JP7197243B2 - エアロゾル生成装置及びエアロゾル生成システム - Google Patents

エアロゾル生成装置及びエアロゾル生成システム Download PDF

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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、複数の蒸気化器の電力制御を通じて無煙エアロゾルまたは有煙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、シガレットまたは液体保存部内のエアロゾル生成物質が加熱されることにより、エアロゾルを生成する方法に係わる需要が増加している。
しかし、従来のエアロゾル生成装置は、無煙エアロゾル(smokeless aerosol)を生成するモードから有煙エアロゾル(smoke aerosol)を生成するモードへの転換が不可能であり、ユーザの好みによって香味、ニコチンなどの移送量を調節できないという問題がある。
本発明が解決しようとする課題は、エアロゾルの発生量を調節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を提供することである。
本開示の技術的課題は、前述したところに限定されず、以下の例からさらに他の技術的課題が類推されうる。
一側面によるエアロゾル生成システムは、第1液状組成物を加熱して第1エアロゾルを生成する第1蒸気化器と、第2液状組成物を加熱して第2エアロゾルを生成する第2蒸気化器と、前記第1蒸気化器及び前記第2蒸気化器を制御する制御部と、を含む、エアロゾル生成装置及び前記エアロゾル生成装置に収容され、前記第1蒸気化器及び前記第2蒸気化器で発生した熱によって間接加熱されるエアロゾル生成物品を含み、前記制御部は、無煙エアロゾルを生成する第1モード及び前記エアロゾル生成物品に含まれたニコチンの移送量を調節する第2モードに基づいて、前記第1蒸気化器及び前記第2蒸気化器に供給される電力を制御することができる。
他の側面によるエアロゾル生成装置は、エアロゾル生成物品が挿入される空洞、第1液状組成物を加熱して第1エアロゾルを生成する第1蒸気化器、第2液状組成物を加熱して第2エアロゾルを生成する第2蒸気化器、前記第1蒸気化器及び前記第2蒸気化器に電力を供給するバッテリ及び前記第1蒸気化器及び前記蒸気化器を制御する制御部を含み、前記第1蒸気化器及び前記第2蒸気化器は、前記空洞に挿入されたエアロゾル生成物品を間接加熱し、前記制御部は、無煙エアロゾルを生成する第1モード及び前記エアロゾル生成物品に含まれたニコチンの移送量を調節する第2モードに基づいて、前記第1蒸気化器及び前記第2蒸気化器に供給される電力を制御することができる。
本開示のエアロゾル生成システム及びエアロゾル生成装置は必要に応じて、無煙エアロゾルを生成する無煙モード及び有煙エアロゾルを生成する有煙モードへの転換が可能であるという利点がある。
また、エアロゾル生成システム及びエアロゾル生成装置は、ユーザの好みによって、香味、ニコチンなどの移送量を調節することができるという利点がある。
また、シガレットが複数の蒸気化器で発生した熱によって間接加熱されるので、シガレット加熱のための追加ヒータが不要であり、これにより、電力消耗が節減されるという利点がある。
発明の効果は、以上で例示された内容によって制限されず、さらに多様な効果が本明細書内に含まれている。
本発明のエアロゾル生成システムを例示する図面である。 図1の第1蒸気化器、第2蒸気化器及びエアロゾル生成物品を示す図面である。 本発明のエアロゾル生成物品の分解図である。 一実施例による第1蒸気化器及び第2蒸気化器の結合方法及び空洞形成方法を説明するための図面である。 他の実施例による第1蒸気化器及び第2蒸気化器の結合方法及び空洞形成方法を説明するための図面である。 本発明のエアロゾル生成システムの動作方法を説明するためのフローチャートである。
一側面によるエアロゾル生成システムは、第1液状組成物を加熱して第1エアロゾルを生成する第1蒸気化器と、第2液状組成物を加熱して第2エアロゾルを生成する第2蒸気化器と、前記第1蒸気化器及び前記第2蒸気化器を制御する制御部と、を含む、エアロゾル生成装置及び前記エアロゾル生成装置に収容され、前記第1蒸気化器及び前記第2蒸気化器で発生した熱によって間接加熱されるエアロゾル生成物品を含み、前記制御部は、無煙エアロゾルを生成する第1モード及び前記エアロゾル生成物品に含まれたニコチンの移送量を調節する第2モードに基づいて、前記第1蒸気化器及び前記第2蒸気化器に供給される電力を制御することができる。
また、前記エアロゾル生成装置は、前記エアロゾル生成物品が挿入される空洞を含み、前記空洞は、前記第1蒸気化器及び前記第2蒸気化器の結合によって生成されてもよい。
また、前記第1蒸気化器及び前記第2蒸気化器は、一体として形成されるが、前記一体化された第1蒸気化器及び第2蒸気化器は、前記エアロゾル生成物品が挿入される空洞を含み、前記第1蒸気化器は、前記第1液状組成物を保存する第1液体保存部を含み、前記第2蒸気化器は、前記第2液状組成物を保存する第2液体保存部を含み、前記第1液体保存部及び前記第2液体保存部は、隔壁によっても区分される。
また、前記第1蒸気化器及び前記第2蒸気化器は、前記第1エアロゾル及び前記第2エアロゾルのうち少なくとも1つが前記エアロゾル生成物品を通過するように配置されてもよい。
また、前記第1液状組成物は、第1保湿剤を含み、前記第1保湿剤は、植物性グリセリン(Vegetable Glycerin)及びプロピレングリコール(Propylene Glycol)が一定比率で混合された混合物でもある。
また、前記第1保湿剤の前記植物性グリセリン:前記プロピレングリコールの比率は、4:1~9:1である。
また、前記第2液状組成物は、第2保湿剤を含み、前記第2保湿剤は、プロピレングリコールのみを含んでもよい。
また、前記エアロゾル生成物品は、タバコ媒質収容部及びフィルタ部を含んでもよい。
また、前記ニコチンは、前記タバコ媒質収容部に収容されてもよい。
また、前記エアロゾル生成物品は、前記タバコ媒質収容部を覆い包み、前記第1蒸気化器及び前記第2蒸気化器で発生した熱を前記タバコ媒質収容部に伝達する熱伝導性ラッパをさらに含んでもよい。
また、前記エアロゾル生成装置は、前記エアロゾル生成物品が挿入される空洞を含み、前記第1蒸気化器及び前記第2蒸気化器は、前記空洞を加熱することで、前記エアロゾル生成物品を間接的に加熱することができる。
また、前記第1蒸気化器及び前記第2蒸気化器は、前記エアロゾル生成物品を150℃~250℃に間接的に加熱することができる。
また、前記制御部は、前記第1モードにおいて、前記第2蒸気化器にのみ電力を供給することができる。
また、前記制御部は、前記第2モードにおいて、前記第1蒸気化器に電力を供給した状態で、前記第2蒸気化器に選択的に電力を供給することができる。
また、前記エアロゾル生成装置は、外部機器と通信する通信部をさらに含んでもよい。
また、前記通信部は、前記外部機器から遠隔制御信号を受信し、前記制御部は、前記遠隔制御信号に基づいて、前記第1蒸気化器及び前記第2蒸気化器に供給される電力を制御することができる。
他の側面によるエアロゾル生成装置は、エアロゾル生成物品が挿入される空洞、第1液状組成物を加熱して第1エアロゾルを生成する第1蒸気化器、第2液状組成物を加熱して第2エアロゾルを生成する第2蒸気化器、前記第1蒸気化器及び前記第2蒸気化器に電力を供給するバッテリ、及び前記第1蒸気化器及び前記蒸気化器を制御する制御部を含み、前記第1蒸気化器及び前記第2蒸気化器は、前記空洞に挿入されたエアロゾル生成物品を間接加熱し、前記制御部は、無煙エアロゾルを生成する第1モード及び前記エアロゾル生成物品に含まれたニコチンの移送量を調節する第2モードに基づいて、前記第1蒸気化器及び前記第2蒸気化器に供給される電力を制御することができる。
また、前記第1液状組成物は、第1保湿剤を含み、前記第1保湿剤は、植物性グリセリン(Vegetable Glycerin)及びプロピレングリコール(Propylene Glycol)が一定比率で混合された混合物でもある。
また、前記第2液状組成物は、第2保湿剤を含み、前記第2保湿剤は、プロピレングリコールのみを含んでもよい。
また、前記制御部は、前記第1モードにおいて、前記第2蒸気化器にのみ電力を供給し、前記第2モードにおいて、前記第1蒸気化器に電力を供給した状態で、前記第2蒸気化器に選択的に電力を供給することができる。
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、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、該当する開示の説明部分において詳細にその意味を記載するであろう。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、添付した図面に基づいて、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、本開示のエアロゾル生成装置及びエアロゾル生成システムは、様々な異なる形態に具現し、ここで説明する実施例に限定されない。
以下の実施例において、用語「上流」及び「下流」は、ユーザがエアロゾル生成物品を使用して空気を吸引する方向を基準にして、エアロゾル生成物品を構成するセグメントの相対的な位置を示すために使用される。エアロゾル生成物品は、下流(すなわち、空気が入ってくる部分)及び上流端部(すなわち、空気が出る部分)を含む。エアロゾル生成物品の使用時に、ユーザは、エアロゾル生成物品の下流端部を口にすることができる。下流端部は、上流端部の下流に位置する。一方、用語「端部」は、「末端」とも記述される。
以下の実施例において、蒸気化器の出力は、蒸気化器が消費する消費電力と同じ意味でもある。
以下の実施例において、用語「間接加熱」は、加熱要素(例えば、ヒータ)がエアロゾル生成物品2に直接接触してエアロゾル生成物品2を直接加熱するものではない、加熱要素が熱媒体要素(例えば、空気)を加熱し、熱媒体要素が対流、輻射などを通じてエアロゾル生成物品2に熱を伝達することを意味しうる。
図面では、説明の便宜上、構成要素の大きさが誇張または縮小されうる。例えば、図面に開示された各構成の大きさ及び厚さは、説明の便宜上、任意に示したので、本発明が必ずしも図示されたところに限定されない。
以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する。
図1は、本発明のエアロゾル生成システムを例示する図面である。
図面を参照すれば、エアロゾル生成システム10は、エアロゾル生成装置1及びエアロゾル生成物品2を含んでもよい。
エアロゾル生成装置1は、バッテリ110、制御部120、第1蒸気化器130、第2蒸気化器140、通信部150、及び入力部160を含んでもよい。また、エアロゾル生成装置1は、エアロゾル生成物品2を収容する空洞170をさらに含んでもよい。
図1には、本実施例と係わる構成要素が示されている。したがって、図1に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1のバッテリ110、制御部120、第1蒸気化器130、第2蒸気化器140、通信部150、及び入力部160の配置は、例示に過ぎず、本発明のエアロゾル生成装置1の内部構造は、図1に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1の設計によって、バッテリ110、制御部120、第1蒸気化器130、第2蒸気化器140、通信部150、及び入力部160の配置は、変更されてもよい。
エアロゾル生成物品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、第1蒸気化器130及び第2蒸気化器140のうち、少なくともいずれか1つの蒸気化器を作動させ、エアロゾルを発生させうる。第1蒸気化器130及び/または第2蒸気化器140によって発生したエアロゾルは、エアロゾル生成物品2を通過してユーザに伝達される。
必要に応じて、エアロゾル生成物品2がエアロゾル生成装置1に挿入されない場合にも、エアロゾル生成装置1は、第1蒸気化器130及び/または第2蒸気化器140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1の動作に用いられる電力を供給することができる。例えば、バッテリ110は、第1蒸気化器130、及び第2蒸気化器140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1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1の動作を全般的に制御することができる。具体的に、制御部120は、バッテリ110、第1蒸気化器130、及び第2蒸気化器140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ことができる。また、制御部120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しうる。
制御部120は、少なくとも1つのプロセッサを含んでもよい。プロセッサは、多数の論理ゲートのアレイとしても具現され、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も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。
空洞170は、エアロゾル生成物品2を収容することができる。空洞170は、エアロゾル生成装置1の長手方向に沿って延びてもよい。
一方、第1蒸気化器130及び第2蒸気化器140で発生した熱は、空洞170に存在する空気を加熱し、エアロゾル生成物品2は、加熱された空気を通じて間接加熱される。すなわち、空洞170は、第1蒸気化器130及び第2蒸気化器140で発生した熱をエアロゾル生成物品2に伝達するので、空洞170は、エアロゾル生成物品2を収容する空間であり、かつ加熱空洞として機能する。
第1蒸気化器130及び第2蒸気化器140は、内部に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、エアロゾル生成物品2を通過してユーザに伝達されうる。
第1蒸気化器130及び第2蒸気化器140は、液状組成物を収容した状態でエアロゾル生成装置1の内部に収容されてもよい。第1蒸気化器130及び第2蒸気化器140は、液状組成物を使い果たした場合、新たな蒸気化器に交換されうる。実施例によって、液状組成物を保存する液体保存部(図2の131、141)のみ交換されてもよい。
液状組成物は、エアロゾルを生成するエアロゾル生成物質を含んでもよい。第1蒸気化器130及び第2蒸気化器140は、内部のエアロゾル生成物質の相(phase)を気相に変換してエアロゾル(aerosol)を発生させる機能を遂行することができる。エアロゾルは、エアロゾル生成物質から発生した蒸気化された粒子と空気が混合された状態の気体を意味する。
例えば、第1蒸気化器130及び第2蒸気化器140は、制御部120から電気信号を供給されてエアロゾル生成物質を加熱するか、誘導加熱方式を利用することで、エアロゾル生成物質の相を変換することができる。
第1蒸気化器130及び第2蒸気化器140は、エアロゾル生成物質を加熱するための加熱要素を含んでもよい。第1蒸気化器130及び第2蒸気化器140は、加熱要素を用いてエアロゾル生成物品2を間接加熱することができる。
第1蒸気化器130は、有煙エアロゾル(smoke aerosol)を生成する液状組成物を含んでもよい。第2蒸気化器140は、無煙エアロゾル(smokeless aerosol)を生成する液状組成物を含んでもよい。
制御部120は、第1蒸気化器130及び第2蒸気化器140に供給される電力を制御することで、有煙エアロゾル及び/または無煙エアロゾルの発生有無、発生量などを調節することができる。
制御部120は、無煙エアロゾルを生成する第1モード及びエアロゾル生成物品に含まれたニコチンの移送量を調節する第2モードに基づいて第1蒸気化器130及び第2蒸気化器140に供給される電力を制御することができる。
第1蒸気化器130に電力が供給されることにより、有煙の第1エアロゾルが生成されうる。また、第2蒸気化器140に電力が供給される場合、無煙の第2エアロゾルが生成されうる。
エアロゾル生成物品2は、第1蒸気化器130によって間接加熱されうる。または、エアロゾル生成物品2は、第1蒸気化器130及び第2蒸気化器140によって間接加熱されうる。
第1エアロゾル及び第2エアロゾルは、エアロゾル生成物品2を通過してユーザに伝達されうる。この際、第1エアロゾル及び第2エアロゾルは、エアロゾル生成物品2に含まれたニコチンをユーザに移送することができる。
一方、第1蒸気化器130及び第2蒸気化器140の間接加熱方法及び各モードによる電力制御方法については、図2でさらに詳細に説明する。
入力部160は、ユーザ入力を受信されうる。例えば、入力部160は、加圧式プッシュ(push)ボタンの形態にも設けられる。
入力部160は、エアロゾル生成装置1の動作命令を受信した場合、動作命令に対応する制御信号を制御部120に伝送しうる。例えば、動作命令は、on/off命令、モード変更命令、電力制御命令、外部機器との通信命令などを含んでもよい。制御部120は、制御信号に基づいて、エアロゾル生成装置1内部の各構成を制御することができる。
通信部150は、外部機器(図6の3)と有線及び/または無線通信することができる。そのために、通信部150は、1つ以上の通信モジュールを含んでもよい。例えば、通信部150は、Wi-Fi(登録商標)通信モジュール、NFC(登録商標)通信モジュール、ジグビー(zigbee)(登録商標)通信モジュール、ブルートゥース(Bluetooth)(登録商標)通信モジュールなどを含んでもよい。
外部機器3は、デスクトップコンピュータ(desktop computer)とそれに準じる固定端末と、ノート型パソコン、タブレット、モバイルフォン(mobile phone)のような携帯用端末を含んでもよい。
一方、エアロゾル生成装置1は、バッテリ110、制御部120、第1蒸気化器130、第2蒸気化器140、通信部150、及び入力部160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(パフ感知センサ、温度感知センサ、シガレット挿入感知センサなど)を含んでもよい。また、エアロゾル生成装置1は、エアロゾル生成物品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よっても作製される。
図2は、図1の第1蒸気化器、第2蒸気化器及びエアロゾル生成物品を示す図面である。
図面を参照すれば、第1蒸気化器130及び第2蒸気化器140は、液状組成物を加熱して第1エアロゾル及び第2エアロゾルをそれぞれ生成し、生成されたエアロゾルは、エアロゾル生成物品2を通過してユーザに伝達されうる。この際、第1蒸気化器130は、燃焼型シガレットを使用する場合と類似した感覚がするように煙を発生させ、第2蒸気化器は、エアロゾル生成物品2に含まれたニコチンの移送量を調節する。
具体的に、第1蒸気化器130は、第1液体保存部131、第1液体伝達手段133、及び第1ヒータ135を含んでもよい。第2蒸気化器140は、第2液体保存部141、第2液体伝達手段143及び第2ヒータ145を含んでもよい。
第1液体保存部131は、第1液状組成物を保存することができる。第1液状組成物は、非タバコ物質を含む液体でもある。第1液状組成物は、加熱される場合、煙を生成することができる。すなわち、第1液状組成物は、煙を生成することができる非タバコ物質でもあり、第1液状組成物の加熱時に生成される第1エアロゾルは、有煙エアロゾルでもある。
第1液状組成物は、第1保湿剤を含んでもよい。一実施例において、第1保湿剤は、植物性グリセリン(Vegetable Glycerin: VG)を含んでもよい。他の実施例において、第1保湿剤は、第1液状組成物の物性(フロー性)を改善するために、植物性グリセリン及びプロピレングリコール(Propylene Glycol)を含んでもよい。この際、植物性グリセリン:プロピレングリコールの比率は、4:1~9:1である。
第1液状組成物は、第1保湿剤以外にも、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。しかし、第1液状組成物は、ニコチンは含まない。これにより、エアロゾル生成装置1は、低電力で第1液状組成物を気化させうる。
香料は、メントール、ペパーミント、スペアミントオイル、各種果実香成分などを含むが、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。
第2液体保存部141は、第2液状組成物を保存することができる。第2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。第2液状組成物は、加熱される場合にも、煙を生成しない。すなわち、第2液状組成物は、煙を生成しない非タバコ物質でもあり、第2液状組成物の加熱時に生成される第2エアロゾルは、無煙エアロゾルでもある。第2エアロゾルは、エアロゾル生成物品2を通過しつつ、エアロゾル生成物品2に含まれたニコチンをエアロゾル生成物品2の外部に移送することができる。
第2液状組成物は、第2保湿剤を含んでもよい。一実施例において、第2保湿剤は、プロピレングリコール(Propylene Glycol: PG)のみを含んでもよい。他の実施例で第2保湿剤は、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などをさらに含んでもよい。また、第2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などをさらに含んでもよい。しかし、第2液状組成物は、ニコチンは含まない。これにより、エアロゾル生成装置1は、低電力で第2液状組成物を気化させうる。
香料は、メントール、ペパーミント、スペアミントオイル、各種果実香成分などを含むが、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。
第1液体伝達手段133は、第1液状組成物を第1ヒータ135に伝達することができる。第2液体伝達手段143は、第1液状組成物を第2ヒータ145に伝達することができる。例えば、第1液体伝達手段133及び第2液体伝達手段143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。
第1ヒータ135は、第1液体伝達手段133によって伝達される第1液状組成物を加熱することができる。第2ヒータ145は、第2液体伝達手段143によって伝達される第2液状組成物を加熱することができる。例えば、第1ヒータ135及び第2ヒータ145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、第1ヒータ135及び第2ヒータ145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133、143に巻かれる構造によっても配置される。第1ヒータ135及び第2ヒータ145、電流供給によって加熱され、第1ヒータ135及び第2ヒータ145と接触された液状組成物に熱を伝達して、液状組成物を加熱することができる。その結果、第1エアロゾル及び/または第2エアロゾルが生成されてもよい。また、第1エアロゾル及び/または第2エアロゾルは、エアロゾル生成物品2を通過してユーザに伝達されうる。
一方、第1蒸気化器130及び第2蒸気化器140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。
エアロゾル生成物品2は、エアロゾル生成装置1に収容され、第1蒸気化器130及び第2蒸気化器140によって間接加熱されうる。
エアロゾル生成物品2は、空洞170を通じてエアロゾル生成装置1に挿入されてもよい。エアロゾル生成物品2が空洞170を通じてエアロゾル生成装置1に挿入される場合、エアロゾル生成物品2の上流端部は、第1ヒータ135及び第2ヒータ145に隣接して配置されてもよい。
空洞170は、第1ヒータ135と流体連通する第1貫通ホール171及び第2ヒータ145と流体連通する第2貫通ホール173を含んでもよい。熱伝達効率を増加させるために、第1貫通ホール171は、第1ヒータ135の上下方向中心線O1と空洞170の上下方向中心線O3との間に配置され、第2貫通ホール173は、第2ヒータ145の上下方向中心線O2と空洞170の上下方向中心線O3との間に配置される。この際、上下方向は、エアロゾル生成装置1の長手方向と同一でもある。
第1ヒータ135は、第1液体伝達手段133に含まれた第1液状組成物を加熱すると共に、空洞170に存在する空気を加熱することができる。第2ヒータ145は、第2液体伝達手段143に含まれた第2液状組成物を加熱すると共に、空洞170に存在する空気を加熱することができる。空洞170に存在する加熱された空気は、エアロゾル生成物品2を加熱することができる。すなわち、エアロゾル生成物品2は、第1エアロゾル及び/または第2エアロゾルを生成するための第1ヒータ135及び/または第2ヒータ145の加熱によって間接加熱されてもよい。
第1ヒータ135及び/または第2ヒータ145は、エアロゾル生成物品2を第1温度範囲で間接加熱することができる。第1温度範囲は、150℃~250℃でもある。第1ヒータ135及び第2ヒータ145は、第1液状貯蔵品及び第2液状貯蔵品それぞれを第1温度よりも高い第2温度範囲で直接加熱することができる。第2温度範囲は、250°~300℃でもある。
制御部120は、無煙エアロゾルを生成する第1モード及びエアロゾル生成物品2に含まれたニコチンの移送量を調節する第2モードに基づいて第1蒸気化器130及び第2蒸気化器140に供給される電力を制御することができる。
制御部120は、第1モードにおいて、無煙エアロゾルを生成するために、第2蒸気化器140にのみ電力を供給することができる。
第2蒸気化器140に電力が供給されることにより、無煙の第2エアロゾルが生成されうる。また、第2蒸気化器140が加熱されることにより、エアロゾル生成物品2が間接加熱されうる。第2エアロゾルは、エアロゾル生成物品2を通過してユーザに伝達されうる。この際、第2エアロゾルは、エアロゾル生成物品2に含まれたニコチンをユーザに移送することができる。
第1モードは、複数のサブモードを含んでもよい。制御部120は、サブモードに対応して第2蒸気化器140が最大出力の50%~100%範囲で出力されるように第2蒸気化器140に電力を供給することができる。
複数のサブモードは、最小電力で無煙エアロゾルを生成するための第1サブモード及び第2液状組成物に含まれたニコチンの移送量を最大化するための第2サブモードを含んでもよい。実施例によって、サブモードの個数は増加しうる。
第2蒸気化器140が無煙エアロゾルを生成するためには、第2ヒータ145の温度が第2液状組成物の気化温度よりも高くなければならない。したがって、最小電力は、第2液状組成物の気化温度に基づいて設定されてもよい。一実施例において、最小電力は、第2蒸気化器140の加熱要素が第2液状組成物の気化温度に到逹したとき、加熱要素の消費電力を意味することができる。例えば、最小電力は、第2蒸気化器140が最大出力の50%で動作する場合、第2蒸気化器の消費電力と同一でもある。すなわち、制御部120は、第1サブモードにおいて、第2蒸気化器140が最大出力の50%で動作するように第2蒸気化器140に電力を供給することができる。
一方、第2液状組成物に含まれたニコチンの移送量と第2蒸気化器140の出力は、比例するので、第2液状組成物に含まれたニコチンの移送量が最大となるためには、第2蒸気化器140が最大出力(100%)で動作せねばならない。したがって、制御部120は、第2サブモードで第2蒸気化器140が最大出力(100%)で動作するように、第2蒸気化器140に電力を供給することができる。
第2モードも複数のサブモードを含んでもよい。制御部120は、サブモードに対応して第1蒸気化器130が最大出力の80%~100%範囲で出力されるように第1蒸気化器130に電力を供給し、第2蒸気化器140が最大出力の0%~70%範囲で出力されるように第2蒸気化器に電力を供給することができる。
複数のサブモードは、霧化量を最大にしつつも、ニコチンの移送量を最小にするための第3サブモード及び正常モード(normal mode)である第4サブモードを含んでもよい。実施例によって、サブモードの個数は増加しうる。
霧化量は、第1蒸気化器130に含まれた第1ヒータ135の温度に比例して増加するので、霧化量が最大となるためには、第1蒸気化器130が最大出力(100%)で動作せねばならない。一方、ニコチンの移送量を最小化するためには、第2蒸気化器140が最小出力で動作せねばならない。したがって、制御部120は、第3サブモードにおいて、第1蒸気化器130が最大出力(100%)で動作するように、第1蒸気化器130に電力を供給し、第2蒸気化器140には、電力を供給しない。第2サブモードとは異なり、第3サブモードにおいて、第2蒸気化器140に電力を供給しないことは、第1蒸気化器130によって第1エアロゾルが発生するからである。
第4サブモードは、正常モードに該当しうる。第4サブモードは、適量のニコチン移送及び適量の霧化のためのモードでもある。制御部120は、第4サブモードにおいて、第1蒸気化器130が最大出力の80%で動作するように第1蒸気化器130に電力を供給し、第2蒸気化器140が最大出力の70%で動作するように第2蒸気化器140に電力を供給することができる。
図3は、本発明のエアロゾル生成物品の分解図である。
図面を参照すれば、エアロゾル生成物品2は、タバコ媒質収容部210及びフィルタ部220を含んでもよい。しかし、本発明のエアロゾル生成物品2は、第1蒸気化器130及び第2蒸気化器140によって間接加熱されるので、間接加熱による熱損を補償するために冷却部を含まない。
タバコ媒質収容部210は、円柱状を有し、タバコ媒質から煙及び/またはエアロゾルが発生し、発生した煙及び/またはエアロゾルは、フィルタ部220を通じてユーザに吸入されうる。
タバコ媒質収容部210は、板状葉タバコ、刻みタバコ、再構成タバコなどタバコ原料に基づく固体物質を含んでもよい。一実施例において、タバコ媒質収容部210は、しわ状の板状葉シートによっても充填される。板状葉シートは、円筒軸に実質的に横長方向に巻かれるか、折れるか、圧縮されるか、収縮されることにより、しわが形成されうる。しわ状の板状葉シートのしわ筋の間隔などを調節することで、多孔度を決定することができる。
他の実施例において、タバコ媒質収容部210は、刻みタバコによって充填されてもよい。ここで、刻みタバコは、タバコシート(または、スラリー板状葉シート)を細かく切断することで生成されうる。また、タバコ媒質収容部210は、複数のタバコストランドが互いに同じ方向(平行)に、またはランダムに合わせられて形成されうる。具体的に、タバコ媒質収容部210は、複数のタバコストランドが合わせられて形成され、エアロゾルが通過する縦方向の複数のチャネルが形成されてもよい。この際、タバコストランドの大きさ及び配列によって、縦方向のチャネルは、均一であるか、不均一である。
タバコ媒質収容部210は、エアロゾル内の水分を供給する保湿剤を含んでもよい。保湿剤は、グリセリン、プロピレングリコール及び水を含んでもよい。また、保湿剤は、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つをさらに含んでもよい。また、タバコ媒質収容部210は、ニコチンをさらに含んでもよい。
タバコ媒質収容部210内の保湿剤は、エアロゾル生成物品2の加熱時に発生するエアロゾル内の水分を適正レベルに保持してタバコ固有の味をマイルドにし、霧化量を豊富にすることができる。
また、タバコ媒質収容部210は、風味剤及び/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。例えば、風味剤は、甘草、ショ糖、果糖シロップ、イソ甘味剤(isosweet)、ココア、ラベンダ、シナモン、カルダモン、セロリ、フェヌグリーク、カスカリラ、白檀、ベルガモット、ゼラニウム、蜂蜜エッセンス、ローズオイル、バニラ、レモンオイル、オレンジオイル、ミントオイル、キャラウェイ、コニャック、ジャスミン、カモマイル、メントール、イランイラン、サルビア、スペアミント、生姜、コリアンダー、またはコーヒーなどを含んでもよい。
フィルタ部220は、チューブフィルタ及びリセスフィルタのうち少なくとも1つを含んでもよい。チューブフィルタは、内部に中空を含む形態を有する。チューブフィルタ及びリセスフィルタは、セルロース系の物質(例えば、紙、アセテートなど)によっても作製される。
フィルタ部220は、少なくとも1つのカプセル230を含んでもよい。カプセル230は、香味を発生させる機能を行い、かつエアロゾルを発生させる機能を行う。例えば、カプセル230は、香料を含む液体を被膜で覆い包んだ構造でもある。カプセル230は、球状または円筒状を有するが、それに制限されない。
エアロゾル生成物品2は、少なくとも1枚のラッパ240によっても包装される。ラッパ240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)が形成されてもよい。エアロゾル生成物品2は、2以上のラッパ240によって重畳して包装されてもよい。
タバコ媒質収容部210は、第1ラッパ241によって包装され、フィルタ部220は、第2ラッパ242によっても包装される。また、第1ラッパ241及び第2ラッパ242は、第3ラッパ243によって再包装されてもよい。すなわち、タバコ媒質収容部210及びフィルタ部220は、第3ラッパ243によってもさらに包装される。
第1ラッパ241は、第1蒸気化器130及び第2蒸気化器140による間接加熱効果を極大化するための熱伝導性ラッパでもある。熱伝導性ラッパは、タバコ媒質収容部210を覆い包み、第1蒸気化器130及び第2蒸気化器140で発生した熱をタバコ媒質収容部210に伝達することができる。例えば、第1ラッパは、アルミ箔のような金属箔でもあるが、それに制限されるものではない。
第2ラッパ242は、ハード巻紙によっても作製される。
第3ラッパ243は、所定の物質が内添されうる。ここで、所定の物質の例としては、シリコンが該当しうるが、それに限定されない。例えば、シリコンは、温度による変化が少ない耐熱性、酸化されない耐酸化性、各種薬品に対する抵抗性、水に対する撥水性、または電気絶縁性などの特性を有する。但し、シリコンではなくても、前述した特性を有する物質であれば、制限なしに、第3ラッパ243に塗布(または、コーティング)されもする。第3ラッパ243は、エアロゾル生成物品2が燃焼される現象を防止することができる。
また、第3ラッパ243は、エアロゾル生成物品2で生成される物質によってエアロゾル生成装置1が汚染されることを防止することができる。ユーザのパフによって、エアロゾル生成物品2内で液体物質が生成されてしまう。例えば、エアロゾル生成物品2で生成されたエアロゾルが外部空気によって冷却されることで、液体物質(例えば、水分など)が生成されてしまう。第3ラッパ243がタバコ媒質収容部210及びフィルタ部220を包装することにより、エアロゾル生成物品2内で生成された液体物質がエアロゾル生成物品2の外部に漏れることが防止される。したがって、エアロゾル生成装置1の内部がエアロゾル生成物品2で生成された液体物質によって汚染される現象が防止されうる。
図4は、一実施例による第1蒸気化器及び第2蒸気化器の結合方法及び空洞形成方法を説明するための図面である。
図面を参照すれば、一実施例による第1蒸気化器130及び第2蒸気化器140は、互いに分離可能に結合することができる。
例えば、第1蒸気化器130及び第2蒸気化器のうち、いずれか1つの蒸気化器は、フックを備え、他の1つの蒸気化器は、係止溝を備えており、それぞれの蒸気化器が互いに締結されてもよい。
他の例において、第1蒸気化器130及び第2蒸気化器140のうち、いずれか1つの蒸気化器は、突起を備え、他の1つは、突起に対応する溝を備えており、それぞれの蒸気化器が嵌合方式によっても締結される。
但し、本発明の第1蒸気化器130及び第2蒸気化器140の結合方式は、前述した例に限定されず、第1蒸気化器130及び第2蒸気化器140が着脱自在に結合可能な方式であれば、前述した例に限定されない。
一方、第1蒸気化器130及び第2蒸気化器140の結合によってエアロゾル生成物品2が収容される空洞170が生成されてもよい。
本開示のエアロゾル生成装置1は、無煙エアロゾルを生成する第1モードまたはニコチンの移送量を調節する第2モードで動作可能なので、ユーザの使用パターンによって第1液状組成物及び第2液状組成物の消尽程度が互いに異なってもいる。一実施例によるエアロゾル生成装置1は、消尽された蒸気化器のみ交換可能であるという利点がある。
図5は、他の実施例による第1蒸気化器及び第2蒸気化器の結合方法及び空洞形成方法を説明するための図面である。
図面を参照すれば、他の実施例による第1蒸気化器130及び第2蒸気化器140は、一体としても形成される。この際、第1液体保存部131及び第2液体保存部141は、隔壁180によっても区分される。
一体化された第1蒸気化器130及び第2蒸気化器140には、エアロゾル生成物品2が収容される空洞170が形成されてもよい。
第1蒸気化器130及び第2蒸気化器140が一体として形成される場合、作製容易性が増大する。
図6は、本発明のエアロゾル生成システムの動作方法を説明するためのフローチャートである。
図面を参照すれば、S610段階において、外部機器3は、遠隔制御信号をエアロゾル生成装置1に無線または有線で伝送する。遠隔制御信号には、モード選択情報及び電力制御情報が含まれてもよい。
エアロゾル生成装置1内の通信部150は、遠隔制御信号を受信することができる。そのために、通信部150は、1つ以上の通信モジュールを含んでもよい。例えば、通信部150は、Wi-Fi(登録商標)通信モジュール、NFC(登録商標)通信モジュール、ジグビー(zigbee)(登録商標)通信モジュール、ブルートゥース(Bluetooth)(登録商標)通信モジュールなどを含んでもよい。
S620段階において、制御部120は、通信部150が受信した遠隔制御信号に基づいて動作モードを分析する。制御部120は、モード選択情報に基づいて動作モードを分析することができる。
本開示の動作モードは、無煙エアロゾルを生成する第1モード及びエアロゾル生成物品2に含まれたニコチンの移送量を調節する第2モードを含んでもよい。
S630段階において、制御部120は、モード選択情報に含まれた動作モードが第1モードである場合、第2蒸気化器140にのみ電力を供給することができる。すなわち、制御部120は、動作モードが第1モードである場合、第1蒸気化器130に電力を供給しない。
第2蒸気化器140は、無煙エアロゾルを生成する第2液状組成物を含んでもよい。一実施例において、第2液状組成物は、第2保湿剤を含み、第2保湿剤は、プロピレングリコールのみを含んでもよい。
第2蒸気化器140に電力が供給されることにより、無煙の第2エアロゾルが生成されてもよい。また、第2蒸気化器140が加熱されることにより、エアロゾル生成物品2が間接加熱されてもよい。第2エアロゾルは、エアロゾル生成物品2を通過してユーザに伝達されうる。この際、第2エアロゾルは、エアロゾル生成物品2に含まれたニコチンをユーザに移送することができる。
一方、第1モードは、複数のサブモードを含んでもよい。制御部120は、サブモードに対応して第2蒸気化器140が最大出力の50%~100%範囲で出力されるように第2蒸気化器140に電力を供給することができる。
S640段階において、制御部120は、モード選択情報に含まれた動作モードが第1モードではない場合、動作モードが第2モードであるか否かを分析することができる。
S650段階において、制御部120は、動作モードが第2モードである場合、第1蒸気化器130に電力を供給した状態で、第2蒸気化器に選択的に電力を供給することができる。
第1蒸気化器130は、有煙エアロゾルを生成する第1液状組成物を含んでもよい。第1液状組成物は、第1保湿剤を含んでもよい。一実施例において、第1保湿剤は、植物性グリセリンのみを含んでもよい。他の実施例において、第1保湿剤は、植物性グリセリン及びプロピレングリコール(Propylene Glycol)が一定比率で混合された混合物でもある。例えば、植物性グリセリン:プロピレングリコールの比率は、4:1~9:1である。第1保湿剤がプロピレングリコールをさらに含む場合、第1液状組成物の物性(フロー性)が改善されうる。
第1蒸気化器130に電力が供給されることにより、有煙の第1エアロゾルが生成される。また、第2蒸気化器140に電力が供給される場合、無煙の第2エアロゾルが生成されうる。
エアロゾル生成物品2は、第1蒸気化器130によって間接加熱されうる。または、エアロゾル生成物品2は、第1蒸気化器130及び第2蒸気化器140によって間接加熱されうる。
第1エアロゾル及び第2エアロゾルは、エアロゾル生成物品2を通過してユーザに伝達されうる。この際、第1エアロゾル及び第2エアロゾルは、エアロゾル生成物品2に含まれたニコチンをユーザに移送することができる。
一方、第2モードは、複数のサブモードを含んでもよい。制御部120は、サブモードに対応して第1蒸気化器130が最大出力の80%~100%範囲で出力されるように第1蒸気化器130に電力を供給し、第2蒸気化器140が最大出力の0%~70%範囲で出力されるように第2蒸気化器に電力を供給することができる。
S660段階において、制御部120は、動作モードが第1モード及び第2モードのどちらでもない場合、エラーと判断し、遠隔制御信号の再送信を要請する。
前述した方法は、コンピュータで実行されるプログラムで作成可能であり、コンピュータで読み取り可能な記録媒体を用いて前記プログラムを動作させる汎用デジタルコンピュータで具現されうる。また、前述した方法で使用されたデータの構造は、コンピュータで読み取り可能な記録媒体に様々な手段を通じて記録されうる。前記コンピュータで読み取り可能な記録媒体は、マグネチック記録媒体(例えば、ROM、RAM、USB、フロッピーディスク、ハードディスクなど)、光学的判読媒体(例えば、CD-ROM、DVDなど)のような記録媒体を含む。
本実施例と係わる技術分野で通常の知識を有する者は、前記基材の本質的な特性から外れない範囲で変形された形態として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現れており、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 (13)

  1. エアロゾル生成システムにおいて、
    第1液状組成物を加熱して第1エアロゾルを生成する第1蒸気化器と、第2液状組成物を加熱して第2エアロゾルを生成する第2蒸気化器と、前記第1蒸気化器及び前記第2蒸気化器を制御する制御部と、を含むエアロゾル生成装置と、
    前記エアロゾル生成装置に収容され、前記第1蒸気化器及び前記第2蒸気化器で発生した熱によって間接加熱されるエアロゾル生成物品と、を含み、
    前記エアロゾル生成物品は、
    タバコ媒質収容部及びフィルタ部を含み、
    前記エアロゾル生成物品は、
    前記タバコ媒質収容部を覆い包み、前記第1蒸気化器及び前記第2蒸気化器で発生した熱を前記タバコ媒質収容部に伝達する熱伝導性ラッパをさらに含み、
    前記制御部は、
    無煙エアロゾルを生成する第1モード及び前記エアロゾル生成物品に含まれたニコチンの移送量を調節する第2モードに基づいて、前記第1蒸気化器及び前記第2蒸気化器に供給される電力を制御する、エアロゾル生成システム。
  2. 前記エアロゾル生成装置は、
    前記エアロゾル生成物品が挿入される空洞を含み、
    前記空洞は、
    前記第1蒸気化器及び前記第2蒸気化器の結合によって生成される、請求項1に記載のエアロゾル生成システム。
  3. 前記第1蒸気化器及び前記第2蒸気化器は、一体として形成されるが、一体化された前記第1蒸気化器及び前記第2蒸気化器は、前記エアロゾル生成物品が挿入される空洞を含み、
    前記第1蒸気化器は、
    前記第1液状組成物を保存する第1液体保存部を含み、
    前記第2蒸気化器は、
    前記第2液状組成物を保存する第2液体保存部を含み、
    前記第1液体保存部及び前記第2液体保存部は、隔壁によって区分される、請求項1または2に記載のエアロゾル生成システム。
  4. 前記第1蒸気化器及び前記第2蒸気化器は、
    前記第1エアロゾル及び前記第2エアロゾルのうち少なくとも1つが前記エアロゾル生成物品を通過するように配置される、請求項1~3のいずれか一項に記載のエアロゾル生成システム。
  5. 前記第1液状組成物は、
    第1保湿剤を含み、
    前記第1保湿剤は、
    植物性グリセリン(Vegetable Glycerin)及びプロピレングリコール(Propylene Glycol)が一定比率で混合された混合物である、請求項1~4のいずれか一項に記載のエアロゾル生成システム。
  6. 前記第1保湿剤の前記植物性グリセリン:前記プロピレングリコールの比率は、4:1~9:1である、請求項5に記載のエアロゾル生成システム。
  7. 前記第2液状組成物は、
    第2保湿剤を含み、
    前記第2保湿剤は、
    プロピレングリコールのみを含む、請求項1~6のいずれか一項に記載のエアロゾル生成システム。
  8. 前記ニコチンは、
    前記タバコ媒質収容部に収容される、請求項1~7のいずれか一項に記載のエアロゾル生成システム。
  9. 前記エアロゾル生成装置は、
    前記エアロゾル生成物品が挿入される空洞を含み、
    前記第1蒸気化器及び前記第2蒸気化器は、
    前記空洞を加熱することで、前記エアロゾル生成物品を間接的に加熱する、請求項1~のいずれか一項に記載のエアロゾル生成システム。
  10. 前記第1蒸気化器及び前記第2蒸気化器は、
    前記エアロゾル生成物品を150℃~250℃に間接的に加熱する、請求項に記載のエアロゾル生成システム。
  11. 前記制御部は、
    前記第1モードにおいて、前記第2蒸気化器にのみ電力を供給する、請求項1~10のいずれか一項に記載のエアロゾル生成システム。
  12. 前記制御部は、
    前記第2モードにおいて、前記第1蒸気化器に電力を供給した状態で、前記第2蒸気化器に選択的に電力を供給する、請求項1~11のいずれか一項に記載のエアロゾル生成システム。
  13. 前記エアロゾル生成装置は、
    外部機器と通信する通信部をさらに含み、
    前記通信部は、
    前記外部機器から遠隔制御信号を受信し、
    前記制御部は、
    前記遠隔制御信号に基づいて、前記第1蒸気化器及び前記第2蒸気化器に供給される電力を制御する、請求項1~12のいずれか一項に記載のエアロゾル生成システム。
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