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CN106455728A - 用于将包含在其中的材料加热或冷却的设备 - Google Patents

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CN106455728A
CN106455728A CN201580034981.4A CN201580034981A CN106455728A CN 106455728 A CN106455728 A CN 106455728A CN 201580034981 A CN201580034981 A CN 201580034981A CN 106455728 A CN106455728 A CN 106455728A
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M.福斯特
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British American Tobacco Co Ltd
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Abstract

描述了一种用于将待加热或待冷却材料加热或冷却的设备。所述设备包括：用于包含待加热或待冷却材料的第一舱；包含相变材料的第二舱，其中所述相变材料用于在经历相变时产生热量以便加热所述第一舱或者吸收热量以便将所述第一舱冷却。还描述了用于激活相变材料的相变的各种不同激活工具。

Description

用于将包含在其中的材料加热或冷却的设备
技术领域
本发明涉及用于将材料加热或冷却的设备。
背景技术
包括内部热源或者包括内部热沉的各种容器或包装已经为人们所公知，可以激活所述内部热源以便将包含在所述容器中的材料加热，可以激活所述内部热沉以便将包含在所述容器中的材料冷却。
例如，食品或饮品容器或包装可以包括这种热源或热沉以使得当使用者在户外并且因此不能接近通常用于在家加热或冷却食品或饮品的家用电器，例如，炉灶、冰箱等时可以将包含在所述容器中的食品或饮品加热或冷却。
诸如香烟、雪茄等的吸烟物品在使用期间燃烧烟草来形成烟草烟雾。已经通过形成不实际燃烧而释放化合物并且因此不形成烟雾（smoke）的产品来尝试提供这些吸烟物品的替代品。这些产品的示例是所谓的“烟草加热装置”、“烟草加热产品”或者受热释放化合物但不燃烧的“受热不燃烧”的装置和气雾发生材料。所述气雾发生材料可以是例如烟草或者其他非烟草产品，其可以或者可以不包含尼古丁。在这些产品中，需要可激活来根据需要以可靠且持续的方式将气雾发生材料加热的热源。
发明内容
根据本文描述的某些实施方式，提供了一种用于将待加热或待冷却材料加热或冷却的设备，所述设备包括：用于包含待加热或待冷却材料的第一舱（compartment）；包含相变材料的第二舱，其中所述相变材料用于在经历相变时产生热量以便将所述第一舱加热或者吸收热量以便将所述第一舱冷却；以及，包括相变激活工具（activating agent）和屏障的激活装置，所述屏障将所述相变激活工具与所述相变材料分隔开，其中运行所述激活装置导致所述屏障破裂以使得所述相变激活工具可以接触所述相变材料以便激活所述相变材料的相变并且其中所述屏障设置成在破裂之后重新密封。
根据本文描述的某些实施方式，还提供了一种用于将待加热或待冷却材料加热或冷却的设备，所述设备包括：用于包含待加热或待冷却材料的第一舱；包含相变材料的第二舱，其中所述相变材料用于在经历相变时产生热量以便将所述第一舱加热或者吸收热量以便将所述第一舱冷却；以及，包括包含在所述相变材料中的一个或多个囊（capsule）的激活装置，所述一个或多个囊中的每个都封装相变激活工具，并且其中所述一个或多个囊中的至少某些如果将力施加到其上时是可破裂的以便将所述相变激活工具暴露至所述相变材料从而激活所述相变材料的相变。
根据本文描述的某些实施方式，提供了一种用于将待加热或待冷却材料加热或冷却的设备，所述设备包括：用于包含待加热或待冷却材料的第一舱；包含相变材料的第二舱，其中所述相变材料用于在经历相变时产生热量以便将所述第一舱加热或者吸收热量以便将所述第一舱冷却；以及激活装置，所述激活装置包括电荷和/或电流发生器以便产生电荷和/或电流以及将所述相变材料暴露至所述电荷和/或电流以便激活所述相变材料的相变。
根据本文描述的某些实施方式，提供了一种用于将待加热或待冷却材料加热或冷却的设备，所述设备包括：用于包含待加热或待冷却材料的第一舱；包含液态相变材料的第二舱，其中所述相变材料用于在经历从液态相到固态相的相变时产生热量以便将所述第一舱加热或者吸收热量以便将所述第一舱冷却；以及激活装置，所述激活装置包括用于产生所述液态相变材料中的剪切以便引发所述液态相变材料的相变的装置。
根据本文描述的某些实施方式，提供了一种用于将待加热或待冷却材料加热或冷却的设备，所述设备包括：用于包含待加热或待冷却材料的第一舱；包含相变材料的第二舱，其中所述相变材料用于在经历从液态相到固态相的相变时产生热量以便将所述第一舱加热或者吸收热量以便将所述第一舱冷却；以及激活装置，所述激活装置包括壳体，所述壳体包含激活工具以便引发所述相变材料的相变，其中所述壳体可设置成处于闭合设置和处于打开设置，其中，当所述壳体处于闭合设置时，所述激活工具不能够接触所述相变材料，并且当所述壳体处于所述打开设置时，所述激活工具能够接触所述相变材料，其中所述激活装置的至少一个部件可以在第一与第二位置之间移动以便将所述壳体设置成处于所述第一和第二设置。
根据本文描述的某些实施方式，提供了一种用于将待加热或待冷却材料加热或冷却的设备，所述设备包括：用于包含待加热或待冷却材料的第一舱；包含相变材料的第二舱，其中所述相变材料用于在经历相变时产生热量以便将所述第一舱加热或者吸收热量以便将所述第一舱冷却；以及激活装置，所述激活装置包括用于导致所述相变材料的一个或多个区域局部冷却以便激活所述相变材料的相变的装置。
根据本文描述的某些实施方式，提供了一种用于将待加热或待冷却材料加热或冷却的设备，所述设备包括：用于包含待加热或待冷却材料的第一舱；包含相变材料的第二舱，其中所述相变材料用于在经历相变时产生热量以便将所述第一舱加热或者吸收热量以便将所述第一舱冷却；以及激活装置，所述激活装置包括用于导致所述相变材料的一个或多个区域局部冷却以便激活所述相变材料的相变的装置。
根据本文描述的某些实施方式，提供了一种用于将待加热或待冷却材料加热或冷却的设备，所述设备包括：用于包含待加热或待冷却材料的第一舱；包含相变材料的第二舱，其中所述相变材料用于在经历相变时产生热量以便将所述第一舱加热或者吸收热量以便将所述第一舱冷却；以及激活装置，所述激活装置包括用于在所述相变材料中产生振动以便激活所述相变材料的相变的装置。
根据本文描述的某些实施方式，提供了一种用于将待加热或待冷却材料加热或冷却的设备，所述设备包括：用于包含待加热或待冷却材料的第一舱；包含液态相变材料的第二舱，其中所述相变材料用于在经历从液态相到固态相的相变时吸收热产生热量以便将所述第一舱加热或者量以便将所述第一舱冷却；以及激活装置，所述激活装置包括可以伸展到所述第二舱中的液态相变材料中并且振荡以便使所述相变材料开始相变的构件。
附图说明
现将仅通过示例并参照附图描述而本发明的实施方式，在附图中：
图1示出了用于将气雾发生材料加热的设备的示例的横截面式侧视图；
图2示出了图1的设备的立体视图；
图3示出了图1的设备的部件中的某些的立体视图；
图4示出了图1的设备的部件中的某些的立体剖开图；
图5示出了激活装置的分解视图；
图6示出了可选激活装置的分解视图；
图7示出了用于将气雾发生材料加热的设备的另一示例的横截面式侧视图；
图8示出了在用于图7所示的设备的激活装置中使用的囊的的示意性横截面视图；
图9示出了用于将气雾发生材料加热的设备的另一示例的横截面式侧视图；
图10示出了用于将气雾发生材料加热的设备的另一示例的横截面式侧视图；
图11a示出了具有处于第一设置的激活装置的用于将气雾发生材料加热的设备的另一示例的横截面式侧视图；
图11b示出了处于第二设置的图11b所示的设备的横截面式侧视图。
具体实施方式
如本文使用的，术语“气雾发生材料”包括在加热时提供挥发成分的材料。“气雾发生材料”包括任何含烟草的材料并且可以例如包括烟草、烟草派生物（包括烟草提取物）、广义烟草、再生烟草或烟草代用品中的一种或多种。“气雾发生材料”还可包括其他非烟草产品，包括例如风味剂，其取决于所述产品可以或者可以不包含尼古丁。
首先参照图1到5，图中示出了设备1的示例，所述设备1布置成将气雾发生材料加热以便使气雾发生材料中的至少一种成分挥发。设备1是所谓的“烟草加热产品”（THP）设备1。
设备1在该示例中为总体上细长形并且包括外壳3和内管5。外壳3包括外管7、吸烟嘴9和端盖11。如在图3中最佳示出的，外管7包括细长形中间区段7a以及布置在所述中间区段7a两端的前区段7b和后区段7c。前区段7b和后区段7c两者都比中间区段7a稍窄并且设置成使得吸烟嘴9可配合跨过前区段7b并且使得端盖11可配合跨过后区段7c，从而使外壳3完整。前区段7b和后区段7c包括与形状互补的构型（未示出）接合的一个或多个缺口13，所述形状互补的构型相应地在吸烟嘴9和端盖11的内部上适当地定位以便将那些部件保持在位。
内管5总体上同心并且同轴地布置在外管7的内部。如在图3中最佳示出的，内管5包括前端5a和后端5b，所述前端5a和后端5b分别伸展出外管7的前区段7b和后区段7c一小段距离。外管7的前区段7b和后区段7c例如通过热密封来以任何适当方式密封抵靠内管5的前端5a和后端5b的区域中的内管5的外表面。以此方式，外管7两端都封闭，然而内管5两端都打开。
设备1可以例如包括一种或多种任何适当材料，例如内管5、外管7、吸烟嘴9和端盖11每个都可以包括任何适当的塑料或金属材料。吸烟嘴9（或者至少吸烟嘴9的末端）可以包括嘴唇感觉舒服的材料，例如硅橡胶。
具体参照图1的横截面视图，内管5的内部用作加热腔室13，所述加热腔室13用于包含待加热和挥发的气雾发生材料15（示出为虚线）。加热腔室13与吸烟嘴9和端盖11流体流动连通。
由外管7和内管5限定的总体上环形的区域用作包含热源材料19的热源腔室17，所述热源材料19可被激活来产生热量以便将加热腔室13并且因此包含在所述热源腔室13中的气雾发生材料15进行加热。
热源材料19是相变材料（PCM），所述相变材料在被激活或者引发而经历相变时发出热量。
在某些示例中，热源材料是当经历变成固态（例如，晶态）相时的相变时发热的液态材料。
在某些示例中，热源材料19是水合盐（hyrated salt）PCM。适当的水合盐包括三水（合）乙酸钠、氢氧化钠一水合物、氢氧化钡八水合物、硝酸镁六水合物和氯化镁六水合物。三水（合）乙酸钠例如在室温下是稳定的并且是无害的。也能够以多种方式可靠并且快速地使三水（合）乙酸钠从液态到固态的相变开始。
在图1到5的示例中，装置1包括定位在外管7的外部的激活装置21（但是为了清楚起见并未在图3中示出），所述激活装置21可以被装置1的使用者手动地操作以便引发或者激活相变材料19的相变。相应地，在使用中，当使用者操作激活装置21来引发相变材料19的相变时，由相变材料19释放的热量，当其经历其相变的时候，将包含在加热腔室13中的气雾发生材料15加热。该热量使气雾发生材料15挥发以便产生气雾以及/或者气体或蒸气，但是不会导致气雾发生材料15燃烧或经历热分解。
随着使用者用吸烟嘴9吸气，空气通过端盖11中形成的一个或多个空气入口23抽吸到加热腔室13中，并且抽吸的空气和气雾以及/或者气体或蒸气的组合穿过加热腔室13并且进入吸烟嘴9以便使用者吸气。
现在具体地参照图4和5，在一个示例中，激活装置21包括柔性中空盖25，所述柔性中空盖25例如成形为圆顶状并且包括闭合端27、与所述闭合端27对置的打开端29以及侧壁31，所述侧壁31从所述闭合端27伸展到所述打开端29并且在周向唇部31a中终止。激活装置21还包括布置在中空盖25的内部之内的刺入装置33。在该示例中，刺入装置33包括总体上平的基部35和一个或多个尖锐构型37（在该示例中示出了3个），所述基部35固定到（例如粘接到）闭合端27的下侧，所述一个或多个尖锐构型37从所述基部35向下伸展。在该示例中，激活装置21还包括可破裂屏障38，所述可破裂屏障38接近盖25的打开端29。如图5所示，可破裂屏障38可以包括至少第一层39和在所述第一层39的顶部上的第二层41。第一层39是粘合层，所述粘合层被用于在激活装置覆盖孔口的位置将激活装置21附接到外管7的中间区段7a的外部，所述孔口全程伸展穿过中间区段7a的壁并且朝向热源腔室17打开。第二层41，如下面更详细地解释的，是能够在被刺入装置33刺入之后重新密封的柔性层。
为了运行激活装置21，使用者按压盖25的闭合端27，这就导致盖25朝向屏障38弯曲并且因此导致刺入装置33刺入第一层39和第二层41以使得构型37的至少末端进入热源腔室17并且接触热源材料19。以此方式，刺入装置33的接触热源材料19的部分用作指示热源材料19的相变的非均匀成核区。已知的是，成核现象是如下的过程：通过该过程相变材料从液态相到固态的相变被开始，并且在非均匀成核中，不溶性外物体（在该情形中是刺入装置33）用作中心，液态相变材料的第一离子或分子变得附接并定向于该中心上，快速地吸引附加的离子或分子来形成固态晶体。
随着盖25松开回到其非弯曲形状，刺入装置33被拉出于热源腔室17并且经过第一层39和第二层41而退回。如上面已经提到的，第二层41能够在一旦刺入装置33已经穿过其退回而已破裂之后能够自行重新密封。例如，第二层41可以包括弹性材料，所述弹性材料的弹性导致第二层41在被刺入之后重新密封。第二层41可以例如具有橡胶隔膜的形式。
相应地，因为第二层41自密封，所以设备1可以多次使用。在每次使用之后，使用者可以例如通过将装置1浸没在温水或热水中而将材料的相从固态回到液态来使相变材料的相变反转，并且如果需要的话，可以重新加载包含在加热腔室13中的气雾发生材料15。设备1随后准备好再次使用。
在某些示例中，可以设想的是，当时使用者操作激活装置21时，随着使用者放开他们按压盖25的拇指或手指，盖25的弹性将导致刺入装置33退出热源腔室17并且离开屏障38而不会被相变材料19所阻碍。
盖25可由任何适当材料，例如热塑性塑料（诸如成形加工的尼龙）来制成。
刺入装置33可由任何适当材料或者包括金属、合金和塑料的材料的组合形成。在一个示例中，刺入装置33包括高碳钢。优选地，具有多于一个的尖锐构型37，因为这免除了刺入装置33准确地位于盖25中的需求并且使得当激活装置21运行时屏障38很有可能将被成功地刺入。
自密封层41可以包括任何适当弹性材料。自密封层41可以包括两个或多个子层，所述两个或多个子层中的至少一层包括适当弹性材料。在一个示例中，弹性材料包括热塑性塑料例如硅和/或橡胶基共聚物。
在某些示例中，如图6中示出的，屏障38包括粘合剂层39但不包括可重新密封层41。在这些示例中，设备1仅是一次性使用装置。
在该示例中，刺入装置33本身用作激活工具以便激活或者引发相变材料的相变。在其他示例中，除了或者替代用作激活工具的刺入装置，盖25可以包含可以在屏障被刺入之后接触相变材料的其他激活工具。在某些示例中，这种激活工具可以是固体，所述固体包括例如盐（诸如，普通的盐NaCl、白垩（CaCO3）和）和纤维素衍生物（诸如，羧甲基纤维素（CMC））的一种或多种离子晶体。该固体可以例如包括例如相变材料自身的晶体、涂覆物或层、粉末、颗粒或者具有整体形式（例如模制或压制过的小块或者类似形式）的一种或多种晶体。在某些示例中，这种激活工具可以包括固态非吸湿材料，例如金属锉屑（filings），诸如铁、铜、铝或不锈钢的锉屑。
在上面的示例中，刺入装置33是设备1的一部分。在可选实施方式中，设备1不设置有盖25或者刺入装置33，而是可以设置附加装置（未示出），并且所述附加装置包括可退回的刺入装置，使用者可以例如将设备1放置到所述附加装置中或邻近所述附加装置放置，使得所述装置的刺入装置可以用于刺入屏障38以便使相变材料19的相变开始。
现参照图7，图中示出了布置成将气雾发生材料15加热的设备100的另一个示例。在许多方面，设备100与上面描述的设备1相同并且使用相同的附图标记指示相同特征，并且为了简洁起见将不再详细描述。
在该示例中，设备100不包括定位在热源腔室17外面的激活装置（像设备1的情形那样），而是包括激活装置，所述激活装置包括激活工具121（在图7中用点表示），当设备100被摇动时，例如振颤、轻击、轻拍或挤压时，所述激活工具121使相变材料19开始相变。
如图8所示，在一个示例中，激活工具121包括一个或多个囊120，所述一个或多个囊120每个包括由保护膜123包围的芯121。保护膜123将芯121与相变材料19隔绝并且包括防止囊120用作成核区以使围绕相变材料19的相变开始的材料。该材料可以例如包括惰性塑料基的膜。相反，芯121包括不用作成核区以使围绕相变材料19的相变开始的材料。保护膜123的材料是相对而言可破裂的，以使得当摇动（例如振颤或轻拍或挤压设备100）时，囊120中的一个或多个的保护膜123例如因为囊120彼此接触或者接触设备1的壁而破裂。该破裂使一个或多个囊120的芯121暴露至相变材料，以使得每个暴露的芯121作为使相变材料19开始相变的成核位置。
在一个示例中，每个囊120都是微囊（即，具有微米级尺寸的直径）并且激活工具121包括悬置在相变材料19中的大量这种微囊（例如，几千个）。在设备100的制造期间，微囊可以在相变材料的主溶液内混合并且热填充到囊100中。
在第一次使用时，虽然摇动设备100导致微囊中的某些破裂而使相变材料开始相变，但是许多微囊保持完好无损。因此，一旦相变材料的相变已反转，设备100可以重新使用。设备100能够以此方式重复地重新使用，重新使用的确切次数取决于开始包含在相变材料19中的微囊的数量。
囊的芯121可以包括任何适当的固态材料例如金属或盐。在一个示例中，芯121包括相变材料的固态晶体，例如水合盐的固态晶体（诸如上文描述的水合盐中的一种）。
所述囊能够以这种方式成形以便改善它们的破裂性能。例如，该囊可以成形为大体上椭圆形并且膜123在朝向囊的端点处较薄。
在一个示例中，可以设置附加的电子或机械装置（未示出），使用者可以将设备100放置其中，并且其使得设备100振动而导致囊120破裂从而开始相变。
在可选示例中，设备100不包括任何囊120并且由附加的电子或机械装置导致的振动足以引发相变材料19的相变。
现参照图9，图中示出了在某些方面类似于上面论述的那些的另一个设备300的示意图，所述另一个设备300布置成将气雾发生材料加热来使气雾发生材料的至少一种成分挥发。
设备300在该示例中为总体上细长形并且包括内管305、外管307、吸烟嘴309和端盖311。内管305总体上同心并且同轴地布置在外管307内。外管307例如通过加热密封抵靠内管307来在其两个端部处实现密封以使得外管307是闭合管。相反，内管305在两端处打开。吸烟嘴309在设备300的前部处安装在内管305的端部上方，并且端盖311在设备300的后部安装在内管305的端部上方。
设备300可以包括一种或多种类似于上面已经对于设备1论述的那些材料的任何适当材料。
内管305的内部用作加热腔室313，所述加热腔室313用于包含待加热和挥发的气雾发生材料315。加热腔室313与吸烟嘴309和端盖311流体流动连通。由外管307和内管305限定的总体上环形的区域用作包含热源材料319的热源腔室317，所述热源材料319可被激活来产生热量以便将加热腔室313 以及因此包含在所述加热腔室313中的气雾发生材料315进行加热。
气雾发生材料315和热源材料319可以包括上面已经对于设备1描述的任何相应的材料。端盖311具有形成在其中的一个或多个空气入口323，以使得（再次地）在使用中当使用者对吸烟嘴309进行抽吸时，空气通过形成在端盖311中的一个或多个空气入口323而被抽吸到加热腔室313中，并且吸入的空气以及气雾和/或蒸气的组合穿过加热腔室313并且进入吸烟嘴309以便由使用者吸入。
在该示例中，设备300包括激活装置321，所述激活装置321包括电荷发生器来产生暴露至相变材料319的电荷和/或电流以便激活相变材料319的相变。
如图9所示，电荷发生器321可以包括定位在热源腔室317中（例如，附接到外管307的内壁）与相变材料319接触的压电材料（例如压电晶体）的一个或多个部分。当压电材料的一个或多个部分321例如通过使用者在压电材料的部分321附近挤压外管307而变形时，压电材料的部分321产生电压以及因此电荷和/或电流，所述电流和/或电流使相变材料319的相变开始。例如，压电材料的一个或多个部分321可以产生电火花，所述电火花穿过相变材料319并且使相变开始。
在可选示例中，电荷发生器321可以包括定位在热源腔室317中（例如，附接到外管307的内壁）与相变材料319接触的一个或多个电容以及用于为所述一个或多个电容充电的功率源（未示出。使用者可以例如通过按压按钮（未示出）激活功率源来为一个或多个功率源充电，以使得电流或者一个或多个电容上形成的电荷从所述一个或多个电容穿过进入相变材料319并且使相变材料319开始相变。
在另一个示例中，激活装置可以包括布置在热源腔室中的装置，可以运行所述装置使其振动来导致相变材料的振动以便使相变开始。所述装置可以包括一个或多个共振器，所述一个或多个共振器设置成以相变材料的频率或在相变材料的频率上下进行共振来使相变材料产生相应的振动。可以设置功率源来为共振器提供能量。
现参照图10，图中示出了另一设备400的示意图，所述另一设备400在许多方面与设备300相同但是具有与设备300的激活装置不同的激活装置421。与设备300的对应特征相同的设备400的特征已经使用相同附图标记指示并且为了简洁起见将不会再次详细描述。
在图10的示例中，激活装置421包括用于在相变材料319中产生液体剪切的一个或多个装置以便引发相变材料319从液态到固态的相变。在该示例中，激活装置421包括一个或多个漏斗421，所述一个或多个漏斗421朝向设备400的后部定位在热源腔室317中。每个漏斗421都定位在外管307的内壁与内管305的外壁之间。每个漏斗421都包括圆锥形头部421a和管部421b，所述圆锥形头部421a从宽孔口到窄孔口渐缩，所述管部421b与孔口400的纵向轴线平行地从窄孔口延伸。管部421b的直径大体上小于外管307与内管305之间的垂直距离。在使用中，使用者在由大箭头指示的区域中压紧外管307，这迫使相变材料从宽孔口流动穿过每个漏斗421并且穿过管部421b，如由较小箭头指示的。流动通过相对较窄的管部421导致相变材料中的液体剪切并且这种液体剪切使相变材料开始从液态到固态的相变。
将理解的是，描述的装置仅是示例性的，并且可以使用能够导致相变材料319中的液体剪切而使相变开始的许多其他类型的激活装置。
在又一个示例中，可以运行激活装置来通过导致热源腔室中的相变材料的一个或多个区域局部冷却以使得相变开始。例如，激活装置可以通过使压缩气体膨胀到一个或多个区域中来实现该目的。
现参照图11a和11b，图中示出了另一个设备500的示意图，所述另一个设备500在许多方面与设备300相同，但是具有不同于设备300的激活装置的激活装置521。与设备300的相应特征相同的设备500的特征已经使用相同附图标记标示并且为了简洁起见将不再详细描述。
在图11a和11b的示例中，激活装置521包括包含激活工具505的舱503。激活装置501在处于闭合设置时可以进行设置，如图11a所示，其中舱503的开口和热源腔室317的开口不对准并且处于打开设置，如图11b所示，其中舱503的开口和热源腔室317的开口对准。处于闭合设置时，相变材料319被密封在热源腔室317中并且激活工具505被密封在舱503中。处于打开设置时，热源腔室317和舱503相对于彼此打开，以使得激活工具505可以与相变材料319接触使相变材料319开始相变。
激活装置521或者它的一个或多个部分可以运动，例如旋转、滑动或者另外地从一个位置到另一个位置移位，以便在闭合与打开设置之间设置激活装置521。
在一个示例中，激活工具505可以包括一个或多个种子颗粒，当激活装置521处于打开设置时所述一个或多个种子颗粒可以例如通过轻拍或振动设备500来释放到热源腔室317中。种子颗粒可以例如包括相变材料319的固态晶体。
在一个示例中，可以在冰箱或制冷器中放置不类似于本文描述的设备的设备来增加相变材料的粘度以使相变开始，而不是包括上面描述的任何类型的具体激活装置。
虽然在上面描述的示例中，相变材料在经历其相变时产生热量，以加热在加热腔室中的材料，在可选示例中，相变材料可以在经历其相变时吸收热量以冷却在冷却腔室中的材料。该材料例如可以是冷态时享用最佳的饮品或食物。
在可选示例中，激活工具505包括柱塞或类似物，其可以在当激活装置521处于闭合设置时的退回位置与当激活装置521处于打开设置时的伸展位置之间运动。当处于伸展位置时，柱塞从舱503伸展到热源腔室317中以便接触相变材料从而使相变开始。柱塞可以例如由使用者轻击或者另外地将其来回移动而在热源腔室317内振荡，从而促使相变开始。
本发明的实施方式设置成遵从适用的法律和/或条例，例如（以非限制性示例的方式），关于风味、添加剂、排放物、组分和/或类似成分的条例。例如，本发明可设置成使得在由使用者调节之前和之后实施本发明的设备符合适用的条例。这些实施型式可设置成在所有使用者可选的位置都符合适用的条例。在某些实施方式中，该设置使得实施本发明的设备在所有使用者可选定位置满足或者超过要求的管理测试，诸如（以非限制性示例的方式），排放物和/或烟雾成分的测试阈值/限值。
给出本文描述的各种实施方式仅为了帮助理解和教导要求保护的特征。这些实施方式仅是实施方式的代表性样本，而并非是穷尽的和／或排他的。应当理解的是本文描述的优点、实施方式、示例、功能、特征、结构和/或其他方面不应被认为是对由权利要求限定的本发明的范围的限制或者对要求保护的等同物的限制，且在不偏离要求保护的本发明的范围的情况下可以采用其他实施方式并且可以做出改型。本发明的各种实施方式可以适当地包括本文具体地描述的那些之外的公开过的构件、部件、特征、零件、步骤、装置等的适当组合，或者由由其组成或基本上由其组成。另外，本公开可以包括当前没有要求保护但是可能在未来要求保护的其他发明。

Claims (35)

1.一种用于将待加热或待冷却材料加热或冷却的设备，所述设备包括：
第一舱，所述第一舱用于包含待加热或待冷却的材料；
包含相变材料的第二舱，其中所述相变材料用于在经历相变时产生热量以便将所述第一舱加热或者吸收热量以便将第一舱冷却；以及
包括相变激活工具和屏障的激活装置，所述屏障将所述相变激活工具与所述相变材料分隔开，其中，运行所述激活装置导致所述屏障破裂以使得所述相变激活工具能够接触所述相变材料以便激活所述相变材料的相变并且其中所述屏障设置成在破裂之后重新密封。
2.根据权利要求1所述的设备，其中所述屏障包括能够在破裂之后弹性地重新密封的弹性材料。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的设备，其中所述激活装置包括一个或多个尖锐的凸出物以便在所述激活装置运行时刺入所述屏障。
4.根据权利要求3所述的设备，其中所述激活装置包括附接到所述第二舱的柔性中空本体，并且所述柔性中空本体包含所述一个或多个尖锐的凸出物和所述激活工具，并且其中通过按压所述柔性中空本体来运行所述激活装置以导致所述一个或多个尖锐凸出物使所述屏障破裂。
5.根据权利要求3或权利要求4所述的设备，其中所述一个或多个尖锐的凸出物是所述激活工具和/或承载所述激活工具。
6.根据前述任一项权利要求所述的设备，其中所述屏障包括粘合剂层，所述粘合剂层用于将所述激活装置粘附到所述第二舱。
7.根据前述任一项权利要求所述的设备，其中所述激活设备包括开口，所述开口与所述第二舱的开口对准并且其中所述屏障将两个开口都密封。
8.根据前述任一项权利要求所述的设备，所述设备还包括第一管和第二管，其中所述第二管同轴地布置在所述第一管内，其中所述第一管限定所述第一舱并且其中所述第一管和所述第二管在它们之间限定第二舱。
9.一种用于将待加热或待冷却的材料加热或冷却的设备，所述设备包括：
第一舱，所述第一舱用于包含待加热或待冷却的材料；
包含相变材料的第二舱，其中所述相变材料用于在经历相变时产生热量以便将所述第一舱加热或者吸收热量以便将第一舱冷却；以及
包括一个或多个囊的激活装置，所述一个或多个囊包含在所述相变材料中，所述一个或多个囊中的每个封装相变激活工具，并且其中所述一个或多个囊中的至少某些如果将力施加到其上是可破裂的以便将所述相变激活工具暴露至所述相变材料从而激活所述相变材料的相变。
10.根据权利要求9所述的设备，其中所述一个或多个囊中的每个包括封装相变激活工具的芯的可破裂材料的外层。
11.根据权利要求10所述的设备，其中所述相变材料激活工具的芯是固态材料。
12.根据权利要求11所述的设备，其中所述相变材料激活工具的芯是包括与所述相变材料相同材料的晶体。
13.根据权利要求9到12中任一项所述的设备，其中所述一个或多个囊悬置在所述相变材料中的多个囊。
14.根据权利要求9到13中任一项所述的设备，其中所述一个或多个囊是微囊。
15.根据权利要求9到14中任一项所述的设备，其中所述设备能够由使用者操纵以便导致所述囊中的一个或多个破裂。
16.根据权利要求15所述的设备，其中所述设备可以是由使用者轻击、振颤和挤压而导致所述囊中的一个或多个破裂中的至少一种。
17.一种用于将待加热或待冷却的材料加热或冷却的设备，所述设备包括：
第一舱，所述第一舱用于包含待加热或待冷却的材料；
包含相变材料的第二舱，其中所述相变材料用于在经历相变时产生热量以便将所述第一舱加热或者吸收热量以便将所述第一舱冷却；以及
激活装置，所述激活装置包括电荷和/或电流发生器来产生电荷和/或电流并且将所述相变材料暴露至电荷和/或电流以便激活所述相变材料的相变。
18.根据权利要求17所述的设备，其中所述激活装置包括布置在所述第二舱中以便产生电荷和/或电流的压电材料的一个或多个部分。
19.根据权利要求18所述的设备，其中使用者能够挤压所述第二舱来压迫所述压电材料的一个或多个部分以便导致所述压电材料的一个或多个部分产生电荷和/或电流。
20.根据权利要求17所述的设备，其中所述激活装置包括布置在所述第二舱中的一个或多个电容以及用于为所述一个或多个电容充电的功率源以便产生电荷和/或电流。
21.一种用于将待加热或待冷却的材料加热或冷却的设备，所述设备包括：
第一舱，所述第一舱用于包含待加热或待冷却的材料；
包含液态相变材料的第二舱，其中所述相变材料用于在经历从液态相到固态相的相变时产生热量以便将所述第一舱加热或者吸收热量以便将所述第一舱冷却；以及
激活装置，所述激活装置包括用于在所述液态相变材料中产生剪切来引发所述液态相变材料的相变的装置。
22.根据权利要求21所述的设备，其中所述激活装置包括能用于迫使流体进入或穿过液态相变材料来产生剪切的至少一个管。
23.根据权利要求22所述的设备，其中所述至少一个管能用于迫使液态相变材料从所述第二舱的一个部分进入所述第二舱的第二部分以便产生剪切。
24.一种用于将待加热或待冷却的材料加热或冷却的设备，所述设备包括：
第一舱，所述第一舱用于包含待加热或待冷却的材料；
包含相变材料的第二舱，其中所述相变材料用于在经历从液态相到固态相的相变时产生热量以便将所述第一舱加热或者吸收热量以便将所述第一舱冷却；以及
激活装置，所述激活装置包括壳体，所述壳体包含用于引发所述相变材料的相变的激活工具，其中所述壳体能设置成处于闭合设置和处于打开设置，其中当所述壳体处于闭合设置时所述激活工具不能接触所述相变材料且当所述壳体处于打开设置时所述激活工具能够接触所述相变材料，其中所述激活装置的至少一个部件能在第一与第二位置之间移动以便将所述壳体设置成处于所述第一和第二设置。
25.根据权利要求24所述的设备，其中，当所述壳体处于所述打开设置时，所述壳体中的开口与所述第二舱中的开口对准，并且当所述壳体处于所述闭合设置时，所述壳体中的开口与所述第二舱中的开口不对准。
26.根据权利要求24或权利要求25所述的设备，其中所述激活工具包括包含在所述壳体中的粉末、小块或整体形式中的至少一者。
27.根据权利要求24或权利要求25所述的设备，其中所述激活工具包括凸出物，所述凸出物在所述壳体处于打开设置时可以伸展到所述第二舱中以便接触所述相变材料。
28.根据权利要求27所述的设备，其中所述凸出物设置成使其当伸展到所述第二舱中时能够侧向往复运动。
29.一种用于将待加热或待冷却材料加热或冷却的设备，所述设备包括：
第一舱，所述第一舱用于包含待加热或待冷却的材料；
包含相变材料的第二舱，其中所述相变材料用于在经历相变时产生热量以便将所述第一舱加热或者吸收热量以便将所述第一舱冷却；以及
激活装置，所述激活装置包括用于导致所述相变材料的一个或多个区域局部冷却以便激活所述相变材料的相变的装置。
30.根据权利要求29所述的设备，其中所述激活装置包括用于允许压缩气体膨胀到所述一个或多个区域中的装置。
31.一种用于将待加热或待冷却材料加热或冷却的设备，所述设备包括：
第一舱，所述第一舱用于包含待加热或待冷却的材料；
包含相变材料的第二舱，其中所述相变材料用于在经历相变时产生热量以便将所述第一舱加热或者吸收热量以便将所述第一舱冷却；以及
激活装置，所述激活装置包括用于在所述相变材料中产生振动以便激活所述相变材料的相变的装置。
32.根据权利要求31所述的设备，其中所述激活装置包括一个或多个共振器以便在所述相变材料中以所述相变材料的共振频率或在相变材料的共振频率上下产生振动。
33.一种用于将待加热或待冷却材料加热或冷却的设备，所述设备包括：
第一舱，所述第一舱用于包含待加热或待冷却的材料；
包含液态相变材料的第二舱，其中所述相变材料用于在经历从液态相到固态相的相变时产生热量以便将所述第一舱加热或者吸收热量以便将所述第一舱冷却；以及
激活装置，所述激活装置包括构件，所述构件可以伸展到所述第二舱中的液态相变材料中并且振荡以便使所述相变材料开始相变。
34.根据前述任一项权利要求所述的设备，其中所述相变材料用于产生热量来将所述第一舱加热并且其中所述第一舱包含用于在受热时产生气雾的材料，所述设备还包括吸烟嘴，所述吸烟嘴与所述第一舱流体连通并且使用者通过所述吸烟嘴能够吸入当所述材料受热时由所述材料产生的气雾。
35.根据权利要求32所述的设备，其中用于在受热时产生气雾的所述材料包括烟草或基于烟草的产品。
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