viene riscaldata, e ad accumularsi sulle pareti del recipiente in cui l'acqua è contenuta o dei condotti del circuito idraulico. A causa di questi inconvenienti è necessario periodicamente effettuare una sanificazione della caldaia e dei circuiti idraulici, che deve essere effettuata in officina, utilizzando opportuni agenti chimici, dopo aver smontato dalla macchina i pezzi interessati. Ovviamente per mantenere in funzione la macchina durante il tempo di manutenzione è necessario sostituire i pezzi asportati con pezzi di scorta. Questo processo comporta notevoli costi di personale e la necessità di avere sempre disponibile una scorta di pezzi di ricambio. Un ulteriore svantaggio connesso alla pratica di avere un accumulo di acqua sempre in temperatura è legato all'entità delle dispersioni termiche verso l'esterno. Questo problema è particolarmente sentito dal momento che viene dispersa verso l'esterno sotto forma di calore energia introdotta nel sistema sotto forma di energia elettrica, e per questo particolarmente pregiata.

Scopo del trovato oggetto della presente invenzione è pertanto fornire una caldaia da utilizzare in macchine per la preparazione di bevande in grado di funzionare senza la necessità di un accumulo d'acqua in temperatura, con ciò superando gli inconvenienti legati all'utilizzo delle caldaie note allo stato dell'arte.

Questi ed altri vantaggi saranno evidenti dalla descrizione dettagliata del trovato, riportata nel seguito e che farà riferimento alle seguenti figure: In figura 1 è mostrata una vista dall’esterno di un modo di realizzazione della caldaia secondo la presente invenzione;

In figura 2 e 3 sono mostrate due viste del corpo all’interno del quale viene ricavato il circuito per l’acqua;

In figura 4 viene mostrata una guarnizione che può essere utilizzata per rendere impermeabile il circuito utilizzato dall’acqua;

In figura 5 viene mostrato una vista esplosa degli elementi che compongono un modo di realizzazione della caldaia secondo la presente invenzione.

Gli inconvenienti presenti nelle caldaia note allo stato dell’arte e già descritti vengono superati dalla caldaia secondo la presente invenzione utilizzando un generatore di microonde (4) per scaldare l'acqua. Come è noto le microonde, comunemente utilizzate nella preparazione dei cibi, sono radiazioni di frequenza compresa tra circa 2 e 3 Ghz. I forni a microonde comuni utilizzano un generatore a magnetron per produrre microonde alla frequenza di circa 2,45 GHz per cuocere il cibo. Il riscaldamento e la conseguente cottura sono dovuti al fatto che le microonde causano un aumento dell'energia rotazionale delle molecole di alcune sostanze e in particolare dell'acqua. L'energia contenuta nelle microonde viene assorbita dall'acqua molto rapidamente, ed e' possibile pertanto scaldare la quantità di acqua necessaria alla preparazione della bevanda in tempi ristretti, con ciò evitando la necessità di un accumulo caldo, necessario invece nel caso di utilizzo di resistenze elettriche per scaldare l'acqua.

Secondo un modo preferenziale di realizzazione la caldaia secondo la presente invenzione comprende un corpo (1), mostrato in figura 2, in materiale polimerico o in altro materiale comunque adatto all'utilizzo in associazione a microonde, configurato in maniera tale che al suo interno (5) possa transitare acqua alimentata dall’esterno, ad esempio tramite le opportune aperture (2) e (3). A puro titolo di esempio, e senza che questo sia limitativo per gli scopi dell'invenzione, il materiale in cui viene realizzato il corpo all'interno del quale scorre l'acqua può essere Polisulfone, Teflon o in altri materiali atti allo scopo e noti allo stato della tecnica. Tale corpo caldaia (1) viene convenientemente realizzato in modo che il circuito di passaggio dell’acqua al suo interno si sviluppi sul piano opposto e parallelo a quello in cui avviene l'irradiazione di microonde. Questo consente di avere una doppia camera interna al corpo caldaia, una adibita al passaggio dell’acqua, l’altra all'immissione delle microonde. Una opportuna guarnizione (8) potrà essere utilizzata per rendere impermeabile il circuito. L'acqua viene alimentata nel circuito solo al momento in cui è richiesta l'erogazione di bevande calde. L’alimentazione può convenientemente avvenire a mezzo di una pompa elettrica che pesca da un serbatoio a temperatura ambiente, o dalla rete idrica.

La temperatura a cui l'acqua esce dalla caldaia dipende dalla potenza delle microonde, dalla configurazione del circuito idraulico all'interno del quale l'acqua transita e dalla portata di acqua.

E' evidente quindi che, a differenza di quanto avviene con un accumulo, la temperatura dell'acqua in uscita può essere regolata.

Quando si ha un accumulo di acqua ad elevata temperatura come avviene nelle caldaie note allo stato deN’arte, infatti, una volta che la macchina è in funzionamento a regime, la temperatura dell'acqua è fissa e può al limite essere abbassata tramite miscela con acqua fredda. Ciò tuttavia comporta complicazioni impiantistiche tali da rendere non conveniente la soluzione.

Nella caldaia secondo la presente invenzione invece possono essere regolate facilmente sia la potenza delle microonde che la portata dell'acqua, ad esempio tramite una valvola di laminazione. Anche la configurazione del circuito idraulico può essere cambiata tramite opportuni bypass dotati di valvole. Questa soluzione, sebbene possibile e rientrante negli scopi della presente invenzione, è generalmente più complessa delle precedenti.

La caldaia secondo la presente invenzione può convenientemente esser realizzata con un involucro esterno in materiale metallico, ad esempio composto da due piastre metalliche (6) poste su due lati contrapposti e da lamierini di schermatura (7). Secondo un ulteriore modo di realizzazione il rivestimento esterno del corpo caldaia può essere realizzato, invece che in materiale metallico tramite un processo di nichelatura chimica del materiale in cui è realizzato il corpo caldaia. Questa soluzione consente di snellire notevolmente le componenti, i processi di assemblaggio, di intervento e inoltre migliorerebbe le performance di schermatura e resistenza nel tempo. Ovviamente elementi di bulloneria e raccorderia idraulica per completare saranno presenti in quantità e qualità opportune. Questi elementi sono facilmente configurabili sulla base di quanto esposto da un tecnico esperto del settore, e non sono perciò oggetto della presente descrizione.

Anche il dimensionamento del sistema in funzione della pressione di esercizio, che a puro titolo esemplificativo può essere compresa tra 5 e 20 bar, è noto allo stato delTarte.

Resta inteso che quelli descritti sono solo alcuni modi preferenziali di realizzazione della caldaia per utilizzo in macchine per la preparazione di bevande definita dalle seguenti rivendicazioni.

Claims (3)

1. RIVENDICAZIONI 1) Caldaia per l'utilizzo in macchine per la preparazione di bevande calde comprendente - Mezzi di alimentazione dell'acqua; - Un circuito idraulico che comprende almeno un ingresso (2) ed un'uscita (3) per l'acqua; - Un generatore di microonde (4); Caratterizzata dal fatto che il circuito, i mezzi di alimentazione dell'acqua ed il generatore (4) sono configurati in maniera tale che l'acqua introdotta nel circuito si riscalda per effetto dell'azione delle microonde fino alla temperatura di uscita desiderata mentre scorre dall'ingresso (2) all'uscita (3) di detto circuito idraulico. 2) Caldaia secondo la rivendicazione 1 caratterizzata dal fatto che detto percorso idraulico è realizzato all’interno di un blocco (1) in Polisulfone, in Teflon o in altro materiale utilizzabile in associazione all'uso di microonde. 3) Caldaia secondo la rivendicazione 1 o 2 caratterizzata dal fatto che detto circuito idraulico realizzato all’interno di detto blocco (1) in materiale utilizzabile in associazione con le microonde si sviluppa su un piano parallelo al piano dal quale vengono irradiate le microonde 4) Caldaia secondo una delle rivendicazioni precedenti comprendente inoltre un involucro esterno metallico (6,7), ovvero un involucro metallico abbinato a componenti nichelate chimicamente. 5) Caldaia secondo una delle rivendicazioni precedenti caratterizzata dal fatto che detta temperatura di uscita desiderata è compresa tra 50 e 100°C. 6) Caldaia secondo una delle rivendicazioni precedenti caratterizzata dal fatto che detta temperatura di uscita dell'acqua è regolabile tramite variazione della potenza delle microonde irradiata. 7) Caldaia secondo una delle rivendicazioni precedenti caratterizzata dal fatto che detta temperatura di uscita dell'acqua è regolabile tramite variazione della portata dell'acqua di alimento, a esempio mediante laminazione o variazione del numero di giri della pompa di alimento. 8) Caldaia secondo una delle rivendicazioni precedenti caratterizzata dal fatto che detta temperatura di uscita dell'acqua è regolabile tramite variazione del percorso idraulico, ad esempio tramite l'utilizzo di bypass comandati da valvole. 9) Caldaia secondo una delle rivendicazioni precedenti comprendente inoltre raccorderia idraulica, bulloneria e guarnizioni opportunamente configurati. 10) Macchina automatica per la distribuzione di bevande comprendente una caldaia secondo una delle rivendicazioni precedenti. RIVENDICAZIONI 1) Boiler for use in machines for making hot drinks including − Means of water supply; − A hydraulic circuit comprising at least one inlet (2) and one outlet (3); − A microwave generator (4); Characterized in that Said hydraulic circuit, said means of water supply and said generator (4) are configured so that the water introduced into the circuit is heated up to the desired output temperature by the microwave as it flows from the inlet to the outlet of said circuit.
2. 2) Boiler according to claim 1 characterized in that said hydraulic circuit is made within a block (1) of Polysulfone,Teflon or other material usable in association with the use of microwaves.
3. 3) Boiler according to claim 1 or 2 characterized in that saidhydraulic circuit made within said block (1) is on a plane parallel to the plane which is irradiated by microwaves 4) Boiler according to one of the preceding claims, further comprising a metal casing (6,7), or a metal casing combined with nickel-plated components. 5) Boiler according to one of the preceding claims characterized in that said desired output temperature is between 50 and 100 ° C. 6) Boiler according to one of the preceding claims characterized in that said outlet water temperature is adjustable by variation of the microwave power radiated. 7) Boiler according to one of the preceding claims characterized in that said outlet water temperature is adjustable by varying the capacity of the feed water, for example by lamination or variation of the pump revolution rate. 8) Boiler according to one of the preceding claims characterized in that said outlet water temperature is adjustable by variation of the hydraulic path, for example through the use of controlled bypass valve. 9) Boiler according to one of the preceding claims, further comprising hydraulic fittings, bolts and seals properly configured. 10) Automatic machine for the distribution of beverages comprising a boiler according to one of the preceding claims.