KR20200092268A - Gel state aerosol generating medium cartridge insertable into electrically-heating type smoking article, electrically-heating type smoking article including the above and aerosol generating apparatus and its system therefor - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 전기 가열식 흡연 물품 내에 삽입될 수 있는 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지, 이를 포함하는 전기 가열식 흡연 물품 및 이를 위한 에어로졸 발생 장치 및 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 연소 방식이 아닌 가열 방식으로 에어로졸을 발생시킬 수 있는 담배 매질체를 포함하는 전기 가열식 흡연 물품 내에 삽입되어 가열에 의해 추가로 에어로졸을 발생시킬 수 있는 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지와 이를 포함하는 전기 가열식 흡연 물품 및 이를 위한 에어로졸 발생 장치 및 시스템에 관한 것이다. The present invention relates to a gel-type aerosol-generating cartridge that can be inserted into an electrically heated smoking article, an electrically heated smoking article comprising the same, and an aerosol-generating device and system therefor, more specifically, to aerosol in a heating manner rather than a combustion method. A gel-type aerosol-generating cartridge that can be inserted into an electrically heated smoking article containing a tobacco medium that can generate and generate additional aerosol by heating, and an electrically heated smoking article comprising the same and an aerosol generating device and system therefor It is about.
근래에 일반적인 궐련의 단점들을 극복하는 대체 방법에 관한 수요가 증가하고 있다. 예를 들어, 궐련을 연소시켜 에어로졸을 생성시키는 방법이 아닌 궐련 내의 에어로졸 발생 물질이 가열됨에 따라 에어로졸이 생성되는 방법에 관한 수요가 증가하고 있다.In recent years, there is an increasing demand for alternative methods to overcome the shortcomings of common cigarettes. For example, there is an increasing demand for a method in which aerosols are generated as the aerosol-generating material in the cigarette is heated, rather than a method for burning a cigarette to produce an aerosol.
일반적으로 담배 매질의 주원료인 슬러리 판상엽 시트의 경우 인장력이 약하여 제조적성이 어려우며, 담배 매질에 보습제도 다량 함유되어 있어 물리성이 취약하다. 또한, 글리세린 등과 같은 액상을 함유한 담배 매질은 친수성으로 인하여 주위 환경의 습도에도 민감하여 제조 공정 환경을 제어하는데 어려움이 있다. 담배 매질 내 함유시킬 수 있는 액상의 양도 한계가 있다.In general, in the case of a sheet-like sheet of slurry, which is the main raw material of the tobacco medium, the tensile strength is weak, so manufacturing suitability is difficult, and since the tobacco medium contains a large amount of moisturizer, physical properties are weak. In addition, tobacco media containing liquids, such as glycerin, are sensitive to the humidity of the surrounding environment due to their hydrophilicity, making it difficult to control the manufacturing process environment. There is also a limit to the amount of liquid that can be contained in the tobacco medium.
담배 매질을 포함하는 궐련 이외에 별도의 카토마이저에 액상을 보관하여 에어로졸을 추가로 발생시켜서 사용자가 궐련을 흡입할 때 액상으로부터 유래하는 에어로졸을 궐련을 통해 흡입하는 경우(소위, '하이브리드 타입)도 제안되고 있으나, 카토마이저에 함유된 액상을 관리하는데 어려움(유통기한, 변질 등)이 있으며, 카토마이저에서 생성된 에어로졸이 이동하는 기류 패스에 응축물이 발생하여 오염이 발생할 수 있다. In addition to the cigarette containing the cigarette medium, a liquid is stored in a separate atomizer to generate additional aerosol, so that when the user inhales the cigarette, the aerosol derived from the liquid is inhaled through the cigarette (so-called'hybrid type') However, it is difficult to manage the liquid contained in the cartomizer (expiration date, deterioration, etc.), and condensation may occur due to condensation in the airflow path through which the aerosol generated in the cartomizer moves.
이에 따라, 한 번 사용하고 버리게 되는 전기 가열식 흡연 물품 내에 액상을 제공하고 이로부터 에어로졸을 얻기 위한 니즈가 존재한다. Accordingly, there is a need to provide a liquid phase in an electrically heated smoking article that is used and discarded once and to obtain an aerosol therefrom.
본 발명은 종래 기술의 문제점을 해결할 수 있는 전기 가열식 흡연 물품에 삽입될 수 있는 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지와, 이를 포함하는 전기 가열식 흡연 물품 및 이를 위한 에어로졸 발생 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. An object of the present invention is to provide a gel-type aerosol-generating substrate cartridge that can be inserted into an electrically heated smoking article that can solve the problems of the prior art, an electrically heated smoking article comprising the same, and an aerosol generating device therefor.
본 발명은, 상온을 포함하는 제1 온도 범위에서 겔상, 반고상 혹은 고형화상으로 존재하고 70 ℃를 포함하는 제2 온도 범위에서 액상으로 변화하며, 150 내지 400 ℃의 온도범위에서 에어로졸로 기화하는, 글리세린 및 젤라틴을 포함하는 겔상 에어로졸 발생기질과; 겔상 에어로졸 발생기질이 수용되는 겔 수용체와; 겔 수용체를 7 내지 20 mm의 길이와 5 내지 8 mm의 직경을 갖는 실린더 형상으로 측면을 랩핑하는, 랩핑 페이퍼를 포함하는 전기 가열식 흡연 물품 내에 삽입될 수 있는 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지를 제공한다.The present invention exists as a gel, semi-solid, or solid phase in the first temperature range including room temperature and changes to a liquid phase in the second temperature range including 70°C, and vaporizes with an aerosol in the temperature range of 150 to 400°C. , A gel-like aerosol-generating substrate comprising glycerin and gelatin; A gel receptor in which a gel-like aerosol-generating substrate is received; Provided is a gel aerosol-generating cartridge that can be inserted into an electrically heated smoking article comprising wrapping paper, which wraps the gel receptor in a cylindrical shape having a length of 7 to 20 mm and a diameter of 5 to 8 mm.
여기서, 겔상 에어로졸 발생기질은, 물, 한천(agar), 증점제, 전분 분말, 셀룰로오스류, 카르복시메틸에테르류, 천연 식품 향료 또는 과일 추출물 중 하나 이상을 추가적으로 포함할 수 있다. Here, the gel-like aerosol-generating substrate may additionally include one or more of water, agar, thickener, starch powder, celluloses, carboxymethyl ethers, natural food flavorings, or fruit extracts.
아울러, 겔상 에어로졸 발생기질에서 글리세린의 함량은 50 중량% 이상인 것이 바람직하다. In addition, the content of glycerin in the gel-like aerosol-generating substrate is preferably 50% by weight or more.
여기서, 겔상 에어로졸 발생기질은, 중량%로, 80 내지 100%의 글리세린 VG, 0 내지 20%의 글리세린 PG로 이루어지는 액상 조성물을 포함하되, 60 내지 80%의 액상 조성물과 20 내지 40%의 물의 부피 비율로 혼합된 혼합물 100 ml 대비 1 내지 6 g의 중량의 젤라틴을 포함하며, 선택적으로 액상 조성물의 전체 중량 대비 10% 이하로 가미되는 풍미제를 포함할 수 있다. Here, the gel aerosol generating substrate, by weight, comprises a liquid composition consisting of 80 to 100% glycerin VG, 0 to 20% glycerin PG, 60 to 80% liquid composition and 20 to 40% water volume The mixture of proportions contains 1 to 6 g by weight of gelatin compared to 100 ml of the mixture, and may optionally include a flavoring agent added to 10% or less based on the total weight of the liquid composition.
여기서, 액상 조성물은, 겔 수용체 내에 70 내지 120 mg의 양으로 포함될 수 있다. Here, the liquid composition may be included in the amount of 70 to 120 mg in the gel receptor.
아울러, 겔상 에어로졸 발생기질은, 제2 온도 범위에서 액체 상태로, 겔 수용체 내에 도입되어, 제1 온도 범위에서 겔상, 반고상 혹은 고형화상으로 존재하는 것이 바람직하다. In addition, the gel-like aerosol-generating substrate is introduced into the gel receptor in a liquid state in the second temperature range, and is preferably present in a gel, semi-solid, or solid phase in the first temperature range.
여기서, 겔 수용체는, 멜라민 기지 발포수지로 만들어진 두께 2 내지 3 mm의 띠를 구기거나 말아서 실린더 모양으로 만든 것이거나 멜라민 기지 발포수지를 실린더 형상으로 가공하여 만들어진 것이고, 선택적으로 단위 부피당 중량이 0.01 내지 0.013 mg/mm3일 수 있다. Here, the gel receptor is made of a cylindrical shape by rolling or rolling a band having a thickness of 2 to 3 mm made of a melamine-based foamed resin, or made by processing a melamine-based foamed resin in a cylinder shape, and optionally has a weight per unit volume of 0.01 to 0.013 mg/mm 3 .
여기서, 겔 수용체는, 펄프 또는 펄프를 포함하는 원단을 구기거나 접거나 말아서 실린더 모양으로 만들거나 실린더 형상으로 가공하여 만든 것이고, 선택적으로 단위 부피당 중량이 0.25 내지 0.4 mg/mm3일 수 있다. Here, the gel receptor is made by pulping or folding or rolling a pulp or a fabric containing pulp to form a cylinder or a cylinder-shaped process, and optionally, the weight per unit volume may be 0.25 to 0.4 mg/mm 3 .
겔 수용체는, 면의 직조 원단 혹은 부직포 원단을 구기거나 말아서 실린더 모양으로 만들거나 실린더 형상으로 가공하여 만든 것이고, 선택적으로 단위 부피당 중량이 0.2 내지 0.35 mg/mm3일 수 있다. The gel receptor is made by crimping or rolling a woven or non-woven fabric of cotton into a cylinder shape or processing into a cylinder shape, and optionally, the weight per unit volume may be 0.2 to 0.35 mg/mm 3 .
겔 수용체는, 대나무 섬유의 직조 원단 혹은 부직포 원단을 구기거나 말아서 실린더 모양으로 만들거나 실린더 형상으로 가공하여 만든 것이고, 선택적으로 단위 부피당 중량이 0.15 내지 0.25 mg/mm3일 수 있다. The gel receptor is made by bending or rolling a woven or non-woven fabric of bamboo fiber into a cylinder shape or processing into a cylinder shape, and optionally, the weight per unit volume may be 0.15 to 0.25 mg/mm 3 .
80 내지 100%의 글리세린 VG, 0 내지 20%의 글리세린 PG로 이루어지는 액상 조성물은, 겔 수용체의 단위 부피당 0.13 내지 0.32 mg/mm3의 양으로 겔 수용체에 수용체에 존재하는 것이 좋다. The liquid composition consisting of 80 to 100% glycerin VG and 0 to 20% glycerin PG is preferably present in the receptor in the gel receptor in an amount of 0.13 to 0.32 mg/mm 3 per unit volume of the gel receptor.
랩핑 페이퍼는, 알루미늄 포일이 종이에 부착되어 형성되며, 알루미늄 포일이 겔 수용체에 접촉하도록 실린더 형상으로 랩핑될 수 있다. The wrapping paper is formed by attaching an aluminum foil to the paper and can be wrapped in a cylinder shape such that the aluminum foil contacts the gel receptor.
또한 본 발명은, 필터와, 필터에 대해 상류쪽에 제공되는 이상과 같은 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지와, 필터에 대해 상류에 제공되면서 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지에 대해 상류 혹은 하류에 제공되는 담배 각초를 포함하는 담배체를 포함하되, 필터, 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지 및 담배체는 랩핑 페이퍼로 랩핑되어 궐련을 형성하는 전기 가열식 흡연 물품을 제공한다.In addition, the present invention includes a filter, a gel aerosol-generating substrate as described above provided on the upstream side of the filter, and cigarette cuts provided upstream or downstream of the gel-like aerosol-generating substrate cartridge provided upstream to the filter. Including a tobacco body, the filter, the gel-like aerosol-generating cartridge and the tobacco body are wrapped with wrapping paper to provide an electrically heated smoking article that forms a cigarette.
여기서, 필터의 직상류에는 튜브체가 제공되는 것이 좋다. Here, it is preferable that a tube body is provided directly upstream of the filter.
또한 본 발명은 이상과 같은 전기 가열식 흡연 물품을 위한, 파지 가능하고 휴대 가능한 크기의 에어로졸 발생 장치로서, 장치 내에 제공되는 흡연 물품이 삽입될 수 있는 공동과, 장치 내에 제공되는, 흡연 물품의 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지 및 담배체의 내부 혹은 외부를 가열할 수 있는 저항 가열 방식의 히터 및 유도 가열 방식의 히터 중 적어도 하나와, 장치 내에 제공되어 직류 전원으로 기능하는 재충전 가능한 배터리와, 장치 내에 제공되어 배터리로부터 직류 전원을 공급받아 히터를 제어하는 제어부를 포함하는 에어로졸 발생 장치를 제공한다.In addition, the present invention is an aerosol-generating device of a gripping and portable size for an electrically heated smoking article as described above, a cavity into which a smoking article provided in the device can be inserted, and a gel-like aerosol of smoking article provided in the device. At least one of a resistance heating type heater and an induction heating type heater capable of heating the inside or outside of the generator substrate cartridge and the cigarette body, a rechargeable battery provided in the device and functioning as a DC power source, and a battery provided in the device It provides an aerosol-generating device including a control unit for controlling the heater receiving DC power from the.
여기서, 저항 가열 방식의 히터는, 흡연 물품의 외부를 가열하는 파이프 히터와 흡연 물품에 삽입되어 내부를 가열하는 침입식 히터 중 어느 하나이고, 파이프 히터는 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지 및/또는 담배체를 가열하고, 침입식 히터는 담배체에 삽입되어 담배체 내부를 가열할 수 있다. Here, the resistance heating type heater is one of a pipe heater that heats the outside of the smoking article and an intrusive heater that is inserted into the smoking article to heat the inside, and the pipe heater is configured to use a gel-like aerosol-generating cartridge and/or cigarette body. Heating, the intrusive heater can be inserted into the cigarette body to heat the inside of the cigarette body.
여기서, 장치 내에 제공되어 히터의 온도를 센싱하는 온도 센서를 추가로 포함하고, 제어부는 온도 센서로부터의 센싱값에 따라 저항 가열 방식의 히터를 제어할 수 있다. Here, it is provided in the device further includes a temperature sensor for sensing the temperature of the heater, the control unit may control the heater of the resistance heating method according to the sensing value from the temperature sensor.
여기서, 유도 가열 방식의 히터는, 장치 내에 별도로 제공되는 여자 코일에 의해 발열하는, 흡연 물품의 외부를 가열하는 서셉터 재질의 히트 파이프와 흡연 물품에 삽입되어 내부를 가열하는 서셉터 재질의 히트 블레이드 중 어느 하나이고, 히트 파이프는 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지 및/또는 담배체를 가열하고, 히트 블레이드는 담배체에 삽입되어 담배체 내부를 가열할 수 있다. Here, the heater of the induction heating type, a heat pipe made of a susceptor material that heats the outside of the smoking article and heats the inside of a susceptor material that is inserted into the smoking article to heat the inside of the smoking article, which is heated by an excitation coil provided separately in the device In any one of the above, the heat pipe heats the gel-like aerosol-generating cartridge and/or the tobacco body, and the heat blade is inserted into the tobacco body to heat the inside of the tobacco body.
여기서, 장치 내에 제공되어 유도 가열 히터의 온도를 얻는 온도 획득부를 추가로 포함하고, 제어부는 온도 획득부의 입력에 따라 여자 코일로 인가되는 전류를 제어할 수 있다. Here, it is provided in the device further includes a temperature acquisition unit for obtaining the temperature of the induction heating heater, the control unit can control the current applied to the excitation coil according to the input of the temperature acquisition unit.
또한, 본 발명은, 이상과 같은 전기 가열식 흡연 물품과, 흡연 물품이 삽입될 수 있는 공동과, 흡연 물품의 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지 및 담배체의 내부 혹은 외부를 가열할 수 있는 저항 가열 방식의 히터 및 유도 가열 방식의 히터 중 적어도 하나와, 직류 전원으로 기능하는 재충전 가능한 배터리와, 배터리로부터 직류 전원을 공급받아 히터를 제어하는 제어부를, 장치 내에 포함하는 에어로졸 발생 장치로 이루어지고, 전기 가열식 흡연 물품을 공동에 삽입하여 전기 가열식 흡연 물품의 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지 및 담배체를 전기 가열식으로 가열시켜 흡연 물품 내부에서 에어로졸을 발생시키는 에어로졸 발생 시스템을 제공한다.In addition, the present invention, an electric heating type smoking article as described above, a cavity into which a smoking article can be inserted, a gel-type aerosol-generating cartridge of the smoking article, and a heater of a resistance heating type capable of heating the inside or outside of the tobacco body And an aerosol-generating device including at least one of an induction heating type heater, a rechargeable battery functioning as a DC power supply, and a control unit that receives DC power from the battery and controls the heater, and includes an aerosol-generating device in the device. It provides an aerosol-generating system for generating an aerosol inside the smoking article by inserting the cavity into the gel-like aerosol-generating substrate cartridge and the cigarette body of the electrically heated smoking article to be electrically heated.
본 발명에 따르면, 전기 가열식 흡연 물품에 삽입될 수 있는 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지와, 이를 포함하는 전기 가열식 흡연 물품을 제공함으로써, 사용자가 겔상 에어로졸 발생기질로부터 유래하는 에어로졸과 담배 기질로부터 유래하는 에어로졸을 함께 흡입하는데 있어서 종래 기술의 문제점을 해결할 수 있게 된다. According to the present invention, by providing a gel-like aerosol-generating substrate cartridge that can be inserted into an electrically heated smoking article, and an electrically heated smoking article comprising the same, the user can control the aerosol derived from the gel-like aerosol-generating substrate and the aerosol derived from the tobacco substrate. It is possible to solve the problems of the prior art in the suction together.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 전기 가열식 흡연 물품의 일부 분해 사시도와 그 단면도를 개념적으로 보여준다.
도 2는 도 1에 따른 흡연 물품의 구성요소와 이를 감싸는 랩핑 페이퍼의 구성을 개념적으로 보여준다.
도 3은 도 2에 보인 겔 수용체를 얻기 위해 겔 수용체 로드가 제조되는 과정을 보여주는 개념도이다.
도 4는 도 3에 보인 겔 수용체 로드로부터 본 발명에 따른 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지를 제조하기 위해 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지를 컷팅하는 컷팅 공정을 개념적으로 보여준다.
도 5 내지 12는 본 발명에 따른 전기 가열식 흡연 물품으로부터 에어로졸을 발생시키기 위한 에어로졸 발생 장치의 여러 실시예들의 아래와 같은 개념도이다.
도 5는 제1 실시예에 따라 파이프 형상 저항 가열 히터와 침습식 저항 가열 히터가 조합된 에어로졸 발생 장치에 전기 가열식 흡연 물품이 적용된 단면도를 개략적으로 보여준다.
도 6은 제2 실시예에 따라 하나의 피스로 이루어진 파이프 형상의 저항 가열 히터를 갖는 에어로졸 발생 장치에 전기 가열식 흡연 물품이 적용된 단면도를 개략적으로 보여준다.
도 7은 제3 실시예에 따라 두 개의 피스로 이루어진 파이프 형상의 저항 가열 히터를 갖는 에어로졸 발생 장치에 전기 가열식 흡연 물품이 적용된 단면도를 개략적으로 보여준다.
도 8은 제4 실시예에 따라 파이프 형상의 저항 가열 히터와 침습식 저항 가열 히터가 조합되지만, 제1 실시예와는 다른, 에어로졸 발생 장치에 전기 가열식 흡연 물품이 적용된 단면도를 개략적으로 보여준다.
도 9는 제5 실시예에 따라 유도 가열에 의해 발열하는 서셉터 재질의 히트 파이프와 서셉터 재질의 히트 블레이드를 갖는 에어로졸 발생 장치에 전기 가열식 흡연 물품이 적용된 단면도를 개략적으로 보여준다.
도 10은 제6 실시예에 따라 유도 가열에 의해 발열하는 서셉터 재질의 히트 파이프와, 파이프 형상의 저항 가열 히터가 조합된 에어로졸 발생 장치에 전기 가열식 흡연 물품이 적용된 단면도를 개략적으로 보여준다.
도 11은 제7 실시예에 따라 유도 가열에 의해 발열하는 하나의 피스의 서셉터 재질의 히트 파이프를 갖는 에어로졸 발생 장치에 전기 가열식 흡연 물품이 적용된 단면도를 개략적으로 보여준다.
도 12는 제8 실시예에 따라 유도 가열에 의해 발열하는 두 개의 피스로 이루어진 서셉터 재질의 히트 파이프를 갖는 에어로졸 발생 장치에 전기 가열식 흡연 물품이 적용된 단면도를 개략적으로 보여준다. 1 conceptually shows a partially exploded perspective view and a cross-sectional view of an electrically heated smoking article according to a preferred embodiment of the present invention.
FIG. 2 conceptually shows the components of the smoking article according to FIG. 1 and the configuration of the wrapping paper surrounding it.
FIG. 3 is a conceptual diagram showing a process in which a gel receptor rod is prepared to obtain the gel receptor shown in FIG. 2.
FIG. 4 conceptually shows a cutting process of cutting a gel-like aerosol-generating cartridge to produce a gel-like aerosol-generating cartridge according to the present invention from the gel receptor rod shown in FIG. 3.
5 to 12 are conceptual diagrams below of various embodiments of an aerosol-generating device for generating an aerosol from an electrically heated smoking article according to the present invention.
FIG. 5 schematically shows a cross-sectional view of an electrically heated smoking article applied to an aerosol-generating device in which a pipe-shaped resistance heating heater and an invasive resistance heating heater are combined according to the first embodiment.
6 schematically shows a cross-section of an electrically heated smoking article applied to an aerosol-generating device having a pipe-shaped resistive heating heater made of one piece according to the second embodiment.
7 schematically shows a cross-section of an electrically heated smoking article applied to an aerosol-generating device having a two-piece pipe-shaped resistance heating heater according to the third embodiment.
Fig. 8 schematically shows a cross-sectional view of an electric aerosol-generating device applied to an aerosol-generating device different from the first embodiment, although a pipe-shaped resistance heating heater and an invasive resistance heating heater are combined according to the fourth embodiment.
9 schematically shows a cross-sectional view of an electrically heated smoking article applied to an aerosol-generating device having a susceptor heat pipe and a susceptor heat blade, which generate heat by induction heating according to a fifth embodiment.
FIG. 10 schematically shows a cross-sectional view of an electrically heated smoking article applied to an aerosol-generating device in which a heat pipe of susceptor material generated by induction heating and a pipe-shaped resistance heating heater according to the sixth embodiment are combined.
FIG. 11 schematically shows a cross-sectional view of an electrically heated smoking article applied to an aerosol-generating device having a heat pipe made of susceptor material of one piece exothermic by induction heating according to the seventh embodiment.
FIG. 12 schematically shows a cross-sectional view of an electrically heated smoking article applied to an aerosol-generating device having a susceptor material heat pipe made of two pieces that is heated by induction heating according to the eighth embodiment.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는데, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다.The present invention can be applied to various transformations and may have various embodiments, and specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description. Effects and features of the present invention and methods for achieving them will be clarified with reference to embodiments described below in detail together with the drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in various forms.
이하의 실시예에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.In the following embodiments, the singular expression includes a plural expression unless the context clearly indicates otherwise.
이하의 실시예에서, 포함한다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다. In the examples below, terms such as include or have are meant to mean that a feature or component described in the specification exists, and does not preclude the possibility of adding one or more other features or components in advance.
이하의 실시예에서, 용어 '상류' 및 '하류'는 사용자가 흡연 물품을 사용하여 공기를 흡인하는 방향을 기준으로 하여, 흡연 물품을 구성하는 세그먼트들의 상대적인 위치를 나타내기 위해 사용된 용어이다. 흡연 물품은 상류 단부(즉, 공기가 들어오는 부분) 및 이에 대향하는 하류 단부(즉, 공기가 나가는 부분)를 포함한다. 흡연 물품 사용시 사용자는 흡연 물품의 하류 단부를 물고 흡연 물품의 상류 단부를 통해 흡입되어 흡연 물품 내부를 통과하여 하류 단부로 나오는 공기를 흡입할 수 있게 된다. 하류 단부는 상류 단부의 하류에 위치하며, 한편 용어 '단부'는 또한 '말단'으로 기술될 수 있다.In the following examples, the terms'upstream' and'downstream' are terms used to indicate the relative positions of the segments constituting the smoking article, based on the direction in which the user draws air using the smoking article. The smoking article includes an upstream end (i.e., the portion where air enters) and a downstream end (i.e., the portion where air exits) opposite it. When using a smoking article, the user is able to bite the downstream end of the smoking article and inhale through the upstream end of the smoking article to pass through the interior of the smoking article and inhale air exiting the downstream end. The downstream end is located downstream of the upstream end, while the term'end' can also be described as'end'.
도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.In the drawings, the size of components may be exaggerated or reduced for convenience of description. For example, since the size and thickness of each component shown in the drawings are arbitrarily shown for convenience of description, the present invention is not necessarily limited to what is shown.
아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 사람이 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art to which the present invention pertains may easily practice. However, the present invention can be implemented in many different forms and is not limited to the embodiments described herein.
이하에서, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른, 가열에 의해 에어로졸을 발생시킬 수 있는 전기 가열식 흡연 물품에 삽입될 수 있는 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지와, 이러한 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지를 포함하는 전기 가열식 흡연 물품을 첨부한 도면에 참조하여 설명하는데, 설명의 편의상 전기 가열식 흡연 물품의 구성요소를 각각 설명하면서 그에 포함되는 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지를 설명하도록 한다. 여기서 전기 가열식 흡연 물품이라 함은, 연소에 의하지 않고 전기 저항 가열 방식 혹은 유도 가열 방식 등으로 흡연 물품을 가열함으로써 흡연 물품으로부터 에어로졸을 생성시키고 사용자가 이러한 에어로졸을 흡입하여 사용하는 형태이다. 이러한 흡연 물품은 종래의 궐련 담배 1개비와 비슷한 횟수의 흡입 행위를 하기에 적당한 양의 에어로졸 발생기질 및/또는 담배 각초를 흡연 물품 내부에 포함하며, 미리 정해진 양만큼 에어로졸이 발생된 후에는 더 이상 에어로졸을 발생시키지 않으며 1회 사용된 후에 사용자에 의해 버려질 것이다. Hereinafter, a gel-type aerosol-generating cartridge that can be inserted into an electrically heated smoking article capable of generating an aerosol by heating according to a preferred embodiment of the present invention, and an electrically-heated smoking comprising such a gel-type aerosol-generating cartridge The article will be described with reference to the accompanying drawings, and for convenience of description, each of the components of the electrically heated smoking article will be described, and the gel aerosol-generating cartridge included therein will be described. Here, the electric heating type smoking article refers to a form in which an aerosol is generated from a smoking article and the user inhales and uses the aerosol by heating the smoking article by an electric resistance heating method or an induction heating method. Such a smoking article contains an appropriate amount of aerosol-generating substrate and/or tobacco sheath inside the smoking article to perform a similar number of inhalation acts as one cigarette cigarette, and after the aerosol is generated by a predetermined amount, it is no longer It does not generate an aerosol and will be discarded by the user after one use.
본 발명에 따른 전기 가열식 흡연 물품은 에어로졸 발생기질로, 후술하는 바와 같이 통상의 담배 각초와 글리세린 등과 같은 액상 조성물을 포함하는 겔상 에어로졸 발생기질을 포함한다. 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 전기 가열식 흡연 물품(50)은, 상류 단부에 에어로졸 발생 기질로서 담배 각초를 포함하는 담배체(58), 그 직하류에 또 다른 에어로졸 발생 기질로서 액상 조성물을 포함하는 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지(56), 그 직하류에 에어로졸 이동 통로를 제공하는 페이퍼 튜브(54), 그리고 마우스피스로 기능하는 필터(52)가 적층된 구조를 갖고, 이들은 랩핑 페이퍼(60)에 의해 랩핑된다. 액상 조성물에 의한 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지(56)과 담배 각초에 의한 담배체(58)의 상대적 위치는 반대가 될 수 있다.The electrically heated smoking article according to the present invention is an aerosol-generating substrate and includes a gel-like aerosol-generating substrate comprising a liquid composition, such as conventional tobacco kerosene and glycerin, as described below. An electrically
본 발명에 따른 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지는, 상온을 포함하는 제1 온도 범위(일예로 50 ℃의 온도 범위)에서 겔상, 반고상 혹은 고형화상(이하, 간략히 '겔상'으로 표현하기도 함)으로 존재하고 70 ℃를 포함하는 제2 온도 범위(일예로 50 - 100 ℃의 온도 범위)에서 액상 혹은 액체로 변화하며, 150 내지 400 ℃의 온도범위에서 에어로졸로 기화하는, 글리세린 및 젤라틴을 포함하는 겔상 에어로졸 발생기질과; 겔상 에어로졸 발생기질이 수용되는 겔 수용체(56a)와; 겔 수용체(56a)를 7 내지 20 mm의 길이와 5 내지 8 mm의 직경을 갖는 실린더 형상으로 측면을 랩핑하는, 랩핑 페이퍼(61)를 포함한다. 7 내지 20 mm의 길이와 5 내지 8 mm의 직경을 갖는 실린더 형상은 현재 사용되고 있는 통상의 담배 혹은 전기 가열식 흡연 물품의 규격에 부합하는 크기로 이러한 규격을 갖는 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지는 전기 가열식 흡연 물품(50)에 삽입되어 별도의 랩핑 페이퍼(60)로 랩핑되면 사용자 입장에서 볼 때는 통상의 담배 혹은 전기 가열식 흡연 물품과 차이가 없게 된다. The gel-like aerosol-generating substrate cartridge according to the present invention exists as a gel, semi-solid or solid phase (hereinafter, also simply referred to as'gel phase') in a first temperature range (eg, a temperature range of 50° C.) including room temperature. And a liquid aerosol in a second temperature range including 70° C. (for example, a temperature range of 50-100° C.) and vaporizing with an aerosol in a temperature range of 150 to 400° C., a gel aerosol containing glycerin and gelatin. Development substrate; A
담배 각초(58a)는 담배 각초만으로는 형상을 유지할 수 없으므로, 별개의 랩핑 페이퍼(62)에 의해 랩핑되어 담배체(58)를 형성하며, 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지(56)와 동등한 크기(직경)로 준비되어 전술한, 필터(52), 페이퍼 튜브(54), 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지(56), 담배체(58)를 랩핑 페이퍼(60)으로 랩핑함으로써 도 1에 보인 바와 같은 전기 가열식 흡연 물품(50)이 얻어질 수 있다.
구체적으로 겔상 에어로졸 발생기질은 글리세린과 젤라틴의 혼합물인데, 일례로 글리세린 PG (Proplylene Glycol) 혹은 VG (Vegetable Glycerine), 혹은 PG 및 VG 혼합물을 열을 주며 30분간 교반하여 점도를 낮추고, 여기에 겔화할 수 있는 첨가물인 젤라틴 및/또는 물을 10 ~ 50 중량%를 첨가하여 첨가물이 글리세린에 녹을 때까지 교반하고 글리세린과 젤라틴 및/또는 물이 섞인 혼합물을 얻을 수 있게 된다. 혼합물은 상온을 포함하는 제1 온도 범위(약 50 ℃ 미만의 온도 범위)에서는 겔상, 반고상 혹은 고형화상을 유지하며, 가열되어 70 ℃를 포함하는 제2 온도 범위(50 - 100 ℃의 온도 범위)에서는 액상으로 변화하여 액상으로 존재하고 추가로 가열되는 경우 약 150 ℃ 이상에서 에어로졸을 발생한다.Specifically, the gel-like aerosol-generating substrate is a mixture of glycerin and gelatin. For example, glycerin PG (Proplylene Glycol) or VG (Vegetable Glycerine), or PG and VG mixture is heated for 30 minutes and stirred for 30 minutes to lower the viscosity. By adding 10-50% by weight of a possible additive, gelatin and/or water, the mixture is stirred until the additive is dissolved in glycerin, and a mixture of glycerin and gelatin and/or water can be obtained. The mixture maintains a gel, semi-solid, or solid phase in a first temperature range including room temperature (a temperature range of less than about 50° C.) and is heated to a second temperature range including 70° C. (temperature range of 50 to 100° C. In ), it changes to a liquid phase and exists as a liquid phase, and when heated further, generates an aerosol at about 150°C or higher.
이상과 같이, 겔상 에어로졸 발생기질은, 물, 한천(agar), 증점제, 전분 분말, 셀룰로오스류, 카르복시메틸에테르류, 천연 식품 향료 또는 과일 추출물 중 하나 이상을 추가적으로 포함할 수 있다. 아울러, 겔상 에어로졸 발생기질에서 글리세린의 함량은 50 중량% 이상인 것이 바람직하다. 물을 포함하는 경우 젤라틴을 연화시켜서 겔상 에어로졸 발생기질 혼합물을 형성하는 시간을 줄일 수 있다. 또한, 혼합물은 추가로 한천(agar)를 포함할 수 있으며, 이 경우에도 겔상 에어로졸 발생기질 혼합물을 형성하는데 유리하게 작용한다. 이에 부가하여, 겔상 에어로졸 발생기질 혼합물은 첨가물로 증점제, 전분 분말, 셀룰로오스류, 카르복시메틸에테르류를 포함할 수 있다. 또한 겔상 에어로졸 발생기질 혼합물에는 추가로 천연 식품 향료 또는 과일 추출물을 포함할 수 있다. 이 경우 발생한 에어로졸을 통해 사용자에게 다양한 맛을 가미하는 것이 가능해진다. 어느 경우든 겔상 에어로졸 발생기질 혼합물에서 글리세린의 함량은 50중량% 이상인 것이 바람직한데, 이렇게 함으로써 발생한 에어로졸에서 탄맛을 최소화할 수 있게 된다. 추가적으로 겔상 에어로졸 발생기질 혼합물은 니코틴을 포함할 수도 있고, 포함하지 않을 수도 있다. As described above, the gel-like aerosol-generating substrate may additionally include one or more of water, agar, thickener, starch powder, celluloses, carboxymethyl ethers, natural food flavors, or fruit extracts. In addition, the content of glycerin in the gel-like aerosol-generating substrate is preferably 50% by weight or more. When water is included, the time to form a gel-like aerosol-generating mixture by reducing the gelatin can be reduced. In addition, the mixture may additionally contain an agar, and in this case also advantageously forms a gel-like aerosol-generating substrate mixture. In addition to this, the gel aerosol-generating substrate mixture may include a thickener, starch powder, celluloses, and carboxymethyl ethers as additives. In addition, the gel-like aerosol-generating substrate mixture may further include natural food flavorings or fruit extracts. In this case, it is possible to add various flavors to the user through the generated aerosol. In any case, the content of glycerin in the gel-like aerosol-generating substrate mixture is preferably 50% by weight or more, thereby minimizing the burnt taste in the aerosol generated. Additionally, the gel-like aerosol-generating mixture may or may not contain nicotine.
여기서, 겔상 에어로졸 발생기질은, 중량%로, 80 내지 100%의 글리세린 VG, 0 내지 20%의 글리세린 PG로 이루어지는 액상 조성물을 포함하되, 60 내지 80%의 액상 조성물과 20 내지 40%의 물의 부피 비율로 혼합된 혼합물 100 ml 대비 1 내지 6 g의 중량의 젤라틴을 포함하며, 선택적으로 액상 조성물의 전체 중량 대비 10% 이하로 가미되는 풍미제를 포함한다. 여기서 바람직하게는 액상 조성물은, 겔 수용체 내에 70 내지 120 mg의 양으로 포함된다. 이러한 수치 범위는 1개비의 전기 가열식 흡연 물품에 제공되는 담배 각초에 의한 담배체(58)로부터 에어로졸을 사용자가 흡입할 때 액상 조성물로부터 유래하는 에어로졸을 함께 제공할 수 있는 액상 조성물의 양을 가리킨다. 위 하한 값(70 mg) 미만의 액상 조성물이 겔 수용체(56a)에 겔상 에어로졸 발생기질로 포함되는 경우에는 사용자가 전기 가열식 흡연 물품에 제공되는 담배 각초에 의한 담배체(58)로부터 유래하는 에어로졸을 흡입하는 과정에서 액상 조성물로부터 유래하는 에어로졸이 부족할 수 있으므로 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지(56)에 포함되는 액상 조성물은 위 하한 값(70 mg) 이상이어야 한다. 위 상한값(120 mg)을 초과하는 액상 조성물이 겔 수용체(56a)에 포함되려면 혼합물인 겔상 에어로졸 발생기질의 부피가 너무 커질 수 있어서 이상의 규격을 갖는 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지(56) 내의 겔 수용체가 액상 조성물을 보유하기 힘들 수 있다. 따라서 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지에 포함되는 액상 조성물은 위 상한값(120 mg) 이하이어야 한다. 바람직한 범위는 80 내지 110 mg이고, 더욱 바람직한 범위는 90 내지 105 mg이다. Here, the gel aerosol generating substrate, by weight, comprises a liquid composition consisting of 80 to 100% glycerin VG, 0 to 20% glycerin PG, 60 to 80% liquid composition and 20 to 40% water volume It contains gelatin in a weight of 1 to 6 g compared to 100 ml of the mixture mixed in proportion, and optionally includes a flavoring agent added to 10% or less based on the total weight of the liquid composition. The liquid composition is preferably contained in the amount of 70 to 120 mg in the gel receptor. This numerical range refers to the amount of a liquid composition that can provide aerosols derived from the liquid composition together when a user inhales the aerosol from the
본 발명의 또 다른 특징은 겔상 에어로졸 발생기질이 후술하는 바와 같이 제조 프로세스 상에서는 액체 상태로 존재하거나 존재할 수 있는데, 액상화하더라도 이상과 같은 규격을 갖는 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지 내의 겔 수용체(56a)가 위와 같은 조성 범위를 갖는 액상 조성물을 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지 내에 유지하기에 충분한 흡습율을 갖는 것에 있다. 즉 액상 조성물은 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지 내의 겔 수용체(56a)에 흡습된 채로 유지되며, 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지 외부로 흘러나오지 않는다. 여기서 흡습은 겔 수용체가 액상 조성물에 의해 젖어 있되, 이것이 밖으로 흘러나오지 않는 것을 가리킨다. 후술하는 바와 같이 필터(52) - 페이퍼 튜브(54) - 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지(56) - 담배체(58)는 랩핑 페이퍼(60)로 싸여져서 전기 가열식 흡연 물품(50)을 형성하게 되는데, 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지(56)는 상류 혹은 하류 쪽으로 별개의 부재 없이 담배체(58)나 페이퍼 튜브(54) 혹은 필터(52)와 직접 접촉하게 되는데, 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지(56) 내의 겔 수용체(56a)에 흡습된 액상 조성물은 겔 수용체에 흡습되어 저장될 뿐이고 담배체(58) 혹은 페이퍼 튜브(54) 혹은 필터(52) 쪽으로 흘러나오지 않는다. 이를 위해 액상 조성물은, 겔 수용체의 단위 부피당 0.13 내지 0.32 mg/mm3의 양으로 겔 수용체에 흡습되어 있는 것이 바람직하다. 이 수치한정의 이유는 본 발명의 겔 수용체(56a)에 흡습되는 액상 조성물의 양에 대한 수치한정의 이유와 비슷하다. 즉, 위 하한 값(0.13 mg/mm3) 미만인 경우에는 겔 수용체(56a)에 흡습된 액상 조성물의 양이 충분하지 않아서 사용자가 전기 가열식 흡연 물품에 제공되는 담배 각초로부터 유래하는 에어로졸을 흡입하는 과정에서 겔상 에어로졸 발생기질로부터 유래하는 에어로졸이 부족할 수 있으므로 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지에 흡습되는 액상 조성물은 위 하한 값(0.13 mg/mm3) 이상이어야 한다. 위 상한값(0.32 mg/mm3)을 초과하는 액상 조성물이 겔 수용체에 흡습되는 경우에는 액상 조성물이 이상의 규격을 갖는 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지 내의 겔 수용체가 액상 조성물을 흡습한 채로 유지하기 힘들 수 있어서, 액상 조성물이 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지(56)로부터 흘러나올 수 있다.Another feature of the present invention is that the gel aerosol-generating substrate may exist or may exist in a liquid state in the manufacturing process as described below. Even if it is liquefied, the
본 발명에서 사용된 '겔상 에어로졸 발생기질 카트리지'는 상온에서는 겔상으로 존재하다가 일례로 70 ℃를 포함하는 50 ~ 100 ℃의 온도범위에서 액상화하였다가 추가적인 가열을 통해 일예로 약 150 내지 350 ℃의 온도범위에서 에어로졸로 기화하는 겔상 에어로졸 발생기질이 담긴 카트리지(56)를 가리킨다. 일례로, 겔상 에어로졸 발생기질은, 상온을 포함하는 제1온도범위에서 겔상으로 존재하며 70℃를 포함하는 제2온도범위에서 액상으로 변화하는 글리세린 VG (선택적으로 글리세린 PG를 포함함)과 같은 액상 조성물과 젤라틴 및 물의 겔상 혼합물인데, 별도의 에어로졸 발생 장치에 의해 전기 유도 혹은 저항 가열식으로 가열됨으로써 겔상 에어로졸 발생기질이 액상으로 변화하고 추가적인 가열을 통해 액상 조성물이 에어로졸을 생성한다. 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 액상 조성물은 중량%로, 100% 글리세린 VG이고, 바람직한 다른 실시예에 따르면 액상 조성물은 중량%로, 80% 글리세린 VG, 20% 글리세린 PG이다. The'gel-like aerosol-generating substrate cartridge' used in the present invention exists as a gel at room temperature and is liquefied in a temperature range of 50 to 100°C, including 70°C, for example, and then, for example, a temperature of about 150 to 350°C through additional heating It refers to a
바람직한 다른 실시예에 따르면 이상과 같은 액상 조성물에 열을 주며 30분간 교반하여 점도를 낮추고, 여기에 겔화할 수 있는 첨가물인 젤라틴 및/또는 물을 첨가하여 첨가물이 글리세린에 녹을 때까지 교반하고 글리세린과 젤라틴 및/또는 물이 섞인 겔상 혼합물을 얻을 수 있게 된다. 이 경우 60 내지 80%의 액상 조성물과 20 내지 40%의 물의 부피 비율로 혼합된 혼합물 100 ml 대비 1 내지 6 g의 중량의 젤라틴을 포함하게 하였다. According to another preferred embodiment, heat is given to the liquid composition as described above and stirred for 30 minutes to lower the viscosity, and an additive that can be gelled is added to gelatin and/or water, stirred until the additive dissolves in glycerin, and glycerin and It is possible to obtain a gel-like mixture of gelatin and/or water. In this case, 60 to 80% of the liquid composition and 20 to 40% of the volume ratio of water were mixed to contain 1 to 6 g of gelatin compared to 100 ml of the mixture.
바람직한 또 다른 실시예에 따르면, 젤라틴 1 g, 1.5 g, 2 g을 각각 냉수 10 ml에 넣어서 젤라틴을 불리고, 중량%로 80%의 글리세린 VG와 20%의 글리세린 PG가 혼합된 액상 조성물 50 ml을 혼합하여 용해한 후에 상온에서 6시간 이상 방치하였다. 상온에서 방치하여도 겔화가 잘 진행되었으며, 젤라틴의 양이 늘어날수록 겔화가 더 잘 진행되었다. 젤라틴 1 g 이상 1.5 g 이하에서 점도 상승과 약한 수준의 겔화가 진행되었다. According to another preferred embodiment, 1 g, 1.5 g, and 2 g of gelatin are respectively added to 10 ml of cold water to call gelatin, and 50 ml of a liquid composition in which 80% of glycerin VG and 20% of glycerin PG are mixed by weight% is obtained. After mixing and dissolving, it was left at room temperature for 6 hours or more. The gelation proceeded well even when left at room temperature, and the gelation progressed better as the amount of gelatin increased. At 1 g or more and 1.5 g or less of gelatin, the viscosity increased and the gelation was weak.
바람직한 또 다른 실시예에 따르면, 젤라틴 5 g을 냉수 50 ml에 넣어서 30분간 불리고, 중량%로 80%의 글리세린 VG와 20%의 글리세린 PG가 혼합된 액상 조성물 100 ml를 투입하여 75 ℃에서 90분간 교반 및 가열하여 겔상 에어로졸 발생기질을 얻을 수 있었다. According to another preferred embodiment, 5 g of gelatin is poured into 50 ml of cold water for 30 minutes, and 100 ml of a liquid composition in which 80% of glycerin VG and 20% of glycerin PG are mixed in weight% is added thereto for 90 minutes at 75°C. It was possible to obtain a gel-like aerosol-generating substrate by stirring and heating.
겔상 에어로졸 발생기질은 상온을 포함하는 제1온도범위(약 50 ℃ 미만)에서는 겔상을 유지하며, 가열되어 70 ℃를 포함하는 제2온도범위 (50 ℃ 내지 100 ℃의 온도범위)에서는 액상으로 변화하여 액상으로 존재하고 추가로 가열되는 경우 약 120 ℃ 이상에서 에어로졸을 발생한다. 후술하는 바와 같이 겔상 에어로졸 발생기질을 겔 수용체(56a)에 주입하기 위하여 제조 프로세스 중에, 겔상 에어로졸 발생기질을 제2 온도 범위로 가열하여 액체화하고, 액체를 겔 수용체(56a)에 스프레이하거나 니들 등으로 주입하여 액체를 겔 수용체(56a)에 흡습시킨다. 그 뒤에 액체는 저온, 일예로 약 4 ℃에서 5분 - 10분 유지시키거나, 상온에서 1시간 이상 유지시킴으로써 겔 수용체(56a)에 흡습된 액체가 겔상으로 바뀌어 겔 수용체(56a) 내의 표면, 기공, 네트워크 등에 미세한 알갱이가 분산된 모양으로 된다. The gel-like aerosol-generating substrate maintains a gel phase in the first temperature range (below about 50°C) including room temperature, and is heated to change into a liquid phase in the second temperature range (70°C to 100°C) including 70°C. Therefore, when it is present in the liquid phase and is further heated, aerosol is generated at about 120°C or higher. As described below, in order to inject the gel-like aerosol-generating substrate into the
한편 겔 수용체는 액상화한 에어로졸 발생기질의 액상 조성물에 대해 충분한 흡습성을 갖기에 액상 조성물이 겔 수용체로부터 흘러나오지는 않는다. 겔상 에어로졸 발생기질은 전술한 바와 같이, 글리세린과 젤라틴을 주된 구성요소로 하지만, 추가로 물을 포함하는 것이 바람직하다. 물을 포함하는 경우 젤라틴을 연화시켜서 겔상 에어로졸 발생기질을 형성하는 시간을 줄일 수 있게 된다. 또한, 겔상 에어로졸 발생기질은 추가로 한천(agar)를 포함할 수 있으며, 이 경우에도 겔상을 형성하는데 유리하게 작용한다. 이에 부가하여, 겔상 에어로졸 발생기질은 첨가물로 증점제, 전분 분말, 셀룰로오스류, 카르복시메틸에테르류를 포함할 수 있다. 또한 겔상 에어로졸 발생기질에는 추가로 천연 식품 향료 또는 과일 추출물을 포함할 수 있다. 이 경우 발생한 에어로졸을 통해 사용자에게 다양한 맛을 가미하는 것이 가능해진다. 어느 경우든 겔상 에어로졸 발생기질에서 글리세린의 함량은 50중량% 이상인 것이 바람직한데, 이렇게 함으로써 발생한 에어로졸에서 탄맛을 최소화할 수 있게 된다. On the other hand, since the gel receptor has sufficient hygroscopicity to the liquid composition of the liquefied aerosol-generating substrate, the liquid composition does not flow out from the gel receptor. As described above, the gel-like aerosol-generating substrate is mainly composed of glycerin and gelatin, but it is preferable to further include water. When water is included, it is possible to reduce the time to form the gel-like aerosol-generating substrate by softening the gelatin. In addition, the gel-like aerosol-generating substrate may additionally include an agar, and in this case also advantageously forms a gel phase. In addition to this, the gel-like aerosol-generating substrate may include a thickener, starch powder, celluloses, and carboxymethyl ethers as additives. In addition, the gel-like aerosol-generating substrate may further include natural food flavorings or fruit extracts. In this case, it is possible to add various flavors to the user through the generated aerosol. In either case, the content of glycerin in the gel-like aerosol-generating substrate is preferably 50% by weight or more, thereby minimizing the burnt taste in the aerosol generated.
전술한 바와 같이, 액상 조성물은 중량%로, 80 내지 100%의 글리세린 VG, 0 내지 20%의 글리세린 PG을 포함하며, 이렇게 얻어진 액상 조성물의 전체 중량 대비 10% 이하로 가미되는 풍미제를 추가로 포함한다. 바람직한 일 실시예에 따르면, 본 발명은 중량%로, 100% 글리세린 VG로 이루어진 액상 조성물을 사용한다. 바람직한 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은 중량%로, 80% 글리세린 VG 및 20% 글리세린 PG로 이루어진 액상 조성물을 사용한다. 바람직한 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은 이렇게 얻어진 액상 조성물 전체 중량 대비 10% 이하로 가미되는 풍미제를 추가로 포함한다. 예를 들어, 풍미제는 감초, 자당, 과당 시럽, 이소감미제, 코코아, 라벤더, 시나몬, 카르다몸, 셀러리, 호로파, 카스카릴라, 백단, 베르가못, 제라늄, 벌꿀 에센스, 장미 오일, 바닐라, 레몬 오일, 오렌지 오일, 민트 오일, 계피, 캐러웨이, 코냑, 자스민, 카모마일, 멘톨, 계피, 일랑일랑, 샐비어, 스피어민트, 생강, 고수 또는 커피 등을 포함할 수 있다. 더불어 액상 조성물은 니코틴을 포함할 수도 있고 포함하지 않을 수도 있다.As described above, the liquid composition comprises 80% to 100% of glycerin VG, and 0 to 20% of glycerin PG in weight%, and further includes a flavoring agent added to 10% or less based on the total weight of the liquid composition thus obtained. Includes. According to one preferred embodiment, the present invention uses a liquid composition consisting of 100% glycerin VG by weight. According to another preferred embodiment, the present invention uses a liquid composition consisting of 80% glycerin VG and 20% glycerin PG by weight. According to another preferred embodiment, the present invention further comprises a flavoring agent added to 10% or less based on the total weight of the liquid composition thus obtained. For example, flavoring agents are licorice, sucrose, fructose syrup, isosweetener, cocoa, lavender, cinnamon, cardamom, celery, fenugreek, cascarilla, sandalwood, bergamot, geranium, honey essence, rose oil, vanilla, lemon Oil, orange oil, mint oil, cinnamon, caraway, cognac, jasmine, chamomile, menthol, cinnamon, ylang-ylang, sage, spearmint, ginger, coriander or coffee. In addition, the liquid composition may or may not contain nicotine.
본 발명에 따르면, 여러가지 재질의 겔 수용체(56a)가 적용될 수 있다. 도 1 및 도 2에 따르면 겔 수용체(56a)가 말아져서 만들어지는 것으로 도시되었으나, 이는 도시의 편의상 그렇게 표현한 것이며, 겔 수용체(56a)의 구성에 그에 한정되는 것은 아니다. 아래와 같은 여러 종류의 겔 수용체(56a)가 고려될 수 있으며, 기본적으로는 도 3에 보인 파이프 구조물(40)의 일측으로 겔 수용체(56a)를 구기거나 말아서 밀어넣고 타측에서 다소 단면이 좁아진 형상으로 압출해내면서 랩핑 페이퍼(61)로 랩핑하여 겔 수용체 로드(57)를 얻을 수 있게 된다. 파이프 구조물(40)로 도입되기 전에 니들과 같은 액체 주입부를 통해 액체화된 겔상 에어로졸 발생기질을 겔 수용체(56a) 내로 흡습시키며 겔 수용체(56a)는 파이프 구조물(40)을 통과하면서 액체화된 겔상 에어로졸 발생기질로 젖어지거나 머금은 상태로 되고 파이프 구조물(40)의 타측에서 곧바로 랩핑 페이퍼(61)에 의해 랩핑되면서 적당한 길이, 일 예로, 80 mm 혹은 140 mm 정도로 컷팅되어 겔 수용체 로드(57)을 형성한다. 즉 겔상 에어로졸 발생기질 혼합물은 70 ℃를 포함하는 제2 온도 범위로 가열하여 액체 상태로 만들어서 니들과 같은 주입부를 통해 겔 수용체(56a) 내로 주입되어 겔 수용체(56a)에 흡습된다. 겔 수용체 로드(57)로 절단하기 전에 적절한 냉각 과정을 거칠 수도 있고, 겔 수용체(56a)가 액체 상태의 겔상 에어로졸 발생기질에 대해 충분한 흡습력을 가지므로 절단한 뒤에 상온에서 적절한 시간, 일예로 1시간 유지하거나 저온, 일예로 4 ℃에서 5분 - 10분을 유지하는 것으로 겔 수용체(56a) 내로 도입된 액체 상태의 겔상 에어로졸 발생기질이 겔화되어 후속 작업(카트리지로 절단하는 작업이나 흡연 물품으로 랩핑하는 작업) 중에 액상 조성물이 겔 수용체(56a)로부터 흘러나오는 것이 막아지거나 최소화될 수 있다. 즉 겔 수용체 로드(57)는 겔상 에어로졸 발생기질이 액체 상태로 머금어진 겔 수용체(56a)를 랩핑 페이퍼(61)로 랩핑한 상태로 제공될 수도 있고, 파이프 구조물에 적절한 냉각 구조를 제공함으로써 겔 수용체 로드(57)가 겔상 에어로졸 발생기질이 겔상으로 겔 수용체(56a) 내에 존재한 채로 랩핑 페이퍼(61)로 랩핑하게 될 수도 있다. 다르게는 겔 수용체 로드(57)는 전술한 바와 같이 소정 시간 상온을 포함하는 제1 온도 범위에서 유지하는 것만으로 겔 수용체 내에 도입된 에어로졸 발생기질을 포함하는 혼합물을 겔화시켜서 보유할 수 있고, 후술하는 바와 같이 개별 흡연 물품(50)으로 들어갈 수 있는 크기로 컷팅된다. According to the present invention,
이러한 구성은 기존의 궐련 제조 라인에서 일반화된 프로세스이며, 기존의 궐련 제조 프로세스와 장비를 그대로 이용할 수 있는 장점이 있다. 즉 기존의 필터, 페이퍼 튜브, 담배 각초의 제조에서 위와 같은 프로세스가 그대로 적용되고 있으며, 그러한 현재의 장비와 공정을 그대로 이용하여 카트리지(56)을 얻을 수 있다. This configuration is a generalized process in the existing cigarette manufacturing line, and has the advantage of using the existing cigarette manufacturing process and equipment as it is. In other words, the above process is applied as it is in the manufacture of conventional filters, paper tubes, and tobacco kerosene, and the
겔상 에어로졸 발생기질은, 70 ℃를 포함하는 일예로 50 - 100℃의 제2 온도 범위에서 액체 상태로, 겔 수용체 내에 도입되기에, 후술하는 겔 수용체 내로 쉽게 흡습될 수 있으며, 상온을 포함하는 일예로 50 ℃ 미만의 제1 온도 범위에서 겔 수용체 내에서 겔 수용체에 존재하는 표면, 기공, 네트워크 사이의 공간에 겔상으로 존재하게 된다. 따라서 상온을 포함하는 제1 온도 범위에서 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지가 유지되는 경우에, 겔상 에어로졸 발생기질에 포함된 액상 조성물이 겔상 에어로졸 카트리지로부터 흘러나오거나 누출될 가능성은 없거나 최소화된다. The gel-like aerosol-generating substrate is introduced into the gel receptor in a liquid state in a second temperature range of 50 to 100°C, for example, including 70°C, so that it can be easily absorbed into the gel receptor, which will be described later. In the first temperature range of less than 50°C, the gel receptor is present in the gel phase in the space between the surfaces, pores, and networks present in the gel receptor. Therefore, when the gel-like aerosol-generating cartridge is maintained in the first temperature range including room temperature, the possibility that the liquid composition contained in the gel-like aerosol-generating substrate flows out or leaks from the gel-like aerosol cartridge is minimized.
바람직한 일 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 겔 수용체는, 멜라민 기지 발포수지로 만들어진 두께 2 내지 3 mm의 띠를 구기거나 말아서 전술한 파이프 구조물(40)로 도입하여 실린더 모양으로 만든 것이고, 바람직한 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 겔 수용체는, 멜라민 기지 발포수지를 실린더 형상으로 가공하고 전술한 파이프 구조물(40)로 도입하여 압출시켜서 만들어진 것인데, 멜라민 기지 발포수지로 만들어진 겔 수용체는, 더욱 바람직하게는 0.01 내지 0.013 mg/mm3인 단위 부피당 중량을 갖는다. 100 mg의 액상 조성물에 대응하는 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지를 포함하는 전기 가열식 흡연 물품에 대해 행한 실험결과에 따르면, 실험 중에 액상 조성물이 외부로 흘러 나오는 문제 없이 겔 수용체에 흡습된 채로 유지되었으며, 기존의 가열식 궐련보다 월등히 풍부한 에어로졸이 확인되었으며, 기존의 하이브리드 타입이나 액상 조성물을 흡습한 경우 보다도 많은 액상 조성물로부터 유래하는 충분한 에어로졸이 확인되었다. According to a preferred embodiment, the gel receptor according to the present invention is made into a cylinder shape by introducing or introducing a pipe having a thickness of 2 to 3 mm made of melamine-based foamed resin into a
바람직한 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 겔 수용체는, 펄프 또는 펄프를 포함하는 원단을 구기거나 접거나 말아서 전술한 파이프 구조물(40)로 도입하여 실린더 모양으로 만들거나 실린더 형상으로 가공하고 전술한 파이프 구조물(40)로 도입하여 압출시켜서 만든 것인데, 펄프 또는 펄프를 포함하는 원단으로 만들어진 겔 수용체는, 더욱 바람직하게는 0.25 내지 0.4 mg/mm3인 단위 부피당 중량을 갖는다. 100 mg의 액상 조성물에 대응하는 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지를 포함하는 전기 가열식 흡연 물품에 대해 행한 실험결과에 따르면, 실험 중에 액상 조성물이 외부로 흘러 나오는 문제 없이 겔 수용체에 흡습된 채로 유지되었으며, 기존의 가열식 궐련보다 월등히 풍부한 에어로졸이 확인되었으며, 기존의 하이브리드 타입이나 액상 조성물을 흡습한 경우 보다도 많은 액상 조성물로부터 유래하는 충분한 에어로졸이 확인되었다. According to another preferred embodiment, the gel receptor according to the present invention is made into a cylinder shape or processed into a cylinder shape by introducing into the above-described
바람직한 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 겔 수용체는, 면의 직조 원단 혹은 부직포 원단을 구기거나 말아서 전술한 파이프 구조물(40)로 도입하여 실린더 모양으로 만들거나 실린더 형상으로 가공하고 전술한 파이프 구조물(40)로 도입하여 압출시켜서 만든 것인데, 면의 직조 원단 혹은 부직포 원단으로 만들어진 겔 수용체는, 더욱 바람직하게는 0.2 내지 0.35 mg/mm3인 단위 부피당 중량을 갖는다. 100 mg의 액상 조성물에 대응하는 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지를 포함하는 전기 가열식 흡연 물품에 대해 행한 실험결과에 따르면, 실험 중에 액상 조성물이 외부로 흘러 나오는 문제 없이 겔 수용체에 흡습된 채로 유지되었으며, 기존의 가열식 궐련보다 월등히 풍부한 에어로졸이 확인되었으며, 기존의 하이브리드 타입이나 액상 조성물을 흡습한 경우 보다도 많은 액상 조성물로부터 유래하는 충분한 에어로졸이 확인되었다. According to another preferred embodiment, the gel receptor according to the present invention is made into a cylinder shape or processed into a cylinder shape by bending or rolling a woven or non-woven fabric of cotton into the above-described
바람직한 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 겔 수용체는, 대나무 섬유의 직조 원단 혹은 부직포 원단을 구기거나 말아서 전술한 파이프 구조물(40)에 도입하여 실린더 모양으로 만들거나 실린더 형상으로 가공하고 전술한 파이프 구조물(40)로 도입하여 압출시켜서 만든 것인데, 대나무 섬유의 직조 원단 혹은 부직포 원단으로 만들어진 겔 수용체는, 더욱 바람직하게는 0.15 내지 0.25 mg/mm3인 단위 부피당 중량을 갖는다. 100 mg의 액상 조성물에 대응하는 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지를 포함하는 전기 가열식 흡연 물품에 대해 행한 실험결과에 따르면, 실험 중에 액상 조성물이 외부로 흘러 나오는 문제 없이 겔 수용체에 흡습된 채로 유지되었으며, 기존의 가열식 궐련보다 월등히 풍부한 에어로졸이 확인되었으며, 기존의 하이브리드 타입이나 액상 조성물을 흡습한 경우 보다도 많은 액상 조성물로부터 유래하는 충분한 에어로졸이 확인되었다. According to another preferred embodiment, the gel receptor according to the present invention is rolled or rolled into a woven or non-woven fabric of bamboo fiber and introduced into the above-described
바람직한 일 실시예에 따르면, 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지(56)을 형성하는 랩핑 페이퍼(61)는, 알루미늄 포일이 종이에 부착되어 형성된 합지로 제공될 수 있으며, 알루미늄 포일이 겔 수용체(56a)에 접촉하도록 실린더 형상으로 랩핑된다. 이에 따라 알루미늄 포일은 겔 수용체(56a)에 머금어진 액체 상태의 겔상 에어로졸 발생기질이 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지(56) 측면을 통해 흘러나올 가능성을 없애거나 최소화할 수 있다. 즉 도 1 및 도 2에 보인 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지의 구성으로부터 알 수 있는 바와 같이, 겔 수용체(56a)는 흡연 물품 형성을 위한 랩핑 페이퍼(60)에 의해 랩핑되기 전에 별개의 랩핑 페이퍼(61)에 의해 랩핑되는데, 이 경우 랩핑 페이퍼(61)는 알루미늄 포일이 종이에 부착된 형태로 제공될 수 있고, 알루미늄 포일이 겔 수용체(56a)에 접촉하도록 실린더 형상으로 랩핑되는 것이 좋다. According to one preferred embodiment, the wrapping
담배체(58)는 판상엽 담배, 각초, 재구성 담배 등 담배 원료를 기초로 하는 고체 물질을 포함할 수 있다. 일 실시예에서 담배체(58)는 주름진 판상엽 시트로 충진될 수 있다. 판상엽 시트는 실린더 축에 실질적으로 가로방향으로 둘둘 말리거나, 접히거나, 압축되거나, 수축됨으로써 주름이 형성될 수 있다. 주름진 판상엽 시트의 골 간격 등을 조절함으로써 다공도를 결정할 수 있다.The
다른 실시예에서 담배체(58)는 담배 각초들로 충진될 수 있다. 여기에서, 담배 각초들은 담배 시트(또는 슬러리 판상엽 시트)를 잘게 절단함으로써 생성될 수 있다. 또한, 담배체(58)는 복수의 담배 가닥들이 서로 같은 방향(평행)으로 또는 무작위로 합쳐져서 형성될 수 있다. 구체적으로, 담배체(58)는 복수의 담배 가닥들이 합쳐져서 형성되고, 에어로졸이 통과할 수 있는 종방향의 복수의 채널들이 형성될 수 있다. 이때, 담배 가닥들의 크기 및 배열에 의하여, 종방향의 채널들은 균일하거나 불균일할수 있다.In another embodiment, the
담배체(58)는 추가로 에틸렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌글리콜, 테트라에틸렌 글리콜 및 올레일 알코올 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 담배체는 글리세린 및 프로필렌 글리콜을 더 포함할 수도 있다.The
또한, 담배체(58)는 풍미제 및/또는 유기산(organic acid)과 같은 다른 첨가 물질을 함유할 수 있다. 예를 들어, 풍미제는 감초, 자당, 과당 시럽, 이소감미제(isosweet), 코코아, 라벤더, 시나몬, 카르다몸, 셀러리, 호로파, 카스카릴라, 백단, 베르가못, 제라늄, 벌꿀 에센스, 장미 오일, 바닐라, 레몬 오일, 오렌지 오일, 민트 오일, 계피, 케러웨이, 코냑, 자스민, 카모마일, 멘톨, 계피, 일랑일랑, 샐비어, 스피어민트, 생강, 고수 또는 커피 등을 포함할 수 있다. 한편, 담배 매질 수용부(11a, 11b)는 글리세린 또는 프로필렌 글리콜을 일부 포함할 수도 있다.In addition, the
경우에 따라서는 담배 각초로 이루어지는 담배체 없이 액상 조성물이 니코틴을 포함하고, 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지에 튜브와 필터를 차례로 적층하고 랩핑 페이퍼로 랩핑하여 전기 가열식 흡연 물품을 제조할 수도 있다. In some cases, the liquid composition may contain nicotine without a tobacco body made of tobacco kerosene, and a tube and a filter may be sequentially stacked in a gel-like aerosol-generating cartridge and wrapped with wrapping paper to produce an electrically heated smoking article.
본 발명에 따른 전기 가열식 흡연 물품(50)은 도 1 및 도 2에 보인 바와 같이, 에어로졸의 이동 통로를 제공하는 페이퍼 튜브(54)를 포함할 수 있는데, 튜브에는 PLA가 삽입되어 에어로졸의 온도를 낮추어 사용자가 에어로졸 흡입 시에 화상을 입는 것을 방지할 수도 있다. 페이퍼 튜브(54) 역시도 별개의 랩핑 페이퍼(도시되지 않음)에 의해 랩핑될 수 있다. 이 경우 페이퍼 튜브(54)를 위한 랩핑 페이퍼는 페이퍼, 즉 종이도 충분하다.The electrically
마우스피스 역할을 하는 필터(52)는 도 1 및 도 2에 보인 바와 같이 에어로졸은 지나가고 액 유입은 막아주는 역할을 한다. 전술한 바와 같이 겔 수용체(56a)에 유지되는 겔상 에어로졸 발생기질은, 상온을 포함하는 제1 온도 범위에서 겔상 등으로 겔 수용체(56a)내에 유지되지만, 흡연 물품이 보관되는 주변 환경이 제2 온도 범위에 이른다거나 그 상황에서 과도한 외력이 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지(56)에만 작용하는 경우와 같이 비 정상적인 환경에서 일부의 액상 조성물이 외부로 흘러나갈 수 있는데, 이 경우 필터가 액 유입을 막는 역할을 수행한다(페이퍼 튜브도 비슷하게 기능할 수 있음). 필터는 펄프로 제작될 수 있으며, 원통형 또는 튜브 형태로 제작될 수 있다. 한편, 필터는 가향 성분을 포함하여 사용자의 만족감을 향상시킬 수 있다. 가향 성분은 예를 들어, 감초, 자당, 과당 시럽, 이소감미제, 코코아, 라벤더, 시나몬, 카르다몸, 셀러리, 호로파, 카스카릴라, 백단, 베르가못, 제라늄, 벌꿀 에센스, 장미 오일, 바닐라, 레몬 오일, 오렌지 오일, 민트 오일, 계피, 케러웨이, 코냑, 자스민, 카모마일, 멘톨, 계피, 일랑일랑, 샐비어, 스피어민트, 생강, 고수 또는 커피 등을 포함할 수 있다. The
본질적으로 전술한 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지(56)는, 위와 같이 필터(52)에 가향 성분을 포함시키는 프로세스와 장비를 그대로 이용하여 만들어질 수도 있다. 이 경우 기존의 프로세스와 장비를 그대로 이용하므로 양산성과 품질관리의 충족시키는데 큰 어려움이 없게 된다. Essentially, the above-described gel-like aerosol-generating
전기 가열식 흡연 물품(50)은 보통 복수 층의 랩핑 페이퍼(60, 61, 62)로 랩핑되는데, 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지가 위치한 부분을 감싸는 제1 랩핑 페이퍼(61), 그 하류 혹은 상류에 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지와 담배 각초에 의한 담배체를 함께 랩핑하는 제2 랩핑 페이퍼(62), 그 위에 튜브를 함께 랩핑하는 제3 랩핑 페이퍼(도시되지 않음), 그 위에 전기 가열식 흡연 물품의 모든 부분을 감싸는 제4 랩핑 페이퍼(60)와 같이 여러 겹의 랩핑 페이퍼로 랩핑할 수 있다. 이렇게 여러 단계의 랩핑을 거치면서 전기 가열식 흡연 물품이 얻어질 수 있는데, 경우에 따라서는 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지를 형성하는 공정이 별개로 행해질 수도 있고, 연속 라인을 통해 행해질 수도 있다. The electrically
다르게는 제조 시간을 단축시키고, 제조 원가를 절감하기 위해, 전기 가열식 흡연 물품의 모든 부분을 랩핑하는 최 외곽에 위치한 랩핑 페이퍼 내측에, 서로 다른 재질 또는 서로 다른 두께의 포장재를 덧대고 한 번에 랩핑하는 것도 가능하다. Alternatively, to reduce manufacturing time and to reduce manufacturing costs, wrap the padding of different materials or different thicknesses on the inside of the outermost wrapping paper wrapping all parts of the electrically heated smoking article. It is also possible to do.
도 1 및 도 2에 보인 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지(56)는, 액상 조성물을 포함하는 겔상 에어로졸 발생기질이 수용된 겔 수용체(56a)를 하우징 역할을 하는 랩핑 페이퍼(61)가 랩핑하고 있다. 또한, 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지(56)의 하류 단부에는 페이퍼 튜브(54) 및 필터(52)가 차례로 적층되도록 설치된다. 필터 및 튜브는 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지와 함께 랩핑 페이퍼(60)에 의해 랩핑된다. 1 and 2, the gel-type aerosol-generating
겔상 에어로졸 발생기질 카트리지(56) 내의 겔상 에어로졸 발생기질은 제1 온도범위에서 겔 수용체에 겔상 등으로 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지(56) 내에 유지되며 겔상 에어로졸 발생기질에 포함된 액상 조성물이 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지(56)로부터 흘러나오지는 않으며, 가열에 의해 기화되며 에어로졸을 발생한다. The gel aerosol-generating substrate in the gel-like aerosol-generating
랩핑 페이퍼(60, 61, 62)는 고열 및 액상과의 접촉에 의해서 변형되거나 인체에 유해한 성분을 발생시키진 않는 소재로 제조되는 것이 바람직하다. 또는 랩핑 페이퍼는 금속 박막이나 금속 포일(foil)로 제조하는 것도 가능하며, 전술한 바와 같이 종이 재질의 랩핑 페이퍼에 금속 박막이나 금속 박판이 덧대어진 형태 혹은 합지된 형태일 수도 있다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지(56)의 하우징 역할을 하는 랩핑 페이퍼(61)는 페이퍼와 알루미늄 포일의 합지로 구성되며, 알루미늄 포일이 겔 수용체(56a)와 맞닿아서 제조 공정 중이나 보관 중에 제2 온도범위에서 겔 수용체(56a)가 놓여짐으로써 겔상 에어로졸 발생기질이 액체 상태로 바뀌어서 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지(56)의 측면으로 흘러나오는 것을 막게 된다.The wrapping paper (60, 61, 62) is preferably made of a material that is not deformed by contact with high heat and liquid or does not generate harmful components to the human body. Alternatively, the wrapping paper may be made of a metal thin film or a metal foil, or may be in the form of a metal thin film or a thin metal sheet overlaid or laminated to a paper-like wrapping paper as described above. According to a preferred embodiment of the present invention, the wrapping
겔상 에어로졸 발생기질 카트리지의 하류 측에 필터(52)는 기류 형성을 위해 중공부를 가질 수 있으나, 중공부를 가지지 않는 형태의 필터를 사용하여도 무방하다. 필터는 적어도 하나의 세그먼트로 구성될 수 있으며, 예를 들어 튜브 필터, 냉각 구조물 및 리세스 필터 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 튜브 필터는 내부에 중공을 포함하는 형태를 갖는다. 튜브 필터 및 리세스 필터는 셀룰로오스 아세테이트로 제작될 수 있으며, 냉각 구조물로 기능하는 튜브는 순수한 폴리락트산으로 제작되거나, 다른 분해성 폴리머와 폴리락트산을 조합하여 제작될 수 있다. The
보다 구체적으로 필터(52)는 아세테이트, 종이, PP 등의 재질로 제조될 수 있으며, 필터를 감싸는 필터 권지(랩핑 페이퍼)는, 일반지, 다공지, 천공지, NWA(Non Wrapped Acetate) 등으로 분류될 수 있다. 또한 필터의 형태는 하나의 세그먼트로 이루어지는 모노 필터, 여러 개의 세그먼트로 이루어지는 복합(이중, 삼중 등) 필터로 분류할 수 있다. 필터는 아세테이트 토우, 가소제, 활성탄, X-DNA, 권지로 제조될 수도 있다. 아세테이트 토우는, 셀룰로오스 아세테이트의 연속필라멘트의 집합체를 말하며, 필터의 가장 중요한 특성인 흡인저항을 결정하는데 결정적인 역할을 한다. 아세테이트 토우의 성질은 데니아에 의해서 결정된다.More specifically, the
가소제는 셀룰로오스 아세테이트 섬유를 부드럽고 유연하게 함으로써 섬유 사이의 접촉점에서 결합을 형성하고, 섬유 묶음을 더욱 딱딱하게 해준다. 담배필터용 가소제는 트리아세틴을 사용한다. The plasticizer softens and softens the cellulose acetate fibers to form bonds at the contact points between the fibers, making the fiber bundles more rigid. Triacetin is used as a plasticizer for cigarette filters.
흡착제의 하나인 활성탄은 탄소를 주성분으로 하는 물질이며, 입자의 크기와 성상에 따라서 구분될 수 있다. 활성탄에 사용되는 원료로는 식물성 원료로서 목재, 톱밥, 과실각(야자껍질, 대나무, 복숭아 씨) 등이 있다. Activated carbon, which is one of the adsorbents, is a substance mainly composed of carbon, and can be classified according to particle size and properties. Raw materials used for activated carbon are vegetable raw materials, such as wood, sawdust, and fruit flakes (palm shell, bamboo, peach seeds).
X-DNA는 해조류에서 추출한 후 농축하여 가공된 기능성 입자를 말한다. 담배 필터에 주로 사용되는 활성탄에 비해 담배맛에 영향을 미치지 않고, 각종 발암 물질의 제거 기능이 탁월하다. X-DNA refers to functional particles processed after being extracted from seaweeds and concentrated. Compared to activated carbon, which is mainly used for cigarette filters, it does not affect the taste of cigarettes, and it has excellent removal function of various carcinogens.
권지(랩핑 페이퍼)의 기능은 필터 제조 시, 필터 플럭의 형상을 유지해준다. 권지 제조 시에는, 기공도, 인장 강도, 신장율, 두께, 풀 붙임성 등의 물성을 만족해야 한다. The function of the wrapping paper (wrapping paper) maintains the shape of the filter floc when the filter is manufactured. In the manufacture of the winding paper, properties such as porosity, tensile strength, elongation, thickness, and pasteability must be satisfied.
예를 들어 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지(56)의 길이는 14.0mm이며, 필터(52) 또는 튜브(54)의 길이는 각각 2.5mm, 담배 각초를 포함하는 담배체(58)의 길이는 9.0mm일 수 있다. 다르게는, 일 예로, 필터(52)는 10 mm, 페이퍼 튜브(54)는 16 mm, 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지(56)는 10 mm, 담배체(58)는 12 mm가 될 수 있다. For example, the length of the gel-like aerosol-generating
필터(52), 페이퍼 튜브(54), 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지(56), 담배체(58)의 상대적인 길이와 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지(56) 및 담배체(58)의 상대적인 배치는, 후술하는 에어로졸 발생 장치(100)에 의해 전기 가열식 흡연 물품에서 발생하는 에어로졸을 사용자가 흡입하는 과정에서 에어로졸의 온도와 관계될 수 있다. 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지(56)로부터 발생하는 에어로졸의 온도와, 담배체(58)에서 발생하는 에어로졸의 온도가 다르고, 페이퍼 튜브(54)의 길이가 길어짐에 따라 고온의 에어로졸을 더 냉각시킬 수 있기 때문에, 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지(56) 및 담배체(58)로부터 발생하는 에어로졸의 온도와, 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지(56) 및 담배체(58)의 상대적인 배치를 고려하고, 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지(56) 및 담배체(58)의 부피에 의존하는 액상 조성물 및 담배 각초의 양과, 후술하는 에어로졸 발생 장치의 가열 방식 등을 고려하여 이들의 상대적인 길이와 배치가 달라질 수 있다. 현재 시판 중인 전기 가열식 흡연 물품의 크기와 같은 크기로 전기 가열식 흡연 물품을 제조하면서 이상의 여러 조건을 충족시키는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 어렵지는 않을 것이다. The relative lengths of the
전술한 바와 같이, 도 3에 보인 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지(56)를 제조하기 위한 바람직한 일 실시예에 따르면, 먼저 겔상 에어로졸 발생기질을 제2 온도 범위로 가열하여 액체로 만든 후, 파이프 구조물(40)에 의해 실린더 형상으로 형성되는 겔 수용체(56a)가 파이프 구조물(40)로 도입되기 전에 스프레이 장비 혹은 니들과 같은 액체 주입부를 지나며, 액체가 충분히 스프레이되거나 주입되어 액체가 겔 수용체(56a) 내로 제공되며 겔 수용체(56a)는 파이프 구조물(40)을 통과하면서 액체를 머금거나 액체에 의해 젖어진 상태로 된다. 그 후, 액체가 흡습된 겔 수용체는 예를 들어 종이(혹은 알루미늄 포일이 합지된 페이퍼)로 된 랩핑 페이퍼에 의해 랩핑되며, 필요한 길이(일례로 140 mm, 100 mm 혹은 80 mm)로 절단되어 겔 수용체 로드(57)를 형성한다. 겔 수용체 로드(57)는 후술하는 바와 같이 원하는 길이의 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지(56)(일례로 14 mm, 10 mm, 8 mm)로 절단된 이후, 다른 전기 가열식 흡연 물품의 세그먼트(튜브, 필터, 담배체)와 함께 팩킹(랩핑)하여 에어로졸 발생용 전기 가열식 흡연 물품(50)으로 제조될 수 있다. 전술한 바와 같이 겔 수용체(56a) 내로 도입된 액체는, 파이프 구조물(40)을 지나면서나, 겔 수용체 로드(57)로 절단된 뒤에 보관되면서나, 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지(56)으로 절단단 뒤에 보관되면서, 제1 온도 범위에서 유지되면서 겔화되어 겔 수용체(56a) 내부의 표면, 기공, 네트워크 상에 미세한 알갱이 모양으로 분산되어 존재하게 된다. As described above, according to an exemplary embodiment for manufacturing the gel-like aerosol-generating
도 4는 본 발명의 또 다른 바람직한 실시예에 따라 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지(56)를 제조하기 위해 겔 수용체 로드(57)를 컷팅하는 컷팅 공정을 개략적으로 도시한 도면이다. 전술한 바와 같이 일례로 140 mm, 100 mm 혹은 80 mm의 길이를 갖는 겔 수용체 로드(57)는 인덱스 테이블(70)의 홈 내로 유입되어 인덱스 테이블의 회전에 따라 컨베이어 벨트(90)로 이동된다. 이때, 인덱스 테이블(70)을 따라 이동하는 경로 상에 회전 칼날(80)이 배치되며, 회전 칼날에 의해 겔 수용체 로드(57)는 원하는 길이, 일례로 14 mm, 10 mm, 80 mm 길이로 10개의 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지(56)로 절단된다. 회전 칼날(80)은 10개가 등간격으로 배치되어, 140mm의 겔 수용체 로드(57)를 10개의 14 mm 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지(56)로 절단하거나, 100 mm의 겔 수용체 로드(57)를 10개의 10 mm 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지(56)으로 절단하거나, 80 mm의 겔 수용체 로드(57)를 10개의 8 mm 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지(56)으로 절단할 수 있다. 전술한 바와 같이, 이상의 프로세스 및 장비는 기존의 궐련 제조에서 필터에 가향 성분 등을 포함시키는 경우에 적용되던 것을 그대로 이용하는 것이므로 양산성과 품질관리를 그대로 충족시키는데 큰 어려움이 없게 된다. 4 is a view schematically showing a cutting process of cutting the
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지(56)의 하류 단에 마우스피스로 기능하는 필터(52)가 위치하고 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지(56)의 상류 단에 담배 각초를 포함하는 담배체(58)가 위치한다. 이들 각 세그먼트(필터, 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지, 담배체)를 함께 팩킹하여 에어로졸 발생용 전기 가열식 흡연 물품을 제조할 수 있게 된다. 전술한 바와 같이 필터(52)와 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지(56) 사이에는 필요에 따라 에어로졸의 이동 통로를 제공하는 튜브(54)가 위치될 수 있다. 이들 각 세그먼트인, 필터, 튜브, 액상 카트르지, 담배체가 나란히 배열되고 이들을 함께 팩킹하여 에어로졸 발생용 전기 가열식 흡연 물품(50)을 얻을 수 있다. 실제 제조라인에서는 이들이 나란히 10개 세트 이상으로 나열되어 랩핑이 진행된 후에 여러 개의 전기 가열식 흡연 물품으로 절단될 수 있다. According to one preferred embodiment of the present invention, a
어느 경우든 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지(56)에 포함되는 에어로졸 발생기질인 액상 조성물은 겔화되어 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지 내의 겔 수용체의 표면, 기공, 네트워크 등에 미세한 알갱이로 분산되어 존재하며, 설사 액상화된다 하더라도 겔 수용체(56a)에 흡습되므로 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지 외부로 흘러나오지 않는데, 전기 가열식 흡연 물품을 제조하는 과정에서 혹은 전기 가열식 흡연 물품을 완성한 후에 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지에 가해지는 고온이나 물리적 압력 때문에 액상 조성물이 외부로 흘러나오거나 에어로졸로 기화하여 밖으로 나오는 경우를 고려할 수 있다. 먼저 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지의 상류에는 담배체가 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지의 하류에는 필터가 위치하므로, 설사 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지에 고온이 가해지거나 외부로부터 물리적 압력이 가해진다 하더라도 액상 조성물이 필터 혹은 담배체를 거쳐서 외부로 흘러나올 가능성은 낮다. 겔상 에어로졸 발생기질은 70 ℃를 포함하는 제2 온도 범위에서 액체화되고, 액상 조성물은 약 120 ℃ 이상에서 에어로졸을 발생하기 시작하므로 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지의 랩핑이나 제조 공정에서 공정 관리를 100 ℃ 이하, 바람직하게는 50 ℃ 미만의 제1 온도 범위로 함으로써 제조 과정 중의 액상 조성물의 손실을 막을 수 있다. 불가피하게 제조공정 중에서 액상 조성물의 기화시작 온도 이상의 고온이 필요한 경우에는, 공정 중에 손실되는 액상 조성물의 양을 추산하여 요구되는 양에 손실이 예상되는 양을 더하여 추가로 액상 조성물을 흡습시켜 관리할 수 있다. In any case, the liquid composition that is the aerosol-generating substrate contained in the gel-like aerosol-generating
이하에서 본 발명에 따른 전기 가열식 흡연 물품(50)을 가열시켜 에어로졸을 발생시킬 수 있는 에어로졸 발생 장치(100)의 실시예들을 설명한다. 이하에서 설명하는 에어로졸 발생 장치(100)는, 본 발명에서 설명한 전기 가열식 흡연 물품(50)과 같이 흡연 물품 내부에 액상 조성물이나 담배 각초와 같은 에어로졸 형성기질을 포함하며 기존의 궐련 형태로 랩핑 페이퍼로 랩핑된 전기 가열식 흡연 물품(50)이 삽입될 수 있는 공동을 갖고, 공동에 삽입된 흡연 물품의 에어로졸 형성 기재를 에어로졸 발생 장치 내에 제공되는 히터에 의해 가열하여 에어로졸을 형성시키는, 파지 가능하고 휴대 가능한 크기의 에어로졸 발생 장치이다. 히터는 후술하는 바와 같이 저항 가열 방식 혹은 유도 가열 방식으로 제공될 수 있는데, 일 예로 100 - 400 ℃의 온도까지 가열되어, 에어로졸 발생 장치의 공동 내에 삽입되는 전기 가열식 흡연 물품(50) 내부에 제공되는 에어로졸 형성 기재를 가열시켜 에어로졸을 발생시킨다. 바람직한 일 예에 따르면, 그 타켓 온도는 200 내지 350 ℃의 범위가 될 수 있으며, 더욱 바람직한 일 예에 따르면 그 타겟 온도는 250 내지 320 ℃의 범위가 될 수 있다 (일 예로 280 ℃를 타겟으로 정할 수도 있음). 경우에 따라서는 그 타겟 온도가 150 내지 250 ℃의 범위일 수 있는데(일 예로 180 ℃를 타겟 온도로 정할 수도 있음), 이것은 에어로졸을 발생시키고자 하는 대상이 액상 조성물(글리세린 등)인지 혹은 담배체인지 혹은 글리세린과 같은 액상 조성물이 흡습된 담배체인지에 따라 달라질 수 있다. 어느 경우든 전기 가열식 흡연 물품(50) 내에서 발생된 에어로졸은 튜브(54) 및 필터(52)를 통해 사용자의 입안으로 흡입되므로, 흡입 과정에서 냉각되는 것을 고려하더라도 발생된 에어로졸의 온도가 과도하게 높으면 사용자에게 불쾌감을 주거나 화상의 위험이 있고 너무 과도하게 에어로졸이 발생할 수 있어서 여러 번의 퍼프가 힘들 수 있기에 이러한 점을 감안하여 발열체의 타겟 온도가 미리 정해져야 한다. 또한 이상의 이유 때문에 발열체의 타겟 온도의 상한이 위와 같이 제한된다. Hereinafter, embodiments of the aerosol-generating
바람직한 실시예에 따르면 발생된 에어로졸이 튜브(54) 및 필터(52)를 거쳐 나오는 온도가 마우스 엔드 온도(mouth end temperature)로 측정될 수 있는데, 사용자에게 불쾌감을 주지 않기 위해서 에어로졸의 온도는 50 ℃ 미만, 바람직하게는 45 ℃ 이하의 온도로 되어야 한다. 바람직한 에어로졸의 마우스 엔드 온도는 25 내지 45 ℃의 온도 범위를 갖고, 더욱 바람직한 에어로졸의 마우스 엔드 온도는 30 내지 40 ℃의 온도 범위를 갖는다.According to a preferred embodiment, the temperature at which the generated aerosol passes through the
에어로졸 발생 장치(100)는 장치 내에 제공되어 직류 전원으로 기능하는 재충전 가능한 배터리(110)와, 배터리(110)로부터의 출력을 제어하는 제어부(120)를 공히 포함한다. 도 5에 이러한 에어로졸 발생 장치(100)의 개념도를 전기 가열식 흡연 물품(50)과 함께 나타냈었으며, 각각의 실시예에 대해 가열 방식을 설명하기 위한 용도로 단면도로 개략적으로 나타내었다. 설명의 편의를 위하여, 흡연 물품인 전기 가열식 흡연 물품(50)은 기본적으로 필터(52) - 튜브(54) - 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지(56) - 담배체(58)의 순서로 배열되어 랩핑 페이퍼(60)으로 랩핑되어 구성된 것을 기준으로 설명한다. 각각의 경우에서 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지(56) 및 담배체(58)의 상대적 위치가 서로 바뀔 수 있음은 이미 설명한 바와 같다. The aerosol-generating
또한 아래의 설명들은 단지 예시의 목적으로서 제공되는 것이며 본 발명의 범위에 이에 한정되지는 않을 것이다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 아래에 예시한 에어로졸 발생 장치의 구성으로부터 일부 삭제하거나 일부를 추가하거나 다른 장치와 조합하여 본 발명의 범위에 속하는 에어로졸 발생 시스템을 구성할 수 있다는 것을 쉽게 알 수 있을 것이다. In addition, the following descriptions are provided for illustrative purposes only and are not limited to the scope of the present invention. Those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains may be able to construct an aerosol-generating system that falls within the scope of the present invention by partially deleting, adding some, or combining with other devices from the configuration of the aerosol-generating device illustrated below. You will find it easy.
도 5는 전술한 바와 같이 본 발명이 적용될 수 있는 일례의 에어로졸 발생 시스템의 개념도와 함께, 본 발명의 제1 실시예에 따른 에어로졸 발생 장치(100)의 단면을 개략적으로 도시한 도면이다. 5 is a view schematically showing a cross-section of an aerosol-generating
에어로졸 발생 시스템은 에어로졸 발생 장치(100)와 전기 가열식 흡연 물품(50)을 포함한다. 여기서 흡연 물품인 전기 가열식 흡연 물품(50)은 전술한 바와 같이 필터(52), 페이퍼 튜브(54), 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지(56) 및 담배체(58)가 랩핑 페이퍼(60)에 의해 랩핑되어 구성되며, 에어로졸 발생 장치(100)에 제공되는 중공에 삽입된다. The aerosol-generating system includes an aerosol-generating
에어로졸 발생 장치(100)는 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지(56)에 흡습된 액상 조성물을 가열하여 에어로졸을 발생시키기 위한 전기 저항에 의한 파이프 히터(130b)와, 담배체(58)의 담배 각초 등을 가열하여 에어로졸을 발생시키기 위한 전기 저항에 의한 침습식 히터(130a)를 포함한다. 더불어 이들 히터(130a, 130b)에 전력을 공급하기 위한 배터리(110)와, 이 배터리(110)로부터 히터(130a, 130b)로의 전력 공급을 제어하도록 구성된 제어부(120)를 포함한다. The aerosol-generating
상술한 제1 실시예에 따른 침입식 히터(130a)는 히터 패턴이 외부에 인쇄된 블레이드 형상이거나, 봉침 형상일 수 있다. 어느 경우에도 히터 패턴과 함께 온도 센서 패턴도 함께 제공되어 침입식 히터(130a) 표면에서의 온도가 센싱되고 그 센싱값에 따라 침입식 히터(130a)로 전력 공급을 제어할 수 있도록 한다. 제1 실시예에서와 같이 침입식 히터가 담배체(58) 내로 삽입되어 담배체(58)를 가열하여 담배체(58) 내부에서 에어로졸을 형성시키는 경우 담배체(58)와 접촉하여 가열하므로 즉각적으로 에어로졸을 발생시키는데 도움을 줄 수 있다. 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지(56)는 전술한 바와 같이 서로 물리적으로 연결된 재질을 구기거나 말아서 형성한 것이기에 침입식 히터(130a)가 제대로 삽입되지 않거나 삽입되었더라도 다시 제거할 때 겔 수용체가 제대로 분리되지 않을 우려가 있으므로, 침입식 히터(130a)는 담배체(58)까지만 삽입되는 것이 바람직하다. The
상술한 제1 실시예에 따른 파이프 히터(130b) 역시 히터선 혹은 면상 발열체 패턴이 외부에 인쇄되거나 제공된 파이프이다. 파이프 히터(130b)에도 침입식 히터(130a)와 마찬가지로 온도 센서 패턴이 제공되어 온도가 센싱되고 그 센싱값에 따라 파이프 히터(130b)로 전력 공급을 제어할 수 있도록 한다. 파이프 히터(130b)는 전기 가열식 흡연 물품(50)의 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지(56)의 측면으로부터 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지(56)를 가열하여 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지 내에 겔상으로 존재하는 에어로졸 발생기질이 가열되어 에어로졸을 발생시키도록 한다. The
이상의 히터에 의해 150 - 350 ℃의 온도 범위까지 에어로졸 발생기질을 가열시켜 에어로졸이 발생될 수 있으며, 사용자의 흡입에 의해 발생된 에어로졸은 페이퍼 튜브(54) 및 필터(52)를 거쳐 사용자의 입을 통해 흡입된다. 일 예로 침입식 히터(130a)가 담배체(58)의 담배 각초를 150 - 250 ℃의 온도 범위로 가열하여 담배 각초로부터 유래하는 에어로졸을 발생시킬 수 있고, 파이프 히터(130b)가 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지(56)의 겔 수용체를 250 - 350 ℃의 온도 범위로 가열하여 겔 수용체의 액상 조성물로부터 유래하는 에어로졸을 발생시킬 수 있다. 위 온도 조건은 서로 반대일 수 있다. 이상의 온도 범위로 가열시키더라도 랩핑 페이퍼가 연소되지는 않으며 랩핑 페이퍼의 일부분이 누져질 수는 있다.The aerosol may be generated by heating the aerosol-generating substrate to a temperature range of 150-350 °C by the above heater, and the aerosol generated by the user's inhalation passes through the
물론 각 히터(130a, 130b)의 히터 패턴, 센싱부와 제어부는 각각 전기적으로 연결되고, 배터리와 제어부도 전기적으로 연결된다. Of course, the heater pattern of each
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 에어로졸 발생 시스템의 단면을 개략적으로 도시한 도면이다. 6 is a view schematically showing a cross-section of an aerosol-generating system according to a second embodiment of the present invention.
전기 가열식 흡연 물품(50)의 구성은 제1 실시예의 경우와 마찬가지이다. The configuration of the electrically
제2 실시예에 따른 에어로졸 발생 장치(100)는 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지(56) 및 담배체(58)에 대응하는 하나의 저항 가열 방식의 파이프 히터(132)를 갖는 경우이다. 상술한 제1 실시예에 따른 파이프 히터(130b)와 마찬가지로 히터선 혹은 면상 발열체 패턴이 외부에 인쇄되거나 제공된 파이프이다. 제2 실시예에 따른 파이프 히터(132)에도 온도 센서 패턴이 제공되어 온도가 센싱되고 그 센싱값에 따라 파이프 히터(132)로 전력 공급을 제어할 수 있도록 한다. 파이프 히터(132)는 전기 가열식 흡연 물품(50)의 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지(56)의 측면으로부터 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지(56)를 가열하여 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지 내에 겔상으로 존재하는 에어로졸 발생기질로부터 에어로졸을 발생시킬 뿐만 아니라, 전기 가열식 흡연 물품(50)의 담배체(58)의 측면으로부터 담배체(58)을 가열하여 담배체(58) 내에 제공되는 담배 각초 등으로부터 에어로졸을 발생시킨다. 제2 실시예의 파이프 히터(132)는 본질적으로 같은 온도로 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지(56)와 담배체(58)을 가열하게 된다. 그 목표 온도는 150 - 350 ℃의 온도 범위에 있을 수 있으며, 온도 센싱값에 따라 그 온도가 조절될 수 있다. 이상의 온도 범위로 가열시키더라도 랩핑 페이퍼가 연소되지는 않으며 랩핑 페이퍼의 일부분이 누져질 수는 있다.The aerosol-generating
이러한 장치에 사용하기 위한 전기 가열식 흡연 물품을 위해서, 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지(56) 및 담배체(58)의 상대적 위치를 조정하거나, 이들의 상대적 부피(혹은 높이)를 조정하는 것에 의해 액상 조성물로부터 발생하는 에어로졸 양과, 담배 각초로부터 발생하는 에어로졸 양을 적절하게 조정할 수 있다. For electrically heated smoking articles for use in such devices, from the liquid composition by adjusting the relative positions of the gel-like aerosol-generating
물론 파이프 히터(132)의 히터 패턴, 센싱부와 제어부(110)는 각각 전기적으로 연결되고, 배터리와 제어부도 전기적으로 연결되고, 파이프 히터(132)는 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지(56) 및 담배체(58)만을 감싸는게 좋으며, 페이퍼 튜브(54)나 필터(52)를 감싸지 않는 것이 바람직하다. Of course, the heater pattern of the
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 에어로졸 발생 시스템의 단면을 개략적으로 도시한 도면이다. 7 is a view schematically showing a cross-section of an aerosol-generating system according to a third embodiment of the present invention.
전기 가열식 흡연 물품(50)의 구성은 전술한 실시예의 경우와 마찬가지이다. The configuration of the electrically
제3 실시예에 따른 에어로졸 발생 장치(100)는 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지(56)에 대응하는 저항 가열 방식의 파이프 히터(132a)와 담배체(58)에 대응하는 저항 가열 방식의 파이프 히터(132b)를 각각 갖는 경우이다. 상술한 실시예에 따른 파이프 히터와 마찬가지로 히터선 혹은 면상 발열체 패턴이 외부에 인쇄되거나 제공된 파이프이다. 제3 실시예에 따른 파이프 히터(132a, 132b)에도 온도 센서 패턴이 제공되어 온도가 센싱되고 그 센싱값에 따라 파이프 히터(132a, 132b)로 전력 공급을 제어할 수 있도록 한다. 파이프 히터(132a)는 전기 가열식 흡연 물품(50)의 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지(56)의 측면으로부터 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지(56)를 가열하여 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지 내에 겔상으로 존재하는 에어로졸 발생기질로부터 에어로졸을 발생시키고, 파이프 히터(132b)가 전기 가열식 흡연 물품(50)의 담배체(58)의 측면으로부터 담배체(58)을 가열하여 담배체(58) 내에 제공되는 담배 각초 등으로부터 에어로졸을 발생시킨다. 제3 실시예의 파이프 히터(132a, 132b)는 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지(56)와 담배체(58)를 서로 다른 온도로 가열하는 것을 가능하게 된다. 그 목표 온도는 150 - 350 ℃의 온도 범위에 있을 수 있으며, 온도 센싱값에 따라 그 온도가 조절될 수 있으며, 발생된 에어로졸은 사용자의 흡입에 의해 페이퍼 튜브(54) 및 필터(52)를 거쳐 사용자의 입을 통해 흡입된다. 일 예로 파이프 히터(132b)가 담배체(58)의 담배 각초를 150 - 250 ℃의 온도 범위로 가열하여 담배 각초로부터 유래하는 에어로졸을 발생시킬 수 있고, 파이프 히터(132a)가 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지(56)의 겔 수용체를 250 - 350 ℃의 온도 범위로 가열하여 겔 수용체의 액상 조성물로부터 유래하는 에어로졸을 발생시킬 수 있다. 위 온도 조건은 서로 반대일 수 있다. 이상의 온도 범위로 가열시키더라도 랩핑 페이퍼가 연소되지는 않으며 랩핑 페이퍼의 일부분이 누져질 수는 있다.The aerosol-generating
제3 실시예의 구성을 채용하는 경우, 침입식 히터가 가질 수 있는 문제점(사용후 전기 가열식 흡연 물품으로부터 떨어지는 잔류물의 문제점이나, 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지에 쉽게 삽입되지 않는다는 문제점)을 갖지 않으면서 도면에 보인 구성을 갖는 전기 가열식 흡연 물품에서나 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지(56)와 담배체(58)의 상대적 위치가 바뀐 전기 가열식 흡연 물품에서도 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지(56) 및 담배체(58)로부터 적절하게 에어로졸을 발생시킬 수 있으면서, 각 에어로졸 형성 기질의 최적 에어로졸 발생 온도에 맞게끔 파이프 히터(132a, 132b)를 온도를 설정하고 제어하는 것이 가능해진다. In the case of employing the configuration of the third embodiment, the drawing does not have a problem that an intrusive heater may have (a problem of residue falling off from an electrically heated smoking article after use, or a problem that it is not easily inserted into a gel-like aerosol-generating cartridge). Appropriately from the gel-like aerosol-generating
물론 파이프 히터(132)의 히터 패턴, 센싱부와 제어부(110)는 각각 전기적으로 연결되고, 배터리와 제어부도 전기적으로 연결되고, 파이프 히터(132)는 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지(56) 및 담배체(58)만을 감싸는게 좋으며, 페이퍼 튜브(54)나 필터(52)를 감싸지 않는 것이 바람직하다. Of course, the heater pattern of the
도 8은 본 발명의 제4 실시예에 따른 에어로졸 발생 시스템의 단면을 개략적으로 도시한 도면이다. 8 is a view schematically showing a cross-section of an aerosol-generating system according to a fourth embodiment of the present invention.
전기 가열식 흡연 물품(50)의 구성은 전술한 실시예의 경우와 마찬가지이다. The configuration of the electrically
제4 실시예에 따른 에어로졸 발생 장치(100)는 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지(56) 및 담배체(58)에 대응하는 높이를 갖는 하나의 저항 가열 방식의 파이프 히터(134b)와, 담배체(58)에 삽입될 수 있는 침입식 히터(134a)를 갖는다. The aerosol-generating
파이프 히터(134b)에는 전술한 파이프 히터와 마찬가지로 히터선 혹은 면상 발엘체 패턴이 외부에 인쇄되거나 제공되며 역시 온도 센서 패턴이 제공되어 온도가 센싱되고 그 센싱값에 따라 파이프 히터(132b)로 전력 공급을 제어할 수 있도록 한다. 파이프 히터(132b)는 전기 가열식 흡연 물품(50)의 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지(56)의 측면으로부터 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지(56)를 가열하여 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지 내에 겔상으로 존재하는 에어로졸 발생기질로부터 에어로졸을 발생시킬 뿐만 아니라, 전기 가열식 흡연 물품(50)의 담배체(58)의 측면으로부터 담배체(58)을 가열하여 담배체(58) 내에 제공되는 담배 각초 등으로부터 에어로졸을 발생시킨다. 제4 실시예의 파이프 히터(132b)도 본질적으로 같은 온도로 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지(56)와 담배체(58)을 가열하게 된다. 그러나, 제2 실시예와 달리 제4 실시예에서는 담배체(58)에 삽입될 수 있는, 전술한 바와 같은 구성을 갖는 침입식 히터(134a)가 추가로 제공된다. 이러한 구성은 담배체(58)에 추가적인 가열원을 제공할 수 있다는 의미이므로 전기 가열식 흡연 물품 내에 제공되는 에어로졸 발생 기질에 보다 효과적으로 대응할 수 있게 된다. 어느 경우든 그 목표 온도는 150 - 350 ℃의 온도 범위에 있을 수 있으며, 온도 센싱값에 따라 그 온도가 조절될 수 있다. 일 예로 파이프 히터(134b)가 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지(56)의 겔 수용체에 겔상으로 존재하는 에어로졸 발생기질 및 담배체(58)의 담배 각초를 150 - 250 ℃의 온도 범위로 가열하여 이들로부터 유래하는 유래하는 에어로졸을 발생시킬 수 있고, 추가로 침입식 히터(134a)가 담배체(58)의 담배 각초를 250 - 350 ℃의 온도 범위로 가열하여 담배 각초로부터 유래하는 에어로졸을 발생시킬 수 있다. 위 온도 조건은 서로 반대일 수 있다. 이상의 온도 범위로 가열시키더라도 랩핑 페이퍼가 연소되지는 않으며 랩핑 페이퍼의 일부분이 누져질 수는 있다. In the
물론 침입식 히터(134a) 및 파이프 히터(134b)의 히터 패턴, 센싱부와 제어부(110)는 각각 전기적으로 연결되고, 배터리와 제어부도 전기적으로 연결되고, 파이프 히터(132)는 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지(56) 및 담배체(58)만을 감싸는게 좋으며, 페이퍼 튜브(54)나 필터(52)를 감싸지 않는 것이 바람직하고, 침입식 히터(134a)는 전술한 이유 때문에 담배체(58)에만 삽입되는 것이 좋다. Of course, the heater pattern of the
도 9 내지 도 12에 따른 본 발명의 제5 실시예 내지 제8 실시예는 유도 가열 방식의 히터를 적용한 에어로졸 발생 시스템의 예시이다. 유도 가열을 위해 사용되는 전장품들은 유도 가열을 위한 부품들로, 원통형으로 다수 회 권선된 여자 코일(136a, 136c, 138b, 140a, 140b)과, 여자 코일(136a, 136c, 138b, 140a, 140b)과 반응하여 와전류 손실에 의해 유도 가열이 일어난 서셉터(susceptor: 자화 발열체)가 구비된다. 여기서 서셉터는, 장치 내에서 여자 코일(136a, 136c, 138b, 140a, 140b)이 에워싸도록 여자 코일(136a, 136c, 138b, 140a, 140b) 내측에 제공되는, 흡연 물품인 전기 가열식 흡연 물품(50)이 삽입될 수 있는 공동을 정의하는 중공 원통 형상의 박판으로 이루어지고 여자 코일(136a, 136c, 138b, 140a, 140b)과 반응하여 와전류 손실에 의한 유도 가열에 의해 400 ℃ 이하의 온도까지 가열되는 금속 재질의 히트 파이프(135, 136d, 138a, 142a, 142b)이다. 여자 코일(136a, 136c, 138b, 140a, 140b)에 인가되는 교류 전류의 크기에 따라 서셉터의 온도는 1000 ℃ 이상의 온도까지도 가열될 수 있겠으나, 본 발명은 전술한 바와 같이 발열체로 기능하는 서셉터를 400 ℃ 이하의 온도까지 가열한다. 히트 파이프(135, 136d, 138a, 142a, 142b)의 온도는, 히트 파이프(135, 136d, 138a, 142a, 142b)의 표면에 물리적으로 접촉하는 온도 센서에 의해 센싱될 수 있거나, 히트 파이프(135, 136d, 138a, 142a, 142b)로 기능하는 서셉터의 온도 변화에 따라 변화하는 인덕턱스 또는 리액턴스 값에 따라 서셉터를 가열하는 전류와 전압이 변화하는 것을 측정하는 전류 센서 및 전압 센서로부터의 전류와 전압의 변화에 따라 서셉터의 온도를 계산하는 것도 가능하다. The fifth to eighth embodiments of the present invention according to FIGS. 9 to 12 are examples of an aerosol-generating system to which an induction heating type heater is applied. The electrical components used for induction heating are parts for induction heating,
유도 가열을 이루려는 경우에는 제어부가 배터리(110)으로부터 직류 전원을 공급받아 공진 주파수의 교류 전류 혹은 공진 주파수와 차이가 있는 주파수의 교류 전류를 여자 코일로 공급하게 되는데, 서셉터의 온도 변화에 따라 여자 코일로 인가되는 교류 전류를 제어하여 서셉터를 원하는 온도로 발열시키고 유지시키고 변화시킬 수 있게 된다. In order to achieve induction heating, the controller receives DC power from the
도 9는 본 발명의 제5 실시예에 따른 에어로졸 발생 시스템의 단면을 개략적으로 도시한 도면이다. 9 is a view schematically showing a cross-section of an aerosol-generating system according to a fifth embodiment of the present invention.
전기 가열식 흡연 물품(50)의 구성은 전술한 실시예의 경우와 마찬가지이다.The configuration of the electrically
제5 실시예에 따른 에어로졸 발생 장치(100)는 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지에 대응하는 유도 가열 방식의 히트 파이프(135)와, 담배체(58)에 대응하는 유도 가열 방식의 히트 블레이드(136b)를 각각 갖는 경우이다. 히트 파이프(135) 및 히트 블레이드(136b) 모두 서셉터로 구성되며, 유도 가열에 의해 발열된다. 히트 파이프(135)는 전기 가열식 흡연 물품(50)의 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지(56)의 측면으로부터 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지(56)를 가열하여 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지 내에 겔상으로 존재하는 에어로졸 발생기질로부터 에어로졸을 발생시키고, 히트 블레이드(136b)가 전기 가열식 흡연 물품(50)의 담배체(58) 내의 담배 각초 등을 가열하여 에어로졸을 발생시킨다. The aerosol-generating
서셉터로 기능하는 히트 파이프(135) 및 히트 블레이드(136b)는 서로 별개로 제공되기에 그 재질이나 두께 등을 조절하여 원하는 가열 온도 조건을 이루는 것도 가능하다. Since the heat pipes 135 and the
제어를 통해 이루고자 하는 온도 조건은 상술한 바와 같거나 비슷할 수 있다. 즉 제5 실시예의 히트 파이프(135) 및 히트 블레이드(136b)는 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지(56)와 담배체(58)를 서로 다른 온도로 가열하는 것을 가능하게 된다. 그 목표 온도는 150 - 300 ℃의 온도 범위에 있을 수 있으며, 온도 센싱값에 따라 그 온도가 조절될 수 있으며, 발생된 에어로졸은 사용자의 흡입에 의해 페이퍼 튜브(54) 및 필터(52)를 거쳐 사용자의 입을 통해 흡입된다. 일 예로 히트 블레이드(136b)가 담배체(58)의 담배 각초를 150 - 200 ℃의 온도 범위로 가열하여 담배 각초로부터 유래하는 에어로졸을 발생시킬 수 있고, 히트 파이프 히터(135)가 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지(56)의 겔 수용체를 250 - 300 ℃의 온도 범위로 가열하여 겔 수용체의 액상 조성물로부터 유래하는 에어로졸을 발생시킬 수 있다. 위 온도 조건은 서로 반대일 수 있다. 이상의 온도 범위로 가열시키더라도 랩핑 페이퍼가 연소되지는 않으며 랩핑 페이퍼의 일부분이 누져질 수는 있다.The temperature conditions to be achieved through control may be the same as or similar to those described above. That is, the heat pipe 135 and the
물론 여자 코일(136a), 센싱부와 제어부(110)는 각각 전기적으로 연결되고, 배터리와 제어부도 전기적으로 연결되고, 히트 파이프(135)는 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지(56)만을 감싸는게 좋고, 페이퍼 튜브(54)나 필터(52)를 감싸지 않는 것이 좋다. 또한 히트 블레이드(136b)는 전기 저항 방식의 침입식 히터와 마찬가지로 담배체(58)까지만 삽입되는 것이 바람직하다. Of course, the
도 10은 본 발명의 제6 실시예에 따른 에어로졸 발생 시스템의 단면을 개략적으로 도시한 도면이다. 10 is a view schematically showing a cross-section of an aerosol-generating system according to a sixth embodiment of the present invention.
전기 가열식 흡연 물품(50)의 구성은 전술한 실시예의 경우와 마찬가지이다. The configuration of the electrically
제6 실시예에 따른 에어로졸 발생 장치(100)는 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지에 대응하는 유도 가열 방식의 히트 파이프(136d)와, 담배체(58)에 대응하는 저항 가열 방식의 파이프 히터(136e)가 조합된 예이다. The aerosol-generating
서셉터로 기능하는 히트 파이프(136d)는 전기 가열식 흡연 물품(50)의 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지(56)의 측면으로부터 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지(56)를 가열하여 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지 내에 겔상으로 존재하는 에어로졸 발생기질로부터 에어로졸을 발생시킨다. The
아울러 저항 가열에 의한 파이프 히터(136e)가 전기 가열식 흡연 물품(50)의 담배체(58)의 측면으로부터 담배체(58)을 가열하여 담배체(58) 내에 있는 담배 각초 등으로부터 에어로졸을 발생시킨다. In addition, the
이러한 장치에 사용하기 위한 전기 가열식 흡연 물품을 위해서, 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지(56) 및 담배체(58)의 상대적 위치를 조정하거나, 이들의 상대적 부피(혹은 높이)를 조정하는 것에 의해 액상 조성물로부터 발생하는 에어로졸 양과, 담배 각초로부터 발생하는 에어로졸 양을 적절하게 조정할 수 있다. For electrically heated smoking articles for use in such devices, from the liquid composition by adjusting the relative positions of the gel-like aerosol-generating
제6 실시예의 히트 파이프(136d) 및 파이프 히터(136e)는 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지(56)와 담배체(58)를 서로 다른 온도로 가열하는 것을 가능하게 된다. 그 목표 온도는 150 - 350 ℃의 온도 범위에 있을 수 있으며, 온도 센싱값에 따라 그 온도가 조절될 수 있으며, 발생된 에어로졸은 사용자의 흡입에 의해 페이퍼 튜브(54) 및 필터(52)를 거쳐 사용자의 입을 통해 흡입된다. 일 예로 히트 블레이드(136b)가 담배체(58)의 담배 각초를 150 - 250 ℃의 온도 범위로 가열하여 담배 각초로부터 유래하는 에어로졸을 발생시킬 수 있고, 히트 파이프 히터(135)가 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지(56)의 겔 수용체를 250 - 350 ℃의 온도 범위로 가열하여 겔 수용체의 액상 조성물로부터 유래하는 에어로졸을 발생시킬 수 있다. 위 온도 조건은 서로 반대일 수 있다. 이상의 온도 범위로 가열시키더라도 랩핑 페이퍼가 연소되지는 않으며 랩핑 페이퍼의 일부분이 누져질 수는 있다.The
물론 여자 코일(136c)와 파이프 히터(136e)의 히터 패턴, 센싱부와 제어부(110)는 각각 전기적으로 연결되고, 배터리와 제어부도 전기적으로 연결되고, 히트 파이프(136d) 및 파이프 히터(136e)는 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지(56) 및 담배체(58)만을 감싸는게 좋으며, 페이퍼 튜브(54)나 필터(52)를 감싸지 않는 것이 바람직하다. Of course, the heater pattern of the
도 11은 본 발명의 제7 실시예에 따른 에어로졸 발생 시스템의 단면을 개략적으로 도시한 도면이다.11 is a view schematically showing a cross-section of an aerosol-generating system according to a seventh embodiment of the present invention.
전기 가열식 흡연 물품(50)의 구성은 전술한 실시예의 경우와 마찬가지이다. The configuration of the electrically
제7 실시예에 따른 에어로졸 발생 장치(100)는 유도 가열 방식의 히트 파이프(136d)로 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지(56) 및 담배체(58) 모두를 가열시키는 방식을 보여준다. 히트 파이프(136d)의 발열에 의해 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지(56)의 겔 수용체 내에 겔상으로 존재하는 에어로졸 발생기질로부터 에어로졸이 발생될 뿐만 아니라 담배체(58) 내에 있는 담배 각초 등으로부터 에어로졸이 발생될 수 있다. 제7 실시예의 히트 파이프(136d)는 본질적으로 같은 온도로 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지(56)와 담배체(58)을 가열하게 된다. 그 목표 온도는 150 - 350 ℃의 온도 범위에 있을 수 있으며, 온도 센싱값에 따라 그 온도가 조절될 수 있다. 이상의 온도 범위로 가열시키더라도 랩핑 페이퍼가 연소되지는 않으며 랩핑 페이퍼의 일부분이 누져질 수는 있다.The aerosol-generating
이러한 장치에 사용하기 위한 전기 가열식 흡연 물품을 위해서, 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지(56) 및 담배체(58)의 상대적 위치를 조정하거나, 이들의 상대적 부피(혹은 높이)를 조정하는 것에 의해 액상 조성물로부터 발생하는 에어로졸 양과, 담배 각초로부터 발생하는 에어로졸 양을 적절하게 조정할 수 있다. For electrically heated smoking articles for use in such devices, from the liquid composition by adjusting the relative positions of the gel-like aerosol-generating
물론 여자 코일(138b), 센싱부와 제어부(110)는 각각 전기적으로 연결되고, 배터리와 제어부도 전기적으로 연결되고, 히트 파이프(138a)는 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지(56) 및 담배체(58)만을 감싸는게 좋으며, 페이퍼 튜브(54)나 필터(52)를 감싸지 않는 것이 바람직하다. Of course, the
도 12는 본 발명의 제8 실시예에 따른 에어로졸 발생 시스템의 단면을 개략적으로 도시한 도면이다.12 is a view schematically showing a cross section of an aerosol-generating system according to an eighth embodiment of the present invention.
전기 가열식 흡연 물품(50)의 구성은 전술한 실시예의 경우와 마찬가지이다. The configuration of the electrically
제8 실시예에 따른 에어로졸 발생 장치(100)는 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지(56)에 대응하는 유도 가열 방식의 히트 파이프(142a)와, 담배체(58)에 대응하는 유도 가열 방식의 히트 파이프(142b)를 각각 갖는 경우이다. 이를 유도 가열하기 위한 여자 코일(140a, 140b)도 각각 별개로 제공된다. 히트 파이프(142a)는 전기 가열식 흡연 물품(50)의 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지(56)의 측면으로부터 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지(56)를 가열하여 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지 내에 겔상으로 존재하는 에어로졸 발생기질로부터 에어로졸을 발생시키고, 히트 파이프(142b)가 전기 가열식 흡연 물품(50)의 담배체(58)의 측면으로부터 담배체(58)을 가열하여 담배체(58) 내에 제공되는 담배 각초 등으로부터 에어로졸을 발생시킨다. 제8 실시예의 히트 파이프(142a, 142b)는 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지(56)와 담배체(58)를 서로 다른 온도로 가열하는 것을 가능하게 된다. 그 목표 온도는 150 - 350 ℃의 온도 범위에 있을 수 있으며, 온도 센싱값에 따라 그 온도가 조절될 수 있으며, 발생된 에어로졸은 사용자의 흡입에 의해 페이퍼 튜브(54) 및 필터(52)를 거쳐 사용자의 입을 통해 흡입된다. 일 예로 히트 파이프(142b)가 담배체(58)의 담배 각초를 150 - 250 ℃의 온도 범위로 가열하여 담배 각초로부터 유래하는 에어로졸을 발생시킬 수 있고, 히트 파이프(142a)가 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지(56)의 겔 수용체를 250 - 350 ℃의 온도 범위로 가열하여 겔 수용체의 액상 조성물로부터 유래하는 에어로졸을 발생시킬 수 있다. 위 온도 조건은 서로 반대일 수 있다. 이상의 온도 범위로 가열시키더라도 랩핑 페이퍼가 연소되지는 않으며 랩핑 페이퍼의 일부분이 누져질 수는 있다.The aerosol-generating
이러한 장치에 사용하기 위한 전기 가열식 흡연 물품을 위해서, 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지(56) 및 담배체(58)의 상대적 위치를 조정하거나, 이들의 상대적 부피(혹은 높이)를 조정하는 것에 의해 액상 조성물로부터 발생하는 에어로졸 양과, 담배 각초로부터 발생하는 에어로졸 양을 적절하게 조정할 수 있다. For electrically heated smoking articles for use in such devices, from the liquid composition by adjusting the relative positions of the gel-like aerosol-generating
물론 여자 코일(140a, 140b), 센싱부와 제어부(110)는 각각 전기적으로 연결되고, 배터리와 제어부도 전기적으로 연결되고, 히트 파이프(142a, 142b)는 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지(56) 및 담배체(58)만을 감싸는게 좋으며, 페이퍼 튜브(54)나 필터(52)를 감싸지 않는 것이 바람직하다. Of course, the
본 실시예에 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 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다. Those of ordinary skill in the art related to the present embodiment will understand that it may be implemented in a modified form without departing from the essential characteristics of the above-described substrate. Therefore, the disclosed methods should be considered in terms of explanation, not limitation. The scope of the present invention is shown in the claims rather than the foregoing description, and all differences within the equivalent range should be interpreted as being included in the present invention.
본 발명에 따르면, 전기 가열식 흡연 물품에 삽입될 수 있는 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지와, 이를 포함하는 전기 가열식 흡연 물품을 제공함으로써, 사용자가 액상으로부터 유래하는 에어로졸과 담배 기질로부터 유래하는 에어로졸을 함께 흡입하는데 이용할 수 있게 된다. According to the present invention, by providing a gel-type aerosol-generating cartridge that can be inserted into an electrically heated smoking article, and an electrically heated smoking article comprising the same, the user inhales the aerosol derived from the liquid and the aerosol derived from the tobacco substrate together. It becomes available.
Claims (20)
겔상 에어로졸 발생기질이 수용되는 겔 수용체와;
겔 수용체를 7 내지 20 mm의 길이와 5 내지 8 mm의 직경을 갖는 실린더 형상으로 측면을 랩핑하는, 랩핑 페이퍼를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 가열식 흡연 물품 내에 삽입될 수 있는 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지.Glycerin and gelatin that exist as a gel, semi-solid, or solid phase in the first temperature range including room temperature and change to a liquid phase in the second temperature range including 70° C. and vaporize with aerosol in the temperature range of 150 to 400° C. A gel aerosol-generating substrate comprising a;
A gel receptor in which a gel-like aerosol-generating substrate is accommodated;
A gel aerosol-generating substrate that can be inserted into an electrically heated smoking article comprising a wrapping paper that wraps the gel receptor in a cylinder shape having a length of 7 to 20 mm and a diameter of 5 to 8 mm.
겔상 에어로졸 발생기질은,
물, 한천(agar), 증점제, 전분 분말, 셀룰로오스류, 카르복시메틸에테르류, 천연 식품 향료 또는 과일 추출물 중 하나 이상을 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지.According to claim 1,
The gel-like aerosol-generating substrate is
Water, agar (agar), thickener, starch powder, cellulose, carboxymethyl ethers, natural food flavors, or aerosol-generating substrate cartridge characterized in that it further comprises at least one of fruit extracts.
겔상 에어로졸 발생기질에서 글리세린의 함량은 50 중량% 이상인 것을 특징으로 하는 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지.The method according to claim 1 or 2,
The gel-type aerosol-generating substrate is characterized in that the content of glycerin in the gel-type aerosol-generating substrate is 50% by weight or more.
겔상 에어로졸 발생기질은,
중량%로, 80 내지 100%의 글리세린 VG, 0 내지 20%의 글리세린 PG로 이루어지는 액상 조성물을 포함하되,
60 내지 80%의 액상 조성물과 20 내지 40%의 물의 부피 비율로 혼합된 혼합물 100 ml 대비 1 내지 6 g의 중량의 젤라틴을 포함하며,
선택적으로 액상 조성물의 전체 중량 대비 10% 이하로 가미되는 풍미제를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 가열식 흡연 물품 내에 삽입될 수 있는 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지.The method according to claim 1 or 2,
The gel-like aerosol-generating substrate is
Weight percent, 80 to 100% of the glycerin VG, 0 to 20% of the glycerin PG comprising a liquid composition,
60 to 80% of the liquid composition and 20 to 40% of the mixture of water at a volume ratio of 100 ml of the mixture to 1 to 6 g by weight of gelatin,
Optionally, a gel aerosol-generating substrate that can be inserted into an electrically heated smoking article, characterized in that it comprises a flavoring agent added to 10% or less of the total weight of the liquid composition.
액상 조성물은, 겔 수용체 내에 70 내지 120 mg의 양으로 포함되는 것을 특징으로 하는 전기 가열식 흡연 물품 내에 삽입될 수 있는 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지.According to claim 4,
The liquid composition is a gel aerosol-generating substrate that can be inserted into an electrically heated smoking article, characterized in that it is contained in an amount of 70 to 120 mg in the gel receptor.
겔상 에어로졸 발생기질은, 제2 온도 범위에서 액체 상태로, 겔 수용체 내에 도입되어, 제1 온도 범위에서 겔상, 반고상 혹은 고형화상으로 존재하는 것을 특징으로 하는 전기 가열식 흡연 물품 내에 삽입될 수 있는 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지. The method according to any one of claims 1 to 5,
The gel-like aerosol-generating substrate is introduced into the gel receptor in a liquid state in the second temperature range, and can be inserted into an electrically heated smoking article, characterized in that it exists as a gel, semi-solid or solid phase in the first temperature range. Aerosol-generating cartridges.
겔 수용체는, 멜라민 기지 발포수지로 만들어진 두께 2 내지 3 mm의 띠를 구기거나 말아서 실린더 모양으로 만든 것이거나 멜라민 기지 발포수지를 실린더 형상으로 가공하여 만들어진 것이고, 선택적으로 단위 부피당 중량이 0.01 내지 0.013 mg/mm3인 것을 특징으로 하는 전기 가열식 흡연 물품 내에 삽입될 수 있는 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지.According to claim 1,
The gel receptor is made of a melamine-based foamed resin in a cylinder shape by rolling or rolling a band of 2 to 3 mm thick, or made by processing a melamine-based foamed resin in a cylindrical shape, and optionally has a weight per unit volume of 0.01 to 0.013 mg. /mm 3 Gel-type aerosol-generating cartridge that can be inserted into an electrically heated smoking article.
겔 수용체는, 펄프 또는 펄프를 포함하는 원단을 구기거나 접거나 말아서 실린더 모양으로 만들거나 실린더 형상으로 가공하여 만든 것이고, 선택적으로 단위 부피당 중량이 0.25 내지 0.4 mg/mm3인 것을 특징으로 하는 전기 가열식 흡연 물품 내에 삽입될 수 있는 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지.According to claim 1,
The gel acceptor is made by pulping or folding or rolling a pulp or a fabric containing pulp to form a cylinder or processing into a cylinder shape, and optionally has an electric heating type characterized in that the weight per unit volume is 0.25 to 0.4 mg/mm 3 A gel-like aerosol-generating cartridge that can be inserted into smoking articles.
겔 수용체는, 면의 직조 원단 혹은 부직포 원단을 구기거나 말아서 실린더 모양으로 만들거나 실린더 형상으로 가공하여 만든 것이고, 선택적으로 단위 부피당 중량이 0.2 내지 0.35 mg/mm3인 것을 특징으로 하는 전기 가열식 흡연 물품 내에 삽입될 수 있는 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지According to claim 1,
The gel receptor is made by rolling or rolling a woven or non-woven fabric of cotton into a cylinder shape or by processing into a cylinder shape, and optionally an electrically heated smoking article having a weight per unit volume of 0.2 to 0.35 mg/mm 3 Gel-type aerosol-generating cartridge that can be inserted therein
겔 수용체는, 대나무 섬유의 직조 원단 혹은 부직포 원단을 구기거나 말아서 실린더 모양으로 만들거나 실린더 형상으로 가공하여 만든 것이고, 선택적으로 단위 부피당 중량이 0.15 내지 0.25 mg/mm3인 것을 특징으로 하는 전기 가열식 흡연 물품 내에 삽입될 수 있는 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지.According to claim 1,
The gel receptor is made by bending or rolling a woven or non-woven fabric of bamboo fiber into a cylinder shape or by processing into a cylinder shape, and optionally, electrically heated smoking, characterized in that the weight per unit volume is 0.15 to 0.25 mg/mm 3 A gel aerosol-generating substrate that can be inserted into an article.
80 내지 100%의 글리세린 VG, 0 내지 20%의 글리세린 PG로 이루어지는 액상 조성물은, 겔 수용체의 단위 부피당 0.13 내지 0.32 mg/mm3의 양으로 겔 수용체에 존재하는 것을 특징으로 하는 전기 가열식 흡연 물품 내에 삽입될 수 있는 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지.The method according to any one of claims 7 to 10,
A liquid composition consisting of 80 to 100% glycerin VG and 0 to 20% glycerin PG is present in an electrically heated smoking article, characterized in that it is present in the gel receptor in an amount of 0.13 to 0.32 mg/mm 3 per unit volume of gel receptor. Gel-type aerosol-generating cartridge that can be inserted.
랩핑 페이퍼는, 알루미늄 포일이 종이에 부착되어 형성되며, 알루미늄 포일이 겔 수용체에 접촉하도록 실린더 형상으로 랩핑된 것을 특징으로 하는 전기 가열식 흡연 물품 내에 삽입될 수 있는 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지.The method according to any one of claims 1 to 11,
The wrapping paper is a gel-type aerosol-generating cartridge that can be inserted into an electrically heated smoking article, characterized in that the aluminum foil is formed by attaching to paper and the aluminum foil is wrapped in a cylinder shape to contact the gel receptor.
필터에 대해 상류쪽에 제공되는 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 따른 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지와,
필터에 대해 상류에 제공되면서 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지에 대해 상류 혹은 하류에 제공되는 담배 각초를 포함하는 담배체를 포함하되,
필터, 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지 및 담배체는 랩핑 페이퍼로 랩핑되어 궐련을 형성하는 것을 특징으로 하는 전기 가열식 흡연 물품.With filters,
The gel-like aerosol-generating substrate cartridge according to any one of claims 1 to 12, which is provided upstream to the filter,
The filter is provided upstream to the gel-like aerosol-generating cartridge while being provided upstream, or includes a tobacco body including tobacco cutlets provided upstream or downstream,
The filter, the gel-like aerosol-generating cartridge, and the tobacco body are wrapped with wrapping paper to form a cigarette, wherein the electrically heated smoking article.
필터의 직상류에는 튜브체가 제공되는 것을 특징으로 하는 전기 가열식 흡연 물품.The method of claim 13,
An electric heated smoking article, characterized in that a tube body is provided upstream of the filter.
장치 내에 제공되는 흡연 물품이 삽입될 수 있는 공동과,
장치 내에 제공되는, 흡연 물품의 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지 및 담배체의 내부 혹은 외부를 가열할 수 있는 저항 가열 방식의 히터 및 유도 가열 방식의 히터 중 적어도 하나와,
장치 내에 제공되어 직류 전원으로 기능하는 재충전 가능한 배터리와,
장치 내에 제공되어 배터리로부터 직류 전원을 공급받아 히터를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 에어로졸 발생 장치.An aerosol-generating device of a gripable and portable size for an electrically heated smoking article according to claim 13,
A cavity into which a smoking article provided in the device can be inserted,
At least one of a resistive heating heater and an induction heating heater capable of heating the inside or outside of the gel-like aerosol-generating cartridge and tobacco body of the smoking article provided in the device,
A rechargeable battery provided within the device and functioning as a DC power source,
An aerosol-generating device provided in the device and comprising a control unit that receives DC power from the battery and controls the heater.
저항 가열 방식의 히터는, 흡연 물품의 외부를 가열하는 파이프 히터와 흡연 물품에 삽입되어 내부를 가열하는 침입식 히터 중 어느 하나이고, 파이프 히터는 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지 및/또는 담배체를 가열하고, 침입식 히터는 담배체에 삽입되어 담배체 내부를 가열하는 것을 특징으로 하는 에어로졸 발생 장치. The method of claim 15,
The resistance heating type heater is either a pipe heater that heats the outside of the smoking article or an intrusive heater that is inserted into the smoking article to heat the inside, and the pipe heater heats the gel-like aerosol-generating cartridge and/or the tobacco body. , Intrusion heater is inserted into the cigarette body, the aerosol-generating device characterized in that for heating the inside of the cigarette body.
장치 내에 제공되어 히터의 온도를 센싱하는 온도 센서를 추가로 포함하고, 제어부는 온도 센서로부터의 센싱값에 따라 저항 가열 방식의 히터를 제어하는 것을 특징으로 하는 에어로졸 발생 장치.The method of claim 16,
The apparatus further includes a temperature sensor provided in the device to sense the temperature of the heater, and the control unit controls the heater of the resistance heating method according to the sensing value from the temperature sensor.
유도 가열 방식의 히터는, 장치 내에 별도로 제공되는 여자 코일에 의해 발열하는, 흡연 물품의 외부를 가열하는 서셉터 재질의 히트 파이프와 흡연 물품에 삽입되어 내부를 가열하는 서셉터 재질의 히트 블레이드 중 어느 하나이고, 히트 파이프는 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지 및/또는 담배체를 가열하고, 히트 블레이드는 담배체에 삽입되어 담배체 내부를 가열하는 것을 특징으로 하는 에어로졸 발생 장치.The method of claim 15,
The heater of the induction heating method is either a heat pipe made of a susceptor material that heats the outside of a smoking article, or heat generated by an excitation coil provided separately in the device, and a heat blade of a susceptor material that is inserted into a smoking article and heats the inside One, the heat pipe heats the gel-like aerosol-generating cartridge and/or the tobacco body, and the heat blade is inserted into the tobacco body to heat the inside of the tobacco body.
장치 내에 제공되어 유도 가열 히터의 온도를 얻는 온도 획득부를 추가로 포함하고, 제어부는 온도 획득부의 입력에 따라 여자 코일로 인가되는 전류를 제어하는 것을 특징으로 하는 에어로졸 발생 장치.The method of claim 18,
An aerosol-generating device provided in the apparatus, further comprising a temperature acquiring unit for obtaining the temperature of the induction heating heater, and the control unit controlling the current applied to the excitation coil according to the input of the temperature acquiring unit.
흡연 물품이 삽입될 수 있는 공동과, 흡연 물품의 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지 및 담배체의 내부 혹은 외부를 가열할 수 있는 저항 가열 방식의 히터 및 유도 가열 방식의 히터 중 적어도 하나와, 직류 전원으로 기능하는 재충전 가능한 배터리와, 배터리로부터 직류 전원을 공급받아 히터를 제어하는 제어부를, 장치 내에 포함하는 에어로졸 발생 장치로 이루어지고,
전기 가열식 흡연 물품을 공동에 삽입하여 전기 가열식 흡연 물품의 겔상 에어로졸 발생기질 카트리지 및 담배체를 전기 가열식으로 가열시켜 흡연 물품 내부에서 에어로졸을 발생시키는 것을 특징으로 하는 에어로졸 발생 시스템.An electrically heated smoking article according to claim 13 or 14,
At least one of a cavity in which a smoking article can be inserted, a gel-type aerosol-generating cartridge of the smoking article, and a heater of a resistance heating method and an induction heating method capable of heating the inside or outside of the cigarette body, and functioning as a DC power supply It consists of a rechargeable battery and an aerosol-generating device comprising a controller that receives DC power from the battery and controls the heater.
An aerosol-generating system comprising inserting an electrically heated smoking article into a cavity to heat the gel-like aerosol-generating substrate and cigarette body of the electrically heated smoking article by electrically heating to generate an aerosol inside the smoking article.
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J301 | Trial decision |
Free format text: TRIAL NUMBER: 2022101002005; TRIAL DECISION FOR APPEAL AGAINST DECISION TO DECLINE REFUSAL REQUESTED 20221102 Effective date: 20230227 |
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J2X1 | Appeal (before the patent court) |
Free format text: TRIAL NUMBER: 2023201011203; APPEAL AGAINST DECISION TO DECLINE REFUSAL |