JP2023512897A

JP2023512897A - エアロゾル発生物品及びエアロゾル発生システム

Info

Publication number: JP2023512897A
Application number: JP2022539217A
Authority: JP
Inventors: キ，ソンジョン; キム，ヨンジョン; イ，ジョンテ; チャ，ソンジェ
Original assignee: ケーティーアンドジーコーポレイション
Priority date: 2021-01-06
Filing date: 2022-01-03
Publication date: 2023-03-30
Also published as: EP4061156A4; CA3164501A1; KR102604670B1; WO2022149815A1; KR20220099348A; CN115038344A; EP4061156A1

Abstract

エアロゾル発生要素が含浸された複数の巻縮された紙片を含む第１部分；タバコ要素を含む第２部分；冷却要素を含む第３部分；及びフィルタ要素を含む第４部分；を含み、第１部分、第２部分、第３部分、及び第４部分は、エアロゾル発生物品の長手方向に沿って順次に整列される、エアロゾル発生物品が開示される。

Description

本発明は、エアロゾル発生物品及びエアロゾル発生システムに関する。

最近、一般的なシガレット及び喫煙物品の代案に対する需要が増加している。例えば、シガレットの燃焼なしにシガレット内のエアロゾル生成物質が加熱されることにより、エアロゾルを生成させる方法に係わる需要が増加している。これにより、多様な方式で作動する喫煙物品や装置に係わる研究が活発に進められている。

本発明が解決しようとする課題は、豊富なエアロゾル発生量及びニコチン移行量を提供することができるエアロゾル発生物品及びエアロゾル発生システムを提供することである。

実施例を通じて解決しようとする課題が上述した課題に制限されるものではなく、言及されていない課題は、本明細書及び添付図面から実施例が属する技術分野で通常の知識を有する者に明確に理解できるであろう。

一実施例は、エアロゾル発生要素が含浸された複数の巻縮された紙片を含む第１部分、タバコ要素を含む第２部分、冷却要素を含む第３部分、フィルタ要素を含む第４部分を含み、第１部分、第２部分、第３部分、及び第４部分は、エアロゾル発生物品の長手方向に沿って順次に整列されたエアロゾル発生物品を提供する。

他の実施例は、エアロゾル発生物品及びエアロゾル発生物品を収容する収容空間、エアロゾル発生物品を加熱する加熱要素、及び加熱要素に電力を供給するバッテリを含むエアロゾル発生装置を含むエアロゾル発生システムを提供する。

課題の解決手段は、上述したところに制限されず、本明細書全体で通常の技術者によって類推されうる事項をいずれも含んでもよい。

本発明によるエアロゾル発生物品によれば、供給される熱によって目標温度に迅速に到逹してユーザに豊富なエアロゾル発生量とニコチン移行量とを喫煙持続時間の間、均一に提供し、エアロゾル発生物品の真円度及び硬度が向上してユーザの便宜性を改善することができる。

実施例の効果は、上述したところに限定されず、後述する説明から類推可能な効果をいずれも含んでもよい。

エアロゾル発生物品が内部加熱型エアロゾル発生装置に挿入された一例を示す図面である。エアロゾル発生物品が外部加熱型エアロゾル発生装置に挿入された一例を示す図面である。エアロゾル発生物品が外部加熱型エアロゾル発生装置に挿入された他の例を示す図面である。誘導加熱方式を用いたエアロゾル発生装置の一例を示す図面である。一実施例に係わるエアロゾル発生物品の構造を概略的に示す図面である。一実施例に係わるエアロゾル発生物品の構成を概略的に示す図面である。他の実施例に係わるエアロゾル発生物品の構成を概略的に示す図面である。図６Ａのエアロゾル発生物品が一実施例によるエアロゾル発生装置に挿入された場合を示す図面である。一実施例に係わるエアロゾル発生物品の第１部分の時間に対する温度変化を測定したグラフである。

また、前記複数の巻縮された紙片は、一方向を基準に５～１５ｍｍの平均長を有する。

また、前記紙片は、１００～３００μｍの厚さを有する。

また、前記紙片は、２０～１００ｇ／ｍ^２の坪量を有する。

また、前記第１部分は、前記複数の巻縮された紙片を、前記第１部分の長さを基準に５～３０ｍｇ／ｍｍ含む。

また、前記エアロゾル発生要素は、前記エアロゾル発生要素の全体重量に対してグリセリンを７０～９９重量％、及びプロピレングリコールを１～３０重量％含む。

また、前記エアロゾル発生要素は、前記エアロゾル発生要素の全体重量に対してグリセリンを９９重量％以上含む。

また、前記エアロゾル発生物品は、前記エアロゾル発生要素を、前記エアロゾル発生物品の長さを基準に３～１０ｍｇ／ｍｍ含む。

また、前記第１部分の水平断面の硬度が９０％以上であり、真円度が９０％以上でもある。

また、前記加熱要素は、前記収容空間を取り囲むように配置されうる。

また、前記エアロゾル発生装置は、前記第１部分の少なくとも一部及び前記第２部分の少なくとも一部を加熱する。

実施例で使用される用語は、本実施例での機能を考慮しながら可能な限り、現在広く使用される一般的な用語を選択したが、それは、当分野に係わる技術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、当該実施例の説明部分で詳細にその意味を記載する。したがって、本実施例で使用される用語は、単なる用語の名称ではない、その用語が有する意味と本実施例の全般にわたる内容に基づいて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、明細書に記載した「－部」、「－モジュール」などの用語は、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、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。

本明細書で使用されたところのように、「少なくともいずれか１つの」のような表現が配列された構成要素の前にあるとき、配列されたそれぞれの構成ではない全体構成要素を修飾する。例えば、「ａ、ｂ、及びｃのうち、少なくともいずれか１つ」のような表現は、ａ、ｂ、ｃ、または、ａとｂ、ａとｃ、ｂとｃ、または、ａとｂとｃを含むものと解釈せねばならない。

また、本明細書で使用される「第１」または「第２」のように序数を含む用語は、多様な構成要素の説明に使用することができるが、構成要素は、用語によって限定されてはならない。用語は、１つの構成要素を他の構成要素から区別する目的のみで使用される。

明細書全体において、「エアロゾル発生物品」は、喫煙に用いられる物品を意味する。例えば、エアロゾル発生物品は、点火され燃焼されて用いられる一般燃焼式シガレットでもあり、またはエアロゾル発生装置によって加熱されて用いられる加熱式シガレットでもある。他の例示として、エアロゾル発生物品は、カートリッジに含有された液状が加熱される方式で用いられる物品でもある。

明細書全体において、「エアロゾル発生物品の長手方向」は、エアロゾル発生物品の長さが延びる長手方向またはエアロゾル発生物品がエアロゾル発生装置に挿入される方向を意味する。

明細書全体において、「タバコ要素」は、タバコを含む物質を意味する。

明細書全体において、「タバコ物質」は、タバコ葉に由来する全ての形態の物質を意味する。

明細書全体において「冷却要素」は、ある物質を冷却させる要素を意味する。例えば、冷却要素は、タバコ要素から発生したエアロゾルを冷却させうる。

明細書全体において、「フィルタ要素」は、濾過素材を含む要素を意味する。例えば、フィルタ要素は、複数の繊維ストランドを含む。

以下、添付図面に基づいて本開示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、様々な異なる形態に具現され、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、エアロゾル発生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、エアロゾル発生装置１００００は、バッテリ１１０００、制御部１２０００及びヒータ１３０００を含む。図２及び図３を参照すれば、エアロゾル発生装置１００００は、蒸気化器１４０００をさらに含む。また、エアロゾル発生装置１００００の内部空間には、エアロゾル発生物品２００００が挿入されうる。

図１ないし図３に図示されたエアロゾル発生装置１００００には、本実施例に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発生装置１００００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、エアロゾル発生装置１００００にヒータ１３０００が含まれていると図示されているが、必要によって、ヒータ１３０００は省略されうる。

図１には、バッテリ１１０００、制御部１２０００、及びヒータ１３０００が一列に配置されていると図示されている。また、図２には、バッテリ１１０００、制御部１２０００、蒸気化器１４０００、及びヒータ１３０００が一列に配置されていると図示されている。また、図３には、蒸気化器１４０００及びヒータ１３０００が並列に配置されていると図示されている。しかし、エアロゾル発生装置１００００の内部構造は、図１ないし図３に図示されたところに限定されない。すなわち、エアロゾル発生装置１００００の設計によって、バッテリ１１０００、制御部１２０００、ヒータ１３０００、及び蒸気化器１４０００の配置は変更されうる。

エアロゾル発生物品２００００がエアロゾル発生装置１００００に挿入されれば、エアロゾル発生装置１００００は、ヒータ１３０００及び／または蒸気化器１４０００を作動させ、エアロゾル発生物品２００００及び／または蒸気化器１４０００からエアロゾルを発生させうる。ヒータ１３０００及び／または蒸気化器１４０００によって発生したエアロゾルは、エアロゾル発生物品２００００を通過してユーザに伝達される。

必要によって、エアロゾル発生物品２００００がエアロゾル発生装置１００００に挿入されていない場合にも、エアロゾル発生装置１００００は、ヒータ１３０００を加熱することができる。

バッテリ１１０００は、エアロゾル発生装置１００００が動作するのに用いられる電力を供給する。例えば、バッテリ１１０００は、ヒータ１３０００または蒸気化器１４０００が加熱されるように電力を供給し、制御部１２０００の動作に必要な電力を供給する。また、バッテリ１１０００は、エアロゾル発生装置１００００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１２０００は、エアロゾル発生装置１００００の動作を全般的に制御する。具体的に、制御部１２０００は、バッテリ１１０００、ヒータ１３０００及び蒸気化器１４０００だけではなく、エアロゾル発生装置１００００に含まれた他の構成の動作を制御する。また、制御部１２０００は、エアロゾル発生装置１００００の構成それぞれの状態を確認し、エアロゾル発生装置１００００が動作可能な状態であるか否かを判断する。

制御部１２０００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によっても具現され、汎用的なマイクロプロセッサと、該マイクロプロセッサで実行されうるプログラムが保存されたメモリの組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ということを、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１３０００は、バッテリ１１０００から供給された電力によって加熱されうる。例えば、エアロゾル発生物品がエアロゾル発生装置１００００に挿入されれば、ヒータ１３０００は、エアロゾル発生物品の外部に位置する。したがって、加熱されたヒータ１３０００は、エアロゾル発生物品内のエアロゾル発生物質の温度を上昇させうる。

ヒータ１３０００は、電気抵抗性ヒータでもある。例えば、ヒータ１３０００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１３０００が加熱されうる。しかし、ヒータ１３０００は、上述した例に限定されず、希望温度まで加熱されるものであれば、制限なしに該当しうる。ここで、希望温度は、エアロゾル発生装置１００００に既に設定されていてもよく、ユーザによって所望の温度に設定されうる。

一方、他の例として、ヒータ１３０００は、誘導加熱式ヒータでもある。具体的に、ヒータ１３０００には、エアロゾル発生物品を誘導加熱方式で加熱するための導電性コイルを含み、エアロゾル発生物品は、誘導加熱式ヒータによって加熱されうるサセプタを含む。

例えば、ヒータ１３０００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エアロゾル発生物品２００００の内部または外部を加熱することができる。

また、エアロゾル発生装置１００００には、ヒータ１３０００が複数個配置されうる。この際、複数個のヒータ１３０００は、エアロゾル発生物品２００００の内部に挿入されるようにも配置され、エアロゾル発生物品２００００の外部にも配置されうる。また、複数個のヒータ１３０００のうち、一部は、エアロゾル発生物品２００００の内部に挿入されるように配置され、残りは、エアロゾル発生物品２００００の外部に配置されうる。また、ヒータ１３０００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１４０００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、エアロゾル発生物品２００００を通過してユーザに伝達されうる。すなわち、蒸気化器１４０００によって生成されたエアロゾルは、エアロゾル発生装置１００００の気流通路に沿って移動し、気流通路は、蒸気化器１４０００によって生成されたエアロゾルがエアロゾル発生物品を通過してユーザに伝達されるように構成されうる。

例えば、蒸気化器１４０００は、液体保存部、液体伝達手段及び加熱要素を含むことができるが、それに限定されない。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発生装置１００００に含まれうる。

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もあり、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１４０００から／に脱／付着するように作製され、蒸気化器１４０００と一体にも作製される。

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ことができる。例えば、液体伝達手段は、綿繊維、セラミック繊維、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、それらに限定されるものではない。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、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うる。

例えば、蒸気化器１４０００は、カトマイザ(cartomizer)または霧化器(atomizer)とも称されるが、それに限定されない。

一方、エアロゾル発生装置１００００は、バッテリ１１０００、制御部１２０００、ヒータ１３０００及び蒸気化器１４０００以外に汎用的な構成をさらに含んでもよい。例えば、エアロゾル発生装置１００００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、エアロゾル発生装置１００００は、少なくとも１つのセンサー（例えば、パフ感知センサー、温度感知センサー、エアロゾル発生物品挿入感知センサーなど）を含む。また、エアロゾル発生装置１００００は、エアロゾル発生物品２００００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うる構造によっても作製される。

図１ないし図３には図示されていないが、エアロゾル発生装置１００００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、エアロゾル発生装置１００００のバッテリ１１０００の充電に用いられうる。または、クレードルとエアロゾル発生装置１００００が結合された状態でヒータ１３０００が加熱されうる。

エアロゾル発生物品２００００は、一般的な燃焼型シガレットと類似してもいる。例えば、エアロゾル発生物品２００００は、エアロゾル発生物質を含む第１部分とフィルタなどを含む第２部分に区分されうる。または、エアロゾル発生物品２００００の第２部分にもエアロゾル発生物質が含まれうる。例えば、顆粒状またはカプセル状に作られたエアロゾル発生物質が第２部分に挿入されうる。

一例として、外部空気は、エアロゾル発生装置１００００に形成された少なくとも１つの空気通路を介して流入されうる。例えば、エアロゾル発生装置１００００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、ユーザによって調節されうる。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うる。他の例として、外部空気は、エアロゾル発生物品２００００の表面に形成された少なくとも１つの孔(hole)を介してエアロゾル発生物品２００００の内部に流入されもする。

図４は、誘導加熱方式を用いたエアロゾル発生装置の一例を示す図面である。

図４を参照すれば、エアロゾル発生装置１００００は、バッテリ１１０００、制御部１２０００、コイルＣ及びサセプタＳを含む。また、エアロゾル発生装置１００００の空洞Ｖには、エアロゾル発生物品２００００の少なくとも一部が収容されうる。図４のエアロゾル発生物品２００００、バッテリ１１０００及び制御部１２０００は、それぞれ図１ないし図３のエアロゾル発生物品２００００、バッテリ１１０００及び制御部１２０００に対応しうる。また、コイルＣ及びサセプタＳは、ヒータ１３０００に含まれうる。したがって、以下において反復説明は省略する。

図４は、特に本実施例に係わるエアロゾル発生装置１００００の特定構成要素のみを図示する。したがって、図４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発生装置１００００にさらに含まれるということを、本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。

コイルＣは、空洞Ｖ周辺に位置しうる。図４は、コイルＣが空洞Ｖを取り囲むところを示すが、実施例は、それに限定されない。

エアロゾル発生物品２００００がエアロゾル発生装置１００００の空洞Ｖに収容されれば、エアロゾル発生装置１００００は、コイルＣが磁場を発生させるように、コイルＣに電力を供給する。コイルＣによって発生した磁場が、サセプタＳを貫通することにより、サセプタＳが加熱されうる。

このような誘導加熱現状は、よく知られており、ファラデーの誘導法則(Faraday’s Law of induction)によって説明されうる。具体的に、サセプタＳ内の磁気誘導が変化する場合、電場がサセプタＳ内に発生することで、渦電流(eddy current)がサセプタＳ内に流れ、渦電流は、サセプタＳ内で電流密度及び伝導体抵抗に比例する熱を発生させる。

サセプタＳが渦電流によって加熱され、エアロゾル発生物品２００００内のエアロゾル発生物質は、加熱されたサセプタＳによって加熱されることにより、エアロゾルが発生しうる。エアロゾル発生物質から発生したエアロゾルは、エアロゾル発生物品２００００を通過してユーザに伝達される。

バッテリ１１０００は、コイルＣが磁場を発生させるように電力を供給することができる。制御部１２０００は、コイルＣと電気的に連結されうる。

コイルＣは、バッテリ１１０００から供給された電力によって磁場を発生させる導電性コイルでもある。コイルＣは、空洞Ｖの少なくとも一部を取り囲むように配置されうる。コイルＣによって発生した磁場は、空洞Ｖに配置されるサセプタＳに印加されうる。

サセプタＳは、コイルＣから発生する磁場が貫通することにより加熱され、金属または炭素を含んでもよい。例えば、サセプタＳは、フェライト（ferrite）、強磁性合金（ferromagnetic alloy）、ステンレス鋼（stainles ssteel）及びアルミニウム（Al）のうち、少なくとも１つを含んでもよい。

サセプタＳは、セラミックス（例えば、黒鉛(graphite)、モリブデン(molybdenum)、シリコンカーバイド(silicon carbide)、ニオブ(niobium)、ニッケル合金(nickel alloy)、金属フィルム(metal film)、ジルコニア(zirconia)）、遷移金属（例えば、ニッケル（Ｎｉ）またはコバルト（Ｃｏ））、及び半金属（例えば、ホウ素（Ｂ）または、リン（Ｐ））のうち、少なくとも１つを含んでもよい。しかし、サセプタＳは、前述した例に限定されず、希望温度まで加熱されうる物質が制限なしに該当されうる。ここで、希望温度は、エアロゾル発生装置１００００に既に設定されていてもよく、ユーザによって設定されていてもよい。

エアロゾル発生物品２００００がエアロゾル発生装置１００００の空洞Ｖに収容されれば、サセプタＳは、エアロゾル発生物品２００００の少なくとも一部を取り囲むように配置されうる。したがって、加熱されたサセプタＳは、エアロゾル発生物品２００００内のエアロゾル発生物質の温度を上昇させうる。

図４には、サセプタＳがエアロゾル発生物品の少なくとも一部を取り囲むように配置されているが、サセプタＳの形状と配置は、それに限定されない。例えば、サセプタＳ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エアロゾル発生物品２００００の内部または外部を加熱することができる。

また、エアロゾル発生装置１００００には、サセプタＳが複数個配置されうる。この際、複数個のサセプタＳは、エアロゾル発生物品２００００の外部にも配置され、エアロゾル発生物品２００００の内部に挿入されるように配置されうる。また、複数個のサセプタＳのうち、一部は、エアロゾル発生物品２００００の内部に挿入されるように配置され、残りは、エアロゾル発生物品２００００の外部に配置されうる。サセプタＳの形状は、図４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。

図５は、一実施例によるエアロゾル発生物品２００００の構造を概略的に示す図面である。

図５を参照すれば、エアロゾル発生物品２００００は、第１部分２１０００、第２部分２２０００、第３部分２３０００、及び第４部分２４０００を含む。具体的に、第１部分２１０００、第２部分２２０００、第３部分２３０００、及び第４部分２４０００は、それぞれエアロゾル発生要素（すなわち、エアロゾル発生物質）、タバコ要素、冷却要素、及びフィルタ要素を含む。一例として、第１部分２１０００は、エアロゾル発生物質を含み、第２部分２２０００は、タバコ物質及び保湿剤を含み、第３部分２３０００は、第１部分２１０００及び第２部分２２０００を通過する気流を冷却させ、第４部分２４０００は、フィルタ物質を含む。

図５を参照すれば、第１部分２１０００、第２部分２２０００、第３部分２３０００、及び第４部分２４０００は、エアロゾル発生物品２００００の長手方向に沿って順次に整列されうる。ここで、エアロゾル発生物品２００００の長手方向は、エアロゾル発生物品２００００の長さが延びる方向でもある。例えば、エアロゾル発生物品２００００の長手方向は、第１部分２１０００から第４部分２４０００に向かう方向でもある。これにより、第１部分２１０００及び第２部分２２０００のうち、少なくとも１つから発生するエアロゾルが第１部分２１０００、第２部分２２０００、第３部分２３０００、及び第４部分２４０００を順次に通過して気流を形成し、これにより、喫煙者は、第４部分２４０００からエアロゾルを吸い込むことができる。

第１部分２１０００は、エアロゾル発生要素を含む。また、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み、メントールまたは保湿剤などの加香液を含むことができる。ここで、エアロゾル発生要素は、例えば、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。但し、本発明は、前述した例示に制限されず、第１部分２１０００は、当該技術分野で広く知られた多様な種類のエアロゾル発生要素を含んでもよく。

第１部分２１０００は、巻縮されたシートを含み、エアロゾル発生要素は、巻縮されたシートに含まれうる。また、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及び加香液が巻縮されたシートに含まれうる。

巻縮されたシートは、高分子素材で構成されたシートでもある。例えば、高分子素材は、紙、酢酸セルロース(cellulose acetate)、リヨセル(lyocell)、ポリ乳酸(polylactic acid)のうち、少なくとも１つを含む。例えば、巻縮されたシートは、高温に加熱されても、熱による異臭が発生しない紙シートでもある。但し、それに制限されるものではない。

第１部分２１０００は、約７～２０ｍｍの長さを有し、第２部分２２０００は、約７～２０ｍｍの長さを有する。但し、そのような数値範囲に必ずしも制限されるものではなく、第１部分２１０００及び第２部分２２０００の長さは、実施例によって異なりうる。第２部分２２０００は、タバコ要素を含む。タバコ要素は、特定形態のタバコ物質でもある。例えば、タバコ要素は、刻みタバコ、タバコ粒子(particle)、タバコシート(sheet)、タバコビーズ(beads)、タバコ顆粒(granule)、タバコ粉末(powder)またはタバコ抽出物の形態を有する。また、タバコ物質は、例えば、タバコ葉、タバコ葉脈、膨化タバコ、切断された刻みタバコ、板状葉刻みタバコ、及び再構成タバコのうち、１種以上を含んでもよい。

第３部分２３０００は、第１部分２１０００及び第２部分２２０００を通過する気流を冷却させうる。第３部分２３０００は、高分子物質または生分解性高分子物質によって製造され、冷却機能を有することができる。例えば、第３部分２３０００は、ポリ乳酸(ＰＬＡ）繊維によっても作製されるが、それに限定されない。または、第３部分２３０００は、複数の孔が形成された酢酸セルロースフィルタによっても作製される。しかし、第３部分２３０００は、上述した例示に限定されず、エアロゾルを冷却することができる他の物質が制限なしに使用されうる。例えば、第３部分２３０００は、中空を含むチューブフィルタまたは紙管フィルタでもある。

第４部分２４０００は、フィルタ物質を含む。例えば、第４部分２４０００は、酢酸セルロースフィルタでもある。第４部分２４０００の形状には制限がない。例えば、第４部分２４０００は、円柱状(type)ロッドでもあり、内部に中空を含むチューブ状(type)ロッドでもある。また、第４部分２４０００は、リセス状(type)ロッドでもある。もし、第４部分２４０００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つが異なる形状を有する。

第４部分２４０００は、香味が発生するようにも作製される。例えば、第４部分２４０００に加香液が噴射されうる。他の例として、加香液が塗布された別途の繊維が第４部分２４０００の内部に挿入されうる。

エアロゾル発生物品２００００は、第１部分２１０００ないし第４部分２４０００のうち、少なくとも一部を取り囲む第１ラッパ２５０００を含む。第１ラッパ２５０００は、エアロゾル発生物品２００００の最外郭に位置しうる。第１ラッパ２５０００は、単一ラッパであるか、複数個のラッパの組合わせでもある。

また、エアロゾル発生物品２００００は、第１ラッパ２５０００の外郭に覆い包まれる第２ラッパ２６０００をさらに含む。すなわち、エアロゾル発生物品２００００の少なくとも一部は、第１ラッパ２５０００及び第２ラッパ２６０００によって二重に包装されうる。例えば、第２ラッパ２６０００は、第１ラッパ２５０００によって包装された第３部分２３０００の少なくとも一部及び第４部分２４０００を包装することができる。

一例として、エアロゾル発生物品２００００の第１部分２１０００は、エアロゾル発生物質を含む巻縮されたシワ状シートを含み、第２部分２２０００は、タバコ物質として板状葉刻みタバコ及び保湿剤としてグリセリンを含み、第３部分２３０００は、チューブを含み、第４部分２４０００は、酢酸セルロース（ＣＡ）繊維を含むが、本発明がそれに必ずしも制限されるものではない。

図６Ａは、一実施例によるエアロゾル発生物品１００の構成を概略的に示す図面であり、図６Ｂは、他の実施例によるエアロゾル発生物品１００の構成を概略的に示す図面である。

図６Ａ及び図６Ｂを参照すれば、エアロゾル発生物品１００は、エアロゾル発生要素を含む第１部分１１０、タバコ要素を含む第２部分１２０、冷却要素を含む第３部分１３０及びフィルタ要素を含む第４部分１４０を含む。第１部分１１０、第２部分１２０、第３部分１３０、及び第４部分１４０は、エアロゾル発生物品１００の長手方向に沿って順次に整列される。第１部分１１０、第２部分１２０、第３部分１３０、及び第４部分１４０について、図５で前述した事項が同一に適用されうる。

以下、エアロゾル発生物品１００の第１部分１１０についてさらに詳細に説明する。

第１部分１１０は、エアロゾル発生要素を含むエアロゾル発生要素吸収体として複数の巻縮された紙片１１１を含む。複数の巻縮された紙片１１１は、図６Ａのように第１部分１１０内でランダムに配置されるか、図６Ｂのように第１部分１１０内で一定方向に整列されうる。

複数の巻縮された紙片１１１は、図５で説明したエアロゾル発生要素が含浸された巻縮された紙シートを細く切って得られる。複数の紙片１１１は、単一紙シートを含む場合に比べて、さらに多量のエアロゾル発生要素を含む。また、複数の巻縮された紙片１１１が第１部分１１０内に散在することで、ユーザの吸入時、第１部分１１０内部で気流が複数の方向に分散され、第１部分１１０の全体にわたってエアロゾルが発生する。結果として、ユーザにさらに多量のエアロゾル発生量を提供することができる。

また、単一紙シートに比べて個別エアロゾル発生要素吸収体の面積が減少するので、複数の巻縮された紙片１１１は、エアロゾル発生装置の加熱要素が供給する熱にさらに敏感に反応することができる。したがって、複数の巻縮された紙片１１１を含む第１部分１１０は、単一紙シートを含む第１部分１１０に比べて目標温度に迅速に到逹し、喫煙初期にも、ユーザに豊富な量のエアロゾルを均一に供給することができる。

また、さらに多量の吸収体が第１部分１１０内に高密度で投入されうるので、第１部分１１０の真円度及び硬度が向上してユーザの便宜性を改善することができる。

真円度は、第１部分１１０の断面が真円である程度を意味し、公知技術を通じて測定することができる。例えば、第１部分１１０を回転させつつ、コンパレータなどで測定し、測定子の動きで半径の誤差を求めることができる。

硬度は、第１部分１１０の弾性及び復元度に係わる物性であって、第１部分１１０が長手方向に垂直方向に加えられる圧力に抵抗する程度を意味する。ユーザがエアロゾル発生物品を容易に使用するには、エアロゾル発生物品が形状を保持することができる特定レベルの硬度が要求される。

複数の巻縮された紙片１１１の形状と大きさは制限されない。例えば、複数の巻縮された紙片１１１は、一方向を基準に５～１５ｍｍの平均長を有する。例えば、複数の巻縮された紙片１１１は、長方形を有し、長方形の長辺が５～１５ｍｍの平均長を有する。複数の巻縮された紙片１１１が前記範囲の平均長を有することが、第１部分１１０内に生成される気流が適切に分散されてエアロゾル発生量が向上しうる。一方、複数の巻縮された紙片１１１が過度に長い平均長を有する場合、第１部分１１０の初期温度上昇が緩く、結果として、初期エアロゾル発生量が減少する。エアロゾル発生量の向上のために、複数の巻縮された紙片１１１は、一方向を基準に７～１４ｍｍの平均長、さらに望ましくは、８～１３ｍｍの平均長を有することができる。

紙片１１１の厚さは、第１部分１１０の真円度及び硬度に影響を与える。この際、紙片１１１は、真円度及び硬度を向上させるために１００～３００μｍの厚さを有する。第１部分１１０の真円度及び硬度を向上させるために紙片１１１は、１２０～２５０μｍの厚さを有し、さらに望ましくは、１３０～２４０μｍの厚さを有する。

また、紙片１１１は、２０～１００ｇ／ｍ^２の坪量を有する。紙片１１１の坪量が前記範囲未満である場合、紙片１１１に含浸されるエアロゾル発生要素の量が減少するので、エアロゾル発生量が減少しうる。逆に、前記範囲を超過する場合、加熱要素による温度上昇が緩く、喫煙初期に豊富な量のエアロゾルの供給が困難である。エアロゾル発生量を保持すると共に、喫煙持続時間の間、均一なエアロゾルを供給するために、紙片１１１は、望ましくは、４０～８０ｇ／ｍ^２の坪量を有し、さらに望ましくは、５５～６５ｇ／ｍ^２の坪量を有することができる。

第１部分１１０に含まれた複数の巻縮された紙片１１１の重量は、第１部分１１０の長さを基準に５～３０ｍｇ／ｍｍ含む。第１部分１１０に含まれる複数の巻縮された紙片１１１の重量は、エアロゾル発生量と吸引抵抗に影響を与える。豊富な量のエアロゾルを提供し、過度な吸引抵抗の上昇を防止する側面で複数の巻縮された紙片１１１は、第１部分１１０の長さを基準に１０～２０ｍｇ／ｍｍ含まれ、さらに望ましくは、１２～１８ｍｇ／ｍｍ含まれうる。

エアロゾル発生要素は、エアロゾル発生要素の全体重量に対してグリセリンを７０～９９重量％及びプロピレングリコールを１～３０重量％含む。

一般に、エアロゾル発生要素は、吸収体に吸収されるエアロゾル発生要素の量を高めるために、別途の添加剤や水分を含む。一方、実施例は、紙片１１１を含むことにより、単一紙シートを含む場合に比べて、広い表面積を有するので、別途の水分や添加剤を含まないにしても、高い吸収率を保持することができる。

他の実施例は、エアロゾル発生要素がグリセリンを９９重量％以上含み、さらに望ましくは、グリセリンを９９．９重量％以上含む。

エアロゾル発生要素のグリセリン及びプロピレングリコールは、エアロゾル発生量とニコチン移行量に影響を与える。プロピレングリコールは、０．０４２Ｐａ／ｓの粘度と１８８℃の沸騰点を有し、グリセリンは、１．４１２Ｐａ／ｓの粘度と２９０℃の沸騰点を有する。相対的に低い粘度及び沸騰点を有するプロピレングリコールの量が増加するほど、加熱による温度上昇速度が速く、喫煙初期のエアロゾル発生量が増加する傾向がある。一方、グリセリンの含量が増加する場合、加熱による温度上昇速度が遅いので、喫煙初期のエアロゾル発生量は減少しうる。しかし、高い粘度及び沸騰点によってニコチンの移行量が増加し、これにより、喫味が向上しうる。

実施例に係わるエアロゾル発生物品は、前述したように、個別エアロゾル発生要素吸収体の面積が小さいので、加熱によって温度が速く上昇することができる。したがって、エアロゾル発生要素に含まれるプロピレングリコールの量が少なくても、高い温度上昇速度が保持され、喫煙初期にも多量のエアロゾルを提供することができる。

エアロゾル発生物品に含まれたエアロゾル発生要素の重量がエアロゾル発生物品の長さを基準に３ｍｇ／ｍｍ～１０ｍｇ／ｍｍである場合、豊富な量のエアロゾルが発生してニコチンが十分に伝達されうる。エアロゾル発生要素の量が前記範囲未満である場合、エアロゾル発生量またはニコチン伝達量が顕著に減少しうる。エアロゾル発生要素の量が前記範囲を超過する場合、エアロゾル発生要素の漏れが発生しうる。実施例は、第１部分１１０の水平断面（すなわち、エアロゾル発生物品の長手方向に垂直に切り取った断面）の硬度が９０％以上であり、真円度が９０％以上でもある。単一紙シートを吸収体として使用する場合、第１部分１１０の吸収体充填率を一定レベル以上に高めれば、硬度は向上するが、真円度は減少する。一方、実施例は、小さなサイズの紙片１１１が複数個充填された形態なので、単一紙シートを吸収体として使用する場合に比べて、吸収体の充填率を高めても優秀な真円度が保持されうる。

図７は、図６Ａのエアロゾル発生物品１００が一実施例によるエアロゾル発生装置１０に挿入された場合を示す図面である。

図７を参照すれば、エアロゾル発生システムは、エアロゾル発生装置１０及びエアロゾル発生物品１００を含む。エアロゾル発生装置１０は、エアロゾル発生物品１００を収容する収容空間１２、エアロゾル発生物品４００を加熱する加熱要素１１、及び加熱要素１１に電力を供給するバッテリ（図示せず）を含む。エアロゾル発生物品１００は、前述した実施例と一致する。加熱要素１１は、収容空間１２を取り囲むように配置される円筒状を有する。エアロゾル発生物品１００がエアロゾル発生装置１０に挿入される場合、加熱要素１１は、エアロゾル発生物品１００の第１部分１１０の少なくとも一部及び第２部分１２０の少なくとも一部を加熱することができる。

エアロゾル発生装置１０は、制御部（図示せず）をさらに含む。制御部は、予め入力された温度プロファイル(profile)によって加熱要素１１がエアロゾル発生物品１００を加熱する温度を制御することができる。

加熱要素１１が作動すれば、第１部分１１０に含まれたエアロゾル発生要素及び第２部分１２０に含まれたタバコ要素が加熱されうる。発生したエアロゾルは、第３部分１３０及び第４部分１４０を通過してエアロゾル発生物品１００の外部に向かって流れる。

実施例１．複数の紙片を含むエアロゾル発生物品の製造（グリセリン１００重量％）
図６Ａに図示された実施例と同一形態のエアロゾル発生物品を製造した。下記表１の物性を有する原紙をクリンピング（切れ目を形成）した後、一辺の長さが約１５ｍｍである正方形に切ってエアロゾル発生要素に含浸させた。第１部分に第１部分の長さを基準に１５ｍｇ／ｍｍの紙片が充填されるようにエアロゾル発生物品を製造した。

使用されたエアロゾル発生要素は、エアロゾル発生要素の全体重量を基準に１００重量％のグリセリンを含み、エアロゾル発生物品の長手方向を基準に４ｍｇ／ｍｍ使用した。

実施例２．複数の紙片を含むエアロゾル発生物品の製造（グリセリン９０重量％、プロピレングリコール１０重量％）
エアロゾル発生要素の全体重量を基準に９０重量％のグリセリン及びプロピレングリコール１０重量％を含むエアロゾル発生要素を使用したということを除いては、実施例１と同一に実施してエアロゾル発生物品を製造した。

実施例３．複数の紙片を含むエアロゾル発生物品の製造（グリセリン８０重量％、プロピレングリコール２０重量％）
エアロゾル発生要素の全体重量を基準に８０重量％のグリセリン及びプロピレングリコール２０重量％を含むエアロゾル発生要素を使用したということを除いては、実施例１と同一に実施してエアロゾル発生物品を製造した。

実施例４．複数の紙片を含むエアロゾル発生物品の製造（グリセリン７０重量％、プロピレングリコール３０重量％）
エアロゾル発生要素の全体重量を基準に７０重量％のグリセリン及びプロピレングリコール３０重量％を含むエアロゾル発生要素を使用したということを除いては、実施例１と同一に実施してエアロゾル発生物品を製造した。

比較例．単一原紙を含むエアロゾル発生物品の製造
表１の原紙を切断せずに使用したということを除いては、実施例１と同一に実施してエアロゾル発生物品を製造した。１５０ｍｍ×１００ｍｍの大きさを有する原紙を巻いて第１部分に投入した。原紙は、実施例１と同様に第１部分の長さを基準に１５ｍｇ／ｍｍ含まれた。

実験例１．第１部分の温度及びエアロゾル発生量の比較実験
実施例１及び比較例のエアロゾル発生物品を外部加熱型エアロゾル発生物品に投入し、目標温度２５０℃に加熱し、各エアロゾル発生物品の第１部分の温度を経時的に測定及び比較した。図８は、実施例１及び比較例のエアロゾル発生物品の第１部分の時間に対する温度変化を測定したグラフである。

図８を参照すれば、実施例１のエアロゾル発生物品の第１部分の温度は、比較例のエアロゾル発生物品の第１部分に比べて早く昇温し、測定時間内で目標温度を均一に保持した。

また、８パフ(puff)間に発生したエアロゾルを捕集し、捕集されたエアロゾルの成分を分析した。下記表２は、捕集されたエアロゾルの成分分析結果を示す。

表２に示されたように、実施例１のエアロゾル発生物品で発生したエアロゾルは、比較例のエアロゾル発生物品で発生したエアロゾルに比べてさらに多くのグリセリンを含んである。したがって、第１部分に複数の巻縮された紙片を含むエアロゾル発生物品が第１部分に単一紙シートを含むエアロゾル発生物品に比べてさらに豊富な量のエアロゾルを喫煙持続時間の間、均一に提供することを確認した。

実験例２．真円度及び硬度測定
実施例１及び比較例のエアロゾル発生物品の第１部分の真円度及び硬度を測定し、その結果を下記表３に示した。

表３に示されたように、実施例１のエアロゾル発生物品が比較例のエアロゾル発生物品に比べて、さらに高い真円度及び硬度を有することを確認した。

実験例３．エアロゾル発生要素組成及び含量によるニコチン移行量分析
エアロゾル発生要素の組成によるニコチン移行量分析のために実施例１ないし４のエアロゾル発生物品を外部加熱型エアロゾル発生装置に投入した。その後、８パフ(puff)間に発生したエアロゾルを捕集し、捕集されたエアロゾルの成分を分析した。下記表４は、捕集されたエアロゾルの成分分析結果を示す。

表４に示されたように、エアロゾル発生要素に含まれたグリセリンの量が増加するほど、ニコチン移行量が増加することを確認した。ニコチン移行量の増加するほど、ユーザの喫味感が改善されるので、実施例に投入されるエアロゾル発生要素に含まれるグリセリンが増加することにより、喫味が向上することを確認した。

また、エアロゾル発生要素の含量によるニコチン移行量分析のために、エアロゾル発生要素の含量を変更してエアロゾル発生物品を製造した。エアロゾル発生物品は、エアロゾル発生要素をエアロゾル発生物品の長さを基準に６ｍｇ／ｍｍまたは８ｍｇ／ｍｍ含むということを除いては、実施例１と同様に製造した。製造したエアロゾル発生物品を外部加熱型エアロゾル発生装置に投入した後、８パフ(puff)間に発生したエアロゾルを捕集し、捕集されたエアロゾルのニコチン含量を分析した。下記表５は、捕集されたエアロゾルのニコチン含量分析結果を示す。

表５に示されたように、エアロゾル発生要素の含量が増加しても、ニコチン移行量には有意味な変化がないということを確認した。一方、エアロゾル発生要素がエアロゾル発生物品の長さを基準に８ｍｇ／ｍｍ含まれた場合、過量のエアロゾル発生要素が投入されることにより、第１部分外部に漏れることを確認した。

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で変形された形態に具現可能であるという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なければならない。本発明の範囲は、前述した説明ではなく、請求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、本発明に含まれていると解釈されねばならない。

Claims

エアロゾル発生物品において、
エアロゾル発生要素が含浸された複数の巻縮された紙片を含む第１部分と、
タバコ要素を含む第２部分と、
冷却要素を含む第３部分と、
フィルタ要素を含む第４部分と、を含み、
前記第１部分、前記第２部分、前記第３部分、及び前記第４部分は、前記エアロゾル発生物品の長手方向に沿って順次に整列される、エアロゾル発生物品。
前記複数の巻縮された紙片は、一方向を基準に５～１５ｍｍの平均長を有する、請求項１に記載のエアロゾル発生物品。
前記紙片は、１００～３００μｍの厚さを有する、請求項１に記載のエアロゾル発生物品。
前記紙片は、２０～１００ｇ／ｍ^２の坪量を有する、請求項１に記載のエアロゾル発生物品。
前記第１部分は、前記複数の巻縮された紙片を、前記第１部分の長さを基準に５～３０ｍｇ／ｍｍ含む、請求項１に記載のエアロゾル発生物品。
前記エアロゾル発生要素は、前記エアロゾル発生要素の全体重量に対してグリセリンを７０～９９重量％及びプロピレングリコールを１～３０重量％含む、請求項１に記載のエアロゾル発生物品。
前記エアロゾル発生要素は、前記エアロゾル発生要素の全体重量に対してグリセリンを９９重量％以上含む、請求項１に記載のエアロゾル発生物品。
前記エアロゾル発生物品は、前記エアロゾル発生要素を、前記エアロゾル発生物品の長さを基準に３～１０ｍｇ／ｍｍ含む、請求項１に記載のエアロゾル発生物品。
前記第１部分の水平断面の硬度が９０％以上であり、真円度が９０％以上である、請求項１に記載のエアロゾル発生物品。
請求項１に記載のエアロゾル発生物品と、
前記エアロゾル発生物品を収容するように構成される収容空間、前記エアロゾル発生物品を加熱するように構成される加熱要素、及び前記加熱要素に電力を供給するように構成されるバッテリを含む、エアロゾル発生装置と、を含む、エアロゾル発生システム。
前記加熱要素は、前記収容空間を取り囲むように配置される、請求項１０に記載のエアロゾル発生システム。
前記エアロゾル発生装置は、前記第１部分の少なくとも一部及び前記第２部分の少なくとも一部を加熱する、請求項１０に記載のエアロゾル発生システム。