ES2346456T3 - Sistema para suministro de combustible mejorado en una bujia de placa de fusion. - Google Patents
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Abstract
Un sistema que comprende un soporte de la mecha (7) y un elemento combustible sólido fusible (4) para una bujía de placa de fusión, comprendiendo el soporte (7) de la mecha una mecha (3) y aletas conductoras de calor (9) situadas para recoger calor de una llama (1) sobre dicha mecha (3) y para conducir tal calor a dicho elemento combustible (4), encajando dicho soporte de la mecha dicho elemento combustible sólido fusible y configurado para ser capaz de descansar sobre la placa de fusión de la bujía de placa de fusión, caracterizado porque dichas aletas conductoras de calor (9) proporcionan un camino capilar para el movimiento del combustible a la llama (1).
Description
Sistema para suministro de combustible mejorado
en una bujía de placa de fusión.
El presente invento se refiere a un medio para
proporcionar un método mejorado de suministro de combustible que
utiliza un conjunto de retenedor de mecha u otro conjunto de soporte
de bujía de placa de fusión u otro conjunto de bujía que tiene una
mecha y/o pastillas de combustible reemplazables. Este invento está
más especialmente pensado para ser utilizado en una bujía de placa
de fusión que tiene un medio para proporcionar un suministro
capilar entre el soporte de la mecha y la placa de fusión, así como
en palmatorias o bujías de vasija convencionales.
Los retenedores que sitúan y aseguran mechas
para bujías y para dispositivos que dispensan vapores en el aire
ambiente son bien conocidos en la técnica, y son útiles para muchas
aplicaciones. En bujías, tales retenedores proporcionan un medio
para colocar la mecha para el suministro de combustible lo más
eficaz posible, tal como en una bujía de cera, a la llama, mientras
que en los dispositivos dispensadores de vapor tales retenedores de
mecha sujetan una mecha mediante la cual se suministra un líquido
evaporable desde un depósito hasta una superficie expuesta a la
atmósfera.
Más recientemente, las bujías de placa de fusión
y los dispensadores de placa de ebullición lenta han sido usados
para proporcionar la rápida fusión de un elemento combustible sólido
y/o el rápido suministro de un material evaporable a la atmósfera.
Un ejemplo de tal dispositivo de suministro se muestra en la Patente
de EEUU 6.780.382, publicada el 24 de agosto de 2004, en la que se
muestra un dispensador de materiales activos. Esta referencia
ilustra un dispensador de placa de fusión de materiales volátiles
que comprende un material activo que contiene un combustible
sólido, una mecha consumible, y una base conductora del calor que
tiene elementos conductivos, y la configuración de tales
elementos.
En el documento WO 01/46618 A1, en el que se
basa la parte precaracterizadora de la reivindicación 1, y el
Documento de Solicitud de EEUU con Número de Serie 09/747.525,
presentado el 20 de diciembre de 2000, y publicado como US
2001/0005573 A1, se muestra una bujía de placa de fusión que tiene
combustible sólido, una mecha consumible, una placa de fusión
cóncava comprende un lóbulo mediante el cual el calor es conducido
desde la llama sobre la bujía a la placa, y la configuración de
tales elementos. En el documento DE 195 08 962 se muestra también
una estructura que es capaz de conducir calor desde una llama para
mantener la capa de cera fundida. En los documentos DE 24 400 68 y
GB 2 080 514 se muestran disposiciones similares.
Además de lo anterior, el Documento de Solicitud
con Número de Serie 10/780.028, presentado el 17 de febrero de
2004, y publicado como US 2004/0229180 A1 expone una bujía que tiene
combustible sólido, una placa de fusión, un lóbulo en el que encaja
un soporte de mecha que comprende una mecha y que conduce el calor a
dicho lóbulo y a dicha placa de fusión. En esta solicitud dicho
soporte de la mecha encaja dicho lóbulo de tal forma que se crea un
flujo capilar de combustible fundido hasta la mecha propiamente
dicha.
En cada una de las anteriores referencias la
bujía de placa de fusión proporciona un medio relativamente rápido
para calentar el combustible sólido hasta su punto de fusión,
mejorando de este modo la eficiencia de la bujía. No obstante,
ahora se ha considerado que incluso es más eficiente, y más
particularmente, se puede conseguir una fusión más rápida del
combustible sólido por medio de modificaciones específicas del
dispositivo de soporte de la mecha. Además, se ha considerado ahora
que la combinación de una mecha consumible con una mecha permanente
proporciona una mejora adicional, como se expone de aquí en
adelante.
El presente invento, que está definido en la
reivindicación 1 posterior, está concebido para uso con un soporte
de bujía o dispensador de activos como se ha descrito anteriormente.
También es apropiado para uso con la mayor parte de las formas de
bujías de vasija y/o dispositivos de suministro, proporciona un
medio para una más rápida fusión del elemento de combustible
sólido, dando lugar a una liberación más rápida de cualesquiera
materiales volátiles en él, y a la creación de un depósito más
uniforme de combustible licuado para consumo a la vez que también
proporciona un medio para combinar una mecha consumible y una mecha
permanente en un único dispositivo. Esto se consigue por una
combinación de medidas específicas para extraer calor de la llama
en la mecha de bujía consumible, y utilizar este calor para mantener
la ignición del combustible en este sitio. Además, el medio de
transferencia de calor mediante el cual se calienta la mecha
permanente proporciona también un camino capilar para la liberación
de combustible y en su extremo más alejado y constituye la mecha
permanente propiamente dicha. Tales aletas, que comprenden una zona
capilar entre los dos lados de las zonas de aletas del retenedor de
la mecha pueden denominarse aletas capilares o puntas capilares.
Específicamente, el presente invento comprende
un soporte de mecha diseñado para proporcionar aletas conductoras
de calor, un soporte de posicionamiento de la mecha, y una base
preferiblemente diseñada para no solamente encajar una parte de
forma similar a la parte del fondo de la vasija de tal forma que no
sólo impida su fácil desplazamiento desde el fondo de la vasija
sino también para crear un flujo capilar de cera fundida, o de
material que contiene el activo licuado, entre el soporte de la
mecha propiamente dicho y la parte del fondo por la que está
encajado. Las aletas conductoras de calor de dicho soporte de la
mecha, preferiblemente dispuestas como un par de aletas en los
lados opuestos del soporte de la mecha, están diseñadas de forma que
se coloquen en la proximidad de la zona de combustión principal de
la llama sobre la mecha, la cual está sujetada por dicho soporte de
la mecha. Se dispone de varios medios para conseguir este fin. Una o
ambas de las aletas conductoras de calor pueden tener una forma que
se curva hacia adentro hasta una posición en la cual la punta
absorbe el considerable calor de la llama, incluso cuando la llama
parpadea.
Preferiblemente, el medio de encaje y de
colocación del retenedor de la mecha, preferiblemente situado en el
fondo de la vasija cerca del centro de ella, es un saliente elevado
o pedestal, similar a un lóbulo capilar, y que tiene una
configuración por la cual el soporte de la mecha puede ser fijado en
posición. Alternativamente, el medio de encaje puede comprender un
rebaje, o un rehundido, en el fondo de la vasija. El soporte de la
mecha puede comprender un anillo de plástico o de metal que encaja
dicho pedestal o rebaje, y tiene una parte que se divide en dos
sobre dicho pedestal de tal modo que aprieta un rehundido de él.
Alternativamente, el soporte de la mecha puede estar diseñado para
ser insertado con presión en un rebaje que tiene una abertura
definida y que a continuación se expande radialmente para impedir la
retirada de dicha abertura, de encaje de una parte de dicho rebaje
de tal forma que se impida la retirada de allí sin una posterior
compresión radial del soporte de la mecha. Ejemplos de tales
diseños son las patas de tipo estrella, o un faldón que puede
encajar, o dividirse en dos alrededor de un pedestal central o
protuberancia que tiene una zona en rebaje entre la parte superior
del pedestal y el fondo de la vasija. Está disponible otro medio
para encaje con bloqueo del soporte de la mecha en el pedestal
capilar, o en la superficie del fondo, de la vasija de la bujía y
preferiblemente constituye un medio que impide el desplazamiento
accidental del soporte de la mecha, pero que pueden ser liberados
para permitir la sustitución del soporte de la mecha según desee el
consumidor.
El presente invento proporciona de este modo una
bujía, un dispositivo de lámpara, o dispensador de un material
activo, capaz de fundir rápida y completamente un combustible sólido
para formar un gran depósito de combustible, mejorando de este modo
la distribución de cualesquiera materiales volátiles presentes en el
combustible y asegurando una utilización eficaz y completa de todo
el combustible proporcionado, a la vez que se da una mayor
seguridad y un rellenado conveniente. Además, el concepto del
presente invento ofrece unas bujías, lámparas y dispensadores muy
decorativos a la par que funcionales que pueden utilizar diferentes
combustibles en forma de gel y sólidos, con la importante ventaja
de permitir la rápida y conveniente sustitución de un elemento
combustible por otro a deseo del consumidor sin la necesidad de
limpiar o raspar la vasija en la que se utiliza dicha bujía para
retirar una capa de combustible sin quemar después de haberse
consumido el grueso del elemento de combustible previo.
Éstas y otras realizaciones del invento serán
ilustradas en las figuras y en la descripción que siguen.
La figura 1 ilustra el concepto básico de una
bujía de placa de fusión de la técnica anterior, en una vista en
perspectiva simplificada, de la que el presente invento constituye
una mejora.
La figura 2 ilustra una bujía de placa de fusión
básica en sección recta simplificada, no figurando el soporte de
bloqueo de la mecha ni otras mejoras del presente invento.
La figura 3 es una sección recta simplificada de
una bujía de placa de fusión que muestra el pedestal capilar, un
soporte de bloqueo de la mecha apropiado con aletas para uso en el
presente invento, y la relación entre los elementos.
La figura 4 es una vista de un perfil de un
retenedor de la mecha del presente invento, que ilustra
específicamente las zonas de la aleta conductora de calor que
potencialmente pueden actuar como una mecha permanente.
La figura 5 es una vista en sección del
retenedor de la mecha de la Figura 4, realizada según la línea
A-A, que muestra la relación de las aletas
conductoras de calor con la base del retenedor de la mecha.
La Figura 6 es una vista en despiece ordenado de
una placa de fusión que tiene un pedestal capilar, con un soporte
de la mecha como se ha descrito aquí con aletas y la mecha
incorporada, y un elemento combustible.
La Figura 7 es una vista en perspectiva de la
placa de fusión montada, del soporte de la mecha, y del elemento
combustible de la Figura 6.
Las bujías ordinarias comprenden un cuerpo
autoportante vertical o columna de cera con una parte superior
sustancialmente horizontal y una mecha longitudinal central que se
extiende a través y por encima de la cera. La parte expuesta de la
mecha por encima de la cera sólida es encendida por una llama, y el
calor generado por la llama funde un pequeño volumen de cera en la
parte superior de la bujía, contigua a la mecha, que forma una poza
o depósito de cera fundida para servir como combustible para la
llama de la mecha, y para liberar cualesquiera activos volátiles
presentes en ella. La atracción capilar de la cera fundida y la
mecha, que generalmente es una estructura de 5 fibras asociadas,
hace que la cera fundida se desplace a través de la mecha hasta la
llama, por la cual es consumida. A medida que la cera es consumida
de esta manera el cuerpo de cera disminuye y la superficie superior
de ella desciende progresivamente. La parte superior de la mecha,
que se extiende por encima de la cera que desciende es generalmente
consumida por la llama. La llama en tal bujía permanece en la misma
posición con relación a la línea horizontal o centro de la bujía,
aunque disminuye en altura con relación a la superficie sobre la
cual descansa la bujía, desde el comienzo al final de la combustión,
en cuyo momento toda, o al menos la mayor parte de, la cera ha sido
consumida.
También son bien conocidas tales bujías como las
bujías votivas y las bujías de recambio. Con fines de discusión,
las bujías de recambio serán consideradas como unas bujías
relativamente pequeñas en las que un cuerpo de parafina está
situado en una vasija que tiene una bujía dispuesta en el centro, en
tanto que se considerará que las bujías votivas son unas bujías de
tamaño similar sin vasija. En el extremo inferior de la mecha
normalmente existe un retenedor de la mecha que tiene una
superficie de fondo plana que tiene la función de retener la mecha
en su posición perpendicular, incluso cuando la parafina se ha
fundido y licuado por el calor de la llama. En la mayoría de tales
bujías votivas y bujías de recambio la mecha es un material de
algodón saturado con parafina y que arde con la parafina, que así
es consumible. En tales bujías o luces o calentadores que emplean
la misma, la llama visible se desplaza más hacia abajo, o más cerca
de la superficie del fondo de la vasija a medida que se van
consumiendo el combustible y la mecha, hacia abajo hacia el nivel
del fondo de la mecha. Además, después haberse consumido toda la
cera por encima de este punto en la unidad, la vasija (del recambio
de la bujía), la cera sin quemar, y el retenedor de la mecha
permanecen para ser desechados por el consumidor. Como una
consideración sobre la seguridad en tales bujías, la mecha está
normalmente ondulada o terminada en un punto aproximadamente a 6,35
mm (0,25 pulgadas) por encima del fondo de la cera, para hacer que
la llama se extinga por encima del fondo de la vasija, y de este
modo impedir que el calor de la llama alcance la superficie sobre
la que la bujía está situada, evitando daños a tal superficie y
reduciendo la eventualidad de quemar posibles contaminantes tales
como trozos de cerilla que permanecen en el fondo de la bujía, o
restos carbonizados de la mecha consumible. Tal disposición también
tiene la desventaja de dejar un pequeño volumen de cera sin quemar
en el fondo de la vasija cuando se extingue la llama.
Como se ha utilizado aquí, el término bujía de
placa de fusión debe incluir la combinación de un elemento de
combustible sólido y de una vasija o soporte conductor de calor para
el combustible. Se considerará que los términos vasija de
combustible y soporte de combustible incluyen una placa soporte o
placa de fusión que comprende un medio para contener y fundir el
elemento combustible, y un soporte de la mecha en el encaja una
mecha y dicha placa soporte, comprendiendo dicho soporte de la mecha
los elementos conductores de calor, tales como aletas, denominadas
en adelante como aletas de mecha o aletas conductoras de calor.
Dicho soporte de la mecha deberá también incluir una base que tiene
un faldón o patas configurados para encajar una parte de pedestal
con una forma complementaria a la de la placa soporte, y para
transferir calor desde una llama sobre dicha mecha a dicha placa de
fusión. De este modo, la placa de soporte funciona para soportar el
elemento combustible, para retener el soporte de la mecha, y para
conducir calor al elemento combustible sólido para de este modo
fundir dicho elemento combustible a fin de proporcionar un
combustible líquido a la llama a través de la mecha. Además, la
parte de base de soporte de la mecha encaja, mediante el uso de un
medio de patas o faldón, un pedestal en la superficie de dicho
soporte o placa de fusión de una forma tal que resiste la
separación de la placa de fusión, a la vez que proporciona un medio
para transportar el combustible líquido desde la placa de soporte a
la mecha por la acción capilar. De este modo el pedestal al que está
unido el soporte de la mecha puede ser denominado un pedestal
capilar, en tanto que en las bujías de placa de fusión
convencionales, en las que no está presente un medio de bloqueo o de
unión para asegurar el soporte de la mecha a la base de la placa de
fusión, puede decirse que el soporte de la mecha encaja un lóbulo
capilar. El pedestal capilar de la realización preferida del
presente invento puede así ser considerado que es un lóbulo capilar
que tiene un rehundido u otro medio mediante el cual un soporte de
mecha puede ser encajado para resistir un desplazamiento
accidental. El soporte de la mecha puede así ser considerado que
está bloqueado en posición con el pedestal capilar, aunque sea
desmontable por el consumidor para relleno de la mecha y/o del
elemento combustible, ejerciendo una fuerza suficiente para superar
la presión de encaje. Como se apreciará, el fabricante puede
proporcionar dispositivos de placa de fusión, mechas con conjuntos
de soporte de la mecha, y elementos combustible sólidos, bien
conjunta o independientemente (separadamente), y el consumidor puede
unir los elementos separados para formar una bujía de placa de
fusión, el quemador de combustible, o dispensador de materiales
activos, con la opción de cambiar las mechas y los elementos de
combustible según se desee. En una realización preferida del
invento la mecha, el soporte de le mecha, y el elemento de
combustible puede ser dispuestos como un elemento de sustitución
unitario para ser utilizado con una placa de fusión dispuesta
separadamente.
Un elemento del presente invento constituye un
pedestal capilar en la placa de fusión, cuyo pedestal proporciona
un dispositivo de colocación para un soporte de mecha con una forma
complementaria, crea un lugar para la alimentación capilar de
combustible a la mecha, y proporciona un medio para la transferencia
de calor a la placa de fusión y al combustible sólido. El soporte
de la mecha, además de proporcionar un medio de montaje para la
mecha, tiene una base que se ajusta muy exactamente al pedestal
capilar de una forma tal para crear un suministro capilar mediante
el cual la cera fundida fluye a la mecha como combustible. Además,
el pedestal capilar del presente invento está configurado para
encajar dicho soporte de la mecha de tal modo que no pueda ser
fácil o accidentalmente retirado de dicho pedestal. Esto puede ser
realizado, como se ha discutido previamente, por ejemplo, por medio
de un rehundido en el lado del pedestal, un rehundido que encaja una
pata o faldón con forma complementaria a la del soporte de la
mecha, pata o faldón, que pueden estar hechos de un material
elástico, tal como un metal conductor del calor, que está desviado
hacia adentro en el pedestal en la zona del rehundido en él, para
impedir la retirada. Este pedestal capilar y mecanismo de bloqueo se
expone y se reivindica en la Solicitud de Patente de EEUU
10/938.434, presentada el 9 de octubre de 2004, a nombre de Kubicek
y otros, publicada como US 2006/0057523 A1.
Además de la base y/o del faldón de la mecha que
es un elemento conductor del calor, el soporte de la mecha
preferiblemente proporciona también un elemento conductor del calor
adicional tal como una aleta o aletas, que están muy próximas a la
llama, y de este modo conduce el calor de vuelta a la base de
soporte de la mecha, y así al pedestal capilar, y por tanto a la
placa de fusión y al combustible. Se debe comprender que esta
disposición de elementos proporciona un mucho mayor control del
grado de calentamiento del depósito de cera fundida, y la
temperatura del depósito, debido a la capacidad de controlar la
cantidad de calor conducido al depósito por el faldón del soporte
de la mecha o por las aletas de él. Esto puede conseguirse por la
selección del número de aletas, por ejemplo, o controlando su
conductividad, tal como por la elección de la posición con respecto
a la llama, o del material de fabricación. Esto a su vez es lo más
importante en bujías que dispensan un material volátil, tal como
una fragancia, en donde se desea un aumento rápido de la temperatura
hasta la temperatura más efectiva para la volatilización del
material activo. Tal aumento rápido de la temperatura claramente
provoca una fusión más rápida del elemento combustible, y una
dispensación más rápida de material volátil. De hecho, con el
presente invento, es posible adaptar una bujía de placa de fusión a
un activo volátil específico que ha de estar contenido dentro de un
elemento de combustible que permite el control de la cantidad de
calor conducido al depósito de combustible fundido, y de este modo
controlando su temperatura.
El material del que están hechas la placa de
fusión y las aletas conductoras de calor debería tener una alta
difusividad térmica, es decir una alta conductividad térmica, una
baja densidad y un bajo calor específico. Los materiales preferidos
pueden ser el aluminio y el cobre, aunque se puede usar cualquier
metal fácilmente formado y de alta conductividad. Mediante el uso
de tales metales se puede obtener la mínima resistencia para
transferir calor desde la llama hasta la pastilla de combustible.
Además, se debería aislar la zona de dichas aletas entre la llama y
la cera de la base del soporte de la mecha para impedir la pérdida
de calor hacia el medio ambiente, bien por radiación o por
convección. El material aislante puede ser cualquier material
convencional no combustible que pueda ser rápidamente encajado a la
superficie de las aletas conductoras de calor por cualquier método
convencional. Además de esto, es beneficioso prolongar una o más
partes de la base de sujeción de la mecha hacia fuera dentro de la
pastilla de cera para transferir preferiblemente es calor
directamente al elemento combustible, más bien que a la base de la
placa de fusión. Esto también tiene la ventaja de minimizar el
suministro de combustible licuado a la mecha cerca de la salida del
suministro de combustible, lo que de este modo reduce la
posibilidad de fulguración o reignición de la bujía al final de su
vida.
De acuerdo con el presente invento, el conjunto
de retenedor de la mecha y de aleta de la mecha está formado por
una única pieza de metal apropiado, estampado a partir de un
material laminar, y plegado sobre sí mismo para formar un retenedor
de mecha tal como se ha ilustrado. Las aletas capilares, o puntas
capilares del retenedor de la mecha, y la base del retenedor de la
mecha están formadas flexionando una sección plana de metal
conjuntamente y después ondulando, remachando, o soldándolas
conjuntamente. Debido al pequeño espacio capilar entre las
secciones de metal de las aletas o puntas, la cera fundida puede
ascender por capilaridad dentro de una aleta o punta hasta que se
evapora y es quemada por la llama en la mecha consumible. La zona
entre los lados de la aleta o punta puede ser ajustada por la
adición de un saliente para establecer un espacio capilar
predefinido, el cual podría entonces ayudar a controlar la
velocidad de ascenso por capilaridad a la llama. Igualmente, se
podrían disponer canales o venas en la zona entre los lados de las
aletas o puntas. Tales aletas o puntas pueden así denominarse
aletas capilares. La superficie interior de las aletas podría
también ser tratada para reducir el derrame de la cera líquida, y
de este modo regular el tamaño de la llama. Además, la zona dentro
de la aleta o punta podría ser sellada o soldada para regular la
dirección del vapor combustible o el número de aberturas por las
que el combustible puede salir de la aleta o punta para ser quemado.
Preferiblemente, la zona cerca del extremo, muy próxima a la llama,
sirve como punto de salida del vapor de combustible, así como punto
de máxima absorción de calor de la llama sobre la mecha consumible.
De esta forma se pueden utilizar menos combustibles volátiles en la
bujía de placa de fusión, aunque tales combustibles normalmente
entran en ignición más difícilmente y es más probable su
extinción.
Aspectos alternativos del presente invento
facilitan que el elemento combustible sea proporcionado como un
elemento separado, pastilla, o bujía votiva, el cual tiene una forma
complementaria con relación al soporte de la mecha para ajustarse
alrededor del soporte de la mecha en su posición en el pedestal
capilar de la placa de fusión. En tanto que es posible para un
conjunto de mecha permanente y de soporte de la mecha ser dispuesto
como una parte de la placa de fusión, en las realizaciones
preferidas del invento, el soporte de la mecha, la mecha, y el
elemento combustible se proporcionan al consumidor en una única
unidad. Alternativamente, la mecha y el soporte de la mecha pueden
estar dispuestos como una única unidad, con unidades de combustible
separadas, que tal vez contienen fragancias diferentes, por ejemplo,
para ser combinadas con una placa de fusión. De esta manera, los
soportes de la mecha de formas y configuraciones diferentes pueden
ser combinados con elementos de combustible de configuración
apropiada que difieren en color o perfume, por ejemplo.
Además, se ha considerado beneficioso aislar la
zona de contacto entre el soporte de la mecha y el lóbulo capilar
de la bujía de placa de fusión para hacer que fluya la mayor
cantidad de calor desde la llama a las aletas de la mecha hasta la
pastilla de cera propiamente dicha, para que se funda lo más
rápidamente posible la pastilla de cera. Por (o tanto, se debe
advertir que mientras el presente invento se describe desde el
punto de vista de una bujía de placa de fusión que comprende un
lóbulo capilar y una base de retenedor de mecha con una forma
complementaria es posible aplicar el invento a los retenedores de
mecha para ser empleados en bujías que comprenden una base no
conductora, mediante la cual el calor se transfiere directamente a
la pastilla de cera por medio de las aletas conductoras de calor,
más bien que a la pastilla de cera y a una base de placa de fusión
conductora del calor. En cualquier caso se ha propuesto que las
aletas conductoras de calor altamente conductoras de calor se
coloquen de este modo para captar la máxima salida de calor de la
llama de la bujía, que las aletas conductoras de calor estén
aisladas en la zona entre la llama y el elemento de combustible
sólido, con el que las aletas conductoras de calor están en contacto
directo, y que se consiga la máxima liberación del calor desde las
aletas de la mecha al elemento de combustible sólido. Esto puede
conseguirse preferiblemente formando hojas o ramas que se extienden
desde las aletas, o desde la base del soporte de la mecha a las que
están unidas las aletas conductoras de calor, hacia el interior del
elemento de combustible sólido propiamente dicho. Naturalmente, las
aletas conductoras de calor pueden también tener una forma que
maximice la superficie de contacto de ellas con el combustible
sólido.
Por lo tanto, la placa de fusión está
preferiblemente formada por un material conductor del calor, tal
como un metal, a pesar de que pueden emplearse materiales menos
conductores del calor, tales como vidrio o cerámicos. El material
preferido para uso como la placa de fusión es el aluminio pulido
debido a su alta eficiencia como conductor del calor, su poco peso
y por razones estéticas. También es posible que la placa de fusión
pueda constituir un cuerpo no conductor que tenga una gran
superficie encajada en él, tal como una superficie menos conductora
con una capa delgada de metal encajada en ella. Con respecto a esto
se ha observado que la superficie de la placa de fusión puede tener
también encajado en ella un revestimiento de un material que
modifique la tensión superficial con objeto de preparar una placa
de fusión autolimpiadora o de fácil limpieza. Por ejemplo, puede
encajarse una capa delgada de un material de politetrafluoroetileno
sobre una superficie rugosa para proporcionar una superficie
humectante lisa sobre la cual la cera fundida fluya fácilmente y que
permita la fácil retirada de la cera solidificada tras el apagado
de la llama y que permita que la bujía se enfríe.
La placa de fusión, que puede actuar como un
vasija de combustible y como un medio de transferencia de calor
para calentar el combustible, tiene una forma para recoger en su
punto más bajo el combustible fundido o licuado, punto en el que
está preferiblemente colocada una mecha por medio de un soporte de
la mecha situado sobre un pedestal capilar para así garantizar que
todo el combustible es alimentado a la mecha, con lo que se consigue
el máximo consumo del combustible. Por lo tanto, la placa de fusión
tiene preferiblemente la forma de un cuenco o la forma de un
embudo, con la parte más baja de él preferible, pero no
necesariamente, centrada. Toda la superficie interior de la vasija
de combustible es preferiblemente altamente conductora del calor y
soporta, contiene y calienta el combustible, aunque las vasijas en
los que solamente una pequeña parte de la superficie interior actúa
como una placa de fusión están dentro del alcance del presente
invento. Las bujías que emplean tales placas de fusión deberán
denominarse, colectivamente, bujías de placa de fusión. La placa de
fusión propiamente dicha puede, por supuesto, ser esencialmente
plana, con bordes elevados o con una pared circundante para
contener el combustible fundido.
Además, la placa de fusión ayuda a controlar la
forma y la profundidad del depósito de combustible que se quema en
la mecha, y a mantener la estabilidad de él. Se ha de entender que
el combustible utilizado en el presente invento puede estar
inicialmente en forma sólida o de gel, pero tiene que estar en forma
líquida para desplazarse hacia arriba por la acción capilar hacia
la llama, en donde es consumido. Por supuesto que el combustible
puede también desplazarse hacia arriba en el interior de las aletas
o puntas del retenedor de la mecha como un líquido, hasta el punto
en el que se evapora y es descargado en la dirección de la llama en
la mecha consumible. Por lo tanto, el combustible usado con la bujía
de placa de fusión deberá ser tal que no sea transportado por la
acción de la mecha a temperatura ambiente interior, aunque requiera
calentamiento hasta un estado licuado, es decir fusión, para ser
sometido a la acción capilar o a la acción de la mecha. Por
conveniencia, el término combustible sólido se deberá usar de aquí
en adelante para referirse a un combustible en estado de gel o
estado sólido convencional, tal como cera de bujía convencional,
preferiblemente con la forma de un cuerpo duro formado tal como una
bujía votiva, o "pastilla" de cera. También se debe entender
que el combustible consumido en la llama en la mecha que se quema es
extraído por ta mecha desde un depósito de combustible líquido,
depósito que está formado por la fusión del combustible sólido, y
calentando dicho depósito líquido por la transferencia de calor por
conducción desde la placa de fusión y los elementos de intercambio
de calor proporcionados por el soporte de la mecha, además del calor
radiante desde la llama en la mecha. Por el uso de la tecnología de
la placa de fusión y de la aleta conductora de calor del presente
invento además del calentamiento por radiación convencional de la
superficie del combustible, el tamaño, volumen, profundidad, y
temperatura del depósito líquido de combustible están mejor
regulados. Y, como una consecuencia del mayor control de la
transferencia de calor al combustible, se forma más rápidamente y se
calienta un depósito líquido de él hasta una temperatura deseada.
Debido a que ha aumentado la velocidad de conseguir un depósito de
líquido de combustible calentado uniformemente, se produce un
consumo más eficiente del combustible y un uso más completo del
combustible disponible debido a la disminución del combustible
dejado sin quemar sobre la superficie de la placa de fusión así
como a una liberación más rápida y eficiente de cualesquiera
materiales volátiles activos en dicho combustible, tales como las
fragancias. En las realizaciones preferidas del presente invento
queda un depósito de restos de combustible líquidos, o sea fundidos,
sobre la superficie de la placa de fusión conductora de calor. Este
depósito de combustible puede contener inicialmente combustible sin
fundir en estado sólido así como combustible fundido, y la
temperatura elevada del depósito conseguida por el presente invento
ayuda a garantizar una completa fusión de la pastilla de cera sólida
y a la completa y optimizada dispersión de cualesquiera materiales
volátiles activos presentes en el combustible.
Generalmente, el dispositivo de placa de fusión
incorpora una placa de fusión y elementos secundarios conductores
del calor, elementos secundarios que deben ser proporcionados como
parte del soporte de la mecha y que están muy próximos a la llama,
para garantizar la distribución más rápida y uniforme de calor desde
la llama sobre la mecha. La mecha está fijada en su posición
preferida por medio del soporte de la mecha. La mecha primaria, que
es preferiblemente una mecha consumible, puede ser cualquier cuerpo
filamentoso que sea suficientemente consistente que se queme con
una llama permanente y que sea capaz de extraer el combustible de la
bujía fundido por acción capilar. Tal mecha puede ser de cualquier
material convencional consumible de mecha, tal como algodón,
celulosa, nailon o papel, aunque también puede ser no consumible. El
soporte de la mecha y la mecha pueden preferiblemente estar
situados en el centro de la bujía, o pueden estar descentrados, como
se desee. La presencia de dos o más mechas consumibles y de los
soportes de las mechas asociados con las aletas capilares y los
pedestales capilares está también dentro del alcance del presente
invento. En el presente invento, la mecha primaria está
preferiblemente situada en un soporte de la mecha que encaja la
placa de fusión por medio de un pedestal capilar situado
adecuadamente sobre la placa de fusión, el cual sirve para colocar
el soporte de la mecha (y por tanto, la mecha) para transmitir el
calor desde la llama en la mecha al combustible y a la placa de
fusión, y por medio de la naturaleza capilar del espacio de un
tamaño apropiado formado por el ajuste del pedestal en relación con
el soporte de la mecha, así como por las aletas capilares que
resultan de la relación de los lados de las aletas o puntas del
soporte de la mecha, para mejorar el flujo de combustible a la
mecha. En el invento expuesto, la aleta capilar o punta capilar
actúan como una mecha permanente, proporcionando una llama separada
y distinta separada de la llama situada en la mecha consumible.
Además, el soporte de la mecha está preferiblemente configurado
para encajar también el elemento de combustible en una relación de
llave y cerradura y para colocarlo en la placa de fusión en el lugar
preferido.
Un elemento conductor de calor constituye la
placa de fusión propiamente dicha, la cual puede comprender partes
formadas, elevadas, o dobladas para estar muy próximas a la llama,
tal como una sección elevada de la placa, por ejemplo el borde
superior del lado elevado de la placa de fusión, o un lóbulo
separado y distinto del pedestal capilar. Por ejemplo, la placa de
fusión puede constituir una vasija con forma de cuenco que tiene su
periferia exterior muy próxima a la llama, tal como una vasija en la
que la pared lateral del cuenco está formada de forma que el labio
de la abertura superior se curva hacia atrás hacia el centro del
cuenco, y por tanto hacia la llama. La placa de fusión puede
también tener elementos conductores de calor secundarios, tal como
una o más partes elevadas o lóbulos que actúan no sólo para absorber
y distribuir calor por conducción sino para canalizar o dirigir el
flujo de líquido hasta la mecha. Tales partes elevadas pueden
constituir zonas de material que tienen una conductividad de calor
más alta que las zonas circundantes de la vasija. En tales ejemplos
la placa de soporte puede comprender un material menos conductor tal
como el vidrio y intercambio de calor principal puede ser entonces
por calor radiante y calor conducido por medio de los elementos
conductores de calor primarios del soporte de la mecha. Por lo
tanto, se puede ver que el conjunto del soporte de la mecha, que
comprende una mecha y un elemento de combustible, conjuntamente con
una base configurada para encajar de forma complementaria un
pedestal capilar, puede utilizarse en cualquier vasija de bujía que
comprenda un pedestal capilar.
En el presente invento un pedestal capilar
encaja y coloca la mecha anteriormente mencionada, el soporte de la
mecha, y el elemento combustible de tal forma que proporciona la
colocación más ventajosa de él, así como para crear un flujo
capilar de combustible fundido desde la placa de fusión a la mecha
situada en el soporte de la mecha, el cual está situado en una tal
estrecha relación con el pedestal capilar como para crear un
espacio muy estrecho entre el pedestal y el soporte de la mecha.
Debido a este espacio estrecho, que puede ir desde aproximadamente
0,254 (0,01) hasta aproximadamente 1,016 mm (0,04 pulgadas),
preferiblemente de forma aproximada 0,508 mm (0,02 pulgadas), el
combustible licuado sube a la mecha para consumirse. Se debería
observar que está dentro del alcance del invento el que la acción
capilar pueda ser mejorada como consecuencia de ranuras en el
pedestal o en el soporte de la mecha, y que el soporte de la mecha
pueda ser mantenido alejado del pedestal por la presencia de
protuberancias de un tamaño y colocación apropiados bien en el
pedestal, en el soporte de la mecha o en la placa de fusión.
Además, la combinación de elementos de formación capilar puede
formar un rebaje cóncavo en la placa de fusión, más bien que un
pedestal macho elevado, y el soporte de la mecha en tal caso puede
ser un miembro macho de forma apropiada que se ajusta dentro del
rebaje para crear un espacio capilar entre los miembros, mediante
el cual el combustible es alimentado a la mecha, y que tiene un
medio de encaje para evitar su retirada accidental de dicho rebaje.
También se ha considerado que el pedestal capilar, en una
configuración macho, o en una configuración hembra rebajada, no
necesita constituir un miembro circular, sino que puede ser de
cualquier forma, tal como por ejemplo cilíndrica, de forma
piramidal, cuadrada, oval, triangular, o de cualquier otra forma
deseada, en combinación con un medio de soporte de la mecha y de
bloqueo de igual forma y apropiadamente dimensionado. También se
debe observar que el pedestal capilar no necesita transmitir
combustible líquido a la mecha en todas las partes del perímetro del
pedestal capilar. Por ejemplo, un pedestal capilar circular
conjuntamente con un soporte de mecha circular solamente necesita
crear un espacio capilar en una parte limitada de su circunferencia,
tal como de 90, 180, o 270 grados. De este modo el soporte de la
mecha no necesita estar en una suficiente estrecha proximidad al
pedestal en toda el área de encaje con él para proporcionar un
efecto capilar total sino solamente en una zona suficiente para
proporcionar un flujo de combustible adecuado hacia la mecha para
mantener la llama sobre dicha mecha. Una situación similar puede
existir con respecto a los elementos laterales de las aletas o
punías del retenedor de la mecha, en tanto que se genere una fuerza
capilar suficiente para proporcionar combustible a las zonas
extremas de dichas aletas o puntas capilares.
Adicionalmente, los elementos primarios de
conducción de calor son conjuntos separados que se utilizan
conjuntamente con la placa de fusión y la mecha consumible y el
soporte de la mecha. El elemento primario conductor de calor puede
adoptar la forma de una aleta conductora de calor o de unas
superficies conductoras de calor unidas al soporte de la mecha y
que tienen una orientación vertical u horizontal o elementos de
ambas. En las realizaciones preferidas tales elementos conductores
de calor se calientan por contacto directo con la llama, y conducen
tal calor a la placa de fusión y al combustible para un
calentamiento más eficiente del combustible. Los elementos
conductores de calor del soporte de la mecha, ejemplificados aquí
como aletas de calentamiento, aunque no limitados a las aletas en
sí, y destinados para incluir otras prolongaciones conductoras de
calor del soporte de la mecha que puede realizar esta función,
pueden ser de un material altamente conductor del calor y pueden
estar formados como una prolongación del soporte de la mecha o
unidos a dicho soporte de la mecha de una forma tal para conducir
el calor desde la llama hasta esa parte del soporte de la mecha que
está encajada por el pedestal capilar y/o la placa de fusión. De
este modo el soporte de la mecha comprende aletas, un medio para
soportar la mecha, la mecha, y una base configurada para encajar la
placa de fusión a través de un pedestal o lóbulo capilares, y para
transferir el calor desde dichas aletas hasta dicha placa de fusión.
Adecuadas y a modo de ejemplo, aunque claramente no son las únicas
posibles, las aletas conductoras de calor están ilustradas en la
Patente de EEUU 6.780.282, publicada el 24 de agosto de 2004.
Además, las aletas deberían estar aisladas en la zona debajo de la
llama en la que están expuestas a la atmósfera a fin de impedir la
radiación y la pérdida de calor hacia la zona circundante.
Se ha de entender que el soporte de la mecha y
los elementos conductores de calor primarios se considera que están
situados y con una forma para encajar o enclavarse con un elemento
de combustible sólido sustituible. En una adaptación similar la
placa de fusión y/o la vasija de combustible pueden estar formadas
de una forma tal para permitir la colocación de elementos de
combustible de configuración específica tal como pastillas de cera
con una configuración complementaria, por ejemplo, en una posición
preferida en la proximidad de los elementos conductores de calor
propiamente dichos, y/o al soporte de la mecha, de una forma tal
para maximizar la transferencia de calor desde la placa de fusión
hasta dichos elementos combustibles. En la realización más
preferida, los elementos conductores de calor adicionales están
presentes como un elemento del soporte de la mecha, con la forma de
patas u hojas que se extienden desde la base de dicho soporte de la
mecha al interior del cuerpo del elemento combustible sólido. En
dicha realización más preferida del invento existe un pedestal
capilar presente sobre la placa de fusión, situado de una forma tal
para transferir calor al elemento combustible, y configurado para
encajar un soporte de la mecha que soporta una mecha consumible y
que tiene una o más aletas capilares conductoras del calor, y un
elemento combustible tal como una pastilla de cera. Además, el
encaje del soporte de la mecha con el pedestal capilar es tal que
proporciona un efecto capilar entre los dos para alimentar
combustible a la mecha. En esta realización el consumidor puede
comprar un elemento combustible de sustitución que comprende una
pastilla de cera y un soporte de la mecha y la mecha, configurado
para encajar un pedestal capilar coincidente en la placa de fusión
de una forma tal para situar el elemento combustible y el soporte
de la mecha, y que tiene un elemento conductor del calor en la
posición adecuada para una máxima eficiencia en la fusión del
elemento combustible. Alternativamente, el consumidor puede comprar
un conjunto que comprende un soporte de la mecha y la mecha, con
elementos combustibles de forma apropiada disponibles
separadamente.
El uso de la tecnología de la placa de fusión
del presente invento puede también proporcionar unas ventajas tales
como la eliminación de la tunelización, la significativa reducción
de la retención de cera en la terminación de la combustión, y la
eliminación de mechas oscilantes o descentradas, en tanto que
produce un depósito más grande de cera líquida con una pequeña
llama en un periodo de tiempo relativamente corto. Por otra parte,
la vasija puede ser de casi cualquier forma que se desee, que
proporcione unas grandes posibilidades estéticas, las cuales estén
además reforzadas por la presencia de un medio permanentes de uso de
la mecha en forma de aletas capilares. Como el elemento
combustible, bien solo o en combinación con una mecha y un soporte
de la mecha, puede ser proporcionado como una unidad separada, el
consumidor puede tener un gran número de posibilidades de elección
en cuanto al color, contenido, y naturaleza del combustible, y la
configuración del elemento combustible puede variarse para
proporcionar una gran elección de formas, tales como elementos
decorativos estacionales. Por ejemplo, las formas tales como
calabazas pueden ser provistas para Halloween, coronas para
Navidades, y flores para todas las épocas del año. Además, el
elemento combustible preferiblemente está configurado para encajar
cooperativamente la placa de fusión y el soporte de la mecha,
encajando a su vez el soporte de la mecha el pedestal capilar en la
placa de fusión, de una forma tal para proporcionar al consumidor el
mayor grado de comodidad en la colocación del elemento combustible
en la posición óptima en la bujía de la placa de fusión, con la
mínima posibilidad de una colocación incorrecta. Además, la placa de
fusión o placa de soporte puede tener unas características
decorativas, tales como dibujos, en relieve, grabados, impresos o
estampados en ella.
Por lo tanto, el presente invento proporciona
una bujía de placa de fusión, en el que dicha bujía comprende una
vasija de un elemento combustible que tiene un combustible
seleccionado del grupo que consiste en parafina, cera de abejas,
cera montana, cera carnauba, cera microcristalina, acetato de
polivinílo, alcoholes grasos, ésteres grasos, y geles que
incorporan tales combustibles en una forma seleccionada del grupo
que consta de pastillas, figuras tóricas, virutas, astillas,
raspaduras, partículas, cubos, discos, formas tridimensionales, y
obleas, o cualquier otra forma adecuada. Tal elemento combustible
puede opcionalmente comprender además materiales volátiles activos
tales como fragancias, ambientadores de aire, desodorantes,
eliminadores de olor, neutratizadores de olor, insecticidas,
repelentes de insectos, materiales herbáceos, sustancias
medicinales, desinfectantes, higienizadores, euforizantes,
composiciones de terapia por aromas, y similares. Tal combustible
sólido puede estar coloreado para efectos decorativos, si se desea,
y puede tener una forma para encajar cualquier configuración dada
de placa de fusión y/o de soporte de la mecha. Por ejemplo, el fondo
de un elemento sólido debería estar curvado de forma complementaria
a la forma de la placa de fusión sobre la cual ha de descansar, y
debería tener unas temperaturas de fusión por encima de la
temperatura ambiente pero por debajo de la temperatura de la llama
de una mecha que queme tal combustible.
Éstas y otras ventajas adicionales del presente
invento serán evidentes a partir de la descripción de las figuras
que sigue, descripción que solamente es indicativa de las
realizaciones preferidas y no del alcance total del invento.
Las Figuras 1 y 2 ilustran el concepto amplio de
una bujía de placa de fusión en su forma más básica, tal como la
expuesta en el documento US 2001/0005573 A1. Lo expuesto en dicha
solicitud de patente en tramitación no ilustran el pedestal capilar
y el conjunto de soporte de la mecha del presente invento, ni los
miembros primarios conductores de calor que comprenden aletas
conductoras de calor que atraviesan la zona más caliente de la
llama con zonas de ella aisladas para evitar la pérdida de calor a
la atmósfera. Como se ha ilustrado, se ha dispuesto una vasija 2 de
la placa de fusión conductor del calor, la cual transfiere el calor
obtenido de la fuente de calor, una llama (no mostrada) situada en
la mecha 3, por medio de la conducción de calor, al elemento 4
combustible sólido, el cual está sobre la superficie de la placa de
fusión. Con fines ilustrativos y por claridad, pero no en sentido
limitativo, la mecha está ilustrada en las Figuras 1 y 2 como
teniendo un diámetro relativamente grande más que como una mecha
fibrosa de pequeño diámetro. Se ha de entender que la mecha está
situada dentro y unida al elemento combustible sólido 4, tal como
con un retenedor de la mecha (no mostrado en las Figuras 1 y 2). La
placa de fusión 2, mostrada en las Figuras 1 y 2, es calentada
directamente por radiación mediante una llama en la mecha 3 como
consecuencia de que la placa de fusión tiene una forma para tener
una parte, el reborde 18, en la proximidad de la llama, que es el
diámetro del cuenco de la placa de fusión tal para permitir que las
superficies interiores de ella absorban cantidades apreciables del
calor de la llama.
La placa de fusión de las Figuras 1 y 2 tiene
una forma para tener un reborde exterior elevado 18 que contiene el
depósito de combustible fundido resultante. Se ha de entender que la
placa de fusión puede tener la forma de una bandeja, cuenco, placa
cóncava u otra configuración que sea capaz de contener un depósito
de combustible líquido caliente, y preferiblemente tiene una forma
para dirigir o canalizar el combustible licuado, es decir fundido,
hasta la mecha. La placa de fusión puede constituir una vasija
propiamente dicha, como se ha mostrado, o puede estar rodeada por
una vasija separada. En la realización mostrada en las Figuras 1 y 2
la placa de fusión descansa sobre una base no conductora 11, o
sobre unas patas de un material no conductor o aislante, para
permitir su colocación sobre una mesa, mostrador u otra superficie.
La base no conductora, como se ha ilustrado, comprende puntos de
contacto 12 para minimizar la cantidad de contacto entre la base y
la placa de fusión y para crear un espacio de aire aislante 13
entre la placa de fusión y la superficie sobre la cual descansa el
conjunto.
La placa de fusión puede ser de cualquier
material conductor tal como latón, aluminio, acero, cobre, acero
inoxidable, plata, estaño, bronce, zinc, hierro, materiales
chapados, polímeros conductores de calor, materiales cerámicos,
vidrio, o cualquier otro material conductor del calor o una
combinación de tales materiales. Como se muestra en la Figura 2, el
combustible está preferiblemente situado en contacto directo con la
superficie de la placa de fusión 2, placa que puede, si se desea,
estar realizada de modo que tenga una superficie inferior no
conductora, de forma que la placa de fusión pueda descansar sobre
una superficie de mesa o similar. Tal configuración puede resultar
de un material chapado, un material de placa de fusión conductor
revestido en la superficie exterior con un material no conductor,
un material no conductor que tenga un inserto de material conductor
de calor, u otras disposiciones adecuadas para permitir que la placa
de fusión esté lo suficientemente fría en la superficie del fondo
para permitir un fácil manejo y/o la colocación sobre superficies no
adecuadas para contacto con cuerpos calientes.
La mecha 3 constituye preferiblemente un
material consumible convencional de mecha, tal como algodón,
celulosa, nailon, papel, o similar, el cual por acción capilar
llevará el combustible líquido hasta la llama. Alternativamente,
las mechas no consumibles pueden comprender materiales tales como
los cerámicos porosos, metales porosos, fibra de vidrio, fibra
metálica, arena comprimida, vidrio, metal o microesferas cerámicas,
vidrio espumoso o poroso, bien natural o artificial, tal como
piedra pómez o perlita, yeso y caliza. No obstante, para los fines
del presente invento se prefiere el uso de mechas consumibles
convencionales. La mecha 3 puede estar situada en el centro de la
placa de fusión 2 o puede estar descentrada, como se desee, siempre
que la placa de fusión esté configurada para canalizar o dirigir el
combustible fundido hasta dicha mecha. Como se ha ilustrado, la
mecha puede estar situada conjuntamente con una protuberancia de
iniciación de encendido 6 de cera en la superficie superior de
dicho elemento combustible 4 para facilitar el encendido. La
presencia de dos o más mechas está también dentro del alcance del
presente invento. La mecha está dispuesta conjuntamente con el
montaje del soporte de la mecha, siendo la configuración preferida
del soporte de la mecha una para encajar de forma cooperativa un
pedestal capilar de forma complementaria 22 en la placa de fusión,
como se discutirá de ahora en adelante.
La Figura 3 ilustra una vasija 2 de la placa de
fusión que comprende una base cóncava y que tiene un pedestal
elevado o saliente 22, situado cerca del centro de ella, teniendo
dicho pedestal una forma para encajar las patas o faldón 23 de un
soporte 7 de la mecha. El soporte de la mecha propiamente dicho
comprende un medio 5 de soporte central la mecha, una mecha 3, y
aletas capilares conductoras de calor 9 situadas para absorber el
calor de una llama 1 sobre dicha mecha montada en dicho soporte de
la mecha y para permitir él flujo de dicho calor de dicha llama a
dicha base de dicha vasija 2 de la placa de fusión y al elemento
combustible sólido 4. Las zonas 8 de los extremos de dichas aletas
capilares 9 están indicadas como que son mechas potencialmente
permanentes de acuerdo con el presente invento. Además, las aletas
están provistas de zonas aisladas 10 entre un punto debajo del
punto de exposición más cercano de la aleta a la llama y un punto
cerca o debajo de la superficie del elemento combustible sólido.
Las patas o faldón 23 de dicho soporte de la mecha se ajustan muy
próximas a los lados 24 de dicho pedestal 22 y encajan un rehundido
25 en la superficie lateral de dicho pedestal por medio de un
reborde 26 de tal manera que resistan ser retiradas de allí. Las
patas o faldón 23 y la base 27 de dicho soporte de la mecha y los
lados 24 y la parte superior 28 de dicho pedestal están muy
próximas a fin de permitir la máxima resistencia a la separación y
para crear un espacio que dé lugar a un flujo capilar de cera
fundida desde el fondo de la vasija 2 de la placa de fusión hasta la
parte superior de dicho pedestal 28. Además, las hojas o ramas
altamente conductoras 16 se extienden hacia afuera desde el fondo
de dicho soporte de de la mecha al interior del cuerpo del elemento
combustible para ayudar a su rápida fusión. Tales hojas o ramas son
preferiblemente del mismo material que el de la base de dicho
soporte de la mecha. El fondo 27 de dicho soporte de la mecha se
muestra como muy próximo de la parte superior 28 de dicho pedestal,
lo que garantiza un flujo rápido y uniforme de combustible licuado a
la mecha, mantenida en posición para hacer contacto con dicho
combustible por el medio de soporte 5 de la mecha. Aunque el invento
está ilustrado con respecto a una bujía de placa de fusión puede
ser igualmente efectivo en el contexto de un tarro de bujía,
recambio de bujía, o soporte votivo.
En la Figura 4 se muestra el retenedor de la
mecha 7 del presente invento con aletas capilares 9 que se elevan
desde la base del soporte 27 de la mecha. En la superficie interior
con relación a la posición de una llama en un soporte de la mecha
mantenido en posición por el medio de retención 5 de la mecha, de
las aletas capilares, las zonas 8 son indicativas de zonas capaces
de actuar como mechas permanentes. El faldón 23 del soporte 7 de la
mecha tiene un medio de reborde 26 mediante el cual dicho soporte de
la mecha está soportado en un pedestal (no mostrado) en la
superficie de una placa de fusión.
La Figura 5, una vista lateral tomada en la
línea A-A de la Figura 4, ilustra en perfil el
retenedor 7 de la mecha. La aleta capilar 9, que tiene un espacio
capilar entre las superficies de dicha aleta, puede recibir cera
licuada desde una mecha consumible (no mostrada) sujeta en el medio
de retención 5 de la mecha en la parte superior de la base del
soporte de la mecha. El faldón 23 de dicho soporte de la mecha tiene
un reborde 26 mediante el cual dicho faldón está colocado en un
pedestal en una placa de fusión o en una vasija de bujía apropiada.
La cera licuada recibida desde dicha mecha consumible se desplaza a
continuación por la acción capilar hasta la aleta capilar 9 a un
punto en el que es evaporada y el vapor es descargado a través de
las aberturas de salida 14 y es quemado por la llama en la mecha
consumible. La zona de la aleta capilar 9, en la que se produce la
liberación del combustible evaporado a través de las aberturas 14 es
por tanto una zona 8 no consumible de la mecha.
En la Figura 6 se muestra una vista en
perspectiva en despiece ordenado del invento, con una vasija 2 de
placa de fusión en forma de cuenco, el cual comprende un pedestal
capilar 22 situado aproximadamente en el centro de él. Un soporte
de la mecha 7 se muestra encima del pedestal capilar, teniendo el
soporte de la mecha una forma para encajar con precisión en dicho
pedestal capilar y para encajar exactamente un rehundido en él para
quedar bloqueado en posición. El soporte de la mecha, como se ha
ilustrado, comprende además la mecha y aletas capilares conductoras
de calor con zonas apropiadas para uso como una mecha 8 potencial no
consumible, y una hoja conductora de calor o ala 16. Se muestra un
elemento combustible sólido 4 que tiene una parte recortada 6 a
través de la cual pueden pasar la aleta conductora de calor y el
conjunto de mecha para colocar la mecha muy próxima a la superficie
de la parte superior de dicho elemento combustible. El elemento
combustible sólido se muestra como una pastilla de cera, a pesar de
que claramente se pueden utilizar otras formas dentro del alcance
del presente invento. Para evitar dificultades en el encendido se
puede disponer una protuberancia de iniciación de encendido de
combustible muy próxima a la mecha 3. Como se ha ilustrado en las
Figuras 1 y 2 esta protuberancia es más fácilmente moldeada
directamente en la forma del elemento combustible, y proporciona
una fuente efectiva de combustible líquido a la mecha cuando se
emplea una cerilla u otra fuente apropiada de llama para iniciar la
combustión de la mecha, cuya fuente de llama fundirá la
protuberancia de iniciación de encendido para de este modo crear un
depósito inicial de combustible líquido.
La Figura 7 muestra la realización de la Figura
4 en configuración operativa, que muestra la relación de los
elementos en posición para el encendido de la mecha 3, en la que la
placa de fusión 2 se muestra con un elemento combustible 4 situado
sobre el pedestal capilar (22, no visible) y centrada alrededor de
un conjunto de soporte de la mecha con la aleta capilar 9 de
transferencia de calor y la mecha 3, extendiéndose a través de la
abertura 30.
De este modo, cuando se usa un combustible
sólido, tal como cera, conjuntamente con un soporte de la mecha
conductor del calor las unidades de relleno de combustible sólido
pueden tener una forma para ajustar la forma de la placa de fusión
en una relación especifica con el soporte de la mecha, que en sí
está encajado con la placa de fusión mediante un medio de bloqueo.
Por ejemplo, la placa de fusión puede ser una vasija con una forma
decorativa, y se puede proporcionar cera en forma de recambios
específicos de la forma de la vasija seleccionada, tal como
redonda, cuadrada, oval, rectangular, triangular, o por el
contrario, con una forma tal que el conjunto de soporte de la mecha
incorporado con la unidad de recambio de cera hasta que la unidad
de recambio ajuste y encaje un pedestal capilar con una forma
complementaria.
El uso de una placa de fusión con elementos
conductores de calor adicionales, tales como las aletas capilares
conductoras de calor parcialmente aisladas, ofrece varias ventajas
distintas. Primeramente, permite un depósito más grande de
combustible líquido debido a la mejor conducción de calor al
combustible, lo que provoca una más rápida formación del depósito.
A su vez esto permite una mejor regulación del tamaño y la forma así
como la temperatura, volumen y profundidad del depósito de cera
licuada para permitir un uso más eficiente de los combustibles
presentes. De hecho, las placas de fusión del presente invento
permiten una facilidad de relleno, con poca limpieza o sin ella. En
la mayoría de los casos no se requiere limpieza, pero si se desea la
placa puede ser convenientemente lavada en una manera tal como se
lava un plato, placa o cuenco, en un fregadero o en una lavadora.
Además, el uso de aletas capilares conductoras de calor crea la
posibilidad de tener en uso una mecha consumible y una mecha no
consumible en la misma bujía al mismo tiempo. El uso de un pedestal
capilar en la placa de calor, conjuntamente con las aletas capilares
conductoras de calor en el soporte de la mecha también reduce o
elimina la retención del exceso de combustible solidificado cuando
en la bujía se ha extinguido la llama, y permite una combustión más
completa y uniforme de los elementos combustibles que no son
redondos, es decir cuadrados, ovales, triangulares, o con la forma
de una flor o un objeto decorativo, etc. Además, la tecnología de
la placa de fusión conjuntamente con un pedestal capilar y el
soporte de la mecha complementario con las aletas capilares da
lugar a dispositivos que pueden ser autoextinguibles, y a mejoras
en o a la eliminación de los típicos problemas de quemado que se
producen en las bujías, tales como tunelización, inundación,
colapso, caracterización, y arrastre de la mecha. Las bujías que
utilizan la tecnología de la placa de fusión del presente invento
son también menos exigentes de formulación o de variaciones del
proceso. Y lo más importante, la presencia de una configuración de
bloqueo del soporte de la mecha y del pedestal capilar proporciona
un margen de seguridad y conveniencia no disponible
anteriormente.
En tanto que el presente invento ha sido
descrito con respecto a lo que actualmente se considera que son las
realizaciones preferidas, se ha de entender que el invento no está
limitado a las realizaciones expuestas. Por el contrario, el
invento está destinado a cubrir diversas modificaciones dentro del
alcance de las reivindicaciones anejas.
La placa de fusión y las bujías con elementos
conductores de calor del presente invento que utilizan un pedestal
capilar y el soporte de la mecha con la correspondiente forma que
tiene aletas capilares, las cuales son contiguas a la parte más
caliente de la llama sobre la mecha, pero están en otro sitio
aisladas para impedir la pérdida de calor, pueden ser usadas en
conexión con una gran variedad de combustibles sólidos. Los
materiales conductores de los que la placa de fusión y las aletas
conductoras de calor pueden estar formadas están disponibles
normalmente, y las diversas configuraciones se producen
rápidamente. Existe un considerable interés en bujías que tienen
largos periodos de quemado y en bujías recambiables o en lámparas de
combustible sólido, especialmente para lámparas de placa de fusión
que son resistentes a la liberación accidental del conjunto del
soporte de la mecha.
Claims (15)
1. Un sistema que comprende un soporte de la
mecha (7) y un elemento combustible sólido fusible (4) para una
bujía de placa de fusión, comprendiendo el soporte (7) de la mecha
una mecha (3) y aletas conductoras de calor (9) situadas para
recoger calor de una llama (1) sobre dicha mecha (3) y para conducir
tal calor a dicho elemento combustible (4), encajando dicho soporte
de la mecha dicho elemento combustible sólido fusible y configurado
para ser capaz de descansar sobre la placa de fusión de la bujía de
placa de fusión, caracterizado porque dichas aletas
conductoras de calor (9) proporcionan un camino capilar para el
movimiento del combustible a la llama (1).
2. Una bujía que comprende un sistema de acuerdo
con la reivindicación 1, que además incluye una placa de fusión (2)
sobre la cual descansa dicho elemento combustible (4), estando las
aletas conductoras de calor (9) colocadas para conducir el calor
recogido de la llama (1) al elemento combustible y la placa de
fusión (2).
3. La bujía de la reivindicación 2, en la que
dicho elemento combustible (4) comprende además uno o más materiales
activos volátiles.
4. La bujía de la reivindicación 3, en la que
dicho soporte (7) de la mecha comprende al menos dos aletas
capilares conductoras de calor (9) que son calentadas por dicha
llama (1), conducen el calor al elemento combustible (4) por lo que
se licúa combustible adicional y vuelve tal combustible licuado a la
llama (1) por acción capilar para que se consuma, creando de este
modo una mecha no consumible.
5. La bujía de la reivindicación 4, en la que
dicho elemento combustible sólido fusible (4) comprende un elemento
combustible sustituible que encaja de forma cooperativa dicha placa
de fusión (2) y el soporte (7) de la mecha.
6. La bujía de la reivindicación 5, en la que el
elemento combustible sustituible (4) comprende además una
protuberancia de iniciación de encendido en su parte superior, muy
próxima a dicha mecha consumible (3) para facilidad de encendido de
dicha mecha.
7. Una bujía expuesta en la reivindicación 4, en
la que dicha placa de fusión (2) comprende además una parte
conductora de calor elevada (22) mediante la cual el calor es
conducido desde una llama (1) sobre dicha mecha (3) a dicha placa
de fusión (2) y a dicho elemento combustible sólido (4), por lo que
se crea un depósito de combustible, estando configurada dicha placa
de fusión (2) para provocar el flujo de dicho combustible líquido
calentado a dicho soporte (7) de la mecha.
8. La bujía de la reivindicación 2, en la que
dicho soporte (7) de la mecha está configurado para encajar un
pedestal capilar (22) en dicha placa de fusión (2).
9. La bujía de la reivindicación 2, en la que
dicho soporte (7) de la mecha comprende además miembros conductores
de calor (16) configurados para transferir calor desde dichas aletas
conductoras de calor (9) a dicho elemento combustible sólido
(4).
10. La bujía de cualquiera de las
reivindicaciones 2 a 8, en la que dichas aletas están aisladas para
impedir la pérdida de calor entre dicha llama (1) y dicho
combustible sólido (4).
11. La bujía de la reivindicación 10, en la que
dicho soporte (7) de la mecha comprende una pluralidad de aletas
conductoras de calor.
12. La bujía de la reivindicación 10, en la que
dicha placa de fusión (2) está tratada para ser autolimpiadora.
13. La bujía de la reivindicación 10, en la que
la última comprende un pedestal capilar (22), que encaja bloqueando
dicho soporte (7) de la mecha.
14. Un sistema de acuerdo con la reivindicación
1, en el que dichas aletas (9) conducen el calor desde dicha llama
a dicho elemento combustible (4) por medio de ramas (16) que se
extienden hacia afuera de dichas aletas hacia el Interior de dicho
elemento combustible.
15. Un sistema de acuerdo con la reivindicación
1, en el que el elemento combustible (4) comprende además un
material activo volátil.
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