JP2021509579A - エアロゾル生成装置及びシステム - Google Patents

Abstract

エアロゾル生成装置は、本体と、液体素材を保持して空気が流入される空気流入孔を含んで液体素材を加熱してエアロゾルを生成するカートリッジを交換可能に支持するカートリッジ装着部と、シガレットを交換可能に支持してカートリッジで生成されたエアロゾルをシガレットに伝達し、シガレットを加熱するシガレット支持部と、カートリッジとシガレット支持部に電気を供給する電気供給部と、本体に結合されたカートリッジを覆うように本体に結合し、カートリッジの空気流入孔に隣接した位置に設けられ、カートリッジに残留するエアロゾルを外部に排出するか、外部空気を内部に導入する換気孔を含むカバーを含む。

Description

本発明は、エアロゾル生成装置及びエアロゾル生成システムに係り、さらに詳細には、カートリッジで発生したエアロゾルをシガレットを通過させることで、豊かな風味を有するエアロゾルを生成することができるエアロゾル生成装置及びエアロゾル生成システムに係わる。

最近、伝統的なシガレットを代替する非燃焼式エアロゾル生成物品とエアロゾル生成装置の需要が増大している。非燃焼式エアロゾル生成装置は、シガレットを燃焼させず、所定温度に加熱することで、シガレットに含まれたエアロゾル生成物質からエアロゾルを生成するか、液体物質を加熱してエアロゾルを生成し、エアロゾルを空気と共に吸い込ませる装置を意味する。

米国特許公開ＵＳ２０１８−００４２２９９ Ａ１号の装置では、液体物質を含むアトマイザーが液体を加熱して発生したエアロゾルをユーザに伝達し、エアロゾルの発生は、基本的にアトマイザーが行う。この装置では、アトマイザーがエアロゾルを発生させるとき、アトマイザーに含まれたヒータを用いてアトマイザーの長手方向の軸中心に対して一列に配置されたシガレットを共にに加熱することで、アトマイザーのエアロゾルとシガレット煙とを混合して、ユーザに伝達する機能具現を試みた．しかし、アトマイザーから発生したエアロゾルがシガレットを通過して、ユーザに伝達されないので、シガレットを完壁に利用できない限界がある。さらに、装置の内部に導入された空気がアトマイザーから発生したエアロゾルと混合して、ユーザに伝達された以後にエアロゾルの一部が装置のエアロゾル発生チャンバに残留して閉じ込められるが、残留エアロゾルの温度が低くなって液化されることで、シガレットを湿らして残留エアロゾルの液化によって発生した液体が装置内部の他の部品に流れて故障を発生させうる。

特開２０１２−５０６２６３Ａの装置は、液体容器で発生したエアロゾルを多孔質充填材を通過させて、ユーザに供給する。そのような装置において、液体容器が液体を収容する機能のみを行うように設計されており、液体を加熱するためのヒータなどの部品は、液体容器と独立した要素である吸入器部品に設けられる。そのような構造は、液体容器の液体が吸入器部品に流入されることを遮断して汚染を防止するように意図されたものである。すなわち、液体容器を含む吸入器要素と電子部品を含む吸入器部品とを分離可能に設計することで、エアロゾルの再凝縮によって発生する液体が、液体容器から電子部品側に流入されないようにした。しかし、かような構成によっても、ユーザがエアロゾルを円滑に吸い込むには、電子部品側から気化がなされるチャンバにつながる空気通路の形成が必須である。したがって、ユーザがエアロゾル吸入後に、吸入器要素と吸入器部品とを意図的に分離しなければ、液体容器とチャンバとで発生した液滴が空気通路を通じて電子部品に流れることを遮断し難い。また、ユーザのエアロゾル吸入動作後に、残留エアロゾルがチャンバ内部に残留するが、そのような装置は、内部に残留するエアロゾルを処理するための何らの手段も有していない。また、そのような装置では、液体容器と多孔質充填材とマウスピースとがいずれも結合されて交換可能な１つの吸入器要素を構成するので、多孔質充填材のみの交換は不可能であり、吸入器要素の使用後に、吸入器要素全体を交換する必要があるので、消費者が費用を負担せねばならない問題がある。

韓国特許公開ＫＲ１０−２０１８−００７０５１７Ａは、本出願人の特許出願であって、シガレットを加熱する方式のみを採択したものである。そのようなエアロゾル生成装置では、シガレットのみを用いてエアロゾルを発生させるので、液体から気化されたエアロゾルが凝縮されて発生する液滴に係わる技術的問題が存在しない。

本発明は、液体素材を加熱してエアロゾル生成するカートリッジと固体素材を含むシガレットを複合的に活用することで、ユーザに多様な経験と使用の便宜を提供するエアロゾル生成装置及びエアロゾル生成システムを提供する。

また、本発明のエアロゾル生成装置及びシステムは、液体素材を加熱することで、エアロゾルを生成した後、生成したエアロゾルの流れを固体素材を含むシガレットを通過させることで、適した風味とニコチンなどを含むエアロゾルをユーザに提供する。

一実施例に係わるエアロゾル生成システムは、本体と、液体素材を保持し、外部から空気が流入される空気流入孔を含み、本体に分離可能に結合し、液体素材を加熱してエアロゾルを生成するカートリッジと、固体素材を含み、本体に分離可能に結合し、カートリッジで生成されたエアロゾルが流れる経路上に位置してエアロゾルを固体素材に通過させて外部に排出するシガレットと、本体に結合されたシガレットを通過させるシガレット孔を含み、本体に結合されたカートリッジを覆うように本体に分離可能に結合し、カートリッジの空気流入孔に隣接した位置に設けられて、カートリッジで生成された後、残留するエアロゾルを外部に排出するか、外部空気を内部に導入する換気孔を含むカバーと、を含む。

シガレットは、一方向に長く延びる棒状を有し、長手方向に沿ってエアロゾルを通過させて外部に排出することができる。

カートリッジは、シガレットの延長方向に対して並列的な位置に配置される。

本体は、シガレットの少なくとも一部が挿入されるシガレット挿入通路を含んでシガレットをシガレット挿入通路に挿入された状態で支持し、シガレットに熱を伝達するシガレット支持部と、シガレット支持部の側面に形成されてカートリッジを交換可能に支持するカートリッジ装着部を含んでもよい。

カートリッジの空気流入孔は、カートリッジがカートリッジ装着部に結合されたとき、カバーに向かうカートリッジの一面でシガレット挿入通路の反対側に位置してもよい。

カバーは、シガレット孔を含んで本体に結合されたカートリッジの一面とシガレット支持部の上側面に向かう上板と、上板から本体に向けて延びてシガレット支持部の側面とカートリッジの側面とを覆う側板と、をさらに含んでもよい。

換気孔は、側板でカートリッジの空気流入孔に隣接した位置に形成される。

カートリッジは、液体素材を加熱する液体用加熱器と、エアロゾルが生成される空間を区画するように液体用加熱器を取り囲むチャンバと、チャンバをシガレット側に連結してシガレット側にエアロゾルを排出する出口と、チャンバを空気流入孔と連結する空気通路と、をさらに含んでもよい。

空気通路は、シガレットの延長方向に対して並列に位置し、長く延びる。

カバーのシガレット孔は、シガレットに向かうシガレット孔の内面の少なくとも一部がシガレットから遠くなるように拡張されて外気をカバーの内側に流入させる。

他の実施例に係わるエアロゾル生成装置は、本体と、液体素材を保持し、外部から空気が流入される空気流入孔を含んで液体素材を加熱してエアロゾルを生成するカートリッジを交換可能に支持するように本体の一領域に設けられたカートリッジ装着部と、固体素材を含むシガレットを交換可能に支持し、カートリッジで生成されたエアロゾルをシガレットに伝達し、シガレットを加熱するように本体の他の領域に設けられたシガレット支持部と、本体に配置されて本体に結合されたカートリッジとシガレット支持部に電気を供給する電気供給部と、本体に結合されたシガレットを通過させるシガレット孔を含み、本体に結合されたカートリッジを覆うように本体に分離可能に結合し、カートリッジの空気流入孔に隣接した位置に設けられてカートリッジで生成された後、残留するエアロゾルを外部に排出するか、外部空気を内部に導入する換気孔を含むカバーと、を含む。

上述したような実施例に係わるエアロゾル生成装置及びシステムによれば、液体素材を加熱してエアロゾルを生成した後、生成したエアロゾルの流れをシガレットを通過させて適した風味とニコチンなどを含むエアロゾルをユーザに提供することができる。

また、ユーザの吸入動作終了以後にカートリッジで生成したエアロゾルがカバーの換気孔を通じて外部に容易に排出されて、エアロゾル生成装置の内部に液滴が形成される現象を最小化することができるので、液滴による電子部品の汚染を防止することができる。

エアロゾル生成装置にシガレットが挿入された例を示す図面である。 エアロゾル生成装置にシガレットが挿入された例を示す図面である。 エアロゾル生成装置にシガレットが挿入された例を示す図面である。 シガレットの例を示す図面である。 シガレットの例を示す図面である。 他の実施例に係わるエアロゾル生成システムの一部分を概略的に示す断面図である。 図６に示された実施例に係わるエアロゾル生成システムの構成要素の結合関係を概略的に示す分解図である。 さらに他の実施例に係わるエアロゾル生成システムの一部分を概略的に示す斜視図である。 さらに他の実施例に係わるエアロゾル生成システムの一部分を概略的に示す断面図である。

本発明の実施例で使用される用語は、本発明での機能を考慮しつつ、可能な限り、現在広く使用される一般的な用語を選択したが、これは、当業者の意図または判例、新たな技術の出現などによっても異なる。また、特定の場合は、出願人が任意に選定した用語もあり、その場合、当該発明の説明部分において、詳細にその意味を記載する。従って、本発明で使用される用語は、単純な用語の名称ではない、その用語が有する意味と、本発明の全般にわたる内容とを基に定義されねばならない。

明細書全体において、ある部分がある構成要素を「含む」とするとき、それは、特別に反対となる記載がない限り、他の構成要素を除くものではなく、他の構成要素をさらに含んでもよいということを意味する。また、明細書に記載された「…部」、「…モジュール」というような用語は、少なくとも１つの機能や動作を処理する単位を意味し、それは、ハードウェアまたはソフトウェアによって具現されるか、あるいはハードウェアとソフトウェアとの結合によっても具現される。

以下、添付図面に基づいて本発明の実施例について本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者が容易に実施可能なように詳細に説明する。しかし、本発明は、様々な互いに異なる形態に具現されもし、ここで説明する実施例に限定されない。

以下、図面に基づいて本発明の実施例を詳細に説明する。

図１ないし図３は、エアロゾル生成装置にシガレットが挿入された例を示す図面である。

図１を参照すれば、エアロゾル生成装置１は、バッテリ１１、制御部１２及びヒータ１３を含む。図２及び図３を参照すれば、エアロゾル生成装置１は、蒸気化器１４をさらに含む。また、エアロゾル生成装置１の内部空間には、シガレット２が挿入される。

図１ないし図３に図示されたエアロゾル生成装置１には、本実施例と係わる構成要素が図示されている。したがって、図１ないし図３に図示された構成要素以外に、他の汎用的な構成要素がエアロゾル生成装置１にさらに含まれるということを、本実施例に係わる技術分野で通常の知識を有する者であれば、理解できるであろう。

また、図２及び図３には、エアロゾル生成装置１にヒータ１３が含まれていると図示されているが、必要に応じて、ヒータ１３は、省略される。

図１には、バッテリ１１、制御部１２及びヒータ１３が一列に配置されている。また、図２には、バッテリ１１、制御部１２、蒸気化器１４及びヒータ１３が一列に配置されている。また、図３には、蒸気化器１４及びヒータ１３が並列に配置されていると図示されている。しかし、エアロゾル生成装置１の内部構造は、図１ないし図３に図示されたものに限定されない。言い換えれば、エアロゾル生成装置１の設計によって、バッテリ１１、制御部１２、ヒータ１３及び蒸気化器１４の配置は変更される。

シガレット２がエアロゾル生成装置１に挿入されれば、エアロゾル生成装置１は、ヒータ１３及び／または蒸気化器１４を作動させ、エアロゾルを発生させる。ヒータ１３及び／または蒸気化器１４によって発生したエアロゾルは、シガレット２を通過して、ユーザに伝達される。

必要に応じて、シガレット２がエアロゾル生成装置１に挿入されていない場合にも、エアロゾル生成装置１は、ヒータ１３を加熱することができる。

バッテリ１１は、エアロゾル生成装置１の動作に用いられる電力を供給する。例えば、バッテリ１１は、ヒータ１３または蒸気化器１４が加熱されるように電力を供給し、制御部１２の動作に必要な電力を供給する。また、バッテリ１１は、エアロゾル生成装置１に設けられたディスプレイ、センサー、モータなどの動作に必要な電力を供給することができる。

制御部１２は、エアロゾル生成装置１の動作を全般的に制御する。具体的に、制御部１２は、バッテリ１１、ヒータ１３及び蒸気化器１４だけではなく、エアロゾル生成装置１に含まれた他の構成の動作を制御する。また、制御部１２は、エアロゾル生成装置１の構成それぞれの状態を確認し、エアロゾル生成装置１が動作可能な状態であるか否かを判断することもできる。

制御部１２は、少なくとも１つのプロセッサを含む。プロセッサは、多数の論理ゲートのアレイとして具現され、汎用的なマイクロプロセッサと、このマイクロプロセッサで実行されるプログラムが保存されたメモリの組み合わせによっても具現される。また、他の形態のハードウェアによって具現されることを、本実施例が属する技術分野で通常の知識を有する者であれば、理解できるであろう。

ヒータ１３は、バッテリ１１から供給された電力によって加熱される。例えば、シガレットがエアロゾル生成装置１に挿入されれば、ヒータ１３は、シガレットの外部に位置する。したがって、加熱されたヒータ１３は、シガレット内のエアロゾル生成物質の温度を上昇させる。

ヒータ１３は、電気抵抗性ヒータでもある。例えば、ヒータ１３には、導電性トラック(track)を含み、導電性トラックに電流が流れることにより、ヒータ１３が加熱される。しかし、ヒータ１３は、前記例に限定されず、希望温度まで加熱されるものであれば、制限なしに該当する。ここで、希望温度は、エアロゾル生成装置１に予め設定されても、ユーザによって所望の温度に設定されてもよい。

一方、他の例において、ヒータ１３は、誘導加熱式ヒータでもある。具体的に、ヒータ１３には、シガレットを誘導加熱方式で加熱するための導電性コイルを含み、シガレットは、誘導加熱式ヒータによって加熱されるサセプタを含んでもよい。

例えば、ヒータ１３は、管状加熱要素、板状加熱要素、針状加熱要素または棒状加熱要素を含み、加熱要素の形状によってシガレット２の内部または外部を加熱する。

また、エアロゾル生成装置１には、ヒータ１３が複数個配置されてもよい。この際、複数個のヒータ１３は、シガレット２の内部に挿入されるように配置されても、シガレット２の外部に配置されてもよい。また、複数個のヒータ１３のうち、一部は、シガレット２の内部に挿入されるように配置され、残りは、シガレット２の外部に配置される。また、ヒータ１３の形状は、図１ないし図３に図示された形状に限定されず、多様な形状にも作製される。

蒸気化器１４は、液状組成物を加熱してエアロゾルを生成し、生成されたエアロゾルは、シガレット２を通過して、ユーザに伝達される。言い換えれば、蒸気化器１４によって生成されたエアロゾルは、エアロゾル生成装置１の気流通路に沿って移動し、気流通路は、蒸気化器１４によって生成されたエアロゾルがシガレットを通過して、ユーザに伝達されるように構成される。

例えば、蒸気化器１４は、液体保存部、液体伝達手段及び加熱要素を含むが、それらに限定されない。例えば、液体保存部、液体伝達手段及び加熱要素は、独立したモジュールとしてエアロゾル生成装置１に含まれてもよい。

液体保存部は、液状組成物を保存する。例えば、液状組成物は、揮発性タバコ香成分を含むタバコ含有物質を含む液体であり、非タバコ物質を含む液体でもある。液体保存部は、蒸気化器１４から脱／付着可能にも作製され、蒸気化器１４と一体として作製されてもよい。

例えば、液状組成物は、水、ソルベント、エタノール、植物抽出物、香料、香味剤、またはビタミン混合物を含んでもよい。香料は、メントール、ペパーミント、スペアミントオイル、各種果物の香り成分などを含むが、それらに制限されるものではない。香味剤は、ユーザに多様な香味または風味を提供する成分を含んでもよい。ビタミン混合物は、ビタミンＡ、ビタミンＢ、ビタミンＣ及びビタミンＥのうち、少なくとも１つが混合されたものでもあるが、それらに制限されるものではない。また、液状組成物は、グリセリン及びプロピレングリコールのようなエアロゾル形成剤を含んでもよい。

液体伝達手段は、液体保存部の液状組成物を加熱要素に伝達する。例えば、液体伝達手段は、綿纎維、セラミック纎維、ガラスファイバ、多孔性セラミックのような芯(wick)にもなるが、それらに限定されない。

加熱要素は、液体伝達手段によって伝達される液状組成物を加熱するための要素である。例えば、加熱要素は、金属熱線、金属熱板、セラミックヒータなどにもなるが、それらに限定されない。また、加熱要素は、ニクロム線のような伝導性フィラメントで構成され、液体伝達手段に巻かれる構造によっても配置される。加熱要素は、電流供給によって加熱され、加熱要素と接触された液体組成物に熱を伝達して、液体組成物を加熱することができる。その結果、エアロゾルが生成される。

例えば、蒸気化器１４は、カトマイザ(cartomizer)または霧化器(atomizer)とも称されるが、それらに限定されない。

一方、エアロゾル生成装置１は、バッテリ１１、制御部１２、ヒータ１３及び蒸気化器１４以外に汎用的な構成をさらに含んでもよい。例えば、エアロゾル生成装置１は、視覚情報の出力が可能なディスプレイ及び／または触覚情報の出力のためのモータを含んでもよい。また、エアロゾル生成装置１は、少なくとも１つのセンサー（パフ感知センサー、温度感知センサー、シガレット挿入感知センサーなど）を含んでもよい。また、エアロゾル生成装置１は、シガレット２が挿入された状態でも外部空気が流入されるか、内部気体が流出される構造にも作製される。

図１ないし図３には、図示されていないが、エアロゾル生成装置１は、別途のクレードルと共にシステムを構成してもよい。例えば、クレードルは、エアロゾル生成装置１のバッテリ１１の充電に用いられる。または、クレードルとエアロゾル生成装置１が結合された状態でヒータ１３が加熱される。

シガレット２は、一般的な燃焼型シガレットと類似してもいる。例えば、シガレット２は、エアロゾル生成物質を含む第１部分とフィルタなどを含む第２部分に区分される。または、シガレット２の第２部分にも、エアロゾル生成物質が含まれてもよい。例えば、顆粒またはカプセルの形態に作られたエアロゾル生成物質が第２部分に挿入されてもよい。

エアロゾル生成装置１の内部には、第１部分の全体が挿入され、第２部分は、外部に露出される。または、エアロゾル生成装置１の内部に第１部分の一部のみ挿入されても、第１部分の全体及び第２部分の一部が挿入されてもよい。ユーザは、第２部分を口にした状態でエアロゾルを吸い込むことができる。この際、エアロゾルは、外部空気が第１部分を通過することで生成され、生成されたエアロゾルは、第２部分を通過して、ユーザの口に伝達される。

一例として、外部空気は、エアロゾル生成装置１に形成された少なくとも１つの空気通路を通じて流入される。例えば、エアロゾル生成装置１に形成された空気通路の開閉及び／または空気通路の大きさは、ユーザによっても調節される。これにより、霧化量、喫煙感などがユーザによって調節される。他の例として、外部空気は、シガレット２の表面に形成された少なくとも１つの孔(hole)を通じてシガレット２の内部に流入される。

以下、図４及び図５を参照して、シガレット２の例を説明する。

図４及び図５は、シガレットの例を示す図面である。

図４を参照すれば、シガレット２は、タバコロッド２１及びフィルタロッド２２を含む。図１ないし図３に基づいて説明した第１部分２１は、タバコロッド２１を含み、第２部分２２は、フィルタロッド２２を含む。

図４には、フィルタロッド２２が単一セグメントと図示されているが、それに限定されない。言い換えれば、フィルタロッド２２は、複数のセグメントで構成されてもよい。例えば、フィルタロッド２２は、エアロゾルを冷却するセグメント及びエアロゾル内に含まれた所定の成分をフィルタリングするセグメントを含んでもよい。また、必要に応じて、フィルタロッド２２には、他の機能を行う少なくとも１つのセグメントをさらに含んでもよい。

シガレット２は、少なくとも１枚のラッパ２４によって包装される。ラッパ２４には、外部空気が流入されるか、内部気体が流出される少なくとも１つの孔(hole)が形成される。一例として、シガレット２は、１枚のラッパ２４によって包装される。他の例として、シガレット２は、２以上のラッパ２４によって重畳的に包装されてもよい。例えば、第１ラッパ２４１によってタバコロッド２１が包装され、ラッパ２４２、２４３、２４４によってフィルタロッド２２が包装される。そして、単一ラッパ２４５によってシガレット２全体が再包装される。もし、フィルタロッド２２が複数のセグメントで構成されていれば、それぞれのセグメントがラッパ２４２、２４３、２４４によって包装される。

タバコロッド２１は、エアロゾル生成物質を含む。例えば、エアロゾル生成物質は、グリセリン、プロピレングリコール、エチレングリコール、ジプロピレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール及びオレイルアルコールのうち、少なくとも１つを含むが、それらに限定されない。また、タバコロッド２１は、風味剤、湿潤剤及び／または有機酸(organic acid)のような他の添加物質を含んでもよい。また、タバコロッド２１には、メントールまたは保湿剤などの加香液が、タバコロッド２１に噴射されることによって添加される。

タバコロッド２１は、多様に作製される。例えば、タバコロッド２１は、シート(sheet)によっても作製され、筋（strand）によっても作製される。また、タバコロッド２１は、タバコシートが細かく切られた刻みタバコによっても作製される。また、タバコロッド２１は、熱伝導物質によっても取り囲まれる。例えば、熱伝導物質は、アルミニウムホイルのような金属ホイルでもあるが、それに限定されない。一例として、タバコロッド２１を取り囲む熱伝導物質は、タバコロッド２１に伝達される熱を押し並べて分散させ、タバコロッドに加えられる熱伝導率を向上させ、これにより、タバコ味を向上させうる。また、タバコロッド２１を取り囲む熱伝導物質は、誘導加熱式ヒータによって加熱されるサセプタとしての機能が行える。この際、図面に図示されていないが、タバコロッド２１は、外部を取り囲む熱伝導物質以外にも追加のサセプタをさらに含んでもよい。

フィルタロッド２２は、酢酸セルロースフィルタでもある。一方、フィルタロッド２２の形状には、制限がない。例えば、フィルタロッド２２は、円柱状ロッドでもあり、内部に中空を含むチューブ状ロッドでもある。また、フィルタロッド２２は、リセス状ロッドでもある。もし、フィルタロッド２２が複数のセグメントで構成された場合、複数のセグメントのうち、少なくとも１つが異なる形状にも作製される。

また、フィルタロッド２２には、少なくとも１つのカプセル２３が含まれる。ここで、カプセル２３は、香味を発生させる機能を行っても、エアロゾルを発生させる機能を行ってもよい。例えば、カプセル２３は、香料を含む液体を被膜で覆い込んだ構造でもある。カプセル２３は、球状または円筒状を有するが、それらに制限されるものではない。

図５を参照すれば、シガレット３は、前端プラグ３３をさらに含んでもよい。前端プラグ３３は、タバコロッド３１において、フィルタロッド３２に対向する一側に位置する。前端プラグ３３は、タバコロッド３１の外部への離脱を防止し、喫煙中にタバコロッド３１から液状化されたエアロゾルがエアロゾル発生装置（図１ないし図３の１）に流れて行くことを防止することができる。

フィルタロッド３２は、第１セグメント３２１及び第２セグメント３２２を含んでもよい。ここで、第１セグメント３２１は、図４のフィルタロッド２２の第１セグメントに対応し、第２セグメント３２２は、図４のフィルタロッド２２の第３セグメントに対応する。

シガレット３の直径及び全長は、図４のシガレット２の直径及び全長に対応する。例えば、前端プラグ３３の長さは、約７ｍｍ、タバコロッド３１の長さは、約１５ｍｍ、第１セグメント３２１の長さは、約１２ｍｍ、第２セグメント３２２の長さは、約１４ｍｍであるが、それらに限定されない。

シガレット３は、少なくとも１枚のラッパ３５によって包装される。ラッパ３５には、外部空気が流入されるか、内部気体が流出される少なくとも１つの孔(hole)が形成される。例えば、第１ラッパ３５１によって前端プラグ３３が包装され、第２ラッパ３５２によってタバコロッド３１が包装され、第３ラッパ３５３によって第１セグメント３２１が包装され、第４ラッパ３５４によって第２セグメント３２２が包装される。そして、第５ラッパ３５５によってシガレット３全体が再包装される。

また、第５ラッパ３５５には、少なくとも１つの穿孔３６が形成される。例えば、穿孔３６は、タバコロッド３１を取り囲む領域に形成されるが、それに制限されない。穿孔３６は、図２及び図３に図示されたヒータ１３によって形成された熱をタバコロッド３１の内部に伝達する役割を行うことができる。

また、第２セグメント３２２には、少なくとも１つのカプセル３４が含まれる。ここで、カプセル３４は、香味を発生させる機能を行っても、エアロゾルを発生させる機能を行ってもよい。例えば、カプセル３４は、香料を含む液体を被膜で覆い込んだ構造でもある。カプセル３４は、球状または円筒状を有するが、それらに制限されるものではない。

図６は、他の実施例に係わるエアロゾル生成システムの一部分を概略的に示す断面図であり、図７は、図６に示された実施例に係わるエアロゾル生成システムの構成要素の結合関係を概略的に示す分解図である。

図６及び図７に示された実施例に係わるエアロゾル生成システム９０は、本体４０と、カートリッジ装着部４９とシガレット２を交換可能に支持するシガレット支持部４１とカバー７０を含むエアロゾル生成装置８０と、本体４０に分離可能に結合するカートリッジ５０と、本体４０に分離可能に結合するシガレット２と、を含む。

本体４０は、一領域Ａにカートリッジ５０を交換可能に支持するカートリッジ装着部４９を含み、他の領域Ｂにシガレット２を交換可能に支持するシガレット支持部４１を含む。カートリッジ装着部４９は、シガレット支持部４１の側面に形成されてカートリッジ５０を交換可能に支持する。カートリッジ装着部４９がシガレット支持部４１の側面に形成されるので、シガレット２とカートリッジ５０が本体４０に装着されれば、カートリッジ５０は、シガレット２の延長方向に対して並列的な位置に配置される。

カートリッジ装着部４９は、カートリッジ５０の結合動作を案内し、結合状態を保持するために、例えば、レール、装着用溝や突起、磁石を用いた結合手段を含んでもよい。

本体４０は、内部にバッテリ及び制御部などを含んでカートリッジ５０とシガレット支持部４１に電気を供給する電気供給部４７を含む。本体４０の一領域Ａと他の領域Ｂは、本体４０の上部に設けられ、カートリッジ装着部４９とシガレット支持部４１は、本体４０の上部に設けられる。

本体４０には、液体素材５１を保持するカートリッジ５０が分離可能に結合される。カートリッジ５０は、外部から空気が流入される空気流入孔５０ａを含み、液体素材５１を加熱してエアロゾルを生成する。

シガレット２は、固体素材を含んでカートリッジ５０で生成したエアロゾルが流れる経路上に位置し、エアロゾルを固体素材に通過させた後、外部に排出することで、ユーザにエアロゾルを供給する。シガレット２は、本体４０のシガレット支持部４１に分離可能に結合される。シガレット２は、図６及び図７において、点線Ｌで表示された一方向に沿って長く延びる棒状を有し、長手方向に沿ってエアロゾルを通過させることでエアロゾルを外部に排出する。

シガレット支持部４１は、シガレット２が一部が挿入されるシガレット挿入通路４２を含んでシガレット２を交換可能に支持する。シガレット支持部４１のシガレット挿入通路４２には、シガレット加熱器４３が配置される。シガレット加熱器４３は、シガレット支持部４１に挿入されたシガレット２の外側表面に直接接触するか、隣接して位置するので、電気供給部４７からシガレット加熱器４３に電気が供給されれば、シガレット加熱器４３から熱を発生させることで、シガレット２を加熱することができる。シガレット加熱器４３によって加熱されたシガレット２は、香味を発生させるので、カートリッジ５０で生成したエアロゾルがシガレット２を通過するとき、エアロゾルに香味が付加される。

カートリッジ５０は、エアロゾル生成装置に使用される液状のエアロゾル生成源である液体素材５１（液状組成物）を収容する交換可能な付属品である。カートリッジ５０は、内部に液体素材５１を収容し、カートリッジ５０に電気が印加されれば、カートリッジ５０が液体素材５１を加熱して気化させることで、エアロゾルを生成する。

カートリッジ５０は、液体素材５１を加熱する液体用加熱器５３と、エアロゾルが生成する空間を区画するために液体用加熱器５３を取り囲むチャンバ５０ｐと、チャンバ５０ｐをシガレット２側に連結してシガレット２側にエアロゾルを排出する出口５０ｅと、チャンバ５０ｐと空気流入孔５０ａとを連結する空気通路５０ｓと、を含む。液体用加熱器５３は、電気抵抗式コイルとして具現され、液体素材５１を吸収して含む芯５４を取り囲むか、芯５４に隣接するコイル形状に作製される。液体用加熱器５３は、カートリッジ装着部４９に配置された電気接続端子に電気的に接続されることで、電気供給部４７からの電気供給が可能である。

カートリッジ５０の液体素材５１は、香を発生させる香味物質を含んで常温で液状に存在することができ、加熱されれば、蒸発してエアロゾルを生成することができる物質を含んでもよい。

カートリッジ５０の空気流入孔５０ａは、エアロゾル生成装置８０の外気をカートリッジ５０の内部に流入される機能を行う。空気流入孔５０ａは、カートリッジ５０がカートリッジ装着部４９に結合されたとき、カバー７０に向かうカートリッジ５０の一面でシガレット挿入通路４２の反対側に位置する。

シガレット支持部４１は、カートリッジ５０の出口５０ｅを通じて伝達されるエアロゾルをシガレット２が挿入されたシガレット挿入通路４２に伝達するための伝達通路４１ｐを含む。

空気通路５０ｓは、シガレット２の延長方向に対して並列に位置して長く延び、空気通路５０ｓの延長方向は、シガレット２の延長方向に対して平行である。

エアロゾル生成装置８０の外部からカバー７０の内部に流入された空気は、カートリッジ５０で１次的に生成された１次エアロゾルと混合され、カートリッジ５０の出口５０ｅと連結された伝達通路４１ｐを通じてシガレット挿入通路４２に流入される。

シガレット２がエアロゾル生成装置に装着された状態でカートリッジ５０に電気が印加されれば、液状組成物が気化されることで、１次的にエアロゾルが生成される。１次エアロゾル生成過程では、カートリッジ５０の液体素材５１に含まれている多様な香味成分がエアロゾルに変換される。

ユーザがシガレット２を吸い込むとき、カートリッジ５０のチャンバ５０ｐに吸入圧力が形成されるので、カートリッジ５０の液体素材５１から生成された１次エアロゾルがエアロゾル伝達通路４１ｐに流入された後、シガレット２を通過して、ユーザに伝達される。

１次エアロゾルがシガレット２を通過する間、シガレット２に含まれているエアロゾル生成物質と接触し、２次エアロゾル生成作用が進められる。例えば、シガレット２は、ニコチン成分を含み、１次エアロゾルがシガレットを通過する間、シガレット２に含まれたニコチン成分が１次エアロゾルと混合される。このため、シガレット２は、シガレットを通過する空気にニコチン成分を伝達可能な程度のレベルの温度範囲のみに加熱されれば良い。

本体４０には、外部空気を内部に導入する換気孔７０ａを含むカバー７０が結合される。カバー７０は、本体４０の上部に本体４０から分離可能に結合される。カバー７０は、本体４０に結合されたシガレット２を通過させるシガレット孔７１と換気孔７０ａとを含み、本体４０に結合されたカートリッジ５０とシガレット支持部４１とを覆うように本体４０に結合される。カバー７０の上部面には、カバー７０の上部面に対して移動自在に蓋７８が設けられる。蓋７８は、シガレット挿入通路４２を開／閉する機能を行う。

カバー７０は、シガレット孔７１を含み、本体４０に結合されたカートリッジ５０の一面とシガレット支持部４１の上側面に向かう上板７５と、上板７５から本体４０に向かって延びてシガレット支持部４１の側面とカートリッジ５０の側面とを覆う側板７６と、を含む。換気孔７０ａは、側板７６においてカートリッジ５０の空気流入孔５０ａに隣接した位置に形成される。

換気孔７０ａは、カートリッジ５０の空気流入孔５０ａに隣接した位置に設けられるので、換気孔７０ａは、カートリッジ５０で生成された後、カートリッジ５０とカバー７０の内部に残留するエアロゾルをエアロゾル生成装置８０の外部に排出するか、外気をエアロゾル生成装置８０の内部に導入する機能を行う。

カートリッジ５０のチャンバ５０ｐで生成されたエアロゾルは、ほとんどシガレット２側に吸入されるが、ユーザがシガレット２を吸いこんだ動作を終えた後には、既に生成されたエアロゾルがチャンバ５０ｐに残留する。残留エアロゾルは、液体から気化された状態なので、加熱された状態であるが、空気通路５０ｓの空気と接触して再び液化されて液滴に変化される（液滴化）。しかし、前記実施例に係わるエアロゾル生成装置８０及びエアロゾル生成システム９０では、残留エアロゾルがカバー７０の換気孔７０ａを通じて外部に容易に排出されるので、カバー７０の内側及びエアロゾル生成装置８０の内部に液滴が形成する現象を最小化することができる。

カバー７０のシガレット孔７１は、シガレット２の直径よりも大きく形成される。すなわち、シガレット２の外側面に向かうシガレット孔７１の内面の少なくとも一部がシガレット２から遠くなるように拡張されることで、エアロゾル生成装置８０の外部の空気がシガレット孔７１を通じてカバー７０の内部に流入される。

シガレット支持部４１にシガレット２が挿入された状態でシガレット２が延びる方向Ｌは、カートリッジ５０のチャンバ５０ｐと出口５０ｅとシガレット支持部４１の伝達通路４１ｐを通過する一直線Ｈを横切る方向に向かう。シガレット支持部４１にシガレット２が挿入された状態で、シガレット２の延長方向Ｌは、カートリッジ５０のチャンバ５０ｐと出口５０ｅとシガレット支持部４１の伝達通路４１ｐを通過する一直線Ｈに対して垂直方向でもある。

前記実施例に係わるエアロゾル生成装置及びシステムでは、シガレット孔７１と換気孔７０ａを通じてカバー７０の内部に流入される空気をカートリッジ５０に導入することで、エアロゾル生成のための十分な空気の流量を確保することができる。また、カートリッジ５０のチャンバ５０ｐからシガレット支持部４１の伝達通路４１ｐまで至る空気フローの経路が一直線Ｈをなして形成されることにより、空気フローに対する抵抗を最小化し、これにより、最適のエアロゾル生成のための安定した空気フローを形成することができる。

前記実施例に係わるエアロゾル生成装置及びシステムでは、１次エアロゾル生成作用によって１次でさまざまな香味成分を含む１次エアロゾルが生成された後、１次エアロゾルがシガレットを通過する間、ニコチン成分を含む２次エアロゾルが生成され、ユーザに豊かな香味と十分なニコチン成分を含むエアロゾルが伝達される。

前記実施例に係わるエアロゾル生成装置及びシステムでは、シガレットに香味成分とニコチン成分などをいずれも配置してシガレットを加熱することで、エアロゾルを生成する従来装置と比較して多様な長所を有している。

シガレットにエアロゾル生成のための全ての成分を配置した場合、多様な成分を気化させるために、シガレットを高温で加熱せねばならない。しかし、前記実施例に係わるエアロゾル生成装置及びシステムでは、シガレットにニコチン成分のみを配置するか、補助的な一部香味成分とニコチン成分を配置するので、シガレットの加熱温度を相対的に低く設定することができる。

また、液状のエアロゾル生成源を含むカートリッジにおいて液体素材を加熱する方式で１次エアロゾルを生成し、１次エアロゾルをシガレットを通過させ、ユーザに最終的に伝達する２次エアロゾルを生成するので、カートリッジとシガレットとを多様な方式で組み合わせることで、ユーザの多様な欲求を満たす多様な風味を有するエアロゾルを生成することができる。

また、ユーザが吸入動作を終了した以後には、カートリッジで生成したエアロゾルがカバーの換気孔を通じて外部に容易に排出されるので、エアロゾル生成装置の内部に液滴が形成される現象を最小化し、エアロゾル生成装置の電子部品を液滴による汚染から保護することができる。

図８は、さらに他の実施例に係わるエアロゾル生成システムの一部分を概略的に示す斜視図である。

図８に示された実施例に係わるエアロゾル生成システム９０及びエアロゾル生成装置８０の全体的な構成は、図６及び７に示された実施例に係わるエアロゾル生成システム及び装置の構成と類似している。

図８に示されたエアロゾル生成システム９０は、シガレット２を交換可能に支持するシガレット支持部４１を含み、カートリッジ５０を交換可能に支持する本体４０と、外部から空気が流入される空気流入孔５０ａを含み、本体４０に分離可能に結合するカートリッジ５０と、本体４０に分離可能に結合するシガレット２と、本体４０に結合されたシガレット２を通過させるシガレット孔７１とカートリッジ５０の空気流入孔５０ａに隣接した位置に換気孔７０ａを含み、本体４０に結合されたカートリッジ５０を覆うように本体４０に分離可能に結合するカバー７０と、を含む。

カバー７０のシガレット孔７１の内周面に突起７１ｐが設けられるので、エアロゾル生成装置８０の外気が突起７１ｐとシガレット２との外側面の間に形成された空間を通じてカバー７０の内部に流入される。

カバー７０のシガレット孔７１の内周面に配置された突起７１ｐは、空気を通過させる機能を行うと共に、シガレット２の外側面を支持することで、本体４０にシガレット２が挿入された状態を安定して保持することができる。

図８において、カートリッジ５０の空気流入孔５０ａは、カートリッジ５０の側面に形成される。しかし、実施例は、空気流入孔５０ａが設けられた位置によって制限されず、例えば、図８に図示された空気流入孔５０ａの設置位置を変更して空気流入孔５０ａをカートリッジ５０の上面に配置するか、カートリッジ５０の下端に隣接した位置に配置することができる。

図９は、さらに他の実施例に係わるエアロゾル生成システムの一部分を概略的に示す断面図である。

図９に示された実施例に係わるエアロゾル生成システム及び装置は、図６ないし図８に示された実施例に係わるエアロゾル生成システム及び装置の構成と類似している。

図９に示されたエアロゾル生成システムは、シガレット２を交換可能に支持するシガレット支持部４１と、カートリッジ５０を交換可能に支持するカートリッジ装着部４９を含む本体４０と、外部から空気が流入される空気流入孔５０ａを含み、本体４０に分離可能に結合するカートリッジ５０と、本体４０に分離可能に結合するシガレット２と、本体４０に結合されたシガレット２を通過させるシガレット孔とカートリッジ５０の空気流入孔５０ａに隣接した位置に換気孔７０ａを含み、本体４０に結合されたカートリッジ５０を覆うように本体４０に分離可能に結合するカバー７０と、を含む。

カートリッジ５０は、内部に液体素材５１を収容し、カートリッジ５０に電気が印加されれば、カートリッジ５０が液体素材５１を加熱して気化させることで、エアロゾルを生成する。

カートリッジ５０は、液体素材５１を加熱してエアロゾルを生成する空間を区画するチャンバ５０ｐと、チャンバ５０ｐのエアロゾルをシガレット２側に排出する出口と、チャンバ５０ｐに連結される空気流入孔５０ａを含む。空気流入孔５０ａは、チャンバ５０ｐに直接連結されることで、チャンバ５０ｐをカートリッジ５０の外部に露出させうる。カートリッジ５０の空気流入孔５０ａは、エアロゾル生成装置８０の外気をカートリッジ５０の内部に流入する機能を行う。

本体４０には、外部空気を内部に導入する換気孔７０ａを含み、本体４０に結合されたカートリッジ５０とシガレット支持部４１を覆うように本体４０に結合される。換気孔７０ａは、カートリッジ５０の空気流入孔５０ａに隣接するように、カバー７０の側板下部の位置に形成される。

換気孔７０ａは、カートリッジ５０の空気流入孔５０ａに隣接した位置に設けられるので、換気孔７０ａは、カートリッジ５０で生成された後、カートリッジ５０とカバー７０の内部に残留するエアロゾルをエアロゾル生成装置８０の外部に排出するか、外気をエアロゾル生成装置８０の内部に導入する機能を行う。

シガレット支持部４１にシガレット２が挿入された状態でシガレット２が延びる方向Ｌは、カートリッジ５０の空気流入孔５０ａ、チャンバ５０ｐ、及び出口と、シガレット支持部４１の伝達通路４１ｐを通過する一直線Ｈを横切る方向に向かう。シガレット支持部４１にシガレット２が挿入された状態でシガレット２が延びる方向Ｌは、カートリッジ５０の空気流入孔５０ａ、チャンバ５０ｐ、及び出口とシガレット支持部４１の伝達通路４１ｐを通過する一直線Ｈに対する垂直方向でもある。

前記実施例に係わるエアロゾル生成装置及びシステムでは、シガレット孔と換気孔７０ａを通じてカバー７０の内部に流入される空気をカートリッジ５０に導入することで、エアロゾル生成のための十分な空気の流量を確保することができる。また、カートリッジ５０の空気流入孔５０ａ及びチャンバ５０ｐからシガレット支持部４１の伝達通路４１ｐまで至る空気フローの経路が一直線Ｈをなして形成されることにより、空気フローに対する抵抗を最小化し、これにより、最適のエアロゾル生成のための安定した空気の流れを形成することができる。

本実施例に係わる技術分野で通常の知識を有する者は、前記記載の本質的な特性から外れない範囲内で変形された形態に具現可能であることを理解できるであろう。したがって、開示された方法は、限定的な観点ではなく、説明的な観点で考慮されねばならない。本発明の範囲は、前述した説明ではなく、特許請求の範囲に示されており、それと同等な範囲内にある全ての相違点は、本発明に含まれるものと解釈されねばならない。

産業上利用可能性

本発明の実施例は、カートリッジで発生したエアロゾルをシガレットを通過させることで、豊かな風味を有するエアロゾルを生成するエアロゾル生成装置及びエアロゾル生成システムに適用可能である。

Claims (10)

1. 本体と、
   液体素材を保持し、外部から空気が流入される空気流入孔を含み、前記本体に分離可能に結合し、前記液体素材を加熱してエアロゾルを生成するカートリッジと、
   固体素材を含み、前記本体に分離可能に結合し、前記カートリッジで生成されたエアロゾルが流れる経路上に位置し、エアロゾルを前記固体素材に通過させて外部に排出するシガレットと、
   前記本体に結合された前記シガレットを通過させるシガレット孔を含み、前記本体に結合された前記カートリッジを覆うように前記本体に分離可能に結合し、前記カートリッジの前記空気流入孔に隣接した位置に設けられ、前記カートリッジで生成された後、残留するエアロゾルを外部に排出するか、外部空気を内部に導入する換気孔を含むカバーと、を含むエアロゾル生成システム。
2. 前記シガレットは、一方向に長く延びる棒状を有し、長手方向に沿ってエアロゾルを通過させて外部に排出し、前記カートリッジは、前記シガレットの延長方向に対して並列的な位置に配置されることを特徴とする請求項１に記載のエアロゾル生成システム。
3. 前記本体は、前記シガレットの少なくとも一部が挿入されるシガレット挿入通路を含み、前記シガレットを前記シガレット挿入通路に挿入された状態に支持し、前記シガレットに熱を伝達するシガレット支持部と、前記シガレット支持部の側面に形成されて前記カートリッジを交換可能に支持するカートリッジ装着部を含み、
   前記カートリッジの前記空気流入孔は、前記カートリッジが前記カートリッジ装着部に結合されたとき、前記カバーに向かう前記カートリッジの一面において前記シガレット挿入通路の反対側に位置することを特徴とする請求項２に記載のエアロゾル生成システム。
4. 前記カバーは、前記シガレット孔を含み、前記本体に結合された前記カートリッジの前記一面と前記シガレット支持部の上側面に向かう上板と、前記上板から前記本体に向かって延びて前記シガレット支持部の側面と前記カートリッジの側面とを覆う側板と、をさらに含み、前記換気孔は、前記側板において前記カートリッジの前記空気流入孔に隣接した位置に形成されることを特徴とする請求項３に記載のエアロゾル生成システム。
5. 前記カートリッジは、前記液体素材を加熱する液体用加熱器と、エアロゾルが生成される空間を区画するように前記液体用加熱器を取り囲むチャンバと、前記チャンバを前記シガレット側に連結して前記シガレット側にエアロゾルを排出する出口と、前記チャンバを前記空気流入孔と連結する空気通路と、をさらに含むことを特徴とする請求項３に記載のエアロゾル生成システム。
6. 前記空気通路は、前記シガレットの延長方向に対して並列に位置し、長く延びることを特徴とする請求項５に記載のエアロゾル生成システム。
7. 前記カバーの前記シガレット孔は、前記シガレットに向かう前記シガレット孔の内面の少なくとも一部が前記シガレットから遠くなるように拡張されて、外気を前記カバーの内側に流入させることを特徴とする請求項１に記載のエアロゾル生成システム。
8. 本体と、
   液体素材を保持し、外部から空気が流入される空気流入孔を含み、前記液体素材を加熱してエアロゾルを生成するカートリッジを交換可能に支持するように前記本体の一領域に設けられたカートリッジ装着部と、
   固体素材を含むシガレットを交換可能に支持し、前記カートリッジで生成されたエアロゾルを前記シガレットに伝達し、前記シガレットを加熱するように前記本体の他の領域に設けられたシガレット支持部と、
   前記本体に配置され、前記本体に結合された前記カートリッジと前記シガレット支持部に電気を供給する電気供給部と、
   前記本体に結合された前記シガレットを通過させるシガレット孔を含み、前記本体に結合された前記カートリッジを覆うように前記本体に分離可能に結合し、前記カートリッジの前記空気流入孔に隣接した位置に設けられ、前記カートリッジで生成された後、残留するエアロゾルを外部に排出するか、外部空気を内部に導入する換気孔を含むカバーと、を含むことを特徴とするエアロゾル生成装置。
9. 前記シガレット支持部は、前記シガレットの少なくとも一部が挿入されるシガレット挿入通路を含み、前記カートリッジの前記空気流入孔は、前記カートリッジが前記カートリッジ装着部に結合されたとき、前記カバーに向かう前記カートリッジの一面において前記シガレット挿入通路の反対側に位置し、
   前記カバーは、前記シガレット孔を含み、前記本体に結合された前記カートリッジの前記一面と前記シガレット支持部の上側面に向かう上板と、前記上板から前記本体に向かって延びて前記シガレット支持部の側面と前記カートリッジの側面とを覆う側板をさらに含み、前記換気孔は、前記側板において前記カートリッジの前記空気流入孔に隣接した位置に形成されることを特徴とする請求項８に記載のエアロゾル生成装置。
10. 前記カバーの前記シガレット孔は、前記シガレットに向かう前記シガレット孔の内面の少なくとも一部が前記シガレットから遠くなるように拡張されて外気を前記カバーの内側に流入させることを特徴とする請求項８に記載のエアロゾル生成装置。
    

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