ES2312809T3 - Sistema de entrega basado en una mecha hecha de diferentes materiales compuestos. - Google Patents

Sistema de entrega basado en una mecha hecha de diferentes materiales compuestos. Download PDF

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ES2312809T3 ES03759468T ES03759468T ES2312809T3 ES 2312809 T3 ES2312809 T3 ES 2312809T3 ES 03759468 T ES03759468 T ES 03759468T ES 03759468 T ES03759468 T ES 03759468T ES 2312809 T3 ES2312809 T3 ES 2312809T3
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Abstract

Un sistema de entrega basado en mecha que comprende: un recipiente (1); un líquido dentro del recipiente (1); una mecha compuesta (3) para entregar el líquido a una superficie en contacto con el aire ambiente, comprendiendo la mecha: una primera sección (3a, 3c), que comprende un material hidrófobo que es en general impermeable a líquidos basados en agua; y una segunda sección (3b, 3d), que comprende un material hidrófilo que es en general impermeable a líquidos basados en aceite; en donde una región inferior de cada una de las secciones primera y segunda (3a, 3c, 3b, 3d) está en contacto con el líquido del recipiente y cada sección se extiende hasta dicha superficie en contacto con el aire ambiente; en donde el líquido es una mezcla de un líquido basado en aceite y un líquido basado en agua, con lo que la primera sección (3a, 3c) de dicha mecha entrega el líquido basado en aceite a la citada superficie y la segunda sección (3b, 3d) entrega el líquido basado en agua a la citada superficie.

Description

Sistema de entrega basado en una mecha hecha de diferentes materiales compuestos.
Antecedentes de la invención 1. Campo de la invención
La presente invención se refiere a un dispositivo para transportar líquidos, tales como repelentes de insectos, fragancias o insecticidas, desde un depósito hasta una superficie expuesta al aire ambiente.
2. Descripción de la técnica relacionada
Son bien conocidos en la técnica dispositivos que liberan vapores hacia el aire ambiente. Generalmente, la finalidad de estos dispositivos es desodorizar o desinfectar el aire ambiente, o distribuir toxinas en el aire para matar o repeler insectos, tales como mosquitos.
Para lograr el objetivo de dispensar vapores en el aire, se han empleado una serie de métodos. Por ejemplo, se han usado recipientes de aerosol para expulsar vapores hacia el aire tras la activación de un gatillo por el usuario. Sin embargo, otros métodos utilizan las propiedades evaporantes de líquidos, u otros materiales evaporables, para hacer que se distribuyan en el aire ambiente vapores con propiedades deseadas. Uno método evaporante de esta clase emplea una mecha para entregar un líquido evaporable desde un depósito hasta una superficie expuesta al aire ambiente. A medida que el líquido alcanza la superficie expuesta, el líquido se evapora y se dispersa en el aire ambiente. La superficie expuesta puede ser la superficie de la mecha o la superficie de otro cuerpo en comunicación de fluido con la mecha.
Un ejemplo de un dispositivo de liberación controlada basado en mecha se describe en la patente norteamericana número 2.277.377. Esta patente describe un dispositivo que comprende una mecha de algodón rodeada por una vaina fabricada de bentonita, una sustancia similar a la arcilla. El dispositivo se inserta dentro de un depósito para elevar líquido desde el depósito hasta la superficie de la vaina de bentonita. Se describe en la patente norteamericana número 4.913.350 otro método para transportar un líquido hasta una superficie. Esta patente describe un dispositivo refrescante de aire que usa un miembro capilar externo no poroso para transportar el líquido desde un depósito hasta una superficie expuesta al aire ambiente. En el documento GB 2194442A se describen diversas composiciones para mechas porosas. Estas composiciones incluyen mezclas de polvos orgánicos e inorgánicos. Una mezcla de esta clase es arcilla y polímero espumado.
Sin embargo, pueden surgir dificultades cuando el líquido que se ha de transportar consiste en una mezcla de líquidos basados en agua y líquidos basados en aceite. En particular, los líquidos basados en aceite están usualmente embebidos en los líquidos basados en agua y, por tanto, los líquidos basados en aceite no alcanzan fácilmente la superficie expuesta. En consecuencia, existe una necesidad de un método mejorado para transportar líquidos basados en agua y basados en aceite desde un depósito hasta una superficie.
Se han usado diversas técnicas para separar líquidos basados en aceite y basados en agua, aunque no en el campo de la liberación de fragancias o insecticidas. Por ejemplo, la patente norteamericana número 5.006.264 se refiere a un método para extraer por sifón agua y aceite de una mezcla de ambos. Asimismo, la Memoria de Patente Británica número 628.464 describe que pueden usarse miembros porosos hidrófobos e hidrófilos para separar una mezcla de líquidos basados en aceite y líquidos basados en agua. Ambas patentes describen métodos para separar aceite y agua. Sin embargo, no describen el transporte de dos tipos diferentes de líquidos (es decir, basados en agua y basados en aceite) hasta una superficie de modo que estén en proximidad estrecha uno con otro.
Sumario de la invención
La invención es como se define en la reivindicación 1 siguiente. Ésta incluye una mecha compuesta para entregar dos líquidos con propiedades diferentes a una superficie. La mecha comprende una primera sección dispuesta para entregar un primer líquido a la superficie de la mecha y una segunda sección dispuesta para entregar un segundo líquido a la superficie de la mecha.
La presente invención proporciona un dispositivo que comprende un recipiente para contener una mezcla que comprende líquidos basados en aceite y basados en agua, y una mecha porosa. La mecha porosa tiene una primera sección que comprende material hidrófobo y una segunda sección que comprende material hidrófilo. La mecha porosa está colocada de tal manera que una región inferior de la mecha porosa estará en contacto con la mezcla y una región superior de la mecha porosa esté expuesta al aire ambiente. La primera sección y la segunda sección estarán en contacto con la mezcla y el aire ambiente.
La mecha porosa esta colocada de modo que una región inferior de la mecha porosa esté en contacto con la mezcla y una región superior de la mecha porosa esté expuesta al aire ambiente. La primera sección y la segunda sección están en contacto con la mezcla y el aire ambiente.
En una realización de la presente invención, el recipiente tiene una abertura en su superficie superior y la mecha porosa está colocada en la abertura del recipiente de tal modo que una región porosa inferior de la mecha porosa estará en contacto con la mezcla y una región superior de la mecha porosa esté expuesta al aire ambiente. La abertura del recipiente está sustancialmente sellada por la mecha porosa.
En otra realización de la presente invención, el recipiente tiene una abertura en su superficie superior y la mecha porosa está colocada en la abertura del recipiente de tal modo que una región porosa inferior de la mecha porosa esté en contacto con la mezcla y una región superior de la mecha porosa esté expuesta al aire ambiente. La abertura del recipiente está sustancialmente sellada por la mecha porosa.
En aún otra realización adicional de la presente invención, la mecha incluye una primera sección fabricada de un material poroso basado en cerámica o un material poroso basado en arena y una segunda sección fabricada de un material plástico poroso. Preferiblemente, las secciones primera y segunda están formadas como cilindros concéntricos, estando dispuesta la primera sección dentro de la segunda sección.
Se puede obtener una mejor comprensión de estas y otras características y ventajas de la invención haciendo referencia a los dibujos y a la descripción anexa, en los que se ilustran y describen realizaciones preferidas de la invención.
Breve descripción de los dibujos
La figura 1 muestra una vista despiezada de un sistema de entrega basado en mecha según una primera realización preferida de la presente invención.
La figura 2A muestra una vista en planta de la mecha mostrada en la figura 1.
La figura 2B muestra una vista en planta de una mecha según otra realización preferida de la presente invención.
La figura 2C muestra una vista en planta de una mecha según otra realización preferida de la presente invención.
La figura 2D muestra una vista en planta de una mecha según otra realización adicional preferida de la presente invención.
La figura 3 muestra una vista lateral de una mecha según otra realización adicional preferida de la presente invención.
La figura 4 muestra una vista de un sistema de entrega basado en mecha según la presente invención que se usa junto con un calentador enchufable eléctrico opcional.
La figura 5A muestra una vista en planta de una mecha según otra realización adicional preferida de la presente invención.
La figura 5B es una vista en sección transversal tomada a lo largo de la línea de sección A-A de la figura 5A.
En todas las figuras se han usado números de referencia similares o correspondientes para partes iguales o correspondientes.
Descripción de las realizaciones preferidas
Una primera realización preferida de la presente invención se refiere a un sistema para transportar una mezcla de líquidos basados en aceite y líquidos basados en agua desde un depósito hasta una superficie que está expuesta al aire ambiente. En su forma más sencilla, el dispositivo de esta invención comprende un recipiente para contener líquidos basados en aceite y basados en agua, y una mecha de dos secciones para transportar el material basado en aceite y el material basado en agua desde el recipiente hasta una superficie superior de la mecha.
El recipiente puede conformarse según una variedad de formas. En la figura 1, por ejemplo, el recipiente es una botella 1 de forma convencional. Una mecha 3 está conformada de modo que encaje exactamente dentro del cuello 5 de la botella 1. La mecha 3 es suficientemente larga para que sus superficies inferiores entren en contacto con el líquido de la botella 1 y su superficie superior esté expuesta al aire ambiente. (El nivel del líquido no se muestra en la botella 1). Es preferible usar un cierre 2 de cuello, tal como el mostrado en la figura 1, para mantener la mecha 3 en su sitio e impedir fugas alrededor del cuello 5 de la botella 1. El ajuste entre el cierre 2 de cuello y la botella 1 debe ser suficientemente estanco para impedir fugas del líquido de la botella 1. De igual modo, el ajuste entre el cierre 2 de cuello y la mecha 3 debe ser suficientemente estanco para impedir fugas del líquido de la botella 1.
El cierre 2 de cuello o el cuello 5 de la botella 1 puede formarse con un pequeño agujero (por ejemplo, un agujero de ventilación) para ayudar a contrarrestar los efectos de un vacío que pueda formarse en el espacio de cabeza de la botella 1. La mecha 3 transporta el líquido hasta la superficie de la mecha 3 por un principio denominado acción capilar. En particular, el material de mecha contiene numerosos poros, y estos poros actúan como capilares, que hacen que el líquido sea aspirado hacia ellos. A medida que el líquido es extraído de la botella 1 y transportado por la mecha 3 arriba, se crea un vacío en el espacio de cabeza de la botella 1. La formación de un vacío en el espacio de cabeza de la botella 1 disminuye la velocidad a la que el líquido es extraído con la mecha desde la botella 1 hacia la superficie. Por supuesto, esta disminución de la velocidad del efecto de mecha se traduce directamente en una disminución de la velocidad de liberación del líquido al aire ambiente. En consecuencia, con el fin de combatir la formación de vacío en el espacio de cabeza, es a menudo preferible formar un agujero de ventilación en la proximidad del espacio de cabeza de la botella 1.
Además, el cuello 5 de la botella 1 puede conformarse de modo que una tapa 4 pueda sujetarse fijamente sobre la mecha 3 y el cierre 2 de cuello. Por ejemplo, el cuello exterior 5 de la botella 1 puede estar roscado de modo que una tapa 4 pueda atornillarse encima de la botella 1 cuando no se usa el dispositivo.
Se añade a la botella 1 en forma líquida una mezcla de líquidos basados en aceite y líquidos basados en agua. La mezcla añadida a la botella 1 puede comprender cualquier variedad de materiales. Si la finalidad del dispositivo es, por ejemplo, desodorizar el aire, la mezcla puede ser una combinación de líquido de fragancias y otros líquidos que actúan como medio para transportar las fragancias.
La presente invención es también preferible para uso como producto de control de insectos. Los insecticidas matan insectos tras el contacto con el insecticida o tras la ingestión del insecticida por el insecto. Debido a que los insecticidas funcionan por contacto físico, los insectos deben ser atraídos hacia el insecticida para que el uso del insecticida sea efectivo. Esto se logra generalmente usando un cebo o atrayente. Dado que los insectos necesitan agua para su supervivencia, a menudo se emplean líquidos basados en agua para esta finalidad. Sin embargo, se ha averiguado que es preferible transportar el insecticida en líquidos basados en aceite. En consecuencia, se ha averiguado que es preferible combinar líquidos basados en agua (que sirven como cebo) y líquidos basados en aceite (que transportan el insecticida) para su uso en la presente invención. La botella 1 y el cierre 2 del cuello pueden fabricarse de cualquier material adecuado que sea a prueba de fugas. Por supuesto, el tamaño de la abertura de la botella 1 y el tamaño del cierre 2 de cuello dependen uno de otro y del tamaño de la mecha 3 que se ha de usar con el dispositivo.
La mecha 3 puede fabricarse con una variedad de materiales, dependiendo de la aplicación. Se prefiere que la mecha 3 sea suficientemente rígida para proporcionar un área de contacto mínima con la superficie con la que la mecha 3 entra en contacto. En la realización preferida mostrada en las figuras 1 y 2A, la mecha 3 comprende dos secciones fabricadas de materiales diferentes: unas secciones hidrófobas 3a, 3c y unas secciones hidrófilas 3b, 3d. En la figura 1, las secciones 3a, 3c y las secciones 3b, 3d están identificadas por separado. Sin embargo, la sección 3c es del mismo material que la sección 3a. De igual manera, la sección 3d es del mismo material que la sección 3b. Por tanto, las secciones hidrófobas 3a, 3c pueden considerarse una sección, y las secciones hidrófilas 3b, 3d pueden considerarse otra sección. Estas secciones se identifican separadamente en la figura 1 porque la forma cilíndrica de la mecha 3 está estrechada en su región inferior (es decir, las secciones 3c y 3d) de este ejemplo. Este estrechamiento de la mecha 3 no es necesario. Sin embargo, se prefiere el estrechamiento de la mecha 3 porque aumenta el área superficial de la mecha 3 que está expuesta al aire ambiente y ayuda a formar una junta más estanca en el cuello 5 de la botella 1.
En la figura 1, las secciones hidrófobas 3a, 3c y las secciones hidrófilas 3b, 3d se extienden por toda la longitud de la mecha 3. Aunque no es necesario que cada sección se extienda por toda la longitud de la mecha 3, cada sección, en uso, debe estar en contacto con el líquido de la botella 1 y el aire ambiente.
Las secciones hidrófobas 3a, 3c de la mecha 3 pueden fabricarse con cualquier material que sea generalmente impermeable a líquidos basados en agua. Se ha averiguado que, por ejemplo, mechas polímeras resultan efectivas para estos fines. En particular, son preferibles mechas compuestas por polietileno de alta densidad y de peso molecular ultraalto (HDPE). Tales mechas 3 están compuestas generalmente por mezclas de HDPE en forma de partículas, y las mezclas se desarrollan para cumplir el objetivo de características porosas de la mecha 3.
Preferiblemente, el parámetro de solubilidad del polímero es significativamente diferente del de cualquiera de los componentes contenidos en el líquido. Esto impide que la mecha 3 se hinche o experimente otros cambios que puedan llevar a un cambio del tamaño de poro y de la porosidad de la mecha 3, lo cual afectaría en consecuencia a la velocidad de liberación del líquido evaporable hacia el aire ambiente.
Por otro lado, las secciones hidrófilas 3b, 3d de la mecha 3 pueden fabricarse de cualquier material que sea generalmente impermeable a líquidos basados en aceite. Se ha averiguado, por ejemplo, que materiales basados en cerámica son efectivos. Las mechas cerámicas porosas están compuestas generalmente por arcilla (no porosa) y materiales orgánicos (porosos). Dado que los materiales orgánicos crean los poros de la mecha 3, se mezclan conjuntamente los dos tipos de materiales en una proporción que sea adecuada para producir las características de poro finales deseadas.
Aunque las figuras 1 y 2A representan las secciones hidrófobas e hidrófilas de la mecha 3 como estando lado con lado en forma de mitades contiguas de cilindros, los dos tipos de secciones pueden formarse según una variedad de formas. El único requisito es que, en uso, tanto la sección hidrófoba como la sección hidrófila deben estar en contacto con el líquido de la botella 1 y el aire ambiente. Por ejemplo, las dos secciones podrían tener la forma de cilindros concéntricos, según se muestra en la figura 2B. Asimismo, no es necesario que la sección hidrófoba 3a esté en el exterior de la sección hidrófila 3b según se muestra en la figura 2B. Además, no es necesario que existan únicamente dos secciones de la mecha 3. De hecho, puede ser preferible tener un número de secciones diferentes. Por ejemplo, puede ser preferible tener una pluralidad de cilindros concéntricos, con secciones alternadas de materiales de mecha hidrófobos e hidrófilos.
Asimismo, no es necesario que cada sección de la mecha 3 esté compuesta por materiales porosos. El transporte de un líquido desde un depósito hasta la superficie puede lograrse también usando un miembro capilar no poroso. Se vislumbra cualquier número de disposiciones. Por ejemplo, la mecha puede fabricarse de una combinación de material hidrófobo poroso (para transportar el material basado en aceite) y un material hidrófilo no poroso (para transportar el material basado en agua). La figura 2C muestra una realización donde la sección hidrófoba 3a es un miembro poroso y la sección hidrófila 3e es un miembro capilar no poroso. Es posible también usar dos miembros capilares no porosos según se muestra en la figura 2D. En la figura 2D, la sección hidrófoba 3f es un miembro capilar no poroso y la sección hidrófila 3e es un miembro capilar no poroso.
El tamaño de poro preferido de los materiales porosos variará dependiendo de la composición del líquido que se ha de transportar desde el depósito. El término tamaño de poro se usa para significar el tamaño de los intersticios del material. El tamaño de poro medio de una mecha 3 puede definirse mediante cualquier prueba estándar para determinar la porosidad y la distribución del tamaño de poro. Por ejemplo, la porosimetría de mercurio es un método que ofrece información sobre porosidad y distribución de tamaño de poro para mechas rígidas 3. Se basa en la medición de incrementos diferenciales de la cantidad de mercurio introducida en la mecha 3 en función de una presión aplicada creciente.
En el caso de control de insectos, no se desea en general que el líquido (basado en aceite o basado en agua) se evapore de la superficie del dispositivo. Esto es debido a que los insectos son aniquilados por contacto con el insecticida mismo, y no por contacto con una forma de vapor del insecticida. Por supuesto, tendrá lugar cierto grado de evaporación y ésta no se puede evitar.
Sin embargo, en otras aplicaciones se prefiere la evaporación del líquido de la superficie del dispositivo. Por ejemplo, si el líquido del dispositivo es un repelente de insectos o un desodorante, es preferible que el líquido se evapore de la superficie del dispositivo hacia el aire ambiente. Si se ha de estimular la evaporación, entonces el presente sistema de entrega puede combinarse con un calentador eléctrico para facilitar la liberación del material evaporables hacia el aire ambiente. La figura 4 muestra un ejemplo del tipo de calentador eléctrico 7 que puede usarse para esta finalidad. Además, la patente norteamericana número 5.647.053 describe un calentador eléctrico enchufable de esta clase y se incorpora por referencia al presente documento.
Asimismo, se vislumbran otros medios para facilitar el uso del sistema de entrega basado en mecha de la presente invención. Por ejemplo, la presente invención también puede combinarse con un ventilador alimentado por batería. Aunque no se requiere, es preferible que el sistema de entregada basado en mecha de esta invención se combine con el calentador eléctrico enchufable o con el ventilador de una manera retirable. Por ejemplo, el sistema de entrega basado en mecha de la invención puede construirse de modo que la botella 1 pueda combinarse con un calentador eléctrico enchufable 7, por ejemplo de una manera de encaje automático según se muestra en la figura 4.
Se ilustra en las figuras 5A y 5B una mecha 3 según otra realización preferida de la invención. En esta realización, la mecha 3 comprende dos secciones 3g y 3h con la forma de cilindros concéntricos. Preferiblemente, el cilindro interior 3g está compuesto de un material poroso basado en cerámica o de un material poroso basado en arena, y el cilindro exterior 3h está compuesto de un material plástico poroso. El material del cilindro interior 3g se selecciona para que proporcione propiedades deseables de efecto mecha, tales como, por ejemplo, una fuga reducida en el caso de materiales cerámicos. Entretanto, el cilindro exterior de plástico 3h protege al cilindro interior 3g frente a daños durante los procesos de fabricación, distribución y manipulación. Adicionalmente, el cilindro exterior de plástico 3h es capaz de formar una junta más estanca con el cierre 2 de cuello de la botella 1 (tal como se muestra en la figura 1) que podría formar una mecha estrictamente cerámica o basada en arena.
Los versados en la materia apreciarán que tal mecha compuesta es útil para transportar incluso un solo líquido.
Aunque se han ilustrado y descrito realizaciones particulares de la presente invención, será evidente para los versados en la materia que puede realizarse diversos cambios y modificaciones sin apartarse del alcance de la invención, según se define por las reivindicaciones anexas.
Aplicabilidad industrial
La presente invención proporciona un dispositivo útil como medio para transportar líquido a la superficie de un dispositivo o para dispersar materiales vaporizados hacia el aire ambiente. Se vislumbra que este dispositivo puede usarse preferiblemente para transportar insecticidas hasta una superficie expuesta o para dispensar fragancias, insecticidas o cualesquiera materiales evaporables hacia el aire ambiente para refrescar o desodorizar el aire o para exterminar insectos voladores.

Claims (7)

1. Un sistema de entrega basado en mecha que comprende:
un recipiente (1);
un líquido dentro del recipiente (1);
una mecha compuesta (3) para entregar el líquido a una superficie en contacto con el aire ambiente, comprendiendo la mecha:
una primera sección (3a, 3c), que comprende un material hidrófobo que es en general impermeable a líquidos basados en agua; y
una segunda sección (3b, 3d), que comprende un material hidrófilo que es en general impermeable a líquidos basados en aceite;
en donde una región inferior de cada una de las secciones primera y segunda (3a, 3c, 3b, 3d) está en contacto con el líquido del recipiente y cada sección se extiende hasta dicha superficie en contacto con el aire ambiente;
en donde el líquido es una mezcla de un líquido basado en aceite y un líquido basado en agua, con lo que la primera sección (3a, 3c) de dicha mecha entrega el líquido basado en aceite a la citada superficie y la segunda sección (3b, 3d) entrega el líquido basado en agua a la citada superficie.
2. El sistema según la reivindicación 1, en el que la primera sección (3a, 3c) está compuesta por polietileno de alta densidad y la segunda sección (3b, 3d) está compuesta por un material basado en cerámica.
3. El dispositivo según la reivindicación 1, que comprende además un calentador dispuesto adyacente a la mecha para calentar líquido extraído a través de la mecha.
4. El sistema según las reivindicaciones 1, 2 o 3, en el que el recipiente (1) tiene una abertura en la superficie superior del recipiente (1), atravesando la mecha (3) la abertura del recipiente (1) de tal manera que sella sustancialmente la abertura.
5. El sistema según la reivindicación 4, que comprende además un cierre (2) de cuello que tiene un agujero, en donde el cierre (2) de cuello encaja ajustadamente dentro de la abertura del recipiente (1) y la mecha (3) encaja ajustadamente dentro del agujero del cierre (2) de cuello, de tal manera que la abertura del recipiente (1) queda sustancialmente sellada por el cierre (2) de cuello y por la mecha (3) porosa.
6. El sistema según la reivindicación 1, en donde
la segunda sección se fabrica de un material poroso basado en cerámica o de un material poroso (3g) basado en arena; y
una primera sección está fabricada de un material plástico poroso (3h).
7. El sistema según la reivindicación 6, en donde la primera sección (3h) y la segunda sección (3g) están formadas como cilindros concéntricos, estando dispuesta la segunda sección (3g) dentro de la primera sección (3h).
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