加热元件、汽化装置、使由喷射头喷射的流体汽化的方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种用于汽化装置(10)的加热元件(24)、含有加热元件(24)的汽化装置(10)、以及对由喷射头(22)喷射的流体进行汽化的方法。所述加热元件(24)包括导电层(42)，设置在衬底(40)上；其中，所述加热元件(24)具有用于流体汽化的有效表面积，所述有效表面积大于由所述加热元件(24)的尺寸界定的平面表面积。本发明专利技术可以获得改进的加热元件和用于提高汽化装置的加热元件的汽化效率的方法。

【技术实现步骤摘要】
加热元件、汽化装置、使由喷射头喷射的流体汽化的方法
本专利技术涉及一种加热元件、汽化装置以及对由喷射头喷射的流体进行汽化的方法，尤其是涉及一种具有改善的汽化效率的加热元件、汽化装置以及对由喷射头喷射的流体进行汽化的方法。
技术介绍
当将流体射出到汽化加热器的经过加热的表面上时，非常希望100％的流体汽化，以使得不从汽化装置的汽化加热器排出液体。问题在于，汽化加热器必须足够小以非常快速地加热，但是也要具有足够的表面积来捕获正被喷射到加热元件上的所有流体及流体小滴。典型的金属箔加热元件具有光滑的表面，所述表面因加热元件表面的低表面粗糙度而具有最小的液体/加热器界面。因此，当新的小滴到达时，如果在加热元件的表面上已经存在显著的流体层，则撞击加热元件的表面的一些流体小滴将被散射或流体小滴将从加热元件喷射出。因此，不仅仅是蒸汽从汽化装置排出，液体小滴可能也会被夹带在蒸汽中并从汽化装置排出。在一些应用中，液体的排出是不期望的。另外，未经汽化的流体可能积聚在汽化装置内部，从而使装置的运行劣化。
技术实现思路
为了避免液体小滴从汽化装置排出，喷射到加热元件的表面上的流体流(streamoffluid)必须由加热元件高效地捕获，在加热元件的表面上散布开，并以与流体到达加热元件的表面上的速率近似相同的速率被完全汽化，以避免液体积聚在加热元件的表面上。有鉴于上述，本专利技术的实施例提供一种用于汽化装置的加热元件、含有加热元件的汽化装置、以及对由喷射头喷射的流体进行汽化的方法。所述加热元件包括导电层，设置在衬底上；其中，所述加热元件具有用于流体汽化的有效表面积，所述有效表面积大于由所述加热元件的尺寸界定的平面表面积。在一个实施例中，所述加热元件还包括：保护层，设置在所述导电层上；以及多孔层，设置在所述保护层上且具有至少约50％的孔隙率。在一个实施例中，所述加热元件具有矩形形状且具有由公式ESA＞L×W界定的用于流体汽化的所述有效表面积，其中，ESA是所述有效表面积，L是所述加热元件的长度，且W是所述加热元件的宽度。在一个实施例中，所述多孔层具有：介于约0.5毫米至约3毫米的范围的厚度。在一个实施例中，所述衬底、所述导电层、所述保护层及所述多孔层具有：介于约4毫米至约1厘米的范围的组合厚度。在一个实施例中，所述多孔层具有：介于约50％至约95％的范围的孔隙率。本专利技术的另一个实施例提供一种汽化装置，包括：壳体本体；嘴口，附装到所述壳体本体；以及上述的加热元件，设置成邻近所述嘴口，所述的加热元件用于将从喷射头喷射的流体汽化。本专利技术的另一个实施例提供一种对由喷射头喷射的流体进行汽化，以使由所述喷射头喷射的所述流体实质上全部汽化的方法。所述方法包括：提供汽化装置，所述汽化装置具有所述喷射头及邻近所述喷射头的加热元件；将所述流体喷射到所述加热元件上；在流体喷射期间，激活所述加热元件；以及使用所述加热元件，将所述流体实质上全部汽化，其中，所述加热元件包括：导电层，设置在衬底上，其中，所述加热元件具有用于流体汽化的有效表面积，所述有效表面积大于由所述加热元件的尺寸界定的平面表面积。在一个实施例中，所述加热元件还包括：保护层，设置在所述导电层上；以及多孔层，设置在所述保护层上且具有至少约50％的孔隙率。在一个实施例中，所述的方法还包括：由所述加热元件的所述多孔层吸收所述流体，所述加热元件的所述孔隙率是由公式ESA＞L×W界定，中，ESA是所述加热元件的有效表面积，L是所述加热元件的长度，W是所述加热元件的宽度，且所述加热元件具有矩形形状，且所述加热元件暴露于所述流体。在本专利技术中，可以获得：改进的加热元件、和用于提高汽化装置的加热元件的汽化效率的方法。附图说明通过参照以下详细说明、附图及权利要求，所公开的实施例的其他特征及优点将显而易见，其中：图1是根据本专利技术实施例的汽化装置的剖视图，其未按比例绘制。图2是图1所示汽化装置的一部分的特写图，其未按比例绘制。图3是根据本专利技术实施例的加热元件的剖视图，其未按比例绘制。图4是根据本专利技术另一个实施例的加热元件的剖视图，其未按比例绘制。图5至图7是根据本专利技术实施例的制作加热元件的工艺的示意图，其未按比例绘制。图8是根据本专利技术实施例的将流体吸收到上部多孔表面中的加热元件的剖视图，其未按比例绘制。[符号的说明]10：汽化装置12：嘴口14：导管16：壳体本体18：可拆卸桶盖20：可拆卸流体供应桶22：喷射头/微流体喷射头24：加热元件26：固持件28：可再充电电源30：主电路板32：汽化驱动器卡34：阻尼器滑块36：进气孔40：陶瓷基底42：导电层/电阻或导电层44：流体吸收或捕获层/多孔层46：保护层48：陶瓷层50：缺口54：层56：多孔层58：含有流体的多孔层L：长度T1：总厚度T2：厚度W：宽度具体实施方式流体喷射装置的应用之一是：将溶液射出到另一个装置上，以在所述另一装置中执行辅助功能。常见的辅助功能是使用加热器将溶液汽化，以使得溶液的成分可被汽化，从而将溶液作为气态物质进行递送。此种技术的应用包括但不限于：电子香烟的计量与汽化装置、蒸汽疗法、气态药物递送、微型实验室的汽相反应等。与这些装置相关联的问题是流体的高效汽化。本专利技术公开了改善的加热元件以及用于提高汽化装置的加热元件的汽化效率的方法。本专利技术涉及图1及图2所示的汽化装置10，以及图3至图8所示的汽化装置10的加热元件。此汽化装置10可用于各种各样的应用，其中，如下文更详细所述的，将液体喷射到加热元件上来提供蒸汽流的应用。此汽化装置10通常是手持式装置，例如是电子香烟，具有：嘴口12，用于吸入由汽化装置10产生的蒸汽。嘴口12包括：导管14，用于使蒸汽从汽化装置10流出。汽化装置10的主要组件包括：壳体本体16、可拆卸的桶盖18、可拆卸的流体供应桶20、与流体供应桶20相关联的喷射头22、以及用于汽化从喷射头22喷射出的流体的加热元件24及加热元件24的固持件26。与汽化装置10相关联的其他组件包括：可再充电电源28、主电路板30、及汽化驱动器卡32。图2示出汽化装置10的放大部分。嘴口12以及汽化装置10的壳体本体16可由包括塑料、金属、玻璃、陶瓷等在内的各种各样的材料制成，所述材料与将通过汽化装置10喷射及汽化的流体兼容(Compatible)。尤其适合的材料可选自：聚氯乙烯、高密度聚乙烯、聚碳酸酯、不锈钢、手术用钢、镀镍钢等。与流体及蒸汽接触的所有零件(包括嘴口12及壳体本体16)均可由塑料制成。导管14可由例如不锈钢等金属或能耐受由汽化装置10产生的热及蒸汽的其他材料制成。如图1所示，壳体本体16可包括：电路板30及汽化驱动器卡32，以为加热元件24(将在下文更详细地阐述)及喷射头22提供逻辑电路系统。可再充电电源28可被容纳在壳体本体16中。在另一个实施例中，可拆卸的非可再充电电池可被容纳在壳体本体16中。可使用电接点(例如，通用串行总线(universalserialbus，USB))(图中未示出)来对可再充电电源28进行再充电，并改变喷射头22及加热元件24的程序设定。微流体喷射头22与流体供应桶20进行流体流动连通，流体供应桶20提供将要由喷射头22喷射的流体。可包括入口空气流量控制装置，来提供对喷射头22的反压力控制。入口空本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于汽化装置的加热元件，其特征在于包括：导电层，设置在衬底上；其中，所述加热元件具有用于流体汽化的有效表面积，所述有效表面积大于由所述加热元件的尺寸界定的平面表面积。

【技术特征摘要】
2016.12.06 US 15/3699611.一种用于汽化装置的加热元件，其特征在于包括：导电层，设置在衬底上；其中，所述加热元件具有用于流体汽化的有效表面积，所述有效表面积大于由所述加热元件的尺寸界定的平面表面积。2.根据权利要求1所述的加热元件，其特征在于还包括：保护层，设置在所述导电层上；以及多孔层，设置在所述保护层上且具有至少约50％的孔隙率。3.根据权利要求1所述的加热元件，其特征在于，所述加热元件具有矩形形状且具有由公式ESA＞L×W界定的用于流体汽化的所述有效表面积，其中，ESA是所述有效表面积，L是所述加热元件的长度，且W是所述加热元件的宽度。4.根据权利要求2所述的加热元件，其特征在于，所述多孔层具有：介于约0.5毫米至约3毫米的范围的厚度。5.根据权利要求2所述的加热元件，其特征在于，所述衬底、所述导电层、所述保护层及所述多孔层具有：介于约4毫米至约1厘米的范围的组合厚度。6.根据权利要求2所述的加热元件，其特征在于，所述多孔层具有：介于约50％至约95％的范围的孔隙率。7.一种汽化装置，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：拜伦·V·贝尔，
申请(专利权)人：船井电机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP