TITOLO: “Boiler di liquido”TITLE: "Liquid boiler"
Campo dell’invenzioneField of the invention
La presente invenzione si riferisce ad un riscaldatore di liquido, in particolare per il riscaldamento di acqua destinata a usi alimentari, per esempio nelle macchine da caffé.The present invention relates to a liquid heater, in particular for heating water intended for food uses, for example in coffee machines.
Stato della tecnicaState of the art
I riscaldatori di liquidi, soprattutto di acqua, sono molto diffusi nei più diversi ambiti. In particolare, quando risulti necessario ottenere acqua calda molto in fretta, i riscaldatori maggiormente utilizzati sono quelli elettrici.Liquid heaters, especially water heaters, are very popular in the most diverse fields. In particular, when it is necessary to obtain hot water very quickly, the most used heaters are electric ones.
Una tipologia di riscaldatori comprendono un contenitore, attraverso cui è fatto scorrere il liquido da riscaldare, in cui è immersa una serpentina elettrica.One type of heaters comprise a container, through which the liquid to be heated is made to flow, in which an electric coil is immersed.
Questa, però, tende a ricoprirsi ben presto di residui solidi disciolti nel liquido da riscaldare, specialmente quando si tratti di acqua dura.This, however, tends to soon become covered with solid residues dissolved in the liquid to be heated, especially when dealing with hard water.
Questa tipologia di riscaldatore non risulta tra i preferiti soprattutto quando, per esempio, l’acqua riscaldata è destinata ad usi alimentari.This type of heater is not among the favorites especially when, for example, the heated water is intended for food use.
A tale scopo, la tecnica nota propone riscaldatori che comprendono un tratto di circuito idrico di riscaldamento intorno al quale ed esternamente ad esso è avvolta una resistenza elettrica. Allora il passaggio del liquido attraverso detto tratto determina il suo riscaldamento, senza il contatto diretto tra la resistenza elettrica e l’acqua da riscaldare.For this purpose, the known art proposes heaters which comprise a section of the heating water circuit around which and externally to it an electric resistance is wound. Then the passage of the liquid through said section determines its heating, without direct contact between the electrical resistance and the water to be heated.
Questi dispositivi trovano impiego anche in apparecchiature di dimensioni contenute, quali per esempio le macchine da caffè, per cui risulta particolarmente importante ridurre le dimensioni del riscaldatore.These devices are also used in small-sized apparatuses, such as coffee machines, for which it is particularly important to reduce the size of the heater.
Una soluzione proposta dalla tecnica nota prevede che il tratto di circuito riscaldato è avvolto a spirale e racchiuso in un contenitore o alloggiamento. Ma quando il riscaldatore è piccolo in relazione alla temperatura che si vuole raggiungere, allora, si determina il raggiungimento di temperature particolarmente elevate nel tratto di circuito riscaldato. La posizione del circuito riscaldatore all’interno del liquido scaldante causa il problema dell’accumulo di residui solidi del tratto di circuito riscaldato e la formazione di calcare che va ad incrostare la resistenza e parti del riscaldatore. Altri svantaggi che si presentano in tali riscaldatori sono la possibilità di corrosione della guaina della resistenza da parte dell’acqua, che può venire a contatto di parti elettriche, e la difficoltà nel controllo della temperatura della resistenza che si trova all'interno del riscaldatore.A solution proposed by the known art provides that the section of the heated circuit is wound in a spiral and enclosed in a container or housing. But when the heater is small in relation to the temperature to be reached, then particularly high temperatures are reached in the section of the heated circuit. The position of the heater circuit inside the heating liquid causes the problem of the accumulation of solid residues in the section of the heated circuit and the formation of limescale which encrusts the resistance and parts of the heater. Other disadvantages that arise in these heaters are the possibility of corrosion of the resistance sheath by water, which can come into contact with electrical parts, and the difficulty in controlling the temperature of the resistance located inside the heater.
Ulteriore svantaggio è la necessità che ci sia fluido nel riscaldatore prima di iniziare a scaldare, o almeno che il fluido copra l’elemento scaldante e il livello del fluido venga mantenuto in corso di funzionamento.A further disadvantage is the need for there to be fluid in the heater before starting to heat, or at least for the fluid to cover the heating element and the fluid level to be maintained during operation.
Sommario dell’invenzioneSummary of the invention
Scopo della presente invenzione è quello di fornire un riscaldatore di liquido atto a risolvere il suddetto problema.The object of the present invention is to provide a liquid heater suitable for solving the aforementioned problem.
E’ oggetto della presente invenzione un riscaldatore di liquido, che conformemente alla rivendicazione 1, comprende un contenitore, atto ad essere riempito almeno parzialmente da un primo liquido da riscaldare, una resistenza elettrica scaldante, caratterizzato dal fatto che detta resistenza elettrica è disposta all’esterno del contenitore, a contatto di una parete di detto contenitore, in modo da riscaldare detto primo liquido indirettamente attraverso detta parete.The object of the present invention is a liquid heater, which according to claim 1 comprises a container, able to be filled at least partially with a first liquid to be heated, an electric heating resistance, characterized in that said electric resistance is arranged at the exterior of the container, in contact with a wall of said container, so as to heat said first liquid indirectly through said wall.
Una vantaggiosa variante del riscaldatore, oggetto della presente invenzione, prevede almeno un condotto per il passaggio di un secondo liquido, detto condotto essendo racchiuso nel contenitore e in contatto di trasmissione termica con detto primo liquido, agente da mezzo fluido di trasmissione del calore, in modo che detto secondo liquido sia riscaldato indirettamente attraverso il riscaldamento del primo liquido.An advantageous variant of the heater, object of the present invention, provides at least one duct for the passage of a second liquid, said duct being enclosed in the container and in heat transmission contact with said first liquid, acting as a heat transfer fluid medium, in so that said second liquid is indirectly heated by heating the first liquid.
Un riscaldatore siffatto, operando il riscaldamento di un liquido indirettamente, attraverso detta parete ed eventualmente anche attraverso detto mezzo fluido di trasmissione del calore. Questo determina una sensibile riduzione dell’accumulo, nello stesso circuito idrico di riscaldamento, di residui salini e/o metallici disciolti nello stesso liquido col vantaggio di non alterarlo, specialmente se destinato ad usi alimentari, e col vantaggio di non deteriorare le prestazioni dello stesso riscaldatore. Nell’applicazione del riscaldatore dell’invenzione in macchine da bar, ad esempio, si prevedono le seguenti due varianti.Such a heater, by operating the heating of a liquid indirectly, through said wall and possibly also through said fluid heat transmission medium. This determines a significant reduction in the accumulation, in the same heating water circuit, of saline and / or metal residues dissolved in the same liquid with the advantage of not altering it, especially if intended for food use, and with the advantage of not deteriorating its performance. heater. In the application of the heater of the invention in bar machines, for example, the following two variants are envisaged.
Nella variante senza il condotto per il passaggio del secondo liquido, il primo liquido, che è acqua, viene riscaldato all’interno del contenitore producendo acqua calda o vapore secondo l’utilizzo desiderato.In the variant without the duct for the passage of the second liquid, the first liquid, which is water, is heated inside the container, producing hot water or steam according to the desired use.
Nella variante con il condotto per il passaggio del secondo liquido, il primo liquido, che è acqua, viene riscaldato all’interno del contenitore producendo acqua calda o vapore secondo l’utilizzo desiderato mentre il secondo liquido viene riscaldato grazie al contatto tra primo liquido e condotto di detto secondo liquido, che è pure acqua, producendo acqua calda.In the variant with the conduit for the passage of the second liquid, the first liquid, which is water, is heated inside the container producing hot water or steam according to the desired use while the second liquid is heated thanks to the contact between the first liquid and conduit of said second liquid, which is also water, producing hot water.
Nella variante in cui la resistenza è sul fondo il livello di acqua all’interno del contenitore non è importante perchè la resistenza elettrica essendo disposta all’esterno del contenitore e non è immersa nel fluido.In the variant in which the resistance is at the bottom, the water level inside the container is not important because the electrical resistance is placed outside the container and is not immersed in the fluid.
In una variante vantaggiosa la resistenza è posizionata sul fondo piatto del contenitore quando questo è inserito nella macchina alla quale è destinato.In an advantageous variant, the resistance is positioned on the flat bottom of the container when this is inserted in the machine for which it is intended.
Le rivendicazioni dipendenti descrivono realizzazioni preferite dell’invenzione, formando parte integrante della presente descrizione.The dependent claims describe preferred embodiments of the invention, forming an integral part of this description.
Breve descrizione delle FigureBrief description of the Figures
Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell’invenzione risulteranno maggiormente evidenti alla luce della descrizione dettagliata di forme di realizzazione preferite, ma non esclusive, di un riscaldatore di liquido, illustrato a titolo esemplificativo e non limitativo, con l’ausilio delle unite tavole di disegno in cui:Further characteristics and advantages of the invention will become more evident in the light of the detailed description of preferred, but not exclusive, embodiments of a liquid heater, illustrated by way of non-limiting example, with the aid of the accompanying drawings in which :
la Fig. 1 rappresenta una vista laterale di una forma di realizzazione del riscaldatore dell’invenzione, con il contenitore del riscaldatore in trasparenza così da lasciare vedere gli elementi ivi contenuti;Fig. 1 represents a side view of an embodiment of the heater of the invention, with the container of the heater in transparency so as to let you see the elements contained therein;
la Fig. 2 rappresenta una vista dalla base del riscaldatore di figura 1 in cui si evidenzia una resistenza a serpentina;Fig. 2 represents a view from the base of the heater of Fig. 1 in which a coil resistance is highlighted;
la Fig.3 rappresenta un beccuccio di collegamento in corrispondenza di aperture del contenitore visibile in figura 1;Fig.3 shows a connection spout in correspondence with openings of the container visible in Figure 1;
la Fig.4 rappresenta una sezione circolare di una serpentina;Fig.4 represents a circular section of a coil;
la Fig. 5 rappresenta la sezione della serpentina in figura 4 dopo il suo schiacciamento;Fig. 5 shows the section of the coil in figure 4 after its crushing;
la Fig.6 rappresenta una calotta definente detto contenitore di figura 1.Figure 6 represents a cap defining said container of Figure 1.
Gli stessi numeri e le stesse lettere di riferimento nelle figure identificano gli stessi elementi o componenti.The same reference numbers and letters in the figures identify the same elements or components.
Descrizione in dettaglio di una forma di realizzazione preferita dell’invenzioneDetailed description of a preferred embodiment of the invention
Il riscaldatore oggetto della presente invenzione, conformemente alle figure, che mostrano la variante preferita nella quale la resistenza scaldante è disposta sul fondo del contenitore, comprende un contenitore 2 riempito di un liquido 3, che nello specifico esempio è acqua. Alla base del contenitore è collocata esternamente una resistenza elettrica 4, meglio visibile in figura 2, che riscalda il liquido 3.The heater object of the present invention, according to the figures, which show the preferred variant in which the heating resistance is arranged on the bottom of the container, comprises a container 2 filled with a liquid 3, which in the specific example is water. At the base of the container there is an external electric resistance 4, better visible in figure 2, which heats the liquid 3.
In questo liquido 3 è immerso un tratto di circuito idrico di riscaldamento o condotto 10 comprendente, eventualmente, un tratto spiralato 11, ossia avvolto a spirale. Gli estremi 12 e 13 del tratto di circuito idrico di riscaldamento 10 risultano atti ad essere collegati ad un circuito esterno attraverso cui circola un ulteriore liquido da riscaldare. In particolare, si preferisce che l’estremo 12 di immissione del liquido da riscaldare attraversa la base del contenitore 2, cioè si trova dalla stessa parte della resistenza elettrica 4 durante una orientazione del riscaldatore idonea all’esercizio. Preferibilmente gli estremi 12 e 13 attraversano il contenitore 2 in parti l’una opposta rispetto all’altra.Immersed in this liquid 3 is a portion of the heating water circuit or duct 10 possibly comprising a spiral portion 11, ie wound in a spiral. The ends 12 and 13 of the section of the heating water circuit 10 are adapted to be connected to an external circuit through which a further liquid to be heated circulates. In particular, it is preferred that the end 12 of inlet of the liquid to be heated crosses the base of the container 2, that is, it is on the same side as the electrical resistance 4 during an orientation of the heater suitable for operation. Preferably the ends 12 and 13 cross the container 2 in parts opposite to each other.
Dunque, il riscaldamento di detto tratto di circuito idrico di riscaldamento 10 avviene in modo indiretto attraverso il liquido 3 che agisce come mezzo di trasmissione del calore.Therefore, the heating of said section of the heating water circuit 10 occurs indirectly through the liquid 3 which acts as a heat transmission medium.
Una variante vantaggiosa non prevede la presenza del tratto di circuito idrico di riscaldamento o condotto 10 immerso nel liquido 3 all’interno del contenitore 2. In questo caso il liquido 3 si riscalda indirettamente attraverso la base del contenitore 2. In entrambe le forme di realizzazione preferite, detta resistenza 4 è una serpentina piana, volutamente esterna al contenitore 2 per evitare che i depositi salini si attacchino direttamente su di essa, cosa che, normalmente, determina un più rapido deterioramento della stessa.An advantageous variant does not provide for the presence of the section of the heating water circuit or duct 10 immersed in the liquid 3 inside the container 2. In this case the liquid 3 is indirectly heated through the base of the container 2. In both embodiments preferred, said resistance 4 is a flat coil, deliberately external to the container 2 to prevent the saline deposits from sticking directly on it, which normally causes a more rapid deterioration of the same.
Al fine di aumentare il rendimento termico del riscaldatore 1, si preferisce che la serpentina sia schiacciata in senso trasversale: le figure 4 e 5 mostrano, rispettivamente, una serpentina a sezione circolare e una serpentina a sezione schiacciata. La serpentina è attaccata esternamente e al fondo del contenitore 2, preferibilmente a mezzo di saldo-brasatura.In order to increase the thermal efficiency of the heater 1, it is preferred that the coil be flattened in the transverse direction: Figures 4 and 5 show, respectively, a coil with a circular section and a coil with a flattened section. The coil is attached externally and to the bottom of the container 2, preferably by means of brazing.
Inoltre, il liquido 3 è naturalmente acqua, quando deve essere prodotta una bevanda potabile.Furthermore, liquid 3 is of course water, when a drinkable beverage is to be produced.
La temperatura del liquido 3, che assolve al compito di trasmettere il calore al circuito idrico di riscaldamento 10, viene regolata a mezzo di un termostato 5, esterno al contenitore, che alimenta la resistenza 4 attraverso i morsetti 4a e 4b. Essendo la resistenza 4 esterna al contenitore e direttamente a contatto con il termostato 5, la reazione del termostato è più immediata e riduce la possibilità di surriscaldamento. In una variante vantaggiosa è prevista una base di alluminio interposta tra la base del contenitore e la resistenza 4 per migliorare lo scambio termico tra la resistenza scaldante e il fluido nel contenitore.The temperature of the liquid 3, which performs the task of transmitting heat to the heating water circuit 10, is regulated by means of a thermostat 5, external to the container, which feeds the resistance 4 through terminals 4a and 4b. Since the resistance 4 is external to the container and directly in contact with the thermostat 5, the reaction of the thermostat is more immediate and reduces the possibility of overheating. In an advantageous variant an aluminum base is provided interposed between the base of the container and the resistance 4 to improve the heat exchange between the heating resistance and the fluid in the container.
Il termostato, a sua volta, è atto ad essere connesso ad una fonte elettrica esterna a mezzo dei propri morsetti 5a e 5b.The thermostat, in turn, is able to be connected to an external electrical source by means of its terminals 5a and 5b.
In un’altra variante un sensore di temperatura, non illustrato, può essere previsto almeno parzialmente immerso all’interno del contenitore 2.In another variant, a temperature sensor, not shown, can be provided at least partially immersed inside the container 2.
Secondo le forme di realizzazione preferite dell’invenzione, il contenitore 2 ha una apertura 2a di uscita del fluido caldo, posizionata nella parte alta dello stesso rispetto alla orientazione del riscaldatore durante l’esercizio, che tipicamente risulta essere la parete opposta rispetto a quella in cui si trova la resistenza elettrica 4.According to the preferred embodiments of the invention, the container 2 has an outlet opening 2a for the hot fluid, positioned in the upper part of the same with respect to the orientation of the heater during operation, which typically turns out to be the opposite wall with respect to the one in where the electrical resistance 4 is located.
Allora l’acqua che fuoriesce come acqua calda o come vapore dall’apertura 2a viene rimpiazzata da altra acqua fatta entrare dall’apertura 2b, che può essere posizionata in modo qualunque nel contenitore, preferibilmente nelle vicinanze della resistenza 4 così da venire riscaldata subito dopo la sua immissione nel contenitore 2.Then the water that comes out as hot water or as steam from the opening 2a is replaced by other water made to enter from the opening 2b, which can be positioned in any way in the container, preferably in the vicinity of the resistance 4 so as to be heated immediately afterwards. its introduction into the container 2.
Vantaggiosamente, all’interno del contenitore, di fronte dell’apertura 2b è disposto un deflettore per evitare che il fluido freddo che entra crei un flusso diretto verso l’apertura 2a e per favorire il rimescolamento del fluido nel contenitore.Advantageously, inside the container, in front of the opening 2b, a deflector is arranged to prevent the cold fluid entering from creating a direct flow towards the opening 2a and to facilitate mixing of the fluid in the container.
L’immissione di acqua 3 può essere controllata a mezzo di una sonda o sensore di livello o mezzi equivalenti.The introduction of water 3 can be controlled by means of a probe or level sensor or equivalent means.
Con riferimento alla figura 3, si preferisce che sia l’apertura 2a che l’apertura 2b comprendono un beccuccio con l’estremo arrotondato e ingrossato, per un migliore collegamento ad un circuito esterno sia per l’alimentazione dell’acqua che per il recupero del vapore.With reference to figure 3, it is preferred that both the opening 2a and the opening 2b comprise a spout with a rounded and enlarged end, for a better connection to an external circuit both for the water supply and for the recovery. of the steam.
Per quanto concerne il contenitore 2, esso comprende preferibilmente una calotta 23 aperta, occlusa a formare il contenitore 2 da un primo piattello 21, al quale è affiancato esternamente e saldo-brasato un secondo piattello 22, fatto preferibilmente in alluminio, o altro materiale buon conduttore termico, al quale è saldo-brasata la serpentina 4. Sia la calotta 23 che detto primo piattello 21 di chiusura sono preferibilmente realizzati in acciaio inossidabile.As regards the container 2, it preferably comprises an open cap 23, occluded to form the container 2 by a first plate 21, to which a second plate 22, preferably made of aluminum, or other good material, is externally brazed and brazed. thermal conductor, to which the coil 4 is brazed. Both the cap 23 and said first closing plate 21 are preferably made of stainless steel.
La serpentina piana 4 è integrata nel piattello 22 o ad esso fissata, ed è schiacciata in senso trasversale così da avere un lato piatto per offrire maggiore superficie di contatto al piattello 22.The flat coil 4 is integrated into the plate 22 or fixed to it, and is flattened in a transverse direction so as to have a flat side to offer a greater contact surface to the plate 22.
L’estremo 12 del condotto 10 attraversa il contenitore 2 in corrispondenza dei piattelli 21 e 22.The end 12 of the duct 10 passes through the container 2 in correspondence with the plates 21 and 22.
Le caratteristiche illustrate negli esempi di realizzazione preferiti, qui riportati, possono essere presenti tutte o in parte, non alterando il concetto innovativo del trovato.The characteristics illustrated in the preferred embodiments, reported here, may be present in whole or in part, without altering the innovative concept of the invention.
Sono chiari i vantaggi che presenta la presente invenzione:The advantages of the present invention are clear:
- permette un controllo diretto della temperatura della resistenza anche in caso di mancanza d'acqua;- allows direct control of the resistance temperature even in the event of a lack of water;
- all'interno del riscaldatore può essere collocato uno scambiatore di calore per una seconda funzione;- a heat exchanger can be placed inside the heater for a second function;
- facilita la realizzazione del dispositivo dell’invenzione grazie all’utilizzo della brasatura della resistenza sui piattelli, da saldare poi sulla calotta;- facilitates the realization of the device of the invention thanks to the use of the resistance brazing on the plates, to be welded on the shell;
- miglioramento della durata della resistenza di riscaldamento, in quanto posizionata esternamente al contenitore, così che detti depositi non si sedimentino direttamente su di essa e si elimini il problema della corrosione.- improvement of the duration of the heating resistance, as it is positioned externally to the container, so that said deposits do not settle directly on it and the problem of corrosion is eliminated.
- il livello del fluido all’interno del contenitore ha poca influenza sul corretto funzionamento del riscaldatore perché basta una piccola quantità di fluido che ricopra il fondo per il suo funzionamento, e anche in caso di totale mancanza del fluido vi è minore rischio di surriscaldamento,- the level of the fluid inside the container has little influence on the correct functioning of the heater because a small amount of fluid covering the bottom is enough for its operation, and even in the event of a total lack of fluid there is less risk of overheating,
- le operazioni di decalcificazione del dispositivo risultano facilitate e semplificate, perché è sprovvista di resistenza a contatto con il fluido.- the device descaling operations are facilitated and simplified, because it has no resistance in contact with the fluid.
I modi particolari di realizzazione qui descritti non limitano il contenuto di questa domanda che copre tutte le varianti dell’invenzione definite dalle rivendicazioni.The particular embodiments described here do not limit the content of this application which covers all the variants of the invention defined by the claims.
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IT000520AITRM20080520A1 (en) | 2008-10-02 | 2008-10-02 | LIQUID BOILER |
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IT000520AITRM20080520A1 (en) | 2008-10-02 | 2008-10-02 | LIQUID BOILER |
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ITRM20080520A1true ITRM20080520A1 (en) | 2010-04-03 |
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| IT000520AITRM20080520A1 (en) | 2008-10-02 | 2008-10-02 | LIQUID BOILER |
| Country | Link |
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| IT (1) | ITRM20080520A1 (en) |
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US2748249A (en)* | 1953-03-09 | 1956-05-29 | Collerati Mario | Method of and apparatus for heating fluids |
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| DE9411507U1 (en)* | 1993-07-26 | 1994-10-13 | SEB S.A., Selongey, Côte d'Or | Electric boiler with a simplified heating device |
| US5498757A (en)* | 1995-04-04 | 1996-03-12 | Boyd Coffee Company | Milk frothing and heating system |
| US5551331A (en)* | 1995-05-15 | 1996-09-03 | Grindmaster Corporation | Espresso apparatus with improved heating of the brew head and boiler |
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