KR20180051484A - 열원 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 에어로졸 형성 물품용 가연성 공급원을 제조하는 방법에 관한 것으로서:
- 제1 개구부를 갖는 공동을 정의하는 몰드를 제공하는 단계;
- 제1 개구부에 유체적으로 연결된 제2 개구부를 가지는 챔버를 공동 위에 제공하는 단계;
- 미립자 성분을 챔버 내에 배치하는 단계;
- 공동 내로 강제로 유동되도록 제1 압력까지 챔버 내의 미립자 성분을 압축하는 단계; 및
- 가연성 열원을 형성하기 위해서 제1 압력보다 높은 제2 압력까지 공동 내의 미립자 성분를 압축하는 단계를 포함한다.

Description

열원 제조 방법

본 발명은 열원 제조 방법에 관한 것이다.

담배가 연소되기보다는 가열되는 다수의 에어로졸 형성 물품이 당업계에 제안되어 있다. 이와 같은 '가열식' 에어로졸 형성 물품의 하나의 목표는 종래의 궐련에서 담배의 연소와 열분해 감성(degradation)으로 인해 생성되는 유형의 공지된 유해한 연기 성분을 감소시키는 것이다. 가열식 에어로졸 형성 물품의 하나의 공지된 유형에서, 가연성 열원으로부터의 열을 가연성 탄소질 열원의 하류에 위치되는 에어로졸 형성 기재로 전달하는 것에 의해서 에어로졸이 발생된다. 흡연 동안에, 휘발성 화합물이 가연성 열원으로부터의 열 전달에 의해서 에어로졸 형성 기재로부터 방출되어, 에어로졸 형성 물품을 통해서 흡인된 공기에 비말동반된다. 방출된 화합물은 냉각되면서, 응축되어 사용자에 의해 흡입되는 에어로졸을 형성한다.

예를 들어, WO-A2-2009/022232는 가연성 열원, 가연성 열원의 하류에 있는 에어로졸 형성 기재, 및 가연성 열원의 후방부 및 에어로졸 형성 기재의 인접한 전방부 주위에 있고 이들과 직접 접촉하는 열 전도 요소를 포함하는 흡연 물품을 개시한다.

이와 같은 에어로졸 형성 물품 내에서 이용하기 위한 가연성 열원은, 중실형(solid) 열원을 형성하기 위해서 미립자 물질을 프레싱하는 것에 의해서 열원이 형성되는, 다중-단계 공정으로 제조되는 것으로 공지되어 있다. 미립자 물질은 탄소계 및 비-탄소계인 것으로 공지되어 있고, 또한 열원의 구조적 특성을 개선하기 위해서 결합제를 포함할 수 있다. 이어서, 열 전도 요소가 후속 공정에서 열원에 부착된다.

이와 같이, 본 발명의 목적은, 가연성 열원 제조 효율을 증가시키는 제조 방법을 제공하는 것이다.

본 발명은 에어로졸 형성 물품용 열원 제조 방법에 관한 것이다. 방법은 제1 개구부를 가지는 공동을 정의하는 몰드를 제공하는 단계; 제1 개구부에 유체 연결된 제2 개구부를 가지는 챔버를 상기 공동 위에 제공하는 단계; 미립자 성분을 챔버 내에 배치하는 단계; 상기 공동 내로 강제로 유동되도록 제1 압력까지 챔버 내의 미립자 성분을 압축하는 단계; 및 열원을 형성하기 위해서 상기 제1 압력보다 높은 제2 압력까지 공동 내의 미립자 성분를 압축하는 단계를 포함한다.

이와 같은 방법을 제공하는 것은, 유리하게, 폐기되는 미립자 성분 및 열원의 수를 최소화한다. 또한, 열원은 거부율 감소로 인해서 다른 방법에서보다 신속하게 제조될 수 있다.

본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 단지 예시의 목적으로 더욱 설명될 것이며, 첨부 도면 중:
- 도 1a 내지 도 1d는 본 발명에 따른 열원을 생성하기 위한 방법의 단계의 개략도를 도시하며;
- 도 2a 및 도 2b는 본 발명의 방법에 따라 실현되는 열원의 상면도 및 측면도를 도시한다.

바람직하게는, 열원은 가연성 열원이다.

바람직하게, 상기 미립자 성분은 탄소질 물질을 포함한다.

본원에서 사용된 바와 같이, 용어 '탄소질'은 탄소를 포함하는 열원 및 미립자 성분을 설명하는 데 사용된다.

미립자 성분이 탄소질인 구현예에서, 제1 미립자 성분은 바람직하게 제1 미립자 성분의 적어도 약 35 건조중량%, 더 바람직하게 적어도 약 45 건조중량%, 가장 바람직하게 적어도 약 55 건조중량%의 탄소 함량을 갖는다. 특정 바람직한 구현예에서, 제1 미립자 성분은 바람직하게 제1 미립자 성분의 적어도 약 65 건조중량%의 탄소 함량을 갖는다.

가연성 탄소질 열원을 제조하기 위한 본 발명에 따른 방법에서 이용하기 위한 미립자 성분은, 가연성 탄소질 열원의 특성을 개선하기 위해서 하나 이상의 첨가제를 포함할 수 있다. 적합한 첨가제는, 가연성 탄소질 열원의 응고를 촉진하는 첨가제(예를 들면, 소결 보조제), 가연성 탄소질 열원의 점화를 촉진하는 첨가제(예를 들면, 과염소산염, 염소산염, 질산염, 과산화물, 과망간산염, 지르코늄 및 그들의 조합과 같은 산화제), 가연성 탄소질 열원의 연소를 촉진하는 첨가제(예를 들면, 구연산 칼륨과 같은, 칼륨 및 칼륨염), 및 가연성 탄소질 열원의 연소에 의해 생성된 하나 이상의 가스의 분해를 촉진하는 첨가제(예를 들면, CuO, Fe₂O₃ 및 Al₂O₃과 같은 촉매)를 포함하지만 이에 한정되지 않는다.

본 발명에 따른 방법이 에어로졸 형성 물품을 위한 가연성 탄소질 열원을 제조하는 데 사용되는 경우, 미립자 성분 중 적어도 하나는 탄소를 포함한다. 바람직하게는, 미립자 성분 중 적어도 하나는 점화 보조제를 포함한다. 특정 구현예에서, 미립자 성분 중 적어도 하나는 탄소 및 점화 보조제를 포함할 수 있다.

제1 미립자 성분이 점화 보조제를 포함하는 일 구현예에서, 제1 미립자 성분은 바람직하게 약 60 건조중량% 이하, 더 바람직하게 약 50 건조중량% 이하, 더 바람직하게 40 건조중량% 이하의 점화 보조제 함량을 갖는다. 특정 바람직한 구현예에서, 제1 미립자 성분은 바람직하게 약 30 건조중량% 이하의 점화 보조제 함량을 갖는다.

본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 '점화 보조제'는 가연성 열원의 점화 동안에 에너지 및 산소 중 하나 또는 둘 모두를 방출하는 물질을 나타내는 데 사용되고, 여기서 물질에 의한 에너지 및 산소 중 하나 또는 둘 모두의 방출 속도는 주위 산소 확산에 제한받지 않는다. 즉, 가연성 열원의 점화 동안에 물질에 의한 에너지와 산소 중 하나 또는 둘 모두의 방출 속도는 주위 산소가 물질에 도달할 수 있는 속도에 거의 독립적이다. 본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 '점화 보조제'는 가연성 열원의 점화 동안에 에너지를 방출하는 원소 금속(elemental metal)을 나타내는 데 또한 사용되고, 여기서 원소 금속의 점화 온도는 약 500보다 낮고, 원소 금속의 연소 열은 적어도 약 5 kJ/g이다.

본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 '점화 보조제'는, 탄소 연소를 개질시키는 것으로 여겨지는, 카르복실산의 알칼리 금속염(예를 들어, 알칼리 금속 구연산염, 알칼리 금속 아세트산염 및 알칼리 금속 숙신산염), 알칼리 금속 할라이드염(예를 들어, 알칼리 금속 염화염 등), 알칼리 금속 탄산염 또는 알칼리 금속 인산염을 포함하지 않는다. 심지어 가연성 열원의 총량에 대해 다량으로 존재할 때에도, 이와 같은 알칼리 금속 소성염은 초기 퍼프 동안에 허용 가능한 에어로졸을 생산할 만큼 충분한 에너지를 가연성 열원의 점화 동안에 방출하지 않는다.

적합한 산화제의 예는: 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); 다른 설폭사이드(sulfoxide); 인산염; 과인산염(phospinate); 아인산염(phosphite); 및 포스파나이트(phosphanite)를 포함하지만 이에 한정되지 않는다.

본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 '미립자 성분'은, 임의의 유동성 미립자 물질 또는, 비제한적으로, 분말 및 과립을 포함하는 미립자 물질의 조합을 설명하는 데에 사용된다. 본 발명에 따른 방법에서 사용되는 미립자 성분은 상이한 유형의 둘 이상의 미립자 물질을 포함할 수 있다. 본 발명에 따른 방법에서 사용되는 미립자 성분은 상이한 조성물의 둘 이상의 미립자 물질을 포함할 수 있다.

미립자 성분은 열원을 실현하기 위해서 이용된다. 이와 같은 공급원을 실현하기 위해서, 미립자 성분은, 미립자 성분이 제1 개구부에 의해서 삽입되는 특정 공동을 포함하는 형성 프레스 또는 몰드를 이용하여 프레싱되고, 이어서, 원하는 열원을 생성하기 위한 제2 압력 값까지의 압력의 인가에 의해서 적절한 용적, 형상 및 밀도로 변형된다.

공동에 도달하기 전에, 미립자 성분은 챔버, 예를 들어 탱크 내로 먼저 투입되고, 그러한 챔버는 형성 프레스 또는 몰드의 공동 위에 또는 그 근처에 위치될 수 있고, 그와 유체 연통된다. 챔버와 공동 사이의 유체 연결이 실현되어, 예를 들어 챔버 내에 제2 개구부를 형성하고, 이를 공동의 제1 개구부에 연결할 수 있다.

그에 따라, 소정량의 미립자 성분이 챔버로부터 해방되고 공동 내로 삽입될 필요가 있고, 여기에서 제2 압력까지의 공동 압력이 인가된다. 그러나, 챔버로부터 공동으로의 미립자 성분의 전달이 중력으로만 인해서, 예를 들어 슬라이딩으로 인해서 발생되는 경우에, 몇몇 문제가 생길 수 있다.

미립자 성분을 열원으로 압축하기 위해서 미립자 성분에 인가되는 제2 압력은, 미리 결정된 값을 가지고, 바람직하게, 예를 들어 너무 큰 제2 압력의 인가로 인해서, 열원이 너무 큰 밀도를 가지는 경우에, 열원의 연소 중에 발생되는 가스가 미립자로부터 빠져 나오는 데 어려움을 가질 수 있다는 사실로 인해서 상당히 높은 정확도를 가지고 이러한 값에 도달되며, 이와 같은 어려움은, 에어로졸 발생 물품으로부터 분리될 수 있는 부분으로 열원을 파괴할 수 있는 내부 응력을 생성할 수 있다.

정확한 양의 미립자 성분이 공동 내로 낙하되게 하는데 있어서 중력이 충분하지 않을 때 문제가 발생되어, 공동의 부분적 충진을 초래한다. 그에 따라, 특정 제2 압력이 부분적으로 충진된 공동에 인가될 때, 결과적인 열원이 거부되어, 미립자 성분의 낭비 및 생산 시간 낭비를 유발할 수 있다.

이와 같은 문제의 원인은, 미립자 측정(granulometry) 분포 및 미립자의 수분에 의해서 부분적으로 결정되는, 미립자 성분의 기계적 유동성이 공동 직경에 비해서 너무 작은 경우일 수 있다. 그러나, 이들 둘 모두의 양(quantity) 즉, 공동 직경 및 미립자 성분의 기계적 유동성은 용이하게 변화될 수 없다.

공동 직경이 에어로졸 발생 물품의 시장에서 허용되는 직경에 따라 결정되고, 제조 공정에 에서 암시되는 많은 다른 기계에 의해서 이용되기 때문에, 이들 직경은 미립자 성분을 위해서 기계적으로 필요로 되는 것에 맞춰 조정될 수 없다.

또한, 미립자 성분의 밀도는 그 조성물의 개질 없이 변화될 수 없고, 그러한 조성물은 열 방출을 최적화하기 위해서 큰 주의를 기울여 결정되고 고정된다.

본 발명에 따라, 전술한 문제를 해결하기 위해서, 미립자가 여전히 챔버 내에 있고 공동 내에 아직 있지 않을 때, 부가적인 압력이 미립자 성분에 인가된다. 제1 압력 값에 도달하는 이와 같은 압력은 미립자가 챔버로부터 공동 내로 낙하되도록 "강제"한다. 이와 같은 방식으로, 미립자 성분의 정확한 양이 공동 내에 존재할 가능성이 높다.

바람직하게, 미립자 성분의 정확한 양이 공동 내로 낙하되었을 때, 챔버가 옆으로 이동되어, 공동 내에 있는 미립자 성분만을 남기고 챔버 내로 주입된 다른 미립자는 다음 사용을 위해서 저장한다. 이와 같은 단계는 제2 압력까지 공동 압력을 인가하기 전에 또는 후에 수행될 수 있다.

제1 압력까지의 압력의 인가로 인해서, 미립자 성분의 기계적 유동성은 더 이상 공동의 정확한 충진에 대한 장애가 되지 않는다. 제1 압력까지의 챔버 압력을 미립자 성분의 기계적 유동성에 적응시키는 것은, 임의의 미립자 성분으로 그리고 다양한 외부 조건에서, 예를 들어 미립자 성분의 유동성을 변경할 수 있는 더 많은 또는 더 적은 수분의 존재에서, 원하는 공동 충진을 획득하게 한다. 전술한 바와 같이, 실질적으로 고정된 제2 압력의 값과 대조적으로, 제1 압력의 값은 실질적으로 자유롭게 변경될 수 있다. 그러나, 이와 같은 자유로운 변경에서, 제1 압력은 제2 압력과 같지 않거나 초과하지 않는데, 이는 제2 압력의 인가가 압밀하는 것과 같이, 제1 압력까지의 챔버 내측의 압력의 인가가 바람직하게 하나의 조밀한 물체로 미립자 성분을 압밀하지 않고, 여전히 미립자 성분을 형성하는 입자가 독립적으로 또는 작은 클러스터 내에서 이동되게 하여 공동 제1 개구부를 방해하는 것을 피하게 하기 때문이다.

또한, 챔버 내의 제1 압력까지의 압력의 인가는 공동 내로의 미립자 성분의 신속한 유동을 허용하여, 제조 공정을 가속한다.

제1 압력까지의 챔버 내의 압력의 인가 이후에, 제2 압력까지의 공동 내의 압력이 공동 내의 미립자 성분에 인가되어 미립자 성분을 압밀한다. 제2 압력의 값은 제1 압력까지의 압력의 인가의 존재에 의해서 변화되지 않고, 그에 따라 제2 압력의 값은, 예를 들어 연소 중의 적절한 가스 방출을 위한, 열원의 정확한 밀도를 달성하기 위해서 최적화될 수 있다.

이어서, 결과적인 압밀된 미립자는 공동의 외부로 선택적으로 사출되고, 열원이 되도록 공정된다.

바람직하게, 본 발명의 방법은, 제1 압력까지의 챔버 압력에서의 미립자 성분을 압축하는 위상과 제2 압력까지의 공동 압력에서 미립자 성분을 압축하는 위상 사이에서, 대기압을 제외하고, 압력이 미리 결정된 시간 동안 상기 미립자 성분에 인가되지 않는 단계를 포함한다. 본 발명의 방법에 따른 미립자 성분은 바람직하게 연속적으로 증가하는 압력을 받지 않는다. 바람직하게, 미립자에는 2개의 분리된 단계가 적용되고, 그러한 2개의 단계에서, 각각 제1 압력까지의 그리고 제2 압력까지의 상이한 압력이, 주어진 양의 시간 동안 인가된다. 제1 압력까지의 압력의 인가와 제2 압력까지의 압력의 인가 사이에, 바람직하게, 대기압을 제외하고, 주어진 시간 간격 동안 압력이 인가되지 않는다. 예를 들어, 압력 인가는 다음과 같을 수 있다. 제1 압력까지의 챔버 내의 압력은 미립자 성분을 공동 내로 밀어낸다. 이어서, 챔버는 바람직하게 공동으로부터 이동되고, 이와 같은 이동 중에, 압력 인가의 중단이 존재하고: 표준 대기압을 제외하고 미립자에 압력이 인가되지 않는다. 이어서, 제2 압력까지의 공동 압력이 인가되고, 미립자 성분은 이와 같은 압력에 의해서 열원으로 압밀된다.

2개의 압력 단계는, 시간 간격을 사이에 가지지 않고, 하나의 단계가 다른 단계에 후속될 수 있다. 바람직하게, 제2 압력까지 공동 내의 미립자 성분을 압축하는 단계는, 제1 압력까지 챔버 내의 미립자 성분을 압축하는 단계가 종료되었을 때에만 발생된다.

제1 압력까지의 챔버 압력은, 모두가 본 발명에 의해 포함되는, 복수의 상이한 방식으로 인가될 수 있다. 방법은 바람직하게 상기 미립자 성분을 공동쪽으로 밀어내기 위해서 챔버 내에서 유체 유동을 제공하는 단계를 포함한다. 미립자 성분에 작용하는 유체 유동은 제1 압력까지의 압력을 제공한다. 이와 같은 압력을 선택적으로 조절하여 유체의 유량을 변화시킬 수 있다. 더 바람직하게, 유체 유동은 공기 유동을 포함한다. 공기는 저렴하고 제어가 용이한 유체이며, 그에 따라 공기가 바람직하게 본 방법에서 이용된다.

이와 같은 유체 유동이 적용될 때, 바람직하게, 방법은 챔버를 몰드에 대해서 유밀시키는(fluid-tightening) 단계를 포함한다. 이와 같은 방식으로, 유체 유동은 대기압보다 높은, 그리고 챔버 내의 제1 압력까지의 압력을 형성할 수 있다. 챔버가 공동으로부터 이동될 때, 유밀이 제거되고, 챔버 내의 그리고 공동 내의 압력은 다시 대기압으로 복귀될 수 있다.

유리하게, 챔버를 유체 저장소에 연결하는 파이핑(piping)이 제공된다. 공동쪽으로 미립자를 밀어내기 위한 유체 유동을 획득하기 위해서, 챔버는 바람직하게, 유체가 함유되는 유체 저장소, 예를 들어 공기 저장소에 연결된다. 바람직하게, 예를 들어 유동 저장소 내에 위치된 팬(fan) 또는 송풍기가 미립자 성분쪽으로 필요 속도 및 유량을 유체에 부여한다.

제1 압력까지의 챔버 압력은, 상기 미립자 성분을 공동쪽으로 압축하기 위한 제1 기계적 프레싱 장치에 의해서 부여될 수 있다. 기계적 프레싱 장치 및 공기 유동 둘 모두는 또한, 미립자 성분이 정확한 양으로 공동 내로 유동되도록, 압력을 동시에 부여할 수 있고, 그러한 압력의 합은 제1 압력까지의 총 압력을 발생시킨다. 기계적 프레싱 장치는 가동 벽, 예를 들어 챔버의 벽을 포함할 수 있고, 그러한 벽은 미립자 성분을 제2 개구부쪽으로 이동시킨다. 기계적 프레싱 장치는 하향 이동되는 피스톤을 포함할 수 있다. 만약 챔버 내에 제1 압력까지의 압력을 인가하기 위해서 기계적 프레싱 장치가 이용된다면, 바람직하게, 인가된 챔버 압력에 대한 센서가 또한 챔버 내에 존재하여, 예를 들어 챔버 내에 가해지는 압력을 선택적으로 증가, 감소 또는 중단시키기 위해서 추가적으로 이용되는 피드백 신호를 발생시킨다.

바람직하게, 방법은 공동 내측에 존재하는 미립자 성분의 중량을 감지하는 단계를 포함한다. 더 바람직하게, 방법은 또한, 공동 내의 상기 미립자 성분의 중량이 공동 설정 임계값을 초과할 때, 챔버 내측의 압축을 중단시키는 단계를 포함한다. 원하는 크기 및 밀도의 열원을 획득하기 위해서, 공동 내측의 미립자의 양이 바람직하게 양호하게 제어된다. 제1 압력까지의 챔버 압력에 의해서, 정확한 양의 미립자 성분이 공동 내측으로 밀려났는지를 확인하기 위해서, 미립자의 양을 확인하기 위한 센서가 공동 내에 포함된다. 센서는 공동 내로 낙하된 미립자 성분의 중량을 결정하고, 바람직하게, 공동 설정 임계값으로 불리는 특정 임계값에 도달되는 경우에, 챔버 내에서 제1 압력을 중단시키기 위한 신호를 전송한다. 공동 내측의 미립자 성분의 중량이 시각적으로 디스플레이될 수 있고, 조작자는 챔버 압력 인가를 수동적으로 중단시킬 수 있다.

바람직하게, 본 발명의 방법은, 챔버 내측의 압축 단계 중에, 인가 압력을 조율하는 단계를 포함한다. 이와 같은 방식으로, 예를 들어 공동 내에 존재하는 미립자 성분의 양을 참조하여, 항상 제1 압력까지, 챔버 내의 압력이 변경될 수 있다. 챔버 내의 압력 변동(pressure variations)이 미리 결정된 패턴을 가질 수 있다. 더 바람직하게, 챔버 내의 압력의 변동은, 챔버 내측의 압축 단계 중에, 공동 내의 미립자 물질의 중량이 설정 임계값에 도달할 때까지, 서서히 압력을 증가시키는 것을 포함한다.

바람직하게, 본 발명의 방법은, 공동 내측의 압축 단계 중에, 인가 압력을 조율하는 단계를 포함한다. 상이한 후속 하위-단계에서, 예를 들어 N개와 동일한 많은 수의 하위-단계에서 압력이 인가되는 방식으로, 챔버 내의 또는 공동 내의 압력이 조율될 수 있다. 시퀀스의 각각의 하위-단계에서, 압력은 최대 값에 도달하고, 각각의 하위-단계의 최대 압력 값은 바람직하게 후속 하위-단계의 최대 압력 값과 같거나 그 미만이다. 이는, 공동 내의 압력이 N개의 하위-단계에서 제2 압력까지 상승된다는 것을 의미하고, 각각의 j-하위-단계(j = 1, ..., N)에서 최대 도달 압력이 P_j와 같고(P_j ≤ P_j+1) 그리고 여기에서 P_N = 제2 압력이다.

바람직하게, 본 발명의 방법에서, 제2 압력까지의 공동 내의 압력은 복수의 N개의 하위-단계에서 인가된다. 보다 더 바람직하게, 제2 압력까지의 압력은 N ≤ 5개의 하위-단계에서 인가된다. 바람직하게, 하위-단계는 N = 3과 같다. 상이한 하위-단계에서 압력을 인가하는 경우에서와 같이, 공동 내에 인가된 압력을 조율하는 것은 열원 내측에서 보다 균질한 밀도를 가지게 한다.

공동 내측의 미립자 성분을 밀어내고, 동시에 미립자 성분이 과도하게 압밀되는 것을 회피하여 막히는 것을 회피하도록, 제1 압력은 바람직하게 최적화된다. 바람직하게, 상기 제1 압력은 약 0.005 MPa(5*10³ N/m²) 내지 약 0.5 MPa(5*10⁵ N/m²)이다. 적절한 밀도 및 치수를 가지는 열원을 획득하도록, 제2 압력이 바람직하게 최적화된다. 바람직하게, 상기 제2 압력은 약 1 MPa(10⁶ N/m²) 내지 약 50 MPa(5*10⁷ N/m²)이다. 바람직하게, 제1 압력과 동일하거나 제2 압력과 동일한 압력이 약 0.01초 내지 약 2초 사이의 시간 간격 동안 인가된다. 바람직하게, 제1 압력은 약 0.02 MPa 내지 약 0.1 MPa이다. 더 바람직하게, 제1 압력과 동일한 압력이 약 0.1초 내지 약 0.5초와 동일한 시간 간격, 보다 더 바람직하게 약 0.15초 동안 인가된다. 바람직하게, 제2 압력은 약 5 MPa 내지 약 20 MPa이다. 더 바람직하게, 제2 압력과 동일한 압력이 약 0.1초 내지 약 1초와 동일한 시간 간격, 보다 더 바람직하게 약 0.2초 내지 약 0.4초와 동일한 시간 간격 동안 인가된다.

더 바람직하게, 제2 압력까지의 공동 내의 압력은, 하나가 다른 하나에 후속하는, N개의 하위-단계에서 인가된다. 바람직하게, N ≤ 5개의 하위-단계이다. 바람직하게, 각각의 하위-단계는 약 0.2초 내지 약 0.3초로 지속된다. 각각의 하위-단계에서, P_j로 불리는 최대 압력이 정의된다. 하위-단계의 수가 N = 3이라면, 각각의 j-하위-단계(j=1,2,3)의 최대 압력은 바람직하게 다음과 같다: 약 1 MPa 내지 약 3 MPa 범위의 값을 가지는 P₁; 약 4 MPa 내지 약 8 MPa 범위의 값을 가지는 P₂, 및 약 10 MPa 내지 약 12 MPa 범위의 값을 가지는 P₃. 바람직하게, P₁과 동일한 압력이 약 0.2 내지 약 0.3초의 시간 간격 동안 공동 내에 인가되고, 이어서 P₂와 동일한 압력이 약 0.2 내지 약 0.3초의 시간 간격 동안 공동 내에 인가되고, 그리고 이어서 P₃ = 제2 압력과 동일한 압력이 약 0.2 내지 약 0.3초의 시간 간격 동안 공동 내에 인가된다.

제1 압력과 제2 압력 사이의 비율은 바람직하게 약 0.0001 내지 약 0.5, 더 바람직하게 약 0.0017 내지 약 0.1이다.

유리하게, 본 발명의 방법은 챔버에 유체적으로 연결된 호퍼를 제공하는 단계; 미립자 성분을 호퍼 내에 배치하는 단계; 및 중력에 의해서 미립자 성분을 호퍼로부터 챔버로 이동시키는 단계를 더 포함한다. 미립자 성분의 소모 및 낭비를 최소화하기 위해서, 미립자 성분은 호퍼 내에 도입되고, 이어서 호퍼부터 중력으로 인해서, 예를 들어 파이프를 통해서 적은 제어된 양으로, 챔버로 슬라이딩되도록 방출된다. 유리하게, 필요한 경우, 중력만으로 모든 종류의 미립자 성분이 호퍼로부터 챔버로 용이하게 낙하되기 쉽게 하기 위해서, 파이프의 직경이 조정될 수 있다. 이와 같은 방식으로, 챔버 내에 비교적 적은 양의 미립자 성분만이 존재하고, 이와 같은 적은 양만이 챔버 압력 인가에 의해서 이동되어야 한다.

적절한 양의 미립자 성분이 챔버 내로 제공될 때, 바람직하게 방법은, 챔버 내의 미립자 성분의 양이 챔버 설정 임계값에 도달할 때, 챔버를 몰드에 대해서 밀봉하는 단계를 포함한다. 챔버를 몰드에 대해서 밀봉하는 단계는, 챔버 내로 인가되는 압력의 적절한 제어가 달성되는 것을 보장한다.

바람직하게, 방법은, 챔버 내의 미립자 성분을 제1 압력까지 압축시키는 단계가 종료되었을 때, 챔버를 공동 위로부터 멀리 이동시키는 단계를 포함한다. 이와 같은 방식으로, 새로운 미립자 성분으로 챔버를 재충진하는 단계 및 공동 내의 제2 압력까지의 압력으로 압축하는 단계가 병렬로 수행되어, 생산 시간을 감소시킬 수 있다. 또한, 제1 압력까지의 챔버 압력의 인가와 제2 압력까지의 공동 압력의 인가 사이에서, 대기압만이 미립자 성분 상에 작용한다.

비록 단일 공동이 언급되어 왔지만, 몰드가 복수의 공동을 포함할 수 있다는 것을 이해할 것이다. 챔버는 각각의 공동과 유체 연통되도록 복수의 애퍼처를 포함할 수 있다. 몰드의 각각의 공동 내에서, 제2 압력까지의 압력이 인가되고, 그 내부에 존재하는 미립자 성분이 열원을 획득하도록 압축된다. 복수의 공동이 단일 행으로, 또는 복수의 행으로 또는 엇갈린 행으로 제공될 수 있다.

공동 내측의 제2 압력까지의 압력은, 피스톤과 같은, 제2 기계적 수단에 의해서 인가될 수 있다. 복수의 공동의 경우에 이어서, 각각의 공동에 대해서, 하나의 피스톤이 -바람직하게 수직으로 - 공동 내로 하강되어, 미립자 성분에 대한 압력을 공동 내로 인가하며, 그에 따라 미립자 성분은 결정된 밀도 및 형상을 획득한다.

바람직하게, 방법은 형성된 가연성 열원을 공동으로부터 배출시키는 단계를 더 포함한다. 형성된 열원은 바람직하게 몰드의 외부로 피스톤을 이동시키는 것에 의해서 배출된다.

공동 벽을 정의하는 몰드의 부분은 하향 이동될 수 있고, 공동의 기저부를 형성하는 몰드의 부분은 공동 벽을 정의하는 부분에 대해서 정지된 채로 유지될 수 있다. 바람직하게, 몰드 공동으로부터 열원을 배출하는 것은, 챔버의 외부 면이 열원을 작업 영역으로부터 제거하도록, 챔버를 몰드에 걸쳐 슬라이딩식으로 전진시키는 것에 대응한다.

방법은, 소위 터렛 프레스(turret press)인, 연속 회전 다중-공동 프레스를 이용하는 단계를 포함할 수 있다. 공동은 중앙 축을 중심으로 회전될 수 있다. 미립자 성분은 챔버로부터 공동 내로 제공되고, 챔버는 미립자 성분을 수용하는 공동에 대해서 정지적이다. 따라서, 챔버는 원호에 의해서 정의된 라인을 따라서 왕복 운동한다. 피스톤은 수직으로 공동 위에 제공되고, 제2 압력을 인가하는 단계 중에, 피스톤은 압력이 인가되는 공동에 대해서 정지적이다. 이와 같인, 피스톤은 수직으로, 그리고 원호에 의해서 정의된 라인을 따라서 둘 모두로 왕복 운동한다. 이어서, 형성된 가연성 열원이 몰드로부터 배출된다.

이하에서 더 설명되는 바와 같이, 가연성 열원은 한쪽이 막힌 것(blind)일 수 있거나 한쪽이 막히지 않을 수 있다. 본원에서 사용된 바와 같이, 용어 '한쪽이 막힌'은, 사용자에 의한 흡입을 위한, 열원을 포함하는 에어로졸 형성 물품을 통해서 흡인된 공기가 가연성 열원을 따른 임의의 공기 유동 채널을 통과하지 않는, 가연성 열원을 설명하기 위해서 사용된다.

본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 '한쪽이 막히지 않은'은, 사용자에 의한 흡입을 위한, 열원을 포함하는 흡연 물품을 통해서 흡인된 공기가 가연성 열원을 따른 하나 이상의 공기 유동 채널을 통과하는, 열원을 설명하기 위해서 사용된다.

열원은 복수의 층을 포함할 수 있다. 층은 바람직하게 상이한 미립자 물질로 형성되고, 그에 따라 별개의 특성을 가지는 별개의 층이 형성된다. 복수의 층은, 제1 미립자 물질을 몰드 공동 내에 배치하는 것, 그리고 제2 미립자 물질을 몰드 공동 내에 배치하는 것에 의해서 형성될 수 있다. 제1 미립자 물질은 제1 층에 대응하고, 제2 미립자 물질은 제2 층에 대응한다. 제1 미립자 물질은 제1 압력까지의 압력에 의해서 공동 내로 밀려난다. 제2 미립자 물질은 또한 제1 압력까지의 챔버 내에 인가된 압력에 의해서 공동 내로 밀려난다. 2개의 동작이 연속으로 수행될 수 있다.

바람직하게는, 본 발명에 따른 방법에 의해서 제조된 가연성 열원은 약 0.8 g/cm³ 내지 약 1.1 g/cm³, 더 바람직하게 0.9 g/cm³의 겉보기 밀도(apparent density)를 갖는다.

바람직하게는, 본 발명에 따른 방법에 의해서 제조된 가연성 열원은 약 2 mm 내지 약 20 mm, 더 바람직하게는 약 3 mm 내지 약 15 mm, 가장 바람직하게는 약 9 mm 내지 약 11 mm의 길이를 갖는다.

바람직하게는, 본 발명에 따른 방법에 의해서 제조된 가연성 열원은 약 5 mm 내지 약 10 mm, 더 바람직하게는 약 7 mm 내지 약 8 mm, 보다 더 바람직하게 약 7.8 mm의 직경을 가지고 있다.

바람직하게는, 본 발명에 따른 가연성 열원은 실질적으로 직경이 일정하다. 그러나, 본 발명에 따른 방법은, 가연성 열원의 제1 단부의 직경이 대향되는 제2 단부의 직경보다 크도록 테이퍼링되는(tapered) 가연성 열원을 제조하기 위해서 이용될 수 있다.

바람직하게는, 본 발명에 따른 방법에 의해서 제조된 가연성 열원은 실질적으로 원통형이다. 본 발명에 따른 방법은, 실질적으로 원형의 단면 또는 실질적으로 타원형의 단면을 가지는 원통형 가연성 열원을 제조하기 위해서 이용될 수 있다.

본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "길이"는 흡연 물품의 길이 방향으로의 치수를 설명하는 데 사용된다.

본원에서 설명된 바와 같은 가연성 열원은 에어로졸 형성 물품 내에서 이용될 수 있다. 에어로졸 형성 물품은 가연성 열원, 에어로졸 형성 기재, 팽창 챔버와 같은 전달 섹션, 필터 섹션 및 마우스피스를 포함할 수 있다. 가연성 열원은 바람직하게 에어로졸 형성 기재에 인접하여 에어로졸 형성 물품의 제1 단부에 제공된다. 가연성 열원의 장벽이 열원과 에어로졸-형성 기재 사이에 제공된다. 마우스피스는 에어로졸 형성 물품의 제2 단부에 제공된다.

본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "에어로졸 형성 기재"는 에어로졸을 형성할 수 있는, 휘발성 화합물을 가열 시에 방출할 수 있는 기재를 지칭한다. 에어로졸 형성 물품은 에어로졸을 형성할 수 있는 휘발성 화합물을 방출할 수 있는 에어로졸 형성 기재를 포함하는 물품이다. 에어로졸 형성 물품은 비가연성 에어로졸 형성 물품일 수 있거나, 가연성 에어로졸 형성 물품일 수 있다. 비가연성 에어로졸 발생 물품은, 에어로졸 형성 기재를 연소시키지 않고, 예를들어 에어로졸 형성 기재를 가열하는 것에 의해, 또는 화학 반응에 의해, 또는 에어로졸 형성 기재의 기계적 자극에 의해, 휘발성 화합물을 방출한다. 가연성 에어로졸 형성 물품은, 예를 들어, 종래의 궐련에서와 같이, 에어로졸 형성 기재의 직접적인 연소에 의해 에어로졸을 방출한다.

에어로졸 형성 기재는, 에어로졸 형성 기재를 가열 또는 연소시킴으로써 에어로졸을 형성할 수 있고 방출될 수 있는 휘발성 화합물을 방출할 수 있다.

도 1a, 도 1b, 도 1c 및 도 1d는 본 발명에 따른 그리고 '1'로 전체적으로 표시된 열원의 제조를 위한 단계의 개략도를 도시한다. 본 발명의 방법의 종료시에, 실현된 열원(1)이 도 2a 및 도 2b에서 확대도로 도시되어 있다.

열원(1)의 제조를 위해서 이용되는 기계류(10)가 다음과 같이 배열된다. 열원(1)을 형성하기 위한 공동(101)의 측벽을 정의하는 몰드(100)가 제공된다. 공동의 상단부 벽이 개방되어 제1 개구부(102)를 정의한다. 공동의 크기를 변경하기 위해서, 몰드 측벽 및 하단부 벽이 서로에 대해서 이동될 수 있다. 공동(101)은 원통형이다.

미립자 물질(104)을 유지하고 호퍼 배출구(105)를 통해서 방출하도록 구성된 호퍼(103)가 제공된다. 또한, 기계류(10)는, 파이프(107)에 의해서 호퍼(103)에 유체적으로 연결되는 챔버(106)를 포함한다. 챔버(106)는 몰드(100)에 대해서 슬라이딩 가능하게 장착되고, 그에 따라 챔버는 공동(102)의 길이방향 축에 수직인 라인을 따라서 왕복 운동할 수 있다. 또한, 챔버(106)는 몰드(100)의 상단부 상에 위치되고 제2 개구부(108)를 포함한다. 바람직하게, 제2 개구부의 치수는 제1 개구부(102)의 치수와 같거나 그보다 크다.

피스톤(109)이 수직으로 공동(102) 위에 제공되고, 피스톤의 길이방향 축 및 공동(101)의 길이방향 축이 정렬되도록 배열된다. 바람직하게, 피스톤(109)은 약 0.5 평방 센티미터의 압축 영역을 가지며, 그러한 지역은 미립자 상으로 압력을 인가하는 동안 미립자와 접촉되어 진입된다. 선택적으로, 공동의 하단부 벽을 포함하는 제2 피스톤(도면에 도시되지 않음)이 또한 슬라이딩 가능하고, 제2 피스톤의 길이방향 축과 공동(101)의 길이방향 축이 정렬되도록 배열된다. 피스톤(109) 및 제2 피스톤이 협력하여 공동 내에 존재하는 물질을 그 사이에서 압축할 수 있다.

또한, 유체 저장소(110)는 파이프(111)에 의해서 챔버(106)에 유체적으로 연결된다. 바람직하게, 파이프(111)는 파이프(107)에서 분기된다. 유체 저장소(110)는 바람직하게 챔버(106)쪽으로 유체를 송풍하기 위한 팬 또는 송풍기(112)를 포함한다.

챔버(106)는, 파이프(107/111)를 제외하고, 형성 몰드(100)에 대해서 기밀될 수 있다. 예를 들어, 챔버는 그 하단부 주위의 전부에서 압축 가능 밀봉부(도면에서 도시되지 않음)를 가질 수 있고, 챔버는 몰드(100) 상에 기계적으로 프레싱되어, 파이프를 제외하고 몰드를 기밀 상태로 제조할 수 있다.

중량 센서(113)가 공동(101) 내측에 제공되어, 내부로 도입된 미립자 물질의 중량을 측정할 수 있다. 중량 센서(113)는 미립자 물질의 중량과 관련된 신호를 제어 유닛(114)에 전송할 수 있고, 제어 유닛(114)은 팬 또는 송풍기(112)에 명령하기 쉬울 수 있고, 미립자 물질 중량의 함수로서, 챔버(106) 내의 공기 유동을 증가, 감소 또는 중단하기 쉬울 수 있다. 제어 유닛(114), 팬 또는 송풍기(112), 및 센서(113) 사이의 연결이 도 1a 및 도 1b에서 쇄선으로 도시되어 있다.

도 1a는, 제1 및 제2 개구부(102, 108)가 서로 상하로 위치되도록 몰드(100) 위에 배치된 챔버(106)를 도시한다. 이러한 위치에서, 호퍼(103)는 미립자 물질(104)로 충진되고, 그 내부에 저장된다. 호퍼(103)는 화살표(20)의 방향을 따라 파이프(107)를 통해서 미립자 물질(104)을 챔버(106)에 제공한다. 단일 열원(1)을 형성하기 위한 충분한 미립자 물질이 챔버(106) 내로 제공된다. 미립자 물질의 유동은 중력에 의해서 발생된다.

이어서, 챔버(106)는 몰드(100)에 대해서 밀폐된다.

미립자 물질(104)이 호퍼(103)로부터 챔버(106)에 도달된 후에, 도 1b는, 공기의 유동이 화살표(30)의 방향을 따라 파이프(117)에 의해서 챔버(106) 내로 도입되도록 하는, 팬 또는 송풍기(112)의 활성화를 도시한다. 팬 또는 송풍기는 제어 유닛(114)에 의해서 전송된 명령에 의해서 활성화될 수 있다. 이와 같은 방식으로, 챔버와 몰드 사이의 밀폐 연결로 인해서, 압력이 챔버(106) 내에 형성되고 챔버(106) 내에 존재하는 미립자 물질(104)은 공기 유동에 의해서 밀려나서 공동(101) 내로 이동된다. 챔버 내에 형성된 압력은, 제1 압력을 초과하지 않도록, 예를 들어 적절한 센서(미도시)에 의해서 제어된다. 바람직하게, 공기 압력은 약 0.15초 동안 약 0.02 MPa 내지 약 0.1 MegaPascal로 인가되고, 그에 따라 미립자 성분이 챔버로 진입된다. 중량 센서(113)는, 공동 내로 도입된 미립자 물질(104)의 중량에 따라, 공기 유동에 의해서 가해지는 압력을 변경할 수 있는 신호를 제어 유닛(114)에 전송할 수 있다. 원하는 중량이 달성될 때, 제어 유닛(114)은 공기 유동을 중단시키고, 그에 따라 대기압 이외의 추가적인 압력이 챔버(106) 내에 존재하지 않는다. 제어 유닛은, 챔버 압력의 인가를 중단시키기 위해서, 예를 들어 스위치 오프 신호를 팬(112)에 전송할 수 있다.

도 1c는 도 1a 및 도 1b에 도시된 공동 충진 위치로부터 후퇴된 챔버(106)를 도시한다. 챔버(106)가 몰드 공동 개구부(102)로부터 멀리 슬라이딩됨에 따라, 피스톤(109)은 화살표(40)에 의해서 도시된 방향으로, 공동(101)쪽으로 전진된다. 그에 따라, 공동(101) 내에 존재하는 미립자 물질(104)은, 미립자를 공동(101)의 벽을 향해서 프레싱하는 피스톤(109)에 의해서 압축된다. 피스톤(109)은, 미리 결정된 제2 압력에 도달될 때까지 미립자 물질(104)를 압축한다. 제2 압력은 미립자 물질을 함께 포장할 수 있을 정도로 충분히 크고, 미립자 물질은 이어서, 실질적으로 함께 "접착되어" 단일 유닛을 형성한다.

바람직하게, 3개의 상이한 후속 하위-단계에서 제2 압력에 도달된다. 피스톤(109)은 공동의 하단부쪽으로 아래로 이동되고, 제1 하위-단계에서 미립자를 압축하기 시작하여, 약 0.05 KN 내지 약 0.15 KN의 힘을 약 0.2초 내지 0.3초의 시간 간격 동안 인가한다. 이어서, 피스톤(109)은, 약 0.2 KN 내지 약 0.4 KN의 강도로 약 0.2초 내지 약 0.3초의 시간 간격 동안, 제2 하위-단계에서 미립자를 더 압축하는 것을 진행한다. 제3 하위-단계에서, 피스톤은 약 0.2초 내지 약 0.3초의 시간 간격 동안, 제2 압력 값을 정의하는 약 0.5 KN 내지 약 0.6 KN의 강도로, 공동 내의 미립자를 보다 더 압축한다. 도 1d는 공동(101)으로부터 후퇴된 피스톤(109)을 도시한다. 피스톤(109)이 후퇴됨에 따라, 공동의 벽을 정의하는 몰드 부분은 바람직하게 공동의 하단부를 형성하는 몰드의 부분에 대해서 하강된다. 이와 같은 방식으로, 열원(1)은 몰드 공동으로부터 배출된다. 공동의 측벽을 정의하는 몰드 부분이 하강됨에 따라, 챔버(106)는 몰드의 상단부 면을 따라 슬라이딩식으로 전진되어 추가적인 열원을 제조하는 공정을 시작한다. 챔버가 전진됨에 따라, 챔버(106)의 선행 에지는 형성된 열원을 작업 영역으로부터 제거하기 위해서 이용된다. 이와 같은 방식으로, 연속 공정이 제공된다.

도 2a 및 도 2b는 형성된 열원(1)을 도시한다. 압축된 미립자 물질은 열원을 형성한다. 열원은 약 7.8 mm의 직경 및 약 9 mm의 길이를 갖는다. 도 2b에 도시된 바와 같이, 가연성 열원(1)의 횡단면은 실질적으로 원형이다.

열원은 에어로졸 형성 장치 내에서 이용된다. 물품은 전술한 바와 같이 형성된 열원, 열원의 장벽에 인접하여 제공된 에어로졸 형성 기재, 확산기, 전달 섹션, 증기를 응축시키도록 적응된 필터, 및 마우스피스 필터를 포함한다. 사용자가 에어로졸 형성 물품을 흡인할 때, 에어로졸을 비말동반하는 공기는, 에어로졸-형성 기재의 상류의 환기 구멍을 통해서 흡인된다.

상술한 구현예 및 실시예가 본 발명을 예시하지만 한정하지는 않는다. 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 본 발명의 다른 구현예가 이루어질 수 있으며, 본원에서 설명된 특정 구현예가 본 발명을 한정하는 것이 아님을 이해해야 한다.

1: 열원
10: 기계류
30, 40: 화살표
100: 몰드
101: 공동
102: 제1 개구부
103: 호퍼
104: 미립자 물질
105: 호퍼 배출구
106: 챔버
107: 파이프
108: 제2 개구부
109: 피스톤
110: 유체 저장소
111: 파이프
112: 송풍기
113: 중량 센서
114: 제어 유닛
117: 파이프

Claims (15)

1. 에어로졸 형성 물품용 열원 제조 방법으로서:
   - 제1 개구부를 가지는 공동을 정의하는 몰드를 제공하는 단계;
   - 상기 제1 개구부에 유체적으로 연결된 제2 개구부를 가지는 챔버를 상기 공동 위에 제공하는 단계;
   - 미립자 성분을 상기 챔버 내에 배치하는 단계;
   - 상기 공동 내로 강제로 유동되도록 제1 압력까지 챔버 내의 미립자 성분을 압축하는 단계;
   - 상기 열원을 형성하기 위해서 상기 제1 압력보다 높은 제2 압력까지 상기 공동 내의 미립자 성분를 압축하는 단계; 및
   - 상기 제1 압력에서 상기 미립자 성분을 압축하는 단계와 상기 제2 압력에서 미립자를 압축하는 단계 사이에서, 미리 결정된 시간 동안 대기압을 제외하고, 상기 챔버 내의 미립자 성분에 압력을 인가하지 않는 단계를 포함하는, 방법.
2. 에어로졸 형성 물품용 열원 제조 방법으로서:
   - 제1 개구부를 가지는 공동을 정의하는 몰드를 제공하는 단계;
   - 상기 제1 개구부에 유체적으로 연결된 제2 개구부를 가지는 챔버를 상기 공동 위에 제공하는 단계;
   - 미립자 성분을 상기 챔버 내에 배치하는 단계;
   - 상기 공동 내로 강제로 유동되도록 제1 압력까지 챔버 내의 미립자 성분을 압축하는 단계;
   - 상기 열원을 형성하기 위해서 상기 제1 압력보다 높은 제2 압력까지 상기 공동 내의 미립자 성분를 압축하는 단계를 포함하고;
   - 상기 제1 압력은 약 0.005 MPa 내지 약 0.5 MPa인, 방법.
3. 에어로졸 형성 물품용 열원 제조 방법으로서:
   - 제1 개구부를 가지는 공동을 정의하는 몰드를 제공하는 단계;
   - 상기 제1 개구부에 유체적으로 연결된 제2 개구부를 가지는 챔버를 상기 공동 위에 제공하는 단계;
   - 미립자 성분을 상기 챔버 내에 배치하는 단계;
   - 상기 공동 내로 강제로 유동되도록 제1 압력까지 챔버 내의 미립자 성분을 압축하는 단계;
   - 상기 열원을 형성하기 위해서 상기 제1 압력보다 높은 제2 압력까지 상기 공동 내의 미립자 성분를 압축하는 단계를 포함하고;
   - 상기 열원은 2 mm 내지 20 mm의 길이를 가지는, 방법.
4. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 제1 압력에서 상기 미립자 성분을 압축하는 단계와 상기 제2 압력에서 미립자를 압축하는 단계 사이에서:
   - 미리 결정된 시간 동안, 대기압을 제외하고, 상기 챔버 내의 미립자 성분에 압력을 인가하지 않는 단계를 포함하는, 방법.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서:
   - 상기 미립자 성분을 상기 공동쪽으로 밀어내기 위해서 상기 챔버 내에 유체 유동을 제공하는 단계를 포함하는, 방법.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서:
   - 상기 미립자 성분을 상기 공동쪽으로 압축하기 위한 제1 기계적 프레싱 장치를 제공하는 단계를 포함하는, 방법.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서:
   - 상기 공동 내측에 존재하는 미립자 성분의 중량을 감지하는 단계를 포함하는, 방법.
8. 제7항에 있어서:
   - 상기 공동 내의 미립자 성분의 중량이 설정 임계값을 초과할 때, 상기 챔버 내측의 압축을 중단시키는 단계를 포함하는, 방법.
9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 미립자 성분은 가연성 탄소질 물질을 포함하는, 방법.
10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서:
    - 상기 챔버 내측에서 압축 단계 중에 인가되는 압력을 조율하는 단계를 포함하는, 방법.
11. 제7항을 인용할 때, 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서:
    - 상기 공동 내측의 미립자 성분의 중량이 공동 설정 임계값에 도달할 때까지, 상기 챔버 내측의 압축 단계 중에 압력을 서서히 증가시키는 단계를 포함하는, 방법.
12. 제1항 또는 제3항 내지 제11항에 있어서, 상기 제1 압력이 약 0.005 MPa 내지 약 0.5 MPa인, 방법.
13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 압력과 동일한 압력이 약 0.01초 내지 약 2초의 시간 간격 동안 인가되는, 방법.
14. 제1항 또는 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 압력이 약 1 MPa 내지 약 50 MPa인, 방법.
15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 압력과 동일한 압력이 약 0.01초 내지 약 2초의 시간 간격 동안 인가되는, 방법.

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