KR20220155540A - 에어로졸 생성 물품 및 이를 포함하는 에어로졸 생성 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 측면에 따른 에어로졸 생성 물품은, 담배 매질부, 상기 담배 매질부로부터 이격되어 배치되는 필터부, 상기 담배 매질부와 상기 필터부 사이에 배치되는 냉각부 및 상기 냉각부의 적어도 일부를 둘러싸는 열전달부를 포함할 수 있다.

Description

에어로졸 생성 물품 및 이를 포함하는 에어로졸 생성 장치{AEROSOL GENERATING ARTICLE AND AEROSOL GENERATING DEVICE HAVING THE SAME}
본 발명은 에어로졸 생성 물품 및 에어로졸 생성 장치에 관한 것이다.
일반적으로 담배는 쌍떡잎식물목 가지과의 여러해살이풀을 말하지만, 최근에는 담배의 잎을 궐련지로 싸고 일측에 필터부가 구성되어 흡연을 목적으로 제조된 제품을 통칭하기도 한다. 이러한 담배는 전세계적으로 수천 종에 이르며, 다양한 모양이나 형태로 출시되고 있다.
이 중에서도 궐련, 엽궐련, 파이프 담배처럼 불을 붙여 피우는 연소식 담배의 경우 연기에 니코틴이 포함된 에어로졸 이외에 타르, 니트로아민, 탄화수소, 일산화탄소 등의 성분들이 많이 포함되어 있다.
이러한 연소식 담배의 단점을 보완하기 위한 대안으로, 궐련을 연소시켜 에어로졸을 생성시키는 방법이 아닌 궐련 내의 에어로졸 생성 물질이 가열됨에 따라 에어로졸이 생성하는 방법이 널리 이용되고 있으며, 이에 관한 수요가 증가하고 있다. 이에 따라, 가열식 궐련 또는 가열식 에어로졸 생성 장치에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
구체적으로 에어로졸 생성 장치는 종래 연소식 담배와 유사한 형태를 가지며, 가열식 궐련 내 에어로졸 생성 물질을 히터나 초음파 진동 등의 방식을 통해 가열됨으로써 에어로졸을 포함하는 주류연을 생성하므로 흡연자의 흡연 욕구를 만족시키는 기능을 하면서도 타르와 같은 성분의 배출을 최소화할 수 있는 장점이 있어 통상의 연소식 궐련을 대체하는 새로운 시장을 형성하고 있다.
그러나, 에어로졸 생성 장치에 의해 가열되는 가열식 궐련은 내부에 고온의 주류연이 발생하고 이러한 고온의 에어로졸이 사용자에게 전달될 수 있다. 고온의 주류연에 의해 사용자는 불편함을 느끼거나, 화상을 입을 수도 있다. 또는, 가열식 궐련이 균일하게 가열되지 않아 궐련 내부에 에어로졸이 원활하게 이동하지 않을 수 있다.
상기 문제를 해결하기 위하여, 본 발명의 목적은 사용자가 불편함을 느끼거나 사용자가 화상을 입는 것을 방지할 수 있는 에어로졸 생성 물품을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 담배 매질부를 균일하게 가열하여 풍부한 에어로졸을 형성할 수 있는 에어로졸 생성 물품을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따른 에어로졸 생성 물품은, 담배 매질부, 상기 담배 매질부로부터 이격되어 배치되는 필터부, 상기 담배 매질부와 상기 필터부 사이에 배치되는 냉각부 및 상기 냉각부의 적어도 일부를 둘러싸는 열전달부를 포함할 수 있다.
상기 열전달부는 상기 담배 매질부와 접하는 상기 냉각부의 입구에서부터 연장될 수 있다.
상기 냉각부는, 상기 담배 매질부와 접하는 제1 냉각 세그먼트 및 상기 제1 냉각 세그먼트와 상기 필터부 사이에 배치되는 제2 냉각 세그먼트를 포함할 수 있다.
상기 열전달부는, 상기 담배 매질부와 접하는 상기 입구에서부터 연장되어, 상기 제1 냉각 세그먼트의 적어도 일부를 둘러쌀 수 있다.
상기 열전달부는 상기 제2 냉각 세그먼트의 적어도 일부를 둘러쌀 수 있다.
상기 제1 냉각 세그먼트는 셀룰로오스 아세테이트 토우를 포함하고, 상기 제2 냉각 세그먼트는 종이 재질을 포함할 수 있다.
상기 냉각부는 관형일 수 있다.
상기 담배 매질부는 복수의 세그먼트를 포함할 수 있다.
상기 복수의 세그먼트 중 적어도 하나의 세그먼트는 담배 매질을 포함할 수 있다.
상기 열전달부는 금속박(metal foil) 형태일 수 있다.
상기 열전달부는 알루미늄, 구리, 페라이트 및 마텐사이트 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 열전달부는 복수의 금속 띠를 포함할 수 있다.
상기 복수의 금속 띠는 서로 이격될 수 있다.
상기 복수의 금속 띠는 상기 냉각부의 연장 방향과 나란하게 배열될 수 있다.
상기 복수의 금속 띠는 상기 냉각부의 연장 방향에 대해 비스듬하게 배열될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따른 에어로졸 생성 장치는, 에어로졸 생성 물품의 적어도 일부를 가열하는 가열부, 상기 가열부에 전원을 공급하는 전원부 및 상기 전원부에 공급되는 전원을 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.
액상 조성물을 가열하여 에어로졸을 생성하는 에어로졸 생성부를 더 포함하고, 상기 에어로졸 생성부로부터 생성된 상기 에어로졸은 상기 에어로졸 생성 물품 내부로 유입될 수 있다.
상기한 바와 같이 본 발명의 일 측면에 따른 에어로졸 생성 물품은 고온의 주류연에 의해 사용자가 불편함을 느끼거나, 사용자가 화상을 입는 것을 방지할 수 있다.
또한, 담배 매질부를 균일하게 가열하여 풍부한 에어로졸을 형성시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 에어로졸 생성 물품의 개략적인 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 에어로졸 생성 물품의 개략적인 사시도이다.
도 3은 도 2의 A 영역의 내부를 확대한 도면이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 에어로졸 생성 물품의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 에어로졸 생성 물품에 가열부가 삽입되어 담배 매질부가 가열되는 과정을 설명한 도면이다.
도 6은 종래의 에어로졸 생성 물품에 가열부가 삽입되어 담배 매질부가 가열되는 과정을 설명한 도면이다.
도 7 내지 도 9는 본 발명의 제1 실시예에 따른 에어로졸 생성 물품의 열전달부의 변형예들이다.
도 10은 본 발명의 제1 실시예에 따른 에어로졸 생성 물품의 담배 매질부의 변형예이다.
도 11은 도 10의 열전달부의 변형예이다.
도 12 내지 도 14는 본 발명의 제1 실시예에 따른 에어로졸 생성 물품의 열전달부의 변형예들이다.
도 15는 본 발명의 제2 실시예에 따른 에어로졸 생성 물품의 단면도이다.
도 16 내지 도 18은 본 발명의 제2 실시예에 따른 에어로졸 생성 물품의 담배 매질부의 변형예이다.
도 19는 도 15의 에어로졸 생성 물품의 필터부의 변형예이다.
도 20은 종래의 에어로졸 생성 물품이 에어로졸 생성 장치의 가열부에 의해 가열되는 과정을 설명한 도면이다.
도 21은 본 발명의 제2 실시예에 따른 에어로졸 생성 물품이 에어로졸 생성 장치의 가열부에 의해 가열되는 과정을 설명한 도면이다.
도 22는 본 발명의 제1 실시예에 따른 에어로졸 생성 물품이 삽입된 에어로졸 생성 장치의 개략적인 구성도이다.
도 23은 도 22의 에어로졸 생성 장치의 변형예이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예를 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 발명에서, '포함하다' 또는 '가지다' 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 이 때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의한다. 또한, 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다. 마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다.
이하, 본 발명의 제1 실시예에 따른 에어로졸 생성 물품에 대해 설명한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 에어로졸 생성 물품의 개략적인 분해 사시도이고, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 에어로졸 생성 물품의 개략적인 사시도이다. 도 3은 도 2의 A 영역의 내부를 확대한 도면이고, 도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 에어로졸 생성 물품의 단면도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 물품(100)은, 담배 매질부(110), 냉각부(130), 필터부(150) 및 래퍼(170)를 포함할 수 있다. 여기에서, 도 1 내지 도 4에 도시되어 있는 구성 요소들 외에 다른 범용적인 구성 요소들이 에어로졸 생성 물품(100)에 더 포함될 수 있음을 본 실시예와 관련된 기술분야에서 통상의 지식을 가지 자라면 이해할 수 있다.
본 실시예에 따른 에어로졸 생성 물품(100)은, 후술하는 에어로졸 생성 장치(300, 도 22 및 도 23 참조)에 삽입되어 가열될 수 있다. 이때, 에어로졸 생성 물품(100)이 가열되면, 사용자에게 주류연(mainstream smoke)이 전달될 수 있다. 주류연은 에어로졸 생성 물품(100) 내부에서 상류에서 하류로 흐르는 기류일 수 있다. 여기에서, 상류는 담배 매질부(110) 측을 의미하고, 하류는 필터부(150) 측을 의미할 수 있다. 에어로졸 생성 물품(100)의 사용자는 에어로졸 생성 물품(100)의 하류측 단부를 통해 주류연을 흡입할 수 있다.
에어로졸 생성 물품(100)은 원통 형상으로 이루어질 수 있다. 이때, 에어로졸 생성 물품(100)의 직경은 4.7 mm 내지 9.9 mm일 수 있다. 담배 매질부(110), 냉각부(130) 및 필터부(150)도 4.7 mm 내지 9.9 mm의 직경을 갖는 원통 형상일 수 있다.
또한, 에어로졸 생성 물품(100)은 31 mm 내지 60 mm의 길이를 가질 수 있다. 담배 매질부(110)의 길이는 17 mm 내지 30 mm의 일 수 있다. 냉각부(130)의 길이는 4 mm 내지 10 mm일 수 있고, 필터부(150)의 길이는 10 mm 내지 20 mm일 수 있다.
에어로졸 생성 물품(100)과 구성 요소들의 형상, 직경 및 길이에 대한 수치가 예시되어 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 에어로졸 생성 물품(100)의 형성과 수치는 당업자에 의해 채용될 수 있는 범위에서 일부 변경될 수 있다.
담배 매질부(110)는 에어로졸 생성 물품(100)의 상류측에 위치하는데, 에어로졸을 생성하는 담배 매질을 포함할 수 있다. 담배 매질부(110)의 담배 매질은 니코틴을 함유하여, 주류연을 흡연하는 사용자에게 궐련 특유의 맛과 향을 느낄 수 있게 한다.
본 실시예에 따른 에어로졸 생성 물품(100)이 후술하는 에어로졸 생성 장치(300, 도 23 참조)에 의해 가열되고, 에어로졸 생성 장치(300)에서 생성된 에어로졸이 에어로졸 생성 물품(100) 내부로 유입되는 경우, 유입된 에어로졸이 담배 매질부(110)를 통과하는 과정에서 니코틴이 에어로졸 표면에 흡착되어 사용자에게 전달될 수 있다.
이때, 담배 매질에 포함된 니코틴은 프리 베이스 니코틴(free base nicotine) 및 니코틴 염(nicotine salt) 중 하나 이상일 수 있으며, 니코틴은 자연적으로 발생되는 니코틴일 수도 있고, 합성 니코틴일 수도 있다.
니코틴 염은 니코틴에 유기산 또는 무기산을 포함하는 적절한 산을 첨가함으로써 형성될 수 있다. 니코틴 염의 형성을 위한 산은 혈중 니코틴 흡수 속도, 히터의 가열온도, 향미 또는 풍미, 용해도 등을 고려하여 적절하게 선택될 수 있다. 예를 들어, 니코틴 염의 형성을 위한 산은 벤조산, 락트산, 살리실산, 라우르산, 소르브산, 레불린산, 피루브산, 포름산, 아세트산, 프로피온산, 부티르산, 발레르산, 카프로산, 카프릴산, 카프르산, 시트르산, 미리스트산, 팔미트산, 스테아르산, 올레산, 리놀레산, 리놀렌산, 페닐아세트산, 타르타르산, 숙신산, 푸마르산, 글루콘산, 사카린산, 말론산 또는 말산으로 구성된 군으로부터 선택되는 단독의 산 또는 상기 군으로부터 선택되는 2 이상의 산들의 혼합이 될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
한편, 담배 매질부(110)의 담배 매질은 다양한 형태로 제작될 수 있다. 예를 들어, 담배 매질은 시트(sheet)로 제작될 수 있고, 가닥(strand)으로 제작될 수도 있다. 또한, 담배 매질은 담배 시트가 잘게 잘린 각초로 제작될 수도 있다. 또한, 담배 매질은 담배를 포함한 과립 형태로 제작될 수도 있다.
담배 매질부(110)는 원통 형상으로 이루어질 수 있다. 그러나, 담배 매질부(110)의 형상은 반드시 이에 한정되지 않고, 다양한 형상의 단면을 가진 바(bar) 형상으로 이루어질 수 있다.
이때, 담배 매질부(110)는 담배 시트를 주름지게 접어 원통 형상으로 제작하거나, 담배 가닥, 각초 또는 담배 과립을 원통 형상으로 성형하여 제작할 수 있다.
담배 매질부(110)가 담배 시트가 세절된 복수의 담배 가닥으로 이루어지는 경우, 담배 매질부(110)는 복수의 담배 가닥들이 서로 같은 방향(평행)으로 또는 무작위로 합쳐져서 형성될 수 있다. 구체적으로, 담배 매질부(110)는 복수의 담배 가닥들이 합쳐져서 형성되고, 에어로졸이 통과할 수 있는 종방향의 복수의 채널들이 형성될 수 있다. 이때, 담배 가닥들의 크기 및 배열에 의하여, 종방향의 채널들은 균일하거나 불균일할 수 있다.
담배 매질부(110)는 무화량을 증가시키기 위해 에어로졸 생성 물질을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 생성 물질은 글리세린, 프로필렌 글리콜, 에틸렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 테트라에틸렌 글리콜 및 올레일 알코올 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
담배 매질부(110)는 에어로졸에 향미를 추가하기 위해 향미 물질을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 담배 매질부(110)는 풍미제, 습윤제 및/또는 유기산(organic acid)과 같은 다른 첨가 물질을 함유할 수 있다. 또한, 담배 매질부(110)에는, 멘솔 또는 보습제 등의 가향액이, 담배 매질부(110)에 분사됨으로써 첨가할 수 있다.
이때, 풍미제는 감초, 자당, 과당 시럽, 이소감미제(isosweet), 코코아, 라벤더, 시나몬, 카르다몸, 셀러리, 호로파, 카스카릴라, 백단, 베르가못, 제라늄, 벌꿀 에센스, 장미 오일, 바닐라, 레몬 오일, 오렌지 오일, 민트 오일, 계피, 케러웨이, 코냑, 자스민, 카모마일, 멘톨, 계피, 일랑일랑, 샐비어, 스피어민트, 생강, 고수 또는 커피 등을 포함할 수 있다. 또한, 습윤제는 글리세린 또는 프로필렌 글리콜 등을 포함할 수 있다.
한편, 본 실시예에서는, 담배 매질부(110)는 적어도 하나의 세그먼트로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 담배 매질부(110)는 하나의 세그먼트 또는 두 개의 세그먼트로 이루어질 수 있다. 구체적으로, 도 4에 도시된 본 실시예에 따른 담배 매질부(110)는 하나의 세그먼트로 이루어질 수 있다. 또한, 도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이, 담배 매질부(110)는 두 개의 세그먼트로 이루어질 수 있다.
도 4를 참조하면, 본 실시예의 담배 매질부(110)는 하나의 세그먼트로 이루어질 수 있다. 담배 매질부(110)의 상기 세그먼트는 담배 매질로 채워질 수 있다. 즉, 본 실시예에서는, 담배 매질부(110)가 담배 매질로 채워진 하나의 세그먼트로 이루어질 수 있다.
이때, 상기 세그먼트는 전술한 바와 같이 담배 시트를 주름지게 접어 원통 형상으로 제작하거나, 담배 가닥, 각초 또는 담배 과립을 원통 형상으로 성형하여 제작할 수 있다. 또한, 상기 세그먼트에는 무화량을 증가시킬 수 있는 에어로졸 생성 물질 및/또는 향미 물질을 더 포함할 수 있다.
또한, 담배 매질부(110)의 상기 세그먼트는 에어로졸 생성 물품(100)을 가열하는 에어로졸 생성 장치(300)의 가열부(370, 도 22 참조)와 결합되어 가열될 수 있다. 도 22에서는 가열부(370)가 에어로졸 생성 물품(100) 내부에 삽입되어 담배 매질부(110)를 가열할 수 있다.
한편, 도 10 및 도 11에 도시된 변형예에서는, 담배 매질부(110)는 두 개의 세그먼트로 이루어질 수 있다. 두 개의 세그먼트 중 하나의 세그먼트는 담배 매질을 포함하고, 나머지 하나는 담배 매질을 포함하지 않을 수 있다.
도 10 및 도 11을 참조하면, 담배 매질부(110)는 제1 담배 세그먼트(111) 및 제2 담배 세그먼트(113)를 포함할 수 있다. 제1 담배 세그먼트(111)은 담배 매질로 채워진 세그먼트로 전술한 도 4의 담배 매질부(110)의 세그먼트와 동일할 수 있다.
제2 담배 세그먼트(113)는 에어로졸 생성 물품(100)의 상류측 단부에 위치하여, 담배 매질을 포함한 제1 담배 세그먼트(111)가 외부로 이탈하는 것을 방지할 수 있다. 즉, 본 변형예의 담배 매질부(110)는, 상류측에서부터 제2 담배 세그먼트(113), 제1 담배 세그먼트(111) 순으로 배치될 수 있다.
제2 담배 세그먼트(113)는 외부로부터 제1 담배 세그먼트(111)에 불순물이 유입되는 것을 방지하고, 흡연 중에 액상화된 에어로졸이 에어로졸 생성 장치(300, 도 22 또는 도 23 참조)로 흘러 들어가는 것을 방지할 수 있다.
또한, 에어로졸 생성 물품(100)이 에어로졸 생성 장치(300)에 삽입되는 경우, 제2 담배 세그먼트(113)는 에어로졸 생성 물품(100)이 에어로졸 생성 장치(300)에 고정되도록 에어로졸 생성 물품(100)을 지지할 수 있다.
제2 담배 세그먼트(113)는 셀룰로오스 아세테이트(cellulose acetate) 필터일 수도 있다. 예를 들어, 제2 담배 세그먼트(113)는 셀룰로오스 아세테이트 토우에 트리아세틴 등의 가소제가 첨가되어 제작될 수 있다. 또한, 셀룰로오스 아세테이트 토우에 에어로졸 생성 물질이 포함될 수 있다.
제2 담배 세그먼트(113)에 포함되는 에어로졸 생성 물질에는 니코틴이 제외될 수 있다. 예를 들어, 제2 담배 세그먼트(113)는 글리세린, 프로필렌 글리콜, 에틸렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 테트라에틸렌 글리콜 및 올레일 알코올 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 그러나, 제2 담배 세그먼트(113)에 포함되는 에어로졸 생성 물질은 반드시 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 제2 담배 세그먼트(113)는 글리세린과 프로필렌 글리콜이 약 8:2의 비율로 혼합된 물질을 포함할 수 있다. 다만, 상술한 혼합 비율에 한정되지 않는다.
뿐만 아니라, 제2 담배 세그먼트(113)에는 풍미제, 습윤제 및/또는 유기산(organic acid)과 같은 다른 첨가 물질을 함유될 수도 있다. 그러나, 제2 담배 세그먼트(113)의 재질 및 종류는 반드시 이에 한정되지 않고, 당업자에 의해 채용될 수 있는 범위 내에서 변경될 수 있다.
제2 담배 세그먼트(113)에는 에어로졸 생성 물품(100) 내부에 주류연을 형성하기 위해 외부로부터 에어로졸을 유입시키는 통공이 형성될 수 있다. 제2 담배 세그먼트(113)에 형성되는 통공은 원형 또는 Y자형의 단면을 가질 수 있다. 그러나, 통공의 단면 형상은 반드시 이에 한정되지 않고, 다양한 단면 형상을 가질 수 있다.
한편, 제2 담배 세그먼트(113)가 에어로졸 생성 물질이 함침된 권축된 시트를 포함하는 경우에는, 제2 담배 세그먼트(113)에는 통공이 형성되지 않을 수 있다.
에어로졸 생성 물품(100)의 일부가 에어로졸 생성 장치(300, 도 23 참조)에 삽입되는 경우, 에어로졸 생성 장치(300)에서 생성된 에어로졸이 제2 담배 세그먼트(113)를 통해 에어로졸 생성 물품(100) 내부로 유입되고, 에어로졸이 에어로졸 생성 물품(100) 내부에서 주류연을 형성하여 사용자에게 전달될 수 있다. 또한, 에어로졸 생성 물질을 포함한 제2 담배 세그먼트(113) 내부에서 생성된 에어로졸도 주류연을 형성하여 사용자에게 전달될 수도 있다.
이때, 담배 매질부(110)은 에어로졸 생성 장치(300)의 가열부(390)가 담배 매질부(110) 둘레에 배치되어 담배 매질부(110)를 가열할 수도 있다. 그리고, 열전달부(190)는 냉각부(130)의 제1 냉각 세그먼트(131)를 둘러싸거나, 제1 냉각 세그먼트(131) 뿐만 아니라 제2 냉각 세그먼트(133)의 적어도 일부를 둘러쌀 수 있다. 이에 대한 구체적인 설명은 후술하기로 한다.
다시 도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 실시예에서는 필터부(150)가 담배 매질부(110)로부터 이격되어 하류측 단부에 위치할 수 있다. 필터부(150)는 주류연에 포함된 물질을 중 적어도 하나를 여과할 수 있다.
필터부(150)는 셀룰로오스 아세테이트(cellulose acetate) 필터일 수 있으며, 셀룰로오스 아세테이트 토우에 트리아세틴 등의 가소제가 첨가되어 제작될 수 있다. 그러나, 필터부(150)의 재질 및 종류는 반드시 이에 한정되지 않고, 당업자에 의해 채용될 수 있는 범위 내에서 변경될 수 있다.
필터부(150)는 원통형일 수 있다. 그러나, 필터부(150)의 형상은 반드시 이에 한정되지 않고, 담배 매질부(110)의 형상에 대응되어 다양한 형상을 가질 수 있다.
필터부(150)는 향미를 발생하도록 제작될 수도 있다. 예를 들어, 필터부(150)에 가향액이 분사될 수 있고, 가향액이 도포되는 별도의 섬유가 필터부(150) 내부에 포함될 수도 있다.
또는, 필터부(150)에는 적어도 하나의 캡슐(미도시)이 포함될 수 있다. 캡슐은 향미를 발생시킬 수도 있고, 에어로졸을 발생시킬 수도 있다. 예를 들어, 캡슐은 향료를 포함하는 액체를 피막으로 감싸는 구조일 수 있다. 이때, 캡슐은 구형 또는 원통형의 형상을 가질 수 있으나, 캡슐의 형상은 반드시 이에 한정되지 않는다.
본 실시예에 따른 에어로졸 생성 물품(100)에서는, 냉각부(130)가 담배 매질부(110)와 필터부(150) 사이에 배치되어, 내부를 통과하는 고온의 에어로졸을 냉각시킬 수 있다. 담배 매질부(110)에서 나온 고온의 에어로졸이 냉각부(130) 내부를 이동하면서 냉각되고, 냉각된 에어로졸이 필터부(150)를 관통하여 사용자에게 전달될 수 있다. 이에 의해, 고온의 에어로졸이 사용자에게 직접 전달되는 것을 방지할 수 있다.
본 실시예에서는, 냉각부(130)는 제1 냉각 세그먼트(131) 및 제2 냉각 세그먼트(133)로 구성될 수 있다. 즉, 냉각부(130)는 두 개의 세그먼트로 구성될 수 있다. 그러나, 냉각부(130)는 반드시 이에 한정되지 않고, 두 개 이상의 세그먼트로 구성될 수도 있다.
제1 냉각 세그먼트(131) 및 제2 냉각 세그먼트(133) 순으로 담배 매질부(110)에 인접하게 배치될 수 있다. 구체적으로, 제1 냉각 세그먼트(131)가 담배 매질부(110)에 접하여 배치되고, 제2 냉각 세그먼트(133)는 제1 냉각 세그먼트(131)와 필터부(150) 사이에 배치될 수 있다. 즉, 본 실시예에서는, 상류에서부터 담배 매질부(110), 제1 냉각 세그먼트(131), 제2 냉각 세그먼트(133) 및 필터부(150) 순으로 배치될 수 있다.
제1 냉각 세그먼트(131)는 담배 매질부(110)로부터 나온 에어로졸을 냉각시킬뿐만 아니라, 담배 매질부(110)의 담배 매질이 제2 냉각 세그먼트(133)로 이탈되는 것을 방지할 수 있다. 예를 들어, 담배 매질부(110) 내에 에어로졸 생성 물품(100)을 가열하는 가열부(370, 도 22 참조)가 삽입되는 경우, 담배 매질부(110) 내의 담배 매질이 이탈되어 제2 냉각 세그먼트(133) 측으로 이동할 수 있다. 담배 매질부(110)와 제2 냉각 세그먼트(133) 사이에 제1 냉각 세그먼트(131)가 배치됨에 따라, 담배 매질부(110) 내의 담배 매질이 제2 냉각 세그먼트(133) 측으로 이탈되는 것을 방지할 수 있다.
제1 냉각 세그먼트(131)는 셀룰로오스 아세테이트 토우에 트리아세틴 등의 가소제가 첨가되어 제작될 수 있다. 또한, 셀룰로오스 아세테이트 토우에 에어로졸 생성 물질이 포함될 수 있다.
제1 냉각 세그먼트(131)는 글리세린, 프로필렌 글리콜, 에틸렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 테트라에틸렌 글리콜 및 올레일 알코올 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 그러나, 제1 냉각 세그먼트(131)에 포함되는 에어로졸 생성 물질은 반드시 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 제1 냉각 세그먼트(131)는 글리세린과 프로필렌 글리콜이 약 8:2의 비율로 혼합된 물질을 포함할 수 있다. 다만, 상술한 혼합 비율에 한정되지 않는다.
뿐만 아니라, 제1 냉각 세그먼트(131)에는 풍미제, 습윤제 및/또는 유기산(organic acid)과 같은 다른 첨가 물질을 함유될 수도 있다. 그러나 제1 냉각 세그먼트(131)의 재질 및 종류는 반드시 이에 한정되지 않고, 당업자에 의해 채용될 수 있는 범위 내에서 변경될 수 있다.
제1 냉각 세그먼트(131)에는 에어로졸 생성 물품(100) 내부에 주류연을 형성하기 위해 담배매 매질부(110)로부터 에어로졸을 유입시키는 통공이 형성될 수 있다. 제1 냉각 세그먼트(131)에 형성되는 통공은 원형 또는 Y자형의 단면을 가질 수 있다. 그러나, 통공의 단면 형상은 반드시 이에 한정되지 않고, 다양한 단면 형상을 가질 수 있다.
제2 냉각 세그먼트(133)는 제1 냉각 세그먼트(131)와 필터부(150) 사이에 배치되어, 제1 냉각 세그먼트(131)를 지나온 에어로졸을 추가적으로 냉각시킬 수 있다.
제2 냉각 세그먼트(133)는 내부에 에어로졸이 관통할 수 있는 관형 형상으로 이루어질 수 있다. 구체적으로, 제2 냉각 세그먼트(133)는 내부에 통공(T)이 형성될 수 있다. 통공(T)은 제2 냉각 세그먼트(133) 중앙에 형성된 공간으로 이를 통해 에어로졸이 담배 매질부(110)에서 필터부(150)로 이동할 수 있다. 본 실시예에서는, 제2 냉각 세그먼트(133)의 통공(T)의 직경은 제1 냉각 세그먼트(131)의 통공보다 더 크게 형성될 수 있다. 그러나, 제2 냉각 세그먼트(133)의 통공(T)의 직경은 반드시 이에 한정되지 않고, 제2 냉각 세그먼트(133)의 통공(T)의 직경은 제1 냉각 세그먼트(131)의 통공과 같거나 작을 수 있다.
제2 냉각 세그먼트(133)의 입구로 유입된 고온의 에어로졸은 제2 냉각 세그먼트(133)의 통공(T)을 지나면서 에어로졸이 냉각될 수 있다. 에어로졸의 냉각 과정에서, 에어로졸에 포함된 일부 열은 제2 냉각 세그먼트(133)의 몸체를 관통해 외부로 배출될 수 있다. 이때, 제2 냉각 세그먼트(133)의 통공(T) 내에는 PLA(polylactic acid)를 포함하는 별도의 부재가 배치될 수 있다. 예를 들어, 통공(T) 내부가 PLA로 적어도 일부가 채워질 수 있다.
제2 냉각 세그먼트(133)의 몸체는 셀룰로오스 아세테이트 토우에 트리아세틴 등의 가소제가 첨가되어 제작될 수 있다. 또는, 제2 냉각 세그먼트(133)의 몸체는 복수의 종이들로 구성된 합지로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 몸체는 외측 종이, 중간 종이 및 내측 종이로 구성된 합지일 수 있으나, 반드시 이에 한정되지 않고 단일 종이일 수도 있다. 이때, 합지 내부에는 냉각 물질이 코팅되거나 냉각 필름이 부착될 수 있다. 여기에서, 냉각 물질 또는 냉각 필름은 높은 열효율을 갖는 다양한 물질이 포함될 수 있다. 그러나, 제2 냉각 세그먼트(133)의 몸체의 재질 및 종류는 반드시 이에 한정되지 않고, 당업자에 의해 채용될 수 있는 범위 내에서 변경될 수 있다.
제2 냉각 세그먼트(133)의 몸체가 셀룰로오스 아세테이트 토우로 이루어진 경우, 셀룰로오스 아세테이트 토우를 구성하는 필라멘트의 모노 데니어(mono deiner)는 3 내지 20일 수 있다. 바람직하게는, 몸체의 필라멘트의 모노 데니어는 9 내지 12일 수 있다.
또한, 제2 냉각 세그먼트(133)의 몸체를 구성하는 필라멘트의 단면은 Y자 형상일 수 있다. 여기에서, 필라멘트는 셀룰로오스 아세테이트 토우를 구성하는 길게 한가닥으로 이어진 섬유를 의미할 수 있다.
한편, 제2 냉각 세그먼트(133)의 몸체에는 풍미제, 습윤제 및/또는 유기산(organic acid)과 같은 다른 첨가 물질이 함유될 수도 있다. 이때, 풍미제는 감초, 자당, 과당 시럽, 이소감미제(isosweet), 코코아, 라벤더, 시나몬, 카르다몸, 셀러리, 호로파, 카스카릴라, 백단, 베르가못, 제라늄, 벌꿀 에센스, 장미 오일, 바닐라, 레몬 오일, 오렌지 오일, 민트 오일, 계피, 케러웨이, 코냑, 자스민, 카모마일, 멘톨, 계피, 일랑일랑, 샐비어, 스피어민트, 생강, 고수 또는 커피 등을 포함할 수 있다. 또한, 습윤제는 글리세린 또는 프로필렌 글리콜 등을 포함할 수 있다.
제2 냉각 세그먼트(133)의 몸체는 통공(T)에 의해 도넛 형태의 단면을 가질 수 있다. 이때, 몸체의 내경은 2mm 이상일 수 있다. 바람직하게는, 몸체의 내경은 3.8 내지 4.2 mm일 수 있다.
이때, 제2 냉각 세그먼트(133)의 몸체에는 외기가 유입되거나 내부 공기가 유출되도록 복수의 개구(160)가 형성될 수 있다. 복수의 개구(160)는 몸체의 원주방향으로 서로 이격되어 형성될 수 있다.
본 실시예에서는, 복수의 개구(160)가 제2 냉각 세그먼트(133)의 입구 측, 즉 제1 냉각 세그먼트(131)에 인접하여 배치될 수 있다. 복수의 개구(160)를 통해 유입된 외기에 의해 제2 냉각 세그먼트(133)를 관통하는 에어로졸을 추가적으로 냉각시킬 수 있다. 이에 의해, 필터부(150)로 유입되는 에어로졸을 다시 한번 냉각시켜 고온의 에어로졸이 사용자 입으로 흡입되는 것을 방지할 수 있다.
본 실시예에서 복수의 개구(160)가 제2 냉각 세그먼트(133)의 입구 측에 배치되는 것으로 설명되나, 복수의 개구(160)의 위치는 반드시 이에 한정되지 않고, 복수의 개구(160)는 제2 냉각 세그먼트(133)의 다른 위치, 예를 들어, 제2 냉각 세그먼트(133)의 출구 측이나 제2 냉각 세그먼트(133)의 중앙 영역에 배치될 수 있다.
본 실시예에 따르면, 열전달부(190)가 냉각부(130)의 적어도 일부를 둘러싸도록 배치될 수 있다. 열전달부(190)는 에어로졸 생성 물품(100) 내부의 에어로졸을 보온 또는 냉각시킬 수 있다. 열전달부(190)가 에어로졸을 보온 또는 냉각시키는 구체적인 과정은 도 5 및 도 6을 참조하여 후술하기로 한다.
열전달부(190)는 냉각부(130)의 외주면을 둘러싸는데, 냉각부(130)의 길이 방향을 따라 냉각부(130)의 일부만 둘러싸거나, 냉각부(130) 전체를 둘러쌀 수 있다.
구체적으로, 도 4에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서, 열전달부(190)는 냉각부(130) 중 제1 냉각 세그먼트(131)의 외주면 전체를 둘러쌀 수 있다.
또는, 도 7의 변형예에서는, 열전달부(190)는 제1 냉각 세그먼트(131)의 일부만 둘러쌀 수 있다.
또는, 도 8의 변형예에서는, 열전달부(190)는 제1 냉각 세그먼트(131)의 전체와 제2 냉각 세그먼트(133)의 일부만 둘러쌀 수 있다. 이때, 열전달부(190)는 제2 냉각 세그먼트(133)의 개구(160)를 덮지 않도록 개구(160)가 형성된 위치 직전까지 배치될 수 있다.
또는, 도 9의 변형예에서는, 열전달부(190)는 제1 냉각 세그먼트(131)와 제2 냉각 세그먼트(133) 전체를 둘러쌀 수 있다. 즉, 열전달부(190)는 냉각부(130) 전체를 둘러싸도록 배치될 수 있다. 이때, 열전달부(190)에는 제2 냉각 세그먼트(133)의 개구(160)에 대응되는 위치에 동일한 개구가 형성될 수 있다.
본 실시예에서는, 열전달부(190)는 담배 매질부(110)와 접하는 냉각부(130)의 입구에서부터 연장될 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 열전달부(190)는 담배 매질부(110)와 냉각부(130)가 접하는 위치, 즉 냉각부(130)의 입구에서부터 냉각부(130)를 둘러싸며 배치될 수 있다. 이에 의해, 열전달부(190)가 가열부(370)에 의해 담배 매질부(110)가 가열되는 동안 담배 매질부(110)의 하류 측을 담배 매질부(110)의 다른 구간과 동일한 온도로 가열되도록 보온시킬 수 있다. 또한, 열전달부(190)가 냉각부(130) 내부를 이동하는 에어로졸을 더욱 냉각시킬 수 있다. 이에 대한 구체적인 과정은 후술하기로 한다.
하기에서는 도 5 및 도 6을 참조하여, 열전달부(190)가 본 실시예에 따른 에어로졸 생성 물품(100) 내의 에어로졸을 보온 또는 냉각하는 과정을 설명하기로 한다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 에어로졸 생성 물품에 가열부가 삽입되어 담배 매질부가 가열되는 과정을 설명한 도면이고, 도 6은 종래의 에어로졸 생성 물품에 가열부가 삽입되어 담배 매질부가 가열되는 과정을 설명한 도면이다.
본 실시예에 따른 열전달부(190)는, 사용자가 주류연을 흡입하기 전인 담배 매질부(110)를 가열하는 동안에는 에어로졸을 보온하고, 사용자가 주류연을 흡입하는 동안에는 에어로졸을 냉각시킬 수 있다.
사용자가 본 실시예에 따른 에어로졸 생성 물품(100)을 이용하여 주류연을 흡입하는 과정은, 최초에 담배 매질부(110) 내에 삽입된 에어로졸 생성 장치(300, 도 22 참조)의 가열부(370)가 에어로졸이 발생되도록 담배 매질부(110)를 가열하는 과정과, 이후 담배 매질부(110)가 미리 정해진 온도에 도달하여 에어로졸이 생성되면 사용자가 입으로 주류연을 흡입하는 과정으로 구분될 수 있다.
도 5를 참조하면, 최초에 가열부(370)가 담배 매질부(110)를 가열하는 동안, 열전달부(190)는 냉각부(130)에 인접한 담배 매질부(110)의 하류 측(P)을 보온할 수 있다. 이에 의해, 최초 담배 매질부(110)가 가열되는 동안, 열전달부(190)는 담배 매질부(110)의 전체 구간을 균일한 온도로 가열시킬 수 있다.
열전달부(190)는 금속박 형태로 이루어져, 담배 매질부(110)의 하류 측(P)에서 가열부(370)로부터 발생되는 열이 냉각부(130)의 몸체를 통해 외부로 방출되는 것을 차단할 수 있다. 열전달부(190)가 외부로 열이 방출되는 것을 차단함에 따라, 담배 매질부(110)의 하류 측(P)의 온도가 종래와 달리 낮아지는 것을 방지할 수 있다.
도 6은 종래의 에어로졸 생성 물품(100)이 가열부(370)에 의해 가열되는 과정을 도시한 것으로, 최초에 가열부(370)가 담배 매질부(110)를 가열하는 동안, 담배 매질부(110)의 하류 측(P) 내부의 열이 인접한 냉각부(130)를 통해 방출될 수 있다(도 6 (A) 참조). 이에 의해, 담배 매질부(110)의 하류 측(P)의 온도는 담배 매질부(110)의 다른 구간(M)의 온도보다 낮게 된다(도 6 (B) 참조).
가열부(370)는 전기 저항성 히터(H)를 세라믹 재질(C)로 둘러싼 형태로, 고온의 가열부(370)에 의해 냉각부(130)가 녹을 수 있어 가열부(370)의 단부는 냉각부(130)에 가까이 삽입될 수 없다. 즉, 가열부(370)의 단부가 담배 매질부(110)의 최단부까지 삽입될 수 없다. 이와 같이, 가열부(370)의 단부가 담배 매질부(110)의 최단부까지 삽입될 수 없어, 담배 매질부(110)의 하류 측(P)이 다른 구간(M) 보다 덜 가열되고, 또한 하류 측(P) 내부의 열이 인접한 냉각부(130)를 통해 방출됨에 따라 담배 매질부(110)의 하류 측(P)의 온도가 다른 구간(M)의 온도보다 낮게 형성될 수 있다.
담배 매질부(110)의 하류 측(P)의 온도가 낮으면 담배 매질부(110)의 다른 구간(M)에서 생성된 에어로졸이 온도가 낮은 담배 매질부(110)의 하류 측(P)에서 액화되고, 이에 의해 담배 매질부(110)의 하류 측(P)에서 에어로졸의 유동이 방해 받게 된다. 즉, 담배 매질부(110)에서 생성된 에어로졸이 냉각부(130) 측으로 원활하게 유동할 수 없게 된다.
따라서, 본 실시예에서는 열전달부(190)가 최초 담배 매질부(110)가 가열되는 동안 담배 매질부(110)의 하류 측을 보온하게 되어, 담배 매질부(110)에서 생성된 에어로졸이 담배 매질부(110)의 하류 측에서 정체되지 않고 원활하게 냉각부(130) 측으로 유동시킬 수 있다.
한편, 담배 매질부(110)가 미리 정해진 온도에 도달하여 에어로졸이 생성되어 사용자가 입으로 주류연을 흡입하는 과정에서는, 열전달부(190)는 냉각부(130) 내부를 이동하는 고온의 에어로졸을 더욱 냉각시킬 수 있다. 고온의 에어로졸이 냉각부(130) 내부를 지나가면서 냉각될 때, 냉각부(130)를 둘러싸는 열전달부(190)가 열을 냉각부(130) 외부로 발산시켜 고온의 에어로졸을 더욱 냉각시킬 수 있다. 이에 의해, 고온의 에어로졸이 사용자에게 직접 전달되는 것을 방지할 수 있다.
이때, 열전달부(190)는 금속박(metal foil) 형태일 수 있다. 즉, 열전달부(190)는 얇은 금속 판재 형태로 냉각부(130)를 둘러쌀 수 있다. 금속 재질의 열전달부(190)가 담배 매질부(110)에 인접한 냉각부(130)의 외주면에 배치됨에 따라, 흡연 과정에서 에어로졸을 보온 또는 냉각시킬 수 있다.
열전달부(190)는 금속 재질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 열전달부(190)는 알루미늄, 구리, 페라이트 및 마텐사이트 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 열전달부(190)는 알루미늄을 포함하는 금속박 형태일 수 있다. 그러나, 열전달부(190)는 반드시 이에 한정되지 않고, 열전도성이 높은 다양한 재질이 적용될 수도 있다.
본 실시예에서는, 열전달부(190)는 금속 판재 형태로 냉각부(130)의 외주면의 둘레를 따라 배치될 수 있다(도 1 참조). 또는, 도 12 내지 도 14의 변형예에 도시된 바와 같이, 열전달부(190)는 복수의 금속 띠 형태로 냉각부(130)의 외주면에 배치될 수 있다. 열전달부(190)를 구성하는 복수의 금속 띠는 서로 이격되어 배치될 수 있다.
도 12를 참조하면, 열전달부(190)는 서로 이격된 금속 띠 형태로 냉각부(130)의 제1 냉각 세그먼트(131)의 외주면을 둘러쌀 수 있다. 이때, 복수의 금속 띠 형태의 열전달부(190)는 냉각부(130)의 연장 방향과 나란하게 배열될 수 있다. 즉, 복수의 금속 띠가 냉각부(130)와 나란하게 배열될 수 있다.
도 13을 참조하면, 열전달부(190)는 복수의 금속 띠 형태로 배열되는데, 냉각부(130)의 연장 방향에 대해 비스듬하게 배열될 수 있다. 즉, 전술한 도 12와 달리, 복수의 금속 띠는 냉각부(130)의 연장 방향과 평행하지 않게 배열될 수 있다. 구체적으로, 복수의 금속 띠는 냉각부(130)의 외주면을 나선형태로 감는 형태로 배열될 수 있다.
또 14를 참조하면, 열전달부(190)는 복수의 금속 띠 형태로 배열되어 냉각부(130)의 연장 방향과 나란하게 배열되되, 금속 띠가 구불구불한 형태로 배열될 수 있다.
다시 도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 에어로졸 생성 물품(100)은 래퍼(wrapper, 170)에 의해 포장될 수 있다. 래퍼(170)는 일렬로 배열된 담배 매질부(110), 냉각부(130) 및 필터부(150)를 둘러쌀 수 있다. 이와 같이, 래퍼(170)가 담배 매질부(110), 냉각부(130) 및 필터부(150)를 둘러싸면 에어로졸 생성 물품(100)의 고유의 형상인 원기둥 형상을 유지할 수 있다.
래퍼(170)는 담배 매질부(110), 냉각부(130) 및 필터부(150)의 외주면 전체를 둘러쌀 수 있다.
본 실시예에 따른 에어로졸 생성 물품(100)을 이루는 담배 매질부(110), 냉각부(130) 및 필터부(150) 각각은 별도의 래퍼(미도시)에 의해 개별적으로 포장될 수 있다. 담배 매질부(110)가 복수의 세그먼트를 포함하는 경우, 복수의 세그먼트 각각이 별도의 래퍼로 포장될 수 있고, 복수의 세그먼트가 하나의 래퍼로 포장될 수도 있다. 이와 같이, 담배 매질부(110), 냉각부(130) 및 필터부(150)가 개별적으로 포장되는 경우, 개별적으로 포장된 담배 매질부(110), 냉각부(130) 및 필터부(150)가 래퍼(170)에 의해 재포장될 수 있다.
래퍼(170)에는 에어로졸 생성 물품(100)에 외기가 유입되거나 내부 공기가 유출되도록 복수의 개구(미도시)가 형성될 수 있다. 복수의 개구는 냉각부(130)의 복수의 개구(160)에 대응되는 위치에 형성될 수 있다.
래퍼(170)는 일반적인 권지로 제작될 수 있다. 예를 들어, 래퍼(170)는 다공질 권지 또는 무다공질 권지일 수 있다.
래퍼(170)에는 소정의 물질이 포함될 수 있다. 여기에서, 소정의 물질은 실리콘이 해당될 수 있으나, 반드시 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 실리콘은 온도에 따른 변화가 적은 내열성, 산화되지 않는 내산화성, 각종 약품에 저항성, 물에 대한 발수성, 또는 전기 절연성 등의 특성을 가질 수 있다. 다만, 실리콘이 아니더라도, 전술한 특성들을 갖는 물질이라면 제한 없이 래퍼(170)에 도포될 수 있다.
또한, 래퍼(170)는 불연성 물질을 포함하여, 본 실시예에 따른 에어로졸 생성 물품(100)이 연소되는 것을 방지할 수 있다. 예를 들어, 담배 매질부(110)가 에어로졸 생성 장치(300)의 가열부(370)에 의해 가열되면, 에어로졸 생성 물품(100)이 연소될 수도 있다. 구체적으로, 담배 매질부(110)에 포함된 물질들 중 어느 하나의 발화점 이상으로 온도가 상승할 경우, 에어로졸 생성 물품(100)이 연소될 수 있다.
래퍼(170)는 본 실시예에 따른 에어로졸 생성 물품(100)에서 생성되는 물질들에 의하여 에어로졸 생성 장치(300)가 오염되는 것을 방지할 수 있다. 흡연시에 에어로졸 생성 물품(100) 내에서 액체 물질들이 생성될 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 생성 물품(100)에서 생성된 에어로졸이 외부 공기에 의해 냉각됨으로써, 수분과 같은 액체 물질이 생성될 수 있다.
래퍼(170)가 담배 매질부(110), 냉각부(130) 및 필터부(150)를 포장함에 따라, 에어로졸 생성 물품(100) 내에서 생성된 액체 물질들이 에어로졸 생성 물품(100)의 외부로 새어 나가는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 에어로졸 생성 물품(100)에서 생성된 액체 물질들에 의해 에어로졸 생성 장치(300)의 내부가 오염되는 것을 방지할 수 있다.
래퍼(170)가 에어로졸 생성 물품(100)의 최외곽 면을 형성함에 따라 에어로졸 생성 물품(100)의 모양은 래퍼(170)의 모양에 따라 변경될 수 있다. 예를 들면, 래퍼(170)에는 문자, 무늬, 기호 및 이미지 등이 인쇄될 수 있고, 래퍼(170)에 인쇄되는 문자, 무늬, 기호 및 이미지 등이 변경될 수 있어 에어로졸 생성물품(100)이 서로 다른 시각적 정보를 제공할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 제2 실시예 및 그 변형예에 따른 에어로졸 생성 물품에 대해서 설명한다.
도 15는 본 발명의 제2 실시예에 따른 에어로졸 생성 물품의 단면도이고, 도 16 내지 도 18은 본 발명의 제2 실시예에 따른 에어로졸 생성 물품의 담배 매질부의 변형예이고, 도 19는 도 16의 에어로졸 생성 물품의 필터부의 변형예이다.
도 15를 참조하여 설명하면, 본 제2 실시예에 따른 에어로졸 생성 물품은 담배 매질부(110)와 냉각부(130)를 제외하고는 상기 제1 실시예에 따른 에어로졸 생성 물품(100)과 동일한 구조로 이루어지므로 동일한 구성에 대한 중복 설명은 생략한다.
본 실시예에 따르면, 도 15에 도시된 바와 같이, 냉각부(130)는 제1 실시예의 냉각부(130)와 달리 하나의 세그먼트로 구성될 수 있다. 즉, 전술한 제1 실시예에서는 냉각부(130)가 두 개의 세그먼트로 구성되나, 본 실시예에서는 냉각부(130)가 하나의 세그먼트로 구성될 수 있다.
이때, 냉각부(130)는 전술한 제1 실시예의 제2 냉각 세그먼트(133)와 동일한 형상 및 재질로 구성될 수 있다.
냉각부(130)는 내부에 에어로졸이 관통할 수 있는 관형 형상으로 이루어질 수 있다. 구체적으로, 냉각부(130)는 내부에 통공(T)이 형성될 수 있다. 통공(T)은 냉각부(130) 중앙에 형성된 공간으로 이를 통해 에어로졸이 담배 매질부(110)에서 필터부(150)로 이동할 수 있다.
냉각부(130)의 입구로 유입된 고온의 에어로졸은 냉각부(130)의 통공(T)을 지나면서 에어로졸이 냉각될 수 있다. 에어로졸의 냉각 과정에서, 에어로졸에 포함된 일부 열은 냉각부(130)의 몸체를 관통해 외부로 배출될 수 있다.
냉각부(130)의 몸체는 셀룰로오스 아세테이트 토우에 트리아세틴 등의 가소제가 첨가되어 제작될 수 있다. 또는, 냉각부(130)의 몸체는 복수의 종이들로 구성된 합지로 이루어질 수 있다. 냉각부(130)의 몸체에는 풍미제, 습윤제 및/또는 유기산(organic acid)과 같은 다른 첨가 물질이 함유될 수도 있다.
본 실시예에서는, 열전달부(190)가 냉각부(130)의 외주면을 둘러싸도록 배치될 수 있다. 열전달부(190)는 제1 실시예에서와 마찬가지로, 담배 매질부(110)와 인접한 냉각부(130)의 입구에서부터 연장될 수 있다. 이때, 열전달부(190)는 냉각부(130)의 개구(160) 전까지 연장될 수 있다. 그러나, 열전달부(190)는 반드시 이에 한정되지 않고, 냉각부(130)의 일부 또는 전체를 둘러싸도록 배치될 수 있다.
한편, 본 실시예에서는, 담배 매질부(110)가 전술한 제1 실시예와 마찬가지로 담배 매질을 포함하는 하나의 세그먼트로 이루어질 수 있다. 여기에서, 담배 매질부(110)는 전술한 제1 실시예의 담배 매질부(110)와 형상 및 재질이 동일할 수 있다.
도 16 내지 도 18은 본 실시예의 담배 매질부(110)의 변형예로서, 담배 매질부(110)가 두 개의 세그먼트로 이루어질 수 있다.
도 16을 참조하면, 담배 매질부(110)는 제1 담배 세그먼트(111) 및 제2 담배 세그먼트(113)를 포함할 수 있다. 제1 담배 세그먼트(111)는 전술한 제1 실시예의 담배 매질부(110)와 동일한 재질 및 형상으로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 제1 담배 세그먼트(111)는 담배 매질을 포함하는 것으로, 담배 매질은 시트(sheet)로 제작될 수 있고, 가닥(strand)으로 제작될 수도 있다. 또한, 담배 매질은 담배 시트가 잘게 잘린 각초로 제작될 수도 있다. 또한, 담배 매질은 담배를 포함한 과립 형태로 제작될 수도 있다.
또한, 에어로졸 생성 물품(100)이 에어로졸 생성 장치(300)에 삽입되는 경우, 제2 담배 세그먼트(113)는 에어로졸 생성 물품(100)이 에어로졸 생성 장치(300)에 고정되도록 에어로졸 생성 물품(100)을 지지할 수 있다.
제2 담배 세그먼트(113)는 셀룰로오스 아세테이트(cellulose acetate) 필터일 수도 있다. 예를 들어, 제2 담배 세그먼트(113)는 셀룰로오스 아세테이트 토우에 트리아세틴 등의 가소제가 첨가되어 제작될 수 있다. 또한, 셀룰로오스 아세테이트 토우에 에어로졸 생성 물질이 포함될 수 있다.
제2 담배 세그먼트(113)에 포함되는 에어로졸 생성 물질에는 니코틴이 제외될 수 있다. 예를 들어, 제2 담배 세그먼트(113)는 글리세린, 프로필렌 글리콜, 에틸렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 테트라에틸렌 글리콜 및 올레일 알코올 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 그러나, 제2 담배 세그먼트(113)에 포함되는 에어로졸 생성 물질은 반드시 이에 한정되지 않는다.
뿐만 아니라, 제2 담배 세그먼트(113)에는 풍미제, 습윤제 및/또는 유기산(organic acid)과 같은 다른 첨가 물질을 함유될 수도 있다. 그러나, 제2 담배 세그먼트(113)의 재질 및 종류는 반드시 이에 한정되지 않고, 당업자에 의해 채용될 수 있는 범위 내에서 변경될 수 있다.
제2 담배 세그먼트(113)에는 에어로졸 생성 물품(100) 내부에 주류연을 형성하기 위해 외부로부터 에어로졸을 유입시키는 통공이 형성될 수 있다. 제2 세그먼트(119)에 형성되는 통공은 원형 또는 Y자형의 단면을 가질 수 있다. 그러나, 통공의 단면 형상은 반드시 이에 한정되지 않고, 다양한 단면 형상을 가질 수 있다.
도 17을 참조하면, 담배 매질부(110)는 제1 담배 세그먼트(111) 및 제3 담배 세그먼트(115)를 포함할 수 있다. 제1 담배 세그먼트(111)는 전술한 제1 담배 세그먼트(111)와 동일한 재질 및 형상으로 이루어질 수 있다. 한편, 제3 담배 세그먼트(115)는 제1 담배 세그먼트(111)의 전방에 위치하는 것으로, 에어로졸 생성 물질이 함침된 권축된 시트를 포함할 수 있다.
도 18을 참조하면, 담배 매질부(110)는 제4 담배 세그먼트(117)와 제5 담배 세그먼트(119)를 포함할 수 있다. 제4 담배 세그먼트(117)와 제5 담배 세그먼트(119)는 액상 니코틴 용액 또는 니코틴 염이 권축된 시트에 함침된 형태일 수 있다.
도 19는 본 실시예의 필터부(150)의 변형예로서, 필터부(150)의 하류 측에 리세스부(180)가 형성될 수 있다. 리세스부(180)는 필터부(150)를 둘러싸는 래퍼(170)가 필터부(150) 보다 더 하류 측으로 연장된 구조이다. 즉, 본 실시예에서는, 전술한 일 실시예의 에어로졸 생성 물품(100) 보다 래퍼(170)가 필터부(150)의 외측으로 더 연장된 형태이다. 이러한 래퍼(170)의 형상으로 필터부(150)는 리세스(recess)형 로드 형상을 가질 수 있다.
리세스부(180)에 의해 하류 측 필터부(150) 단부에 생기는 니코틴 자국이 외부에서 쉽게 노출된 것을 방지할 수 있다. 따라서, 흡연 중 또는 흡연 완료 후 에어로졸 생성 물품(100)의 필터부(150)에 생기는 니코틴 자국이 외부에 노출되지 않아 미관상 좋을 수 있다.
하기에서는 도 20 및 도 21을 참조하여, 열전달부(190)가 본 실시예에 따른 에어로졸 생성 물품(100) 내의 에어로졸을 보온 또는 냉각하는 과정을 설명하기로 한다.
도 20은 종래의 에어로졸 생성 물품이 에어로졸 생성 장치의 가열부에 의해 가열되는 과정을 설명한 도면이고, 도 21은 본 발명의 제2 실시예에 따른 에어로졸 생성 물품이 에어로졸 생성 장치의 가열부에 의해 가열되는 과정을 설명한 도면이고,
도 20을 참조하면, 종래에는 가열부(370)가 담배 매질부(110) 전체를 균일하게 가열하기 위해, 가열부(370)가 담배 매질부(110)의 전체를 둘러싸도록 배치된다. 가열부(370)가 에어로졸 생성 장치(300)의 최상부까지 배치되고, 이에 의해 에어로졸 생성 장치(300)의 최상부가 고온으로 가열되어 사용자가 화상을 입는 경우가 발생할 수 있다.
도 21을 참조하면, 열전달부(190)가 담배 매질부(110)와 인접한 냉각부(130)의 입구 측에 배치되어, 에어로졸 생성 장치(300)의 가열부(390)가 담배 매질부(110)의 하류 측으로부터 일정한 간격(G)으로 이격된 위치까지만 배치될 수 있다. 이에 의해, 가열부(390)에 의해 에어로졸 생성 장치(300)의 최상부가 고온으로 가열되지 않아, 에어로졸 생성 장치(300)의 최상부와 접촉한 사용자가 화상을 입는 것을 방지할 수 있다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 물품이 삽입된 에어로졸 생성 장치에 대해 설명한다.
도 22는 본 발명의 제1 실시예에 따른 에어로졸 생성 물품이 삽입된 에어로졸 생성 장치의 개략적인 구성도이고, 도 23은 도 22의 에어로졸 생성 장치의 변형예이다.
도 22 및 도 23을 참조하면, 본 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치(300)는, 가열부(370, 390), 전원부(330), 제어부(310) 및 에어로졸 생성부(350)를 포함할 수 있다. 여기에서, 도 22 및 도 23에 도시되어 있는 구성 요소들 외에 다른 범용적인 구성 요소들이 에어로졸 생성 장치(300)에 더 포함될 수 있음을 본 실시예와 관련된 기술분야에서 통상의 지식을 가지 자라면 이해할 수 있다.
한편, 도 23에서, 전원부(330), 제어부(310) 및 에어로졸 생성부(350)가 일렬로 배치되는 것으로 도시되나, 필요에 따라 전원부(330), 제어부(310) 및 에어로졸 생성부(350)의 배치는 변경될 수 있다. 또한, 도 22에서와 같이, 에어로졸 생성부(350)가 제외되고 에어로졸 생성 물품(100)이 가열부(370)에 의해 가열되는 것으로만 작동될 수 있다.
에어로졸 생성 장치(300)에는 에어로졸 생성 물품(100)이 삽입될 수 있다. 에어로졸 생성 물품(100)은 고정 수단에 의해 에어로졸 생성 장치(300)에 삽입 고정될 수 있다. 본 실시예에서는, 에어로졸 생성 물품(100)의 담배 매질부(110)가 고정 수단에 해당될 수 있다. 그러나, 담배 매질부(110) 외에 다른 고정 수단이 부가될 수도 있다.
가열부(370, 390)는 에어로졸 생성 물품(100)을 가열할 수 있다. 전원부(330)로부터 공급된 전원에 의해 가열부(370, 390)가 가열되고, 이에 의해 가열부(370, 390)가 에어로졸 생성 물품(100)에 열을 전달할 수 있다.
가열부(370, 390)는 전기 저항성 히터일 수 있다. 가열부(370, 390)는 전기 전도성 트랙을 포함할 수 있고, 전원부(330)로부터 공급되는 전원에 의해 전기 전도성 트랙에 전류가 흐름에 따라 가열부(370, 390)가 에어로졸 생성 물품(100)을 가열할 수 있다.
다른 예로, 가열부(370, 390)는 유도 가열식 히터일 수 있다. 가열부(370, 390)는 에어로졸 생성 물품(100)을 유도 가열 방식으로 가열하기 위한 전기 전도성 코일을 포함할 수 있으며, 에어로졸 생성 물품(100)은 유도 가열식 히터에 의해 가열될 수 있는 서셉터(susceptor)를 포함할 수 있다.
전원부(330)는 에어로졸 생성 장치(300)에 이용되는 전력을 공급한다. 예를 들어, 전원부(330)는 가열부(370, 390)가 가열될 수 있도록 전력을 공급할 수 있고, 제어부(310)가 동작하는데 필요한 전력을 공급할 수 있다. 또한, 전원부(330)는 에어로졸 생성 장치(300)의 디스플레이, 센서, 모터 등이 동작하는데 필요한 전력을 공급할 수 있다.
제어부(310)는 에어로졸 생성 장치(300)의 동작을 전반적으로 제어한다. 구체적으로, 제어부(310)는 전원부(330) 및 에어로졸 생성부(350)에 포함된 다른 구성들의 동작을 제어한다. 또한, 제어부(310)는 에어로졸 생성 장치(300)의 구성들 각각의 상태를 확인하여, 에어로졸 생성 장치(300)가 동작 가능한 상태인지 여부를 판단할 수도 있다.
에어로졸 생성부(350)는 액상 조성물을 가열하여 에어로졸을 생성할 수 있으며, 생성된 에어로졸은 에어로졸 생성 물품(100)을 통과하여 사용자에게 전달될 수 있다. 다시 말해, 에어로졸 생성부(350)에 의하여 생성된 에어로졸은 에어로졸 생성 물품(100)의 담배 매질부(110)로 유입될 수 있다.
에어로졸 생성부(350)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(300)에 포함될 수도 있다.
상기 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 탈/부착될 수 있도록 제작될 수도 있고 에어로졸 생성 장치(300)와 일체로서 제작될 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 에어로졸 생성부(350)가 비 담배 물질을 포함하는 액체를 포함하는 경우, 에어로졸 생성부(350)에 포함된 액체 저장부에 저장된 액상 조성물이 니코틴을 함유하지 않을 수 있으며, 에어로졸 생성부(350)로부터 생성된 에어로졸은 니코틴을 함유하지 않은 채로 담배 매질부(110)로 유입될 수 있다. 이 경우, 니코틴을 함유하지 않은 에어로졸은 담배 매질부(110)를 통과하며, 니코틴을 흡착하게 되고, 담배 매질부(110)를 통과한 에어로졸은 니코틴을 함유하게 된다.
에어로졸 생성부(350)에 포함된 액상조성물은 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.
이상, 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.
100 에어로졸 생성 물품
110 담배 매질부
130 냉각부
150 필터부
170 래퍼
190 열전달부
300 에어로졸 생성 장치
330 전원부
350 에어로졸 생성부
370 390 가열부

Claims (17)

  1. 담배 매질부;
    상기 담배 매질부로부터 이격되어 배치되는 필터부;
    상기 담배 매질부와 상기 필터부 사이에 배치되는 냉각부; 및
    상기 냉각부의 적어도 일부를 둘러싸는 열전달부를 포함하는, 에어로졸 생성 물품.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 열전달부는 상기 담배 매질부와 접하는 상기 냉각부의 입구에서부터 연장되는, 에어로졸 생성 물품.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 냉각부는,
    상기 담배 매질부와 접하는 제1 냉각 세그먼트 및
    상기 제1 냉각 세그먼트와 상기 필터부 사이에 배치되는 제2 냉각 세그먼트를 포함하는, 에어로졸 생성 물품.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 열전달부는,
    상기 담배 매질부와 접하는 상기 입구에서부터 연장되어, 상기 제1 냉각 세그먼트의 적어도 일부를 둘러싸는, 에어로졸 생성 물품.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 열전달부는 상기 제2 냉각 세그먼트의 적어도 일부를 둘러싸는, 에어로졸 생성 물품.
  6. 제3 항에 있어서,
    상기 제1 냉각 세그먼트는 셀룰로오스 아세테이트 토우를 포함하고,
    상기 제2 냉각 세그먼트는 종이 재질을 포함하는, 에어로졸 생성 물품.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 냉각부는 관형인, 에어로졸 생성 물품.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 담배 매질부는 복수의 세그먼트를 포함하는, 에어로졸 생성 물품.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 복수의 세그먼트 중 적어도 하나의 세그먼트는 담배 매질을 포함하는, 에어로졸 생성 물품.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 열전달부는 금속박(metal foil) 형태인, 에어로졸 생성 물품.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 열전달부는 알루미늄, 구리, 페라이트 및 마텐사이트 중 적어도 하나를 포함하는, 에어로졸 생성 물품.
  12. 제10 항에 있어서,
    상기 열전달부는 복수의 금속 띠를 포함하는, 에어로졸 생성 물품.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 복수의 금속 띠는 서로 이격된, 에어로졸 생성 물품.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 복수의 금속 띠는 상기 냉각부의 연장 방향과 나란하게 배열된, 에어로졸 생성 물품.
  15. 제13 항에 있어서,
    상기 복수의 금속 띠는 상기 냉각부의 연장 방향에 대해 비스듬하게 배열된, 에어로졸 생성 물품.
  16. 제 1 항 내지 제15 항 중 어느 한 항의 에어로졸 생성 물품의 적어도 일부를 가열하는 가열부;
    상기 가열부에 전원을 공급하는 전원부; 및
    상기 전원부에 공급되는 전원을 제어하는 제어부를 포함하는, 에어로졸 생성 장치.
  17. 제16 항에 있어서,
    액상 조성물을 가열하여 에어로졸을 생성하는 에어로졸 생성부를 더 포함하고,
    상기 에어로졸 생성부로부터 생성된 상기 에어로졸은 상기 에어로졸 생성 물품 내부로 유입되는, 에어로졸 생성 장치.
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