具有调节装置的烟嘴的制作方法

具有调节装置的烟嘴
1.相关申请的引用
2.本技术要求2020年5月15日提交的美国临时申请第63/025,532号的权益，其全部公开内容通过引用结合于此。
技术领域
3.本技术涉及蒸发器冷却系统的领域，更具体地，涉及一种具有用于与外部加热源一起使用的模块化部件的蒸发器组件。


背景技术：

4.本部分提供与本公开相关的背景信息，该背景信息并不一定是现有技术。
5.多种吸入装置或蒸发器包括用于使多种物质雾化或蒸发以便引入到呼吸系统中的器具。吸入的物质本质上可以是休闲性的或治疗性的并且可以包括某些天然的、分离的和/或合成的物质。蒸发的物质的实例包括某些植物材料，例如烟草或其他药草或精油的混合物。蒸发的物质可以与多种载体、化合物、香料等组合，例如丙二醇、甘油、尼古丁(例如从烟草中提取的)，并且在多种溶液中提供该蒸发的物质。蒸发器的使用有时通俗地称为“蒸发(vaping，吸电子烟)”的动作并且蒸发器装置本身可以被称为“电子烟(vape)”。
6.蒸发器可以构造有不同类型的提取室，包括具有直孔、文丘里管或连续的文丘里管的那些，并且可以采用多种材料，包括耐热材料，例如金属或玻璃。提取的蒸气可被收集在多种类型的室中或通过导管直接被吸走。某些蒸发器可提供这样提取的蒸气，该蒸气具有比传统的抽烟获得温度低的温度，这可以至少部分地由于在例如为烟草的发烟材料(smoking material)中不存在燃烧，并且可导致从蒸发材料更有效地提取期望的化合物。因此，可以通过蒸发来减少由于抽烟导致的某些恼人的和不期望的后果，例如二手烟。
7.电子香烟(也称为电子烟)是一种手持式电池供电的蒸发器，其可以通过提供一些抽烟的行为要素(包括抽烟时手到嘴的动作)来模拟抽烟，但不燃烧烟草。与通过燃烧产生的香烟烟雾不同，使用者或抽吸者吸入气溶胶，通常称为蒸气。电子烟可包括加热元件，该加热元件使称为电子液的液体溶液雾化以形成蒸气。某些电子烟是由用户通过该电子烟吸入或呼吸而被自动地激活的，而另外的电子烟可以例如通过按压按钮来手动地启动。电子烟可以采用多种形式，可以具有像传统香烟一样的外观，虽然某些电子烟可以设计成一次性使用的，但是也可以例如通过更换蒸气烟弹和电池而可重复使用。
8.近年来，包括电子烟在内的各种类型的蒸发器正在日益普及。随着消费者越来越意识到吸入通过燃烧烟草和其他物质所产生的烟雾对健康造成的后果，蒸发器被认为是香烟、雪茄、烟斗和其他吸烟器具的较好替代品。尽管一些蒸发器又大又笨重(有时是为了模仿水烟袋的美学外观)，但大多数蒸发器都足够小以便可以放入用户的口袋或钱包中，以方便使用。然而，已知的蒸发器可能具有某些缺点，其包括例如当蒸气从诸如电子加热元件之类的外部加热源产生蒸气时在待吸入的蒸气内的过量的热量。传统的吸烟装置通过使烟雾通过增加长度的导管和/或使烟雾通过各种散热器(包括水容器)来减轻了来自吸入烟雾的
热量。不幸的是，用于降低吸入烟雾或蒸气的温度的这种装置可能会在清洁和消毒方面带来困难，并且可能难以根据用户在消减热量方面的偏好进行定制。
9.各种类型的蒸发器包括模块化构造，其中，形成蒸发器组件的某些部件由于在形成这种部件的耦接特征件时所使用的公共尺寸和基本标准尺寸而可互换地替换。具体地，许多蒸发器装置包括多种部件，诸如烟嘴、热交换特征件、形成蒸气提取室的壳体、电池和加热元件，这些部件可以是可移除的以用于进行清洁和维护，或者可以设置有为此目的的这种部件，该部件可互换地安装到蒸发器装置中，以用于定制蒸发器装置和相关的蒸发体验。为了根据用户的期望而实现所期望的吸入蒸气的流量构造、温度和压力，可能需要进行这种定制。定制可以包括将某些部件安装到作为整体制造和销售的蒸发器装置中，其中，安装导致增加了新的部件(例如热交换特征件)或替换了最初制造的整体中提供的相应部件。定制可以替代地包括购买多个独立的部件，这些独立的部件随后被组装成期望的蒸发器装置构造。
10.然而，已经发现，尽管部件的某些部分具有适于以期望的方式连接部件的结构，但是这种定制通常受到具有彼此不兼容的可变尺寸和构造的互连部件的限制。例如，某些部件(例如所描述的热交换特征件)的尺寸可能无法容纳在某些壳体和/或提取室内，或者可能会干扰或侵占蒸发器装置的相邻部件，例如蒸发器装置的加热元件或电池。
11.因此，存在用于在蒸发器装置中使用的可调节的热交换特征件的需求，其中，可调节的热交换特征件被构造为可调节的，以适应将可调节的热交换特征件安装到多种不同的互补结构中，以用于形成期望的蒸发器装置。


技术实现要素：

12.本技术包括与蒸发器组件相关的制品、系统和方法，该蒸发器组件包括烟嘴组件，该烟嘴组件具有可调节的热交换结构。
13.在本发明的一个实施例中，用于与蒸发器装置一起使用的烟嘴组件包括：烟嘴，该烟嘴具有从烟嘴的第一端至其相对的第二端轴向穿过烟嘴而形成的开口；以及内管状构件，该内管状构件构造成被可滑动地接收在烟嘴的开口内。内管状构件在烟嘴的开口内的滑动改变烟嘴组件的轴向长度，以允许烟嘴组件耦接至具有不同轴向长度的多种不同的外管状构件，该外管状构件可兼容与烟嘴组件一起使用，以用于形成所得的蒸发器装置。
14.根据本发明的另一方面，当内管状构件被接收在烟嘴的开口内时，至少一个密封元件可以布置在烟嘴的限定其开口的内表面与内管状构件的外表面之间，其中，至少一个密封元件在烟嘴的内表面与内管状构件的外表面之间被径向地压缩。
15.烟嘴可构造成耦接到外管状构件，以形成蒸发器装置的部件。至少一个密封元件可以布置在烟嘴的外表面周围，其中，至少一个密封元件构造成当烟嘴耦接到外管状构件时在烟嘴的外表面与外管状构件的内表面之间被径向地压缩。外管状构件可包括穿过该外管状构件形成的端口，其中，当烟嘴耦接到外管状构件时，该端口轴向地布置在烟嘴与内管状构件的布置在烟嘴的开口外部的端部之间。内管状构件可滑动地调节到相对于烟嘴的轴向位置，其中，当烟嘴耦接到外管状构件时，在内管状构件的布置在烟嘴的开口外部的端部与外管状构件的布置成与烟嘴相对的端部之间形成有轴向空间。外管状构件形成蒸发器装置的蒸气收集室，在蒸发器装置的使用期间，加热的蒸气被抽吸到该蒸气收集室中。
16.烟嘴组件还可包括插入件，该插入件构造成用于插入到内管状构件的开口中。插入件可包括螺旋部分，该螺旋部分用于增加穿过内管状构件的流动路径长度。
17.还公开了一种组装蒸发器装置的方法。该方法包括以下步骤：提供烟嘴组件，该烟嘴组件包括烟嘴和内管状构件，该烟嘴具有从烟嘴的第一端至其相对的第二端轴向穿过烟嘴而形成的开口，该内管状构件被可滑动地接收在烟嘴的开口内；使内管状构件相对于烟嘴滑动，以调节烟嘴组件的轴向长度；以及将外管状构件耦接至烟嘴。
18.根据本公开的方法的其他方面，该方法还可以包括将插入件插入到穿过内管状构件轴向形成的开口中的步骤。内管状构件可以相对于烟嘴滑动，直到内管状构件延伸超过烟嘴的端部的暴露长度小于外管状构件的开口延伸超过烟嘴的端部的长度。
19.内管状构件可以相对于烟嘴滑动，直到在内管状构件的位于烟嘴的开口外部的暴露端部与外管状构件的开口的端部之间存在期望的轴向距离。将外管状构件耦接到烟嘴可以包括在烟嘴与外管状构件之间压缩密封元件。
20.从本文提供的描述中，其他应用领域将变得显而易见。发明内容中的描述和特定实例仅旨在用于说明的目的，并不旨在限制本公开的范围。
附图说明
21.本文描述的附图仅出于所选实施例的说明性目的，而不是所有可能的实现方式，并且并不旨在必然限制本公开的范围。
22.图1是根据本发明的实施例的烟嘴组件的立体图；
23.图2是图1的烟嘴组件在调节至第一操作位置以使烟嘴组件的操作轴向长度最小化时的截面图；
24.图3是图1的烟嘴组件在调节至第二操作位置以使烟嘴组件的操作轴向长度最大化时的截面图；
25.图4是示出了构造为用于插入图1的烟嘴组件中的插入件的分解立体图；
26.图5是图1的烟嘴组件中在插入有插入件时的截面图；
27.图6是利用图1的烟嘴组件的相对较短的蒸发器装置的侧视图；
28.图7是从图6中的线7
‑
7截取的图6的蒸发器装置的截面图；
29.图8是利用图1的烟嘴组件的相对较长的蒸发器装置的侧视图；
30.图9是从图8中的线9
‑
9截取的图8的蒸发器装置的截面图。
具体实施方式
31.以下技术描述在一个或多个发明的主题、制造和使用的本质上仅是示例性的，并且不旨在限制本技术中、或作为可以提交为要求本技术优先权的其他申请中、或从其发布的专利中所要求保护的任何具体的发明的范围、应用和使用。就所公开的方法而言，所呈现的步骤顺序本质上是示例性的，并且因此，步骤顺序在各种实施例中可以不同。本文中所使用的“一”和“一个”表示存在“至少一个”物品；可能的话，可以存在多个这种物品。除非另外明确地指出，否则本说明书中的所有数量要理解为由词语“约”修饰，所有几何和空间描述符要理解为由词语“大体上”修饰，以用于描述本技术的最宽的范围。当应用于数值时，“约”表示计算或测量在值中允许一些轻微的不精确性(在值中具有值的某种程度的准确性；近
似或合理地接近该值；大约)。如果出于一些原因，由“约”和/或“大体上”提供的不精确性在本领域中不用这种普通含义来理解，那么本文中所使用的“约”和/或“大体上”至少表示可能由测量或使用这种参数的普通方法引起的变化。
32.除非另外明确地表示，本详细的说明书所引用的所有文献(包括专利、专利申请、以及科学文献)通过引用结合于本文。本详细的说明书控制通过引证结合于本文的文献与本详细的说明书之间可能存在的冲突和模糊之处。
33.虽然作为诸如包含、含有、或具有的非限制性术语的同义词，开放式术语“包括”在本文中使用以描述并且要求保护本技术的实施例，实施例可以可替代地使用更限制性的术语(诸如“由
……
组成”或“基本上由
……
组成”)来描述。因此，对于任何给定的实施例来说，列举材料、部件或工艺步骤也具体地包括由这些材料、部件、或工艺步骤组成或基本上组成的实施例，该实施例排除(用于组成的)额外的材料、部件或工艺并且排除了额外的材料、部件或工艺对(基本上由其组成的)实施例性能的显著影响，即使这种额外的材料、部件、或工艺未在本技术中明确地列举。例如，列举了元素a、b和c的成分或工艺的列举具体地预想实施例由a、b和c组成和基本上由其组成的实施例，排除可以在本领域中列举的元素d，即使在本文中元素d没有明确地描述为被排除。
34.除非另外描述，本文中所提及的公开的范围包括端点并且包括在全部范围内的所有不同的值和进一步划分的范围。因此，例如，“从a到b”或“从约a到约b”的范围包括a和b。所公开的值和值的范围对于特定参数来说(诸如数量、重量百分比等)不排除其他在本文中有用的值和值的范围。可以设想对于给定参数来说，两个或者更多个特定的示例性的值可以限定用于参数的要求的值的范围的端点。例如，如果参数x在本文中示例性地具有值a，且还示例性地具有值z，则设想参数x可以具有从约a至约z的值范围。类似地，设想对于参数来说所公开的值的两个或者更多个范围(无论这种范围是嵌套的、重叠的、还是不同的)包括可使用所公开的范围的端点要求的值的范围的所有可能的组合。例如，如果参数x本文中示例性地具有在1
‑
10、或2
‑
9、或3
‑
8的范围内的值，则还可以设想参数x可以具有值的其他范围，包括1
‑
9、1
‑
8、1
‑
3、1
‑
2、2
‑
10、2
‑
8、2
‑
3、3
‑
10、3
‑
9等。
35.当元件或层被称为“在另一个元件或层上”、“接合到”、“连接到”、或“耦接到”另一个元件或层时，该元件或层可以直接在该另一个元件或层上、接合到、连接到、或耦接到另一个一个元件或层上，或者可以存在中间元件或层。相反的是，当元件被称为“直接在另一元件或层上”、“直接接合到”、“直接连接到”或“直接耦接到”另一个元件或层时，可能不存在中间元件或层。用于描述元件之间的关系的其他词语应当以类似的方式进行解释(例如，“之间”与“直接之间”、“邻近”与“直接邻近”等)。如在本文中所使用的，术语“和/或”包括相关联的所列项目中的一个或多个的任何和所有组合。
36.尽管术语第一、第二、第三等在本文中可以用于描述各种元件、部件、区域、层和/或区段，但是这些元件、部件、区域、层和/或区段不应当由这些术语限制。这些术语仅可以用于将一个元件、部件、区域、层或区段与另一个元件、部件、区域、层或区段分开。当在本文中使用时诸如“第一”、“第二”、和其他数字的术语不暗示序列或顺序，除非上下文清楚地指出。因此，以下讨论的第一元件、部件、区域、层或区段可以被称为第二元件、部件、区域、层或区段，而不脱离示例性实施例的教导。
37.空间相对术语，诸如“内部”、“外部”、“之下”、“下方”、“之上”、“上方”等在本文中
可用于易于描述以描述如图所示的一个元件或特征与另一个元件(多个元件)或特征(多个特征)的关系。空间相对术语可以旨在涵盖除了图中所示出的方向之外，在使用中或操作中的物体的不同定向。例如，如果图中的物体翻转，描述为位于其他元件或特征“下方”或“之下”的该元件则被定向成位于其他元件或特征“之上”。因此，示例性术语“下方”可以涵盖上方和下方的方向。物体可以被另外定向(旋转90度或在其他方向)并且因此解释本文中所使用的空间相对描述符。
38.图1至图10示出了根据本发明的实施例的烟嘴组件10。烟嘴组件10形成相关的蒸发器装置的部件。如下面更详细解释的，烟嘴组件10包括可调节的热交换特征件，该可调节的热交换特征件便于烟嘴组件10与形成相关的蒸发器装置的各种不同的互补结构中的任一个一起使用。因此，本文公开的烟嘴组件10不设置为独立式产品，而是构造成用于耦接至具有变化的形状和构造的各种互补结构中的一个，从而增强烟嘴组件10在为蒸气提供冷却效果方面的多功能性，以用于多种不同的可能的蒸发器装置构造。
39.烟嘴组件10以及蒸发器装置的互补结构的各个方面在本文中描述为管状构造。如本文使用的，术语“管状的”并不一定涉及柱状的或其他轴向对称的且中空的结构，而是可涉及具有中空开口且在结构的轴向方向上伸长的任何结构。例如，只要形成的烟嘴组件10保持下文描述的相同的总体关系，在不超出本发明的范围的情况下，下文中描述为基本柱形形状的每个部件可由具有不同的封闭多边形截面形状的对应部件替换，诸如方形形状、矩形形状、六边形形状等。更具体地，这种替代的截面形状是可以利用的，只要烟嘴组件10保持如下文描述的相同的总体流动构造，同时还保持将烟嘴组件10耦接至对应的互补结构以用于形成示例的蒸发器装置的能力即可。因此，对这种轴向对称的特征(诸如柱形或环形形状或表面)的进一步参考不旨在限制本发明的范围。
40.烟嘴组件10包括烟嘴20和内管状构件60。在所提供的实施例中，烟嘴20和内管状构件60均为基本上柱形形状。内管状构件60构造成可滑动地接收在烟嘴20内，以用于选择性地调节内管状构件60的设置在烟嘴20外部的暴露长度。可替换地，由于内管状构件60相对于烟嘴20的滑动改变整个烟嘴组件10的轴向长度的方式，内管状构件60可被视为伸缩地接收在烟嘴20内。
41.烟嘴20从第一端21轴向延伸至第二端22，其中，烟嘴20的第一端21与烟嘴组件10的第一端11重合。烟嘴20包括内表面23和外表面24。内表面23限定了从第一端21到第二端22轴向延伸穿过烟嘴的开口25。在所示的实施例中，开口25被示出为基本上柱形的孔口。
42.烟嘴20的外表面24被轴向地分成引导部分27和耦接部分33，该引导部分和耦接部分中的每个为基本上柱形形状。引导部分27从烟嘴20的第一端21轴向延伸至引导部分27与耦接部分33之间的边界，而耦接部分33从该边界轴向延伸至烟嘴20的第二端22。外表面24的引导部分27包括渐缩表面28和径向延伸表面29。渐缩表面28可设置成有助于根据需要将烟嘴20引导到使用者的口中或引导到形成相关的蒸发器装置的一部分的另一相邻部件中。
43.径向延伸表面29将引导部分27的渐缩表面28连接至耦接部分33的轴向延伸表面34。在所示的实施例中，径向延伸表面29为环形形状，而轴向延伸表面34为基本上柱形形状。耦接部分33在与径向延伸表面29的交界部处包括比渐缩表面28小的半径/直径，从而使得渐缩表面28与径向延伸表面29的交界部在烟嘴20的外表面24上形成位于从引导部分27到耦接部分33的过渡部处的阶梯状部分或肩部。径向延伸表面29被示出为布置成基本上垂
直于烟嘴20的中央轴线，但是在保持在本发明的范围内的情况下，可使用替代的倾斜角度。
44.耦接部分33的轴向延伸表面34包括形成于其中的密封凹入部35。密封凹入部35形成耦接部分33的相对于轴向延伸表面34的相邻区段的径向向内凹入的部分。在所示的实施例中，密封凹入部35还包括形成于其中的至少一个密封接收凹槽36，其中，每个密封接收凹槽36构造成在其中接收对应的外密封元件38的至少一部分。烟嘴组件10被示出为包括三个轴向隔开的密封接收凹槽36，其中，每个密封接收凹槽36成形为在其中部分地接收对应的外密封元件38，然而在保持在本发明的范围内的情况下，可在耦接部分33中使用更少的或更多的密封接收凹槽36和对应的外密封元件38。每个外密封元件38可为具有圆形截面的以环状方式延伸的o形环。然而，在不脱离本发明的范围的情况下，外密封元件38可具有替代的截面形状，并且密封接收凹槽36也可修改成在形状上对应于外密封元件38的替代形状。
45.在所有的情况下，烟嘴20的耦接部分33的形状和尺寸设置成在其周围接收每个外密封元件38，使得在将烟嘴20耦接到内管状构件60之前，每个外密封元件38的第一部分设置在轴向延伸表面34的径向外部，并且每个外密封元件38的第二部分设置在轴向延伸表面34的径向内部。这种构造确保在烟嘴组件10耦接到对应的互补结构时将每个外密封元件38径向向内压缩到轴向延伸表面34的至少径向位置的能力。因此，每个外密封元件38由有弹性地柔性的材料形成，该有弹性地柔性的材料构造成在室温下时倾向于在弹性变形之后返回到其原始构造。每个外密封元件38可根据需要由弹性体材料形成，诸如适合的橡胶。
46.烟嘴20的内表面23类似地包括形成于其中的至少一个密封接收凹槽41，其中，每个密封接收凹槽41构造成在其中接收对应的内密封元件42。每个密封接收凹槽41相对于其轴向延伸表面43形成内表面23的径向向外凹入的部分。在所示的实施例中，轴向延伸表面43包括柱形轮廓。每个内密封元件42可由有弹性地柔性的材料形成，该有弹性地柔性的材料构造成在室温下时倾向于在弹性变形之后返回到其原始构造。每个内密封元件42可根据需要由弹性体材料形成，诸如适合的橡胶。每个内密封元件42可根据需要为具有圆形截面的o形环。
47.每个密封接收凹槽41相对于径向向外方向的深度被选择成确保在内管状构件60进入烟嘴20的开口25之间，每个内密封元件42的第一部分设置在轴向延伸表面43的径向内部，而每个内密封元件42的第二部分设置在轴向延伸表面43的径向外部。这种构造确保在烟嘴20耦接到内管状构件60时将每个内密封元件42径向向外压缩到轴向延伸表面43的至少径向位置的能力。内密封元件42的径向压缩有助于在烟嘴组件10的使用期间建立内管状构件60相对于烟嘴20的固定位置。
48.在所示的实施例中，至少一个密封接收凹槽41包括设置成与烟嘴20的第二端22相邻的第一密封接收凹槽41以及朝向烟嘴20的第一端21与第一密封接收凹槽41轴向间隔开的第二密封接收凹槽41，其中，对应的内密封元件42设置在第一密封接收凹槽41和第二密封接收凹槽41中的每个内。然而，可替换地，在不脱离本发明的范围的情况下，烟嘴组件10可根据需要设置有更少的或更多的密封接收凹槽41和对应的内密封元件42。
49.烟嘴20的内表面23还包括径向延伸表面44，该径向延伸表面从轴向延伸表面43的与烟嘴20的第一端21相邻设置的一端径向向内延伸。径向延伸表面44可径向延伸基本上对应于内管状构件60的径向厚度的一距离，但是在保持在本发明的范围内的情况下，可使用替代的径向距离。径向延伸表面44轴向地定位在烟嘴20的第一端21与设置成相对于烟嘴20
的轴向方向最接近第一端21的内密封元件42之间。径向延伸表面44被示出为布置成基本上垂直于烟嘴20的中央轴线，但是在保持在本发明的范围内的情况下，可使用替代的倾斜角度。
50.内管状构件60从第一端61轴向延伸到相对的第二端62，该第二端还与烟嘴组件10的第二端12重合。内管状构件60被示出为基本上柱形形状，从而使得第一端61和第二端62中的每个为基本上环形形状。内管状构件60包括内表面63和外表面64。内表面63限定了从第一端61到第二端62轴向延伸穿过内管状构件60的开口65。在所示的实施例中，开口65被示出为沿着内管状构件60的长度具有恒定的内径的柱形孔口。
51.内管状构件60的外表面64包括沿着轴向延伸表面43与开口25的半径/直径相等或略微较小的半径/直径，从而便于在烟嘴20的第二端22将内管状构件60插入到烟嘴的开口25中。外表面64的半径/直径还被选择成大于径向延伸表面44的径向最内端的半径/直径，从而确保烟嘴20的径向延伸表面44形成构造成接合内管状构件60的第一端61的止动表面，以建立内管状构件60相对于烟嘴20的端部轴向位置。一旦被接收在烟嘴20的开口25内，烟嘴20和内管状构件60就同心地布置成具有重合的中央纵向轴线。
52.贯穿附图，内管状构件60被示出为包括形成于其中的一对在直径上相对狭槽67。每个狭槽67穿透内管状构件60的第二端62，并且在内管状构件60的轴向方向上朝向第一端61直线地延伸。
53.内管状构件60被设置为用于与穿过内管状构件60的开口65的蒸气交换热能的热交换结构。即，内管状构件60提供附加的表面积，沿着该附加的表面积，先前加热的蒸气可以在经由烟嘴20到达使用者之前交换热量。附加地，在一些情况下，内管状构件60还可设置用于在内管状构件60与穿过内管状构件60的外表面64周围的流体或蒸气之间进行热交换，诸如当空气在内管状构件60外部被引入蒸发器装置中时。
54.现在参考图4和图5，内管状构件60的开口65还构造成在其中轴向地接收插入件80，以用于增加烟嘴组件10的热交换能力。插入件80从第一端81纵向延伸到其相对的第二端82。第一端81形成插入件80的构造成最初进入开口65中的前端，而插入件80的第二端82包括至少一个横向延伸突片83。每个横向延伸突片83构造成被接收在形成于内管状构件60的第二端62中的一个狭槽67内。因此，狭槽67允许插入件80以不引起插入件80的第二端82轴向延伸超过内管状构件60的第二端62的方式被轴向接收到内管状构件60中。这种构造可在烟嘴组件10耦接到兼容结构时有利地防止插入件80与相关的蒸发器装置的可能与内管状构件60的第二端62相邻设置的任何部件之间的任何可能的干涉。
55.然而，还应当理解，狭槽67仅是内管状构件60的可选特征，并且内管状构件60可在没有狭槽67的情况下操作。如果使用这种构造，则使得插入件80的横向延伸突片83直接抵靠内管状构件60的第二端62，这是由于横向延伸突片83具有比内管状构件60的直径更大的横向长度。在保持在本发明的范围内的情况下，可使用内管状构件60的任一描述的构造。
56.插入件80还包括螺旋部分85，该螺旋部分构造成在插入件80接收在内管状构件60中时形成穿过内管状构件的螺旋流动路径。螺旋部分85中断穿过内管状构件60的流体或蒸气的层流，并且还可将湍流引入到流体或蒸气中，其中已经发现，这种湍流的引入倾向于在横过插入件85时增加由这种流体或蒸气经受的热交换程度。插入件85还增加内管状构件60的第一端61与第二端62之间的流体流动路径长度，这进而增加烟嘴组件10的能够与流体或
蒸气交换热能的暴露表面积，同时还提供发生流体或蒸气的给定流速的热交换的附加时间。
57.在本专利申请的其余附图中省略了插入件80，以更好地示出内管状构件60的特征，但是应当理解，相对于烟嘴组件10或形成的蒸发器装置的所示构造中的任一个，插入件80可根据需要与内管状构件60结合使用。还应当理解，尽管热交换能力降低，但内管状构件60仍可以根据需要在不具有插入件80的情况下操作，而不会以其他方式显著改变烟嘴组件10的操作方法。
58.返回参考图2和图3，可以看到，内管状构件60相对于烟嘴20的伸缩导致如在烟嘴组件10的相对端部11、12之间测量的该烟嘴组件的总轴向长度的改变。内管状构件60构造成可在第一操作位置与第二操作位置件相对于烟嘴20进行调节，其中，该调节相对于烟嘴组件10的轴向方向发生。
59.第一操作位置(图2)对应于烟嘴组件10的最小操作长度和存在于烟嘴20与内管状构件60之间的最大轴向重叠部分。第一操作位置包括内管状构件60的第一端61邻接与烟嘴20的第一端21相邻形成的径向延伸表面44。第一操作位置还包括每个内密封元件42被径向压缩在内管状构件60的外表面64与烟嘴20的内表面23之间，从而建立其间的流体密封。
60.相反，第二操作位置(图3)对应于烟嘴组件10的最大操作长度，其保持烟嘴20的内表面23与在内管状构件60的外表面64之间的流体密封。第二操作位置包括内管状构件60的第一端61与烟嘴20的径向延伸表面44轴向间隔开并且与布置成最接近烟嘴20的第一端21的内密封构件42相邻地设置。第二操作位置还包括每个内密封元件42被径向压缩在内管状构件60的外表面64与烟嘴20的内表面23之间，从而建立其间的流体密封。
61.内管状构件60还可调节到任何数量的相对于烟嘴20的轴向位置，这些轴向位置介于第一操作位置与第二操作位置之间。因此，在保持内密封构件60的完全密封效果的同时内管状构件60相对于烟嘴20的轴向运动的总范围等于存在于烟嘴20的径向延伸表面44与最接近径向延伸表面44的内密封构件42之间的轴向距离。
62.内管状构件60还可从烟嘴20完全轴向地移除，以便于根据需要清洁内管状构件60。还应显而易见的是，当由于内管状构件60相对于烟嘴20的轴向位置而使所示出的内密封元件42中的仅一个被压缩时，烟嘴组件10仍是可操作的，但是这种情况总体上是不期望的，这是因为减少的密封效果以及烟嘴20内的任何暴露的内密封元件42可能劣化。
63.内管状构件60还可以从烟嘴20完全轴向地移除，以便于根据需要清洁内管状构件60。还应当清楚的是，当示出的内部密封元件42中的仅一个由于内管状构件60相对于烟嘴20的轴向位置而被压缩时，烟嘴组件10仍可操作，但是这种情形通常是不期望的，因为这降低了密封效果并且可能使烟嘴20内任何暴露的内部密封元件42劣化。
64.现在参照图6至图9，烟嘴组件10被示出为耦接到兼容与烟嘴组件10一起使用的两个示例性外管状构件200、300中的一个。每个外管状构件200、300形成可与烟嘴组件10一起操作的蒸发器装置100、110的一部分。所公开的外管状构件200、300中的每一个可以是独立设置的部件，其独立于烟嘴组件10制造和/或销售。在一些情况下，外管状构件200、300中的每一个可以代表蒸发器装置的可移除部件，其大小和尺寸使得对应的外管状构件200、300兼容与烟嘴组件10一起使用。例如，现有的蒸发器装置可以包括烟嘴结构，该烟嘴结构通常耦接至对应的外管状构件200、300。因此，从初始提供的烟嘴结构移除外管状构件200、300
可促进本文所示和描述的将外管状构件200、300耦接至烟嘴组件10的能力。在其他情况下，外管状构件200、300中的每一个可以是单独、独立生产和销售的部件，其意图与诸如为烟嘴组件10的可更换部件一起使用。
65.外管状构件200、300中的每一个被示出为提供哪部分可以被称为相关联的蒸发器装置100、110的蒸气提取室或蒸气收集室。这种室用作用于在相关的蒸发器装置100、110的布置在上游的部件中接收和收集加热后的蒸气的空间。外管状构件200、300还可以代表相关联的蒸发器装置100、110的一部分，该部分在相关联的蒸发器装置100、110的手动操作期间被使用者的手抓持。
66.现在参照图6和图7，外管状构件200包括开口203，该开口从外管状构件200的第一端201至相对的第二端202轴向延伸穿过该外管状构件。外管状构件200包括限定开口203的内表面211以及相对设置的外表面212。如图所示，外管状构件200的形状基本为柱形，但只要外管状构件200的形状和尺寸适于耦接到烟嘴20，则可使用替代形状，而同时保持落入本发明的范围内。
67.外管状构件200被轴向地分成耦接部分205和外壳部分206。耦接部分205包括外管状构件200的第一端201，而外壳部分206包括其第二端202。耦接部分205形成外管状构件200的围绕烟嘴20的耦接部分33延伸的轴向延伸区段，而外壳部分206从耦接部分205向后延伸并且围绕内管状构件60的至少一部分。
68.因此，耦接部分205由外管状构件200的端部部分(其沿着其内表面211的内径等于或稍大于烟嘴20的耦接部分33的轴向延伸表面34的外径)形成，并且还包括与耦接部分33的截面形状互补的截面形状。内表面211沿着耦接部分205的内径也被选择成确保每个外密封元件38由于外管状构件200的耦接部分205在烟嘴20的耦接部分33上的接收而被径向压缩。外密封元件38的压缩用于提供不透流体的密封，并通过由外密封元件38的弹性施加到外管状构件200上的摩擦力而防止将外管状构件200从烟嘴20移除。
69.外管状构件200的外壳部分206在图6和图7中被示出为具有与其耦接部分205基本上相同的形状和构造。然而，所示的外壳部分206本质上仅是示例性的，因为外管状构件200的内表面211和外表面212可以沿着其外壳部分206具有基本上任何构造，只要在外管状构件200的开口203内设置有期望的流动路径即可。例如，在一些情况下，内表面211和外表面212中的一者或两者可包括沿着外管状构件200的长度变化的直径或用于将期望的流动湍流或其他流动状态引入穿过外管状构件200的流体或蒸气的其他不规则特征。此外，在其他实施例中，根据需要，外管状构件200的外表面212可包括引入其中的用于帮助抓持外管状构件200的特征。
70.外管状构件200的第二端202构造成，在烟嘴组件10和对应的蒸发器装置100的操作使用期间，在其中接收蒸发的流体的流。虽然图示为敞开端，但外管状构件200的第二端202可以构造成耦接至蒸发器装置的相关部件，该蒸发器装置具有电源、加热元件和待蒸发物质源。在其他实施例中，这些部件可在外管状构件200的第二端202处直接结合到外管状构件的结构中。
71.外管状构件200被进一步示出为包括形成在其中的端口220，其中，端口220提供布置在外管状构件200外部的周围环境与形成在外管状构件200内的开口203之间的流体连通。端口220旨在作为在具有烟嘴组件10的蒸发器装置100的操作使用期间供空气引入开口
203的入口。端口220定位在外管状构件200的第一端201和第二端202的中间。如图7所示，当外管状构件200耦接到烟嘴20时，端口220也定位在烟嘴20的第二端22与内管状构件60的第二端62之间。端口220还定位在外管状构件200内，使得在外管状构件200的端口220与第二端202之间存在流体流动路径，该流体流动路径不包括穿过内管状构件60的开口65的相关流体。
72.图7示出了处于第一操作位置的内管状构件60，其中，烟嘴组件10的长度被最小化以适应外管状构件200的轴向长度，同时在外管状构件200的第二端202处提供混合室230。混合室230由在内管状构件60的第二端62与外管状构件200的第二端202之间轴向延伸的开口203的一部分形成。混合室230形成一空间，在该空间中，通过端口220进入外管状构件200的空气可与通过外管状构件的第二端202进入外管状构件200的加热的和蒸发的物质混合。
73.从回顾图7可见，内管状构件60远离第一操作位置并且朝向第二操作位置的调节改变了形成在蒸发器装置100内的流动模式的不同方面。例如，在端口220与混合室230之间的流动路径被加长，混合室230被轴向地缩短并且体积减小，并且穿过烟嘴组件10的总长度的流动路径的长度增加。这样，内管状构件60的轴向位置的可调节性允许使用者规定在一段蒸发时间中相关联的流体通过蒸发器装置100的期望流动构造。
74.从图7中还显而易见的是，外管状构件200的长度限制内管状构件60相对于烟嘴20的可能位置，这是因为对第二操作位置的完全调节将导致内管状构件60延伸超过外管状构件200的第二端202。因此，当将烟嘴组件10耦接到相对短的外管状构件200时，可利用第一操作位置。
75.本文所示和描述的蒸发器装置100可根据以下工艺步骤组装。首先，使用者将内管状构件60的第一端61轴向地插入到烟嘴20的位于其第二端22处的开口25中。内管状构件60的连续轴向进入最终导致每个内部密封元件42的径向压缩，直到到达内管状构件60的第二操作位置。然后，使用者可以选择性地在第一操作位置与第二操作位置之间调节内管状构件60的轴向位置，以获得兼容与对应的外管状构件200一起使用的烟嘴组件10的期望轴向长度。可替代地，可以根据需要通过调节各个流动路径的长度而对内管状构件60进行调节以规定蒸发器装置100内的期望流动构造。
76.一旦内管状构件60被调节到期望的轴向位置，插入件80就可以被轴向地插入到内管状构件60的第二端62中。插入件80被插入，直到突片83被接收在狭槽67内或者直到突片83接触内管状构件60的第二端62。
77.接下来，在插入该插入件80之后，烟嘴组件10耦接到外管状构件200。更具体地，烟嘴组件10至外管状构件200的耦接包括将烟嘴20的耦接部分33插入外管状构件200的耦接部分205中，使得每个外密封元件38在重叠的耦接部分33、205之间被径向地压缩。外管状构件200被轴向地接收，直到其第一端201邻接烟嘴20的径向延伸表面29。
78.一旦被完全组装，蒸发器装置100的操作方法就可以如下进行。首先，使用者可阻塞外管状构件200的端口220，同时在朝向烟嘴20的第一端21的方向上从外管状构件200的第二端202抽吸加热的蒸气。加热的蒸气的抽吸可以通过使用者在烟嘴20的第一端21处吸入并形成抽吸压力而发生，该抽吸压力将包含在蒸发器装置100内的任何流体朝向第一端21抽吸。因此允许加热的蒸气流入开口203中，其中，加热的蒸气首先在第二端202处被引入混合室230中。一旦期望质量的加热蒸气被抽吸到外管状构件200中，使用者就可以不阻塞
端口220，同时仍保持烟嘴20的第一端21处的抽吸压力。端口220的开口允许新鲜的环境空气通过端口220被抽吸并且与存在于蒸发器装置100内的任何加热的蒸气混合。这可以允许流体/蒸气和流体/空气在混合室230内混合，其中，空气可以有效地冷却蒸气
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空气混合物，并且减少通过蒸发器装置100抽吸的流体/蒸气的量。新鲜空气通过端口220的进入还可以减小蒸发器冷却系统装置中的抽吸阻力。
79.一旦端口220不被阻塞，由低压条件通过端口220抽吸的新鲜空气可以在内管状构件60周围产生涡流，这导致新鲜空气和从外管状构件200的第二端202抽吸到蒸发器装置100中的流体/蒸气的湍流和混合。在蒸发器装置100构造有混合室230的情况下，该涡流/湍流空气混合并且增加了文丘里效应，从而最终为使用者通过蒸发器装置100抽吸的流体/蒸气提供额外的冷却。该混合还可发生在外管状构件200与内管状构件60的暴露部分之间的空间中。由于布置在其中的螺旋形插入件80，涡流然后可以继续通过内管状构件60。当流体混合物穿过插入件80和内管状构件60时，热量被传递到插入件80和内管状构件60，从而冷却流体混合物。
80.现在参照图8和图9，外管状构件300与外管状构件200基本上相同，除了外管状构件300被示出为相对于其轴向方向长约20％。外管状构件300与外管状构件200相比较地示出，以示出内管状构件60相对于烟嘴20的调节的方式能够在具有变化的轴向长度的外管状构件200、300内重新产生类似的流动条件。具体地，虽然将内管状构件60调节至其第二操作位置以用于使烟嘴组件10的长度最大化，但形成在外管状构件300内的混合室330仍然具有与图7的混合室230基本相同的轴向长度。
81.内管状构件60相对于烟嘴20的轴向位置的可调节性允许烟嘴组件10安装到多个不同的互补外管状构件200、300中的任一个中，而不改变所得蒸发器装置100、110的操作方法。当打算安装到相对短的外管状构件中时，内管状构件60可被调节到第一操作位置以用于使烟嘴组件10的长度最小化；或者内管状构件60可被调节到第二操作位置，以用于使烟嘴组件10的长度最大化，以安装到相对长的外管状构件中。通过相应蒸发器装置的各个流体流动路径的长度也能够针对兼容的外管状构件的任何给定长度进行调节，因此内管状构件60的调节进一步允许相对于任何兼容的外管状构件规定期望流动构造。
82.烟嘴组件10的适应性对烟嘴组件10的购买者是有益的，因为购买者可以购买单个组合的烟嘴和热交换结构组件，该组件进而与独立于烟嘴组件10出售的多个其他外管状构件兼容，从而降低购买者的总成本。例如，可从相关的外管状构件移除已经购买的与烟嘴和/或其热交换结构相对应的蒸发器装置的结构，并用烟嘴组件10替换，从而允许购买者使用先前购买的蒸发器装置，同时意识到所公开的烟嘴组件10的改进的热交换特性。可替代地，购买者可能仅需要购买与所公开的外管状构件和其任何相关部件(例如加热元件、蒸气源、电池等)相对应的独立销售的结构或组件，其中，烟嘴组件10可调节以在多个外管状构件之间共享。
83.提供了示例性实施例，使得本公开将是充分的，并且将向本领域技术人员充分传达范围。阐述了许多具体细节，诸如具体部件、装置和方法的示例，以提供对本公开的实施例的透彻理解。对于本领域技术人员将显而易见的是，不必须采用具体细节，可以以许多不同的形式实施这些实施例，并且这些都不应被解释为限制本公开的范围。在一些示例性实施例中，不详细描述公知的过程、公知的装置结构和公知的技术。可以在本技术的范围内做
出一些实施例、材料、组合物和方法的等效改变、修改和变化，这具有基本上相似的结果。