包括热源材料的设备和用于该设备的激活室的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及包括热源材料且构造成激活热源材料的设备。
【背景技术】
[0002]包括热源材料的设备需要用于根据需要激活热源的机构。
【发明内容】
[0003]根据本发明的第一方面，提供了一种设备，该设备包括:热源材料，其为相变材料并且在由激活剂激活时经历放热相变以生成热；热源室，热源材料被保持在热源室内；激活室，其提供激活剂；以及屏障，其将热源室的内部与激活室的内部分离，其中，激活室是可变形的，并且其中，激活室的变形造成屏障的破裂，以允许在激活剂和热源材料之间的接触。
[0004]在一些实施例中，该设备还可包括外壳，热源和激活室位于外壳内，并且其中，激活室能够通过将压力施加到外壳的可变形部分而变形。
[0005]在一些实施例中，由使用者向所述室施加人工压力而造成的热源室的任何变形不会造成屏障的破裂。
[0006]在一些实施例中，激活室可包括可变形的主体，该可变形的主体形成具有开口的室，该开口由屏障密封。
[0007]在一些实施例中，激活室的主体可以被成形为在变形时有利于屏障的破裂。
[0008]在一些实施例中，激活室的主体可包括内部突起，该内部突起在主体变形时有利于屏障的破裂。
[0009]在一些实施例中，热源室可具有开口，该开口与激活室的开口对齐，并且两个开口均由屏障密封。
[0010]在一些实施例中，相变材料可以是三水醋酸钠。
[0011 ] 在一些实施例中，激活剂可以是固体材料。
[0012]在其中热源材料为三水醋酸钠的一些实施例中，激活剂可包括醋酸钠晶体或三水醋酸纳晶体。
[0013]在一些实施例中，该设备还包括尼古丁源，该尼古丁源在由热源材料加热时释放尼古丁。尼古丁源可包括烟草。
[0014]根据本发明的第二方面，激活室提供用于在根据第一方面的实施例的设备中使用，激活室包括用于触发热源材料的激活的激活剂。
[0015]在一些实施例中，激活室为泡罩。
[0016]在一些实施例中，激活剂以粉末、片剂的形式或以整体形式提供。
[0017]在一些实施例中，激活剂提供为在激活室之上或之中的层或涂层。
【附图说明】
[0018]仅仅是为了举例，下面参照附图描述本发明的实施例，在附图中:
图1是根据一个可能的实施例的示意图。
[0019]图2是图1所示设备的分解图的示意图。
[0020]图3是根据备选实施例的设备的示意图。
[0021 ]图4是激活室的实施例的剖视图。
[0022]图5是激活室的备选实施例的剖视图。
[0023]图6是根据一个可能的实施例的设备的外壳的部段的示意图。
[0024]图7是根据一个可能的实施例的包括激活室的设备的外壳的部段的示意图。
[0025]图8是包括可加热材料的吸气设备的示意图。
【具体实施方式】
[0026]本发明涉及一种简单、小型且可靠的机构，其用于激活热源材料以引发热的生成。这样的机构可以被并入包括热源和可选地其它元件的设备中。
[0027]热源材料是在激活时会发热的材料。该材料可以是相变材料，相变材料在激活时经历相变且因此释放热量。例如，该材料可以是过冷却的相变材料。
[0028]各种设备可包括热源。例如，用于食品和饮料产品的包装或容器可包括热源，使得内容物可以“在移动中”被加热。这样的容器可包括食品或饮料，或者这些食品或饮料可以在激活热源之前引入容器中。
[0029]其它设备可用来将医疗供应品在使用之前加热至目标温度。
[0030]热源材料可以包括在不可燃的吸烟制品中。这些吸烟制品可包括这样的设备:该设备加热诸如烟草的含尼古丁化合物，以触发尼古丁的释放，而不从烟草的燃烧生成烟雾。在这样的设备中，需要热源，该热源会根据需要加热含尼古丁化合物，并且会以可预测的方式(即，在已知的时期内，并且达到已知的温度)快速地且可靠地加热含尼古丁化合物。
[0031]在所有上述设备中和包括热源的设备的其它示例中，重要的是能够控制热源的激活。此外，重要的是能够在需要时可靠地且快速地触发热源。
[0032]热源材料和激活剂被单独地存储在设备内。热源材料被保持在热源室中，而激活剂由激活室提供。这些室的内部由屏障分离。当热源材料将被触发时，屏障破裂，以允许在热源材料和激活剂之间的接触。
[0033]在一些实施例中，热源材料为相变材料，该材料在经历相变时发热。
[0034]存在几类相变材料(PCM)。合适的PCM应呈现如过冷却流体在室温下和/或在可能的存储温度下的稳定性。此外，PCM应通过与激活剂接触而容易且可靠地激活。在一些实施例中，相变是从液体到固体，但可以使用其它类型的相变材料。
[0035]在一些实施例中，包括在该设备中的热源材料是水合盐PCM。合适的水合盐包括三水醋酸钠、一水氢氧化钠、八水氢氧化钡、六水硝酸镁和六水氯化镁。在可以是优选的一些实施例中，热源材料为三水醋酸钠。该材料是在室温下稳定的，并且是无害的。三水醋酸钠从液体向固体的相变也可由多种激活剂可靠地且快速地引发，这些激活剂中的至少一些可被引入单独的室中并被转移以与热源材料接触。
[0036]核化是PCM从液体到固体的相变被引发的过程，并且它可以被分类为异质或同质核化。在异质核化中，诸如在保持PCM的容器的壁上的灰尘颗粒或特征的不可溶异物充当中心，第一离子或分子变得附接和定向在其上，快速地吸引额外的实体以形成固体晶体。在同质核化中，少量离子或分子在其随机移动通过液相的本体的过程中随机地到达正确的取向，从而提供位点，该位点接着吸引额外的离子或分子且因此形成越来越大的固体晶体实体。
[0037]将诸如醋酸钠的小晶体(所谓的“种子”晶体)的固体结晶实体引入液相的本体中立即提供非常大量的位点，这些位点将吸引来自本体液相的离子或分子。将晶种引入过冷却系统因此通过消除随机的分子相互作用的需求而使结晶过程加速。
[0038]在其中热源材料为三水醋酸钠的一些实施例中，激活剂可包括下列中的一种或多种:固体醋酸钠或固体三水醋酸钠。在一些实施例中，固体形式可包括例如一种或多种晶体、涂层或层、粉末、颗粒或整体形式，例如模制或压制的片剂或类似的形式。在一些实施例中，固体形式可以通过允许相对小体积的液体SAT结晶以形成整体形式而形成。
[0039]在一些实施例中，激活剂(例如，包括固体形式的醋酸钠或三水醋酸钠的激活剂)可以以压制、模制或打印的整体形式的形式提供，例如，片剂或适合引入本文所述激活室中的其它固体形式。在一些实施例中，三水醋酸钠的固体整体形式可以在激活室内就地形成。激活室可以形成和填充有不稳定的液体形式的三水醋酸钠。该不稳定的液体接着将在激活室内硬化，形成固体块，该固体块可用来在过冷却的液体SAT热源材料中触发相变。此外，固体块也将能够将压力从激活室主体的变形传递到屏障以有利于其破裂。
[0040]在一些实施例中，希望选择稳定的激活剂，而在一些实施例中，该激活剂在暴露于高温时(例如在存储它的激活室的形成和密封期间)是稳定的。
[0041]在一些实施例中，激活剂可以是固体，其包括下列中的一