KR20210000205A - 매질에 포함된 니코틴의 이행량이 증대되도록 에어로졸을 생성하기 위한 방법 및 시스템 - Google Patents

Abstract

일 측면에 따른 에어로졸 생성 방법은 제1 히터가 에어로졸 형성제를 포함하는 액상 조성물을 가열하여 에어로졸을 생성하는 단계, 제2 히터가 니코틴을 포함하는 매질을 가열하는 단계, 상기 제1 히터에서 생성된 에어로졸이 상기 매질의 내부로 유입되는 단계, 상기 매질로 유입된 에어로졸이 상기 제2 히터에 의해 가열된 니코틴을 흡수하는 단계, 및 니코틴을 흡수한 에어로졸이 상기 매질로부터 배출되는 단계를 포함한다.

Description

매질에 포함된 니코틴의 이행량이 증대되도록 에어로졸을 생성하기 위한 방법 및 시스템{Method and system for producing aerosol for enhancing transition of nicotine from medium}

니코틴을 포함하는 에어로졸을 생성하는 방법 및 시스템에 관한다.

근래에 전통적인 궐련을 대체하는 비연소식 에어로졸 생성 물품과 에어로졸 생성 장치의 수요가 증가하고 있다. 비연소식 에어로졸 생성 장치는 궐련을 연소시키지 않고 소정 온도로 가열함으로써 궐련에 포함된 에어로졸 생성 물질로부터 에어로졸을 생성하거나 액체 물질을 가열하여 에어로졸을 생성하여 에어로졸을 공기와 함께 흡입할 수 있도록 한 장치를 말한다.

한편, 사용자에게 충분한 양의 니코틴을 전달하기 위하여, 궐련에 포함된 니코틴의 이행량을 증가시킬 필요가 있다.

에어로졸의 니코틴 함량이 증대되도록, 에어로졸을 생성하는 방법 및 시스템을 제안한다.

기술적 과제는 상술한 바에 한정되지 않으며, 이하의 예들로부터 또 다른 기술적 과제들이 유추될 수 있다.

일 측면에 따른 에어로졸 생성 방법은, 제1 히터가 에어로졸 형성제를 포함하는 액상 조성물을 가열하여 에어로졸을 생성하는 단계; 제2 히터가 니코틴을 포함하는 매질을 가열하는 단계; 상기 제1 히터에서 생성된 에어로졸이 상기 매질의 내부로 유입되는 단계; 상기 매질로 유입된 에어로졸이 상기 제2 히터에 의해 가열된 니코틴을 흡수하는 단계; 및 니코틴을 흡수한 에어로졸이 상기 매질로부터 배출되는 단계를 포함한다.

상술한 방법에서, 상기 매질을 가열하는 단계는, 상기 제2 히터가 상기 제1 히터보다 낮은 온도로 가열하는 단계를 포함한다.

상술한 방법에서, 상기 에어로졸 형성제는 무게의 비(ratio)가 약 70:30 내지 약 100:0인 글리세린(glycerin) 및 프로필렌 글리콜(propylene glycol)을 포함한다.

상술한 방법은, 상기 매질로부터 배출된 니코틴을 흡수한 에어로졸이 필터 로드를 통과하여 외부로 배출되는 단계를 더 포함한다.

일 측면에 따른 에어로졸 생성 시스템은, 배터리; 에어로졸 형성제를 포함하는 액상 조성물을 수용하는 컨테이너; 상기 배터리로부터 전력을 공급 받고, 상기 컨테이너의 액상 조성물을 가열하여 에어로졸을 생성하는 제1 히터; 니코틴을 포함하고, 상기 제1 히터에 의해 생성된 에어로졸이 흐르는 경로 상에 위치하여 에어로졸을 통과시키는 매질; 상기 배터리로부터 전력을 공급 받고, 상기 매질을 가열하는 제2 히터; 및 상기 배터리로부터 상기 제1 히터 및 상기 제2 히터로 공급되는 전력을 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 매질은 상기 매질의 내부에 유입되어 상기 제2 히터에 의해 가열된 니코틴을 흡수한 에어로졸을 배출한다.

상술한 시스템에서, 상기 제어부는 상기 제2 히터의 가열 온도가 상기 제1 히터의 가열 온도보다 낮도록, 상기 제1 히터 및 상기 제2 히터로 공급되는 전력을 제어한다.

상술한 시스템에서, 상기 에어로졸 형성제는 무게의 비(ratio)가 약 70:30 내지 약 100:0인 글리세린(glycerin) 및 프로필렌 글리콜(propylene glycol)을 포함한다.

상술한 시스템은, 상기 매질 및 상기 매질로부터 배출된 니코틴을 흡수한 에어로졸이 통과하는 필터 로드를 포함하는 궐련을 더 포함한다.

에어로졸 생성 시스템은 매질과 에어로졸 형성제를 분리하여 배치하고, 서로 다른 히터로 가열한다. 따라서, 에어로졸 형성제의 끓는점을 고려할 필요 없이, 니코틴의 끓는점만을 고려하여 매질을 가열할 수 있다. 따라서, 매질을 과도하게 가열하여 유해 물질이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

또한, 에어로졸 형성제에 포함되는 글리세린과 프로필렌 글리콜의 무게의 비를 적절하게 설정하여, 매질에 포함된 니코틴의 이행량을 증가시킬 수 있다.

도 1 및 도 2는 에어로졸 생성 시스템의 예들을 도시한 도면들이다.
도 3 및 도 4는 궐련의 예들을 도시한 도면들이다.
도 5는 도 1 및 도 2에 도시된 에어로졸 생성 시스템에서 에어로졸을 생성하는 과정을 개략적으로 나타낸다.
도 6은 에어로졸 생성 방법의 일 예를 나타낸 순서도이다.
도 7a 내지 도 7d는 제1 실험에 의해 에어로졸 생성 시스템에서 생성된 에어로졸의 성분을 나타내는 그래프들이다.
도 8a 내지 도 8d는 제2 실험에 의해 에어로졸 생성 시스템에서 생성된 에어로졸의 성분을 나타내는 그래프들이다.

실시예들에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.

명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.

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

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다.

도 1 및 도 2는 에어로졸 생성 시스템의 예들을 도시한 도면들이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 에어로졸 생성 시스템(100)은 에어로졸 생성 장치(1) 및 궐련(2)을 포함할 수 있다. 궐련(2)은 에어로졸 생성 장치(1)의 내부 공간에 삽입될 수 있다.

도 1 및 도 2에 도시된 에어로졸 생성 장치(1)는 도시된 구성요소들 외에 다른 범용적인 구성요소들을 더 포함할 수 있음을 본 실시예와 관련된 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.

도 1에는 배터리(11), 제어부(12), 증기화기(14), 및 제2 히터(13)가 일렬로 배치된 것으로 도시되어 있다. 또한, 도 2에는 증기화기(14) 및 제2 히터(13)가 병렬로 배치된 것으로 도시되어 있다. 그러나, 에어로졸 생성 장치(1)의 내부 구조는 도 1 및 도 2에 도시된 것에 한정되지 않는다. 다시 말해, 에어로졸 생성 장치(1)의 설계에 따라, 배터리(11), 제어부(12), 제2 히터(13), 및 증기화기(14)의 배치는 변경될 수 있다.

궐련(2)이 에어로졸 생성 장치(1)에 삽입되면, 에어로졸 생성 장치(1)는 제2 히터(13) 및 증기화기(14)를 작동시켜, 에어로졸을 발생시킬 수 있다. 제2 히터(13) 및 증기화기(14)에 의하여 발생된 에어로졸은 궐련(2)을 통과하여 사용자에게 전달된다.

배터리(11)는 에어로졸 생성 장치(1)가 동작하는데 이용되는 전력을 공급한다. 예를 들어, 배터리(11)는 제2 히터(13) 또는 증기화기(14)가 가열될 수 있도록 전력을 공급할 수 있고, 제어부(12)가 동작하는데 필요한 전력을 공급할 수 있다. 또한, 배터리(11)는 에어로졸 생성 장치(1)에 설치된 디스플레이, 센서, 모터 등이 동작하는데 필요한 전력을 공급할 수 있다.

제어부(12)는 에어로졸 생성 장치(1)의 동작을 전반적으로 제어한다. 구체적으로, 제어부(12)는 배터리(11), 제2 히터(13), 및 증기화기(14)뿐 만 아니라 에어로졸 생성 장치(1)에 포함된 다른 구성들의 동작을 제어한다. 또한, 제어부(12)는 에어로졸 생성 장치(1)의 구성들 각각의 상태를 확인하여, 에어로졸 생성 장치(1)가 동작 가능한 상태인지 여부를 판단할 수도 있다.

제어부(12)는 적어도 하나의 프로세서를 포함한다. 프로세서는 다수의 논리 게이트들의 어레이로 구현될 수도 있고, 범용적인 마이크로 프로세서와 이 마이크로 프로세서에서 실행될 수 있는 프로그램이 저장된 메모리의 조합으로 구현될 수도 있다. 또한, 다른 형태의 하드웨어로 구현될 수도 있음을 본 실시예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.

제2 히터(13)는 배터리(11)로부터 공급된 전력에 의하여 가열될 수 있다. 예를 들어, 궐련이 에어로졸 생성 장치(1)에 삽입되면, 제2 히터(13)는 궐련의 외부에 위치할 수 있다. 따라서, 가열된 제2 히터(13)는 궐련 내의 에어로졸 생성 물질의 온도를 상승시킬 수 있다.

제2 히터(13)는 전기 저항성 히터일 수 있다. 예를 들어, 제2 히터(13)에는 전기 전도성 트랙(track)을 포함하고, 전기 전도성 트랙에 전류가 흐름에 따라 제2 히터(13)가 가열될 수 있다. 그러나, 제2 히터(13)는 상술한 예에 한정되지 않으며, 희망 온도까지 가열될 수 있는 것이라면 제한 없이 해당될 수 있다. 여기에서, 희망 온도는 에어로졸 생성 장치(1)에 기 설정되어 있을 수도 있고, 사용자에 의하여 원하는 온도로 설정될 수도 있다.

한편, 다른 예로, 제2 히터(13)는 유도 가열식 히터일 수 있다. 구체적으로, 제2 히터(13)에는 궐련을 유도 가열 방식으로 가열하기 위한 전기 전도성 코일을 포함할 수 있으며, 궐련은 유도 가열식 히터에 의해 가열될 수 있는 서셉터를 포함할 수 있다.

예를 들어, 제2 히터(13)는 관 형 제1 히터, 판 형 제1 히터, 침 형 제1 히터 또는 봉 형의 제1 히터를 포함할 수 있으며, 제1 히터의 모양에 따라 궐련(2)의 내부 또는 외부를 가열할 수 있다.

또한, 에어로졸 생성 장치(1)에는 제2 히터(13)가 복수 개 배치될 수도 있다. 이때, 복수 개의 제2 히터(13)들은 궐련(2)의 내부에 삽입되도록 배치될 수도 있고, 궐련(2)의 외부에 배치될 수도 있다. 또한, 복수 개의 제2 히터(13)들 중 일부는 궐련(2)의 내부에 삽입되도록 배치되고, 나머지는 궐련(2)의 외부에 배치될 수 있다. 또한, 제2 히터(13)의 형상은 도 1 및 도 2에 도시된 형상에 한정되지 않고, 다양한 형상으로 제작될 수 있다.

증기화기(14)는 액상 조성물을 가열하여 에어로졸을 생성할 수 있으며, 생성된 에어로졸은 궐련(2)을 통과하여 사용자에게 전달될 수 있다. 다시 말해, 증기화기(14)에 의하여 생성된 에어로졸은 에어로졸 생성 장치(1)의 기류 통로를 따라 이동할 수 있고, 기류 통로는 증기화기(14)에 의하여 생성된 에어로졸이 궐련을 통과하여 사용자에게 전달될 수 있도록 구성될 수 있다.

예를 들어, 증기화기(14)는 액체 저장부, 액체 전달 수단, 및 제1 히터를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 액체 저장부, 액체 전달 수단, 및 제1 히터는 독립적인 모듈로서 에어로졸 생성 장치(1)에 포함될 수도 있다.

액체 저장부는 액상 조성물을 저장할 수 있다. 예를 들어, 액상 조성물은 휘발성 담배 향 성분을 포함하는 담배 함유 물질을 포함하는 액체일 수 있고, 비 담배 물질을 포함하는 액체일 수도 있다. 액체 저장부는 증기화기(14)로부터 탈/부착될 수 있도록 제작될 수도 있고, 증기화기(14)와 일체로서 제작될 수도 있다.

예를 들어, 액상 조성물은 물, 솔벤트, 에탄올, 식물 추출물, 향료, 향미제, 또는 비타민 혼합물을 포함할 수 있다. 향료는 멘솔, 페퍼민트, 스피아민트 오일, 각종 과일향 성분 등을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 향미제는 사용자에게 다양한 향미 또는 풍미를 제공할 수 있는 성분을 포함할 수 있다. 비타민 혼합물은 비타민 A, 비타민 B, 비타민 C 및 비타민 E 중 적어도 하나가 혼합된 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 또한, 액상 조성물은 글리세린 및/또는 프로필렌 글리콜과 같은 에어로졸 형성제를 포함할 수 있다.

예를 들어, 액상 조성물에 포함되는 글리세린의 무게와 프로필렌 글리콜의 무게의 비는 약 50:50 내지 약 100:0일 수 있다. 이때, 100:0의 비율은 액상 조성물이 글리세린만 포함하며, 프로필렌 글리콜을 포함하지 않는 것을 의미한다.

액체 전달 수단은 액체 저장부의 액상 조성물을 제1 히터로 전달할 수 있다. 예를 들어, 액체 전달 수단은 면 섬유, 세라믹 섬유, 유리 섬유, 다공성 세라믹과 같은 심지(wick)가 될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.

제1 히터는 액체 전달 수단에 의해 전달되는 액상 조성물을 가열하기 위한 요소이다. 예를 들어, 제1 히터는 금속 열선, 금속 열판, 세라믹 히터 등이 될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또한, 제1 히터는 니크롬선과 같은 전도성 필라멘트로 구성될 수 있고, 액체 전달 수단에 감기는 구조로 배치될 수 있다. 제1 히터는, 전류 공급에 의해 가열될 수 있으며, 제1 히터와 접촉된 액체 조성물에 열을 전달하여, 액체 조성물을 가열할 수 있다. 그 결과, 에어로졸이 생성될 수 있다.

예를 들어, 증기화기(14)는 카토마이저(cartomizer) 또는 무화기(atomizer)로 지칭될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.

한편, 에어로졸 생성 장치(1)는 배터리(11), 제어부(12), 제2 히터(13), 및 증기화기(14) 외에 범용적인 구성들을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 생성 장치(1)는 시각 정보의 출력이 가능한 디스플레이 및/또는 촉각 정보의 출력을 위한 모터를 포함할 수 있다. 또한, 에어로졸 생성 장치(1)는 적어도 하나의 센서(퍼프 감지 센서, 온도 감지 센서, 궐련 삽입 감지 센서 등)를 포함할 수 있다. 또한, 에어로졸 생성 장치(1)는 궐련(2)이 삽입된 상태에서도 외부 공기가 유입되거나, 내부 기체가 유출 될 수 있는 구조로 제작될 수 있다.

도 1 및 도 2에는 도시되지 않았으나, 에어로졸 생성 장치(1)는 별도의 크래들과 함께 시스템을 구성할 수도 있다. 예를 들어, 크래들은 에어로졸 생성 장치(1)의 배터리(11)의 충전에 이용될 수 있다. 또는, 크래들과 에어로졸 생성 장치(1)가 결합된 상태에서 제2 히터(13)가 가열될 수도 있다.

궐련(2)은 일반적인 연소형 궐련과 유사할 수 있다. 예를 들어, 궐련(2)은 에어로졸 생성 물질을 포함하는 제1 부분과 필터 등을 포함하는 제2 부분으로 구분될 수 있다. 또는, 궐련(2)의 제2 부분에도 에어로졸 생성 물질이 포함될 수도 있다. 예를 들어, 과립 또는 캡슐의 형태로 만들어진 에어로졸 생성 물질이 제2 부분에 삽입될 수도 있다.

에어로졸 생성 장치(1)의 내부에는 제1 부분의 전체가 삽입되고, 제2 부분은 외부에 노출될 수 있다. 또는, 에어로졸 생성 장치(1)의 내부에 제1 부분의 일부만 삽입될 수도 있고, 제1 부분의 전체 및 제2 부분의 일부가 삽입될 수도 있다. 사용자는 제2 부분을 입으로 문 상태에서 에어로졸을 흡입할 수 있다. 이때, 에어로졸은 외부 공기가 제1 부분을 통과함으로써 생성되고, 생성된 에어로졸은 제2 부분을 통과하여 사용자의 입으로 전달된다.

일 예로서, 외부 공기는 에어로졸 생성 장치(1)에 형성된 적어도 하나의 공기 통로를 통하여 유입될 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 생성 장치(1)에 형성된 공기 통로의 개폐 및/또는 공기 통로의 크기는 사용자에 의하여 조절될 수 있다. 이에 따라, 무화량, 끽연감 등이 사용자에 의하여 조절될 수 있다. 다른 예로서, 외부 공기는 궐련(2)의 표면에 형성된 적어도 하나의 구멍(hole)을 통하여 궐련(2)의 내부로 유입될 수도 있다.

이하, 도 3 및 도 4를 참조하여, 궐련(2)의 예들을 설명한다.

도 3 및 도 4는 궐련의 예들을 도시한 도면들이다.

도 3을 참조하면, 궐련(2)은 매질(21) 및 필터 로드(22)를 포함한다. 도 1 및 도 2를 참조하여 상술한 제1 부분(21)은 매질(21)을 포함하고, 제2 부분(22)은 필터 로드(22)를 포함한다.

도 3에는 필터 로드(22)가 단일 세그먼트로 도시되어 있으나, 이에 한정되지 않는다. 다시 말해, 필터 로드(22)는 복수의 세그먼트들로 구성될 수도 있다. 예를 들어, 필터 로드(22)는 에어로졸을 냉각하는 세그먼트 및 에어로졸 내에 포함된 소정의 성분을 필터링하는 세그먼트를 포함할 수 있다. 또한, 필요에 따라, 필터 로드(22)에는 다른 기능을 수행하는 적어도 하나의 세그먼트를 더 포함할 수 있다.

궐련(2)은 적어도 하나의 래퍼(24)에 의하여 포장될 수 있다. 일 예로서, 궐련(2)은 하나의 래퍼(24)에 의하여 포장될 수 있다. 다른 예로서, 궐련(2)은 2 이상의 래퍼(24)들에 의하여 중첩적으로 포장될 수도 있다.

매질(21)은 니코틴을 포함한다.

매질(21)은 다양하게 제작될 수 있다. 예를 들어, 매질(21)은 시트(sheet)로 제작될 수도 있고, 가닥(strand)으로 제작될 수도 있다. 또한, 매질(21)은 담배 시트가 잘게 잘린 각초로 제작될 수도 있다. 또한, 매질(21)은 열 전도 물질에 의하여 둘러싸일 수 있다. 예를 들어, 열 전도 물질은 알루미늄 호일과 같은 금속 호일일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 일 예로, 매질(21)을 둘러싸는 열 전도 물질은 매질(21)에 전달되는 열을 고르게 분산시켜 매질에 가해지는 열 전도율을 향상시킬 수 있으며, 이로 인해 담배 맛을 향상시킬 수 있다. 또한, 매질(21)을 둘러싸는 열 전도 물질은 유도 가열식 히터에 의해 가열되는 서셉터로서의 기능을 할 수 있다. 이때, 도면에 도시되지는 않았으나, 매질(21)은 외부를 둘러싸는 열 전도 물질 이외에도 추가의 서셉터를 더 포함할 수 있다.

필터 로드(22)는 셀룰로오스 아세테이트 필터일 수 있다. 한편, 필터 로드(22)의 형상에는 제한이 없다. 예를 들어, 필터 로드(22)는 원기둥 형(type) 로드일 수도 있고, 내부에 중공을 포함하는 튜브 형(type) 로드일 수도 있다. 또한, 필터 로드(22)는 리세스 형(type) 로드일 수도 있다. 만약, 필터 로드(22)가 복수의 세그먼트들로 구성된 경우, 복수의 세그먼트들 중 적어도 하나가 다른 형상으로 제작될 수도 있다.

또한, 필터 로드(22)에는 적어도 하나의 캡슐(23)이 포함될 수 있다. 여기에서, 캡슐(23)은 향미를 발생시키는 기능을 수행할 수도 있고, 에어로졸을 발생시키는 기능을 수행할 수도 있다. 예를 들어, 캡슐(23)은 향료를 포함하는 액체를 피막으로 감싼 구조일 수 있다. 캡슐(23)은 구형 또는 원통형의 형상을 가질 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.

도 4를 참조하면, 궐련(3)은 전단 플러그(33)를 더 포함할 수 있다. 전단 플러그(33)는 매질(31)에 있어서, 필터 로드(32)에 대향하는 일 측에 위치할 수 있다. 전단 플러그(33)는 매질(31)이 외부로 이탈하는 것을 방지할 수 있으며, 흡연 중에 매질(31)로부터 액상화된 에어로졸이 에어로졸 발생 장치(도 1 및 도 2의 1)로 흘러 들어가는 것을 방지할 수 있다.

궐련(3)은 적어도 하나의 래퍼(35)에 의하여 포장될 수 있다.

또한, 필터 로드(32)에는 적어도 하나의 캡슐(34)이 포함될 수 있다. 여기에서, 캡슐(34)은 향미를 발생시키는 기능을 수행할 수도 있고, 에어로졸을 발생시키는 기능을 수행할 수도 있다. 예를 들어, 캡슐(34)은 향료를 포함하는 액체를 피막으로 감싼 구조일 수 있다. 캡슐(34)은 구형 또는 원통형의 형상을 가질 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.

이상에서 설명한 에어로졸 생성 시스템이 에어로졸을 생성하는 방법에 대해 설명한다.

도 5는 도 1 및 도 2에 도시된 에어로졸 생성 시스템에서 에어로졸을 생성하는 과정을 개략적으로 나타낸다. 도 6은 에어로졸 생성 방법의 일 예를 나타낸 순서도이다.

도 5 및 도 6을 참조하면, 단계 S1에서, 제1 히터(141)는 에어로졸 형성제를 포함하는 액상 조성물을 가열하여 에어로졸을 생성한다. 증기화기(14)의 액체 저장부(142)에는 에어로졸 형성제를 포함하는 액상 조성물이 포함될 수 있다. 증기화기(14)의 제1 히터(141)는 액체 전달 수단에 의해 전달되는 액상 조성물을 가열하여 에어로졸을 생성할 수 있다.

단계 S2에서, 제2 히터(13)는 니코틴을 포함하는 매질(21, 31)을 가열할 수 있다. 매질(21, 31)은 도 3 및 도 4에 도시된 궐련(도 3의 2, 도 4의 3)에 포함되는 매질일 수 있다. 니코틴의 끓는점은 약 247℃로, 글리세린의 끓는점인 약 290℃보다 낮다. 따라서, 제어부는 니코틴을 가열하는 제2 히터(13)가 글리세린을 가열하는 제1 히터(141)보다 낮은 온도로 가열하도록, 제1 히터(141) 및 제2 히터(13)로 공급되는 전력을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부는 제1 히터(141)가 약 290℃로 가열하고, 제2 히터(13)가 약 247℃로 가열하도록 제어할 수 있다.

단계 S3에서, 제1 히터(141)에서 생성된 에어로졸이 매질(21, 31)의 내부로 유입될 수 있다. 제1 히터(141)에서 생성된 에어로졸은 기류 패스를 따라 이동하여 매질(21, 31)의 내부로 유입될 수 있다.

단계 S4에서, 매질(21, 31)로 유입된 에어로졸이 제2 히터(13)에 의해 가열된 니코틴을 흡수할 수 있다. 매질(21, 31)의 내부로 글리세린 및 프로필렌 글리콜 등을 포함하는 에어로졸이 유입되고, 에어로졸이 매질(21, 31)을 통과하면서 제2 히터(13)에 의해 가열된 니코틴과 함께 이동할 수 있다.

단계 S5에서, 니코틴을 흡수한 에어로졸이 매질(21, 31)로부터 배출될 수 있다. 배출된 에어로졸은 필터 로드(도 3의 22, 도 4의 32)를 통과하여 사용자에게 제공될 수 있다.

이상에서 설명한 에어로졸 생성 시스템 및 에어로졸 생성 방법을 이용하여 생성된 에어로졸의 성분을 측정하는 제1 실험 및 제2 실험을 수행하였다.

제1 실험에서 사용된 에어로졸 생성 시스템은 궐련의 매질이 니코틴을 2.1중량% 및 글리세린을 25중량% 포함하고, 액상 조성물에서 글리세린과 프로필렌 글리콜의 무게비가 70:30이다. 또한, 제2 히터가 매질을 가열하는 초기 온도 230℃이고, 말기 온도는 140℃이다. 또한, 퍼프에 관한 조건은 유량 55ml/2sec(2초 동안 55ml의 에어로졸을 흡입), 퍼프 간격 20sec, 및 퍼프 횟수 14회이다.

제1 실험은 3가지 종류의 에어로졸 생성 시스템에 대하여 수행되었다. 실험1-1 및 실험1-2에는 비교 실험군을 위한 에어로졸 생성 시스템이 사용되었으며, 실험1-3에는 도 1 및 도 2에 도시된 에어로졸 생성 시스템이 사용되었다. 상세하게 실험1-1에는 매질 없이 액상 조성물만 포함하는 에어로졸 생성 시스템, 실험1-2에는 액상 조성물 없이 매질만 포함하는 에어로졸 생성 시스템, 및 실험1-3에는 매질과 액상 조성물을 모두 포함하는 에어로졸 생성 시스템이 사용되었다.

도 7a는 제1 실험에 의해 에어로졸 생성 시스템에서 생성된 에어로졸의 글리세린 함량을 나타낸다. 도 7b는 제1 실험에 의해 에어로졸 생성 시스템에서 생성된 에어로졸의 프로필렌 글리콜 함량을 나타낸다. 도 7c는 제1 실험에 의해 에어로졸 생성 시스템에서 생성된 에어로졸의 글리세린 및 프로필렌 글리콜 함량을 나타낸다. 도 7d는 제1 실험에 의해 에어로졸 생성 시스템에서 생성된 에어로졸의 니코틴 함량을 나타낸다.

도 7a 내지 도 7d를 참조하면, 도 7a 내지 도 7c에서 실험1-2의 결과값만 0이고, 도 7d에서 실험1-1의 결과값만 0이므로, 제1 실험이 정상적으로 수행되었음을 확인할 수 있다.

도 7d를 참조하면, 전체 퍼프에 대하여 실험1-3의 결과값이 실험1-1 및 실험1-2의 결과값보다 높은 것을 알 수 있다. 따라서, 매질과 액상 조성물을 모두 포함하는 에어로졸 생성 시스템으로 에어로졸을 생성하면, 니코틴의 이행량을 증대시킬 수 있고, 니코틴 함량이 높은 에어로졸을 생성 가능한 것을 알 수 있다.

제2 실험에서 사용된 에어로졸 생성 시스템은 궐련의 매질이 니코틴을 2.6중량% 및 글리세린을 15중량% 포함한다. 또한, 제2 히터가 매질을 가열하는 초기 온도 230℃이고, 말기 온도는 140℃이다. 또한, 퍼프에 관한 조건은 유량 55ml/2sec(2초 동안 55ml의 에어로졸을 흡입), 퍼프 간격 20sec, 및 퍼프 횟수 14회이다.

제2 실험은 4가지 종류의 액상 조성물을 포함하는 에어로졸 생성 시스템에 대하여 수행되었다. 실험2-1의 에어로졸 생성 시스템은 글리세린과 프로필렌 글리콜의 무게비가 70:30이고, 실험2-2의 에어로졸 생성 시스템은 글리세린과 프로필렌 글리콜의 무게비가 80:20이고, 실험2-3의 에어로졸 생성 시스템은 글리세린과 프로필렌 글리콜의 무게비가 90:10이고, 실험2-4의 에어로졸 생성 시스템은 글리세린과 프로필렌 글리콜의 무게비가 100:0이다.

도 8a는 제2 실험에 의해 에어로졸 생성 시스템에서 생성된 에어로졸의 글리세린 함량을 나타낸다. 도 8b는 제2 실험에 의해 에어로졸 생성 시스템에서 생성된 에어로졸의 프로필렌 글리콜 함량을 나타낸다. 도 8c는 제2 실험에 의해 에어로졸 생성 시스템에서 생성된 에어로졸의 글리세린 및 프로필렌 글리콜 함량을 나타낸다. 도 8d는 제2 실험에 의해 에어로졸 생성 시스템에서 생성된 에어로졸의 니코틴 함량을 나타낸다.

도 8b를 참조하면, 실험2-4의 결과값만 0이므로, 제2 실험이 정상적으로 수행되었음을 확인할 수 있다.

도 8d를 참조하면, 글리세린과 프로필렌 글리콜의 무게비에 따라 에어로졸의 니코틴 함량이 변하는 것을 알 수 있다. 또한, 8번째 퍼프만 제외하고, 전체 퍼프에 대하여 실험2-3의 결과값이 가장 높은 것을 알 수 있다. 즉, 글리세린과 프로필렌 글리콜의 비를 90:10으로 하였을 때, 니코틴의 이행량이 극대화될 수 있으며, 니코틴 함량이 극대화된 에어로졸을 생성할 수 있는 것을 알 수 있다.

본 실시예와 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 청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

1: 에어로졸 생성 장치 2: 궐련
11: 배터리 12: 제어부
13: 제2 히터 14: 증기화기
21, 31: 매질 22, 32: 필터 로드
33: 전단 플러그 23, 34: 캡슐
24, 35: 래퍼 100: 에어로졸 생성 시스템
141: 제1 히터 142: 액체 저장부

Claims (8)

1. 제1 히터가 에어로졸 형성제를 포함하는 액상 조성물을 가열하여 에어로졸을 생성하는 단계;
   제2 히터가 니코틴을 포함하는 매질을 가열하는 단계;
   상기 제1 히터에서 생성된 에어로졸이 상기 매질의 내부로 유입되는 단계;
   상기 매질로 유입된 에어로졸이 상기 제2 히터에 의해 가열된 니코틴을 흡수하는 단계; 및
   니코틴을 흡수한 에어로졸이 상기 매질로부터 배출되는 단계를 포함하는, 에어로졸 생성 방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 매질을 가열하는 단계는,
   상기 제2 히터가 상기 제1 히터보다 낮은 온도로 가열하는 단계를 포함하는, 에어로졸 생성 방법.
3. 제1항에 있어서,
   상기 에어로졸 형성제는 무게의 비(ratio)가 약 70:30 내지 약 100:0인 글리세린(glycerin) 및 프로필렌 글리콜(propylene glycol)을 포함하는, 에어로졸 생성 방법.
4. 제1항에 있어서,
   상기 매질로부터 배출된 니코틴을 흡수한 에어로졸이 필터 로드를 통과하여 외부로 배출되는 단계를 더 포함하는, 에어로졸 생성 방법.
5. 배터리;
   에어로졸 형성제를 포함하는 액상 조성물을 수용하는 컨테이너;
   상기 배터리로부터 전력을 공급 받고, 상기 컨테이너의 액상 조성물을 가열하여 에어로졸을 생성하는 제1 히터;
   니코틴을 포함하고, 상기 제1 히터에 의해 생성된 에어로졸이 흐르는 경로 상에 위치하여 에어로졸을 통과시키는 매질;
   상기 배터리로부터 전력을 공급 받고, 상기 매질을 가열하는 제2 히터; 및
   상기 배터리로부터 상기 제1 히터 및 상기 제2 히터로 공급되는 전력을 제어하는 제어부를 포함하고,
   상기 매질은 상기 매질의 내부에 유입되어 상기 제2 히터에 의해 가열된 니코틴을 흡수한 에어로졸을 배출하는, 에어로졸 생성 시스템.
6. 제5항에 있어서,
   상기 제어부는 상기 제2 히터의 가열 온도가 상기 제1 히터의 가열 온도보다 낮도록, 상기 제1 히터 및 상기 제2 히터로 공급되는 전력을 제어하는, 에어로졸 생성 시스템.
7. 제5항에 있어서,
   상기 에어로졸 형성제는 무게의 비(ratio)가 약 70:30 내지 약 100:0인 글리세린(glycerin) 및 프로필렌 글리콜(propylene glycol)을 포함하는, 에어로졸 생성 시스템.
8. 제5항에 있어서,
   상기 매질 및 상기 매질로부터 배출된 니코틴을 흡수한 에어로졸이 통과하는 필터 로드를 포함하는 궐련을 더 포함하는, 에어로졸 생성 시스템.

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