WO2023224226A1 - 에어로졸 발생 물품 및 에어로졸 발생 시스템 - Google Patents

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WO2023224226A1
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aerosol
segment
generating
medium
heater
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PCT/KR2023/002860
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이태경
권찬민
김태균
박인수
이미정
이존태
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주식회사 케이티앤지
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Definitions

  • the following examples relate to aerosol-generating articles and aerosol-generating systems.
  • Patent Publication No. 10-2017-0132823 discloses a non-combustible flavor aspirator, a flavor source unit, and an atomization unit.
  • the purpose of one embodiment is to provide an aerosol-generating article that can selectively provide various flavor intensities with a single aerosol-generating article and an aerosol-generating system including the same.
  • the purpose of one embodiment is to provide an aerosol-generating article capable of promoting sufficient nicotine transfer even under low-temperature heating conditions using a pH-treated medium segment, and an aerosol-generating system including the same.
  • An aerosol-generating system includes an aerosol-generating article comprising a media segment; and a control unit including at least one processor; an elongated cavity in which the aerosol-generating article is accommodated; and an aerosol generating device including a vaporizer that heats the liquid composition to generate an aerosol and emits the generated aerosol toward the aerosol-generating article, wherein the controller controls the temperature at which the heater heats the medium segment. You can control it,
  • the controller may control the heater between a non-heating mode in which the heater does not heat the medium segment and a low-temperature heating mode in which the heater heats the medium segment at a low temperature.
  • the controller may control the heater to heat the medium segment to 0 degrees or more and 150 degrees or less.
  • the media segment may be pH treated.
  • the aerosol-generating article may further include a first filter segment disposed upstream of the medium segment and a second filter segment disposed downstream of the medium segment.
  • Nicotine may be adsorbed on at least one of the first filter segment and the second filter segment.
  • Nicotine adsorbed on at least one of the first filter segment and the second filter segment may be transferred from the medium segment.
  • the medium segment may be pH treated so that the pH ranges from 8.0 to 9.5.
  • the medium substrate filled in the medium segment may include at least one component of leaf tobacco and granular tobacco.
  • the aerosol-generating device may further include a heater for heating the media segment, and the aerosol-generating article may further include a cooling segment between the media segment and the second filter segment.
  • It may further include a thermally conductive wrapper surrounding the media segment.
  • thermoly conductive wrapper comprises an aluminum component.
  • An aerosol-generating article may include a pH treated media segment; a first filter segment disposed upstream of the media segment; and a second filter segment disposed downstream of the medium segment, wherein nicotine may be adsorbed to the first filter segment and the second filter segment.
  • Nicotine adsorbed on the first and second filter segments may be transferred from the medium segment.
  • the medium segment may be pH treated so that the pH ranges from 8.0 to 9.5.
  • the aerosol generating system can adjust the flavor intensity.
  • the aerosol generating system can promote nicotine transfer even under low-temperature heating conditions by using a pH-treated medium segment.
  • FIG. 1 is a block diagram of an aerosol generating system according to one embodiment.
  • Figures 2 and 3 are diagrams schematically showing an aerosol generating system in which an aerosol generating device is coupled with an aerosol generating article according to an embodiment.
  • Figure 4 is a diagram schematically showing the structure of an aerosol-generating article according to an embodiment.
  • Figure 5 is a diagram schematically showing an aerosol-generating system in which an aerosol-generating article is coupled to an aerosol-generating device according to an embodiment.
  • first, second, A, B, (a), and (b) may be used. These terms are only used to distinguish the component from other components, and the nature, sequence, or order of the component is not limited by the term.
  • a component is described as being “connected,” “coupled,” or “connected” to another component, that component may be directly connected or connected to that other component, but there is no need for another component between each component. It should be understood that may be “connected,” “combined,” or “connected.”
  • humectant may refer to a substance that can facilitate the formation of visible smoke and/or aerosol.
  • humectants include, but are not limited to, glycerin (GLY), propylene glycol (PG), ethylene glycol, dipropylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, and oleyl alcohol.
  • GLY glycerin
  • PG propylene glycol
  • ethylene glycol dipropylene glycol
  • diethylene glycol diethylene glycol
  • triethylene glycol tetraethylene glycol
  • oleyl alcohol oleyl alcohol
  • aerosol-forming substrate may mean a material capable of forming an aerosol. Aerosols may contain volatile compounds.
  • the aerosol-forming substrate may be solid or liquid.
  • the solid aerosol-forming substrate may include solid materials based on tobacco raw materials such as leaf tobacco, cut tobacco, and reconstituted tobacco, while the liquid aerosol-forming substrate may include nicotine, tobacco extract, and/or various flavoring agents. It may contain a liquid composition based on a substance.
  • the scope of the present disclosure is not limited to these examples.
  • aerosol-generating article may refer to an article that accommodates a medium and an aerosol passes through the article and the medium is transferred.
  • a representative example of an aerosol-generating article may include a cigarette, but the scope of the present disclosure is not limited thereto.
  • aerosol generating device may refer to a device that generates an aerosol using an aerosol-forming substrate to generate an aerosol that can be directly inhaled through the user's mouth and into the user's lungs.
  • upstream or “upstream direction” means a direction away from the user's (smoker's) mouth
  • downstream or “downstream direction” means a direction closer to the user's mouth. It can mean.
  • upstream and downstream may be used to describe the relative positions of elements that make up an aerosol-generating article.
  • puff refers to the user's inhalation
  • inhalation refers to the situation of pulling the puff into the user's oral cavity, nasal cavity, or lungs through the user's mouth or nose.
  • Figure 1 is a block diagram of an aerosol generating system according to an embodiment
  • Figures 2a and 2b are schematic diagrams showing an aerosol generating system in which an aerosol generating article is combined with an aerosol generating device according to an embodiment
  • Figure 3 is Figure 4 is a diagram schematically showing the structure of a vaporizer according to an embodiment
  • Figure 4 is a diagram schematically showing the structure of an aerosol-generating article according to an embodiment
  • Figure 5 is a diagram schematically showing the structure of an aerosol generating device according to an embodiment. This is a diagram schematically showing an aerosol generating system combined with an article.
  • an aerosol generating system 1 may include an aerosol generating device 11 and an aerosol generating article 12.
  • the aerosol generating device 11 includes a battery 111, a control unit 112, a vaporizer 113, a heater 114, and an elongated cavity 115. can do.
  • the aerosol generating device 11 shown in FIGS. 2A, 2B and 3 shows only components related to this embodiment. Accordingly, those skilled in the art will understand that in addition to the components shown in FIGS. 2A, 2B, and 3, other general-purpose components may be further included in the aerosol generating device 11. I can understand. Additionally, the aerosol generating device 11 may be in the form of a stick or a holder.
  • the battery 111 may supply power used to operate the aerosol generating device 11.
  • the battery 111 may supply current to the vaporizer 113 so that the vaporizer 113 can heat the liquid composition.
  • the battery 111 can supply power necessary for the heater 114, display, sensor, motor, etc. installed in the aerosol generating device 11 to operate.
  • the battery 111 may be a lithium iron phosphate (LiFePO4) battery, but is not limited to the above-described example.
  • the battery 111 may include a lithium cobalt oxide (LiCoO2) battery, a lithium titanate battery, and a lithium ion battery.
  • the battery 111 may have a cylindrical shape with a diameter of 10 mm and a length of 37 mm, but is not limited thereto.
  • the capacity of the battery 111 may range from 120 mAh to 250 mAh, but is not limited thereto.
  • the battery 111 may be a rechargeable battery or a disposable battery.
  • the charging rate (C-rate) of the battery 111 may be 10C and the discharge rate (C-rate) may be 10C to 20C, but are not limited thereto.
  • the battery 111 can be manufactured so that more than 80% of the total capacity can be secured even when charging/discharging is performed 2000 times.
  • control unit 112 generally controls the operation of the aerosol generating device 11. Specifically, the control unit 112 controls the operation of the battery 111, vaporizer 113, heater 114, as well as other components included in the aerosol generating device 11. Additionally, the control unit 112 may check the status of each component of the aerosol generating device 11 and determine whether the aerosol generating device 11 is in an operable state.
  • control unit 112 includes at least one processor.
  • the processor may be implemented as an array of multiple logic gates, or as a combination of a general-purpose microprocessor and a memory storing a program that can be executed on the microprocessor. Additionally, those skilled in the art can understand that the present embodiment may be implemented with other types of hardware.
  • the vaporizer 113 may heat the liquid composition to generate an aerosol, such that the generated aerosol passes through an aerosol-generating article 12 inserted into the elongated cavity 115. It may be emitted toward the inserted aerosol-generating article 12. Therefore, tobacco flavor may be added to the aerosol that passes through the aerosol-generating article 12, and the user inhales one end of the aerosol-generating article 12 with the mouth to inhale the aerosol with tobacco flavor added. can do.
  • the vaporizer 113 may be referred to as a cartomizer or an atomizer.
  • the vaporizer 113 may be coupled to the aerosol generating device 11 so as to be replaceable.
  • the heater 114 may be heated by power supplied from the battery 111.
  • the heater 114 may be located external to the aerosol-generating article 2. Accordingly, the heated heater 114 can increase the temperature of the aerosol-generating material in the aerosol-generating article 2.
  • heater 114 may be an electrically resistive heater.
  • the heater 114 includes an electrically conductive track, and the heater 114 may be heated as a current flows through the electrically conductive track.
  • the heater 114 is not limited to the above-described example, and may be any heater that can be heated to a desired temperature without limitation.
  • the desired temperature may be preset in the aerosol generating device 11, or may be set to a desired temperature by the user.
  • the heater 114 may be an induction heating type heater.
  • the heater 114 may include an electrically conductive coil for heating the aerosol-generating article 2 by induction heating, and the aerosol-generating article 2 may include a susceptor that can be heated by the induction heating type heater. It can be included.
  • the heater 114 may include a tubular heat transfer element, a plate-shaped heat transfer element, a needle-shaped heat transfer element, or a rod-shaped heat transfer element, which may be inside or inside the aerosol-generating article 2 depending on the shape of the heat transfer element. The outside can be heated.
  • a plurality of heaters 114 may be disposed in the aerosol generating device 11. At this time, the plurality of heaters 114 may be arranged to be inserted into the inside of the aerosol-generating article 2, or may be placed outside the aerosol-generating article 2. Additionally, some of the plurality of heaters 114 may be arranged to be inserted into the inside of the aerosol-generating article 2, and others may be placed outside the aerosol-generating article 2.
  • elongated cavity 115 may contain an aerosol-generating article 2.
  • heater 114 may be disposed surrounding an exterior surface of elongate cavity 115 to heat an aerosol-generating article contained in elongate cavity 115 .
  • the heater 114 according to one embodiment may be disposed surrounding at least a portion of the outer surface of the elongated cavity 115.
  • the aerosol generating device 11 may further include general-purpose components in addition to the battery 111, the control unit 112, the vaporizer 113, the heater 114, and the elongated cavity 115.
  • the aerosol generating device 11 may include a sensing unit 116, an output unit 117, a user input unit 118, a memory 119, and a communication unit 120.
  • the aerosol generating device 11 may further include general-purpose components in addition to the battery 111, the control unit 112, the vaporizer 113, the heater 114, and the elongated cavity 115.
  • the aerosol generating device 11 may further include a sensing unit 116, an output unit 117, a user input unit 118, a memory 119, and a communication unit 120.
  • the sensing unit 116 may detect the state of the aerosol generating device 11 or the state surrounding the aerosol generating device 11 and transmit the sensed information to the control unit 112. Based on the sensed information, the control unit 112 performs various functions such as controlling the operation of the heater 114, limiting smoking, determining whether to insert an aerosol-generating article 12 (e.g., cigarette, cartridge, etc.), displaying a notification, etc.
  • the aerosol generating device 11 can be controlled to perform these operations.
  • the sensing unit 116 may include at least one of a temperature sensor 1161, an insertion detection sensor 1162, and a puff sensor 1163, but is not limited thereto.
  • the temperature sensor 1161 may detect the temperature at which the heater 114 (or an aerosol-generating material) is heated.
  • the aerosol generating device 11 may include a separate temperature sensor that detects the temperature of the heater 114, or the heater 114 itself may serve as a temperature sensor.
  • the temperature sensor 1161 may be disposed around the battery 111 to monitor the temperature of the battery 111.
  • Insertion detection sensor 1162 may detect insertion and/or removal of aerosol-generating article 12.
  • the insertion detection sensor 1162 may include at least one of a film sensor, a pressure sensor, an optical sensor, a resistive sensor, a capacitive sensor, an inductive sensor, and an infrared sensor, and the aerosol-generating article 12 is inserted. And/or a signal change due to removal may be detected.
  • the puff sensor 1163 may detect the user's puff based on various physical changes in the airflow passage or airflow channel. For example, the puff sensor 1163 may detect the user's puff based on any one of temperature change, flow change, voltage change, and pressure change.
  • the sensing unit 116 includes a temperature/humidity sensor, an atmospheric pressure sensor, a magnetic sensor, an acceleration sensor, a gyroscope sensor, a position sensor (e.g., GPS), It may further include at least one of a proximity sensor and an RGB sensor (illuminance sensor). Since the function of each sensor can be intuitively deduced by a person skilled in the art from its name, detailed descriptions may be omitted.
  • the output unit 117 may output information about the status of the aerosol generating device 11 and provide it to the user.
  • the output unit 117 may include at least one of a display unit 1171, a haptic unit 1172, and an audio output unit 1173, but is not limited thereto.
  • the display unit 1171 and the touch pad form a layer structure to form a touch screen
  • the display unit 1171 can be used as an input device in addition to an output device.
  • the display unit 1171 can visually provide information about the aerosol generating device 11 to the user.
  • the information about the aerosol generating device 11 includes the charging/discharging state of the battery 111 of the aerosol generating device 11, the preheating state of the heater 114, and the insertion/removal state of the aerosol generating article 12.
  • it may refer to various information such as a state in which the use of the aerosol generating device 11 is restricted (e.g., abnormal item detection), and the display unit 1171 may output the information to the outside.
  • the display unit 1171 may be, for example, a liquid crystal display panel (LCD) or an organic light emitting display panel (OLED). Additionally, the display unit 1171 may be in the form of an LED light-emitting device.
  • the haptic unit 1172 can convert electrical signals into mechanical stimulation or electrical stimulation to provide tactile information about the aerosol generating device 11 to the user.
  • the haptic unit 1172 may include a motor, a piezoelectric element, or an electrical stimulation device.
  • the sound output unit 1173 can provide information about the aerosol generating device 11 audibly to the user.
  • the audio output unit 1173 can convert an electrical signal into an acoustic signal and output it to the outside.
  • the user input unit 118 may receive information input from the user or output information to the user.
  • the user input unit 118 includes a key pad, a dome switch, and a touch pad (contact capacitive type, pressure resistive type, infrared detection type, surface ultrasonic conduction type, and integral type). Tension measurement method, piezo effect method, etc.), jog wheel, jog switch, etc., but are not limited thereto.
  • the aerosol generating device 11 further includes a connection interface such as a USB (universal serial bus) interface, and is connected to other external devices through a connection interface such as a USB interface. This allows information to be transmitted and received or the battery 111 to be charged.
  • USB universal serial bus
  • the memory 119 is hardware that stores various data processed within the aerosol generating device 11, and can store data processed by the control unit 112 and data to be processed.
  • the memory 119 is a flash memory type, hard disk type, multimedia card micro type, card type memory (for example, SD or XD memory, etc.), RAM. (RAM, random access memory) SRAM (static random access memory), ROM (read-only memory), EEPROM (electrically erasable programmable read-only memory), PROM (programmable read-only memory), magnetic memory, magnetic disk , and may include at least one type of storage medium among optical disks.
  • the memory 119 may store the operation time of the aerosol generating device 11, the maximum number of puffs, the current number of puffs, at least one temperature profile, and data on the user's smoking pattern.
  • the communication unit 120 may include at least one component for communication with other electronic devices.
  • the communication unit 120 may include a short-range communication unit 1201 and a wireless communication unit 1202.
  • the short-range wireless communication unit 1201 includes a Bluetooth communication unit, a Bluetooth Low Energy (BLE) communication unit, a Near Field Communication unit, a WLAN (Wi-Fi) communication unit, a Zigbee communication unit, and an infrared (IrDA) communication unit. , infrared Data Association) communication unit, WFD (Wi-Fi Direct) communication unit, UWB (ultra wideband) communication unit, Ant+ communication unit, etc., but is not limited thereto.
  • the wireless communication unit 1202 may include, but is not limited to, a cellular network communication unit, an Internet communication unit, a computer network (eg, LAN or WAN) communication unit, etc.
  • the wireless communication unit 1202 may identify and authenticate the aerosol generating device 11 within the communication network using subscriber information (eg, International Mobile Subscriber Identifier (IMSI)).
  • subscriber information eg, International Mobile Subscriber Identifier (IMSI)
  • the aerosol-generating device 11 may include a terminal coupled to the cradle and/or at least one input device (e.g., a button) through which a user can control the functions of the aerosol-generating device 11.
  • a user can execute various functions using the input device of the aerosol generating device 100.
  • the number of times the user presses the input device e.g., once, twice, etc.
  • the time the user presses the input device e.g., 0.1 second, 0.2 second, etc.
  • a plurality of aerosol generating devices 11 You can execute the desired function among the functions.
  • the function of preheating the heating element or heater module of the vaporizer 113, the function of adjusting the temperature of the heating element or heater module of the vaporizer 113, and the function of adjusting the temperature of the heating element or heater module of the vaporizer 113 can be performed.
  • the function of cleaning the space the function of checking whether the aerosol generating device 11 is in an operable state, the function of displaying the remaining amount (available power) of the battery 111, and the reset function of the aerosol generating device 11 can be performed.
  • the function of the aerosol generating device 11 is not limited to the examples described above.
  • the aerosol-generating device 11 may include a puff detection sensor, a temperature detection sensor, and/or an aerosol-generating article insertion detection sensor. Additionally, the aerosol generating device 11 may be manufactured in a structure that allows external air to flow in/out even when an aerosol generating article is inserted.
  • the aerosol-generating device 11 may include a vaporizer 113 and an elongated cavity 115 arranged in series, as shown in FIG. 2A. According to another embodiment, the aerosol-generating device 11 may include a vaporizer 113 and an elongated cavity 115 arranged in parallel, as shown in FIG. 2B.
  • the arrangement form of the battery 111, control unit 112, vaporizer 113, heater 114, and elongated cavity 115 of the aerosol generating device 11 is not limited to FIGS. 2A and 2B, It can be in various forms.
  • the aerosol generated by the vaporizer 113 may enter the elongated cavity 115 and pass through the aerosol-generating article 12. Therefore, tobacco flavor may be added to the aerosol that passes through the aerosol-generating article 12, and the user inhales one end of the aerosol-generating article 12 with the mouth to inhale the aerosol with tobacco flavor added. can do.
  • the vaporizer 113 may include a liquid storage unit, a liquid delivery means, a heating element, and an airflow passage.
  • Each component of the vaporizer 113 may be made of polycarbonate, but is not limited thereto.
  • the liquid storage unit may store a liquid composition that can generate an aerosol when heated.
  • the liquid composition may be a liquid containing tobacco-containing substances including volatile tobacco flavor components, and according to another embodiment, the liquid composition may be a liquid containing non-tobacco substances. Additionally, the liquid composition can store a liquid of 0.1 to 2.0 mL, but is not limited thereto. Additionally, the liquid reservoir may be exchangeably coupled within the vaporizer 113.
  • liquid compositions may include water, solvents, ethanol, plant extracts, fragrances, flavors, or vitamin mixtures.
  • Fragrances may include, but are not limited to, menthol, peppermint, spearmint oil, and various fruit flavor ingredients.
  • Flavoring agents may include ingredients that can provide various flavors or flavors to the user.
  • the vitamin mixture may be a mixture of at least one of vitamin A, vitamin B, vitamin C, and vitamin E, but is not limited thereto.
  • the liquid composition may contain aerosol formers such as glycerin and propylene glycol.
  • the liquid delivery means can deliver the liquid composition of the liquid reservoir to the heating element.
  • the liquid delivery means may be a wick such as cotton fiber, ceramic fiber, glass fiber, or porous ceramic, which may transfer the liquid composition of the liquid reservoir to the heating element using capillary action.
  • the heating element is an element for heating a liquid composition delivered by a liquid delivery means, and may be a metal heating wire, a metal heating plate, or a ceramic heater. Additionally, the heating element may be composed of a conductive filament, such as a nichrome wire, and may be arranged in a structure wound around the liquid delivery means. The heating element may be heated by supplying an electric current and may transfer heat to the liquid composition in contact with the heating element, thereby heating the liquid composition. As a result, aerosols may be generated.
  • the airflow passageway may be arranged such that the generated aerosol is released toward the inserted aerosol-generating article 12. That is, the aerosol generated by the heating element can be released through the airflow passage.
  • the controller 112 may control the temperature of the heating element by controlling the current supplied to the heating element. Accordingly, the control unit 112 can control the amount of aerosol generated from the liquid composition by controlling the current supplied to the heating element. Additionally, the control unit 112 may control supply of current to the heating element for a preset time when detecting a user's puff. For example, the controller 112 may control current to be supplied to the heating element for 1-5 seconds from the time the user's puff is detected.
  • control unit 112 may control the amount of aerosol emitted from the vaporizer 113 by controlling the open/closed state of the airflow passage. Specifically, the control unit 112 can increase the amount of aerosol emitted from the vaporizer 113 by increasing the size of the air gap in the air flow passage, and can increase the amount of aerosol emitted from the vaporizer 113 by reducing the size of the air gap in the air flow passage. It can reduce the amount of aerosol emitted. For example, the control unit 112 may control the air gap in the airflow passage using a dial method.
  • control unit 112 may inform the user of the lack of liquid composition through a vibration motor or a display.
  • the aerosol generating device 11 may include a housing, a heater 114, a battery 111, and a control unit 112.
  • the aerosol-generating article 12 can be heated by the heater 114 without a vaporizer.
  • the aerosol-generating article 12 includes a first filter segment 121, a medium segment 122, a cooling segment 123, a second filter segment 124, and a wrapper 125. ) may include.
  • the first filter segment 121 may be a cellulose acetate filter. Additionally, the first filter segment 121 may be composed of a paper filter or a porous molded material. For example, the length of the first filter segment 121 may be 4 to 15 mm, but is not limited thereto. Additionally, the first filter segment 121 may be colored and flavored.
  • the medium segment 122 may include a cavity, and the cavity may be filled with a medium.
  • the medium substrate filled in the medium segment 122 may include at least one of leaflets, granular tobacco (tobacco granules), reconstituted tobacco, slurry tobacco, and cut filler.
  • the length of the medium segment 122 may be an appropriate length within the range of 6 mm to 18 mm, but is not limited thereto.
  • tobacco granules contain significantly less moisture and/or aerosol formers than other types of tobacco materials (e.g. cut filler, leaf tobacco, etc.), which can significantly reduce the generation of visible smoke and thus aerosol formation.
  • the lead-free function of the generating device 11 can be easily implemented.
  • the diameter, density, filling rate, composition ratio of constituent materials, heating temperature, etc. of the tobacco granules may vary, and this may vary depending on the embodiment.
  • the diameter of tobacco granules can be about 0.3 mm to 1.2 mm. Within this numerical range, appropriate hardness and ease of manufacturing of tobacco granules are ensured, and the probability of swirling within the cavity can be increased.
  • media segment 122 may include an aerosol-generating material such as glycerin. Additionally, media segments 122 may contain other additives such as flavorants, humectants, and/or organic acids. Additionally, a flavoring liquid such as menthol or moisturizer may be added to the medium segment 122 by spraying it on the medium segment 122.
  • the media segment 122 may include a pH treated media substrate.
  • the medium substrate may be pH treated to be basic by a pH adjuster, and the pH adjuster is basic, for example, at least one of potassium carbonate (K2CO3), sodium bicarbonate (NaHCO3), and calcium oxide (CaO). It may contain any one substance.
  • the substances included in the pH adjuster are not limited to the above-mentioned examples, and substances that generate less negative odor during smoking may be used.
  • a basic pH adjuster may increase the pH of the medium substrate included in the medium segment 122. Compared to a medium substrate that is not treated with a basic pH adjuster, the basic pH-treated medium substrate increases the amount of nicotine released when heated. That is, in the case of a basic pH treated medium base, sufficient nicotine yield can be achieved even if the medium segment 122 is heated at a low temperature.
  • the media segment 122 may include slurry or paper-based leaflets adjusted to a pH range of 8.0 to 9.5, or tobacco granules adjusted to a pH range of 8.0 to 9.5.
  • the medium base may contain nicotine, and by pH treatment, free nicotine can be transferred from the medium base even under non-heated conditions or relatively low temperature conditions. That is, by adjusting the pH of the medium substrate of the medium segment 122 to the range of 8.0 to 9.5, a low amount of volatile pre-nicotine can be achieved in unheated conditions and a low to medium level of taste intensity can be realized. there is.
  • low-temperature heating promotes the transfer of nicotine and increases the amount of nicotine transferred, thereby achieving a medium to high level of taste intensity.
  • the amount of nicotine transferred can be easily adjusted even through non-heating or low-temperature heating.
  • cooling segment 123 may generate a cooling effect of the aerosol. Therefore, the user can inhale the aerosol cooled to an appropriate temperature.
  • the cooling segment 123 is made of cellulose acetate and may be a tube-shaped structure with a hollow interior.
  • cooling segment 123 may be fabricated by adding a plasticizer (eg, triacetin) to cellulose acetate tow.
  • the cooling segment 123 is made of paper and may be a tube-shaped structure with a hollow interior.
  • the diameter of the hollow included in the cooling segment 123 may be an appropriate diameter within the range of 4 mm to 8 mm, but is not limited thereto.
  • the length of the cooling segment 123 may be an appropriate length within the range of 4 mm to 30 mm, but is not limited thereto.
  • the cooling segment 123 is not limited to the above-described example, and may be used without limitation as long as it can perform the function of cooling the aerosol.
  • the second filter segment 124 may be configured as a filter containing at least one flavor capsule.
  • the second filter segment 124 may be a cellulose acetate filter into which at least one flavor capsule is inserted.
  • the second filter segment 124 may be composed of a filter mixed with a flavoring material.
  • nicotine may be adsorbed on at least one of the first filter segment 121 and the second filter segment 124.
  • the medium segment 122 is treated with a pH in the range of 8.0 to 9.5, nicotine in the medium segment 122 can be actively transferred even under non-heated conditions. Accordingly, nicotine transferred from the medium segment 122 may be adsorbed to at least one of the first filter segment 121 and the second filter segment 124. Since not only the medium segment 122 but also the first filter segment 121 or the second filter segment 124 contains nicotine, sufficient transfer of nicotine can be ensured even in the case of non-heating or low-temperature heating.
  • the aerosol-generating article 12 may be subjected to a nicotine transfer treatment process.
  • the nicotine transfer treatment process may be accomplished as follows. First, the medium segment 122 is treated with a pH in the range of 8.0 to 9.5, and the first filter segment 121 and the second filter segment 123 can be combined by a wrapper 125 with the medium segment 122 interposed therebetween. there is. Next, the aerosol-generating article 12 undergoes a nicotine transition period at room temperature. The nicotine transition period may be 4 weeks or more.
  • Table 1 below is a table showing the amount of nicotine transferred to the first filter segment 121, the first medium segment (e.g., the medium segment 122), the second medium segment, and the second filter segment 124 over time. am.
  • the experiment was conducted under temperature conditions of 22 degrees.
  • the experiment according to Table 1 below was conducted with the second medium segment applied instead of the cooling segment 123, and the same/similar experimental results could be obtained even when the cooling segment 123 was applied instead of the second medium segment. there is.
  • aerosol-generating article 12 may be wrapped by at least one wrapper 125. At least one hole may be formed in the wrapper 125 through which external air flows in or internal gas flows out.
  • the wrapper 125 may include a material with high thermal conductivity.
  • the first filter segment 121 is wrapped by the first wrapper 1251
  • the medium segment 122 is wrapped by the second wrapper 1252
  • the cooling segment is wrapped by the third wrapper 1253.
  • 123 is packaged
  • the second filter segment 124 can be packaged by the fourth wrapper 1254.
  • the entire aerosol-generating article 12 can be repackaged by the fifth wrapper 1255.
  • the first wrapper 1251 may include an aluminum component.
  • the first wrapper 1251 may be a general filter wrapper combined with a metal foil such as aluminum foil.
  • the total thickness of the first wrapper 1251 may be within the range of 40um to 80um.
  • the thickness of the metal foil of the first wrapper 1251 may be within the range of 6um to 20um.
  • the second wrapper 1252 and the third wrapper 1253 may be made of porous wrapping paper.
  • the porosity of the second wrapper 1252 may be 35000CU, but is not limited thereto.
  • the thickness of the second wrapper 1252 may be within the range of 70um to 80um.
  • the basis weight of the second wrapper 1252 may be within the range of 20 g/m2 to 25 g/m2.
  • the second wrapper 1252 may include an aluminum component.
  • the second wrapper 1252 may be a metal foil such as aluminum foil combined with a general filter wrapper.
  • the second wrapper 1252 may be made of sterile paper (MFW).
  • the porosity of the third wrapper 1253 may be 35000CU, but is not limited thereto. Additionally, the thickness of the third wrapper 1253 may be within the range of 70um to 80um. Additionally, the basis weight of the third wrapper 1253 may be within the range of 20 g/m2 to 25 g/m2.
  • the fourth wrapper 1254 may be made of PLA lamination.
  • PLA laminate refers to three layers of paper including a paper layer, a PLA layer, and a paper layer.
  • the thickness of the fourth wrapper 1254 may be within the range of 100um to 120um.
  • the basis weight of the fourth wrapper 1254 may be within the range of 80 g/m2 to 100 g/m2.
  • the fifth wrapper 1255 may be made of sterile paper (MFW).
  • the basis weight of the fifth wrapper 1255 may be within the range of 57 g/m2 to 63 g/m2.
  • the thickness of the fifth wrapper 1255 may be within the range of 64um to 70um.
  • control unit 112 may control the temperature at which the heater 114 heats the aerosol generating article 12.
  • the controller 112 may adjust the temperature at which the heater 114 heats the medium segment 122.
  • the controller 112 may control the heater 114 between a non-heating mode and a low-temperature heating mode.
  • heater 114 may not heat aerosol-generating article 12 and media segment 122 may not be heated.
  • the low-temperature heating mode the heater 114 can heat the aerosol-generating article 12 at a low temperature between 0 degrees and 150 degrees.
  • the medium segment 122 may be heated to a low temperature of 0 degrees or more and 150 degrees or less.
  • the flavor intensity can be adjusted as the aerosol-generating article 12 switches between an unheated mode and a cold heated mode.
  • the amount of free-nicotine carried out in media segment 122 may be low, resulting in low taste intensity.
  • the amount of free-nicotine transferred from the medium segment 122 is high, so the taste intensity may be high. Therefore, in the low-temperature heating mode, sufficient flavor strength can be secured even without treating the pH of the medium segment 122 to be high. Due to this, it is possible to reduce the occurrence of off-flavors caused by high pH treatment of the medium segment 122.

Abstract

다양한 실시 예에 따른 에어로졸 발생 시스템은, 매질 세그먼트를 포함하는 에어로졸 발생 물품 및 에어로졸 발생 장치를 포함하고, 상기 에어로졸 발생 물품은, 상기 매질 세그먼트의 상류에 배치되는 제1 필터 세그먼트 및 상기 매질 세그먼트의 하류에 배치되는 제2 필터 세그먼트를 더 포함하고, 상기 제1 필터 세그먼트 및 제2 필터 세그먼트 중 적어도 하나에는 니코틴이 흡착될 수 있다.

Description

에어로졸 발생 물품 및 에어로졸 발생 시스템
이하 실시 예들은 에어로졸 발생 물품 및 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(e.g.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. 예를 들면, 공개특허공보 제10-2017-0132823호는 비연소형 향미 흡인기, 향끽미원 유닛 및 무화 유닛을 개시한다.
일 실시 예에 따른 목적은 하나의 에어로졸 발생 물품으로 다양한 끽미 강도를 선택적으로 제공할 수 있는 에어로졸 발생 물품 및 이를 포함하는 에어로졸 발생 시스템을 제공하는 것이다.
일 실시 예에 따른 목적은 pH 처리된 매질 세그먼트를 이용하여 저온 가열 조건에서도 충분한 니코틴 이행을 촉진할 수 있는 에어로졸 발생 물품 및 이를 포함하는 에어로졸 발생 시스템을 제공하는 것이다.
다양한 실시 예에 따른 에어로졸 발생 시스템은 매질 세그먼트를 포함하는 에어로졸 발생 물품; 및 적어도 하나의 프로세서를 포함하는 제어부; 상기 에어로졸 발생 물품이 수용되는 세장형 공동; 및 액상 조성물을 가열하여 에어로졸을 생성하며, 상기 생성된 에어로졸을 상기 에어로졸 발생 물품을 향해 방출하는 증기화기를 포함하는 에어로졸 발생 장치를 포함하고, 상기 제어부는 상기 히터가 상기 매질 세그먼트를 가열하는 온도를 제어할 수 있다,
상기 제어부는, 상기 히터가 상기 매질 세그먼트를 가열하지 않는 비가열 모드 및 상기 매질 세그먼트를 저온 가열하는 저온가열 모드 사이에서 상기 히터를 제어할 수 있다.
상기 저온가열 모드에서, 상기 제어부는 상기 히터가 상기 매질 세그먼트를 0도 이상 150도 이하로 가열하도록 제어할 수 있다.
상기 매질 세그먼트는 pH 처리될 수 있다.
상기 에어로졸 발생 물품은 상기 매질 세그먼트의 상류에 배치되는 제1 필터 세그먼트 및 상기 매질 세그먼트의 하류에 배치되는 제2 필터 세그먼트를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 필터 세그먼트 및 제2 필터 세그먼트 중 적어도 하나에는 니코틴이 흡착될 수 있다.
상기 제1 필터 세그먼트 및 제2 필터 세그먼트 중 적어도 하나에 흡착된 니코틴은 상기 매질 세그먼트로부터 전이될 수 있다.
상기 매질 세그먼트는 pH가 8.0 이상 9.5 이하의 범위가 되도록 pH 처리될 수 있다.
상기 매질 세그먼트에 충진된 매질 기재는, 판상엽 담배 및 과립형 담배 중 적어도 하나의 성분을 포함할 수 있다.
상기 에어로졸 발생 장치는 상기 매질 세그먼트를 가열하기 위한 히터를 더 포함하고, 상기 에어로졸 발생 물품은 상기 매질 세그먼트와 상기 제2 필터 세그먼트 사이에 냉각 세그먼트를 더 포함할 수 있다.
상기 매질 세그먼트를 감싸는 열 전도성 래퍼를 더 포함할 수 있다.
상기 열 전도성 래퍼는 알루미늄 성분을 포함하는, 에어로졸 발생 시스템.
다양한 실시 예에 따른 에어로졸 발생 물품은, pH 처리된 매질 세그먼트; 상기 매질 세그먼트의 상류에 배치되는 제1 필터 세그먼트; 및 상기 매질 세그먼트의 하류에 배치되는 제2 필터 세그먼트를 포함하고, 상기 제1 필터 세그먼트 및 제2 필터 세그먼트에는 니코틴이 흡착될 수 있다.
상기 제1 필터 세그먼트 및 제2 필터 세그먼트에 흡착된 니코틴은 상기 매질 세그먼트로부터 전이될 수 있다.
상기 매질 세그먼트는 pH가 8.0 이상 9.5 이하의 범위가 되도록 pH 처리될 수 있다.
일 실시 예에 따른 에어로졸 발생 시스템은 끽미 강도를 조절할 수 있다.
일 실시 예에 따른 에어로졸 발생 시스템은 pH 처리된 매질 세그먼트를 이용하여 저온 가열 조건에서도 니코틴 이행을 촉진할 수 있다.
일 실시 예에 따른 에어로졸 발생 시스템의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 일 실시예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 일 실시 예에 따른 에어로졸 발생 시스템의 블럭도이다.
도 2 및 도 3은 일 실시 예에 따른 에어로졸 발생 장치에 에어로졸 발생 물품이 결합된 에어로졸 발생 시스템을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 4은 일 실시 예에 따른 에어로졸 발생 물품의 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 5는 일 실시 예에 따른 에어로졸 발생 장치에 에어로졸 발생 물품이 결합된 에어로졸 발생 시스템을 개략적으로 나타낸 도면이다.
이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 실시예들을 상세하게 설명한다. 그러나, 실시 예들에는 다양한 변경이 가해질 수 있어서 권리 범위가 이러한 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 실시예들에 대한 모든 변경, 균등물 내지 대체물이 권리 범위에 포함되는 것으로 이해되어야 한다.
실시예에서 사용한 용어는 단지 설명을 목적으로 사용된 것으로, 한정하려는 의도로 해석되어서는 안 된다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 실시예의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
또한, 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
어느 하나의 실시 예에 포함된 구성요소와, 공통적인 기능을 포함하는 구성요소는, 다른 실시 예에서 동일한 명칭을 사용하여 설명하기로 한다. 반대되는 기재가 없는 이상, 어느 하나의 실시 예에 기재한 설명은 다른 실시 예에도 적용될 수 있으며, 중복되는 범위에서 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
이하의 실시 예들에서, "보습제"는 가시적인 연기(smoke) 및/또는 에어로졸(aerosol)의 형성을 용이하게 할 수 있는 물질을 의미할 수 있다. 보습제의 예로는 글리세린(GLY), 프로필렌 글리콜(PG), 에틸렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 테트라에틸렌 글리콜 및 올레일 알코올을 들 수 있으며, 이에 한정되지 아니한다. 당해 기술 분야에서, 보습제는 에어로졸 형성제, 습윤제 등과 같은 용어로 혼용되어 사용될 수 있다.
이하의 실시 예들에서, "에어로졸 형성 기재"는 에어로졸을 형성할 수 있는 물질을 의미할 수 있다. 에어로졸은 휘발성 화합물을 포함할 수 있다. 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 조성 물질을 포함할 수 있다. 그러나, 본 개시의 범위가 이러한 예시에 한정되는 것은 아니다.
이하의 실시 예들에서, "에어로졸 발생 물품"은 매질을 수용하는 물품으로써 에어로졸이 해당 물품을 통과하며 매질이 이행되는 물품을 의미할 수 있다. 에어로졸 발생 물품의 대표적인 예로는 궐련을 들 수 있을 것이나, 본 개시의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.
이하의 실시 예들에서, "에어로졸 발생 장치"는 사용자의 입을 통해 사용자의 폐로 직접적으로 흡입 가능한 에어로졸을 발생시키기 위해 에어로졸 형성 기재를 이용하여 에어로졸을 발생시키는 장치를 의미할 수 있다.
이하의 실시 예들에서, "상류"(upstream) 또는 "상류 방향"은 사용자(흡연자)의 구부로부터 멀어지는 방향을 의미하고, "하류"(downstream) 또는 "하류 방향"은 사용자의 구부로부터 가까워지는 방향을 의미할 수 있다. 상류 및 하류라는 용어는 에어로졸 발생 물품을 구성하는 요소들의 상대적 위치를 설명하기 위해 이용될 수 있다.
이하의 실시 예들에서, "퍼프(puff)"는 사용자의 흡입(inhalation)을 의미하며, 흡입이란 사용자의 입이나 코를 통해 사용자의 구강 내, 비강 내 또는 폐로 끌어당기는 상황을 의미한다.
도 1은 일 실시 예에 따른 에어로졸 발생 시스템의 블럭도이고, 도 2a 및 도 2b는 일 실시 예에 따른 에어로졸 발생 장치에 에어로졸 발생 물품이 결합된 에어로졸 발생 시스템을 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 3은 일 실시 예에 따른 증기화기의 구조를 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 4은 일 실시 예에 따른 에어로졸 발생 물품의 구조를 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 5는 일 실시 예에 따른 에어로졸 발생 장치에 에어로졸 발생 물품이 결합된 에어로졸 발생 시스템을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 일 실시 예에 따른 에어로졸 발생 시스템(1)은 에어로졸 발생 장치(11) 및 에어로졸 발생 물품(12)을 포함할 수 있다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 일 실시 예에 따른 에어로졸 발생 장치(11)는 배터리(111), 제어부(112), 증기화기(113), 히터(114) 및 세장형 공동(115)을 포함할 수 있다.
도 2a, 도 2b 및 도 3에 도시된 에어로졸 발생 장치(11)는 본 실시예와 관련된 구성요소들만이 도시되어 있다. 따라서, 도 2a, 도 2b 및 도 3에 도시된 구성요소들 외에 다른 범용적인 구성요소들이 에어로졸 발생 장치(11)에 더 포함될 수 있음을 본 실시예와 관련된 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다. 또한, 에어로졸 발생 장치(11)는 스틱 형태일 수 있으며, 홀더(holder) 형태일 수 있다.
일 실시 예에서, 배터리(111)는 에어로졸 발생 장치(11)가 동작하는데 이용되는 전력을 공급할 수 있다. 예를 들어, 배터리(111)는, 증기화기(113)가 액상 조성물을 가열할 수 있도록, 증기화기(113)에 전류를 공급할 수 있다. 또한, 배터리(111)는 에어로졸 발생 장치(11)에 설치된 히터(114), 디스플레이, 센서, 모터 등이 동작하는데 필요한 전력을 공급할 수 있다.
일 실시 예에서, 배터리(111)는 리튬인산철(LiFePO4) 배터리일 수 있으나, 상술한 예에 한정되지 않는다. 예를 들어, 배터리(111)는 산화 리튬 코발트(LiCoO2) 배터리, 리튬 티탄산염 배터리, 및 리튬 이온 배터리 등이 해당될 수 있다.
예를 들어, 배터리(111)는 직경이 10mm이고, 길이가 37mm인 원기둥의 형상일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 배터리(111)의 용량은 120mAh 내지 250mAh의 범위를 가질 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또한, 배터리(111)는 충전이 가능한 배터리 이거나 일회용 배터리 일 수 있다. 예를 들어, 배터리(111)가 충전이 가능한 경우, 배터리(111)의 충전율(C-rate)은 10C, 방전율(C-rate)은 10C 내지 20C 일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또한, 정적인 사용을 위하여, 배터리(111)는 충/방전이 2000회 진행된 경우에도, 전체 용량의 80% 이상이 확보될 수 도록 제작될 수 있다.
일 실시 예에서, 제어부(112)는 에어로졸 발생 장치(11)의 동작을 전반적으로 제어한다. 구체적으로, 제어부(112)는 배터리(111), 증기화기(113), 히터(114) 뿐만 아니라 에어로졸 발생 장치(11)에 포함된 다른 구성들의 동작을 제어한다. 또한, 제어부(112)는 에어로졸 발생 장치(11)의 구성들 각각의 상태를 확인하여, 에어로졸 발생 장치(11)가 동작 가능한 상태인지 여부를 판단할 수도 있다.
일 실시 예에서, 제어부(112)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.
일 실시 예에서, 증기화기(113)는 액상 조성물을 가열하여 에어로졸을 생성할 수 있으며, 생성된 에어로졸이 세장형 공동(115)에 삽입된 에어로졸 발생 물품(12)을 통과하도록, 생성된 에어로졸을 삽입된 에어로졸 발생 물품(12)을 향해 방출할 수 있다. 따라서, 에어로졸 발생 물품(12)을 통과한 에어로졸에 담배 향미(tobacco flavor)가 가미될 수 있으며, 사용자는, 에어로졸 발생 물품(12)의 일단을 입으로 흡입하여, 담배 향미가 가미된 에어로졸을 흡입할 수 있다. 일 실시예에 따라, 증기화기(113)는 카토마이저(cartomizer) 또는 무화기(atomizer)로 칭할 수 있다. 일 실시예에 따라, 증기화기(113)는 교체 가능하도록 에어로졸 발생 장치(11)에 결합되어 있을 수 있다.
일 실시 예에서, 히터(114)는 배터리(111)로부터 공급된 전력에 의하여 가열될 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 발생 물품(2)이 에어로졸 발생 장치(11)에 삽입되면, 히터(114)는 에어로졸 발생 물품(2)의 외부에 위치할 수 있다. 따라서, 가열된 히터(114)는 에어로졸 발생 물품(2) 내의 에어로졸 발생 물질의 온도를 상승시킬 수 있다.
예를 들어, 히터(114)는 전기 저항성 히터일 수 있다. 예를 들어, 히터(114)에는 전기 전도성 트랙(track)을 포함하고, 전기 전도성 트랙에 전류가 흐름에 따라 히터(114)가 가열될 수 있다. 그러나, 히터(114)는 상술한 예에 한정되지 않으며, 희망 온도까지 가열될 수 있는 것이라면 제한 없이 해당될 수 있다. 여기에서, 희망 온도는 에어로졸 발생 장치(11)에 기 설정되어 있을 수도 있고, 사용자에 의하여 원하는 온도로 설정될 수도 있다.
한편, 다른 예로, 히터(114)는 유도 가열식 히터일 수 있다. 구체적으로, 히터(114)에는 에어로졸 발생 물품(2)을 유도 가열 방식으로 가열하기 위한 전기 전도성 코일을 포함할 수 있으며, 에어로졸 발생 물품(2)은 유도 가열식 히터에 의해 가열될 수 있는 서셉터를 포함할 수 있다.
예를 들어, 히터(114)는 관 형 열전달 요소, 판 형 열전달 요소, 침 형 열전달 요소 또는 봉 형의 열전달 요소를 포함할 수 있으며, 열전달 요소의 모양에 따라 에어로졸 발생 물품(2)의 내부 또는 외부를 가열할 수 있다.
또한, 에어로졸 발생 장치(11)에는 히터(114)가 복수 개 배치될 수도 있다. 이때, 복수 개의 히터(114)들은 에어로졸 발생 물품(2)의 내부에 삽입되도록 배치될 수도 있고, 에어로졸 발생 물품(2)의 외부에 배치될 수도 있다. 또한, 복수 개의 히터(114)들 중 일부는 에어로졸 발생 물품(2)의 내부에 삽입되도록 배치되고, 나머지는 에어로졸 발생 물품(2)의 외부에 배치될 수 있다.
일 실시 예에서, 세장형 공동(115)에는 에어로졸 발생 물품(2)이 수용될 수 있다. 일 실시 예에서, 히터(114)는 세장형 공동(115)의 외부 표면을 둘러싸고 배치됨으로써 세장형 공동(115)에 수용되는 에어로졸 발생 물품을 가열할 수 있다. 일 실시 예에 따른 히터(114)는 세장형 공동(115)의 외부 표면의 적어도 일부를 둘러싸고 배치될 수 있다.
한편, 에어로졸 발생 장치(11)는 배터리(111), 제어부(112), 증기화기(113), 히터(114) 및 세장형 공동(115) 외에 범용적인 구성들을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 발생 장치(11)는 센싱부(116), 출력부(117), 사용자 입력부(118), 메모리(119) 및 통신부(120)를 포함할 수 있다.
한편, 에어로졸 발생 장치(11)는 배터리(111), 제어부(112), 증기화기(113), 히터(114) 및 세장형 공동(115) 외에 범용적인 구성들을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 발생 장치(11)는 센싱부(116), 출력부(117), 사용자 입력부(118), 메모리(119) 및 통신부(120)를 더 포함할 수 있다.
센싱부(116)는 에어로졸 발생 장치(11)의 상태 또는 에어로졸 발생 장치(11) 주변의 상태를 감지하고, 감지된 정보를 제어부(112)에 전달할 수 있다. 제어부(112)는 상기 감지된 정보에 기초하여, 히터(114)의 동작 제어, 흡연의 제한, 에어로졸 발생 물품(12)(예: 궐련, 카트리지 등)의 삽입 여부 판단, 알림 표시 등과 같은 다양한 기능들이 수행되도록 에어로졸 발생 장치(11)를 제어할 수 있다.
센싱부(116)는 온도 센서(1161), 삽입 감지 센서(1162) 및 퍼프 센서(1163) 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
온도 센서(1161)는 히터(114)(또는, 에어로졸 생성 물질)가 가열되는 온도를 감지할 수 있다. 에어로졸 발생 장치(11)는 히터(114)의 온도를 감지하는 별도의 온도 센서를 포함하거나, 히터(114) 자체가 온도 센서의 역할을 수행할 수 있다. 또는, 온도 센서(1161)는 배터리(111)의 온도를 모니터링하도록 배터리(111)의 주위에 배치된 것일 수도 있다.
삽입 감지 센서(1162)는 에어로졸 발생 물품(12)의 삽입 및/또는 제거를 감지할 수 있다. 예를 들면, 삽입 감지 센서(1162)는 필름 센서, 압력 센서, 광 센서, 저항성 센서, 용량성 센서, 유도성 센서 및 적외선 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있고, 에어로졸 발생 물품(12)이 삽입 및/또는 제거됨에 따른 신호 변화를 감지할 수 있다.
퍼프 센서(1163)는 기류 통로 또는 기류 채널의 다양한 물리적 변화에 기초하여 사용자의 퍼프를 감지할 수 있다. 예를 들면, 퍼프 센서(1163)는 온도 변화, 유량(flow) 변화, 전압 변화 및 압력 변화 중 어느 하나에 기초하여 사용자의 퍼프를 감지할 수 있다.
센싱부(116)는 전술한 센서(1161 내지 1163) 외에, 온/습도 센서, 기압 센서, 지자기 센서(magnetic sensor), 가속도 센서(acceleration sensor), 자이로스코프 센서, 위치 센서(예컨대, GPS), 근접 센서, 및 RGB 센서(illuminance sensor) 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다. 각 센서들의 기능은 그 명칭으로부터 통상의 기술자가 직관적으로 추론할 수 있으므로, 구체적인 설명은 생략될 수 있다.
출력부(117)는 에어로졸 발생 장치(11)의 상태에 대한 정보를 출력하여 사용자에게 제공할 수 있다. 출력부(117)는 디스플레이부(1171), 햅틱부(1172) 및 음향 출력부(1173) 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 디스플레이부(1171)와 터치 패드가 레이어 구조를 이루어 터치 스크린으로 구성되는 경우, 디스플레이부(1171)는 출력 장치 이외에 입력 장치로도 사용될 수 있다.
디스플레이부(1171)는 에어로졸 발생 장치(11)에 대한 정보를 사용자에게 시각적으로 제공할 수 있다. 예를 들면, 에어로졸 발생 장치(11)에 대한 정보는 에어로졸 발생 장치(11)의 배터리(111)의 충/방전 상태, 히터(114)의 예열 상태, 에어로졸 발생 물품(12)의 삽입/제거 상태 또는 에어로졸 발생 장치(11)의 사용이 제한되는 상태(예: 이상 물품 감지) 등의 다양한 정보를 의미할 수 있고, 디스플레이부(1171)는 상기 정보를 외부로 출력할 수 있다. 디스플레이부(1171)는 예를 들면, 액정 디스플레이 패널(LCD), 유기 발광 디스플레이 패널(OLED) 등일 수 있다. 또한, 디스플레이부(1171)는 LED 발광 소자 형태일 수도 있다.
햅틱부(1172)는 전기적 신호를 기계적인 자극 또는 전기적인 자극으로 변환하여 에어로졸 발생 장치(11)에 대한 정보를 사용자에게 촉각적으로 제공할 수 있다. 예를 들면, 햅틱부(1172)는 모터, 압전 소자, 또는 전기 자극 장치를 포함할 수 있다.
음향 출력부(1173)는 에어로졸 발생 장치(11)에 대한 정보를 사용자에게 청각적으로 제공할 수 있다. 예를 들면, 음향 출력부(1173)는 전기 신호를 음향 신호로 변환하여 외부로 출력할 수 있다.
사용자 입력부(118)는 사용자로부터 입력된 정보를 수신하거나, 사용자에게 정보를 출력할 수 있다. 예를 들면, 사용자 입력부(118)는 키 패드(key pad), 돔 스위치 (dome switch), 터치 패드(접촉식 정전 용량 방식, 압력식 저항막 방식, 적외선 감지 방식, 표면 초음파 전도 방식, 적분식 장력 측정 방식, 피에조 효과 방식 등), 조그 휠, 조그 스위치 등이 있을 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. 또한, 도 1에 도시되지는 않았으나, 에어로졸 발생 장치(11)는 USB(universal serial bus) 인터페이스 등과 같은 연결 인터페이스(connection interface)를 더 포함하고, USB 인터페이스 등과 같은 연결 인터페이스를 통해 다른 외부 장치와 연결하여 정보를 송수신하거나, 배터리(111)를 충전할 수 있다.
메모리(119)는 에어로졸 발생 장치(11) 내에서 처리되는 각종 데이터들을 저장하는 하드웨어로서, 제어부(112)에서 처리된 데이터들 및 처리될 데이터들을 저장할 수 있다. 메모리(119)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들면 SD 또는 XD 메모리 등), 램(RAM, random access memory) SRAM(static random access memory), 롬(ROM, read-only memory), EEPROM(electrically erasable programmable read-only memory), PROM(programmable read-only memory), 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다. 메모리(119)는 에어로졸 발생 장치(11)의 동작 시간, 최대 퍼프 횟수, 현재 퍼프 횟수, 적어도 하나의 온도 프로 파일 및 사용자의 흡연 패턴에 대한 데이터 등을 저장할 수 있다.
통신부(120)는 다른 전자 장치와의 통신을 위한 적어도 하나의 구성 요소를 포함할 수 있다. 예를 들면, 통신부(120)는 근거리 통신부(1201) 및 무선 통신부(1202)를 포함할 수 있다.
근거리 통신부(short-range wireless communication unit)(1201)는 블루투스 통신부, BLE(Bluetooth Low Energy) 통신부, 근거리 무선 통신부(Near Field Communication unit), WLAN(와이파이) 통신부, 지그비(Zigbee) 통신부, 적외선(IrDA, infrared Data Association) 통신부, WFD(Wi-Fi Direct) 통신부, UWB(ultra wideband) 통신부, Ant+ 통신부 등을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
무선 통신부(1202)는 셀룰러 네트워크 통신부, 인터넷 통신부, 컴퓨터 네트워크(예: LAN 또는 WAN) 통신부 등을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 무선 통신부(1202)는 가입자 정보(예: 국제 모바일 가입자 식별자(IMSI)를 이용하여 통신 네트워크 내에서 에어로졸 발생 장치(11)를 확인 및 인증할 수도 있다.
일 실시 예에서, 에어로졸 발생 장치(11)는 사용자가 에어로졸 발생 장치(11)의 기능을 제어할 수 있는 적어도 하나의 입력 장치(예를 들어, 버튼) 및/또는 크래들과 결합되는 단자를 포함할 수 있다. 예를 들어, 사용자는 에어로졸 생성 장치(100)의 입력 장치를 이용하여 다양한 기능들을 실행할 수 있다. 사용자가 입력 장치를 누르는 횟수(예를 들어, 1회, 2회 등) 또는 입력 장치를 누르고 있는 시간(예를 들어, 0.1초, 0.2초 등)을 조절함으로써, 에어로졸 발생 장치(11)의 복수의 기능들 중 원하는 기능을 실행할 수 있다. 사용자가 입력 장치를 작동시킴에 따라, 증기화기(113)의 가열 요소 또는 히터 모듈을 예열하는 기능, 증기화기(113)의 가열 요소 또는 히터 모듈의 온도를 조절하는 기능, 에어로졸 발생 물품이 삽입되는 공간을 청소하는 기능, 에어로졸 발생 장치(11)가 작동 가능한 상태인지를 점검하는 기능, 배터리(111)의 잔량(가용 전력)을 표시하는 기능, 에어로졸 발생 장치(11)의 리셋 기능 등이 수행될 수 있다. 그러나, 에어로졸 발생 장치(11)의 기능은 상술한 예들에 한정되지 않는다.
일 실시 예에서, 에어로졸 발생 장치(11)는 퍼프 감지 센서, 온도 감지 센서 및/또는 에어로졸 발생 물품 삽입 감지 센서를 포함할 수 있다. 또한, 에어로졸 발생 장치(11)는 에어로졸 발생 물품이 삽입된 상태에서도 외부 공기가 유입/유출될 수 있는 구조로 제작될 수 있다.
일 실시예에 따라, 에어로졸 발생 장치(11)는, 도 2a와 같이, 직렬로 배열된 증기화기(113) 및 세장형 공동(115)을 포함할 수 있다. 다른 실시예에 따라, 에어로졸 발생 장치(11)는, 도 2b와 같이, 병렬로 배열된 증기화기(113) 및 세장형 공동(115)을 포함할 수 있다. 또한, 에어로졸 발생 장치(11)의 배터리(111), 제어부(112), 증기화기(113), 히터(114) 및 세장형 공동(115)의 배열 형태는 도 2a 및 도 2b에 한정되지 않으며, 다양한 형태일 수 있다.
도 2b를 살펴보면, 에어로졸 발생 장치(11) 내 기류 통로를 통해, 증기화기(113)에 의해 생성된 에어로졸은 세장형 공동(115)로 유입되어 에어로졸 발생 물품(12)을 통과할 수 있다. 따라서, 에어로졸 발생 물품(12)을 통과한 에어로졸에 담배 향미(tobacco flavor)가 가미될 수 있으며, 사용자는, 에어로졸 발생 물품(12)의 일단을 입으로 흡입하여, 담배 향미가 가미된 에어로졸을 흡입할 수 있다.
일 실시 예에 따른 증기화기(113)는 액체 저장부, 액체 전달 수단, 가열 요소, 및 기류 통로를 포함할 수 있다. 증기화기(113)의 각 구성들은 폴리 카보네이트(poly carbonate)의 소재로 구성될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
일 실시 예에서, 액체 저장부는 가열 시 에어로졸이 생성될 수 있는 액상 조성물을 저장할 수 있다. 일 실시예에 따라, 액상 조성물은 휘발성 담배 향 성분을 포함하는 담배 함유 물질을 포함하는 액체일 수 있고, 다른 실시예에 따라 액상 조성물은 비 담배 물질을 포함하는 액체일 수 있다. 또한, 액상 조성물은 0.1 내지 2.0mL 용량의 액체를 저장할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 또한, 액체 저장부는 증기화기(113) 내에서 교환 가능하게 결합되어 있을 수 있다.
예를 들어, 액상 조성물은 물, 솔벤트, 에탄올, 식물 추출물, 향료, 향미제, 또는 비타민 혼합물을 포함할 수 있다. 향료는 멘솔, 페퍼민트, 스피아민트 오일, 각종 과일향 성분 등을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 향미제는 사용자에게 다양한 향미 또는 풍미를 제공할 수 있는 성분을 포함할 수 있다. 비타민 혼합물은 비타민 A, 비타민 B, 비타민 C 및 비타민 E 중 적어도 하나가 혼합된 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 또한, 액상 조성물은 글리세린 및 프로필렌 글리콜과 같은 에어로졸 형성제를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 액체 전달 수단은 액체 저장부의 액상 조성물을 가열 요소로 전달할 수 있다. 일 실시예에서, 액체 전달 수단은 면 섬유, 세라믹 섬유, 유리 섬유, 다공성 세라믹과 같은 심지(wick)가 될 수 있는 바, 모세관 현상을 이용하여 액체 저장부의 액상 조성물을 가열 요소로 전달할 수 있다.
일 실시 예에서, 가열 요소는 액체 전달 수단에 의해 전달되는 액상 조성물을 가열하기 위한 요소인 바, 금속 열선, 금속열판, 세라믹 히터 등이 될 수 있다. 또한, 가열 요소는 니크롬선과 같은 전도성 필라멘트로 구성될 수 있고, 액체 전달 수단에 감기는 구조로 배치될 수 있다. 가열 요소는, 전류 공급에 의해 가열될 수 있으며, 가열 요소와 접촉된 액체 조성물에 열을 전달하여, 액체 조성물을 가열할 수 있다. 그 결과, 에어로졸이 생성될 수 있다.
일 실시 예에서, 기류 통로는 생성된 에어로졸이 삽입된 에어로졸 발생 물품(12)을 향해 방출되도록 배치될 수 있다. 즉, 가열 요소에 의해 생성된 에어로졸은 기류 통로를 통해 방출될 수 있다.
일 실시 예에서, 제어부(112)는 가열 요소로 공급되는 전류를 제어하여, 가열 요소의 온도를 제어할 수 있다. 따라서, 제어부(112)는 가열 요소로 공급되는 전류를 제어하여, 액상 조성물로부터 생성되는 에어로졸 량을 제어할 수 있다. 또한, 제어부(112)는, 사용자의 퍼프 감지 시, 기 설정된 시간 동안 가열 요소로 전류를 공급하도록 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(112)는, 사용자의 퍼프를 감지한 때로부터 1-5초 동안 가열 요소로 전류가 공급되도록 제어할 수 있다.
일 실시 예에서, 제어부(112)는 기류 통로의 개폐 상태를 제어하여 증기화기(113)로부터 방출되는 에어로졸의 양을 제어할 수 있다. 구체적으로, 제어부(112)는 기류 통로의 공극의 크기를 크게 하여, 증기화기(113)로부터 방출되는 에어로졸 량을 증가시킬 수 있고, 기류 통로의 공극의 크기를 작게 하여, 증기화기(113)로부터 방출되는 에어로졸 량을 감소시킬 수 있다. 예를 들어, 제어부(112)는 다이얼 방식을 이용하여 기류 통로의 공극을 제어할 수 있다.
일 실시 예에서, 제어부(112)는 액체 저장부의 액상 조성물이 기 설정된 량보다 적은 경우, 진동 모터 또는 디스플레이를 통해 사용자에게 액상 조성물이 부족하다는 정보를 알릴 수 있다.
도 3을 참조하여, 일 실시 예에 따른 에어로졸 발생 장치(11)는 하우징, 히터(114), 배터리(111) 및 제어부(112)를 포함할 수 있다. 이 경우에는, 증기화기 없이 히터(114)에 의해서 에어로졸 발생 물품(12)이 가열될 수 있다.
도 4를 참조하면, 일 실시 예에 따른 에어로졸 발생 물품(12)은, 제1 필터 세그먼트(121), 매질 세그먼트(122), 냉각 세그먼트(123), 제2 필터 세그먼트(124) 및 래퍼(125)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 필터 세그먼트(121)는 셀룰로오스 아세테이트 필터일 수 있다. 또한, 제1 필터 세그먼트(121)는 종이 필터 및 다공성 성형물 등으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 제1 필터 세그먼트(121)의 길이는 4 ~ 15mm가 될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 또한, 제1 필터 세그먼트(121)는 유색 처리될 수 있으며, 가향 처리될 수 있다.
일 실시 예에서, 매질 세그먼트(122)는 캐비티를 포함할 수 있고, 상기 캐비티에는 매질이 충진될 수 있다. 예를 들어, 매질 세그먼트(122)에 충진된 매질 기재는, 판상엽, 과립형 담배(담배 과립), 재구성 담배, 슬러리 담배, 각초 중 적어도 하나의 성분을 포함할 수 있다. 예를 들어, 매질 세그먼트(122)의 길이는 6mm 내지 18mm의 범위 내에서 적절한 길이가 채용될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
일반적으로, 담배 과립은 다른 유형의 담배 물질(e.g. 각초, 판상엽 담배 등)보다 수분 및/또는 에어로졸 형성제 함량이 현저하게 적기 때문에, 가시적 인 연기의 발생을 크게 감소시킬 수 있으며, 이에 따라 에어로졸 발생 장치(11)의 무연 기능이 용이하게 구현될 수 있다. 다만, 담배 과립의 직경, 밀도, 충진 율, 구성 물질의 조성비, 가열 온도 등은 다양할 수 있으며, 이는 실시예에 따라 달라질 수 있다. 담배 과립의 직경은 약 0.3mm 내지 1.2mm일 수 있다. 이러한 수치 범위 내에서 담배 과립의 적절한 경도와 제조 용이성이 보장되고, 캐비티 내에서 와기류 발생 확률이 증가될 수 있다.
또한, 매질 세그먼트(122)는 글리세린 등과 같은 에어로졸 발생 물질을 포함할 수 있다. 또한, 매질 세그먼트(122)는 풍미제, 습윤제 및/또는 유기산(organic acid)과 같은 다른 첨가 물질을 함유할 수 있다. 또한, 매질 세그먼트(122)에는, 멘솔 또는 보습제 등의 가향액이, 매질 세그먼트(122)에 분사됨으로써 첨가될 수 있다.
일 실시 예에서, 매질 세그먼트(122) 내에는 pH 처리된 매질 기재가 포함될 수 있다. 예를 들어, 매질 기재는　pH　조절제에 의해 염기성을 갖도록 pH 처리될 수 있으며, pH　조절제는 염기성이며, 예를 들어, 탄산칼륨(K2CO3), 탄산수소나트륨(NaHCO3), 산화칼슘(CaO) 중 적어도 어느 하나의 물질을 포함할 수 있다. 다만,　pH　조절제에 포함되는 물질은 상술한 예들로 제한되지 않으며, 흡연 중에 부정적인 냄새가 적게 발생하는 물질이 사용될 수 있다. 염기성　pH　조절제는 매질 세그먼트(122)에 포함된 매질 기재의 pH를 증가시킬 수 있다. 염기성　pH　조절제에 의해 처리되지 않은 매질 기재와 비교하여, 염기성　pH　처리된 매질 기재는 가열 시 니코틴의 방출량이 증가한다. 즉, 염기성　pH 처리된 매질 기재의 경우, 매질 세그먼트(122)가 낮은 온도에서 가열되더라도 충분한 니코틴 수율을 달성할 수 있다.
일 실시 예에서, 매질 세그먼트(122)에는 pH가 8.0 내지 9.5 범위로 조정된 슬러리 또는 제지식 판상엽이 포함되거나, pH가 8.0 내지 9.5 범위로 조정된 담배 과립이 포함될 수 있다. 매질 기재는 니코틴을 포함할 수 있으며, 여기에 pH 처리가 됨으로써 비가열 조건이나 상대적으로 낮은 온도 조건에서도 매질 기재로부터 프리-니코틴(free nicotine)이 이행될 수 있다. 즉, 매질 세그먼트(122)의 매질 기재의 pH가 8.0 내지 9.5 범위로 조정됨으로써, 비가열 조건에서는 낮은 양의 휘발성 프리-니코틴이 이행될 수 있고 낮은 정도에서 중간 정도 수준의 끽미 강도가 구현될 수 있다. 또한, 저온 가열에서는 니코틴의 이행을 촉진시켜 니코틴의 이행량을 높임으로써 중간 수준에서 높은 수준의 끽미 강도를 구현할 수 있다. 이처럼, 일 실시 예에 따른 에어로졸 발생 물품(12)에서는 비가열 도는 저온 가열을 통해서도 니코틴의 이행량이 용이하게 조절될 수 있다.
일 실시 예에서, 냉각 세그먼트(123)는 에어로졸의 냉각 효과를 발생시킬 수 있다. 따라서, 사용자는 적당한 온도로 냉각된 에어로졸을 흡입할 수 있다. 예를 들어, 냉각 세그먼트(123)는 셀룰로오스 아세테이트로 제작되며, 내부에 중공을 포함하는 튜브 형태의 구조물일 수 있다. 예를 들어, 냉각 세그먼트(123)는 셀룰로오스 아세테이트 토우에 가소제(예를 들어, 트리아세틴)를 가하여 제작될 수 있다. 예를 들어, 냉각 세그먼트(123)는 종이로 제작되며, 내부에 중공을 포함하는 튜브 형태의 구조물일 수 있다.
예를 들어, 냉각 세그먼트(123)에 포함된 중공의 직경은 4mm 내지 8mm의 범위 내에서 적절한 직경이 채용될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 냉각 세그먼트(123)의 길이는 4mm 내지 30mm의 범위 내에서 적절한 길이가 채용될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 냉각 세그먼트(123)는 상술한 예에 한정되지 않고, 에어로졸이 냉각되는 기능을 수행할 수 있다면, 제한 없이 해당될 수 있다.
일 실시 예에서, 제2 필터 세그먼트(124)는 적어도 하나의 향 캡슐을 포함하는 필터로 구성될 수 있다. 예를 들어, 제2 필터 세그먼트(124)는 적어도 하나의 향 캡슐이 삽입된 셀룰로오즈 아세테이트 필터일 수 있다. 또한, 제2 필터 세그먼트(124)는 가향 물질이 혼합된 필터로 구성될 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 필터 세그먼트(121) 및 제2 필터 세그먼트(124) 중 적어도 하나에는 니코틴이 흡착될 수 있다. 매질 세그먼트(122)가 8.0 내지 9.5의 범위로 pH 처리됨에 따라, 비가열 조건에서도 매질 세그먼트(122) 내 니코틴이 활발하게 전이될 수 있다. 따라서, 매질 세그먼트(122)에서 전이된 니코틴이 제1 필터 세그먼트(121) 및 제2 필터 세그먼트(124) 중 적어도 하나에 흡착될 수 있다. 매질 세그먼트(122)뿐만 아니라 제 1 필터 세그먼트(121) 또는 제 2 필터 세그먼트(124)도 니코틴을 포함함으로써, 비가열 또는 저온 가열의 경우에도 충분한 니코틴의 이행이 담보될 수 있다.
일 실시 예에 따른 에어로졸 발생 물품(12)에는 니코틴 전이 처리 공정이 이루어질 수 있다. 예를 들어, 니코틴 전이 처리 공정은 다음과 같이 이루어질 수 있다. 먼저, 매질 세그먼트(122)가 8.0 내지 9.5 범위로 pH 처리되고 제 1 필터 세그먼트(121)와 제 2 필터 세그먼트(123)가 매질 세그먼트(122)를 사이에 두고 래퍼(125)에 의해 결합될 수 있다. 다음으로 에어로졸 발생 물품(12)은 실온에서 니코틴 전이 기간을 거치게 된다. 상기 니코틴 전이 기간은 4주 이상일 수 있다.
아래 표 1은 시간에 따른 제1 필터 세그먼트(121), 제 1 매질 세그먼트(예: 매질 세그먼트(122)), 제 2 매질 세그먼트 및 제2 필터 세그먼트(124)에 대한 니코틴의 전이량을 나타내는 표이다. 22도의 온도 조건에서 실험을 진행하였다. 아래 표 1에 따른 실험은 냉각 세그먼트(123) 대신에 상기 제 2 매질 세그먼트를 적용한 상태에서 진행되었으며, 상기 제 2 매질 세그먼트 대신에 냉각 세그먼트(123)가 적용된 경우에도 동일/유사한 실험 결과를 얻을 수 있다.
표 1을 참조하면, 4주가 경과하면 제1 필터 세그먼트(121) 및 제2 필터 세그먼트(124)에 니코틴이 전이됨을 알 수 있다. 그리고, 연기성분 분석값에 따르면 무화량이 일정하게 유지되면서 니코틴의 양이 증가함을 알 수 있다.
또한, 4주가 지나더라도 제1 필터 세그먼트(121) 및 제2 필터 세그먼트(124)에 전이된 니코틴의 양에 큰 변화가 없이 니코틴 전이량이 안정화됨을 알 수 있다. 그리고, 연기성분 분석값을 살펴보면, 무화량 및 니코틴의 양 또한 안정화됨을 알 수 있다.
결과적으로, 제1 필터 세그먼트(121) 및 제2 필터 세그먼트(124)에 니코틴을 4주간 전이시키는 것이 이상적이라는 점을 알 수 있다. 또한, 4주가 지나더라도 니코틴 전이량과 연기성분의 무화량 및 니코틴의 양이 계속 안정화됨을 알 수 있다. 따라서, 니코틴 전이 처리 기간은 4주로 설정함이 바람직하다.
구분 니코틴 전이량 (mg/seg) 연기성분 분석값(mg/스틱)
시간 제1 필터 세그먼트 제 1 매질 세그먼트 제 2 매질 세그먼트 제2 필터 세그먼트 무화량 니코틴
0주 - - - - 37.8 0.15
4주 0.33 0.60 1.05 0.27 38.8 0.31
6주 0.35 0.55 0.98 0.31 38.6 0.32
8주 0.37 0.66 0.75 0.30 39.0 0.31
일 실시 예에서, 에어로졸 발생 물품(12)은 적어도 하나의 래퍼(125)에 의하여 포장될 수 있다. 래퍼(125)에는 외부 공기가 유입되거나 내부 기체가 유출되는 적어도 하나의 구멍(hole)이 형성될 수 있다. 래퍼(125)는 열 전도성이 높은 재질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 래퍼(1251)에 의하여 제1 필터 세그먼트(121)가 포장되고, 제2 래퍼(1252)에 의하여 매질 세그먼트(122)가 포장되고, 제3 래퍼(1253)에 의하여 냉각 세그먼트(123)가 포장되고, 제4 래퍼(1254)에 의하여 제2 필터 세그먼트(124)가 포장될 수 있다. 그리고, 제5 래퍼(1255)에 의하여 에어로졸 발생 물품(12) 전체가 재포장될 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 래퍼(1251)는 알루미늄 성분을 포함할 수 있다. 제1 래퍼(1251)는 일반적인 필터 권지에 알루미늄 호일과 같은 금속 호일이 결합된 것일 수 있다. 예를 들어, 제1 래퍼(1251)의 전체 두께는 40um~80um의 범위 내에 포함될 수 있다. 또한, 제1 래퍼(1251)의 금속 호일의 두께는 6um~20um의 범위 내에 포함될 수 있다.
일 실시 예에서, 제2 래퍼(1252) 및 제3 래퍼(1253)는 다공질 권지로 제작될 수 있다. 예를 들어, 제2 래퍼(1252)의 다공도는 35000CU일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 또한, 제2 래퍼(1252)의 두께는 70um~80um의 범위 내에 포함될 수 있다. 또한, 제2 래퍼(1252)의 평량은 20g/m2~25g/m2의 범위 내에 포함될 수 있다.
예를 들어, 제2 래퍼(1252)는 알루미늄 성분을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2 래퍼(1252)는 일반적인 필터 권지에 알루미늄 호일과 같은 금속 호일이 결합된 것일 수 있다. 또한, 제2 래퍼(1252)는 멸균지(MFW)로 제작될 수 있다.
일 실시 예에서, 제3 래퍼(1253)의 다공도는 35000CU일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 또한, 제3 래퍼(1253)의 두께는 70um~80um의 범위 내에 포함될 수 있다. 또한, 제3 래퍼(1253)의 평량은 20g/m2~25g/m2의 범위 내에 포함될 수 있다.
일 실시 예에서, 제4 래퍼(1254)는 PLA 합지로 제작될 수 있다. 여기에서, PLA 합지는 종이 층, PLA 층 및 종이 층을 포함하는 3겹의 종이를 의미한다. 예를 들어, 제4 래퍼(1254)의 두께는 100um~120um의 범위 내에 포함될 수 있다. 또한, 제4 래퍼(1254)의 평량은 80g/m2~100g/m2의 범위 내에 포함될 수 있다.
일 실시 예에서, 제5 래퍼(1255)는 멸균지(MFW)로 제작될 수 있다. 예를 들어, 제5 래퍼(1255)의 평량은 57g/m2~63g/m2의 범위 내에 포함될 수 있다. 또한, 제5 래퍼(1255)의 두께는 64um~70um의 범위 내에 포함될 수 있다.
도1 내지 도 5를 참조하면, 일 실시 예에 따른 에어로졸 발생 시스템(1)에서, 제어부(112)는 히터(114)가 에어로졸 발생 물품(12)을 가열하는 온도를 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(112)는 히터(114)가 매질 세그먼트(122)를 가열하는 온도를 조절할 수 있다.
일 실시 예에서, 제어부(112)는 비가열 모드 및 저온가열 모드 사이에서 히터(114)를 제어할 수 있다. 비가열 모드에서는 히터(114)가 에어로졸 발생 물품(12)을 가열하지 않을 수 있고, 이 때 매질 세그먼트(122)는 가열되지 않을 수 있다. 저온가열 모드에서는 히터(114)가 에어로졸 발생 물품(12)을 0도 이상 150도 이하로 저온 가열할 수 있다. 이 때, 매질 세그먼트(122)는 0도 이상 150도 이하로 저온 가열될 수 있다.
일 실시 예에서, 에어로졸 발생 물품(12)이 비가열 모드 및 저온가열 모드 사이에서 전환됨에 따라, 끽미 강도가 조절될 수 있다. 비가열 모드에서, 매질 세그먼트(122)에서 이행되는 프리-니코틴(free-nicotine)의 양이 낮아 끽미 강도가 낮을 수 있다. 저온가열 모드에서는, 비가열 모드와 비교하여, 매질 세그먼트(122)에서 이행되는 프리-니코틴(free-nicotine)의 양이 높아 끽미 강도가 높을 수 있다. 따라서, 저온가열 모드에서는 매질 세그먼트(122)의 pH를 높게 처리하지 않더라도 충분한 끽미 강도를 확보할 수 있다. 이로 인해, 매질 세그먼트(122)의 높은 pH 처리로 인해 발생하는 이취미의 발현을 감소시킬 수 있다.
상술한 실시 예들에 대한 설명은 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의해 정해져야 할 것이며, 청구범위에 기재된 내용과 동등한 범위에 있는 모든 차이점은 청구범위에 의해 정해지는 보호 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
앞서 설명된 임의의 실시 예(들)의 특징들 및 양태들은 명백한 기술적 충돌이라는 결과를 낳지 않는 한 다른 임의의 실시 예(들)의 특징들 및 양태들과 결합될 수 있다.

Claims (13)

  1. 에어로졸 발생 시스템에 있어서,
    매질 세그먼트를 포함하는 에어로졸 발생 물품; 및
    적어도 하나의 프로세서를 포함하는 제어부; 상기 에어로졸 발생 물품이 수용되는 세장형 공동; 및 액상 조성물을 가열하여 에어로졸을 생성하며, 상기 생성된 에어로졸을 상기 에어로졸 발생 물품을 향해 방출하는 증기화기를 포함하는 에어로졸 발생 장치;
    를 포함하고,
    상기 에어로졸 발생 물품은,
    상기 매질 세그먼트의 상류에 배치되는 제1 필터 세그먼트; 및
    상기 매질 세그먼트의 하류에 배치되는 제2 필터 세그먼트를 더 포함하고,
    상기 제1 필터 세그먼트 및 제2 필터 세그먼트 중 적어도 하나에는 니코틴이 흡착된,
    에어로졸 발생 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 필터 세그먼트 및 제2 필터 세그먼트 중 적어도 하나에 흡착된 니코틴은 상기 매질 세그먼트로부터 전이되는, 에어로졸 발생 시스템.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 매질 세그먼트는 pH 처리되는, 에어로졸 발생 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 매질 세그먼트는 pH가 8.0 이상 9.5 이하의 범위가 되도록 pH 처리되는, 에어로졸 발생 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 매질 세그먼트에 충진된 매질 기재는, 판상엽 담배 및 과립형 담배 중 적어도 하나의 성분을 포함하는, 에어로졸 발생 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 에어로졸 발생 장치는 상기 매질 세그먼트를 가열하기 위한 히터를 더 포함하고,
    상기 에어로졸 발생 물품은 상기 매질 세그먼트와 상기 제2 필터 세그먼트 사이에 냉각 세그먼트를 더 포함하는,
    에어로졸 발생 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 매질 세그먼트를 감싸는 열 전도성 래퍼를 더 포함하는, 에어로졸 발생 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 열 전도성 래퍼는 알루미늄 성분을 포함하는, 에어로졸 발생 시스템.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 히터가 상기 매질 세그먼트를 가열하는 온도를 제어하고,
    상기 제어부는, 상기 히터가 상기 매질 세그먼트를 가열하지 않는 비가열 모드 및 상기 매질 세그먼트를 저온 가열하는 저온가열 모드 사이에서 상기 히터를 제어하는, 에어로졸 발생 시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 저온가열 모드에서, 상기 제어부는 상기 히터가 상기 매질 세그먼트를 0도 이상 150도 이하로 가열하도록 제어하는, 에어로졸 발생 시스템.
  11. 에어로졸 발생 물품에 있어서,
    pH 처리된 매질 세그먼트;
    상기 매질 세그먼트의 상류에 배치되는 제1 필터 세그먼트; 및
    상기 매질 세그먼트의 하류에 배치되는 제2 필터 세그먼트를 포함하고,
    상기 제1 필터 세그먼트 및 제2 필터 세그먼트 중 적어도 어느 하나에는 니코틴이 흡착된, 에어로졸 발생 물품.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제1 필터 세그먼트 및 제2 필터 세그먼트에 흡착된 니코틴은 상기 매질 세그먼트로부터 전이되는, 에어로졸 발생 물품.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 매질 세그먼트는 pH가 8.0 이상 9.5 이하의 범위가 되도록 pH 처리되는, 에어로졸 발생 물품.
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