JP7359511B2 - 複合熱源を含むエアロゾル発生物品及びシステム - Google Patents

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Description

本発明は、複合熱源を含むエアロゾル発生物品に関する。
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、可燃性熱源から物理的に分離されたエアロゾル形成基質に熱を伝達させ、エアロゾルを発生させる技術に係わる研究が活発に進められている。
しかし、可燃性熱源が着火されてエアロゾル形成基質に熱を伝達するまで時間が経過する問題がある。
実施例によるエアロゾル発生物品は、上述した従来技術の問題点を解決することができる。
但し、技術的課題は、上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。
本開示の第1側面は、エアロゾル発生物品において、複合熱源を含む第1部分;前記第1部分に隣接して配置され、エアロゾル発生物質及びタバコ物質のうち、少なくとも1つを含む第2部分;冷却物質を含む第3部分;及びフィルタ物質を含む第4部分;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、エアロゾル発生物品の長手方向を基準に順次に整列され、前記複合熱源は、可燃性熱源及び前記可燃性熱源に挿入される可燃性芯(wick)を含む、エアロゾル発生物品を提供することができる。
実施例によれば、複合熱源によって発生した熱がエアロゾル形成基質まで効果的に伝達されうる。
本開示の効果は、上述したところに限定されず、後述する構成から類推可能な効果をいずれも含んでもよい。
実施例によ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。 一実施例による複合熱源の構成を示す図面である。 他の実施例による複合熱源の構成を示す図面である。 可燃性熱源が着火されて燃焼され始めた状態を示す図面である。 実施例による複合熱源が着火されて燃焼され始めた状態を示す図面である。 実施例による複合熱源がある程度燃焼された後の状態を示す図面である。
本開示の第1側面は、エアロゾル発生物品において、複合熱源を含む第1部分;前記第1部分に隣接して配置され、エアロゾル発生物質及びタバコ物質のうち、少なくとも1つを含む第2部分;冷却物質を含む第3部分;及びフィルタ物質を含む第4部分;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、エアロゾル発生物品の長手方向を基準に順次に整列され、前記複合熱源は、可燃性熱源及び前記可燃性熱源に挿入される可燃性芯(wick)を含む、エアロゾル発生物品を提供することができる。
実施例において、前記可燃性芯は、アルコールが浸漬された燃焼体、固体燃料、または金属ワイヤ(wire)でもある。
実施例において、前記第1部分が燃焼される場合、前記可燃性芯の燃焼速度は、前記可燃性熱源の燃焼速度よりも速い。
実施例において、前記第1部分が燃焼される場合、前記可燃性芯は、除去され、前記可燃性熱源の内部に気流通路が形成されうる。
実施例において、前記エアロゾル発生物品は、前記第1部分及び前記第2部分を覆い包む第1ラッパ(wrapper)をさらに含んでもよい。
実施例において、前記可燃性芯は、前記可燃性熱源の中心部に同軸(coaxial)に配置され、前記可燃性芯は、前記エアロゾル発生物品の長手方向に沿って一定直径を有することができる。
実施例において、前記可燃性芯は、第1領域及び第2領域を含み、前記第1領域及び前記第2領域は、互いに物理的に連結され、前記第1領域は、前記エアロゾル発生物品の長手方向に沿って一定直径を有し、前記第2領域は、前記エアロゾル発生物品の長手方向に沿って増加する直径を有することができる。
実施例において、前記可燃性芯は、マグネシウムリボン(magnesium ribbon)でもある。
本開示の第2側面は、エアロゾル発生システムにおいて、第1側面によるエアロゾル発生物品の前記第1部分が点火されてエアロゾルが発生する、エアロゾル発生システムを提供することができる。
実施例において、前記可燃性芯は、アルコールが浸漬された燃焼体、固体燃料、または金属ワイヤ(wire)でもある。
実施例において、前記可燃性芯の燃焼速度は、前記可燃性熱源の燃焼速度よりも速い。
実施例において、前記可燃性芯は、除去され、前記可燃性熱源の内部に気流通路が形成されうる。
本開示の第3側面は、エアロゾル発生物品のための複合熱源として、前記複合熱源は、可燃性熱源;及び前記可燃性熱源に挿入される可燃性芯(wick);を含み、前記可燃性芯は、アルコールが浸漬された燃焼体、固体燃料、または金属ワイヤ(wire)である、複合熱源を提供することができる。
実施例において、前記複合熱源が燃焼される場合、前記可燃性芯の燃焼速度は、前記可燃性熱源の燃焼速度よりも速い。
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、これは、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」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。
以下、添付図面に基づいて本開示の実施例について本開示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。
明細書全体において、「A及び/またはB」は、A及びBのうち、少なくともいずれか1つを意味する。
明細書全体において、「~上に」は、ある部材が他の部材の一面に配置されることを意味し、ある部材が他の部材に接触するか、接触せずに配置される場合をいずれも含む。
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方向またはエアロゾル発生物品が燃焼される場合、燃焼が進められる方向を意味する。
以下、図面に基づいて本開示の実施例を詳細に説明する。
図1は、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。
本開示の第1側面は、複合熱源を含む第1部分110、第1部分110に隣接して配置され、エアロゾル発生物質及びタバコ物質のうち、少なくとも1つを含む第2部分120、冷却物質を含む第3部分130、及びフィルタ物質を含む第4部分140を含む、エアロゾル発生物品100を提供することができる。また、実施例において、エアロゾル発生物品100は、第1ラッパ150及び第2ラッパ160をさらに含んでもよい。
図1を参照すれば、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の長手方向を基準に順次に整列されうる。第1部分110に配置される複合熱源から発生した熱は、第2部分120に伝達されうる。熱によって第2部分120で発生するエアロゾルは、第3部分130及び第4部分140を通じてユーザに伝達されうる。
第1部分110は、複合熱源を含んでもよい。図2A及び図2Bで詳細に説明するが、実施例による複合熱源は、可燃性熱源及び可燃性芯を含んでもよい。可燃性熱源は、炭素で構成された熱源でもある。可燃性芯は、アルコールが浸漬された燃焼体、固体燃料、または金属ワイヤでもある。また、複合熱源は、エアロゾル発生物品に含まれ、複合熱源による熱がエアロゾル発生物品内のエアロゾル発生物質に伝達され、エアロゾルが発生しうる。
第2部分120は、第1部分110に隣接して配置されうる。例えば、第1部分110は、エアロゾル発生物品100の上流に配置され、第2部分120は、第1部分110に比べて、エアロゾル発生物品100の下流に配置されうる。
ここで、用語「上流」及び「下流」は、ユーザがエアロゾル発生物品を使用して空気を吸引するとき、エアロゾル発生物品の外部から内部に空気が入ってくる部分が「上流」であり、エアロゾル発生物品の内部から外部に空気が排出される部分が「下流」である。用語「上流」及び「下流」は、エアロゾル発生物品を構成する部分または、セグメント間の相対的な位置または方向を示すために使用される用語である。
第2部分120は、エアロゾル発生物質及びタバコ物質のうち、少なくとも1つを含んでもよい。タバコ物質は、例えば、切断された刻みタバコ、板状葉刻みタバコ、タバコ葉、膨化タバコ、及びニコチン抽出物のうち、少なくとも1つを含んでもよい。タバコ物質は、ニコチン(nicotine)成分を含んでもよい。エアロゾル発生物質は、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つを含んでもよい。
例えば、第2部分120は、グリセリンに含浸された板状葉刻みタバコを含んでもよい。第1部分110の複合熱源が着火されれば、第1部分110で発生した熱が第2部分120に伝達され、グリセリンに含浸された板状葉刻みタバコでエアロゾルが発生しうる。但し、本開示は、前述したところに必ずしも制限されるものではない。
第3部分130は、第1部分110及び第2部分120を通過する気流を冷却させる冷却物質を含んでもよい。第3部分130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130は、純粋なポリ乳酸(PLA)のみによっても作製されるが、その限りではない。
または、第3部分130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、第3部分130は、上述した例示に限定されず、エアロゾルが冷却される機能を遂行する物質は、制限なしに、これに該当しうる。例えば、第3部分130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140は、酢酸セルロースフィルタでもある。一方、第4部分140の形状には制限がない。例えば、第4部分140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、第4部分140は、リセス状ロッドでもある。もし、第4部分140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。
第4部分140は、香味が発生するようにも作製される。一例として、第4部分140に加香液が噴射されてもよく、加香液が塗布された別途の纎維が第4部分140の内部に挿入されてもよい。
実施例において、第1部分110は、約8~約12mmの長さを有し、第2部分120は、約10~約14mmの長さを有することができる。但し、本開示は、前述したところに必ずしも制限されるものではない。
エアロゾル発生物品100は、第1ラッパ150及び第2ラッパ160のうち、少なくとも1つをさらに含んでもよい。
第1ラッパ150は、第1部分110及び第2部分120を覆い包むことができる。第1ラッパ150は、例えば、熱伝導性ラッパでもある。望ましくは、第1ラッパ150は、アルミニウム薄膜でもある。第1部分110が着火されて燃焼されれば、第1部分110で発生した熱は、第2部分120に直接伝達され、また第1部分110で発生した熱は、第1ラッパ150を通じて第2部分120に伝達されうる。第1ラッパ150は、例えば、約50~約500W・m-1/K-1の熱伝導度を有する。
第2ラッパ160は、第1部分110、第2部分120、第3部分130、及び第4部分140を覆い包む。第2ラッパ160は、例えば、セルロース巻紙によって形成されうる。但し、本開示がこれに必ずしも制限されるものではない。
また、エアロゾル発生物品100は、第1部分110と第2部分120との間に配置されるバリア(図示せず)をさらに含んでもよい。バリアは、第1部分110で発生する有害ガスが第2部分120、第3部分130、または第4部分140に移動することを低減することができる。バリアは、例えば、金属材質によって形成されうる。これにより、ユーザは、必要とする成分のみをエアロゾルの形態に吸い込むことができる。
図2Aは、一実施例による複合熱源200の構成を示す図面である。
実施例において、複合熱源200は、全体として円柱状でもある。但し、複合熱源200の形態は、前述したところに必ずしも制限されず、本開示は、当該技術分野で知られた公知の形態をいずれも含みうる。
複合熱源200は、可燃性熱源210及び可燃性芯220を含んでもよい。
可燃性熱源210は、例えば、炭素(carbon)で構成された熱源でもある。
可燃性芯220は、アルコールが浸漬された燃焼体、固体燃料、または金属ワイヤ(wire)でもある。アルコールが浸漬された燃焼体は、例えば、エチルアルコールが含浸された糸、スレッド(thread)、紙、またはウッドスティックなどでもある。固体燃料は、例えば、固体メチルアルコールのような着火補助剤でもある。金属ワイヤは、例えば、マグネシウムリボンなどでもある。可燃性芯220は、可燃性熱源210に比べて、燃焼速度が速い。また、可燃性芯220は、可燃性熱源210の着火または、燃焼を補助することができる。可燃性芯220は、燃焼されながら除去されうる。
可燃性芯220は、可燃性熱源210の中心部に挿入されうる。可燃性芯220が可燃性熱源210の中心部に挿入されるために、可燃性熱源210の中心部には、エアロゾル発生物品の長手方向に延びる通路が形成されうる。可燃性芯220は、可燃性熱源210の中心部に同軸(coaxial)に配置されうる。
可燃性芯220は、直径d1を有することができる。例えば、可燃性芯220の直径d1は、複合熱源200全体直径の約1/10~約1/2でもある。可燃性芯220の直径d1が調節されることで、複合熱源に含まれる固体燃料または金属ワイヤの重量が調節されうる。
図2Aを参照すれば、可燃性芯220は、エアロゾル発生物品の長手方向に沿って、または複合熱源200の長手方向に沿って一定直径d1を有する。後述するが、複合熱源200が燃焼される場合、可燃性芯220は、燃焼されて除去されるので、ある程度の時間経過後には、複合熱源200の中心部に気流通路が形成されうる。気流通路を通じて外部空気が流入されれば、可燃性熱源210の燃焼がさらに促進されうる。
図2Bは、他の実施例による複合熱源300の構成を示す図面である。
図2Bについて、図1及び図2Aの前述した事項が同一に適用されうる。但し、図2Aとは異なって、図2Bの複合熱源300は、可燃性芯320の直径に沿って第1領域S1及び第2領域S2を含んでもよい。
複合熱源300は、可燃性熱源310及び可燃性芯320を含んでもよい。可燃性芯320は、可燃性熱源310の中心部に挿入されうる。
図2Bの実施例において、複合熱源300は、第1領域S1と第2領域S2に区分されうる。第1領域S1と第2領域S2は、互いに物理的に連結されうる。
第1領域S1は、エアロゾル発生物品の長手方向に沿って一定直径d2を有することができる。一方、第2領域S2は、エアロゾル発生物品の長手方向に沿って増加する直径d3を有する。したがって、直径d3は、直径d2以上でもある。
第2領域S2の直径d3が直径d2以上であるので、図2Bの実施例による複合熱源300は、図2Aの実施例による複合熱源200に比べて、さらに重い重量の可燃性芯320を含んでもよい。これにより、図2Bの実施例による複合熱源300の燃焼が促進されうる。
また、複合熱源300が着火されて燃焼される場合、可燃性芯320の燃焼速度は、可燃性熱源310の燃焼速度よりも速い。また、可燃性芯320は、着火及び燃焼されて除去されうる。図2Bの実施例において、可燃性芯320は、除去され、可燃性熱源310の中心部に気流通路が形成されうる。したがって、気流通路は、第1領域S1から、第2領域S2に行くほど広くなる。これにより、エアロゾル発生物品の外部から内部に空気の流入がさらに容易になる。また、可燃性熱源310が外部空気と接する表面積がさらに増加し、可燃性熱源310の燃焼がさらに促進されうる。
図3Aは、可燃性熱源が着火されて燃焼され始めた状態を示す図面である。
図3Aを参照すれば、可燃性芯を含まない可燃性熱源は、着火される場合、可燃性熱源の末端部分が主に燃焼されることを確認することができる。そのような場合、可燃性熱源が燃焼される部分が局所的であるために、エアロゾル発生物品の他の部分への熱伝達が効果的に発生できない。また、燃焼されながら、気流通路も形成されない。
図3Bは、実施例による複合熱源400が着火されて燃焼され始めた状態を示す図面である。
例えば、図3Bの複合熱源400は、図2Aの複合熱源200でもある。
複合熱源400は、可燃性熱源410及び可燃性芯420を含んでもよい。複合熱源400が着火され、ある程度燃焼された後、可燃性熱源410及び可燃性芯420は、一部または全部が燃焼されて除去されうる。可燃性芯420の燃焼速度が可燃性熱源410の燃焼速度よりも速いので、可燃性熱源410の中心部側燃焼部分が他の部分に比べて、さらに深く形成されることを確認することができる。
具体的に、複合熱源400は、可燃性熱源が燃焼された領域411、可燃性熱源が燃焼されていない領域413、可燃性熱源が過熱された領域430、可燃性芯が燃焼された領域421、及び可燃性芯が燃焼されていない領域423に区分されうる。
可燃性芯が燃焼された領域421に外部空気が流入されるので、可燃性熱源410が外部空気と接する表面積が増加し、これにより、可燃性熱源410の燃焼が促進されうる。
図3Cは、実施例による複合熱源500がある程度燃焼された以後の状態を示す図面である。
例えば、図3Cの複合熱源500は、図3Aの複合熱源200でもある。
但し、複合熱源500がある程度燃焼されれば、可燃性芯は、いずれも燃焼されて気流通路520が形成されうる。これにより、複合熱源500は、可燃性熱源510及び気流通路520を含んでもよい。
実施例において、気流通路520が形成されることで、可燃性熱源510が外部空気と接する表面積が増加することで、可燃性熱源510の燃焼が促進されうる。また、ユーザが第4部分(図示せず)を通じてエアロゾルを吸い込む場合、外部空気がエアロゾル発生物品への流入がさらに容易になる。
本開示の第2側面は、第1側面によるエアロゾル発生物品の第1部分が点火されてエアロゾルが発生する、エアロゾル発生システムを提供することができる。
本開示の第2側面について、第1側面に係わる前述した事項が同一に適用されうる。
また、本開示の第3側面は、エアロゾル発生物品のための複合熱源であって、複合熱源は、可燃性熱源、及び可燃性熱源に挿入される可燃性芯を含み、可燃性芯は、アルコールが浸漬された燃焼体、固体燃料、または金属ワイヤである、複合熱源を提供することができる。
本開示の第3側面について、第1側面及び第2側面に係わる前述した事項が同一に適用されうる。
上述した実施例に係わる説明は、例示的なものに過ぎず、当該技術分野で通常の知識を有する者であれば、それにより、多様な変形及び均等な他の実施例が可能であるという点を理解できるであろう。したがって、発明の真の保護範囲は、特許請求の範囲によって決定されねばならず、請求範囲に記載の内容と同等な範囲にある全ての相違点は、請求範囲によって決定される保護範囲に含まれるものと解釈されねばならない。

Claims (14)

  1. エアロゾル発生物品において、
    複合熱源を含む第1部分と、
    前記第1部分に隣接して配置され、エアロゾル発生物質及びタバコ物質のうち、少なくとも1つを含む第2部分と、
    冷却物質を含む第3部分と、
    フィルタ物質を含む第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、エアロゾル発生物品の長手方向を基準に順次に整列され、
    前記複合熱源は、可燃性熱源及び前記可燃性熱源に挿入される可燃性芯(wick)を含み、
    前記第1部分が燃焼される場合、前記可燃性芯は除去され、前記可燃性熱源の内部を通って前記第2部分に通じる気流通路が形成され
    前記可燃性芯は、第1領域及び第2領域を含み、
    前記第1領域及び前記第2領域は、互いに物理的に連結され、
    前記第1領域は、前記エアロゾル発生物品の長手方向に沿って一定直径を有し、前記第2領域は、前記エアロゾル発生物品の長手方向に沿って増加する直径を有する、エアロゾル発生物品。
  2. 前記可燃性芯は、アルコールが浸漬された燃焼体、固体燃料、または金属ワイヤ(wire)である、請求項1に記載のエアロゾル発生物品。
  3. 前記第1部分が燃焼される場合、前記可燃性芯の燃焼速度は、前記可燃性熱源の燃焼速度よりも速い、請求項1または2に記載のエアロゾル発生物品。
  4. 前記エアロゾル発生物品は、前記第1部分及び前記第2部分を覆い包む第1ラッパ(wrapper)をさらに含む、請求項1から3のいずれか一項に記載のエアロゾル発生物品。
  5. 前記可燃性芯は、前記可燃性熱源の中心部に同軸(coaxial)に配置され、
    前記可燃性芯は、前記エアロゾル発生物品の長手方向に沿って一定直径を有する、請求項1から4のいずれか一項に記載のエアロゾル発生物品。
  6. エアロゾル発生物品において、
    複合熱源を含む第1部分と、
    前記第1部分に隣接して配置され、エアロゾル発生物質及びタバコ物質のうち、少なくとも1つを含む第2部分と、
    冷却物質を含む第3部分と、
    フィルタ物質を含む第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、エアロゾル発生物品の長手方向を基準に順次に整列され、
    前記複合熱源は、可燃性熱源及び前記可燃性熱源に挿入される可燃性芯(wick)を含み、
    前記可燃性芯は、第1領域及び第2領域を含み、
    前記第1領域及び前記第2領域は、互いに物理的に連結され、
    前記第1領域は、前記エアロゾル発生物品の長手方向に沿って一定直径を有し、前記第2領域は、前記エアロゾル発生物品の長手方向に沿って増加する直径を有する、エアロゾル発生物品。
  7. 前記可燃性芯は、マグネシウムリボン(magnesium ribbon)である、請求項6に記載のエアロゾル発生物品。
  8. エアロゾル発生システムにおいて、
    請求項1またはに記載のエアロゾル発生物品の前記第1部分が点火されてエアロゾルが発生する、エアロゾル発生システム。
  9. 前記可燃性芯は、アルコールが浸漬された燃焼体、固体燃料、または金属ワイヤ(wire)である、請求項に記載のエアロゾル発生システム。
  10. 前記可燃性芯の燃焼速度は、前記可燃性熱源の燃焼速度よりも速い、請求項8またはに記載のエアロゾル発生システム。
  11. 前記可燃性芯は、除去され、前記可燃性熱源の内部に気流通路が形成される、請求項から10のいずれか一項に記載のエアロゾル発生システム。
  12. エアロゾル発生物品のための複合熱源であって、
    前記複合熱源は、
    可燃性熱源と、
    前記可燃性熱源に挿入される可燃性芯(wick)と、を含み、
    前記可燃性芯は、アルコールが浸漬された燃焼体、固体燃料、または金属ワイヤ(wire)であり、
    前記複合熱源が燃焼される場合、前記可燃性芯は除去され、前記可燃性熱源の内部を通って、エアロゾル発生物質及びタバコ物質のうち少なくとも1つを含む、前記複合熱源に隣接して配置された部分に通じる気流通路が形成され
    前記可燃性芯は、第1領域及び第2領域を含み、
    前記第1領域及び前記第2領域は、互いに物理的に連結され、
    前記第1領域は、前記エアロゾル発生物品の長手方向に沿って一定直径を有し、前記第2領域は、前記エアロゾル発生物品の長手方向に沿って増加する直径を有する、複合熱源。
  13. エアロゾル発生物品のための複合熱源であって、
    前記複合熱源は、
    可燃性熱源と、
    前記可燃性熱源に挿入される可燃性芯(wick)と、を含み、
    前記可燃性芯は、アルコールが浸漬された燃焼体、固体燃料、または金属ワイヤ(wire)であり、
    前記可燃性芯は、第1領域及び第2領域を含み、
    前記第1領域及び前記第2領域は、互いに物理的に連結され、
    前記第1領域は、前記エアロゾル発生物品の長手方向に沿って一定直径を有し、前記第2領域は、前記エアロゾル発生物品の長手方向に沿って増加する直径を有する、複合熱源。
  14. 前記複合熱源が燃焼される場合、前記可燃性芯の燃焼速度は、前記可燃性熱源の燃焼速度よりも速い、請求項12または13に記載の複合熱源。
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