ITMI950241U1

ITMI950241U1 - HEATING DEVICE FOR VAPORIZERS OF INSECTICIDES OR PERFUMES IN SOLID OR LIQUID FORMULATIONS USING AN ELEMENT

Info

Publication number: ITMI950241U1
Application number: IT95MI000241U
Authority: IT
Inventors: Franco Zobele
Original assignee: Zobele Ind Chim
Priority date: 1995-04-06
Filing date: 1995-04-06
Publication date: 1996-10-06
Also published as: IT236792Y1; ITMI950241V0

Description

Descrizione del modello industriale di utilità avente per titolo: "DISPOSITIVO DI RISCALDAMENTO PER VAPORIZZATORI DI INSETTICIDI O PROFUMI IN FORMULAZIONI SOLIDE O LIQUIDE, UTILIZZANTE UN ELEMENTO RISCALDANTE A RESISTENZA ELETTRICA CURVO" Description of the utility industrial model entitled: "HEATING DEVICE FOR VAPORIZERS OF INSECTICIDES OR PERFUMES IN SOLID OR LIQUID FORMULATIONS, USING A HEATING ELEMENT WITH CURVED ELECTRIC RESISTANCE"

E' noto, oramai da tempo, allo scopo di dosare e dispensare sostanze odorose quali profumi e insetticidi, l'impiego di dispositivi atti a disperdere tali sostanze nell'ambiente, mediante riscaldamento delle stesse. Infatti il principio attivo è normalmente disponibile o in forma solida, assorbito su opportuni supporti di cartone pressato di piccole dimensioni, comunemente noti come "piastrine", o in forma liquida, all’interno di bottigliette chiuse dalle quali fuoriesce uno stoppino che richiama il liquido per capillarità. In entrambi i casi il riscaldamento provoca una vaporizzazione, più o meno rapida, del principio attivo che viene così disperso nell'ambiente circostante. It has been known for some time now, in order to dose and dispense odorous substances such as perfumes and insecticides, the use of devices suitable for dispersing such substances into the environment, by heating them. In fact, the active principle is normally available either in solid form, absorbed on suitable small-sized pressed cardboard supports, commonly known as "platelets", or in liquid form, inside closed bottles from which a wick that draws the liquid comes out. by capillarity. In both cases the heating causes a more or less rapid vaporization of the active principle which is thus dispersed into the surrounding environment.

Storicamente gli insetticidi vaporizzabili in formulazione liquida sono nati successivamente alle piastrine, per rispondere all'esigenza di poter disporre di un prodotto a più lunga efficacia. Mentre infatti le piastrine si esauriscono circa nel periodo di una notte, le formulazioni liquide hanno durate molto più elevate, per esempio da 30 a 60 notti. Parallelamente allo sviluppo tecnico di queste formulazioni è ovviamente andato anche lo sviluppo dei relativi dispositivi di riscaldamento, comunemente e semplicemente indicati come "fornelletti". Mentre, inizialmente, questi fornelletti erano specificamente dedicati al tipo di formulazione usata, liquida o solida che fosse, oggigiorno si tende a concepire fornelletti ambivalenti, ovvero adatti a supportare i due tipi di formulazioni esistenti sul mercato, e pertanto chiamati "a doppio uso". Historically, vaporisable insecticides in liquid formulation were born after platelets, to meet the need for a longer effective product. While in fact the platelets are depleted approximately in the period of one night, the liquid formulations have much longer duration, for example from 30 to 60 nights. Parallel to the technical development of these formulations obviously also went the development of the relative heating devices, commonly and simply referred to as "stoves". While, initially, these stoves were specifically dedicated to the type of formulation used, whether liquid or solid, nowadays there is a tendency to conceive ambivalent stoves, that is, suitable to support the two types of formulations existing on the market, and therefore called "dual use" .

Nell'ambito di questo tipo di fornelletti si è fatto ricorso nella tecnica, con differente efficacia, a due diverse soluzioni per gli elementi riscaldanti: In the context of this type of stove, two different solutions for the heating elements have been used in the technique, with different effectiveness:

- resistenze elettriche metalliche avvolte a spirale; - spiral wound metallic resistances;

- posistori (PTC, dalla denominazione inglese: Positive Temperature Coefficient heating device). - posistors (PTC, from the English name: Positive Temperature Coefficient heating device).

I posistori sono costituiti da pasticche di materiale granulare conduttivo pressato avente proprietà elettriche particolari; infatti nei PTC la resistività decresce all'aumentare della temperatura, al contrario di quanto avviene normalmente per le resistenze metalliche. Questa caratteristica elettrica fa sì che il calore sviluppato nei PCT per effetto Joule non aumenti oltre un livello prestabilito, e quindi li renda particolarmente adatti in applicazioni semplici - e cioè prive di altri sistemi di controllo della temperatura - in cui il calore sviluppato deve restare il più possibile costante nel tempo. I posistori, tuttavia, soffrono di alcuni inconvenienti, quali la fragilità, la difficoltà di ottenere collegamenti efficienti e costanti nel tempo tra la pasticca e i terminali di un circuito elettrico e infine un costo elevato; fattori tutti che ne limitano parzialmente l'applicabilità. The posistors are made up of tablets of pressed conductive granular material having particular electrical properties; in fact in the PTC the resistivity decreases with the increase of the temperature, contrary to what happens normally for the metallic resistances. This electrical characteristic ensures that the heat developed in the PCTs due to the Joule effect does not increase beyond a predetermined level, and therefore makes them particularly suitable for simple applications - that is, without other temperature control systems - in which the heat developed must remain the same. as constant as possible over time. However, posistors suffer from some drawbacks, such as fragility, the difficulty of obtaining efficient and constant connections over time between the pad and the terminals of an electrical circuit and finally a high cost; all factors that partially limit its applicability.

Parallelamente alla ricerca dell'elemento riscaldante più idoneo, la conformazione e la struttura del corpo di supporto dei fornelletti sono state oggetto di innovazione e miglioramenti. Il problema è infatti quello di scaldare in modo omogeneo la piastrina, o rispettivamente lo stoppino lungo il quale risale la soluzione liquida, senza provocare surriscaldamenti localizzati che indurrebbero un irregolare consumo della piastrina o una precoce carbonizzazione della sostanza attiva impregnata nello stoppino, inibendone o diminuendone le capacità di ulteriore assorbimento. Questo problema è stato risolto con diverse soluzioni che si possono tuttavia ricondurre sostanzialmente a due tipi: fornelletti con elementi riscaldanti sostanzialmente rettilinei collocati nel corpo ceramico del fornelletto in prossimità del foro in cui è inserito lo stoppino (EP-A-420144; IT-A-MI94U-000590), oppure fornelletti con elementi riscaldanti disposti secondo un percorso che si snoda genericamente ad anello intorno al foro suddetto (US-A-4663315; EP-A-334785). Parallel to the search for the most suitable heating element, the shape and structure of the support body of the stoves have been subject to innovation and improvements. The problem is in fact that of homogeneously heating the plate, or respectively the wick along which the liquid solution rises, without causing localized overheating which would induce an irregular consumption of the plate or a premature carbonization of the active substance impregnated in the wick, inhibiting or decreasing it. the capacity for further absorption. This problem has been solved with various solutions which can however be substantially reduced to two types: burners with substantially straight heating elements placed in the ceramic body of the burner near the hole in which the wick is inserted (EP-A-420144; IT-A -MI94U-000590), or small stoves with heating elements arranged along a path that generically winds in a ring around the aforementioned hole (US-A-4663315; EP-A-334785).

I migliori risultati si sono ovviamente ottenuti con quest'ultima soluzione che offre la possibilità di conseguire un riscaldamento omogeneo sia dello stoppino che della piastrina aderente alla superficie di appoggio del corpo di supporto del fornelletto. Tuttavia tale tipo di architettura ha trovato nel passato una scarsa applicazione ed è oggi caduta quasi compietamente in disuso, in quanto l'avvolgimento a spirale della resistenza elettrica, che costituisce l'elemento riscaldante, si riesce a eseguire solo con difficoltà quando il supporto non è rettilineo e, quando ciò venga effettuato - sostanzialmente con procedimenti non automatici - si verificano frequentemente irregolarità di costruzione e quindi di funzionamento. Inoltre i costi di produzione sono sempre particolarmente elevati. The best results have obviously been obtained with the latter solution which offers the possibility of achieving homogeneous heating of both the wick and the plate adhering to the resting surface of the support body of the burner. However, this type of architecture has found little application in the past and has now almost completely fallen into disuse, as the spiral winding of the electrical resistance, which constitutes the heating element, can only be carried out with difficulty when the support is not it is straight and, when this is done - substantially with non-automatic procedures - irregularities in construction and therefore in operation frequently occur. Furthermore, the production costs are always particularly high.

L'inventore si è dunque proposto di risolvere questo inconveniente fornendo un opportuno elemento riscaldante, del tipo a resistenza elettrica metallica a spirale, che possa essere facilmente formato secondo un percorso curvo a piacere senza compromettere le sue caratteristiche elettriche e meccaniche. The inventor therefore proposed to solve this drawback by providing a suitable heating element, of the spiral metallic electric resistance type, which can be easily formed according to a curved path as desired without compromising its electrical and mechanical characteristics.

Il presente modello si colloca dunque nell'ambito dei fornelletti a doppio uso utilizzanti un elemento riscaldante a resistenza elettrica metallica a spirale secondo una disposizione sostanzialmente anulare intorno al foro di passaggio dello stoppino, tale da fornire un riscaldamento omogeneo e costante sia di uno stoppino che di una piastrina impregnati con il principio attivo da vaporizzare, e suo principale scopo è quello di superare gli inconvenienti sopra descritti raggiungendo costi di produzione paragonabili ai fornelletti con elemento riscaldante rettilineo, ma con un'efficacia notevolmente superiore. The present model is therefore placed in the field of dual-use stoves using a spiral metal electric resistance heating element according to a substantially annular arrangement around the wick passage hole, such as to provide homogeneous and constant heating of both a wick and of a small plate impregnated with the active principle to be vaporized, and its main purpose is to overcome the drawbacks described above, reaching production costs comparable to stoves with a straight heating element, but with a considerably higher efficiency.

Tale obiettivo viene raggiunto, secondo il presente modello, mediante un dispositivo di riscaldamento per vaporizzatori di insetticidi o profumi del tipo comprendente: This object is achieved, according to the present model, by means of a heating device for insecticide or perfume vaporizers of the type comprising:

- un corpo di supporto di materiale resistente al calore presentante almeno una superficie piana, costituente un appoggio per una formulazione solida in piastrina, ed almeno un foro, atto ad alloggiare uno stoppino di una formulazione liquida - a support body of heat-resistant material having at least one flat surface, constituting a support for a solid formulation in a plate, and at least one hole, suitable for housing a wick of a liquid formulation

- ed almeno un elemento riscaldante, costituito da una resistenza elettrica avvolta a spirale su di un'anima, alloggiato in una rispettiva sede avvolgente almeno parzialmente detto foro caratterizzato da ciò che detta anima è costituita da un supporto flessibile in fibre impregnato con una resina termoindurente ad elevata plasticità residua. - and at least one heating element, consisting of an electrical resistance wound in a spiral on a core, housed in a respective seat at least partially enveloping said hole characterized by what said core consists of a flexible fiber support impregnated with a thermosetting resin with high residual plasticity.

Il modello verrà comunque ora meglio descritto in dettaglio, con riferimento a una preferita forma di esecuzione dello stesso, illustrata nei disegni allegati, dove: However, the model will now be better described in detail, with reference to a preferred embodiment thereof, illustrated in the attached drawings, where:

fig. 1 è una vista in pianta del dispositivo secondo il presente modello in cui l'elemento riscaldante è disposto ad anello; fig. 1 is a plan view of the device according to the present model in which the heating element is arranged in a ring;

fig. 2 è una vista in sezione secondo la linea B-B di fig. fig. 2 is a sectional view along the line B-B of fig.

1: 1:

fig. 3 è una vista in pianta del dispositivo secondo il presente modello in cui l'elemento riscaldante è disposto a ferro di cavallo; fig. 3 is a plan view of the device according to the present model in which the heating element is arranged in a horseshoe shape;

fig. 4 è una vista in pianta del dispositivo secondo il presente modello in cui l'elemento riscaldante è disposto ad U rovescia; fig. 4 is a plan view of the device according to the present model in which the heating element is arranged in an inverted U shape;

fig. 5 è una vista prospettica ingrandita dell'elemento riscaldante. fig. 5 is an enlarged perspective view of the heating element.

Secondo quanto già noto nella tecnica di costruzione dei fornelletti a doppio uso, un corpo di supporto 1, di forma sostanzialmente prismatica, come si può vedere dalla fig. 1, è attraversato da un foro passante 2, con asse perpendicolare ad una faccia di appoggio la, circondato da una sede 3 che lo avvolge in parte o totalmente. Il corpo di supporto 1 è di un materiale resistente al calore, per esempio ceramiche particolari o materie plastiche quali le resine FPS (polisolfuro di fenilene). In quest'ultimo caso il corpo di supporto 1 è vantaggiosamente foggiato con una forma non piena, per esempio comprendente sottili pareti di contenimento dell'elemento riscaldante 4 e di definizione del foro 2, irrobustite da nervature, così da permettere che il riscaldamento avvenga anche per convezione oltre che per conduzione, bilanciando l'effetto negativo del basso coefficiente di conducibilità termica del materiale plastico. According to what is already known in the construction technique of dual-use stoves, a support body 1, of a substantially prismatic shape, as can be seen from fig. 1, is crossed by a through hole 2, with an axis perpendicular to a support face la, surrounded by a seat 3 that wraps it partially or totally. The support body 1 is made of a heat-resistant material, for example particular ceramics or plastic materials such as FPS (phenylene polysulphide) resins. In the latter case, the support body 1 is advantageously shaped with a non-full shape, for example comprising thin walls for containing the heating element 4 and for defining the hole 2, strengthened by ribs, so as to allow heating to also take place by convection as well as by conduction, balancing the negative effect of the low coefficient of thermal conductivity of the plastic material.

Secondo il presente modello l'elemento riscaldante 4 (fig. According to the present model, the heating element 4 (fig.

5) è costituito da un filo metallico S avvolto a spirale attorno ad un'anima 6 costituita da fascio flessibile di fibre di vetro o simili; la bobinatura del filo metallico viene effettuata con macchine automatiche, con l'anima 6 disposta secondo un percorso rettilineo e quindi l'elemento riscaldante viene impregnato di una resina termoindurente che viene fatta reticolare a caldo. Al contrario di quanto avviene con le resistenze elettriche utilizzate nei fornelletti noti, secondo il presente modello la resina costituente la matrice dell'anima 6 è del tipo ad elevata plasticità residua, per cui l'elemento riscaldante 4 mantiene un notevole grado di deformabilità anche dopo il processo di reticolazione. Con il termine "resine ad elevata plasticità residua" si intendono qui particolari resine termoindurenti che, pur presentando al termine della reticolazione una struttura solida ben definita ed inalterabile, hanno tuttavia una struttura molecolare sufficientemente elastica da permettere macrodeformazioni del manufatto con esse costituito senza formazione di rotture, criccature e simili. Esempi di resine di questo tipo sono le gomme siliconiche. 5) consists of a metal wire S wound in a spiral around a core 6 consisting of a flexible bundle of glass fibers or the like; the winding of the metal wire is carried out with automatic machines, with the core 6 arranged in a straight path and then the heating element is impregnated with a thermosetting resin which is cross-linked by heat. Contrary to what happens with the electric resistances used in known stoves, according to the present model the resin constituting the matrix of the core 6 is of the type with high residual plasticity, so that the heating element 4 maintains a considerable degree of deformability even after the crosslinking process. With the term "resins with high residual plasticity" we mean here particular thermosetting resins which, although having a well-defined and unalterable solid structure at the end of the cross-linking, nevertheless have a molecular structure that is sufficiently elastic to allow macro-deformations of the manufactured article constituted with them without the formation of breaks, cracks and the like. Examples of resins of this type are silicone rubbers.

Utilizzando questo tipo di struttura per la resistenza elettrica, le spire del filo 5 vengono bloccate l'una rispetto all'altra in modo perfettamente regolare nella fase di reticolazione in cui l'elemento riscaldante 4 è in posizione rettilinea. Successivamente, durante la deformazione e l'adattamento alla forma della relativa sede 3, le spire 5 dell'elemento 4 si avvicinano tra loro nella parte interna di esso e si allontanano dalla parte opposta, in modo regolare ed omogeneo senza dar luogo a quelle discontinuità che, nei fornelletti con resistenza curva di tipo noto, sono responsabili di surriscaldamenti locali o financo di cortocircuiti dell'elemento riscaldante stesso. By using this type of structure for the electrical resistance, the coils of the wire 5 are blocked with respect to each other in a perfectly regular way in the cross-linking step in which the heating element 4 is in a straight position. Subsequently, during the deformation and adaptation to the shape of the relative seat 3, the coils 5 of the element 4 approach each other in the internal part of it and move away from the opposite part, in a regular and homogeneous way without giving rise to those discontinuities which, in stoves with a known type of curved resistance, are responsible for local overheating or even short-circuits of the heating element itself.

L'elemento riscaldante 4 può dunque essere piegato, per essere inserito nella rispettiva sede 3 che circonda il foro passante 2, solo successivamente al processo di avvolgimento, impregnazione e reticolazione. Una volta inserito nella sede curva 3, l'elemento riscaldante 4 viene cementato in posizione lasciandone fuoriuscire solo le estremità che si prolungano in terminali 7, i quali vengono poi collegati ad un circuito elettrico di alimentazione. The heating element 4 can therefore be folded, to be inserted in the respective seat 3 which surrounds the through hole 2, only after the winding, impregnation and crosslinking process. Once inserted in the curved seat 3, the heating element 4 is cemented into position, leaving only the ends which extend into terminals 7, which are then connected to an electric power supply circuit.

Da quanto sopra descritto è immediatamente evidente che un tale elemento riscaldante può assumere la foggia che più si ritiene adatta all'applicazione specifica. Per esempio, se si prevede di utilizzare il fornelletto prevalentemente con una formulazione solida e quindi lo scopo è quello di ottenere un riscaldamento uniforme soprattutto della superficie di appoggio la, la sede 3 può essere vantaggiosamente conformata ad U (vedi fig. 4) in modo che l’elemento riscaldante abbracci parzialmente il foro 2 e contemporaneamente i bracci della U interessino l'intera superficie di appoggio la riscaldandola uniformemente. Alla stessa stregua è assai valida anche una sede 3 conformata a ferro di cavallo (fig. 3). Al contrario se l'utilizzo prevalente del fornelletto è con una formulazione liquida, la disposizione preferita sarà quella illustrata in fig. 1, con la quale si ottiene una perfetta omogeneità di riscaldamento attorno al foro 2 di alloggiamento dello stoppino di detta formulazione. From what has been described above it is immediately evident that such a heating element can take the shape that is considered most suitable for the specific application. For example, if the stove is to be used mainly with a solid formulation and therefore the aim is to obtain uniform heating, especially of the supporting surface la, the seat 3 can advantageously be U-shaped (see fig. 4) so as to that the heating element partially embraces the hole 2 and at the same time the arms of the U affect the entire supporting surface, heating it uniformly. In the same way, a seat 3 shaped like a horseshoe is also very valid (fig. 3). On the contrary, if the prevailing use of the stove is with a liquid formulation, the preferred arrangement will be that illustrated in fig. 1, with which a perfect homogeneity of heating is obtained around the hole 2 for housing the wick of said formulation.

In questo modo vengono perfettamente conseguiti gli scopi del presente modello in quanto l’elemento riscaldante è facilmente ottenibile con la forma che più si ritiene desiderabile, presenta proprietà meccaniche ed elettriche completamente soddisfacenti e bassi costi di produzione visto che esso può essere fabbricato in modo del tutto automatico. Inoltre, disponendolo secondo i diversi assetti descritti sopra, si consegue un riscaldamento omogeneo sia di uno stoppino inserito nel foro 2 che di una piastrina appoggiata sulla superficie di appoggio la. In this way, the purposes of the present model are perfectly achieved since the heating element is easily obtainable with the shape that is considered most desirable, has completely satisfactory mechanical and electrical properties and low production costs since it can be manufactured in a way that is most desirable. all automatic. Furthermore, by arranging it according to the different arrangements described above, a homogeneous heating is achieved both of a wick inserted in the hole 2 and of a plate resting on the supporting surface la.

Claims

R IV E N D IC A T IO N I 1) Heating device for insecticide or perfume vaporizers of the type comprising: - a support body of heat-resistant material having at least one flat surface, constituting a support for a solid formulation in a plate, and at least one hole, suitable for housing a wick of a liquid formulation - and at least one heating element, consisting of an electrical resistance wound in a spiral on a core, housed in a respective seat at least partially enveloping said hole characterized by what said core consists of a flexible fiber support impregnated with a thermosetting resin with high residual plasticity.

2) Heating device as in claim 1), in which said fibers are glass fibers.

3) Heating device as in claim 1), in which said resin is a silicone rubber.

4) Device as in claim 1), in which said seat has the shape of a U.

5) Device as in claim 1), in which said seat has the shape of a horseshoe.

6) Device as in claim 1), in which said seat has the shape of a ring surrounding said hole.

7) Device as in claim 1), in which said support body is made of solid ceramic material.

8) Device as in claim 1), wherein said support body is of hollow plastic material, preferably based on phenylene polysulphide (FPS).