具有刺穿组件的气溶胶生成装置的制作方法

1.本公开涉及用于刺穿在气溶胶生成装置中使用的筒的刺穿系统。更具体地，本公开涉及用于水烟装置的刺穿组件。


背景技术：

2.传统水烟装置用于抽烟并且构造成使得蒸气和烟雾在被消费者吸入之前经过水池。水烟装置可以包括一个出口或多于一个出口，使得装置一次可被多于一个消费者使用。许多人将使用水烟装置视为休闲活动和社交体验。
3.通常，传统水烟与基质组合使用，本领域中有时称为水烟烟草、烟草糖蜜，或简称为糖蜜。传统水烟基质含糖量相对较高(在一些情况下，高达～50％，而传统烟草基质(例如可燃香烟)通常为～20％)。在水烟装置中使用的烟草可与其它成分混合以例如增大所产生蒸气和烟雾的体积、改变口味或这两者。
4.传统水烟装置采用木炭(诸如木炭团粒)来加热并且有时燃烧烟草基质，以生成气溶胶供使用者吸入。使用木炭加热烟草可能会使得烟草或其它成分的完全或部分燃烧。另外，木炭可能会生成有害或潜在有害的产品，诸如一氧化碳，其可能与水烟蒸气混合并穿过水池到达出口。
5.减少一氧化碳和燃烧副产物产生的一种方法是采用电子烟液而不是烟草。采用电子烟液的水烟装置会消除燃烧副产物，但会剥夺水烟消费者的基于传统烟草的体验。
6.已提出采用电加热器来加热但不燃烧烟草的其它水烟装置。这种电加热式加热不燃烧水烟装置将烟草基质加热到足以从基质产生气溶胶而不燃烧基质的温度，并且因此减少或消除与烟草燃烧相关联的副产物。
7.水烟装置可以采用用于容纳气溶胶形成基质的筒。筒可以填充这种气溶胶形成基质。气溶胶形成基质可以包括烟草，优选地水烟基质，如糖蜜——烟草、水、糖和其它组分(例如甘油、调味剂等)的混合物。电加热式水烟装置的加热系统加热筒的内容物以生成气溶胶，该气溶胶通过气流路径输送给使用者。
8.为了便于穿过筒的气流和来自筒的气溶胶的流动，水烟筒可以具有穿过一个或多个壁的一个或多个孔。筒可以包括位于顶部的一个或多个孔、位于底部的一个或多个孔、或位于顶部的一个或多个孔和位于底部的一个或多个孔两者。备选地，顶部可以是打开的，即顶壁可以部分或完全不存在。
9.现有技术的筒通常在筒的至少一个壁上，如在顶壁和底壁中的一者或两者中，具有一个或多个开口。在储存期间，顶壁和底壁中的孔或开口中的至少一些可以由诸如膜、贴纸或衬里等可移除(例如，可剥离)密封层封闭。可移除层可以保护内容物(例如蜜糖)免于暴露于空气和氧气。可移除层可以由用户在首次使用筒之前移除(例如，拉动或剥离)。
10.筒中的孔或开口(如果未密封的话)会导致新鲜度(例如水分含量)丧失或基质污染，以及泄漏问题。出于一个或多个原因，如为了保持新鲜度、防止基质泄漏或在储存期间保持基质的质量和完整性，期望仅在使用前立即形成筒的开口或孔。


技术实现要素：

11.期望提供用于刺穿气溶胶生成装置中使用的筒的刺穿组件。期望提供可被包括为气溶胶生成装置的一部分的刺穿组件。期望提供不需要除了气溶胶生成装置之外的附加设备的刺穿组件。期望提供方便并且易用的刺穿组件。期望提供可以与不具有预先形成的空气入口或出口的筒一起使用的刺穿组件。期望提供在刺穿筒时减少对用户造成伤害的机会的刺穿组件。
12.根据本公开的实施例，提供了一种可用于气溶胶生成装置的刺穿组件。例如，刺穿组件可用于水烟装置中。刺穿组件可用于在筒中形成一个或多个开口。例如，刺穿组件可用于在水烟筒中形成一个或多个开口。
13.刺穿组件可以安装到杆管上或者可以与杆管成一体。杆管可以被包括为气溶胶生成装置的一部分。杆管可以被包括为水烟装置的一部分。
14.刺穿组件包括具有贯穿开口的本体。开口可以与杆管的中空管同轴。刺穿组件包括在其上游端处的多个刺穿元件。刺穿元件构造成用于刺穿筒(例如，在其中产生一个或多个孔)。
15.刺穿组件可以通过将筒插入盖中或插入到设置于气溶胶生成装置容器的口部处的刺穿组件中来操作。盖可以放置在刺穿组件上，并且盖连同筒可以朝向刺穿组件压下。刺穿组件的刺穿元件可以刺穿筒(例如，在其中产生一个或多个孔)。气溶胶生成装置可以是水烟装置，并且筒可以是水烟筒。
16.本公开的刺穿系统可以向制造商和用户提供各种优点。一些优点包括刺穿系统使用方便、容易并且安全。水烟装置的用户不需要附加的设备来刺穿筒。此外，用户可以在不必直接手持刺穿元件的情况下刺穿筒，从而降低尖锐物体伤害的机会。刺穿组件还可以允许在不从筒移除贴纸或膜的情况下刺穿筒。筒可以在筒打开之前放置在水烟装置中。因此，刺穿组件减少了泄漏和其它混乱的机会。刺穿元件使得能够使用不具有预先形成的穿孔的筒。这允许更便宜、更快速并且更容易地制造筒。
17.根据本公开的实施例，刺穿系统可包括杆管，所述杆管包括沿着纵向轴线从上游端延伸到下游端的中空管；以及杆管的上游端处的刺穿组件。刺穿组件可包括具有与中空管同轴的贯穿开口的本体，本体包括上游本体端。刺穿组件可包括在上游本体端处的多个刺穿元件。多个刺穿元件可包括刺穿边缘或刺穿点。刺穿边缘或刺穿点可以在上游方向上向上定向。刺穿边缘或刺穿点可以朝向纵向轴线径向向内定向。刺穿边缘可以纵向平行于纵向轴线延伸。有利地，刺穿组件可以是装置的一部分，并且用户可以在不接触刺穿元件的情况下刺穿筒。
18.根据本公开的另一个实施例，刺穿系统包括杆管，所述杆管包括沿着纵向轴线从上游端延伸到下游端的中空管；以及杆管的上游端处的刺穿组件。刺穿组件包括具有与中空管同轴的贯穿开口的本体。本体包括上游本体端。刺穿组件包括在上游本体端处的多个刺穿元件。多个刺穿元件可包括刺穿边缘或刺穿点。刺穿边缘或刺穿点可以在上游方向上向上定向。刺穿边缘或刺穿点可以朝向纵向轴线径向向内定向。刺穿边缘可以纵向平行于纵向轴线延伸。有利地，刺穿组件是装置的一部分，并且用户可以在不接触刺穿元件的情况下刺穿筒。
19.多个刺穿元件中的每一个可具有从本体延伸的刺穿端。一个或多个刺穿端可以从
上游本体端延伸到至少第一距离，并且一个或多个刺穿端延伸到第二距离。第一距离可与第二距离不同。在一些实施例中，每个刺穿端从上游本体端延伸到与其它刺穿端中的每一个不同的距离。令人惊讶的是，当刺穿端并非全部处于相同高度时，需要较少的力来刺穿筒。
20.在一些实施例中，多个刺穿元件中的一个或多个在横向于纵向轴线的横截面中包括三角形形状。在一些实施例中，多个刺穿元件中的一个或多个在横向于纵向轴线的横截面中包括弯曲形状。在一些实施例中，弯曲形状可以在刺穿边缘处终止。
21.多个刺穿元件可以是可缩回的。在一些实施例中，刺穿元件与刺穿组件的本体一体地形成。刺穿组件可以可移除地附接到杆管。刺穿组件可以围绕纵向中心轴线旋转。在一些实施例中，刺穿组件与杆管一体地形成。
22.刺穿组件的本体可包括密封环。密封环可构造成与筒密封配合。多个刺穿元件可以设置在本体内。多个刺穿元件可设置在密封环的下游。
23.刺穿系统可包括容纳在本体内的吸收元件。
24.刺穿系统可以与气溶胶生成装置一起使用。气溶胶生成装置可包括容器，所述容器包括内部容积和与内部容积流体连通的口部。内部容积可构造成用于容纳液体。刺穿系统可以在容器的口部处。刺穿系统可邻近于容器的口部。刺穿系统可布置成使得杆管的下游端延伸到容器的内部容积中。气溶胶生成装置可以包括盖。盖可以可移除地安装在容器的口部处或邻近刺穿组件。盖可以构造成接收包括气溶胶形成基质的筒。刺穿系统的刺穿组件可以构造成刺穿筒的第一壁。盖还可包括构造成刺穿筒的第二壁的盖刺穿元件。
25.刺穿系统可以与水烟装置一起使用。水烟装置包括容器，所述容器包括内部容积和与内部容积流体连通的口部。内部容积可构造成用于容纳液体。刺穿系统可以在容器的口部处。刺穿系统可邻近于容器的口部。刺穿系统可布置成使得杆管的下游端延伸到容器的内部容积中。气溶胶生成装置可以包括盖。盖可以可移除地安装在容器的口部处或邻近刺穿组件。盖可以构造成接收包括气溶胶形成基质的筒。刺穿系统的刺穿组件可以构造成刺穿筒的第一壁。盖还可包括构造成刺穿筒的第二壁的盖刺穿元件。
26.使用气溶胶生成装置的方法可包括将筒插入气溶胶生成装置的盖内或插入刺穿组件的本体内，以及将盖放置在容器的口部处，使得筒接收在盖的容置部中并且朝向刺穿杆管的上游端定向。该方法可包括推动盖抵靠刺穿组件，使得刺穿组件刺穿筒壁。
27.本文中使用的术语“气溶胶”是指固体颗粒或液体液滴的悬浮液，或固体颗粒和液体液滴在气体中的组合。气体可以是空气。固体颗粒或液体液滴可以包含一种或多种挥发性风味化合物。气溶胶可以是可见或不可见的。气溶胶可以包括在室温下通常为液体或固体的物质的蒸汽。气溶胶可以包括在室温下通常为液体或固体的物质的蒸汽，以及固体颗粒或液滴或者固体颗粒和液滴的组合。在一些实施方案中，气溶胶包含尼古丁。
28.本文中使用的术语“气溶胶形成基质”是指能够释放可形成气溶胶的一种或多种挥发性化合物的材料。在一些实施例中，可以加热气溶胶形成基质以使气溶胶形成基质的一个或多个组分挥发以形成气溶胶。作为加热或燃烧的替代方案，在一些情况下，挥发性化合物可通过化学反应或通过机械刺激(例如超声波)而被释放出来。气溶胶形成基质可以设置在筒的内部中。气溶胶形成基质可以是固体或液体，或可以包括固体和液体组分。气溶胶形成基质可以被吸附、涂覆、浸渍或以其它方式装载到载体或支承物。气溶胶形成基质可以
包含尼古丁。气溶胶形成基质可以包括植物类材料。气溶胶形成基质可以包括烟草。气溶胶形成基质可以包括含有挥发性烟草风味化合物的含烟草材料，所述化合物在加热时从气溶胶形成基质释放。备选地，气溶胶形成基质可以包括不含烟草材料。气溶胶形成基质可以包括均质化植物类材料。气溶胶形成基质可以包括均质化烟草材料。气溶胶形成基质可以包括至少一种气溶胶形成剂。气溶胶形成基质可以包括其它添加剂和成分，诸如风味料。
29.本文中使用的术语“整体的”和“整体形成的”描述形成在一个片件(单个整体片件)的元件。一体或一体地形成的部件可以构造成使得其不能彼此分离地移除而不对片件造成结构损坏。
30.术语“刺穿边缘”在本文中用于描述能够刺穿筒的边缘。刺穿边缘具有一定长度。刺穿边缘可以在刺穿端处终止。刺穿边缘的实例是刀刃。
31.术语“刺穿点”在本文中用于描述能够刺穿筒的物体的尖端。刺穿点的实例是针尖。
32.如本文中所使用，除非内容另外明确指示，否则单数形式“一个/种”和“该/所述”也涵盖具有复数指代物的实施方案。
33.如本文中所使用，除非内容另外明确指示，否则“或”一般以其包含“一个或另一个或两者”的意义采用。
34.本文中使用的术语“约”与数值结合使用，以包括如本领域技术人员所预期的测量值的正常变化，并且应理解为具有与“大约”相同的含义。术语“约”应理解为涵盖典型的误差范围。典型的误差范围可以是例如所述值的
±
5％。
35.如本文中所使用，“具有”、“包含”、“包括”等等以其开放的意义使用，并且一般意味着“包含(但不限于)”。应理解，“基本由
……
组成”、“由
……
组成”等归入“包含”等中。
36.单词“优选的”和“优选地”指在某些环境下可提供某些益处的本发明的实施方案。然而，其他实施例在相同或其他情况下也可以是优选的。此外，一个或多个优选实施例的叙述不意味着其他实施例是无用的，并且不旨在从包括权利要求在内的本公开的范围内排除其他实施例。
37.本文使用的术语“基本上”以至少约90％、至少约95％，或至少约98％修饰后面的术语。本文使用的术语“非基本上”可理解为具有与“基本上”相反的含义，即，以不超过10％、不超过5％或不超过2％修饰后面的术语。
38.本文为了清楚和简洁起见而描述的本文所提及的任何方向诸如“顶部”、“底部”、“左侧”、“右侧”、“上部”、“下部”和其他方向或取向并不旨在限制实际的装置或系统。本文所述的装置和系统可以多个方向和取向使用。
39.气溶胶生成装置可包括容器，所述容器包括构造成用于容纳液体的内部容积。容器可包括与内部容积流体连通的口部。气溶胶生成装置可包括盖，所述盖包括用于接收筒的容置部。气溶胶生成装置还可以包括杆管。杆管可包括中空管，其在气溶胶生成装置内提供气流路径的一部分。
40.气溶胶生成装置可以是水烟装置。水烟装置可包括容器，所述容器包括构造成用于容纳液体的内部容积。容器可包括与内部容积流体连通的口部。水烟装置可包括盖，所述盖包括用于接收筒的容置部。水烟装置还可包括杆管。杆管可包括中空管，其在水烟装置内提供气流路径的一部分。
41.杆管可以安装在容器的口部处。杆管包括具有上游端和下游端的中空管以及从上游端延伸穿过中空管到下游端的气流路径。杆管的下游端延伸到容器的内部容积中。在使用中，杆管的下游端通常延伸到容器内部的液体水平以下。刺穿组件可以安装到杆管的上游端上。备选地，刺穿组件可以一体地形成为杆管的一部分。当筒放置在刺穿组件处并且被下推时，刺穿组件接合筒的一个或多个壁，从而在壁中刺穿一个或多个开口。有利地，用户能够在不需要附加设备的情况下刺穿筒。此外，用户可以在不与刺穿元件本身接触的情况下刺穿筒，因此降低尖锐物体伤害的机会。刺穿组件可以减少来自具有开口的筒的泄漏和其它混乱的机会，因为开口仅在筒放置在水烟装置中之后形成。
42.刺穿组件包括具有上游端和下游端的本体。本体可包括从上游端延伸到下游端的贯穿开口。贯穿开口有利地使得气流能够向下穿过杆管。本体可以具有任何适合的形状。本体可以是大体上管状的。在一些实施例中，本体具有圆柱形或截头圆锥形的外壁。刺穿组件的本体可具有沿着贯穿开口延伸的纵向轴线。纵向轴线可以是中心轴线。本体的贯穿开口可以与杆管的中空管同轴。
43.在本体的上游端或邻近本体的上游端处，刺穿组件包括多个刺穿元件。刺穿元件可具有平行于或基本上平行于本体的纵向轴线延伸的长度。刺穿元件中的每一个具有构造成用于刺穿筒的刺穿端。刺穿端可以向上定向。刺穿端可以朝向本体的中心轴线定向。
44.刺穿元件可具有能够刺穿筒的任何适合的形状。刺穿端可包括刺穿点或刺穿边缘，或刺穿点和刺穿边缘两者。在一些实施例中，刺穿元件是终止于刺穿点的针状延伸部。在一些实施例中，刺穿元件是具有刺穿边缘的刀状延伸部。刺穿边缘可以面向朝向本体内部的方向定向。在一些实施例中，刺穿边缘朝向中心轴线定向。刺穿边缘可以至少存在于刺穿元件的上游端处。刺穿边缘可以沿着刺穿元件的长度从上游端延伸到下游端。
45.在一些实施例中，当从上方观察时，刺穿元件具有弯曲或杯形形状。刺穿元件可包括中心部分。中心部分可以从刺穿组件的本体轴向向上延伸。中心部分可以限定刺穿点。中心部分还可限定刺穿边缘的至少一部分。中心部分可以侧接两个侧部分。侧部分可以朝向中心轴线向内弯曲或折叠。刺穿元件可进一步包括基部。基部可以将刺穿元件连接(例如，附接)到刺穿组件的本体。刺穿元件可以由平坦的材料件形成。例如，刺穿元件可以通过从平坦金属片切割形状并且弯曲或折叠切割形状的部分以形成中心部分、侧部分和基部来形成。侧部分和基部可以朝向中心部分的一侧弯曲或折叠以形成杯形形状。
46.刺穿元件可在其横向于刺穿元件的长度的横截面中包括三角形形状。三角形形状可具有直侧或一个或多个弯曲侧。刺穿元件可具有对称形状(例如，围绕纵向轴线对称)。刺穿元件可具有非对称形状。刺穿边缘可以朝向组件本体的中心轴线定向。也就是说，刺穿边缘在横截面中的平分线可以穿过中心轴线。备选地，刺穿边缘可以朝向本体的内部定向，而不是朝向中心轴线定向。换句话说，横截面中的刺穿边缘的角平分线可能不穿过中心轴线。
47.在一些实施例中，在刺穿元件具有朝向本体内部定向的刺穿边缘的情况下，刺穿元件可具有平坦(例如，平面)或基本上平坦的三角形顶部。
48.在一些实施例中，刺穿元件可包括具有弯曲形状的刺穿边缘。例如，刺穿边缘可以围绕平行于刺穿元件的长度的纵向轴线弯曲。具有弯曲刺穿边缘的刺穿元件可以与围绕杆管可旋转地移动的刺穿组件本体组合。
49.刺穿元件的后侧(例如，背对刺穿组件的本体的一侧)可具有任何适合的形状。例
如，后侧可以是基本平坦的或可以是弯曲的。在一些实施例中，后侧可以具有朝向组件的本体渐缩的底部部分。
50.刺穿元件可以围绕周边对称地安装或形成于本体上。备选地，刺穿元件可以不对称地安装。刺穿元件可以安装在不同高度处。令人惊讶的是，当刺穿元件并非全部处于相同高度时，需要较少的力来刺穿筒。在此类实施例中，可以逐渐施加力，使得刺穿元件一个接一个地刺穿筒壁。在一些实施例中，刺穿端中的一个或多个从本体的上游端延伸到第一距离，并且其它刺穿端中的一个或多个从上游端延伸到第二距离，其中第一距离不同于第二距离。在一个实施例中，第三刺穿端和任选的其它刺穿端延伸到不同距离。在一个实施例中，每个刺穿端延伸到与其它刺穿端不同的距离。
51.在一些实施例中，刺穿组件包括针状的刺穿元件，使得刺穿端包括刺穿点。包括刺穿点的针状刺穿元件可直接附接到本体，或者备选地可附接到盘。盘可包括圆顶表面和外边缘，刺穿元件附接到外边缘上。盘可以通过间隔条以水平定向安装到杆管的上游端上。间隔条可以提供盘与杆管的上游端之间的间隙以允许空气流动。
52.刺穿组件可包括任何适合数量的刺穿元件。在一些实施例中，刺穿组件包括3个或更多、4个或更多、5个或更多、6个或更多、8个或更多、10个或更多、12个或更多、或15个或更多刺穿元件。刺穿组件可包括50个或更少、40个或更少、30个或更少、25个或更少、20个或更少、或15个或更少刺穿元件。在一些实施例中，刺穿组件包括4至10个刺穿元件。在具有小针形刺穿元件的实施例中，刺穿元件的数目可以更大，例如从20个到40个。
53.刺穿组件的本体可由任何适合的材料制成。例如，本体可以由金属、塑料、陶瓷、玻璃或其组合制成。在一些实施例中，本体由耐热材料制成。在一些实施例中，本体由绝热材料制成。刺穿元件可由任何适合的材料形成。例如，刺穿元件可以由金属、塑料、陶瓷、玻璃或其组合制成。在一些实施例中，刺穿元件由金属制成。刺穿元件可以以任何适合的方式附接到本体。在一些实施例中，刺穿元件通过焊接或通过粘合剂连结到本体。在一些实施例中，刺穿元件与本体一体地形成。
54.在一些实施例中，刺穿元件凹入到刺穿组件的本体中。凹入的刺穿元件可以与本体一体地形成。刺穿元件可以设置在本体内部，使得刺穿元件的凹入刺穿端不延伸超过本体的上游端。刺穿元件可包括刺穿边缘、刺穿点或刺穿边缘和刺穿点两者。
55.刺穿组件可包括密封环。密封环可以设置在本体的上游端处或附近。密封环可由回弹性或弹性材料制成。密封环可构造为由筒压缩。密封环可构造为抵靠筒壁密封。本体的内壁的一部分可以相对于本体的纵向轴线成角度。成角度的部分可以与筒的侧壁共线。密封环可以设置在成角度的部分下方或下游。
56.在其中刺穿组件包括凹入的刺穿元件的实施例中，本体可包括在刺穿元件上游的密封环。筒可以被下推而经过密封环，直到筒接合向内指向密封环下方的刺穿元件。
57.在一些实施例中，多个刺穿元件是可缩回的。在一些实施例中，多个刺穿元件在本体内可缩回。
58.刺穿组件的本体可以通过任何适合的机构与杆管联接。本体可以简单地安装(例如，放置)到杆管的上游端上。本体可以可移除地附接到杆管。本体可以通过机械附接与杆管联接，所述机械附接例如是摩擦配合、搭扣配合、螺纹连接或卡口连接。本体可以通过焊接或通过粘合剂连结到杆管。本体可以与杆管可移动地(例如，可旋转地)联接。在一些实施
例中，本体与杆管一体地形成。
59.刺穿组件可以构造成当用筒下推时围绕中心轴线可旋转地移动。为了引导旋转移动，刺穿系统可包括杆管和组件本体上的轨道和对应销。轨道可以在杆管上，并且销可以在本体上。备选地，轨道可以在本体上，并且销可以在杆管上。当本体向下移动时，轨道和销协作以引导本体围绕中心轴线的旋转运动。刺穿系统可进一步包括压缩弹簧。压缩弹簧可以构造成通过向本体施加弹簧力而使本体向上偏置。例如，当用户向下按压筒以刺穿筒时，筒向下按压在本体上，使得本体在旋转运动中向下移动。一旦用户松开筒，弹簧可以将本体返回到其原始位置。杆管可包括支承弹簧的凸缘。本体可以包括搁置在弹簧上或在弹簧上下推的台肩。在一些实施例中，可旋转移动的本体与包括沿着刺穿元件的长度弯曲的刺穿边缘的刺穿元件组合。
60.在一些实施例中，刺穿组件包括吸收元件。吸收元件可包括环形元件。环形吸收元件可构造为围绕杆管配合。吸收元件可设置在杆管的上游端附近，位于杆管和刺穿组件的本体之间的空间中。吸收元件可由高截留材料制成。吸收元件可构造成吸收液体，如任何泄漏的液体或冷凝物。
61.水烟装置还可包括盖。盖可以可移除地安装到水烟装置。盖可以可移除地安装在容器的口部处或邻近刺穿组件。例如，盖可以抵靠容器的口部密封。在一些实施例中，盖可以抵靠刺穿组件密封。盖可构造成将水烟筒接收在容置部中。用户可以使用盖在筒上下推以使用刺穿组件刺穿筒。备选地，用户可以直接在筒上按压以刺穿筒，并且随后将盖放在上。
62.使用水烟装置的方法可包括：将筒放置在刺穿组件的本体上或插入盖中；将盖放置在容器的口部处，其中筒的底壁朝向刺穿组件定向；以及推动盖抵靠刺穿组件，使得刺穿组件刺穿筒壁。
63.在一些实施例中，筒直接放置在刺穿组件的本体上。盖可以放置在刺穿组件和筒上，使得筒接收在盖内部的容置部中。在一些实施例中，筒放置在盖的容置部内部，并且盖用于将筒放置在刺穿组件上。用户可以按压筒，或者可以使用盖推动筒向下抵靠刺穿元件以刺穿筒的一个或多个壁。
64.刺穿筒的一个或多个壁在筒中形成一个或多个空气入口或出口，并且可以建立通过筒的气流路径。一旦形成气流路径，气溶胶生成装置(例如水烟装置)就可用于生成可由用户吸入的气溶胶。
65.筒可以包括限定腔的任何适合的本体。气溶胶形成基质可以设置在筒的腔中。本体优选地由一种或多种耐热材料形成，诸如耐热金属或聚合物。本体可以包括导热材料。例如，本体可以包括以下中的任何一种：铝、铜、锌、镍、银、它们的任何合金及它们的组合。优选地，本体包括铝。
66.筒可以是任何适合的形状。例如，筒可以具有构造成由水烟装置接收的形状。筒可以具有大致立方形、圆柱形、截头圆锥形或任何其它适合的形状。优选地，筒具有大致圆柱形或截头圆锥形的形状。
67.水烟装置被构造成加热筒中的气溶胶形成基质。装置可以被构造成通过传导来加热筒中的气溶胶形成基质。筒的形状和尺寸优选地设计成允许与水烟装置的加热元件接触，或最小化与水烟装置的加热元件之间的距离，以提供从加热元件到筒中的气溶胶生成
基材的有效热传递。热量可以通过任何适合的机制，诸如通过电阻加热或通过感应来产生。为了帮助感应加热，筒可以设置有感受器。例如，筒本体可以由能够作为感受器的材料(例如铝)制成或包括该材料，或者感受器材料可以设置在筒的腔内。感受器材料可以以任何形式设置在筒的腔内，例如粉末、固体块、碎片等。
68.可以在由筒的本体限定的腔中提供任何合适的气溶胶形成基质。气溶胶形成基质优选地为能够释放挥发性化合物的基材。气溶胶形成基质优选地为能够释放可以形成气溶胶的化合物的基质。可以通过加热气溶胶形成基质来释放挥发性化合物。可以通过化学反应或机械刺激(如超声波)释放挥发性化合物。气溶胶形成基质可以是固体或液体，或可以包括固体和液体组分。气溶胶形成基质可以被吸附、涂覆、浸渍或以其它方式装载到载体或支承物。
69.气溶胶形成基质可包括尼古丁。含尼古丁的气溶胶形成基质可以包括尼古丁盐基质。气溶胶形成基质可以包括植物基质料。优选地，气溶胶形成基质包括烟草。优选地，含烟草的材料包括挥发性烟草香味化合物，该挥发性烟草香味化合物在加热时从气溶胶形成基质释放。气溶胶形成基质可以包括均质化烟草材料。均质化烟草材料可以通过凝结颗粒烟草形成。替代地或附加地，气溶胶形成基质可以包括不含烟草的材料。气溶胶形成基质可以包括均质化植物基质料。气溶胶形成基质可以包括至少一种气溶胶形成剂。气溶胶形成基质可以包括其它添加剂和成分，诸如风味料。优选地，气溶胶形成基质是水烟基质。水烟基质应理解为意指适合在水烟装置中使用的消耗性材料。水烟基质可以包括糖蜜。
70.气溶胶形成基质可以包括例如以下中的一种或多种：粉末、细粒、球粒、碎片、细条、条带或片材。气溶胶形成基质可以含有以下中的一或多种：草本植物叶、烟草叶、烟草叶脉片段、复原烟草、均质化烟草、挤出烟草和膨胀烟草。
71.气溶胶形成基质可以包含至少一种气溶胶形成剂。适合的气溶胶形成剂包括化合物或化合物的混合物，在使用中，该化合物或化合物的混合物有利于致密和稳定气溶胶的形成，并且对在水烟装置的操作温度下的热降解有基本抵抗力。适合的气溶胶形成剂是本领域众所周知的，并且包括但不限于：多元醇，诸如三甘醇、1,3-丁二醇和甘油；多元醇的酯，诸如甘油单乙酸酯、甘油二乙酸酯或甘油三乙酸酯；以及一元羧酸、二元羧酸或多元羧酸的脂肪酸酯，诸如十二烷二酸二甲酯和十四烷二酸二甲酯。特别优选的气溶胶形成剂是多元醇或其混合物，例如三甘醇，1,3-丁二醇和最优选的甘油。气溶胶形成基质可以包括任何合适量的气溶胶形成剂。例如，基质的气溶胶形成剂含量以干重计可以等于或大于5％，并且优选地以干重计大于30重量％。以干重计，气溶胶形成剂含量可以小于约95％。优选地，气溶胶形成剂的含量高达约55％。
72.气溶胶形成基质优选地包括尼古丁和至少一种气溶胶形成剂。在一些实施例中，气溶胶形成剂是甘油或甘油与一种或多种其它适合的气溶胶形成剂的混合物，诸如上文列出的那些。
73.气溶胶形成基质可以包括其它添加剂和成分，诸如调味剂和甜味剂等。在一些实例中，气溶胶形成基质包括任何合适量的一种或多种糖。优选地，气溶胶形成基质包含转化糖。转化糖是通过分裂蔗糖获得的葡萄糖和果糖的混合物。优选地，气溶胶形成基质包括以重量计约1％至约40％的糖，诸如转化糖。在一些实例中，可将一种或多种糖与适合的载体诸如玉米淀粉或麦芽糖糊精混合。
74.在一些实例中，气溶胶形成基质包括一种或多种感觉增强剂。适合的感觉增强剂包括调味剂和感觉剂，诸如凉味剂。适合的调味剂包括天然或合成薄荷醇、薄荷、留兰香、咖啡、茶、调味剂(诸如肉桂、丁香、姜或它们的组合)、可可、香草、水果调味剂、巧克力、桉树、天竺葵、丁香酚、龙舌兰、杜松、茴香脑、芳樟醇及它们的任何组合。
75.在一些实例中，气溶胶形成基质呈悬浮液的形式。例如，气溶胶形成基质可以包括糖蜜。如本文所用，“糖蜜”是指包含约20％或更多的糖的气溶胶形成基质组合物。例如，糖蜜可以包括至少约25重量％的糖，诸如至少约35重量％的糖。通常，糖蜜将包含小于约60重量％的糖，诸如小于约50重量％的糖。
76.任何合适量的气溶胶形成基质(例如，糖蜜或烟草基质)均可以设置在腔中。在一些优选的实施例中，将约3g至约25g的气溶胶形成基质设置在腔中。筒可以包括至少6g、至少7g、至少8g或至少9g的气溶胶形成基质。筒可以包含至多15g、至多12g；至多11g、或至多10g的气溶胶形成基质。优选地，将约7g至约13g的气溶胶形成基质设置在腔中。
77.气溶胶形成基质可提供于热稳定载体上或嵌入其中。本文使用的术语“热稳定的”表示在基质通常被加热到的温度(例如，约150℃至约300℃)下基本上不降解的材料。载体可包括薄层，在其上基质沉积于第一主表面、第二主外表面或第一主表面和第二主表面两者上。载体可以由例如纸或纸样材料、非织造碳纤维垫、低质量开网金属丝网(low mass open mesh metallic screen)或穿孔金属箔或任何其它热稳定聚合物基质形成。备选地，载体可呈粉末、细粒、球粒、碎片、细条、条带或片材形式。载体可以是其中已包括有烟草组分的非织造织物或纤维束。非织造织物或纤维束可包括例如碳纤维、天然纤维素纤维或纤维素衍生型纤维。
78.筒的本体可以包括一个或多个壁。在一些实施方案中，本体包括顶壁、底壁和侧壁。侧壁可以是圆柱形的或截头圆锥形的，从底部延伸到顶部。本体可以包括一个或多个部分。例如，侧壁和底壁可以是一体的单个部分。侧壁和底壁可以是被构造成以任何合适方式彼此接合的两个部分。例如，侧壁和底壁可以被构造成通过螺纹接合或过盈配合彼此接合。侧壁和底壁可以是结合在一起的两个部分。例如，侧壁和底壁可以通过焊接或通过粘合剂结合在一起。顶部和侧壁可以是单个整体部分。侧壁和顶壁可以是被构造成以任何合适方式彼此接合的两个部分。例如，侧壁和顶壁可以被构造成通过螺纹接合或过盈配合彼此接合。侧壁和顶壁可以是结合在一起的两个部分。例如，侧壁和顶壁可以通过焊接或通过粘合剂结合在一起。顶壁、侧壁和底壁均可以是单个整体部分。顶壁、侧壁和底壁可以是被构造成以任何合适方式彼此接合的三个独立部分。例如，顶壁、侧壁和底壁可以被构造成通过螺纹接合、过盈配合、焊接或粘合剂接合。
79.本体的一个或多个壁可以形成可加热的壁或表面。如本文所使用，“可加热的壁”和“可加热的表面”意指可以直接或间接施加热量的壁或表面的区域。可加热壁或表面可用作热传递表面，热可通过所述热传递表面从本体的外部传递到腔或腔的内表面。
80.优选地，筒的本体具有约15cm或更小的长度(例如，沿垂直中心轴线的轴向长度)。在一些实施例中，本体的长度约10cm或更小。本体可以具有约1cm或更大的内径。本体的内径可以为约1.75cm或更大。筒在腔中可以具有约25cm2到约100cm2，例如约70cm2到约100cm2的可加热表面积。腔的体积可以约10cm3到约50cm3；优选约25cm3到约40cm3。在一些实施例中，本体的长度在约3.5cm至约7cm的范围内。本体的内径可以约1.5cm到约4cm。本体在腔中
可以具有约30cm2到约100cm2、诸如约70cm2到约100cm2的可加热表面积。腔的体积可以约10cm3到约50cm3；优选约25cm3到约40cm3。优选地，本体为圆柱形的或截头圆锥形的。
81.筒本体可以包括穿过本体的一个或多个壁的一个或多个开口或通风孔。通风孔可以是入口、出口或入口和出口。通风孔可以设置在筒的底壁、顶壁、侧面或它们的组合处。在一些实施例中，筒不包括任何预成形的开口或通风孔。在一些实施例中，筒仅在一个壁中包括预成形开口或通风孔。例如，筒可以仅包括顶壁中的开口或通风孔。在一些实施例中，通过刺穿组件在筒壁中形成一个或多个入口或一个或多个出口，以在筒与水烟装置一起使用时允许空气流过气溶胶形成基质。在一些实施例中，通过刺穿组件在筒壁中形成一个或多个入口和出口，以在筒与水烟装置一起使用时允许空气流过气溶胶形成基质。在一些实施例中，筒的顶壁可以不存在或可以限定一个或多个开口，以形成筒的一个或多个入口。一个或多个开口可以形成在筒的底壁中以形成筒的一个或多个出口。优选地，一个或多个入口和出口的尺寸和形状被设计成提供适当的抽吸阻力(rtd)通过筒。在一些实例中，从一个或多个入口到一个或多个出口的通过筒的rtd可以是约10mm h2o至约50mm h2o，优选约20mm h2o至约40mm h2o。样品的rtd是指当气流在稳定条件下横越样品时样品的两端之间的静压差，在所述稳定条件下，在输出端的体积流量为17.5毫升/秒。可使用iso标准6565:2002中规定的方法测量样品的rtd。
82.本体上的一个或多个开口(一旦形成)可以覆盖开口所在的壁的面积的5％或更大、10％或更大、15％或更大、20％或更大，或25％或更大。例如，如果开口在顶壁上，则开口可以覆盖顶壁的面积的至少5％。本体上的一个或多个开口可以覆盖开口所在的壁的面积的75％或更小、50％或更小、40％或更小，或30％或更小。
83.筒可进一步包括在使用前覆盖一个或多个预成形开口的密封件或层。筒可包括覆盖一个或多个入口的第一可移除密封件和覆盖一个或多个出口的第二可移除密封件。第一和第二密封件优选地足以防止空气流过入口和出口，以防止筒的内容物泄漏并延长保质期。密封件可包括可剥离标签、贴纸、箔等。密封件可包括可刺穿标签、贴纸、箔等。可以以任何适合的方式将标签、贴纸或箔粘贴到筒上，诸如通过粘合剂、压接、焊接或以其它方式接合到容器上。密封件可包括可被抓住以从筒上剥离或去除标签、贴纸或箔的舌片。
84.在一些实施例中，筒是可以与任何适合的水烟装置一起使用的水烟筒。优选地，水烟装置被构造成充分加热筒中的气溶胶形成基质，以从气溶胶形成基质形成气溶胶，但不燃烧气溶胶形成基质。例如，水烟装置可以被构造成将气溶胶形成基质加热至在约150℃至约300℃；更优选地约180℃至约250℃或约200℃至约230℃范围内的温度。
85.水烟装置可以包括用于接收筒的容置部。水烟装置可包括加热元件。加热元件构造成当将筒接收在容置部中时接触或接近筒的本体。加热元件可以形成容置部的至少一部分。例如，加热元件可以形成容置部的表面的至少一部分。水烟筒可以被构造成通过传导将热量从加热元件转移到腔中的气溶胶形成基质。在一些实施例中，加热元件包括电加热元件。在一些实施例中，加热元件包括电阻加热部件。例如，加热元件可以包括一根或多根电阻丝或其它电阻元件。电阻丝可以与导热材料接触以将产生的热量分布在更宽的区域上。适合的导电材料的实例包括铝、铜、锌、镍、银及它们的组合。加热元件可以形成容置部的表面的至少一部分。
86.水烟装置可以包括可操作地联接到加热元件的控制电子器件。控制电子器件可以
被构造成控制加热元件的加热。控制电子器件可以被构造成控制筒中气溶胶形成基质被加热到的温度。控制电子器件可以任何适合的形式提供，并且可以例如包含控制器或存储器和控制器。所述控制器可以包括以下中的一个或多个：专用集成电路(application specific integrated circuit；asic)状态机、数字信号处理器、门阵列、微处理器，或同等的分立或集成逻辑电路。控制电子器件可包括存储器，该存储器包含使电路的一个或多个部件实施控制电子器件的功能或方面的指令。可归因于本公开中的控制电子器件的功能可以被体现为软件、固件和硬件中的一个或多个。
87.电子电路可以包括微处理器，微处理器可以是可编程微处理器。电子电路可以被构造成调节电力供应。可以以电流脉冲的形式将电力供应给加热器元件。
88.在一些实例中，控制电子器件可以被构造成监视加热元件的电阻并且取决于加热元件的电阻而控制对加热元件的电力供应。以这种方式，控制电子器件可调节电阻元件的温度。
89.水烟装置可以包括温度传感器，诸如热电偶。温度传感器可以可操作地联接到控制电子器件以控制加热元件的温度。温度传感器可被定位在任何适合的位置。例如，温度传感器可以被构造成插入接收在容置部内的筒中，以监测被加热的气溶胶形成基质的温度。另外或备选地，温度传感器可与加热元件接触。另外或备选地，温度传感器可以被定位成检测水烟装置或其部分的气溶胶出口处的温度。传感器可以将关于所感测的温度的信号传输到控制电子器件。控制电子器件可以响应于在传感器处实现适合的温度的信号调节加热元件的加热。
90.控制电子器件可以可操作地联接到电源。水烟装置可以包括任何适合的电源。例如，水烟装置的电源可以是电池或电池组。电源的电池可以是可再充电的、可移除的和可替换的、或者可再充电的和可移除的和可替换的。可以使用任何适合的电池。例如，市场上存在重载型或标准电池，例如用于工业重载电动工具的电池。备选地，电源可以是任何类型的电源，包括超级(super/hyper)电容器。备选地，组件可以连接至外部电源，并且出于此类目的进行电气和电子设计。无论所采用的电源类型如何，在装置被再充电或需要连接至外部电源之前，电源在至少一个水烟期内优选地提供足够的能量来使组件正常起作用，直到气溶胶从筒中的气溶胶形成基质耗尽为止。优选地，在装置被再充电或需要连接至外部电源之前，电源提供足够的能量来使组件正常起作用，以供装置进行至少约70分钟的连续操作。
91.在一个实例中，水烟装置包括气溶胶生成元件，该气溶胶生成元件包括筒容置部、加热元件、气溶胶出口和空气入口。筒容置部被构造成接收根据本公开的包含气溶胶形成基质的筒。加热元件可以限定容置部的表面的至少一部分。
92.水烟装置包括与容置部流体连接的空气入口通道。在使用中，当加热筒内部的基质时，使基质中的气溶胶形成剂组分蒸发。从空气入口通道流过筒的空气夹带有从筒中的气溶胶形成剂组分生成的气溶胶。
93.一些电加热水烟装置采用预热空气，并通常采用气流路径，使得在抽吸时空气在热源附近传播。此外，一些电加热水烟装置采用通过增加被加热的表面积来增加辐射热传递的元件。
94.空气入口通道可以包括穿过筒容置部的一个或多个孔口，使得空气从水烟装置外部可以流经该通道并且通过一个或多个孔口进入筒容置部。如果通道包括多于一个孔口，
则该通道可以包括歧管以将流动通过通道的空气引导至每个孔口。优选地，水烟装置包括两个或更多个空气入口通道。
95.如上所述，筒可包括形成在筒本体中的一个或多个开口(如入口或出口)，以允许空气流过筒(例如，在已经被刺穿组件刺穿之后)。如果容置部包括一个或多个入口孔口，则筒中的入口的至少一些可以与容置部顶部中的孔口对准。筒可以包括对准特征，该对准特征被构造成与容置部的互补对准特征匹配，以在将筒插入到容置部中时将筒的入口与容置部的孔口对准。
96.进入筒的空气可以流过或流经或者流过和流经气溶胶形成基质，夹带气溶胶，经由气溶胶出口离开筒和容置部。携带气溶胶的空气经由杆管从气溶胶出口进入水烟装置的容器。
97.水烟装置可以包括任何适合的容器，该容器限定构造成包含液体的内部容积并且限定液体填充水平上方的顶部空间中的出口。容器可以包括光学透明或光学不透明壳体，以允许消费者观察容器中包含的内容物。容器可以包括液体填充界限，诸如液体填充线。容器壳体可以由任何合适的材料形成。例如，容器壳体可以包括玻璃或合适的刚性塑料材料。优选地，容器可从水烟组件的包括气溶胶生成元件的部分上移除，以允许消费者填充、清除或清洁容器。
98.消费者可将容器填充至液体填充水平。液体优选地包括水，其可以任选地与一种或多种着色剂、调味剂或着色剂或调味剂一起注入。例如，水可与植物冲剂和草本冲剂中的一种或两种一起注入。
99.夹带在离开容置部的气溶胶出口的空气中的气溶胶可行进穿过定位在容器中的导管。导管可联接到气溶胶生成元件的气溶胶出口并且可以具有低于容器的液体填充水平的开口，使得流经容器的气溶胶流经导管的开口，然后穿过液体进入容器的顶部空间，并且通过顶部空间出口离开以递送至消费者。
100.顶部空间出口可联接到软管，该软管包括用于将气溶胶递送至消费者的烟嘴。烟嘴可以包括启动元件，诸如由用户可启动的开关、布置成检测用户在烟嘴上抽吸的抽吸传感器，或者由用户可启动的开关和抽吸传感器两者。启动元件可操作地联接到水烟装置的控制电子器件。启动元件可以无线联接到控制电子器件。启动元件的启动可使得控制电子器件启动加热元件，而不是不断地向加热元件供应能量。因此，相对于不采用此类元件来提供按需加热而不是恒定加热的装置，使用启动元件可起到节省能量的作用。
101.出于实例的目的，在下文按时间顺序提供一种使用如本文中所描述的水烟装置的方法。可将容器与水烟装置的其它部件分离，并用水填充。可将天然水果果汁、植物性药材和草本冲剂中的一种或多种添加到水中以用于调味。所添加的液体量应覆盖导管的一部分但不应超过可任选地存在于容器上的填充水平标记。接着将容器再组装到水烟装置。筒可以直接放置在刺穿组件的本体上。盖可以放置在刺穿组件和筒上，使得筒接收在盖内部的容置部中。在一些实施例中，筒放置在盖的容置部内部，并且盖用于将筒放置在刺穿组件上。用户可以按压筒，或者可以使用盖推动筒向下抵靠刺穿元件以刺穿筒的一个或多个壁。然后可以接通装置。打开装置可以启动加热元件的加热曲线，以将气溶胶形成基质加热到等于或高于蒸发温度但低于气溶胶形成基质的燃烧温度的温度。气溶胶形成基质的气溶胶形成化合物蒸发，从而生成气溶胶。使用者可视需要抽吸烟嘴。使用者可以根据需要继续使
用装置，或者直到没有更多的气溶胶可见或被递送。在一些实施例中，装置可以被布置成当筒或筒的隔室中可用气溶胶形成基质耗尽时自动关闭。在一些实施例中，在例如从装置接收到筒中的气溶胶形成基质被耗尽或几乎被耗尽的提示之后，消费者可用新鲜的筒再填充装置。消费者可以在任何时间通过例如切断装置来关断水烟装置。
102.水烟装置可以具有任何适合的空气管理。在一个实例中，用户的抽吸动作将产生吸入效应，从而引起装置内部的低压，这将使得外部空气流过装置的空气入口，进入空气入口通道并进入容置部中。然后空气可流到容置部中的筒中，并且夹带由气溶胶形成基质产生的气溶胶。然后夹带气溶胶的空气离开容置部的气溶胶出口，流经导管至容器内部的液体中。然后，气溶胶将涌出液体并进入容器中的液体水位上方的顶部空间，从顶部空间出口流出并通过软管和烟嘴递送至消费者。水烟装置内部的外部空气的流动和气溶胶的流动可由使用者的抽吸动作来驱动。
附图说明
103.现在将参考附图，附图描绘本公开中所描述的一个或多个实施例。然而，应当理解附图中未描绘的其它实施例落入本公开内容的范围和精神内。图中所用的相似编号指代相似部件。使用不同编号在不同图中指代部件不旨在指示不同编号的部件不能与其它编号的部件相同或类似。图式是出于说明而非限制的目的来呈现。图中呈现的示意图未必按比例绘制。
104.图1是水烟装置的示意图。
105.图2a和图2b分别是用于图1的水烟装置的水烟筒的本体的示意性侧部和底部透视图。
106.图2c是根据实施例的在由刺穿组件刺穿之后的水烟筒的示意性仰视图。
107.图2d是用于图1的水烟装置的水烟筒的示意性俯视图。
108.图3a和3b是根据实施例的刺穿组件和水烟装置盖的示意性横截面视图。
109.图4是根据实施例的筒和刺穿系统的分解视图。
110.图5a-5c是根据实施例的刺穿组件的部分的示意图。
111.图6a-6c是根据实施例的用于刺穿组件的刺穿元件的示意图。
112.图7a和7b分别是根据实施例的刺穿组件的透视图和俯视图。
113.图8a和8b分别是根据实施例的刺穿系统的俯视图和透视图。
114.图9a-9e是根据实施例的刺穿元件的侧视图、俯视图和仰视图。
115.图10a是根据实施例的刺穿组件的俯视图。
116.图10b-10f是根据实施例的图10a的刺穿元件的侧视图、俯视图和仰视图。
117.图11a和11b分别是根据实施例的刺穿系统的俯视图和透视图。
118.图12a是根据实施例的刺穿组件的俯视图。
119.图12b-12f是根据实施例的图12a的刺穿元件的侧视图、俯视图和仰视图。
120.图13a和13b是根据实施例的弹簧致动刺穿系统的各种视图。
121.图14a和14b分别是根据实施例的刺穿系统的俯视图和透视图。
122.图15a是根据实施例的图14a和14b的刺穿组件的横截面视图。
123.图15b是根据实施例的图14a和14b的刺穿组件的刺穿元件的详细横截面侧视图。
124.图15c是根据实施例的用于图14a和14b的刺穿组件的筒的截面侧视图。
125.图16a是根据实施例的刺穿组件的刺穿元件的展开视图。
126.图16b是根据实施例的包括图16a的刺穿元件的刺穿组件的透视图。
127.图17a-17d是根据实施例的刺穿组件的俯视图和侧视图。
128.图18a和18b分别是根据实施例的具有吸收元件的刺穿组件的俯视图和透视图。
129.图19a和19b是根据实施例的具有正在使用的刺穿组件的水烟装置和盖的示意图。
130.图20a是根据实施例的图19a的盖和刺穿系统的横截面侧视图。
131.图20b是图20a的盖和刺穿系统的分解视图。
132.图21是根据实施例的图19a的盖和刺穿系统的盖框架的示意性透视图。
133.图22是图19a的盖和刺穿系统的外护罩的示意性透视图。
134.图23是根据实施例的图19a的盖和刺穿系统的弹簧的示意性透视图。
135.图24是根据实施例的图19a的盖和刺穿系统的内护罩的示意性透视图。
136.图25是根据实施例的图19a的盖和刺穿系统的支承环的示意性透视图。
137.图26是根据实施例的图19a的盖和刺穿系统的抓握元件的示意性透视图。
138.图27a和27b分别是根据实施例的图19a的盖和刺穿系统的外护罩的示意性横截面侧视图和仰视图。
139.图28a-28d是根据实施例的在使用图19的盖和刺穿系统期间处于不同位置的轨道和销的侧视图。
具体实施方式
140.图1是水烟装置100的实例的示意性剖视图。装置100包括容器17，该容器限定被构造成容纳液体19的内部容积并限定液体19的填充水平上方的顶部空间出口15。液体19优选地包括水，其可以任选地与一种或多种着色剂、一种或多种调味剂，或一种或多种着色剂和一种或多种调味剂一起注入。例如，水可以与植物冲剂和草本冲剂中的一者或两者一起注入。
141.装置100还包括气溶胶生成元件130。气溶胶生成元件130包括容置部140，该容置部被构造成接收包括气溶胶形成基质的筒200。气溶胶生成元件130还包括加热元件160。加热元件160可形成容置部140的至少一个表面。在所描绘的实施例中，加热元件160限定容置部140的侧表面。气溶胶生成元件130还包括空气入口通道170，其将空气吸入装置100中。在一些实施例中，空气入口通道170的一部分由加热元件160形成，以在空气进入容置部140之前加热空气。然后，预热的空气进入筒200(其也被加热元件160加热)以携带由气溶胶形成剂和气溶胶形成基质生成的气溶胶。空气离开气溶胶生成元件130的出口，并且进入导管190。导管190可为杆管。
142.导管(例如，杆管)190将空气和气溶胶运送到液体19的水平下方的容器17中。空气和气溶胶可冒泡穿过液体19，并且离开容器17的顶部空间出口15。软管20可附接到顶部空间出口15，以将气溶胶运送到用户的嘴中。烟嘴25可附接到软管20或形成为软管的一部分。
143.在使用中，装置的示例性空气流动路径在图1中用粗箭头表示。
144.烟嘴25可以包括启动元件27。启动元件27可以是开关、按钮等，或者可以是抽吸传感器等。启动元件27可放置在装置100的任何其它适合的位置。启动元件27可与控制电子器
件30无线通信，以使装置100处于使用状态或使控制电子器件启动加热元件160；例如，通过使电源35为加热元件160供电。
145.控制电子器件30和电源35可以位于气溶胶生成元件130的任何合适位置处，包括除了如图1所示的元件130的底部部分的部位。
146.现在参考图2a-2d，示出了筒200的本体210的各种实施例。本体210可包括限定腔218的侧壁212、顶壁215和底壁213。如图所示，侧壁212可以是圆柱形的或截头圆锥形的。图2a示出了移除顶部215的一部分的本体210，示出了本体内部的腔218。本体210可以限定延伸穿过本体210的中心轴线a。如图2b中所示，顶部可包括从侧壁212延伸的凸缘219。凸缘219可搁置在水烟装置的容置部的肩部上，从而在使用后可通过抓住凸缘容易地将筒200从容置部移除。底壁213(或顶壁215或底部213和顶部215两者)可具有多个孔口216(217)以在筒使用时允许空气流过筒。根据本公开的实施例，在用刺穿系统刺穿筒200时形成孔口216。筒200的示意性仰视图在图2c中示出，其中沿着底壁213和侧壁212的拐角可以看到刺穿开口216。
147.顶部215和底部213的孔口216、217可彼此对准。筒200还可以或可替代地包括沿着侧壁212的孔口。
148.图3a示出了包括刺穿系统300的水烟装置100的示意性局部视图。图4中示出了刺穿系统300的分解视图，并且图5a-5c中示出了各个部分的视图。刺穿系统300包括杆管190和刺穿组件301。杆管190包括具有上游端191和下游端192的中空管，以及从上游端191延伸穿过中空管到下游端192的气流路径。刺穿组件301可以安装到上游端191上，或者可以一体地形成为杆管190的一部分。
149.刺穿组件301包括具有上游端311和下游端312的本体310。本体310包括沿着中心轴线a从上游端311延伸到下游端312的贯穿开口313。开口313可以与杆管190的中空管同轴。刺穿组件301在其上游端311处包括多个刺穿元件330。刺穿元件330构造成用于刺穿筒200(例如，在其中产生一个或多个孔)。
150.刺穿元件330可具有能够刺穿筒200的任何适合的形状。刺穿元件330具有上游端331和下游端332。上游端331是刺穿端。在一些实施例中，刺穿元件330具有刺穿边缘333，如图5b中所示。在一些实施例中，刺穿元件330具有刺穿点334，如图5c中所示。刺穿元件330还可以具有终止于刺穿点334的刺穿边缘333。
151.在图6a-6c中所示的一个实施例中，当从上方观察时，刺穿元件330具有弯曲或杯形形状(参见图6b中的俯视图)。刺穿元件330可包括中心部分336。中心部分336可以限定刺穿点334。中心部分336还可以限定刺穿边缘333的至少一部分。中心部分336可由两个侧部分337侧接。侧部分337可朝向中心轴线a向内弯曲或折叠。刺穿元件330可进一步包括基部338。基部338可用于将刺穿元件330附接到刺穿组件301的本体310。刺穿元件330可以由图6c中所示的平坦材料件形成。侧部分337和基部338可以沿着虚线朝向中心部分336的一侧弯曲或折叠以形成杯形形状。
152.刺穿系统300可以通过将筒200放置在设置于水烟装置容器的口部处的刺穿组件301上来操作。筒可以朝向刺穿组件301被向下按压，使得刺穿元件330刺穿筒200的壁(例如，底壁213或侧壁212)。如果使用盖400，则可以通过按压盖400来压下筒200。下面将参照图19a、19b、20a、20b、21-26、27a、27b和28a-d描述盖400。
153.刺穿组件301的刺穿元件330可以刺穿筒200以在筒200中产生一个或多个入口或出口。图3b示出了具有刺穿组件和盖的水烟装置的顶部的局部视图，其中通过盖和刺穿筒200的气流用箭头示出。
154.图7a和76b示出了刺穿组件301的实施例。刺穿组件301包括多个刺穿元件330。尽管示出了八个刺穿元件330，但是刺穿元件的数目可以变化。此外，刺穿元件的类型可以变化，并且刺穿组件301可以包括一种类型以上的刺穿元件330。
155.刺穿元件330设置在本体310的上游端311处。刺穿元件330定向成使得当本体310的上游端311向上定向时，刺穿元件330的刺穿端(上游端331)向上定向。如果刺穿元件330具有刺穿边缘333，则刺穿边缘333可以朝向本体310的贯穿开口313定向。刺穿元件330位于本体310上，使得当筒200朝向本体310轴向移动时，它们可以与筒200接触。
156.在一些实施例中，刺穿元件330对称或对称地放置，使得刺穿边缘333朝向刺穿组件本体310的中心轴线a定向，如图8a和8b中所示。
157.在图9a-9e中示出了刺穿元件330的示例性实施例。刺穿元件330从上游端331延伸到下游端332。刺穿元件330包括刺穿边缘333，如图9a中的前视图和图9b中的侧视图中所见。刺穿边缘333可以存在于刺穿元件330的上游端331处。刺穿边缘333可以沿着刺穿元件330的长度从上游端331延伸到下游端332。后侧的底部部分可以朝向前部渐缩，如图9b中的侧视图中所见。刺穿元件330可以在其横截面中包括三角形形状，如图9d和9e的俯视图和仰视图中所见。在所示的实施例中，刺穿元件330包括基本平坦的三角形顶部。
158.在另一个实施例中，刺穿边缘333设置于刺穿元件330的顶部(在上游或刺穿端331)处，如图10a-10f中所示。
159.在一些实施例中，刺穿元件330是不对称的或沿着本体310的边缘不对称地放置，使得刺穿边缘333不朝向刺穿组件本体310的中心轴线a定向，如图11a和11b中所示。
160.非对称刺穿元件330的示例性实施例在图12a-12f中示出。如图12a中所示，尽管刺穿边缘333朝向本体的内部(贯穿开口313)定向，但刺穿边缘333不指向中心轴线a。换句话讲，横截面中的刺穿边缘333的角平分线不穿过中心轴线a。
161.刺穿边缘333可具有弯曲形状，如图12中所示。弯曲刺穿边缘333可以存在于刺穿元件330的上游端331处。弯曲刺穿边缘333可以沿着刺穿元件330的长度从上游端331延伸到下游端332。后侧的底部部分可以朝向前部渐缩，如图12c中的侧视图中所见。刺穿元件330可以在其横截面中包括三角形形状，如图12e和12f的俯视图和仰视图中所见。三角形形状可具有弯曲侧。在所示的实施例中，刺穿元件330包括基本平坦的三角形顶部。
162.弯曲刺穿边缘333可以与刺穿组件301组合，所述刺穿组件构造成当用筒200下推时围绕中心轴线a可旋转地移动。图13a和13b中所示的刺穿系统300可包括杆管190上的轨道194和组件本体310上的对应销314。备选地，轨道可以在本体310上，并且销可以在杆管190上。当本体310向下移动时，轨道194和销314协作以引导本体310围绕中心轴线a的旋转运动。刺穿系统300可进一步包括压缩弹簧340。压缩弹簧340可以构造成使本体310向上偏置。杆管190可包括支承弹簧的凸缘195。本体310可以包括搁置在弹簧340上或在弹簧上下推的台肩335。
163.在一些实施例中，刺穿元件与刺穿组件的本体310一体地形成。此外，在一些实施例中，刺穿元件330可以凹入到刺穿组件的本体310中，如图14a和14b中所示。在此类实施例
中，刺穿元件330可设置于本体310的腔内部，且刺穿元件330的刺穿端351不延伸超过本体310的上游端311。刺穿元件330可以与本体310成一体，使得内壁316形成刺穿元件330。刺穿元件330可包括从本体310的内壁316向内延伸的延伸部350，如图15a和15b中所示。刺穿元件330可包括刺穿边缘、刺穿点或这两者。
164.本体310可进一步包括密封环315，所述密封环构造成抵靠筒200的壁密封。本体310的内壁316的一部分316a可以相对于平行于中心轴线a的竖直线成角度。密封环315可以设置在成角度的部分316a的下方或下游。成角度的部分316a可具有角度α，如图15b中所示。角度α可与图15c所示的筒200的侧壁212的角度相同。密封环315可由弹性材料制成，随着筒被下推进入刺穿组件301的本体310中，弹性材料可由筒200压缩。筒200可以被下推而经过密封环315，直到筒的底部和侧壁接合向内指向密封环315下方的刺穿元件330。
165.现在参考图16a和16b，刺穿元件330的刺穿端333在从刺穿组件301的侧面观察时可处于不同水平。例如，刺穿端333中的一个或多个可以从本体310的上游端311延伸到第一距离d1，并且刺穿端333中的一个或多个可以从上游端311延伸到第二距离d2，其中第一距离d1不同于第二距离d2。在一个实施例中，第三刺穿端和任选的其它刺穿端延伸到不同距离。在一个实施例中，每个刺穿端延伸到与其它刺穿端不同的距离。
166.在一些实施例中，刺穿元件330是针状的，使得刺穿元件330的刺穿端333包括刺穿点334，如图17a-17d中所示。包括刺穿点334的刺穿元件330可以直接附接到本体310，或者备选地可以如图所示附接到盘354。盘354可包括圆顶表面和外边缘356，刺穿元件330附接到外边缘。盘354可以通过间隔条358安装到杆管190的上游端191上。间隔条358可在盘354与杆管190的上游端191之间提供间隙以允许空气流动。
167.在一些实施例中，如图18a和18b所示，刺穿组件包括吸收元件360。吸收元件360可包括环形元件。环形元件可构造为围绕杆管190配合。吸收元件360可设置在杆管190的上游端191附近，位于杆管190和刺穿组件301的本体310之间的空间中。
168.在图19a中示出了具有盖400和刺穿组件401的水烟装置的局部示意图。盖400可包括容纳刺穿组件401的外框架410。刺穿组件401可以包括外护罩420和外护罩420的内壁上的刺穿元件440。在一些实施例中，例如，如图所示那些，刺穿元件440可以设置在内端壁421上。刺穿组件401可进一步包括至少部分地设置在外护罩内的内护罩430。刺穿元件440可以朝向置于水烟装置100的容置部内的筒200定向。如图19b所示，一旦筒200已由刺穿组件401刺穿，就建立通过筒200的气流路径。
169.盖400和刺穿组件401的实例在图20a和20b中示出。图21-26中示出了盖400和刺穿组件401的每个元件的详细视图。盖400和刺穿组件401可以限定纵向轴线a。纵向轴线a可以是中心轴线。纵向轴线a可以与杆管190的中空管同轴。
170.图21中所示的盖外框架410可包括在第一端壁411与开口第二端412之间延伸的圆柱形外壁413。外框架410可限定用于容纳刺穿组件401的腔419。第一端壁411可具有从内壁延伸的突起414。突起414可以构造成用于在外护罩420上按压，同时在盖外框架410与外护罩420之间留下间隙。
171.盖400可包括图26中所示的抓握元件450，其构造成抓握筒200。抓握元件450可包括环部件451和一个或多个抓握指部452。一个或多个抓握指部452从环部件451延伸到上端453。如图20a所示，抓握元件450可以定位在内护罩430内。一个或多个抓握指部452可构造
为使得当筒200接收在内护罩430中时，抓握指部452的端部抵靠筒200的上凸缘。
172.外框架410可任选地包括构造成用于将支承板460(图25)紧固到外框架410的底部的螺孔462。备选地，支承板460可以由其它手段(如由粘合剂)紧固。支承板460可以是基本圆形板，其具有延伸穿过板的中心孔461。如图20a中所示，支承板460可大小设定成将刺穿组件401保持在外框架410的腔419内部。
173.图22、27a和27b中所示的外护罩420构造成至少部分地配合在盖外框架410的腔419内。外护罩420可包括在第一端壁421与开口第二端422之间延伸的圆柱形外壁423。外护罩420可限定用于容纳刺穿元件440和内护罩430的腔429。外护罩420包括刺穿元件440。刺穿元件440在外护罩420的腔内部轴向向下延伸。刺穿元件440相对于外护罩420的纵向轴线a居中。刺穿元件440可以与外护罩420成一体，或者可以附接到外护罩420的第一端壁421的内部。刺穿元件440可包括一个或多个刺穿边缘或刺穿点441。刺穿边缘或刺穿点441构造成刺穿筒200的壁(例如，顶壁)。刺穿元件440可具有宽度w440。宽度w440可构造为使得刺穿元件440能够通过内护罩430上的开口437配合。外护罩420可包括底部凸缘427。底部凸缘427可以从外壁423的底部向外延伸。
174.图24中所示的内护罩430构造成至少部分地配合在外护罩420的腔429内。内护罩430可以具有包括第一部分433和第二部分434的外壁。第一部分433可以是具有第一直径的圆柱形壁，并且第二部分434可以是具有第二直径的圆柱形壁。第二直径可以大于第一直径。第一部分433和第二部分434可以由肩部435分开。肩部435可构造成支承压缩弹簧470。压缩弹簧470可以围绕第一部分433配合。压缩弹簧470的端部可支承在肩部435上，使得弹簧可抵靠肩部435压缩。内护罩430的外壁可以在第一端壁431与开口第二端432之间延伸。内护罩440可以限定用于接收筒200的腔439。内护罩430可以在第一端壁431处具有开口437。开口437可以构造成接收刺穿元件440。开口437可进一步包括一个或多个通道438，以便于在刺穿元件440接收在开口437中时气流通过内护罩430。
175.外护罩420和内护罩430可包括轨道和销系统以引导外护罩420的移动。外护罩420可包括从其圆柱形外壁423径向向内延伸的一个或多个销425。内护罩430可包括对应于一个或多个销425的一个或多个轨道436。在图28a-28d中示出了示例性轨道436和由轨道436引导的路径。首先，盖外框架410和外护罩420处于第一位置p1中。第一位置p1可以被认为是静止位置。导轨可包括第一部分和第二部分。导轨可以包括第二位置p2，所述第二位置可以是刺穿元件的刺穿位置。第一部分可限定所述第一位置p1与第二位置p2之间的第一距离。第一部分可限定第三位置p3。第三位置p3可以是使用位置。第二部分可以限定第三位置p3与第四位置p4之间的第二距离。第二距离可以比第一距离更短。第一部分可在轴向方向上并且在径向方向上引导轨道销。力可以施加到盖外框架410和外护罩420，例如，盖410可以被按下(例如，由用户)以将销从第一位置p1移动到第二位置p2(参见图28a中的箭头)，在第二位置，刺穿元件440接合并且刺穿筒200。当移除力时，例如，当从盖外框架410和外护罩420释放压力时(例如，用户松开)，压缩弹簧470将盖外框架410和外护罩420向上返回到第三位置p3。在最初向下推盖以刺穿筒和释放盖以允许盖返回第三(使用)位置期间，盖的移动由轨道的第一部分限定。在第三位置p3中，气流路径通过形成于筒200中的开口打开，并且在水烟装置的外部与容器之间打开。为了释放和移除盖400，用户可以再次在盖外框架410上按压，使得盖外框架410和外护罩420移动到第四位置p4，压缩弹簧470将盖外框架410
和外护罩420从第四位置返回到初始第一位置p1。在盖上下推以释放盖的第二情况期间，盖的移动由轨道的第二部分限定。
176.因此，描述了用于水烟装置的刺穿系统。在不脱离本发明的范围和精神的情况下，本发明的各种修改和变化对于所属领域的技术人员来说将是显而易见的。尽管已经结合特定优选实施例来描述本发明，但应理解，如所要求的本发明不应不恰当地限于此类特定实施例。实际上，对于机械技术、化学技术和气溶胶生成制品制造或相关领域的技术人员而言显而易见用于进行本发明的所述模式的各种修改旨在为在以下权利要求的范围内。