KR20240018499A - 비가연성 에어로졸 제공 시스템에 사용하기 위한 물품 - Google Patents
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Abstract
에어로졸 제공 시스템에 사용하기 위한 물품(1)이 개시되어 있다. 물품은 원위 단부(D)를 갖는 에어로졸 생성 재료의 로드(3), 및 원위 단부로부터 에어로졸 생성 재료의 로드 내로 연장되는 공동(20)을 포함한다. 본 발명은 또한 비가연성 에어로졸 제공 디바이스, 및 비가연성 에어로졸 제공 디바이스에 삽입하기 위한 본 발명에 따른 물품을 포함하는 시스템을 포함한다. 에어로졸 생성 재료의 로드를 포함하는 물품을 제조하는 방법이 또한 개시되어 있으며, 이 방법은 에어로졸 생성 재료를 통해 연장되는 공동을 형성하기 위해 에어로졸 생성 재료를 다이 헤드를 통해 그리고 맨드릴 위로 압출하는 단계를 포함한다.
Description
본 발명은 비가연성 에어로졸 제공 시스템(non-combustible aerosol provision system)에 사용하기 위한 물품(article), 이 물품 및 비가연성 에어로졸 제공 디바이스를 포함하는 시스템, 및 본 발명에 따른 물품을 제조하는 방법에 관한 것이다.
특정 담배 산업 제품(tobacco industry product)들은 사용 동안에 사용자가 흡입하는 에어로졸(aerosol)을 생성한다. 예를 들어, 담배 가열 디바이스(tobacco heating device)들은 담배와 같은 에어로졸 생성 기재(aerosol generating substrate)를 가열하여, 기재를 연소시키지 않고 가열함으로써 에어로졸을 형성한다. 그러한 담배 산업 제품들은 통상적으로 사용자의 입에 도달하도록 에어로졸을 통과시키는 마우스피스(mouthpiece)들을 포함한다.
본원에 설명된 일부 실시예들에 따르면, 에어로졸 제공 시스템에 사용하기 위한 물품이 제공되며, 이 물품은 원위 단부를 갖는 에어로졸 생성 재료의 로드, 및 상기 원위 단부로부터 에어로졸 생성 재료의 로드 내로 연장되는 공동을 포함한다.
공동은 에어로졸 생성 재료의 로드의 종축과 동축인 종축을 가질 수 있다.
공동은 에어로졸 생성 재료의 로드의 전체 길이로 연장될 수 있다.
공동은 비원형 단면을 가질 수 있다.
공동은 에어로졸 생성 재료의 종방향으로 불균일한 단면을 가질 수 있다. 특히, 공동은 종방향으로 테이퍼질 수 있다. 공동은 원위 단부로부터 멀어지는 방향으로 테이퍼질 수 있다.
본 발명의 실시예들에서, 재료 층이 공동의 적어도 일부를 라이닝한다.
에어로졸 생성 재료는 재료 층이 에어로졸 생성 재료 내에 매립되도록 재료 층의 양 표면들 상에 배치될 수 있다.
재료 층은 겔, 비정질 고체, 또는 종이와 같은 시트 재료일 수 있다.
일부 실시예들에서, 재료 층은 가열 요소를 포함한다. 재료 층이 가열 요소를 포함하는 경우, 재료 층은 전도 가열되거나 유도 가열되도록 구성될 수 있다.
가열 요소를 통해 공기 경로가 한정될 수 있으며, 가열 요소는 공기 구멍들의 어레이를 포함할 수 있다. 본원에 사용된 바와 같이, 용어 '공기 구멍들의 어레이'는 2 개 이상의 공기 구멍들/천공부들 또는 개구들을 의미하는 것으로 의도된다. 공기 구멍들의 어레이는 가열 요소 주위에 원주방향으로 분포될 수 있다. 공기 구멍들의 어레이는 가열 요소를 따라 축방향으로 분포될 수 있다. 공기 구멍들의 어레이의 적어도 제1 공기 구멍은 공기 구멍들의 어레이의 적어도 제2 공기 구멍과 유동 면적이 상이할 수 있다. 공기 구멍들의 어레이의 유동 면적은 원위 단부로부터 근위 단부로 향하는 방향으로 증가할 수 있다. 공기 구멍들의 어레이의 유동 면적은 근위 단부로부터 원위 단부로 향하는 방향으로 증가할 수 있다. 공기 구멍들의 어레이의 공기 구멍들의 밀도는 원위 단부로부터 근위 단부로 향하는 방향으로 증가할 수 있다. 이러한 맥락에서의 밀도는 가열 요소의 단위 면적당 공기 구멍들의 수 또는 집중도를 의미한다. 공기 구멍들의 어레이의 공기 구멍들의 밀도는 원위 단부로부터 근위 단부로 향하는 방향으로 감소할 수 있다. 이러한 맥락에서의 밀도는 가열 요소의 단위 면적당 공기 구멍들의 수 또는 집중도를 의미한다. 디바이스는 공기 구멍들의 어레이를 포함하는 가열 요소의 제1 벽 영역, 및 공기 구멍들의 어레이가 없는 가열 요소의 제2 벽 영역을 포함할 수 있다. 제1 영역은 밴드(band)일 수 있다. 제2 영역은 밴드일 수 있다. 공기 출구는 메시를 포함할 수 있다. 공기 출구는 천공부들의 어레이를 포함할 수 있다. 공기 구멍들은 세장형일 수 있다. 공기 구멍들은 가열 요소의 종방향으로 연장될 수 있다.
물품은 상기 원위 단부의 반대측에 있는 마우스 단부를 포함할 수 있으며, 상기 마우스 단부는 원위 단부가 비가연성 에어로졸 제공 디바이스 내로 삽입될 때 사용자의 입술들 사이에 배치되도록 구성된다.
에어로졸 생성 재료와 마우스 단부 사이에 냉각 세그먼트가 위치될 수 있다.
냉각 세그먼트와 마우스 단부 사이에 여과 세그먼트가 위치될 수 있다.
본원에 설명된 다른 실시예들에 따르면, 비가연성 에어로졸 제공 디바이스, 및 비가연성 에어로졸 제공 디바이스 내로 삽입하기 위한 원위 단부를 갖는 에어로졸 생성 재료의 로드를 포함하는 물품을 포함하는 시스템이 제공되며, 공동이 원위 단부로부터 에어로졸 생성 재료의 로드 내로 연장된다.
물품은 공동의 적어도 일부를 라이닝하는 재료 층을 포함할 수 있다.
에어로졸 생성 재료는 재료 층이 에어로졸 생성 재료 내에 매립되도록 재료 층의 양 표면들 상에 배치될 수 있다.
재료 층은 겔, 비정질 고체 또는 종이와 같은 시트일 수 있다.
재료 층은 가열 요소를 포함할 수 있다.
에어로졸 제공 디바이스는 물품이 에어로졸 제공 디바이스에 수용될 때 상기 원위 단부를 통해 에어로졸 생성 재료의 로드에 있는 공동 내로 연장되도록 구성된 가열기를 포함할 수 있다.
가열 요소와 공동은 각각 동일한 단면 형상을 가질 수 있다.
가열 요소는 공동에 꼭 끼워맞춤 또는 억지 끼워맞춤될 수 있다.
가열 요소는 서셉터일 수 있고, 에어로졸 제공 디바이스는 가열 요소를 유도 가열하기 위해 물품이 디바이스 내로 삽입될 때 에어로졸 생성 재료를 둘러싸는 자기장 발생기를 포함할 수 있다.
재료 층은 공기 투과성이 있을 수 있으며, 메시이거나 천공되거나 개구들을 가질 수 있다.
본원에 설명된 일부 다른 실시예들에 따르면, 비가연성 에어로졸 제공 디바이스 내로 삽입하기 위한 원위 단부를 갖는 에어로졸 생성 재료의 로드를 포함하는 물품을 제조하는 방법이 제공되며, 이 방법은 에어로졸 생성 재료를 통해 연장되는 공동을 형성하기 위해 에어로졸 생성 재료를 다이 헤드를 통해 그리고 맨드릴 위로 압출하는 단계를 포함한다.
맨드릴은 에어로졸 생성 재료에 상응하는 형상의 공동을 제공하도록 형상화될 수 있다.
재료 층이 맨드릴 위로 드로잉되고, 에어로졸 생성 재료가 재료 층 위로 압출될 수 있다.
본원에 설명된 일부 다른 실시예들에 따르면, 에어로졸 제공 시스템에 사용하기 위한 물품의 에어로졸 생성 섹션을 제조하는 방법이 제공되며, 에어로졸 생성 섹션은 재료 층으로 래핑된 에어로졸 생성 재료의 로드 및 재료 층으로 라이닝된 공동을 포함하고, 이 방법은,
재료 층 시트를 제공하는 단계;
직립형 성형기를 포함하는 에어로졸 생성 섹션 형상의 몰드 내로 재료 층 시트를 가압하여 재료 층 시트가 몰드의 형상에 정합하고 성형기를 둘러싸게 하는 단계;
몰드에 에어로졸 생성 재료를 충전하는 단계;
에어로졸 생성 재료를 몰드 내로 가압하여 에어로졸 생성 섹션을 형성하는 단계; 및
에어로졸 생성 섹션을 몰드로부터 이형시키는 단계를 포함한다.
이 방법은 물품을 래핑하는 재료 층을 공동을 라이닝하는 재료 층으로부터 분리하기 위해 물품의 단부를 절단하는 단계를 포함할 수 있다.
본원에 설명된 일부 다른 실시예들에 따르면, 에어로졸 제공 시스템에 사용하기 위한 물품의 에어로졸 생성 섹션을 제조하는 방법이 제공되며, 에어로졸 생성 섹션은 재료 층으로 래핑된 에어로졸 생성 재료의 로드 및 공동을 포함하고, 이 방법은,
재료 층 시트를 제공하는 단계;
에어로졸 생성 물품 형상의 몰드 내로 재료 층 시트를 가압하여 재료 층 시트가 몰드의 형상에 정합하게 하는 단계;
몰드를 에어로졸 생성 재료로 충전하는 단계;
중앙 공동을 형성하기 위해 에어로졸 생성 재료를 몰드의 내벽에 대해 반경방향 외측으로 압박하기에 충분한 원심력을 발생시키도록 몰드를 회전시키는 단계; 및
물품을 몰드로부터 이형시키는 단계를 포함한다.
이제, 본 발명의 실시예들이 첨부된 도면을 참조하여 단지 예로서 설명될 것이다:
도 1a는 비가연성 에어로졸 제공 디바이스와 함께 사용하기 위한 물품의 측단면도이고;
도 1b는 다른 실시예에 따른 비가연성 에어로졸 제공 디바이스와 함께 사용하기 위한 물품의 측단면도이고;
도 2a 내지 도 2c는 선 A-A를 따라 취해진, 도 1의 물품의 에어로졸 생성 재료를 통한 단면의 상이한 실시예를 각각 도시하고;
도 3a 내지 도 3c는 선 A-A를 따라 취한, 도 2의 물품의 에어로졸 생성 재료를 통한 단면의 상이한 실시예를 각각 도시하고;
도 4는 비가연성 에어로졸 제공 디바이스의 단면도이고;
도 5는 도 4에 도시된 에어로졸 제공 디바이스의 하우징 내의 구성요소들의 단순화된 개략도이고;
도 6은 도 1 또는 도 2에 도시된 물품이 디바이스 내로 삽입된 상태의 도 4에 도시된 비가연성 에어로졸 제공 디바이스의 단면도이며;
도 7은 도 1b의 물품과 함께 사용하기 위한 비가연성 에어로졸 제공 디바이스(200)의 다른 실시예를 도시한다.
도 1a는 비가연성 에어로졸 제공 디바이스와 함께 사용하기 위한 물품의 측단면도이고;
도 1b는 다른 실시예에 따른 비가연성 에어로졸 제공 디바이스와 함께 사용하기 위한 물품의 측단면도이고;
도 2a 내지 도 2c는 선 A-A를 따라 취해진, 도 1의 물품의 에어로졸 생성 재료를 통한 단면의 상이한 실시예를 각각 도시하고;
도 3a 내지 도 3c는 선 A-A를 따라 취한, 도 2의 물품의 에어로졸 생성 재료를 통한 단면의 상이한 실시예를 각각 도시하고;
도 4는 비가연성 에어로졸 제공 디바이스의 단면도이고;
도 5는 도 4에 도시된 에어로졸 제공 디바이스의 하우징 내의 구성요소들의 단순화된 개략도이고;
도 6은 도 1 또는 도 2에 도시된 물품이 디바이스 내로 삽입된 상태의 도 4에 도시된 비가연성 에어로졸 제공 디바이스의 단면도이며;
도 7은 도 1b의 물품과 함께 사용하기 위한 비가연성 에어로졸 제공 디바이스(200)의 다른 실시예를 도시한다.
본원에 사용된 바와 같이, 용어 "전달 시스템(delivery system)"은 적어도 하나의 물질을 사용자에게 전달하는 시스템들을 포함하는 것으로 의도되며, 하기를 포함한다:
(담배, 담배 파생품(tobacco derivative)들, 팽화 담배(expanded tobacco), 재생 담배(reconstituted tobacco), 담배 대용품(tobacco substitute)들 또는 다른 흡연 가능한 재료에 기초하든지 간에) 시가렛(cigarette)들, 시가릴로(cigarette)들, 시가(cigar)들, 및 파이프 담배(tobacco for pipe)들 또는 ROY(roll-your-own) 또는 MYO(make-your-own) 시가렛들과 같은 가연성 에어로졸 제공 시스템(combustible aerosol provision system)들;
전자 시가렛들, 담배 가열 제품들, 및 에어로졸 생성 재료들(aerosol-generating material)의 조합을 사용하여 에어로졸을 생성시키는 하이브리드 시스템(hybrid system)들과 같이, 에어로졸 생성 재료를 연소시키지 않고 에어로졸 생성 재료로부터 화합물들을 방출하는 비가연성 에어로졸 제공 시스템(non-combustible aerosol provision system)들; 및
로젠지(lozenge)들, 검(gum)들, 패치(patch)들, 흡입 가능한 분말들을 포함하는 물품들, 및 스누스(snus) 또는 수분 스너프(moist snuff)를 포함하는 경구용 담배와 같은 경구용 제품들을 포함하여(이에 제한되지 않음), 니코틴(nicotine)을 포함할 수 있거나 포함하지 않을 수 있는 적어도 하나의 물질을 사용자에게 에어로졸 형성 없이 구강으로, 비강으로, 경피적으로 또는 다른 방식으로 전달하는 무-에어로졸 전달 시스템(aerosol-free delivery system)들.
본 개시에 따르면, "비가연성" 에어로졸 제공 시스템은 에어로졸 제공 시스템(또는 그 구성요소)의 에어로졸 생성 구성 재료가 사용자에게의 적어도 하나의 물질의 전달을 용이하게 하기 위해 연소되거나 태워지지 않는 시스템이다.
일부 실시예들에서, 전달 시스템은 전동식 비가연성 에어로졸 제공 시스템과 같은 비가연성 에어로졸 제공 시스템이다.
일부 실시예들에서, 비가연성 에어로졸 제공 시스템은 베이핑 디바이스(vaping device) 또는 전자 니코틴 전달 시스템(electronic nicotine delivery system; END)으로도 알려진 전자 시가렛이지만, 에어로졸 생성 재료 내의 니코틴의 존재는 필수사항이 아니라는 점이 주목된다.
일부 실시예들에서, 비가연성 에어로졸 제공 시스템은 비연소 가열 시스템(heat-not-burn system)으로도 알려진 에어로졸 생성 재료 가열 시스템이다. 그러한 시스템의 예는 담배 가열 시스템이다.
일부 실시예들에서, 비가연성 에어로졸 제공 시스템은 에어로졸 생성 재료들의 조합을 사용하여 에어로졸을 생성시키기 위한 하이브리드 시스템(hybrid system)이며, 에어로졸 생성 재료들 중 하나 또는 복수가 가열될 수 있다. 에어로졸 생성 재료들 각각은 예를 들어 고체, 액체 또는 겔(gel)의 형태일 수 있고, 니코틴을 보유할 수 있거나 보유하지 않을 수 있다. 일부 실시예들에서, 하이브리드 시스템은 액체 또는 겔 에어로졸 생성 재료 및 고체 에어로졸 생성 재료를 포함한다. 고체 에어로졸 생성 재료는 예를 들어 담배 또는 비담배 제품을 포함할 수 있다.
전형적으로, 비가연성 에어로졸 제공 시스템은 비가연성 에어로졸 제공 디바이스(non-combustible aerosol provision device) 및 비가연성 에어로졸 제공 디바이스와 함께 사용하기 위한 소모품(consumable)을 포함할 수 있다.
본 개시는 에어로졸 생성 재료를 포함하고 비가연성 에어로졸 제공 디바이스와 함께 사용되도록 구성된 소모품들에 관한 것이다. 이러한 소모품들은 때때로 본 개시 전체에 걸쳐 물품들로도 지칭된다.
본원에 사용된 용어들 '상류' 및 '하류'는 사용 시에 물품 또는 디바이스를 통해 흡인된 주류 에어로졸의 방향과 관련하여 규정된 상대적인 용어들이다. '원위 단부'에 대한 언급은 디바이스의 상류 단부를 지칭하는 반면, '근위 단부'는 디바이스의 하류 단부를 지칭한다.
일부 실시예들에서, 비가연성 에어로졸 제공 시스템, 예컨대 그것의 비가연성 에어로졸 제공 디바이스는 동력원(power source) 및 제어기를 포함할 수 있다. 동력원은 예를 들어 전력원 또는 발열 동력원일 수 있다. 일부 실시예들에서, 발열 동력원은 열의 형태의 동력을 발열 동력원에 근접한 에어로졸 생성 재료 또는 열 전달 재료에 분배하도록 에너지가 공급될 수 있는 탄소 기재를 포함한다.
일부 실시예들에서, 비가연성 에어로졸 제공 시스템은 소모품을 수용하기 위한 영역, 에어로졸 생성기(aerosol generator), 에어로졸 생성 영역, 하우징(housing), 마우스피스(mouthpiece), 필터(filter) 및/또는 에어로졸 개질제(aerosol-modifying agent)를 포함한다.
일부 실시예들에서, 비가연성 에어로졸 제공 디바이스와 함께 사용하기 위한 소모품은 에어로졸 생성 재료, 에어로졸 생성 재료 저장 영역, 에어로졸 생성 재료 이송 구성요소, 에어로졸 생성기, 에어로졸 생성 영역, 하우징, 래퍼(wrapper), 필터, 마우스피스 및/또는 에어로졸 개질제를 포함할 수 있다.
소모품은 전달될 물질을 포함한다. 전달될 물질은 에어로졸 생성 재료이다. 적절한 경우, 재료는 하나 이상의 활성 구성성분(active constituent)들, 하나 이상의 향미(flavour)들, 하나 이상의 에어로졸 형성제 재료(aerosol-former material)들, 및/또는 하나 이상의 다른 기능성 재료들을 포함할 수 있다.
일부 실시예들에서, 전달될 물질은 활성 물질(active substance)을 포함한다. 본원에 사용된 바와 같은 활성 물질은 생리학적 반응을 달성하거나 증진시키도록 의도된 재료인 생리학적 활성 물질일 수 있다. 활성 물질은 예를 들어 뉴트라수티컬(nutraceutical)들, 누트로픽(nootropic)들, 향정신성 물질(psychoactive)들로부터 선택될 수 있다. 활성 물질은 자연적으로 발생하거나 합성적으로 얻어질 수 있다. 활성 물질은 예를 들어 니코틴(nicotine), 카페인(caffeine), 타우린(taurine), 테인(theine), B6 또는 B12 또는 C와 같은 비타민(vitamin)들, 멜라토닌(melatonin), 칸나비노이드(cannabinoid)들, 또는 이들의 구성성분들, 유도체들 또는 조합들을 포함할 수 있다. 활성 물질은 담배, 대마초(cannabis) 또는 다른 식물생약(botanical)들의 하나 이상의 구성성분들, 유도체들 또는 추출물들을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 활성 물질은 니코틴을 포함한다. 일부 실시예들에서, 활성 물질은 카페인, 멜라토닌 또는 비타민 B12를 포함한다.
본원에 언급된 바와 같이, 활성 물질은 하나 이상의 식물생약들 또는 그 구성성분들, 유도체들 또는 추출물들을 포함하거나 그로부터 유래될 수 있다. 본원에 사용된 바와 같이, 용어 "식물생약(botanical)"은 추출물들, 잎들, 나무껍질(bark), 섬유들, 줄기들, 뿌리들, 종자들, 꽃들, 과일들, 꽃가루, 껍질(husk), 쉘(shell)들 등을 포함하지만 이에 제한되지 않는 식물들로부터 유래된 임의의 재료를 포함한다. 대안적으로, 이 재료는 합성적으로 얻어진, 식물생약에 자연적으로 존재하는 활성 화합물을 포함할 수 있다. 이 재료는 액체, 기체, 고체, 분말, 가루(dust), 분쇄된 입자들, 과립들, 펠릿(pellet)들, 조각(shred)들, 스트립(strip)들, 시트(sheet)들 등의 형태일 수 있다. 예시적인 식물생약들은, 담배, 유칼립투스(eucalyptus), 스타 아니스(star anise), 대마(hemp), 코코아, 대마초(cannabis), 회향(fennel), 레몬그라스(lemongrass), 페퍼민트(peppermint), 스피어민트(spearmint), 루이보스(rooibos), 카모마일(chamomile), 아마(flax), 생강, 은행, 개암(hazel), 히비스커스(hibiscus), 월계수(laurel), 감초(리코리스(liquorice)), 말차(matcha), 마테(mate), 오렌지 껍질, 파파야(papaya), 장미, 세이지(sage), 녹차 또는 홍차와 같은 차, 타임(thyme), 정향(clove), 시나몬(cinnamon), 커피, 아니스열매(aniseed)(아니스(anise)), 바질(basil), 월계수 잎들, 카다멈(cardamom), 코리앤더(coriander), 커민(cumin), 육두구(nutmeg), 오레가노(oregano), 파프리카(paprika), 로즈마리(rosemary), 사프란(saffron), 라벤더(lavender), 레몬 껍질(lemon peel), 민트(mint), 주니퍼(juniper), 엘더플라워(elderflower), 바닐라(vanilla), 윈터그린(wintergreen), 들깨풀(beefsteak plant), 쿠르쿠마(curcuma), 터메릭(turmeric), 샌달우드(sandalwood), 실란트로(cilantro), 베르가못(bergamot), 오렌지 블로섬(orange blossom), 머틀(myrtle), 카시스(cassis), 발레리안(valerian), 피멘토(pimento), 메이스(mace), 데미안(damien), 마조람(marjoram), 올리브(olive), 레몬 밤(lemon balm), 레몬 바질(lemon basil), 차이브(chive), 카르비(carvi), 버베나(verbena), 타라곤(tarragon), 제라늄(geranium), 뽕(mulberry), 인삼, 테아닌(theanine), 테아크린(theacrine), 마카(maca), 아슈와간다(ashwagandha), 다미아나(damiana), 과라나(guarana), 엽록소(chlorophyll), 바오밥(baobab), 또는 이들의 임의의 조합이다. 민트는 하기의 민트 품종들로부터 선택될 수 있다: 멘타 아르벤티스(Mentha Arvensis), 멘타 재배종(Mentha c.v.), 멘타 닐리아카(Mentha niliaca), 멘타 피페리타(Mentha piperita), 멘타 피페리타 시트라타 재배종(Mentha piperita citrata c.v.), 멘타 피페리타 재배종(Mentha piperita c.v.), 멘타 스피카타 크리스파(Mentha spicata crispa), 멘타 카르디폴리아(Mentha cardifolia), 멘타 롱기폴리아(Mentha longifolia), 멘타 수아베올렌스 바리에가타(Mentha suaveolens variegata), 멘타 풀레지움(Mentha pulegium), 멘타 스피카타 재배종(Mentha spicata c.v.) 및 멘타 수아베올렌스(Mentha suaveolens).
일부 실시예들에서, 활성 물질은 하나 이상의 식물생약들, 또는 그 구성성분들, 유도체들 또는 추출물들을 포함하거나 그로부터 유래되고, 식물생약은 담배이다.
일부 실시예들에서, 활성 물질은 하나 이상의 식물생약들, 또는 그 구성성분들, 유도체들 또는 추출물들을 포함하거나 그로부터 유래되고, 식물생약은 유칼립투스, 스타 아니스, 코코아 및 대마로부터 선택된다.
일부 실시예들에서, 활성 물질은 하나 이상의 식물생약들, 또는 그 구성성분들, 유도체들 또는 추출물들을 포함하거나 그로부터 유래되고, 식물생약은 루이보스 및 회향으로부터 선택된다.
일부 실시예들에서, 전달될 물질은 향미를 포함한다.
본원에 사용된 바와 같이, 용어들 "향미(flavour)" 및 "향미제(flavourant)"는, 지역 규제들이 허용하는 경우, 성인 소비자들을 위한 제품에서 원하는 맛, 향 또는 다른 체지각적 감각을 생성하는 데 사용될 수 있는 재료들을 지칭한다. 이들은 천연 향미 재료들, 식물생약들, 식물생약 추출물들, 합성적으로 얻어진 재료들 또는 이들의 조합물들(예를 들어, 담배, 대마초, 감초(리코리스(liquorice)), 수국, 유제놀(eugenol), 일본 흰 껍질 목련 잎(Japanese white bark magnolia leaf), 카모마일(chamomile), 호로파(fenugreek), 정향(clove), 메이플(maple), 말차(matcha), 멘톨(menthol), 일본 민트(Japanese mint), 아니스열매(aniseed)(아니스(anise)), 시나몬(cinnamon), 터메릭(turmeric), 인도 향신료(Indian spice)들, 아시아 향신료들(Asian spice)들, 허브(herb), 윈터그린(wintergreen), 체리(cherry), 베리(berry), 레드베리(redberry), 크랜베리(cranberry), 복숭아, 사과, 오렌지, 망고, 클레멘타인(clementine), 레몬(lemon), 라임(lime), 열대 과일, 파파야, 대황(rhubarb), 포도, 두리안(durian), 용과(dragon fruit), 오이, 블루베리(blueberry), 뽕(mulberry), 감귤류(citrus fruits), 드람뷔(Drambuie), 버번(bourbon), 스카치(scotch), 위스키(whiskey), 진(gin), 테킬라(teguila), 럼(rum), 스피아민트(spearmint), 페퍼민트(peppermint), 라벤더(lavender), 알로에 베라(aloe vera), 카다멈(cardamom), 셀러리(celery), 카스카라야(cascarilla), 육두구(nutmeg), 샌달우드(sandalwood), 베르가못(bergamot), 제라늄(geranium), 카트(khat), 나스와르(naswar), 빈랑(betel), 시샤(shisha), 소나무, 허니 에센스(honey essence), 로즈 오일(rose oil), 바닐라(vanilla), 레몬 오일(lemon oil), 오렌지 오일(orange oil), 오렌지 블로섬(orange blossom), 체리 블로섬(cherry blossom), 카시아(cassia), 캐러웨이(caraway), 코냑(cognac), 자스민(jasmine), 일랑-일랑(ylang-ylang), 세이지(sage), 회향(fennel), 와사비(wasabi), 피망, 생강, 코리앤더(coriander), 커피, 대마(hemp), 멘타 속(genus Mentha)의 임의의 종들로부터의 민트 오일, 유칼립투스(eucalyptus), 스타 아니스(star anise), 코코아, 레몬그라스(lemongrass), 루이보스(rooibos), 아마(flax), 은행, 개암(hazel), 히비스커스(hibiscus), 월계수(laurel), 마테(mate), 오렌지 껍질, 장미, 녹차 또는 홍차와 같은 차, 타임(thyme), 주니퍼(juniper), 엘더플라워(elderflower), 바질(basil), 월계수 잎들, 커민(cumin), 오레가노(oregano), 파프리카(paprika), 로즈마리(rosemary), 사프란(saffron), 레몬 껍질(lemon peel), 민트(mint), 들깨풀(beefsteak plant), 쿠르쿠마(curcuma), 실란트로(cilantro), 머틀(myrtle), 카시스(cassis), 발레리안(valerian), 피멘토(pimento), 메이스(mace), 데미안(damien), 마조람(marjoram), 올리브(olive), 레몬 밤(lemon balm), 레몬 바질(lemon basil), 차이브(chive), 카르비(carvi), 버베나(verbena), 타라곤(tarragon), 리모넨(limonene), 티몰(thymol), 캄펜(camphene)), 향미 증강제(flavour enhancer)들, 쓴맛 수용체 부위 차단제(bitterness receptor site blocker)들, 감각 수용체 부위 활성화제(sensorial receptor site activator)들 또는 자극제(stimulator)들, 당류 및/또는 당 대용물들(예컨대, 수크랄로스(sucralose), 아세설팜 칼륨(acesulfame potassium), 아스파탐(aspartame), 사카린(saccharine), 사이클라메이트(cyclamate)들, 락토오스(lactose), 수크로스(sucrose), 글루코스(glucose), 프룩토스(fructose), 소르비톨(sorbitol) 또는 만니톨(mannitol)), 및 목탄(charcoal), 엽록소, 미네랄들, 식물생약들 또는 호흡 청정제(breath freshening agent)들과 같은 다른 첨가제들을 포함할 수 있다. 이들은 인조, 합성 또는 천연 성분들 또는 이들의 블렌드(blend)들일 수 있다. 이들은 임의의 적합한 형태, 오일과 같은 액체, 분말과 같은 고체, 또는 기체일 수 있다.
일부 실시예들에서, 향미는 멘톨, 스피어민트 및/또는 페퍼민트를 포함한다. 일부 실시예들에서, 향미는 오이, 블루베리, 감귤류 및/또는 레드베리의 향미 성분들을 포함한다. 일부 실시예들에서, 향미제는 유제놀을 포함한다. 일부 실시예들에서, 향미는 담배로부터 추출된 향미 성분들을 포함한다. 일부 실시예들에서, 향미는 대마초로부터 추출된 향미 성분들을 포함한다.
일부 실시예들에서, 향미는, 향 또는 미각 신경들에 부가하여 또는 그 대신에, 제5 뇌신경(삼차 신경)의 자극에 의해 통상적으로 화학적으로 유도되고 인지되는 체지각적 감각을 달성하도록 의도된 감각물(sensate)을 포함할 수 있으며, 이들은 발열, 감열, 아린감(tingling), 감각마비(numbing) 효과를 제공하는 작용제들을 포함할 수 있다. 적합한 발열 효과제는 바닐릴 에틸 에테르일 수 있지만 이에 제한되지 않으며, 적합한 감열제는 유칼립톨(eucalyptol), WS-3일 수 있지만 이에 제한되지 않는다.
에어로졸 생성 재료는, 예를 들어 가열되거나, 조사되거나, 또는 임의의 다른 방식으로 에너지가 공급될 때, 에어로졸을 생성시킬 수 있는 재료이다. 에어로졸 생성 재료는 활성 물질 및/또는 향미제들을 보유할 수 있거나 보유하지 않을 수 있는 고체, 액체 또는 겔의 형태일 수 있다. 에어로졸 생성 재료는 에어로졸 생성 시스템에 사용하기 위한 물품에 통합된다.
본원에 사용된 바와 같이, 용어 "담배 재료"는 담배, 또는 그 파생품들 또는 대용품들을 포함하는 임의의 재료를 지칭한다. 담배 재료는 임의의 적합한 형태일 수 있다. 용어 "담배 재료"는 담배, 담배 파생품(tobacco derivative)들, 팽화 담배(expanded tobacco), 재생 담배(reconstituted tobacco), 담배 대용품(tobacco substitute)들 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 담배 재료는 분쇄 담배(ground tobacco), 담배 섬유, 썰은 담배(cut tobacco), 압출 담배, 담배 줄기, 담배 엽편(tobacco lamina), 재생 담배 및/또는 담배 추출물(tobacco extract) 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
소모품은 사용자에 의한 사용 동안에 일부 또는 전부가 소비되도록 의도된 에어로졸 생성 재료를 포함하거나 이로 구성되는 물품이다. 소모품은 에어로졸 생성 재료 보관 영역, 에어로졸 생성 재료 이송 구성요소, 에어로졸 생성 영역, 하우징, 래퍼, 마우스피스, 필터 및/또는 에어로졸 개질제와 같은 하나 이상의 다른 구성요소들을 포함할 수 있다. 소모품은 또한 열을 방출하여 에어로졸 생성 재료가 사용 시에 에어로졸을 생성하게 하는 에어로졸 생성기, 특히 가열 요소를 포함할 수 있다. 가열기(heater)는 전기 전도에 의해 가열 가능한 재료, 또는 서셉터(susceptor)를 포함할 수 있다.
서셉터는 교번 자기장과 같은 가변 자기장에 의한 침투에 의해 가열 가능한 재료이다. 서셉터는 전기 전도성 재료일 수 있으며, 그에 따라 가변 자기장에 의한 침투가 가열 재료의 유도 가열을 유발한다. 가열 재료는 자성 재료일 수 있으며, 그에 따라 가변 자기장에 의한 침투가 가열 재료의 자기 이력 가열(magnetic hysteresis heating)을 유발한다. 서셉터는 전기 전도성 및 자성 모두일 수 있으며, 그에 따라 서셉터는 가열 메커니즘들 둘 모두에 의해 가열 가능하다. 가변 자기장을 발생시키도록 구성된 디바이스는 본원에서 자기장 발생기로 지칭된다.
에어로졸 개질제는 전형적으로 에어로졸 생성 영역의 하류에 위치되고, 예를 들어 에어로졸의 맛, 향미, 산도 또는 다른 특성을 변화시킴으로써 발생되는 에어로졸을 개질하도록 구성된 물질이다. 에어로졸 개질제는 에어로졸 개질제를 선택적으로 방출하도록 작동 가능한 에어로졸 조절제 방출 구성요소에 제공될 수 있다.
에어로졸 개질제는 예를 들어 첨가제 또는 흡착제일 수 있다. 에어로졸 개질제는 예를 들어 향미제, 착색제, 물 및 탄소 흡착제 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 에어로졸 개질제는 예를 들어 고체, 액체 또는 겔일 수 있다. 에어로졸 개질제는 분말, 스레드(thread) 또는 과립 형태일 수 있다. 에어로졸 개질제에는 여과 재료가 없을 수 있다.
에어로졸 생성 디바이스는 에어로졸 생성 재료로부터 에어로졸이 발생되게 하도록 구성된 장치이다. 에어로졸 생성 디바이스는, 에어로졸을 형성하도록 에어로졸 생성 재료로부터 하나 이상의 휘발성 물질들을 방출하기 위해, 에어로졸 생성 재료에 열 에너지를 가하도록 구성된 가열기이다.
본원에 설명된 필라멘트 토우 재료(filamentary tow material)는 셀룰로오스 아세테이트 섬유 토우(cellulose acetate fibre tow)를 포함할 수 있다. 필라멘트 토우는 또한, 폴리비닐 알코올(polyvinyl alcohol; PVOH), 폴리락트산(polylactic acid; PLA), 폴리카프로락톤(polycaprolactone; PCL), 폴리(1-4 부탄디올 석시네이트)(poly(1-4 butanediol succinate); PBS), 폴리(부틸렌 아디페이트-코-테레프탈레이트)(poly(butylene adipate-co-terephthalate); PBAT), 전분계 재료, 면, 지방족 폴리에스테르 재료 및 다당류 중합체들 또는 이들의 조합과 같은, 섬유들을 형성하는데 사용되는 다른 재료들을 사용하여 형성될 수 있다. 필라멘트 토우는 재료가 셀룰로오스 아세테이트 토우인 트리아세틴(triacetin)과 같은 토우에 적합한 가소제로 가소화될 수 있거나, 토우는 가소화되지 않을 수도 있다. 토우는 'Y'자형 또는 다른 단면, 예컨대 'X'자형 단면을 갖는 섬유들, 필라멘트 당 2.5 내지 15 데니어(denier), 예를 들어 필라멘트 당 8.0 내지 11.0 데니어의 필라멘트 데니어 값들, 및 5,000 내지 50,000, 예를 들어 10,000 내지 40,000의 총 데니어 값들과 같은 임의의 적합한 사양을 가질 수 있다.
본원에 설명된 도면들에서, 유사한 참조 번호들은 동등한 특징부들, 물품들 또는 구성요소들을 예시하는 데 사용된다.
도 1은 에어로졸 전달 디바이스(aerosol delivery device)(100)를 포함하는 에어로졸 전달 시스템에 사용하기 위한 물품(1)의 측단면도이다(도 4 내지 도 6 참조).
물품(1)은 상류 또는 원위 단부(D) 및 하류 또는 근위 단부(P)를 갖는다. 원위 단부(P)는 마우스피스(2)를 포함하고, 원위 단부(D)는 마우스피스(2)에 연결된 에어로졸 생성 섹션을 포함한다. 본 예에서, 에어로졸 생성 섹션은 로드(rod) 형태의 에어로졸 생성 재료(3)의 소스를 포함한다. 에어로졸 생성 재료(3)는 에어로졸 생성 재료(3)의 복수의 스트랜드(strand)들 또는 스트립(strip)들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 생성 재료(3)는 에어로졸화 가능한 재료의 복수의 스트랜드들 또는 스트립들, 및/또는 비정질 고체의 복수의 스트랜드들 또는 스트립들을 포함할 수 있다.
본 예에서, 에어로졸 생성 재료(3)는 에어로졸 생성 재료의 복수의 스트랜드들 및/또는 스트립들을 포함하고, 래퍼(4)에 의해 둘러싸여 있다. 본 예에서, 래퍼(4)는 수분 불투과성 래퍼(moisture impermeable wrapper)이다.
에어로졸 생성 재료(3)의 복수의 스트랜드들 또는 스트립들은 이들의 종방향 치수가 물품(1)의 종축(X-X')과 평행하게 정렬되도록 에어로졸 생성 섹션 내에 정렬될 수 있다. 대안적으로, 스트랜드들 또는 스트립들은 일반적으로 정렬된 종방향 치수가 물품(1)의 종축에 대해 횡방향이 되도록 배열될 수 있다.
본 예에서, 에어로졸 생성 재료(3)의 로드는 약 22.7 ㎜의 원주를 갖는다. 대안적인 실시예들에서, 에어로졸 생성 재료(3)의 로드는 임의의 적합한 원주, 예를 들어 약 20 ㎜ 내지 약 26 ㎜의 원주를 가질 수 있다.
물품(1)은 에어로졸 생성 섹션의 에어로졸 생성 재료(3) 내로 삽입하기 위한, 블레이드(blade) 또는 핀(pin)과 같은 가열 요소(103) 형태의 에어로졸 생성기를 포함하는 비가연성 에어로졸 제공 디바이스(100)(도 4 참조)에 사용하도록 구성되며, 이는 하기에서 보다 상세하게 설명될 것이다.
도 2 및 도 3a 내지 도 3c를 참조하여 하기에서 보다 상세하게 설명되는 다른 실시예들에서, 가열 요소(30)는 물품(1)의 에어로졸 생성 재료(3)에 통합되고 물품(1)의 일체형 구성요소를 형성한다. 그러한 실시예들에서, 가열 요소(30)는 서셉터일 수 있다. 가열 요소(30)가 서셉터인 경우, 디바이스(200)는 에어로졸 생성 재료(3)를 둘러싸서 가열 요소(30)를 유도 가열하고, 결과적으로 에어로졸 생성 재료(3)를 가열하는 자기장 발생기(203)를 포함할 수 있다. 그러한 디바이스(200)가 도 7에 도시되어 있다.
마우스피스(2)는 에어로졸 생성 재료(3)의 소스의 바로 하류에 그에 인접하게 포지셔닝된, 냉각 요소로도 지칭되는 냉각 섹션(cooling section)(5)을 포함한다. 본 예에서, 냉각 섹션(5)은 에어로졸 생성 재료(3)의 소스와 맞댐 관계에 있다. 마우스피스(2)는 또한 본 예에서 냉각 섹션(5) 하류에 있는 재료 본체(6), 및 물품(1)의 마우스 단부(2)에서 재료 본체(6) 하류에 있는 중공 관형 요소(7)를 포함한다.
냉각 섹션(5)은 약 1 ㎜ 내지 약 4 ㎜, 예를 들어 약 2 ㎜ 내지 약 4 ㎜의 내경을 갖는 중공 채널(hollow channel)을 포함한다. 본 예에서, 중공 채널은 약 3 ㎜의 내경을 갖는다. 중공 채널은 냉각 섹션(5)의 전체 길이를 따라 연장된다. 본 예에서, 냉각 섹션(5)은 단일 중공 채널을 포함한다. 대안적인 실시예들에서, 냉각 섹션은 다수의 채널들, 예를 들어 2 개, 3 개 또는 4 개의 채널들을 포함할 수 있다. 본 예에서, 단일 중공 채널은 실질적으로 원통형이지만, 대안적인 실시예들에서는 다른 채널 기하형상들/단면들이 사용될 수 있다. 중공 채널은 냉각 섹션(5) 내로 흡인된 에어로졸이 팽창하여 냉각될 수 있는 공간을 제공할 수 있다. 모든 실시예들에서, 냉각 섹션(5)은 사용 시에 냉각 섹션(5) 내로의 담배 변위를 제한하기 위해 중공 채널(들)의 단면적을 제한하도록 구성된다.
수분 불투과성 래퍼(4)는 에어로졸 생성 재료(3)보다 낮은 마찰을 가질 수 있으며, 이는, 가열 요소(103)가 에어로졸 생성 재료(3)의 로드 내로 삽입될 때, 에어로졸 생성 재료(3)의 스트랜드들 및/또는 스트립들이 냉각 섹션(5) 내로 종방향으로 보다 용이하게 변위되게 할 수 있다. 에어로졸 생성 재료(3)의 소스에 바로 인접하게 냉각 구역(5)을 제공하고 이러한 범위의 직경을 갖는 내부 채널을 포함함으로써, 디바이스(100)의 가열 요소(103)가 에어로졸 생성 재료(3)의 로드 내로 삽입될 때, 에어로졸 생성 재료(3)의 스트랜드들 및/또는 스트립들의 종방향 변위가 감소된다. 사용 시에 에어로졸 생성 재료(3)의 변위를 감소시키면, 유리하게는 로드의 길이를 따라 에어로졸 생성 재료(3)의 충전 밀도가 보다 일관되게 될 수 있으며, 이는 보다 일관되고 개선된 에어로졸 생성을 야기할 수 있다.
예들에서, 냉각 섹션(5)은 반경방향의 벽 두께를 갖는다. 냉각 섹션의 주어진 외경에 대한 냉각 섹션(5)의 벽 두께는 냉각 섹션(5)의 벽들에 의해 둘러싸인 챔버의 내경을 한정한다. 냉각 섹션(5)은 약 1.5 ㎜ 이상 내지 약 2 ㎜ 이하의 벽 두께를 가질 수 있다. 본 예에서, 냉각 섹션(5)은 약 2 ㎜의 벽 두께를 갖는다. 이러한 범위 내의 벽 두께를 갖는 냉각 섹션(5)을 제공하는 것에 의해, 에어로졸 생성기가 물품(1) 내로 삽입될 때 에어로졸 생성 재료(3)의 스트랜드들 및/또는 스트립들의 종방향 변위를 감소시킴으로써, 사용 시에 에어로졸 생성 섹션에서의 에어로졸 생성 재료(3)의 소스의 유지력이 향상된다.
냉각 섹션(5)은 필라멘트 토우로 형성된다. 냉각 섹션(5)을 형성하기 위해 평행하게 권취되거나 맞댐 시임들을 갖거나 또는 나선형으로 권취된 종이 층들인 복수의 종이 층들, 판지 튜브들, 파피에-마세 유형의 프로세스(papier-mache type process)를 사용하여 형성된 튜브들, 성형 또는 압출된 플라스틱 튜브들, 또는 그 유사물과 같은 다른 구성들이 사용될 수 있다. 냉각 섹션(5)은 제조 동안 및 물품(1)이 사용중인 동안에 발생할 수 있는 축방향 압축력들 및 굽힘 모멘트들을 견디기에 충분한 강성을 갖도록 제조된다.
냉각 섹션(5)의 벽 재료는 상대적으로 비다공성일 수 있으며, 그에 따라 에어로졸 생성 재료(3)에 의해 발생된 에어로졸의 90% 이상이 냉각 섹션(5)의 벽 재료보다는 하나 이상의 중공 채널들을 통해 종방향으로 통과한다. 예를 들어, 에어로졸 생성 재료(3)에 의해 발생된 에어로졸의 92% 이상 또는 95% 이상은 하나 이상의 중공 채널들을 통해 종방향으로 통과할 수 있다.
예들에서, 마우스피스(2)는 110 ㎣ 초과의 내부 체적을 갖는 공동을 포함한다. 이러한 체적 이상의 공동을 제공하는 것은 개선된 에어로졸의 형성을 가능하게 하는 것으로 밝혀졌다. 마우스피스(2)는, 예를 들어 냉각 섹션(5) 내에 형성되고, 110 ㎣ 초과, 또는 130 ㎣ 초과의 내부 체적을 갖는 공동을 포함하여, 에어로졸을 더욱 향상시킬 수 있다. 일부 예들에서, 내부 공동은 약 130 ㎣ 내지 약 230 ㎣, 예를 들어 약 134 ㎣ 또는 227 ㎣의 체적을 포함한다.
냉각 섹션(5)은 냉각 섹션(5)의 제1 상류 단부로 진입하는 가열 휘발된 성분과 냉각 섹션(5)의 제2 하류 단부에서 빠져나가는 가열 휘발된 성분 사이에 40 ℃ 이상의 온도차를 제공하도록 구성될 수 있다. 냉각 섹션(5)은 냉각 섹션(5)의 제1 상류 단부로 진입하는 가열 휘발된 성분과 냉각 섹션(5)의 제2 하류 단부에서 빠져나가는 가열 휘발된 성분 사이에 60 ℃ 이상, 또는 80 ℃ 이상, 또는 100 ℃ 이상의 온도차를 제공하도록 구성된다. 냉각 섹션(5)의 길이에 걸친 이러한 온도차는 에어로졸 생성 재료(3)가 가열될 때 에어로졸 생성 재료(3)의 높은 온도들로부터 온도에 민감한 재료 본체(6)를 보호한다.
사용중일 때, 에어로졸 생성 섹션은 약 15 내지 약 40 ㎜H2O의 압력 강하를 나타낼 수 있다. 일부 실시예들에서, 에어로졸 생성 섹션은 에어로졸 생성 섹션 전체에 걸쳐 약 15 내지 약 30 ㎜H2O의 압력 강하를 나타낸다.
본 실시예에서, 에어로졸 생성 재료(3)의 로드를 둘러싸는 수분 불투과성 래퍼(4)는 알루미늄 포일을 포함한다. 다른 실시예들에서, 래퍼(4)는 래퍼(4)의 재료를 실질적으로 수분 불투과성으로 만들기 위한 배리어 코팅(barrier coating)을 선택적으로 포함하는 종이 래퍼를 포함한다. 알루미늄 포일은 에어로졸 생성 재료(3) 내에서의 에어로졸의 형성을 향상시키는 데 특히 효과적인 것으로 밝혀졌다. 본 예에서, 알루미늄 포일은 약 6 ㎛의 두께를 갖는 금속 층을 갖는다. 본 예에서, 알루미늄 포일은 종이 배킹(paper backing)을 갖는다. 그러나, 대안적인 배열들에서, 알루미늄 포일은 다른 두께들, 예를 들어 4 ㎛ 내지 16 ㎛의 두께일 수 있다. 알루미늄 포일은 또한 종이 배킹을 가질 필요는 없으며, 예를 들어 포일에 적절한 인장 강도를 제공하는 것을 돕도록 다른 재료들로 형성된 배킹을 가질 수 있거나, 배킹 재료를 갖지 않을 수 있다. 알루미늄 이외의 금속 층들 또는 포일들이 또한 사용될 수 있다. 래퍼의 총 두께는 20 ㎛ 내지 60 ㎛, 또는 30 ㎛ 내지 50 ㎛일 수 있으며, 이는 적절한 구조적 완전성 및 열 전달 특성들을 갖는 래퍼를 제공할 수 있다. 래퍼가 파손되기 전에 래퍼에 인가될 수 있는 인장력은 3,000 그램중(gram force)보다 클 수 있으며, 예를 들어 3,000 내지 10,000 그램중 또는 3,000 내지 4,500 그램중일 수 있다. 래퍼가 종이 또는 종이 배킹, 즉 셀룰로오스계 재료를 포함하는 경우, 래퍼는 약 30 gsm 초과의 평량(base weight)을 가질 수 있다. 예를 들어, 래퍼(4)는 약 40 gsm 내지 약 70 gsm 범위의 평량을 가질 수 있으며, 이는 에어로졸 생성 재료(3)의 로드에 개선된 강성을 제공할 수 있다. 이러한 범위의 평량을 갖는 래퍼들(4)에 의해 제공되는 개선된 강성은, 사용 시에, 예를 들어 물품이 디바이스 내로 삽입될 때 및/또는 열 발생기가 물품(1) 내로 삽입될 때에, 물품이 받는 힘들 하에서 구겨짐 또는 다른 변형에 대한 저항성을 에어로졸 생성 재료(3)의 로드가 갖게 만들 수 있다.
본 예에서, 수분 불투과성 래퍼(4)는 또한 공기에 대해 실질적으로 불투과성이다. 대안적인 실시예들에서, 래퍼(4)는 100 Coresta Unit 미만, 또는 60 Coresta Unit 미만의 투과도를 가질 수 있다. 예를 들어 100 Coresta Unit 미만, 또는 60 Coresta Unit 미만의 투과도를 갖는 낮은 투과성 래퍼들은 에어로졸 생성 재료(3)에서의 에어로졸 형성을 개선시키는 것으로 밝혀졌다. 이론에 얽매이기를 바라지 않고, 이것은 래퍼(4)를 통한 에어로졸 화합물들의 손실 감소로 인한 것으로 상정된다. 래퍼(4)의 투과도는 시가렛 종이(cigarette paper)들, 필터 플러그 랩(filter plug wrap) 및 필터 결합 종이들로서 사용되는 재료들의 공기 투과도의 결정에 관한 ISO 2965:2009에 따라 측정될 수 있다.
재료 본체(6)는 실질적으로 원통형의 전체 외부 형상을 한정하고, 제1 플러그 랩(8)으로 래핑된다. 제1 플러그 랩(8)은 50 gsm 미만, 또는 약 20 gsm 내지 40 gsm의 평량을 가질 수 있다. 제1 플러그 랩(8)은 30 ㎛ 내지 60 ㎛, 또는 35 ㎛ 내지 45 ㎛의 두께를 가질 수 있다. 제1 플러그 랩(8)은, 예를 들어 100 Coresta Unit 미만, 예컨대 50 Coresta Unit 미만의 투과도를 갖는 비다공성 플러그 랩일 수 있다. 그러나, 다른 실시예들에서, 제1 플러그 랩(8)은, 예를 들어 200 Coresta Unit 초과의 투과도를 갖는 다공성 플러그 랩일 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 물품(1)의 마우스피스(2)는 에어로졸 생성 재료(3)의 로드에 인접한 상류 단부(2a)를 포함한다. 근위 단부에서, 마우스피스(2)는 필라멘트 토우로 형성된 중공 관형 요소(7)를 갖는다. 이것은 유리하게는 물품(1)이 사용중일 때 소비자의 입과 접촉하는 마우스피스의 하류 단부(2b)에서 마우스피스(2)의 외부면의 온도를 상당히 강하시키는 것으로 밝혀졌다. 또한, 관형 요소(7)의 사용은 관형 요소(7)의 상류에서도 마우스피스(2)의 외부면의 온도를 상당히 강하시키는 것으로 또한 밝혀졌다. 이론에 얽매이기를 바라지 않고, 이것은 관형 요소(7)가 마우스피스(2)의 중심에 더 근접하게 에어로졸을 채널링하고 따라서 에어로졸로부터 마우스피스(2)의 외부면으로의 열 전달을 감소시키기 때문인 것으로 추정된다.
중공 관형 요소(7)의 "벽 두께"는 반경방향의 튜브(7)의 벽의 두께에 대응한다. 이것은, 예를 들어 캘리퍼를 사용하여, 측정될 수 있다. 벽 두께는 유리하게는 0.9 ㎜ 초과, 또는 1.0 ㎜ 이상일 수 있다. 벽 두께는 중공 관형 요소(7)의 전체 벽 주위에서 실질적으로 일정할 수 있다. 그러나, 벽 두께가 실질적으로 일정하지 않은 경우, 벽 두께는 중공 관형 요소(7) 주위의 임의의 지점에서 0.9 ㎜ 초과, 또는 1.0 ㎜ 이상일 수 있다. 본 예에서, 중공 관형 요소(7)의 벽 두께는 약 1.3 ㎜이다.
티핑 종이(9)는 마우스피스(2)의 전체 길이 주위에, 그리고 에어로졸 생성 재료(3)의 로드의 일부에 걸쳐 래핑되고, 마우스피스(2)와 로드(3)를 연결하기 위해 그 내부면 상에 접착제를 갖는다. 본 예에서, 에어로졸 생성 재료(3)의 로드는 제1 래핑 재료를 형성하는 래퍼(4)로 래핑되고, 티핑 종이(9)는 마우스피스(2)와 로드(3)를 연결하도록 에어로졸 생성 재료(3)의 로드 위로 적어도 부분적으로 연장되는 외부 래핑 재료를 형성한다. 일부 예들에서, 티핑 종이(9)는 에어로졸 생성 재료(3)의 로드 위로 부분적으로만 연장될 수 있다.
물품(1)은 물품(1)을 통해 흡인된 에어로졸의 약 10%의 통기 레벨(ventilation level)을 갖는다. 대안적인 실시예들에서, 물품(1)은 물품(1)을 통해 흡인된 에어로졸의 1% 내지 20%, 예를 들어 1% 내지 12%의 통기 레벨을 가질 수 있다. 이러한 레벨들의 통기는 에어로졸 냉각 프로세스를 도우면서, 사용자가 마우스 단부(2b)에서 흡입하는 에어로졸의 농도를 증가시키는 데 도움이 된다. 통기는 물품(1)의 마우스피스(2) 내에 직접 제공된다. 본 예에서, 통기는 냉각 섹션(5) 내에 제공되며, 이는 에어로졸 생성 프로세스를 돕는 데 특히 유익한 것으로 밝혀졌다. 통기는 천공부들(10)을 통해 제공되며, 천공부들(10)은 본 경우에는 마우스피스(2)의 하류 마우스 단부(2b)로부터 13 ㎜에 포지셔닝된 단일 열의 레이저 천공부들로서 형성된다. 대안적인 실시예들에서, 2열 이상의 통기 천공부들(10)이 제공될 수 있다. 이러한 천공부들(10)은 티핑 종이(9), 제2 플러그 랩(11) 및 냉각 섹션(5)을 통과한다. 대안적인 실시예들에서, 통기는 다른 위치들에서 마우스피스(2) 내에 제공되고, 예를 들어 재료 본체(6) 또는 제1 관형 요소(7) 내에 제공될 수 있다. 물품(1)은 천공부들(10)이 물품(1)의 상류 단부로부터 약 28 ㎜ 이하에, 또는 물품(1)의 상류 단부로부터 20 ㎜ 내지 28 ㎜에 제공되도록 구성될 수 있다. 본 예에서, 구멍들은 물품(1)의 상류 단부로부터 약 25 ㎜에 제공된다.
에어로졸 생성 재료(3)는 담배 재료와 같은 식물 기반 재료를 포함한다. 에어로졸 생성 재료(3)는 담배 재료와 같은 식물 기반 재료를 포함하는 에어로졸화 가능한 재료의 시트 또는 파쇄된 시트일 수 있다.
식물 기반 재료는 미립자 또는 과립 재료일 수 있다. 일부 실시예들에서, 식물 기반 재료는 분말이다. 대안적으로 또는 추가적으로, 담배 재료는 담배의 스트립들, 스트랜드들 또는 섬유들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 담배 재료는 담배의 입자들, 과립들, 섬유들, 스트립들 및/또는 스트랜드들을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 담배 재료는 담배 재료의 입자들 또는 과립들로 구성된다.
담배 재료의 밀도는 재료를 통해 열이 전도되는 속도에 영향을 미치며, 보다 낮은 밀도들, 예를 들어 900 ㎎/cc 미만의 밀도들은 재료를 통해 열을 더 느리게 전도하고 따라서 에어로졸의 보다 지속적인 방출을 가능하게 한다.
담배 재료는 약 900 ㎎/cc 미만의 밀도를 갖는 재생 담배 재료, 예를 들어 종이 재생 담배 재료를 포함할 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 생성 재료는 약 800 ㎎/cc 미만의 밀도를 갖는 재생 담배 재료를 포함한다. 대안적으로 또는 추가적으로, 에어로졸 생성 재료는 350 ㎎/cc 이상의 밀도를 갖는 재생 담배 재료를 포함할 수 있다.
담배 재료는 담배 식물의 임의의 부분으로부터 얻어진 담배를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 담배 재료는 담배 잎을 포함한다. 시트 또는 파쇄된 시트는 5 중량% 내지 약 90 중량%의 담배 잎을 포함할 수 있다.
에어로졸 생성 재료(3)는 에어로졸 형성제 재료를 포함할 수 있다. 에어로졸 형성제 재료는 에어로졸을 형성할 수 있는 하나 이상의 구성성분들을 포함한다. 에어로졸 형성제 재료는, 글리세린(glycerine), 글리세롤(glycerol), 프로필렌 글리콜(propylene glycol), 디에틸렌 글리콜(diethylene glycol), 트리에틸렌 글리콜(triethylene glycol), 테트라에틸렌 글리콜(tetraethylene glycol), 1,3-부틸렌 글리콜(1,3-butylene glycol), 에리트리톨(erythritol), 메조-에리트리톨(meso-Erythritol), 에틸 바닐레이트(ethyl vanillate), 에틸 라우레이트(ethyl laurate), 디에틸 수베레이트(diethyl suberate), 트리에틸 시트레이트(triethyl citrate), 트리아세틴(triacetin), 디아세틴 혼합물(diacetin mixture), 벤질 벤조에이트(benzyl benzoate), 벤질 페닐 아세테이트(benzyl phenyl acetate), 트리부티린(tributyrin), 라우릴 아세테이트(lauryl acetate), 라우르산(lauric acid), 미리스트산(myristic acid) 및 프로필렌 카보네이트(propylene carbonate) 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 에어로졸 형성제 재료는 글리세롤 또는 프로필렌 글리콜일 수 있다.
에어로졸화 가능한 재료의 시트 또는 파쇄된 시트는 에어로졸 형성제 재료를 포함한다. 에어로졸 형성제 재료는 시트 또는 파쇄된 시트의 건조 중량 기준으로 약 50% 이하의 양으로 제공된다. 일부 실시예들에서, 에어로졸 형성제 재료는 시트 또는 파쇄된 시트의 건조 중량을 기준으로 약 5 중량% 내지 약 40 중량%, 시트 또는 파쇄된 시트의 건조 중량을 기준으로 약 10 중량% 내지 약 30 중량%, 또는 시트 또는 파쇄된 시트의 건조 중량 기준으로 약 10 중량% 내지 약 20 중량%의 양으로 제공된다.
에어로졸 생성 재료(3)는 필러를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 시트 또는 파쇄된 시트는 필러를 포함한다. 필러는 일반적으로 비담배 구성요소, 즉 담배에서 기원하는 성분들을 포함하지 않는 구성요소이다. 필러는 탄산칼슘, 펄라이트, 질석, 규조토, 콜로이드 실리카, 산화마그네슘, 황산마그네슘, 탄산마그네슘, 및 적합한 무기 흡착제들, 예컨대 분자 체들과 같은 하나 이상의 무기 필러 재료들을 포함할 수 있다. 필러는 목재 섬유, 펄프 또는 밀 섬유와 같은 비담배 섬유일 수 있다. 필러는 셀룰로오스를 포함하는 재료이거나 셀룰로오스의 유도체를 포함하는 재료일 수 있다. 필러 성분은 또한 비담배 주조 재료 또는 비담배 압출 재료일 수 있다.
본원의 에어로졸 생성 재료(3)는 본원에 설명된 향미들 중 임의의 향미와 같은 에어로졸 개질제를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 에어로졸 생성 재료(3)는 멘톨을 포함한다. 에어로졸 생성 재료(3)가 에어로졸 제공 시스템에 사용하기 위한 물품(1)에 통합되는 경우, 이 물품은 멘톨 함유 물품(1)으로 지칭될 수 있다. 에어로졸 생성 재료(3)는 0.5 ㎎ 내지 20 ㎎의 멘톨, 0.7 ㎎ 내지 20 ㎎의 멘톨, 1 ㎎ 내지 18 ㎎의 멘톨, 또는 8 ㎎ 내지 16 ㎎의 멘톨을 포함할 수 있다.
일부 실시예들에서, 조성물은 대안적으로 "모놀리식 고체(monolithic solid)"(즉, 비섬유질)로 지칭될 수도 있는 에어로졸 형성 "비정질 고체(amorphous solid)"를 포함한다. 일부 실시예들에서, 비정질 고체는 건조된 겔을 포함할 수 있다. 비정질 고체는 액체와 같은 일부 유체를 그 내부에 유지할 수 있는 고체 재료이다.
일부 예들에서, 비정질 고체는 하기를 포함한다:
- 1 내지 60 중량%의 겔화제;
- 0.1 내지 50 중량%의 에어로졸 형성제 재료; 및
- 0.1 내지 80 중량%의 향미;
여기서, 이러한 중량들은 건조 중량 기준으로 계산된다.
일부 추가 실시예들에서, 비정질 고체는 하기를 포함한다:
- 1 내지 50 중량%의 겔화제;
- 0.1 내지 50 중량%의 에어로졸 형성제 재료; 및
- 30 내지 60 중량%의 향미;
여기서, 이러한 중량들은 건조 중량 기준으로 계산된다.
비정질 고체 재료는 시트 또는 파쇄된 시트 형태로 제공될 수 있다. 비정질 고체 재료는 에어로졸화 가능한 재료의 시트 또는 파쇄된 시트와 동일한 형태를 취할 수 있다.
에어로졸 생성 재료(3)는 종이 재생 담배 재료를 포함할 수 있다. 조성물은 대안적으로 또는 추가적으로 본원에 설명된 담배 형태들 중 임의의 담배 형태를 포함할 수 있다. 에어로졸 생성 재료(3)는 10 중량% 내지 90 중량%의 담배 잎을 포함하는 담배 재료를 포함하는 시트 또는 파쇄된 시트를 포함할 수 있으며, 에어로졸 형성제 재료는 시트 또는 파쇄된 시트의 약 20 중량% 이하의 양으로 제공되고, 담배 재료의 나머지 부분은 종이 재생 담배를 포함한다.
에어로졸 생성 재료(3)가 비정질 고체 재료를 포함하는 경우, 비정질 고체 재료는 멘톨을 포함하는 건조된 겔일 수 있다.
도 4에는, 본 발명의 실시예에 따른 비가연성 에어로졸 제공 디바이스(100)의 실시예의 구성요소들이 단순화된 방식으로 도시되어 있다. 특히, 비가연성 에어로졸 제공 디바이스(100)의 요소들이 도 4에 일정한 축척으로 도시되어 있지 않다. 이러한 실시예의 이해와 관련되지 않는 요소들은 도 4를 단순화하기 위해 생략되었다.
도 4에 도시된 바와 같이, 비가연성 에어로졸 제공 디바이스(100)는 물품(1)을 수용하기 위한 영역(102)을 포함하는 하우징(101)을 갖는 비가연성 에어로졸 제공 디바이스를 포함한다.
영역(102)은 물품(1)을 수용하도록 배열된다. 물품(1)이 영역(102) 내로 수용되는 경우, 에어로졸 생성 재료(3)의 적어도 일부는 가열기(103)와 열적으로 근접하게 된다. 물품(1)이 영역(102)에 완전히 수용되는 경우, 에어로졸 생성 재료(3)의 적어도 일부는 가열기(103)와 직접적으로 또는 간접적으로 접촉할 수 있다. 에어로졸 형성 재료(3)는 상이한 온도들에서 다양한 휘발성 화합물들을 방출할 것이다. 전기 가열식 에어로졸 생성 시스템(100)의 최대 작동 온도를 제어하는 것에 의해, 선택적 휘발성 화합물들의 방출을 방지함으로써 바람직하지 않은 화합물들의 선택적 방출이 제어될 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 하우징(101) 내에는 전기 에너지 공급부(104), 예를 들어 재충전식 리튬 이온 배터리가 있다. 제어기(105)는 가열기(103), 전기 에너지 공급부(104) 및 사용자 인터페이스(106), 예를 들어 버튼(button) 또는 디스플레이(display)에 연결된다. 제어기(105)는 가열기(103)의 온도를 조절하기 위해 가열기(103)에 공급되는 전력을 제어한다. 전형적으로, 에어로졸 형성 기재는 250 ℃ 내지 450 ℃의 온도로 가열된다.
도 6은 가열기(103)가 물품(1)의 에어로졸 생성 재료(3) 내로 삽입된 상태의 도 4에 도시된 유형의 비가연성 에어로졸 제공 디바이스(100)의 개략적인 단면도이다. 비가연성 에어로졸 제공 디바이스(100)는 사용자가 에어로졸 생성 물품(1)을 소비하기 위해 에어로졸 생성 물품(1)과 결합되어 있는 것으로 예시되어 있다.
비가연성 에어로졸 제공 디바이스(100)의 하우징(101)은 소비를 위한 에어로졸 생성 물품(1)을 수용하기 위해 근위 단부(또는 마우스 단부)가 개방된 공동 형태의 영역(102)을 한정한다. 공동의 원위 단부는 가열기(103)를 포함하는 가열 조립체에 걸쳐 있다. 가열기(103)는 가열기의 활성 가열 영역이 공동 내에 위치되도록 가열기 마운트(heater mount)(도시되지 않음)에 의해 유지된다. 가열기(103)의 활성 가열 영역은 에어로졸 생성 물품(1)이 공동 내에 완전히 수용될 때 에어로졸 생성 물품(1)의 에어로졸 생성 섹션 내에 포지셔닝된다.
가열기(103)는 에어로졸 생성 재료(3) 내로 삽입되도록 구성된다. 물품(1)이 디바이스(100) 내로 가압됨에 따라, 가열기(103)의 테이퍼진 지점이 에어로졸 생성 재료(3)와 결합한다. 물품(1)에 힘을 인가함으로써, 가열기(103)는 에어로졸 생성 재료(3) 내로 침투한다. 물품(1)이 비가연성 에어로졸 제공 디바이스(100)와 적절하게 결합되는 경우, 가열기(103)는 에어로졸 생성 재료(3) 내로 삽입된다. 가열기(103)가 작동될 때, 에어로졸 생성 재료(3)가 가온되고, 휘발성 물질들이 발생되거나 방출된다. 사용자가 마우스피스(2)에 대해 흡인함에 따라, 공기가 물품(1) 내로 흡인되고, 휘발성 물질들이 응축되어 흡입 가능한 에어로졸을 형성한다. 이러한 에어로졸은 물품(1)의 마우스피스(2)를 통과하여 사용자의 입으로 들어간다.
본 발명의 실시예에 따른 비가연성 에어로졸 제공 디바이스(200)의 다른 실시예가 도 7에 도시되어 있으며, 도 7은 또한 비가연성 에어로졸 제공 디바이스(200)의 실시예의 구성요소들을 단순화된 방식으로 도시하고 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 비가연성 에어로졸 제공 디바이스(200)는 물품(1)을 수용하기 위한 영역(202)을 포함하는 하우징(201)을 갖는 비가연성 에어로졸 제공 디바이스를 포함한다.
이러한 실시예에서, 가열 요소(103)는 생략된다. 대신에, 디바이스(200)는 도 2의 물품(1), 즉 가열 요소(30)를 형성하는 재료 층 또는 라이너(liner)를 통합하는 물품(1)이 삽입되는 영역(202)을 둘러싸는 가변 자기장 발생기(203)를 가지며, 이는 하기에서 보다 상세하게 설명된다. 디바이스(200)의 제어는, 가열기(103)가 가변 자기장 발생기(203)로 대체된다는 점을 제외하고는, 도 5와 관련하여 전술한 제어와 유사하다.
에어로졸 생성 재료(3)의 조성과 관계없이, 본 발명의 실시예들은, 물품(1)이 도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같은 제1 실시예의 디바이스(100) 내로 삽입될 때, 디바이스(100)의 가열 요소(103)가 공동(20)에 수용되도록, 원위 단부(D)로부터 근위 단부(P)를 향하는 방향으로 종방향으로 연장되는 공동(20)을 갖는 에어로졸 생성 재료(3)를 제공한다.
일부 실시예들에서, 공동(20)은 물품의 종축(X-X')과 동축이고, 에어로졸 생성 재료(3)는 관형 형상일 수 있다. 다른 실시예들에서, 공동(20)은 종축(X-X')으로부터 오프셋될 수 있고, 그리고/또는 다수의 공동들(20)을 포함할 수 있으며, 공동들(20) 중 하나 이상은 물품(1)이 디바이스(100) 내로 삽입될 때 가열 요소(103)를 수용할 수 있다.
공동은 에어로졸 생성 재료(3)의 전체 길이에 걸쳐 연장될 수 있다. 대안적으로, 공동(20)은 에어로졸 생성 재료(3)의 길이의 일부에 걸쳐 연장될 수 있다.
도 2a의 단면도에 도시된 바와 같이, 공동(20)은 원형 단면을 가질 수 있지만, 다른 단면들도 가능하다. 예를 들어, 공동(20)의 단면은 도 2b에 도시된 바와 같이 슬롯 형상일 수 있거나, 도 2c에 도시된 바와 같이 별 형상일 수 있다. 또한 다른 비원형 단면을 가질 수도 있다. 이러한 실시예들에서, 가열 요소(103)는 삽입 이전에 가열 요소(103)와 공동(20)을 서로 배향시켜야 하는 것을 회피하기 위해 원통형, 즉 핀 형태일 수 있다. 그러나, 가열 요소(103)와 공동(20)은 모두 동일한 단면 형상을 가질 수 있는 것이 가능하다.
공동(20)의 형상에 관계없이, 그리고 공동(20)과 가열기(103)가 동일한 단면 형상을 갖는지 여부에 관계없이, 가열기(103)는 공동(20)에 꼭 끼워맞춤(snug fit) 또는 억지 끼워맞춤(interference fit)될 수 있다. 특정 실시예들에서, 가열기(103)는 공동(20)의 크기보다 약간 큰 크기를 가질 수 있으며, 그에 따라 에어로졸 생성 재료(3)는 디바이스(100) 내로 삽입되는 동안에 가열기(103)에 의해 압축되거나 변형된다.
본 발명의 임의의 실시예들에서, 에어로졸 생성 재료(3)의 공동(20)의 내벽(21a)은 에어로졸 생성 재료와 상이한 재료의 층(30)으로 코팅되거나, 라이닝되거나, 다른 방식으로 경계지어질 수 있다(도 2d 내지 도 2f). 예를 들어, 비정질 고체, 및/또는 겔 및/또는 종이와 같은 시트 재료 층, 또는 제1 층과 상이한 에어로졸 생성 재료의 다른 층이 공동(20) 내의 내벽(21a) 상에, 내벽(21a)에 대해, 또는 내벽(21a) 근처에 배치될 수 있다. 따라서, 에어로졸 생성 재료(3)의 공동은 이러한 제2 재료 층(30)을 통해 연장된다. 내부 재료 층(30)은 가열 요소(103)가 공동(20) 내로 보다 용이하게 슬라이딩하도록 에어로졸 생성 재료에 비해 낮은 마찰 계수를 가질 수 있다.
본 발명의 일부 실시예들에서, 가열기(103)와, 가열기(103)가 삽입되는 공동(20)은 가열 요소(103)가 공동(20)을 완전히 충전하지 않아서 에어로졸 생성 재료(3)의 내벽(21a)과 가열 요소(103) 사이에 에어로졸 유동을 위한 통로 또는 통로들을 남기도록 상이한 단면들을 갖는다. 가열 요소(103)의 크기에 대해 통로의 크기를 제어함으로써, 에어로졸 생성 재료(3)를 통한 흡인 저항이 제어될 수 있으며, 특정 제품 또는 시장에 최적화될 수 있다.
일부 실시예들에서, 에어로졸 유동을 위한 통로는 가열 요소(103)가 수용되는 공동(20)의 일체형 부분으로서 형성된다. 특히, 가열 요소(103)와 공동(20)은 가열 요소(103)와 에어로졸 생성 재료(3)의 내벽 사이에 통로들을 형성하기 위해 상이한 단면 형상들을 갖는다.
본 발명의 실시예들 중 임의의 실시예에서, 에어로졸 생성 재료(3)의 공동(20)은 그 길이를 따라 균일하지 않을 수 있다. 예를 들어, 공동(20)의 형상은 에어로졸 생성 재료(3)의 길이를 따라 상이할 수 있거나, 공동(20)은 테이퍼질 수 있다. 예를 들어, 공동(20)은 에어로졸 생성 재료(3)의 원위 단부로부터 멀리 연장되는 방향으로 좁아질 수 있다.
에어로졸 생성 재료(3)의 공동(20)이 라이닝되거나 코팅되는 것이 상기에서 이미 언급되었다. 라이닝된 공동(20)을 포함하는 특정 실시예가 도 1b에 도시되어 있다. 이러한 실시예에서, 공동(20)은 물품(1)의 일체형 부분을 형성하는 가열 요소(30)로 라이닝된다. 도 1b에 따른 물품(1)은 도 4 내지 도 6을 참조하여 설명된 디바이스와 함께 여전히 사용될 수 있으며, 여기서 가열 요소(103)는 공동(20)에 수용되며, 그에 따라 에어로졸 생성 재료(3) 및 가열기(103) 중 하나 또는 둘 모두와 접촉할 수 있는 가열 요소(30)를 통해 가열기(103)로부터 에어로졸 생성 재료(3) 내로 열이 전달되거나 전도된다. 그러나, 도 2의 물품(1)은 또한 도 7을 참조하여 설명된 디바이스(200)와 함께 사용될 수 있으며, 이 디바이스(200)는 에어로졸 생성 재료(3)의 공동(20)을 라이닝하는 가열 요소(30)를 유도 가열하기 위한 가변 자기장 발생기(203)를 포함한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 그리고 물품(1)과 함께 사용되는 디바이스(100, 200)의 유형에 관계없이, 에어로졸 생성 재료(3)의 라이닝된 공동(20)은 도 2a에 도시된 바와 같이 원형 단면을 가질 수 있거나, 도 2b에 도시된 바와 같이 슬롯 형상일 수도 있거나, 도 3c에 도시된 바와 같이 별 형상일 수 있다. 대안적으로, 임의의 다른 규칙적이거나 불규칙한 형상을 가질 수도 있다. 이러한 실시예들 각각에서, 공동(20)을 라이닝하는 재료 층(30)은 공동(20)의 형상에 대응하도록 형상화된다.
공동(20)을 라이닝하는 가열 요소(30)는 전기 전도성 재료로 제조되고, 자성 재료일 수 있다. 가열 요소(30)는 철 재료로 제조될 수 있다. 이상적으로는, 가열 요소(30)는 근처에서의 가변 자기장의 발생에 반응하여 유도 가열될 수 있는 재료로 제조된다.
가열 요소(30)는 투과성일 수 있다. 예를 들어, 가열 요소(30)는 천공되거나, 메시(mesh)로 형성되거나, 개구들을 가져서 가열 요소(30)를 통한 공기 및 에어로졸의 통과를 허용할 수 있다. 다른 실시예들에서, 가열 요소(30)는 불투과성 재료의 시트로 형성될 수 있다. 가열 요소(30)는 단일 구성요소 또는 복수의 구성요소들로 형성될 수 있다. 예를 들어, 가열 요소(30)는 종방향으로 서로 분리된 복수의 개별 섹션들로 형성될 수 있다.
본 발명에 따른 임의의 실시예에서, 에어로졸 생성 재료(3)는 다이(die)를 통해 압출될 수 있다. 이러한 제조 방법에서, 다이에는, 에어로졸 생성 재료(3)에 공동(20)을 형성하기 위해, 에어로졸 생성 재료(3)가 압출되는 맨드릴(mandrel)이 제공될 수 있다. 맨드릴은 원통형일 수 있지만, 에어로졸 생성 재료(3) 내에 필요한 단면 형상 공동을 형성하기 위해 다른 형상들 또는 구성들을 가질 수 있다.
공동(20)이 재료 층(30)으로 라이닝되면, 재료 층(30)은 튜브로 형성되고, 에어로졸 생성 재료(3)가 그 위로 압출됨에 따라 맨드릴 위로 드로잉(drawing)되거나 다른 방식으로 공급될 수 있다.
다른 실시예에서, 공동(20)을 라이닝하는 재료 층(30)을 포함하는 물품(1)의 제조는 도 8에 도시된 에어로졸 생성 섹션을 형성하는 단계들을 포함할 수 있다. 단계 (a)에서, 재료 층(30)을 형성하는 재료 시트(30a)는 도 8(a)에서 화살표로 도시된 바와 같이 몰드(40) 상으로 하강되고 몰드(40) 내로 가압된다. 몰드(40)는 에어로졸 생성 부분의 필요한 관형 형상을 한정하고, 공동(20)의 형상으로 동축 직립형 성형기(coaxially upstanding former)(40a)를 갖는 원통형 내부면을 갖는다. 도 8(b)에 도시된 바와 같이, 시트(30a)는 몰드 형상에 정합하도록 몰드(40) 내로 가압된다. 다음으로, 도 8(c)에 도시된 바와 같이 라이닝된 몰드가 에어로졸 생성 재료(3)로 충전된다. 에어로졸 생성 재료(3)는 몰드로부터 물품(1)을 이형시키기 전에 몰드 내로 가압되거나 스탬핑(stamping)될 수 있다. 도 8(d)에 도시된 바와 같이, 에어로졸 생성 섹션은 에어로졸 생성 재료(3)를 보유하는 형상화된 재료 층(30)을 포함하며, 형상화된 재료 층은 공동을 라이닝할 뿐만 아니라, 물품(1)의 일 단부 주위를 래핑하고 물품(1)의 외부면 위로 연장된다.
에어로졸 생성 섹션을 마무리하기 위해, 재료 층(30)으로 덮인 물품(1)의 단부를 (도 8(d)의 선 C-C를 따라) 절단하여, 공동(20)을 라이닝하는 재료 층(30)이 재료 시트(30a)로부터 분리되어, 에어로졸 생성 재료(3)를 둘러싸는 외부 층 또는 랩을 형성하여, 도 8(e)에 도시된 에어로졸 생성 섹션을 형성한다.
추가 변형예에서, 몰드(40)는 직립형 성형기를 갖지 않을 수 있으며, 이 방법은 몰드가 재료 층(30)으로 라이닝되면 에어로졸 생성 재료(3)로 몰드를 충전하는 단계를 포함할 수 있다. 이어서, 몰드를 회전시켜서 몰드의 외부 주위의 재료 층(30a)에 대해 에어로졸 생성 재료(3)를 압박하기에 충분한 원심력을 발생시키고, 이에 의해 에어로졸 생성 재료(3)에 중앙 공동(20)을 형성한다.
본원에 설명된 다양한 실시예들은 단지 청구된 특징들을 이해하고 교시하는 것을 돕기 위해 제시된다. 이들 실시예들은 단지 실시예들의 대표적인 샘플로서 제공되며, 철저하지 않고 그리고/또는 배타적이지 않다. 본원에 설명된 장점들, 실시예들, 예들, 기능들, 특징들, 구조들 및/또는 다른 양태들은 청구범위에 의해 규정된 바와 같은 본 발명의 범위에 대한 제한들로서, 또는 청구범위의 균등물들에 대한 제한들로서 간주되어서는 안 되고, 청구된 발명의 범위로부터 벗어남이 없이 다른 실시예들이 이용될 수 있고 변형들이 이루어질 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 본 발명의 다양한 실시예들은, 본원에 구체적으로 설명된 것 이외에, 개시된 요소들, 구성요소들, 특징들, 부분들, 단계들, 수단들 등의 적절한 조합들을 적절하게 포함할 수 있거나, 이들로 구성될 수 있거나, 이들로 본질적으로 구성될 수 있다. 또한, 본 개시는 현재 청구되지 않지만 추후에 청구될 수 있는 다른 발명들을 포함할 수 있다.
Claims (34)
- 에어로졸 제공 시스템(aerosol provision system)에 사용하기 위한 물품(article)으로서,
원위 단부를 갖는 에어로졸 생성 재료(aerosol generating material)의 로드(rod), 및 상기 원위 단부로부터 상기 에어로졸 생성 재료의 로드 내로 연장되는 공동(cavity)을 포함하는,
에어로졸 제공 시스템에 사용하기 위한 물품. - 제1 항에 있어서,
상기 공동은 상기 에어로졸 생성 재료의 로드의 종축과 동축인 종축을 갖는,
에어로졸 제공 시스템에 사용하기 위한 물품. - 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
상기 공동은 상기 에어로졸 생성 재료의 로드의 전체 길이로 연장되는,
에어로졸 제공 시스템에 사용하기 위한 물품. - 제1 항 내지 제3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 공동은 비원형 단면을 갖는,
에어로졸 제공 시스템에 사용하기 위한 물품. - 제1 항 내지 제4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 공동은 상기 에어로졸 생성 재료의 종방향으로 불균일한 단면을 갖는,
에어로졸 제공 시스템에 사용하기 위한 물품. - 제5 항에 있어서,
상기 공동은 종방향으로 테이퍼지는,
에어로졸 제공 시스템에 사용하기 위한 물품. - 제6 항에 있어서,
상기 공동은 상기 원위 단부로부터 멀어지는 방향으로 테이퍼지는,
에어로졸 제공 시스템에 사용하기 위한 물품. - 제1 항 내지 제7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 공동의 적어도 일부를 라이닝(lining)하는 재료 층을 포함하는,
에어로졸 제공 시스템에 사용하기 위한 물품. - 제8 항에 있어서,
상기 에어로졸 생성 재료는 상기 재료 층이 상기 에어로졸 생성 재료 내에 매립되도록 상기 재료 층의 양 표면들 상에 배치되는,
에어로졸 제공 시스템에 사용하기 위한 물품. - 제8 항 또는 제9 항에 있어서,
상기 재료 층은 겔(gel), 비정질 고체(amorphous solid), 또는 종이와 같은 시트 재료(sheet material)인,
에어로졸 제공 시스템에 사용하기 위한 물품. - 제8 항 또는 제9 항에 있어서,
상기 재료 층은 가열 요소를 포함하는,
에어로졸 제공 시스템에 사용하기 위한 물품. - 제11 항에 있어서,
상기 재료 층은 전도 가열되거나 유도 가열되도록 구성되는,
에어로졸 제공 시스템에 사용하기 위한 물품. - 제8 항 내지 제12 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 재료 층은 공기 투과성인,
에어로졸 제공 시스템에 사용하기 위한 물품. - 제13 항에 있어서,
상기 재료 층은 메시(mesh)이거나, 천공되거나, 개구들을 갖는,
에어로졸 제공 시스템에 사용하기 위한 물품. - 제1 항 내지 제14 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 원위 단부의 반대측에 있는 마우스 단부(mouth end)를 포함하며, 상기 마우스 단부는 상기 원위 단부가 비가연성 에어로졸 제공 디바이스 내로 삽입될 때 사용자의 입술들 사이에 배치되도록 구성되는,
에어로졸 제공 시스템에 사용하기 위한 물품. - 제15 항에 있어서,
상기 에어로졸 생성 재료와 상기 마우스 단부 사이에 냉각 세그먼트(cooling segment)가 위치되는,
에어로졸 제공 시스템에 사용하기 위한 물품. - 제16 항에 있어서,
상기 냉각 세그먼트와 상기 마우스 단부 사이에 여과 세그먼트(filtration segment)가 위치되는,
에어로졸 제공 시스템에 사용하기 위한 물품. - 비가연성 에어로졸 제공 디바이스, 및 상기 비가연성 에어로졸 제공 디바이스 내로 삽입하기 위한 원위 단부를 갖는 에어로졸 생성 재료의 로드를 포함하는 물품을 포함하는 시스템으로서,
공동이 상기 원위 단부로부터 상기 에어로졸 생성 재료의 로드 내로 연장되는,
시스템. - 제18 항에 있어서,
상기 물품은 상기 공동의 적어도 일부를 라이닝하는 재료 층을 포함하는,
시스템. - 제19 항에 있어서,
상기 에어로졸 생성 재료는 상기 재료 층이 상기 에어로졸 생성 재료 내에 매립되도록 상기 재료 층의 양 표면들 상에 배치되는,
시스템. - 제19 항 또는 제20 항에 있어서,
상기 재료 층은 겔, 비정질 고체, 또는 종이와 같은 시트인,
시스템. - 제19 항 또는 제20 항에 있어서,
상기 재료 층은 가열 요소를 포함하는,
시스템. - 제22 항에 있어서,
상기 에어로졸 제공 디바이스는 상기 물품이 상기 에어로졸 제공 디바이스에 수용될 때 상기 원위 단부를 통해 상기 에어로졸 생성 재료의 로드에 있는 상기 공동 내로 연장되도록 구성된 가열기(heater)를 포함하는,
시스템. - 제23 항에 있어서,
상기 가열 요소와 상기 공동은 각각 동일한 단면 형상을 갖는,
시스템. - 제23 항 또는 제24 항에 있어서,
상기 가열 요소는 상기 공동에 꼭 끼워맞춤(snug fit) 또는 억지 끼워맞춤(interference fit)되는,
시스템. - 제22 항에 있어서,
상기 가열 요소는 서셉터(susceptor)이고, 상기 에어로졸 제공 디바이스는 상기 가열 요소를 유도 가열하기 위해 상기 물품이 상기 디바이스 내로 삽입될 때 상기 에어로졸 생성 재료를 둘러싸는 자기장 발생기를 포함하는,
시스템. - 제19 항 내지 제26 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 재료 층은 공기 투과성인,
시스템. - 제27 항에 있어서,
상기 재료 층은 메시이거나, 천공되거나, 개구들을 갖는,
시스템. - 비가연성 에어로졸 제공 디바이스 내로 삽입하기 위한 원위 단부를 갖는 에어로졸 생성 재료의 로드를 포함하는 물품을 제조하는 방법으로서,
상기 에어로졸 생성 재료를 통해 연장되는 공동을 형성하기 위해 상기 에어로졸 생성 재료를 다이 헤드(die head)를 통해 그리고 맨드릴(mandrel) 위로 압출하는 단계를 포함하는,
비가연성 에어로졸 제공 디바이스 내로 삽입하기 위한 원위 단부를 갖는 에어로졸 생성 재료의 로드를 포함하는 물품을 제조하는 방법. - 제29 항에 있어서,
상기 맨드릴은 상기 에어로졸 생성 재료에 상응하는 형상의 공동을 제공하도록 형상화되는,
비가연성 에어로졸 제공 디바이스 내로 삽입하기 위한 원위 단부를 갖는 에어로졸 생성 재료의 로드를 포함하는 물품을 제조하는 방법. - 제29 항 또는 제30 항에 있어서,
재료 층이 맨드릴 위로 드로잉되고, 상기 에어로졸 생성 재료가 상기 재료 층 위로 압출되는,
비가연성 에어로졸 제공 디바이스 내로 삽입하기 위한 원위 단부를 갖는 에어로졸 생성 재료의 로드를 포함하는 물품을 제조하는 방법. - 에어로졸 제공 시스템에 사용하기 위한 물품의 에어로졸 생성 섹션을 제조하는 방법으로서,
상기 에어로졸 생성 섹션은 재료 층으로 래핑된 에어로졸 생성 재료의 로드 및 재료 층으로 라이닝된 공동을 포함하고,
상기 방법은,
재료 층 시트를 제공하는 단계;
직립형 성형기(upstanding former)를 포함하는 에어로졸 생성 섹션 형상의 몰드(mould) 내로 상기 재료 층 시트를 가압하여 상기 재료 층 시트가 상기 몰드의 형상에 정합하고 상기 성형기를 둘러싸게 하는 단계;
상기 몰드에 에어로졸 생성 재료를 충전하는 단계;
상기 에어로졸 생성 재료를 상기 몰드 내로 가압하여 상기 에어로졸 생성 섹션을 형성하는 단계; 및
상기 에어로졸 생성 섹션을 상기 몰드로부터 이형시키는 단계를 포함하는,
에어로졸 제공 시스템에 사용하기 위한 물품의 에어로졸 생성 섹션을 제조하는 방법. - 제32 항에 있어서,
상기 물품을 래핑하는 재료 층을 상기 공동을 라이닝하는 재료 층으로부터 분리하기 위해 상기 물품의 단부를 절단하는 단계를 포함하는,
에어로졸 제공 시스템에 사용하기 위한 물품의 에어로졸 생성 섹션을 제조하는 방법. - 에어로졸 제공 시스템에 사용하기 위한 물품의 에어로졸 생성 섹션을 제조하는 방법으로서,
상기 에어로졸 생성 섹션은 재료 층으로 래핑된 에어로졸 생성 재료의 로드 및 공동을 포함하고,
상기 방법은,
재료 층 시트를 제공하는 단계;
에어로졸 생성 물품 형상의 몰드 내로 상기 재료 층 시트를 가압하여 상기 재료 층 시트가 상기 몰드의 형상에 정합하게 하는 단계;
상기 몰드를 에어로졸 생성 재료로 충전하는 단계;
중앙 공동을 형성하기 위해 상기 에어로졸 생성 재료를 상기 몰드의 내벽에 대해 반경방향 외측으로 압박하기에 충분한 원심력을 발생시키도록 상기 몰드를 회전시키는 단계; 및
상기 물품을 상기 몰드로부터 이형시키는 단계를 포함하는,
에어로졸 제공 시스템에 사용하기 위한 물품의 에어로졸 생성 섹션을 제조하는 방법.
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