KR20200126343A

KR20200126343A - 복합 히팅 에어로졸 발생장치

Info

Publication number: KR20200126343A
Application number: KR1020200051973A
Authority: KR
Inventors: 정승규; 혁 원
Original assignee: 주식회사 이엠텍
Priority date: 2019-04-29
Filing date: 2020-04-29
Publication date: 2020-11-06
Also published as: KR102652571B1

Abstract

본 발명은 에어로졸 발생장치에 관한 것으로 복수의 에어로졸 형성기재를 구비하는 흡연물품을 가열할 수 있는 복합 히팅 에어로졸 발생장치에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 복합 히팅 에어로졸 발생장치는 제1 에어로졸 형성기재와, 제1 에어로졸 형성기재의 상류에 제2 에어로졸 형성기재를 구비하는 흡연 물품을 위한, 파지 가능하고 휴대 가능한 크기의 에어로졸 발생장치로서, 장치 내에 제공되는, 흡연 물품이 삽입될 수 있는 공동과, 장치 내에 제공되는, 흡연물품의 제1 에어로졸 형성기재의 내부 혹은 외부를 제1 온도범위로 가열할 수 있는 제1 히팅 수단과, 장치 내에 제공되는, 흡연물품의 제2 에어로졸 형성기재의 내부 혹은 외부를 제2 온도범위로 가열할 수 있는 제2 히팅 수단과, 장치 내에 제공되는, 제1 히팅 수단과 제2 히팅 수단의 온도를 각각 감지하는 제1 센서 및 제2 센서와, 장치 내에 제공되어 직류 전원으로 기능하는 재충전 가능한 배터리와, 장치 내에 제공되어 제1 센서와 제2 센서 및 배터리와 전기적으로 연결되고, 배터리로부터 공급되는 직류 전원을 공급받아, 제1 센서 및 제2 센서의 감지값에 따라 제1 히팅 수단과 제2 히팅 수단을 각각 제어하는 제어부를 포함한다.

Description

복합 히팅 에어로졸 발생장치{COMPLEX HEATING AEROSOL GENERATOR}

본 발명은 에어로졸 발생장치에 관한 것으로 복수의 에어로졸 형성기재를 구비하는 흡연물품을 가열할 수 있는 복합 히팅 에어로졸 발생장치에 관한 것이다.

도 1은 종래 기술에 따른 에어로졸 형성 기재를 가열하기 위한 유도 가열 장치를 도시한 도면이다. 유도 가열 장치(1)는, 플라스틱으로 형성될 수 있는 장치 하우징(10), 및 충전식 배터리(11a)를 포함하는 DC 전원을 포함하고 있다.

유도 가열 장치(1)는, 충전식 배터리(11a)를 충전하기 위한 충전 스테이션(charging station) 또는 충전 장치에 유도 가열 장치를 도킹하기 위한 핀(12a)을 포함하는 도킹 포트(docking port; 12)를 더 포함하고 있다. 또한, 유도 가열 장치(1)는 원하는 주파수, 예를 들어 상기에서 언급한 바와 같이 5MHz의 주파수에서 작동하도록 구성된 전력 공급 전자기기(13)를 포함하고 있다. 전력 공급 전자기기(13)는, 적절한 전기 연결부(13a)를 통해 충전식 배터리(11a)에 전기적으로 연결되어 있다.

서셉터(21)를 포함하는 담배-함유 고체 에어로졸 형성 기재(20)는 장치 하우징(10)의 근위 말단에서 공동(14) 내에 수용되어서, 작동하는 동안, 인덕터(L2)(나선형으로 권선된 원통형 인덕터 코일)가 흡연 물품(2)의 담배-함유 고체 에어로졸 형성 기재(20)의 서셉터(21)에 유도 결합된다. 흡연 물품(2)의 필터부(22)는 유도 가열 장치(1)의 공동(14) 외부에 배열되어서, 작동 동안, 소비자가 필터부(22)를 통해 에어로졸을 흡입할 수도 있다.

유도 가열 장치는 에어로졸 형성 기재에 열적으로 인접하여 배열되어 있는 인덕터(inductor)를 포함하고, 에어로졸 형성 기재는 서셉터(susceptor)를 포함하고 있다. 인덕터의 교번 자기장은 서셉터에 히스테리시스 손실(hysteresis loss)과 와류(eddy current)를 발생시켜, 서셉터로 하여금, 에어로졸을 형성할 수 있는 휘발성 성분을 방출할 수 있는 온도까지 에어로졸 형성 기재를 가열하게 한다.

상기와 같은 유도 가열 장치(1)에서는 복수의 에어로졸 형성 기재를 구비하는 흡연 물품을 가열할 수 있는 구성에 대해서는 개시되어 있지 않다. 근래에 일반적인 궐련의 단점들을 극복하는 대체 방법에 관한 수요가 증가하고 있으며, 예를 들어, 궐련을 연소시켜 에어로졸을 생성시키는 방법이 아닌 궐련 내의 에어로졸 발생 물질이 가열됨에 따라 에어로졸이 생성되는 방법에 관한 수요가 증가하고 있다.

일반적으로 담배 매질의 주원료인 슬러리 판상엽 시트의 경우 인장력이 약하여 제조적성이 어려우며, 담배 매질에 보습제도 다량 함유되어 있어 물리성이 취약하다. 또한, 글리세린 등과 같은 액상을 함유한 담배 매질은 친수성으로 인하여 주위 환경의 습도에도 민감하여 제조 공정 환경을 제어하는데 어려움이 있다. 담배 매질 내 함유시킬 수 있는 액상의 양도 한계가 있다.

담배 매질을 포함하는 궐련 이외에 별도의 카토마이저에 액상을 보관하여 에어로졸을 추가로 발생시켜서 사용자가 궐련을 흡입할 때 액상으로부터 유래하는 에어로졸을 궐련을 통해 흡입하는 경우(소위 '하이브리드 타입')도 제안되고 있으나, 카토마이저에 함유된 액상을 관리하는데 어려움(유통기한, 변질 등)이 있으며, 카토마이저에서 생성된 에어로졸이 이동하는 기류 패스에 응축물이 발생하여 오염이 발생할 수 있다.

이에 따라, 한 번 사용하고 버리게 되는 흡연 물품 내에 액상을 제공하고 이로부터 에어로졸을 얻기 위한 니즈가 존재하며, 에어로졸을 발생시킬 수 있는 서로 다른 에어로졸 형성기재를 하나의 흡연 물품에 포함시켜 흡입하기 위해, 이러한 흡연 물품을 사용하여 에어로졸을 발생할 수 있는 장치에 대한 필요성이 있다.

대한민국등록특허공보 10-0385395 대한민국등록특허공보 10-1678335 대한민국 공개특허 10-2017-0007235

본 발명은 별도로 제어 가능한 복수의 히팅 수단에 의해 복수의 에어로졸 형성기재를 구비하는 흡연 물품을 가열할 수 있는 복합 히팅 에어로졸 발생장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 복합 히팅 에어로졸 발생장치는 제1 에어로졸 형성기재와, 제1 에어로졸 형성기재의 상류에 제2 에어로졸 형성기재를 구비하는 흡연 물품을 위한, 파지 가능하고 휴대 가능한 크기의 에어로졸 발생장치로서, 장치 내에 제공되는, 흡연 물품이 삽입될 수 있는 공동과, 장치 내에 제공되는, 흡연물품의 제1 에어로졸 형성기재의 내부 혹은 외부를 제1 온도범위로 가열할 수 있는 제1 히팅 수단과, 장치 내에 제공되는, 흡연물품의 제2 에어로졸 형성기재의 내부 혹은 외부를 제2 온도범위로 가열할 수 있는 제2 히팅 수단과, 장치 내에 제공되는, 제1 히팅 수단과 제2 히팅 수단의 온도를 각각 감지하는 제1 센서 및 제2 센서와, 장치 내에 제공되어 직류 전원으로 기능하는 재충전 가능한 배터리와, 장치 내에 제공되어 제1 센서와 제2 센서 및 배터리와 전기적으로 연결되고, 배터리로부터 공급되는 직류 전원을 공급받아, 제1 센서 및 제2 센서의 감지값에 따라 제1 히팅 수단과 제2 히팅 수단을 각각 제어하는 제어부를 포함한다.

실시예에 따라 흡연 물품에 구비된 제1 에어로졸 형성기재는 액상 카트리지이고 제2 에어로졸 형성기재는 담배체이다.

실시예에 따라 흡연 물품에 구비된 제1 에어로졸 형성기재는 담배체이고 제2 에어로졸 형성기재는 액상 카트리지이다.

실시예에 따라 흡연물품에 구비된 제1 에어로졸 형성기재 및 제2 에어로졸 형성기재는 담배체이다.

실시예에 따라 담배체는 글리세린 VG를 포함한다.

실시예에 따라 흡연물품에 구비된 제1 에어로졸 형성기재 및 제2 에어로졸 형성기재는 액상 카트리지이다.

실시예에 따라 액상 카트리지는, 글리세린 VG를 포함하는 액상 혹은 겔상 조성물을 포함한다.

실시예에 따라 흡연 물품은, 필터 및 튜브를 추가로 포함하고, 필터, 튜브, 담배체 및 액상 카트리지가 하나의 랩핑 페이퍼로 랩핑되어 형성된다.

실시예에 따라 흡연 물품은, 필터 및 튜브를 추가로 포함하고, 필터, 튜브, 담배체가 하나의 랩핑 페이퍼로 랩핑되어 형성된다.

실시예에 따라 흡연 물품은, 필터 및 튜브를 추가로 포함하고, 필터, 튜브, 액상 카트리지가 하나의 랩핑 페이퍼로 랩핑되어 형성된다.

실시예에 따라 장치 내에 제공되어 제어부와 전기적으로 연결되는 압력센서를 추가로 구비하고 제어부는 압력센서로부터 입력되는 감지값에 따라 퍼핑(Puffing)량에 대한 적분값을 계산하여 누적 적분값에 따라 제1 히팅 수단 및/또는 제2 히팅 수단을 제어한다.

실시예에 따라 제1 히팅 수단은 저항 가열 방식의 히터이며, 제2 히팅 수단은 유도 가열 방식의 히터이다.

실시예에 따라 제1 히팅 수단은 유도 가열 방식의 히터이며, 제2 히팅 수단은 저항 가열 방식의 히터이다.

실시예에 따라 제1 히팅 수단은 유도 가열 방식의 히터이며, 제2 히팅 수단은 유도 가열 방식의 히터이다.

실시예에 따라 제1 히팅 수단은 저항 가열 방식의 히터이며, 제2 히팅 수단은 저항 가열 방식의 히터이다.

실시예에 따라 저항 가열 방식의 히터는 발열 저항 패턴을 포함하는 파이프 히터이다.

실시예에 따라 저항 가열 방식의 히터는 침습식 히터이다.

실시예에 따라 제1 히팅 수단과 제2 히팅 수단은 일체로 형성되어 공동에 삽입되는 흡연 물품의 하부 중앙을 관통하여 삽입되어 흡연 물품 내의 제1 에어로졸 형성기재 및 제2 에어로졸 형성기재와 직접 접촉하는 침습식 히터이다.

실시예에 따라 유도 가열 방식의 히터는 여자 코일 및 여자 코일과 반응하여 와전류 손실에 의해 유도 발열이 일어나 흡연물품을 가열하는 서셉터이다.

실시예에 따라 장치 내에 제공되어 제어부와 여자 코일 사이에 연결되는 복수의 커패시터 스위치를 구비하고, 제어부는 복수의 커패시터 스위치 중 적어도 하나를 온오프(On-Off) 제어하여 여자 코일로 공급하는 교류 전류의 주파수를 제어한다.

실시예에 따라 여자코일의 인덕턴스를 감지하는 센서를 구비한다.

실시예에 따라 여자코일의 임피던스를 감지하는 센서를 구비한다.

실시예에 따라 서셉터와 여자 코일 사이에 제공되어 서셉터의 열이 여자 코일로 전달되는 것을 막는 단열부를 포함한다.

실시예에 따라 단열부는 단열 파이프의 외벽에 단열차폐기능을 갖는 단열 필러를 이용하는 단열 필름을 부착한다.

실시예에 따라 단열 필러는 세라믹 파우더로 이루어진다.

실시예에 따라 서셉터는 제1 에어로졸 형성기재 및/또는 제2 에어로졸 형성기재의 중앙에 삽입 결합된 중공 파이프 형상이다.

실시예에 따라 서셉터는 스테인리스, 니켈, 코발트 중 적어도 하나의 재질로 이루어진다.

실시예에 따라 유도 가열 방식의 히터는 여자 코일 및 여자 코일과 반응하여 와전류 손실에 의해 유도 발열이 일어나 흡연물품을 가열하는 서셉터이고, 서셉터는 공동에 삽입되는 흡연 물품의 하부 중앙을 관통하여 삽입되어 흡연 물품 내의 제2 에어로졸 형성기재와 직접 접촉한다.

실시예에 따라 제2 히팅 수단의 저항 가열 방식의 히터는 침습식 히터이다.

본 발명에 따른 복합 히팅 에어로졸 발생장치는 복수의 에어로졸 형성기재의 온도를 각각 제어할 수 있는 복수의 히팅 수단을 구비함으로써, 서로 다른 에어로졸 형성기재를 구비한 흡연 물품을 한 번에 흡입할 수 있다는 장점이 있다.

본 발명에 따른 복합 히팅 에어로졸 발생장치는 압력센서를 구비하고 사용자의 퍼핑에 따른 압력변화를 감지하여 퍼핑(Puffing)량에 대한 누적 적분값에 따라 히팅을 온오프(On-Off)함으로써 사용자의 흡입 패턴에 제한받지 않고 가변적으로 히팅 시간을 제어할 수 있다.

본 발명에 따른 복합 히티 에어로졸 발생장치는 여자 코일과 서셉터 사이에 단여부를 구비하여 여자 코일의 과열을 방지하여 가열 효율을 향상시킬 수 있다.

본 발명에 따른 복합 히팅 에어로졸 발생장치는 서셉터의 재질에 따라 공진 주파수를 변경하여 가열 효율을 높힐 수 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 에어로졸 형성 기재를 가열하기 위한 유도 가열 장치를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 복합 히팅 에어로졸 발생장치에 사용될 수 있는 바람직한 일 실시예의 흡연 물품의 일부 분해 사시도와 그 단면도를 개념적으로 보여준다.
도 3은 도 2에 따른 흡연 물품의 구성요소와 이를 감싸는 랩핑 페이퍼의 구성을 개념적으로 보여준다.
도 4는 도 3에 보인 흡습체를 얻기 위해 흡습체 로드가 제조되는 과정을 보여주는 개념도이다.
도 5는 도 4에 보인 흡습체 로드로부터 본 발명의 복합 히팅 에어로졸 발생장치에 사용될 수 있는 흡연 물품에 구비될 수 있는 액상 카트리지를 제조하기 위해 액상 카트리지를 컷팅하는 컷팅 공정을 개념적으로 보여준다.
도 6 내지 도 20은 본 발명에 사용될 수 있는 흡연 물품으로부터 에어로졸을 발생시키기 위한 복합 히팅 에어로졸 발생장치의 여러 실시예들의 아래와 같은 개념도이다.
도 6은 제1 실시예에 따라 제1 히팅 수단으로 저항 가열 방식의 히터와 제2 히팅 수단으로 유도 가열 방식의 히터가 조합된 복합 히팅 에어로졸 발생장치에 흡연 물품이 적용된 단면도를 개략적으로 보여준다.
도 7은 제2 실시예에 따라 제1 히팅 수단으로 저항 가열 방식의 히터와 제2 히팅 수단으로 유도 가열 방식의 히터가 조합된 복합 히팅 에어로졸 발생장치에 흡연 물품이 적용된 단면도를 개략적으로 보여준다.
도 8은 제3 실시예에 따라 제1 히팅 수단으로 저항 가열 방식의 히터와 제2 히팅 수단으로 유도 가열 방식의 히터가 조합된 복합 히팅 에어로졸 발생장치에 흡연 물품이 적용된 단면도를 개략적으로 보여준다
도 9는 제4 실시예에 따라 제1 히팅 수단으로 유도 가열 방식의 히터와 제2 히팅 수단으로 저항 가열 방식의 히터가 조합된 복합 히팅 에어로졸 발생장치에 흡연 물품이 적용된 단면도를 개략적으로 보여준다.
도 10은 제5 실시예에 따라 제1 히팅 수단으로 유도 가열 방식의 히터와 제2 히팅 수단으로 저항 가열 방식의 히터가 조합된 복합 히팅 에어로졸 발생장치에 흡연 물품이 적용된 단면도를 개략적으로 보여준다.
도 11은 제6 실시예에 따라 제1 히팅 수단으로 유도 가열 방식의 히터와 제2 히팅 수단으로 저항 가열 방식의 히터가 조합된 복합 히팅 에어로졸 발생장치에 흡연 물품이 적용된 단면도를 개략적으로 보여준다.
도 12는 제7 실시예에 따라 제1 히팅 수단으로 유도 가열 방식의 히터와 제2 히팅 수단으로 저항 가열 방식의 히터가 조합된 복합 히팅 에어로졸 발생장치에 흡연 물품이 적용된 단면도를 개략적으로 보여준다.
도 13은 제8 실시예에 따라 제1 히팅 수단으로 유도 가열 방식의 히터와 제2 히팅 수단으로 유도 가열 방식의 히터가 조합된 복합 히팅 에어로졸 발생장치에 흡연 물품이 적용된 단면도를 개략적으로 보여준다.
도 14는 제9 실시예에 따라 제1 히팅 수단으로 유도 가열 방식의 히터와 제2 히팅 수단으로 유도 가열 방식의 히터가 조합된 복합 히팅 에어로졸 발생장치에 흡연 물품이 적용된 단면도를 개략적으로 보여준다.
도 15는 제10 실시예에 따라 제1 히팅 수단으로 유도 가열 방식의 히터와 제2 히팅 수단으로 유도 가열 방식의 히터가 조합된 복합 히팅 에어로졸 발생장치에 흡연 물품이 적용된 단면도를 개략적으로 보여준다.
도 16은 제11 실시예에 따라 제1 히팅 수단으로 유도 가열 방식의 히터와 제2 히팅 수단으로 유도 가열 방식의 히터가 조합된 복합 히팅 에어로졸 발생장치에 흡연 물품이 적용된 단면도를 개략적으로 보여준다.
도 17은 제12 실시예에 따라 제1 히팅 수단으로 유도 가열 방식의 히터와 제2 히팅 수단으로 유도 가열 방식의 히터가 조합된 복합 히팅 에어로졸 발생장치에 흡연 물품이 적용된 단면도를 개략적으로 보여준다.
도 18은 제13 실시예에 따라 제1 히팅 수단으로 저항 가열 방식의 히터와 제2 히팅 수단으로 저항 가열 방식의 히터가 조합된 복합 히팅 에어로졸 발생장치에 흡연 물품이 적용된 단면도를 개략적으로 보여준다.
도 19는 제14 실시예에 따라 제1 히팅 수단으로 저항 가열 방식의 히터와 제2 히팅 수단으로 저항 가열 방식의 히터가 조합된 복합 히팅 에어로졸 발생장치에 흡연 물품이 적용된 단면도를 개략적으로 보여준다.
도 20은 제15 실시예에 따라 제1 히팅 수단과 제2 히팅 수단으로 하나의 저항 가열 방식의 히터를 갖는 복합 히팅 에어로졸 발생장치에 흡연 물품이 적용된 단면도를 개략적으로 보여준다.
도 21은 본 발명에 따른 저항 가열 방식의 히터와 유도 가열 방식의 히터가 조합된 복합 히팅 에어로졸 발생장치에서 온도 제어 및 가열 시간 제어를 설명하기 위한 일 실시예에 따른 블럭도이다.
도 22는 본 발명에 따른 유도 가열 방식의 히터와 유도 가열 방식의 히터가 조합된 복합 히팅 에어로졸 발생장치에서 온도 제어 및 가열 시간 제어를 설명하기 위한 일 실시예에 따른 블럭도이다.
도 23은 본 발명에 따른 저항 가열 방식의 히터와 저항 가열 방식의 히터가 조합된 복합 히팅 에어로졸 발생장치에서 온도 제어 및 가열 시간 제어를 설명하기 위한 일 실시예에 따른 블럭도이다.
도 24는 본 발명에 따른 복합 히팅 에어로졸 발생장치에서 퍼핑(Puffing)량에 따른 시간 제어를 설명하기 위한 그래프이다.
도 25는 본 발명에 따른 복합 히팅 에어로졸 발생장치에서 온도 제어 및 히팅 제어의 일 실시예를 설명하기 위한 그래프이다.
도 26은 본 발명에 따른 복합 히팅 에어로졸 발생장치에서 제어부의 커패시터 스위치 제어에 의한 공진 주파수 조절을 설명하기 위한 회로 블럭도의 일 실시예이다.
도 27은 본 발명에 따른 복합 히팅 에어로졸 발생장치에서 제어부의 커패시터 스위치 제어에 의한 공진 주파수 조절을 설명하기 위한 회로 블럭도의 다른 실시예이다.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는데, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다.

이하의 실시예에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

이하의 실시예에서, 포함한다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다.

이하의 실시예에서, 용어 '상류' 및 '하류'는 사용자가 흡연 물품을 사용하여 공기를 흡인하는 방향을 기준으로 하여, 흡연 물품을 구성하는 세그먼트들의 상대적인 위치를 나타내기 위해 사용된 용어이다. 흡연 물품은 상류 단부(즉, 공기가 들어오는 부분) 및 이에 대향하는 하류 단부(즉, 공기가 나가는 부분)를 포함한다. 흡연 물품 사용시 사용자는 흡연 물품의 하류 단부를 물고 흡연 물품의 상류 단부를 통해 흡입되어 흡연 물품 내부를 통과하여 하류 단부로 나오는 공기를 흡입할 수 있게 된다. 하류 단부는 상류 단부의 하류에 위치하며, 한편 용어 '단부'는 또한 '말단'으로 기술될 수 있다.

도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 사람이 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

본 발명에 따른 본 발명의 일 실시예에 따른 복합 히팅 에어로졸 발생장치는 제1 에어로졸 형성기재와, 제1 에어로졸 형성기재의 하류에 제2 에어로졸 형성기재를 구비하는 흡연 물품을 위한, 파지 가능하고 휴대 가능한 크기의 에어로졸 발생장치로서, 장치 내에 제공되는, 흡연 물품이 삽입될 수 있는 공동과, 장치 내에 제공되는, 흡연물품의 제1 에어로졸 형성기재의 내부 혹은 외부를 제1 온도범위로 가열할 수 있는 제1 히팅 수단과, 장치 내에 제공되는, 흡연물품의 제2 에어로졸 형성기재의 내부 혹은 외부를 제2 온도범위로 가열할 수 있는 제2 히팅 수단과, 장치 내에 제공되는, 제1 히팅 수단과 제2 히팅 수단의 온도를 각각 감지하는 제1 센서 및 제2 센서와, 장치 내에 제공되어 직류 전원으로 기능하는 재충전 가능한 배터리와, 장치 내에 제공되어 제1 센서와 제2 센서 및 배터리와 전기적으로 연결되고, 배터리로부터 공급되는 직류 전원을 공급받아, 제1 센서 및 제2 센서의 감지값에 따라 제1 히팅 수단과 제2 히팅 수단을 각각 제어하는 제어부를 포함한다.

도 2는 본 발명의 복합 히팅 에어로졸 발생장치에 사용될 수 있는 바람직한 일 실시예의 흡연 물품의 일부 분해 사시도와 그 단면도를 개념적으로 보여주고, 도 3은 도 2에 따른 흡연 물품의 구성요소와 이를 감싸는 랩핑 페이퍼의 구성을 개념적으로 보여준다.

본 발명의 복합 히팅 에어로졸 발생장치에 사용될 수 있는, 흡연 물품은, 연소에 의하지 않고 전기저항 방식 혹은 유도가열 방식 등으로 흡연 물품을 가열함으로써 흡연 물품으로부터 에어로졸을 생성시키고 사용자가 이러한 에어로졸을 흡입하여 사용하는 형태이다. 이러한 흡연 물품은 종래의 흡연 물품 담배 1개비와 비슷한 횟수의 흡입 행위를 하기에 적당한 양의 에어로졸 형성기재(aerosol-forming substrate) 및/또는 담배 각초를 흡연 물품 내부에 포함하며, 미리 정해진 양만큼 에어로졸이 발생된 후에는 더 이상 유의미한 양의 에어로졸을 발생시키지 않으며 1회 사용된 후에 사용자에 의해 버려질 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 복합 히팅 에어로졸 발생장치에 사용될 수 있는 흡연 물품(50)은, 상류 단부에 제2 에어로졸 형성기재로서 담배 각초를 포함하는 담배체(58), 그 직하류에 제1 에어로졸 형성기재로서 액상 조성물을 포함하는 액상 카트리지(56), 그 직하류에 에어로졸 이동 통로를 제공하는 페이퍼 튜브(54), 그리고 마우스피스로 기능하는 필터(52)가 적층된 구조를 갖고, 이들은 랩핑 페이퍼(60)에 의해 랩핑된다. 이하 설명에서는 전술한 구조의 흡연 물품(50)에 대해 기술하지만 실시예에 따라 액상 조성물에 의한 액상 카트리지(56)와 담배 각초에 의한 담배체(58)의 상대적 위치는 반대가 될 수 있다. 또한 제2 에어로졸 형성기재로서 담배체(58) 대신에 제1 에어로졸 형성기재인 액상 카트리지(56)의 상류 단부에 제2 에어로졸 형성기재로서 다른 액상 카트리지(56)가 배치될 수 있다. 또한 제1 에어로졸 형성기재인 액상 카트리지(56) 대신에 제2 에어로졸 형성기재인 담배체(58)의 하류 단부에 제1 에어로졸 형성기재로서 다른 담배체(58)가 배치될 수 있다.

액상 카트리지(56)는, 액상 혹은 겔상 조성물과; 액상 혹은 겔상 조성물이 젖어진 액상 혹은 겔상 흡습체와; 액상 혹은 겔상 흡습체를 7 내지 20 mm의 길이와 5 내지 8 mm의 직경을 갖는 실린더 형상으로 측면을 랩핑하는, 랩핑 페이퍼를 포함하며, 액상 혹은 겔상 흡습체는, 액상 카트리지 내의 액상 혹은 겔상 흡습체에 70 내지 120 mg의 액상 조성물을 흡습하여 액상 카트리지 내에 유지하기에 충분한 흡습율을 갖는다. 7 내지 20 mm의 길이와 5 내지 8 mm의 직경을 갖는 실린더 형상은 현재 사용되고 있는 통상의 담배 혹은 가열식 흡연 물품의 규격에 부합하는 크기로 이러한 규격을 갖는 액상 카트리지(56)는 가열식 흡연 물품에 삽입되어 별도의 랩핑 페이퍼(60)로 랩핑되면 사용자 입장에서 볼 때는 통상의 담배 혹은 가열식 흡연 물품과 차이가 없게 된다.

이러한 규격을 갖는 액상 카트리지(56)의 액상 흡습체에 70 내지 120 mg의 액상 혹은 겔상 조성물을 흡습시키며, 이러한 수치 범위는 1개비의 흡연 물품에 제공되는 담배 각초로부터 에어로졸을 사용자가 흡입할 때 액상 조성물로부터 유래하는 에어로졸을 함께 제공할 수 있는 양의 액상 조성물의 양을 가리킨다. 위 하한 값(70 mg) 미만의 액상 혹은 겔상 조성물이 액상 흡습체에 흡습되는 경우에는 사용자가 가열식 흡연 물품에 제공되는 담배 각초로부터 유래하는 에어로졸을 흡입하는 과정에서 액상 조성물로부터 유래하는 에어로졸이 부족할 수 있으므로 액상 카트리지에 흡습되는 액상 조성물은 위 하한 값(70 mg) 이상이어야 한다. 위 상한값(120 mg)을 초과하는 액상 혹은 겔상 조성물이 액상 흡습체에 흡습되는 경우에는 액상 조성물이 이상의 규격을 갖는 액상 카트리지 내의 액상 흡습체가 액상 조성물을 흡습한 채로 유지하기 힘들 수 있어서, 액상 조성물이 액상 카트리지로부터 흘러나올 수 있다. 따라서 액상 카트리지(56)에 흡습되는 액상 혹은 겔상 조성물은 위 상한값(120 mg) 이하이어야 한다. 바람직한 범위는 80 내지 110 mg이고, 더욱 바람직한 범위는 90 내지 105 mg이다.

이상과 같은 규격을 갖는 액상 카트리지(56) 내의 액상 흡습체가 위와 같은 범위를 갖는 액상 조성물을 액상 카트리지 내에 유지하기에 충분한 흡습율을 갖는다. 즉 액상 조성물은 액상 카트리지 내의 액상 흡습체에 흡습된 채로 유지되며, 액상 카트리지 외부로 흘러나오지 않는다. 여기서 흡습은 흡습체가 액상 조성물에 의해 젖어 있되, 이것이 밖으로 흘러나오지 않는 것을 가리킨다. 후술하는 바와 같이 필터-튜브-액상 카트리지-담배체는 랩핑 페이퍼로 싸여져서 흡연 물품을 형성하게 되는데, 액상 카트리지는 상류 혹은 하류 쪽으로 별개의 부재 없이 담배체나 튜브 혹은 필터와 직접 접촉하게 되는데, 액상 카트리지 내의 액상 흡습체에 흡습된 액상 조성물은 액상 흡습체에 흡습되어 저장될 뿐이고 담배체 혹은 튜브 혹은 필터 쪽으로 흘러나오지 않는다. 이를 위해 액상 조성물은, 액상 흡습체의 단위 부피당 0.13 내지 0.32 mg/mm³의 양으로 액상 흡습체에 흡습되어 있는 것이 바람직하다. 이 수치한정의 이유는 본 발명의 액상 흡습체에 흡습되는 액상 조성물의 양에 대한 수치한정의 이유와 비슷하다. 즉, 위 하한 값(0.13 mg/mm³) 미만인 경우에는 액상 흡습체에 흡습된 액상 조성물의 양이 충분하지 않아서 사용자가 가열식 흡연 물품에 제공되는 담배 각초로부터 유래하는 에어로졸을 흡입하는 과정에서 액상 조성물로부터 유래하는 에어로졸이 부족할 수 있으므로 액상 카트리지에 흡습되는 액상 조성물은 위 하한 값(0.13 mg/mm³) 이상이어야 한다. 위 상한값(0.32 mg/mm³)을 초과하는 액상 조성물이 액상 흡습체에 흡습되는 경우에는 액상 조성물이 이상의 규격을 갖는 액상 카트리지 내의 액상 흡습체가 액상 조성물을 흡습한 채로 유지하기 힘들 수 있어서, 액상 조성물이 액상 카트리지로부터 흘러나올 수 있다.

액상 조성물은 글리세린 VG을 포함하고, 선택적으로 글리세린 PG, 물, 풍미제를 포함하되, 액상 조성물은, 중량%로, 70 내지 100%의 글리세린 VG, 0 내지 20%의 글리세린 PG, 0 내지 10%의 물을 포함하며, 이렇게 얻어진 액상 조성물의 전체 중량 대비 10% 이하로 가미되는 풍미제를 추가로 포함한다. 바람직한 일 실시예에 따르면, 본 발명은 중량%로, 100% 글리세린 VG로 이루어진 액상 조성물을 사용한다. 바람직한 또 다른 실시예에 따르면, 중량%로, 80% 글리세린 VG 및 20% 글리세린 PG로 이루어진 액상 조성물을 사용한다. 바람직한 또 다른 실시예에 따르면, 중량%로, 75% 글리세린 VG, 20% 글리세린 PG 및 5% 물로 이루어진 액상 조성물을 사용한다. 바람직한 또 다른 실시예에 따르면, 이렇게 얻어진 액상 조성물 전체 중량 대비 10% 이하로 가미되는 풍미제를 추가로 포함한다. 예를 들어, 풍미제는 감초, 자당, 과당 시럽, 이소감미제, 코코아, 라벤더, 시나몬, 카르다몸, 셀러리, 호로파, 카스카릴라, 백단, 베르가못, 제라늄, 벌꿀 에센스, 장미 오일, 바닐라, 레몬 오일, 오렌지 오일, 민트 오일, 계피, 캐러웨이, 코냑, 자스민, 카모마일, 멘톨, 계피, 일랑일랑, 샐비어, 스피어민트, 생강, 고수 또는 커피 등을 포함할 수 있다. 더불어 액상 조성물은 니코틴을 포함할 수도 있고 포함하지 않을 수도 있다.

바람직한 일 실시예에 따르면, 액상 흡습체는, 멜라민 기지 발포수지로 만들어진 두께 2 내지 3 mm의 띠를 구기거나 말아서 실린더 모양으로 만든 것이고, 바람직한 다른 실시예에 따르면, 액상 흡습체는, 멜라민 기지 발포수지를 실린더 형상으로 가공하여 만들어진 것인데, 멜라민 기지 발포수지로 만들어진 액상 흡습체는, 더욱 바람직하게는 0.01 내지 0.013 mg/mm³인 단위 부피당 중량을 갖는다. 100 mg의 액상 조성물이 젖어진 액상 흡습체를 갖는 액상 카트리지를 포함하는 흡연 물품에 대해 행한 실험결과에 따르면, 실험 중에 액상 조성물이 외부로 흘러 나오는 문제 없이 액상 흡습체에 흡습된 채로 유지되었으며, 액상 조성물로부터 유래하는 충분한 에어로졸이 확인되었다.

바람직한 다른 실시예에 따르면, 액상 흡습체는, 펄프 또는 펄프를 포함하는 원단을 구기거나 접거나 말아서 실린더 모양으로 만들거나 실린더 형상으로 가공하여 만든 것인데, 펄프 또는 펄프를 포함하는 원단으로 만들어진 액상 흡습체는, 더욱 바람직하게는 0.25 내지 0.4 mg/mm³인 단위 부피당 중량을 갖는다. 100 mg의 액상 조성물이 젖어진 액상 흡습체를 갖는 액상 카트리지를 포함하는 흡연 물품에 대해 행한 실험결과에 따르면, 실험 중에 액상 조성물이 외부로 흘러 나오는 문제 없이 액상 흡습체에 흡습된 채로 유지되었으며, 액상 조성물로부터 유래하는 충분한 에어로졸이 확인되었다.

바람직한 다른 실시예에 따르면, 액상 흡습체는, 면의 직조 원단 혹은 부직포 원단을 구기거나 말아서 실린더 모양으로 만들거나 실린더 형상으로 가공하여 만든 것인데, 면의 직조 원단 혹은 부직포 원단으로 만들어진 액상 흡습체는, 더욱 바람직하게는 0.2 내지 0.35 mg/mm³인 단위 부피당 중량을 갖는다. 100 mg의 액상 조성물이 젖어진 액상 흡습체를 갖는 액상 카트리지를 포함하는 흡연 물품에 대해 행한 실험결과에 따르면, 실험 중에 액상 조성물이 외부로 흘러 나오는 문제 없이 액상 흡습체에 흡습된 채로 유지되었으며, 액상 조성물로부터 유래하는 충분한 에어로졸이 확인되었다.

바람직한 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 액상 흡습체는, 대나무 섬유의 직조 원단 혹은 부직포 원단을 구기거나 말아서 실린더 모양으로 만들거나 실린더 형상으로 가공하여 만든 것인데, 대나무 섬유의 직조 원단 혹은 부직포 원단으로 만들어진 액상 흡습체는, 더욱 바람직하게는 0.15 내지 0.25 mg/mm³인 단위 부피당 중량을 갖는다. 100 mg의 액상 조성물이 젖어진 액상 흡습체를 갖는 액상 카트리지를 포함하는 가열식 흡연 물품에 대해 행한 실험결과에 따르면, 실험 중에 액상 조성물이 외부로 흘러 나오는 문제 없이 액상 흡습체에 흡습된 채로 유지되었으며, 액상 조성물로부터 유래하는 충분한 에어로졸이 확인되었다.

실시예에 따라 액상 카트리지(56)는, 상온에서 겔상 혹은 고체상으로 존재하고 150 내지 300 ℃의 온도범위에서 에어로졸로 기화하는, 글리세린 VG, 물, 젤라틴을 포함하며, 선택적으로 글리세린 PG를 포함하는 겔상 에어로졸 형성 기재과; 겔상 에어로졸 형성 기재이 수용되는 겔 수용체와; 겔 수용체를 7 내지 20 mm의 길이와 5 내지 8 mm의 직경을 갖는 실린더 형상으로 측면을 랩핑하는, 랩핑 페이퍼를 포함할 수도 있다. 7 내지 20 mm의 길이와 5 내지 8 mm의 직경을 갖는 실린더 형상은 현재 사용되고 있는 통상의 담배 혹은 가열식 흡연 물품의 규격에 부합하는 크기로 이러한 규격을 갖는 겔상 에어로졸 형성 기재 카트리지는 가열식 흡연 물품에 삽입되어 별도의 랩핑 페이퍼로 랩핑되면 사용자 입장에서 볼 때는 통상의 담배 혹은 가열식 흡연 물품과 차이가 없게 된다.

여기서, 겔상 에어로졸 형성 기재는, 중량%로, 80 내지 100%의 글리세린 VG, 0 내지 20%의 글리세린 PG로 이루어지는 액상 조성물을 포함하되, 60 내지 80%의 액상 조성물과 20 내지 40%의 물의 부피 비율로 혼합된 혼합물 100 ml 대비 1 내지 6 g의 중량의 젤라틴을 포함하며, 선택적으로 액상 조성물의 전체 중량 대비 10% 이하로 가미되는 풍미제를 포함할 수 있다. 여기서 바람직하게는 액상 조성물은, 겔 수용체 내에 70 내지 120 mg의 양으로 포함된다. 다르게는 액상 조성물은, 겔 수용체의 단위 부피당 0.13 내지 0.32 mg/mm³의 양으로 겔 수용체에 포함될 수 있다.

담배체(58)는 판상엽 담배, 각초, 재구성 담배 등 담배 원료를 기초로 하는 고체 물질을 포함할 수 있다. 일 실시예에서 담배체(58)는 주름진 판상엽 시트로 충진될 수 있다. 판상엽 시트는 실린더 축에 실질적으로 가로방향으로 둘둘 말리거나, 접히거나, 압축되거나, 수축됨으로써 주름이 형성될 수 있다. 주름진 판상엽 시트의 골 간격 등을 조절함으로써 다공도를 결정할 수 있다.

다른 실시예에서 담배체(58)는 담배 각초들로 충진될 수 있다. 여기에서, 담배 각초들은 담배 시트(또는 슬러리 판상엽 시트)를 잘게 절단함으로써 생성될 수 있다. 또한, 담배체(58)는 복수의 담배 가닥들이 서로 같은 방향(평행)으로 또는 무작위로 합쳐져서 형성될 수 있다. 구체적으로, 담배체(58)는 복수의 담배 가닥들이 합쳐져서 형성되고, 에어로졸이 통과할 수 있는 종방향의 복수의 채널들이 형성될 수 있다. 이때, 담배 가닥들의 크기 및 배열에 의하여, 종방향의 채널들은 균일하거나 불균일할수 있다.

담배체(58)는 추가로 에틸렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌글리콜, 테트라에틸렌 글리콜 및 올레일 알코올 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 담배체는 글리세린 VG, 글리세린 및 프로필렌 글리콜을 더 포함할 수도 있다.

또한, 담배체(58)는 풍미제 및/또는 유기산(organic acid)과 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.

도 2 및 도 3에 보인 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 액상 카트리지(56)는, 액상 조성물이 흡습된 흡습체(56a)를 하우징 역할을 하는 랩핑 페이퍼(61)가 랩핑하고 있다. 또한, 액상 카트리지(56)의 하류 단부에는 페이퍼 튜브(54) 및 필터(52)가 차례로 적층되도록 설치된다. 필터(52) 및 페이퍼 튜브(54)는 액상 카트리지와 함께 랩핑 페이퍼(60)에 의해 랩핑된다.

액상 카트리지(56) 내의 액상 조성물은 흡습체에 흡습된 채로 액상 카트리지 (56)내에 유지되며 액상 카트리지로부터 흘러나오지는 않으며, 가열에 의해 기화되며 에어로졸을 발생한다.

랩핑 페이퍼(60, 61, 62)는 고열 및 액상과의 접촉에 의해서 변형되거나 인체에 유해한 성분을 발생시키진 않는 소재로 제조되는 것이 바람직하다. 또는 랩핑 페이퍼는 금속 박막이나 금속 포일(foil)로 제조하는 것도 가능하며, 전술한 바와 같이 종이 재질의 랩핑 페이퍼에 금속 박막이나 금속 박판이 덧대어진 형태 혹은 합지된 형태일 수도 있다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 액상 카트리지(56)의 하우징 역할을 하는 랩핑 페이퍼(61)는 페이퍼와 알루미늄 포일의 합지로 구성되며, 알루미늄 포일이 흡습체(56a)와 맞닿아서 액상 조성물이 흡습체에 흡습된 채로 액상 카트리지(56)의 측면으로 흘러나오는 것을 막게 된다.

액상 카트리지의 하류 측에 필터(52)는 기류 형성을 위해 중공부를 가질 수 있으나, 중공부를 가지지 않는 형태의 필터를 사용하여도 무방하다. 필터는 적어도 하나의 세그먼트로 구성될 수 있으며, 예를 들어 튜브 필터, 냉각 구조물 및 리세스 필터 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 튜브 필터는 내부에 중공을 포함하는 형태를 갖는다. 튜브 필터 및 리세스 필터는 셀룰로오스 아세테이트로 제작될 수 있으며, 냉각 구조물로 기능하는 튜브는 순수한 폴리락트산(PLA)으로 제작되거나, 다른 분해성 폴리머와 폴리락트산을 조합하여 제작될 수 있다.

보다 구체적으로 필터(52)는 아세테이트, 종이, PP 등의 재질로 제조될 수 있으며, 필터를 감싸는 필터 권지(랩핑 페이퍼)는, 일반지, 다공지, 천공지, NWA(Non Wrapped Acetate) 등으로 분류될 수 있다. 또한 필터의 형태는 하나의 세그먼트로 이루어지는 모노 필터, 여러 개의 세그먼트로 이루어지는 복합(이중, 삼중 등) 필터로 분류할 수 있다. 필터는 아세테이트 토우, 가소제, 활성탄, X-DNA, 권지로 제조될 수도 있다. 아세테이트 토우는, 셀룰로오스 아세테이트의 연속필라멘트의 집합체를 말하며, 필터의 가장 중요한 특성인 흡인저항을 결정하는데 결정적인 역할을 한다. 아세테이트 토우의 성질은 데니아에 의해서 결정된다.

가소제는 셀룰로오스 아세테이트 섬유를 부드럽고 유연하게 함으로써 섬유 사이의 접촉점에서 결합을 형성하고, 섬유 묶음을 더욱 딱딱하게 해준다. 담배필터용 가소제는 트리아세틴을 사용한다.

흡착제의 하나인 활성탄은 탄소를 주성분으로 하는 물질이며, 입자의 크기와 성상에 따라서 구분될 수 있다. 활성탄에 사용되는 원료로는 식물성 원료로서 목재, 톱밥, 과실각(야자껍질, 대나무, 복숭아 씨) 등이 있다.

X-DNA는 해조류에서 추출한 후 농축하여 가공된 기능성 입자를 말한다. 담배 필터에 주로 사용되는 활성탄에 비해 담배맛에 영향을 미치지 않고, 각종 발암 물질의 제거 기능이 탁월하다.

권지(랩핑 페이퍼)의 기능은 필터 제조 시, 필터 플럭의 형상을 유지해준다. 권지 제조 시에는, 기공도, 인장 강도, 신장율, 두께, 풀 붙임성 등의 물성을 만족해야 한다.

예를 들어 액상 카트리지(56)의 길이는 14.0mm이며, 필터(52) 또는 튜브(54)의 길이는 각각 2.5mm, 담배 각초를 포함하는 담배체(58)의 길이는 9.0mm일 수 있다. 다르게는, 일 예로, 필터(52)는 10 mm, 페이퍼 튜브(54)는 16 mm, 액상 카트리지(56)는 10 mm, 담배체(58)는 12 mm가 될 수 있다.

필터(52), 페이퍼 튜브(54), 액상 카트리지(56), 담배체(58)의 상대적인 길이와 액상 카트리지(56) 및 담배체(58)의 상대적인 배치는, 후술하는 복합 히팅 에어로졸 발생장치(100)에 의해 흡연 물품(50)에서 발생하는 에어로졸을 사용자가 흡입하는 과정에서 에어로졸의 온도와 관계될 수 있다. 액상 카트리지(56)로부터 발생하는 에어로졸의 온도와, 담배체(58)에서 발생하는 에어로졸의 온도가 다르고, 페이퍼 튜브(54)의 길이가 길어짐에 따라 고온의 에어로졸을 더 냉각시킬 수 있기 때문에, 액상 카트리지(56) 및 담배체(58)로부터 발생하는 에어로졸의 온도와, 액상 카트리지(56) 및 담배체(58)의 상대적인 배치를 고려하고, 액상 카트리지(56) 및 담배체(58)의 부피에 의존하는 액상 조성물 및 담배 각초의 양과, 후술하는 복합 히팅 에어로졸 발생장치(100)의 가열 방식 등을 고려하여 이들의 상대적인 길이와 배치가 달라질 수 있다. 현재 시판 중인 흡연 물품의 크기와 같은 크기로 흡연 물품을 제조하면서 이상의 여러 조건을 충족시키는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 어렵지는 않을 것이다.

도 4는 도 3에 보인 흡습체를 얻기 위해 흡습체 로드가 제조되는 과정을 보여주는 개념도이다.

도 3에 보인 액상 카트리지(56)를 제조하기 위한 바람직한 일 실시예에 따르면, 파이프 구조물(40)에 의해 실린더 형상으로 형성되는 흡습체가 파이프 구조물(40)로 도입되기 전에 스프레이 장비 혹은 니들과 같은 액상 조성물 주입부를 지나며, 액상 조성물이 충분히 스프레이되거나 주입되어 액상 조성물이 흡습체(56a) 내로 제공되며 흡습체(56a)는 파이프 구조물(40)을 통과하면서 액상 조성물을 머금거나 액상 조성물에 의해 젖어진 상태로 된다. 그 후, 액상 조성물이 흡습된 흡습체는 예를 들어 종이(혹은 알루미늄 포일이 합지된 페이퍼)로 된 랩핑 페이퍼에 의해 랩핑되며, 필요한 길이(일례로 140 mm, 100 mm 혹은 80 mm)로 절단되어 흡습체 로드(57)를 형성한다. 흡습체 로드(57)는 후술하는 바와 같이 원하는 길이의 액상 카트리지(56)(일례로 14 mm, 10 mm, 8 mm)로 절단된 이후, 다른 흡연 물품의 세그먼트(튜브, 필터, 담배체)와 함께 팩킹(랩핑)하여 에어로졸 발생용 흡연 물품(50)으로 제조될 수 있다.

도 5는 도 4에 보인 흡습체 로드로부터 본 발명의 복합 히팅 에어로졸 발생장치에 사용될 수 있는 흡연 물품에 구비될 수 있는 액상 카트리지를 제조하기 위해 액상 카트리지를 컷팅하는 컷팅 공정을 개념적으로 보여준다.

도 5에서는 액상 카트리지(56)를 제조하기 위해 위와 같이 얻어진 흡습체 로드(57)를 컷팅하는 컷팅 공정을 개략적으로 도시하며, 전술한 바와 같이 일례로 140 mm, 100 mm 혹은 80 mm의 길이를 갖는 흡습체 로드(57)는 인덱스 테이블(70)의 홈 내로 유입되어 인덱스 테이블의 회전에 따라 컨베이어 벨트(90)로 이동된다. 이때, 인덱스 테이블(70)을 따라 이동하는 경로 상에 회전 칼날(80)이 배치되며, 회전 칼날에 의해 흡습체 로드(57)는 원하는 길이, 일례로 14 mm, 10 mm, 80 mm 길이로 10개의 액상 카트리지(56)로 절단된다. 회전 칼날(80)은 10개가 등간격으로 배치되어, 140mm의 흡습체 로드(57)를 10개의 14 mm 액상 카트리지(56)로 절단하거나, 100 mm의 흡습체 로드(57)를 10개의 10 mm 액상 카트리지(56)으로 절단하거나, 80 mm의 흡습체 로드(57)를 10개의 8 mm 액상 카트리지(56)으로 절단할 수 있다. 전술한 바와 같이, 이상의 프로세스 및 장비는 기존의 궐련 제조에서 필터에 가향 성분 등을 포함시키는 경우에 적용되던 것을 그대로 이용하는 것이므로 양산성과 품질관리를 그대로 충족시키는데 큰 어려움이 없게 된다.

바람직한 일 실시예에 따르면, 액상 카트리지(56)의 하류 단에 마우스피스로 기능하는 필터(52)가 위치하고 액상 카트리지(56)의 상류 단에 담배 각초를 포함하는 담배체(58)가 위치한다. 이들 각 세그먼트(필터, 액상 카트리지, 담배체)를 함께 팩킹하여 에어로졸 발생용 흡연 물품(50)을 제조할 수 있게 된다. 전술한 바와 같이 필터(52)와 액상 카트리지(56) 사이에는 필요에 따라 에어로졸의 이동 통로를 제공하며 에어로졸을 냉각시키는 튜브(54)가 위치될 수 있다. 이들 각 세그먼트인, 필터(52), 튜브(54), 액상 카트리지(56), 담배체(58)가 나란히 배열되고 이들을 함께 팩킹하여 에어로졸 발생용 흡연 물품(50)을 얻을 수 있다. 실제 제조라인에서는 이들이 나란히 10개 세트 이상으로 나열되어 랩핑이 진행된 후에 여러 개의 흡연 물품으로 절단될 수 있다.

어느 경우든 액상 카트리지(56)의 액상 조성물은 액상 카트리지 내의 흡습체(56a)에 흡습된 채로 유지되며, 액상 카트리지(61) 외부로 흘러나오지 않는데, 흡연 물품을 제조하는 과정에서 혹은 흡연 물품을 완성한 후에 액상 카트리지에 가해지는 고온이나 물리적 압력 때문에 액상 건조물이 외부로 흘러나오거나 에어로졸로 기화하여 밖으로 나오는 경우를 고려할 수 있다. 먼저 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 액상 카트리지의 상류에는 담배체가 액상 카트리지의 하류에는 필터가 위치하므로, 설사 액상 카트리지에 외부로부터 물리적 압력이 가해진다 하더라도 액상 건조물이 필터 혹은 담배체를 거쳐서 외부로 흘러나올 가능성은 극히 낮다. 액상 조성물은 약 120 ℃ 이상에서 에어로졸을 발생하기 시작하므로 액상 카트리지(56)의 랩핑이나 제조 공정에서 공정 관리를 100 ℃ 이하로 함으로써 제조 과정 중의 액상 조성물의 손실을 막을 수 있다. 불가피하게 제조공정 중에서 액상 조성물의 기화시작 온도 이상의 고온이 필요한 경우에는, 공정 중에 손실되는 액상 조성물의 양을 추산하여 요구되는 양에 손실이 예상되는 양을 더하여 추가로 액상 조성물을 흡습시켜 관리할 수 있다.

이하에서 본 발명에 사용될 수 있는 흡연 물품으로부터 에어로졸을 발생시키기 위한 복합 히팅 에어로졸 발생장치(100)의 실시예들을 설명한다. 이하에서 설명하는 복합 히팅 에어로졸 발생 장치(100)는, 본 발명에서 설명한 흡연 물품(50)과 같이 흡연 물품 내부에 액상 조성물이나 담배 각초와 같은 에어로졸 형성기재를 포함하며 기존의 궐련 형태로 랩핑 페이퍼로 랩핑된 흡연 물품(50)이 삽입될 수 있는 공동을 갖고, 공동에 삽입된 흡연 물품의 에어로졸 형성 기재를 에어로졸 발생장치 내에 제공되는 히팅 수단에 의해 가열하여 에어로졸을 형성시키는, 파지 가능하고 휴대 가능한 크기의 에어로졸 발생장치이다. 히팅 수단은 후술하는 바와 같이 저항 가열 방식 혹은 유도 가열 방식으로 제공될 수 있는데, 일 예로 100 - 400 ℃의 온도까지 가열되어, 복합 히팅 에어로졸 발생장치(100)의 공동 내에 삽입되는 흡연 물품(50) 내부에 제공되는 에어로졸 형성기재를 가열시켜 에어로졸을 발생시킨다. 바람직한 일 예에 따르면, 그 타켓 온도는 200 내지 350 ℃의 범위가 될 수 있으며, 더욱 바람직한 일 예에 따르면 그 타겟 온도는 250 내지 320 ℃의 범위가 될 수 있다 (일 예로 280 ℃를 타겟으로 정할 수도 있음). 경우에 따라서는 그 타겟 온도가 150 내지 250 ℃의 범위일 수 있는데(일 예로 180 ℃를 타겟 온도로 정할 수도 있음), 이것은 에어로졸을 발생시키고자 하는 대상이 액상 조성물(글리세린 등)인지 혹은 담배체인지 혹은 글리세린과 같은 액상 조성물이 흡습된 담배체인지에 따라 달라질 수 있다. 어느 경우든 흡연 물품(50) 내에서 발생된 에어로졸은 튜브(54) 및 필터(52)를 통해 사용자의 입안으로 흡입되므로, 흡입 과정에서 냉각되는 것을 고려하더라도 발생된 에어로졸의 온도가 과도하게 높으면 사용자에게 불쾌감을 주거나 화상의 위험이 있고 너무 과도하게 에어로졸이 발생할 수 있어서 여러 번의 퍼프가 힘들 수 있기에 이러한 점을 감안하여 발열체의 타겟 온도가 미리 정해져야 한다. 또한 이상의 이유 때문에 발열체의 타겟 온도의 상한이 위와 같이 제한된다.

바람직한 실시예에 따르면 발생된 에어로졸이 튜브(54) 및 필터(52)를 거쳐 나오는 온도가 마우스 엔드 온도(mouth end temperature)로 측정될 수 있는데, 사용자에게 불쾌감을 주지 않기 위해서 에어로졸의 온도는 50 ℃ 미만, 바람직하게는 45 ℃ 이하의 온도로 되어야 한다. 바람직한 에어로졸의 마우스 엔드 온도는 25 내지 45 ℃의 온도 범위를 갖고, 더욱 바람직한 에어로졸의 마우스 엔드 온도는 30 내지 40 ℃의 온도 범위를 갖는다.

복합 히팅 에어로졸 발생장치(100)는 장치 내에 제공되어 직류 전원으로 기능하는 재충전 가능한 배터리(110)와, 배터리(110)로부터의 출력을 제어하는 제어부(120)를 공히 포함한다. 도 6에 이러한 복합 히팅 에어로졸 발생장치(100)의 개념도를 흡연 물품(50)과 함께 나타냈었으며, 각각의 실시예에 대해 가열 방식을 설명하기 위한 용도로 단면도로 개략적으로 나타내었다. 설명의 편의를 위하여, 흡연 물품인 흡연 물품(50)은 기본적으로 필터(52) - 튜브(54) - 제1 에어로졸 형성기재로서 액상 카트리지(56) - 제2 에어로졸 형성기재로서 담배체(58)의 순서로 배열되어 랩핑 페이퍼(60)으로 랩핑되어 구성된 것을 기준으로 설명한다. 각각의 경우에서 이미 설명한 바와 같이 액상 카트리지(56) 및 담배체(58)의 상대적 위치가 서로 바뀔 수 있으며, 실시예에 따라 필터(52) - 튜브(54) - 액상 카트리지(56) - 액상 카트리지(56)의 순서로 배열되거나 필터(52) - 튜브(54) - 담배체(58) - 담배체(58)의 순서로 배열될 수 있다.

또한 아래의 설명들은 단지 예시의 목적으로서 제공되는 것이며 본 발명의 범위에 이에 한정되지는 않을 것이다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 아래에 예시한 복합 히팅 에어로졸 발생장치의 구성으로부터 일부 삭제하거나 일부를 추가하거나 다른 장치와 조합하여 본 발명의 범위에 속하는 에어로졸 발생 시스템을 구성할 수 있다는 것을 쉽게 알 수 있을 것이다.

도 6은 제1 실시예에 따라 제1 히팅 수단으로 저항 가열 방식의 히터와 제2 히팅 수단으로 유도 가열 방식의 히터가 조합된 복합 히팅 에어로졸 발생장치에 흡연 물품이 적용된 단면도를 개략적으로 보여준다.

복합 히팅 에어로졸 발생장치(100)에는 흡연 물품(50)이 삽입되는데, 흡연 물품(50)은 전술한 바와 같이 필터(52), 페이퍼 튜브(54), 액상 카트리지(56) 및 담배체(58)가 랩핑 페이퍼(60)에 의해 랩핑되어 구성되며, 복합 히팅 에어로졸 발생 장치(100)에 제공되는 중공에 삽입된다.

복합 히팅 에어로졸 발생 장치(100)는 액상 카트리지(56)에 흡습된 액상 조성물을 가열하여 에어로졸을 발생시키기 위한 제1 히팅 수단으로서 파이프 히터(131)와, 담배체(58)의 담배 각초 등을 가열하여 에어로졸을 발생시키기 위한 제2 히팅 수단으로서 여자 코일(142) 및 여자 코일(142)과 반응하여 와전류 손실에 의해 유도 발열이 일어나 담배체(58)를 가열하는 서셉터를 포함한다. 더불어 이들 파이프 히터(131)와 여자 코일(142)에 전력을 공급하기 위한 배터리(110)와, 이 배터리(110)로부터 파이프 히터(131)와 여자 코일(142)로의 전력 공급을 제어하도록 구성된 제어부(120)를 포함한다.

전술한 제1 실시예에 따른 파이프 히터(131)는 히터선 혹은 면상 발열체 패턴이 외부에 인쇄되거나 제공된 파이프이다. 파이프 히터(131)에는 온도 센서 패턴이 제공되어 온도가 센싱되고 그 센싱값에 따라 파이프 히터(131)로 전력 공급을 제어할 수 있도록 한다. 파이프 히터(131)는 흡연 물품(50)의 액상 카트리지(56)의 측면으로부터 액상 카트리지(56)를 가열하여 액상 카트리지(56) 내에 젖어있는 혹은 머금어진 액상 조성물이 가열되어 에어로졸을 발생시키도록 한다.

여기서 서셉터는 여자코일(142)이 에워싸도록 여자 코일(142) 내측에 제공되는, 여자 코일(142)과 반응하여 와전류 손실에 의한 유도 가열에 의해 400 ℃ 이하의 온도까지 가열되는 금속 재질의 히트 파이프(141)이다. 여자 코일(142)에 인가되는 교류 전류의 크기에 따라 서셉터의 온도는 1000 ℃ 이상의 온도까지도 가열될 수 있겠으나, 본 발명은 전술한 바와 같이 발열체로 기능하는 서셉터를 400 ℃ 이하의 온도까지 가열한다. 히트 파이프(141)는 담배체(58)의 측면으로부터 담배체(58)을 가열하여 담배체(58) 내에 제공되는 담배 각초 등으로부터 에어로졸을 발생시킨다.

이상의 제1 히팅 수단 및 제2 히팅 수단에 의해 150 - 350 ℃의 온도 범위까지 에어로졸 발생기재를 가열시켜 에어로졸이 발생될 수 있으며, 사용자의 흡입에 의해 발생된 에어로졸은 페이퍼 튜브(54) 및 필터(52)를 거쳐 사용자의 입을 통해 흡입된다. 일 예로 여자 코일(142) 및 서셉터가 담배체(58)의 담배 각초를 150 - 250 ℃의 제2 온도범위로 가열하여 담배 각초로부터 유래하는 에어로졸을 발생시킬 수 있고, 파이프 히터(131)가 액상 카트리지(56)의 흡습체를 250 - 350 ℃의 제1 온도범위로 가열하여 흡습체의 액상 조성물로부터 유래하는 에어로졸을 발생시킬 수 있다. 위 온도 조건은 서로 반대일 수 있다. 또한 제2 온도범위는 제1 온도범위와 적어도 일부 구간이 중복될 수 있다. 이상의 온도 범위로 가열시키더라도 랩핑 페이퍼가 연소되지는 않으며 랩핑 페이퍼의 일부분이 누져질 수는 있다.

도 7은 제2 실시예에 따라 제1 히팅 수단으로 저항 가열 방식의 히터와 제2 히팅 수단으로 유도 가열 방식의 히터가 조합된 복합 히팅 에어로졸 발생장치에 흡연 물품이 적용된 단면도를 개략적으로 보여준다.

흡연 물품(50)의 구성은 제1 실시예의 경우와 마찬가지이다. 제2 실시예에 따른 복합 히팅 에어로졸 발생 장치(100)는 액상 카트리지(56)에 흡습된 액상 조성물을 가열하여 에어로졸을 발생시키기 위한 제1 히팅 수단으로서 파이프 히터(131)와, 담배체(58)의 담배 각초 등을 가열하여 에어로졸을 발생시키기 위한 제2 히팅 수단으로서 여자 코일(142) 및 여자 코일(142)과 반응하여 와전류 손실에 의해 유도 발열이 일어나 담배체(58)를 가열하는 서셉터를 포함한다. 더불어 이들 파이프 히터(131)와 여자 코일(142)에 전력을 공급하기 위한 배터리(110)와, 배터리(110)로부터 파이프 히터(131)와 여자 코일(142)로의 전력 공급을 제어하도록 구성된 제어부(120)를 포함한다.

전술한 제2 실시예에 따른 파이프 히터(131)는 히터선 혹은 면상 발열체 패턴이 외부에 인쇄되거나 제공된 파이프이다. 파이프 히터(131)에는 온도 센서 패턴이 제공되어 온도가 센싱되고 그 센싱값에 따라 파이프 히터(131)로 전력 공급을 제어할 수 있도록 한다. 파이프 히터(131)는 흡연 물품(50)의 액상 카트리지(56)의 측면으로부터 액상 카트리지(56)를 가열하여 액상 카트리지(56) 내에 젖어있는 혹은 머금어진 액상 조성물이 가열되어 에어로졸을 발생시키도록 한다.

여기서 서셉터는 담배체(58)의 중앙에 결합되며 여자 코일(142)과 반응하여 와전류 손실에 의한 유도 가열에 의해 400 ℃ 이하의 온도까지 가열되는 중공 파이프(143)이다. 중공 파이프(143)에 구비된 중공은 기류 패스로 이용된다. 여자 코일(142)에 인가되는 교류 전류의 크기에 따라 서셉터의 온도는 1000 ℃ 이상의 온도까지도 가열될 수 있겠으나, 본 발명은 전술한 바와 같이 발열체로 기능하는 서셉터를 400 ℃ 이하의 온도까지 가열한다. 중공 파이프(143)는 담배체(58)의 중앙으로부터 담배체(58)을 가열하여 담배체(58) 내에 제공되는 담배 각초 등으로부터 에어로졸을 발생시킨다. 중공 파이프(143)는 스테인리스, 니켈, 코발트 중 하나의 재질로 제조되어지나 스테인리스, 니켈, 코발트 중 하나의 재질로 도금된 것도 가능하고 어느 경우엔 도금에 의해 더 나은 효과를 얻을 수 있다.

도 8은 제3 실시예에 따라 제1 히팅 수단으로 저항 가열 방식의 히터와 제2 히팅 수단으로 유도 가열 방식의 히터가 조합된 복합 히팅 에어로졸 발생장치에 흡연 물품이 적용된 단면도를 개략적으로 보여준다.

흡연 물품(50)의 구성은 전술한 실시예의 경우와 마찬가지이다. 제3 실시예에 따른 복합 히팅 에어로졸 발생 장치(100)는 액상 카트리지(56)에 흡습된 액상 조성물을 가열하여 에어로졸을 발생시키기 위한 제1 히팅 수단으로서 파이프 히터(131)와, 담배체(58)의 담배 각초 등을 가열하여 에어로졸을 발생시키기 위한 제2 히팅 수단으로서 여자 코일(142) 및 여자 코일(142)과 반응하여 와전류 손실에 의해 유도 발열이 일어나 담배체(58)를 가열하는 서셉터를 포함한다. 더불어 이들 파이프 히터(131)와 여자 코일(142)에 전력을 공급하기 위한 배터리(110)와, 이 배터리(110)로부터 파이프 히터(131)와 여자 코일(142)로의 전력 공급을 제어하도록 구성된 제어부(120)를 포함한다.

전술한 제3 실시예에 따른 파이프 히터(131)는 히터선 혹은 면상 발열체 패턴이 외부에 인쇄되거나 제공된 파이프이다. 파이프 히터(131)에는 온도 센서 패턴이 제공되어 온도가 센싱되고 그 센싱값에 따라 파이프 히터(131)로 전력 공급을 제어할 수 있도록 한다. 파이프 히터(131)는 흡연 물품(50)의 액상 카트리지(56)의 측면으로부터 액상 카트리지(56)를 가열하여 액상 카트리지(56) 내에 젖어있는 혹은 머금어진 액상 조성물이 가열되어 에어로졸을 발생시키도록 한다.

여기서 서셉터는 서셉터는 공동에 삽입되는 흡연 물품(50)의 하부 중앙을 관통하여 삽입되어 흡연 물품(50) 내의 제2 에어로졸 형성기재인 담배체(58)와 직접 접촉하는 히트 블레이드(144)로서 여자 코일(142)과 반응하여 와전류 손실에 의한 유도 가열에 의해 400 ℃ 이하의 온도까지 가열된다. 여자 코일(142)에 인가되는 교류 전류의 크기에 따라 서셉터의 온도는 1000 ℃ 이상의 온도까지도 가열될 수 있겠으나, 본 발명은 전술한 바와 같이 발열체로 기능하는 서셉터를 400 ℃ 이하의 온도까지 가열한다. 히트 블레이드(144)는 담배체(58)를 관통하여 삽입되고 담배체(58)의 중앙으로부터 담배체(58)을 가열하여 담배체(58) 내에 제공되는 담배 각초 등으로부터 에어로졸을 발생시킨다.

도 9는 제4 실시예에 따라 제1 히팅 수단으로 유도 가열 방식의 히터와 제2 히팅 수단으로 저항 가열 방식의 히터가 조합된 복합 히팅 에어로졸 발생장치에 흡연 물품이 적용된 단면도를 개략적으로 보여준다.

흡연 물품(50)의 구성은 전술한 실시예의 경우와 마찬가지이다.

제4 실시예에 따른 복합 히팅 에어로졸 발생 장치(100)는 액상 카트리지(56)에 흡습된 액상 조성물을 가열하여 에어로졸을 발생시키기 위한 제1 히팅 수단으로서 여자 코일(142) 및 여자 코일(142)과 반응하여 와전류 손실에 의해 유도 발열이 일어나 액상 카트리지(56)를 가열하는 서셉터와 제2 히팅 수단으로서 담배체(58)의 담배 각초 등을 가열하여 에어로졸을 발생시키기 위한 중공 파이프(133)를 포함한다.

더불어 이들 여자 코일(142)과 중공 파이프(133)에 전력을 공급하기 위한 배터리(110)와, 이 배터리(110)로부터 여자 코일(142)과 중공 파이프(133)로의 전력 공급을 제어하도록 구성된 제어부(120)를 포함한다.

전술한 제4 실시예에 따른 서셉터는 여자코일(142)이 에워싸도록 여자 코일(142) 내측에 제공되는, 여자 코일(142)과 반응하여 와전류 손실에 의한 유도 가열에 의해 400 ℃ 이하의 온도까지 가열되는 금속 재질의 히트 파이프(141)이다. 여자 코일(142)에 인가되는 교류 전류의 크기에 따라 서셉터의 온도는 1000 ℃ 이상의 온도까지도 가열될 수 있겠으나, 본 발명은 전술한 바와 같이 발열체로 기능하는 서셉터를 400 ℃ 이하의 온도까지 가열한다. 히트 파이프(141)는 액상 카트리지(56)의 측면으로부터 액상 카트리지(56)를 가열하여 액상 카트리지(56) 내에 젖어있는 혹은 머금어진 액상 조성물이 가열되어 에어로졸을 발생시키도록 한다. 여기서 중공 파이프(133)는 담배체(58)의 중앙에 결합되며 저항 가열 방식의 히터로서 담배체(58)의 중앙으로부터 담배체(58)을 가열하여 담배체(58) 내에 제공되는 담배 각초 등으로부터 에어로졸을 발생시킨다. 중공 파이프(133)는 스테인리스, 니켈, 코발트 중 하나의 재질로 제조되어지나 스테인리스, 니켈, 코발트 중 하나의 재질로 도금된 것도 가능하고 어느 경우엔 도금에 의해 더 나은 효과를 얻을 수 있다.

이상의 제1 히팅 수단 및 제2 히팅 수단에 의해 150 - 350 ℃의 온도 범위까지 에어로졸 발생기재를 가열시켜 에어로졸이 발생될 수 있으며, 사용자의 흡입에 의해 발생된 에어로졸은 페이퍼 튜브(54) 및 필터(52)를 거쳐 사용자의 입을 통해 흡입된다.

도 10은 제5 실시예에 따라 제1 히팅 수단으로 유도 가열 방식의 히터와 제2 히팅 수단으로 저항 가열 방식의 히터가 조합된 복합 히팅 에어로졸 발생장치에 흡연 물품이 적용된 단면도를 개략적으로 보여준다.

제5 실시예에 따른 복합 히팅 에어로졸 발생 장치(100)는 액상 카트리지(56)에 흡습된 액상 조성물을 가열하여 에어로졸을 발생시키기 위한 제1 히팅 수단으로서 여자 코일(142) 및 여자 코일(142)과 반응하여 와전류 손실에 의해 유도 발열이 일어나 액상 카트리지(56)를 가열하는 서셉터와 제2 히팅 수단으로서 담배체(58)의 담배 각초 등을 가열하여 에어로졸을 발생시키기 위한 침습식 히터(134)를 포함한다.

더불어 이들 여자 코일(142)과 침습식 히터(134)에 전력을 공급하기 위한 배터(110)와, 이 배터리(110)로부터 여자 코일(142)과 침습식 히터(134)로의 전력 공급을 제어하도록 구성된 제어부(120)를 포함한다.

전술한 제5 실시예에 따른 서셉터는 여자코일(142)이 에워싸도록 여자 코일(142) 내측에 제공되는, 여자 코일(142)과 반응하여 와전류 손실에 의한 유도 가열에 의해 400 ℃ 이하의 온도까지 가열되는 금속 재질의 히트 파이프(141)이다. 여자 코일(142)에 인가되는 교류 전류의 크기에 따라 서셉터의 온도는 1000 ℃ 이상의 온도까지도 가열될 수 있겠으나, 본 발명은 전술한 바와 같이 발열체로 기능하는 서셉터를 400 ℃ 이하의 온도까지 가열한다. 히트 파이프(141)는 액상 카트리지(56)의 측면으로부터 액상 카트리지(56)를 가열하여 액상 카트리지(56) 내에 젖어있는 혹은 머금어진 액상 조성물이 가열되어 에어로졸을 발생시키도록 한다. 여기서 침습식 히터(134)는 저항 가열 방식의 히터로서 담배체(58)를 관통하여 삽입되고 담배체(58)에 삽입되고 담배체(58)의 중앙으로부터 담배체(58)을 가열하여 담배체(58) 내에 제공되는 담배 각초 등으로부터 에어로졸을 발생시킨다.

도 11은 제6 실시예에 따라 제1 히팅 수단으로 유도 가열 방식의 히터와 제2 히팅 수단으로 저항 가열 방식의 히터가 조합된 복합 히팅 에어로졸 발생장치에 흡연 물품이 적용된 단면도를 개략적으로 보여준다.

제6 실시예에 따른 복합 히팅 에어로졸 발생 장치(100)는 액상 카트리지(56)에 흡습된 액상 조성물을 가열하여 에어로졸을 발생시키기 위한 제1 히팅 수단으로서 여자 코일(142) 및 여자 코일(142)과 반응하여 와전류 손실에 의해 유도 발열이 일어나 액상 카트리지(56)를 가열하는 서셉터와 제2 히팅 수단으로서 담배체(58)의 담배 각초 등을 가열하여 에어로졸을 발생시키기 위한 파이프 히터(131)를 포함한다.

더불어 이들 여자 코일(142)과 파이프 히터(131)에 전력을 공급하기 위한 배터(110)와, 이 배터리(110)로부터 여자 코일(142)과 파이프 히터(131)로의 전력 공급을 제어하도록 구성된 제어부(120)를 포함한다.

전술한 제6 실시예에 따른 서셉터는 액상 카트리지(56)의 중앙에 결합되며 여자 코일(142)과 반응하여 와전류 손실에 의한 유도 가열에 의해 400 ℃ 이하의 온도까지 가열되는 중공 파이프(143)이다. 중공 파이프(143)에 구비된 중공은 기류 패스로 이용된다. 여자 코일(142)에 인가되는 교류 전류의 크기에 따라 서셉터의 온도는 1000 ℃ 이상의 온도까지도 가열될 수 있겠으나, 본 발명은 전술한 바와 같이 발열체로 기능하는 서셉터를 400 ℃ 이하의 온도까지 가열한다. 중공 파이프(143)는 스테인리스, 니켈, 코발트 중 하나의 재질로 제조되어지나 스테인리스, 니켈, 코발트 중 하나의 재질로 도금된 것도 가능하고 어느 경우엔 도금에 의해 더 나은 효과를 얻을 수 있다.

여기서 파이프 히터(131)는 히터선 혹은 면상 발열체 패턴이 외부에 인쇄되거나 제공된 파이프이다. 파이프 히터(131)에는 온도 센서 패턴이 제공되어 온도가 센싱되고 그 센싱값에 따라 파이프 히터(131)로 전력 공급을 제어할 수 있도록 한다. 파이프 히터(131)는 담배체(58)의 측면으로부터 담배체(58)을 가열하여 담배체(58) 내에 제공되는 담배 각초 등으로부터 에어로졸을 발생시킨다.

도 12는 제7 실시예에 따라 제1 히팅 수단으로 유도 가열 방식의 히터와 제2 히팅 수단으로 저항 가열 방식의 히터가 조합된 복합 히팅 에어로졸 발생장치에 흡연 물품이 적용된 단면도를 개략적으로 보여준다.

제7 실시예에 따른 복합 히팅 에어로졸 발생 장치(100)는 액상 카트리지(56)에 흡습된 액상 조성물을 가열하여 에어로졸을 발생시키기 위한 제1 히팅 수단으로서 여자 코일(142) 및 여자 코일(142)과 반응하여 와전류 손실에 의해 유도 발열이 일어나 액상 카트리지(56)를 가열하는 서셉터와 제2 히팅 수단으로서 담배체(58)의 담배 각초 등을 가열하여 에어로졸을 발생시키기 위한 침습식 히터(134)를 포함한다.

전술한 제7 실시예에 따른 서셉터는 액상 카트리지(56)의 중앙에 결합되며 여자 코일(142)과 반응하여 와전류 손실에 의한 유도 가열에 의해 400 ℃ 이하의 온도까지 가열되는 중공 파이프(143)이다. 중공 파이프(143)에 구비된 중공은 기류 패스로 이용된다. 여자 코일(142)에 인가되는 교류 전류의 크기에 따라 서셉터의 온도는 1000 ℃ 이상의 온도까지도 가열될 수 있겠으나, 본 발명은 전술한 바와 같이 발열체로 기능하는 서셉터를 400 ℃ 이하의 온도까지 가열한다. 중공 파이프(143)는 스테인리스, 니켈, 코발트 중 하나의 재질로 제조되어지나 스테인리스, 니켈, 코발트 중 하나의 재질로 도금된 것도 가능하고 어느 경우엔 도금에 의해 더 나은 효과를 얻을 수 있다.

여기서 침습식 히터(134)는 저항 가열 방식의 히터로서 담배체(58)를 관통하여 삽입되고 담배체(58)의 중앙으로부터 담배체(58)를 가열하여 담배체(58) 내에 제공되는 담배 각초 등으로부터 에어로졸을 발생시킨다.

도 13은 제8 실시예에 따라 제1 히팅 수단으로 유도 가열 방식의 히터와 제2 히팅 수단으로 유도 가열 방식의 히터가 조합된 복합 히팅 에어로졸 발생장치에 흡연 물품이 적용된 단면도를 개략적으로 보여준다.

제8 실시예에 따른 복합 히팅 에어로졸 발생장치(100)는 제1 히팅 수단으로서 액상 카트리지(56)에 대응하는 여자 코일(142a) 및 여자 코일(142a)과 반응하여 와전류 손실에 의해 유도 발열이 일어나 액상 카트리지(56)를 가열하는 서셉터로서 히트 파이프(141a)와 제2 히팅 수단으로서 담배체(58)에 대응하는 여자 코일(142b)및 여자 코일(142b)와 반응하여 와전류 손실에 의해 유도 발열이 일어나 담배체(58)를 가열하는 서셉터로서 히트 파이프(141b)를 각각 구비한다.

히트 파이프(141a)는 흡연 물품(50)의 액상 카트리지(56)의 측면으로부터 액상 카트리지(56)를 가열하여 액상 카트리지 내에 젖어있는 혹은 머금어진 액상 조성물로부터 에어로졸을 발생시키고, 히트 파이프(141b)가 흡연 물품(50)의 담배체(58)의 측면으로부터 담배체(58)를 가열하여 담배체(58) 내에 제공되는 담배 각초 등으로부터 에어로졸을 발생시킨다. 제8 실시예의 히트 파이프(141a, 141b)는 액상 카트리지(56)와 담배체(58)를 서로 다른 온도로 가열하는 것을 가능하게 된다. 그 목표 온도는 150 - 350 ℃의 온도 범위에 있을 수 있으며, 온도 센싱값에 따라 그 온도가 조절될 수 있으며, 발생된 에어로졸은 사용자의 흡입에 의해 페이퍼 튜브(54) 및 필터(52)를 거쳐 사용자의 입을 통해 흡입된다. 일 예로 히트 파이프(141b)가 담배체(58)의 담배 각초를 150 - 250 ℃의 제2 온도범위로 가열하여 담배 각초로부터 유래하는 에어로졸을 발생시킬 수 있고, 히트 파이프(141a)가 액상 카트리지(56)의 흡습체를 250 - 350 ℃의 제1 온도범위로 가열하여 흡습체의 액상 조성물로부터 유래하는 에어로졸을 발생시킬 수 있다. 위 온도 조건은 서로 반대일 수 있다. 또한 제2 온도범위는 제1 온도범위와 적어도 일부 구간이 중복될 수 있다. 이상의 온도 범위로 가열시키더라도 랩핑 페이퍼가 연소되지는 않으며 랩핑 페이퍼의 일부분이 누져질 수는 있다.

도 14는 제9 실시예에 따라 제1 히팅 수단으로 유도 가열 방식의 히터와 제2 히팅 수단으로 유도 가열 방식의 히터가 조합된 복합 히팅 에어로졸 발생장치에 흡연 물품이 적용된 단면도를 개략적으로 보여준다.

제9 실시예에 따른 복합 히팅 에어로졸 발생장치(100)는 전술한 제8 실시예와 동일한 구성에서 여자 코일(142a)과 히트 파이프(141a) 사이와 여자 코일(142b)과 히트 파이프(141b) 사이에 단열부(145a, 145b)를 각각 구비한다.

단열부(145a, 145b)를 여자 코일(142a, 142b)와 히트 파이프(141a, 141b) 사이에 배치함으로써, 히트 파이프(141a, 141b)와 흡연 물품(50)에서 발생하는 유도열이 여자 코일(142a, 142b)로 전달되는 것을 방지할 수 있다. 단열부(145a, 145b)는 흡연 물품(50)이 삽입되는 파이프 형상을 가지는 단열 파이프일 수 있다. 여자 코일(142a, 142b)에 히트 파이프(141a, 141b)에서 발생하는 고열이 전달될 경우, 여자 코일(142a, 142b) 자체의 저항이 높아짐으로써 결과적으로 여자 코일(142a, 142b)이 유도하는 자기장의 세기가 약해져 히트 파이프(141a, 141b)에서 발생하는 유도 발열량이 낮아진다. 따라서 단열부(145a, 145b)를 여자 코일(142a, 142b)과 히트 파이프(141a, 141b) 사이에 배치함으로써, 히트 파이프(141a, 141b)에서 발생하는 발열량을 향상시킬 수 있다. 또한 에너지 손실이 적기 때문에 히트 파이프(141a, 141b)의 발열 온도 제어가 용이해진다는 장점이 있다.

단열을 위해 적용되는 단열부(145a, 145b)의 외벽에 단열차폐기능을 갖는 필러를 이용하는 단열 필름을 부착하여 단열부(145a, 145b)의 단열효과를 상승시킬 수 있다. 단열 필러로는 열전도율이 낮은 지르코니아와 같은 세라믹 파우더, 다공성 실리카겔, 다공성 알루미나, 에어로젤 등의 세라믹 파우더가 이용될 수 있다.

또는 단열을 위해 적용되는 단열부(145a, 145b)의 외벽에 단열차폐기능을 갖는 필러를 이용하는 단열 도료를 칠하여 부착하여 인슐레이터의 단열효과를 상승시킬 수 있다. 단열 필러로는 열전도율이 낮은 지르코니아와 같은 세라믹 파우더, 다공성 실리카겔, 다공성 알루미나, 에어로젤 등의 세라믹 파우더가 이용될 수 있다.

상술한 단열부(145a, 145b)는 본 발명에 따른 복합 히팅 에어로볼 발생장치(100)에서 유도 가열 방식의 히터를 구비한 다른 실시예들에서도 여자 코일과 서셉터 사이에 구비될 수 있다.

도 15는 제10 실시예에 따라 제1 히팅 수단으로 유도 가열 방식의 히터와 제2 히팅 수단으로 유도 가열 방식의 히터가 조합된 복합 히팅 에어로졸 발생장치에 흡연 물품이 적용된 단면도를 개략적으로 보여준다.

제10 실시예에 따른 복합 히팅 에어로졸 발생장치(100)는 제1 히팅 수단으로서 액상 카트리지(56)에 대응하는 여자 코일(142a) 및 여자 코일(142a)과 반응하여 와전류 손실에 의해 유도 발열이 일어나 액상 카트리지(56)를 가열하는 서셉터로서 히트 파이프(141)와 제2 히팅 수단으로서 담배체(58)에 대응하는 여자 코일(142b)및 여자 코일(142b)와 반응하여 와전류 손실에 의해 유도 발열이 일어나 담배체(58)를 가열하는 서셉터로서 히트 블레이드(144)를 각각 구비한다.

히트 파이프(141)는 흡연 물품(50)의 액상 카트리지(56)의 측면으로부터 액상 카트리지(56)를 가열하여 액상 카트리지 내에 젖어있는 혹은 머금어진 액상 조성물로부터 에어로졸을 발생시키고, 히트 블레이드(144)는 담배체(58)를 관통하여 삽입되고 담배체(58)의 중앙으로부터 담배체(58)을 가열하여 담배체(58) 내에 제공되는 담배 각초 등으로부터 에어로졸을 발생시킨다.

제10 실시예의 히트 파이프(141)와 히트 블레이드(144)는 액상 카트리지(56)와 담배체(58)를 서로 다른 온도로 가열하는 것을 가능하게 된다. 그 목표 온도는 150 - 350 ℃의 온도 범위에 있을 수 있으며, 온도 센싱값에 따라 그 온도가 조절될 수 있으며, 발생된 에어로졸은 사용자의 흡입에 의해 페이퍼 튜브(54) 및 필터(52)를 거쳐 사용자의 입을 통해 흡입된다. 일 예로 히트 블레이드(144)가 담배체(58)의 담배 각초를 150 - 250 ℃의 제2 온도범위로 가열하여 담배 각초로부터 유래하는 에어로졸을 발생시킬 수 있고, 히트 파이프(141)가 액상 카트리지(56)의 흡습체를 250 - 350 ℃의 제1 온도범위로 가열하여 흡습체의 액상 조성물로부터 유래하는 에어로졸을 발생시킬 수 있다. 위 온도 조건은 서로 반대일 수 있다. 또한 제2 온도범위는 제1 온도범위와 적어도 일부 구간이 중복될 수 있다. 이상의 온도 범위로 가열시키더라도 랩핑 페이퍼가 연소되지는 않으며 랩핑 페이퍼의 일부분이 누져질 수는 있다.

도 16은 제11 실시예에 따라 제1 히팅 수단으로 유도 가열 방식의 히터와 제2 히팅 수단으로 유도 가열 방식의 히터가 조합된 복합 히팅 에어로졸 발생장치에 흡연 물품이 적용된 단면도를 개략적으로 보여준다.

제11 실시예에 따른 복합 히팅 에어로졸 발생장치(100)는 제1 히팅 수단으로서 액상 카트리지(56)에 대응하는 여자 코일(142a) 및 여자 코일(142a)과 반응하여 와전류 손실에 의해 유도 발열이 일어나 액상 카트리지(56)를 가열하는 서셉터로서 중공 파이프(143)와 제2 히팅 수단으로서 담배체(58)에 대응하는 여자 코일(142b)및 여자 코일(142b)와 반응하여 와전류 손실에 의해 유도 발열이 일어나 담배체(58)를 가열하는 서셉터로서 히트 블레이드(144)를 각각 구비한다.

중공 파이프(143)는 흡연 물품(50)의 액상 카트리지(56)의 중앙으로부터 액상 카트리지(56)를 가열하여 액상 카트리지 내에 젖어있는 혹은 머금어진 액상 조성물로부터 에어로졸을 발생시키고, 히트 블레이드(144)는 담배체(58)를 관통하여 삽입되고 담배체(58)의 중앙으로부터 담배체(58)를 가열하여 담배체(58) 내에 제공되는 담배 각초 등으로부터 에어로졸을 발생시킨다. 중공 파이프(143)에 구비된 중공은 기류 패스로 이용된다. 중공 파이프(143)는 스테인리스, 니켈, 코발트 중 하나의 재질로 제조되어지나 스테인리스, 니켈, 코발트 중 하나의 재질로 도금된 것도 가능하고 어느 경우엔 도금에 의해 더 나은 효과를 얻을 수 있다.

제11 실시예의 중공 파이프(143)와 히트 블레이드(144)는 액상 카트리지(56)와 담배체(58)를 서로 다른 온도로 가열하는 것을 가능하게 된다. 그 목표 온도는 150 - 350 ℃의 온도 범위에 있을 수 있으며, 온도 센싱값에 따라 그 온도가 조절될 수 있으며, 발생된 에어로졸은 사용자의 흡입에 의해 페이퍼 튜브(54) 및 필터(52)를 거쳐 사용자의 입을 통해 흡입된다. 일 예로 히트 블레이드(144)가 담배체(58)의 담배 각초를 150 - 250 ℃의 제2 온도범위로 가열하여 담배 각초로부터 유래하는 에어로졸을 발생시킬 수 있고, 중공 파이프(143)가 액상 카트리지(56)의 흡습체를 250 - 350 ℃의 제1 온도범위로 가열하여 흡습체의 액상 조성물로부터 유래하는 에어로졸을 발생시킬 수 있다. 위 온도 조건은 서로 반대일 수 있다. 또한 제2 온도범위는 제1 온도범위와 적어도 일부 구간이 중복될 수 있다. 이상의 온도 범위로 가열시키더라도 랩핑 페이퍼가 연소되지는 않으며 랩핑 페이퍼의 일부분이 누져질 수는 있다.

도 17은 제12 실시예에 따라 제1 히팅 수단으로 유도 가열 방식의 히터와 제2 히팅 수단으로 유도 가열 방식의 히터가 조합된 복합 히팅 에어로졸 발생장치에 흡연 물품이 적용된 단면도를 개략적으로 보여준다.

제12 실시예에 따른 복합 히팅 에어로졸 발생장치(100)는 제1 히팅 수단으로서 액상 카트리지(56)에 대응하는 여자 코일(142a) 및 여자 코일(142a)과 반응하여 와전류 손실에 의해 유도 발열이 일어나 액상 카트리지(56)를 가열하는 서셉터로서 중공 파이프(143a)와 제2 히팅 수단으로서 담배체(58)에 대응하는 여자 코일(142b)및 여자 코일(142b)와 반응하여 와전류 손실에 의해 유도 발열이 일어나 담배체(58)를 가열하는 서셉터로서 중공 파이프(143b)를 각각 구비한다.

중공 파이프(143a)는 흡연 물품(50)의 액상 카트리지(56)의 중앙으로부터 액상 카트리지(56)를 가열하여 액상 카트리지 내에 젖어있는 혹은 머금어진 액상 조성물로부터 에어로졸을 발생시키고, 중공 파이프(143b)는 담배체(58)의 중앙으로부터 담배체(58)을 가열하여 담배체(58) 내에 제공되는 담배 각초 등으로부터 에어로졸을 발생시킨다. 중공 파이프(143a, 143b)에 구비된 중공은 기류 패스로 이용된다. 중공 파이프(143a, 143b)는 스테인리스, 니켈, 코발트 중 하나의 재질로 제조되어지나 스테인리스, 니켈, 코발트 중 하나의 재질로 도금된 것도 가능하고 어느 경우엔 도금에 의해 더 나은 효과를 얻을 수 있다.

제12 실시예의 중공 파이프(143a)와 중공 파이프(143b)는 액상 카트리지(56)와 담배체(58)를 서로 다른 온도로 가열하는 것을 가능하게 된다. 그 목표 온도는 150 - 350 ℃의 온도 범위에 있을 수 있으며, 온도 센싱값에 따라 그 온도가 조절될 수 있으며, 발생된 에어로졸은 사용자의 흡입에 의해 페이퍼 튜브(54) 및 필터(52)를 거쳐 사용자의 입을 통해 흡입된다. 일 예로 중공 파이프(143b)가 담배체(58)의 담배 각초를 150 - 250 ℃의 제2 온도범위로 가열하여 담배 각초로부터 유래하는 에어로졸을 발생시킬 수 있고, 중공 파이프(143a)가 액상 카트리지(56)의 흡습체를 250 - 350 ℃의 제1 온도범위로 가열하여 흡습체의 액상 조성물로부터 유래하는 에어로졸을 발생시킬 수 있다. 위 온도 조건은 서로 반대일 수 있다. 또한 제2 온도범위는 제1 온도범위와 적어도 일부 구간이 중복될 수 있다. 이상의 온도 범위로 가열시키더라도 랩핑 페이퍼가 연소되지는 않으며 랩핑 페이퍼의 일부분이 누져질 수는 있다.

도 18은 제13 실시예에 따라 제1 히팅 수단으로 저항 가열 방식의 히터와 제2 히팅 수단으로 저항 가열 방식의 히터가 조합된 복합 히팅 에어로졸 발생장치에 흡연 물품이 적용된 단면도를 개략적으로 보여준다.

제13 실시예에 따른 에어로졸 발생 장치(100)는 제1 히팅 수단으로서 액상 카트리지(56)에 대응하는 저항 가열 방식의 파이프 히터(131a)와 제2 히팅 수단으로서 담배체(58)에 대응하는 저항 가열 방식의 파이프 히터(131b)를 각각 갖는 경우이다. 상술한 실시예에 따른 파이프 히터와 마찬가지로 히터선 혹은 면상 발열체 패턴이 외부에 인쇄되거나 제공된 파이프이다. 제13 실시예에 따른 파이프 히터(131a, 131b)에도 온도 센서 패턴이 제공되어 온도가 센싱되고 그 센싱값에 따라 파이프 히터(131a, 131b)로 전력 공급을 제어할 수 있도록 한다. 파이프 히터(131a)는 흡연 물품(50)의 액상 카트리지(56)의 측면으로부터 액상 카트리지(56)를 가열하여 액상 카트리지 내에 젖어있는 혹은 머금어진 액상 조성물로부터 에어로졸을 발생시키고, 파이프 히터(131b)가 전기 가열식 흡연 물품(50)의 담배체(58)의 측면으로부터 담배체(58)를 가열하여 담배체(58) 내에 제공되는 담배 각초 등으로부터 에어로졸을 발생시킨다. 제13 실시예의 파이프 히터(131a, 131b)는 액상 카트리지(56)와 담배체(58)를 서로 다른 온도로 가열하는 것을 가능하게 된다. 그 목표 온도는 150 - 350 ℃의 온도 범위에 있을 수 있으며, 온도 센싱값에 따라 그 온도가 조절될 수 있으며, 발생된 에어로졸은 사용자의 흡입에 의해 페이퍼 튜브(54) 및 필터(52)를 거쳐 사용자의 입을 통해 흡입된다. 일 예로 파이프 히터(131b)가 담배체(58)의 담배 각초를 150 - 250 ℃의 제2 온도범위로 가열하여 담배 각초로부터 유래하는 에어로졸을 발생시킬 수 있고, 파이프 히터(131a)가 액상 카트리지(56)의 흡습체를 250 - 350 ℃의 제1 온도범위로 가열하여 흡습체의 액상 조성물로부터 유래하는 에어로졸을 발생시킬 수 있다. 위 온도 조건은 서로 반대일 수 있다. 또한 제2 온도범위는 제1 온도범위와 적어도 일부 구간이 중복될 수 있다. 이상의 온도 범위로 가열시키더라도 랩핑 페이퍼가 연소되지는 않으며 랩핑 페이퍼의 일부분이 누져질 수는 있다.

제13 실시예의 구성을 채용하는 경우, 침습식 히터가 가질 수 있는 문제점(사용후 전기 가열식 흡연 물품으로부터 떨어지는 잔류물의 문제점이나, 액상 카트리지에 쉽게 삽입되지 않는다는 문제점)을 갖지 않으면서 도면에 보인 구성을 갖는 흡연 물품에서나 액상 카트리지(56)와 담배체(58)의 상대적 위치가 바뀐 흡연 물품에서도 액상 카트리지(56) 및 담배체(58)로부터 적절하게 에어로졸을 발생시킬 수 있으면서, 각 에어로졸 형성 기질의 최적 에어로졸 발생 온도에 맞게끔 파이프 히터(131a, 131b)를 온도를 설정하고 제어하는 것이 가능해진다.

도 19는 제14 실시예에 따라 제1 히팅 수단으로 저항 가열 방식의 히터와 제2 히팅 수단으로 저항 가열 방식의 히터가 조합된 복합 히팅 에어로졸 발생장치에 흡연 물품이 적용된 단면도를 개략적으로 보여준다.

제14 실시예에 따른 에어로졸 발생 장치(100)는 제1 히팅 수단으로서 액상 카트리지(56)에 대응하는 저항 가열 방식의 파이프 히터(131)와 제2 히팅 수단으로서 담배체(58)에 대응하는 저항 가열 방식의 침습식 히터(134)를 각각 갖는 경우이다. 상술한 실시예에 따른 파이프 히터와 마찬가지로 파이프 히터(131)는 히터선 혹은 면상 발열체 패턴이 외부에 인쇄되거나 제공된 파이프이다.

제14 실시예에 따른 파이프 히터(131)에도 온도 센서 패턴이 제공되어 온도가 센싱되고 그 센싱값에 따라 파이프 히터(131)로 전력 공급을 제어할 수 있도록 한다. 파이프 히터(131)는 흡연 물품(50)의 액상 카트리지(56)의 측면으로부터 액상 카트리지(56)를 가열하여 액상 카트리지 내에 젖어있는 혹은 머금어진 액상 조성물로부터 에어로졸을 발생시키고, 침습식 히터(134)는 가열 방식의 히터로서 담배체(58)를 관통하여 삽입되고 담배체(58)의 중앙으로부터 담배체(58)을 가열하여 담배체(58) 내에 제공되는 담배 각초 등으로부터 에어로졸을 발생시킨다.

제14 실시예의 파이프 히터(131)와 침습식 히터(134)는 액상 카트리지(56)와 담배체(58)를 서로 다른 온도로 가열하는 것을 가능하게 된다. 그 목표 온도는 150 - 350 ℃의 온도 범위에 있을 수 있으며, 온도 센싱값에 따라 그 온도가 조절될 수 있으며, 발생된 에어로졸은 사용자의 흡입에 의해 페이퍼 튜브(54) 및 필터(52)를 거쳐 사용자의 입을 통해 흡입된다. 일 예로 침습식 히터(134)가 담배체(58)의 담배 각초를 150 - 250 ℃의 제2 온도범위로 가열하여 담배 각초로부터 유래하는 에어로졸을 발생시킬 수 있고, 파이프 히터(131)가 액상 카트리지(56)의 흡습체를 250 - 350 ℃의 제1 온도범위로 가열하여 흡습체의 액상 조성물로부터 유래하는 에어로졸을 발생시킬 수 있다. 위 온도 조건은 서로 반대일 수 있다. 또한 제2 온도범위는 제1 온도범위와 적어도 일부 구간이 중복될 수 있다. 이상의 온도 범위로 가열시키더라도 랩핑 페이퍼가 연소되지는 않으며 랩핑 페이퍼의 일부분이 누져질 수는 있다.

도 20은 제15 실시예에 따라 제1 히팅 수단과 제2 히팅 수단으로 하나의 저항 가열 방식의 히터를 갖는 복합 히팅 에어로졸 발생장치에 흡연 물품이 적용된 단면도를 개략적으로 보여준다.

제15 실시예에 따른 에어로졸 발생 장치(100)는 제1 히팅 수단 및 제2 히팅 수단으로서 액상 카트리지(56)와 담배체(58)에 대응하는 하나의 침습식 히터(135)를 갖는 경우이다. 침습식 히터(135)는 저항 가열 방식의 히터로서 담배체(58)와 액상 카트리지(56)를 관통하여 삽입되어 담배체(58)를 가열하여 담배체(58) 내에 제공되는 담배 각초 등으로부터 에어로졸을 발생시키고 흡연 물품(50)의 액상 카트리지(56)의 중앙으로부터 액상 카트리지(56)를 가열하여 액상 카트리지 내에 젖어있는 혹은 머금어진 액상 조성물로부터 에어로졸을 발생시킨다.

도 21은 본 발명에 따른 저항 가열 방식의 히터와 유도 가열 방식의 히터가 조합된 복합 히팅 에어로졸 발생장치에서 온도 제어 및 가열 시간 제어를 설명하기 위한 일 실시예에 따른 블럭도이다.

도 21을 참조하면 본 발명에 따른 저항 가열 방식의 히터와 유도 가열 방식의 히터가 조합된 복합 히팅 에어로졸 발생장치는 제어부(120)가 마이크로 컨트롤러(121)와 전원승압회로(122)와 인덕션 로직(123)과 히터 드라이버(124)를 포함한다. 마이크로 컨트롤러(121)는 히터 드라이버(124)를 제어하여 배터리(110)로부터 저항 가열 방식의 히터(151)에 전력을 공급한다. 실시예에 따라 히터 드라이버(124)는 FET이며, 마이크로 컨트롤러(121)에서 출력하는 PWM신호에 따라 온오프(On-Off)되면서 배터리(110)로부터 저항 가열 방식의 히터(151)에 공급되는 전력을 조절하게 된다. 또한 온도 센서(171)는 저항 가열 방식의 히터(151)에 설치되거나 가열 방식의 히터 부근에 설치되는데 예를 들어 온도 센서(171)는 전술한 파이프 히터(131)에 제공되는 온도 센서 패턴이 될 수 있다. 마이크로 컨트롤러(121)는 온도 센서(171)로부터 입력된 신호에 따라 히터 드라이버(124)에 입력하는 PWM신호를 조절하여 배터리(110)로부터 저항 가열 방식의 히터(151)에 공급되는 전력을 조절하고 이에 따라 저항 가열 방식의 히터(151)의 온도가 제어된다.

또한 유도 가열 방식의 히터로서 여자 코일(161)과 서셉터(162)를 구비하고 마이크로 컨트롤러(121)는 전원승압회로(122)를 제어하여 배터리(110)로부터 공급된 직류 전압을 전원승압회로(122)가 유도가열을 위해 증폭시켜서 인덕션 로직(123)으로 직류 전류를 공급한다. 전원승압회로(122)는 유도가열을 위한 전원으로서 배터리(110)를 사용했을 때 서셉터(162)를 유도가열하기 위해 안정적인 전원 공급을 위해 적용된다. 마이크로 컨트롤러(121)는 또한 인덕션 로직(123)에 PWM 신호를 입력한다. 인덕션 로직(123)은 마이크로 컨트롤러(121)에서 입력하는 PWM 신호에 따라 스위칭 동작하면서 전원승압회로(122)로부터 공급된 직류 전류를 교류 전류로 변환하고 여자 코일(161)에 공급해서 서셉터(162)가 유도가열되도록 한다.

본 발명에 따른 복합 히팅 에어로졸 발생 장치(100)는 기류가 통과하는 소정 위치에 압력센서(173)를 구비하는데 압력센서(173)는 압력 변화를 감지하며 도 24를 참조하면 도 24(a)와 같은 압력 변화에 따라 압력센서(173)는 감지값을 마이크로 컨트롤러(121)로 입력하고 마이크로 컨트롤러는 압력센서(173)부터 입력되는 감지값에 따라 퍼핑(Puffing)량에 대한 적분값을 계산하여 누적 적분값이 도 24(b)의 퍼핑(Puffing)량의 제한 용량에 도달하면 상술한 PWM신호를 오프시키거나 배터리(110)로부터 전력을 차단하여 저항 가열 방식의 히터과 유도 가열 방식의 히터의 동작을 각각 종료하도록 제어할 수 있다.

또한 서셉터(162)에 또는 서셉터(162) 부근에 온도센서(172)를 설치하고 온도센서(172)에서는 서셉터(162)의 온도 감지에 따른 신호를 마이크로 컨트롤러(121)에 입력하여 마이크로 컨트롤러(121)는 필요한 온도에 따라 PWM신호의 주파수를 조절하여 인덕션 로직(123)에 입력하며 인덕션 로직(123)은 마이크로 컨트롤러(121)부터 전송된 PWM신호에 따라 주파수를 조절하면서 여자 코일(161)에 교류 전류를 공급할 수 있다. 또한 실시예에 따라 여자 코일(161)과 전기적으로 연결되어 인덕턴스값을 측정하고 측정값에 따른 신호를 마이크로 컨트롤러(121)에 입력할 수 있는 센서(174)를 설치하고 마이크로 컨트롤러(121)는 입력된 신호에 따라 기설정된 인덕턴스값과 비교하여 여자 코일(161)의 인덕턴스값이 기설정한 범위를 벗어난 것으로 판단되면 사용할 수 없는 다른 궐련이나 이물질이 삽입된 것으로 판단하여 히팅이 되지 않도록 제어한다. 또한 실시예에 따라 상술한 센서(174)는 여자 코일(161)의 임피던스값을 측정하고 측정값에 따른 신호를 마이크로 컨트롤러(121)에 입력할 수 있는 센서(174)로서 마이크로 컨트롤러(121)는 입력된 신호에 따라 기설정된 임피던스값과 비교하여 여자 코일(161)의 임피던스값이 기설정한 범위를 벗어난 것으로 판단되면 사용할 수 없는 다른 궐련이나 이물질이 삽입된 것으로 판단하여 히팅이 되지 않도록 제어한다.

도 22는 본 발명에 따른 유도 가열 방식의 히터와 유도 가열 방식의 히터가 조합된 복합 히팅 에어로졸 발생장치에서 온도 제어 및 가열 시간 제어를 설명하기 위한 일 실시예에 따른 블럭도이다.

본 발명에 따른 유도 가열 방식의 히터와 유도 가열 방식의 히터가 조합된 복합 히팅 에어로졸 발생장치(100)는 제어부(120)가 마이크로 컨트롤러(121)와 각각의 전원승압회로(122a, 122b)와 인덕션 로직(123a, 123b)을 포함한다.

본 발명에 따른 유도 가열 방식의 히터와 유도 가열 방식의 히터가 조합된 복합 히팅 에어로졸 발생장치(100)는 유도 가열 방식의 히터로서 여자 코일(161a)과 서셉터(162a)와 또 다른 유도 가열 방식의 히터로서 여자 코일(161b)와 서셉터(162b)를 구비하고 마이크로 컨트롤러(121)는 각각의 유도 가열 방식의 히터에 대응되는 전원승압회로(122a, 122b)를 제어하여 배터리(110)로부터 공급된 직류 전압을 전원승압회로(122a, 122b)가 유도가열을 위해 증폭시켜서 인덕션 로직(123a, 123b)으로 직류 전류를 공급한다. 전원승압회로(122a, 122b)는 유도가열을 위한 전원으로서 배터리(110)를 사용했을 때 서셉터(162a, 162b)를 유도가열하기 위해 안정적인 전원 공급을 위해 적용된다. 마이크로 컨트롤러(121)는 또한 각각의 유도 가열 방식의 히텅에 대응되는 인덕션 로직(123a, 123b)에 각각 PWM 신호를 입력한다. 각각의 인덕션 로직(123a, 123b)은 마이크로 컨트롤러(121)에서 입력하는 PWM 신호에 따라 스위칭 동작하면서 전원승압회로(122a, 122b)로부터 공급된 직류 전류를 교류 전류로 변환하고 여자 코일(161a, 161b)에 공급해서 서셉터(162a, 162b)가 유도가열되도록 한다. 도면에서 도면부호(182a, 182b)는 각각 커패시터이다.

본 발명에 따른 복합 히팅 에어로졸 발생 장치(100)는 기류가 통과하는 소정 위치에 압력센서(173)를 구비하는데 압력센서(173)는 압력 변화를 감지하며 도 24를 참조하면 도 24(a)와 같은 압력 변화에 따라 압력센서(173)는 감지값을 마이크로 컨트롤러(121)로 입력하고 마이크로 컨트롤러는 압력센서(173)부터 입력되는 감지값에 따라 퍼핑(Puffing)량에 대한 적분값을 계산하여 누적 적분값이 도 24(b)의 퍼핑(Puffing)량의 제한 용량에 도달하면 상술한 PWM신호를 오프시키거나 배터리(110)를 제어하여 각각의 전원승압회로(122a, 122b)에 인가되는 전력을 차단하여 각각의 유도 가열 방식의 히터의 동작을 각각 종료하도록 제어할 수 있다.

또한 각각의 서셉터(162a, 162b)에 또는 각각의 서셉터(162a, 162b) 부근에 각각의 온도센서(172a, 172b)를 설치하고 각각의 온도센서(172a, 172b)에서는 서셉터(162a, 162b)의 온도 감지에 따른 신호를 마이크로 컨트롤러(121)에 입력하여 마이크로 컨트롤러(121)는 필요한 온도에 따라 각각의 PWM신호의 주파수를 조절하여 각각의 인덕션 로직(123a, 123b)에 입력하며 각각의 인덕션 로직(123a, 123b)은 마이크로 컨트롤러(121)부터 전송된 각각의 PWM신호에 따라 주파수를 조절하면서 여자 코일(161a, 161b)에 교류 전류를 공급할 수 있다. 또한 실시예에 따라 여자 코일(161a, 161b)과 전기적으로 연결되어 인덕턴스값을 측정하고 측정값에 따른 신호를 제어장치에 입력할 수 있는 각각의 인덕턴스 감지 센서(174a, 174b)를 설치하고 마이크로 컨트롤러(121)는 입력된 신호에 따라 기설정된 인덕턴스값과 비교하여 여자 코일(161a) 및/또는 여자 코일(161b)의 인덕턴스값이 기설정한 범위를 벗어난 것으로 판단되면 사용할 수 없는 다른 궐련이나 이물질이 삽입된 것으로 판단하여 배터리(110)를 제어하여 각각의 전원승압회로(122a, 122b)에 인가되는 전력을 차단하여 히팅을 방지할 수 있다. 또한 실시예에 따라 상술한 센서(174a, 174b)는 여자 코일(161a, 161b)의 임피던스값을 측정하고 측정값에 따른 신호를 마이크로 컨트롤러(121)에 입력할 수 있는 센서(174a, 174b)로서 마이크로 컨트롤러(121)는 입력된 신호에 따라 기설정된 임피던스값과 비교하여 여자 코일(161a) 및/또는 여자 코일(161b)의 임피던스값이 기설정한 범위를 벗어난 것으로 판단되면 사용할 수 없는 다른 궐련이나 이물질이 삽입된 것으로 판단하여 히팅이 되지 않도록 제어한다.

도 23은 본 발명에 따른 저항 가열 방식의 히터와 저항 가열 방식의 히터가 조합된 복합 히팅 에어로졸 발생장치에서 온도 제어 및 퍼핑 시간 제어를 설명하기 위한 일 실시예에 따른 블럭도이다.

도 23을 참조하면 본 발명에 따른 저항 가열 방식의 히터와 저항 가열 방식의 히터가 조합된 복합 히팅 에어로졸 발생장치(100)는 제어부(120)가 마이크로 컨트롤러(121)와 각각의 히터 드라이버(124a, 124b)를 포함한다. 마이크로 컨트롤러(121)는 각각의 히터 드라이버(124a, 124b)를 제어하여 배터리(110)로부터 각각의 저항 가열 방식의 히터(151a, 151b)에 전력을 공급한다. 실시예에 따라 각각의 히터 드라이버(124a, 124b)는 FET이며, 마이크로 컨트롤러(121)에서 출력하는 각각의 PWM신호에 따라 온오프(On-Off)되면서 배터리(110)로부터 각각의 저항 가열 방식의 히터(151a, 151b)에 공급되는 전력을 조절하게 된다. 또한 온도 센서(171a, 171b)는 가열 방식의 히터(151a, 151b)에 설치되거나 저항 가열 방식의 히터(151a, 151b) 부근에 설치되는데 예를 들어 온도 센서(171a, 171b)는 전술한 파이프 히터(131)에 제공되는 온도 센서 패턴이 될 수 있다. 마이크로 컨트롤러(121)는 온도 센서(171a, 171b)로부터 각각 입력된 신호에 따라 각각의 히터 드라이버(124a, 124b)에 입력하는 PWM신호를 조절하여 배터리(110)로부터 저항 가열 방식의 히터(151a, 151b)에 공급되는 전력을 조절하고 이에 따라 저항 가열 방식의 히터(151a, 151b)의 온도가 각각 제어된다. 실시예에 따라 마이크로 컨트롤러(121)는 각각의 저항 가열 방식의 히터(151a, 151b)에 설치되거나 각각의 저항 가열 방식의 히터(151a, 151b) 부근에 설치된 온도 센서(171a, 171b)로부터 입력된 신호에 따라 각각의 히터 드라이버(124a, 124b)에 입력하는 각각의 PWM신호를 조절하여 배터리(110)로부터 저항 가열 방식의 히터(151a, 151b)에 공급되는 각각의 전력을 조절하고 이에 따라 각각의 가열 방식의 히터(151a, 151b)의 온도가 각각 제어된다.

본 발명에 따른 복합 히팅 에어로졸 발생 장치(100)는 기류가 통과하는 소정 위치에 압력센서(173)를 구비하는데 압력센서(173)는 압력 변화를 감지하며 도 24를 참조하면 도 24(a)와 같은 압력 변화에 따라 압력센서(173)는 감지값을 마이크로 컨트롤러(121)로 입력하고 마이크로 컨트롤러는 압력센서(173)부터 입력되는 감지값에 따라 퍼핑(Puffing)량에 대한 적분값을 계산하여 누적 적분값이 도 24(b)의 퍼핑(Puffing)량의 제한 용량에 도달하면 상술한 PWM신호를 오프시켜서 각각의 저항 가열 방식의 히터의 동작을 각각 종료하도록 제어할 수 있다.

도 25는 본 발명에 따른 복합 히팅 에어로졸 발생장치에서 온도 제어 및 히팅 제어의 일 실시예를 설명하기 위한 그래프이다.

도 25의 (a)를 참조하면 실시예에 따라 전술한 제어부(120)의 마이크로 컨트롤러(121)는 제2 히팅 수단을 제어하여 히팅온도가 높은 매질을 포함하는 제2 에어로졸 형성기재를 히팅하는 제2 히팅 수단을 먼저 히팅하고 제1 히팅 수단을 제어하여 제1 히팅 수단을 제2 히팅 수단보다 늦게 히팅하되 제2 센서인 온도센서에 의해 센싱된 신호에 따라 제2 히팅 수단이 예열이 완료되기 전에 제1 히팅 수단을 제어하여 제1 히팅 수단의 히팅을 시작할 수 있다. 또한 도 25의 (b)를 참조하면 실시예에 따라 제어부(120)의 마이크로컨트롤러(121)는 제2 히팅 수단을 제어하여 히팅온도가 높은 매질을 포함하는 제2 에어로졸 형성기재를 히팅하는 제2 히팅 수단을 먼저 히팅하되 빠른 시간에 히팅을 하기 위해 배터리(110)로부터 높은 전력이 인가되도록 제2 히팅 수단을 제어하여 제1 히팅 수단을 히팅할 때 제1 히팅 수단에 인가되는 전력만큼 감쇄하여 제2 히팅 수단에 인가되는 전력을 조절하여 히팅할 수 있다.

도 25의 (c)를 참조하면 압력센서(173)는 시간에 따라 압력의 변화를 감지하는데 도 24(a), 도 24(b)를 참조하여 상술한 바와 같이 제어부(120)의 마이크로컨트롤러(121)는 압력센서(173)로부터 입력되는 감지값에 따라 퍼핑(Puffing)량에 대한 적분값을 계산한다. 마이크로 컨트롤러(121)는 적분값을 계산하여 누적 적분값이 퍼핑량의 제한 용량에 도달하면 이를 사용자에게 미도시된 디스플레이나 LED같은 표시장치에 의해 알려줄 수 있으며 흡연 물품(50)의 사용이 끝났다고 판단하여 제1 히팅 수단과 제2 히팅 수단을 제어하여 히팅을 완료시킬 수 있다.

실시예에 따라 복합 히팅 에어로졸 발생장치(100)는 제1 에어로졸 형성기재 또는 제2 에어로졸 형성기재를 가열하는 서셉터를 유도가열하는 여자 코일의 임피턴스를 측정할 수 있고 마이크로컨트롤러(121)와 전기적으로 연결되는 센서(174)를 구비한다. 만약 에어로졸 형성기재의 에어로졸 형성 물질이 소진되면 서셉터의 온도가 높아지게 되고 여자 코일의 임피던스가 높아지게 된다.도 12의 (d)를 참조하면 마이크로컨트롤러는 센서(174)로부터 입력되는 신호에 따라 임피던스가 순간적으로 급격히 높아지면 에어로졸 형성기재의 에어로졸 형성 물질이 소진되었다고 판단하고 이를 미도시된 디스플레이나 LED같은 표시장치에 의해 알려줄 수 있다. 또한 사용이 끝난 흡연 물품(50)을 삽입하여 히팅할 때도 여자 코일의 임피던스값이 급격히 상승하므로 마이크로컨트롤러(121)는 센서(174)로부터 입력되는 신호에 따라 임피던스가 순간적으로 급격히 높아지면 사용이 끝난 흡연 물품(50)이 삽입된 것으로 판단하고 이를 미도시된 디스플레이나 LED같은 표시장치에 의해 알려줄 수 있다. 또한 마이크로컨트롤러(121)는 센서(174)로부터 입력되는 신호에 따라 임피던스값이 기설정한 서셉터에 의한 임피던스값의 범위가 아니면 배터리(110)를 제어하여 전원승압회로(122)에 인가되는 전력을 차단하여 히팅을 방지할 수 있다.

도 26은 본 발명에 따른 복합 히팅 에어로졸 발생장치에서 제어부의 커패시터 스위치 제어에 의한 공진 주파수 조절을 설명하기 위한 회로 블럭도의 일 실시예이다.

도 26을 참조하면 복합 히팅 에어로졸 발생장치(100)에서 제어부(120)는 마이크로 컨트롤러(121)와 전원승압회로(122)와 인덕션(123)과 컨트롤 로직(125)을 구비한다. 인덕션 로직(123)과 여자 코일(161) 사이에는 복수의 커패시터(182)가 설치된다.복수의 커패시터(182)는 각각 커패시터 스위치(181)에 연결되며, 각각의 커패시터 스위치(181)는 컨트롤 로직(125)에 연결되며 컨트롤 로직(125)은 각각의 커패시터 스위치(181)를 각각 온(On)시키나 오프(Off)시킬 수 있다. 각각의 커패시터 스위치(181)는 컨트롤 로직(125)에 의해 온오프(On-Off) 동작을 할 수 있는 구성으로서 예를 들어 Power FET, MOSFET, 트랜지스터 등으로 구성이 가능하다.

마이크로 컨트롤러(121)에는 서셉터(162)의 재질에 따라 공진 주파수가 기 설정될 수 있으며, 복합 히팅 에어로졸 발생장치(100)에 사용되는 서셉터(162)의 재질에 따라 마이크로 컨트롤러(121)는 해당하는 공진 주파수로 여자 코일(161)에 교류 전류를 공급하도록 하기 위해 인덕션 로직(123)에 포함될 수 있는 컨트롤 로직(125)을 제어하여 컨트롤 로직(125)이 각각의 커패시터 스위치(181)를 온(On) 또는 오프(Off)시켜 서셉터(162)의 재질에 따라 기설정된 공진 주파수를 얻을 수 있다. 실시예에 따라서 여자 코일(161)에 연결되어 임피던스를 측정하기 위한 센서(174)를 구비하고 마이크로 컨트롤러(121)는 센서(174)로부터 입력된 신호값에 따라 임피던스를 판단하여 서셉터(162)의 재질에 따라 원하는 공진 주파수를 얻기 위해 인덕션 로직(123)에 포함될 수 있는 컨트롤 로직(125)을 제어하여 컨트롤 로직(125)이 각각의 커패시터 스위치(181)를 온(On) 또는 오프(Off)시켜 서셉터(162)의 재질에 따라 원하는 공진 주파수를 얻을 수 있다. 커패시터 스위치(162)를 온(On)시키면 공진 주파수를 높힐 수 있고, 커패시터 스위치(162)를 오프(Off)시키면 공진 주파수를 낮출 수 있다. 실시예에 따라 센서(174)는 전류 센서, 전압 센서, 온도 센서, 저항 센서 등으로 구성이 가능하다.

도 27은 본 발명에 따른 복합 히팅 에어로졸 발생장치에서 제어부의 커패시터 스위치 제어에 의한 공진 주파수 조절을 설명하기 위한 회로 블럭도의 다른 실시예이다.

도 27을 참조하면 본 발명의 다른 실시예에 따라, 인덕션 로직(123)과 컨트롤 로직(125)이 별개로 구성되며, 인덕션 로직(123)과 컨트롤 로직(125)은 I2C 또는 SPI 또는 GPIO 등의 인터페이스(Interface)로 연결될 수 있다. 실시예에 따라서, 여자 코일(161)과 인덕션 로직(123) 사이에 연결되어 임피던스를 측정하기 위한 센서(174)를 구비할 수 있으며, 인덕션 로직(123)은 센서(174)로부터 수신한 신호값에 따라 임피던스를 판단하여 서셉터(162)의 재질에 따라 원하는 공진 주파수를 얻기 위해 인터페이스를 통해 컨트롤 로직(125)을 제어하여 컨트롤 로직(125)이 각각의 커패시터 스위치(181)를 온(On) 또는 오프(Off)시켜 서셉터(162)의 재질에 따라 원하는 공진 주파수를 얻을 수 있다. 또한, 실시예에 따라서, 여자 코일(161)과 컨트롤 로직(125) 사이에 연결되어 임피던스를 측정하기 위한 센서(174)를 구비할 수 있으며, 컨트롤 로직(125)은 센서(174)로부터 수신한 신호값에 따라 임피던스를 판단하여 서셉터(162)의 재질에 따라 원하는 공진 주파수를 얻기 위해 각각의 커패시터 스위치(181)를 온(On) 또는 오프(Off)시켜 서셉터(162)의 재질에 따라 원하는 공진 주파수를 얻을 수 있다.

본 실시예에 관련된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상기된 기재의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 방법들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims

제1 에어로졸 형성기재와, 제1 에어로졸 형성기재의 상류에 제2 에어로졸 형성기재를 구비하는 흡연 물품을 위한, 파지 가능하고 휴대 가능한 크기의 에어로졸 발생장치로서,
장치 내에 제공되는, 흡연 물품이 삽입될 수 있는 공동과,
장치 내에 제공되는, 흡연물품의 제1 에어로졸 형성기재의 내부 혹은 외부를 제1 온도범위로 가열할 수 있는 제1 히팅 수단과,
장치 내에 제공되는, 흡연물품의 제2 에어로졸 형성기재의 내부 혹은 외부를 제2 온도범위로 가열할 수 있는 제2 히팅 수단과,
장치 내에 제공되는, 제1 히팅 수단과 제2 히팅 수단의 온도를 각각 감지하는 제1 센서 및 제2 센서와,
장치 내에 제공되어 직류 전원으로 기능하는 재충전 가능한 배터리와,
장치내에 제공되어 제1 센서와 제2 센서 및 배터리와 전기적으로 연결되고, 배터리로부터 공급되는 직류 전원을 공급받아, 제1 센서 및 제2 센서의 감지값에 따라 제1 히팅 수단과 제2 히팅 수단을 각각 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 복합 히팅 에어로졸 발생장치.
제1항에 있어서,
흡연 물품에 구비된 제1 에어로졸 형성기재는 액상 카트리지이고 제2 에어로졸 형성기재는 담배체인 것을 특징으로 하는 복합 히팅 에어로졸 발생장치.
제1항에 있어서,
흡연 물품에 구비된 제1 에어로졸 형성기재는 담배체이고 제2 에어로졸 형성기재는 액상 카트리지인 것을 특징으로 하는 복합 히팅 에어로졸 발생장치.
제1항에 있어서,
흡연물품에 구비된 제1 에어로졸 형성기재 및 제2 에어로졸 형성기재는 담배체인 것을 특징으로 하는 복합 히팅 에어로졸 발생장치.
제2항, 제3항 또는 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
담배체는 글리세린 VG를 포함하는 것을 특징으로 하는 복합 히팅 에어로졸 발생장치.
제1항에 있어서,
흡연물품에 구비된 제1 에어로졸 형성기재 및 제2 에어로졸 형성기재는 액상 카트리지인 것을 특징으로 하는 복합 히팅 에어로졸 발생장치.
제2항,제3항 또는 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
액상 카트리지는, 글리세린 VG를 포함하는 액상 혹은 겔상 조성물을 포함하는 것을 특징으로 하는 복합 히팅 에어로졸 발생장치.
제2항 또는 제3항에 있어서,
흡연 물품은, 필터 및 튜브를 추가로 포함하고, 필터, 튜브, 담배체 및 액상 카트리지가 하나의 랩핑 페이퍼로 랩핑되어 형성되는 것을 특징으로 하는 복합 히팅 에어로졸 발생장치.
제4항에 있어서,
흡연 물품은, 필터 및 튜브를 추가로 포함하고, 필터, 튜브, 담배체가 하나의 랩핑 페이퍼로 랩핑되어 형성되는 것을 특징으로 하는 복합 히팅 에어로졸 발생장치.
제6항에 있어서,
흡연 물품은, 필터 및 튜브를 추가로 포함하고, 필터, 튜브, 액상 카트리지가 하나의 랩핑 페이퍼로 랩핑되어 형성되는 것을 특징으로 하는 복합 히팅 에어로졸 발생장치.
제1항에 있어서,
장치 내에 제공되어 제어부와 전기적으로 연결되는 압력센서를 추가로 구비하고 제어부는 압력센서로부터 입력되는 감지값에 따라 퍼핑(Puffing)량에 대한 적분값을 계산하여 누적 적분값에 따라 제1 히팅 수단 및/또는 제2 히팅 수단을 제어하는 것을 특징으로 하는 복합 히팅 에어로졸 발생장치.
제1항에 있어서,
제1 히팅 수단은 저항 가열 방식의 히터이며,
제2 히팅 수단은 유도 가열 방식의 히터인 것을 특징으로 복합 히팅 에어로졸 발생장치.
제1항에 있어서,
제1 히팅 수단은 유도 가열 방식의 히터이며,
제2 히팅 수단은 저항 가열 방식의 히터인 것을 특징으로 복합 히팅 에어로졸 발생장치.
제1항에 있어서,
제1 히팅 수단은 유도 가열 방식의 히터이며,
제2 히팅 수단은 유도 가열 방식의 히터인 것을 특징으로 복합 히팅 에어로졸 발생장치.
제1항에 있어서,
제1 히팅 수단은 저항 가열 방식의 히터이며,
제2 히팅 수단은 저항 가열 방식의 히터인 것을 특징으로 복합 히팅 에어로졸 발생장치.
제12항, 제13항 또는 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
저항 가열 방식의 히터는 발열 저항 패턴을 포함하는 파이프 히터인 것을 특징으로 하는 복합 히팅 에어로졸 발생장치.
제13항에 있어서,
저항 가열 방식의 히터는 침습식 히터인 것을 특징으로 하는 복합 히팅 에어로졸 발생장치.
제15항에 있어서,
제1 히팅 수단과 제2 히팅 수단은 일체로 형성되어 공동에 삽입되는 흡연 물품의 하부 중앙을 관통하여 삽입되어 흡연 물품 내의 제1 에어로졸 형성기재 및 제2 에어로졸 형성기재와 직접 접촉하는 침습식 히터인 것을 특징으로 하는 복합 히팅 에어로졸 발생장치.
제12항, 제13항 또는 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
유도 가열 방식의 히터는 여자 코일 및 여자 코일과 반응하여 와전류 손실에 의해 유도 발열이 일어나 흡연 물품을 가열하는 서셉터인 것을 특징으로 복합 히팅 에어로졸 발생장치.
제19항에 있어서,
장치 내에 제공되어 제어부와 여자 코일 사이에 연결되는 복수의 커패시터 스위치를 구비하고, 제어부는 복수의 커패시터 스위치 중 적어도 하나를 온오프 제어하여 여자 코일로 공급하는 교류 전류의 주파수를 제어하는 것을 특징으로 하는 복합 히팅 에어로졸 발생장치.
제19항에 있어서,
여자코일의 인덕턴스를 감지하는 센서를 구비하는 것을 특징으로 하는 복합 히팅 에어로졸 발생장치.
제19항에 있어서,
여자코일의 임피던스를 감지하는 센서를 구비하는 것을 특징으로 하는 복합 히팅 에어로졸 발생장치.
제19항에 있어서,
서셉터와 여자 코일 사이에 제공되어 서셉터의 열이 여자 코일로 전달되는 것을 막는 단열부를 포함하는 것을 특징으로 하는 복합 히팅 에어로졸 발생장치.
제23항에 있어서,
단열부는 단열 파이프의 외벽에 단열차폐기능을 갖는 단열 필러를 이용하는 단열 필름을 부착한 것을 특징으로 하는 복합 히팅 에어로졸 발생장치.
제24항에 있어서,
단열 필러는 세라믹 파우더로 이루어지는 것을 특징으로 하는 복합 히팅 에어로졸 발생장치.
제19항에 있어서,
서셉터는 제1 에어로졸 형성기재 및/또는 제2 에어로졸 형성기재의 중앙에 삽입 결합된 중공 파이프 형상인 것을 특징으로 하는 복합 히팅 에어로졸 발생장치.
제26항에 있어서,
서셉터는 스테인리스, 니켈, 코발트 중 적어도 하나의 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 복합 히팅 에어로졸 발생장치.
제12항 또는 제14항에 있어서,
유도 가열 방식의 히터는 여자 코일 및 여자 코일과 반응하여 와전류 손실에 의해 유도 발열이 일어나 흡연물품을 가열하는 서셉터이고, 서셉터는 공동에 삽입되는 흡연 물품의 하부 중앙을 관통하여 삽입되어 흡연 물품 내의 제2 에어로졸 형성기재와 직접 접촉하는 것을 특징으로 하는 복합 히팅 에어로졸 발생장치.
제15항에 있어서,
제2 히팅 수단의 저항 가열 방식의 히터는 침습식 히터인 것을 특징으로 하는 복합 히팅 에어로졸 발생장치.