Brevet FR2685187A1 — publié le 19930625

MACHINE A BOISSON CHAUDE COMPORTANT UN MOYEN DE CHAUFFE ADDITIONNEL La présente invention se rapporte au domaine technique général des machines å boisson chaude, telles que des machines à carré, dans lesquelles la préparation de la boisson est obtenue par infusion ou par lixiviation d'un liquide chaud, en général de l'eau, dans une mouture aromatique. La présente invention concerne plus particulièrement mais non exclusivement une machine à café comportant un réservoir de liquide associé à un premier moyen de chauffe du liquide, tel qu'une chaudiêre faisant également office de pompe thermique, ladite chaudière étant située dans la partie basse de la machine, ainsi qu'une cellule d'extraction de la boisson, de tout type, située e partie haute de ladite machine. Les cafetières électriques réalisées selon cette disposition, tels que, par exemple, celle décrite dans la demande FR-A-2132310, comportent un circuit de transfert du liquide reliant le réservoir à la cellule d'extraction, afin que l'eau chauffée puisse être véhiculée jusqu'S la mouture aromatique contenue dans la cellule. Le circuit de transfert se compose classiquement d'une ou plusieurs conduites ou durites, incluant au moins une portion de montée d'eau entre ta partie basse et la partie haute de la machine, puisque le réservoir et 9 cellule d'extraction sont disposée à des niveaux différents dans la machine à boisson chaude. Une telle conception a pour conséquence lors du remplissage du réservoir de la machine, la création d'une colonne d'eau dans la portion de montée du circuit du transfert, en application du principe des vases communiquants. Il s'ensuit qu'en début de cycle de fonctionnement de la cafetière, la colonne d'eau se trouvant dans la portion de montée est poussée par l'eau chaude vaporisee en amont dans le réservoir, de telle sorte que cette colonne d'eau froide est distribuée en premier dans la cellule d'extraction sur la mouture aromatique, Il s' avère en conséquence qu'en début de fonctionnement l'eau délivrée nota pas atteint la température optimale ce qui d'une pat ne favorise pas l'extraction optimale de l'arôme ae la mouture et d'autre part conduit à l'obtention d"un café-boisson dont la température n'est également pas optimale. Ce dernier inconvénient est d'autant plus marqué selon les types de café-boisson obtenus et selon la quantité de café-boisson désirée. En effet, la préparation d'un café de type "expresso" qui nécessite un faible volume de liquide, ne peut s'accommoder d'une fraction même minime d'eau à la température non désirée. L'objet assigné à l'invention vise en conséquence à proposer une machine à boisson chaude, en particulier une machine à café, ne présentant pas les inconvénients des machines de l'art antérieur, et qui soit à même de fournir une boisson à température désirée quelle que soit la quantité de boisson obtenue, aussi faible soit-elle, dès le début du cycle de fonctionnement. Un autre objet de l'invention est de fournir une machine à boisson chaude dans laquelle la température de la boisson chaude est maîtrise tout au long du cycle de fonctionnement de la machine et en particulier apres l'étape d'extraction. Un objet complémentaire de l'invention est de fournir une machine à boisson chaude apte à maîtriser de manière simple les conditions thermiques d'obtention d'une boisson chaude. Les objets assignés à l'invention sont atteints à l'aide d'une machine à boisson chaude, en particulier machine à café, comportant un réservoir de liquide associé à un premier moyen de chauffe du dit liquide et situe dans la partie basse de la machine, une unité d'extraction de La boisson chaude située en partie haute de la machine, et reliée au réservoir par un circuit de transfert du liquide, caractérisée en ce qu'elle comprend un second moyen de chauffe du liquide monté dans le circuit de transfert en serie avec le premier moyen de chauffe, en aval de ce dernier et à un ni.veau supérieur. D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront et ressortiront plus en détail a la lecture de la description faite ci-après en référence aux dessins annexés, donnés à titre d'exemple illustratif et non limitatif, dans lesquels - la figure 1 montre sel.on une vue schématique en perspective, un exemple de réalisation d'une machine conforme à l'invention. - la figure 2 représente selon une vue en coupe transversale une cafetière électrique conforme à l'invention. La figure 1 montre de façon schématique l'association des différents éléments de base constituant; une machine de préparation à boisson chaude fonctionnant; sur le principe de la lixiviation ou de l'infusion Dans l'exemple particulier de réalisation montré à la figure 1, la machine à boisson chaude est une machine à café comportant un réservoir : de liquide de toute forme ee de volume adapté a la capacité de la cafetière. De manière classique, le réservoir 1 est pourvu d'un orifice d'alimentation de préférence situé à sa partie supérieure, de manière à permettre son remplissage.Le réservoir 1 est relié, à partir de sa zone inférieure 2 par l'intermédiaire d'un circuit de transfert 3, à une unité d'extraction 4 de la boisson chaude. Le circuit de transfert 3, se compose d'au moins une, , et en général d'une série de conduites tubulaires 5 assembles les unes à la a suite des autres formant un circuit à 'intérieur de la cafetière et, joignant Je réservoir a à l'unité d'extraction 4 pour assurer le transfert du liquide. L'unité d'extraction 4 qui. est destinée à contenir la mouture aromatique, par exemple une mouture de café, est située dans la partie haute de la machine, et dans tous les cas à un niveau relatif supérieur à celui de la zone inférieure 2 du réservoir 1, laquelle est située en partie basse de la machine.Le circuit de transfert 3 peut en conséquence assurer le transfert entre la partie basse et la partie haute de la machine, et la conduite tubulaire 5 comporte une section basse a s'étendant à partir de la zone inférieure 2 du réservoir 1 dans la partie basse de la machine et une section haute 5b débouchant dans l'unité d'extraction 4, et s'étendant par exemple a voisinage de la partie haute de la machine, et dans tous les cas à un niveau supérieur a la section tuasse Sa et d'un clapet anti-retour 10.La conduite tubulaire 5 comporte également une section intermédiaire 5c formant une colonne montante, par exemple sensiblement verticale reliant la section basse Sa à la section haute 5b. De manière classique, la chauffe et le transport de 9 masse de liquide, en l'occurrence de l'eau, contenue dans le réservoir 1. sont effectués à l'aide d'un premier moyen de chauffe 8 constitué par exemple d'une résistance chauffante en contact sur une fraction de longueur avec la section b-asse 5a.Le premier moyen de chauffe (8) constitue ainsi une chaudière assurant la montée en température du liquide sortant du réservoir 1, pour le mener à sa température d'ébullition et assurer également son transport dans le circuit de transfert 8. Le premier moyen de chauffe 8 est ainsi également assimilable à une pompe thermique. La machine à boisson chaude conforme a l'invention comprend également un second moyen de chaude 9 monté dans le circuit de transfert 3, en série avec le premier moyen de chauffe i8 et en aval de ce dernier en considérant le sens de progression du liquide du réservoir 1 jusqu'à l'unité d'extraction 4 dans la conduite tubulaire 5.Le second moyen d chauffe 43 peut être d'un type analogue au premier moyen de chauffe 8 et être constitué d'une résistance chauffante montée contre ou au voisinage de la conduite tubulaire 5. D'une manière avantageuse, le second moyen de chauffe est monté dans la partie haute de la machine contre la section haute 5b par exemple ou encore au niveau de la section intermédiaire 5c, et dans tous les cas A un niveau supérieur au premier moyen de chauffe 8. D'un manière particulièrement avantageuse, le second moyen de chauffe 9 est monté à un niveau au moins égal, de préférence supérieur au niveau maximal de liquide admissible dans le réservoir 1. Dans le cas présent ce niveau correspond sensiblement à l'extrémité supérieure 1 de la section intermédiaire 5c. En effet, lors du remplissage du réservoir 1, le niveau d'eau dans le réservoir 3 et dans le circuit de transfert 3 va s'égaliser à un niveau de référence commun noté par exemple M au plus égal au point le plus haut du réservoir :1, ce point le p us haut correspondant à l'extrémité supérieur 11.Le second moyen de chauffe 9 devra donc être disposé dans le circuit de transfert 3 à un niveau tel qu'il permette le chauffage d'au moins une fraction, de préférence de la totalité de la colonne d'eau contenue dans la conduite tubulaire 5, en aval du premier moyen de chauffe 8 et à un niveau supérieur. Dans l'exemple de réalisation simplifiée montrée à la figure 1, le fonctionnement de la machine à boisson chaude est le suivant. Lors du remplissage du réservoir 1 avec une certaine quantité de liquide, et après stabilisation du niveau d liquide dans le réservoir 1 et dans le circuit de transfert 3, l'utilisateur met en marche la machine à café, en ayant au préalable introduit la quantité de mouture de café nécessaire dans l'unité d'extraction 4.Le premier moyen de chauffe 8 est mis en action et assure la vaporisation de la quantité de liquide contenu dans la portion de circuit qui lui est associé. (1ette vaporisation assure le transfert de la colonne d'eau froide présente dans la section intermédiaire 5c, laquelle atteint la zone de chauffe associée au second moyen de chauffe 9. Ce dernier assure alors la montée en température de la colonne d'eau froide, puis la dirige selon la flèche fl, en direction de l'unité d'extraction 4, dans laquelle l'eau chaude se déverse et se mélange à la mouture de café pour réaliser l'infusion de café ou de lixiviation. Grâce à ce montage particulier, il est ainsi possible d'obtenir dès le début du cycle un café de température convenable, puisque la totalité du liquide présent dans la machine a été portée à la température d'ébullition, y compris la fraction d'eau contenue dans la portion d circuit de transfert situé en aval et à un niveau supérieur du premier moyen de chauffe 8. La boisson chaude obtenue par extraction en sortie de l'unité d'extraction 4 s'écoule par les orifices d'évacuation 13 dans un moyen de récupération 14, tel que des tasses ou des verseuses. La machine à café montrée à la figure 2 comporte les mêmes éléments ou base que ceux de la machine à boisson montrée à la figure 1, à savoir, par exemple, un réservoir 1, un premier moyen de chauffe 8, un second moyen de chauffe 9, monté en série dans un circuit de transfert 3. La machine à café montrée à la figure 2 comporte un unité d'extraction 4 formée par une cellule d 'extraction centrifuge 20 disposée en partie haute du bâti de la machine. Le circuit de transfert 3 du liquide comprend dans sa partie terminale une section haute 5b en relation avec un conduit de déversement 21 débouchant au dessus et dans la partie centrale de la cellule d'extraction 20 par un embout 22.La variante montrée à la figure 2 diffère de celle montrée à la figure 1 par la disposition particulière du second moyen de chauffe 9 qui est monté sous la cellule d'extraction 20, de préférence en relation d'échange thermique avec cette dernière. A cet effet, la cellule d'extraction 20 est entourée d'un réceptacle de récupération du liquide 23, formant gamelle, de préférence en un matériau bon conducteur de chaleur, tel qu'un métal. Le réceptacle de récupération 23 est monte solidaire du bâti de la machine et forme autour de la cellule d'extraction 20, une chambre de récupération annulaire 24, du café. D'une manière particulièrement avantageuse, 1 réceptacle de récupération 23, monté de manière que son fond 25 soit appliqué au moins partiellement contre le second moyen de chauffe 9. Par ce montage, le second moyen de chauffe 9 assure non seulement la montée en température de la colonne d'eau froide, mais encore, dès le départ d cycle de fonctionnement de la machine, le pré-chauffage du réceptacle de récupération 23. Les premières gouttes de café-boisson parvenant dans le réceptacle de récupération 23 seront ainsi. maintenues à la température optimale de boisson sans aucune déperdition de chaleur, puisque le dit réceptacle aura été au préalable, pré-chauffé. Chacun des moyens de chauffe 8, 9 est de préférence pourvu de moyen de régulation de température, et par exemple respectivement de thermostats 26, 27. Dans un tel cas, il est préférable, de prévoir de régler la température d'enclenchement du thermostat 27 associé au second moyen de chauffe 9 a un niveau de température légèrement inférieur au niveau de température d'enclenchement du premier thermostat 26. En effet apres la phase de démarrage correspondant au chauffage de la colonne d'eau froide contenue dans la section 5c, il n'est plus nécessaire que le second moyen de chauffe 9 soit activé. Au contraire, son maintien en fonctionnement est susceptible de perturber le fonctionnement du premier moyen de chauffe 8. Le réglage du thermostat 27 à une température inférieure à celle du thermostat 26 évite en conséquence l'apparition de phénomènes de perturbationZ dans le circuit de transfert 3. REVENDICATIONS 1. Macle à boisson chaude, en particulier machine à café, comportant un réservoir (1) de liquide associé à un premier moyen de chauffe (8) dudit liquide et situé dans la partie basse de la machine, une unité d'extraction (4) de la boisson chaude située en part:ie haute de a machine et reliée au réservoir (l) par un circuit de transfert (3) du liquide, caractérisée en ce qu'elle comprend un second moyen de chauffe (9) du liquide monté dans le circuit de transfert (3) en série avec le premier moyen de chauffe (8), en aval de ce dernier et 9 un niveau supérieur. 2. Machine selon la revendicaton l caractérisée en ce que le second moyen de chauffe ( 9) est monté dans la partie haute de la machine. 3. Machine selon la revendication 1 caractérisée en ce que le circuit de transfert (3) comporte une section intermédiaire formant une colonne montante au niveau de laquelle est disposé le second moyen de chauffe (9). 4. Machine selon a revendication 1 ou 2 caractérisée en ce que le second moyen de chauffe (9) est monté sous l'unité d'extraction (4). 5 Machine selon l'une des revendications 1 2 ou 4 caractérisée en ce que le second moyen de chauffe (9) est monté en relation d'échange thermique avec l'unité d'extraction (4) Machine selon la revendication 5 caractérisée en ce que 1 second moyen de chauffe (9) est monté en relation thermique avec l'unité d'extraction (4) par l'intermédiaire d'un réceptacle de récupération (23) de la boisson cchaude entourant l'unité d'extraction, et contre lequel est appliqué le second moyen de chauffe (9). 7. Machine selon l'une des revendications 1 à ti caractérisée en ce que les premier et second moyens de chauffe (8, 9) sont constitués de chaudières au moins le premier moyen de chauffe (8) faisant office de pompe thermique. 8. . Machine selon l'une des revendications i à 7 caractérisée en ce que chaque moyen de chauffe (8 9) est associé à un thermostat (26, 27) de régulation thermique assurant la mise en marche ou l'arrêt du moyen de chauffe qui lui est associé 9. Machine selon revendication 8 caractérisee en ce que le thermostat (27) associé au second moyen de chauffe (9) est réglé à une .-tenpêrature inférieure à celle du thermostat (26) associe au premier moyen de chauffe (8).