KR102414658B1 - 궐련 - Google Patents

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KR102414658B1
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Abstract

담배 로드, 담배 로드의 하류 말단에 위치한 지지 세그먼트, 지지 세그먼트의 하류 말단에 위치한 냉각 세그먼트, 및 냉각 세그먼트의 하류 말단에 위치한 마우스피스를 포함하는 궐련을 개시한다.
본 실시예에 따른 궐련은, 궐련의 길이방향을 따라 형성된 복수의 공기 채널을 포함하고, 50% 이하의 기공도를 갖는 냉각 세그먼트를 포함할 수 있다.

Description

궐련{CIGARRETS}
본 개시는 담배 로드와 필터 로드를 포함하는 궐련을 제공한다.
근래에 일반적인 궐련의 단점들을 극복하는 대체 방법에 관한 수요가 증가하고 있다. 예를 들어, 궐련을 연소시켜 에어로졸을 생성시키는 방법이 아닌 궐련 내의 에어로졸 생성 물질이 가열됨에 따라 에어로졸이 생성되는 방법에 관한 수요가 증가하고 있다.
궐련은 필터를 포함하며, 필터는 에어로졸에 포함된 특정 성분을 필터링하거나 에어로졸을 냉각시키는 역할을 수행한다. 필터의 필터링 성능이 지나치게 높으면 에어로졸 이행량이 감소하고, 필터링 성능이 지나치게 낮으면 에어로졸에 포함된 특정 성분이 필터링되지 않는 문제가 있다.
이에 따라, 필터를 구성하는 성분을 변경하거나 필터의 구조를 변경함으로써, 적절한 성능을 갖는 필터에 관한 연구가 진행 중에 있다.
대한민국 공개특허공보 제10-2012-0091346호
궐련의 길이방향을 따라 형성된 복수의 공기 채널을 포함하고, 50% 이하의 기공도를 갖는 냉각 세그먼트를 포함하는 궐련을 제공하는데 있다. 본 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 이하의 실시예들로부터 또 다른 기술적 과제들이 유추될 수 있다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본 개시의 제1 측면은, 담배 로드; 상기 담배 로드의 하류 말단에 위치한 지지 세그먼트; 상기 지지 세그먼트의 하류 말단에 위치한 냉각 세그먼트; 및 상기 냉각 세그먼트의 하류 말단에 위치한 마우스피스; 를 포함하는 궐련에 있어서, 상기 냉각 세그먼트는 상기 궐련의 길이방향을 따라 형성된 복수의 공기 채널을 포함하고, 상기 냉각 세그먼트는 50% 이하의 기공도를 갖는 것인, 궐련을 제공할 수 있다.
또한, 상기 냉각 세그먼트는 고분자 재료의 섬유가 균일하게 분산된 섬유 다발을 포함하고, 상기 섬유 다발은 상기 궐련의 길이방향을 따라 일직선으로 배열됨으로써 상기 복수의 공기 채널을 형성하는 것인, 궐련을 제공할 수 있다.
또한, 상기 냉각 세그먼트는 고분자 재료의 섬유가 균일하게 분산된 섬유 다발을 포함하고, 상기 섬유 다발은 클림핑되어 상기 궐련의 길이방향을 따라 주름을 형성하며 배열됨으로써 상기 복수의 공기 채널을 형성하는 것인, 궐련을 제공할 수 있다.
또한, 상기 냉각 세그먼트는 고분자 재료의 섬유 다발을 포함하고, 복수의 일직선 형태의 섬유 및 복수의 클림핑된 섬유로 구성된 상기 섬유 다발은 상기 궐련의 길이방향을 따라 배열됨으로써 상기 복수의 공기 채널을 형성하는 것인, 궐련을 제공할 수 있다.
또한, 상기 냉각 세그먼트는 60g/m2 이상의 평량을 갖는 래퍼에 의해 포장되는 것인, 궐련을 제공할 수 있다.
본 발명에 따르면, 궐련의 길이방향을 따라 일직선으로 배열된 섬유 다발, 궐련의 길이방향을 따라 주름을 형성하며 배열된 클림핑된 섬유 다발 또는 이들의 조합을 포함하는 냉각 세그먼트를 포함하는 궐련을 제공함으로써, 냉각 효율을 향상시킬 수 있다.
도 1은 홀더에 궐련이 삽입된 일 예를 도시한 도면이다.
도 2는 궐련의 일 예를 도시한 구성도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 섬유 다발로 구성된 냉각 세그먼트를 포함하는 궐련의 단면도이다.
도 4a 내지 도 4c는 일 실시예에 따른 냉각 세그먼트를 설명하기 위한 도면이다.
도 5a 내지 도 5d는 일 실시예에 따른 냉각 세그먼트의 부위 별 온도를 설명하기 위한 도면이다.
실시예들에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.
명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "??부", "??모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
이하의 실시예에서, 용어 "상류" 및 "하류"는 사용자가 궐련을 사용하여 공기를 흡인할 때, 외부로부터 궐련 내부로 공기가 들어오는 부분이 "상류"이고 궐련 내부에서 외부로 공기가 나가는 부분이 "하류"이다. 용어 "상류" 및 "하류"는 궐련을 구성하는 세그먼트들 간의 상대적인 위치를 나타내기 위해 사용된 용어이다. 궐련 사용시 사용자는 궐련의 하류 단부를 물 수 있다. 한편, 용어 "단부"는 또한 "말단"으로 기술될 수 있다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다.
도 1은 홀더에 궐련이 삽입된 일 예를 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 궐련(2)은 홀더(1)에 삽입될 수 있다. 궐련(2)이 삽입되면, 히터(130)는 궐련(2)의 내부에 위치된다. 따라서, 가열된 히터(130)에 의하여 궐련(2)의 에어로졸 생성 물질이 가열되고, 이에 따라 에어로졸이 생성된다.
궐련(2)은 일반적인 연소형 궐련과 유사한 형상을 갖을 수 있다. 예를 들어, 궐련(2)은 에어로졸 생성 물질을 포함하는 제 1 부분(140)과 필터 등을 포함하는 제 2 부분(150)으로 구분될 수 있다.
홀더(1)의 내부에는 제 1 부분(140) 전체가 삽입되고, 제 2 부분(150)은 외부에 노출될 수 있다. 또는, 홀더(1)의 내부에 제 1 부분(140)의 일부만 삽입될 수도 있고, 제 1 부분(140) 및 제 2 부분(150)의 일부가 삽입될 수도 있다.
사용자는 제 2 부분(150)을 입으로 문 상태에서 에어로졸을 흡입할 수 있다. 이때, 에어로졸은 외부 공기가 제 1 부분(140)을 통과함으로써 생성되고, 생성된 에어로졸은 제 2 부분(150)을 통과하여 사용자의 입으로 전달된다.
외부 공기는 홀더(1)에 형성된 적어도 하나의 공기 통로를 통하여 유입될 수 있다. 또는, 외부 공기는 궐련(2)의 표면에 형성된 적어도 하나의 구멍(hole)을 통하여 유입될 수도 있다.
도 2는 궐련의 일 예를 도시한 구성도이다.
도 2를 참조하면, 궐련(2)은 담배 로드(210), 제 1 필터 세그먼트(221), 냉각 구조물(222) 및 제 2 필터 세그먼트(223)를 포함한다. 도 1을 참조하여 상술한 제 1 부분은 담배 로드(210)를 포함하고, 제 2 부분은 제 1 필터 세그먼트(221), 냉각 구조물(222) 및 제 2 필터 세그먼트(223)를 포함한다.
도 2를 참조하면, 궐련(2)은 래퍼들(231, 232, 233, 234, 235, 236)에 의하여 포장될 수 있다. 예를 들어, 담배 로드(210)는 제 1 래퍼(231)에 의하여 포장되고, 제 1 필터 세그먼트(221)는 제 2 래퍼(232)에 의하여 포장된다. 또한, 냉각 구조물(222)은 제 3 래퍼(233)에 의하여 포장되고, 제 2 필터 세그먼트(223)는 제 4 래퍼(234)에 의하여 포장된다.
제 5 래퍼(235)는 제 1 래퍼(231), 제 2 래퍼(232) 및 제 3 래퍼(233)의 외곽에 둘러질 수 있다. 다시 말해, 궐련(2)의 담배 로드(210), 제 1 필터 세그먼트(221) 및 냉각 구조물(222)은 제 5 래퍼(235)에 의하여 더 포장될 수 있다. 또한, 제 6 래퍼(236)는 제 5 래퍼(235)의 적어도 일부분 및 제 4 래퍼(234)의 외곽에 둘러질 수 있다. 다시 말해, 궐련(2)의 냉각 구조물(222)의 적어도 일부분 및 제 2 필터 세그먼트(223)는 제 6 래퍼(236)에 의하여 더 포장될 수 있다.
제 1 래퍼(231), 제 2 래퍼(232), 제 5 래퍼(235) 및 제 6 래퍼(236)는 일반적인 권지로 제작될 수 있다. 예를 들어, 제 1 래퍼(231), 제 2 래퍼(232), 제 5 래퍼(235) 및 제 6 래퍼(236) 는 다공질 권지 또는 무다공질 권지일 수 있다. 예를 들어, 제 1 래퍼(231)의 두께는 약 61μm이고 기공도는 약 15CU일 수 있고, 제 2 래퍼(232)의 두께는 약 63μm이고 기공도는 약 15CU일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 또한, 제 5 래퍼(235)의 두께는 약 66μm이고 기공도는 약 10CU일 수 있고, 제 6 래퍼(236)의 두께는 66μm이고 기공도는 약 17CU일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
또한, 제 1 래퍼(231) 및/또는 제 2 래퍼(232)의 안쪽 면에는 알루미늄 포일이 더 포함될 수도 있다.
제 3 래퍼(233) 및 제 4 래퍼(234)는 하드 권지로 제작될 수 있다. 예를 들어, 제 3 래퍼(233)의 두께는 약 158μm이고 기공도는 약 33CU일 수 있고, 제 4 래퍼(234)의 두께는 약 155μm이고 기공도는 약 46CU일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
제 5 래퍼(235) 및 제 6 래퍼(236)는 소정의 물질이 내첨될 수 있다. 여기에서, 소정의 물질의 예로서는 실리콘이 해당될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 실리콘은 온도에 따른 변화가 적은 내열성, 산화되지 않는 내산화성, 각종 약품에 대한 저항성, 물에 대한 발수성, 또는 전기 절연성 등의 특성을 갖는다. 다만, 실리콘이 아니더라도, 상술한 특성들을 갖는 물질이라면 제한 없이 제 5 래퍼(235) 및 제 6 래퍼(236)에 도포(또는, 코팅)될 수 있다.
제 5 래퍼(235) 및 제 6 래퍼(236)는 궐련(2)이 연소되는 현상을 방지할 수 있다. 예를 들어, 담배 로드(210)가 히터(130)에 의하여 가열되면, 궐련(2)이 연소될 가능성이 있다. 구체적으로, 담배 로드(210)에 포함된 물질들 중 어느 하나의 발화점 이상으로 온도가 상승될 경우, 궐련(2)이 연소될 수 있다. 이러한 경우에도, 제 5 래퍼(235) 및 제 6 래퍼(236)는 불연성 물질을 포함하므로, 궐련(2)이 연소되는 현상이 방지될 수 있다.
또한, 제 5 래퍼(235)는 궐련(2)에서 생성되는 물질들에 의하여 홀더(1)가 오염되는 것을 방지할 수 있다. 사용자의 퍼프에 의하여, 궐련(2) 내에서 액체 물질들이 생성될 수 있다. 예를 들어, 궐련(2)에서 생성된 에어로졸이 외부 공기에 의하여 냉각됨으로써, 액체 물질들(예를 들어, 수분 등)이 생성될 수 있다. 제 5 래퍼(235)가 담배 로드(210) 및/또는 제 1 필터 세그먼트(221)를 포장함에 따라, 궐련(2) 내에서 생성된 액체 물질들이 궐련(2)의 외부로 새어 나가는 것이 방지될 수 있다. 따라서, 홀더(1)의 내부가 궐련(2)에서 생성된 액체 물질들에 의하여 오염되는 현상이 방지될 수 있다.
궐련(2)의 직경은 5mm 내지 9mm의 범위 이내이고, 길이는 약 48mm일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 담배 로드(210)의 길이는 약 12mm, 제 1 필터 세그먼트(221)의 길이는 약 10mm, 냉각 구조물(222)의 길이는 약 14mm, 제 2 필터 세그먼트(223)의 길이는 약 12mm일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
도 2에 도시된 궐련(2)의 구조는 일 예에 불과하며, 일부 구성이 생략될 수 있다. 예를 들어, 궐련(2)에는 제 1 필터 세그먼트(221), 냉각 구조물(222) 및 제 2 필터 세그먼트(223) 중 하나 이상이 포함되지 않을 수 있다.
담배 로드(210)는 에어로졸 생성 물질을 포함한다. 예를 들어, 에어로졸 생성 물질은 글리세린, 프로필렌 글리콜, 에틸렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 테트라에틸렌 글리콜 및 올레일 알코올 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
또한, 담배 로드(210)는 풍미제, 습윤제 및/또는 유기산(organic acid)과 같은 다른 첨가 물질을 함유할 수 있다. 예를 들어, 풍미제는 감초, 자당, 과당 시럽, 이소감미제(isosweet), 코코아, 라벤더, 시나몬, 카르다몸, 셀러리, 호로파, 카스카릴라, 백단, 베르가못, 제라늄, 벌꿀 에센스, 장미 오일, 바닐라, 레몬 오일, 오렌지 오일, 민트 오일, 계피, 케러웨이, 코냑, 자스민, 카모마일, 멘톨, 계피, 일랑일랑, 샐비어, 스피어민트, 생강, 고수 또는 커피 등을 포함할 수 있다. 또한, 습윤제는 글리세린 또는 프로필렌 글리콜 등을 포함할 수 있다.
일 예로서, 담배 로드(210)는 판상엽 시트(reconstituent　tobacco sheet)로 충진될 수 있다.
다른 예로서, 담배 로드(210)는 각초들로 충진될 수 있다. 여기에서, 담배 각초들은 판상엽 시트를 잘게 절단함으로써 생성될 수 있다.
또 다른 예로서, 담배 로드(310)는 판상엽 시트가 세절된 복수의 담배 가닥들로 충진될 수 있다. 예를 들어, 담배 로드(310)는 복수의 담배 가닥들이 서로 같은 방향(평행)으로 또는 무작위로 합쳐져서 형성될 수 있다.
예를 들어, 판상엽 시트는 아래와 같은 과정에 의하여 제조될 수 있다. 먼저, 담배 원료를 분쇄하여 에어로졸 생성 물질(예를 들어, 글리세린, 프로필렌 글리콜 등), 가향액, 바인더(예를 들어, 구아검, 잔탄검, 카르복시메틸 셀룰로오스(Carboxymethyl cellulose; CMC) 등), 물 등이 혼합된 슬러리를 만든 후, 슬러리를 이용하여 판상엽 시트를 형성한다. 슬러리를 만들 때 천연 펄프 또는 셀룰로오스가 첨가될 수 있으며, 1개 이상의 바인더가 혼합되어 사용될 수 있다. 한편, 건조된 판상엽 시트를 절각 또는 세절함으로써 담배 가닥이 생성될 수 있다.
담배 원료는 담배 잎 조각, 담배 줄기 및/또는 담배 처리 중 발생된 담배 미분일 수 있다. 또한, 판상엽 시트에는 목재 셀룰로오스 섬유와 같은 다른 첨가제가 함유될 수도 있다.
슬러리에는 에어로졸 생성 물질이 5% 내지 40%가 첨가될 수 있으며, 판상엽 시트에는 에어로졸 생성 물질이 2% 내지 35%가 잔류될 수 있다. 바람직하게는, 판상엽 시트에는 에어로졸 생성 물질이 5% 내지 30%가 잔류될 수 있다.
또한, 담배 로드(210)가 제 1 래퍼(231)에 의하여 포장되는 과정 이전에, 멘솔 또는 보습제 등의 가향액을 담배 로드(210)의 중앙에 분사하여 첨가할 수 있다.
제 1 필터 세그먼트(221)는 셀룰로오스 아세테이트 필터일 수 있다. 예를 들어, 제 1 필터 세그먼트(221)는 내부에 중공을 포함하는 튜브 형태의 구조물일 수 있다. 제 1 필터 세그먼트(221)의 길이는 4mm 내지 30mm의 범위 내에서 적절한 길이가 채용될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 바람직하게는, 제 1 필터 세그먼트(221)의 길이는 10 mm가 될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
제 1 필터 세그먼트(221)에 포함된 중공의 직경은 2mm 내지 4.5mm의 범위 내에서 적절한 직경이 채용될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
제 1 필터 세그먼트(221)의 제조 시에 가소제의 함량을 조절함으로써 제 1 필터 세그먼트(221)의 경도가 조정될 수 있다.
또한, 제 1 필터 세그먼트(221)는 내부(예를 들어, 중공)에 동일 혹은 이형의 재질의 필름, 튜브 등의 구조물을 삽입하여 제조될 수 있다.
제 1 필터 세그먼트(221)는 셀룰로오스 아세테이트를 이용하여 제조될 수 있다. 이에 따라, 히터(130)가 삽입되는 경우에 담배 로드(210)의 내부 물질이 뒤로 밀리는 현상을 방지할 수도 있고, 에어로졸의 냉각 효과가 발생될 수 있다.
냉각 구조물(222)은 히터(130)가 담배 로드(210)를 가열함으로써 생성된 에어로졸을 냉각시킨다. 따라서, 사용자는 적당한 온도로 냉각된 에어로졸을 흡입할 수 있다.
냉각 구조물(222)의 길이 또는 직경은 궐련(2)의 형태에 따라 다양하게 결정될 수 있다. 예를 들어, 냉각 구조물(222)의 길이는 7mm 내지 20mm의 범위 내에서 적절하게 채용될 수 있다. 바람직하게는, 냉각 구조물(222)의 길이는 약 14mm가 될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
냉각 구조물(222)은 폴리머 섬유를 직조하여 제작될 수 있다. 이 경우, 폴리머로 제조된 섬유에 가향액을 도포할 수도 있다. 또는, 가향액이 도포된 별도의 섬유와 폴리머로 제조된 섬유를 함께 직조하여 냉각 구조물(222)을 제작할 수도 있다.
또는 냉각 구조물(222)은 권축된 폴리머 시트에 의하여 형성될 수 있다.
상기 폴리머는 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리염화비닐(PVC), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리젖산(PLA), 셀룰로오스 아세테이트(CA) 및 알루미늄 호일으로 이루어진 군으로부터 선택된 재료로 제작될 수 있다.
냉각 구조물(222)이 직조된 폴리머 섬유 또는 권축된 폴리머 시트에 의하여 형성됨에 따라, 냉각 구조물(222)은 종 방향으로 연장되는 단수 또는 복수의 채널들을 포함할 수 있다. 여기에서, 채널은 기체(예를 들어, 공기 또는 에어로졸)가 통과하는 통로를 의미한다.
예를 들어, 권축된 폴리머 시트로 이루어진 냉각 구조물(222)은 약 5μm와 약 300μm 사이, 예를 들어 약 10μm와 약 250μm 사이의 두께를 가지는 재료로부터 형성될 수 있다. 또한, 냉각 구조물(222)의 전 표면적은 약 300mm2/mm와 약 1000mm2/mm 사이가 될 수 있다. 또한, 에어로졸 냉각 요소는 비표면적이 약 10mm2/mg와 약 100mm2/mg 사이의 재료로부터 형성될 수 있다.
한편, 냉각 구조물(222)에는 휘발성 향미 성분을 함유하는 스레드(thread)가 포함될 수 있다. 여기에서, 휘발성 향미 성분은 멘톨일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 예를 들어, 스레드에는, 1.5mg 이상의 멘톨을 냉각 구조물(222)에 제공하기 위해서, 충분한 양의 멘톨이 충진될 수 있다.
제 2 필터 세그먼트(223)는 셀룰로오스 아세테이트 필터일 수 있다. 제 2 필터 세그먼트(223)의 길이는 4mm 내지 20mm의 범위 내에서 적절하게 채용될 수 있다. 예를 들어, 제 2 필터 세그먼트(223)의 길이는 약 12mm가 될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
제 2 필터 세그먼트(223)를 제작하는 과정에서, 제 2 필터 세그먼트(223)에 가향액을 분사함으로써 향미가 발생되도록 제작될 수도 있다. 또는, 가향액이 도포된 별도의 섬유를 제 2 필터 세그먼트(223)의 내부에 삽입할 수도 있다. 담배 로드(210)에서 생성된 에어로졸은 냉각 구조물(222)을 통과함에 따라 냉각되고, 냉각된 에어로졸이 제 2 필터 세그먼트(223)를 통하여 사용자에게 전달된다. 따라서, 제 2 필터 세그먼트(223)에 가향 요소가 첨가되는 경우, 사용자에게 전달되는 향미의 지속성이 증진되는 효과가 발생될 수 있다.
도 3은 일 실시예에 따른 섬유 다발로 구성된 냉각 세그먼트를 포함하는 궐련의 단면도이다.
도 3을 참조하면, 궐련(300)은 담배 로드(310), 지지 세그먼트(320), 냉각 세그먼트(330) 및 마우스피스(340)를 포함할 수 있다. 그러나 이는 예시일 뿐이며, 궐련(300)은 도 3에 도시된 구성(310 내지 340) 외에 다른 구성이 더 포함되거나, 도 3에 도시된 구성(310 내지 340) 중 일부가 생략될 수도 있다.
일 실시예에서 담배 로드(310)의 하류 말단에 지지 세그먼트(320)가 위치하고, 지지 세그먼트(320)의 하류 말단에 냉각 세그먼트(330)가 위치하며, 냉각 세그먼트(330)의 하류 말단에 마우스피스(340)가 위치할 수 있으나, 궐련(300)을 구성하는 복수의 세그먼트의 배치 구조는 이에 제한되지 않는다.
담배 로드(310)는 시트(sheet)로 제작될 수도 있고, 가닥(strand)으로 제작될 수도 있다. 또한, 담배 로드(310)는 담배 시트가 잘게 잘린 각초로 제작될 수도 있다. 담배 로드(310)는 원기둥 형상을 가질 수 있으며, 담배 로드(310)가 가열됨에 따라 연기 및/또는 에어로졸이 발생될 수 있다.
담배 로드(310)에는 에어로졸 생성 물질, 풍미제, 습윤제 및/또는 유기산(organic acid)과 같은 첨가 물질, 멘솔 또는 보습제 등의 가향액이 포함될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 일 실시예에서 담배 로드(310)에는 습윤제가 15% 이상 포함될 수 있다.
지지 세그먼트(320)는 셀룰로오스 아세테이트 필터일 수 있다. 예를 들어, 지지 세그먼트(320)는 내부에 중공을 포함하는 튜브 형태의 구조물일 수 있다. 지지 세그먼트(320)의 길이는 4mm 내지 30mm의 범위 내에서 적절한 길이가 채용될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 바람직하게는, 지지 세그먼트(320)의 길이는 10 mm가 될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
지지 세그먼트(320)에 포함된 중공의 직경은 3mm 내지 4.5mm의 범위 내에서 적절한 직경이 채용될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 지지 세그먼트(320)의 제조 시에 가소제의 함량을 조절함으로써 지지 세그먼트(320)의 경도가 조정될 수 있다.
시간이 흐름에 따라 지지 세그먼트(320)의 크기가 감소하는 것을 방지하기 위하여, 지지 세그먼트(320)의 외곽을 래퍼에 의하여 포장되도록 제조할 수 있다. 이에 따라, 지지 세그먼트(320)를 다른 구성과도 용이하게 결합할 수 있다.
또한, 지지 세그먼트(320)는 내부(예를 들어, 중공)에 동일 혹은 이형의 재질의 필름, 튜브 등의 구조물을 삽입하여 제조될 수 있다.
냉각 세그먼트(330)는 히터가 담배 로드(310)를 가열함에 따라 생성된 에어로졸을 냉각시킨다. 따라서, 사용자는 궐련(300) 흡입 시 적당한 온도로 냉각된 에어로졸을 흡입할 수 있다.
냉각 세그먼트(330)의 길이 또는 직경은 궐련(300)의 형태에 따라 다양하게 결정될 수 있다. 예를 들어, 냉각 세그먼트(330)의 길이는 5mm 내지 30mm의 범위 내에서 적절하게 채용될 수 있다. 바람직하게는, 냉각 세그먼트(330)의 길이는 5mm 내지 20mm의 범위 내에서 적절하게 채용될 수 있으며, 예를 들어, 냉각 세그먼트(330)의 길이는 약 14mm가 될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
냉각 세그먼트(330)는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리염화비닐, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리락트산, 셀룰로오스 아세테이트로부터 선택되는 고분자 재료(또는 폴리머(polymer))로 제작될 수 있다. 일 실시예에서 냉각 세그먼트(330)는 순수한 폴리락트산으로 제작되거나, 다른 분해성 폴리머와 폴리락트산을 조합하여 제작될 수 있다.
냉각 세그먼트(330)는 압출 방식 또는 섬유의 직조 방식을 통하여 제작될 수 있다. 냉각 세그먼트(330)는 단위 면적 당 표면적(즉, 에어로졸과 접촉하는 표면적)을 늘리기 위하여 다양한 형태들로 제작될 수 있다.
일 실시예에서, 냉각 세그먼트(330)는 고분자 재료(예를 들어, 폴리락트산)의 섬유가 균일하게 분산된 섬유 다발을 포함할 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 고분자 재료의 섬유 다발은 궐련(300)의 길이방향을 따라 일직선으로 배열됨으로써 복수의 공기 채널을 형성할 수 있다. 담배 로드(310)가 가열됨에 따라 생성된 에어로졸은 지지 세그먼트(320)를 통과하여 냉각 세그먼트(330)에 도달하게 되는데, 이 때 에어로졸은 냉각 세그먼트(330)의 섬유 다발 사이에 형성된 복수의 공기 채널을 통과하여 마우스피스(340)에 도달합니다.
궐련(300)의 길이방향을 따라 일직선으로 배열된 섬유 다발을 포함하는 냉각 세그먼트(330)의 기공도는 50% 이하일 수 있다. 바람직하게, 냉각 세그먼트(330)의 기공도는 20~50%일 수 있다. 섬유 다발을 포함하는 냉각 세그먼트(330)는 50% 이하의 기공도를 가짐으로써, 에어로졸과 섬유 다발 간의 접촉 시간 및 접촉 면적이 증가할 수 있다. 즉, 냉각 세그먼트(330)의 냉각 효율이 향상될 수 있다. 또한, 50% 이하의 기공도를 갖는 냉각 세그먼트(330)는 적절한 흡인 저항을 가짐으로써, 사용자가 궐련(300) 흡입 시 낮은 흡인 저항으로 인해 헛빨리는 현상을 방지할 수 있다.
냉각 세그먼트(330)에 포함된 고분자 재료의 섬유 다발에는 가향액이 도포될 수도 있다. 일 실시예에서, 가향액이 도포된 별도의 섬유와 고분자 재료로 제조된 섬유를 함께 이용하여 냉각 세그먼트(330)를 제작할 수도 있다.
마우스피스(340)는 셀룰로오스 아세테이트 필터일 수 있다. 예를 들어, 마우스피스(340)는 리세스 필터로 제작될 수도 있으나, 이에 한정되지 않는다. 마우스피스(340)의 길이는 4mm 내지 30mm의 범위 내에서 적절하게 채용될 수 있다. 예를 들어, 마우스피스(340)의 길이는 약 12mm가 될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
마우스피스(340)를 제작하는 과정에서, 마우스피스(340)에 가향액을 분사함으로써 향미가 발생되도록 제작될 수도 있다. 또는, 가향액이 도포된 별도의 섬유를 마우스피스(340)의 내부에 삽입할 수도 있다. 담배 로드(310)가 가열됨에 따라 생성된 에어로졸은 냉각 세그먼트(330)를 통과하며 냉각되고, 냉각된 에어로졸이 마우스피스(340)를 통하여 사용자에게 전달된다. 따라서, 마우스피스(340)에 가향 요소가 첨가되는 경우, 사용자에게 전달되는 향미의 지속성이 증진되는 효과가 발생될 수 있다. 또한, 마우스피스(340)에는 적어도 하나의 캡슐이 포함될 수 있다. 여기에서, 캡슐은 향료를 포함하는 내용액을 피막으로 감싼 구조일 수 있다. 예를 들어, 캡슐은 구형 또는 원통형의 형상을 갖을 수 있다.
일 실시예에서, 담배 로드(310), 지지 세그먼트(320), 냉각 세그먼트(330) 및 마우스피스(340) 각각은 별개의 래퍼에 의하여 포장될 수 있다. 또한, 궐련(300) 전체는 담배 로드(310), 지지 세그먼트(320), 냉각 세그먼트(330) 및 마우스피스(340) 각각을 포장하는 래퍼의 외곽에 둘러지는 또 다른 래퍼에 의해 이중으로 포장될 수 있다. 그러나 궐련(300) 및 이를 구성하는 부분이 래퍼에 의해 포장되는 방식은 이에 제한되지 않는다.
도 4a 내지 도 4c는 일 실시예에 따른 냉각 세그먼트를 설명하기 위한 도면이다.
도 4a를 참조하면, 냉각 세그먼트(410)는 고분자 재료의 섬유가 균일하게 분산된 섬유 다발을 포함할 수 있다. 냉각 세그먼트(410)에 포함된 섬유 다발은 궐련의 길이방향을 따라 일직선으로 배열됨으로써 복수의 공기 채널(411)을 형성할 수 있다.
도 4b를 참조하면, 냉각 세그먼트(410)는 고분자 재료의 섬유가 균일하게 분산된 섬유 다발을 포함할 수 있다. 냉각 세그먼트(420)에 포함된 섬유 다발은 클림핑되어 궐련의 길이방향을 따라 주름을 형성하며 배열됨으로써 복수의 공기 채널(421)을 형성할 수 있다.
도 4c를 참조하면, 냉각 세그먼트(430)는 고분자 재료의 섬유 다발을 포함할 수 있다. 섬유 다발은 복수의 일직선 형태의 섬유(432) 및 복수의 클림핑된 섬유(433)로 구성될 수 있다. 섬유 다발은 궐련의 길이방향을 따라 배열됨으로써 복수의 공기 채널(431)을 형성할 수 있다.
도 4b 내지 도 4c에서 클림핑된 섬유 다발의 주름 간격은 일정할 수 있다. 또는, 섬유 다발은 불규칙한 형태로 클림핑될 수도 있다.
일 실시예에서, 냉각 세그먼트(410, 420 및 430)는 고평량의 래퍼에 의해 포장될 수 있다. 예를 들어, 냉각 세그먼트(410, 420 및 430)는 60g/m2 이상의 평량을 갖는 래퍼에 의해 포장될 수 있으나, 냉각 세그먼트(410, 420 및 430)를 포장하는 래퍼의 평량은 이에 제한되지 않는다. 궐련의 길이방향을 따라 일직선으로 배열된 섬유 다발, 궐련의 길이방향을 따라 주름을 형성하며 배열된 클림핑된 섬유 다발 또는 이들의 조합을 포함하는 냉각 세그먼트(410, 420 및 430)의 경도를 유지하기 위해 냉각 세그먼트(410, 420 및 430)는 고평량의 래퍼에 의해 포장될 수 있다.
도 4a 내지 도 4c의 냉각 세그먼트(410, 420 및 430)는 궐련의 길이방향을 따라 형성된 복수의 공기 채널(411, 421 및 431)을 포함하며, 50% 이하의 기공도를 가질 수 있다. 냉각 세그먼트(410, 420 및 430)는 50% 이하의 기공도를 가짐으로써, 에어로졸과 섬유 다발 간의 접촉 시간 및 접촉 면적이 증가할 수 있다. 즉, 냉각 세그먼트(410, 420 및 430)의 냉각 효율이 향상될 수 있다. 또한, 50% 이하의 기공도를 갖는 냉각 세그먼트(410, 420 및 430)는 적절한 흡인 저항을 가짐으로써, 사용자가 궐련 흡입 시 낮은 흡인 저항으로 인해 헛빨리는 현상을 방지할 수 있다.
도 5a 내지 도 5d는 일 실시예에 따른 냉각 세그먼트의 부위 별 온도를 설명하기 위한 도면이다.
이하에서는 설명의 편의상 도 3과 중복되는 내용은 생략하기로 한다.
담배 로드(510a 내지 510d)가 가열됨에 따라 생성된 에어로졸은 지지 세그먼트(520a 내지 520d)를 통과하여 냉각 세그먼트(530a 내지 530d)에 도달하게 된다. 에어로졸은 냉각 세그먼트(530a 내지 530d)를 통과하며 냉각되어 마우스피스(540a 내지 540d)를 걸쳐 사용자에게 전달된다.
지지 세그먼트(520a 내지 520d)와 냉각 세그먼트(530a 내지 530d)가 접촉하는 제 1 부분(531a 내지 531d)의 온도를 측정하여 냉각 세그먼트(530a 내지 530d)를 통과하기 전의 에어로졸의 온도를 측정할 수 있고, 냉각 세그먼트(530a 내지 530d)와 마우스피스(540a 내지 540d)가 접촉하는 제 2 부분(532a 내지 532d)의 온도를 측정하여 냉각 세그먼트(530a 내지 530d)를 통과한 후의 에어로졸의 온도를 측정할 수 있다. 일 실시예에서 제 1 부분(531a 내지 531d) 및 제 2 부분(532a 내지 532d)을 통과하는 에어로졸의 온도는 접촉식 온도 센서를 이용하여 측정될 수 있으나, 온도 측정 방식은 이에 제한되지 않는다.
제 1 부분(531a 내지 531d)을 통과하는 에어로졸의 온도는 약 150℃ 내지 160℃일 수 있다.
일 실시예에서 냉각 세그먼트(530a)는 고분자 재료의 주름진 단일 또는 다수의 시트를 포함할 수 있다. 냉각 세그먼트(530a)의 기공도는 50% ~ 90%일 수 있다. 이 경우, 제 2 부분(532a)을 통과하는 에어로졸의 온도는 약 60℃ ~ 65℃일 수 있다.
일 실시예에서 냉각 세그먼트(530b)는 고분자 재료의 섬유가 균일하게 분산된 섬유 다발을 포함할 수 있다. 냉각 세그먼트(530b)에 포함된 섬유 다발은 궐련의 길이방향을 따라 일직선으로 배열됨으로써 복수의 공기 채널을 형성할 수 있다. 냉각 세그먼트(530b)의 기공도는 50% 이하일 수 있다. 이 경우, 제 2 부분(532b)을 통과하는 에어로졸의 온도는 약 50℃ ~ 55℃일 수 있다. 즉, 도 5a의 냉각 세그먼트(530a)와 비교하여, 도 5b에서는 냉각 세그먼트(530b)가 섬유 다발로 구성됨으로써, 에어로졸과 섬유 다발 간의 접촉 시간 및 접촉 면적이 증가하여 냉각 효율이 향상될 수 있다.
일 실시예에서 냉각 세그먼트(530c)는 고분자 재료의 섬유가 균일하게 분산된 섬유 다발을 포함할 수 있다. 냉각 세그먼트(530c)에 포함된 섬유 다발은 클림핑되어 궐련의 길이방향을 따라 주름을 형성하며 배열됨으로써 복수의 공기 채널을 형성할 수 있다. 냉각 세그먼트(530c)의 기공도는 50% 이하일 수 있다. 이 경우, 제 2 부분(532c)을 통과하는 에어로졸의 온도는 약 40℃ ~ 45℃일 수 있다. 즉, 도 5a의 냉각 세그먼트(530a)와 비교하여, 도 5c에서는 냉각 세그먼트(530c)가 클림핑된 섬유 다발로 구성됨으로써, 에어로졸과 클림핑된 섬유 다발 간의 접촉 시간 및 접촉 면적이 증가하여 냉각 효율이 향상될 수 있다.
일 실시예에서 냉각 세그먼트(530d)는 고분자 재료의 섬유 다발을 포함할 수 있다. 섬유 다발은 복수의 일직선 형태의 섬유 및 복수의 클림핑된 섬유로 구성될 수 있다. 섬유 다발은 궐련의 길이방향을 따라 배열됨으로써 복수의 공기 채널을 형성할 수 있다. 냉각 세그먼트(530d)의 기공도는 50% 이하일 수 있다. 이 경우, 제 2 부분(532d)을 통과하는 에어로졸의 온도는 약 45℃ ~ 50℃일 수 있다. 즉, 도 5a의 냉각 세그먼트(530a)와 비교하여, 도 5d에서는 냉각 세그먼트(530d)가 일직선 형태의 섬유 및 클림핑된 섬유를 포함하는 섬유 다발로 구성됨으로써, 에어로졸과 섬유 다발 간의 접촉 시간 및 접촉 면적이 증가하여 냉각 효율이 향상될 수 있다.
도 5b 내지 도 5d에 도시된 냉각 세그먼트(530b 내지 530d)는 궐련의 길이방향을 따라 일직선으로 배열된 섬유 다발, 궐련의 길이방향을 따라 주름을 형성하며 배열된 클림핑된 섬유 다발 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 냉각 세그먼트(530b 내지 530d)는 50% 이하의 기공도를 가짐으로써, 에어로졸과 섬유 다발 간의 접촉 시간 및 접촉 면적이 증가할 수 있다. 즉, 냉각 세그먼트(530b 내지 530d)의 냉각 효율이 향상될 수 있다. 또한, 50% 이하의 기공도를 갖는 냉각 세그먼트(530b 내지 530d)는 적절한 흡인 저항을 가짐으로써, 사용자가 궐련 흡입 시 낮은 흡인 저항으로 인해 헛빨리는 현상을 방지할 수 있다.
본 실시예와 관련된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상기된 기재의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 방법들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (5)

  1. 담배 로드;
    상기 담배 로드의 하류 말단에 위치한 지지 세그먼트;
    상기 지지 세그먼트의 하류 말단에 위치한 냉각 세그먼트; 및
    상기 냉각 세그먼트의 하류 말단에 위치한 마우스피스;
    를 포함하는 궐련에 있어서,
    상기 냉각 세그먼트는 상기 궐련의 길이방향을 따라 형성된 복수의 공기 채널을 포함하고,
    상기 냉각 세그먼트는 고분자 재료의 섬유 다발을 포함하고, 복수의 일직선 형태의 섬유 및 복수의 클림핑된 섬유를 포함하는 상기 섬유 다발은 상기 궐련의 길이방향을 따라 배열됨으로써 상기 복수의 공기 채널을 형성하고,
    상기 냉각 세그먼트는 50% 이하의 기공도를 갖는 것인, 궐련.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 냉각 세그먼트는 고분자 재료의 섬유가 균일하게 분산된 섬유 다발을 포함하고, 상기 섬유 다발은 상기 궐련의 길이방향을 따라 일직선으로 배열됨으로써 상기 복수의 공기 채널을 형성하는 것인, 궐련.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 냉각 세그먼트는 고분자 재료의 섬유가 균일하게 분산된 섬유 다발을 포함하고, 상기 섬유 다발은 클림핑되어 상기 궐련의 길이방향을 따라 주름을 형성하며 배열됨으로써 상기 복수의 공기 채널을 형성하는 것인, 궐련.
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 냉각 세그먼트는 60g/m2 이상의 평량을 갖는 래퍼에 의해 포장되는 것인, 궐련.
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