[发明专利]用于毛细管气溶胶发生器的储热器

说明书

技术领域

本发明涉及一种毛细管气溶胶发生器及其部件，以及涉及一种用 于产生气溶胶的方法。

发明内容

根据一个实施例，一种用于毛细管气溶胶发生器的储热器包括相 变材料，所述相变材料在大约等于足以使所述毛细管气溶胶发生器的 毛细管通道中的液体材料挥发的温度下进行相转变。

根据另一个实施例，一种用于产生气溶胶的方法使用包括储热器 的毛细管气溶胶发生器，所述方法包括将足够的能量供给相变材料以 使相变材料进行相转变，和将液体材料供给所述毛细管通道。所述相 变材料将足够的热经由毛细管通道供给液体材料，以使毛细管通道中 的液体材料挥发。

在又一个实施例中，一种毛细管气溶胶发生器包括毛细管通道和 储热器，所述储热器包括相变材料，所述相变材料在大约等于足以使 毛细管通道中的液体材料挥发的温度下进行相转变。

附图说明

附图示出了包括用作储热器的相变材料的毛细管气溶胶发生器。

具体实施方式

本发明公开了一种用于毛细管气溶胶发生器的储热器，其中，所 述储热器包括相变材料。当在本文使用时，术语“毛细管气溶胶发生器” 是指如在US-A-5 743 251中所描述的毛细管气溶胶技术，在此将其全 部内容并入本文以作参考。如果需要，毛细管可如在 US-A-2005/0235991中所描述的在出口端包括缩颈(constriction)，在 此将其全部内容并入本文以作参考。

特别地，毛细管气溶胶发生器包括具有入口和出口的毛细管通道。 相变材料邻近毛细管通道的至少一部分设置，但是优选的设置方式是 围绕毛细管通道提供加热区以使得在整个加热区进行的均匀热传递最 大化。例如，相变材料优选包围毛细管通道的至少一部分。相变材料 优选盛装在管状壳体内。优选地，管状壳体的尺寸适于在相变材料和 毛细管通道之间保持接触，特别是在相变材料是液相时。管状壳体优 选使用电热丝缠绕，所述电热丝可以是绝缘的，并且具有连接到其上 的电导线。电导线连接到电源上，该电源优选为比如电池的直流电源， 或可以是比如电插座的交流电源。优选的相变材料包括例如具有各种 浓度的锡和/或银和/或锑和或铜和/或铋的锡基焊料。

虽然电力可由电插座供给，但是电源也可以是可更换的和可再充 电的，并且可包括比如电容器或更优选的电池等装置。对于便携式应 用，电源可以是可更换的可充电电池，比如一个或多个电池组，例如， 与约4.8V到5.6V的总空载电压串联连接的锂或镍镉电池组。但是电 源所需的特性根据毛细管气溶胶发生器的其他部件的特性进行选择。

在操作中，电导线从电源向缠绕在管状壳体周围的电热丝传递电 力，由此加热相变材料，并且使相变材料进行例如从固相到液相的转 变。因而，形成的液相存储能量，所述能量将在液相返回到固相时释 放。当被加热时，相变材料将热传递到毛细管通道的部分，并且因而 将毛细管通道的部分加热到足以使引入到被加热的毛细管通道中的液 体材料挥发的温度。引入到所述被加热的毛细管通道中的液体材料被 挥发并且从毛细管通道的出口被驱出。挥发的材料与毛细管通道外部 的大气混合从而形成气溶胶，所述气溶胶可以是凝聚式气溶胶 (condensation aerosol)或可以不是凝聚式气溶胶。

电热丝可根据毛细管气溶胶发生器的部件来改变，电热丝具有的 特性使得适当地加热其缠绕的管状壳体。例如，电热丝可以是绝缘的 和/或具有0.2mm(0.008英寸)的外径、43Ω/m(13.1欧姆每英尺) 的电阻和460J/kg/K(0.110BTU/lb-°F)的比热。电热丝的成分例如可 以是71.7％的铁、23％的铬和5.3％的铝。这样的电热丝可从Kanthal Furnace Products，Bethel，Conn获得。

毛细管通道优选具有在0.05mm到0.53mm之间的内径。毛细管 通道特别优选的内径为约0.1mm。虽然毛细管通道可以由熔融石英或 硅酸铝陶瓷构成，但是也可使用其他的能够抵抗重复热循环和所产生 的压力并且能够具有适当的热传导性能的基本上不发生反应的材料。 如果需要或必要，毛细管通道的内壁可设有涂层，用于减小材料粘附 到毛细管通道壁的、可能导致堵塞的倾向。毛细管通道优选包括不锈 钢或玻璃。