KR20230155246A - 에어로졸 발생 물품 및 이를 포함하는 에어로졸 발생 시스템 - Google Patents
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Abstract
염기성의 pH 조절제를 처리하지 않은 에어로졸 형성 기재 가 충전된 제1 에어로졸 발생부, 및 염기성의 pH 조절제를 처리한 에어로졸 형성 기재가 충전된 제2 에어로졸 발생부를 포함하는 에어로졸 발생 물품을 제공한다. 상술한 에어로졸 발생 물품은 이를 수용하여 에어로졸을 발생하게 하는 에어로졸 발생 장치에 적용되고, 상기 에어로졸 발생 장치는 제1 에어로졸 발생부를 가열하는 히터부를 포함한다. 본 발명의 일 구체예에 따른 에어로졸 발생 물품은 에어로졸 발생 장치에 적용하여 에어로졸 발생 장치를 구동한 시점부터 흡연이 가능하고, 흡연이 종료되는 시점까지 니코틴 이행량이 크게 감소하지 않는다.
Description
본 발명은 에어로졸 발생 물품 및 이를 포함하는 에어로졸 발생 시스템에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 염기성의 pH 조절제를 처리하지 않은 에어로졸 형성 기재가 충전된 제1 에어로졸 발생부, 및 염기성의 pH 조절제를 처리한 에어로졸 형성 기재가 충전된 제2 에어로졸 발생부를 포함하는 에어로졸 발생 물품 및 이를 포함하는 에어로졸 발생 시스템에 관한 것이다.
근래에 전통 궐련의 단점을 극복하는 대체 물품에 관한 수요가 증가하고 있다. 예를 들어, 궐련 스틱을 전기적으로 가열함으로써 에어로졸을 발생시키는 장치(예를 들어, 궐련형 전자 담배)에 관한 수요가 증가하고 있다. 이에 따라, 전기 가열식 에어로졸 발생 장치와 그에 적용되는 궐련 스틱(또는 에어로졸 발생 물품)에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다.
이러한 전기 가열식 에어로졸 발생 장치는 일반적으로 장치 내에 존재하는 히터가 가열되어 궐련 스틱의 에어로졸 발생부를 가열하여 에어로졸을 발생시킴으로써, 소비자가 흡연을 가능하게 한다. 그러나, 전기 가열식 에어로졸 발생 장치에서 히터를 구동한 후, 히터가 에어로졸을 발생시킬 수 있을 정도의 온도까지 도달하는데, 일정 수준의 시간이 소요되기 때문에, 소비자는 흡연을 하기 위해서 히터가 완전히 가열될 때까지 기다려야 한다. 또한, 히터가 완전히 가열되어 흡연이 진행되더라도 흡연의 초반 퍼프에서 다량의 에어로졸이 발생하여 흡연의 후반 퍼프로 갈수록 에어로졸 발생량이 줄어들고 니코틴 이행량이 줄어들 수 있다는 문제가 발생할 수 있다.
이에 본 발명자는 기존의 전기 가열식 에어로졸 발생 장치와 그에 적용되는 궐련 스틱의 장점을 유지하면서도 상술한 단점을 보완할 수 있는 장치를 연구한 끝에 본 발명을 완성하였다.
에어로졸 발생 장치에 적용하여 에어로졸 발생 장치를 구동한 시점부터 흡연이 가능하고, 흡연이 종료되는 시점까지 니코틴 이행량이 크게 감소하지 않는 에어로졸 발생 물품 및 이를 포함하는 에어로졸 발생 시스템을 제공하고자 한다.
본 발명의 제1 측면에 따르면,
본 발명은 염기성의 pH 조절제를 처리하지 않은 에어로졸 형성 기재 가 충전된 제1 에어로졸 발생부, 및 염기성의 pH 조절제를 처리한 에어로졸 형성 기재가 충전된 제2 에어로졸 발생부를 포함하는 에어로졸 발생 물품을 제공한다.
본 발명의 일 구체예에 있어서, 상기 염기성의 pH 조절제를 처리한 에어로졸 형성 기재는 7.0 내지 10.0의 pH를 갖는다.
본 발명의 일 구체예에 있어서, 상기 제2 에어로졸 발생부는 제1 에어로졸 발생부보다 하류에 위치한다.
본 발명의 일 구체예에 있어서, 상기 제2 에어로졸 발생부는 에어로졸 발생 장치에 적용 시 히터에 의해 직접적으로 가열되지 않는 위치에 배치된다.
본 발명의 일 구체예에 있어서, 상기 제2 에어로졸 발생부는 에어로졸 발생 장치에 적용 시 제1 에어로졸 발생부를 가열하는 히터에 의해 간접적으로 가열되도록 제1 에어로졸 발생부와 함께 열전도성 래퍼로 포장된다.
본 발명의 일 구체예에 있어서, 상기 제2 에어로졸 발생부에서 에어로졸 형성 기재는 과립형이다.
본 발명의 일 구체예에 있어서, 제2 에어로졸 발생부에 충전된 니코틴 함량은 제1 에어로졸 발생부에 충전된 니코틴 함량 100 중량부를 기준으로 70 중량부 내지 130 중량부이다.
본 발명의 제2 측면에 따르면,
본 발명은 상술한 에어로졸 발생 물품, 및 상기 에어로졸 발생 물품을 수용하여 에어로졸을 발생하게 하는 에어로졸 발생 장치를 포함하고, 상기 에어로졸 발생 장치는 제1 에어로졸 발생부를 가열하는 히터부를 포함하는 에어로졸 발생 시스템을 제공한다.
본 발명의 일 구체예에 있어서, 상기 에어로졸 발생 장치는 증기화부를 더 포함하며, 상기 증기화부는 에어로졸을 발생시키고, 사용자가 흡연 시 상기 에어로졸은 에어로졸 발생 물품을 통해 흐른다.
본 발명의 일 구체예에 있어서, 상기 히터부는 제2 에어로졸 발생부의 니코틴 함량이 공급량 대비 30 중량%가 될 때까지는 제1 에어로졸 발생부에서 에어로졸을 형성할 수 있는 온도까지 가열되지 않도록 제어된다.
본 발명의 일 구체예에 있어서, 상기 에어로졸 발생 장치는 사용자가 에어로졸을 흡입하는 퍼프 동작을 감지하는 퍼프 감지 센서를 더 포함하고, 상기 퍼프 감지 센서에 의해 감지된 퍼프가 5 퍼프가 된 이후에 히터부가 최고 온도에 도달하도록 제어된다.
본 발명의 일 구체예에 있어서, 상기 증기화부는 히터부가 최고 온도에 도달하면 에어로졸이 발생이 감소하도록 제어된다.
본 발명의 일 구체예에 따른 에어로졸 발생 물품은 제2 에어로졸 발생부를 통해 저온에서도 니코틴 이행이 가능하기 때문에, 에어로졸 발생 장치에 적용하여 에어로졸 발생 장치를 구동한 시점부터 흡연이 가능하다.
본 발명의 일 구체예에 따른 에어로졸 발생 물품은 니코틴 이행이 가능한 소스를 제1 에어로졸 발생부와 제2 에어로졸 발생부로 이원화하고, 각각을 서방형 에어로졸 발생부(제1 에어로졸 발생부)와 속방형 에어로졸 발생부(제2 에어로졸 발생부)로 분리하여 순차적으로 에어로졸을 발생하게 함으로써, 흡연이 종료되는 시점까지 니코틴 이행량이 크게 감소하지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 구체예에 따른 에어로졸 발생 물품을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 구체예에 따라 열전도성 래퍼가 포장된 에어로졸 발생 물품을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 구체예에 따른 에어로졸 발생 물품이 적용된 에어로졸 발생 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 구체예에 따라 열전도성 래퍼가 포장된 에어로졸 발생 물품을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 구체예에 따른 에어로졸 발생 물품이 적용된 에어로졸 발생 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
이하, 구체예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 구체예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 구체예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 구체예의 구성요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성요소 사이에 또 다른 구성요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
어느 하나의 구체예에 포함된 구성요소와, 공통적인 기능을 포함하는 구성요소는, 다른 구체예에서 동일한 명칭을 사용하여 설명하기로 한다. 반대되는 기재가 없는 이상, 어느 하나의 구체예에 기재한 설명은 다른 실시예에도 적용될 수 있으며, 중복되는 범위에서 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
본 명세서에서, 용어 “에어로졸 발생 물품”은 담배(궐련), 시가 등과 같이, 에어로졸(aerosol)을 발생시킬 수 있는 물건을 의미한다. 상기 에어로졸 발생 물품은 에어로졸 형성제 및 에어로졸 형성 기재 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 상기 에어로졸 발생 물품은 각각의 기능성을 가진 몇 개의 세그먼트를 포함할 수 있다. 일반적으로 에어로졸 발생 물품은 직접적으로 불을 붙여 사용하는 연소식 에어로졸 발생 물품 뿐만 아니라 에어로졸 발생 장치와 함께 사용되는 가열식 에어로졸 발생 물품 등이 있으며, 본 발명에서는 에어로졸 발생 장치와 함께 사용되는 가열식 에어로졸 발생 물품이 바람직하게 적용될 수 있다. 상기 에어로졸 발생 물품의 예시적인 구조는 도 1 및 도 2를 참조한다.
본 명세서에서, 용어 “에어로졸 발생 장치”는 사용자의 입을 통해 사용자의 폐로 직접적으로 흡입 가능한 에어로졸을 발생시키기 위해 에어로졸 발생 물품을 적용하여 에어로졸을 발생시킬 수 있는 장치를 의미한다. 상기 에어로졸 발생 장치의 예시적인 구조는 도 3을 참조한다.
본 명세서에서, 용어 “에어로졸 발생 시스템”은 에어로졸 발생 장치의 수용 공간에 에어로졸 발생 물품이 수용되어 에어로졸을 발생시킬 수 있는 상태를 의미한다. 상기 에어로졸 발생 시스템은 에어로졸 발생 장치와 에어로졸 발생 물품의 각 구성을 모두 포함하며, 에어로졸 발생 물품이 에어로졸 발생 장치에 적용된 상태에서 에어로졸을 발생시킴에 있어서 각 구성들이 어떻게 작용하는지 설명하기 위해 도입된 개념이다. 상기 에어로졸 발생 시스템의 예시적인 구조는 에어로졸 발생 장치와 마찬가지로 도 3을 참조한다.
본 명세서에서, 용어 “에어로졸 형성제”는 가시적인 연기(smoke) 및/또는 에어로졸의 형성을 용이하게 할 수 있는 물질을 의미한다. 상기 에어로졸 발생 물질의 예로는 글리세린(GLY), 프로필렌 글리콜(PG), 에틸렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 테트라에틸렌 글리콜 및 올레일 알코올을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 해당 기술분야에서, 에어로졸 형성제는 보습제, 습윤제 등과 같은 용어와 혼용되어 사용될 수 있다.
본 명세서에서, 용어 “에어로졸 형성 기재”는 에어로졸을 형성할 수 있는 물질을 의미한다. 상기 에어로졸은 휘발성 화합물을 포함할 수 있다. 상기 에어로졸 형성 기재는 고체 또는 액상일 수 있다.
예를 들면, 고체의 에어로졸 형성 기재는 판상엽 담배, 각초, 재구성 담배 등 담배 원료를 기초로 하는 고체 물질을 포함할 수 있으며, 액상의 에어로졸 형성 기재는 니코틴, 담배 추출물 및/또는 다양한 향미제를 기초로 하는 액상 조성물을 포함할 수 있다. 그러나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 에어로졸 형성 기재는 가시적인 연기 및/또는 에어로졸을 안정적으로 형성하기 위해 에어로졸 형성제를 더 포함할 수도 있다.
본 명세서에서, 용어 “상류” 및 “하류”는 사용자가 에어로졸 발생 물품을 사용하여 공기를 흡인하는 방향을 기준으로 하여, 에어로졸 발생 물품을 구성하는 세그먼트들의 상대적인 위치를 나타내기 위해 사용된 용어이다. 에어로졸 발생 물품은 상류 단부(즉, 공기가 들어오는 부분) 및 이에 대향하는 하류 단부(즉, 공기가 나가는 부분)를 포함한다. 에어로졸 발생 물품 사용시 사용자는 에어로졸 발생 물품의 하류 단부를 물 수 있다. 하류 단부는 상류 단부의 하류에 위치하며, 한편 용어 “단부”는 또한 “말단”으로 기술될 수 있다.
본 명세서에서, 용어 “퍼프” (puff)는 사용자의 흡입(inhalation)을 의미하며, 흡입이란 사용자의 입이나 코를 통해 사용자의 구강 내, 비강 내 또는 폐로 끌어당기는 상황을 의미한다.
본 명세서에서, 용어 “길이 방향”(longitudinal direction)은 에어로졸 발생 물품의 길이 방향 축에 상응하는 방향을 의미한다.
본 발명은 에어로졸 발생 물품에 관한 것으로, 에어로졸 발생 장치에 적용하여 에어로졸 발생 장치를 구동한 시점부터 흡연이 가능하고, 흡연이 종료되는 시점까지 니코틴 이행량이 크게 감소하지 않는 에어로졸 발생 물품을 제공한다. 본 명세서에서는 에어로졸 발생 물품에 대한 이해를 돕기 위해, 예시적인 에어로졸 발생 물품을 개략적으로 나타낸 도 1 및 도 2를 제공한다. 본 발명의 일 구체예에 따르면, 상기 에어로졸 발생 물품(10)은 제1 에어로졸 발생부(12)와 제2 에어로졸 발생부(13)를 포함한다. 상기 제1 에어로졸 발생부(12)와 제2 에어로졸 발생부(13)는 기본적으로 충전된 에어로졸 형성 기재가 염기성의 pH 조절제를 처리한 것인가, 염기성의 pH 조절제를 처리하지 않은 것인가로 구분이 되며, 이에 따라 다른 기능성을 가진다. 도 1 및 도 2에서는 충전된 에어로졸 형성 기재를 형태적으로 보다 명확하게 구분하기 위해서 제2 에어로졸 발생부(13)에 충전되는 에어로졸 형성 기재는 예시적으로 과립형으로 도시된다.
상기 제1 에어로졸 발생부(12)에는 염기성의 pH 조절제를 처리하지 않은 에어로졸 형성 기재가 충전된다. 상기 제1 에어로졸 발생부(12)에 충전된 에어로졸 형성 기재는 해당 기술분야에서 일반적으로 사용되는 형태일 수 있으며, 예시적으로 에어로졸 형성 기재의 공극에 에어로졸 형성제가 함침되어 포함되는 형태를 가질 수 있다. 이러한 형태의 에어로졸 형성제 및 에어로졸 형성 기재를 포함하는 에어로졸 발생 물질은 해당 기술분야에서 잘 알려진 형태의 물질로, 에어로졸 형성제 등을 통해 에어로졸이 형성될 때 에어로졸 형성 기재에 포함된 니코틴 등의 성분이 에어로졸에 함유된다. 상기 제1 에어로졸 발생부(12)에 충전된 에어로졸 발생 물질은 150℃ 이상의 고온에서 원활하게 에어로졸을 발생시킬 수 있기 때문에, 에어로졸 발생을 위해서는 에어로졸 발생 장치의 히터를 통한 충분한 가열이 필요하다. 상기 제1 에어로졸 발생부(12)는 충전된 물질의 특성에 의해 에어로졸을 발생시키기까지 에어로졸 발생 장치의 히터가 가열되는 시간 등이 소요되기 때문에, 이하에서 설명할 제2 에어로졸 발생부(13)에 비해서 서방형 에어로졸 발생부에 해당한다.
상기 제1 에어로졸 발생부(12)에서 에어로졸 형성제는 에어로졸의 형성을 용이하게 할 수 있는 해당 기술분야에서 잘 알려진 물질이면 특별히 한정되지 않는다. 본 발명의 일 구체예에 따르면, 상기 에어로졸 형성제는 글리세린(Glycerin), 프로필렌 글리콜(Propylene glycol), 에틸렌 글리콜(Ethylene glycol), 디프로필렌 글리콜(Dipropylene glycol), 디에틸렌 글리콜(Diethylene glycol), 트리에틸렌 글리콜(Triethylene glycol), 테트라에틸렌 글리콜(Tetraethylene glycol) 및 이의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된다. 상기 에어로졸 형성제는 에어로졸 형성 기재에 함침되어 에어로졸 형성 시 에어로졸 형성 기재의 니코틴 등의 일부 성분이 에어로졸에 함께 포함된다.
상기 제1 에어로졸 발생부(12)에서 에어로졸 형성 기재는 상술한 에어로졸 형성제가 함침될 수 있는 니코틴을 함유하는 고체 물질로서, 해당 기술분야에서 잘 알려진 물질이면 특별히 한정되지 않는다. 본 발명의 일 구체예에 따르면, 상기 에어로졸 형성 기재는 판상엽 담배, 각초, 재구성 담배 등의 담배 원료를 기초로 하는 고체 물질이다.
상기 제2 에어로졸 발생부(13)에는 염기성의 pH 조절제를 처리한 에어로졸 형성 기재가 충전된다. 상기 염기성의 pH 조절제는 일반적으로 약한 산성의 띠는 에어로졸 형성 기재의 pH를 알칼리 측으로 조정할 수 있다. 예를 들면, 상기 에어로졸 형성 기재의 pH는 7.0 미만, 5.0 이상 6.0 이하일 수 있으며, 상기 pH 조절제를 함유함으로써 에어로졸 형성 과립(13A)의 pH는 7.0 이상, 7.0 내지 10.0, 7.5 내지 10.0, 8.0 내지 10.0, 7.0 내지 9.5, 또는 7.0 내지 9.0으로 조정될 수 있다. 상기 pH 조절제는 탄산칼륨 및 탄산수소나트륨 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 pH 조절제는 에어로졸 형성 기재의 pH를 알칼리 측으로 조정함으로써, 에어로졸 형성 기재로부터 담배의 향미 방출을 촉진시킬 수 있다. 따라서, 상기 에어로졸 형성 기재가 가열되지 않는 경우에도 에어로졸 형성 기재를 가열한 경우와 마찬가지로 니코틴의 이행이 가능한 효과를 가질 수 있다. 예를 들면, 상기 에어로졸 형성 기재에 포함된 니코틴은 상온에서도 이행이 가능할 수 있다.
상기 제2 에어로졸 발생부(13)에 충전된 에어로졸 형성 기재는 해당 기술분야에서 일반적으로 사용되는 형태일 수 있으나, 니코틴 이행이 보다 유리한 형태가 바람직할 수 있다. 본 발명의 일 구체예에 따르면, 상기 제2 에어로졸 발생부(13)에서 에어로졸 형성 기재는 과립형일 수 있다. 본 명세서에서 과립형의 에어로졸 형성 기재는 에어로졸 형성 과립으로도 표현된다. 상기 제2 에어로졸 발생부(13)에 충전된 에어로졸 형성 과립(13A)은 pH 조절제 뿐만 아니라 형태적으로도 니코틴 이행이 유리하여 제1 에어로졸 발생부(12)에 충전된 에어로졸 형성제가 함침된 에어로졸 형성 기재에 비해서 훨씬 저온에서 에어로졸 발생이 가능한 물질이다. 상기 제2 에어로졸 발생부(13)에 충전된 에어로졸 형성 과립(13A)은 에어로졸 발생 장치의 히터가 충분히 가열되지 않은 상태에서도 니코틴 등을 포함하는 에어로졸을 형성할 수 있을 뿐만 아니라 증기화부 등에 의해 발생되는 에어로졸에 의해서도 니코틴 등을 충분히 이행할 수 있다. 상기 제2 에어로졸 발생부(13)는 충전된 물질의 특성에 의해 에어로졸을 발생시키기까지 에어로졸 발생 장치의 히터가 가열되는 시간 등이 매우 짧기 때문에, 상술한 제1 에어로졸 발생부(12)에 비해서 속방형 에어로졸 발생부에 해당한다.
상기 에어로졸 형성 과립(13A)은 담배 분말을 포함한다. 상기 담배 분말은 담배 미분일 수 있으며, 담배 분말에는 분쇄된 담배의 잎, 분쇄된 담배의 줄기, 분쇄된 재구성 담배 등이 포함될 수 있다. 담배 분말의 원료로는 황색종, 버얼리(burley)종, 오리엔트종, 판상엽, 팽화각초 및 팽화주맥 등 사용될 수 있다. 또한, 담배 분말로 2종 이상의 담배 분말이 혼합되어 사용될 수도 있으며, 혼합되는 담배 분말 각각의 함량은 서로 동일할 수도 있으며, 서로 상이할 수도 있다. 상기 에어로졸 형성 과립(13A)는 제1 에어로졸 발생부(12)에 포함되는 에어로졸 형성 기재와 비교하면, 담배 원료를 분말 형태로 가공한 후 추가 성분과 함께 재구성된다는 점에서 차이가 있다. 이러한 재구성은 상술한 바와 같이 에어로졸 발생 성질에 있어서 차이를 만들 수 있다.
상기 에어로졸 형성 과립(13A)은 추가 성분으로서 pH 조절제, 물, 바인더, 에어로졸 형성제 등을 더 포함할 수 있지만, 상기 추가 성분 중 pH 조절제를 제외하고는 다른 성분은 필수 성분은 아니다. 상기 성분들은 과립이 아닌 다른 형태의 에어로졸 형성 기재에도 필요에 따라 포함될 수 있다.
상기 pH 조절제는 담배 분말 및 pH 조절제의 전체 중량을 기준으로 5 중량% 이상, 5.5 중량% 이상, 6 중량% 이상, 6.5 중량% 이상, 또는 7 중량% 이상이 포함될 수 있다. 또한, 상기 pH 조절제는 담배 분말 및 pH 조절제의 전체 중량을 기준으로 10 중량% 이하, 9.5 중량% 이하, 9 중량% 이하, 8.5 중량% 이하, 또는 8 중량% 이하 포함될 수 있다. 예를 들면, 상기 pH 조절제는 담배 분말 및 pH 조절제의 전체 중량을 기준으로 5 중량% 내지 10 중량%, 6 중량% 내지 9 중량%, 또는 7 중량% 내지 8 중량% 포함될 수 있으며, 구체적인 예로 담배 분말 100g을 기준으로 약 8g이 포함될 수 있다. 이와 같이 상기 pH 조절제의 함량을 조절함으로써, 에어로졸 형성 과립(13A)의 pH를 적정 수준으로 조절할 수 있고, 이에 따라 가열 없이 니코틴 이행이 가능한 에어로졸 형성 과립(13A)을 제공할 수 있다.
상기 바인더는 에어로졸 형성 과립(13A)의 일체성을 유지시켜 전체적인 입도를 조절하고 표면 물성을 개선할 수 있다. 본 발명의 일 구체예에 따르면, 상기 바인더는 하이드록시프로필 셀룰로오스(Hydroxypropyl cellulose), 하이드록시프로필 메틸셀룰로스(Hydroxypropyl methylcellulose, HPMC), 검(Gum), 풀루란(Pullulan), 카르복시메틸 셀룰로오스(Carboxymethyl cellulose) 또는 전분(Starch)을 포함할 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 에어로졸 형성제는 에어로졸 형성 과립(13A)의 건조를 방지하여 에어로졸 형성 과립(13A) 내 수분을 유지시킬 수 있으며, 담배의 향미를 부드럽게 하고, 무화량을 풍부하게 할 수 있다. 상기 에어로졸 형성제는 상술한 제1 에어로졸 발생부(12)에서 사용되는 에어로졸 형성제와 동일한 성분 등이 사용될 수 있지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 에어로졸 형성 과립(13A)은 니코틴 등의 이행이 과립의 입도, 경도, 충전 밀도, 충전율, 구성 물질의 조성비 등에 따라 조절될 수 있다.
본 발명의 일 구체예에 따르면, 상기 에어로졸 형성 과립(13A)의 입도는 0.2mm 이상, 0.3mm 이상, 또는 0.4mm 이상일 수 있다. 또한, 상기 에어로졸 형성 과립(13A)의 입도는 1.14mm 이하, 1.13mm 이하 또는 1.12mm 이하일 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 에어로졸 형성 과립(13A)의 입도는 0.2mm 내지 1.14mm, 0.3mm 내지 1.13mm, 또는 0.4mm 내지 1.12mm일 수 있다. 상기 에어로졸 형성 과립(13A)의 입도가 0.2mm 미만인 경우, 내부 공간에 에어로졸 형성 과립(13A)을 채울 때 에어로졸 형성 과립(13A)의 흩날림이 발생할 수 있으며, 에어로졸 형성 과립(13A)에 의해 에어로졸 발생 물품(10)의 제1 에어로졸 발생부, 필터부 등과 같은 나머지 구성이 오염될 수 있다. 또한, 상기 에어로졸 형성 과립(13A)의 입도가 1.14mm 초과인 경우, 에어로졸 형성 과립(13A)의 무게, 부피 등의 증가로 인해 내부 공간에 충분한 양의 에어로졸 형성 과립(13A)이 채워지지 못할 수 있다.
본 발명의 일 구체예에 따르면, 상기 에어로졸 형성 과립(13A)의 경도는 70% 이상일 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 에어로졸 형성 과립(13A)의 경도는 75%, 80%, 또는 85% 이상일 수 있다. 이러한 수치범위 내에서, 제조 시 에어로졸 형성 과립(13A)의 부스러짐 현상이 최소화되어 에어로졸 발생 물품(10)의 제조 용이성 역시 향상될 수 있다. 다만, 에어로졸 형성 과립(13A)의 경도가 지나치게 높은 경우, 니코틴 발현이 어려울 수 있으므로, 일 실시예에서 과립(130)의 경도는 99% 이하, 98% 이하, 또는 97% 이하일 수 있다.
본 발명의 일 구체예에 따르면, 상기 에어로졸 형성 과립(13A)은 제2 에어로졸 발생부의 내부 공간에 0.4 g/cm3 이상, 0.45 g/cm3 이상, 0.5 g/cm3 이상, 0.55 g/cm3 이상, 또는 0.6 g/cm3 이상의 밀도로 배치될 수 있다. 또한, 상기 에어로졸 형성 과립(13A)은 제2 에어로졸 발생부의 내부 공간에 1.2 g/cm3 이하, 1.15 g/cm3 이하, 1.1 g/cm3 이하, 1.05 g/cm3 이하, 또는 1.0 g/cm3 이하의 밀도로 배치될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 에어로졸 형성 과립(13A)은 제2 에어로졸 발생부의 내부 공간에 0.4 g/cm3 내지1.2 g/cm3, 0.5 g/cm3 내지 1.1 g/cm3, 또는 0.6 g/cm3 내지 1.0 g/cm3의 밀도로 배치될 수 있다. 상기 에어로졸 형성 과립(13A)의 밀도가 0.4 g/cm3 미만인 경우 충분한 양의 니코틴이 제공되지 않아 사용자의 만족감이 저하될 수 있으며, 상기 에어로졸 형성 과립(13A)의 밀도가 1.2 g/cm3 초과인 경우 생산 속도의 효율성 저하, 생산 설비의 한계, 원가 상승 등의 측면에서 바람직하지 않을 수 있다.
본 발명의 일 구체예에 따르면, 상기 에어로졸 형성 과립(13A)은 제2 에어로졸 발생부의 내부 공간에 70 부피%, 65 부피%, 60 부피%, 또는 55 부피% 이하의 충전율로 배치될 수 있다. 또한, 상기 에어로졸 형성 과립(13A)은 제2 에어로졸 발생부의 내부 공간에 50 부피%, 55 부피%, 60 부피%, 또는 65 부피% 이상의 충전율로 배치될 수 있다. 구체적으로, 상기 에어로졸 형성 과립(13A)은 제2 에어로졸 발생부의 내부 공간에 50 부피% 이상 70 부피% 이하의 충전율로 배치될 수 있다. 상기 에어로졸 형성 과립(13A)의 충전율이 50 부피% 미만인 경우 충분한 양의 니코틴이 제공되지 않아 사용자의 만족감이 저하될 수 있으며, 상기 에어로졸 형성 과립(13A)의 충전율이 70 부피% 초과인 경우 생산 속도의 효율성 저하, 생산 설비의 한계, 원가 상승 등의 측면에서 바람직하지 않을 수 있다.
상기 에어로졸 형성 과립(13A)은 담배 분말, pH 조절제, 바인더, 보습제, 물 등의 원료를 배합, 반죽하고 압력을 가해 압출하여 제조할 수 있다. 혼합된 원료는 습식 압출 조립기를 사용하여 압출할 수 있으며, 압출 후 건조 감량이 7.0% 내지 9.0%, 또는 7.5% 내지 8.5%가 되도록 건조시켜 과립을 수득할 수 있다. 이 때, 습식 압출 조립기의 메쉬(mesh) 사이즈는 0.6mm, 0.8mm, 또는 1.0mm일 수 있으며, 과립의 지속성 측면에서 0.8mm임이 바람직할 수 있다.
한편, 상기 에어로졸 형성 과립(13A)의 제조 시 용매가 담배 분말 등의 원료와 함께 배합될 수 있다. 상기 용매로는 물, 에탄올과 같은 알코올 등을 사용할 수 있으며, 담배 분말 및 pH 조절제 등 고형분의 전체 중량을 기준으로 40 중량% 내지 60 중량%가 혼합될 수 있다. 또한, 상기 용매로서 물 및 에탄올은 혼합되어 사용될 수 있으며, 예를 들면, 물 및 에탄올을 75:25의 중량비로 혼합하여 사용할 수 있다. 다만, 사용되는 용매의 양은 담배 분말의 수분 및 반죽도에 따라 달라질 수 있다.
본 발명의 일 구체예에 따르면, 상기 제2 에어로졸 발생부(13)는 제1 에어로졸 발생부(12)보다 하류에 위치한다. 상기 제2 에어로졸 발생부(13)는 저온에서도 니코틴 등의 이행이 가능한 에어로졸 형성 과립(13A)을 포함함으로써, 제1 에어로졸 발생부(12)보다 먼저 에어로졸을 발생시킨다. 상기 제2 에어로졸 발생부(13)에서 발생한 에어로졸이 상대적으로 공극이 적은 제1 에어로졸 발생부(12)를 거치는 경우, 제1 에어로졸 발생부(12)의 충전 물질에 니코틴 등이 다시 흡착되는 등의 문제가 발생할 수 있기 때문에, 제2 에어로졸 발생부(13)는 사용자에 보다 가까운 위치에 위치하는 것이 바람직하다. 또한, 제2 에어로졸 발생부(13)에서 충분히 에어로졸을 발생시킨 경우, 제2 에어로졸 발생부(13)는 제1 에어로졸 발생부(12)에서 발생한 에어로졸이 여유롭게 통과할 정도로 충분한 공극이 확보되기 때문에, 제2 에어로졸 발생부(13)를 하류에 위치시키는 것이 더욱 바람직할 수 있다.
본 발명의 일 구체예에 따르면, 상기 제1 에어로졸 발생부(12)는 제2 에어로졸 발생부(13)와 인접하여 위치한다. 상기 제1 에어로졸 발생부(12)와 제2 에어로졸 발생부(13) 사이에 필터 등을 추가 배치할 수도 있으나, 제1 에어로졸 발생부(12)의 충전 물질의 특성 상 제2 에어로졸 발생부(13)의 에어로졸 형성 과립(13A)이 통과하지 못할 정도로 고밀도로 충전되기 때문에, 제2 에어로졸 발생부(13)의 상류 말단이 제1 에어로졸 발생부(12)와 접하더라도 에어로졸 형성 과립(13A)의 이탈 현상은 발생하지 않을 수 있다. 또한, 상기 제1 에어로졸 발생부(12)와 제2 에어로졸 발생부(13) 각각의 하류에 위치한 필터를 공유할 수 있다는 측면에서 필터의 사용 효율이 높으며, 이에 따라 에어로졸 발생 물품의 크기를 줄일 수 있다. 필요에 따라, 상기 제1 에어로졸 발생부(12)와 제2 에어로졸 발생부(13) 사이에 다공성 박막을 추가하여, 제1 에어로졸 발생부(12)와 제2 에어로졸 발생부(13)를 공간적으로 보다 명확하게 구분할 수도 있다.
제1 에어로졸 발생부(12)와 제2 에어로졸 발생부(13)에 충전된 니코틴 함량은 사용자의 요구에 따라 다양하게 조절할 수 있다. 상기 제2 에어로졸 발생부(13)는 기본적으로 에어로졸 발생 장치(20)를 구동한 시점부터 제1 에어로졸 발생부(12)에 의해 니코틴이 이행되기까지 니코틴 이행을 보완할 수 있을 정도의 니코틴 함량이 요구된다. 상기 에어로졸 발생 장치(20)를 구동 시 빠르게 히터를 가열하여 제2 에어로졸 발생부(13)에서 니코틴이 이행되게 한다면, 제1 에어로졸 발생부(12)는 특별히 많은 니코틴 함량이 요구되지 않을 수 있다. 반면에, 상기 에어로졸 발생 장치(20)를 구동 시 느리게 히터를 가열하여 제2 에어로졸 발생부(13)에서 니코틴이 이행되게 한다면, 제1 에어로졸 발생부(12)는 보다 많은 니코틴 함량이 요구될 수 있다.
본 발명의 일 구체예에 따르면, 상기 제2 에어로졸 발생부(13)에 충전된 니코틴 함량은 제1 에어로졸 발생부(12)에 충전된 니코틴 함량 100 중량부를 기준으로 70 중량부 내지 130 중량부, 75 중량부 내지 125 중량부, 또는 80 중량부 내지 120 중량부이다. 상기 제1 에어로졸 발생부(12) 및 제2 에어로졸 발생부(13) 중 어느 하나를 중점적으로 니코틴을 이행하게 되면, 흡연 초반부의 니코틴 이행량이 흡연 후반부까지 유지되기 어렵다. 상기 제2 에어로졸 발생부(13)를 통해 흡연 초반부에 충분하게 니코틴을 이행한다면, 흡연 중후반부에 제1 에어로졸 발생부(12)를 통한 보다 균일한 니코틴 이행이 가능해진다. 따라서, 제1 에어로졸 발생부(12)와 제2 에어로졸 발생부(13)는 비슷하게 니코틴을 함유할 수 있다.
상기 에어로졸 발생 물품(10)은 제1 필터부(11) 및 제2 필터부(14)를 더 포함한다.
상기 제1 필터부(11)는 제1 에어로졸 발생부(12)에서 에어로졸 발생 물질(12A)의 이탈을 방지하는 기능을 수행할 수 있다. 상기 제1 에어로졸 발생부(12)에 충전되는 에어로졸 발생 물질(12A)은 고밀도로 충전되기 때문에 쉽게 이탈되지 않는다는 점에서 상기 제1 필터부(11)는 에어로졸 발생 물품(10)에서의 필수 구성은 아닐 수 있다. 본 발명의 일 구체예에 따르면, 상기 제1 필터부(11)는 셀룰로오스 아세테이트 등의 소재로 구성될 수 있다. 상기 에어로졸 발생 물품(10)을 수용하는 에어로졸 발생 장치(20)가 관형, 침형 또는 봉형 등과 같은 내부 가열형 히터부를 갖는 경우, 히터부가 통과하기 용이하도록 수직 단면의 중심부에 다양한 형태의 관통홀이 형성되어 있을 수 있다. 상기 에어로졸 발생 장치(20)가 내부 가열형 히터부를 갖지 않더라도, 별도의 증기화부 등의 구성을 갖는 경우, 상기 관통홀은 증기화부에서 발생하는 에어로졸의 이동 통로로 활용될 수 있다.
상기 제2 필터부(14)는 제1 에어로졸 발생부(12) 또는 제2 에어로졸 발생부(13)의 하류에 위치하여 제1 에어로졸 발생부(12) 또는 제2 에어로졸 발생부(13)로부터 발생한 에어로졸을 냉각 또는 여과 기능을 수행할 수 있다. 상기 제2 필터부(14)는 종이, 셀룰로오스 아세테이트 섬유 등과 같은 필터 물질을 포함하는 필터 로드로 구성될 수 있다.
상기 필터 로드는 다양한 형상으로 제작될 수 있다. 예를 들어, 필터 로드는 원기둥형 로드일 수도 있고, 내부에 중공을 포함하는 튜브형 로드일 수도 있다. 또한, 상기 필터 로드는 리세스형 로드일 수도 있다. 만약, 상기 필터 로드가 복수의 세그먼트들로 구성된 경우, 복수의 세그먼트들 중 적어도 하나가 다른 형상으로 제작될 수도 있다.
상기 필터 로드는 향미가 발생되도록 제작될 수도 있다. 상기 필터 로드에 일 예로서 가향액이 분사될 수도 있고, 가향액이 도포된 별도의 섬유가 필터 로드의 내부에 삽입될 수도 있다. 상기 필터 로드에는 다른 예로서, 향액을 함유하고 있는 적어도 하나의 캡슐(미도시)이 포함될 수도 있다.
상기 필터 로드는 에어로졸에 대한 냉각 기능을 수행하는 냉각 세그먼트와 에어로졸에 대한 여과 기능을 수행하는 마우스피스 세그먼트로 구성될 수 있다. 또는, 경우에 따라, 상기 필터 로드는 다른 기능을 수행하는 적어도 하나의 세그먼트를 더 포함할 수도 있다.
상기 냉각 세그먼트는 다양한 형태로 제조될 수 있다. 상기 냉각 세그먼트는 예를 들어, 지관, 중공이 형성된 셀룰로오스 아세테이트 필터, 복수의 구멍이 뚫린 셀룰로오스 아세테이트 필터, 고분자 물질 또는 생분해성 고분자 물질이 충진된 필터 등의 형태로 제조될 수 있다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니고, 에어로졸이 냉각되는 기능을 수행할 수 있다면, 냉각 세그먼트는 어떠한 형태로 제조되더라도 무방하다. 상기 고분자 물질 또는 생분해성 고분자 물질은 폴리락트산(PLA) 소재의 직조물일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 마우스피스 세그먼트는 예를 들어, 셀룰로오스 아세테이트 필터(즉, 셀룰로오스 아세테이트 섬유로 이루어진 필터)일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상술한 필터 로드에 대한 설명은 마우스피스 세그먼트에도 적용될 수 있다.
상기 에어로졸 발생 물품(10)은 적어도 하나의 래퍼(미도시)에 의하여 포장될 수 있다. 상기 에어로졸 발생 물품(10)은 일 예로서, 하나의 래퍼에 의하여 포장될 수 있다. 상기 에어로졸 발생 물품(10)은 다른 예로서, 2 이상의 래퍼들에 의하여 중첩적으로 포장될 수도 있다. 예를 들어, 제1 래퍼에 의하여 담배 로드(제1 에어로졸 발생부, 제2 에어로졸 발생부)가 포장되고, 제2 래퍼에 의하여 필터 로드(제1 필터부, 제2 필터부)가 포장될 수 있다. 그리고, 개별 래퍼에 의하여 포장된 담배 로드 및 필터 로드가 결합되고, 제3 래퍼에 의하여 에어로졸 발생 물품(20) 전체가 재포장될 수 있다. 만약, 담배 로드 또는 필터 로드 각각이 복수의 세그먼트들로 구성되어 있다면, 각각의 세그먼트가 개별 래퍼에 의하여 포장될 수 있다. 그리고, 개별 래퍼에 의하여 포장된 세그먼트들이 결합된 에어로졸 발생 물품(20) 전체가 다른 래퍼에 의하여 재포장될 수 있다. 상기 래퍼에는 외부 공기가 유입되거나 내부 기체가 유출되는 적어도 하나의 구멍(hole)이 형성될 수도 있다.
상술한 바와 같이, 제2 에어로졸 발생부(13)는 제1 에어로졸 발생부(12)와 비교하여 저온 상태에서도 니코틴 등을 포함하는 에어로졸을 형성할 수 있기 때문에, 에어로졸 발생 장치(20)에 적용 시 히터에 의해 직접적으로 가열되지 않는 위치에 배치될 수 있다. 여기서, 히터에 의해 직접적으로 가열되지 않는 위치라는 것을 에어로졸 발생 물품(10)이 에어로졸 발생 장치(20)에 적용되었을 때, 제2 에어로졸 발생부(13)의 길이 방향과 수직한 기준면에 히터가 접하지 않는 것을 의미한다.
상기 제2 에어로졸 발생부(13)는 에어로졸 발생 장치(20)에 적용 시 제1 에어로졸 발생부(12)를 가열하는 히터에 의해 간접적으로 가열되도록 제1 에어로졸 발생부(12)와 함께 열전도성 래퍼(15)로 포장될 수 있다. 상기 열전도성 래퍼(15)는 히터로부터 발생한 열을 제1 에어로졸 발생부(12) 뿐만 아니라 제2 에어로졸 발생부(13)에도 전달할 수 있으며, 제1 에어로졸 발생부(12)에서 에어로졸을 발생시키기 전까지의 열을 활용할 수 있다는 측면에서 에너지 효율을 높일 수 있다.
상술한 에어로졸 발생 물품(10)은 이를 적용하기 적합한 에어로졸 발생 장치(20)에 적용하여 에어로졸을 발생시킬 수 있다. 본 명세서에서는 에어로졸 발생 장치(20)의 수용 공간에 에어로졸 발생 물품(10)이 수용되어 에어로졸을 발생시킬 수 있는 상태를 에어로졸 발생 시스템이라고 하며, 상기 에어로졸 발생 시스템을 통해 에어로졸 발생 물품이 에어로졸 발생 장치에 적용된 상태에서 에어로졸을 발생시킴에 있어서 각 구성들이 어떻게 작용하는지 설명한다. 본 명세서에서는 에어로졸 발생 시스템에 대한 이해를 돕기 위해, 에어로졸 발생 물품이 적용된 에어로졸 발생 장치를 포함하는 예시적인 에어로졸 발생 시스템을 개략적으로 나타낸 도 3을 제공한다. 이하에서는 본 발명의 일 구체예에 따른 에어로졸 발생 시스템에 있어서, 상술한 에어로졸 발생 물품(10)을 적용하기 적합한 예시적인 에어로졸 발생 장치(20)에 대해 구체적으로 설명한다.
본 발명의 일 구체예에 따른 에어로졸 발생 장치(20)는 하우징, 배터리부(21), 제어부(22) 및 히터부(24)를 포함한다. 상기 구성은 에어로졸 발생 장치(20)의 필수 구성은 아니며, 필요에 따라 일부 구성이 생략되거나 새로운 구성이 추가될 수 있다. 새로운 구성으로서, 예를 들면, 에어로졸 발생 장치(20)는 사용자로부터 명령 등을 입력받기 위한 입력 모듈(예를 들어, 버튼, 터치 가능한 디스플레이 등)과 장치의 상태, 흡연 정보 등과 같은 정보를 출력하기 위한 출력 모듈(예를 들어, LED, 디스플레이, 진동 모터 등)을 더 포함할 수도 있다.
상기 하우징은 에어로졸 발생 장치(20)의 외관을 형성한다. 상기 에어로졸 발생 장치(20)의 외관을 형성 시, 에어로졸 발생 물품(10)을 수용할 수 있는 수용공간을 형성한다. 상기 하우징은 내부의 구성요소를 보호할 수 있는 소재로 구현되는 것이 바람직할 수 있다.
상기 배터리부(21)는 에어로졸 발생 장치(20)가 동작하는데 이용되는 전력을 공급한다. 상기 배터리부(21)는 예를 들어, 히터부(24)가 에어로졸 발생 물품(10)을 가열할 수 있도록 전력을 공급할 수 있고, 제어부(22)가 동작하는데 필요한 전력을 공급할 수 있다. 또한, 상기 배터리부(21)는 에어로졸 발생 장치(20)에 설치된 디스플레이(미도시), 센서(미도시), 모터(미도시) 등의 전기적 구성요소가 동작하는데 필요한 전력을 공급할 수 있다.
상기 제어부(22)는 에어로졸 발생 장치(20)의 동작을 전반적으로 제어할 수 있다. 상기 제어부(22)는 예를 들어, 히터부(24) 및 배터리(21)의 동작을 제어할 수 있고, 에어로졸 발생 장치(20)에 포함된 다른 구성요소들의 동작도 제어할 수 있다. 상기 제어부(22)는 배터리(21)가 공급하는 전력을 제어할 수 있으며, 히터부(24)의 가열 온도 등도 제어할 수 있다. 상기 제어부(22)는 적어도 하나의 제어부(processor)에 의해 구현될 수 있다. 상기 제어부(22)는 다수의 논리 게이트들의 어레이로 구현될 수도 있고, 범용적인 마이크로 제어부와 이 마이크로 제어부에서 실행될 수 있는 프로그램이 저장된 메모리의 조합으로 구현될 수도 있다. 또한, 해당 기술분야에서 통상의 기술자라면, 제어부(22)가 다른 형태의 하드웨어로 구현될 수도 있음을 자명하게 이해할 수 있다.
상기 히터부(24)는 수용공간에 수용된 에어로졸 발생 물품(10)을 가열한다. 구체적으로, 에어로졸 발생 물품(10)이 에어로졸 발생 장치(20)의 수용공간 내에 수용되면, 히터부(24)는 배터리부(21)로부터 공급된 전력에 의하여 에어로졸 발생 물품(10)을 가열할 수 있다. 본 발명의 일 구체예에 따르면, 상기 히터부(24)는 에어로졸 발생 물품(10)에서 제1 에어로졸 발생부(12)를 선택적으로 가열한다. 여기서, 상기 제1 에어로졸 발생부(12)를 선택적으로 가열한다는 것은 히터부(24)가 제1 에어로졸 발생부(12)는 직접적으로 가열하고, 제2 에어로졸 발생부(13)는 직접적으로 가열하지 않는 것을 의미한다. 따라서, 에어로졸 발생 물품(10)이 에어로졸 발생 장치(20)에 적용되었을 때, 제1 에어로졸 발생부(12)의 길이 방향과 수직한 기준면에 히터부(24)가 접하고, 제2 에어로졸 발생부(13)의 길이 방향과 수직한 기준면에는 히터부(24)가 접하지 않는다.
상기 히터부(24)는 다양한 형태 및/또는 방식으로 구성될 수 있다.
상기 히터부(24)는 예를 들어 전기 저항성 가열요소를 포함하도록 구성될 수 있다. 가령, 상기 히터부(24)는 전기 절연성 기질(예를 들어, 폴리이미드(polyimide)로 형성된 기질) 및 전기 전도성 트랙(track)을 포함하고, 전기 전도성 트랙에 전류가 흐름에 따라 발열하는 가열요소를 포함할 수 있다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니며, 가열요소는 희망 온도까지 가열될 수 있는 것이라면 제한 없이 해당될 수 있다. 여기에서, 희망 온도는 에어로졸 발생 장치(24)에 기 설정(예를 들어, 온도 프로파일이 미리 저장되어 있는 경우)되어 있을 수도 있고, 사용자에 의하여 원하는 온도로 설정될 수도 있다.
상기 히터부(24)는 다른 예로서, 유도 가열 방식으로 동작하는 가열요소를 포함하도록 구성될 수 있다. 구체적으로, 상기 히터부(24)는 에어로졸 발생 물품(10)을 유도 가열 방식으로 가열하기 위한 인덕터(inductor; 예를 들어, 유도 코일)와 인덕터에 의해 유도 가열되는 서셉터(susceptor)를 포함할 수 있다. 상기 서셉터는 에어로졸 발생 물품(10)의 내부 또는 외부에 위치할 수 있다.
상기 히터부(24)는 다른 예로서, 에어로졸 발생 물품(10)을 내부에서 가열하는 가열요소(이하, “내부 가열요소”로 약칭함), 외부에서 가열하는 가열요소(이하, “외부 가열요소”로 약칭함) 또는 이들의 조합을 포함하도록 구성될 수 있다. 상기 내부 가열요소는 예를 들어, 관형, 침형 또는 봉형 등의 형태로 이루어져 에어로졸 발생 물품(10)의 적어도 일부를 관통하도록 배치될 수 있다. 상기 외부 가열요소는 판형, 원통형 등의 형태로 이루어져 에어로졸 발생 물품(10)의 적어도 일부는 감싸는 형태로 배치될 수 있다. 다만, 본 개시의 범위가 이에 한정되는 것은 아니고, 가열요소의 형상, 개수, 배치 형태 등은 다양하게 설계될 수 있다. 도 3에 따른 에어로졸 발생 장치(20)에서는 일 구체예로서 원통형인 외부 가열요소가 사용된다.
본 발명의 일 구체예에 따르면, 상기 히터부(24)는 제2 에어로졸 발생부(13)의 니코틴 함량이 공급량 대비 30 중량%, 25 중량%, 또는 20 중량%가 될 때까지는 제1 에어로졸 발생부(12)에서 에어로졸을 형성할 수 있는 온도까지 가열되지 않도록 제어된다. 이와 같이 제어되는 경우, 니코틴의 이행 소스는 제2 에어로졸 발생부(13)에서 제1 에어로졸 발생부(12)로 자연스럽게 이어질 수 있다. 상기 제1 에어로졸 발생부(12)에서 에어로졸을 형성할 수 있는 온도는 제1 에어로졸 발생부(12)에 충전된 에어로졸 형성제 및 에어로졸 형성 기재 등에 의해 결정될 수 있으며, 상기 히터부(24)는 제2 에어로졸 발생부(13)의 니코틴 함량이 상술한 기준을 만족하기 전까지는 예를 들면, 150℃ 이하, 140℃ 이하, 130℃ 이하, 120℃ 이하, 110℃ 이하, 100℃ 이하로 제어될 수 있다. 해당 온도까지는 히터의 온도가 점진적으로 증가할 수 있다. 상기 제2 에어로졸 발생부(13)의 공급량 대비 잔존 니코틴 함량이 상술한 기준을 만족하는지는 사용자가 에어로졸을 흡입하는 퍼프(puff)를 계산하는 등의 우회적인 방법으로 확인할 수 있다. 제1 에어로졸 발생부(12)에서 에어로졸을 형성하기 전까지 에어로졸을 형성할 수 있는 온도 근처까지 온도를 올려 놓으면, 제1 에어로졸 발생부(12)에서 에어로졸을 발생시킬 기준을 만족하면 빠르게 제1 에어로졸 발생부(12)로부터 에어로졸을 발생시킬 수 있다.
상기 에어로졸 발생 장치(20)는 적어도 하나의 센서(퍼프 감지 센서, 온도 감지 센서, 궐련 삽입 감지 센서 등)를 포함할 수 있다. 상기 센서에 의해 측정된 값을 통해 제어부(22)는 히터부(24)를 제어할 수 있다. 본 발명의 일 구체예에 따르면, 상기 에어로졸 발생 장치(20)는 사용자가 에어로졸을 흡입하는 퍼프 동작을 감지하는 퍼프 감지 센서를 더 포함하고, 상기 퍼프 감지 센서에 의해 감지된 퍼프가 5 퍼프, 6 퍼프, 또는 7 퍼프가 된 이후에 히터부(24)가 최고 온도에 도달하도록 제어된다. 제1 에어로졸 발생부(12)에서 에어로졸을 형성하는 동안 히터부의 온도가 에어로졸을 형성할 수 있는 온도보다 높은 온도에서 일정하게 유지될 수도 있으나, 에어로졸 발생 장치(20)의 실질적인 구동 측면에서는 히터부(24)의 온도를 최고로 높여 놓은 상태에서 온도를 조금씩 떨어뜨리면서 제어하는 온도 프로파일이 효율적일 수 있기 때문에, 히터부(24)의 최고 온도 시점이 중요할 수 있다. 상기 최고 온도는 에어로졸을 형성할 수 있는 온도 이상이며, 예를 들면, 160℃ 이상, 180℃ 이상, 200℃ 이상, 220℃ 이상, 240℃ 이상일 수 있다.
상기 에어로졸 발생 장치(20)는 증기화부(23)를 더 포함할 수 있다. 상기 증기화부(23)는 에어로졸 형성제 등으로 충전되어 내부의 별도의 히터(미도시)를 통해 에어로졸을 발생시키며, 발생한 에어로졸은 에어로졸 발생 물품(10)의 수용공간과 연결된 통로를 통해 흐를 수 있다. 사용자가 흡연 시 증기화부(23)에서 발생한 에어로졸은 에어로졸 발생 물품(10)을 통해 흐른다. 상기 증기화부(23)를 통해 제1 에어로졸 발생부(12) 또는 제2 에어로졸 발생부(13)에서 발생하는 무화량이 부족한 경우, 무화량을 보충할 수 있다. 제1 에어로졸 발생부(12)와 비교하여 제2 에어로졸 발생부(13)에 충전되는 과립은 에어로졸 형성제의 함량이 높지 않기 때문에, 제2 에어로졸 발생부(13)에서 주로 에어로졸을 발생시키는 흡연 초반부에 증기화부(23)의 기능성이 더욱 부각될 수 있다. 또한, 증기화부(23)에서 발생되는 에어로졸은 제2 에어로졸 발생부(13)의 과립(13A)으로부터 니코틴을 이행하는데 도움이 될 수 있다. 본 발명의 일 구체예에 따르면, 상기 증기화부(23)는 히터부(24)가 최고 온도에 도달하면 에어로졸이 발생이 감소하도록 제어된다. 이는 히터부(24)가 최고 온도에 도달하면 제1 에어로졸 발생부(12)를 통해 충분한 양의 에어로졸이 발생할 수 있기 때문이다.
도 3에 도시된 것과 같이, 에어로졸 발생 장치(20)에서 에어로졸 발생 물품(10)의 수용공간과 증기화부(23)는 병렬로 배치될 수 있으나, 반드시 이에 한정되지는 않고, 에어로졸 발생 물품(10)의 수용공간과 증기화부(23)는 직렬로 배치될 수도 있다.
이상과 같이 구체예들이 비록 한정된 구체예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
10: 에어로졸 발생 물품
11: 제1 필터부
12: 제1 에어로졸 발생부
12A: 에어로졸 발생 물질(에어로졸 형성제, 에어로졸 형성 기재)
13: 제2 에어로졸 발생부
13A: 에어로졸 발생 물질(에어로졸 형성 과립)
14: 제2 필터부
15: 열전도성 래퍼
20: 에어로졸 발생 장치
21: 배터리부
22: 제어부
23: 증기화부
24: 히터부
F: 에어로졸의 흐름
11: 제1 필터부
12: 제1 에어로졸 발생부
12A: 에어로졸 발생 물질(에어로졸 형성제, 에어로졸 형성 기재)
13: 제2 에어로졸 발생부
13A: 에어로졸 발생 물질(에어로졸 형성 과립)
14: 제2 필터부
15: 열전도성 래퍼
20: 에어로졸 발생 장치
21: 배터리부
22: 제어부
23: 증기화부
24: 히터부
F: 에어로졸의 흐름
Claims (12)
- 염기성의 pH 조절제를 처리하지 않은 에어로졸 형성 기재가 충전된 제1 에어로졸 발생부; 및
염기성의 pH 조절제를 처리한 에어로졸 형성 기재가 충전된 제2 에어로졸 발생부를 포함하는 에어로졸 발생 물품. - 청구항 1에 있어서
상기 염기성의 pH 조절제를 처리한 에어로졸 형성 기재는 7.0 내지 10.0의 pH를 갖는 것을 특징으로 하는 에어로졸 발생 물품. - 청구항 1에 있어서,
상기 제2 에어로졸 발생부는 제1 에어로졸 발생부보다 하류에 위치하는 것을 특징으로 하는 에어로졸 발생 물품. - 청구항 1에 있어서,
상기 제2 에어로졸 발생부는 에어로졸 발생 장치에 적용 시 히터에 의해 직접적으로 가열되지 않는 위치에 배치되는 것을 특징으로 하는 에어로졸 발생 물품. - 청구항 1에 있어서,
상기 제2 에어로졸 발생부는 에어로졸 발생 장치에 적용 시 제1 에어로졸 발생부를 가열하는 히터에 의해 간접적으로 가열되도록 제1 에어로졸 발생부와 함께 열전도성 래퍼로 포장되는 것을 특징으로 하는 에어로졸 발생 물품. - 청구항 1에 있어서,
상기 제2 에어로졸 발생부에서 에어로졸 형성 기재는 과립형인 것을 특징으로 하는 에어로졸 발생 물품. - 청구항 6에 있어서,
제2 에어로졸 발생부에 충전된 니코틴 함량은 제1 에어로졸 발생부에 충전된 니코틴 함량 100 중량부를 기준으로 70 중량부 내지 130 중량부인 것을 특징으로 하는 에어로졸 발생 물품. - 청구항 1에 따른 에어로졸 발생 물품; 및
상기 에어로졸 발생 물품을 수용하여 에어로졸을 발생하게 하는 에어로졸 발생 장치;를 포함하고,
상기 에어로졸 발생 장치는 제1 에어로졸 발생부를 가열하는 히터부를 포함하는 에어로졸 발생 시스템. - 청구항 8에 있어서,
상기 에어로졸 발생 장치는 증기화부를 더 포함하며,
상기 증기화부는 에어로졸을 발생시키고, 사용자가 흡연 시 상기 에어로졸은 에어로졸 발생 물품을 통해 흐르는 것을 특징으로 하는 에어로졸 발생 시스템. - 청구항 9에 있어서,
상기 히터부는 제2 에어로졸 발생부의 니코틴 함량이 공급량 대비 30 중량%가 될 때까지는 제1 에어로졸 발생부에서 에어로졸을 형성할 수 있는 온도까지 가열되지 않도록 제어되는 것을 특징으로 하는 에어로졸 발생 시스템. - 청구항 9에 있어서,
상기 에어로졸 발생 장치는 사용자가 에어로졸을 흡입하는 퍼프 동작을 감지하는 퍼프 감지 센서를 더 포함하고,
상기 퍼프 감지 센서에 의해 감지된 퍼프가 5 퍼프가 된 이후에 히터부가 최고 온도에 도달하도록 제어되는 것을 특징으로 하는 에어로졸 발생 시스템. - 청구항 11에 있어서,
상기 증기화부는 히터부가 최고 온도에 도달하면 에어로졸이 발생이 감소하도록 제어되는 것을 특징으로 하는 에어로졸 발생 시스템.
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|---|---|---|---|
| KR1020220054871A KR20230155246A (ko) | 2022-05-03 | 2022-05-03 | 에어로졸 발생 물품 및 이를 포함하는 에어로졸 발생 시스템 |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| KR1020220054871A KR20230155246A (ko) | 2022-05-03 | 2022-05-03 | 에어로졸 발생 물품 및 이를 포함하는 에어로졸 발생 시스템 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020220054871A KR20230155246A (ko) | 2022-05-03 | 2022-05-03 | 에어로졸 발생 물품 및 이를 포함하는 에어로졸 발생 시스템 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20230155246A (ko) |
-
2022
- 2022-05-03 KR KR1020220054871A patent/KR20230155246A/ko unknown
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