KR102609736B1 - 에어로졸 발생 장치용 먼지-기피성, 열-반사성 코팅 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 흡입 가능한 증기를 발생시키기 위한 에어로졸 발생 장치에 관한 것이며, 여기서 에어로졸 발생 장치는 에어로졸 발생 물품을 수용하도록 구성된 가열 챔버를 포함한다. 가열 챔버의 내벽은 코팅을 포함한다. 이러한 코팅은 결합제 재료 및 결합제 재료에 매립된 금속 입자를 포함한다. 대안적으로, 코팅은 금속 합금을 포함한다. 코팅은 열-반사성 및 먼지-기피성을 갖도록 구성된다.
Description
본 발명은 흡입 가능한 에어로졸을 발생시키기 위한 에어로졸 발생 장치에 관한 것이다. 담배와 같은 에어로졸 발생 기재를 연소시키지 않고 가열하는 에어로졸 발생 장치가 공지되어 있다. 이러한 장치는 사용자에 의한 흡입을 위한 에어로졸을 생성하기 위해 에어로졸 발생 기재를 충분히 높은 온도로 가열한다.
에어로졸 발생 장치는 전형적으로, 가열 챔버를 포함하며, 가열 요소가 가열 챔버 내에 배열된다. 에어로졸 발생 기재를 포함하는 에어로졸 발생 물품은 가열 챔버 내로 삽입되고 가열 요소에 의해 가열될 수 있다. 가열 요소는 전형적으로, 가열 핀으로서 구성되고 물품이 가열 챔버 내로 삽입될 때 에어로졸 발생 물품의 에어로졸 발생 기재 내로 침투한다. 그러한 에어로졸 발생 장치는 전형적으로, 배터리와 같은 유한 에너지 용량을 갖는 공급원에 의해 전력을 공급받는다. 종래의 에어로졸 발생 장치는 또한, 이들이 휴대성 경향이 있기 때문에 제한된 크기와 중량을 가진다. 따라서, 그러한 에어로졸 발생 장치의 작동 시간은 전형적으로, 설계의 크기 제약 내에서 배터리 용량에 의해 제한된다. 통상적으로, 작동 시간은 작동 중에 가열 챔버로부터의 열 손실에 의해 추가로 감소된다.
따라서, 그러한 에어로졸 발생 장치의 작동 시간을 최대화하기 위해서, 열 손실을 감소시킬 필요가 있다.
빈번하게, 그러한 에어로졸 발생 장치에 의해 발생된 에어로졸은 가열 챔버의 내벽에서 응축된다. 에어로졸 발생 기재의 잔류물은 가열 챔버의 내벽에 고착될 수 있다. 이는 가열 챔버의 내벽에 에어로졸 발생 기재의 바람직하지 않은 증착물을 초래할 수 있다.
따라서, 에어로졸 발생 기재의 증착물 형성에 덜 취약하고 세척하기 더 쉬운 에어로졸 발생 장치를 제공하는 것이 또한 바람직하다.
이러한 목적 및 추가 목적을 해결하기 위해서, 본 발명은 흡입 가능한 증기를 발생시키기 위한 에어로졸 발생 장치를 제안한다. 에어로졸 발생 장치는 에어로졸 발생 물품을 수용하도록 구성된 가열 챔버를 포함한다. 가열 챔버의 내벽은 코팅을 포함한다. 코팅은 결합제 재료 및 결합제 재료에 매립된 금속 입자를 포함한다. 대안적으로, 코팅은 금속 합금을 포함한다. 코팅은 열-반사성 및 먼지-기피성을 갖도록 구성될 수 있다.
열-반사성 및 먼지-기피성 코팅을 갖는 에어로졸 발생 장치의 가열 챔버를 제공함으로써, 에어로졸 발생 장치의 여러 특징이 개선될 수 있다. 작동 동안, 에어로졸 증착물은 가열 챔버의 벽에 부착될 수 있다. 코팅의 먼지-기피성 특징은 코팅 표면 상의 원하지 않는 잔류물을 방지하거나 감소시킬 수 있다. 또한, 증착물이 먼지-기피성 표면에 강력하게 부착되지 않을 것이기 때문에, 가열 챔버의 세정 효율이 증가될 수 있다. 따라서, 코팅의 열-반사성 특성은 코팅이 원하지 않는 잔류물에 의해 덮이지 않을 것이기 때문에, 더 오래 지속될 것이다.
코팅의 열-반사성 특징으로 인해, 장치에 의해 발생된 방사선은 챔버 내에서 더욱 효율적으로 반사된다. 따라서, 장치의 작동 중에 열 손실이 감소된다. 또한, 챔버 내에서의 방사선 반사는 에어로졸 발생 물품 내에서 더욱 균일한 열 분포를 허용할 것이다. 이는 더욱 빠른 가열 시간 및 더욱 효율적인 가열뿐만 아니라 더 적은 에너지 소모를 초래할 수 있다.
열-반사성 및 먼지-기피성 코팅은 결합제 재료 및 결합제 재료에 매립된 금속 입자를 포함할 수 있다. 결합제 재료는 가열 챔버의 내벽을 라이닝할 수 있다. 금속 입자는 결합제 재료에 의해 실질적으로 둘러싸인다. 결합제 재료는 서로에 대한 금속 입자의 위치를 가열 챔버의 내벽 및 결합제 재료에 고정시킨다. 결합제 재료는 가열 챔버의 내벽에 부착된다.
가열 챔버의 내벽은 바람직하게는, 가열 챔버의 외부 원주를 포위하는 벽이다. 가열 챔버는 바람직하게는, 원통형 형상을 가진다. 가열 챔버는 바람직하게는, 중공 관형 형상을 가진다. 가열 챔버는 바람직하게는, 기저부를 가진다. 기저부는 내벽의 일부일 수 있다. 가열 챔버는 바람직하게는, 에어로졸 발생 물품이 내부에 삽입될 수 있는 개구부를 가진다. 개구부는 바람직하게는 내벽의 일부가 아니다.
예를 들어, 증기 증착, 열 분사, 플라즈마 분사, 물리적 또는 화학적 증기 증착, 전기 도금, 다층 증착 공정, 분말 코팅, 침지 코팅 또는 필름 코팅 공정에 의해서, 먼지-기피성 및 열-반사성 코팅이 가열 챔버의 내벽에 적용될 수 있다. 코팅으로서 먼지-기피성 및 열-반사성 재료를 제공하는 것은 재료의 용이한 적용을 촉진시킨다. 제조 동안, 코팅은 가열 챔버의 측벽에 적용될 수 있다.
바람직하게는, 에어로졸 발생 장치의 가열 챔버의 내벽의 열-반사성 및 먼지-기피성 코팅은 결합제 재료 및 결합제 재료 내에 매립된 금속 입자로 이루어지거나, 코팅은 금속 합금으로 이루어진다.
열-반사성 및 먼지-기피성 코팅은 표면 나노구조를 포함할 수 있다. 나노구조는 이러한 나노구조가 없는 표면에 비해서 표면 거칠기가 증가된 표면을 제공한다. 나노구조는 예를 들어, 증가된 접촉 각도 값들에 의해 표시된 표면의 향상된 소수성을 초래할 수 있다. 나노구조는 나노입자를 결합제 재료에 첨가하거나, 결합제 재료를 질감 있는 표면과 조합한 후, 화학적 변형에 의해 달성될 수 있다. 또한, 나노구조는 예를 들어, 유리 플럭스, 나노입자 접착, 졸-겔 공정, 고온 단부 부유 공정, 열 플라즈마 분사, 생체-조작된 자기-조립(2원자 성장) 또는 에칭을 추가함으로써 달성될 수 있다. 나노구조로부터 생성된 코팅의 향상된 소수성은 표면 상의 에어로졸 발생 기재의 향상된 세정 효율 및 감소된 증착을 나타낸다.
열-반사성 및 먼지-기피성 코팅의 결합제 재료는 중합체 재료 또는 에나멜 프릿일 수 있다. 바람직하게는, 그러한 중합체 재료는 예를 들어, 20℃에서 미터당 40 밀리뉴턴 미만의 낮은 표면 장력을 가진다. 낮은 표면 장력을 갖는 코팅은 더 높은 소수성을 가진다.
바람직하게는, 중합체 재료는 아크릴, 아미드, 이미드, 카보네이트, 디엔, 폴리에스테르, 에테르, 플루오로카본, 올레핀, 스티렌, 비닐 아세탈, 비닐 클로라이드, 비닐리덴 클로라이드, 비닐 에스테르, 비닐 에테르, 비닐 케톤, 비닐 피리딘 및 비닐피롤리디온 중합체를 포함한다.
결합제는 금속 입자가 가열 챔버의 내부와 대향하는 결합제의 표면에 또는 그 근처에 배열되는 경우, 불투명한 중합체 또는 에나멜 재료를 포함할 수 있다. 용어 “근처”는 50% 초과, 바람직하게는 70% 초과, 더 바람직하게는 90% 초과의 금속 입자들이 가열 챔버의 내벽을 향하는 코팅의 표면보다 가열 챔버의 내부를 향하는 코팅의 표면에 더 가깝게 배열됨을 명시한다.
결합제는 가열 요소의 작동 중에 결합제의 용융이 방지되도록 열적으로 안정하게 구성될 수 있다.
먼지-기피성 및 열-반사성 코팅은 적외선을 적어도 부분적으로 반사시키도록 구성될 수 있다. 열-반사성 및 먼지-기피성 코팅의 금속 입자는 알루미늄, 구리, 금, 은, 이의 합금 또는 이의 조합의 그룹으로부터 선택된 금속을 포함할 수 있다. 대안적으로, 티타늄, 철, 코발트 및 이의 혼합물의 산화물들과 같은 금속 산화물 입자가 사용될 수 있다. 적외선을 반사시키는 다른 금속이 사용될 수 있다. 바람직하게는, 입자들은 가열 챔버의 내부를 향하는 열-반사성 코팅의 표면에 또는 그 근처에 위치되어 방사선 반사 효율을 증가시킨다. 원하는 경우, 금속 입자는 적외선이 전도에 의해 코팅을 통해 이동하는 코팅 내의 열로 변환되도록 적외선을 흡수하는 입자를 포함할 수 있다.
열-반사성 및 먼지-기피성 코팅은 에어로졸 발생 물품의 삽입 및 제거 동안에 코팅에 대한 손상을 방지하도록 스크래치 저항성을 갖도록 구성될 수 있다.
열-반사성 및 먼지-기피성 코팅은 고착 특성을 갖지 않는 금속 합금을 포함할 수 있다. 그러한 금속 합금의 예는 붕소-알루미늄-마그네슘, 니켈-크롬-크로믹 탄화물, 니켈-알루미늄-몰리브덴, 알루미늄-구리-철, 알루미늄-구리-철-크로뮴뿐만 아니라 티타늄 및 크로뮴 기반 합금이다. 코팅은 금속 합금의 다중 층을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 코팅은 니켈-알루미늄-몰리브덴의 단일 층을 포함한다. 대안적으로, 코팅은 니켈-크롬-크로믹 탄화물 층 및 니켈-알루미늄-몰리브덴 층을 포함할 수 있다. 니켈-알루미늄-몰리브덴의 층은 가열 챔버의 내벽을 라이닝할 수 있으며 니켈-크롬-크로믹 탄화물 층은 니켈-크롬-크로믹 탄화물 층이 가열 챔버의 내부를 향하도록 니켈-알루미늄-몰리브덴의 층을 라이닝할 수 있다. 코팅은 티타늄 및 크로뮴 기반 합금으로 구성되는 다중 층을 포함할 수 있다. 코팅은 알루미늄-구리-철(Al-Cu-Fe) 또는 알루미늄-구리-철-크로뮴(Al-Cu-Fe-Cr) 합금을 포함하는 준-결정 구조의 층을 포함할 수 있다.
가열 요소는 가열 챔버의 길이방향 축을 따라 중앙으로 정렬되게 배열될 수 있다. 가열 요소는 핀 또는 블레이드로서 구성될 수 있다. 핀 또는 블레이드는 에어로졸 발생 물품을 가열 챔버 내로 삽입하는 동안 에어로졸 발생 물품의 에어로졸 발생 기재 내로 침투하도록 구성된다. 가열 요소는 또한, 가열 챔버를 둘러싸는 외부 히터로서 제공될 수 있다.
에어로졸 발생 장치는 제어 요소 및 배터리와 같은 추가 구성요소를 포함할 수 있다. 배터리는 가열 요소를 작동시키기 위해 가열 요소에 전력을 공급하도록 구성될 수 있다. 제어 요소는 배터리로부터 가열 요소를 향하는 전기 에너지의 흐름을 제어하도록 구성될 수 있다.
본 발명은 또한, 흡입 가능한 증기를 발생시키기 위한 에어로졸 발생 장치의 제조 방법에 관한 것이며, 상기 방법은:
i. 에어로졸 발생 물품을 수용하도록 구성된 가열 챔버를 제공하는 단계,
ii. 코팅을 가열 챔버의 내벽에 도포하는 단계를 포함하며, 코팅은 결합제 재료 및 결합제 재료 내에 매립된 금속 입자들을 포함하거나, 코팅은 금속 합금을 포함하며, 코팅은 열-반사성 및 먼지-기피성을 갖도록 구성될 수 있다.
본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 '에어로졸 형성 기재'는 에어로졸을 형성할 수 있는 휘발성 화합물을 방출할 수 있는 기재에 관한 것이다. 이러한 휘발성 화합물들은 에어로졸 형성 기재를 가열함으로써 방출될 수 있다. 에어로졸 형성 기재는 편의상 에어로졸 발생 물품 또는 흡연 물품의 일부일 수 있다.
본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 '에어로졸 발생 물품'은 에어로졸을 형성할 수 있는 휘발성 화합물을 방출할 수 있는 에어로졸 형성 기재를 포함하는 물품을 지칭한다. 예를 들어, 에어로졸 발생 물품은 사용자의 입을 통해 사용자의 폐 안으로 직접 흡입 가능한 에어로졸을 발생시키는 흡연 물품일 수도 있다. 에어로졸 발생 물품은 일회용일 수 있다. 담배를 포함하고 있는 에어로졸 형성 기재를 포함하고 있는 흡연 물품을 담배 스틱이라고 지칭한다.
에어로졸 형성 기재와 접촉하는 가열 요소의 부분은 가열 요소를 통과하는 전류의 결과로서 가열된다. 전류는 배터리에 의해 공급된다. 일 구현예에서, 가열 요소의 이러한 부분은 사용 시, 약 300℃ 내지 약 550℃의 온도에 도달하도록 구성된다. 바람직하게는, 가열 요소는 약 320℃ 내지 약 350℃의 온도에 도달하도록 구성된다.
본 명세서에서 사용되는 바와 같이, ‘에어로졸 발생 장치’는 에어로졸 형성 기재와 상호 작용해서 에어로졸을 발생시키는 장치에 관한 것이다. 에어로졸 형성 기재는 에어로졸 발생 물품의 부분, 예를 들어 흡연 물품의 부분일 수 있다. 에어로졸 발생 장치는 에어로졸 발생 물품의 에어로졸 형성 기재와 상호작용해서 사용자의 입을 통해 사용자의 폐 속으로 직접 흡입될 수 있는 에어로졸을 발생시키는 흡연 장치일 수 있다. 에어로졸 발생 장치는 홀더일 수 있다.
장치는, 바람직하게는, 한 손의 손가락들 사이에서 유지하는 데 편안한 휴대용 또는 핸드헬드 장치다. 장치는 실질적으로 원통 형상일 수 있으며, 그 길이가 70 mm 내지 120 mm이다. 장치의 최대 직경은 바람직하게는 10 mm 내지 20 mm이다. 일 구현예에서, 장치는 다각형 단면을 가지고, 한 면 상에 형성된 돌출 버튼을 갖는다. 본 구현예에서, 장치의 직경은, 평평한 면으로부터 대향하는 평평한 면까지 취한 경우 12.7 mm 내지 13.65 mm; 에지로부터 대향하는 에지까지 취한 경우(즉, 장치의 일측 상의 두 개의 면의 교차점으로부터 다른측 상의 대응하는 교차점까지 취한 경우) 13.4 mm 내지 14.2 mm, 버튼의 상부로부터 대향하는 하부의 평평한 면까지 취한 경우 14.2 mm 내지 15 mm이다.
장치는 전기 가열식 흡연 장치일 수 있다.
장치는 다른 히터를 포함할 수 있다. 예를 들어, 장치는 공동의 둘레 주위에 위치되는 외부 히터를 포함할 수 있다. 외부 히터는 임의의 적절한 형태를 취할 수 있다. 예를 들어, 외부 히터는 폴리이미드 같은 유전체 기재 상의 하나 이상의 유연성 가열 포일(foil)의 형태를 취할 수 있다. 유연성 가열 호일은 공동의 주변부에 맞추도록 형상화될 수 있다. 대안적으로, 외부 히터는 금속 그리드 또는 그리드들, 유연 인쇄 회로 기판, 몰딩형 상호접속 장치(MID), 세라믹 히터, 유연 탄소 섬유 히터의 형태를 취할 수 있거나, 적절한 형상의 기재 상에 플라스마 기상 증착 같은 코팅 기술을 사용하여 형성될 수 있다. 외부 히터는 온도와 저항성 간의 정의된 관계를 갖는 금속을 사용하여 형성될 수 있다. 이러한 예시적인 장치에서, 금속은 적절한 절연 재료로 이루어진 2개 층 사이에 트랙으로서 형성될 수 있다. 이러한 방식으로 형성된 외부 히터는 외부 히터를 가열하는 것과 작동 동안의 온도를 모니터링하는 것 둘 모두에 사용될 수 있다.
전력 공급부는 임의의 적합한 전력 공급, 예를 들어 배터리와 같은 DC 전압원일 수 있다. 일 구현예에서, 전력 공급부는 리튬-이온 배터리이다. 대안적으로, 전력 공급부는 니켈-수소합금 배터리, 니켈 카드뮴 배터리, 또는 리튬계 배터리, 예를 들어 리튬-코발트, 리튬-철-인산염, 리튬티탄산염 또는 리튬-폴리머 배터리일 수 있다.
제어 요소는 간단한 스위치일 수 있다. 대안적으로, 제어 요소는 전기 회로일 수도 있고, 하나 이상의 마이크로프로세서 또는 마이크로컨트롤러를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 양태에서, 위의 설명에 따른 에어로졸 발생 장치 및 에어로졸 발생 장치의 공동에 수용되도록 구성된 하나 이상의 에어로졸 형성 물품을 포함하는 에어로졸 발생 시스템이 제공된다.
작동 중에 에어로졸 형성 기재를 함유하는 에어로졸 발생 물품은 에어로졸 발생 장치 내에 부분적으로 함유될 수 있다.
에어로졸 발생 물품은 형상이 실질적으로 원통형일 수 있다. 에어로졸 발생 물품은 실질적으로 세장형일 수 있다. 에어로졸 발생 물품은 길이 및 이 길이에 실질적으로 수직인 둘레를 가질 수 있다. 에어로졸 형성 기재는 실질적으로 원통형 형상일 수 있다. 에어로졸 형성 기재는 실질적으로 세장형일 수 있다. 에어로졸 형성 기재 또한 길이 및 길이에 실질적으로 수직인 원주를 가질 수 있다.
에어로졸 발생 물품은 약 30 mm 내지 약 100 mm의 총 길이를 가질 수 있다. 에어로졸 발생 물품은 약 5 mm 내지 약 12 mm의 외경을 가질 수 있다. 에어로졸 발생 물품은 필터 플러그를 포함할 수 있다. 필터 플러그는 에어로졸 발생 물품의 하류 단부에 위치될 수 있다. 필터 플러그는 셀룰로오스 아세테이트 필터 플러그일 수 있다. 상기 필터 플러그는 일 구현예에서 길이가 대략 7 mm이지만, 대략 5 mm 내지 대략 10 mm의 길이를 가질 수 있다.
일 구현예에서, 에어로졸 발생 물품은 대략 45 mm의 총 길이를 갖는다. 에어로졸 발생 물품은 대략 7.2 mm의 외부 직경을 가질 수 있다. 또한, 에어로졸 형성 기재는 대략 10 mm의 길이를 가질 수 있다. 대안적으로, 에어로졸 형성 기재는 대략 12 mm의 길이를 가질 수 있다. 또한, 에어로졸 형성 기재의 직경은 대략 5 mm 내지 대략 12 mm일 수 있다. 에어로졸 발생 물품은 외부 종이 래퍼를 포함할 수 있다. 또한, 에어로졸 발생 물품은 에어로졸 형성 기재와 필터 플러그 사이의 분리부를 포함할 수 있다. 분리부는 대략 18 mm일 수 있으나, 대략 5 mm 내지 대략 25 mm 범위 내일 수 있다.
에어로졸 형성 기재는 고체 에어로졸 형성 기재일 수 있다. 대안적으로, 에어로졸 형성 기재는 고체 및 액체 구성요소 둘 모두를 포함할 수 있다. 에어로졸 형성 기재는 가열 시에 기재로부터 방출되는 휘발성 담배 향미 화합물을 함유하는 담배 함유 재료를 포함할 수 있다. 대안적으로, 에어로졸 형성 기재는 비-담배 재료를 포함할 수 있다. 에어로졸 형성 기재는 치밀하고 안정적인 에어로졸의 형성을 용이하게 하는 에어로졸 형성제를 더 포함할 수 있다. 적합한 에어로졸 형성제의 예는 글리세린 및 프로필렌 글리콜이다.
에어로졸 형성 기재가 고체 에어로졸 형성 기재인 경우, 고체 에어로졸 형성 기재는, 예를 들어 허브 잎, 담배 잎, 담배 리브 조각, 재구성 담배, 균질화 담배, 압출 담배, 캐스트 잎 담배 및 팽화 담배 중 하나 이상을 함유하는 분말, 과립, 펠렛, 슈레드, 스파게티, 스트립 또는 시트 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 고체 에어로졸 형성 기재는 말아피는 담배 형태일 수 있거나, 적절한 용기 또는 카트리지에 제공될 수 있다. 선택적으로, 고체 에어로졸 형성 기재는 기재의 가열 시에 방출될, 추가적인 담배 또는 비-담배 휘발성 향미 화합물을 함유할 수 있다. 고체 에어로졸 형성 기재는, 예를 들어 추가적인 담배 또는 비-담배 휘발성 향미 화합물을 포함하는 캡슐을 또한 함유할 수 있고, 이러한 캡슐은 고체 에어로졸 형성 기재의 가열 동안에 용융될 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 균질화 담배는 미립자 담배를 응집시켜서 형성된 재료를 지칭한다. 균질화 담배는 시트의 형태일 수 있다. 균질화 담배 재료는 건조 중량 기준으로 5%를 초과하는 에어로졸 형성제 함량을 가질 수 있다. 균질화 담배 재료는 건조 중량 기준으로 5 중량% 내지 30 중량%의 에어로졸 형성제 함량을 대안적으로 가질 수 있다. 균질화 담배 재료의 시트는 담배 잎몸(leaf lamina) 및 담배 잎자루(leaf stem) 중 하나 또는 둘 모두를 분쇄하거나 그렇지 않으면 조합하여 얻어진 미립자 담배를 응집시켜서 형성될 수도 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 균질화 담배 재료의 시트는, 예를 들어 담배의 처리, 취급 및 배송 동안 형성된 담배 가루, 담배 미분 및 기타 미립자 담배 부산물 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 균질화 담배 재료의 시트는 미립자 담배 응집을 돕는 담배 내인성 결합제인 하나 이상의 내재성 결합제, 담배 외인성 결합제인 하나 이상의 외재성 결합제, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있고; 대안적으로 또는 추가적으로, 균질화 담배 재료의 시트는 담배 및 비-담배 섬유, 에어로졸 형성제, 습윤제, 가소제, 향미제, 충전제, 수성 및 비수성 용매 및 이들의 조합을 포함하되 이에 한정되지 않는 기타 첨가제를 포함할 수 있다.
선택적으로, 고체 에어로졸 형성 기재는 열적으로 안정한 담체 상에 제공되거나 담체 내에 매립될 수 있다. 담체는 분말, 과립, 펠렛, 슈레드, 스파게티, 스트립 또는 시트의 형태를 취할 수 있다. 대안적으로, 캐리어는 고체 기재의 박층이 내부 표면, 외부 표면, 또는 내부 표면과 외부 표면 둘 모두에 증착된 관형 캐리어일 수 있다. 이러한 관형 캐리어는, 예를 들어 종이, 종이류 재료, 탄소 섬유 부직포 매트, 저질량 오픈 메쉬 금속 스크린, 또는 천공된 금속 포일 또는 임의의 다른 열적으로 안정한 폴리머 매트릭스로 형성될 수 있다.
특히 바람직한 구현예에서, 에어로졸 형성 기재는 균질화 담배 재료의 뭉친 권축 시트를 포함한다. 본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 ‘권축된 시트’는 복수의 실질적으로 평행한 리지(ridge) 또는 물결주름을 갖는 시트를 가리킨다. 바람직하게는, 에어로졸 발생 물품이 조립되었을 때, 실질적으로 평행한 리지 또는 물결주름이 에어로졸-발생 물품의 길이방향 축을 따라서 또는 그에 평행하게 연장되어 있다. 유리하게는, 이는 에어로졸 형성 기재를 성형하기 위한 균질화 담배 재료의 권축 시트 취합을 용이하게 한다. 그러나, 에어로졸 발생 물품에 포함되기 위한 균질화된 담배 재료의 권축된 시트는, 에어로졸 발생 물품이 조립되었을 때, 에어로졸 발생 물품의 길이방향 축에 예각 또는 둔각으로 배치되는 복수의 실질적으로 평행한 리지 또는 물결주름을 대안적으로 또는 추가적으로 가질 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 소정의 구현예에서, 상기 에어로졸 형성 기재는 실질적으로 그들의 전체 표면에 걸쳐서 실질적으로 균일하게 질감이 형성되어 있는 주름진 균질화 담배 재료의 시트를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 에어로졸 형성 기재는 시트의 폭에 걸쳐서 실질적으로 균일하게 이격되어 있는 복수의 실질적으로 평행한 리지 또는 물결주름을 포함하고 있는 균질화 담배 재료의 주름진 권축 시트를 포함할 수도 있다.
고체 에어로졸 형성 기재는, 예를 들어 시트, 발포체, 겔 또는 슬러리 형태로 캐리어의 표면에 증착될 수 있다. 고체 에어로졸 형성 기재는 캐리어의 전체 표면에 증착되거나, 대안적으로 사용 중 불균일한 향미의 전달을 제공하기 위해 패턴으로 증착될 수 있다.
에어로졸 발생 시스템은 에어로졸 발생 장치 및 에어로졸 발생 장치와 사용하기 위한 하나 이상의 에어로졸 발생 물품의 조합이다. 그러나, 에어로졸 발생 시스템은 전기 작동식 또는 전기 에어로졸 발생 장치에 있는 내장형 전기 전력 공급부를 재충전하기 위한, 예를 들어 충전 유닛과 같은 추가 구성요소를 포함할 수 있다.
본 발명은 첨부 도면을 참조하여 단지 예로서 추가로 설명될 것이며:
도 1은 결합제 재료와 금속 입자를 포함하는 코팅을 갖는 본 발명에 따른 에어로졸 발생 장치의 가열 챔버의 단면도를 도시한다.
도 2는 코팅이 표면 나노구조를 포함하는, 에어로졸 발생 장치의 가열 챔버의 단면도를 도시한다.
도 3은 코팅이 금속 합금으로 이루어지는, 에어로졸 발생 장치의 가열 챔버의 단면도를 도시한다.
도 1은 결합제 재료와 금속 입자를 포함하는 코팅을 갖는 본 발명에 따른 에어로졸 발생 장치의 가열 챔버의 단면도를 도시한다.
도 2는 코팅이 표면 나노구조를 포함하는, 에어로졸 발생 장치의 가열 챔버의 단면도를 도시한다.
도 3은 코팅이 금속 합금으로 이루어지는, 에어로졸 발생 장치의 가열 챔버의 단면도를 도시한다.
도 1은 본 발명에 따른 에어로졸 발생 장치의 가열 챔버(10)의 단면도를 도시한다. 에어로졸 발생 기재를 함유하는 에어로졸 발생 물품(14)은 가열 챔버(10) 내에 삽입된다. 블레이드 형상의 가열 요소(12)는 에어로졸 발생 물품(14) 내로 침투한다. 가열 챔버(10)의 내벽(16)은 먼지-기피성 및 열-반사성 코팅(18)으로 라이닝된다. 코팅(18)은 결합제 재료(20) 및 결합제 재료(20) 내에 매립된 금속 입자(22)를 포함한다. 결합제 재료(20)는 중합체 재료 또는 에나멜 프릿을 포함할 수 있다.
가열 요소(12)는 흡입 가능한 에어로졸을 발생시키기 위해 에어로졸 발생 물품(14)에 함유된 에어로졸 발생 기재를 가열하도록 구성된다. 먼지-기피성 및 열-반사성 코팅(18)은 가열 요소(12)에 의해 방사된 열을 적어도 부분적으로 반사시키고 에어로졸 발생 물품(14)에 의해 완전히 흡수되지 않는다. 따라서, 열은 가열 챔버(10)의 내벽(16)으로부터 에어로졸 발생 물품(14)을 향해 적어도 부분적으로 다시 반사된다.
먼지-기피성 및 열-반사성 코팅(18)은 에어로졸 발생 기재의 잔류물이 가열 챔버(10)의 내벽(16)에 부착하는 것을 감소시키거나 방지하도록 구성된다. 특히 에어로졸 발생 물품(14)의 삽입 및 제거 동안, 내벽(16) 표면 상의 기재 잔류물의 형성이 감소된다.
도 2는 가열 챔버(10)을 라이닝하는 먼지-기피성 및 열-반사성 코팅(18)의 표면 나노구조(24)를 도시한다. 표면 나노구조(24)는 코팅의 소수성을 향상시킨다. 표면 나노구조(24)는 가열 챔버(10)의 내벽(16)의 표면에 대한 에어로졸 발생 기재의 잔류물의 부착을 감소시키도록 구성된다. 표면 나노구조(24)는 먼지-기피성 및 열-반사성 코팅(18)의 표면에 나노 돌출부의 형상을 가진다.
도 3은 금속 합금(26)으로 이루어지는 먼지-기피성 및 열-반사성 코팅(18)을 도시한다. 금속 합금(26)은 가열 챔버(10)의 내부를 향하는 코팅(18)의 표면에 표면 나노구조(28)를 포함한다. 표면 나노구조(28)는 코팅(18)의 소수성을 증가시켜서 코팅이 향상된 먼지-기피성 특성을 가진다.
Claims (15)
- 흡입 가능한 증기를 발생시키기 위한 에어로졸 발생 장치로서, 상기 에어로졸 발생 장치는 에어로졸 발생 물품을 수용하도록 구성되는 가열 챔버를 포함하며, 상기 가열 챔버의 내벽은 코팅을 포함하며, 상기 코팅은 결합제 재료 및 결합제 재료 내에 매립된 금속 입자들을 포함하고, 상기 결합제 재료는 에나멜 프릿으로 구성되는, 에어로졸 발생 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 코팅은 상기 결합제 재료 및 상기 결합제 재료 내에 매립된 상기 금속 입자로 이루어지는, 에어로졸 발생 장치.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 코팅은 상기 가열 챔버의 내부를 향하는 코팅의 표면에 나노구조를 포함하며, 상기 나노구조는 표면의 소수성을 증가시키도록 구성되는, 에어로졸 발생 장치.
- 삭제
- 삭제
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- 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 금속 입자는 알루미늄, 구리, 금, 은 또는 이의 합금 중 하나 이상을 포함하는, 에어로졸 발생 장치.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 금속 입자는 상기 가열 챔버의 내부를 향하는 코팅의 표면 근처에 위치되는, 에어로졸 발생 장치.
- 삭제
- 흡입 가능한 증기를 발생시키기 위한 에어로졸 발생 장치로서, 상기 에어로졸 발생 장치는 에어로졸 발생 물품을 수용하도록 구성되는 가열 챔버를 포함하며, 상기 가열 챔버의 내벽은 코팅을 포함하며, 상기 코팅은 금속 합금의 다중 층을 포함하고, 상기 금속 합금의 다중 층은 니켈-크롬-크로믹 탄화물 층 및 니켈-알루미늄-몰리브덴의 층을 포함하는, 에어로졸 발생 장치.
- 삭제
- 삭제
- 제11항에 있어서, 상기 코팅은 상기 니켈-크롬-크로믹 탄화물 층 및 상기 니켈-알루미늄-몰리브덴의 층으로 이루어지며, 니켈-알루미늄-몰리브덴 층은 가열 챔버의 내벽에 직접 배열되며, 니켈-크롬-크로믹 탄화물 층은 가열 챔버의 내부를 향하게 배열되는, 에어로졸 발생 장치.
- 흡입 가능한 증기를 발생시키는 에어로졸 발생 장치의 제조 방법으로서, 상기 방법은:
i. 에어로졸 발생 물품을 수용하도록 구성된 가열 챔버를 제공하는 단계, 및
ii. 코팅을 가열 챔버의 내벽에 도포하는 단계를 포함하며, 상기 코팅은 결합제 재료 및 결합제 재료 내에 매립된 금속 입자를 포함하고, 상기 결합제 재료는 에나멜 프릿으로 구성되는, 방법.
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