KR20210036859A - 누액을 방지할 수 있는 액상 카트리지, 이를 포함하는 에어로졸 발생장치용 스틱 및 이를 위한 에어로졸 발생장치 - Google Patents

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    • A24B15/00—Chemical features or treatment of tobacco; Tobacco substitutes, e.g. in liquid form
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    • A24B15/167—Chemical features of tobacco products or tobacco substitutes of tobacco substitutes in liquid or vaporisable form, e.g. liquid compositions for electronic cigarettes

Abstract

본 발명은 액상형 카트리지를 궐련 내부에 삽입하여 전자담배의 이질감을 낮추고 액유입을 방지하는 구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 외관을 형성하는 원통형 하우징; 하우징의 상면에 결합되는 하우징 커버; 하우징과 하우징 커버에 의해 정의되는 수용 공간; 수용 공간 내에 충진되는 액상, 고상 또는 겔상의 에어로졸 발생 기질; 및 흡습체의 중앙을 관통하는 파이프 형 서셉터;를 포함하는 누액방지용 액상 카트리지를 제공한다.

Description

누액을 방지할 수 있는 액상 카트리지, 이를 포함하는 에어로졸 발생장치용 스틱 및 이를 위한 에어로졸 발생장치{LIQUID CARTRIDGE PREVENTING FROM LEAKAGE , STICK HAVING THE SAME LIQUID CARTIDGE AND EROSOL GENERATING APPARATUS}
본 발명은 누액을 방지할 수 있는 액상 카트리지, 이를 포함하는 에어로졸 발생장치용 스틱 및 이를 위한 에어로졸 발생장치에 관한 것이다.
최근 궐련 담배의 흡연 시 발생할 수 있는 부작용을 개선할 수 있는 다양한 형태의 에어로졸 발생장치들이 개발되고 있다. 이러한 에어로졸 발생장치들은 담뱃잎을 압축하여 필터와 함께 종이에 감싼 지궐련을 가열하여 에어로졸을 발생시키는 타입과, 액상형 카트리지 내에 충진된 액상을 기화시켜 에어로졸을 발생시키는 액상 타입으로 크게 구분된다.
기존의 액상형 카트리지를 사용하는 에어로졸 발생장치는 사용자의 입에 닿는 마우스피스가 플라스틱이나 금속 같은 딱딱한 재질로 이루어지기 때문에 종래의 담배와 이질감이 크고, 에어로졸의 흡입 시에 뜨겁게 달구어진 액상이 입안으로 유입되는 현상이 잦다는 문제가 있었다.
대한민국 등록특허공보 제10-1623429호
본 발명은 액상형 카트리지를 궐련 내부에 삽입하여 전자담배의 이질감을 낮추고 액유입을 방지하는 구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 외관을 형성하는 원통형 하우징; 하우징의 상면에 결합되는 하우징 커버; 하우징과 하우징 커버에 의해 정의되는 수용 공간; 수용 공간 내에 충진되는 액상, 고상 또는 겔상의 에어로졸 발생 기질; 및 흡습체의 중앙을 관통하는 파이프 형 서셉터;를 포함하는 누액방지용 액상 카트리지를 제공한다.
본 발명의 다른 일 예로, 서셉터의 양단은 각각 하우징과 하우징 커버에 결합되는 것을 특징으로 하는 누액방지용 액상 카트리지를 제공한다.
본 발명의 다른 일 예로, 수용 공간 내에 배치되며, 액상을 머금을 수 있는 흡습체;를 더 포함하며, 에어로졸 발생 기질은 고상 또는 겔상의 고형화된 액상이고, 고형화된 에어로졸 발생 기질은 서셉터의 발열에 의해 액화되어 흡수체 내에 흡수되고, 추가적인 가열에 의해 기화되어 에어로졸을 발생시키는 것을 특징으로 하는 누액방지용 액상 카트리지를 제공한다.
본 발명의 다른 일 예로, 고형화된 에어로졸 발생 기질은 100℃ 이상에서 액화되는 것을 특징으로 하는 누액방지용 액상 카트리지를 제공한다.
본 발명의 다른 일 예로, 수용 공간 내에 배치되며, 액상을 머금을 수 있는 흡습체;를 더 포함하며, 에어로졸 발생 기질은 액상 형태로 흡습체에 흡수된 상태인 것을 특징으로 하는 누액방지용 액상 카트리지를 제공한다.
본 발명의 다른 일 예로, 하우징은 종이 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 누액방지용 액상 카트리지를 제공한다.
또한 본 발명은 필터; 필터에 대해 상류쪽에 제공되는 상기한 바에 따른 액상 카트리지; 및 필터, 액상 카트리지는 랩핑 페이퍼로 랩핑되어 형성되는 것을 특징으로 하는 에어로졸 발생장치용 스틱;을 형성하는 것을 특징으로 하는 에어로졸 발생장치용 스틱를 제공한다.
본 발명의 다른 일 예로, 필터의 직상류에는 페이퍼 튜브가 제공되는 것을 특징으로 하는 에어로졸 발생장치용 스틱를 제공한다.
본 발명의 다른 일 예로, 랩핑 페이퍼는, 알루미늄 포일이 종이에 부착되어 형성되며, 알루미늄 포일이 흡습체에 접촉하도록 실린더 형상으로 랩핑된 것을 특징으로 하는 에어로졸 발생장치용 스틱를 제공한다.
또한 본 발명은 상기한 바에 따른 에어로졸 발생장치용 스틱을 위한, 파지 가능하고 휴대 가능한 크기의 에어로졸 발생 장치로서, 장치 내에 제공되는 흡연 물품이 삽입될 수 있는 공동; 장치 내에 제공되는, 에어로졸 발생장치용 스틱의 액상 카트리지 내에 구비된 서셉터를 유도가열하기 위한 여자 코일; 장치 내에 제공되어 직류 전원으로 기능하는 재충전 가능한 배터리; 및장치 내에 제공되어 배터리로부터 직류 전원을 공급받아 여자 코일을 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 에어로졸 발생 장치를 제공한다.
본 발명이 제공하는 액상 카트리지가 내장된 에어로졸 발생장치용 스틱은 에어로졸 발생장치의 발생 기질인 액상을 고형화하여 하우징 내에 삽입함으로써, 사용자의 입으로 액이 유입되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 누액을 방지할 수 있는 액상 카트리지의 분해도,
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 누액을 방지할 수 있는 액상 카트리지의 부분 절개도,
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 누액을 방지할 수 있는 액상 카트리지의 단면도,
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 누액을 방지할 수 있는 액상 카트리지를 구비하는 에어로졸 발생장치용 스틱의 일부 분해 사시도와 그 단면도,
도 5는 도 4에 따른 에어로졸 발생장치용 스틱의 구성요소와 이를 감싸는 랩핑 페이퍼의 구성을 개념적으로 도시한 도면,
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 누액을 방지할 수 있는 액상 카트리지를 구비하는 에어로졸 발생장치용 스틱을 가열하기 위한 에어로졸 발생 장치의 단면도,
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 누액을 방지할 수 있는 액상 카트리의 단면도,
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 누액을 방지할 수 있는 액상 카트리지를 구비하는 에어로졸 발생장치용 스틱의 일부 분해 사시도와 그 단면도.
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 누액을 방지할 수 있는 액상 카트리지의 분해도, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 누액을 방지할 수 있는 액상 카트리지의 부분 절개도, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 누액을 방지할 수 있는 액상 카트리지의 단면도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 액상 카트리지는, 외관을 형성하는 원통형 하우징(11)과 하우징(11)의 상면에 결합되는 하우징 커버(12)을 구비하며, 하우징(11)과 하우징 커버(12) 내에 수용 공간이 형성된다. 수용 공간 내에는 고형화된 기질(13)과, 기질(13)이 가열되어 액화되면 적셔지는 흡습체(14)가 배치된다. 또한 고형화된 기질(13)과 흡습체(14)의 중앙을 관통하는 파이프 형 서셉터(15)가 배치되며, 서셉터(15)의 양단은 하우징(11)과 하우징 커버(12)와 결합된다. 하우징(11)과 하우징 커버(12)는 중앙에 홀(11a, 12a)을 구비한다. 서셉터(15)는 자화 발열하여 기질(13)과 흡습체(14)를 가열하는 역할 외에, 내부 파이프 공간으로 기류가 지나가는 기류 패스가 형성하는 역할도 한다.
본 발명에 따른 누액을 방지할 수 있는 액상 카트리지는 기질(13)이 상온에서 겔상 혹은 고상으로 존재하다가 상온보다 높은 일정 온도 이상에서 액상화하여 흡습체(14)에 흡수된다. 기질(13)과 흡습체(14)는 하우징(11)과 하우징 커버(12)에 의해 외부가 감싸여진 형태이다. 에어로졸 발생장치용 스틱이 삽입되는 에어로졸 발생장치에는 인덕션 코일이 구비되며, 인덕션 코일 의해 서셉터(15)를 유도가열할 수 있게 된다. 이때, 서셉터(15)는 흡습체(14)과 맞닿는 위치에 복수 개의 기류홀(15a)을 구비할 수 있다. 기류홀(15a)은 액상화된 기질(13)을 머금은 흡습체(14)이 가열되면서 기질(13)이 기화된 에어로졸을 서셉터(15) 내부에 형성된 기류 패스로 도입할 수 있게 한다.
기질(13)은, 상온에서는 겔상 혹은 고체상으로 존재하다가 약 100℃를 포함하는 50~150℃의 온도 범위에서 액상화하였다가 추가적인 가열을 통해 약 150~200℃의 온도범위에서 에어로졸로 기화하는 겔상 혹은 고상의 에어로졸 형성 기재 자체 또는 이러한 형성 기재가 담긴 카트리지를 모두 포함한다. 일 예로, 기질(13)은 상온을 포함하는 제1 온도범위에서 겔상으로 존재하며, 100℃를 포함하는 제2 온도범위에서 액상으로 변화하는 글리세린 및 젤라틴의 겔상 혼합물을 포함하고, 미세 입자 발생 장치의 전기 유도 혹은 저항 가열식으로 가열됨으로써 겔상 혼합물이 액상으로 변화하며 에어로졸을 생성한다. 구체적으로 겔상 혼합물은 글리세린과 젤라틴의 혼합물인데, 일례로 글리세린 PG 혹은 VG, 혹은 PG 및 VG 혼합물을 열을 주며 30분간 교반하여 점도를 낮추고, 여기에 겔화할 수 있는 첨가물인 젤라틴 및/또는 물을 10~50 중량% 첨가하여 첨가물이 글리세린에 녹을 때까지 교반하고, 글리세린과 젤라틴 및/또는 물이 섞인 겔상 혼합물을 얻을 수 있게 된다. 젤상 혼합물은 상온을 포함하는 제1 온도범위(약 50℃ 미만)에서는 젤상을 유지하며, 가열되어 100℃를 포함하는 제2 온도범위(50℃ 내지 100℃의 온도범위)에서는 액상으로 변화하여 액상으로 존재하고, 추가로 가열되는 경우 약 120℃ 이상에서는 에어로졸을 발생한다. 겔상 혼합물은 전술한 바와 같이, 글리세린과 젤라틴을 주된 구성요소로 하지만, 추가로 물을 포함하는 것이 바람직하다. 물을 포함하는 경우 젤라틴을 연화시켜서 겔상 혼합물을 형성하는 시간을 줄일 수 있게 된다. 또한 젤상 혼합물은 추가로 한천(agar)를 포함할 수 있으며, 이 경우에도 겔상 혼합물을 형성하는데 유리하게 작용한다. 이에 부가하여, 겔상 혼합물은 첨가물로 증점제, 전분 분말, 셀룰로오스류, 카르복시메틸에테르류를 포함할 수 있다. 또한 겔상 혼합물에는 추가로 천연 식품 향료 또는 과일 추출물을 포함할 수 있다. 이 경우, 발생한 에어로졸을 통해 사용자에게 다양한 맛을 가미하는 것이 가능해진다. 어느 경우든 겔상 혼합물에서 글리세린의 함량은 50중량% 이상인 것이 바람직한데, 이렇게 함으로써 발생한 에어로졸에서 탄맛을 최소화할 수 있게 된다.
이때, 기질(13)은 니코틴을 포함할 수도 있고 포함하지 않을 수도 있다. 이와 더불어 풍미제, 습윤제 및/또는 유기산과 같은 다른 첨가 물질을 함유할 수 있다. 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. 또한 습윤제는 글리세린 또는 프로필렌 글리콜 등을 포함할 수 있다.
흡습체(14)는 면, 실리카, 직포, 부직포, 실리콘 카바이드, 세라믹, 담뱃잎, 녹차잎, 메밀잎 등 천연 소재 및 합성 소재로 기질(13)을 흡수하여 담지할 수 있는 매체이다.
본 발명에 따르면, 여러가지 재질의 흡습체(14)가 적용될 수 있다. 바람직한 일 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 흡습체(14)는, 멜라민 기지 발포수지로 만들어진 두께 2 내지 3 mm의 띠를 구기거나 말아서 중공형 실린더 모양으로 만든 것이고, 바람직한 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 흡습체는, 멜라민 기지 발포수지를 중공형 실린더 형상으로 가공하고 압출시켜서 만들어진 것인데, 멜라민 기지 발포수지로 만들어진 흡습체는, 더욱 바람직하게는 0.01 내지 0.013 mg/mm3인 단위 부피당 중량을 갖는다. 100 mg의 액상 조성물이 젖어진 흡습체를 갖는 액상 카트리지를 포함하는 에어로졸 발생장치용 스틱에 대해 행한 실험결과에 따르면, 실험 중에 액상 조성물이 외부로 흘러 나오는 문제 없이 흡습체에 흡습된 채로 유지되었으며, 기존의 가열식 궐련보다 월등히 풍부한 에어로졸이 확인되었으며, 기존의 하이브리드 타입보다도 많은 액상 조성물로부터 유래하는 충분한 에어로졸이 확인되었다.
바람직한 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 흡습체(14)는, 펄프 또는 펄프를 포함하는 원단을 구기거나 접거나 말아서 중공형 실린더 모양으로 만들거나 중공형 실린더 형상으로 가공하고 압출시켜서 만든 것인데, 펄프 또는 펄프를 포함하는 원단으로 만들어진 흡습체는, 더욱 바람직하게는 0.25 내지 0.4 mg/mm3인 단위 부피당 중량을 갖는다. 100 mg의 액상 조성물이 젖어진 흡습체를 갖는 액상 카트리지를 포함하는 에어로졸 발생장치용 스틱에 대해 행한 실험결과에 따르면, 실험 중에 액상 조성물이 외부로 흘러 나오는 문제 없이 흡습체에 흡습된 채로 유지되었으며, 기존의 가열식 궐련보다 월등히 풍부한 에어로졸이 확인되었으며, 기존의 하이브리드 타입보다도 많은 액상 조성물로부터 유래하는 충분한 에어로졸이 확인되었다.
바람직한 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 흡습체는, 면의 직조 원단 혹은 부직포 원단을 구기거나 말아서 중공형 실린더 모양으로 만들거나 중공형 실린더 형상으로 가공하고 압출시켜서 만든 것인데, 면의 직조 원단 혹은 부직포 원단으로 만들어진 흡습체는, 더욱 바람직하게는 0.2 내지 0.35 mg/mm3인 단위 부피당 중량을 갖는다. 100 mg의 액상 조성물이 젖어진 흡습체를 갖는 액상 카트리지를 포함하는 에어로졸 발생장치용 스틱에 대해 행한 실험결과에 따르면, 실험 중에 액상 조성물이 외부로 흘러 나오는 문제 없이 흡습체에 흡습된 채로 유지되었으며, 기존의 가열식 궐련보다 월등히 풍부한 에어로졸이 확인되었으며, 기존의 하이브리드 타입보다도 많은 액상 조성물로부터 유래하는 충분한 에어로졸이 확인되었다.
바람직한 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 흡습체는, 대나무 섬유의 직조 원단 혹은 부직포 원단을 구기거나 말아서 중공형 실린더 모양으로 만들거나 중공형 실린더 형상으로 가공하고 압출시켜서 만든 것인데, 대나무 섬유의 직조 원단 혹은 부직포 원단으로 만들어진 흡습체는, 더욱 바람직하게는 0.15 내지 0.25 mg/mm3인 단위 부피당 중량을 갖는다. 100 mg의 액상 조성물이 젖어진 흡습체를 갖는 액상 카트리지를 포함하는 에어로졸 발생장치용 스틱에 대해 행한 실험결과에 따르면, 실험 중에 액상 조성물이 외부로 흘러 나오는 문제 없이 흡습체에 흡습된 채로 유지되었으며, 기존의 가열식 궐련보다 월등히 풍부한 에어로졸이 확인되었으며, 기존의 하이브리드 타입보다도 많은 액상 조성물로부터 유래하는 충분한 에어로졸이 확인되었다.
서셉터(15)는 스테인리스 스틸, 니켈, 코발트 중 하나의 재질로 제조되나 스테인리스, 니켈, 코발트 중 하나의 재질로 도금된 것도 가능하고 어느 경우엔 도금에 의해 더 나은 효과를 얻을 수 있다.
한편 하우징(11)과 하우징 커버(12)는 종이 소재로, 고온 및 액상에 의해서 변형되거나 인체에 유해한 성분을 발생시키진 않는 소재로 제조되는 것이 바람직하다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 누액을 방지할 수 있는 액상 카트리지를 구비하는 에어로졸 발생장치용 스틱의 일부 분해 사시도와 그 단면도, 도 5는 도 4에 따른 에어로졸 발생장치용 스틱의 구성요소와 이를 감싸는 랩핑 페이퍼의 구성을 개념적으로 도시한 도면이다.
이하에서, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른, 가열에 의해 에어로졸을 발생시킬 수 있는 에어로졸 발생장치용 스틱에 삽입될 수 있는 액상 카트리지와, 이러한 액상 카트리지를 포함하는 에어로졸 발생장치용 스틱을 첨부한 도면에 참조하여 설명하는데, 설명의 편의상 에어로졸 발생장치용 스틱의 구성요소를 각각 설명하면서 그에 포함되는 액상 카트리지를 설명하도록 한다. 여기서 에어로졸 발생장치용 스틱이라 함은, 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 궐련 담배 1개비와 비슷한 횟수의 흡입 행위를 하기에 적당한 양의 에어로졸 발생기질 및/또는 담배 각초를 흡연 물품 내부에 포함하며, 미리 정해진 양만큼 에어로졸이 발생된 후에는 더 이상 에어로졸을 발생시키지 않으며 1회 사용된 후에 사용자에 의해 버려질 것이다.
본 발명에 따른 에어로졸 발생장치용 스틱은 에어로졸 발생기질로, 후술하는 바와 같이 통상의 담배 각초와 글리세린 등과 같은 액상 조성물을 포함한다. 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 에어로졸 발생장치용 스틱(50)은, 상류 단부에 에어로졸 발생 기질로서 액상이 고형화된 기질을 포함하는 액상 카트리지(10), 그 직하류에 에어로졸 이동 통로를 제공하는 페이퍼 튜브(30), 그리고 마우스피스로 기능하는 필터(20)가 적층된 구조를 갖고, 이들은 랩핑 페이퍼(60)에 의해 랩핑된다.
본 발명에 따른 액상 카트리지(10)는 도 1 내지 3에 도시된 실시예와 같으며 반복 설명은 생략한다. 액상 카트리지(10)는 7 내지 20 mm의 길이와 5 내지 8 mm의 직경을 갖는 실린더 형상은 현재 사용되고 있는 통상의 담배 혹은 에어로졸 발생장치용 스틱의 규격에 부합하는 크기이다. 이러한 규격을 갖는 액상 카트리지(10)는 에어로졸 발생장치용 스틱(50)에 삽입되어 별도의 랩핑 페이퍼(60)로 랩핑되면 사용자 입장에서 볼 때는 통상의 담배 혹은 에어로졸 발생장치용 스틱과 차이가 없게 된다.
액상 카트리지(10)와 동등한 크기로 준비되어 전술한, 필터(20), 페이퍼 튜브(30), 액상 카트리지(10)를 랩핑 페이퍼(60)으로 랩핑함으로써 도 4에 보인 바와 같은 에어로졸 발생장치용 스틱(50)이 얻어질 수 있다.
이러한 구성은 기존의 궐련 제조 라인에서 일반화된 프로세스이며, 기존의 궐련 제조 프로세스와 장비를 그대로 이용할 수 있는 장점이 있다. 즉 기존의 필터, 페이퍼 튜브, 담배 각초의 제조에서 위와 같은 프로세스가 그대로 적용되고 있으며, 그러한 현재의 장비와 공정을 그대로 이용하여 (10)을 얻을 수 있다.
바람직한 일 실시예에 따르면, 액상 카트리지(10)의 하우징(11)은, 알루미늄 포일이 종이에 부착되어 형성된 합지로 제공될 수 있으며, 알루미늄 포일이 흡습체(14)에 접촉하도록 실린더 형상으로 랩핑된다. 알루미늄 포일은 고형화된 기질(13)이 가열에 의해 액화되고 흡습체(14)에 머금어진 뒤에, 액상 조성물이 액상 카트리지(10) 측면을 통해 흘러나올 가능성을 없애거나 최소화할 수 있다. 즉, 도 1 내지 도 3에 보인 액상 카트리지의 구성으로부터 알 수 있는 바와 같이, 흡습체(14)는 에어로졸 발생용 스틱 형성을 위한 랩핑 페이퍼(60)에 의해 랩핑되기 전에 별개의 하우징(11)에 감싸여진 상태인데 이 경우 랩핑 페이퍼(61)는 알루미늄 포일이 종이에 부착된 형태로 제공될 수 있고, 알루미늄 포일이 흡습체(14)에 접촉하도록 실린더 형상으로 랩핑되는 것이 좋다.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 누액을 방지할 수 있는 액상 카트리지를 구비하는 에어로졸 발생장치용 스틱을 가열하기 위한 에어로졸 발생 장치의 단면도이다.
에어로졸 발생장치용 스틱(50)의 구성은 전술한 실시예의 경우와 마찬가지이다.
제1 실시예에 따른 에어로졸 발생 장치(100)는 액상 카트리지의 서셉터에 대응하는 여자 코일(136c)을 구비한다.
서셉터는 전술한 바와 같이 액상 카트리지(10) 내에 액상 카트리지(10)의 구성 요소 중 일부로 포함된다. 따라서 에어로졸 발생 장치(100)는 액상 카트리지(10)의 가열을 위한 서셉터는 필요하지 않으며, 서셉터를 유도 가열하기 위한 여자 코일(136c)만을 구비하면 된다. 에어로졸 발생장치용 스틱(50)의 액상 카트리지(10)의 측면으로부터 액상 카트리지(10)를 가열하여 액상 카트리지(10) 내에 포함된 고형화된 기질을 액화시키고, 흡습체에 액화된 기질이 스며들게 한 다음 흡습체에 젖어있는 혹은 머금어진 액상 조성물로부터 에어로졸을 발생시킨다. 발생된 에어로졸은 사용자의 흡입에 의해 서셉터(15)에 형성된 기공(15a)들을 통해 서셉터(15) 내부의 파이프 공간에 의해 형성된 기류 패스로 빠져나온 뒤, 페이퍼 튜브(30) 및 필터(20)를 거쳐 사용자의 입을 통해 흡입된다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 누액을 방지할 수 있는 액상 카트리지의 단면도, 도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 누액을 방지할 수 있는 액상 카트리지를 구비하는 에어로졸 발생장치용 스틱의 일부 분해 사시도와 그 단면도이다. 본 발명의 제2 실시예에 따른 액상 카트리지 및 에어로졸 발생장치용 스틱은, 에어로졸 발생 기질이 고형화된 형태가 아니라 액상 자체로, 흡습체에 흡수되어 있다는 점이 제1 실시예와 상이하며, 나머지 구성 요소는 동일하다.
본 발명의 일 실시예에 따른 액상 카트리지는, 외관을 형성하는 원통형 하우징(11)과 하우징(11)의 상면에 결합되는 하우징 커버(12)을 구비하며, 하우징(11)과 하우징 커버(12) 내에 수용 공간이 형성된다. 수용 공간 내에는 액상 조성물로 이루어진 에어로졸 발생 기질을 머금은 흡습체(14a)가 배치된다. 흡습체(14a)는, 액상 카트리지 내의 흡습체에 70 내지 120 mg의 액상 조성물을 흡습하여 액상 카트리지(10a) 내에 유지하기에 충분한 흡습율을 갖는다. 또한 흡습체(14a)의 중앙을 관통하는 파이프 형 서셉터(15)가 배치되며, 서셉터(15)의 양단은 하우징(11)과 하우징 커버(12)와 결합된다. 하우징(11)과 하우징 커버(12)는 중앙에 홀(11a, 12a)을 구비한다. 서셉터(15)는 자화 발열하여 흡습체(14a)에 흡수된 액상의 에어로졸 발생 기질을 가열하는 역할 외에, 내부 파이프 공간으로 기류가 지나가는 기류 패스가 형성하는 역할도 한다.
흡습체(14a)는 하우징(11)과 하우징 커버(12)에 의해 외부가 감싸여진 형태이다. 에어로졸 발생장치용 스틱이 삽입되는 에어로졸 발생장치에는 인덕션 코일이 구비되며, 인덕션 코일 의해 서셉터(15)를 유도가열할 수 있게 된다. 이때, 서셉터(15)는 흡습체(14)과 맞닿는 위치에 복수 개의 기류홀(15a)을 구비할 수 있다. 기류홀(15a)은 액상화된 기질(13)을 머금은 흡습체(14)이 가열되면서 기질(13)이 기화된 에어로졸을 서셉터(15) 내부에 형성된 기류 패스로 도입할 수 있게 한다.
본 발명에 따른 에어로졸 발생장치용 스틱(50a)은, 상류 단부에 에어로졸 발생 기질로서 액상 조성물을 포함하는 액상 카트리지(10a), 그 직하류에 에어로졸 이동 통로를 제공하는 페이퍼 튜브(30), 그리고 마우스피스로 기능하는 필터(20)가 적층된 구조를 갖고, 이들은 랩핑 페이퍼(60)에 의해 랩핑된다.
액상 카트리지(10a)는 7 내지 20 mm의 길이와 5 내지 8 mm의 직경을 갖는 실린더 형상으로, 현재 사용되고 있는 통상의 담배 혹은 에어로졸 발생장치용 스틱(50a)의 규격에 부합하는 크기이다. 이러한 규격을 갖는 액상 카트리지(10a)는 에어로졸 발생장치용 스틱(50a)에 삽입되어 별도의 랩핑 페이퍼(60)로 랩핑되면 사용자 입장에서 볼 때는 통상의 담배 혹은 전기 가열식 흡연 물품과 차이가 없게 된다.
본 발명의 또 다른 특징은 이상과 같은 규격을 갖는 액상 카트리지(10a) 내의 흡습체(14a)가 위와 같은 범위를 갖는 액상 조성물을 액상 카트리지 내에 유지하기에 충분한 흡습율을 갖는 것에 있다. 즉 액상 조성물은 액상 카트리지 내의 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(20) - 페이퍼 튜브(30) - 액상 카트리지(10a)는 랩핑 페이퍼(60)로 싸여져서 전기 가열식 흡연 물품(50a)을 형성하게 된다.
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, 본 발명은 중량%로, 80% 글리세린 VG 및 20% 글리세린 PG로 이루어진 액상 조성물을 사용한다. 바람직한 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은 중량%로, 75% 글리세린 VG, 20% 글리세린 PG 및 5% 물로 이루어진 액상 조성물을 사용한다. 바람직한 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은 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.

Claims (10)

  1. 외관을 형성하는 원통형 하우징;
    하우징의 상면에 결합되는 하우징 커버;
    하우징과 하우징 커버에 의해 정의되는 수용 공간;
    수용 공간 내에 충진되는 액상, 고상 또는 겔상의 에어로졸 발생 기질; 및
    흡습체의 중앙을 관통하는 파이프 형 서셉터;를 포함하는 누액방지용 액상 카트리지.
  2. 제1항에 있어서,
    서셉터의 양단은 각각 하우징과 하우징 커버에 결합되는 것을 특징으로 하는 누액방지용 액상 카트리지.
  3. 제1항에 있어서,
    수용 공간 내에 배치되며, 액상을 머금을 수 있는 흡습체;를 더 포함하며,
    에어로졸 발생 기질은 고상 또는 겔상의 고형화된 액상이고,
    고형화된 에어로졸 발생 기질은 서셉터의 발열에 의해 액화되어 흡수체 내에 흡수되고, 추가적인 가열에 의해 기화되어 에어로졸을 발생시키는 것을 특징으로 하는 누액방지용 액상 카트리지.
  4. 제3항에 있어서,
    고형화된 에어로졸 발생 기질은 100℃ 이상에서 액화되는 것을 특징으로 하는 누액방지용 액상 카트리지.
  5. 제1항에 있어서,
    수용 공간 내에 배치되며, 액상을 머금을 수 있는 흡습체;를 더 포함하며,
    에어로졸 발생 기질은 액상 형태로 흡습체에 흡수된 상태인 것을 특징으로 하는 누액방지용 액상 카트리지.
  6. 제1항에 있어서,
    하우징은 종이 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 누액방지용 액상 카트리지.
  7. 필터;
    필터에 대해 상류쪽에 제공되는 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 따른 액상 카트리지; 및
    필터, 액상 카트리지는 랩핑 페이퍼로 랩핑되어 형성되는 것을 특징으로 하는 에어로졸 발생장치용 스틱;을 형성하는 것을 특징으로 하는 에어로졸 발생장치용 스틱.
  8. 제7항에 있어서,
    필터의 직상류에는 페이퍼 튜브가 제공되는 것을 특징으로 하는 에어로졸 발생장치용 스틱.
  9. 제7항에 있어서,
    랩핑 페이퍼는, 알루미늄 포일이 종이에 부착되어 형성되며, 알루미늄 포일이 흡습체에 접촉하도록 실린더 형상으로 랩핑된 것을 특징으로 하는 에어로졸 발생장치용 스틱.
  10. 제7항에 따른 에어로졸 발생장치용 스틱을 위한, 파지 가능하고 휴대 가능한 크기의 에어로졸 발생 장치로서,
    장치 내에 제공되는 흡연 물품이 삽입될 수 있는 공동;
    장치 내에 제공되는, 에어로졸 발생장치용 스틱의 액상 카트리지 내에 구비된 서셉터를 유도가열하기 위한 여자 코일;
    장치 내에 제공되어 직류 전원으로 기능하는 재충전 가능한 배터리;
    장치 내에 제공되어 배터리로부터 직류 전원을 공급받아 여자 코일을 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 에어로졸 발생 장치.
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