BRPI0721173B1

BRPI0721173B1 - dispositivos de aquecimento elétrico ptc

Info

Publication number: BRPI0721173B1
Application number: BRPI0721173A
Authority: BR
Inventors: Raechell Maria Thuot
Original assignee: Johnson & Son Inc S C
Priority date: 2006-12-21
Filing date: 2007-12-20
Publication date: 2016-07-26
Also published as: MX2009006753A; US7288748B1; ZA200904018B; EP1988932B1; ES2349839T3; CN101563111A; RU2009128034A; CN101563111B; ATE483478T1; BRPI0721173A2; EP1988932A1; DE602007009647D1; AR064391A1; KR20090108691A; WO2008076455A1

Description

“DISPOSITIVOS DE AQUECIMENTO ELÉTRICO PTC” REFERÊNCIA CORRELATA COM PEDIDOS RELACIONADOS

Nada consta.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO A presente invenção está voltada para aquecedores com coeficientes de temperatura positivos (“PTC”) empregados na vaporização de agentes de controle dos insetos (por exp., repelentes, inseticidas, reguladores do crescimento), fragrâncias, e outros produtos químicos para tratamento do ar (por exp., desodorizadores) a partir de um substrato impregnado. Mais particularmente, a invenção volta-se a contatos elétricos e a conjuntos estruturais aperfeiçoados para tais dispositivos.

Variedades de aquecedores elétricos têm sido desenvolvidas em que, ou através das quais, são colocados os substratos impregnados com produtos químicos para tratamento do ar. O aquecimento do substrato portais dispositivos leva a que o produto químico para o tratamento do ar vaporize, tal como a aletrina, ou qualquer variedade de outros inseticidas com capacidade de vaporização comercialmente conhecidos. Embora tais dispositivos possam ser acionados por bateria, eles são projetados para funcionarem tipicamente em forma de conexões junto a terminais elétricos.

Um formato particularmente preferido de tais tipos de aquecedores elétricos faz uso de um elemento de aquecimento PTC. Contudo, tais dispositivos podem experimentar algumas questões associadas com aspectos referentes à manutenção, dada a natureza frágil dos materiais preferidos para elemento de aquecimento PTC e dada a estrutura associada com os contatos elétricos. A este respeito, muitos dos elementos PTC são de alguma forma frágeis e seus reforços associados junto aos contatos elétricos (particularmente aqueles que se apresentam estampados) podem ocasionalmente serem levados a uma ruptura junto ao elemento PTC devido à interação daquele elemento com uma extremidade do contato. O documento WO 2006/046209 (cuja descrição é integralmente incluída no presente relatório como referência) descreve um formato particularmente desejável de dispositivo de aquecimento elétrico PTC para a vaporização de inseticidas e fragrâncias impregnadas em uma matriz sólida. Embora neste formato o aquecedor apresente muitas vantagens, ela ainda inclui alguns inconvenientes.

Entre outras coisas, o contato/terminal elétrico que apresenta um contato por pressão junto ao elemento de aquecimento PTC consiste de uma porção estampada. Resulta que por vezes são formadas extremidades pontiagudas junto ao contato. Quando estas extremidades entram em contato com o elemento do aquecedor PT, pode ocorrer a incidência de um rompimento do elemento do aquecedor PTC, seja tanto quando da fabricação, embarque ou manuseio do dispositivo de aquecimento elétrico, ou devido a ele se aquecer e resfriar através do uso.

Variedades de elementos de aquecimento têm sido desenvolvidas para estas e outras aplicações análogas. Pode-se consultar as patentes norte-americanas n°s 4 037 082, 4 251 714, 4 635 026, 4 728 779, 4 814 584, 5 262 619, 6 192 169, 6 374 045, 7 012 222, e publicações internacionais WO 97/02054, WO 97/45008, e WO 98/57674; e o pedido de patente européia EP 965 267. Contudo, cada um desses trabalhos apresenta uma deficiência de alguma ordem.

Daí que permanece a necessidade por dispositivos de aquecimento elétrico úteis para a vaporização de produtos químicos para o tratamento do ar.

BREVE SUMÁRIO DA INVENÇÃO

Em uma abordagem, a invenção fornece um dispositivo de aquecimento adequado para a vaporização de um produto químico para o tratamento do ar. O produto químico para o tratamento do ar, como forma de um exemplo não limitante, pode ser impregnado junto a uma mecha, junto a uma matriz convencional para mosquitos, ou outro tipo de substrato, com o dispositivo de aquecimento incluindo uma disposição a ser instalada no substrato impregnado, aonde pode ser aquecida quando o dispositivo de aquecimento é ativado. O dispositivo apresenta um elemento de aquecimento PTC, e um primeiro contato elétrico reforçando o elemento de aquecimento PTC. De acordo com a invenção, o primeiro contato elétrico apresenta um cabeçote de contato em forma de cúpula, apresentando uma superfície curvada em formato convexo introduzida em sentido ao elemento de aquecimento PTC.

Nos formatos preferidos ocorre também um segundo contato elétrico contatando o elemento de aquecimento PTC em um lado do mesmo oposto ao lado que confina o primeiro contato elétrico, o primeiro contato elétrico apresenta também uma curvatura em mola e uma periferia circular, em uma visão plana com respeito ao cabeçote de contato em forma de cúpula, o cabeçote de contato em forma de cúpula apresenta uma borda externa continuamente curvada, e o cabeçote de contato em forma de cúpula apresenta um lado convexo e um lado côncavo, com o lado convexo sendo introduzido em direção ao elemento de aquecimento PTC. O primeiro cabeçote de contato elétrico pode ser formado a partir de metal, dando-se preferência a um aço inoxidável resiliente adequado, e podendo apresentar uma presilha de pressão abaixo de seu cabeçote. A presilha de pressão pode ser posicionada e dimensionada para sujeição do primeiro contato elétrico em um compartimento. Preferencialmente, o cabeçote de contato em forma de cúpula é capaz de deformação elástica, de modo que o cabeçote de contato em formato de cúpula venha a se deformar elasticamente quando pressionado de encontro ao elemento de aquecimento PTC, aumentando de modo reversível a área de contato do cabeçote de contato em forma de cúpula com o elemento de aquecimento PTC.

Em outro aspecto, o dispositivo pode apresentar também um primeiro e segundo compartimentos para o aquecedor, e um segundo contato elétrico na forma de uma placa com uma abertura. Pelo menos um dos compartimentos do aquecedor apresenta uma cha-velha e o outro compartimento apresenta um recuo de recepção. A chavelha passa através da abertura da placa e adentra o recuo de recepção.

Em uma modalidade preferida, o dispositivo é projetado para ser utilizado com uma matriz impregnada, tal como uma matriz habitual para mosquitos constituída de fibras de celulose comprimidas e impregnadas com um agente de controle dos insetos, tal como a aletrina, que pode se volatizar a partir da matriz quando a matriz é aquecida. A prática técnica está bem ciente da quantidade de outros tipos de agentes de controle de insetos que podem ser utilizados comumente na dosagem das matrizes de mosquitos destinadas a emprego junto ao dispositivo de aquecimento.

Outro formato da invenção fornece um contato elétrico adequado para uso junto a um dispositivo de aquecimento PTC. O contato apresenta um cabeçote em forma de cúpula no formato de uma taça, com uma perna se estendendo abaixo do cabeçote para conexão junto a um terminal. Pode ocorrer ainda de se ter uma presilha de pressão localizada na perna e uma curvatura em mola formada na perna.

Deve-se observar que o emprego de tais cabeçotes de contato em formato de cúpula, particularmente quando o cabeçote se dá no aspecto de taça, mantém qualquer borda do cabeçote que possa apresentar pontas ou outros resíduos cortantes de sua constituição, afastadas do frágil aquecedor PTC. Daí que se elimina o risco de tais defeitos levarem a rupturas do elemento do aquecedor PTC ao longo do tempo.

Ainda mais, a combinação de tal cabeçote com curvaturas em molas associadas e presilhas de pressão fazem com que o contato otimize adequadamente sua pressão de encontro ao elemento do aquecedor PTC, enquanto que ainda posicionando o contato em relação às outras partes do conjunto. Preferencialmente, o cabeçote de contato em forma de cúpula é capaz de passar por deformação elástica, de modo que o cabeçote de contato em forma de cúpula deforma-se elasticamente quando pressionado contra o elemento de aquecimento PT, aumentando de forma reversível a área de contato do cabeçote de contato em forma de cúpula com o elemento de aquecimento PTC.

Ainda, o emprego da chavelha e da técnica de recuo do conjunto reduz as tensões dispostas sobre o elemento de aquecimento PTC durante a instalação do dispositivo, reduzindo o perigo quanto ao rompimento do elemento de aquecimento PTC. O exposto e outras vantagens da presente invenção tornar-se-ão evidentes a partir da descrição a seguir. Esta descrição de referência é feita junto aos desenhos de acompanhamento que constituem uma parte do relatório descritivo, e que são apresentados como forma de ilustração, sem serem limitantes, de uma modalidade preferida da invenção.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS A Figura 1 compreende de uma vista em perspectiva de uma modalidade da invenção, apresentada com uma matriz impregnada, em vista de ser ali instalada; A Figura 2 representa uma vista em perspectiva detalhada da modalidade da Figura 1, a despeito de se a matriz impregnada foi mostrada; A Figura 3 representa uma vista em perspectiva detalhada de um aquecedor PTC do dispositivo da Figura 1; A Figura 4 compreende de uma vista em seção transversal tomada ao longo da linha 4-4 da Figura 1; A Figura 5 compreende de uma vista detalhada do detalhe 5-5 da Figura 4; A Figura 6 compreende de uma vista em perspectiva detalhada parcialmente da Figura 3 do aquecedor PTC, a despeito de mostrar somente certas partes; A Figura 7 representa uma vista lateral de um contato elétrico do aquecedor PTC; e A Figura 8 representa uma vista de topo do contato elétrico da Figura 7.

DESCRIÇÃO DETALHADA DAS MODALIDADES PREFERIDAS

Com referência inicialmente as Figuras 1 e 2, observa-se um vaporizador 10 que inclui uma proteção aberta 12, um aquecedor PTC 14, uma matriz impregnada 16, terminais de conexão 18, e um compartimento de base 20. Para conveniência da descrição, a direção em sentido a proteção 12 será referida como “para cima", muito embora quando em uso o vaporizador possa ser empregado em qualquer orientação. Os terminais 18 podem conectar-se em uma típica saída elétrica. Deve-se compreender que embora uma configuração de conexão forcada seja adequada para certos países, os terminais 18 podem ser alterados conforme se faça necessário para conformarem-se aos padrões de conexão vigentes em outros lugares.

Conforme evidenciado a partir da Figura 3, o aquecedor PTC 14 inclui um elemento de aquecimento PTC 22 apresentando um primeiro lado 24 e um segundo lado 26 em oposição ao primeiro lado 24. Embora o elemento de aquecimento PTC 22 seja apresentado em formato redondo, de “pílula”, podem ser utilizados outros formatos de elementos de PTC convencionais. Em qualquer eventualidade, conforme indicado na Figura 5, o elemento de aquecimento PTC 22 pode apresentar um estado de metalização 28 no lado 26, e um estado de metalização pode ser fornecido ao longo do primeiro lado 24 (não mostrado).

Uma placa de transferência de calor 30 contata o primeiro lado 24, e um contato elétrico 32 contata o segundo lado 26 (através de suas respectivas superfícies de metalização, caso esteja presente a metalização). O contato 32 inclui preferencialmente uma perna 34 alongada, uma curvatura em mola 44, e um segmento conector 33 acima da curvatura em mola 44, e uma cúpula curvada em sentido ascendente 36 apresentando uma porção de contato 38. Observe-se que a cúpula 38 não expõe superfícies em borda junto ao elemento de aquecimento PTC 22. Entretanto, não existe a presença de resíduos a partir da estam- pagem ou através de outras operações de formação ao longo da borda inferior da cúpula 36 que possam vir a contribuir para qualquer ruptura do elemento de aquecimento PTC 22. Em uso, a porção de contato 38 é pressionada de encontro ao lado 26 do elemento de aquecimento PTC 22, tornando o contato firme. A cúpula 36 pode ser feita de um material resilien-te, tal como um metal suficientemente delgado, uma vez que se deforma elasticamente quando pressionada de encontro ao elemento de aquecimento PTC 22, revertendo de modo chapeado ou mesmo invertendo uma pequena área ou porção de contato 38 (não mostrada). Isto faz aumentar a área de contato da cúpula 36 com o elemento de aquecimento PTC 22, possibilitando que um contato elétrico se processe de modo mais eficiente e, que as atividades em forma de mola se ajustem para mudanças referentes ao tamanho do elemento de aquecimento PTC, conforme este se expanda devido ao aquecimento ou se contraia mediante resfriamento.

Conforme mostrado na Figura 7, a cúpula 36 apresenta um lado convexo 40 e um lado côncavo 42. Enquanto a cúpula 36 é mostrada em um formato, deve-se apreciar que ela poderia ser mais esférica, e em qualquer eventualidade pode apresentar um raio não-constante numa vista plana (por exp., elíptico ou outros tipos de superfícies de contato curvas). Observe-se que pode consistir ainda de uma presilha de pressão 45 para facilitar o posicionamento conforme mostrado na Figura 4.

Observe-se que a placa de transferência 30 apresenta uma placa condutora 46 que contata o primeiro lado 24. Esta placa condutora 46 pode compreender de uma porção central plana 48 com os lados 50 e 52. Existe também a presença de um perímetro 54 e aberturas 55.

Conforme mostrado nas Figuras 3 e 6, existe também um primeiro compartimento de aquecedor 56, e um segundo compartimento de aquecedor 58 constituindo um compartimento do tipo revestimento de aperto. O primeiro compartimento de aquecedor 56 apresenta chavelhas 60, e o segundo compartimento de aquecedor 58 apresenta cavidades de recepção 62, de modo que as partes do compartimento de aquecedor possam ser instaladas através da introdução de chavelhas nas cavidades, opcionalmente acompanhadas por uma soldagem térmica ou sônica. Observe-se que as chavelhas são projetadas para se ajustarem ainda através das aberturas 55 vindo a resultar também na placa condutora 46 podendo ser fixada no local.

Os cantos curvados 64 na placa de transferência de calor 30 auxiliam na manutenção de um contato de pressão positiva entre a placa de transferência de calor 30 e o primeiro compartimento de aquecedor 56, que facilita uma transferência de calor relativamente eficiente a partir do elemento de aquecimento PTC 22 junto ao primeiro compartimento de aquecedor 56, e daí até a matriz 16. Mediante o aquecimento da matriz o produto químico para tratamento do ar é dispensado. Desta maneira a placa de transferência de calor 30 atua não somente na forma de um contato elétrico, mas também difunde e transfere o calor gerado pelo elemento de aquecimento PTC 22.

Preferencialmente inclui-se um resistor de fusível 66 no circuito elétrico através de conexão junto à placa de transferência de calor 30 no contato 67. Caso o aquecedor 14 venha a se aquecer em demasia, o resistor de fusível 66 se abre, interrompendo o fluxo de corrente elétrica através do elemento de aquecimento PTC 22, proporcionando uma forma de proteção para o dispositivo no seu todo. O resistor de fusível 66 e o contato 32 através da perna 34 alongada conectam-se junto aos terminais de conexão 18. Conforme mostrado na Figura 4, as nervuras 68 da proteção 12 mantêm a matriz de encontro ao aquecedor PTC 14 quando a matriz 16 é instalada no vaporizador 10.

Para se utilizar o dispositivo da presente invenção, deve-se conectar os terminais 18 junto a uma saída elétrica, fazendo com que calor seja gerado, dessa maneira, através do elemento de aquecimento PTC 22, levando a que o aquecimento impregne a matriz e que não haja a necessidade de produtos químicos para o tratamento do ar. A natureza do substrato utilizado para matriz não se apresenta como crítica, nem o fator que conduz a sua impregnação. Para as finalidades desta invenção, os fatores essenciais dizem respeito à estrutura da cúpula do contato.

Embora esta invenção tenha sido descrita com referência a uma modalidade em particular, ela pode ser modificada dentro do espírito e escopo de seu relatório descritivo. Por exemplo, o formato da cúpula 36 do contato não precisa ser exatamente conforme o apresentado. Pelo contrário, a porção essencial do conceito é a ausência de extremidades do contato ao longo do cabeçote sendo posicionadas aonde possam entrar em contato com a resistência do aquecedor PTC.

Portanto, este pedido volta-se para variações de proteção, seus empregos, ou adaptações utilizando os princípios genéricos da invenção. As reivindicações devem ser encaradas como representando o pleno escopo da invenção.

APLICABILIDADE INDUSTRIAL A presente invenção fornece um aquecedor do tipo PTC que pode ser produzido sem grandes custos e com características de manutenção melhoradas.

REIVINDICAÇÕES

Claims

1. Dispositivo de aquecimento (14) adequado para vaporizar um produto químico para tratamento do ar, CARACTERIZADO pelo fato do dispositivo compreender: um elemento de aquecimento PTC (22); e um primeiro contato elétrico (32) de reforço do elemento de aquecimento PTC (22); em que o primeiro contato elétrico (32) apresenta um cabeçote de contato em forma de cúpula em formato de uma taça apresentando uma superfície curvada de modo convexo (38) orientada em direção ao elemento de aquecimento PTC (22).

2. Dispositivo de aquecimento (14), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de compreender ainda um segundo contato elétrico (30) contatando o elemento de aquecimento PTC (22) em um lado do mesmo oposto ao lado em que se confina o primeiro contato elétrico (32).

3. Dispositivo de aquecimento (14), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato do cabeçote de contato em forma de cúpula (36) ser capaz de deformação elástica de maneira que o cabeçote de contato em forma de cúpula (36) deforme-se elasticamente quando pressionado de encontro ao elemento de aquecimento PTC, aumentando de modo reversível a área de contato do cabeçote de contato em forma de cúpula com o elemento de aquecimento PTC (22).

4. Dispositivo de aquecimento (14), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato do primeiro contato elétrico (32) apresentar uma periferia circular, em vista plana, com respeito ao cabeçote de contato em forma de cúpula (36),

5. Dispositivo de aquecimento (14), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato do cabeçote de contato em forma de cúpula (36) apresentar uma borda externa continuamente curvada,

6. Dispositivo de aquecimento (14), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato do cabeçote de contato em forma de cúpula (36) apresentar um lado convexo e um lado côncavo.

7. Dispositivo de aquecimento (14), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato do dispositivo compreender ainda de um substrato impregnado (16), e em que o substrato é impregnado com um agente de controle de insetos para que possa voiatizar-se a partir do substrato quando este é aquecido.

8. Contato elétrico adequado para uso junto a um elemento de aquecimento PTC (22), CARACTERIZADO pelo fato do contato elétrico compreender: um cabeçote em forma de cúpula em formato de uma taça (36); e uma perna se estendendo abaixo do cabeçote para ligação junto a um terminal.

9. Contato elétrico, de acordo com a reivindicação 8, CARACTERIZADO pelo fato do cabeçote em forma de cúpula (36) ser capaz de deformação elástica, de modo que o cabeçote em forma de cúpula deforme-se elasticamente quando pressionado de encontro ao elemento de aquecimento PTC (22), aumentando de maneira reversível a área de contato do cabeçote em forma de cúpula com o elemento de aquecimento PTC.