ES2638058T3 - Indicador de temperatura interna - Google Patents
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Abstract
Un indicador de temperatura que comprende: a) una estructura tubular hueca (12) que tiene una pared externa interpuesta entre un primer extremo y un segundo extremo, definiendo la pared externa un interior hueco que tiene una pared interior (20) que es la superficie interna de la pared externa; b) una boya (14) que está sujeta de manera liberable en su lugar en un punto sobre la pared interior (20) de la estructura tubular (12), en o cerca del primer extremo, por un material de sujeción que depende de la temperatura (16) y que se funde a o a aproximadamente una temperatura crítica, el material de sujeción que depende de la temperatura (16) está interpuesto entre el primer extremo y el segundo extremo, teniendo la boya (14) una primera densidad, en donde el material de sujeción que depende de la temperatura (16) es un revestimiento sobre la boya (14) que fija la boya (14) a la pared interior de la estructura tubular (12); y c) un fluido (18) dentro del interior hueco, interpuesto el fluido (18) entre el segundo extremo y la boya (14), teniendo el fluido (18) una segunda densidad que es mayor que la primera densidad, siendo el fluido (18) un material diferente que el del material de sujeción que depende de la temperatura (16), en el que cuando el indicador de temperatura se somete a una temperatura a o aproximadamente a la temperatura crítica, el material que depende de la temperatura (16) se funde y libera de este modo la boya (14) de la pared interior, de este modo la boya (14) flota a través del fluido (18) hasta el segundo extremo ya que la segunda densidad del fluido (18) es mayor que la primera densidad de la boya (14), y en el que la boya (14) es visible en el segundo extremo como indicador de que se ha alcanzado la temperatura crítica.
Description
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DESCRIPCION
Indicador de temperatura interna Antecedentes de la invencion
1. Campo tecnico
La presente invencion se refiere, en general, al campo tecnico de los dispositivos para medir la temperatura interna de masas, y mas especlficamente, se refiere al campo tecnico de los dispositivos para mostrar si la temperatura interna de una masa ha alcanzado un determinado valor.
2. Tecnica anterior
Existen muchas situaciones o aplicaciones donde es deseable conocer o mostrar cuando la temperatura interna de una masa ha alcanzado algun valor crltico, y mostrar visualmente este cambio de manera externa. Por ejemplo, cuando se cocinan alimentos tales como pavo, pollo y asados, serla util mostrar cuando se ha alcanzado la temperatura interna o coccion. Esto tambien puede ser necesario cuando se calientan alimentos en un horno microondas, pues puede que tal calentamiento no sea uniforme. Serla ventajoso entonces un indicador que mostrase que todo el producto alimenticio, o al menos alguna parte interna del producto alimenticio, ha alcanzado una temperatura crltica por todo el grosor del producto alimenticio. De manera similar, cuando se transportan alimentos perecederos, vacunas o medicaciones, es importante saber si los contenidos internos han sobrepasado alguna temperatura maxima.
Se ha utilizado un numero de dispositivos para medir las temperaturas internas. Volk Enterprises Inc. utiliza un resorte que se comprime y esta sujeto en el estado comprimido mediante un pollmero de fusion exacta u otro material que liberara el resorte y permitira que un indicador sea visible cuando se caliente hasta la temperatura de fusion. Es posible que el resorte no pueda utilizarse en aplicaciones de calentamiento por microondas, ya que las corrientes torbellino inducidas a partir de la radiacion microondas pueden calentar el resorte de metal y producir una liberacion prematura. Por otra parte, ya que el resorte somete el material de inmovilizacion a cierta tension, el material de inmovilizacion puede someterse a viscoelasticidad cerca de la temperatura de fusion, de modo que la liberacion del resorte puede depender del Indice de calentamiento. Ademas, no es un sistema cerrado y esta sometido a la contaminacion.
La patente estadounidense n.° 7.387.438 describe un indicador de temperatura maxima que utiliza una columna de fusion exacta de un material, tal como un pollmero, cera, metal u otro material, que inmoviliza una boya. Cuando toda la columna se vuelve llquida, la boya subira hasta la superficie de un sistema cerrado transparente que sobresale. Aunque este concepto es simple y facil de utilizar, presenta algunas carencias. Los pollmeros tienden a ser relativamente insensibles al calentamiento por microondas; asl, la fusion del pollmero depende de la transferencia de calor desde el alimento circundante. Ademas, los pollmeros se expanden aproximadamente un 8 % cuando se calientan, desde su estado solido cristalino, hasta su estado llquido.
El documento de la tecnica anterior US 2007/098039 A1 se refiere a un indicador de temperatura reutilizable basado en una boya que esta en un material fundible dentro de un conjunto sellado.
En la presente memoria descriptiva se divulga un dispositivo mas simple y menos caro que evita estos problemas. Breve sumario de la invencion
En resumen, la presente invencion es un indicador que puede utilizarse para indicar visualmente cuando la temperatura interna de una masa ha alcanzado una cierta temperatura crltica predeterminada. En una realizacion, la presente invencion comprende un tubo sellado transparente, semitransparente o translucido que contiene una boya. La boya esta sujeta en su lugar en una parte del tubo mediante un material de sujecion, tal como un pollmero de fusion exacta que se funde a una cierta temperatura predeterminada. Cuando el dispositivo ha alcanzado la cierta temperatura predeterminada, el material de sujecion se funde, permitiendo que la boya se eleve en el tubo, proporcionando una indicacion visual al usuario de que se ha alcanzado una cierta temperatura predeterminada interna en la masa.
Preferentemente, la estructura tubular es axialmente hueca y esta construida de plasticos de alta temperatura de fusion, que preferentemente tienen un punto de fusion de al menos 176,7 °C-204,4 °C (350 °F-400 IF), d e modo que la invencion puede utilizarse para la preparacion de alimentos. La estructura tubular puede moldearse por inyeccion, termoformarse o fabricarse utilizando otras tecnicas de formacion. La estructura tubular esta hecha preferentemente de un material que es lo suficientemente claro para ver la boya, pero puede ser translucido para esconder o atenuar la visibilidad del fluido contenido en la estructura tubular.
La estructura tubular esta llena de un fluido, que preferentemente tienen un punto de fusion de al menos 350°-
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400 'F, de modo que la invencion puede utilizarse para la preparacion de alimentos. Los aceites de calidad alimentaria y otros liquidos de calidad alimentaria son un Kquido preferido. Otros fluidos adecuados son fluidos no toxicos, de modo que la invencion es segura para que la utilicen humanos y para que se utilice con alimentos y materiales consumidos o utilizados por humanos.
Una boya fabricada con madera de balsa, espuma de celda cerrada para altas temperaturas, o cualquier otro material relativamente menos denso que el fluido contenido en la estructura tubular, tambien se contiene en el interior de la estructura tubular. La boya preferentemente tiene un diametro externo o medidas mas pequenas que el diametro interno o las medidas de la estructura tubular, de modo que la boya puede elevarse libremente en el interior de la estructura tubular. En varias realizaciones, la boya puede ser una esfera, una varilla, una pluralidad de particulas, o una combination de las mismas. Si la boya es una varilla, es preferible que la varilla tenga una longitud mayor que su diametro, de modo que la varilla no rotara facilmente sobre un eje perpendicular a su eje lineal y quede atrapada en la estructura tubular.
La boya esta sujeta inicialmente sobre la pared interior y/o en un extremo de la estructura tubular mediante el material de sujecion, que puede ser un polimero de fusion exacta. En una realization, el material de sujecion puede revestirse sobre la boya y adherir la boya al interior de la estructura tubular con un fino revestimiento. En un ejemplo, el material de sujecion puede contener un material de baja densidad, tal como virutas de madera tenidas o perla(s) de vidrio huecas tenidas, en lugar de o ademas de una boya. El carbono u otros materiales de baja densidad tambien pueden utilizarse como un anadido al material de sujecion o como o en adicion al material de sujecion.
La estructura tubular puede sellarse de muchas formas, de modo que el fluido, la boya y el material de sujecion, y cualquier material anadido, no puedan escaparse. En varias realizaciones, la estructura tubular puede sellarse utilizando tapones de extremo soldados o adheridos por ultrasonidos, utilizando un adhesivo en el extremo de la estructura tubular, o los extremos de la estructura tubular pueden sellarse termicamente o comprimirse mecanicamente.
Haciendo referencia a los dibujos que acompanan, puede obtenerse una comprension total de la presente invencion cuando se consideren junto con la posterior description detallada de las realizaciones preferidas, en las que los elementos y componentes similares tienen la misma designation y numeration en todas las figuras.
Breve descripcion de los dibujos
La figura 1 muestra una section transversal de un primer ejemplo del dispositivo de la presente invencion para insertarlo en una masa y antes de que se haya aplicado calor a la masa.
La figura 2 muestra una seccion transversal del dispositivo de la figura 1 tras haber aplicado algo de calor a la masa y que la masa haya alcanzado una temperatura intermedia o la primera temperatura critica.
La figura 3 muestra una seccion transversal del dispositivo de la figura 1 despues de que se haya aplicado mas calor a la masa y que la masa haya alcanzado una segunda temperatura critica. La figura 4 muestra una seccion transversal de una primera realizacion del dispositivo de la presente invencion para su uso en los envases alimentarios y antes de que se haya aplicado calor a los alimentos.
La figura 4A muestra una seccion transversal de una segunda realizacion del dispositivo de la presente invencion, similar a la realizacion de la figura 4, con una boya mas grande y antes de que se haya aplicado calor a los alimentos.
La figura 5 muestra una seccion transversal del dispositivo de la figura 4 despues de que se haya aplicado calor a los alimentos y de que los alimentos hayan alcanzado una temperatura critica.
La figura 5A muestra una seccion transversal del dispositivo de la figura 4A despues de que se haya aplicado calor a los alimentos y de que los alimentos hayan alcanzado una temperatura critica.
La figura 6 muestra una seccion transversal de una tercera realizacion del dispositivo de la presente invencion utilizando un iman de temperatura de Curie y antes de que se haya aplicado calor a la masa.
La figura 7 muestra una seccion transversal del dispositivo de la figura 6 despues de que se haya aplicado calor a la masa y de que la masa haya alcanzado una temperatura critica.
La figura 8 muestra una seccion transversal de otro ejemplo de la presente invencion utilizando un material con memoria bimetalico o de nitinol y antes de que se haya aplicado calor a la masa.
La figura 9 muestra una seccion transversal del dispositivo de la figura 8 despues de que se haya aplicado calor a la masa y de que la masa haya alcanzado una temperatura critica.
La figura 10 muestra una seccion transversal de una cuarta realizacion del dispositivo de la presente invencion que se utiliza para determinar si un animal puede tener fiebre, antes de que el dispositivo se haya sometido a una temperatura critica.
La figura 11 muestra una seccion transversal del dispositivo de la figura 10 despues de que el dispositivo se haya sometido a una temperatura critica.
Descripcion detallada de realizaciones preferidas
Por lo general, la presente invencion es un indicador de temperatura segun las reivindicaciones 1 o 12.
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En una realizacion preferida de la invencion, el material que depende de la temperatura es un material de punto de fusion exacto que se funde a o aproximadamente a la temperatura crltica, en el que cuando el indicador de temperatura calienta hasta una temperatura a o aproximadamente a la temperatura crltica, el material de punto de fusion exacto se funde y libera la boya o las partlculas flotantes. En la materia se conocen los materiales de punto de fusion exacto.
En otro ejemplo, el indicador de temperatura comprende dos materiales de punto de fusion exacto diferentes que tienen diferentes temperaturas crlticas.
En otra realizacion preferida de la invencion, el dispositivo que depende de la temperatura es un material de iman de temperatura de Curie que deja de ser magnetico a o aproximadamente a la temperatura crltica y libera la boya o las partlculas flotantes. En la materia se conocen estos imanes de temperatura de Curie.
En otro ejemplo, el dispositivo que depende de la temperatura es un bimetalico que inmoviliza una boya hasta que se alcanza la temperatura crltica, en cuyo punto el bimetal se mueve, liberando la boya o las partlculas flotantes. En la materia se conocen estos bimetales.
En otro ejemplo, el dispositivo que depende de la temperatura es un material con memoria de forma que inmoviliza una boya hasta que se ha alcanzado la temperatura crltica, en cuyo punto el material con memoria de forma cambia de forma, liberando la boya o las partlculas flotantes. En la materia se conocen los materiales con memoria de forma.
En realizaciones preferidas de la invencion, en las que el indicador de temperatura se vuelve a reajustar y reutilizar cuando se pone boca abajo o se invierte tras haberse enfriado.
En una realizacion preferida, la presente invencion es un indicador que puede utilizarse para indicar visualmente cuando la temperatura interna de una masa ha alcanzado una cierta temperatura crltica predeterminada. El dispositivo indicador 10 comprende una estructura tubular 12 sellada transparente, semitransparente o translucida que contiene una boya 14 y un fluido 18. La boya 14 esta sujeta en su lugar en una parte de la estructura tubular 12 mediante un material de sujecion 16, tal como un pollmero de fusion exacta que se funde a una cierta temperatura predeterminada. Cuando el dispositivo indicador 10 ha alcanzado la cierta temperatura predeterminada, el material de sujecion 16 se funde, permitiendo que la boya 14 se eleve en la estructura tubular 12, proporcionando una indicacion visual al usuario de que se ha alcanzado una cierta temperatura predeterminada interna en la masa M.
Como puede observarse en las figuras, ya que la premisa del dispositivo indicador 10 es elevar una boya 14 en el interior de un fluido 18, y por lo tanto depende de diferentes densidades y gravedad, el dispositivo indicador 10 ha de utilizarse en una posicion determinada para permitir que la boya 14 se eleve en el interior del fluido 18. De este modo, las figuras muestran los ejemplos preferidos de los dispositivos indicadores 10 en una posicion vertical con respecto a o en el interior de la masa M, cuya temperatura ha de determinarse, y la colocacion del dispositivo indicador 10 puede ser algo vertical, y hasta aproximadamente 90 grados en vertical.
Preferentemente, la estructura tubular 12 es axialmente hueca, y tiene una pared externa 20 y un plenum 22 interno hueco y vaclo. La estructura tubular 12 se fabrica preferentemente a partir de plasticos u otros materiales con temperatura de fusion alta, que tienen preferentemente un punto de fusion de al menos 350° preferentemente al menos 350°-600 IF, y mas preferentemente al menos 3 50-400 °F, de modo que el dispositivo indicador 10 puede utilizarse para la preparation de alimentos. Si se fabrica a partir de termoplasticos, la estructura tubular 12 puede moldearse por inyeccion, termoformarse, o fabricarse utilizando otras tecnicas de formation. La estructura tubular 12 esta hecha preferentemente de un material que es lo suficientemente claro para ver la boya 14, pero puede ser translucido para esconder o atenuar la visibilidad del fluido 18 contenido en la estructura tubular 12.
El dispositivo indicador 10 comprende preferentemente un primer extremo y un segundo extremo, en el que el primer extremo se inserta en una masa M de la que ha de indicarse la temperatura, y el segundo extremo es visible por fuera de la masa M, y en el que el segundo extremo esta fabricado, al menos en parte, con un material a traves del que puede verse la boya 14 o las partlculas 24 flotantes.
Otros materiales de fabrication son adecuados para la estructura tubular 12, siendo otros materiales preferentemente no toxicos y seguros para que los humanos los manipulen. Otros tales materiales pueden incluir fibras de carbono, fibras de vidrio, ceramicas y vidrios.
La estructura tubular 12 se rellena con fluido 18, que tiene preferentemente un punto de ebullition de al menos 200° preferentemente al menos 200°-400 °F, y mas prefere ntemente al menos 200°-350 °F, de modo que el dispo sitivo indicador 10 puede utilizarse para la preparacion de alimentos. Los aceites de calidad alimentaria y otros llquidos de calidad alimentaria son un fluido 18 preferido. El aceite de colza, el aceite de semillas de girasol, el aceite de semillas de cartamo y otros aceites vegetales son adecuados para su uso como el fluido 18. Otros fluidos adecuados son fluidos no toxicos, de modo que el dispositivo indicador 10 sea seguro para que lo utilicen humanos y para que se utilice con alimentos y materiales consumidos o utilizados por humanos. Por ejemplo, pueden utilizarse aceites
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animales o aceites minerales. Pueden utilizarse tambien otros aceites, siempre y cuando la boya, las partlculas, y los materiales anadidos tengan una densidad suficientemente mas baja que la densidad del fluido, de modo que la boya, las partlculas, y los materiales anadidos se eleven cuando sean liberados por el material de sujecion 16.
Tambien hay contenida una boya 14 en el interior de la estructura tubular 12. La boya 14 esta fabricada preferentemente con madera de balsa, espuma de celda cerrada para altas temperaturas, u algun otro material relativamente menos denso que el fluido 18. La boya 14 preferentemente tiene un diametro externo o medidas mas pequenas que el diametro interno o que las medidas de la estructura tubular 12, de modo que la boya 14 puede elevarse libremente en el interior de la estructura tubular 12, es decir, flota libremente en direccion ascendente por el fluido 18 despues de que la boya 14 haya sido liberada del material de sujecion 16. En varias realizaciones, la boya 14 puede ser una esfera, una varilla, una pluralidad de partlculas, o una combinacion de las mismas. Si la boya 14 es una varilla, es preferible que la varilla tenga una longitud mayor que su diametro, de modo que la varilla no rotara facilmente sobre un eje perpendicular a su eje lineal y quede atrapada en la estructura tubular 12.
La boya 14 esta sujeta inicialmente sobre la pared interior 20 y/o en un extremo de la estructura tubular 12 mediante el material de sujecion 16, que puede ser un pollmero de fusion exacta. En una realizacion, el material de sujecion 16 puede revestirse sobre la boya 14 y adherir la boya 14 a la pared interior 20 de la estructura tubular 12 con un fino revestimiento del material de sujecion 16. En otro ejemplo, el material de sujecion 16 puede contener partlculas 24 de baja densidad, tales como virutas de madera tenidas o una perla de vidrio hueca tenida, en lugar de o ademas de una boya 14. El carbono u otros materiales de baja densidad tambien pueden utilizarse como un anadido al material de sujecion o como o en adicion al material de sujecion.
La estructura tubular 12 puede sellarse de muchas formas, de modo que el fluido 18, la boya 14, el material de sujecion 16, y cualquier material anadido no pueda escapar. En varias realizaciones, la estructura tubular 12 puede sellarse utilizando tapones de extremo 26 soldados o adheridos por ultrasonidos, utilizando un adhesivo en el extremo de la estructura tubular 12, o los extremos de la estructura tubular 12 pueden sellarse termicamente o comprimirse mecanicamente.
A continuacion, en cuanto a las figuras 1-3, se muestra un primer ejemplo del dispositivo indicador 10. Este ejemplo comprende un sistema de indicacion doble, teniendo un primer indicador, que son partlculas 24, y un segundo indicador, que es una boya 14. Mas especlficamente, las partlculas 24 estan contenidas en el interior de un primer material de sujecion 16A que tiene una primera temperatura de fusion crltica, y la boya 14 esta fijada a la pared 20 de la estructura tubular 12 por un segundo material de sujecion 16B que tiene una segunda temperatura de fusion crltica. Cuando se alcanza la primera temperatura crltica, se funde el primer material de sujecion 16A, permitiendo que las partlculas 24 floten hasta la parte superior del dispositivo indicador 10. Esto proporciona una primera indicacion visual de que se ha alcanzado la primera temperatura crltica. Cuando se alcanza la segunda temperatura crltica, se funde el segundo material de sujecion 16B, permitiendo que la boya 14 flote hasta la parte superior del dispositivo indicador 10. Esto proporciona una segunda indicacion visual de que se ha alcanzado la segunda temperatura crltica. Por ejemplo, la segunda temperatura crltica puede ser la temperatura a la que se hace la masa M, por ejemplo, la temperatura al punto de la carne asada, y la primera temperatura crltica puede ser de 10 grados menos, para proporcionar al usuario una indicacion de que la masa M esta casi a la segunda temperatura crltica. En la practica, las partlculas 24 indican que la carne asada esta casi hecha, y que el usuario puede tener 10 minutos mas hasta que la carne asada se haya hecho del todo.
La figura 1 ilustra una estructura tubular 12 unitaria transparente o translucida que tiene una pared lateral 20 cillndrica que se estrecha hacia dentro en la parte inferior 30, hasta un punto 32, y que tiene un extremo superior 34 abierto. La boya 14, el material de sujecion 16 y el fluido 18 pueden insertarse en el interior hueco 22 de la estructura tubular 12 a traves del extremo superior 34, y despues el tapon de extremo 26 puede fijarse al extremo superior para sellar la estructura tubular 12. Tal y como se muestra en la figura 1, El tapon de extremo 26 esta adherido por ultrasonidos sobre el extremo superior 34. El punto 32 permite que el dispositivo indicador 10 sea insertado mas facilmente en la masa M.
La figura 1 muestra una seccion transversal de un primer ejemplo del dispositivo indicador 10 antes de calentarlo o antes de haber alcanzado la temperatura crltica. Tal y como puede observarse, ambos materiales de sujecion 16A, 16B y la boya 14 estan situados en la parte inferior de la estructura tubular 12 y ambos materiales de sujecion 16A, 16B tienen forma solida. La boya 14 esta fijada al interior de la pared 20, preferentemente con un pollmero de fusion exacta como material de sujecion 16. Entre los ejemplos de tales materiales se incluyen, pero no estan limitados a aquellos producidos por Landec Corporation o Bay Materials. Mas especlficamente, la boya 14 puede estar revestida con el material de sujecion 16, en este caso, preferentemente el segundo material de sujecion 16B, a una temperatura o por encima de la temperatura de fusion crltica del segundo material de sujecion 16B, insertada en la estructura tubular 12 hasta el punto de la pared interna 20 donde desea adherirse a la boya 14, y despues puede enfriarse de modo que el segundo material de sujecion 16B se solidifique y adhiera la boya 14 al interior de la estructura tubular 12 con un revestimiento fino. La estructura tubular 12 se llena entonces con fluido 18 hasta la parte superior, y el tapon de extremo 26 sella el fluido 18 en su lugar. El dispositivo indicador 10 puede insertarse entonces en la masa M.
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La figura 2 muestra cuando la difusion de calor a traves de la masa M pasa a ser lo suficiente caliente para fundir el material de sujecion 16, y en este ejemplo, el primer material de sujecion 16A, y permite que las particulas 24 floten hasta la parte sobresaliente 28 para mostrar un aviso de coccion de que quedan muchos, es decir, un cierto numero de minutos antes de que se haya completado la coccion. Mas especificamente, la figura 2 muestra una seccion transversal del dispositivo indicador 10 de la figura 1 tras haber aplicado algo de calor a la masa M y que esta haya alcanzado la primera temperatura cntica. En la figura 2, el primer material de sujecion 16 se ha fundido, permitiendo que las particulas 24 floten y se eleven en la estructura tubular 12. Tal y como puede observarse, una parte sobresaliente 28 de la estructura tubular 12 permanece por fuera de la masa M, de modo que la parte sobresaliente 28 es visible para el usuario. Las particulas 24 estan preferentemente coloreadas o de otra forma se hacen visibles o mas visibles para el usuario, de modo que cuando las particulas 24 se eleven hacia la parte sobresaliente 28, las particulas produzcan un cambio de color como indicacion para el usuario. La figura 2 ilustra el uso de roscas 36 para asegurar el tapon de extremo 26 sobre el extremo superior 34 de la estructura tubular 12.
La figura 3 muestra una seccion transversal del dispositivo de la figura 1 despues de que se haya conseguido la segunda temperatura critica, liberando la boya 14, que se eleva hacia la parte sobresaliente 28 y desplaza o al menos desplaza parcialmente las particulas 24 para proporcionar una indicacion de que se ha alcanzado la segunda temperatura critica.
El dispositivo indicador 10 mostrado en las figuras 1-3, y preferentemente todas las realizaciones del dispositivo indicador 10, se fabrica con un material transparente o translucido para altas temperaturas, ya que la temperatura del horno puede sobrepasar los 350 TE El tapon de extremo 26 puede estar hecho de policarbonato o polisulfona. La estructura tubular 12 puede estar hecha de un material para bajas temperaturas, tal como polietileno. Puede que el tapon de extremo 26 para temperaturas mas altas no se vea sometida a temperaturas de horno muy altas ya que el dispositivo indicador 10 lleno de aceite deberia proporcionar conveccion libre desde el fundido frio para mantener una temperatura mas baja.
De nuevo, una fina capa de material de sujecion 16 de fusion exacta actua como reten para sujetar la boya 14 en su lugar. Esto permite disponer de un conjunto facilmente frio, pues solo han de calentarse las dos zonas de los materiales de sujecion 16A, 16B. La estructura tubular 12 puede rellenarse con aceite de colza o con cualquier otro aceite de calidad alimentaria, representando el fluido 18. Esto previene que haya cambios de gran volumen e impide que se evapore o ebulla, pues el punto de ebullicion del aceite es muy alto. Esto tambien permite rellenar el dispositivo indicador 10 hasta el extremo superior 34, de modo que la boya 14 se elevara hasta la parte de arriba del todo.
El diametro de la boya 14 es preferentemente mas pequeno, por ejemplo, un 20-30 % mas pequeno que el diametro interior de la estructura tubular, de modo que solo una poca o ninguna resistencia ralentizara la ascension de la boya 14. La longitud de la boya 14 deberia ser mayor, por ejemplo, un 30-50 % mayor que el diametro interno de la estructura tubular 12. A pesar de que las figuras muestran una construccion tubular, esta claro que pueden utilizarse formas rectangulares huecas u otras formas, incluyendo otras formas en seccion transversal.
El ejemplo mostrado en las figuras 1-3 permitira utilizar un indicador de dos etapas, de modo que el consumidor sabra aproximadamente antes (por ejemplo 10-20 minutos) que el pavo esta hecho cuando las particulas 24 se eleven hasta la parte sobresaliente 28 y sean visibles. Las particulas 24 pueden ser de color rojo, y por lo tanto mostrar un color rojo en la parte superior, por ejemplo. Cuando la boya 14 se libera, por ejemplo, una boya verde 14, la boya 14 se elevara y desplazara o al menos desplazara parcialmente las particulas 24 rojas flotantes y sera visible. Asi, el usuario dispone de unas indicaciones muy claras de que se han alcanzado las temperaturas determinadas en el interior de la masa M. La boya 14 tambien puede tener letras, tal como una H de "hecho", como un indicador adicional o alternativo.
A continuacion, en cuanto a las figuras 4 y 5, se muestra una primera realizacion del dispositivo indicador 10, teniendo esta realizacion un unico material de sujecion 16 y, por lo tanto, disparandose solo a una sola temperatura critica. Las figuras 4 y 5 muestran una estructura tubular 12 transparente con una parte inferior 40 plana que puede sellarse termicamente. La parte inferior 40 plana facilita la adhesion a una bandeja de calor 42 para alimentos congelados para microondas. Por ejemplo, el dispositivo indicador 10 puede fijarse al envase alimentario de la empresa fabricante del alimento en el momento de, o aproximadamente en el momento de que se envase el alimento. Esta realizacion del dispositivo indicador 10 puede moldearse por inyeccion con una pared muy fina de 0,005-0,030 pulgadas. En esta realizacion, la estructura tubular esta invertida con respecto al ejemplo de las figuras 1-3, ya que la parte superior esta cerrada y la parte inferior esta abierta, estando fijada el tapon de extremo 26 a la parte inferior.
La figura 4 muestra una seccion transversal de esta primera realizacion que tiene la boya 14 en una estructura tubular 12 transparente cerrada antes de calentar o antes de haber alcanzado la temperatura critica. Tal y como puede observarse, el material de sujecion 16 y la boya 14 estan situados en la parte inferior de la estructura tubular 12 y el material de sujecion 16 esta en forma solida. En esta realizacion, la estructura tubular 12 esta llena de fluido 18 antes de la insercion de la boya 14. La boya 14 esta fijada al interior de la pared 20, preferentemente con un polimero de fusion exacta como material de sujecion 16. Mas especificamente, la boya 14 puede revestirse con el
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material de sujecion 16 a una temperatura de o por encima de la temperatura de fusion crltica del material de sujecion 16, insertada en la estructura tubular 12 hasta el punto de la pared interna 20 donde desea adherirse a la boya 14, y despues puede enfriarse de modo que el material de sujecion 16 se solidifica y adhiere la boya 14 al interior de la estructura tubular 12 con un revestimiento fino. Se fija entonces el tapon de extremo 26 se fija para sellar la estructura tubular 12. El dispositivo indicador 10 puede insertarse entonces a traves de la masa M.
La figura 5 muestra una seccion transversal del dispositivo de la figura 4 despues de que se haya conseguido la temperatura crltica, liberando la boya 14, que se eleva hasta la parte sobresaliente 28. Mas especlficamente, cuando se ha alcanzado la temperatura crltica del material de sujecion 14, y se funde entonces el material de sujecion 16, la boya 14 se liberara y se movera por el fluido 18 hasta la parte sobresaliente 28 transparente para mostrar que el alimento ya esta hecho.
La boya 14 esta adherida a la pared con el material de sujecion 16. Por lo general, solo se requiere una capa muy fina del material de sujecion 16, estando el grosor en un intervalo de aproximadamente 0,008-0,010 pulgada. Esto reduce el coste del material de sujecion 16, y lo que es mas importante, disminuye el tiempo de respuesta del material de sujecion 16 cuando se calienta con las microondas u otra energla.
A menudo el fluido 18, tal como aceite de colza u otros aceites vegetales, tambien se calienta con las microondas u otra energla. El area de contacto entre la boya 14 y la pared interna 20 puede ser muy grande, de modo que cualquier punto frlo a lo largo del grosor limitara la respuesta de la boya 14. La pared fina 20 y la capa fina de material de sujecion 16 son importantes en el calentamiento con microondas, pues en este, el tiempo de calentamiento esta en minutos, mientras que en el calentamiento con horno el tiempo esta en horas.
A continuation, en cuanto a las figuras 4A y 5A, se muestra una segunda realization del dispositivo indicador 10. La figura 4A muestra una seccion transversal de una segunda realizacion del dispositivo de la presente invention, similar a la realizacion de la figura 4, pero con una boya 14 mas grande en una estructura tubular 12 transparente cerrada antes del calentamiento o antes de que se haya alcanzado la temperatura crltica. La figura 5A muestra una seccion transversal del dispositivo de la figura 4A despues de que se haya alcanzado la temperatura crltica y la boya 14 haya flotado hasta la parte superior de la estructura tubular 12 transparente hacia la parte sobresaliente 28. Una boya 14 mas grande permite utilizar mas material de sujecion 16 y, por lo tanto, una adhesion mas fuerte entre la boya 14 y la pared 20, si es lo que se desea. Ademas, una boya 14 mas grande ayuda a prevenir que la boya 14 quede atascada en la estructura tubular 12 cuando flote en direction ascendente.
A continuacion, en cuanto a las figuras 6 y 7, se muestra una tercera realizacion del dispositivo indicador 10. La figura 6 muestra una seccion transversal de esta tercera realizacion con una estructura tubular transparente donde la boya 14 esta sujeto en su lugar con un iman 50 de temperatura de Curie como una alternativa al material de sujecion 16. La boya 14 puede tener un hierro u otra pellcula magnetica 52 fijada al mismo para que interactue con el iman 50 Curie. La figura 6 muestra el dispositivo indicador 10 antes de calentarse o antes de haber alcanzado la temperatura crltica.
La figura 7 muestra una seccion transversal del dispositivo de la figura 6 despues de que se haya liberado la boya 14, tras haber alcanzado la temperatura crltica, concretamente, una temperatura que sobrepasa la temperatura de Curie. Cuando se ha sobrepasado esta temperatura de Curie, el iman 50 de Curie pierde su atraccion magnetica, de modo que la boya 14 ya no esta inmovilizada y flota hasta la parte superior y es visible a traves de la parte sobresaliente 28. Despues de su uso, esta realizacion puede enfriarse en position invertida, de modo que la boya 14 flota en direccion ascendente hasta el iman 50 de Curie, y se reajusta para un nuevo uso.
A continuacion, en cuanto a las figuras 8 y 9, se muestra otro ejemplo del dispositivo indicador 10. La figura 8 muestra una seccion transversal de otro ejemplo de la presente invencion que tiene un indicador de temperatura crltica reversible que utiliza un material con memoria 60 bimetalico o de nitinol como alternativa al material de sujecion 16. La figura 8 ilustra el dispositivo indicador 10 antes de calentarse o antes de haber alcanzado la temperatura crltica. La figura 8 ilustra una estructura tubular 12 transparente rellena de un fluido 18 transparente, tal como aceite de colza. Una boya 14 esta sujeta en su lugar gracias al elemento bimetalico o al material con memoria 60 de nitinol. Tal y como puede observarse, la boya 14 tiene unas hendiduras 62 en las que encaja el elemento bimetalico o el material con memoria 60 de nitinol a una temperatura por debajo de la temperatura crltica.
La figura 9 muestra una seccion transversal del dispositivo de la figura 8 despues haber alcanzado la temperatura crltica. Cuando se alcanza la temperatura crltica, el material de restriction 60 se movera fuera de las hendiduras 62 y liberara la boya 14. En otras realizaciones, la boya 14 se eleva entonces a traves del fluido 14 hasta la parte sobresaliente 28 donde es visible, indicando al usuario que se ha alcanzado la temperatura crltica, y en el ejemplo en el que se cocinan alimentos, la carne asada, por ejemplo, esta en su punto.
Estos ejemplos del dispositivo indicador 10 tambien pueden reajustarse. Para reajustar el dispositivo indicador 10, se pone boca abajo y la fuerza del extremo cuneiforme 64 de la boya 14 empujara el material de restriccion 60 contra la pared 20 hasta que las hendiduras 62 de la boya 14 permitan que el material de restriccion 60 vuelva a bloquear la boya 14 en su sitio. Esto es solo un ejemplo ilustrativo de dicho conjunto. Tambien se consideran adecuadas otras
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configuraciones que utilizan termistores pequenos. El concepto general es disponer de un movimiento suficiente a cierta temperatura critica, de modo que el material de restriccion 60 libere la boya 15.
A continuacion, en cuanto a las figuras 10 y 11, se muestra una cuarta realizacion del dispositivo indicador 10, siendo esta realizacion un indicador de fiebre. La figura 10 muestra una seccion transversal de esta sexta realizacion del dispositivo con un indicador insertado en la piel de un animal antes de que el animal tenga fiebre, es decir, antes de que se haya alcanzado la temperatura critica, siendo en este caso la temperatura critica una temperatura de fiebre.
La figura 10 ilustra una realizacion que comprende una estructura tubular 12 con forma de punzon fino, que tiene puas 70 que pueden insertarse en la piel 72 del ganado u otros animales. Cuando el animal tiene fiebre, las particulas 24 flotantes pigmentadas que estan sujetas en su lugar gracias al material de sujecion 16 se liberan y flotaran por todo el fluido 18 y hacia arriba de la estructura tubular 12. La estructura tubular 12 con forma de punzon fino comprende preferentemente una aguja con un diametro de 0,03-0,10 pulgadas para que penetre facilmente, con una gran area de superficie para ver el cambio de color desde distancia.
La figura 11 muestra una seccion transversal del dispositivo de la figura 10 despues de que se haya liberado el material pigmentado flotante 24 cuando el animal tiene fiebre, concretamente, despues de que se haya alcanzado la temperatura critica.
Un dispositivo indicador 10 para ganado o rebanos de animales, donde puede insertarse un pequeno dispositivo en la piel 70 del animal y puede cambiar el color para mostrar si el animal tiene fiebre derivada de alguna infeccion, haciendo que el animal pudiera separarse del rebano y prevenir que infecte a los demas animales. Estos dispositivos deberian ser seguros y baratos.
Claims (12)
- 5101520253035404550556065REIVINDICACIONES1. Un indicador de temperatura que comprende:a) una estructura tubular hueca (12) que tiene una pared externa interpuesta entre un primer extremo y un segundo extremo, definiendo la pared externa un interior hueco que tiene una pared interior (20) que es la superficie interna de la pared externa;b) una boya (14) que esta sujeta de manera liberable en su lugar en un punto sobre la pared interior (20) de la estructura tubular (12), en o cerca del primer extremo, por un material de sujecion que depende de la temperatura (16) y que se funde a o a aproximadamente una temperatura crltica, el material de sujecion que depende de la temperatura (16) esta interpuesto entre el primer extremo y el segundo extremo, teniendo la boya (14) una primera densidad, en donde el material de sujecion que depende de la temperatura (16) es un revestimiento sobre la boya (14) que fija la boya (14) a la pared interior de la estructura tubular (12); yc) un fluido (18) dentro del interior hueco, interpuesto el fluido (18) entre el segundo extremo y la boya (14), teniendo el fluido (18) una segunda densidad que es mayor que la primera densidad, siendo el fluido (18) un material diferente que el del material de sujecion que depende de la temperatura (16),en el que cuando el indicador de temperatura se somete a una temperatura a o aproximadamente a la temperatura crltica, el material que depende de la temperatura (16) se funde y libera de este modo la boya (14) de la pared interior, de este modo la boya (14) flota a traves del fluido (18) hasta el segundo extremo ya que la segunda densidad del fluido (18) es mayor que la primera densidad de la boya (14), yen el que la boya (14) es visible en el segundo extremo como indicador de que se ha alcanzado la temperatura crltica.
- 2. El indicador de temperatura segun la reivindicacion 1, en el que el fluido (18) tiene una temperatura de ebullicion de al menos 93,3 °C (200 IF) y no es toxico para lo s seres humanos.
- 3. El indicador de temperatura segun la reivindicacion 1, en el que el fluido (18), la boya (14) y el material de sujecion que depende de la temperatura (16) estan en un conjunto encapsulado cerrado.
- 4. El indicador de temperatura segun la reivindicacion 1, en el que el material de sujecion que depende de la temperatura (16) esta configurado como una capa que tiene un grosor de entre 0,2 mm (0,008 pulgadas) y 0,25 mm (0,010 pulgadas) que esta interpuesta entre el primer extremo y el segundo extremo de la estructura tubular (12) de modo que fija la boya (14) sobre la pared interior de la estructura tubular (12) en un punto entre el primer extremo y el segundo extremo de la estructura tubular (12).
- 5. El indicador de temperatura segun la reivindicacion 1, en donde el indicador de temperatura esta fabricado al menos en parte con materiales transparentes.
- 6. El indicador de temperatura segun la reivindicacion 1, en el que el primer extremo puede insertarse en una masa (M) para la que hay que indicar la temperatura y el segundo extremo es visible por fuera de la masa (M), y en el que el segundo extremo esta fabricado al menos en parte con un material a traves del que puede verse la boya (14).
- 7. El indicador de temperatura segun la reivindicacion 5, en el que el material transparente tiene un punto de fusion de al menos 176,6 °C (350 °F).
- 8. El indicador de temperatura segun la reivindicacion 1, en el que la estructura tubular comprende una parte superior que en uso sobresale desde el material que se esta calentando y es visible.
- 9. El indicador de temperatura segun la reivindicacion 1, en el que la boya (14) esta hecha de un material que soporta temperaturas elevadas de al menos 93,3 °C (200 IF) y es de calidad alimentaria.
- 10. El indicador de temperatura segun la reivindicacion 1, que comprende ademas un tapon de extremo (26) que esta roscado o sellado termicamente sobre la estructura tubular (12) para proporcionar una unidad a prueba de fugas.
- 11. El indicador de temperatura segun la reivindicacion 1, en el que la estructura tubular (12) es un conjunto con forma de aguja que se utiliza en animales para detectar la fiebre y que tiene ademas una superficie extensa para ver facilmente y determinar si el animal tiene fiebre.
- 12. Un indicador de temperatura que comprende:a) una estructura tubular hueca (12) que tiene una pared externa interpuesta entre un primer extremo y un segundo extremo, definiendo la estructura de pared externa un interior hueco que contiene un material de iman de temperatura de Curie;b) una boya (14) que comprende un revestimiento de pellcula de hierro o magnetica sujeto de manera liberableen su lugar en el interior hueco en o cerca del primer extremo de la estructura tubular (12) por el material de iman de temperatura de Curie interpuesto entre el primer extremo y el segundo extremo, teniendo la boya una primera densidad; yc) un fluido dentro del interior hueco, interpuesto el fluido entre el segundo extremo y la boya, teniendo el fluido 5 (18) una segunda densidad que es mayor que la primera densidad, en donde cuando el indicador de temperaturase somete a una temperatura crltica, el material de iman de temperatura de Curie deja de ser magnetico y libera de este modo la boya (14) en el fluido (18), por lo que la boya (14) es visible en el segundo extremo para indicar que se ha alcanzado la temperatura crltica.10 13. El indicador de temperatura segun la reivindicacion 12, en donde el indicador de temperatura se puede reajustary puede reutilizarse cuando se pone boca abajo o se invierte tras haberse enfriado.
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