ES2839624T3 - Bidón de combustible y adaptador para dispositivo repelente de insectos - Google Patents

Abstract

Un dispositivo portátil alimentado por gas para dispensar una sustancia volatilizable por calor, que comprende: a. un medio de conexión del depósito (22) para recibir un depósito de combustible (10), en donde el acoplamiento del depósito (10) con el medio de conexión del depósito (22) abre una válvula en el depósito de combustible y admite combustible gaseoso en una válvula reguladora de presión (28), siendo la válvula reguladora de presión (28) parte del dispositivo portátil y operable por un émbolo móvil (36), que también es parte del dispositivo portátil; b. un resorte de la válvula (50) que empuja la válvula reguladora de presión (28) hacia una posición cerrada, y un resorte regulador (29) que empuja un tope del émbolo (34) contra el émbolo móvil (36) para ejercer una fuerza contraria que empuja la válvula reguladora de presión (28) hacia una posición abierta; c. un interruptor de la válvula (16) que tiene una posición de apagado y una posición de encendido, el interruptor de la válvula (16) que puede operarse por un usuario y se conecta operativamente a una palanca (33); d. la palanca (33) que se conecta operativamente y que provoca el movimiento del tope del émbolo (34), en donde, cuando el interruptor de la válvula (16) se mueve a la posición de apagado, la palanca (33) mueve el tope del émbolo (34) contra el empuje del resorte regulador (29) para permitir que el resorte de la válvula (50) mueva la válvula reguladora de presión (28) a la posición cerrada, y cuando el interruptor de la válvula (16) se mueve a la posición de encendido, la palanca (33) se libera el tope del émbolo (34) de modo que el resorte regulador (29) empuja el émbolo móvil (36) para abrir la válvula reguladora de presión (28) contra la presión del resorte de la válvula (50); e. un regulador de presión (30) en comunicación de fluidos con la válvula reguladora de presión (28), en donde el regulador de presión (30) responde a una presión de gas aguas abajo de la válvula reguladora de presión (28) que empuja la válvula reguladora de presión (28) hacia la posición cerrada para mantener una presión de gas predeterminada aguas abajo del regulador de presión (30) cuando la válvula reguladora de presión (28) está abierta; f. un medio de combustión de combustible (26) aguas abajo y en comunicación de fluidos con el regulador de presión (30); y g. una placa de asiento (21) en comunicación térmica con el medio de combustión (26) y que tiene una superficie calentada sobre la cual puede colocarse la sustancia volatilizable por calor; en donde la válvula reguladora de presión (28), cuando está abierta, mide el flujo del combustible gaseoso a través del medio de combustión de combustible (26) a una tasa predeterminada, para mantener una tasa predeterminada de combustión de combustible que calienta la placa de asiento (21) hasta una temperatura predeterminada, la temperatura que es suficiente para dispensar la sustancia volatilizable por calor desde la superficie calentada.

Description

DESCRIPCIÓN

Bidón de combustible y adaptador para dispositivo repelente de insectos

Solicitudes relacionadas

Esta solicitud reivindica la prioridad de la solicitud de patente provisional de los Estados Unidos núm. 62/298,639 presentada el 23 de febrero de 2016.

Antecedentes de la invención

Esta invención se refiere al uso generalizado de bidones de combustible por parte de campistas y mochileros y su capacidad para utilizar bidones que llevan consigo para alimentar también un dispositivo repelente de insectos.

El cesionario de la presente invención es también cesionario en interés de patentes anteriores con relación al flujo controlado de gas combustible para calentar un dispositivo para repeler insectos y/o alimentar un aparato de calefacción portátil US5928605; US 4,733,651; US 4,759,343; US 4,699,123; y US 5,700,430. Estos aparatos de la técnica anterior contienen un cartucho de suministro de combustible que suministra combustible a los quemadores que calientan el aparato. El cartucho puede contener propano o butano, y a menudo contener una mezcla de los dos, bajo suficiente presión para licuar los gases. Con el propósito de compensar las variaciones en la presión de vapor, que varía con la composición y la temperatura del combustible, estos dispositivos de la técnica anterior usan reguladores de presión para ayudar a controlar el flujo de gas.

Durante el funcionamiento, cuando se inserta un cartucho que contiene el combustible gaseoso en el aparato, la válvula del cartucho no se abre y el combustible no fluye hacia el regulador de presión. Cuando el aparato está encendido, el regulador empuja un émbolo dentro de la válvula del cartucho, lo que la abre y permite que fluya el gas. Cuando se alcanza una presión predeterminada, el gas actúa sobre el diafragma en el regulador para reducir o detener el flujo de gas al cerrar la válvula del cartucho. Por lo tanto, mientras que la parte del regulador que detecta la presión está en el aparato, el dispositivo que controla el flujo de gas está en la válvula incorporada en el cartucho.

También existen numerosas estufas para acampar en la técnica anterior, para cocinar y para calentar, que se basan en gas suministrado por bidones pero que no tienen regulador de presión. El flujo de gas en estos dispositivos se controla por el usuario mediante válvulas de aguja. Algunos modelos de estufas tienen reguladores, pero todavía tienen válvulas de aguja para que el usuario controle el flujo de gas.

Muchos campistas, usuarios de vehículos recreativos, cazadores y mochileros que disfrutan del aire libre están sujetos a ataques de insectos durante períodos de tiempo prolongados. Los tiempos de funcionamiento de los dispositivos repelentes de insectos descritos en las patentes enumeradas anteriormente están limitados por la cantidad de combustible en sus cartuchos. Sigue existiendo la necesidad de un uso a largo plazo de dispositivos repelentes de insectos alimentados por una fuente de combustible portátil. Sigue existiendo también la necesidad de dispositivos que sean autorregulados en su régimen de flujo de combustible, por razones de seguridad y facilidad de funcionamiento.

Breve descripción

Los bidones de combustible de mayor capacidad comúnmente disponibles pueden contener propano o butano, y a menudo contienen una mezcla de los dos, bajo suficiente presión para licuar los gases. Con el propósito de compensar las variaciones en la presión de vapor, que varía con la composición y la temperatura del combustible, la presente invención emplea un regulador de presión para ayudar a controlar con precisión el flujo de gas desde dichos bidones.

Un aspecto importante de la presente invención es la capacidad de controlar con precisión el flujo de combustible al elemento de calentamiento del dispositivo repelente de insectos. El control cuidadoso y efectivo del flujo de combustible es un aspecto de seguridad importante así como también una característica de rendimiento de tales dispositivos, debido a que el usuario generalmente no puede juzgar qué constituye una tasa apropiada de combustión y una tasa de liberación de repelente de insectos. La presente invención proporciona el control preciso requerido, al tiempo que proporciona al usuario la simplicidad y conveniencia de la operación de encendido/apagado.

Los bidones de combustible estándar vienen con sus propias válvulas internas, pero estas válvulas están diseñadas para operación de encendido/apagado, no para control de flujo fino. Como no existen estándares que especifiquen dimensiones precisas para los componentes de la válvula, el control constante de la válvula de una marca de bidón a otro es problemático para un aparato unido. En particular, el grado de control y la calidad de construcción de tales válvulas no es adecuado cuando se intenta controlar el flujo de gas a un dispositivo repelente de insectos. Dichos dispositivos incluyen una placa de calentamiento ubicada debajo de una estera impregnada, en donde la placa de calentamiento hace que la estera impregnada disperse los productos químicos repelentes de insectos para proporcionar un área libre de insectos de tamaño razonable. El funcionamiento adecuado depende del calentamiento de la estera impregnada dentro de un intervalo de temperatura apropiado y esto, a su vez, depende en gran medida del régimen de flujo de combustible.

La presente invención, que está adaptada para usarse con bidones comerciales estándar, se describirá como un dispositivo adaptador de repelente de insectos (IRAD). El IRAD incluye un regulador de presión interno compacto para regular el flujo de gas y, de esta manera, mantener y controlar la temperatura para calentar la placa y luego calentar la estera para dispensar sustancias volátiles impregnadas en la estera. El IRAD tiene una válvula reguladora que normalmente está apagada y cuando el bidón está instalado, mientras que un pasador en el IRAD presiona y abre la válvula en el bidón. Inicialmente, la válvula reguladora en el IRAD bloquea el flujo de gas. El regulador de presión interno tiene un émbolo que actúa sobre la válvula reguladora para abrir o cerrar la válvula. Un resorte regulador ubicado encima de la válvula reguladora actúa sobre un diafragma para abrir la válvula reguladora. En última instancia, el dispositivo controla con precisión la cantidad de gas que pasa del bidón al quemador para controlar la temperatura de la placa de calentamiento y la dispersión de los materiales volátiles dentro de la estera.

Breve descripción de los dibujos

La invención se muestra con mayor detalle en los siguientes dibujos ilustrativos de los cuales:

La Figura 1 es un dibujo CAD en perspectiva de un bidón de combustible tradicional con el IRAD unido al mismo.

La Figura 2 es un dibujo CAD en sección en perspectiva despiezada que muestra las partes del IRAD conectadas y operativas con la válvula en el bidón para controlar el flujo de combustible al quemador.

La Figura 3 es otro dibujo CAD despiezado de la interconexión entre el IRAD y el bidón que muestra elementos adicionales que controlan la cantidad de flujo de gas al quemador.

La Figura 4 es un dibujo CAD en perspectiva que muestra el flujo de gas desde el bidón al quemador a través de la válvula reguladora de presión intermedia del IRAD.

La Figura 5 es un dibujo CAD en perspectiva que muestra componentes del regulador de presión.

Descripción detallada

La presente invención proporciona un dispositivo portátil alimentado por gas para dispensar una sustancia volatilizable por calor. El dispositivo comprende un medio de conexión del depósito para recibir un depósito o bidón de combustible. Los medios de conexión pueden comprender un conector roscado que es complementario a las roscas en el depósito de combustible o bidón que se desea unir. Los medios de conexión alternativos pueden ser, por ejemplo, accesorios de conexión rápida, que incluyen acoplamientos de empujar para conectar y enroscar, y otros diseños de conectores de fluido conocidos en la técnica. El acoplamiento del depósito con los medios de conexión del depósito establece una conexión hermética al gas y preferentemente abre una válvula en el depósito de combustible, que admite combustible gaseoso en una válvula reguladora de presión dentro del dispositivo.

El dispositivo incorpora un interruptor de la válvula conectado operativamente a la válvula reguladora de presión. Este interruptor de la válvula puede operarse por el usuario, quien puede mover el interruptor de la válvula entre una posición de encendido y una posición de apagado, lo que abre o cierra de esta manera la válvula reguladora de presión. Con este único interruptor, el usuario puede encender o apagar el dispositivo.

Un regulador de presión está en comunicación de fluidos con la válvula reguladora de presión. El regulador de presión responde a la presión del gas aguas abajo del regulador, lo que empuja el regulador hacia la posición de válvula cerrada. Esto hace funcionar la válvula reguladora de presión para mantener una presión de gas predeterminada en el lado de aguas abajo. Esta presión viene ajustada de fábrica, aunque el ajuste es posible mediante el ajuste de un resorte que empuja el regulador hacia la posición abierta.

Un medio de combustión de combustible está aguas abajo y en comunicación de fluidos con el regulador de presión. Los medios de combustión de combustible pueden ser una o más toberas de quemador de combustible, que soportan una llama, o un quemador catalítico sin llama que cataliza la oxidación del combustible a una temperatura más baja que la temperatura de ignición del combustible.

Una placa de asiento, formada típicamente a partir de un material conductor térmico duradero tal como el acero inoxidable, está en comunicación térmica con los medios de combustión. "En comunicación térmica con" significa que la placa de asiento está fijada por encima, unida o dispuesta de cualquier otra manera en una proximidad suficiente a los medios de combustión para que el calor generado por la combustión se transfiera a la placa de asiento. La superficie superior de la placa constituye una superficie calentada sobre la cual puede colocarse la sustancia volatilizable por calor. Típicamente, la sustancia volatilizable se impregna en una estera fibrosa o porosa para facilitar su manipulación, y el usuario coloca la estera impregnada sobre la superficie calentada.

En funcionamiento, la válvula reguladora de presión mide el flujo del combustible gaseoso a través de los medios de combustión a una velocidad predeterminada, para mantener una tasa predeterminada de combustión de combustible. Esto, a su vez, calienta la placa de asiento a una temperatura predeterminada que es suficiente para dispensar la sustancia volatilizable por calor de la superficie calentada a una tasa un óptima predeterminada.

Ahora se llama la atención sobre los dibujos, que son dibujos CAD que muestran una modalidad particular de la presente invención. Las etiquetas que identifican cada una de las partes se han mantenido para facilitar la comprensión, además del uso de números de referencia.

La Figura 1 muestra un bidón de combustible tradicional 10, que tiene un conector superior estándar 12 unido a un IRAD 14 de la presente invención. El IRAD contiene un botón de encendido/apagado de combustible 16 externo que se conecta operativamente a una válvula reguladora interna. El IRAD 14 tiene un botón de encendido 18 que activa un encendedor piezoeléctrico. El IRAD está rematado con una cámara de combustión 17, contenida dentro de la rejilla protectora 19, sobre la cual descansa la estera repelente de insectos 15.

La Figura 2 es un dibujo CAD separado que muestra las partes internas del IRAD. El IRAD se fija al conector del bidón 12 con las roscas de la válvula del bidón 20 que se acoplan con las roscas complementarias 22 en la parte inferior del IRAD. En una modalidad típica, la válvula del bidón tiene la forma estándar, por ejemplo, la comercializada por Lindal Group como modelo B188, con roscas UNEF macho de 7/16" (11,1 mm), que se acoplan con las roscas hembra complementarias 22 en el IRAD 14 de la presente invención.

El IRAD incluye un pasador 24 ubicado en la parte inferior del IRAD y que se proyecta desde la misma, que se sujeta de manera fija al IRAD y que abre la válvula del bidón cuando las roscas 20 y 22 se acoplan, lo que permite que el combustible fluya a través de la válvula del bidón y hacia el IRAD.

El IRAD y el pasador 24 se relacionan de manera que el pasador define un eje vertical que centra los diversos elementos que controlan el flujo de combustible desde el bidón a través del IRAD al tubo de gas 25, que conduce el gas al quemador 26. La cámara de combustión 17 define un área de combustión 27. El gas se quema dentro del área de combustión 27, lo que conduce al calentamiento de la placa de calentamiento 21. La estera que contiene el repelente de insectos volátil descansa sobre la placa de calentamiento.

Cuando el botón de encendido/apagado 16 está en la posición de "apagado", la válvula reguladora 28 se mantiene mediante un resorte de la válvula en la posición cerrada, lo que bloquea el flujo de gas (ver Figura 5). Cuando el botón de encendido/apagado 16 está en la posición de "encendido", el resorte regulador 29 empuja contra un tope del émbolo y el émbolo, que ejerce una fuerza contraria que abre la válvula reguladora 28.

Al mover el botón de encendido/apagado 16 a la posición de encendido, se baja la palanca 33, que libera el tope del émbolo 34, que se empuja hacia abajo sobre el émbolo 36 mediante un resorte regulador 29. El resorte regulador 29 aplica presión al tope del émbolo, que a su vez presiona el émbolo, que a su vez abre la válvula reguladora 28 contra la fuerza del resorte de la válvula. Por lo tanto, el resorte regulador tiende a actuar sobre el émbolo para abrir la válvula reguladora.

El tope del émbolo 34 y el émbolo 36 hacen contacto a través de un orificio central en un diafragma flexible 30. La superficie inferior del diafragma regulador se enfrenta y está en contacto con el gas que fluye desde la válvula reguladora abierta. Cuando el gas sale de la válvula reguladora, ingresa a una cámara de presión regulada definida, en parte, por la superficie inferior del diafragma regulador. El área de contacto entre el diafragma y el émbolo proporciona un sello hermético al gas, de modo que el gas no se filtra entre ellos, sino que está restringido para ejercer presión contra la superficie inferior del diafragma. A medida que aumenta la presión en la cámara de presión regulada, presiona contra el diafragma en oposición a la fuerza aplicada por el resorte regulador, lo que permite que el resorte de la válvula cierre la válvula reguladora.

En funcionamiento, se mantiene un equilibrio entre el resorte regulador, que empuja el diafragma y el émbolo hacia abajo y empuja la válvula reguladora hacia la posición abierta, y el gas que empuja contra el otro lado del diafragma en la dirección opuesta, lo que tiende a empujar la válvula reguladora hacia la posición cerrada. Cuando estas fuerzas están equilibradas, la presión del gas dentro de la cámara de presión regulada se mantiene a un nivel constante, y el flujo de gas a través del tubo de gas al quemador se controla de esta manera sin incurrir en el costo, la complejidad y la inconveniencia de los dispositivos de control de flujo operados por el usuario. El usuario simplemente tiene que hacer girar el botón de encendido/apagado a la posición de "encendido", y la presión y el régimen de flujo de gas adecuados se mantienen automáticamente.

El control de la presión controla el régimen de flujo de gas al quemador, lo que se traduce en el control de la cantidad de calor transferido a la almohadilla y a la estera. Esta regulación del calor regula la temperatura de la estera, y de esta manera se efectúa de manera controlada la dispersión de la sustancia volátil sobre la estera.

Cuando el botón de encendido/apagado 16 vuelve a la posición de apagado, el tope del émbolo 34 se eleva mediante la palanca 33, que levanta el émbolo regulador alejándolo de la válvula de control de flujo. El resorte de la válvula de control de flujo, sin oposición, cierra la válvula reguladora 28, lo que bloquea el flujo de gas y apaga el quemador.

La ignición del gas se realiza preferentemente a través de un encendedor piezoeléctrico y la combustión se lleva a cabo en una cámara de supresión de llamas. Un lado del circuito de encendido es el tubo del quemador y el otro lado es un alambre ubicado cerca del tubo, de modo que una chispa salta entre los dos cuando se activa el interruptor piezoeléctrico. Si el gas fluye a través del tubo de gas hacia el quemador, el gas se enciende de esta manera y comienza el calentamiento del quemador y la estera.

En modalidades alternativas, el combustible puede quemarse mediante combustión catalítica (sin llama) sobre un catalizador de platino con soporte cerámico. La construcción y el uso de calentadores catalíticos alimentados con gas se conoce bien en la técnica.

Una vez que se ha establecido la combustión, la llama es invisible, pero en las modalidades preferidas, el usuario puede confirmar el funcionamiento normal al observar el alambre de encendido incandescente, o el resplandor de un dispositivo indicador calentado, a través de un orificio provisto en el cuerpo del IRAD para el propósito de tal visualización. Alternativamente, una luz LED alimentada por un generador termoeléctrico (chip Peltier) puede indicar un funcionamiento adecuado.

La Figura 3 es una vista en perspectiva en corte de los componentes descritos anteriormente, que muestra la relación entre la palanca 33, mostrada en la configuración "encendida", el tope del émbolo 34 liberado por la palanca y que presiona hacia abajo el diafragma 30 y el émbolo 36, y la válvula reguladora 28 bajo la presión del émbolo. La Figura 3 también muestra un tubo flexible opcional 40 que conduce gas desde el tubo de gas 25 al quemador 26. Las alternativas adecuadas son los conductos de gas moldeados o definidos por el cuerpo 41 del dispositivo, como se muestra en la Figura 4.

La Figura 4 ilustra la trayectoria que toma el gas combustible cuando pasa del bidón a la cámara de combustión, cuando el interruptor, el regulador y los componentes de la válvula están todos en la configuración "encendida". El gas sale de la válvula reguladora 28 y pasa alrededor del émbolo 36 y hacia arriba hasta el tubo de gas 25, y de allí al quemador 26.

La Figura 5 muestra los componentes reguladores en la configuración "apagada". En esta configuración, la palanca 33 sostiene el tope del émbolo 34 hacia arriba, lo que eleva el émbolo lejos de la válvula de control de flujo. El resorte de la válvula 50, al no tener oposición, levanta el pasador de la válvula 51, que cierra la válvula de control de flujo al sellar la brida del pasador 52 contra la arandela 53.

Debe entenderse que se ha descrito y representado una modalidad preferida en los dibujos para proporcionar una ilustración clara de los principios de la invención y su aplicación práctica, con el propósito de permitir a un experto en la técnica realizar y utilizar la invención en diversas modalidades y con diversas modificaciones que puedan ser adecuadas para el uso particular contemplado.

Claims (5)

1. REIVINDICACIONES

   i. Un dispositivo portátil alimentado por gas para dispensar una sustancia volatilizable por calor, que comprende:

   a. un medio de conexión del depósito (22) para recibir un depósito de combustible (10), en donde el acoplamiento del depósito (10) con el medio de conexión del depósito (22) abre una válvula en el depósito de combustible y admite combustible gaseoso en una válvula reguladora de presión (28), siendo la válvula reguladora de presión (28) parte del dispositivo portátil y operable por un émbolo móvil (36), que también es parte del dispositivo portátil; b. un resorte de la válvula (50) que empuja la válvula reguladora de presión (28) hacia una posición cerrada, y un resorte regulador (29) que empuja un tope del émbolo (34) contra el émbolo móvil (36) para ejercer una fuerza contraria que empuja la válvula reguladora de presión (28) hacia una posición abierta;

   c. un interruptor de la válvula (16) que tiene una posición de apagado y una posición de encendido, el interruptor de la válvula (16) que puede operarse por un usuario y se conecta operativamente a una palanca (33);

   d. la palanca (33) que se conecta operativamente y que provoca el movimiento del tope del émbolo (34), en donde, cuando el interruptor de la válvula (16) se mueve a la posición de apagado, la palanca (33) mueve el tope del émbolo (34) contra el empuje del resorte regulador (29) para permitir que el resorte de la válvula (50) mueva la válvula reguladora de presión (28) a la posición cerrada, y cuando el interruptor de la válvula (16) se mueve a la posición de encendido, la palanca (33) se libera el tope del émbolo (34) de modo que el resorte regulador (29) empuja el émbolo móvil (36) para abrir la válvula reguladora de presión (28) contra la presión del resorte de la válvula (50);

   e. un regulador de presión (30) en comunicación de fluidos con la válvula reguladora de presión (28), en donde el regulador de presión (30) responde a una presión de gas aguas abajo de la válvula reguladora de presión (28) que empuja la válvula reguladora de presión (28) hacia la posición cerrada para mantener una presión de gas predeterminada aguas abajo del regulador de presión (30) cuando la válvula reguladora de presión (28) está abierta;

   f. un medio de combustión de combustible (26) aguas abajo y en comunicación de fluidos con el regulador de presión (30); y

   g. una placa de asiento (21) en comunicación térmica con el medio de combustión (26) y que tiene una superficie calentada sobre la cual puede colocarse la sustancia volatilizable por calor;

   en donde la válvula reguladora de presión (28), cuando está abierta, mide el flujo del combustible gaseoso a través del medio de combustión de combustible (26) a una tasa predeterminada, para mantener una tasa predeterminada de combustión de combustible que calienta la placa de asiento (21) hasta una temperatura predeterminada, la temperatura que es suficiente para dispensar la sustancia volatilizable por calor desde la superficie calentada.
2. 2. El dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el medio de conexión al depósito comprende roscas UNEF hembra de 11,1 mm (7/16") y se adapta para conectar operativamente el dispositivo a un depósito de combustible que tiene una válvula con roscas macho complementarias.
3. 3. El dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en donde el medio de combustión es una tobera de combustible (26) adaptada para soportar una llama.
4. 4. El dispositivo de acuerdo con cualquier reivindicación anterior, que comprende además un encendedor de combustible piezoeléctrico.
5. 5. El dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en donde el medio de combustión es un quemador catalítico.