KR102247805B1 - 담배 충전물 집적체 및 전자 담배 카트리지 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 담배 충전물 집적체 전체로서의 충전율은 일정 이상을 확보하면서, 담배 충전물 집적체 내부에서의 기류의 유동성을 양호하게 하고, 또한 담배 충전물이 탈락하기 어려운 담배 충전물 집적체 및 전자 담배 카트리지를 제공하는 것으로, 장척 형상의 담배 충전물이 다발 형상으로 집적되고 외주부가 시트 형상의 포장체로 감겨지고, 담배 충전물(20)은 길이 방향과 직교하는 단면에서 장변 방향의 치수가 단변 방향의 치수보다 길어지도록 형성되고, 포장체(25)에 접하는 최외주부의 담배 충전물(20)은 장변 방향이 둘레 방향을 대략 따르는 방향을 향하고 있거나, 혹은 장변 방향이 둘레 방향을 대략 따르는 방향 이외의 방향을 향하고 있고, 장변 방향이 둘레 방향을 대략 따르는 방향을 향하고 있는 담배 충전물의 수가 장변 방향이 둘레 방향을 대략 따르는 방향 이외의 방향을 향하고 있는 담배 충전물의 수보다 많은 것이다.
Description
본 발명은 담배 또는 비담배 식물을 재료로 하는 장척 형상의 담배 충전물을 다발 형상으로 집적한 담배 충전물 집적체 및 이것을 갖는 전자 담배 카트리지에 관한 것이다.
최근, 담배의 금연 경향에 맞추기 위해, 화염을 사용하지 않고 담배 성분을 포함하는 전자 담배 카트리지를 가열하여, 기화된 담배 성분을 흡인함으로써, 담배를 즐기기 위한 전자 담배 제품이 보급되기 시작하고 있다. 이러한 전자 담배 카트리지에 충전하는 담배 충전물의 제조 방법으로는 담뱃잎을 분말화하여 수성 슬러리로 한 후에 시트화하고, 오일이나 글리세린을 시트에 첨가하여 건조시키는 방법이 있다(특허문헌 1 참조).
또한, 담배 충전물이 집적된 담배 충전물 집적체를 단부에 갖는 전자 담배 카트리지를 삽입하고 가열함으로써 끽연하는 물품이 개시되어 있다(특허문헌 2 참조). 전자 담배에서는 전자 담배 본체가 갖는 가열체를 담배 충전물 집적체에 대해 삽입하고, 담배 충전물을 가열한다.
담배 충전물은 가열에 의해 에어로졸을 포함하는 흡인 성분을 충분히 발생시키기 때문에, 일정 이상의 충전율로 충전된다. 한편, 담배 충전물의 충전율을 높게 하면 전자 담배 본체가 갖는 가열체를 담배 충전물 집적체에 삽입할 때, 저항이 커서 삽입하기 어려워진다. 또한, 담배 충전물의 충전율이 지나치게 높으면, 담배 충전물 집적체 내부에서의 기류의 유동성이 낮아지기 때문에, 사용자가 들이마시기 어려워, 한번에 들이마실 수 있는 기류의 양이 적어지기 때문에, 한 개당 끽연수가 증가하여, 적정한 끽연수를 초과할 가능성이 있다. 이 때문에, 담배 충전물 집적체 전체로서의 충전율은 일정 이상을 확보하면서, 담배 충전물 집적체 내부에서의 기류의 유동성을 양호하게 하는 것이 요구된다.
또한, 담배 충전물 집적체에서는 전자 담배 카트리지를 전자 담배 본체에 삽입할 때나, 끽연을 종료하고 전자 담배 본체에서 전자 담배 카트리지를 꺼낼 때 등, 사용자의 핸들링시에 담배 충전물의 일부가 낙하할 가능성이 있다. 이로써, 전자 담배 본체의 내부를 오염시키고, 나아가서는 전자 담배 본체의 문제를 발생시킬 가능성이 있다. 따라서, 담배 충전물 집적체에서 담배 충전물은 탈락하기 어렵도록 충전되는 것이 요구된다.
본 발명은 상기 과제를 감안하여 이루어진 것으로, 담배 충전물 집적체 전체로서의 충전율은 일정 이상을 확보하면서, 담배 충전물 집적체 내부에서의 기류의 유동성을 양호하게 함과 함께, 전자 담배 본체에 삽입하기 쉽고, 또한 담배 충전물이 탈락되기 어려운 담배 충전물 집적체 및 전자 담배 카트리지를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해 청구항 1의 발명에 따른 담배 충전물 집적체는 장척 형상의 담배 충전물이 다발 형상으로 집적되고 외주부가 시트 형상의 포장체로 감겨진 담배 충전물 집적체로서,
상기 담배 충전물은 길이 방향과 직교하는 단면에서 장변 방향의 치수가 단변 방향의 치수보다 길어지도록 형성되고,
상기 포장체에 접하는 최외주부의 상기 담배 충전물은 장변 방향이 둘레 방향을 대략 따르는 방향을 향하고 있거나, 혹은 장변 방향이 둘레 방향을 대략 따르는 방향 이외의 방향을 향하고 있고, 장변 방향이 둘레 방향을 대략 따르는 방향을 향하고 있는 상기 담배 충전물의 수가 장변 방향이 둘레 방향을 대략 따르는 방향 이외의 방향을 향하고 있는 상기 담배 충전물의 수보다 많은 것을 특징으로 하여 구성되어 있다.
청구항 1에 따른 발명에 의하면, 외주부에서의 담배 충전물의 충전율을 높게 하고, 중앙부에서의 담배 충전물의 충전율을 상대적으로 낮게 할 수 있으므로, 담배 충전물의 양을 확보하면서 전자 담배 본체의 가열부를 담배 충전물 집적체에 삽입하기 쉽게 할 수 있다. 또한, 담배 충전물 집적체에서의 기류의 유동성을 양호하게 할 수 있다. 나아가서는, 외주부에서 담배 충전물이 강고한 구조를 형성하므로, 전자 담배 카트리지의 핸들링시에 있어서 담배 충전물이 탈락되기 어렵게 할 수 있다.
또한, 청구항 2의 발명에 따른 담배 충전물 집적체는 상기 담배 충전물의 다발의 길이 방향과 직교하는 단면에서 중심측의 영역과 외주측의 영역을 면적으로 등분하면, 상기 중심측의 영역은 상기 외주측의 영역보다 공극률이 높은 것을 특징으로 하여 구성되어 있다.
청구항 2에 따른 발명에 의하면, 전자 담배 본체의 가열부를 담배 충전물 집적체에 삽입하기 쉽고, 또한 기류의 유동성을 양호하게 할 수 있다.
또한, 청구항 3의 발명에 따른 담배 충전물 집적체는 상기 포장체에 접하는 최외주부의 상기 담배 충전물의 내주측에 접하는 상기 담배 충전물은 장변 방향이 둘레 방향을 대략 따르는 방향을 향하고 있는 상기 담배 충전물의 수가 장변 방향이 둘레 방향을 대략 따르는 방향 이외의 방향을 향하고 있는 상기 담배 충전물의 수보다 많은 것을 특징으로 하여 구성되어 있다.
청구항 3에 따른 발명에 의하면, 최외주에서 두 바퀴째에 위치하는 담배 충전물에 대해서도 장변 방향이 둘레 방향을 대략 따름으로써, 외주부에서의 충전율을 높게 할 수 있고, 담배 충전물의 양을 충분히 확보할 수 있음과 함께, 담배 충전물의 구조를 보다 강고하게 하여 탈락을 억제할 수 있다.
또한, 추가로 청구항 4의 발명에 따른 담배 충전물 집적체는 상기 담배 충전물의 장변 방향의 면은 인접하는 상기 담배 충전물의 장변 방향의 면과 접하거나, 혹은 인접하는 상기 담배 충전물의 단변 방향의 면과 접하고 있고, 장변 방향의 면이 인접하는 상기 담배 충전물의 장변 방향의 면과 접하는 상기 담배 충전물의 수가 장변 방향의 면이 인접하는 상기 담배 충전물의 단변 방향의 면과 접하는 상기 담배 충전물의 수보다 많은 것을 특징으로 하여 구성되어 있다.
청구항 4에 따른 발명에 의하면, 담배 충전물이 장변에서 서로 겹치는 충전물군을 형성하고, 충전물군 사이에 공극부를 형성할 수 있다.
그리고, 청구항 5의 발명에 따른 담배 충전물 집적체는 상기 담배 충전물은 비담배 식물에 의해 형성되는 것을 특징으로 하여 구성되어 있다.
청구항 5에 따른 발명에 의하면, 담배를 담배 충전물에 사용하지 않음으로써, 금연시에도 즐길 수 있는 전자 담배 카트리지를 형성할 수 있다.
또한, 청구항 6의 발명에 따른 전자 담배 카트리지는 상기 중 어느 담배 충전물 집적체와, 상기 담배 충전물 집적체의 담배 충전물과 길이 방향에서 인접하고 길이 방향을 따라 기류가 통과 가능한 지지 부재와, 마우스 피스를 갖는 것을 특징으로 하여 구성되어 있다.
청구항 6에 따른 발명에 의하면, 담배 충전물 집적체의 공극부를 유동한 기류를, 지지 부재를 통해 마우스 피스에 원활하게 유동시켜, 사용자는 적정한 양의 기류를 흡인할 수 있다.
또한, 청구항 7의 발명에 따른 전자 담배 카트리지는 상기 지지 부재는 적어도 최외주부에 지지부를 갖고, 상기 지지부는 상기 포장체에 접하는 최외주부의 상기 담배 충전물에 대해 길이 방향에서 인접하는 것을 특징으로 하여 구성되어 있다.
청구항 7에 따른 발명에 의하면, 지지부와 최외주부의 담배 충전물이 접하고 있음으로써, 둘레 방향을 대략 따름으로써 강고한 구조를 형성하고 있는 최외주부의 담배 충전물을 지지 부재에 의해 길이 방향에 지지하여, 가열부의 삽입시 등에서 담배 충전물이 붕괴되어 탈락하는 것을 방지할 수 있다.
본 발명에 따른 담배 충전물 집적체에 의하면, 외주부에서의 충전율이 높음으로써, 담배 충전물 집적체 전체로서의 충전율을 크게 할 수 있기 때문에, 에어로졸을 충분히 발생시킬 수 있고, 또한, 중앙부에서의 유동성이 양호한 점에서, 기류가 유동하기 쉬우므로, 전자 담배 카트리지에서의 기류량 및 들이마시는 횟수를 적정하게 설정할 수 있다. 추가하여, 중앙부의 공극률을 높게 할 수 있기 때문에, 전자 담배 본체에 삽입하기 쉽게 할 수 있다. 또한, 외주부에서 둘레 방향을 따르는 담배 충전물에 의해 강고한 구조가 형성되고, 담배 충전물이 탈락하기 어렵게 할 수 있다.
도 1은 본 실시형태에서의 담배 충전물 집적체를 갖는 전자 담배 카트리지의 단면도이다.
도 2는 전자 담배 카트리지의 사용 형태를 나타내는 단면도이다.
도 3은 담배 충전물의 측면도(도 3(a))와, 정면도(도 3(b))이다.
도 4는 담배 충전물 집적체의 정면도이다.
도 5는 다른 담배 충전물 집적체의 정면도이다.
도 6은 담배 충전물을 포장체로 감는 공정을 나타내는 정면도이다.
도 7은 지지 부재의 정면도이다.
도 2는 전자 담배 카트리지의 사용 형태를 나타내는 단면도이다.
도 3은 담배 충전물의 측면도(도 3(a))와, 정면도(도 3(b))이다.
도 4는 담배 충전물 집적체의 정면도이다.
도 5는 다른 담배 충전물 집적체의 정면도이다.
도 6은 담배 충전물을 포장체로 감는 공정을 나타내는 정면도이다.
도 7은 지지 부재의 정면도이다.
본 발명의 실시형태에 대해 도면을 따라 상세하게 설명한다. 도 1에는 본 실시형태에서의 담배 충전물 집적체(10)를 갖는 전자 담배 카트리지(1)의 단면도를 나타내고 있다. 이 도면에 나타내는 바와 같이, 전자 담배 카트리지(1)는 담배 충전물(20)이 다수 충전된 대략 원통형상의 담배 충전물 집적체(10)와, 원통형상의 지지 부재(12)와, 입에 물고 빠는 부분이 되는 마우스 피스(14)가 길이 방향을 따라 배열되고, 시트 형상의 포장 부재(16)로 감겨짐으로써 일체화되어 형성되어 있다.
담배 충전물 집적체(10)는 장척 형상의 담배 충전물(20)이 길이 방향을 따라 다발 형상이 되고, 시트 형상의 포장체(25)로 감겨짐으로써 대략 원통형상이 되도록 형성되어 있다. 담배 충전물(20)은 비담배 식물로 형성된다. 담배 충전물(20)의 상세에 대해서는 뒤에 상세히 서술한다.
지지 부재(12)는 담배 충전물 집적체(10)에서 발생한 에어로졸을 포함하는 기류를 마우스 피스(14)측에 유통시키기 때문에, 중앙부에 유로부(30)를 갖고 있다. 지지 부재(12)는 유로부(30)의 주위에 둘레 가장자리부(31)를 갖고, 포장 부재(16)의 내주측을 지지할 수 있다. 마우스 피스(14)는 스펀지 형상의 다공질체이며, 원통형상으로 형성되어 있다.
본 실시형태에서 전자 담배 카트리지(1)는 직경이 6.5∼7.5㎜, 길이가 40∼49㎜로 형성된다. 또한, 담배 충전물 집적체(10)는 11∼13㎜의 길이를 갖는다. 단, 이 이외의 치수를 갖고 있어도 된다.
도 2에는 전자 담배 카트리지(1)의 사용 형태를 나타내는 단면도를 나타내고 있다. 전자 담배 카트리지(1)는 전자 담배 본체(2)에 장착되어 사용된다. 전자 담배 본체(2)는 전자 담배 카트리지(1)를 삽입시키는 삽입부(51)를 갖고 있다. 삽입부(51)에는 삽입된 전자 담배 카트리지(1)의 담배 충전물(20)에 대해 삽입되는 바늘 형상 혹은 블레이드 형상의 가열부(50)가 설치된다. 가열부(50)는 담배 충전물(20)에 대해 삽입된 상태에서 발열함으로써, 담배 충전물(20)로부터 에어로졸을 발생시킬 수 있다. 이 상태에서 사용자가 마우스 피스(14)로부터 들이마심으로써, 에어로졸을 포함하는 기류를 흡인할 수 있다.
도 3에는 담배 충전물(20)의 측면도(도 3(a))와, 정면도(도 3(b))를 나타내고 있다. 담배 충전물(20)은 전술한 바와 같이 장척 형상으로 형성되어 있다. 또한, 담배 충전물(20)은 길이 방향과 직교하는 단면에서 장변 방향의 치수(a)가 단변 방향의 치수(b)보다 길어지도록 형성되어 있다. 즉, 담배 충전물(20)은 장척의 대략 직방체 형상인 면 형상의 형태를 갖고 있다.
담배 충전물(20)은 건조·분쇄된 비담배 식물에 에어로졸을 발생시키는 에어로졸 포머나, 미결정 셀룰로오스, 풍미를 추가하는 첨가제, 보존료, 점착제 또는 증점제 등을 혼합하고, 시트 형상으로 성형한 후에 소정의 폭 및 길이를 갖도록 절단됨으로써 형성된다.
담배 충전물(20)을 형성하는 비담배 식물은 담배 이외의 식물이면 특별히 제한은 없다. 식물의 사용 부위로는 예를 들면, 뿌리(인근(인경), 괴근(덩이줄기류, 구근 등을 포함함), 줄기, 괴경, 껍질(줄기껍질, 나무껍질 등을 포함함), 잎, 꽃(꽃잎, 수술, 암술 등을 포함함), 수목의 줄기나 가지 등 다양한 부위를 사용할 수 있다.
인경으로는 양파, 석산, 튤립, 히아신스, 마늘, 염교, 백합, 구경으로는 크로커스, 글라디올러스, 프리지어, 붓꽃, 토란, 곤약, 괴경으로는 곤약, 시클라멘, 아네모네, 베고니아, 초석잠, 감자, 아피오스(토란아), 근경으로는 칸나, 연꽃(연근), 생강, 괴근으로는 달리아, 고구마, 카사바, 돼지감자, 근상체로는, 참마속(참마, 일본 참마(Japanese yam), 장마 등의 참마류), 그 밖에 순무, 우엉, 당근, 무우, 칡을 들 수 있다. 줄기로는 아스파라거스, 죽순, 땃두릅, 무우, 야콘을 들 수 있다.
상기 덩이줄기류 혹은 이하에 예시하는 식물에는 탄수화물이 함유되고, 담배 충전물(20)의 적어도 일부의 재료로서 바람직하게 사용된다. 예를 들면, 전분으로는 콘스타치(옥수수), 감자 전분(감자), 고구마 전분(고구마), 타피오카 전분(타피오카) 등이 있고, 증점제, 안정제 등으로서 사용의 예가 있다. 상기 전분은 가교에 의해 내산성 향상, 내열성 향상, 내셰어성 향상 등, 에스테르화, 에테르화에 의해, 보존 안정성 향상, 호화 촉진 등, 산화에 의해 투명성 향상, 필름성 향상, 보존 안정성 향상 등을 도모하는 것이 가능하다.
식물 종자로부터는 타마린드시드검, 구아검, 로커스트빈검, 수액으로부터는 아라비아검, 카라야검, 과실로부터는 펙틴, 그 밖의 식물로부터는 셀룰로오스, 아가로오스를 주성분으로 하는 곤약만난, 대두 다당류를 얻을 수 있다. 또한, 양이온화 구아검과 같이 변성하여 사용할 수 있다.
해조로부터는 카파 카라기난, 아이오타 카라기난, 람다 카라기난의 3타입으로 분류되는 카라기난, 한천, 알긴산을 얻을 수 있고, 카라기난 금속염, 알긴산 Na 등의 염으로도 사용된다.
예를 들면, 허브나 스파이스로서 사용되고 있는 식물로는 치자 나무 열매, 카피르 라임 리프, 양하, 쑥, 고추냉이, 아요완 시드, 아니스, 알팔파, 에키네시아, 에샬롯, 타라곤, 에버래스팅 플라워, 엘더플라워, 올스파이스, 오리스 루트, 오레가노, 오렌지 필, 오렌지 플라워, 오렌지 리프, 카옌 페퍼, 카모마일 저먼, 카모마일 로만, 카다멈, 커리리프, 마늘, 캣닙, 캐러웨이, 캐러웨이 시드, 금목서, 커민, 커민 시드, 클로브, 그린 카다멈, 그린 페퍼, 콘플라워, 사프란, 시더우드, 시나몬, 재스민, 주니퍼베리, 졸로키아, 생강, 스타아니스, 스피어민트, 수막, 세이지, 세이보리, 셀러리, 셀러리 시드, 터메릭(강황), 타임, 타마린드, 타라곤, 처빌(세르피유), 차이브, 딜, 딜 시드, 토마토(드라이 토마토), 통카콩, 드라이 코리앤더, 넛멕, 히비스커스, 하바네로, 할라페뇨, 새눈 고추, 바질, 바닐라, 코리앤더, 파슬리, 파프리카, 히솝, 피멍 데스플레트, 핑크 페퍼, 페뉴그릭 시드, 펜넬, 브라운 머스터드, 블랙 카다멈, 블랙 커민, 블랙 페퍼, 베티버, 페니로열, 페퍼민트(박하), 호스래디쉬, 화이트 페퍼, 화이트 머스터드, 퍼피시드, 포르치니, 마조람, 머스터드 시드, 마니게트, 매리골드, 당아욱꽃, 메이스, 서양 톱풀꽃, 유칼립투스, 라벤더, 감초, 린덴, 레드 클로버, 레드 페퍼, 레몬그래스, 레몬버베나, 레몬밤, 레몬 필, 장미, 로즈버드(퍼플), 로즈힙, 로즈페탈, 로즈마리, 로즈 레드, 월계수, 롱 페퍼, 참깨(생 참깨, 볶은 참깨), 노란 고추, 화초, 산타카 고추, 산초, 고추, 유자 등을 사용할 수 있다. 또한, 믹스 스파이스(예를 들면, 오향분, 가람 마살라, 라스 엘 하누트, 바리굴, 치킨 커리 마살라, 탄두리 마살라, 카트르에피스, 에르브 드 프로방스)나 포푸리 등으로서 사용되고 있는 다양한 식물의 혼합물을 사용할 수 있다.
또한, 예를 들면, 복숭아, 블루베리, 레몬, 오렌지, 사과, 바나나, 파인애플, 망고, 포도, 금귤, 멜론, 매실, 아몬드, 카카오, 커피, 땅콩, 해바라기, 올리브, 호두, 그 밖의 너트류 등의 식용 과실(과육 부분)이나 종자를 사용할 수 있다.
또한, 차류를 사용할 수 있다. 차류는 차가 되는 식물이 상이할 뿐만 아니라, 동일한 식물이어도 가공법에 의해 상이한 차가 된다. 구체적으로는, 예를 들면, 일본차, 홍차, 명일엽차, 감차, 돌외차, 알로에차, 은행잎차, 우롱차, 강황차, 참가시나무차, 가시오갈피차, 질경이차, 병꽃풀차, 감잎차, 카모마일차, 차풀차, 모과차, 국화차, 김네마차, 구아바차, 구기자나무차, 유목잎차, 검은 콩차, 이질풀차, 현미차, 우엉차, 컴프리차, 곤포차, 벚꽃차, 사프란차, 표고버섯차, 자소엽차, 재스민차, 생강차, 쇠뜨기차, 석창포차, 쓴풀차, 메밀차, 두릅나무차, 민들레차, 첨차, 약모밀차, 두충차, 작두콩차, 딱총나무차, 광나무차, 율무차, 석결명차, 비파잎차, 보이차, 홍화차, 송엽차, 마테차, 보리차, 복장나무차, 쑥차, 유칼립투스차, 나한과차, 루이보스차, 여주차 등을 들 수 있다. 상기 차에 대해서는 음용 후의 차 찌꺼기를 사용해도 된다. 차 찌꺼기 등을 사용하면 고가의 차 등을 재이용하여 유효 활용할 수 있다.
그 밖에도 식물로서, 갈파래, 파래, 괭생이모자반, 참김, 대황, 바위김, 석묵, 꼬시래기, 개다시마, 감태, 다시마 뿌리 끝 부분, 바다포도, 검둥감태, 곤포, 방사무늬김, 덜스, 치시마 김, 곰피, 우뭇가사리, 도로로콘부(다시마를 가늘게 썰어서 만든 식품), 네코아시 곤포속(Arthrothamnus ruprecht), 김, 미역쇠, 톳, 참홑파래, 히로메(Undaria undarioides), 풀가사리, 창자파래, 진곤포, 미역귀, 큰실말, 미역도 당연히 사용할 수 있다.
또한, 현미 이외에, 인디카종(인도형, 대륙형, 장립종), 글라베리마종(아프리카 벼), 사티바종(아시아 벼), 자바니카종(자바형, 열대 도서형, 대립종), 자포니카종(일본형, 온대 도서형, 단립종), 네리카(아시아 벼와 아프리카 벼의 종간 잡종)도 당연히 사용할 수 있고, 분말 혹은 겨로도 사용할 수 있다.
또한, 보리 이외에, 조, 귀리(메귀리의 재배 품종, 오트밀이라고도 함), 보리, 메귀리, 기장, 참새피, 밀, 손가락조, 테프, 진주조, 쌀보리(보리의 변종), 율무(종자가 아니라 과실임), 피, 바랭이, 줄, 찰보리(보리의 찰성종), 수수, 옥수수, 호밀도 당연히 사용할 수 있다.
또한, 검은 콩 이외에, 콩과로서의 다른 예는 팥, 로커스트 빈, 강낭콩, 완두콩, 클러스터 빈, 풀완두, 흑녹두, 동부, 날개콩, 그라운드넛(Macrotyloma geocarpum), 누에콩, 대두, 덩굴팥, 선작두콩, 타마린드, 테파리콩, 작두콩, 벨벳콩, 밤바라 땅콩, 병아리콩, 편두, 적화 강낭콩, 말콩, 모스빈, 리마콩, 땅콩, 녹두, 루핀콩, 렌즈콩도 당연히 사용할 수 있다.
또한, 메밀 이외에, 아마란스, 퀴노아, 타타리메밀도 당연히 사용할 수 있다.
또한, 표고 버섯 이외에, 버섯류로는 송이버섯, 나팔버섯, 시메지버섯, 송로버섯, 양송이버섯, 주름버섯을 들 수 있다.
또한, 사탕 수수(당밀의 찌꺼기여도 됨), 사탕무(비트), 노송나무, 소나무, 삼나무, 편백나무, 동백나무, 백단나무 등 방향을 갖는 수목의 줄기나 가지, 이들의 나무껍질이나 잎, 뿌리 등도 사용할 수 있다. 양치식물류, 선태식물류 등도 비담배 식물로서 사용하는 것이 가능하다. 식물로서 또한 예를 들면, 일본술, 와인 등의 발효주를 제조할 때의 부산물이나 짜고 남은 찌꺼기(술지게미, 포도의 짜고 남은 찌꺼기(포도 껍질이나 종자, 과축 등으로 이루어짐)) 등도 사용할 수 있다. 나아가서는, 상술한 다양한 식물을 혼합하여 사용해도 된다. 물론, 여기에 예시한 것 이외의 식물을 사용할 수도 있다.
또한, 한방약으로서 알려진 것도 바람직하게 사용된다. 예를 들면, 이하와 같다. 남초, 천근, 적아백, 아선약, 안식향, 위령선, 인진호, 회향, 강황, 오매, 오약, 이백견, 우바우르시, 영실, 연호색, 연명초, 황기, 황금, 황정, 황백, 황련, 앵피, 제절초, 원지, 괴화, 해백, 하고초, 가자, 하수오, 아출, 곽향, 갈근, 카모마일, 과루근, 과루인, 건강, 감초, 관동화, 애엽, 길경, 지구자, 기각, 기실, 국화, 귤피, 강활, 행인, 금감, 금은화, 금전초, 구기자, 구기엽, 고삼, 호두, 고련피, 흑문자, 구맥, 형개, 계피, 결명자, 견우자, 현삼, 교이, 홍화, 합환피, 강향, 향시, 향수, 홍삼, 향부자, 갱미, 후박, 고본, 오가피, 우슬, 오수유, 호장근, 우방자, 오미자, 시호, 세신, 사프란, 산귀래, 산사자, 산치자, 산수유, 산두근, 산조인, 산초, 삼릉, 산약, 지황, 자원, 지골피, 자근, 자소자, 자소엽, 질려자, 시체, 지부자, 작약, 사상자, 사삼, 차전차, 차전초, 축사, 십약, 생강, 종려 나무 열매, 종려 나무잎, 승마, 소맥, 창포근, 신이, 여정자, 진피, 신국, 진교, 충위자, 초목, 청피, 석창근, 석류 열매 껍질, 석곡, 천궁, 전호, 천골, 선복화, 접골목, 초과, 조각자, 상기생, 창이자, 창출, 측백엽, 속단, 상백피, 소목, 소엽, 조협, 대황, 대추, 대복피, 택사, 단삼, 죽여, 죽절인삼, 죽엽, 지모, 지유, 정자, 조구등, 진피, 천남성, 천마, 천문동, 동과자, 당귀, 피마자, 당삼, 등심초, 도인, 등피, 토사자, 칠엽수 열매, 두충, 독활, 토과근, 육종용, 육두구, 인동, 인삼, 패모, 맥아, 백자인, 백편두, 맥문동, 파호지, 박하, 번과, 반하, 반비, 판람근, 반지련, 백합근, 백지, 백화사설초, 백부근, 백출, 빈랑자, 방기, 모근, 방풍, 포황, 포공영근, 목단피, 마황, 마자인, 만형자, 송지, 목통, 목과, 목향, 몰약, 목적, 사간, 익지, 야교등, 나한과, 난초, 용안육, 용담, 양강, 영지, 연교, 연전초, 연육, 노근.
추가로, 상기에 예시한 비담배 식물의 추출물, 소위 엑기스도 사용할 수 있다. 추출물의 형태로는 액체, 물엿 형상, 분말, 과립, 용액 등을 들 수 있다.
담배 충전물(20)에 첨가하는 에어로졸 포머는 글리세린, 프로필렌글리콜, 소르비톨, 트리에틸렌글리콜, 락트산, 디아세틴(글리세린디아세테이트), 트리아세틴(글리세린트리아세테이트), 트리에틸렌글리콜디아세테이트, 시트르산트리에틸, 미리스트산이소프로필, 스테아르산메틸, 도데칸디온산디메틸, 테트라데칸디온산디메틸 등을 사용할 수 있지만, 특히, 글리세린, 프로필렌글리콜이 바람직하게 사용된다. 이들은 담배 충전물(20)에 대해, 1질량％ 이상 80질량％ 이하의 양으로 사용되고, 특히 10질량％ 이상 40질량％ 이하이면 바람직하다.
필요에 따라 풍미를 추가하는 풍미 첨가제도 바람직하게 사용된다. 풍미 첨가제로는 박하, 코코아, 커피, 홍차 엑기스 등을 들 수 있다.
또한, 필요에 따라 식품의 보존료를 첨가해도 되고, 예를 들면, 소르브산, 소르브산칼륨, 벤조산, 벤조산나트륨 등을 첨가해도 된다.
결착제 또는 증점제 등으로서, 구아검, 잔탄검, 아라비아검 및 로커스트빈검 등의 검, 예를 들면, 히드록시프로필셀룰로오스, 카르복시메틸셀룰로오스, 히드록시에틸셀룰로오스, 메틸셀룰로오스 및 에틸셀룰로오스 등의 셀룰로오스 결합제, 예를 들면, 전분, 알긴산 등의 유기산, 알긴산나트륨, 카르복시메틸셀룰로오스나트륨, 카라기난, 한천 및 펙틴 등의 유기산의 공액 염기염 등의 다당류 및 이들의 조합도 사용된다.
미결품 셀룰로오스란 예를 들면, 섬유성 식물의 펄프에서 얻어진 α-셀룰로오스를 예를 들면, 산으로 부분적으로 해중합한 것으로서 얻어지는 것으로, 셀룰로오스에서 가용성 부분을 제거하고, 적절하게 불용성 부분을 결정화한 것이다.
다양한 검토 끝에 비담배 식물과, 에어로졸 포머와, 미결정성 셀룰로오스를 함유하는 담배 충전물(20)에 대해, 이하의 점을 알 수 있었다. 담배 충전물(20)을 건조 조건하에 두면, 비담배 식물과 에어로졸 포머로 이루어지는 충전물이 실수(失水)한 경우에 있어도 셀룰로오스 미결정이 충전물의 구조를 유지하고, 체적 수축 등의 구조 변화를 억제한다. 이러한 작용은 미결정 셀룰로오스를 사용함으로써 얻어지는 것이다.
미결정 셀룰로오스는 분체 그대로여도 되고, 물 등의 용매에 분산시켜 현탁액으로서 투입해도 된다. 이 경우, 용매에 대한 분산은 고속 교반기나 고압 호모지나이저 등을 사용할 수 있다.
미결정 셀룰로오스의 첨가량은 담배 충전물(20) 중의 함유량 1％ 이상 15％ 이하가 기준이 된다. 바람직하게는 3％ 이상 12％ 이하이고, 더욱 바람직하게는 5％ 이상 10％ 이하이다.
미결정 셀룰로오스의 첨가에 의해, 성형성의 향상, 롤밀에 의한 혼련 등을 할 때의 작업성의 개선, 특히 담배 충전물(20)의 수축 억제 및 체적 변화의 억제에 유효하며, 전자 담배 카트리지(1)의 품질 관리 및 사용감의 균질화에 있어서 유효하다.
본 발명에 사용되는 미결정 셀룰로오스의 평균 입자 직경은 바람직하게는 30㎛∼200㎛이고, 보다 바람직하게는 50㎛∼150㎛이며, 보다 바람직하게는 70㎛∼120㎛이다.
미결정 셀룰로오스의 평균 입자 직경은 30㎛ 이상이면 담배 충전물(20)의 수축을 억제하는 효과가 우수하고, 150㎛ 이하이면, 상기 수축을 억제하는 효과에 추가하여 성형성을 양호하게 할 수 있다.
미결정 셀룰로오스의 평균 입자 직경은 체분류법에 의해 구해진다. 상기 평균 입자 직경은 JIS K 0069:1992에 기재된 방법에 의해 얻을 수 있다. 또한, 평균 입자 직경은 복수의 체에 의한 시험 결과에 대해 예를 들면, 메시가 큰 쪽으로부터의 질량의 적산을 행하고, 그 질량 50％에 상당하는 직경을 말한다. 또한, 바람직하게는 메시 250㎛의 체상 잔류물이 8질량％ 이하이고, 메시 75㎛의 체상 잔류물이 45질량％ 이상이다.
메시 250㎛의 체상 잔류물이 8질량％ 이하인 경우는 체분류된 미결정 셀룰로오스가 담배 충전물(20)의 수축을 억제하는 효과를 갖는다. 메시 75㎛의 체상 잔류물이 45질량％ 이상인 경우는 담배 충전물(20)의 성형성을 양호하게 할 수 있다.
미결정 셀룰로오스의 질량 평균 분자량(Mw)은 10,000 이상 200,000 이하인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 10,000 이상 100,000 이하이다. 10,000 이상이면 담배 충전물(20)의 수축을 억제하는 효과가 우수하고, 100,000 이하이면, 상기 수축을 억제하는 효과에 추가하여, 성형성을 양호하게 할 수 있다. 특히 바람직하게는 20,000 이상 60,000 이하이다. 셀룰로오스의 분자량은 겔 퍼미에이션 크로마토그래피(GPC)에 의해 측정할 수 있다. 예를 들면, 일본 공개특허공보 평6-109715호에 있는 바와 같은 측정법이 채용되고, 표준 자료로는 폴리에틸렌글리콜 등을 적절히 사용한다.
담배 충전물(20)의 제조 공정에 대해 설명한다. 담배 충전물(20)의 제조 공정은 주원료가 되는 비담배 식물을 건조·분쇄하고, 칭량 등을 행하는 건조·분쇄 공정과, 그 밖의 원료의 전처리, 칭량 등을 행하는 준비 공정과, 원료를 혼합하여 조성물로 하는 혼합 공정과, 조성물을 성형하는 충전물 성형 공정을 갖는다.
건조·분쇄 공정에서는 주원료가 되는 비담배 식물의 사용 부위(예를 들면, 잎, 종자, 건조 과실, 줄기, 나무껍질, 뿌리 등)를 조성물로 하기 때문에, 소정의 분쇄물로 가공한다. 이 때, 후에 첨가하는 에어로졸 포머, 물, 그 밖의 성분을 흡수 혹은 담지하는 데 편리한 수분량으로 조정하는 것이 바람직하다. 건조에 있어서, 온도는 60℃ 이상 80℃ 이하가 바람직하다. 이 범위로 함으로써, 필요로 하는 향미 성분의 산일을 피하면서 원하는 수분량에 도달시키기 쉽다. 또한, 65℃ 이상이면 더욱 원하는 수분량에 도달하기 쉽고, 75℃ 이하이면, 필요로 하는 향미 성분의 산일을 추가로 방지할 수 있다.
건조·분쇄 후의 수분량은 5질량％ 이하로 하는 것이 바람직하다. 이렇게 함으로써, 후의 공정에서 슬러리화가 용이해진다. 수분량이 3질량％ 이하이면 더욱 바람직하다. 또한, 수분량이 0.1질량％ 이상이면, 물 등과의 친화력이 양호한 상태를 유지할 수 있다. 또한, 건조·분쇄 공정에는 분쇄물을 체분류하는 체 공정을 설치할 수도 있어, 원하는 입도로 조정하여 혼합 공정에 투입할 수 있다.
준비 공정에서는 담배 충전물(20)을 제조함에 있어서 필요한 원료를 준비할 수 있다. 전술한 미결정 셀룰로오스는 준비 공정에서 칭량되고, 혼합 공정에 투입된다.
혼합 공정에서는 통상의 혼합기를 사용할 수 있다. 예를 들면, 혼합조 내의 원료를 교반 날개로, 전단력을 가하면서 혼합하는 형태가 바람직하게 사용된다.
충전물 성형 공정에서는 각종 원료가 혼합된 조성물을 얇은 시트 형상으로 성형하고나서 절단함으로써, 담배 충전물(20)이 성형된다. 본 실시형태에서는 얇은 시트로 하기 위해, 3롤밀을 준비한다. 3롤밀을 사용하면, 좁은 롤 사이에 밀어 넣어지는 것에 의한 압축과, 롤 속도차에 의한 전단에 의해, 혼련, 분산 등을 행하면서, 독터 블레이드에 의해 원하는 두께의 시트로 하는 것이 가능하여, 바람직하다. 또한, 프레스 롤러 혹은 프레스기를 사용하여 제조할 수도 있다.
충전물 성형 공정에서는 조성물을 가압에 의해 오리피스를 통과시켜 성형하는 등 다른 수단을 사용해도 된다. 또한, 충전물 성형 공정에서는 필요에 따라, 비담배 식물, 에어로졸 포머, 결착제 또는 증점제 등, 풍미 첨가제, 보존료를 추가로 첨가해도 되고, 물 등을 첨가해도 된다.
본 실시형태에서, 물은 살균 혹은 미생물을 제거한 것을 사용하는 것이 바람직하고, 역침투막 혹은 이온 교환 등에 의해 얻어진 순수를 사용하는 것이 바람직하다.
충전물 성형 공정에서 얻어지는 시트의 두께는 0.1㎜∼1.0㎜의 범위가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 0.1㎜∼0.5㎜의 범위이다. 얻어진 시트는 커터, 회전날 방식의 로터리 커터 등에 의해, 소정의 폭으로 절단된다.
본 실시형태에서는 두께 0.3㎜의 시트의 절단을 예로 설명한다. 우선, 성형된 시트를, 예를 들면, 세로 150㎜, 가로 240㎜의 장방형으로 절단한다. 이 장방형의 시트를 로터리 커터에 공급하고, 세로 1.5㎜, 가로 240㎜의 형상으로 절단하여, 시트 절단물을 얻는다. 이로써, 담배 충전물(20)의 장변 방향의 치수(a)는 1.5㎜, 단변 방향의 치수(b)는 0.3㎜이다. 이 시트 절단물(50) 본분을 포장체(25)로 감아, 외형 약 6.9㎜의 권취물을 제조한다. 이 권취물을 커터로 12.0㎜의 길이로 절단하여, 담배 충전물 집적체(10)를 얻을 수 있다. 이 담배 충전물 집적체(10)의 질량은 0.29g이다. 담배 충전물 집적체(10)의 체적에 대한 담배 충전물(20)의 체적의 비율을 체적 충전율로 하면, 본 실시형태의 담배 충전물 집적체(10)의 체적 충전율은 약 0.60이다. 또한, 담배 충전물 집적체(10)의 밀도는 1.07g/㎤이다.
이로써, 담배 충전물 집적체(10)는 장척 면형상의 형태를 갖는 담배 충전물(20)이 길이 방향을 따라 다발 형상이 되어 집적된다.
담배 충전물 집적체(10)에서의 담배 충전물(20)의 배치 상태에 대해 상세하게 설명한다. 도 4에는 담배 충전물 집적체(10)의 정면도를 나타내고 있다. 도 4는 담배 충전물(20)의 전형적인 배열예를 나타내고 있다. 담배 충전물 집적체(10)에서 담배 충전물(20)은 포장체(25) 또는 다른 담배 충전물(20)과 접한 밀집 상태로 되어 있다.
담배 충전물(20) 중, 포장체(25)와 접하는 최외주부의 담배 충전물(20)은 장변 방향이 둘레 방향을 대략 따르는 방향을 향하고 있다. 도 4에서 담배 충전물(20a)은 장변 중 한 변 전체가 포장체(25)에 접하고 있다. 또한, 담배 충전물(20a)은 양방의 단변이 각각 둘레 방향에 인접하는 담배 충전물(20b, 20c)과 접하고 있다. 담배 충전물(20b, 20c)도 각각 장변이 포장체(25)에 접하고 있다. 동일하게, 최외주부에 위치하는 담배 충전물(20)은 전부 장변 방향이 둘레 방향을 대략 따르는 방향을 향하고 있고, 서로 단변에서 접하고 있다. 이로써, 최외주부에서는 담배 충전물(20)의 충전율이 높고, 또한 담배 충전물(20)끼리가 서로 둘레 방향에 접하고 있기 때문에, 위치가 어긋나기 어렵다.
담배 충전물(20) 중, 최외주부의 담배 충전물(20)의 내주측에 접하는 담배 충전물(20)의 대부분은 장변 방향이 둘레 방향을 대략 따르는 방향을 향하고 있다. 도 4에서 담배 충전물(20d)은 장변 중, 외주측의 한 변이 최외주부의 담배 충전물(20a)에 접함과 함께 장변 방향이 둘레 방향을 대략 따르고 있다. 담배 충전물(20e)과 같이 일부는 장변 방향이 직경 방향을 따르고 있지만, 최외주부의 담배 충전물(20)의 내주측에 접하는 담배 충전물(20) 중, 장변 방향이 둘레 방향을 대략 따르는 담배 충전물(20)의 수는 장변 방향이 둘레 방향 이외의 방향을 따르는 담배 충전물(20)의 수보다 많다. 이 때문에, 최외주부에 가까운 영역에서도 담배 충전물(20)의 충전율은 높고, 또한 담배 충전물(20)의 위치가 어긋나기 어렵다.
담배 충전물(20)은 장변 방향의 면이 인접하는 담배 충전물(20)의 장변 방향의 면과 접하거나, 혹은 장변 방향의 면이 인접하는 담배 충전물(20)의 단변 방향의 면과 접하고 있다. 전술한 바와 같이 외주부에서는 담배 충전물(20)의 장변 방향의 면이 인접하는 담배 충전물(20)의 단변 방향의 면과 접하는 것이 많지만, 전체로서는 장변 방향의 면이 인접하는 담배 충전물(20)의 장변 방향의 면과 접하는 것이 많다. 이 때문에, 담배 충전물 집적체(10)의 중앙부에서 담배 충전물(20)의 대부분은 장변 방향의 면끼리가 접한 충전물군(21)을 형성하고 있다.
충전물군(21)은 담배 충전물 집적체(10) 내에서 복수가 형성되고, 각 충전물군(21)에서 담배 충전물(20)은 장변이 인접하는 담배 충전물(20)의 장변과 서로 접하고 있다. 충전물군(21) 내의 담배 충전물(20)끼리는 서로 장변에서 접하고 있기 때문에, 간극을 별로 갖고 있지 않지만, 충전물군(21)끼리의 사이에는 공극부(22)가 형성되기 쉽다. 담배 충전물 집적체(10)의 외주부에서는 전술한 바와 같이 담배 충전물(20)이 둘레 방향을 대략 따르고 있기 때문에, 공극부(22)는 형성되기 어려운 반면, 담배 충전물 집적체(10)의 중앙부에서는 충전물군(21)끼리의 사이에 공극부(22)가 형성되기 쉽다. 담배 충전물 집적체(10)의 길이 방향과 직교하는 단면에서 직경 방향에서 면적 등분한 중심측의 영역인 중앙 영역(α)은 외주측의 영역인 외주 영역(β)보다 공극률이 높다.
담배 충전물(20)이 길이 방향과 직교하는 단면에서 장변 방향과 단변 방향을 갖는 형태임으로써, 최외주부에서의 담배 충전물(20)의 둘레 방향을 따르는 배열과, 중앙부에서의 담배 충전물(20)의 충전물군(21) 및 공극부(22)를 갖는 배열이 양립하기 쉽다.
중앙 영역(α)은 공극률이 높기 때문에, 전자 담배 본체(2)가 갖는 가열부(50)를 담배 충전물 집적체(10) 내에 삽입하기 쉽다. 또한, 가열부(50)에서 가열되어 발생한 에어로졸을 포함하는 기류가 담배 충전물 집적체(10) 내에서 유동하기 쉽게 할 수 있다. 한편, 외주 영역(β)은 공극률이 낮기 때문에, 담배 충전물 집적체(10) 전체에서의 충전율을 높일 수 있고, 충분한 양의 에어로졸을 발생시킬 수 있다.
또한, 외주 영역(β)에서의 충전율이 높기 때문에, 담배 충전물 집적체(10)는 담배 충전물(20)을 구조적으로 강고하게 유지할 수 있다. 이 때문에, 사용자의 핸들링시에 있어서, 담배 충전물(20)의 탈락을 적게 할 수 있다.
담배 충전물(20)의 배열은 포장체(25)로 감을 때마다 변화하기 때문에, 1개마다 상이한 것이 된다. 도 5에는 다른 담배 충전물 집적체(10)의 정면도를 나타내고 있다. 이 도면에 나타내는 바와 같이, 최외주부에 배치되는 담배 충전물(20) 중, 일부는 둘레 방향 이외의 방향을 향하는 경우도 있다. 단, 이 경우여도 최외주부에서는 장변 방향이 둘레 방향을 대략 따르는 방향을 향하고 있는 담배 충전물(20)의 수가 장변 방향이 둘레 방향을 대략 따르는 방향 이외의 방향을 향하고 있는 담배 충전물(20)의 수보다 많고, 도 4의 경우와 동일한 효과를 얻을 수 있다. 최외주부의 담배 충전물(20)의 내주측에 접하는 담배 충전물(20)에 대해서도 동일하다. 또한, 그로부터 중앙측에 배치되는 담배 충전물(20)의 배열 자체는 도 4와 상이하지만, 대부분이 충전물군(21)을 형성하고, 충전물군(21) 사이에 공극부(22)가 형성되는 점에서 도 4와 동일하다. 이로써, 도 5의 양태에서도 중앙 영역(α)의 공극률은 외주 영역(β)의 공극률보다도 상대적으로 높다.
가열부(50)에서 담배 충전물 집적체(10)가 가열된 상태에서 사용자에 의해 흡기되면, 에어로졸을 포함하는 기류는 마우스 피스(14)측에 유동한다. 여기까지 설명한 바와 같이, 중앙 영역(α)은 외주 영역(β)보다 공극률이 높기 때문에, 기류는 외주측으로부터 중앙측에 모임과 함께, 길이 방향을 향해 유동한다. 이 경우에, 충전율이 높은 외주부로부터 많은 에어로졸이 발생하고, 이것이 원활하게 유동할 수 있다.
도 6에는 담배 충전물(20)을 포장체(25)로 감는 공정을 나타내는 정면도를 나타내고 있다. 도 6(a)에 나타내는 바와 같이, 담배 충전물(20)을 감을 때에는 우선, 포장체(25) 위에 담배 충전물(20)을 재치한다. 포장체(25)는 대좌(40) 위에 설치되는 개폐부(41) 위에 재치된다. 개폐부(41)는 서로 이격하는 방향으로 이동할 수 있다. 이 때, 담배 충전물(20)의 장변이 포장체(25)가 가능한 한 접하도록 재치하는 것이 바람직하다.
다음에, 도 6(b)에 나타내는 바와 같이, 개폐부(41)끼리가 이격되도록 이동시켜 포장체(25)가 떨어지는 오목부(42)를 형성하고, 오목부(42)에 떨어진 포장체(25)로 담배 충전물(20)을 감싸고, 최종적으로는 도 6(c)에 나타내는 바와 같이 포장체(25)를 닫아 담배 충전물 집적체(10)를 형성한다. 포장체(25)로 감싸는 공정에서 스피드 등을 조정함으로써, 최외주부의 담배 충전물(20)의 대부분이 둘레 방향을 대략 따르도록 배열할 수 있다. 또한, 포장체(25)에서 담배 충전물(20)을 감싸 닫기까지의 사이, 담배 충전물(20)을 포장체(25)의 내부에 밀어 넣는 힘을 조정함으로써, 중앙 영역(α)에서의 공극률을 적정한 범위로 할 수 있다.
여기까지 설명한 담배 충전물(20)의 배열은 장척 면형상으로 형성된 담배 충전물(20)의 단면 형상이 장변 방향과 단변 방향을 갖는 대략 장방 형상인 것과, 최외주부의 담배 충전물(20) 및 그에 인접하는 담배 충전물(20)의 대부분이 둘레 방향을 대략 따르도록 배치되어 있는 것에 의해서도 이루어져 있다. 본건 출원인은 담배 충전물(20)의 형상이나 배열을 변화시켜, 한번의 흡인으로 들이마실 수 있는 에어로졸양과, 흡인 가능수를 실험에 의해 확인하였다. 그 조건 및 결과는 표 1과 같다. 조건 1은 담배 충전물(20)의 단면 형상을 정방 형상(세로 0.60±0.10㎜, 가로 0.60±0.10㎜)으로 한 것이다. 조건 2∼6은 담배 충전물(20)의 단면 형상을 장방 형상(세로 1.50±0.10㎜, 가로 0.28±0.02㎜)으로 하고 있다. 조건 2가 본 실시형태의 양태이다.
에어로졸양 및 흡인 가능수의 관점에서는 조건 2, 3, 5가 바람직하다. 또한, 전자 담배 본체(2)의 가열부(50)의 담배 충전물(20)에 대한 삽입 용이성은 조건 2, 3이 양호하다.
조건 2∼6에서 담배 충전물(20)의 배열의 양태는 포장체(25)로 감기 전의 담배 충전물(20)의 배치나, 포장체(25)에 의한 담배 충전물(20)의 감는 방법에 따라 상이하게 하고 있다. 본 실시형태의 양태인 조건 2에서는 담배 충전물(20)을 가장 감기 쉽고, 이어서 조건 3, 5가 담배 충전물(20)을 감기 쉬운 양태이다. 조건 4, 6은 담배 충전물(20)을 감기 어려운 양태이다. 따라서, 제조 용이성의 관점에서는 조건 2, 3, 5가 바람직하고, 특히 조건 2는 보다 바람직하다.
담배 충전물(20)의 단면 형상이 정방 형상인 조건 1은 담배 충전물(20)의 형상을 이와 같이 성형하는 것이 곤란하고, 또한, 단면 형상이 장방 형상인 경우보다 담배 충전물(20)이 탈락하기 쉽다. 추가로, 가열시에서의 기류의 발생량도 적다.
이상으로부터, 본 실시형태의 양태인 조건 2는 제조 용이성의 관점 및 기류량과 흡인 가능수의 관점 양방에서 가장 바람직한 형태라고 할 수 있다.
도 7에는 지지 부재(12)의 정면도를 나타내고 있다. 도 7(a)에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태에서 지지 부재(12)는 정면에서 보았을 때 대략 원형상을 갖고, 중앙부에 기류를 유통시키는 유로부(30)가 형성되어 있다. 유로부(30)의 주위는 외주면에서 포장 부재(16)와 접하고, 단면에서 담배 충전물(20)과 접하는 둘레 가장자리부(31)이다.
지지 부재(12)는 그 밖의 형상을 갖고 있어도 된다. 도 7(b)에 나타내는 바와 같이, 중앙부로부터 직경 방향을 향해 돌출하는 둘레 방향 4개의 둘레 가장자리부(34)를 갖고, 둘레 가장자리부(34) 사이에 유로부(35)가 형성되도록 해도 된다. 또한, 도 7(c)에 나타내는 바와 같이, 둘레 가장자리부(38)의 중앙측에 유로부(37)가 형성되고, 이 유로부(37)가 격벽부(39)에 의해 2개로 구분되는 형상을 가져도 된다. 어느 것에 있어서도 지지 부재(12)의 둘레 가장자리부는 외주면에서 포장 부재(16)와 접함과 함께, 단면에서 담배 충전물(20)과 길이 방향에 접할 수 있다.
이상, 본 발명의 실시형태에 대해 설명했지만, 본 발명의 적용은 본 실시형태에는 한정되지 않고, 그 기술적 사상의 범위 내에서 다양하게 적용될 수 있는 것이다. 예를 들면, 본 실시형태에서는 담배 충전물 집적체(10)와 마우스 피스(14) 사이에는 지지 부재(12)만 설치되어 있지만, 지지 부재(12)와 마우스 피스(14) 사이에 냉각 부재를 설치해도 된다. 또한, 담배 충전물(20)의 단면에서의 장변의 치수(a)와 단변의 치수(b)는 상술한 예에 한정되지 않고, 임의의 치수, 비율로 설정할 수 있다.
1: 전자 담배 카트리지
2: 전자 담배 본체
10: 담배 충전물 집적체
12: 지지 부재
14: 마우스 피스
16: 포장 부재
20: 담배 충전물
21: 충전물군
22: 공극부
25: 포장체
30: 유로부
31: 둘레 가장자리부
50: 가열부
51: 삽입부
2: 전자 담배 본체
10: 담배 충전물 집적체
12: 지지 부재
14: 마우스 피스
16: 포장 부재
20: 담배 충전물
21: 충전물군
22: 공극부
25: 포장체
30: 유로부
31: 둘레 가장자리부
50: 가열부
51: 삽입부
Claims (6)
- 전자 담배 본체가 갖는 가열부가 삽입됨으로써, 전자 담배 카트리지에 있어서의 흡인 성분을 생성하고, 장척 형상의 소재인 담배 충전물이 다발 형상으로 되어 상기 담배 충전물 사이에 생기는 담배 충전물 사이 공극부를 상기 흡인 성분의 유로로서 구비하는 담배 충전물 집합체로서,
상기 담배 충전물의 상기 전자 담배 카트리지의 길이 방향과 일치하는 방향을 장척 방향, 상기 장척 방향과 직교하는 단면에서의 장변의 방향을 장변 방향, 상기 장척 방향과 직교하는 단면에서의 단변의 방향을 단변 방향으로 하고, 상기 담배 충전물의 상기 장척 방향과 장변 방향 및 단변 방향의 각 치수를, 장척 치수와 장변 치수 및 단변 치수로 하고, 상기 장척 치수와 상기 장변 치수를 각 변의 치수로 하는 측면을 장측면, 상기 장척 치수와 상기 단변 치수를 각 변의 치수로 하는 측면을 단측면, 상기 장변 치수와 상기 단변 치수를 각 변의 치수로 하는 면을 단면으로 했을 때,
상기 장측면끼리를 인접시켜 복수 겹친 담배 충전물의 군을 충전물군으로 하여, 인접하는 다른 충전물군과 장변 방향의 방향이 상이함으로써 서로 구별되는 복수의 충전물군을 갖고,
상기 담배 충전물 사이 공극부는, 상기 가열부가 삽입되기 전의 상태에 있어서,
상기 복수의 충전물군 중 임의의 충전물군 내에서 서로 인접하는 상기 담배 충전물 사이의 장변 방향의 위치 어긋남에 의해 당해 충전물군과 상기 다른 충전물군 사이에 생기는 충전물 사이 위치 어긋남 공극부와,
상기 장변 방향의 방향의 어긋남에 의해 당해 충전물군과 상기 다른 충전물군 사이에 생기는 충전물군 사이 방향 어긋남 공극부 중 어느 것을 갖는, 담배 충전물 집합체. - 제 1 항에 있어서,
상기 담배 충전물은 비담배 식물에 의해 형성되는, 담배 충전물 집합체. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 담배 충전물의 다발의 외주부는 시트 형상의 포장체로 감겨져 있고, 상기 포장체의 외경은 6.5∼7.5㎜인, 담배 충전물 집합체. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,상기 담배 충전물은 장변 치수가 11∼13㎜인, 담배 충전물 집합체.
- 제 1 항 또는 제 2 항의 담배 충전물 집합체를 구비한, 전자 담배 카트리지.
- 제 5 항에 있어서,
상기 길이 방향이 40∼49㎜인, 전자 담배 카트리지.
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