[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

將液體蒸發到周圍環境中的方法和設備，包括：將液體從液體源引導到蒸發端口，其中蒸發端口的側向尺寸從10μm到300μm變化；利用定位成與蒸發端口熱連通的至少一個加熱元件來對蒸發端口中的液體施加熱量；并且將已蒸發的液體從蒸發端口釋放到周圍環境中，以便貫通該結構的深度輸送流體。

相關申請的交叉引用

本申請要求于2014年10月20日提交的美國臨時申請序列號62/066320和于2014年11月18日提交的序列號62/081476的優先權，這些申請其全部內容通過引用并入本文。

技術領域

本說明書涉及用于蒸發液體的設備和方法，特別涉及提供良好受控蒸汽空間分布、具有受控和精確的蒸汽量、具有良好受控蒸發溫度分布并具有高熱力學效率的蒸發器。

背景技術

諸如電子香煙、加濕器和其他個人以及醫療蒸發器和香味蒸發器之類的蒸發器正變得越來越普遍。許多這樣的蒸發器依賴于多年來已經普遍流行的技術。這樣的蒸發器可以受益于新的設計方法和現代制造能力。

發明內容

在一些實施例中，可以使用批量制造技術來微制造設備，以將裝置制造成裝置與裝置之間幾乎相同。微制造允許以單元與單元之間的高度重現和低單元成本方式大量制造裝置。

在一些實施例中，可以提供一種蒸發設備，其可以放置在周圍環境內以將液體蒸發到周圍環境中，包括：至少一個液體源；可以形成在結構中的至少一個蒸發端口，其側向尺寸從10μm到300μm，并且其可以與液體源和周圍環境流體連通；以及至少一個加熱元件，其可以與至少一個蒸發端口熱連通。

在一些實施例中，液體源與周圍環境之間的流體連通可以在設備的整個深度中發生，以便流體貫通該結構的深度進行輸送。

在一些實施例中，該結構可以包括薄型結構區域，其厚度從1μm到100μm變化，并且在一些實施例中從10μm至100μm變化。

在一些實施例中，可以在圍繞加熱元件的結構上形成保護層。

在一些實施例中，保護層可以包括沉積玻璃。

在一些實施例中，可以在結構上形成表面涂層，但其可以被遮掩以阻止形成在蒸發端口的壁上。

在一些實施例中，表面涂層可包括含氟聚合物。

在一些實施例中，表面涂層可以包括氮化硅。

在一些實施例中，珠粒或顆粒芯吸結構中至少之一可以位于至少該結構的液體源區域之一中或端口內。

在一些實施例中，珠?；蝾w粒中至少之一可以具有10μm至300μm的尺寸或至多1mm的尺寸。

在一些實施例中，珠?；蝾w粒中至少之一可以包括親水表面。

在一些實施例中，珠?；蝾w粒中至少之一可以包括疏水表面。

在一些實施例中，珠?；蝾w粒中至少之一可以被燒結。

在一些實施例中，珠?；蝾w粒中至少之一由玻璃構成。

在一些實施例中，加熱元件可以是薄膜電阻加熱元件。

在一些實施例中，可以改變電阻加熱元件的電阻以提供受控熱分布。

在一些實施例中，電阻加熱元件可以并聯和串聯組合地電連接。

在一些實施例中，可以提供一種用于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蒸發端口，其中蒸發端口可以具有從10μm到300μm變化的側向尺寸；利用位于蒸發端口附近的至少一個加熱元件向蒸發端口中的液體施加熱量；并且將已蒸發液體從蒸發端口釋放到周圍環境中。