ES2347828T3 - Detector de nivel, en particular para una botella para gas. - Google Patents
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Abstract
Detector de nivel de una botella de gas licuado, de un material metálico y que puede ser atraído magnéticamente por un imán y que presenta un pie, detector que está colocado en el exterior de la botella y que comprende una sonda de temperatura (1, 2) apta para detectar, entre dos niveles, en altura, una diferencia de temperatura, y un circuito eléctrico (9) conectado a la sonda de temperatura (1, 2) y concebido para emitir una señal de alerta cuando la diferencia de temperatura es superior a un umbral prescrito, así como un medio (8) de puesta de la sonda de temperatura en una posición en altura determinada de antemano, caracterizado porque el medio de puesta en posición de la sonda de temperatura es, ya sea un alerón (8) saliente de la parte inferior del detector y complementario del pie, o bien una placa del detector que pasa bajo el pie de la botella.
Description
Detector de nivel, en particular para una
botella para gas.
La presente invención se refiere a los
detectores de nivel y particularmente a los detectores de bajo nivel
para una botella para gas.
Uno de los temores más extendidos en el usuario
de botellas de gas doméstico de butano es la falta de gas. En
efecto, como consecuencia de sus características físicas y de los
aparatos de utilización asociados (manorreductores), los envases de
gas licuado del petróleo dejan de funcionar bruscamente al final de
la botella sin que el usuario haya sido advertido.
Una situación de este tipo es fastidiosa:
imposibilidad de preparar el desayuno, o peor, parada de la cocción
en plena preparación culinaria.
En la patente US2005/081623 y en la patente
DE3632855A1, se describe un detector de nivel que comprende una
sonda de temperatura apta para detectar, entre dos niveles, en
altura, una diferencia de temperatura y un circuito eléctrico unido
a la sonda de temperatura y concebido para emitir una señal de
alerta cuando la diferencia de temperatura es superior a un umbral
prescrito.
Este dispositivo da la alerta cuando el nivel de
gas en la botella desciende por debajo de un límite elegido por el
usuario, permitiéndole así tomar las medidas necesarias para evitar
el fallo de alimentación.
El dispositivo se vale de la característica
principal de los GLP, que son líquidos a temperatura ambiente a una
presión dada dependiendo de sus características (curvas TV).
El gas se presenta en forma de una fase líquida
acumulada en la parte inferior de la botella y coronada por una fase
gaseosa.
La fase gaseosa, cuando se enlaza con el aparato
de utilización, permite la alimentación de este último, para
regenerarse recurre a la ebullición de la fase líquida dispuesta en
la parte inferior de la botella. Esta ebullición no puede hacerse
sino tomando calor primero de la propia fase líquida (calor
latente), y luego de la atmósfera, valiéndose de la pared del
recipiente, generalmente buen conductor (chapa).
Este préstamo de calor conlleva un descenso de
temperatura muy notorio de la pared del recipiente, todo ello
únicamente en la parte en contacto con la fase líquida, siendo la
fase gaseosa mucho menos conductora del calor.
El fenómeno depende, para un gas dado, de la
temperatura exterior y del caudal, por ejemplo es especialmente
sensible si el caudal es elevado, llegando a provocar la formación
de escarcha sobre la pared exterior de la botella en caudales
elevados.
La cantidad de energía térmica que hay que
proporcionar para llevar a ebullición 1 kg de GLP es del orden de
100 W, el fenómeno es sensible para caudales correspondientes a la
utilización normal de hornillos y cocinas; corrientemente se
constatan diferencias de temperatura que van hasta varios grados
entre el estado gaseoso y el estado líquido de cara a la generatriz
de la botella; se entiende pues que si se dispone un medio de
medición de la temperatura de esta última, se va a poder determinar
con precisión la altura del nivel líquido y, en consecuencia, la
cantidad de gas restante en el depósito.
Son valores típicos para la botella de gas
butano medio llena, con un ambiente de 20ºC alimentando un quemador
de 1 fuego durante 1/2 hora:
- diferencia de temperatura del orden de 1 a
2ºC,
- definición de la altura mojada del orden de 2
a 3 mm.
La presente invención tiene el propósito de
garantizar al usuario una implantación idéntica del dispositivo con
cada colocación sobre una botella diferente, mediante las
disposiciones de la reivindicación 1. Se aportan unos
perfeccionamientos en las reivindicaciones subordinadas.
Se contempla utilizar un cajetín de material no
conductor y de color claro, mantenido en la parte inferior de la
botella mediante unos imanes -quedando apoyada la parte inferior del
dispositivo sobre la zona del pie de la botella-, a fin de definir
una implantación idéntica en cada colocación.
El dispositivo comprende así un medio de puesta
de la sonda de temperatura en una posición en altura determinada de
antemano. El medio de puesta en posición de la sonda de temperatura
es ventajosamente un alerón saliente de la parte inferior del
detector. El medio de puesta en posición de la sonda de temperatura
se halla preferentemente, por el lado del detector por el que la
sonda de temperatura desemboca al exterior. El detector ocupa de
este modo el menor espacio posible en el exterior de la botella para
gas.
Una de las formas preferidas de realización
consiste en colocar, sobre la pared de la botella en la región
correspondiente a la cantidad de producto que define la reserva, dos
sensores de temperatura separados por una distancia muy superior a
la definición de medición de la temperatura de superficie, por
ejemplo 2 a 3 cm, de tal modo que, cuando desciende el nivel de gas,
uno de los dos sensores (el colocado en la parte más baja de la
botella) A se encuentra a una temperatura inferior a la del colocado
en la parte más alta B, generando así una señal eléctrica
susceptible de ser transformada en una señal luminosa y/o
sonora.
Semejante disposición presenta, además, las
siguientes ventajas: si, como consecuencia de un caudal débil y/o de
un caudal de escasa duración, no ha podido ser detectado el descenso
de la temperatura, lo será probablemente ya que el dispositivo
permanecerá sensible en toda la zona B/A, aumentando así
considerablemente las posibilidades de detección.
Por otro lado, el descenso de temperatura será
más rápido al final de la botella, ya que los productos ligeros
tales como propano, etc. se habrán evaporado al comienzo de la
botella.
Está previsto un medio de aplicación del
detector en la superficie de la botella al menos sobre los dos
niveles, en particular en la superficie exterior de la botella para
gas, para que la sonda de temperatura esté perfectamente en posición
no sólo al buen nivel, sino también a la buena distancia, según la
horizontal, de la superficie. La aplicación del detector en la
superficie puede efectuarse por medios simples tales como una correa
ciñendo la botella, aunque más ventajosamente mediante un conjunto
de imanes permanentes dispuestos de tal modo que solamente la
posición correcta del cajetín permita la adherencia del mismo sobre
la pared de la botella, que es de un material atraído magnéticamente
por el imán.
Los sensores de temperatura pueden utilizar
varios tipos de tecnología: termistancias, sondas de platino,
sensores de infrarrojos. La sonda también puede ser un termopar.
A fin de permitir que el dispositivo tenga una
considerable autonomía, los sensores y los equipos de alerta
(indicador visual y/o zumbador) no son alimentados sino a intervalos
espaciados y durante una corta duración, por ejemplo interrogación
todos los minutos durante una duración de 5 segundos; la
alimentación del dispositivo se hace ventajosamente mediante un
contacto sobre la pared de la botella.
Según un modo de realización muy preferida, el
detector de nivel comprende un cajetín que sólo está abierto por el
lado por el que la sonda de temperatura desemboca al exterior. El
cajetín asume las siguientes funciones:
- I -
- Posicionamiento de los sensores con relación a la botella en la zona que permite la detección.
- II -
- Protección de los sensores contra los aportes térmicos radiativos externos parásitos.
- III -
- Protección de los sensores contra los intercambios térmicos externos parásitos (corrientes de aire).
- IV -
- Alojamiento del circuito del detector, de su fuente de alimentación y de sus anexos.
\vskip1.000000\baselineskip
Preferentemente, los dos niveles entre los
cuales se detecta la diferencia de temperatura quedan dispuestos en
la parte inferior de la botella, hallándose el nivel más alto más
bajo que el cuarto inferior de la botella. Los dos niveles distan
como máximo 3 mm.
En los dibujos que se adjuntan, dados tan sólo a
título de ejemplo:
la Figura 1 es una vista en alzado de una
botella para gas provista de detector de nivel y
la Figura 2 es una vista en perspectiva del
detector de nivel.
La botella de gas licuado del petróleo B,
representada en la figura 1, es de un material metálico y va
provista, además de un manorreductor, de un detector de nivel D que
tiene dos sensores de temperatura 1, 2 dispuestos ambos en el cuarto
inferior de la botella B a una distancia uno del otro de 3 mm.
La botella B tiene un pie P.
El detector representado en la figura 2
comprende un cajetín formado por una caja sensiblemente
paralelepipédica que presenta una cara superior 3, dos caras
verticales 4, 5, una cara de fondo vertical 6, una cara inferior 7
prolongada por un alerón 8 que posee, en sección transversal, una
forma sensiblemente triangular de vértice libre dirigido hacia el
exterior. En el lado opuesto a la cara de fondo 6, la caja está
abierta. En la caja, va fijado un circuito eléctrico 9 alimentado
mediante unas pilas 10. En la vertical de la cara abierta, aparecen
en la mediatriz vertical de esta cara los dos sensores 1 y 2 que
constituyen la sonda de temperatura. El circuito eléctrico 9 va
unido a la sonda 1, 2 y se halla acondicionado al objeto de emitir
una señal de alerta cuando la diferencia de temperatura entre los
dos sensores 1 y 2 es superior a un umbral prescrito. Un interruptor
11 cierra el circuito cuando, por mediación de imanes 13, los dos
sensores 1, 2 quedan aplicados en la botella B.
El funcionamiento es el siguiente: el usuario
coloca el detector sobre la parte inferior de la botella B, el
interruptor 11 cierra el circuito 9 y el detector es alimentado. Si
las temperaturas de los dos sensores 1, 2 son cercanas o idénticas
-como es el caso cuando están encarados al líquido-, no se produce
disparo de la alarma; por el contrario, cuando baja el nivel, la
temperatura del sensor 2 frente al líquido se hace más baja que el 1
encarado al estado gaseoso, y se da la alerta.
Según una variante, el detector tiene una placa
que sirve de medio de puesta en posición y la placa pasa bajo el pie
de la botella.
\vskip1.000000\baselineskip
En la lista de documentos indicados por el
solicitante se ha recogido exclusivamente para información del
lector, y no es parte constituyente del documento de patente
europeo. Ha sido recopilada con el mayor cuidado; sin embargo, la
EPA no asume ninguna responsabilidad por posibles errores u
omisiones.
- \bullet US 2005081623 A [0004]
- \bullet DE 3632855 A1 [0004].
Claims (6)
1. Detector de nivel de una botella de gas
licuado, de un material metálico y que puede ser atraído
magnéticamente por un imán y que presenta un pie, detector que está
colocado en el exterior de la botella y que comprende una sonda de
temperatura (1, 2) apta para detectar, entre dos niveles, en altura,
una diferencia de temperatura, y un circuito eléctrico (9) conectado
a la sonda de temperatura (1, 2) y concebido para emitir una señal
de alerta cuando la diferencia de temperatura es superior a un
umbral prescrito, así como un medio (8) de puesta de la sonda de
temperatura en una posición en altura determinada de antemano,
caracterizado porque el medio de puesta en posición de la
sonda de temperatura es, ya sea un alerón (8) saliente de la parte
inferior del detector y complementario del pie, o bien una placa del
detector que pasa bajo el pie de la botella.
2. Detector según la reivindicación 1,
caracterizado porque el medio de puesta en posición de la
sonda de temperatura está por el lado del detector por el que la
sonda de temperatura desemboca al exterior.
3. Detector según una de las reivindicaciones 1
a 2, caracterizado por un medio de aplicación (13) del
detector en la superficie de la botella de gas sobre al menos los
dos niveles.
4. Detector según las reivindicaciones 1 a 3,
caracterizado porque el medio de aplicación del detector
comprende un imán.
5. Detector según una de las reivindicaciones
precedentes, caracterizado porque comprende un generador
electroquímico (11) de alimentación del circuito eléctrico (9).
6. Detector según una de las reivindicaciones 3
a 5, caracterizado porque comprende un cajetín,
preferentemente de material no conductor del calor y de color claro,
abierto solamente por el lado por el que la sonda de temperatura
desemboca al exterior.
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