KR101888327B1 - 액체를 봉입한 캡슐 및 이 캡슐을 구비한 흡연 물품 - Google Patents

Abstract

흡연 물품으로서의 필터 시가렛에 적합한 캡슐(22)은, 탄성 변형 가능한 대략 원통 형상을 이루며, 선단을 폐색하는 단벽(26) 및 타단을 개방하는 개구단(28)을 갖고 또 내부에 액체를 수용 가능한 캡슐 본체(24)와, 개구단(28)을 폐쇄하는 폐쇄벽으로서의 씰 부재(40)를 구비하며, 단벽(26)은 오목벽 형상을 이루고, 외주에 형성된 외주부(32)와, 이 외주부(32)의 내측에 형성된 그 외주부(32)보다도 오목한 중앙부(34)와, 박육 영역으로서, 중앙부(34)에 방사상으로 배치된 복수의 V자 홈(36)을 갖고, V자 홈(36)의 바닥 두께는 캡슐 본체(24)의 단벽(26) 및 주벽(30)의 벽 두께보다도 얇다.

Description

액체를 봉입한 캡슐 및 이 캡슐을 구비한 흡연 물품{CAPSULE HAVING LIQUID SEALED THEREIN, AND SMOKING ARTICLE PROVIDED WITH SAID CAPSULE}

본 발명은, 시가렛, 필터 시가렛 및 시가 등의 흡연 물품 내에의 조립에 적합한 액체를 봉입한 캡슐 및 이 캡슐이 조립된 흡연 물품에 관한 것이다.

흡연시, 상술한 흡연 물품이 내부에 물 또는 향료를 포함한 수용액 등의 액체를 포함하고 있으면, 흡연 물품에 있어서의 주류연(主流煙)의 풍미 및 미각의 개선이나, 주류연에 향료의 향기 부여가 가능해진다. 이 경우, 상술한 액체는 일반적으로 캡슐 내에 봉입(封入)되며, 이 캡슐의 형태로 흡연 물품 내에 포함되어 있다.

소비자는 흡연에 앞서, 흡연 물품의 외측으로부터 캡슐에 외력을 가함으로써, 캡슐을 파괴한다. 이러한 캡슐의 파괴는 캡슐로부터 흡연 물품 내로 액체를 분출시키고, 이에 의해, 분출된 액체가 흡연 물품 내에 포함되게 된다.

캡슐이 원통 형상을 이루고, 2개의 단벽(端壁)을 갖고 있는 경우, 예를 들면, 캡슐의 한쪽 단벽은 용이 파괴성을 갖는다(특허문헌 1의 도 2 참조). 이 용이 파괴성은, 한쪽 단벽에 형성된 복수의 홈에 의해 제공되며, 이들 홈은 예를 들면 한쪽 단벽의 중앙으로부터 방사상으로 뻗어 있다. 캡슐에 외력이 가해졌을 때, 홈 중 몇 개는 그것들의 바닥에서 파단하여, 액체는 홈의 파단 개소(箇所)로부터 흡연 물품 내로 분출된다.

또한, 2개의 캡슐 반체(半體)로 형성된 캡슐도 알려져 있으며, 이들 캡슐 반체는 환상(環狀) 씰을 통해 서로 접속되어 있다(특허문헌 2의 도 4C 참조). 이러한 캡슐에 외력이 가해졌을 때, 이 캡슐은 환상 씰에서 파단하여, 환상 씰의 파단 개소로부터 액체를 흡연 물품 내로 분출한다.

또한, 캡슐을 구비한 냉각 유닛이 알려져 있다(특허문헌 3의 도 3 참조). 이 냉각 유닛의 캡슐은 내부에 봉입된 냉각액과, 중공(中空)이면서 취약한 돌기를 가진다. 이러한 캡슐에 외력이 가해졌을 때, 캡슐의 돌기가 파열하여, 냉각액은 돌기의 파괴 개소로부터 흡연 물품 내로 분출되어, 흡연 물품의 잔불을 소화한다.

특허문헌 1: 일본 특허 제2515794호 명세서 특허문헌 2: 일본 특표 2008-528053호 공보 특허문헌 3: 일본 특개 2005-318806호 공보

상술한 특허문헌 1의 홈, 특허문헌 2의 환상 씰 및 특허문헌 3의 돌기는 어느 것이나, 캡슐에 어느 정도의 용이 파괴성을 제공한다. 그러나, 홈 및 환상 씰의 파단, 또한, 돌기의 파열은 아직, 소비자에게 큰 외력을 요구한다. 그래서, 이 종류의 캡슐에는 용이 파괴성의 개선이 요구되고 있다.

또한, 홈, 환상 씰 또는 돌기가 파단 또는 파열된다고 해도, 파단 위치 또는 파괴 위치는 홈, 환상 씰 또는 돌기 내에서 특정할 수 없다. 그래서, 이 때문에, 캡슐로부터 액체가 분출되어도, 흡연 물품 내로의 액체의 스며듦이 효과적이지 않은 경우도 발생한다.

본 발명의 목적은, 용이 파괴성을 높임과 동시에, 파단 위치를 특정할 수 있는 캡슐 및 이 캡슐을 구비한 흡연 물품을 제공하는 데에 있다.

상술한 목적은 본 발명의 캡슐에 의해 달성되며, 이 캡슐은, 탄성 변형 가능한 대략 원통 형상을 이루고, 선단을 폐색하는 단벽(端壁) 및 기단(基端)을 개방하는 개구단(開口端)을 가지며, 내부에 액체를 수용 가능한 캡슐 본체와, 이 캡슐 본체의 개구단에 형성되며, 캡슐 본체 내의 액체를 봉입하기 위해 상기 개구단을 폐쇄하는 폐쇄벽을 구비하고, 이 단벽은, 중앙부와, 이 중앙부를 둘러싸는 한편, 중앙부보다도 캡슐 본체에서의 선단의 전방을 향해 돌출하며, 단벽을 오목벽(凹壁)으로 형성하는 환상(環狀)의 외주부(外周部)와, 중앙부에 형성되며, 캡슐 본체의 단벽 및 주벽(周壁)의 두께보다도 얇은 두께를 갖는 얇은 박육(薄肉) 영역을 포함한다.

이러한 캡슐에 따르면, 캡슐 본체의 주벽이 예를 들면 소비자의 손가락 사이에 끼워져서, 주벽에 외력이 가해졌을 때, 이 외력은 캡슐 본체의 단벽에 전달된다. 이 단벽은 상술한 바와 같이 오목벽의 형태를 이루며, 중앙부보다도 외측으로 돌출한 외주부(外周部)를 갖고 있기 때문에, 단벽에 전달되는 외력은 외주부를 타원형으로 탄성 변형시킨다. 이 점, 단벽이 평탄할 경우, 단벽은 캡슐의 외측을 향해 반구(半球) 형상으로 균일하게 팽출(膨出)할 뿐, 타원형으로 변형되는 것은 아니다.

상술한 바와 같이 외주부가 타원형으로 탄성 변형되면, 중앙부의 박육 영역은, 타원형의 외주부에서 보면 타원의 장축을 따른 특정 선상(線狀) 부위에서 크게 양측으로 인장된다. 그래서, 박육 영역에서의 특정 선상 부위는 잡아 늘어지게 되어, 이 특정의 선상 부위에서의 중앙 두께가 특히 크게 감소된다.

한편, 외력은 캡슐의 내압(內壓)을 상승시키며, 이 상승한 내압이 특정 선상 부위에 가해지면, 특정 선상 부위는 두께가 감소한 중앙에서 파단하여, 이 결과, 파단 개소로부터 캡슐 내의 액체가 분출한다.

본 발명은 상술한 캡슐을 내장한 흡연 물품도 제공한다. 예를 들면, 흡연 물품이 필터 시가렛일 경우, 본 발명의 캡슐은 필터 시가렛의 필터 내에 배치할 수 있다.

본 발명의 캡슐에 관한 실시예의 상세 및 그 외 이점은, 첨부도면 및 후술하는 설명으로부터 명확해진다.

본 발명의 캡슐에 따르면, 캡슐 본체의 주벽에 외력이 가해졌을 때, 캡슐 본체에 있어서의 단벽의 외주부가 타원형으로 탄성 변형되므로, 박육 영역의 파단 위치가 특정되는 한편, 캡슐의 용이 파괴성이 크게 개선된다.

이러한 본 발명의 캡슐이 내장된 흡연 물품에 따르면, 캡슐 내의 액체를 흡연 물품 내에 용이하게 또 정확하게 분출시킬 수 있다.

[도 1] 흡연 물품으로서, 캡슐이 조립된 필터 시가렛을 나타내는 단면도이다.
[도 2] 제1실시예 E1의 캡슐을 나타낸 사시도이다.
[도 3] 도 2의 캡슐의 종단면도이다.
[도 4] 도 2의 캡슐을 단벽측에서 본 단면도(端面圖)이다.
[도 5] 도 2의 캡슐의 탄성 변형 방식을 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
[도 6] 도 5의 캡슐의 개략 측면도이다.
[도 7] 평탄한 단벽을 가진 캡슐의 변형 방식을 설명하기 위한 단면도이다.
[도 8] 도 7의 캡슐의 개략 측면도이다.
[도 9] 제2실시예 E2의 캡슐을 나타낸 사시도이다.
[도 10] 도 9의 캡슐의 종단면도이다.
[도 11] 도 9의 캡슐을 단벽측에서 본 단면도이다.
[도 12] 제3실시예 E3의 캡슐을 나타낸 사시도이다.
[도 13] 도 12의 캡슐의 종단면도이다.
[도 14] 제4실시예 E4의 캡슐을 나타낸 사시도이다.
[도 15] 도 14의 캡슐의 종단면도이다.
[도 16] 제1∼제4실시예 E1∼E4, 비교예 C 및 참고예 R의 캡슐의 파단 하중을 각각 나타낸 그래프이다.

도 1을 참조하면, 흡연 물품으로서, 본 발명에 따른 필터 시가렛(10)의 기본 구조가 나타나 있다. 이 필터 시가렛(10)은, 시가렛(12)과, 이 시가렛(12)의 일단(一端)에 팁 페이퍼(14)의 감아 붙임을 통해 접속된 복합 필터(16)를 포함하며, 이 복합 필터(16)는 원통 형상을 이루고 있다.

복합 필터(16)는 2개의 필터 요소(18, 20)를 더 갖는다. 이들 필터 요소(18, 19)는 원통 형상을 이루며, 시가렛(12)의 축선 방향으로 서로 이간(離間)되어 있다. 필터 요소(18, 20)는 예를 들면 아세테이트 섬유나 종이 등의 필터 재료 다발과, 이 다발을 감싸는 권취지(卷取紙)로 형성되어 있다. 시가렛(12)측에 위치한 필터 요소(18)는 필터 재료 다발 내에 활성탄 또는 향료 등의 입자를 포함할 수 있다.

복합 필터(16)는 본 발명의 액체를 봉입한 캡슐(22)을 더 갖고, 이 캡슐(22)은 대략 원통 형상을 이루며, 필터 요소(18, 20) 사이에 배치되어 있다. 그래서, 캡슐(22)은 필터 요소(18)에 인접한 선단과, 필터 요소(20)에 인접한 후단을 갖는다. 이들 캡슐(22) 및 필터 요소(18, 20)는 성형지(도시하지 않음)로 감싸짐으로써, 복합 필터(16)를 형성한다.

상술한 필터 시가렛(10)의 흡연에 앞서 또는 피울 때, 소비자는 팁 페이퍼(14)를 통해 캡슐(22)에 외력 F를 가함으로써, 캡슐(22)을 파괴할 수 있다. 예를 들면, 캡슐(22)은 필터 요소(18)측의 선단에서 파괴된다. 이러한 캡슐(22) 파괴는, 캡슐(22) 내의 액체를 캡슐(22)의 파괴 위치에서 필터 요소(18)를 향해 분출시키며, 분출한 액체는 필터 요소(18) 내에 스며든다.

캡슐(22) 내의 액체가 물인 경우, 시가렛(12)의 주류연이 필터 요소(18)를 통과할 때, 주류연에 포함되는 수용성 성분은 필터 요소(18) 내에 스며든 물에 용해되어, 주류연 중에 있어서의 수용성 성분의 함유량이 감소한다. 이 결과, 주류연의 풍미나 미각이 변화하고, 소비자는 변화한 풍미와 미각을 음미할 수 있다.

한편, 액체에 향료가 포함되어 있으면, 주류연에 향료의 향기 부여가 이루어져, 소비자는 주류연의 풍미나 미각에 더해, 향료의 향기도 음미할 수 있다.

덧붙이자면, 캡슐(22)은 필터 요소(20)측의 후단에서 파단되어도 된다. 이 경우, 캡슐(22)이 파단되었을 때, 캡슐(22) 내의 액체(물)는 필터 요소(20) 내로 스며들게 된다. 이와 같이 필터 요소(20) 내에 액체(물)가 스며들어도, 상술한 이점이 동일하게 얻어질 수 있는 것은 말할 필요도 없다.

상술한 캡슐(22)로는 다양한 형태가 고려될 수 있으며, 캡슐(22)의 구체적인 실시예에 관해 이하에 설명한다.

도 2∼도 4는 제1실시예 E1의 캡슐(22a)을 나타낸다.

캡슐(22a)은 캡슐 본체(24)를 포함하며, 이 캡슐 본체(24)는 대략 컵 형상을 이루고, 탄성 변형 가능하다. 그래서, 캡슐 본체(24)는, 캡슐(22a)의 선단을 형성하는 단벽(26) 및 개구단(28)을 각각 가진다.

캡슐 본체(24)가 복합 필터(16) 내에 배치 가능한 사이즈를 갖는다는 것은 말할 필요도 없다. 예를 들면, 캡슐 본체(24)의 길이는, 필터 요소(18, 20) 사이에 확보된 캐비티(19)의 길이보다도 1∼3㎜ 정도 짧은 것이 바람직하다. 또한, 캡슐 본체(24)의 직경은, 필터 요소(18, 20), 즉, 캐비티(19)의 직경보다도 0.5∼2㎜ 정도 짧은 것이 바람직하다.

또한, 캡슐 본체(24)는 반드시 원형의 횡단면으로 한정되지 않고, 타원 형상의 횡단면을 가질 수 있다. 이 경우에는, 캡슐 본체(24)의 최대 직경이 캐비티(19)의 직경보다도 0.5∼2㎜ 정도 짧아진다.

보다 구체적으로는, 시가렛(12)의 직경이 8㎜인 경우, 캡슐 본체(24)의 최대 외경은 예를 들면 6㎜ 정도이다.

캡슐 본체(24), 즉, 캡슐(22a)이 상술한 사이즈를 갖고 있으면, 복합 필터(16)의 제조, 즉, 필터 요소(18, 20) 내에의 캡슐(22a)의 배치가 용이하게 될 뿐만 아니라, 소비자에 의한 복합 필터(16) 내의 캡슐(22a)의 인지가 용이하게 되며, 나아가, 캐비티(19) 내에서의 캡슐(22a)의 위치 및 자세가 안정된다.

또한, 캡슐 본체(24)는 합성수지로 사출 성형할 수 있으며, 여기서의 합성수지로는 예를 들면 저밀도 폴리에틸렌(일본 폴리에틸렌 주식회사제의 노바텍 LD)을 사용할 수 있다.

캡슐 본체(24)는 주벽(周壁)(30)을 더 갖는다. 이 주벽(30)의 외경, 내경 및 두께는 개구단(28)으로부터 단벽(26)을 향해 약간이지만 서서히 감소되어 있다. 엄밀히 말하면, 주벽(30)은 테이퍼 형상을 이루고 있다.

도 2로부터 명백한 바와 같이 단벽(26)은 오목벽의 형태를 갖는다. 예를 들면, 제1실시예 E1의 경우, 단벽(26)은, 환상의 외주부(32)와, 이 외주부(32)보다도 캡슐 본체(24) 내로 오목한 중앙부(34)를 갖는다. 도 3으로부터 명백한 바와 같이, 외주부(32)는 주벽(30)의 연장부를 형성하며, 중앙부(34)로부터 캡슐 본체(24)의 축선 방향으로 예를 들면 0.8㎜ 정도 돌출되어 있다. 여기서, 외주부(32)의 두께가 외주부(32)에 인접한 주벽(30)의 선단의 두께보다도 두꺼운 것에 유의해야 한다.

중앙부(34)는 평탄한 벽은 아니고, 캡슐 본체(24)의 외측에서 보아, 편평한 암형(雌型)의 원뿔 형상을 가진다. 그래서, 중앙부(34)의 중심은 중앙부(34)의 외주보다도 캡슐 본체(24) 내로 약간 오목하게 들어가 있다.

중앙부(34)의 내면에는 복수의 V자 홈(36)이 박육 영역으로서 형성되어 있다. 이들 V자 홈(36)은 중앙부(34)의 중심 둘레에 방사상으로 배치되며, 캡슐 본체(24)의 둘레방향(周方向)으로 일정하게 분포되어 있다. 각(各) V자 홈(36)은 중앙부(34)의 중심으로부터 외주부(32)까지 뻗어 있다. 또한, 도 3 중, V자 홈(36)은 1개만이 도시되어 있다.

각 V자 홈(36)의 V자 모서리는 예를 들면 90°이며, 각 V자 홈(36)의 바닥 두께 Tv는, 단벽(26) 및 주벽(30)의 최소 두께보다도 얇아, 예를 들면 0.12㎜이다. 덧붙이자면, 중앙부(34)의 두께는 예를 들면, 상술한 외주부(32)의 두께와 동일하여, 예를 들면 0.3㎜이다.

캡슐 본체(24)의 개구단(28)은 그 외주에 플랜지(38)를 갖고, 이 플랜지(38)의 두께 및 외경은 예를 들면 0.3㎜, 6.4㎜이다.

도 3에 나타내는 바와 같이 개구단(28)은 씰 부재(40)에 의해 액밀(液密)하게 폐색되어 있다. 이 씰 부재(40)는 상술한 캡슐(22a)의 후단을 형성한다. 예를 들면, 씰 부재(40)는 가요성(可撓性)을 가진 시트에 의해 형성되며, 개구단(28)의 플랜지(38)에 접착되어 있다. 이와 같이 씰 부재(40)가 가요성을 갖고 있으면, 씰 부재(40)가 캡슐 본체(24)의 탄성 변형을 저해하는 일은 없다.

보다 구체적으로는, 씰 부재(40)는 폴리아미드/저밀도 폴리에틸렌 라미네이트 시트(타마폴리 주식회사제, NY #15/DL/LC-21, 50㎛)에 의해 형성 가능하다. 이 경우, 씰 부재(40)는 플랜지(38)에 히트 씰링되어 있다. 이와 같이 씰 부재(40)가 플랜지(38)에 히트 씰링되어 있으면, 개구단(28)과 씰 부재(40) 사이의 히트 씰링 면적이 넓게 확보되어, 씰 부재(40)의 씰링 강도는 증대한다.

또한, 캡슐 본체(24)는 복수의 리브(42)를 갖고, 이들 리브(42)는 캡슐 본체(24)의 외주면에 일체로 형성되어 있다. 예를 들면, 리브(42)는 단벽(26)에 있어서의 외주부(32)의 선단으로부터 플랜지(38)까지 캡슐 본체(24)의 축선 방향을 따라 뻗고, 또, 캡슐 본체(24)의 둘레방향으로 등간격을 두고서 배치되어 있다. 덧붙이자면, 리브(42)의 두께는 예를 들면 0.3㎜ 정도이다.

리브(42)의 폭은 캡슐 본체(24)의 축선 방향을 따라 일정하지는 않고, 도 4로부터 명백한 바와 같이, 플랜지(38)로부터 외주부(32)의 선단을 향해 서서히 감소되어 있다. 그래서, 캡슐 본체(24)의 직경방향의 강성은, 플랜지(38)로부터 단벽(26)으로 향함에 따라 감소한다.

상술한 캡슐 본체(24) 및 씰 부재(40)는 캡슐(22a)을 형성한다. 이러한 캡슐(22a)은 그 내부에 액체를 봉입할 수 있다. 예를 들면, 봉입될 액체로서는 증류수, 이 증류수에 향료 등의 첨가제를 용해시킨 수용액 등을 고려할 수 있다.

예를 들면, 캡슐(22a)은 130㎎의 액체를 수용하고 있다. 캡슐(22a)이 복합 필터(16) 내에 배치될 경우, 도 1에 관한 상술한 설명으로부터 명백한 바와 같이, 캡슐(22a)은 단벽(26)을 시가렛(12)측의 필터 요소(18)로 향해, 필터 요소(18, 20) 사이의 캐비티(19) 내에 배치된다.

캡슐(22a)을 구비한 필터 시가렛(10)에 따르면, 소비자는 흡연에 앞서 또는 피울 때, 팁 페이퍼(14)를 통해 복합 필터(16)의 캡슐(22a)을 손가락 사이에 끼워넣음으로써, 도 1에 나타내는 외력 F를 캡슐(22a)의 직경방향 양측으로부터 캡슐(22a)에 가할 수 있다.

이러한 외력 F는 캡슐 본체(24)를 탄성 변형시키면서 눌러 찌부러뜨려, 캡슐(22a)의 내압을 상승시킨다.

상술한 바와 같이 캡슐 본체(24)의 단벽(26)은 외주부(32)를 구비하며, 이 외주부(32)는 중앙부(34)를 둘러싸고 또 중앙부(34)로부터 돌출되어 있다. 그래서, 단벽(26)은 외주부(32)를 구비하지 않은 평탄한 단벽에 비해, 높은 강성을 갖는다. 그래서, 외력 F가 단벽(26)에 전달되었을 때, 단벽(26)은 도 5에 나타내는 바와 같이 타원형으로 탄성 변형된다.

여기서의 탄성 변형은, 도 5 중의 화살표 T로 나타내는 바와 같이 단벽(26)의 중앙부(34)에 인장력을 가한다. 이러한 인장력 T는 타원형으로 변형된 단벽(26)의 장축을 따라 단벽(26)에 작용하여, 상기 장축을 따른 특정 V자 홈(36)의 바닥(선상(線狀) 부위)을 그 V자 홈(36)의 홈 방향을 따라 팽팽하게 한다. 이 결과, 특정 V자 홈(36)에 있어서의 바닥 두께는 특히, 중앙부(34)의 중심 위치에서 크게 감소한다.

이렇게 하여 특정 V자 홈(36)에 있어서의 바닥 두께가 감소하는 한편, 상술한 바와 같이, 상승한 캡슐(22a)의 내압이 단벽(26)에 가해지면, 특정 V자 홈(36)의 바닥은 중앙부(34)의 중심 위치에서 정확하게 또 용이하게 파단되고, 캡슐(22a) 내의 액체는 V자 홈(36)의 파단 개소로부터 필터 요소(18)의 중앙을 향해 분출한다. 즉, 캡슐(22a)의 용이 파괴성이 개선되는 한편, 단벽(26)의 파단 위치를 특정할 수 있다.

상술한 바와 같이 중앙부(34)는 외주부(32)보다도 오목해 있는 한편, 편평한 암형의 원뿔 형상으로 형성되며, 게다가, V자 홈(36)은 중앙부(34)의 내면에 형성되어 있다. 그래서, 단벽(26)이 타원형으로 변형되면, 중앙부(34)는 캡슐 본체(24) 내를 향하여 더욱 오목하게 들어가도록 변형된다. 이러한 중앙부(34)의 변형은, 특정 V자 홈(36)의 홈 폭을 크게 넓히게 되어, 특정 V자 홈(36)의 파단을 촉진해서, 캡슐(22a)의 용이 파괴성을 더욱 개선한다.

V자 홈(36)의 파단 후, 소비자가 캡슐(22a)을 더 눌러 찌부러뜨리면, 캡슐(22a) 내의 액체는 V자 홈(36)의 파단 개소로부터 필터 요소(18)를 향해 계속 분출한다. 그래서, 분출한 액체는 필터 요소(18)의 중앙에 스며들어, 도 1에 나타내는 바와 같이, 필터 요소(18) 내에 액체 침투 영역 LA가 형성된다. 이러한 침투 영역 LA는 필터 요소(18) 내의 중앙 부분에 머물러, 캡슐(22a)로부터 분출된 액체가 복합 필터(16)의 성형지나 팁 페이퍼를 적시는 일은 없다.

이 점에 관해서 상술하면, 특정 V자 홈(36)이 그 바닥에서 파단하여, 파단 개소로부터 액체가 일단 분출되면, 캡슐(22a) 내의 내압은 급격히 감소한다. 그래서, 이후, 파단 개소가 확대되는 일은 없으며, 액체는 파단 개소, 즉, 단벽(26)에 있어서의 중앙부(34)의 중앙으로부터 필터 요소(18) 내의 중앙 부분을 향해서만 분출된다.

한편, 상술한 내압의 급격한 저하는 소비자의 손가락을 통해 소비자에게 감지되어, 소비자는 캡슐(22a)의 파괴, 즉, 액체의 분출을 확인할 수 있다.

필터 요소(18) 내에 액체가 스며들어 있으면, 상술한 바와 같이 주류연이 필터 요소(18) 내를 통과할 때, 주류연에 포함되는 수용성 성분은 필터 요소(18) 내의 액체, 즉, 증류수에 용해된다. 이 결과, 소비자가 실제로 흡입하는 주류연 중의 수용성 성분이 감소되므로, 주류연의 풍미나 미각이 변화한다.

한편, 액체에 향료가 포함되어 있으면, 주류연에 향료의 향기 부여가 이루어져, 소비자는 향료의 향기 또한 동시에 음미할 수 있다.

또한, 제1실시예 E1의 경우, 캡슐 본체(24)의 주벽(30)은 상술한 바와 같이 복수의 리브(42)를 갖고 있으므로, 주벽(30)의 강성은 전체적으로 비교적 높지만, 주벽(30)의 강성은 플랜지(38)로부터 단벽(26)의 외주부(32)를 향함에 따라 감소한다.

그래서, 도 6에 나타내는 바와 같이 캡슐 본체(24)에 외력 F가 가해져도, 캡슐 본체(24)의 주벽(30)이 부분적으로 오목하게 들어가는 일은 없어, 외력 F는 편평한 원뿔 형상의 단벽(26)에 효율적으로 전달된다. 이 결과, 상기한 바와 같이 단벽(26)은 타원형으로 확실하게 변형되어, 박육 영역으로서의 특정 V자 홈(36)은 작은 외력 F로 용이하게 파단된다.

도 7 및 도 8은, 비교예의 캡슐(23)의 단벽(26c) 및 캡슐(23)의 측면도를 각각 나타낸다. 이 경우, 단벽(26c)은 평탄하며, 캡슐(23)의 캡슐 본체(24)에 상술한 바와 같은 리브(42)는 구비되지 않는다.

캡슐(23)에 외력 F가 가해짐으로써, 캡슐(23)의 내압이 상승되었을 때, 단벽(26c)은 도 7 및 도 8에 나타내는 바와 같이 캡슐(23)의 바깥을 향해서 일정하게 팽출하여, 타원형으로 변형되는 일은 없다.

그래서, 파단될 V자 홈(36)이 특정되는 일은 없으며, 또한, 어떤 V자 홈(36)이 파단되었다고 해도, 여기서의 파단은 용이하지 않다.

또한, 캡슐(23)에 리브(42)가 구비되어 있지 않으면, 도 8에 나타내는 바와 같이 주벽(30)은 외력 F에 의해 국소적으로 크게 변형되어 버리고, 외력 F는 단벽(26c)에 효과적으로 전달되지 않아, V자 홈(36)의 파단은 곤란해진다.

본 발명은 상술한 제1실시예 E1의 캡슐(22a)로 제약되는 것은 아니다.

그래서, 다른 실시예의 캡슐(22)에 관하여, 이하에서 순차적으로 설명한다.

또한, 다른 실시예를 설명함에 있어서, 이미 설명한 실시예와 동일한 기능을 발휘하는 부재 및 부위에는 동일한 참조부호를 붙이고, 그것들의 설명을 생략한다.

도 9∼도 11은 제2실시예 E2의 캡슐(22b)을 나타낸다.

캡슐(22b)은, 캡슐 본체(24)에 있어서의 주벽(30) 및 단벽(26)의 구조에 관하여, 제1실시예 E1의 캡슐(22a)과 이하와 같은 점에서 상이하다.

먼저, 캡슐(22b)의 주벽(30)은 상술한 리브(42)를 구비하고 있지 않다.

한편, 캡슐(22b)의 단벽(26)도 또한 전체적으로 보면 오목벽으로 형성되어 있다. 그러나, 캡슐(22b)의 경우, 단벽(26)의 원형의 외주부(32)는, 캡슐 본체(24)의 직경방향 내측을 향해 뻗어나와 있다. 또한, 단벽(26)의 중앙부(34)는 반구상부(半球狀部)(44)로 형성되며, 이 반구상부(44)는 캡슐 본체(24) 내를 향해 오목하게 들어가 있다.

또한, 반구상부(44)의 중앙은 원형의 박육 영역(46)으로서 형성되며, 이 박육 영역(46)은 캡슐 본체(24)의 단벽(26) 및 주벽(30)의 두께보다도 얇은 두께를 갖는다. 예를 들면, 박육 영역(46)의 두께 Tc는 예를 들면, 상술한 V자 홈(36)의 바닥 두께 Tv와 동일하다.

반구상부(44)는, 외주부(32)와 박육 영역(46)의 사이에 박육 영역(46)을 둘러싸는 환상(環狀) 부분(47)을 포함한다. 이 환상 부분(47)은, 박육 영역(46)으로부터 외주부(32)에 가까워짐에 따라 서서히 증가된 두께를 가지며, 외주부(32)에 있어서의 내측 모서리에 접속되어 있다.

도 10으로부터 명백한 바와 같이, 외주부(32)의 두께는 환상 부분(47)에 있어서의 외주의 두께보다도 두껍다. 한편, 주벽(30)의 두께는 캡슐 본체(24)의 축선 방향을 따라 일정하고, 또, 실시예 E1의 캡슐(22a)에 있어서의 주벽(30)의 최대 두께보다도 두껍다.

상술한 실시예 E2의 캡슐(22b)의 경우에도, 캡슐 본체(24)에 외력 F가 가해졌을 때, 캡슐 본체(24)의 단벽(26)은 타원형으로 탄성 변형된다. 그래서, 타원 형상으로 변형된 단벽(26)의 장축을 따른 박육 영역(46)의 특정 선상 부위는 특히 크게 인장되며, 이 결과, 특정 선상 부위에서 단벽(26)은 파단된다.

도 12 및 도 13은 제3실시예 E3의 캡슐(22c)을 나타내며, 도 14 및 도 15는 제4실시예 E4의 캡슐(22d)을 나타낸다.

제3 및 제4실시예 E3, E4의 캡슐(22c, 22d)은, 제1 및 제2실시예 E1, E2의 캡슐(22a, 22b)과 각각 유사하다. 그러나, 캡슐(22c, 22d)은 봉 형상의 돌기(48)를 각각 더 구비하고 있는 점에서, 캡슐(22a, 22b)과는 상이하다.

구체적으로는, 제3실시예 E3의 캡슐(22c)의 경우, 돌기(48)는 단벽(26)에 있어서의 중앙부(34)의 중심으로부터 캡슐 본체(24)의 외측을 향해 돌출되어 있다. 한편, 제4실시예 E4의 캡슐(22d)의 경우, 돌기(48)는 반구상부(44)의 중앙, 다시 말해, 박육 영역(46)으로부터 캡슐 본체(24)의 외측을 향해 돌출되어 있다.

제3 및 제4실시예 E3, E4의 어느 경우에도, 도 13 및 도 15로부터 명백한 바와 같이, 돌기(48)의 선단면(先端面)과 단벽(26)(외주부(32))의 외단면(外端面)은 동일한 가상면 상에 위치되어 있다. 또한, 돌기(48)의 직경 및 길이는 예를 들면, 0.4∼0.5㎜ 정도이다.

상술한 돌기(48)는, V자 홈(36) 또는 박육 영역(46)이 파단될 때, 파단 위치를 결정하는 데에 도움이 된다. 구체적으로는, 캡슐 본체(24)에 외력 F가 가해져, 특정 V자 홈(36) 또는 박육 영역(46)에 있어서의 특정 선상 부위가 인장될 때, 인장 응력은 돌기(48)의 근원(根元)에 집중된다. 이 결과, 돌기(48)는 파단을 시작하게 되어, 파단 위치를 결정한다. 또한, 돌기(48)는 단벽(26)으로부터 캡슐(22)의 외측으로 돌출되어 있지 않으므로, 돌기(48)에 원하지 않는 충격이 가해지기 어렵고, 또한, 이러한 충격에 기인하여, 단벽(26)이 돌기(48)의 근원으로부터 원하지 않게 파단될 가능성도 낮다.

도 14는, 제1∼제4실시예 E1∼E4의 캡슐(22a∼22d)에 외력 F가 가해져, 이들 캡슐(22a∼22d)이 V자 홈(36) 또는 박육 영역(46)에서 파단된 시점에서의 캡슐(22a∼22d)의 파단 하중의 평균치를 각각 측정한 결과를 나타낸다. 또한, 도 14는, 비교예 C 및 참고예 R의 캡슐에 관한 파단 하중의 평균치의 측정 결과를 아울러 나타낸다.

파단 하중을 측정함에 있어서, 각(各) 캡슐에는 용적(容積)의 94%를 차지하는 액체(증류수)가 충전되며, 파단 하중의 측정에는 크리프미터(주식회사 야마덴제, RHEONER II(상품명))가 사용되었다.

도 14의 측정 결과에 관하여 언급하기 전에, 비교예 C 및 참고예 R의 캡슐에 관해서 간단히 설명한다.

비교예 C의 캡슐은 상술한 특허문헌 1의 캡슐에 상당하며, 참고예 R의 캡슐은 시판 중인 필터 시가렛에 조립되어 있는 심리스 캡슐에 상당하다.

도 14로부터 명백한 바와 같이, 제1∼제4실시예 E1∼E4의 캡슐(22a∼22d)의 파단 하중은 비교예 C의 캡슐의 파단 하중보다도 대폭으로 작고, 또한, 참고예 R의 캡슐의 파단 하중에 근사(近似)하고 있다. 따라서, 제1∼제4실시예 E1∼E4의 캡슐(22a∼22d)은 비교예 C의 캡슐보다도 용이하게 파단되는 것을 알 수 있다.

또한, 동일 타입인 제1 및 제3실시예의 캡슐(22a, 22c)을 대비했을 때, 캡슐(22c)의 파단 하중은 캡슐(22a)의 파단 하중보다도 작다. 또한, 마찬가지로 동일 타입인 제2 및 제4실시예의 캡슐(22b, 22d)을 대비했을 때, 캡슐(22d)의 파단 하중은 캡슐(22b)의 파단 하중보다도 작다.

이것은, 상술한 돌기(48)가 단벽(26)에서의 파단 위치를 결정할 뿐만 아니라, 캡슐(22c, 22d)의 파단을 더욱 용이하게 하는 것을 명료하게 나타낸다.

최후로, 본 발명은 상술한 제1∼제4실시예 E1∼E4에도 제약을 받는 것은 아니다.

예를 들면, 상술한 실시예의 캡슐 본체(24)나 폐쇄벽으로서의 씰 부재(40)는 어느 것이나 저밀도 폴리에틸렌에 의해 형성되어 있다. 그러나, 본 발명의 캡슐 본체 및 폐쇄벽은 저밀도 폴리에틸렌 이외의 합성수지에 의해서도 형성될 수 있고, 나아가 합성수지 이외의 다른 재료에 의해서도 형성 가능하다.

예를 들면, 제1실시예 E1의 캡슐 본체(24)는 단벽(26)을 향해 끝이 가늘어지는 테이퍼 형상을 이룬 주벽(30)을 갖는다. 그러나, 본 발명의 경우, 캡슐 본체는 스트레이트한 원통 형상, 또는, 역방향의 테이퍼 형상을 이룬 주벽을 갖는 것도 가능하다.

또한, 본 발명의 캡슐 본체의 단벽은, 상술한 제1∼제4실시예의 단벽(26)과는 다른 형태의 오목벽이어도 된다. 예를 들면, 제1 및 제3실시예 E1, E3의 경우, 단벽(26)은 평탄한 중앙부(34)를 갖고 있어도 된다.

또한, 제2 및 제4실시예의 경우, 반구상부(44)의 전체 영역이 박육 영역으로서 형성되어 있어도 되고, 제1 및 제2실시예의 경우, 박육 영역은 V자형 이외의 형상을 가진 홈으로서 형성되어 있어도 된다. 또한, 이들 홈의 배치도 방사상으로 한정되는 것은 아니다.

박육 영역에서의 두께는 캡슐 본체의 단벽이나 주벽의 두께보다도 얇은 것을 전제로 하여, 0.1㎜ 이상 또 0.2㎜ 미만인 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는, 박육 영역의 두께는 0.12㎜ 이상 또 0.17㎜ 미만이다.

예를 들면, 제1 및 제3실시예 E1, E3의 캡슐 본체(24)는 그 외주면에 복수의 리브(42)를 갖는다. 그러나, 이들 리브(42)는 캡슐 본체(24)의 내주면에 형성되어 있어도 되고, 또한, 이러한 리브(42)는 제2 및 제4실시예 E2, E4에 있어서의 캡슐 본체(24)의 외주면 또는 내주면에도 동일하게 적용 가능하다.

요점은, 본 발명의 캡슐은, 캡슐 본체, 이 캡슐 본체의 오목 형상의 단벽, 이 단벽에 형성된 박육 영역 및 캡슐 본체의 개구단을 폐쇄하는 폐쇄벽을 포함하는 기본 구조를 구비하고 있으면, 각 실시예의 캡슐이 갖는 다른 구성 요소(형상이나 배치 등도 포함)는 다른 실시예에 임의로 조합하여 적용 가능하다.

게다가 또한, 본 발명의 캡슐은 필터 시가렛에의 조립뿐만 아니라, 다양한 흡연 물품에도 조립 가능하다는 것은 말할 필요도 없다.

10 필터 시가렛
14 팁 페이퍼
16 복합 필터
18, 20 필터 요소
22, 22a∼22d 캡슐
26 단벽
28 개구단
30 주벽
32 외주부
34 중앙부
36 V자 홈(박육 영역)
38 플랜지
40 씰 부재(폐쇄벽)
42 리브
44 반구상부
46 박육 영역
48 돌기

Claims (9)

1. 탄성 변형 가능한 원통 형상을 이루며, 선단을 폐색하는 단벽(端壁), 기단(基端)을 개방하는 개구단(開口端) 및 상기 단벽과 상기 개구단의 사이를 접속하는 주벽(周壁)을 갖고, 내부에 액체를 수용 가능한 캡슐 본체와,
   상기 캡슐 본체의 상기 개구단에 형성되며, 상기 캡슐 본체 내의 액체를 봉입하기 위해 상기 개구단을 폐쇄하는 폐쇄벽
   을 구비하고,
   상기 주벽은 상기 개구단으로부터 상기 단벽을 향해 서서히 감소하는 두께를 가지며,
   상기 단벽은,
   중앙부와,
   상기 중앙부를 둘러싸는 한편, 상기 중앙부보다도 상기 캡슐 본체에 있어서의 상기 선단의 전방을 향해 돌출하여, 상기 단벽을 오목벽(凹壁)으로 형성하는 환상(環狀)의 외주부(外周部)와,
   상기 중앙부에 형성되며, 상기 캡슐 본체의 상기 단벽 및 상기 주벽의 두께보다도 얇은 두께를 가져, 상기 캡슐 본체의 파단 위치를 특정하는 박육 영역
   을 포함하고,
   상기 중앙부는 상기 캡슐 본체 내를 향하여 오목한 형상을 가지는 한편, 상기 환상의 외주부는 상기 주벽의 연장부를 형성하고 또 상기 주벽의 선단의 내경보다도 작은 내경을 가지며, 이에 의해, 상기 캡슐 본체의 상기 주벽에 외력이 가해진 때, 상기 단벽을 타원형으로 탄성 변형시키고,
   상기 중앙부는 반구상부(半球狀部)로 형성되고,
   상기 박육 영역은, 상기 반구상부의 중앙에 원형으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액체를 봉입한 용이 파괴성 캡슐.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 중앙부의 두께는, 상기 박육 영역으로부터 상기 외주부를 향해 서서히 증가되어 있는 것을 특징으로 하는 용이 파괴성 캡슐.
   
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 캡슐 본체는, 상기 주벽의 외주면에 형성된 복수의 리브를 더 포함하며, 이들 리브는 상기 개구단으로부터 상기 환상의 외주부의 선단까지 상기 캡슐 본체의 축선 방향을 따라 뻗어 있는, 것을 특징으로 하는 용이 파괴성 캡슐.
   
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 리브는, 상기 개구단으로부터 상기 환상의 외주부의 선단을 향해 서서히 감소하는 폭을 가지는, 것을 특징으로 하는 용이 파괴성 캡슐.
   
5. 청구항 1 내지 4 중 어느 한 항에 기재된 용이 파괴성 캡슐을 필터에 내장한 것을 특징으로 하는 흡연물품.
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