KR20220155624A - 에어로졸 생성 물품 및 이를 포함하는 에어로졸 생성 장치 - Google Patents

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김용환
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Abstract

본 발명의 일 측면에 따른 에어로졸 생성 물품은, 담배 매질부, 상기 담배 매질부로부터 이격되어 배치되는 필터부 및 상기 담배 매질부와 필터부 사이에 배치되는 관형의 냉각부를 포함하며, 상기 냉각부의 내주면에 니코틴 성분을 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.
이러한 에어로졸 생성 장치에 사용되는 가열식 궐련, 즉 에어로졸 생성 물품은 흡연 초반부에는 사용자에게 전달되는 니코틴 이행량이 높다. 그러나, 흡연 후반부에서는 사용자에게 전달되는 니코틴 이행량이 급격히 감소할 수 있다.
상기 문제를 해결하기 위하여, 본 발명의 목적은 흡연 후반부에 사용자에게 전달되는 니코틴 이행량이 감소하지 않는 에어로졸 생성 물품을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 담배 매질부에서 가열된 고온의 에어로졸을 효과적으로 냉각시킬 수 있는 에어로졸 생성 물품을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따른 에어로졸 생성 물품은, 담배 매질부, 상기 담배 매질부로부터 이격되어 배치되는 필터부 및 상기 담배 매질부와 필터부 사이에 배치되는 관형의 냉각부를 포함하며, 상기 냉각부의 내주면에 니코틴 성분을 포함할 수 있다.
상기 내주면의 니코틴 성분은 상기 냉각부의 길이 방향을 따라 상기 내주면에 균일하게 배치될 수 있다.
상기 내주면의 니코틴 성분은 상기 냉각부의 길이 방향을 따라 0.1 ~ 1.0 mg/mm로 배치될 수 있다.
상기 내주면의 니코틴 성분은 상기 냉각부의 길이 방향을 따라 상기 내주면에 불균일하게 배치될 수 있다.
상기 내주면의 니코틴 성분의 농도는, 상기 담배 매질부에 인접한 상기 냉각부의 입구측이 상기 필터부에 인접한 상기 냉각부의 출구측 보다 높을 수 있다.
상기 내주면의 니코틴 성분의 농도는, 상기 담배 매질부에 인접한 상기 냉각부의 입구측이 상기 필터부에 인접한 상기 냉각부의 출구측 보다 낮을 수 있다.
상기 내주면의 니코틴 성분의 농도는, 상기 냉각부의 중앙 영역이 상기 냉각부의 양측 단부 영역 보다 높을 수 있다.
상기 내주면의 니코틴 성분의 농도는, 상기 냉각부의 중앙 영역이 상기 냉각부의 양측 단부 영역 보다 낮을 수 있다.
상기 내주면의 니코틴 성분은 상기 냉각부의 길이 방향을 따라 상기 내주면의 일부 구간에만 배치될 수 있다.
상기 냉각부는 셀룰로오스 아세테이트 토우를 포함할 수 있다.
상기 냉각부를 이루는 벽면 내부에는 향미 물질이 더 포함될 수 있다.
상기 내주면의 니코틴 성분은 액상 니코틴 용액 또는 니코틴 염일 수 있다.
상기 내주면의 니코틴 성분은 상기 냉각부를 이루는 벽면 내부에도 배치될 수 있다.
상기 담배 매질부는 복수의 세그먼트를 포함할 수 있다.
상기 복수의 세그먼트 중 적어도 하나의 세그먼트는 담배 매질을 포함할 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 흡연 후반부에도 사용자에게 높은 니코틴 이행량을 제공할 수 있다.
또한, 담배 매질부에서 가열된 고온의 에어로졸을 효과적으로 냉각시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 물품의 개략적인 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 물품의 개략적인 사시도이다.
도 3은 도 2의 A 영역의 내부를 확대한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 물품의 단면도이다.
도 5 내지 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 물품의 담배 매질부의 변형예들이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 물품의 필터부의 변형예이다.
도 9는 냉각부의 담배 매질에 의한 니코틴의 추가 및 주류연의 냉각 과정을 개략적으로 설명한 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 물품의 니코틴 이행량을 나타낸 그래프이다.
도 11은 냉각부의 내주면에 담배 매질이 도포되는 과정을 개략적으로 설명한 도면이다.
도 12 내지 도 19는 본 발명의 일 실시예의 에어로졸 생성 물품의 냉각부의 변형예들이다.
도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 물품이 삽입된 에어로졸 생성 장치의 개략적인 구성도이다.
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 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 물품에 대해 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 물품의 개략적인 분해 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 물품의 개략적인 사시도이다. 도 3은 도 2의 A 영역의 내부를 확대한 도면이고, 도 4는 본 발명의 일 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 20 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 하류 측 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 상류 측에 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)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.
담배 매질부(110)는 열 전도 물질에 의해 둘러싸일 수 있다. 열 전도 물질은 담배 매질부(110)에 전달되는 열을 고르게 분산시켜 담배 매질부(110)에 전달되는 열 전도율을 향상시킬 수 있으며, 이에 의해 담배 맛을 향상시킬 수 있다. 열 전도 물질은 금속 호일일 수 있으며, 예를 들어 열 전도 물질은 알루미늄일 수 있다. 그러나, 열 전도 물질은 반드시 이에 한정되지 않고, 열 전도 물질로 사용되는 다양한 금속 호일이 적용될 수 있다.
한편, 본 실시예에서는, 담배 매질부(110)는 적어도 하나의 세그먼트로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 담배 매질부(110)는 하나의 세그먼트, 두 개의 세그먼트, 또는 세 개의 세그먼트로 이루어질 수 있다. 구체적으로, 도 4에 도시된 본 실시예에 따른 담배 매질부(110)는 하나의 세그먼트로 이루어질 수 있다. 또한, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 담배 매질부(110)는 두 개의 세그먼트로 이루어질 수 있다. 또한, 도 7에 도시된 바와 같이, 담배 매질부(110)는 세 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 20 참조)와 결합되어 가열될 수 있다. 도 20에서는 가열부(370)가 에어로졸 생성 물품(100) 둘레에 배치되는 것으로 도시되나, 이에 한정되지 않고 가열부가 담배 매질부(110)의 내부에 삽입되어 담배 매질부(110)를 가열할 수도 있다.
담배 매질부(110)는 에어로졸 생성 물품(100)을 식별하기 위한 구성을 더 포함할 수 있다. 에어로졸 생성 물품(100)은 다양한 맛과 향 등을 나타낼 수 있는데, 이러한 여러 종류의 에어로졸 생성 물품(100)을 서로 식별하기 위한 구성(미도시)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 담배 매질부(110)는 에어로졸 생성 장치(300)에 포함된 에어로졸 생성 물품 인식용 코일의 인덕턴스(inductance)를 변화시키는 금속 호일을 포함할 수 있다. 이때, 금속 호일은 담배 매질부(110)의 외주면에 배치될 수 있다.
한편, 도 5 및 도 6에 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 5를 참조하면, 담배 매질부(110)는 제1 세그먼트(111) 및 제2 세그먼트(119)를 포함할 수 있다. 제1 세그먼트(111)은 담배 매질로 채워진 세그먼트로 전술한 도 4의 담배 매질부(110)의 세그먼트와 동일할 수 있다.
제2 세그먼트(119)는 에어로졸 생성 물품(100)의 상류 측 단부에 위치하여, 담배 매질을 포함한 제1 세그먼트(111)가 외부로 이탈하는 것을 방지할 수 있다. 즉, 본 변형예의 담배 매질부(110)는, 상류 측에서부터 제2 세그먼트(119), 제1 세그먼트(111) 순으로 배치될 수 있다.
제2 세그먼트(119)는 외부로부터 제1 세그먼트(111)에 불순물이 유입되는 것을 방지하고, 흡연 중에 액상화된 에어로졸이 에어로졸 생성 장치(300, 도 20 참조)로 흘러 들어가는 것을 방지할 수 있다.
또한, 에어로졸 생성 물품(100)이 에어로졸 생성 장치(300)에 삽입되는 경우, 제2 세그먼트(119)는 에어로졸 생성 물품(100)이 에어로졸 생성 장치(300)에 고정되도록 에어로졸 생성 물품(100)을 지지할 수 있다.
제2 세그먼트(119)는 셀룰로오스 아세테이트(cellulose acetate) 필터일 수도 있다. 예를 들어, 제2 세그먼트(119)는 셀룰로오스 아세테이트 토우에 트리아세틴 등의 가소제가 첨가되어 제작될 수 있다. 또한, 셀룰로오스 아세테이트 토우에 에어로졸 생성 물질이 포함될 수 있다.
제2 세그먼트(119)에 포함되는 에어로졸 생성 물질에는 니코틴이 제외될 수 있다. 예를 들어, 제2 세그먼트(119)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 세그먼트(119)에 포함되는 에어로졸 생성 물질은 반드시 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 제2 세그먼트(119)는 글리세린과 프로필렌 글리콜이 약 8:2의 비율로 혼합된 물질을 포함할 수 있다. 다만, 상술한 혼합 비율에 한정되지 않는다.
뿐만 아니라, 제2 세그먼트(119)에는 풍미제, 습윤제 및/또는 유기산(organic acid)과 같은 다른 첨가 물질을 함유될 수도 있다. 그러나, 제2 세그먼트(119)의 재질 및 종류는 반드시 이에 한정되지 않고, 당업자에 의해 채용될 수 있는 범위 내에서 변경될 수 있다.
제2 세그먼트(119)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.
한편, 제2 세그먼트(119)가 에어로졸 생성 물질이 함침된 권축된 시트를 포함하는 경우에는, 제2 세그먼트(119)에는 통공이 형성되지 않을 수 있다.
에어로졸 생성 물품(100)의 일부가 에어로졸 생성 장치(300)에 삽입되는 경우, 에어로졸 생성 장치(300)에서 생성된 에어로졸이 제2 세그먼트(119)를 통해 에어로졸 생성 물품(100) 내부로 유입되고, 상기 에어로졸이 에어로졸 생성 물품(100) 내부에서 주류연을 형성하여 사용자에게 전달될 수 있다. 또한, 에어로졸 생성 물질을 포함한 제2 세그먼트(119) 내부에서 생성된 에어로졸이 주류연을 형성하여 사용자에게 전달될 수도 있다.
제2 세그먼트(119)는 에어로졸 생성 물품(100)을 식별하기 위한 구성을 더 포함할 수 있다. 에어로졸 생성 물품(100)은 다양한 맛과 향 등을 나타낼 수 있는데, 이러한 여러 종류의 에어로졸 생성 물품(100)을 서로 식별하기 위한 구성을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2 세그먼트(119)는 에어로졸 생성 장치(300)에 포함된 에어로졸 생성 물품 인식용 코일의 인덕턴스(inductance)를 변화시키는 금속 호일을 포함할 수 있다. 그러나, 반드시 이에 한정되지 않고, 에어로졸 생성 물품(100)을 식별하기 위한 구성은, 제2 세그먼트(119) 외에 제1 세그먼트(111)에 포함될 수도 있다.
도 6을 참조하면, 담배 매질부(110)는 제1 세그먼트(111) 및 제2 세그먼트(117)를 포함할 수 있다.
제1 세그먼트(111)는 상류 측 단부에 위치하는 것으로, 제1 세그먼트(111)는 담배 매질로 채워진 세그먼트로 전술한 도 5의 제1 세그먼트(111)와 동일한 재질일 수 있다.
제2 세그먼트(117)는 제1 세그먼트(111)의 담배 매질이 후술하는 냉각부(130)로 이탈되는 것을 방지할 수 있다. 예를 들어, 제1 세그먼트(111) 내에 에어로졸 생성 물품(100)을 가열하는 가열부가 삽입되는 경우, 제1 세그먼트(111) 내의 담배 매질이 이탈되어 냉각부(130) 측으로 이동할 수 있다. 제1 세그먼트(111)와 냉각부(130) 사이에 제2 세그먼트(117)가 배치됨에 따라, 제1 세그먼트(111) 내의 담배 매질이 냉각부(130) 측으로 이탈되는 것을 방지할 수 있다.
제2 세그먼트(117)는 전술한 도 5의 제2 세그먼트(119)와 동일한 재질로 이루어질 수 있다.
또한, 제2 세그먼트(117)에는 제1 세그먼트(111)에서 형성되거나 제1 세그먼트(111)를 관통하는 에어로졸을 유입시키는 통공이 형성될 수 있다. 제2 세그먼트(117)에 형성되는 통공은 원형 또는 Y자형의 단면을 가질 수 있다. 그러나, 통공의 단면 형상은 반드시 이에 한정되지 않고, 다양한 단면 형상을 가질 수 있다.
이와 같이, 담배 매질부(110)의 제1 세그먼트(111)와 제2 세그먼트(117) 각각은 전술한 도 5의 담배 매질부(110)의 제1 세그먼트(111)와 제2 세그먼트(119)와 동일한 재질일 수 있다. 다만, 담배 매질부(110)의 제1 세그먼트(111) 및 제2 세그먼트(117)는 도 5의 제1 세그먼트(111) 및 제2 세그먼트(119)와 다른 순서로 배치될 수 있다. 즉, 본 변형예의 담배 매질부(110)는, 상류 측에서부터 제1 세그먼트(111), 제2 세그먼트(117) 순으로 배치될 수 있다.
한편, 도 7에 도시된 변형예에서는, 담배 매질부(110)는 세 개의 세그먼트로 이루어질 수 있다. 세 개의 세그먼트 중 적어도 하나의 세그먼트는 담배 매질을 포함할 수 있다.
도 7을 참조하면, 담배 매질부(110)는 제1 세그먼트(111), 제2 세그먼트(113) 및 제3 세그먼트(115)를 포함할 수 있다. 본 변형예에서는, 담배 매질을 포함하는 제1 세그먼트(111)가 가운데 배치되어, 상류 측으로부터 제2 세그먼트(113), 제1 세그먼트(111) 및 제3 세그먼트(115) 순으로 배치될 수 있다.
제1 세그먼트(111)는 담배 매질부(110)의 세 개의 세그먼트 중 가운데 위치하는 것으로, 제1 세그먼트(111)는 담배 매질로 채워진 세그먼트로 전술한 도 5의 제1 세그먼트(111)와 동일한 재질일 수 있다.
제2 세그먼트(113) 및 제3 세그먼트(115)는 제1 세그먼트(111)를 중심으로 양측에 배치되는 것으로, 제2 세그먼트(113)와 제3 세그먼트(115)는 전술한 도 5의 제2 세그먼트(119)와 동일한 재질로 이루어질 수 있다.
제2 세그먼트(113)는 외부로부터 제1 세그먼트(111)에 불순물이 유입되는 것을 방지하고, 흡연 중에 액상화된 에어로졸이 에어로졸 생성 장치(300)로 흘러 들어가는 것을 방지할 수 있다. 이 외에 제2 세그먼트(113)는 전술한 도 5의 제2 세그먼트(119)와 동일한 구조, 기능 및 재질을 가질 수 있다.
제3 세그먼트(115)는 제1 세그먼트(111)의 담배 매질이 냉각부(130)로 이탈되는 것을 방지할 수 있다. 이 외에 제3 세그먼트(115)는 전술한 도 6의 제2 세그먼트(117)와 동일한 구조, 기능 및 재질을 가질 수 있다.
이와 같이, 본 변형예에서는, 담배 매질을 포함한 제1 세그먼트(111)를 양측에서 제2 세그먼트(113) 및 제3 세그먼트(115)가 배치되면서 담배 매질부(110)를 구성할 수 있다.
다시 도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 실시예에서는 필터부(150)가 담배 매질부(110)로부터 이격되어 하류 측 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 실시예에서는, 필터부(150)가 에어로졸 생성 물품(100)의 최하류 측에 생성되는 것으로 설명되나, 도 8에 도시된 바와 같이, 필터부(150)의 하류 측에 리세스부(190)가 형성될 수 있다. 리세스부(190)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(190)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.
도 3 및 도 4를 참조하면, 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.
냉각부(130)는 내부에 에어로졸이 관통할 수 있는 관형 형상으로 이루어질 수 있다. 구체적으로, 냉각부(130)는 내부에 통공(133)이 형성된 몸체(135)를 포함할 수 있다. 통공(133)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(133)을 지나면서 냉각될 수 있다. 에어로졸의 냉각 과정에서, 에어로졸에 포함된 일부 열은 냉각부(130)의 몸체(135)를 관통해 외부로 배출될 수 있다. 이때, 냉각부(130)의 통공(133) 내에는 PLA(polylactic acid)를 포함하는 별도의 부재가 배치될 수 있다. 예를 들어, 통공(133) 내부가 PLA로 적어도 일부가 채워질 수 있다.
냉각부(130)의 몸체(135)는 셀룰로오스 아세테이트 토우에 트리아세틴 등의 가소제가 첨가되어 제작될 수 있다. 또는, 냉각부(130)의 몸체(135)는 복수의 종이들로 구성된 합지로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 몸체(135)는 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, 냉각부(130)의 몸체(135)의 재질 및 종류는 반드시 이에 한정되지 않고, 당업자에 의해 채용될 수 있는 범위 내에서 변경될 수 있다.
냉각부(130)의 몸체(135)가 셀룰로오스 아세테이트 토우로 이루어진 경우, 셀룰로오스 아세테이트 토우를 구성하는 필라멘트의 모노 데니어(mono deiner)는 3 내지 20일 수 있다. 바람직하게는, 몸체(135)의 필라멘트의 모노 데니어는 9 내지 15일 수 있다.
또한, 몸체(135)를 구성하는 필라멘트의 단면은 Y자 형상일 수 있다. 여기에서, 필라멘트는 셀룰로오스 아세테이트 토우를 구성하는 길게 한가닥으로 이어진 섬유를 의미할 수 있다.
한편, 몸체(135)에는 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.
몸체(135)는 통공(133)에 의해 도넛 형태의 단면을 가질 수 있다. 이때, 몸체(135)의 내경은 2mm 이상일 수 있다. 바람직하게는, 몸체(135)의 내경은 3.8 내지 4.2 mm일 수 있다.
이때, 몸체(135)에는 외기가 유입되거나 내부 공기가 유출되도록 복수의 개구(160)가 형성될 수 있다. 복수의 개구(160)는 몸체(135)의 원주방향으로 서로 이격되어 형성될 수 있다.
본 실시예에서는, 복수의 개구(160)가 냉각부(130)의 출구 측, 즉 필터부(150)에 인접하여 배치될 수 있다. 복수의 개구(160)를 통해 유입된 외기에 의해 냉각부(130)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 냉각부(130)의 출구 측에 배치되는 것으로 설명되나, 복수의 개구(160)의 위치는 반드시 이에 한정되지 않고, 복수의 개구(160)는 냉각부(130)의 다른 위치, 예를 들어, 냉각부(130)의 입구 측이나 냉각부(130)의 중앙 영역에 배치될 수 있다.
본 실시예에 따르면, 냉각부(130)의 몸체(135)의 내주면에는 담배 매질(131)이 포함될 수 있다. 보다 구체적으로, 담배 매질(131)은 몸체(135)의 내주면 표면에 도포되거나, 몸체(135)의 내주면에 함침될 수 있다. 즉, 담배 매질(131)이 내주면 표면에 배치되거나, 담배 매질(131)이 내주면을 관통해 스며들 수 있다. 본 실시예에서는, 담배 매질(131)은 액상 니코틴 용액 또는 니코틴 염일 수 있다.
이때, 담배 매질(131)은 전술한 담배 매질부(110)에 포함되는 담배 매질과 동일하게 니코틴을 함유할 수 있다. 이와 같이, 본 실시예에서는, 에어로졸이 지나가는 몸체(135)의 내주면에 니코틴이 함유된 담배 매질(131)이 배치될 수 있다.
몸체(135)의 내주면에 담배 매질(131)이 배치되면, 주류연에 니코틴이 추가적으로 함유하게 되어, 사용자에게 풍부한 니코틴을 제공할 수 있다. 보다 구체적으로, 냉각부(130) 내에서, 담배 매질부(110)을 통과하면서 니코틴이 함유된 주류연에 추가적으로 니코틴을 함유시킬 수 있다.
이때, 몸체(135)의 내주면에 배치되는 담배 매질(131)은 액상 니코틴 용액 또는 니코틴 염일 수 있다. 본 실시예에서는, 몸체(135)의 내주면의 담배 매질(131)은 액상 니코틴 용액 또는 니코틴 염을 몸체(135)의 내주면을 향해 분사하여 형성될 수 있다. 분사된 액상 니코틴 용액 또는 니코틴 염은 몸체(135)에 함침되거나, 또는 포함된 용매가 증발하면서 몸체(135)의 내주면에 증착막 또는 코팅막을 형성할 수 있다.
도 11에 도시된 바와 같이, 관형 형상의 냉각부(130) 내부에 분사 노즐(S)을 투입하고, 분사 노즐(S)을 통해 액상 니코틴 용액 또는 니코틴 염(NS)을 몸체(135)의 내주면을 향해 분사한다. 이에 의해, 몸체(135)의 내주면에 액상 니코틴 용액 또는 니코틴 염(NS)이 도포되면서, 몸체(135)의 내주면에 담배 매질이 배치될 수 있다. 이외에, 니코틴 염이 함침된 별도의 섬유가 냉각부(130)의 몸체(135) 내부에 포함될 수도 있다. 그러나, 본 실시예의 담배 매질(131)은 반드시 니코틴 염으로 한정되지 않고, 니코틴을 포함한 다양한 형태로 이루어질 수 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.
도 9는 냉각부의 담배 매질에 의한 니코틴의 추가 및 주류연의 냉각 과정을 개략적으로 설명한 도면이다.
도 9를 참조하면, 담배 매질부(110)를 통과한 주류연(M)이 냉각부(130)에 형성된 통공(133)을 지나갈 수 있다. 통공(133)에 유입되는 주류연(M)에는 담배 매질부(110)에서 발생한 니코틴이 함유될 수 있다. 이때, 주류연(M)은 고온의 상태로 니코틴을 함유한 채 통공(133)에 유입될 수 있다.
주류연(M)의 열에 의해 몸체(135) 내주면에 포함된 담배 매질(131)이 가열되어, 담배 매질(131)로부터 니코틴(N)이 휘발될 수 있다. 몸체(135)의 담배 매질(131)로부터 휘발된 니코틴(N)은 주류연(M)에 유입되어, 주류연(M)은 담배 매질부(110)의 니코틴뿐만 아니라, 냉각부(130)로부터의 니코틴(N)이 더 포함될 수 있다.
본 실시예에 따르면, 냉각부(130)의 몸체(135)의 내주면에 담배 매질(131)이 포함됨에 따라, 주류연(M)에 포함된 니코틴 양이 증가되어 사용자에게 풍부한 니코틴을 제공할 수 있다.
또한, 몸체(135) 내주면의 담배 매질(131)에 의해, 냉각부(130)에서의 주류연(M)의 냉각 효과가 증가할 수 있다. 몸체(135) 내주면의 담배 매질(131)이 열에 의해 니코틴이 휘발됨에 따라, 주류연(M)이 더욱 냉각될 수 있다.
주류연(M)이 몸체(135)의 통공(133)을 지나가면서 자연 냉각되는 것 외에, 몸체(135)의 담배 매질(131)로부터 니코틴이 휘발되는 과정에서 주류연(M)의 열이 사용됨에 따라 추가적인 냉각이 발생하게 된다.
한편, 본 실시예에 따르면, 냉각부(130)에 담배 매질(131)이 포함됨에 따라, 흡연시 흡연의 후반부에 니코틴 이행량이 급격히 감소하는 것을 방지할 수 있다. 즉, 본 실시예에 따른 에어로졸 생성 물품(100)에 의하면, 냉각부(130)의 담배 매질(131)이 추가적인 니코틴을 제공함에 따라, 흡연 후반부에 감소하는 니코틴 이행량을 보완할 수 있다.
도 10은 흡연 과정에서 해당 퍼프(puff)에서의 니코틴 이행량을 나타낸다. 가로축은 퍼프 순서(예, 첫번째 퍼프, 두번째 퍼프……)를 표시하고, 세로축은 각 퍼프시 사용자에게 전달되는 니코틴 이행량을 상대적으로 표시한 값이다.
전체적으로, 흡연 과정에서 퍼프가 늘어나면 처음에는 니코틴 이행량이 증가하다가 일정한 퍼프에 도달하면 이후 니코틴 이행량이 감소하게 된다.
도 10에 도시된 바와 같이, 냉각부(130)에 담배 매질을 포함하지 않는 종래 에어로졸 생성 물품과 본 실시예에 따른 에어로졸 생성 물품을 비교하면, 둘다 4번째 이후 퍼프부터 니코틴 이행량이 감소한다.
그러나, 흡연 후반부(4번째 퍼프 이후)에서 본 실시예에 따른 에어로졸 생성 물품이 종래의 에어로졸 생성 물품 보다 니코틴 이행량이 높게 나타난다. 즉, 본 실시예에 따르면, 흡연 후반부에서도 냉각부(130)에 포함된 담배 매질(131)에 의해 종래에 비해 니코틴 이행량이 증가되어, 흡연이 종료될 때까지 사용자에게 충분한 니코틴을 제공할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 도 4에 도시된 바와 같이, 냉각부(130)에는 담배 매질(131)이 균일하게 배치될 수 있다. 보다 구체적으로, 냉각부(130)의 몸체(135)의 길이 방향을 따라, 담배 매질(131)이 몸체(135)의 내주면에 균일한 농도로 배치될 수 있다.
즉, 담배 매질부(110)에서 필터부(150)로 갈수록, 냉각부(130) 내의 담배 매질(131)의 농도가 일정할 수 있다. 여기에서, 담배 매질(131)의 농도는 단위 길이당 몸체(135) 내부에 포함된 담배 매질(131)의 양을 나타낸다. 이때, 담배 매질(131)은 냉각부(130)의 길이 방향을 따라 0.1 ~ 1.0 mg/mm의 범위에서 균일하게 배치될 수 있다.
한편, 냉각부(130)에서, 담배 매질(131)은 불균일하게 배치될 수 있다. 보다 구체적으로, 도 12 내지 도 19에서의 본 실시예에 따른 변형예에서처럼, 냉각부(130)의 몸체(135)의 길이 방향을 따라, 담배 매질(131)이 불균일한 농도로 배치될 수 있다.
도 12 및 도 13을 참조하면, 냉각부(130)의 담배 매질(131)의 농도는 담배 매질부(110)에 인접한 냉각부(130)의 입구측에서 냉각부(130)의 다른 위치에서보다 높게 배치될 수 있다.
도 12에서는, 담배 매질(131)이 몸체(135)의 길이 방향을 따라 몸체(135) 전역에 배치되나, 담배 매질(131)이 냉각부(130)의 입구측에서 더 높은 농도로 배치될 수 있다. 반면에, 도 13에서는, 담배 매질(131)이 냉각부(130)의 입구측에만 배치되고, 입구측을 제외한 나머지 냉각부(130)에는 담배 매질(131)이 배치되지 않을 수 있다.
도 14 및 도 15를 참조하면, 냉각부(130)의 담배 매질(131)의 농도는 필터부(150)에 인접한 냉각부(130)의 출구 측에서 냉각부(130)의 다른 위치에서보다 높게 배치될 수 있다.
도 14에서는, 담배 매질(131)이 몸체(135)의 길이 방향을 따라 몸체(135) 전역에 배치되나, 담배 매질(131)이 냉각부(130)의 출구 측에서 더 높은 농도로 배치될 수 있다. 반면에, 도 15에서는, 담배 매질(131)이 냉각부(130)의 출구 측에만 배치되고, 출구 측을 제외한 나머지 냉각부(130)에는 담배 매질(131)이 배치되지 않을 수 있다.
도 16 및 도 17을 참조하면, 냉각부(130)의 담배 매질(131)의 농도는 냉각부(130)의 중앙 영역에서 냉각부(130)의 다른 위치에서보다 높게 배치될 수 있다. 즉, 담배 매질(131)의 농도는, 냉각부(130)의 중앙 영역이 냉각부(130)의 양측 단부 영역보다 더 높게 배치될 수 있다.
도 16에서는, 담배 매질(131)이 몸체(135)의 길이 방향을 따라 몸체(135) 전역에 배치되나, 담배 매질(131)이 냉각부(130)의 중앙 영역에서 더 높은 농도로 배치될 수 있다. 즉, 냉각부(130)의 입구 측과 출구 측 사이인 중앙 영역에서 담배 매질(131)의 농도가 더 높게 배치될 수 있다. 반면에, 도 17에서는, 담배 매질(131)이 중앙 영역에만 배치되고, 중앙 영역을 제외한 나머지 냉각부(130)에는 담배 매질(131)이 배치되지 않을 수 있다.
도 18 및 도 19를을 참조하면, 냉각부(130)의 담배 매질(131)의 농도는 냉각부(130)의 중앙 영역에서 냉각부(130)의 다른 위치에서보다 낮게 배치될 수 있다. 즉, 담배 매질(131)의 농도는, 냉각부(130)의 중앙 영역이 냉각부(130)의 양측 단부보다 더 낮게 배치될 수 있다.
도 18에서는, 담배 매질(131)이 몸체(135)의 길이 방향을 따라 몸체(135) 전역에 배치되나, 담배 매질(131)이 냉각부(130)의 중앙 영역에서 더 낮은 농도로 배치될 수 있다. 즉, 냉각부(130)의 입구 측과 출구 측 사이인 중앙 영역에서 담배 매질(131)의 농도가 더 낮게 배치될 수 있다. 반면에, 도 19에서는, 담배 매질(131)이 냉각부(130)의 양측 단부 영역에만 배치되고, 중앙 영역에는 담배 매질(131)이 배치되지 않을 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.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 물품이 삽입된 에어로졸 생성 장치에 대해 설명한다.
도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 물품이 삽입된 에어로졸 생성 장치의 개략적인 구성도이다.
도 20을 참조하면, 본 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치(300)는, 가열부(370), 전원부(330), 제어부(310) 및 에어로졸 생성부(350)를 포함할 수 있다. 여기에서, 도 20에 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 20에서, 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 20에서, 에어로졸 생성부(350)가 포함되는 것으로 도시되나, 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)는 에어로졸 생성 물품(100)을 가열할 수 있다. 전원부(330)로부터 공급된 전원에 의해 가열부(370)가 가열되고, 이에 의해 가열부(370)가 에어로졸 생성 물품(100)에 열을 전달할 수 있다.
가열부(370)는 전기 저항성 히터일 수 있다. 가열부(370)는 전기 전도성 트랙을 포함할 수 있고, 전원부(330)로부터 공급되는 전원에 의해 전기 전도성 트랙에 전류가 흐름에 따라 가열부(370)가 에어로졸 생성 물품(100)을 가열할 수 있다.
다른 예로, 가열부(370)는 유도 가열식 히터일 수 있다. 가열부(370)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.
도 20의 가열부(370)는 에어로졸 생성 물품(100)의 외부에 배치되는 것으로 도시되어 있으나, 반드시 이에 한정되지 않는다. 가열부(370)는 관형 가열 요소, 판형 가열 요소, 침형 가열 요소 또는 봉형의 가열 요소 중 적어도 하나를 포함할 수 있고, 가열부(370)에 포함되는 적어도 하나의 가열 요소의 형상에 따라 에어로졸 생성 물품(100)의 내부 또는 외부를 가열할 수 있고, 내부 및 외부를 함께 가열할 수도 있다.
전원부(330)는 에어로졸 생성 장치(300)에 이용되는 전력을 공급한다. 예를 들어, 전원부(330)는 가열부(370)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
131 담배 매질
133 통공
135 몸체
150 필터부
170 래퍼
190 리세스부
300 에어로졸 생성 장치
330 전원부
350 에어로졸 생성부
370 가열부

Claims (17)

  1. 담배 매질부;
    상기 담배 매질부로부터 이격되어 배치되는 필터부; 및
    상기 담배 매질부와 필터부 사이에 배치되는 관형의 냉각부를 포함하며,
    상기 냉각부의 내주면에 니코틴 성분을 포함하는, 에어로졸 생성 물품.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 내주면의 니코틴 성분은 상기 냉각부의 길이 방향을 따라 상기 내주면에 균일하게 배치되는, 에어로졸 생성 물품.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 내주면의 니코틴 성분은 상기 냉각부의 길이 방향을 따라 0.1 ~ 1.0 mg/mm로 배치된, 에어로졸 생성 물품.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 내주면의 니코틴 성분은 상기 냉각부의 길이 방향을 따라 상기 내주면에 불균일하게 배치되는, 에어로졸 생성 물품.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 내주면의 니코틴 성분의 농도는, 상기 담배 매질부에 인접한 상기 냉각부의 입구측이 상기 필터부에 인접한 상기 냉각부의 출구측 보다 높은, 에어로졸 생성 물품.
  6. 제4 항에 있어서,
    상기 내주면의 니코틴 성분의 농도는, 상기 담배 매질부에 인접한 상기 냉각부의 입구측이 상기 필터부에 인접한 상기 냉각부의 출구측 보다 낮은, 에어로졸 생성 물품.
  7. 제4 항에 있어서,
    상기 내주면의 니코틴 성분의 농도는, 상기 냉각부의 중앙 영역이 상기 냉각부의 양측 단부 영역 보다 높은, 에어로졸 생성 물품.
  8. 제4 항에 있어서,
    상기 내주면의 니코틴 성분의 농도는, 상기 냉각부의 중앙 영역이 상기 냉각부의 양측 단부 영역 보다 낮은, 에어로졸 생성 물품.
  9. 제4 항에 있어서,
    상기 내주면의 니코틴 성분은 상기 냉각부의 길이 방향을 따라 상기 내주면의 일부 구간에만 배치되는, 에어로졸 생성 물품.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 냉각부는 셀룰로오스 아세테이트 토우를 포함하는, 에어로졸 생성 물품.
  11. 제1 항에 있어서,
    상기 냉각부를 이루는 벽면 내부에는 향미 물질이 더 포함되는, 에어로졸 생성 물품.
  12. 제1 항에 있어서,
    상기 내주면의 니코틴 성분은 액상 니코틴 용액 또는 니코틴 염인, 에어로졸 생성 물품.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 내주면의 니코틴 성분은 상기 냉각부를 이루는 벽면 내부에도 배치되는, 에어로졸 생성 물품.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 담배 매질부는 복수의 세그먼트를 포함하는, 에어로졸 생성 물품.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 세그먼트 중 적어도 하나의 세그먼트는 담배 매질을 포함하는, 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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