IT201900009384A1 - Dispositivo riscaldatore d'acqua a passaggio configurato per riscaldare acqua in una macchina per la preparazione e l'erogazione di bevande - Google Patents

Dispositivo riscaldatore d'acqua a passaggio configurato per riscaldare acqua in una macchina per la preparazione e l'erogazione di bevande Download PDF

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Fabio Bruzzese
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Rheavendors Services Spa
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Description

DESCRIZIONE
del brevetto per invenzione industriale dal titolo:
“DISPOSITIVO RISCALDATORE D’ACQUA A PASSAGGIO CONFIGURATO PER RISCALDARE ACQUA IN UNA MACCHINA PER LA PREPARAZIONE E L’EROGAZIONE DI BEVANDE”
Settore Tecnico
La presente invenzione è relativa ad un dispositivo riscaldatore d’acqua a passaggio configurato per riscaldare acqua in una macchina per la preparazione e l’erogazione di bevande, in particolare per la preparazione e l’erogazione di bevande calde a partire da un materiale anidro, ad esempio caffè, thè, cioccolata, o simili.
Stato Dell’arte
Sono note macchine per la preparazione e l’erogazione di bevande, in particolare per la preparazione e l’erogazione di bevande calde a partire da un materiale anidro, ad esempio caffè, thè, cioccolata, o simili.
Tali macchine sono provviste di uno o più dispositivi riscaldatori configurati per riscaldare l’acqua, ad esempio caldaie o bollitori. I dispositivi riscaldatori noti comprendono generalmente un elemento riscaldante, realizzato in materiale resistivo e atto a riscaldare l’acqua contenuta all’interno di un serbatoio o recipiente della macchina.
Più precisamente, l’elemento riscaldante è permanentemente immerso nell’acqua contenuta nel recipiente; una differenza di potenziale è applicata ai capi dell’elemento riscaldante. Viene quindi generata una corrente elettrica in seno a quest’ultimo che, per effetto Joule, dissipa energia sotto forma di calore, riscaldando l’acqua per conduzione.
È necessario, dunque, mantenere l’acqua contenuta nel recipiente ad una desiderata temperatura, in modo da garantire un’erogazione della bevanda in tempi brevi.
Ne consegue che, se la macchina resta inattiva per periodi lunghi, si avrà un dispendio di energia considerevole per mantenere l’acqua all’interno del recipiente alla temperatura desiderata (solitamente superiore agli 85°C).
Inoltre, i dispositivi riscaldatori sopra menzionati sono del tipo ad accumulo, ovvero del tipo in cui un determinato volume d’acqua è contenuto nel recipiente ed in cui l’acqua viene riscaldata e mantenuta alla temperatura desiderata; nel momento in cui è richiesta l’erogazione di un certo volume di acqua calda per preparare una relativa bevanda, l’acqua calda prelevata dal recipiente viene reintegrata con dell’acqua a temperatura ambiente. L’acqua nel recipiente necessita quindi di essere riscaldata e riportata alla temperatura desiderata, in modo da garantire che la successiva erogazione avvenga alla temperatura desiderata.
In quest’ultimo caso, è dunque necessario un periodo di attesa per riscaldare nuovamente l’acqua, la durata del quale dipende dalla quantità di acqua calda alimentata in una o più erogazioni precedenti.
Oltre alla temperatura, un’importante specifica da soddisfare è la portata dell’acqua calda alimentata, che dipende soprattutto dal tipo di bevanda da preparare; ad esempio nel caso di bevande prodotte per mezzo di sostanze solubili, è richiesta una portata d’acqua calda considerevole (almeno 10 cc/s). Con una portata elevata di acqua calda alimentata, si avrà un rapido abbassamento della temperatura dell’acqua contenuta nel recipiente, con il risultato di avere lunghi tempi d’attesa per una successiva erogazione oppure di ottenere una bevanda in cui la sostanza solubile può formare dei grumi.
I problemi sopra esposti e legati al riscaldamento dell’acqua, in macchine per la preparazione e l’erogazione di bevande, sono dovuti all’inerzia termica con cui si riscalda una determinata massa d’acqua.
Al fine di ovviare a questi inconvenienti tecnici, sono note soluzioni che sfruttano il fenomeno dell’induzione elettromagnetica per riscaldare l’acqua.
In particolare, sono noti dispositivi riscaldatori d’acqua a passaggio che sfruttano l’induzione elettromagnetica per generare correnti parassite all’interno di un condotto realizzato in materiale elettricamente conduttivo all’interno del quale fluisce l’acqua da riscaldare. Le correnti parassite dissipano energia, per effetto Joule, sotto forma di calore, riscaldando in tal modo il condotto e, di conseguenza, l’acqua che fluisce a contatto con esso.
È noto che i dispositivi riscaldatori a induzione elettromagnetica sono particolarmente vantaggiosi in quanto consentono di riscaldare in breve tempo l’acqua.
EP-A-2868242, a nome della stessa Richiedente, illustra un dispositivo riscaldatore comprendente un condotto metallico avvolto a spirale e alloggiato in una cavità di un rocchetto realizzato in materiale elettricamente isolante e sul quale è avvolto un avvolgimento di induzione elettromagnetica.
L’avvolgimento è alimentato con corrente elettrica alternata, la quale genera, per induzione elettromagnetica, delle correnti parassite che scaldano, per effetto Joule, il condotto metallico a spirale e, dunque, l’acqua che vi scorre all’interno.
Il rocchetto è vincolato alla struttura di supporto della macchina, mentre il condotto metallico non presenta vincoli meccanici con il rocchetto, essendo supportato semplicemente dal circuito idraulico al quale è collegato tramite semplici raccordi a innesto rapido.
Più precisamente, il condotto metallico e il rocchetto sono separati radialmente da uno spazio libero (gap di aria).
In tal modo, la manutenzione del dispositivo riscaldatore e, in particolare, la sostituzione del condotto metallico risulta più agevole, economica e semplificata.
Oggetto e Riassunto dell’Invenzione
Sebbene il dispositivo riscaldatore del tipo sopra descritto rappresenta una soluzione funzionalmente valida per riscaldare l’acqua in macchine configurate per la preparazione e l’erogazione di una bevanda a partire da un materiale anidro, la Richiedente ha avuto modo di constatare che i dispositivi riscaldatori noti sono suscettibili di ulteriori miglioramenti, in particolare per quanto concerne l’efficacia dello scambio termico ottenibile mediante il dispositivo riscaldatore.
Scopo della presente invenzione è quello di realizzare un dispositivo riscaldatore d’acqua a passaggio il quale risulti di elevata affidabilità e di costo limitato, e consenta di soddisfare l’esigenza sopra specificata e connessa ai dispositivi riscaldatori di tipo noto.
Secondo l’invenzione, questo scopo viene raggiunto da un dispositivo riscaldatore d’acqua a passaggio e da una macchina per la produzione e l’erogazione di bevande calde comprendente tale dispositivo riscaldatore d’acqua a passaggio, come rivendicati nelle rivendicazioni allegate.
Breve Descrizione dei Disegni
La Figura 1 è una vista prospettica schematica, con parti rimosse per chiarezza, di un gruppo di alimentazione e riscaldamento comprendente un dispositivo riscaldatore realizzato secondo una prima preferita forma di realizzazione della presente invenzione;
La Figura 2 illustra, in scala ingrandita e con parti rimosse per chiarezza, una sezione assiale secondo la linea II-II di Figura 1;
La Figura 3 illustra una sezione trasversale secondo la linea III-III di Figura 2; La Figura 4 è analoga alla Figura 2 ed illustra una corrispondente sezione assiale, in scala ingrandita e con parti rimosse per chiarezza, di un dispositivo riscaldatore secondo una seconda preferita forma di realizzazione dell’invenzione;
La Figura 5 è analoga alla Figura 3 ed illustra una corrispondente sezione trasversale del dispositivo riscaldatore di Figura 4;
La Figura 6 è analoga alla Figura 2 ed illustra una corrispondente sezione assiale, in scala ingrandita e con parti rimosse per chiarezza, di un dispositivo riscaldatore secondo una terza preferita forma di realizzazione della presente invenzione; e
La Figura 7 è analoga alla Figura 3 ed illustra una corrispondente sezione trasversale del dispositivo riscaldatore di Figura 6.
Descrizione Dettagliata di Preferite Forme di Realizzazione dell’Invenzione Con riferimento alle Figure da 1 a 3, è indicato nel suo complesso con 1 un dispositivo riscaldatore d’acqua a passaggio configurato per riscaldare acqua in una macchina (non illustrata) per la preparazione e l’erogazione di bevande, in particolare per la preparazione e l’erogazione di bevande calde a partire da un materiale anidro, ad esempio caffè, thè, cioccolata, o simili.
In particolare, il dispositivo riscaldatore 1 è parte di un gruppo 2 di alimentazione e riscaldamento della suddetta macchina, il quale comprende:
- un circuito idraulico 3 di alimentazione (schematicamente illustrato in Figura 1) provvisto di un recipiente 4 contenente acqua, preferibilmente acqua a temperatura ambiente, e configurato per convogliare un flusso d’acqua dal recipiente 4 verso il dispositivo riscaldatore 1 mediante una tubazione 5; e
- un circuito elettrico 6 (schematicamente illustrato in Figura 1), la cui funzione sarà chiarita nel seguito.
In dettaglio, il dispositivo riscaldatore 1 è collegato al circuito elettrico 6 ed è fluidicamente collegato al circuito idraulico 3.
Come visibile in Figura 2, il dispositivo riscaldatore comprende un corpo tubolare 7 definente internamente un canale 7a di flusso per l’acqua. Il corpo tubolare 7 è, dunque, cavo, ha un asse longitudinale A e comprende un’apertura di ingresso 8, attraverso la quale l’acqua da riscaldare convogliata dal circuito idraulico 3 è alimentata, in uso, al canale 7a, ed un’apertura di uscita 10, attraverso la quale l’acqua riscaldata fuoriesce, in uso, dal canale 7a.
Secondo questa preferita e non limitativa forma di realizzazione, il corpo tubolare 7 è sostanzialmente rettilineo, mentre il canale 7a è ricavato coassialmente all’asse A e presenta una sezione trasversale di forma sostanzialmente circolare.
Secondo una forma di realizzazione alternativa non illustrata, il corpo tubolare 7 e/o il canale 7a, potrebbero avere una configurazione non rettilinea, ad esempio includente uno o più tratti curvi; inoltre, il canale 7a potrebbe avere una sezione trasversale di forma non circolare (ad esempio ellittica, ovale, quadrata, rettangolare, ecc.).
Il corpo tubolare 7 è vincolato ad una struttura interna di supporto (non illustrata) della macchina, secondo una modalità nota e non descritta in dettaglio.
In particolare, il dispositivo riscaldatore 1 comprende una porzione di estremità superiore 14 ed una porzione di estremità inferiore 15, disposte da parti assialmente opposte del corpo tubolare 7, fissate al corpo tubolare 7 e adatte ad essere accoppiate (in particolare, montate) alla struttura interna di supporto della macchina.
Più in particolare, la porzione di estremità superiore 14 e la porzione di estremità inferiore 15 definiscono rispettivi elementi di chiusura assiale del corpo tubolare 7.
Come visibile nelle Figure 1 e 2, l’apertura di ingresso 8 e l’apertura di uscita 10 sono definite da rispettive protuberanze protendentisi assialmente dalla porzione di estremità superiore 14 e dalla porzione di estremità inferiore 15, rispettivamente.
In dettaglio, la porzione di estremità superiore 14 definisce internamente un passaggio 17 che collega fluidicamente l’apertura di ingresso 8 al canale 7a, permettendo così all’acqua di attraversare la porzione di estremità superiore 14 e di entrare nel canale 7a.
Alo stesso modo, la porzione di estremità inferiore 15 definisce internamente un passaggio 18 che collega fluidicamente il canale 7a all’apertura di uscita 10, permettendo così all’acqua di attraversare la porzione di estremità inferiore 15 e di fuoriuscire dal corpo tubolare 7.
Alla luce di quanto sopra descritto, l’apertura di ingresso 8 e l’apertura di uscita 10 sono disposte in corrispondenza di rispettive estremità assiali opposte del corpo tubolare 7.
Nell’esempio illustrato, l’apertura di uscita 10 è collegata fluidicamente con una tubazione di uscita 16 (Figura 1). Tale tubazione di uscita 16 è configurata per convogliare l’acqua riscaldata dal dispositivo riscaldatore 1 ad una camera di produzione della bevanda (non illustrata), dove l’acqua riscaldata lambisce del materiale anidro, solitamente contenuto in una capsula precedentemente forata. La bevanda così ottenuta, viene quindi convogliata dalla camera di produzione ad un erogatore (anch’esso non illustrato), per mezzo del quale essa viene espulsa dalla macchina.
Il dispositivo riscaldatore 1 comprende, inoltre, un avvolgimento 11 definito da una pluralità di spire 11a concentriche avvolte direttamente a contatto su una superficie esterna 12 del corpo tubolare 7.
In dettaglio, l’avvolgimento 11 è configurato per essere alimentato con una corrente elettrica alternata ad una determinata frequenza di oscillazione e per generare, in tal modo, un campo di induzione elettromagnetica.
In maggior dettaglio, il circuito elettrico 6 applica, in uso, una tensione alternata a rispettivi capi 11b dell’avvolgimento 11, generando così la suddetta corrente elettrica alternata e il suddetto campo di induzione elettromagnetica.
Preferibilmente, il corpo tubolare 7 è realizzato in un materiale a suscettività magnetica nulla.
In tal modo, il corpo tubolare 7 interagisce in modo minimo o sostanzialmente nullo con il campo di induzione elettromagnetica generato dall’avvolgimento 11, evitando di perturbarlo.
Il dispositivo riscaldatore 1 comprende, inoltre, un elemento riscaldante 13 disposto all’interno del canale 7a, in modo da essere lambito, in uso, dal flusso d’acqua che scorre all’interno del canale 7a stesso ed attivabile, in uso, mediante il campo di induzione elettromagnetica generato dall’avvolgimento 11.
In dettaglio, alimentando l’avvolgimento 11 con la corrente elettrica alternata viene generato un campo di induzione elettromagnetica alternato, le cui linee di flusso si chiudono all’interno del canale 7a e, in particolare, attraversano l’elemento riscaldante 13. Per la legge di Faraday, la variazione del flusso di campo di induzione elettromagnetica che ne consegue genera all’interno dell’elemento riscaldante 13 delle correnti parassite, le quali riscaldano per effetto Joule l’elemento riscaldante 13.
Convenientemente, l’elemento riscaldante 13 è realizzato in materiale ferromagnetico. In tal modo, le linee del campo di induzione elettromagnetica si addensano maggiormente all’interno di tale elemento riscaldante 13, ottimizzando la generazione delle correnti parassite, e non si disperdono all’interno del corpo tubolare 7.
In uso, l’acqua che scorre all’interno del canale 7a lambisce l’elemento riscaldante 13 e, dunque, viene riscaldata mediante scambio termico per conduzione.
Come visibile in Figura 2, l’elemento riscaldante 13 è radialmente distanziato dal corpo tubolare 7, più precisamente da una superficie interna 19 del canale 7a, tramite un’intercapedine 20, all’interno della quale scorre, in uso, il flusso di acqua.
In dettaglio, l’elemento riscaldante 13 si estende assialmente all’interno del canale 7a, dalla porzione di estremità superiore 14 alla porzione di estremità inferiore 15 senza mai andare a contatto con la superficie interna 19 del canale 7a. In maggior dettaglio, l’elemento riscaldante 13 è fissato alle porzioni di estremità superiore 14 e inferiore 15.
Secondo questa preferita e non limitativa forma di realizzazione, l’elemento riscaldante 13 presenta una sezione trasversale di forma sostanzialmente circolare ed è alloggiato all’interno del canale 7a coassialmente all’asse A.
Di conseguenza, l’intercapedine 20 presenta una sezione trasversale sostanzialmente anulare.
Secondo una forma di realizzazione alternativa e non illustrata, l’elemento riscaldante 13 potrebbe avere una sezione trasversale di forma non circolare, ad esempio ellittica, ovale, quadrata, rettangolare, poligonale, ecc….
Nell’esempio illustrato nelle Figure 2 e 3, l’elemento riscaldante 13 comprende, in particolare è costituito da, un singolo elemento a barra.
Come visibile nelle Figure 1 e 2, il gruppo 2 di alimentazione e riscaldamento comprende, inoltre, un sensore 21 di temperatura configurato per misurare la temperatura dell’acqua in corrispondenza dell’apertura di uscita 10.
In particolare, il sensore 21 è disposto, almeno parzialmente, all’interno del passaggio 18 della porzione di estremità inferiore 15 del dispositivo riscaldatore 1 e, dunque, è configurato per misurare, con un grado di approssimazione accettabile, la temperatura dell’acqua all’apertura di uscita 10.
Il gruppo 2 comprende ulteriormente un’unità logica 22 configurata per acquisire i valori di temperatura misurati dal sensore 21.
L’unità logica 22 è altresì configurata per comandare l’attivazione e la disattivazione del circuito elettrico 6, nonché per controllare la frequenza di oscillazione della tensione alternata applicata dal circuito elettrico 6 all’avvolgimento 11.
In uso, in base al valore di temperatura dell’acqua in uscita misurato dal sensore 21, l’unità logica 22 regola la frequenza di oscillazione e quindi la potenza elettrica in uscita dal circuito elettrico 6. È infatti noto che ad una potenza elettrica maggiore corrisponde una temperatura maggiore, a causa del maggior calore prodotto per effetto Joule dall’elemento riscaldante 13.
In tal modo, l’unità logica 22 controlla la variazione della temperatura dell’acqua in uscita.
Vantaggiosamente, l’apertura di ingresso 8 e l’apertura di uscita 10 del corpo tubolare 7 sono disposte in rispettive posizioni eccentriche rispetto l’asse A.
In particolare, l’apertura di ingresso 8 e l’apertura di uscita 10 sono disposte in rispettive posizioni diametralmente opposte rispetto l’asse A.
In tal modo, l’acqua scorre, in uso, all’interno del canale 7a, dall’apertura di ingresso 8 all’apertura di uscita 10, secondo un regime di moto non laminare. Infatti, essendo le due aperture di ingresso 8 e uscita 10 situate da parti diametralmente opposte rispetto l’asse A, l’acqua fluisce all’interno dell’intercapedine 20 secondo un moto vorticoso attorno all’elemento riscaldante 13, in modo da rendere omogeneo il contatto di tale fluido con l’elemento riscaldante 13 stesso.
Il funzionamento del dispositivo riscaldatore 1 secondo la presente invenzione verrà descritto nel seguito, con particolare riferimento ad una condizione iniziale in cui l’acqua a temperatura ambiente si trova all’interno del recipiente 4.
In tale condizione, quando un utente comanda l’erogazione di una bevanda, l’unità logica 22 consente, mediante un sistema di valvole e pompe di tipo noto (schematicamente illustrato in Figura 1), il flusso di acqua da riscaldare attraverso l’apertura di ingresso 8 e il passaggio 17 all’interno del corpo tubolare 7.
Contemporaneamente, l’unità logica 22 comanda l’attivazione del circuito elettrico 6, il quale applica una tensione alternata ad una determinata frequenza ai capi 11b dell’avvolgimento 11, generando così una corrente elettrica alternata, la quale genera, a sua volta il suddetto campo di induzione elettromagnetica.
Come sopra descritto, tale campo provoca il riscaldamento dell’elemento riscaldante 13, il quale scalda l’acqua che scorre all’interno del canale 7a lambendo l’elemento riscaldante 13 stesso.
Quando l’acqua riscaldata scorre attraverso il passaggio 18, il sensore 21 ne misura la temperatura e invia il valore misurato all’unità logica 21. In tal modo, si ottiene un controllo ad anello chiuso sulla temperatura misurata.
L’acqua riscaldata viene poi convogliata mediante la tubazione 16 alla camera di produzione della bevanda selezionata.
Con riferimento alle Figure 4 e 5, è indicato nel suo complesso con 1’ un dispositivo riscaldatore d’acqua a passaggio realizzato secondo un’alternativa preferita forma di realizzazione della presente invenzione.
Dal momento che il dispositivo riscaldatore 1’ è simile per struttura e funzionamento al dispositivo riscaldatore 1, ne verranno nel seguito descritte soltanto le differenze strutturali e funzionali rispetto a quest’ultimo.
Gli stessi riferimenti verranno utilizzati per indicare parti e/o caratteristiche similari o equivalenti.
In particolare, il dispositivo riscaldatore 1’ differisce dal dispositivo riscaldatore 1 per il fatto di essere provvisto di un elemento riscaldante 13’ il quale comprende, in particolare è costituito da, una pluralità di elementi a barra.
Più precisamente, l’elemento riscaldante 13’ è costituito da un fascio di elementi a barra aventi diametro inferiore del diametro del singolo elemento a barra definente l’elemento riscaldante 13 del dispositivo riscaldatore 1.
In dettaglio, ciascuno degli elementi a barra dell’elemento riscaldante 13’ si estende assialmente all’interno del canale 7a, dalla porzione di estremità superiore 14 alla porzione di estremità inferiore 15.
In maggior dettaglio, gli elementi a barra sono fissati a tali porzioni di estremità superiore 14 e inferiore 15.
In uso, il flusso d’acqua che scorre all’interno del canale 7a lambisce ciascuno degli elementi a barra, fluendo negli interstizi del canale 7a compresi tra gli elementi a barra. In tal modo, lo scambio termico risulta migliorato, in quanto la superficie totale di scambio dell’elemento riscaldante 13’ è maggiore di quella dell’elemento riscaldante 13.
Con riferimento alle Figure 6 e 7, è indicato nel suo complesso con 1’’ un dispositivo riscaldatore d’acqua a passaggio realizzato secondo un’ulteriore preferita forma di realizzazione della presente invenzione.
Dal momento che il dispositivo riscaldatore 1’’ è simile per struttura e funzionamento al dispositivo riscaldatore 1, ne verranno nel seguito descritte soltanto le differenze strutturali e funzionali rispetto a quest’ultimo.
Gli stessi riferimenti verranno utilizzati per indicare parti e/o caratteristiche similari o equivalenti.
In particolare, il dispositivo riscaldatore 1’’ differisce dal dispositivo riscaldatore 1 per il fatto di essere provvisto di un elemento riscaldante 13’’ il quale comprende, in particolare è costituito da, una pluralità di lamine a parete sottile.
In dettaglio, ciascuna delle lamine dell’elemento riscaldante 13’’ si estende assialmente all’interno del canale 7a, dalla porzione di estremità superiore 14 alla porzione di estremità inferiore 15.
In maggior dettaglio, le lamine sono fissate a tali porzioni di estremità superiore 14 e inferiore 15.
In uso, il flusso d’acqua che scorre all’interno del canale 7a lambisce ciascuna delle lamine a parete sottile, fluendo negli interstizi delimitati tra ciascuna coppia di lamine. In tal modo, lo scambio termico risulta migliorato, in quanto la superficie totale di scambio dell’elemento riscaldante 13’’ è ulteriormente maggiore di quella dell’elemento riscaldante 13’.
Da un esame delle caratteristiche del dispositivo riscaldatore 1, 1’, 1’’ realizzato secondo la presente invenzione sono evidenti i vantaggi che esso consente di ottenere. In particolare, grazie alla disposizione delle aperture di ingresso 8 e di uscita 10, è possibile ottenere un flusso omogeneo dell’acqua all’interno del canale 7a del corpo tubolare 7, in modo da ottenere un flusso sostanzialmente vorticoso attorno all’elemento riscaldante 13, 13’, 13’’ e, dunque, un efficace e più omogeneo scambio termico con quest’ultimo.
Inoltre, grazie alla conformazione dell’elemento riscaldante 13’, è possibile ottenere uno scambio termico migliorato, in quanto la superficie di scambio è maggiore di quella dell’elemento riscaldante 13.
In aggiunta, grazie alla conformazione dell’elemento riscaldante 13’’, questo miglioramento è ulteriormente sentito, in quanto il rapporto tra superficie di scambio e volume dell’elemento riscaldante 13’’ è maggiore rispetto al rapporto tra superficie di scambio e volume dell’elemento riscaldante 13, 13’.
Risulta chiaro che al dispositivo risuonatore 1, 1’, 1’ qui descritto ed illustrato possono essere apportate modifiche e varianti senza per questo uscire dall’ambito di protezione definito dalle rivendicazioni.

Claims (9)

  1. RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo riscaldatore d’acqua a passaggio (1, 1’, 1’’) configurato per riscaldare acqua in una macchina per la preparazione e l’erogazione di bevande calde; il dispositivo riscaldatore d’acqua a passaggio (1, 1’, 1’’) comprende: - almeno un corpo tubolare (7) avente un asse longitudinale (A), definente internamente almeno un canale (7a) di flusso per l’acqua, e includente almeno un’apertura di ingresso (8) attraverso la quale l’acqua da riscaldare è alimentata, in uso, a detto canale (7a) ed un’apertura di uscita (10) attraverso la quale l’acqua riscaldata fuoriesce, in uso, da detto canale (7a); - un avvolgimento elettrico (11) avvolto direttamente a contatto su una superficie esterna (12) di detto corpo tubolare (7) ed energizzabile elettricamente per generare un campo di induzione elettromagnetica; e - un elemento riscaldante (13, 13’, 13’’) disposto, almeno parzialmente, all’interno di detto canale (7a) in modo da essere lambito, in uso, da un flusso d’acqua e atto a riscaldarsi, in uso, per induzione elettromagnetica per effetto di detto campo di induzione elettromagnetica; dette apertura di ingresso (8) e apertura di uscita (10) sono disposte in corrispondenza di rispettive estremità assiali opposte di detto corpo tubolare (7); caratterizzato dal fatto che dette apertura di ingresso (8) e apertura di uscita (10) sono disposte in rispettive posizioni eccentriche rispetto a detto asse (A).
  2. 2. Dispositivo come rivendicato nella rivendicazione 1, in cui dette apertura di ingresso (8) e apertura di uscita (10) sono disposte in rispettive posizioni diametralmente opposte relativamente a detto asse (A).
  3. 3. Dispositivo come rivendicato nella rivendicazione 1 o 2, in cui detto elemento riscaldante (13, 13’, 13’’) è radialmente distanziato da una superficie interna (19) di detto canale (7a) tramite un’intercapedine (20) all’interno della quale scorre, in uso, detto flusso di acqua.
  4. 4. Dispositivo come rivendicato in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detto elemento riscaldante (13, 13’, 13’’) è disposto in modo coassiale a detto asse (A).
  5. 5. Dispositivo come rivendicato in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detto corpo tubolare (7) è realizzato in un materiale a suscettività magnetica nulla.
  6. 6. Dispositivo come rivendicato in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detto canale (7a) ha una sezione trasversale di forma sostanzialmente circolare.
  7. 7. Dispositivo come rivendicato in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detto elemento riscaldante (13, 13’) comprende uno o più elementi a barra o una o più lamine a parete sottile atti ad essere lambiti, in uso, da detto flusso di acqua.
  8. 8. Dispositivo come rivendicato nella rivendicazione 7, in cui un elemento a barra presenta una sezione trasversale avente una forma sostanzialmente circolare.
  9. 9. Macchina per la produzione e l’erogazione di bevande calde comprendente: - un dispositivo riscaldatore d’acqua a passaggio (1, 1’, 1’’) come rivendicato in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti; - un circuito di alimentazione d’acqua (3) collegato fluidicamente a detto dispositivo riscaldatore d’acqua a passaggio (1, 1’, 1’’) per alimentargli un flusso d’acqua; ed - un circuito di alimentazione elettrica (6) elettricamente collegato a detto avvolgimento per energizzarlo elettricamente.
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JP2021576013A JP7242913B2 (ja) 2019-06-18 2020-06-18 飲料自動販売機における連続流れの電磁誘導流体加熱装置
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001284034A (ja) * 2000-04-04 2001-10-12 Shimada Phys & Chem Ind Co Ltd 流体加熱装置
EP1380243A1 (en) * 2002-07-12 2004-01-14 Nestec S.A. A device for the heating of a liquid
FR2855359A1 (fr) * 2003-05-19 2004-11-26 Seb Sa Dispositif de chauffage d'un liquide pour appareil electromenager, appareil electromenager equipe d'un tel dispositif.
DE102007034370A1 (de) * 2007-07-24 2009-01-29 Bleckmann Gmbh & Co. Kg Kompakte hochdruckfähige Spiraldurchfluss-Heizeinheit
EP2868242A1 (en) 2013-10-29 2015-05-06 Rheavendors Services S.P.A. Device and method for heating water in a machine for making and dispensing drinks

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03110791U (it) * 1990-02-28 1991-11-13
JP3110791B2 (ja) 1991-04-18 2000-11-20 日石三菱株式会社 ガソリン
JPH0579344U (ja) * 1992-03-27 1993-10-29 株式会社峰松電機 電気瞬間湯沸器
JP3553627B2 (ja) * 1993-06-30 2004-08-11 株式会社瀬田技研 電磁誘導熱変換器
JPH08264272A (ja) * 1995-03-27 1996-10-11 Seta Giken:Kk 電磁誘導加熱装置
EP0742680B9 (en) * 1995-05-10 2007-10-24 Nordson Corporation Induction heating system for 360 degrees curing of can body coatings
JP3590010B2 (ja) * 2001-10-10 2004-11-17 第一高周波工業株式会社 管内周面加熱用誘導子
CN2632565Y (zh) * 2003-07-04 2004-08-11 孙明远 电磁感应水加热装置
WO2005057090A1 (ja) * 2003-12-10 2005-06-23 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. 熱交換器およびそれを備えた洗浄装置
JP2006228438A (ja) * 2005-02-15 2006-08-31 Miura Co Ltd 電磁誘導加熱装置
CN1805628A (zh) * 2005-12-18 2006-07-19 王鹏 电磁感应加热装置
CN201053742Y (zh) * 2007-04-22 2008-04-30 张增云 片式电磁加热装置
JP5885739B2 (ja) * 2010-05-21 2016-03-15 ネステク ソシエテ アノニム ダイナミック二重回路インラインヒータ
TWM441108U (en) * 2012-06-25 2012-11-11 Live Technology Co Ltd Liquid real-time heating device
ITTO20120726A1 (it) * 2012-08-13 2014-02-14 N&W Global Vending Spa Caldaia ad accumulo
CN102937329A (zh) * 2012-11-20 2013-02-20 吉林省电力有限公司吉林供电公司 高效率取暖设备
KR101491930B1 (ko) * 2013-10-14 2015-02-11 주식회사 파우미 유도가열방식의 유체히터장치
WO2016034255A1 (en) 2014-09-05 2016-03-10 Tuttoespresso S.R.L. "beverage preparation apparatus and method"
CN106322743B (zh) * 2015-06-30 2022-05-17 深圳市泰金田科技有限公司 一种电磁加热装置
CN105066447A (zh) * 2015-08-13 2015-11-18 宁波格林美孚新材料科技有限公司 一种电磁加热锅炉***
CN205448332U (zh) * 2016-02-03 2016-08-10 林大江 电磁热水器的加热装置
TWI757284B (zh) 2016-05-03 2022-03-11 義大利商瑞亞梵朵斯服務公司 用於製備和分配飲料的設備和方法
CN205897508U (zh) * 2016-08-17 2017-01-18 大连驰得热能科技有限公司 电磁加热管体
WO2018147758A1 (ru) * 2017-02-13 2018-08-16 Лев Захарович ДУДАРЕВ Индукционный нагреватель жидкостей
CN107036293A (zh) * 2017-05-11 2017-08-11 金柯楠 一种节能型加热器
CN208588080U (zh) * 2018-06-12 2019-03-08 中山市共智新能源科技有限公司 一种高效可靠的感应加热装置
CN114040694A (zh) * 2019-03-29 2022-02-11 卡里马里股份公司 自动饮料售货机中的电磁感应连续流式水加热器

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001284034A (ja) * 2000-04-04 2001-10-12 Shimada Phys & Chem Ind Co Ltd 流体加熱装置
EP1380243A1 (en) * 2002-07-12 2004-01-14 Nestec S.A. A device for the heating of a liquid
FR2855359A1 (fr) * 2003-05-19 2004-11-26 Seb Sa Dispositif de chauffage d'un liquide pour appareil electromenager, appareil electromenager equipe d'un tel dispositif.
DE102007034370A1 (de) * 2007-07-24 2009-01-29 Bleckmann Gmbh & Co. Kg Kompakte hochdruckfähige Spiraldurchfluss-Heizeinheit
EP2868242A1 (en) 2013-10-29 2015-05-06 Rheavendors Services S.P.A. Device and method for heating water in a machine for making and dispensing drinks

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