BRPI0906684B1 - Mounting heater contact for volatile liquid dispenser - Google Patents

Description

“MONTAGEM DE CONTATO AQUECEDOR PARA DISPENSADOR DE LÍQUIDO VOLÁTIL” Referência Cruzada aos Pedidos Relacionados Não aplicável.

Declaração Relacionada à Pesguisa/Desenvolvimento Patrocinado Pelo Governo Federal Não aplicável.

Antecedentes da Invenção A presente invenção refere-se a aquecedores usados para dispensar produtos químicos para tratamento de ar tais como agentes de controle de inseto, fragrâncias e desodo-rizantes. Mais particularmente, a mesma se refere a montagens de contato para conduzir eletricidade a um elemento de aquecimento usado com isto e para, então, dispersar o calor gerado através do elemento de aquecimento em torno de um tubo capilar (tubo capilar) de dispensação.

Um tipo conhecido de dispensador de produto químico para tratamento de ar que é apresentado na patente n° US 6.968.124, a apresentação deste documento encontra-se incorporada a título de referência. Neste tipo de dispensador, um produto químico líquido para tratamento de ar é armazenado em uma garrafa. Um tubo capilar imerge no líquido e, então, se estende ascendentemente para fora da garrafa. Uma extremidade ascendente do tubo capilar é circundada por um aquecedor elétrico do tipo anel. O aquecimento da extremidade ascendente do tubo capilar faz com que o produto químico para tratamento de ar seja volatizado a partir do tubo capilar e, dessa forma, da garrafa, para circundar a área.

Uma forma particularmente desejada de aquecedor do tipo anel é uma com um e-lemento de aquecimento com coeficiente de temperatura positivo "PTC". Um elemento de aquecimento PTC tem tipicamente a forma de um tablete em formato de pílula formado de material granular condutor prensado. Sua resistividade à carga elétrica gera calor, pois esta resistividade aumenta com um o aumento na temperatura, fornecendo assim uma função de controle desejável inerente contra superaquecimento.

Uma forma particularmente desejável de aquecedor que usa um elemento de aquecimento PTC é o aquecedor "All-Out" vendido na índia pela Karamchand Appliances Pvt. Ltd. Este produto tem um alojamento que tem geralmente formato de rosca, porém oco. Um primeiro contato elétrico em formato de anel é posicionado no alojamento para se estender em tomo de um eixo geométrico central através do furo, o furo é dimensionado para receber o tubo capilar. Uma extremidade do contato se conecta a uma ponta de uma tomada externa. Na outra extremidade, há uma porção projetada para estar nivelada com um elemento de aquecimento de pílula do tipo PTC.

No outro lado da pílula de PTC do aquecedor All-Out é colocado um segundo con- tato elétrico em formato de anel que também se estende em torno do orifício vazado. Isto tem uma conexão com uma outra tomada externa em uma extremidade. Na outra extremidade do anel há uma porção projetada para estar assentada contra um lado oposto da pílula de PTC. Uma peça do alojamento de topo é rebitada à peça do alojamento inferior. A carga elétrica passa através dos contatos do aquecedor All-Out para pílula, fazendo com que a pílula gere calor. O calor gerado é, então, conduzido de volta ao longo do contato para dispersar o calor em torno do orifício vazado e, então, para o tubo capilar. O aquecimento do tubo capilar facilita a volatilização de produtos químicos para tratamento de ar retirados por cima pelo tubo capilar.

Embora este tipo de aquecedor tenha muitas vantagens, ainda existem inúmeros recursos em necessidade de aperfeiçoamento. Por exemplo, devido ao fato de dois contatos em anel estarem sobrepostos em posição próxima por toda a extensão em torno do anel, há um potencial teórico para a carga ser direcionada de forma ineficiente se as peças não forem precisamente montadas. Adicionalmente, a maneira na qual algumas peças são instaladas no interior do alojamento no projeto All-Out é inadequada, particularmente, em relação à garantia de que pequenas peças estão apropriadamente alinhadas para a função ideal. Ademais, a necessidade de rebitar o alojamento adiciona custo e complexidade.

Por conseguinte, existe uma necessidade por um aquecedor aperfeiçoado para uso com tais dispensadores voláteis.

Breve Sumário da Invenção A presente invenção fornece um aquecedor adequado para uso com um dispensa-dor de produto químico para tratamento de ar. O aquecedor tem um alojamento com uma base e uma cobertura. A base e a cobertura juntas definem uma cavidade em formato de anel geralmente interna e um orifício vazado axial.

Existem os primeiro e segundo contatos elétricos em formato de arco posicionados na cavidade, sendo que o segundo contato elétrico em formato de arco tem uma porção que sobrepõe o primeiro contato elétrico em formato de arco e tem uma outra porção que não sobrepõe o primeiro contato elétrico em formato de arco. Também há um elemento de a-quecimento imprensado entre o primeiro e o segundo contatos elétricos em uma posição onde o primeiro e o segundo contatos elétricos se sobrepõem. O primeiro e o segundo contatos elétricos em formato de arco do não sobrepõem a maior parte do primeiro contato elétrico em formato de arco.

Os contatos fornecem a apropriada energia elétrica para o elemento de aquecimento. Entretanto, de acordo com a presente invenção, estas peças não separadas pelo elemento de aquecimento são mantidas bastante separadas. Isto reduz o potencial teórico para curto-circuito ou formação de arco elétrico. Para minimizar ainda mais o risco de curto-circuito mesmo adjacente ao elemento de aquecimento, pelo menos um dentre o primeiro e o segundo contatos elétricos pode ser formado com uma nariz/plataforma elevada adjacente ao elemento de aquecimento. O primeiro e o segundo contatos elétricos são preferencialmente feitos de um metal tal como alumínio, o qual é tanto condutor de eletricidade quanto condutor de calor. Dessa forma, eles podem conduzir energia de tomadas de parede para o elemento de aquecimento e, então, conduzir calor de volta em torno do orifício vazado.

Em outros aprimoramentos, pelo menos um dentre o primeiro e o segundo contatos elétricos pode ser formado com uma porção que se flexiona em uma direção axial ao longo do orifício vazado com a finalidade de conduzir calor ao longo de uma porção do tubo capilar maior. Também pode haver uma mola posicionada adjacente a pelo menos um dentre o primeiro e o segundo contatos elétricos para orientar aquele contato em direção ao elemento de aquecimento, enquanto também permite o ajuste se a expansão térmica do alojamento ocorrer quando o elemento de aquecimento estiver gerando calor.

Os contatos se estendem em lados opostos do orifício vazado por quase toda uma circunferência total. Pelo menos um dentre o primeiro e o segundo contatos elétricos pode ter um entalhe de alinhamento que se encaixa com uma projeção de alinhamento a partir do alojamento, e a mola pode ter um entalhe de alinhamento que se encaixa com aquela mesma projeção de alinhamento do alojamento. Desta maneira, as peças podem ser apropriadamente posicionadas para transferência ideal de calor e energia.

Pode haver um terminal de crimpagem em uma extremidade distai dê ambos os contatos e em uma extremidade proximal de ambos os contatos podem haver porções de contato geralmente circulares para imprensar o elemento de aquecimento. Embora uma variedade de elementos de aquecimento de resistência pode ser usada, é altamente preferencial usar um elemento de aquecimento em formato de pílula com coeficiente de temperatura positivo. Por exemplo, poderia haver uma porção de cerâmica em formato de pílula que tem primeira e segunda superfícies voltadas de maneira oposta, uma primeira camada condutora formada sobre a primeira superfície voltada, e uma segunda camada condutora formada sobre a segundo superfície voltada.

Para assegurar o alinhamento apropriado, pode ser fornecido um recuo que se estende radialmente para fora da cavidade principal. Também é preferencial ter a base e a cobertura soldadas para confinar as peças internas e mantê-las em alinhamento apropriado.

Em um outro aspecto, a invenção fornece uma mola (feita de um metal flexível fino tal como aço) para orientar um contato elétrico contra um coeficiente de temperatura positivo elemento de aquecimento. Isto tem uma porção de contato de cabeça plana, uma porção de saliência de corpo arqueado para frente que se estende a partir da porção de cabeça, duas porções de haste plana que se estendem a partir da porção de corpo para definir um entalhe de alinhamento entre os mesmos, e uma porção de pé projetante para trás.

Em um outro aspecto, a invenção fornece um contato elétrico adequado para uso com um coeficiente de temperatura positivo elemento de aquecimento. O contato elétrico tem uma cabeça com um nariz que se estende axialmente formado nisso, um corpo plano em formato de arco que se estende a partir da cabeça, o corpo também tem uma porção de saliência que se projeta axialmente, uma haste que se estende a partir do corpo e um terminal elétrico de crimpagem na forma de um pé montado sobre a haste.

Os aquecedores da presente invenção são projetados para circundar um tubo capilar que se estende a partir de uma garrafa ou outro reservatório que contém um produto químico para tratamento de ar. O aquecedor como um todo, uma vez montado, se assemelha quase a um formato de rosca, com seu orifício geralmente central que fornece uma posição para o tubo capilar passar.

Os contatos elétricos são ligados a tomadas, que um consumidor pode, então, plu-gar em uma saída de parede ou similares. A eletricidade fornecida através dos contatos gera calor através do elemento de aquecimento PTC. Este calor é, então, conduzido essencial e inteiramente em torno do orifício vazado e, dessa forma, essencial e inteiramente em torno do tubo capilar. A montagem pode acomodar a expansão térmica do alojamento externo, mesmo se o alojamento externo se expandir durante o aquecimento dos contatos será orientado pela mola para formar um bom contato térmico e elétrico. Ademais, os contatos elétricos serão mantidos suficientemente separados, reduzindo assim os riscos de curto-circuito ou similares. Várias modalidades da presente invenção também possuem outras vantagens. Por exemplo, em algumas modalidades, as peças podem ser mais facilmente montadas, e a soldagem das peças do alojamento externo evita a necessidade de rebite.

As vantagens anteriores e outras da presente invenção se tornarão evidentes a partir da seguinte descrição detalhada. Na descrição que se segue, é feita referência aos desenhos em anexo que constituem uma parte da mesma, e nos quais é mostrada, a título de ilustração e sem limitação, uma modalidade preferencial da invenção. Tendo em vista que esta modalidade é meramente ilustrativa, não se pretende representar o escopo completo da invenção. Dessa forma, deve ser feita referência, portanto, às reivindicações do presente documento para interpretação do escopo da invenção.

Breve Descrição dos Desenhos A Figura 1 é uma vista em perspectiva explodida de um aquecedor construído de acordo com a presente invenção, mostrado adjacente a uma garrafa com tubo capilar, a qual pode ser usada com isto; A Figura 2 é uma vista em seção transversal do aquecedor montado da Figura 1; A Figura 3 é uma vista em perspectiva de fundo do aquecedor da Figura 1, com sua base removida para facilidade de ilustração; A Figura 4 é uma vista em planta de fundo do aquecedor da Figura 3; A Figura 5 é uma vista em planta de topo do aquecedor da Figura 1, na forma montada, embora com sua cobertura removida; e A Figura 6 é uma vista em perspectiva ampliada de uma mola usada com o aquecedor da Figura 1.

Descrição Detalhada da Invenção Voltando-se primeiramente às Figuras 1 a 3, é mostrado um aquecedor 10 que tem um alojamento 12 formado de uma base 14 e uma cobertura 16. A título de conveniência de descrição, a direção voltada para a cobertura 16 será chamada de "cima" apesar de em uso real o aquecedor 10 possa ser usado em qualquer orientação. Obviamente, quando um tubo capilar convencional é usado, é preferencial ter a direção da Figura 1 para evitar que o tubo capilar esgote o produto ativo muito rapidamente. O aquecedor 10 é projetado para que seu orifício vazado 24 acomode o tubo capilar 82 de um recipiente convencional 80 que armazena um suprimento de produto químico líquido para tratamento de ar.

Como um exemplo, o líquido poderia ser solvente de hidrocarboneto que contém uma pequena quantidade de um produto ativo para controle de inseto tal como píretro, e o tubo capilar poderia ser um tubo capilar do tipo lixa. O alojamento 12 é preferencialmente moldado por injeção a partir de um material plástico que tem baixas propriedades de expansão térmica, tal como o Zytel® da DuPont, uma resina de poliamida retardadora de chamas reforçada com 25% de fibra de vidro. A cobertura 16 inclui uma parede externa geralmente circular 21 e uma parede interna circular 22. A base 14 tem um orifício 23 formado nela que se alinha com a parede interna 22 da cobertura 16 para criar um furo ou furo vazado 24 no alojamento 12. Uma cavidade interior anular 18 é definida pela base 14 e pela cobertura 16 e aloja os componentes elétricos primários do aquecedor 10.

Uma vez que as peças internas são instaladas, a base 14 e a cobertura 16 são preferencialmente soldadas por ultra-som para lacrar o alojamento 12 e impedir que um consumidor acesse intencional ou inadvertidamente os componentes elétricos contidos nisso. Outras técnicas de soldagem podem ser usadas em vez disso. O alojamento 12 define um recuo 26 em que pelos menos porções de um elemento de aquecimento PTC 28, uma mola 30 e os contatos 32 sejam assentados nisso. Especificamente em relação aos contatos, cada um tem o formato de arco (e quase semicircular). Existem um primeiro contato ou superior 34 e um segundo contato ou inferior 36. Eles imprensam um elemento de aquecimento PTC 28, com o segundo contato 36 sendo orientado em direção aos elementos de aquecimento PTC 28 pela mola 30. Conforme mostrado, a mola 30 é localizada abaixo do segundo contato 36. O elemento de aquecimento 28 pode ser qualquer dispositivo de aquecimento convencional (por exemplo, vários tipos de aquecedores de resistência). Entretanto, um elemento de aquecimento altamente preferencial é um dispositivo PTC conforme discutido anteriormente. O elemento de aquecimento PTC 28 mostrado é formado em um formato de "pílula", isto é, um cilindro achatado que tem uma marca circular, embora outros formatos apropriados podem também ser usados. O elemento de aquecimento 28 é compreendido de material resistivo 70, por exemplo, uma cerâmica, formado em um formato de pílula com uma película de material condutor 75 aplicada na superfície de fundo e de topo do material resistivo 74, criando assim um par de eletrodos 76, 78 para o elemento de aquecimento 28. [ Quando montado no alojamento 12, um posiciona o primeiro contato 34 contra a parede de topo da cobertura. Um, então, coloca o elemento de aquecimento em formato de pílula 28 contra uma plataforma em formato de nariz de uma porção em formato de cabeça do contato. O corpo do primeiro contato se estende ao longo do lado da cavidade anular. Um, então, posiciona o segundo contato 36 sobre a segunda face do elemento de aquecimento em formato de pílula 28, com o corpo principal do contato, então, se estendendo em um lado oposto da cavidade anular a partir do primeiro contato. Então, a mola 30 é posicionada entre o segundo contato 36 e a base.

Como um resultado, uma porção de saliência geralmente circular 66 da mola 30 e as porções de cabeça do primeiro e do segundo contatos 34,36 estão localizadas no interior do recuo 26. Ambos os contatos 34, 36 são colocados em contato direto com o elemento de aquecimento 28. Os contatos 34, 36 são preferencialmente feitos de alumínio com a finalidade de fornecer uma trajetória elétrica eficiente e boa condutividade de calor.

Cada contato 32 é compreendido de um corpo principal plano 40 arqueado em 42 e 44 para definir uma borda radialmente interna 45 e uma borda radialmente externa 47. A curvatura da borda interna 45 corresponde à curvatura da parede interna 22, enquanto a curvatura da borda externa 47 corresponde à curvatura da parede externa 21. Os suportes que se estendem verticalmente 20 formados no alojamento 12 ajudam a manter os contatos 34, 36 no lugar e fornecem suporte adicional contra forças de compressão.

Os contatos têm porções que se estendem axialmente 46 na forma de saliências que se encontram com a área do orifício vazado 24. Isto ajuda na transferência de calor adicional para o tubo capilar, enquanto reduz a quantidade de calor que alcança de volta os terminais 58.

Uma haste distai 54 do contato 32 inclui uma pé de conexão de fio que se estende radialmente 56 que tem um terminal de crimpagem em formato de U 58. A fiação elétrica (não mostrada) é conectada a isto através da crimpagem do terminal 58 sobre o fio. A fiação elétrica é conectada adicionalmente a tomadas (não mostradas) que são adequadas para serem plugadas em uma saída elétrica típica. Tais tomadas são bem conhecidas na técnica e dependendo da fonte elétrica e pais envolvido, irá adotar as configurações apropriadas para permitir que o dispositivo seja plugado em uma fonte elétrica do ambiente.

Uma cabeça 60 de cada contato 32 inclui uma porção de engate circular 62 configurada para ser assentada no interior do recuo 26. A porção de engate 62 inclui uma plataforma ou nariz circular elevado 64.

Conforme mostrado na Figura 2, quando os componentes são montados para formar o aquecedor 10, a plataforma 64 do contato superior 34 é mantida em contato direto com o eletrodo superior 76. A plataforma 64 do contato inferior 36 é mantida em contato direto com o eletrodo inferior 78 do elemento de aquecimento 28.

Cada contato 32 inclui adicionalmente um entalhe 48 cortado na borda radialmente externa 47 e configurado para corresponder a um aba de alinhamento 50 formada na cobertura 16 do alojamento 12. Um segundo entalhe semicircular 71 é localizado adjacente à porção de engate 62 e configurado para corresponder com uma segunda projeção semicircular 52 formada na parede interna 22. Ambas as abas/projeções 50, 52 ajudam a assegurar que os contatos 34,36 estão alinhados apropriadamente e seguros no interior do alojamento 12. A mola 30 é preferencialmente construída de aço e tem um tamanho que é suficientemente resiliente para manter continuamente o contato direto entre os contatos 34, 36 e o elemento de aquecimento PTC 28, e não tão grande a ponto de deformar o elemento 28. Conforme mostrado na Figura 6, a mola 30 é compreendida de uma porção de saliência geralmente circular 66 e duas hastes 68. As hastes definem entre as mesmas um entalhe que também recebe a projeção 52 para propósitos de alinhamento. Existe também um pé 72 que pode se prender entre os contatos e a parede interna para alinhamento adicional e pre-ensão. A compressão da seção protuberante 38 cria uma resistência de mola.

Os contatos são mantidos suficientemente separados entre si onde estão verticalmente alinhados para reduzir o risco de curto-circuito. Ademais, onde eles não estão verticalmente alinhados, a separação ainda é maior. A acomodação da expansão térmica é alcançada sem a complexidade de técnicas de instalação de mola convencionais. Adicionalmente, as peças são apropriadamente e de forma confiável montadas e não há necessidade do uso de rebites para montar o alojamento.

Muito embora a modalidade preferencial tenha sido descrita acima, deve ser observado que existem outras modalidades da invenção incluídas no espírito e no escopo desta descrição. Por exemplo, o dispositivo pode ser alimentado uma fonte diferente de energia (por exemplo, alimentação por de batería ou alimentação por painel solar), e outros formatos de contatos podem ser usados. Por conseguinte, a invenção não deve ser limitada somente às modalidades específicas mostradas ou descritas.

Aplicabilidade Industrial A invenção fornece aquecedores aperfeiçoados para uso com um dispensador de produtos químicos voláteis para tratamento de ar, particularmente, aqueles dotados de contatos elétricos e molas aperfeiçoados. REIVINDICACÕFfi

Claims (13)

1. Aquecedor (10) adequado para uso com um dispensador químico de tratamento de ar, o aquecedor compreende: um alojamento (12) que tem uma base (14) em uma extremidade inferior e uma cobertura (16) em uma extremidade superior, a base (14) e a cobertura (16) juntas definindo uma cavidade (18) em formato de anel interna e um orifício atravessado axial (24); um contato superior (34) elétrico posicionado na cavidade (18); um contato inferior (36) elétrico também posicionado na cavidade (18) e em uma vista plana que tem uma porção que sobrepõe o contato superior (34) elétrico; e um elemento de aquecimento (28) imprensado entre os contatos superior e inferior (34, 36) elétricos em que os primeiro e o segundo contatos elétricos se sobrepõem; CARACTERIZADO pelo contato superior (34) elétrico ser em formato de arco e ser posicionado na cavidade (18) em um lado do orifício atravessado (24) e pelo contato inferior (36) elétrico ser em formato da arco e ser posicionado na cavidade do lado oposto do orifício atravessado (24), em que os contatos superior e inferior (34, 36) elétricos estão dispostos sem sobreposição um ao outro sobre a maior parte de uma área de vista plana do contato superior (34) elétrico.

2. Aquecedor, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que cada contato superior e inferior (34, 36) elétrico é formado com uma porção (46) que se flexiona em uma direção axial ao longo do orifício atravessado (24).

3. Aquecedor, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o contato superior e inferior (34, 36) elétrico são ambos feitos de alumínio.

4. Aquecedor, de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADO pelo fato de pelo menos um contato superior e inferior (34, 36) elétrico é formado com uma plataforma elevada (64) adjacente ao elemento de aquecimento (28).

5. Aquecedor (10), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende uma mola (30) posicionada adjacente a pelo menos um contato superior e inferior (34, 36) elétricos para orientar aquele contato em direção ao elemento de aquecimento (28), enquanto também permite o ajuste se a expansão térmica do alojamento (12) ocorrer quando o elemento de aquecimento (28) estiver gerando calor.

6. Aquecedor (10), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que pelo menos um contato superior e inferior (34, 36) elétrico tem um entalhe de alinhamento (48) que se encaixa com uma projeção de alinhamento (50) a partir do alojamento (12).

7. Aquecedor (10), de acordo com a reivindicação 6, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende adicionalmente uma mola (30) que também tem um entalhe de alinhamento (71) que se encaixa com aquela projeção de alinhamento (52) do alojamento (12),

8. Aquecedor (10), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que tanto o contato superior quanto o inferior (34, 36) elétricos compreendem adicionalmente um terminal de crimpagem (58).

9. Aquecedor, de acordo com a reivindicação 8, CARACTERIZADO pelo fato de que tanto o contato superior quanto o inferior (34, 36) elétricos compreendem uma porção de contato circular (62) para imprensar o elemento de aquecimento (28).

10. Aquecedor (10), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o elemento de aquecimento (28) é um elemento de aquecimento em formato de pílula com coeficiente de temperatura positivo.

11. Aquecedor (10), de acordo com a reivindicação 10, CARACTERIZADO pelo fato de que o elemento de aquecimento (28) é compreendido de: uma porção de cerâmica em formato de pílula que tem primeira e segunda superfícies voltadas opostas; uma primeira camada condutora (76) formada sobre a primeira superfície voltada; e uma segunda camada condutora (78) formada sobre a segunda superfície voltada.

12. Aquecedor, de acordo com a reivindicação 11, CARACTERIZADO pelo fato de que o elemento de aquecimento (28) é posicionado em um recuo se projetando radial e exteriormente (26) do alojamento (12).

13. Aquecedor (10), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a base (14) e a cobertura (16) são soldadas juntas para confinar essencial mente a cavidade (18), os contatos superior e inferior (34, 36) elétricos e o elemento de aquecimento (28).