ITMI950267U1 - HEATING DEVICE FOR VAPORIZERS OF INSECTICIDES OR PERFUMES IN SOLID OR LIQUID FORMULATIONS USING AN ELEMENT - Google Patents
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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 PTC" Description of the utility industrial model entitled: "HEATING DEVICE FOR VAPORIZERS OF INSECTICIDES OR PERFUMES IN SOLID OR LIQUID FORMULATIONS, USING A PTC HEATING ELEMENT"
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, vaporizable insecticides in liquid formulation were born after the 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 avvolte a spirale; - spiral wound electric resistors;
- 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 PTC 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. Nonostante i costi dei PTC siano leggermente superiori rispetto a quelli delle resistenze metalliche a spirale, essi sono preferibili perchè offrono prestazioni più interessanti, possedendo caratteristiche di autoregolazione della temperatura e una possibilità di facile costruzione secondo le più svariate fogge. Per questo motivo, recentemente, l'utilizzo dei posistori ha assunto notevole importanza. 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 normally happens for the metallic resistances. This electrical characteristic ensures that the heat developed in the PTCs 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. Although the costs of PTCs are slightly higher than those of spiral metal resistors, they are preferable because they offer more interesting performances, possessing characteristics of self-regulation of the temperature and a possibility of easy construction according to the most varied shapes. For this reason, recently, the use of posistors has assumed considerable importance.
I posistori, come si è detto, sono ottenuti pressando un materiale granulare idoneo, avente caratteristiche elettriche ben definite come sopra accennato, in forma di pasticche a spessore costante; il collegamento elettrico avviene normalmente mediante connessione dei terminali di un circuito elettrico alle due facce contrapposte della pasticca. Per l'unione dei terminali alle facce della pasticca, la tecnica attuale propone fondamentalmente due tipologie di soluzione: una prevede la saldatura dei terminali del circuito direttamente sulle superfici del posistore preventivamente metallizzate, una seconda, invece, prevede di effettuare la saldatura dei terminali a due lamelle metalliche che vengono mantenute elasticamente aderenti alle superfici contrapposte del posistore . The posistors, as mentioned above, are obtained by pressing a suitable granular material, having well-defined electrical characteristics as mentioned above, in the form of tablets of constant thickness; the electrical connection normally takes place by connecting the terminals of an electrical circuit to the two opposite faces of the tablet. For the union of the terminals to the faces of the pad, the current technique basically proposes two types of solution: one provides for the welding of the circuit terminals directly on the previously metallized surfaces of the posistor, a second, on the other hand, provides for the welding of the terminals to two metal blades which are kept elastically adherent to the opposite surfaces of the posistor.
Nel campo di applicazione della soluzione a lamelle metalliche, assume una rilevante importanza garantire un collegamento semplice ed economico, ma stabile nel tempo, tra le lamelle stesse e la pasticca PTC. Infatti, un problema che si manifesta con una certa frequenza nell'impiego pratico di questo tipo di posistore ai dispositivi riscaldanti considerati nell'ambito della presente invenzione, e quello di assicurare una perfetta adesione delle lamelle metalliche alla pasticca in fase di posizionamento dei PTC nel corpo del fornelletto e di impedire indesiderati spostamenti reciproci tra lamelle e PTC durante la manipolazione e l'uso del fornelletto. In the field of application of the metal lamella solution, it is of great importance to ensure a simple and economical connection, but stable over time, between the lamellae themselves and the PTC pad. In fact, a problem that occurs with a certain frequency in the practical use of this type of posistor to the heating devices considered within the scope of the present invention, is that of ensuring perfect adhesion of the metal lamellae to the tablet during the positioning of the PTCs in the body of the stove and to prevent unwanted reciprocal movements between the slats and the PTC during the handling and use of the stove.
Diverse tipologie di dette lamelle sono state proposte sinora, ma nessuna si è dimostrata soddisfacente, soprattutto quando l’elemento riscaldante e le lamelle vengono bloccate nella corretta posizione di montaggio annegandoli in un cemento indurente, in quanto eventuali infiltrazioni del cemento tra le lamelle e la pasticca possono determinare zone di interruzione del collegamento elettrico e quindi un funzionamento irregolare del PTC. Different types of said slats have been proposed so far, but none have proved satisfactory, especially when the heating element and the slats are locked in the correct assembly position by drowning them in a hardening cement, as possible infiltrations of the cement between the slats and the pad can cause areas of interruption of the electrical connection and therefore an irregular operation of the PTC.
Parallelamente alla ricerca di una perfetta architettura dei collegamenti elettrici, 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 collocati nel corpo ceramico del fornelletto secondo un’opportuna disposizione e in seguito bloccati con cementi o collanti, oppure fornelletti con elementi riscaldanti inseriti con un certo gioco in sedi ricavate intorno allo stoppino. In parallel with the search for a perfect architecture of the electrical connections, 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: stoves with heating elements placed in the ceramic body of the stove according to an appropriate arrangement and then blocked with cement or adhesives, or stoves with heating elements inserted with a certain play in seats formed around the wick.
Il presente modello si colloca nell'ambito di quest'ultima architettura dei dispositivi di riscaldamento e suo principale scopo è dunque quello di fornire un fornelletto in cui l’elemento riscaldante PTC unitamente alle lamelle metalliche di contatto, una volta inseriti nella loro sede, siano esenti da qualsivoglia problema di conducibilità elettrica per tutta la vita utile del fornelletto stesso e la loro disposizione sia tale da fornire un riscaldamento omogeneo e costante dello stoppino o della piastrina impregnati con il principio attivo da vaporizzare. The present model is part of the latter architecture of the heating devices and its main purpose is therefore to provide a stove in which the PTC heating element together with the metal contact plates, once inserted in their seat, are free from any electrical conductivity problem for the entire useful life of the stove itself and their arrangement is such as to provide homogeneous and constant heating of the wick or plate impregnated with the active principle to be vaporized.
Tale obiettivo viene raggiunto, secondo il presente modello, mediante un dispositivo di riscaldamento per vaporizzatori di insetticidi o profumi del tipo comprendente un corpo di supporto di materiale resistente al calore presentante almeno una superficie piana, costituente un appoggio per una formulazione solida in piastrina, ed un foro od una sella, atti ad alloggiare uno stoppino di una formulazione liquida, ed almeno un elemento riscaldante PTC, alloggiato in una rispettiva cavità ricavata nel corpo di supporto, sulle cui facce contrapposte appoggiano elasticamente lamelle metalliche conduttrici connesse con i terminali di un circuito elettrico di alimentazione, in cui detta cavità è ricavata centralmente all'interno di detto corpo di supporto ed è aperta unicamente su uno dei lati adiacenti a detta superficie piana di appoggio, detta cavità essendo inoltre chiusa da un elemento di chiusura di materiale resistente al calore. This object is achieved, according to the present model, by means of a 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 a hole or a saddle, suitable for housing a wick of a liquid formulation, and at least one PTC heating element, housed in a respective cavity obtained in the support body, on the opposite faces of which metal conductive lamellas rest elastically connected to the terminals of a circuit electric power supply, in which said cavity is obtained centrally inside said support body and is open only on one of the sides adjacent to said flat support surface, said cavity being also closed by a closure element of heat-resistant material .
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 prospettiva del dispositivo di riscaldamento secondo il presente modello; fig. 1 is a perspective view of the heating device according to the present model;
fig. 2 è una vista in sezione lungo la linea k-k della fig. fig. 2 is a sectional view along the line k-k of fig.
1; 1;
fig. 3 è una vista in prospettiva dell'elemento di chiusura del dispositivo di riscaldamento di fig. 1; fig. 3 is a perspective view of the closing element of the heating device of fig. 1;
figg. 4A e 4B rappresentano, rispettivamente, una vista in pianta e una vista in alzato laterale della lamella di contatto a tazza; figs. 4A and 4B show, respectively, a plan view and a side elevation view of the cup-shaped contact plate;
fig. 5 è una vista in prospettiva del dispositivo di riscaldamento secondo una variante del presente modello; fig. 5 is a perspective view of the heating device according to a variant of the present model;
fig. 6 è una vista in sezione lungo la linea x-x della fig. fig. 6 is a sectional view along the line x-x of fig.
5; 5;
figg. 7A e 7B rappresentano, rispettivamente, una vista in pianta e una vista in alzato di una delle due lamelle di contatto del dispositivo di fig. 5; figs. 7A and 7B represent, respectively, a plan view and an elevation view of one of the two contact plates of the device of fig. 5;
figg. 8A e 8B rappresentano, rispettivamente, le stesse viste delle figg. 7A e 7B riferite all'altra lamella di contatto; figs. 8A and 8B represent, respectively, the same views of figs. 7A and 7B referred to the other contact lamella;
fig. 9 è una vista in prospettiva dell'elemento di chiusura del dispositivo di riscaldamento di fig. 5; fig. 9 is a perspective view of the closing element of the heating device of fig. 5;
fig. 10 è una vista in pianta del circuito elettrico comprendente una lampadina di segnalazione. fig. 10 is a plan view of the electrical circuit comprising a signal lamp.
Come si può osservare dalla fig. 1, un corpo di supporto 1 di un dispositivo riscaldante è generalmente di forma prismatica e presenta una cavità 2 nella quale viene alloggiato un posistore 3. Nel corpo di supporto 1 viene ricavato anche un foro 4, o alternativamente una sede a sella aperta, atto ad accogliere uno stoppino che fuoriesce da una bottiglietta contenente la soluzione liquida di un insetticida o di un profumo. Nel caso in cui si impieghino piastrine insetticide di cartone pressato, queste ultime vengono semplicemente appoggiate sulla superficie la del dispositivo. As can be seen from fig. 1, a support body 1 of a heating device is generally prismatic in shape and has a cavity 2 in which a posistor 3 is housed. In the support body 1 there is also a hole 4, or alternatively an open saddle seat, suitable for to receive a wick that comes out of a bottle containing the liquid solution of an insecticide or a perfume. If insecticidal plates of pressed cardboard are used, the latter are simply placed on the surface la of the device.
Come si è detto precedentemente e come appare evidente dalla fig. 2, la cavità 2 è ricavata all'interno del supporto 1 del fornelletto ed è aperta su un lato di esso adiacente alla superficie di appoggio la. In corrispondenza delle contrapposte pareti della cavità 2 vengono inserite, una per parte, due lamelle di contatto 5 di materiale metallico conduttore, tra le quali viene disposto il posistore 3. Una di queste lamelle, e precisamente la lamella superiore 5s, è piana, in modo da favorire un migliore contatto termico tra il posistore 3 ed il corpo di supporto 1 in corrispondenza della superficie la di appoggio della piastrina. L'altra lamella, e cioè la lamella inferiore 5i, è in materiale conduttore elastico, per esempio acciaio armonico, ed è foggiata a tazza, come chiaramente visibile in fig. 4A. Quando il posistore 3 viene inserito tra le lamelle 5 all’interno della cavità 2, la lamella 5i si deforma elasticamente ed esercita una pressione contro il posistore 3, garantendo sia il bloccaggio dell'insieme che una perfetta adesione tra le superfici del posistore 3 e quelle delle lamelle 5, assicurando il desiderato contatto elettrico. As previously said and as it appears evident from fig. 2, the cavity 2 is obtained inside the support 1 of the stove and is open on one side thereof adjacent to the supporting surface la. In correspondence with the opposite walls of the cavity 2, two contact plates 5 of conductive metallic material are inserted, one on each side, between which the posistor 3 is arranged. One of these blades, and precisely the upper blade 5s, is flat, in so as to favor a better thermal contact between the posistor 3 and the support body 1 in correspondence with the supporting surface la of the plate. The other lamella, that is the lower lamella 5i, is made of an elastic conductive material, for example harmonic steel, and is cup-shaped, as clearly visible in fig. 4A. When the posistor 3 is inserted between the blades 5 inside the cavity 2, the blade 5i deforms elastically and exerts a pressure against the posistor 3, guaranteeing both the locking of the assembly and a perfect adhesion between the surfaces of the posistor 3 and those of the blades 5, ensuring the desired electrical contact.
Per quanto il corpo di supporto 1 possa essere di materiale ceramico pieno, può essere adatto allo scopo anche un materiale plastico resistente al calore (per esempio un materiale plastico a base di polisolfuro di fenilene, FPS). In quest'ultimo caso il corpo di supporto 1 è vantaggiosamente foggiato con una forma non piena, per esempio comprendente sottili pareti di contenimento del posistore 3 e di definizione del foro o della sede a sella 4 irrobustite da nervature, cosi da permettere che il riscaldamento avvenga anche per convezione oltre che per conduzione, bilanciando così l'effetto negativo del basso coefficiente di conducibilità termica del materiale plastico. Although the support body 1 may be made of solid ceramic material, a heat-resistant plastic material (for example a plastic material based on phenylene polysulphide, FPS) can also be suitable for the purpose. In the latter case, the support body 1 is advantageously shaped with a non-full shape, for example comprising thin walls for containing the posistor 3 and for defining the hole or saddle seat 4 strengthened by ribs, so as to allow the heating also occurs by convection as well as by conduction, thus balancing the negative effect of the low coefficient of thermal conductivity of the plastic material.
Per chiudere l'apertura della cavità 2 ed impedire la fuoriuscita del posistore 3, è previsto un elemento di chiusura 6 (nel seguito indicato, per brevità, come "tappo"), che viene forzato in essa rimanendo a filo con la superficie esterna del corpo di supporto 1. In order to close the opening of the cavity 2 and prevent the posistor 3 from coming out, a closing element 6 is provided (hereinafter referred to, for the sake of brevity, as a "plug"), which is forced into it while remaining flush with the external surface of the support body 1.
Il tappo 6 (fig.3) è di materiale ceramico o di materiale plastico o elastomerico resistente al calore ed è sagomato in modo da presentare due feritoie 6a e 6b per il passaggio di linguette di collegamento 7 metalliche, che si prolungano dalle lamelle 5. Una volta chiusa la cavità 2 con il tappo 6, le linguette 7 che fuoriescono dal supporto 1 vengono ripiegate contro la superficie esterna del supporto stesso, entrambe nella stessa direzione, e ad esse vengono connessi (mecanicamente o per saldatura) i terminali 8 di un circuito elettrico. The cap 6 (fig. 3) is made of ceramic material or heat-resistant plastic or elastomeric material and is shaped so as to have two slots 6a and 6b for the passage of metal connecting tabs 7, which extend from the blades 5. Once the cavity 2 has been closed with the cap 6, the tabs 7 that protrude from the support 1 are folded against the external surface of the support itself, both in the same direction, and the terminals 8 of a device are connected to them (mechanically or by welding). electrical circuit.
La conformazione alternativa del dispositivo di riscaldamento illustrata in fig. 5 e seguenti (dove ad elementi corrispondenti sono assegnati numeri uguali) viene adottata per facilitare l'adozione di una lampadina di segnalazione all'interno del circuito elettrico. The alternative configuration of the heating device illustrated in fig. 5 and following (where identical numbers are assigned to corresponding elements) is adopted to facilitate the adoption of a signaling lamp within the electrical circuit.
A questo scopo le linguette 7, fuoriuscendo lateralmente dal tappo 6 (illustrato in fig. 9), vengono alloggiate in opportune sedi Ila e llb ricavate nel corpo di supporto 1 e presentano, in estremità, fascette metalliche 9 che vengono ribattute meccanicamente sui terminali 8 del circuito elettrico di alimentazione. Sullo stesso circuito è prevista una lampadina 10, disposta in parallelo con le lamelle 5i e 5s (fig. 10) ed atta a segnalare il funzionamento del fornelletto. For this purpose, the tabs 7, protruding laterally from the cap 6 (illustrated in fig. 9), are housed in suitable seats 11a and 11b obtained in the support body 1 and have, at the ends, metal bands 9 which are mechanically riveted on the terminals 8 of the power supply circuit. A light bulb 10 is provided on the same circuit, arranged in parallel with the blades 5i and 5s (Fig. 10) and suitable for signaling the operation of the stove.
Come visto sopra, dunque, l'abbinamento del posistore 3 e delle lamelle 5 permette di conseguire i risultati desiderati. As seen above, therefore, the combination of the posistor 3 and the blades 5 allows the desired results to be achieved.
Infatti grazie all'azione elastica della lamella 5i, non è necessario bloccare la pasticca PTC 3 nella cavità 2 con collanti o cementi. Questi prodotti possono infatti causare problemi immediati di conducibilità elettrica - andandosi ad interporre tra lamelle e posistore - e inoltre, mal tollerando i numerosi cicli di riscaldamento/raffreddamento a cui sono sottoposti, conducono a malfunzionamenti del fornelletto già dopo un arco di tempo relativamente breve della vita dello stesso. In fact, thanks to the elastic action of the lamella 5i, it is not necessary to block the PTC 3 pad in the cavity 2 with adhesives or cements. These products can in fact cause immediate problems of electrical conductivity - by interposing between lamellae and posistor - and furthermore, poorly tolerating the numerous heating / cooling cycles to which they are subjected, they lead to malfunctions of the stove already after a relatively short period of time. life of the same.
L'eliminazione di questi prodotti consente di non incorrere nei relativi inconvenienti, conseguendo così un primo scopo del presente modello. The elimination of these products allows not to incur the related drawbacks, thus achieving a first aim of the present model.
Inoltre, la disposizione "centrale" della cavità 2 ed il fatto che essa sia attorniata omogeneamente dal materiale del corpo 1, fa sì che la distribuzione di calore nelle varie parti del fornelletto sia particolarmente uniforme e non presenti zone surriscaldate, raggiungendo così anche il secondo scopo del modello. Furthermore, the "central" arrangement of the cavity 2 and the fact that it is homogeneously surrounded by the material of the body 1, ensures that the distribution of heat in the various parts of the stove is particularly uniform and does not have overheated areas, thus also reaching the second purpose of the model.
Durante il funzionamento, il posistore 3 si riscalda per effetto della corrente che, passando da una lamella metallica all'altra, lo attraversa, trasmettendo così calore per conduzione al corpo di supporto 1. Il riscaldamento del corpo di supporto 1 induce analogamente un riscaldamento della piastrina sovrastante o dello stoppino inserito nella sella 4, provocando la vaporizzazione della sostanza attiva, in essi impregnata, che si diffonde quindi nell'ambiente circostante. During operation, the posistor 3 heats up due to the effect of the current which, passing from one metal plate to the other, passes through it, thus transmitting heat by conduction to the support body 1. The heating of the support body 1 similarly induces a heating of the overlying plate or of the wick inserted in the saddle 4, causing the vaporization of the active substance, impregnated therein, which then spreads into the surrounding environment.
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