ДВУХСТУПЕНЧАТЫЙ ВОДОГРЕЙНЫЙ КОТЕЛ ДЛЯ АВТОМАТА ПО ПРОДАЖЕ ГОРЯЧИХ НАПИТКОВ
TWO-STAGE WATER-HEATING BOILER FOR VENDING MACHINE FOR HOT DRINKS

Притязание на приоритет
Настоящая заявка на патент испрашивает приоритет согласно заявке на патент Италии № 102018000010398, поданной 16 ноября 2018 года, раскрытие которой включено посредством ссылки.
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к двухступенчатому водогрейному котлу для автомата по продаже горячих напитков.
В частности, настоящее изобретение относится к двухступенчатому водогрейному котлу типа котлов, содержащих резервуар для воды, предназначенный для обычного подключения к водопроводной сети, первое устройство для нагрева воды в резервуаре для воды до первой температуры, трубчатый корпус, установленный внутри и гидравлически соединенный последовательно с резервуаром для воды для приема воды из резервуара для воды и подачи воды на наружную сторону котла, и второе устройство для нагрева воды, проходящей через трубчатый корпус, до второй температуры выше первой температуры.
Предшествующий уровень техники
Обычно, резервуар для воды содержит чашеобразный корпус, закрытый крышкой, и заполняется водой с помощью водяного насоса, расположенного между водопроводом и самим резервуаром для воды.
Поскольку резервуар для воды представляет собой резервуар для воды под давлением, известные двухступенчатые водогрейные котлы описанного выше типа имеют некоторые недостатки, главным образом из-за того, что как резервуар для воды, так и трубчатый корпус подвергаются относительно высоким усилиям. Следовательно, резервуар для воды должен быть спроектирован и изготовлен для выдерживания усилий, создаваемых водой под давлением в нем, и трубчатый корпус должен быть спроектирован и изготовлен для выдерживания как усилий, создаваемые водой под давлением в нем, так и усилий, создаваемых водой под давлением в резервуаре для воды.
Из вышесказанного следует, что резервуар для воды и трубчатый корпус являются относительно сложными и дорогими, и что чашеобразный корпус и крышка должны быть соединены друг с другом по текучей среде.
Цель и краткое описание изобретения
Целью настоящего изобретения является создание двухступенчатого водогрейного котла для автомата по продаже горячих напитков, который не имеет описанных выше недостатков и который является простым и недорогим для осуществления.
В соответствии с настоящим изобретением создан двухступенчатый водогрейный котел для автомата по продаже горячих напитков согласноп.1-6.
Настоящее изобретение дополнительно относится к узлу водогрейного котла для автомата по продаже горячих напитков.
В соответствии с настоящим изобретением описан узел водогрейного котла для автомата по продаже горячих напитков согласно п.7.
Краткое описание чертежей
Фиг.1 - вид в разрезе предпочтительного варианта осуществления двухступенчатого водогрейного котла настоящего изобретения.
Фиг.2 - вид в изометрии с частями, удаленными для ясности, другого варианта осуществления двухступенчатого водогрейного котла настоящего изобретения.
Подробное описание предпочтительных вариантов осуществления изобретения
Настоящее изобретение теперь будет подробно описано со ссылкой на прилагаемые чертежи для обеспечения создания и использования его специалистом в данной области техники. Специалисты в данной области техники смогут осуществлять различные модификации вариантов осуществления, описанных в настоящем документе, и общие принципы, раскрытые в настоящем документе, могут быть применены к другим вариантам осуществления и применениям, без отхода от объема настоящего изобретения согласно прилагаемой формуле изобретения. Соответственно, настоящее изобретение не должно ограничиваться объемом вариантов осуществления, описанных и проиллюстрированных в настоящем документе, но должно соответствовать самому широкому объему в соответствии с принципами и признаками, раскрытыми и заявленными в настоящем документе.
Как показано на прилагаемых чертежах ссылочная позиция 1 обозначает в целом узел водогрейного котла для автомата по продаже горячих напитков (не показан) для дозирования горячих напитков, например различных видов кофе, чая или горячего шоколада.
Узел 1 водогрейного котла содержит двухступенчатый водогрейный котел 2 для подачи горячей воды под давлением в узел дозатора горячих напитков (не показан) автомата по продаже напитков.
Как будет более подробно описано ниже, двухступенчатый водогрейный котел 2 содержит два нагревателя: емкостной водонагреватель 2А и проточный водонагреватель 2B, которые расположены последовательно в порядке, упомянутом в соответствии с прохождением потока воды через двухступенчатый водогрейный котел 2 и предназначены для осуществления двух ступеней нагрева воды.
В частности, двухступенчатый водогрейный котел 2 содержит резервуар 3 для воды, включающий в себя чашеобразный корпус 4 и крышку 5 для закрытия чашеобразного корпуса 4.
Резервуар 3 для воды содержит входное соединение 6, которое предпочтительно, но не обязательно, образовано в нижней стенке 7 чашеобразного корпуса 4 и соединяется с источником воды (не показан), в частности, с водопроводной сетью, для приема холодной воды. Источник воды и резервуар 3 для воды соединены друг с другом через гидравлический контур (не показан), предпочтительно, но не обязательно, без водяных насосов.
Резервуар 3 для воды представляет собой резервуар для воды под атмосферным давлением, имеющий объем, больший объема воды, содержащейся в нем.
Емкостной водонагреватель 2А содержит в дополнение к резервуару 3 для воды первое устройство 8 для нагрева воды, расположенное в чашеобразном корпусе 4, для нагрева воды в резервуаре 3 для воды до температуры выше температуры воды, подаваемой источником воды на входное соединение 6.
Обычно, устройство 8 для нагрева воды выполнено в виде электрического сопротивления 9, которое в примере, показанном на фиг.1, по существу, спирально намотано вокруг продольной оси 10 резервуара 3 для воды и питается через электрический соединитель 11, установленный через крышку 5.
Проточный водонагреватель 2B расположен в емкостном водонагревателе 2A и содержит соответствующее второе устройство 17 для нагрева воды, которая во время работы проходит через емкостной водонагреватель 2B.
Предпочтительно, проточный водонагреватель 2B содержит трубчатый корпус 12, включающий в себя трубку 13, проходящую в чашеобразном корпусе 4 над сопротивлением 9, и имеет продольную ось 14, расположенную поперек оси 10.
Трубка 13 имеет входное соединение 15 для приема воды из резервуара 3 для воды и выходное соединение 16 для подачи воды из котла 2. Входное соединение 15 и выходное соединение 16 расположены на соответствующих концевых участках проточного водонагревателя 2B.
Другими словами, резервуар 3 для воды и трубчатый корпус 12 гидравлически соединены последовательно, и, следовательно, входное соединение 6, через которое вода подается в емкостной нагреватель 2А, образует входное отверстие для воды двухступенчатого водогрейного котла 2, а выходное соединение 16, через которое вода выходит из проточного водонагревателя 2B, образует выходное отверстие для воды под давлением двухступенчатого водогрейного котла 2.
Устройство 17 для нагрева воды содержит электрическое сопротивление 18, которое расположено в трубке 13 соосно оси 14 и питается энергией через электрический соединитель 19, проходящий через чашеобразный корпус 4.
Двухступенчатый водогрейный котел 2 дополнительно содержит всасывающий канал 20 для всасывания воды из емкостного водонагревателя 2А и канал 21 подачи для подачи воды в проточный водонагреватель 2B.
Узел 1 водогрейного котла дополнительно содержит водяной насос 23, расположенный на наружной стороне двухступенчатого водогрейного котла 2, для всасывания воды под атмосферным давлением из емкостного водонагревателя 2А через всасывающий канал 20 и подачи воды под давлением в проточный водонагреватель 2B через канал 21 подачи.
В примере, показанном на фиг.1, водяной насос 23 расположен над двухступенчатым водогрейным котлом 2, и всасывающий канал 20 и канал 21 подачи расположены напротив сопротивления 9 относительно трубки 13, проходят через крышку 5 и имеют свои соответствующие продольные оси 22, проходящие в направлениях, по существу, поперечных оси 14 и, предпочтительно, параллельных друг другу.
Всасывающий канал 20 имеет первый конец, соединенный с резервуаром 3 для воды, и второй конец, соединенный со стороной 24 всасывания водяного насоса 23.
Канал 21 подачи имеет первый конец, соединенный со стороной 25 подачи водяного насоса 23, и второй конец, соединенный уплотненно по текучей среде с входным соединением 15 трубчатого корпуса 12.
На фиг.2 показан другой вариант осуществления двухступенчатого водогрейного котла 2 настоящего изобретения, в котором водяной насос 23 расположен рядом с резервуаром 3 для воды и у его основания. В этом случае всасывающий канал 20 имеет входное отверстие, расположенное на резервуаре 3 для воды, ниже проточного водонагревателя 2B, и почти полностью проходит на снаружи резервуара 3 для воды до стороны всасывания водяного насоса 23. Канал 21 подачи выполнен в виде гибкой трубы, которая проходит снаружи резервуара 3 для воды, от стороны подачи водяного насоса 23 до одного конца трубчатого корпуса 12, выступающего от боковой стенки чашеобразного корпуса 4.
Вариант осуществления, показанный на фиг.2, отличается от варианта осуществления, показанного на фиг.1, также тем, что входное соединение 6 организовано через крышку 5 емкостного нагревателя 2А, и выходное соединение 16 не расположено на одном конце трубчатого корпуса 12 снаружи резервуара 3 для воды, а расположено на одном конце трубчатого корпуса 12 в резервуаре 3 для воды и сообщается по текучей среде с входным отверстием клапанного узла 28, предназначенного для подачи горячей воды под давлением в различные функциональные узлы автомата для продажи напитков и для обеспечения рециркуляции воды в резервуар 3 для воды по трубе 29. Предпочтительно клапанный узел 28 является типом клапанного узла, описанном в WO 2018/220552 этого же Заявителя, причем на этот документ может быть сделана ссылка для его более подробного описания.
Узел 1 водогрейного котла также содержит первый датчик 26 температуры для измерения температуры воды в резервуаре 3 для воды и второй датчик 27 температуры для измерения температуры воды, проходящей в выходном соединении 16 трубчатого корпуса 12.
В соответствии с другим вариантом, не показанном, водяной насос 23 погружен в резервуар 3 для воды, и всасывающий канал 20 и канал 21 подачи полностью расположены в резервуаре 3 для воды.
Во время работы холодная вода подается из источника воды в резервуар 3 для воды через входное соединение 6 таким образом, что объем воды, содержащейся внутри резервуара 3 для воды, меньше объема самого резервуара 3 для воды, и, как следствие, резервуар 3 для воды, по существу, находится под атмосферным давлением. В любом случае объем воды, поддерживаемый в резервуаре 3 для воды, должен быть таким, чтобы свободная поверхность воды всегда находилась над входным отверстием всасывающего канала 20, по которому вода подается в водяной насос 23. Предпочтительно, свободная поверхность воды в резервуаре 3 для воды также должна поддерживаться над трубчатым корпусом 12, так что последний полностью погружен в горячую воду.
Вода в резервуаре 3 для воды нагревается нагревательным устройством 8 и поддерживается при конкретной температуре T1. В соответствии с выбором напитка пользователем водяной насос 23 приводится в действие для всасывания конкретного количества воды из резервуара 3 для воды и подачи ее под давлением через проточный водонагреватель 2B до выходного соединения 16.
Устройство 17 для нагрева воды проточного водонагревателя 2B управляется в зависимости от включения и выключения, от длительности периодов работы и выходной мощности на основании конечной температуры, необходимой для выбранного напитка. Если, например, требуемая температура равна T1, устройство 17 для нагрева воды проточного водонагревателя 2B не приведено в действие, и вода подается в выходное соединение 16 при температуре, генерируемой устройством 8 для нагрева воды. Если, с другой стороны, требуемая температура T2 выше T1, устройство 17 для нагрева воды приведено в действие, и вода подается в выходное соединение 16 при температуре, генерируемой устройством 17 для нагрева воды.
Двухступенчатый нагрев и наличие двух независимо управляемых устройств для нагрева воды обеспечивают точную и быструю регулировку конечной выходной температуры.
Кроме того, тот факт, что проточный водонагреватель 2B расположен в емкостном водонагревателе 2A, приводит к значительной экономии энергии. Фактически, с одной стороны, энергия, подаваемая на емкостной водонагреватель 2A, не только нагревает воду в резервуаре 3 для воды, но и поддерживает проточный водонагреватель 2B при температуре T1, которая выше температуры окружающей среды, и, с другой стороны, энергия, подаваемая на проточный водонагреватель 2B для повышения температуры воды с T1 до T2, частично восстанавливается после отключения устройства 17 для нагрева воды проточного водонагревателя 2B в виде остаточного тепла, выделяемого в воду в резервуаре 3 для воды.
Кроме того, поскольку вода в резервуаре 3 для воды находится под атмосферным давлением, трубчатый корпус 12 может быть спроектирован и изготовлен для выдерживания только усилий, приложенных водой под давлением в нем, и чашеобразный корпус 4 и крышка 5 не должны быть взаимно соединены с уплотнением по текучей среде.
В результате резервуар 3 для воды и трубчатый корпус 12 являются относительно простыми и недорогими. В частности, двухступенчатый водогрейный котел 2 особенно выгоден как из-за простоты его сборки, так и потому, что его можно легко проверить и, следовательно, обеспечить быстрое и легкое выполнение любых работ по техническому обслуживанию или очистке.