氣霧生成器和氣霧生成器的用途的製作方法

2024-03-08 02:45:15

技術領域

本發明涉及一種氣霧生成器以及該氣霧生成器的用途。

背景技術：

國際專利申請WO2004/032783公開了用於生成氣霧的裝置的一個示例。該裝置包括瓶和吸液芯，所述瓶用於容納液體，所述吸液芯用於將液體從瓶引出以便能夠將液體蒸發到大氣中。吸液芯包括親水部分和疏水部分，並且瓶中的液體為油基液體和水基液體的混合物。不同類型的液體沿著吸液芯的相應的部分向上行進。替代地，油基液體和水基液體可以儲存在單獨的隔室中。

技術實現要素：

提供了一種氣霧生成器，所述氣霧生成器包括複合管道以將多種液體運送到加熱元件，使得液體以所期望的濃度到達加熱元件處。加熱元件是可操作的，以使液體揮發而形成揮發的流體，所述揮發的流體與周圍的空氣混合，以形成具有期望濃度的多種液體的氣霧。

還提供了一種生成氣霧的方法，所述方法包括通過第一吸液芯和第二吸液芯將第一液體和第二液體從至少一個液體供應件以一定的速率運送到加熱元件，使得所述液體以期望的濃度存在於加熱元件處，並且從而在加熱元件處使液體揮發以形成揮發的流體，所述揮發的流體與周圍的空氣混合以便形成具有期望濃度的液體的氣霧。

附圖說明

圖1a和圖1b是包括用於運送多相溶液的多層芯吸材料的布置方案的實施例的簡圖。具體地，圖1a是布置方案的側視圖，圖1b是布置方案的剖視圖；

圖2是用於由包括兩相的兩種不能混合的液體產生氣霧的氣霧生成器的實施例的簡圖；

圖3a示出了包括具有多個通道的複合管道的氣霧生成器的另一個實施例的簡圖；

圖3b示出了圖3a所示的複合管道的橫截面；

圖4示出了包括具有多個通道的複合管道的氣霧生成器的又一個實施例的簡圖。

具體實施方式

提供了一種用於生成氣霧的裝置。所述裝置可以用於諸如生成調味的氣霧、香味氣霧等的多種用途。該裝置使液體物質揮發，所述液體物質任意地凝結在周圍的空氣中以形成氣霧。

氣霧廣泛地用於多種應用中。例如，通常期望的是，利用液體和/或固體(例如粉末、藥劑等)的細微分散的顆粒的氣霧噴霧來治療呼吸疾病，或者通過液體和/或固體(例如粉末、藥劑等)的細微分散的顆粒的氣霧噴霧來輸送藥物，這些氣霧噴霧被吸入到患者肺部中。對於供人吸入的氣霧而言，優選的是，氣霧的顆粒的質量中值粒徑小於2μm(微米)，優選地介於0.2μm和2μm之間，並且更加優選地介於0.5μm和1μm之間。

氣霧和前體蒸汽還可以應用於產生納米顆粒和其它粉末。包含金屬的液體的揮發使得能夠以精確並且節省成本的方式生產微型球軸承、泡沫金屬和金屬鍍層。氣霧和前體蒸汽還可以應用於潤滑領域，其中，引入一定濃度的潤滑劑顆粒可以有助於潤滑劑的分配。

在優選的實施例中，裝置包括具有多條通道的複合管道，所述多條通道運送液體以形成氣霧。通道可以是毛細管、吸液芯、多種芯吸材料的吸液芯或它們的組合。更加特別地，複合管道可以用於將液體以一定的速度從至少一個液體供應件運送到加熱元件，使得液體以期望的濃度存在於加熱元件處。加熱元件使液體揮發以形成揮發的流體，所述揮發的流體與周圍的空氣混合，以便形成具有期望濃度的液體的氣霧。

本文所使用的「期望的濃度」指的是這樣的濃度，所述濃度將產生具有優選的特性的氣霧，所述優選的特性取決於被揮發以形成氣霧的液體的成分。因此，被運送到加熱元件的液體的比例和數量確定了所形成的氣霧的成分。

在優選的實施例中，可以通過選擇通道(毛細管、吸液芯、芯吸材料)和液體來控制被運送到加熱元件的液體的比例和數量。優選地，傳送兩種或更多種液體，並且這些液體優選地彼此不能混合。如果被一起貯存在單個液體供應件中，則這些不能混合的液體可以形成多相。吸液芯通過毛細作用操作，並且可以與一根或多根毛細管相組合。在一個示例中，採用毛細管和兩個或更多個吸液芯來運送多種液體。優選地，吸液芯包括多個小孔，這些小孔起到毛細管的作用，並且致使液體被吸入到所述小孔中。可以根據的吸液芯對不能混合的液體或相的潤溼性來選擇吸液芯。毛細管的內徑優選地為0.1mm到10mm，優選地為0.5mm到1mm，更加優選地大約為0.1mm到0.5mm，並且甚為優選地約為0.15mm，這分別對應於8.10-5mm2到80mm2、0.002mm2到0.8mm2、0.008mm2到0.2mm2、以及約為0.02mm2的內橫截面面積。毛細管和/或吸液芯的尺寸是影響被運送到加熱元件的液體的數量的另外因素。

多種幾何形狀可以用於以期望的流量將液體運送到加熱元件。例如，諸如一種或多種合成纖維或棉紗的多種芯吸材料可以組合以便形成編織的吸液芯來運送一種或多種液體。在一個實施例中，芯吸材料可以以同心模式圍繞中央毛細管布置，例如，芯吸材料製成的兩根或更多根管以同心模式圍繞中央毛細管布置。芯吸材料可以被金屬絲網分開，所述金屬絲網也可以用作運送液體的芯吸材料。

圖1a和圖1b是包括用於運送三相溶液的三層芯吸材料的布置方案的簡圖。具體地，圖1a是共軸的布置方案的側視圖，圖1b是布置方案的剖視圖。特別地，毛細管1被三層芯吸材料2、3、4同心地包圍。還能夠運送四相溶液，其中毛細管1運送一相，三層芯吸材料2、3、4運送其它三相。若需要，可以省略毛細管和/或第四吸液芯。

不能混合的液體可以包括一種或多種疏水液體(例如，一種或多種精油)和一種或多種親水液體(例如，丙二醇、丙三醇和/或其它氣霧形成物)。在容納多相液體的儲液器中，這些相可以分成分離層，其中低密度相形成在高密度相上方。用於運送不能混合的液體的布置方案可以包括長度不同的通道，這些長度不同的通道適於與多相液體的不同層接觸。在包括較輕的富含香味的相和較重的氣霧形成物的相的兩相不能混合的液體的情況下，用於運送不能混合的液體的第一和第二吸液芯或毛細管可以包括適於與較輕的富含香味的液體接觸的較短的吸液芯或較短的毛細管以及適於與較重的氣霧形成物接觸的較長的吸液芯或較長的毛細管。另外，如果用於運送不能混合的液體的第一和第二吸液芯/毛細管以同心模式布置，則適於與較輕的富含香味的液體相接觸的較短的吸液芯/毛細管可以包圍適於與較重的氣霧形成物接觸的較長的吸液芯/毛細管。

因此，氣霧生成器能夠包括用於將不能混合的液體以一定速率從至少一個液體供應件運送到加熱元件的布置方案，使得所述液體以期望的濃度存在於所述加熱元件處。加熱元件使不能混合的液體揮發以形成揮發的流體，所述揮發的流體與周圍的空氣混合，以便形成具有期望濃度的不能混合的液體的氣霧。

加熱元件可以包括金屬絲網加熱器，所述金屬絲網加熱器嵌在吸液芯的下遊端部中。加熱元件可以是不鏽鋼金屬絲網或不鏽鋼蛇形帶。加熱元件連接到電源，所述電源能夠是諸如直流電電池的可攜式電源。然而，應用交流電也是有效的。當氣霧生成器包括一根或多根毛細管時，與在吸液芯的下遊端部處揮發由吸液芯所運送的液體相似，加熱元件能夠操作以在毛細管(多個毛細管)的下遊端部處揮發通過毛細管(多個毛細管)所運送的液體(或多種液體)。

不能混合的液體優選地包括多相，這些相被從一個液體供應件運送。然而，如果需要，能夠由不同的液體供應件供應液體。不能混合的液體可以包括至少一種疏水液體和至少一種親水液體，例如香味系統和氣霧形成物。香味系統可以包括一種或多種精油。氣霧形成物可以包括丙二醇、丙三醇或它們的混合物。

圖2是用於由包括兩相的兩種不能混合的液體生成氣霧的氣霧生成器的簡圖。毛細管1被兩層芯吸材料2、3同心地包圍，所述兩層芯吸材料2、3分別將液體5、6運送到加熱元件7。在加熱元件7使不能混合的液體揮發以形成揮發的流體之後，所述揮發的流體可以被傳送到嘴部8，通過所述嘴部8可以吸入所形成的氣霧。控制電路9調節供應給加熱元件7的優選地是直流電的電力供應。如果需要，可以通過毛細管1運送其它相。

圖3a是用於由包括三相的三種不能混合的液體生成氣霧的氣霧生成器100的另一個實施例的簡圖。氣霧生成器100的儲液器116填充有三種液體。第一毛細管104被第二毛細管108和第三毛細管114同心地包圍。第一毛細管104將可以是親水液體的第一液體103從儲液器116運送到加熱元件120。第二毛細管108和第三毛細管114將第二液體107和第三液體113運送到加熱元件120，所述第二液體107和第三液體113可以分別是中性液體和疏水液體。在加熱元件120揮發不能混合的液體以形成揮發的流體之後，所述揮發的流體可以被轉移到嘴部122，通過嘴部122可以吸入所形成的氣霧140。控制電路130調節供應給加熱元件120的優選地是直流電的電力供應。

同心的毛細管104、108、114形成氣霧生成器100的複合管道。圖3b示出了圖3a的複合管道在AA處的橫截面。如圖3b所示，當使用同心的毛細管時，毛細管側壁之間的距離相當於中心毛細管的先前所提及的內徑。例如，在圖3b中，第一毛細管104和第二毛細管108之間的距離或第二毛細管108和第三毛細管110之間的距離能夠是0.1mm到10mm，優選地是0.5mm到1mm，更加優選地大約是0.1mm到0.5mm，並且甚為優選地為大約0.15mm。優選地，毛細管可以由玻璃、多孔金屬、合成材料以及它們的組合製成。

圖4是用於由包括三相的三種不能混合的液體生成氣霧的氣霧生成器100的另一個實施例的圖解。第一吸液芯12將液體111的可以是親水液體的第一相從儲液器116運送到加熱元件120。在這個實施例中，液體111能夠是不能混合的液體(例如，親水液體、疏水液體以及中性液體或它們中的任意兩種的組合)的乳化液。第二吸液芯14和第三吸液芯16將液體111的分別可以是中性液體和疏水液體的其它相運送到加熱元件120。如圖4所示，第一吸液芯12、第二吸液芯14和第三吸液芯16可以經由儲液器116的蓋118並且通過通道132等將液體運送到加熱元件120。如先前所述，在加熱元件120揮發不能混合的液體以形成揮發的流體之後，所述揮發的流體可以被轉移到嘴部122。還如先前所述的那樣，控制電路130調節供應到加熱元件120的電力供應。

在優選實施例中，第一吸液芯12、第二吸液芯14和第三吸液芯16可以是互相交織的(編織的)或分離的。互相交織的吸液芯可以是運送多種相的多種材料。例如，運送親水相的合成芯吸材料能夠包括具有氫氧基的塑料或橡膠分子，所述氫氧基具有對極性相液體的親和性。沒有氫氧基的非極性的塑性材料成份具有對於非極性相液體的親和性，並且諸如棉花的天然材料具有對中性相液體的親和性。因而，第一吸液芯12、第二吸液芯14和第三吸液芯16能夠將來自液體111的分離相運送到加熱元件120，使得這些相能夠以期望的濃度存在於加熱元件處。

還提供了一種生成氣霧的方法，所述方法包括將不能混合的液體從至少一個液體供應件以一定的速率運送到加熱元件，使得所述液體以期望的濃度存在於加熱元件處，並且從而在加熱元件處揮發不能混合的液體以形成揮發的流體，所述揮發的流體與周圍的空氣混合，以形成具有期望濃度的不能混合的液體的氣霧。

儘管已經描述了各種實施例，但是應當理解的是，對於本領域中的那些技術人員，顯而易見的是可以採用變形方案和修改方案。這些變形方案和修改方案應當被認為是在所附的權利要求的界限和範圍內。

以下帶有編號的段落描述了本發明的各個方面：

1、一種氣霧生成器，所述氣霧生成器包括：

複合管道，所述複合管道將多種液體以一定的流量運送到加熱元件，使得這些液體以期望的濃度到達所述加熱元件處；

其中，所述加熱元件能夠操作以使所述多種液體揮發，以便形成揮發的流體，所述揮發的流體與周圍的空氣混合，以形成具有期望濃度的所述多種液體的氣霧。

2、根據上述段落1所述的氣霧生成器，其中，所述複合管道包括：

第一吸液芯和第二吸液芯，所述第一吸液芯和所述第二吸液芯能夠操作以便分別將第一液體和第二液體以一定的流量運送到所述加熱元件，使得所述第一液體和所述第二液體以期望的濃度到達所述加熱元件處。

3、根據上述段落2所述的氣霧生成器，其中，所述第一吸液芯和所述第二吸液芯的長度不同。

4、根據上述段落2所述的氣霧生成器，其中，所述複合管道還包括毛細管，所述毛細管能夠操作以將第三液體運送到所述加熱元件，其中所述加熱元件能夠操作以便使所述第三液體揮發。

5、根據上述段落2所述的氣霧生成器，其中，所述第一吸液芯和所述第二吸液芯以同心模式或相互編織的模式布置。

6、根據上述段落2所述的氣霧生成器，所述氣霧生成器還包括第三吸液芯，所述第三吸液芯能夠操作以將第三液體運送到所述加熱元件。

7、根據上述段落6所述的氣霧生成器，其中

所述多種液體包括疏水液體、親水液體和中性液體的組合；

第一吸液芯由對親水液體具有親和性的材料製成；

第二吸液芯由對疏水液體具有親和性的材料製成；

第三吸液芯由對中性液體具有親和性的材料製成。

8、根據上述段落1所述的氣霧生成器，其中，所述液體包括第一液體和第二液體，所述第一液體和所述第二液體相互不能夠混合，並且位於單個液體供應件中。

9、根據上述段落1所述的氣霧生成器，其中，所述液體包括至少一種疏水液體和至少一種親水液體。

10、根據上述段落1所述的氣霧生成器，其中，所述液體包括香味系統和氣霧形成物。

11、根據上述段落10所述的氣霧生成器，其中，所述香味系統包括一種或多種精油。

12、根據上述段落10所述的氣霧生成器，其中，所述氣霧形成物包括從由丙二醇、丙三醇、和丙二醇和丙三醇的混合物所組成的組中選取的材料。

13、一種生成氣霧的方法，所述方法包括：

通過第一吸液芯和第二吸液芯將第一液體和第二液體從至少一個液體供應件以一定的速率運送到加熱元件，使得所述液體以期望的濃度存在於所述加熱元件處；以及

在所述加熱元件處揮發所述液體以形成揮發的流體，所述揮發的流體與周圍的空氣混合，以便形成具有期望濃度的液體的氣霧。

14、根據上述段落13所述的方法，其中，所述第一吸液芯和所述第二吸液芯的長度不同。

15、根據上述段落13所述的方法，所述方法還包括通過毛細管將第三液體從所述至少一個液體供應件運送到所述加熱元件。

16、根據上述段落15所述的方法，其中，第一吸液芯和第二吸液芯以同心模式圍繞毛細管布置。

17、根據上述段落13所述的方法，其中，所述液體包括所述第一液體和所述第二液體，所述第一液體和所述第二液體相互不能混合併且位於單個液體供應件處。

18、根據上述段落13所述的方法，其中，所述液體包括至少一種疏水液體和至少一種親水液體。

19、根據上述段落13所述的方法，其中，所述液體包括香味系統和氣霧形成物。

20、根據上述段落19所述的方法，其中，所述香味系統包括一種或多種精油。

21、根據上述段落19所述的方法，其中，所述氣霧形成物包括從由丙二醇、丙三醇、以及丙二醇和丙三醇的混合物所組成的組中選取的材料。

22、根據上述段落13所述的方法，所述方法還包括第三吸液芯，所述第三吸液芯能夠操作以將第三液體運送到所述加熱元件。