PT1637169E

PT1637169E - Aparelho de difusão de substâncias activas com combustão catalítica

Info

Publication number: PT1637169E
Application number: PT03727527T
Authority: PT
Inventors: Andrea Caserta; Ruben Garcia Fabrega; Cedric Morhain
Original assignee: Zobele Espana Sa
Priority date: 2003-05-29
Filing date: 2003-05-29
Publication date: 2007-10-11
Also published as: DE60315519D1; ATE369152T1; DE60315519T2; ES2289289T3; EP1637169A1; EP1637169B1; WO2004105812A1; AU2003233815A1

Description

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DESCRIÇÃO "APARELHO DE DIFUSÃO DE SUBSTÂNCIAS ACTIVAS COM COMBUSTÃO CATALÍTICA"

CAMPO DO INVENTO O presente invento refere-se a um aparelho de difusão de substâncias activas com combustão catalítica, que compreende um contentor onde se encontram o combustível e substâncias activas, que tem uma mecha ligada a um queimador que facilita a combustão catalítica e a evaporação das substâncias activas, como desodorizantes de interiores, desinfectantes, bactericidas e outras. 0 objectivo do invento consiste em proporcionar um meio para optimizar a união entre o queimador e a mecha, aumentar a segurança do dispositivo contra possíveis derramamentos da mistura, facilitar o reabastecimento da mistura através de uma abertura independente da que contém o queimador e incorporar um meio para indicar temperaturas elevadas.

ANTECEDENTES DO INVENTO

Até à data conhecem-se aparelhos de difusão de substâncias activas pelo calor de uma combustão catalítica que compreendem um contentor onde se encontra um combustível líquido com substâncias activas em solução e que está equipado com uma mecha que conduz o combustível para a área de combustão e evaporação. A área de combustão consiste numa peça porosa com um revestimento catalítico, 2 ao passo que a área de evaporação pode ser uma parte desta peça com um revestimento catalítico ou uma peça de cerâmica independente, ou mesmo uma peça de um material poroso não cerâmico. A presença do catalisador permite activar uma reacção química de combustão da mistura formada por combustível e substâncias activas sem a presença de uma chama, que gera calor que provoca a evaporação da mistura na área de evaporação.

No caso de uma candidatura de Invento pertencente ao detentor deste invento, é revelado um dispositivo de evaporação de substâncias activas por combustão catalítica que compreende um contentor de combustível e um contentor da substância activa, com mechas independentes, em que uma das mechas está provida de um queimador que produz o aquecimento e evaporação da substância activa, auxiliado por um difusor de calor.

Adicionalmente, deve salientar-se que qualquer molécula presente no ar que entre em contacto com o queimador será degradada e destruída pela temperatura elevada do queimador incorporado num destes dispositivos, de modo que moléculas que causam maus odores, compostos do fumo de tabaco, serão eliminadas da atmosfera. Nalgumas especificações, este efeito é intensificado colocando uma ventoinha perto do queimador. 0 documento FR-A-2483782 descreve um aparelho de difusão de uma substância activa com combustão catalítica, que compreende um queimador catalítico com uma abertura para inserir elementos de mecha. 3

Apresenta-se abaixo uma lista das principais desvantagens de aparelhos presentemente conhecidos. 0 contentor onde se encontram o combustível e substâncias activas tem uma única abertura que, durante a operação normal, alberga o queimador ou peça de cerâmica em contacto com a mecha, ao passo que, quando o contentor está vazio, constitui a passagem para a recarga da mistura. Nesta operação de recarga é necessário que o utilizador toque no queimador e na mecha, que estão embebidos com a mistura, com o risco consequente de manchas e contacto directo com produtos químicos que não devem entrar em contacto com a pele.

Estes aparelhos são pouco seguros no que se refere a derramamentos acidentais da mistura de combustível e substâncias activas, enquanto o aparelho está a ser utilizado e entre utilizações. Em aparelhos conhecidos até à data, a peça de cerâmica utilizada como suporte para a combustão e evaporação é simplesmente colocada sobre o colo do contentor, sem qualquer meio mecânico de fixação. Se, acidentalmente, o aparelho cair, a cerâmica acoplada à mecha pode ser facilmente deslocada do seu sítio e a mistura contida será derramada. Se isto acontecer durante a operação do aparelho com a peça de cerâmica em combustão catalítica a temperatura elevada, há o risco de queimaduras e/ou fogo.

Quando o combustível que se encontra no aparelho se esgota, a extremidade superior da mecha está rodeada pelas paredes quentes da peça de cerâmica. A mecha tende a carbonizar na ausência de oxigénio, produzindo partículas de carbono livre que obstruem os poros da peça de cerâmica. Para resolver este problema, a Patente de Invento WO 4 9963267 inclui na peça de cerâmica algumas condutas que estabelecem a comunicação da mecha com o ar exterior.

Os aparelhos de difusão de substâncias activas por combustão catalítica incluem duas tampas, uma tampa protectora a ser utilizada durante a operação e outra tampa para extinguir o queimador ao evitar o acesso de oxigénio à área de combustão. A tampa de extinção pode perder-se, pois não pode ser ligada ao aparelho durante a utilização.

Durante a operação do aparelho, a temperatura do queimador é superior a 300°C sem a presença de uma chama, nem de quaisquer sinais visíveis da sua alta temperatura. Não obstante aparelhos deste tipo estarem geralmente providos de uma protecção para o queimador durante a operação, o risco de queimaduras acidentais é considerável.

DESCRIÇÃO DO INVENTO 0 aparelho de difusão de substâncias activas com combustão catalítica que é o objectivo deste invento resolve plenamente as desvantagens descritas acima com base nas características indicadas abaixo. 0 aparelho incorpora um contentor com duas aberturas, em que a primeira abertura é concebida para permitir a passagem da mistura e a segunda abertura é concebida para fixar o queimador ao contentor, proporcionando uma utilização limpa, pois não é necessário tocar no queimador ou peça catalítica de cerâmica nem remover a mecha embebida para recarregar o aparelho, bem como uma utilização segura, pois a mistura não se derramará se o aparelho cair acidentalmente durante ou após a sua utilização. Isto é proporcionado por uma fixação permanente 5 do queimador e por uma abertura de recarga que pode ser bem fechada utilizando uma tampa reutilizável.

Neste aparelho, a peça de cerâmica entra na extremidade superior da mecha, e não ao contrário, como é habitual noutros difusores. Isto permite reduzir as dimensões da peça de cerâmica, com duas consequências: diminuição do custo da peça de cerâmica e redução do consumo da mistura de combustível - substância activa. Uma concepção optimizada da peça de cerâmica determina uma distribuição apropriada da área catalítica e de evaporação para proporcionar uma difusão eficiente da substância activa, reduzindo consideravelmente o consumo e, assim, reduzindo o número de operações de recarga e optimizando o rendimento do produto. A peça de cerâmica é concebida para ser fixada num suporte metálico que assegura a sua fixação ao contentor enquanto recobre a segunda abertura, na qual se encontra um elemento de centragem, que assegura a posição vertical da mecha, e um elemento termocrómico, que indica a proximidade do queimador quando está a operar a alta temperatura. Este suporte metálico assegura a interferência com a mecha e protege os componentes no seu interior enquanto a chama está presente quando o aparelho está ligado.

Adicionalmente, o suporte tem uma superfície que pode ser, por exemplo, 4 vezes maior do que a superfície exposta do queimador, dissipando eficazmente o calor gerado pelo queimador, de modo que a sua temperatura de superfície se estabeleça sem gradientes em valores inferiores a 100°C. Isto significa que não é necessário que o contentor seja feito de um material refractário, como cerâmica ou vidro, permitindo que seja feito de um polímero para reduzir o seu 6 custo e automatizar o seu fabrico, dando origem a uma peça com tolerâncias dimensionais muito menores e, assim, uma maior fiabilidade da operação.

Por outro lado, uma vez que a temperatura deste suporte é inferior a 100°C, é um suporte adequado para pigmentos termocrómicos, como adesivos, tintas ou vernizes, utilizados para fixá-lo. 0 aparelho incorpora uma tampa para extinguir a combustão catalítica que ocorre dentro do dispositivo; mais especificamente, está colocada sobre uma tampa de recarga que recobre a primeira abertura, para assegurar a sua disponibilidade e reduzir o risco de colocá-la fora do lugar devido. Quando é necessário extinguir o queimador, a tampa de extinção é colocada no queimador, recobrindo-o.

Também está prevista uma protecção incorporada no aparelho difusor que estabelece uma continuidade do contentor, de modo a prevenir o acesso directo ao queimador durante a sua operação, dotada de orifícios para permitir a difusão das substâncias activas evaporadas.

Considera-se como opção a incorporação de uma regulação e/ou interrupção da difusão da substância activa por um deslocamento relativo do queimador relativamente a mecha, de modo que a quantidade de mistura que chega ao queimador a partir da mecha é modificada ou eliminada.

DESCRIÇÃO DAS FIGURAS

Para completar a descrição que está a ser apresentada e para ajudar a compreender melhor as características do invento, de acordo com um exemplo de uma 7 especificação preferida, anexa-se um conjunto de figuras como parte integrante da descrição, no qual, para fins ilustrativos e num sentido não limitativo, se representa o seguinte.

Figura 1. - Mostra uma perspectiva transversal de um alçado que representa os elementos constituintes do aparelho de difusão de substâncias activas com combustão catalítica.

ESPECIFICAÇÃO PREFERIDA DO INVENTO 0 aparelho de difusão de substâncias activas com combustão catalítica que constitui o objectivo deste invento baseia-se na incorporação de um contentor (1) onde se encontra uma mistura (2) de substância activa e combustível, onde está colocada uma mecha (3) que conduz a mistura para uma peça de cerâmica ou queimador (4) provido de um catalisador na sua superfície.

Com esta construção básica, o dispositivo é maioritariamente caracterizado por o contentor (1) incorporar duas aberturas, uma primeira abertura (11) concebida para recarregar o contentor com a mistura (2) e uma segunda abertura (12) concebida para permitir a passagem da mecha (3) e para fixar o queimador (4), em que o queimador (4) é concebido de modo a ter uma extremidade inferior de forma cónica para permitir o acoplamento por inserção na extremidade superior da mecha (3) e de modo a ficar acoplado a um suporte metálico (5) que recobre a segunda abertura (12), onde está acoplado um elemento de centragem (6) para a mecha (3) , que assegura o posicionamento vertical da referida mecha (3) na posição correcta para interferir com o queimador (4), sendo 8 proporcionada, na abertura de admissão (11), uma tampa de recarga (7) que fecha o contentor depois de ter sido recarregado.

Também é de notar o facto do contentor (1) estar recoberto com uma protecção externa (9) que evita o contacto com o queimador (4) durante a sua utilização, estando provida de orifícios que permitem a circulação de ar para a combustão e evaporação das substâncias activas.

Adicionalmente, durante a utilização do aparelho, uma tampa de extinção metálica (8) é colocada sobre a tampa de recarga (7), desse modo assegurando a sua disponibilidade para uma utilização posterior, colocando-a sobre o suporte metálico (5) e recobrindo o queimador (4) para desligar o aparelho. A superfície do suporte metálico (5) da peça de cerâmica incorpora um elemento termocrómico (10) que muda de cor para indicar um aumento da temperatura do suporte metálico (5) durante a utilização do aparelho, indicando esta situação por um código de cores ou uma inscrição que representa calor. O aparelho é operado de acordo com a sequência seguinte.

Quando o contentor está destapado, encontrando-se no seu interior a mistura (2) de combustível e substâncias activas, o queimador (4) é ligado com uma chama. Em seguida, a chama é extinguida e a combustão catalítica prossegue sem chama, de modo que a temperatura de superfície do queimador ou peça de cerâmica (4) atinge 9 entre 300 e 550°C; depois coloca-se no lugar a protecção externa (9) .

Na superfície do queimador (4) com um revestimento catalítico, a combustão é activada pela chama, em que a área sem revestimento actua apenas como suporte para a evaporação da mistura através do calor produzido pela combustão catalítica, de modo que o vapor da substância activa sai pelos orifícios da protecção externa (9).

Para desligar o aparelho, o processo de combustão catalítica deve ser extinguido de um de dois modos: evitar o acesso de oxigénio recobrindo o queimador (4) com a tampa de extinção (8) ou evitar a chegada da mistura ao queimador (4) e à mecha (3) deslocando um destes componentes ou ambos. O papel da chama na iniciação do processo consiste em proporcionar a energia necessária para activar o processo catalítico. Uma alternativa válida à chama para iniciar a combustão catalítica consiste em aplicar calor no queimador (4) por intermédio de um aquecedor eléctrico, que permitirá iniciar o processo sem remover a protecção externa (9).

No que se refere aos elementos ou componentes, estes podem variar do modo seguinte. A substância activa pode ser um composto orgânico volátil activo como desodorizante de interiores, insecticida, desodorizante, desinfectante, bactericida, agente terapêutico, etc., ao passo que o combustível pode ser um álcool linear de cadeia curta, como isopropanol ou etanol. 10

Por seu lado, o queimador pode ser feito de cerâmica porosa com elevada resistência ao impacto térmico, sendo possível utilizar materiais tais como silicato de alumínio dos tipos de mulite, cordierite e caolinite, ou um mineral do grupo dos zeólitos.

No que se refere ao catalisador, pode consistir num metal nobre, como platina, paládio, ródio, ou uma liga ou mistura binária ou terciária destes metais, proporcionando o revestimento catalítico do queimador por impregnação do sal de um metal nobre numa solução líquida, seguida de uma redução por acção de calor. 11

REFERÊNCIAS CITADAS NA DESCRIÇÃO Ά lista de documentos referidos pelo autor do presente pedido de patente foi elaborada apenas para informação do leitor, não sendo parte integrante do documento de patente europeia. Não obstante o cuidado na sua elaboração, o IEP não assume qualquer responsabilidade por eventuais erros ou omissões.

Documentos de patentes citados na descrição

FR 2483782 A WO 9963267 A

Claims

1 REIVINDICAÇÕES 1. Aparelho de difusão de substâncias activas com combustão catalítica baseado na simples incorporação de um contentor (1) onde se encontra uma mistura (2) de substância activa e combustível no qual se coloca uma mecha (3) que conduz a mistura para uma peça de cerâmica ou queimador (4) provido de um catalisador na sua superfície, caracterizado por o contentor (1) incorporar duas aberturas, uma primeira abertura (11) concebida para recarregar o contentor com a mistura (2) e uma segunda abertura (12) concebida para permitir a passagem da mecha (3) e para fixar o queimador (4), em que o queimador (4) é concebido de modo a ter uma extremidade inferior de forma cónica para permitir o acoplamento por inserção na extremidade superior da mecha (3) e de modo a ficar acoplado a um suporte metálico (5) que recobre a segunda abertura (12), onde está acoplado um elemento de centragem (6) para a mecha (3), que assegura o posicionamento vertical da referida mecha (3) na posição correcta para interferir com o queimador (4), sendo proporcionada, na abertura de admissão (11), uma tampa de recarga (7) que fecha o contentor depois de este ter sido recarregado, em que o contentor (1) está recoberto com uma protecçâo externa (9) que evita o contacto com o queimador (4) durante a sua utilização, estando provida de orifícios que permitem a circulação de ar para a combustão e evaporação das substâncias activas.

2. Aparelho de difusão de substâncias activas com combustão catalítica de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por, durante a utilização do aparelho, uma tampa de extinção metálica (8) ser colocada sobre a tampa 2 de recarga (7), com a finalidade de assegurar a sua disponibilidade para utilização posterior, colocando-a sobre o suporte metálico (5) e recobrindo o queimador (4) para desligar o aparelho.

3. Aparelho de difusão de substâncias activas com combustão catalítica de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o suporte metálico (5) ter uma superfície substancialmente maior do que a superfície do queimador (4) que permite dissipar o calor gerado no queimador (4) para evitar que o contentor (1) aqueça excessivamente, permitindo que o último seja feito de um material polimérico.

4. Aparelho de difusão de substâncias activas com combustão catalítica de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o queimador (4) poder ser deslocado relativamente à mecha (3) para regular a difusão da substância activa.

5. Aparelho de difusão de substâncias activas com combustão catalítica de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por incorporar um elemento termocrómico (10) na superfície do suporte metálico (5) da peça de cerâmica que muda de cor para indicar um aumento da temperatura do suporte metálico (5) durante a utilização do aparelho.