ES2973682B2 - Dispositivo para la difusión de sustancias volátiles - Google Patents
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Description
DESCRIPCIÓN
Dispositivo para la difusión de sustancias volátiles
Objeto de la invención
La presente invención se refiere a un dispositivo para la difusión de sustancias volátiles, que permite detectar el final de vida útil de un líquido que contiene las sustancias volátiles.
Antecedentes de la invención
Se conocen dispositivos eléctricos, alimentados por pilas o baterías, para la difusión de sustancias volátiles. Los difusores eléctricos son aparatos para la difusión de sustancias volátiles que usan energía eléctrica para activar elementos calefactores, elementos difusores o de dispensación. Estos elementos calefactores tienen el propósito de optimizar la eficiencia, el control de dosis y el control por parte del usuario.
Este tipo de dispositivos están diseñados para usarse sin necesidad de corrientes de aire ni restricciones de temperatura, consiguiendo igualmente buena evaporación y/o difusión de las sustancias volátiles.
Algunos de estos dispositivos incluyen motores, calefactores o válvulas de solenoide que permiten que los vapores escapen a través de boquillas o mechas. Estos dispositivos están basados en un recipiente para las sustancias volátiles, un sistema eléctrico que permite la difusión y un sistema de energía para alimentar el sistema.
Entre todos los dispositivos de difusión de sustancias volátiles, uno se destaca sobre el resto cuya principal ventaja es la nebulización.
Estos son los dispositivos electrónicos que comprenden un elemento piezoeléctrico que está en contacto con el líquido que contiene las sustancias volátiles, ya sea directamente o a través de un elemento capilar.
El elemento piezoeléctrico vibra cuando es alimentado con una tensión alterna a una frecuencia de resonancia especificada por el fabricante del elemento piezoeléctrico. Dicha vibración hace que se produzca la nebulización.
Uno de los problemas de este tipo de sistemas es la detección de final de vida de las sustancias volátiles del dispositivo.
Se conocen soluciones alternativas para detectar el final de vida de un recambio líquido, ya que en los dispositivos de difusión que trabajan mediante la nebulización de un recipiente con líquido es interesante alertar al usuario del final de la vida útil del líquido para prever su reemplazo.
Una solución para la indicación de final de vida de un líquido es definir una abertura en el recipiente y así poder verificar el nivel de líquido. En algunos dispositivos no es tan evidente por la iluminación del espacio, la localización del dispositivo en la zona de trabajo o elementos que dificulten físicamente verificar el final de vida del líquido, siendo habitualmente el sentido olfativo el mecanismo para detectar el consumo total.
Hay soluciones que traducen el final de vida de un líquido depositado en una señal eléctrica que a su vez se transforma en una señal luminosa o auditiva para llamar la atención del usuario. Estas soluciones se basan en la medición del cambio en las propiedades físicas del líquido, por ejemplo, usando ondas de luz.
Cuando se usan ondas de luz para la detección del nivel de líquido, se conocen sistemas de detección del líquido en la base de un recipiente o en una mecha.
Los sistemas de detección que están posicionados en la base del contenedor tienen las siguientes desventajas:
- Dificultad de reproducibilidad debido a la ausencia de precisión geométrica en los recambios generalmente usados.
- Influencia de elementos externos, tal como luz solar o reflejos.
- El fin de la vida útil se detecta cuando aún hay líquido en la mecha y aún existe difusión de sustancia.
Los sistemas de detección que están posicionados en el interior de la mecha tienen las siguientes desventajas:
- Existe el requerimiento de uso de mechas transparentes, para que, en presencia de líquido en su interior, una suficiente cantidad de luz pueda refractarse a través de las cavidades de la mecha y un sensor la reciba.
- La posición del emisor de luz debe ajustarse en función del índice de refracción de la formulación a medir.
- Hay influencia de agentes externos tales como la luz solar o los reflejos.
Algunos indicadores de final de vida que usan luz disponen un emisor de luz y un receptor alrededor del recipiente en posiciones desalineadas. Cuando hay líquido en el recipiente y sensores están calibrados en función de la refracción del líquido, el funcionamiento es correcto, pero cuando no hay líquido, la luz viaja en línea recta y no alcanza al receptor, de manera que se impide la repetitividad de distintos líquidos con índices de refracción distintos entre sí.
Hay sistemas de detección mediante la medición de la conductividad eléctrica en el líquido, fluyendo una corriente eléctrica a través del líquido proporcionando un valor de conductividad del líquido. Estos sistemas tienen las siguientes desventajas:
- Requiere la presencia de un elemento de medición y su calibración.
- Supone un consumo energético adicional.
- Si no está bien calibrado y abarca todo el recipiente, puede proporcionar valores incorrectos.
Cuando se usan sensores que miden la capacidad dieléctrica, su valor está en función de la distancia al material a medir, y presenta desventajas similares a los sistemas de conductividad eléctrica.
También se pueden usar sensores del peso del líquido en el interior del recipiente, que proporciona datos de fuerza que, medidos con una galga extensiométrica, se pueden traducir en una señal eléctrica e identificar un final de vida del líquido mediante la variación del peso.
En común con las anteriores soluciones, se requiere de un componente adicional, es decir, un sensor, para obtener la información.
El cambio de tipo de recambio y, por lo tanto, su forma, peso, densidad y cantidad de líquido, hace perder la referencia de medición, requiriéndose adicionalmente un sistema de identificación.
Descripción de la invención
Por lo tanto, un objetivo de la presente invención es proporcionar un dispositivo para la difusión de sustancias volátiles, que permite detectar el final de vida útil de un recambio con líquido, mediante el uso de un elemento piezoeléctrico, sin emplear componentes adicionales, tal como sensores.
Con el dispositivo para la difusión de sustancias volátiles de la invención se consiguen resolver los inconvenientes citados, presentando otras ventajas que se describirán a continuación.
El dispositivo de difusión de sustancias volátiles de acuerdo con la presente invención se describe en la reivindicación 1, y las reivindicaciones dependientes incluyen características adicionales que son opcionales.
En particular, el dispositivo para la difusión de sustancias volátiles de acuerdo con la presente invención comprende:
- un recipiente para alojar un líquido que contiene las sustancias volátiles;
- un elemento piezoeléctrico y cuya vibración provoca la difusión de las sustancias volátiles; y - una electrónica de control que aplica una señal eléctrica sobre el elemento piezoeléctrico, ajustándolo para que funcione a su frecuencia de resonancia,
en el que la electrónica de control busca la frecuencia de resonancia y analiza la señal eléctrica para determinar si hay o no líquido en el recipiente en función de dicha frecuencia de resonancia.
Preferentemente, la electrónica de control determina que hay o no líquido en el recipiente en función de la caída de consumo durante la búsqueda de la frecuencia de resonancia.
En particular, la caída en el consumo durante la búsqueda de la frecuencia de resonancia se determina mediante un ángulo de la señal de corriente, de manera que, si el ángulo es mayor que un valor predeterminado, se determina que hay líquido en el recipiente, y si el ángulo es menor que un valor predeterminado, se determina que no hay líquido en el recipiente.
De acuerdo con una realización, el dispositivo para la difusión de sustancias volátiles de acuerdo con la presente invención también comprende un elemento capilar parcialmente alojado en dicho recipiente.
Además, el dispositivo para la difusión de sustancias volátiles de acuerdo con la presente invención también comprende una placa perforada a través del cual se difunden las sustancias volátiles, estando la placa perforada en contacto con el elemento piezoeléctrico, estando la placa perforada preferentemente en contacto con el elemento capilar.
De acuerdo con otra realización, el elemento piezoeléctrico está en contacto con el líquido.
El dispositivo de difusión de sustancias volátiles de acuerdo con la presente invención proporciona las siguientes ventajas, entre otras:
El dispositivo de difusión de sustancias volátiles de acuerdo con la presente invención permite identificar una variación en las propiedades físicas y eléctricas de funcionamiento del elemento piezoeléctrico, y no requiere componentes adicionales de hardware, tales como sondas o circuitos sensores a la arquitectura del dispositivo original.
Además, la misma electrónica empleada en la activación de la membrana del elemento piezoeléctrico se usa para obtener la información.
Es una solución que supone una reducción de costes, ya que elimina agentes externos al conjunto del elemento piezoeléctrico y el recambio que pudieran influir en la detención del final de la vida útil.
Breve descripción de los dibujos
Para mejor comprensión de cuanto se ha expuesto, se acompañan unos dibujos en los que, esquemáticamente y tan sólo a título de ejemplo no limitativo, se representa un caso práctico de realización.
La figura 1 es una vista en alzado de un dispositivo para la difusión de sustancias volátiles de acuerdo con la presente invención, según una primera realización;
La figura 2 es una vista en alzado de un dispositivo para la difusión de sustancias volátiles de acuerdo con la presente invención, según una segunda realización;
La figura 3 es un gráfico que muestra la intensidad en función de la frecuencia durante la búsqueda de la frecuencia de resonancia que es generada por el elemento piezoeléctrico cuando el recipiente tiene líquido; y
La figura 4 es un gráfico que muestra la intensidad en función de la frecuencia durante la búsqueda de la frecuencia de resonancia que es generada por el elemento piezoeléctrico cuando el recipiente no tiene líquido.
Descripción de una realización preferida
En la figura 1 se muestra una primera realización del dispositivo de difusión de sustancias volátiles de acuerdo con la presente invención, que comprende un recipiente 1, o recambio, que aloja un líquido 2 con las sustancias volátiles que se difunden al entorno.
El dispositivo también comprende un elemento capilar 3, tal como una mecha, que está parcialmente sumergido en el líquido 2 alojado en el recipiente 1, y una placa perforada 4, preferentemente de metal.
Esta placa perforada 4 está en contacto con un elemento piezoeléctrico 5, que recibe una señal eléctrica desde una electrónica de control 6, de manera que la vibración del elemento piezoeléctrico 5 a partir de dicha vibración provoca la difusión de las sustancias volátiles contenidas en el líquido 2.
Dicha electrónica de control 6 también controla y analiza la variación de consumo durante la búsqueda de la frecuencia de resonancia del elemento piezoeléctrico 5 para detectar si hay líquido o no en el interior del recipiente 1, ya que el consumo varía, tal como se describirá a continuación.
En la figura 2 se muestra una segunda realización del dispositivo de difusión de sustancias volátiles de acuerdo con la presente invención. Por motivos de simplicidad se utilizan los mismos números de referencia para identificar los mismos elementos o similares que en la primera realización.
En esta segunda realización, el elemento piezoeléctrico 5 está directamente en contacto con el líquido 2, y dicho elemento piezoeléctrico 5 está montado o fijado mecánicamente al recipiente 1. Es decir, a diferencia de la primera realización, en esta segunda realización no es necesaria la presencia del elemento capilar 3 y de la placa perforada 4.
También esta segunda realización, la vibración del elemento piezoeléctrico 5 provoca la difusión de las sustancias volátiles contenidas en el líquido 2.
De esta manera, en el dispositivo de difusión de sustancias volátiles de acuerdo con la presente invención es posible la detección del final de vida de la sustancia liquida en contacto con el elemento piezoeléctrico 5 y, por lo tanto, en el interior del recipiente 1, tal como se describe a continuación.
El elemento piezoeléctrico 5 se alimenta a una tensión sinusoidal a una frecuencia determinada. El fabricante del elemento piezoeléctrico 5 establece unos intervalos de frecuencia, pero cada elemento piezoeléctrico 5 tiene su frecuencia de resonancia. Dicha frecuencia de resonancia se produce normalmente cuando el elemento piezoeléctrico 5 tiene un mayor consumo. La electrónica de control 6 es la encargada de medir dicho consumo a diferentes frecuencias para determinar la frecuencia de resonancia a la que el elemento piezoeléctrico 5 debe funcionar.
La salida es una representación gráfica en función de la alteración de la intensidad respecto a la frecuencia del elemento piezoeléctrico 5, como se muestra en las figuras 3 y 4. Esta representación presenta un patrón que permite identificar la ausencia de líquido cuando la representación cumple elementos definidos de variación de la curva de intensidad. Este patrón se puede traducir en una señal eléctrica indicadora del final de vida.
En concreto, la electrónica de control 6 detecta dicha frecuencia de resonancia y determina si hay o no líquido 2 en el recipiente 1 en función de la variación del consumo durante la búsqueda de la frecuencia de resonancia, en particular, en función de la caída del consumo durante la búsqueda de la frecuencia de resonancia.
Como se muestra en las figuras 3 y 4, la caída del consumo durante la búsqueda de la frecuencia de resonancia se determina mediante un ángulo (a, P) de la señal de corriente, formándose dicho ángulo por una recta que pasa por un punto de intensidad máxima y una recta tangente a la curva posterior a dicho punto de intensidad máxima, de manera que si el ángulo (a) es mayor que un valor predeterminado, figura 3, se determina que hay líquido 2 en el recipiente 1, y si el ángulo (P) es menor que un valor predeterminado, es decir, tiende a cero, figura 4, se determina que no hay líquido 2 en el recipiente 1.
Cuando se determina que no hay líquido 2 en el recipiente 1 se puede informar al usuario de cualquier manera adecuada, por ejemplo, mediante una señal visual o luminosa.
A pesar de que se ha hecho referencia a una realización concreta de la invención, es evidente para un experto en la materia que el dispositivo para la difusión de sustancias volátiles descrito es susceptible de numerosas variaciones y modificaciones, y que todos los detalles mencionados pueden ser sustituidos por otros técnicamente equivalentes, sin apartarse del ámbito de protección definido por las reivindicaciones adjuntas.
Claims (5)
1. Dispositivo para la difusión de sustancias volátiles, que comprende:
- un recipiente (1) para alojar un líquido (2) que contiene las sustancias volátiles;
- un elemento piezoeléctrico (5) y cuya vibración provoca la difusión de las sustancias volátiles; y
- una electrónica de control (6) que aplica una señal eléctrica sobre el elemento piezoeléctrico (5), ajustándolo para que funcione a su frecuencia de resonancia,
caracterizado por que
la electrónica de control (6) busca la frecuencia de resonancia y analiza la señal eléctrica para determinar si hay o no líquido (2) en el recipiente (1) en función de dicha frecuencia de resonancia,
en el que la electrónica de control (6) determina que hay o no líquido (2) en el recipiente (1) en función de la caída del consumo posterior a la frecuencia de resonancia, y
en el que la caída del consumo posterior a la frecuencia de resonancia se determina mediante un ángulo (a, P) de la señal de corriente, formándose dicho ángulo por una recta que pasa por un punto de intensidad máxima y una recta tangente a la curva posterior a dicho punto de intensidad máxima, de manera que si el ángulo (a) es mayor que un valor predeterminado, se determina que hay líquido (2) en el recipiente (1), y si el ángulo (P) es menor que un valor predeterminado, se determina que no hay líquido (2) en el recipiente (1).
2. Dispositivo para la difusión de sustancias volátiles de acuerdo con la reivindicación 1, que también comprende un elemento capilar (3) parcialmente alojado en dicho recipiente (1).
3. Dispositivo para la difusión de sustancias volátiles de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que también comprende una placa perforada (4) a través del cual se difunden las sustancias volátiles, estando la placa perforada (4) en contacto con el elemento piezoeléctrico (5).
4. Dispositivo para la difusión de sustancias volátiles de acuerdo con las reivindicaciones 2 y 3, en el que la placa perforada (4) está en contacto con el elemento capilar (3).
5. Dispositivo para la difusión de sustancias volátiles de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el elemento piezoeléctrico (5) está en contacto con el líquido (2).
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| BA2A | Patent application published |
Ref document number: 2973682 Country of ref document: ES Kind code of ref document: A1 Effective date: 20240621 |
|
| FG2A | Definitive protection |
Ref document number: 2973682 Country of ref document: ES Kind code of ref document: B2 Effective date: 20251001 |