KR20230073247A - 에어로졸 생성 물품 - Google Patents

Abstract

에어로졸 생성 물품(1)은, 에어로졸 생성 물질을 포함하는 복수의 세장형 제1 스트립(15); 유도 가열식 발열체 물질을 포함하는 복수의 세장형 제2 스트립(13); 및 복수의 세장형 제2 스트립(13)이 부착되는 복수의 세장형 제3 스트립(17)을 포함한다. 세장형 제2 스트립(13)의 각각의 폭은 세장형 제3 스트립(17)의 각각의 폭과 동일하고, 세장형 제1, 제2 및 제3 스트립(15, 13, 17)은 막대 형상의 에어로졸 생성 물품(1)을 형성하도록 배치된다.

Description

에어로졸 생성 물품

본 개시내용은 일반적으로 에어로졸 생성 물품, 더 구체적으로, 사용자가 흡입하기 위한 에어로졸을 생성하기 위해 에어로졸 생성 물품을 가열하기 위한 에어로졸 생성 디바이스와 함께 사용을 위한 에어로졸 생성 물품에 관한 것이다. 본 개시내용은 특히 휴대용(핸드-헬드) 에어로졸 생성 디바이스와 함께 사용을 위한 에어로졸 생성 물품에 적용 가능하다.

저감된 위험 또는 수정된 위험 디바이스(에어로졸 생성 디바이스 또는 증기 생성 디바이스로도 알려짐)의 유행 및 사용이 종래의 담배 제품의 사용에 대한 대안으로서 최근에 빠르게 성장해 왔다. 에어로졸 생성 물질을 가열하거나 또는 가온하여 사용자가 흡입하기 위한 에어로졸을 생성하는 다양한 디바이스 및 시스템이 이용 가능하다.

흔히 입수 가능한 저감된 위험 또는 수정된 위험 디바이스는 가열식 기재 에어로졸 생성 디바이스 또는 소위 비연소 가열식 디바이스(heat-not-burn device)이다. 이 유형의 디바이스는 에어로졸 생성 기재를 일반적으로 150℃ 내지 350℃ 범위의 온도로 가열함으로써 에어로졸 또는 증기를 생성한다. 에어로졸 생성 기재를 태우거나 또는 연소시키는 일 없이, 에어로졸 생성 기재를 이 범위 내 온도로 가열하는 것은, 일반적으로 냉각되고 응축되어 디바이스의 사용자가 흡입하기 위한 에어로졸을 형성하는 증기를 생성한다.

현재 입수 가능한 에어로졸 생성 디바이스는 열을 에어로졸 생성 기재에 제공하는 복수의 상이한 방식 중 하나를 사용할 수 있다. 이러한 하나의 방식은 유도 가열 시스템을 사용하는 에어로졸 생성 디바이스를 제공하는 것이다. 이러한 디바이스에서, 유도 코일이 디바이스에 제공되고 유도 가열식 발열체가 에어로졸 생성 기재를 가열하도록 제공된다. 전기 에너지는 사용자가 결국 교류 전자기장을 생성하는 디바이스를 활성화시킬 때 유도 코일에 공급된다. 발열체는 전자기장과 결합되고 예를 들어, 전도에 의해 에어로졸 생성 기재로 이송되는 열을 생성하고 에어로졸은 에어로졸 생성 기재가 가열될 때 생성된다.

에어로졸 생성 디바이스에 의해 생성되는 에어로졸의 특성은 에어로졸 생성 디바이스와 함께 사용되는 에어로졸 생성 물품의 구성을 포함하는, 복수의 요인에 의존적이다. 따라서, 최적화될 물품의 사용 동안 생성되는 에어로졸의 특성을 가능하게 하는 에어로졸 생성 물품을 제공하는 바람이 있다. 또한 쉽게 그리고 일관되게 대량 생산될 수 있는 에어로졸 생성 물품을 제공하는 일반적인 바람이 있다.

본 개시내용의 제1 양상에 따르면, 에어로졸 생성 물품이 제공되고, 에어로졸 생성 물품은,

에어로졸 생성 물질을 포함하는 복수의 세장형 제1 스트립;

유도 가열식 발열체 물질을 포함하는 복수의 세장형 제2 스트립; 및

복수의 세장형 제2 스트립이 부착되는 복수의 세장형 제3 스트립을 포함하되;

여기서:

세장형 제2 스트립의 각각의 폭은 세장형 제3 스트립의 각각의 폭과 동일하고,

세장형 제1, 제2 및 제3 스트립은 막대 형상의 에어로졸 생성 물품을 형성하도록 배치된다.

에어로졸 생성 물품은, 에어로졸 생성 물질을 태우는 일 없이, 에어로졸 생성 물질을 가열하는 에어로졸 생성 디바이스와 함께 사용되어, 에어로졸 생성 물질의 적어도 하나의 성분을 휘발시킴으로써 가열된 증기를 생성하고, 이러한 가열된 증기가 냉각되고 응축되어 에어로졸 생성 디바이스의 사용자가 흡입하기 위한 에어로졸을 형성한다. 에어로졸 생성 디바이스는 핸드-헬드, 휴대용 디바이스이다.

일반적인 용어로, 증기는 임계 온도보다 더 낮은 온도에서 기체상의 물질이며, 이는, 증기는 온도를 감소시키는 일 없이 압력을 증가시킴으로써 액체로 응축될 수 있는 반면에, 에어로졸은 공기 또는 또 다른 기체에 있는 미세 고체 입자 또는 액적의 부유물임을 의미한다. 그러나 용어 '에어로졸'과 '증기'는, 특히 사용자에 의한 흡입을 위해 생성되는 흡입 가능한 매체의 형태와 관련하여, 본 명세서에서 상호 교환가능하게 사용될 수 있다는 것에 유의해야 한다.

에어로졸 생성 물품에서 세장형 제1 스트립(에어로졸 생성 스트립)과 세장형 제2 스트립(발열체 스트립)의 조합은 에어로졸 생성 디바이스의 에어로졸 생성 물품의 사용 동안 세장형 제2 스트립으로부터 세장형 제1 스트립으로 효과적인 열 전달을 제공한다. 이것은 결국 세장형 제1 스트립의 효과적이고 균일한 가열, 따라서 신뢰할 수 있는 증기 생성을 제공한다. 본 개시내용에 따른 에어로졸 생성 물품이 또한 효율적으로 제작될 수 있고, 비교적 쉽게 대량 생산될 수 있다.

세장형 제1 스트립의 각각의 폭은 세장형 제2 및 제3 스트립의 각각의 폭과 동일할 수 있다. 이것은 증기 생성 및 에어로졸 생성 물품의 제작을 용이하게 할 수 있다.

세장형 제1, 제2 및 제3 스트립은 막대 형상의 에어로졸 생성 물품의 단면 내에서 복수의 상이한 방향을 가질 수 있다. 이것은 세장형 제2 스트립으로부터 세장형 제1 스트립으로의 균일한 열 전달을 보장하고, 따라서 최대량의 증기가 에어로졸 생성 물품의 사용 동안 생성되게 하는 것을 도울 수 있다.

복수의 세장형 제1 스트립의 각각은 원위 단부를 가질 수 있고 복수의 세장형 제2 스트립의 각각은 원위 단부를 가질 수 있다. 세장형 제1 스트립의 원위 단부는 에어로졸 생성 물품의 원위 단부를 형성할 수 있다. 세장형 제2 스트립의 원위 단부는 세장형 제1 스트립의 원위 단부로부터 내향에 배치될 수 있다. 예를 들어, 세장형 제2 스트립의 각각의 길이는 세장형 제1 스트립의 각각의 길이보다 작을 수 있다. 이 배치에 대해, 세장형 제2 스트립(발열체 스트립)의 원위 단부는 에어로졸 생성 물품의 원위 단부에서 보이지 않고 이것은 에어로졸 생성 물품의 사용자 수용을 개선시킬 수 있다. 게다가, 세장형 제2 스트립(발열체 스트립)이 세장형 제1 스트립(에어로졸 생성 스트립)에 완전히 내장되기 때문에, 이것은 세장형 제2 스트립이 세장형 제1 스트립에 의해 완전히 둘러싸이고, 따라서, 세장형 제2 스트립으로부터 세장형 제1 스트립으로의 열 전달이 최대화되기 때문에 에어로졸 또는 증기가 더 효과적으로 생성되게 할 수 있다.

세장형 제3 스트립의 각각의 길이는 세장형 제1 스트립의 각각의 길이와 동일할 수 있다. 이것은 에어로졸 생성 물품의 제작을 용이하게 할 수 있다.

복수의 세장형 제3 스트립은 에어로졸 생성 물질을 포함할 수 있다. 이것은 에어로졸 생성 물품의 제작을 용이하게 할 수 있고 또한 세장형 제2 스트립으로부터 전달되는 열에 의한 복수의 세장형 제1 스트립과 복수의 세장형 제3 스트립 둘 다의 가열로 인해 최대량의 증기가 에어로졸 생성 물품의 사용 동안 생성되게 할 수 있다.

복수의 세장형 제2 스트립의 각각은 1 ㎛ and 500 ㎛, 바람직하게는 10 ㎛ 내지 100 ㎛, 가능하게는 대략 50 ㎛의 두께를 가질 수 있다. 이 두께 치수를 가진 세장형 제2 스트립(발열체 스트립)은 에어로졸 생성 물품의 사용 동안 유도 가열되는 데 특히 적합할 수 있고 또한 에어로졸 생성 물품의 제작을 용이하게 할 수 있다.

복수의 세장형 제1 스트립의 각각은 5 ㎜ 내지 50 ㎜의 길이를 가질 수 있다. 복수의 세장형 제1 스트립의 각각은 10 ㎜ 내지 30 ㎜, 가능하게는 대략 20 ㎜의 길이를 가질 수 있다.

복수의 세장형 제1 스트립의 각각은 50 ㎛ 내지 500 ㎛, 가능하게는 150 ㎛ 내지 300 ㎛의 두께를 가질 수 있다. 복수의 세장형 제1 스트립의 각각은 대략 220 ㎛의 두께를 가질 수 있다.

복수의 세장형 제1, 제2 및 제3 스트립의 각각은 대략 0.1 ㎜ 내지 5.0 ㎜, 가능하게는 대략 0.5 ㎜ 내지 2.0 ㎜의 폭을 가질 수 있다. 복수의 세장형 제1, 제2 및 제3 스트립의 각각은 1.0 ㎜의 폭을 가질 수 있다. 이 폭 치수는 에어로졸 생성 물품이 최적의 수의 에어로졸 생성 스트립(세장형 제1 스트립 그리고 임의로 세장형 제3 스트립) 및 발열체 스트립(세장형 제2 스트립)을 포함하여 에어로졸 생성 물품을 통한 균일한 기류 및 허용 가능한 양의 증기 또는 에어로졸의 생성을 허용하는 것을 보장한다. 에어로졸 생성 스트립 및/또는 발열체 스트립의 폭이 너무 좁다면, 스트립의 강도가 감소될 수 있고, 그 결과, 에어로졸 생성 물품의 대량 생산이 어렵게 될 수 있다.

유도 가열식 발열체 물질은 금속을 포함할 수 있다. 금속은 일반적으로 스테인리스 강 및 탄소강으로 이루어진 군으로부터 선택된다. 그러나, 유도 가열식 발열체 물질은 알루미늄, 철, 니켈, 스테인리스 강, 탄소강, 및 이들의 합금, 예를 들어, 니켈 크롬 또는 니켈 구리 중 하나 이상을 포함하지만, 이로 제한되지 않는 임의의 적합한 물질을 포함할 수 있다. 에어로졸 생성 디바이스의 에어로졸 생성 물품의 사용 동안 부근의 전자기장의 인가에 의해, 세장형 제2 스트립(발열체 스트립)은 와상 전류 및 자기 이력 손실로 인해 열을 생성할 수 있어서 전자기로부터 열로 에너지를 변환시킬 수 있다.

에어로졸 생성 물질은 임의의 유형의 고체 또는 반고체 물질일 수 있다. 에어로졸 생성 고체의 예시적인 유형은 분말, 과립, 펠릿, 조각, 스트랜드(strand), 입자, 겔, 스트립, 느슨한 잎, 절단된 잎, 절단된 충전제, 다공성 물질, 발포 물질 또는 시트를 포함한다. 에어로졸 생성 물질은 식물 유래 물질을 포함할 수 있고, 특히 담배를 포함할 수 있다. 이것은 유리하게는 예를 들어, 담배, 및 셀룰로스 섬유, 담배 줄기 섬유 및 CaCO₃와 같은 무기 충전제 중 임의의 하나 이상을 포함하는 재생 담배를 포함할 수 있다.

결과적으로, 에어로졸 생성 물품이 사용을 위해 의도되는 에어로졸 생성 디바이스는 "가열식 담배 디바이스", "비연소 가열식 담배 디바이스", "담배 제품을 기화시키기 위한 디바이스" 등으로 지칭될 수 있고, 이것은 이러한 효과를 달성하는 데 적합한 디바이스로 해석된다. 본 명세서에 개시된 특징은 임의의 에어로졸 생성 기재를 기화하도록 설계되는 디바이스에 동일하게 적용 가능하다.

에어로졸 생성 물품은 종이 포장지로 둘러싸일 수 있다.

에어로졸 생성 물품은 실질적으로 스틱 형상으로 형성될 수 있고, 에어로졸 생성 기재가 적절한 방식으로 배치된 관형 영역을 갖는 담배와 대체로 유사할 수 있다. 에어로졸 생성 물품은 예를 들어, 에어로졸 생성 물품의 근위 단부에서 셀룰로스 아세테이트 섬유를 포함하는 필터 부분을 포함할 수 있다. 필터 부분은 마우스피스 필터를 구성할 수 있고 적어도 복수의 세장형 제1 스트립 그리고 임의로 복수의 세장형 제3 스트립으로 구성된 에어로졸 생성 기재와 동축 정렬될 수 있다. 하나 이상의 증기 수집 구역, 냉각 구역, 및 다른 구조체가 또한 일부 설계에 포함될 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 생성 물품은 필터 부분의 상류에 적어도 하나의 관형 부분을 포함할 수 있다. 관형 부분은 증기 냉각 구역의 역할을 할 수 있다. 증기 냉각 구역은 유리하게는 에어로졸 생성 스트립(세장형 제1 스트립 그리고 바람직하게는 세장형 제3 스트립)을 가열함으로써 생성되는 가열된 증기가 냉각되고 응축되어 예를 들어, 필터 부분을 통한 사용자에 의한 흡입을 위해 적합한 특성을 가진 에어로졸을 형성하게 할 수 있다.

에어로졸 생성 물질은 에어로졸 형성제를 포함할 수 있다. 에어로졸 형성제의 예는 다가 알코올 및 이들의 혼합물, 예컨대, 글리세린 또는 프로필렌 글리콜을 포함한다. 일반적으로, 에어로졸 생성 물질은 건식 중량 기준으로 대략 5% 내지 대략 50%의 에어로졸 형성제 함량을 포함할 수 있다. 일부 실시형태에서, 에어로졸 생성 물질은 건식 중량 기준으로 대략 10% 내지 대략 20%, 그리고 가능하게는 건식 중량 기준으로 대략 15%의 에어로졸 형성제 함량을 포함할 수 있다.

가열 시, 에어로졸 생성 물질은 휘발성 화합물을 배출할 수 있다. 휘발성 화합물은 니코틴 또는 담배 향료와 같은 향료 화합물을 포함할 수 있다.

도 1a는 본 개시내용에 따른 에어로졸 생성 물품의 개략적인 측단면도이다;
도 1b는 도 1a의 라인(A-A)을 따른 개략적인 단면도이다;
도 2a는 도 1a 및 도 1b에 예시된 에어로졸 생성 물품을 제작하기 위한 장치 및 방법의 개략도이다;
도 2b는 에어로졸 생성 기재 및 발열체 패치가 도 2a에 예시된 장치를 통해 화살표로 도시된 방향으로 이동할 때 에어로졸 생성 기재 및 발열체 패치의 평면도이다;
도 3은 접착제 영역 및 비-접착제 영역을 나타내는 발열체 물질의 연속적인 웹의 섹션의 평면도이다;
도 4는 발열체 물질의 연속적인 웹으로부터 발열체 패치의 형성 및 에어로졸 생성 기재의 연속적인 웹의 표면으로의 발열체 패치의 적용을 개략적으로 예시하는 도 2a의 방법 및 장치의 부분의 기능도이다;
도 5는 발열체 절단 장치의 개략적인 사시도이다; 그리고
도 6은 스트립 절단 장치의 개략도이다.

본 개시내용의 실시형태가 이제 오직 예를 통해 그리고 첨부 도면을 참조하여 설명될 것이다.

처음에 도 1a 및 도 1b를 참조하면, 에어로졸 생성 물품(1)을 유도 가열하고 이에 의해 디바이스의 사용자가 흡입하기 위한 에어로졸을 생성하는 유도 가열 시스템을 포함하는 에어로졸 생성 디바이스와 함께 사용을 위한 에어로졸 생성 물품(1)이 도시된다. 이러한 디바이스가 기술에 알려져 있고 이제 본 명세서에서 더 상세히 설명될 것이다. 에어로졸 생성 물품(1)은 세장형이고, 원위 단부(11a) 및 근위 단부(또는 마우스 단부)(11b)를 갖고, 실질적으로 원통형이다. 원형 단면은 사용자에 의한 물품(1)의 처리 및 에어로졸 생성 디바이스의 공동부 또는 가열실로의 물품(1)의 삽입을 용이하게 한다.

에어로졸 생성 물품(1)은 제1 및 제2 단부(10a, 10b)를 가진 에어로졸 생성 기재(10) 및 유도 가열식 발열체(12)를 포함한다. 에어로졸 생성 기재(10)와 유도 가열식 발열체(12)는 포장지(14)에 배치되고 포장지로 둘러싸인다. 포장지(14)는 실질적으로 비-전기적으로 전도성이고 비-자기적으로 투과성인 물질을 포함한다. 예시된 예에서, 포장지(14)는 종이 포장지이고 담배 종이를 포함할 수 있다.

에어로졸 생성 물품(1)은 30 ㎜ 내지 100 ㎜, 바람직하게는 50 ㎜ 내지 70 ㎜, 가능하게는 대략 55 ㎜의, 원위 단부(11a)와 근위(마우스) 단부(11b) 사이에서 측정된 총 길이를 가질 수 있다. 에어로졸 생성 기재(10)는 5 ㎜ 내지 50 ㎜, 바람직하게는 10 ㎜ 내지 30 ㎜, 가능하게는 대략 20 ㎜의, 제1 단부와 제2 단부(10a, 10b) 사이에서 측정된 총 길이를 가질 수 있다. 에어로졸 생성 물품(1)은 일반적으로 5 ㎜ 내지 10 ㎜, 바람직하게는 6 ㎜ 내지 8 ㎜, 가능하게는 대략 7 ㎜의 직경을 갖는다.

에어로졸 생성 기재(10)는 에어로졸 생성 물질을 포함하는 복수의 세장형 제1 스트립(15)을 포함한다. 복수의 세장형 제1 스트립(15)은 에어로졸 생성 스트립(16)을 구성하고 실질적으로 에어로졸 생성 물품(1)의 길이방향으로 지향된다. 세장형 제1 스트립(15)은 일반적으로 길이방향에서 접힘부가 없어서 공기 흐름 경로가 방해받지 않고 물품(1)을 통한 균일한 공기 흐름이 달성될 수 있는 것을 보장한다.

유도 가열식 발열체(12)는 유도 가열식 발열체 물질을 포함하는 복수의 세장형 제2 스트립(13)을 포함한다. 복수의 세장형 제2 스트립(13)은 발열체 스트립(18)을 구성하고 또한 에어로졸 생성 물품(1)의 길이방향으로 실질적으로 지향된다. 세장형 제2 스트립(13)이 길이방향으로 접히지 않아서 에어로졸 생성 기재(10) 내 고온 스폿을 방지한다.

에어로졸 생성 물품(1)은 에어로졸 생성 물질을 포함하는 복수의 세장형 제3 스트립(17)(도 1b 참조)을 포함한다. 세장형 제3 스트립(17)은 또한 에어로졸 생성 스트립(16)을 구성하고 에어로졸 생성 물품(1)의 길이방향으로 실질적으로 지향된다. 세장형 제3 스트립(17)은 세장형 제1 스트립(15)과 동일한 길이를 갖고, 따라서 에어로졸 생성 물품(1) 내 에어로졸 생성 스트립(16)은 전부 동일한 길이를 갖는다. 세장형 제2 스트립(13)은 세장형 제3 스트립(17)에 부착되고, 세장형 제2 스트립(13)과 세장형 제3 스트립(17)은 동일한 폭을 갖는다. 바람직한 실시형태에서, 세장형 제1 스트립(15)은 또한 세장형 제2 스트립(13) 및 세장형 제3 스트립(17)과 동일한 폭을 갖는다.

세장형 제1 스트립(15), 세장형 제2 스트립(13) 및 세장형 제3 스트립(17)이 실질적으로 막대 형상의 에어로졸 생성 물품(1)을 형성하도록 배치되고 막대 형상의 에어로졸 생성 물품(1)의 단면 전반에 걸쳐 무작위로 분포되어 이들이 에어로졸 생성 물품(1)의 단면 내에서 복수의 상이한 방향을 가질 수 있다. 도 1b에서 분명하지 않지만, 충분한 수의 세장형 제1 스트립(15)이 에어로졸 생성 기재(10)의 단면을 실질적으로 충전하도록 제공되고, 더 적은 수의 세장형 제1 스트립(15)이 단지 예시 목적을 위해 도시된다는 것을 이해할 것이다. 임의의 적합한 수의 세장형 제2 스트립(13)이 가열 요건에 따라, 에어로졸 생성 기재(10)에 배치될 수 있다는 것을 또한 유의해야 한다. 세장형 제2 스트립(13)의 각각이 유리하게는 세장형 제1 스트립(15)에 의해 둘러싸여 세장형 제1 스트립(15)으로의 열 전달이 최대화되고 세장형 제2 스트립(13) 간의 접촉 가능성이 최소화되는 것을 보장한다.

도 1a에서 가장 잘 알 수 있는 바와 같이, 복수의 세장형 제1 스트립(15)의 각각이 원위 단부(15a)를 갖고 복수의 세장형 제2 스트립(13)의 각각이 원위 단부(13a)를 갖는다. 세장형 제1 스트립(15)의 원위 단부(15a)는 에어로졸 생성 기재(10)의 제1 단부(10a), 그리고 이에 대응하여, 에어로졸 생성 물품(1)의 원위 단부(11a)를 형성한다. 세장형 제2 스트립(13)은 세장형 제1 스트립(15) 및 세장형 제3 스트립(17)보다 더 짧다. 세장형 제2 스트립(13)의 원위 단부(13a)는 세장형 제1 스트립(15)의 원위 단부(15a)로부터 내향에 배치된다. 따라서, 세장형 제2 스트립(13)의 원위 단부(13a)는 에어로졸 생성 물품(1)의 원위 단부(11a)에서 보이지 않는다.

에어로졸 생성 물품(1)은 에어로졸 생성 기재(10)의 하류에 배치된 마우스피스 부분(20)을 포함한다. 에어로졸 생성 기재(10)와 마우스피스 부분(20)이 포장지(14) 내부에서 동축 정렬로 배치되어 컴포넌트를 제자리에 유지하여 막대 형상의 에어로졸 생성 물품(1)을 형성한다.

예시된 실시형태에서, 마우스피스 부분(20)은 순차적으로 그리고 하류 방향으로 동축 정렬로, 즉, 에어로졸 생성 물품(1)의 원위 단부(11a)로부터 근위(마우스) 단부(11b)로 배치된 다음의 컴포넌트, 즉, 냉각 부분(22), 중심 구멍 부분(23) 및 필터 부분(24)을 포함한다. 냉각 부분(22)은 종이 포장지(14)의 두께 초과인 두께를 가진 중공형 종이 관(22a)을 포함한다. 중심 구멍 부분(23)은 셀룰로스 아세테이트 섬유 및 가소제를 함유한 경화된 혼합부를 포함할 수 있고, 마우스피스 부분(20)의 강도를 증가시키도록 기능한다. 필터 부분(24)은 일반적으로 셀룰로스 아세테이트 섬유를 포함하고 마우스피스 필터의 역할을 한다. 가열된 증기가 에어로졸 생성 기재(10)로부터 에어로졸 생성 물품(1)의 근위(마우스) 단부(11b)를 향하여 흐를 때, 증기는 냉각 부분(22) 및 중심 구멍 부분(23)을 통과함에 따라 냉각되고 응축되어 필터 부분(24)을 통해서 사용자가 흡입하기 위한 적합한 특성을 가진 에어로졸을 형성한다.

세장형 제1 스트립(15)과 세장형 제3 스트립(17)은 일반적으로 식물 유래 물질, 예컨대, 담배를 포함한다. 세장형 제1 스트립(15)과 세장형 제3 스트립(17)은 유리하게는 담배, 및 셀룰로스 섬유, 담배 줄기 섬유 및 CaCO₃와 같은 무기 충전제 중 임의의 하나 이상을 포함하는 재생 담배를 포함할 수 있다.

세장형 제1 스트립(15)과 세장형 제3 스트립(17)은 일반적으로 에어로졸 형성제, 예컨대, 글리세린 또는 프로필렌 글리콜을 포함한다. 일반적으로, 세장형 제1 스트립(15)과 세장형 제3 스트립(17)은 건식 중량 기준으로 대략 5% 내지 대략 50%의 에어로졸 형성제 함량을 포함한다. 가열 시, 세장형 제1 스트립(15)과 세장형 제3 스트립(17)은 가능하게는 니코틴 또는 향료 화합물, 예컨대, 담배 향료를 포함하는 휘발성 화합물을 배출한다.

에어로졸 생성 디바이스에서 물품(1)의 사용 동안 시변 전자기장이 세장형 제2 스트립(13)의 부근에 적용될 때, 와상 전류 및 자기 이력 손실로 인해 열이 세장형 제2 스트립(13)에서 생성된다. 열이 세장형 제2 스트립(13)으로부터 세장형 제1 스트립(15) 및 세장형 제3 스트립(17)으로 전달되어 이들을 태우는 일 없이 세장형 제1 스트립(15)과 세장형 제3 스트립(17)을 가열하여 하나 이상의 휘발성 화합물을 배출하여 증기를 생성한다. 사용자가 필터 부분(24)을 통해 흡입할 때, 가열된 증기는 하류 방향으로 물품(1)을 통해 에어로졸 생성 기재(10)의 제1 단부(10a)로부터 에어로졸 생성 기재(10)의 제2 단부(10b)를 향하여, 그리고 필터 부분(24)을 향하여 인출된다. 위에서 언급된 바와 같이, 가열된 증기가 냉각 부분(22) 및 중심 구멍 부분(23)을 통해 필터 부분(24)을 향하여 흐를 때, 가열된 증기가 냉각되고 응축되어 필터 부분(24)을 통해서 사용자가 흡입하기 위한 적합한 특성을 가진 에어로졸을 형성한다.

에어로졸 생성 물품의 제작

본 개시내용에 따른 에어로졸 생성 물품, 예컨대, 도 1a 및 도 1b를 참조하여 위에서 설명된 에어로졸 생성 물품(1)을 제작하는 데 적합한 장치(30) 및 방법이 이제 설명될 것이다.

도 2a를 참조하면, 도 1a 및 도 1b를 참조하여 위에서 설명된 에어로졸 생성 물품(1)을 제작하기 위한 장치(30) 및 방법의 개략도가 도시된다. 도 2b는 에어로졸 생성 기재(10) 및 발열체 패치(28)가 장치(30)를 통해 도 2b에서 화살표의 방향으로 이동할 때 이들의 평면도이다.

장치(30)는 에어로졸 생성 기재(10)의 연속적인 웹(34)의 공급을 제어하기 위한 제1 공급 롤러(36) 및 실질적으로 평평한 표면을 가진 에어로졸 생성 기재(10)의 연속적인 웹(34)을 전달하는 기재 공급 릴(32)(예를 들어, 제1 보빈)을 포함한다. 장치(30)는 또한 당업자라면 이해할 바와 같이 웹 장력 조절기 및 웹 에지 제어 시스템을 포함할 수 있지만, 이 부가적인 컴포넌트는 본 개시내용의 맥락에서 필수적이지 않고, 따라서, 명료성을 위해 생략되었다.

장치(30)는 발열체 물질의 연속적인 웹(40)을 전달하는 발열체 공급 릴(38)(예를 들어, 제2 보빈), 발열체 물질의 연속적인 웹(40)의 공급을 제어하기 위한 공급 롤러(42, 44), 접착제 적용 장치(46), 및 발열체 절단 장치(48)를 포함한다.

장치(30)는 임의의 가열기(50), 스트립 절단 장치(52), 공급 롤러(54), 막대 형성 장치(56), 및 막대 절단 장치(58)를 더 포함한다.

발열체 패치 제조

작동 시, 에어로졸 생성 기재(10)의 연속적인 웹(34)은 기재 공급 릴(32)로부터 연속적으로 공급된다. 동시에, 발열체 물질의 연속적인 웹(40)은 발열체 공급 릴(38)로부터 공급 롤러(42, 44)를 통해 접착제 적용 장치(46)로 연속적으로 공급된다. 접착제 적용 장치(46)는 접착제(47)를 발열체 물질의 연속적인 웹(40)의 표면에 적용한다. 예시된 예에서, 접착제 적용 장치(46)는 접착제(47)를 발열체 물질의 연속적인 웹(40)의 표면에 간헐적으로 그리고 웹(40)의 전체 폭에 걸쳐 적용한다. 이 방식으로, 별개의 접착제 영역(60)(도 3 및 도 4 참조)이 발열체 물질의 연속적인 웹(40)의 표면에 형성되고, 접착제가 없는 영역(62)이 발열체 물질의 연속적인 웹(40)의 이동 방향에서 인접한 접착제 영역(60) 사이에 형성된다.

발열체 물질의 연속적인 웹(40)은 접착제 적용 장치(46)로부터, 발열체 물질의 연속적인 웹(40)을 연속적으로 절단하여 복수의 발열체 패치(28)를 형성하는 발열체 절단 장치(48)로 공급된다. 도 2b에서 가장 잘 알 수 있는 바와 같이, 발열체 물질, 따라서 발열체 패치(28)의 연속적인 웹(40)은 에어로졸 생성 기재(10)의 연속적인 웹(34)의 폭보다 실질적으로 더 작은 폭을 갖는다. 예를 들어, 에어로졸 생성 기재(10)의 연속적인 웹(34)이 대략 140 ㎜의 폭을 가질 수 있지만 발열체 물질, 따라서 발열체 패치(28)의 연속적인 웹(40)은 대략 0.1 ㎜ 내지 5 ㎜의 폭을 가질 수 있다. 일부 실시형태에서, 발열체 패치(28)는 발열체 물질의 연속적인 웹(40)의 이동 방향에서 대략 5 ㎜ 내지 50 ㎜의 길이를 가질 수 있고 대략 1 ㎛ 내지 500 ㎛의 두께를 가질 수 있다.

접착제 적용 장치(46)에 의해 발열체 물질의 연속적인 웹(40)에 적용되는 접착제(47)에 의한 발열체 절단 장치(48)의 오염을 최소화하기 위해, 발열체 절단 장치(48)는 발열체 물질의 연속적인 웹(40)의 표면의 접착제 영역(60) 사이의 위치에 있는 접착제가 없는 영역(62)에서 발열체 물질의 연속적인 웹(40)을 절단한다. 이것은 발열체 물질의 연속적인 웹(40)의 이동과 발열체 절단 장치(48)의 작동을 동기화함으로써 달성될 수 있다.

도 5를 참조하면, 발열체 절단 장치(48)는 지지 드럼(66) 및 절단 드럼(68)을 포함하는 회전식 절단 장치(64)를 포함한다. 지지 드럼(66)은 이의 주변부 주위에서 발열체 물질의 연속적인 웹(40)을 지지하고 이의 주변부 주위에서 복수의 원주방향으로 이격된 함몰부(70)를 포함한다. 지지 드럼(66)이 일반적으로 흡입 드럼이고 발열체 패치(28) 및 발열체 물질의 연속적인 웹(40)이 흡입 포트(67)를 통해 인가되는 흡입력에 의해 흡입 드럼의 주변부 주위에서 지지된다. 절단 드럼(68)은 이의 주변부 주위에서, 복수의 원주방향으로 이격된 절단 구성요소(72), 예를 들어, 돌출된 절단 블레이드를 포함하고 절단 구성요소(72)는 도 5에서 화살표로 도시된 바와 같이 반대 방향으로 지지 드럼(66)과 절단 드럼(68) 둘 다의 동기화된 회전 동안 원주방향으로 이격된 함몰부(70)와 협력한다(예를 들어, 원주방향으로 이격된 함몰부로 연장된다). 이것은 발열체 물질의 연속적인 웹(40)의 연속적인 전단 절단을 발생시켜서 복수의 발열체 패치(28)를 형성한다.

발열체 패치 적용

발열체 절단 장치(48)에 의해 제공되는 발열체 패치(28)가 에어로졸 생성 기재(10)의 연속적인 웹(34)의 표면에 적용되어 예를 들어, 도 2b 및 도 4에 도시된 바와 같이, 각각의 연속적인 발열체 패치(28)의 에지 사이에 일정한 미리 결정된 간격(74)이 있을 수 있다. 일정한 미리 결정된 간격(74)은 예를 들어, 1 ㎜ 내지 20 ㎜일 수 있다. 인접한 발열체 패치(28)의 에지 사이에 일정한 미리 결정된 간격(74)을 생성하기 위해, 발열체 절단 장치(48)는, 지지 드럼(66)에 의해 전달된 발열체 물질의 연속적인 웹(40)이 절단 드럼(68)에 의해 절단되어 발열체 패치(28)를 형성한 직후 미리 결정된 시간 기간 동안 발열체 물질의 연속적인 웹(40)과 지지 드럼(66) 간의 상대적인 움직임을 허용한다. 이 상대적인 움직임은 발열체 물질의 연속적인 웹(40)이 고정되게 하거나 또는 발열체 패치(28)가 발열체 물질의 연속적인 웹(40)으로부터 절단된 후 짧은 시간 기간 동안 감소된 속도로 이동하게 한다. 발열체 물질의 연속적인 웹(40)과 지지 드럼(66) 간의 상대적인 움직임이 예를 들어, 지지 드럼(66)에 의해 발열체 물질의 연속적인 웹(40)에 인가되는 흡입력을 감소시킴으로써 달성될 수 있으면서, 동시에 이미 절단된 발열체 패치(28)와 지지 드럼(66) 간의 충분한 흡입력을 유지하면서 발열체 패치(28)와 지지 드럼(66) 간의 상대적인 움직임이 없는 것을 보장한다. 이 방식으로, 발열체 절단 장치(48)에 의해 발열체 물질의 연속적인 웹(40)으로부터 절단되는 발열체 패치(28)는 발열체 패치(28)가 절단되는 발열체 물질의 연속적인 웹(40)보다 더 높은 속도로 짧은 시간 기간 동안 전달되어, 인접한 발열체 패치(28)의 에지 사이에 원하는 일정한 미리 결정된 간격(74)을 생성한다.

접착제(47)가 적용되는 발열체 패치(28)는 실질적으로 연속적인 웹(34)의 중심 선을 따라 에어로졸 생성 기재(10)의 연속적인 웹(34)의 표면에 연속적으로 그리고 연이어 부착된다. 인접한 발열체 패치(28)는 발열체 패치(28)가 발열체 절단 장치(48)에 형성될 때 생성되는 발열체 패치(28)의 에지 사이의 일정한 미리 결정된 간격(74)만큼 에어로졸 생성 기재의 연속적인 웹(34)의 이동 방향으로 이격된다. 발열체 패치(28)와 에어로졸 생성 기재(10)의 연속적인 웹(34)의 실질적으로 평평한 표면 간에 충분한 접착력이 있는 것을 보장하기 위해, 발열체 패치(28)는 도 2a에 개략적으로 도시된 캠 롤러(76)에 의해 실질적으로 평평한 표면 상에서 가압될 수 있다. 캠 롤러(76)의 회전이 에어로졸 생성 기재(10)의 연속적인 웹(34)의 움직임과 동기화되어 가압력이 연속적인 발열체 패치(28) 사이의 이격된 구역이 아닌 연속적인 발열체 패치(28)에 인가된다.

접착제 적용 장치(46)에 의해 발열체 물질의 연속적인 웹(40)에(따라서 발열체 패치(28)에) 적용되는 접착제(47)의 특성에 따라, 에어로졸 생성 기재(10)의 연속적인 웹(34) 및 이것의 표면에 부착된 발열체 패치(28)은 임의의 가열기(50)에 의해 가열될 수 있다. 이것은 접착제(47)를 경화시키거나 또는 굳히는 것을 도울 수 있고, 이에 의해 에어로졸 생성 기재(10)의 연속적인 웹(34)의 표면과 각각의 발열체 패치(28) 간의 우수한 결합을 보장할 수 있다. 가열 온도는, 충분한 가열이 접착제(47)를 경화시키거나 또는 굳히도록 달성되는 것을 보장하면서, 동시에 에어로졸 생성 기재(10)로부터 휘발성 성분의 배출을 방지하거나 또는 적어도 최소화하도록, 에어로졸 생성 기재(10)와 접착제(47) 둘 다의 특성에 기초하여 신중하게 선택되어야 한다.

스트립 절단

이격된 발열체 패치(28)가 표면에 부착되는 에어로졸 생성 기재(10)의 연속적인 웹(34)은, 발열체 패치(28) 및 에어로졸 생성 기재(10)의 연속적인 웹(34)을 동시에 절단하여 복수의 연속적인 에어로졸 생성 스트립(16) 및 복수의 발열체 스트립(18)을 형성하는 스트립 절단 장치(52)(도 6에서 가장 잘 보임)로 공급된다. 실시형태에서, 스트립 절단 장치(52)가 발열체 패치(28) 및 에어로졸 생성 기재(10)의 연속적인 웹(34)을 절단하여 대략 1 ㎜의 스트립 폭을 가진 에어로졸 생성 스트립(16) 및 발열체 스트립(18)을 형성한다. 따라서, 발열체 패치(28)가 위에서 논의된 바와 같이 5 ㎜의 폭을 갖는다면, 5개의 발열체 스트립(18)이 각각의 발열체 패치(28)를 절단함으로써 형성된다는 것을 이해할 것이다.

발열체 패치(28)를 절단함으로써 형성되는 발열체 스트립(18)의 단부는 인접한 발열체 패치(28)의 에지 사이에 존재했던 동일한 미리 결정된 일정한 간격(74)만큼 길이방향으로 이격된다. 도 2a 및 도 6에 도시된 바와 같이, 스트립 절단 장치(52)는 회전식 절단기 장치(78)이고 제1 및 제2 절단 드럼(80, 82)을 포함한다. 제1 절단 드럼(80)은 원주방향으로 연장되는 제1 절단 성형부(84)를 포함하고 제2 절단 드럼(82)은 원주방향으로 연장되는 제2 절단 성형부(86)를 포함한다. 제1 및 제2 절단 성형부(84, 86)가 협력하여(예를 들어, 맞물려서) 연속적인 웹(34)의 이동 방향으로 발열체 패치(28) 및 에어로졸 생성 기재(10)의 연속적인 웹(34)을 전단 절단하여 복수의 에어로졸 생성 스트립(16) 및 복수의 발열체 스트립(18)을 형성한다. 도 2b 및 도 6에서 이해될 바와 같이, 발열체 패치(28)가 표면에 부착되는 에어로졸 생성 기재(10)의 연속적인 웹(34)의 중심 구역을 절단함으로써 형성되는 에어로졸 생성 스트립(16)은 이들에 부착된 발열체 스트립(18)(즉, 세장형 제2 스트립(13))을 갖고, 이것은 세장형 제3 스트립(17)을 구성하는 이 중심 구역을 절단함으로써 형성되는 에어로졸 생성 스트립(16)이다. 반면에, 발열체 패치(28)의 대향면에서, 에어로졸 생성 기재(10)의 연속적인 웹(34)의 측면 구역을 절단함으로써 형성되는 에어로졸 생성 스트립(16)은 이들에 부착된 발열체 스트립(18)을 갖지 않고 이것은 세장형 제1 스트립(15)을 구성하는 이 측면 구역을 절단함으로써 형성되는 에어로졸 생성 스트립(16)이다.

막대 형성

에어로졸 생성 스트립(16) 및 발열체 스트립(18)은 이들이 연속적인 막대(88)로 형성되게 하는 막대 형성 장치(56)로 운반된다. 원한다면, 포장지(미도시)의 연속적인 시트가 공급 릴(미도시)로부터 막대 형성 장치(56)로 공급될 수 있거나 또는 막대 형성 장치(56)의 하류에 배치될 수 있는 별개의 래핑 장치로(다시 공급 릴로부터) 공급될 수 있다. 포장지의 시트가 막대 형성 장치(56) 또는 별개의 래핑 장치를 통해 이송되고 안내될 때, 이것은 에어로졸 생성 스트립(16) 및 발열체 스트립(18) 주위에서 래핑되어 연속적인 막대(88)가 포장지(14)로 둘러싸일 수 있다.

막대 절단

이어서 연속적인 막대(88)(임의로 포장지(14)로 둘러싸임)는 다수의 에어로졸 생성 물품(1)을 형성하기 위해 적절한 위치에서 미리 결정된 길이로 절단되는 막대 절단 장치(58)로 이송된다. 막대 절단 장치(58)에 의해 형성되는 에어로졸 생성 물품(1)은 5 ㎜ 내지 50 ㎜, 바람직하게는 10 ㎜ 내지 30 ㎜의 길이를 가질 수 있다. 이 길이가 도 1a 및 도 1b를 참조하여 위에서 설명된 에어로졸 생성 기재(10)의 길이에 대응한다는 것을 이해할 것이다. 연속적인 막대(88)는 바람직하게는 실질적으로 연속적인 발열체 패치(28)를 절단함으로써 형성되는 발열체 스트립(18)의 단부 사이의 중간점에서 막대 절단 장치(58)에 의해 반복적으로 절단된다. 이 방식으로, 발열체 스트립(18)이 막대 절단 장치(58)에 의해 절단되지 않아서, 절단 구성요소의 마모를 감소시킨다. 게다가, 발열체 스트립(18)이 에어로졸 생성 스트립(16)보다 더 짧기 때문에, 발열체 스트립(18)의 단부는 막대 절단 장치(58)에 의해 형성되는 에어로졸 생성 물품(1)의 양 단부에서 보이지 않는다. 이 유형의 방법이 에어로졸 생성 물품(1)의 대량 생산을 위해 특히 적합하다는 것을 이해할 것이다.

최종 조립

추가의 장치(미도시)가 막대 절단 장치(58)의 하류에 배치될 수 있고, 위에서 설명된 마우스피스 부분(20)과 같은 하나 이상의 부가적인 컴포넌트를 제공하고 이들을 막대 절단 장치(56)에 의해 형성되는 개별적인 에어로졸 생성 물품(1)과 조립하여 예를 들어, 도 1에 예시된 유형의 완성된 에어로졸 생성 물품(1)을 형성하도록 구성될 수 있다. 이 경우에, 별개의 래핑 장치가 막대 절단 장치(58)의 하류에 제공될 수 있어서 조립된 컴포넌트가 동시에 래핑되어 완성된 에어로졸 생성 물품(1)을 형성할 수 있다. 추가의 장치가 장치(30)의 부분을 형성할 수 있거나 또는 최종 조립 라인의 부분을 형성하는 별개의, 독립형 장치일 수 있다.

예시적인 실시형태를 이전 단락에서 설명하였지만, 첨부된 청구범위의 범위를 벗어나는 일 없이 이 실시형태에 다양한 수정이 이루어질 수 있음을 이해해야 한다. 따라서, 청구범위의 폭과 범위가 위에서 설명된 예시적인 실시형태로 제한되어서는 안 된다.

모든 가능한 변형에서 위에서 설명된 기능의 임의의 조합은, 본 명세서에서 달리 나타내지 않거나 또는 문맥에 의해 달리 명백하게 모순되지 않는 한, 본 개시내용에 포함된다.

문맥상 명확하게 달리 요구하지 않는 한, 발명의 설명과 청구범위 전반에 걸쳐, "포함하다", "포함하는" 등의 단어는, 배타적이거나 또는 완전한 의미가 아닌 포괄적인 의미로, 즉, ＂포함하지만 이에 제한되지 않는"의 의미로 해석된다.

Claims (13)

1. 에어로졸 생성 물품(1)으로서,
   에어로졸 생성 물질을 포함하는 복수의 세장형 제1 스트립(15);
   유도 가열식 발열체 물질을 포함하는 복수의 세장형 제2 스트립(13); 및
   상기 복수의 세장형 제2 스트립(13)이 부착되는 복수의 세장형 제3 스트립(17)을 포함하되;
   여기서:
   상기 세장형 제2 스트립(13)의 각각의 폭은 상기 세장형 제3 스트립(17)의 각각의 폭과 동일하고,
   상기 세장형 제1, 제2 및 제3 스트립(15, 13, 17)은 막대 형상의 에어로졸 생성 물품(1)을 형성하도록 배치되는, 에어로졸 생성 물품.
2. 제1항에 있어서, 상기 세장형 제1 스트립(15)의 각각의 폭은 상기 세장형 제2 및 제3 스트립(13, 17)의 각각의 폭과 동일한, 에어로졸 생성 물품.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 세장형 제1, 제2 및 제3 스트립(15, 13, 17)은 상기 막대 형상의 에어로졸 생성 물품(1)의 단면 내에서 복수의 상이한 방향을 갖는, 에어로졸 생성 물품.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 복수의 세장형 제1 및 제2 스트립(15, 13)의 각각이 원위 단부(15a, 13a)를 갖고, 상기 세장형 제1 스트립(15)의 상기 원위 단부(15a)가 상기 에어로졸 생성 물품(1)의 원위 단부(11a)를 형성하고, 상기 세장형 제2 스트립(13)의 상기 원위 단부(13a)가 상기 세장형 제1 스트립(15)의 상기 원위 단부(15a)로부터 내향에 배치되어 상기 세장형 제2 스트립(13)의 상기 원위 단부(13a)가 상기 에어로졸 생성 물품(1)의 상기 원위 단부(11a)에서 보이지 않는, 에어로졸 생성 물품.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 세장형 제2 스트립(13)의 각각의 길이는 상기 세장형 제1 스트립(15)의 각각의 길이보다 짧은, 에어로졸 생성 물품.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 세장형 제3 스트립(17)의 각각의 길이는 상기 세장형 제1 스트립(15)의 각각의 길이와 동일한, 에어로졸 생성 물품.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 복수의 세장형 제3 스트립(17)은 에어로졸 생성 물질을 포함하는, 에어로졸 생성 물품.
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 복수의 세장형 제2 스트립(13)의 각각은 1 ㎛ 내지 500 ㎛, 바람직하게는 10 ㎛ 내지 100 ㎛의 두께를 갖는, 에어로졸 생성 물품.
9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 복수의 세장형 제1 스트립(15)의 각각은 5 ㎜ 내지 50 ㎜의 길이를 갖고, 바람직하게는 상기 복수의 세장형 제1 스트립(15)의 각각은 10 ㎜ 내지 30 ㎜의 길이를 갖는, 에어로졸 생성 물품.
10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 복수의 세장형 제1 스트립(15)의 각각은 50 ㎛ 내지 500 ㎛의 두께를 갖고, 바람직하게는 상기 복수의 세장형 제1 스트립(15)의 각각은 150 ㎛ 내지 300 ㎛의 두께를 갖는, 에어로졸 생성 물품.
11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 에어로졸 생성 물품(1)의 근위 단부(11b)에서 필터 부분(24) 및 필터 부분(24)의 상류에서 적어도 하나의 관형 부분(22, 23)을 더 포함하는, 에어로졸 생성 물품.
12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 에어로졸 생성 물질은 담배 물질을 포함하는, 에어로졸 생성 물품.
13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유도 가열식 발열체 물질은 바람직하게는 스테인리스 강 및 탄소강으로 이루어진 군으로부터 선택된 금속을 포함하는, 에어로졸 생성 물품.

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