[發明專利]用于液體蒸發的基于微流體的設備和方法

有效

• 申請號: 201580056901.5
• 申請日: 2015-10-16
• 公開（公告）號: CN107076406B
• 公開（公告）日: 2019-12-13
• 發明（設計）人: C·D·梅恩哈特;B·皮奧雷克;N·B·朱迪
• 申請（專利權）人: 數值設計股份有限公司
• 主分類號: F22B1/28
• 分類號: F22B1/28;B05B7/16;B01B1/00;F24F6/02;A61L9/03
• 代理公司: 11038 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 朱海濤

1.一種蒸發設備，其放置在周圍環境中并且用于將液體蒸發到周圍環境中，該蒸發設備包括：

至少一個液體源；

形成在結構中的至少一個蒸發端口，所述蒸發端口包括通孔，所述通孔的側向尺寸范圍從10μm至300μm，并且其與液體源和周圍環境流體連通，其中流體通過所述通孔從所述結構的一側被輸送到所述結構的另一側；以及

至少一個加熱元件，其與所述至少一個蒸發端口熱連通。

2.根據權利要求1所述的設備，其中，所述液體源與所述周圍環境之間的流體連通在所述設備的整個深度上發生。

3.根據權利要求2所述的設備，其中，所述結構包括薄型結構區域，其厚度從1μm到100μm變化，所述至少一個加熱元件位于所述薄型結構區域上，并且所述薄型結構區域鄰近所述至少一個蒸發端口和所述至少一個加熱元件。

4.根據權利要求3所述的設備，其中，在圍繞所述加熱元件的所述結構上形成保護層。

5.根據權利要求4所述的設備，其中，所述保護層包括沉積玻璃。

6.根據權利要求3所述的設備，其中，在所述結構上形成表面涂層，但其被遮掩以阻止形成在所述蒸發端口的壁上。

7.根據權利要求6所述的設備，其中，所述表面涂層包括含氟聚合物。

8.根據權利要求4所述的設備，其中，在所述結構上形成表面涂層，但其被遮掩以阻止形成在所述蒸發端口的壁上。

9.根據權利要求2所述的設備，其中，珠粒或顆粒芯吸結構中至少之一位于所述結構的液體源區域之一中或端口內。

10.根據權利要求9所述的設備，其中，所述珠粒或顆粒中至少之一具有10μm至300μm的尺寸。

11.根據權利要求10所述的設備，其中，所述珠粒或顆粒中至少之一包括親水表面。

12.根據權利要求11所述的設備，其中，所述珠粒或顆粒中至少之一被燒結。

13.根據權利要求12所述的設備，其中，所述珠粒或顆粒中至少之一由玻璃構成。

14.根據權利要求2所述的設備，其中，所述加熱元件是薄膜電阻加熱元件。

15.根據權利要求14所述的設備，其中，所述電阻加熱元件的電阻被改變以提供受控熱分布。

16.根據權利要求15所述的設備，其中，所述電阻加熱元件并聯和串聯組合地電連接。

17.一種將液體蒸發到周圍環境中的方法，包括：

將液體從液體源引導到形成在結構中的蒸發端口，其中所述蒸發端口包括通孔，所述通孔具有從10μm到300μm的側向尺寸；

利用被定位成與所述蒸發端口熱連通的至少一個加熱元件對所述蒸發端口中的液體施加熱量；和

將已蒸發液體從所述蒸發端口釋放到所述周圍環境中，以便流體通過所述通孔從所述結構的一側輸送到所述結構的另一側。

18.根據權利要求17所述的方法，其中，在操作期間，液體從所述液體源連續流動到所述蒸發端口，從液相變成蒸汽，并且所述蒸汽從所述蒸發端口連續流動到所述周圍環境中。

19.根據權利要求18所述的方法，其中，一薄型結構區域基本上將熱能限制到所述至少一個加熱元件和至少一個蒸發端口附近。

20.根據權利要求19所述的方法，其中，所述薄型結構區域減小在所述至少一個加熱元件和所述至少一個蒸發端口附近發生的熱誘導應力。