ES2573339T3

ES2573339T3 - Una máquina de café de ahorro de energía

Info

Publication number: ES2573339T3
Application number: ES12813522.5T
Authority: ES
Inventors: Angelo Boni; Marco MAZZALI
Original assignee: Redox SRL
Current assignee: Redox SRL
Priority date: 2011-12-07
Filing date: 2012-12-06
Publication date: 2016-06-07
Anticipated expiration: 2032-12-06
Also published as: WO2013084180A1; ES2648808T3; PT2787869E; EP2787869B1; RU2584514C2; US10342381B2; US20140352543A1; EP3017735B1; ITRE20110109A1; JP6073360B2; CN108968680A; DK2787869T3; CN104080379A; EP3017735A1; SI2787869T1; JP2015500695A; PL2787869T3; EP2787869A1; BR112014013845B1; BR112014013845A2

Abstract

Una máquina para café u otras infusiones en agua hirviendo, que comprende: un calentador (3), que comprende un tubo (30) predispuesto para calentarse con el fin de aumentar la temperatura de un flujo de agua, continuo o discontinuo, entre una entrada (33) y una salida (34); un medio de calentamiento (R) predispuesto para utilizar una corriente eléctrica con el fin de calentar el tubo (30); que comprende: al menos un sensor de temperatura (S) estructurado de tal manera como para estar sustancialmente a la misma temperatura que el tubo (30) y para variar la resistencia basándose en su propia temperatura; un controlador (9), predispuesto para ordenar el suministro de una corriente de calentamiento eléctrica al medio de calentamiento (R) y el suministro de una corriente de medición eléctrica al sensor de temperatura (S); un bloque de procesamiento (40), predispuesto para medir la tensión presente en los terminales del sensor de temperatura (S), cuando la corriente de medición eléctrica está pasando a través del mismo y para comparar la tensión medida con una tensión de referencia conocida (52), generando una señal de error (51); estando el controlador (9) predispuesto para ordenar el suministro de dicha corriente eléctrica al medio de calentamiento (R), siendo dicha corriente eléctrica proporcional a la señal de error (51) recibida; caracterizada por que: el medio de calentamiento (R) y el sensor de temperatura (S) comprenden el tubo (30), fabricado de material metálico y predispuesto para que una corriente eléctrica pase por su interior entre los dos extremos del mismo (31).

Description

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DESCRIPCION

Una maquina de cafe de ahorro de energfa

Hay millones de maquinas para producir cafe expreso de manera automatica, instaladas en hogares, oficinas, gimnasios, escuelas e industrias. El consumo de ene^a de estas maquinas no se optimiza, y la energfa utilizada realmente para hacer el cafe es una fraccion muy pequena de la potencia absorbida total. Por un lado, estamos asistiendo a una perdida notable de energfa, teniendo en cuenta el elevadfsimo numero de maquinas existentes en todo el mundo y, por otro lado, no podemos obtener cafe donde la disponibilidad de la potencia electrica es limitada (por ejemplo, en un automovil o al aire libre). El objetivo de la presente invencion es realizar una maquina de cafe con una alta eficiencia energetica, capaz de hacer cafe incluso en situaciones en las que la red de suministro de energfa electrica no esta disponible, conectandose alternativamente a una batena independiente en el aparato o disponible en el medio de transporte en el que esta instalada (por ejemplo, la batena del automovil).

Estado de la tecnica

Las maquinas para producir cafe expreso dimensionadas para el hogar o la oficina, como se indica en la figura 1, estan compuestas al menos de un deposito de agua (1), una bomba (2) para entregar agua al calentador (3) y a una mezcla de cafe alojado en el recipiente (4), que, a traves de la boquilla (11), lleva el cafe a la taza (5).

El agua debe calentarse a, aproximadamente, 90 °C antes de ponerse en contacto con la mezcla de cafe, de tal manera como para extraer la maxima cantidad de aromas y de esencias de la mezcla. El sensor de temperatura (12) se usa con el fin de estabilizar la temperatura del calentador a la temperatura requerida. Las maquinas pueden comprender, ademas, un molinillo de cafe (6) conectado a un dispensador de cafe (13). Como alternativa, la molienda puede tener lugar fuera la maquina, o incluso pueden usarse vainas o capsulas rellenas con una mezcla de cafe y disponibles en una diversidad de tipos en el mercado. Una unidad de control (9) y una pantalla con teclado (10) permiten manejar las funciones operativas de la maquina, incluir la cantidad y el tipo de cafe que va a hacerse, comprobar las funciones operativas (presencia de agua, presencia de cafe, maquina lista para dispensar cafe y asf sucesivamente). Ademas, se incluye un conjunto de dispositivos auxiliares y de seguridad, tales como el sensor de nivel de agua (7), y el termostato de sobretemperatura (8).

Un componente crucial en las maquinas actualmente disponibles es el calentador (3) para calentar el agua, debido a que es el componente que usa la mayor cantidad de energfa. La figura 2 es un dibujo mas detallado del calentador en la realizacion habitual: el tubo que transporta el agua (21) se incorpora, junto con el resistor de calentamiento electrico (22), en un bloque metalico (20), habitualmente fabricado de aluminio. El agua fna (33) entra desde un extremo del tubo (21) y sale caliente por el extremo opuesto (34). La corriente se aplica al resistor electrico (22) para calentar el calentador. Hay dos termostatos, uno para la regulacion (12) establecido a 85-90 °C, que mantiene el agua a la temperatura establecida, suministrando periodicamente potencia al resistor de calentamiento (22), y un segundo termostato de seguridad (8), establecido a una temperatura mas alta, capaz de intervenir con el fin de desactivar el resistor de calentamiento (22) si el termostato (12) o el sistema de control sufren una avena.

El funcionamiento del calentador es el siguiente: el resistor (22) se alimenta hasta que todo el bloque (resistor, tubo de agua y termostatos) alcanza una temperatura de aproximadamente 90 °C. En este punto, el resistor (22) se desconecta por el sistema de control y no vuelve a conectarse hasta que la temperatura ha cafdo, por ejemplo, a 85 °C. La potencia del elemento de calentamiento vana entre 1200 y 2200 vatios (1500 W es el valor mas habitual), mientras que la tension de suministro oscila entre 110 V y 230 V, dependiendo del pafs de funcionamiento. Las constantes de tiempo termicas son bastante largas y el tiempo de calentamiento (con la maquina fna) vana entre 2 y 5 minutos, mientras que el ciclo de encendido/apagado del resistor (22) en condiciones operativas es del orden de varios segundos.

Energfa usada para hacer una taza de cafe:

una taza de cafe expreso tiene un volumen habitual de 25 cc. El agua se calienta a partir de una temperatura ambiente de 20 °C hasta aproximadamente 90 °C con el fin de tener el cafe a aproximadamente 85 °C. Para elevar la temperatura de 1 cc de agua en 1 °C, se requiere 1 calona, que corresponde a 4,18 J. La energfa utilizada en julios es, por lo tanto, el producto de la cantidad de agua (25 cc) multiplicado por la temperatura delta (de 20 a 90 °C), es decir, 70 °C, y se multiplica por el calor espedfico del agua. Por lo tanto, se requieren 25 x 70 x 4,18 = 7,315 J para hacer una taza de cafe, y teniendo en cuenta la energfa tambien usada por los circuitos de control auxiliares y la bomba, puede calcularse una cantidad real de aproximadamente 8000 julios.

Potencia absorbida por la maquina de cafe:

pueden identificarse dos modos de funcionamiento diferentes de la maquina. El primer modo de funcionamiento es el uso habitual en los hogares, en el que la maquina se enciende cada vez que se prepara una taza de cafe. El segundo modo de funcionamiento es el uso habitual en las oficinas, en el que la maquina permanece encendida de manera continua aproximadamente 10 horas al dfa y dispensa, por ejemplo, 30 tazas de cafe. Si se supone una

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potencia de calentador de 1500 W, un tiempo de calentamiento de 2 minutos, y un consumo de 50 W con la maquina encendida (el tiempo de encendido del resistor es 1/30 del total), el resultado es que:

en el primer modo de funcionamiento, la potencia absorbida es de 1500 W durante 2 minutos, o en J (1 julio = 1 W x 1 segundo), y tenemos 1500 W x 120 s = 180.000 J. Teniendo en cuenta la energfa necesaria para la preparacion de una taza de cafe, con respecto a la energfa total consumida por la maquina, el resultado es (8000/180.000) x 100 = 4,44 %, es decir, solo se ha usado un 4,44 % de la energfa utilizada para hacer el cafe.

En el segundo modo de funcionamiento, la maquina funciona durante 10 horas a 50 W de promedio, es decir, 500 W, correspondientes a 1.800.000 J, a los que deben anadirse 180.000 J (el caso anterior) para la puesta en marcha. Por lo tanto, en diez horas de funcionamiento, la maquina consume aproximadamente 1.980.000 J, que dividido por 30 tazas de cafe, corresponden a 66.000 J por taza. En este segundo modo de funcionamiento, la relacion entre la energfa necesaria para la preparacion de una taza de cafe y la energfa total consumida aproximadamente por la maquina para una taza de cafe demuestra ser de 8000/66000 x 100 = 12,12 %. Por lo tanto, es evidente que el rendimiento energetico de una maquina de cafe es extremadamente bajo. Un ejemplo de una maquina de cafe de la tecnica anterior se conoce a partir del documento WO 97/24052.

El objetivo de la presente invencion es llevar el rendimiento de una maquina de cafe al 90 % y mas alla, abriendo el camino a posibilidades de realizacion que podnan no haberse tenido en cuenta en el pasado debido a sus elevados niveles de consumo.

Las caractensticas y las ventajas de la presente invencion se haran mas evidentes a partir de la siguiente descripcion detallada en el presente documento de una realizacion de la invencion en cuestion, ilustrada a modo de ejemplo no limitante en los dibujos adjuntos, en los que:

la figura 1 es una vista esquematica de una maquina de cafe que se conoce y esta disponible actualmente en el mercado;

la figura 2 es una vista esquematica de un calentador de un tipo conocido;

las figuras 3A y 3D muestran diferentes realizaciones de un calentador para la maquina de acuerdo con la presente invencion;

las figuras 3B y 3C desvelan realizaciones adicionales que no son parte de la presente invencion, pero que son utiles para comprender la invencion;

la figura 4 es una representacion esquematica general de una primera realizacion de la maquina de acuerdo con la presente invencion;

la figura 4A es una representacion esquematica general de una segunda realizacion de la maquina de acuerdo con la presente invencion;

las figuras 5A, 5B, 5C y 5D son los diagramas de circuitos electronicos completos de la maquina que aparece en la figura 4.

Realizacion de la invencion

Para lograr un rendimiento energetico muy elevado, el concepto del calentador para calentar el agua necesita cambiar por completo. Como se ha mencionado anteriormente, un calentador para una maquina de cafe esta compuesto actualmente por una masa metalica que oscila entre 0,5 y 1 kg de peso, en el que estan integrados el tubo de agua y el resistor. Esta tipologfa de construccion hace sencilla la regulacion de la temperatura del agua, porque la fuerte masa termica del conjunto se convierte en un elemento estabilizador de la temperatura, que puede controlarse facilmente por un termostato de encendido/apagado que funciona con un ciclo de varios segundos.

En la presente invencion, el calentador (figura 3) se reduce a un tubo (30) con un peso de unos pocos gramos, que practicamente no tiene inercia termica y, por lo tanto, debe regularse su temperatura mediante un sofisticado sistema electronico que regula la temperatura proporcionalmente y con extrema rapidez, basandose en el flujo de agua que pasa a traves del tubo.

Las ventajas de la invencion son evidentes de inmediato: al ser extremadamente reducido en masa, el calentador se calienta inmediatamente, evitando la necesidad de mantener la temperatura del mismo de manera constante. De este modo, el calentador se enciende en el instante en el que debe prepararse el cafe y se apaga al final de la preparacion. Por lo tanto, el consumo con la maquina en modo de espera es nulo, mientras que en el ejemplo anterior, es de aproximadamente 50 W. El consumo de energfa para calentar el tubo (30) tambien es muy bajo, teniendo en cuenta que la masa del calentador es solo de unos pocos gramos. A modo de ejemplo, se considera un calentador que tiene una masa de 5 gramos que tiene que llevarse de 20 a 90 °C:

5 (masa del calentador en gramos) x 70 (intervalo de temperatura) x 0,4 (calor espedfico medio del metal) = 140 J. Se necesitan aproximadamente 8000 J para hacer una taza de cafe y, como resultado, la energfa utilizada para obtener una taza de cafe resulta ser, por lo tanto, un 98,25 % de la energfa total utilizada. Por lo tanto, teniendo en cuenta tambien la energfa necesitada por los circuitos auxiliares y las perdidas, un rendimiento de la maquina que asciende a mas del 90 % parece ser, en cualquier caso, una consideracion precisa.

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La maquina de cafe de acuerdo con la presente invencion comprende, por lo tanto, un calentador (3), que comprende un tubo (30) predispuesto para calentarse con el fin de aumentar la temperatura de un flujo de agua entre una entrada (33) y una salida (34). En las figuras 3a, 3b, 3c, 3d aparecen diferentes realizaciones del calentador (3), en diversos tipos habituales, pero no exclusivos, de construccion. El calentador (3) se indica como rectilmeo, sin embargo, puede adoptar, obviamente, una forma curvilmea, espiral, helicoidal, u otras formas complejas, de acuerdo con los requisitos de construccion de la maquina completa.

La maquina comprende, ademas, un medio de calentamiento (R) que utiliza una corriente electrica para producir calor y para calentar el tubo (30). Preferentemente, el medio de calentamiento (R) es de un tipo resistivo, es decir, produce calor por el efecto Joule. La maquina comprende, ademas, al menos un sensor de temperatura (S), estructurado de tal manera que esta sustancialmente a la misma temperatura del tubo (30) y vana la resistencia en funcion de su propia temperatura. Dada la masa extremadamente limitada del tubo (3), la respuesta del sensor de temperatura a las variaciones de temperatura debe ser extremadamente rapida y precisa con el fin de permitir un control eficiente de la temperatura del agua.

En una primera realizacion de la maquina (figura 3A), el medio de calentamiento (R) comprende el tubo (30), fabricado de un material metalico conductor y dispuesto para que una corriente electrica pase por su interior entre los dos extremos (31) del mismo, con el fin de calentarse y calentar tambien el flujo de agua. El sensor de temperatura (S) tambien comprende el tubo metalico (30). El agua entra en el interior del tubo (30) por una seccion de entrada (33) y sale del tubo (30) por una seccion de salida (34), calentandose por medio de un intercambio de calor muy eficiente con el tubo (30), debido a la alta relacion entre la longitud y el diametro del tubo (30). Como la variacion de la resistencia electrica del tubo (30) esta basada en la temperatura, monitorizando el valor de dicha resistencia es posible obtener la temperatura exacta del tubo y, por lo tanto, del agua. Como la resistencia electrica del tubo (30) es baja (habitualmente, fracciones de un ohmio), es especialmente adecuada para una batena o aplicaciones de baja tension.

En una realizacion adicional, adecuada para funcionar en relacion con la red de suministro de energfa electrica, el tubo (30) esta dispuesto con el fin de formar el enrollamiento secundario de un transformador (T) (figuras 3D y 4A). En cambio, el enrollamiento primario del transformador (T) esta predispuesto para su conexion a la red de suministro de energfa electrica o a un generador de alta frecuencia (inversor) que, a su vez, esta conectado a la red de suministro de energfa electrica. En este segundo caso, el transformador (T) sera mas pequeno y mas ligero en peso. La utilizacion de un transformador (T) hace posible reducir la tension en los extremos (3l) del tubo (30) a un valor deseado, manteniendo la tension de suministro disponible para la red de suministro de energfa electrica.

En la figura 3B se ilustra otra realizacion que no forma parte de la invencion y es adecuada para el funcionamiento con la tension de red. En esta realizacion, el tubo (30) esta fabricado de un material ceramico de pared delgada o similar, que es electricamente aislante, pero conductor del calor, o de un material metalico recubierto con una fina capa de material electricamente aislante. El medio de calentamiento (R) para calentar el tubo (30) comprende un conductor electrico (32) que se enrolla alrededor del tubo, o se moldea por un proceso de deposicion alrededor del tubo. Al pasar la corriente entre los extremos (31) del conductor electrico (32), se calienta el conductor (32) y, por lo tanto, el tubo (30) y el agua en su interior. En este caso, la resistencia del conductor electrico (32) tambien puede variar con la temperatura y, por lo tanto, puede usarse para medir la temperatura del agua como en el caso del tubo (30). Como alternativa, para medir la temperatura del agua, puede usarse el tubo (30), como en la realizacion ejemplar que aparece en la figura 3A. El conductor electrico (32), tambien en virtud del hecho de que puede enrollarse o moldearse, esta provisto de una resistencia mas alta y, por lo tanto, es adecuado para funcionar en relacion con la red de suministro de energfa electrica (110-230 V). El conductor electrico (32) puede depositarse en el tubo (30) usando un metodo de deposicion serigrafica (pelfcula gruesa). La deposicion puede tener lugar usando tecnicas conocidas que son equivalentes en terminos de funcionalidad operativa, tales como la pulverizacion (pulverizacion catodica), la electrolisis, y la deposicion qmmica o electroqmmica.

Una realizacion adicional permite que el medio de calentamiento (R) comprenda el conductor electrico (32), mientras que el sensor de temperatura (S) comprende el tubo (30).

Como se ha mencionado anteriormente, en todas las realizaciones descritas anteriormente en el presente documento, el sensor de temperatura (S) es, en realidad, un dispositivo de medicion de temperatura proporcional. Los ejemplos de dispositivos de medicion de temperatura proporcional consisten en, por ejemplo, termistores, sensores de temperatura de circuito integrado, diodos, transistores, termorresistores y termopares u otros dispositivos equivalentes. El sensor de temperatura (S) tambien podna adoptar la forma de un sensor de temperatura maxima, que esta presente en todas las maquinas con el fin de desconectar la fuente de alimentacion cuando se supera una temperatura maxima de seguridad; esta conectado a un circuito con dos ajustes de temperatura, un ajuste mas bajo para el control de temperatura del agua y un ajuste mas alto para la seguridad de la maquina.

En la realizacion ilustrada en la figura 4, la maquina se alimenta por una batena (50). La maquina comprende un bloque de control o controlador (9). El controlador (9) esta predispuesto para controlar un primer regulador de corriente (47). El primer regulador de corriente (47) esta predispuesto para entregar una corriente controlada de una

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manera precisa al medio de calentamiento (R). Un ejemplo preferido de un regulador de corriente (47) permite la regulacion de la corriente de una manera proporcional por medio de la tecnica PWM (modulacion por ancho de pulso). El control preciso de la corriente entregada al medio de calentamiento (R) es importante para mantener la temperatura del agua constante. En la realizacion ilustrada en la figura 4, el medio de calentamiento esta compuesto por el tubo (30), al que se suministra la corriente producida por el primer regulador (47).

El controlador (9) tambien esta predispuesto para controlar un generador de corriente (43). El generador de corriente (43) esta predispuesto para entregar una corriente de medicion al sensor de temperatura (S). En la realizacion ilustrada en la figura 4, el sensor de temperatura esta compuesto por el tubo (30), al que se suministra la corriente producida por el segundo generador (43). Como se ha mencionado anteriormente, la resistencia del tubo (30) esta en funcion de la temperatura del tubo y, por lo tanto, del agua que pasa a traves del mismo. El generador de corriente (43) convierte la variacion de la resistencia en una tension proporcional a la temperatura.

Un bloque de procesamiento (40) esta predispuesto para medir la tension presente en los terminales del sensor de temperatura (S), en este caso, el tubo (30), cuando solo pasa a traves del mismo la corriente de medicion producida por el generador (43). El bloque de procesamiento (40) permite, ademas, amplificar y filtrar la tension medida, que es proporcional a la temperatura del tubo (30), comparandola con una tension de referencia conocida (52). El bloque de procesamiento (40) genera una senal de error (51), que se envfa al controlador (9). La senal de error (51) contiene informacion sobre el error de temperatura instantanea en el sensor de temperatura (S), es decir, el tubo (30) en la figura 4. Basandose en la senal de error (51) recibida, el controlador (9) da una orden al primer regulador de corriente (47), de manera que se envfa una determinada corriente al medio de calentamiento (R) con el fin de llevar la temperatura medida por el sensor de temperatura (S), es decir, el tubo (30), al valor deseado. El primer regulador de corriente (47) traslada la orden recibida por el controlador (9) en una relacion de encendido/apagado de un primer conmutador (45) interpuesto entre la batena (50) y el medio de calentamiento (R), en este caso, el tubo (30). Por lo tanto, la temperatura del agua se regula de manera proporcional muchas veces por segundo, tantas como sea necesario para mantener la temperatura estable en todas las condiciones operativas de la maquina, desde la dispensacion del cafe a la ausencia de agua en el calentador (3).

Un bloque de muestreo (42) esta predispuesto para sincronizar la medicion de la resistencia del sensor de temperatura (S), en este caso, el tubo (30), en los momentos en los que solo se envfa la corriente de medicion del generador (43) al sensor de temperatura (S), es decir, en los momentos en los que el primer conmutador (45) esta abierto.

Un segundo regulador de corriente (46) esta predispuesto para regular la potencia aplicada a una bomba de suministro de agua (2), con el fin de garantizar en todas las circunstancias un caudal optimo del agua para hacer el cafe. La mezcla de cafe que se ha colocado en un recipiente (4), se pulveriza con agua a la temperatura adecuada. El cafe puede dispensarse en una taza (5) a traves de una boquilla (11). La utilizacion de un calentador (3) de dimensiones extremadamente reducidas, limitado sustancialmente a las dimensiones del tubo (30), permite que la maquina realice un control de temperatura del agua en tiempo real. Esto significa que el flujo de agua no tiene que permanecer necesariamente constante como en las maquinas de un tipo conocido, sino que puede variar a lo largo del tiempo y, en particular, durante el proceso de dispensacion del cafe. Por lo tanto, es posible, por ejemplo, enviar un primer chorro de agua caliente a la mezcla e interrumpir el flujo durante varios segundos con el fin de mantener la mezcla en un estado de infusion. A continuacion, se reanuda el flujo con el fin de dispensar el cafe. Esencialmente, en la maquina de acuerdo con la presente invencion, el caudal del agua que se calienta vana a lo largo del tiempo de acuerdo con un patron predeterminado, segun se desee.

Como se ha mencionado anteriormente, en la realizacion que aparece en la figura 4, la maquina se alimenta por una batena (50). El inicio y la parada de la dispensacion del cafe se establecen por el usuario por medio de un pulsador de inicio/parada (48). A partir de un estado de parada inicial de la maquina, en el que todos los circuitos estan en un modo de espera y la corriente absorbida por la batena es nula, presionando el pulsador de inicio/parada (48) se cierra el primer conmutador (45) y se determina el calentamiento del agua por medio de la corriente enviada por el primer regulador (47) al tubo (30). La bomba (2) suministra agua al tubo (30), extrayendolo de un deposito (1). La operacion no cambia en el caso en el que el medio de calentamiento comprende el resistor (32) mostrado en la figura 3B.

La corriente enviada al tubo (30), o al resistor (32), se regula de manera proporcional por medio de la tecnica PWM (modulacion por ancho de pulso), por el primer regulador (47), con el fin de mantener la temperatura del agua constante. El generador de corriente (43) suministra una corriente de un valor preestablecido al tubo (30), cuya resistencia esta en funcion de la temperatura del tubo (30) y, por lo tanto, del agua que fluye a traves del mismo. El bloque de procesamiento (40) mide la tension suministrada a los extremos (31) del tubo (30) o del resistor (32), cuando la corriente de calentamiento no pasa a traves de los mismos (conmutador 45 abierto), sino que solo pasa a traves de los mismos la corriente de medicion enviada por el generador (43). El bloque de procesamiento (40) permite amplificar y filtrar la senal proporcional a la temperatura, comparandola con una tension de referencia conocida (52), y generar la senal de error (51). La senal de error (51), que contiene la informacion sobre el error de temperatura instantanea, se envfa al controlador (9) y al primer regulador (47), que la convierte en una relacion de encendido/apagado del primer conmutador (45). Por lo tanto, la temperatura del agua se regula de manera

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proporcional muchas veces por segundo, tantas como sea necesario para mantener la temperatura estable en todas las condiciones operativas de la maquina, desde la dispensacion del cafe a la ausencia de agua en el calentador. El bloque de muestreo (42) sincroniza la medicion de la resistencia del tubo (30), o del resistor (32) en los momentos en los que el primer conmutador (45) esta abierto. En cambio, el segundo regulador de corriente (46) regula la potencia aplicada a la bomba (2), con el fin de garantizar en todas las circunstancias el caudal optimo de agua para hacer el cafe.

Presionando de nuevo el pulsador de inicio (48), el usuario para la dispensacion del cafe en el nivel deseado y se desconectan todos los circuitos de la maquina, llevando de nuevo la absorcion de vuelta a cero.

Puede utilizarse un indicador LED (49) para informar al usuario de la dispensacion adecuada del cafe, por ejemplo, permaneciendo continuamente iluminado. En el caso de un mal funcionamiento (falta de agua, batena baja, etc.), el LED parpadeara con el fin de indicar que el cafe no se esta dispensando.

Observese que, puesto que se conocen por los expertos en la materia, se han omitido todos los circuitos auxiliares y de seguridad en aras de proporcionar una exposicion clara.

Observese tambien que el funcionamiento de la maquina es el mismo en todas las realizaciones ilustradas, es decir, considerando el resistor (32) en lugar del tubo (30) como el medio de calentamiento, y el resistor (32) u otro dispositivo de medicion de temperatura proporcional (8) en lugar del tubo (30). La figura 3c muestra una realizacion no cubierta por la invencion en la que el tubo (30) esta fabricado de material ceramico PTC (coeficiente de temperatura positivo). El material PTC tiene una respuesta de resistencia/temperatura marcadamente no lineal: tras llegar a la temperatura Curie, el material aumenta en resistencia tanto como 10 veces en un intervalo de 20-30 °C, y esto hace posible una cierta regulacion de la temperatura de funcionamiento. En general, dicha regulacion no es lo suficientemente precisa para mantener la temperatura del agua a 90 °C con una concesion de unos pocos grados, pero es util, en cualquier caso, como una medida de pre-regulacion y/o de seguridad en caso de un mal funcionamiento del circuito de control (9). Al cambiar el caudal de la bomba (2) por medio del segundo regulador (46), puede mejorarse el control de temperatura habitual del PTC, llevandolo dentro de la precision requerida de unos pocos grados. Por lo tanto, la resistencia PTC se utiliza para regular el caudal de la bomba (2) a traves del segundo regulador (46). En este caso, el generador de corriente PWM (43) se mantiene en el ciclo de trabajo maximo.

En todas las realizaciones descritas e ilustradas en el presente documento, se proporcionan uno o mas sensores de temperatura maxima conectados al controlador (9), que no se ilustran puesto que estan dentro del alcance de los expertos en la materia. Si la temperatura detectada por el sensor o los sensores de temperatura maxima supera un umbral predeterminado, el controlador (9) desactiva el medio de calentamiento (R).

En las figuras 5A, 5B, 5C y 5D la realizacion completa y funcional de la maquina de cafe que es el objeto de la presente invencion, se indica en las partes de los circuitos de potencia y de control electronicos y para la realizacion del calentador (3). La realizacion del deposito de agua (1), la bomba (2) y el contenedor para la mezcla de cafe (4) no se describen en detalle, ya que son componentes convencionales disponibles en el mercado.

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REIVINDICACIONES

1. Una maquina para cafe u otras infusiones en agua hirviendo, que comprende:

un calentador (3), que comprende un tubo (30) predispuesto para calentarse con el fin de aumentar la temperatura de un flujo de agua, continuo o discontinuo, entre una entrada (33) y una salida (34);

un medio de calentamiento (R) predispuesto para utilizar una corriente electrica con el fin de calentar el tubo (30); que comprende:

al menos un sensor de temperatura (S) estructurado de tal manera como para estar sustancialmente a la misma

temperatura que el tubo (30) y para variar la resistencia basandose en su propia temperatura;

un controlador (9), predispuesto para ordenar el suministro de una corriente de calentamiento electrica al medio de

calentamiento (R) y el suministro de una corriente de medicion electrica al sensor de temperatura (S);

un bloque de procesamiento (40), predispuesto para medir la tension presente en los terminales del sensor de

temperatura (S), cuando la corriente de medicion electrica esta pasando a traves del mismo y para comparar la

tension medida con una tension de referencia conocida (52), generando una senal de error (51);

estando el controlador (9) predispuesto para ordenar el suministro de dicha corriente electrica al medio de

calentamiento (R), siendo dicha corriente electrica proporcional a la senal de error (51) recibida;

caracterizada por que: el medio de calentamiento (R) y el sensor de temperatura (S) comprenden el tubo (30),

fabricado de material metalico y predispuesto para que una corriente electrica pase por su interior entre los dos

extremos del mismo (31).
2. La maquina de cafe de acuerdo con la reivindicacion 1, en la que el tubo (30) esta dispuesto para formar el enrollamiento secundario de un transformador (T), estando el enrollamiento primario del mismo predispuesto para conectarse a una red de suministro de energfa electrica.
3. La maquina de cafe de acuerdo con la reivindicacion 1, en la que: el medio de calentamiento (R) comprende el tubo (30), que esta predispuesto para que una corriente electrica pase por su interior entre los dos extremos del mismo (31); el sensor de temperatura (S) comprende un dispositivo de medicion de temperatura proporcional, dispuesto en contacto directo con el tubo metalico (30).
4. La maquina de cafe de acuerdo con la reivindicacion 1, en la que el medio de calentamiento (R) y el sensor de temperatura (S) comprenden un resistor (32), enrollado en espiral alrededor el tubo (30).
5. La maquina de cafe de acuerdo con la reivindicacion 4, en la que el resistor (32) se deposita en el tubo (30) usando un metodo de deposicion serigrafica (pelfcula gruesa) o por medio de pulverizacion (pulverizacion catodica), electrolisis, o deposicion qmmica o electroqmmica.
6. La maquina de cafe de acuerdo con la reivindicacion 1, en la que el medio de calentamiento comprende un resistor (32), enrollado en espiral alrededor del tubo (30); el sensor de temperatura (S) comprende el tubo (30).
7. La maquina de cafe de acuerdo con la reivindicacion 1, en la que el sensor de temperatura (S) comprende un sensor de temperatura maxima.
8. La maquina de acuerdo con la reivindicacion 1, que comprende una bomba (2) asociada con un segundo regulador de corriente (46), conectado al circuito de control (9), que regula el caudal del agua enviada al tubo (30) basandose en la temperatura detectada por el sensor de temperatura (S) y/o basandose en un patron predeterminado a lo largo del tiempo.
9. La maquina de cafe de acuerdo con la reivindicacion 1, en la que: el calentador (3), que comprende el tubo metalico (30), tiene una masa termica que es notablemente menor que la del lfquido a calentar y tiene una corriente electrica (41) que pasa a traves del mismo de manera discontinua, entre dos extremos (31) del mismo, con el fin de regular la temperatura de un flujo de agua, un flujo continuo o discontinuo, que entra frio por un primer extremo (33) y sale por un segundo extremo (34) a una temperatura controlada con precision; la resistencia electrica del tubo (30), que vana con la temperatura, se mide en los momentos en los que la corriente de calentamiento (41) es nula; dicha resistencia electrica del tubo (30) se monitoriza constantemente por medio del bloque de procesamiento (40) con el fin de mantener la temperatura del agua que sale a la temperatura predeterminada por medio del controlador (9), que controla el primer regulador de corriente (47), que, a su vez, activa el primer conmutador (45), que regula la corriente de calentamiento (41).
10. La maquina de acuerdo con la reivindicacion 9, en la que la medicion de la temperatura del agua caliente en el extremo de salida (34) se obtiene por medio de un sensor de temperatura (S), colocado en estrecho contacto termico con la parte del tubo (30) cercana al extremo de salida (34).
11. La maquina de acuerdo con la reivindicacion 9, que comprende un sensor de sobretemperatura usado tambien para medir la temperatura del agua en el extremo de salida (34).
12. La maquina de acuerdo con la reivindicacion 9, caracterizada por que para la medicion de la temperatura del agua, utiliza el resistor electrico del tubo (30), realizandose dicha medicion mediante la evaluacion directa de la relacion entre la tension aplicada al tubo (30) y la corriente de calentamiento electrica (41) que fluye en el tubo (30).

5 13. La maquina de acuerdo con la reivindicacion 1, en la que el caudal del agua que se calienta vana a lo largo del

tiempo de acuerdo con un patron predeterminado.