KR20210135581A - 에어로졸 발생 - Google Patents
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Abstract
본원에는, (i) 니코틴 및/또는 에어로졸 발생제를 포함하는 에어로졸 발생 재료를 포함하는 에어로졸 발생 물품, 및 (ii) 유도 가열기를 포함하는 에어로졸 발생 디바이스를 포함하는 에어로졸 발생 시스템이 개시되어 있으며, 작동 동안에, 물품은 디바이스 내로 삽입되고, 유도 가열기를 사용하여 에어로졸 발생 재료를 적어도 150 ℃로 가열함으로써 에어로졸이 발생되며, 2 초 기간 동안 적어도 1.50 L/m의 기류 하에서 에어로졸 발생 재료로부터, 적어도 (i) 10 ㎍의 니코틴, 및/또는 (ii) 10 ㎍의 에어로졸 발생제가 에어로졸화된다.
Description
본 발명은 에어로졸(aerosol)을 발생시키는 방법 및 에어로졸 발생 시스템(aerosol generating system)에 관한 것이다.
시가렛들(cigarettes), 시가들(cigars) 등과 같은 흡연 물품들(smoking articles)은 사용 동안에 담배를 태워서 담배 연기를 생성한다. 태우지 않고 화합물들을 방출하는 제품들을 생성함으로써, 담배를 태우는 이들 물품들에 대한 대안들을 제공하려는 시도들이 있었다. 그러한 제품들의 예들에는 재료를 태우지 않고 가열함으로써 화합물들을 방출하는 가열 디바이스들(tobacco heating devices)이 있다. 이 재료는, 예를 들어 니코틴(nicotine)을 보유할 수 있거나 보유하지 않을 수 있는, 담배 또는 다른 비-담배 제품들(non-tobacco products)일 수 있다.
본 발명의 제1 양태는, (i) 니코틴을 포함하는 에어로졸 발생 재료를 포함하는 에어로졸 발생 물품, 및 (ii) 유도 가열기를 포함하는 에어로졸 발생 디바이스를 포함하는 에어로졸 발생 시스템을 제공하며, 작동 동안에, 물품은 디바이스 내로 삽입되고, 유도 가열기를 사용하여 에어로졸 발생 재료를 적어도 150 ℃로 가열함으로써 에어로졸이 발생되며, 2 초 기간 동안 적어도 1.50 L/m의 기류 하에서 에어로졸 발생 재료로부터, 적어도 10 ㎍의 니코틴이 에어로졸화된다.
본 발명의 제2 양태는 니코틴을 포함하는 에어로졸 발생 재료로부터 에어로졸을 발생시키는 방법을 제공하며, 상기 방법은 유도 가열기를 사용하여 에어로졸 발생 재료를 적어도 150 ℃로 가열하는 단계를 포함하며, 2 초 기간 동안 적어도 1.50 L/m의 기류 하에서 에어로졸 발생 재료로부터 적어도 10 ㎍의 니코틴이 에어로졸화된다.
본 발명의 제3 양태는 니코틴 및 에어로졸 발생제를 포함하는 에어로졸 발생 재료로부터 에어로졸을 발생시키는 방법을 제공하며, 상기 방법은 유도 가열기를 사용하여 에어로졸 발생 재료를 적어도 150 ℃로 가열하는 단계를 포함하며, 2 초 기간 동안 적어도 1.50 L/m의 기류 하에서 발생된 에어로졸에서, 에어로졸 발생제 대 니코틴의 중량비는 적어도 약 2.5:1, 적합하게는 적어도 8.5:1이다.
본 발명의 제4 양태는, (i) 니코틴 및 에어로졸 발생제를 포함하는 에어로졸 발생 재료를 포함하는 에어로졸 발생 물품, 및 (ii) 유도 가열기를 포함하는 에어로졸 발생 디바이스를 포함하는 에어로졸 발생 시스템을 제공하며, 작동 동안에, 상기 물품은 상기 디바이스 내로 삽입되고, 상기 유도 가열기를 사용하여 상기 에어로졸 발생 재료를 적어도 150 ℃로 가열함으로써 에어로졸이 발생되며, 2 초 기간 동안 적어도 1.50 L/m의 기류 하에서 발생된 에어로졸에서, 발생된 에어로졸에서의 에어로졸 발생제 대 니코틴의 중량비는 적어도 약 2.5:1, 적합하게는 적어도 8.5:1이다.
본 발명의 추가 양태는 2 초 기간 동안 적어도 1.50 L/m의 기류 하에서, 에어로졸 발생 재료를 적어도 150 ℃로 유도 가열함으로써 얻어지거나 얻어질 수 있는 적어도 10 ㎍의 니코틴을 포함하는 에어로졸을 제공한다.
본 발명의 추가 양태는 에어로졸 발생제 및 니코틴을 포함하는 에어로졸을 제공하며, 에어로졸 발생제 대 니코틴의 중량비는 적어도 약 2.5:1, 적합하게는 적어도 8.5:1이며, 에어로졸은 2 초 기간 동안 적어도 1.50 L/m의 기류 하에서, 에어로졸 발생 재료를 적어도 150 ℃로 유도 가열함으로써 얻어지거나 얻어질 수 있다.
본 발명의 또 다른 양태는, (i) 에어로졸 발생제를 포함하는 에어로졸 발생 물품, 및 (ii) 유도 가열기를 포함하는 에어로졸 발생 디바이스를 포함하는 에어로졸 발생 시스템을 제공하며, 작동 동안에, 물품은 디바이스 내로 삽입되고, 유도 가열기를 사용하여 에어로졸 발생 재료를 적어도 150 ℃로 가열함으로써 에어로졸이 발생되며, 2 초 기간 동안 적어도 1.50 L/m의 기류 하에서 에어로졸 발생 재료로부터 적어도 10 ㎍의 에어로졸 발생제가 에어로졸화된다.
본 발명의 다른 양태는 에어로졸 발생제를 포함하는 에어로졸 발생 재료로부터 에어로졸을 발생시키는 방법을 제공하며, 상기 방법은 유도 가열기를 사용하여 에어로졸 발생 재료를 적어도 150 ℃로 가열하는 단계를 포함하며, 2 초 기간 동안 적어도 1.50 L/m의 기류 하에서 에어로졸 발생 재료로부터 적어도 10 ㎍의 에어로졸 발생제가 에어로졸화된다.
본 발명의 추가 양태는 2 초 기간 동안 적어도 1.50 L/m의 기류 하에서, 에어로졸 발생 재료를 적어도 150 ℃로 유도 가열함으로써 얻어지거나 얻어질 수 있는 적어도 10 ㎍의 에어로졸 발생제를 포함하는 에어로졸을 제공한다.
본 발명의 일 양태와 관련하여 본원에 설명된 특징들은, 호환되는 범위에서, 다른 양태들과 조합하여 명시적으로 개시되어 있다.
본 발명의 추가 특징들 및 이점들은 단지 예로서 주어지고 첨부 도면들을 참조하여 이루어진 본 발명의 바람직한 실시예들에 대한 하기의 설명으로부터 명백해질 것이다.
도 1은 에어로졸 발생 디바이스의 일 예의 정면도를 도시한다.
도 2는 외부 커버가 제거된 도 1의 에어로졸 발생 디바이스의 정면도를 도시한다.
도 3은 도 1의 에어로졸 발생 디바이스의 단면도를 도시한다.
도 4는 도 2의 에어로졸 발생 디바이스의 분해도를 도시한다.
도 5a는 에어로졸 발생 디바이스 내의 가열 조립체의 단면도를 도시한다.
도 5b는 도 5a의 가열 조립체의 일부의 확대도를 도시한다.
도 6a는 에어로졸 발생 물품의 일 예의 부분 절개 단면도를 도시한다.
도 6b는 도 6a의 예시적인 에어로졸 발생 물품의 사시도를 도시한다.
도 7a 및 도 7b는 에어로졸 발생 디바이스의 일 예에 프로그래밍된 열 프로파일들을 도시한다.
도 8a 및 도 8b는 각각 도 7a 및 도 7b의 프로그래밍된 에어로졸 발생 디바이스에 의해 가열된 에어로졸 발생 물품의 담배 온도를 도시한다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따라 가열된 에어로졸 발생 물품으로부터의 니코틴 전달을 도시한다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따라 가열된 에어로졸 발생 물품으로부터의 글리세롤 전달을 도시한다.
도 2는 외부 커버가 제거된 도 1의 에어로졸 발생 디바이스의 정면도를 도시한다.
도 3은 도 1의 에어로졸 발생 디바이스의 단면도를 도시한다.
도 4는 도 2의 에어로졸 발생 디바이스의 분해도를 도시한다.
도 5a는 에어로졸 발생 디바이스 내의 가열 조립체의 단면도를 도시한다.
도 5b는 도 5a의 가열 조립체의 일부의 확대도를 도시한다.
도 6a는 에어로졸 발생 물품의 일 예의 부분 절개 단면도를 도시한다.
도 6b는 도 6a의 예시적인 에어로졸 발생 물품의 사시도를 도시한다.
도 7a 및 도 7b는 에어로졸 발생 디바이스의 일 예에 프로그래밍된 열 프로파일들을 도시한다.
도 8a 및 도 8b는 각각 도 7a 및 도 7b의 프로그래밍된 에어로졸 발생 디바이스에 의해 가열된 에어로졸 발생 물품의 담배 온도를 도시한다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따라 가열된 에어로졸 발생 물품으로부터의 니코틴 전달을 도시한다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따라 가열된 에어로졸 발생 물품으로부터의 글리세롤 전달을 도시한다.
본원에 사용된 바와 같이, 용어 "에어로졸 발생 재료(aerosol-generating material)"는 가열 시에 휘발된 성분들을 전형적으로 에어로졸 형태로 제공하는 재료들을 포함한다. 에어로졸 발생 재료는 임의의 담배 보유 재료를 포함하고, 예를 들어 담배, 담배 파생품들(tobacco derivatives), 팽화 담배(expanded tobacco), 재구성 담배(reconstituted tobacco) 또는 담배 대용품들(tobacco substitutes) 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 에어로졸 발생 재료는 또한 제품에 따라 니코틴을 보유할 수 있거나 보유하지 않을 수 있는 다른 비-담배 제품들을 포함할 수 있다. 에어로졸 발생 재료는 예를 들어 고체, 액체, 겔(gel), 왁스(wax) 등의 형태일 수 있다. 에어로졸 발생 재료는 예를 들어 또한 재료들의 조합물 또는 블렌드(blend)일 수도 있다. 에어로졸 발생 재료는 또한 "흡연 가능한 재료(smokable material)" 또는 "에어로졸 가능 재료(aerosolisable material)"로 알려져 있을 수 있다.
에어로졸 발생 재료를 가열하여 에어로졸 발생 재료의 적어도 하나의 성분을 휘발시켜서, 전형적으로 에어로졸 발생 재료를 태우거나 연소시키지 않고 흡입될 수 있는 에어로졸을 형성하는 장치가 알려져 있다. 그러한 장치는 때로는 "에어로졸 발생 디바이스", "에어로졸 제공 디바이스", "비연소식 가열 디바이스(heat-not-burn device)", "담배 가열 제품 디바이스" 또는 "담배 가열 디바이스", 또는 그 유사물로서 설명된다. 유사하게, 전형적으로 니코틴을 보유할 수 있거나 보유하지 않을 수 있는 액체 형태의 에어로졸 발생 재료를 기화시키는 e-시가렛 디바이스들(e-cigarette devices)이 또한 있다. 에어로졸 발생 재료는 장치 내로 삽입될 수 있는 로드(rod), 카트리지(cartridge) 또는 카세트(cassette) 등의 형태이거나 그 일부로서 제공될 수 있다. 에어로졸 발생 재료를 가열하고 휘발시키기 위한 가열기(heater)는 장치의 "영구적인" 부분으로서 제공될 수 있다.
에어로졸 발생 디바이스는 가열을 위한 에어로졸 발생 재료를 포함하는 물품을 수용할 수 있다. 이러한 맥락에서 "물품"은 에어로졸 발생 재료를 휘발시키도록 가열되는 에어로졸 발생 재료를 사용 시에 포함하거나 보유하고, 선택적으로 다른 성분들을 사용 시에 포함하거나 보유하는 구성요소이다. 사용자는 에어로졸 발생 디바이스 내로 물품을 삽입한 후에 에어로졸을 생성하도록 물품을 가열할 수 있고, 이어서 사용자는 에어로졸을 흡입한다. 물품은, 예를 들어 물품을 수용하도록 크기설정된 디바이스의 가열 챔버 내에 배치되도록 구성된 사전결정된 또는 특정 크기를 가질 수 있다.
본 발명자들은 유도 가열기(induction heater)의 사용이 보다 급속한 가열 및 열 프로파일에 대한 보다 높은 제어를 허용한다는 것을 발견하였다. 열 프로파일은 에어로졸 성분 및 조성에 영향을 미친다.
상기에 언급된 바와 같이, 본 발명의 일 양태는 니코틴을 포함하는 에어로졸 발생 재료로부터 에어로졸을 발생시키는 방법을 제공하며, 상기 방법은 유도 가열기를 사용하여 에어로졸 발생 재료를 적어도 150 ℃로 가열하는 단계를 포함하고, 2 초 기간 동안 적어도 1.50 L/m의 기류 하에서 에어로졸 발생 재료로부터 적어도 10 ㎍의 니코틴이 에어로졸화된다.
상기에 언급된 바와 같이, 본 발명의 다른 양태는 에어로졸 발생제를 포함하는 에어로졸 발생 재료로부터 에어로졸을 발생시키는 방법을 제공하며, 상기 방법은 유도 가열기를 사용하여 에어로졸 발생 재료를 적어도 150 ℃로 가열하는 단계를 포함하고, 2 초 기간 동안 적어도 1.50 L/m의 기류 하에서 에어로졸 발생 재료로부터 적어도 10 ㎍의 에어로졸 발생제가 에어로졸화된다.
일부 경우들에서, 2 초 기간 동안 적어도 1.50 L/m의 기류 하에서 에어로졸 발생 재료로부터 적어도 30 ㎍의 니코틴, 적합하게는 적어도 40 ㎍의 니코틴이 에어로졸화된다. 일부 경우들에서, 2 초 기간 동안 적어도 1.50 L/m의 기류 하에서 에어로졸 발생 재료로부터 약 200 ㎍ 미만, 적합하게는 약 150 ㎍ 미만 또는 약 125 ㎍ 미만의 니코틴이 에어로졸화된다.
일부 경우들에서, 2 초 기간 동안 적어도 1.50 L/m의 기류 하에서 에어로졸 발생 재료로부터 적어도 10 ㎍의 에어로졸 발생제, 적합하게는 적어도 100 ㎍, 200 ㎍, 500 ㎍ 또는 1 ㎎의 에어로졸 발생제가 에어로졸화된다. 적합하게는, 에어로졸 발생제는 글리세롤(glycerol)을 포함한다(또는 글리세롤로 구성됨). 일부 경우들에서, 2 초 기간 동안 적어도 1.50 L/m의 기류 하에서 에어로졸 발생 재료로부터 약 2 ㎎, 1.7 ㎎, 1.5 ㎎, 1.3 ㎎ 또는 1 ㎎ 미만의 에어로졸 발생제가 에어로졸화된다.
적합하게는, 본원에서 논의된 본 발명의 각각의 양태 및 실시예에서, 기류는 적어도 1.55 L/m 또는 1.60 L/m일 수 있다. 일부 경우들에서, 기류는 약 2.00 L/m, 1.90 L/m, 1.80 L/m 또는 1.70 L/m 미만일 수 있다. 일부 경우들에서, 기류는 약 1.65 L/m일 수 있다.
일부 경우들에서, 에어로졸 발생제는 글리세롤을 포함하거나, 또는 글리세롤로 실질적으로 구성되거나 글리세롤로 구성된다.
일부 경우들에서, 에어로졸 발생 재료는 에어로졸 발생제를 포함하며, 2 초 기간에 발생된 에어로졸에서, 에어로졸 발생제 대 니코틴의 중량비는 적어도 약 2.5:1, 적합하게는 적어도 3:1, 3.5:1, 4:1, 5:1, 6:1, 7:1, 8:1, 8.5:1, 9:1 또는 10:1이다. 일부 경우들에서, 중량비는 약 15:1 미만일 수 있다.
일부 경우들에서, 에어로졸 발생 재료는 고체 또는 겔 재료이다. 즉, 상기 방법은 비연소식 가열 디바이스로도 알려진 담배 가열 제품으로부터 에어로졸을 발생시키는 방법일 수 있다. 일부 경우들에서, 에어로졸 발생 재료는 담배를 포함한다. 일부 경우들에서, 에어로졸 발생 재료는 고체이고, 담배를 포함한다.
일부 경우들에서, 에어로졸 발생 재료는 재구성 담배 재료를 포함한다. 일부 경우들에서, 이것은 약 220 ㎎ 내지 약 400 ㎎의 재구성 담배 재료를 포함하거나 이로 구성된다. 일부 경우들에서, 이것은 약 220 ㎎ 내지 약 300 ㎎, 적합하게는 약 240 ㎎ 내지 약 280 ㎎, 적합하게는 약 260 ㎎의 재구성 담배 재료를 포함한다. 일부 다른 경우들에서, 이것은 약 320 ㎎ 내지 약 400 ㎎, 적합하게는 약 320 ㎎ 내지 약 370 ㎎, 적합하게는 약 340 ㎎의 재구성 담배 재료를 포함한다.
일부 경우들에서, 담배 재료, 적합하게는 이전 단락에서 논의된 재구성 담배 재료를 포함할 수 있는 에어로졸 발생 재료는 약 5 ㎎/g 내지 15 ㎎/g(건중량 기준), 적합하게는 약 7 ㎎/g 내지 12 ㎎/g의 니코틴 함량을 가질 수 있다. 일부 경우들에서, 담배 재료를 포함할 수 있는 에어로졸 발생 재료는 약 130 ㎎/g 내지 170 ㎎/g, 적합하게는 약 145 ㎎/g 내지 155 ㎎/g(모두 건중량 기준)의 에어로졸 발생제(적합하게는 글리세롤) 함량을 가질 수 있다. 일부 경우들에서, 에어로졸 발생 재료는 약 5 내지 8 중량%(습중량 기준)의 수분 함량을 가질 수 있다. 일부 경우들에서, 에어로졸 발생 재료는 적어도 약 1.5 ㎎의 니코틴, 적합하게는 적어도 약 1.7 ㎎, 1.8 ㎎ 또는 1.9 ㎎의 니코틴을 포함한다. 일부 경우들에서, 에어로졸 발생 재료는 적어도 약 25 ㎎의 에어로졸 발생제, 적합하게는 적어도 약 30 ㎎, 32 ㎎, 34 ㎎ 또는 36 ㎎의 에어로졸 발생제를 포함하며, 에어로졸 발생제는 일부 경우들에서 글리세롤을 포함하거나 글리세롤로 구성될 수 있다. 일부 경우들에서, 에어로졸 발생 재료는 에어로졸 발생제 및 니코틴을 적어도 10:1, 적합하게는 적어도 12:1, 14:1 또는 16:1의 중량비로 포함한다.
일부 경우들에서, 에어로졸 밀도는 적어도 0.2 ㎍/cc, 0.3 ㎍/cc 또는 0.4 ㎍/cc이다. 일부 경우들에서, 에어로졸 밀도는 약 2.5 ㎍/cc, 2.0 ㎍/cc, 1.5 ㎍/cc 또는 1.0 ㎍/cc 미만이다.
본원에 규정된 바와 같이, 용어 "평균 입자 또는 액적 크기"는 에어로졸의 고체 또는 액체 성분들(즉, 가스에 부유된 성분들)의 평균 크기를 지칭한다. 에어로졸이 부유 액체 액적 및 부유 고체 입자들을 보유하는 경우, 이 용어는 모든 성분들의 평균 크기를 함께 지칭한다.
일부 경우들에서, 발생된 에어로졸의 평균 입자 또는 액적 크기는 약 900 ㎚, 800 ㎚, 700 ㎚, 600 ㎚, 500 ㎚, 450 ㎚ 또는 400 ㎚ 미만일 수 있다. 일부 경우들에서, 평균 입자 또는 액적 크기는 약 50 ㎚ 또는 100 ㎚ 초과일 수 있다.
본 발명의 추가 양태는, (i) 니코틴을 포함하는 에어로졸 발생 재료를 포함하는 에어로졸 발생 물품, 및 (ii) 유도 가열기를 포함하는 에어로졸 발생 디바이스를 포함하는 에어로졸 발생 시스템을 제공하며, 작동 동안에, 물품은 디바이스 내로 삽입되고, 에어로졸은 유도 가열기를 사용하여 에어로졸 발생 재료를 적어도 150 ℃로 가열함으로써 발생되며, 2 초 기간 동안 적어도 1.50 L/m의 기류 하에서 에어로졸 발생 재료로부터 적어도 10 ㎍의 니코틴이 에어로졸화된다.
본 발명의 추가 양태는, (i) 에어로졸 발생제를 포함하는 에어로졸 발생 물품, 및 (ii) 유도 가열기를 포함하는 에어로졸 발생 디바이스를 포함하는 에어로졸 발생 시스템을 제공하며, 작동 동안에, 물품은 디바이스 내로 삽입되고, 에어로졸은 유도 가열기를 사용하여 에어로졸 발생 재료를 적어도 150 ℃로 가열함으로써 발생되며, 2 초 기간 동안 적어도 1.50 L/m의 기류 하에서 에어로졸 발생 재료로부터 적어도 10 ㎍의 에어로졸 발생제가 에어로졸화된다.
일부 경우들에서, 에어로졸 발생 재료가 고체 또는 겔 재료이다. 즉, 상기 시스템은 비연소식 가열 디바이스로도 알려진 담배 가열 제품일 수 있다. 일부 경우들에서, 에어로졸 발생 재료는 담배를 포함한다. 일부 경우들에서, 에어로졸 발생 재료는 고체이고, 담배를 포함한다.
일부 경우들에서, 물품은 작동 동안에 디바이스 내로 삽입되고, 유도 가열기를 사용하여 에어로졸 발생 재료를 적어도 150 ℃로 가열함으로써 에어로졸이 발생되며, 적어도 1.50 L/m의 기류 하에서 적어도 7 회의 2 초 기간들 동안에 에어로졸 발생 재료로부터 에어로졸화된 니코틴의 총량은 적어도 약 0.20 ㎎이다. 적합하게는, 적어도 1.50 L/m의 기류 하에서 적어도 9 회의 2 초 기간들 동안에 에어로졸 발생 재료로부터 에어로졸화된 니코틴의 총량은 적어도 약 0.30 ㎎, 0.35 ㎎, 0.40 ㎎ 또는 0.43 ㎎이다. 일부 경우들에서, 총 에어로졸화된 니코틴은 에어로졸 발생 재료의 총 니코틴 함량의 적어도 약 10 중량%, 적합하게는 적어도 약 20%이다.
일부 경우들에서, 에어로졸 발생 재료는 에어로졸 발생제를 포함한다. 일부의 그러한 경우들에서, 물품은 작동 동안에 디바이스 내로 삽입되고, 유도 가열기를 사용하여 에어로졸 발생 재료를 적어도 150 ℃로 가열함으로써 에어로졸이 발생되며, 적어도 7 회의 2 초 기간들 동안의 적어도 1.50 L/m의 기류 하에서 이 기간들 동안에 에어로졸 발생 재료로부터 에어로졸화된 에어로졸 발생제의 총량은 적어도 약 2 ㎎이다. 적합하게는, 적어도 9 회의 2 초 기간들 동안의 적어도 1.50 L/m의 기류 하에서 이 기간들 동안에 에어로졸 발생 재료로부터 에어로졸화된 에어로졸 발생제의 총량은 적어도 약 3.5 ㎎, 4 ㎎, 4.5 ㎎ 또는 5 ㎎이다.
따라서, 일부 경우들에서, 7 회 또는 9 회의 2 초 기간들에서 에어로졸화된 에어로졸 발생제 대 니코틴의 비율은 적어도 약 8.5:1, 적합하게는 적어도 약 10:1일 수 있다.
일부 경우들에서, 작동 동안에, 물품이 디바이스 내로 삽입되고, 유도 가열기를 사용하여 에어로졸 발생 재료를 적어도 150 ℃로 가열함으로써 에어로졸이 발생되며, 적어도 1.50 L/m의 기류 하에서 적어도 7 회의 2 초 기간들 동안에 발생된 에어로졸에서, 평균 에어로졸 밀도는 적어도 0.6 ㎍/cc, 적합하게는 적어도 0.8 ㎍/cc이다. 다시 말해서, 물품은 7 회의 2 초 기간 동안에 적어도 4.2 ㎍/cc, 적합하게는 적어도 5.6 ㎍/cc의 에어로졸을 발생시킬 수 있다.
일부 경우들에서, 물품이 디바이스 내로 삽입되고, 유도 가열기를 사용하여 에어로졸 발생 재료를 적어도 150 ℃로 가열함으로써 에어로졸이 발생되며, 적어도 9 회의 2 초 기간들 동안의 적어도 1.50 L/m의 기류 하에서 이 기간들 동안에 발생된 에어로졸에서, 평균 에어로졸 밀도는 적어도 0.4 ㎍/cc, 적합하게는 적어도 0.6 ㎍/cc이다. 다시 말해서, 물품은 9 회의 2 초 기간 동안에 적어도 3.6 ㎍/cc, 적합하게는 적어도 5.4 ㎍/cc의 에어로졸을 발생시킬 수 있다.
디바이스의 가열기는 유도 가열기이다. 서셉터(susceptor)는 에어로졸 발생 재료가 서셉터에 의해 가열되도록 물품이 사용 시에 삽입되는 원통형 챔버를 규정한다. 원통형 챔버 길이는 약 40 ㎜ 내지 60 ㎜, 약 40 ㎜ 내지 50 ㎜ 또는 약 40 ㎜ 내지 45 ㎜, 또는 약 44.5 ㎜일 수 있다. 원통형 챔버 직경은 약 5.0 ㎜ 내지 6.5 ㎜, 적합하게는 약 5.35 ㎜ 내지 6.0 ㎜, 적합하게는 약 5.5 ㎜ 내지 5.6 ㎜, 적합하게는 약 5.55 ㎜일 수 있다.
에어로졸 발생 물품은 에어로졸 발생 재료 및 에어로졸 발생 재료 주위에 배열된 래핑 재료(wrapping material)를 포함할 수 있다. 일부 경우들에서, 에어로졸 발생 재료는 담배를 포함한다. 담배는 단일 그레이드들(grades) 또는 블렌드들(blends), 컷 래그(cut rag) 또는 전체 잎, 분쇄 담배(ground tobacco), 담배 섬유, 썰은 담배(cut tobacco), 압출 담배(extruded tobacco), 담배 줄기 및/또는 재구성 담배와 같은 임의의 적합한 고체 담배일 수 있다. 담배는 버지니아(Virginia) 및/또는 벌리(Burley) 및/또는 오리엔탈(Oriental) 담배를 포함하는 임의의 유형일 수 있다.
에어로졸 발생 재료는 에어로졸 발생 재료의 로드일 수 있다. 래퍼(wrapper)는 에어로졸 발생 재료의 로드 주위에 배치된 튜브를 형성할 수 있다. 본원에 사용된 바와 같이, 용어 "로드(rod)"는 일반적으로 에어로졸 발생 디바이스에 사용하기 위한 임의의 적합한 형상일 수 있는 세장형 본체를 지칭한다. 일부 경우들에서, 로드는 실질적으로 원통형이다. 에어로졸 발생 재료의 원통형 본체는 길이가 약 34 ㎜ 내지 50 ㎜이고, 적합하게는 길이가 약 38 ㎜ 내지 46 ㎜이며, 적합하게는 길이가 약 42 ㎜일 수 있다. 에어로졸 발생 재료의 원통형 본체는 약 5.0 ㎜ 내지 6.0 ㎜, 적합하게는 약 5.25 ㎜ 내지 5.45 ㎜, 적합하게는 약 5.35 ㎜ 내지 5.40 ㎜, 적합하게는 약 5.39 ㎜의 직경을 갖는다. 일부 경우들에서, 에어로졸 발생 재료는 서셉터에 의해 규정된 공동(void)의 적어도 약 85%를 충전할 수 있다.
에어로졸 발생 재료는, 니코틴에 부가하여, 에어로졸 발생제(들), 결합제(binder), 필러(filler) 및 향미제(flavourant) 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
일부 경우들에서, 에어로졸 발생 재료는 W02017/097840에 기술된 바와 같은 담배 조성물을 포함할 수 있으며, 이 문헌의 내용은 본원에 참조로 포함된다.
에어로졸 발생 물품은 필터(filter), 냉각 요소 및 마우스피스(mouthpiece) 중 하나 이상을 추가로 포함할 수 있다.
일부 경우들에서, 에어로졸 발생 물품은 필터, 냉각 요소, 마우스피스 및 에어로졸 발생 재료 중 하나 이상을 포함하는 물품의 다른 구성요소들을 적어도 부분적으로 둘러싸는 래퍼를 포함한다. 일부 경우들에서, 래퍼는 이들 구성요소들 각각의 둘레를 둘러쌀 수 있다. 래퍼는 약 10 ㎛ 내지 50 ㎛, 적합하게는 약 15 ㎛ 내지 45 ㎛ 또는 약 20 ㎛ 내지 40 ㎛의 두께를 가질 수 있다. 일부 경우들에서, 래퍼는 종이 층을 포함할 수 있고, 일부 경우들에서 이것은 적어도 약 10 g·m2, 15 g·m2, 20 g·m2 또는 25 g·m2 내지 약 50 g·m2, 45 g·m2, 40 g·m2 또는 35 g·m2의 평량(basis weight)을 가질 수 있다. 일부 경우들에서, 래퍼는 금속 포일(metallic foil)과 같은 불연성 층을 포함할 수 있다. 적합하게는, 래퍼는 약 3 ㎛ 내지 15 ㎛, 적합하게는 약 5 ㎛ 내지 10 ㎛, 적합하게는 약 6 ㎛의 두께를 가질 수 있는 알루미늄 포일 층을 포함할 수 있다. 래퍼는 라미네이트 구조체(laminate structure)를 포함할 수 있고, 일부 경우들에서, 라미네이트 구조체는 적어도 하나의 종이 층 및 적어도 하나의 불연성 층을 포함할 수 있다.
일부의 그러한 경우들에서, 래퍼에는 통기 구멍들이 제공된다. 일부 경우들에서, 홀들에 의해 제공되는 통기 비율(즉, 에어로졸 체적의 백분율로서 통기 홀들을 통해 유동하는 흡입된 공기의 양)은 약 5% 내지 85%, 적합하게는 적어도 20%, 35%, 50% 또는 60%일 수 있다. 통기 구멍들은 래퍼에 있어서 필터, 냉각 요소 및 마우스피스 중 하나 이상을 둘러싸는 부분에 제공될 수 있다.
이제 도면들을 참조하면, 도 1에는, 에어로졸 발생 매체/재료로부터 에어로졸을 발생시키기 위한 에어로졸 발생 디바이스(100)의 일 예가 도시되어 있다. 대체적인 개요에서, 디바이스(100)는 에어로졸 발생 매체를 포함하는 교체 가능한 물품(110)을 가열하여 디바이스(100)의 사용자에 의해 흡입되는 에어로졸 또는 다른 흡입 가능한 매체를 발생시키는 데 사용될 수 있다.
디바이스(100)는 디바이스(100)의 다양한 구성요소들을 둘러싸서 수용하는 하우징(102)(외부 커버 형태)을 포함한다. 디바이스(100)는 일 단부에 개구(104)를 가지며, 개구(104)를 통해 물품(110)이 가열 조립체에 의한 가열을 위해 삽입될 수 있다. 사용 시에, 물품(110)은 가열 조립체 내로 완전히 또는 부분적으로 삽입될 수 있고, 거기서 가열 조립체의 하나 이상의 구성요소에 의해 가열될 수 있다.
본 예의 디바이스(100)는 제1 단부 부재(106)를 포함하며, 제1 단부 부재(106)는 물품(110)이 제자리에 없을 때 개구(104)를 폐쇄하기 위해 제1 단부 부재(106)에 대해 이동 가능한 덮개(lid)(108)를 포함한다. 도 1에서, 덮개(108)는 개방 구성으로 도시되어 있지만, 캡(108)은 폐쇄 구성으로 이동할 수 있다. 예를 들어, 사용자는 덮개(108)가 화살표 "A" 방향으로 슬라이딩하게 할 수 있다.
디바이스(100)는 또한 누름 시에 디바이스(100)를 작동시키는 버튼(button) 또는 스위치(switch)와 같은 사용자 작동 가능한 제어 요소(112)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 사용자는 스위치(112)를 작동함으로써 디바이스(100)를 켤 수 있다.
디바이스(100)는 또한 디바이스(100)의 배터리를 충전하기 위한 케이블을 수용할 수 있는 소켓/포트(socket/port)(114)와 같은 전기 구성요소를 포함할 수 있다. 예를 들어, 소켓(114)은 USB 충전 포트와 같은 충전 포트일 수 있다. 일부 예들에서, 소켓(114)은 추가적으로 또는 대안적으로 디바이스(100)와 컴퓨팅 디바이스(computing device)와 같은 다른 디바이스 사이에서 데이터를 전송하는 데 사용될 수 있다.
도 2는 외부 커버(102)가 제거되고 물품(110)이 존재하지 않는 도 1의 디바이스(100)를 도시한다. 디바이스(100)는 길이 방향 축(134)을 규정한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 제1 단부 부재(106)는 디바이스(100)의 일 단부에 배열되고, 제2 단부 부재(116)는 디바이스(100)의 반대측 단부에 배열된다. 제1 및 제2 단부 부재들(106, 116)은 함께 디바이스(100)의 단부면들을 적어도 부분적으로 규정한다. 예를 들어, 제2 단부 부재(116)의 저부면은 디바이스(100)의 저부면을 적어도 부분적으로 규정한다. 외부 커버(102)의 에지들은 또한 단부면들의 일부를 규정할 수 있다. 본 예에서, 덮개(108)는 또한 디바이스(100)의 상부면의 일부를 규정한다.
개구(104)에 가장 근접한 디바이스의 단부는 사용 시에 사용자의 입에 가장 근접하기 때문에 디바이스(100)의 근위 단부(또는 마우스 단부(mouth end))로 알려질 수 있다. 사용 시에, 사용자는 물품(110)을 개구(104) 내로 삽입하고, 사용자 제어부(112)를 작동하여 에어로졸 발생 재료를 가열하기 시작하며, 디바이스에서 발생된 에어로졸을 흡인한다. 이것은 에어로졸이 디바이스(100)의 근위 단부를 향해 유동 경로를 따라 디바이스(100)를 통해 유동하게 한다.
개구(104)로부터 가장 멀리 떨어진 디바이스의 타 단부는 사용 시에 사용자의 입으로부터 가장 멀리 떨어진 단부이기 때문에 디바이스(100)의 원위 단부로 알려질 수 있다. 사용자가 디바이스에서 발생된 에어로졸을 흡입함에 따라, 에어로졸은 디바이스(100)의 원위 단부로부터 멀리 유동한다.
디바이스(100)는 전원(118)을 더 포함한다. 전원(118)은, 예를 들어 재충전식 배터리 또는 비충전식 배터리와 같은 배터리일 수 있다. 적합한 배터리들의 예들은, 예를 들어 리튬 배터리(예컨대, 리튬-이온 배터리), 니켈 배터리(예컨대, 니켈-카드뮴 배터리) 및 알카라인 배터리를 포함한다. 배터리는 에어로졸 발생 재료를 가열하기 위해 제어기(도시되지 않음)의 제어 하에서 필요 시에 전력을 공급하도록 가열 조립체에 전기적으로 결합된다. 본 예에서, 배터리는 배터리(118)를 제자리에 유지하는 중앙 지지체(120)에 연결된다.
디바이스는 적어도 하나의 전자 모듈(122)을 더 포함한다. 전자 모듈(122)은, 예를 들어 인쇄 회로 기판(PCB)을 포함할 수 있다. PCB(122)는 프로세서와 같은 적어도 하나의 제어기 및 메모리를 지지할 수 있다. PCB(122)는 또한 디바이스(100)의 다양한 전자 구성요소들을 함께 전기적으로 연결하기 위한 하나 이상의 전기 트랙들(electrical tracks)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 배터리 단자들은 전력이 디바이스(100) 전체에 걸쳐 분배될 수 있도록 PCB(122)에 전기적으로 연결될 수 있다. 소켓(114)은 또한 전기 트랙들을 통해 배터리에 전기적으로 결합될 수 있다.
예시적인 디바이스(100)에서, 가열 조립체는 유도 가열 조립체이고, 유도 가열 프로세스를 통해 물품(110)의 에어로졸 발생 재료를 가열하기 위한 다양한 구성요소들을 포함한다. 유도 가열은 전자기 유도에 의해 전기 전도성 물체(예컨대, 서셉터)를 가열하는 프로세스이다. 유도 가열 조립체는 유도 요소, 예를 들어 하나 이상의 인덕터 코일들(inductor coils), 및 유도 요소를 통해 교류 전류와 같은 가변 전류를 통과시키기 위한 디바이스를 포함할 수 있다. 유도 요소 내의 가변 전류는 가변 자기장을 생성한다. 가변 자기장은 유도 요소에 대해 적절하게 위치결정된 서셉터를 관통하여, 서셉터 내부에 와전류들을 발생시킨다. 서셉터는 와전류들에 대한 전기 저항을 가지며, 따라서 이러한 저항에 대항하는 와전류들의 흐름은 서셉터가 줄 가열(Joule heating)에 의해 가열되게 한다. 서셉터가 철, 니켈 또는 코발트와 같은 강자성 재료를 포함하는 경우들에서, 서셉터에서의 자기 이력 손실들(magnetic hysteresis losses)에 의해, 즉 자기 재료 내의 자기 쌍극자들의 가변 자기장과의 정렬의 결과로서 이들 자기 쌍극자들의 가변 배향에 의해, 열이 발생될 수도 있다. 유도 가열에서는, 예를 들어 전도에 의한 가열과 비교하여, 서셉터 내부에서 열이 발생하여 급속한 가열을 허용한다. 또한, 유도 가열기와 서셉터 사이에 어떠한 물리적 접촉도 필요하지 않아서, 구성 및 적용의 자유도를 향상시킨다.
예시적인 디바이스(100)의 유도 가열 조립체는 서셉터 배열체(132)(본원에서는 "서셉터"로 지칭됨), 제1 인덕터 코일(124) 및 제2 인덕터 코일(126)을 포함한다. 제1 및 제2 인덕터 코일들(124, 126)은 전기 전도성 재료로 제조된다. 본 예에서, 제1 및 제2 인덕터 코일들(124, 126)은 나선형 인덕터 코일들(124, 126)을 제공하도록 나선형 방식으로 권선된 와이어/케이블(Litz wire/cable)로 제조된다. 리츠 와이어는 개별적으로 절연되고 함께 꼬여서 단일 와이어를 형성하는 복수의 개별 와이어들을 포함한다. 리츠 와이어들은 도체의 표피 효과 손실들(skin effect losses)을 감소시키도록 설계된다. 예시적인 디바이스(100)에서, 제1 및 제2 인덕터 코일들(124, 126)은 직사각형 단면을 갖는 구리 리츠 와이어로 제조된다. 다른 예들에서, 리츠 와이어는 원형과 같은 다른 형상 단면들을 가질 수 있다.
제1 인덕터 코일(124)은 서셉터(132)의 제1 섹션을 가열하기 위한 제1 가변 자기장을 발생시키도록 구성되고, 제2 인덕터 코일(126)은 서셉터(132)의 제2 섹션을 가열하기 위한 제2 가변 자기장을 발생시키도록 구성된다. 본 예에서, 제1 인덕터 코일(124)은 디바이스(100)의 길이 방향 축(134)을 따른 방향으로 제2 인덕터 코일(126)에 인접하여 있다(즉, 제1 및 제2 인덕터 코일들(124, 126)은 중첩되지 않음). 서셉터 배열체(132)는 단일 서셉터, 또는 2 개 이상의 별도 서셉터들을 포함할 수 있다. 제1 및 제2 인덕터 코일들(124, 126)의 단부들(130)은 PCB(122)에 연결될 수 있다.
제1 및 제2 인덕터 코일들(124, 126)은 일부 예들에서, 서로 상이한 적어도 하나의 특성을 가질 수 있다는 것이 이해될 것이다. 예를 들어, 제1 인덕터 코일(124)은 제2 인덕터 코일(126)과 상이한 적어도 하나의 특성을 가질 수 있다. 보다 구체적으로, 일 예에서, 제1 인덕터 코일(124)은 제2 인덕터 코일(126)과 상이한 값의 인덕턴스(inductance)를 가질 수 있다. 도 2에서, 제1 및 제2 인덕터 코일들(124, 126)은 제1 인덕터 코일(124)이 제2 인덕터 코일(126)보다 서셉터(132)의 더 작은 섹션에 걸쳐 권선되도록 상이한 길이들을 갖는다. 따라서, 제1 인덕터 코일(124)은 제2 인덕터 코일(126)과 상이한 수의 턴들(turns)을 포함할 수 있다(개별 턴들 사이의 간격이 실질적으로 동일하다고 가정함). 또 다른 예에서, 제1 인덕터 코일(124)은 제2 인덕터 코일(126)과 상이한 재료로 제조될 수 있다. 일부 예들에서, 제1 및 제2 인덕터 코일들(124, 126)은 실질적으로 동일할 수 있다.
본 예에서, 제1 인덕터 코일(124) 및 제2 인덕터 코일(126)은 반대 방향으로 권선된다. 이것은 인덕터 코일들이 상이한 시간들에 활성화되는 경우에 유용할 수 있다. 예를 들어, 초기에, 제1 인덕터 코일(124)은 물품(110)의 제1 섹션을 가열하도록 작동할 수 있고, 나중에, 제2 인덕터 코일(126)은 물품(110)의 제2 섹션을 가열하도록 작동할 수 있다. 코일들을 반대 방향으로 권선함으로써, 특정 유형의 제어 회로와 함께 사용될 때 비활성 코일에 유도되는 전류를 감소시키는 것을 돕는다. 도 2에서, 제1 인덕터 코일(124)은 오른나선이고, 제2 인덕터 코일(126)은 왼나선이다. 그러나, 다른 실시예에서, 인덕터 코일들(124, 126)은 동일한 방향으로 권선될 수 있거나, 제1 인덕터 코일(124)은 왼나선일 수 있고, 제2 인덕터 코일(126)은 오른나선일 수 있다.
본 예의 서셉터(132)는 중공이고, 따라서 에어로졸 발생 재료가 수용되는 리셉터클(receptacle)을 규정한다. 예를 들어, 물품(110)은 서셉터(132) 내로 삽입될 수 있다. 본 예에서, 서셉터(120)는 원형 단면을 갖는 관형이다.
본 예에서, 제1 코일(124)(마우스 단부에 더 가까움)은 서셉터(132) 길이의 약 1/3 주위로 권선되고, 제2 코일(126)(원위 단부에 더 가까움)은 서셉터(132) 길이의 약 2/3 주위로 권선되어 있다. 즉, 코일 길이들의 비율은 1:2이며, 여기서 코일 길이는 축방향 거리를 지칭하고, 축은 코일이 권선되는 축이다. 다른 길이 비율들이 이용될 수 있다. 예를 들어, 일부 경우들에서, 제1 코일(124) 대 제2 코일의 코일 길이들의 비율은 약 1:4 내지 약 4:1의 범위에 있을 수 있다.
도 2의 디바이스(100)는 대체로 관형일 수 있고 서셉터(132)를 적어도 부분적으로 둘러쌀 수 있는 절연 부재(128)를 더 포함한다. 절연 부재(128)는 예를 들어 플라스틱과 같은 임의의 절연 재료로 구성될 수 있다. 이러한 특정 예에서, 절연 부재는 폴리에테르 에테르 케톤(PEEK)으로 구성된다. 절연 부재(128)는 서셉터(132)에서 발생된 열로부터 디바이스(100)의 다양한 구성요소들을 절연하는 것을 도울 수 있다.
절연 부재(128)는 또한 제1 및 제2 인덕터 코일들(124, 126)을 완전히 또는 부분적으로 지지할 수 있다. 예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 인덕터 코일들(124, 126)은 절연 부재(128) 주위에 위치결정되고, 절연 부재(128)의 반경방향 외측 표면과 접촉한다. 일부 예들에서, 절연 부재(128)는 제1 및 제2 인덕터 코일들(124, 126)과 접하지 않는다. 예를 들어, 절연 부재(128)의 외부면과 제1 및 제2 인덕터 코일들(124, 126)의 내부면 사이에 작은 갭이 존재할 수 있다.
특정 예에서, 서셉터(132), 절연 부재(128), 및 제1 및 제2 인덕터 코일들(124, 126)은 서셉터(132)의 중심 길이 방향 축을 중심으로 동축이다.
도 3은 디바이스(100)의 측면도를 부분 단면도로 도시한다. 본 예에서는 외부 커버(102)가 존재한다. 제1 및 제2 인덕터 코일들(124, 126)의 직사각형 단면 형상이 보다 명확하게 보인다.
디바이스(100)는 서셉터(132)를 제자리에 유지하도록 서셉터(132)의 일 단부와 결합하는 지지체(136)를 더 포함한다. 지지체(136)는 제2 단부 부재(116)에 연결된다.
디바이스는 또한 제어 요소(112) 내에 연관된 제2 인쇄 회로 기판(138)을 포함할 수 있다.
디바이스(100)는 디바이스(100)의 원위 단부를 향해 배열된 제2 덮개/캡(140) 및 스프링(142)을 더 포함한다. 스프링(142)은 서셉터(132)에 대한 접근을 제공하기 위해 제2 덮개(140)가 개방될 수 있게 한다. 사용자는 서셉터(132) 및/또는 지지체(136)를 세정하기 위해 제2 덮개(140)를 개방할 수 있다.
디바이스(100)는 서셉터(132)의 근위 단부로부터 멀리 디바이스의 개구(104)를 향해 연장되는 팽창 챔버(144)를 더 포함한다. 팽창 챔버(144) 내에는 디바이스(100) 내에 수용될 때 물품(110)에 접하여 유지하기 위한 유지 클립(retention clip)(146)이 적어도 부분적으로 위치된다. 팽창 챔버(144)는 단부 부재(106)에 연결된다.
도 4는 도 1의 디바이스(100)의 분해도로서, 외부 커버(102)가 생략되어 있다.
도 5a는 도 1의 디바이스(100)의 일부의 단면도를 도시한다. 도 5b는 도 5a의 소정 영역의 확대도를 도시한다. 도 5a 및 도 5b는 물품(110)이 서셉터(132) 내에 수용된 것을 도시하며, 여기서 물품(110)은 물품(110)의 외부면이 서셉터(132)의 내부면과 접하도록 치수설정되어 있다. 이것은 가열이 가장 효율적인 것을 보장한다. 본 예의 물품(110)은 에어로졸 발생 재료(110a)를 포함한다. 에어로졸 발생 재료(110a)는 서셉터(132) 내에 위치결정된다. 물품(110)은 또한 필터, 래핑 재료들 및/또는 냉각 구조체와 같은 다른 구성요소들을 포함할 수 있다.
도 5b는 서셉터(132)의 외부면이 서셉터(132)의 길이 방향 축(158)에 수직인 방향으로 측정된 거리(150)만큼 인덕터 코일들(124, 126)의 내부면으로부터 이격되어 있는 것을 도시한다. 하나의 특정 예에서, 거리(150)는 약 3 ㎜ 내지 4 ㎜, 약 3 ㎜ 내지 3.5 ㎜, 또는 약 3.25 ㎜이다.
도 5b는 절연 부재(128)의 외부면이 서셉터(132)의 길이 방향 축(158)에 수직인 방향으로 측정된 거리(152)만큼 인덕터 코일들(124, 126)의 내부면으로부터 이격되어 있는 것을 추가로 도시한다. 하나의 특정 예에서, 거리(152)는 약 0.05 ㎜이다. 다른 예에서, 거리(152)는 인덕터 코일들(124, 126)이 절연 부재(128)와 접하고 접촉하도록 실질적으로 0 ㎜이다.
일 예에서, 서셉터(132)는 약 0.025 ㎜ 내지 1 ㎜, 또는 약 0.05 ㎜의 벽 두께(154)를 갖는다.
일 예에서, 서셉터(132)는 약 40 ㎜ 내지 60 ㎜, 약 40 ㎜ 내지 45 ㎜, 또는 약 44.5 ㎜의 길이를 갖는다.
일 예에서, 절연 부재(128)는 약 0.25 ㎜ 내지 2 ㎜, 0.25 ㎜ 내지 1 ㎜, 또는 약 0.5 ㎜의 벽 두께(156)를 갖는다.
단부 부재(116)는 소켓/포트(114)와 같은 하나 이상의 전기 구성요소들을 추가로 수용할 수 있다. 본 예에서의 소켓(114)은 암형 USB 충전 포트이다.
도 6a 및 도 6b를 참조하면, 에어로졸 발생 물품(110)의 일 예의 부분 절개 단면도 및 사시도가 도시되어 있다. 사용 시에, 물품(110)은 디바이스(100)의 개구(104)에서 도 1에 도시된 디바이스(100) 내로 제거 가능하게 삽입된다.
일 예의 물품(110)은 로드 형태의 에어로졸 발생 재료(303)의 본체 및 필터 조립체(305)를 포함하는 실질적으로 원통형인 로드 형태이다. 필터 조립체(305)는 3 개의 세그먼트들, 즉 냉각 세그먼트(307), 필터 세그먼트(309) 및 마우스 단부 세그먼트(311)를 포함한다. 물품(110)은 마우스 단부 또는 근위 단부로도 알려진 제1 단부(313), 및 원위 단부로도 알려진 제2 단부(315)를 갖는다. 에어로졸 발생 재료(303)의 본체는 물품(110)의 원위 단부(315)를 향해 위치된다. 일 예에서, 냉각 세그먼트(307)는 에어로졸 발생 재료(303)의 본체와 필터 세그먼트(309) 사이에서 에어로졸 발생 재료(303)의 본체에 인접하게 위치되고, 그에 따라 냉각 세그먼트(307)가 에어로졸 발생 재료(303) 및 필터 세그먼트(309)와 인접 관계에 있게 된다. 다른 예들에서, 에어로졸 발생 재료(303)의 본체와 냉각 세그먼트(307) 사이에, 그리고 에어로졸 발생 재료(303)의 본체와 필터 세그먼트(309) 사이에 간격이 있을 수 있다. 필터 세그먼트(309)는 냉각 세그먼트(307)와 마우스 단부 세그먼트(311) 사이에 위치된다. 마우스 단부 세그먼트(311)는 필터 세그먼트(309)에 인접하여, 물품(110)의 근위 단부(313)를 향해 위치된다. 일 예에서, 필터 세그먼트(309)는 마우스 단부 세그먼트(311)와 인접 관계에 있다. 일 실시예에서, 필터 조립체(305)의 전체 길이는 37 ㎜ 내지 45 ㎜이고, 보다 바람직하게는 필터 조립체(305)의 전체 길이는 41 ㎜이다.
일 실시예에서, 에어로졸 발생 재료(303)의 본체는 담배를 포함한다. 그러나, 다른 각각의 실시예들에서, 에어로졸 발생 재료(303)의 본체는 담배로 구성될 수 있거나, 담배로 실질적으로 전체적으로 구성될 수 있거나, 담배, 및 담배 이외의 에어로졸 발생 재료를 포함할 수 있거나, 담배 이외의 에어로졸 발생 재료를 포함할 수 있거나, 담배가 없을 수도 있다. 에어로졸 발생 재료는 글리세롤과 같은 에어로졸 발생제를 포함할 수 있다.
일 예에서, 에어로졸 발생 재료(303)의 본체는 길이가 34 ㎜ 내지 50 ㎜이고, 보다 바람직하게는 에어로졸 발생 재료(303)의 본체는 길이가 38 ㎜ 내지 46 ㎜이며, 훨씬 더 바람직하게는 에어로졸 발생 재료(303)의 본체는 길이가 42 ㎜이다.
일 예에서, 물품(110)의 전체 길이는 71 ㎜ 내지 95 ㎜이고, 보다 바람직하게는 물품(110)의 전체 길이는 79 ㎜ 내지 87 ㎜이며, 훨씬 더 바람직하게는 물품(110)의 전체 길이는 83 ㎜이다.
에어로졸 발생 재료(303)의 본체의 축방향 단부는 물품(110)의 원위 단부(315)에서 보인다. 그러나, 다른 실시예들에서, 물품(110)의 원위 단부(315)는 에어로졸 발생 재료(303)의 본체의 축방향 단부를 덮는 단부 부재(도시되지 않음)를 포함할 수 있다.
에어로졸 발생 재료(303)의 본체는 환형 티핑지(annular tipping paper)(도시되지 않음)에 의해 필터 조립체(305)에 결합되며, 이 티핑지는 필터 조립체(305)를 둘러싸도록 실질적으로 필터 조립체(305)의 원주부 주위에 위치되고 에어로졸 발생 재료(303)의 본체의 길이를 따라 부분적으로 연장된다. 일 예에서, 티핑지는 58GSM 표준 베이스 티핑지로 제조된다. 일 예에서, 티핑지는 42 ㎜ 내지 50 ㎜의 길이를 가지며, 보다 바람직하게는 티핑지는 46 ㎜의 길이를 갖는다.
일 예에서, 냉각 세그먼트(307)는 환형 튜브이고, 에어 갭(air gap) 주위에 위치되어 냉각 세그먼트 내에 에어 갭을 규정한다. 에어 갭은 에어로졸 발생 재료(303)의 본체로부터 발생되는 가열 휘발된 성분들이 유동하는 챔버를 제공한다. 냉각 세그먼트(307)는 에어로졸 축적을 위한 챔버를 제공하기 위해 중공형이지만, 제조 동안, 및 물품(110)이 사용 시에 디바이스(100) 내로 삽입중인 동안에 생길 수 있는 축방향 압축력들 및 굽힘 모멘트들을 견디기에 충분한 강성을 갖는다. 일 예에서, 냉각 세그먼트(307)의 벽의 두께는 약 0.29 ㎜이다.
냉각 세그먼트(307)는 에어로졸 발생 재료(303)와 필터 세그먼트(309) 사이에 물리적 변위를 제공한다. 냉각 세그먼트(307)에 의해 제공된 물리적 변위는 냉각 세그먼트(307)의 길이에 걸쳐 열 구배를 제공할 것이다. 일 예에서, 냉각 세그먼트(307)는 냉각 세그먼트(307)의 제1 단부로 진입하는 가열 휘발된 성분과 냉각 세그먼트(307)의 제2 단부를 빠져나가는 가열 휘발된 성분 사이에 적어도 40℃의 온도차를 제공하도록 구성된다. 일 예에서, 냉각 세그먼트(307)는 냉각 세그먼트(307)의 제1 단부로 진입하는 가열 휘발된 성분과 냉각 세그먼트(307)의 제2 단부를 빠져나가는 가열 휘발된 성분 사이에 적어도 60℃의 온도 차이를 제공하도록 구성된다. 냉각 요소(307)의 길이를 가로지르는 이러한 온도차는 에어로졸 발생 재료(303)가 디바이스(100)의 가열 배열체에 의해 가열될 때 에어로졸 발생 재료(303)의 고온들로부터 온도 민감성 필터 세그먼트(309)를 보호한다. 필터 세그먼트(309)와 에어로졸 발생 재료(303)의 본체 및 디바이스(100)의 가열 요소들 사이에 물리적 변위가 제공되지 않으면, 온도 민감성 필터 세그먼트(309)는 사용 시에 손상되며, 그래서 그것의 요구 기능들을 효과적으로 수행하지 못할 것이다.
일 예에서, 냉각 세그먼트(307)의 길이는 적어도 15 ㎜이다. 일 예에서, 냉각 세그먼트(307)의 길이는 20 ㎜ 내지 30 ㎜, 보다 상세하게는 23 ㎜ 내지 27 ㎜, 보다 상세하게는 25 ㎜ 내지 27 ㎜, 보다 상세하게는 25 ㎜이다.
냉각 세그먼트(307)는 종이로 제조될 수 있으며, 이는 냉각 세그먼트(307)가 디바이스(100)의 가열기 배열체에 인접하게 사용중일 때, 관심 화합물들, 예를 들어 독성 화합물들을 발생시키지 않는 재료로 구성된다는 것을 의미한다. 일 예에서, 냉각 세그먼트(307)는 중공 내부 챔버를 제공하지만 기계적 강성을 유지하는 나선형으로 권취된 종이 튜브로 제조된다. 나선형으로 권취된 종이 튜브들은 튜브 길이, 외경, 진원도(roundness) 및 진직도(straightness)와 관련하여 고속 제조 프로세스들의 엄격한 치수 정밀도 요건들을 충족시킬 수 있다.
다른 예에서, 냉각 세그먼트(307)는 강성 플러그 랩(stiff plug wrap) 또는 티핑지로 생성된 오목부(recess)이다. 강성 플러그 랩 또는 티핑지는 제조 동안, 및 물품(110)이 사용 시에 디바이스(100) 내로 삽입중인 동안에 생길 수 있는 축방향 압축력들 및 굽힘 모멘트들을 견디기에 충분한 강성을 갖도록 제조된다.
냉각 세그먼트(307)의 예들 각각에 대해, 냉각 세그먼트의 치수 정밀도는 고속 제조 프로세스의 치수 정밀도 요건들을 충족시키기에 충분하다.
필터 세그먼트(309)는 에어로졸 발생 재료로부터의 가열 휘발된 성분들로부터 하나 이상의 휘발된 화합물들을 제거하기에 충분한 임의의 필터 재료로 형성될 수 있다. 일 예에서, 필터 세그먼트(309)는 셀룰로오스 아세테이트와 같은 모노-아세테이트 재료로 제조된다. 필터 세그먼트(309)는 가열 휘발된 성분들의 양을 사용자에게 불만족스러운 레벨로 고갈시키지 않으면서 가열 휘발된 성분들로부터 냉각 및 자극-감소를 제공한다.
필터 세그먼트(309)의 셀룰로오스 아세테이트 토우 재료(cellulose acetate tow material)의 밀도는 필터 세그먼트(309)를 가로지르는 압력 강하를 제어하고, 이는 결국 물품(110)의 흡인 저항을 제어한다. 따라서, 필터 세그먼트(309)의 재료 선택은 물품(110)의 흡인 저항을 제어하는데 중요하다. 또한, 필터 세그먼트(309)는 물품(110)에 있어서의 여과 기능을 수행한다.
일 예에서, 필터 세그먼트(309)는 8Y15 그레이드의 필터 토우 재료로 제조되며, 이는 가열 휘발된 재료에 대한 여과 효과를 제공하면서, 또한 가열 휘발된 재료에서 기인하는 응축된 에어로졸 액적들의 크기를 감소시키며, 이는 결과적으로 가열 휘발된 재료의 자극 및 인후 충격(throat impact)을 만족스러운 레벨들로 감소시킨다.
필터 세그먼트(309)의 존재는 냉각 세그먼트(307)를 빠져나가는 가열 휘발된 성분들에 추가 냉각을 제공함으로써 단열 효과를 제공한다. 이러한 추가 냉각 효과는 필터 세그먼트(309)의 표면 상에의 사용자 입술들의 접촉 온도를 감소시킨다.
하나 이상의 향미들은 향미 액체들을 필터 세그먼트(309) 내로 직접 주입하는 형태로, 또는 필터 세그먼트(309)의 셀룰로오스 아세테이트 토우 내에 하나 이상의 가향된 파괴성 캡슐들(flavoured breakable capsules) 또는 다른 향미 캐리어들(flavour carriers)을 매립하거나 배열함으로써 필터 세그먼트(309)에 부가될 수 있다.
일 예에서, 필터 세그먼트(309)는 길이가 6 ㎜ 내지 10 ㎜, 보다 바람직하게는 8 ㎜이다.
마우스 단부 세그먼트(311)는 환형 튜브이고, 에어 갭 주위에 위치되어 마우스 단부 세그먼트(311) 내에 에어 갭을 규정한다. 에어 갭은 필터 세그먼트(309)로부터 유동하는 가열 휘발된 성분들을 위한 챔버를 제공한다. 마우스 단부 세그먼트(311)는 에어로졸 축적을 위한 챔버를 제공하기 위해 중공형이지만, 제조 동안, 및 물품이 사용 시에 디바이스(100) 내로 삽입중인 동안에 생길 수 있는 축방향 압축력들 및 굽힘 모멘트들을 견디기에 충분한 강성을 갖는다. 일 예에서, 마우스 단부 세그먼트(311)의 벽의 두께는 대략 0.29 ㎜이다.
일 예에서, 마우스 단부 세그먼트(311)의 길이는 6 ㎜ 내지 10 ㎜, 보다 바람직하게는 8 ㎜이다. 일 예에서, 마우스 단부 세그먼트의 두께는 0.29 ㎜이다.
마우스 단부 세그먼트(311)는 중공 내부 챔버를 제공하지만 임계의 기계적 강성을 유지하는 나선형으로 권취된 종이 튜브로 제조될 수 있다. 나선형으로 권취된 종이 튜브는 튜브 길이, 외경, 진원도 및 진직도와 관련하여 고속 제조 프로세스들의 엄격한 치수 정밀도 요건들을 충족시킬 수 있다.
마우스 단부 세그먼트(311)는 필터 세그먼트(309)의 출구에 축적된 임의의 액체 응축물이 사용자와 직접 접촉하는 것을 방지하는 기능을 제공한다.
일 예에서, 마우스 단부 세그먼트(311) 및 냉각 세그먼트(307)는 단일 튜브로 형성될 수 있고, 필터 세그먼트(309)는 마우스 단부 세그먼트(311)와 냉각 세그먼트(307)를 분리하는 해당 튜브 내에 위치된다는 것이 이해되어야 한다.
물품(110)에는, 공기가 물품(110)의 외부로부터 물품(110)의 내부로 유동할 수 있게 하도록 통기 영역(317)이 제공된다. 일 예에서, 통기 영역(317)은 물품(110)의 외부 층을 통해 형성된 하나 이상의 통기 홀들(ventilation holes)(317)의 형태를 취한다. 통기 홀들은 물품(301)의 냉각을 돕기 위해 냉각 세그먼트(307)에 위치될 수 있다. 일 예에서, 통기 영역(317)은 하나 이상의 열들의 홀들을 포함하고, 일부 경우에서, 각 열의 홀들은 물품(110)의 길이 방향 축에 실질적으로 수직인 단면에서 물품(110) 주위에 원주방향으로 배열된다.
일 예에서, 물품(110)을 위한 통기를 제공하기 위해 1 열 내지 4 열들의 통기 홀들이 존재한다. 각 열의 통기 홀들은 12 개 내지 36 개의 통기 홀들(317)을 가질 수 있다. 통기 홀들(317)은 예를 들어 직경이 100 내지 500 ㎛일 수 있다. 일 예에서, 통기 홀들(317)의 열들 사이의 축방향 간격은 0.25 ㎜ 내지 0.75 ㎜, 보다 바람직하게는 통기 홀들(317)의 열들 사이의 축방향 간격은 0.5 ㎜이다.
일 예에서, 통기 홀들(317)은 균일한 크기를 갖는다. 다른 예에서, 통기 홀들(317)은 크기가 다양하다. 통기 홀들은 임의의 적합한 기술, 예를 들어 하기의 기술들 중 하나 이상을 사용하여 제조될 수 있다: 레이저 기술, 냉각 세그먼트(307)의 기계적 천공, 또는 냉각 세그먼트(307)가 물품(110) 내로 형성되기 전에 냉각 세그먼트(307)의 사전-천공. 통기 홀들(317)은 물품(110)에 효과적인 냉각을 제공하도록 위치결정된다.
일 예에서, 통기 홀들(317)의 열들은 물품의 근위 단부(313)로부터 적어도 11 ㎜에 위치되고, 보다 바람직하게는 통기 홀들은 물품(110)의 근위 단부(313)로부터 17 ㎜ 내지 20 ㎜에 위치된다. 통기 홀들(317)의 위치는 물품(110)이 사용중일 때 사용자가 통기 홀들(317)을 차단하지 않도록 위치결정된다.
유리하게는, 물품(110)의 근위 단부(313)로부터 17 ㎜ 내지 20 ㎜에 통기 홀들의 열들을 제공하는 것은, 도 1에서 알 수 있는 바와 같이, 물품(110)이 디바이스(100) 내로 완전히 삽입될 때, 통기 홀들(317)이 디바이스(100)의 외부에 위치될 수 있게 한다. 장치의 외부에 통기 홀들을 위치시킴으로써, 가열되지 않은 공기는 디바이스(100) 외부로부터 통기 홀들을 통해 물품(110)으로 진입하여 물품(110)의 냉각을 도울 수 있다.
냉각 세그먼트(307)의 길이는, 물품(110)이 디바이스(100) 내로 완전히 삽입될 때, 냉각 세그먼트(307)가 디바이스(100) 내로 부분적으로 삽입되도록 한다. 냉각 세그먼트(307)의 길이는 디바이스(100)의 가열기 배열체와 열 민감성 필터 배열체(309) 사이에 물리적 갭을 제공하는 제1 기능, 및 통기 홀들(317)이 냉각 세그먼트에 위치되면서, 또한 물품(110)이 디바이스(100) 내로 완전히 삽입될 때 디바이스(100)의 외부에 위치될 수 있게 하는 제2 기능을 제공한다. 도 1에서 알 수 있는 바와 같이, 냉각 요소(307)의 대부분이 디바이스(100) 내에 위치된다. 그러나, 디바이스(100) 밖으로 연장되는 냉각 요소(307)의 부분이 존재한다. 디바이스(100) 밖으로 연장되는 냉각 요소(307)의 이러한 부분에는 통기 홀들(317)이 위치된다.
도시된 실시예에서, 물품은 약 260 ㎎의 에어로졸 발생 재료를 보유하는 42 ㎜ 길이의 원통형 담배 로드(직경 5.4 ㎜)를 포함하여, 83 ㎜의 총 길이를 갖는다. 물품은 75%의 통기 비율을 갖는다. 이것은 44.5 ㎜의 길이 및 5.55 ㎜의 내경을 가진 서셉터를 갖는 디바이스에 사용된다.
다른 실시예(도시되지 않음)에서, 물품은 약 340 ㎎의 에어로졸 발생 재료를 보유하는 34 ㎜ 길이의 원통형 담배 로드(직경 6.7 ㎜)를 포함하여, 75 ㎜의 총 길이를 갖는다. 물품은 60%의 통기 비율을 갖는다. 이것은 36 ㎜의 길이 및 7.1 ㎜의 내경을 가진 서셉터를 갖는 디바이스에 사용된다.
예들
상기에서 각각 설명된, 도 1 내지 도 5b에 도시된 디바이스 및 도 6a 및 도 6b에 도시된 물품이 이들 예들에서 이용되었다.
- 서셉터는 길이가 44.5 ㎜이고 5.55 ㎜의 내경을 가졌다.
- 다수의 에어로졸 발생 물품들이 시험되었고, 하기에 나타낸 데이터는 (달리 언급되지 않는 한) 평균 값들이다. 물품들은 건중량 기준으로 계산된 0.8 중량%(±0.1 중량%)의 니코틴 함량 및 15 중량%(±2 중량%)의 글리세롤 함량을 갖는 약 260 ㎎의 재구성 담배 재료를 보유하는 42 ㎜ 길이의 원통형 담배 로드(직경 5.4 ㎜)를 포함하여, 83 ㎜의 총 길이를 가졌다. 통기 비율은 75%였다.
이 디바이스는 사전 프로그래밍된 2 개의 가열 프로파일들을 가지고 있으며, 이들이 도 7a 및 도 7b에 도시되어 있다. 각각의 프로그램에서, 마우스 단부 코일이 첫 번째로 가열되고, 원위 코일이 두 번째로 가열된다. 도 8a 및 도 8b는 (퍼핑(puffing) 없이, 다수의 샘플들에서) 2 개의 사전 프로그래밍된 가열 프로파일들에 대한 각각의 가열 영역에서의 담배 온도를 나타낸다.
시뮬레이션된 퍼프 방식이 이 예에서 사용되었다. 이러한 방식에서, 최초 퍼프는 (가열기가 담배를 가온하는 시간을 허용하기 위해) 디바이스가 켜지고 2 초 후에 일어난다. 그 후에, 디바이스 마우스피스를 통한 55 mL의 2 초 흡인이 매 30 초마다(즉, 디바이스를 켠 후에 50 s, 80 s, 110 s, 140 s 등) 완료되었다(즉, 각 퍼프의 기류는 1.65 L/min임). 도 7a에 도시된 열 프로파일은 3 분 세션(session)으로서, 이러한 방식 하에서 7 회의 퍼프를 허용한다(가열기가 꺼진 후에 최종 퍼프가 취해지지만, 에어로졸을 발생시키기에 충분한 잔류 열이 존재함). 도 7b에 도시된 열 프로파일은 4 분 세션으로서, 이러한 방식 하에서 9 회의 퍼프를 허용한다(가열기가 꺼진 후에 최종 퍼프가 역시 취해짐). (도 7b의 프로파일은 보다 낮은 최대 온도를 사용하며, 그 결과 세션 초기에 에어로졸 발생이 감소하고, 결과적으로 보다 긴 세션을 허용한다.)
시험된 물품들의 평균 니코틴 전달이 도 9에 나타나 있다. 이것은 도 7의 가열 프로파일들 각각에 대한 퍼프당 니코틴 전달 및 총 니코틴 전달을 나타낸다.
시험된 물품들의 평균 글리세롤 전달이 도 10에 나타나 있다. 이것은 도 7의 가열 프로파일들 각각에 대한 퍼프당 글리세롤 전달 및 총 글리세롤 전달을 나타낸다.
정의들
본원에 사용된 바와 같이, 용어 "에어로졸 발생제(aerosol generating agent)"는 에어로졸의 발생을 촉진시키는 작용제이다. 에어로졸 발생제는 초기 증발, 및/또는 흡입 가능한 고체 및/또는 액체 에어로졸로의 가스의 응축을 촉진시킴으로써 에어로졸의 발생을 촉진시킬 수 있다. 일부 실시예들에서, 일부 실시예에서, 에어로졸 발생제는 에어로졸 발생 재료로부터의 관능적 성분들의 전달을 향상시킬 수 있다. 적합한 에어로졸 발생제들은, 폴리올(polyol), 예컨대 소르비톨(sorbitol), 글리세롤(glycerol), 및 프로필렌 글리콜(propylene glycol) 또는 트리에틸렌 글리콜(triethylene glycol)과 같은 글리콜들; 비-폴리올(non-polyol), 예컨대 일가 알코올들, 고비점 탄화수소들(high boiling point hydrocarbons), 산들(acids), 예컨대 락트산(lactic acid), 글리세롤 유도체들, 에스테르들, 예컨대 디아세틴(diacetin), 트리아세틴(triacetin), 트리에틸렌 글리콜 디아세테이트(triethylene glycol diacetate), 트리에틸 시트레이트(triethyl citrate) 또는 에틸 미리스테이트(ethyl myristate) 및 이소프로필 미리스테이트(isopropyl myristate)를 포함하는 미리스테이트들(myristates), 및 지방족 카르복실산 에스테르들(aliphatic carboxylic acid esters), 예컨대 메틸 스테아레이트(methyl stearate), 디메틸 도데칸디오에이트(dimethyl dodecanedioate) 및 디메틸 테트라데칸디오에이트(dimethyl tetradecanedioate)를 포함하지만 이에 제한되지 않는다. 적합하게는, 에어로졸 발생제는 글리세롤, 프로필렌 글리콜, 트리아세틴 및/또는 에틸 미리스테이트를 포함하거나, 또는 이로 실질적으로 구성되거나 이로 구성될 수 있다. 일부 경우들에서, 에어로졸 발생제는 글리세롤 및/또는 프로필렌 글리콜을 포함하거나, 또는 이로 실질적으로 구성되거나 이로 구성될 수 있다.
본원에 사용된 바와 같이, 용어들 "향미(flavour)" 및 "향미제(flavourant)"는, 지역 규제들(local regulations)이 허용하는 경우, 성인 소비자들을 위해 제품에 원하는 맛 또는 향기를 생성하는데 사용될 수 있는 재료들을 지칭한다. 이들은 추출물들(예컨대, 감초, 수국, 일본 흰 껍질 목련 잎(Japanese white bark magnolia leaf), 카모마일(chamomile), 호로파(fenugreek), 정향(clove), 멘톨(menthol), 일본 민트(Japanese mint), 아니스열매(aniseed), 시나몬(cinnamon), 허브(herb), 노루발풀(wintergreen), 체리(cherry), 베리(berry), 복숭아, 사과, 드람뷔(Drambuie), 버번(bourbon), 스카치(scotch), 위스키(whiskey), 스피아민트(spearmint), 페퍼민트(peppermint), 라벤더(lavender), 카다몬(cardamom), 셀러리(celery), 카스카라야(cascarilla), 육두구(nutmeg), 백단유(sandalwood), 베르가못(bergamot), 제라늄(geranium), 허니 에센스(honey essence), 로즈 오일(rose oil), 바닐라(vanilla), 레몬 오일(lemon oil), 오렌지 오일(orange oil), 카시아(cassia), 캐러웨이(caraway), 코냑(cognac), 자스민(jasmine), 일랑-일랑(ylang-ylang), 세이지(sage), 회향(fennel), 피망, 생강, 아니스(anise), 고수(coriander), 커피, 또는 멘타 속(genus Mentha)의 임의의 종들로부터의 민트 오일), 향미 증강제들(flavour enhancers), 쓴맛 수용체 부위 차단제들(bitterness receptor site blockers), 감각 수용체 부위 활성화제들(sensorial receptor site activators) 또는 자극제들(stimulators), 당류 및/또는 당 대용물들(예컨대, 수크랄로스(sucralose), 아세설팜 칼륨(acesulfame potassium), 아스파탐(aspartame), 사카린(saccharine), 사이클라메이트들(cyclamates), 락토오스(lactose), 자당(sucrose), 포도당(glucose), 과당(fructose), 소르비톨(sorbitol) 또는 만니톨(mannitol)), 및 차콜(charcoal), 엽록소, 미네랄들, 식물생약들(botanicals) 또는 입냄새 제거제들(breath freshening agents)과 같은 다른 첨가제들을 포함할 수 있다. 이들은 인조, 합성 또는 천연 성분들 또는 이들의 블렌드들일 수 있다. 이들은 천연 또는 천연-동일 향료 물질들(aroma chemicals)을 포함할 수 있다. 이들은 임의의 적합한 형태, 예를 들어 오일, 액체, 분말 또는 겔일 수 있다.
본원에 사용된 바와 같이, 용어 "필러(filler)"는, 탄산칼슘, 펄라이트(perlite), 질석(vermiculite), 규조토(diatomaceous earth), 콜로이드 실리카(colloidal silica), 산화마그네슘, 황산마그네슘, 탄산마그네슘, 및 분자 체들(molecular sieves)과 같은 적합한 무기 흡착제들과 같은 하나 이상의 무기 필러 재료들을 지칭할 수 있다. 대안적으로, 용어 필러는 목재 펄프(wood pulp), 셀룰로오스(cellulose) 및 셀룰로오스 유도체들과 같은 하나 이상의 유기 필러 재료들을 지칭할 수 있다. 필러는 유기 및 무기 필러 재료들을 포함할 수 있다.
본원에 사용된 바와 같이, 용어 "결합제(binder)"는 알긴산염(alginate), 셀룰로오스들 또는 개질된 셀룰로오스들, 전분들(starches) 또는 개질된 전분들 및 천연 검들(natural gums)을 지칭할 수 있다. 적합한 결합제들은 임의의 적합한 양이온을 포함하는 알긴산염들; 셀룰로오스들 또는 개질된 셀룰로오스들, 예컨대 하이드록시프로필 셀룰로오스(hydroxypropyl cellulose) 및 카르복시메틸 셀룰로오스(carboxymethyl cellulose); 전분들 또는 개질된 전분들; 임의의 적합한 양이온을 포함하는 다당류들, 예컨대 나트륨, 칼륨, 칼슘 또는 마그네슘 펙테이트(pectate); 크산탄 검(xanthan gum), 구아 검(guar gum) 및 임의의 다른 적합한 천연 검들; 및 이들의 혼합물들을 포함하지만 이에 제한되지 않는다. 일부 실시예들에서, 결합제는 알긴산 나트륨, 알긴산 칼슘, 알긴산 칼륨 또는 알긴산 암모늄으로부터 선택된 하나 이상의 알긴산염들을 포함하거나, 또는 이로 실질적으로 구성되거나 이로 구성된다.
본원에 사용된 바와 같이, 용어 "담배 재료"는 담배 또는 그 파생품들을 포함하는 임의의 재료를 지칭한다. 용어 "담배 재료"는 담배, 담배 파생품들, 팽화 담배, 재구성 담배 또는 담배 대용품들 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 담배 재료는 분쇄 담배, 담배 섬유, 썰은 담배, 압출 담배, 담배 줄기, 재구성 담배 및/또는 담배 추출물 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
담배 재료를 생산하는 데 사용되는 담배는 버지니아 및/또는 벌리 및/또는 오리엔탈을 포함하여, 단일 그레이드들 또는 블렌드들, 컷 래그 또는 전체 잎과 같은 임의의 적합한 담배일 수 있다. 그것은 또한, 담배 입자, '미립자(fines)' 또는 가루(dust), 팽화 담배, 줄기들, 팽화 줄기들, 및 절단 압연 줄기들과 같은 다른 가공된 줄기 재료들일 수도 있다. 담배 재료는 분쇄 담배 또는 재구성 담배 재료일 수 있다. 재구성 담배 재료는 담배 섬유들을 포함할 수 있고, 캐스팅(casting), 담배 추출물의 역첨가에 의한 포드리니어(Fourdrinier)-기반 제지 유형 접근법, 또는 압출에 의해 형성될 수 있다.
본원에 설명된 모든 중량 백분율들(중량%로 표시됨)은 달리 명시적으로 언급되지 않는 한, 건중량 기준으로 계산된다. 모든 중량비들은 또한 건중량 기준으로 계산된다. 건중량 기준으로 제시된 중량은 물 이외의 추출물 또는 슬러리(slurry) 또는 재료 전체를 지칭하며, 상온 및 상압에서 그 자체로 액체인 성분들, 예컨대 글리세롤을 포함할 수 있다. 반대로, 습중량 기준으로 제시된 중량 백분율은 물을 포함하는 모든 성분들을 지칭한다.
의심의 여지를 없애기 위해, 본 명세서에서 용어 "포함하다"가 본 발명 또는 본 발명의 특징들을 규정하는 데 사용되는 경우, 본 발명 또는 특징이 "포함하다" 대신에 용어들 "필수적 요소로 하여 구성된다(consists essentially of)" 또는 "구성된다'를 사용하여 규정될 수 있는 실시예들이 또한 개시된 것이다.
상기 실시예들은 본 발명의 예시적인 예들로서 이해되어야 한다. 본 발명의 다른 실시예들이 구상된다. 임의의 하나의 실시예와 관련하여 설명된 임의의 특징은 단독으로, 또는 설명된 다른 특징들과 조합하여 사용될 수 있고, 또한 임의의 다른 실시예들의 하나 이상의 특징들 또는 임의의 다른 실시예들의 임의의 조합과 조합하여 사용될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 또한, 첨부된 청구범위에 규정된 본 발명의 범위로부터 벗어남이 없이 상기에서 설명되지 않은 균등물들 및 변형예들도 또한 이용될 수 있다.
Claims (21)
- 에어로졸 발생 시스템(aerosol generating system)으로서,
상기 에어로졸 발생 시스템은, (i) 니코틴(nicotine) 및/또는 에어로졸 발생제(aerosol generating agent)를 포함하는 에어로졸 발생 재료를 포함하는 에어로졸 발생 물품(aerosol generating article), 및 (ii) 유도 가열기(induction heater)를 포함하는 에어로졸 발생 디바이스(aerosol generating device)를 포함하고,
작동 동안에, 상기 물품은 상기 디바이스 내로 삽입되고, 상기 유도 가열기를 사용하여 상기 에어로졸 발생 재료를 적어도 150 ℃로 가열함으로써 에어로졸이 발생되며,
2 초 기간 동안 적어도 1.50 L/m의 기류 하에서 상기 에어로졸 발생 재료로부터, 적어도 (i) 10 ㎍의 니코틴, 및/또는 (ii) 10 ㎍의 에어로졸 발생제가 에어로졸화되는,
에어로졸 발생 시스템. - 제1 항에 있어서,
상기 에어로졸 발생 재료는 고체이고, 담배를 포함하는,
에어로졸 발생 시스템. - 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
상기 에어로졸 발생 재료는 니코틴을 포함하고,
작동 동안에, 상기 유도 가열기를 사용하여 상기 에어로졸 발생 재료를 적어도 150 ℃로 가열함으로써 에어로졸이 발생되며,
적어도 1.50 L/m의 기류 하에서 적어도 7 회의 2 초 기간들 동안에 상기 에어로졸 발생 재료로부터 에어로졸화된 니코틴의 총량은 적어도 약 0.20 ㎎인,
에어로졸 발생 시스템. - 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
상기 에어로졸 발생 재료는 니코틴을 포함하고,
작동 동안에, 상기 유도 가열기를 사용하여 상기 에어로졸 발생 재료를 적어도 150 ℃로 가열함으로써 에어로졸이 발생되며,
적어도 1.50 L/m의 기류 하에서 적어도 7 회의 2 초 기간들 동안에 상기 에어로졸 발생 재료로부터 에어로졸화된 니코틴의 총량은 적어도 약 0.43 ㎎인,
에어로졸 발생 시스템. - 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
상기 에어로졸 발생 재료는 에어로졸 발생제를 포함하고,
작동 동안에, 상기 유도 가열기를 사용하여 상기 에어로졸 발생 재료를 적어도 150 ℃로 가열함으로써 에어로졸이 발생되며,
적어도 1.50 L/m의 기류 하에서 적어도 7 회의 2 초 기간들 동안에 상기 에어로졸 발생 재료로부터 에어로졸화된 에어로졸 발생제의 총량은 적어도 약 2 ㎎인,
에어로졸 발생 시스템. - 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
상기 에어로졸 발생 재료는 에어로졸 발생제를 포함하고,
작동 동안에, 상기 유도 가열기를 사용하여 상기 에어로졸 발생 재료를 적어도 150 ℃로 가열함으로써 에어로졸이 발생되며,
적어도 1.50 L/m의 기류 하에서 적어도 9 회의 2 초 기간들 동안에 상기 에어로졸 발생 재료로부터 에어로졸화된 에어로졸 발생제의 총량은 적어도 약 5 ㎎인,
에어로졸 발생 시스템. - 니코틴을 포함하는 에어로졸 발생 재료로부터 에어로졸을 발생시키는, 방법으로서,
유도 가열기를 사용하여 상기 에어로졸 발생 재료를 적어도 150 ℃로 가열하는 단계를 포함하며,
2 초 기간 동안 적어도 1.50 L/m의 기류 하에서 상기 에어로졸 발생 재료로부터 적어도 10 ㎍의 니코틴이 에어로졸화되는,
방법. - 제7 항에 있어서,
상기 2 초 기간 동안 적어도 1.50 L/m의 기류 하에서 상기 에어로졸 발생 재료로부터 적어도 30 ㎍의 니코틴, 적합하게는 적어도 40 ㎍의 니코틴이 에어로졸화되는,
방법. - 제7 항 또는 제8 항에 있어서,
상기 2 초 기간 동안 적어도 1.50 L/m의 기류 하에서 상기 에어로졸 발생 재료로부터 적어도 10 ㎍의 에어로졸 발생제가 에어로졸화되는,
방법. - 제7 항 내지 제9 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 2 초 기간 동안 적어도 1.50 L/m의 기류 하에서 상기 에어로졸 발생 재료로부터 약 200 ㎍ 미만의 니코틴, 적합하게는 약 150 ㎍ 미만의 니코틴, 또는 약 125 ㎍ 미만의 니코틴이 에어로졸화되는,
방법. - 에어로졸 발생제를 포함하는 에어로졸 발생 재료로부터 에어로졸을 발생시키는, 방법으로서,
유도 가열기를 사용하여 상기 에어로졸 발생 재료를 적어도 150 ℃로 가열하는 단계를 포함하며,
2 초 기간 동안 적어도 1.50 L/m의 기류 하에서 상기 에어로졸 발생 재료로부터 적어도 10 ㎍의 에어로졸 발생제가 에어로졸화되는,
방법. - 제7 항 내지 제11 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 2 초 기간 동안 적어도 1.50 L/m의 기류 하에서 상기 에어로졸 발생 재료로부터 적어도 100 ㎍의 에어로졸 발생제, 적합하게는 적어도 1 ㎎의 에어로졸 발생제가 에어로졸화되는,
방법. - 제9 항, 제11 항 또는 제12 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 에어로졸 발생제는 글리세롤(glycerol)을 포함하는,
방법. - 제7 항 내지 제13 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 에어로졸 발생 재료는 에어로졸 발생제 및 니코틴을 포함하며,
상기 2 초 기간 동안 적어도 1.50 L/m의 기류 하에서 발생된 에어로졸에서, 에어로졸 발생제 대 니코틴의 중량비는 적어도 약 2.5:1, 적합하게는 적어도 8.5:1인,
방법. - 제7 항 내지 제14 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 에어로졸 발생 재료는 고체이고, 담배를 포함하는,
방법. - 제7 항 내지 제15 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 2 초 기간 동안의 에어로졸 밀도는 적어도 0.1 ㎍/cc인,
방법. - 제7 항 내지 제16 항 중 어느 한 항에 있어서,
발생된 에어로졸 내의 평균 입자 또는 액적 크기는 약 1000 ㎚ 미만, 적합하게는 약 400 ㎚ 미만이고, 적합하게는 약 100 ㎚ 초과인,
방법. - 에어로졸로서,
상기 에어로졸은 적어도 10 ㎍의 니코틴 및/또는 적어도 10 ㎍의 에어로졸 발생제를 포함하고,
상기 에어로졸은 2 초 기간 동안 적어도 1.50 L/m의 기류 하에서, 에어로졸 발생 재료를 적어도 150 ℃로 유도 가열하는 것을 통해 얻어지는,
에어로졸. - 니코틴 및 에어로졸 발생제를 포함하는 에어로졸 발생 재료로부터 에어로졸을 발생시키는, 방법으로서,
유도 가열기를 사용하여 상기 에어로졸 발생 재료를 적어도 150 ℃로 가열하는 단계를 포함하며,
2 초 기간 동안 적어도 1.50 L/m의 기류 하에서 발생된 에어로졸에서, 에어로졸 발생제 대 니코틴의 중량비는 적어도 약 2.5:1, 적합하게는 적어도 8.5:1인,
방법. - 에어로졸 발생 시스템으로서,
상기 에어로졸 발생 시스템은, (i) 니코틴 및 에어로졸 발생제를 포함하는 에어로졸 발생 재료를 포함하는 에어로졸 발생 물품, 및 (ii) 유도 가열기를 포함하는 에어로졸 발생 디바이스를 포함하고,
작동 동안에, 상기 물품은 상기 디바이스 내로 삽입되고, 상기 유도 가열기를 사용하여 상기 에어로졸 발생 재료를 적어도 150 ℃로 가열함으로써 에어로졸이 발생되며,
2 초 기간 동안 적어도 1.50 L/m의 기류 하에서 발생된 에어로졸에서, 에어로졸 발생제 대 니코틴의 중량비는 적어도 약 2.5:1, 적합하게는 적어도 8.5:1인,
에어로졸 발생 시스템. - 에어로졸로서,
상기 에어로졸은 에어로졸 발생제 및 니코틴을 포함하고,
에어로졸 발생제 대 니코틴의 중량비는 적어도 약 2.5:1, 적합하게는 적어도 8.5:1이며,
상기 에어로졸은 2 초 기간 동안 적어도 1.50 L/m의 기류 하에서, 에어로졸 발생 재료를 적어도 150 ℃로 유도 가열하는 것을 통해 얻어지는,
에어로졸.
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