KR102592418B1 - 재충진식 에어로졸 발생 물품과 에어로졸 발생 키트 및 시스템 - Google Patents

재충진식 에어로졸 발생 물품과 에어로졸 발생 키트 및 시스템 Download PDF

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Abstract

전동식 에어로졸 발생 장치(400, 500)와 함께 사용하기 위한 재충진식 가열식 에어로졸 발생 물품(10)은 사용 중에 사용자의 입 안으로 삽입되는 마우스 단부(60), 및 마우스 단부로부터 상류에 있는 원위 단부(70)를 가진다. 물품은 케이싱(50) 내에 위치하는 재충진식 액체 보유 섹션 및 에어로졸 발생 섹션(30)을 포함한다. 재충진식 액체 보유 섹션은 액체 보유 매체(20)를 포함하고, 에어로졸 발생 섹션은 재충진식 액체 보유 섹션의 하류에 위치한다. 액체 보유 매체는 최대 35 ㎕의 액체를 흡수하는 용량을 가진다. 물품은 사용 중에 공기가 원위 단부로부터 마우스 단부까지 물품을 통해, 재충진식 액체 보유 섹션을 통과하여 흡인될 수 있도록 구성된다. 물품은 재충진식 액체 보유 섹션부가 액체로 채워지는 것을 허용하기 위한 개구 또는 포트(315)를 정의한다.

Description

재충진식 에어로졸 발생 물품과 에어로졸 발생 키트 및 시스템
본 발명은 에어로졸 발생 장치와 함께 사용하기 위한 재충진식 에어로졸 발생 물품 및 에어로졸 발생 시스템에 관한 것이다. 재충진식 에어로졸 발생 물품은 재충진식 액체 보유 매체를 포함한다.
최근에 에어로졸 형성 기재를 연소시키는 것이 아니라 가열에 의해 흡입 가능한 에어로졸을 생성하는 가열식 에어로졸 발생 시스템의 두 가지 주요 범주가 출현했다. 전자 담배 시스템으로서 설명될 수 있는 하나의 시스템은 전형적으로 분무기 유닛의 카트리지 내부에 담긴 액체 에어로졸 형성 기재를 포함한다. 작동 시, 액체는 심지에 의해 카트리지로부터 운반되고 가열 코일에 의해 휘발된다. 가열식 담배 시스템으로서 설명될 수 있는 두 번째 시스템은 변형된 담배를 포함하는 고체 기재를 가열하여 흡입 가능한 에어로졸을 생성하는 것을 포함한다.
가열식 에어로졸 발생 시스템의 두 주요 범주에는 장점과 단점이 있다. 전자 담배 시스템의 하구나의 단점은 특히, 카트리지가 거의 비었을 때, 가열 코일로 액체 기재를 직접 가열하면 액체가 과열될 위험이 있다는 점이다.
고체 에어로졸 형성 기재를 함유하는 소모성 물품을 사용하는 가열식 담배 시스템은 감각적으로 더 수용 가능한 에어로졸을 생성할 수 있고 전자 담배와 관련된 동일한 위생 문제를 갖지 않을 수 있다. 그러나, 사용자는 액체 기반의 가열식 전자 담배 시스템으로 가능한 더욱 다양한 향미제를 원할 수 있다.
공개특허공보 제10-2014-0118983호(2014.10.08.)
에어로졸 발생 장치와 함께 사용하기 위한 에어로졸 발생 물품이 제공될 수 있다. 가열식 에어로졸 발생 물품인 에어로졸 발생 물품은 본원에서 물품으로서 지칭될 수 있다. 물품은 바람직하게는 전동식 에어로졸 발생 장치와 함께 사용하기에 적합하도록 구성된다. 재충진식 에어로졸 발생 물품은 사용 중에 사용자의 입 안으로 삽입되는 마우스 단부, 및 마우스 단부로부터 상류에 위치한 원위 단부를 가진다. 물품은 캐이싱 내에 위치하는 재충진식 액체 보유 섹션 및 에어로졸 발생 섹션을 가진다. 재충진식 액체 보유 섹션은 35 ㎕의 액체를 흡수할 수 있는 용량을 가진 액체 보유 매체를 포함하며, 에어로졸 발생 섹션은 재충진식 액체 보유 섹션의 하류에 위치한다. 물품은 사용 중에, 공기가 재충진식 액체 보유 섹션을 통과하거나 이를 피하여 물품을 통해 흡인될 수 있도록 구성된다. 바람직하게는, 공기는 물품을 통해 원위 단부로부터 마우스 단부까지 흡인된다. 물품은 재충진식 액체 보유 섹션부가 액체로 채워지는 것을 허용하기 위한 개구 또는 포트를 정의한다.
개구 또는 포트는 물품의 원위 단부를 통해 형성될 수 있다. 대안적으로, 개구 또는 포트는 원위 단부 및 마우스 단부 사이의 지점에서 케이싱을 통해 형성될 수 있다. 재충진식 에어로졸 발생 장치를 채우기 위한 포트는 개방형 폐쇄부 또는 밸브와 같은 폐쇄부를 가질 수 있다.
재충진식 에어로졸 발생 물품은 사용 직전에 액체 에어로졸 형성 기재로 물품을 준비할 수 있는 기회를 사용자에게 제공한다. 예를 들어, 액체 에어로졸 형성 기재의 용량은 사용 직전에 액체 보유 매체에 주입될 수 있다.
일 구현예에서, 액체 보유 매체는 최대 35 ㎕의 액체를 흡수하는 용량을 가진다. 이 맥락에서 '최대 35 ㎕의 액체'라는 말은 액체 보유 매체가 35 ㎕ 이하의 액체를 흡수할 수 있는 용량을 가진다는 것을 의미한다. 따라서 액체 보유 매체는 예를 들어, 2~35 ㎕의 액체, 또는 5~35 ㎕의 액체를 흡수할 수 있는 용량을 가질 수 있다.
일 구현예에서, 액체 보유 매체는 0~35 ㎕의 액체를 흡수하는 용량을 가질 수 있으며, 이는 최대 20회 퍼핑에 상응할 수 있다. 일 구현예에서, 액체 보유 매체는 15~35 ㎕의 액체를 흡수하는 용량을 가질 수 있다. 일 구현예에서, 액체 보유 매체는 12 내지 17회의 퍼핑 또는 15 내지 17회의 퍼핑에 각각 상응할 수 있는 25~35 ㎕의 액체 또는 30~35 ㎕의 액체를 흡수하는 용량을 가질 수 있다.
일 구현예에서, 액체 보유 매체는 35 ㎕의 액체를 흡수하는 용량을 가질 수 있다. 일 구현예에서, 액체 보유 매체는 최대 30 ㎕의 액체를 흡수하는 용량을 가질 수 있다. 일 구현예에서, 액체 보유 매체는 최대 27 ㎕의 액체를 흡수하는 용량을 가질 수 있다.
일 구현예에서, 액체 보유 매체는 임의의 추가 용량을 갖지 않는다. 일 구현예에서, 물품은 35 ㎕의 액체를 흡수할 수 있는 용량을 가지지만 임의의 추가 액체 보유 매체나 다른 액체 용기를 포함하지 않는 액체 보유 매체를 포함한다. 그러므로, 액체 보유 물품은 단지 한번 사용에 충분한 양의 액체 에어로졸 형성 기재만을 함유할 수 있다. 이러한 구현예에서, 물품은 매 사용 전에 재충진되어야 한다. 일 구현예에서, 액체 보유 매체는 최대 30 ㎕의 액체를 흡수하는 용량을 가진다. 일 구현예에서, 액체 보유 매체는 3회 내지 15회의 퍼핑에 상응할 수 있는 5~30 ㎕의 액체를 흡수하는 용량을 가진다. 일 구현예에서, 액체 보유 매체는 10회 내지 15회의 퍼핑에 상응할 수 있는 20~30 ㎕의 액체를 흡수하는 용량을 가진다. 일 구현예에서, 액체 보유 매체는 최대 13회 퍼핑에 상응할 수 있는 최대 25 ㎕의 액체를 흡수하는 용량을 가진다. 일 구현예에서, 액체 보유 매체는 최대 20 ㎕의 액체를 흡수하는 용량을 가진다. 일 구현예에서, 액체 보유 매체는 최대 15 ㎕의 액체를 흡수하는 용량을 가진다.
액체 에어로졸 형성 기재는 물품에 전달되는 순간까지 위생적인 용기 내에 보관될 수 있다. 사용자는 매 사용시마다 상이한 액체 에어로졸 형성 기재를 장전할 수 있는 기회를 가진다.
재충진식 에어로졸 발생 물품은 재사용식 물품으로서, 에어로졸 발생 장치, 바람직하게는 전동식 에어로졸 발생 장치와 결합시키거나 맞물려서 소모할 수 있다. 물품은 에어로졸 발생 장치와 탈착식으로 결합될 수 있다. 재충진식 에어로졸 발생 물품의 사용 방법은 액체 에어로졸 형성 기재의 용량을 액체 보유 매체에 제공하는 단계, 물품을 에어로졸 발생 장치에 결합하는 단계, 에어로졸 발생 장치의 가열 수단을 활성화시키는 단계, 및 가열식 에어로졸 발생 물품을 통해 공기를 흡인하는 단계를 포함할 수 있다. 에어로졸 발생 물품 내부에 보유된 액체 에어로졸 형성 기재는 가열 수단에 의해 공급된 열 에너지에 의해 증발되고 응축되어 공기 중에 비말동반된 에어로졸을 형성한다. 사용이 끝났을 때, 예를 들어 에어로졸 형성 기재가 소모되었을 때, 물품은 장치로부터 제거될 수 있다.
바람직하게는, 가열 수단은 가열식 에어로졸 발생 장치 내로 흡인된 공기를 가열하고, 가열된 공기는 물품의 액체 보유 매체를 지나치거나 통과하여 액체 에어로졸 형성 기재를 증발시켜 에어로졸의 형성을 허용한다. 공기는 액체 보유 매체를 지나치거나 통과하기 전에 약 200℃ 내지 220℃의 온도로 가열되는 것이 바람직하다. 바람직하게는, 비말동반된 휘발성 성분을 갖는 공기는 다음에 물품 내부에서 약 100℃의 온도로 냉각되어 휘발성 성분가 응축되어 에어로졸을 형성하도록 허용한다. 가열 수단은, 액체 에어로졸 형성 기재를 증발시켜 에어로졸을 형성하기 위해 전도 또는 복사에 의해 액체 보유 매체를 대안적으로 가열할 수 있다.
액체 에어로졸 형성 기재는 가열 요소와 직접 접촉하지 않으므로 에어로졸 형성 기재의 과열에 대한 문제점이 발생하지 않는다. 물품은 광범위한 상이한 액체 에어로졸 형성 기재 조성물로 충진될 수 있으며, 이에 의해 전자 담배 시스템에 의해 제공될 수 있는 광범위한 풍미 및 체험을 사용자에게 제공한다. 바람직한 구현예에서, 물품은 고체 에어로졸 형성 기재를 포함한 에어로졸 발생 물품을 가열하도록 구성된 에어로졸 발생 장치를 사용하여 소모될 수 있다. 따라서, 사용자는 가열식 에어로졸 발생 물품을 함유하는 담배를 선택하거나 재충진식 물품을 선택하여 액체 에어로졸 형성 기재로 채우고, 동일한 장치를 사용하여 둘 중 하나를 소모한다.
본원에서 사용된 바와 같이, 용어 "가열식 에어로졸 발생 물품"은 에어로졸을 형성할 수 있는 휘발성 화합물을 방출하기 위해 연소되기보다는 가열되도록 의도되는 에어로졸 형성 기재를 포함하는 물품을 의미한다. 가열식 에어로졸 발생 물품은 전동식 에어로졸 발생 장치에 의해 가열되는 에어로졸 발생 물품일 수 있다. 에어로졸 형성 기재를 가열하여 형성된 에어로졸은 에어로졸 형성 기재의 연소 또는 열분해 열화(pyrolytic degradation)에 의해 생성되는 소수의 공지된 유해 성분을 함유할 수 있다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "에어로졸 형성 기재"는 에어로졸을 형성할 수 있는 휘발성 화합물들을 방출할 수 있는 기재를 지칭한다. 에어로졸 형성 기재는 고체 또는 액체일 수 있고, 혹은 고체 구성 요소와 액체 구성 요소 모두를 포함할 수 있다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "액체 에어로졸 형성 기재"는 고체 형태가 아닌 액체인 에어로졸 형성 기재를 지칭한다. 액체 에어로졸 형성 기재는 액체 보유 매체에 의해 적어도 부분적으로 흡수될 수 있다. 액체 에어로졸 형성 기재는 겔 형태의 에어로졸 형성 기재를 포함한다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "재충진식 에어로졸 발생 물품"은 에어로졸 형성 기재가 소모될 수 있도록 액체 에어로졸 형성 기재의 용량이 반복적으로 충진되거나 장전되도록 구성된 물품을 지칭한다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "에어로졸 발생 장치"는, 가열식 에어로졸 발생 물품과 상호 작용하여 흡입 가능한 에어로졸을 형성하는 장치를 가리킨다. 에어로졸 발생 장치는 에어로졸 발생 물품의 에어로졸 형성 기재를 가열하도록 전원으로부터 에너지를 공급하여 에어로졸을 발생하는데 사용되는 하나 이상의 구성 요소를 포함할 수 있다. 에어로졸 발생 장치는 에어로졸 발생 물품의 에어로졸 형성 기재를 가열하여 에어로졸을 발생시키기 위해 전력에 의해 작동되는 가열 수단을 포함하는 전동식 에어로졸 발생 장치일 수 있다. 가열 수단은 에어로졸 형성 기재에 공급되는 공기를 가열하기 위한 히터일 수 있다. 가열 수단은 예를 들어, 에어로졸 형성 기재에 공급된 공기를 가열하기 위해 서셉터를 가열하기 위한 인덕터일 수 있다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "마우스 단부"는 에어로졸이 물품을 빠져나가 사용자의 입으로 전달되는 가열식 에어로졸 발생 물품의 일부분을 지칭한다. 사용 시, 가열식 에어로졸 발생 물품에 의해 발생된 에어로졸을 흡입하기 위해 사용자는 마우스 단부를 흡인할 수 있다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "원위 단부"는 마우스 단부에 대향하는 물품의 단부를 지칭한다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "상류" 및 "하류"는 사용 중에 물품 또는 시스템을 통해 흡인된 공기의 방향에 대하여 가열식 에어로졸 발생 물품의 구성 요소들, 또는 구성 요소들의 부분들의 상대적 위치를 설명하는 데 사용된다. 물품의 마우스 단부는 하류 단부로서 지칭될 수도 있고, 물품의 원위 단부는 상류 단부로서 지칭될 수도 있다. 물품의 구성 요소들, 또는 구성 요소들의 부분들은 마우스 단부 혹은 하류 단부와 원위 단부 혹은 상류 단부 사이의 상대적인 위치에 기초하여 서로의 상류 또는 하류에 있는 것으로 설명될 수 있다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 '길이 방향'은 에어로졸 발생 물품 또는 에어로졸 발생 장치의 하류 단부과 상류 단부 사이의 방향을 설명하는 데에 사용되고, 용어 '가로 방향'은 길이 방향에 수직인 방향을 설명하는 데 사용된다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 '직경'은 에어로졸 발생 물품 또는 에어로졸 발생 장치의 가로 방향으로의 최대 치수를 설명하는 데 사용된다. 본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 '길이'는 길이 방향으로의 최대 치수를 설명하는 데 사용된다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "액체 보유 매체"는 액체 에어로졸 형성 기재를 방출할 수 있게 보유할 수 있는 구성 요소를 지칭한다. 액체 보유 매체는 액체 에어로졸 형성 기재가 증발에 의해 방출되는 것을 허용하면서 접촉되는 액체 에어로졸 형성 기재를 흡수하거나 그와 달리 보유하는 다공성 또는 섬유질 재료일 수 있거나 그 재료를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 케이싱은 강성 케이싱이다. 예를 들어, 케이싱은 플라스틱, 금속, 또는 기타 내구성 재료일 수 있다. 가열식 에어로졸 발생 물품은 실질적으로 원통형 형상일 수 있다. 에어로졸 발생 물품은 실질적으로 세장형일 수 있다. 에어로졸 발생 물품은 길이 및 이 길이에 실질적으로 수직인 원주를 가질 수 있다. 액체 보유 매체는 실질적으로 원통형 형상일 수 있다. 액체 보유 매체는 실질적으로 세장형일 수 있다. 액체 보유 매체는 길이 및 이 길이에 실질적으로 수직인 원주를 가질 수 있다.
에어로졸 발생 물품은 대략 5 ㎜ 내지 대략 12 ㎜, 예를 들어 대략 6 ㎜ 내지 8 ㎜의 외경을 가질 수 있다. 바람직한 구현예에서, 에어로졸 발생 물품은 7.2 ㎜ ±10%의 외경을 가진다.
에어로졸 발생 물품은 대략 25 ㎜ 내지 대략 100 ㎜의 총 길이를 가질 수 있다. 특정한 일 구현예에서, 에어로졸 발생 물품은 대략 45 ㎜의 총 길이를 가진다.
액체 보유 매체는 약 7 ㎜ 내지 약 20 ㎜, 예를 들어 8 ㎜ 내지 15 ㎜의 길이를 가질 수 있다. 일 구현예에서, 액체 보유 매체는 약 10 ㎜의 길이를 가질 수 있다.
액체 보유 매체는 바람직하게는 에어로졸 발생 물품의 외경과 대략 동일한 외경을 가진다. 또한, 에어로졸 형성 기재, 또는 액체 보유 매체의 직경은 대략 5 ㎜ 내지 대략 12 ㎜일 수 있다. 일 구현예에서, 액체 보유 매체는 약 7.2 ㎜ ± 10%의 외경을 가질 수 있다.
마우스피스는 물품의 마우스 단부에 위치할 수 있다. 마우스피스는 필터를 포함할 수 있다. 필터는 하나 이상의 적합한 여과 재료로 형성될 수 있다. 이러한 많은 여과 재료가 당업계에 공지되어 있다. 일 구현예에서, 마우스피스는 초산 셀룰로오스 토우로 형성된 필터를 포함할 수 있다.
마우스피스는 바람직하게는 에어로졸 발생 물품의 외경과 대략 같은 외경을 가진다. 마우스피스는 대략 5 ㎜ 내지 대략 10 ㎜, 예를 들어 대략 6 ㎜ 내지 대략 8 ㎜ 직경의 외경을 가질 수 있다. 바람직한 구현예에서, 마우스피스는 7.2 ㎜ ± 10%의 외경을 가진다.
마우스피스는 대략 5 ㎜ 내지 대략 20 ㎜의 길이를 가질 수 있다. 예를 들어, 마우스피스는 약 7 ㎜ 내지 약 12 ㎜의 길이를 가질 수 있다.
물품은 물품의 원위 단부에 위치된 다공성 또는 공기-투과성 플러그를 포함할 수 있다. 이러한 플러그는 액체 에어로졸 형성 기재를 물품 내부에 유지하는 데 도움을 주는 역할을 할 수 있다. 플러그는 대략 5 ㎜ 내지 대략 10 ㎜, 예를 들어 대략 6 ㎜ 내지 대략 8 ㎜ 직경의 외경을 가질 수 있다. 바람직한 구현예에서, 플러그는 7.2 ㎜ ± 10%의 외경을 가진다.
플러그는 대략 2 ㎜ 내지 대략 10 ㎜의 길이를 가질 수 있다. 예를 들어, 마우스피스는 약 3 ㎜ 내지 약 5 ㎜의 길이를 가질 수 있다.
액체 보유 매체는 바람직하게는 흡수성 재료, 예를 들어 흡수성 폴리머 재료를 포함한다. 적합한 액체 보유 재료의 예는 섬유질 폴리머 및 다공성 폴리머, 예컨대 개방 셀(open-cell) 발포체를 포함한다. 액체 보유 매체는 섬유질 셀룰로오스 아세테이트 또는 섬유질 셀룰로오스 폴리머를 포함할 수 있다. 액체 보유 매체는 다공성 폴리 프로필렌 재료를 포함할 수 있다. 액체를 보유할 수 있는 적합한 재료는 당업자에게 공지될 것이다.
액체 보유 매체는 가열식 에어로졸 발생 물품을 통한 공기 흐름 경로 내부에 위치되거나 에어로졸 발생 물품을 통한 공기 흐름 경로의 적어도 일부를 정의한다. 바람직하게는, 액체 보유 매체를 통해 형성된 하나 이상의 구멍은 물품의 원위 단부와 물품의 마우스 단부 사이에서 가열식 에어로졸 발생 물품을 통한 공기 흐름 경로의 일부분을 정의한다.
액체 보유 매체는 중앙 속공간(lumen)을 갖는 관 형태일 수 있다. 따라서 관의 벽은 적합한 액체 보유 재료로 형성되거나 적합한 액체 보유 재료를 포함할 것이다.
액체 보유 매체는 에어로졸 형성 기재의 계량된 용량의 총 부피의 105% 내지 110 %를 흡수할 수 있는 것이 바람직하다. 이는 액체 에어로졸 형성 기재가 장전된 후에 물품으로부터 액체 에어로졸 형성 기재의 누설을 방지하는 것을 돕는다. 액체 보유 매체는 액체 에어로졸 형성 기재의 용량이 장전된 후에 90% 내지 95% 포화되는 것이 바람직하다. 액체 보유 매체가 20 내지 300 ㎕, 예를 들어 30 내지 200 ㎕의 액체 에어로졸 형성 기재를 흡수할 수 있는 것이 바람직할 수 있다. 이러한 범위는 사용자가 에어로졸을 10 내지 150회 퍼핑할 수 있게 한다.
가열식 에어로졸 발생 물품은 액체 보유 매체의 하류에 위치된 에어로졸 발생 섹션을 포함한다. 사용 시, 액체 보유 매체에 의해 보유된 액체 에어로졸 형성 기재는 증발되며 기재의 휘발성 성분은 액체 보유 매체로부터 하류로 흡인된다. 휘발성 성분은 그런 다음 에어로졸 발생 섹션에서 냉각되어 흡입 가능한 에어로졸을 형성한다. 바람직하게는, 비말동반된 휘발성 성분을 갖는 공기는 에어로졸 발생 섹션 내부에서 약 100℃ 이하의 온도까지 냉각된다. 에어로졸 발생 섹션은 물품 내의 공간에 의하거나 또는 물품 내부의 관의 속공간에 의해 정의될 수 있다. 에어로졸 발생 섹션은 에어로졸 냉각 요소, 예를 들어 폴리머 재료의 모아진 시트를 포함하는 에어로졸 냉각 요소를 포함할 수 있다. 에어로졸 발생 섹션의 길이는 바람직하게는 적어도 2 ㎜, 예를 들어 2 ㎜ 내지 10 ㎜이다.
에어로졸 냉각 요소는 ㎜ 길이 당 대략 300 ㎟ 내지 대략 1000 ㎟의 총 표면적을 가질 수 있다. 바람직한 구현예에서, 에어로졸 냉각 요소는 ㎜ 길이 당 대략 500㎟의 총 표면적을 가진다.
에어로졸 냉각 요소는 바람직하게는 낮은 흡인 저항을 가진다. 즉, 에어로졸 냉각 요소는 에어로졸 발생 물품을 통한 공기의 통로에 대하여 낮은 저항을 제공하는 것이 바람직하다. 바람직하게는, 에어로졸 냉각 요소는 에어로졸 발생 물품의 흡인 저항에 실질적으로 영향을 미치지 않는다. 예를 들어, 에어로졸 발생 섹션은 에어로졸 냉각 요소를 포함할 수 있으며, 100 ㎜ H2O 미만, 예를 들어 40 내지 100 ㎜ H2O의 흡인 저항을 가질 수 있다.
에어로졸 냉각 요소는 복수의 길이 방향으로 연장되는 채널을 포함할 수 있다. 복수의 길이 방향으로 연장되는 채널은 권축(crimped), 주름(pleated), 밀집(gathered), 및 접힘(folded) 중 하나 이상을 통해 채널을 형성하는 시트 재료에 의해 정의될 수 있다. 복수의 길이 방향으로 연장되는 채널은 권축, 주름, 밀집 및 접힘 중 하나 이상을 행하여 다수의 채널을 형성하는 단일의 시트에 의해 정의될 수 있다. 대안적으로, 복수의 길이 방향으로 연장되는 채널은 권축, 주름, 밀집 및 접힘 중 하나 이상을 행하여 다수의 채널을 형성하는 다수의 시트에 의해 정의될 수 있다.
일부 구현예에서, 에어로졸 냉각 요소는 금속 포일, 고분자 재료, 및 실질적으로 비다공성 종이 또는 판지로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 재료의 밀집된 시트를 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 에어로졸 냉각 요소는 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리염화비닐(PVC), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리락트산(PLA), 초산 셀룰로오스(CA), 및 알루미늄 포일로 이루어진 그룹으로부터 선택된 재료의 밀집된 시트를 포함할 수 있다.
바람직한 구현예에서, 에어로졸 냉각 요소는 생분해성 재료의 밀집된 시트를 포함한다. 예를 들어, 비다공성 종이의 밀집된 시트 또는 생분해성 고분자 재료의 밀집된 시트, 예를 들어 폴리락트산 또는 Mater-Bi® 등급(시판중인 전분계 코폴리에스테르류)이다. 특히 바람직한 구현예에서, 에어로졸 냉각 요소는 폴리락트산의 밀집된 시트를 포함한다.
에어로졸 냉각 요소는 대략 10 ㎟/㎎ 내지 대략 100 ㎟/㎎의 비표면적을 갖는 재료의 밀집된 시트로 형성될 수 있다. 일부 구현예에서, 에어로졸 냉각 요소는 대략 35 ㎜2/㎎의 비표면적을 갖는 재료의 모아진 시트로 형성될 수 있다.
액체 에어로졸 형성 기재는 물을 포함한다. 바람직하게는, 액체 에어로졸 형성 기재는 또한 프로필렌 글리콜 또는 글리세린과 같은 에어로졸 형성제를 포함한다. 액체 에어로졸 형성 기재는 바람직하게는 향미제를 포함한다. 액체 에어로졸 형성 기재는 니코틴 등의 활성 성분을 더 포함할 수 있다. 바람직하게는, 액체 에어로졸 형성 기재는 10 내지 25 중량%, 예를 들어 12 내지 20 중량% 수분 함량을 가진다. 적합한 흡입 가능한 에어로졸을 형성하기 위해 물이 필요하다. 액체 에어로졸 형성 기재는 니코틴 용액을 포함할 수 있다. 액체 에어로졸 형성 기재는 바람직하게는 가열 시 액체로부터 방출되는 휘발성 담배 향미제 화합물을 포함하는 담배 함유 재료를 포함한다. 액체 에어로졸 형성 기재는 비담배 재료를 포함할 수 있다. 액체 에어로졸 형성 기재는 용매, 에탄올, 식물 추출물 및 천연 또는 인공 향미제를 포함할 수 있다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "에어로졸 형성제"는 사용 시에, 치밀하고도 안정적인 에어로졸의 형성을 용이하게 하는, 임의의 적합한 공지된 화합물 또는 화합물의 혼합물을 지칭한다. 에어로졸 형성제는 에어로졸 발생 물품의 작동 온도에서 열적 열화에 실질적으로 내성이 있다. 적합한 에어로졸 형성제는 당업계에 잘 공지되어 있되, 이에 한정되지 않지만, 트리에틸렌 글리콜, 1,3-부탄디올 및 글리세린과 같은 다가 알코올; 글리세롤 모노-, 디- 또는 트리아세테이트와 같은 다가 알코올의 에스테르; 및 디메틸 도데칸디오에이트(dimethyl dodecanedioate) 및 디메틸 테트라데칸디오에이트(dimethyl tetradecanedioate)와 같은, 모노-, 디- 또는 폴리카르복실산의 지방족 에스테르를 포함한다. 바람직한 에어로졸 형성제는 다가 알코올 또는 그의 혼합물, 예컨대 트리에틸렌 글리콜, 1,3-부탄디올이며, 가장 바람직하게는 글리세린이다.
위에서 논의된 구현예 중 임의의 것에 따른 에어로졸 발생 장치 및 가열식 에어로졸 발생 물품을 포함하는 가열식 에어로졸 발생 시스템이 제공될 수 있다. 바람직하게는 에어로졸 발생 장치는 전동식 에어로졸 발생 장치일 수 있다.
에어로졸 발생 장치는 가열식 에어로졸 발생 장치로서 기술될 수 있으며, 이는 가열 요소 또는 히터를 포함한 에어로졸 발생 장치이다. 가열 요소 또는 히터는 에어로졸 발생 물품의 에어로졸 형성 기재를 가열하여 에어로졸을 발생시키는 데 사용된다.
에어로졸 발생 장치는 에어로졸을 발생시키기 위해 에어로졸 발생 물품의 에어로졸 형성 기재를 가열하도록 전력에 의해 작동되는 가열 요소를 포함하는 에어로졸 발생 장치인 전기 가열식 에어로졸 발생 장치일 수 있다.
에어로졸 발생 시스템의 에어로졸 발생 장치는 가열식 에어로졸 발생 물품을 수용하기 위한 공동을 갖는 하우징, 및 시스템의 전력 공급부로부터 전기 가열 요소로 전력 공급을 제어하도록 구성된 제어기를 포함할 수 있다.
전기 가열 요소는 하나 이상의 가열 요소를 포함할 수 있다.
바람직한 구현예에서, 전동식 에어로졸 발생 장치는 전기 가열 요소 및 공동을 갖는 하우징을 포함하고, 가열식 에어로졸 발생 물품은 공동 내에 수용된다. 가열 요소는 물품 내로 삽입될 수 있는 니들, 핀, 로드 또는 블레이드처럼 편리하게 성형될 수 있다.
본 발명에 따른 에어로졸 발생 시스템은 바람직하게는 전기 가열 요소를 포함한다. 전기 가열 요소는 하나 이상의 외부 가열 요소, 하나 이상의 내부 가열 요소, 또는 하나 이상의 외부 가열 요소와 하나 이상의 내부 가열 요소를 포함할 수 있다.
하나 이상의 외부 가열 요소는 공동의 내부 표면 주위에 배열된 외부 가열 요소의 어레이를 포함할 수 있다. 특정 실시예에서, 외부 가열 요소는 공동의 길이 방향을 따라 연장된다. 이러한 배치구성에 의해서, 가열 요소는 물품이 공동 내로 삽입되고 공동으로부터 제거되는 동일한 방향을 따라 연장될 수 있다. 이는 가열 요소가 공동의 길이와 정렬되지 않은 장치에 비해 가열 요소와 물품 사이의 간섭을 감소시킬 수 있다. 일부 구현예에서, 외부 가열 요소는 공동의 길이 방향을 따라 연장되고 원주 방향으로 이격된다. 가열 요소가 하나 이상의 내부 가열 요소를 포함하는 경우, 하나 이상의 내부 가열 요소는 임의의 적합한 수의 가열 요소를 포함할 수 있다. 예를 들어, 가열 요소는 단일의 내부 가열 요소를 포함할 수 있다. 단일 내부 가열 요소는 공동의 길이 방향을 따라 연장될 수 있다.
전기 가열 요소는 바람직하게는 전기 저항성 재료를 포함할 수 있다. 적합한 전기 저항성 재료는: 도핑된 세라믹과 같은 반도체, "도전성" 세라믹(예컨대, 이규화 몰리브덴과 같은), 탄소, 흑연, 금속, 금속 합금, 및 세라믹 재료와 금속 재료로 만들어진 복합 재료를 포함하되 이에 한정되지 않는다. 이와 같은 복합 재료는 도핑된 세라믹 또는 도핑되지 않은 세라믹을 포함할 수 있다. 적합한 도핑된 세라믹의 예는 도핑된 실리콘 카바이드를 포함한다. 적합한 금속의 예는 티타늄, 지르코늄, 탄탈륨 및 백금족의 금속을 포함한다. 적합한 금속 합금의 예는 스테인리스 스틸, 콘스탄탄(Constantan), 니켈-, 코발트-, 크롬-, 알루미늄-, 티타늄-, 지르코늄-, 하프늄-, 니오븀-, 몰리브덴-, 탄탈륨-, 텅스텐-, 주석-, 갈륨-, 망간-, 금- 및 철-함유 합금, 및 니켈, 철, 코발트, 스테인리스 스틸에 기초한 초합금, Timetal®, 철-알루미늄계 합금, 및 철-망간-알루미늄계 합금을 포함한다. Timetal®은, 콜로라도주 덴버, 1999 브로드웨이 스위트 4300 소재의 Titanium Metals Corporation의 등록 상표이다. 복합 재료에 있어서, 전기 저항성 재료는 에너지 전달의 동역학 및 요구되는 외부 물리화학적 특성에 따라 선택적으로 절연 재료에 매립되거나, 절연 재료로 캡슐화되거나 코팅되거나, 그 반대로 될 수 있다. 가열체는 불활성 재료의 두개의 층 사이에서 절연된 에칭된 금속 포일을 포함할 수 있다. 그 경우, 불활성 재료는 Kapton®, 올-폴리이미드, 또는 운모(mica) 포일을 포함할 수 있다. Kapton®는 미합중국, 델라웨어주 19898, 윌밍턴시, 1007 마켓 스트리트 소재의 E.I. du Pont de Nemours and Company의 등록 상표이다.
전기 가열 요소가 서셉터를 포함하는 경우, 에어로졸 발생 장치는 바람직하게는 공동 내에 변동 전자기장을 발생시키도록 배열된 인덕터 및 인덕터에 연결된 전력 공급부를 포함한다. 인덕터는 변동 전자기장을 발생시키는 하나 이상의 코일을 포함할 수 있다. 코일 또는 코일들은 공동을 둘러쌀 수 있다.
바람직하게는, 상기 장치는 1 내지 30 ㎒, 예를 들어 2 내지 10 ㎒, 예를 들어 5 내지 7 ㎒의 변동 전자기장을 발생시킬 수 있다. 바람직하게는, 상기 장치는 1 내지 5 kA/m, 예를 들어 2 내지 3 kA/m, 예를 들어 약 2.5 kA/m의 자계 강도(H-자계)를 갖는 변동 전자기장을 발생시킬 수 있다.
바람직한 가열식 에어로졸 발생 시스템에서, 재충진식 에어로졸 발생 물품이 에어로졸 발생 장치에 결합될 때 공기 흐름 경로가 정의된다. 공기 흐름 경로는 공기가 에어로졸 발생 장치로 진입하는 지점, 공기가 가열식 에어로졸 발생 물품 내로 통과하는 지점, 공기가 액체 보유 매체를 지나치는 지점, 및 공기가 가열식 에어로졸 발생 물품의 마우스 단부로부터 빠져 나와 사용자의 입 안으로 통과하는 지점을 포함한다. 바람직한 시스템에서, 에어로졸 발생 장치는 에어로졸 발생 장치 내로 진입하는 지점과 액체 보유 매체를 지나치는 지점 사이의 지점에서 공기를 가열하는 역할을 한다. 이는 가열된 공기가 액체 보유 매체에 의해 보유되는 액체 에어로졸 형성 기재를 증발시키게 한다. 공기의 가열은 공기 흐름 경로 내에 위치되는 가열 코일과 같은 히터에 의해 달성될 수 있으며 공기가 액체 보유 매체를 지나치기 전에 공기를 직접 가열하는 역할을 한다.
가열식 에어로졸 발생 시스템은 공기를 가열하기 위해 공기 흐름 경로 내에 배열되는 공기 투과성 열 축적기 또는 열 확산기를 포함할 수 있다. 용어 열 확산기는 아래에서 사용된다. 열 확산기는 히터와 상호 작용하여 열 에너지를 취할 수 있다. 열 에너지는 그 후 열 확산기를 통과하는 공기로 전달된다. 열 확산기는 바람직하게는 높은 표면적 및 높은 공극률을 갖는 구성 요소이다. 공기는 상당한 압력 강하를 겪지 않고 열 확산기를 통해 흐를 수 있어야 한다. 적합한 열 확산기의 예는 히터와 열적으로 접촉하고 가열식 에어로졸 발생 시스템의 공기 흐름 경로 내부에 배열된 다공성 금속 발포체 또는 다공성 세라믹 발포체 구성 요소일 수 있다.
재충진식 에어로졸 발생 물품은 액체 보유 섹션의 상류에 위치하는 열 확산기를 포함할 수 있으며, 열 확산기는 바람직하게는 물품이 장치에 결합될 때 그 물품 내로 흡입된 공기를 가열하기 위한 수단을 제공한다. 바람직하게는, 열 확산기는 별도의 에어로졸 발생 장치의 가열 요소와 맞물리거나 열적으로 상호 작용하도록 구성된다. 열 확산기는 에어로졸 발생 장치 및 액체 보유 섹션을 통과하기 전에 열 확산기를 통과하는 열기에 의해 가열될 수 있다. 가열된 공기는 그런 다음 액체 에어로졸 형성 기재를 휘발시키도록 작용 한다.
열 확산기는 가열식 에어로졸 발생 시스템의 탈착식 구성 요소일 수 있다. 예를 들어, 열 확산기는 에어로졸 발생 장치가 에어로졸 발생 물품을 가열하는 방식을 변경하기 위해 에어로졸 발생 장치와 맞물리는 탈착식으로 결합될 수 있는 구성 요소의 형태일 수 있다. 일 실시예로서, 에어로졸 발생 장치는, 가열식 에어로졸 발생 물품의 고체 에어로졸 형성 기재 내로 삽입하기 위한 삽입할 수 있는 가열 요소를 포함할 수 있다. 가열 요소는 고체 에어로졸 형성 기재와 접촉하고 이를 가열하여 에어로졸을 발생시킨다. 열 확산기는 삽입할 수 있는 가열 요소와 맞물리도록 구성될 수 있다. 그런 다음, 열 확산기는 가열 요소에 의해 가열될 수 있고 가열 요소를 통과하는 공기를 가열한다. 그런 다음 가열된 공기는 열 확산기의 하류에 위치되는 가열식 에어로졸 발생 물품의 에어로졸 형성 기재를 휘발시킬 수 있다. 이러한 방식으로, 에어로졸 발생 장치가 에어로졸 형성 기재를 가열하는 방식은 공기의 직접 접촉으로부터 간접 가열로 변경될 수 있다. 그런 다음 동일한 에어로졸 발생 장치가 상이한 유형의 에어로졸 발생 물품을 가열하는 데 사용될 수 있어, 사용자에게 더 큰 선택의 폭을 제공한다.
바람직한 시스템은 가열식 에어로졸 발생 장치, 전술한 바와 같은 적어도 하나의 가열식 에어로졸 발생 물품, 액체 에어로졸 형성 기재의 공급원, 및 고체 에어로졸 형성 기재, 예를 들어 균질화된 담배 재료로 만들어진 에어로졸 형성 기재를 갖는 적어도 하나의 가열식 에어로졸 형성 물품을 포함할 수 있다. 물품이 열 확산기를 포함하지 않는 경우, 시스템은 에어로졸 발생 장치가 에어로졸 형성 기재에 열을 제공하는 방식을 변경하기 위해 에어로졸 발생 장치와 맞물리도록 탈착식으로 결합될 수 있는 열 확산기를 더 포함할 수 있다.
바람직하게는, 에어로졸 발생 장치는 사용자가 한 손의 손가락들 사이에 잡기에 편안한 휴대용 또는 손에 드는 에어로졸 발생 장치이다.
에어로졸 발생 장치는 그 형상이 실질적으로 원통형일 수 있다.
에어로졸 발생 장치는 대략 70 ㎜ 내지 대략 120㎜의 길이를 가질 수 있다.
장치는 전기 가열 요소에 전력을 공급하기 위한 전원을 포함할 수 있다. 전원은 임의의 적합한 전원, 예를 들어 배터리와 같은 DC 전압원일 수 있다. 일 구현예에서, 전원은 리튬-이온 배터리이다. 대안적으로, 전원은 니켈-수소합금 배터리, 니켈 카드뮴 배터리, 또는 리튬계 배터리, 예를 들어 리튬-코발트, 리튬-철-인산염, 리튬티탄산염 또는 리튬-폴리머 배터리일 수 있다.
제어기는 간단한 스위치일 수 있다. 대안적으로, 제어기는 전기 회로일 수 있고, 하나 이상의 마이크로프로세서 또는 마이크로컨트롤러를 포함할 수 있다.
전술한 임의의 구현예 또는 구성에 따른 재충진식 가열식 에어로졸 발생 물품 및 에어로졸 형성 액체의 분배기를 포함하는 에어로졸 발생 키트가 제공될 수 있다. 분배기는 액체 보유 섹션을 충진하기 위해 재충진식 가열 에어로졸 발생 물품의 개구 또는 포트를 통해 에어로졸 형성 액체의 계량된 용량을 분배하도록 구성된다. 바람직하게는, 계량된 용량은 액체 보유 매체를 완전히 포화시키는 데 필요한 액체의 체적의 75% 내지 95%이다.
액체 에어로졸 형성 기재는 10 중량% 내지 25 중량%의 물, 에어로졸 형성제, 및 적어도 하나의 향미제를 포함한다.
본 발명의 특정 구현예들
본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 단지 예시의 목적으로 더 설명될 것이며, 여기서:
도 1은 본 발명의 제1 구현예에 따른 재충진식 에어로졸 발생 물품을 도시하며;
도 2는 본 발명의 제2 구현예에 따른 재충진식 에어로졸 발생 물품을 도시하며;
도 3은 본 발명의 제3 구현예에 따른 재충진식 에어로졸 발생 물품을 도시하며;
도 4는 사용 중에 외부 가열 요소를 갖는 에어로졸 발생 장치와 맞물리는 본 발명의 제1 구현예에 따른 가열식 에어로졸 발생 물품을 도시하며;
도 5는 사용 중에 내부 가열 요소를 갖는 에어로졸 발생 장치와 맞물리는 본 발명의 제1 구현예에 따른 가열식 에어로졸 발생 물품을 도시하며;
도 6은 사용 중에 내부 가열 요소 및 탈착식으로 결합될 수 있는 열 확산기를 갖는 에어로졸 발생 장치와 맞물리는 본 발명의 제1 구현예에 따른 가열식 에어로졸 발생 물품을 도시하며;
도 7은 사용 중에 내부 가열 요소를 갖는 에어로졸 발생 장치와 맞물리는 본 발명의 제3 구현예에 따른 가열식 에어로졸 발생 물품을 도시한다.
도 1은 본 발명의 제1 구현예에 따른 재충진식 에어로졸 발생 물품(10)을 도시한다. 재충진식 에어로졸 발생 물품은 관형 액체 보유 매체(20), 원통형 에어로졸 발생 섹션(30), 및 마우스피스(40)를 포함한다. 이들 3개 구성 요소는 동축으로 배치되고 강성 관형 케이싱(50) 내에 함유된다. 재충진식 에어로졸 발생 물품은 실질적으로 원통형 로드의 형태이고, 마우스 단부(60) 및 마우스 단부에 대향하는 원위 단부 (70)를 가진다. 관형 액체 보유 매체는 속공간(21)을 가진다. 속공간(21)은, 액체 보유 매체에 접근할 수 있게 하는 개구(25)를 물품의 원위 단부(70)에 정의한다. 액체 보유 매체는 개구를 통해 액체 에어로졸 형성 기재로 충진될 수 있다. 물품(10)의 전체 길이는 45 ㎜이고 외경은 7.2 ㎜이다.
관형 액체 보유 매체(20)는 20 ㎜의 길이를 갖고 섬유질 셀룰로오스 아세테이트 재료로 형성된다. 액체 보유 매체는 35 ㎕의 액체를 흡수하는 용량을 가진다. 관형 액체 보유 매체의 속공간(21)은 액체 보유 매체를 통과하는 공기 흐름 경로를 제공한다. 액체 보유 매체의 재료는 임의의 다른 적합한 섬유질 또는 다공성 재료일 수 있다.
적합한 액체 에어로졸 형성 기재(미도시)는 프로필렌 글리콜, 니코틴 추출물 및 20 중량%의 물을 포함한다. 광범위한 향미제가 선택적으로 추가될 수 있다. 광범위한 에어로졸 형성제가 프로필렌 글리콜의 대안으로서 혹은 부가적으로 사용될 수 있다. 액체 에어로졸 형성 기재는 계량식 분배기 내에 포함되는 것이 바람직하다. 본 특정 구현예에서, 90 내지 95%까지 포화된 액체 보유 물질을 장전하기 위해 30 내지 33 ㎕의 부피가 분배되는 것이 바람직할 수 있다. 이는 15~16회의 퍼핑에 충분할 수 있다.
에어로졸 발생 섹션(30)은 18 ㎜의 길이를 가지며 폴리머 재료의 권축되고 밀집된 시트를 포함할 수 있다. 폴리머 재료의 시트는 조밀하게 포장되지 않으며 에어로졸 발생 섹션은 섹션을 통과하는 공기의 압력 강하를 현저하게 감소시키지 않는다. 폴리머 재료의 권축되고 밀집된 시트는 에어로졸 냉각 요소로 명명될 수 있으며, 약 18 ㎜의 길이, 약 7.12 ㎜의 외경 및 약 6.9 ㎜의 내경을 가진다. 일 구현예에서, 에어로졸 냉각 요소는 50 ㎜ ± 2 ㎜의 두께를 갖는 폴리락트산 시트로 형성된다. 폴리락트산 시트는 권축되고 밀집되어 에어로졸 냉각 요소의 길이를 따라 연장되는 복수의 채널을 정의한다. 에어로졸 냉각 요소의 전체 표면적은 에어로졸 냉각 요소의 ㎜ 길이 당 약 500 ㎜2에 해당하는 8000 ㎜2 내지 9000 ㎜2이다. 에어로졸 냉각 요소의 비표면적은 대략 2.5 ㎜2/mg이며 길이 방향으로 60% 내지 90%의 공극률을 가진다. 폴리락트산은 사용 중에 160℃ 이하의 온도로 유지된다.
공극률은 에어로졸 냉각 요소와 같은 재료를 포함하는 로드 내의 미충진 공간의 척도로서 본원에서 정의된다. 예를 들어, 로드의 직경이 에어로졸 냉각 요소에 의해 50% 미충진된 경우, 공극률은 50%일 것이다. 마찬가지로, 로드는, 내경이 완전히 미충진된 경우에는 100%의 공극률을 가질 것이고 완전히 충진된 경우에는 0%의 공극률을 가질 것이다. 공극률은 공지된 방법을 사용하여 계산될 수 있다.
마우스피스는 셀룰로오스 아세테이트로 형성된 강성 중공관이며 7 ㎜의 길이를 가진다.
케이싱(50)은 폴리프로필렌으로 형성된다. 많은 다른 적합한 중합체 또는 금속과 같은 재료가 공지되어 있다. 케이싱은 물품의 다른 구성 요소를 제 위치에 배치시키며, 반복 사용하기에 충분히 탄력적이다.
도 2 내지 도 3은 본 발명의 구현예에 따른 재충진식 에어로졸 발생 물품의 대체 구현예를 도시한다.
도 2는 에어로졸 발생 섹션(230)이 에어로졸 냉각 요소가 없는 중공관이고, 마우스피스(240)가 셀룰로오스 아세테이트 토우로 형성된 필터인 점을 제외하고는 도 1과 관련하여 전술된 물품(10)과 동일한 재충진식 에어로졸 발생 물품(210)을 도시한다. 다른 적합한 마우스피스 필터는 당업계에 공지되어 있다.
도 3은 도 1과 관련하여 설명된 물품(10)과 동일한 재충진식 에어로졸 발생 물품으로서, 상기 물품이 열 확산기(305)를 포함하고, 포트(315)가 케이싱(350)의 측벽을 통해 정의되는 등의 추가적인 특징을 갖는 재충전식 에어로졸 발생 물품(310)을 도시한다.
열 확산기(305)는 유리 섬유로 형성된 실질적으로 원통형인 요소이다. 열 확산기(305)는 세라믹 섬유, 세라믹 발포체 또는 소결 금속과 같은 다른 다공성 재료로 만들어질 수 있다. 열 확산기는 에어로졸 발생 장치의 가열 요소가 열확산기 요소를 관통할 수 있게 하는 하나 이상의 길이 방향 연장 슬롯을 정의한다. 열 확산기의 기능은 히터로부터 열을 축적하고 그런 다음 이 축적된 열을 사용하여 열 확산기를 통과하는 공기를 가열하는 것이다.
열 확산기(305)는 물품(410)의 원위 단부(370)를 가로지른다. 전방 플러그는 높은 다공성 셀룰로오스 아세테이트 재료로 형성되고 물품(310) 내로의 공기 흐름 경로를 제공한다. 열 확산기는 추가적으로 물품의 사용 중에 액체 에어로졸 형성 기재의 유출을 방지하는 데 도움을 줄 수 있다.
포트(315)는 케이싱(350)의 측벽을 통해 정의되는 개구를 포함하며 액체 보유 매체(320)에 대한 접근을 제공한다. 액체 보유 매체는 포트(315)를 통해 액체 에어로졸 형성 기재로 충진될 수 있다.
본 발명의 구현예에 따른 가열식 에어로졸 발생 물품을 사용하는 방법은 도 1 및 3의 물품과 관련하여 기술될 것이다.
고체 에어로졸 형성 기재를 갖는 가열식 에어로졸 발생 물품을 가열하기 위한 에어로졸 발생 장치는 당업계에 공지되어 있다. 아래에 기술된 모든 구현예에서, 제1 단계는 적합한 분배기로부터 액체 에어로졸 형성 기재의 용량으로 물품을 충진하거나 채우는 것이다. 액체 형성 기재의 용량은 적합한 개구(25) 또는 포트(315)를 통해 액체 보유 재료에 주입되거나 달리 도입된다. 물품(10, 310)은 이에 따라 준비되고, 에어로졸 발생 장치와 맞물릴 수 있게 된다.
도 4는 외부 가열 요소를 갖는 에어로졸 발생 장치의 사용을 도시한다. 고체 에어로졸 형성 기재를 갖는 에어로졸 발생 물품의 소모를 위한 이러한 에어로졸 발생 장치는 당업계에 공지되어 있다. 장치(400)는 가열식 에어로졸 발생 물품(10)의 원위 단부를 수용하기 위한 공동(410)을 정의한다. 복수의 외부 가열 요소(420)는 공동 내에 위치되며 물품(10)이 공동(410) 내부에 맞물릴 때 가열 요소(420)는 액체 보유 매체(20)를 둘러싼다. 외부 가열 요소는 활성화된 다음에 전도 및/또는 복사에 의해 케이싱(50)을 통해 액체 보유 매체를 가열할 수 있다. 액체 보유 수단 내부에 보유된 액체 에어로졸 형성 기재는 가열되고 휘발된다. 사용자가 물품(10)의 마우스 단부(60)에서 흡인함에 따라, 휘발된 에어로졸 형성 기재는 물품(10)의 에어로졸 발생 섹션(30) 내로 흡인된 공기 중에 비말동반된다. 휘발된 에어로졸 형성 기재는 에어로졸 냉각 섹션 내부에서 냉각되고 응축되어 흡입 가능한 에어로졸을 형성한다. 그런 다음 흡입 가능한 에어로졸은 사용자에 의해 흡입된다. 공기 흐름 경로는 화살표(800)로 도시된다.
도 5는 내부 가열 요소를 갖는 에어로졸 발생 장치의 사용을 도시한다. 고체 에어로졸 형성 기재를 갖는 에어로졸 발생 물품의 소모를 위한 이러한 에어로졸 발생 장치는 당업계에 공지되어 있다. 장치(500)는 재충진식 에어로졸 발생 물품(10)의 원위부를 수용하기 위한 공동(510)을 정의한다. 블레이드 형상의 가열 요소(520)는 공동 내부에 위치되며, 물품(10)이 공동(510) 내부에 맞물릴 때 가열 요소(520)는 액체 보유 매체의 속공간 내로 연장된다. 내부 가열 요소는 활성화된 다음에 복사에 의해 액체 보유 매체를 가열할 수 있다. 액체 보유 수단 내부에 보유된 액체 에어로졸 형성 기재는 가열되고 휘발된다. 사용자가 물품(10)의 마우스 단부(60)를 흡인함에 따라, 휘발된 에어로졸 형성 기재는 물품(10)의 에어로졸 발생 섹션(30) 내로 흡인된 공기 중에 비말동반된다. 휘발된 에어로졸 형성 기재는 에어로졸 냉각 섹션 내부에서 냉각되고 응축되어 흡입 가능한 에어로졸을 형성한다. 그런 다음 흡입 가능한 에어로졸은 사용자에 의해 흡입된다.
도 6은 재충진식 에어로졸 발생 물품(10)을 사용하는 바람직한 방법을 도시한다. 에어로졸 발생 장치는 도 5와 관련하여 설명된 바와 같이 내부 가열 요소를 갖는 에어로졸 발생 장치이다. 에어로졸 발생 장치(500)는 열 확산기 요소(610)뿐만 아니라 재충진식 에어로졸 발생 물품(10)과도 맞물린다. 열 확산기 요소(610)는 유리 섬유로 형성된 실질적으로 원통형인 요소이다. 열 확산기 요소는 세라믹 섬유, 세라믹 발포체 또는 소결 금속과 같은 다른 다공성 재료로 만들어질 수 있다. 열 확산기 요소는, 에어로졸 발생 장치(500)의 가열 요소(520)가 열 확산기 요소를 관통할 수 있게 하는, 길이 방향으로 연장되는 하나 이상의 슬롯을 정의한다. 내부 가열 요소는 활성화된 다음에 전도 및/또는 복사에 의해 열 확산기 요소(610)를 가열할 수 있다. 사용자가 시스템을 통해 공기를 흡인함에 따라, 공기는 가열된 열 확산기(610)를 통과하고 가열된다. 이러한 가열된 공기는 에어로졸 발생 물품 내로 흡인된 다음에 액체 보유 매체를 통과한다. 액체 보유 수단 내부에 보유된 액체 에어로졸 형성 기재는 이러한 가열된 공기에 의해 가열되고 휘발된다. 사용자가 물품(10)의 마우스 단부(60)에서 계속해서 흡인함에 따라, 휘발된 에어로졸 형성 기재는 물품(10)의 에어로졸 발생 섹션(30) 내에 흡인된 공기 중에 비말동반된다. 휘발된 에어로졸 형성 기재는 에어로졸 냉각 섹션 내부에서 냉각되고 응축되어 흡입 가능한 에어로졸을 형성한다. 그런 다음 흡입 가능한 에어로졸은 사용자에 의해 흡입된다.
도 7은 제3 구현예에 따르고 도 3과 관련하여 전술한 재충진식 에어로졸 발생 물품(310)을 사용하는 바람직한 방법을 도시한다. 재충진식 에어로졸 발생 물품(310)은 일체형 열 확산기를 포함한다. 따라서, 물품(310)은 에어로졸 발생 장치(500)와 직접 상호 작용할 수 있다. 열 확산기(305)는, 에어로졸 발생 장치(500)의 가열 요소(520)가 열 확산기 요소를 관통할 수 있게 하는 하나 이상의 길이 방향 연장 슬롯을 정의한다. 내부 가열 요소는 활성화된 다음에 전도 및/또는 복사에 의해 열 확산기(305)를 가열할 수 있다. 사용자가 시스템을 통해 공기를 흡인함에 따라, 공기는 물품(310) 내로 및 가열된 열 확산기(305)를 통과하고 가열된다. 이 가열된 공기는 그런 다음 액체 보유 매체를 통해 흡인된다. 액체 보유 수단 내부에 보유된 액체 에어로졸 형성 기재는 이러한 가열된 공기에 의해 가열되고 휘발된다. 사용자가 물품(310)의 마우스 단부를 계속해서 흡인함에 따라, 휘발된 에어로졸 형성 기재는 물품(310)의 에어로졸 발생 섹션 내로 흡인된 공기 중에 비말동반된다. 휘발된 에어로졸 형성 기재는 에어로졸 냉각 섹션 내부에서 냉각되고 응축되어 흡입 가능한 에어로졸을 형성한다. 그런 다음 흡입 가능한 에어로졸은 사용자에 의해 흡입된다.

Claims (17)

  1. 재충진식 에어로졸 발생 물품으로서, 사용 중에 사용자의 입 안에 삽입되는 마우스 단부, 및 상기 마우스 단부의 상류에 있는 원위 단부를 가지며, 상기 물품은:
    케이싱 내에 위치된 재충진식 액체 보유 섹션 및 에어로졸 발생 섹션을 포함하되,
    상기 재충진식 액체 보유 섹션은 액체 보유 매체를 포함하며, 상기 액체 보유 매체는 최대 35 ㎕의 액체를 흡수할 수 있는 용량을 가지고,
    상기 에어로졸 발생 섹션은 상기 재충진식 액체 보유 섹션의 하류에 위치하며,
    상기 물품은, 사용 중에, 공기가 상기 물품을 통해 상기 원위 단부로부터 상기 재충진식 액체 보유 섹션을 통과하여 상기 마우스 단부까지 흡인되도록 구성되고, 상기 물품은 상기 재충진식 액체 보유 섹션을 액체로 충진시키기 위한 개구 또는 포트를 포함하는, 재충진식 에어로졸 발생 물품.
  2. 제1항에 있어서, 상기 개구 또는 포트는 상기 물품의 상기 원위 단부를 통해 형성되는, 재충진식 에어로졸 발생 물품.
  3. 제1항에 있어서, 상기 개구 또는 포트는 상기 원위 단부 및 상기 마우스 단부 사이의 지점에서 상기 케이싱을 통해 형성되는, 재충진식 에어로졸 발생 물품.
  4. 제1항에 있어서, 상기 케이싱은 강성 케이싱인, 재충진식 에어로졸 발생 물품.
  5. 제1항에 있어서, 상기 액체 보유 매체는 공기가 지나갈 수 있는 적어도 하나의 채널을 제공하는 흡수제 재료인, 재충진식 에어로졸 발생 물품.
  6. 제1항에 있어서, 상기 액체 보유 매체는 흡수제 중합체 재료를 포함하는, 재충진식 에어로졸 발생 물품.
  7. 제1항에 있어서, 상기 에어로졸 발생 섹션은 길이가 적어도 2 ㎜인 빈 챔버인, 재충진식 에어로졸 발생 물품.
  8. 제1항에 있어서, 상기 에어로졸 발생 섹션은 에어로졸 냉각 요소를 포함하고, 100 ㎜ H2O 미만의 흡인 저항을 갖는, 재충진식 에어로졸 발생 물품.
  9. 제1항에 있어서, 상기 에어로졸 발생 섹션으로부터 하류에 있는 상기 물품의 상기 마우스 단부에 위치하는 마우스피스 필터를 포함하는, 재충진식 에어로졸 발생 물품.
  10. 제1항에 있어서, 상기 액체 보유 섹션의 상류에 위치한 열 확산기로서 상기 물품이 전동식 에어로졸 발생 장치에 결합될 때 상기 물품 내에 흡인된 공기를 가열하기 위한 수단을 제공하는 열 확산기를 더 포함하는, 재충진식 에어로졸 발생 물품.
  11. 제1항에 따른 재충진식 에어로졸 발생 물품 및 에어로졸 형성 액체의 분배기를 포함하는 에어로졸 발생 키트로서, 상기 분배기는 상기 액체 보유 섹션을 충진하기 위해 재충진식 에어로졸 발생 물품의 상기 개구 또는 포트를 통해 상기 에어로졸 형성 액체의 계량된 용량을 분배하도록 구성되는, 에어로졸 발생 키트.
  12. 제11항에 있어서, 상기 계량된 용량은 상기 액체 보유 매체를 완전히 포화시키기 위해 필요한 액체의 체적의 75% 내지 95%인, 에어로졸 발생 키트.
  13. 제11항에 있어서, 상기 에어로졸 형성 액체는 10 중량% 내지 25 중량%의 물, 에어로졸 형성제, 및 적어도 하나의 향미제를 포함하는, 에어로졸 발생 키트.
  14. 에어로졸 발생 시스템으로서, 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따른 재충진식 에어로졸 발생 물품, 또는 제11항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 에어로졸 발생 키트, 및 전동식 에어로졸 발생 장치를 포함하되, 상기 재충진식 에어로졸 발생 물품은 상기 전동식 에어로졸 발생 장치와 맞물리도록 구성되고, 상기 전동식 에어로졸 발생 장치는 에어로졸을 형성하기 위해 액체 보유 섹션에 보유된 액체를 휘발시키도록 에너지를 공급하는, 에어로졸 발생 시스템.
  15. 제14항에 있어서, 상기 전동식 에어로졸 발생 장치는, 상기 액체 보유 섹션 내에 보유된 액체를 휘발시키기 위해 상기 재충진식 에어로졸 발생 물품 내에 흡인된 공기를 간접 또는 직접적으로 가열하도록 작용하는 히터를 포함하는, 에어로졸 발생 시스템.
  16. 제14항에 있어서, 상기 전동식 에어로졸 발생 장치는, 상기 액체 보유 섹션에 보유된 액체를 휘발시키기 위해 상기 재충진식 에어로졸 발생 물품 내에 흡인된 공기를 직접 또는 간접적으로 가열하도록 서셉터를 가열하기 위한 유도식 수단을 포함하는, 에어로졸 발생 시스템.
  17. 제14항에 있어서, 상기 재충진식 에어로졸 발생 물품 내에 흡인된 공기를 가열하기 위해 상기 전동식 에어로졸 발생 장치와 상기 재충진식 에어로졸 발생 물품 사이에 있는 상기 전동식 에어로졸 발생 장치와 착탈식으로 결합될 수 있는 열 확산기를 더 포함하는, 에어로졸 발생 시스템.
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