KR20190134531A - 에어로졸 생성 - Google Patents

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KR20190134531A
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flavourant
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켈리 리스
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니코벤처스 트레이딩 리미티드
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Abstract

본 발명은 에어로졸 생성 조립체에 사용하기 위한 에어로졸 가능 재료를 제공하며, 이 에어로졸 가능 재료는 담배 재료, 캡슐화되지 않은 향미제 및 캡슐화된 향미제를 포함한다.

Description

에어로졸 생성{AEROSOL GENERATION}
본 발명은 에어로졸 생성(aerosol generation)에 관한 것이며, 특히, 배타적이지는 않지만, 에어로졸 생성 조립체(aerosol generation assembly), 에어로졸 생성 방법, 에어로졸을 생성하는데 사용하기 위한 에어로졸화 가능 재료(aerosolisable material) 및 에어로졸 생성 조립체에 사용하기 위한 에어로졸 생성 물품에 관한 것이다.
시가렛들(cigarettes), 시가들(cigars) 등과 같은 흡연 물품들은 사용 동안에 담배를 태워서 담배 연기를 생성한다. 이러한 유형들의 물품들에 대한 대안들은 태우지 않고서 화합물들을 방출한다.
전형적으로 에어로졸화 가능 재료를 태우거나 연소시키지 않고서, 흡입될 수 있는 에어로졸을 형성하기 위해, 에어로졸화 가능 재료를 가열하여 에어로졸화 가능 재료의 적어도 하나의 성분을 휘발시키는 장치가 알려져 있다. 그러한 장치는 때로는 "비연소식 가열(heat-not-burn)" 장치 또는 "담배 가열 제품(tobacco heating product)"(THP) 또는 "담배 가열 디바이스" 또는 이와 유사한 것으로 설명된다. 에어로졸화 가능 재료의 적어도 하나의 성분을 휘발시키기 위한 다양한 상이한 배열체들이 알려져 있다.
상기 재료는 예를 들어, 니코틴(nicotine)을 보유할 수 있거나 보유하지 않을 수 있는, 담배 또는 다른 비-담배 제품들, 또는 조합물, 예컨대 블렌딩된 혼합물(blended mix)일 수 있다.
일부 알려진 담배 가열 디바이스들은 하나 초과의 히터(heater)를 포함하고, 각각의 히터는 사용 시에 에어로졸화 가능 재료의 상이한 부분들을 가열하도록 구성된다. 이것은 그 다음에, 에어로졸화 가능 재료의 상이한 부분들이 상이한 시간들에 및/또는 상이한 온도들로 가열되어 사용 수명에 걸쳐 에어로졸 형성의 장수명화(longevity)를 제공할 수 있게 한다.
본 발명의 제1 양태에 따르면, 에어로졸 생성 조립체에 사용하기 위한 에어로졸화 가능 재료가 제공되며, 에어로졸화 가능 재료는 담배 재료, 캡슐화되지 않은 향미제(un-encapsulated flavourant) 및 캡슐화된 향미제(encapsulated flavourant)를 포함한다.
일부 경우들에서, 에어로졸화 가능 재료는 적어도 2 개의 섹션들을 포함하는 구성요소의 형태이고, 2 개의 섹션들은 상이한 조성물들을 갖는다.
- 일부 경우들에서, 양 섹션들 모두가 캡슐화되지 않은 향미제를 포함하고, 2 개의 섹션들 중 하나만이 캡슐화된 향미제를 포함한다.
- 일부 경우들에서, 2 개의 섹션들 중 하나만이 캡슐화되지 않은 향미제를 포함하고, 2 개의 섹션들 중 하나만이 캡슐화된 향미제를 포함한다. 일부의 그러한 경우들에서, 캡슐화되지 않은 향미제 및 캡슐화된 향미제는 상이한 섹션들에 제공된다. 다른 그러한 경우들에서, 캡슐화되지 않은 향미제 및 캡슐화된 향미제가 동일한 섹션에 제공된다.
- 이러한 경우들 중 임의의 경우에, 담배 재료는 2 개의 섹션들 중 어느 하나 또는 모두에 제공될 수 있다. 캡슐화된 향미제가 하나의 섹션에만 제공되는 일부의 특정 경우들에서, 담배 재료는 적어도 다른 섹션에 제공될 수 있다.
일부 경우들에서, 캡슐화된 향미제는 담배 재료 주위에 배열된 래퍼(wrapper)에, 적합하게는 필름(film)의 형태로 도포된다.
일부 경우들에서, 캡슐화된 향미제는 가열 시에 캡슐화된 향미제로부터 다중-모드 향미제 방출 프로파일(multi-modal flavourant release profile)을 제공한다. 일부 경우들에서, 캡슐화된 향미제는 가열 시에 캡슐화된 향미제로부터 이중-모드 향미제 방출 프로파일을 제공한다.
일부 경우들에서, 에어로졸화 가능 재료는 로드 형상(rod shape)을 갖는 구성요소의 형태이다.
일부 경우들에서, 캡슐화되지 않은 향미제는 멘톨(menthol) 및/또는 냉각제를 포함한다. 일부 경우들에서, 캡슐화된 향미제는 멘톨 및/또는 냉각제를 포함한다.
일부 경우들에서, 캡슐화된 향미제는 캡슐화 재료(encapsulating material)를 포함하고, 캡슐화 재료는 다당류 재료(polysaccharide material); 셀룰로오스 재료(cellulosic material); 젤라틴(gelatin); 껌(gum); 단백질 재료(protein material); 폴리올 매트릭스 재료(polyol matrix material); 겔(gel); 왁스(wax); 폴리우레탄; 중합화되고 가수분해된 에틸렌 비닐 아세테이트(polymerised, hydrolysed ethylene vinyl acetate), 폴리에스테르, 폴리카보네이트, 폴리메타크릴레이트, 폴리글리콜, 폴리에틸렌, 폴리스티렌, 폴리프로필렌, 폴리비닐 클로라이드 또는 이들의 혼합물, 또는 이들의 혼합물 중 적어도 하나를 포함한다.
본 발명의 제2 양태는 에어로졸 생성 조립체에 사용하기 위한 에어로졸 생성 물품(aerosol generating article)을 제공하며, 에어로졸 생성 물품은 본 발명의 제1 양태에 따른 에어로졸화 가능 재료 및 냉각 요소 및/또는 필터(filter)를 포함한다.
본 발명의 제3 양태는 제1 양태에 따른 에어로졸화 가능 재료 및 히터를 포함하는 에어로졸 생성 조립체를 제공하며, 히터는 에어로졸을 생성시키도록 사용 시에 에어로졸화 가능 재료를 가열하도록 배열된다.
일부 경우들에서, 에어로졸 생성 조립체는 제2 양태에 따른 에어로졸 생성 물품 및 히터를 포함한다.
일부 경우들에서, 에어로졸화 가능 재료는 적어도 2 개의 섹션들을 포함하고, 상기 조립체는 에어로졸화 가능 재료의 섹션들 각각에 상이한 열 프로파일(heat profile)을 제공하도록 구성된다. 일부 경우들에서, 섹션들은 동일한 조성물을 갖는다. 일부 경우들에서, 섹션들은 상이한 조성물들을 갖는다. 일부 경우들에서, 상기 조립체는 에어로졸화 가능 재료의 상이한 섹션들을 각각 가열하도록 배열된 적어도 2 개의 히터들을 포함한다.
본 발명의 다른 양태는 에어로졸 생성 조립체에서 에어로졸화 가능 재료를 가열하는 단계를 포함하는 에어로졸 생성 방법을 제공하며, 에어로졸화 가능 재료는 담배 재료, 캡슐화되지 않은 향미제 및 캡슐화된 향미제를 포함한다.
일부 경우들에서, 에어로졸 생성 재료는 적어도 2 개의 섹션들을 포함하고, 상이한 열 프로파일이 에어로졸화 가능 재료의 각 섹션에 제공된다. 일부 경우들에서, 섹션들은 상이한 조성물들을 갖는다.
본 발명의 다른 특징들 및 이점들은 첨부된 도면들을 참조하여 이루어지고 단지 예로서 주어진 본 발명의 예들에 대한 하기의 설명으로부터 명백해질 것이다.
도 1은 에어로졸 생성 조립체에 사용하기 위한 에어로졸화 가능 재료의 개략도이다.
도 2는 에어로졸 생성 조립체에 사용하기 위한 에어로졸화 가능 재료를 포함하는 에어로졸 생성 물품의 개략도이다.
도 3은 에어로졸 생성 물품의 일 예의 단면도를 도시한다.
도 4는 도 3의 물품의 사시도를 도시한다.
도 5는 에어로졸 생성 물품의 일 예의 단면 입면도(sectional elevation)를 도시한다.
도 6은 도 5의 물품의 사시도를 도시한다.
도 7은 에어로졸 생성 조립체의 일 예의 사시도를 도시한다.
도 8은 에어로졸 생성 조립체의 일 예의 단면도를 도시한다.
도 9는 에어로졸 생성 조립체의 일 예의 사시도를 도시한다.
도 10a는 본 발명에 따른 예시적인 에어로졸 생성 물품에 대한 향미제 전달 프로파일 및 2 개의 비교 향미제 전달 프로파일들을 도시한다.
도 10b는 에어로졸 생성 조립체에 사용될 수 있는 가열 프로파일을 도시한다.
도 10c는 본 발명에 따른 2 개의 예시적인 에어로졸 생성 물품들에 대한 향미제 전달 프로파일 및 하나의 비교 향미제 전달 프로파일을 도시한다.
본 발명의 예들은 에어로졸 생성 조립체에 사용하기 위한 에어로졸화 가능 재료를 제공하며, 에어로졸화 가능 재료는 담배 재료, 캡슐화되지 않은 향미제 및 캡슐화된 향미제를 포함한다.
본 발명자들은 담배 가열 제품들의 향미제가 그들의 휘발성으로 인해 소비 경험의 초기에 급속하게 소비될 수 있다는 것을 확립했다. 본 발명은 (i) 소비 기간의 시작 시에 휘발되는 캡슐화되지 않은 향미제 및 (ii) 소비 기간에서 나중에 방출 및 휘발되는 캡슐화된 향미제를 포함하는 에어로졸화 가능 재료를 제공한다. 이것은 청구된 에어로졸화 가능 재료가 담배 가열 제품에 사용될 수 있고, 지속적인 향미제 전달(및 소비자에게 보다 지속적인 감각 효과)과, 일부 경우들에서, 퍼프(puff) 당 비교적 일정한 향미제 전달(즉, 비교적 일정한 감각 효과)을 제공할 수 있다.
캡슐화는 또한, 사용 전에 에어로졸화 가능 재료 내에서의 향미제의 이동을 방지하는 역할을 한다.
일부 경우들에서, 캡슐화된 향미제는 또한, 방출 온도로 지칭되는 임계 온도가 초과되면 방출된다. 일부 경우들에서, 온도 의존성 방출은 방출 온도에서 향미제를 방출하도록 용융, 분해, 반응, 분리(degrade), 팽윤 또는 변형하는 캡슐화 재료의 사용을 통해 제공될 수 있다. 다른 경우들에서, 가열은 캡슐화된 향미제가 팽윤되게 하여 캡슐화 재료의 파열을 야기할 수 있다.
일부 경우들에서, 캡슐화된 향미제는 향미 캡슐들(flavour capsules)의 형태로 존재할 수 있다. 일부 경우들에서, 캡슐화된 향미제는 분말, 과립들(granules) 및/또는 비드들(beads)의 형태로 존재할 수 있다. 일부 경우들에서, 캡슐화된 향미제는, 예를 들어, 담배 재료 및/또는 담배 재료 주위에 배치된 래퍼에 도포될 수 있는 캡슐화 필름의 형태로 존재할 수 있다. 일부 경우들에서, 캡슐화된 향미제는 향미 캡슐들 및 캡슐화 필름의 조합과 같은 이러한 형태들의 혼합물로 존재할 수 있다.
일부 경우들에서, 에어로졸화 가능 재료는 하나 초과의 가열 구역이 있는 에어로졸 생성 조립체에 사용하도록 구성될 수 있다. 에어로졸화 가능 재료는 각각의 가열 구역에 대응하는 섹션들을 포함하는 구성요소의 형태일 수 있으며, 각 섹션은 상이한 열 프로파일을 겪는다. 일부 경우들에서, 에어로졸화 가능 재료의 각 섹션은 실질적으로 동일한 조성물을 가질 수 있다. 일부의 다른 경우들에서, 에어로졸화 가능 재료의 각 섹션은 상이한 조성물을 가질 수 있다. 예를 들어, 에어로졸화 가능 재료는 2 개의 섹션들을 포함할 수 있고, 캡슐화되지 않은 향미제는 캡슐화된 향미제와 상이한 섹션에 배열될 수 있으며; 사용 시에 첫 번째로 가열되는 에어로졸화 가능 재료의 섹션은 캡슐화되지 않은 향미제를 포함할 수 있고(그러나, 캡슐화된 향미제는 포함하지 않을 수 있음), 사용 시에 두 번째로 가열되는 에어로졸화 가능 재료의 섹션은 캡슐화된 향미제를 포함할 수 있다(그러나, 캡슐화되지 않은 향미제는 포함하지 않을 수 있음). 다른 예에서, 양 섹션들 모두가 캡슐화되지 않은 향미제를 포함할 수 있지만, 제2 섹션만이 캡슐화된 향미제를 포함할 수 있다. 본 발명자들은 나중에 가열된 섹션들에서 향미제를 캡슐화하는 것이 처음에 가열된 섹션들로부터의 열 추기(heat bleeding)에 의해 야기된 그러한 섹션들로부터의 향미제의 소비를 제한한다는 것을 결정했다. 그러한 경우들에서, 캡슐화된 향미제는 방출 온도가 초과될 때 방출될 수 있고, 이는 나중에 가열된 섹션이 가열될 때만 생성하며; 다른 섹션들로부터의 열 추기는 방출 온도를 초과하기에 불충분하다. 그리고, 이러한 배열은 지속적인 향미제 전달 프로파일을 제공하는데 기여한다.
일부 경우들에서, 양 섹션들 모두는 캡슐화되지 않은 향미제를 포함하고, 2 개의 섹션들 중 하나만이 캡슐화된 향미제를 포함한다. 일부의 다른 경우들에서, 2 개의 섹션들 중 하나만이 캡슐화되지 않은 향미제를 포함하고, 2 개의 섹션들 중 하나만이 캡슐화된 향미제를 포함하며; 캡슐화되지 않은 향미제 및 캡슐화된 향미제는 동일한 섹션 또는 상이한 섹션들에 제공될 수 있다. 이러한 경우들 중 임의의 경우에, 담배 재료는 2 개의 섹션들 중 어느 하나 또는 모두에 제공될 수 있다.
일부 경우들에서, 에어로졸화 가능 재료는 캡슐화된 향미제를 보유할 수 있으며, 향미는 가열 시에 캡슐화된 향미제로부터 다중-모드 방출을 제공하도록 캡슐화된다. 즉, 에어로졸화 가능 재료로부터의 향미제 방출 프로파일은 캡슐화되지 않은 향미제로부터의 방출 및 캡슐화된 향미제로부터의 적어도 2 개의 방출들을 포함한다. 일부 경우들에서, 에어로졸화 가능 재료는 캡슐화된 향미제를 보유할 수 있으며, 향미는 가열 시에 캡슐화된 향미제로부터 이중-모드 방출을 제공하도록 캡슐화된다. 즉, 에어로졸화 가능 재료로부터의 향미제 방출 프로파일은 캡슐화되지 않은 향미제로부터의 방출 및 캡슐화된 향미제로부터의 2 개의 방출들을 포함한다. 향미제 방출은 사용 시에 엇갈려서, 소비 경험 동안에 지속적인 향미 전달을 제공한다.
캡슐화된 향미제로부터의 다중-모드(적합하게는 이중-모드) 향미제 방출은 다수의 방식들로 제공될 수 있다. 일부 경우들에서, 캡슐화된 향미제의 방출 온도들은 상이할 수 있으며, 그에 따라 향미제의 방출은 사용 시에 엇갈리고(별개의 모드들을 제공함); 보다 낮은 방출 온도를 갖는 캡슐화된 향미제가 보다 높은 방출 온도를 갖는 캡슐화된 향미제 이전에 방출 및 휘발된다. 예를 들어, 캡슐화 재료는 다중-모드 향미제 방출 프로파일을 제공하도록 상이할 수 있으며; 보다 낮은 융점을 갖는 캡슐화 재료를 이용하는 캡슐화된 향미제의 제1 부분은 높은 융점을 갖는 캡슐화 재료를 사용하여 이루어진 제2 부분 이전에 캡슐화된 향미제를 방출할 수 있다. 다른 예에서, 캡슐화된 향미제 조성물은 상이할 수 있으며; 캡슐화된 재료는 캡슐화를 파열시키도록 가열 시에 팽윤될 수 있고, 상이한 캡슐화된 향미제 조성물들은 상이한 속도들로 팽윤되고, 이에 의해 다중-모드 향미제 방출 프로파일을 제공한다. 다른 예에서, 캡슐화된 향미제는 전체에 걸쳐 적어도 유사한 방출 온도를 가질 수 있지만, 캡슐화 재료에 대한 캡슐화된 재료의 비율은 다중-모드 향미제 방출 프로파일을 제공하도록 상이할 수 있으며; 캡슐화 재료의 보다 높은 비율을 포함하는 캡슐화된 향미제는 향미제를 방출하기 위해 방출 온도를 초과하여 보다 긴 가열 기간을 필요로 할 수 있다.
일부 경우들에서, 다중-모드 방출 프로파일을 제공하는 캡슐화된 향미제는 불균일한 방식으로 에어로졸 생성 재료 내에 배열될 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 생성 재료가 하나 초과의 섹션(사용 시에 상이한 가열 구역들에 대응할 수 있음)을 갖는 경우, 각각의 섹션들은 각각의 방출 모드에 대응하는 캡슐화된 향미제의 상이한 비율들을 보유할 수 있다. 일부 경우들에서, 제1 방출 모드를 제공하는 캡슐화된 향미제는 제2 방출 모드를 제공하는 캡슐화된 향미제와 에어로졸화 가능 재료의 다른 섹션에 제공될 수 있다.
일부 경우들에서, 캡슐화되지 않은 향미제는 멘톨을 포함할 수 있거나, 멘톨로 본질적으로 구성될 수 있거나, 멘톨로 구성될 수 있다.
일부 경우들에서, 캡슐화된 향미제는 멘톨을 포함할 수 있거나, 멘톨로 본질적으로 구성될 수 있거나, 멘톨로 구성될 수 있다.
캡슐화 재료는, 예를 들어, 다당류 또는 셀룰로오스 재료; 젤라틴; 껌; 단백질 재료; 폴리올 매트릭스 재료; 겔; 왁스; 폴리우레탄; 중합화되고 가수분해된 에틸렌 비닐 아세테이트, 폴리에스테르, 폴리카보네이트, 폴리메타크릴레이트, 폴리글리콜, 폴리에틸렌, 폴리스티렌, 폴리프로필렌, 폴리비닐 클로라이드 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다. 적합한 다당류들은 알긴산염(alginate), 전분, 덱스트란(dextran), 말토덱스트린(maltodextrin), 사이클로덱스트린(cyclodextrin) 및 펙틴(pectin)을 포함한다. 적합한 셀룰로오스 재료들은 메틸 셀룰로오스, 에틸 셀룰로오스, 하이드록시에틸 셀룰로오스, 하이드록시프로필 셀룰로오스, 카복시메틸 셀룰로오스 및 셀룰로오스 에테르들을 포함한다. 적합한 껌들은 아라비아 껌(gum Arabic), 가티 껌(gum ghatti), 트래거캔스 껌(gum tragacanth), 카라야, 로커스트 빈(locust bean), 아카시아 껌(acacia gum), 구아(guar), 퀀스 씨드(quince seed) 및 크산탄 껌(xanthan gums)을 포함한다. 적합한 단백질 재료들은 제인(zein) 단백질들을 포함한다. 적합한 폴리올 매트릭스들은 폴리비닐 알코올로 형성될 수 있다. 적합한 겔들은 아가(agar), 아가로오스(agarose), 카라기난(carrageenans), 푸로이단(furoidan) 및 퍼셀라란(furcellaran)을 포함한다. 적합한 왁스들은 카르 나우바 왁스(carnauba wax)를 포함한다.
일부 경우들에서, 캡슐화 재료는 다당류를 포함한다. 일부의 특정 경우들에서, 캡슐화 재료는 알긴산염을 포함할 수 있다. 알긴산염은, 예를 들어, 알긴산의 염, 에스테르화 알긴산염(esterified alginate) 또는 글리세릴 알긴산염(glyceryl alginate)일 수 있다. 알긴산의 염들은 알긴산 암모늄, 알긴산 트리에탄올아민, 및 알긴산 나트륨, 칼륨, 칼슘 및 마그네슘과 같은 그룹 Ⅰ 또는 Ⅱ 금속 이온 알긴산염들을 포함한다. 에스테르화 알긴산염들은 프로필렌 글리콜 알긴산염 및 글리세릴 알긴산염을 포함한다.
일부 경우들에서, 캡슐화 재료는 알긴산 나트륨 및/또는 알긴산 칼슘이다. 알긴산 칼슘은 알긴산 나트륨보다 주위 온도에서 더 큰 향미제의 이동 억제를 제공하지만, 또한 알긴산 나트륨보다 높은 온도에서 에어로졸 생성제를 방출할 수 있다.
일부 경우들에서, 캡슐화 재료는 펙틴을 포함한다.
일부 경우들에서, 에어로졸화 가능 재료는 추가적으로 하나 이상의 에어로졸 생성제들을 포함할 수 있다. 일부 경우들에서, 에어로졸 생성제의 적어도 일부는 선택적으로 캡슐화된 향미제와 동일한 재료에 의해 캡슐화될 수 있다.
일부 경우들에서, 에어로졸화 가능 재료는 로드 형상을 갖는 구성요소의 형태이다. 에어로졸화 가능 재료는 추가적으로 담배 재료 주위에 배열된 래퍼를 포함할 수 있다. 에어로졸화 가능 재료의 하나 이상의 구성요소들이 래퍼의 구성요소로서 제공될 수 있다. 본원에 사용된 바와 같이, 용어 "로드(rod)"는 일반적으로 에어로졸 생성 조립체에 사용하기 위한 임의의 적합한 형상일 수 있는 세장형 몸체를 지칭한다. 일부 경우들에서, 로드는 실질적으로 원통형이다.
일부 경우들에서, 에어로졸화 가능 재료는 고체 재료일 수 있다. 일부 경우들에서, 에어로졸화 가능 재료는 약 300 내지 500 mg의 담배 재료를 포함할 수 있다.
캡슐화된 향미제는, 단지 예로서, 분무 건조, 유동층 코팅(fluidised bed coating), 현장 중합(in-situ polymerisation), 용매 증발, 코아세르베이션(coacervation) 및/또는 공압출을 포함하는, 당업계에 널리 개시된 몇 개의 알려진 방법 중 임의의 방법에 따라 제조될 수 있다.
또한, 본 발명의 예들은 제1 양태에 따른 에어로졸화 가능 재료 및 히터를 포함하는 에어로졸 생성 조립체를 제공하며, 히터는 에어로졸을 생성시키기 위해 사용 시에 에어로졸화 가능 재료를 가열하도록 배열된다.
본 발명의 예들에 따른 에어로졸 생성 조립체는 또한, 본원에서 비연소식 가열 디바이스, 담배 가열 제품 또는 담배 가열 디바이스로 지칭될 수 있다.
임의의 적합한 가열 프로파일이 이용될 수 있다. 일부 경우들에서, 히터 온도는 에어로졸을 신속하게 생성시키기 위해 소비 세션(consumption session)의 초기에 신속하게 상승할 수 있다. 다음에, 히터 온도는 에어로졸화 가능 재료의 탄화 또는 연소를 방지하기 위해 소정 기간 후에 하강될 수 있다. 다음에, 히터 온도는 재료의 성분들의 에어로졸화를 최대화하기 위해 나중에 세션에서 다시 상승할 수 있다.
일부 경우들에서, 상기 조립체는 에어로졸화 가능 재료의 상이한 섹션들에 상이한 열 프로파일을 제공하도록 구성된다. 일부 경우들에서, 상기 조립체는 에어로졸 함유 재료의 적어도 일부분이 가열 기간의 50 % 이상 동안 적어도 180 ℃ 또는 200 ℃의 온도에 노출되도록 구성될 수 있다. 일부 예들에서, 에어로졸화 가능 재료는 공계류중인 출원 PCT/EP2017/068804에 기술된 바와 같은 열 프로파일에 노출될 수 있으며, 이 문헌의 내용들은 그 전체가 본원에 포함된다.
일부의 특정 경우들에서, 에어로졸화 가능 재료의 적어도 2 개의 부분들을 별도로 가열하도록 구성된 조립체가 제공된다. 섹션들의 온도 프로파일이 상이하도록 제1 및 제2 섹션들의 온도를 시간에 따라 제어함으로써, 사용 중에 에어로졸의 퍼프 프로파일을 제어하는 것이 가능하다. 에어로졸화 가능 재료의 2 개의 부분들에 제공된 열은 상이한 시간들 또는 속도들로 제공될 수 있으며; 이러한 방식으로 가열을 엇갈리게 하는 것은 빠른 에어로졸 생성 및 사용의 장수명화 모두를 허용할 수 있다.
일부 경우들에서, 상기 조립체는 소비 경험의 개시 시에, 에어로졸화 가능 재료의 제1 섹션에 대응하는 제1 가열 요소가 에어로졸화 가능 성분들의 휘발을 실행하는 휘발 온도로 즉시 가열되도록 구성될 수 있다. 설정된 기간 후에, 제1 가열 요소 온도는 제1 섹션에서 에어로졸의 응축을 방지하도록 선택된 중간 온도로 하강된다.
소비 경험의 개시 시에 또는 소정 기간 후에, 에어로졸화 가능 재료의 제2 섹션에 대응하는 제2 가열 요소는 중간 온도(제1 가열 요소 중간 온도와 동일하거나 상이할 수 있음)로 가열된다. 설정된 기간 후에, 제2 가열 요소는 휘발 온도(제1 가열 요소 휘발 온도와 동일하거나 상이할 수 있음)로 가열된다. 전형적으로, 가열 요소들 중 적어도 하나는 소비 경험 전체에 걸쳐 그 휘발 온도에 있으며, 일부 경우들에서, 양 가열 요소들 모두가 단기간 동안 동시에 그들의 휘발 온도에 있다. 제2 가열 요소 중간 온도는 제2 섹션이 그 휘발 온도로 신속하게 가열될 수 있도록 선택된다.
소비 경험의 종료 시에, 양 가열 요소들 모두는 실온으로 냉각되도록 허용된다.
하나의 특정 예에서, 상기 조립체는 소비 경험의 개시 시에 에어로졸화 가능 재료의 제1 섹션에 대응하는 제1 가열 요소가 240 ℃의 온도로 즉시 가열되도록 구성될 수 있다. 이러한 제1 가열 요소는 240 ℃에서 145 초 동안 유지된 후에, 135 ℃로 하강된다(나머지 소비 경험을 위해 유지됨). 소비 경험의 개시 후 75 초에, 에어로졸화 가능 재료의 제2 섹션에 대응하는 제2 가열 요소는 160 ℃의 온도로 가열된다. 소비 경험의 개시 후 135 초에, 제2 가열 요소의 온도가 240 ℃로 상승된다(나머지 소비 경험을 위해 유지됨). 소비 경험은 280 초 지속되며, 이 시점에서 양 히터들 모두는 실온으로 냉각된다.
일부 경우들에서, 에어로졸화 가능 재료에 2 개의 섹션들이 있다. 다른 경우들에서, 3 개, 4 개, 5 개, 6 개 또는 그 초과의 섹션들이 있을 수 있다. 각 섹션에서의 에어로졸화 가능 재료의 조성물은 동일하거나 상이할 수 있다. 임의의 개수의 섹션들에 캡슐화되지 않은 향미제가 있을 수 있다. 임의의 개수의 섹션들에 캡슐화된 향미제가 있을 수 있다. 일부 경우들에서, 향미제는 가열 시에 다중-모드 방출 캡슐화된 향미제를 제공하도록 캡슐화될 수 있으며, 에어로졸화 가능 재료는 각 모드가 에어로졸화 가능 재료의 상이한 섹션에 의해 제공되도록 구성될 수 있다. 일부 경우들에서, 에어로졸화 가능 재료의 섹션들은 가열 시에 다중-모드 방출 캡슐화된 향미제를 제공하는 캡슐화된 향미제를 포함할 수 있으며, 각 방출 모드에 기여하는 캡슐화된 향미제의 비율은 각각의 섹션들 사이에서 상이하다. 일부 경우들에서, 상기 조립체는 에어로졸화 가능 재료의 하나 이상의 섹션들을 각각 직접 가열하도록 배열된 복수의 히터들을 포함한다. 일부 경우들에서, 히터들의 개수는 에어로졸화 가능 재료 내의 섹션들의 개수와 동등하고, 히터들은 하나의 섹션을 각각 가열하도록 배열된다.
일부 경우들에서, 에어로졸화 가능 재료는 원통부와 같은 로드 형상을 갖는다. 일부 경우들에서, 에어로졸화 가능 재료의 섹션들은 원통형일 수 있고, 에어로졸화 가능 재료의 로드를 따라 동축으로 배열될 수 있다. 다른 경우들에서, 에어로졸화 가능 재료의 섹션들은 원통부와 같은 로드를 함께 형성하도록 배열된 프리즘형 섹션들의 형태일 수 있다. 예를 들어, 2 개의 섹션들이 있는 경우, 이들은 반원통형일 수 있고, 그들의 각각의 평탄 면들이 접촉하여 배열될 수 있다.
일부 예들에서, 에어로졸화 가능 재료는 에어로졸 생성 조립체 내에 삽입되는 에어로졸 생성 물품의 일부로서 제공될 수 있다. 일부 경우들에서, 에어로졸 생성 물품은 에어로졸화 가능 재료 및 추가적으로 냉각 요소 및/또는 필터를 포함할 수 있다. 냉각 요소는, 존재한다면, 기체(gaseous) 또는 에어로졸 성분들을 냉각시키도록 작용 또는 기능할 수 있다. 일부 경우들에서, 냉각 요소는 기체 성분들을 응축시켜 에어로졸을 형성하도록 기체 성분들을 냉각시키도록 작용할 수 있다. 또한, 냉각 요소는 또한, 장치의 매우 고온 부분들을 사용자로부터 이격시키도록 작용할 수 있다. 필터는, 존재한다면, 셀룰로오스 아세테이트 플러그(cellulose acetate plug)와 같은 당업계에 알려진 임의의 적합한 필터를 포함할 수 있다. 일부 경우들에서, 필터는 임의의 캡슐화된 향미제를 포함하거나 보유하지 않는다. 에어로졸 생성 물품은 종이와 같은 래핑 재료(wrapping material)에 의해 둘러싸일 수 있다.
에어로졸 생성 물품은 추가적으로 통기 구멍들을 포함할 수 있다. 이러한 통기 구멍들은 물품의 측벽에 제공될 수 있다. 일부 경우들에서, 통기 구멍들은 필터 및/또는 냉각 요소에 제공될 수 있다. 이러한 구멍들은 사용 동안에 저온 공기가 물품 내로 흡인되게 할 수 있고, 저온 공기는 가열 휘발된 성분들과 혼합됨으로써 에어로졸을 냉각시킬 수 있다.
통기는 사용 시에 가열될 때 물품으로부터 가시적인 가열 휘발된 성분들의 생성을 향상시킨다. 가열 휘발된 성분들의 과포화가 발생하도록 가열 휘발된 성분들을 냉각시키는 프로세스에 의해 가열 휘발된 성분들이 가시화된다. 그 다음에, 가열 휘발된 성분들은 다르게는 핵 생성으로 알려진 액적 형성을 겪으며, 궁극적으로 가열 휘발된 성분들의 에어로졸 입자들의 크기가 가열 휘발된 성분들의 추가 응축과 가열 휘발된 성분들로부터 새롭게 형성된 액적의 응집에 의해 증가한다.
일부 경우들에서, 통기 비율로 알려진, 가열 휘발된 성분들과 저온 공기의 합계에 대한 저온 공기의 비율은 적어도 15 %이다. 15 %의 통기 비율은 가열 휘발된 성분들이 전술한 방법에 의해 가시화될 수 있게 한다. 가열 휘발된 성분들의 가시성은 휘발된 성분들이 생성되었다는 것을 사용자가 식별할 수 있게 하고, 흡연 경험의 감각 경험에 부가된다.
다른 예에서, 통기 비율은 가열 휘발된 성분들에 추가적인 냉각을 제공하기 위해 50 % 내지 85 %이다. 일부 경우들에서, 통기 비율은 적어도 60 % 또는 65 %일 수 있다.
본원에서 사용된 바와 같이, "에어로졸 생성제"는 가열 시에 에어로졸의 생성을 촉진시키는 작용제이다. 에어로졸 생성제는 초기 증발, 및/또는 흡입 가능한 고체 및/또는 액체 에어로졸로의 가스(gas)의 응축을 촉진시킴으로써 에어로졸의 생성을 촉진시킬 수 있다. 적합한 에어로졸 생성제들은, 폴리올(polyol), 예컨대 소르비톨(sorbitol), 글리세롤(glycerol), 및 프로필렌 글리콜(propylene glycol) 또는 트리에틸렌 글리콜(triethylene glycol)과 같은 글리콜들; 비-폴리올(non-polyol), 예컨대 일가 알코올들, 고비점 탄화수소들(high boiling point hydrocarbons), 산들(acids), 예컨대 락트산(lactic acid), 글리세롤 파생품들, 에스테르들, 예컨대 디아세틴(diacetin), 트리아세틴(triacetin), 트리에틸렌 글리콜 디아세테이트(triethylene glycol diacetate), 트리에틸 시트레이트(triethyl citrate) 또는 에틸 미리스테이트(ethyl myristate) 및 이소프로필 미리스테이트(isopropyl myristate)를 포함하는 미리스테이트들(myristates), 및 지방족 카르복실산 에스테르들(aliphatic carboxylic acid esters), 예컨대 메틸 스테아레이트(methyl stearate), 디메틸 도데칸디오에이트(dimethyl dodecanedioate) 및 디메틸 테트라데칸디오에이트(dimethyl tetradecanedioate)를 포함한다(이것으로 제한되지 않음).
본원에 사용된 바와 같이, 용어들 "향미" 및 "향미제"는, 지역 규제들(local regulations)이 허용하는 경우, 성인 소비자들을 위해 제품에 원하는 맛 또는 향기를 생성하는데 사용될 수 있는 재료들을 지칭한다. 이들은 추출물들(예컨대, 감초, 수국, 일본 흰 껍질 목련 잎(Japanese white bark magnolia leaf), 카모마일(chamomile), 호로파(fenugreek), 정향(clove), 멘톨(menthol), 일본 민트(Japanese mint), 아니스열매(aniseed), 시나몬(cinnamon), 허브(herb), 노루발풀(wintergreen), 체리(cherry), 베리(berry), 복숭아, 사과, 드람뷔(Drambuie), 버번(bourbon), 스카치(scotch), 위스키(whiskey), 스피아민트(spearmint), 페퍼민트(peppermint), 라벤더(lavender), 카다몬(cardamom), 셀러리(celery), 카스카라야(cascarilla), 육두구(nutmeg), 백단유(sandalwood), 베르가못(bergamot), 제라늄(geranium), 허니 에센스(honey essence), 로즈 오일(rose oil), 바닐라(vanilla), 레몬 오일(lemon oil), 오렌지 오일(orange oil), 계수나무(cassia), 캐러웨이(caraway), 코냑(cognac), 자스민(jasmine), 일랑-일랑(ylang-ylang), 세이지(sage), 회향(fennel), 피망, 생강, 아니스(anise), 고수(coriander), 커피, 또는 멘타 속(genus Mentha)의 임의의 종들로부터의 민트 오일), 향미 증강제들(flavour enhancers), 쓴맛 수용체 부위 차단제들(bitterness receptor site blockers), 감각 수용체 부위 활성화제들(sensorial receptor site activators) 또는 자극제들(stimulators), 당류 및/또는 당 대용물들(예컨대, 수크랄로스(sucralose), 아세설팜 칼륨(acesulfame potassium), 아스파탐(aspartame), 사카린(saccharine), 사이클라메이트들(cyclamates), 락토오스(lactose), 자당(sucrose), 포도당(glucose), 과당(fructose), 소르비톨(sorbitol) 또는 만니톨(mannitol)), 및 목탄(charcoal), 엽록소, 미네랄들, 식물생약들(botanicals) 또는 입냄새 제거제들(breath freshening agents)과 같은 다른 첨가제들을 포함할 수 있다. 이들은 인조, 합성 또는 천연 성분들 또는 이들의 블렌드들일 수 있다. 이들은 임의의 적합한 형태, 예를 들어, 오일, 액체 또는 분말일 수 있다. 일부 실시예들에서, 감각 수용체 부위 활성화제 또는 자극제는 냉각제와 같은 센세이트(sensate)이다. 적합한 냉각제들은 하기로 구성되는 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 화합물들을 포함할 수 있다:N-에틸-2-이소프로필-5-메틸시클로헥산 카르복사미드(또한, WS-3, CAS: 39711-79-0, FEMA: 3455로 알려짐); 2-이소프로필-N-[(에 톡시카르보닐)메틸]-5-메틸시클로헥산카르복사미드(또한, WS-5, CAS: 68489-14-5, FEMA: 4309로 알려짐); 2-이소프로필-N-(4-메톡실페닐)-5-메틸시클로헥산카르복사미드(또한, WS-12, FEMA: 4681로 알려짐); 및 2-이소프로필-N,2,3-트리메틸부탄아미드(또한, WS-23, FEMA: 3804로 알려짐).
본원에 사용된 바와 같이, 용어 "담배 재료"는 담배 또는 그 파생품들을 포함하는 임의의 재료를 지칭한다. 용어 "담배 재료"는 담배, 담배 파생품들, 팽화 담배(expanded tobacco), 재생 담배(reconstituted tobacco) 또는 담배 대용품들(tobacco substitute) 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 담배 재료는 분쇄 담배(ground tobacco), 담배 섬유, 썬 담배(cut tobacco), 압출 담배, 담배 주맥(tobacco stem), 재생 담배 및/또는 담배 추출물(tobacco extract) 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
담배 재료를 제조하는데 사용되는 담배는 버지니아(Virginia) 및/또는 벌리(Burley) 및/또는 오리엔탈(Oriental)을 포함하는, 단일 등급들 또는 블렌드들(blends), 컷 래그(cut rag) 또는 전체 잎과 같은 임의의 적합한 담배일 수 있다. 또한, 담배는 담배 입자 '가루들(fines)' 또는 분진(dust), 팽화 담배, 주맥들, 팽화 주맥들 및 다른 처리된 주맥 재료들, 예컨대 썰어서 만(cut rolled) 주맥들일 수 있다. 담배 재료는 분쇄 담배 또는 재생 담배 재료일 수 있다. 재생 담배 재료는 담배 섬유들을 포함할 수 있으며, 주조에 의해, 담배 추출물의 역 첨가에 의한 포드리니어-기반 종이 제조식 접근법(Fourdrinier-based paper making-type approach)에 의해, 또는 압출에 의해 형성될 수 있다.
사용 시에, 일부 경우들에서, 에어로졸 생성 물품은 태우지 않고 물품을 가열하여 에어로졸을 생성시키는 에어로졸 생성 디바이스 내에 배열될 수 있다. 일부의 다른 경우들에서, 상기 물품은 에어로졸화 가능 재료를 가열하지만 태우지 않는 가연성 연료 공급원 또는 화학적 열원과 같은 연료 공급원을 갖는 조립체에 제공될 수 있다.
일부 경우들에서, 에어로졸 생성 조립체에 제공된 히터는 박막의 전기 저항 히터일 수 있다. 다른 경우들에서, 히터는 유도 히터 등을 포함할 수 있다. 하나 초과의 히터가 존재하는 경우, 각 히터는 동일하거나 상이할 수 있다.
일반적으로, 히터 또는 각 히터는 충전식 배터리(battery) 또는 비충전식 배터리일 수 있는 배터리에 연결된다. 적합한 배터리들의 예들은, 예를 들어, 리튬-이온 배터리(lithium-ion battery), 니켈 배터리(nickel battery)(예컨대, 니켈-카드뮴 배터리(nickel-cadmium battery)), 알칼리 배터리(alkaline battery) 및/또는 그와 유사한 배터리를 포함한다. 배터리는 히터에 전기적으로 결합되고, 필요 시에 전력을 공급하여 에어로졸화 가능 재료를 가열하기 위해(에어로졸화 가능 재료를 타게 하지 않고서 에어로졸화 가능 재료의 성분들을 휘발시키기 위해) 적절한 회로를 통해 제어 가능하다.
일 예에서, 히터는 에어로졸화 가능 재료가 사용 시에 가열을 위해 삽입되는 중공의 내부 가열 챔버를 갖는 대체로 중공의 원통형 튜브의 형태이다. 히터에 대한 다른 배열들이 가능하다. 예를 들어, 히터는 단일 히터로서 형성될 수 있거나, 히터의 종축을 따라 정렬된 복수의 히터들로 형성될 수 있다. (단순화를 위해, 본원에서는 문맥상 달리 요구되지 않는 한, "히터"에 대한 언급은 복수의 히터들을 포함하도록 취해져야 한다.) 히터는 환형 또는 관형일 수 있다. 히터는 삽입 시에 실질적으로 에어로졸화 가능 재료 전체가 히터의 가열 요소(들) 내에 위치되어 실질적으로 에어로졸화 가능 재료 전체가 사용 시에 가열되도록 치수설정될 수 있다. 히터는 에어로졸화 가능 재료의 선택된 구역들이 독립적으로, 예를 들어, 요망에 따라 차례로(순차적으로) 또는 함께(동시에), 가열될 수 있도록 배열될 수 있다.
히터는 히터로부터 에어로졸 생성 조립체의 외부로 통과하는 열을 감소시키는 것을 돕는 단열재에 의해 그 길이의 적어도 일부를 따라 둘러싸여 있을 수 있다. 이것은 일반적으로 열 손실들을 감소시키므로 히터에 대한 전력 요구들을 낮추는 것을 돕는다. 또한, 단열재는 히터의 작동 동안에 에어로졸 생성 조립체의 외부를 저온 상태로 유지하는 것을 돕는다.
이들이 양립 가능한 정도까지, 본 발명의 일 양태와 관련하여 설명된 특징들은 본원에 설명된 다른 양태들 및 예들과 조합하여 명백하게 개시된다.
도 1은 에어로졸 생성 조립체와 함께 사용하기 위한 에어로졸화 가능 재료의 일 예를 개략적으로 예시하고 있다. 에어로졸화 가능 재료는 원통형 로드의 형태이고, 제1 섹션(103a) 및 제2 섹션(103b)을 포함한다. 제2 섹션(103b)은 본 예에서 제1 섹션(103a)보다 사용 시에 입으로부터 멀리 떨어져 있다.
일부 예들에서, 에어로졸화 가능 재료의 2 개의 섹션들(103a, 103b)은 실질적으로 동일한 조성물을 갖는다. 이러한 섹션들은 담배 재료, 캡슐화되지 않은 향미제 및 캡슐화된 향미제를 포함한다. 향미제는 멘톨일 수 있다. 캡슐화 재료는 알긴산염일 수 있다. 일부 경우들에서, 캡슐화된 향미제는 담배 재료를 통해 분산된 캡슐들의 형태일 수 있다. 일부의 다른 경우들에서, 캡슐화된 향미제는 담배 재료 주위에 배열된 래퍼(예컨대, 종이 래퍼)에 도포되는 필름의 형태로 제공될 수 있다. 그러한 경우들에서, 필름은 예를 들어, 분무 건조 또는 인쇄에 의해 도포될 수 있다. 또 다른 경우들에서, 캡슐화된 향미제가 예를 들어, 분무에 의해 담배 재료에 도포될 수 있다.
다른 예들에서, 에어로졸화 가능 재료의 2 개의 섹션들(103a, 103b)은 실질적으로 동일한 조성물을 갖는다. 이러한 섹션들은 담배 재료, 캡슐화되지 않은 향미제, 및 캡슐화된 향미제를 포함하고, 캡슐화된 향미제는 가열 시에 캡슐화된 향미제로부터 향미제의 다중-모드 방출을 제공한다. 사용 시에, 캡슐화되지 않은 향미제는 초기에 휘발되고, 이어서 캡슐화된 향미제의 제1 부분(일부 경우들에서, 보다 낮은 방출 온도를 갖는 부분일 수 있음)이 방출 및 휘발된다. 캡슐화된 향미제의 제2 부분(일부 경우들에서, 보다 높은 방출 온도를 갖는 부분일 수 있음)은 나중에 방출된 후에 휘발되어 향미제의 엇갈린 방출 및 사용자에게의 지속적인 향미제 전달을 제공한다.
다른 예들에서, 에어로졸화 가능 재료의 2 개의 섹션들(103a, 103b)은 상이한 조성물들을 갖는다. 일부 경우들에서, 양 섹션들 모두가 캡슐화되지 않은 향미제를 포함하지만, 하나의 섹션만이 캡슐화된 향미제를 포함한다. 다른 경우들에서, 하나의 섹션은 캡슐화되지 않은 향미제를 포함하지만 캡슐화된 향미제를 포함하지 않으며, 다른 섹션은 캡슐화된 향미제를 포함하지만 캡슐화되지 않은 향미제를 포함하지 않는다. 각각의 경우에, 섹션들(103a, 103b) 중 어느 하나 또는 모두는 담배 재료를 포함할 수 있다. 또 다른 경우들에서, 하나의 섹션은 캡슐화되지 않은 향미제 및 캡슐화된 향미제(및 선택적으로 담배 재료)를 포함하고, 다른 섹션은 담배 재료를 포함하지만 어떠한 향미제도 포함하지 않는다. 일부 경우들에서, 캡슐화된 향미제는 에어로졸화 가능 재료의 하나의 섹션에서 담배 재료를 통해 분산된 캡슐들의 형태일 수 있다. 일부의 다른 경우들에서, 래퍼(예컨대, 종이 래퍼)가 담배 재료 주위에 배열될 수 있고, 캡슐화된 향미제는 에어로졸화 가능 재료의 섹션들(103a, 103b) 중 하나 주위에 배열된 래퍼의 섹션에 도포된 필름의 형태로 제공될 수 있다. 그러한 경우들에서, 필름은 예를 들어, 분무 건조 또는 인쇄에 의해 도포될 수 있다. 또 다른 경우들에서, 캡슐화된 향미제는 섹션들(103a, 103b) 중 하나 내의 담배 재료에, 예를 들어, 분무에 의해 도포될 수 있다.
그러한 예들에서, 캡슐화된 향미제를 포함하는 에어로졸화 가능 재료의 섹션은 일반적으로 사용 시에 나중에 가열되도록 구성된 섹션일 것이다. 일부 경우들에서, 제2 섹션(103b)(마우스 단부(mouth end)로부터 더 멀리 떨어짐)만이 캡슐화된 향미제를 보유하고, 사용 시에 제1 섹션(103a) 이후에 가열된다.
다른 예들에서, 에어로졸화 가능 재료의 2 개의 섹션들(103a, 103b)은 상이한 조성물들을 갖는다. 일부 경우들에서, 섹션들 중 어느 하나 또는 모두는 캡슐화되지 않은 향미제를 포함하고, 각 섹션은 캡슐화된 향미제를 포함한다. 캡슐화된 향미제는 이중-모드 방출 프로파일로 가열 시에 캡슐화된 향미제로부터 방출되고; 제1 방출 모드를 제공하는 캡슐화된 향미제가 제2 방출 모드를 제공하는 캡슐화된 향미제와는 에어로졸화 가능 재료의 상이한 섹션에 제공된다. 각각의 경우에, 섹션들(103a, 103b) 중 어느 하나 또는 모두는 담배 재료를 포함할 수 있다. 일반적으로, 보다 높은 방출 온도를 갖는(또는 나중에 방출을 제공하도록 다른 방식으로 구성된) 캡슐화된 향미제를 보유하는 섹션은 사용 시에 나중에 가열되는 섹션이다. 예를 들어, 일 실시예에서, 제1 섹션(103a)은 캡슐화되지 않은 향미제 및 제1 캡슐화된 향미제를 포함한다. 이러한 실시예에서, 제2 섹션(103b)은 제1 캡슐화된 향미제보다 높은 방출 온도를 갖는(또는 나중에 방출을 제공하도록 다른 방식으로 구성된) 제2 캡슐화된 향미제를 포함한다. 사용 시에, 제1 섹션(103a)이 먼저 가열되고, 캡슐화되지 않은 향미제가 초기에 휘발되고, 이어서 방출 온도에 도달할 때 제1 섹션으로부터 캡슐화된 향미제가 휘발된다. 제2 캡슐화된 향미제는 보다 높은 방출 온도를 가지므로(또는 나중에 방출을 제공하도록 다른 방식으로 구성되므로) 이러한 단계에서 휘발되지 않으며; 제2 섹션(103b)의 가열 시에, 제2 캡슐화된 향미제가 방출되고 휘발되어 에어로졸을 형성한다.
또 다른 변형예에서, 에어로졸화 가능 재료의 2 개의 섹션들(103a, 103b)은 상이한 조성물들을 갖는다. 일부 경우들에서, 양 섹션들 중 어느 하나는 캡슐화되지 않은 향미제를 포함하고, 각 섹션은 캡슐화된 향미제를 포함한다. 캡슐화된 향미제는 이중-모드 방출 프로파일로 가열 시에 캡슐화된 향미제로부터 방출되고; 에어로졸 생성 재료의 각각의 섹션들은 방출 모드들 각각에 기여하는 상이한 비율들의 캡슐화된 향미제를 포함한다. 예를 들어, 에어로졸화 가능 재료의 제1 섹션은 제1 방출 모드를 제공하는 캡슐화된 향미제의 보다 큰 비율을 포함하고, 에어로졸화 가능 재료의 제2 섹션은 제2 방출 모드를 제공하는 캡슐화된 향미제의 보다 큰 비율을 포함한다. 각각의 경우에, 섹션들(103a, 103b) 중 어느 하나 또는 모두는 담배 재료를 포함할 수 있다. 일반적으로, 제2 방출 모드를 제공하는 캡슐화된 향미제의 보다 큰 비율을 보유하는 섹션은 사용 시에 두 번째로 가열될 것이다. 일부 경우들에서, 제2 섹션은 사용 시에 입으로부터 더 멀리 배열된 섹션(103b)일 수 있다.
도 2는 에어로졸 생성 조립체와 함께 사용하기 위한 에어로졸 생성 물품(101)의 일 예를 개략적으로 예시하고 있다. 에어로졸 생성 물품(101)은 도 1에 예시된 에어로졸화 가능 재료(103)의 원통형 로드, 냉각 요소(107), 필터(109) 및 마우스 단부 세그먼트(mouth-end segment)(111)를 포함한다. 예시된 바와 같이, 냉각 요소(107) 및 필터(109)는 에어로졸화 가능 재료(103)의 마우스 단부와 마우스 단부 세그먼트(111) 사이에 배열될 수 있어, 사용자에게 도달하기 전에 에어로졸화 가능 재료(103)로부터의 유동이 냉각 요소(107) 및 필터(109)를 통과하게 된다(또는 필터가 유동에 있어서 냉각 요소 이전에 배열되는 경우에는 그 반대로 됨). 도 2의 예가 냉각 요소(107), 필터(109) 및 마우스 단부 세그먼트(111)를 예시하고 있지만, 이들 요소들 중 하나 이상은 다른 예들에서 생략될 수 있다.
일부 예들에서, 예를 들면, 마우스 단부 세그먼트(111)는, 존재한다면, 예를 들어, 나선형으로 권취된 종이 튜브, 셀룰로오스 아세테이트, 판지, 주름진 종이(crimped paper), 예컨대 주름진 내열성 종이 또는 주름진 양피지 종이의 형태인 종이, 및/또는 중합체 재료들, 예컨대 저밀도 폴리에틸렌(LDPE), 또는 일부의 다른 적합한 재료로 형성될 수 있다. 마우스 단부 세그먼트(111)는 중공 튜브를 포함할 수 있다. 그러한 중공 튜브는 휘발된 에어로졸화 가능 재료를 여과하기 위한 여과 기능을 제공할 수 있다. 마우스 단부 세그먼트(111)는 에어로졸화 가능 재료를 가열하는 메인 장치(도시되지 않음)의 매우 고온 부분(들)으로부터 이격되도록, 세장형일 수 있다.
일부 예들에서, 필터(109)는, 존재한다면, 필터 플러그(filter plug)일 수 있고, 예를 들어, 셀룰로오스 아세테이트로 제조될 수 있다.
일부 경우들에서, 냉각 요소(107)는, 존재한다면, 제1 및 제2 단부들을 갖고 제1 및 제2 단부들 사이에서 연장되는 복수의 관통 홀들(through holes)을 포함하는 모놀리식 로드(monolithic rod)를 포함할 수 있다. 관통 홀들은 로드의 중심 종축에 실질적으로 평행하게 연장될 수 있다. 냉각 요소(107)의 관통 홀들은 측방향 단면에서 보았을 때 대체로 요소의 반경방향으로 배열될 수 있다. 즉, 일 예에서, 요소는 관통 홀들을 규정하는 내부 벽들을 가지며, 내부 벽들은 2 개의 메인 구성들, 즉 반경방향 벽들 및 중앙 벽들을 갖는다. 반경방향 벽들은 요소의 단면의 반경들을 따라 연장되고, 중앙 벽들은 요소의 단면의 중심 상에 중심설정된다. 일 예에서는 중앙 벽들이 원형이지만, 다른 규칙적인 또는 불규칙적인 단면 형상들이 사용될 수 있다. 마찬가지로, 일 예에서는 요소의 단면이 원형이지만, 다른 규칙적인 또는 불규칙적인 단면 형상들이 사용될 수 있다.
일 예에서, 관통 홀들의 대부분은 육각형 또는 대체로 육각형의 단면 형상을 갖는다. 이러한 예에서, 요소는 일 단부에서 볼 때 "허니컴(honeycomb)" 구조로 불려질 수 있는 것을 갖는다.
일부 경우들에서, 냉각 요소(107)는 에어로졸화 가능 재료를 가열하는 메인 장치의 매우 고온 부분(들)으로부터, 존재한다면, 필터(109)를 이격시키는 중공 튜브를 포함할 수 있다. 예를 들면, 냉각 요소(107)는, 예를 들어, 나선형으로 권취된 종이 튜브, 셀룰로오스 아세테이트, 판지, 주름진 종이, 예컨대 주름진 내열성 종이 또는 주름진 양피지 종이의 형태인 종이, 및 중합체 재료들, 예컨대 저밀도 폴리에틸렌(LDPE), 또는 일부의 다른 적합한 재료로 형성될 수 있다.
냉각 요소(107)는, 존재한다면, 실질적으로 비압축성일 수 있다. 냉각 요소는 세라믹 재료 또는 중합체, 예를 들어, 압출 가능한 플라스틱 재료일 수 있는 열가소성 중합체로 형성될 수 있다. 일 예에서, 요소의 다공도는 60 % 내지 75 %의 범위에 있다. 이러한 의미에서의 다공도는 관통 홀들에 의해 점유된 요소의 측방향 단면적의 백분율의 척도일 수 있다. 일 예에서, 요소의 다공도는 약 69 % 내지 70 %이다.
냉각 요소의 다른 예들은 PCT/GB2015/051253에 개시되어 있으며, 이 문헌의 전체 내용은, 특히 도 1 내지 도 8, 및 8 페이지 11 행 내지 18 페이지 16 행의 설명이 본원에 인용에 의해 명백하게 포함된다.
다른 예들에서, 냉각 요소(107)는 관통 홀들을 형성하도록 접히거나, 크림핑(crimping)되거나 주름지는 시트 재료(sheet material)로 형성될 수 있다. 시트 재료는, 예를 들어, 알루미늄과 같은 금속; 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 또는 폴리비닐 클로라이드와 같은 중합체 플라스틱 재료; 또는 종이로 제조될 수 있다.
일부 예들에서, 냉각 요소(107) 및 필터(109)는 래퍼 종이(wrapper paper)(도시되지 않음)에 의해 함께 유지되어 조립체를 형성할 수 있다. 다음에, 조립체는 에어로졸 생성 물품(101)을 형성하기 위해 에어로졸화 가능 재료의 적어도 마우스 단부 및 조립체를 둘러싸는 다른 래퍼(도시되지 않음)에 의해 에어로졸화 가능 재료에 결합될 수 있다. 다른 예들에서, 에어로졸 생성 물품(101)은 냉각 요소(107), 필터(109) 및 에어로졸화 가능 재료(103)를 효과적으로 한번의 작동으로 감쌈으로써 형성되고, 냉각 요소 및/또는 필터 구성요소들(존재한다면)에는 별도의 티핑 종이(tipping paper)가 제공되지 않는다.
이제 도 3 및 도 4를 참조하면, 에어로졸 생성 물품(201)의 일 예의 부분 절개 단면도 및 사시도가 도시되어 있다. 물품(201)은 전원 및 히터를 갖는 디바이스와 함께 사용하도록 적합화된다. 본 실시예의 물품(201)은 후술하는 도 7 내지 도 9에 도시된 디바이스(1)와 함께 사용하기에 특히 적합하다. 사용 시에, 물품(201)은 도 7에 도시된 디바이스 내에 디바이스(1)의 삽입 지점(20)에서 제거 가능하게 삽입될 수 있다. 도 3 및 도 4에 도시된 참조 부호들은 도 1 및 도 2에 도시된 참조 부호들과 동등하지만, 100의 증분을 갖는다.
일 예의 물품(201)은 로드 형태의 에어로졸화 가능 재료(203) 및 필터 조립체(205)를 포함하는 실질적으로 원통형 로드의 형태이다. 에어로졸화 가능 재료는 2 개의 섹션들(203a, 203b)을 가지며; 도 1 및 도 2에서의 섹션들(103a, 103b)에 대한 상기 설명은 또한 도 3 및 도 4에서의 섹션들(203a, 203b)에 적용된다.
필터 조립체(205)는 3 개의 세그먼트들, 즉 냉각 세그먼트(207), 필터 세그먼트(209) 및 마우스 단부 세그먼트(211)를 포함한다. 물품(201)은 또한, 마우스 단부 또는 근위 단부로 알려진 제1 단부(213), 그리고 또한 원위 단부로 알려진 제2 단부(215)를 갖는다. 에어로졸화 가능 재료(203)는 물품(201)의 원위 단부(215)를 향해 위치된다. 일 예에서, 냉각 세그먼트(207)는 에어로졸화 가능 재료(203)와 필터 세그먼트(209) 사이에서 에어로졸화 가능 재료(203)에 인접하게 위치되어, 냉각 세그먼트(207)는 에어로졸화 가능 재료(203) 및 필터 세그먼트(209)와 접하는 관계에 있다. 다른 예들에서, 에어로졸화 가능 재료(203)와 냉각 세그먼트(207) 사이 및 에어로졸화 가능 재료(203)와 필터 세그먼트(209) 사이에는 분리가 있을 수 있다. 필터 세그먼트(209)는 냉각 세그먼트(207)와 마우스 단부 세그먼트(211) 사이에 위치된다. 마우스 단부 세그먼트(211)는 필터 세그먼트(209)에 인접하게 물품(201)의 근위 단부(213)를 향해 위치된다. 일 예에서, 필터 세그먼트(209)는 마우스 단부 세그먼트(211)와 접하는 관계에 있다. 일 실시예에서, 필터 조립체(205)의 전체 길이는 37 ㎜ 내지 45 ㎜, 적합하게는 41 ㎜이다.
일부 예들에서, 에어로졸화 가능 재료(203)는 길이가 30 ㎜ 내지 54 ㎜이고, 적합하게는 길이가 36 ㎜ 내지 48 ㎜이다. 일 예에서, 물품(201)의 전체 길이는 71 ㎜ 내지 95 ㎜, 적합하게는 79 ㎜ 내지 87 ㎜, 적합하게는 약 83 ㎜이다.
에어로졸화 가능 재료(203)의 축방향 단부는 물품(201)의 원위 단부(215)에서 볼 수 있다. 그러나, 다른 실시예들에서, 물품(201)의 원위 단부(215)는 에어로졸화 가능 재료(203)의 축방향 단부를 덮는 단부 부재(도시되지 않음)를 포함할 수 있다.
에어로졸화 가능한 재료(203)는 환형의 티핑 종이(도시되지 않음)에 의해 필터 조립체(205)에 결합되고, 티핑 종이는 필터 조립체(205)를 둘러싸도록 실질적으로 필터 조립체(205)의 둘레부 주위에 위치되고, 적어도 부분적으로 에어로졸화 가능 재료(203)의 길이를 따라 연장된다. 일 예에서, 티핑 종이는 58 GSM 표준 티핑 베이스 종이로 제조된다. 일 예에서, 티핑 종이는 42 ㎜ 내지 50 ㎜, 적합하게는 약 46 ㎜의 길이를 갖는다.
일부 경우들에서, 동일한 티핑 종이가 에어로졸화 가능한 재료(203)의 섹션들(203a, 203b) 및 필터 조립체(205)를 결합시키는데 사용될 수 있다.
일 예에서, 냉각 세그먼트(207)는 환형 튜브이며, 주위에 위치되어 냉각 세그먼트 내에 에어 갭(air gap)을 규정한다. 에어 갭은 에어로졸화 가능 재료(203)로부터 생성된 가열 휘발된 성분들이 유동하게 하기 위한 챔버를 제공한다. 냉각 세그먼트(207)는 에어로졸 축적을 위한 챔버를 제공하기 위해 중공형이지만, 제조 동안에 그리고 물품(201)이 사용 시에 디바이스(1) 내에 삽입중인 동안에 일어날 수 있는 축방향 압축력들 및 굽힘 모멘트들을 견디기에 충분히 강성이다. 일 예에서, 냉각 세그먼트(207)의 벽 두께는 약 0.29 ㎜이다.
냉각 세그먼트(207)는 에어로졸화 가능 재료(203)와 필터 세그먼트(209) 사이의 물리적 변위를 제공한다. 냉각 세그먼트(207)에 의해 제공된 물리적 변위는 냉각 세그먼트(207)의 길이에 걸쳐 열 구배를 제공할 것이다. 일 예에서, 냉각 세그먼트(207)는 냉각 세그먼트(207)의 제1 단부에 진입하는 가열 휘발된 성분과 냉각 세그먼트(207)의 제2 단부를 빠져나가는 가열 휘발된 성분 사이에 적어도 40 ℃의 온도차를 제공하도록 구성된다. 일 예에서, 냉각 세그먼트(207)는 냉각 세그먼트(207)의 제1 단부에 진입하는 가열 휘발된 성분과 냉각 세그먼트(207)의 제2 단부를 빠져나가는 가열 휘발된 성분 사이에 적어도 60 ℃의 온도차를 제공하도록 구성된다. 냉각 세그먼트(207)의 길이에 걸친 이러한 온도차는 에어로졸화 가능 재료(203)가 디바이스(1)의 히터 배열체에 의해 가열될 때 에어로졸화 가능 재료(203)의 고온들로부터 온도 민감성 필터 세그먼트(209)를 보호한다. 물리적 변위가 필터 세그먼트(209)와 에어로졸화 가능 재료(203) 및 디바이스(1)의 가열 요소들 사이에 제공되지 않는다면, 온도 민감성 필터 세그먼트(209)는 사용 시에 손상될 수 있고, 그래서 효과적으로 필요한 기능들을 수행하지 못할 것이다.
일 예에서, 냉각 세그먼트(207)의 길이는 적어도 15 ㎜이다. 일 예에서, 냉각 세그먼트(207)의 길이는 20 ㎜ 내지 30 ㎜, 적합하게는 23 ㎜ 내지 27 ㎜ 또는 25 ㎜ 내지 27 ㎜, 가장 적합하게는 약 25 ㎜이다.
냉각 세그먼트(207)는 종이로 제조될 수 있으며, 이것은 냉각 세그먼트(207)가 디바이스(1)의 히터 배열체에 인접하여 사용중일 때에 관심 화합물들, 예를 들어, 유독성 화합물들을 생성시키지 않는 재료를 포함한다는 것을 의미한다. 일 예에서, 냉각 세그먼트(207)는 중공의 내부 챔버를 제공하지만 기계적 강성을 유지하는 나선형으로 권취된 종이 튜브로 제조된다. 나선형으로 권취된 종이 튜브들은 튜브 길이, 외경, 진원도 및 진직도와 관련하여 고속 제조 프로세스들의 엄격한 치수 정밀도 요건들을 충족시킬 수 있다.
다른 예에서, 냉각 세그먼트(207)는 딱딱한 플러그 랩(stiff plug wrap) 또는 티핑 종이로부터 생성된 오목부(recess)이다. 딱딱한 플러그 랩 또는 티핑 종이는 제조 동안에 그리고 물품(201)이 사용 시에 디바이스(1) 내에 삽입중인 동안에 일어날 수 있는 축방향 압축력들 및 굽힘 모멘트들을 견디기에 충분한 강성을 갖도록 제조된다.
필터 세그먼트(209)는 에어로졸화 가능 재료로부터 가열 휘발된 성분으로부터의 하나 이상의 휘발된 화합물들을 제거하기에 충분한 임의의 필터 재료로 형성될 수 있다. 일 예에서, 필터 세그먼트(209)는 셀룰로오스 아세테이트와 같은 모노-아세테이트 재료로 제조된다. 필터 세그먼트(209)는 가열 휘발된 성분들의 양을 사용자에게 만족스럽지 않은 레벨까지 고갈시키지 않으면서 가열 휘발된 성분들로부터 냉각 및 자극-감소를 제공한다.
필터 세그먼트(209)의 셀룰로오스 아세테이트 토우 재료(cellulose acetate tow material)의 밀도는 필터 세그먼트(209)를 가로지르는 압력 강하를 제어하고, 이 압력 강하는 결국 물품(201)의 흡인 저항을 제어한다. 따라서, 필터 세그먼트(209)의 재료의 선택은 물품(201)의 흡인에 대한 저항을 제어하는데 중요하다. 또한, 필터 세그먼트는 물품(201)에서 여과 기능을 수행한다.
일 예에서, 필터 세그먼트(209)는 8Y15 등급의 필터 토우 재료로 제조되며, 이는 가열 휘발된 재료에 대한 여과 효과를 제공하는 한편, 가열 휘발된 재료로부터 기인하는 응축된 에어로졸 액적들의 크기를 또한 감소시키고, 결과적으로 가열 휘발된 재료의 자극 및 목구멍 영향을 만족스러운 레벨까지 감소시킨다.
필터 세그먼트(209)의 존재는 냉각 세그먼트(207)를 빠져나가는 가열 휘발된 성분들에 추가 냉각을 제공함으로써 단열 효과를 제공한다. 이러한 추가 냉각 효과는 필터 세그먼트(209)의 표면 상에의 사용자의 입술의 접촉 온도를 감소시킨다.
하나 이상의 향미들이, 필터 세그먼트(209) 내로 향미 액체들의 직접 분사의 형태로 또는 필터 세그먼트(209)의 셀룰로오스 아세테이트 토우 내에 하나 이상의 파괴 가능한 향미 캡슐들 또는 다른 향미 담체들(carriers)을 매립 또는 배열함으로써, 필터 세그먼트(209)에 부가될 수 있다.
일 예에서, 필터 세그먼트(209)는 길이가 6 ㎜ 내지 10 ㎜, 적합하게는 약 8 ㎜이다.
마우스 단부 세그먼트(211)는 환형 튜브이며, 주위에 위치되어 마우스 단부 세그먼트(211) 내에 에어 갭을 규정한다. 에어 갭은 필터 세그먼트(209)로부터 유동하는 가열 휘발된 성분들을 위한 챔버를 제공한다. 마우스 단부 세그먼트(211)는 에어로졸 축적을 위한 챔버를 제공하기 위해 중공형이지만, 제조 동안에 그리고 물품이 사용 시에 디바이스(1) 내에 삽입중인 동안에 일어날 수 있는 축방향 압축력들 및 굽힘 모멘트들을 견디기에 충분히 강성이다. 일 예에서, 마우스 단부 세그먼트(211)의 벽 두께는 약 0.29 ㎜이다.
일 예에서, 마우스 단부 세그먼트(211)의 길이는 6 ㎜ 내지 10 ㎜, 적합하게는 약 8 ㎜이다.
마우스 단부 세그먼트(211)는 중공의 내부 챔버를 제공하지만 임계 기계적 강성을 유지하는 나선형으로 권취된 종이 튜브로 제조될 수 있다. 나선형으로 권취된 종이 튜브들은 튜브 길이, 외경, 진원도 및 진직도와 관련하여 고속 제조 프로세스들의 엄격한 치수 정밀도 요건들을 충족시킬 수 있다.
마우스 단부 세그먼트(211)는 필터 세그먼트(209)의 출구에 축적되는 임의의 액체 응축물이 사용자와 직접 접촉하는 것을 방지하는 기능을 제공한다.
일 예에서, 마우스 단부 세그먼트(211) 및 냉각 세그먼트(207)는 단일 튜브로 형성될 수 있고, 필터 세그먼트(209)는 마우스 단부 세그먼트(211)와 냉각 세그먼트(207)를 분리하는 튜브 내에 위치된다는 것이 이해되어야 한다.
이제 도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 물품(301)의 일 예의 부분 절개 단면도 및 사시도가 도시되어 있다. 도 5 및 도 6에 도시된 참조 부호들은 도 3 및 도 4에 도시된 참조 부호들과 동등하지만, 100의 증분을 갖는다.
도 5 및 도 6에 도시된 물품(301)의 예에서, 통기 영역(317)은 물품(301)의 외부로부터 물품(301)의 내부로 공기가 유입될 수 있게 하도록 물품(301)에 제공된다. 일 예에서, 통기 영역(317)은 물품(301)의 외측 층을 통해 형성된 하나 이상의 통기 홀들(317)의 형태를 취한다. 통기 홀들은 냉각 세그먼트(307)에 위치되어 물품(301)의 냉각을 도울 수 있다. 일 예에서, 통기 영역(317)은 홀들의 하나 이상의 열들을 포함하고, 일부 경우에서, 홀들의 각 열은 물품(301)의 종축에 실질적으로 수직인 단면에서 물품(301) 주위에 원주방향으로 배열된다.
일 예에서, 물품(301)에 통기를 제공하기 위해 1 개 내지 4 개 열들의 통기 홀들이 있다. 통기 홀들의 각 열은 12 개 내지 36 개의 통기 홀들(317)을 가질 수 있다. 통기 홀들(317)은, 예를 들어, 직경이 100 내지 500 ㎛일 수 있다. 일 예에서, 통기 홀들(317)의 열들 사이의 축방향 분리는 0.25 ㎜ 내지 0.75 ㎜, 적합하게는 0.5 ㎜이다.
일 예에서, 통기 홀들(317)은 균일한 크기를 갖는다. 다른 예에서, 통기 홀들(317)은 크기가 다양하다. 통기 홀들은 임의의 적합한 기술, 예를 들어, 하기의 기술들 중 하나 이상을 사용하여 제조될 수 있다: 레이저 기술, 냉각 세그먼트(307)의 기계적 천공, 또는 물품(301) 내에 형성되기 전의 냉각 세그먼트(307)의 사전 천공. 통기 홀들(317)은 물품(301)에 효과적인 냉각을 제공하도록 위치결정된다.
일 예에서, 통기 홀들(317)의 열들은 물품의 근위 단부(313)로부터 적어도 11 ㎜, 적절하게는 물품(301)의 근위 단부(313)로부터 17 ㎜ 내지 20 ㎜에 위치된다. 통기 홀들(317)의 위치는 물품(301)이 사용중일 때 사용자가 통기 홀들(317)을 차단하지 않도록 위치결정된다.
물품(301)의 근위 단부(313)로부터 17 ㎜ 내지 20 ㎜에 통기 홀들의 열들을 제공하는 것은, 도 8 및 도 9에서 알 수 있는 바와 같이, 물품(301)이 디바이스(1) 내에 완전히 삽입될 때, 통기 홀들(317)이 디바이스(1)의 외부에 위치될 수 있게 한다. 디바이스 외부에 통기 홀들을 위치시킴으로써, 가열되지 않은 공기가 디바이스(1) 외부로부터 통기 홀들을 통해 물품(301)에 진입하여 물품(301)의 냉각을 도울 수 있다.
냉각 세그먼트(307)의 길이는 물품(301)이 디바이스(1) 내에 완전히 삽입될 때, 냉각 세그먼트(307)가 디바이스(1) 내에 부분적으로 삽입되도록 한다. 냉각 세그먼트(307)의 길이는 디바이스(1)의 히터 배열체와 열 민감성 필터 배열체(309) 사이에 물리적인 갭을 제공하는 제1 기능과, 통기 홀들(317)이 냉각 세그먼트에 위치되는 한편, 또한 물품(301)이 디바이스(1) 내에 완전히 삽입될 때, 디바이스(1)의 외부에 위치될 수 있게 하는 제2 기능을 제공한다. 도 8 및 도 9에서 알 수 있는 바와 같이, 냉각 세그먼트(307)의 대부분은 디바이스(1) 내에 위치된다. 그러나, 디바이스(1) 외부로 연장되는 냉각 세그먼트(307)의 부분이 존재한다. 디바이스(1) 외부로 연장되는 냉각 세그먼트(307)의 이러한 부분에는, 통기 홀들(317)이 위치된다.
이제 도 7 내지 도 9를 보다 상세하게 참조하면, 에어로졸화 가능 재료를 가열하여 상기 에어로졸화 가능 재료의 적어도 하나의 성분을 휘발시켜서, 전형적으로 흡입될 수 있는 에어로졸을 형성하도록 배열된 디바이스(1)의 일 예가 도시되어 있다. 디바이스(1)는 에어로졸화 가능 재료를 태우지 않고 가열함으로써 화합물들을 방출하는 가열 디바이스(1)이다.
제1 단부(3)는 본원에서 때로는 디바이스(1)의 마우스 또는 근위 단부(3)로 지칭되고, 제2 단부(5)는 본원에서 때로는 디바이스(1)의 원위 단부(5)로 지칭된다. 디바이스(1)는 전체적으로 디바이스(1)가 사용자에 의해 요망에 따라 스위치 온 및 오프될 수 있게 하는 온/오프 버튼(on/off button)(7)을 갖는다.
디바이스(1)는 디바이스(1)의 다양한 내부 구성요소들을 위치시키고 보호하기 위한 하우징(housing)(9)을 포함한다. 도시된 예에서, 하우징(9)은 일반적으로 디바이스(1)의 '최상부'를 규정하는 최상부 패널(top panel)(17) 및 일반적으로 디바이스(1)의 '저부'를 규정하는 저부 패널(bottom panel)(19)로 씌어진, 디바이스(1)의 주위부를 에워싸는 단일체 슬리브(uni-body sleeve)(11)를 포함한다. 다른 예에서, 하우징은 최상부 패널(17) 및 저부 패널(19)에 부가하여, 전방 패널, 후방 패널 및 한 쌍의 대향 측면 패널들을 포함한다.
최상부 패널(17) 및/또는 저부 패널(19)은 단일체 슬리브(11)에 제거 가능하게 고정되어, 디바이스(1)의 내부에 대한 용이한 접근을 허용할 수 있거나, 단일체 슬리브(11)에 "영구적으로" 고정되어, 예를 들어, 사용자가 디바이스(1)의 내부에 접근하는 것을 저지할 수 있다. 일 예에서, 패널들(17 및 19)은 예를 들어, 사출 성형에 의해 형성된 유리 충전 나일론(glass-filled nylon)을 포함하는 플라스틱 재료로 제조되고, 단일체 슬리브(11)는 알루미늄으로 제조되지만, 다른 재료들 및 다른 제조 프로세스들이 사용될 수 있다.
디바이스(1)의 최상부 패널(17)은 디바이스(1)의 마우스 단부(3)에 개구(20)를 가지며, 이 개구(20)를 통해, 사용 시에, 에어로졸화 가능 재료를 포함하는 물품(201, 301)이 사용자에 의해 디바이스(1) 내로 삽입되고 디바이스(1)로부터 제거될 수 있다.
하우징(9) 내에는, 히터 배열체(23), 제어 회로(25) 및 전원(27)이 위치되거나 고정된다. 이러한 예에서, 히터 배열체(23), 제어 회로(25) 및 전원(27)은 측방향으로 인접하여(즉, 단부에서 보았을 때 인접하여) 있고, 제어 회로(25)가 대체로 히터 배열체(23)와 전원(27) 사이에 위치되지만, 다른 위치들이 가능하다.
제어 회로(25)는 하기에서 추가로 논의되는 바와 같이, 소모성 물품(201, 301) 내의 에어로졸화 가능 재료의 가열을 제어하도록 구성 및 배열된 마이크로프로세서 배열체(microprocessor arrangement)와 같은 제어기를 포함할 수 있다.
전원(27)은, 예를 들어, 충전식 배터리 또는 비충전식 배터리일 수 있는 배터리일 수 있다. 적합한 배터리들의 예들은, 예를 들어, 리튬-이온 배터리, 니켈 배터리(예컨대, 니켈-카드뮴 배터리), 알칼리 배터리 및/또는 그와 유사한 배터리를 포함한다. 배터리(27)는 히터 배열체(23)에 전기적으로 결합되어, 필요 시에 전력을 공급하고 제어 회로(25)의 제어하에서 물품 내의 에어로졸화 가능 재료를 가열한다(논의된 바와 같이, 에어로졸화 가능 재료가 타게 하지 않고서 에어로졸화 가능 재료를 휘발시킴).
히터 배열체(23)에 측방향으로 인접하게 전원(27)을 위치시키는 이점은 디바이스(1)가 전체적으로 과도하게 길어지지 않게 하면서 물리적으로 큰 전원(27)이 사용될 수 있다는 것이다. 이해되는 바와 같이, 일반적으로 물리적으로 큰 전원(27)은 보다 큰 용량(즉, 공급될 수 있는 총 전기 에너지, 종종 암페어-시간(Amp-hours) 등으로 측정됨)을 가지며, 그에 따라 디바이스(1)를 위한 배터리 수명이 보다 길어질 수 있다.
일 예에서, 히터 배열체(23)는 중공의 내부 가열 챔버(29)를 갖는 대체로 중공의 원통형 튜브의 형태이고, 이 가열 챔버(29) 내에는, 사용 시에 가열하기 위해 에어로졸화 가능 재료를 포함하는 물품(201, 301)이 삽입된다. 히터 배열체(23)를 위한 상이한 배열들이 가능하다. 예를 들면, 히터 배열체(23)는 단일 가열 요소를 포함할 수 있거나, 히터 배열체(23)의 종축을 따라 정렬된 복수의 가열 요소들로 형성될 수 있다. 가열 요소 또는 각 가열 요소는 그 둘레부 주위에서 환형 또는 관형일 수 있거나, 또는 적어도 부분적인 환형 또는 부분적인 관형일 수 있다. 일 예에서, 가열 요소 또는 각 가열 요소는 박막 히터(thin film heater)일 수 있다. 다른 예에서, 가열 요소 또는 각 가열 요소는 세라믹스 재료로 제조될 수 있다. 적합한 세라믹스 재료들의 예들은 적층 및 소결될 수 있는 알루미나(alumina) 및 질화알루미늄 및 질화규소 세라믹스를 포함한다. 예를 들어, 적외선을 방출함으로써 가열하는 유도 가열, 적외선 히터 요소들, 또는 예를 들어, 저항성 전기 권선에 의해 형성된 저항 가열 요소들을 포함하여, 다른 히터 배열체들이 가능하다.
하나의 특정 예에서, 히터 배열체(23)는 스테인리스강 지지 튜브에 의해 지지되고, 폴리이미드 가열 요소를 포함한다. 히터 배열체(23)는 물품(201, 301)이 디바이스(1) 내에 삽입될 때, 물품(201, 301)의 실질적으로 에어로졸화 가능 재료(203, 303) 전체가 히터 배열체(23) 내에 삽입되도록 치수설정된다.
가열 요소 또는 각 가열 요소는, 에어로졸화 가능 재료의 섹션들(103a, 103b)이 독립적으로, 예를 들어, 요망에 따라 차례로(시간에 따라) 또는 함께(동시에), 가열될 수 있도록 배열될 수 있다.
이러한 예에서의 히터 배열체(23)는 단열재(31)에 의해 그 길이의 적어도 일부를 따라 둘러싸여 있다. 단열재(31)는 히터 배열체(23)로부터 디바이스(1)의 외부로 통과하는 열을 감소시키는 것을 돕는다. 이것은 일반적으로 열 손실들을 감소시키므로 히터 배열체(23)에 대한 전력 요구들을 낮추는 것을 돕는다. 단열재(31)는 또한 히터 배열체(23)의 작동 동안에 디바이스(1)의 외부를 저온 상태로 유지하는 것을 돕는다. 일 예에서, 단열재(31)는 슬리브의 2 개의 벽들 사이에 저압 영역을 제공하는 이중벽 슬리브일 수 있다. 즉, 단열재(31)는 예를 들어, "진공" 튜브, 즉 전도 및/또는 대류에 의한 열 전달을 최소화하도록 적어도 부분적으로 진공 배기된 튜브일 수 있다. 이중벽 슬리브에 추가하여 또는 그 대신에, 예를 들어, 적합한 발포체형 재료를 포함하는 단열 재료들을 사용하는 것을 포함하여, 단열재(31)를 위한 다른 배열들이 가능하다.
하우징(9)은 히터 배열체(23)뿐만 아니라 모든 내부 구성요소들을 지지하기 위한 다양한 내부 지지 구조물들(37)을 더 포함할 수 있다.
디바이스(1)는 개구(20) 주위로 연장되어 개구(20)로부터 하우징(9)의 내부로 돌출하는 칼라(collar)(33), 및 칼라(33)와 진공 슬리브(31)의 일 단부 사이에 위치되는 대체로 관형의 챔버(35)를 더 포함한다. 챔버(35)는 본 예에서 챔버(35)의 외측 표면을 따라 이격되어 있고 챔버(35)의 외측 표면 주위에 원주방향으로 각각 배열된 복수의 냉각 핀(cooling fins)(35f)을 포함하는 냉각 구조물(35f)을 더 포함한다. 중공 챔버(35)의 길이의 적어도 일부에 걸쳐 물품(201, 301)이 디바이스(1) 내에 삽입될 때, 중공 챔버(35)와 물품(201, 301) 사이에는 에어 갭(36)이 있다. 에어 갭(36)은 냉각 세그먼트(207, 307)의 적어도 일부에 걸쳐 물품(201, 301)의 모든 둘레부 주위에 있다.
칼라(33)는 개구(20)의 주변부 주위에 원주방향으로 배열되고 개구(20) 내로 돌출하는 복수의 리지들(ridges)(60)을 포함한다. 리지들(60)은 리지들(60)의 위치들에서의 개구(20)의 개방 스팬(open span)이 리지들(60)이 없는 위치들에서의 개구(20)의 개방 스팬보다 작도록 개구(20) 내의 공간을 차지한다. 리지들(60)은 디바이스 내에 삽입된 물품(201, 301)과 결합하여 디바이스(1) 내에 물품(201, 301)을 고정하는 것을 돕도록 구성된다. 물품(201, 301)과 인접한 쌍들의 리지(60)에 의해 형성된 개방 공간들(도면들에 도시되지 않음)은 물품(201, 301)의 외부 주위에 통기 경로들을 형성한다. 이러한 통기 경로들은 물품(201, 301)으로부터 빠져나온 고온 증기들이 디바이스(1)를 빠져나갈 수 있게 하고, 냉각 공기가 에어 갭(36)에서 물품(201, 301) 주위의 디바이스(1) 내로 유입될 수 있게 한다.
작동 시에, 물품(201, 301)은 도 7 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 디바이스(1)의 삽입 지점(20) 내에 제거 가능하게 삽입된다. 특히 도 8을 참조하면, 일 예에서, 물품(201, 301)의 원위 단부(215, 315)를 향해 위치된 에어로졸화 가능 재료(203, 303)는 디바이스(1)의 히터 배열체(23) 내에 완전히 수용된다. 물품(201, 301)의 근위 단부(213, 313)는 디바이스(1)로부터 연장되고, 사용자를 위한 마우스피스 조립체(mouthpiece assembly)로서 작용한다.
작동 시에, 히터 배열체(23)는 소모성 물품(201, 301)을 가열하여 에어로졸화 가능 재료(203, 303)로부터 에어로졸화 가능 재료의 적어도 하나의 성분을 휘발시킬 것이다.
에어로졸화 가능 재료(203, 303)로부터의 가열 휘발된 성분들의 주요 유동 경로는 축방향으로 물품(201, 301)을 통해, 냉각 세그먼트(207, 307) 내부의 챔버를 통해, 필터 세그먼트(209, 309)를 통해, 마우스 단부 세그먼트(211, 311)를 통해 사용자에게 통과한다. 일 예에서, 에어로졸화 가능 재료로부터 생성된 가열 휘발된 성분들의 온도는 60 ℃ 내지 250 ℃이며, 이는 사용자에게 허용 가능한 흡입 온도를 초과할 수 있다. 가열 휘발된 성분은 냉각 세그먼트(207, 307)를 통해 이동함에 따라, 냉각되고, 일부의 휘발된 성분들은 냉각 세그먼트(207, 307)의 내측 표면 상에 응축될 것이다.
도 5 및 도 6에 도시된 물품(301)의 예들에서, 저온 공기는 냉각 세그먼트(307)에 형성된 통기 홀들(317)을 통해 냉각 세그먼트(307)로 진입할 수 있다. 이러한 저온 공기는 가열 휘발된 성분들과 혼합되어 가열 휘발된 성분에 추가적인 냉각을 제공할 것이다.
도 10a 및 도 10b는 본 발명에 의해 제공되는 지속적인 향미 전달을 예시하고 있다. 도 10a에서, 퍼프 당 향미제 전달이 3 개의 상이한 에어로졸 생성 조립체들에 대해 제공된다:
- 예 A(비교예)에서, 에어로졸 생성 물품은 캡슐화되지 않은 향미만을 보유하는 균질한 로드이다. 전체 물품이 동시에 가열된다.
- 예 B(비교예)에서, 에어로졸 생성 물품은 캡슐화되지 않은 향미만을 보유하는 균질한 로드이다. 그러나, 예 A와는 대조적으로, 로드는 도 10b에 예시된 열 프로파일(공계류중인 출원 PCT/EP2017/068804에서 보다 상세하게 예시됨)에 따라 독립적으로 가열되는 2 개의 부분들을 갖는다.
- 예 C(본 발명의 예)에서, 에어로졸 생성 물품은 (i) 캡슐화되지 않은 향미만을 보유하는 제1 부분, 및 (ii) 캡슐화되지 않은 향미 및 캡슐화된 향미를 보유하는 제2 부분을 포함한다. 제1 부분은 도 10b의 "히터 1"에 의해 가열되도록 배치되고, 제2 부분은 "히터 2"에 의해 가열되도록 배치된다.
알 수 있는 바와 같이, 본 발명은 보다 많은 퍼프수에 걸쳐 지속적인 향미제 전달을 제공한다.
다른 예에서, 에어로졸 생성 물품은 담배 재료, 캡슐화되지 않은 향미제 및 캡슐화된 향미제를 보유하는 에어로졸 생성 재료의 균질한 로드를 포함한다. 로드는 도 10b에 예시된 열 프로파일(공계류중인 출원 PCT/EP2017/068804에서 보다 상세하게 예시됨)에 따라 독립적으로 가열되는 2 개의 부분들을 갖는다.
도 10c는 2 개의 그러한 로드들(즉, 담배 재료, 캡슐화되지 않은 향미제 및 캡슐화된 향미제를 보유하는 균질한 에어로졸 생성 재료) 및 캡슐화된 향미제가 없는 비교 로드로부터의 향미제 전달 프로파일을 예시하고 있다. 도 10b에서의 열 프로파일이 용이한 참조를 위해 중첩되어 있다:
- 비교예에서, 캡슐화되지 않은 향미제는 처음 2 회 퍼프들 동안에 로드의 섹션 1로부터 휘발되고, 이어서 전달의 감소가 관찰된다. 섹션 2로부터의 캡슐화되지 않은 향미제가 그 섹션이 가열됨에 따라 방출되고, 피크 전달이 퍼프 4 주위에 있다. 그 다음에, 향미제 전달은 나머지 가열 기간 동안에 감소한다. 소비자의 관점에서, 이러한 퍼프 프로파일은 퍼프 프로파일의 초기 단계에서 풍미 감각이 고갈되게 할 것이다.
- 본 발명의 예들인 로드들(예 1 및 예 2로 표기됨)에서, 향미제 전달이 엇갈리고, 보다 지속적인 것을 알 수 있다―소비 세션에서 나중에 보다 큰 향미제 전달이 있음―. 제1 섹션으로부터의 캡슐화된 향미제는 퍼프 3 주위에서 방출되는 것으로 생각되고; 비교예와 비교할 때, 퍼프 3에서 향미제 전달 하강이 개선된다는 것(또는 예 2의 경우에는 제거됨)을 알 수 있다. 또한, 섹션 2에서의 캡슐화된 향미제는 그 섹션이 최대 온도에 도달할 때 방출되어, 퍼프 7에서 향미제 전달의 증가가 관찰되는 것으로 생각된다. 소비자 시험은 비교예와 비교할 때, 예 1 및 예 2의 로드들에서 보다 지속적인 향미 감각 효과를 보여주었다.
- 이러한 특정 예에서, 향미제는 멘톨이었고, 평가된 감각 효과는 냉각이었다.
따라서, 본 발명은 향미제의 지속 전달을 제공한다. 본 발명은 또한 그 향미제로부터 지속적인 감각 효과를 제공한다. 향미제가 멘톨을 포함하는 경우, 본 발명은 멘톨 전달 및 지속적인 냉각 효과를 제공한다.
상기 예들은 본 발명의 예시적인 예들로서 이해되어야 한다. 어느 하나의 예와 관련하여 설명된 임의의 특징은, 단독으로, 또는 설명된 다른 특징들과 조합하여 사용될 수 있고, 또한 임의의 다른 예들의 하나 이상의 특징들 또는 임의의 다른 예들의 임의의 조합과 조합하여 사용될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 또한, 첨부된 청구범위에 규정된 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 상기에서 설명되지 않은 균등물들 및 변형예들이 또한 이용될 수 있다.

Claims (19)

  1. 에어로졸 생성 조립체(aerosol generation assembly)에 사용하기 위한, 에어로졸화 가능 재료(aerosolisable material)로서,
    상기 에어로졸화 가능 재료는 담배 재료, 캡슐화되지 않은 향미제(un-encapsulated flavourant) 및 캡슐화된 향미제(encapsulated flavourant)를 포함하는,
    에어로졸화 가능 재료.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 에어로졸화 가능 재료는 적어도 2 개의 섹션들을 포함하는 구성요소의 형태이고, 상기 2 개의 섹션들은 상이한 조성물들을 갖는,
    에어로졸화 가능 재료.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 에어로졸화 가능 재료는 2 개의 섹션들을 포함하는 구성요소의 형태이고, 양 섹션들 모두가 캡슐화되지 않은 향미제를 포함하고, 상기 2 개의 섹션들 중 하나만이 캡슐화된 향미제를 포함하는,
    에어로졸화 가능 재료.
  4. 제2 항에 있어서,
    상기 에어로졸화 가능 재료는 2 개의 섹션들을 포함하는 구성요소의 형태이고, 상기 2 개의 섹션들 중 하나만이 캡슐화되지 않은 향미제를 포함하고, 상기 2 개의 섹션들 중 하나만이 캡슐화된 향미제를 포함하는,
    에어로졸화 가능 재료.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 에어로졸화 가능 재료는 2 개의 섹션들을 포함하는 구성요소의 형태이고, 상기 캡슐화되지 않은 향미제 및 상기 캡슐화된 향미제는 상이한 섹션들에 제공되는,
    에어로졸화 가능 재료.
  6. 제4 항에 있어서,
    상기 에어로졸화 가능 재료는 2 개의 섹션들을 포함하는 구성요소의 형태이고, 상기 캡슐화되지 않은 향미제 및 상기 캡슐화된 향미제는 동일한 섹션에 제공되는,
    에어로졸화 가능 재료.
  7. 제3 항 내지 제6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 담배 재료는 상기 2 개의 섹션들 중 어느 하나 또는 모두에 제공되는,
    에어로졸화 가능 재료.
  8. 제1 항 내지 제7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 캡슐화된 향미제는 상기 담배 재료 주위에 배열된 래퍼(wrapper)에 도포되는,
    에어로졸화 가능 재료.
  9. 제1 항 내지 제8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 캡슐화된 향미제는 가열 시에 상기 캡슐화된 향미제로부터 다중-모드 향미제 방출 프로파일(multi-modal flavourant release profile)을 제공하는,
    에어로졸화 가능 재료.
  10. 제1 항 내지 제9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 에어로졸화 가능 재료는 로드 형상(rod shape)을 갖는 구성요소의 형태인,
    에어로졸화 가능 재료.
  11. 제1 항 내지 제10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 캡슐화되지 않은 향미제는 멘톨(menthol) 및/또는 냉각제를 포함하는,
    에어로졸화 가능 재료.
  12. 제1 항 내지 제11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 캡슐화된 향미제는 멘톨 및/또는 냉각제를 포함하는,
    에어로졸화 가능 재료.
  13. 제1 항 내지 제12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 캡슐화된 향미제는 캡슐화 재료(encapsulating material)를 포함하고, 상기 캡슐화 재료는 다당류 재료(polysaccharide material); 셀룰로오스 재료(cellulosic material); 젤라틴(gelatin); 껌(gum); 단백질 재료(protein material); 폴리올 매트릭스 재료(polyol matrix material); 겔(gel); 왁스(wax); 폴리우레탄(polyurethane); 중합화되고 가수분해된 에틸렌 비닐 아세테이트(polymerised, hydrolysed ethylene vinyl acetate) 또는 이들의 혼합물 중 적어도 하나를 포함하는,
    에어로졸화 가능 재료.
  14. 에어로졸 생성 조립체에 사용하기 위한, 에어로졸 생성 물품(aerosol generating article)으로서,
    상기 에어로졸 생성 물품은 제1 항 내지 제13 항 중 어느 한 항에 따른 에어로졸화 가능 재료 및 냉각 요소 및/또는 필터(filter)를 포함하는,
    에어로졸 생성 물품.
  15. 제1 항 내지 제13 항 중 어느 한 항에 따른 에어로졸화 가능 재료 및 히터(heater)를 포함하는, 에어로졸 생성 조립체로서,
    상기 히터는 에어로졸을 생성시키도록 사용 시에 상기 에어로졸화 가능 재료를 가열하도록 배열되는,
    에어로졸 생성 조립체.
  16. 제15 항에 있어서,
    상기 에어로졸화 가능 재료는 적어도 2 개의 섹션들을 포함하고, 상기 에어로졸 생성 조립체는 상기 에어로졸화 가능 재료의 섹션들 각각에 상이한 열 프로파일(heat profile)을 제공하도록 구성되는,
    에어로졸 생성 조립체.
  17. 제16 항에 있어서,
    적어도 2 개의 히터들을 포함하고, 상기 히터들은 상기 에어로졸화 가능 재료의 상이한 섹션들을 각각 가열하도록 배열되는,
    에어로졸 생성 조립체.
  18. 에어로졸 생성 방법으로서,
    에어로졸 생성 조립체에서 에어로졸화 가능 재료를 가열하는 단계를 포함하며, 상기 에어로졸화 가능 재료는 담배 재료, 캡슐화되지 않은 향미제 및 캡슐화된 향미제를 포함하는,
    에어로졸 생성 방법.
  19. 제18 항에 있어서,
    상기 에어로졸 생성 재료는 적어도 2 개의 섹션들을 포함하고, 상이한 열 프로파일이 상기 에어로졸화 가능 재료의 각 섹션에 제공되는,
    에어로졸 생성 방법.
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