KR101678788B1 - 담배의 향 캡슐 제조 방법 및 제조 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 실시예에 따른 담배의 향 캡슐 제조 장치는, 막재를 저장하는 막재 탱크; 향액을 저장하는 향액 탱크; 및 막재 탱크로부터 막재가 제공되고 향액 탱크로부터 향액이 제공되며, 막재가 향액을 감싸는 형태로 배출되어 향 캡슐의 초기 형태를 형성하는 노즐;을 포함하며, 막재 탱크에는 막재의 점도 유지를 위해 시간에 따라 막재 탱크의 온도를 강하시키는 온도 조절부가 장착될 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면, 막재의 온도를 유지시킴으로써 막재의 점도가 유지될 수 있으며 따라서 노즐에서 향액을 막재가 감쌀 때 막재가 적절한 점도를 가짐으로써 견고한 향 캡슐의 제조가 이루어질 수 있다.

Description

담배의 향 캡슐 제조 방법 및 제조 장치{Method and apparatus to manufacture flavor capsule of cigarette}

담배의 향 캡슐 제조 방법 및 제조 장치가 개시된다. 보다 상세하게는, 향 캡슐의 막을 형성하는 막재의 온도를 적절하게 유지함으로써 막재의 점도를 유지할 수 있으며 이를 통해 향 캡슐의 제품 신뢰성을 향상시킬 수 있는 담배의 향 캡슐 제조 방법 및 제조 장치가 개시된다.

일반적으로 담배를 제조하기 위해서, 먼저 다양한 종류의 잎담배(leaf tobacco)를 원하는 향과 맛이 나도록 배합하여 가공한다. 다음, 가공된 잎담배를 절각하여 담배 각초(cut tobacco leaf)를 제조하고, 궐련지(cigarette paper)로 담배 각초를 말아, 필터 없는 궐련을 제조한다. 다음, 필요에 따라 필터 없는 궐련에 필터를 부착한다.

궐련지는 예를 들면, 마(flax), 목재펄프 등으로 제조될 수 있으며, 연소될 때 연소성과 담배의 맛이 유지될 것이 요구된다. 담배 필터는 활성탄, 향미 물질 등을 포함할 수 있으며, 모노필터 또는 다중필터로 이루어질 수 있으며, 담배 필터 권지(cigarette filter wrapping paper)에 의해 둘러싸여 있다. 팁 페이퍼(tipping paper)에 의해 담배 각초와 담배 필터가 연결되며, 팁페이퍼는 미세한 구멍들을 포함할 수 있다.

한편, 필터 내에 향이 함유된 향 캡슐이 구비될 수 있다. 사용자는 흡연 시 향 캡슐을 터트림으로써 예를 들면 멘솔 향과 같은 향을 맡으며 흡연을 할 수 있다. 향 캡슐은 향을 갖는 향액과 그를 감싸는 막재를 구비할 수 있다. 즉, 액체의 향액을 막재가 감쌈으로써 형태를 유지할 수 있는 것이며, 흡연 시 향 캡슐의 막재를 터트리면 향액이 이탈하여 사용자는 향액의 향을 맡을 수 있는 것이다. 따라서 향액을 막재가 감쌀 때 향액에 대한 결합력을 유지하고 또한 사용자로부터 외력이 가해질 때 잘 터지기 위해서는 향 캡슐 제조 시 막재의 점도 또는 온도 유지가 중요하다,

이에, 막재의 점도 및 온도를 유지하는 방법 및 장치의 개발이 요구된다.

본 발명의 실시예에 따른 목적은, 막재 탱크 또는 막재 공급 라인에서 막재의 온도를 유지시킴으로써 막재의 점도가 유지될 수 있으며 따라서 노즐에서 향액을 막재가 감쌀 때 막재가 적절한 점도를 가짐으로써 견고한 향 캡슐의 제조가 이루어질 수 있는 담배의 향 캡슐 제조 방법 및 제조 장치를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 다른 목적은, 막재 제조 및 향 캡슐 과정 등이 일련의 공정에 의해 이루어짐으로써 향 캡슐 제조 공정의 효율성을 향상시킬 수 있고, 아울러 향액에 대한 막재의 결합력이 적절한 크기를 갖도록 향 캡슐을 제조할 수 있어 임의로 터지는 것을 방지할 수 있어 안정성을 얻을 수 있으면서도 사용자의 외력이 가해질 때 향 캡슐이 잘 터짐으로써 사용자에게 사용상의 신뢰성을 제공할 수 있도록 하는, 담배의 향 캡슐 제조 방법 및 제조 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 실시예에 따른 담배의 향 캡슐 제조 장치는, 막재를 저장하는 막재 탱크; 향액을 저장하는 향액 탱크; 및 상기 막재 탱크로부터 상기 막재가 제공되고 상기 향액 탱크로부터 상기 향액이 제공되며, 상기 막재가 상기 향액을 감싸는 형태로 배출되어 향 캡슐의 초기 형태를 형성하는 노즐;을 포함하며, 상기 막재 탱크에는 상기 막재의 점도 유지를 위해 시간에 따라 상기 막재 탱크의 온도를 강하시키는 온도 조절부가 장착될 수 있으며, 이러한 구성에 의해서, 막재의 온도를 유지시킴으로써 막재의 점도가 유지될 수 있으며 따라서 노즐에서 향액을 막재가 감쌀 때 막재가 적절한 점도를 가짐으로써 견고한 향 캡슐의 제조가 이루어질 수 있다.

일측에 따르면, 상기 막재가 채워지는 상기 막재 탱크의 초기 온도는 65 내지 70℃이며, 상기 막재 탱크 내에서의 점도 유지를 위해 상기 온도 조절부는 상기 막재 탱크의 온도를 시간당 1 내지 2℃ 낮출 수 있다.

일측에 따르면, 상기 온도 조절부는 상기 막재 탱크의 온도를 강하시키되 설정된 온도에 도달하면 상기 설정된 온도 이하로는 상기 막재 탱크의 온도가 저하되지 않도록 상기 막재 탱크의 온도를 유지시킬 수 있다.

일측에 따르면, 상기 설정된 온도는 60℃일 수 있다.

일측에 따르면, 상기 막재 탱크와 상기 노즐은 막재 공급 라인으로 연결되고, 상기 막재 공급 라인에는 상기 막재 공급 라인의 온도를 상기 막재 탱크의 온도로 유지시키는 온도 유지부가 구비될 수 있다.

일측에 따르면, 상기 온도 유지부는 상기 막재 공급 라인의 온도를 강하시키되 설정된 온도에 도달하면 상기 설정된 온도 이하로는 상기 막재 공급 라인의 온도가 저하되지 않도록 상기 막재 공급 라인의 온도를 유지시키며, 상기 설정된 온도는 60℃일 수 있다.

일측에 따르면, 상기 온도 조절부에 의해서 유지되는 상기 막재의 점도는 400 내지 700cps일 수 있다.

일측에 따르면, 상기 온도 조절부 또는 상기 온도 유지부에 의한 상기 막재의 온도 조절로 인하여 상기 막재의 점도의 보정이 이루어질 수 있다.

일측에 따르면, 상기 막재 탱크에서의 상기 막재의 초기 점도에 따른 상기 온도 조절부의 온도 조절은 프로그래밍되어 자동으로 이루어질 수 있다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 담배의 향 캡슐을 제조하는 방법은, 막재를 제조하는 막재 제조부에 의해서 상기 향 캡슐의 막재를 제조하는, 막재 제조 단계; 제조된 상기 막재의 점도 유지를 위해 상기 막재의 온도를 조절하는, 막재 온도 조절 단계; 및 캡슐 제조 장치를 이용하여, 상기 막재 제조 단계 시 제조된 상기 막재와 상기 막재 내에 수용될 향액으로 상기 향 캡슐을 제조하는, 캡슐 제조 단계;를 포함하며, 상기 막재 제조 단계에 의해서 제조된 상기 막재가 저장되는 막재 탱크에서 상기 막재의 점도 유지를 위해 시간에 따라 상기 막재 탱크의 온도를 강하시킬 수 있다.

일측에 따르면, 상기 막재 온도 조절 단계는, 온도 조절부를 이용해 상기 막재 탱크의 온도를 조절하는, 탱크 온도 조절 단계; 및 온도 유지부를 이용해, 오상기 막재 탱크로부터 상기 캡슐 제조 장치의 노즐로 상기 막재를 이송시키는 상기 막재 이송 라인의 온도를 상기 막재 공급 라인의 온도를 상기 막재 탱크의 온도로 유지시키는, 라인 온도 유지 단계;를 포함할 수 있다.

일측에 따르면, 상기 막재 제조 단계에 의해 제조된 상기 막재가 채워지는 상기 막재 탱크의 초기 온도는 65 내지 70℃이며, 상기 막재 탱크 내에서의 점도 유지를 위해 상기 온도 조절부는 상기 막재 탱크의 온도를 시간당 0.5 내지 2℃ 낮출 수 있다.

일측에 따르면, 상기 탱크 온도 조절 단계에서, 상기 온도 조절부는 상기 막재 탱크의 온도를 강하시키되 설정된 온도에 도달하면 상기 설정된 온도 이하로는 상기 막재 탱크의 온도가 저하되지 않도록 상기 막재 탱크의 온도를 유지시킬 수 있다.

일측에 따르면, 상기 라인 온도 유지 단계에서, 상기 온도 유지부는 상기 막재 공급 라인의 온도를 강하시키되 설정된 온도에 도달하면 상기 설정된 온도 이하로는 상기 막재 공급 라인의 온도가 저하되지 않도록 상기 막재 공급 라인의 온도를 유지시킬 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 막재 탱크 또는 막재 공급 라인에서 막재의 온도를 유지시킴으로써 막재의 점도가 유지될 수 있으며 따라서 노즐에서 향액을 막재가 감쌀 때 막재가 적절한 점도를 가짐으로써 견고한 향 캡슐의 제조가 이루어질 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 막재 제조 및 향 캡슐 과정 등이 일련의 공정에 의해 이루어짐으로써 향 캡슐 제조 공정의 효율성을 향상시킬 수 있고, 아울러 향액에 대한 막재의 결합력이 적절한 크기를 갖도록 향 캡슐을 제조할 수 있어 임의로 터지는 것을 방지할 수 있어 안정성을 얻을 수 있으면서도 사용자의 외력이 가해질 때 향 캡슐이 잘 터짐으로써 사용자에게 사용상의 신뢰성을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무연 담배의 개략적인 형상을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 담배의 향 캡슐의 제조 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 막재 탱크에서 노즐로 막재를 이송시킬 때 막재의 점도를 유지하기 위한 구성을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 담배의 향 캡슐 제조 방법의 개략적인 순서도이다.
도 5는 막재의 온도 조절 시 경과시간에 따른 막재의 측정점도의 변화를 나타낸 도면이다.
도 6은 막재의 온도가 65℃ 및 60℃인 경우 경과시간에 따른 막재의 측정점도의 변화를 나타낸 도면이다.
도 7은 막재의 온도를 일정하게 유지하는 경우와 온도 조절하는 경우 경과시간에 따른 막재의 측정점도의 변화를 나타낸 도면이다,

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 구성 및 적용에 관하여 상세히 설명한다. 이하의 설명은 특허 청구 가능한 본 발명의 여러 태양(aspects) 중 하나이며, 하기의 기술(description)은 본 발명에 대한 상세한 기술(detailed description)의 일부를 이룬다.

다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 공지된 기능 혹은 구성에 관한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 담배의 개략적인 형상을 도시한 도면이다.

도 1을 참조하여 담배(1)의 일반적인 형태를 설명하면, 담배(1)는, 각초부(10)와, 각초부(10)의 후단부에 연결되는 필터부(20)와, 각초부(10)를 감싸는 궐련지(11) 그리고 각초부(10)의 후단부 및 필터부(20)를 감싸는 필터권지(21)를 포함할 수 있다. 아울러, 필터부(20)에는 향 캡슐(30)이 수용될 수 있다.

이러한 구성에 의해서 사용자는 향 캡슐(30)을 터트림으로써, 담배(1) 사용 시 향 캡슐(30)에 수용된 향액의 향을 맡을 수 있다.

예를 들면, 멘솔 향액이 수용된 향 캡슐(30)이 필터부(20)에 내장되는 구조를 갖는 담배(1)의 경우, 담배(1) 사용 시 사용자가 향 캡슐(30)을 터트림으로써 멘솔 향을 맡으며 흡연을 할 수 있는 것이다.

후술하겠지만, 향 캡슐(101)은 향액(121)과 그를 감싸는 막재(111)를 포함할 수 있다. 향 캡슐(101)을 터트린다는 것의 의미는 막재(111)가 터지고 그 안에 있던 향액(121)이 이탈되는 것을 의미하고 이를 통해 사용자는 향액(121)의 향을 맡을 수 있는 것이다.

따라서, 향액(121)을 막재(111)가 감쌀 때 향액(121)에 대한 막재(111)의 결합력을 유지하고 또한 사용자로부터 외력이 가해질 때 잘 터지기 위해서는 향 캡슐(101) 제조 시 막재(111)의 점도 또는 온도 유지가 중요한데, 이하에서는 이러한 목적을 구현하도록 하는 향 캡슐 제조 장치(100)의 구성 및 제조 방법에 대해 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 담배의 향 캡슐의 제조 장치의 구성을 도시한 도면이고, 도 3은 도 2에 도시된 막재 탱크에서 노즐로 막재를 이송시킬 때 막재의 점도를 유지하기 위한 구성을 도시한 도면이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 향 캡슐 제조 장치(100)는, 막재(111)를 저장하는 막재 탱크(110)와, 향액(121)을 저장하는 향액 탱크(120)와, 냉각 물질 즉 본 실시예의 MCT 용액(131)을 저장하는 냉각재 탱크 즉 MCT 탱크(130)와, 막재 탱크(110) 및 향액 탱크(120)와 각각의 공급 라인(117, 127)에 의해 연결되며 막재 탱크(110)로부터 이송된 막재(111)가 향액 탱크(120)로부터 이송된 향액(121)을 감싸는 형태(향 캡슐(101)의 초기 형태)로 배출하여 향 캡슐(101)을 형성하는 노즐(140)과, 노즐(140)에 연결되어 노즐(140)로부터 배출되는 향 캡슐(101)을 단위 별로 이동시키되 MCT 용액(131)을 공급하는 MCT 공급 라인(137)과 연결되어 MCT 공급 라인(137)으로부터 공급되는 MCT용액(131)에 의해 향 캡슐(101)의 이송이 이루어지도록 하는 향 캡슐 이송 라인(190)과, 향 캡슐 이송 라인(190)에 의해 냉각되면서 이송되는 향 캡슐(101)을 저장하는 캡슐 저장부(180)를 포함할 수 있다.

각각의 구성에 대해 설명하면, 먼저 막재 탱크(110)에는 막재 제조 장치(미도시)에 의해 제조된 막재(111)가 저장되며, 그 안에는 회전하는 패들(115)이 장착되어 막재(111)가 용해된 상태 및 균일한 상태를 유지할 수 있도록 한다. 이러한 막재 탱크(110)는 노즐(140)과 막재 공급 라인(117)에 의해 연결되어 막재 탱크(110)의 막재(111)를 노즐(140)로 공급할 수 있다. 막재 공급 라인(117)에는 막재(111) 공급을 위한 기어 펌프(118)가 장착되며 따라서 막재 탱크(110)를 열어 막재(111)의 이송을 원활하게 수행할 수 있다.

본 실시예의 향액 탱크(120)에는, 도 2에 도시된 것처럼, 향액(121)이 저장된다. 향액 탱크(120)와 노즐(140)은 향액 공급 라인(127)에 의해 연결되며 향액 공급 라인(127)에는 향액(121) 공급을 위한 기어 펌프(128)가 장착될 수 있다. 따라서, 향액 탱크(120)로부터 노즐(140)로 향액(121)의 이송을 원활하게 수행할 수 있다.

본 실시예의 노즐(140)은 향 캡슐(101)의 초기 형태를 형성하는 부분으로서, 노즐(140) 내로 유입된 막재(111)가 향액(121)을 감싸는 형태로 향 캡슐(101)의 초기 형태를 형성하여 배출할 수 있다.

본 실시예의 노즐(140)은, 도 3 및 도 4에 도시된 것처럼, 이중 배출 구조를 가짐으로써 노즐(140)로 인입된 향액(121) 및 막재(111)가 상호 작용하여 초기 형태의 향 캡슐(101)을 배출할 수 있다.

노즐(140)에 의해 배출된 초기 형태의 향 캡슐(101)은 향 캡슐 이송 라인(190)을 따라 이송되는데, 이 때 향 캡슐 이송 라인(190)을 따라 MCT 용액(131)이 흐름으로써 향 캡슐(101)은 MCT 용액(131)의 흐름을 따라 냉각되면서 캡슐 저장부(180) 방향으로 이송될 수 있다. 즉, MCT 용액(131)이 흐름을 형성하고 형성된 흐름에 의해 향 캡슐(101)이 이송되는 것이다.

전술한 것처럼, MCT 용액(131)은 MCT 탱크(130)로부터 제공될 수 있다. MCT 탱크(130)와 향 캡슐 이송 라인(190)의 (노즐(140)과 인접한) 상단부는 MCT 공급 라인(137)으로 연결되어 MCT 용액(131)은 향 캡슐 이송 라인(190)의 처음 부분, 즉 노즐(140)로부터 향 캡슐(101)이 배출되는 부분으로 MCT 용액(131)이 제공될 수 있는 것이다. 이러한 구조에 의해, 냉각 물질인 MCT 용액(131)이 노즐(140)로부터 배출되는 향 캡슐(101)에 바로 영향을 미침으로써 향 캡슐(101)이 냉각될 수 있으며, 따라서 향액(121)에 대한 막재(111)의 표면 결합이 견고하게 이루어질 수 있다.

한편, 향 캡슐 이송 라인(190)을 통해 이송되는 향 캡슐(101) 그리고 MCT 용액(131)은 바로 캡슐 저장부(180)로 이송되는 것이 아니라, 캡슐 분리부(170)에 의해 분리되어 향 캡슐(101)은 캡슐 저장부(180)로, 그리고 MCT 용액(131)은 다시 MCT 탱크(130)로 이송될 수 있다.

본 실시예의 캡슐 분리부(170)는, 도 4에 도시된 바와 같이, MCT 용액(131)이 일시적으로 저장되는 MCT 저장통(171)과, MCT 저장통(171)의 상단부에 경사지게 배치되어 향 캡슐(101)은 캡슐 저장부(180)로 이송시키고 MCT 용액(131)은 MCT 저장통(171)으로 투과시키는 분리판(173)을 포함할 수 있다.

분리판(173)은 캡슐 저장부(180) 방향으로 갈수록 하방으로 경사진 구조를 가짐으로써 향 캡슐 이송 라인(190)을 따라 이송된 향 캡슐(101)이 캡슐 저장부(180)에 낙하될 수 있도록 한다. 다만, 이 때 향 캡슐(101)을 이송시키는 역할을 하는 MCT 용액(131)도 같이 낙하될 수 있는데, 본 실시예의 경우 분리판(173)이 투과성을 구비하도록 마련되어 MCT 용액(131)은 MCT 저장통(171)으로 낙하될 수 있다.

도 2를 참조하면, MCT 저장통(171)은 전술한 MCT 탱크(130)와 연결 라인(175)에 의해 연결되어 MCT 저장통에 일시적으로 저장되는 MCT 용액(131)은 다시 MCT 탱크(130)로 이송될 수 있다. 이러한 순환 구조에 의해 MCT 용액(131)을 재사용할 수 있어 비용적인 절감을 구현할 수 있다. MCT 탱크(130)에는, 냉각기(133)가 장착되어 MCT 탱크(130) 내에 저장된 MCT 용액(131)을 냉각시킬 수 있으며 따라서 냉각된 MCT 용액(131)을 향 캡슐 이송 라인(190)으로 공급할 수 있다.

한편, 전술한 과정 중에서 막재(111)가 향액(121)을 감쌀 때 막재(111)의 점도가 중요하다. 즉, 노즐로 제공되는 막재(111)의 점도가 중요하며 점도는 온도에 의해 결정되는 바 막재(111)의 온도 조절이 중요하다. 가령, 막재(111)의 온도가 어느 온도의 이하로 떨어지면 막재(111) 뭉침 현상이 발생되어 향액(121)에 대한 막재(111)의 결합이 제대로 이루어지지 않을 수 있다.

이를 위해, 본 실시예의 향 캡슐 제조 장치(100)는, 막재(111)의 점도 유지를 위한 구성을 더 구비한다. 도 3을 참조하면, 막재 탱크(110)에는 막재(111)의 점도 유지를 위해 시간에 따라 막재 탱크(110)의 온도를 강하시키는 온도 조절부(150)가 장착될 수 있고, 막재 공급 라인(117)에는 막재 공급 라인(117)을 따라 노즐(140)로 공급되는 막재(111)의 점도 유지를 위해 막재 공급 라인(117) 온도를 막재 탱크(110)의 온도로 유지시키는 온도 유지부(155)가 구비될 수 있다.

이러한 구성에 의해서, 막재(111)의 점도는 향 캡슐(101)의 성형에 필요한 최적 점도인 예를 들면 400 내지 700cps로 유지될 수 있다.

부연하면, 막재(111) 제조 후 막재(111)의 온도 유지를 위한 구성이 없는 경우에는 막재(111) 제조 후의 초기 점도인 600cps에서 시간이 경과에 따라 250cps로 떨어질 수 있으며 이에 따라 막재(111)의 뭉침 현상이 발생될 수 있다. 그런데, 본 실시예의 경우, 온도 조절부(150) 및 온도 유지부(155)에 의해 막재(111)의 점도를 상기 범위 내로 유지할 수 있는 것이다.

먼저, 본 실시예의 온도 조절부(150)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 막재 탱크(110)에 장착되어 막재 탱크(110)의 온도를 조절하는 역할을 한다. 막재 제조부(미도시)에 의해 제조된 막재(111)가 채워지는 막재 탱크(110)의 초기 온도는 65 내지 70℃이며, 막재 탱크(110) 내에서의 점도 유지를 위해 온도 조절부(150)는 막재 탱크(110)의 온도를 시간당 0.5 내지 2℃ 낮출 수 있다. 이로써 막재(111)의 점도가 유지될 수 있어 막재(111)의 뭉침 현상을 방지할 수 있다.

다만, 이 때 막재 탱크(110)의 온도가 설정된 온도 이하로는 떨어지지 않도록 온도 조절부(150)는 막재 탱크(110)의 온도를 유지하는 역할을 한다. 설정된 온도는 60℃이다. 다만, 막재 탱크(110)의 설정된 온도가 이에 한정되는 것은 아니다.

한편, 본 실시예의 온도 유지부(155)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 막재 공급 라인(117)에 장착되는 구조를 갖는다. 온도 유지부(155)는 다양한 형태로 마련될 수 있는데 예를 들면 발열 기능이 있는 코일 등이 적용될 수 있다.

온도 유지부(155)는 막재 탱크(110)의 온도로 막재 공급 라인(117)의 온도를 유지시킬 수 있다. 전술한 것처럼, 막재 탱크(110)의 온도는 온도 조절부(150)에 의해 예를 들면 65℃로부터 60℃로 시간당 1℃씩 저하될 수 있는데, 이에 맞추어 막재 공급 라인(117)의 온도 역시 65℃로부터 60℃로 시간당 1℃씩 저하될 수 있다.

온도 유지부(155) 역시 전술한 온도 조절부(150)와 마찬가지로 막재 공급 라인(117)의 온도를 강하시키되 설정된 온도에 도달하면 설정된 온도 이하로는 막재 공급 라인(117)의 온도가 저하되지 않도록 막재 공급 라인(117)의 온도를 유지시킬 수 있다. 이 때 설정된 온도는 막재 탱크(110)의 설정 온도에 대응되는 60℃일 수 있다. 다만 이에 한정되는 것은 아니다.

한편, 전술한 온도 조절부(150) 및 온도 유지부(155)는 막재 제조부로부터 막재 탱크(110)로 제공되는 막재(111)의 초기 점도에 따라 자동 제어가 이루어질 수 있다. 다시 말해, 막재(111)의 초기 점도에 따른 온도 조절부(150) 및 온도 유지부(155)의 온도 조절 프로그램이 설정되어 막재(111)의 점도에 따른 온도 제어가 자동으로 이루어질 수 있는 것이다.

한편, 이하에서는 전술한 구성을 갖는 향 캡슐 제조 장치(100)의 향 캡슐 제조 방법에 대해서 개략적으로 설명하기로 한다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 담배의 향 캡슐 제조 방법은, 막재(111)를 제조하는 막재 제조부(미도시)에 의해서 막재(111)를 제조하는 막재 제조 단계(S100)와, 제조된 막재(111)의 점도 유지를 위해 막재(111)의 온도를 조절하는 막재 온도 조절 단계(S200)와, 향 캡슐 제조 장치(100)를 이용하여 막재(111)와 막재(111) 내에 수용되는 향액(121)으로 향 캡슐(101)을 제조하는 캡슐 제조 단계(S300)를 포함할 수 있다.

각각의 구성에 대해 설명하면, 먼저, 본 실시예의 막재 제조 단계(S100)는, 향액(121)을 감싸는 막의 재질을 제조하는 것으로서, 막재(111)를 이루는 성분들의 양을 칭량한 후 막재(111)를 이루는 성분을 용해하여 막재(111)를 형성하고, 이어서 제조된 막재(111)의 점도를 측정하는 과정으로 이루어질 수 있다.

막재(111)를 이루는 성분으로는, 아가(Agar), 펙틴(Pectin) 및 알긴산 나트륨(Sodium alginate)이며, 아울러 가소제로서의 글리세린(Glycerin)이 적용될 수 있다.

막재(111)의 점도를 측정하는 이유는, 막재(111)의 점도가 설정된 범위 내에 있지 않은 경우 최종 제품에 문제가 발생될 수 있기 때문이다. 전술한 것처럼, 막재(111)의 최적 점도는 400 내지 700cps일 수 있다.

한편, 막재 온도 조절 단계(S200)는, 막재 제조부에 의해 제조되어 막재 탱크(110)로 이송된 막재(111)의 점도를 유지하기 위해 막재 탱크(110) 및 막재 공급 라인(117)의 온도를 유지하는 단계이다.

이러한 막재 온도 조절 단계(S200)는, 온도 조절부(150)를 이용해 막재 탱크(110)의 온도를 조절하는 탱크 온도 조절 단계와, 온도 유지부(155)를 이용해 막재 공급 라인(117)의 온도를 막재 탱크(110)의 온도로 유지시키는 라인 온도 유지 단계를 포함할 수 있다.

전술한 것처럼, 탱크 온도 조절 단계에서 온도 조절부(155)는 막재 탱크(110)의 온도를 65℃에서 60℃로 시간당 1℃씩 내리되 설정된 온도, 예를 들면 60℃ 이하로는 막재 탱크(110)의 온도가 내려가지 않도록 한다.

그리고, 라인 온도 조절 단계에서 온도 유지부(155)는 막재 공급 라인(117)의 온도를 65℃로부터 60℃로 시간당 1℃씩 저하시킴으로써 막재 공급 라인(117)의 온도가 막재 탱크(110)의 온도에 대응되도록 한다.

다음은 경과시간에 따른 막재(111)의 측정점도의 변화를 나타낸 표이고, 이에 따른 그래프가 도 5이다. 실험 조건으로, 막재 탱크(110)의 온도는 65℃이고 그 안에서 패들(115)은 20RPM이다. 그리고 점도 측정 시 막재 탱크(110)의 부피는 1.2L이고 1L의 막재(111)를 준비하여 측정한다. 점도 측정 환경은 LV2DT 이고, 스핀들(spindle)은 62이고 RPM은 30이다.

이를 통해, 시간이 경과함에 따라 향 캡슐의 막재(111)의 점도는 감소함을 알 수 있다. 시간 당 평균적으로 점도는 20.75 cps씩 감소되는 것을 확인할 수 있는데, 점도의 감소폭은 온도가 높을수록 증가하는 경향을 보인다. 이는 다음의 표 및 이에 따른 그래프인 도 6을 통해 확인할 수 있다.

즉, 65℃의 조건에서 점도 측정한 결과, 측정 시간에 따라 총 400cps의 점도 감소가 이루어졌으나, 60℃의 조건에서는 총 200cps의 점도 감소가 이루어졌는데, 이를 통해 온도가 낮은 경우 점도의 감소폭이 작음을 알 수 있다.

한편, 다음은 향 캡슐 제조 장치(100)의 막재(111)가 이송하는 영역, 예를 들면 막재 탱크(110), 막재 공급 라인(117) 또는 노즐(140)의 온도를 온도 조절부(150) 및 온도 유지부(155)에 의해 일정하게 유지하는 경우와 온도를 조절하는 경우 막재(111)의 점도가 조절되는 것을 나타낸 표이고, 이를 나타낸 도면이 도 7이다.

먼저, 상기 표 및 도 7에 도시된 것처럼, 향 캡슐 제조 장치(100)의 막재(111)가 이송하는 영역, 예를 들면 막재 탱크(110), 막재 공급 라인(117) 또는 노즐(140)의 온도를 온도 조절부(150) 및 온도 유지부(155)에 의해 65℃로 일정하게 유지하는 경우, 토출되는 막재(111)의 점도를 측정하면 시간이 경과함에 따라 막재(111)의 점도가 지속적으로 감소함을 알 수 있다. 점도가 지속적으로 감소함에 따라 막재(111)의 토출량이 감소하기 때문에 제조되는 향 캡슐(101)의 크기가 지속적으로 감소할 수 있다. 따라서 규격 범위로 향 캡슐(101)을 제조하는 데 어려움이 있을 수 있으므로 작업자가 펌핑 유속을 조절하여 토출량을 조절할 필요가 있다.

이어서 향 캡슐 제조 장치(100)에서 막재(111)가 이송하는 영역의 온도를 조절하는 경우, 상기 표 및 도 7에 도시된 것처럼 노즐(140)을 통해 토출되는 막재(111)의 점도를 조절할 수 있다. 즉, 막재(111)의 점도의 보정이 가능한 것이다. 상기 표에 기재된 것처럼 반복적인 실험 결과 막재 탱크(110)의 온도를 65℃에서 60℃ 로 조절하고 막재 공급 라인(117) 및 노즐(140)의 온도를 70℃에서 60℃로 조절하는 것이 막재(111)의 점도를 보정할 때 적합함을 알 수 있다. 이와 같은 경우 향 캡슐(101)의 제조에 최적인 막재(111)의 토출 점도를 유지할 수 있는 것이다. 가령, 막재 탱크(110)의 초기 온도를 65℃ 이상으로 높이면 막재(111)의 점도 강하 속도가 빨라질 수 있고 그 이하로 낮추면 토출 시 점도가 상승하여 향 캡슐(101)의 제조가 느려질 수 있다.

이와 같이, 향 캡슐(101)의 제조에 있어서 막재(111)의 토출은 기어 펌프(118)를 통해 이루어지기 때문에 막재(111)의 토출량은 막재(111)의 점도에 영향을 받는다. 따라서 막재(111)의 일정한 토출을 위해서는 일정한 점도 유지가 요구되고, 점도 유지를 위하여 시간이 경과함에 따라 온도를 낮추어 점도를 보정해주는 방법이 바람직하다. 이에 본 실시예의 경우, 온도 조절부(150) 또는 온도 유지부(155)에 의해 온도를 적절하게 유지시키며 이를 통해 막재(111)의 점도를 보정할 수 있다.

이러한 막재 온도 조절 단계(S200)에 의해 막재(111)의 온도가 조절됨으로써 막재(111)의 점도가 최적 범위에서 유지되며 따라서 향 캡슐(101) 제조의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

한편, 본 실시예의 캡슐 제조 단계(S300)는, 노즐(140)에 의해서 향액(121)을 막재(111)로 감싸도록 하여 향 캡슐(101)을 제조하는 단계이다. 노즐(140)에 의해서 향액 탱크(120)로부터 공급되는 향액(121)이 막재 탱크(110)로부터 공급되는 막재(111)에 의해서 감싸짐으로써 초기 형태의 향 캡슐(101)이 노즐(140)로부터 배출될 수 있다.

배출된 향 캡슐(101)은 전술한 것처럼, 향 캡슐 이송 라인(190)에 의해 이송되어 캡슐 저장부에 저장된다.

한편, 향 캡슐(101)의 초기 형태를 제조한 후, 제조된 향 캡슐(101)을 경화시키는 경화 단계, 향 캡슐(101)을 건조하는 건조 단계, 세척 단계 등이 실행될 수 있고, 공정이 완료된 향 캡슐(101) 등은 크기별로 선별되어 포장됨으로써 향 캡슐(101)의 제조 공정이 완료될 수 있다.

이와 같이, 본 실시예의 경우 막재 탱크(110)에서는 온도 조절부(150)가, 그리고 막재 공급 라인(117)에서는 온도 유지부(155)가 막재(111)의 온도를 유지시킴으로써 막재(111)의 점도가 유지될 수 있으며 따라서 노즐(140)에서 향액(121)을 막재(111)가 감쌀 때 막재(111)가 적절한 점도를 가짐으로써 견고한 향 캡슐(101)의 제조가 이루어질 수 있는 장점이 있다.

아울러, 막재(111) 제조 및 향 캡슐(101) 과정 등이 일련의 공정에 의해 이루어짐으로써 향 캡슐(101) 제조 공정의 효율성을 향상시킬 수 있고, 아울러 향액(121)에 대한 막재(111)의 결합력이 적절한 크기를 갖도록 향 캡슐(101)을 제조할 수 있어 임의로 터지는 것을 방지할 수 있어 안정성을 얻을 수 있으면서도 사용자의 외력이 가해질 때 향 캡슐(101)이 잘 터짐으로써 사용자에게 사용상의 신뢰성을 제공할 수 있는 장점이 있다.

한편, 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.

100 : 담배의 향 캡슐 제조 장치
101 : 향 캡슐
110 : 막재 탱크
111 : 막재
117 : 막재 공급 라인
120 : 향액 탱크
121 : 향액
130 : MCT 탱크
140 : 노즐
150 : 온도 조절부
155 : 온도 유지부
170 : 캡슐 분리부
180 : 캡슐 저장부
190 : 향 캡슐 이송 라인

Claims (14)

1. 막재를 저장하는 막재 탱크;
   향액을 저장하는 향액 탱크; 및
   상기 막재 탱크로부터 상기 막재가 제공되고 상기 향액 탱크로부터 상기 향액이 제공되며, 상기 막재가 상기 향액을 감싸는 형태로 배출되어 향 캡슐의 초기 형태를 형성하는 노즐;
   을 포함하며,
   상기 막재 탱크에는 상기 막재의 점도 유지를 위해 시간에 따라 상기 막재 탱크의 온도를 강하시키는 온도 조절부가 장착되고,
   상기 막재 탱크와 상기 노즐을 연결하는 막재 공급 라인에는 상기 막재 공급 라인의 온도를 막재 탱크의 온도로 유지시키는 온도 유지부가 구비되고,
   상기 막재 탱크의 초기 온도인 65 내지 70℃로부터 상기 막재 탱크 내에서의 점도 유지를 위해 상기 온도 조절부는 상기 막재 탱크의 온도를 시간당 0.5 내지 2℃ 강하시키되 설정된 온도인 60℃에 도달하면 설정된 온도 이하로는 상기 막재 탱크의 온도가 저하되지 않도록 막재 탱크의 온도를 유지시키며,
   상기 온도 유지부는 상기 막재 공급 라인의 온도를 강하시키되 설정된 온도인 60℃에 도달하면 설정된 온도 이하로는 상기 막재 공급 라인의 온도가 저하되지 않도록 막재 공급 라인의 온도를 유지시키며,
   상기 온도 유지부는 상기 온도 조절부의 시간당 온도 저하 정도에 동일하게 상기 막재 공급 라인의 온도를 저하시키는, 담배의 향 캡슐 제조 장치.
   
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3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 제1항에 있어서,
   상기 온도 조절부 또는 상기 온도 유지부에 의한 상기 막재의 온도 조절로 인하여 상기 막재의 점도의 보정이 이루어지는, 담배의 향 캡슐 제조 장치.
   
8. 제1항에 있어서,
   상기 온도 조절부에 의해서 유지되는 상기 막재의 점도는 400 내지 700cps인, 담배의 향 캡슐 제조 장치.
   
9. 제1항에 있어서,
   상기 막재 탱크에서의 상기 막재의 초기 점도에 따른 상기 온도 조절부의 온도 조절은 프로그래밍되어 자동으로 이루어지는, 담배의 향 캡슐 제조 장치.
   
10. 담배의 향 캡슐을 제조하는 방법에 있어서,
    막재를 제조하는 막재 제조부에 의해서 상기 향 캡슐의 막재를 제조하는, 막재 제조 단계;
    제조된 상기 막재의 점도 유지를 위해 상기 막재의 온도를 조절하는, 막재 온도 조절 단계; 및
    캡슐 제조 장치를 이용하여, 상기 막재 제조 단계 시 제조된 상기 막재와 상기 막재 내에 수용될 향액으로 상기 향 캡슐을 제조하는, 캡슐 제조 단계;
    를 포함하며,
    상기 막재 제조 단계에 의해서 제조된 상기 막재가 저장되는 막재 탱크에서 상기 막재의 점도 유지를 위해 시간에 따라 상기 막재 탱크의 온도를 강하시키고,
    상기 막재 온도 조절 단계는,
    온도 조절부를 이용해 상기 막재 탱크의 온도를 조절하는, 탱크 온도 조절 단계; 및
    온도 유지부를 이용해, 상기 막재 탱크로부터 상기 캡슐 제조 장치의 노즐로 상기 막재를 이송시키는 막재 공급 라인의 온도를 상기 막재 탱크의 온도로 유지시키는, 라인 온도 유지 단계;
    를 포함하고,
    상기 탱크 온도 조절 단계 시, 상기 막재 탱크의 초기 온도인 65 내지 70℃로부터 상기 막재 탱크 내에서의 점도 유지를 위해 상기 온도 조절부는 상기 막재 탱크의 온도를 시간당 0.5 내지 2℃ 강하시키되 설정된 온도인 60℃에 도달하면 설정된 온도 이하로는 상기 막재 탱크의 온도가 저하되지 않도록 막재 탱크의 온도를 유지시키며,
    상기 라인 온도 유지 단계 시, 상기 온도 유지부는 상기 막재 공급 라인의 온도를 강하시키되 설정된 온도인 60℃에 도달하면 설정된 온도 이하로는 상기 막재 공급 라인의 온도가 저하되지 않도록 상기 막재 공급 라인의 온도를 유지시키며,
    상기 온도 유지부는 상기 온도 조절부의 시간당 온도 저하 정도에 동일하게 상기 막재 공급 라인의 온도를 저하시키는, 담배의 향 캡슐 제조 방법.
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