KR20160093597A - 기류 장벽을 구비한 가열식 에어로졸 발생 물품 - Google Patents

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Abstract

가열 요소를 갖는 에어로졸 발생 장치와 사용하기 위한 가열식 에어로졸 발생 물품은 래퍼 내부에 조립되어서 로드를 형성하는 고체 에어로졸 형성 기재 및 붕괴형 기류 장벽을 포함하고 있다. 로드는 마우스 말단 및 마우스 말단으로부터 상류에 있는 원위 말단을 갖는다. 붕괴형 기류 장벽은 미손상 상태인 경우에는 사용자가 로드의 마우스 말단을 흡인할 때에 공기가 에어로졸 형성 기재를 통해 흡인되는 것을 실질적으로 방지하도록 위치하고 있다. 이는 에어로졸 형성 기재의 점화 성향을 감소시킨다.

Description

기류 장벽을 구비한 가열식 에어로졸 발생 물품{HEATED AEROSOL GENERATING ARTICLE WITH AIR-FLOW BARRIER}
본 명세서는 가열 요소를 포함하고 있는 에어로졸 발생 장치와 사용하기 위한 가열식 에어로졸 발생 물품에 관한 것으로, 상기 물품은 예를 들면 불꽃과 접촉하게 된 경우에, 낮아진 점화성을 갖는다.
담배 같은 에어로졸 형성 기재가 연소되기보다는 가열되는 에어로졸 발생 물품이 당 기술분야에 공지되어 있다. 이러한 가열식 에어로졸 발생 물품의 목표는 종래의 궐련에서 담배의 연소와 열분해 감성(degradation)으로 인해 생성된 공지의 유해한 연기 성분을 감소시키는 것이다.
종래의 궐련은 사용자가 불꽃을 궐련의 일 말단에 적용하고 다른 말단을 통해 공기를 흡인할 때 불이 붙는다. 불꽃에 의해 제공되는 국부적인 열과 궐련을 통해 흡인된 공기 중의 산소는 궐련의 끝이 점화되게 야기하고, 생성된 연소는 흡입 가능한 연기를 발생시킨다. 반대로 가열식 에어로졸 발생 물품에서는, 흡입 가능한 에어로졸은 통상적으로 열원으로부터, 열원의 내부, 그 주위 또는 그 하류에 위치할 수 있는, 물리적으로 분리된 에어로졸 발생 기재 또는 물질로의 열 전달에 의해 발생된다. 소비 동안, 휘발성 화합물이 열원으로부터의 열의 전달에 의해서 에어로졸 형성 기재로부터 방출되고 에어로졸 발생 물품을 통해 흡인된 공기에 연행된다. 방출된 화합물이 냉각되면서 응축되어 소비자에게 흡입되는 에어로졸을 형성한다.
연소보다는 가열에 의해 에어로졸을 발생시키기 위한 담배를 포함하고 있는 가열식 에어로졸 발생 물품이 당 기술분야에 공지되어 있다. 예를 들면, WO2013/102614는 가열식 에어로졸 발생 물품 및 이 가열식 에어로졸 발생 물품을 가열하여 에어로졸을 생성하기 위한 히터를 갖는 에어로졸 발생 장치를 포함하고 있는 에어로졸 발생 시스템을 개시하고 있다.
가열식 에어로졸 발생 물품 내의 에어로졸 형성 기재의 일부로서 사용되는 담배는 연소될 때보다는 가열될 때에 에어로졸을 생성하도록 설계되어 있다. 따라서, 이러한 담배는 통상적으로 높은 수준의 에어로졸 형성제, 예를 들어 글리세린 또는 프로필렌 글리콜을 함유하고 있다. 만약 사용자가 가열식 에어로졸 발생 물품에 불을 붙여 통상의 궐련인 것처럼 흡연한다면 사용자는 의도된 사용자 경험을 하지 못할 것이다. 불꽃 점화성이 낮아진 가열식 에어로졸 발생 물품을 생산하는 것이 바람직할 것이다. 이러한 가열식 에어로졸 발생 물품은 종래의 궐련의 방식으로 라이터, 예를 들어 불꽃으로 물품에 불을 붙이려고 시도하는 동안에 불을 붙이기 어려운 것이 바람직할 것이다.
가열식 에어로졸 발생 물품은 가열 요소를 갖는 에어로졸 발생 장치와 사용하기 위해 제공될 수도 있다. 가열식 에어로졸 발생 물품은, 래퍼(wrapper) 내부에 조립되어서 로드(rod)를 형성하는, 에어로졸 형성 기재 및 붕괴형(breachable) 기류 장벽을 포함하고 있다. 로드는 마우스 말단 및 상기 마우스 말단으로부터 상류에 있는 원위 말단을 가지며, 붕괴형 기류 장벽은 사용자가 상기 로드의 상기 마우스 말단을 흡인할 때에 공기가 상기 에어로졸 형성 기재를 통해 흡인되는 것을 실질적으로 방지하도록 위치하고 있다. 에어로졸 형성 기재는 주름진 에어로졸 형성 물질 시트를 포함하고 있다.
불꽃이나 다른 궐련 라이터 같은 열원이 가열식 에어로졸 발생 물품의 원위 말단에 적용되고 붕괴형 기류 장벽이 미손상 상태인 동안 사용자가 마우스 말단을 흡인하는 경우, 공기가 에어로졸 형성 기재를 통해 흐를 수 없을 것이다. 에어로졸 형성 기재가 가열되지 않을지라도, 기류의 부족은 에어로졸 형성 기재의 점화 및 연소 성향이 감소되는 것을 의미한다. 따라서, 붕괴형 기류 장벽은 불꽃이나 다른 점화원을 에어로졸 발생 물품에 적용하여 사용자가 에어로졸 형성 기재를 점화하는 위험을 완화하는 데 도움이 된다. 용품이 실수로든지 의도하지 않게 점화되는 위험이 감소된다.
감소된 점화성은 붕괴형 기류 장벽이 미손상 상태인 동안 에어로졸 형성 기재를 통한 효과적인 흡인 저항(RTD)이 증가된 결과이다. 가열식 에어로졸 발생 물품 전체는 높은 RTD를 가질 수도 있다. 바람직하게는 가열식 에어로졸 발생 물품은 상기 기류 장벽이 미손상 상태인 경우에는 1000mm H2O을 초과하지만, 상기 기류 장벽이 뚫린 경우에는 30 내지 100mm H2O 사이의 RTD를 갖는다.
바람직하게는, 에어로졸 발생 물품은 사용자의 입을 통해 사용자의 폐 안으로 직접 흡입 가능한 에어로졸을 발생시키는 흡연 물품이다. 더욱 바람직하게는, 에어로졸 발생 물품은 사용자의 입을 통해 사용자의 폐 안으로 직접 흡입 가능한 니코틴 함유 에어로졸을 발생시키는 흡연 물품이다.
도 1은 본원에 기재된 바와 같은 에어로졸 발생 물품의 한 구현예를 도시하고 있으며;
도 2는 본원에 기재된 바와 같은 에어로졸 발생 물품의 대안적인 구현예를 도시하고 있으며;
도 3은 전기 작동식 에어로졸 발생 장치 및 도 1에 도시된 바와 같은 에어로졸 발생 물품을 포함하고 있는 에어로졸 발생 시스템을 도시하고 있으며; 그리고
도 4는 도 3에 도시된 에어로졸 발생 장치의 개략 단면도이다.
본원에서 사용하는 바와 같이, 용어 ‘에어로졸 발생 장치’는 에어로졸 발생 물품의 에어로졸 형성 기재와 상호작용해서 에어로졸을 발생시키는 장치를 설명하는 데에 사용된다. 바람직하게는, 에어로졸 발생 장치는 에어로졸 발생 물품의 에어로졸 형성 기재와 상호작용해서 사용자의 입을 거쳐서 사용자의 폐 속으로 직접 흡입될 수 있는 에어로졸을 발생시키는 흡연 장치이다. 상기 에어로졸 발생 장치는 흡연 물품용 보유부일 수도 있다.
의심을 피하기 위해, 용어 ‘가열 요소’는 하나 이상의 가열 요소를 의미하는 데에 사용된다.
붕괴형 기류 장벽은 에어로졸 형성 기재의 상류에 배치되어 있을 수도 있다. 대안적으로, 붕괴형 기류 장벽은 마우스 말단의 상류이지만 에어로졸 형성 기재의 하류에 배치되어 있을 수도 있다.
붕괴형 기류 장벽은 로드의 단면에 걸쳐 있는 파열형(rupturable) 요소를 포함해서 로드를 따르는 기류를 실질적으로 방지할 수도 있다. 구체적으로, 에어로졸 형성 기재를 통한 기류가 방지된다. 파열형 요소는 에어로졸 발생 장치의 일부분과의 물리적 상호작용에 의해 파열되도록 구성되어 있을 수도 있다. 파열형 요소는 호일, 종이, 중합체 또는 세라믹 같은 재료로 형성된 파열형 격벽(rupturable septum)을 포함하고 있을 수도 있다. 이러한 파열형 격벽은 에어로졸 발생 장치의, 스파이크 또는 돌기 같은 파열 부재와 상호작용할 때 파열하도록 설계되어 있을 수도 있다.
붕괴형 기류 장벽은 로드 내부에 배치된 가융 격벽(fusible septum)을 포함하고 있을 수도 있다. 예를 들어, 가융 격벽은 에어로졸 발생 장치의 가열 요소에 의해 가열될 때 용융하도록 배열되어 있을 수도 있다. 가융 격벽은 저 융점 물질, 예를 들어 파라핀 왁스 같은 왁스의 디스크 또는 플러그일 수도 있다.
가열식 에어로졸 발생 물품은 궐련 종이 같은 래퍼 내에 조립된, 에어로졸 형성 기재와 붕괴형 기류 장벽을 포함한 복수의 요소를 포함하고 있을 수도 있다.
가열식 에어로졸 발생 물품은 바람직하게는 가열식 에어로졸 발생 물품의 원위 말단 내에 삽입하기 위한 삽입형 가열 요소를 포함하고 있는 에어로졸 발생 장치와 사용하기 위한 것이다. 가열 요소는 붕괴형 기류 장벽을 제거하거나 붕괴형 기류 장벽을 파열하여 에어로졸 발생 물품 내에서 에어로졸 형성 기재와 접촉하게 될 수도 있다. 사용하기 전에, 붕괴형 기류 장벽은 불꽃 같은 외부 점화원을 사용하여 에어로졸 형성 기재를 점화하는 것에 대한 일부 완화를 제공한다.
에어로졸 형성 기재는 래퍼에 의해 둘러싸여 있는 주름진 에어로졸 형성 물질의 시트를 포함하거나, 그것으로 이루어진 로드 형태일 수도 있다. 주름진 에어로졸 형성 물질의 시트는 균질화 담배의 시트 같은 담배의 시트일 수도 있다. 상기 에어로졸 형성 기재는 고체 에어로졸 형성 기재일 수 있다. 상기 에어로졸 형성 기재는 액체 저장소를 포함하고 있지 않다.
주름진 물질의 시트는 바람직하게는 실질적으로 로드의 전체 길이를 따라서, 그리고 실질적으로 로드의 전체 횡단면적에 걸쳐서 연장되어 있다.
바람직하게는, 본 명세서에 따른 로드는 실질적으로 균일한 단면을 갖는다.
본 명세서의 다양한 측면들에 따른 로드는 그의 의도된 용도에 따라서 상이한 치수를 가지고서 생성될 수도 있다. 가열식 에어로졸 발생 물품은 로드 형태이며, 가열식 에어로졸 발생 물품의 구성 부분인 에어로졸 형성 기재도 또한 로드 형태일 수도 있다.
본 명세서에 따른 로드는 그의 의도된 용도에 따라서 약 5mm 내지 약 10mm 사이의 직경을 가질 수도 있다.
예를 들면, 본 명세서에 따른 로드는 그의 의도된 용도에 따라서 약 5mm 내지 약 150mm 사이의 로드 길이를 가질 수도 있다.
바람직한 구현예들에서, 가열식 에어로졸 발생 물품 내에서 에어로졸 형성 기재로서 사용하기 위한 본 명세서에 따른 로드는 약 5mm 내지 약 20mm 또는 약 30mm 사이의 로드 길이를 가질 수도 있다.
원하는 단위 로드 길이를 갖는 본 명세서에 따른 로드는 다수의 단위 로드 길이의 로드를 형성하고 나서 다수의 단위 로드 길이의 로드를 원하는 단위 로드 길이의 다수의 로드로 절단하거나 또는 달리 분할하여 생산될 수도 있다.
예를 들면, 가열식 에어로졸 발생 물품 내에서 에어로졸 형성 기재로서 사용하기 위한 약 15mm의 로드 길이를 갖는 로드는 약 150mm의 로드 길이를 갖는 로드를 형성하고 나서 세장형 로드를 약 15mm의 로드 길이를 갖는 10개의 로드로 절단하여 생산될 수도 있다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 ‘로드(rod)’는 실질적 원형, 계란형 또는 타원형 단면을 갖는 대략 원통형 요소를 설명하는 데에 사용된다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 ‘시트’는 그것의 두께보다 실질적으로 큰 폭과 길이를 갖는 박층체 요소를 가리킨다. 시트의 폭은 10mm 보다 크며, 바람직하게는 20mm 또는 30mm 보다 크다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "공동 적층 시트(co-laminated sheet)"는 서로 밀착되어 있는 2개 이상의 물질 층으로 형성되어 있는 단일 시트를 의미한다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "에어로졸 형성 물질"은 에어로졸을 생성하기 위해 가열 시 휘발성 화합물을 방출할 수 있는 물질을 가리킨다. 에어로졸 형성 기재는 에어로졸 형성 물질을 포함하거나 그것으로 이루어져 있을 수도 있다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 ‘로드 길이’는 본원에서 기재되는 로드의 원통형 축의 방향으로의 치수를 설명하는 데에 사용된다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 ‘균질화 담배 물질(homogenised tobacco material)’은 미립자 담배를 응집(agglomerating)시켜서 형성된 물질을 나타낸다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 ‘주름진(gathered)’은 담배 물질의 시트가 로드의 원통형 축에 실질적으로 가로방향으로 둘둘 말리거나, 접히거나, 또는 그렇지 않으면 압축되거나 수축된 것을 가리킨다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 ‘상류’ 및 ‘하류’는 그 사용 동안에 에어로졸 발생 물품을 통해 흡인된 공기의 방향에 대하여 본원에서 기재되는 로드를 포함하고 있는 에어로졸 발생 물품의 구성요소들, 또는 구성요소들의 부분들의 상대적 위치를 설명하는 데에 사용된다.
주름진 에어로졸 형성 물질의 시트는 질감을 갖는 물질의 시트일 수도 있다. 질감을 갖는 물질의 시트의 사용은 시트의 주름형성을 유리하게 용이하게 해서 본원에서 기재한 바와 같은 에어로졸 발생 로드를 형성할 수도 있다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 ‘질감을 갖는 시트’는 권축, 양각, 음각, 천공 또는 그렇지 않으면 변형된 시트를 가리킨다. 질감을 갖는 물질의 시트는 복수의 이격된 압입부, 돌기, 천공 또는 이들의 조합을 포함할 수도 있다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 ‘권축된 시트’는 용어 ‘크레이프 가공 시트(creped sheet)’와 동의어인 것으로 의도되어 있고 복수의 실질적으로 평행한 리지(ridge) 또는 물결주름(corrugation)을 갖는 시트를 가리킨다.
에어로졸 형성 기재가 연소되기보다는 가열되는 다수의 에어로졸 발생 물품이 당 기술분야에 제안되어 있다. 통상적으로 가열식 에어로졸 발생 물품에서, 에어로졸은 열원, 예를 들면 화학, 전기 또는 가연성 열원으로부터, 열원의 내부, 그 주위 또는 그 하류에 위치할 수 있는, 물리적으로 분리된 에어로졸 형성 기재로의 열 전달에 의해 발생된다.
본원에서 사용된 바와 같이, 용어 ‘에어로졸 형성 기재 '는 에어로졸을 발생시키기 위해 가열 시 휘발성 화합물을 방출할 수 있는 에어로졸 형성 물질을 포함하거나 그로 이루어진 기재를 가리킨다.
가열식 에어로졸 발생 물품 내의 에어로졸 형성 기재로서 사용되는 로드는 통상적으로 기존의 말단에 불이 붙는 흡연 물품에서의 가연성 흡연가능 물질의 로드보다 로드 길이가 상당히 짧다.
바람직한 구현예들에서, 본원에 기재된 가열식 에어로졸 발생 물품은 가열식 에어로졸 발생 물품의 에어로졸 발생 기재가 전기 열원에 의해 가열되는 전기 작동식 에어로졸 발생 시스템에서 사용하기 위한 것이다. 원위 말단에서 에어로졸 형성 기재를 갖는 이러한 가열식 에어로졸 발생 물품이 자주 구성된다. 따라서, 사용자는 무심코 전통적인 방식으로 물품에 불을 붙이려고 시도할 수도 있다. 붕괴형 기류 장벽을 포함하고 있는 가열식 에어로졸 발생 물품의 감소된 점화성은 유리하게는 사용자를 물품을 점화시키려고 시도하지 못하게 단념시킬 수도 있다.
가열식 에어로졸 발생 물품은 EP-A-0 822 670호에 개시된 유형을 가질 수도 있다.
에어로졸 발생 물품의 바람직한 구현예들은 에어로졸 형성 기재로서 주름진 균질화 담배 물질의 시트를 포함하고 있다. 소정의 구현예들에서, 균질화 담배 물질의 시트는 건조 중량 기준으로 적어도 약 40중량% 또는 건조 중량 기준으로 적어도 약 50중량%의 담배 함량을 가질 수도 있다. 다른 구현예들에서, 균질화 담배 물질의 시트는 건조 중량 기준으로 약 70중량% 이상의 담배 함량을 가질 수도 있다. 높은 담배 함량을 가진 균질화 담배 물질의 시트의 사용은 유리하게는 향상된 담배 향미를 갖는 에어로졸을 발생시킨다.
균질화 담배 물질의 시트는 담배 내인성 바인더인 하나 이상의 내재성 바인더, 담배 외인성 바인더인 하나 이상의 외재성 바인더, 또는 그들의 조합을 포함해서 미립자 담배를 응집하는 것을 도울 수도 있다. 대안적으로, 또는 추가적으로, 균질화 담배 물질의 시트는 이들에만 한정되는 것은 아니지만, 담배 및 비담배 섬유, 에어로졸 형성제, 습윤제, 가소제, 향미제, 충전제, 수성 및 비수성 용매, 및 그들의 조합을 포함하는 기타 첨가제를 포함하고 있을 수도 있다.
균질화 담배 물질의 시트에 포함시키기 위한 적절한 외재성 바인더는 본 기술분야에 공지되어 있고, 이들에만 한정되는 것은 아니지만, 검류, 예컨대 구아 검, 잔탄 검, 아라비아 검 및 메뚜기콩 검; 셀룰로오스 바인더류, 예컨대 하이드록시프로필 셀룰로오스, 카르복시메틸 셀룰로오스, 하이드록시에틸 셀룰로오스, 메틸 셀룰로오스 및 에틸 셀룰로오스; 다당류, 예컨대 전분, 유기산, 예컨대 알긴산, 유기산의 짝염기 염, 예컨대, 알긴산 나트륨, 한천 및 펙틴; 및 그들의 조합을 포함하고 있다.
균질화 담배 물질은 건조 중량 기준으로 약 1중량%와 약 5중량% 사이의 비-담배 섬유를 포함할 수도 있다.
균질화 담배 물질의 시트에 포함시키기 위한 적절한 에어로졸 형성제 및 습윤제는 당 기술분야에 잘 공지되어 있고, 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.
예를 들면, 균질화 담배 물질의 시트는 건조 중량 기준으로 약 5중량%와 약 30중량% 사이의 에어로졸 형성제 함량을 가질 수도 있다. 가열식 에어로졸 발생 물품은 바람직하게는 5% 보다 많고 약 30%까지의 에어로졸 형성제 함량을 갖는 균질화 담배를 포함할 수도 있다. 에어로졸 형성제는 바람직하게는 글리세린일 수도 있다.
본원에서 기재된 바와 같은 가열식 에어로졸 발생 물품을 형성하는 데에 사용하기 위한 균질화 담배 물질의 시트는, 일반적으로, 미립자 담배를 포함하는 슬러리 및 하나 이상의 바인더를 컨베이어 벨트 또는 다른 지지면 상에 캐스팅하는 단계, 캐스팅된 슬러리를 건조시켜서 균질화 담배 물질의 시트를 형성하는 단계 및 상기 균질화 담배 물질의 시트를 상기 지지면으로부터 제거하는 단계를 포함하는 유형의 캐스팅 공정에 의해 형성되는 것이 바람직하다.
예를 들면, 소정의 구현예들에서, 균질화 담배 물질의 시트는 캐스팅 공정에 의해 미립자 담배, 구아 검, 셀룰로오스 섬유 및 글리세린을 포함하는 슬러리로부터 형성될 수도 있다.
균질화 담배 물질의 시트는 필터 토우, 종이 및 기타 물질에 질감을 형성하기 위한 적절한 공지된 기계를 사용하여 질감이 형성될 수도 있다.
예를 들면, 균질화 담배 물질의 시트는, 한 쌍의 회전식 권축 롤러를 포함하는, CH-A-691156에 설명되어 있는 유형의 권축 유닛을 사용하여 권축될 수도 있다. 그러나, 균질화 담배 물질의 시트는 균질화 담배 물질의 시트를 변형시키거나 천공하는 다른 적절한 기계 및 공정을 이용하여 질감이 형성될 수도 있다는 것을 이해해야 할 것이다.
바람직하게는, 가열식 에어로졸 발생 물품의 에어로졸 형성 기재를 형성하는 데에 사용하기 위한 균질화 담배 물질의 시트는 적어도 약 25mm의 폭을 갖는다. 소정의 구현예들에서, 물질의 시트는 약 25mm와 약 300mm 사이의 폭을 가질 수도 있다. 바람직하게는, 물질의 시트는 적어도 약 50㎛ 내지 약 300㎛의 두께를 갖는다.
소정의 구현예들에서, 개별적인 물질의 시트는 약 10㎛와 약 250㎛ 사이의 두께를 가질 수도 있다. 소정의 구현예들에서, 균질화 담배 물질의 시트는 약 100g/m2와 약 300g/m2 사이의 평량(grammage)을 가질 수도 있다.
가열식 에어로졸 발생 물품을 위한 이러한 에어로졸 형성 기재를 형성하는 방법이 제공되어 있을 수도 있다. 상기 방법은, 에어로졸 형성 물질을 포함하는 연속적인 시트를 제공하는 단계; 그 길이방향 축에 대하여 가로방향으로 시트를 주름형성하는 단계; 래퍼로 주름진 시트를 둘러싸서 연속적인 로드를 형성하는 단계; 그리고 상기 연속적인 로드를 복수의 개별 에어로졸 형성 기재 로드로 절단하는 단계를 포함하고 있을 수도 있다. 에어로졸 형성 물질은 상술한 임의의 에어로졸 형성 물질일 수도 있으며, 바람직하게는 균질화 담배이다. 소정의 구현예들에서, 래퍼는 궐련 종이 같은 임의의 적절한 물질이다.
상기 방법은 연속적인 시트를 질감 형성하는 단계를 더 포함할 수도 있다. 예를 들면, 상기 방법은 주름형성하는 단계 전에 연속적인 시트를 권축, 양각, 천공형성 또는 그렇지 않으면 질감형성 단계를 포함할 수도 있다.
가열식 에어로졸 발생 장치 및 상기 장치에 사용하기 위한 에어로졸 발생 물품을 포함하고 있는 시스템이 제공되어 있을 수도 있다. 에어로졸 발생 물품은 본원에 기재된 바와 같은 임의의 가열식 에어로졸 발생 물품일 수도 있다. 예를 들면, 시스템은 래퍼(wrapper) 내부에 조립되어서 마우스 말단 및 이 마우스 말단으로부터 상류에 있는 원위 말단을 갖는 로드(rod)를 형성하는, 에어로졸 형성 기재 및 붕괴형 기류 장벽을 포함하는 가열식 에어로졸 발생 물품을 포함할 수도 있으며, 상기 붕괴형 기류 장벽은 사용자가 상기 로드의 상기 마우스 말단을 흡인할 때에 공기가 상기 에어로졸 형성 기재를 통해 흡인되는 것을 실질적으로 방지하도록 위치하고 있다. 시스템은 가열 요소를 갖는 에어로졸 발생 장치를 더 포함하되, 상기 에어로졸 발생 장치는 사용자가 상기 로드의 상기 마우스 말단을 흡인할 때에 공기가 상기 에어로졸 형성 기재를 통해 흡인될 수 있게 하는 에어로졸 발생 물품의 붕괴형 기류 장벽을 뚫기 위한 수단을 포함하고 있다.
에어로졸 발생 장치는 가열식 에어로졸 발생 물품이 에어로졸 발생 장치와 체결되어서 붕괴형 기류 장벽을 뚫게 될 때 가열식 에어로졸 발생 물품의 원위 말단 내로 삽입되도록 배열되어 있는 붕괴 요소를 포함할 수도 있다. 붕괴 요소는 에어로졸 형성 기재를 가열하기 위한 가열 요소일 수도 있다. 대안적으로, 붕괴 요소는 가열 요소로서 기능하지 않는 돌기일 수도 있다.
래퍼(wrapper) 내부에 조립되어서 마우스 말단 및 이 마우스 말단으로부터 상류에 있는 원위 말단을 갖는 로드(rod)를 형성하는, 에어로졸 형성 기재 및 붕괴형 기류 장벽을 포함하는 가열식 에어로졸 발생 물품을 흡연하는 방법이 제공되어 있을 수도 있다. 상기 방법은, a) 로드의 원위 말단을 가열 요소를 갖는 에어로졸 발생 장치와 결합시키는 단계, b) 붕괴형 기류 장벽을 뚫는 단계, c) 상기 가열 요소를 작동시켜서 상기 에어로졸 형성 기재를 가열하고 에어로졸을 생성하는 단계, 및 d) 상기 로드의 상기 마우스 말단을 통해 상기 에어로졸을 흡입하는 단계를 포함한다. a), b), c) 단계는 임의의 순서로 수행될 수도 있다.
상기 로드의 원위 말단을 상기 에어로졸 발생 장치와 결합시키는 단계는 붕괴 요소가 에어로졸 발생 물품의 원위 말단을 침투해서 붕괴형 기류 장벽을 뚫도록 초래할 수도 있다.
상기 가열 요소를 작동시켜서 상기 에어로졸 형성 기재를 가열하는 단계는 가융 격벽이 용융해서 붕괴형 기류 장벽을 뚫도록 초래할 수도 있다.
구체적인 구현예들은 첨부된 도면을 참조하여 단지 예시하기 위한 목적으로 더욱 설명될 것이다.
도 1은 본원에 기재된 바와 같은 로드를 포함하고 있는 가열식 에어로졸 발생 물품(1000)의 한 구현예를 도시하고 있다. 물품(1000)은 다섯 개의 요소를 포함하고 있다; 에어로졸 형성 기재(1020), 붕괴형 기류 장벽(1222), 중공형 셀룰로오스 아세테이트 관(1030), 스페이서 요소(1040) 및 마우스피스 필터(1050). 이러한 다섯 개의 요소는 순차적으로 동축 정렬로 배열되어 있으며 궐련 종이(1060)에 의해 조립되어서 에어로졸 발생 물품(1000)을 형성하게 된다. 물품(1000)은 사용자가 사용 동안에 자신의 입 안에 삽입하는, 마우스 말단(1012), 및 이 마우스 말단(1012)에 대한 물품의 대향 말단에 위치한 원위 말단(1013)을 갖는다. 도 1 도시된 에어로졸 발생 물품의 구현예는 에어로졸 형성 기재를 가열하기 위한 히터를 포함하고 있는 전기 작동식 에어로졸 발생 장치에 사용하기에 특히 적합하다. 상기 물품은 다른 유형의 에어로졸 발생 장치, 예를 들어 가스 추진식 히터를 구비한 에어로졸 발생 물품에 사용될 수도 있었을 것이다.
조립되었을 때, 물품(1000)은 길이가 약 45mm이고, 약 7.2mm의 외부 직경 및 약 6.9mm의 내부 직경을 갖는다.
에어로졸 형성 기재(1020)는 필터 종이로 포장되어 있는 권축되고 주름진 균질화 담배 시트로 형성된 로드를 포함해서 플러그를 형성한다. 붕괴형 기류 장벽은 에어로졸 형성 기재의 하류 및 중공 초산 셀룰로오스 관(1030)의 상류에 위치하는 파열성 종이 디스크다. 사용자는 원위 말단(1013)에 불꽃을 적용하는 동시에 마우스피스를 통해 공기를 흡인하여 에어로졸 형성 기재(1020)를 점화하려고 무심코 시도할 수도 있다. 이런 일이 발생한다면, 파열성 종이 디스크는 가열식 에어로졸 발생 물품을 통한 기류를 방지하게 되어서, 점화 및 연소를 위해 에어로졸 형성 기재 영역에서 이용가능한 산소를 제한하게 될 것이다. 이렇게 저하된 점화 및 연소 성향은 사용자가 물품을 점화하려고 시도하는 것을 단념시키기에 충분할 수도 있다.
도 2에 도시된 바와 같이 에어로졸 발생 물품(1000)은 소비되기 위해서 에어로졸 발생 장치와 체결하도록 설계되어 있다. 이러한 에어로졸 발생 장치는 에어로졸을 형성하기에 충분한 온도로 에어로졸 형성 기재(1020)를 가열하기 위한 수단을 포함하고 있다. 일반적으로, 에어로졸 발생 장치는 에어로졸 형성 기재(1020)에 인접해서 에어로졸 발생 물품(1000)을 둘러싸고 있는 가열 요소, 또는 에어로졸 형성 기재(1020) 내에 삽입되어 있는 가열 요소를 포함하고 있을 수도 있다. 붕괴형 기류 장벽은 대안적으로 세라믹 디스크 또는 호일 디스크일 수도 있었을 것이다.
도 2는 본원에 기재된 바와 같이 로드를 포함하는 가열식 에어로졸 발생 물품(3000)의 대안적인 구현예를 도시하고 있다. 물품(3000)은 다섯 개의 요소를 포함하고 있다: 에어로졸 형성 기재(3020), 붕괴형 기류 장벽(3222), 중공 초산 셀룰로오스 관(3030), 에어로졸 냉각 요소(3040) 및 마우스피스 필터(3050). 에어로졸 냉각 요소(3040)는 에어로졸 냉각 요소 뿐만 아니라, 도 1과 관련하여 설명한 바와 같이, 스페이서 요소로 작용한다. 사용시, 에어로졸 형성 기재(3020)로부터 방출된 휘발성 물질들은 에어로졸 발생 물품(3000)의 마우스 말단(3012)을 향해서 에어로졸 냉각 요소(3040)를 따라 통과한다. 휘발성 물질들은 에어로졸 냉각 요소(3040) 내부에서 냉각되어 사용자가 흡입하는 에어로졸을 형성할 수도 있다. 도 2에 도시된 구현예에서, 에어로졸 냉각 요소는 래퍼에 의해 둘러싸여 있는 권축되고 주름진 폴리락트산 시트를 포함하고 있다. 이러한 다섯 개의 요소는 순차적으로 동축 정렬로 배열되어 있으며 궐련 종이(3060)에 의해 조립되어서 에어로졸 발생 물품(3000)을 형성하게 된다. 물품(3000)은 사용자가 사용 동안에 자신의 입 안에 삽입하는, 마우스 말단(3012), 및 이 마우스 말단(3012)에 대한 물품의 대향 말단에 위치한 원위 말단(3013)을 갖는다.
도 3은 가열 블레이드(2100)를 이용해서 에어로졸 발생 물품(1000, 3000)의 에어로졸 발생 기재(1020)를 가열하는 전기 작동식 에어로졸 발생 시스템(2000)의 일부분을 도시하고 있다. 가열 블레이드는 전기 작동식 에어로졸 발생 장치(2010)의 에어로졸 물품 수용실 내에 장착되어 있다. 에어로졸 발생 장치는 공기가 에어로졸 발생 물품(1000)에 흐를 수 있게 하기 위한 복수의 공기 구멍(2050)을 정의하고 있다. 에어로졸 발생 장치(2010)와 체결될 때 파열성 종이 디스크(1222)는 에어로졸 형성 기재를 통과하는 가열 블레이드(2100)에 의해 파열된다. 따라서, 가열 블레이드가 작동하고 사용자가 에어로졸 발생 물품의 마우스 말단을 흡인하는 경우, 공기는 물품 내로 흐를 수 있으며 에어로졸을 마우스 말단을 통해 사용자에게 전달할 수 있다. 공기 흐름은 도 3에 화살표로 표시되어 있다.
에어로졸 발생 장치는 도 4에 도시되어 있는, 전원 및 전자 기기를 포함하고 있다. 도 4의 에어로졸 발생 용품(1000)은 도 1과 관련하여 설명된 바와 같다. 일단 에어로졸 발생 장치와 체결되었다면, 사용자는 흡연 물품(1000)의 마우스 말단(1012)을 흡인하고 에어로졸 형성 기재(1020)는 약 375℃의 온도로 가열된다. 이 온도에서, 휘발성 화합물은 에어로졸 형성 기재(1020)의 캐스트 잎 담배의 시트에서 방산된다. 이 화합물은 농축해서 에어로졸을 형성한다. 에어로졸은 필터(1050)를 통해, 사용자의 입 속으로 흡인된다.
도 4에서는, 에어로졸 발생 장치(2010)의 구성요소들이 단순화된 방식으로 도시되어 있다. 특히, 에어로졸 발생 장치(2010)의 구성요소들이 도 4에서 실제 축적대로 묘사되어 있지 않다. 이 구현예의 이해를 위해서 무관한 구성요소들은 도 4를 단순화하기 위해서 생략되어 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 에어로졸 발생 장치(2010)는 하우징(6130)을 포함하고 있다. 가열 요소(6120)는 하우징(6130) 내의 에어로졸 발생 물품 수용실 내에 장착되어 있다. (도 4에 점선으로 도시된) 에어로졸 발생 물품(1000)은 에어로졸 발생 장치(2010)의 하우징(6130) 내의 에어로졸 발생 물품 수용실 내로 삽입되어서, 가열 요소(6120)가 에어로졸 발생 물품(1000)의 에어로졸 형성 기재(1020) 내로 직접 삽입되게 된다.
하우징(6130) 내에는 전기 에너지 공급부(6140), 예를 들면 재충전 가능한 리튬 이온 배터리가 있다. 컨트롤러(6150)가 가열 요소(6120), 전기 에너지 공급부(6140), 및 사용자 인터페이스(6160), 예를 들면 버튼이나 디스플레이에 연결되어 있다. 컨트롤러(6150)는 가열 요소(6120)의 온도를 조절하기 위해서 가열 요소에 공급된 전력을 제어한다.
전술한 예시적인 구현예들은 한정적인 것이 아니다. 전술한 예시적인 구현예들의 관점에서, 전술한 예시적인 구현예와 부합하는 다른 구현예들도 본 기술분야의 숙련자에게 자명한 것이다.
1000, 3000: 에어로졸 발생 물품
1012, 3012: 마우스 말단
1013, 3013: 원위 말단
1020, 3020: 에어로졸 형성 기재
1030: 셀룰로오스 아세테이트 관
1040: 스페이서 요소
1050, 3050: 마우스피스 필터
1060, 3060: 궐련 종이
1222, 3222: 붕괴형 기류 장벽
1222: 종이 디스크
2000: 에어로졸 발생 시스템
2010: 에어로졸 발생 장치
2050: 공기구멍
2100: 가열 블레이드
3030: 셀룰로오스 관
3040: 에어로졸 냉각 요소
6120: 가열 요소
6130: 하우징
6140: 전기 에너지 공급부
6150: 컨트롤러
6160: 인터페이스

Claims (18)

  1. 가열 요소를 갖는 에어로졸 발생 장치와 사용하기 위한 가열식 에어로졸 발생 물품으로, 상기 가열식 에어로졸 발생 물품은 래퍼 내부에 조립되어서 마우스 말단 및 상기 마우스 말단으로부터 상류에 있는 원위 말단을 갖는 로드를 형성하는, 에어로졸 형성 기재 및 붕괴형 기류 장벽을 포함하고, 상기 붕괴형 기류 장벽은 사용자가 상기 로드의 상기 마우스 말단을 흡인할 때에 공기가 상기 에어로졸 형성 기재를 통해 흡인되는 것을 실질적으로 방지하도록 위치하고 있고, 상기 에어로졸 형성 기재는 주름진 에어로졸 형성 물질 시트를 포함하는, 가열식 에어로졸 발생 물품.
  2. 제1항에 있어서, 상기 기류 장벽이 미손상 상태인 경우에는 1000mm H2O을 초과하지만, 상기 기류 장벽이 뚫린 경우에는 30 내지 100mm H2O 사이의 흡인 저항(RTD)을 갖는, 가열식 에어로졸 발생 물품.
  3. 제3항에 있어서, 상기 붕괴형 기류 장벽은 상기 에어로졸 형성 기재의 상류에 배치되어 있는, 가열식 에어로졸 발생 물품.
  4. 제3항에 있어서, 상기 붕괴형 기류 장벽은 상기 마우스 말단의 상류이지만 상기 에어로졸 형성 기재의 하류에 배치되어 있는, 가열식 에어로졸 발생 물품.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 붕괴형 기류 장벽은 상기 로드의 단면에 걸쳐 있는 파열형 요소를 포함해서 기류를 실질적으로 방지하는, 가열식 에어로졸 발생 물품.
  6. 제5항에 있어서, 상기 파열형 요소는 에어로졸 발생 장치의 일부분과의 물리적 상호작용에 의해 파열되도록 구성되어 있는, 가열식 에어로졸 발생 물품.
  7. 제6항에 있어서, 상기 파열형 요소는 호일, 종이, 중합체 또는 세라믹으로 형성된 파열형 격벽을 포함하는, 가열식 에어로졸 발생 물품.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 붕괴형 기류 장벽은 상기 로드 내부에 배치되어 있는 가융 격벽을 포함하는, 가열식 에어로졸 발생 물품.
  9. 제8항에 있어서, 상기 가융 격벽은 에어로졸 발생 장치의 가열 요소에 의해 가열될 때 용융하도록 배열되어 있는, 가열식 에어로졸 발생 물품.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서, 상기 가융 격벽은 파라핀 왁스 같은 저 융점 물질의 디스크 또는 플러그인, 가열식 에어로졸 발생 물품.
  11. 래퍼 내부에 조립되어서 마우스 말단 및 상기 마우스 말단으로부터 상류에 있는 원위 말단을 갖는 로드를 형성하는, 에어로졸 형성 기재 및 붕괴형 기류 장벽을 포함하는 가열식 에어로졸 발생 물품으로, 상기 붕괴형 기류 장벽은 사용자가 상기 로드의 상기 마우스 말단을 흡인할 때에 공기가 상기 에어로졸 형성 기재를 통해 흡인되는 것을 실질적으로 방지하도록 위치하고 있고, 상기 에어로졸 형성 기재는 주름진 에어로졸 형성 물질 시트를 포함하는, 상기 가열식 에어로졸 발생 물품; 및
    가열 요소를 가지는 에어로졸 발생 장치로, 사용자가 상기 로드의 상기 마우스 말단을 흡인할 때에 공기가 상기 에어로졸 형성 기재를 통해 흡인될 수 있게 하는 상기 에어로졸 발생 물품의 상기 붕괴형 기류 장벽을 뚫기 위한 수단을 포함하는, 상기 에어로졸 발생 장치를 포함하는, 가열식 에어로졸 발생 시스템.
  12. 제11항에 있어서, 상기 가열식 에어로졸 발생 물품은 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따른 에어로졸 발생 물품인, 가열식 에어로졸 발생 시스템.
  13. 제11항 또는 제12항에 있어서, 상기 에어로졸 발생 장치는 상기 가열식 에어로졸 발생 물품이 상기 에어로졸 발생 장치와 체결되어서 상기 붕괴형 기류 장벽을 뚫게 될 때 상기 가열식 에어로졸 발생 물품의 원위 말단 내로 삽입되도록 배열되어 있는 붕괴 요소를 포함하는, 가열식 에어로졸 발생 시스템.
  14. 제13항에 있어서, 상기 붕괴 요소는 상기 에어로졸 형성 기재를 가열하기 위한 가열 요소인, 가열식 에어로졸 발생 장치.
  15. 래퍼 내부에 조립되어서 마우스 말단 및 이 마우스 말단으로부터 상류에 있는 원위 말단을 갖는 로드를 형성하는, 에어로졸 형성 기재 및 붕괴형 기류 장벽을 포함하는 가열식 에어로졸 발생 물품을 흡연하는 방법으로, 상기 에어로졸 형성 기재는 주름진 에어로졸 형성 물질 시트를 포함하되, 상기 방법은,
    a) 상기 로드의 원위 말단을 가열 요소를 갖는 에어로졸 발생 장치와 결합시키는 단계,
    b) 상기 붕괴형 기류 장벽을 뚫는 단계,
    c) 상기 가열 요소를 작동시켜서 상기 에어로졸 형성 기재를 가열하고 에어로졸을 생성하는 단계, 및
    d) 상기 로드의 상기 마우스 말단을 통해 상기 에어로졸을 흡입하는 단계를 포함하고,
    a), b) 및 c) 단계는 임의의 순서로 수행될 수도 있는, 방법.
  16. 제15항에 있어서, 상기 가열식 에어로졸 발생 물품은 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에서 정의된 에어로졸 발생 물품인, 방법.
  17. 제15항 또는 제16항에 있어서, 상기 로드의 원위 말단을 상기 에어로졸 발생 장치와 결합시키는 단계는 붕괴 요소가 상기 에어로졸 발생 물품의 원위 말단을 침투해서 상기 붕괴형 기류 장벽을 뚫게 하는, 방법.
  18. 제15항 또는 제16항에 있어서, 상기 가열 요소를 작동시켜서 상기 에어로졸 형성 기재를 가열하는 단계는 가융 격벽이 용융해서 상기 붕괴형 기류 장벽을 뚫게 하는, 방법.
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