专利名称：产生液滴的方法和设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种液体雾化领域，特别是涉及以低速形成的超精细的、均匀的液滴或气溶胶的大范围产生。
本发明还涉及用于大范围产生由超精细均匀液滴或气溶胶形成的薄雾的设备，其使用了上述液体雾化方法。
背景技术：
在进一步的说明中，术语雾化和喷雾器是指过程和装置，其中通过不可压缩液体的射流的完全破裂而实现，并产生出由杂散液滴组成的薄雾。该利用雾化以产生超精细液滴的设备在现有技术中被公知为雾化器。
现已知各种各样的方法和装置来进行液体雾化，并在下文列出那些已经被用作为用于设计工业中所使用的种类繁多的喷雾器的基础且已在许多文献中公开的装置。这些在现有技术中公知的雾化装置包括1.离心机械喷嘴；2.气动喷嘴；3.离心盘喷嘴；4.超声波喷雾器。
由现有技术中已知的雾化装置产生的液滴通常特征为宽尺寸分布(杂散液滴)，在实践中排除了它们在喷雾器中的应用，该喷雾器致力于产生超精细和单分散液滴，并具有窄尺寸分布特性。
虽然已知为克服该主要缺点作了一些尝试，但是尽管如此，这此尝试并未消除上述雾化装置所固有的其它一些不足之处。下面列出了这些不足之处1.在机械喷嘴的情况中-输送给喷嘴的液体需要高的压力(50-200个大气压)；-不可调节喷嘴的喷射能力，并且不能确保在喷射中的弥散质量；-小的出口尺寸(大约0.5mm)，这使得出口对液体添加剂的污染敏感并导致快速堵塞；-喷嘴出口由于腐蚀的磨损，这改变了喷射能力和喷射的弥散性。
2.在气动喷嘴的情况中-必须是高的气体压力(4-7个大气压)，这导致以较高的速度形成液滴；-由于小出口直径(0.2-0.4mm)而易受污染的危险，或者是由于对出口大小的严格公差而被压缩气体分裂的危险；-对每单位质量喷射液体的高的压缩气体消耗；-对于具体喷嘴设计，不能控制液滴尺寸和数量。
3.在盘喷雾器的情况中-喷射装置的高成本；-必须精心维护，这包括上油脂和监控盘的状态；-由于盘的高转速(20,000转/分和以上)导致盘材料热膨胀而产生的不平衡的危险，和由此造成较大出口尺寸的危险；-高速形成液滴(140米/钞和以上)，这导致飞行的较长距离并由此导致较大的喷射直径；-由于盘的高转速产生通气效果，这在盘上面产生低压并影响喷射构形和液滴的飞行距离；-在给定盘直径和转速时，不能控制液滴尺寸和它们的量。
4.在超声波喷射器的情况中-装置的高成本；-低可靠性；-对被喷射液体的粘度和表面张力的强依赖性；-液体升温，这影响其特性，并且因此不可能总是被允许的；-有限的容量。
已经提出了其它一些解决方案来改进在气动喷嘴中实现的雾化的单分散性，例如通过在高压气体-液体流的路径中放置一个过滤元件。该过滤元件包括一组滤网(US4941681，US5431345)、或者包括一个厚的玻璃过滤器(US5858313)或按某种图案形式布置的小球(EP135390)。
尽管如此，所有这些解决方案都未能克服上述缺点，例如污染、被降低的特性、出口随后的堵塞和液滴的不理想的高速。
在US4757812中，通过取消盘的旋转而显著地改进了旋转式盘喷射器。同时，喷射形成过程保持与旋转式喷射器的相同。由于使用了压缩空气，该发明的喷射器较接近于气动喷射器。在上述专利中公开的在该装置中实现的液滴尺寸通常达到2-6μm和以上。
根据论文“药用溶液超声波雾化的基本原理”，R.M.G.，Annalsof allergy，1968，591-600，将高速气流引入通道中以抑制由高频超声波喷射器的工作所产生的大液滴。该气流将大液滴推回到液体槽中，只允许精细液滴(1.5-3μm)进入出口喷嘴。然而，精细液滴的量与它们在高频超声波喷射器在没有高速气流的情况下工作时的量相比减少了。
因此，尽管已存在各种各样的雾化装置，仍需要新的方法和装置来产生小液滴，其中显著减小或克服现有技术中喷雾器的缺点。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种新的改进的用于雾化液体以形成一定体积的薄雾的装置，该薄雾由超精细的、亚微细粒的、单分散的低速液体液滴构成。
本发明的另一个目的是提供新的改进的用于雾化液体的方法和装置，其中可以产生以低速出现的大量的超精细液滴，并且其中可以控制雾化性能，而不破坏液滴尺寸分布。
本发明的再一个目的是提供新的改进的用于雾化液体的装置，其适于用作为操作简单的、廉价的且在不堵塞的情况下可靠工作的喷雾器。
本发明的雾化装置可以归属于一种气动喷射器。由于该装置以低的行进速度形成液滴，所以它结合了超声波喷射器的优点，然而与超声波喷射器不同的是，该装置不加热雾化液体，而是冷却它。该特征使得本发明由于简单性和低的生产成本而在医药应用和在气动喷射器中特别有利。
本发明的上述和其它目的及优点可以根据下文中其必要特征的组合来实现，请参见其不同的实施例。
这些实施例涉及用于产生超精细单分散液滴的方法、用于执行该方法的设备和用该方法产生的由许多超精细单分散液滴构成的薄雾。
在该方法的主要实施例中，包括下述步骤设置多孔隔板，该隔板的一个表面由液体湿润，并且一股气流通过该隔板，其中该气流被从该区域的干燥表面引向湿润表面，并且其中该气流具有足以克服该由液体湿润的隔板的流体阻力的动态压力。
在实践中，该多孔隔板的基本参数为厚度1.5mm；典型小孔尺寸0.2-2.0μm；开口空隙率7-36％。
该隔板可由金属或非金属材料，例如低合金钢、陶瓷等等制成。
适于本发明目的的气体应该是被过滤的压缩气体，例如最小压力为180mbar的氮气或空气。气流速度决定了在隔板给定参数时所需的喷射器能力。根据本发明，该气流应该具有具有足以克服该由液体湿润的隔板的流体阻力的动态压力。在实践中，该所需的气流可以通过下述机构中的一种来实现-填充有150-200大气压的氮气并以4-6℃的输出温度供给气体的高压气筒；-能够建立8大气压的压力和以13-15℃的输出温度供给气体的高功率压缩机；-活塞式泵；-以50-78℃的输出温度供给气体的低压离心式泵；-以40-45℃的输出温度供给气体的隔膜式泵。
适于本发明目的的液体应该能够湿润隔板表面并在其上形成厚度3-5μm的均匀膜。
在实践中，可以使用任何具有可与水的粘度和表面张力相比的粘度和表面张力的牛顿液体或悬浮液。合适的或悬浮液液体的示例是水、盐的水溶液、糖或其它物质和它们的悬浮液、酒精、酒精溶液和它们的悬浮液、汽油、煤油、药用目的的液体药剂、化学溶液和它们的悬浮液。
通过本发明获得的薄雾由下述参数限定利用时间转换理论按颗粒尺寸分析测量的液滴直径为大约0.5μm；用于该测量的分析仪是由以色列的Galai Production有限公司制造的CIS-100激光分析仪。
液滴行进速度为(1-15)厘米/秒；薄雾中的液滴浓度为(1-3)×1012cm-3(对于由制备的薄雾而言)。
本发明在其各种实施例中只被简要地加以概述。为了更好地理解本发明及其优点，请结合下述根据附图对其实施例的说明。
图1-6示出了根据本发明的用于产生超精细液滴的装置的各种实施例。
具体实施例方式
本发明基于一种非常简单的思想，该思想出乎意料地展现在申请人面前，并且被经验地确定了。根据该思想，如果可透气的壁的一侧被一层液体薄膜湿润，并且如果从该壁的干燥侧导引一股气流穿过该壁到达该被湿润侧，则以这样的方式喷射该薄膜是可能的，即在该被湿润侧出现液体的许多非常精细的和单分散的液滴。这些液滴以低速出现和运动，它们的量足以形成由所喷射的液体构成的薄雾云。
因此，用于产生本发明的薄雾的设备包括一个用于建立一个壁或隔板的机构，该壁或隔板的至少一个区域是可透气的；一个用于通过液体湿润该可透气的区域的机构和一个用于使从该区域的干燥表面引向该区域的湿润表面的气流通过该可透气的区域的机构。在实践中，可以使用一多孔容器或管来作为用于建立该可透气隔板的适宜机构。
同样需要该湿润机构能够在该区域的一侧上的生成最小厚度的均匀薄膜。多余的液体应该被去除。在实践中最小薄膜厚度取决于隔板表面的粗糙度以及如液体的表面张力和粘度等这样的物理参数。用于薄雾形成的另一个先决条件是该可透气的区域的完全湿润。
该湿润机构包括任何合适的适于将液体输送到该可透气的区域的装置。这些区域可位于该容器的外侧或内侧，或者位于该容器的部分外侧或部分内侧。
该用于将气体输送给该容器的机构包括任何低压气体源。由于薄雾在该可透气的区域的参数和气体压力的参数的某些组合下形成，所以如果该装置有用于测量压力的机构，则将是有利的。在实践中为这此目的可以使用差压计。通过本发明可以实现下述优点通过在该可透气的区域的一个给定面积上增加气体消耗，我们可以增加薄雾的形成，而不损坏液滴尺寸分布。不管液体薄膜以何种方式在该可透气的区域的表面上形成，都可以获得这一效果。本发明的另一优点在于，不需要仔细监控输送到该可透气的区域的表面的液体的量。在湿润一次时，薄雾形成过程进行2-2.5分钟。如果液体不是连续输入的，则可以重新建立喷射薄膜。假设气体流速保持不变，一旦覆盖多孔表面的任何一显著面积的薄膜在喷射过程中被完全消耗，薄雾形成过程便逐渐减小为零。通过增加气体流速，我们可以从该可透气的区域去除该膜。在这样的情况中，干燥区域中的流体阻力与湿润前保持相同。这意味着只要薄膜被重新建立，薄雾形成便在相同的状态下进行。这证明了本发明的另一个优点该可透气的区域不会被液体污染物堵塞或阻塞。因此，本发明的喷射器对待喷射液体的成分不敏感。
另外，业已发现，所提出的喷射器不仅可用于雾化，而且如果喷射气体具有升高的温度，其还可用作为换热器。在这种情况下，除形成薄雾之外，还发生喷射气体温度降低的情况。
本发明的另一个优点在于，喷射器可以冷的前提条件(在低于0℃的温度)下工作，因为雾化不会导致冰的形成。这对于在存储食物的容器中的应用而言是有利的。
在下文的试验中示出了该喷射器作为换热器时的工作过程空气在75℃的温度下以3m3/小时的流速进入喷射器。然后，空气离开处于18℃的温度、每小时喷射90克水的喷射器。当空气以15.7℃的温度输入时，湿润的可透气的区域的温度为5.8℃，而相邻喷射器的温度为7.7℃。
有意思的是，可以注意到，随着时间的流逝，喷射器罐的外表面被冷却，从而在其上结露。渐渐地，所结的露形成大滴落到集液盘中。由于这一效果，本发明可以用于软化海水。
显而易见地是，可以将加热气体输入喷射器中。在这种情况下，喷射器不仅雾化液体以形成超精细液滴，还同时作为干燥器工作。如果该膜包括一种悬浮液或溶液，则气体将从其中干燥液体，当气体-液体流运动离开该膜时。被干燥的颗粒的尺寸取决于它们在悬浮液中的浓度，并且可以得到具有毫微级范围颗粒尺寸的颗粒材料。
现在结合一些非限定性的示例在下文更为详细地说明本发明的各种实施例。这些实施例主要的区别在于，膜在可透气的区域中的形成方式。
示例1如图1所示，一个喷射器100水平放置并形成为一个双壁管体，其在两端由支持柱SC1和SC2支持。该喷射体的内壁包括一个多孔可透气的内缸筒101，该喷射体的外壁包括一个多孔可透气的外缸筒102。该多孔可透气的内缸筒同中心地位于外缸筒内部，并可以沿其纵向轴线转动。例如可通过一个刚性固定在该内缸筒上的齿轮103来影响该转动。该齿轮与小齿轮104相啮合，该小齿轮由一个电机105通过一组小齿轮106驱动。该内缸筒的内表面107由从一个外部源(未示出)通过一个穿孔管108输送到其上的液体湿润，该穿孔管沿该内缸筒的纵向轴线延伸。为了湿润该内缸筒的整个内表面，该内缸筒以0.5转/分钟的速度缓慢转动。特别快的转动减少了所产生的超精细液滴的量并加大了液滴的尺寸范围。多余的液体可从该多孔缸筒通过其开口的相对侧109、110排出。留在该多孔缸筒内的液体的最小水平将由密封凸缘111、112的位置确定，这些密封凸缘设置在该缸筒的相对两端并在该多孔缸筒的内部伸出0.5÷1mm。
一种气体，例如来自一个外部源(未示出)的压缩气体被经过一个位于该内和外缸筒之间的中空空间114输送到该内缸筒的外表面113上。该气体通过一个制成在左支撑柱SC2中的进气口115被输入。一个连接到柱SC2的底部上的法兰116设置成能够接近柱内部，以便维修。
当气体进入室SC2中时，气体接近内缸筒的外表面，并穿过其可透气的壁，然后通过覆盖缸筒内表面的液体薄膜层。如果施加到喷射器上的气体的动态压力相应于可透气的壁和薄膜的流体阻力，液体薄膜便冒出汽泡，并且多余的液体从内缸筒排出。为测量这一压力，喷射器可以装配一个压力计、一个差压计或任何其它压力测量机构。保留在转动着的内缸筒内的冒泡的液体有助于均匀湿润缸筒和在其内表面上形成薄膜。一旦喷射器中的气体压力超过某一临界值，便在内缸筒的湿润表面上形成浓雾。这样的浓雾即使对于高度聚焦的光线也是完全不透明的。
由于浓雾以低速通过喷射器的相对两端离开该喷射器(在两端是等速的)，所以产生的薄雾云类似于一种在沸水槽的开口上形成的云。在距离喷射器几厘米的位置处，薄雾消失在大气中(如果用水作为湿润液体的话)。
上述喷射器具有如下参数-多孔缸筒材料不锈钢SS 316-多孔缸筒大小，mm50×500-典型孔尺寸，μm 0.5-最大孔尺寸，μm 8.7-开口面积的百分比(大约)，％ 26-多孔壁的厚度，mm1.57-水膜的厚度，μm 大约为3-空气流速，m3/h 8.7-湿润多孔表面的流体阻力，mbar600-喷射能力，1/h水 0.192-内缸筒表面上出现的液滴的行进速度，m/s 0.02
-开口端处出现的液滴的行进速度，m/s 0.6-液滴尺寸，μm 0.5上述喷射器的能力在2.9-8.7m3/h的气流速度时是每小时喷射70-192克水。空气动态压力是470-600mbar，这足以克服涂敷有液体膜缸筒壁的流体阻力。如果气流速度在相同缸筒大小是1.5m3/h，薄雾形成过程便在180mbar的动态压力时开始。
示例2在图2中示出了根据该实施例的喷射器。该实施例由附图标记200表示，并且其构形基本类似于由附图标记100表示的实施例，即它包括水平放置的可透气的缸筒201。该缸筒是固定的，但可沿其纵向轴线由电机202、一组小齿轮203、一个小齿轮204和一个齿轮205驱动转动。该可透气的缸筒位于一个细长壳体的上部分中，该壳体由一个上盖206、相对置的横向壁207、208、前和后壁(未示出)和一个平底部209限定。该可透气的缸筒借助于密封凸缘安装在该壳体的横向壁上。一个中空空间210设置在壳体位于该可透气的缸筒之下的下部分中。一个穿孔管211将液体从一个外部源(未示出)输送到该可透气的缸筒的内表面212上。在该壳体的中空空间中布设了一个空气泵机构213。该壳体的中空内部通过开口214、215与外部空间相连通，这些开口制成在前和后壁中以允许外部空气进入壳体的下部分中。该空气泵机构与制成在壳体壁中的开口相连通，因此它可以从外部吸入空气，并使空气进入，然后推动空气经过该可透气的缸筒的缸筒壁。这样一来，整个喷射器事实上就变为一个独立的单元，其不需要与压缩空气的专用源相连通。另外，该可透气的缸筒的内部由数个彼此以某一距离固定在该可透气的缸筒内的环状隔板221、222、223、224分隔成独立的小室216、217、218、219、220。该环的宽度决定保留在该可透气的缸筒的内表面的下部分上的液体水平。考虑到这一点，以这样的方式选择每一个环状隔板的宽度，从而即使在喷射器关于水平面以某一角度倾斜的情况中，仍将有足够的液体保留在每一个部段中，以覆盖住内表面的整个长度。然后，当多孔缸筒转动时，每一个小室的多孔内表面都将被湿润。当将该喷射器用于处在暴风雨天气(强颠簸状态)中的船舶上时，或者是用于在起飞、爬升和着陆过程中的飞行器上时，或者是用于其它与倾斜有关的应用场合中时，该实施例是优选的。
喷射器特性和薄雾参数类似于示例1中所说明的情况。
示例3参见图3，根据该实施例的喷射器与示例1中公开的喷射器基本上由相同的构件构成并具有相同的构形。可以看出，该喷射器是水平指向的并由支持柱支撑。压缩气体经过设置在这些支撑柱中的一个柱内的进气口被输送给该喷射器。该喷射器包括一个可透气的内缸筒301，该缸筒同轴地布置在一个可透气的外缸筒302中。然而，也上述实施例不同，该多孔内缸筒在此是刚性固定在外缸筒内的，从而不转动。该多孔缸筒的内表面303由一个喷洒机构304湿润，该喷洒机构构成为一个转动盘，并设置有切向布置的喷嘴，液体通过一个由弹性材料制成的管305从一个外部源(未示出)输送给这些喷嘴。该喷洒机构连接在一个在一对辊307、308之间拉伸的绳306的一端上。该绳可卷绕在辊307上或可从其上退绕。该绳的第二端部连接到可卷绕在辊308上或可从其上退绕的管上。设置可与辊308工作连接的电机309，其使该辊顺时针或逆时针转动。这样一来，便可沿该多孔缸筒的内部往复拉动该喷洒机构。容易理解的是，在该实施例中，内缸筒的整个内表面的湿润通过由喷嘴形成的液体射束和通过盘沿多孔缸筒的线性移动来实现。当经过进气口310将气体供给到上述缸筒之间的中空空间311中时，形成由液体的微小单分散液滴构成的薄雾。内缸筒的开口的相对两端与相应弯曲的出口312、313相连通，这些出口导引在多孔缸筒中出现的薄雾。在图3中，这些出口向下弯曲，然而这些管也可以向上指向，不需要如示例2所述的环隔板。除此之外，出口可以防止冒泡液体的大液滴由于气流而从多孔缸筒意外排出。另外，出口的上述布置形式保证喷射器独立工作30-60分钟，而不会强迫湿润多孔缸筒的内表面。因此，上述的和下文的实施例可以装配类似的出口。
喷射器特性和薄雾参数类似于示例1中所说明的情况。
示例4在图4中示出了该实施例，并且它代表了本发明设备的最简单和最廉价的选择方案。
喷射器400具有垂直结构。该设备由一个可透气的内缸筒401构成，该缸筒同轴地位于一个可透气的外缸筒402内。该内缸筒设置有一个底部凸缘403，并具有一个开口上端部404。该内缸筒通过一个上凸缘405和一个下凸缘406固定在该外缸筒内。在该外缸筒的下部分中设置有通口和导管407、408、409。这些通口的目的是相应地输送湿润液体、将气体输送到位于内和外缸筒之间的中空空间411内和将过多的液体从内缸筒中排出。固定在一个刚性支撑管412的顶部上的喷洒机构413设置用于湿润内缸筒的内表面410。该支撑管与通口407相连接，从而可将湿润液体供给该喷洒机构。如在上述实施例中那样，该喷洒机构包括一个装配有切向喷嘴的盘，液体通过这些喷嘴出现并产生使该盘转动的射流。由于该盘放置在内缸筒的上部分中，所以液体由于重力向下流并湿润整体内表面。过多的液体通过底部凸缘和通口409从内缸筒中排出。
气体通过通口408和下凸缘406进入中空空间411。在凸缘405、406和外缸筒之间设置合适的环密封件以确保气体不从该中空空间中逸出。在喷射器的家庭应用中，可以提供用于产生光效果的照明设备。
在该实施例中，在喷射器的开口上端部出现液滴的速度是上述实施例中的二倍那样高。基本的薄雾参数与示例1中的那些参数相同。可以通过向盘的短时间(大约2分钟)的液体输送脉冲来增加喷射器的能力。
示例5在图5中示出了该实施例，使用一个喷射器500来作为向呼吸道输送药物的手动吸入器。
该实施例的结构基本类似于上述示例4，然而在此没有转动盘。一个多孔内缸筒502的内表面501由内缸筒和一个容器503的相对运动而被湿润，该容器填充有湿润液体并与缸筒相连通。该容器通过制成在其上部分中的一个开口504而向大气敞开，从而它可以根据连通器的物理原理与缸筒相连通。例如提升和降低容器可以获得湿润效果。该容器将被提升到某一高度，从而使该容器内的液体水平相应于多孔缸筒高度的大约2/3。一旦气体经过内缸筒的壁，缸筒高度的剩余的1/3便由于其中沸腾的湿润液体的逸出而自动被湿润。降低该容器，从而使液体处于下凸缘509的水平高度处或更低的位置。该容器通过一个挠性管505与内缸筒相连通，该挠性管可由一个龙头关闭或打开。
在该容器的上一次的提升和随后的降低之后，薄雾形成过程可以持续几分钟。喷射的液体量取决于多孔内缸筒的面积和气体流速。可通过一个导管507从一个可与该吸入器整体形成的压缩汽缸将气体输送给该喷射器。
容易理解的是，由于薄雾的速度低，所以可以通过吸气将薄雾吸入嘴中。由于喷射液滴的小的尺寸，所以这些液滴可以达到支气管的底部，并产生治疗效果。
一个气压计508测量在薄雾形成过程中的压力降，并监控重复吸入之前的内缸筒的渗透性。当治疗过程结束时，龙头关闭，用清洁水清洗该多孔缸筒。然后通过用气体短时间的通过缸筒而使其干燥。之后，该吸入器便准备用于下一次操作。
例如，为了湿润该多孔缸筒，可以使用其它的措施，比如将内缸筒一度浸入一个填充有湿润液体的浴槽中，或将整个设备浸入该浴槽中。浸入方向可以是水平的，或者是垂直的；可以通过将该装置重复浸入一个浴槽中并随后去除和排出多余液体来进行湿润；可以通过将液体射流引到多孔表面上来进行湿润。
可以设想其它类型的喷射器，其中使用杯状多孔隔板或平的多孔隔板来取代圆柱形多孔隔板。
在图6中简要示出了一个实施例，其使用了本发明的雾化方法。根据该实施例，一个喷射器构形为一个不可透气的圆柱形壳体601，一个可透气的内缸筒位于该壳体中。该内缸筒安装在该壳体内，并可由一个未示出的驱动机构驱动转动。设置一个从该内缸筒内突出来并在一端封闭的细长多孔管603。处于压力P1下的气体通过一个多孔管603与湿润液体同时被送入该内缸筒内。该壳体设置有一个用于将处于压力P2下的气体输送到该内缸筒的外表面605上的进气口604。
在实践中，由于与通过多孔管的小孔的液体(比气体粘)相关的较高的流体阻力，所以压力P1应该高于压力P2。该管的渗透性和厚度可以与转动多孔缸筒的渗透性和厚度相同或不同。结合该实施例的喷射器的工作原理类似于在上述实施例中说明的原理。在该实施例中，在内缸筒的开口端出现液滴的速度可以比上述喷射器中的略高一些。
通过本发明，可以产生具有非常窄的尺寸分布和以非常低的速度运动的由特别小的液滴构成的薄雾。结构非常简单且性能可靠的喷射器可以在大范围内产生这样的薄雾。各种实施例的喷射器可以用于各种各样的其中要求或期望使用这样的薄雾的工业场合。简短列出的可能的工业场合的包括空气加湿和冷却、药物吸入、海水软化、换热、毫微级尺寸粉末的生产、化学和仪器处理工业中的结晶和催化、燃料喷射、特别薄的涂层的涂敷、印刷、食品的熏制、等等。
应该理解的是，上述说明中和/或上述附图中和/或示例和/或下文的权利要求书所公开的特征，不管是以独立的形式，还是以任意组合的形式，都以各种各样的形式实现了本发明的实质特征。
权利要求
1.一种用于形成由超精细液滴构成的薄雾的方法，所述方法包括如下步骤a)设置隔板，该隔板的至少一个区域是可透气的，所述区域由一个第一和一个第二表面限定b)用液体湿润该区域的一个表面以在其上形成一层膜，同时保持该区域的第二表面基本上是干燥的，和c)建立一股从该区域的干燥表面引向湿润表面的气流，其中所述气流能够经过由该膜覆盖的可透气的区域。
2.按权利要求1所述的方法，其特征在于，所述可透气的区域具有7-36％的开口空隙率，所述膜具有3-5μm的厚度，所述气流以至少180mbar的压力和至少1.5m3/m的流速通过。
3.按权利要求2所述的方法，其特征在于，所述气体从一组包括空气、氮气、二氧化碳、氧气、臭氧、惰性气体和它们的组合物的物质中选出。
4.按权利要求3所述的方法，其特征在于，所述液相物由一组包括单相液体、溶液、乳状液和悬浮液的物质中选出。
5.按权利要求3所述的方法，其特征在于，所述液相物由一组包括有机液体、无机液体和它们的组合物的物质中选出。
6.按权利要求6所述的方法，其特征在于，所述有机液体由一组包括酒精、煤油、油和药用液体的物质中选出。
7.按权利要求6所述的方法，其特征在于，所述无机液体是水。
8.按权利要求4所述的方法，其特征在于，所述气体是空气，所述液相物是水，所述气流以470-600mbar的压力和2.9-8.7m3/h的速度通过。
9.一种用于形成由超精细液滴构成的薄雾的设备，所述设备包括a)隔板，该隔板的至少一个区域是可透气的，所述区域由一个第一和一个第二表面限定，b)用于用液相物湿润该区域的一个表面的湿润机构，c)一种用于建立一个从该区域的干燥表面引向该区域的湿润表面的气流的机构，其中所述气流能够经过由该液体湿润的可透气的区域。
10.按权利要求10所述的设备，其特征在于，所述隔板包括水平放置的可透气的缸筒，该缸筒由厚度为1-3mm、开口空隙率为29％且小孔尺寸为0.5-8.7微米的金属材料制成，所述缸筒放置在不可透气的圆柱形壳体内。
11.按权利要求10所述的设备，其特征在于，所述不可透气的缸筒安装成可在该壳体内沿其纵向轴线转动，所述湿润机构包括一个穿孔管，该管沿该缸筒延伸并将液相物从一个外部源输送到该缸筒的内表面上。
12.按权利要求10所述的设备，其特征在于，所述用于建立气流的机构包括一个高压气筒或泵。
13.按权利要求12所述的设备，其中，所述用于建立气流的机构包括位于该壳体内的泵，所述泵与外界大气相连通。
14.按权利要求10所述的设备，其特征在于，所述可透气的缸筒刚性地固定在该壳体内，所述湿润机构包括一个可在该可透气的缸筒内线性移动的转动喷洒机构，所述设备包括一个用于使该喷洒机构运动的移动机构。
15.按权利要求10所述的设备，其特征在于，所述可透气的缸筒水平设置。
16.按权利要求10所述的设备，其中，所述可透气的缸筒垂直设置，其中所述湿润机构包括一个位于该可透气的缸筒的上部分中的转动喷洒机构，所述喷洒机构刚性地固定在一个中空支撑件上，该支撑件与上述用于建立气流的机构相连通。
17.按权利要求10所述的设备，其特征在于，所述湿润机构包括一个填充有该液相物的容器，所述容器与该不可透气的缸筒相连通。
18.按权利要求17所述的设备，其特征在于，所述液相物是一种药物。
19.一种按权利要求1所述的方法产生的薄雾，所述薄雾由小于1微米的液体液滴构成，所述液滴以1-15厘米/秒的速度漂流。
20.按权利要求19所述的薄雾，其特征在于，所述液体是水，并且薄雾中液滴的浓度至少为1×1012cm-3。
全文摘要
本发明涉及一种用于产生具有非常精细和单分散的液滴的液相薄雾的方法和设备(100)。该方法由一个包括隔板(101)的设备(100)实现，该隔板由第一侧表面(107)和第二侧表面(113)限定。第一侧表面(107)由一种液相物质湿润以在其上形成薄膜，而第二侧表面(113)基本上是干燥的。通过隔板(101)将一股气流从干燥侧(113)引向湿润侧(107)，从而形成具有尺寸小于1微米的、其浓度为至少每立方厘米1,000,000,000,000个液滴的薄雾。
文档编号F28C3/06GK1500002SQ01822120
公开日2004年5月26日 申请日期2001年12月31日 优先权日2001年1月18日
发明者阿克帕·萨德霍夫, 阿克帕 萨德霍夫 申请人:超音速干燥机有限公司