KR20210146945A - 오목형 지지 구성요소를 갖는 에어로졸 발생 물품 - Google Patents

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KR20210146945A
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스테파노스 파파카이릴로우
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필립모리스 프로덕츠 에스.에이.
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Abstract

가열 시 흡입 가능한 에어로졸을 생성하기 위한 에어로졸 발생 물품(10)이 제공된다. 물품은 에어로졸 발생 기재(12)의 로드; 마우스피스 세그먼트(16); 및 로드와 마우스피스 세그먼트 사이의 중공 관형 지지 요소(14)를 포함한다. 중공 관형 지지 요소는 로드(12)와 길이방향으로 정렬되고, 로드의 바로 하류에 배열되고, 로드와 마우스피스 세그먼트 사이에 유체 연통을 확립하는 적어도 하나의 기류 도관(30)을 정의한다. 중공 관형 지지 요소는 원통형 주변 벽(24)을 포함하고, 원통형 주변 벽의 외부 표면으로부터 중공 관형 지지 요소의 길이방향 축을 향해 연장된다. 또한, 중공 관형 지지 요소(14)는 중공 관형 지지 요소의 상류 단부에 오목부를 정의하며, 오목부는 에어로졸 발생 물품의 전체 길이의 약 10% 미만의 길이를 가지며, 적어도 하나의 기류 도관은 오목부의 하류 단부로부터 마우스피스 세그먼트로 연장된다.

Description

오목형 지지 구성요소를 갖는 에어로졸 발생 물품
본 발명은 에어로졸 발생 기재를 포함하고 가열 시 흡입 가능한 에어로졸을 생성하도록 구성된 에어로졸 발생 물품에 관한 것이다.
담배 함유 기재와 같은 에어로졸 발생 기재가 연소되지 않고 가열되는 에어로졸 발생 물품이 당업계에 공지되어 있다. 통상적으로, 이러한 가열식 흡연 물품에서, 에어로졸은 열원으로부터 물리적으로 분리된 에어로졸 발생 기재 또는 재료로의 열 전달에 의해 발생되며, 이러한 기재 또는 재로는 열원과 접촉하여 위치하거나, 열원의 내부에 위치하거나, 열원의 주위에 위치하거나, 열원의 하류에 위치할 수 있다. 에어로졸 발생 물품의 사용 동안, 휘발성 화합물은 열원으로부터의 열 전달에 의해 에어로졸 발생 기재로부터 방출되고 에어로졸 발생 물품을 통해 흡인된 공기에 비말동반된다. 방출된 화합물이 냉각되면서, 화합물은 응축되어 에어로졸을 형성한다.
다수의 종래 기술 문헌에 에어로졸 발생 물품을 소모하기 위한 에어로졸 발생 장치가 개시되어 있다. 이러한 장치는, 예를 들어 에어로졸 발생 장치의 하나 이상의 전기 히터 요소로부터 가열식 에어로졸 발생 물품의 에어로졸 발생 기재로의 열 전달에 의해 에어로졸이 발생되는 전기 가열식 에어로졸 발생 장치를 포함한다.
과거에는, 통상적으로 무작위로 배향된 담배 재료의 슈레드(shred), 스트랜드(strand), 또는 스트립을 사용해 가열식 에어로졸 발생 물품용 기재를 생산했었다. 보다 최근에는, 담배 재료의 주름진 시트로 형성된 로드와 같은, 연소되기보다는 가열될 에어로졸 발생 물품에 대한 대안적인 기재가 개시되어 있다. 예로서, 국제 특허 출원 WO-A-2012/164009에 개시된 로드는 공기가 로드를 통해 흡인될 수 있게 하는 길이방향 다공성을 갖는다. 추가 대안으로서, 국제 특허 출원 WO-A-2011/101164호는 균질화된 담배 재료의 스트랜드로 형성된 가열식 에어로졸 발생 물품에 대한 로드를 개시하며, 이는 균질화된 담배 재료의 시트를 형성하기 위해 미립자 담배와 적어도 하나의 에어로졸 형성제를 포함하는 혼합물을 포함한 혼합물을 주조, 압연, 캘린더링 또는 압출함으로써 형성될 수 있다. 다른 구현예에서, WO-A-2011/101164호의 로드는 균질화된 담배 재료의 연속적인 길이를 형성하기 위해 미립자 담배 및 적어도 하나의 에어로졸 형성제를 포함한 혼합물을 압출함으로써 얻어진 균질화된 담배 재료의 스트랜드로 형성될 수 있다.
가열식 에어로졸 발생 물품용 기재는 통상적으로, 에어로졸 형성제, 즉 사용 시, 에어로졸의 형성을 용이하게 하고 바람직하게는 에어로졸 발생 물품의 작동 온도에서 열적 열화에 실질적으로 내성이 있는 에어로졸 형성제, 즉 화합물 또는 화합물의 혼합물을 더 포함한다. 적합한 에어로졸 형성제의 예는 프로필렌 글리콜, 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 에스테르를 포함한다.
또한, 동일한 래퍼 내에서 기재와 조립되는 하나 이상의 추가 요소를 가열할 때 흡입 가능한 에어로졸을 생성하기 위한 에어로졸 발생 물품을 포함하는 것이 일반적이다. 이러한 추가 요소의 예는 마우스피스 여과 세그먼트, 에어로졸 발생 물품에 구조적 강도를 부여하도록 적응된 지지 요소, 마우스피스에 도달하기 전에 에어로졸의 냉각을 선호하도록 적응된 냉각 요소 등을 포함한다. 그러나, 이러한 추가 요소가 수개의 유리한 효과를 가질 수 있지만, 에어로졸 발생 물품에 그들의 포함은 일반적으로 물품의 전체 구조를 복잡하게 하고 그의 제조를 더 복잡하게 하고 덜 비용 효과적이게 한다.
이를 고려하여, 더 단순한 구조를 갖는 에어로졸 발생 물품이 제안되었다. 그러나, 특정 추가 구성요소가 없을 때, 소비자에게 만족스러운 RTD를 일관되게 제공하는 에어로졸 발생 물품을 제조하는 것이 더 어렵게 될 수 있다. 또한, 소비자에게 만족스러운 에어로졸 전달을 일관되게 제공하는 에어로졸 발생 물품을 제조하는 것이 더 어려워질 수 있다. 예로서, 사용 동안 물품을 따라 흐르는 기체 스트림을 냉각하기 위해 특히 적응된 요소가 없을 때, 가열 시 발생된 증기 상의 온도를 낮추고 에어로졸 입자의 응축을 달성하는 것이 더 어려울 수 있다. 이는 응축되어 소비자에게 효과적으로 전달되는 것을 관리하는 에어로졸 입자의 양을 제한할 수 있다.
따라서, 사용 동안 소비자에게 일관되게 만족스러운 에어로졸 전달을 제공할 수 있는 동시에, 효율적이고 고속으로 더욱 쉽게 제조될 수 있는 에어로졸 발생 물품을 제공하는 것이 바람직할 것이다.
본 발명은 가열될 때 흡입 가능한 에어로졸을 생성하기 위한 에어로졸 발생 물품에 관한 것이다. 에어로졸 발생 물품은 에어로졸 발생 기재의 로드를 포함할 수 있다. 또한, 에어로졸 발생 물품은 여과 재료의 플러그를 포함하는 마우스피스 세그먼트를 포함할 수 있다. 에어로졸 발생 물품은 로드와 마우스피스 세그먼트 사이의 위치에 있는 관형 지지 요소를 포함할 수 있으며, 관형 지지 요소는 로드와 마우스피스 세그먼트와 길이방향으로 정렬되고, 로드의 바로 하류에 배열되고, 로드와 마우스피스 세그먼트 사이에 유체 연통을 확립하는 적어도 하나의 기류 도관을 정의한다. 관형 지지 요소는 원통형 주변 벽을 포함할 수 있고, 원통형 주변 벽의 외부 표면으로부터 관형 지지 요소의 길이방향 축을 향해 연장된다. 에어로졸 발생 물품은 관형 지지 요소에 의해 정의된 오목부를 포함할 수 있다. 오목부는 로드의 하류 단부 표면과 관형 지지 요소의 상류 단부 표면 사이에 포함될 수 있다. 오목부는 에어로졸 발생 물품의 전체 길이의 약 10% 미만의 길이를 가질 수 있다. 적어도 하나의 기류 도관은 오목부의 하류 단부로부터 마우스피스 세그먼트로 길이방향으로 연장될 수 있다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 가열될 때 흡입 가능한 에어로졸을 생성하는 에어로졸 발생 물품이 제공되며, 상기 에어로졸 발생 물품은,
에어로졸 발생 기재의 로드; 여과 재료의 플러그를 포함하는 마우스피스 세그먼트; 및 로드와 마우스피스 세그먼트 사이의 위치에 있는 관형 지지 요소를 포함한다. 관형 지지 요소는 로드 및 마우스피스 세그먼트와 길이방향으로 정렬되고, 로드의 바로 하류에 배열되고, 로드와 마우스피스 세그먼트 사이에 유체 연통을 확립하는 적어도 하나의 기류 도관을 정의한다. 또한, 관형 지지 요소는 원통형 주변 벽을 포함하고, 원통형 주변 벽의 외부 표면으로부터 관형 지지 요소의 길이방향 축을 향해 방사상으로 연장된다. 또한, 에어로졸 발생 물품은 관형 지지 요소에 의해 정의되는 오목부를 포함하며, 오목부는 로드의 하류 단부 표면과 관형 지지 요소의 상류 단부 표면 사이에 포함된다. 오목부는 에어로졸 발생 물품의 전체 길이의 약 10% 미만의 길이를 갖는다. 적어도 하나의 기류 도관은 오목부의 하류 단부로부터 마우스피스 세그먼트로 길이방향으로 연장된다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 전술한 바와 같은 에어로졸 발생 물품 및 전기 작동식 에어로졸 발생 장치를 포함하는 에어로졸 발생 시스템이 제공되며, 이 에어로졸 발생 장치는 가열 요소 및 에어로졸 발생 기재의 로드가 가열 챔버 내에서 가열되도록 에어로졸 발생 물품을 수용하도록 구성된 세장형 가열 챔버를 포함한다.
본 발명의 일 양태를 참고하여 설명된 임의의 특징이 본 발명의 임의의 다른 양태에 동일하게 적용 가능하다는 점이 인식될 것이다.
용어 “에어로졸 발생 물품”은 에어로졸 발생 기재가 에어로졸을 생성하여 소비자에게 전달하도록 가열되는 물품을 나타내기 위해 본원에서 사용된다. 본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "에어로졸 발생 기재"는 가열 시, 에어로졸을 발생시키기 위해 휘발성 화합물을 방출할 수 있는 기재를 나타낸다.
종래의 궐련은 사용자가 화염을 궐련의 일 단부에 적용하고 다른 단부를 통해 공기를 흡인할 때 불이 붙는다. 화염에 의해 제공되는 국부적인 열과 궐련을 통해 흡인된 공기 중의 산소는 궐련의 단부가 점화되게 야기하고, 생성된 연소는 흡입 가능한 연기를 발생시킨다. 대조적으로, 가열식 에어로졸 발생 물품에서, 에어로졸은 담배와 같은 향미 발생 기재를 가열하여 발생된다. 공지된 가열식 에어로졸 발생 물품은, 예를 들어 전기 가열식 에어로졸 발생 물품 및 가연성 연료 요소 또는 열원으로부터 물리적으로 분리된 에어로졸 형성 재료로의 열 전달에 의해서 에어로졸이 발생되는 에어로졸 발생 물품을 포함한다. 예를 들어, 본 발명에 따른 에어로졸 발생 물품은 에어로졸 발생 기재의 로드 내에 삽입되도록 적응되는 내부 히터 블레이드를 갖는 전기 가열식 에어로졸 발생 장치를 포함하는 에어로졸 발생 시스템에서 특정한 용례를 발견한다. 이러한 유형의 에어로졸 발생 물품은 종래 기술, 예를 들어 EP 0822670호에 설명된다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 “에어로졸 발생 장치”는 에어로졸 발생 물품의 에어로졸 발생 기재와 상호작용하여 에어로졸을 발생시키는 히터 요소를 포함하는 장치를 지칭한다.
사용 동안, 휘발성 화합물은 열 전달에 의해 에어로졸 발생 기재로부터 방출되고 에어로졸 발생 물품을 통해 흡입된 공기 중에 비말동반된다. 방출된 화합물은 냉각되면서 응축되어, 소비자에 의해 흡입되는 에어로졸을 형성한다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 “관형 요소”는 그의 길이방향 축을 따라 루멘(lumen) 또는 기류 통로를 정의하는 세장형 요소를 나타낸다. 본 명세서의 맥락에서, 용어 “관형”은 관형 요소의 상류 단부와 관형 요소의 하류 단부 사이에 유체 연통을 확립하는 적어도 하나의 기류 도관을 정의하는 실질적으로 원통형 단면을 갖고 임의의 관형 요소를 포함하도록 의도된다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 “길이방향”은 에어로졸 발생 물품의 상류 단부와 하류 단부 사이에서 연장되는 에어로졸 발생 물품의 주 길이방향 축에 대응하는 방향을 지칭한다. 본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 “상류” 및 “하류”는 에어로졸이 사용 중에 에어로졸 발생 물품을 통해 이송되는 방향에 대하여 에어로졸 발생 물품의 요소, 또는 요소의 일부분의 상대적 위치를 설명한다. 사용 동안, 공기는 에어로졸 발생 물품을 통해 길이방향으로 흡인된다. 용어 "가로방향"은 길이방향 축에 수직인 방향을 지칭한다. 에어로졸 발생 물품 또는 에어로졸 발생 물품의 구성요소의 “단면”에 대한 임의의 언급은 달리 언급되지 않는 한 횡단면을 지칭한다.
용어 “오목부”는 에어로졸 발생 물품 내의 중공형 공간을 나타내기 위해 본원에서 사용된다. 오목부는 상기 중공형 공간이 구성 요소에 의해 실질적으로 둘러싸이면, 에어로졸 발생 물품의 구성요소에 의해 “정의된다”.
실제로, 오목부는 중공형 공간의 경계가 구성요소의 하나 이상의 단부 표면에 의해 부분적으로 설정되면 에어로졸 발생 물품의 구성요소에 의해 정의된다. 이는 관형 지지 요소가 제조되고 실질적으로 비어 있는 임의의 재료에 의해 오목부의 체적이 점유되지 않는 것을 의미한다.
에어로졸 발생 물품의 구성요소에 의해 정의되는 하나의 이러한 오목부는 구성요소의 하나 이상의 단부 표면으로부터 먼 쪽을 향하는 측면 상에서 개방된다. 따라서, 구성요소의 하나 이상의 단부 표면으로부터 먼 쪽을 향하는 측면 상의 오목부의 경계는 오목부를 정의하는 구성요소에 인접한 에어로졸 발생 물품의 다른 구성요소의 단부 표면에 의해 효과적으로 정의되는 것으로 간주될 수 있다.
간략하게 전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 에어로졸 발생 물품에서, 관형 지지 요소는 로드의 바로 하류에 배열된다. 본 발명의 맥락에서, 표현 “로드의 바로 하류”는 관형 지지 요소 및 로드가 서로 접촉하거나 서로 매우 가까운 것을 의미하고, 물품이 에어로졸 발생 기재(예를 들어, 기재 내로 삽입되는 가열 요소를 포함하는 것)을 가열하도록 적응된 에어로졸 발생 장치에서의 사용을 위해 수용될 때 관형 지지 요소는 에어로졸 발생 물품의 변형이 거의 없거나 전혀 없는 경우, 또는 로드의 변위가 거의 없거나 전형 없는 경우, 또는 둘 다의 경우, 로드를 위한 지지를 효과적으로 제공한다. 따라서, 실제로, 본 발명의 맥락에서, 표현 “로드의 바로 하류”는 로드의 하류 단부 표면과 - 예를 들어, 관형 지지 요소의 주변 벽의 상류 단부 표면과 같은 - 관형 지지 요소의 상류 단부 표면 사이의 최소 길이방향 거리가 1 mm 미만, 바람직하게는 0.5 mm 미만, 보다 더 바람직하게는 0.25 mm 미만인 것을 나타내는 데 사용된다. 특히 바람직한 구현예에서, 에어로졸 발생 기재의 로드 및 관형 지지 요소는 접촉하고 있다.
이하에서 더욱 상세히 설명되는 바와 같이, 본 발명의 맥락에서, 관형 지지 요소는 주변 벽의 상류 단부 표면이 에어로졸 발생 기재의 로드의 하류 단부 표면과 접촉할 때, 관형 지지 요소의 적어도 다른 상류 단부 표면이 로드의 하류 단부 표면으로부터 이격되도록 맞춰진다. 따라서, 오목부의 하류 경계는 중공형 튜브 세그먼트의 상기 적어도 다른 상류 단부 표면에 의해 정의된다. 동시에, 오목부의 상류 경계는 길이방향을 가로지르는 평면에 의해 설정되고 관형 지지 요소의 주변 벽의 상류 단부 표면과 동일 평면인 것으로 간주된다. 실제로, 관형 지지 요소가 로드와 정렬되고, 단부-대-단부 배열에 접경함에 따라, 관형 지지 요소의 적어도 다른 상류 단부 표면으로부터 먼 쪽을 향하는 측면 상의 오목부의 경계는 로드의 하류 단부 표면과 실질적으로 일치하는 것으로 간주될 수 있다.
용어 “길이”는 길이방향으로의 에어로졸 발생 물품의 구성요소의 최대 치수를 나타낸다. 예를 들어, 그것은 길이방향으로의 로드 또는 관형 요소의 치수를 나타내기 위해 사용될 수 있다. 특히, 본 발명의 맥락에서, 용어 “오목부의 길이”는 오목부의 상류 경계와 하류 경계 사이의 최대 거리를 나타내는 데 사용된다. 실제로, 이는 관형 지지 요소의 주변 벽의 상류 단부 표면에 의해 정의된 평면(또는 에어로졸 발생 기재의 로드의 하류 단부에 의해 정의된 평면) 사이의 최대 거리로서 평가된다.
용어 “관형 요소의 벽의 두께”는 관형 요소의 벽의 외부 표면과 내부 표면 사이에서 측정된 최소 거리를 나타내기 위해 본 명세서에 사용된다. 실제로, 주어진 위치에서의 거리는 관형 요소의 벽의 대향 측면에 국부적으로 실질적으로 수직인 방향을 따라 측정된다. 실질적으로 원통형인 관형 요소, 즉 실질적으로 원형의 단면을 갖는 관형 요소에 대해, 주변 벽의 두께는 관형 요소의 실질적으로 반경 방향을 따라 측정된 주변 벽의 외부 표면과 내부 표면 사이의 거리로서 평가된다. 관형 요소가 주변 벽의 내부 표면 상의 지점으로부터 주변 벽의 내부 표면 상의 다른 지점으로 연장되는 하나 이상의 내부 횡단 벽을 포함하는 이들 구현예에서, 내부 벽의 두께는 내부 벽의 양 측면에 수직인 방향을 따라 측정된 내부 벽의 대향 측면 사이의 거리로서 평가된다.
“공기 불침투성 재료”라는 표현은 재료의 간극 또는 기공을 통해 유체, 특히 공기와 연기를 통과시키지 않는 재료를 의미하도록 본 명세서 전반에 걸쳐서 사용된다. 지지 요소가 공기 및 에어로졸 입자에 불침투성인 재료로 형성되면, 지지 요소를 통해 흡인된 공기 및 에어로졸 입자는 기류 도관을 통해 흐르게 강제되지만, 지지 요소의 벽을 가로질러 흐를 수 없다.
용어 “중공 관형 세그먼트의 노출된 표면적”은 사용 동안 에어로졸 발생 물품을 통해 흐르는 에어로졸에 노출되는 중공 관형 세그먼트의 다양한 표면의 누적 표면적을 나타내기 위해 본원에서 사용된다. 따라서, 중공 관형 세그먼트의 노출된 표면적은 중공 관형 지지 요소의 원통형 주변 벽의 내부 표면의 표면적을 포함한다. 또한, 다음의 설명 및 예에서 보다 상세히 설명되는 바와 같이, 중공 관형 세그먼트의 노출된 표면적은 주변 벽의 내부 표면 상의 지점으로부터 주변 벽의 내부 표면 상의 다른 지점으로 연장되는 중공 관형 지지 요소의 임의의 내부 횡단 벽의 양 측면의 표면적을 포함한다.
본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 용어 “균질화된 담배 재료”는 담배 재료의 입자를 뭉쳐서 형성한 임의의 담배 재료를 포함한다. 균질화된 담배 재료의 시트 또는 웹은 담배 잎몸(leaf lamina) 및 담배 잎자루(leaf stem) 중 하나 또는 둘 모두를 분쇄하거나 달리 분말화하여 얻어진 미립자 담배를 뭉침으로써 형성된다. 또한, 균질화된 담배 재료는 담배의 처리, 취급 및 운송 동안에 형성된 담배 가루, 담배 미분 및 다른 미립자 담배 부산물 중 하나 이상을 미량으로 포함할 수 있다. 균질화된 담배 재료의 시트는 캐스팅, 압출, 제지 공정 또는 당업계에 공지된 다른 임의의 적합한 공정에 의해 제조될 수 있다.
용어 “다공성”은 재료를 통한 공기의 통과를 허용하는 복수의 기공 또는 개구를 제공하는 재료를 지칭하기 위해 본원에서 사용된다.
간략하게 전술한 바와 같이, 본 발명의 에어로졸 발생 물품은 에어로졸 발생 기재의 로드, 여과 재료의 플러그를 포함하는 마우스피스 세그먼트, 및 로드와 마우스피스 세그먼트 사이의 관형 지지 요소를 포함한다. 관형 지지 요소는 로드 및 마우스피스 세그먼트와 길이방향으로 정렬되고, 로드의 바로 하류에 배열되고, 로드와 마우스피스 세그먼트 사이에 유체 연통을 확립하는 적어도 하나의 기류 도관을 정의한다.
보다 상세하게는, 중공 관형 지지 요소는 원통형 주변 벽을 포함하고, 원통형 주변 벽의 외부 표면으로부터 중공 관형 지지 요소의 길이방향 축을 향해 내측으로 연장된다.
기존 에어로졸 발생 물품과 대조적으로, 에어로졸 발생 물품은 관형 지지 요소에 의해 정의된 오목부를 포함하며, 오목부는 로드의 하류 단부 표면과 관형 지지 요소의 상류 단부 표면 사이에 포함된다. 오목부는 에어로졸 발생 물품의 전체 길이의 약 10% 미만의 길이를 갖는다. 적어도 하나의 기류 도관은 오목부의 하류 단부로부터 마우스피스 세그먼트로 길이방향으로 연장된다.
사용 동안 지지 요소를 통해 흡인된 공기 및 에어로졸 입자는 바람직하게는 적어도 하나의 기류 도관을 따라 흐를 것이다. 기류 도관의 수 및 기하학적 구조를 조정함으로써, 에어로졸 발생 물품 내에 잘 정의된 위치 및 미리 결정된 단면을 갖는 하나의 이러한 기류 도관을 제공하기가 용이하므로, 유리하게는 관형 지지 요소가 에어로졸 발생 물품의 전체 RTD에 이루어지는 기여를 제어하는 것이 용이하다. 이론에 얽매이지 않는 범위에서, 본 발명에 따른 에어로졸 발생 물품의 관형 지지 요소는 에어로졸 발생 물품의 전체 RTD에 실질적으로 기여하지 않을 것으로 예상된다. 실제로, 에어로졸 발생 물품의 전체 RTD는 에어로졸 발생 기재의 로드의 RTD 및 마우스피스 세그먼트의 RTD에 크게 좌우될 것으로 예상된다. 또한, 이는 특히 일관된 RTD 값을 갖는 에어로졸 발생 물품을 제조하는 것을 더욱 쉽게 할 것으로 기대된다.
또한, 에어로졸 발생 물품의 로드의 바로 하류에 오목부를 제공함으로써, 본 발명에 따른 에어로졸 발생 물품에서, 사용 동안, 지지 요소의 상류 단부 표면을 특히 고온에 노출함으로써 야기될 수 있는 지지 요소에 대한 손상이 방지되는 점을 보장하는 것이 더 용이하다. 이는 또한 에어로졸이 물품을 통해 그리고 마우스피스를 향해 계속 흐를 수 있고, 물품의 RTD가 사용 동안 변경되지 않도록 기류 도관 또는 도관들의 기하학적 구조 및 배열을 보존하는 것을 돕는다. 이론에 얽매이지 않는 범위에서, 기존 에어로졸 발생 물품이 로드 내로 삽입되는 블레이드 히터 또는 핀 히터의 형태로 가열 요소를 포함하는 장치에서 사용될 때, 에어로졸 발생 물품 내의 온도 프로파일은 로드 내 위치 또는 로드의 부근 또는 둘 모두에서 최대치를 나타낸다는 것이 이해된다. 로드의 하류 단부에서의 오목부의 제공은, 예를 들어 가열 요소가 로드 내로 너무 깊이 밀려 들어가는 경우에, 가열 요소의 선단부가 의도하지 않게 지지 요소와 접촉할 가능성을 감소시키는 데 도움을 줄 수 있다. 또한, 기존 에어로졸 발생 물품과 대조적으로, 체적은 공기 및 기화된 종이 로드의 바로 하류를 통해 흐르도록 제공되며, 일부 냉각은 기체 흐름이 기류 도관 또는 도관들에 도달하기 전에 발생할 수 있다.
또한, 기존 에어로졸 발생 물품이 로드 내로 삽입되는 블레이드 히터 또는 핀 히터의 형태로 가열 요소를 포함하는 장치에서 사용될 때, 기재의 일부는 변위되고 심지어는 로드의 하류 단부에서 밀려 나올 수 있다. 특히, 로드가 기재로서 캐스트 리프 입자 또는 주름진 균질화된 담배 재료를 포함하는 경우, 로드 내로 블레이드 히터 또는 핀 히터의 삽입은 로드의 코어에서의 일부 재료가 밀려나오게 할 수 있다. 결과적으로, 이는 기존 에어로졸 발생 물품에서 기류 경로의 차단을 바람직하지 않게 야기할 수 있다. 대조적으로, 본 발명에 따른 에어로졸 발생 물품에서, 관형 지지 요소의 상류 단부에서의 오목부는 유리하게는 하나의 이러한 차단을 방지할 수 있다.
본 발명에 따른 에어로졸 발생 물품은 고속으로 효율적으로 수행될 수 있는 연속 공정으로 제조될 수 있고, 제작 장비의 광범위한 수정을 필요로 하지 않고 가열식 에어로졸 발생 물품의 제작을 위한 기존의 생산 라인에서 편리하게 제작될 수 있다.
본 발명에 따른 에어로졸 발생 물품은 래퍼에 의해 둘러싸인 로드의 형태로 제공될 수 있는 에어로졸 발생 기재를 포함한다.
에어로졸 발생 기재의 로드는, 바람직하게는 에어로졸 발생 물품의 외경과 거의 동등한 외경을 갖는다.
바람직하게는, 에어로졸 발생 기재의 로드는 적어도 5 mm의 외경을 갖는다. 에어로졸 발생 기재의 로드는 약 5 mm 내지 약 12 mm, 예를 들어 약 5 mm 내지 약 10 mm 또는 약 6 mm 내지 약 8 mm의 외경을 가질 수 있다. 바람직한 구현예에서, 에어로졸 발생 기재의 로드는 7.2 mm +/- 10%의 외경을 갖는다.
에어로졸 발생 기재의 로드는 약 5 mm 내지 약 100 mm의 길이를 가질 수 있다. 바람직하게는, 에어로졸 발생 기재의 로드는 적어도 약 5 mm, 더 바람직하게는 적어도 약 7 mm의 길이를 갖는다. 추가적으로 또는 대안적으로, 에어로졸 발생 기재의 로드는, 바람직하게는 약 80 mm미만, 더 바람직하게는 약 65 mm 미만, 보다 더 바람직하게는 약 50 mm 미만의 길이를 갖는다. 특히 바람직한 구현예에서, 에어로졸 발생 기재의 로드는 약 35 mm 미만, 더 바람직하게는 약 25 mm 미만, 보다 더 바람직하게는 약 20 mm 미만의 길이를 갖는다. 일 구현예에서, 에어로졸 발생 기재의 로드는 약 10 mm의 길이를 가질 수 있다. 바람직한 구현예에서, 에어로졸 발생 기재의 로드는 약 12 mm의 길이를 갖는다.
바람직하게는, 에어로졸 발생 기재의 로드는 로드의 길이를 따라 실질적으로 균일한 단면을 갖는다. 특히 바람직하게는, 에어로졸 발생 기재의 로드는 실질적으로 원형 단면을 갖는다.
바람직한 구현예에서, 에어로졸 발생 기재는 균질화된 담배 재료의 하나 이상의 주름진 시트를 포함한다. 바람직하게는, 균질화된 담배 재료의 하나 이상의 시트는 질감이 형성되어 있다. 본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 ‘텍스쳐 가공 시트(textured sheet)’는 크림핑되었거나, 양각되었거나, 음각되었거나, 천공되었거나 달리 변형된 시트를 나타낸다. 본 발명에서 사용하기 위한 균질화된 담배 재료의 텍스쳐 가공 시트는 복수의 이격된 압입부, 돌출부, 천공부 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 본 발명의 특히 바람직한 구현예에 따르면, 에어로졸 발생 기재의 로드는 래퍼에 의해 둘러싸여 있는 균질화된 담배 재료의 주름진 크림핑된 시트를 포함한다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 ‘크림핑된 시트’는 용어 ‘크레이프 가공 시트(creped sheet)’와 동의어인 것으로 의도되어 있고 복수의 실질적으로 평행한 리지(ridge) 또는 물결주름(corrugation)을 갖는 시트를 가리킨다. 바람직하게는, 균질화된 담배 재료의 크림핑된 시트는 본 발명에 따른 로드의 원통형 축에 실질적으로 평행한 복수의 리지 또는 물결주름을 갖는다. 이는 유리하게는, 로드를 형성하기 위해 균질화된 담배 재료의 크림핑된 시트의 주름형성을 용이하게 한다. 그러나, 본 발명에서 사용하기 위한 균질화된 담배 재료의 크림핑된 시트는 대안적으로 또는 추가적으로 로드의 원통형 축에 예각 또는 둔각으로 배치된 복수의 실질적으로 평행한 리지 및 물결주름을 가질 수 있다는 것을 이해해야 할 것이다. 특정 구현예에서, 본 발명의 물품의 로드에 사용하기 위한 균질화된 담배 재료의 시트는 실질적으로 그들의 전체 표면에 걸쳐서 실질적으로 균일하게 질감을 가질 수 있다. 예를 들어, 본 발명에 따른 에어로졸 발생 물품에 사용하기 위한 로드의 제작에 사용하기 위한 균질화된 담배 재료의 크림핑된 시트는 시트의 폭에 걸쳐서 실질적으로 균일하게 이격되는 복수의 실질적으로 평행한 리지 또는 물결주름을 포함할 수 있다.
본 발명에서 사용하기 위한 균질화된 담배 재료의 시트 또는 웹은 건조 중량 기준으로 적어도 약 40 중량%, 더 바람직하게는 건조 중량 기준으로 적어도 약 60 중량%, 더 바람직하게는 건조 기준으로 적어도 약 70 중량%, 가장 바람직하게는 건조 중량 기준으로 적어도 약 90 중량%의 담배 함량을 가질 수 있다.
에어로졸 발생 기재에 사용하기 위한 균질화된 담배 재료의 시트 또는 웹은 미립자 담배의 응집을 돕기 위한 하나 이상의 고유 결합제, 즉 담배 내인성 결합제, 하나 이상의 외부 결합제, 즉 담배 외인성 결합제, 또는 이의 조합을 포함할 수 있다. 대안적으로, 또는 추가적으로, 상기 에어로졸 발생 기재에 사용하기 위한 균질화된 담배 재료의 시트는 담배 및 비-담배 섬유, 에어로졸 형성제, 습윤제, 가소제, 향미제, 충전제, 수성 및 비-수성 용매, 및 그들의 조합을 포함하지만 이에 한정되지 않는 다른 첨가제를 포함할 수 있다.
에어로졸 발생 기재에 사용하기 위한 균질화된 담배 재료의 시트 또는 웹에 포함시키기 위한 적합한 외부 결합제는 당업계에 공지되어 있고, 예를 들어 구아 검, 잔탄 검, 아라비아 검 및 로커스트 콩 검과 같은 검; 예를 들어 히드록시프로필 셀룰로스, 카르복시메틸 셀룰로스, 히드록시에틸 셀룰로스, 메틸 셀룰로스 및 에틸 셀룰로스와 같은 셀룰로스 결합제; 예를 들어, 예컨대 전분, 유기산, 예컨대 알긴산, 유기산의 짝염기 염, 예컨대, 알긴산 나트륨, 아가 및 펙틴과 같은 다당류; 및 이의 조합을 포함하지만 이에 한정되지 않는다.
에어로졸 발생 기재에 사용하기 위한 균질화된 담배 재료의 시트 또는 웹에 포함시키기 위한 적합한 비-담배 섬유는 당업계에 공지되어 있고, 셀룰로스 섬유; 연질 목재 섬유; 경질 목재 섬유; 황마(jute) 섬유; 및 이의 조합을 포함하지만 이에 한정되지 않는다. 에어로졸 발생 기재에 사용하기 위한 균질화된 담배 재료의 시트에 포함시키기 전에, 비-담배 섬유는 기계 펄핑(mechanical pulping); 정제(refining); 화학 펄핑(chemical pulping); 표백; 황산염 펄핑(sulfate pulping); 및 이의 조합을 포함하지만 이에 한정되지 않는 당분야에 공지되어 있는 적합한 공정에 의해 처리될 수 있다.
바람직하게는, 균질화된 담배 재료의 시트 또는 웹은 에어로졸 형성제를 포함한다. 본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "에어로졸 형성제"는 사용 시, 에어로졸의 형성을 촉진시키고 에어로졸 발생 물품의 작동 온도에서 열적 열화에 실질적으로 내성이 있는 임의의 적합한 공지된 화합물 또는 화합물의 혼합물을 설명한다.
적합한 에어로졸 형성제는 당업계에 공지되어 있고, 프로필렌 글리콜, 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 에스테르를 포함하지만, 이에 한정되지 않는다.
바람직한 에어로졸 형성제는 프로필렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 1,3-부탄디올 같은 다가 알코올 또는 그들의 혼합물이며, 가장 바람직하게는 글리세린이다.
균질화된 담배 재료의 시트 또는 웹은 단일 에어로졸 형성제를 포함할 수 있다. 대안적으로, 균질화된 담배 재료의 시트 또는 웹은 2개 이상의 에어로졸 형성제의 조합을 포함할 수 있다.
균질화된 담배 재료의 시트 또는 웹은 건조 중량 기준으로 10% 초과의 에어로졸 형성제 함량을 갖는다. 바람직하게는, 균질화된 담배 재료의 시트 또는 웹은 건조 중량 기준으로 12% 초과의 에어로졸 형성제 함량을 갖는다. 바람직하게는, 균질화된 담배 재료의 시트 또는 웹은 건조 중량 기준으로 14% 초과의 에어로졸 형성제 함량을 갖는다. 바람직하게는, 균질화된 담배 재료의 시트 또는 웹은 건조 중량 기준으로 16% 초과의 에어로졸 형성제 함량을 갖는다.
균질화된 담배 재료의 시트는 건조 중량 기준으로 대략 10% 내지 대략 30%의 에어로졸 형성제 함량을 가질 수 있다. 바람직하게는, 균질화된 담배 재료의 시트 또는 웹은 건조 중량 기준으로 25% 미만의 에어로졸 형성제 함량을 갖는다.
바람직한 구현예에서, 균질화된 담배 재료의 시트는 건조 중량 기준으로 대략 20%의 에어로졸 형성제 함량을 갖는다.
본 발명의 에어로졸 발생 물품에 사용하기 위한 균질화된 담배의 시트 또는 웹은 당업계에 공지된 방법, 예를 들어 국제 특허 출원 WO-A-2012/164009 A2호에 개시된 방법에 의해 만들어질 수 있다. 바람직한 구현예에서, 에어로졸 발생 물품에 사용하기 위한 균질화된 담배 재료의 시트는 캐스팅 공정에 의해 미립자 담배, 구아 검, 셀룰로스 섬유 및 글리세린을 포함한 슬러리로 형성된다.
에어로졸 발생 물품에서 사용하기 위한 로드 내의 균질화된 담배 재료의 대안적인 배열은 당업자에게 공지되어 있을 것이고, 균질화된 담배 재료의 복수의 적층된 시트, 균질화된 담배 재료의 스트립을 그들의 길이방향 축에 대해 감음으로써 형성된 복수의 세장형 관형 요소 등을 포함할 수 있다.
다른 대안으로서, 에어로졸 발생 기재의 로드는 니코틴(예를 들어, 니코틴 염의 형태) 및 에어로졸 형성제가 로딩된 흡착제 비-담배 재료의 시트와 같은 비-담배 기반, 니코틴-함유 재료를 포함할 수 있다. 이러한 로드의 예는 국제 출원 WO-A-2015/052652호에 설명되어 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 에어로졸 발생 기재의 로드는 방향족 비-담배 식물 재료와 같은 비-담배 식물 재료를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 물품의 에어로졸 발생 기재의 로드에서, 에어로졸 발생 기재는 바람직하게는 래퍼에 의해 둘러싸인다. 래퍼는 다공성 또는 비다공성 시트 재료로 형성될 수 있다. 래퍼는 임의의 적합한 재료 또는 재료들의 조합으로 형성될 수 있다. 바람직하게는, 래퍼는 종이 래퍼이다.
마우스피스 세그먼트는 입자 성분, 가스 성분 또는 조합을 제거할 수 있는 여과 재료의 플러그를 포함한다. 적합한 여과 재료는 당업계에 공지되어 있고, 예를 들어 셀룰로스 아세테이트 토우, 비스코스 섬유, 폴리하이드록시알카노에이트(PHA) 섬유, 폴리락트산(PLA) 섬유 및 종이와 같은 섬유질 여과 재료; 예를 들어, 활성화된 알루미나, 제올라이트, 분자 체 및 실리카 겔과 같은 흡수제; 및 이들의 조합을 포함하지만, 이에 한정되지 않는다. 또한, 여과 재료의 플러그는 하나 이상의 에어로졸 개질제를 더 포함할 수 있다. 적합한 에어로졸 개질제는 당분야에 공지되어 있고, 예를 들어 멘톨과 같은 향미제를 포함하지만 이에 한정되지 않는다. 일부 구현예에서, 마우스피스는 여과 재료의 플러그의 하류에 마우스 단부 오목부를 더 포함할 수 있다. 예로서, 마우스피스는 여과 재료의 플러그와 길이방향으로 정렬되게 그리고 그 바로 하류에 배열된 중공형 튜브를 포함할 수 있으며, 중공 튜브는 마우스피스 및 에어로졸 발생 물품의 하류 단부에서 외부 환경에 개방된 마우스 단부에서 공동을 형성한다.
마우스피스의 길이는 바람직하게는 적어도 약 4 mm, 더 바람직하게는 적어도 약 6 mm, 보다 더 바람직하게는 적어도 약 8 mm이다. 추가적으로 또는 대안적으로, 마우스피스의 길이는 바람직하게는 25 mm 미만, 더 바람직하게는 20 mm 미만, 보다 더 바람직하게는 15 mm 미만이다. 특히 바람직한 구현예에서, 마우스피스의 길이는 약 4 mm 내지 약 25 mm, 더욱 바람직하게는 약 6 mm 내지 약 20 mm이다. 예시적인 구현예에서, 마우스피스의 길이는 약 7 mm이다. 또 다른 예시적인 구현예에서, 마우스피스의 길이는 약 12 mm이다.
본 발명에 따른 에어로졸 발생 물품에서, 관형 지지 요소는 로드와 마우스피스 세그먼트 사이의 위치에 제공된다. 또한, 본 발명에 따른 에어로졸 발생 물품은 관형 지지 요소에 의해 정의된 오목부를 포함하며, 오목부는 로드의 하류 단부 표면과 관형 지지 요소의 상류 단부 표면 사이에 포함된다.
관형 지지 요소는 원통형 주변 벽, 및 관형 지지 요소의 상류 단부로부터 관형 지지 요소의 하류 단부로 길이방향으로 연장되는 적어도 하나의 기류 도관을 포함하여, 관형 지지 요소는 오목부와 마우스피스 세그먼트 사이에 유체 연통을 확립한다.
위에 간략하게 설명된 바와 같이, 관형 지지 요소는 로드 및 마우스피스 세그먼트와 길이방향으로 정렬되고 로드의 바로 하류에 배열된다. 이는 주변 벽의 상류 단부 표면이 에어로졸 발생 기재의 로드의 하류 단부 표면과 직접 접촉하는 것을 의미한다. 따라서, 관형 지지 요소는 에어로졸 발생 기재의 로드를 마우스피스로부터 미리 결정된 거리로 효과적으로 유지할 수 있다. 또한, 관형 지지 요소는 에어로졸 발생 물품에 구조적 강도를 부여하여, 그것은 소비자에 의해 용이하게 취급되고 사용을 위해 에어로졸 발생 장치 내로 삽입될 수 있다.
동시에, 관형 지지 요소는 오목부의 하류 경계를 정의하고, 세장형 기류 통로를 제공하여 에어로졸이 형성되어 마우스피스를 향해 흐른다. 오목부 때문에, 기류 도관의 유입구는 로드의 하류 단부로부터 효과적으로 이격된다.
사용 동안, 열 구배는 관형 지지 요소의 기류 도관을 따라 확립된다. 실제로, 온도 차이가 제공되어, 오목부의 하류 단부에서 관형 지지 요소에 진입하는 휘발된 에어로졸 구성요소의 온도는 관형 지지 요소의 하류 단부(즉, 마우스피스의 우측 상류)에서 관형 지지 요소를 빠져나가는 휘발된 에어로졸 구성요소의 온도보다 더 크다. 일반적으로, 관형 지지 요소의 기류 도관 또는 도관들의 누적 체적은 가능한 한 커서, 에어로졸의 형성에 유리하고 소비자에게 에어로졸의 전달을 향상하는 것이 바람직하다.
관형 지지 요소의 기류 도관 도관들의 누적 체적은 통상적으로 관형 지지 요소의 주변 벽에 의해 내부적으로 정의된 체적의 약 2% 내지 약 90%이다. 바람직하게는, 관형 지지 요소의 기류 도관 또는 도관들의 누적 체적은 관형 지지 요소의 주변 벽에 의해 내부적으로 정의된 체적의 적어도 약 5%이다. 보다 바람직하게는, 관형 지지 요소의 기류 도관 또는 도관들의 누적 체적은 관형 지지 요소의 주변 벽에 의해 내부적으로 정의된 체적의 적어도 약 10%이다.
추가적으로 또는 대안적으로, 관형 지지 요소의 기류 도관 또는 도관들의 누적 체적은, 바람직하게는 관형 지지 요소의 주변 벽에 의해 내부적으로 정의된 체적의 약 80% 미만이다. 보다 바람직하게는, 관형 지지 요소의 기류 도관 또는 도관들의 누적 체적은 관형 지지 요소의 주변 벽에 의해 내부적으로 정의된 체적의 약 70% 미만이다. 보다 더 바람직하게는, 관형 지지 요소의 기류 도관 또는 도관들의 누적 체적은 관형 지지 요소의 주변 벽에 의해 내부적으로 정의된 체적의 약 60% 미만이다.
일부 바람직한 구현예에서, 관형 지지 요소의 기류 도관 또는 도관들의 누적 체적은 관형 지지 요소의 주변 벽에 의해 내부적으로 정의된 체적의 약 5% 내지 약 80%이다.
특히, 다양한 기하학적 구조를 갖고 상이한 재료로 제조된 관형 지지 요소의 상이한 구현예의 다음의 설명으로부터 명백해지는 바와 같이, 일부 바람직한 구현예에서, 관형 지지 요소의 주변 벽으로부터 내측으로 돌출되는 관형 지지 요소의 재료의 일부분은 주변 벽에 의해 정의된 원통형 체적의 단면의 약 2% 내지 약 25%, 보다 바람직하게는 주변 벽에 의해 정의된 원통형 체적의 단면의 5% 내지 15%만을 점유한다. 따라서, 주변 벽으로부터 내측으로 돌출되는 관형 지지 요소의 재료의 부분은 유리하게는 관형 지지 요소에 구조적 고형성을 부여하는 데 기여하는 한편, 동시에 사용 동안 에어로졸 종의 실질적으로 방해받지 않는 흐름에 이용 가능한 주변 벽에 의해 정의된 원통형 체적의 매우 중요한 부분을 남긴다.
본 발명에 따른 에어로졸 발생 물품에서, 관형 지지 요소는 다공성 재료 또는 공기 불침투성 재료로 형성될 수 있다. 다공성 재료의 적합한 예는 당업자에게 공지되어 있을, 셀룰로스 아세테이트뿐만 아니라 다수의 다른 다공성 중합체 재료를 포함한다. 공기 불침투성 재료의 적합한 예는 비다공성 중합체 재료를 포함하며, 이는 바이오플라스틱에 대한 특정 선호도를 가지고 당업자에게 공지되어 있을 것이다.
보다 상세하게는, 상이한 중합체 재료는 관형 지지 요소가 생산되는 제조 공정에 따라 사용될 수 있다. 예로서, 적합한 제조 공정은 압출, 사출 성형, 및 3D 프린팅을 포함한다. 일반적으로, 크기 및 형상에 대한 정확한 제어 및 높은 재현성을 갖는 중합체 재료의 성분의 생산을 가능하게 하는 공정이 바람직할 것이다.
관형 지지 요소는 원통형 주변 벽의 외부 표면으로부터 중공 관형 지지 요소의 길이방향 축을 향해 연장된다. 실제로, 관형 지지 요소의 재료의 일부분은 내측으로 돌출되고, 주변 벽의 가장 상류 단부 표면에 접하는(tangent) 가로방향 평면(transverse plane)으로부터 이격된 적어도 하나의 표면에 의해 관형 지지 요소의 상류 단부에서 한정된다.
원통형 주변 벽의 두께는 일반적으로 0.2 mm 내지 5 mm일 것이다. 바람직하게는, 원통형 주변 벽의 두께는 2 mm 미만이다. 보다 바람직하게는, 원통형 주변 벽의 두께는 약 1.5 mm 미만이다. 보다 더 바람직하게는, 원통형 주변 벽의 두께는 1 mm 미만이다. 추가적으로 또는 대안적으로, 원통형 주변 벽의 두께는 적어도 0.2 mm이다. 보다 바람직하게는, 원통형 주변 벽의 벽면 두께는 적어도 약 0.4 mm이다. 보다 더 바람직하게는, 원통형 주변 벽의 두께는 적어도 0.6 mm이다.
따라서, 상류 단부에서, 원통형 주변 벽은 에어로졸 발생 기재의 로드의 주변 부분에 접경하도록 적응된 단부 표면을 제공한다.
일부 구현예에서, 주변 벽의 상류 단부 표면은 실질적으로 편평한 프로파일을 갖고 실질적으로 그의 전체로서 로드의 하류 단부 표면과 접촉한다. 따라서, 오목부의 하류 경계는 주변 벽의 내부 표면으로부터 내측으로 돌출되는 관형 지지 요소의 재료의 일부분의 상류 단부 표면에 의해 정의된다. 예로서, 관형 지지 요소의 재료의 내측으로 돌출되는 부분은 주변 벽의 내부 표면으로부터 연장되는 하나 이상의 내부 돌출부를 정의할 수 있다.
대안적인 구현예에서, 주변 벽의 상류 단부 표면은 비-편평 프로파일, 예를 들어 경사형 프로파일 또는 만곡된 프로파일을 가져서, 주변 벽은 그의 최외곽 주변 에지에서만 로드와 접촉하는 반면, 일부 간격은 로드의 하류 단부 표면과 주변 벽의 내부 주변부에서 주변 벽의 단부 표면 사이에 제공된다. 즉, 관형 지지 요소의 주변 벽의 상류 단부 표면은 또한 오목부의 실질적으로 절두 원추형 부분을 정의함으로써, 오목부의 하류 경계를 정의하는 데 기여한다.
바람직하게는, 중공 관형 요소의 길이는 적어도 약 10 mm이다. 더욱 바람직하게는, 중공 관형 요소의 길이는 적어도 약 15 mm이다. 보다 더 바람직하게는, 중공 관형 요소의 길이는 적어도 약 20 mm이다. 추가적으로 또는 대안적으로, 중공 관형 요소의 길이는 바람직하게는 약 60 mm 미만이다. 보다 바람직하게는, 중공 관형 요소의 길이는 약 50 mm 미만이다. 보다 더 바람직하게는, 중공 관형 요소의 길이는 약 40 mm 미만이다.
중공 관형 요소의 길이는 일반적으로 약 8 mm 내지 약 60 mm일 것이다.
일부 바람직한 구현예에서, 중공 관형 요소의 길이는 약 10 mm 내지 약 60 mm, 보다 바람직하게는 약 15 mm 내지 약 50 mm, 보다 더 바람직하게는 약 20 mm 내지 약 40 mm이다. 일부 특히 바람직한 구현예에서, 중공 관형 요소의 길이는 약 20 mm 내지 약 30 mm이다. 바람직한 실시예에서, 중공 관형 요소의 길이는 약 26 mm이다.
전술한 바와 같이, 관형 지지 요소는 원통형 주변 벽 및 원통형 주변 벽으로부터 내측으로 돌출되는 재료의 일부분을 포함한다. 따라서, 관형 지지 요소의 단면에서, 다음을 식별하는 것이 가능하다:
- 원통형 주변 벽의 단면에 대응하는 환형 부분;
- 환형 부분 내부의 원의 단면의 부분 또는 부분들에 대응하는 내부 점유 부분으로서, 내측으로 돌출되는 부분의 재료가 발견되는 내부 점유 부분; 및
- 환형 부분 내부의 원의 단면의 부분 또는 부분들에 대응하는 공극 부분으로서, 내측으로 돌출되는 부분의 재료가 발견되지 않는 공극 부분.
예로서, 원통형 주변 벽 및 서로 직교하는 2개의 횡단 벽을 포함하는 관형 지지 요소에서, 내부 점유 부분은 2개의 횡단 벽의 단면에 대응하고, 공극 부분은 4개의 동일한 원형 섹터의 단면에 대응하며, 이들 각각은 가로방향 직교 벽의 2개의 절반부 사이에서 실질적으로 각을 이루어 연장된다.
따라서, 전술한 바와 같은 관형 지지 요소에서, 다음 파라미터를 측정하거나 계산하는 것이 가능하다:
(a) 환형 부분 내부의 원의 단면의 각각의 부분의 주변부의 합으로서 계산될 수 있는, 공극 부분의 단면의 누적 주연부로서, 내측으로 돌출되는 부분의 재료가 발견되지 않는 누적 주연부;
(b) 환형 부분 내부의 원의 단면의 각각의 부분의 표면적의 합으로서 계산될 수 있는, 공극 부분의 단면의 누적 표면적으로서, 내측으로 돌출되는 부분의 재료가 발견되지 않는 누적 표면적;
(c) 파라미터 (b) + 환형 부분의 단면의 표면적의 합으로서 계산될 수 있는, 관형 지지 요소의 단면의 표면적;
(d) 공극 부분의 다양한 부분을 한정하는 표면의 표면적의 합으로서 계산될 수 있는, 공극 부분의 주변 표면의 누적 표면적. 실질적으로 일정한 단면을 갖는 관형 지지 요소에 대해, 파라미터 (d)는 관형 지지 요소의 전체 길이에 파라미터 (a)의 곱으로서 추정될 수 있고;
(e) 공극 부분의 다양한 하위 부분의 체적의 합으로서 계산될 수 있는, 공극 부분의 누적 체적. 실질적으로 일정한 단면을 갖는 관형 지지 요소에 대해, 파라미터 (e)는 관형 지지 요소의 전체 길이에 파라미터 (b)의 곱으로서 추정될 수 있고;
(f) 파라미터 (e) + 환형 부분의 체적 + 내부 점유 부분의 체적의 합으로서 계산될 수 있는, 중공 관형 요소의 전체 체적.
본 발명에 따른 물품의 관형 지지 요소에서, 이들 파라미터의 값은 오목부의 길이를 따르는 위치에서의 단면을 참조하여 또는 오목부의 하류 위치에서의 단면을 참조하여 측정되거나 계산되면 일반적으로 상이할 것임을 이해할 것이다.
바람직한 구현예에서, 파라미터 (a)와 (c) 사이의 비율은 이들 파라미터가 오목부의 하류 위치에서 단면을 참조하여 측정되거나 계산될 때 파라미터 (d)와 (f) 사이의 비율과 실질적으로 동일하다. 또한, 파라미터 (a)와 (c) 사이의 비율은 바람직하게는 적어도 약 0.1 mm-1, 보다 바람직하게는 적어도 약 0.2 mm-1이다. 추가적으로 또는 대안적으로, 파라미터 (a)와 (c) 사이의 비율은 바람직하게는 약 10 mm-1 미만, 보다 바람직하게는 약 5 mm-1 미만이다. 일부 특히 바람직한 구현예에서, 파라미터 (a)와 (c) 사이의 비율은 파라미터 (d)와 (f) 사이의 비율과 실질적으로 동일하고, 약 0.1 mm-1 내지 약 10 mm-1, 보다 바람직하게는 약 0.2 mm-1 내지 약 5 mm-1이다.
바람직한 구현예에서, 파라미터 (b)와 (c) 사이의 비율은 이들 파라미터가 오목부의 하류 위치에서 단면을 참조하여 측정되거나 계산될 때 파라미터 (e)와 (f) 사이의 비율과 실질적으로 동일하다. 또한, 파라미터 (b)와 (c) 사이의 비율은, 바람직하게는 적어도 약 0.05, 보다 바람직하게는 적어도 약 0.30, 보다 더 바람직하게는 적어도 약 0.40, 가장 바람직하게는 적어도 약 0.50이다. 추가적으로 또는 대안적으로, 파라미터 (b)와 (c) 사이의 비율은 바람직하게는 약 0.99 미만, 보다 바람직하게는 약 0.95 미만, 보다 더 바람직하게는 약 0.90 미만, 가장 바람직하게는 약 0.80 미만이다. 일부 특히 바람직한 구현예에서, 파라미터 (b)와 (c) 사이의 비율은 파라미터 (e)와 (f) 사이의 비율과 실질적으로 동일하고, 약 0.05 내지 약 0.99, 보다 바람직하게는 약 0.30 내지 약 0.95, 보다 더 바람직하게는 약 0.40 내지 약 0.90, 가장 바람직하게는 약 0.50 내지 약 0.80이다.
오목부는 에어로졸 발생 물품의 전체 길이의 약 10% 미만의 길이를 갖는다. 바람직하게는, 오목부는 에어로졸 발생 물품의 전체 길이의 약 9% 미만의 길이를 갖는다. 보다 더 바람직하게는, 오목부는 에어로졸 발생 물품의 전체 길이의 약 8% 미만의 길이를 갖는다.
추가적으로 또는 대안적으로, 오목부는 바람직하게는 에어로졸 발생 물품의 전체 길이의 적어도 약 1%의 길이를 갖는다. 보다 바람직하게는, 오목부는 에어로졸 발생 물품의 전체 길이의 적어도 약 2%의 길이를 갖는다. 보다 더 바람직하게는, 오목부는 에어로졸 발생 물품의 전체 길이의 적어도 약 3%의 길이를 갖는다. 일부 특히 바람직한 구현예에서, 오목부는 에어로졸 발생 물품의 전체 길이의 적어도 약 5%의 길이를 갖는다.
일부 특히 바람직한 구현예에서, 오목부는 에어로졸 발생 물품의 전체 길이의 약 1% 내지 약 10%, 바람직하게는 에어로졸 발생 물품의 전체 길이의 약 2% 내지 약 9%, 보다 바람직하게는 에어로졸 발생 물품의 전체 길이의 약 5% 내지 약 8%의 길이를 갖는다.
바람직한 구현예에서, 관형 지지 요소는 약 26 mm의 길이를 갖고, 오목부는 관형 지지 요소의 전체 길이의 약 5% 내지 약 9%의 길이를 갖는다.
일부 구현예에서, 오목부의 길이는 적어도 약 0.5 mm, 보다 바람직하게는 적어도 약 0.75 mm, 보다 더 바람직하게는 적어도 약 1 mm이다. 추가적으로 또는 대안적으로, 오목부의 길이는 바람직하게는 5 mm 미만, 보다 바람직하게는 3 mm 미만, 보다 더 바람직하게는 2 mm 미만이다.
특히 바람직한 구현예에서, 오목부의 길이는 약 0.5 mm 내지 약 3 mm, 보다 더 바람직하게는 약 1 mm 내지 약 2 mm이다.
일부 구현예에서, 오목부의 단면적은 오목부의 길이를 따라 실질적으로 일정하다.
다른 구현예에서, 오목부의 단면적은 오목부의 길이를 따라 변경된다. 바람직하게는, 오목부는 오목부의 단면적이 오목부의 하류 단부에서보다 오목부의 상류 단부에서 더 크도록 테이퍼진다. 이론에 얽매이지 않는 범위에서, 이는 오목부의 프로파일이 사용 동안 에어로졸 발생 물품 내에 확립된 온도 프로파일과 어느 정도까지 정성적으로 일치할 수 있다는 점에서 유리하다고 이해된다. 따라서, 로드의 하류 단부 표면과 관형 지지 요소의 상류 단부 표면 사이의 거리는 최고 온도가 도달될 것으로 예상되는 에어로졸 발생 물품의 길이방향 축의 부근에서 가장 크다. 다른 한편, 에어로졸 발생 물품의 주변부에서 관형 지지 요소의 상류 단부 표면과 로드 사이의 더 작은 거리는 로드의 안정성 및 에어로졸 발생 물품의 전체 구조적 강도를 개선할 것으로 예상된다.
위에 간략하게 설명된 바와 같이, 실제로, 관형 지지 요소의 재료의 일부분은 길이방향 축을 향해 내측으로 돌출된다.
일부 구현예에서, 관형 지지 요소는 원통형 주변 벽으로부터 내측으로 연장되는 하나 이상의 내부 돌출부를 포함하며, 하나 이상의 내부 돌출부의 상류 단부 표면은 오목부의 하류 단부 경계를 적어도 부분적으로 정의한다.
대안적인 바람직한 구현예에서, 관형 지지 요소는 원통형 주변 벽의 내부 표면 상의 적어도 제1 지점으로부터 관형 지지 요소의 반경방향 중심을 통해 원통형 주변 벽의 내부 표면 상의 적어도 제2 지점으로 연장되는 재료의 적어도 하나의 내부 부분을 포함하여, 적어도 2개의 기류 도관은 오목부의 하류 단부로부터 마우스피스 세그먼트로 길이방향으로 연장되며, 각각의 기류 도관은 재료의 적어도 하나의 내부 부분의 표면과 원통형 주변 벽의 내부 표면 사이에 정의된다.
보다 바람직하게는, 재료의 내부 부분은 원통형 주변 벽에 의해 내부적으로 정의된 체적을 가로질러 그리고 중공 관형 지지 요소의 길이방향 축을 통해 연장되는 적어도 하나의 벽을 포함한다.
이들 구현예는 내부 횡단 벽이 관형 지지 요소의 구조적 강도, 및 결국 에어로졸 발생 물품의 구조적 강도를 개선한다는 점에서 유리하다. 또한, 비교적 낮은 표면적을 갖는 세장형 상류 단부 표면을 제공함으로써, 이러한 하나의 관형 지지 요소는 열에 의해 손상될 가능성이 적다.
동시에, 이들 구현예는 미리 결정된 단면을 갖는 잘 정의된 기류 도관을 제공할 수 있으며, 이는 정확하고 용이한 RTD의 제어를 가능하게 한다. 이는 특히, 공기 불침투성 재료로 제조된 구현예에 대한 경우이다.
본 발명에 따른 에어로졸 발생 물품은 바람직하게는 적어도 약 310 mm, 수위계(Water Gauge; WG), 보다 바람직하게는 적어도 약 320 mm WG, 보다 더 바람직하게는 330 mm WG의 RTD를 갖는다. 추가적으로 또는 대안적으로, 본 발명에 따른 에어로졸 발생 물품은 바람직하게는 약 390 mm WG 미만, 보다 바람직하게는 380 mm WG 미만, 보다 더 바람직하게는 370 mm WG 미만의 RTD를 갖는다.
바람직한 구현예에서, 본 발명에 따른 에어로졸 발생 물품은 바람직하게는 약 310 mm WG 내지 약 390 mm WG, 보다 바람직하게는 약 320 mm WG 내지 약 380 mm WG, 보다 더 바람직하게는 약 330 mm WG 내지 약 370 mm WG의 RTD를 갖는다.
특히 바람직한 구현예에서, 에어로졸 발생 기재의 로드는 약 14 mm의 길이 및 약 350 mm WG의 RTD를 갖는다.
또한, 이하 및 예에서 보다 상세히 설명되는 바와 같이, 이들은 노출된 표면적의 높은 값을 가지며, 이는 관형 지지 요소를 따라 흐르는 에어로졸 종의 냉각에 유리할 수 있다.
바람직하게는, 관형 지지 요소의 노출된 표면적과 관형 지지 요소의 내부 체적 사이의 비율은 적어도 0.5이다.
위에 간략하게 설명된 바와 같이, 관형 지지 요소의 노출된 표면적은 주변 벽의 내부 표면의 표면적과 다른 내부 벽 또는 관형 지지 부재의 돌출부의 표면적의 합으로서 계산될 수 있다. 원통형 주변 벽에 의해 내부적으로 정의된 체적을 가로질러 그리고 중공 관형 지지 요소의 길이방향 축을 통해 연장되는 적어도 하나의 벽을 포함하는 구현예에서, 가로방향 내부 벽의 표면적은 관형 지지 요소의 내경에 가로방향 내부 벽의 길이의 곱으로서 실질적으로 계산될 수 있다. 이러한 비율을 계산하기 위해, 관형 지지 요소의 내부 체적은 내부 횡단 벽 또는 벽들에 의해 점유된 체적을 고려하지 않고 주변 벽에 의해 내부적으로 정의된 체적으로서 계산된다.
보다 바람직하게는, 관형 지지 요소의 노출된 표면적과 관형 지지 요소의 내부 체적 사이의 비율은 적어도 0.6 mm-1이다. 보다 더 바람직하게는, 관형 지지 요소의 노출된 표면적과 관형 지지 요소의 내부 체적 사이의 비율은 적어도 0.7 mm-1이다. 특히 바람직한 구현예에서, 관형 지지 요소의 노출된 표면적과 관형 지지 요소의 내부 체적 사이의 비율은 적어도 0.8 mm-1이다. 일부 더욱 더 바람직한 구현예에서, 관형 지지 요소의 노출된 표면적과 관형 지지 요소의 내부 체적 사이의 비율은 적어도 0.9 mm-1, 보다 바람직하게는 적어도 1.0 mm-1, 보다 더 바람직하게는 적어도 1.1 mm-1이다.
에어로졸 발생 물품의 전체 길이는 바람직하게는 적어도 약 35 mm이다. 보다 바람직하게는, 에어로졸 발생 물품의 전체 길이는 적어도 약 40 mm이다. 보다 더 바람직하게는, 에어로졸 발생 물품의 전체 길이는 적어도 약 45 mm이다. 추가적으로 또는 대안적으로, 에어로졸 발생 물품의 전체 길이는 바람직하게는 약 80 mm 미만이다. 보다 바람직하게는, 에어로졸 발생 물품의 전체 길이는 약 75 mm 미만이다. 보다 더 바람직하게는, 에어로졸 발생 물품의 전체 길이는 약 70 mm 미만이다.
바람직한 구현예에서, 에어로졸 발생 물품의 전체 길이는 약 35 mm 내지 약 80 mm, 보다 바람직하게는 약 40 mm 내지 약 75 mm, 보다 더 바람직하게는 약 45 mm 내지 약 70 mm이다.
전술한 바와 같은 에어로졸 발생 물품은 본 발명의 다른 양태에 따른 에어로졸 발생 시스템의 일부로서 전기 작동식 에어로졸 발생 장치에서 사용될 수 있다. 하나의 이러한 에어로졸 발생 시스템은 전술한 바와 같은 에어로졸 발생 물품 및 전기 작동식 에어로졸 발생 장치를 포함하며, 이 에어로졸 발생 장치는 가열 요소 및 에어로졸 발생 기재의 로드가 가열 챔버 내에서 가열되도록 에어로졸 발생 물품을 수용하도록 구성된 세장형 가열 챔버를 포함한다. 바람직하게는, 가열 요소는 에어로졸 발생 물품이 가열 챔버 내로 수용될 때 에어로졸 발생 기재의 로드 내로 삽입되도록 적응된 히터 핀 또는 히터 블레이드를 포함한다.
이제, 본 발명은 도면을 참조하여 추가로 설명될 것이다:
도 1은 래퍼가 제거된, 본 발명의 제1 구현예에 따른 에어로졸 발생 물품의 개략적인 측단면도를 도시한다.
도 2는 평면 A-A를 따라 취해진 도 1의 에어로졸 발생 물품의 개략적인 단면도를 도시한다.
도 3은 평면 B-B를 따라 취해진 도 1의 에어로졸 발생 물품의 개략적인 단면도를 도시한다.
도 4는 평면 C-C를 따라 취해진 도 1의 에어로졸 발생 물품의 개략적인 단면도를 도시한다.
도 5는 래퍼가 제거된, 본 발명의 제2 구현예에 따른 에어로졸 발생 기재의 개략적인 측단면도를 도시한다.
도 6은 전기 작동식 에어로졸 발생 장치 및 도 1에 도시된 에어로졸 발생 물품을 포함하는 에어로졸 발생 시스템의 개략적인 종단면도를 도시한다.
도 1에 도시된 에어로졸 발생 물품(10)은 에어로졸 발생 기재(12)의 로드, 관형 지지 요소(14), 및 마우스피스 세그먼트(16)를 포함한다. 이들 3개의 요소는 순차적으로 그리고 동축 정렬로 배열되고 래퍼(18)에 의해 둘러싸여 에어로졸 발생 물품(10)을 형성한다. 에어로졸 발생 물품(10)은 마우스 단부(20) 및 마우스 단부(20)에 대한 물품의 대향 단부에 위치된 원위 단부(22)를 갖는다. 도 1에 도시된 에어로졸 발생 물품(10)은 에어로졸 발생 기재의 로드를 가열하기 위한 히터를 포함한 전기 작동식 에어로졸 발생 장치와 함께 사용하는 데 특히 적합하다.
에어로졸 발생 기재(12)의 로드는 대략 12 mm의 길이 및 대략 7.1 mm의 직경을 갖는다. 로드(12)는 원통형 형상이고 실질적으로 원형 단면을 갖는다. 마우스피스 세그먼트(16)는 또한 대략 7.1 mm의 직경을 갖는다.
도면에 도시된 바와 같이, 거의 7.1 mm의 외경을 갖는 관형 지지 요소(14)는 원통형 주변 벽(24)을 포함하고, 원통형 주변 벽(24)의 외부 표면으로부터 관형 지지 요소(14)의 길이방향 축(X)를 향해 연장된다. 관형 지지 요소(14)의 길이는 약 30 mm이다.
또한, 도 3 내지 도 5에 보다 명확하게 예시된 바와 같이, 관형 지지 요소(14)는 재료의 2개의 내부 부분(26, 28)을 포함하며, 그 각각은 원통형 주변 벽(24)의 내부 표면 상의 적어도 제1 지점으로부터 관형 지지 요소(14)의 반경방향 중심을 통해 원통형 주변 벽(24)의 내부 표면 상의 적어도 제2 지점으로 연장된다. 따라서, 4개의 기류 도관(30, 32, 34, 36)은 관형 지지 요소(14)를 통해 길이방향으로 연장되며, 각각의 기류 도관은 재료의 내부 부분(26, 28)의 표면 및 원통형 주변 벽(24)의 내부 표면에 의해 정의된다. 실제로, 재료의 각각의 내부 부분(26, 28)은 원통형 주변 벽(24)에 의해 내부적으로 정의된 체적을 가로질러 가로방향으로 연장되고 중공 관형 지지 요소(14)의 길이방향 축(X)을 통해 연장되는 벽을 포함한다. 예로서, 기류 도관(30)은 주변 벽(24)의 내부 표면의 일부분, 횡단 벽(26)의 측부 표면 및 횡단 벽(28)의 측면 표면에 의해 한정된다.
원통형 주변 벽(24)의 두께는 약 0.71 mm이다. 따라서, 상류 단부에서, 원통형 주변 벽(24)은 에어로졸 발생 기재(12)의 로드의 주변 부분과 접촉하고 이를 지지하도록 적응된 실질적으로 편평한 환형 단부 표면을 제공한다. 또한, 횡단 벽(26, 28)의 두께는 약 0.16 mm이다.
따라서, 관형 지지 요소(14)의 단면에서, 다음이 식별될 수 있다:
- 원통형 주변 벽(24)의 단면에 대응하는 환형 부분;
- 재료의 2개의 내부 부분(26, 28)의 단면에 대응하는 내부 점유 부분; 및
4개의 동일한 기류 도관(30, 32, 34, 36)의 단면에 대응하는 공극 부분. 따라서, 다음 파라미터가 계산될 수 있다:
(a) 공극 부분의 단면의 누적 주연부 = 39 mm;
(b) 공극 부분의 단면의 누적 표면적 = 23.5 mm²;
(c) 관형 지지 요소의 단면의 표면적 = 39.6 mm²;
(d) 공극 부분의 주변 표면의 누적 표면적 = 1170 mm²;
(e) 공극 부분의 누적 체적 = 705 mm³; 및
(f) 중공 관형 요소의 전체 체적 = 1188 mm³인, 방법.
따라서, 비율(a)/(c)는 비율(d)/(f)와 실질적으로 동일하고 약 0.98 mm-1이다. 또한, 비율(b)/(c)는 비율(e)/(f)와 실질적으로 동일하고 약 60%이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 에어로졸 발생 물품(10)은 관형 지지 요소(14)에 의해 정의된 오목부(50)를 더 포함하며, 오목부(50)는 로드(12)의 하류 단부 표면과 관형 지지 요소(14)의 상류 단부 표면 사이에 포함된다. 오목부는 1 mm의 길이를 갖는다. 기류 도관(30, 32, 34, 36)은 오목부(50)의 하류 단부로부터 마우스피스 세그먼트(16)로 길이방향으로 연장된다.
도 1, 도 3, 도 4 및 도 5에 예시된 구현예에서, 오목부(50)의 단면적은 오목부의 길이를 따라 변경된다. 보다 상세하게는, 오목부(50)는 테이퍼져서, 오목부(50)의 단면적은 오목부의 하류 단부에서보다 오목부의 상류 단부(평면 A-A)에서 더 크다. 도 4는 오목부(50)의 상류 단부와 오목부(50)의 하류 단부 사이의 오목부(50)의 길이를 따라 중간 위치에서의 에어로졸 발생 물품의 단면을 예시하고, 횡단 벽(26, 28)의 테이퍼진 상류 단부 표면이 오목부(50)의 하류 경계 표면을 효과적으로 어떻게 정의하는지를 도시한다.
도 2는 본 발명에 따른 에어로졸 발생 물품(60)의 다른 구현예를 도시한다. 에어로졸 발생 물품(60)은 도 1의 에어로졸 발생 물품(10)과 유사하고, 에어로졸 발생 물품(10)과 상이한 한 아래에서만 설명될 것이다.
에어로졸 발생 물품(60)은 에어로졸 발생 기재(62)의 로드, 관형 지지 요소(64), 및 마우스피스 세그먼트(66)를 포함한다. 이들 3개의 요소는 순차적으로 그리고 동축 정렬로 배열되고 래퍼(68)에 의해 둘러싸여 에어로졸 발생 물품(60)을 형성한다. 에어로졸 발생 물품(60)은 마우스 단부(70) 및 마우스 단부(70)에 대한 물품의 대향 단부에 위치된 원위 단부(72)를 갖는다. 에어로졸 발생 기재(12)의 로드는 대략 12 mm의 길이 및 대략 7 mm의 직경을 갖는다. 로드(12)는 원통형 형상이고 실질적으로 원형 단면을 갖는다. 에어로졸 발생 물품(60)은 관형 지지 요소(64)에 의해 정의되는 오목부(80)를 더 포함하며, 오목부(80)는 로드(62)의 하류 단부 표면과 관형 지지 요소(64)의 상류 단부 표면 사이에 포함된다.
관형 지지 요소는 또한 거의 7 mm의 외경 및 약 15 mm의 길이를 갖는다. 마우스피스 세그먼트(66)는 또한 거의 7 mm의 외경 및 약 18 mm의 길이를 갖는다.
도 6은 도 1에 도시된 에어로졸 발생 물품(10)의 에어로졸 발생 기재(12)의 로드를 가열하기 위해 히터 블레이드(210)를 이용하는 전기 작동식 에어로졸 발생 시스템(200)의 일부분을 도시한다. 히터 블레이드(210)는 전기 작동식 에어로졸 발생 장치(212)의 하우징 내부의 에어로졸 발생 물품 챔버에 장착된다. 에어로졸 발생 장치(212)는 도 6의 화살표에 의해 예시된 바와 같이, 공기가 에어로졸 발생 물품(10)으로 흐르게 하기 위한 복수의 공기 구멍(214)을 정의한다. 에어로졸 발생 장치(212)는 도 6에 도시되지 않은, 전력 공급부 및 전자기기를 포함하고 있다.
도 1에 도시된 에어로졸 발생 물품(10)은 소비되기 위해 도 6에 도시된 에어로졸 발생 장치(212)와 맞물리도록 설계된다.
사용자는 에어로졸 발생 물품(10)을 에어로졸 발생 장치(212) 내로 삽입하여 히터 블레이드(210)는 에어로졸 발생 기재(12)의 로드 내로 삽입된다. 마우스피스 필터(16)는 장치(212)의 마우스 단부로부터 외측으로 돌출한다. 일단 에어로졸 발생 물품(10)이 에어로졸 발생 장치(212)와 맞물리면, 사용자는 에어로졸 발생 물품(10)의 마우스 단부(22)를 흡인하고 에어로졸 발생 기재(12)의 로드는 에어로졸 발생 기재(12)의 로드로부터 에어로졸을 발생시키는 데 충분한 온도까지 히터 블레이드(210)에 의해 가열된다. 에어로졸은 마우스 단부 필터(16)를 통해 사용자의 입 내로 흡인된다.
도 1에 도시된 에어로졸 발생 물품(10)은 다른 유형의 에어로졸 발생 장치와 함께 사용하는 데 또한 적합할 수 있음을 이해할 것이다.

Claims (15)

  1. 가열 시 흡입 가능한 에어로졸을 생성하기 위한 에어로졸 발생 물품으로서, 상기 에어로졸 발생 물품은,
    에어로졸 발생 기재의 로드;
    여과 재료의 플러그를 포함하는 마우스피스 세그먼트;
    상기 로드와 상기 마우스피스 세그먼트 사이의 위치에서의 관형 지지 요소를 포함하며, 상기 관형 지지 요소는 상기 로드 및 상기 마우스피스 세그먼트와 길이방향으로 정렬되고, 상기 로드의 바로 하류에 배열되고, 상기 로드와 상기 마우스피스 세그먼트 사이에 유체 연통을 확립하는 적어도 하나의 기류 도관을 정의하고;
    상기 관형 지지 요소는 원통형 주변 벽을 포함하며, 상기 관형 지지 요소의 재료의 일부분은 내측으로 돌출되고 상기 주변 벽의 가장 상류 단부 표면에 접하는(tangent) 가로방향 평면(transverse plane)으로부터 이격된 적어도 하나의 표면에 의해 상기 관형 지지 요소의 상류 단부에서 한정되고,
    상기 에어로졸 발생 물품은 상기 관형 지지 요소에 의해 정의된 오목부를 포함하며, 상기 오목부는 상기 로드의 하류 단부 표면과 상기 관형 지지 요소의 상류 단부 표면 사이에 포함되고, 상기 오목부는 상기 에어로졸 발생 물품의 전체 길이의 약 10% 미만의 길이를 갖고; 상기 적어도 하나의 기류 도관은 상기 오목부의 하류 단부로부터 상기 마우스피스 세그먼트로 길이방향으로 연장되는, 에어로졸 발생 물품.
  2. 제1항에 있어서, 상기 오목부의 단면적은 상기 오목부의 길이를 따라 변경되는, 에어로졸 발생 물품.
  3. 제2항에 있어서, 상기 오목부는 테이퍼져서, 상기 오목부의 단면적은 오목부의 하류 단부에서보다 상기 오목부의 상류 단부에서 더 큰, 에어로졸 발생 물품.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 원통형 주변 벽의 두께는 1 mm 미만인, 에어로졸 발생 물품.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 관형 지지 요소는 상기 원통형 주변 벽으로부터 내측으로 연장되는 하나 이상의 내부 돌출부를 포함하며, 상기 하나 이상의 내부 돌출부의 상류 단부 표면은 상기 오목부의 하류 단부 표면을 정의하는, 에어로졸 발생 물품.
  6. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 관형 지지 요소는 상기 원통형 주변 벽의 내부 표면 상의 적어도 제1 지점으로부터 상기 관형 지지 요소의 반경방향 중심을 통해 상기 원통형 주변 벽의 내부 표면 상의 적어도 제2 지점으로 연장되는 재료의 적어도 하나의 내부 부분을 포함하여, 적어도 2개의 기류 도관은 상기 오목부의 하류 단부로부터 상기 마우스피스 세그먼트로 길이방향으로 연장되며, 각각의 기류 도관은 상기 재료의 적어도 하나의 내부 부분의 표면과 상기 원통형 주변 벽의 내부 표면 사이에 정의되는, 에어로졸 발생 물품.
  7. 제6항에 있어서, 상기 재료의 내부 부분은 상기 원통형 주변 벽에 의해 내부적으로 정의된 체적을 가로질러 그리고 상기 중공 관형 지지 요소의 길이방향 축을 통해 연장되는 적어도 하나의 벽을 포함하는, 에어로졸 발생 물품.
  8. 제7항에 있어서, 상기 벽의 두께는 약 0.5 mm 미만인, 에어로졸 발생 물품.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 관형 지지 요소의 노출된 표면적과 상기 중공형 지지 요소의 내부 체적 사이의 비율은 적어도 0.6 mm-1인, 에어로졸 발생 물품.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 로도는 약 7 mm 내지 약 15 mm의 길이를 갖는, 에어로졸 발생 물품.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 관형 요소는 약 10 mm 내지 약 30 mm의 길이를 갖는, 에어로졸 발생 물품.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 에어로졸 발생 물품의 전체 길이는 약 40 mm 내지 약 70 mm인, 에어로졸 발생 물품.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 에어로졸 발생 기재의 로드는 적어도 에어로졸 형성제를 포함하며, 상기 에어로졸 발생 기재의 로드는 건조 중량 기준으로 적어도 약 10%의 에어로졸 형성제 함량을 갖는, 에어로졸 발생 물품.
  14. 에어로졸 발생 시스템으로서, 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 에어로졸 발생 물품 및 전기 작동식 에어로졸 발생 장치를 포함하며, 상기 에어로졸 발생 장치는 상기 에어로졸 발생 기재의 로드가 가열 챔버 내에서 가열되도록 상기 에어로졸 발생 물품을 수용하게 구성된 세장형 가열 챔버와 가열 요소를 포함하는, 에어로졸 발생 시스템.
  15. 제14항에 있어서, 상기 가열 요소는 상기 에어로졸 발생 물품이 상기 가열 챔버 내로 수용될 때 상기 에어로졸 발생 기재의 로드 내로 삽입되도록 적응된 히터 핀 또는 히터 블레이드를 포함하는, 에어로졸 발생 시스템.
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