CN116456845A - 气溶胶生成制品及与其一起使用的气溶胶生成装置 - Google Patents

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Abstract

本公开提供一种气溶胶生成制品及与其一起使用的气溶胶生成装置。根据本公开的一些实施例的气溶胶生成装置可以包括：外壳，形成用于容纳气溶胶生成制品的容纳空间，以及加热器部，用于加热容纳于容纳空间中的气溶胶生成制品；气溶胶生成制品可以包括包含填充有烟草颗粒的空腔段的烟杆和滤棒。加热器部具有仅加热空腔段或在内部和外部同时加热烟杆的结构，从而可以有效地加热填充的烟草颗粒。

Description

气溶胶生成制品及与其一起使用的气溶胶生成装置
技术领域
本公开涉及一种气溶胶生成制品及与其一起使用的气溶胶生成装置。更具体而言，本公开涉及一种基于烟草颗粒的气溶胶生成制品及与该制品一起使用的气溶胶生成装置。
背景技术
近年来，对于克服现有卷烟的缺点的替代制品的需求不断增加。例如，对于通过电加热卷烟杆来生成气溶胶的装置(例如，卷烟型电子烟)的需求增加。因此，正在积极地进行对电加热型气溶胶生成装置和适用于其的卷烟杆(或气溶胶生成制品)的研究。
另一方面，作为上述卷烟杆的烟草材料，主要使用再造烟叶，偶尔也使用烟叶切丝。最近，已经提出了一种使用颗粒形式的烟草材料的方法。例如，已经提出了一种通过将装有烟草颗粒的烟弹安装在气溶胶生成装置上来吸烟的方法。
然而，与卷烟杆相比，烟弹形式的产品的消费者熟悉度较低，并且不能提供像卷烟杆那样的吸烟感，还具有制造成本也增加的缺点。
发明内容
技术问题
通过本公开的一些实施例要解决的技术问题在于，提供一种能够基于烟草颗粒提供吸烟功能的气溶胶生成制品。
通过本公开的一些实施例要解决的另一技术问题在于，提供一种能够与基于烟草颗粒的气溶胶生成制品一起使用的气溶胶生成装置。
通过本公开的一些实施例要解决的又一技术问题在于，提供一种能够有效地加热基于烟草颗粒的气溶胶生成制品的气溶胶生成装置。
通过本公开的一些实施例要解决的又一技术问题在于，提供一种能够在无烟模式和有烟模式中设定的模式下操作的气溶胶生成装置及可以与该气溶胶生成装置一起使用的气溶胶生成制品。
本公开的技术问题并不限定于以上所述的技术问题，通过下述的记载，本领域所属技术人员可以明确地理解到未提及的其他技术问题。
解决问题的方案
为了解决上述技术问题，根据本公开的一些实施例的气溶胶生成装置可以包括：外壳，形成用于容纳气溶胶生成制品的容纳空间，以及加热器部，用于加热容纳于上述容纳空间中的气溶胶生成制品；上述气溶胶生成制品可以包括填充有烟草颗粒的烟杆和滤棒。
在一些实施例中，上述烟杆可以包括：第一过滤段，第二过滤段，以及空腔段，由上述第一过滤段和上述第二过滤段形成；上述烟草颗粒可以填充在上述空腔段中。
在一些实施例中，上述第二过滤段可以位于上述空腔段的上游且包括纸材料，上述加热器部可以包括用于在内部加热上述烟杆的加热元件，上述加热元件的厚度可以为2.0mm以下。
在一些实施例中，上述加热器部可以包括用于在外部加热上述烟杆的加热元件，上述加热元件可以设置成仅加热上述空腔段。
在一些实施例中，上述加热器部可以包括用于在外部加热上述烟杆的加热元件，上述加热元件可以设置成加热上述空腔段，且设置成在上述空腔段的下游末端附近形成未加热部位。
在一些实施例中，上述加热器部可以包括：第一加热元件，用于在外部加热上述烟杆；第二加热元件，用于在内部加热上述烟杆。
在一些实施例中，上述加热器部可以包括：加热元件，用于在外部加热上述烟杆，导热元件，用于将在上述加热元件产生的热传递到上述烟杆的内部。
在一些实施例中，上述烟草颗粒或上述烟杆可以包括颗粒形式的感热体材料，上述加热器部可以包括用于感应加热上述感热体材料的感应器。
发明的效果
根据上述本公开的一些实施例，可以提供包括填充有烟草颗粒的烟杆的气溶胶生成制品及与其一起使用的气溶胶生成装置。所提供的气溶胶生成制品可以利用烟草颗粒来提供类似于其他加热型卷烟的吸烟感。
并且，空腔段可以由位于烟杆的上游和下游的过滤段形成，并且烟草颗粒可以填充在空腔段中。因此，可以容易地制造能够防止烟草颗粒脱落现象的烟杆。
此外，气溶胶生成装置的加热器部可以具有仅加热空腔段或同时加热内部和外部的结构。因此，可以有效地加热填充在空腔段中的烟草颗粒。
此外，烟杆的过滤段可以包括纸材料。上述烟杆的过滤段的物理性能几乎不因加热器部的加热而改变，因此上述烟杆适于制造加热型气溶胶生成制品。
此外，烟杆可以设计成在抽吸时在空腔段内部产生涡流。在这种情况下，由于烟草颗粒通过产生的涡流充分混合的同时被加热，因此可以均匀地加热多个烟草颗粒，结果，可以减少焦味并改善吸烟感。
根据本公开的技术思想的效果并不限定于以上所述的效果，通过下述的记载，本领域所属技术人员可以明确地理解到未提及的其他效果。
附图说明
图1为概略示出根据本公开的一些实施例的气溶胶生成装置的示意图。
图2和图3为概略示出根据本公开的一些其他实施例的气溶胶生成装置的示意图。
图4例示在根据本公开的一些其他实施例的气溶胶生成装置以无烟模式操作。
图5例示在根据本公开的一些实施例的气溶胶生成装置以有烟模式操作。
图6和图7为概略示出根据本公开的一些实施例的气溶胶生成制品的示意图。
图8为用于说明根据本公开的一些实施例的气溶胶生成制品中发生涡流的原理和条件的示意图。
图9为用于说明根据本公开的第一实施例的加热器部的加热结构的示意图。
图10为用于说明根据本公开的第二实施例的加热器部的加热结构的示意图。
图11为用于说明根据本公开的第三实施例的加热器部的加热结构的示意图。
图12为用于说明根据本公开的第四实施例的加热器部的加热结构的示意图。
图13为用于说明根据本公开的第五实施例的加热器部的加热结构的示意图。
图14和图15为示出关于烟草颗粒大小对涡流发生的影响的实验结果的图。
图16至图18为示出关于烟草颗粒填充率对涡流发生的影响的实验结果的图。
图19至图21为示出关于内部加热元件的厚度和形状对过滤段的破损程度影响的实验结果的图。
具体实施方式
以下，参照附图来详细说明本公开的优选实施例。本公开的优点和特征以及实现它们的方法可通过附图和后面详细说明的实施例来予以明确。但是，本公开的技术思想并不局限于下面记载的实施例，可以通过互不相同的各种形态得以实现，以下实施例仅用于使本公开能被充分公开，供本公开所属技术领域的具有一般知识的人员能够完全理解本公开的范畴，本公开的技术思想通过本公开的权利要求书的范畴确定。
在向所有附图的组件添加附图标记时，应注意的是即使是显示在不同附图中的组件，相同的附图标记指代相同的组件。并且，说明本公开的过程中，认为相关公知技术构成或功能的详细说明会混淆本公开的要旨时，可以省略其详细说明。
如果没有进行特殊的定义，本说明书中使用的所有术语(包括技术及科学术语)可以作为本公开所属技术领域的具有一般知识的人员能够共同理解的意思来使用。并且，通常使用的在辞典中有定义的术语，在没有进行明确的特殊定义的情况下，不会进行异常或过度解释。在本说明书中使用的术语是仅为了说明实施例的目的并且不意在限制本公开。在本说明书中，除非特别说明，单个形的名词还包括多个形。
此外，在说明本公开的组件时，可以使用如第一、第二、A、B、(a)、(b)等术语。这些术语仅用于将组件与其他组件区分开来，相关组件的本质、顺序或序列等不受该术语的限制。应当理解，如果一个组件被描述为“连接”、“结合”、或“链接”到另一个组件，它可能意味着该组件不仅直接地“连接”、“结合”、或“链接”到另一个组件，还可以间接地经由第三个组件“连接”、“结合”、或“链接”。
在本公开中使用的术语“包括(comprises)”和/或“包含(comprising)”指定所阐述的组件、步骤、操作和/或元件的存在，但是不排除一个或多个其他的组件、步骤、操作和/或元件的存在或添加。
在说明本公开的各种实施例之前，将阐明在以下实施例中使用的一些术语。
在以下实施例中，“气溶胶形成剂”可以指能够有助于容易形成可见的烟雾(smoke)和/或气溶胶(aerosol)的材料。例如，气溶胶形成剂的实例可包括甘油(GLY)、丙二醇(PG)、乙二醇、二丙二醇、二甘醇、三甘醇、四甘醇及油醇，但不限于此。在本领域中，气溶胶形成剂可以与如保湿剂、湿润剂等术语互换使用。
在以下实施例中，“气溶胶形成基质”可以指能够形成气溶胶(aerosol)的材料。气溶胶可以包括挥发性化合物。气溶胶形成基质可以为固体或液体。
例如，固体气溶胶形成基质可以包括基于烟草原料的固体材料，例如，再造烟草、斗烟丝、重组烟草等。液体气溶胶形成基质可以包括基于尼古丁、烟草提取物和/或各种调味剂的液体组合物。然而，本公开的范围不限于上面列出的示例。气溶胶形成基质还可包括气溶胶形成剂，以稳定地形成可见的烟雾和/或气溶胶。
在以下实施例中，“气溶胶生成装置”可以指为了生成可通过用户的口部直接吸入到用户的肺的气溶胶，利用气溶胶形成基质生成气溶胶的装置。至于气溶胶生成装置的一些示例，可以参照图1至图3。
在以下实施例中，“气溶胶生成制品”可以是指能够生成气溶胶的制品。气溶胶生成制品可包含气溶胶形成基质。作为气溶胶生成制品的具代表性的例子，可以举例卷烟，但本公开的范围不限于该示例。
在以下实施例中，“上游(upstream)”或“上游方向”可以是指从用户(吸烟者)的口部远离的方向，而“下游(downstream)”或“下游方向”可以是指靠近用户的口部的方向。术语“上游”和“下游”可用于说明构成气溶胶生成制品的元件的相对位置。例如，在图6所例示的气溶胶生成制品2中，烟杆21位于滤棒22的上游或在上游方向上的位置，而滤棒22位于烟杆21的下游或在下游方向上的位置。
在以下实施例中，“抽吸(puff)”是指用户的吸入(inhalation)，吸入是指，通过用户的口或鼻吸至用户的口腔内、鼻腔内或肺的状况。
在以下实施例中，“长轴方向(longitudinal direction)”可以是指对应于气溶胶生成制品的纵向轴线的方向。
在下文中，将根据附图说明本公开的各种实施例。
图1为用于说明根据本公开的一些实施例的气溶胶生成装置1的示意图。尤其，图1等附图中以气溶胶生成制品2插入(容纳)的状态为例图示。
如图1所示，根据本实施例的气溶胶生成装置1可以包括外壳、加热器部13、电池11及控制部12。然而，图1仅示出与本公开的实施例相关的构成要素。因此，本公开所属领域的普通技术人员可以理解，还可包括除了图1中所示的构成要素之外的其他通用构成要素。例如，气溶胶生成装置1还可包括用于从用户接收指令等输入的输入模块(例如，按钮、可触摸显示屏等)和用于输出装置状态、吸烟信息等信息的输出模块(例如，LED、显示器、振动电动机等)。下面，将对气溶胶生成装置1的各构成要素进行说明。
外壳可以形成气溶胶生成装置1的外观。另外，外壳可以形成用于容纳气溶胶生成制品2的容纳空间。优选地，外壳可以由能够保护内部组件的材料实现。
另外，加热器部13可以加热容纳于容纳空间中的气溶胶生成制品2。具体而言，当气溶胶生成制品2容纳于气溶胶生成装置1的容纳空间中时，加热器部13通过从电池11供应的电力来加热气溶胶生成制品2。
加热器部13可以以各种形式和/或方法配置。
例如，加热器部13可以被配置成包括电阻加热元件。例如，加热器部13可以包括电绝缘基质(例如，由聚酰亚胺(polyimide)形成的基质)和导电轨道(track)，还可包括加热元件，该加热元件在导电轨道中流动电流时发热。然而，本公开的范围不限于上述示例，只要可以被加热到期望的温度，就不受限制地采用加热元件。其中，期望的温度可以被预设在气溶胶生成装置1中(例如，预先存储有温度曲线的情况)，或可以由用户设定为所需的温度。
作为另一示例，加热器部13可以被配置成包括以感应加热方法操作的加热元件。具体而言，加热器部13可以包括用于以感应加热方式对气溶胶生成制品2进行加热的感应器(inductor；例如，感应线圈)和由感应器感应加热的感热体(susceptor)。感热体可以位于气溶胶生成制品2的外部或内部。
此外，例如，加热器部13可以实现为包括用于在内部加热气溶胶生成制品2的加热元件(以下称为“内部加热元件”)和在外部加热气溶胶生成制品2的加热元件(以下称为“外部加热元件”)或其组合的形式。例如，内部加热元件可以呈管状、针状或棒状等形状并设置成贯穿气溶胶生成制品2的至少一部分，外部加热元件可以呈板状、圆柱状等形状并设置成包围气溶胶生成制品2的至少一部分。然而，本公开的范围不限于此，并且可以以各种方式设计加热元件的形状、数量、设置形式等。为了排除重复说明，稍后将参照图9至图13说明关于加热器部13的加热结构的更详细说明。
另外，电池11可以供应用于使气溶胶生成装置1动作的电力。例如，电池11可以供应电力，使得加热器部13能够加热气溶胶生成制品2，也可以供应控制部12动作所需的电力。
此外，电池11可以供应设置在气溶胶生成装置1的显示器(图中未示出)、传感器(图中未示出)及电动机(图中未示出)等的电气组件的动作所需的电力。
另外，控制部12可以整体控制气溶胶生成装置1的动作。例如，控制部12可以控制加热器部13和电池11的操作，也可以控制气溶胶生成装置1中包括的其他组件的动作。控制部12可以控制由电池11供应的电力、加热器部13的加热温度等。此外，控制部12可通过确认气溶胶生成装置1的每个组件的状态来判断气溶胶生成装置1是否处于可动作状态。
控制部12可以由至少一个控制部(processor)来实现。上述控制部可以由多个逻辑门阵列实现，也可以由通用的微处理器和存储有能够在该微处理器执行的程序的存储器的组合来实现。另外，只要是本公开所属技术领域的通常的技术人员就能理解，控制部12还可以由其他形式的硬件来实现。
气溶胶生成制品2可以具有与普通燃烧型卷烟类似的结构。例如，气溶胶生成制品2可以被分为包括烟草材料(或气溶胶形成基质)的第一部分(例如，烟杆)和包括过滤器等的第二部分(例如，滤棒)。可以将整个第一部分插入气溶胶生成装置1的内部，并且第二部分可以暴露于外部。或者，第一部分的一部分可以仅被插入到气溶胶生成装置1的内部，或整个第一部分和第二部分的一部分可被插入到气溶胶生成装置1的内部。用户可以在叼着第二部分的状态下吸烟。
在一些实施例中，气溶胶生成制品2可以包括填充有颗粒状烟草物质的烟杆。例如，在烟杆中形成的空腔(cavity)可以填充有烟草颗粒。为了排除重复说明，在下面将参照图6等附图描述根据本实施例的气溶胶生成制品2。
另一方面，在一些实施例中，气溶胶生成装置1可以具有无烟功能(即，在使用过程中不产生可见烟雾的功能或使可见烟雾的产生最小化的功能)。此外，气溶胶生成制品2可被设计成实现无烟功能。具体而言，气溶胶生成制品2是填充有烟草颗粒的制品，气溶胶生成装置1可以以约270度以下的加热温度加热气溶胶生成制品2的方式操作。在这种情况下，在吸烟过程中不会产生可见的烟雾，或者可以将可见烟雾的产生最小化，这是因为，与斗烟丝(例如，烟叶切丝、再造烟叶切丝)、再造烟叶等的烟草材料相比，烟草颗粒的水分和/或气溶胶形成剂的含量显著低，因此可以减少可见烟雾的产生。此外，与斗烟丝、再造烟叶等的烟草材料相比，烟草颗粒具有较低的加热温度(例如，斗烟丝的加热温度通常为270度以上)下也可以呈现出足够的吸烟感(即可以充分转移尼古丁)，从而可以降低加热器部13的加热温度，随着加热温度降低，可以进一步减少可见烟雾的产生。根据本实施例，通过提供无烟功能，用户可以不受场所或环境所限制而使用气溶胶生成装置，从而大大提高用户的便利性。稍后将参照图6等附图与气溶胶生成制品2的结构一起详细描述本实施例。
在下文中，将参照图2至图5说明其他类型的气溶胶生成装置1。然而，为了本公开的清楚起见，将省略与前述实施例重复的内容的说明。
图2和图3为用于说明根据本公开的一些其他实施例的气溶胶生成装置1的图。
如图2和图3所示，根据本实施例的气溶胶生成装置1还可包括烟弹15和烟弹加热器部14。图2中例示加热器部13(或气溶胶生成制品2)和烟弹加热器部14排成一排，图3中例示加热器部13(或气溶胶生成制品2)和烟弹加热器部14并排设置。然而，气溶胶生成装置1的内部结构不限于图2和图3的示例，而可以自由改变组件的设置。
烟弹15可以包括储液腔和液体输送单元。然而，本公开不限于此，烟弹15还可以包括其他组件。并且，烟弹15可以被制成能够在烟弹加热器部14拆卸或安装，或可以与烟弹加热器部14一体地制成。
储液腔可以储存液体组合物。例如，液体组合物可以是包含含烟草材料(或含尼古丁材料)的液体，或者可以是包含非烟草材料的液体。例如，液体组合物可以包含水、溶剂、乙醇、植物提取物(例如，烟草提取物)、尼古丁、香料、气溶胶形成剂、调味剂或维生素混合物。香料可以包括薄荷醇、薄荷、留兰香油和各种水果味成分等，但不限于此。调味剂可包括能够为用户提供多种香味或风味的成分。维生素混合物可以是维生素A、维生素B、维生素C和维生素E中的至少一种的混合物，但不限于此。并且，气溶胶形成剂的实例可以包括甘油或丙二醇，但不限于此。
另外，液体输送单元可以将储液腔中的液体组合物输送到烟弹加热器部14。例如，液体输送单元可以是如棉纤维、陶瓷纤维、玻璃纤维及多孔陶瓷等的吸液芯(wick)元件，但不限于此。
另外，烟弹加热器部14可以通过加热储存在烟弹15中的液体气溶胶形成基质(例如，液体组合物)来形成气溶胶。例如，烟弹加热器部14可以通过加热由液体输送单元输送的液体组合物来形成气溶胶。所形成的气溶胶可以通过气溶胶生成制品2被输送给用户。换言之，通过烟弹加热器部14的加热生成的气溶胶可以沿着气溶胶生成装置1的气流路径移动，并且气流路径可以被配置成使得所生成的气溶胶穿过气溶胶生成制品2输送给用户。烟弹加热器部14的操作、加热温度等可以由控制部12控制。
例如，烟弹加热器部14可以为金属热丝、金属热板、陶瓷加热器部等，但不限于此。此外，例如，烟弹加热器部14可以由如镍铬合金丝等的导电丝构成，也可以以缠绕于液体输送单元的结构设置。然而，本公开不限于此。
作为参考，在本领域中，烟弹加热器部14和烟弹15可以与如雾化烟弹(cartomizer)、雾化器(atomizer)及汽化器(vaporizer)等术语互换使用。
另一方面，根据本公开的一些实施例，图2或图3中所例示的气溶胶生成装置1可以在无烟模式或有烟模式下操作。具体而言，气溶胶生成装置1可以在无烟模式和有烟模式中设定的模式下操作，并且操作模式可以由用户设定。在下文中，将再次参照图4和图5附加说明各个操作模式和气溶胶生成装置1的操作。
如图4所示，无烟模式可以是指由气溶胶生成装置1生成气溶胶，但不产生可见烟雾的模式(或使可见烟雾的产生最小化的模式)。为了实现无烟模式，控制部12可以在烟弹加热器部14和加热器部13中仅操作加热器部13。换言之，响应于设定模式是无烟模式的判断，控制部12可以仅操作加热器部13。在这种情况下，烟弹15不被加热，仅气溶胶生成制品2被加热，由此可以防止在装置的使用过程中产生可见烟雾。具体而言，储存在烟弹15中的液体在被加热时产生包含可见烟雾的气溶胶，防止液体被加热，因此也可以防止可见烟雾的产生。
另外，如图5所示，有烟模式可以是指由气溶胶生成装置1生成气溶胶，还产生可见烟雾的模式。有烟模式的实现方式可以多种多样，具体实现方式可以根据实施例而不同。
在一些实施例中，控制部12可以操作烟弹加热器部14和加热器部13两者。在这种情况下，随着储存在烟弹15中的液体被加热，形成包含可见烟雾的气溶胶，并且所形成的气溶胶通过气溶胶生成制品2被排出，由此可以实现有烟模式。此时，加热器部13的加热温度可以设定为低于无烟模式的加热温度。这是因为，在有烟模式下，在烟弹15中形成的高温气溶胶通过气溶胶生成制品2，因此即使气溶胶生成制品2被加热到较低的温度，也可以确保足够的吸烟感。例如，加热器部13的加热温度在无烟模式下可以为约230度以上(例如，约230度至270度)，并且在有烟模式下可以为约230度以下(例如，约220度)。
在一些其他实施例中，控制部12可以仅操作烟弹加热器部14。这是因为，即使仅加热烟弹15，也会形成包含可见烟雾的气溶胶。为了形成更高温度的气溶胶，根据本实施例的烟弹加热器部14的加热温度可以高于前述实施例的加热温度。
至此，已参照图1至图5说明了根据本公开的一些实施例的气溶胶生成装置1。在下文中将参照图6等附图说明根据本公开的一些实施例的气溶胶生成制品2。
图6为示意性示出根据本公开的一些实施例的气溶胶生成制品2的示意图。
如图6所示，气溶胶生成制品2可包括滤棒22和烟杆21。然而，图6仅示出与本公开的实施例相关的构成要素。因此，本公开所属领域的普通技术人员可以理解，还可包括除了图6中所示的构成要素之外的其他通用构成要素。下面，将对气溶胶生成制品2的各构成要素进行说明。
滤棒22可以位于烟杆21的下游，以执行对气溶胶的过滤功能。为此，滤棒22可以包括如纸、乙酸纤维素纤维等的过滤物质。滤棒22还可包括包裹(wrapping)过滤物质的包装纸。
滤棒22可以以各种形状制造。此外，滤棒22可以是例如圆柱型(type)棒或在内部包括中空的管状棒。此外，滤棒22可以是嵌入型棒。若滤棒22由多个段组成，则多个段中的至少一个可以制成具有不同的形状。
滤棒22可以制成发生香味。作为一个示例，可以将加香液喷射到滤棒22上，或可以将涂有加香液的单独的纤维插入滤棒22的内部。作为另一示例，滤棒22可以包括含有香液的至少一个胶囊(图中未示出)。
图6以滤棒22由单段构成为例图示，但本公开的范围不限于此，滤棒22也可以由多段构成。例如，如图7所示，滤棒22可以由执行对气溶胶的冷却功能的冷却段222和执行对气溶胶的过滤功能的烟嘴段221组成。或者，根据情况，滤棒22还可以包括执行其他功能的至少一个段。
作为参考，冷却段222可以以各种形状制备。例如，冷却段222可以以纸管、形成有中空的乙酸纤维素过滤器、穿有多个孔的乙酸纤维素过滤器、填充有聚合物材料或可生物降解的聚合物材料的过滤器等的形式制造。然而，本公开不限于此，只要能够执行对气溶胶的冷却功能，冷却段222就可以以任何形状制造。例如，高分子材料或可生物降解聚合物材料可以是由聚乳酸(PLA)纤维制成的机织物，但不限于此。
此外，例如，烟嘴段221可以是乙酸纤维素过滤器(即，由乙酸纤维素纤维制成的过滤器)，但不限于此。关于上述滤棒22的说明也可以适用于烟嘴段221。
将再次参照图6进行说明。
另外，烟杆21作为包括空腔或空腔段212的烟杆，随着被加热，可以供应如尼古丁等的烟草成分(或吸味成分)。如图所示，烟杆21可以包括第一过滤段211、第二过滤段213及由第一过滤段211和第二过滤段213形成的空腔段212。此外，空腔段212可以填充有烟草颗粒214(即，颗粒形状的烟草材料)。烟杆21还可包括包裹杆的包装纸。
第一过滤段211是形成空腔段212的过滤段，并且可以位于空腔段212的下游。除了形成空腔的功能之外，第一过滤段211还可以执行对气溶胶的过滤和冷却功能等。
在一些实施例中，第一过滤段211可以包括纸材料。换言之，第一过滤段211可以由纸过滤器形成。为了确保顺畅的气流路径，优选地，纸材料沿纵向排列。然而，本公开不限于此。根据本实施例，能够制造适于加热型气溶胶生成装置1的烟杆21。具体而言，由于乙酸纤维素纤维在被加热到一定温度以上时会熔化或收缩，因此难以适用于由加热器部13加热的烟杆部位。与此相反，由于纸材料不易受热变性，因此能够容易地适用于烟杆部位，从而可以制造适于加热型气溶胶生成装置1的烟杆21。然而，在一些其他实施例中，第一过滤段211可以由乙酸纤维素过滤器形成。在这种情况下，可以达到提高第一过滤段211的除去能力的效果。
此外，在一些实施例中，第一过滤段211可以包括防水或防油纸材料。在这种情况下，气溶胶中所含的烟雾成分(例如，水分、气溶胶形成剂成分)在通过第一过滤段211的同时被吸收，可以大大缓解可见雾化量减少的问题。例如，当第一过滤段211包括一般的纸材料时，由于纸材料的吸湿性，上述烟雾成分会被吸收，从而可以减少可见的雾化量。然而，当适用耐水或耐油纸材料时，几乎不会发生对上述烟雾成分的吸收，因此可以解决雾化量减少的问题。
此外，在一些实施例中，第一过滤段211或第二过滤段213的吸入阻力可以为约50mmH2O/60mm至150mmH2O/60mm，优选地，可以为约50mmH2O/60mm至130mmH2O/60mm、约50mmH2O/60mm至120mmH2O/60mm、约50mmH2O/60mm至110mmH2O/60mm、约50mmH2O/60mm至100mmH2O/60mm、约50mmH2O/60mm至90mmH2O/60mm、约50mmH2O/60mm至100mmH2O/80mm或约50mmH2O/60mm至70mmH2O/60mm。在上述数值范围内，可以确保适当的抽吸性。另外，通过适当的抽吸性，提高空腔段212内产生涡流的概率，从而能够得到均匀加热多个烟草颗粒214的效果，对此，稍后将参照图8进行附加说明。另外，当过滤段(第一过滤段211、第二过滤段213)为纸质过滤器时，能够在例示的数值范围内确保适当的雾化量(参照实验例1)。
另外，第二过滤段213是形成空腔段212的过滤段，并且可以位于空腔段212的上游。第二过滤段213还可以对烟草颗粒214起到防脱落的作用。此外，当气溶胶生成制品2被插入到气溶胶生成装置1中时，第二过滤段213可以使空腔段212设置在气溶胶生成装置1内的适当位置。此外，第二过滤段213可防止烟杆21向外脱离，并可防止在吸烟过程中从烟杆21液化的气溶胶流入到气溶胶生成装置1。
在一些实施例中，第二过滤段213可以包括纸材料。换言之，第二过滤段213可以由纸过滤器形成。为了确保顺畅的气流路径，优选地，纸材料沿纵向排列。然而，本公开不限于此。根据本实施例，能够制造适于加热型气溶胶生成装置1的烟杆21。具体而言，乙酸纤维素纤维在与内部加热元件接触时可能会熔化或收缩，从而加速烟草颗粒214的脱落现象。但是，耐热纸材料可以大大缓解这种现象。
此外，在一些实施例中，第二过滤段213可以包括耐水或耐油纸材料。在这种情况下，如上所述，可以极大地缓解可见雾化量减少的问题。
另一方面，包括在过滤段(第一过滤段211、第二过滤段213)中的纸材料的物理性能可以多种多样。
在一些实施例中，当通过3M Kit测试(test)测量时，纸材料的耐油度可以为约4以上(即，在1至12的范围内为约4以上)，优选地，可以为约5、6、7或8以上。在上述数值范围内，可以解决由于纸材料的吸湿而可见雾化量(即可见烟雾的产生量)减少的问题(例如，在有烟模式下可见雾化量的减少)。
此外，在一些实施例中，纸材料的厚度可以为约30μm至50μm，优选地，可以为约33μm至47μm，可以为约35μm至45μm或可以为约37μm至42μm。
此外，在一些实施例中，纸材料的基重可以为约20g/m2至40g/m2，优选地，可以为约23g/m2至37g/m2、约25g/m2至35g/m2或约27g/m2至33g/m2。
此外，在一些实施例中，纸材料的抗拉强度可以为约2.5kgf/15mm以上，优选地，可以为约2.8kgf/15mm、3.2kgf/15mm或3.5kgf/15mm以上。
此外，在一些实施例中，纸材料的伸长率可以为约0.8％以上，优选地，可以为约1.0％、1.2％或约1.5％以上。
此外，在一些实施例中，纸材料的弯曲刚性(stiffness)可以为约100cm3以上，优选地，可以为约120cm3、150cm3或180cm3以上。
此外，在一些实施例中，纸材料的灰分含量可以为约1.5％以下，优选地，可以为约1.2％、1.0％或0.8％以下。
并且，在一些实施例中，纸材料的纸宽可以为约80mm至250mm，优选地，可以为约90mm至230mm、或约100mm至200mm、约120mm至180mm或约120mm至150mm。在上述数值范围内，确认了过滤段(第一过滤段211、第二过滤段213)具有适当的吸入阻力，且可以确保适当的雾化量(参照实验例1)。
另外，空腔段212是具有空腔的段，且可以位于第一过滤段211和第二过滤段213之间。也就是说，空腔段212可以由过滤段211和第二过滤段213形成。
空腔段212可以以各种形式实现。作为一个示例，空腔段212可以被制造为包括如纸管等的管状结构体的形式。作为另一示例，可以通过用合适材料的包装纸包裹由两个过滤段(第一过滤段211、第二过滤段213)形成的空腔来制造空腔段212。然而，本公开的范围不限于上述示例，只要能够填充烟草颗粒214，就可以以任何方式制造空腔段212。
空腔段212的长度可在约8mm至12mm的范围内自由选择，但本公开的范围不限于此数值范围。
如图所示，空腔段212可以填充有烟草颗粒214。与其他类型的烟草材料(例如，烟叶切丝、再造烟叶等)相比，烟草颗粒214可以在低温度下呈现充分的吸烟感，因此可以降低加热器部13的功耗。此外，与其他类型的烟草材料(例如，烟叶切丝、再造烟叶等)相比，烟草颗粒214易于减少水分和/或气溶胶形成剂的含量(即，容易制造具有低水分含量或低气溶胶形成剂含量的烟草颗粒)，因此当使用例示的烟杆21时可以容易制备能够实现气溶胶生成装置1的无烟功能的气溶胶生成制品(例如，图7或图8中的2)。
烟草颗粒214的直径、密度、填充率、组成材料的组成比及加热温度等可以变化，这可以根据实施例而不同。
在一些实施例中，烟草颗粒214的直径可以为约0.3mm至1.2mm。在上述数值范围内，可确保烟草颗粒214具有合适的硬度和制造容易性，并且可以增加空腔段212中出现涡流的概率。稍后将参照图8附加说明涡流的产生。
此外，在一些实施例中，烟草颗粒214的尺寸可以为约15目(mesh)至50目，优选地，可以为约15目至45目、约20目至45目、约25目至45目或约25目至40目。在上述数值范围内，可确保烟草颗粒214具有适当的硬度和制造容易性，脱落现象最小化，并且可以增加空腔段212中出现涡流的概率。
此外，在一些实施例中，烟草颗粒214的密度可以为约0.5g/cm3至1.2g/cm3，优选地，可以为约0.6g/cm3至1.0g/cm3、约0.7g/cm3至0.9g/cm3或0.6g/cm3至0.8g/cm3。在上述数值范围内，可确保烟草颗粒214的适当的硬度，并且可以增加空腔段212中出现涡流的概率。稍后将参照图8附加说明涡流的产生。
此外，在一些实施例中，烟草颗粒214的硬度可以为约80％以上，优选地，可以为约85％或90％以上，更优选地，可以为91％、93％、95％或97％以上。在上述数值范围内，烟草颗粒214的制造容易性提高，并且碎裂现象最小化，从而气溶胶生成制品2的制造容易性也可以提高。在本实施例中，烟草颗粒214的硬度可以是根据作为国家标准测试方法的KSM-1802(“活性炭测试方法”)测量的数值。硬度测量方法的详细内容和测量值的含义可以参照国家标准KSM-1802。
此外，在一些实施例中，对于空腔段212的烟草颗粒214的填充率可以为约80体积％以下，优选地，可以为约70体积％、60体积％或50体积％以下。在上述数值范围内，可以增加空腔段212中出现涡流的概率。稍后将参照图8附加说明涡流的产生。此外，为了确保适当的吸烟感，优选地，烟草颗粒214的填充率可以为约20体积％、30体积％或约40体积％以上。
此外，在一些实施例中，烟草颗粒214可以包含约20重量％以下的水分，优选地，可以包含约15重量％、12重量％、10重量％、7重量％或5重量％以下的水分。在上述数值范围内，可以大大减少可见烟雾的产生，并且可以很容易地实现气溶胶生成装置1的无烟功能。然而，在一些其他实施例中，烟草颗粒214可以包括约20重量％以上的水分。
此外，在一些实施例中，烟草颗粒214可以包含约10重量％以下的气溶胶形成剂，优选地，可以包含约7重量％、5重量％、3重量％或1重量％的气溶胶形成剂。或者，烟草颗粒214可以不包含气溶胶形成剂。在上述数值范围内，可以大大减少可见烟雾的产生，并且可以很容易地实现气溶胶生成装置1的无烟功能。然而，在一些其他实施例中，烟草颗粒214可以包括约10重量％以上的气溶胶形成剂。
此外，在一些实施例中，烟草颗粒214的加热温度可以为约270度、260度、250度、240度或230度以下。换言之，加热器部13可以将烟杆21加热到所例示的数值范围的加热温度。在这个数值范围内，可以解决因烟草颗粒214过热而呈现焦味的问题。此外，在确保适当的吸烟感的同时使可见烟雾的产生最小化，从而可以很容易地实现气溶胶生成装置1的无烟功能。进一步说明，当如斗烟丝、再造烟叶等的烟草材料被加热到约270度以上时，才可实现足够的吸烟感，与此相反，烟草颗粒214即使在低于该温度的温度下也能呈现足够的吸烟感，因此可以减少加热器部13的功耗，且还可以容易地抑制可见烟雾的产生。此外，由于这些特性，与其他类型的烟草材料相比，烟草颗粒214可适于实现气溶胶生成装置1的无烟功能。
此外，在一些实施例中，烟草颗粒214的湿基(wet basis)尼古丁含量可以为约1.0％至4.0％，优选地，可以为约1.5％至3.5％、1.8％至3.0％或2.0％至2.5％。在上述数值范围内，可以确保适当的吸烟感。
此外，在一些实施例中，烟草颗粒214的干基(dry basis)尼古丁含量可以为约1.2％至4.2％，优选地，可以为约1.7％至3.7％、2.0％至3.2％或2.2％至2.7％。在上述数值范围内，可以确保适当的吸烟感。
另一方面，虽然没有清楚地示出，但是气溶胶生成制品2可以被至少一个包装纸包裹。作为一个示例，气溶胶生成制品2可以由一个包装纸包裹。作为另一个示例，气溶胶生成制品2可以被两个或更多个包装纸重叠包裹。例如，烟杆21可以由第一包装纸包裹，滤棒22可以由第二包装纸包裹。而且，由单独的包装纸包裹的烟杆21和滤棒22结合，并且气溶胶生成制品2整体可以由第三包装纸重新包裹。若烟杆21或滤棒22分别由多个段组成，则每个段可以由单独的包装纸包裹。此外，由单独的包装纸包裹的段结合而成的气溶胶生成制品2可以由另一个包装纸重新包裹。供外部空气流入或内部气体流出的至少一个孔(hole)可以形成在包装纸中。
至此，已参照图6至图7说明了根据本公开的一些实施例的气溶胶生成制品2。如上所述，可以提供填充有烟草颗粒214的气溶胶生成制品2。上述气溶胶生成制品2可以为用户提供比烟弹型产品(即，填充有烟草颗粒的烟弹产品)更优异的吸烟感和熟悉感，并且还可以降低制造成本。
此外，可提供适于实现气溶胶生成装置1的无烟功能的气溶胶生成制品2。具体而言，气溶胶生成制品2包括填充有烟草颗粒214的烟杆21，与斗烟丝(例如，烟叶切丝、再造烟叶切丝)、再造烟叶等的烟草材料相比，烟草颗粒214的水分和/或气溶胶形成剂的含量显著低，因此可以减少可见烟雾的产生。另外，由于烟草颗粒214与其他种类的烟草材料相比，即使在相对较低的温度下也能呈现充分的吸烟感，因此能够将气溶胶生成装置1的加热温度设定得较低，随着加热温度降低，可以进一步减少可见烟雾的产生。
此外，空腔段212可以由位于烟杆21的上游和下游的过滤段(第一过滤段211、第二过滤段213)形成，烟草颗粒214可以填充在空腔段212中。因此，可以容易地制造能够使烟草颗粒214脱落现象最小化的烟杆21。
此外，过滤段(第一过滤段211、第二过滤段213)可以由纸过滤器制成。在这种情况下，可以防止过滤段(第一过滤段211、第二过滤段213)的物理性能由于加热器部13的加热而改变的问题。
另一方面，本公开的发明人确认，当满足特定条件时，在抽吸时空腔段212内会产生涡流，多个烟草颗粒214因产生的涡流而混合，出现均匀加热的现象。在下文中，将参照图8说明产生这种涡流的原理和条件。
图8为用于说明根据本公开的一些实施例的气溶胶生成制品2中发生涡流的原理和条件的示意图。为了便于理解，图8等附图仅示出烟杆21而不包括滤棒22。
如图8所示，当满足特定条件时，可能会出现借助抽吸通过第二过滤段213流入的气流(参见虚线箭头)在空腔段214中发生涡流的现象。例如，当通过抽吸流入的气流与通过抽吸沿下游方向移动的多个烟草颗粒214相遇时，可能会形成不规则的气流，在此过程中可能会产生涡流。此外，通过产生的涡流，多个烟草颗粒214可以在充分混合的同时被均匀加热。例如，当更热的烟草颗粒214和不太热的烟草颗粒214混合并改变烟草颗粒214的位置时，可以达到多个烟草颗粒214被均匀加热的效果。因此，在吸烟时可以减少焦味，并且可以改善吸烟感。
本发明人在不断的研究过程中确认了出现上述涡流产生现象，并通过实验确认在以下条件下产生涡流的概率大大增加。在下文中，将描述涡流产生条件。
首先，第一条件与空腔段212的填充率有关。这是因为，只有空腔段212中存在足够的空间，多个烟草颗粒214才可容易地移动和混合。根据实验结果，确认了当烟草颗粒214对于空腔段212的填充率为约80体积％以下时，涡流顺利产生，当烟草颗粒214相对于空腔段212的填充率为约70体积％以下时，涡流发生概率进一步增加。
另外，第二条件与烟草颗粒214的密度有关。这是因为，若烟草颗粒214的重量过重，则难以通过抽吸或气流移动，并且可能对流入的气流产生强大的阻力。根据实验结果，确认了当烟草颗粒214的密度为约1.2g/cm3以下时，涡流顺利产生，当烟草颗粒214的密度为约1.0g/cm3以下时，涡流发生概率进一步增加。
另外，第三条件与烟草颗粒214的直径有关。这是因为，若烟草颗粒214的直径过大，则可能对流入的气流产生强大的阻力。根据实验结果，确认了当烟草颗粒214的直径为约1.2mm以下时，涡流顺利产生，当烟草颗粒214的直径为约1.0mm以下时，涡流发生概率进一步增加。
另外，第四条件与第一过滤段211的吸入阻力有关。这是因为，若吸入阻力过小，则可能会发生空抽吸，因此通过抽吸的抽吸力可能无法传递到空腔段212。根据实验结果，确认了当第一过滤段211的吸入阻力为约50mmH2O/60mm以上时，涡流顺利产生，当第一过滤段211的吸入阻力为约70mmH2O/60mm以上时，涡流发生概率进一步增加。
至此，已经参照图8说明了与涡流产生原理相关的条件。在下文中，将参照图9至图13说明根据本公开的一些实施例的加热器部13的加热结构。
首先，将参照图9说明根据本公开的第一实施例的加热器部13的加热结构。
如图9所示，根据本实施例的加热器部13可以被配置为包括外部加热元件131，并且外部加热元件131可以被设置为仅加热空腔段131。例如，外部加热元件131可以被设置为围绕空腔段131的至少一部分。
在这种情况下，可以解决过滤段(第一过滤段211、第一过滤段213)的物理性能因加热器部13的热而变化的问题和因过滤段(第一过滤段211、第一过滤段213)的吸湿而可见雾化量(即可见烟雾的产生量)减少的问题。例如，当过滤段(第一过滤段211、第一过滤段213)是乙酸纤维素过滤器时，可能会出现乙酸纤维素纤维因加热器部13的热而熔化或收缩的问题，但可以解决这种问题。作为另一示例，当过滤段(第一过滤段211、第一过滤段213)为纸质过滤器时，由于纸材料的吸湿性因加热器部13的热而增加，因此在有烟模式下可能出现雾化量减少的问题，但也可以解决这种问题。
在下文中，将参照图10说明根据本公开的第二实施例的加热器部13的加热结构。为了本公开的清楚起见，将省略与前述实施例重复的内容的说明。
如图10所示，根据本实施例的加热器部13可以被配置成包括外部加热元件131。此外，外部加热元件131可以被设置为仅加热空腔段212，使得在空腔段212的下游末端附近形成未加热部位215。例如，外部加热元件131可以被设置为围绕除了空腔段212的未加热部位215之外的剩余部分。
在这种情况下，可以提高加热器部13的加热效率，并且可以进一步提高产生涡流的概率。具体而言，通过减小外部加热元件131的加热面积降低功耗，同时可以保持烟草颗粒214的加热性能不变，因此能够提高加热效率。换言之，当抽吸时，大部分烟草颗粒214在重力作用下位于空腔段212的上游，而外部加热元件131加热大部分烟草颗粒214所在的上游部分，因此即使加热面积减小，也实质上几乎不降低传递到烟草颗粒214的热。此外，空腔段212中可能会出现温差，从而提高产生涡流的概率。例如，空腔段212中的温差(例如，上游被加热到相对较高的温度)，促进向下游方向流动的气流流动，从而可以进一步增加产生涡流的概率。
另一方面，在一些实施例中，加热器部13可以被配置为包括第一外部加热元件和第二外部加热元件，上述第一外部加热元件用于加热空腔段212的上游，上述第二外部加热元件用于加热空腔段212的下游，并且控制部12可以控制使得第一外部加热元件的加热温度高于第二外部加热元件的加热温度。即使在这种情况下，也可以获得与上述效果类似的效果。
此外，在一些实施例中，加热器部13可以被配置为包括将空腔段212的各个部位加热到不同的温度的多个外部加热元件。例如，加热器部13可以被配置为包括第一外部加热元件、第二外部加热元件及第三外部加热元件，上述第一外部加热元件用于加热空腔段212的第一部位，上述第二外部加热元件用于加热空腔段212的第二部位，上述第三外部加热元件用于加热空腔段212的第三部位，并且控制部12可以控制使得各个外部加热元件在不同的温度下进行操作。在这种情况下，由于空腔段212的各部位被加热到不同的温度，因此内部气流的流动可能会变得复杂，从而可能会进一步增加涡流发生的概率。
在下文中，将参照图11说明根据本公开的第三实施例的加热器部13的加热结构。
如图11所示，根据本实施例的加热器部13可以被配置成包括内部加热元件132和外部加热元件131。加热器部13通过两个加热元件(外部加热元件131、内部加热元件132)在内、外部同时加热空腔段212，从而可以均匀地加热多个烟草颗粒214。然而，加热器部13的具体实现方式可以不同。
作为一个示例，内部加热元件132和外部加热元件131可以以同时由控制部12控制的形式实现。此时，如图所示，两个加热元件(外部加热元件131、内部加热元件132)可以物理地一体形成，或可被制成彼此分离。在任何情况下，都可以降低控制部12和加热器部13之间的电路配置的复杂性。
作为另一示例，内部加热元件132和外部加热元件131可以以由控制部12独立控制的方式实现。例如，两个加热元件(外部加热元件131、内部加热元件132)可以被制成彼此分离，从而可以由控制部12在不同的温度下控制。在本示例中，控制部12可以在比外部加热元件131更低的加热温度下操作内部加热元件132，或可以仅在预定条件下(例如，每次抽吸时操作、仅在预热过程中操作等)操作内部加热元件132。在这种情况下，可以大大减少烟草颗粒214因内部加热元件132而过加热以呈现焦味的问题。例如，由于一些烟草颗粒214在与内部加热元件132持续接触的同时被加热，因此可以大大减少呈现焦味的问题。
另一方面，在一些实施例中，内部加热元件132的厚度可以为约4.0mm以下，优选地，可以为约3.0mm、2.5mm或2.0mm以下。在上述数值范围内，可以容易解决在插入时烟杆21被推或因内部加热元件132而过滤段(例如，213)发生损坏的问题，也可以使烟草颗粒214通过过滤段(例如，第二过滤段213)的损坏部位而脱落的现象最小化。例如，若第二过滤段213为纸质过滤器，且内部加热元件132的厚度较厚，则在插入时内部加热元件132会被纸材料堵塞，从而导致烟杆21被推的问题。或者，第二过滤段213可能会因内部加热元件132的穿透而受到严重损伤，并且可能出现烟草颗粒214通过损伤部位向外部脱落的问题。然而，当内部加热元件132的厚度具有例示的数值范围时，可以解决例示的问题。
此外，在一些实施例中，内部加热元件132可以具有如半圆锥形状等的尖形状。在这种情况下，可以使内部加热元件132对第二过滤段213的损坏和烟草颗粒214的脱落现象最小化。
在下文中，将参照图12说明根据本公开的第四实施例的加热器部13的加热结构。
如图12所示，根据本实施例的加热器部13可以被配置为包括外部加热元件131和用于加热烟杆21内部的导热元件133。其中，导热元件133由导热材料制成，并设置为与外部加热元件131热接触，以起到将在外部加热元件131产生的热传递到烟杆21的内部的作用。
在这种情况下，由于烟草颗粒214在空腔段212内部通过传导热被加热，因此可以大大减少烟草颗粒214过热的问题。此外，由于仅控制部12和外部发热元件131通过电路连接，因此可以降低电路配置的复杂性。
在下文中，将参照图13说明根据本公开的第五实施例的加热器部13的加热结构。
如图13所示，根据本实施例的加热器部13可以通过颗粒状感热体材料(以下称为“感热体颗粒”)以感应加热方法加热空腔段212。具体而言，加热器部13可以被配置为包括用于感应加热感热体材料的感应器(例如，感应线圈)，并且多个感热体颗粒可以设置在空腔段212内部。在这种情况下，在空腔段212内部多个感热体颗粒和烟草颗粒214混合以加热烟草颗粒214，因此可以均匀地加热烟草颗粒214。
设置感热体颗粒的方法可以多种多样。例如，感热体颗粒可以与烟草颗粒214一起填充在空腔段212内部。作为另一个示例，感热体颗粒可以构成烟草颗粒214的一部分。例如，通过在制备烟草颗粒214时添加感热体颗粒，从而可以制备包括感热体颗粒的烟草颗粒214。
至此，已参照图9至图13说明根据本公开的第一实施例至第五实施例的加热器部13的加热结构。为了便于理解，尽管分别描述了实施例，但是上述第一实施例至第五实施例可以以各种形式组合，以分开的方式说明。例如，根据一些实施例的加热器部13可以被配置为包括内部加热元件和外部加热元件，上述外部加热元件仅加热空腔段212。
在下文中，将通过实施例和实验例更详细地说明上述烟草颗粒214和/或气溶胶生成制品2的结构及效果。然而，以下实施例仅是本公开的一些示例，因此本公开的范围不限于这些实施例。
实施例1
制备了具有与如图7所例示的气溶胶生成制品2相同的结构的卷烟。具体而言，制备了圆周为约22mm且长度为约48mm的卷烟，且将约150mg的烟草颗粒放入烟杆的空腔段中。然后，通过放入纸宽为约150mm的皱纹纸(即经过卷曲工序的纸)来制备吸入阻力为约70mmH2O/60mm的纸过滤器(参见下述表1)，将制备的纸过滤器切割并用作烟杆的过滤段。另外，作为滤棒的冷却段，使用纸管，作为烟嘴段，使用乙酸纤维素过滤器。
实施例2
除了通过放入纸宽为约150mm的纸来制备吸入阻力为约70mmH2O/60mm的纸过滤器(参见下述表1)并将制备的纸过滤器切割来用作烟杆的过滤段之外，制备与实施例1相同的卷烟。为了比实施例1降低吸入阻力，通过放入卷曲强度比实施例1的卷曲强度更低的皱纹纸来制备纸过滤器。
实施例3
除了通过放入纸宽为约120mm的纸来制备吸入阻力为约70mmH2O/60mm的纸过滤器(参见下述表1)并将制备的纸过滤器切割来用作烟杆的过滤段之外，制备与实施例1相同的卷烟。为了使吸入阻力与实施例1的吸入阻力相同，放入卷曲强度比实施例1的卷曲强度更高的皱纹纸来制备纸过滤器。
实施例4
除了通过放入纸宽为约120mm的纸来制备吸入阻力为约50mmH2O/60mm的纸过滤器(参见下述表1)并将制备的纸过滤器切割来用作烟杆的过滤段之外，制备与实施例1相同的卷烟。为了使吸入阻力与实施例2的吸入阻力相同，放入卷曲强度比实施例2的卷曲强度更高的皱纹纸来制备纸过滤器。
实施例5
除了通过放入纸宽为约120mm的纸来制备吸入阻力为约100mmH2O/60mm的纸过滤器(参见下述表1)并将制备的纸过滤器切割来用作烟杆的过滤段之外，制备与实施例1相同的卷烟。为了比实施例3降低吸入阻力，通过放入卷曲强度比实施例3的卷曲强度更高的皱纹纸来制备纸过滤器。
下述表1总结了用于制造根据实施例1至5的卷烟的纸过滤器的规格，表2总结了根据实施例1至5的卷烟的结构和规格。
表1
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表2
实验例1：雾化量的评价
对于根据实施例1至5的卷烟进行评估雾化量的实验。具体而言，为了评价放入卷烟的过滤段的纸材料对雾化量的影响程度，进行了测量在吸烟后纸材料的重量增加量(即，通过对液体烟弹中生成的气溶胶等进行吸湿来增加的重量)且分析烟雾成分的实验。此外，对在吸烟时用肉眼实际可见的雾化程度(即可见雾化量)进行了相对评价。在温度为约20℃且湿度为约62.5％的吸烟室中使用安装有液体烟弹的混合型气溶胶生成装置(参见图2或图3)来进行实验，作为用于分析成分的烟雾捕集，每个样品进行3轮烟雾捕集，以每轮8次抽吸为基准重复进行，每3轮捕集结果的平均值记载于下述表3中。另外，如表3所示的过滤段的重量增加量也作为每3轮测量结果的平均值计算。
表3
参照上述表3可知，根据实施例2的卷烟雾化量大体上优于实施例1的卷烟雾化量。具体而言，根据实施例2的过滤段的重量增加量小于实施例1的重量增加量(即纸材料的吸湿量小)，至于可见雾化量，实施例2的卷烟的可见雾化量优于实施例1的卷烟的可见雾化量。这被判断为由于为了比实施例1降低吸入阻力放入卷曲强度相对较低的纸材料而导致的结果。另外，根据实施例5的卷烟雾化量被评价为最差(即可见雾化量相对少，重量增加量高)，这也被判断为基因于如上所述的理由。换言之，在制造根据实施例5的过滤段时，为了以纸宽相对小的纸混合约100mmH2O/60mm的吸入阻力而使用卷曲强度比较高的纸，这被判断为影响到雾化量。
另外，当比较实施例1和实施例3(或比较实施例2和实施例4)时，可知根据实施例1的卷烟的雾化量更优异。这被判断为意味着，与放入到过滤段的纸宽相比，卷曲强度对雾化量的影响更大。换言之，这被判断为意味着即使放入到过滤段的纸宽大(即，量大)，也可以通过降低卷曲强度来调节对雾化量的影响。
作为参考，虽然没有记载，但通过降低卷曲强度来制备吸入阻力为约30mmH2O/60mm程度的纸过滤器，将其切割制成卷烟，但在制造时间歇性出现烟草颗粒脱落的现象。因此，除了制造的卷烟之外，进行了根据实验例1的雾化量评价实验。
综上所述，作为烟杆的过滤段，优选使用通过利用适当卷曲的纸来制备的吸入阻力为约50mmH2O/60mm至100mmH2O/60mm的纸过滤器，即使纸宽范围从约120mm至150mm进一步扩张，对雾化量的影响也不大。
实施例6
制备尺寸为约30目至45目的烟草颗粒，添加填充率为约75体积％的烟草颗粒，制备具有与图7所例示的制品2相同的结构的卷烟。作为构成烟杆(例如，烟杆21)的两个过滤段(例如，第一过滤段211、第二过滤段213)，使用由耐油度(根据3M Kit测试测量的耐油度)为约2的纸材料制成的过滤器。
实施例7
除了使用由具有大约6的耐油度的纸材料制成的过滤器之外，制备与实施例6相同的卷烟。
实施例8
除了烟草颗粒的尺寸为约20目至30目之外，制备与实施例6相同的卷烟。
实施例9
除了添加烟草颗粒使得填充率为约50体积％之外，制备与实施例6相同的卷烟。
实施例10
除了添加烟草颗粒使得填充率为约100体积％之外，制备与实施例6相同的卷烟。
实验例2：确认纸材料的耐油度对雾化量的影响
为了确认过滤段(例如，第一过滤段211、第二过滤段213)的纸材料的耐油度对雾化量的影响，通过分析在有烟模式下的根据实施例6、7的卷烟的烟雾成分来进行测量总颗粒物(Total Particulate Matter，TPM)含量的实验。实验方法与实验例1相同，实验结果如下述表4所示。
表4
分类 TPM(mg/cigar)
实施例6 37.23
实施例7 44.40
参照表4，根据实施例7的卷烟(即，添加含有高耐油度的纸材料的卷烟)的TPM含量显著高于实施例6的TPM含量。这被认为是，因耐油度高的纸材料吸湿较少量的通过过滤段的气溶胶而气溶胶形成剂和水分的转移量增加的结果。通过这些实验结果可以看出，通过添加具有高耐油度的纸材料可以提高雾化量。
实验例3：确认烟草颗粒尺寸对涡流发生的影响
为了确认烟草颗粒的尺寸对在空腔段(例如，空腔段212)内部的涡流产生的影响，对根据实施例6、8的卷烟进行吸烟实验，进行在吸烟后确认烟草颗粒的凝聚程度的实验。由于在空腔段(例如，空腔段212)内部顺利产生涡流，烟草颗粒混合均匀，从而凝聚现象减少，因此吸烟后烟草颗粒的凝聚程度可以成为表示涡流产生程度的尺度。实验结果如图14和图15所示，图14和图15为拍摄在吸烟后烟草颗粒的凝聚程度的图，分别示出实施例6(约30目至45目)和实施例8(约20目至30目)的实验结果。
参照图14和图15，可知根据实施例8的烟草颗粒(即，尺寸大的烟草颗粒)的凝聚程度比实施例6的凝聚程度更严重。即，确认了根据实施例6的烟草颗粒相对均匀地散布，而根据实施例8的烟草颗粒显示出严重凝聚的部分。这被判断为是因为，尺寸大的烟草颗粒对气流产生更大阻力(例如，因重量和尺寸增加等而可以更好地阻挡气流)，从而降低涡流产生的概率。
实验例4：确认烟草颗粒的填充率对涡流发生的影响
为了确认烟草颗粒的填充率对在空腔段(例如，空腔段212)内部的涡流产生的影响，对根据实施例6、9、10的卷烟进行吸烟实验，进行在吸烟后确认烟草颗粒的凝聚程度的实验。实验结果如图16至图18所示。图16、图17及图18为拍摄在吸烟后烟草颗粒的凝聚程度的图，分别示出实施例9(填充率为约50体积％)、实施例6(填充率为约75体积％)及实施例10(填充率为约100体积％)的实验结果。
参照图16至图18，可知烟草颗粒的填充率越高，烟草颗粒的凝聚程度越严重。例如，确认了填充率为约50体积％的实施例9的烟草颗粒的凝聚程度显著低于填充率为约100体积％的实施例10的烟草颗粒的凝聚程度。这被判断为是因为，填充率越低，空腔段(例如，212)的空白空间越大，从而可以促进气流流动，随着促进气流流动，产生涡流的概率增加。从这些实验结果可知，烟草颗粒的填充率优选为约75体积％或约80体积％以下。
实验例5：确认加热元件的厚度和形状对过滤段损坏程度产生的影响
过滤段的损坏程度越大，烟草颗粒的脱落现象越加速，因此进行确认内部加热元件(例如，内部加热元件132)的厚度和形状对过滤段(例如，第二过滤段213)的损坏程度产生的影响的实验。具体而言，在改变内部加热元件的厚度和形状的同时，进行确认根据实施例6的卷烟的过滤段的损坏程度的实验。实验结果如图19至图21所示。图19至图21为拍摄被内部加热元件贯通的过滤段(例如，第二过滤段213)的截面的图，分别示出厚度为约2mm的半锥形加热元件、厚度为约2mm的圆柱形(杆形)加热元件及厚度为约3mm的圆柱形加热元件的实验结果。
参照图19至图21可以确认，随着加热元件的厚度增加，过滤段的损坏程度也随之增加。由此可见，为了使过滤段的损坏和烟草颗粒的脱落现象最小化，加热元件的厚度优选为约3mm以下。
此外，可知为了使过滤段的损坏最小化，优选使用如半圆锥形等的尖状加热元件，而不是圆柱形。
作为参考，确认了当加热元件的厚度为约4mm以上时，因在插入时过滤段被推而插入不顺畅，且过滤段损坏程度进一步增加。
至此，通过实施例和实验例更详细地说明了上述烟草颗粒214和/或气溶胶生成制品2的结构及效果。
以上虽参照附图对本公开的实施例进行了描述，但是本公开所属技术领域中具有常识的技术人员可以理解，在不改变本公开的技术思想或必须特征的前提下可将其实施为其他具体形态。因此，应该理解，上述实施例在所有方面都是示例性的和非限制性的。本公开的保护范围应该通过权利要求书所确定，以及在等效范围内所有技术精神的解释均应该落入于由本公开定义的技术思想的范围之内。

Claims (11)

1.一种气溶胶生成装置，其特征在于，
包括：
外壳，形成用于容纳气溶胶生成制品的容纳空间，以及
加热器部，用于加热容纳于上述容纳空间中的气溶胶生成制品；
上述气溶胶生成制品包括填充有烟草颗粒的烟杆和滤棒。
2.根据权利要求1所述的气溶胶生成装置，其特征在于，
上述烟杆包括：
第一过滤段，
第二过滤段，以及
空腔段，由上述第一过滤段和上述第二过滤段形成；
上述烟草颗粒填充在上述空腔段中。
3.根据权利要求2所述的气溶胶生成装置，其特征在于，
上述第二过滤段位于上述空腔段的上游且包括纸材料，
上述加热器部包括用于在内部加热上述烟杆的加热元件，
上述加热元件的厚度为2.0mm以下。
4.根据权利要求2所述的气溶胶生成装置，其特征在于，
上述加热器部包括用于在外部加热上述烟杆的加热元件，
上述加热元件设置成仅加热上述空腔段。
5.根据权利要求2所述的气溶胶生成装置，其特征在于，
上述加热器部包括用于在外部加热上述烟杆的加热元件，
上述加热元件设置成加热上述空腔段，且设置成在上述空腔段的下游末端附近形成未加热部位。
6.根据权利要求2所述的气溶胶生成装置，其特征在于，
上述烟草颗粒相对于上述空腔段的填充率为80体积％以下，
上述烟草颗粒的密度为0.5g/cm3至1.2g/cm3，
上述烟草颗粒的直径为0.3mm至1.2mm，
位于上述空腔段的下游的上述第一过滤段的吸入阻力为50mmH2O/60mm至150mmH2O/60mm。
7.根据权利要求2所述的气溶胶生成装置，其特征在于，
上述第一过滤段包括纸宽为100mm至200mm的纸材；
上述第一过滤段的吸入阻力为50mmH2O/60mm至100mmH2O/60mm。
8.根据权利要求1所述的气溶胶生成装置，其特征在于，
上述加热器部包括：
第一加热元件，用于在外部加热上述烟杆，
第二加热元件，用于在内部加热上述烟杆。
9.根据权利要求1所述的气溶胶生成装置，其特征在于，
上述加热器部包括：
加热元件，用于在外部加热上述烟杆，
导热元件，用于将在上述加热元件产生的热传递到上述烟杆的内部。
10.根据权利要求1所述的气溶胶生成装置，其特征在于，
上述烟草颗粒或上述烟杆包括颗粒形式的感热体材料，
上述加热器部包括用于感应加热上述感热体材料的感应器。
11.根据权利要求1所述的气溶胶生成装置，其特征在于，
上述滤棒包括冷却段和烟嘴段。
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