本公开涉及用于容纳气溶胶形成基质的筒，特别是用于气溶胶生成装置中，并且更具体地涉及包括用于关闭或至少部分地关闭此类筒的帽的筒。
背景技术：
传统水烟装置用于抽烟并且被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。使用水烟装置被许多人视为休闲活动和社交体验。
通常，传统水烟与含糖量相对高(在一些情况下，烟草基质中通常高达～50％对～20％)的被称为糖蜜的基质结合使用。在水烟装置中使用的烟草可与其他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。
传统的水烟装置使用木炭燃烧烟草基质，以生成气溶胶供使用者吸入。使用木炭颗粒加热烟草可能造成烟草或其他成分的完全或部分燃烧。另外，木炭颗粒可能产生有害或潜在有害的产物(诸如一氧化碳)，其可能与水烟蒸气混合并通过水池到达出口。
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。使用电子烟液的水烟装置会消除燃烧副产物，但会剥夺水烟使用者的基于传统烟草的体验。
已提出采用电加热器来加热但不燃烧烟草的其他水烟装置。此类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，因此降低或消除与烟草燃烧相关联的副产物。
水烟装置可以采用用于容纳气溶胶形成基质的筒。筒可以填充有此类气溶胶形成基质。气溶胶形成基质可以包括烟草，优选水烟基质，例如糖蜜—烟草、水、糖和其它组分(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，所述气溶胶通过气流路径输送到使用者。
为了促进气流通过筒以及气溶胶从筒的流动，水烟筒可以具有穿过一个或多个壁的一个或多个孔。筒可包括顶部处的一个或多个孔、底部处的一个或多个孔，或顶部处的一个或多个孔和底部处的一个或多个孔。孔也可以沿着筒的侧面设置。替代性地，顶部可以是敞开的，即，顶壁可以部分或完全不存在。顶壁和底壁中的任何孔或开口可以在存储期间由可移除(例如，可剥离)膜(例如，贴纸)封闭。可移除膜可以保护内容物(例如，糖蜜)免于暴露于空气和氧气。可移除膜可以在首次使用筒之前由使用者移除。
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，例如为了保持新鲜度、防止基质泄漏或者在储存期间保持基质的质量和完整性，如果筒的全部内容物不是一次性使用的，则期望在使用之前或在使用之间关闭或密封筒的开口或孔。
一些使用者可能希望在两个或更多个使用会话内延长筒的使用，或者可能希望在筒的内容物完全耗尽之前暂停使用会话。然而，暴露在空气中可能会在相对较短的时间段内引起糖蜜的氧化。因此，如果筒在短时间段内未被完全消耗，则糖蜜在打开的筒中可能变质。此外，典型的糖蜜包括液体组分，如果筒在短时间段内未被完全消耗，即使储存在水烟装置内，所述液体组分也可能从筒泄漏。泄露的糖蜜可能污染水烟装置的内部，并且可能使使用者感到杂乱、不卫生或不舒适，并且可能因为新鲜度降低而破坏未来的感官体验。
一些使用者可能还希望在多于一种风味或类型的基质之间进行选择。
用于在储存期间密封筒的现有可移除贴纸或盖可通过粘合剂、焊接、压接或其组合来附接。然而，此类贴纸或盖通常是一次性的，并且不可更换或不可重新密封而不能在使用之间关闭筒。
期望提供一种可以提供多次使用或可以一次使用一部分的水烟筒。期望提供一种在使用后可以关闭，优选地重新密封的水烟筒。期望提供一种仅在打开时才可以被加热的水烟筒。还期望提供一种包括可以选择性地被打开或被加热或被打开和被加热的隔室的水烟筒。还期望提供这样的水烟筒，其能够在筒已启封之后保护筒中的剩余糖蜜(或其它气溶胶形成基质)，例如，如果整个气溶胶形成基质在使用会话期间尚未完全耗尽。
技术实现要素：
本公开的各个方面涉及一种水烟筒，所述水烟筒包括关闭、密封或重新密封筒主体的壁(例如，顶壁、底壁或侧壁；优选顶壁)上的开口的帽。筒的主体具有带开口的一个或多个壁。帽覆盖具有开口的壁的至少一部分。壁或帽或两者中的开口可包括单个孔(例如，扇形开口)或多个孔。多个孔可包括穿过材料的穿孔、网格或透气材料。帽还可包括可与其它电气部件对准以形成包括加热元件的电路的电连接点。
本公开的一个方面涉及一种用于容纳气溶胶形成基质的筒，所述筒包括：主体，所述主体包括一个或多个壁以及在所述一个或多个壁中的至少一个壁中的壁开口；所述主体中的腔，所述腔与至少一个壁开口流体连通；以及可旋转地连接到所述主体的帽。帽包括：外边缘；非导电材料；沿着所述外边缘设置的第一电连接点；沿着所述外边缘设置的第二电连接点；以及形成从所述第一电连接点延伸到所述第二电连接点的导电路径的导电材料。帽可在壁开口暴露的第一位置与壁开口由帽关闭的第二位置之间移动。帽可包括帽开口。帽开口可以由舱口铰接关闭。
根据本公开的方面，所述帽可以围绕轴线从所述帽开口与所述壁开口至少部分地对准的第一位置旋转到所述帽开口与所述壁开口不对准的第二位置。在第一位置，帽的电连接点可以与形成包括加热元件的电路的筒或水烟装置的其它电气部件对准。因此，当帽处于第一(打开)位置时，筒的内容物可以被加热。筒可由内部壁分成隔室。帽可用于选择性地打开和关闭隔室。帽可用于选择性地控制隔室的加热，使得仅加热打开的隔室。
根据一些方面，帽可包括盖部分和从盖部分轴向延伸的圆柱形部分。帽包括非导电材料和导电材料。帽包括电连接点和从第一电连接点延伸到第二电连接点的导电路径。第一电连接点和第二电连接点可设置在盖部分或圆柱形部分上的允许电连接点选择性地与其它电气部件对准并且连接的任何合适位置处。帽的导电路径和电连接点被构造成闭合具有加热元件的电路。加热元件可包括在水烟装置的容纳器或筒的主体或两者中的电阻材料。电阻材料可以放置成使得一次仅加热筒腔的一个隔室。
根据一些方面，所述帽可包括盖部分和轴向延伸到主体中的管状部分，其中所述盖部分包括与所述管状部分对准的中心开口，并且所述管状部分具有通向所述筒的主体中的腔中的开口。管状部分的开口可包括一个或多个孔。在一些实施方案中，管状部分未完全形成，使得开口由管状部分中的间隙形成。筒主体可具有带外壁和圆柱形内壁的双壁构造，其中，腔形成在外壁与内壁之间。帽的管状部分可邻近圆柱形内壁设置。帽的管状部分可与圆柱形内壁同轴。圆柱形内壁可具有开口。帽可旋转以使主体的圆柱形内壁中的开口与帽的管状部分中的开口对准。
本公开的帽允许使用者容易地打开和关闭筒。例如，使用者可以在使用之间暂时关闭筒。帽可以允许使用者仅使用气溶胶形成基质的一部分，而没有污染内容物或水烟装置的风险。帽还可允许使用者仅加热筒中的气溶胶形成基质的一部分。根据一些方面，帽允许使用者一次仅打开和加热包括两个或更多个隔室的筒中的一个隔室。具有两个或更多个隔室还可以促进气溶胶形成基质的不同混合物或调味剂，从而允许使用者从各种选项中进行选择。
此处使用的术语“气溶胶”是指细小的固体颗粒或液滴在气体(诸如空气)中的悬浮液，它可以含有挥发性香味化合物。
此处使用的术语“基质”是指可设置在筒内部的可消耗材料。
术语“整体”和“整体形成”在此用于描述在一个片件(单个整体片件)中形成且在不对所述片件造成结构损坏的情况下不能彼此分离地移除的元件。
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”涵盖具有复数指代物的实施方案。
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。
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。
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，其他实施方案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方案的叙述不暗示其他实施方案是无用的，并且不预期从包括权利要求的公开内容的范围内排除其他实施方案。
如本文使用的术语“基本上”与“显著地”具有相同含义，并且可理解为修饰至少约90％、至少约95％或至少约98％之前的术语。本文使用的术语“非基本上”与“不显著地”具有相同含义，并且可理解为具有与“基本上”相反的含义，即，修饰不超过10％、不超过5％或不超过2％之前的术语。
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。
筒可包括限定腔的任何合适的主体。气溶胶形成基质可以设置在筒的腔中。主体优选地由一种或多种耐热材料，诸如耐热金属或聚合物形成。主体可包括导热材料。主体可包括电阻材料，可通过使电流传导通过材料来加热该电阻材料。例如，主体可包括以下中的任何一种：铝、铜、锌、镍、银、其任何合金及其组合。优选地，主体包括铝。
筒可以是任何合适的形状。例如，筒可具有构造成由水烟装置接收的形状。筒可具有大致立方形形状、圆柱形形状、截头圆锥形形状或任何其它合适的形状。优选地，筒具有大致圆柱形形状或截头圆锥形形状。
水烟装置被构造为加热筒中的气溶胶形成基质。所述装置可以被构造为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定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的距离，以提供从加热元件到筒中的气溶胶生成基质的有效热传递。热可以通过任何合适的机制，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，筒主体可以由能够用作感受器的材料(例如，铝)制成，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。
可以在由筒的主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的是能够释放挥发性化合物的基质。气溶胶形成基质优选的是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。气溶胶形成基质可以是固体或液体，或包括固体和液体组分。优选地，气溶胶形成基质是水烟基质。水烟基质理解为意指适合用于水烟装置中的可消耗材料。水烟基质可包括糖蜜。
气溶胶形成基质可以包括尼古丁。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材料。优选地，气溶胶形成基质包括尼古丁。含烟草材料优选地含有在加热时从气溶胶形成基质释放的挥发性烟草香味化合物。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使颗粒烟草聚结形成。替代地或另外，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含均质化植物基材料。
气溶胶形成基质可包括例如以下当中的一种或多种：粉末、颗粒、球团、碎片、细条、条带或片材。气溶胶形成基质可包括以下当中的一或多种：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。
气溶胶形成基质可以包括至少一种气溶胶形成剂。合适的气溶胶形成剂包括化合物或化合物的混合物，所述化合物或化合物的混合物在使用中促进致密且稳定的气溶胶的形成，并且基本上抵抗水烟装置的操作温度下的热降解。合适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，例如三甘醇，1,3-丁二醇和甘油；多元醇的酯，例如甘油单、二或三乙酸酯；和一元、二元或多元羧酸的脂肪酸酯，例如二甲基十二烷二酸酯和二甲基十四烷二酸酯。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等于或大于5％，并且优选地以干重计大于30重量％。气溶胶形成剂含量以干重计可小于约95％。优选地，气溶胶形成剂的含量高达约55％。
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。在一些实施方案中，气溶胶形成剂是甘油或甘油与一种或多种其他合适的气溶胶形成剂的混合物，诸如上文列出的那些。
气溶胶形成基质可以包括其他添加剂和成分，诸如香料、甜味剂等。在一些示例中，气溶胶形成基质包括任何合适量的一种或多种糖。优选地，气溶胶形成基质包括转化糖，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，例如转化糖。在一些示例中，可将一种或多种糖与合适的载体诸如玉米淀粉或麦芽糖糊精混合。
在一些示例中，气溶胶形成基质包括一种或多种感觉增强剂。合适的感觉增强剂包括调味剂和感觉剂，诸如凉味剂。合适的调味剂包括天然或合成薄荷醇、薄荷、留兰香、咖啡、茶、香料(诸如肉桂、丁香、姜或其组合)、可可、香草、水果香料、巧克力、桉树、天竺葵、丁香酚、龙舌兰、杜松、茴香脑、芳樟醇及其任何组合。
在一些示例中，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，糖蜜可包含至少约25重量％的糖，例如至少约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。
任何合适量的气溶胶形成基质(例如，糖蜜或烟草基质)均可设置在腔中。在一些优选的实施方案中，将约3g(克)至约25g气溶胶形成基质设置在腔中。筒可以包含至少6g、至少7g、至少8g或至少9g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气溶胶形成基质。优选地，将约7g至约13g气溶胶形成基质设置在腔中。在一些实施方案中，筒包括设置在筒的隔室中的两种或更多种不同类型的气溶胶形成基质。
筒的主体可包括一个或多个壁。在一些实施方案中，主体包括顶壁、底壁和侧壁。侧壁可以是从顶部延伸到底部的圆柱形或截头圆锥形。主体可以包括一个或多个部分。例如，侧壁和底壁可以是单个整体部分。侧壁和底壁可以是被构造成以任何合适的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。侧壁和底壁可以是接合在一起的两个部分。例如，侧壁和底壁可通过焊接或通过粘合剂接合在一起。顶壁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的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。侧壁和顶壁可以是接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接合在一起。顶壁、侧壁和底壁都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的方式彼此接合的三个单独部分。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。
主体的一个或多个壁可以形成可加热壁或表面。如本文所使用，“可加热壁”和“可加热表面”意指可直接或间接施加热量的壁或表面的区域，或者本身可例如通过感应或电阻产生热的壁或表面的区域。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主体的外部传递到腔或腔的内表面。可加热壁或表面可以用作加热元件，其变热并将热量传递到筒的内容物(例如，基质)。
优选地，筒的主体具有约15cm或更小的长度(例如，沿着竖直中心轴线的轴向长度)。在一个实施方案中，主体的长度为约10cm或更小。主体可以具有约1cm或更大的内径。主体的内径可以为约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。腔的体积可以为约10cm3到约50cm3，优选地为约25cm3到约40cm3。在一个实施方案中，主体的长度在约3.5cm至约7cm的范围内。主体的内径可以为约1.5cm到约4cm。主体在腔中可以具有约30cm2到约100cm2，例如约70cm2到约100cm2的可加热表面积。腔的体积可以为约10cm3到约50cm3，优选地为约25cm3到约40cm3。优选地，主体是圆柱形或截头圆锥形。
筒主体可包括穿过主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、出口或入口和出口两者。通风孔可以设置在筒的底壁、顶壁、侧面或其组合处。在一些实施方案中，筒包括一个或多个入口和一个或多个出口，以在筒与水烟装置一起使用时允许空气流动通过气溶胶形成基质。在一些实施方案中，筒的顶壁可以限定一个或多个开口，以形成筒的一个或多个出口。筒的底壁可以限定一个或多个开口，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通过筒的合适的抽吸阻力(rtd)。在一些示例中，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10mmh2o至约50mmh2o，优选约20mmh2o至约40mmh2o。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。
主体上的一个或多个开口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％。主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。
根据一个实施方案，筒包括可旋转地连接到主体的帽。帽可用于关闭和重新关闭筒主体上的开口。帽可用于选择性地打开和关闭主体上的一个或多个开口。帽可用于选择性地闭合具有加热元件的电路。
帽可在至少第一位置与第二位置之间围绕延伸穿过帽的中心轴线旋转。在第一位置，主体上的开口可暴露于环境或对环境开放。在第二位置，主体上的开口可以被覆盖或关闭。帽的中心轴线可以与筒主体的中心轴线平行或同轴。筒主体的中心轴线被认为是假想线，所述假想线在主体处于直立位置时竖直地穿过主体的中心。帽可以是可移除的，或者可以永久地附接到主体。帽可以通过任何合适的机构(例如，紧固件)，通过搭扣配合或通过摩擦配合附接到主体。
帽可以至少部分地覆盖主体的顶壁或底壁。帽可以覆盖主体的侧壁的至少一部分。帽可具有盖部分，所述盖部分覆盖筒的主体的顶部或底部。盖部分可以是平面的或可以具有轮廓(例如，是圆顶形的)。盖部分可以形成帽的顶表面。帽还可以包括在中心轴线的方向上从盖部分轴向延伸的圆柱形部分。圆柱形部分可以是帽的侧壁，并且可以覆盖主体的侧壁的至少一部分。在一些实施方案中，帽仅包括盖部分并且不包括圆柱形部分。
根据实施方案，帽包括第一电连接点和第二电连接点。术语“电连接点”在本文中用于指能够与另一电气部件形成电连接(例如，电路)的帽的一部分。所述点可以是小点或者可以是较大结构(例如，区域、表面、板、网格、线等)的一部分，只要较大结构包含能够形成电连接的至少一个点。帽可具有外边缘，并且第一电连接点和第二电连接点中的一者或两者可沿着外边缘设置。帽可以主要(例如，至少50％、至少75％或至少90％)由非导电材料制造。帽可包括设置在非导电材料上、非导电材料中或部分设置在非导电材料中的导电材料。导电材料可形成从第一电连接点延伸到第二电连接点的导电路径。
第一电连接点和第二电连接点可以径向分开20°度或更大、30°度或更大、40°度或更大、50°度或更大，或60°度或更大。第一电连接点和第二电连接点可以径向分开高达180°、高达150°、高达120°、高达90°，或高达60°。
帽可具有一个或多个帽开口。例如，帽可以在盖部分、在圆柱形部分或在这两者中具有帽开口。帽开口可以是穿过帽的材料的孔或开孔，或者可以是延伸到帽的边缘的切口，或上述两者。在一些实施方案中，第一电连接点和第二电连接点限定帽的扇区，其中帽开口设置在所述扇区内。在一个示例中，帽开口是盖部分的切口，其从第一电连接点延伸到第二电连接点。导电路径可沿着切口的边缘延伸。在第一电连接点和第二电连接点外部的帽的外边缘可以是非导电的。在第一电连接点和第二电连接点以及导电路径外部的帽的材料可以是非导电的。
帽开口可以具有任何合适的尺寸和形状。例如，帽开口可以是圆形、多边形(例如，正方形、三角形等)、扇形、狭槽，或具有不规则形状。帽开口可包括单个孔或多个孔。帽开口的大小可以表示为帽的外部面积的百分比。帽的外部面积应理解为意指帽面向外(例如，不面向主体)的表面积，例如盖部分和圆柱形部分的面向外的表面积。在一些实施方案中，帽开口可包括帽的面积的5％或更大、10％或更大、15％或更大、20％或更大，或25％或更大。帽开口可包括帽的面积的75％或更小、50％或更小、40％或更小，或30％或更小。主体的开口和帽的开口不一定必须是相同的形状、数量或大小。在一些实施方案中，帽开口与主体开口不同(例如，具有不同形状、大小或不同数量的孔)。在一些实施方案中，帽开口与主体开口相同或相似(例如，具有相同的形状、大小或相同数量的孔)。
主体的开口和帽的开口可以定位成使得通过将帽旋转到第一位置，至少一些开口对准使得主体的腔通过对准的开口与环境(例如，与水烟装置的气流路径)流体连通，并且通过将帽旋转到第二位置，开口不对准(即，帽关闭主体的开口)。
筒的主体可具有将腔分成隔室的一个或多个内部壁。例如，腔可以被分成第一隔室和第二隔室。腔可以被分成2个、3个、4个、5个、6个、7个或甚至8个隔室。内部壁可以从主体的底部延伸到顶部。在一些实施方案中，内部壁可具有穿孔或开口。
帽可以旋转以选择性地打开隔室。帽可以旋转以关闭所有隔室或除了一个隔室以外的所有隔室。这允许使用者选择性地使用一个隔室的内容物，同时保持其它隔室关闭(优选密封)。筒的隔室可以填充有相同基质。在一些情况下，隔室可以填充有不同基质，例如具有不同风味或以其它方式含有不同化合物的基质。通过旋转帽，使用者可以为使用会话选择特定基质(例如，特定风味)。
帽可以旋转以使第一电连接点和第二电连接点与其它电气部件对准以闭合电路。其它电气部件可以是筒的主体上或水烟装置上的电连接点或导电路径或区域。优选地，使第一电连接点和第二电连接点与其它电气部件对准使得第一电连接点和第二电连接点与其它电气部件电连接，从而闭合电路。闭合电路还可能需要其它动作，例如将筒放置在水烟装置的容纳器中。旋转帽并使第一电连接点和第二电连接点与其它电气部件对准以闭合电路可用于选择性地加热筒中的基质的一部分。例如，筒的主体可包括围绕主体的周边设置的多个加热元件，并且旋转帽可用于选择性地加热一个加热元件但不加热其它加热元件。在另一示例中，水烟装置可包括多个加热元件，并且旋转帽可用于选择性地加热一个加热元件但不加热其它加热元件。
在一些实施方案中，筒的主体具有外壁和内圆柱形壁，使得腔形成在外壁与内圆柱形壁之间。腔还可以由一个或多个内部壁分成隔室。内部壁可以从外壁延伸到内圆柱形壁。内圆柱形壁可以形成中心腔，该中心腔可以接收帽的管状部分。内圆柱形壁可包括将中心腔连接到腔的容纳基质的隔室的一个或多个开口。帽的管状部分可包括对应开口，所述对应开口可与内圆柱形壁的开口对准以在隔室、中心腔和筒的外部之间提供气流路径。帽可以旋转以打开或关闭内圆柱形壁上的开口。
筒还可包括覆盖一个或多个入口的可移除密封层和覆盖一个或多个出口的第二可移除层。可移除层可包括可剥离标签、贴纸、箔等。可以以任何合适的方式将标签、贴纸或箔粘贴到筒上，诸如通过粘合剂、压接、焊接或以其他方式接合到容器上。可移除层可包括可被抓住以在第一次使用之前从筒上剥离或移除标签、贴纸或箔的舌片。
在一些实施方案中，筒是可以与任何合适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生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为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。
水烟装置可包括用于接收筒的容纳器。水烟装置可包括加热元件，该加热元件被构造成当筒接收在容纳器中时接触或接近筒的主体。加热元件可形成容纳器的至少一部分。例如，加热元件可以形成容纳器的表面的至少一部分。水烟筒可以被构造为通过传导将热量从加热元件传递到腔中的气溶胶形成基质。替代地，加热元件可以设置在筒的主体上。在一些实施方案中，加热元件包括电加热元件。在一些实施方案中，加热元件包括电阻加热部件。例如，加热元件可包括一根或多根电阻丝或其它电阻元件。电阻丝可与导热材料接触以将产生的热量分布在更宽的区域上。合适的导电材料的示例包括铝、铜、锌、镍、银及其组合。加热元件可形成容纳器的表面的至少一部分。在一些实施方案中，加热元件包括在筒的主体上，并且水烟装置不包括加热元件。
水烟装置可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配置成控制加热元件的加热。控制电子器件可以被配置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合适的形式提供，并且可以例如包含控制器或存储器和控制器。控制器可以包括以下各项中的一个或多个：专用集成电路(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。
电子电路可包括微处理器，微处理器可以是可编程微处理器。电子电路可配置成调节电力供应。可以以电流脉冲的形式将电力供应给加热器元件。
在一些示例中，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。
水烟装置可以包括温度传感器，例如热电偶。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合适的位置。例如，温度传感器可配置成插入接收在容纳器内的筒中，以监测被加热的气溶胶形成基质的温度。另外或替代地，温度传感器可与加热元件接触。另外或替代地，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合适的温度的信号调节加热元件的加热。
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合适的电源。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。可使用任何合适的电池。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。替代地，电源可以是任何类型的电源，包括超级(super/hyper)电容器。替代地，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，电源优选地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。
在一个示例中，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纳器、加热元件、气溶胶出口和新鲜空气入口。筒容纳器被构造为接收包含气溶胶形成基质的根据本公开的筒。加热元件可限定容纳器的表面的至少一部分或者可以是筒的一部分。
水烟装置包括与容纳器流体连接的新鲜空气入口通道。在使用中，当筒内部的基质被加热时，基质中的气溶胶形成剂组分汽化。从新鲜空气入口通道流动通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。
一些电加热式水烟装置采用预热的空气，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，一些电加热式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。
新鲜空气入口通道可包括穿过筒容纳器的一个或多个开孔，使得来自水烟装置外部的新鲜空气可流动通过该通道并通过一个或多个开孔进入筒容纳器中。如果通道包括多于一个开孔，则该通道可包括歧管以将流动通过通道的空气引导至每个开孔。优选地，水烟装置包括两个或更多个新鲜空气入口通道。
如上文所述，筒包括形成在主体中的一个或多个开口(例如，入口或出口)。当可旋转帽旋转以使帽上的至少一个开口与主体上的至少一个开口对准时，允许空气流动通过筒。如果容纳器包括一个或多个入口开孔，则筒中的至少一些入口可以与容纳器的顶部中的开孔对准。筒可以包括对准特征，该对准特征被构造成与容纳器的互补对准特征匹配，以在将筒插入到容纳器中时将筒的入口与容纳器的开孔对准。
进入筒的空气可以跨越或通过或者跨越和通过气溶胶形成基质流动，夹带气溶胶，并且经由气溶胶出口离开筒和容纳器。携带气溶胶的空气从气溶胶出口进入水烟装置的容器。
水烟装置可以包括任何合适的容器，该容器限定被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。
消费者可将容器填充至液体填充水平。液体优选地包括水，水可任选地与一种或多种着色剂、香料或着色剂和香料一起注入。例如，水可与植物冲剂或草本冲剂中的一种或两种一起注入。
夹带在离开容纳器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具有低于容器的液体填充水平的开口，使得流动通过容器的气溶胶流动通过导管的开口，然后穿过液体进入容器的顶部空间并通过顶部空间出口离开以递送至消费者。
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，诸如可由使用者启动的开关、被布置成检测使用者在烟嘴上抽吸的抽吸传感器，或者可由使用者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。启动元件的启动可以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。
出于示例的目的，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。容器可与水烟装置的其它部件分离，并且填充有水。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。可以通过移除任何可移除层(如果存在)并旋转帽使得帽上的开口与主体上的开口对准来制备筒。帽可旋转以使电连接点与主体上或容纳器中或主体上和容纳器中的其它电气部件对准。帽可以旋转以选择性地打开主体内部的腔的隔室，并且对准电连接点以选择性地加热打开的隔室。可移除或打开气溶胶生成元件的一部分，以允许将筒插入到容纳器中。然后再组装或关闭气溶胶生成元件。然后可接通装置。接通装置可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气溶胶形成基质的汽化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汽化，从而产生气溶胶。使用者可视需要抽吸烟嘴。使用者只要需要就可继续使用所述装置，或者可继续使用所述装置直到没有更多的气溶胶可见或被递送为止。在一些实施方案中，当筒或筒的隔室中的可用气溶胶生成基质被耗尽时，该装置可以被布置成自动关闭。使用者可以旋转筒上的帽以打开并加热另一隔室，并且继续使用水烟装置。替代地，使用者可以旋转帽以关闭筒或关闭筒的其余隔室。在一些实施方案中，在例如从装置接收到筒或隔室中的气溶胶形成基质被耗尽或几乎被耗尽的提示之后，消费者可以打开另一隔室或者用新鲜的筒再填充装置。消费者可在任何时间通过例如切断装置来关断水烟装置。
水烟装置可具有任何合适的空气管理。在一个示例中，使用者的抽吸动作将产生吸入效应，从而引起装置内部的低压，这将导致外部空气流经装置的空气入口、进入新鲜空气入口通道并进入容纳器中。然后空气可流到容纳器中的筒中，以携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纳器的气溶胶出口，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平上方的顶部空间，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
现在将参考附图，附图描绘本公开中所描述的一个或多个方面。然而，应当理解附图中未描绘的其它方面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。然而，应理解，编号在给定图中用于指代一部件的使用并不意图对另一图中标注有相同编号的部件进行限制。另外，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他编号的部件相同或类似。图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。
图1是水烟装置的示意图。
图2a和2b是根据实施方案的用在图1的水烟装置中的具有可旋转帽的水烟筒的视图。
图3a和3b是根据实施方案的用在图1的水烟装置中的水烟筒的主体的透视图。
图3c是移除了顶部的水烟筒的主体的透视图。
图3d是水烟筒的仰视图。
图4a-4d是根据实施方案的用在图1的水烟装置中的水烟筒的帽的横截面图和透视图。
图5a和5b是根据实施方案的图1的水烟装置的容纳器中的水烟筒的示意图。
图6a-6c是根据实施方案的筒的帽到主体的附接机构的横截面图。
图7a是根据实施方案的用在图1的水烟装置中的具有可旋转帽的水烟筒的透视图，该可旋转帽具有管状部分和分成若干隔室的主体。
图7b是图7a的水烟筒的帽的透视图。
图7c是图7a的水烟筒的主体的透视图。
图7d是图7a的水烟筒的帽的另一实施方案的透视图。
图7e是将帽插入到图7a的水烟筒中的示意图。
具体实施方式
图1是水烟装置100的示例的示意性截面图。装置100包括容器17，该容器限定被构造成容纳液体19的内部体积并限定液体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，水可任选地与一种或多种着色剂、一种或多种香料，或一种或多种着色剂和一种或多种香料一起注入。例如，水可以与植物冲剂或草本冲剂中的一者或两者一起注入。
装置100还包括气溶胶生成元件130。气溶胶生成元件130包括容纳器140，该容纳器被构造为接收包含气溶胶形成基质的筒200。气溶胶生成元件130还可包括加热元件160，该加热元件形成容纳器140的至少一个表面。在所描绘的实施方案中，加热元件160限定容纳器140的侧表面。气溶胶生成元件130还包括新鲜空气入口通道170，其将新鲜空气吸入装置100中。在一些实施方案中，新鲜空气入口通道170的一部分由加热元件160形成，以在空气进入容纳器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将空气和气溶胶运送到容器17中液体19水平的下方。空气和气溶胶可冒泡穿过液体19，然后离开容器17的顶部空间出口15。软管20可附接到顶部空间出口15，以将气溶胶运送到使用者的口中。烟嘴25可附接到软管20或形成为软管的一部分。
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。
烟嘴25可包括启动元件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的任何其他合适的位置。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。
控制电子器件30和电源35可位于气溶胶生成元件130的任何合适位置，包括与如图1所描绘的元件130的底部不同的位置。
参见图2a和图2b，筒200具有形成腔218的主体210，气溶胶形成基质201可以设置在所述腔中。主体210包括顶壁215、底壁213和侧壁212。如图所示，侧壁212可以是圆柱形，或截头圆锥形，或形状的组合。主体210可具有延伸穿过主体210的中心轴线a。主体210可以由一个或多个部分形成。例如，顶壁215或底壁213可从侧壁212可移除地附接，以允许将气溶胶形成基质201设置在腔218中。筒200还包括帽300。在所示的示例中，帽300至少部分地覆盖顶壁215以及侧壁212的一部分。
在图2b所示的示例中，帽300包括盖部分315和从盖部分315轴向(即，在中心轴线a的方向上)延伸的圆柱形部分312。帽300还可仅设有盖部分315，而不设有圆柱形部分。盖部分315可以至少部分地覆盖主体210的顶壁215。盖部分315可以是平面部分。帽300具有延伸穿过盖部分315的帽开口317。帽300可围绕中心轴线a旋转。旋转帽300可用于通过使帽开口317与主体210上的开口对准来打开筒200。
帽300包括第一电连接点341和第二电连接点342。帽300还包括在第一电连接点341与第二电连接点342之间延伸的导电路径343。导电路径343包括可设置在非导电材料上或(例如，嵌入)非导电材料中的导电材料。电连接点在示意图中被放大以供可见。然而，电连接点可仅仅包括导电路径343的端部。第一电连接点341和第二电连接点342中的一者或多者可沿着帽300的边缘设置，或者例如沿着盖部分315的边缘设置，或者可沿着圆柱形部分312向下延伸。第一电连接点341和第二电连接点342暴露，使得它们可以与另一电气部件，例如主体210上或水烟装置上的对应电连接点进行电连接。
现在参考图3a-3d，示出了主体210的各个方面。主体210可以包括如图3a所示的单个开口217或者如图3b所示的多个开口217。开口217可设置在顶壁215上、底壁213上或顶壁和底壁上。优选地，一个或多个开口217设置在主体210的由帽300覆盖的区域中，使得通过旋转帽300，可暴露(打开)或覆盖(关闭)开口217。一个或多个开口217设置在其上的壁还可包括不可渗透部分214。术语不可渗透在此处用于指不可透过空气的材料。主体210还可以在相对壁(例如，底壁)上包括多个开孔216，以当筒在使用时允许空气流动通过筒。在图3d中示出了在底壁213处的开孔216的示例性布置。筒200还可以或可替代地包括沿着侧壁212的开孔。在使用前储存筒时，可以由可剥离密封件或盖进一步封闭主体开口和开孔217、216中的一者或多者。
图3c示出了移除了顶壁215的示例性筒主体210。主体210可包括内部壁228或分隔件。内部壁228可以将腔218分成多个隔室219。尽管示出了六个隔室219，但可以产生任何合适的数量。具有内部壁228的主体210可以在没有顶壁215(帽覆盖开放的顶侧)的情况下使用，或者在有顶壁215的情况下使用，所述顶壁包括与每一个隔室219对准的开口217。在一些实施方案中，一个或多个内部壁228可包括连接相邻隔室219的通孔227。当帽300放置在筒主体210上时，帽300可以旋转以通过使帽开口317与主体开口217对准，或者通过使帽开口317与隔室219的开放顶部对准来使帽开口317与至少一个隔室219对准，从而允许空气流动通过筒。
在一些实施方案中，主体210可包括加热元件260，该加热元件可以被选择性地激活以加热隔室219中的基质。加热元件260可以设置在筒210的壁212上。加热元件260可以与筒210的隔室219对准。加热元件260可以连接到第一电连接点241和第二电连接点242，所述第一电连接点和所述第二电连接点可以在帽300旋转时与帽300的第一电连接点341和第二电连接点342对准并且连接。
图4a-4d展示了帽300的各种实施方案。帽可包括盖部分315，该盖部分可以是平面的，如图4a中所示。尽管未示出，但帽300还可包括从盖部分315轴向延伸的圆柱形部分312。圆柱形部分可形成帽的侧壁，如图2b中所示。帽300包括帽开口317。帽开口317可包括如图4b中所示的单个开口317或者如图4c中所示的多个开口317。在帽开口317包括多个开口的情况下，在一些实施方案中，多个开口可以由网格提供。在图4d所示的实施方案中，帽300包括由舱口325覆盖的单个开口317。舱口325可以装有铰链以用于打开和关闭。具有单个开口317的帽300可以与具有单个开口217或多个开口217的主体210联接。具有多个开口317的帽300可以与具有单个开口217或多个开口217的主体210联接。帽300(例如，盖部分315)还可以包括不可渗透部分314。根据实施方案，帽300可从第一位置旋转到第二位置，在第一位置，帽开口317与主体210上的至少一个开口217对准(从而暴露开口217)，在第二位置，帽开口317与主体210上的不同开口217对准，或者帽开口317与主体210上的任何开口都不对准(从而关闭筒200)。在关闭位置，帽开口317与主体210的不可渗透部分214对准，并且主体开口217与帽300的不可渗透部分314对准。
帽300包括第一电连接点341和第二电连接点342。第一电连接点341和第二电连接点342中的一者或两者可沿着帽300的边缘设置。由导电材料制成的导电路径343连接第一电连接点341和第二电连接点342。导电路径343可以嵌入非导电材料中。第一电连接点341和第二电连接点342暴露，使得它们可以与另一电气部件，例如主体210上或水烟装置上的对应电连接点进行电连接。
图5a和5b示意性地示出了这样一种布置，其中，帽300的第一电连接点341和第二电连接点342以及导电路径343形成电路440，该电路具有设置在水烟装置的容纳器140上的加热元件160。电路440可至少包括第一电连接点341和第二电连接点342、导电路径343和加热元件160。电路440还可包括其它电气部件，例如电线、连接器、电源、开关、控件等。容纳器140可包括如图5b中所示的多个加热元件160。加热元件160可以定位成与筒主体210的隔室219对准。筒200和容纳器140可包括互补对准特征，所述互补对准特征在筒插入到容纳器中时有助于使隔室219和帽300的电连接点341、342与容纳器140的加热元件160对准。
图6a-6c描绘了适合于将帽300附接到主体210的各种机构。帽300可以可移除地附接。帽300可以通过螺纹连接来附接。帽300可以通过摩擦配合来附接，如图6a中所示。帽300还可以通过卡扣配合来附接，如图6b和6c中所示。主体210可以包括例如唇缘222的结构，并且帽300可以包括例如唇缘322的对应结构，其配合在主体210上的结构上方并且将帽300可旋转地保持在适当位置，如图6b中所示。主体210上的结构还可以包括具有唇缘223的中心柱，并且帽300可以包括具有唇缘323的对应腔，如图6c中所示。具有中心柱附接件的帽300可包括或可不包括圆柱形部分312。
现在参考图7a-7c，来自腔218的气流可通过中心开口布置。帽300可包括被构造成配合到中心开口中的管状部分352。管状部分352的直径d352可以小于盖部分315的直径d315。管状部分352可以从盖部分315轴向延伸。帽300可另外包括圆柱形部分312(未示出)，该圆柱形部分可以与管状部分352同轴。管状部分352可形成与盖部分315上的帽开口317基本上对准的腔318。管状部分352还可包括可与主体210上的开口对准的一个或多个开口327。帽300包括第一电连接点341和第二电连接点342，如上文参考图4a-4d解释的。
主体210可包括对应内圆柱形壁232(图7c)。腔218可形成在外壁212与内圆柱形壁232之间。
腔218可任选地由一个或多个内部壁228分成隔室219。内部壁228可从侧壁212的内表面延伸到筒主体的内圆柱形壁232的外表面。内圆柱形壁232可以形成中心腔227。帽300的管状部分352可以与限定主体210的中心腔227的内圆柱形壁232协作。例如，帽300的管状部分352可以接收在由主体210的内圆柱形壁232限定的中心腔227中，如图7e中所示。内圆柱形壁232可包括将隔室连接到中心腔227的一个或多个开口237。
在图7e中由向下箭头图示了管状部分352插入到主体210的中心腔227中。帽300可以向下推，直到盖部分315与主体210的侧壁212相遇(或配合)。当帽300设置在主体210上使得管状部分352接收在中心腔227中时，帽300可以围绕轴线a旋转以使开口327与主体210的内圆柱形壁232上的一个或多个开口237对准。使开口327、237对准还使第一电连接点341和第二电连接点342与主体210上或水烟装置上的其它电气部件(例如，第一电连接点241和第二电连接点242)对准。当开口327、237如此对准时，可启动加热元件160或260以加热特定隔室219(这取决于电连接点341、342相对于隔室219的位置)中的基质，并且空气可从腔318流入隔室219(或反之亦然，这取决于水烟装置中的流动路径的布置和流动方向)。
内圆柱形壁232还可包括不可渗透部分(未示出)，使得帽300可以旋转以使开口318与不可渗透部分对准，以关闭来自腔218的气流路径(以关闭筒)。
筒可包括有助于将筒定位在水烟装置的容纳器中或从容纳器移除筒的特征。例如，筒可包括突起(例如，凸缘)，以用于对准、定位、抓握等。帽还可用作突起。
因此，描述了用于水烟装置的筒。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方案来描述本发明，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方案。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。
本文用于企业家、创业者技术爱好者查询，结果仅供参考。
