KR20210050569A - 좁은 중공 관형 필터를 갖는 에어로졸 발생 물품 - Google Patents

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필립모리스 프로덕츠 에스.에이.
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Abstract

본 발명은 에어로졸 형성 기재를 함유하는 기재부(12) 및 중공 관형 필터부(14)를 포함하는 에어로졸 발생 물품(10)에 관한 것이다. 중공 관형 필터부(14)는 5 mm 미만의 내경을 갖는다. 에어로졸 형성 기재는 다가 알코올, 다가 알코올의 에스테르, 및 모노-, 디-, 또는 폴리카르복실산의 지방족 에스테르로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 에어로졸 형성제를 포함한다.

Description

좁은 중공 관형 필터를 갖는 에어로졸 발생 물품
본 발명은 에어로졸 형성 기재를 함유하는 기재부 및 중공 관형 필터부를 포함하는 에어로졸 발생 물품에 관한 것이다.
흡입 가능한 에어로졸을 발생시키기 위한 에어로졸 발생 장치를 제공하는 것이 공지되어 있다. 이러한 장치는 에어로졸 형성 기재를 연소시키지 않고 에어로졸 발생 물품에 함유된 에어로졸 형성 기재를 가열할 수 있다. 에어로졸 발생 물품은 에어로졸 발생 장치의 가열 챔버 내로 에어로졸 발생 물품의 삽입을 위한 로드 형상을 가질 수 있다. 에어로졸 발생 물품이 에어로졸 발생 장치의 가열 챔버 내로 삽입되면, 가열 요소는 에어로졸 형성 기재를 가열하기 위해 가열 챔버 내에 또는 그 주위에 배열될 수 있다. 마우스피스는 에어로졸 발생 물품의 단부에 제공될 수 있다.
공지된 에어로졸 발생 물품은 비교적 복잡하며, 흡입 가능한 에어로졸을 발생시키기 위한 기재부, 하나 이상의 필터부 및 냉각 섹션과 같은 다수의 상이한 부분을 필요로 하며, 이는 모두가 로드 형상 형태로 배열될 필요가 있는 에어로졸 발생 물품에서 흔히 3개 내지 5개의 세그먼트 또는 플러그를 필요로 한다. 이는 복잡한 제조 기계 및 결합 기계를 필요로 한다.
복잡성이 감소된 에어로졸 발생 물품 및 마우스피스를 갖는 것이 바람직할 것이다. 이러한 에어로졸 발생 물품이 양호한 에어로졸 발생 특성을 나타내는 것이 더 바람직할 것이다.
본 발명의 제1 양태에 따르면, 에어로졸 형성 기재를 함유하는 기재부 및 중공 관형 필터부를 포함하는 에어로졸 발생 물품이 제공된다. 중공 관형 필터부는 5 mm 미만의 내경을 가질 수 있다.
5 mm 미만의 직경은 적어도 2개의 별개의 장점을 가질 수 있다. 직경이 약 2 mm 내지 5 mm인 경우, 공동은 에어로졸 형성 기재의 하류 단부에 생성된다. 에어로졸 형성제 기재로부터 방출되는 재료의 스트림이 중공 관형 필터부의 이러한 개방 공간으로 진입할 때, 이러한 팽창은 스트림을 어느 정도 냉각시키고 에어로졸 액적이 형성될 수 있다. 또한, 이러한 효과는 이하에서 더 논의되는 바와 같이, 예를 들어 마우스피스와 함께, 공동의 하류에 있는 직경의 추가 감소를 사용하도록 추가로 향상될 수 있다.
그러나, 유리하게는, 중공 관형 필터부의 내경은 2 mm 미만인 것으로 발견되었다. 2 mm 이하에서, 중공 관형 필터부의 내경은 종래의 에어로졸 발생 물품의 종래의 중공 관형 필터부의 내경보다 작다. 유리하게는, 이러한 비교적 작은 직경은 후술하는 추가 마우스피스와 같은 더 큰 직경을 갖는 서브시퀀스 구조와 조합될 때 벤츄리 효과를 가능하게 할 수 있다. 따라서, 에어로졸 발생 물품의 복잡성은, 예를 들어 에어로졸을 발생시키기 위한 냉각 섹션과 같은 에어로졸 발생 물품의 요소의 수가 유리하게 감소될 수 있다는 사실로 인해 감소될 수 있다. 본 발명에 따르면, 에어로졸 발생 물품의 일부 기능성은 재사용 가능한 마우스피스 내로 전달될 수 있다. 이는 그렇지 않으면 한 번만 사용될 요소가 이제 여러 번 사용될 수 있는 것을 의미한다. 이는 에어로졸 발생 물품이 단순화될 수 있는 것을 의미한다. 이는 달리 생성될 일회용 물품으로부터의 폐기물의 양을 감소시킨다.
추가적으로, 이러한 비교적 작은 직경은 원하는 흡인 저항을 초래할 수 있다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 ‘상류’ 및 ‘하류’는 사용 동안 마우스피스 및 에어로졸 발생 물품을 통해 흡인된 공기의 방향과 관련하여 본 발명에 따른 마우스피스 및 에어로졸 발생 물품의 구성요소, 또는 구성요소의 부분의 상대적 위치를 설명하는 데 사용된다.
에어로졸 발생 물품의 중공 관형 필터부는, 예를 들어 중공형 아세테이트 튜브(HAT), 미세한 중공 아세테이트 관(FHAT) 또는 중앙 판지관 주위에 래핑된 토우의 플러그를 포함할 수 있으며, 그 모두는 필터 요소의 제조로부터 공지되어 있다. 중공 관형 필터부는 바람직하게는 중공 중앙 공간을 포함한다. 중공 관형 필터부의 내경은 중공 중앙 공간의 직경을 지칭할 수 있다.
중공 관형 필터부는 에어로졸 발생 물품의 에어로졸 형성 기재를 함유하는 기재부의 바로 하류에 위치될 수 있고, 에어로졸 형성 기재와 직접 접경할 수 있다. 에어로졸 발생 물품은 기재부 및 중공 관형 필터부만을 포함할 수 있다.
예를 들어, 에어로졸 발생 물품의 충분히 높은 흡인 저항을 달성하기 위해 원하거나 요구되면, 추가 필터 섹션은 에어로졸 발생 물품에 포함될 수 있다. 바람직하게는, 이러한 추가 필터 섹션은 기재부와 중공 관형 필터부 사이에 포함될 수 있다. 바람직하게는, 이러한 추가 필터 섹션은, 예를 들어 셀룰로스 아세테이트와 같은 여과 재료를 포함한다. 바람직하게는, 추가 필터 섹션의 길이는 약 4 mm 내지 약 8 mm, 바람직하게는 약 5 mm 내지 약 7 mm이다. 바람직하게는, 추가 필터 섹션 및 중공 관형 필터부의 조합된 길이는 약 10 mm 내지 약 18 mm, 바람직하게는 13 mm이다.
중공 관형 필터부는 임의의 적합한 재료 또는 재료의 조합으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 중공 관형 필터부는 셀룰로스 아세테이트; 판지; 종이, 예컨대 크림핑된 내열성 종이 또는 크림핑된 황산지(parchment paper); 면; 비스코스; 유리 섬유; 및 다른 중합체 재료, 예컨대 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 재료로 형성될 수 있다. 바람직한 구현예에서, 중공 관형 필터부는 셀룰로스 아세테이트로 형성된다.
중공 관형 필터부는 바람직하게는 에어로졸 발생 물품의 외경과 대략 동일한 외경을 갖는다.
중공 관형 필터부는 대략 4 mm 내지 대략 8 mm, 예를 들어 대략 5 mm 내지 대략 6 mm, 바람직하게는 대략 5.3 mm의 외경을 가질 수 있다. 중공 관형 필터부는 대략 10 mm 내지 대략 14 mm의 길이를 가질 수 있다.
중공 관형 필터부는 0.5 mm 내지 2 mm, 바람직하게는 0.75 mm 내지 1.25 mm, 더 바람직하게는 약 1 mm의 내경을 가질 수 있다. 대안적으로, 중공 관형 필터부는 2 mm 내지 5 mm의 내경을 가질 수 있다.
에어로졸 발생 물품은 기재부와 중공 관형 필터부 사이에 배열된 원통형 필터부를 포함할 수 있다.
원통형 필터부는 담배와 같은 에어로졸 형성 기재가 중공 관형 필터부에 진입하는 것을 방지할 수 있으며, 이는 중공 관형 필터부를 막을 수 있다. 원통형 필터부는 에어로졸 발생 물품을 통해 흡인되는 기화된 에어로졸 형성 기재를 함유하는 공기로부터 원하지 않는 성분을 제거하는 것을 추가로 도울 수 있다. 추가적으로, 원통형 필터부는 원하는 레벨까지 흡인 저항을 조정하는 데 사용될 수 있다. 원통형 필터부가 제공되는 경우, 원통형 필터부 + 중공 관형 필터부의 총 길이는 10 mm 내지 13 mm일 수 있다. 원통형 필터부는 4 mm 내지 8 mm, 바람직하게는 5 mm 내지 7 mm의 길이를 가질 수 있다. 이러한 양태에 따르면, 중공 관형 필터부는 5 mm 내지 9 mm의 길이를 가질 수 있다. 가장 바람직한 원통형 필터부 및 중공 관형 필터부의 조합된 길이는 13 mm이다.
본 발명은 또한 전술한 바와 같은 에어로졸 발생 물품 및 에어로졸 발생 물품에 부착 가능하도록 구성된 마우스피스를 포함하는 시스템에 관한 것이다.
마우스피스와 함께 작은 직경을 갖는 중공 관형 필터부를 갖는 에어로졸 발생 물품은 시스템의 복잡성을 감소시킬 뿐만 아니라 에어로졸 발생을 개선할 수 있다. 마우스피스는, 바람직하게는 재사용 가능한 마우스피스로서 제공된다.
마우스피스는 공동 내로 에어로졸 발생 물품의 삽입을 가능하게 하도록 구성된 공동을 갖는 상류 단부를 포함할 수 있다.
공동은 에어로졸 발생 물품을 공동 내에 그리고 이에 따라 마우스피스와 연결하여 단단히 유지하도록 구성될 수 있다. 공동은 에어로졸 발생 물품과 마우스피스 사이에서 공기, 기화된 에어로졸 형성 기재 및 에어로졸 중 하나 이상의 누출을 방지하도록 에어로졸 발생 물품을 단단히 수용하도록 구성될 수 있다. 사용자는 사용을 위해 에어로졸 발생 물품을 마우스피스의 공동 내로 삽입할 수 있다. 흡연 경험 후, 사용자는 공동으로부터 사용된 에어로졸 발생 물품을 제거하고 새로운 에어로졸 발생 물품을 공동 내로 삽입할 수 있다.
공동은 공동의 하류 측면에 원추형 섹션을 포함할 수 있으며, 공동의 내경은 하류 방향으로 원추형 섹션에서 감소할 수 있다.
원추형 섹션은 삽입된 에어로졸 발생 물품이 공동의 하류 단부에 단단히 수용되도록 공동의 직경을 감소시키기 위해 제공될 수 있다. 바람직하게는, 원추형 섹션은 에어로졸 발생 물품의 삽입 동안 에어로졸 발생 물품의 외부 주연부와 접촉하도록 제공된다. 따라서, 원추형 섹션은 원추형 섹션의 하류 단부와 에어로졸 발생 물품의 외부 주연부 사이에 밀착 연결을 제공하며, 이에 의해 에어로졸 발생 물품의 고정 유지를 용이하게 할 수 있다. 또한, 에어로졸 발생 물품이 마우스피스의 공동 내로 삽입된 후에, 에어로졸 발생 물품과 마우스피스 사이에서 공기, 기화된 에어로졸 형성 기재 및 에어로졸 중 하나 이상의 탈출을 방지하기 위해 원추형 섹션의 하류 단부에 의해 시일이 제공될 수 있다.
마우스피스의 상류 단부에 인접한 공동의 내경은 에어로졸 발생 물품의 외경보다 클 수 있다. 이러한 직경은 에어로졸 발생 물품의 삽입을 용이하게 할 수 있다.
원추형 섹션의 최소 내경은 에어로졸 발생 물품의 외경보다 작을 수 있다. 중공 관형 필터부의 내경이 2 mm 내지 5 mm인 본 발명의 구현예에서, 마우스피스는 바람직하게는 약 0.7 내지 1.5 mm로 그의 내경을 감소를 포함한다. 이러한 마우스피스의 내경의 감소는 에어로졸을 결정하는 것을 돕는 핀-홀 효과를 생성할 수 있다. 이러한 마우스피스의 내경의 감소는 또한 에어로졸 발생 물품의 타겟 흡인 저항에 기여할 수 있다.
바람직하게는, 원추형 섹션의 최소 내경은 공동의 하류 단부에서, 더 바람직하게는 공동의 원추형 섹션의 하류 단부에서 도달된다. 에어로졸 발생 물품의 삽입 동안, 에어로졸 발생 물품의 외부 주연부는 공동의 내부 벽과 접촉하게 될 수 있어, 에어로졸 발생 물품의 외부 주연부는 마우스피스의 공동 내로 에어로졸 발생 물품의 삽입 동안 함께 압착될 수 있다.
마우스피스는 공동 내로 에어로졸 발생 물품의 삽입을 제한하도록 구성된 정지부를 포함할 수 있다.
정지부는 공동의 하류 단부에 제공될 수 있다. 정지부는 마우스피스의 길이방향 축에 본질적으로 수직으로 연장되는 벽으로서 구성될 수 있다. 정지부는 O-링과 같은 밀봉 요소를 포함할 수 있다.
마우스피스는 하류 단부 및 상류 방향으로 하류 단부로부터 연장되는 벤츄리 섹션을 포함할 수 있다.
마우스피스는 중앙 기류 채널을 포함할 수 있다. 중앙 기류 채널은 벤츄리 섹션을 형성하도록 형상화될 수 있다. 중앙 기류 채널은 마우스피스의 공동 내로 에어로졸 발생 물품의 중공 관형 필터부의 삽입 후에, 에어로졸 발생 물품의 길이방향 축이 마우스피스의 길이방향 축과 정렬될 수 있도록 마우스피스의 길이방향 축을 따라 배열될 수 있다. 즉, 에어로졸 발생 물품을 마우스피스에 연결한 후에, 마우스피스의 중앙 기류 채널은 공기가 에어로졸 발생 물품을 통해 마우스피스의 중앙 채널 내로 흡인될 수 있도록 에어로졸 발생 물품과 정렬될 수 있다. 에어로졸 발생 물품이 마우스피스의 공동 내로 삽입될 때, 벤츄리 섹션은 에어로졸 발생 물품과 직접 접경할 수 있다.
벤츄리 섹션은 원추형일 수 있으며, 벤츄리 섹션의 내경은 마우스피스의 하류 단부를 향해 증가한다. 마우스피스의 내경의 핀-홀 유형 수축부가 존재하는 경우, 원추형 섹션은 마우스피스의 내경의 수축부에 인접하고 그 하류에 배열된다. 최적화된 벤츄리 효과는 벤츄리 섹션과 직접 접경하여 에어로졸 발생 물품의 중공 관형 필터부의 작은 직경에 의해 실현될 수 있다. 에어로졸 발생 물품 및 특히 에어로졸 발생 물품의 기재부를 통해 하류 방향으로 흐르는 공기는 작은 직경 중공 관형 필터부에 진입할 것이다. 중공 관형 필터부를 통과한 후에, 기화된 에어로졸 형성 기재를 함유하는 공기는 벤츄리 섹션 내로 스트리밍되고 수축(중공 관형 필터 섹션의 작은 내경에 의해 수축되거나 마우스피스 내의 수축) 후에 팽창될 것이다. 반응으로서, 공기는 냉각될 것이고, 에어로졸 액적은 공기 중에 형성될 것이다. 따라서, 작은 내경을 갖는 하류 단부에 중공 관형 필터부를 갖는 에어로졸 발생 물품 및 중공 관형 필터부에 직접 접경하는 벤츄리 섹션을 마우스피스를 제공함으로써, 단순한 에어로졸 발생 물품은 마우스피스의 벤츄리 섹션 내에 최적화된 에어로졸 발생을 구비할 수 있다.
벤츄리 섹션의 원추형 각도는 0도 내지 20도, 바람직하게는 4도 내지 10도, 더 바람직하게는 약 6도일 수 있다. 원추형 각도는 마우스피스의 길이방향 축과 벤츄리 섹션의 각진 내부 벽 사이에서 측정될 수 있다.
마우스피스의 벤츄리 섹션의 최대 내경 및 에어로졸 발생 물품의 중공 관형 필터부의 내경은 중공 관형 필터부로부터 벤츄리 섹션 내로 흡인되는 기화된 에어로졸 형성 기재를 함유하는 공기가 온도 강하를 받을 수 있도록 구성될 수 있다. 초기 온도는 약 250℃일 수 있다. 온도 강하는 50℃ 내지 150℃, 바람직하게는 75℃ 내지 125℃, 더 바람직하게는 약 100℃일 수 있다. 온도는 약 160℃까지 떨어질 수 있다. 온도는 벤츄리 섹션의 하류 단부를 향해 더 감소할 수 있다. 따라서, 에어로졸은 벤츄리 섹션 내에 형성될 수 있다. 온도는 벤츄리 섹션의 하류 단부에서, 40℃ 내지 70℃, 바람직하게는 50℃ 내지 60℃일 수 있다.
마우스피스의 기류 채널은 에어로졸 발생 물품의 중공 관형 필터부의 내경보다 큰 최소 직경을 가질 수 있다.
이러한 방식으로, 공기가 중공 관형 필터부로부터 벤츄리 섹션 내로 흐를 때 벤츄리 섹션 내에서 팽창하여 에어로졸이 발생될 것이 보장된다.
기류 채널의 최소 직경은 적어도 2 mm, 바람직하게는 적어도 3 mm, 더 바람직하게는 적어도 4 mm일 수 있다. 중공 관형 필터부로부터 벤츄리 섹션으로 진입하는 공기의 팽창을 가능하게 하기 위해, 벤츄리 섹션의 최소 직경은 중공 관형 필터부의 내경과 같거나 더 크다. 벤츄리 섹션의 최소 직경은 중공 관형 필터부의 내경보다 1 mm 더 크고, 바람직하게는 2 mm 더 크고, 가장 바람직하게는 3 mm 더 클 수 있다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 '에어로졸 발생 물품'은 에어로졸을 통상적으로 열의 인가 하에, 즉 실온을 초과하여 형성할 수 있는 휘발성 화합물을 방출할 수 있는 에어로졸 형성 기재를 포함하는 물품을 지칭한다. 에어로졸 발생 물품은 일회용일 수 있다.
에어로졸 발생 물품은 형상이 실질적으로 원통형일 수 있다. 그러나, 대안적으로 다른 단면이 사용될 수 있다. 실제로, 에어로졸 발생 물품의 단면은 그의 길이를 따라, 예를 들어 단면의 형상 또는 단면 치수를 변화시킴으로써 변화될 수 있다. 에어로졸 발생 물품은 실질적으로 세장형일 수 있다. 에어로졸 발생 물품은 길이 및 이 길이에 실질적으로 수직인 외주면을 가질 수 있다. 에어로졸 형성 기재는 형상이 실질적으로 원통형일 수 있다. 에어로졸 형성 기재는 실질적으로 세장형일 수 있다. 에어로졸 형성 기재 또한 길이 및 이 길이에 실질적으로 수직인 외주면을 가질 수 있다.
에어로졸 발생 물품은 30 mm 내지 60 mm, 바람직하게는 40 mm 내지 50 mm, 더 바람직하게는 45 mm의 총 길이를 가질 수 있다. 에어로졸 발생 물품은 대략 4 mm 내지 8 mm, 바람직하게는 5 mm 내지 6 mm, 더 바람직하게는 대략 5.3 mm의 외경을 가질 수 있다. 일 구현예에서, 에어로졸 발생 물품은 대략 45 mm의 총 길이를 갖는다. 또한, 에어로졸 형성 기재는 20 mm 내지 55 mm의 길이를 가질 수 있다. 에어로졸 발생 물품은 외부 래퍼, 바람직하게는 외부 종이 래퍼를 포함할 수 있다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 '에어로졸 형성 기재'는 에어로졸을 형성할 수 있는 휘발성 화합물을 방출할 수 있는 기재에 관한 것이다. 이러한 휘발성 화합물은 에어로졸 형성 기재를 가열함으로써 방출될 수 있다. 에어로졸 형성 기재는 편의상 에어로졸 발생 물품 또는 흡연 물품의 일부일 수 있다.
에어로졸 형성 기재는 에어로졸을 형성할 수 있는 휘발성 화합물을 방출할 수 있는 기재이다. 휘발성 화합물은 에어로졸 형성 기재를 가열함으로써 방출될 수 있다. 에어로졸 형성 기재는 니코틴을 포함할 수 있다. 에어로졸 형성 기재는 식물계 재료를 포함할 수 있다. 에어로졸 형성 기재는 담배를 포함할 수 있다. 에어로졸 형성 기재는, 가열될 때 에어로졸 형성 기재로부터 방출되는 휘발성 담배 향미 화합물을 함유하는 담배 함유 재료를 포함할 수 있다. 에어로졸 형성 기재는 비-담배 함유 재료를 대안적으로 포함할 수 있다. 에어로졸 형성 기재는, 예를 들어 제지 공정 또는 캐스팅 공정에 의해 제조된 균질화된 담배를 포함하는 균질화된 식물계 재료를 포함할 수 있다.
에어로졸 형성 기재는 적어도 하나의 에어로졸 형성제를 포함할 수 있다. 에어로졸 형성제는, 사용 시, 조밀하고 안정적인 에어로졸의 형성을 용이하게 하고 시스템의 작동 온도에서 열적 열화에 대하여 실질적으로 저항하는 임의의 적합한 공지된 화합물 또는 화합물의 혼합물이다. 적합한 에어로졸 형성제는 트리에틸렌 글리콜, 1,3-부탄디올 및 글리세린과 같은 다가 알코올; 글리세롤 모노-, 디- 또는 트리아세테이트와 같은 다가 알코올의 에스테르; 및 디메틸 도데칸디오에이트(dimethyl dodecanedioate) 및 디메틸 테트라데칸디오에이트(dimethyl tetradecanedioate)와 같은, 모노-, 디- 또는 폴리카르복실산의 지방족 에스테르이다. 에어로졸 형성제는 트리에틸렌 글리콜, 1,3-부탄디올 및 글리세린과 같은 다가 알코올 또는 그의 혼합물일 수 있다. 에어로졸 형성제는 프로필렌 글리콜일 수 있다. 에어로졸 형성제는 글리세린 및 프로필렌 글리콜 둘 모두를 포함할 수 있다.
본 발명은 또한, 본원에서 설명된 바와 같은 마우스피스를 포함하는 에어로졸 발생 장치에 관한 것이다. 에어로졸 발생 장치는 하우징, 전기 회로, 전력 공급부, 가열 챔버 및 가열 요소를 포함할 수 있다.
본원에서 사용되는 바와 같이, ‘에어로졸 발생 장치’는 에어로졸 형성 기재와 상호 작용해서 에어로졸을 발생시키는 장치에 관한 것이다. 에어로졸 형성 기재는 에어로졸 발생 물품의 일부일 수 있다. 에어로졸 발생 장치는 에어로졸 발생 물품의 에어로졸 형성 기재와 상호작용하여 에어로졸을 발생시키는 장치일 수 있다.
전기 회로는 마이크로프로세서를 포함할 수 있고, 이는 프로그래밍 가능한 마이크로프로세서일 수 있다. 마이크로프로세서는 컨트롤러의 일부일 수 있다. 전기 회로는 추가 전자 부품을 포함할 수 있다. 전기 회로는 가열 요소에 대한 전력 공급을 조절하도록 구성될 수 있다. 전력은 시스템의 작동에 이어서 가열 요소에 연속적으로 공급될 수 있거나 또는 개개의 퍼핑(puff-by-puff)을 토대로 하는 것 같이 간헐적으로 공급될 수 있다. 전력은 전류 펄스의 형태로 가열 요소에 공급될 수 있다. 전기 회로는 가열 요소의 전기 저항을 모니터링하고, 바람직하게는 가열 요소의 전기 저항에 따라 가열 요소로 전력의 공급을 제어하도록 구성될 수 있다.
장치는 본체 내부에 전력 공급부, 통상적으로 배터리를 포함할 수 있다. 대안으로서, 전력 공급부는 커패시터와 같은 전하 저장 장치의 다른 형태일 수 있다. 전력 공급부는 재충전을 요구할 수 있고 하나 이상의 사용 경험을 위해 충분한 에너지를 저장할 수 있는 용량을 가질 수 있으며; 예를 들어, 전력 공급부는 약 6분의 기간 동안, 또는 6분의 배수인 기간 동안 에어로졸을 연속적으로 발생시키기에 충분한 용량을 가질 수 있다. 다른 예에서, 전력 공급부는 다수의 퍼프를 위한 에어로졸을 생성하기에 충분한 용량을 가질 수 있다.
전력 공급부는 임의의 적합한 전력 공급, 예를 들어 배터리와 같은 DC 전압원일 수 있다. 일 구현예에서, 전력 공급부는 리튬-이온 배터리이다. 대안적으로, 전력 공급부는 니켈-수소 합금 배터리, 니켈 카드뮴 배터리, 또는 리튬계 배터리, 예를 들어 리튬-코발트, 리튬-철-인산염, 티탄산리튬 또는 리튬-폴리머 배터리일 수 있다.
가열 요소는 가열 챔버 내로 삽입 가능한 에어로졸 발생 물품을 가열하기 위해 가열 챔버 내측 또는 주위에 배열될 수 있다. 가열 챔버는 공동일 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 내부 가열 요소, 예를 들어, 적어도 부분적으로 에어로졸 형성 기재 내에 사용하기 위해 삽입되는 핀 또는 블레이드가 제공될 수 있다.
예를 들어, 장치는 가열 챔버의 주연부(perimeter) 주위에 위치되는 외부 가열 요소를 포함할 수 있다. 외부 가열 요소는 임의의 적합한 형태를 취할 수 있다. 예를 들어, 외부 가열 요소는 폴리이미드 같은 유전체 기재 상의 하나 이상의 가요성 가열 포일의 형태를 취할 수 있다. 가요성 가열 포일은 가열 챔버의 주연부에 맞추도록 형상화될 수 있다. 대안적으로, 외부 가열 요소는 금속 그리드 또는 그리드들, 가요성 인쇄 회로 기판, 성형 상호연결 장치(MID; molded interconnect device), 세라믹 가열 요소, 가요성 탄소 섬유 가열 요소의 형태를 취할 수 있거나, 적합한 형상의 기재 상에 플라즈마 기상 증착과 같은 코팅 기술을 사용하여 형성될 수 있다. 또한 외부 가열 요소는 온도와 비저항 간의 정의된 관계를 갖는 금속을 이용해 형성될 수 있다. 이러한 예시적인 장치에서, 금속은 적합한 절연 재료의 2개 층 사이에 트랙으로서 형성될 수 있다. 이러한 방식으로 형성된 외부 가열 요소는 작동 중에 외부 가열 요소를 가열하는 것, 및 외부 가열 요소의 온도를 모니터링하는 것 둘 모두에 사용될 수 있다. 가열 요소는 약 250℃의 온도까지 가열되도록 구성될 수 있다.
본 발명은 또한 5 mm 미만의 내경을 갖는 중공 관형 필터부를 포함하는 에어로졸 발생 물품을 마우스피스에 부착하는 방법에 관한 것이다.
일 양태와 관련하여 설명된 특징은 본 발명의 다른 양태에 동일하게 적용될 수 있다.
본 발명은 첨부 도면을 참조하여 단지 예로서 추가로 설명될 것이며,
도 1은 작은 직경을 갖는 중공 관형 필터부 및 에어로졸 발생 물품과의 부착을 위한 마우스피스를 포함하는 에어로졸 발생 물품을 도시하며;
도 2는 부착된 마우스피스를 갖는 에어로졸 발생 물품뿐만 아니라 에어로졸 발생 물품의 삽입을 위한 에어로졸 발생 장치를 도시한다.
도 1은 에어로졸 형성 기재를 함유하는 기재부(12)를 포함하는 에어로졸 발생 물품(10)을 도시한다. 도 1에 도시된 에어로졸 발생 물품(10)의 우측 부분 상의 기재부(12)의 하류에는, 중공 관형 필터부(14)가 제공된다. 중공 관형 필터부(14)는 중공 중앙 공간(16)을 갖는다. 중공 중앙 공간(16)은 2 mm 미만, 바람직하게는 약 1 mm의 비교적 작은 내경을 갖는다.
도 1의 상단부는 에어로졸 발생 물품(10)뿐만 아니라 분리된 마우스피스(18)를 도시한다. 마우스피스(18)는 에어로졸 발생 물품(10)을 공동(20) 내로 삽입하기 위한 공동(20)을 포함한다. 공동(20)은 에어로졸 발생 물품(10)과 대면하는 상류 단부(22)를 갖는다. 공동(20)의 상류 단부(22)는 에어로졸 발생 물품(10)이 공동(20) 내로 쉽게 삽입될 수 있도록 에어로졸 발생 물품(10)의 외경보다 큰 직경을 갖는다. 공동(20)은 공동(20)의 하류 단부(26)에 원추형 섹션(24)을 가져서 공동(20) 내로 삽입된 에어로졸 발생 물품(10)이 압축되고, 따라서 공동(20) 내로 완전히 삽입되면 공동(20) 내에 단단히 수용된다. 공동(20)의 하류 단부(26)에서, 공동(20)은 에어로졸 발생 물품(10)의 과삽입을 방지하기 위한 정지부(28)를 포함한다.
도 2의 하단부는 마우스피스(18)의 공동(20) 내로 에어로졸 발생 물품(10)의 삽입 후, 마우스피스(18)와 부착된 에어로졸 발생 물품(10)을 도시한다.
도 2는 마우스피스(18) 및 추가적으로 에어로졸 발생 장치(30)와 연결된 에어로졸 발생 물품(10)을 도시한다. 도 2의 좌측 부분에서, 에어로졸 발생 물품(10)은 마우스피스(18)의 공동(20) 내로 삽입되며 이에 의해 에어로졸 발생 물품(10)과 마우스피스(18) 사이의 연결을 확립한다. 그러나, 에어로졸 발생 물품(10) 및 마우스피스(18)는 에어로졸 발생 장치(30) 내로 아직 삽입되지 않는다. 도 2의 우측 부분에서, 에어로졸 발생 물품(10)은 에어로졸 발생 장치(30) 내로 삽입된다.
에어로졸 발생 장치(30)는 에어로졸 발생 물품(10)의 삽입을 위한 가열 챔버(32)를 포함한다. 가열 요소(34)는 흡입 가능한 에어로졸을 발생시키기 위한 에어로졸 발생 물품(10)에 함유된 에어로졸 형성 기재를 가열하기 위해 가열 챔버(32) 내에 또는 가열 챔버를 둘러싸서 배열된다. 에어로졸 발생 장치(30)는 가열 요소(34)에 전기 에너지를 공급하기 위한 전력 공급부(36)와 같은 추가 구성요소뿐만 아니라 전력 공급부(36)로부터 가열 요소(34)로 전기 에너지의 공급을 제어하기 위한 전기 회로(38)를 포함할 수 있다.
도 2의 우측 부분은 에어로졸 발생 장치(30)와 직접 부착되지 않은 마우스피스(18)를 도시한다. 그러나, 원한다면, 에어로졸 발생 장치(30) 내로 에어로졸 발생 물품(10)의 삽입 시, 마우스피스(18)는 에어로졸 발생 장치(30)와 접촉할 수 있어서, 에어로졸 발생 물품(10)은 마우스피스(18)뿐만 아니라 에어로졸 발생 장치(30)의 가열 챔버(32)에 의해 완전히 둘러싸일 수 있다. 이러한 방식으로, 공기는 마우스피스(18)와 에어로졸 발생 장치(30) 사이에서 진입하거나 빠져나오는 것이 방지될 수 있다. 이러한 구성에서, 에어로졸 발생 장치(30)는 바람직하게는 외기가 가열 챔버(32)로 진입할 수 있게 하기 위한 공기 유입구를 포함한다. 사용자가 마우스피스(18)를 퍼핑할 때, 공기는, 바람직하게는 외기로부터 공기 유입구를 통해 가열 챔버(32) 내로 그리고 더 에어로졸 발생 물품(10)을 통해 마우스피스(18) 및 사용자의 입을 향해 흡인된다.
대안적으로, 갭은 에어로졸 발생 장치 내로의 추가 기류를 가능하게 하도록 도 2에 도시된 바와 같이 마우스피스(18)와 에어로졸 발생 장치(30) 사이에 제공될 수 있다. 추가 대안으로서, 에어로졸 발생 물품(10)은 마우스피스(18)와 에어로졸 발생 장치(30) 사이에 갭이 제공되더라도 공기가 래퍼를 통해 외측으로부터/외측으로 에어로졸 발생 물품(10)의 내부로 진입하거나 빠져나오는 것을 본질적으로 방지하는 래퍼로 래핑될 수 있다. 따라서, 마우스피스(18)와 에어로졸 발생 장치(30) 사이에 갭이 제공될 수 있는 반면, 공기는 에어로졸 발생 물품(10)의 길이방향 축을 따라 에어로졸 발생 물품(10)을 통해서만 실질적으로 흐르도록 제한된다.
도 1 및 도 2에 도시된 마우스피스(18)는 벤츄리 섹션(40)을 포함하고, 벤츄리 섹션(40)의 내경은 마우스피스(18)의 하향 단부를 향해 증가한다. 에어로졸 발생 물품(10)의 중공 관형 필터부(14)의 작은 직경과 함께, 최적화된 에어로졸은 마우스피스(18)에서 발생될 수 있다. 이와 관련하여, 중공 관형 필터부(14)의 내경은 마우스피스(18)의 벤츄리 섹션(40)의 최소 내경보다 작다. 따라서, 기화된 에어로졸 형성 기재를 함유하는 공기가 에어로졸 발생 물품(10), 더 정확하게 에어로졸 발생 물품(10)의 중공 관형 필터부(14)로부터 마우스피스(18)로 흐르게 되면, 공기는 팽창하고 냉각되어 에어로졸 액적이 형성될 수 있다.

Claims (10)

  1. 에어로졸 형성 기재를 함유하는 기재부 및 중공 관형 필터부를 포함하는 에어로졸 발생 물품으로서, 상기 중공 관형 필터부는 5 mm 미만의 내경을 갖고, 상기 에어로졸 형성 기재는 다가 알코올, 다가 알코올의 에스테르, 및 모노-, 디-, 또는 폴리카르복실산의 지방족 에스테르로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 에어로졸 형성제를 포함하는, 에어로졸 발생 물품.
  2. 제1항에 있어서, 상기 에어로졸 형성제는 적어도 하나의 다가 알코올, 바람직하게는 트리에틸렌 글리콜, 1,3-부탄디올 또는 글리세린을 포함하는, 에어로졸 발생 물품.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 중공 관형 필터부는 0.5 mm 내지 2 mm, 바람직하게는 0.75 mm 내지 1.25 mm, 더 바람직하게는 약 1 mm의 내경을 갖는, 에어로졸 발생 물품.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 중공 관형 필터부는 대략 4 mm 내지 대략 8 mm, 바람직하게는 대략 5 mm 내지 대략 6 mm의 외경을 갖는, 에어로졸 발생 물품.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 중공 관형 필터부는 중공형 아세테이트 튜브인, 에어로졸 발생 물품.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 중공 관형 필터부는 상기 기재부의 하류에 위치되는, 에어로졸 발생 물품.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 중공 관형 필터부는 상기 에어로졸 형성 기재와 직접 접경하는, 에어로졸 발생 물품.
  8. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 에어로졸 발생 물품은 상기 기재부와 상기 중공 관형 필터부 사이에 배열된 원통형 필터부를 포함하는, 에어로졸 발생 물품.
  9. 에어로졸을 발생시키기 위한 시스템으로서, 가열 챔버 및 가열 요소를 포함하는 에어로졸 발생 장치, 및 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 에어로졸 발생 물품을 포함하며, 상기 에어로졸 발생 물품은 상기 가열 챔버 내로 삽입될 수 있도록 구성되는, 에어로졸을 발생시키기 위한 시스템.
  10. 제9항에 있어서, 상기 가열 요소는 상기 가열 챔버의 주연부(perimeter) 주위에 위치된 외부 가열 요소를 포함하는, 에어로졸을 발생시키기 위한 시스템.
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