KR20240046772A - 비연소 가열형 향미 흡인기 - Google Patents

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KR20240046772A
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heated
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사토미 쓰쿠이
료스케 나가세
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니뽄 다바코 산교 가부시키가이샤
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Abstract

사용 시는 향미 성형체를 위치 고정할 수 있으며, 사용 후는 향미 성형체를 용이하게 취출할 수 있는 비연소 가열형 향미 흡인기를 제공한다. 담배 분말 원료와, 에어로졸원과, 자석 또는 상기 자석과 자력에 의해 흡착하는 자석 흡착 물질을 포함하는 향미 성형체와, 상기 향미 성형체를 수용하는 향미 성형체 수용부와, 전원부를 구비하는 전원 유닛과, 상기 전원부로부터 전력의 공급을 받아 발열하는 제1 가열부와, 상기 향미 성형체 수용부의 내벽 상에 마련되고, 상기 제1 가열부로부터의 열을 상기 향미 성형체에 전달하는 전열 부재를 구비하는 비연소 가열형 향미 흡인기로서, 상기 전열 부재는 상기 향미 성형체가 상기 자석을 포함하는 경우에는 상기 자석 흡착 물질을 포함하며, 상기 향미 성형체가 상기 자석 흡착 물질을 포함하는 경우에는 상기 자석을 포함하고, 소정의 방법에서, 140℃로 가열한 상기 자석에 대해 측정되는 인장력이, 20℃의 상기 자석에 대해 측정되는 인장력의 95% 이하인 비연소 가열형 향미 흡인기.

Description

비연소 가열형 향미 흡인기
본 발명은, 비연소 가열형 향미 흡인기에 관한 것이다.
연소형 향미 흡인기(시가렛)에서는, 잎담배를 포함하는 담배 충전물을 연소시켜 향미를 얻는다. 해당 연소형 향미 흡인기의 대안으로서, 담배 재료를 포함하는 향미원을 연소시키는 대신에 가열하여 향미를 얻는 비연소 가열형 향미 흡인기가 제안되어 있다. 비연소 가열형 향미 흡인기의 가열 온도는, 연소형 향미 흡인기의 연소 온도보다 낮고, 예를 들어 약 400℃ 이하이다. 이와 같이, 비연소 가열형 향미 흡인기의 가열 온도는 낮기 때문에, 연기량을 증가시키는 관점에서, 비연소 가열형 향미 흡인기에서는 향미원에 글리세린 등의 에어로졸원이 첨가된다. 에어로졸원은 가열에 의해 기화되어, 에어로졸을 발생시킨다. 해당 에어로졸은 담배 성분 등의 향미 성분을 동반하여 사용자에게 공급되기 때문에, 사용자는 충분한 향미를 얻을 수 있다.
비연소 가열형 향미 흡인기의 향미원의 일례로서, 타블렛(tablet-like) 형상의 향미 성형체를 들 수 있다. 해당 향미 성형체는, 가열에 의해 형상이 허물어지지 않고, 손가락으로 집더라도 손가락이 잘 더러워지지 않는 경우에는, 포드 용기(pod container) 등에 수용하지 않고, 그대로 비연소 가열형 향미 흡인기의 향미 성형체 수용부 내로 도입하여 사용할 수 있다.
특허문헌 1에는, 모듈화된 베이퍼라이저(vaporizer)에서, 연료 모듈실과 가열 모듈실의 각 내부면에는 자석이 설치될 수 있으며, 해당 자석과 맞닿는 연료 모듈과 가열 모듈의 면이 자석과 결합하는 재질로 구성되거나 자석이 부착될 수 있어서, 연료 모듈실과 가열 모듈실에 자력으로 고정되도록 구성될 수 있는 것이 기재되어 있다. 또한, 특허문헌 2에는, 에어로졸 발생 장치에서, 가늘고 긴 서셉터 소자의 기부 부분(base portion)과 하우징 내에 배치된 자성 소자 중 적어도 하나는 영구 자석을 구비하고, 기부 부분과 자성 소자 사이의 자기 인력은, 가늘고 긴 서셉터 소자를 챔버의 폐쇄단에 제거 가능하게 부착하는 것이 기재되어 있다.
일본 특허공개 2019-527049호 공보 일본 특허공개 2020-529852호 공보
전술한 바와 같이, 향미 성형체를 그대로 비연소 가열형 향미 흡인기의 향미 성형체 수용부 내로 도입하여 사용하는 경우에는, 향미 성형체에 히터로부터의 열이 확실하게 전해지도록, 향미 성형체 수용부 내에서 향미 성형체가 위치 고정되는 것이 요구된다. 이와 같이, 비연소 가열형 향미 흡인기의 사용 시에는 향미 성형체가 위치 고정되는 것이 요구되지만, 사용 후는 비연소 가열형 향미 흡인기로부터 향미 성형체를 용이하게 취출할 수 있는 것이 바람직하다.
본 발명은, 사용 시는 향미 성형체 수용부 내에서 향미 성형체를 위치 고정할 수 있고, 또한, 사용 후는 향미 성형체를 용이하게 취출할 수 있는 비연소 가열형 향미 흡인기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 이하의 실시태양을 포함한다.
[1] 담배 분말 원료와, 에어로졸원과, 자석 또는 해당 자석과 자력에 의해 흡착하는 자석 흡착 물질을 포함하는 향미 성형체와,
상기 향미 성형체를 수용하는 향미 성형체 수용부와,
전원부를 포함하는 전원 유닛과,
상기 전원부로부터 전력의 공급을 받아 발열하는 제1 가열부와,
상기 향미 성형체 수용부의 내벽 상에 마련되고, 상기 제1 가열부로부터의 열을 상기 향미 성형체에 전달하는 전열 부재,
를 포함하는 비연소 가열형 향미 흡인기로서,
상기 전열 부재는, 상기 향미 성형체가 상기 자석을 포함하는 경우에는 상기 자석 흡착 물질을 포함하며, 상기 향미 성형체가 상기 자석 흡착 물질을 포함하는 경우에는 상기 자석을 포함하고,
하기 자력 측정 방법에서, 140℃로 가열한 상기 자석에 대해 측정되는 인장력이, 20℃의 상기 자석에 대해 측정되는 인장력의 95% 이하인, 비연소 가열형 향미 흡인기.
(자력 측정 방법)
측정부 선단에 철을 포함하는 원반(円盤) 부재를 장착한 포스 게이지(force gauge)를 준비하고, 해당 원반 부재에 직경 6mm, 두께 2mm의 원통 형상의 자석을 자력에 의해 흡착시킨다. 상기 포스 게이지를 상기 자석이 아래쪽에 위치하도록 고정하고, 상기 자석을 아래 방향으로 당긴다. 상기 자석이 상기 원반 부재로부터 떼어내진 시점에서의 인장력(N)을 측정한다. 해당 측정을 3회 행하고, 3회의 측정값의 평균을 인장력으로 한다. 해당 측정을, 20℃의 상기 자석과 140℃로 가열한 상기 자석에 대해 행한다.
[2] 상기 자력 측정 방법에서, 140℃로 가열한 상기 자석에 대해 측정되는 인장력이, 20℃의 상기 자석에 대해 측정되는 인장력의 70% 이하인, [1]에 기재된 비연소 가열형 향미 흡인기.
[3] 140℃로 가열한 상기 자석을 20℃로 냉각하고, 다시 상기 자력 측정 방법에 의해 인장력을 측정한 경우, 상기 인장력이, 가열 전의 20℃의 상기 자석에 대해 측정된 인장력의 95% 이하인, [1] 또는 [2]에 기재된 비연소 가열형 향미 흡인기.
[4] 140℃로 가열한 상기 자석을 20℃로 냉각하고, 다시 상기 자력 측정 방법에 의해 인장력을 측정한 경우, 상기 인장력이, 가열 전의 20℃의 상기 자석에 대해 측정된 인장력의 70% 이하인, [3]에 기재된 비연소 가열형 향미 흡인기.
[5] 상기 향미 성형체가 상기 자석을 포함하고, 상기 전열 부재가 상기 자석 흡착 물질을 포함하는, [1] 내지 [4] 중 어느 것에 기재된 비연소 가열형 향미 흡인기.
[6] 상기 전열 부재에 의해 가열된 후의 상기 향미 성형체를 회수하는 향미 성형체 회수부를 더 포함하는, [1] 내지 [5] 중 어느 것에 기재된 비연소 가열형 향미 흡인기.
[7] 상기 향미 성형체 회수부가 상기 전열 부재와 대향하는 위치에 마련되어 있는, [6]에 기재된 비연소 가열형 향미 흡인기.
[8] 상기 향미 성형체 회수부가 상기 향미 성형체를 가열하는 제2 가열부를 포함하는, [6] 또는 [7]에 기재된 비연소 가열형 향미 흡인기.
본 발명에 의하면, 사용 시는 향미 성형체 수용부 내에서 향미 성형체를 위치 고정할 수 있으며, 또한, 사용 후는 향미 성형체를 용이하게 취출할 수 있는 비연소 가열형 향미 흡인기를 제공할 수 있다.
도 1은, 본 실시형태에 관한 비연소 가열형 향미 흡인기의 일례를 나타내는 모식도이다.
도 2는, 본 실시형태에 관한 비연소 가열형 향미 흡인기의 다른 일례를 나타내는 모식도이다.
도 3은, 본 실시형태에 관한 향미 성형체의 자석의 배치의 일례를 나타내는 모식도이다.
도 4는, 본 실시예에서의 자력 측정 방법을 나타내는 모식도이다.
본 실시형태에 관한 비연소 가열형 향미 흡인기는, 향미 성형체와, 향미 성형체 수용부와, 전원 유닛과, 제1 가열부와, 전열 부재를 포함한다. 상기 향미 성형체는 담배 분말 원료와, 에어로졸원과, 자석 또는 해당 자석과 자력에 의해 흡착하는 자석 흡착 물질을 포함한다. 즉, 상기 향미 성형체는, 담배 분말 원료, 에어로졸원 및 자석을 포함하거나, 또는, 담배 분말 원료, 에어로졸원 및 자석 흡착 물질을 포함한다. 상기 향미 성형체 수용부는 상기 향미 성형체를 수용한다. 상기 전원 유닛은 전원부를 포함한다. 상기 제1 가열부는 상기 전원부로부터 전력의 공급을 받아 발열한다. 상기 전열 부재는, 상기 향미 성형체 수용부의 내벽 상에 마련되고, 상기 제1 가열부로부터의 열을 상기 향미 성형체에 전달한다. 또한, 상기 전열 부재는, 상기 향미 성형체가 상기 자석을 포함하는 경우에는 상기 자석 흡착 물질을 포함하고, 상기 향미 성형체가 상기 자석 흡착 물질을 포함하는 경우에는 상기 자석을 포함한다. 여기서, 하기 자력 측정 방법에 있어서, 140℃로 가열한 상기 자석에 대해 측정되는 인장력은, 20℃의 상기 자석에 대해 측정되는 인장력의 95% 이하이다.
(자력 측정 방법)
측정부 선단에 철을 포함하는 원반 부재를 장착한 포스 게이지를 준비하고, 해당 원반 부재에 직경 6mm, 두께 2mm의 원통 형상의 자석을 자력에 의해 흡착시킨다. 상기 포스 게이지를 상기 자석이 아래쪽에 위치하도록 고정하고, 상기 자석을 아래 방향으로 당긴다. 상기 자석이 상기 원반 부재로부터 떼어내진 시점에서의 인장력(N)을 측정한다. 해당 측정을 3회 행하고, 3회의 측정값의 평균을 인장력으로 한다. 해당 측정을, 20℃의 상기 자석과 140℃로 가열한 상기 자석에 대해 행한다.
본 실시형태에 관한 비연소 가열형 향미 흡인기에서는, 향미 성형체가 담배 분말 원료와 에어로졸원에 더하여 자석 또는 자석 흡착 물질을 포함한다. 또한, 향미 성형체 수용부의 내벽 상에 마련된 전열 부재가, 향미 성형체가 자석을 포함하는 경우에는 자석 흡착 물질을 포함하며, 향미 성형체가 자석 흡착 물질을 포함하는 경우에는 자석을 포함한다. 이에 따라, 향미 성형체 수용부 내로 도입된 향미 성형체는, 향미 성형체 수용부의 내벽 상에 마련된 전열 부재와 자력에 의해 흡착하기 때문에, 전열 부재 상에 위치 고정된다. 따라서, 본 실시형태에 관한 비연소 가열형 향미 흡인기의 사용 시에 있어서, 제1 가열부로부터의 열에 의해 발열한 상기 전열 부재는, 상기 전열 부재 상에 위치 고정된 향미 성형체에 충분히 전열할 수 있으며, 해당 향미 성형체로부터 에어로졸원이나 담배 성분 등의 향미 성분을 충분히 기화시킬 수 있다.
또한, 본 실시형태에 관한 비연소 가열형 향미 흡인기에서는, 상기 자석으로서, 상기 자력 측정 방법에 있어서 140℃로 가열한 상기 자석에 대해 측정되는 인장력이, 20℃의 상기 자석에 대해 측정되는 인장력의 95% 이하인 자석을 사용한다. 이에 따라, 비연소 가열형 향미 흡인기의 사용의 경과와 함께 향미 성형체가 충분히 가열되면, 상기 자석의 자력이 저하되고, 상기 전열 부재와의 흡착력이 저하된다. 따라서, 상기 전열 부재로부터 향미 성형체가 떼어내지기 쉬워져, 비연소 가열형 향미 흡인기의 사용 후에 있어서 향미 성형체 수용부로부터 향미 성형체를 용이하게 취출할 수 있다.
본 실시형태에 관한 비연소 가열형 향미 흡인기의 일례를 도 1에 나타낸다. 도 1에 나타내는 비연소 가열형 향미 흡인기(1)는, 자석(2)을 내부에 포함하는 향미 성형체(3)와, 향미 성형체(3)를 수용하는 향미 성형체 수용부(4)와, 전원부를 포함하는 전원 유닛(5)과, 전원 유닛(5)의 전원부로부터 전력의 공급을 받아 발열하는 제1 가열부(6)와, 제1 가열부(6)의 온도 제어를 행하는 제어부(7)와, 향미 성형체 수용부(4)의 내벽 상에 마련되고, 자석 흡착 물질을 포함하고, 제1 가열부(6)로부터의 열을 향미 성형체(3)에 전달하는 판 형상의 전열 부재(8)와, 마우스피스(9)를 포함한다.
도시하지 않은 향미 성형체 투입구로부터 향미 성형체 수용부(4)의 내부에 투입된 향미 성형체(3)는, 자석(2)의 자력에 의해, 자석 흡착 물질을 포함하는 전열 부재(8) 상에 흡착한다. 비연소 가열형 향미 흡인기(1)의 사용 개시에 수반하여, 제어부(7)로부터의 지시에 의해 전원 유닛(5)의 전원부로부터 제1 가열부(6)에 전력이 공급됨으로써 제1 가열부(6)가 가열된다. 제1 가열부(6)의 열은 전열 부재(8)에 전달되고, 나아가 전열 부재(8) 상에 흡착된 향미 성형체(3)에 전달됨으로써, 향미 성형체(3)가 가열된다. 향미 성형체(3)의 가열에 의해, 향미 성형체(3)에 포함되는 에어로졸원이나 담배 성분 등의 향미 성분이 기화되어, 향미 성분을 동반하는 에어로졸이 발생한다. 이를 사용자가 마우스피스(9)를 통해 흡인함으로써, 사용자에게 에어로졸 및 향미 성분이 공급된다. 가열 온도는, 130~400℃인 것이 바람직하고, 200~350℃인 것이 보다 바람직하다. 또한, 가열 온도란 제1 가열부(6)의 온도를 나타낸다.
한편, 사용의 경과에 수반하여 향미 성형체(3)의 온도는 상승하고, 비연소 가열형 향미 흡인기(1)의 사용 종료 시에는, 향미 성형체(3)의 온도는 제1 가열부(6)에서의 가열 온도 가까이까지 상승한다. 여기서, 자석(2)은, 상기 자력 측정 방법에 있어서 140℃로 가열한 자석(2)에 대해 측정되는 인장력이, 20℃의 자석(2)에 대해 측정되는 인장력의 95% 이하이기 때문에, 사용 종료 시에 있어서 자력에 의한 향미 성형체(3)의 전열 부재(8)에 대한 흡착력은 저하된다. 따라서, 사용 전과 비교하여 향미 성형체(3)는 전열 부재(8)로부터 떼어내지기 쉬워지고, 사용 후는 용이하게 향미 성형체(3)를 향미 성형체 수용부(4)로부터 외부로 취출할 수 있다. 또한, 도 1에서는 향미 성형체(3)가 자석(2)을 포함하고, 전열 부재(8)가 자석 흡착 물질을 포함하지만, 향미 성형체(3)가 자석 흡착 물질을 포함하고, 전열 부재(8)가 자석(2)을 포함해도 된다.
본 실시형태에서는, 상기 자력 측정 방법에서, 140℃로 가열한 상기 자석에 대해 측정되는 인장력이, 20℃의 상기 자석에 대해 측정되는 인장력의 95% 이하이다. 이와 같은 자석의 종류로서는, 특히 한정되지 않지만, 예를 들면 네오디뮴 자석, 페라이트 자석, 사마코바 자석, 알니코 자석 등을 들 수 있다. 이들 자석은 1종을 사용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다. 이들 중에서도, 퀴리 온도가 약 330℃로 비교적 낮은 네오디뮴 자석이 보다 바람직하다. 한편, 자석 흡착 물질로서는, 상기 자석과 자력에 의해 흡착하는 물질이라면 특히 한정되지 않지만, 예를 들면 철, 니켈, 코발트 등을 들 수 있다. 이들 자석 흡착 물질은 1종을 사용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다. 사용 후에 향미 성형체를 보다 용이하게 취출할 수 있는 관점에서, 상기 자력 측정 방법에서, 140℃로 가열한 상기 자석에 대해 측정되는 인장력은, 20℃의 상기 자석에 대해 측정되는 인장력의 70% 이하인 것이 바람직하고, 50% 이하인 것이 보다 바람직하고, 30% 이하인 것이 더욱 바람직하다. 또한, 상기 범위의 하한은 특히 한정되지 않지만, 예컨대 10% 이상일 수 있다.
본 실시형태에서는, 140℃로 가열한 상기 자석을 20℃로 냉각하고, 다시 상기 자력 측정 방법에 의해 인장력을 측정한 경우, 상기 인장력은, 가열 전의 20℃의 상기 자석에 대해 측정된 인장력의 95% 이하인 것이 바람직하다. 이와 같이, 140℃로 가열 후 20℃까지 냉각한 자석의 인장력이, 가열 전의 20℃에서의 인장력의 95% 이하임으로써, 사용 후에 자석의 온도가 저하해도 가열 전의 자력으로는 돌아가지 않기 때문에, 사용 후에 향미 성형체를 보다 용이하게 취출할 수 있다. 또한, 향미 성형체를 충분히 냉각하고 나서 외부로 취출할 수 있다. 이와 같은 자석의 종류로서는, 특히 한정되지 않지만, 예를 들면 네오디뮴 자석, 페라이트 자석, 사마코바 자석, 알니코 자석 등을 들 수 있다. 이들 자석은 1종을 사용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다. 140℃로 가열한 상기 자석을 20℃로 냉각하고, 다시 상기 자력 측정 방법에 의해 인장력을 측정한 경우, 상기 인장력은, 가열 전의 20℃의 상기 자석에 대해 측정된 인장력의 70% 이하인 것이 보다 바람직하고, 50% 이하인 것이 더욱 바람직하고, 30% 이하인 것이 특히 바람직하다. 또한, 상기 범위의 하한은 특히 한정되지 않지만, 예컨대 10% 이상일 수 있다.
본 실시형태에서는, 향미 성형체가 자석을 포함하는 경우에는 전열 부재가 자석 흡착 물질을 포함하고, 향미 성형체가 자석 흡착 물질을 포함하는 경우에는 전열 부재가 자석을 포함한다. 그러나, 향미 성형체가 자석을 포함하고, 전열 부재가 자석 흡착 물질을 포함하는 것이 바람직하다. 전술한 바와 같이, 자석이 가열 후 냉각된 때에 본래의 자력까지 복원되지 않는 자석인 경우, 해당 자석을 전열 부재에 사용하면 반복 사용에 의해 자력이 저하되어 가기 때문에, 향미 성형체와의 사이의 충분한 흡착력이 얻어지지 않게 되는 경우가 있기 때문이다.
본 실시형태에 관한 비연소 가열형 향미 흡인기는, 전열 부재에 의해 가열된 후의 향미 성형체를 회수하는 향미 성형체 회수부를 더 포함하는 것이 바람직하다. 전열 부재로부터 떼어내진 사용 후의 향미 성형체를 향미 성형체 회수부 내로 회수함으로써, 사용 후의 향미 성형체를 용이하게 외부로 취출할 수 있다. 또한, 전열 부재에 의한 향미 성형체의 과도한 가열을 방지할 수 있으며, 후술하는 바와 같이 향미 성형체 회수부 내에서 재가열을 행할 수도 있다.
본 실시형태에 관한 비연소 가열형 향미 흡인기의 다른 일례를 도 2의 (a)에 나타낸다. 도 2의 (a)에 나타내는 비연소 가열형 향미 흡인기(1)에서는, 향미 성형체 수용부(4)의 상면에 제1 가열부(6)가 마련되고, 제1 가열부(6) 상에 판 형상의 전열 부재(8)가 마련되어 있다. 또한, 향미 성형체 수용부(4)의 하면 상으로서, 전열 부재(8)와 대향하는 위치에, 향미 성형체를 수용 가능한 메쉬(mesh) 구조의 향미 성형체 회수부(10)가 마련되어 있다. 도시하지 않은 향미 성형체 투입구로부터 향미 성형체 수용부(4)의 내부로 투입된 향미 성형체(3)는, 자석(2)의 자력에 의해, 자석 흡착 물질을 포함하는 전열 부재(8) 상에 흡착되고, 전열 부재(8)에 의해 가열된다. 향미 성형체(3)의 온도가 충분히 상승하면, 자석(2)의 자력에 의한 향미 성형체(3)의 전열 부재(8)에 대한 흡착력이 저하되고, 도 2의 (b)에 나타내는 바와 같이 향미 성형체(3)는 향미 성형체 회수부(10)로 낙하하여, 향미 성형체 회수부(10) 내로 회수된다.
도 2의 (a)에 나타내는 비연소 가열형 향미 흡인기(1)에서는, 비연소 가열형 향미 흡인기(1)의 사용 시에 전열 부재(8)가 위쪽이 되고, 향미 성형체 회수부(10)가 아래쪽이 되도록 가이드를 마련할 수 있다. 가이드로서는 예컨대, 전열 부재(8)가 배치되어 있는 측의 비연소 가열형 향미 흡인기(1)의 표면에 이 표면 측을 상향으로 하여 사용한다는 취지의 표시를 행하는, 마우스피스(9)를 특정 방향으로만 물을 수 있는 형상으로 하는, 전원 유닛(5)을 향미 성형체 회수부(10) 측에 치우치게 배치하는(전원 유닛(5)은 비연소 가열형 향미 흡인기(1) 중량의 대부분을 차지하기 때문에, 전원 유닛(5)의 배치 측으로 무게 중심이 기움) 등을 들 수 있다. 또한, 유도로를 마련하고, 해당 유도로를 통해 향미 성형체(3)를 향미 성형체 회수부(10)로 유도해도 된다.
도 2의 (c)에 나타내는 바와 같이, 향미 성형체 회수부(10)는, 개구부에 개폐 가능한 셔터(11)를 갖는 것이 바람직하다. 셔터(11)를 마련함으로써, 회수한 향미 성형체(3)가 다시 향미 성형체 회수부(10) 밖으로 나가 버리는 것을 방지할 수 있다. 셔터(11)는, 예컨대 향미 성형체 회수부(10) 내에 향미 성형체(3)가 들어온 것을 검지하여 닫힐 수 있다. 이와 같은 기구에서는, 향미 성형체 회수부(10) 내에 향미 성형체(3)가 들어온 것을 검지함으로써, 사용자가 향미 성형체(3)의 사용이 종료한 것을 알 수도 있다. 또한, 셔터(11)는, 예를 들면 비연소 가열형 향미 흡인기(1)가 종 방향으로 된 것을 검지하여 닫혀도 된다. 셔터(11)는 메쉬 구조이어도 된다. 향미 성형체 회수부(10)는 또한, 향미 성형체(3)를 비연소 가열형 향미 흡인기(1)의 외부로 취출할 수 있는 향미 성형체 취출구를 가져도 된다.
본 실시형태에서, 향미 성형체 회수부는, 향미 성형체를 가열하는 제2 가열부를 포함하는 것이 바람직하다. 향미 성형체 회수부가 제2 가열부를 포함함으로써, 향미 성형체가 전열 부재에 흡착되어 있을 때에 제1 가열부로부터의 열에 의해 향미 성형체를 급속 가열하고, 전열 부재로부터 떼어내져 향미 성형체 회수부 내로 회수된 후더라도, 제2 가열부에 의해 향미 성형체를 서서히 가열할 수 있다. 이와 같이 향미 성형체 회수부에서도 가열을 행함으로써, 향미 성형체 회수부 내에서도 향미 성형체로부터 에어로졸이나 향미 성분을 발생시킬 수 있고, 또한 제1 가열부로부터의 열에 의한 향미 성형체의 과도한 가열을 방지할 수 있다. 향미 성형체 회수부가 제2 가열부를 포함하는 경우, 제2 가열부에 의한 가열 온도는 제1 가열부에 의한 가열 온도보다 낮을 수 있다. 예를 들면, 제1 가열부에 의한 가열 온도는 140~400℃, 제2 가열부에 의한 가열 온도는 40~300℃인 것이 바람직하고, 제1 가열부에 의한 가열 온도는 300~350℃ 제2 가열부에 의한 가열 온도는 40∼250℃인 것이 보다 바람직하다.
본 실시형태에서, 향미 성형체는 담배 분말 원료와, 에어로졸원과, 자석 또는 자석 흡착 물질을 포함한다. 향미 성형체는 이들 이외에도, 예를 들면 휘발성 향료 성분, 흡착재, 셀룰로오스 분말 등을 포함할 수 있다.
담배 분말 원료로서는, 예를 들면 잎담배, 담배의 엽맥부(葉脈部), 간부(stem), 뿌리, 꽃 등이 컷팅 등 되어, 분말상으로 된 것을 들 수 있다. 상기 잎담배의 종류는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들어 황색종(黃色種), 벌리(Burley)종, 재래종, 오리엔트 잎(oriental leaves) 등이나, 이들의 발효엽(發酵葉) 등일 수 있다. 이들 담배 분말 원료는 1종을 사용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다.
상기 담배 분말 원료의 평균 입자경은 특히 한정되지 않지만, 100㎛ 이하인 것이 바람직하다. 상기 평균 입자경이 100㎛ 이하임으로써, 보다 높은 강도를 갖는 향미 성형체가 얻어진다. 상기 평균 입자경은 5~80㎛가 바람직하고, 10~60㎛가 보다 바람직하고, 20~50㎛가 더욱 바람직하다. 또한, 상기 평균 입자경은 광산란법을 이용하여 측정된다.
에어로졸원으로서는, 예컨대 글리세린, 프로필렌글리콜 등을 들 수 있다. 이들 에어로졸원은 1종을 사용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다. 향미 성형체에 포함되는 에어로졸원의 양은, 담배 분말 원료 100질량부에 대해 5~30질량부인 것이 바람직하고, 10~20질량부인 것이 보다 바람직하다.
휘발성 향료 성분으로서는, 특히 한정되지 않지만, 예를 들어 페네틸아세테이트(phenethyl acetate), 에틸헥사네이트(ethyl hexanate), 초산이소아밀(isoamyl acetate), 초산벤질(benzyl acetate), 에틸옥타네이트(ethyl octanate), 올레산에틸(ethyl oleate), 페네틸알코올(phenethyl alcohol), 아세트아니솔(acetanisole), 벤즈알데히드(benzaldehyde), 벤질알코올(benzyl alcohol), 멘톨(menthol), 카르본(carvone), 신남산(cinnamic acid), 신남알데히드(cinnamaldehyde), 신남 알코올(cinnamyl alcohol), 바닐린(vanillin), 에틸바닐린(ethyl vanillin), 시트로넬롤(citronellol), 2, 5-디메틸피라진(2, 5-dimethylpyrazine), 리모넨(limonene), 퓨라네올(furaneol), 시클로텐(cyclotene), 데칸산(decanoic acid), 아이소발레르산에틸(ethyl isovalerate), 발레르산(valeric acid), 팔미트산(palmitic acid), 살리실산 에틸(ethyl salicylate), 게라니올(geraniol), 과이어콜(guaiacol), β-이오논(β-ionone), 리날로올(linalool), 아세트산리나릴(linalyl acetate), 네롤리돌(nerolidol), 피페로날(piperonal), 소톨론(sotolon), α-테르피네올(α-terpineol), 메가스티그마트리에논(megastigmatrienone), 다마세논(damascenone), 네오피타디엔(neophytadiene) 등을 들 수 있다. 이들 휘발성 향료 성분은 1종을 사용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다.
상기 휘발성 향료 성분은 흡착재에 흡착되어 있을 수 있다. 즉, 휘발성 향료 성분은 흡착재에 유지되어 있을 수 있으며, 예를 들어 흡착재가 갖는 세공 내에 흡착되어 유지되어 있을 수 있다. 흡착재로서는, 예를 들어 활성탄, 실리카겔, 이온 교환 수지, 몰레큘러 시브(molecular sieve), 제올라이트(zeolite) 등을 들 수 있다. 이들 흡착재는 1종을 사용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다. 이들 중에서도 흡착재로서는, 휘발성 향료 성분을 충분히 유지할 수 있는 관점에서, 활성탄이 바람직하다. 또한, 연소형 향미 흡인기용의 향미원에서는, 활성탄은, 연소에 의해 일산화탄소가 발생할 가능성이 있기 때문에 통상 사용되지 않는다.
흡착재의 비표면적은, 휘발성 향료 성분을 충분히 유지할 수 있는 관점에서, 500∼3000㎡/g인 것이 바람직하고, 700∼2500㎡/g인 것이 보다 바람직하다. 또한, 해당 비표면적은 BET법에 의해 측정된다. 흡착재가 흡착하는 휘발성 향료 성분의 양은, 흡착재 100질량부에 대해 1∼20질량부인 것이 바람직하고, 5∼10질량부인 것이 보다 바람직하다. 향미 성형체에 포함되는, 휘발성 향료 성분을 흡착하고 있는 흡착재의 양은, 담배 분말 원료 100질량부에 대해 5~40질량부인 것이 바람직하고, 10~30질량부인 것이 보다 바람직하다.
본 실시형태에서는, 흡착재가 복수의 입자로 구성되고, 상기 입자가 향미 성형체 중에 2개 이상 포함되는 것이 바람직하다. 향미 성형체 중에 흡착재 입자가 2개 이상 포함됨으로써, 향미 성형체 중에 흡착재 입자가 분산되어, 퍼프 당 향미 성분의 휘발량이 보다 안정화된다. 흡착재 입자의 평균 입자경은 특히 한정되지 않지만, 예를 들면 0.3 내지 2.0mm일 수 있다. 또한, 상기 평균 입자경은 건식 체법(dry sieving method)을 이용하여 측정된다.
또한, 본 실시형태에서는, 향미 성형체의 표면에 흡착재가 노출되어 있지 않은 것이 바람직하다. 향미 성형체의 표면에 흡착재가 노출되어 있지 않음으로써, 외관이 양호해지고, 또한 향미 성형체를 성형할 때에 활성탄 등의 흡착재가 성형기에 부착되지 않아, 제조 효율이 향상된다. 예를 들어, 흡착재를 포함하는 향미 성형체의 표면을, 흡착재를 포함하지 않은 향미 성형체의 성분으로 덮음으로써, 표면에 흡착재가 노출되어 있지 않은 향미 성형체를 얻을 수 있다. 또한, 향미 성형체의 표면에 흡착재가 노출되어 있지 않은 것은 육안으로 확인할 수 있다.
본 실시형태에 관한 향미 성형체의 형상은 특히 한정되지 않지만, 예를 들면 타블렛 형상, 판 형상, 원통 형상, 막대 형상, 구 형상, 중공 형상, 다공 형상 등일 수 있으며, 사용 시의 용이성, 및 강도 유지의 관점에서 타블렛 형상인 것이 바람직하다. 향미 성형체가 타블렛 형상인 경우, 그 크기는, 예를 들면 직경 10mm, 두께 6mm일 수 있다.
향미 성형체에 포함되는 자석 또는 자석 흡착 물질의 위치는 특히 한정되지 않으며, 향미 성형체의 내부 중앙에 배치되어 있어도 되고, 향미 성형체의 표면에 배치되어 있어도 된다. 향미 성형체에 포함되는 자석 또는 자석 흡착 물질의 형상은 특히 한정되지 않으며, 예컨대 타블렛 형상, 판 형상, 원통 형상, 막대 형상, 구 형상 등일 수 있다. 향미 성형체에 포함되는 자석 또는 자석 흡착 물질의 크기는, 향미 성형체보다 작으면 특히 한정되지 않지만, 예컨대 직경 6mm, 두께 2mm일 수 있다. 향미 성형체에 포함되는 자석 또는 자석 흡착 물질의 개수는, 1개여도 되고, 2개 이상이어도 된다.
향미 성형체가 원통 형상을 가지는 경우, 향미 성형체에 포함되는 자석 또는 자석 흡착 물질은, 예를 들면 도 3에 나타내는 바와 같이 배치되어 있어도 된다. 도 3에 도시된 향미 성형체(3)는 원통 형상을 갖고, 원통 측면 상에, 해당 원통의 축 방향으로 자석(2)이 띠 형상으로 복수 나란히 배치되어 있다. 향미 성형체(3)는 자석(2)에 의해 전열 부재에 흡착되고, 전열 부재 상을 굴러 이동할 수 있다. 이에 의해, 사용 시에 향미 성형체(3)가 균일하게 가열되어, 사용 후의 잔류 성분을 적게 할 수 있다. 또한, 도 3에 나타내는 향미 성형체(3)에서, 자석(2) 대신에 자석 흡착 물질을 배치해도 된다.
향미 성형체의 제조 방법은 특히 한정되지 않지만, 예를 들면 이하의 공정을 포함하는 방법에 의해 제조할 수 있다. 담배 분말 원료와, 에어로졸원과, 에탄올을 혼합하여 혼합물을 형성하는 공정(이하, 「원료 혼합 공정」이라고도 함); 상기 혼합물 중에 자석 또는 자석 흡착 물질을 배치하고, 상기 혼합물을 압축 성형하는 공정(이하, 「압축 성형 공정」이라고도 함); 상기 혼합물로부터 상기 에탄올의 적어도 일부를 제거하는 공정(이하, 「에탄올 제거 공정」이라고도 함). 본 실시형태에 관한 방법에서는, 본 실시형태에 관한 향미 성형체를 효율적이고 간편하게 제조할 수 있다.
특히, 본 실시형태에 관한 방법에서는, 원료 혼합 공정에서 에탄올을 첨가함으로써, 담배 분말 원료 유래의 수지 조성물이 담배 분말 원료의 표면으로 이행하고, 해당 수지 조성물을 개재하여 담배 분말 원료 등이 서로 결합되기 때문에, 높은 강도를 갖는 향미 성형체가 얻어진다고 추측된다. 또한, 에탄올의 첨가에 의해 담배 분말 원료에 포함되는 셀룰로오스의 일부의 수산기가 탈수하고, 근방의 셀룰로오스와 축합함으로써, 높은 강도를 갖는 향미 성형체가 얻어진다고 추측된다. 이와 같이, 본 실시형태에 관한 방법에서는, 성형 시에 일반적인 결합제(바인더)를 사용할 필요가 없고, 또한 사용되는 에탄올은 그 대부분이 제거되기 때문에, 향미에 영향을 주지 않으며, 또한 높은 강도를 가지는 향미 성형체를 얻을 수 있다. 또한, 에탄올 제거 공정은, 원료 혼합 공정 후라면, 압축 성형 공정 중에 행해도 되고, 압축 성형 공정 후에 행해도 된다.
원료 혼합 공정에서는 담배 분말 원료와, 에어로졸원과, 에탄올을 혼합하여 혼합물을 형성한다. 에탄올의 혼합량으로서는, 담배 분말 원료 100질량부에 대해 에탄올을 1∼20질량부 혼합하는 것이 바람직하다. 담배 분말 원료 100질량부에 대해 에탄올을 1질량부 이상 혼합함으로써, 보다 높은 강도를 갖는 향미 성형체가 얻어진다. 또한, 담배 분말 원료 100질량부에 대해 에탄올을 20질량부 이하 혼합함으로써, 용이하게 압축 성형을 행할 수 있다. 본 공정에서, 담배 분말 원료 100질량부에 대해 에탄올을 3~17질량부 혼합하는 것이 보다 바람직하며, 5~15질량부 혼합하는 것이 더욱 바람직하다.
원료 혼합 공정에서는, 담배 분말 원료, 에어로졸원 및 에탄올 이외에도, 예를 들면 휘발성 향료 성분을 흡착하고 있는 흡착재, 셀룰로오스 분말 등의 다른 성분을 더 혼합할 수 있다. 특히, 셀룰로오스 분말은 향미 성형체의 강도를 보다 향상시킬 수 있다. 원료를 혼합하는 방법은 특히 한정되지 않지만, 예를 들면 V형 혼합기 등의 일반적인 혼합기를 이용하여 혼합할 수 있다.
압축 성형 공정에서는, 상기 원료 혼합 공정에서 얻어진 혼합물 중에 자석 또는 자석 흡착 물질을 배치하고, 해당 혼합물을 압축 성형한다. 압축 성형에 이용되는 압축 성형기는 특히 한정되지 않지만, 예를 들면 회전식 타정기 등을 들 수 있다. 압축 성형의 조건은 특히 한정되지 않지만, 예를 들면 2kN 이상의 압축 압력으로 성형하는 것이 바람직하다. 또한, 전술한 바와 같이, 예를 들어 압축 성형 중에 상기 에탄올의 적어도 일부가 자연 건조 등에 의해 제거되어도 된다.
에탄올 제거 공정에서는, 상기 혼합물로부터 상기 에탄올의 적어도 일부를 제거한다. 여기서, 전술한 바와 같이, 상기 에탄올의 적어도 일부의 제거는, 상기 압축 성형 공정 중에 상기 혼합물에 대해 행해져도 되고, 상기 압축 성형 공정 후에 얻어진 성형체에 대해 행해져도 된다.
에탄올 제거 공정에서는, 10~40℃에서 에탄올의 적어도 일부를 제거하는 것이 바람직하다. 10℃ 이상에서 에탄올의 적어도 일부를 제거함으로써, 에탄올의 제거를 충분히 행할 수 있다. 또한, 40℃ 이하에서 에탄올의 적어도 일부를 제거함으로써, 가열에 의한 향미에의 영향을 억제할 수 있다. 에탄올의 적어도 일부를 제거할 때의 온도는, 15~35℃가 보다 바람직하고, 20~30℃가 더욱 바람직하다. 10~40℃에서 에탄올의 적어도 일부를 제거하는 경우, 예를 들어 10~40℃에서 30~180분간 건조함으로써, 에탄올의 적어도 일부를 제거할 수 있다. 에탄올의 적어도 일부의 제거는, 예를 들면 전기 오븐, 열풍 건조, 터널 드라이어, 자연 건조 등에 의해 실시할 수 있다. 또한, 에탄올의 제거는 밀폐 공간 내가 아니라, 개방 상태에서 행하는 것이 바람직하다.
에탄올 제거 공정에 의해, 상기 혼합물(성형체)에 포함되는 에탄올의 90질량% 이상이 제거되는 것이 바람직하고, 95질량% 이상이 제거되는 것이 보다 바람직하고, 99질량% 이상이 제거되는 것이 더욱 바람직하고, 모든 에탄올이 제거되는 것이 특히 바람직하다.
실시예
이하, 본 실시형태를 실시예에 의해 상세하게 설명하지만, 본 실시형태는 이들 실시예에 한정되지 않는다. 또한, 본 실시예에서, 전술한 자력 측정 방법은 이하와 같이 행하였다.
(자력 측정 방법)
포스 게이지로서, 니혼덴산 심포 가부시키가이샤 제조의 FGJN-5(상품명)를 사용하였다. 해당 포스 게이지의 측정부 선단에 철을 포함하는 원반 부재(누름 어댑터(직경 12㎜))를 장착하였다. 해당 원반 부재에 실시예에서 사용한 자석을 자력에 의해 흡착시켰다. 도 4에 도시한 바와 같이, 원반 부재(13)에 흡착된 자석(2)이 아래쪽에 위치하도록 포스 게이지(12)를 고정하고, 자석(2)을 아래 방향으로 당겼다. 자석(2)이 원반 부재(13)로부터 떼어내진 시점에서의 인장력(N)을 측정하였다. 해당 측정을 3회 행하고, 3회의 측정값의 평균을 인장력으로 하였다. 해당 측정을, 20℃의 자석과, 140℃로 가열한 자석과, 140℃로 가열한 후 20℃까지 냉각한 자석에 대해 행하였다. 또한, 자석의 140℃로의 가열은 이하의 방법으로 행하였다. 자석을 설정 온도 150℃의 핫 플레이트(상품명: HHP-170D, 애즈 원 가부시키가이샤 제조) 상에서 가열하면서, 해당 자석에 열전쌍을 배치하여 해당 자석의 온도를 계측했다. 해당 자석을 5분간 가열하고, 해당 자석의 온도가 140℃에 도달한 것이 확인되면, 해당 자석을 포스 게이지의 원반 부재에 흡착시키고, 상기 방법에 의해 인장력을 측정하였다.
[실시예 1]
(향미 성형체의 제작)
평균 입자경이 30㎛인 담배 분말 원료(황색종 원료) 100질량부에 대해, 에탄올 20질량부와, 글리세린 20질량부를 첨가하고, 주걱(spatula)으로 가볍게 섞은 후, 30분간 진탕하여, 혼합물을 얻었다. 얻어진 혼합물에 대해, 자석(네오디뮴 자석, 직경 6mm, 두께 2mm의 원통 형상(코인 형상))이 대략 중앙 위치가 되도록 배치하고, 압축 성형기(상품명: LFA Machines Oxford Ltd 제조, TDP 0)에 의해 타블렛 형상(직경 10mm, 두께 6mm)으로 성형하였다. 얻어진 성형체를 40℃에서 3시간 건조하여 성형체에 포함되는 에탄올을 제거함으로써 향미 성형체를 얻었다. 또한, 상기 방법에 의해 측정되는, 20℃의 상기 자석의 인장력은 2.94N, 140℃로 가열한 상기 자석의 인장력은 0.54N, 140℃로 가열한 후 20℃까지 냉각한 상기 자석의 인장력은 0.52N이었다. 따라서, 140℃로 가열한 상기 자석의 인장력은, 20℃의 상기 자석의 인장력의 18%였다. 또한, 140℃로 가열한 후 20℃까지 냉각한 상기 자석의 인장력은, 20℃의 상기 자석의 인장력의 17%였다.
(비연소 가열형 향미 흡인기의 제작)
도 1에 나타내는 비연소 가열형 향미 흡인기(1)의 향미 성형체 수용부(4) 내에, 제작한 향미 성형체(3)를 투입하였다. 향미 성형체(3)는, 철(자석 흡착 물질)을 포함하는 전열 부재(8)에 자력에 의해 흡착했다.
(평가)
얻어진 비연소 가열형 향미 흡인기를 실제로 사용하여 평가하였다. 구체적으로는, 도 1에 나타내는 비연소 가열형 향미 흡인기(1)의 제1 가열부(6)를 250℃로 가열한 바, 전열 부재(8)를 통해 향미 성형체(3)에 충분히 열이 전해져, 향미 성형체(3)로부터 에어로졸 및 담배 성분을 포함하는 향미 성분이 충분히 발생하고, 이들을 마우스피스(9)로부터 흡인할 수 있었다. 사용을 개시하고 일정 시간이 경과하면, 향미 성형체(3)의 자석(2)의 자력이 약해지고, 전열 부재(8)로부터 향미 성형체(3)가 떼어내졌다. 이에 의해, 사용 후에 향미 성형체(3)를 용이하게 취출할 수 있었다.
1: 비연소 가열형 향미 흡인기
2: 자석
3: 향미 성형체
4: 향미 성형체 수용부
5: 전원 유닛
6: 제1 가열부
7: 제어부
8: 전열 부재
9: 마우스피스
10: 향미 성형체 회수부
11: 셔터
12: 포스 게이지
13: 원반 부재

Claims (8)

  1. 담배 분말 원료와, 에어로졸원과, 자석 또는 상기 자석과 자력에 의해 흡착하는 자석 흡착 물질을 포함하는 향미 성형체와,
    상기 향미 성형체를 수용하는 향미 성형체 수용부와,
    전원부를 포함하는 전원 유닛과,
    상기 전원부로부터 전력의 공급을 받아 발열하는 제1 가열부와,
    상기 향미 성형체 수용부의 내벽 상에 마련되고, 상기 제1 가열부로부터의 열을 상기 향미 성형체에 전달하는 전열 부재,
    를 포함하는 비연소 가열형 향미 흡인기로서,
    상기 전열 부재는, 상기 향미 성형체가 상기 자석을 포함하는 경우에는 상기 자석 흡착 물질을 포함하며, 상기 향미 성형체가 상기 자석 흡착 물질을 포함하는 경우에는 상기 자석을 포함하고,
    하기 자력 측정 방법에서, 140℃로 가열한 상기 자석에 대해 측정되는 인장력이, 20℃의 상기 자석에 대해 측정되는 인장력의 95% 이하인, 비연소 가열형 향미 흡인기.
    (자력 측정 방법)
    측정부 선단에 철을 포함하는 원반(円盤) 부재를 장착한 포스 게이지(force gauge)를 준비하고, 상기 원반 부재에 직경 6mm, 두께 2mm의 원통 형상의 자석을 자력에 의해 흡착시킨다. 상기 포스 게이지를 상기 자석이 아래쪽에 위치하도록 고정하고, 상기 자석을 아래 방향으로 당긴다. 상기 자석이 상기 원반 부재로부터 떨어진 시점에서의 인장력(N)을 측정한다. 상기 측정을 3회 행하고, 3회의 측정값의 평균을 인장력으로 한다. 상기 측정을 20℃의 상기 자석과 140℃로 가열한 상기 자석에 대해 행한다.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 자력 측정 방법에서, 140℃로 가열한 상기 자석에 대해 측정되는 인장력이, 20℃의 상기 자석에 대해 측정되는 인장력의 70% 이하인, 비연소 가열형 향미 흡인기.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    140℃로 가열한 상기 자석을 20℃로 냉각하고, 다시 상기 자력 측정 방법에 의해 인장력을 측정한 경우, 상기 인장력이 가열 전의 20℃의 상기 자석에 대해 측정된 인장력의 95% 이하인, 비연소 가열형 향미 흡인기.
  4. 제3항에 있어서,
    140℃로 가열한 상기 자석을 20℃로 냉각하고, 다시 상기 자력 측정 방법에 의해 인장력을 측정한 경우, 상기 인장력이 가열 전의 20℃의 상기 자석에 대해 측정된 인장력의 70% 이하인, 비연소 가열형 향미 흡인기.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 향미 성형체가 상기 자석을 포함하고, 상기 전열 부재가 상기 자석 흡착 물질을 포함하는, 비연소 가열형 향미 흡인기.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전열 부재에 의해 가열된 후의 상기 향미 성형체를 회수하는 향미 성형체 회수부를 더 포함하는, 비연소 가열형 향미 흡인기.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 향미 성형체 회수부가 상기 전열 부재와 대향하는 위치에 마련되어 있는, 비연소 가열형 향미 흡인기.
  8. 제6항 또는 제7항에 있어서,
    상기 향미 성형체 회수부가 상기 향미 성형체를 가열하는 제2 가열부를 포함하는, 비연소 가열형 향미 흡인기.
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