KR20210019452A - 에어로졸 발생 물품, 에어로졸 발생 물품을 제조하기 위한 방법, 및 에어로졸 발생 시스템 - Google Patents

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Abstract

에어로졸 발생 물품(1)은, 에어로졸 형성 재료의 제1 본체(22); 에어로졸 형성 재료의 제1 본체(22)를 둘러싸는 제1 관형 부재(24); 제1 관형 부재(24)를 둘러싸는 에어로졸 형성 재료의 제2 본체(26); 및 에어로졸 형성 재료의 제2 본체(26)를 둘러싸는 제2 관형 부재(28)를 포함한다. 제1 관형 부재(24)는 시변 전자기장이 있는 경우 유도 가열식이다.

Description

에어로졸 발생 물품, 에어로졸 발생 물품을 제조하기 위한 방법, 및 에어로졸 발생 시스템
본 개시물은 일반적으로 에어로졸 발생 물품에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는, 사용자가 흡입하기 위한 에어로졸을 발생시키기 위해 에어로졸 발생 물품을 가열하기 위한 에어로졸 발생 장치와 함께 사용하기 위한 에어로졸 발생 물품에 관한 것이다. 또한, 본 개시물의 실시형태는 에어로졸 발생 물품을 제조하기 위한 방법, 및 에어로졸 발생 시스템에 관한 것이다.
최근에는, 흡입을 위한 에어로졸을 생성하기 위해 에어로졸 형성 재료를 연소시키는 대신에 가열하는 장치가 소비자들에게 대중화되었다.
이러한 장치는 에어로졸 형성 재료에 열을 제공하기 위한 다수의 상이한 접근 방식 중 하나를 사용할 수 있다. 하나의 그러한 접근 방식은 유도 가열 시스템을 사용하는 에어로졸 발생 장치를 제공하는 것이며, 에어로졸 형성 재료를 포함하는 에어로졸 발생 물품은 사용자에 의해 착탈식으로 에어로졸 발생 장치 내로 삽입될 수 있다. 이러한 장치에서, 유도 코일이 장치에 제공되며, 유도 가열식 발열체(susceptor)가 에어로졸 발생 물품에 제공된다. 사용자가 장치를 활성화시키는 경우, 전기 에너지가 유도 코일에 제공되어, 결과적으로 교번 전자기장을 발생시킨다. 발열체는 전자기장과 결합되고, 예를 들어 전도에 의해, 에어로졸 형성 재료로 전달되는 열을 발생시키며, 에어로졸 형성 재료가 가열됨에 따라, 에어로졸이 발생된다.
에어로졸 발생 장치에 의해 발생되는 에어로졸의 특성은, 에어로졸 발생 장치와 함께 사용되는 에어로졸 발생 물품의 구성을 포함하는 다수의 요인에 따라 좌우된다. 따라서, 물품의 사용 동안 발생되는 에어로졸의 특성이 최적화될 수 있게 하는 에어로졸 발생 물품을 제공할 필요가 있다.
본 개시물의 제1 양태에 따라, 에어로졸 발생 물품이 제공되고, 에어로졸 발생 물품은,
에어로졸 형성 재료의 제1 본체;
에어로졸 형성 재료의 제1 본체를 둘러싸는 제1 관형 부재;
제1 관형 부재를 둘러싸는 에어로졸 형성 재료의 제2 본체;
에어로졸 형성 재료의 제2 본체를 둘러싸는 제2 관형 부재를 포함하며,
제1 관형 부재는 시변 전자기장이 있는 경우 유도 가열식이다.
에어로졸 발생 물품은, 에어로졸 형성 재료의 적어도 하나의 성분을 휘발시킴으로써 에어로졸 발생 장치의 사용자가 흡입하기 위한 에어로졸을 발생시키기 위해, 에어로졸 형성 재료를 연소시키지 않고 에어로졸 형성 재료를 가열하기 위한 에어로졸 발생 장치와 함께 사용하기 위한 것이다.
일반적인 표현으로, 증기는 이의 임계 온도보다 더 낮은 온도에서 기상(gas phase)의 물질이며, 이는 온도를 감소시키지 않으면서 이의 압력을 증가시킴으로써 증기가 액체로 응축될 수 있는 반면에, 에어로졸은 공기 또는 다른 가스 중의 액체 액적 또는 미세 고체 입자의 부유물임을 의미한다. 그러나, "에어로졸" 및 "증기"라는 용어는 특히 사용자의 흡입을 위해 발생되는 흡입식 매체의 형태와 관련하여, 본 명세서에서 교환 가능하게 사용될 수 있음을 유의해야 한다.
유도 가열식 제1 관형 부재를 제공함으로써, 유도 가열식 제1 관형 부재로부터 에어로졸 형성 재료의 제1 및 제2 본체 모두로의 최적 열 전달을 가능하게 한다. 이에 따라, 결과적으로, 에어로졸 형성 재료의 제1 및 제2 본체의 최적 가열을 가능하게 하고, 물품의 사용 동안 발생되는 에어로졸의 특성이 최적화되도록 보장한다.
본 개시물의 제2 양태에 따라, 에어로졸 발생 물품을 제조하기 위한 방법이 제공되고, 방법은,
에어로졸 형성 재료의 제1 본체의 둘레에 제1 관형 부재를 위치시키는 단계로서, 제1 관형 부재는 시변 전자기장이 있는 경우 유도 가열식인, 단계;
제1 관형 부재의 둘레에 에어로졸 형성 재료의 제2 본체를 위치시키는 단계; 및
에어로졸 형성 재료의 제2 본체의 둘레에 제2 관형 부재를 위치시키는 단계를 포함한다.
본 개시물의 제3 양태에 따라, 에어로졸 발생 시스템이 제공되고, 에어로졸 발생 시스템은,
공동(cavity)을 한정하는 유도 코일을 포함하는 에어로졸 발생 장치로서, 유도 코일은 시변 전자기장을 발생시키도록 구성되는, 에어로졸 발생 장치; 및
제1 양태에 따른 에어로졸 발생 물품을 포함하며, 에어로졸 발생 물품은, 제1 관형 부재의 종축이 공동의 종축과 실질적으로 정렬되도록 공동에 위치된다.
제1 관형 부재의 종축이 공동의 종축과 실질적으로 정렬되도록 에어로졸 발생 물품을 공동에 위치시킴으로써, 제1 관형 부재와 유도 코일 사이의 위치 관계가 최적화되므로, 제1 관형 부재와 전자기장의 최적 결합을 가능하게 하고, 이에 따라, 에어로졸 발생 장치의 작동 동안 제1 관형 부재의 최적 가열을 가능하게 한다.
제1 관형 부재는, 유도 가열식 발열체 재료에 의해 형성된 폐쇄형 전기 회로를 포함할 수 있다. 폐쇄형 전기 회로는 에어로졸 형성 재료의 제1 본체를 둘러쌀 수 있다. 이에 따라, 에어로졸 형성 재료의 최적 가열이 달성되도록 보장한다. 폐쇄형 전기 회로는, 전기 회로의 둘레의 모든 지점에서 실질적으로 동일한 전기 저항을 가질 수 있다. 이에 따라, 에어로졸 형성 재료의 균일한 가열을 가능하게 한다. 또한, 더 높은 전기 저항을 갖는 전기 회로의 둘레의 국부적 지점을 방지함으로써, 예를 들어 제1 관형 부재의 종방향으로 연장되는 자유 에지들 사이의 접합부에서, 제1 관형 부재의 파손 위험이 감소된다.
제1 관형 부재는, 연속적인 단일 재료 단편을 포함할 수 있다. 따라서, 제1 관형 부재의 구조적 무결성이 극대화된다.
제1 관형 부재는, 유도 가열식 발열체 재료로 형성된 포장지(wrapper)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 관형 부재는 금속 포장지를 포함할 수 있다. 이의 부근에 시변 전자기장이 인가됨으로써, 와전류 및 자기 히스테리시스 손실로 인해, 유도 가열식 발열체 재료에서 열이 발생되어, 결과적으로, 전자기로부터 열로 에너지가 변환된다. 유도 가열식 발열체 재료의 제1 관형 부재를 형성함으로써, 유리하게는 제1 관형 부재 전체에 걸쳐서 와전류가 발생되므로, 제1 관형 부재가 균일하게 가열되도록 보장하고, 이에 따라 에어로졸 형성 재료의 균일한 가열을 보장한다.
유도 가열식 발열체 재료는, 알루미늄, 철, 니켈, 스테인리스 강, 및 이들의 합금(예를 들어, 니켈 크롬 또는 니켈 구리) 중 하나 이상을 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.
포장지는 자유 에지들을 포함할 수 있으며, 에어로졸 발생 물품은, 포장지의 자유 에지들을 함께 고정시키기 위한 고정 수단을 포함할 수 있다. 고정 수단은, 포장지의 자유 에지들이 서로 간의 전기 접점을 유지하기 위해 함께 견고하게 고정되도록 보장한다.
고정 수단은, 포장지의 자유 에지들을 서로 연결하는 접합부를 포함할 수 있다. 접합부는 포장지의 전기 저항보다 더 높은 전기 저항을 가질 수 있다. 유리하게는, 더 높은 전기 저항은, 에어로졸 발생 장치에서 에어로졸 발생 물품의 재사용을 방지하기 위해 이용될 수 있는 취약 지점을 제공할 수 있으므로, 에어로졸 발생 물품 내의 이전에 가열된 에어로졸 형성 재료로부터 바람직하지 않은 향미 화합물의 발생을 방지할 수 있다. 예를 들어, 접합부의 전기 저항은, 물품이 이의 목표 온도로 가열됨에 따라, 에어로졸 발생 장치에서 에어로졸 발생 물품의 재사용이 시도되는 동안 접합부의 파손을 유발하도록 선택될 수 있다. 예를 들어, 접합부는, 포장지의 자유 에지들(가능하게는, 중첩 자유 에지들)을 서로 접착하는 도전성(electrically conductive) 접착제를 포함하는 접착 접합부일 수 있다. 대안적으로, 접합부는 용접 접합부일 수 있거나, 납땜 접합부일 수 있다.
대안적으로 또는 추가적으로, 고정 수단은, 에어로졸 형성 재료의 제2 본체 및 제2 관형 부재에 의해 제공될 수 있다. 이러한 배치에서, 에어로졸 형성 재료의 제2 본체 및 제2 관형 부재는 포장지에 압축력을 가함으로써, 포장지의 자유 에지들이 함께 고정되도록 보장한다는 것을 이해할 것이다.
포장지의 자유 에지들은, 복수의 중첩 원주방향 층(예를 들어, 2개 층)을 갖는 다층 포장지를 제공하도록 중첩될 수 있다. 복수의 중첩 원주방향 층을 제공함으로써, 에어로졸 형성 재료의 보다 효과적인 가열을 가능하게 할 수 있다.
제1 관형 부재는, 실질적으로 비-도전성이고 비-자성으로 투과성인 재료를 포함하는 포장지를 더 포함할 수 있다.
제1 관형 부재는, 유도 가열식 발열체 재료로 형성된 제1 포장지, 및 실질적으로 비-도전성이고 비-자성으로 투과성인 재료를 포함하는 제2 포장지를 포함할 수 있다. 제1 포장지는 금속 포장지를 포함할 수 있으며, 제2 포장지는 종이 포장지를 포함할 수 있다. 제1 포장지가 에어로졸 형성 재료의 제1 본체와 접촉되도록, 제1 포장지가 제2 포장지의 반경 방향으로 내측에 배치될 수 있다. 대안적으로, 제1 포장지가 에어로졸 형성 재료의 제2 본체와 접촉되도록, 제1 포장지가 제2 포장지의 반경 방향으로 외측에 배치될 수 있다. 금속 포장지와 같은 제1 포장지, 및 종이 포장지와 같은 제2 포장지를 조합하여 모두 사용함으로써, 제1 관형 부재의 제조를 단순화할 수 있다. 예를 들어, 제1 및 제2 포장지를 함께 조립한 후에, 제1 관형 부재를 구성하는 조립된 제1 및 제2 포장지를 에어로졸 형성 재료의 제1 본체의 둘레에 위치시킴으로써, 제1 관형 부재가 제조될 수 있다. 또한, 금속 포장지와 같은 제1 포장지, 및 종이 포장지와 같은 제2 포장지를 조합하여 모두 사용함으로써, 제1 관형 부재의 반경 방향으로 내측 및 외측 표면이 상이한 재료를 포함하기 때문에, 에어로졸 형성 재료의 제1 및 제2 본체의 가열이 보다 주의 깊게 제어될 수 있다.
제1 관형 부재는, 유도 가열식 발열체 재료로 형성된 제1 포장지, 및 실질적으로 비-도전성이고 비-자성으로 투과성인 재료를 포함하는 제2 및 제3 포장지를 포함할 수 있다. 제1 포장지는 금속 포장지를 포함할 수 있으며, 각각의 제2 및 제3 포장지는 종이 포장지를 포함할 수 있다. 제1 포장지는 제2 포장지와 제3 포장지 사이에 위치될 수 있다. 이러한 배치를 통해, 제1 (바람직하게는 금속) 포장지는 에어로졸 형성 재료의 제1 또는 제2 본체 중 어느 하나와 직접 접촉되지 않음을 이해할 것이다.
제1 관형 부재는, 실질적으로 비-도전성이고 비-자성으로 투과성인 재료로 형성된 포장지(예를 들어, 종이 포장지), 및 폐쇄형 회로를 형성하도록 포장지의 둘레로 원주 방향으로 연장되는 도전성 재료의 적어도 하나의 트랙을 포함할 수 있다. 제1 관형 부재는, 포장지를 따라 축방향으로 이격된 위치들에 복수의 상기 도전성 트랙을 포함할 수 있으며, 각각의 트랙은 폐쇄형 회로를 형성한다. 도전성 트랙은 에어로졸 발생 물품의 사용 동안 유도 가열되며, 도전성 트랙으로부터 에어로졸 형성 재료로 열이 전달된다.
도전성 트랙 또는 각각의 도전성 트랙은 포장지의 내측 표면 상에 실장될 수 있거나, 포장지의 외측 표면 상에 실장될 수 있다. 축방향으로 이격된 복수의 도전성 트랙을 사용하는 실시형태에서, 도전성 트랙은 포장지의 내측 및 외측 표면 상에 모두 실장될 수 있다. 예를 들어, 축방향으로 인접한 도전성 트랙들은, 포장지의 내측 및 외측 표면 상에 각각 교대로 반복되는 방식으로 실장될 수 있다.
제2 관형 부재는, 실질적으로 비-도전성이고 비-자성으로 투과성인 재료를 포함할 수 있다. 제2 관형 부재는 포장지를 포함할 수 있고, 예를 들어, 종이 포장지를 포함할 수 있다. 포장지는, 또한 실질적으로 비-도전성일 수 있고 비-자성으로 투과성일 수 있는 접착제를 사용하여 함께 고정되는, 종방향으로 연장되는 자유 에지들(예를 들어, 중첩 자유 에지들)을 가질 수 있다.
제1 관형 부재는, 에어로졸 형성 재료의 제1 본체가 위치될 수 있는 내측 공동을 한정할 수 있으며, 제1 및 제2 관형 부재는, 내측 공동과 분리될 수 있고 에어로졸 형성 재료의 제2 본체가 위치될 수 있는 환형 공동을 그 사이에 한정할 수 있다. 이러한 배치를 통해, 에어로졸 형성 재료의 제1 및 제2 본체는 내측 및 환형 공동으로 서로 분리된다.
에어로졸 발생 물품은 신장형일 수 있으며, 에어로졸 형성 재료의 제1 본체, 에어로졸 형성 재료의 제2 본체 및 제1 관형 부재의 축방향 단부는 축방향으로 정렬될 수 있다. 이러한 배치는, 제1 관형 부재가 에어로졸 형성 재료의 전체 길이에 걸쳐서 연장됨에 따라, 유도 가열식 제1 관형 부재에 의한 에어로졸 형성 재료의 최적 가열을 가능하게 한다.
에어로졸 형성 재료의 제1 및 제2 본체는 각각의 제1 및 제2 단면적을 각각 가질 수 있으며, 제1 및 제2 단면적은 실질적으로 동일할 수 있다. 이러한 배치를 통해, 제1 관형 부재로부터 에어로졸 형성 재료의 제1 및 제2 본체 모두로의 열 전달이 극대화되고, 이에 따라, 유도 가열식 제1 관형 부재에 의한 에어로졸 형성 재료의 최적 가열을 가능하게 한다. 단면적이 실질적으로 동일한 전형적인 실시형태에서, 에어로졸 형성 재료의 제1 본체의 단면적은, 에어로졸 형성 재료의 제2 본체의 단면적의 70% 내지 130%일 수 있으며, 가능하게는 90% 내지 110%, 그리고 보다 전형적으로는 95% 내지 105%일 수 있다.
에어로졸 형성 재료의 제1 및 제2 본체는 각각의 제1 및 제2 체적을 각각 가질 수 있으며, 제1 및 제2 체적은 실질적으로 동일할 수 있다. 이러한 배치를 통해, 제1 관형 부재로부터 에어로졸 형성 재료의 제1 및 제2 본체 모두로의 열 전달이 극대화되고, 이에 따라, 유도 가열식 제1 관형 부재에 의한 에어로졸 형성 재료의 최적 가열을 가능하게 한다. 체적이 실질적으로 동일한 전형적인 실시형태에서, 에어로졸 형성 재료의 제1 본체의 체적은, 에어로졸 형성 재료의 제2 본체의 체적의 70% 내지 130%일 수 있으며, 가능하게는 90% 내지 110%, 그리고 보다 전형적으로는 95% 내지 105%일 수 있다.
제1 및 제2 관형 부재는 실질적으로 동심일 수 있다. 따라서, 에어로졸 발생 물품의 구조가 단순화된다.
위에 언급된 바와 같이, 에어로졸 발생 물품은 신장형일 수 있으며, 실질적으로 원통형일 수 있다. 유리하게는, 원형 단면을 갖는 에어로졸 발생 물품의 원통형 형상은, 유도 가열 조립체가 원형 단면을 갖는 나선형 유도 코일을 포함하는 에어로졸 발생 장치의 유도 가열 조립체의 가열 격실 내로 에어로졸 발생 물품의 삽입을 원활하게 할 수 있다.
에어로졸 형성 재료의 제1 본체는 제1 관형 부재의 내부를 실질적으로 충전할 수 있고, 제1 관형 부재의 전술한 내측 공동을 실질적으로 충전할 수 있다. 에어로졸 형성 재료의 제2 본체는 제1 관형 부재와 제2 관형 부재 사이의 공간을 실질적으로 충전할 수 있고, 전술한 환형 공동을 실질적으로 충전할 수 있다. 이러한 배치를 통해, 제1 관형 부재의 내부에서 및/또는 제1 관형 부재와 제2 관형 부재 사이의 영역에서 공극 공간이 실질적으로 없어지므로, 에어로졸 발생 물품의 사용 동안 발생되는 에어로졸의 양을 극대화한다.
에어로졸 발생 물품은, 이의 축방향 단부에 통기성 플러그(plug)를 더 포함할 수 있다. 통기성 플러그는 셀룰로오스 아세테이트 섬유를 포함할 수 있다. 유리하게는, 통기성 플러그는, 제1 관형 부재의 내부에 에어로졸 형성 재료의 제1 본체를 유지시킬 수 있고, 제1 관형 부재와 제2 관형 부재 사이에 에어로졸 형성 재료의 제2 본체를 유지시킬 수 있다. 에어로졸 발생 물품은, 상기 통기성 플러그 중 제1 통기성 플러그를 이의 제1 축방향 단부에 포함할 수 있고, 상기 통기성 플러그 중 제2 통기성 플러그를 이의 제2 축방향 단부에 포함할 수 있다. 제1 및 제2 통기성 플러그를 제공함으로써, 에어로졸 형성 재료의 제1 및 제2 본체의 개선된 유지력을 제공할 수 있다. 또한, 제1 관형 부재가 유도 가열식 발열체로 작용하기 때문에, 에어로졸 발생 장치의 발열체를 사용하여 제1 또는 제2 통기성 플러그를 투과할 필요 없이, 물품의 사용 동안 에어로졸 형성 재료의 제1 및 제2 본체가 가열된다.
에어로졸 형성 재료의 제1 및 제2 본체와 통기성 플러그 또는 각각의 통기성 플러그 사이에 통기성 재료의 본체가 위치될 수 있다. 통기성 재료의 본체는 증기 냉각 매체를 포함할 수 있다. 증기 냉각 매체는, 사용자가 흡입하기 위한 최적 특성을 갖는 에어로졸을 생성하기 위해, 에어로졸 형성 재료의 제1 및 제2 본체를 가열함으로써 생성된 증기의 온도를 감소시키도록 도울 수 있다.
에어로졸 형성 재료의 제1 및 제2 본체는, 균일한 에어로졸 형성 재료의 단일체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 형성 재료는 과립 또는 펠릿을 포함할 수 있다. 일부 실시형태에서, 제1 관형 부재는 파이프 또는 튜브를 포함할 수 있으며, 강성 구조를 가질 수 있다. 에어로졸 발생 물품은, 이의 하나의 축방향 단부에서 통기성 플러그를 포함할 수 있으며, 대향 축방향 단부에서, 제2 관형 부재와 단일 구성 요소로서 일체형으로 형성될 수 있는 통기성 구조물(예를 들어, 메시(mesh))을 포함할 수 있다. 유리하게는, 통기성 플러그 및 통기성 구조물은 균일한 에어로졸 형성 재료의 단일체를 제자리에 유지시킨다.
에어로졸 형성 재료의 제1 및 제2 본체는, 에어로졸화 온도, 습윤제 함량, 향미 및 밀도를 포함하는, 적어도 하나 이상의 측면에서 상이한 특성을 가질 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 형성 재료의 제1 본체는, 에어로졸 형성 재료의 제2 본체보다 더 높은 습윤제 함량을 가질 수 있다. 이러한 배치를 통해, 에어로졸 형성 재료의 제2 본체의 더 낮은 습윤제 함량으로 인해, 종이 포장지일 수 있는 제2 관형 부재의 얼룩이 최소화되거나 완전히 방지됨으로써, 에어로졸 발생 물품의 외관 및 사용자 매력(user-appeal)을 개선한다. 동시에, 에어로졸 형성 재료의 제1 본체의 더 높은 습윤제 함량은, 에어로졸 발생 물품의 사용 동안 필요한 에어로졸 발생 레벨을 제공하기에 습윤제의 전체 함량이 충분하도록 보장한다. 에어로졸 형성 재료의 제2 본체보다 에어로졸 형성 재료의 제1 본체에 더 높은 습윤제 함량을 제공함으로써, 일부 실시형태에서, 에어로졸 형성 재료의 제1 본체의 단면적 및/또는 체적이 에어로졸 형성 재료의 제2 본체의 단면적 및/또는 체적 미만일 수 있는 것이 가능하다.
제1 및 제2 본체의 에어로졸 형성 재료는 임의의 유형의 고체 또는 반고체 재료일 수 있다. 위에 언급된 바와 같은 과립 및 펠릿과 더불어, 에어로졸 형성 고체의 예시적인 유형은, 분말, 단편(shred), 스트랜드(strand), 입자, 겔, 스트립, 루스 리프(loose leaf), 컷 충전제, 다공성 재료, 발포체 재료 또는 시트를 포함한다. 에어로졸 형성 재료는 식물 유래 재료를 포함할 수 있으며, 특히 에어로졸 형성 재료는 담배를 포함할 수 있다.
제1 및 제2 본체의 에어로졸 형성 재료는 에어로졸 형성제(aerosol-former)를 포함할 수 있다. 에어로졸 형성제의 실시예는 다가 알코올 및 이의 혼합물, 예를 들어 글리세린 또는 프로필렌 글리콜을 포함한다. 전형적으로, 에어로졸 형성 재료는 건조 중량 기준으로, 약 5% 내지 약 50%의 에어로졸 형성제 함량을 포함할 수 있다. 일부 실시형태에서, 에어로졸 형성 재료는 건조 중량 기준으로, 약 15%의 에어로졸 형성제 함량을 포함할 수 있다.
가열 시에, 에어로졸 형성 재료는 휘발성 화합물을 방출할 수 있다. 휘발성 화합물은, 담배 향미제와 같은 향미 화합물 또는 니코틴을 포함할 수 있다.
제2 양태에 따른 방법에서, 에어로졸 형성 재료의 제1 본체의 둘레에 제1 관형 부재를 위치시키는 단계는, 제1 관형 부재의 둘레에 에어로졸 형성 재료의 제2 본체를 위치시키는 단계, 및 에어로졸 형성 재료의 제2 본체의 둘레에 제2 관형 부재를 위치시키는 단계 전에 수행될 수 있다. 전형적으로, 제1 관형 부재의 둘레에 에어로졸 형성 재료의 제2 본체를 위치시키는 단계는, 에어로졸 형성 재료의 제2 본체의 둘레에 제2 관형 부재를 위치시키는 단계 전에 수행된다. 이러한 순서로 단계를 수행함으로써, 에어로졸 발생 물품의 제조를 원활하게 할 수 있다.
제1 관형 부재는, 종방향으로 연장되는 자유 에지들을 포함할 수 있는 재료 시트를 포함할 수 있다.
에어로졸 형성 재료의 제1 본체의 둘레에 제1 관형 부재를 위치시키는 단계는, 에어로졸 형성 재료의 제1 본체의 둘레에 재료 시트를 둘러싸는 단계를 포함할 수 있다. 에어로졸 형성 재료의 제1 본체의 둘레에 제1 관형 부재를 위치시키는 단계는, 복수의 중첩 원주방향 층(예를 들어, 2개 층)을 갖는 다층 포장지를 제공하기 위해, 에어로졸 형성 재료의 제1 본체의 둘레에 재료 시트를 여러 번 둘러싸는 단계를 포함할 수 있다.
제1 관형 부재가 종방향으로 연장되는 자유 에지들을 갖는 유도 가열식 발열체 재료 시트를 포함하는 실시형태에서, 에어로졸 형성 재료의 제1 본체의 둘레에 제1 관형 부재를 위치시키는 단계는, 시트의 종방향으로 연장되는 자유 에지들 사이에 폐쇄형 전기 회로를 형성하도록, 에어로졸 형성 재료의 제1 본체의 둘레에 재료 시트를 둘러싸는 단계를 포함할 수 있다. 예를 들어, 둘러싸는 단계는, 도전성 접착제를 사용하여 시트의 자유 에지들을 서로 접착하는 단계; 시트의 자유 에지들을 서로 용접하는 단계; 시트의 자유 에지들을 서로 납땜하는 단계; 시트의 자유 에지들 또는 중첩 자유 에지들 사이의 접촉을 유지시키기 위한 압축력을 시트에 가하는 단계; 또는 중첩 자유 에지들을 변형(예를 들어, 천공, 압착 또는 시밍(seaming))하여 이들을 함께 고정시키는 단계를 포함할 수 있다.
에어로졸 형성 재료의 제1 및 제2 본체와 통기성 플러그 또는 각각의 통기성 플러그 사이에 위치된 통기성 재료(예를 들어, 증기 냉각 매체)의 본체가 있거나 없이, 에어로졸 발생 물품이 하나의 축방향 단부 또는 양측 축방향 단부에 통기성 플러그를 포함하는 실시형태에서, 외측 포장지(예를 들어, 종이 포장지)가 물품 구성 요소들(즉, 에어로졸 형성 재료의 제1 및 제2 본체, 제1 및 제2 관형 부재, 통기성 플러그 또는 각각의 통기성 플러그, 및 선택적인 통기성 재료의 본체 또는 본체들)을 둘러쌀 수 있다. 외측 포장지는 이하의 구성 요소들 중 어느 둘의 계면만을 둘러싸서, 이들 구성 요소들의 위치 관계를 고정시킬 수 있다: 에어로졸 발생 막대(즉, 에어로졸 형성 재료의 제1 및 제2 본체 그리고 제1 및 제2 관형 부재), 통기성 플러그, 및 선택적인 통기성 재료의 본체. 방법은, 에어로졸 형성 재료의 제2 본체의 둘레에 제2 관형 부재를 위치시키는 단계 후에, 에어로졸 형성 재료의 제1 및 제2 본체 그리고 제1 및 제2 관형 부재와 동축 정렬로 통기성 플러그 또는 각각의 통기성 플러그를 위치시키는 단계를 포함할 수 있으므로, 통기성 플러그 또는 각각의 통기성 플러그가 상기 구성 요소들과 축방향으로 정렬된다. 방법은, 물품 구성 요소들을 둘러싸도록 물품 구성 요소들의 둘레에 외측 포장지를 위치시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
위의 단계들은, 개별 에어로졸 발생 물품에 각각 해당하는 미리 결정된 길이로 막대를 절단함으로써, 다수의 에어로졸 발생 물품이 제조될 수 있는 연속적 막대를 제조하기 위해 수행될 수 있다. 이러한 유형의 방법은 에어로졸 발생 물품의 대량 생산에 적합하다.
방법은, 에어로졸 형성 재료의 제1 및 제2 본체와 제1 및 제2 관형 부재를 포함하는 연속적 막대를 제조하는 단계, 및 그 다음, 복수의 에어로졸 발생 물품을 제공하기 위해, 이의 길이를 따라 미리 결정된 지점에서 막대를 절단하는 단계를 포함할 수 있다.
일부 실시형태에서, 방법은, 에어로졸 형성 재료의 제1 및 제2 본체 그리고 관련된 제1 및 제2 관형 부재를 각각 포함하는 복수의 물품 단편, 각각의 물품 단편 사이에 배치된 통기성 플러그, 및 에어로졸 형성 재료의 제1 및 제2 본체와 각각의 통기성 플러그 사이에 위치된 선택적인 통기성 재료(예를 들어, 증기 냉각 매체)의 본체를 포함하는 연속적 막대를 제조하는 단계; 복수의 물품 단편, 통기성 플러그 및 통기성 재료의 본체(있는 경우)의 둘레에 외측 포장지를 위치시키는 단계; 및 이의 길이를 따라 미리 결정된 지점에서 막대를 절단하는 단계를 포함할 수 있다. 이러한 방법에 따라, 하나의 축방향 단부 또는 양측 축방향 단부에 통기성 플러그를 각각 포함하는 복수의 에어로졸 발생 물품을 제조하며, 각각의 에어로졸 발생 물품의 구성 요소들은 일정 길이의 외측 포장지에 의해 둘러싸인다. 방법은, 이의 각각의 축방향 단부에 통기성 플러그를 갖는 복수의 에어로졸 발생 물품을 제조하기 위해, 각각의 통기성 플러그의 중앙에서 연속적 막대를 절단하는 단계를 포함할 수 있다.
제2 관형 부재는 재료 시트를 포함할 수 있으며, 에어로졸 형성 재료의 제2 본체의 둘레에 제2 관형 부재를 위치시키는 단계는, 에어로졸 형성 재료의 제2 본체의 둘레에 재료 시트를 둘러싸는 단계를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 제2 관형 부재는, 공기 및/또는 증기에 대해 실질적으로 불투과성인 재료로 형성된다. 이는 공기 및 증기의 흐름을 원하는 공기/증기 흐름 경로로 제한하도록 돕는다. 바람직하게는, 제2 관형 부재는 어느 정도까지 액체 흡수성인 재료로 형성된다. 이는 에어로졸 발생 물품과 함께 사용하기 위한 에어로졸 발생 장치의 내부 상에 형성되는 액체(예를 들어, 응축물)의 임의의 축적을 방지하도록 도울 수 있다. 종이가 그러한 재료의 적절한 실시예이지만, 당업자에게 명백한 바와 같이, 다른 직포 또는 부직포 직물도 적합할 수 있다.
제3 양태에 따른 에어로졸 발생 시스템에서, 에어로졸 발생 장치는, 바람직하게는 공동의 하단부에서, 공동에 공기를 제공하도록 배치된 공기 흡입구를 포함할 수 있으며, 공동과 연통하는 공기 배출구를 포함할 수 있다. 공동은 에어로졸 발생 장치의 가열 격실로 작용할 수 있다.
에어로졸 발생 물품이 공동에 위치되는 경우, 통기성 플러그가 공동의 하단부에 위치되는 에어로졸 발생 물품을 사용하는 시스템에서, 통기성 플러그는 유입 공기를 에어로졸 형성 재료의 제1 및 제2 본체 모두로 지향시킬 수 있고, 제1 및 제2 본체의 에어로졸 형성 재료가 공동에서 낙하하는 것을 방지할 수 있다.
일부 실시형태에서, 에어로졸 발생 장치는, 공동에 공기를 제공하도록 배치된 2개의 공기 흡입구를 포함할 수 있다. 특히, 에어로졸 발생 장치는, 에어로졸 형성 재료의 제1 본체로 공기를 지향시키도록 배치된 제1 공기 흡입구, 및 에어로졸 형성 재료의 제2 본체로 공기를 지향시키도록 배치된 제2 공기 흡입구를 포함할 수 있다. 에어로졸 발생 장치는, 에어로졸 발생 물품이 공동에 위치되는 경우 공동의 하단부에 위치되는 통기성 플러그를 갖지 않는 에어로졸 발생 물품과 함께 사용하기에 특히 적합하지만, 전적으로 그런 것은 아니다.
도 1은 제1 실시예의 에어로졸 발생 물품의 개략적인 사시도이다;
도 2는 도 1에 도시된 A-A 라인을 따르는 개략적인 단면도이다;
도 3은 도 1 및 도 2에 도시된 제1 실시예와 유사한 제2 실시예의 에어로졸 발생 물품의 개략적인 단면도이다;
도 4는 도 1 및 도 2에 도시된 제1 실시예와 유사한 제3 실시예의 에어로졸 발생 물품의 개략적인 단면도이다;
도 5는 제4 실시예의 에어로졸 발생 물품의 개략적인 사시도이다;
도 6은 도 1 및 도 2에 도시된 제1 실시예와 유사하고, 이의 축방향 단부에 통기성 플러그가 끼워 맞춰진 제5 실시예의 에어로졸 발생 물품의 개략적인 측단면도이다;
도 7은 도 1 및 도 2에 도시된 제1 실시예와 유사하고, 양측 축방향 단부에 통기성 플러그가 끼워 맞춰진 제6 실시예의 에어로졸 발생 물품의 개략적인 측단면도이다;
도 8은 도 1 및 도 2에 도시된 제1 실시예와 유사하고, 양측 축방향 단부에 통기성 플러그가 끼워 맞춰지며, 외측 포장지를 갖는 제7 실시예의 에어로졸 발생 물품의 개략적인 측단면도이다;
도 9는 제8 실시예의 에어로졸 발생 물품의 개략적인 측단면도이다;
도 10은 제1 실시예의 에어로졸 발생 장치, 및 도 6에 도시된 제5 실시예의 에어로졸 발생 물품을 포함하는 에어로졸 발생 시스템의 개략적인 단면도이다; 그리고
도 11 및 도 12는 제2 실시예의 에어로졸 발생 장치, 및 도 7 및 도 9에 각각 도시된 제6 및 제8 실시예의 에어로졸 발생 물품을 포함하는 에어로졸 발생 시스템의 개략적인 단면도이다.
이제 본 개시물의 실시형태가 첨부된 도면을 참조하여 단지 실시예로 설명될 것이다.
먼저 도 1 및 도 2를 참조하면, 에어로졸 발생 장치와 함께 사용하기 위한 제1 실시예의 에어로졸 발생 물품(1)이 도시되며, 에어로졸 발생 장치의 실시예는 본 명세서에서 나중에 설명될 것이다. 에어로졸 발생 물품(1)은 신장형이며, 실질적으로 원통형이다. 원형 단면은 사용자에 의한 물품(1)의 조작을 원활하게 하고, 에어로졸 발생 장치의 가열 격실 내로 물품(1)의 삽입을 원활하게 한다.
물품(1)은, 에어로졸 형성 재료의 제1 본체(22); 에어로졸 형성 재료의 제1 본체(22)를 둘러싸는 제1 관형 부재(24); 제1 관형 부재(24)를 둘러싸는 에어로졸 형성 재료의 제2 본체(26); 및 에어로졸 형성 재료의 제2 본체(26)를 둘러싸는 제2 관형 부재(28)를 포함한다.
제1 관형 부재(24)는 시변 전자기장이 있는 경우 유도 가열식이다. 도시된 제1 실시예에서, 제1 관형 부재(24)는, 유도 가열식 발열체 재료로 형성된 금속 포장지를 포함한다. 금속 포장지는, 종방향으로 연장되는 자유 에지들을 갖는 단일 재료(예를 들어, 금속박) 시트를 포함하며, 종방향으로 연장되는 자유 에지들은 서로 중첩되도록 배치되고, 자유 에지들 사이에 접합부를 형성하는 도전성 접착제(30)에 의해 함께 고정된다. 전형적으로, 도전성 접착제(30)는 하나 이상의 도전성 성분이 산재된 하나 이상의 접착제 성분을 포함한다. 금속 포장지 및 도전성 접착제(30)는, 에어로졸 형성 재료의 제1 본체(22)를 둘러싸는 폐쇄형 전기 회로를 함께 형성한다.
에어로졸 발생 장치에서 물품(1)의 사용 동안, 금속 포장지의 부근에 시변 전자기장이 인가되는 경우, 와전류 및 자기 히스테리시스 손실로 인해 금속 포장지에서 열이 발생되고, 금속 포장지로부터 인접한 에어로졸 형성 재료의 제1 및 제2 본체(22, 26)로 열이 전달되어, 에어로졸 형성 재료를 연소시키지 않고 에어로졸 형성 재료를 가열함으로써, 사용자가 흡입하기 위한 에어로졸을 발생시킨다. 제1 관형 부재(22)를 구성하는 금속 포장지는, 제1 및 제2 본체(22, 26)의 에어로졸 형성 재료와 실질적으로 이의 전체 내측 및 외측 표면에 걸쳐서 각각 접촉되므로, 금속 포장지로부터 에어로졸 형성 재료로 열이 직접적으로 그리고 이에 따라 효율적으로 전달될 수 있다.
제2 관형 부재(28)는 제1 관형 부재(24)와 동심이며, 종이 포장지를 포함한다. 종이 포장지가 바람직할 수 있지만, 제2 관형 부재(28)는, 에어로졸 발생 장치에서 물품(1)의 사용 동안 시변 전자기장이 있는 경우 제2 관형 부재(28)가 유도 가열되지 않도록, 실질적으로 비-도전성이고 비-자성으로 투과성인 임의의 재료를 포함할 수 있다. 제2 관형 부재(28)를 구성하는 종이 포장지는, 종방향으로 연장되는 자유 에지들을 갖는 단일 재료 시트를 더 포함하며, 종방향으로 연장되는 자유 에지들은 서로 중첩되도록 배치되고, 에어로졸 발생 장치에서 물품(1)의 사용 동안 유도 가열되지 않도록, 실질적으로 비-도전성이고 비-자성으로 투과성인 접착제(32)에 의해 함께 고정된다.
제1 관형 부재(24)는, 에어로졸 형성 재료의 제1 본체(22)가 위치되는 내측 공동(34)을 한정하며, 제1 및 제2 관형 부재(24, 28)는, 내측 공동(34)과 분리되고 에어로졸 형성 재료의 제2 본체(26)가 위치되는 환형 공동(36)을 그 사이에 한정한다. 에어로졸 형성 재료의 제1 및 제2 본체(22, 26) 그리고 제1 및 제2 관형 부재(24, 28)는 모두 동일한 축방향 길이를 가지며, 에어로졸 형성 재료의 제1 및 제2 본체(22, 26)의 축방향 단부가 제1 관형 부재(24)를 구성하는 금속 포장지 및 제2 관형 부재(28)를 구성하는 종이 포장지와 축방향으로 정렬되도록 배치된다. 이러한 배치를 통해, 에어로졸 형성 재료의 제1 및 제2 본체(22, 26)는 각각의 내측 및 환형 공동(34, 36)으로 서로 분리된다. 에어로졸 형성 재료의 제1 본체(22)는 실질적으로 내측 공동(34)을 충전하며, 에어로졸 형성 재료의 제2 본체(26)는 실질적으로 환형 공동(36)을 충전한다.
제1 및 제2 본체(22, 26)의 에어로졸 형성 재료는 전형적으로 고체 또는 반고체 재료이다. 적합한 에어로졸 형성 고체의 실시예는, 분말, 단편, 스트랜드, 다공성 재료, 발포체 재료 및 시트를 포함한다. 에어로졸 형성 재료는 전형적으로 식물 유래 재료를 포함하며, 특히 담배를 포함한다.
제1 및 제2 본체(22, 26)의 에어로졸 형성 재료는, 글리세린 또는 프로필렌 글리콜과 같은 에어로졸 형성제를 포함한다. 전형적으로, 에어로졸 형성 재료는 건조 중량 기준으로, 약 5% 내지 약 50%의 에어로졸 형성제 함량을 포함할 수 있다. 제1 관형 부재(24)를 구성하는 금속 포장지로부터의 열 전달로 인한 가열 시에, 제1 및 제2 본체(22, 26) 모두의 에어로졸 형성 재료는, 가능하게는 담배 향미제와 같은 향미 화합물 또는 니코틴을 포함하는 휘발성 화합물을 방출한다.
도 1 및 도 2의 물품(1)에서, 에어로졸 형성 재료의 제1 및 제2 본체(22, 26)가 각각의 내측 및 환형 공동(34, 36)으로 서로 분리되지만, 제1 및 제2 본체(22, 26)는, 예를 들어 에어로졸화 온도, 습윤제 함량, 향미 및 밀도를 포함하는 동일한 특성을 갖는 동일한 유형의 에어로졸 형성 재료를 포함한다.
전형적으로, 금속 포장지의 종방향으로 연장되는 자유 에지들이 서로 중첩되도록, 제1 관형 부재(24)를 구성하는 금속 포장지를 에어로졸 형성 재료의 제1 본체(22)의 둘레에 둘러쌈으로써, 물품(1)이 제조된다. 전술한 바와 같이, 도전성 접착제(30)가 금속 포장지의 중첩 에지들 중 하나 또는 둘 모두에 도포되어 이들을 함께 고정시킴으로써, 폐쇄형 전기 회로를 형성한다. 그 다음, 종이 포장지의 종방향으로 연장되는 자유 에지들이 서로 중첩되도록, 제2 관형 부재(28)를 구성하는 종이 포장지를 에어로졸 형성 재료의 제2 본체(26)의 둘레에 둘러싸기 전에, 에어로졸 형성 재료의 제2 본체(26)가 금속 포장지의 둘레에 위치된다. 또한 전술한 바와 같이, 비-도전성이고 비-자성으로 투과성 접착제(32)가 종이 포장지의 중첩 에지들 중 하나 또는 둘 모두에 도포되어, 이들을 함께 고정시킨다.
이제 도 3을 참조하면, 도 1 및 도 2에 도시된 에어로졸 발생 물품(1)과 유사하고, 대응하는 요소가 동일한 참조 번호를 사용하여 지정되는, 제2 실시예의 에어로졸 발생 물품(2)의 개략적인 단면도가 도시된다.
에어로졸 형성 재료의 제1 및 제2 본체(22, 26)가 에어로졸화 온도, 습윤제 함량, 향미 및 밀도를 포함하는, 적어도 하나 이상의 측면에서 상이한 특성을 갖는다는 점을 제외하고는, 에어로졸 발생 물품(2)은 모든 측면에서 도 1 및 도 2에 도시된 에어로졸 발생 물품(1)과 동일하다.
일 실시형태에서, 내측 공동(34)의 에어로졸 형성 재료의 제1 본체(22)는, 환형 공동(36)의 에어로졸 형성 재료의 제2 본체(26)보다 더 높은 습윤제 함량을 갖는다. 본 명세서에서 앞서 설명된 바와 같이, 에어로졸 형성 재료의 제2 본체(26)의 더 낮은 습윤제 함량은 종이 포장지의 얼룩을 유리하게 감소시킬 수 있으므로, 물품(2)의 외관 및 사용자 매력을 개선할 수 있다. 이러한 배치를 통해, 물품(2)의 사용 동안 요구되는 에어로졸 발생 레벨을 유지하는 동시에, 더 높은 습윤제 함량으로 인해 달리 요구되는 것보다 더 작은 단면적 및/또는 더 작은 체적을 갖는 에어로졸 형성 재료의 제1 본체(22)를 제공하는 것도 가능할 수 있다.
이제 도 4를 참조하면, 도 1 및 도 2에 도시된 에어로졸 발생 물품(1)과 유사하고, 대응하는 요소가 동일한 참조 번호를 사용하여 지정되는, 제3 실시예의 에어로졸 발생 물품(3)의 개략적인 단면도가 도시된다.
도시된 실시형태에서, 제1 관형 부재(24)의 원주 둘레의 모든 지점에서 2개의 중첩 원주방향 층을 갖는 다층 금속 포장지를 제공하도록 자유 에지들이 서로 중첩되는 정도까지, 제1 관형 부재(24)를 구성하는 금속 포장지의 종방향으로 연장되는 자유 에지들의 중첩도가 현저히 더 크다는 점을 제외하고는, 에어로졸 발생 물품(3)은 모든 측면에서 도 1 및 도 2에 도시된 에어로졸 발생 물품(1)과 동일하다. 복수의 층을 제공함으로써, 에어로졸 발생 물품(3)의 사용 동안, 금속 포장지에서 열 발생을 증가시킬 수 있음을 이해할 것이다.
이제 도 5를 참조하면, 도 1 및 도 2에 도시된 에어로졸 발생 물품(1)과 유사하고, 대응하는 요소가 동일한 참조 번호를 사용하여 지정되는, 제4 실시예의 에어로졸 발생 물품(4)의 개략적인 사시도가 도시된다.
에어로졸 발생 물품(4)은, 제1 관형 부재(24)의 구성을 제외하고는, 모든 측면에서 도 1 및 도 2에 도시된 에어로졸 발생 물품(1)과 동일하다. 물품(4)에서, 제1 관형 부재(24)는, 실질적으로 비-도전성이고 비-자성으로 투과성인 재료(예를 들어, 종이 포장지(40))를 포함한다. 도전성 발열체 재료를 포함하는 복수의 트랙(42)이 축방향으로 이격된 위치들에서 종이 포장지(40)의 둘레로 원주방향으로 연장되며, 각각의 트랙은 폐쇄형 회로를 형성한다. 도전성 트랙(42)은 시변 전자기장이 있는 경우 물품(4)의 사용 동안 유도 가열되며, 도전성 트랙(42)으로부터 제1 및 제2 본체(22, 26)의 에어로졸 형성 재료로 열이 전달된다.
도전성 트랙(42)은 종이 포장지(40)의 내측 표면 상에 및/또는 종이 포장지(40)의 외측 표면 상에 실장될 수 있다. 예를 들어, 제1 본체(22)의 에어로졸 형성 재료로의 더 높은 열 전달 레벨이 요구되는 경우, 종이 포장지(40)의 내측 표면 상에 도전성 트랙(42)을 실장하는 것이 바람직할 것이다. 반대로, 제2 본체(26)의 에어로졸 형성 재료로의 더 높은 열 전달 레벨이 요구되는 경우, 종이 포장지(40)의 외측 표면 상에 도전성 트랙(42)을 실장하는 것이 바람직할 것이다. 일부 실시형태에서, 도전성 트랙(42)은 종이 포장지(40)의 내측 및 외측 표면 상에 모두 실장될 수 있으며, 예를 들어 축방향으로 인접한 도전성 트랙들(42)이 종이 포장지(40)의 내측 및 외측 표면 상에 각각 교대로 반복되는 방식으로 실장될 수 있음을 고려한다.
이제 도 6을 참조하면, 도 1 및 도 2에 도시된 에어로졸 발생 물품(1)과 유사하고, 대응하는 요소가 동일한 참조 번호를 사용하여 지정되는, 제5 실시예의 에어로졸 발생 물품(5)의 개략적인 측단면도가 도시된다.
에어로졸 발생 물품(5)은, 예를 들어 셀룰로오스 아세테이트 섬유를 포함하는 통기성 플러그(50)를 이의 축방향 단부에 포함한다. 통기성 플러그(50)가 위치되는 공동을 한정하기 위해, 제2 관형 부재(28)를 구성하는 종이 포장지의 축방향 치수는, 제1 관형 부재(24)를 구성하는 금속 포장지의 축방향 치수보다 더 크다.
이제 도 7을 참조하면, 도 1, 도 2 및 도 6에 도시된 에어로졸 발생 물품(1 및 5)과 유사하고, 대응하는 요소가 동일한 참조 번호를 사용하여 지정되는, 제6 실시예의 에어로졸 발생 물품(6)의 개략적인 측단면도가 도시된다.
에어로졸 발생 물품(6)은, 물품(6)의 각각의 축방향 단부에 하나씩, 2개의 상기 통기성 플러그(50)를 포함한다. 통기성 플러그(50)가 위치되는 물품(6)의 축방향으로 대향 단부들에 2개의 공동을 한정하도록, 제2 관형 부재(28)를 구성하는 종이 포장지의 축방향 치수는, 제1 관형 부재(24)를 구성하는 금속 포장지의 축방향 치수보다 또 다시 더 크다.
이제 도 8을 참조하면, 도 1 및 도 2에 도시된 에어로졸 발생 물품(1)과 유사하고, 대응하는 요소가 동일한 참조 번호를 사용하여 지정되는, 제7 실시예의 에어로졸 발생 물품(7)의 개략적인 측단면도가 도시된다.
에어로졸 발생 물품(7)은, 물품(7)의 각각의 축방향 단부에 하나씩, 2개의 상기 통기성 플러그(50)를 포함한다. 물품(7)은, 에어로졸 형성 재료의 제1 및 제2 본체(22, 26)와 통기성 플러그(50) 중 하나 사이에 위치되는, 예를 들어 증기 냉각 매체를 포함하는 통기성 재료의 본체(52)를 더 포함한다.
에어로졸 형성 재료의 제1 및 제2 본체(22, 26) 그리고 제1 및 제2 관형 부재(24, 28)는 모두 동일한 축방향 길이를 가지며, 에어로졸 형성 재료의 제1 및 제2 본체(22, 26)의 축방향 단부가 제1 관형 부재(24)를 구성하는 금속 포장지 및 제2 관형 부재(28)를 구성하는 종이 포장지와 축방향으로 정렬되도록 배치된다. 통기성 플러그(50) 및 통기성 본체(52)는, 에어로졸 형성 재료의 제1 및 제2 본체(22, 26) 그리고 제1 및 제2 관형 부재(24, 28)와 인접하여 동축 정렬된다. 따라서, 물품(7)은, 물품 구성 요소들을 둘러싸서 이들을 제자리에 고정시키는 외측 포장지(54)(예를 들어, 종이 포장지)를 더 포함한다.
이제 도 9를 참조하면, 대응하는 요소가 동일한 참조 번호를 사용하여 지정되는, 제8 실시예의 에어로졸 발생 물품(8)의 개략적인 측단면도가 도시된다.
제1 관형 부재(24)는, 예를 들어 전술한 실시예에서 사용된 금속 포장지와 비교하여, 비교적 강성 구조를 갖는 파이프 또는 튜브를 포함한다.
에어로졸 발생 물품(8)은, 위에 언급된 바와 같이, 전형적으로 셀룰로오스 아세테이트 섬유를 포함하는 통기성 플러그(50)를 이의 하나의 축방향 단부에 포함한다. 물품(8)의 대향 축방향 단부에는, 메시(70) 또는 유사한 통기성 구조물이 제공되어, 에어로졸 형성 재료의 제1 및 제2 본체(22, 26)를 제자리에 유지시킨다. 전형적으로, 메시(70) 및 제2 관형 부재(28)는, 단일 구성 요소로서(예를 들어, 성형 플라스틱 구성 요소로서) 일체형으로 형성된다.
에어로졸 발생 물품(8)에서, 제1 관형 부재(24)의 축방향 치수는 제2 관형 부재(28)의 축방향 치수 미만임을 유의한다. 이러한 배치에서, 에어로졸 형성 재료의 제1 및 제2 본체(22, 26)는, 예를 들어 과립 또는 펠릿 형태의 균일한 에어로졸 형성 재료의 단일체를 포함한다.
이제 도 10을 참조하면, 흡입될 에어로졸을 발생시키기 위한 에어로졸 발생 시스템(90)이 도시된다. 에어로졸 발생 시스템(90)은 제1 실시예의 에어로졸 발생 장치(92)를 포함한다. 에어로졸 발생 장치(92)는, 하우징(94), 고주파로 작동되도록 구성될 수 있는 전원(96) 및 제어 회로(98)를 포함한다. 전형적으로, 전원(96)은, 예를 들어 유도 재충전식일 수 있는 하나 이상의 배터리를 포함한다. 또한, 에어로졸 발생 장치(92)는 제1 및 제2 공기 흡입구(100a, 100b)를 포함한다.
에어로졸 발생 장치(92)는 에어로졸 형성 재료를 가열하기 위한 유도 가열 조립체(102)를 포함한다. 유도 가열 조립체(102)는, 본 개시물의 양태에 따른 상응하는 형상의 대체로 원통형 에어로졸 발생 물품을 수용하도록 배치된 대체로 원통형 가열 격실(104)을 포함한다.
도 9는 가열 격실(104)에 위치되는 도 6에 도시된 에어로졸 발생 물품(5)을 도시한다. 가열 격실(104) 및 에어로졸 발생 물품(5)은 통기성 플러그(50)가 가열 격실(104)로부터 돌출되도록 배치되므로, 사용자가 물품(5)의 돌출 부분과 이들의 입술을 맞물림으로써, 시스템(100)의 작동 동안 발생된 에어로졸을 통기성 플러그(50)를 통해 흡입할 수 있게 한다.
공기 흡입구(100a, 100b)는 모두 가열 격실(104)과 연통한다. 공기 흡입구(100a)는 에어로졸 형성 재료의 제1 본체(22)를 통하여 공기를 지향시키도록 배치되고, 공기 흡입구(100b)는 에어로졸 형성 재료의 제2 본체(26)를 통하여 공기를 지향시키도록 배치됨을 유의한다.
유도 가열 조립체(102)는 제1 및 제2 축방향 단부를 갖는 나선형 유도 코일(106)을 포함하며, 나선형 유도 코일(106)은 원통형 가열 격실(104)의 둘레로 연장되고, 전원(96) 및 제어 회로(98)에 의해 활성화될 수 있다. 따라서, 유도 코일(106)은, 에어로졸 발생 물품(5)이 위치되는 가열 격실(104) 형태의 공동을 한정한다. 가열 격실(104) 및 에어로졸 발생 물품(5)은 각각의 종축을 각각 가지며, 에어로졸 발생 물품(5)이 가열 격실(104)의 내부에 위치되는 경우, 종축들이 서로 실질적으로 정렬됨을 유의한다.
제어 회로(98)는 다른 전자 부품 중에서도, 전원(96)으로부터의 직류를 유도 코일(106)을 위한 교류 고주파 전류로 변환하도록 배치된 인버터를 포함한다. 당업자에 의해 이해되는 바와 같이, 교류 고주파 전류에 의해 유도 코일(106)이 활성화되는 경우, 교번 및 시변 전자기장이 생성된다. 이는 제1 관형 부재(24)를 구성하는 금속 포장지와 결합되고, 금속 포장지에서 와전류 및/또는 자기 히스테리시스 손실을 발생시킴으로써, 이를 가열시킨다. 그 다음, 예를 들어 전도, 복사 및 대류에 의해, 금속 포장지로부터 제1 및 제2 본체(22, 26)의 에어로졸 형성 재료로 열이 전달된다.
도 10의 실시예에서, 제1 관형 부재(24)를 구성하는 금속 포장지가 제1 및 제 2 본체(22, 26)의 에어로졸 형성 재료와 직접 접촉됨으로써, 금속 포장지가 유도 가열 조립체(102)의 유도 코일(106)에 의해 유도 가열되는 경우, 금속 포장지로부터 에어로졸 형성 재료로 열이 전달되어, 에어로졸 형성 재료를 가열하고 에어로졸을 생성한다. 제1 및 제2 본체(22, 26)의 에어로졸 형성 재료의 에어로졸화는, 공기 흡입구(100a, 100b)를 통하여 주변 환경으로부터 공기를 추가함으로써 촉진된다. 그 다음, 제1 및 제2 본체(22, 26)의 에어로졸 형성 재료를 가열함으로써 발생된 에어로졸은, 통기성 플러그(50)를 통하여 물품(1)의 내측 및 환형 공동(34, 36)에서 배출되며, 예를 들어, 시스템(90)의 사용자에 의해 흡입될 수 있다.
이제 도 11을 참조하면, 흡입될 에어로졸을 발생시키기 위한 에어로졸 발생 시스템(120)이 도시된다. 에어로졸 발생 시스템은, 도 10에 도시된 에어로졸 발생 장치(92)와 유사하고, 대응하는 구성 요소가 동일한 참조 번호를 사용하여 지정되는, 제2 실시예의 에어로졸 발생 장치(122)를 포함한다.
에어로졸 발생 장치(122)는, 가열 격실(104)과 연통하는 단일 공기 흡입구(124)를 포함한다는 점을 제외하고는, 에어로졸 발생 장치(92)와 동일하다. 가열 격실(104)의 내부에 위치된 것으로 도시된 도 7의 에어로졸 발생 물품(6)과 함께 사용하기에 에어로졸 발생 장치(122)가 적합하기 때문에, 단일 공기 흡입구(124)로 충분하다. 앞서 설명된 바와 같이, 에어로졸 발생 물품(6)은 양측 축방향 단부에 통기성 플러그(50)를 포함하며, 도 11에서 보이는 하부 축방향 단부의 통기성 플러그(50)는, 공기 흡입구(124)를 통해 수용된 공기를 내측 공동(34)의 에어로졸 형성 재료의 제1 본체(22)를 통하여 그리고 환형 공동(36)의 에어로졸 형성 재료의 제2 본체(26)를 통하여 모두 지향시킨다.
이제 도 12를 참조하면, 흡입될 에어로졸을 발생시키기 위한 에어로졸 발생 시스템(130)이 도시된다. 에어로졸 발생 시스템은, 도 11을 참조하여 이미 위에서 설명된 동일한 에어로졸 발생 장치(122), 및 가열 격실(104)의 내부에 위치된 도 9의 에어로졸 발생 물품(8)을 포함한다. 메시(70)로 인해, 제1 및 제2 본체(22, 26)에 의해 형성되는 균일한 에어로졸 형성 재료의 단일체 전체에 걸쳐서 공기가 유동할 수 있기 때문에, 에어로졸 발생 물품(8)은, 가열 격실(104)로의 이의 단일 공기 흡입구(124)를 갖는 에어로졸 발생 장치(122)와 함께 사용하기에 특히 적합하다.
이전의 단락들에서 예시적인 실시형태가 설명되었지만, 첨부된 청구범위의 범위를 벗어나지 않으면서 이러한 실시형태에 대해 다양한 변형이 이루어질 수 있음을 이해해야 한다. 따라서, 청구범위의 폭 및 범위는 전술한 예시적인 실시형태로 제한되어서는 안된다.
본원에서 달리 나타내지 않는 한 또는 문맥상 명백히 모순되지 않는 한, 이의 모든 가능한 변형예에서 전술한 특징의 임의의 조합은 본 개시물에 의해 포함된다.
문맥상 달리 명확하게 요구되지 않는 한, 상세한 설명 및 청구범위 전반에 걸쳐서, "포함한다", "포함하는" 등의 단어는 배타적이거나 총망라한 의미가 아니라, 포괄적인 것으로 해석되어야 한다; 즉, "포함하지만 이에 제한되지 않는"의 의미로 해석되어야 한다.

Claims (15)

  1. 에어로졸 발생 물품으로서,
    에어로졸 형성 재료의 제1 본체(22);
    에어로졸 형성 재료의 상기 제1 본체(22)를 둘러싸는 제1 관형 부재(24);
    상기 제1 관형 부재(24)를 둘러싸는 에어로졸 형성 재료의 제2 본체(26);
    에어로졸 형성 재료의 상기 제2 본체(26)를 둘러싸는 제2 관형 부재(28)를 포함하며,
    상기 제1 관형 부재(24)는 시변 전자기장이 있는 경우 유도 가열식인,
    에어로졸 발생 물품.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 관형 부재(24)는, 유도 가열식 발열체 재료에 의해 형성된 폐쇄형 전기 회로를 포함하는, 에어로졸 발생 물품.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1 관형 부재(24)는, 유도 가열식 발열체 재료로 형성된 포장지를 포함하는, 에어로졸 발생 물품.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 물품은, 상기 포장지의 자유 에지들을 함께 고정시키기 위한 고정 수단(30)을 포함하는, 에어로졸 발생 물품.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 관형 부재(24)는, 실질적으로 비-도전성이고 비-자성으로 투과성인 재료를 포함하는 포장지(40)를 더 포함하는, 에어로졸 발생 물품.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 관형 부재(24)는, 에어로졸 형성 재료의 상기 제1 본체(22)가 위치되는 내측 공동(34)을 한정하며,
    상기 제1 및 제2 관형 부재(24, 28)는, 상기 내측 공동(34)과 분리되고 에어로졸 형성 재료의 상기 제2 본체(26)가 위치되는 환형 공동(36)을 그 사이에 한정하는, 에어로졸 발생 물품.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 물품은 신장형이며,
    에어로졸 형성 재료의 상기 제1 본체(22), 에어로졸 형성 재료의 상기 제2 본체(26) 및 상기 제1 관형 부재(24)의 축방향 단부는 축방향으로 정렬되는, 에어로졸 발생 물품.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    에어로졸 형성 재료의 상기 제1 및 제2 본체(22, 26)는 각각의 제1 및 제2 단면적을 각각 가지며,
    상기 제1 및 제2 단면적은 실질적으로 동일한, 에어로졸 발생 물품.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    에어로졸 형성 재료의 상기 제1 및 제2 본체(22, 26)는 각각의 제1 및 제2 체적을 각각 가지며,
    상기 제1 및 제2 체적은 실질적으로 동일한, 에어로졸 발생 물품.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 관형 부재(24)의 내부에 에어로졸 형성 재료의 상기 제1 본체(22)를 유지시키고, 상기 제1 및 제2 관형 부재(24, 28) 사이에 에어로졸 형성 재료의 상기 제2 본체(26)를 유지시키기 위해, 이의 축방향 단부에 통기성 플러그(50)를 더 포함하는, 에어로졸 발생 물품.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    에어로졸 형성 재료의 상기 제1 및 제2 본체(22, 26)는 균일한 에어로졸 형성 재료의 단일체를 포함하는, 에어로졸 발생 물품.
  12. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    에어로졸 형성 재료의 상기 제1 및 제2 본체(22, 26)는, 에어로졸화 온도, 습윤제 함량, 향미 및 밀도를 포함하는, 적어도 하나 이상의 측면에서 상이한 특성을 갖는, 에어로졸 발생 물품.
  13. 에어로졸 발생 물품을 제조하기 위한 방법으로서,
    에어로졸 형성 재료의 제1 본체(22)의 둘레에 제1 관형 부재(24)를 위치시키는 단계로서, 상기 제1 관형 부재(24)는 시변 전자기장이 있는 경우 유도 가열식인, 단계;
    상기 제1 관형 부재(24)의 둘레에 에어로졸 형성 재료의 제2 본체(26)를 위치시키는 단계; 및
    에어로졸 형성 재료의 상기 제2 본체(26)의 둘레에 제2 관형 부재(28)를 위치시키는 단계를 포함하는,
    에어로졸 발생 물품을 제조하기 위한 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제1 관형 부재(24)는 재료 시트를 포함하며,
    에어로졸 형성 재료의 상기 제1 본체(22)의 둘레에 상기 제1 관형 부재(24)를 위치시키는 단계는, 에어로졸 형성 재료의 상기 제1 본체(22)의 둘레에 상기 재료 시트를 둘러싸는 단계를 포함하는, 방법.
  15. 에어로졸 발생 시스템으로서,
    공동(104)을 한정하는 유도 코일(106)을 포함하는 에어로졸 발생 장치(92, 122)로서, 상기 유도 코일(106)은 시변 전자기장을 발생시키도록 구성되는, 에어로졸 발생 장치(92, 122); 및
    제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 따른 에어로졸 발생 물품을 포함하며,
    상기 에어로졸 발생 물품은, 상기 제1 관형 부재(24)의 종축이 상기 공동(104)의 종축과 실질적으로 정렬되도록 상기 공동(104)에 위치되는,
    에어로졸 발생 시스템.
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