KR20200100058A - 와류 터널을 갖는 흡입기 - Google Patents

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Abstract

흡입기 물품은 원위 단부에 엔드피스 요소를 갖는, 마우스피스 단부에서 원위 단부까지 길이방향 축을 따라 연장되는 본체를 포함한다. 캡슐 공동은 본체 내부에 정의되며 길이방향 축을 따라 연장된다. 마우스피스 공기 채널은 캡슐 공동에서 마우스피스 단부까지 연장된다. 와류 터널은 엔드피스 요소와 캡슐 공동 사이에 있다. 와류 터널은 공기 유입구 및 공기 유입구로부터 캡슐 공동으로 연장되는 공기 통로를 가진다. 엔드피스 요소는 원위 단부를 통한 캡슐 공동으로의 기류를 제한하거나 방지하도록 구성되며 와류 터널의 공기 유입구 및 공기 통로는 공기가 캡슐 공동 내로 흡입되고 캡슐 공동을 통해 흡입 공기의 와류를 형성할 수 있도록 구성된다.

Description

와류 터널을 갖는 흡입기
본 개시는 캡슐 공동의 상류에 와류 터널을 포함하는 흡입기 물품에 관한 것이다.
건조 분말 흡입기는 종래의 흡연 제도의 흡입 비율 또는 공기 유량 이내의 흡입 비율 또는 공기 유량으로는 건조 분말을 폐에 제공하기에 항상 완전하게 적합하지 않다. 건조 분말 흡입기는 작동하기에 복잡할 수 있거나 가동 부품을 포함할 수 있다. 건조 분말 흡입기는 단일 호흡에 전체 건조 분말 용량을 제공하는 경우도 종종 있다. 또한, 이들 복잡한 건조 분말 흡입기는 고속으로 생산하는 것이 어렵다.
현재의 궐련 구성을 형성하는 재료로 형성되는 흡입기 물품을 제공하는 것이 바람직할 것이다. 고속으로 조립될 수 있는 흡입기 물품을 제공하는 것이 바람직할 것이다. 또한, 종래의 궐련과 유사하게, 유지하기 쉽고 사용자에게 친숙한 형태를 갖는 흡입기 물품을 제공하는 것이 바람직할 것이다. 소비자가 사용하는 데 편리한 흡입기 물품을 제공하는 것이 또한 바람직할 것이다.
본 개시의 다양한 양태는 캡슐 공동의 상류 또는 원위에 와류 터널을 갖는 흡입기 물품에 관한 것이다. 와류 터널은 흡입기의 캡슐 공동을 통해 흡입 기류의 와류를 소용돌이 치게 하거나 유도하도록 구성된다. 흡입 기류의 소용돌이 또는 와류는 캡슐 공동 내에 존재하는 캡슐의 회전을 유도한다. 흡입 공기는 흡입기 물품의 본체를 통해 와류 터널로 진입한다.
본 개시의 일 양태에서, 흡입기 물품은 마우스피스 단부로부터 원위 단부까지 길이방향 축을 따라 연장되고 원위 단부에 엔드피스 요소(endpiece element)를 갖는 본체를 포함한다. 캡슐 공동은 본체 내부에 정의되며 길이방향 축을 따라 연장된다. 마우스피스 공기 채널은 캡슐 공동에서 마우스피스 단부까지 연장된다. 와류 터널은 엔드피스 요소와 캡슐 공동 사이에 있다. 와류 터널은 공기 유입구 및 공기 유입구로부터 캡슐 공동까지 연장되는 공기 통로를 가진다. 엔드피스 요소는 원위 단부를 통한 캡슐 공동으로의 기류를 제한하거나 방지하도록 구성되고 와류 터널의 공기 유입구 및 공기 통로는 캡슐 공동 내로 공기가 흡인되고 캡슐 공동을 통한 흡입 공기의 와류를 형성할 수 있도록 구성된다.
본 개시의 다른 양태에서, 흡입기 시스템은 본원에 설명된 흡입기 물품, 및 흡입기 물품의 캡슐 공동 내에 배치된 캡슐을 포함한다. 캡슐은 약 15 μm 이하, 약 10 μm 이하, 약 5 μm 이하, 또는 약 0.5 μm 내지 약 15 μm 범위, 또는 약 1 μm 내지 약 10 μm 범위, 또는 약 5 μm 내지 약 10 μm의 범위 내에 있는 질량 중앙 공기역학적 직경(mass median aerodynamic diameter)을 갖는 입자를 함유한다.
하나 이상의 양태에서, 와류 터널의 공기 통로는 와류 터널의 내경에 의해 정의될 수 있다. 와류 터널의 내경은 흡입기 물품의 본체의 내경보다 더 작을 수 있다.
하나 이상의 양태에서, 캡슐 공동과 마우스피스 공기 채널 사이에 다공성 요소가 제공될 수 있다.
엔드피스 요소는 공기가 원위 단부로부터 흡입기 물품으로 진입하는 것을 실질적으로 방지하거나 억제할 수 있다. 몇몇 구현예에서, 엔드피스 요소는 공기가 원위 단부를 통해 흡입기 물품으로 진입하는 것을 방지할 수 있다. 하나 이상의 양태에서, 엔드피스 요소는 약 30 mm 워터(water) 초과, 또는 약 50 mm 워터 초과, 또는 약 75 mm 워터 초과, 또는 약 100 mm 워터 초과, 또는 200 mm 워터 초과, 또는 30 mm 내지 100 mm 워터 범위의 흡인 저항(resistance to draw: RTD)을 가질 수 있다.
엔드피스 요소는 임의의 적합한 재료로 형성될 수 있다. 하나 이상의 양태에서, 엔드피스 요소는 셀룰로스 또는 아세테이트, 섬유 또는 토우, 또는 점성 종이 중 적어도 하나로 형성될 수 있다. 하나 이상의 양태에서, 엔드피스 요소는 셀룰로스 또는 셀룰로스 아세테이트 같은 셀룰로스 재료로 형성될 수 있다. 그러한 엔드피스 요소는 약 30 mm 워터 초과, 또는 약 50 mm 워터 초과, 또는 약 75 mm 워터 초과, 또는 약 100 mm 워터 초과, 또는 200 mm 워터 초과, 또는 30 mm 내지 100 mm워터 범위의 흡인 저항(RTD)을 가질 수 있다.
하나 이상의 양태에서, 와류 터널은 흡입기 물품의 본체의 내경과 접촉하는 외경을 가진다. 와류 터널의 내경은 와류 터널 외경 또는 흡입기 물품의 본체의 내경의 약 60% 내지 약 25%, 또는 내경은 와류 터널 외경 또는 흡입기 물품의 본체의 내경의 약 50% 내지 약 35%의 범위 내에 있을 수 있다. 와류 터널은 와류 터널의 내경보다 더 큰 길이를 가질 수 있다.
와류 터널은 공기 통로와 연통하는 임의의 적합한 수의 공기 유입구를 포함할 수 있다. 예를 들어, 와류 터널은 1개, 2개, 3개 또는 4개의 공기 유입구를 포함할 수 있다. 하나 이상의 양태에서, 와류 터널은 공기 통로와 연통하는 두 개의 공기 유입구를 포함할 수 있다.
하나 이상의 양태에서, 와류 터널은 개방 실린더를 정의한다. 공기 통로는 개방 실린더의 축을 따라 실질적으로 동축으로 연장될 수 있다. 이들 양태 중 몇몇에서, 와류 터널은 개방 실린더의 내경에 접선에서 개방 실린더로 진입하는 2개의 대향하는 공기 유입구를 포함한다. 공기 유입구는 흡입기 물품의 대향 측면에 배열될 수 있다. 공기 유입구는 또한, 실질적으로 와류 터널 및 흡입기 물품 중 적어도 하나의 중앙 길이방향 축의 대향 측면에 배열되는 축을 따라 연장될 수 있다.
하나 이상의 양태에서, 마우스피스 공기 채널 및 다공성 요소는 흡입기 물품의 제1 본체 부분 내에 포함될 수 있고, 캡슐 공동, 와류 터널 및 엔드피스는 흡입기 물품의 제2 본체 부분 내에 포함될 수 있다. 제1 본체 부분은 제2 본체 부분과 직렬 축방향으로 정렬될 수 있다. 래퍼는 제1 본체 부분과 중첩되어 제1 본체 부분을 제2 본체 부분에 결합시킬 수 있다.
하나 이상의 양태에서, 흡입기 물품의 본체는 원위 단부로부터 마우스피스 단부까지 실질적으로 일정할 수 있는 외경을 가진다. 본체의 외경은 약 6 mm 내지 약 10 mm 또는 약 7 mm 내지 약 8 mm 범위 내에 있을 수 있다.
하나 이상의 양태에서, 엔드피스는 흡입기 물품의 본체의 길이방향 축을 따라 길이방향으로 연장될 수 있다. 엔드피스는 약 5 mm 내지 약 10 mm 범위의 길이를 가질 수 있고, 와류 터널은 약 5 mm 내지 약 10 mm 범위의 길이로 본체의 길이방향 축을 따라 길이방향으로 연장될 수 있다.
하나 이상의 양태에서, 시스템은 니코틴을 포함한 입자를 함유하는 캡슐을 포함할 수 있다.
하나 이상의 양태에서, 시스템은 향미 입자의 제2 집단을 더 함유하는 캡슐을 포함할 수 있다.
하나 이상의 양태에서, 시스템은 캡슐을 활성화시키기 위해 흡입기 물품과 제거 가능하게 맞물릴 수 있는 관통 요소를 더 포함할 수 있다. 본원에서 사용되는 바와 같이, 캡슐을 "활성화하는 것”은 예컨대, 관통에 의해 캡슐을 개방하여 캡슐 내에 함유된 입자가 방출될 수 있게 함을 지칭한다. 엔드피스 요소는 캡슐을 활성화할 때 관통 요소에 의해 관통되도록 구성될 수 있다.
유리하게는, 흡입기 물품은 종래의 궐련을 조립하는 데 사용되는 재료로 형성될 수 있다. 또한, 흡입기 물품은 종래의 궐련과 유사한 형태를 정의한다. 이는 흡입기 물품의 고속 조립 또는 제조를 가능하게 할 수 있다. 유리하게는, 캡슐의 회전은 소비자가 2회 이상, 또는 5회 이상, 또는 10회 이상의 흡입 또는 “퍼프”를 통해 캡슐로부터 니코틴 입자의 일부 또는 부분에 대한 균일한 비말동반을 제공할 수 있다. 유리하게는, 흡입기 물품은 생분해성 재료로 형성될 수 있다.
본원에 설명된 흡입기 물품은 종래의 흡연 제도의 흡입 비율 또는 공기 유량 이내의 흡입 비율 또는 공기 유량으로 건조 분말을 폐에 제공할 수 있다. 소비자는 복수의 흡입 또는 “퍼프”를 취할 수 있으며, 이때 각각의 “퍼프”가 캡슐 공동 내에 들어 있는 캡슐 내에 들어 있는 분량의 건조 분말을 전달한다. 이러한 흡입기 물품은 종래의 궐련과 유사한 형태를 가질 수 있고 종래 흡연의 방식을 모방할 수 있다. 이러한 흡입기는 제조가 간단하고 소비자에 의한 사용이 편리할 수 있다.
캡슐 공동을 통한 공기 유동 관리는 흡입 및 소모 동안 캡슐의 회전을 유발할 수 있다. 캡슐은 니코틴을 포함하는 니코틴 입자(또한 “니코틴 분말” 또는 “니코틴 입자”로 지칭됨) 및 선택적으로 향미를 포함하는 입자(또한 “향미 입자”로 지칭됨)를 함유한다. 관통 캡슐의 회전은, 관통 캡슐에서 흡입기 물품을 통해 이동하는 흡입 공기로 방출된 니코틴 입자를 부유 및 에어로졸화시킬 수 있다. 이들 향미 입자는 니코틴 입자보다 클 수 있고 니코틴 입자가 사용자의 폐 속으로 전달되는 것을 도울 수 있지만, 향미 입자는, 바람직하게는 사용자의 입 속이나 구강에 남는다. 니코틴 입자 및 선택적인 향미 입자는 종래의 흡연 제도의 흡입 비율 또는 공기 유량 이내의 흡입 비율 또는 공기 유량으로 전달될 수 있다.
문구 “흡인 저항” 또는 “RTD”는 체적 유량(volumetric flow)이 출력 단부에서 초당 17.5 mm인 안정한 조건 하에서 공기 유동에 의해 횡단될 때, 시료의 두 단부 사이의 정압 차를 지칭한다. 시료의 RTD는 ISO 표준 6565:2002에 규정된 방법을 사용하여 측정될 수 있다.
용어 “니코틴”은 유리 염기(free-base) 니코틴, 니코틴 염 등과 같은 니코틴 및 니코틴 유도 요소를 지칭한다.
용어 “향미제” 또는 “향미”는 니코틴이 소모되거나 흡입되는 동안 니코틴의 맛이나 향 특성을 변형시키고 변형시키도록 의도된 관능적(organoleptic) 화합물, 조성물, 또는 재료를 지칭한다. 용어 “향미제” 또는 “향미”는, 바람직하게는 미국 향료 협회(Flavor & Extract Manufacturers Association; FEMA) 향미 성분 라이브러리 및 특히 GRAS 향미 물질 공보 3 내지 27에 개시된 화합물을 지칭한다(예를 들어, 문헌[Hall, R.L. & Oser, B.L., Food Technology, February 1965 pg 151-197, 및 문헌[GRAS flavoring substances 27 S.M. Cohen et al.], 문헌[Food Technology Aug. 2015 pg 40-59], 및 중간 GRAS 향미 물질 공보 4 내지 26 참조). 본 개시의 목적을 위해, 니코틴은 향미제 또는 향미로서 간주되지 않는다.
본원에 설명된 흡입기 물품은 니코틴 입자를 소비자에게 전달하기 위해 관통 요소 또는 관통 장치와 조합될 수 있다. 관통 요소 또는 관통 장치는 흡입기 물품의 일부분으로부터 분리될 수도 있거나 분리되지 않을 수 있다. 복수의 이들 흡입기 물품은 관통 요소 또는 관통 장치와 조합되어 키트를 형성할 수 있다.
흡입기 물품은 본 개시에 따라서, 마우스피스 단부로부터 원위 단부까지 길이방향 축을 따라 연장되는 본체를 포함한다. 엔드피스 요소는 원위 단부에 위치된다. 캡슐 공동은 본체 내부에 정의되며 길이방향 축을 따라 연장된다. 마우스피스 공기 채널은 캡슐 공동에서 마우스피스 단부까지 연장된다. 와류 터널은 엔드피스 요소와 캡슐 공동 사이에 있다. 와류 터널은 공기 유입구 및 공기 유입구에서 캡슐 공동까지 연장되는 공기 통로를 가진다. 엔드피스 요소는 원위 단부를 통한 캡슐 공동으로의 기류를 제한하거나 방지하도록 구성되며, 와류 터널의 공기 유입구 및 공기 통로는 캡슐 공동 내로 공기가 흡인될 수 있도록 구성되고 캡슐 공동을 통한 흡입 공기의 와류를 형성할 수 있도록 구성된다.
흡입기 물품의 본체, 또는 “흡입기 본체”는 임의의 적합한 형상을 가질 수 있다. 흡입기 본체는 세장형일 수 있다. 즉, 흡입기 본체는 흡입기 본체의 다른 치수보다 실질적으로 더 큰 길이를 가질 수 있다. 흡입기 본체는 그의 길이를 따라 실질적으로 균일한 외경을 가질 수 있다. 흡입기 본체는 임의의 적합한 횡단면 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 횡단면은 원형, 타원형, 정사각형, 또는 직사각형일 수 있다. 흡입기 본체는 흡입기 본체의 길이를 따라 균일하여, 세장형 원통형 본체를 형성할 수 있는 원형 단면을 가질 수 있다.
흡입기 물품의 본체 또는 “흡입기 본체”는 흡연 물품 또는 종래의 궐련과 크기 및 모양이 유사할 수 있다. 흡입기 본체는 흡입기 물품의 길이방향 축을 따라 연장되는 세장형 원통 본체를 가질 수 있다. 흡입기 본체는 세장형 원통 본체의 길이를 따라 실질적으로 균일한 외경을 가질 수 있다. 흡입기 본체는 세장형 원통형 본체의 길이를 따라 균일할 수 있는 원형 단면을 가질 수 있다.
흡입기 본체는 약 6 mm 내지 약 10 mm, 또는 약 7 mm 내지 약 10 mm, 또는 약 7 mm 내지 약 9 mm, 또는 약 8 mm 범위 내의 외경을 가질 수 있다. 흡입기 본체는 약 40 mm 내지 약 100 mm, 또는 약 50 mm 내지 약 80 mm, 또는 약 60 mm 내지 약 80 mm 범위, 또는 65 mm의 (길이방향 축을 따르는) 길이를 가질 수 있다.
흡입기 본체는 중합체 또는 셀룰로스 재료, 또는 임의의 다른 적합한 재료로 형성될 수 있다. 흡입기 본체는 생분해성 재료로 형성될 수 있다. 흡입기 본체는 보드지 또는 판지로 형성될 수 있다. 흡입기 본체는 그의 길이를 따라 균일한 두께를 가질 수 있다. 흡입기 본체는 약 1 mm 내지 약 2 mm 범위의 두께를 가질 수 있다.
흡입기 본체는 본체가 엔드피스 요소에서 마우스피스 단부까지 연속적으로 연장되는 단일 구성을 형성할 수 있다. 엔드피스 요소, 와류 터널, 캡슐 공동(및 존재하는 경우 캡슐), 다공성 요소 및 마우스피스 공기 채널은 흡입기 본체 내에 연속적으로 배치될 수 있다. 즉, 엔드피스 요소, 와류 터널, 캡슐 공동(및 존재하는 경우 캡슐), 다공성 요소 및 마우스피스 공기 채널은 흡입기 본체의 길이방향 축을 따라 단부 대 단부로 배열될 수 있다.
흡입기 본체는 2개의 부분, 즉 제1 부분 및 제2 부분으로 형성될 수 있다. 제1 부분 및 제2 부분은 직렬로 접하는 관계로 축 방향으로 정렬되어 흡입기 본체를 형성하도록 함께 결합될 수 있다. 래퍼는 제1 부분과 제2 부분을 함께 결합하는 데 이용될 수 있다. 래퍼는 생분해성 재료일 수 있다. 래퍼는 종이 래퍼일 수 있다.
제1 부분은 마우스피스 또는 마우스피스 공기 채널, 및 존재하는 경우 다공성 요소를 함유할 수 있다. 제2 부분은 캡슐 공동(및 존재하는 경우 캡슐), 와류 터널 및 엔드피스 요소를 함유할 수 있다.
몇몇 구현예에서, 흡입기 본체는 3개의 부분으로, 또는 3개 이상의 부분으로 형성될 수 있다. 3개의 부분, 또는 3개 이상의 부분은 직렬로 접하는 관계로 축 방향으로 정렬되어 흡입기 본체를 형성하도록 함께 결합될 수 있다. 래퍼는 3개의 부분, 또는 3개 이상의 부분을 함께 결합하는 데 이용될 수 있다.
엔드피스 요소는 흡입기 본체의 원위 또는 엔드피스 단부 내에 배치될 수 있다. 엔드피스 요소는 흡입기 물품의 본체의 원위 또는 엔드피스 단부를 통한 기류를 제한하거나 방지하도록 구성된다. 엔드피스 요소는 후술하는 바와 같이, 엔드피스 요소를 통해 흐르는 공기보다 우선적으로 기류가 본체의 측벽을 따라 공기 유입구를 통해 흡입기 본체로 진입하는 것을 촉진시키도록 구성된다.
엔드피스 요소가 원위 단부를 통해 일부 공기가 흡입기 본체로 진입하는 것을 허용하는 경우, 엔드피스 요소는 일반적으로 높은 흡인 저항(RTD)을 가진다. 엔드피스 요소는 약 30 mm 워터 초과, 또는 약 50 mm 워터 초과, 또는 약 75 mm 워터 초과, 또는 100 mm 워터 초과, 또는 200 mm 워터 초과, 또는 30 mm 내지 100 mm 워터 범위의 RTD를 가질 수 있다.
엔드피스 요소는 흡입기 본체의 길이방향 축을 따라 길이방향으로 연장될 수 있다. 엔드피스 요소는 약 5 mm 내지 약 10 mm의 범위의 길이를 가질 수 있다.
엔드피스 요소는 임의의 적합한 재료로 형성될 수 있다. 예를 들어, 엔드피스 요소는 점성 종이로 형성될 수 있다. 엔드피스 요소는 토우 재료 또는 토우 재료의 플러그를 형성하는 섬유로 형성될 수 있다. 엔드피스 요소는 생분해성 재료로 형성될 수 있다. 엔드피스 요소는 셀룰로스 또는 셀룰로스 아세테이트로 형성될 수 있다. 엔드피스 요소는 아세테이트 토우로 형성될 수 있다. 엔드피스 요소는 셀룰로스 토우로 형성될 수 있다. 엔드피스 요소는 아세테이트 및 셀룰로스 토우로 형성될 수 있다. 엔드피스 요소는 셀룰로스 및 점성 종이로 형성될 수 있다.
엔드피스 요소는 흡입기 물품 본체의 원위 단부를 충진할 수 있는 원통형 플러그의 재료를 형성할 수 있다. 이러한 원통형 플러그의 재료는 토우 재료일 수 있다. 원통형 플러그의 재료는 셀룰로스 또는 셀룰로스 아세테이트 재료일 수 있다. 원통형 플러그의 재료는 아세테이트 토우일 수 있다. 원통형 플러그의 재료는 셀룰로스 토우일 수 있다. 원통형 플러그의 재료는 아세테이트 및 셀룰로스 토우일 수 있다. 원통형 플러그의 재료는 셀룰로스 및 점성 종이일 수 있다. 하나 이상의 양태에서, 엔드피스 요소는 셀룰로스 또는 아세테이트, 섬유 또는 토우, 또는 점성 종이로 형성될 수 있다.
엔드피스 요소는 관통될 수 있다. 강성 세장형 바늘과 같은 관통 요소는 엔드피스 요소를 관통하고 와류 터널을 통과하여 캡슐 공동 내부의 캡슐과 접촉하고 캡슐에 구멍을 형성할 수 있다. 이어서, 캡슐 내에 함유된 입자는 흡입기 물품의 사용 동안 관통 요소에 의해 형성된 구멍을 빠져나갈 수 있다. 몇몇 구현예에서, 관통 요소가 엔드피스 요소로부터 인출되면, 엔드피스 요소는 적어도 부분적으로 재밀봉될 수 있다.
와류 터널은 선단 부품 요소와 캡슐 공동 사이에 위치된다. 와류 터널은 엔드피스 요소와 접할 수 있다. 와류 터널은 축 방향으로 정렬되고 엔드피스 요소와 직렬 배열될 수 있다. 와류 터널은 캡슐 공동의 상류 또는 원위 단부 또는 경계를 형성할 수 있다.
와류 터널은 흡입기의 캡슐 공동을 통해 흡입 기류의 와류를 소용돌이치게 하거나 유도하도록 구성된다. 흡입 기류의 이러한 소용돌이 또는 와류는 캡슐 공동 내에 존재하는 캡슐의 회전을 유도한다.
와류 터널은 공기 통로가 실린더의 축을 따라 실질적으로 동축으로 연장되는 개방 실린더를 정의할 수 있다. 이러한 개방 실린더의 축은 흡입기 물품 본체의 길이방향 축과 동일하게 확장할 수 있다. 와류 터널은 흡입기 물품 본체의 길이방향 축을 따라 길이방향으로, 와류 터널의 내경보다 더 큰 길이로 연장될 수 있다.
와류 터널은 공기 통로와 유체 연통하는 공기 유입구를 포함한다. 공기 통로는 개방 실린더의 내부 통로를 정의할 수 있다. 공기 통로는 내경 또는 와류 터널에 의해 정의된다. 와류 터널의 내경은 흡입기 본체의 내경보다 더 작다. 공기 유입구는 공기가 흡입기 물품의 외부로부터 공기 통로 또는 개방 실린더로 진입하기 위한 개구를 제공한다. 공기 유입구는 와류 터널의 측벽(또는 두께)을 통해 연장될 수 있다. 몇몇 구현예에서, 공기 유입구는 흡입기 물품의 본체를 통해 연장된다. 몇몇 구현예에서, 흡입기 물품의 본체는 또한 공기 유입구를 포함한다. 흡입기 물품의 본체의 공기 유입구는 와류 터널의 공기 유입구와 정렬될 수 있다. 와류 터널이 하나 이상의 공기 유입구를 포함하는 경우, 흡입기 물품의 본체는 상보적인 수의 공기 유입구를 포함할 수 있으며, 흡입기 본체의 각각의 공기 유입구는 와류 터널의 공기 유입구와 정렬되거나 정합된다.
와류 터널은 본체의 내경과 접촉하는 외경을 가질 수 있다. 와류 터널은 와류 터널의 외경 또는 본체의 내경의 약 60% 내지 약 25% 범위의 내경을 가질 수 있거나, 내경은 와류 터널의 외경 또는 본체의 내경의 약 50% 내지 약 35%의 범위 내에 있을 수 있다. 와류 터널은 와류 터널의 내경보다 더 큰 길이를 가질 수 있다. 즉, 와류 터널의 내경은 와류 터널의 외경에 대해 좁거나 얇을 수 있다.
와류 터널은 흡입기 물품 본체의 내경과 실질적으로 동일한 외경을 가질 수 있다. 와류 터널은 캡슐 공동 내에 배치된 캡슐의 외경보다 더 작은 내경을 가질 수 있다. 와류 터널은 약 7 mm 내지 약 8 mm의 외경을 가질 수 있다. 와류 터널은 약 2 mm 내지 약 4.5 mm 또는 약 3 mm 내지 약 4 mm의 내경을 가질 수 있다. 와류 터널은 약 2 mm 내지 약 3 mm 범위의 벽 두께를 가질 수 있다. 와류 터널은 흡입기 물품 본체의 길이방향 축을 따라 길이방향으로 약 5 mm 내지 약 10 mm 범위의 길이로 연장될 수 있다.
공기 유입구는 표면(와류 터널의 내경)과 공기 통로 중 적어도 하나에 대한 접선에서 와류 터널의 공기 통로와 만나거나 공기 통로로 진입할 수 있다. 특히, 공기 유입구는 흡입기 본체의 축에 대해 실질적으로 접선으로 연장될 수 있다. 와류 터널은 공기 통로와 연통하는 2개의 공기 유입구를 포함할 수 있다. 와류 터널은 개방 실린더의 내경에 대한 접선에서 개방 실린더로 진입하는 2개의 대향하는 공기 유입구를 포함할 수 있다. 개방 실린더의 내경에 대한 접선에 하나 또는 2개의 대향하는 공기 유입구를 제공하면 흡입기 본체의 캡슐 공동 내에 소용돌이 또는 와류 공기 유동 패턴을 유도한다.
하나 이상의 공기 유입구(들)는 임의의 적합한 또는 유용한 형상을 가질 수 있다. 하나 이상의 공기 유입구(들)는 원통형 형상 또는 원형 단면을 가질 수 있다. 1개 이상의 공기 유입구(들)는 약 0.8 mm 내지 약 1.2 mm 범위, 또는 약 1 mm의 직경을 가질 수 있다. 하나 이상의 공기 유입구(들)는 기계적 천공 또는 레이저 천공에 의해 형성될 수 있다.
와류 터널은 임의의 유용한 재료로 형성될 수 있다. 예를 들어, 와류 터널은 셀룰로스 아세테이트 토우로 형성될 수 있다. 와류 터널은 보드지 또는 판지로 형성될 수 있다. 와류 터널은 중합체 재료로 형성될 수 있다.
와류 터널은 (“HAT”로 지칭될 수 있는) 중공 셀룰로스 아세테이트 튜브로 구성될 수 있다. 와류 터널은 셀룰로스 아세테이트 토우의 중공 셀룰로스 아세테이트 튜브 또는 개방 실린더로 형성될 수 있다. 종이는 와류 터널의 내경과 외경 중 적어도 하나를 라이닝할 수 있다. 와류 터널은 내경을 라이닝하는 종이를 갖는 셀룰로스 아세테이트 토우의 개방 실린더로 형성될 수 있다. 와류 터널은 외경을 라이닝하는 종이를 갖는 셀룰로스 아세테이트 토우의 개방 실린더로 형성될 수 있다. 와류 터널은 이러한 와류 터널의 내경 및 외경 모두를 라이닝하는 (“확산기 플러그”로 지칭될 수 있는) 종이를 갖는 셀룰로스 아세테이트 토우의 개방 실린더로 형성될 수 있다.
캡슐 공동은 와류 터널로부터 바로 하류에 있을 수 있다. 캡슐 공동은 와류 터널과 접할 수 있다. 캡슐 공동은 축 방향으로 정렬되고 와류 터널과 직렬 배열될 수 있다. 와류 터널은 캡슐 공동의 상류 또는 원위 단부 또는 경계를 형성할 수 있다.
캡슐 공동은 캡슐을 함유하도록 구성된 원통형 공간을 정의할 수 있다. 캡슐 공동은 타원형 또는 둥근 직사각형 형상을 갖는 캡슐을 수용하도록 구성된 공간을 정의할 수 있다. 캡슐 공동은 캡슐 공동의 길이를 따라 실질적으로 균일하거나 균일한 직경을 가질 수 있다. 캡슐 공동은 캡슐 공동의 길이를 따라 원형 횡단면을 가질 수 있다. 캡슐 공동은 원통형 형상을 가질 수 있다. 캡슐에 대해 상대적인 캡슐 공동의 구성은 캡슐이 캡슐 공동 내에서 안정적으로 회전할 수 있게 할 수 있다. 캡슐의 길이방향은 흡입 동안 흡입기 본체의 길이방향을 중심으로 안정적으로 회전할 수 있다.
안정적인 회전은 캡슐의 회전 축과 실질적으로 평행한 흡입기 본체의 길이방향을 의미한다. 안정적인 회전은 회전하는 캡슐의 행렬이 없는 것을 의미할 수 있다. 바람직하게는, 흡입기 본체의 길이방향은 캡슐의 회전 축과 실질적으로 동일한 공간에 있을 수 있다. 캡슐의 안정적인 회전은 소비자가 2회 이상, 또는 5회 이상, 또는 10회 이상의 “퍼프”에 걸쳐서 캡슐에서 니코틴 입자의 일부를 균일하게 비말동반시킬 수 있다.
캡슐 공동은 와류 터널에 의해 상류 또는 원위 단부와 경계를 이루고 다공성 요소에 의해 하류 단부와 경계를 이루는 일정한 공동 길이를 가질 수 있다. 캡슐 공동은 내부에 함유된 캡슐의 길이의 약 적어도 약 110% 내지 약 200% 미만, 또는 캡슐 길이의 약 120% 내지 약 130%, 또는 캡슐 길이의 약 125%의 공동 길이를 가질 수 있다. 공동 길이는 약 15 mm 내지 약 25 mm 범위일 수 있고 캡슐 길이는 약 14 내지 약 18 mm 범위일 수 있거나, 공동 길이는 약 20 mm일 수 있고 캡슐 길이는 약 16 mm일 수 있다.
캡슐 공동은 길이방향에 직교하는 공동 내경을 갖고, 캡슐은 캡슐 외경을 가진다. 캡슐 외경은 공동 내경의 약 80% 내지 약 99%의 범위일 수 있거나, 또는 캡슐 외경은 공동 내경의 약 85% 내지 약 95% 범위일 수 있거나, 캡슐 외경은 공동 내경의 약 90%일 수 있다. 캡슐 외경은 약 5.4 mm 내지 약 6.4 mm의 범위 내에 있을 수 있고, 공동 내경은 약 6 mm 내지 약 7 mm의 범위 내에 있을 수 있다.
캡슐 공동은 와류 터널에 의해 상류 원위 측과 경계를 이루고 다공성 지지 요소에 의해 하류 또는 마우스피스 측과 경계를 이룰 수 있다. 와류 터널 및 다공성 지지 요소는 캡슐 공동 내에 길이방향으로 캡슐을 함유하도록 협력할 수 있다. 다공성 지지 요소는 신장된 흡입기 본체의 내경을 충진할 수 있다. 다공성 지지 요소는 공기 유동이 다공성 지지 요소를 통해 신장된 흡입기 본체의 단면을 따라 균일한 기류를 나타낼 수 있게 할 수 있다. 다공성 지지 요소는 난류 효과 또는 에지 효과를 감소시키고 캡슐 공동을 통해 원하는 공기 유동 패턴을 확보 또는 유지시키기 위한 확산기로서 기능할 수 있다. 다공성 지지 요소는, 예컨대 관통 요소가 원위 단부에서 흡입기 물품에 수용되고 캡슐을 관통하여 캡슐을 활성화시킬 때 캡슐을 위한 지지대를 제공함으로써 캡슐의 활성화 동안 캡슐 공동 내에서 캡슐을 지지할 수 있다.
다공성 지지 요소는 흡입기 본체의 길이방향 축을 따라 연장되는 길이를 가질 수 있다. 다공성 지지 요소는 임의의 적합한 길이, 예컨대 약 5 mm 내지 약 10 mm의 길이를 가질 수 있다. 다공성 지지 요소는 실질적으로, 흡입기 본체의 내경을 충진할 수 있다. 다공성 지지 요소는 흡입기 본체의 내경과 마찰 끼워 맞춤을 형성하기에 충분한 외경을 가질 수 있다. 다공성 지지 요소는 약 7 mm 내지 약 8 mm 범위의 외경을 가질 수 있다.
다공성 지지 요소는 매우 낮은 흡인 저항(RTD)을 가질 수 있다. 예를 들어, 다공성 지지 요소는 약 20 mm 워터 미만, 약 10 mm 워터 미만 또는 약 1 mm 워터 미만의 RTD를 가질 수 있다.
다공성 지지 요소는 필터 요소를 정의할 수 있다. 필터 요소는 저효율 여과 재료를 포함할 수 있다. 즉, 필터 요소는 캡슐로부터 방출된 입자가 캡슐 공동으로부터 실질적으로 억제되지 않거나 방해받지 않은 마우스피스 단부로 통과하게 할 수 있다. 여과 재료는 일반적으로 고 다공성 재료이다. 필터 요소는 섬유 망으로 형성된 것일 수 있다. 섬유 망은 부직포 섬유 요소일 수 있다. 다공성 지지 요소는 여과 재료의 플러그일 수 있다. 다공성 지지 요소를 형성하는 섬유는 폴리락트산에서 유래될 수 있다. 다공성 지지 요소를 형성하는 섬유는 셀룰로스 아세테이트일 수 있다. 필터 요소는 셀룰로스 아세테이트 플러그 또는 폴리락트산 플러그일 수 있다.
몇몇 구현예에서, 다공성 지지 요소는 메쉬를 포함할 수 있다. 메쉬는 임의의 적합한 재료로 형성될 수 있으며, 예를 들어 다공성 지지 요소는 메쉬를 포함할 수 있다. 메쉬는 임의의 적합한 수의 구멍, 또는 구멍 네트워크를 가질 수 있고, 임의의 적합한 크기 및 형상의 구멍을 가질 수 있다. 메쉬는 약 1 mm2 내지 약 4 mm2 또는 약 2 mm2의 구멍을 가질 수 있다.
캡슐은 소모되기 전에 흡입기 물품 내에서 밀봉될 수 있다. 이송 및 보관을 위해서, 흡입기 물품은 밀봉된 또는 기밀된 용기 또는 백 내에 함유될 수 있다. 흡입기 물품은 흡입기 물품의 하나 이상의 공기 유입구 채널 또는 공기 유출구 또는 마우스피스를 덮기 위한 하나 이상의 박리형 밀봉 층을 포함할 수 있다. 이는 흡입기 물품이 적절한 위생 및 신선도를 유지하도록 보장할 수 있다.
공기가 흡입기 물품을 통해 흡인될 때 캡슐은 그의 길이방향 축 또는 중심 축을 중심으로 회전할 수 있다. 캡슐은 실질적으로 캡슐 내부에 입자를 함유하는 기밀 재료로 형성될 수 있다. 캡슐은 캡슐이 캡슐 공동 내에 있을 때 관통 요소에 의해 관통되거나 구멍이 뚫리도록 구성될 수 있다. 관통 요소는 흡입기 물품과 분리되거나 조합될 수 있다. 캡슐은 임의의 적합한 재료로 형성될 수 있다. 캡슐은 캡슐 밖으로 오염물을 유지하는 역할을 하는 금속 또는 중합체 재료로 형성될 수 있지만 캡슐 내부로부터 니코틴 입자가 방출될 수 있도록 소모하기 전에 관통 요소에 의해 관통되거나 구멍이 뚫릴 수 있다. 캡슐은 중합체 재료로 형성될 수 있다. 중합체 재료는 히드록시프로필메틸셀룰로스(HPMC)일 수 있다. 캡슐은 임의의 적합한 크기를 가질 수 있다. 캡슐은 크기 1에서 크기 4 캡슐, 또는 크기 3 캡슐일 수 있다.
시스템은 금속 또는 강성 바늘과 같은 별도의 관통 요소를 포함할 수 있다. 관통 요소는 캡슐 공동 내에 수용된 캡슐을 통해 단일 구멍을 형성할 수 있다. 관통 요소는 엔드피스 요소를 통해 그리고 와류 터널의 공기 통로를 통해 캡슐 공동 내로 통과하도록 구성될 수 있다. 몇몇 구현예에서, 엔드피스 요소는 관통 요소가 흡입기 물품으로부터 인출된 후에 재밀봉될 수 있다. 몇몇 구현예에서, 흡입기 물품은 관통 요소가 흡입기 물품으로부터 인출된 후에 엔드피스 요소를 밀봉하기 위한 재밀봉 가능한 요소를 포함할 수 있다.
캡슐은 전형적으로, 니코틴을 포함하는 니코틴 입자(또한 “니코틴 분말” 또는 “니코틴 입자”로 지칭됨) 및 선택적으로 향미를 포함하는 입자(또한 “향미 입자”로 지칭됨)를 함유한다. 캡슐은 미리 결정된 양의 니코틴 입자 및 선택적인 향미 입자를 함유할 수 있다. 캡슐은 적어도 2회 흡입 또는 “퍼프”, 또는 적어도 약 5회 흡입 또는 “퍼프”, 또는 적어도 약 10회 흡입 또는 “퍼프”를 제공하는 데 충분한 니코틴 입자를 함유할 수 있다. 캡슐은 약 5회 내지 약 50회 흡입 또는 “퍼프”, 또는 약 10회 내지 약 30회 흡입 또는 “퍼프”를 제공하는 데 충분한 니코틴 입자를 함유할 수 있다. 각각의 흡입 또는 “퍼프”는 약 0.1 mg 내지 약 3 mg의 니코틴 입자를 사용자의 폐에 전달하거나 약 0.2 mg 내지 약 2 mg의 니코틴 입자를 사용자의 폐에 전달하거나 약 1 mg의 니코틴 입자를 사용자의 폐에 전달할 수 있다.
니코틴 입자는 사용된 특정 제형에 기초하여 임의의 적합하거나 유용한 니코틴 농도를 가질 수 있다. 니코틴 입자는 적어도 약 1 중량% 니코틴 최대 약 30 중량% 니코틴, 또는 약 2 중량 % 내지 약 25 중량% 니코틴, 또는 약 3 중량% 내지 약 20 중량% 니코틴, 또는 약 4 중량% 내지 약 15 중량% 니코틴, 또는 약 5 중량% 내지 약 13 중량% 니코틴을 가질 수 있다. 바람직하게는, 약 50 μg 내지 약 150 μg의 니코틴이 흡입 또는 “퍼프”할 때마다 사용자의 폐에 전달될 수 있다.
캡슐은 적어도 약 5 mg의 니코틴 입자 또는 적어도 약 10 mg의 니코틴 입자를 보유하거나 함유할 수 있다. 캡슐은 약 900 mg 미만의 니코틴 입자, 또는 약 300 mg 미만의 니코틴 입자, 또는 150 mg 미만의 니코틴 입자를 보유하거나 함유할 수 있다. 캡슐은 약 5 mg 내지 약 300 mg의 니코틴 입자 또는 약 10 mg 내지 약 200 mg의 니코틴 입자를 보유하거나 함유할 수 있다.
향미 입자가 캡슐 내부에서 니코틴 입자와 혼합되거나 조합될 때, 향미 입자는 사용자에게 전달되는 각각의 흡입 또는 “퍼프”에 원하는 향미를 제공하는 양으로 존재할 수 있다.
니코틴 입자는 우선적으로 사용자의 폐 속에 흡입 전달을 위한 임의의 유용한 크기 분포를 가질 수 있다. 캡슐은 니코틴 입자 이외의 입자를 포함할 수 있다. 니코틴 입자 및 다른 입자는 분말 시스템을 형성할 수 있다.
캡슐은 적어도 약 5 mg의 건조 분말(분말 시스템으로 또한 지칭됨) 또는 적어도 약 10 mg의 건조 분말을 보유하거나 함유할 수 있다. 캡슐은 약 900 mg 미만의 건조 분말, 또는 약 300 mg 미만의 건조 분말, 또는 약 150 mg 미만의 건조 분말을 보유하거나 함유할 수 있다. 캡슐은 약 5 mg 내지 약 300 mg의 건조 분말, 또는 약 10 mg 내지 약 200 mg의 건조 분말을 보유하거나 함유할 수 있다.
건조 분말 또는 분말 시스템은 약 10 μm 이하, 또는 5 μm 이하, 또는 약 1 μm 내지 약 3 μm 범위의 입자 크기를 갖는 니코틴 입자에 포함된 분말 시스템의 중량을 기준으로 적어도 약 40%, 또는 적어도 약 60%, 또는 적어도 약 80%를 가질 수 있다.
니코틴을 포함하는 입자는 약 5 μm 이하, 또는 약 0.5 μm 내지 약 4μm의 범위, 또는 약 1 μm 내지 약 3 μm의 범위, 또는 약 1.5 μm 내지 약 2.5 μm 범위의 질량 중앙 공기역학적 직경을 가질 수 있다. 질량 중앙 공기역학적 직경은 캐스케이드 임팩터로 측정하는 것이 바람직하다.
향미를 포함하는 입자는 약 20 μm 이상, 또는 약 50 μm 이상, 또는 약 50 μm 내지 약 200 μm, 또는 약 50 μm 내지 약 150 μm의 질량 중앙 공기역학적 직경을 가질 수 있다. 질량 중앙 공기역학적 직경은 캐스케이드 임팩터로 측정하는 것이 바람직하다.
건조 분말은 약 60 μm 이하, 또는 약 1 μm 내지 약 40 μm의 범위, 또는 약 1.5 μm 내지 약 25 μm 범위의 평균 직경을 가질 수 있다. 평균 직경은 질량 당 평균 직경을 의미하며, 바람직하게는 레이저 회절, 레이저 확산 또는 전자 현미경으로 측정된다.
분말 시스템 내의 니코틴 또는 분말 시스템 내의 니코틴 입자는 약학적으로 허용 가능한 자유-염기 니코틴, 또는 니코틴 염 또는 니코틴 염 수화물일 수 있다. 적합하거나 유용한 니코틴 염 또는 니코틴 염 수화물은 예를 들어, 니코틴 피루빈산염, 니코틴 시트르산염, 니코틴 아스파르트산염, 니코틴 젖산염, 니코틴 중주석산염(nicotine bitartrate), 니코틴 살리실산염(nicotine salicylate), 니코틴 푸마르산염(nicotine fumarate), 니코틴 모노-피루빈산염(nicotine mono-pyruvate), 니코틴 글루탐산염(nicotine glutamate) 또는 니코틴 염산염(nicotine hydrochloride)을 포함한다. 니코틴과 조합해서 염 또는 염 수화물을 형성하는 화합물은 그것의 예상되는 약리학적 효과에 기초하여 선택될 수 있다.
니코틴 입자는, 바람직하게는 아미노산을 포함한다. 바람직하게는, 아미노산은 L-류신과 같은 류신일 수 있다. 니코틴을 포함하는 입자에 L-류신과 같은 아미노산을 제공하면, 니코틴을 포함하는 입자의 접착력을 감소시킬 수 있고 니코틴 입자 간의 인력을 감소시켜 니코틴 입자의 응집을 감소시킬 수 있다. 유사하게, 향미를 포함하는 입자에 대한 접착력도 감소될 수 있으므로 향미 입자와 함께 니코틴 입자의 응집 또한 감소될 수 있다. 따라서 본원에 설명된 분말 시스템은 자유 유동성 재료일 수 있으며, 니코틴 입자 및 향미 입자가 조합되는 경우라도 각 분말 성분의 안정적인 상대 입자 크기를 가진다.
바람직하게는, 니코틴은 니코틴 염 입자가 코팅 또는 복합체 입자를 포함하는 경우 표면 개질된 니코틴 염일 수 있다. 바람직한 코팅 또는 복합체 재료는 L-류신일 수 있다. 하나의 특히 유용한 니코틴 입자는 L-류신을 갖는 니코틴 중주석산염일 수 있다.
분말 시스템은 향미 입자를 포함할 수 있다. 향미 입자는 사용자의 입 또는 협측 구강 내로 선택적으로 흡입 전달하기 위한 임의의 유용한 크기 분포를 가질 수 있다.
분말 시스템은 약 20 μm 이상의 입자 크기를 갖는 입자에 포함된 분말 시스템의 향미의 중량을 기준으로, 적어도 약 40%, 또는 적어도 약 60%, 또는 적어도 약 80%를 가질 수 있다. 분말 시스템은 약 50 μm 이상의 입자 크기를 갖는 입자에 포함된 분말 시스템의 향미의 적어도 약 40 중량%, 적어도 약 60 중량%, 또는 적어도 약 80 중량 %를 가질 수 있다. 분말 시스템은 약 50 μm 내지 약 150 μm 범위의 입자 크기를 갖는 입자에 포함된 분말 시스템의 향미의 적어도 약 40 중량%, 적어도 약 60 중량%, 또는 적어도 약 80 중량%를 가질 수 있다.
향미제 또는 향미는(약 22℃의 실온 및 1 기압에서) 고체 향미로서 제공될 수 있고, 향미 제제, 향미 함유 재료 및 향미 전구체를 포함할 수 있다. 향미제는 하나 이상의 천연 향미제, 하나 이상의 합성 향미제, 또는 천연과 합성 향미제의 조합을 포함할 수 있다. 본원에 설명된 향미제는 소모 또는 흡입 동안 니코틴 성분의 맛 또는 향기 특성을 변경시키거나 변경시키고자 선택되고 사용되는 관능적 화합물, 조성물 또는 재료이다.
향미제 또는 향미는 천연 또는 합성 유래의 다양한 향미 재료를 지칭한다. 이들은 단일 화합물 및 혼합물을 포함한다. 향미 또는 향미제는 소모 동안 니코틴 성분의 경험을 향상시킬 수 있는 향미 특성을 가진다. 향미는 가연성 흡연 물품을 흡연함으로써 발생하는 것과 유사한 경험을 제공하도록 선택될 수 있다. 예를 들어, 향미 또는 향미제는 복잡성 및 입 속 충만함과 같은 향미 특성을 향상시킬 수 있다. 복잡성은 단일 감각 속성을 지배하지 않고 더 풍부한 향미의 전체적인 균형으로서 일반적으로 알려져 있다. 입 속 충만함은 소비자의 입과 목구멍에서의 풍부함과 체적에 대한 지각으로서 설명된다.
적절한 향미는 담배, 연기, (페퍼민트 및 스피어민트와 같은) 멘톨, 민트, 초콜릿, 감초, 시트러스 및 다른 과일 향미, 감마 옥타락톤(gamma octalactone), 바닐린, 에틸 바닐린, 구강 청정제 향미, 시나몬과 같은 향신료 향미, 살리실산메틸(methyl salicylate), 리날롤(linalool), 베르가못 오일(bergamot oil), 제라늄 오일(geranium oil), 레몬 오일, 및 생강 오일 등을 포함하지만, 이에 한정되지 않는다.
다른 적절한 향미는 산, 알코올, 에스테르, 알데히드, 케톤, 피라진, 이들의 조합 또는 블렌드 등으로 이루어지는 군에서 선택된 향미 화합물을 포함할 수 있다. 적절한 향미 화합물은, 예를 들어, 페닐아세트산, 솔라논(solanone), 메가스티그마트리에논(megastigmatrienone), 2-헵타논(2-heptanone), 벤질알코올, 시스-3-헥세닐 아세테이트(cis-3-hexenyl acetate), 발레르산, 발레르 알데히드, 에스테르, 테르펜(terpene), 세스퀴테르펜(sesquiterpene), 누트카톤(nootkatone), 말톨(maltol), 다마스케논(damascenone), 피라진, 락톤, 아네톨, 이소-에스 발레르산(iso-s valeric acid), 이들의 조합 등으로 이루어지는 군에서 선택될 수 있다.
향미에 대한 추가적인 특정 실시예는 현 문헌에서 찾을 수 있고, 냄새 또는 맛을 제품에 부여하는 향미 분야의 당업자에게 공지되어 있다.
향미제는 높은 효능의 향미제일 수 있고, 흡입 공기 유동 내에서 200 ppm 미만의 레벨로 검출되도록 사용될 수 있다. 이러한 향미제에 대한 실시예는 주 담배 아로마 화합물, 예컨대 베타-다마스세논(beta-damascenone), 2-에틸-3,5-디메틸피라진(2-ethyl-3,5-dimethylpyrazine), 페닐아세트알데히드(phenylacetaldehyde), 구아야콜(guaiacol), 및 퓨라네올(furaneol)이다. 다른 향미제는 보다 높은 농도 수준에서만 인간에 의해서 감지될 수 있다. 본원에서 더 낮은 효능의 향미제로 지칭되는 이러한 향미제는 흡입 공기 흐름 내로 방출되는 향미제의 양보다 훨씬 더 많은 수준으로 일반적으로 사용된다. 적절한 더 낮은 효능의 향미제의 예는 천연 또는 합성 멘톨, 페퍼민트, 스피어민트, 커피, 차, (계피, 정향, 생강과 같은) 향신료, 코코아, 바닐라, 과일 향, 초콜릿, 유칼립투스, 제라늄, 유제놀 및 리날로올을 포함하지만, 이에 한정되지 않는다.
향미를 포함하는 입자는 접착력이나 표면 에너지 및 응집을 감소시키기 위한 화합물을 포함할 수 있다. 향미 입자는 접착 감소 화합물로 표면 개질되어 코팅된 향미 입자를 형성할 수 있다. 하나의 바람직한 접착 감소 화합물은 스테아린산 마그네슘일 수 있다. 스테아린산 마그네슘과 같은 접착 감소 화합물에 향미 입자를 제공하면, 특히 향미 화합물을 코팅하면, 향미를 포함하는 입자의 접착력을 감소시킬 수 있고, 향미 입자들 간의 인력을 감소시킴으로써 향미 입자의 응집을 감소킬 수 있다. 따라서, 향미 입자가 니코틴 입자와 응집하는 것 또한 감소될 수 있다. 따라서, 본원에 설명된 분말 시스템은 니코틴 입자들과 향미 입자들이 조합되었을 때에도 니코틴을 포함하는 입자 및 향미를 포함하는 입자의 안정적인 상대 입자 크기를 가질 수 있다. 분말 시스템은, 바람직하게는 자유 유동성일 수 있다.
건조 분말 흡입을 위한 종래의 제형은 활성 입자의 유동화를 증가시키는 역할을 하는 담체 입자를 함유하는데, 흡입기를 통한 단순 기류의 영향을 받기에는 활성 입자가 너무 작기 때문이다. 분말 시스템은 담체 입자를 포함할 수 있다. 이러한 담체 입자는 약 50 μm 초과의 입자 크기를 가질 수 있는 락토스 또는 만니톨과 같은 당류일 수 있다. 캐리어 입자는 제형 내에서 희석제나 증량제로서 작용하여 투여량 균일성을 개선하는 데 활용될 수 있다.
니코틴 입자 및 향미는 하나의 캡슐 내에 조합될 수 있다. 전술한 바와 같이, 니코틴 입자 및 향미는 각각 감소된 접착력을 가질 수 있으며, 이는 조합 시 각각의 성분의 입자 크기가 실질적으로 변하지 않는 안정한 입자 제제를 초래한다. 대안적으로, 분말 시스템은 하나의 캡슐 내에 함유된 니코틴 입자 및 제2 캡슐 내에 함유된 향미 입자를 포함한다.
니코틴 입자 및 향미 입자는 임의의 유용한 상대적인 양으로 조합될 수 있어서 향미 입자는 니코틴 입자로 소모된 경우 사용자에 의해 검출된다. 바람직하게는, 니코틴 입자 및 향미 입자는 분말 시스템의 총 중량의 적어도 약 90 중량% 또는 적어도 약 95 중량% 또는 적어도 약 99 중량% 또는 100 중량%를 형성한다.
흡입기 및 흡입기 시스템은 덜 복잡하고 종래의 건조 분말 흡입기에 비해 단순화된 기류 경로를 가질 수 있다. 유리하게는, 흡입기 본체 내부에서 캡슐의 회전은 니코틴 분말 또는 분말 시스템을 에어로졸화하고 자유 유동성 분말을 보유하는 데 도움을 줄 수 있다. 따라서, 흡입기 물품은 상술한 니코틴 입자를 폐로 깊이 전달하기 위해 통상적인 흡입기에 의해 통상적으로 사용되는 상승된 흡입 비율을 요구하지 않을 수 있다.
흡입기 물품은 약 5 L/분 미만 또는 약 3 L/분 미만 또는 약 2L/분 미만 또는 약 1.6 L/분 미만의 유량을 사용할 수 있다. 바람직하게는, 유량은 약 1 L/분 내지 약 3 L/분 또는 약 1.5 L/분 내지 약 2.5 L/분 범위일 수 있다. 바람직하게는, 흡입 비율 또는 유량은 캐나다 연방보건부 흡연 제도의 흡입 비율 또는 유량, 즉 약 1.6 L/분과 유사할 수 있다.
흡입기는 종래의 궐련을 흡연하거나 전자 담배를 베이핑하는 것처럼 소비자에 의해 사용될 수 있다. 이러한 흡연 또는 베이핑은 다음의 두 단계를 특징으로 할 수 있다: 소비자가 원하는 니코틴의 가득한 양을 함유하는 작은 체적이 구강 내로 흡인되는 동안인 제1 단계, 이어서 원하는 양의 니코틴을 포함하는 에어로졸을 포함는 이 작은 체적이 신선한 공기로 추가 희석되고 폐 더 깊숙이 흡인되는 동안인 제2 단계. 두 단계 모두 소비자에 의해 제어된다. 제1 흡입 단계 동안 소비자는 흡입할 니코틴의 양을 결정할 수 있다. 제2 단계 동안, 소비자는 폐속 깊숙이 흡인될 제1 체적을 희석하기 위한 체적을 결정하여, 기도 상피 표면에 전달되는 활성제의 농도를 극대화할 수 있다. 이러한 흡연 메커니즘은 때때로 “퍼프-흡입-배출”로 불린다.
본원에서 사용되는 모든 과학적 및 기술적 용어는 달리 특정되지 않는 한 당업계에서 공통적으로 사용되는 의미를 가진다. 본원에 제공된 정의는 본원에서 빈번하게 사용되는 특정 용어의 이해를 용이하게 하기 위한 것이다.
용어 “상류” 및 “하류”는 흡입 기류가 흡입기의 본체를 통해 원위 단부 부분 또는 와류 터널로부터 마우스피스 부분으로 흡인될 때 흡입 공기 유동의 방향과 관련하여 설명된 흡입기 요소의 상대 위치를 지칭한다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 단수 형태 부정관사(“a”, “an”), 및 정관사(“the”)는 그 내용을 명확하게 달리 기술하지 않는 한, 복수의 대상물을 갖는 구현예를 포함한다.
본원에서 사용되는 바와 같이, “또는”은 일반적으로 달리 그 내용을 명확하게 기술하지 않는 한 “및/또는”을 포함하는 의미로 사용된다. 용어 “및/또는”은 열거된 요소들 중 하나 또는 전부, 또는 열거된 요소들 중 임의의 2개 이상의 조합을 의미한다.
본원에서 사용되는 바와 같이, “가진다”, “갖는”, “포함하다(include)”, “포함하는(including)”, “포함하다(comprise)”, “포함하는(comprising)” 등은 개방형의 의미로 사용되며, 일반적으로 “포함하지만, 이에 한정되지 않는” 것을 의미한다. “~로 본질적으로 이루어지는”, “~로 이루어지는” 등은 “포함하는(comprising)”등에 포함되는 것임이 이해될 것이다.
단어 “바람직한” 및 “바람직하게는”는 특정한 상황 하에서 특정한 이득을 제공할 수 있는 본 발명의 구현예를 지칭한다. 그러나, 다른 구현예 또한 동일하거나 다른 상황 하에서 바람직할 수 있다. 또한, 하나 이상의 바람직한 구현예의 설명은 다른 구현예가 유용하지 않음을 암시하는 것이 아니며, 청구항을 포함하는 본 개시 내용의 범위로부터 다른 구현예를 배제하도록 의도되지 않는다.
도 1은 예시적인 흡입기 물품의 사시도이다.
도 2는 길이방향 축을 따라 도 1의 예시적인 흡입기 물품의 단면 개략도이다.
도 3는 축 방향 축을 따라 예시적인 와류 터널의 단면 개략도이다.
도 4는 예시적인 투피스(two-piece) 흡입기 물품의 사시도이다.
도 5는 길이방향 축을 따라 도 4의 예시적인 흡입기 물품의 단면 개략도이다.
개략도는 일정한 비율로 할 필요가 없으며, 제한이 아닌 예시의 목적으로 제공된다. 도면은 본 개시에 설명되는 하나 이상의 양태를 도시한다. 그러나, 도면에 도시되지 않은 다른 측면이 본 개시의 범주 및 사상의 범위 안에 속하는 것임이 이해될 것이다.
도 1 및 도 2는 예시적인 흡입기 물품(100)을 도시하고 있다. 도 2는 길이방향 축(LA)을 따라 도 1의 예시적인 흡입기 물품(100)의 단면 개략도이다. 도 3은 길이방향 축(LA)을 따라 예시적인 와류 터널(150)의 단면 개략도이다. 흡입기 물품(100)은 길이방향(LA)을 따라 마우스피스 단부(112)에서 원위 단부(114)까지 연장되는 본체(110) 및 본체(110) 내에 정의된 캡슐 공동(116)을 포함한다.
마우스피스 공기 채널(111)은 캡슐 공동(116)에서 마우스피스 단부(112)까지 연장된다. 엔드피스 요소(120)는 원위 단부(114) 내에 배치되고 와류 터널(150)까지 연장된다. 엔드피스 요소(120)는 엔드피스 요소(120)를 통한 기류를 제한하거나 방지하도록 구성된다. 이러한 구현예에서, 엔드피스 요소(120)는 mm 당 적어도 100 mm 워터의 높은 흡인 저항(RTD)을 갖는, 셀룰로스 아세테이트 토우의 본체로 형성된다.
와류 터널(150)은 본체(110) 내부에 배치되고, 캡슐 공동(116)까지 연장된다. 와류 터널(150)은 내부 표면(152)에 의해 한정된 내경(D1) 및 외부 표면(151)에 의해 정의된 외경(D2)을 가진다. 내부 표면(152)에 의해 정의된 내경(D1)은 개방 실린더의 형태인 공기 통로(155)를 형성한다.
와류 터널(150)은 외부 표면(151)의 와류 터널(150)에서 공기 통로(155)까지 연장되는 두 개의 공기 유입구 또는 공기 채널(113)을 포함할 수 있다. 와류 터널(150)은 흡입기 물품(100)의 대향 측면에서 공기 통로(155)와 연통하는 두 개의 공기 유입구(113)를 포함한다. 두 개의 대향 공기 유입구(113)는 와류 터널(150)의 외부 표면(151)과 내부 표면(152) 사이에서 개방 실린더(155)의 내경(D1)에 대한 접선에서 공기 통로(155)로 실질적으로 선형으로 연장된다. 내부 표면(152)에서 2개의 대향 공기 유입구(113)의 개구는 정렬되지 않고, 특히 이러한 구현예에서 2개의 대향 공기 유입구(113)는 와류 터널(150) 및 흡입기 물품(100)의 중앙 길이방향 축(LA)의 대향 측면에서 연장되는 축을 따라서 실질적으로 평행한 방향으로 연장된다. 개방 실린더(155)의 내경(D1)에 대한 접선에 두 개의 대향 공기 유입구(113)를 제공하면 흡입기 본체(110)의 캡슐 공동(116) 내에 소용돌이 또는 와류 공기 유동 패턴을 유도한다.
와류 터널(150) 및 다공성 지지 요소(140)는 캡슐 공동(116)과 경계를 이룬다. 캡슐(130)은 공동(116) 내에 배치될 수 있다. 캡슐(130)은 니코틴을 포함하는 입자를 함유한다. 와류 터널(150)과 다공성 지지 요소(140)는 캡슐 공동(116) 내에서 길이방향으로 캡슐(130)을 함유하도록 협력한다. 본체(110)가 마우스피스 단부(112)에서 개방 공간에 결합한 오목한 단부를 갖는 마우스피스 단부(112)가 도시되어 있다. 대안적으로, 다공성 지지 요소(140)는 전체 마우스피스 단부(112)를 충진하기 위해 마우스피스 단부(112)까지 연장될 수 있다. 캡슐(130)은 길이방향 축(LA)과 동일 공간에 있는 캡슐 공동 내에 회전 축을 가진다.
개별 관통 요소(도시되지 않음)는 엔드피스 요소(120)를 관통하고 캡슐 공동(116) 내에 함유된 캡슐(130)을 천공하기 위해 소비자에 의해 이용될 수 있다. 관통 요소는 사용자 또는 소비자가 흡입기 물품(100)을 흡인하기 전에 흡입기 물품(100) 및 엔드피스 요소(120)로부터 인출될 수 있다. 그 다음 소비자는 흡입기를 이용하기 위해 흡입기 물품(100)을 흡인할 수 있다. 관통 요소가 엔드피스 요소(120)에 개구를 생성하더라도, 이는 전형적으로, 엔드피스 요소(120)의 흡인 저항을 상당히 감소시키지 않는 작은 개구이다. 몇몇 구현예에서, 엔드피스 요소(120)는 관통 요소가 엔드피스 요소(120)로부터 인출된 후에 재밀봉될 수 있다.
도 4는 투피스 흡입기 물품(101)으로부터 부분적으로 래핑되지 않은 래퍼(160)를 갖는 예시적인 투피스 흡입기 물품(101)의 사시도이다. 도 5는 투피스 주위에 래핑된 래퍼를 갖는, 길이방향 축(LA)을 따르는 도 4의 예시적인 흡입기 물품(101)의 단면 개략도이다.
흡입기 물품(101)은 제1 부분(102) 및 길이방향 축(LA)을 따라 마우스피스 단부(112)에서 원위 단부(114)까지 연장되는 제2 부분(103)으로 형성된 본체(110) 및 본체(110) 내에 정의된 캡슐 공동(116)을 포함한다. 래퍼(160)는 제1 부분(102) 및 제2 부분(103)을 둘러싸고 제1 부분(102)을 제2 부분(103)에 결합한다. 래퍼(160)는 종이 또는 폴리머 필름일 수 있다. 래퍼(160)는 공기 유입구(113)와 정렬되는 구멍(162)을 포함한다. 정렬된 구멍(162) 및 공기 유입구(113)는 물품(101)을 조립한 후 레이저 소스를 사용하는 레이저 천공에 의해 동시에 제조된다.
제1 부분(102)은 마우스피스 공기 채널(111) 및 다공성 지지 요소(140)를 함유한다. 제2 부분(103)은 엔드피스 요소(120), 와류 터널(150), 캡슐 공동(116), 및 캡슐(130)을 함유한다. 이러한 구현예에서, 제1 부분(102) 및 제2 부분(103)은 별도로 조립된 다음, 길이방향 축(LA)을 따라 접하는 직렬 정렬로 합쳐진다. 래퍼(160)는 다음에, 제1 및 제2 부분(102, 103) 주위에 래핑되어 래퍼(160)가 제1 부분(102) 및 제2 부분(103)을 둘러쌈으로써 제1 부분(102)을 제2 부분(103)에 결합하여 흡입기 물품(101)을 형성한다.

Claims (15)

  1. 흡입기 물품으로서:
    마우스피스 단부에서 원위 단부까지 길이방향 축을 따라 연장되는 본체;
    상기 원위 단부에 있는 엔드피스 요소;
    상기 본체 내에 정의되고, 상기 길이방향 축을 따라 연장되는 캡슐 공동;
    상기 캡슐 공동에서 마우스피스 단부까지 연장되는 마우스피스 공기 채널;
    상기 엔드피스 요소와 캡슐 공동 사이에 있고 공기 유입구 및 공기 유입구에서 캡슐 공동까지 연장되는 공기 통로를 갖는 와류 터널;을 포함하며,
    상기 엔드피스 요소는 원위 단부를 통한 캡슐 공동으로의 기류를 제한하거나 방지하도록 구성되며;
    상기 와류 터널의 공기 유입구 및 공기 통로는 공기가 캡슐 공동 내로 흡인되고 상기 캡슐 공동을 통한 흡입 공기의 와류를 형성할 수 있도록 구성되는, 흡입기 물품.
  2. 제1항에 있어서, 상기 와류 터널의 공기 통로는 상기 와류 터널의 내경에 의해 정의되고, 상기 내경은 본체의 내경보다 더 작은, 흡입기 물품.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 캡슐 공동과 마우스피스 공기 채널 사이에 다공성 요소를 포함하는, 흡입기 물품.
  4. 제3항에 있어서, 상기 마우스피스 공기 채널 및 다공성 요소는 제1 본체 부분 내에 함유되고, 상기 캡슐 공동, 와류 터널 및 엔드피스는 제2 본체 부분 내에 함유되고, 상기 제1 본체 부분은 제2 본체 부분과 직렬로 축 방향 정렬되고, 래퍼는 제1 본체 부분에 중첩되어 제1 본체 부분을 제2 본체 부분에 결합시키는, 흡입기 물품.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 엔드피스 요소는 약 100 mm 워터(water) 초과의 흡인 저항(resistance to draw: RTD)을 가지는, 흡입기 물품.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 엔드피스 요소는 셀룰로스 및 아세테이트, 섬유 및 토우, 그리고 점성 종이 중 적어도 하나로 형성되는, 흡입기 물품.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 와류 터널은 본체의 내경과 접촉하는 외경 및 상기 와류 터널의 외경 또는 본체의 내경의 약 50% 내지 약 35%의 범위 내에 있는 내경을 가지는, 흡입기 물품.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 와류 터널은 공기 통로와 연통하는 2개의 공기 유입구를 포함하는, 흡입기 물품.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 와류 터널은 개방 실린더를 정의하고, 상기 공기 통로는 개방 실린더의 축을 따라 실질적으로 동축으로 연장되고, 상기 와류 터널은 개방 실린더의 내경에 대한 접선에서 개방 실린더로 진입하는 2개의 대향 공기 유입구를 포함하는, 흡입기 물품.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 본체는 원위 단부로부터 마우스피스 단부까지 실질적으로 원형 원통형 형상의 실질적으로 일정한 외경을 가지며, 바람직하게는 상기 외경은 약 6 mm 내지 약 10 mm 또는 약 7 mm 내지 약 8 mm 범위 내에 있는, 흡입기 물품.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 엔드피스 요소는 본체의 길이방향 축을 따라 길이방향으로 약 5 mm 내지 약 10 mm 범위의 길이로 연장되고, 상기 와류 터널은 본체의 길이방향 축을 따라 길이방향으로 약 5 mm 내지 약 10 mm 범위의 길이로 연장되는, 흡입기 물품.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 따른 흡입기 물품 및 흡입기 물품의 캡슐 공동 내에 배치된 캡슐을 포함하는 흡입기 시스템으로서, 상기 캡슐은 입자를 포함하고, 상기 입자는 약 5 μm 이하, 또는 약 0.5 μm 내지 약 4 μm 범위, 또는 약 1 μm 내지 약 3 μm 범위의 질량 중간 공기역학적 직경(mass median aerodynamic diameter)을 가지는, 흡입기 시스템.
  13. 제12항에 있어서, 상기 캡슐은 니코틴을 포함하는 입자를 함유하는, 흡입기 시스템.
  14. 제12항 또는 제13항에 있어서, 상기 캡슐은 약 20 μm 이상, 또는 약 50 μm 이상, 또는 약 50 μm 내지 약 200 μm 범위, 또는 약 50 μm 내지 약 150 μm 범위의 질량 중간 공기역학적 직경을 갖는 제2 향미 입자 집단을 더 함유하는, 흡입기 시스템.
  15. 제12항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 시스템은 캡슐을 활성화하도록 흡입기 물품과 제거 가능하게 맞물릴 수 있는 관통 요소를 더 포함하고, 상기 엔드피스 요소는 캡슐을 활성화할 때 관통 요소에 의해 관통되도록 구성되는, 흡입기 시스템.
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