KR20150139978A - 블라인드 가연성 열원을 포함하는 흡연 물품 - Google Patents

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Abstract

흡연 물품(2, 32)은 대향하는 전방면(6) 및 후방면(8)을 갖는 블라인드 가연성 열원(4); 블라인드 가연성 열원(4)의 후방면(8)의 하류에 있는 에어로졸 형성 기재(10); 에어로졸 형성 기재(10)의 하류에 있는 마우스피스(12); 및 블라인드 가연성 열원(4)의 후방면(8)의 하류 및 마우스피스(12)의 상류에 있는 하나 이상의 공기 유입부를 포함하고 있으며, 여기서 블라인드 가연성 열원은 흡연 물품의 가로방향 단면적의 적어도 약 60%의 가로방향 단면적을 가지고, 블라인드 가연성 열원(4)의 후방면(8) 및 에어로졸 형성 기재(10)는 서로에게 노출되어 있다. 하나 이상의 공기 유입부(16, 18)는 블라인드 가연성 열원(4)의 후방면(8) 및 에어로졸 형성 기재(10)의 하류 말단 사이에 위치하고 있으며, 에어로졸 형성 기재(10)의 주변부 주위에 있는 하나 이상의 제1 공기 유입부(16)를 포함하고 있다. 사용 시, 에어로졸 형성 기재(10)를 통하여 흡인된 공기는 하나 이상의 공기 유입부(16, 18)를 통해 흡연 물품(2, 32) 내로 들어가게 된다.

Description

블라인드 가연성 열원을 포함하는 흡연 물품{SMOKING ARTICLE COMPRISING A BLIND COMBUSTIBLE HEAT SOURCE}
본 발명은 대향하는 전방면 및 후방면을 갖는 블라인드 가연성 열원 및, 이 블라인드 가연성 열원의 후방면의 하류에 있는 에어로졸 형성 기재를 포함하는 흡연 물품에 관한 것이다.
담배가 연소되기보다는 가열되는 다수의 흡연 물품이 당 기술분야에 제안되어 있다. 이러한 '가열식' 흡연 물품의 하나의 목표는 종래의 궐련에서 담배의 연소와 열분해 감성(degradation)으로 인해 생성된 유형의 공지의 유해한 연기 성분을 감소시키는 것이다. 가열식 흡연 물품의 하나의 공지된 유형에서, 가연성 열원으로부터 에어로졸 형성 기재로의 열 전달에 의해서 에어로졸이 발생된다. 에어로졸 형성 기재는 가연성 열원의 내부, 주위 또는 하류에 위치할 수도 있다. 흡연 동안에, 휘발성 화합물이 가연성 열원으로부터의 열 전달에 의해서 에어로졸 형성 기재로부터 방출되고 흡연 물품을 통해서 흡인된 공기에 연행된다. 상기 방출된 화합물이 냉각되고, 응축되어 사용자가 흡입하게 되는 에어로졸이 형성된다. 통상적으로, 가연성 열원을 통해서 제공된 하나 이상의 기류 채널을 통해서 이러한 공지의 가열식 흡연 물품 내로 공기가 흡인되고, 가연성 열원에서 에어로졸 형성 기재로의 열 전달은 강제 대류와 전도에 의해 일어난다.
예를 들면, WO-A2-2009/022232는 가연성 열원, 이 가연성 열원의 하류에 있는 에어로졸 형성 기재, 및 가연성 열원의 후방부 및 에어로졸 형성 기재의 인접하는 전방부 주위 및 이들과 직접 접촉하는 열 전도 요소를 포함하는 흡연 물품을 개시하고 있다. 에어로졸 형성 기재에서의 강제 대류 가열 양을 제어하기 위해서, 적어도 하나의 길이 방향 기류 채널을 가연성 열원을 통해서 제공하고 있다.
가연성 열원으로부터 에어로졸 형성 기재로의 열 전달이 주로 강제 대류에 의해 생기는 공지의 가열식 흡연 물품에서, 강제 대류성 열 전달과 이에 따른 에어로졸 형성 기재의 온도는 사용자의 퍼핑 습관(puffing behaviour)에 따라 상당히 달라질 수 있다. 그 결과, 이렇게 공지된 가열식 흡연 물품에 의해 생성되는 주류 에어로졸(mainstream aerosol)의 조성과 이에 따른 관능 특성(sensory property)은 불리하게도 사용자의 퍼핑 체제(puffing regime)에 매우 민감할 수도 있다.
또한, 가연성 열원을 따르는 하나 이상의 기류 채널을 포함하고 있는 공지된 가열식 흡연 물품에서, 사용자의 퍼핑 중에 하나 이상의 기류 채널을 통해 흡인된 공기와 가연성 열원 간에 직접 접촉한 결과 가연성 열원의 연소가 활성화된다. 본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 '직접 접촉'은 하나 이상의 기류 채널을 통해 흡인된 공기와 가연성 열원의 표면 간의 접촉을 설명하는 데에 사용된다. 따라서, 강렬한 퍼핑 체제는 충분히 높은 대류성 열 전달로 이어져서, 불리하게도 에어로졸 형성 기재의 열분해 및 잠재적으로 매우 국소적인 연소로 이어지게 되는, 에어로졸 형성 기재의 온도 급등을 초래한다. 본원에서 사용되는, 용어 '급등(spike)'은 에어로졸 형성 기재의 온도의 잠깐 동안의 상승을 설명하는 데에 사용된다. 결과적으로, 이러한 공지의 가열식 흡연 물품에 의해 발생된 주류 에어로졸 내에서의 원하지 않는 열분해 및 연소 부산물의 수준 또한 사용자가 채택한 특정 퍼핑 체제에 따라 상당히 불리하게 변할 수도 있다.
가연성 열원의 발화 및 연소 특성을 개선하기 위해서 가열식 흡연 물품의 가연성 열원에 첨가제를 포함시키는 것이 공지되어 있다. 그러나, 발화 및 연소 첨가제를 포함시키는 것은, 분해 및 반응 생성물을 생기게 할 수도 있는데, 이들은 이러한 공지된 가열식 흡연 물품의 사용 동안에 이 흡연 물품의 가연성 열원을 따라 제공된 하나 이상의 기류 채널을 통해 흡인된 공기에 불리하게 들어올 수도 있다.
WO-A1-2011/139730A1는 발화 말단(14)에 위치한 열 발생 부위(35), 타 말단(마우스 말단(18))에 위치한 필터 부위(65) 및 발화 말단 근처에서 이 두 부위 사이에 위치한 에어로졸 발생 부위(51)를 포함하는 흡연 물품(10)을 개시하고 있다. 열 발생 부위(35)는 일반적으로 절연체(42)에 의해 둘러싸여 있는 원통형 탄소질 열원(40)을 포함할 수 있다. 흡연 물품은 마우스 말단(18)의 부근에서 적절한 천공들(81)을 제공하여 공기 희석될 수 있다. 열원(40)의 단면적은 바람직하게는 열 발생 부위(35)의 총 단면적의 약 10% 내지 약 35%, 이따금 약 15% 내지 약 25%를 구성하지만, 외부 또는 원주방향 영역(절연체(42) 및 관련된 외부 포장 물질을 포함함)의 단면적은 열 발생 부위의 총 단면적의 약 65% 내지 약 90%, 이따금 약 75% 내지 약 85%를 구성한다.
GB-A-2469850는 휘발된 물질을 모의 궐련 형태로 사용자에게 전달하기 위한 장치를 개시하고 있으며, 재사용 가능한 열 전달 성분(11), 단 한번만 사용 가능하며 사용 후 처분되어야 하는 휘발 성분(20)을 포함하고 있다. 열 전달 성분(11)은 휘발 성분(20)을 분리가능하게 수용하도록 배열된 주름진 말단(34)을 갖는 원통형 하우징(12)을 포함하고 있다. 열 파이프(16) 형태인 열 이송 장치는 하우징(12) 내부에 배치되어 있으며, 지지형 절연 물질(26)에 의해 둘러싸여 있다. 열 파이프(16)는 사용자의 입에서 먼 말단에서 히트 싱크(14) 내로 길이방향으로 연장되어 있으며, 사용자의 입에서 가까운 대향 말단(32)에서 휘발 성분(20) 내로 연장되어 있다. 복수의 천공(18)이 하우징(12)에 형성되어 있으며, 지지형 절연 물질(26) 내로의 기류를 가능하게 한다. 상기 장치는 가연성 열원을 포함하고 있지 않다. 대신에, 히트 싱크는 외측 공급원에서 공급되는 열을 수집하고 보유하며, 바람직하게는 금속이나 세라믹 물질, 예컨대 허니콤 세라믹, 알루미늄이거나, 상변화 물질을 함유한 캡슐화되었거나 폐쇄형 셀 구조를 활용할 수도 있다.
강렬한 퍼핑 체제 하에서 에어로졸 형성 기재의 온도 급등을 회피하는, 대향하는 전방면 및 후방면을 갖는 가연성 열원 및 이 가연성 열원의 후방면의 하류에 있는 에어로졸 형성 기재를 포함하는 가열식 흡연 물품이 필요하다. 특히, 강렬한 퍼핑 체제 하에서 에어로졸 형성 기재의 연소 또는 열분해가 실질적으로 일어나지 않는, 대향하는 전방면 및 후방면을 갖는 가연성 열원 및 이 가연성 열원의 후방면의 하류에 있는 에어로졸 형성 기재를 포함하는 가열식 흡연 물품이 필요하다.
본 발명에 따르면, 대향하는 전방면 및 후방면을 갖는 블라인드 가연성 열원; 상기 블라인드 가연성 열원의 상기 후방면의 하류에 있는 에어로졸 형성 기재; 상기 에어로졸 형성 기재의 하류에 있는 마우스피스; 및 상기 블라인드 가연성 열원의 후방면의 하류 및 상기 마우스피스의 상류에 있는 하나 이상의 공기 유입부를 포함하고, 여기서 상기 블라인드 가연성 열원은 흡연 물품의 가로방향 단면적의 적어도 약 60%의 가로방향 단면적을 가지고, 상기 블라인드 가연성 열원의 상기 후방면 및 상기 에어로졸 형성 기재는 서로에게 노출되어 있는, 흡연 물품이 제공되어 있다. 상기 하나 이상의 공기 유입부는 상기 블라인드 가연성 열원의 후방면 및 상기 에어로졸 형성 기재의 하류 말단 사이에 위치하고 있으며, 상기 에어로졸 형성 기재의 주변부 주위에 하나 이상의 제1 공기 유입부를 포함하고 있으며, 사용 시, 상기 에어로졸 형성 기재를 통하여 흡인된 공기는 하나 이상의 공기 유입부를 통해 흡연 물품 내로 들어가게 된다.
도 1a는 본 발명의 제1 구현예에 따른 흡연 물품의 분해도를 보여주고 있고;
도 1b는 본 발명의 제2 구현예에 따른 흡연 물품의 분해도를 보여주고 있고;
도 2는 도 1a에 도시된 본 발명의 제1 구현예에 따른 흡연 물품의 개략적인 길이방향 단면도를 보여주고 있고;
도 3은 도 1b에 도시된 본 발명의 제2 구현예에 따른 흡연 물품의 개략적인 길이방향 단면도를 보여주고 있다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 '블라인드(blind)'는 임의의 기류 채널을 포함하지 않는 가연성 열원을 설명하는 데에 사용된다. 본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 '기류 채널'은 사용자에 의한 흡입 동안 공기가 하류로 흡인될 수 있는 블라인드 가연성 열원의 길이를 따라 연장되어 있는 채널을 설명하는 데에 사용된다.
본원에서 사용되는 바와 같이, '에어로졸 형성 기재'는 에어로졸을 형성할 수 있는, 가열 시에 휘발성 화합물을 방출할 수 있는 기재를 설명하는 데에 사용된다. 본 발명에 따른 흡연 물품의 에어로졸 형성 기재에서 발생된 에어로졸은 가시적 또는 비가시적일 수 있고, 증기(예를 들면, 실온에서는 보통 액체 또는 고체인, 기체 상태에 있는 물질의 미립자)뿐만 아니라, 기체 및 응집된 증기의 액적을 포함할 수도 있다.
에어로졸 형성 기재는 휘발성 화합물의 가열 시에 방출될 수 있는 물질을 포함하는 플러그 또는 부위(segment)의 형태일 수도 있으며, 래퍼에 의해 둘러싸여서, 에어로졸을 형성할 수 있다. 에어로졸 형성 기재가 이러한 플러그 또는 부위의 형태인 경우, 래퍼를 포함하고 있는 플러그 또는 부위 전체가 에어로졸 형성 기재인 것으로 간주된다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 '원위', '상류' 및 '전방', 및 '근위', '하류' 및 '후방'은 사용자가 흡연 물품의 사용 동안에 흡연 물품을 흡인하는 방향에 관하여 흡연 물품의 구성요소들 또는 구성요소들의 부분들의 상대적인 위치를 설명하는 데에 사용된다. 본 발명에 따른 흡연 물품은 사용 시, 사용자에게 전달하기 위해서 에어로졸이 흡연 물품을 빠져 나가는 근위 말단을 포함하고 있다. 흡연 물품의 근위 말단은 또한 마우스 말단이라고도 지칭될 수도 있다. 사용 시, 사용자는 흡연 물품에 의해 생성되는 에어로졸을 흡입하기 위해서 흡연 물품의 근위 말단에서 흡인한다.
블라인드 가연성 열원은 원위 말단에 또는 그에 근접하게 위치하고 있다. 상기 마우스피스는 근위 말단에 위치하고 있다. 상기 마우스 말단은 상기 원위 말단의 하류에 있다. 상기 근위 말단은 흡연 물품의 하류 말단이라고 부를 수도 있고, 상기 원위 말단은 흡연 물품의 상류 말단이라고 부를 수도 있다. 본 발명에 따른 흡연 물품의 구성요소들, 또는 구성요소들의 부분들은 흡연 물품의 근위 말단과 원위 말단 사이의 상대적인 위치에 기초하여 서로의 상류 또는 하류에 있는 것으로 설명될 수도 있다.
블라인드 가연성 열원의 전방면은 블라인드 가연성 열원의 상류 말단에 있다. 블라인드 가연성 열원의 상류 말단은 흡연 물품의 근위 말단으로부터 가장 먼 블라인드 가연성 열원의 말단이다. 블라인드 가연성 열원의 후방면은 블라인드 가연성 열원의 하류 말단에 있다. 블라인드 가연성 열원의 하류 말단은 흡연 물품의 근위 말단으로부터 가장 가까운 블라인드 가연성 열원의 말단이다.
본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 용어 '길이'는 흡연 물품의 길이방향으로의 최대 치수를 설명하는 데에 사용된다. 즉, 흡연 물품의 근위 말단과 대향하는 원위 말단 사이의 거리로 최대 치수이다.
본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 용어 '가로 방향'은 길이방향에 수직인 방향을 설명하는 데에 사용된다. 즉, 흡연 물품의 근위 말단과 대향하는 원위 말단 사이의 거리에 수직하는 거리이다.
본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 용어 '직경'은 흡연 물품의 가로방향으로의 최대 치수를 설명하는 데에 사용된다.
본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 용어 '노출된'은 기체 연통하는 흡연 물품의, 구성요소들, 구성요소들의 부분들을 설명하는 데에 사용된다. 즉, 기체 불투과성이거나 실질적으로 기체 불투과성인 배리어에 의해 물리적으로 분리되어 있지 않은 흡연 물품의, 구성요소들, 구성요소들의 부분들이다.
본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 용어 '기체 연통'은 그들 사이에 기체가 자유롭게 이동할 수 있도록 배열되고 구성된 흡연 물품의, 구성요소들, 구성요소들의 부분들을 설명하는 데에 사용된다.
본 발명에 따른 흡연 물품에서, 블라인드 가연성 열원의 후방면과 에어로졸 형성 기재는 서로에게 노출되어 있다. 이는 블라인드 가연성 열원의 후방면과 에어로졸 형성 기재 사이에, 블라인드 가연성 열원의 후방면과 에어로졸 형성 기재 간에 기체 연통을 방지하는 기체 불투과성이거나 실질적으로 기체 불투과성인 배리어가 없다는 것을 의미한다.
블라인드 가연성 열원은 흡연 물품의 가로방향 단면적의 적어도 약 60%의 가로방향 단면적을 가진다. 바람직하게는, 블라인드 가연성 열원은 흡연 물품의 가로방향 단면적의 적어도 약 90%의 가로방향 단면적을 가진다.
소정의 구현예들에서, 블라인드 가연성 열원은 흡연 물품의 가로방향 단면적의 약 60% 내지 약 99%의 가로방향 단면적을 가진다. 소정의 바람직한 구현예들에서, 블라인드 가연성 열원은 흡연 물품의 가로방향 단면적의 약 90% 내지 약 99% 사이의 가로방향 단면적을 가진다.
소정의 특히 바람직한 구현예들에서, 블라인드 가연성 열원은 흡연 물품의 가로방향 단면적의 약 95%의 가로방향 단면적을 가진다. 예를 들면, 소정의 구현예들에서 흡연 물품은 약 8mm의 직경을 가질 수도 있으며 블라인드 가연성 열원은 약 7.8mm의 직경을 가질 수도 있으므로, 블라인드 가연성 열원의 가로방향 단면적은 흡연 물품의 가로방향 단면적의 약 95%이다.
본 발명에 따른 흡연 물품은 상기 블라인드 가연성 열원의 후방면의 하류 및 상기 마우스피스의 상류에 있는 하나 이상의 공기 유입부를 포함하고 있다. 사용 시, 흡연 물품의 에어로졸 형성 기재를 통해 흡인된 공기는 하나 이상의 공기 유입부를 통해 흡연 물품 내로 들어간다.
본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 용어 '공기 유입부'는 공기가 흡연 물품 내로 흡인될 수 있는 구멍, 슬릿, 슬롯 또는 다른 천공을 설명하는 데에 사용된다.
하나 이상의 공기 유입부는 상기 블라인드 가연성 열원의 후방면 및 상기 에어로졸 형성 기재의 하류 말단 사이에 위치하고 있다. 하나 이상의 공기 유입부는 상기 에어로졸 형성 기재의 하류 말단 및 상기 마우스피스의 상류 사이에 위치한 임의의 공기 유입부를 포함하고 있지 않다. 즉, 본 발명에 따른 흡연 물품은 상기 에어로졸 형성 기재의 하류 및 상기 마우스피스의 상류에 위치한 임의의 공기 유입부를 포함하고 있지 않다.
공기 유입부들의 수, 형상, 크기 및 위치를 적절하게 조정해서 양호한 흡연 성능을 달성하도록 할 수도 있다.
하나 이상의 공기 유입부는 공기가 에어로졸 형성 기재 내로 흡인될 수도 있는 에어로졸 형성 기재의 주변부 주위에 하나 이상의 제1 공기 유입부를 포함하고 있다. 사용 시, 냉각 공기가 제1 공기 유입부들을 통해 흡연 물품의 에어로졸 형성 기재 내로 흡인된다. 흡인된 공기는 에어로졸 형성 기재로부터 마우스피스로 흡연 물품을 통해 하류로 통과하고 흡연 물품의 근위 말단을 통해 흡연 물품을 빠져 나간다.
소정의 바람직한 구현예들에서, 하나 이상의 제1 공기 유입부들이 에어로졸 형성 기재의 하류 말단에 근접해서 위치하고 있다.
사용 시, 사용자가 흡입하기 위해 본 발명에 따른 흡연 물품을 통해 흡인된 공기는 블라인드 가연성 열원을 따르는 임의의 기류 채널을 통과하지 않는다. 블라인드 가연성 열원을 통하는 임의의 기류 채널의 부재로 인해 유리하게는 사용자가 퍼핑하는 동안에 본 발명에 따른 흡연 물품의 블라인드 가연성 열원의 연소 활성화를 실질적으로 방지하거나 금지하게 된다. 이는 사용자가 퍼핑하는 동안에 에어로졸 형성 기재의 온도 급등을 실질적으로 저해하거나 억제한다.
블라인드 가연성 열원의 연소 활성화를 방지하거나 금지시키고, 그래서 에어로졸 형성 기재의 과도한 온도 증가를 방지하거나 금지시켜서, 강렬한 퍼핑 체제 하에서 본 발명에 따른 흡연 물품의 에어로졸 형성 기재의 연소 또는 열분해가 유리하게 회피되거나 억제될 수도 있다. 또한, 본 발명에 따른 흡연 물품의 주류 에어로졸의 조성에 대해 사용자의 퍼핑 체제가 미치는 영향이 유리하게 최소화되거나 감소될 수도 있다.
블라인드 흡연 물품을 포함시키는 것은 유리하게는 블라인드 가연성 탄소질 열원의 발화 및 연소 동안에 형성된 연소 및 분해 생성물 및 다른 물질이 그 사용 동안에 본 발명에 따른 흡연 물품을 통해 흡인된 공기로 들어가는 것을 실질적으로 방지하거나 억제한다. 아래에서 더 상세히 설명하는 바와 같이, 이는 블라인드 가연성 열원이 블라인드 가연성 열원의 발화 또는 연소에 도움을 주는 하나 이상의 첨가제를 포함하는 경우에 특히 유리하다.
본 발명에 따른 흡연 물품에서, 블라인드 가연성 열원에서 에어로졸 형성 기재로의 열 전달은 주로 전도에 의해 생기며, 강제 대류에 의해 에어로졸 형성 기재가 가열되는 것은 최소화되거나 감소된다. 이는 유리하게는 본 발명에 따른 흡연 물품의 주류 에어로졸의 조성에 대해 사용자의 퍼핑 체제가 미치는 영향을 최소화하거나 감소시키는 데에 도움을 준다.
본 발명에 따른 흡연 물품은 사용자가 흡입하는 동안에 공기가 흡인될 수 없는 하나 이상의 폐쇄 또는 차단된 통로를 포함하는 블라인드 가연성 열원을 포함할 수도 있음이 이해될 것이다.
예를 들면, 본 발명에 따른 흡연 물품은 블라인드 가연성 열원의 길이를 따라 일부만 블라인드 가연성 열원의 상류 말단에 있는 전방면으로부터 연장되어 있는 하나 이상의 폐쇄된 통로를 포함하는 블라인드 가연성 열원을 포함할 수도 있다.
이러한 구현예들에서, 하나 이상의 폐쇄된 공기 통로를 포함하면 공기로부터 산소에 노출되는 블라인드 가연성 열원의 표면적을 증가시키고 유리하게는 블라인드 가연성 열원의 발화 및 지속적인 연소를 용이하게 할 수도 있다.
사용자가 퍼핑하는 동안에, 상기 에어로졸 형성 기재의 주변부 주위에 있는 하나 이상의 제1 공기 유입부를 통하여 흡인된 냉각 공기는 본 발명에 따른 흡연 물품의 에어로졸 형성 기재의 온도를 유리하게 감소시킨다. 이는 사용자가 퍼핑하는 동안에 본 발명에 따른 흡연 물품의 에어로졸 형성 기재의 온도 급등을 실질적으로 방지하거나 억제한다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 '냉각 공기'는 사용자가 퍼핑할 때 블라인드 가연성 열원에 의해 상당히 가열되지 않는 주위 공기(ambient air)를 설명하는 데에 사용된다.
에어로졸 형성 기재의 온도 급등을 저해하거나 억제하여, 상기 에어로졸 형성 기재의 주변부 주위에 하나 이상의 제1 공기 유입부를 포함하는 것은, 유리하게는 강렬한 퍼핑 체제 하에서 본 발명에 따른 흡연 물품의 에어로졸 형성 기재의 연소 또는 열분해를 회피하거나 감소시키는 데에 도움을 준다. 또한, 상기 에어로졸 형성 기재의 주변부 주위에 하나 이상의 제1 공기 유입부를 포함하는 것은, 유리하게는 본 발명에 따른 흡연 물품의 주류 에어로졸의 조성에 대해 사용자의 퍼핑 체제가 미치는 영향을 최소화하거나 감소시키는 데에 도움을 준다.
소정의 구현예들에서, 에어로졸 형성 기재는 블라인드 가연성 열원의 후방면과 접경하고 있을 수도 있다. 사용 시, 이는 블라인드 가연성 열원의 후방면과 에어로졸 형성 기재 간의 전도성 열 전달을 유리하게 개선할 수도 있다.
다른 구현예들에서, 에어로졸 형성 기재는 가연성 열원의 후방면으로부터 이격될 수도 있다. 즉, 에어로졸 형성 기재와 가연성 열원의 후방면 사이에 공간 또는 간극이 있을 수도 있다.
이러한 구현예들에서, 하나 이상의 공기 유입부는 블라인드 가연성 열원의 후방면과 에어로졸 형성 기재 사이에 하나 이상의 제2 공기 유입부를 더 포함할 수도 있다. 사용 시, 냉각 공기가 제1 공기 유입부들을 통해 흡연 물품의 에어로졸 형성 기재 내로 흡인되고, 냉각 공기는 제2 공기 유입부들을 통해 블라인드 가연성 열원과 에어로졸 형성 기재 사이의 공간 내로 흡인된다. 흡인된 공기는 에어로졸 형성 기재로부터 마우스피스로 흡연 물품을 통해 하류로 통과하고, 흡연 물품의 근위 말단을 통해 흡연 물품을 빠져 나간다.
바람직하게는, 본 발명에 따른 흡연 물품은 에어로졸 형성 기재와 블라인드 가연성 열원의 적어도 후방부를 둘러싸고 있는 외부 래퍼를 포함하고 있다. 외부 래퍼는 흡연 물품을 조립할 때에 흡연 물품의 블라인드 가연성 열원 및 에어로졸 형성 기재를 잡아주어야 한다.
보다 바람직하게는, 본 발명에 따른 흡연 물품은 마우스피스, 에어로졸 형성 기재, 에어로졸 형성 기재의 하류 및 마우스피스의 상류에 있는 흡연 물품의 임의의 다른 구성요소들, 및 블라인드 가연성 열원의 적어도 후방부를 둘러싸고 있는 외부 래퍼를 포함하고 있다.
바람직하게는, 외부 래퍼는 실질적으로 공기 불투과성이다.
본 발명에 따른 흡연 물품은 임의의 적합한 물질 또는 물질들의 조합으로 형성된 외부 래퍼를 포함할 수도 있다. 적합한 물질이 당 기술분야에 주지되어 있고, 이에 한정되지는 않지만, 궐련 종이를 포함한다.
블라인드 가연성 열원의 후방면과 에어로졸 형성 기재의 하류 말단 사이에 위치한 하나 이상의 공기 유입부는 공기가 흡연 물품 내로 흡인될 수도 있는 본 발명에 따른 흡연 물품의 구성요소들을 둘러싸고 있는 외부 래퍼 및 임의의 기타 물질들에 제공되어 있다.
에어로졸 형성 기재의 주변부 주위에 있는 하나 이상의 제1 공기 유입부는 에어로졸 형성 기재를 둘러싸고 있는 외부 래퍼 및 임의의 기타 물질들에 제공되어 있다.
바람직하게는, 블라인드 가연성 열원은 탄소질 열원이다. 본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 '탄소질'은 탄소를 포함하는 블라인드 가연성 열원을 설명하는 데에 사용된다. 바람직하게는, 본 발명에 따른 흡연 물품에서 사용하기 위한 가연성의 탄소질 열원은 블라인드 가연성 열원의 적어도 약 35 건조 중량%, 보다 바람직하게는 적어도 약 40 건조 중량%, 가장 바람직하게는 약 45 건조 중량%의 탄소 함량을 갖는다.
일부 구현예에서, 본 발명에 따른 블라인드 가연성 열원은 가연성의 탄소계 열원이다. 본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 '탄소계 열원'은 주로 탄소로 이루어진 열원을 설명하는 데에 사용된다.
본 발명에 따른 흡연 물품에서 사용하기 위한 가연성의 탄소계 열원은 적어도 약 50%의 탄소 함량을 갖는다. 예를 들면, 본 발명에 따른 흡연 물품에서 사용하기 위한 가연성의 탄소계 열원은 가연성의 탄소계 열원의 적어도 약 60 건조 중량%, 또는 적어도 약 70 건조 중량%, 또는 적어도 약 80 건조 중량%의 가연성의 탄소계 열원을 가질 수도 있다.
본 발명에 따른 흡연 물품은 하나 이상의 적합한 탄소 함유 물질로 형성된 블라인드 가연성의 탄소질 열원을 포함할 수도 있다.
원하는 경우, 하나 이상의 바인더가 하나 이상의 탄소 함유 물질과 조합될 수도 있다. 바람직하게는, 하나 이상의 바인더는 유기 바인더이다. 알려진 적합한 유기 바인더는 이에 한정되지는 않지만, 검(예를 들면, 구아 검), 개질된 셀룰로오스 및 셀룰로오스 유도체(예를 들면, 메틸 셀룰로오스, 카르복시메틸 셀룰로오스, 하이드록시프로필 셀룰로오스 및 하이드록시프로필 메틸셀룰로오스) 가루(flour), 전분, 설탕, 식물성 오일 및 그들의 조합을 포함하고 있다.
하나의 바람직한 구현예에서, 블라인드 가연성 열원은 탄소 분말, 개질된 셀룰로오스, 가루 및 설탕으로 형성되어 있다.
하나 이상의 바인더 대신에, 또는 그에 추가적으로, 본 발명에 따른 흡연 물품에서 사용하기 위한 블라인드 가연성 열원은 이 블라인드 가연성 열원의 특성을 향상시키기 위해서 하나 이상의 첨가제를 포함할 수도 있다. 적합한 첨가제는 블라인드 가연성 열원의 고화(consolidation)를 촉진하는 첨가제(예를 들면, 소결보조제), 블라인드 가연성 열원의 발화를 촉진하는 첨가제(예를 들면, 과염소산염, 염소산염, 질산염, 과산화물, 과망간산염, 지르코늄 및 그들의 조합과 같은 산화제), 블라인드 가연성 열원의 연소를 촉진하는 첨가제(예를 들면, 구연산 칼륨과 같은, 칼륨 및 칼륨염), 및 블라인드 가연성 열원의 연소에 의해 생성된 하나 이상의 가스의 분해를 촉진하는 첨가제(예를 들면, CuO, Fe2O3 및 Al2O3과 같은 촉매)을 포함하나 이에 한정되지는 않는다.
소정의 바람직한 구현예들에서, 블라인드 가연성 열원은 탄소와 적어도 하나의 발화 보조제를 포함하는 블라인드 가연성 탄소질 열원이다. 하나의 바람직한 구현예에서, 블라인드 가연성 열원은 WO-A1-2012/164077에 설명된 바와 같이 탄소와 적어도 하나의 발화 보조제를 포함하는 가연성 탄소질 열원이다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 '발화 보조제(ignition aid)'는 블라인드 가연성 열원의 발화 동안에 에너지와 산소 중 하나 또는 양쪽 모두를 방출하는 물질을 나타내는 데에 사용되고, 여기서 물질에 의한 에너지와 산소 중 하나 또는 양쪽 모두의 방출 속도는 주위 산소 확산에 제한받지 않는다. 즉, 블라인드 가연성 열원의 발화 동안에 물질에 의한 에너지와 산소 중 하나 또는 양쪽 모두의 방출 속도는 주위 산소가 물질에 도달할 수 있는 속도에 거의 독립적이다. 본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 '발화 보조제'는 블라인드 가연성 열원의 발화 동안에 에너지를 방출하는 원소 금속(elemental metal)을 나타내는 데에 또한 사용되고, 여기서 원소 금속의 발화 온도는 약 500℃보다 낮고, 원소 금속의 연소 열은 적어도 약 5kJ/g이다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 '발화 보조제'는, 탄소 연소를 개질시킨다고 여겨지는, 카르복실산의 알칼리 금속염(알칼리 금속 구연산염(alkali metal citrate salt), 알칼리 금속 초산염(alkali metal acetate salt) 및 알칼리 금속 호박산염(alkali metal succinate salt) 등), 알칼리 금속 할라이드염(alkali metal halide salt)(알칼리 금속 염화염(alkali metal chloride salt) 등), 알칼리 금속 탄산염(alkali metal carbonate salt) 또는 알칼리 금속 인산염(alkali metal phosphate salt)을 포함하지 않는다. 심지어 블라인드 가연성 열원의 총량에 대해 상대적으로 다량 존재할 때에도, 이러한 알칼리 금속 화상 염은 초기 퍼프 동안에 허용 가능한 에어로졸을 생산할 만큼 충분한 에너지를 블라인드 가연성 열원의 발화 동안에 방출하지 않는다.
적합한 산화제의 예로는, 이에 한정되지는 않지만, 예를 들어 질산칼륨, 질산칼슘, 질산스트론튬, 질산나트륨, 질산바륨, 질산리듐, 질산알루미늄 및 질산철과 같은 질산염; 아질산염; 다른 유기 및 무기 니트로 화합물; 예를 들어 염소산나트륨 및 염소산칼륨과 같은 염소산염; 예를 들어 과염소산나트륨과 같은 과염소산염; 아염소산염; 예를 들어 브롬산나트륨 및 브롬산칼륨과 같은 브롬산염; 과브롬산염; 아브롬산염; 예를 들어 붕산나트륨 및 붕산칼륨과 같은 붕산염; 예를 들어 철산바륨과 같은 철산염; 아철산염; 예를 들어 망간산칼륨과 같은 망간산염; 예를 들어 과망간산칼륨과 같은 과망간산염; 예를 들어 과산화벤졸 및 과산화아세톤과 같은 유기 과산화물; 예를 들어 과산화수소, 과산화스트론튬, 과산화마그네슘, 과산화칼슘, 과산화바륨, 과산화아연 및 과산화리튬과 같은 무기 과산화물; 예를 들어 초산화칼륨 및 초산화나트륨과 같은 초산화물; 요오드산염; 과옥소산염; 아요오드산염(iodite); 황산염; 아황산염(sulfite); 기타 설폭사이드(sulfoxide); 인산염; 과인산염(phospinate); 아인산염(phosphite); 및 포스파니트(phosphanite)를 포함하고 있다.
유리하게는 블라인드 가연성 열원의 발화 및 연소 성능을 개선하지만, 발화 및 연소 첨가제를 포함하여 흡연 물품 사용 동안에 원치 않는 분해 및 반응 산물을 생성할 수 있다. 예를 들면, 발화를 보조하기 위해 블라인드 가연성 열원에 포함된 질산염이 분해됨으로써 질소 산화물이 형성될 수 있게 한다. 블라인드 가연성 열원을 본 발명에 따른 흡연 물품에 포함하는 것은 유리하게는 그것의 사용 동안에 분해 및 반응 산물이 본 발명에 따른 흡연 물품을 통해 흡인된 공기로 들어오는 것을 실질적으로 방지하거나 억제한다.
본 발명에 따른 흡연 물품에서 사용하기 위한 블라인드 가연성의 탄소질 열원은 본 기술분야의 숙련자에게 공지되어 있는 종래기술에서 설명된 바와 같이 제조될 수도 있다.
본 발명에 따른 흡연 물품에서 사용하기 위한 블라인드 가연성의 탄소질 열원은, 바람직하게는 하나 이상의 탄소 함유 물질을 하나 이상의 바인더 및 다른 첨가제(포함되는 경우)와 혼합하고, 이 혼합물을 원하는 형상으로 사전에 형성함으로써 형성된다. 하나 이상의 탄소 함유 물질, 하나 이상의 바인더 및 선택적인 다른 첨가제의 혼합물은, 예를 들면 슬립 주조(slip casting), 압출, 사출 성형 및 금형 압축과 같은 임의의 적합한 공지의 세라믹 형성 방법들을 사용하여 원하는 형상으로 사전에 형성될 수도 있다. 소정의 바람직한 구현예들에서, 그 혼합물은 가압 또는 압출 또는 이들의 조합에 의해 원하는 형상으로 사전에 형성된다.
바람직하게는, 하나 이상의 탄소 함유 물질, 하나 이상의 바인더 및 다른 첨가제의 혼합물이 세장형 로드(elongate rod)로 사전에 형성된다. 그러나, 하나 이상의 탄소 함유 물질, 하나 이상의 바인더 및 다른 첨가제의 혼합물이 다른 원하는 형상으로 사전에 형성될 수도 있음이 이해될 것이다.
형성 후, 특히 압출 후, 바람직하게는 세장형 로드 또는 다른 원하는 형상이 건조되어 그의 수분 함량을 감소시키고, 그런 다음 존재하는 하나 이상의 바인더를 탄화시키고 세장형 로드 또는 다른 형상에서 휘발성 물질을 실질적으로 제거하기에 충분한 온도로 비-산화 분위기에서 열분해된다. 세장형 로드 또는 다른 원하는 형상은 바람직하게는 약 700℃와 약 900℃ 사이의 온도로 질소 분위기에서 열분해된다.
소정의 구현예들에서, 하나 이상의 탄소 함유 물질, 하나 이상의 바인더 및 다른 첨가제의 혼합물에 적어도 하나의 질산금속 전구체를 포함시켜서 적어도 하나의 질산금속염이 블라인드 가연성 열원에 포함된다. 그런 다음, 열분해된 사전 형성된 원통형 로드 또는 다른 형상을 질산의 수용액으로 처리해서 적어도 하나의 질산금속 전구체가 차후에 원위치에서(in-situ) 적어도 하나의 질산금속염으로 변환된다. 한 구현예에서, 블라인드 가연성 열원은 약 600℃ 미만, 보다 바람직하게는 400℃ 미만의 열 분해 온도를 갖는 적어도 하나의 질산금속염을 포함하고 있다. 바람직하게는, 적어도 하나의 질산금속염은 약 150℃와 약 600℃ 사이, 보다 바람직하게는 약 200℃와 약 400℃ 사이의 분해 온도를 갖는다.
바람직한 구현예들에서, 블라인드 가연성 열원이 통상적인 황색 불꽃 라이터 또는 다른 발화 수단에 노출되면, 적어도 하나의 질산금속염이 산소 및 에너지를 분해하고 방출시키게 해야 한다. 이러한 분해는 블라인드 가연성 열원의 온도의 초기 상승을 초래하고 또한 블라인드 가연성 열원의 발화에 도움을 준다. 적어도 하나의 질산금속염의 연소 후에, 블라인드 가연성 열원은 바람직하게는 보다 낮은 온도에서 계속해서 연소한다.
적어도 하나의 질산금속염을 포함하면 유리하게는 블라인드 가연성 열원의 발화가 내부적으로, 또한 그의 표면 상의 한 지점에서도 시작되게 한다. 바람직하게는, 적어도 하나의 질산금속염은 블라인드 가연성 열원의 약 20 건조 중량%와 약 50 건조 중량% 사이의 양으로 블라인드 가연성 열원에 존재한다.
다른 구현예들에서, 블라인드 가연성 열원은 약 600℃ 미만의 온도에서, 보다 바람직하게는 약 400℃ 미만의 온도에서 산소를 활발하게 발생(evolve)시키는 적어도 하나의 과산화물 또는 초산화물을 포함하고 있다.
바람직하게는, 적어도 하나의 과산화물 또는 초산화물은 약 150℃와 약 600℃ 사이의 온도, 보다 바람직하게는 약 200℃와 약 400℃ 사이의 온도, 가장 바람직하게는 약 350℃의 온도에서 산소를 활발하게 발생시킨다.
사용시, 블라인드 가연성 열원이 통상적인 황색 불꽃 라이터 또는 다른 발화 수단에 노출되면 적어도 하나의 과산화물 또는 초산화물이 산소를 분해하고 방출시키게 하여야 한다. 이는 블라인드 가연성 열원의 온도의 초기 상승을 초래하고 또한 블라인드 가연성 열원의 발화에 도움을 준다. 적어도 하나의 과산화물 또는 초산화물의 분해 후에, 블라인드 가연성 열원은 바람직하게는 보다 낮은 온도에서 계속해서 연소한다.
적어도 하나의 과산화물 또는 초산화물을 포함하면 블라인드 가연성 열원의 발화가 내부적으로, 또한 그의 표면 상의 한 지점에서도 시작되게 한다.
블라인드 가연성 열원은 바람직하게는 약 20%와 약 80% 사이, 보다 바람직하게는 약 20%와 60% 사이의 다공성을 갖는다. 블라인드 가연성 열원이 적어도 하나의 질산금속염을 포함하는 경우, 이는 적어도 하나의 질산금속염이 분해되고 연소가 진행될 때에 연소를 지속시키기에 충분한 속도로 산소가 대다수의 블라인드 가연성 열원으로 확산될 수 있게 한다. 보다 더 바람직하게는, 블라인드 가연성 열원은 예를 들면, 수은 다공성 측정법(mercury porosimetry) 또는 헬륨 비중 측정법(helium pycnometry)에 의해 측정했을 때 약 50%와 약 70% 사이, 보다 바람직하게는 약 50%와 약 60% 사이의 다공성을 갖는다. 요구되는 다공성은 통상적인 방법들 및 기술을 사용하여 블라인드 가연성 열원의 생산 동안에 용이하게 달성될 수도 있다.
유리하게는, 본 발명에 따른 흡연 물품에서 사용하기 위한 블라인드 가연성 열원은 약 0.6 g/cm3과 약 1　g/cm3 사이의 겉보기 밀도(apparent density)를 갖는다.
바람직하게는, 블라인드 가연성 열원은 약 300mg과 약 500mg 사이, 보다 바람직하게는 약 400mg과 약 450mg 사이의 질량을 갖는다.
바람직하게는 블라인드 가연성 열원은 약 7mm와 약 17mm 사이, 보다 바람직하게는 약 7mm와 약 15mm 사이, 가장 바람직하게는 약 7mm와 약 13mm 사이의 길이를 갖는다.
바람직하게는, 블라인드 가연성 열원은 약 5mm와 약 9mm 사이, 보다 바람직하게는 약 7mm와 약 8mm 사이의 직경을 갖는다.
바람직하게는, 블라인드 가연성 열원은 실질적으로 균일한 직경을 갖는다. 그러나, 블라인드 가연성 열원은 대안적으로 테이퍼(taper)되어서 블라인드 가연성 열원의 후방부의 직경이 그의 전방부의 직경 보다 크게 된다. 그러한 구현예들에서, 상기 블라인드 가연성 열원의 후방부는 흡연 물품의 가로방향 단면적의 적어도 약 60%의 가로방향 단면적을 가진다.
블라인드 가연성 열원은 실질적으로 원통형인 것이 특히 바람직하다. 블라인드 가연성 열원은, 예를 들면 실질적으로 원형 단면의 원통형 또는 테이퍼된 원통형이거나 실질적으로 타원형 단면의 원통형 또는 테이퍼된 원통형일 수도 있다.
바람직하게는, 본 발명에 따른 흡연 물품은 적어도 하나의 에어로졸 형성제 및 가열에 반응해서 휘발성 화합물을 방출할 수 있는 물질을 포함하는 에어로졸 형성 기재를 포함하고 있다. 에어로졸 형성 기재는 이에 한정되지 않지만, 습윤제, 향미제(flavourant), 바인더 및 그들의 혼합물을 포함하는 기타 첨가제 또는 성분을 포함할 수도 있다.
바람직하게는, 에어로졸 형성 기재는 니코틴을 포함하고 있다. 보다 바람직하게는, 에어로졸 형성 기재는 담배를 포함하고 있다.
적어도 하나의 에어로졸 형성제는, 사용 시 밀집하고 안정한 에어로졸의 형성을 용이하게 하고 흡연 물품의 동작 온도에서 열적 열화에 실질적으로 견디는 임의의 적절한 공지된 화합물 또는 화합물들의 혼합물일 수 있다. 적합한 에어로졸 형성제는 본 기술분야에서 널리 공지되어 있으며, 예를 들면 다가 알코올, 글리세롤 모노-, 디- 또는 트리아세테이트와 같은 다가 알코올의 에스테르, 및 디메틸 도데칸디오에이트(dodecanedioate) 및 디메틸 테트라데칸디오에이트(tetradecanedioate)와 같은 모노-, 디- 또는 폴리카르복실산의 지방족 에스테르를 포함하고 있다. 본 발명에 따른 흡연 물품에서 사용하기 위한 바람직한 에어로졸 형성제는 트리에틸렌 글리콜, 1,3-부탄디올과 같은 다가 알코올 또는 그들의 혼합물이며, 가장 바람직하게는 글리세린이다.
가열에 반응해서 휘발성 휘발성 화합물을 방출할 수 있는 물질은 식물계 물질의 충전물일 수도 있다. 가열에 반응해서 휘발성 화합물을 방출할 수 있는 물질은 균질화된 식물계 물질의 충전물일 수도 있다. 예를 들면, 에어로졸 형성 기재는 이에 한정되지 않지만, 담배; 차, 예를 들면 녹차; 페퍼민트; 라우렐(laurel); 유칼립투스(eucalyptus); 바실(basil); 세이지(sage); 버베나(verbena); 및 타라곤(tarragon)을 포함하는 식물로부터 유도된 하나 이상의 물질을 포함할 수도 있다.
바람직하게는, 가열에 반응해서 휘발성 화합물을 방출할 수 있는 물질은 담배 기반 물질의 충전물, 가장 바람직하게는 균질화된 담배 기반 물질의 충전물이다.
에어로졸 형성 기재는 종이 또는 기타 래퍼에 의해 둘러싸여 있으며, 가열에 반응해서 휘발성 화합물을 방출할 수 있는 물질을 포함하는 플러그 또는 부위 형태일 수도 있다. 상술한 바와 같이, 에어로졸 형성 기재가 플러그 또는 부위 형태인 경우, 임의의 래퍼를 포함하고 있는 플러그 또는 부위 전체가 에어로졸 형성 기재인 것으로 고려된다.
바람직하게는, 에어로졸 형성 기재는 약 5mm와 약 20mm 사이, 보다 바람직하게는 약 8mm와 약 12mm 사이의 길이를 갖는다.
바람직한 구현예들에서, 에어로졸 형성 기재는 플러그 랩에 포장되어 있는 담배 기반 물질의 플러그를 포함하고 있다. 특히 바람직한 구현예들에서, 에어로졸 형성 기재는 플러그 랩에 포장되어 있는 균질화된 담배 기반 물질의 플러그를 포함하고 있다.
바람직하게는, 본 발명에 따른 흡연 물품은 블라인드 가연성 열원의 후방부 및 에어로졸 형성 기재의 적어도 전방부 주위에 열 전도 요소를 더 포함하고 있다. 열 전도 요소는 내연성인 것이 바람직하다. 소정의 구현예들에서, 열 전도 요소는 산소 제한성이다. 이러한 구현예들에서, 열 전도 요소는 이 열 전도 요소를 통한 가연성 열원으로의 산소의 경로를 억제하거나 방지한다.
이러한 구현예들에서, 열 전도 요소는 블라인드 가연성 열원의 후방부 및 에어로졸 형성 기재와 직접 접촉하고 있을 수도 있다. 이러한 구현예들에서, 열 전도 요소는 본 발명에 따른 흡연 물품의 블라인드 가연성 열원과 에어로졸 형성 기재 사이에 열적 연결을 제공한다.
다른 구현예들에서, 열 전도 요소는 블라인드 가연성 열원의 후방부 및 에어로졸 형성 기재 중 한쪽 또는 양쪽으로부터 이격될 수도 있어서, 열 전도 요소와 블라인드 가연성 열원의 후방부 및 에어로졸 형성 기재 중 하나 또는 양쪽 모두 사이에 직접 접촉이 없다.
본 발명에 따른 흡연 물품에서 사용하기 위한 적합한 열 전도 요소는, 이에 한정되지는 않지만, 예를 들면 알루미늄 호일 래퍼, 스틸래퍼, 철 호일 래퍼 및 구리 호일 래퍼와 같은 금속 호일 래퍼; 및 금속 합금 호일 래퍼를 포함한다.
바람직하게는, 열 전도 요소에 의해 둘러싸인 블라인드 가연성 열원의 후방부는 약 2mm와 약 8mm 사이 길이, 보다 바람직하게는 약 3mm와 약 5mm 사이의 길이이다.
바람직하게는, 열 전도 요소에 의해 둘러싸이지 않은 블라인드 가연성 열원의 전방부는 약 4 mm와 약 15 mm 사이의 길이, 보다 바람직하게는 약 5 mm와 약 8 mm 사이의 길이이다.
소정의 구현예들에서, 에어로졸 형성 기재의 전체 길이가 열 전도 요소에 의해 둘러싸일 수도 있다.
다른 구현예들에서, 열 전도 요소는 에어로졸 형성 기재의 전방부만 둘러싸고 있을 수도 있다. 다른 구현예들에서, 에어로졸 형성 기재는 열 전도 요소를 넘어서 하류로 연장되어 있다.
열 전도 요소가 에어로졸 형성 기재의 전방부만 둘러싸고 있는 구현예들에서, 에어로졸 형성 기재는 바람직하게는 열 전도 요소를 넘어서 하류로 적어도 약 3mm 연장되어 있다. 보다 바람직하게는, 에어로졸 형성 기재는 열 전도 요소를 넘어서 하류로 약 3mm와 약 10mm 사이로 연장되어 있다. 하지만, 에어로졸 형성 기재는 열 전도 요소를 넘어서 하류로 3mm 미만으로 연장되어 있다.
그러한 구현예들에서, 열 전도 요소에 의해 둘러싸인 에어로졸 형성 기재의 전방부는 바람직하게는 약 1mm와 약 10mm 사이의 길이, 보다 바람직하게는 약 2mm와 약 8mm 사이의 길이, 가장 바람직하게는 약 2mm와 약 6mm 사이의 길이이다.
본 발명에 따른 흡연 물품은 에어로졸 형성 기재의 하류에 있는 마우스피스를 포함하고 있는 것이 바람직하다.
바람직하게는, 마우스피스는 여과 효율이 낮고, 보다 바람직하게는 여과 효율이 매우 낮다. 마우스피스는 단일 부위 또는 구성요소 마우스피스일 수도 있다. 대안적으로, 마우스피스는 다수 부위 또는 다수 구성요소 마우스피스일 수도 있다.
마우스피스는, 적절한 공지의 여과 물질을 포함하는 하나 이상의 필터 부위를 포함할 수도 있다. 적절한 물질이 당 기술분야에 공지되어 있고, 이에 한정되지는 않지만, 초산 셀룰로오스 및 종이를 포함한다. 대안적으로 또는 추가적으로, 마우스피스는 흡수제, 흡착제, 향미제, 및 다른 에어로졸 개질제 및 첨가제 또는 그들의 조합을 포함하는 하나 이상의 부위를 포함할 수도 있다.
본 요소에 따른 흡연 물품은 바람직하게는 에어로졸 형성 기재와 마우스피스 사이에 이송 요소 또는 스페이서 요소를 더 포함하고 있다.
이송 요소는 에어로졸 형성 기재와 마우스피스 중 하나 또는 양쪽 모두와 접경하고 있을 수도 있다. 대안적으로, 이송 요소는 에어로졸 형성 기재와 마우스피스 중 하나 또는 양쪽 모두와 이격되어 있을 수도 있다.
이송 요소를 포함하면 유리하게는 블라인드 가연성 열원에서 에어로졸 형성 기재로의 열 전달에 의해 발생된 에어로졸의 냉각을 가능하게 한다. 또한 이송 요소를 포함하면 유리하게는 본 발명에 따른 흡연 물품의 전체 길이가 이송 요소의 길이의 적절한 선택을 통해, 원하는 값으로, 예를 들면 통상적인 궐련들의 것과 유사한 길이로 조정될 수 있게 한다.
이송 요소는 약 7mm 내지 약 50mm 사이의 길이, 예를 들면 약 10mm 내지 약 45mm 사이의 길이 또는 약 15mm 내지 약 30mm 사이의 길이를 가질 수도 있다. 이송 요소는 원하는 흡연 물품의 전체 길이, 및 흡연 물품 내부의 다른 구성성분들의 존재 및 길이에 따라 다른 길이를 가질 수도 있다.
바람직하게는, 이송 요소는 적어도 하나의 말단이 개방된 관형 중공체를 포함하고 있다. 그러한 구현예들에서, 사용 시, 공기가 에어로졸 형성 기재로부터 마우스피스로 흡연 물품을 통해 하류로 흐를 때, 하나 이상의 공기 유입부를 통해 흡연 물품 내로 흡인된 공기는 적어도 하나의 말단이 개방된 관형 중공체를 통과하게 된다.
이송 요소는 블라인드 가연성 열원으로부터 에어로졸 형성 기재로의 열 전달에 의해 발생된 에어로졸의 온도에서 실질적으로 열적으로 안정적인 하나 이상의 적합한 물질로 형성된 적어도 하나의 말단이 개방된 관형 중공체를 포함할 수도 있다. 적합한 물질은 당 기술분야에 공지되어 있고, 이에 한정되지는 않지만, 종이, 판지, 플라스틱, 예컨대 초산 셀룰로오스, 세라믹 및 그들의 조합을 포함한다.
대안적으로 또는 추가적으로, 본 발명에 따른 흡연 물품은 에어로졸 형성 기재와 마우스피스 사이에 에어로졸 냉각 요소 또는 열 교환기를 포함할 수도 있다. 에어로졸 냉각 요소는 복수의 길이방향으로 연장되어 있는 채널을 포함할 수도 있다.
에어로졸 냉각 요소는 금속 호일, 고분자 물질, 및 실질적으로 비다공성 종이 또는 판지로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 물질의 주름진 시트를 포함할 수도 있다. 소정의 구현예들에서, 에어로졸 냉각 요소는 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리염화비닐(PVC), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리락트산(PLA), 초산 셀룰로오스(CA), 및 알루미늄 호일로 이루어진 그룹으로부터 선택된 물질의 주름진 시트를 포함할 수도 있다.
소정의 바람직한 구현예들에서, 에어로졸 냉각 요소는 생분해성 고분자 물질, 예컨대 폴리락트산(PLA) 또는 Mater-Bi® 등급(전분계 코폴리에스테르의 시판 중인 군)의 주름진 시트를 포함할 수도 있다.
본 발명에 따른 흡연 물품은 에어로졸 형성 기재의 하류에 하나 이상의 에어로졸 개질제를 포함할 수도 있다. 예를 들면, 본 발명에 따른 흡연 물품의 마우스피스, 이송 요소 및 에어로졸 냉각 요소 중 하나 이상은 하나 이상의 에어로졸 개질제를 포함할 수도 있다.
적합한 에어로졸 개질제는, 이에 한정되지는 않지만, 향미제; 물체감각제(chemesthetic agent)를 포함하고 있다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 '향미제'는, 사용시, 흡연 물품의 에어로졸 형성 기재에 의해 발생된 에어로졸에 맛(taste) 또는 향(aroma) 중 하나 또는 전부를 부여하는 임의의 물질을 설명하는 데에 사용된다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 '물체감각제(chemesthetic agent)'는, 사용시, 미각 수용기 세포 또는 후각 수용기 세포를 통한 지각 이외의 수단에 의하거나, 또는 그에 추가로 사용자의 구강 또는 후각으로 지각되는 임의의 물질을 설명하는 데에 사용된다. 물체감각제의 지각은 통상적으로 "삼차 신경 반응(trigeminal response)"을 통하거나, 삼차 신경(trigeminal nerve), 설인 신경(glossopharyngeal nerve), 미주 신경(vagus nerve), 또는 이들의 일부 조합을 통한 것이다. 통상적으로, 물체감각제는 뜨겁거나, 맵거나, 차갑거나, 진정하는 감각으로서 지각된다.
본 발명에 따른 흡연 물품은 에어로졸 형성 기재의 하류에 향미제이면서 물체감각제인 하나 이상의 에어로졸 개질제를 포함할 수도 있다. 예를 들면, 본 발명에 따른 흡연 물품의 마우스피스, 이송 요소 및 에어로졸 냉각 요소 중 하나 이상은 냉각 물체감각 효과를 제공하는 멘톨 또는 또 다른 향미제를 포함할 수도 있다.
본 발명에 따른 흡연 물품은 공지된 방법들 및 기계를 사용하여 조립될 수 있다.
본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 단지 예시하기 위한 목적으로 더욱 설명될 것이다.
도 1a 및 2에 도시된 본 발명의 제1 구현예에 따른 흡연 물품(2)은 전방면(6)과 대향하는 후방면(8)을 갖는 블라인드 가연성 열원(4), 에어로졸 형성 기재(10), 이송 요소(12), 및 마우스피스(14)를 동축 정렬로 접경하면서 포함하고 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 에어로졸 형성 기재(10), 이송 요소(12), 및 마우스피스(14) 및 블라인드 가연성 열원(4)의 후방부는 낮은 공기 투과성의, 예를 들면 궐련 종이와 같은 시트 물질의 외부 래퍼(16)로 포장되어 있다.
블라인드 가연성 열원(4)은 블라인드 탄소질 가연성 열원이고, 흡연 물품(2)의 원위 말단에 위치하고 있다.
에어로졸 형성 기재(10)는 블라인드 가연성 열원(4)의 후방면(8)의 바로 하류에 위치하고 있으며, 블라인드 가연성 열원의 후방면(8)에 노출되어 있다. 에어로졸 형성 기재(10)는 플러그 랩(20)으로 포장된, 예를 들면 글리세린과 같은 에어로졸 형성제를 포함하는 균질화 담배 기반 물질(18)의 실린더형 플러그를 포함하고 있다.
이송 요소(12)는 에어로졸 형성 기재(10)의 바로 하류에 위치하며, 예를 들어 종이, 판지 또는 초산 셀룰로오스 토우 같은 적절한 물질의 실린더형의 말단이 개방된 중공 관(22)을 포함하고 있다.
마우스피스(14)는 흡연 물품(2)의 근위 말단에서 이송 요소(12)의 바로 하류에 위치하고 있다. 마우스피스(14)는 필터 플러그 랩(26)으로 포장된, 예를 들면 매우 낮은 여과 효율의 초산 셀룰로오스 토우와 같은 적절한 여과 물질(24)의 실린더형 플러그를 포함하고 있다.
흡연 물품은 외부 래퍼(16)의 하류 말단부를 둘러싸고 있는 티핑 페이퍼의 밴드(도시하지 않음)를 더 포함할 수도 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 흡연 물품(2)은 블라인드 가연성 열원(4)의 후방부(4b)와 접경하는 에어로졸 형성 기재(10)의 전방부(10a)의 주위와 이들과 직접 접촉하는, 예를 들면 알루미늄 호일과 같은 적절한 물질의 열 전도 요소(28)를 더 포함하고 있다. 도 2에 도시된 본 발명의 제1 구현예에 따른 흡연 물품(2)에서, 에어로졸 형성 기재(10)는 열 전도 요소(28)를 넘어서 하류로 연장되어 있다. 즉, 열 전도 요소(28)는 에어로졸 형성 기재(10)의 후방부 주위와 이와 직접 접촉하지는 않는다. 그러나, 본 발명의 다른 구현예들(미도시함)에서는, 열 전도 요소(28)가 에어로졸 형성 기재(10)의 전체 길이 주위 및 이와 접촉할 수도 있다는 것을 이해해야 할 것이다.
본 발명의 제1 구현예에 따른 흡연 물품(2)은 블라인드 가연성 열원(4)의 후방면(8)의 하류와 마우스피스(14)의 상류에 위치한 하나 이상의 공기 유입부를 포함하고 있다. 하나 이상의 공기 유입부는 블라인드 가연성 열원(4)의 후방면(8)과 에어로졸 형성 기재(10)의 하류 말단 사이에 위치하고 있으며 에어로졸 형성 기재(10)의 주변부 주위에 위치한 하나 이상의 제1 공기 유입부들(30)을 포함하고 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 제1 공기 유입부들(30)의 원주방향 배열이 에어로졸 형성 기재(10)의 플러그 랩(20), 덧씌움 외부 래퍼(16)에 제공되어, 냉각 공기(도 1a 및 2에서 점선 화살표로 나타냄)가 에어로졸 형성 기재(10) 내로 들어가게 한다. 열 전도 요소(28)가 에어로졸 형성 기재(10)의 전체 길이 주위에 이와 직접 접촉하고 있는 본 발명의 다른 구현예들(미도시함)에서는, 제1 공기 유입부들(30)의 원주방향 배열이 에어로졸 형성 기재(10)의 플러그 랩(20), 덧씌움 열 전도 요소(28) 및 덧씌움 외부 래퍼(16)에 제공되어 냉각 공기가 에어로졸 형성 기재(10) 내로 들어가게 할 수도 있다.
사용 시, 사용자는 본 발명의 제1 구현예에 따른 흡연 물품(2)의 블라인드 가연성 열원(4)을 발화하고 나서 마우스피스(14)에서 흡인한다. 사용자가 마우스피스(14)를 흡인할 때, 냉각 공기(도 1a 및 2에 점선 화살표로 도시됨)가 제1 공기 유입부들(30)을 통해서 흡연 물품(2)의 에어로졸 형성 기재(10) 내로 흡인된다.
에어로졸 형성 기재(10)의 전방부(10a)는 블라인드 가연성 열원(4)의 접경하는 후방면(8) 및 열 전도 요소(28)를 통한 전도에 의해 가열된다.
전도에 의한 에어로졸 형성 기재(10)의 가열은 균질화 담배 기반 물질(18)의 플러그로부터 글리세린과 기타 휘발성 및 반휘발성 화합물을 방출시킨다. 공기가 에어로졸 형성 기재(10)를 통해 흐를 때, 에어로졸 형성 기재(10)로부터 방출된 화합물은 제1 공기 유입부들(30)을 통해 흡연 물품(2)의 에어로졸 형성 기재(10) 내로 흡인된 공기에 연행되는 에어로졸을 형성한다. 흡인된 공기와 연행된 에어로졸(도 1a 및 2에 점선 화살표로 도시됨)은 이송 요소(12)를 통해 하류로 지나가며, 여기서 그들은 냉각되고 농축된다. 냉각된 흡인된 공기와 연행된 에어로졸은 마우스피스(14)를 통해서 하류로 통과되고 본 발명의 제1 구현예에 따른 흡연 물품(2)의 근위 말단을 통해 사용자에게 전달된다.
도 1b 및 3에 도시된 본 발명의 제2 구현예에 따른 흡연 물품(32)은 도 1a 및 2에 도시된 본 발명의 제1 구현예에 따른 흡연 물품과 대체로 동일한 구성을 갖는다. 하지만, 본 발명의 제2 구현예에 따른 흡연 물품(32)에서 블라인드 가연성 열원(4)과 에어로졸 형성 기재(10)는 서로 이격되어 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 제1 공기 유입부들(30)의 에어로졸 형성 기재(10)의 주변부 주위로의 원주방향 배열에 더하여, 본 발명의 제2 구현예에 따른 흡연 물품(32)에서 제2 공기 유입부들(34)의 원주방향 배열이 열 전도 요소(28) 및 블라인드 가연성 열원(4)의 후방면(8)과 에어로졸 형성 기재(10)의 상류 말단 사이에 있는 덧씌움 외부 래퍼(16)에 제공되어, 냉각 공기(도 1b 및 3에서 점선 화살표로 나타냄)가 블라인드 가연성 열원(4)과 에어로졸 형성 기재(10) 사이의 공간 내로 들어가게 한다.
사용 시, 사용자가 본 발명의 제2 구현예에 따른 흡연 물품(32)의 마우스피스(14)를 흡인할 때, 냉각 공기(도 1b 및 3에 점선 화살표로 도시됨)가 제1 공기 유입부들(30)을 통해서 흡연 물품(2)의 에어로졸 형성 기재(10) 내로 흡인되고, 또한 제2 공기 유입부들(34)을 통해서 블라인드 가연성 열원(4)과 에어로졸 형성 기재(10) 사이의 공간 내로 들어가게 된다.
에어로졸 형성 기재(10)의 전방부(10a)는 주로 열 전도 요소(28)를 통한 전도에 의해 가열된다.
전도에 의한 에어로졸 형성 기재(10)의 가열은 균질화 담배 기반 물질(18)의 플러그로부터 글리세린과 기타 휘발성 및 반휘발성 화합물을 방출시킨다. 공기가 에어로졸 형성 기재(10)를 통해 흐를 때, 에어로졸 형성 기재(10)로부터 방출된 화합물은 제1 공기 유입부들(30)을 통해 흡연 물품(2)의 에어로졸 형성 기재(10) 내로 흡인된 공기 및 제2 공기 유입부들(34)을 통해서 블라인드 가연성 열원(4)과 에어로졸 형성 기재(10) 사이의 공간 내로 흡인된 공기에 연행되는 에어로졸을 형성한다. 흡인된 공기와 연행된 에어로졸(도 1a 및 2에 점선 화살표로 도시됨)은 이송 요소(12)를 통해 하류로 지나가며, 여기서 그들은 냉각되고 농축된다. 냉각된 흡인된 공기와 연행된 에어로졸은 마우스피스(14)를 통해서 하류로 통과되고 본 발명의 제1 구현예에 따른 흡연 물품(2)의 근위 말단을 통해 사용자에게 전달된다.
사용 시, 사용자가 본 발명의 제1 및 제2 구현예에 따른 흡연 물품(2, 32)의 마우스피스(14)를 흡인할 때, 그것의 블라인드 가연성 열원(4)을 통해 아무런 공기도 흡인되지 않는다. 결과적으로, 상술한 바와 같이, 본 발명의 제1 구현예에 따른 흡연 물품(2)의 에어로졸 형성 기재(10)는 오직 접경하는 블라인드 가연성 열원(4)의 후방면(8)과 열 전도 요소(28)를 통한 전도에 의해 가열되며, 본 발명의 제2 구현예에 따른 흡연 물품(32)의 에어로졸 형성 기재(10)는 주로 열 전도 요소(28)를 통한 전도에 의해 가열된다.
사용 시, 사용자가 퍼핑하는 동안에, 에어로졸 형성 기재(10)의 주변부 주위에 있는 하나 이상의 제1 공기 유입부 내로 흡인된 냉각 공기는 본 발명의 제1 및 제2 구현예에 따른 흡연 물품(2, 32)의 에어로졸 형성 기재(10)의 온도를 감소시킨다.
조합해서, 본 발명의 제1 및 제2 구현예에 따른 흡연 물품(2, 32)에 블라인드 가연성 열원(4)과 에어로졸 형성 기재(120)의 주변부 주위에 하나 이상의 제1 공기 유입부(30)를 포함하는 것은, 사용자가 퍼핑하는 동안에 에어로졸 형성 기재(10)의 온도의 급등을 유리하게 방지하거나 억제하며 본 발명의 제1 및 제2 구현예에 따른 흡연 물품(2, 32)의 주류 에어로졸의 조성에 대해 사용자의 퍼핑 체제가 미치는 영향을 유리하게 최소화하거나 감소시킨다.
상술한 특정 구현예들은 본 발명을 예시하고자 하는 것이다. 그러나, 다른 구현예들이 청구범위에 정의된 바와 같은 본 발명의 사상 및 범주를 이탈하지 않고 이루어질 수 있고, 상술한 특정 구현예들이 한정하려고 하는 것이 아님이 이해되어야 한다.
2: 흡연 물품
4: 가연성 열원
4b: 후방부
6: 전방면
8: 후방면
10: 에어로졸 형성 기재
10a: 전방부
12: 이송요소
14: 마우스피스
16: 외부 래퍼
20: 플러그랩
28: 열 전도 요소
30: 제1 공기 유입부
32: 흡연 물품
34: 제2 공기 유입부

Claims (15)

  1. 대향하는 전방면 및 후방면을 갖는 블라인드 가연성 열원;
    상기 블라인드 가연성 열원의 상기 후방면의 하류에 있는 에어로졸 형성 기재;
    상기 에어로졸 형성 기재의 하류에 있는 마우스피스; 및
    상기 블라인드 가연성 열원의 후방면의 하류 및 상기 마우스피스의 상류에 있는 하나 이상의 공기 유입부를 포함하고, 여기서 상기 블라인드 가연성 열원은 흡연 물품의 가로방향 단면적의 적어도 약 60%의 가로방향 단면적을 가지고, 상기 블라인드 가연성 열원의 상기 후방면 및 상기 에어로졸 형성 기재는 서로에게 노출되어 있고, 상기 하나 이상의 공기 유입부는 상기 블라인드 가연성 열원의 후방면 및 상기 에어로졸 형성 기재의 하류 말단 사이에 위치하고 있고, 상기 에어로졸 형성 기재의 주변부 주위에 있는 하나 이상의 제1 공기 유입부를 포함하고 있고,
    사용 시, 상기 에어로졸 형성 기재를 통하여 흡인된 공기는 상기 하나 이상의 공기 유입부를 통해 흡연 물품 내로 들어가게 되는 것인, 흡연 물품.
  2. 제1항에 있어서, 상기 블라인드 가연성 열원은 상기 흡연 물품의 가로방향 단면적의 약 60% 내지 약 99% 사이의 가로방향 단면적을 가지는, 흡연 물품.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 블라인드 가연성 열원은 상기 흡연 물품의 가로방향 단면적의 약 90% 내지 약 99% 사이의 가로방향 단면적을 가지는, 흡연 물품.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 에어로졸 형성 기재는 상기 블라인드 가연성 열원의 후방면과 접경하고 있는, 흡연 물품.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 에어로졸 형성 기재는 상기 블라인드 가연성 열원의 후방면과 이격되어 있는, 흡연 물품.
  6. 제5항에 있어서, 하나 이상의 공기 유입부는 상기 블라인드 가연성 열원의 후방면과 상기 에어로졸 형성 기재 사이에 하나 이상의 제2 공기 유입부를 더 포함하는, 흡연 물품.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 에어로졸 형성 기재와 상기 블라인드 가연성 열원의 적어도 후방부를 둘러싸고 있는 외부 래퍼를 더 포함하는, 흡연 물품.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 블라인드 가연성 열원의 후방부 및 상기 에어로졸 형성 기재의 적어도 전방부 주위에 열 전도 요소를 더 포함하는, 흡연 물품.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 에어로졸 형성 기재는 담배 기반 물질 및 적어도 하나의 에어로졸 형성제를 포함하는, 흡연 물품.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 블라인드 가연성 열원은 가연성 탄소질 열원인, 흡연 물품.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 블라인드 가연성 열원은 발화 보조제를 포함하는, 흡연 물품.
  12. 제11항에 있어서, 상기 발화 보조제는 산화제인, 흡연 물품.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 에어로졸 형성 기재 및 상기 마우스피스 사이에 이송 요소를 더 포함하는, 흡연 물품.
  14. 제13항에 있어서, 상기 이송 요소는 말단이 개방된 중공관 몸체를 포함하는, 흡연 물품.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 에어로졸 형성 기재의 하류에 하나 이상의 에어로졸 개질제를 더 포함하는, 흡연 물품.

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