KR20230155485A - 전기 전도성 소모품 - Google Patents

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KR20230155485A
KR20230155485A KR1020237032975A KR20237032975A KR20230155485A KR 20230155485 A KR20230155485 A KR 20230155485A KR 1020237032975 A KR1020237032975 A KR 1020237032975A KR 20237032975 A KR20237032975 A KR 20237032975A KR 20230155485 A KR20230155485 A KR 20230155485A
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conductive material
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토마스 요하엔트게스
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제이티 인터내셔널 소시에떼 아노님
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Abstract

본 발명은 본 발명에 따른 에어로졸 발생 장치를 위한 소모품에 관한 것으로서, 장치의 2개의 전극 사이에 삽입되어 위치되도록 형성된 에어로졸 기재의 가열 층을 포함한다. 에어로졸 기재의 가열 층은, 향미제 재료 및 에어로졸 형성제를 포함한다. 소모품은, 층이 층에 내장된 미립자 형태의 전기 전도성 재료를 더 포함하며, 전기 전도성 재료가 가열 층 내에 배치되어, 2개의 전극 간에 전류를 전도하고, 에어로졸 형성제를 에어로졸화하기에 충분한 온도로 에어로졸 기재를 가열하는 것을 특징으로 한다. 또한, 본 발명은 이러한 소모품을 제조하기 위한 방법, 소모품을 포함하는 담배 에어로졸을 전달하기 위한 장치, 및 장치를 통해 담배 에어로졸을 생성하기 위한 방법에 관한 것이다.

Description

전기 전도성 소모품
본 발명은 에어로졸 발생 장치를 위한 소모품으로서 가열 층을 갖는 전기 전도성 담배에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 이러한 전도성 소모품을 제조하기 위한 방법, 장치 에어로졸 발생 장치, 및 전술한 소모품으로부터 에어로졸을 생성하기 위한 방법에 관한 것이다.
많은 종류의 전기식 흡연 장치가 시장에서 이용 가능하다. 가장 대중적인 것은 전자 담배로 알려져 있으며, e-액체를 흡입식 증기로 기화시킨다. 그러나, 이러한 장치는 e-액체의 누출에 매우 취약하다. 이는 전기식 흡연 장치를 주머니 또는 가방에 보관하는 사용자에게 매우 바람직하지 않다. 고체 소모품을 갖는 대안적인 장치가 이용 가능하다. 그러한 장치는, 종이로 포장된 담배 재생 물질을 연소시키는 대신 가열하는 것이며, 누출을 겪지 않는다. 그러나, 이러한 장치는 히터가 장치의 일부가 되어야 하므로, 장치의 표면에서 고온을 방지하기 위해 적절히 단열되어야 한다. 장치는 조립하기가 비교적 복잡하여 비교적 비싸다.
따라서, 본 발명의 목적은, 가열 시스템 또는 라이터가 장치의 일부가 될 필요 없이, 재충전식 (예를 들어, 리튬 이온) 배터리를 통해 에어로졸 발생 장치를 작동시킬 수 있도록 하는, 에어로졸 발생 장치를 위한 전도성 소모품을 제공하는 것이다. 또한, 본 발명의 목적은, 전술한 전도성 소모품을 제조하기 위한 방법, 소모품과 함께 사용하기 위한 에어로졸 발생 장치, 및 에어로졸을 생성하기 위한 방법을 제공하는 것이다.
전술한 요건은 청구항 제1항의 대상에 의해 충족된다. 바람직한 실시형태는 종속 청구항의 대상이다.
본 발명에 따른 에어로졸 발생 장치를 위한 소모품은, 발열체, 및 특히 장치의 2개의 전극 사이에 삽입되어 위치되도록 형성된 에어로졸 기재(substrate)의 가열 층을 포함한다. 에어로졸 기재의 가열 층은, 향미제(flavorant) 재료 및 에어로졸 형성제를 포함한다.
소모품은, 층이 층에 내장된 미립자 형태의 전기 전도성 재료를 더 포함하며, 전기 전도성 재료가 가열 층 내에 배치되어, 2개의 전극 간에 전류를 전도하거나/전도하고, 에어로졸 형성제를 에어로졸화하기에 충분한 온도로 에어로졸 기재를 가열하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 가열 층 내에 포함된 향미제 재료는, 발생된 에어로졸의 맛을 강화 및 변경하는 천연 및/또는 합성 성분을 포함한다. 향미제 재료는, 바람직하게는 상이한 유형의 담배 식물로 제조될 수 있는 담배 재료를 포함하는 것이 안출 가능하다. 그러나, 담배 재료를 향미제 재료에 첨가하는 것이 필수적인 것은 아니다.
바람직하게는, 소모품은 2개의 전극 사이에 배치되며, 보다 바람직하게는, 소모품은 전극 사이에 압착된다. 바람직하게는, 2개의 전극은, 에어로졸 발생 장치 내에서 히터로서 사용하기 위한 통상적인 전극을 나타낸다. 바람직하게는, 소모품, 특히 가열 층은, 페이스트(paste) 또는 도우(dough)로서 형성된다. 적어도 다양한 저장 가능성 때문에, 이러한 형상으로 소모품을 제공하는 것이 바람직하다.
도우 형태의 소모품은, 바람직하게는 나선형 또는 쌍곡선 나선형과 유사하게 두번 감긴 층으로서 제공되거나 저장된다. 보빈으로 감긴 소모품을 제공하는 것도 가능하다. 바람직하게는, 전체 소모품, 및 특히 에어로졸 기재의 가열 층은, 바람직하게는 소모품을 신선하게 유지하도록 의도된 카트리지 내에 저장된다. 바람직하게는, 카트리지는, 카트리지를 개방 및 폐쇄하기 위한 기구를 구비한다. 이러한 목적을 위해 다양한 마개가 이용 가능하다. 이로 인해, 카트리지는 소모품(특히, 가열 층)으로 리필 가능한 것이 안출 가능하다.
페이스트로서 제공되는 소모품은, (20℃에서) 최대 10² mPas의 점도를 포함한다. 소모품의 (바람직하게는 동적) 점도는, 바람직하게는 전극의 온도가 증가함에 따라 감소한다. 소모품은 비뉴턴(non-Newtonian) 유체이며 고체 입자를 포함하는 것이 안출 가능하다. 소모품의 사용된 재료의 조성에 따라, 고체 입자의 양이 달라진다. 이로 인해, 소모품의 점도 및 특히 동적 점도는, 바람직하게는 소모품 내의 포함된 고체 입자의 양 및 원료에 따라 좌우된다.
바람직하게는, 에어로졸 발생 장치의 2개의 전극은 전압 소스에 연결된다. 또한 바람직하게는, 전압 소스는, 1 V 내지 5 V 범위의 전압을 제공하는 전기 에너지를 전체 에어로졸 발생 장치에 공급한다. 바람직한 실시형태에서, 전압 소스는 3.7 V의 값을 전달하는 리튬 이온 배터리이다. 이러한 전압 소스는, 재충전 가능성의 관점에서 최신 에어로졸 발생 장치를 위해 특히 바람직하다. 본 발명에 따른 가열 층은 전극 사이의 전도체로서 간주되며, 소모품의 직접적인 에어로졸화를 제공한다. 바람직하게는, 2개의 전극 및 가열 층은, 소모품 내에 포함된 에어로졸 형성제의 충분한 에어로졸화를 위해, 90 내지 230℃ 범위의 온도에 도달한다.
다른 실시형태에 따라, 소모품은, 전기 전도성 재료가 (20℃에서) 적어도 3. 10² S/m의 전기 전도율을 갖는 것을 특징으로 한다. 전기 전도율 값은, 선택된 전기 전도성 재료에 따라 달라질 수 있다. 바람직하게는, 소모품 내에 또는 가열 층 내에 포함된 전기 전도성 재료는, 100*106 S/m의 전기 전도율을 갖는다.
전기 전도성 재료는, 바람직하게는 담배 업계에서 사용하기 위한 무독성 승인 첨가제이다. 다른 실시형태에서, 소모품 내에 또는 가열 층 내에 포함된 전기 전도성 재료는, 3*102 S/m 내지 3*106 S/m 범위의 전기 전도율을 갖는 것이 안출 가능하다. 바람직하게는, 전기 전도성 재료는, 제1 전극으로부터 제2 전극으로 전류가 흐를 수 있도록 한다. 바람직하게는, 전류는 소모품의 두께에 수직인 횡방향으로 흐른다. 이러한 맥락에서, 소모품의 두께는, 제1 전극과 제2 전극 사이에 배치된 소모품의 두께를 의미한다. 바람직하게는, 소모품을 통하여, 특히 가열 층을 통하여, 전극 간의 충분한 전류 흐름을 달성하기 위해, 소모품의 중량의 적어도 2.5%, 그리고 바람직하게는 50% 미만, 보다 바람직하게는 2.5% 내지 25%의 양으로 전기 전도성 재료를 제공할 필요가 있다.
추가적으로 또는 대안적으로, 필요한 전기 전도율은, 전극의 접촉 표면의 조절에 의해 달성될 수 있다. 더 작은 전극 접촉 표면은 더 큰 저항을 달성하는 것이 안출 가능하다. 바람직하게는, 더 작은 전극 접촉 표면은, 150 mm2 내지 200 mm2 범위의 접촉 표면적을 포함한다. 이 경우, 가열 층 내의 전기 전도성 재료의 양을 증가시키는 것이 가능하다. 이로 인해, 큰 전극 접촉 표면을 갖는 전극은, 바람직하게는 더 적은 양의 전기 전도성 재료를 포함하는 가열 층과 함께 사용되어야 한다. 바람직하게는, 큰 전극 접촉 표면은, 250 mm2 내지 320 mm2 범위의 접촉 표면적을 포함한다. 바람직한 실시형태에서, 전극 접촉 표면적은 200 mm2 내지 250 mm2의 범위이며, 보다 바람직하게는 215 mm2를 포함한다.
다른 실시형태에 따라, 소모품은, 가열 층의 두께가 0.5 내지 3 mm, 바람직하게는 0.5 내지 2 mm에 포함되며, 가장 바람직하게는 0.75 mm인 것을 특징으로 한다. 바람직하게는, 소모품의 최소 두께는 가열 층에 의해 결정된다. 바람직하게는, 소모품의 전기 저항은, 사용된 가열 층의 두께에 비례한다. 층이 더 얇을수록, 전기 저항이 더 낮아진다.
가열 층의 두께가 전체 소모품의 두께에 해당하는 것이 안출 가능하다. 이 경우, 가열 층은 바람직하게는 별도의 층으로서 형성되는 것이 아니라, 전체 소모품 내에 분포된다. 이로 인해, 전기 전도성 재료를 포함하는 전체 소모품은 가열 층이다. 바람직하게는, 소모품의 최대 두께는 에어로졸 발생 장치의 설계에 의해 결정된다. 흔히 소형 에어로졸 발생 장치에 이용 가능한 공간이 거의 없으므로, 소모품의 두께가 특히 중요하다. 이로 인해, 소모품의 바람직한 두께는, 카트리지 내의 저장을 위해 특히 바람직하다.
소모품의 좁은 두께에 따라, 소모품을 포함하는 카트리지의 용량이 더 커질 수 있다. 동시에, 바람직하게는, 소모품을 가열하기 위해, 더 적은 전압 및 더 적은 가열 시간이 필요하다. 이에 따라, 사용자는 소모품을 갖는 단일 카트리지를 더 오랜 시간 기간 동안 사용할 수 있다. 소모품 또는 가열 층의 바람직한 두께에 대한 추가적인 이점은, 카트리지 내의 조밀한 와인딩이다. 이에 따라, 소모품을 갖는 카트리지 내의 소모성 보이드를 방지하도록 돕는다.
다른 실시형태에 따라, 소모품은, 하나의 전극으로부터 층의 두께를 통하여 다른 전극으로 전기가 흐를 수 있도록 하기 위한 양으로, 전기 전도성 재료가 층 내에 그리고 층 상에 분포되는 것을 특징으로 한다. 2개의 전극 간의 전기 전도를 제공하도록 전기 전도성 재료로 소모품 또는 가열 층을 코팅하는 것이 안출 가능하다. 본 발명의 일부 실시형태에서, 소모품은, 전기 전도성 재료를 포함하는 2개의 가열 층을 포함한다.
가열 층은 바람직하게는 소모품의 상부 및 하부 층으로서 배치 가능하므로, 적어도 3개의 층을 포함하는 층상 소모품을 형성한다. 이 경우, 바람직하게는, 가열 층은 전극과 접촉된다. 또한 바람직하게는, 소모품은 중간 층 내에 전기 전도성 재료를 포함함으로써, 하나의 전극으로부터 다른 전극으로의 전류 흐름을 보장한다.
다른 실시형태에서, 전기 전도성 재료는 특히 균일하게 가열 층 내에 분포되어, 하나의 전극으로부터 가열 층의 두께를 통하여 다른 전극으로 전류가 흐를 수 있도록 한다. 특히, 이 경우, 전체 소모품이 가열 층이다. 그러나, 전기 전도성 재료를 포함하는 추가적인 고농축 층을 사용하는 것도 안출 가능하다.
다른 실시형태에 따라, 전기 전도성 재료는, 가열 층의 내부에 그리고 가열 층의 표면 영역 상에 무작위로 분포된다. 특히, 바람직하게는, 전기 전도성 재료는, 소모품의 내부에 그리고 소모품의 표면 영역 상에 무작위로 분포된다. 소모품 또는 가열 층 내의 전도성 재료의 분포는, 바람직하게는 픽(Fick)의 확산 법칙으로 설명된다. 전도성 재료 또는 가열 층이 바람직하게는 도우 형태로 제공된 고체 재료인 경우, 전도성 재료는 바람직하게는 소모품의 가열 층의 내부에 이방성으로 분포된다. 이에 따라, 가열 층 또는 소모품 내부의 더 높고 더 낮은 농도의 전도성 재료를 갖는 영역의 형성을 유발한다.
그러나, 바람직하게는, 소모품의 가열 층 내부의 전기 전도성 재료는, 전류 흐름이 보장되는 정도까지 분산된다. 바람직하게는 페이스트 형태의 보다 액체 소모품 내부의 전도성 재료의 분포는, 바람직하게는 고체 소모품 내부의 분포에 비해 더 나을 수 있다. 바람직하게는, 전도성 재료는 액체 소모품의 내부에 균일하게 분산된다. 이는 캐리어 액체 내에 분산된 전도성 입자 또는 액체 전기 전도성 재료를 통해 달성될 수 있다.
다른 실시형태에 따라, 전기 전도성 재료는 흑연 또는 목탄 입자이다. 재료는 분말 형태, 성긴 또는 응집 입자 형태를 취할 수 있다. 특히 적어도 담배 업계 또는 식품 업계에서 특히 승인된 다른 전도성 재료를 사용하는 것도 안출 가능하다.
다른 실시형태에 따라, 전기 전도성 재료는, 가열 층과 관련하여 2.5 내지 50 중량%, 바람직하게는 2.5 내지 25 중량%의 양을 포함한다. 바람직하게는, 전기 전도성 재료는, 소모품과 관련하여 2.5 내지 59 중량%의 양을 포함한다. 바람직하게는, 소모품 또는 가열 층 내의 존재하는 탄소 또는 목탄 입자의 양은, 적어도 소모품 또는 가열 층의 두께에 따라 좌우된다. 소모품 내의 존재하는 탄소 또는 목탄 입자의 양은, 가열 프로세스 동안 제1 전극과 제2 전극 사이의 제공된 압력에 따라 좌우되는 것도 안출 가능하다. 소모품은 탄소 입자 뿐만 아니라 목탄 입자를 포함하는 것이 가능하다. 이 경우, 가열 층 또는 소모품 내의 두 재료의 양은, 바람직하게는 소모품과 관련하여 5 중량% 내지 40 중량%, 또한 바람직하게는 2.5% 내지 60%의 범위로 존재한다. 일반적으로, 소모품 또는 가열 층 내에 50 중량%를 초과하는 양의 탄소 및/또는 목탄 입자를 사용하는 것이 안출 가능하다.
전기 전도성 재료는 중공 구조물을 가질 수 있다. 중공 구조물은, 기공 또는 튜브 또는 다른 모세관 또는 스펀지 구조물에 의해 형성될 수 있다. 이러한 구조물의 이점은, 소모품을 연화시키지 않으면서, 에어로졸 형성제에 대한 비축물을 제공할 수 있다는 점이다.
다른 실시형태에 따라, 가열 층은, 소모품 또는 가열 층과 관련하여 0.5 내지 2.5 중량%의 양으로, 결합제, 바람직하게는 카르복시메틸 셀룰로오스(CMC)를 더 포함한다. 특히, 바람직하게는 소모품은, 소모품과 관련하여 0.5 내지 2.5 중량%의 양으로 CMC로서 결합제를 포함한다. 일 실시예에서, 결합제는, 소모품의 총 중량 중 약 1.74 중량%의 양으로 포함된다. 예를 들어 셀룰로오스 검(gum), 물 및 글리세린의 혼합물과 같은, 다른 결합제를 사용하는 것이 안출 가능하다. 물은 결합제를 활성화시킬 수 있게 하며, 이의 양은 선택된 결합제에 따라 달라질 수 있다.
다른 실시형태에 따라, 에어로졸 형성제는, 소모품 또는 가열 층과 관련하여 25 중량% 미만의 양을 포함한다. 바람직하게는, 에어로졸 형성제는 글리세린 및/또는 프로필렌 글리콜이다. 이로 인해, 에어로졸 형성제를 소모품 또는 가열 층에 첨가하지 않는 것이 가능하다. 이 경우, 포함된 전도성 재료, 바람직하게는 목탄은, 소모품 내에 포함된 향미제의 에어로졸화를 위해 더 높은 온도를 필요로 한다. 특히 보다 고체 소모품을 사용하는 경우, 소량의 에어로졸 형성제를 사용하거나, 에어로졸 형성제를 사용하지 않는 것이 안출 가능하다. 이에 따라, 소모품 내의 불필요한 수분 함량을 방지하도록 돕는다. 그러나, 에어로졸 형성제는 소모품의 탄성을 위해 특히 바람직하다. 소모품 내에 에어로졸 형성제를 사용함으로써, 적어도 이의 취성을 방지할 수 있다. 이에 따라, 에어로졸 발생 장치의 2개의 전극 사이에서 가열을 위한 소모품 또는 가열 층의 최적 형상을 가능하게 한다. 바람직한 실시형태에서, 에어로졸 형성제는, 소모품과 관련하여, 적어도 5 중량% 및 25 중량% 미만의 양을 포함한다. 예를 들어, 에어로졸 형성제는 약 12.50 중량%의 양의 글리세린이다.
다른 실시형태에 따라, 층은 소모품과 관련하여 10 내지 49.5 중량%, 바람직하게는 22.5 내지 49.5 중량%에 포함되는 양으로 물을 더 포함한다. 예를 들어, 층은 약 36 중량%의 물을 포함한다.
다른 실시형태에 따라, 담배 재료는, 소모품과 관련하여 최대 47.5 중량%의 양의 담배를 포함한다. 바람직하게는, 담배 재료는, 소모품의 총 중량 중 25 중량% 내지 47.5 중량%의 양의 담배를 포함한다. 담배는 담배 분말 및/또는 썰은 담배, 예를 들어 황색종잎 담배(FCT)일 수 있다. 특히, 소비자는 담배 분말을 포함하지 않는 본 발명에 따른 소모품을 사용할 수 있다. 바람직하게는, 담배 분말 없이 습윤제를 포함하는 소모품이 에어로졸 발생 장치의 전극 사이에서 에어로졸화 가능하다. 바람직하게는 습윤제는, 발생된 에어로졸을 상이한 향미로 강화하기 위한 향미제를 포함한다. 그러나, 담배 분말은, 발생된 에어로졸의 확대된 특별한 담배 맛을 제공한다. 소모품 또는 가열 층 내에 포함된 담배 분말이 전도성 재료(바람직하게는 목탄)에 점착됨으로써, 발생된 에어로졸에 니코틴을 제공하는 것이 안출 가능하다.
다른 실시형태에 따라, 담배 분말은 1000 미크론 미만의 입자 크기를 갖는다. 담배 입자는, 예를 들어 잎, 줄기 또는 뿌리와 같은, 담배 식물의 임의의 부분으로부터 비롯될 수 있다. 담배 분말의 입자 크기는, 전달되는 담배 맛을 고려할 때 중요하다. 담배 입자를 더 작은 입자 크기로 분쇄하는 것은 향기에 영향을 줄 수 있음이 확인되었다. 높은 전단 에너지로 인해, 향기 첨가(odorizing) 분자 중 일부가 분해되는 것으로 판단된다.
또한, 일부 향기 첨가 분자는, 분쇄 공정 동안 또는 이후의 처리 공정 동안, 너무 작은 담배 입자에서 배출될 수 있다. 이로 인해, 담배 입자 내의 이러한 향기 첨가 분자의 고갈, 및 완전한 담배 향기와 상이한 향기 첨가 조성물을 야기한다. 다른 실시형태에서, 가열 층 또는 소모품 내에 사용되는 담배 분말의 입자 크기는 600 미크론 이하인 것이 안출 가능하다. 이러한 작은 평균 입자 크기를 갖는 담배 입자는, 향기 첨가 분자가 입자에서 배출될 수 있는 높은 표면적을 제공한다. 이로 인해, 작은 담배 입자는, 오랜 기간에 걸쳐서 풍부한 담배 향미를 제공하기 때문에 중요한 것으로 확인되었다.
다른 실시형태에 따라, 가향 재료는, 소모품과 관련하여 1 내지 47.5 중량%에 포함되는 양의 황색종잎 담배(FCT)를 포함한다. 바람직한 실시예에서, 가향 재료는, 소모품의 총 중량 중 약 25 중량%의 양의 황색종잎 담배(FCT)를 포함한다. 황색종잎 담배는, 담배 가닥 및 담배 가루의 혼합물을 포함할 수 있다. 예를 들어, 썰은 담배는, 최대 약 5 mm 길이의 담배 가닥(예를 들어, 담배 절단 충전제)을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 가향 재료는 상이한 유형의 담배를 포함하는 담배 재료를 포함한다. 이로 인해, 적어도 화건종(fire-cured) 담배 및/또는 황색종잎 담배 및/또는 다른 식물 첨가제를 사용하여, 상이한 담배 맛으로 소모품을 강화하는 것이 가능하다.
바람직하게는, 소모품의 고체 대 액체 원료 함량의 비율은, 70:30 내지 30:70, 바람직하게는 60:40 내지 40:60, 보다 바람직하게는 55:45 내지 50:50, 가장 바람직하게는 52:48을 포함한다. 이로 인해, 소모품은 충분한 에어로졸 형성제를 포함하며, 전도성을 위한 충분한 전도성 재료를 가지면서도 너무 쉽게 부서지지 않는 시트로 형성될 수 있다.
또한, 이하의 단계를 포함하는 소모품을 제조하기 위한 방법에 의해 목적이 달성된다:
- 페이스트 또는 도우를 형성하도록, 미립자 형태의 전기 전도성 재료, 에어로졸 형성제, 및 물과 향미제 재료를 혼합하는 단계;
- 페이스트 또는 도우를 층으로 압착하는 단계; 및
- 예를 들어 경화 및/또는 건조에 의해, 가열 층을 응고시키는 단계.
전달된 페이스트 또는 도우에 담배 분말 또는 담배 재료를 첨가하는 것이 안출 가능하다. 담배 재료 또는 담배 페이스트를 포함하는 도우 또는 페이스트는 바람직하게는 강한 담배 맛을 전달한다. 다른 실시형태에서, 향미제 재료는, 초콜릿, 바닐라 또는 멘톨과 같은 향미제를 통해, 소모품 또는 가열 층 또는 발생된 에어로졸을 강화할 수 있는 천연 또는 합성 향미제를 더 포함한다.
특히, 이러한 맥락에서 "혼합"은, 소모품 또는 가열 층의 원료가 확산 가능하거나 분산 가능함을 의미한다. 일부 원료는 고체 형태로 제공되고 다른 원료는 액체 형태로 제공되는 것이 안출 가능하다. 고체 원료를 액체 원료에 침지하여 소모품 또는 가열 층을 제조하는 것도 안출 가능하다. 그 후에, 특히 원료의 균일한 분산을 위해, 페이스트 또는 도우를 반죽하는 것이 바람직하다. 바람직하게는, 전기 전도성 재료, 향미제 재료, 및 적어도 CFT는 소모품 또는 가열 층의 고체 원료로서 제공된다. 또한 바람직하게는, 에어로졸 형성제, 물 및 적어도 결합제는 소모품의 액체 원료로서 제공된다. 바람직하게는, 소모품 또는 가열 층을 위한 원료의 최적 비율은, 적어도 52 중량%의 고체 원료 및 적어도 48 중량%의 액체 원료를 포함한다.
바람직하게는, 도우 또는 페이스트는, 적어도 0.5 mm의 두께를 갖는 층으로 압착된다. 그러나, 2 mm 이하의 두께를 갖는 층을 압착하는 것도 가능하다. 그러나, 2개의 전극 사이에 배치된 소모품 또는 가열 층의 전기 저항은, 더 큰 층 두께로 유발된다. 페이스트 또는 도우로서 제공되는 소모품을 갖는 일 실시형태에서, 페이스트 또는 도우를 층으로 압착하여 이를 건조되도록 하는 것이 가능하다. 추가적으로 또는 대안적으로, 페이스트 또는 도우는 지지 층에 압착되거나/압착되고, 2개의 다공성 래핑(wrapping) 층 사이에 압연될 수 있다. 이러한 래핑 층은, 압착된 원료의 층상 형태를 형성하여 유지하기 위해 바람직할 수 있다. 지지 층 및/또는 래핑 층은 바람직하게는 종이 또는 실리콘을 포함한다. 따라서, 특히 안정적인 형태의 가열 층이 달성될 수 있다.
또한, 목적은, 한 쌍의 전극, 및 전극에 공급하기 위한 전기 에너지의 소스를 특징으로 하는, 소모품을 포함하는 담배 에어로졸을 전달하기 위한 장치에 의해 달성되며, 접촉 표면을 포함하는 전극은, 층의 표면 영역의 적어도 일부분을 따라, 삽입된 소모품의 층을 압착하도록 구성된다. 담배 에어로졸을 전달하기 위한 장치는, 바람직하게는 본 발명에 따른 소모품을 위한 에어로졸 발생 장치로서 사용 가능하다. 이러한 장치는, 통상적인 전기적 에어로졸 전달 장치로서 추가적인 기계적, 전기적 및/또는 전자 부품을 포함하는 것이 안출 가능하다. 이로 인해, 장치는 소모품을 저장하기 위한 카트리지를 더 포함하는 것이 가능하다. 바람직하게는, 카트리지는 소모품으로 리필 가능하거나 보충 가능하다.
다른 실시형태에 따라, 장치는, 층과 접촉되는 부분이 전극 사이의 표면 영역의 10 내지 80%, 바람직하게는 20 내지 50%에 포함되는 것을 특징으로 한다.
다른 실시형태에 따라, 전극은, 0.5 내지 10 바(bar)에 포함되는 압력(바람직하게는, 5 바)으로 층 상에서 압착된다. 바람직한 실시형태에서, 장치는 압력 발생을 위한 수단을 포함한다. 바람직하게는, 수단은 0.5 내지 10 바의 압력을 발생시키기 위한 스프링을 포함한다. 바람직한 실시형태에서, 압력 발생을 위한 수단은, 2개의 전극 사이에 5 바의 압력을 발생시킨다. 바람직하게는, 압력은 150 내지 300 mm2, 예를 들어 215 mm2의 표면적을 갖는 전극 상에 작용한다. 그러나, 전극의 더 넓은 표면적 상에 적어도 5 바의 압력을 발생시키는 것도 가능하다. 그러나, 전극의 표면적은 전체 장치의 크기에 따라 좌우된다. 전극은, 에어로졸이 소모품의 밖으로 흐르도록 촉진시키기 위한 개구 또는 채널을 포함할 수 있다. 예를 들어, 각각의 전극은, 파형 및/또는 개구형 접촉 표면을 포함한다.
목적은 또한 이하의 단계를 포함하는 담배 에어로졸을 생성하는 방법에 의해 달성된다:
- 에어로졸 발생 장치의 2개의 전극 사이에 에어로졸 기재의 가열 층을 배치하는 단계;
- 가열 층 상의 전극을 압착하는 단계;
- 전극에 전류를 공급하는 단계로서, 가열 층은 전극 간에 전류를 전도하는, 단계;
- 가열 층을 가열하여 담배 에어로졸을 생성하는 단계.
바람직하게는, 가열 층 또는 소모품의 가열은, 에어로졸 발생 장치의 전극으로부터 다른 전극으로 흐르는 전류를 통해 제공된다. 소모품 또는 가열 층 내에 포함된 전도성 재료는 바람직하게는 전류 흐름을 가능하게 한다. 이로 인해, 소모품 또는 가열 층은 장치의 2개의 전극 사이에서 소각됨으로써, 흡입식 에어로졸을 생성한다.
바람직하게는, 방법은, 도관 또는 에어로졸 채널을 통하여 마우스피스 배출구로 담배 에어로졸을 안내하는 단계를 더 포함한다. 도관 또는 에어로졸 채널은 장치의 가열 섹션 및 마우스피스에 연결되는 것이 안출 가능하다. 바람직하게는, 장치의 가열 섹션은, 2개의 전극 및 가열 층 배치를 포함한다.
본 특허 출원에서, 입자 크기는, 건식 분산 방법 및 소프트웨어 v3.62를 사용하여, 입자 크기 분석기 Malvern 3000의 레이저 회절에 의해 결정된 평균 직경(D90)을 지칭한다.
본 발명의 추가적인 이점, 목적 및 특징은, 첨부된 도면을 참조하여 이하의 설명에서 예시적으로만 설명될 것이다. 도면에서, 상이한 실시형태의 유사한 구성 요소는 동일한 참조 부호를 나타낼 수 있다.
도면으로서:
도 1a는 전도성 재료의 하나의 입자를 갖는 2개의 전극 사이의 전도성 재료를 포함하는 소모품의 개략적인 단면도를 도시한다;
도 1b는 전도성 재료의 2개의 접촉 입자를 갖는 2개의 전극 사이의 전도성 재료를 포함하는 소모품의 개략적인 단면도를 도시한다;
도 1c는 2개의 전극 사이의 전도성 재료를 포함하는 소모품의 개략적인 평면도를 도시한다;
도 2는 2개의 전극, 및 전극 사이에 배치된 소모품을 갖는, 에어로졸을 전달하기 위한 장치의 개략도를 도시한다;
도 3은 전도성 재료를 포함하는 소모품을 제조하기 위한 방법의 흐름도를 도시한다;
도 4는 2개의 전극, 및 전극 사이에 배치된 소모품을 포함하는 장치를 통한 에어로졸 생성 방법의 흐름도를 도시한다;
도 5a는 나선으로 배치된 소모품을 포함하는 카트리지의 개략도를 도시한다;
도 5b는 쌍곡 나선(hyperbolic spiral)으로 배치된 소모품을 포함하는 카트리지의 개략도를 도시한다.
도 1a 및 도 1b에는, 2개의 전극(4a, b) 사이에 전도성 재료(7)를 포함하는 소모품(1)의 개략적인 단면도가 도시된다. 두 도면 모두에서, 도시된 소모품(1)은, 적어도 향미제 재료(5), 전기 전도성 재료(7), 및 선택적으로 에어로졸 형성제(6)를 포함한다. 소모품(1)은 에어로졸 기재(도시되지 않음)를 형성하는 원료를 더 포함하는 것이 안출 가능하다. 향미제 재료(5)는, 개별적인 담배 맛을 갖는 에어로졸 기재를 강화하기 위한 담배 재료일 수 있거나/담배 재료일 수 있으며, 담배 재료에 추가적으로 또는 대안적으로 첨가되는 다른 향미 물질일 수 있다. 원료, 특히 전기 전도성 재료(7)는 미립자 형태로 제공된다. 특히, 원료는 전도성 재료의 입자를 포함하는 고체 분말로서 제공될 수 있다. 그러한 미립자 원료는 바람직하게는 가열 층(3) 또는 소모품(1)에 내장된다. 그러나, 바람직하게는 소모품(1)은 층으로서 형성되며, 특히 가열 층(3)이거나 가열 층(3)을 포함한다. 또한 바람직하게는, 층(3) 또는 소모품(1)은, 에어로졸 발생 장치(2) 내의 2개의 전극(4a, b) 사이에 배치된다(도 2에 도시됨).
2개의 전극(4a, b)은 서로 이격되어 소모품(1) 또는 가열 층(3)과 연결된다. 바람직하게는, 전극(4a, b) 사이의 거리는 소모품(1)의 두께(8)로서 간주된다. 소모품(1) 또는 가열 층(3)의 두께(8)는, 바람직하게는 0.5 mm 내지 5 mm의 범위, 바람직하게는 0.5 내지 2 mm의 범위일 수 있다. 특히, 두께(8)는, 에어로졸 발생 장치(2)(도 2에 도시됨)의 크기, 및 전극(4a, b)의 크기에 따라 좌우된다. 특히, 바람직하게는 휴대용 장치(2)는, 작은 평균 접촉 표면(11)을 갖는 전극(4a, b)을 포함한다. 일 실시예에서, 접촉 표면(11)은 215 mm2의 면적을 포함한다. 그러나, 접촉 표면(11)이 150 mm2 내지 300 mm2 범위의 면적을 포함하는 것도 안출 가능하다. 도 1a에 도시된 바와 같이, 전극(4a, b)의 접촉 표면(11)은 소모품(1) 또는 가열 층(3)과 직접 접촉된다. 일 실시예에서, 접촉 표면(11)의 70% 내지 95%가 소모품(1) 또는 가열 층(3)과 접촉된다. 바람직하게는, 전극(4a, b)은 소모품(1) 또는 가열 층(3)에 압력을 가하여, 전극과 전도성 입자 간의 접촉 저항을 감소시킨다.
제1 전극(4a) 및 제2 전극(4b)에는 전압 소스(19)가 공급된다. 에어로졸 발생 장치(2)의 사용 상태에서, 하나의 전극(4b)으로부터 소모품(1)을 통하여 다른 전극(4a)으로 전류가 흐른다. 일 실시예에서, 전압 소스(19)는, 리튬 이온과 같은 재충전식 배터리에 의해 3.7 V의 전압 값이 공급된다. 그러나, 전극(4a, b)에 에너지를 공급하기 위한 다른 전기 에너지 소스(10)(도 2에 도시됨)를 사용하는 것도 안출 가능하다.
바람직하게는, 도 1a에 도시된 바와 같은 소모품(1)은, 압축 후에, 전도성 입자의 가장 큰 치수 이하인 두께(8)를 포함한다. 전도성 재료(7)는 입자로서 도시된다. 소모품(1)은 전도성 재료(7)의 하나보다 많은 입자를 포함하는 것이 안출 가능하다. 바람직하게는, 소모품은, 소모품 내에 무작위로 분산된 복수의 입자를 포함한다. 예를 들어, 전기 전도성 재료(7)는, 약 780 미크론의 입자 크기의 입자를 포함한다. 특히, 전기 전도성 재료(7)는, 참조물 Jacobi EcoSorb MB3-10H에 따른 활성탄 입자였다. 전극 간의 저항은 전도성 재료(7)의 입자의 크기에 따라 좌우되는 것이 안출 가능하다. 바람직하게는 전기 전도성 재료(7)는, 바람직하게는 서로 평행하게 배치된 전극(4a, b)과의 2개의 접점(7a)을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 전류는 하나의 접점(7a)으로부터 다른 접점으로 흐르므로, 전극(4a, b)을 전기적으로 연결시킨다. 다른 실시형태(도 1b 참조)에서, 적어도 2개의 입자를 포함하는 전기 전도성 재료(7)는, 바람직하게는 적어도 3개의 접점(7a)을 포함한다. 바람직하게는, 2개의 접점(7a)은 전극(4a, b)과 접촉되며, 제3 접점(7a)은 전도성 재료(7)의 입자 간의 접점이다. 물론, 소모품 내의 도 1a, 도 1b의 배치를 모두 갖는 전기 전도성 재료(7)도 가능하다. 바람직하게는, 소모품의 두께(8)는, 복수의 입자에 대한 전극과의 접점(7a)을 보장하기 위해, 입자 크기와 실질적으로 동일하다. 소모품의 두께는, 전극 사이의 소모품의 압축 후에 접촉점을 보장하기 위해, 입자 크기보다 0 내지 20% 더 클 수 있다. 예를 들어, 전기 전도성 입자의 입자 크기는, 각각 약 250 미크론, 또는 300 미크론, 또는 350 미크론, 또는 400 미크론, 또는 450 미크론, 또는 500 미크론, 또는 550 미크론, 또는 600 미크론, 또는 650 미크론, 또는 700 미크론, 또는 750 미크론, 또는 800 미크론일 수 있으며, 소모품의 두께 또는 전극 간의 거리(8)는, 각각 200 내지 250 미크론, 또는 300 내지 360 미크론, 또는 350 내지 420 미크론, 또는 400 내지 480 미크론, 또는 450 내지 540 미크론, 또는 500 내지 600 미크론, 또는 55 내지 660 미크론, 또는 600 내지 720 미크론, 또는 650 내지 780 미크론, 또는 700 내지 840 미크론, 또는 750 내지 900 미크론, 또는 800 내지 960 미크론일 수 있다.
도 1a 및 도 1b는 소모품(1)의 두께(8)에서의 저항이 감소하는 특히 바람직한 실시형태를 도시한다. 전극(4a, b)과의 가능한 한 적은 접촉점(7a)을 가능하게 하는 소모품의 두께(8)를 통해, 전류가 더 잘 흐른다. 이로 인해, 경계 저항은 바람직하게는 두께(8) 및/또는 다수의 접촉점(7a)에 비례한다.
도 1c는 2개의 전극(4a, b) 사이의 전도성 재료(7)를 포함하는 소모품(1)의 개략적인 평면도를 도시한다. 도 1b에서 알 수 있는 바와 같이, 소모품(1)은 전극(4a, b)(4b는 도시되지 않음) 사이에 배치된다. 바람직하게는, 소모품(1) 또는 가열 층(3)은, 전극(4a, b)의 접촉 표면(11)(도시되지 않음)과 접촉되는 적어도 하나의 표면 영역(3a)을 포함한다. 소모품(1)이 전극(4a, b) 사이에서 압착된다는 점으로 인해, 소모품(1)의 표면(3b)의 일부분만이 가열 가능한 것이 안출 가능하다.
도 2는 2개의 전극(4a, b), 및 전극(4a, b) 사이에 배치된 소모품(1)을 갖는, 에어로졸을 전달하기 위한 장치(2)의 개략도를 도시한다. 장치(2)는, 전기 에너지 공급기(10), 마우스피스(12), 에어로졸 채널(13), 및 카트리지(14)를 더 포함한다. 장치(2)는 추가적인 기계적, 전기적 및/또는 전기 구성 요소를 포함하는 것이 안출 가능하다. 바람직하게는, 전기 에너지 공급기(10)에 포함된 에너지가 전극(4a, b)에 공급된다. 이로 인해, 전극(4a, b)은, 바람직하게는 외부 전압 소스(19)(도시되지 않음)를 필요로 하지 않는다. 그러나, 장치(2)의 다른 실시형태는 전극에만 에너지를 공급하는 전압 소스(19)를 포함하는 것도 가능하다(도시되지 않음).
바람직하게는, 카트리지(14)는 소모품(1)을 포함한다. 카트리지(14)는 소모품(1)의 저장을 위해 사용된다. 또한 바람직하게는, 카트리지(14) 내의 저장된 소모품(1)은 바람직하게는 공간 절약 방식으로 배치된다. 바람직하게는, 신선한, 특히 연소되지 않는 소모품(1)을 전극(4a, b)에 공급하기 위해, 카트리지(14)가 전극(4a, b)에 연결된다. 카트리지는 저장된 소모품(1)을 전극(4a, b) 쪽으로 밀어넣기 위한 수단을 포함하는 것이 안출 가능하다(도시되지 않음). 이러한 수단은 수동적 또는 전기적 추진력일 수 있다.
2개의 전극(4a, b) 사이에 배치된 가열된 소모품(1)은, 바람직하게는 흡입식 에어로졸(9)을 분리시킨다. 바람직하게는, 에어로졸(9)은 에어로졸 채널(13)을 통하여 장치(2)의 마우스피스(12)로 안내된다. 이로 인해, 에어로졸 채널(13)이 전극(4a, b)에 연결되는 것이 안출 가능하다. 전극(4a, b)이 에어로졸 채널(13) 내에 배치되는 것도 가능하다. 그러한 경우, 에어로졸 채널(14)은 카트리지(13)에 연결될 수 있다.
도 3은 전도성 재료(7)를 포함하는 소모품(1)을 제조하기 위한 방법의 흐름도를 도시한다. 소모품(1)을 제조하기 위한 방법의 제1 단계는, 바람직하게는 연성 혼합물을 제공하도록 에어로졸 기재의 원료를 혼합하는 단계(100)일 수 있다. 바람직하게는, 원료는 고체 및 액체를 포함한다. 또한 바람직하게는, 담배 재료 또는 다른 향미제 물질과 같은 향미제 재료(5), 및 전도성 재료(7)는, 바람직하게는 분말로서, 미립자 형태로 제공된다. 액체 원료를 고체 원료에 첨가하기 전에, 고체 재료들을 혼합하는 것이 바람직하다. 에어로졸 형성제(6) 및 물은 바람직하게는 액체 원료로서 제공된다. 보다 연성 에어로졸 기재 혼합물을 위해 결합제를 사용하는 것도 안출 가능하다. 다른 원료와 혼합하기 전에, 목탄과 같은 다공성 전도성 입자를 액체 형성제에 침지하는 것도 안출 가능하다. 원료를 혼합(100)한 후에, 도우 또는 페이스트 형태로 에어로졸 기재가 획득된다. 제조하기 위한 방법의 다음 단계는, 바람직하게는 압착 단계(101)이다. 바람직하게는, 압착 단계(101)는, 소모품(1)을 층으로 형성하기 위한 에어로졸 기재의 기계적 압축을 포함한다. 압착된 소모품(1)은, 압착 단계(101) 후에, 2개의 래핑 사이에 배치되는 것이 안출 가능하다. 이러한 래핑은 바람직하게는 소모품(1)을 압연 또는 적층하기 위해 유용하다. 일부 실시형태에서, 소모품(1)은 래핑을 사용하지 않고 압연 또는 적층될 수 있다. 래핑 층은 종이 층일 수 있다. 그러나, 카트리지(14) 내의 추가적인 저장을 위해, 소모품(1)을 압연된 형상이 되도록 하는 것이 바람직하다. 소모품을 제조하기 위한 방법의 마지막 단계는 응고 단계(102)일 수 있다. 바람직하게는, 단계(102) 동안, 압착된 및/또는 압연된 소모품(1)은 건조 및/또는 경화된다. 장치(2) 내의 추가적인 사용을 위해, 소모품(1)을 카트리지(14) 내에 배치하는 것이 안출 가능하다. 소모품(1)은, 추가적인 사용을 위해 충분히 탄성이도록 하기 위해 일정량의 수분을 포함해야 한다. 바람직하게는, 소모품(1)은 장치(2) 내에서 추가적인 사용 시에 점진적으로 롤아웃된다(rolled out).
도 4는 2개의 전극(4a, b), 및 전극(4a, b) 사이에 배치된 소모품(1)을 포함하는 장치(2)를 통해 에어로졸을 생성하기 위한 방법의 흐름도를 도시한다. 에어로졸을 생성하기 위한 방법의 제1 단계는, 바람직하게는 장치(2)의 전극(4a, b) 사이에 소모품(1) 또는 가열 층(3)을 배치하는 단계(200)이다. 배치하는 단계(200) 전에, 소모품(1)이 압연되어 장치(2)의 카트리지(14) 밖의 전극(4a, b)에 안내되는 것도 안출 가능하다. 에어로졸을 생성하기 위한 방법은 압착 단계(201)를 더 포함하며, 전극(4a, b)은 압력 양으로 소모품(1)에 압착된다. 바람직하게는, 전극(4a, b)은 서로 평행하게 배치되며(도 1a에 도시됨), 2개의 측면 또는 방향으로부터 소모품(1)을 둘러싼다. 방법은 공급 단계(202)를 더 포함한다. 공급 단계(202)는 전극(4a, b)에 전류를 공급하는 단계를 포함한다. 바람직하게는, 가열 층(3) 또는 소모품(1)은, 2개의 전극(4a, b) 간에 전류를 전도한다. 이로 인해, 방법은 가열 단계(203)를 포함한다. 바람직하게는 전극(4a, b)의 온도가 증가함으로써, 소모품(1) 또는 가열 층(3)을 가열한다. 가열 단계(203) 동안, 흡입식 에어로졸(9)이 소모품(1) 또는 가열 층(3)으로부터 발생된다.
도 5a는 나선형으로 배치된 소모품(1)을 포함하는 카트리지(14)의 개략도를 도시한다. 바람직하게는, 소모품(1) 또는 가열 층(3)은 지점(도시되지 않음)으로부터 나오는 곡선 둘레로 연장됨으로써, 소모품(1)이 지점을 중심으로 회전함에 따라, 더 멀리 떨어지게 이동한다. 소모품(1)은 바람직하게는 카트리지(14) 내에 배치되거나 저장된다. 카트리지(14)는 소모품을 신선하게 유지하는 보관함 또는 다른 용기인 것이 안출 가능하다. 카트리지는, 장치(2)의 전극(4a, b)에 연결된 리딩(leading) 채널(17)을 더 포함한다. 리딩 채널(17)은 장치(2)의 에어로졸 채널(13)에 연결되고, 전극(4a, b)은 적어도 부분적으로 에어로졸 채널(13)의 내부에 배치되는 것도 안출 가능하다. 그러나, 카트리지(14)는 바람직하게는 연결 수단(18)을 통해 전극(4a, b)에 착탈식으로 연결된다. 이는 새로운 소모품(1)으로 카트리지(14)를 리필하는 경우 유용할 수 있다. 장치(2)는 사용된 소모품(16)을 위한 용기(15)를 더 포함하는 것이 안출 가능하다. 일부 실시형태에서, 사용된 소모품(16)은 바람직하게는 최대 350℃의 온도로 가열되며, 사용된 소모품(16)은 매우 적은 양의 액체를 포함하거나 액체를 전혀 포함하지 않는다. 액체 형성제의 양이 너무 적은 경우, 에어로졸을 발생시키기 위해, (거의 담배를 연소시키는) 더 높은 온도(예를 들어, 350℃)가 요구될 수 있다. 충분한 양의 형성제가 소모품 내에 포함된 경우, 충분한 에어로졸을 기화시키기 위한 온도는 예를 들어 300℃ 아래로 낮아질 수 있다. 새로운 소모품(1)이 카트리지(14)로부터 전극(4a, b)으로 전달된 후에, 사용된 소모품(16)은 바람직하게는 용기(15) 내로 떨어진다. 사용된 소모품(16)을 장치(2) 내에 저장하기 위한 다른 구조물을 배치하는 것도 안출 가능하다.
도 5b는 쌍곡선 나선형으로 배치된 소모품(1)을 포함하는 카트리지(14)의 개략도를 도시한다. 도 5a에 도시된 바와 같이, 소모품(1)은 바람직하게는 카트리지(14) 내에 배치된다. 바람직하게는, 카트리지(14) 내부의 소모품(1)의 더 양호한 지지를 위해, 소모품(1)은 포장지 또는 고정물(도시되지 않음)로 포장된다. 그러나, 카트리지(14) 내부에 소모품(1) 또는 가열 층(3)을 배치할 많은 가능성이 있다. 소모품(1)을 카트리지(14) 내부에 매우 조밀하게 배치하여, 장치(2) 내부의 카트리지(14)의 긴 가동 시간을 제공하는 것이 중요하다.
소모품은, 연속적인 아코디언(accordion) 소모품의 적층물, 또는 적층물 내에 배치된 별도의 층과 같이, 도 5a, 도 5b의 것들의 대안적인 형태로 저장될 수 있다.
본 출원인은, 종래기술을 고려하여, 이들이 개별적으로 또는 조합하여 새로운 것인 한, 본 출원서에 개시된 모든 특징을 본 발명의 필수적인 특징으로서 청구할 권리를 갖는다. 또한, 도면에서, 개별적으로 바람직할 수 있는 특징부가 설명된 것임을 유의한다. 도면에 개시된 구체적인 특징부는 이러한 도면으로부터의 추가적인 특징을 채택하지 않고도 바람직할 수 있음을 당업자라면 바로 인식할 것이다. 또한, 하나 또는 다양한 도면에 개시된 다양한 특징의 조합으로부터 이점이 전개될 수 있음을 당업자라면 인식할 것이다.
참조 부호의 목록
1: 소모품
2: 에어로졸 발생 장치
3: 가열 층
3a: 층의 표면 영역
3b: 층의 표면의 일부분
4a: 제1 전극
4b: 제2 전극
5: 향미제 재료/담배 재료
6: 에어로졸 형성제
7: 전기 전도성 재료
7a: 전극과 전도성 재료의 접점
8: 가열 층/소모품의 두께
9: 에어로졸
10: 전기 에너지
11: 전극의 접촉 표면
12: 마우스피스
13: 에어로졸 채널
14: 카트리지
15: 사용된 소모품을 위한 용기
16: 사용된 소모품
17: 리딩 채널
18: 연결 수단
19: 전압 소스
100: 소모품의 원료를 혼합
101: 도우 또는 페이스트를 층에 압착
102: 가열 층을 응고
200: 전극 사이에 가열 층/소모품을 배치
201: 가열 층/소모품 상의 전극을 압착
202: 전극에 전류를 공급
203: 가열 층을 가열

Claims (15)

  1. 에어로졸 발생 장치(2)를 위한 소모품(1)으로서,
    상기 장치(2)의 2개의 전극(4a, b) 사이에 삽입되어 위치되도록 형성된 에어로졸 기재의 가열 층(3)을 포함하며,
    에어로졸 기재의 상기 가열 층(3)은 향미제 재료(5) 및 에어로졸 형성제(6)를 포함하고,
    상기 층(3)은, 상기 층(3)에 내장된 미립자 형태의 전기 전도성 재료(7)를 더 포함하며,
    상기 전기 전도성 재료(7)는 상기 가열 층(3) 내에 배치되어, 상기 2개의 전극(4a, b) 간에 전류를 전도하고, 상기 에어로졸 형성제(6)를 에어로졸화하기에 충분한 온도로 상기 에어로졸 기재를 가열하는 것을 특징으로 하는,
    에어로졸 발생 장치(2)를 위한 소모품(1).
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전기 전도성 재료(7)는 (20℃에서) 적어도 3. 102 S/m의 전기 전도율을 갖는 것을 특징으로 하는, 소모품(1).
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 층(3)의 두께(8)는 0.5 내지 3 mm, 바람직하게는 0.5 내지 2 mm에 포함되는 것을 특징으로 하는, 소모품(1).
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전기 전도성 재료(7)는, 하나의 전극(4a)으로부터 상기 층(3)의 두께(8)를 통하여 다른 전극(4b)으로 전기가 흐를 수 있도록 하기 위한 양으로, 상기 층(3) 내에 그리고 상기 층(3) 상에 분포되는 것을 특징으로 하는, 소모품(1).
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전기 전도성 재료(7)는, 상기 가열 층(3)의 내부에 그리고 상기 층의 표면 영역(3a) 상에 무작위로 분포되는 것을 특징으로 하는, 소모품(1).
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전기 전도성 재료(7)는 흑연 및/또는 목탄 입자를 포함하는 것을 특징으로 하는, 소모품(1).
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전기 전도성 재료(7)는, 상기 층(3)과 관련하여 2.5 내지 50 중량%, 바람직하게는 2.5 내지 25 중량%의 양을 포함하는 것을 특징으로 하는, 소모품(1).
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 층(3)은, 상기 소모품과 관련하여 0.5 내지 2.5 중량%의 양으로, 결합제, 바람직하게는 CMC를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 소모품(1).
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 에어로졸 형성제(6), 바람직하게는 글리세린 및/또는 프로필렌 글리콜은, 상기 소모품과 관련하여 25 중량% 미만의 양을 포함하는 것을 특징으로 하는, 소모품(1).
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 층(3)은, 10 내지 49.5 중량%에 포함되는 양으로 물을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 소모품(1).
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 향미제 재료는, 상기 소모품과 관련하여 최대 47.5 중량%의 양으로 담배를 포함하는 것을 특징으로 하는, 소모품.
  12. 제11항에 있어서,
    담배는, 1000 미크론 미만의 입자 크기를 갖는 담배 분말을 포함하는 것을 특징으로 하는, 소모품(1).
  13. 제11항 또는 제12항에 있어서,
    상기 담배 재료(5)는, 1 내지 47.5%에 포함되는 양으로 황색종잎 담배(FCT)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 소모품(1).
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 소모품(1)을 제조하기 위한 방법으로서,
    - 페이스트 또는 도우를 형성하기 위해, 미립자 형태의 상기 전기 전도성 재료(7), 상기 에어로졸 형성제(6), 및 물과 상기 향미제 재료(5)를 혼합하는 단계(100);
    - 상기 페이스트 또는 도우를 층(3)으로 압착하는 단계(101); 및
    - 예를 들어 경화 및/또는 건조에 의해, 상기 가열 층(3)을 응고시키는 단계(102)를 포함하는,
    제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 소모품(1)을 제조하기 위한 방법.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 따른 소모품(1)을 포함하는 담배 에어로졸(9)을 전달하기 위한 장치(2)로서,
    한 쌍의 전극(4a, b), 및 상기 전극(4a, b)에 공급하기 위한 전기 에너지의 소스(10)를 특징으로 하며,
    접촉 표면(11)을 포함하는 상기 전극(4a, b)은, 상기 층(3)의 표면 영역(3a)의 적어도 일부분(3b)을 따라, 삽입된 상기 소모품(1)의 상기 층(3)을 압착하도록 구성되는,
    제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 따른 소모품(1)을 포함하는 담배 에어로졸(9)을 전달하기 위한 장치(2).
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