WO2020111607A1 - 에어로졸 생성 물품 - Google Patents

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WO2020111607A1
WO2020111607A1 PCT/KR2019/015611 KR2019015611W WO2020111607A1 WO 2020111607 A1 WO2020111607 A1 WO 2020111607A1 KR 2019015611 W KR2019015611 W KR 2019015611W WO 2020111607 A1 WO2020111607 A1 WO 2020111607A1
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WO
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aerosol
hollow tube
cooling element
generating article
cooling
Prior art date
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PCT/KR2019/015611
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English (en)
French (fr)
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정봉수
고동균
노재성
최상원
황중섭
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주식회사 케이티앤지
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    • A24F40/00—Electrically operated smoking devices; Component parts thereof; Manufacture thereof; Maintenance or testing thereof; Charging means specially adapted therefor

Definitions

  • It relates to an aerosol-generating article, and more particularly, to an aerosol-generating article comprising a cooling element comprising a cooling element and a hollow tube.
  • the aerosol-generating article can include a cooling element for cooling the aerosol to below a certain temperature.
  • the cooling element has the advantage of allowing the user to safely inhale the aerosol, but also has the disadvantage of increasing the cost of the aerosol-generating article due to the high manufacturing cost. Accordingly, research is being conducted to reduce the cost while maintaining the cooling function of the aerosol-generating article.
  • An aerosol-generating article includes a medium portion; A first hollow tube disposed to face the downstream end of the medium and including a first hollow; A cooling unit disposed next to the downstream side of the first hollow tube, the second hollow tube including a second hollow having a diameter equal to or greater than the diameter of the first hollow, and a cooling element; A filter unit disposed toward the downstream end of the cooling unit; And a wrapper surrounding at least a portion of the medium portion, the first hollow tube, the cooling portion, and the filter portion.
  • the manufacturing cost can be reduced while maintaining the aerosol component delivery function and the cooling function of the aerosol-generating article.
  • the effects of the invention are not limited by the contents exemplified above, and more various effects are included in the present specification.
  • FIG. 1 is a view showing an example in which an aerosol-generating article is inserted into the aerosol-generating device.
  • FIGS. 2-4 are diagrams illustrating examples of aerosol-generating articles.
  • An aerosol-generating article includes a medium portion; A first hollow tube disposed to face the downstream end of the medium and including a first hollow; A cooling unit disposed next to the downstream side of the first hollow tube, the second hollow tube including a second hollow having a diameter equal to or greater than the diameter of the first hollow, and a cooling element; A filter unit disposed toward the downstream end of the cooling unit; And a wrapper surrounding at least a portion of the medium portion, the first hollow tube, the cooling portion, and the filter portion.
  • the length of the second hollow tube is shorter than the length of the first hollow tube.
  • the length of the second hollow tube and the length of the cooling element are each included within a range of 4 mm to 10 mm.
  • the cooling element and the second hollow tube are each wrapped by a wrapper, and the wrapped cooling element and the second hollow tube are wrapped again by a single wrapper.
  • the cooling element is wrapped by a wrapper, and the wrapped cooling element and the second hollow tube are wrapped by a single wrapper.
  • the first hollow tube and the second hollow tube comprise cellulose acetate.
  • the cooling element comprises polymer fibers.
  • the cooling element and the second hollow tube are arranged in sequence from the upstream side to the downstream side.
  • upstream and downstream means that when a user draws air using a smoking article, the portion from which air enters into the aerosol-generating article from the outside is “upstream” and inside the aerosol-generating article. The part where the air goes out is “downstream”.
  • upstream and downstream are terms used to indicate the relative position or orientation between the segments that make up the aerosol-generating article.
  • FIG. 1 is a view showing an example in which an aerosol-generating article is inserted into the aerosol-generating device.
  • the aerosol-generating device 1 includes a battery 11, a control unit 12, and a heater 13.
  • the aerosol-generating article 2 may be inserted into the interior space of the aerosol-generating device 1.
  • the aerosol-generating device 1 shown in FIG. 1 shows components related to the present embodiment. Therefore, it can be understood by those skilled in the art related to this embodiment that other general-purpose components in addition to those shown in FIG. 1 may be further included in the aerosol-generating device 1.
  • the battery 11, the control unit 12, and the heater 13 are shown as being arranged in a line, but are not limited thereto. In other words, according to the design of the aerosol-generating device 1, the arrangement of the battery 11, the controller 12, and the heater 13 may be changed.
  • the aerosol-generating device 1 When the aerosol-generating article 2 is inserted into the aerosol-generating device 1, the aerosol-generating device 1 heats the heater 13. The aerosol-generating material in the aerosol-generating article 2 is heated by the heated heater 13, and thus aerosol may be generated.
  • the aerosol-generating device 1 can heat the heater 13 even when the aerosol-generating article 2 is not inserted into the aerosol-generating device 1.
  • the battery 11 supplies power used to operate the aerosol-generating device 1.
  • the battery 11 may supply power so that the heater 13 can be heated, and may supply power necessary for the control unit 12 to operate.
  • the battery 11 may supply power required for the display, sensor, motor, and the like installed in the aerosol generating device 1 to operate.
  • the control unit 12 overall controls the operation of the aerosol-generating device 1. Specifically, the controller 12 controls the operation of the batteries 11 and the heater 13 as well as other components included in the aerosol-generating device 1. In addition, the control unit 12 may determine the state of each of the components of the aerosol-generating device 1 to determine whether the aerosol-generating device 1 is in an operable state.
  • the control unit 12 includes at least one processor.
  • the processor may be implemented as an array of multiple logic gates, or a combination of a general-purpose microprocessor and a memory in which programs executable on the microprocessor are stored.
  • programs executable on the microprocessor are stored.
  • those skilled in the art to which this embodiment belongs may understand that it may be implemented with other types of hardware.
  • the heater 13 is heated by electric power supplied from the battery 11.
  • the heater 13 may be located inside the aerosol-generating article.
  • the heated heater 13 can raise the temperature of the aerosol-generating material in the aerosol-generating article.
  • the heater 13 may be an electric resistive heater.
  • the heater 13 includes an electrically conductive track, and as the current flows through the electrically conductive track, the heater 13 may be heated.
  • the heater 13 is not limited to the above-described example, and may be applied without limitation as long as it can be heated to a desired temperature.
  • the desired temperature may be preset in the aerosol-generating device 1, or may be set to a desired temperature by the user.
  • the heater 13 may be an induction heater.
  • the heater 13 may include an electrically conductive coil for heating the aerosol-generating article in an induction heating method, and the aerosol-generating article may include a susceptor that can be heated by an induction heating heater.
  • the heater 13 is shown to be disposed to be inserted into the aerosol-generating article 2, but is not limited thereto.
  • the heater 13 may include a tubular heating element, a plate heating element, a needle heating element, or a rod heating element, depending on the shape of the heating element, the interior of the aerosol-generating article 2 or The outside can be heated.
  • a plurality of heaters 13 may be arranged in the aerosol-generating device 1. At this time, the plurality of heaters 13 may be arranged to be inserted into the aerosol-generating article 2 or may be disposed outside the aerosol-generating article 2. In addition, some of the plurality of heaters 13 may be arranged to be inserted into the aerosol-generating article 2, and the rest may be disposed outside the aerosol-generating article 2. In addition, the shape of the heater 13 is not limited to the shape shown in FIG. 1, and may be manufactured in various shapes.
  • the aerosol-generating device 1 may further include general-purpose components in addition to the battery 11, the control unit 12, and the heater 13.
  • the aerosol-generating device 1 may include a display capable of outputting visual information and/or a motor for outputting tactile information.
  • the aerosol-generating device 1 may include at least one sensor (puff sensing sensor, temperature sensing sensor, aerosol-generating article insertion sensing sensor, etc.).
  • the aerosol-generating device 1 may be manufactured in a structure in which external air may be introduced or internal gas may be discharged even when the aerosol-generating article 2 is inserted.
  • the aerosol-generating device 1 can also be configured with a separate cradle.
  • the cradle can be used to charge the battery 11 of the aerosol-generating device 1.
  • the heater 13 may be heated in a state where the cradle and the aerosol-generating device 1 are combined.
  • the aerosol-generating article 2 can be similar to a typical combustion-type aerosol-generating article.
  • the aerosol-generating article 2 can be divided into a first portion 21 comprising an aerosol-generating material and a second portion 22 including a filter or the like.
  • the aerosol-generating material may also be included in the second portion 22 of the aerosol-generating article 2.
  • an aerosol-generating material made in the form of granules or capsules may be inserted into the second portion 22.
  • the entire first portion 21 may be inserted into the aerosol-generating device 1, and the second portion 22 may be exposed to the outside. Alternatively, only a portion of the first portion 21 may be inserted into the aerosol-generating device 1, or a portion of the first portion 21 and the second portion 22 may be inserted.
  • the user can inhale the aerosol in the state where the second portion 22 is opened by mouth. At this time, the aerosol is generated by the external air passing through the first portion 21, and the generated aerosol passes through the second portion 22 and is delivered to the user's mouth.
  • external air may be introduced through at least one air passage formed in the aerosol-generating device 1.
  • the opening and closing of the air passage and/or the size of the air passage formed in the aerosol-generating device 1 may be adjusted by the user. Accordingly, the amount of atomization, smoking sensation, and the like can be adjusted by the user.
  • external air may be introduced into the aerosol-generating article 2 through at least one hole formed on the surface of the aerosol-generating article 2.
  • FIGS 2 and 3 are views showing an example of an aerosol-generating article.
  • the aerosol-generating article 3 includes a medium portion 31, a first hollow tube 32, a cooling portion 33, and a filter portion 34.
  • the first portion 21 described above with reference to FIG. 1 includes a medium portion 31, and the second portion 22 includes a first hollow tube 32, a cooling portion 33, and a filter portion 34 It includes.
  • the medium portion 31 contains an aerosol-generating material.
  • the aerosol-generating material may include, but is not limited to, at least one of glycerin, propylene glycol, ethylene glycol, dipropylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, and oleyl alcohol.
  • the medium portion 31 may contain other additives such as flavoring agents, wetting agents and/or organic acids.
  • a flavoring liquid such as menthol or moisturizing agent can be added to the medium portion 31 by spraying the medium portion 31.
  • the medium portion 31 may be manufactured in various ways.
  • the medium portion 31 may be made of a sheet, or may be made of strands.
  • the medium portion 31 may be made of cut tobacco, cut into cuts.
  • the medium portion 31 may be surrounded by a heat conducting material.
  • the heat-conducting material may be a metal foil such as aluminum foil, but is not limited thereto.
  • the heat-conducting material surrounding the medium portion 31 may evenly disperse heat transferred to the medium portion 31 to improve the thermal conductivity applied to the medium portion, thereby improving the taste of tobacco.
  • the heat-conducting material surrounding the medium portion 31 may function as a susceptor heated by an induction heating heater. At this time, although not shown in the drawing, the medium portion 31 may further include an additional susceptor in addition to the heat conducting material surrounding the outside.
  • the first hollow tube 32 may be a cellulose acetate filter.
  • the first hollow tube 32 may be a tube-shaped structure including the first hollow 371 therein.
  • the first hollow tube 32 includes a first hollow 371 having a diameter D1, and the first hollow 371 may serve as a channel through which the aerosol passes.
  • the length of the first hollow tube 32 may be an appropriate length within the range of 4mm to 30mm, but is not limited thereto.
  • the length of the first hollow tube 32 may be 10 mm, but is not limited thereto.
  • the diameter D1 of the first hollow 371 may be an appropriate diameter within the range of 2 mm to 4.5 mm, but is not limited thereto.
  • the diameter (D1) of the first hollow tube 32 may be 3.4 mm, but is not limited thereto.
  • the cooling unit 33 cools the aerosol generated by the heater 13 heating the medium unit 31.
  • the cooling unit 33 includes a cooling element 331 and a second hollow tube 332.
  • the length or diameter of the cooling unit 33 may be variously determined according to the shape of the aerosol-generating article 300.
  • the length of the cooling unit 33 may be suitably employed within the range of 7mm to 20mm.
  • the length of the cooling unit 33 may be about 14 mm, but is not limited thereto.
  • the cooling element 331 may cool the aerosol by a phase shift action.
  • the material forming the cooling element 331 may cause a phase change action such as melting or glass transition that requires absorption of thermal energy. As the endothermic reaction occurs at the temperature at which the aerosol enters the cooling element 331, the temperature of the aerosol passing through the cooling element 331 is lowered.
  • the length of the cooling element 331 can be suitably employed within the range of 4mm to 10mm. Preferably, the length of the cooling element 331 may be about 7mm, but is not limited thereto.
  • the cooling element 331 may be made of only a polymer material or a biodegradable polymer material.
  • the polymer material includes, but is not limited to, gelatin, polyethylene (PE), polypropylene (PP), polyurethane (PU), fluorinated ethylene propylene (FEP), and combinations thereof.
  • biodegradable polymer materials include polylactic acid (PLA), polyhydroxybutyrate (PHB), cellulose acetate, poly-epsilon-caprolactone (PCL), polyglycolic acid (PGA), polyhydroxyalkanoate ( PHAs) and starch-based thermoplastic resins.
  • the cooling element 331 can be made of pure polylactic acid only.
  • the cooling element 331 may be a three-dimensional structure shape produced by using one or more fiber strands (hereinafter referred to as'fiber strands') made of pure polylactic acid.
  • the thickness, length, number of fiber strands constituting the cooling element 331, and the shape of the fiber strands may vary.
  • a specific material can be prevented from being generated in the process of passing the aerosol through the cooling element 331.
  • the second hollow tube 332 may be a cellulose acetate filter.
  • the second hollow tube 332 may be a tube-shaped structure including the second hollow 372 therein.
  • the second hollow tube 332 includes a second hollow 372 having a diameter D2, and the second hollow 372 can serve as a channel through which the aerosol passes.
  • the length of the second hollow tube 332 may be an appropriate length within the range of 4mm to 10mm, but is not limited thereto. Preferably, the length of the second hollow tube 332 may be about 7 mm, but is not limited thereto. For example, the length of the second hollow tube 332 may be shorter than the first hollow tube 331, but is not limited thereto. For another example, the length of the second hollow tube 332 may be shorter than or equal to the length of the cooling element 331, but is not limited thereto.
  • the diameter (D2) of the second hollow 372 may be an appropriate diameter within the range of 3mm to 5mm, but is not limited thereto.
  • the diameter (D2) of the second hollow tube 332 may be 4 mm, but is not limited thereto.
  • the diameter (D2) of the second hollow tube 332 may be the same or larger than the diameter (D1) of the first hollow tube 331, but is not limited thereto. That is, the ratio of the diameter D2 of the second hollow tube 332 to the diameter D1 of the first hollow tube 331 may be 1.0 or more, but is not limited thereto.
  • the filter portion 34 is disposed at a rear end portion that contacts the user's mouth when smoking.
  • the length of the filter portion 34 can be suitably employed within a range of 4 mm to 20 mm.
  • the length of the filter unit 34 may be about 12 mm, but is not limited thereto.
  • the flavor may be produced by spraying a fragrance liquid to the filter unit 34.
  • a separate fiber coated with a fragrance liquid may be inserted into the filter unit 34.
  • the aerosol generated in the medium 31 is cooled as it passes through the cooling unit 33, and the cooled aerosol is delivered to the user through the filter unit 34. Accordingly, when a flavoring element is added to the filter unit 34, an effect of enhancing the persistence of flavor delivered to the user may be generated.
  • the filter unit 34 may include at least one capsule 35.
  • the capsule 35 may be a structure in which a content liquid containing a fragrance is wrapped with a film.
  • the capsule 35 may have a spherical or cylindrical shape.
  • the aerosol-generating article 3 can be packaged by at least one wrapper 36.
  • the wrapper 36 may have at least one hole through which external air flows or internal gas flows out.
  • the aerosol-generating article 3 can be packaged by a single wrapper 36.
  • the aerosol-generating article 3 may be packaged overlapping by two or more wrappers 36.
  • the medium portion 31 is packaged by the first wrapper 361, the first hollow tube 32 is packaged by the second wrapper 362, and the cooling element is provided by the third wrapper 363.
  • 331 is packaged
  • the second hollow tube 332 is packaged by the fourth wrapper 364, and the filter unit 34 can be packaged by the sixth wrapper 366.
  • the cooling element 331 and the second hollow tube 332 packaged by individual wrappers may be repackaged by the fifth wrapper 365.
  • the cooling element 331 and the second hollow tube 332 packaged by the individual wrappers are not necessarily repackaged by the fifth wrapper 365, and may not be repackaged by the fifth wrapper 365.
  • the medium portion 31, the first hollow tube 32, the cooling element 331, the second hollow tube 332, and the filter portion 34 are combined, and an aerosol is generated by the seventh wrapper 367.
  • the entire article 3 can be repackaged.
  • the medium portion 31 is packaged by the first wrapper 361, the first hollow tube 32 is packaged by the second wrapper 362, and cooled by the third wrapper 363.
  • the element 331 is packaged, and the filter portion 34 can be packaged by a sixth wrapper 366.
  • the cooling element 331 packaged by the individual wrappers and the second hollow tube 332 not packaged by the individual wrappers may be packaged by the fifth wrapper 365.
  • the cooling element 331 and the second hollow tube 332 are not necessarily packaged by the fifth wrapper 365, and may not be packaged by the fifth wrapper 365.
  • the medium portion 31, the first hollow tube 32, the cooling element 331, the second hollow tube 332, and the filter portion 34 are combined, and an aerosol is generated by the seventh wrapper 367.
  • the entire article 3 can be repackaged.
  • the cooling portion 33 of the aerosol-generating article 3 includes a cooling element 331 and a second hollow tube 332. That is, the total length of the cooling unit 33 is equal to the sum of the length of the cooling element 331 and the second hollow tube 332.
  • the manufacturing cost of the cooling element 331 is higher than that of the second hollow tube 332
  • the longer the length of the cooling element 331 occupies in the entire length of the cooling unit 33 the more aerosol-generating article ( The manufacturing cost of 3) may increase.
  • a short length cooling element 331 may be used, but the use of a cooling element 331 of too short length may degrade the aerosol cooling function of the cooling unit 33. Therefore, a cooling element 331 of an appropriate length should be used.
  • the particle size increases.
  • the diameter D2 of the second hollow 372 decreases, the probability that the aerosol having a larger particle size collides with the second hollow tube 332 increases.
  • the aerosol collides with the second hollow tube 332 some components are absorbed by the second hollow tube 332, and the aerosol generated in the medium 31 may not be sufficiently delivered to the user.
  • a second hollow tube 332 with a hollow 372 should be used.
  • Table 1 is a table comparing the components and temperature of the aerosol discharged from the aerosol-generating article 3 according to one experimental example.
  • the total length of the cooling unit 33 used in one experimental example is 14 mm, and the inner diameter D1 of the first hollow tube 32 is 3.4 mm.
  • the cooling unit 33 is composed of only the cooling element 331, and when the cooling unit 33 is composed of a cooling element 331 having a length of 7 mm and a second hollow tube 332 having a length of 7 mm and an inner diameter (D2) of 4 mm. The experiment was performed on.
  • Table 2 is a table comparing the components of the aerosol discharged from the aerosol-generating article 3 according to one experimental example.
  • the total length of the cooling unit 33 used in one experimental example is 14 mm, and the inner diameter D1 of the first hollow tube 32 is 3.4 mm.
  • the cooling part 33 is composed of only the cooling element 331 and when the cooling part 33 is composed of a cooling element 331 having a length of 7 mm and a second hollow tube 332 having a length of 7 mm and an inner diameter (D2) of 3.4 mm. The experiment was performed on.
  • Aerosol component (mg) TPM Nicotine Glycerin moisture Cooling element length 14mm 40.43 1.00 3.46 26.39 Cooling element length 7mm+ 2nd hollow tube length 7mm+ 2nd hollow tube inner diameter 3.4mm 40.48 0.94 3.05 26.80
  • the case where the cooling unit 33 is composed of only the cooling element 331 and the case of the cooling element 331 of 7mm and the case of the second hollow tube 332 of 7mm in length and 3.4mm in inner diameter (D2) are compared.
  • the components of the aerosol discharged in both cases have similar values. That is, it can be seen that even if the inner diameter D2 of the second hollow tube 332 has the same size as the inner diameter D1 of the first hollow tube 331, it is possible to sufficiently deliver aerosol components to the user.
  • the cooling effect can be maintained even if the cooling unit 33 does not include only the cooling element 331 and includes the cooling element 331 and the second hollow tube 332.
  • the inner diameter D2 of the second hollow tube 332 is greater than or equal to the inner diameter D1 of the first hollow tube 32, it is possible to sufficiently deliver the aerosol component to the user.
  • the cooling unit 33 is configured to include the cooling element 331 and the second hollow tube 332, thereby reducing manufacturing cost while maintaining the aerosol component delivery function and cooling function of the aerosol-generating article 3. have.
  • FIG. 4 is a view showing another example of the aerosol-generating article.
  • the aerosol-generating article 4 includes a medium portion 41, a first hollow tube 42, a cooling portion 43, and a filter portion 44.
  • the aerosol-generating article 4 shown in FIG. 4 has the reverse order in which the cooling elements 431 and the second hollow tube 432 are arranged. .
  • the other configuration is the same as the aerosol-generating article 3 shown in FIGS. 2 and 3.
  • Table 3 is a table comparing the components and temperatures of the aerosols discharged from the aerosol-generating article 4 according to one experimental example.
  • the total length of the cooling unit 43 used in the experimental examples is 14 mm, and the inner diameter D3 of the first hollow tube 42 is 3.4 mm.
  • the cooling unit 33 is composed of a cooling element 331 having a length of 7 mm and a second hollow tube 332 having a length of 7 mm and an inner diameter (D2) of 4 mm according to the arrangement shown in FIG. 3.
  • D2 inner diameter
  • the second case Based on Table 3, as shown in FIG. 3, when the cooling element 331 is disposed on the upstream side and the second hollow tube 332 is disposed on the downstream side (hereinafter, the first case), and illustrated in FIG. 4 As described, the experimental results of the case where the cooling element 431 is disposed on the downstream side and the second hollow tube 432 is disposed on the upstream side (hereinafter the second case) are compared.
  • the amount of nicotine discharged in the second case is 0.80. In mg, the amount of nicotine delivered to the user was reduced by about 18% compared to 0.98 mg, the amount of nicotine released in the first case.
  • the maximum temperature and the average temperature of the aerosol discharged in the second case were 85.0°C and 65.9°C, which were higher than the maximum temperature of the aerosol discharged in the first case 81.4°C and the average temperature of 65.0°C.
  • the cooling element 331 is as shown in FIG. 3. It can be seen that when placed on the upstream side and the second hollow tube 332 is disposed on the downstream side, a better smoking quality can be provided to the user.

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Abstract

일 실시예에 따른 에어로졸 생성 물품은 매질부, 상기 매질부의 하류측 단부를 향하도록 배치되고 제1 중공을 포함하는 제1 중공 튜브, 상기 제1 중공 튜브의 하류측에 이어서 배치되며, 상기 제1 중공의 직경보다 크거나 같은 직경의 제2 중공을 포함하는 제2 중공 튜브와 냉각요소를 포함하는 냉각부, 상기 냉각부의 하류측 단부를 향하도록 배치되는 필터부, 및 상기 매질부, 상기 제1 중공 튜브, 상기 냉각부, 및 상기 필터부 중 적어도 일부를 감싸는 래퍼를 포함한다.

Description

에어로졸 생성 물품
에어로졸 생성 물품에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 냉각요소와 중공 튜브를 포함하는 냉각부를 포함하는 에어로졸 생성 물품에 관한 것이다.
근래에 일반적인 에어로졸 생성 물품의 단점들을 극복하는 대체 방법에 관한 수요가 증가하고 있다. 예를 들어, 에어로졸 생성 물품을 연소시켜 에어로졸을 생성시키는 방법이 아닌 에어로졸 생성 물품 내의 에어로졸 생성 물질이 가열됨에 따라 에어로졸이 생성하는 방법에 관한 수요가 증가하고 있다. 이에 따라, 가열식 에어로졸 생성 물품 또는 가열식 에어로졸 생성 장치에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
에어로졸 생성 물품은 에어로졸을 일정온도 이하로 냉각시키기 위한 냉각요소를 포함할 수 있다. 냉각요소는 사용자가 안전하게 에어로졸을 흡입할 수 있도록 하는 장점을 가지나, 제조 원가가 높아서 에어로졸 생성 물품의 원가를 상승시키는 단점도 갖는다. 이에 따라, 에어로졸 생성 물품의 냉각기능을 유지하면서 원가를 절감하기 위한 연구가 진행 중에 있다.
냉각기능은 유지하면서 원가 절감을 도모할 수 있는 에어로졸 생성 물품을 제공하고자 한다. 해결하려는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제로 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.
일 실시예에 따른 에어로졸 생성 물품은, 매질부; 상기 매질부의 하류측 단부를 향하도록 배치되고 제1 중공을 포함하는 제1 중공 튜브; 상기 제1 중공 튜브의 하류측에 이어서 배치되며, 상기 제1 중공의 직경보다 크거나 같은 직경의 제2 중공을 포함하는 제2 중공 튜브와 냉각요소를 포함하는 냉각부; 상기 냉각부의 하류측 단부를 향하도록 배치되는 필터부; 및 상기 매질부, 상기 제1 중공 튜브, 상기 냉각부, 및 상기 필터부 중 적어도 일부를 감싸는 래퍼를 포함한다.
에어로졸 생성 물품의 에어로졸 성분 전달 기능 및 냉각 기능은 유지하면서 제조 원가를 절감할 수 있다. 발명의 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 에어로졸 생성 장치에 에어로졸 생성 물품이 삽입된 일 예를 도시한 도면이다.
도 2 내지 도 4는 에어로졸 생성 물품의 예들을 도시한 도면들이다.
일 실시예에 따른 에어로졸 생성 물품은, 매질부; 상기 매질부의 하류측 단부를 향하도록 배치되고 제1 중공을 포함하는 제1 중공 튜브; 상기 제1 중공 튜브의 하류측에 이어서 배치되며, 상기 제1 중공의 직경보다 크거나 같은 직경의 제2 중공을 포함하는 제2 중공 튜브와 냉각요소를 포함하는 냉각부; 상기 냉각부의 하류측 단부를 향하도록 배치되는 필터부; 및 상기 매질부, 상기 제1 중공 튜브, 상기 냉각부, 및 상기 필터부 중 적어도 일부를 감싸는 래퍼를 포함한다.
상술한 에어로졸 생성 물품에서, 상기 제2 중공 튜브의 길이는 상기 제1 중공 튜브의 길이보다 짧다.
상술한 에어로졸 생성 물품에서, 상기 제2 중공 튜브의 길이와 상기 냉각요소의 길이는 각각 4mm~10mm의 범위 내에 포함된다.
상술한 에어로졸 생성 물품에서, 상기 냉각요소와 상기 제2 중공 튜브는 각각 래퍼에 의해 감싸지고, 상기 감싸진 냉각요소와 제2 중공 튜브는 하나의 래퍼에 의해 다시 감싸진다.
상술한 에어로졸 생성 물품에서, 상기 냉각요소는 래퍼에 의해 감싸지고, 상기 감싸진 냉각요소와 상기 제2 중공 튜브는 하나의 래퍼에 의해 감싸진다.
상술한 에어로졸 생성 물품에서, 상기 제1 중공 튜브와 상기 제2 중공 튜브는 셀룰로오스 아세테이트를 포함한다.
상술한 에어로졸 생성 물품에서, 상기 냉각요소는 폴리머 섬유를 포함한다.
상술한 에어로졸 생성 물품에서, 상기 냉각요소와 상기 제2 중공 튜브는 상류측에서 하류측으로 차례로 배치된다.
실시예들에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.
명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
이하의 실시예에서, 용어 “상류” 및 “하류”는 사용자가 흡연 물품을 사용하여 공기를 흡인할 때, 외부로부터 에어로졸 생성 물품 내부로 공기가 들어오는 부분이 “상류”이고 에어로졸 생성 물품 내부에서 외부로 공기가 나가는 부분이 “하류”이다. 용어 “상류” 및 “하류”는 에어로졸 생성 물품을 구성하는 세그먼트들 간의 상대적인 위치 또는 방향을 나타내기 위해 사용된 용어이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다.
도 1은 에어로졸 생성 장치에 에어로졸 생성 물품이 삽입된 일 예를 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 에어로졸 생성 장치(1)는 배터리(11), 제어부(12), 및 히터(13)를 포함한다. 또한, 에어로졸 생성 장치(1)의 내부 공간에는 에어로졸 생성 물품(2)이 삽입될 수 있다.
도 1에 도시된 에어로졸 생성 장치(1)에는 본 실시예와 관련된 구성요소들이 도시되어 있다. 따라서, 도 1에 도시된 구성요소들 외에 다른 범용적인 구성요소들이 에어로졸 생성 장치(1)에 더 포함될 수 있음을 본 실시예와 관련된 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.
도 1에는 배터리(11), 제어부(12), 및 히터(13)가 일렬로 배치된 것으로 도시되어 있으나, 이에 한정되지 않는다. 다시 말해, 에어로졸 생성 장치(1)의 설계에 따라, 배터리(11), 제어부(12), 및 히터(13)의 배치는 변경될 수 있다.
에어로졸 생성 물품(2)이 에어로졸 생성 장치(1)에 삽입되면, 에어로졸 생성 장치(1)는 히터(13)를 가열한다. 에어로졸 생성 물품(2) 내의 에어로졸 생성 물질은 가열된 히터(13)에 의하여 온도가 상승하고, 이에 따라 에어로졸이 생성될 수 있다.
필요에 따라, 에어로졸 생성 물품(2)이 에어로졸 생성 장치(1)에 삽입되지 않은 경우에도 에어로졸 생성 장치(1)는 히터(13)를 가열할 수 있다.
배터리(11)는 에어로졸 생성 장치(1)가 동작하는데 이용되는 전력을 공급한다. 예를 들어, 배터리(11)는 히터(13)가 가열될 수 있도록 전력을 공급할 수 있고, 제어부(12)가 동작하는데 필요한 전력을 공급할 수 있다. 또한, 배터리(11)는 에어로졸 생성 장치(1)에 설치된 디스플레이, 센서, 모터 등이 동작하는데 필요한 전력을 공급할 수 있다.
제어부(12)는 에어로졸 생성 장치(1)의 동작을 전반적으로 제어한다. 구체적으로, 제어부(12)는 배터리(11) 및 히터(13)뿐 만 아니라 에어로졸 생성 장치(1)에 포함된 다른 구성들의 동작을 제어한다. 또한, 제어부(12)는 에어로졸 생성 장치(1)의 구성들 각각의 상태를 확인하여, 에어로졸 생성 장치(1)가 동작 가능한 상태인지 여부를 판단할 수도 있다.
제어부(12)는 적어도 하나의 프로세서를 포함한다. 프로세서는 다수의 논리 게이트들의 어레이로 구현될 수도 있고, 범용적인 마이크로 프로세서와 이 마이크로 프로세서에서 실행될 수 있는 프로그램이 저장된 메모리의 조합으로 구현될 수도 있다. 또한, 다른 형태의 하드웨어로 구현될 수도 있음을 본 실시예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.
히터(13)는 배터리(11)로부터 공급된 전력에 의하여 가열된다. 예를 들어, 에어로졸 생성 물품이 에어로졸 생성 장치(1)에 삽입되면, 히터(13)는 에어로졸 생성 물품의 내부에 위치할 수 있다. 따라서, 가열된 히터(13)는 에어로졸 생성 물품 내의 에어로졸 생성 물질의 온도를 상승시킬 수 있다.
히터(13)는 전기 저항성 히터일 수 있다. 예를 들어, 히터(13)에는 전기 전도성 트랙(track)을 포함하고, 전기 전도성 트랙에 전류가 흐름에 따라 히터(13)가 가열될 수 있다. 그러나, 히터(13)는 상술한 예에 한정되지 않으며, 희망 온도까지 가열될 수 있는 것이라면 제한 없이 해당될 수 있다. 여기에서, 희망 온도는 에어로졸 생성 장치(1)에 기 설정되어 있을 수도 있고, 사용자에 의하여 원하는 온도로 설정될 수도 있다.
한편, 다른 예로, 히터(13)는 유도 가열식 히터일 수 있다. 구체적으로, 히터(13)에는 에어로졸 생성 물품을 유도 가열 방식으로 가열하기 위한 전기 전도성 코일을 포함할 수 있으며, 에어로졸 생성 물품은 유도 가열식 히터에 의해 가열될 수 있는 서셉터를 포함할 수 있다.
도 1에는 히터(13)가 에어로졸 생성 물품(2)의 내부에 삽입되도록 배치되는 것으로 도시되어 있으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 히터(13)는 관 형 가열 요소, 판 형 가열 요소, 침 형 가열 요소 또는 봉 형의 가열 요소를 포함할 수 있으며, 가열 요소의 모양에 따라 에어로졸 생성 물품(2)의 내부 또는 외부를 가열할 수 있다.
또한, 에어로졸 생성 장치(1)에는 히터(13)가 복수 개 배치될 수도 있다. 이때, 복수 개의 히터(13)들은 에어로졸 생성 물품(2)의 내부에 삽입되도록 배치될 수도 있고, 에어로졸 생성 물품(2)의 외부에 배치될 수도 있다. 또한, 복수 개의 히터(13)들 중 일부는 에어로졸 생성 물품(2)의 내부에 삽입되도록 배치되고, 나머지는 에어로졸 생성 물품(2)의 외부에 배치될 수 있다. 또한, 히터(13)의 형상은 도 1에 도시된 형상에 한정되지 않고, 다양한 형상으로 제작될 수 있다.
한편, 에어로졸 생성 장치(1)는 배터리(11), 제어부(12), 및 히터(13) 외에 범용적인 구성들을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 생성 장치(1)는 시각 정보의 출력이 가능한 디스플레이 및/또는 촉각 정보의 출력을 위한 모터를 포함할 수 있다. 또한, 에어로졸 생성 장치(1)는 적어도 하나의 센서(퍼프 감지 센서, 온도 감지 센서, 에어로졸 생성 물품 삽입 감지 센서 등)를 포함할 수 있다.
또한, 에어로졸 생성 장치(1)는 에어로졸 생성 물품(2)이 삽입된 상태에서도 외부 공기가 유입되거나, 내부 기체가 유출 될 수 있는 구조로 제작될 수 있다.
도 1에는 도시되지 않았으나, 에어로졸 생성 장치(1)는 별도의 크래들과 함께 시스템을 구성할 수도 있다. 예를 들어, 크래들은 에어로졸 생성 장치(1)의 배터리(11)의 충전에 이용될 수 있다. 또는, 크래들과 에어로졸 생성 장치(1)가 결합된 상태에서 히터(13)가 가열될 수도 있다.
에어로졸 생성 물품(2)은 일반적인 연소형 에어로졸 생성 물품과 유사할 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 생성 물품(2)은 에어로졸 생성 물질을 포함하는 제1 부분(21)과 필터 등을 포함하는 제2 부분(22)으로 구분될 수 있다. 또는, 에어로졸 생성 물품(2)의 제2 부분(22)에도 에어로졸 생성 물질이 포함될 수도 있다. 예를 들어, 과립 또는 캡슐의 형태로 만들어진 에어로졸 생성 물질이 제2 부분(22)에 삽입될 수도 있다.
에어로졸 생성 장치(1)의 내부에는 제1 부분(21) 전체가 삽입되고, 제2 부분(22)은 외부에 노출될 수 있다. 또는, 에어로졸 생성 장치(1)의 내부에 제1 부분(21)의 일부만 삽입될 수도 있고, 제1 부분(21) 및 제2 부분(22)의 일부가 삽입될 수도 있다. 사용자는 제2 부분(22)을 입으로 문 상태에서 에어로졸을 흡입할 수 있다. 이때, 에어로졸은 외부 공기가 제1 부분(21)을 통과함으로써 생성되고, 생성된 에어로졸은 제2 부분(22)을 통과하여 사용자의 입으로 전달된다.
일 예로서, 외부 공기는 에어로졸 생성 장치(1)에 형성된 적어도 하나의 공기 통로를 통하여 유입될 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 생성 장치(1)에 형성된 공기 통로의 개폐 및/또는 공기 통로의 크기는 사용자에 의하여 조절될 수 있다. 이에 따라, 무화량, 끽연감 등이 사용자에 의하여 조절될 수 있다. 다른 예로서, 외부 공기는 에어로졸 생성 물품(2)의 표면에 형성된 적어도 하나의 구멍(hole)을 통하여 에어로졸 생성 물품(2)의 내부로 유입될 수도 있다.
이하, 도 2 및 도 3을 참조하여, 에어로졸 생성 물품의 일 예에 대하여 설명한다.
도 2 및 도 3은 에어로졸 생성 물품의 일 예를 도시한 도면들이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 에어로졸 생성 물품(3)은 매질부(31), 제1 중공 튜브(32), 냉각부(33), 및 필터부(34)를 포함한다. 도 1을 참조하여 상술한 제1 부분(21)은 매질부(31)를 포함하고, 제2 부분(22)은 제1 중공 튜브(32), 냉각부(33), 및 필터부(34)를 포함한다.
매질부(31)는 에어로졸 생성 물질을 포함한다. 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. 또한, 매질부(31)는 풍미제, 습윤제 및/또는 유기산(organic acid)과 같은 다른 첨가 물질을 함유할 수 있다. 또한, 매질부(31)에는, 멘솔 또는 보습제 등의 가향액이, 매질부(31)에 분사됨으로써 첨가할 수 있다.
매질부(31)는 다양하게 제작될 수 있다. 예를 들어, 매질부(31)는 시트(sheet)로 제작될 수도 있고, 가닥(strand)으로 제작될 수도 있다. 또한, 매질부(31)는 담배 시트가 잘게 잘린 각초로 제작될 수도 있다.
또한, 매질부(31)는 열 전도 물질에 의하여 둘러싸일 수 있다. 예를 들어, 열 전도 물질은 알루미늄 호일과 같은 금속 호일일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 일 예로, 매질부(31)를 둘러싸는 열 전도 물질은 매질부(31)에 전달되는 열을 고르게 분산시켜 매질부에 가해지는 열 전도율을 향상시킬 수 있으며, 이로 인해 담배 맛을 향상시킬 수 있다. 또한, 매질부(31)를 둘러싸는 열 전도 물질은 유도 가열식 히터에 의해 가열되는 서셉터로서의 기능을 할 수 있다. 이때, 도면에 도시되지는 않았으나, 매질부(31)는 외부를 둘러싸는 열 전도 물질 이외에도 추가의 서셉터를 더 포함할 수 있다.
제1 중공 튜브(32)는 셀룰로오스 아세테이트 필터일 수 있다. 제1 중공 튜브(32)는 내부에 제1 중공(371)을 포함하는 튜브 형태의 구조물일 수 있다. 다시 말해, 제1 중공 튜브(32)는 직경(D1)을 갖는 제1 중공(371)을 포함하고, 제1 중공(371)은 에어로졸이 통과하는 채널의 역할을 수행할 수 있다. 제1 중공 튜브(32)의 길이는 4mm 내지 30mm의 범위 내에서 적절한 길이가 채용될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 바람직하게는, 제1 중공 튜브(32)의 길이는 10mm가 될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 제1 중공(371)의 직경(D1)은 2mm 내지 4.5mm의 범위 내에서 적절한 직경이 채용될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 바람직하게는, 제1 중공 튜브(32)의 직경(D1)은 3.4mm가 될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
냉각부(33)는 히터(13)가 매질부(31)를 가열함으로써 생성된 에어로졸을 냉각시킨다. 냉각부(33)는 냉각요소(331)와 제2 중공 튜브(332)를 포함한다.
냉각부(33)의 길이 또는 직경은 에어로졸 생성 물품(300)의 형태에 따라 다양하게 결정될 수 있다. 예를 들어, 냉각부(33)의 길이는 7mm 내지 20mm의 범위 내에서 적절하게 채용될 수 있다. 바람직하게는, 냉각부(33)의 길이는 약 14mm가 될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
냉각요소(331)는 상변이(相變異) 작용에 의하여 에어로졸을 냉각시킬 수 있다. 예를 들어, 냉각요소(331)를 형성하는 재료는 열에너지의 흡수를 필요로 하는 용융 또는 유리 전이와 같은 상변이 작용을 일으킬 수 있다. 에어로졸이 냉각요소(331)로 진입하는 온도에서 흡열 반응이 일어남에 따라, 냉각요소(331)를 통과하는 에어로졸의 온도가 낮아지게 된다.
냉각요소(331)의 길이는 4mm 내지 10mm의 범위 내에서 적절하게 채용될 수 있다. 바람직하게는, 냉각요소(331)의 길이는 약 7mm가 될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
일 예로서, 냉각요소(331)는 고분자 물질 또는 생분해성 고분자 물질만으로 제작될 수 있다. 여기에서, 고분자 물질은 젤라틴, 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리우레탄(PU), 불화 에틸렌 프로필렌(FEP) 및 그들의 조합이 포함되나, 이에 한정되지는 않는다. 또한, 생분해성 고분자 물질로는, 폴리락트산(PLA), 폴리히드록시부티레이트(PHB), 셀룰로오스 아세테이트, 폴리-엡실론-카프로 락톤(PCL), 폴리글리콜산(PGA), 폴리하이드록시알카노에이트(PHAs) 및 전분계 열가소성 수지가 포함되나, 이에 한정되지는 않는다.
구체적으로, 냉각요소(331)는 순수한 폴리락트산 만으로 제작될 수 있다. 예를 들어, 냉각요소(331)는 순수한 폴리락트산으로 제작된 섬유 가닥(이하, '섬유 가닥'이라고 함)을 하나 이상 이용하여 제작된 3차원 구조물 형상일 수 있다. 여기에서, 섬유 가닥의 굵기, 길이, 냉각요소(331)를 구성하는 섬유 가닥의 개수, 섬유 가닥의 모양은 다양할 수 있다. 냉각요소(331)가 순수한 폴리락트산으로 제작됨에 따라, 에어로졸이 냉각요소(331)를 통과하는 과정에서 특정 물질이 발생되는 것이 방지될 수 있다.
제2 중공 튜브(332)는 셀룰로오스 아세테이트 필터일 수 있다. 제2 중공 튜브(332)는 내부에 제2 중공(372)을 포함하는 튜브 형태의 구조물일 수 있다. 다시 말해, 제2 중공 튜브(332)는 직경(D2)을 갖는 제2 중공(372)을 포함하고, 제2 중공(372)은 에어로졸이 통과하는 채널의 역할을 수행할 수 있다.
제2 중공 튜브(332)의 길이는 4mm 내지 10mm의 범위 내에서 적절한 길이가 채용될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 바람직하게는, 제2 중공 튜브(332)의 길이는 약 7mm가 될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 제2 중공 튜브(332)의 길이는 제1 중공 튜브(331)보다 짧은 길이가 채용될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 다른 예를 들어, 제2 중공 튜브(332)의 길이는 냉각요소(331)의 길이보다 짧거나 같을 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
제2 중공(372)의 직경(D2)은 3mm 내지 5mm의 범위 내에서 적절한 직경이 채용될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 바람직하게는, 제2 중공 튜브(332)의 직경(D2)은 4mm가 될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 더욱 바람직하게는, 제2 중공 튜브(332)의 직경(D2)은 제1 중공 튜브(331)의 직경(D1)보다 동일하거나 클 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 즉, 제1 중공 튜브(331)의 직경(D1)에 대한 제2 중공 튜브(332)의 직경(D2)의 비율은 1.0 이상일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
필터부(34)는 흡연시 사용자의 입과 접촉하는 후단 말단부에 배치된다. 필터부(34)의 길이는 4mm 내지 20mm의 범위 내에서 적절하게 채용될 수 있다. 예를 들어, 필터부(34)의 길이는 약 12mm가 될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
필터부(34)를 제작하는 과정에서, 필터부(34)에 가향액을 분사함으로써 향미가 발생되도록 제작될 수도 있다. 또는, 가향액이 도포된 별도의 섬유를 필터부(34)의 내부에 삽입할 수도 있다. 매질부(31)에서 생성된 에어로졸은 냉각부(33)를 통과함에 따라 냉각되고, 냉각된 에어로졸이 필터부(34)를 통하여 사용자에게 전달된다. 따라서, 필터부(34)에 가향 요소가 첨가되는 경우, 사용자에게 전달되는 향미의 지속성이 증진되는 효과가 발생될 수 있다.
또한, 필터부(34)에는 적어도 하나의 캡슐(35)이 포함될 수 있다. 여기에서, 캡슐(35)은 향료를 포함하는 내용액을 피막으로 감싼 구조일 수 있다. 예를 들어, 캡슐(35)은 구형 또는 원통형의 형상을 가질 수 있다.
에어로졸 생성 물품(3)은 적어도 하나의 래퍼(36)에 의하여 포장될 수 있다. 래퍼(36)에는 외부 공기가 유입되거나 내부 기체가 유출되는 적어도 하나의 구멍(hole)이 형성될 수 있다. 일 예로서, 에어로졸 생성 물품(3)은 하나의 래퍼(36)에 의하여 포장될 수 있다. 다른 예로서, 에어로졸 생성 물품(3)은 2 이상의 래퍼(36)들에 의하여 중첩적으로 포장될 수도 있다.
예를 들어, 제1 래퍼(361)에 의하여 매질부(31)가 포장되고, 제2 래퍼(362)에 의하여 제1 중공 튜브(32)가 포장되고, 제3 래퍼(363)에 의하여 냉각요소(331)가 포장되고, 제4 래퍼(364)에 의하여 제2 중공 튜브(332)가 포장되고, 제6 래퍼(366)에 의하여 필터부(34)가 포장될 수 있다. 개별 래퍼에 의하여 포장된 냉각요소(331) 및 제2 중공 튜브(332)가 제5 래퍼(365)에 의하여 재포장될 수 있다. 개별 래퍼에 의하여 포장된 냉각요소(331) 및 제2 중공 튜브(332)가 제5 래퍼(365)에 의하여 반드시 재포장되는 것은 아니며, 제5 래퍼(365)에 의해 재포장되지 않을 수도 있다. 그리고, 매질부(31), 제1 중공 튜브(32), 냉각요소(331), 제2 중공 튜브(332), 및 필터부(34)가 결합되고, 제7 래퍼(367)에 의하여 에어로졸 생성 물품(3) 전체가 재포장될 수 있다.
다른 예를 들어, 제1 래퍼(361)에 의하여 매질부(31)가 포장되고, 제2 래퍼(362)에 의하여 제1 중공 튜브(32)가 포장되고, 제3 래퍼(363)에 의하여 냉각요소(331)가 포장되고, 제6 래퍼(366)에 의하여 필터부(34)가 포장될 수 있다. 개별 래퍼에 의하여 포장된 냉각요소(331)와 개별 래퍼에 의하여 포장되지 않은 제2 중공 튜브(332)가 제5 래퍼(365)에 의하여 포장될 수 있다. 냉각요소(331) 및 제2 중공 튜브(332)가 제5 래퍼(365)에 의하여 반드시 포장되는 것은 아니며, 제5 래퍼(365)에 의해 포장되지 않을 수도 있다. 그리고, 매질부(31), 제1 중공 튜브(32), 냉각요소(331), 제2 중공 튜브(332), 및 필터부(34)가 결합되고, 제7 래퍼(367)에 의하여 에어로졸 생성 물품(3) 전체가 재포장될 수 있다.
이와 같이, 에어로졸 생성 물품(3)의 냉각부(33)는 냉각요소(331)와 제2 중공 튜브(332)를 포함한다. 즉, 냉각부(33)의 전체 길이는 냉각요소(331)의 길이와 제2 중공 튜브(332)의 합과 동일하다. 일반적으로 냉각요소(331)의 제조 원가는 제2 중공 튜브(332)의 제조 원가보다 높으므로, 냉각부(33)의 전체 길이에서 냉각요소(331)가 차지하는 길이가 길어질수록, 에어로졸 생성 물품(3)의 제조 원가가 상승할 수 있다. 에어로졸 생성 물품(3)의 원가를 절감하기 위해 짧은 길이의 냉각요소(331)를 사용할 수 있지만, 너무 짧은 길이의 냉각요소(331)를 사용하면 냉각부(33)의 에어로졸 냉각 기능이 저하될 수 있으므로, 적절한 길이의 냉각요소(331)가 사용되어야 한다.
또한, 매질부(31)에서 생성된 에어로졸은 냉각부(33)에서 냉각되면서 입자의 크기가 커지게 된다. 제2 중공(372)의 직경(D2)이 작아질수록 입자의 크기가 커진 에어로졸과 제2 중공 튜브(332)가 충돌할 확률이 높아진다. 에어로졸이 제2 중공 튜브(332)와 충돌하면서 일부 성분이 제2 중공 튜브(332)에 흡수되어, 매질부(31)에서 생성된 에어로졸이 사용자에게 충분히 전달되지 못할 수 있으므로, 적절한 직경의 제2 중공(372)을 갖는 제2 중공 튜브(332)가 사용되어야 한다.
표 1은 일 실험예에 따라, 에어로졸 생성 물품(3)에서 배출된 에어로졸의 성분 및 온도를 비교한 표이다. 일 실험예에서 사용된 냉각부(33)의 전체 길이는 14mm이고, 제1 중공 튜브(32)의 내경(D1)은 3.4mm이다. 냉각부(33)를 냉각요소(331)로만 구성한 경우와, 냉각부(33)를 길이 7mm의 냉각요소(331) 및 길이 7mm, 내경(D2) 4mm의 제2 중공 튜브(332)로 구성한 경우에 대하여 실험이 수행되었다.
에어로졸의 성분(mg) 에어로졸의 온도(℃)
TPM* Nicotine Glycerin Moisture 최대온도 평균온도
냉각요소의 길이 14mm 45.08 0.96 3.18 30.72 82.1 65.3
냉각요소의 길이 7mm+ 제2 중공 튜브의 길이 7mm+ 제2 중공 튜브의 내경 4mm 44.89 0.98 3.36 30.16 81.4 65.0
*TPM: total particulate matter표 1에 따르면, 냉각부(33)의 전체 길이 14mm에서 냉각요소(331)의 길이가 14mm인 경우와 7mm인 경우를 비교하였을 때, 양 경우에서 배출된 에어로졸의 성분 및 온도는 유사한 값을 갖는다. 즉, 냉각부(33)의 전체 길이 14mm에서, 냉각요소(331)의 길이를 7mm로, 제2 중공 튜브(332)의 길이를 7mm로 구성하여도 원하는 냉각 효과를 획득할 수 있음을 확인할 수 있다. 또한, 제2 중공 튜브(332)의 내경(D2)이 제1 중공 튜브(331)의 내경(D1)보다 큰 크기를 가져도, 사용자에게 에어로졸 성분을 충분히 전달 가능한 것을 알 수 있다.
표 2는 일 실험예에 따라, 에어로졸 생성 물품(3)에서 배출된 에어로졸의 성분을 비교한 표이다. 일 실험예에서 사용된 냉각부(33)의 전체 길이는 14mm이고, 제1 중공 튜브(32)의 내경(D1)은 3.4mm이다. 냉각부(33)를 냉각요소(331)로만 구성한 경우와 냉각부(33)를 길이 7mm의 냉각요소(331) 및 길이 7mm, 내경(D2) 3.4mm의 제2 중공 튜브(332)로 구성한 경우에 대하여 실험이 수행되었다.
에어로졸 성분(mg)
TPM Nicotine Glycerin moisture
냉각요소의 길이 14mm 40.43 1.00 3.46 26.39
냉각요소의 길이 7mm+ 제2 중공 튜브의 길이 7mm+ 제2 중공 튜브의 내경 3.4mm 40.48 0.94 3.05 26.80
표 2에 따르면, 냉각부(33)가 냉각요소(331)로만 구성된 경우와 7mm의 냉각요소(331) 및 길이 7mm, 내경(D2) 3.4mm의 제2 중공 튜브(332)로 구성된 경우를 비교하였을 때, 양 경우에서 배출된 에어로졸의 성분은 유사한 값을 갖는다. 즉, 제2 중공 튜브(332)의 내경(D2)이 제1 중공 튜브(331)의 내경(D1)과 동일한 크기를 가져도, 사용자에게 에어로졸 성분을 충분히 전달 가능한 것을 알 수 있다.표 1 및 표 2에 따라, 냉각부(33)가 냉각요소(331)만을 포함하지 않고, 냉각요소(331)와 제2 중공 튜브(332)를 포함하더라도 냉각 효과가 유지될 수 있음을 알 수 있다. 또한 제2 중공 튜브(332)의 내경(D2)이 제1 중공 튜브(32)의 내경(D1)보다 크거나 같아도 사용자에게 에어로졸 성분을 충분히 전달 가능한 것을 알 수 있다.
따라서, 냉각부(33)가 냉각요소(331) 및 제2 중공 튜브(332)를 포함하도록 구성하여, 에어로졸 생성 물품(3)의 에어로졸 성분 전달 기능 및 냉각 기능은 유지하면서 제조 원가를 절감할 수 있다.
도 4는 에어로졸 생성 물품의 다른 예를 도시한 도면이다.
도 4를 참조하면, 에어로졸 생성 물품(4)은 매질부(41), 제1 중공 튜브(42), 냉각부(43), 및 필터부(44)를 포함한다.
도 2 및 도 3에 도시된 에어로졸 생성 물품(3)과 비교하면, 도 4에 도시된 에어로졸 생성 물품(4)은 냉각요소(431) 및 제2 중공 튜브(432)가 배치된 순서가 반대이다. 그 외의 구성은 도 2 및 도 3에 도시된 에어로졸 생성 물품(3)과 동일하다.
표 3은 일 실험예에 따라, 에어로졸 생성 물품(4)에서 배출된 에어로졸의 성분 및 온도를 비교한 표이다. 일 실험예들에서 사용된 냉각부(43)의 전체 길이는 14mm이고, 제1 중공 튜브(42)의 내경(D3)은 3.4mm이다. 냉각부를 냉각요소로만 구성한 경우, 냉각부(33)를 도 3에 도시된 배치에 따라 길이 7mm의 냉각요소(331) 및 길이 7mm, 내경(D2) 4mm의 제2 중공 튜브(332)로 구성한 경우, 냉각부(43)를 도 4에 도시된 배치에 따라 길이 7mm의 냉각요소(431) 및 길이 7mm, 내경(D4) 4mm의 제2 중공 튜브(432)로 구성한 경우에 대하여 실험이 수행되었다.
에어로졸의 성분(mg) 에어로졸의 온도(℃)
TPM Nicotine Glycerin Moisture 최대온도 평균온도
냉각요소의 길이 14mm 45.08 0.96 3.18 30.72 82.1 65.3
냉각요소의 길이 7mm+ 제2 중공 튜브의 길이 7mm+ 제2 중공 튜브의 내경 4mm+ 도 3에 도시된 순서로 냉각요소 및 제2 중공 튜브 배치 44.89 0.98 3.36 30.16 81.4 65.0
냉각요소의 길이 7mm+ 제2 중공 튜브의 길이 7mm+ 제2 중공 튜브의 내경 4mm+ 도 4에 도시된 순서로 냉각요소 및 제2 중공 튜브 배치 43.37 0.80 2.42 28.63 85.0 65.9
표 3을 토대로, 도 3에 도시된 것과 같이 냉각요소(331)를 상류측에 배치하고 제2 중공 튜브(332)를 하류측에 배치한 경우(이하 제1 경우)와, 도 4에 도시된 것과 같이 냉각요소(431)를 하류측에 배치하고 제2 중공 튜브(432)를 상류측에 배치한 경우(이하 제2 경우)의 실험 결과를 비교한다.제2 경우에서 배출된 니코틴의 양은 0.80mg으로, 제1 경우에서 배출된 니코틴의 양인 0.98mg와 비교하였을 때, 사용자에게 전달되는 니코틴의 양이 약 18% 감소하였다. 또한, 제2 경우에서 배출된 에어로졸의 최고 온도 및 평균 온도는 85.0℃ 및 65.9℃로, 제1 경우에서 배출된 에어로졸의 최고 온도 81.4℃ 및 평균 온도 65.0℃보다 모두 높았다.
따라서, 도 4에 도시된 것과 같이 냉각요소(431)를 하류측에 배치하고 제2 중공 튜브(432)를 상류측에 배치한 경우에 비해, 도 3에 도시된 것과 같이 냉각요소(331)를 상류측에 배치하고 제2 중공 튜브(332)를 하류측에 배치한 경우 사용자에게 더 나은 흡연 품질을 제공할 수 있는 것을 알 수 있다.
본 실시예와 관련된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상기된 기재의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 방법들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (8)

  1. 매질부;
    상기 매질부의 하류측 단부를 향하도록 배치되고 제1 중공을 포함하는 제1 중공 튜브;
    상기 제1 중공 튜브의 하류측에 이어서 배치되며, 상기 제1 중공의 직경보다 크거나 같은 직경의 제2 중공을 포함하는 제2 중공 튜브와 냉각요소를 포함하는 냉각부;
    상기 냉각부의 하류측 단부를 향하도록 배치되는 필터부; 및
    상기 매질부, 상기 제1 중공 튜브, 상기 냉각부, 및 상기 필터부 중 적어도 일부를 감싸는 래퍼를 포함하는, 에어로졸 생성 물품.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2 중공 튜브의 길이는 상기 제1 중공 튜브의 길이보다 짧은, 에어로졸 생성 물품.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제2 중공 튜브의 길이와 상기 냉각요소의 길이는 각각 4mm~10mm의 범위 내에 포함되는, 에어로졸 생성 물품.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 냉각요소와 상기 제2 중공 튜브는 각각 래퍼에 의해 감싸지고,
    상기 감싸진 냉각요소와 제2 중공 튜브는 하나의 래퍼에 의해 다시 감싸지는, 에어로졸 생성 물품.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 냉각요소는 래퍼에 의해 감싸지고,
    상기 감싸진 냉각요소와 상기 제2 중공 튜브는 하나의 래퍼에 의해 감싸지는, 에어로졸 생성 물품.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 중공 튜브와 상기 제2 중공 튜브는 셀룰로오스 아세테이트를 포함하는, 에어로졸 생성 물품.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 냉각요소는 폴리머 섬유를 포함하는, 에어로졸 생성 물품.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 냉각요소와 상기 제2 중공 튜브는 상류측에서 하류측으로 차례로 배치되는, 에어로졸 생성 물품.
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