JP2023527104A - エアロゾル生成物品及びエアロゾル生成システム - Google Patents
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Abstract
エアロゾル生成物品は、熱を発生させる可燃性熱源を含む熱源部、熱源部に連結されて外部空気が流入されるための流入孔を含む熱伝導部、熱伝導部に連結され、熱伝導部を通じて伝達された熱源部の熱によって加熱され、エアロゾルを生成するエアロゾル生成物質を含むタバコ媒質部、及びタバコ媒質部に配置され、熱源部で発生した熱をタバコ媒質部に伝達するための熱伝導素材を含む第1熱伝導体を含む。
Description
本発明は、エアロゾル生成物品及びエアロゾル生成システムに係り、さらに詳細には、タバコ媒質部に伝達される熱の量を増大させ、エアロゾルの流動性を向上させうるエアロゾル生成物品及びエアロゾル生成システムに関する。
最近、一般的なシガレットの短所を克服する代替方法に係わる需要が増加している。例えば、シガレットを燃焼させてエアロゾルを生成させる方法ではないエアロゾル生成物質を加熱させ、エアロゾルを生成させる方法に関する需要が増加している。これにより、加熱式エアロゾル生成装置に対する研究が活発に進められている。
多くのエアロゾル生成物品は、点火時に熱を発生させる熱源を含む。このようなエアロゾル生成物品は、熱源によって発生した熱がタバコ媒質部に含まれたエアロゾル生成物質を加熱することで、エアロゾルを生成する。
しかし、タバコ媒質部に到逹する熱の量が十分ではなく、エアロゾル生成物質からエアロゾルが生成され、エアロゾルがユーザに提供されるまで長時間がかかってしまう問題がある。
本発明が解決しようとする課題は、タバコ媒質部に伝達される熱の量を増大させ、エアロゾルの流動性を向上させうるエアロゾル生成物品及びエアロゾル生成システムを提供することである。
実施例は、エアロゾル生成物品及びエアロゾル生成システムを具現する。
一実施例に係わるエアロゾル生成物品は、熱を発生させる可燃性熱源を含む熱源部、前記熱源部に連結されて外部空気が流入される流入孔を含む熱伝導部、前記熱伝導部に連結され、加熱されてエアロゾルを発生させるエアロゾル生成物質を含み、前記熱伝導部を介して前記熱を伝達されるタバコ媒質部、及び前記タバコ媒質部に配置され、熱源部で発生した熱をタバコ媒質部に伝達するための熱伝導素材を含む第1熱伝導体を含む。
前記第1熱伝導体は、前記タバコ媒質部の内部に挿入されうる。
前記第1熱伝導体は、前記タバコ媒質部の一端から前記タバコ媒質部の他端まで延びる。
前記第1熱伝導体は、前記タバコ媒質部の周囲方向に沿って複数個が配置されうる。
前記エアロゾル生成物品は、前記タバコ媒質部の外面及び前記熱伝導部の外面の少なくとも一部を取り囲む第2熱伝導体をさらに含んでもよい。
前記熱伝導部に配置され、前記熱源部で発生した熱を前記熱伝導部または前記タバコ媒質部のうち、少なくともいずれか1つに伝達する第3熱伝導体をさらに含んでもよい。
前記第3熱伝導体は、前記熱伝導部の長手方向を横切る方向に延びる遮蔽部材を含み、前記熱伝導部は、前記流入孔に連結され、前記第3熱伝導体が延びる方向に沿って延びる部分を含む気流パスを含む。
前記第3熱伝導体は、前記第3熱伝導体が前記第1熱伝導体と連結されるように熱伝導部の一端から熱伝導部の他端まで延びうる。
前記熱伝導部は、前記流入孔を介して流入された外部空気を前記タバコ媒質部に案内する気流パスを含み、前記気流パスは、前記流入孔を介して流入された外部空気が前記熱伝導部の周囲方向に沿って移動するように前記熱伝導部の長手方向を横切る方向に延びる。前記熱伝導部は、前記流入孔を介して流入された外部空気を前記タバコ媒質部に案内する気流パスを含み、前記気流パスは、前記流入孔を介して流入された外部空気を前記タバコ媒質部から前記熱源部に向かう方向に案内する部分を含む。前記流入孔は、前記タバコ媒質部よりも前記熱源部にさらに近く配置されうる。前記タバコ媒質部に連結され、生成されたエアロゾルが移動するための移動通路を含むエアロゾル移動部をさらに含み、前記エアロゾル移動部は、前記移動通路の大きさが前記タバコ媒質部から遠くなるほど減少する区間を含む。
前記タバコ媒質部に連結され、生成されたエアロゾルが移動するための移動通路を含むエアロゾル移動部をさらに含み、前記エアロゾル移動部の一端は、前記タバコ媒質部に連結され、前記移動通路は、前記エアロゾル移動部の一端に配置された第1通過孔、及び前記エアロゾル移動部の他端に配置され、前記第1通過孔に比べてさらに小径を有する第2通過孔を含む。
前記タバコ媒質部に連結され、生成されたエアロゾルが移動するための移動通路を含むエアロゾル移動部をさらに含み、前記移動通路は、コアンダ効果によって、エアロゾルが曲面に沿って流れるように構成された前記曲面を含む。一実施例に係わるエアロゾル生成システムは、一実施例に係わるエアロゾル生成物品、及びエアロゾル生成物品の熱源部に含まれた熱源から熱を発生させるように熱源部を加熱するヒータを含む。
上述したような実施例に係わるエアロゾル生成物品及びエアロゾル生成システムは、タバコ媒質部に伝達される熱の量を増大させ、タバコ媒質部で生成されたエアロゾルの流動性を向上させうる。
また、実施例に係わるエアロゾル生成物品及びエアロゾル生成システムは、タバコ媒質部の温度を比較的高温に保持可能なので、タバコ媒質部に含まれたエアロゾル生成物質からエアロゾルを容易に生成することができる。
また、実施例に係わるエアロゾル生成物品及びエアロゾル生成システムは、衝撃のような外力がタバコ媒質部に作用しても、タバコ媒質部が容易に折れないように具現されうる。
実施例で使用される用語は、本発明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、当分野に従事す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、当該発明の説明部分において、詳細にその意味を記載する。したがって、本発明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、本発明の全般にわたる内容と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、明細書に記載の「…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、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。
要素または層が他の要素または層の「上に」、「上方に」、「連結された」または「結合された」と言及されるとき、他の要素または、層の直ぐ上に、上に、直接連結された、または直接結合されていると解釈されるか、他の中間構成要素または中間層が存在すると解釈されねばならない。
用語「下流」は、喫煙時にエアロゾル生成物品(例えば、シガレット)においてエアロゾルが生成された位置からユーザの口側に移動する一般的な方向を意味し、用語「上流」は、その反対方向を意味する。用語「下流」及び「上流」は、エアロゾル生成物品の構成要素の相対的な位置を示すために使用されうる。例えば、ユーザの口に挿入されるシガレットの一部は、タバコの下流末端に該当する。
本明細書で使用されたように、「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位置するとき、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」という表現は、a、b、c、またはaとb、aとc、bとc、またはaとbとcを含むと解釈せねばならない。
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よって具現され、ここで、説明する実施例に制限されない。
図1は、一実施例に係わるエアロゾル生成物品の概略的な斜視図であり、図2は、一実施例に係わるエアロゾル生成物品の概略的な正断面図である。
一実施例に係わるエアロゾル生成物品1は、熱源部2、熱伝導部3、タバコ媒質部4、及び第1熱伝導体6を含む。熱源部2は、熱を発生させる可燃性熱源21を含む。熱伝導部3は、熱源部2に連結されて外部空気が流入されるための流入孔31を含む。タバコ媒質部4は、熱伝導部3に連結され、熱源部2の熱によって加熱され、エアロゾルを生成するエアロゾル生成物質を含む。第1熱伝導体6は、タバコ媒質部4の内部に配置され、熱源部2で発生した熱をタバコ媒質部4に伝達するための熱伝導素材を含む第1熱伝導体6を含む。これにより、一実施例に係わるエアロゾル生成物品1は、次のような効果を図る。
第一に、一実施例に係わるエアロゾル生成物品1は、熱伝導素材を含む第1熱伝導体6を介してタバコ媒質部4に伝達される熱の量を増大させうる。また、一実施例に係わるエアロゾル生成物品1によれば、第1熱伝導体6は、タバコ媒質部4の温度を増加させうるので、タバコ媒質部4で生成されたエアロゾルの流動性を向上させうる。
第二に、一実施例に係わるエアロゾル生成物品1によれば、第1熱伝導体6は、熱源部2から伝達された熱を吸収してタバコ媒質部4の温度を保持させる機能を遂行する。したがって、一実施例に係わるエアロゾル生成物品1は、タバコ媒質部4に含まれたエアロゾル生成物質からエアロゾルを比較的容易に生成することができる。
第三に、一実施例に係わるエアロゾル生成物品1によれば、第1熱伝導体6は、タバコ媒質部4の内部に配置されるので、タバコ媒質部4を支持する機能を遂行する。したがって、外力(例えば、衝撃)がタバコ媒質部4に作用しても、タバコ媒質部4が容易には折れない。以下、熱源部2、熱伝導部3、タバコ媒質部4、エアロゾル移動部5、及び第1熱伝導体6について添付図面に基づいて詳細に説明する。
図1及び図2を参考にすれば、熱源部2は、熱を発生させる熱源21を含む。
熱源部2の一端(すなわち、上流末端)は、外部に露出され、熱源部2の他端(すなわち、下流末端)は、熱伝導部3に連結されうる。熱源部2は、全体として円筒状にも形成されるが、これは、例示的なものであって、熱源21を含むことができる限り、他の形状にも形成されうる。
熱源21は、点火ないし燃焼時に熱を発生させうる。熱源21によって発生した熱は、熱伝導部3、タバコ媒質部4、及びエアロゾル移動部5を順次に移動することができる。タバコ媒質部4は、熱源21によって発生した熱を用いて、エアロゾル生成物質からエアロゾルを生成することができる。図2に図示された矢印F1は、熱源部2で発生した熱の流動方向を模式的に示すものである。
熱源21は、可燃性素材を含む。例えば、熱源21は、炭素を含む。熱源21は、乾燥重量を基準に60%以上90%以下である炭素を含む。
可燃性物質以外に、熱源21は、タバコ成分(例えば、粉末タバコまたはタバコ抽出物)、香味剤、塩(例えば、塩化ナトリウム、塩化カリウムまたは炭酸ナトリウム)、熱に安定した黒鉛繊維、酸化鉄粉末、ガラスフィラメント、粉末炭酸カルシウム、アルミナ顆粒、及び/または、バインダ(例えば、グアガム、及びアルギン酸ナトリウム)のような追加的な要素を含んでもよい。
熱源21は、多様な方式によっても製造される。例えば、熱源21は、粉砕または粉末化された炭素を使用して押出またはコンパウンドされ、乾燥重量を基準に0.5g/cm3超の密度を有する。
図1及び図2に図示されていないが、熱源部2は、ヒータ130(図14参照)が挿入されるための挿入孔を含む。一実施例に係わるエアロゾル生成物品1がエアロゾル生成装置100に挿入されれば、ヒータ130は、挿入孔に挿入されて熱源部2の内部に配置されうる。ヒータ130は、バッテリ110から供給された電力を用いて熱源21を点火させうる。
図2を参考にすれば、熱源部2と熱伝導部3との間には、遮断コーティング30が配置されうる。遮断コーティング30は、熱源21と熱伝導部3との接触を遮断し、熱源21から生成される一酸化炭素または二酸化炭素が熱伝導部3に流れることを防止する機能を遂行する。遮断コーティング30は、全体として円板状にも形成されるが、遮断コーティング30の形状には、制限がない。
また、熱源部2には、エアロゾル生成物品1の長手方向に沿って延びた空気流入溝(図示せず)が形成されうる。空気流入溝(図示せず)は、熱源部2の外面を周囲方向に沿って複数個が形成されうる。以下、エアロゾル生成物品1の任意の部分(例えば、熱伝導部3)の長手方向とは、エアロゾル発生物品1の長手方向を指称する。
また、熱源部2は、誘導加熱のためのサセプタ(図示せず)を含む。サセプタは、熱源部2の内部に配置され、長手方向に沿って延びる。サセプタは、熱源部2の一端から熱源部2の他端まで延びる。
図3は、熱伝導部3内部の気流パスの一例を示す図面であり、図4は、熱伝導部3内部の気流パスの他の例を示す図面である。図3及び図4に図示された矢印F2は、気流パス32を流動する外部空気の流動方向を模式的に示すものである。
図1ないし図4を参考にすれば、熱伝導部3は、熱源部2に連結される。熱伝導部3の一端3aは、熱源部2に連結され、熱伝導部3の他端3bは、タバコ媒質部4に連結されうる。熱伝導部3は、熱源部2で発生した熱をタバコ媒質部4に伝達する機能を遂行する。
熱伝導部3は、流入孔31、及び気流パス32を含む。
流入孔31は、外部空気が流入されるように熱伝導部3の外面上に形成され、熱伝導部3の内部の気流パス32と連通されうる。流入孔31は、エアロゾル生成物品1の長手方向を横切る方向に沿って延びるように形成されうる。流入孔31は、熱伝導部3の半径方向に沿って形成されうる。
気流パス32は、空気が流動する通路であって、流入孔31とタバコ媒質部4のそれぞれに連結されうる。流入孔31に流入された空気が気流パス32を流動することにより、熱源部2で発生した熱がタバコ媒質部4に伝達されうる。
図3を参考にすれば、熱伝導部3の一端3aと流入孔31との距離L1は、熱伝導部3の他端3bと流入孔31との距離L2に比べて短い。これにより、流入孔31は、タバコ媒質部4に比べて、熱源部2にさらに近い位置に形成されうる。したがって、一実施例に係わるエアロゾル生成物品1によれば、熱伝導部3の内部に流入された空気は、熱源部2と近い位置で高温の熱を伝達されうる。また、空気が熱伝導部3の内部を流動する時間が増大するので、空気が熱源部2で発生した熱を伝達される時間が増加しうる。結果として、タバコ媒質部4に相対的に高温の空気が到達されうる。
図3を参考にすれば、気流パス32は、熱伝導部3の長手方向を横切る方向に沿って延びる。その場合、流入孔31に流入された空気は、熱伝導部3の周囲方向に沿って移動する。これにより、一実施例に係わるエアロゾル生成物品1は、気流パス32が熱伝導部3の長手方向と同一方向に延びた場合と対比すれば、空気が熱伝導部3にさらに滞留するように気流パス32の経路を増加させうる。したがって、空気が熱源部2から十分な量の熱を伝達されうるので、タバコ媒質部4には、相対的に高温の空気が到達されうる。気流パス32は、図3に図示されたように螺旋状に延びる。
図4を参考にすれば、気流パス32は、熱伝逹部3の長手方向(すなわち、エアロゾル生成物品1の長手方向)と平行に延びる部分を含む。その場合、流入孔31に流入された空気は、熱伝導部3の内で熱が流動する方向の反対方向に沿って流動する。これにより、一実施例に係わるエアロゾル生成物品1は、気流パス32が熱源部2からタバコ媒質部4に向かう方向のみに流れるように形成された場合に比べて、気流パス32の経路を増大させて熱伝導部3における空気の滞留時間を増大させうる。
熱伝導部3内で気流パス32が占めない領域には、バリア33が配置されうる。すなわち、気流パス32は、バリア33の内部に形成されうる。バリア33は、熱源21とタバコ媒質部4との接触を遮断し、熱源21から生成される一酸化炭素または二酸化炭素が熱伝導部3に流れることを防止する機能を遂行する。一例として、バリア33は、非金属性、不燃性、耐ガス性素材を含む。他の例として、バリア33は、アルミニウムと金属素材を含んでもよい。
熱伝導部3は、全体として、円筒状にも形成されるが、これは、例示的なものであって、熱源部2で発生した熱をタバコ媒質部4に伝達できる限り、他の形状にも形成される。
図1ないし図4を参考にすれば、タバコ媒質部4は、熱伝導部3に連結される。タバコ媒質部4の一端4aは、熱伝導部3に連結され、タバコ媒質部4の他端4b(図7)は、エアロゾル移動部5に連結されうる。
タバコ媒質部4は、熱源部2で発生した熱によって加熱され、エアロゾルを生成する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、タバコ媒質部4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、タバコ媒質部4には、メントールまたは保湿剤などの加香液が、タバコ媒質部4に噴射されることで添加されうる。
タバコ媒質部4は、多様にも作製される。例えば、タバコ媒質部4は、シート状(sheets)またはストランド状(strands)にも作製される。また、タバコ媒質部4は、タバコシートを細く切って作った刻みタバコによっても作製される。また、タバコ媒質部4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、アルミニウム箔のような金属箔でもあるが、それに限定されない。一例として、タバコ媒質部4を取り囲む熱伝導物質は、タバコ媒質部4に伝達される熱を均一に分散させて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、タバコ媒質部4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、図示されていないが、タバコ媒質部4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。
タバコ媒質部4は、全体として円筒状にも形成されるが、それは、例示的なものであって、エアロゾル生成物質を含むことができる限り、他の形状にも形成されうる。
図5は、エアロゾルが移動する移動通路の一例を示す図面であり、図6は、エアロゾルが移動する移動通路の他の例を示す図面である。図5及び図6に図示された矢印F3は、エアロゾル移動部5に形成された移動通路51を流動するエアロゾルの移動方向を模式的に示すものである。
図2、図5、及び図6を参考にすれば、エアロゾル移動部5は、タバコ媒質部4に連結される。エアロゾル移動部5の一端5a(すなわち、上流末端)は、タバコ媒質部4に連結され、エアロゾル移動部5の他端5b(すなわち、下流末端)は、フィルタ部10に連結される。
エアロゾル移動部5の詳細な説明に先立って、フィルタ部10を説明すれば、次の通りである。
フィルタ部10は、酢酸セルロースフィルタでもある。フィルタ部10の形状には、制限がない。例えば、フィルタ部10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、フィルタ部10は、リセス状ロッドでもある。もし、フィルタ部10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。
フィルタ部10は、香味が発生するようにも作製される。一例として、フィルタ部10に加香液が噴射され、加香液が塗布された別途の繊維がフィルタ部10の内部に挿入されうる。
また、フィルタ部10には、少なくとも1つのカプセルが含まれうる。ここで、カプセルは、香味またはエアロゾルを発生させうる。例えば、カプセルは、香料を含む液体を被膜で覆い包む構造でもある。カプセルは、球状または円筒状を有するが、それに制限されない。
もし、フィルタ部10にエアロゾルを冷却するセグメントが含まれる場合、冷却セグメントは、高分子物質または生分解性高分子物質によっても製造される。例えば、冷却セグメントは、純粋なポリ乳酸(polylactic acid)だけで作製されるが、それに限定されない。または、冷却セグメントは、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作製されうる。しかし、冷却セグメントは、上述した例に限定されず、エアロゾルが冷却する機能が遂行可能であれば、制限なしに該当されうる。
図示されていないが、フィルタ部10には、外部空気が流入されるための1つ以上の穿孔が形成されうる。フィルタ部10は、マウスピース20に連結されうる。マウスピース20を介してユーザは、エアロゾルを吸い込むことができる。
エアロゾル移動部5は、タバコ媒質部4で生成されたエアロゾルが移動する移動通路51を含む。移動通路51を移動したエアロゾルは、フィルタ部10を経てマウスピース20に流動することができる。
移動通路51の一端は、タバコ媒質部4に連結され、移動通路51の他端は、フィルタ部10に連結されうる。
図2、図5、及び図6を参考にすれば、エアロゾル移動部5は、移動通路51の大きさが可変される区間を含む。一例として、移動通路51は、フィルタ10に向かって徐々に細くなる。これにより、移動通路51を通過するエアロゾルの速度は、フィルタ部10に向かうほど速くなる。このようなエアロゾルの速度増加は、流体が通路の狭い部分を通過するとき、流体圧力が減少するベンチュリ効果(Venturi effect)によるものである。
したがって、一実施例に係わるエアロゾル生成物品1によれば、フィルタ部10に到逹するエアロゾルの速度が増加するので、ユーザは、エアロゾルを迅速に吸い込むことができる。図2に図示された実施例において、移動通路51は、全体がテーパ(Taper)状にも形成される。
他の例として、図5に図示されたように、移動通路51の一部だけがフィルタ10側に行くほど細くなる。図5及び図6を参考にすれば、移動通路51は、第1通過孔511、及び第2通過孔512を含む。
第1通過孔511は、タバコ媒質部4に連結されるように移動通路51の一端に配置される。第2通過孔512は、フィルタ部10に連結されるように移動通路51の他端に配置される。
図5に図示された実施例によれば、第2通過孔512及び第1通過孔511がいずれもフィルタ部10に向かうほど大きさが減少する。これにより、移動通路51を通過するエアロゾルの速度は、フィルタ部10に向かうほど徐々に速くなる。また、図6に図示されたように第2通過孔512と第1通過孔511との間には、一定サイズの移動通路51の区間が配置されうる。
図示されていないが、実施例によれば、第2通過孔512及び第1通過孔511は、エアロゾル移動部5の長手方向に沿って一定の大きさを有する。その場合、第2通過孔512と第1通過孔511との間で移動通路51の大きさが減少する。これにより、移動通路51を通過するエアロゾルの速度は、第1通過孔511と第2通過孔512との間を経つつ速くなる。そのような実施例において、第2通過孔512は、第1通過孔511に比べて、小径を有する。
図6を参考にすれば、エアロゾル移動部5は、誘導面52を含む。
誘導面52は、移動通路51の延長方向に沿って一部が曲がっている曲面を含み、生成されたエアロゾルが曲面に沿って流れるように誘導する。これにより、一実施例に係わるエアロゾル生成物品1は、次のような効果を図ることができる。
第一に、一実施例に係わるエアロゾル生成物品1は、いわゆる、コアンダ(Coanda)効果が得られる。すなわち、曲面は、誘導面52と密着状態を保持しつつ、エアロゾルが誘導面52の表面に沿って流れる。したがって、第1通過孔511を通過したエアロゾルの流れは曲面によるコアンダ効果によって誘導面52に向かって案内されるので、自由流動に比べて、エアロゾル速度の減衰が小さく、エアロゾルがさらに遠く流れる。
第二に、一実施例に係わるエアロゾル生成物品1は、誘導面52によって移動通路51内でのエアロゾルの滞留時間が減少するので、移動通路51内の渦流(Vortex)の発生可能性を減少させうる。
第三に、一実施例に係わるエアロゾル生成物品1は、移動通路51内でエアロゾルを早く流動させる。したがって、一実施例に係わるエアロゾル生成物品1は、第2通過孔512から通過されたエアロゾルが比較的高い温度でもってマウスピース20に到逹するので、ユーザが感じる香味を向上させうる。
誘導面52は、第1通過孔511から第2通過孔512まで延びる。これにより、エアロゾルが誘導面52に沿って容易に流動する領域が増大しうる。
誘導面52は、移動通路51に向かって配置される。誘導面52は、移動通路51の中心に向かって凸状を有する。誘導面52は、エアロゾル移動部5の周り方向に沿って形成されうる。
図2、図5、及び図6を参考にすれば、エアロゾル移動部5の内で移動通路51が占めない領域には、通路本体50が配置されうる。通路本体50は、移動通路51を取り囲み、セルロース素材を含む。
エアロゾル移動部5は、全体として円筒状にも形成されるが、これは、例示的なものであって、エアロゾルがフィルタ部10に流動する限り、他の形状にも形成される。
また、エアロゾル移動部5は、流体力学的形状を有する移動通路51を含んでおらず、単なるフィルタによって具現されうる。そのような場合、図1、図2、図5、及び図6に図示されたフィルタ部10は、省略されうる。
図7は、タバコ媒質部4内部に配置された第1熱伝導体の一例を示す図面であり、図8は、図2のVIII-VIII線に沿って見たタバコ媒質部4内部に配置された複数個の第1熱伝導体を示す図面である。
図2、図7、及び図8を参考にすれば、第1熱伝導体6は、タバコ媒質部4に配置される。第1熱伝導体6は、熱源部2で発生した熱をタバコ媒質部4に伝達するための熱伝導素材を含む。例えば、第1熱伝導体6は、銅、アルミニウム、ステンレス(SUS:Steel Use Stainless)などの金属素材を含む。
第1熱伝導体6は、タバコ媒質部4の内部に挿入される。これにより、一実施例に係わるエアロゾル生成物品1は、第1熱伝導体6がタバコ媒質部4の外部に配置されるか、タバコ媒質部4の周囲方向に沿って配置された例と対比すれば、タバコ媒質部4の内部に位置したエアロゾル生成物質を効率的に加熱することができる。例えば、第1熱伝導体6は、タバコ媒質部4の中心部に挿入されうる。
第1熱伝導体6は、全体としてタバコ媒質部4の長手方向に沿って延びた円筒状にも形成される。しかし、これは、例示的なものであって、熱源部2で発生した熱をタバコ媒質部4に伝達することができる限り、四角柱状にも形成される。
第1熱伝導体6の大きさは、第1熱伝導体6がタバコ媒質部4に容易に挿入されるようにテーパ(tapered)状を有する。例えば、第1熱伝導体6の端部は、尖ったように形成されうる。
第1熱伝導体6は、図7、図9ないし図11に図示されたように、タバコ媒質部4の一端4aに当接することができる。これにより、第1熱伝導体6は、熱伝導部3から熱を効率的に伝達されうる。
図7を参考にすれば、第1熱伝導体6は、タバコ媒質部4の一端4aからタバコ媒質部4の他端4bまで延びる。これにより、一実施例に係わるエアロゾル生成物品1は、熱源部2から発生した熱を吸収することができる第1熱伝導体6の熱吸収量を増大させうる。また、一実施例に係わるエアロゾル生成物品1は、タバコ媒質部4を支持するための支持力を向上させ、タバコ媒質部4に伝達される熱の量を増大させうる。
タバコ媒質部4は、エアロゾル移動部5に連結されるので、タバコ媒質部4に配置された第1熱伝導体6は、熱源部2で発生した熱をエアロゾル移動部5に伝達しうる。これにより、一実施例に係わるエアロゾル生成物品1は、エアロゾル移動部5に伝達される熱の量を増大させ、エアロゾル移動部5の温度を増加させるので、移動通路51を流動するエアロゾルの流動性を向上させうる。
図8を参考にすれば、第1熱伝導体6は、タバコ媒質部4の周り方向に沿って複数個が配置されうる。その場合、複数個の第1熱伝導体6は、互いに離隔されるようにも配置される。これにより、一実施例に係わるエアロゾル生成物品1は、熱源部2から発生した熱を吸収するための吸収量を増大させうる。また、一実施例に係わるエアロゾル生成物品1は、タバコ媒質部4を支持する支持力を向上させ、エアロゾル移動部5に伝達される熱の量を増大させうる。図8には、4個の第1熱伝導体6が図示されているが、タバコ媒質部4の内部には、2個、3個または5個以上の第1熱伝導体6が配置されうる。
図示されていないが、第1熱伝導体6は、タバコ媒質部4の両端4a、4bそれぞれから離隔されうる。すなわち、第1熱伝導体6は、タバコ媒質部4の一端4a及びタバコ媒質部4の他端4bに当接しないように配置されうる。
図9は、タバコ媒質部4の外側に配置された第2熱伝導体7の一例を示す図面であり、図10は、熱伝導部3とタバコ媒質部4の外側に配置された第2熱伝導体7の一例を示す図面である。
図9及び図10を参考にすれば、一実施例に係わるエアロゾル生成物品1は、第2熱伝導体7をさらに含んでもよい。
第2熱伝導体7は、熱伝導部3の外面の少なくとも一部及びタバコ媒質部4の外面の少なくとも一部を取り囲むように配置される。第2熱伝導体7は、熱伝導部3及びタバコ媒質部4の周囲方向に沿って配置されうる。
第2熱伝導体7は、熱源部2で発生した熱を熱伝導部3及びタバコ媒質部4に伝達するための熱伝導素材を含む。例えば、第2熱伝導体7は、銅、アルミニウム、ステンレスなどの金属素材を含む。
一実施例に係わるエアロゾル生成物品1は、第2熱伝導体7を含むことにより、次のような効果を図ることができる。
第一に、第2熱伝導体7は、熱伝導部3及びタバコ媒質部4の周りに配置されるので、熱伝導部3及びタバコ媒質部4の外部に抜け出す熱の量を減少させうる。また、第2熱伝導体7は、熱源部2から伝達された熱を吸収して熱伝導部3及びタバコ媒質部4の温度を保持させるので、全体的な保温性能を向上させうる。さらに、第2熱伝導体7は、タバコ媒質部4の外部の温度を上昇させうるが、一方、第1熱伝導体6は、タバコ媒質部4の内部の温度を上昇させうるので、タバコ媒質部4に含まれたエアロゾル生成物質からエアロゾルがさらに容易に生成されうる。
第二に、一実施例に係わるエアロゾル生成物品1によれば、第2熱伝導体7は、熱伝導部3及びタバコ媒質部4の外部を支持する機能を遂行する。したがって、衝撃のような外力が熱伝導部3及びタバコ媒質部4に作用しても、熱伝導部3及びタバコ媒質部4が容易には折れない。さらに、第2熱伝導体7は、タバコ媒質部4の外部を支持し、第1熱伝導体6は、タバコ媒質部4の内部を支持するので、一実施例に係わるエアロゾル生成物品1を支持する支持力が向上しうる。
第三に、一実施例に係わるエアロゾル生成物品1は、熱伝導素材を含む第2熱伝導体7を通じて熱伝導部3及びタバコ媒質部4に伝達される熱の量を増大させうる。したがって、一実施例に係わるエアロゾル生成物品1によれば、第2熱伝導体7は、熱伝導部3の内部の空気の流動性を向上させ、タバコ媒質部4で生成されたエアロゾルの流動性を向上させうる。
第2熱伝導体7は、タバコ媒質部4の長手方向に沿って延びる。例えば、第2熱伝導体7は、タバコ媒質部4の一端4aからタバコ媒質部4の他端4bまで延びる。
図示されていないが、第2熱伝導体7は、熱伝導部3の一部周囲に配置されうる。その場合、第2熱伝導体7は、流入孔31を遮蔽しないように流入孔31から離隔されるように配置されうる。
また、第2熱伝導体7は、熱伝導部3の一端3aからタバコ媒質部4の他端4bまで延びる。その場合、第2熱伝導体7には、流入孔31と連通されるための連結孔(図示せず)が形成されうる。
第2熱伝導体7は、全体として中空円筒状にも形成される。しかし、それは、例示的なものであって、熱伝導部3の外面の少なくとも一部及びタバコ媒質部4の外面の少なくとも一部を取り囲むことができる限り、他の形状にも形成される。
タバコ媒質部4は、エアロゾル移動部5に連結されるので、タバコ媒質部4の外面を取り囲む第2熱伝導体7は、熱源部2で発生した熱をエアロゾル移動部5に伝達しうる。これにより、一実施例に係わるエアロゾル生成物品1は、エアロゾル移動部5に伝達される熱の量を増大させうる。結果として、エアロゾル移動部5の温度が増加するので、移動通路51を流動するエアロゾルの流動性を向上させうる。
図11は、熱伝導部3の内部に配置された第3熱伝導体8の一例を示す図面であり、図12は、第1熱伝導体6と第3熱伝導体8との連結を示す図面であり、図13は、熱伝導部3の内部に配置された第3熱伝導体8の他の例を示す図面である。図11ないし図13に図示された矢印F2は、気流パス32を流動する外部空気の流動方向を模式的に示すものである。
図11ないし図13を参考にすれば、一実施例に係わるエアロゾル生成物品1は、第3熱伝導体8をさらに含んでもよい。
第3熱伝導体8は、熱伝導部3に配置される。第3熱伝導体8は、熱源部2で発生した熱を、熱伝導部3またはタバコ媒質部4のうち、少なくともいずれか1つに伝達するための熱伝導素材を含む。例えば、第3熱伝導体8は、銅、アルミニウム、ステンレスなどの金属素材を含む。
これにより、熱源部2で発生した熱は、タバコ媒質部4に効果的に伝達されうる。また、第3熱伝導体8は、熱源部2で発生した熱を流入孔31を介して流入された空気に伝達することができるので、気流パス32内部の空気は、第3熱伝導体8から熱を伝達されて比較的高温に保持された状態で流動する。
第3熱伝導体8は、熱伝導部3の内部に挿入されうる。第3熱伝導体8は、バリア33の内部に挿入されうる。例えば、第3熱伝導体8は、熱伝導部3の中心部に挿入されうる。
一例として、第3熱伝導体8は、気流パス32に接するように熱伝導部3の内部に配置されうる。他の例として、第3熱伝導体8は、熱伝導部3の内部に気流パス32から離隔されるように配置されうる。
第3熱伝導体8は、熱伝導部3の長手方向に沿って延びた円筒状にも形成される。しかし、それは、例示的なものであって、熱源部2で発生した熱をタバコ媒質部4及び空気に伝達することができる限り、四角柱状にも形成される。
第3熱伝導体8は、端部に向かうほど大きさが減少しうる。これにより、第3熱伝導体8は、熱伝導部3で容易に挿入されうる。例えば、図11に図示されたように、第3熱伝導体8の端部は、尖ったように形成されうる。
第3熱伝導体8は、図11ないし図13に図示されたように、熱伝導部3の一端3aに当接する。したがって、第3熱伝導体8は、熱源部2から熱を効率的に伝達されうる。
図12を参考にすれば、第3熱伝導体8は、熱伝導部3の一端3aから熱伝導部3の他端3bまで延びる。これにより、一実施例に係わるエアロゾル生成物品1は、熱源部2から発生した熱を吸収する第3熱伝導体8の熱吸収量を増大させうる。また、一実施例に係わるエアロゾル生成物品1は、熱伝導部3を支持する支持力を向上させ、熱伝導部3及びタバコ媒質部4に伝達される熱の量を増大させうる。
第3熱伝導体8が熱伝導部3の一端3aから熱伝導部3の他端3bまで延びると、第3熱伝導体8は、図12に図示されたように、第1熱伝導体6に連結されうる。その場合、第3熱伝導体8に吸収された熱は、第1熱伝導体6に直ぐ伝達されうる。また、熱伝導部3とタバコ媒質部4とを支持する支持力を向上させうる。
図12に図示された実施例において、第3熱伝導体8は、第1熱伝導体6と一体化されて1つの本体を形成する。
図示されていないが、第3熱伝導体8は、熱伝導部3の周囲方向に沿って複数個が配置されうる。その場合、複数個の第3熱伝導体8は、熱伝導部3の内部で互いに離隔されて配置されうる。
また、第3熱伝導体8は、熱伝導部3の両端3a、3bそれぞれから離隔されうる。すなわち、第3熱伝導体8は、熱伝導部3の一端3a及び他端3bに当接しないように配置されうる。
図13を参考にすれば、第3熱伝導体8は、遮蔽部材81を含む。
遮蔽部材81は、熱伝導部3の長手方向を横切る方向に延びる。その場合、気流パス32は、遮蔽部材81が延びた方向と平行な方向に延びる区間を含む。
したがって、気流パス32がそのような区間を含まない場合との比較において、一実施例によるエアロゾル生成物品1は、気流パス32の経路を増大させて熱伝導部3における空気の滞留時間を増大させうる。例えば、遮蔽部材81は、熱伝導部3の半径方向に沿って延びる。
遮蔽部材81は、全体として円板状にも形成される。しかし、これは、例示的なものであって、熱伝導部3が延びた長手方向を横切る方向に延びることができる限り、四角板状にも形成される。
遮蔽部材81は、第3熱伝導体8の本体80の端部に配置される。遮蔽部材81は、本体80と一体に形成されうる。第3熱伝導体8の本体80は、熱伝導部3の長手方向に沿って延びる。
図14及び図15は、エアロゾル生成装置に一実施例に係わるエアロゾル生成物品が挿入された例を示す図面である。
図14及び図15を参考にすれば、一実施例に係わるエアロゾル生成システム200は、一実施例に係わるエアロゾル生成物品1、及びエアロゾル生成装置100を含む。
図14を参照すれば、エアロゾル生成装置100は、バッテリ110、制御部120、及びヒータ130を含む。
図14及び図15を参照すれば、エアロゾル生成装置100の内部空間には、エアロゾル生成物品1が挿入されうる。
図14及び図15に図示されたエアロゾル生成装置100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14及び図15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100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14及び図15には、エアロゾル生成装置100にヒータ130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130は、省略されうる。
図14及び図15には、バッテリ110、制御部120、及びヒータ130が一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100の内部構造は、図14及び図15に図示されたところに限定されない。すなわち、エアロゾル生成装置100の設計によって、バッテリ110、制御部120、及びヒータ130の配置は変更されうる。
エアロゾル生成物品1がエアロゾル生成装置100に挿入されれば、エアロゾル生成装置100は、ヒータ130を作動させ、熱源21を点火ないし燃焼させうる。熱源21から生成された熱は、タバコ媒質部4に伝達され、タバコ媒質部4に含まれたエアロゾル生成物質が加熱され、エアロゾルが生成されうる。
一方、実施例は、ヒータ130の具現方式によって制限されず、ヒータ130が熱源21を点火ないし燃焼させることができる限り、他の変形を含む。例えば、ヒータ130は、アーク(arc)加熱で熱源21を点火ないし燃焼させうる。その場合、ヒータ130は、複数個の電極を含む。
必要によって、エアロゾル生成物品1がエアロゾル生成装置100に挿入されない場合にも、エアロゾル生成装置100は、ヒータ130を加熱することができる。
バッテリ110は、エアロゾル生成装置100の動作に用いられる電力を供給する。例えば、バッテリ110は、ヒータ130が加熱されるように電力を供給し、制御部120の動作に必要な電力を供給する。また、バッテリ110は、エアロゾル生成装置100に設けられたディスプレイ、センサ、モータなどの動作に必要な電力を供給する。
制御部120は、エアロゾル生成装置100の動作を全般的に制御する。具体的に、制御部120は、バッテリ110、及びヒータ130だけではなく、エアロゾル生成装置100に含まれた他の構成の動作を制御する。また制御部120は、エアロゾル生成装置100の構成それぞれの状態を確認し、エアロゾル生成装置100が動作可能な状態である否かを判断することができる。
制御部120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。さらに他の形態のハードウェアによっても具現されるということを、当該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130は、バッテリ110から供給された電力によって加熱されうる。例えば、エアロゾル生成物品1がエアロゾル生成装置100に挿入されれば、ヒータ130は、エアロゾル生成物品1の外部に位置する。したがって、加熱されたヒータ130は、エアロゾル生成物品1内のエアロゾル生成物質の温度を上昇させうる。
ヒータ130は、電気抵抗性ヒータでもある。例えば、ヒータ130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130が加熱されうる。しかし、ヒータ130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、エアロゾル生成装置100に予め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130は、誘導加熱式ヒータでもある。具体的に、ヒータ130には、エアロゾル生成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、エアロゾル生成物品は、誘導加熱式ヒータによって加熱されるサセプタを含む。
例えば、ヒータ130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、エアロゾル生成物品1の内部または外部を加熱することができる。
また、エアロゾル生成装置100には、ヒータ130が複数個配置されうる。この際、複数個のヒータ130は、エアロゾル生成物品1の内部に挿入されるように配置され、エアロゾル生成物品1の外部に配置されうる。また複数個のヒータ130のうち、一部は、エアロゾル生成物品1の内部に挿入されるように配置され、残りは、エアロゾル生成物品1の外部に配置されうる。また、ヒータ130の形状は、図14及び図15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。
一方、エアロゾル生成装置100は、バッテリ110、制御部120、及びヒータ130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100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む。また、エアロゾル生成装置100は、少なくとも1つのセンサ(パフセンサ、温度センサ、エアロゾル生成物品挿入感知センサなど)を含む。また、エアロゾル生成装置100は、エアロゾル生成物品1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よっても作製される。
図14及び図15には、図示されていないが、エアロゾル生成装置100は、別途のクレードルと共に、システムを構成することができる。例えば、クレードルは、エアロゾル生成装置100のバッテリ110の充電に用いられうる。または、クレードルとエアロゾル生成装置100とが結合された状態でヒータ130が加熱されうる。
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で変形された形態によっても具現され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ねばならない。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 (15)
- 熱を発生させる可燃性熱源を含む熱源部と、
前記熱源部に連結され、外部空気が流入される流入孔を含む熱伝導部と、
前記熱伝導部に連結され、加熱されてエアロゾルを発生させるエアロゾル生成物質を含み、前記熱伝導部を介して前記熱を伝達されるタバコ媒質部と、
前記タバコ媒質部に配置され、前記熱を前記タバコ媒質部に伝達するための熱伝導素材を含む第1熱伝導体と、を含む、エアロゾル生成物品。 - 前記第1熱伝導体は、前記タバコ媒質部の内部に配置された、請求項1に記載のエアロゾル生成物品。
- 前記第1熱伝導体は、前記タバコ媒質部の一端から前記タバコ媒質部の他端まで延びた、請求項1に記載のエアロゾル生成物品。
- 前記第1熱伝導体は、前記タバコ媒質部の周囲方向に沿って複数個が配置された、請求項1に記載のエアロゾル生成物品。
- 前記タバコ媒質部の外面及び前記熱伝導部の外面の少なくとも一部を取り囲む第2熱伝導体をさらに含む、請求項1に記載のエアロゾル生成物品。
- 前記熱伝導部に配置され、前記熱源部で発生した熱を前記熱伝導部及び前記タバコ媒質部のうち、少なくともいずれか1つに伝達するように構成された第3熱伝導体をさらに含む、請求項1に記載のエアロゾル生成物品。
- 前記第3熱伝導体は、前記熱伝導部の長手方向を横切る方向に延びる遮蔽部材を含み、
前記熱伝導部は、前記流入孔に連結され、前記第3熱伝導体の延長方向に沿って延びる部分を含む気流パスを含む、請求項6に記載のエアロゾル生成物品。 - 前記第3熱伝導体は、前記第3熱伝導体が前記第1熱伝導体と連結されるように熱伝導部の一端から熱伝導部の他端まで延びる、請求項6に記載のエアロゾル生成物品。
- 前記熱伝導部は、前記流入孔を介して流入された外部空気を前記タバコ媒質部に案内する気流パスを含み、
前記気流パスは、前記流入孔を介して流入された外部空気が前記熱伝導部の周囲方向に沿って移動するように前記熱伝導部の長手方向を横切る方向に延びる、請求項1に記載のエアロゾル生成物品。 - 前記熱伝導部は、前記流入孔を介して流入された外部空気を前記タバコ媒質部に案内する気流パスを含み、
前記気流パスは、前記流入孔を介して流入された外部空気を前記タバコ媒質部から前記熱源部に向かう方向に案内する部分を含む、請求項1に記載のエアロゾル生成物品。 - 前記流入孔は、前記タバコ媒質部よりも前記熱源部にさらに近く配置される、請求項1に記載のエアロゾル生成物品。
- 前記タバコ媒質部に連結され、生成されたエアロゾルが移動するための移動通路を含むエアロゾル移動部をさらに含み、
前記エアロゾル移動部は、前記移動通路の大きさが前記タバコ媒質部から遠くなるほど減少する区間を含む、請求項1に記載のエアロゾル生成物品。 - 前記タバコ媒質部に連結され、生成されたエアロゾルが移動するための移動通路を含むエアロゾル移動部をさらに含み、
前記エアロゾル移動部の一端は、前記タバコ媒質部に連結され、
前記移動通路は、前記エアロゾル移動部の一端に配置された第1通過孔、及び前記エアロゾル移動部の他端に配置され、前記第1通過孔に比べてさらに小径を有する第2通過孔を含む、請求項1に記載のエアロゾル生成物品。 - 前記タバコ媒質部に連結され、生成されたエアロゾルが移動するための移動通路を含むエアロゾル移動部をさらに含み、
前記移動通路は、コアンダ効果によって、エアロゾルが曲面に沿って流れるように構成された前記曲面を含む、請求項1に記載のエアロゾル生成物品。 - 請求項1~14のいずれか1項に記載のエアロゾル生成物品と、
前記熱源部を加熱して熱を発生させるヒータを含む、エアロゾル生成システム。
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