BRPI0418694B1 - Dispositivo e método para evaporação de substâncias voláteis - Google Patents

Description

DISPOSITIVO E MÉTODO PARA EVAPORAÇÃO DE SUBSTÂNCIAS VOLÁTEIS

DESCRIÇÃO

OBJETIVO DA INVENÇÃO A presente invenção refere-se a um método e a um dispositivo para a evaporação de substâncias voláteis tais como substâncias aromáticas e/ou inseticidas, no qual a evaporação é feita mediante meio de aquecimento elétrico que eleva a temperatura de um pavio impregnado com a substância a ser evaporada.

Na presente invenção o grau de evaporação da substância volátil também pode ser controlado.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

Dispositivos para evaporar substâncias voláteis em um estado líquido, são conhecidos, os quais consistem em um pavio do qual uma extremidade está em contato com uma substância volátil em uma garrafa, de tal modo que a substância sobe mediante capilaridade através do pavio, o qual é feito de um material poroso, até que o mesmo se torna totalmente impregnado.

Convencionalmente, esses dispositivos incluem meio de aquecimento, tal como resistências elétricas PTC, que tem o objetivo de aquecer a porção superior do pavio o que facilita a evaporação da substância que se dissipa para o exterior do dispositivo na forma de vapor.

Algumas dessas peças de equipamento são adaptadas com dispositivos que permitem que o grau de evaporação do produto seja controlado, os quais geralmente se baseiam na modificação da intensidade na qual o pavio é aquecido. A necessidade de controlar o grau de evaporação tende a complicar o modelo e a fabricação do dispositivo uma vez que são exigidas várias peças de interconexão, tornando o processo de fabricação mais dispendioso, o que é um fator fundamental nesses produtos uma vez que os baixos custos de produção são fundamentais em termos de lucratividade.

Alguns dispositivos conhecidos desse tipo utilizam meios de aquecimento com uma configuração toroidal de tal modo que uma extremidade do pavio é alojada no orifício central, permitindo aquecimento uniforme do perímetro integral do pavio na área de influência do elemento de aquecimento. Embora esse formato toroidal do elemento de aquecimento seja eficaz sob uma perspectiva operacional, o dispositivo como um todo aumenta em largura e, portanto, em tamanho e isso é indesejável sob a perspectiva de fabricação e vendas.

Alguns exemplos desse tipo de dispositivo podem ser encontrados nas Patentes US-4.739.928, EP-l.270.022, US-6.659.301.

Outros dispositivos da técnica anterior para evaporação de substâncias voláteis tendo um meio de aquecimento no formato toroidal são descritos nas patentes a seguir: ES-2.185.490, ES-2.137.111, OS-4.968.487. 0 pedido de patente européia EP-1.064.957, descreve um dispositivo desse tipo o qual também é provido com meio de aquecimento de configuração toroidal, no qual a regulagem do grau de evaporação é conseguida mediante deslocamento de uma tampa verticalmente.

Também é conhecido através do pedido europeu EP-1.283.062, um evaporador elétrico provido com um pavio e uma parede curva que é interposta ao pavio e ao meio de aquecimento.

DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO A presente invenção refere-se a um método e dispositivo para a evaporação de substâncias voláteis que explora de modo ótimo a energia térmica gerada.

Além das vantagens mencionadas anteriormente, com a invenção o usuário pode controlar à vontade o grau de evaporação da substância e consegue isso utilizando um único elemento que simplifica de forma máxima o processo de fabricação e o custo do produto.

Portanto, um dos aspectos da invenção refere-se a um dispositivo para a evaporação de substâncias voláteis que inclui um pavio através do qual a substância se desloca para cima pela capilaridade, o que é influenciado pelo meio de aquecimento que facilita essa evaporação. O dispositivo tem um tubo com extremidades abertas que contém parte do pavio, com um espaço em torno do pavio, entre ele e os lados do tubo. 0 tubo tem pelo menos uma abertura no lado que controla o grau de exposição do pavio ao foco de calor produzido pelo meio de aquecimento.

Desse modo, parte do calor gerado pelo meio de aquecimento passa para a câmara dentro do tubo que contém parte do pavio. 0 tubo reduz o volume de espaço envolvendo o pavio, desse modo menos energia térmica é exigida para obter o grau de evaporação desejado. Esse volume reduzido facilita um "efeito chaminé", isto é uma taxa aumentada de liberação da fragrância evaporada, que causa difusão aumentada do produto. A invenção incorpora meio que permite que o usuário controle o grau de evaporação da substância mediante controle do grau de influência do calor no pavio.

Um outro aspecto da invenção refere-se a ura método para evaporar substâncias voláteis que inclui colocar um pavio impregnado com uma substância volátil a ser evaporada, sob a influência de uma fonte de calor que consiste em inserir parte do pavio em uma câmara de volume pequeno e introduzir ar quente na câmara. Volume reduzido refere-se a uma câmara com um volume ligeiramente maior do que aquele da porção do pavio dentro da mesma, de tal modo que há um espaço estreito em torno do pavio entre esse e os lados do tubo através do qual o ar quente pode subir.

Essa câmara é definida por tubo tubular, aberto em ambas as extremidades, o qual tem pelo menos uma abertura lateral de tal modo que no método da invenção o ar quente produzido pela fonte de aquecimento é introduzido através dessa abertura lateral do tubo e se espalha por todo o interior da câmara permanecendo bem próximo do pavio enquanto o mesmo sobe através do tubo.

No método, uma quantidade de ar quente introduzido na câmara pode ser controlada para modificar o grau de evaporação.

Era uma opção preferida do método, a quantidade de ar é controlada mediante deslocamento da posição do tubo era relação à fonte de calor de modo que a abertura está voltada para a fonte de calor em um maior ou menor grau desse modo resultando em uma maior ou menor transferência de irradiação e convecção para o interior do tubo e para a superfície do pavio exposta ao calor.

DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

Complementar à descrição fornecida aqui essa é acompanhada, como uma parte integral dessa descrição, por um conjunto de diagramas, de uma natureza ilustrativa e não restritiva que tem como objetivo ajudar a esclarecer as características da invenção de acordo com um exemplo de uma aplicação prática da invenção. Os diagramas representam o seguinte: Figura 1 - a figura la mostra uma vista, em perspectiva, do dispositivo de evaporação sem a parte frontal de seu invólucro, no qual o tubo está na posição correspondente à evaporação mínima, enquanto que a figura lb mostra uma representação similar da figura anterior, mas na qual o tubo está na posição correspondente à evaporação máxima.

Figura 2 - a figura 2 mostra uma vista lateral do dispositivo de evaporação sem a parte frontal de seu invólucro, no qual o tubo está na posição de evaporação máxima enquanto que a figura 2b mostra uma representação similar àquela da figura anterior, mas na qual o tubo está na posição de evaporação mínima. Em ambas as figuras, o calor gerado pelo meio de aquecimento é representado por três setas pretas.

Figura 3 - mostra uma figura, em perspectiva, do pavio, o tubo no qual ele é inserido e o meio de aquecimento, onde a direção do calor irradiado é representada por setas.

Figura 4 - mostra uma figura similar à anterior mostrando uma vista frontal das mesmas partes. A figura revela uma saída aperfeiçoada do fluxo convectivo (uma área em seção transversal menor resulta em velocidade de saída aumenta e, portanto, maior alcance).

Figura 5 - mostra ambas as vistas do dispositivo de evaporação, em perspectiva, com sua escala de evaporação graduada da qual a figura 5a mostra o dispositivo na posição de evaporação máxima e a figura 5b mostra o dispositivo na posição de evaporação mínima.

MODALIDADE PREFERÍVEL DA INVENÇÃO Â luz das figuras descritas pode ser observado como em uma das modalidades possíveis da invenção, o dispositivo (1) incluí um pavio (2) cuja extremidade inferior é submersa dentro de uma garrafa (3) que contém a substância a ser evaporada em um estado líquido, a qual impregna o pavio inteiro (2) . 0 meio de aquecimento (4) compreendido, de uma resistência cimentada está localizado próximo á parte superior do pavio (2} aquecendo a região. 0 dispositivo (1) da invenção compreende um tubo cilíndrico (5) que contém uma parte do pavio (2) . 0 tubo (5) tem uma abertura (6) no lado, e é adaptado em um invólucro (7) que forma parte do dispositivo (1), no qual ele pode girar em um plano, isto é, ele é livre para girar em seu eixo geométrico, mas não pode ser deslocado verticalmente. 0 resistor (4) é preso firmemente no invólucro (7), desse modo rotação do tubo (5) muda a posição da abertura (6) em relação à resistência (4) e, portanto, muda o fluxo de calor transmitido para o pavio no tubo (5) .

Em uma outra modalidade preferível (não representada aqui), o dispositivo pode ter dois pequenos resistores (4) situados em cada lado do tubo (5) os quais, por sua vez, teriam duas aberturas, que poderíam reduzir ainda mais as dimensões do dispositivo e produzir um aquecimento uniforme do pavio uma vez que o ar quente afetaria os lados opostos do dispositivo.

Os resistores usados são planos para ocupar o menor espaço possível dentro do invólucro (7), como pode ser visto na Figura 2. Essa mesma Figura 2 mostra como o resistor (4) está localizado no mesrao plano, isto é na mesma altura que a abertura (6), de modo que o calor gerado pelo mesmo alcança o pavio (2) mais diretamente e mais calor entra no tubo (5) . Nas posições diferentes do tubo (5), a posição e distância da abertura (6) são modificadas (6) em relação ao resistor (4), o qual, por sua vez, altera a superfície do pavio que recebe diretamente o calor a partir do resistor (4).

Dessa forma, duas posições extremas são estabelecidas na posição de tubo (5), essas são limitadas pelo contato de um flange (8) preso ao tubo (5), com pegadores para limitar a rotação do tubo dentro do invólucro (7). Portanto, uma primeira posição de extremidade de evaporação mínima é definida, como pode ser observado nas Figuras la e 2b, nas quais a abertura (6) não está voltada para o resistor (4) e, portanto, a entrada de ar quente através da abertura (6) é mínima ou praticamente nula.

Em uma segunda posição extrema de evaporação máxima, representada nas Figuras lb e 2a, a extensão inteira da abertura (6) é oposta ao resistor (4), desse modo é máxima a admissão de ar quente no tubo (5) através da abertura (6). A Figura 3 mostra como o ar quente que entra no tubo (5), é distribuído radíalmente em torno do comprimento do pavio (2) à medida que o mesmo sobe através do espaço perimétrico (11), até sair do tubo como mostrado na Figura 4. A extremidade superior do tubo (5) emerge a partir da extremidade superior do invólucro (1) formando uma protuberância anular (9) facilitando o manejo manual pelo usuário. Com essa finalidade, o tubo (5) tem uma borda em seu perímetro (10) que se sobrepõe a uma parte interna do invólucro (1), o qual pode ser encontrado entre essa borda (10) e a protuberância anular (9), impedindo o deslocamento do tubo (5) verticalmente, mas permitindo que ele gire. À luz dessa descrição e do conjunto de figuras, aqueles versados na técnica podem entender que a descrição da invenção corresponde às modalidades preferenciais, mas que múltiplas variações podem ser introduzidas as quais não estariam fora do escopo da invenção como é apresentado nas reivindicações.

Claims (13)

1- Dispositivo para evaporação de substâncias voláteis, compreendendo meio de aquecimento (4) e um pavio (2) através do qual a substância se desloca para cima pela capilaridade, que é influenciada pelo meio de aquecimento (4) que facilita a evaporação da substância caracterizado pelo fato de que ainda compreende: um invólucro (7) e um tubo tubular (5) suportado pelo invólucro (7), onde o tubo tubular (5) apresenta extremidades abertas que contêm parte do pavio (2), onde um espaço perimétrico (11) em torno do pavio é definido entre a dita parte do pavio e o tubo tubular (5), de modo que o espaço em torno do pavio (2) é definido entre o pavio (2) e o tubo tubular (5) de tal maneira que um efeito de chaminé pode ser criado no dito espaço perimétrico (11), e em que o dito tubo tubular (5) tem pelo menos uma abertura lateral (6) disposta de modo a permitir que o ar quente do dito meio de aquecimento (4) entre no dito espaço perimétrico (11) e suba através do interior do tubo tubular (5) para influenciar o pavio (2) e em que o meio de aquecimento é fixo e o tubo tubular (5) pode qirar em um plano e sobre o seu eixo, em que o tubo tubular (5) não pode ser deslocado verticalmente, e em que o meio de aquecimento (4) e a abertura (6) do tubo tubular (5) estão localizados na mesma altura, de tal modo que uma parte do pavio pode enfrentar o meio de aquecimento através da dita abertura (6).

2- Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a rotação do tubo tubular (5) altera a posição da abertura (6) relativa ao meio de aquecimento (4) de modo que, a quantidade de calor que influencia o pavio é variada.

3- Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 2, car act e ri z ado pelo fato de que o meio de aquecimento compreende, pelo menos, um resistor elétrico localizado próximo ao pavio.

4- Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o meio de aquecimento compreende duas resistências posicionadas diametralmente em relação ao tubo e em que o dito tubo tem duas aberturas laterais.

5- Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 3 ou 4, caracterizado pelo fato de que o resistor ou resistores definem pelo menos uma superfície plana.

6- Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 3 a 5, caract e ri z ado pelo fato de que o resistor ou resistores são de formato retangular prismático.

7- Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que no deslocamento rotacional do tubo, uma primeira posição de evaporação mínima extrema é definida na qual a abertura não está voltada para o meio de aquecimento e uma segunda posição de evaporação máxima extrema na qual a abertura está voltada para esse meio de aquecimento.

8- Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de compreender um invólucro (7) e em que o meio de aquecimento e o tubo são sustentados pelo dito invólucro.

9- Dispositivo, de acordo com a reivindicação 8, car act e ri z ado pelo fato de que a extremidade superior do tubo se projeta para fora do topo do invólucro formando uma protuberância anular (9) que facilita seu movimento manual em relação ao invólucro (7).

10- Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 ou 9, car act e ri z ado pelo fato de que o tubo tem uma borda perimétrica e em que parte invólucro está localizada entre a borda perimétrica e a protuberância anular (9), impedindo deslocamento vertical do tubo, mas permitindo que o mesmo gire.

11- Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de que o tubo tubular (5) é cilíndrico.

12- Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, car act e ri z ado pelo fato de que compreende uma garrafa (3) que contém uma substância aromática e/ou uma substância volátil inseticida, e em que uma parte do pavio é inserida na garrafa.

13- Método para evaporação de substâncias voláteis, implementado em um dispositivo tal como definido por qualquer uma das reivindicações 1 a 12, em que compreende aplicação de uma fonte de calor a uma substância volátil a ser evaporada caract e ri z ado pelo fato de adicionalmente compreender: encerrar uma porção de um pavio (2) em uma câmara de volume pequeno (11) definido por um tubo tubular (5) com as extremidades abertas, de modo que um espaço estreito é definido circundando o pavio entre o dito tubo tubular (5) e o pavio através do qual o ar quente possa subir, e de tal maneira que um efeito chaminé possa ser criado na dita câmara, e, em que, o ar quente é introduzido dentro da dita câmara através das aberturas laterais (6) providas no tubo tubular (5) de modo que o ar quente se espalha por todo o interior da câmara permanecendo em grande proximidade com o pavio enquanto sobe através do tubo tubular (5), e, em que, a quantidade de ar entrando na dita câmara (11) é controlada pela rotação do tubo tubular (5) sobre seu eixo e em um plano, isto é, sem deslocar o tubo tubular (5) verticalmente, de modo que a distância entre a abertura lateral (6) e a fonte de calor é modificada.