間接加熱的毛細管氣霧劑發(fā)生器的制造方法
【專利摘要】一種間接加熱的毛細管氣霧劑發(fā)生器包括毛細管和與所述毛細管熱接觸的熱傳導材料，所述毛細管適于當所述毛細管中的液體材料被加熱至使其中的至少一些所述液體材料揮發(fā)時形成氣霧劑。所述間接加熱的毛細管氣霧劑發(fā)生器在所述毛細管的長度上提供基本上均衡和均勻的加熱。
【專利說明】間接加熱的毛細管氣霧劑發(fā)生器
[0001]本申請是國際申請?zhí)枮镻CT/IB2007/002713、國家申請?zhí)枮?00780026912.4、申請日為2007年6月11日、名稱為“間接加熱的毛細管氣霧劑發(fā)生器”的中國發(fā)明專利申請的分案申請。


【發(fā)明內容】

[0002]本發(fā)明提供了一種間接加熱的毛細管氣霧劑發(fā)生器，其包括毛細管和與毛細管熱接觸的熱傳導材料，所述毛細管適于當毛細管中的液體材料被加熱至使其中的至少一些液體材料揮發(fā)時形成氣霧劑。
[0003]本發(fā)明還提供了一種用于使用間接加熱的毛細管氣霧劑發(fā)生器來產(chǎn)生氣霧劑的方法，該方法包括將能量供到間接加熱的毛細管氣霧劑發(fā)生器的熱傳導材料和將液體材料供到毛細管的入口。該熱傳導材料與間接加熱的毛細管氣霧劑發(fā)生器的毛細管熱接觸，并且毛細管適于當毛細管中的液體材料被加熱至使其中的至少一些液體材料揮發(fā)時形成氣霧劑。將足夠的能量供到熱傳導材料以使熱傳導材料將足夠的熱供到毛細管中的液體材料，從而使毛細管中的液體材料揮發(fā)，被揮發(fā)的液體材料被驅出毛細管的出口并且與周圍空氣混合從而形成氣霧劑。
[0004]本發(fā)明還提供了一種用于形成間接加熱的毛細管氣霧劑發(fā)生器的方法，該方法包括沿熱傳導材料的兩個對應的半筒體(half cylinder)的中心軸線形成縱向延伸的半圓形凹槽，使得如果將兩個半筒體放置在一起，它們將形成筒形殼體；和用兩個半筒體封裝毛細管以使熱傳導材料與毛細管熱接觸。凹槽的尺寸適于圍繞毛細管緊密地配合，并且毛細管適于當毛細管中的液體材料被加熱至使其中的至少一些液體材料揮發(fā)時形成氣霧劑。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0005]圖1說明了間接加熱的毛細管氣霧劑發(fā)生器的一個實施例。
[0006]圖2說明了間接加熱的毛細管氣霧劑發(fā)生器的另一個實施例。
[0007]圖3說明了間接加熱的毛細管氣霧劑發(fā)生器組件的一個實施例。

【具體實施方式】
[0008]在US-A-5 743 251中已經(jīng)描述了毛細管氣霧劑技術和毛細管氣霧劑發(fā)生器，此將其全部內容并入本文以作參考?？晌氲南阄稓忪F劑，例如可用于實現(xiàn)或模擬吸煙體驗或其他應用的煙草香味氣霧劑可由毛細管氣霧劑發(fā)生器產(chǎn)生，所述毛細管氣霧劑發(fā)生器的長度可取決于尤其是所產(chǎn)生的氣霧劑成分的因素所要求的熱需要量。與直接加熱的毛細管氣霧劑發(fā)生器相關聯(lián)的潛在問題是毛細管內部的寬溫度變化，這可能導致過熱和形成不合規(guī)格的氣霧劑，導致毛細管堵塞和/或毛細管氣霧劑發(fā)生器的全部失效。
[0009]一個優(yōu)選實施例提供了一種毛細管氣霧劑發(fā)生器，其包括具有入口和出口的毛細管。熱傳導材料鄰近毛細管設置以使熱傳導材料使基本上均衡且均勻地從熱傳導材料到毛細管的熱傳遞最大化。熱傳導材料優(yōu)選用電熱絲纏繞并且具有與其連接的電引線。電引線連接至電源。電源根據(jù)毛細管氣霧劑發(fā)生器的部件特性來選擇。
[0010]在操作中，電引線將電能從電源傳送到圍繞熱傳導材料纏繞的電熱絲，由此加熱熱傳導材料。當被加熱時，熱傳導材料將熱傳遞到毛細管，因而基本上均衡并且均勻地將毛細管加熱到足夠使引入到被加熱的毛細管的液體材料揮發(fā)的溫度。被引入到被加熱的毛細管的液體材料揮發(fā)并且被驅出毛細管出口。揮發(fā)的材料與毛細管外部的環(huán)境空氣混合并且形成冷凝的氣霧劑。
[0011]電熱絲優(yōu)選具有0.287mm(0.113英寸)的外徑，22歐姆/m(6.6歐姆每英尺)的電阻，和460J.kg—1.K—H0.110BTU/lb° F)的比熱。電熱絲的成分優(yōu)選為71.7%鐵，23%鉻和 5.3%銷。這樣的電熱絲可從 Kanthal Furnace Products，Bathef，Conn 獲得。
[0012]毛細管優(yōu)選具有在大約0.05mm到0.53mm范圍內的內徑，更優(yōu)選在大約0.1mm到0.2mm范圍內。毛細管特別優(yōu)選的內徑為大約0.1_。毛細管可由金屬管或非金屬管構成。例如，毛細管可由不銹鋼或玻璃構成?？蛇x地，毛細管可包括例如熔融的二氧化硅或硅酸鋁陶瓷，或者也可使用能夠經(jīng)受反復加熱循環(huán)和產(chǎn)生的壓力并且具有適當?shù)臒醾鲗阅艿钠渌痉腔钚圆牧?。由于熱傳導材料與毛細管熱接觸，因此可使用具有低電阻或高電阻的毛細管。如果期望或需要，毛細管的內壁可設置有涂層，所述涂層用于減小可能導致堵塞的材料附著到毛細管壁的傾向。
[0013]液體材料優(yōu)選通過連接至液體材料源的毛細管入口引入毛細管。揮發(fā)的材料通過毛細管的出口被驅出毛細管，即來自液體材料源的液體背壓使揮發(fā)的液體從出口噴出。液體的背壓優(yōu)選在大約1.4X 105帕到大約2X 10 5帕(大約20和30英鎊每平方英寸)之間。
[0014]直接經(jīng)過傳導性毛細管的電流可提供在毛細管長度上的不均勻加熱，毛細管內部的溫度變化可以是大約50°C到100°C的數(shù)量級。作為對照，間接加熱的毛細管氣霧劑發(fā)生器提供在毛細管長度上的基本上均衡和均勻的加熱。因為間接加熱的毛細管發(fā)生器的熱傳導材料具有優(yōu)選為至少大約毛細管質量的十倍(例如大約二十倍，大約三十倍，大約四十倍，大約五十倍，大約六十倍等)的質量，并且電熱絲優(yōu)選在毛細管的長度上均勻分布，因此毛細管內部的溫度優(yōu)選變化小于大約5°C。此外，通過以控制方式將電能提供到電熱絲，可精確地保持毛細管內部的溫度。
[0015]由于間接加熱的毛細管氣霧劑發(fā)生器沿毛細管的長度提供了基本上均衡和均勻的熱分布，液體材料或揮發(fā)的液體材料可被加熱到期望溫度范圍而不會使液體過熱。過熱可造成形成不合格的氣霧劑和/或導致毛細管堵塞和/或毛細管氣霧劑發(fā)生器的全部損壞。
[0016]在間接加熱的毛細管氣霧劑發(fā)生器中，熱傳導材料的溫度被加熱到并且保持在操作溫度(即毛細管中的液體材料揮發(fā)的溫度)，該溫度可在大約250°C到400°C的范圍內。在間接加熱的毛細管氣霧劑發(fā)生器中，毛細管中液體材料的流動已經(jīng)被限制成對毛細管氣霧劑發(fā)生器需要保持操作溫度的能量量的影響最小。
[0017]間接加熱的毛細管氣霧劑發(fā)生器可通過將毛細管封裝在熱傳導材料中來制造。熱傳導材料可采用兩個鋁半筒體的形式，在其中形成了其尺寸適用于接收毛細管的縱向延伸的半圓形凹槽。半圓形凹槽沿半筒體的中心軸線延伸，使得如果將半筒體放置在一起，則它們將形成筒殼體。優(yōu)選地，凹槽尺寸適用于圍繞毛細管緊密地配合。優(yōu)選地，熱傳導材料具有類似于普通螺釘上的螺紋的帶螺紋外部，以利于將端蓋連接到相配合的半筒體的每一端。鋁半筒體可選地被電鍍。雖然電鍍使電傳導部件不導電，但是這不會對鋁部件的熱傳導性產(chǎn)生消極影響。
[0018]優(yōu)選地，使高溫襯套應用于毛細管氣霧劑發(fā)生器的每一端，以允許容易地添加電熱絲和電引線。電熱絲優(yōu)選沿熱傳導材料的整個長度纏繞。毛細管氣霧劑發(fā)生器的長度根據(jù)由液體材料成分和流速所要求的熱需要量可在幾毫米到幾百毫米范圍內(例如大約25mm到35mm)。但是，通過熱傳導材料，毛細管通道可以是50mm或更長并且仍提供基本上均衡和均勻的加熱。
[0019]熱電偶優(yōu)選結合到毛細管氣霧劑發(fā)生器中。熱電偶的放置優(yōu)選用于確保精確的溫度監(jiān)控。通過利用熱電偶作為反饋裝置，閉環(huán)溫度控制系統(tǒng)可用于控制毛細管的溫度。為了完成毛細管氣霧劑發(fā)生器組件，添加電和液體材料連接器。
[0020]參照圖1，如上所述，間接加熱的毛細管氣霧劑發(fā)生器的毛細管10具有入口 12和出口 11。毛細管10被熱傳導材料13圍繞。熱傳導材料13的溫度可通過使用熱電偶14來監(jiān)控。熱傳導材料13優(yōu)選用電熱絲15纏繞。電引線16優(yōu)選連接至電熱絲。熱傳導材料可被絕緣套管17圍繞。
[0021]參照圖2，間接加熱的毛細管氣霧劑發(fā)生器的毛細管10優(yōu)選被頂部半筒體20和底部半筒體21圍繞，所述頂部半筒體20和底部半筒體21中的每一個由熱傳導材料構成。熱傳導材料的溫度通過使用熱電偶14來監(jiān)控。熱傳導材料優(yōu)選用電熱絲15纏繞。電引線16優(yōu)選連接至電熱絲。間接加熱的毛細管氣霧劑發(fā)生器優(yōu)選還包括對應于毛細管出口端的前襯套22，和對應于毛細管入口端的后襯套23。
[0022]參照圖3，間接加熱的毛細管氣霧劑發(fā)生器組件優(yōu)選包括如上參照圖1和2所述的間接加熱的毛細管氣霧劑發(fā)生器30、面板31、電連接器32、主體托架33和液體材料連接器34。
[0023]雖然已經(jīng)描述了各種實施例，但是應該理解的是，可進行對本領域技術人員來說是顯而易見的改變和修改。這樣的改變和修改將被認為落在所附權利要求的權限和范圍內。
【權利要求】
1.一種間接加熱的毛細管氣霧劑發(fā)生器，包括: 毛細管，其適于當所述毛細管中的液體材料被加熱至使其中的至少一些液體材料揮發(fā)時形成氣霧劑， 其特征在于，所述發(fā)生器還包括熱傳導材料，其與所述毛細管熱接觸。
2.根據(jù)權利要求1所述的間接加熱的毛細管氣霧劑發(fā)生器，其中，所述熱傳導材料具有帶螺紋的外部。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的間接加熱的毛細管氣霧劑發(fā)生器，其中，所述熱傳導材料用電熱絲纏繞，所述電熱絲具有與其連接的電引線。
4.根據(jù)權利要求1或2所述的間接加熱的毛細管氣霧劑發(fā)生器，其中，所述熱傳導材料不導電。
5.根據(jù)權利要求1或2所述的間接加熱的毛細管氣霧劑發(fā)生器，其中，所述熱傳導材料具有至少為大約毛細管質量的十倍的質量。
6.一種用于使用間接加熱的毛細管氣霧劑發(fā)生器產(chǎn)生氣霧劑的方法，包括: 將液體材料供到毛細管的入口； 將足夠的能量供到所述毛細管，以使所述毛細管中的液體材料中的至少一些揮發(fā)，從而，揮發(fā)的液體材料被驅出所述毛細管的出口并且與空氣混合而形成氣霧劑； 其特征在于，將足夠的能量供到與所述毛細管熱接觸的熱傳導材料，所述熱傳導材料將足夠的熱供到所述毛細管中的液體材料從而使所述毛細管中的液體材料揮發(fā)。
7.根據(jù)權利要求6所述的方法，其中，將能量供到所述熱傳導材料包括將能量供到圍繞所述熱傳導材料纏繞的電熱絲。
8.根據(jù)權利要求6或7所述的方法，還包括用熱電偶來監(jiān)控所述熱傳導材料的溫度。
9.根據(jù)權利要求6或7所述的方法，包括將電能供到所述熱傳導材料。
10.根據(jù)權利要求6或7所述的方法，還包括在將足夠的能量供到所述熱傳導材料之后保持所述熱傳導材料的溫度，以使所述熱傳導材料將足夠的熱供到毛細管中的液體材料從而使毛細管中的液體材料揮發(fā)。
11.根據(jù)權利要求6或7所述的方法，其中，在大約250°C到400°C范圍中的所述毛細管中的溫度提供足夠的熱來使所述毛細管中的液體材料揮發(fā)。
12.一種用于形成間接加熱的毛細管氣霧劑發(fā)生器的方法，包括: 提供毛細管； 其特征在在于，還包括: 沿熱傳導材料的兩個對應的半筒體的中心軸線形成縱向延伸的半圓形凹槽，使得如果將兩個半筒體放置在一起則它們形成筒形殼體，其中所述凹槽的尺寸適于圍繞所述毛細管緊密地配合；和 用所述兩個半筒體封裝所述毛細管，以使所述熱傳導材料與所述毛細管熱接觸； 其中，所述毛細管適于當所述毛細管中的液體材料被加熱至使其中的至少一些所述液體材料揮發(fā)時形成氣霧劑。
【文檔編號】B05B7/16GK104475282SQ201410579875
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2007年6月11日 優(yōu)先權日:2006年6月9日
【發(fā)明者】M·D·貝爾卡斯特羅, J·A·斯韋普斯頓 申請人:菲利普莫里斯生產(chǎn)公司