KR20190131658A - 에어로졸 생성 물품 및 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 에어로졸 생성 물품 및 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 매질부 및 필터부를 포함하는 에어로졸 생성 물품에 있어서, 상기 필터부는 입자형 냉각재가 충진된 냉각 필터를 포함하며, 상기 입자형 냉각재는 장방향 길이 평균이 1.0 내지 6.0 ㎜인 에어로졸 생성 물품에 관한 것이다.
상기 에어로졸 생성 물품은 여과 및 냉각 효과가 우수할 뿐만 아니라 제조 공정을 단순화할 수 있어 생산성 및 경제성을 개선시킬 수 있다.

Description

에어로졸 생성 물품 및 장치{ARTICLE AND APPARATUS FOR FOR GENERATING GENERATING AEROSOLS}
본 발명은 에어로졸 생성 물품 및 장치에 관한 것이다.
일반적으로 담배는 쌍떡잎식물목 가지과의 여러해살이풀을 말하지만, 최근에는 담배의 잎을 궐련지로 싸고 일측에 필터부가 구성되어 흡연을 목적으로 제조된 제품을 통칭하기도 한다. 이러한 담배는 전세계적으로 수천 종에 이르며, 다양한 모양이나 형태로 출시되고 있다.
이 중에서도 궐련, 엽궐련, 파이프 담배처럼 불을 붙여 피우는 연소식 담배의 경우 연기에 니코틴이 포함된 에어로졸 이외에 타르, 니트로아민, 탄화수소, 일산화탄소 등의 성분들이 많이 포함되어 있다.
이러한 연소식 담배의 단점을 보완하기 위한 대안으로, 궐련을 연소시켜 에어로졸을 생성시키는 방법이 아닌 궐련 내의 에어로졸 생성 물질이 가열됨에 따라 에어로졸이 생성하는 방법이 널리 이용되고 있으며, 이에 관한 수요가 증가하고 있다. 이에 따라, 가열식 궐련 또는 가열식 에어로졸 생성 장치에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
구체적으로 에어로졸 생성 장치는 종래 연소식 담배와 유사한 형태를 가지며, 가열식 궐련 내 에어로졸 생성 물질을 히터나 초음파 진동 등의 방식을 통해 가열됨으로써 에어로졸을 포함하는 주류연을 생성하므로 흡연자의 흡연 욕구를 만족시키는 기능을 하면서도 타르와 같은 성분의 배출을 최소화할 수 있는 장점이 있어 통상의 연소식 궐련을 대체하는 새로운 시장을 형성하고 있다.
그러나, 이러한 장점에도 불구하고, 에어로졸 생성 장치의 경우 생성되는 주류연이 충분히 기화되지 않아 수분 등의 액체상태의 물질이 많이 포함되는 경우 흡연자에게 만족감을 제공하지 못할 수 있으며, 이를 해결하기 위한 다양한 기술이 제안되었다.
일례로, 대한민국 등록특허 제1011453호는 전자 담배를 구성하는 카트리지에 관한 것으로, 유입되는 연기와 접촉면적을 최대화할 수 있는 구조의 액체분리부를 구비하여 액체성분이 효과적으로 제거됨으로써 흡연자의 사용감을 개선할 수 있음을 개시하고 있다.
또한, 대한민국 공개특허 제2016-0112769호는 기체 추출구 인근에 증기 재기화 히터를 구비하여 에어로졸에 포함된 수분이나 습기 등을 제거하여 흡연자와 비흡연자의 요구를 동시에 만족시킬 수 있음을 개시하고 있다.
또한, 대한민국 공개특허 제2014-0135173호는 가열식 궐련 내 종방향으로 연장되어 있는 복수의 채널을 포함하는 시트 재료를 냉각 부재로 구비하여 발생되는 에어로졸 내 수증기를 응축시킴으로써 흡연 만족도를 향상시킬 수 있음을 개시하고 있다.
이들 특허들은 에어로졸을 발생시키는 장치의 구조 또는 가열식 궐련의 필터를 변경함으로써 에어로졸 품질 및 사용감 저하 문제를 어느 정도 개선하였으나 그 효과가 충분치 않다. 또한, 가열식 궐련에 있어서, 냉각 부재로 시트 재료를 사용하는 경우 이의 제조를 위한 별도의 공정이 필요할 뿐만 아니라 이때 많은 비용과 시간이 소모되어 비경제적이다. 따라서, 우수한 품질의 에어로졸을 생성하는 에어로졸 발생 물품 및 장치의 필요성이 증대되고 있다.
대한민국 등록특허 제1011453호(2011.01.21), 전자담배 대한민국 공개특허 제2016-0112769호(2016.09.28), 향미 유지 무연화 가능 전자 담배 장치 대한민국 공개특허 제2014-0135173호(2014.11.25), 에어로졸 냉각 부재를 가지는 에어로졸 발생 물품
이에 본 발명자들은 상기 문제를 해결하고자 다각적으로 연구를 수행한 결과, 내부가 입자형 냉각재로 충진된 캐비티 구조의 냉각 필터를 도입함으로써 기존 시트 형태의 냉각 필터보다 향상된 냉각 효과를 확보할 수 있을 뿐만 아니라 공정 측면에서도 비용을 절감하고 생산성을 높일 수 있음을 확인하여 본 발명을 완성하였다.
따라서, 본 발명의 목적은 여과 및 냉각 효과가 우수한 에어로졸 생성 물품을 제공하는데 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 상기 에어로졸 생성 물품을 포함하는 에어로졸 생성 장치를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 매질부 및 필터부를 포함하는 에어로졸 생성 물품에 있어서, 상기 필터부는 입자형 냉각재가 충진된 냉각 필터를 포함하며, 상기 입자형 냉각재는 장방향 길이 평균이 1.0 ~ 6.0 ㎜인 에어로졸 생성 물품을 제공한다.
상기 냉각 필터는 충진율이 냉각 필터의 전체 100 부피%에 대하여 50 내지 90 부피%일 수 있다.
상기 입자형 냉각재는 구형, 타원형, 원통형, 방추형, 인편형, 판상형, 섬유형, 막대형, 코어-쉘형 또는 비정형 중 어느 하나의 형태일 수 있다.
상기 입자형 냉각재는 폴리락트산, 폴리히드록시부티레이트, 셀룰로오스 아세테이트, 폴리카프로락톤, 폴리글리콜산, 폴리하이드록시알카노에이트, 전분계 물질, 당계 물질 및 셀룰로오스계 물질로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있다.
상기 필터부는 냉각 필터의 앞쪽에, 상기 입자형 냉각재가 통과하지 못하는 크기의 중공을 포함하는 튜브 필터를 추가로 포함할 수 있다.
상기 튜브 필터는 튜브 외부 및 중공 내부의 단면적비가 1:0.10 내지 1:0.24일 수 있다.
상기 튜브 필터는 튜브 외부 및 중공 내부의 둘레비가 1:0.60 내지 1:0.90일 수 있다.
상기 튜브 필터는 하나의 중공을 포함할 수 있으며, 상기 중공은 튜브 필터의 중심축으로부터 튜브의 외주면을 향하여 연장된 3 내지 8개의 직선형 채널을 형성한 형태일 수 있다.
상기 필터부는 냉각 필터의 뒤쪽에 마우스피스 필터를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 에어로졸 생성 물품을 포함하는 에어로졸 생성 장치를 제공한다.
본 발명의 에어로졸 생성 물품은 내부가 입자형 냉각재로 충진된 캐비티 구조의 냉각 필터를 구비함으로써 에어로졸과의 접촉을 증가시켜 향상된 냉각 효과를 확보할 수 있다.
또한, 본 발명의 에어로졸 생성 물품은 냉각 필터의 앞쪽에, 상기 입자형 냉각재가 통과하지 못하는 크기의 중공을 포함하는 튜브 필터를 추가로 구비함으로써 에어로졸 흐름 내 이물질 및 열분해 성분에 대한 여과 성능을 개선시킬 수 있다.
이에 본 발명의 에어로졸 생성 물품으로부터 생성된 에어로졸은 품질이 우수하여 사용자의 흡연 충족감을 향상시킬 수 있으며, 공정 및 비용 측면에서 생산성 및 경제성을 높일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 에어로졸 생성 물품을 도시한 도면이다.
도 2는 종래 에어로졸 생성 물품을 도시한 도면이다.
도 3a 내지 3c는 튜브 필터의 단면을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 구현예에 따른 에어로졸 생성장치를 도시한 도면이다.
이하, 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 발명에서, ‘포함하다’ 또는 ‘가지다’ 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명에서 사용된 용어 “앞쪽” 및 “뒤쪽”은 에어로졸 흐름을 기준으로 정의한다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 에어로졸 생성 물품(또는 가열식 궐련)의 일 구현예를 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 에어로졸 생성 물품(3)은 매질부(310) 및 필터부(320)를 포함한다. 상기 매질부(310)와 필터부(320)는 원통 형상을 가지며 동일한 외경을 가짐으로써 상호 연결된 일체 형상을 갖는다. 이때 상기 필터부(320)는 튜브 필터(321), 냉각 필터(322) 및 마우스피스 필터(323)를 포함한다.
다만, 도 1에 도시된 에어로졸 생성 물품(3)은 일 구현예에 불과하며, 일부 구성이 생략될 수 있다. 예를 들어, 상기 에어로졸 생성 물품(3)에 있어서, 상기 튜브 필터(321), 냉각 필터(322) 및 마우스피스 필터(323) 중 하나 이상이 포함되지 않을 수 있다.
상기 매질부(310)는 에어로졸 생성 물질을 포함한다. 예를 들어, 에어로졸 생성 물질은 글리세린, 프로필렌 글리콜, 에틸렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 테트라에틸렌 글리콜 및 올레일 알코올로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있다. 상기 매질부(310)의 길이는 약 12 ㎜가 될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
또한, 상기 매질부(310)는 풍미제, 습윤제 및/또는 셀룰로오스 아세테이트 화합물과 같은 다른 첨가 물질을 함유할 수 있다. 예를 들어, 풍미제는 감초, 자당, 과당 시럽, 이소감미제(isosweet), 코코아, 라벤더, 시나몬, 카르다몸, 셀러리, 호로파, 카스카릴라, 백단, 베르가못, 제라늄, 벌꿀 에센스, 장미 오일, 바닐라, 레몬 오일, 오렌지 오일, 민트 오일, 계피, 케러웨이, 코냑, 자스민, 카모마일, 멘톨, 계피, 일랑일랑, 샐비어, 스피어민트, 생강, 고수 또는 커피 등을 포함할 수 있다. 또한, 습윤제는 글리세린 또는 프로필렌 글리콜 등을 포함할 수 있다.
일 예로서, 상기 매질부(310)는 담배 각초들로 충전될 수 있다. 여기에서, 담배 각초들은 담배 시트를 잘게 분쇄함으로써 생성될 수 있다.
넓은 담배 시트가 좁은 공간의 상기 매질부(310)에 채워지기 위해서는, 담배 시트가 용이하게 접힐 수 있도록 하는 공정이 추가적으로 요구된다. 따라서, 상기 매질부(310)를 담배 시트로 충전하는 것에 비하여, 담배 각초들로 충전하는 것이 더 용이하며, 상기 매질부(310)를 생산하는 공정의 생산성 및 효율이 더 높아질 수 있다.
다른 예로서, 상기 매질부(310)는 담배 시트가 세절된 복수의 담배 가닥들로 충전될 수 있다. 예를 들어, 상기 매질부(310)는 복수의 담배 가닥들이 서로 같은 방향(평행)으로 또는 무작위로 합쳐져서 형성될 수 있다. 하나의 담배 가닥은 가로 길이가 1 ㎜, 세로 길이가 12 ㎜, 두께(높이)가 0.1 ㎜인 직육면체 형상으로 제조될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
상기 매질부(310)가 담배 시트로 충전되는 것과 비교하여, 담배 가닥들로 충전된 매질부(310)는 더 많은 양의 에어로졸이 발생될 수 있다. 동일한 공간에 충전되는 것을 가정하면, 담배 시트에 비하여, 담배 가닥들이 더 넓은 표면적을 보장한다. 넓은 표면적은 에어로졸 생성 물질이 외부 공기와 접촉하는 기회가 더 많음을 의미한다. 따라서, 상기 매질부(310)가 담배 가닥들로 충전될 경우, 담배 시트로 충전된 것에 비하여 더 많은 에어로졸이 생성될 수 있다.
또한, 상기 에어로졸 생성 물품(3)을 에어로졸 생성 장치에 적용시 홀더에서 분리할 때, 담배 가닥들로 충전된 매질부(310)가 담배 시트로 충전된 것에 비하여 보다 더 용이하게 분리될 수 있다. 이에 더해서, 담배 시트에 비교하여, 담배 가닥들이 가열을 위한 히터와 접촉하여 생성되는 마찰력이 더 작다. 따라서, 상기 매질부(310)가 담배 가닥들로 충전될 경우, 담배 시트로 충전된 것에 비하여 홀더로부터 더 용이하게 분리될 수 있다.
담배 시트는 담배 원료를 슬러리 형태로 분쇄한 후 슬러리를 건조시킴에 따라 형성될 수 있다. 예를 들어, 슬러리에는 에어로졸 생성 물질이 15 내지 30 % 첨가될 수 있다. 담배 원료는 담배 잎 조각, 담배 줄기, 담배 처리 중 발생된 담배 분진 및/또는 담배 잎의 주요 옆편 스트립일 수 있다. 또한, 담배 시트에는 목재 셀룰로오스 섬유와 같은 다른 첨가제가 포함될 수도 있다.
상기 매질부(310)의 외경은 5.0 내지 8.0 ㎜, 바람직하게는 6.5 내지 7.5 ㎜일 수 있다. 상기 매질부(310)의 외경은 전술한 수치범위에 한정되지 않는다.
앞서 설명한 바와 같이, 본 발명의 필터부(320)는 튜브 필터(321), 냉각 필터(322) 및 마우스피스 필터(323)를 포함한다.
상기 튜브 필터(321)는 냉각 필터의 앞쪽에 위치하며, 셀룰로오스 아세테이트 필터일 수 있다.
특히, 본 발명의 튜브 필터(321)는 전술한 입자형 냉각재가 통과하지 못하는 크기의 중공을 포함하는 것을 특징으로 한다. 도 2는 종래 에어로졸 생성 물품을 도시한 도면으로, 종래에는 튜브 필터(321)가 내부에 단면이 원형인 중공을 포함는데 이 경우 상기 매질부(310)로부터 생성되는 에어로졸을 통과시킬 뿐 여과 기능은 없다. 이와 비교하여, 본 발명에 따른 에어로졸 생성 물품의 경우 상기 튜브 필터(321)의 내부 중공 단면을 원형이 아닌 다각형으로 형성함으로써 상기 매질부(310)에 포함되는 담배 각초가 유입되는 것을 방지하며, 에어로졸과의 접촉하는 표면적을 증가시켜 상기 매질부(310)로부터 생성된 뜨거운 에어로졸을 냉각시켜 줌으로서 에어로졸의 냉각효과를 향상시킬 수 있다. 구체적으로, 상기 튜브 필터(321)는 내부에 하나의 중공을 포함하며, 상기 중공이 튜브 필터(321)의 중심축으로부터 튜브 필터(321)의 외주면을 향하여 연장된 3 내지 8개의 직선형 채널을 형성하는 형태일 수 있다.
일례로, 상기 튜브 필터(321)의 중공 단면은 십자가형, 별형, 다각형 등 다양한 형태로 제작될 수 있다. 상기 튜브 필터(321)의 중공 단면의 다양한 예들은 도 3a 내지 3c에 도시된 바와 같다.
상기 튜브 필터(321)의 외경은 상기 매질부(310)의 외경에 대응될 수 있다.
상기 튜브 필터(321)의 내경은 5.0 내지 8.0 ㎜, 바람직하게는 6.5 내지 7.5 ㎜ 일 수 있다.
상기 튜브 필터(321)는 튜브 외부 및 중공 내부의 단면적비가 1:0.10 내지 1:0.24, 바람직하기로는 1:0.13 내지 1:0.22일 수 있다. 또한, 상기 튜브 필터는 튜브 외부 및 중공 내부의 둘레비가 1:0.60 내지 1:0.90, 바람직하기로 1:0.70 내지 1:0.85일 수 있다. 상기 튜브 필터의 튜브 외부 및 중공 내부의 단면적비와 둘레비는 중공의 부피 및 겉면적과 관련되며, 상기 범위 미만인 경우 상기 튜브 필터(321) 내 통로가 협소해져 상기 매질부(310)로부터 생성되는 에어로졸 흐름이 저하될 수 있다. 이와 반대로 상기 범위를 초과하는 경우 상기 튜브 필터(321) 내 통로가 커져 목적한 효과를 얻을 수 없다.
상기 튜브 필터(321)의 길이는 7 내지 15 ㎜, 바람직하게는 7 내지 10 ㎜일 수 있다. 상기 튜브 필터(321)의 길이는 약 7 ㎜보다 짧을 수 있으나, 적어도 하나의 필터부 요소(예를 들어, 냉각 필터, 캡슐, 마우스피스 필터 등)의 기능이 훼손되지 않는 정도의 길이를 가지는 것이 바람직하다. 상기 튜브 필터(321)의 길이는 전술한 수치범위에 한정되지 않는다. 한편, 상기 튜브 필터(321)의 길이는 확장 가능하며, 상기 튜브 필터(321)의 길이에 따라 에어로졸 생성 물품(3) 전체의 길이가 조절될 수 있다.
상기 냉각 필터(322)는 상기 매질부(310)가 에어로졸 발생 장치의 히터에 의해 가열시 생성된 에어로졸을 냉각시킨다. 따라서 사용자는 적당한 온도로 냉각된 에어로졸을 흡입할 수 있다.
일반적으로 연소식 또는 비연소식(가열식) 궐련에서 사용자의 흡입(puff, 퍼프)에 의하여 내부에 액체 물질들이 생성될 수 있다. 예를 들어, 연소식 또는 비연소식(가열식) 궐련에서 생성된 에어로졸이 외부 공기에 의하여 냉각됨으로써, 액체 물질(예를 들어, 수분 등)이 생성될 수 있다.
통상적인 연소식 담배의 경우 800 ℃ 이상의 고온에서 연소시켜 연기를 발생시키기 때문에 연기는 수분을 포함하지 않아 건조하므로 흡연자 느끼는 주류연의 겉보기 온도(perceived temperature) 또한 높지 않다. 이와 비교하여 에어로졸 생성 물품의 경우 200 ℃ 수준의 저온에서 에어로졸 생성 물질을 기화시킴에 따라 연기 내 수분 함량이 상대적으로 높다. 이에 따라 주류연의 겉보기 온도가 높으며 이는 흡연자의 사용감을 저하시키는 요인이 될 수 있다. 따라서, 에어로졸 생성 물품의 경우 에어로졸의 품질 및 사용감 개선에 냉각 필터의 역할이 매우 중요하다.
따라서, 본 발명의 냉각 필터(322)는 입자형 냉각재(325)를 충진하여 제작함으로써 에어로졸과 접촉하는 비표면적이 증대되며, 에어로졸이 냉각 필터(322) 내 머무르는 시간을 증가시켜 준다. 이에 따라 에어로졸의 냉각 효과가 더욱 향상될 수 있다. 이에 더해서, 종래 에어로졸 생성 물품에는 냉각 소재가 시트 또는 섬유 형태로 구비되었는데 이 경우 가공에 많은 시간과 비용이 소모되어 비경제적이다. 이와 비교하여 본 발명은 상기 냉각 필터(322)를 입자형 냉각재(325)가 충진된 캐비티 필터(cavity filter) 형태로 제작함으로써 공정 생산성 향상 및 생산원가 절감 측면에서 이점을 갖는다.
상기 입자형 냉각재(325)는 장방향 길이 평균이 1.0 내지 6.0 ㎜, 바람직하기로 2.0 내지 5.0 ㎜, 보다 바람직하기로 2.2 내지 4.0 ㎜, 더욱 바람직하기로 2.4 내지 3.5 ㎜일 수 있다. 상기 입자형 냉각재(325)의 장방향 길이 평균이 상기 범위 미만인 경우 무게감이 부족하여 가공시 날림성이 발생하여 공정상 문제가 생길 수 있다. 이와 반대로 상기 범위를 초과하는 경우 에어로졸과의 접촉하는 표면적이 줄어들어 냉각 필터(322) 내 유지 시간을 늘리는 효과를 얻을 수 없으며, 제품화에 어려운 문제가 있다.
상기 냉각 필터(322)는 입자형 냉각재(325)의 충진율이 냉각 필터의 전체 100 부피%에 대하여 50 내지 90 부피%, 바람직하기로 55 내지 80 부피%, 보다 바람직하기로 60 내지 75 부피%일 수 있다. 상기 충진율이 전술한 범위 내에 해당하는 경우 냉각 필터(322) 내 충분한 공극을 포함할 수 있으며, 전술한 매질부(310)로부터 생성된 에어로졸과 충분히 접촉하여 에어로졸이 냉각됨으로써 개선된 냉각 효과를 나타낼 수 있다.
상기 냉각 필터의 냉각재 비표면적은 냉각재 입자의 형태 및 크기에 따라 달라질 수 있으며, 예를 들어 10 내지 500 m2/g일 수 있다.
상기 입자형 냉각재(325)는 구형, 타원형, 원통형, 방추형, 인편형, 판상형, 섬유형, 막대형, 코어-쉘형 또는 비정형 중 어느 하나의 형태일 수 있다. 바람직하기로, 상기 입자형 냉각재(325)는 구형, 타원형 또는 원통형 중 어느 하나의 형태일 수 있다. 한편, 공정의 생산성 및 경제성 측면에서 상기 입자형 냉각재(325)는 타원형 또는 원통형 중 어느 하나의 형태인 것이 보다 바람직하며, 제품화 측면에서는 구형 또는 타원형인 것이 보다 바람직하다.
상기 입자형 냉각재(325)는 생분해성 또는 천연 고분자 물질로 제작될 수 있다. 일례로, 상기 입자형 냉각재(325)는 폴리락트산; 폴리히드록시부티레이트; 셀룰로오스 아세테이트; 폴리카프로락톤; 폴리글리콜산; 폴리하이드록시알카노에이트; 옥수수, 및, 쌀, 타피오카, 감자 등과 같은 식물로부터 얻어진 전분, 카복실메틸 전분, 설포에틸 전분, 하이드록시프로필 전분, 변성 전분(modified starch), 가소화 전분, 호화 전분 등의 전분계 물질, 단당, 다당, 올리고당 등의 당계 물질 및 셀룰로오스, 카복시메틸 셀룰로스, 하이드록시에틸 셀룰로스, 메틸 셀룰로오스, 메틸 하이드록시에틸 셀룰로스, 에틸 하이드록시에틸 셀룰로스 등의 셀룰로오스계 물질로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있다. 바람직하게, 상기 입자형 냉각재(325)는 폴리락트산일 수 있다.
상기 냉각 필터(322)의 외경은 상기 튜브 필터(321)의 외경에 대응될 수 있다.
상기 냉각 필터(322)의 길이는 10 내지 20 ㎜, 바람직하게는 12 내지 16 ㎜일 수 있다. 상기 상기 냉각 필터(322)의 길이는 전술한 범위에 한정되지 않는다.
상기 마우스피스 필터(323)는 전술한 냉각 필터(322)의 뒤쪽에 위치하며, 셀룰로오스 아세테이트 필터일 수 있다. 예를 들어, 상기 마우스피스 필터(323)는 중공을 포함하는 리세스 필터로 제작될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 상기 마우스피스 필터(323)의 길이는 약 5 내지 15 ㎜, 바람직하게는 10 내지 15 ㎜가 될 수 있다. 상기 마우스피스 필터(323)의 길이는 전술한 수치범위에 한정되지 않는다.
또한, 상기 마우스피스 필터(323) 의 외경은 상기 냉각 필터(322)의 외경에 대응될 수 있다.
또한, 상기 마우스피스 필터(323)는 내부에 적어도 하나의 캡슐(324)을 포함할 수 있다. 상기 캡슐(324)은 향료를 포함하는 내용액을 피막으로 감싼 구조일 수 있다. 예를 들어, 상기 캡슐(324)은 구형 또는 원통형의 형상일 수 있다. 상기 캡슐(324)의 직경은 2 ㎜ 이상, 바람직하게는 2 내지 4 ㎜일 수 있다.
상기 캡슐(324)의 피막을 형성하는 재료는 전분 및/또는 겔화제일 수 있다. 예를 들어, 겔화제로서는 젤란 검이나 젤라틴이 사용될 수 있다. 또한, 상기 캡슐(324)의 피막을 형성하는 재료로서 겔화 조제(助劑)를 더 포함할 수 있다. 이때, 겔화 조제로서는 예를 들면, 염화 칼슘이 사용될 수 있다. 또한, 상기 캡슐(324)의 피막을 형성하는 재료로서 가소제를 더 포함할 수 있다. 이때, 가소제로서는 글리세린 및/또는 소르비톨이 이용될 수 있다. 또한, 상기 캡슐(324)의 피막을 형성하는 재료로서 착색료를 더 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 캡슐(324)의 내용액에 포함되는 향료로서는 멘톨, 식물의 정유(精油) 등이 이용될 수 있다. 또한, 상기 내용액에 포함되는 향료의 용매로서는, 예를 들면, 중쇄지방산 트리글리세리드가 이용될 수 있다. 또한, 내용액은 색소, 유화제, 증점제 등의 다른 첨가제를 포함할 수도 있다.
본 발명에 따른 에어로졸 생성 물품은 전술한 바의 구성을 포함함으로써 향상된 여과 및 냉각 성능을 가져 에어로졸의 품질 및 흡연자의 사용감을 개선시킬 수 있다. 특히, 본 발명의 에어로졸 생성 물품을 장치에 사용시 생성되는 주류연의 온도는 35 ℃ 이상 50 ℃ 미만, 바람직하게는 45 내지 48 ℃일 수 있다. 일반적으로, 매질부로부터 생성되는 에어로졸이 냉각 필터에 진입시 온도는 약 60 ℃이다. 종래 에어로졸 생성 물품의 경우 진입한 에어로졸이 냉각 필터를 거침으로써 얻어지는 최종적인 주류연의 온도가 약 50 ℃인 것과 비교하여 본 발명에 따른 에어로졸 생성 물품은 주류연의 온도가 45 내지 48 ℃이므로 개선된 냉각 효과를 나타낸다.
본 발명에 따른 에어로졸 생성 물품(3)은 래퍼(wrapper, 포장재)에 의해 포장될 수 있다. 구체적으로, 상기 매질부(310) 및 튜브 필터(321)는 제1래퍼(331)에 의하여 포장될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1래퍼(331)는 내유성을 갖는 종이류 포장재일 수 있다.
또한, 상기 냉각 필터(322) 및 마우스피스 필터(323)은 제2래퍼(332)에 의하여 포장될 수 있다. 또한, 상기 에어로졸 생성 물품(3) 전체는 제3래퍼(333)에 의하여 재포장될 수 있다. 예를 들어 제2래퍼(332) 및 제3래퍼(333)는 일반적인 종이류 포장재일 수 있다.
추가적으로, 상기 에어로졸 생성 물품(3)은 제4래퍼(미도시)를 포함할 수 있다. 상기 매질부(310) 및 튜브 필터(321) 중 적어도 하나는 제4래퍼에 의하여 포장될 수 있다. 다시 말해, 상기 매질부(310)만 제4래퍼에 의하여 포장될 수도 있고, 상기 매질부(310) 및 튜브 필터(321)가 제4래퍼에 의하여 포장될 수도 있다. 예를 들어, 상기 제4래퍼는 종이류 포장재일 수 있다.
상기 제4래퍼는 종이류 포장재의 일면 또는 양면에 소정의 물질이 도포(또는, 코팅)됨으로써 생성될 수 있다. 여기에서, 소정의 물질의 예로서는 실리콘이 해당될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 실리콘은 온도에 따른 변화가 적은 내열성, 산화되지 않는 내산화성, 각종 약품에 대한 저항성, 물에 대한 발수성, 또는 전기 절연성 등의 특성을 갖는다. 다만, 실리콘이 아니더라도, 상술한 특성들을 갖는 물질이라면 제한 없이 제4래퍼에 도포(또는, 코팅)될 수 있다.
상기 제 4 래퍼는 본 발명의 에어로졸 생성 물품(3)이 연소되는 현상을 방지할 수 있다. 예를 들어, 상기 매질부(310)가 히터에 의하여 가열되면, 에어로졸 생성 물품(3)이 연소될 가능성이 있다. 구체적으로, 상기 매질부(310)에 포함된 물질들 중 어느 하나의 발화점 이상으로 온도가 상승될 경우, 에어로졸 생성 물품(3)이 연소될 수 있다. 이러한 경우에 제4래퍼는 불연성 물질을 포함하므로, 에어로졸 생성 물품(3)이 연소되는 현상을 방지할 수 있다.
또한, 제4래퍼(334)는 에어로졸 생성 물품(3)에서 생성되는 물질들에 의하여 홀더가 오염되는 것을 방지할 수 있다. 전술한 바와 같이 흡연자의 흡입에 의하여, 에어로졸 생성 물품(3) 내에서 수분과 같은 액체 물질이 생성될 수 있다. 상기 제4래퍼가 상기 매질부(310) 및/또는 튜브 필터(321)를 포장함에 따라, 에어로졸 생성 물품(3) 내에서 생성된 액체 물질이 에어로졸 생성 물품(3)의 외부로 새어 나가는 것이 방지될 수 있다. 따라서, 홀더가 에어로졸 생성 물품(3)에서 생성된 액체 물질에 의하여 오염되는 현상이 방지될 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 에어로졸 생성 물품(3)을 포함하는 에어로졸 생성 장치(1)를 제공한다.
도 4는 본 발명의 일 구현예에 따른 에어로졸 생성 장치를 도시한 도면이다.
도 4를 참조하면, 상기 에어로졸 생성 장치(1)(또는 홀더)는 배터리(110), 제어부(120) 및 히터(130)를 포함한다. 또한, 상기 홀더(1)는 케이스(140)에 의하여 형성된 내부 공간을 포함한다. 상기 홀더(1)의 내부 공간에는 에어로졸 생성 물품이 삽입될 수 있다.
도 4에 도시된 홀더(1)에는 본 실시예와 관련된 구성요소들만이 도시되어 있다. 따라서, 도 4에 도시된 구성요소들 외에 다른 범용적인 구성요소들이 홀더(1)에 더 포함될 수 있음을 본 실시예와 관련된 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.
상기 홀더(1)에 에어로졸 생성 물품이 삽입되면, 상기 홀더(1)는 히터(130)를 가열한다. 에어로졸 생성 물품 내의 에어로졸 생성 물질은 가열된 히터(130)에 의하여 온도가 상승하고, 이에 따라 에어로졸이 생성된다. 생성된 에어로졸은 에어로졸 생성 물품의 필터를 통하여 사용자에게 전달된다. 다만, 에어로졸 생성 물품이 홀더(1)에 삽입되지 않은 경우에도 홀더(1)는 히터(130)를 가열할 수 있다.
상기 케이스(140)는 홀더(1)에서 분리될 수 있다. 예를 들어, 사용자가 케이스(140)를 시계 방향 또는 반 시계 방향으로 돌림으로써, 케이스(140)는 홀더(1)에서 분리될 수 있다.
또한, 상기 케이스(140)의 말단(141)이 형성하는 구멍의 직경은 케이스(140)와 히터(130)에 의하여 형성된 공간의 직경에 비하여 작게 제작될 수 있고, 이 경우 상기 홀더(1)에 삽입되는 궐련의 가이드 역할을 수행할 수 있다.
상기 배터리(110)는 홀더(1)가 동작하는데 이용되는 전력을 공급한다. 예를 들어, 상기 배터리(110)는 히터(130)가 가열될 수 있도록 전력을 공급할 수 있고, 상기 제어부(120)가 동작하는데 필요한 전력을 공급할 수 있다. 또한, 상기 배터리(110)는 홀더(1)에 설치된 디스플레이, 센서, 모터 등이 동작하는데 필요한 전력을 공급할 수 있다.
상기 배터리(110)는 리튬인산철(LiFePO4) 배터리일 수 있으나, 상술한 예에 한정되지 않는다. 예를 들어, 상기 배터리(110)는 산화 리튬 코발트(LiCoO2) 배터리, 리튬 티탄산염 배터리 등이 해당될 수 있다.
또한, 상기 배터리(110)는 직경이 10 ㎜이고, 길이가 37 ㎜인 원기둥의 형상일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 상기 배터리(110)의 용량은 120 mAh 이상 일 수 있고, 충전이 가능한 배터리이거나 일회용 배터리 일 수 있다. 예를 들어, 상기 배터리(110)가 충전이 가능한 경우, 배터리(110)의 충전율(C-rate)은 10 C, 방전율(C- rate)는 16 내지 20 C 일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또한, 안정적인 사용을 위하여, 상기 배터리(110)는 충/방전이 8000 회 진행된 경우에도, 전체 용량의 80 % 이상이 확보될 수 있도록 제작될 수 있다.
상기 배터리(110)의 완전 충전 및 완전 방전 여부는, 배터리(110)에 저장된 전력이 배터리(110)의 전체 용량 대비 어느 수준인가에 의하여 판단될 수 있다. 예를 들어, 상기 배터리(110)에 저장된 전력이 전체 용량의 95 % 이상인 경우에, 배터리(110)가 완전 충전되었다고 판단될 수 있다. 또한, 상기 배터리(110)에 저장된 전력이 전체 용량의 10 % 이하인 경우에, 배터리(110)가 완전 방전되었다고 판단될 수 있다. 그러나, 상기 배터리(110)의 완전 충전 및 완전 방전 여부에 대한 판단 기준은 상술한 예에 한정되지 않는다.
상기 히터(130)는 배터리(110)로부터 공급된 전력에 의하여 가열된다. 에어로졸 생성 물품이 홀더(1)에 삽입되면, 히터(130)는 에어로졸 생성 물품의 내부에 위치한다. 따라서, 가열된 히터(130)는 에어로졸 생성 물품 내의 에어로졸 생성 물질의 온도를 상승시킬 수 있다.
상기 히터(130)는 원기둥과 원뿔이 조합된 형상일 수 있다. 예를 들어, 상기 히터(130)는 직경이 약 2 ㎜, 길이가 약 23 ㎜인 원기둥 형상을 갖고, 히터(130)의 말단(131)은 예각으로 마감될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 다시 말해, 상기 히터(130)는 에어로졸 생성 물품의 내부에 삽입될 수 있는 형태라면 제한 없이 해당될 수 있다. 또한, 상기 히터(130)는 일부 부분만 가열될 수도 있다. 예를 들어, 상기 히터(130)의 길이가 23 ㎜라고 가정하면, 히터(130)의 말단(131)으로부터 12 ㎜만 가열되고, 히터(130)의 나머지 부분은 가열되지 않을 수도 있다.
상기 히터(130)는 전기 저항성 히터일 수 있다. 예를 들어, 상기 히터(130)에는 전기 전도성 트랙(track)을 포함하고, 전기 전도성 트랙에 전류가 흐름에 따라 상기 히터(130)가 가열될 수 있다.
안정적인 사용을 위하여, 상기 히터(130)에는 3.2 V, 2.4 A, 8 W의 규격에 따른 전력이 공급될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 상기 히터(130)에 전력이 공급되는 경우, 히터(130)의 표면 온도는 400 ℃ 이상으로 상승할 수 있다. 상기 히터(130)에 전력이 공급되기 시작한 때부터 15초가 초과되기 이전에 히터(130)의 표면 온도는 약 350 ℃까지 상승할 수 있다.
상기 홀더(1)에는 별도의 온도 감지 센서가 구비될 수 있다. 또는, 상기 홀더(1)에 온도 감지 센서가 구비되지 않고, 히터(130)가 온도 감지 센서의 역할을 수행할 수도 있다.
상기 히터(130)는 적어도 하나의 전기 전도성 트랙(제 1 전기 전도성 트랙 및 제 2 전기 전도성 트랙)으로 구성될 수 있다.
상기 전기 전도성 트랙은 전기 저항성 물질을 포함한다. 일 예로서, 상기 전기 전도성 트랙은 금속 물질로 제작될 수 있다. 다른 예로서, 상기 전기 전도성 트랙은 전기 전도성 세라믹 물질, 탄소, 금속 합금 또는 세라믹 물질과 금속의 합성 물질로 제작될 수 있다.
또한, 상기 홀더(1)는 온도 감지 센서의 역할을 수행하는 전기 전도성 트랙 및 온도 감지 센서를 모두 포함할 수 있다.
상기 제어부(120)는 홀더(1)의 동작을 전반적으로 제어한다. 구체적으로, 상기 제어부(120)는 배터리(110) 및 히터(130)뿐 만 아니라 홀더(1)에 포함된 다른 구성들의 동작을 제어한다. 또한, 상기 제어부(120)는 홀더(1)의 구성들 각각의 상태를 확인하여, 홀더(1)가 동작 가능한 상태인지 여부를 판단할 수도 있다.
상기 제어부(120)는 적어도 하나의 프로세서를 포함한다. 프로세서는 다수의 논리 게이트들의 어레이로 구현될 수도 있고, 범용적인 마이크로 프로세서와 이 마이크로 프로세서에서 실행될 수 있는 프로그램이 저장된 메모리의 조합으로 구현될 수도 있다. 또한, 다른 형태의 하드웨어로 구현될 수도 있음을 본 실시예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.
예를 들어, 상기 제어부(120)는 히터(130)의 동작을 제어할 수 있다. 상기 제어부(120)는 히터(130)가 소정의 온도까지 가열되거나 적절한 온도를 유지할 수 있도록 히터(130)에 공급되는 전력의 양 및 전력이 공급되는 시간을 제어할 수 있다.
또한, 상기 제어부(120)는 배터리(110)의 상태(예를 들어, 배터리(110)의 잔량 등)를 확인하고, 필요한 경우 알림 신호를 생성할 수 있다.
또한, 상기 제어부(120)는 사용자의 흡입의 유무 및 강도를 확인할 수 있고, 흡입의 수를 카운팅할 수 있다. 또한, 상기 제어부(120)는 홀더(1)가 작동하고 있는 시간을 계속하여 확인할 수 있다.
한편, 상기 홀더(1)는 전술한 배터리(110), 제어부(120) 및 히터(130) 외에 범용적인 구성들을 더 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 홀더(1)는 시각 정보의 출력이 가능한 디스플레이 또는 촉각 정보의 출력을 위한 모터를 포함할 수 있다. 일 예로서, 상기 홀더(1)에 디스플레이가 포함되는 경우, 제어부(120)는 디스플레이를 통하여, 사용자에게 홀더(1)의 상태에 대한 정보(예를 들어, 홀더의 사용 가능 여부 등), 히터(130)에 대한 정보(예를 들어, 예열 시작, 예열 진행, 예열 완료 등), 배터리(110)와 관련된 정보(예를 들어, 배터리(110)의 잔여 용량, 사용 가능 여부 등), 홀더(1)의 리셋과 관련된 정보(예를 들어, 리셋 시기, 리셋 진행, 리셋 완료 등), 홀더(1)의 청소와 관련된 정보(예를 들어, 청소 시기, 청소 필요, 청소 진행, 청소 완료 등), 홀더(1)의 충전과 관련된 정보(예를 들어, 충전 필요, 충전 진행, 충전 완료 등), 퍼프와 관련된 정보(예를 들어, 퍼프 횟수, 퍼프 종료 예고 등) 또는 안전과 관련된 정보(예를 들어, 사용시간 경과 등) 등을 전달 할 수 있다. 다른 예로서, 상기 홀더(1)에 모터가 포함되는 경우, 제어부(120)는 모터를 이용하여 진동 신호를 생성함으로써, 사용자에게 상술한 정보들을 전달할 수 있다.
또한, 상기 홀더(1)는 사용자가 홀더(1)의 기능을 제어할 수 있는 적어도 하나의 입력 장치(예를 들어, 버튼) 및/또는 크래들(2)과 결합되는 단자를 포함할 수 있다. 예를 들어, 사용자는 홀더(1)의 입력 장치를 이용하여 다양한 기능들을 실행할 수 있다. 사용자가 입력 장치를 누르는 횟수(예를 들어, 1회, 2회 등) 또는 입력 장치를 누르고 있는 시간(예를 들어, 0.1초, 0.2초 등)을 조절함으로써, 홀더(1)의 복수의 기능들 중 원하는 기능을 실행할 수 있다. 사용자가 입력 장치를 작동시킴에 따라, 홀더(1)는 히터(130)를 예열하는 기능, 히터(130)의 온도를 조절하는 기능, 궐련이 삽입되는 공간을 청소하는 기능, 홀더(1)가 작동 가능한 상태인지를 점검하는 기능, 배터리(110)의 잔량(가용 전력)을 표시하는 기능, 홀더(1)의 리셋 기능 등이 수행될 수 있다. 그러나, 홀더(1)의 기능은 상술한 예들에 한정되지 않는다.
또한, 상기 홀더(1)는 흡입 감지 센서, 온도 감지 센서 및/또는 에어로졸 생성 물품 삽입 감지 센서를 포함할 수 있다. 예를 들어, 흡입 감지 센서는 일반적인 압력 센서에 의하여 구현될 수 있고, 에어로졸 생성 물품 삽입 감지 센서는 일반적인 정전용량형 센서 또는 저항 센서에 의하여 구현될 수 있다. 또한, 홀더(1)는 궐련이 삽입된 상태에서도 외부 공기가 유입/유출 될 수 있는 구조로 제작될 수 있다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.
제조예
[제조예 1] 입자형 냉각재의 제조
고분자 사출 성형의 방법으로 장방향 길이 평균이 3.4 ㎜이며, 재질이 폴리락트산인 구 형태의 입자형 냉각재를 제조하였다.
[제조예 2] 입자형 냉각재의 제조
고분자 물질을 용융하여 압출한 후 물속에서 일정 길이로 자르는(under water cutting) 방법으로 장방향 길이 평균이 2.4 ㎜ 이며, 재질이 폴리락트산인 타원 형태의 입자형 냉각재를 제조하였다.
[제조예 3] 튜브 필터의 제조
성형봉을 이용하여 셀룰로오스 아세테이트 토우를 성형한 방법으로 십자형의 내부 중공 단면을 갖는 셀룰로오스 아세테이트 재질의 튜브 필터를 제조하였다.
[제조예 4] 튜브 필터의 제조
성형봉을 이용하여 셀룰로오스 아세테이트 토우를 성형한 방법으로 별형 내부 중공 단면을 갖는 셀룰로오스 아세테이트 재질의 튜브 필터를 제조하였다.
실시예 및 비교예
[실시예 1]
매질부, 튜브 필터, 냉각 필터 및 마우스피스 필터를 포함하는 에어로졸 생성 물품을 제조하였다.
이때 매질부는 판상엽 기반의 담배각초를 사용하였으며, 상기 튜브 필터는 상기 제조예 3에서 제조된 튜브 필터를 사용하였다. 또한, 상기 냉각 필터는 상기 제조예 1에서 제조된 입자형 냉각재를 70 부피%의 비율로 충진된 것을 사용하였고, 상기 마우스피스 필터는 아세테이트 필터를 사용하였다.
[실시예 2]
냉각 필터 제조시 상기 제조예 2에서 제조된 입자형 냉각재를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 수행하여 에어로졸 생성 물품을 제조하였다.
[실시예 3]
튜브 필터로 상기 제조예 4에서 제조된 튜브 필터를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 수행하여 에어로졸 생성 물품을 제조하였다.
[실시예 4]
튜브 필터로 상기 제조예 4에서 제조된 튜브 필터를 사용하고, 냉각 필터 제조시 상기 제조예 2에서 제조된 입자형 냉각재를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 수행하여 에어로졸 생성 물품을 제조하였다.
[비교예 1]
내부 중공 단면이 직경 35 ㎜의 원형인 튜브 필터를 사용하고 냉각 필터로 PLA 직조물(서룡상사 제조)을 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 수행하여 에어로졸 생성 물품을 제조하였다.
실험예 1. 튜브 필터의 비교
실시예 1, 실시예 3 및 비교예 1에서 사용된 튜브 필터의 내부 중공 크기를 측정하여 내부 중공의 단면적, 부피, 둘레 및 겉면적을 계산하였다. 동일한 외경 및 길이를 갖고, 내부에 중공이 없는 것을 대조구로 사용하였다. 이때 얻어진 결과는 하기 표 1에 나타내었다.
대조구
(㎜)		 비교예 1
(㎜)		 실시예 1
(㎜)		 실시예 3
(㎜)
단면적 38.48 9.62 8.38 5.72
부피 538.78 134.70 117.30 80.14
둘레 21.99 11.00 18.26 15.50
겉면적 307.88 153.94 255.64 217.00
상기 표 1을 참조하면, 내부 중공 단면이 다각형인 경우 원형인 경우에 비해 내부 단면적과 부피는 감소하며 내부 둘레 및 겉면적은 증가함을 확인할 수 있다. 구체적으로, 대조구에 대한 비율을 살펴보면, 비교예 1의 경우 단면적 및 부피가 25 %인 것에 비해 실시예 1 및 3의 경우 각각 21.8 % 및 14.9%로 줄어들었다. 한편, 둘레 및 겉면적은 내부 단면이 원형인 비교예 1은 50.0 %인 반면 십자가형 및 별형인 실시예의 경우 각각 83.0 % 및 70.5 %로 증가하였다. 이로부터 에어로졸이 통과하는 통로의 부피가 작아지면서도 에어로졸과의 접촉 면적이 증가함을 확인할 수 있다.
실험예 2. 성능 평가
실시예 및 비교예에서 제조된 에어로졸 생성 물품의 여과 및 냉각 성능을 평가하기 위해 하기와 같은 실험을 수행하였다.
흡연과 동일한 조건에서 8번의 퍼프를 수행하였다. 이때, 각각의 퍼프의 부피가 55 ㎖, 퍼프 지속시간이 2 초, 퍼프 간격은 30 초였다. 이로부터 얻어진 연기성분과 온도를 측정하였다. 이때 얻어진 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
비교예 1 실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4
연기성분
(mg/cig.)		 TPM(total particulate matter) 45.62 45.55 45.17 45.83 43.34
타르 16.93 16.73 17.12 17.27 16.55
니코틴 0.82 0.81 0.81 0.86 0.81
프로필렌 글리콜 - 0.23 0.24 0.27 0.23
글리세린 3.13 3.60 3.46 3.97 3.36
수분 27.87 28.02 27.25 27.69 25.98
온도
(℃)		 주류연 50.0 46.9 44.8 47.9 47.8
마우스피스 필터 전단 65.4 49.1 54.3 54.3 56.4
표면 68.0 57.0 49.6 56.9 53.2
상기 표 2를 통해, 실시예의 에어로졸 생성 물품의 경우 비교예에 비하여 발생하는 연기 내 수분 함량이 낮으며, 주류연 및 구부(口部)인 마우스피스 필터의 전단과 표면의 온도 또한 낮음을 확인할 수 있다.
또한, 연기성분의 분석 결과, 실시예 및 비교예의 TPM 및 티코틴 성분의 이행량이 유사한 수준임을 확인할 수 있다.
이러한 결과로부터 본 발명에 따른 에어로졸 생성 물품의 여과 및 냉각 성능이 비교예에 비해 우수함을 확인할 수 있다.
실험예 3. 관능특성 평가
실시예 및 비교예에서 제조된 에어로졸 생성 물품의 관능특성을 평가하기 위해 하기와 같은 실험을 수행하였다.
관능특성 평가는 고도로 훈련된 담배맛 관련 관능특성 전문가의 집단에 대하여 실시예 및 비교예의 에어로졸 생성 물품의 블라인드 테스트를 진행하였다. 구체적으로 무화량(연기의 양), 빨림성, 구부 열감, 주류연 열감, 끽미(喫味) 강도, 자극성, 전체 담배 맛의 7가지 항목에 대한 평가를 수행하였고, 5점 만점을 기준으로 평가하였다. 이때 얻어진 결과를 하기 표 3 에 나타내었다.
비교예 1 실시예 1 실시예 2 실시예 4
무화량 3.9 4.6 4.4 4.1
빨림성 3.9 4.1 4.0 3.8
구부 열감 4.2 3.8 3.7 3.9
주류연 열감 4.2 3.8 3.7 3.8
끽미 감도 4.0 4.3 4.2 4.1
자극성 3.8 4.1 3.9 3.7
전체 담배맛 3.9 4.3 4.1 4.0
상기 표 3을 참조하면, 관능특성 평가 결과 전반적인 속성에서 종래 제품인 비교예 1과 동등 이상을 나타냄을 알 수 있다. 특히 부정적 속성인 흡연자가 느끼는 담배 맛(니코틴 성분) 강도의 관련한 끽미 강도와 흡연 후 느껴지는 쓴맛과 관련한 자극성의 경우 실시예가 비교예에 비해 높은 만족도를 가짐을 확인할 수 있었다.
3: 에어로졸 발생 물품 310: 매질부
320: 필터부 321: 튜브 필터
322: 냉각 필터 323: 마우스피스 필터
324: 캡슐 325: 입자형 냉각재
1: 에어로졸 발생 장치 110: 배터리
120: 제어부 130: 히터
131: 히터의 말단 140: 케이스
141: 케이스의 말단

Claims (10)

  1. 매질부 및 필터부를 포함하는 에어로졸 생성 물품에 있어서,
    상기 필터부는 입자형 냉각재가 충진된 냉각 필터를 포함하며,
    상기 입자형 냉각재는 장방향 길이 평균이 1.0 내지 6.0 ㎜인 에어로졸 생성 물품.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 냉각 필터는 충진율이 냉각 필터의 전체 100 부피%에 대하여 50 내지 90 부피%인, 에어로졸 생성 물품.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 입자형 냉각재는 구형, 타원형, 원통형, 방추형, 인편형, 판상형, 섬유형, 막대형, 코어-쉘형 또는 비정형 중 어느 하나의 형태인, 에어로졸 생성 물품.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 입자형 냉각재는 폴리락트산, 폴리히드록시부티레이트, 셀룰로오스 아세테이트, 폴리카프로락톤, 폴리글리콜산, 폴리하이드록시알카노에이트, 전분계 물질, 당계 물질 및 셀룰로오스계 물질로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함하는, 에어로졸 생성 물품.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 필터부는 냉각 필터의 앞쪽에, 상기 입자형 냉각재가 통과하지 못하는 크기의 중공을 포함하는 튜브 필터를 추가로 포함하는, 에어로졸 생성 물품.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 튜브 필터는 튜브 외부 및 중공 내부의 단면적비가 1:0.10 내지 1:0.24인, 에어로졸 생성 물품.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 튜브 필터는 튜브 외부 및 중공 내부의 둘레비가 1:0.60 내지 1:0.90인, 에어로졸 생성 물품.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 중공은 튜브 필터의 중심축으로부터 튜브 필터의 외주면을 향하여 연장된 3 내지 8개의 직선형 채널을 형성한 형태인, 에어로졸 생성 물품.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 필터부는 냉각 필터의 뒤쪽에, 마우스피스 필터를 추가로 포함하는, 에어로졸 생성 물품.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 에어로졸 생성 물품을 포함하는 에어로졸 생성 장치.
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