KR20220099348A - 에어로졸 발생 물품 및 에어로졸 발생 시스템 - Google Patents

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Abstract

실시예들은, 에어로졸 발생 물품 및 에어로졸 발생 시스템에 관한 것이다.

Description

에어로졸 발생 물품 및 에어로졸 발생 시스템{AEROSOL GENERATING ARTICLE AND AEROSOL GENERATING SYSTEM}
실시예들은 에어로졸 발생 물품 및 에어로졸 발생 시스템에 관한 것이다.
근래에 일반적인 궐련 및 흡연 물품들의 단점들을 극복하는 대체 방법에 관한 수요가 증가하고 있다. 예를 들어, 궐련을 연소시켜 에어로졸을 생성시키는 방법이 아닌 궐련 내의 에어로졸 생성 물질이 가열됨에 따라 에어로졸을 생성시키는 방법에 관한 수요가 증가하고 있다. 이에 따라, 다양한 방식으로 작동하는 흡연 물품이나 장치에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
실시예들이 해결하고자 하는 과제는, 풍부한 에어로졸 발생량 및 니코틴 이행량을 제공할 수 있는 에어로졸 발생 물품을 제공함에 있다.
실시예들을 통해 해결하고자 하는 과제가 상술한 과제로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 과제들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 실시예들이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 일 실시예들은, 에어로졸 발생 요소가 함침된 복수의 권축된 종이 조각을 포함하는 제 1 부분, 담배 요소를 포함하는 제 2 부분, 냉각 요소를 포함하는 제 3 부분, 필터 요소를 포함하는 제 4 부분을 포함하고, 제 1 부분, 제 2 부분, 제 3 부분, 및 제 4 부분은 에어로졸 발생 물품의 길이 방향을 기준으로 순서대로 정렬된 에어로졸 발생 물품을 제공한다.
다른 실시예들은, 에어로졸 발생 물품 및 에어로졸 발생 물품을 수용하는 수용 공간, 에어로졸 발생 물품을 가열하는 가열 요소, 및 가열 요소에 전력을 공급하는 배터리를 포함하는 에어로졸 발생 장치를 포함하는 에어로졸 발생 시스템을 제공한다.
과제의 해결 수단은 상술한 바에 제한되지 않으며, 본 명세서 전체에서 통상의 기술자에 의해 유추될 수 있는 사항들을 모두 포함할 수 있다.
실시예들에 관한 에어로졸 발생 물품에 의하면, 공급받는 열에 의해 목표 온도에 빠르게 도달하여 사용자에게 풍부한 에어로졸 발생량과 니코틴 이행량을 흡연 지속 시간 동안 균일하게 제공할 수 있으며, 에어로졸 발생 물품의 진원도 및 경도가 향상되어 사용자의 편의성을 개선할 수 있다.
실시예들의 효과는 상술한 바에 한정되지 않으며, 후술하는 구성으로부터 유추 가능한 효과를 모두 포함할 수 있다.
도 1은 에어로졸 발생 물품이 내부 가열형 에어로졸 발생 장치에 삽입된 일 예를 도시한 도면이다.
도 2는 에어로졸 발생 물품이 외부 가열형 에어로졸 발생 장치에 삽입된 일 예를 도시한 도면이다.
도 3은 에어로졸 발생 물품이 외부 가열형 에어로졸 발생 장치에 삽입된 다른 예를 도시한 도면이다.
도 4는 유도가열 방식을 이용한 에어로졸 발생 장치의 일 예를 도시한 도면이다.
도 5는 일 실시예에 관한 에어로졸 발생 물품의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 6a는 일 실시예에 관한 에어로졸 발생 물품의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 6b는 다른 실시예에 관한 에어로졸 발생 물품의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 7은 도 6a에 도시된 실시예에 관한 에어로졸 발생 물품이 일 실시예에 따른 에어로졸 발생 장치에 삽입된 경우를 나타낸 도면이다.
도 8은 일 실시예에 관한 에어로졸 발생 물품의 제 1 부분의 시간에 대한 온도 변화를 측정한 그래프이다.
실시예들에서 사용되는 용어는 본 실시예들에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 실시예들의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 실시예들에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 실시예들의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.
명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부", "...모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 "제1" 또는 "제2" 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용할 수 있지만, 구성 요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
명세서 전체에서, "에어로졸 발생 물품"은 흡연을 하는데 이용되는 물품을 의미한다. 예를 들어, 에어로졸 발생 물품은 점화되어 연소되는 방식으로 이용되는 일반 연소식 궐련일 수 있고, 또는 에어로졸 발생 장치에 의하여 가열되는 방식으로 이용되는 가열식 궐련일 수도 있다. 다른 예시로서, 에어로졸 발생 물품은 카트리지에 함유된 액상이 가열되는 방식으로 이용되는 물품일 수도 있다.
명세서 전체에서, "에어로졸 발생 물품의 길이 방향"은 에어로졸 발생 물품의 길이가 연장되는 방향 또는 에어로졸 발생 물품이 에어로졸 발생 장치에 삽입되는 방향을 의미한다.
명세서 전체에서, "담배 요소"는 담배 물질을 포함하는 요소를 의미한다.
명세서 전체에서, "담배 물질"은 담배 잎으로부터 유래된 성분을 포함하는 모든 형태의 물질을 의미한다.
명세서 전체에서 "냉각 요소"는 어떤 물질을 냉각시키는 요소를 의미한다. 예를 들어, 냉각 요소는 담배 요소에서 발생된 에어로졸을 냉각시킬 수 있다.
명세서 전체에서, "필터 요소"는 여과 소재를 포함하는 요소를 의미한다. 예를 들어, 필터 요소는 복수의 섬유 가닥을 포함할 수 있다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다.
도 1 내지 도 3은 에어로졸 생성 장치에 궐련이 삽입된 예들을 도시한 도면들이다.
도 1을 참조하면, 에어로졸 생성 장치(10000)는 배터리(11000), 제어부(12000) 및 히터(13000)를 포함한다. 도 2 및 도 3을 참조하면, 에어로졸 생성 장치(10000)는 증기화기(14000)를 더 포함한다. 또한, 에어로졸 생성 장치(10000)의 내부 공간에는 궐련(20000)이 삽입될 수 있다.
도 1 내지 도 3에 도시된 에어로졸 생성 장치(10000)에는 본 실시예와 관련된 구성요소들이 도시되어 있다. 따라서, 도 1 내지 도 3에 도시된 구성요소들 외에 다른 범용적인 구성요소들이 에어로졸 생성 장치(10000)에 더 포함될 수 있음을 본 실시예와 관련된 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.
또한, 도 2 및 도 3에는 에어로졸 생성 장치(10000)에 히터(13000)가 포함되어 있는 것으로 도시되어 있으나, 필요에 따라, 히터(13000)는 생략될 수도 있다.
도 1에는 배터리(11000), 제어부(12000) 및 히터(13000)가 일렬로 배치된 것으로 도시되어 있다. 또한, 도 2에는 배터리(11000), 제어부(12000), 증기화기(14000) 및 히터(13000)가 일렬로 배치된 것으로 도시되어 있다. 또한, 도 3에는 증기화기(14000) 및 히터(13000)가 병렬로 배치된 것으로 도시되어 있다. 그러나, 에어로졸 생성 장치(10000)의 내부 구조는 도 1 내지 도 3에 도시된 것에 한정되지 않는다. 다시 말해, 에어로졸 생성 장치(10000)의 설계에 따라, 배터리(11000), 제어부(12000), 히터(13000) 및 증기화기(14000)의 배치는 변경될 수 있다.
궐련(20000)이 에어로졸 생성 장치(10000)에 삽입되면, 에어로졸 생성 장치(10000)는 히터(13000) 및/또는 증기화기(14000)를 작동시켜, 궐련(20000) 및/또는 증기화기(14000)로부터 에어로졸을 발생시킬 수 있다. 히터(13000) 및/또는 증기화기(14000)에 의하여 발생된 에어로졸은 궐련(20000)을 통과하여 사용자에게 전달된다.
필요에 따라, 궐련(20000)이 에어로졸 생성 장치(10000)에 삽입되지 않은 경우에도 에어로졸 생성 장치(10000)는 히터(13000)를 가열할 수 있다.
배터리(11000)는 에어로졸 생성 장치(10000)가 동작하는데 이용되는 전력을 공급한다. 예를 들어, 배터리(11000)는 히터(13000) 또는 증기화기(14000)가 가열될 수 있도록 전력을 공급할 수 있고, 제어부(12000)가 동작하는데 필요한 전력을 공급할 수 있다. 또한, 배터리(11000)는 에어로졸 생성 장치(10000)에 설치된 디스플레이, 센서, 모터 등이 동작하는데 필요한 전력을 공급할 수 있다.
제어부(12000)는 에어로졸 생성 장치(10000)의 동작을 전반적으로 제어한다. 구체적으로, 제어부(12000)는 배터리(11000), 히터(13000) 및 증기화기(14000)뿐 만 아니라 에어로졸 생성 장치(10000)에 포함된 다른 구성들의 동작을 제어한다. 또한, 제어부(12000)는 에어로졸 생성 장치(10000)의 구성들 각각의 상태를 확인하여, 에어로졸 생성 장치(10000)가 동작 가능한 상태인지 여부를 판단할 수도 있다.
제어부(12000)는 적어도 하나의 프로세서를 포함한다. 프로세서는 다수의 논리 게이트들의 어레이로 구현될 수도 있고, 범용적인 마이크로 프로세서와 이 마이크로 프로세서에서 실행될 수 있는 프로그램이 저장된 메모리의 조합으로 구현될 수도 있다. 또한, 다른 형태의 하드웨어로 구현될 수도 있음을 본 실시예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.
히터(13000)는 배터리(11000)로부터 공급된 전력에 의하여 가열될 수 있다. 예를 들어, 궐련이 에어로졸 생성 장치(10000)에 삽입되면, 히터(13000)는 궐련의 외부에 위치할 수 있다. 따라서, 가열된 히터(13000)는 궐련 내의 에어로졸 생성 물질의 온도를 상승시킬 수 있다.
히터(13000)는 전기 저항성 히터일 수 있다. 예를 들어, 히터(13000)에는 전기 전도성 트랙(track)을 포함하고, 전기 전도성 트랙에 전류가 흐름에 따라 히터(13000)가 가열될 수 있다. 그러나, 히터(13000)는 상술한 예에 한정되지 않으며, 희망 온도까지 가열될 수 있는 것이라면 제한 없이 해당될 수 있다. 여기에서, 희망 온도는 에어로졸 생성 장치(10000)에 기 설정되어 있을 수도 있고, 사용자에 의하여 원하는 온도로 설정될 수도 있다.
한편, 다른 예로, 히터(13000)는 유도 가열식 히터일 수 있다. 구체적으로, 히터(13000)에는 궐련을 유도 가열 방식으로 가열하기 위한 전기 전도성 코일을 포함할 수 있으며, 궐련은 유도 가열식 히터에 의해 가열될 수 있는 서셉터를 포함할 수 있다.
예를 들어, 히터(13000)는 관 형 가열 요소, 판 형 가열 요소, 침 형 가열 요소 또는 봉 형의 가열 요소를 포함할 수 있으며, 가열 요소의 모양에 따라 궐련(20000)의 내부 또는 외부를 가열할 수 있다.
또한, 에어로졸 생성 장치(10000)에는 히터(13000)가 복수 개 배치될 수도 있다. 이때, 복수 개의 히터(13000)들은 궐련(20000)의 내부에 삽입되도록 배치될 수도 있고, 궐련(20000)의 외부에 배치될 수도 있다. 또한, 복수 개의 히터(13000)들 중 일부는 궐련(20000)의 내부에 삽입되도록 배치되고, 나머지는 궐련(20000)의 외부에 배치될 수 있다. 또한, 히터(13000)의 형상은 도 1 내지 도 3에 도시된 형상에 한정되지 않고, 다양한 형상으로 제작될 수 있다.
증기화기(14000)는 액상 조성물을 가열하여 에어로졸을 생성할 수 있으며, 생성된 에어로졸은 궐련(20000)을 통과하여 사용자에게 전달될 수 있다. 다시 말해, 증기화기(14000)에 의하여 생성된 에어로졸은 에어로졸 생성 장치(10000)의 기류 통로를 따라 이동할 수 있고, 기류 통로는 증기화기(14000)에 의하여 생성된 에어로졸이 궐련을 통과하여 사용자에게 전달될 수 있도록 구성될 수 있다.
예를 들어, 증기화기(14000)는 액체 저장부, 액체 전달 수단 및 가열 요소를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 액체 저장부, 액체 전달 수단 및 가열 요소는 독립적인 모듈로서 에어로졸 생성 장치(10000)에 포함될 수도 있다.
액체 저장부는 액상 조성물을 저장할 수 있다. 예를 들어, 액상 조성물은 휘발성 담배 향 성분을 포함하는 담배 함유 물질을 포함하는 액체일 수 있고, 비 담배 물질을 포함하는 액체일 수도 있다. 액체 저장부는 증기화기(14000)로부터 탈/부착될 수 있도록 제작될 수도 있고, 증기화기(14000)와 일체로서 제작될 수도 있다.
예를 들어, 액상 조성물은 물, 솔벤트, 에탄올, 식물 추출물, 향료, 향미제, 또는 비타민 혼합물을 포함할 수 있다. 향료는 멘솔, 페퍼민트, 스피아민트 오일, 각종 과일향 성분 등을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 향미제는 사용자에게 다양한 향미 또는 풍미를 제공할 수 있는 성분을 포함할 수 있다. 비타민 혼합물은 비타민 A, 비타민 B, 비타민 C 및 비타민 E 중 적어도 하나가 혼합된 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 또한, 액상 조성물은 글리세린 및 프로필렌 글리콜과 같은 에어로졸 형성제를 포함할 수 있다.
액체 전달 수단은 액체 저장부의 액상 조성물을 가열 요소로 전달할 수 있다. 예를 들어, 액체 전달 수단은 면 섬유, 세라믹 섬유, 유리 섬유, 다공성 세라믹과 같은 심지(wick)가 될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
가열 요소는 액체 전달 수단에 의해 전달되는 액상 조성물을 가열하기 위한 요소이다. 예를 들어, 가열 요소는 금속 열선, 금속 열판, 세라믹 히터 등이 될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또한, 가열 요소는 니크롬선과 같은 전도성 필라멘트로 구성될 수 있고, 액체 전달 수단에 감기는 구조로 배치될 수 있다. 가열 요소는, 전류 공급에 의해 가열될 수 있으며, 가열 요소와 접촉된 액체 조성물에 열을 전달하여, 액체 조성물을 가열할 수 있다. 그 결과, 에어로졸이 생성될 수 있다.
예를 들어, 증기화기(14000)는 카토마이저(cartomizer) 또는 무화기(atomizer)로 지칭될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
한편, 에어로졸 생성 장치(10000)는 배터리(11000), 제어부(12000), 히터(13000) 및 증기화기(14000) 외에 범용적인 구성들을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 생성 장치(10000)는 시각 정보의 출력이 가능한 디스플레이 및/또는 촉각 정보의 출력을 위한 모터를 포함할 수 있다. 또한, 에어로졸 생성 장치(10000)는 적어도 하나의 센서(퍼프 감지 센서, 온도 감지 센서, 궐련 삽입 감지 센서 등)를 포함할 수 있다. 또한, 에어로졸 생성 장치(10000)는 궐련(20000)이 삽입된 상태에서도 외부 공기가 유입되거나, 내부 기체가 유출 될 수 있는 구조로 제작될 수 있다.
도 1 내지 도 3에는 도시되지 않았으나, 에어로졸 생성 장치(10000)는 별도의 크래들과 함께 시스템을 구성할 수도 있다. 예를 들어, 크래들은 에어로졸 생성 장치(10000)의 배터리(11000)의 충전에 이용될 수 있다. 또는, 크래들과 에어로졸 생성 장치(10000)가 결합된 상태에서 히터(13000)가 가열될 수도 있다.
궐련(20000)은 일반적인 연소형 궐련과 유사할 수 있다. 예를 들어, 궐련(20000)은 에어로졸 생성 물질을 포함하는 제 1 부분과 필터 등을 포함하는 제 2 부분으로 구분될 수 있다. 또는, 궐련(20000)의 제 2 부분에도 에어로졸 생성 물질이 포함될 수도 있다. 예를 들어, 과립 또는 캡슐의 형태로 만들어진 에어로졸 생성 물질이 제 2 부분에 삽입될 수도 있다.
에어로졸 생성 장치(10000)의 내부에는 제 1 부분의 전체가 삽입되고, 제 2 부분은 외부에 노출될 수 있다. 또는, 에어로졸 생성 장치(10000)의 내부에 제 1 부분의 일부만 삽입될 수도 있고, 제 1 부분의 전체 및 제 2 부분의 일부가 삽입될 수도 있다. 사용자는 제 2 부분을 입으로 문 상태에서 에어로졸을 흡입할 수 있다. 이때, 에어로졸은 외부 공기가 제 1 부분을 통과함으로써 생성되고, 생성된 에어로졸은 제 2 부분을 통과하여 사용자의 입으로 전달된다.
일 예로서, 외부 공기는 에어로졸 생성 장치(10000)에 형성된 적어도 하나의 공기 통로를 통하여 유입될 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 생성 장치(10000)에 형성된 공기 통로의 개폐 및/또는 공기 통로의 크기는 사용자에 의하여 조절될 수 있다. 이에 따라, 무화량, 끽연감 등이 사용자에 의하여 조절될 수 있다. 다른 예로서, 외부 공기는 궐련(20000)의 표면에 형성된 적어도 하나의 구멍(hole)을 통하여 궐련(20000)의 내부로 유입될 수도 있다.
도 4는 유도가열 방식을 이용한 에어로졸 발생 장치의 일 예를 도시한 도면이다.
도 4를 참조하면, 에어로졸 발생 장치(10000)는 배터리(11000), 프로세서(12000), 코일(C) 및 서셉터(S)를 포함한다. 또한, 에어로졸 발생 장치(10000)의 공동(V)에는 에어로졸 발생 물품(20000)의 적어도 일부가 수용될 수 있다. 도 4의 에어로졸 발생 물품(20000), 배터리(11000) 및 프로세서(12000)는 도 1 내지 도 3의 에어로졸 발생 물품(20000), 배터리(11000) 및 프로세서(12000)에 대응될 수 있다. 또한 코일(C) 및 서셉터(S)는 히터(13000)에 포함될 수 있다. 따라서, 중복되는 설명은 생략한다.
도 4에 도시된 에어로졸 발생 장치(10000)에는 본 실시예와 관련된 구성요소들이 도시되어 있다. 따라서, 도 4에 도시된 구성요소들 외에 다른 범용적인 구성요소들이 에어로졸 발생 장치(10000)에 더 포함될 수 있음을 본 실시예와 관련된 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.
코일(C)은 공동(V) 주변에 위치될 수 있다. 도 4에는 코일(C)이 공동(V)을 둘러싸도록 배치되는 것으로 도시되어 있으나, 이에 한정되지 않는다.
에어로졸 발생 물품(20000)이 에어로졸 발생 장치(10000)의 공동(V)에 수용되면, 에어로졸 발생 장치(10000)는 코일(C)이 자기장을 발생시키도록 코일(C)에 전력을 공급할 수 있다. 코일(C)에 의해 발생된 자기장이 서셉터(S)를 관통함에 따라 서셉터(S)가 가열될 수 있다.
이러한 유도 가열 현상은 패러데이의 유도 법칙(Faraday's Law of induction)으로 설명되는 공지된 현상이다. 구체적으로, 서셉터(S) 내의 자기 유도가 변화하는 경우, 전기장이 서셉터(S) 내에 발생됨으로써, 와전류(eddy current)가 서셉터(S) 내에 흐르게 된다. 와전류는 서셉터(S) 내에서 전류 밀도 및 전도체 저항에 비례하는 열을 발생시킨다.
서셉터(S)가 와전류에 의해 가열되고, 에어로졸 발생 물품(20000) 내의 에어로졸 발생 물질은 가열된 서셉터(S)에 의하여 가열됨에 따라 에어로졸이 발생될 수 있다. 에어로졸 발생 물질로부터 발생된 에어로졸은 에어로졸 발생 물품(20000)을 통과하여 사용자에게 전달된다.
배터리(11000)는 코일(C)이 자기장을 발생시킬 수 있도록 전력을 공급할 수 있다. 프로세서(12000)는 코일(C)과 전기적으로 연결될 수 있다.
코일(C)은 배터리(11000)로부터 공급된 전력에 의해 자기장을 발생시키는 전기 전도성 코일일 수 있다. 코일(C)은 공동(V)의 적어도 일부를 둘러싸도록 배치될 수 있다. 코일(C)에 의해 발생된 자기장은 공동(V)의 내측 단부에 배치되는 서셉터(S)에 인가될 수 있다.
서셉터(S)는 코일(C)로부터 발생되는 자기장이 관통됨에 따라 가열되며, 금속 또는 탄소를 포함할 수 있다. 예를 들어, 서셉터(S)는 페라이트(ferrite), 강자성 합금(ferromagnetic alloy), 스테인리스강(stainless steel) 및 알루미늄(aluminum) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
서셉터(S)는 흑연(graphite), 몰리브덴(molybdenum), 실리콘 카바이드(silicon carbide), 니오븀(niobium), 니켈 합금(nickel alloy), 금속 필름(metal film), 지르코니아(zirconia) 등과 같은 세라믹, 니켈(Ni)이나 코발트(Co) 등과 같은 전이 금속 및 붕소(B)나 인(P)과 같은 준금속 중 적어도 하나를 포함할 수도 있다. 그러나, 서셉터(S)는 전술한 예에 한정되지 않으며, 자기장이 인가됨에 따라 희망 온도까지 가열될 수 있는 것이라면 제한 없이 해당될 수 있다. 여기에서, 희망 온도는 에어로졸 발생 장치(10000)에 기 설정되어 있을 수도 있고, 사용자에 의하여 원하는 온도로 설정될 수도 있다.
에어로졸 발생 물품(20000)이 에어로졸 발생 장치(10000)의 공동(V)에 수용되면, 서셉터(S)는 에어로졸 발생 물품(20000)의 적어도 일부를 둘러싸도록 배치될 수 있다. 따라서, 가열된 서셉터(S)는 에어로졸 발생 물품(20000) 내의 에어로졸 발생 물질의 온도를 상승시킬 수 있다.
도 4에는 서셉터(S)가 에어로졸 발생 물품의 적어도 일부를 둘러싸도록 배치되는 것으로 도시되어 있으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 서셉터(S)는 관 형 가열 요소, 판 형 가열 요소, 침 형 가열 요소 또는 봉 형의 가열 요소를 포함할 수 있으며, 가열 요소의 모양에 따라 에어로졸 발생 물품(20000)의 내부 또는 외부를 가열할 수 있다.
또한, 에어로졸 발생 장치(10000)에는 서셉터(S)가 복수 개 배치될 수도 있다. 이때, 복수 개의 서셉터(S)들은 에어로졸 발생 물품(20000)의 외부에 배치될 수도 있고, 내부에 삽입되도록 배치될 수도 있다. 또한, 복수 개의 서셉터(S)들 중 일부는 에어로졸 발생 물품(20000)의 내부에 삽입되도록 배치되고, 나머지는 에어로졸 발생 물품(20000)의 외부에 배치될 수 있다. 또한, 서셉터(S)의 형상은 도 4에 도시된 형상에 한정되지 않고, 다양한 형상으로 제작될 수 있다.
도 5는, 일 실시예에 따른 에어로졸 발생 물품(20000)의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5를 참조하면, 에어로졸 발생 물품(20000)은 제 1 부분(21000), 제 2 부분(22000), 제 3 부분(23000), 및 제 4 부분(24000)을 포함할 수 있다. 구체적으로, 제 1 부분(21000), 제 2 부분(22000), 제 3 부분(23000), 및 제 4 부분(24000)은 각각 에어로졸 발생 요소, 담배 요소, 냉각 요소, 및 필터 요소를 포함할 수 있다. 일 예로서, 제 1 부분(21000)은 에어로졸 발생 물질을 포함할 수 있고, 제 2 부분(22000)은 담배 물질 및 보습제를 포함할 수 있으며, 제 3 부분(23000)은 제 1 부분(21000) 및 제 2 부분(22000)을 통과하는 기류를 냉각시킬 수 있고, 제 4 부분(24000)은 필터 물질을 포함할 수 있다.
도 5를 참조하면, 제 1 부분(21000), 제 2 부분(22000), 제 3 부분(23000), 및 제 4 부분(24000)은, 에어로졸 발생 물품(20000)의 길이 방향을 기준으로 순서대로 정렬될 수 있다. 여기에서, 에어로졸 발생 물품(20000)의 길이 방향은 에어로졸 발생 물품(20000)의 길이가 연장되는 방향일 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 발생 물품(20000)의 길이 방향은, 제 1 부분(21000)에서 제 4 부분(24000)을 향하는 방향일 수 있다. 이에 따라, 제 1 부분(21000) 및 제 2 부분(22000) 중 적어도 하나에서 발생되는 에어로졸이 제 1 부분(21000), 제 2 부분(22000), 제 3 부분(23000), 및 제 4 부분(24000)을 순서대로 통과하며 기류를 형성할 수 있고, 이에 따라 흡연자는 제 4 부분(24000)으로부터 에어로졸을 흡입할 수 있다.
제 1 부분(21000)은 에어로졸 발생 요소를 포함할 수 있다. 또한, 풍미제, 습윤제 및/또는 유기산(organic acid)과 같은 다른 첨가 물질을 함유할 수 있으며, 멘솔 또는 보습제 등의 가향액을 함유할 수 있다. 여기에서, 에어로졸 발생 요소는, 예를 들어, 글리세린, 프로필렌 글리콜, 에틸렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 테트라에틸렌 글리콜 및 올레일 알코올 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 다만, 본 개시는 전술한 예시에 제한되지 않으며, 본 개시는 이 기술분야에서 널리 알려진 다양한 종류의 에어로졸 발생 요소를 모두 포함할 수 있다.
제 1 부분(21000)은 권축된 시트를 포함할 수 있으며, 에어로졸 발생 요소는 권축된 시트에 함침된 상태로 제 1 부분(21000)에 포함될 수 있다. 또한, 풍미제, 습윤제 및/또는 유기산(organic acid)와 같은 다른 첨가 물질들 및 가향액은 권축된 시트에 흡수된 상태로 제 1 부분(21000)에 포함될 수 있다.
권축된 시트는 고분자 소재로 구성된 시트일 수 있다. 예를 들어, 고분자 소재는 종이, 셀룰로오스 아세테이트(cellulose acetate), 라이오셀(lyocell), 폴리락트산(polylactic acid) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예를 들어, 권축된 시트는 고온으로 가열되더라도 열에 의한 이취가 발생되지 않는 종이 시트일 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니다.
제 1 부분(21000)은 에어로졸 발생 물품(20000)의 말단부터 약 7 내지 약 20 mm 지점까지 연장될 수 있고, 제 2 부분(22000)은 제 1 부분(21000)이 끝나는 지점부터 약 7 내지 약 20 mm 지점까지 연장될 수 있다. 다만, 이러한 수치범위에 반드시 제한되는 것은 아니며, 제 1 부분(21000) 및 제 2 부분(22000) 각각이 연장되는 길이는 통상의 기술자가 용이하게 변경할 수 있는 범위에서 적절하게 조절될 수 있다.
제 2 부분(22000)은 담배 요소를 포함할 수 있다. 담배 요소는 특정 형태의 담배 물질일 수 있다. 예를 들어, 담배 요소는 담배 각초, 담배 입자(particle), 담배 시트(sheet), 담배 비즈(beads), 담배 과립(granule), 담배 분말(powder) 또는 담배 추출물의 형태를 가질 수 있다. 또한, 담배 물질은, 예를 들어, 담배잎, 담배 옆맥, 팽화 담배, 절단된 각초, 판상엽 각초, 및 재구성 담배 중 1종 이상을 포함할 수 있다.
제 3 부분(23000)은, 제 1 부분(21000) 및 제 2 부분(22000)을 통과하는 기류를 냉각시킬 수 있다. 제 3 부분(23000)은 고분자 물질 또는 생분해성 고분자 물질로 제조될 수 있으며, 냉각 기능을 가질 수 있다. 예를 들어, 제 3 부분(23000)은 폴리락트산(PLA) 섬유로 제작될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또는, 제 3 부분(23000)은 복수의 구멍들이 뚫린 셀룰로오스 아세테이트 필터로 제작될 수 있다. 그러나, 제 3 부분(23000)은 상술한 예시에 한정되지 않고, 에어로졸이 냉각되는 기능을 수행하는 물질은, 제한 없이 이에 해당될 수 있다. 예를 들어, 제 3 부분(23000)은 중공을 포함하는 튜브 필터 또는 지관 필터일 수 있다.
제 4 부분(24000)은, 필터 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제 4 부분(24000)은 셀룰로오스 아세테이트 필터일 수 있다. 한편, 제 4 부분(24000)의 형상에는 제한이 없다. 예를 들어, 제 4 부분(24000)은 원기둥 형(type) 로드일 수도 있고, 내부에 중공을 포함하는 튜브 형(type) 로드일 수도 있다. 또한, 제 4 부분(24000)은 리세스 형(type) 로드일 수도 있다. 만약, 제 4 부분(24000)이 복수의 세그먼트들로 구성된 경우, 복수의 세그먼트들 중 적어도 하나가 다른 형상으로 제작될 수도 있다.
제 4 부분(24000)은 향미가 발생되도록 제작될 수도 있다. 일 예로서, 제 4 부분(24000)에 가향액이 분사될 수도 있고, 가향액이 도포된 별도의 섬유가 제 4 부분(24000)의 내부에 삽입될 수도 있다.
에어로졸 발생 물품(20000)은 제 1 부분(21000) 내지 제 4 부분(24000) 중 적어도 일부를 둘러싸는 제 1 래퍼(25000)를 포함할 수 있다. 또한, 에어로졸 발생 물품(20000)은 제 1 부분(21000) 내지 제 4 부분(24000) 전부를 둘러싸는 제 1 래퍼(25000)를 포함할 수 있다. 제 1 래퍼(25000)는 에어로졸 발생 물품(20000)의 최외곽에 위치될 수 있으며, 제 1 래퍼(25000)는 단일 래퍼일 수 있으나, 복수 개의 래퍼들의 조합일 수 있다.
또한 에어로졸 발생 물품(20000)은 제 1 래퍼(25000)의 외곽에 둘러지는 제 2 래퍼(26000)를 더 포함할 수 있다. 다시 말해 에어로졸 발생 물품(20000)의 적어도 일부는 제 1 래퍼(25000) 및 제 2 래퍼(26000)에 의하여 이중으로 포장될 수 있다. 예를 들어, 제 2 래퍼(26000)는 제1 래퍼(25000)에 의해 포장된 제 3 부분(23000)의 적어도 일부분 및 제 4 부분(24000)을 재포장할 수 있다.
일 예로서, 에어로졸 발생 물품(20000)의 제 1 부분(21000)은 에어로졸 발생 물질을 함유하는 권축된 주름진 시트를 포함하고, 제 2 부분(22000)은 담배 물질로서 판상엽 각초 및 보습제로서 글리세린을 포함할 수 있으며, 제 3 부분(23000)은 튜브를 포함하고, 제 4 부분(24000)은 셀룰로오스 아세테이트(CA) 섬유를 포함할 수 있으나, 본 개시가 이에 반드시 제한되는 것은 아니다.
도 6a는 일 실시예에 따른 에어로졸 발생 물품(100)의 구성을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 6b는 다른 실시예에 따른 에어로졸 발생 물품(100)의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 6a 및 도 6b를 참조하면, 에어로졸 발생 물품(100)은 에어로졸 발생 요소를 포함하는 제 1 부분(110), 담배 요소를 포함하는 제 2 부분(120), 냉각 요소를 포함하는 제 3 부분(130) 및 필터 요소를 포함하는 제 4 부분(140)을 포함한다. 제 1 부분(110), 제 2 부분(120), 제 3 부분(130), 및 제 4 부분(140)은 에어로졸 발생 물품의 길이 방향을 기준으로 순서대로 정렬된다. 제 1 부분(110), 제 2 부분(120), 제 3 부분(130), 및 제 4 부분(140)에 대하여, 도 5에 관하여 전술한 사항들이 동일하게 적용될 수 있다.
이하에서는, 에어로졸 발생 물품(100)의 제 1 부분(110)에 대해 보다 자세히 설명한다.
실시예들은 제 1 부분(110)에 포함되는 에어로졸 발생 요소 흡수체로 에어로졸 발생 요소가 함침된 복수의 권축된 종이 조각(111)을 포함한다. 복수의 권축된 종이 조각(111)은 도 6a와 같이 제 1 부분(110) 내에서 무작위로 배치되거나, 도 6b와 같이 제 1 부분(110) 내에서 일정한 방향으로 정렬될 수 있다.
제 1 부분(110)에 포함되는 에어로졸 발생 요소가 함침된 복수의 권축된 종이 조각(111)은, 도 5에 관한 설명에서 전술한 에어로졸 발생 요소가 함침된 권축된 종이 시트를 잘게 잘라 사용할 수 있다. 제 1 부분(110)이 종이 시트를 잘게 자른 복수의 종이 조각(111)을 포함할 경우, 단일 종이 시트를 포함하는 경우에 비하여 보다 많은 양의 에어로졸 발생 요소를 함침시킬 수 있다. 또한, 단일 종이 시트가 아닌 복수의 권축된 종이 조각(111)이 제 1 부분(110) 내에 산재함으로써, 사용자의 흡입 시 제 1 부분(110) 내부에서 기류가 여러 방향으로 분산될 수 있으며, 제 1 부분(110)의 전체에 걸쳐 에어로졸 발생이 일어남에 따라 결과적으로 사용자에게 보다 많은 양의 에어로졸 발생량을 제공할 수 있다.
또한, 단일 종이 시트를 포함하는 경우에 비하여 개별 에어로졸 발생 요소 흡수체의 면적이 감소하므로, 에어로졸 발생 장치의 가열 요소가 공급하는 열에 보다 민감하게 반응할 수 있다. 따라서 복수의 권축된 종이 조각(111)을 포함하는 제 1 부분(110)은 단일 종이 시트를 포함하는 제 1 부분(110)에 비하여 목표 온도에 빠르게 도달할 수 있으며, 흡연 초기에도 사용자에게 풍부한 에어로졸을 균일하게 공급할 수 있다.
아울러, 보다 많은 양의 흡수체가 제 1 부분(110) 내에 밀도 높게 투입할 수 있으므로, 제 1 부분(110)의 진원도 및 경도가 향상되어 사용자의 편의성을 개선할 수 있다.
진원도는 제 1 부분(110)의 단면이 진원인지 어떤지의 정도를 의미하며, 공지의 기술을 통해 측정할 수 있다. 예를 들어, 제 1 부분(110)의 중심부를 지지한 다음 제 1 부분(110)을 회전시키면서 컴퍼레이터 등으로 측정하고, 측정자의 움직임으로 반경의 오차를 구할 수 있다.
경도는 제 1 부분(110)의 탄성 및 복원도와 관련된 물성으로, 제 1 부분(110)이 길이 방향의 수직 방향으로 가해지는 압력에 저항하는 정도를 의미한다. 사용자가 에어로졸 발생 물품의 사용 시 에어로졸 발생 물품이 형상을 유지함으로써 용이하게 사용하기 위해서는 일정 수준 이상의 경도가 유지될 필요가 있다.
복수의 권축된 종이 조각(111)은 일 방향을 기준으로 5 내지 15 mm의 평균 길이를 가질 수 있다. 예를 들어, 복수의 권축된 종이 조각(111)은 직사각형의 형태를 가질 수 있으며, 직사각형의 긴 변이 5 내지 15 mm의 평균 길이를 가질 수 있으나, 종이 조각(111)의 형태 및 일 방향의 기준은 이에 한정되지 않는다. 복수의 권축된 종이 조각(111)이 일 방향을 기준으로 상기 범위의 평균 길이를 갖는 것이 제 1 부분(110) 내에 생성되는 기류가 적절히 분산되어 에어로졸 발생량이 향상될 수 있다. 또한 복수의 권축된 종이 조각(111)이 지나치게 긴 평균 길이를 가질 경우, 제 1 부분(110)의 초기 온도 상승이 더딜 수 있으며, 결과적으로 초기 에어로졸 발생량이 줄어들 수 있다. 에어로졸 발생량의 향상을 위한 측면에서 복수의 권축된 종이 조각(111)은 일 방향을 기준으로 바람직하게는 7 내지 14 mm의 평균 길이, 보다 바람직하게는 8 내지 13 mm의 평균 길이를 가질 수 있다.
또한 종이 조각(111)은 100 내지 300 μm의 두께를 가질 수 있다. 종이 조각(111)의 두께는 제 1 부분(110)의 진원도 및 경도에 영향을 미치며, 상기 두께 범위에서 향상된 진원도 및 경도를 가진다. 제 1 부분(110)의 진원도 및 경도 향상의 측면에서 종이 조각(111)은 바람직하게는 120 내지 250μm의 두께를 가질 수 있으며, 보다 바람직하게는 130 내지 240 μm의 두께를 가질 수 있다.
또한 종이 조각(111)은 20 내지 100 g/m2의 평량을 가질 수 있다. 종이 조각(111)의 평량이 상기 범위 미만일 경우, 종이 조각(111)에 함침되는 에어로졸 발생 요소의 양이 줄어들기 때문에 에어로졸 발생량이 감소할 수 있으며, 상기 범위를 초과할 경우, 가열 요소에 의한 온도 상승이 더뎌 흡연 초기에 풍부한 에어로졸 공급이 어려울 수 있다. 에어로졸 발생량을 유지함과 동시에 흡연 지속 시간 동안 균일한 에어로졸 공급을 위한 측면에서 종이 조각(111)은 바람직하게는 40 내지 80 g/m2의 평량을 가질 수 있으며, 보다 바람직하게는 55 내지 65 g/m2의 평량을 가질 수 있다.
실시예들은 제 1 부분(110)에 복수의 권축된 종이 조각(111)을 제 1 부분(110)의 길이를 기준으로 5 내지 30 mg/mm 포함할 수 있다. 제 1 부분(110)에 포함되는 복수의 권축된 종이 조각(111)의 중량은 에어로졸 발생량과 흡인 저항에 영향을 미친다. 풍부한 에어로졸 발생량을 제공하고, 지나친 흡인 저항 상승을 방지하는 측면에서 복수의 권축된 종이 조각(111)은 제 1 부분(110)의 길이를 기준으로 10 내지 20 mg/mm 포함될 수 있으며, 보다 바람직하게는 12 내지 18 mg/mm 포함될 수 있다.
에어로졸 발생 요소는 에어로졸 발생 요소의 전체 중량을 기준으로 글리세린을 70 내지 99 중량% 및 프로필렌 글리콜을 1 내지 30 중량% 포함할 수 있다.
일반적인 에어로졸 발생 요소는 흡수체에 흡수되는 에어로졸 발생 요소의 양을 높이기 위하여 별도의 첨가제나 수분을 포함한다. 한편, 실시예들은 잘게 자른 종이 조각(111)을 포함함에 따라 단일 종이 시트를 포함하는 경우에 비하여 넓은 흡수체 비표면적을 가지므로, 별도의 수분이나 첨가제를 포함하지 않더라도, 높은 흡수율을 유지할 수 있다.
또한 다른 실시예들은 에어로졸 발생 요소가 에어로졸 발생 요소의 전체 중량을 기준으로 글리세린을 99 중량% 이상 포함할 수 있으며, 보다 바람직하게는 에어로졸 발생 요소의 전체 중량을 기준으로 글리세린을 99.9 중량% 이상 포함할 수 있다.
에어로졸 발생 요소의 글리세린 및 프로필렌 글리콜의 조성은 에어로졸 발생량과 니코틴 이행량에 영향을 미친다. 프로필렌 글리콜은 0.042 Pa/s의 점도와 188 ℃의 끓는점을 가지며, 글리세린은 1.412 Pa/s의 점도와 290 ℃의 끓는점을 가진다. 상대적으로 낮은 점도 및 끓는점을 갖는 프로필렌 글리콜의 조성이 증가할수록 가열에 따른 온도 상승 속도가 빠르며, 흡연 초반의 에어로졸 발생량이 증가하는 경향이 있다. 반면, 글리세린의 함량이 증가할 경우, 가열에 따른 온도 상승 속도가 느리기 때문에 흡연 초반의 에어로졸 발생량은 감소할 수 있으나, 높은 점도 및 끓는점으로 인한 니코틴의 이행량이 증가하여 끽미가 향상될 수 있다.
실시예들에 관한 에어로졸 발생 물품은 전술한 바와 같이, 개별 에어로졸 발생 요소 흡수체의 면적이 작으므로 가열에 따른 온도 상승 속도가 빠르다. 그러므로 에어로졸 발생 요소에 포함되는 프로필렌 글리콜의 조성을 일반적인 조성에 비하여 현저하게 줄이더라도 높은 온도 상승 속도가 유지될 수 있으며, 흡연 초반에도 많은 양의 에어로졸을 제공할 수 있다.
에어로졸 발생 물품은 에어로졸 발생 요소를 에어로졸 발생 물품의 길이를 기준으로 3 내지 10 mg/mm 포함할 수 있으며, 상기 범위에서 풍부한 에어로졸 발생량과 니코틴 이행량이 유지될 수 있다. 상기 범위 미만의 경우 에어로졸 발생량 또는 니코틴 이행량이 급격하게 감소할 수 있으며, 상기 범위를 초과할 경우 에어로졸 발생 요소의 누액이 발생할 수 있다.
실시예들은 제 1 부분(110)이 제 1 부분(110)의 단면 방향을 기준으로 90% 이상의 경도를 갖고, 제 1 부분(110)의 단면 방향을 기준으로 90% 이상의 진원도를 가질 수 있다. 단일 종이 시트를 흡수체로 사용할 경우, 제 1 부분(110)의 흡수체 충진률을 일정 수준 이상으로 높일 경우, 경도는 향상되는 반면 진원도가 감소한다. 반면 실시예들은 상대적으로 작은 크기를 갖는 종이 조각(111)이 복수 개 충진된 형태이므로, 단일 종이 시트를 흡수체로 사용하는 경우 비하여 충진률을 높이더라도 우수한 진원도가 유지될 수 있다.
도 7은, 도 6a에 도시된 실시예에 관한 에어로졸 발생 물품(100)이 일 실시예에 따른 에어로졸 발생 장치(10)에 삽입된 경우를 나타낸 도면이다.
도 7을 참조하면, 에어로졸 발생 장치(10)는 에어로졸 발생 물품(100)을 수용하는 수용 공간(12), 에어로졸 발생 물품(400)을 가열하는 가열 요소(11), 및 가열 요소(11)에 전력을 공급하는 배터리(미도시)를 포함하는 에어로졸 발생 장치(10)를 포함하는, 에어로졸 발생 시스템을 제공할 수 있다. 에어로졸 발생 물품(100)은, 전술한 실시예들에 대한 사항들이 동일하게 적용될 수 있다.
가열 요소(11)는 수용 공간(12)을 둘러싸도록 배치되는 원통 형태를 가질 수 있다. 에어로졸 발생 물품(100)이 에어로졸 발생 장치(10)에 삽입되는 경우, 가열 요소(11)는 에어로졸 발생 물품(200)의 제 1 부분(110)의 적어도 일부 및 제 2 부분(120)의 적어도 일부를 가열할 수 있다.
에어로졸 발생 장치(10)는 프로세서(미도시)를 더 포함할 수 있다. 프로세서는, 미리 입력된 온도 프로파일(profile)에 따라 가열 요소(11)가 에어로졸 발생 물품(100)을 가열하는 온도를 제어할 수 있다.
가열 요소(11)가 작동되면, 제 1 부분(110)에 포함된 에어로졸 발생 요소 및 제 2 부분(120)에 포함된 담배 요소가 가열될 수 있다. 발생된 에어로졸은 제 3 부분(130) 및 제 4 부분(140)을 통과하여 에어로졸 발생 물품(100)의 외부로 향할 수 있다.
실시예 1. 복수의 종이 조각을 포함하는 에어로졸 발생 물품 제조(글리세린 100 중량%)
도 6a에 도시된 실시예와 같은 형태로 에어로졸 발생 물품을 제조하였다. 아래 표 1의 물성을 갖는 종이 원지를 크림핑(칼집을 형성)한 후, 한 변의 길이가 약 15 mm인 정사각형 형태로 잘라 에어로졸 발생 요소에 함침시켰다. 제 1 부분에 제 1 부분의 길이를 기준으로 15 mg/mm의 종이 조각이 투입되도록 종이 조각의 개수를 조절하여 에어로졸 발생 물품을 제조하였다.
항목 단위 수치 비고
평량 g/m2 60 KSM ISO 536
두께 μm 147 KSM ISO 534
밀도 g/cm3 0.41 -
비체적 cm3/g 2.47 -
인장강도 kgf/15mm 4.10 KSM ISO 1924-2
신장율 % 13.0 KSM ISO 1924-3
사용된 에어로졸 발생 요소는 에어로졸 발생 요소의 전체 중량을 기준으로 100 중량%의 글리세린을 포함하였으며, 에어로졸 발생 물품의 길이 방향을 기준으로 4 mg/mm 투입하였다.
실시예 2. 복수의 종이 조각을 포함하는 에어로졸 발생 물품 제조(글리세린 90 중량%, 프로필렌 글리콜 10 중량%)
에어로졸 발생 요소의 전체 중량을 기준으로 90 중량%의 글리세린 및 프로필렌 글리콜 10 중량%를 포함하는 에어로졸 발생 요소를 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일하게 실시하여 에어로졸 발생 물품을 제조하였다.
실시예 3. 복수의 종이 조각을 포함하는 에어로졸 발생 물품 제조(글리세린 80 중량%, 프로필렌 글리콜 20 중량%)
에어로졸 발생 요소의 전체 중량을 기준으로 80 중량%의 글리세린 및 프로필렌 글리콜 20 중량%를 포함하는 에어로졸 발생 요소를 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일하게 실시하여 에어로졸 발생 물품을 제조하였다.
실시예 4. 복수의 종이 조각을 포함하는 에어로졸 발생 물품 제조(글리세린 70 중량%, 프로필렌 글리콜 30 중량%)
에어로졸 발생 요소의 전체 중량을 기준으로 70 중량%의 글리세린 및 프로필렌 글리콜 30 중량%를 포함하는 에어로졸 발생 요소를 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일하게 실시하여 에어로졸 발생 물품을 제조하였다.
비교예. 단일 종이 원지를 포함하는 에어로졸 발생 물품 제조
표 1의 종이 원지를 자르지 않고 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일하게 실시하여 에어로졸 발생 물품을 제조하였다. 150 mm x 100 mm 의 크기를 갖는 종이 원지를 말아서 제 1 부분에 투입하였다. 종이 원지는 실시예 1과 동일하게 제 1 부분의 길이를 기준으로 15 mg/mm 포함되었다.
실험예 1. 제 1 부분의 온도 및 에어로졸 발생량 비교 실험
실시예 1 및 비교예의 에어로졸 발생 물품을 외부 가열형 에어로졸 발생 물품에 투입하고 목표 온도 250 ℃로 가열하였으며, 각 에어로졸 발생 물품의 제 1 부분의 온도를 시간 경과에 따라 측정 및 비교하였다. 도 8은 실시예 1 및 비교예의 에어로졸 발생 물품의 제 1 부분의 시간에 대한 온도 변화를 측정한 그래프이다.
도 8을 참조하면, 실시예 1의 에어로졸 발생 물품의 제 1 부분의 온도는 비교예의 에어로졸 발생 물품의 제 1 부분에 비하여 빠르게 승온하였으며, 측정 시간 내에서 목표 온도를 균일하게 유지하였다.
또한, 8 퍼프(puff) 동안 발생한 에어로졸을 포집하였으며, 포집된 에어로졸의 성분을 분석하였다. 아래의 표 2는 포집된 에어로졸의 성분 분석 결과를 나타낸다.
구분 글리세린(mg) 수분(mg)
비교예 5.17 25.44
실시예 1 7.46 21.82
표 2에 나타난 바와 같이, 실시예 1의 에어로졸 발생 물품에서 발생한 에어로졸은 비교예의 에어로졸 발생 물품에서 발생한 에어로졸에 비하여 더욱 많은 글리세린을 포함하였다. 따라서, 제 1 부분에 복수의 권축된 종이 조각을 포함하는 에어로졸 발생 물품이 제 1 부분에 단일 종이 시트를 포함하는 에어로졸 발생 물품에 비하여 보다 풍부한 양의 에어로졸을 흡연 지속 시간 동안 균일하게 제공할 수 있음을 확인하였다.
실험예 2. 진원도 및 경도 측정
실시예 1 및 비교예의 에어로졸 발생 물품의 제 1 부분의 진원도 및 경도를 측정하였으며, 그 결과를 아래 표 3에 나타내었다.
구분 진원도(%) 경도(%)
비교예 90 90
실시예 1 93 92
표 3에 나타난 바와 같이, 실시예 1의 에어로졸 발생 물품이 비교예의 에어로졸 발생 물품에 비하여 더욱 높은 진원도 및 경도를 가짐을 확인할 수 있었다.
실험예 3. 에어로졸 발생 요소 조성 및 함량에 따른 니코틴 이행량 분석
에어로졸 발생 요소의 조성에 따른 니코틴 이행량 분석을 위하여 실시예 1 내지 4의 에어로졸 발생 물품을 외부 가열형 에어로졸 발생 장치에 투입한 후, 8 퍼프(puff) 동안 발생한 에어로졸을 포집하였으며, 포집된 에어로졸의 성분을 분석하였다. 아래의 표 4는 포집된 에어로졸의 성분 분석 결과를 나타낸다.
구분 단위 니코틴 프로필렌 글리콜 글리세린 수분
실시예 1 mg/stick 0.8 0.23 6.92 21.92
실시예 2 mg/stick 0.79 2.47 6.56 22.83
실시예 3 mg/stick 0.67 3.73 6.06 21.38
실시예 4 mg/stick 0.65 5.92 4.90 21.93
표 4에 나타난 바와 같이, 에어로졸 발생 요소에 포함된 글리세린의 양이 증가할수록 니코틴 이행량이 증가함을 확인할 수 있었다. 니코틴 이행량이 증가할수록 사용자가 느끼는 끽미가 개선되므로, 실시예에 투입되는 에어로졸 발생 요소에 포함되는 글리세린의 비율이 증가함에 따라 사용자가 느끼는 끽미가 향상됨을 확인할 수 있었다.또한 에어로졸 발생 요소의 함량에 따른 니코틴 이행량 분석을 위하여 에어로졸 발생 요소의 함량을 변경하여 에어로졸 발생 물품을 제조하였다. 에어로졸 발생 물품은 에어로졸 발생 요소를 에어로졸 발생 물품의 길이를 기준으로 6 mg/mm 또는 8 mg/mm 포함한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 제조하였다. 제조한 에어로졸 발생 물품을 외부 가열형 에어로졸 발생 장치에 투입한 후, 가열하여 8 퍼프(puff) 동안 발생한 에어로졸을 포집하였으며, 포집된 에어로졸의 니코틴 함량을 분석하였다. 아래의 표 5는 포집된 에어로졸의 니코틴 함량 분석 결과를 나타낸다.
에어로졸 발생 요소 함량 단위 니코틴 이행량
4 mg/mm(stick) mg/stick 1.02
6 mg/mm(stick) mg/stick 1.00
8 mg/mm(stick) mg/stick 1.04
표 5에 나타난 바와 같이, 에어로졸 발생 요소의 함량이 증가하더라도 니코틴 이행량에는 유의미한 변화가 없음을 확인할 수 있었다.한편, 에어로졸 발생 요소가 에어로졸 발생 물품의 길이를 기준으로 8 mg/mm 포함된 경우, 에어로졸 발생 요소가 과량 투입됨에 따라 제 1 부분 외부로 누출됨을 확인할 수 있었다.
본 실시예와 관련된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상기된 기재의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 방법들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
10000: 에어로졸 발생 장치 11000: 배터리
12000: 프로세서 13000: 히터
14000: 증기화기 S: 서셉터(susceptor)
C: 코일(coil) V: 공동
20000: 에어로졸 발생 물품 21000: 제 1 부분
22000: 제 2 부분 23000: 제 3 부분
24000: 제 4 부분 25000: 제 1 래퍼(wrapper)
26000: 제 2 래퍼(wrapper)
100: 에어로졸 발생 물품
110: 제 1 부분 111: 종이 조각
120: 제 2 부분 130: 제 3 부분
140: 제 4 부분
10: 에어로졸 발생 장치 11: 가열 요소
12: 수용 공간

Claims (12)

  1. 에어로졸 발생 물품에 있어서,
    에어로졸 발생 요소가 함침된 복수의 권축된 종이 조각을 포함하는 제 1 부분;
    담배 요소를 포함하는 제 2 부분;
    냉각 요소를 포함하는 제 3 부분; 및
    필터 요소를 포함하는 제 4 부분;을 포함하고,
    상기 제 1 부분, 상기 제 2 부분, 상기 제 3 부분, 및 상기 제 4 부분은 상기 에어로졸 발생 물품의 길이 방향을 기준으로 순서대로 정렬되는, 에어로졸 발생 물품.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 권축된 종이 조각은 일 방향을 기준으로 5 내지 15 mm의 평균 길이를 갖는, 에어로졸 발생 물품.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 종이 조각은 100 내지 300 μm의 두께를 갖는, 에어로졸 발생 물품.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 종이 조각은 20 내지 100 g/m2의 평량을 갖는, 에어로졸 발생 물품.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제 1 부분은 상기 복수의 권축된 종이 조각을 상기 제 1 부분의 길이를 기준으로 5 내지 30 mg/mm 포함하는, 에어로졸 발생 물품.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 에어로졸 발생 요소는 상기 에어로졸 발생 요소의 전체 중량을 기준으로 글리세린을 70 내지 99 중량% 및 프로필렌 글리콜을 1 내지 30 중량% 포함하는, 에어로졸 발생 물품.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 에어로졸 발생 요소는 상기 에어로졸 발생 요소의 전체 중량을 기준으로 글리세린을 99 중량% 이상 포함하는, 에어로졸 발생 물품.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 에어로졸 발생 물품은 상기 에어로졸 발생 요소를 상기 에어로졸 발생 물품의 길이를 기준으로 3 내지 10 mg/mm 포함하는, 에어로졸 발생 물품.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제 1 부분은 상기 제 1 부분의 단면 방향을 기준으로 90% 이상의 경도를 갖고, 상기 제 1 부분의 단면 방향을 기준으로 90% 이상의 진원도를 갖는, 에어로졸 발생 물품.
  10. 제1항에 따른 에어로졸 발생 물품; 및
    상기 에어로졸 발생 물품을 수용하는 수용 공간, 상기 에어로졸 발생 물품을 가열하는 가열 요소, 및 상기 가열 요소에 전력을 공급하는 배터리를 포함하는, 에어로졸 발생 장치;를 포함하는, 에어로졸 발생 시스템.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 가열 요소는 상기 수용 공간을 둘러싸도록 배치되는, 에어로졸 발생 시스템.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 에어로졸 발생 장치는 상기 제 1 부분의 적어도 일부 및 상기 제 2 부분의 적어도 일부를 가열하는, 에어로졸 발생 시스템.
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