JP2022536642A - 冷却構造体及びそれを含む喫煙物品 - Google Patents

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Abstract

本発明の実施例による、喫煙物品に備えられた喫煙物質部の下流に位置するがマウスピース部の上流に位置する冷却構造体は、内部に中空が形成されたチューブ状、及び紙材の本体部、及び本体部の外部と内部とが流体連通されるように、本体部の円周方向に配列される複数の穿孔を含む。

Description

本発明は、冷却構造体及びそれを含む喫煙物品に係り、さらに詳細には、喫煙物質部とマウスピース部との間に配置される加香処理されたチューブ及び紙管冷却構造体を通じてタバコ固有の味と香味とを改善させうる冷却構造体及びそれを含む喫煙物品に関する。
シガレットから提供されるエアロゾルに香味を付け加える技術についての研究が進められている。例えば、香料を噴射したＴＪＮＳ（Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｊｅｔ Ｎｏｚｚｌｅ Ｓｙｓｔｅｍ）フィルタなどがシガレット製造に活用されている。
一方、喫煙時の香味増進のために媒質部及び／または、フィルタ部など、シガレットをなす各構成要素に加香液を添加しても、製造工程上、加香液投入量に限界が存在し、経時的に、フィルタ内に適用された加香液（例えば、メントール）が隣接した無加香構造体に転移され、喫煙時にメントール移行量が急減する問題が発生し、また、冷却構造体またはそれを含むシガレットの設計がただメントール移行量の増加に集中されれば、酢酸セルロースフィルタなどの熱変形がもたされ、霧化量またはニコチン移行量が急減する問題が発生してしまう。
本発明は、前記問題点を解決するために案出されたものであって、本発明の目的は、喫煙中、メントール移行量、ニコチン移行量及び霧化量の増大を通じて喫味感を極大化させうる冷却構造体及びそれを含む喫煙物品を提供することである。
本発明の技術的課題は、以上で言及した技術的課題に制限されず、言及されていないさらに他の技術的課題は、下記記載から本発明が属する技術分野の通常の技術者に明確に理解されるであろう。
そのような課題を解決するための本発明の一部実施例によれば、喫煙物質部；紙材で構成され、チューブ状を有し、前記喫煙物質部の下流に位置する冷却構造体；前記冷却構造体の下流に位置するマウスピース部；及び前記喫煙物質部、前記冷却構造体及び前記マウスピース部を覆い包むラッパ；を含み、前記冷却構造体は、チューブ状及び紙材の本体部と、前記本体部の外部と内部とが流体連通されるように、前記本体部の円周方向に配列される複数の穿孔を含む喫煙物品が提供される。
本発明の一部実施例によれば、喫煙物品に備えられた喫煙物質部の下流に位置するが、前記喫煙物品に備えられたマウスピース部の上流に位置する冷却構造体であって、内部に中空が形成されたチューブ状及び紙材の本体部；及び前記本体部の外部と内部とが流体連通されるように、前記本体部の円周方向に配列される複数の穿孔；を含む冷却構造体が提供される。
本発明の実施例による喫煙物品の冷却構造体は、後続工程上で要求される冷却構造体の剛性及び気密性を確保すると共に、紙管の外部汚染及び螺旋層離脱を防止することができ、また構造体の均一性及び平坦性も確保することができる。
喫煙物品は、シガレットの製造後、喫煙までの保管過程でメントールなどの香消失を最小化し、シガレットの喫煙時、主流煙冷却効果を極大化してマウスピースフィルタの熱変形を減少させ、同量のメントール香液が添加された他のシガレット対比で、霧化量、ニコチン移行量及びメントール移行量をいずれも効率よく増大させ、これにより、喫煙者の満足度も高めることができる。
エアロゾル生成装置にシガレットが挿入された例を示す図面である。 エアロゾル生成装置にシガレットが挿入された例を示す図面である。 エアロゾル生成装置にシガレットが挿入された例を示す図面である。 一実施例による冷却構造体を含む喫煙物品の概略的な構成を示す図面である。 一実施例による喫煙物品の中心軸方向断面図である。 一実施例による冷却構造体の層構造を説明するための図面である。 一実施例による冷却構造体の層構造を説明するための図面である。 一実施例による冷却構造体の層構造を説明するための図面である。 一実施例による喫煙物品の各パフに対する煙内ニコチン含量を示すグラフである。 一実施例による喫煙物品の各パフに対する煙内グリセリン含量を示すグラフである。 一実施例による喫煙物品の各パフに対する煙内メントール含量を示すグラフである。
実施例によれば、喫煙物品は、喫煙物質部、紙材で構成され、チューブ状を有し、前記喫煙物質部の下流に位置する冷却構造体、前記冷却構造体の下流に位置するマウスピース部、及び前記喫煙物質部、前記冷却構造体及び前記マウスピース部を覆い包むラッパを含み、前記冷却構造体は、前記本体部の外部と内部とが流体連通されるように、前記冷却構造体の円周方向に配列される複数の穿孔を含むことができる。前記冷却構造体を含む喫煙物品は、前記喫煙物質部と前記冷却構造体との間に配列され、酢酸セルロースで構成され、香味物質に加香処理されたチューブ状を有する支持構造体をさらに含むことができる。前記冷却構造体の内径は、前記支持構造体の内径よりも大径であることを特徴とする。
前記冷却構造体の内径は、前記支持構造体の内径よりも１．５倍～３倍大きいことを特徴とする。
前記支持構造体の軸方向長さは、８ｍｍ～１２ｍｍであり、前記冷却構造体の軸方向長さは、１２ｍｍ～１６ｍｍであり、前記マウスピース部の軸方向長さは、８ｍｍ～１２ｍｍであることを特徴とする。前記複数の穿孔は、前記冷却構造体の下流末端から上流方向に５ｍｍ～１０ｍｍ離隔され、前記喫煙物品の下流末端から上流方向に１５ｍｍ～２５ｍｍ離隔された位置に形成されたことを特徴とする。
前記支持構造体は、１ｍｇ～１３ｍｇの香味物質を含む。
前記冷却構造体の空気希釈率は、０％～５０％であることを特徴とする。
実施例に係わる冷却構造体は、喫煙物品に備えられた喫煙物質部の下流に位置するが、前記喫煙物品に備えられたマウスピース部の上流に位置し、チューブ状及び紙材の本体部、及び前記本体部の外部と内部とが流体連通されるように、前記本体部の円周方向に配列される複数の穿孔を含むことができる。前記冷却構造体の内径は、前記冷却構造体の外径対比で９０％～９５％であるが、前記冷却構造体の真円度は、９０％～９９％であることを特徴とする。
前記冷却構造体の全表面積は、５００ｍｍ２～７００ｍｍ２であり、坪量は、１００ｇｓｍ～２２０ｇｓｍであることを特徴とする。
前記本体部は、内層紙螺旋層、中間紙螺旋層及び外層紙螺旋層が順次に積層されて形成されることを特徴とする。
前記内層紙螺旋層は、坪量が５０ｇｓｍ～７０ｇｓｍであり、厚さが０．０５ｍｍ～０．１０ｍｍである紙で形成され、前記中間紙螺旋層は、坪量が１００ｇｓｍ～１６０ｇｓｍであり、厚さが０．１ｍｍ～０．２ｍｍである紙で形成され、前記外層紙螺旋層は、坪量が１００ｇｓｍ～１６０ｇｓｍであり、厚さが０．１ｍｍ～０．２ｍｍである紙によって形成されることを特徴とする。
前記内層紙螺旋層と前記中間紙螺旋層は、接着剤によって相互付着され、前記中間紙螺旋層と前記外層紙螺旋層は、前記接着剤によって相互付着され、前記接着剤は、固形分が３０重量％～６０重量％含有され、粘度が１２，０００ｃｐｓ～１８，０００ｃｐｓであり、ｐＨが３～６であるエチレン酢酸ビニル（Ｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｖｉｎｙｌ Ａｃｅｔａｔｅ， ＥＶＡ）であることを特徴とする。
前記内層紙螺旋層を構成する第１内層紙面の下流末端と前記第１内層紙面に隣接した第２内層紙面の上流末端は、０ｍｍ～２ｍｍ離隔され、前記中間紙螺旋層を構成する第１中間紙面の下流末端と前記第１中間紙面に隣接した第２中間紙面の上流末端は、０ｍｍ～２ｍｍ離隔され、前記外層紙螺旋層を構成する第１外層紙面の下流末端と前記第１外層紙面に隣接した第２外層紙面の上流末端は、０ｍｍ～２ｍｍオーバーラップされることを特徴とする。
前記第１内層紙面の下流末端、前記第１中間紙面の下流末端及び前記第１外層紙面の下流末端を定義する線と前記喫煙物品の軸線がなす角度は、３０゜～６０゜であることを特徴とする。
前記第１中間紙面の下流末端は、前記第１内層紙面の下流末端から前記喫煙物品の軸方向に５ｍｍ～１５ｍｍシフトされ、前記第１外層紙面の下流末端は、前記第１中間紙面の下流末端から前記喫煙物品の軸方向に５ｍｍ～１５ｍｍシフトされることを特徴とする。
以下、添付された図面を参照して望ましい実施例を詳細に説明する。利点及び特徴、そして、それらを達成する方法は、添付される図面と共に詳細に後述されている実施例を参照すれば、明確になるであろう。しかし、本発明は、以下で掲示される実施例に限定されるものではなく、互いに異なる多様な形態にも具現され、ただ本実施例は、本発明の掲示を完全にし、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者に発明の範疇を完全に知らせるために提供されるものであり、本発明は、請求項の範疇によってのみ定義される。明細書全体にわたって同一参照符号は、同一構成要素を指称する。
他の定義がなければ、本明細書で使用される全ての用語（技術及び科学的用語を含む）は、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者に共通して理解されうる意味としても使用される。また、一般に使用される既定義の用語は、明白に取り立てて定義されていない限り、理想的にまたは過度に解釈されてはならない。
また、本明細書において単数形は、文言で特に言及しない限り、複数形も含まれうる。明細書で使用される「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」及び／または「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」は、言及された構成要素、段階、動作及び／または素子は、１つ以上の他の構成要素、段階、動作及び／または素子の存在または追加を排除しない。
本明細書で使用される「第１」または「第２」のように序数を含む用語は、多様な構成要素を説明するのに使用することができるが、前記構成要素は、前記用語によって限定されてはならない。前記用語は、１つの構成要素を他の構成要素から区別する目的のみで使用される。
ここで、使用されたように、要素のリストに先行する「～のうち、少なくとも１つ」のような表現は、要素の全体リストを修飾するものであり、そのリストの個別要素を修飾するものではない。例えば、「ａ、ｂ、及びｃのうち、少なくとも１つ」のような表現は、ａ単独、ｂ単独、ｃ単独、ａ及びｂ、ａ及びｃ、ｂ及びｃ、またはａ、ｂ、及びｃを含むものと理解されねばならない。
ある要素や層が「上に」、「上部に」、「連結された」または「結合された」と言及されるとき、その要素や層は、他の要素や層に直接（または直ちに）上に、上部に、連結されて、または結合されていてもよく、または介入する要素または層が存在するように理解されうる。逆に、ある要素が他の要素または層に「直接上に」、「直接上部に」、「直接連結されて」または「直接結合されて」いると記載された場合、他の要素や層の介入がないということを意味する。明細書全般にわたって同じ参照符号は、同じ要素を意味する。
明細書全体において「喫煙物品」は、シガレット、シガーのように、エアロゾルを発生させうる任意の類型の物品を意味することができる。喫煙物品は、エアロゾル発生物質またはエアロゾル形成基質を含むことができる。また、喫煙物品は、板状葉タバコ、刻みタバコ、再構成タバコなどタバコ原料に基づいた固体物質を含んでもよい。喫煙物質は、揮発性化合物を含んでもよい。
また、明細書全体において「上流」または「上流方向」は、喫煙物品を吸煙するユーザの口部から遠ざかる方向を意味し、「下流」または「下流方向」は、喫煙物品を吸煙するユーザの口部に近づく方向を意味する。例えば、図１に図示された喫煙物品１００において、喫煙物質部１１０は、フィルタ１２０、１３０、１４０の上流または、上流方向に位置する。
図１ないし図３は、エアロゾル生成装置にシガレットが挿入された例を示す図面である。
図１を参照すれば、エアロゾル生成装置１０００は、バッテリ１１００、制御部１２００及びヒータ１３００を含む。エアロゾル生成装置１０００の内部空間には、シガレット２０００が挿入されうる。一方、図２及び図３に図示されたように、エアロゾル生成装置１０００は、蒸気化器１４００をさらに含んでもよい。
図１ないし図３に図示されたエアロゾル生成装置１０００には、本実施例に係わる構成要素が図示されている。したがって、図１ないし図３に図示された構成要素以外に他の構成要素がエアロゾル生成装置１０００にさらに含まれるということを、本実施例に係わる技術分野で通常の知識を有する者であれば、理解することができる。
また、図２及び図３には、エアロゾル生成装置１０００にヒータ１３００が含まれていると図示されているが、実施例によってヒータ１３００は省略されうる。
図１には、バッテリ１１００、制御部１２００及びヒータ１３００が一列に配置されていると図示されており、図２も、バッテリ１１００、制御部１２００、蒸気化器１４００及びヒータ１３００が一列に配置されていると図示されている。図３には、蒸気化器１４００及びヒータ１３００が並列に配置されていると図示されている。しかし、エアロゾル生成装置１０００の内部構造は、図１ないし図３に図示されたものに限定されない。すなわち、エアロゾル生成装置１０００の設計によって、バッテリ１１００、制御部１２００、ヒータ１３００、及び蒸気化器１４００の配置関係は変更されうる。
シガレット２０００がエアロゾル生成装置１０００に挿入されれば、エアロゾル生成装置１０００は、ヒータ１３００及び／または蒸気化器１４００を作動させ、シガレット２０００及び／または蒸気化器１４００からエアロゾルを発生させうる。ヒータ１３００及び／または蒸気化器１４００によって発生したエアロゾルは、シガレット２０００を通過してユーザに伝達される。必要によって、シガレット２０００がエアロゾル生成装置１０００に挿入されていない場合にも、エアロゾル生成装置１０００は、ヒータ１３００を加熱することができる。
バッテリ１１００は、エアロゾル生成装置１０００の動作に用いられる電力を供給する。例えば、バッテリ１１００は、ヒータ１３００または蒸気化器１４００が加熱されるように電力を供給し、制御部１２００の動作に必要な電力を供給することができる。また、バッテリ１１００は、エアロゾル生成装置１０００に設けられたディスプレイ、センサ、モータなど（図示せず）の動作に必要な電力を供給することができる。
制御部１２００は、エアロゾル生成装置１０００の動作を全般的に制御することができる。具体的に、制御部１２００は、バッテリ１１００、ヒータ１３００及び蒸気化器１４００だけではなく、エアロゾル生成装置１０００に含まれる他の構成の動作を制御することができる。また、制御部１２００は、エアロゾル生成装置１０００の構成それぞれの状態を確認し、エアロゾル生成装置１０００が動作可能な状態であるか否かを判断することもできる。
制御部１２００は、少なくとも１つのプロセッサを含む。プロセッサは、多数の論理ゲートのアレイとしても具現され、汎用的なマイクロプロセッサと、該マイクロプロセッサで実行されうるプログラムが保存されたメモリの組合わせによっても具現される。また、他の形態のハードウェアによっても具現されることを、本実施例が属する技術分野で通常の知識を有する者であれば、理解することができる。
ヒータ１３００は、バッテリ１１００から供給された電力によって加熱されうる。例えば、シガレットがエアロゾル生成装置１０００に挿入されれば、ヒータ１３００は、シガレット２０００の内側一部領域に挿入され、加熱されたヒータ１３００は、シガレット２０００内のエアロゾル生成物質の温度を上昇させうる。
ヒータ１３００は、電気抵抗性ヒータでもある。例えば、ヒータ１３００は、導電性トラック（ｔｒａｃｋ）を含み、導電性トラックに電流が流れることにより、ヒータ１３００が加熱されうる。しかし、ヒータ１３００は、上述した例に限定されず、希望温度まで加熱可能なものであれば、制限なしに該当されうる。ここで、希望温度は、エアロゾル生成装置１０００に予め設定されていても、ユーザによって所望の温度に設定されていてもよい。
一方、他の例として、ヒータ１３００は、誘導加熱式ヒータでもある。具体的に、ヒータ１３００には、シガレット２０００を誘導加熱方式で加熱するための導電性コイルを含み、シガレット２０００は、誘導加熱式ヒータによって加熱されうるサセプタ（図示せず）を含んでもよい。
例えば、ヒータ１３００は、管状加熱要素、板状加熱要素、針状加熱要素または棒状加熱要素（図示せず）を含み、加熱要素の形状によってシガレット２０００の内部または、外部を加熱することができる。
また、エアロゾル生成装置１０００には、ヒータ１３００が複数個配置されうる。この際、複数個のヒータ１３００は、シガレット２０００の内部に挿入されるようにも配置され、シガレット２０００の外部に配置されうる。また、複数個のヒータ１３００のうち、一部は、シガレット２０００の内部に挿入されるように配置され、残りは、シガレット２０００の外部に配置されうる。また、ヒータ１３００は、図１ないし図３に図示された形状に限定されず、多様な形状にも作製される。
蒸気化器１４００は、液状組成物を加熱してエアロゾルを生成し、生成されたエアロゾルは、シガレット２０００を通過してユーザに伝達されうる。
すなわち、蒸気化器１４００によって生成されたエアロゾルは、エアロゾル生成装置１０００の気流通路に沿って移動し、気流通路は、蒸気化器１４００によって生成されたエアロゾルがシガレットを通過してユーザに伝達されるように構成されうる。
例えば、蒸気化器１４００は、液体保存部、液体伝達手段及び加熱要素を含むことができるが、それに限定されない。例えば、液体保存部、液体伝達手段及び加熱要素は、独立したモジュールとしてエアロゾル生成装置１０００に含まれうる。
液体保存部は、液状組成物を保存することができる。例えば、液状組成物は、揮発性タバコ香成分を含むタバコ含有物質を含む液体でもあり、非タバコ物質を含む液体でもある。液体保存部は、蒸気化器１４００から脱着可能に作製され、蒸気化器１４００と一体として作製されうる。
例えば、液状組成物は、水、ソルベント、エタノール、植物抽出物、香料、香味剤、または、ビタミン混合物を含んでもよい。香料は、メントール、ペパーミント、スペアミントオイル、各種果物の香り成分などを含むが、それらに制限されるものではない。香味剤は、ユーザに多様な香味または、風味を提供する成分を含んでもよい。
ビタミン混合物は、ビタミンＡ、ビタミンＢ、ビタミンＣ及びビタミンＥのうち、少なくとも１つが混合されたものでもあるが、それらに制限されるものではない。また、液状組成物は、グリセリン及びプロピレングリコールのようなエアロゾル形成剤を含んでもよい。
液体伝達手段は、液体保存部の液状組成物を加熱要素に伝達することができる。例えば、液体伝達手段は、綿繊維、セラミック繊維、ガラスファイバ、多孔性セラミックのような芯（ｗｉｃｋ）にもなるが、それに限定されない。
加熱要素は、液体伝達手段によって伝達される液状組成物を加熱するための要素である。例えば、加熱要素は、金属熱線、金属熱板、セラミックヒータなどにもなるが、それらに限定されるものではない。また、加熱要素は、ニクロム線のような伝導性フィラメントで構成され、液体伝達手段に巻かれる構造によっても配置される。
加熱要素は、電流供給によって加熱され、加熱要素と接触された液体組成物に熱を伝達し、液体組成物を加熱することができる。その結果、エアロゾルが生成されうる。
例えば、蒸気化器１４００は、カトマイザ（ｃａｒｔｏｍｉｚｅｒ）または霧化器（ａｔｏｍｉｚｅｒ）とも称されるが、それらに限定されない。
一方、エアロゾル生成装置１０００は、バッテリ１１００、制御部１２００、ヒータ１３００及び蒸気化器１４００以外に汎用的な構成をさらに含んでもよい。例えば、エアロゾル生成装置１０００は、視覚情報の出力が可能なディスプレイ及び／または触覚情報の出力のためのモータを含んでもよい。また、エアロゾル生成装置１０００は、少なくとも１つのセンサ（例えば、パフ感知センサ、温度感知センサ、シガレット挿入感知センサなど）を含んでもよい。また、エアロゾル生成装置１０００は、シガレット２０００が挿入された状態でも、外部空気が流入されるか、内部気体が流出可能な構造によっても作製される。
図１ないし図３には、図示されていないが、エアロゾル生成装置１０００は、別途のクレードル（図示せず）と共にシステムを構成してもよい。例えば、クレードルは、エアロゾル生成装置１０００のバッテリ１１００の充電に用いられうる。または、クレードルとエアロゾル生成装置１０００とが結合された状態でヒータ１３００が加熱されうる。
シガレット２０００は、一般的な燃焼型シガレットと類似してもいる。例えば、シガレット２０００は、エアロゾル生成物質を含む第１部分とフィルタなどを含む第２部分とに区分されうる。または、シガレット２０００の第２部分にも、エアロゾル生成物質が含まれてもよい。例えば、顆粒またはカプセルの形態に作られたエアロゾル生成物質が第２部分に挿入されうる。
エアロゾル生成装置１０００の内部には、シガレット２０００の第１部分全体が挿入され、シガレット２０００の第２部分は、外部に露出されうる。または、エアロゾル生成装置１０００の内部に第１部分の一部のみ挿入され、また第１部分全体及び第２部分の一部が挿入されうる。ユーザは、第２部分を口にした状態でエアロゾルを吸い込むことができる。この際、エアロゾルは、外部空気が第１部分を通過することで生成され、生成されたエアロゾルは、第２部分を通過してユーザの口に伝達されうる。
一例として、外部空気は、エアロゾル生成装置１０００に形成された少なくとも１つの空気通路（図示せず）を通じて流入されうる。例えば、エアロゾル生成装置１０００に形成された空気通路の開閉及び／または空気通路の大きさは、ユーザによって調節されうる。これにより、霧化量、喫煙感などがユーザによって調節されうる。他の例として、外部空気は、シガレット２０００の表面に形成された少なくとも１つの孔（図示せず）を通じてシガレット２０００の内部に流入されうる。
シガレット２０００は、図４及び図５に図示された喫煙物品１００のような構造を有することができるが、それに制限されるものではない。
本明細書において、実施例による冷却構造体１３０は、エアロゾル生成装置１０００（すなわち、電子タバコ機器）と共に使用される喫煙物品１００に適用されるものと推定されうる。但し、それに限定されず、実施例による冷却構造体１３０が燃焼型シガレットに適用されるというは言うまでもない。
図４は、一部実施例による冷却構造体を含む喫煙物品の概略的な構成を示す図面であり、図５は、前記喫煙物品の中心軸方向断面図である。
図４及び図５を互いに参照すれば、喫煙物品１００は、喫煙物質部１１０、支持構造体１２０、冷却構造体１３０、マウスピース部１４０及びラッパ１５０を含んでもよい。
図示されていないが、前記喫煙物質部１１０、支持構造体１２０、冷却構造体１３０及びマウスピース部１４０のうち、少なくとも１つは、前記ラッパ１５０によって包装される前、別途のラッパによって個別的に包装され、ラッパ１５０によって再び包装されうる。例えば、喫煙物質部１１０は、喫煙物質ラッパ（図示せず）によって包装され、支持構造体１２０、冷却構造体１３０、及びマウスピース部１４０のうち、少なくとも１つは、フィルタラッパ（図示せず）によって包装されうる。
喫煙物品１００の直径は、約４ｍｍ～９ｍｍの範囲以内であり、長さは、約４５ｍｍ～５０ｍｍでもあるが、それに限定されない。例えば、喫煙物質部１１０の長さは、約１０ｍｍ～１４ｍｍ（例えば、１２ｍｍ）、支持構造体１２０の長さは、約８ｍｍ～１２ｍｍ（例えば、１０ｍｍ）、冷却構造体１３０の長さは、約１２ｍｍ～１６ｍｍ（例えば、１４ｍｍ）、マウスピース部１４０の長さは、約１０ｍｍ～１４ｍｍ（例えば、１２ｍｍ）でもあるが、それらに限定されない。
喫煙物質部１１０は、加熱時にエアロゾルを生成するエアロゾル生成物質を含む。例えば、エアロゾル生成物質は、グリセリン、プロピレングリコール、エチレングリコール、ジプロピレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール及びオレイルアルコールのうち、少なくとも１つを含んでもよい。
また、喫煙物質部１１０は、風味剤、湿潤剤及び／または有機酸（ｏｒｇａｎｉｃ ａｃｉｄ）のような他の添加物質を含んでもよい。例えば、風味剤は、甘草、ショ糖、果糖シロップ、イソ甘味剤（ｉｓｏｓｗｅｅｔ）、ココア、ラベンダ、シナモン、カルダモン、セロリ、フェヌグリーク、カスカリラ、白檀、ベルガモット、ゼラニウム、蜂蜜エッセンス、ローズオイル、バニラ、レモンオイル、オレンジオイル、ミントオイル、桂皮、キャラウェイ、コニャック、ジャスミン、カモマイル、メントール、桂皮、イランイラン、サルビア、スペアミント、生姜、コリアンダー、またはコーヒーなどを含んでもよい。また、湿潤剤は、グリセリンまたはプロピレングリコールなどを含んでもよい。
一部実施例において、喫煙物質部１１０は、板状葉シート（ｒｅｃｏｎｓｔｉｔｕｅｎｔ ｔｏｂａｃｃｏ ｓｈｅｅｔ）で充填されうる。他の一部実施例において、喫煙物質部１１０は、板状葉シートを細かく切って生成された複数のタバコストランドによって充填されうる。複数のタバコストランドは、互いに等しい方向（すなわち、互いに平行な方向）に、またはランダムに配置されうる。
例えば、板状葉シートは、下記のような過程によって製造されうる。まず、タバコ原料を粉砕してエアロゾル生成物質（例えば、グリセリン、プロピレングリコールなど）、加香液、バインダ（例えば、グリセリン、プロピレングリコールなど）、加香液、バインダ（例えば、グアガム、キサンタンガム、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ：ｃａｒｂｏｘｙｍｅｔｈｙｌｃｅｌｌｕｌｏｓｅ）など）、水などが混合されたスラリーを作る。スラリーを作るとき、天然パルプまたはセルロースが添加され、１個以上のバインダが共に混合されうる。板状葉シートは、前記スラリーを用いて形成されうる。一方、乾燥された板状葉シートを切り刻んだり細切れにしたりすることにより、タバコストランドが生成されうる。
タバコ原料は、タバコ葉片、タバコ幹、及び／またはタバコ処理中に生じたタバコ微粉でもある。また、板状葉シートには、木材セルロース繊維のような他の添加剤が含有されてもよい。
スラリーには、エアロゾル生成物質が、約５％～４０％添加され、板状葉シートには、エアロゾル生成物質が、約２％～３５％残留されうる。望ましくは、板状葉シートには、エアロゾル生成物質が、約５％～３０％残留されうる。また、喫煙物質部１１０が喫煙物質ラッパによって包装される過程以前に、メントールまたは保湿剤などの加香液を喫煙物質部１１０の中央に噴射して添加することができる。
支持構造体１２０は、内部に中空１２０Ｈを含むチューブ状の構造物でもある。支持構造体１２０の外径は、約３ｍｍ～１０ｍｍ、例えば、約７ｍｍでもある。支持構造体１２０に含まれた中空１２０Ｈの直径は、約２ｍｍ～４．５ｍｍの範囲以内でもあるが、それらに限定されない。望ましくは、中空１２０Ｈの直径は、約２．５ｍｍ、約３．４ｍｍ、または約４．２ｍｍなどでもあるが、それらに限定されない。
支持構造体１２０の製造過程の間に、可塑剤の含量を調節することで、支持構造体１２０の硬度が調整されうる。
また、支持構造体１２０は、中空１２０Ｈに同一あるいは異形材質のフィルム、チューブなどの構造物を挿入して製造されうる。
支持構造体１２０は、酢酸セルロースを用いて製造されうる。これにより、ヒータ１３００が喫煙物品１００に挿入される状況で喫煙物質部１１０の内部物質が後に（すなわち、下流方向に）押される現象を防止することもでき、エアロゾルの冷却効果も発生されうる。
一方、本発明の一部実施例による支持構造体１２０は、メントールなどの香味物質が加香処理された酢酸セルロース材質の加香チューブフィルタでもある。例えば、前記加香チューブフィルタには、約１ｍｇ～１３ｍｇ（望ましくは、１ｍｇ～７ｍｇ）の、メントール６０～８０重量％及びＰＧ２０～４０重量％を含む加香液が加香処理されうる。
他の一部実施例において、支持構造体１２０は、グリセリン（Ｇｌｙｃｅｒｉｎ）及び／またはＰＧ（Ｐｒｏｐｙｌｅｎｅ Ｇｌｙｃｏｌ）が保湿処理されたチューブフィルタでもある。
冷却構造体１３０は、図１ないし図３を参照して説明したヒータ１３００が喫煙物質部１１０を加熱することで生成されたエアロゾルを冷却させる冷却部材としての役割を遂行することができる。これにより、ユーザは、適当な温度に冷却されたエアロゾルを吸い込むことができる。
一方、冷却構造体１３０は、冷却効果を極大化させ、支持構造体１２０の香味成分が主流煙（例えば、空気及びエアロゾルの混合物）に侵透することに一助とするために、内部に中空１３０Ｈが形成された紙材の紙管（すなわち、紙からなるチューブ状の構造）でもある。
具体的に、支持構造体１２０の内径よりも冷却構造体１３０の内径がさらに大きい場合、支持構造体１２０の中空１２０Ｈから冷却構造体１３０の中空１３０Ｈに流動する主流煙が拡散され、拡散された主流煙の喫煙物品１００の下流方向への移動は、徐々に減少する。したがって、穿孔１６０を通じて冷却構造体１３０の内部に流入された外部空気と主流煙の接触面積及び接触時間が増加し、それによって発生する主流煙の冷却効果を改善することができる。ここで、冷却構造体１３０として内径が外径対比で約９０％～９５％である紙管を使用するとき、支持構造体１２０の内径と冷却構造体１３０の内径との差は、主流煙拡散効果及びそれによる主流煙冷却効果をさらに極大化させうる。
一部実施例において、冷却効果を極大化し、霧化量及びニコチン移行量を増加させるために、冷却構造体１３０の内径は、支持構造体１２０の内径よりも１．５倍～３倍大きくなる。例えば、支持構造体１２０の内径が２．５ｍｍである場合、冷却構造体１３０の内径は、３．７５ｍｍ～７．５ｍｍ、望ましくは、５ｍｍ～７．５ｍｍ、さらに望ましくは、６ｍｍ～７ｍｍである。
もし、冷却構造体が、ただ冷却効率の極大化のために設計されるならば、適正な剛性を確保することができず、冷却構造体の製造及び組立作業が困難にもなる。また、そのような冷却構造体を含むシガレットの使用性も低くなる。
これにより、実施例による冷却構造体１３０は、冷却効率を極大化すると共に、工程作業性及び製品使用性を確保し、支持構造体１２０及びマウスフィルタ１４０などの冷却構造体１３０の隣接セグメント間の香味成分の転移を最小化するために、下記表１による規格を有してもよい。
Figure 2022536642000002
一方、前記冷却構造体１３０には、オンライン（ｏｎ－ｌｉｎｅ）穿孔方式によってラッパ１５０を共に貫通して形成された複数の穿孔１６０が形成されている。喫煙時、外部空気は、複数の穿孔１６０を通じて冷却構造体１３０の中空１３０Ｈに流入後、主流煙を希釈させ、マウスピース６４０に移動することができる。
複数の穿孔１６０は、喫煙時にマウスピースの表面温度及び喫煙者に伝達される主流煙の温度を低める役割を遂行する。
一方、複数の穿孔１６０の形成条件（例えば、穿孔方式、個数及び大きさなど）によって冷却構造体１３０の空気希釈率が異なり、適正空気希釈率は、喫煙物品１００の構造及び固有特性によっても異なる。さらに具体的に、空気希釈率が高くなるほど（例えば、穿孔個数が多くなるほど）、前記表面温度及び主流煙温度は下向きになりうる。但し、空気希釈率が適正値を超過する場合、喫煙時に移行する霧化量（すなわち、冷却構造体１３０を通じて移行する空気及びエアロゾルの量）が減少する。
そこで実施例によれば、表面温度及び主流煙の温度を適正レベルに保持すると共に、グリセリン及びニコチン移行量及び喫煙時の各パフ（ｐｕｆｆ）別に霧化量を増大させ、複数の穿孔１６０は、冷却構造体１３０の空気希釈率が約０％～５０％、望ましくは、１０％～３０％、さらに望ましくは、１５％～２５％になるように形成されうる。ここで、前記空気希釈率は、冷却構造体１３０から流入された外部空気と混合された最終主流煙の総体積と、冷却構造体１３０を通じて流入された外部空気の体積の比（ｒａｔｉｏ）を意味することができる。冷却構造体１３０は、後述するように複数の紙層が螺旋形に積層された構造を有し、これにより、無穿孔の冷却構造体１３０の空気希釈率は実質的に０％でもある。
複数の穿孔１６０は、冷却構造体１３０の下流末端から上流方向に５ｍｍ～１０ｍｍ（望ましくは、７ｍｍ～９ｍｍ）離隔（Ｌ１）されるが、喫煙物品１００の下流末端から上流方向に１５ｍｍ～２５ｍｍ（望ましくは、１８ｍｍ～２２ｍｍ）離隔（Ｌ２）された位置に形成される。複数の穿孔１６０が前記のような位置に形成されることで、エアロゾル生成装置１０００の穿孔干渉、または喫煙時、喫煙者の唇などによる穿孔干渉を予防することができる。また、喫煙時に冷却構造体１３０の中空１３０Ｈの空気フローを円滑にし、マウスピース部の酢酸フィルタが不均一に溶ける現象を緩和することができる。
一部実施例において、複数の穿孔１６０は、４～３０個のホールで構成されうるが、それに制限されないということは言うまでもない。
一方、冷却構造体１３０についてのさらに詳細な説明は、図６ないし図８を参照して後述する。
マウスピース部１４０は、喫煙物品１００の下流末端において上流から伝達されたエアロゾルをユーザに最終的に伝達するフィルタ役割を遂行することができる。一部実施例において、マウスピース部１４０は、酢酸セルロースフィルタでもある。図示されていないが、マウスピース部１４０は、リセスフィルタによっても作製される。
図示されていないが、マウスピース部１４０には、少なくとも１つのカプセル（図示せず）が含まれうる。前記カプセルは、例えば、香料を含む内用液を被膜で覆い包む球状または円筒状のカプセルでもある。
前記カプセルの被膜を形成する材料は、澱粉及び／またはゲル化剤でもある。例えば、ゲル化剤としては、ジェランガムやゼラチンが使用されうる。また、前記カプセルの被膜を形成する材料として、ゲル化助剤がさらに用いられうる。ここで、ゲル化助剤としては、例えば、塩化カルシウムが使用されうる。また、前記カプセルの被膜を形成する材料として、可塑剤がさらに用いられうる。ここで、可塑剤としては、グリセリン及び／またはソルビトールが用いられうる。また、前記カプセルの被膜を形成する材料として、着色料がさらに用いられうる。
前記カプセルの内用液には、メントール、植物の精油などの香料が含まれうる。一部実施例において、前記カプセルの内用液に含まれる香料の溶媒としては、例えば、中鎖脂肪酸トリグリセリド（ｍｅｄｉｕｍ ｃｈａｉｎ ｆａｔｔｙ ａｃｉｄ ｔｒｉｇｌｙｃｅｒｉｄｅ； ＭＣＴＧ）が用いられうる。また、内用液は、色素、乳化剤、増粘剤などの他の添加剤を含んでもよい。
一部実施例において、マウスピース部１４０は、加香液が噴射されたＴＪＮＳ（Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｊｅｔ Ｎｏｚｚｌｅ Ｓｙｓｔｅｍ）フィルタでもある。または、加香液が塗布された別途の纎維がマウスピース部１４０の内部に挿入されうる。
ラッパ１５０は、多孔質巻紙または、無多孔質巻紙でもある。一例として、ラッパ１５０の厚さは、約４０μｍ～８０μｍであり、気孔度は、約５ＣＵ～５０ＣＵでもあるが、それに制限されない。
一方、上述したように、喫煙物質部１１０、支持構造体１２０、冷却構造体１３０及びマウスピース部１４０のうち、少なくとも１つは、前記ラッパ１５０によって包装される前、別途のラッパによって個別的に包装されうる。一例として、喫煙物質部１１０は、喫煙物質ラッパ（図示せず）によって包装され、支持構造体１２０、冷却構造体１３０及びマウスピース部１４０それぞれは、第１フィルタラッパ（図示せず）、第２フィルタラッパ（図示せず）、及び第３フィルタラッパ（図示せず）のそれぞれによって包装されうる。但し、喫煙物品１００及びそれを構成する部分を包装する方式は、それに制限されない。
一部実施例において、前記ラッパは、喫煙物品１００に対応する領域によって異なる物性を有することができる。
一例として、喫煙物質部１１０を覆い包む前記喫煙物質ラッパの厚さは、約６１μｍであり、気孔度は、約１５ＣＵでもある。また、支持構造体１２０を覆い包む第１フィルタラッパの厚さは、約６３μｍであり、気孔度は、約１５ＣＵでもあるが、それに制限されない。また、前記喫煙物質ラッパ及び／または、前記第１フィルタラッパの内側面には、アルミニウム箔がさらに配置されうる。
一方、冷却構造体１３０を覆い包む第２フィルタラッパ及びマウスピース部１４０を覆い包む第３フィルタラッパは、ハード巻紙によっても作製される。例えば、前記第２フィルタラッパの厚さは、約１５８μｍであり、気孔度は、約３３ＣＵでもあり、前記第３フィルタラッパの厚さは、約１５５μｍであり、気孔度は、約４６ＣＵでもあるが、それに制限されない。
一部実施例において、ラッパ１５０には、所定の物質が内添されうる。ここで、所定の物質の例としては、シリコンが該当しうる。シリコンは、耐熱性、耐酸化性、各種薬品に対する抵抗性、撥水性、または電気絶縁性などの特性を有する。但し、それに制限されず、上述した特性を有する物質であれば、制限なしにラッパ１５０に塗布（または、コーティング）されうる。
ラッパ１５０は、喫煙物品１００が燃焼される現象を防止しうる。例えば、喫煙物質部１１０が図１ないし図３を参照して説明したヒータによって加熱されれば、喫煙物品１００が燃焼される可能性がある。さらに具体的に、喫煙物質部１１０に含まれた物質のうち、いずれか１つの発火点以上に温度が上昇する場合、喫煙物品１００が燃焼されうる。但し、ラッパ１５０は、不燃性物質を含むので、喫煙物品１００が燃焼される現象を防止することができる。
また、ラッパ１５０は、喫煙物品１００で生成される物質（例えば、液体）によってエアロゾル生成装置（１０００、図１参照）のホルダーが汚染されることを防止することもできる。ユーザのパフによって、喫煙物品１００内で液体物質が生成されうる。例えば、喫煙物品１００で生成されたエアロゾルが外部空気によって冷却される場合、液体物質（例えば、水分など）が生成されうる。
ラッパ１５０が喫煙物質部１１０及び／または他の部分１２０、１３０、１４０を包装することにより、喫煙物品１００内で生成された液体物質が喫煙物品１００の外部に漏れることが防止されうる。したがって、エアロゾル生成装置１０００のホルダー内部が喫煙物品１００で生成された液体物質によって汚染される現象が防止されうる。
図示されていないが、喫煙物品１００は、喫煙物質部１１０の上流で喫煙物質部１１０と接境する前端フィルタセグメントをさらに含んでもよい。
前端フィルタセグメントは、喫煙物質部１１０が喫煙物品１００の外部に離脱することを防止し、喫煙中、喫煙物質部１１０から液状化されたエアロゾルがエアロゾル生成装置１０００（図１ないし図３参照）に流入されることも防止することができる。また、前端フィルタセグメントは、エアロゾルチャネルを含むので、前端フィルタセグメントの上流側端部に流入されるエアロゾルが容易に前端フィルタセグメントの下流側端部に移動可能なので、ユーザが容易にエアロゾルを吸い込むことができる。
一部実施例において、前端フィルタセグメントは、酢酸セルロースによっても作製される。
前記エアロゾルチャネルは、前端フィルタセグメントの中央に位置することができる。例えば、エアロゾルチャネルの中心は、前端フィルタセグメントの中心と一致することができる。エアロゾルチャネルの断面形状は、円形、三葉形など多様な形状でもある。
図６ないし図８は、一部実施例による冷却構造体の層構造を説明するための図面である。図６ないし図８において、冷却構造体１３０は、説明の明確化のために、単純かつ多少誇張して表現されている。例えば、螺旋層１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃの冷却構造体１３０の本体部上での位置関係などを明確に説明するために、冷却構造体１３０の軸方向長さは、相対的にさらに長く、直径は相対的にさらに短く図示されている。また、図４及び図５を参照して説明した複数の穿孔１６０を除いた本体部のみを図示した。
図６ないし図８を参照すれば、前記本体部は、内層紙螺旋層１３０ａ、中間紙螺旋層１３０ｂ及び外層紙螺旋層１３０ｃが順次に積層された構造を有する。内層紙及び中間紙は、接着剤によって互いに付着されうる。また、中間紙及び外層紙は、接着剤によって互いに付着されうる。螺旋層によって形成される長く延びたロッド（ｒｏｄ）を約９０％～９９％の真円度を有する個別冷却構造体１３０に切断する工程を考慮するとき、そして冷却構造体１３０が喫煙物品１００内に結合された後、冷却機能を効果的に遂行するために、前記接着剤は、固形分が、約３０重量％～６０重量％（望ましくは、４３重量％～４６重量％）含有され、粘度が１２，０００ｃｐｓ～１８，０００ｃｐｓ（望ましくは、１４，０００ｃｐｓ～１６，０００ｃｐｓ）であり、ｐＨが３～６であるエチレン酢酸ビニル（Ｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｖｉｎｙｌ Ａｃｅｔａｔｅ， ＥＶＡ）でもある。以下、各層について別個図面を参照して説明する。
図６を参照すれば、冷却構造体１３０の本体部最内角層は、内層紙に形成された内層紙螺旋層１３０ａである。
内層紙螺旋層１３０ａを構成する内層紙の幅１３０ａＬ（すなわち、冷却構造体１３０の軸方向Ｓにおける寸法）は、約１５ｍｍ～２５ｍｍ（例えば、約２０ｍｍ）でもあるが、それに制限されない。
内層紙螺旋層１３０ａを構成する第１内層紙面１３０ａ１の下流末端と前記第１内層紙面１３０ａ１に隣接した第２内層紙面１３０ａ２の上流末端は、それらの間に境界線１３０ａｓが形成されるように実質的に互いに平行にもなる。前記境界線１３０ａｓと冷却構造体１３０の軸方向Ｓがなす角度１３０ａｇは、約４０゜～５５゜でもある。
一方、以後、内層紙螺旋層１３０ａ上に積層される中間紙螺旋層１３０ｂ及び外層紙螺旋層１３０ｃの平坦性及び本体部の気密性を保証するために、内層紙螺旋層１３０ａの隣接した内層紙面（例えば、第１内層紙面１３０ａ１の下流末端と第２内層紙面１３０ａ２の上流末端）は、互いに重畳していない。例えば、隣接した内層紙面は、重畳せず、隣接するか、０ｍｍ～２ｍｍ（望ましくは、０ｍｍ超過１ｍｍ以下）に離隔されうる。
一部実施例において、均一な螺旋構造のフレームを形成するために、前記内層紙は、坪量が５０ｇｓｍ～７０ｇｓｍであり、厚さが０．０５ｍｍ～０．１０ｍｍでもある。
図７を参照すれば、冷却構造体１３０の内層紙螺旋層１３０ａ上には、中間紙螺旋層１３０ｂが形成される。図７において、内層紙螺旋層１３０ａの境界線１３０ａｓは点線で図示され、中間紙螺旋層１３０ｂの境界線１３０ｂｓは実線で図示された。
中間紙螺旋層１３０ｂを構成する中間紙の幅１３０ｂＬ（すなわち、冷却構造体１３０の軸方向Ｓにおける寸法）は、約１５ｍｍ～２５ｍｍ（例えば、約２０ｍｍ）でもあるが、それに制限されない。
中間紙螺旋層１３０ｂを構成する第１中間紙面１３０ｂ１の下流末端と前記第１中間紙面１３０ｂ１に隣接した第２中間紙面１３０ｂ２の上流末端は、それらの間に境界線１３０ｂｓが形成されるように実質的に互いに平行でもなる。前記境界線１３０ｂｓと冷却構造体１３０の軸方向Ｓがなす角度１３０ｂｇは、約４０゜～５５゜でもある。
中間紙螺旋層１３０ｂも、中間紙螺旋層１３０ｂ上に積層される外層紙螺旋層１３０ｃの平坦性を考慮するが、本体部の気密性を考慮して、中間紙螺旋層１３０ｂを構成する隣接した中間紙面（例えば、第１中間紙面１３０ｂ１の下流末端と第２中間紙面１３０ｂ２の上流末端）は、互いに重畳せずに隣接するか、０ｍｍ～２ｍｍ（望ましくは、０ｍｍ超過１ｍｍ以下）に離隔されうる。中間紙螺旋層１３０ｂの境界線１３０ｂｓは、内層紙螺旋層１３０ａの境界線１３０ａｓから冷却構造体１３０の軸方向Ｓに距離ｓｈ１ほど離隔されうる。例えば、距離ｓｈ１は、７ｍｍ～１３ｍｍでもある。すなわち、第１中間紙面１３０ｂ１の下流末端は、第１内層紙面１３０ａ１の下流末端から喫煙物品の軸方向に７ｍｍ～１３ｍｍ離隔されうる。
一部実施例において、冷却構造体１３０の剛性及び気密性を保証するために、前記中間紙は、坪量が１００ｇｓｍ～１６０ｇｓｍ（望ましくは、１２０ｇｓｍ～１６０ｇｓｍ）であり、厚さが０．１ｍｍ～０．２ｍｍ（望ましくは、０．１５ｍｍ～０．２０ｍｍ）でもある。
図８を参照すれば、冷却構造体１３０の中間紙螺旋層１３０ｂ上には、外層紙螺旋層１３０ｃが形成される。図８において、中間紙螺旋層１３０ｂの境界線１３０ｂｓは点線で図示され、外層紙螺旋層１３０ｃの境界線１３０ｃｓは実線で図示された。
外層紙螺旋層１３０ｃを構成する外層紙の幅１３０ｃＬ（すなわち、冷却構造体１３０の軸方向Ｓにおける寸法）は、約１５ｍｍ～２５ｍｍ（例えば、約２０ｍｍ）でもあるが、それに制限されない。
外層紙螺旋層１３０ｃを構成する第１外層紙面１３０ｃ１の下流末端と前記第１外層紙面１３０ｃ１に隣接した第２外層紙面１３０ｃ２の上流末端は、それらの間に境界線１３０ｃｓが形成されるように実質的に互いに平行でもなる。前記境界線１３０ｃｓと冷却構造体１３０の軸方向Ｓがなす角度１３０ｃｇは、約３０゜～６０゜（望ましくは、４０゜～５５゜）でもある。
外層紙螺旋層１３０ｃは、シガレット製造工程上で発生可能な紙管外部汚染及び螺旋層離脱などを予防し、表面の平坦性を保証するために、外層紙螺旋層１３０ｃを構成する隣接した外層紙面（例えば、第１外層紙面１３０ｃ１の下流末端と第２外層紙面１３０ｃ２の上流末端）は、０ｍｍ～２ｍｍ（望ましくは、０ｍｍ超過１ｍｍ以下）にオーバーラップされるか、互いに重畳せずに隣接することができる。外層紙螺旋層１３０ｃの境界線１３０ｃｓは、中間紙螺旋層１３０ｂの境界線１３０ｂｓから冷却構造体１３０の軸方向Ｓに距離ｓｈ２ほど離隔されうる。例えば、距離ｓｈ２は、５ｍｍ～１５ｍｍ（望ましくは、７ｍｍ～１３ｍｍ）でもある。すなわち、第１外層紙面１３０ｃ１の下流末端は、第１中間紙面１３０ｂ１の下流末端から喫煙物品の軸方向に５ｍｍ～１５ｍｍ（望ましくは、７ｍｍ～１３ｍｍ）離隔されうる。
一部実施例において、中間紙螺旋層１３０ｂが内層紙螺旋層１３０ａに対してシフトされ、外層紙螺旋層１３０ｃが中間紙螺旋層１３０ｂに対してシフトされることにより、外層紙螺旋層１３０ｃは、内層紙螺旋層１３０ａと実質的にオーバーラップされる螺旋構造を有することができる。すなわち、外層紙螺旋層１３０ｃは、内層紙螺旋層１３０ａに対してシフトされない。
一部実施例において、冷却構造体の剛性及び気密性形成のために、前記外層紙は、坪量が１００ｇｓｍ～１６０ｇｓｍ（望ましくは、１２０ｇｓｍ～１６０ｇｓｍ）であり、厚さが０．１ｍｍ～０．２ｍｍ（望ましくは、０．１５ｍｍ～０．２０ｍｍ）でもある。
冷却構造体１３０の本体部が上述したような紙層別物性及び結合構造を有して形成されることで、冷却構造体１３０は、後続工程上で要求される冷却構造体の剛性及び気密性を確保すると共に、紙管の外部汚染及び螺旋層離脱を防止し、また構造体の均一性及び平坦性も確保することができる。
以下、実施例と比較例を通じて実施例の構成及びそれによる効果をさらに詳細に説明する。しかし、実施例は、一例示に過ぎず、本発明の範囲が後述する実施例に限定されるものではない。
比較例１
図４に図示された喫煙物品１００と同様に、喫煙物質部、支持構造体、冷却構造体、及びマウスピース部の構造を有する加熱式シガレットが製造されうる。支持構造体としては、加香処理されない内径２．５ｍｍの酢酸セルロース（ＣＡ）チューブフィルタを使用し、冷却構造体としては、加香処理されていない内径４．２ｍｍのＣＡチューブフィルタを使用した。マウスピースは、約６ｍｇのメントール香液が加香処理されたＴＪＮＳ（Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｊｅｔ Ｎｏｚｚｌｅ Ｓｙｓｔｅｍ）フィルタが使用された。
比較例２
支持構造体を約６ｍｇのメントール香液が加香処理されたＣＡチューブフィルタで使用した点を除いて、比較例１のような加熱式シガレットを製造した。
比較例３
冷却構造体をポリ乳酸（ＰＬＡ）製織物で使用した点を除いて、比較例２のような加熱式シガレットを製造した。
実施例１
冷却構造体を無穿孔（すなわち、空気希釈率０％）の紙管でもって使用した点を除いては、比較例２のような加熱式シガレットを製造した。具体的に、重さが約１０３ｍｇ、長さが約１４ｍｍ、厚さが約０．５２ｍｍ、全表面積が約５８７ｍｍ２、真円度が約９７％である紙管が使用された。
実施例２
冷却構造体を空気希釈率１０％の穿孔された紙管でもって使用した点を除いては、実施例１のような加熱式シガレットを製造した。
実施例３
冷却構造体を空気希釈率１７％の穿孔された紙管でもって使用した点を除いては、実施例１のような加熱式シガレットを製造した。
実施例４
冷却構造体を空気希釈率３０％の穿孔された紙管でもって使用した点を除いては、実施例１のような加熱式シガレットを製造した。
実施例５
冷却構造体を空気希釈率５０％の穿孔された紙管でもって使用した点を除いては、実施例１のような加熱式シガレットを製造した。
表２は、比較例１ないし３、実施例１ないし５によるシガレットの構造を示す。無加香ＣＡチューブフィルタが支持構造体として使用された比較例１を除いた比較例及び実施例のシガレットに添加されたメントール香液の総量は実質的に同一である。
Figure 2022536642000003
実験例１：製造後、保管時間によるシガレットセグメント別メントール含量分析
シガレットの保存保管のうち、メントールの移行パターンを確認するために、保管時間によってセグメントそれぞれのメントール含量を分析し、その結果を表３に示した。メントール移行パターン分析では、穿孔有無及び空気希釈率による有意差が示されず、実施例２ないし５の分析結果は、表３から除かれ、絶対的メントール含量が他の実施例及び比較例対比で少ない比較例１は、本実験から除いた。
Figure 2022536642000004
表３に示されたように、実施例別に同量のメントール香液がシガレットそれぞれの支持構造体及びマウスピース部（すなわち、アセテートチューブ）に添加されたが、製造後、シガレットの保管時間によってメントール分布が互いに異なることが確認でき、これにより、メントール香液が添加されていない冷却構造体によってシガレット内のメントール移行パターンが互いに異なることが確認できる。
具体的に、比較例２の場合、製造後、保管時間が経過することにより、支持構造体及びアセテートチューブに最初に含有されていたメントールの相当量が冷却構造体に転移されたことが確認でき、これにより、媒質部（すなわち、喫煙物質部１１０）及びアセテートチューブのメントール含量が比較例３または実施例１対比で相対的に低いことを確認することができる。
一方、比較例３の場合、比較例２対比で冷却構造体へのメントール移行量が少ないが、実施例１よりは、多量のメントールが冷却構造体に転移され、そのような傾向は、保管時間が長くなるにつれてさらに明らかになった。また、比較例３の場合、その他セグメント（ラッパ）へのメントール転移量が多く、保管状態などによる香消失によって主流煙内の実質的メントール移行量が実施例１対比で少ないと予想された。
実施例１の場合、保管時間が長くなることにより、媒質部及び支持構造体のメントール含量が明確に増加し、冷却構造体へのメントール転移は実質的に微々たることを確認した。前記結果を通じて、実施例１において、比較例２及び３対比で喫煙時にメントール移行量がさらに多いと予測される。
実験例２：煙成分分析
比較例２及び３、実施例１ないし５によるシガレットの煙成分分析のために、製造後２週間保管されたシガレットの主流煙成分を分析した。成分分析のための煙捕集は、試料別３回ずつ、回別８パフを基準に反復実施され、３回ずつの捕集結果に対する平均値に基づいた成分分析結果を表４に示した。シガレットは、温度が約２０℃であり、湿度が約６２．５％である喫煙室で自動喫煙装置を用いてＨＣ（Ｈｅａｌｔｈ Ｃａｎａｄａ）喫煙条件によってテストされた。
Figure 2022536642000005
表４に示されたように、ＰＧ及び水分量は、実施例間（実施例５を除く）の有意差を示していないが、それと異なって、ニコチン、グリセリン及びメントール移行量は、冷却構造体の適用方向及び空気希釈率による差が示された。
具体的に、冷却構造体として紙管が適用された実施例１ないし５において、比較例２及び３対比でグリセリン及びメントール移行量が全般的に増加した。一方、実施例１では、無穿孔紙管が適用されることにより、他の実施例対比で、アセテートチューブの熱変形が多少過度に進められて相対的にグリセリン移行量が減少したことが確認される。それと異なって、実施例５では、紙管内部に流入される多量の空気によって、ニコチン、ＰＧ、グリセリン及びメントール移行量が明確に減少したことを確認することができる。
穿孔によって冷却構造体が１０％～３０％の空気希釈率を有する実施例２ないし４では、他の実施例対比で、ニコチン及びグリセリン移行量がさらに顕著に増加したことが確認でき、これは、アセテートチューブの熱変形最小化と共に、外部から流入された適量の空気希釈によるものと見られる。
実験例３：パフによる霧化量及び煙成分分析
霧化量及びパフによる煙成分の移行量を分析するために、比較例２及び実施例２によるシガレットの霧化量及び主流煙煙成分を分析し、各成分別移行量分析結果を図９ないし図１１に示した。
図９は、各パフに対する煙内ニコチン含量を、図１０は、各パフに対する煙内グリセリン含量を、図１１は、各パフに対する煙内メントール含量を示すグラフである。
図９ないし図１１を参照すれば、実施例２によるニコチン移行量、グリセリン移行量及びメントール移行量がいずれも比較例２対比で、高い数値が示されたことを確認することができる。実施例２及び比較例２において、いずれもパフ回数が増加することにより、ニコチン移行量及びグリセリン移行量が増加する。但し、実施例２の場合、比較例２に比べて、序盤パフからニコチン移行量及びグリセリン移行量が急増し、実施例２は、比較例２よりも喫煙時に喫味持続性及び霧化量持続性においてさらに有利であると見られる。これにより、実施例２は、比較例２よりも後半パフでの焦げ味ないし刺激性の緩和にも優れると予想される。
また、実施例２及び比較例２がいずれも序盤３～４パフまでメントール量が増加していて、以後パフでは、減少する勢いであったが、実施例２の場合、相対的に序盤パフからメントール移行量が急増するが、後半パフにおける減少率では、比較例２と格別な差がなく、喫煙時にメントール持続性も比較例２対比で、有利であるということを確認することができる。
実験例４：シガレット表面及び主流煙温度分析
シガレット表面及び主流煙熱感評価のために、製造後、２週間保管されたシガレットの表面温度及び主流煙温度を比較例２及び３、実施例１ないし５によって分析して表５に示した。表面温度及び主流煙温度それぞれは、試料別５回ずつ、各パフ別測定された最高温度の平均値を示す。
Figure 2022536642000006
表５を参照すれば、無穿孔の紙管が適用された実施例１の場合、比較例３より多少高いが、比較例２と類似したレベルの表面温度と、比較例２及び３と同一か類似したレベルの主流煙温度が示された。但し、実施例１の場合、比較例２及び３と異なって、熱気が断面全体に拡散してマウスピースの中央部の溶融が大きく緩和された。
穿孔された紙管が適用された実施例２ないし５の場合、比較例２及び３対比で有意なレベルの表面及び主流煙温度下降が確認され、空気希釈率が増加することにより、温度が線形的に減少する様相を示した。これにより、空気希釈率が最も高い紙管が適用された実施例５で冷却効果が最も優れると示されているが、実施例２ないし４で示されていない吸引抵抗の不足、喫味強度低下などの問題が発生した。
実験例５：喫煙感評価
比較例及び実施例別の喫煙感を分析するために、冷却構造体の適用構成のみを異ならせた比較例２及び３、実施例２ないし４による霧化量、吸引抵抗、主流煙及びシガレット表面の熱感、喫味強度、刺激性、異臭味及び全体としての喫煙感が評価された。その結果は、表６に示される。評価は、製造後２週間保管されたシガレットを用いて２５人の評価パネルを対象に実施し、０から５までの点数を基準にした。
Figure 2022536642000007
表６を参照すれば、穿孔紙管が適用された実施例２ないし４でいずれもＣＡチューブまたはＰＬＡが適用された比較例対比で、霧化量及び霧化量持続性が遥かに優秀であることを確認することができ、全体としての喫煙感も有意差を示し、比較例対比で、優秀な数値を示した。特に、実施例２及び３の場合、それと同時に喫味強度も最も優秀であり、異臭味も少なくなったということを確認した。
図１ないし図３の制御部１２００のようにブロックで表現される構成、構成要素、モジュール、またはユニット（この段落で総称して「構成」）のうち、少なくとも１つは、例示的な実施例によって前述したそれぞれの機能を行う多様な個数のハードウェア、ソフトウェア、及び／またはファームウェアストラクチャとして具現されうる。例えば、これらの構成のうち、少なくとも１つは、メモリ、プロセッサ、論理回路、ルックアップテーブルのような１つ以上のマイクロプロセッサまたは他の制御装置の制御を通じてそれぞれの機能が行える直接回路構造を使用することができる。また、これら構成のうち、少なくとも１つは、特定論理機能を遂行するための１つ以上の実行可能な命令を含み、１つ以上のマイクロプロセッサまたは他の制御装置によって実行されるモジュール、プログラム、またはコードの一部によって具体的に具現されうる。また、これらの構成のうち、少なくとも１つは、それぞれの機能を遂行する中央処理装置（ＣＰＵ）、マイクロプロセッサなどのプロセッサを含むか、それらによって具現されうる。それらの構成のうち、２以上は、１以上の単一構成に結合され、結合された２以上の構成の全動作または機能を遂行することができる。また、それらの構成のうち、少なくとも１つの機能の少なくとも一部は、それらの構成のうち、他の構成によって遂行されうる。また、バス（ｂｕｓ）は、ブロック図で図示されていないが、構成の通信は、バスを通じて遂行されうる。前記例示的な実施例の機能的側面は、１つ以上のプロセッサで実行されるアルゴリズムでもって具現されうる。また、ブロックまたはプロセッシング段階で表現された構成は、電子構成、信号プロセッシング、及び／または制御、データプロセッシングなどのための任意の関連技術を利用することができる。
本実施例に係わる技術分野で通常の知識を有する者は、前記記載の本質的な特性から外れない範囲で変形された形態に具現される可能性があるということを理解することができるであろう。したがって、開示された方法は、限定的な観点ではなく、説明的な観点で考慮されねばならない。本発明の範囲は、前述した説明ではなく、請求範囲に示されており、それと同等な範囲内にある全ての相違点は、本発明に含まれるものと解釈されねばならない。

Claims (15)

  1. 喫煙物質部と、
    紙材で構成され、チューブ状を有し、前記喫煙物質部の下流に位置する冷却構造体と、
    前記冷却構造体の下流に位置するマウスピース部と、
    前記喫煙物質部、前記冷却構造体及び前記マウスピース部を覆い包むラッパと、を含み、
    前記冷却構造体は、
    チューブ状及び紙材の本体部と、
    前記本体部の外部と内部とが流体連通されるように、前記本体部の円周方向に配列される複数の穿孔と、を備える、冷却構造体を含む喫煙物品。
  2. 前記喫煙物質部と前記冷却構造体との間に配列され、酢酸セルロースで構成され、香味物質に加香処理されたチューブ状を有する支持構造体をさらに備える、請求項１に記載の冷却構造体を含む喫煙物品。
  3. 前記冷却構造体の内径は、前記支持構造体の内径よりも大径であることを特徴とする、請求項２に記載の冷却構造体を含む喫煙物品。
  4. 前記支持構造体の軸方向長さは、８ｍｍ～１２ｍｍであり、前記冷却構造体の軸方向長さは、１２ｍｍ～１６ｍｍであり、前記マウスピース部の軸方向長さは、８ｍｍ～１２ｍｍであることを特徴とする、請求項２に記載の冷却構造体を含む喫煙物品。
  5. 前記複数の穿孔は、前記冷却構造体の下流末端から上流方向に５ｍｍ～１０ｍｍ離隔され、前記喫煙物品の下流末端から前記上流方向に１５ｍｍ～２５ｍｍ離隔された位置に形成されたことを特徴とする、請求項２に記載の冷却構造体を含む喫煙物品。
  6. 前記支持構造体は、１ｍｇ～１３ｍｇの前記香味物質を含む、請求項２に記載の冷却構造体を含む喫煙物品。
  7. 前記冷却構造体の空気希釈率は、０％～５０％であることを特徴とする、請求項１に記載の冷却構造体を含む喫煙物品。
  8. 喫煙物質部の下流に位置するが、喫煙物品においてマウスピース部の上流に位置する冷却構造体であって、
    チューブ状及び紙材の本体部と、
    前記本体部の外部と内部とが流体連通されるように、前記本体部の円周方向に配列される複数の穿孔と、を含む、冷却構造体。
  9. 前記冷却構造体の内径は、前記冷却構造体の外径対比で９０％～９５％であるが、前記冷却構造体の真円度は、９０％～９９％であることを特徴とする、請求項８に記載の冷却構造体。
  10. 前記冷却構造体の全表面積は、５００ｍｍ２～７００ｍｍ２であり、坪量は、１００ｇｓｍ～２２０ｇｓｍであることを特徴とする、請求項８に記載の冷却構造体。
  11. 前記本体部は、内層紙螺旋層、中間紙螺旋層及び外層紙螺旋層が順次に積層されて形成されることを特徴とする、請求項８に記載の冷却構造体。
  12. 前記内層紙螺旋層は、坪量が５０ｇｓｍ～７０ｇｓｍであり、厚さが０．０５ｍｍ～０．１０ｍｍである紙で形成され、前記中間紙螺旋層は、坪量が１００ｇｓｍ～１６０ｇｓｍであり、厚さが０．１ｍｍ～０．２ｍｍである紙で形成され、前記外層紙螺旋層は、坪量が１００ｇｓｍ～１６０ｇｓｍであり、厚さが０．１ｍｍ～０．２ｍｍである紙で形成されることを特徴とする、請求項１１に記載の冷却構造体。
  13. 前記内層紙螺旋層と前記中間紙螺旋層は、接着剤によって相互付着され、
    前記中間紙螺旋層と前記外層紙螺旋層は、前記接着剤によって相互付着され、
    前記接着剤は、固形分が３０重量％～６０重量％含有され、粘度が１２，０００ｃｐｓ～１８，０００ｃｐｓであり、ｐＨが３～６であるエチレン酢酸ビニル（Ｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｖｉｎｙｌ Ａｃｅｔａｔｅ， ＥＶＡ）であることを特徴とする、請求項１２に記載の冷却構造体。
  14. 前記内層紙螺旋層を構成する第１内層紙面の下流末端と前記第１内層紙面に隣接した第２内層紙面の上流末端は、０ｍｍ～２ｍｍ離隔され、
    前記中間紙螺旋層を構成する第１中間紙面の下流末端と前記第１中間紙面に隣接した第２中間紙面の上流末端は、０ｍｍ～２ｍｍ離隔され、
    前記外層紙螺旋層を構成する第１外層紙面の下流末端と前記第１外層紙面に隣接した第２外層紙面の上流末端は、０ｍｍ～２ｍｍオーバーラップされることを特徴とする、請求項１１に記載の冷却構造体。
  15. 前記第１内層紙面の下流末端、前記第１中間紙面の下流末端、及び前記第１外層紙面の下流末端を定義する線と前記喫煙物品の軸線とがなす角度は、３０゜～６０゜であることを特徴とする、請求項１４に記載の冷却構造体。
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