ES2349839T3 - Dispositivo de calentamiento eléctrico ptc (coeficiente de temperatura positiva). - Google Patents

Dispositivo de calentamiento eléctrico ptc (coeficiente de temperatura positiva). Download PDF

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Abstract

Un dispositivo (14) de calentamiento adecuado para vaporizar una sustancia química para el tratamiento del aire, comprendiendo el dispositivo: un elemento (22) de calentamiento PTC; un primer contacto (32) eléctrico apoyado sobre el elemento (22) PTC; y un segundo contacto (46) eléctrico opuesto al primer contacto (32); donde el primer contacto (32) eléctrico tiene un cabezal de contacto que tiene una superficie (38) curvada convexa enfrentada al elemento (22) de calentamiento PTC; caracterizado porque dicho cabezal (36) de contacto está arqueado en forma de cuenco.

Description

La presente invención se refiere a los calentadores de coeficiente de temperatura positiva (“PTC”) empleados para vaporizar sustancias de control de insectos (por ejemplo, repelentes, insecticidas, reguladores de crecimiento), fragancias, y otras sustancias químicas para el tratamiento del aire (por ejemplo, sustancias desodorantes) a partir de un sustrato impregnado. Más particularmente, se refiere a contactos eléctricos y montajes estructurales mejorados para dichos dispositivos.
Se han desarrollado una gran variedad de calentadores eléctricos sobre, o a través de, los cuales se disponen sustancias impregnadas con sustancias químicas para el tratamiento del aire. El calentamiento del sustrato por tales dispositivos provoca que la sustancia química para el tratamiento del aire, como la aletrina, o cualquier otro insecticida vaporizable comercialmente conocido, se vaporice. Aunque tales dispositivos pueden estar alimentados por medio de pilas, normalmente se diseñan para su conexión a enchufes eléctricos.
Una forma particularmente preferida de tales calentadores eléctricos emplea un elemento de calentamiento PTC. Sin embargo, dichos dispositivos presentan ciertos inconvenientes relacionados con el mantenimiento debido a la naturaleza frágil de los elementos de calentamiento PTC y la estructura de los contactos eléctricos asociados. A este respecto, muchos elementos PTC son algo frágiles y su apoyo con los contactos eléctricos asociados (particularmente aquellos que están estampados) puede en ocasiones conducir a roturas del elemento PTC debido a la interacción de dicho elemento con el borde de un contacto.
El documento WO 2006/046209 describe una forma especialmente deseable de dispositivo eléctrico de calentamiento PTC para vaporizar insecticidas y fragancias impregnadas en una matriz sólida. Aunque esta forma de calentador tiene muchas ventajas, todavía tiene algunos inconvenientes.
Por ejemplo, el contacto/terminal eléctrico que tiene un contacto a presión con el elemento de calentamiento PTC tiene una parte estampada. Como resultado, ocasionalmente se habrá bordes afilados en el contacto. Cuando estos bordes entran en contacto con el elemento de calentamiento PTC, puede producirse una incidencia consistente en que el elemento de calentamiento PTC se quiebra, bien cuando el dispositivo eléctrico de calentamiento está siendo fabricado, transportado o manipulado, o cuando se calienta y enfría por el uso.
Se ha desarrollado una variedad de elementos de calentamiento para esta y otras aplicaciones análogas. Véase en general las patentes US 4,037,082, US 4,251,714, US 4,635,026, US 4,728,779, US 4,814,585, US 5,262,619, US 6,192,169, US 7,012,222, y las publicaciones internacionales WO 97/02054, WO 97/45008 y WO 98/57674; y la solicitud de patente europea EP 965 2267. En particular, US-A4,728,779 muestra un elemento de calentamiento en el que una bolita de material PTC está emparedada entre una placa conductora plana y un contacto metálico arqueado. La parte pre-caracterizante de la reivindicación 1 está basada en este documento. Sin embargo, las estructuras descritas en los documentos de la técnica anterior siguen teniendo deficiencias.
Por tanto, existe aún la necesidad de dispositivos eléctricos de calentamiento PTC útiles para vaporizar sustancias químicas para el tratamiento del aire.
BREVE COMPENDIO DE LA INVENCIÓN
La invención queda definida por la reivindicación 1 adjunta. Se puede utilizar para vaporizar una sustancia química para el tratamiento del aire. La sustancia química para el tratamiento del aire puede ser, como ejemplo no limitante, impregnada en una mecha, una pastilla convencional para mosquitos u otro sustrato, incluyendo el dispositivo de calentamiento un medio para montar el sustrato impregnado donde pueda ser calentado cuando el dispositivo de calentamiento se activa. El dispositivo tiene un elemento de calentamiento PTC y un primer contacto eléctrico que se apoya en el elemento de calentamiento PTC. De acuerdo con la invención, el primer contacto eléctrico tiene un cabezal de contacto arqueado en forma de cuenco que tiene una superficie convexa curvada enfrentada al elemento de calentamiento PTC.
También hay un segundo contacto eléctrico que hace contacto con el elemento de calentamiento PTC a través de un lado del mismo opuesto al lado sobre el que se apoya el primer contacto eléctrico, pudiendo tener el primer contacto eléctrico una curvatura elástica y una periferia circular, en la vista en planta, con respecto del cabezal de contacto arqueado, teniendo el cabezal de contacto arqueado un borde exterior continuamente curvado, y teniendo el cabezal de contacto arqueado un lado convexo y un lado cóncavo, quedando el lado convexo enfrentado hacia el elemento de calentamiento PTC.
El primer cabezal de contacto eléctrico puede estar formado de metal, siendo preferido un acero inoxidable elástico, y puede tener una pestaña bajo su cabezal. La pestaña también se puede ubicar y diseñar para fijar el primer contacto eléctrico en una carcasa. Preferiblemente, el cabezal de contacto arqueado es capaz de deformarse elásticamente de modo que el cabezal de contacto arqueado se deforma elásticamente cuando se presiona contra el elemento de calentamiento PTC, aumentando reversiblemente el área de contacto del cabezal de contacto arqueado con el elemento de calentamiento PTC.
Según otro aspecto el dispositivo también puede tener una primera y una segunda carcasas de calentador, y un segundo contacto eléctrico en forma de placa con una abertura. Al menos una de las carcasas de calentador tiene una clavija y la otra carcasa de calentador tiene un hueco de recepción. La clavija pasa a través de la abertura de la placa y entra en el hueco de recepción.
En una realización preferida, el dispositivo está diseñado para su uso con una pastilla impregnada, como una pastilla para mosquitos común formada por fibras de celulosa comprimidas e impregnadas con un agente de control de insectos, como aletrina, que puede volatilizarse de la pastilla cuando dicha pastilla se calienta. Son bien conocidos en la técnica varios otros agentes de control de insectos utilizados comúnmente para dosificar pastillas para mosquitos utilizadas con dispositivos de calentamiento.
Se apreciará que el uso de tales cabezales de contacto arqueados, donde el cabezal tiene forma de cuenco, mantiene cualquier borde del cabezal que podría tener rebabas u otros elementos afilados producidos durante su formación, lejos del frágil calentador PTC. Por tanto, se elimina el riesgo de que tales defectos provoquen con el tiempo grietas en el elemento de calentamiento PTC.
Además, la combinación de dicho cabezal con las curvaturas elásticas y los rebordes asociados hace que el contacto pueda optimizar la presión contra el elemento de calentamiento PTC, al mismo tiempo que posiciona el contacto con relación a otras partes del montaje. Preferiblemente, el cabezal de contacto arqueado puede deformarse elásticamente, de modo que el cabezal de contacto arqueado se deforma elásticamente cuando se presiona contra el elemento de calentamiento PTC, aumentando reversiblemente el área de contacto del cabezal de contacto arqueado con el elemento de calentamiento PTC.
También, el uso de la técnica de montaje de clavija y hueco reduce las tensiones sobre el elemento de calentamiento PTC durante el montaje del dispositivo, reduciendo así el peligro de que aparezcan grietas en el elemento de calentamiento PTC.
Estas y otras ventajas de la presente invención serán evidentes a partir de la siguiente descripción. En esta descripción se hace referencia a los dibujos adjuntos que forman parte de la misma, y en los que se muestran a modo de ilustración no limitante una realización preferida de la invención.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
La FIG. 1 es una vista en perspectiva de una realización de la invención, mostrada con una pastilla impregnada a punto de ser instalada en la misma;
La FIG. 2 es una vista de despiece en perspectiva de la realización de la FIG. 1, aunque sin la pastilla impregnada mostrada;
La FIG. 3 es una vista de despiece en perspectiva de un calentador PTC del dispositivo de la FIG. 1;
La FIG. 4 es una vista en sección transversal tomada a lo largo de la línea 4-4 de la FIG. 1;
La FIG. 5 es una vista de detalle del detalle 5-5 de la Fig. 4;
La FIG. 6 es una vista parcial de despiece en perspectiva del calentador PTC de la FIG. 3, aunque sólo se muestran ciertas partes;
La FIG. 7 es una vista lateral de un contacto eléctrico del calentador PTC; y
La FIG. 8 es una vista superior del contacto eléctrico de la FIG. 7.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS REALIZACIONES PREFERIDAS
Haciendo referencia a las FIGS. 1 y 2, se muestra un vaporizador 10 que incluye una cubierta 12 abierta, un calentador PTC 14, una pastilla 16 impregnada, terminales 18 de conexión, y una carcasa 20 inferior. Por conveniencia de la descripción, se hará referencia a la dirección hacia la cubierta 12 como “arriba”, incluso aunque durante el uso actual se pueda utilizar el vaporizador en cualquier otra orientación. Los terminales 18 se pueden enchufar en un enchufe eléctrico típico. Se debe entender que aunque una configuración de enchufe de dos puntas es adecuada para ciertos países, los terminales 18 se modificarán según sea necesario para conformarse a los enchufes estándar en otros países.
Como será evidente de la FIG. 3, el calentador PTC 14 incluye un elemento 22 de calentamiento PTC que tiene un primer lado 24 y un segundo lado 26 opuesto al primer lado 24. Aunque se muestra el elemento 22 de calentamiento PTC con forma redonda, de “píldora", se podrían utilizar otras formas convencionales para el elemento PTC. En cualquier caso, como se indica en la FIG. 5, el elemento 22 de calentamiento PTC puede tener una metalización en el lado 26, y se puede disponer una metalización similar a lo largo del primer lado 24 (no mostrada).
Una placa 30 de transferencia de calor está en contacto con el primer lado 24, y el contacto eléctrico 32 contacta con el segundo lado 26 (a través de sus respectivas superficies de metalización, si existe dicha metalización). El contacto 32 preferiblemente incluye una pata 34 alargada, una curvatura 44 elástica, un segmento 33 de conexión por encima de la curvatura 44 elástica, y un arco 36 curvado hacia arriba que tiene una porción 38 de contacto. Nótese que el arco 36 no expone ninguna superficie de borde al elemento 2 de calentamiento PTC. Por tanto, ninguna formación resultado de la estampación u otra operación de formación a lo largo del borde inferior del arco 36 puede contribuir a la rotura del elemento 22 de calentamiento PTC. Durante el uso, la porción 38 de contacto presiona contra el lado 26 del elemento 22 de calentamiento PTC, haciendo un contacto firme. El arco 36 puede estar hecho de un material elástico, como un metal suficientemente fino, de forma que se deforme elásticamente cuando se presiona contra el elemento 22 de calentamiento PTC, aplanándose reversiblemente o incluso invirtiendo un área pequeña o la porción 38 de contacto (no mostrada). Esto aumenta el área de contacto del arco 36 con el elemento 22 de calentamiento PTC, permitiendo un contacto eléctrico más efectivo y una acción de tipo muelle que se ajusta a cambios en el tamaño del elemento de calentamiento PTC a medida que se expande por el calentamiento o se contrae por el enfriamiento.
Como se muestra en la FIG. 7, el arco 36 puede tener un lado 40 convexo y un lado 42 cóncavo. Aunque se muestra el arco 36 con una forma determinada, se debería apreciar que podría ser más esférico, y en cualquier caso puede tener un radio no constante visto en planta (por ejemplo, elíptico u otras superficies de contacto curvadas). Nótese que también puede haber una pestaña 45 para facilitar el posicionamiento, como se muestra en la FIG. 4.
Nótese que la placa 30 de transferencia tiene una placa 46 conductora que contacta con el primer lado 24. Esta placa 46 conductora puede comprender una porción 48 central plana con los lados 50 y 52. También hay un perímetro 54 y aberturas 55.
Como se muestra en las FIGS 3 y 6, también hay una primera carcasa 56 de calentador y una segunda carcasa 58 de calentador que forman una carcasa de tipo concha. La primera carcasa 56 de calentador tiene clavijas 60, y la segunda carcasa 58 de calentador tiene unos agujeros 62 de recepción, de forma que las carcasas de calentador se pueden montar cuando se insertan las clavijas en los orificios, opcionalmente seguido de soldadura por calentamiento o ultrasonidos. Nótese que las clavijas están diseñadas para pasar también a través de las aberturas 55, lo que también da como resultado que la placa 46 quede fijada en su posición.
Las esquinas 64 dobladas sobre la placa 30 de transferencia de calor ayudan a mantener una presión de contacto positiva entre la placa 30 de transferencia de calor y la primera carcasa 56 de calentador, lo que facilita una transferencia de calor relativamente eficiente desde el elemento 22 de calentamiento PTC a la primera carcasa de calentador, y posteriormente a la pastilla 16. Al calentar la pastilla, se dispensa la sustancia química para el tratamiento del aire. De ese modo la placa 30 de transferencia de calor actúa no sólo como un contacto eléctrico, sino que también extiende y transfiere el calor generado por el elemento 22 de calentamiento PTC.
Preferiblemente se incluye una resistencia 66 fusible en el circuito eléctrico mediante la conexión a la placa 30 de transferencia de calor en el contacto 67. En caso de que el calentador 14 se calentase, la resistencia 66 fusible se abre, deteniendo el flujo de corriente eléctrica a través del elemento 22 de calentamiento PTC, proporcionando así protección para todo el dispositivo. La resistencia 66 fusible y el contacto 32, a través de la pata 34 alargada, se conectan a los terminales 18 de enchufe. Como se muestra en la FIG. 4, unas costillas 68 de cubierta 12 mantienen la pastilla 16 contra el calentador PTC 14 cuando la pastilla 16 está instalada en el vaporizador 10.
Para emplear el dispositivo de la presente invención, se deben enchufar los terminales 18 a un enchufe eléctrico, provocando así la generación de calor por el elemento 22 de calentamiento PTC, tratando así la pastilla impregnada y provocando de este modo que se dispensen sustancias químicas de tratamiento del aire. La naturaleza del sustrato empleado para la pastilla no es crítica, ni tampoco la sustancia de la que está impregnada. A efectos de esta invención, las características clave están relacionadas con la estructura arqueada del contacto.
Aunque esta invención se ha descrito con referencia a una realización particular, la presente invención se puede modificar dentro del ámbito de esta descripción.
Esta solicitud está por tanto pensada para cubrir variaciones, usos o adaptaciones de la invención dentro de sus principios generales. Por tanto, se deberían tener en cuenta las reivindicaciones para juzgar el ámbito de la invención.
Aplicabilidad industrial
La presente invención proporciona un calentador de tipo PTC que se puede
producir de un modo económico y que tiene características de mantenimiento
mejoradas.

Claims (6)

  1. REIVINDICACIONES
    1.
    Un dispositivo (14) de calentamiento adecuado para vaporizar una sustancia química para el tratamiento del aire, comprendiendo el dispositivo:
    un elemento (22) de calentamiento PTC; un primer contacto (32) eléctrico apoyado sobre el elemento (22) PTC; y un segundo contacto (46) eléctrico opuesto al primer contacto (32); donde el primer contacto (32) eléctrico tiene un cabezal de contacto que tiene una superficie (38) curvada convexa enfrentada al elemento (22) de calentamiento PTC; caracterizado porque dicho cabezal (36) de contacto está arqueado en forma de cuenco.
  2. 2.
    El dispositivo de calentamiento de la reivindicación 1, que además comprende un segundo contacto (30) eléctrico en contacto con el elemento (22) de calentamiento PTC en un lado del mismo opuesto al lado sobre el que se apoya el primer contacto (32) eléctrico.
  3. 3.
    El dispositivo de calentamiento de la reivindicación 1, donde el cabezal (32) de contacto arqueado es capaz de deformarse elásticamente de modo que el cabezal
    (36) de contacto arqueado se deforma elásticamente cuando se presiona contra el elemento de calentamiento PTC, aumentando reversiblemente el área de contacto del cabezal (36) de contacto arqueado con el elemento (22) de calentamiento PTC.
  4. 4.
    El dispositivo de calentamiento de la reivindicación 1, donde el primer contacto (32) eléctrico tiene una periferia circular, vista en planta, con relación al cabezal (36) de contacto arqueado.
  5. 5.
    El dispositivo de calentamiento de la reivindicación 1, donde el cabezal (36) de contacto arqueado tiene un borde exterior continuamente curvado.
  6. 6.
    Un vaporizador (10) que incluye un dispositivo (14) de calentamiento de acuerdo con cualquier reivindicación precedente y un sustrato (16) impregnado, donde
    el sustrato está impregnado con un agente de control de insectos que se volatiliza del sustrato (16) cuando el sustrato es calentado por el dispositivo (14) de calentamiento.
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