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WO2023249201A1 - 에어로졸 발생 매질 제조 시스템, 에어로졸 발생 물품 제조 방법, 에어로졸 발생 물품 및 에어로졸 발생 시스템 - Google Patents

에어로졸 발생 매질 제조 시스템, 에어로졸 발생 물품 제조 방법, 에어로졸 발생 물품 및 에어로졸 발생 시스템 Download PDF

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WO2023249201A1
WO2023249201A1 PCT/KR2023/002894 KR2023002894W WO2023249201A1 WO 2023249201 A1 WO2023249201 A1 WO 2023249201A1 KR 2023002894 W KR2023002894 W KR 2023002894W WO 2023249201 A1 WO2023249201 A1 WO 2023249201A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
aerosol
generating
transition
medium
manufacturing
Prior art date
Application number
PCT/KR2023/002894
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English (en)
French (fr)
Inventor
이태경
권찬민
김태균
박인수
이미정
이존태
Original Assignee
주식회사 케이티앤지
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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Priority to CN202380011710.1A priority patent/CN117651502A/zh
Priority to EP23801283.5A priority patent/EP4327668A4/en
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    • A24D3/061—Use of materials for tobacco smoke filters containing additives entrapped within capsules, sponge-like material or the like, for further release upon smoking
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    • A24D1/20—Cigarettes specially adapted for simulated smoking devices

Definitions

  • the description below relates to aerosol-generating media manufacturing systems, aerosol-generating article manufacturing methods, aerosol-generating articles, and aerosol-generating systems.
  • the purpose of one embodiment is to provide an aerosol-generating medium production system capable of producing an aerosol-generating medium from inexpensive raw materials, and an aerosol-generating article and an aerosol-generating system manufactured therefrom.
  • the purpose of one embodiment is to provide an aerosol-generating medium manufacturing system capable of producing an aerosol-generating medium in a relatively short time, and an aerosol-generating article and an aerosol-generating system manufactured therefrom.
  • An object according to one embodiment is to provide an aerosol-generating system that does not heat the aerosol-generating article.
  • the chamber may seal the manufacturing space so that the transition material is not released to the outside of the manufacturing space.
  • It may further include a storage portion in which a storage space is formed to store the transition portion.
  • the storage unit may include a plastic material.
  • the heating unit heats the medium raw material portion to a temperature of 40 degrees or more and 50 degrees or less, and the transition material may be free nicotine.
  • the processing step may further include a filter coupling step of coupling a flavored filter to the cut transition portion.
  • Aerosol-generating articles according to various embodiments may be manufactured according to the aerosol-generating article manufacturing method described above.
  • An aerosol-generating medium manufacturing system can reduce the manufacturing cost of an aerosol-generating article.
  • the aerosol generating system can ensure safety.
  • Figure 1 is a diagram schematically showing the structure of an aerosol-generating medium production system according to an embodiment.
  • Figure 2 is a flowchart of a method for manufacturing an aerosol-generating article according to an embodiment.
  • FIG. 3 is a flowchart of processing steps according to one embodiment.
  • Figure 4 is a diagram schematically showing the structure of an aerosol-generating article according to an embodiment.
  • Figure 5 is a block diagram of an aerosol generating device according to one embodiment.
  • Figures 6a and 6b are diagrams schematically showing an aerosol generating system in which an aerosol generating device is coupled with an aerosol generating article according to an embodiment.
  • Figure 7 is a diagram schematically showing the structure of a vaporizer according to an embodiment.
  • first, second, A, B, (a), and (b) may be used. These terms are only used to distinguish the component from other components, and the nature, sequence, or order of the component is not limited by the term.
  • a component is described as being “connected,” “coupled,” or “connected” to another component, that component may be directly connected or connected to that other component, but there is no need for another component between each component. It should be understood that may be “connected,” “combined,” or “connected.”
  • Figure 1 is a diagram schematically showing the structure of an aerosol-generating medium production system according to an embodiment.
  • the aerosol-generating medium production system 1 can manufacture an aerosol-generating medium, thereby producing an aerosol-generating article (e.g., the aerosol-generating article 31 in FIG. 4).
  • aerosol-generating media manufacturing system 1 can be used to manufacture media segments (e.g., media segment 311 in FIG. 4).
  • the aerosol-generating medium production system 1 includes a chamber 11, a medium raw material unit 12, a heating unit 13, a circulation unit 14, a transition unit 15, and a storage unit 16. It can be included.
  • the chamber 11 may form a manufacturing space 111 for manufacturing the aerosol-generating article 31.
  • the manufacturing space 111 may include a medium raw material unit 12, a heating unit 13, a circulation unit 14, a transition unit 15, and a storage unit 16.
  • the chamber 11 may seal the manufacturing space 111 to prevent a transition material, which will be described later, from being released to the outside of the manufacturing space 111 .
  • an openable cover may be formed on one side of the chamber 11. In this structure, in the process of transferring the transfer material to the transfer unit 15, the cover is closed to seal the manufacturing space 111, and when the transfer is completed, the cover is opened to open the transfer unit 15 into the manufacturing space 111. can be taken out of the
  • the medium raw material unit 12 may be disposed in the manufacturing space 111. In one embodiment, as the medium raw material unit 12 is heated, a transition material may be released from the medium raw material unit 12.
  • the medium raw material portion 12 may include a material containing nicotine.
  • the medium raw material unit 12 may include at least one of sheet tobacco, wet granules, and leaf tobacco.
  • the material of the medium raw material portion 12 is not limited to this.
  • the medium raw material portion 12 may include by-products such as fine powder or leaf powder.
  • the transition material released from the medium raw material unit 12 may be free nicotine.
  • the medium raw material portion 12 may be chemically treated.
  • the medium raw material portion 12 may be pH treated to make it basic.
  • the medium raw material unit 12 includes calcium carbonate (K 2 CO 3 ), It may be treated to contain at least one component of sodium bicarbonate (NaHCO 3 ) or calcium oxide (CaO). Therefore, even if the medium raw material portion 12 is heated to a relatively low temperature, a large amount of free nicotine can be released.
  • the chemical treatment method of the medium raw material unit 12 is not limited to this. The chemical treatment method can be adjusted in consideration of the temperature at which the medium raw material unit 12 is heated, the target release amount of free nicotine, etc.
  • the heating unit 13 may heat the medium raw material unit 12 to release the transition material from the medium raw material unit 12. For example, as the heating unit 13 heats the medium raw material unit 12, free nicotine may be released from the medium raw material unit 12. For example, the heating unit 13 may heat the medium raw material unit 12 to a temperature of 40 degrees or more and 50 degrees or less. However, this is an example, and the temperature at which the heating unit 13 heats the medium raw material unit 12 is not limited to this.
  • the heating unit 13 may be disposed below the medium raw material unit 12. In this structure, the movement of free nicotine released from the medium raw material unit 12 may not be hindered in the process of moving to the upper part of the manufacturing space 111. However, this is an example, and the arrangement of the heating unit 13 is not limited to this if the heating unit 13 can heat the medium raw material unit 12. For example, the heating unit 13 may heat the medium raw material unit 12 disposed in the manufacturing space 111 from outside the chamber 11.
  • circulation 14 may circulate transition material.
  • the circulation unit 14 may circulate free nicotine in the manufacturing space 111 so that the free nicotine is efficiently transferred to the transfer unit 15.
  • the circulation unit 14 may include a fan, and the transition material may be circulated through rotation of the fan.
  • this is an example, and the method by which the circulation unit 14 circulates the transition material is not limited to this.
  • the circulation section 14 may be disposed on top of the transition section 15. Therefore, the free nicotine that is released from the medium raw material unit 12, passes through the transition unit 15, and moves to the upper part of the manufacturing space 111 is directed to the lower part of the manufacturing space 111 so as to face the transition unit 15 again. It can be moved to .
  • the circulation section 14 may be arranged in plural numbers with the transition section 15 interposed therebetween. In this structure, the circulation unit 14 disposed below the transition unit 15 can move free nicotine toward the upper part of the manufacturing space 111 toward the transition unit 15. In addition, the circulation unit 14 disposed at the upper part of the transition unit 15 can move free nicotine toward the lower part of the manufacturing space 111 toward the transition unit 15.
  • transition portion 15 may be transferred to a transition material.
  • free nicotine released from the medium raw material unit 12 may be transferred to the transition unit 15 in the process of being circulated by the circulation unit 14.
  • transition portion 15 may include an acetate component.
  • the components of the transition portion 15 are not limited thereto.
  • the transition portion 15 may include a highly biodegradable lyocell component. Because of this, the aerosol-generating article 31 can be manufactured in an environmentally friendly manner.
  • the transition part 15 may be disposed on the upper part of the medium raw material part 12.
  • free nicotine released from the medium raw material unit 12 can move upward and transfer to the transition unit 15.
  • the storage unit 16 may form a storage space 161 for storing the transition unit 15.
  • the transition unit 15 may be stored in the storage unit 16 and placed in the manufacturing space 111.
  • the storage unit 16 may include a plastic material. Therefore, it is possible to reduce the phenomenon of nicotine being released again from the transition area 15 where it has been converted to free nicotine.
  • the storage unit 16 may have one side open so that the storage space 161 communicates with the manufacturing space 111.
  • the upper surface of the storage portion 16 may be open.
  • a plurality of perforations may be formed on the lower surface of the storage unit 16. In this structure, free nicotine circulating in the manufacturing space 111 may contact the transition portion 15.
  • the heating unit 13 may heat the medium raw material unit 12 at a temperature of 40 degrees or more and 50 degrees or less.
  • the released free nicotine can be circulated in the manufacturing space 111 by the circulation unit 14.
  • Free nicotine may circulate in the manufacturing space 111 and transfer the transition unit 15 due to contact with the transition unit 15.
  • the transition area 15 may be exposed to free nicotine for a period of 2 to 3 days.
  • transition portion 15 When the transition portion 15 is sufficiently transferred to the transition material (eg, free nicotine), it can be taken out of the chamber 11.
  • the transition portion 15 may be manufactured into an aerosol-generating article 31 through additional processing steps. Details of the processing steps will be described later.
  • Figure 2 is a flowchart of a method for manufacturing an aerosol-generating article according to an embodiment
  • Figure 3 is a flowchart of processing steps according to an embodiment.
  • the method 2 for manufacturing an aerosol-generating article may be used to manufacture an aerosol-generating article (eg, the aerosol-generating article 31 of FIG. 4 ).
  • the aerosol-generating article manufacturing method (2) may include a medium raw material portion providing step (21), a heating step (22), a circulation step (23), a transition step (24), and a processing step (25). You can.
  • the processing step 25 may be a step of processing the transition portion. In one embodiment, the processing step 25 may include a cutting step 251 and a filter combining step 252.
  • the filter combining step 252 may be a step of combining a filter to the cut transition portion, and the filter may be a directional filter.
  • the filter combining step 252 may be a step of combining filters onto which a flavoring liquid has been sprayed.
  • the filter combining step 252 may be a step of inserting a separate fiber coated with a flavoring liquid into the filter.
  • the filter combining step 252 may be a step of inserting at least one capsule into the filter.
  • the capsule can perform the function of generating flavor.
  • a capsule may have a structure in which a liquid containing a fragrance is wrapped with a film.
  • the capsule may have a spherical or cylindrical shape, but is not limited thereto.
  • FIG. 4 is a diagram schematically showing the structure of an aerosol-generating article according to an embodiment
  • FIG. 5 is a block diagram of an aerosol-generating device according to an embodiment
  • FIGS. 6A and 6B are an aerosol-generating device according to an embodiment. It is a diagram schematically showing an aerosol generating system combined with an aerosol generating article
  • Figure 7 is a diagram schematically showing the structure of a vaporizer according to an embodiment.
  • the aerosol generating system 3 may include an aerosol generating article 31 and an aerosol generating device 32.
  • the aerosol-generating article 31 may include a media segment 311, a filter segment 312, and a wrapper 313.
  • the medium segment 311 may be the transition portion 15 cut in the cutting step 251 described with reference to FIGS. 1 to 3.
  • the filter segment 312 may be a directional filter coupled to the transition portion 15 in the filter combining step 252 described with reference to FIGS. 1 to 3.
  • the aerosol-generating article 31 may omit the filter segment 312.
  • the media segments 311 may be vacuum-packed in an aluminum bag in the form of a cigarette filter (eg, a filter tip).
  • the medium segment 311, in which the filter segment 312 is omitted can be applied in the form of a filter tip to an aerosol generating device (e.g., the aerosol generating device 32 of FIGS. 5, 6a, and 6b) to transfer nicotine. there is.
  • wrapper 313 may wrap media segment 311 and filter segment 312. In one embodiment, at least one hole may be formed in the wrapper 313 through which external air flows in or internal gas flows out.
  • the wrapper 313 may be made of PLA lamination.
  • PLA laminate refers to three layers of paper including a paper layer, a PLA layer, and a paper layer.
  • the thickness of the wrapper 313 may be within the range of 100um to 120um.
  • the basis weight of the wrapper 313 may be within the range of 80 g/m2 to 100 g/m2.
  • the aerosol generating device 32 may include a battery 321, a control unit 322, a vaporizer 323, and an elongated cavity 324.
  • the aerosol generating device 32 shown in FIGS. 6A and 6B shows only components relevant to this embodiment. Accordingly, those skilled in the art can understand that in addition to the components shown in FIGS. 6A and 6B, other general-purpose components may be further included in the aerosol generating device 32. . Additionally, the aerosol generating device 32 may be in the form of a stick or a holder.
  • battery 321 may supply power used by aerosol generating device 32 to operate.
  • the battery 321 can supply power necessary for the display, sensor, motor, etc. installed in the aerosol generating device 32 to operate.
  • the battery 321 may be a lithium iron phosphate (LiFePO4) battery 321, but is not limited to the above-described example.
  • the battery 321 may include a lithium cobalt oxide (LiCoO2) battery 321, a lithium titanate battery 321, and a lithium ion battery 321.
  • the battery 321 may have a cylindrical shape with a diameter of 10 mm and a length of 37 mm, but is not limited thereto.
  • the capacity of the battery 321 may range from 120 mAh to 250 mAh, but is not limited thereto.
  • the battery 321 may be a rechargeable battery 321 or a disposable battery 321.
  • the charging rate (C-rate) of the battery 321 may be 10C and the discharge rate (C-rate) may be 10C to 20C, but are not limited thereto.
  • the battery 321 can be manufactured so that more than 80% of the total capacity can be secured even when charging/discharging is performed 2000 times.
  • control unit 322 generally controls the operation of the aerosol generating device 32. Specifically, the control unit 322 controls the operation of the battery 321, the vaporizer 323, as well as other components included in the aerosol generating device 32. Additionally, the control unit 322 may check the status of each component of the aerosol generating device 32 and determine whether the aerosol generating device 32 is in an operable state.
  • control unit 322 includes at least one processor.
  • the processor may be implemented as an array of multiple logic gates, or as a combination of a general-purpose microprocessor and a memory 328 storing a program that can be executed on the microprocessor. Additionally, those skilled in the art can understand that the present embodiment may be implemented with other types of hardware.
  • the vaporizer 323 is capable of generating an aerosol and directing the generated aerosol through an aerosol-generating article 31 inserted into the elongated cavity 324. It can be emitted towards (31). Therefore, tobacco flavor may be added to the aerosol that passes through the aerosol-generating article 31, and the user inhales one end of the aerosol-generating article 31 with the mouth to inhale the aerosol with tobacco flavor added. can do.
  • the vaporizer 323 may be referred to as a cartomizer or an atomizer.
  • the vaporizer 323 may be coupled to the aerosol generating device 32 to be replaceable.
  • elongated cavity 324 may contain an aerosol-generating article 31.
  • the aerosol generating device 32 may further include general-purpose components in addition to the battery 321, the control unit 322, the vaporizer 323, and the elongated cavity 324.
  • the aerosol generating device 32 may include a sensing unit 325, an output unit 326, a user input unit 327, a memory 328, and a communication unit 329.
  • the sensing unit 325 may include at least one of a temperature sensor 3251, an insertion detection sensor 3252, and a puff sensor 3253, but is not limited thereto.
  • the display unit 3261 can visually provide information about the aerosol generating device 32 to the user.
  • information about the aerosol-generating device 32 may include the charging/discharging state of the battery 321 of the aerosol-generating device 32, the insertion/removal state of the aerosol-generating article 31, or the aerosol-generating device 32. It may mean a variety of information, such as a state in which use is restricted (e.g., abnormal item detection), and the display unit 3261 may output the information to the outside.
  • the display unit 3261 may be, for example, a liquid crystal display panel (LCD) or an organic light emitting display panel (OLED). Additionally, the display unit 3261 may be in the form of an LED light-emitting device.
  • LCD liquid crystal display panel
  • OLED organic light emitting display panel
  • the haptic unit 3262 may convert an electrical signal into mechanical stimulation or electrical stimulation and provide tactile information about the aerosol generating device 32 to the user.
  • the haptic unit 3262 may include a motor, a piezoelectric element, or an electrical stimulation device.
  • the sound output unit 3263 can provide information about the aerosol generating device 32 audibly to the user.
  • the audio output unit 3263 can convert an electrical signal into an acoustic signal and output it to the outside.
  • the user input unit 327 may receive information input from the user or output information to the user.
  • the user input unit 327 includes a key pad, a dome switch, and a touch pad (contact capacitive type, pressure resistive type, infrared detection type, surface ultrasonic conduction type, and integral type). Tension measurement method, piezo effect method, etc.), jog wheel, jog switch, etc., but are not limited thereto.
  • the aerosol generating device 32 further includes a connection interface such as a USB (universal serial bus) interface, and is connected to other external devices through a connection interface such as a USB interface. This allows information to be transmitted and received or the battery 321 to be charged.
  • USB universal serial bus
  • the function of cleaning the space where the aerosol-generating article 31 is inserted the function of checking whether the aerosol-generating device 32 is in an operable state, and the remaining amount of the battery 321 (available power) ), a reset function of the aerosol generating device 32, etc. may be performed.
  • the function of the aerosol generating device 32 is not limited to the examples described above.
  • liquid compositions may include water, solvents, ethanol, plant extracts, fragrances, flavors, or vitamin mixtures.
  • Fragrances may include, but are not limited to, menthol, peppermint, spearmint oil, and various fruit flavor ingredients.
  • Flavoring agents may include ingredients that can provide various flavors or flavors to the user.
  • the vitamin mixture may be a mixture of at least one of vitamin A, vitamin B, vitamin C, and vitamin E, but is not limited thereto.
  • the liquid composition may contain aerosol formers such as glycerin and propylene glycol.
  • the liquid delivery means 3232 may deliver the liquid composition of the liquid reservoir 3231 to the heating element 3233.
  • the liquid delivery means 3232 may be a wick such as cotton fiber, ceramic fiber, glass fiber, or porous ceramic, and the liquid composition of the liquid storage unit 3231 using capillary action. Can be delivered to the heating element 3233.
  • the heating element 3233 is an element for heating the liquid composition delivered by the liquid delivery means 3232, and may be a metal heating wire, a metal heating plate, or a ceramic heater. Additionally, the heating element 3233 may be composed of a conductive filament, such as a nichrome wire, and may be arranged in a structure wound around the liquid delivery means 3232. The heating element 3233 can be heated by supplying an electric current and can transfer heat to the liquid composition in contact with the heating element 3233, thereby heating the liquid composition. As a result, aerosols may be generated.
  • the airflow passage 3234 may be arranged such that the generated aerosol is released toward the inserted aerosol-generating article 31. That is, the aerosol generated by the heating element 3233 may be released through the airflow passage 3234.
  • control unit 322 may control the amount of aerosol emitted from the vaporizer 323 by controlling the open/closed state of the airflow passage 3234. Specifically, the control unit 322 can increase the amount of aerosol emitted from the vaporizer 323 by increasing the size of the air gap in the air flow passage 3234, and by reducing the size of the air gap in the air flow passage 3234, The amount of aerosol emitted from the vaporizer 323 can be reduced. For example, the control unit 322 may control the air gap in the airflow passage 3234 using a dial method.
  • control unit 322 may inform the user of the lack of liquid composition through a vibration motor or a display.

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Abstract

다양한 실시 예에 따른 에어로졸 발생 매질 제조 시스템은, 제조 공간을 형성하는 챔버, 상기 제조 공간에 배치되는 매질원료부, 상기 매질원료부로부터 전이 물질을 방출시키기 위해 상기 매질원료부를 가열하는 가열부, 상기 전이 물질을 순환시키기 위한 순환부 및 상기 전이 물질에 전이되는 전이부를 포함할 수 있다.

Description

에어로졸 발생 매질 제조 시스템, 에어로졸 발생 물품 제조 방법, 에어로졸 발생 물품 및 에어로졸 발생 시스템
아래의 설명은 에어로졸 발생 매질 제조 시스템, 에어로졸 발생 물품 제조 방법, 에어로졸 발생 물품 및 에어로졸 발생 시스템에 관한 것이다.
근래에 전통 궐련의 단점을 극복하는 대체 물품에 관한 수요가 증가하고 있다. 예를 들어, 궐련 스틱을 전기적으로 가열함으로써 에어로졸을 발생시키는 장치(e.g.궐련형 전자 담배)에 관한 수요가 증가하고 있다. 이에 따라, 전기 가열식 에어로졸 발생 장치와 그에 적용되는 궐련 스틱(또는 에어로졸 발생 물품)에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 예를 들면, 공개특허공보 제10-2017-0132823호는 비연소형 향미 흡인기, 향끽미원 유닛 및 무화 유닛을 개시한다.
일 실시 예에 따른 목적은 저가의 원료로부터 에어로졸 발생 매질을 제조할 수 있는, 에어로졸 발생 매질 제조 시스템 및 이를 통해 제조된 에어로졸 발생 물품 및 에어로졸 발생 시스템을 제공하는 것이다.
일 실시 예에 따른 목적은 비교적 빠른 시간 내에 에어로졸 발생 매질을 제고할 수 있는, 에어로졸 발생 매질 제조 시스템 및 이를 통해 제조된 에어로졸 발생 물품 및 에어로졸 발생 시스템을 제공하는 것이다.
일 실시 예에 따른 목적은 에어로졸 발생 물품을 가열하지 않는 에어로졸 발생 시스템을 제공하는 것이다.
다양한 실시 예에 따른 에어로졸 발생 매질 제조 시스템은, 제조 공간을 형성하는 챔버; 상기 제조 공간에 배치되는 매질원료부; 상기 매질원료부로부터 전이 물질을 방출시키기 위해, 상기 매질원료부를 가열하는 가열부; 상기 전이 물질을 순환시키기 위한 순환부; 및 상기 전이 물질에 전이되는 전이부를 포함할 수 있다.
상기 챔버는 상기 전이 물질이 상기 제조 공간의 외부로 방출되지 않도록 제조 공간을 밀폐할 수 있다.
상기 전이부를 보관하기 위한 보관 공간이 형성된 보관부를 더 포함할 수 있다.
상기 보관부는 상기 보관 공간이 상기 제조 공간과 연통되도록 일측이 개방 형성될 수 있다.
상기 보관부는 플라스틱 재질을 포함할 수 있다.
상기 매질원료부는 pH 처리될 수 있다.
상기 가열부는 상기 매질원료부를 40도 이상 50도 이하의 온도로 가열하며, 상기 전이 물질은 프리 니코틴일 수 있다.
상기 매질원료부는 탄산칼슘(K2CO3), 탄산수소나트륨(NaHCO3) 또는 산화칼슘(CaO) 중 적어도 하나의 성분을 포함할 수 있다.
상기 전이부는 아세테이트 성분을 포함할 수 있다.
상기 전이부는 라이오셀 성분을 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따른 에어로졸 발생 물품 제조 방법은, 제조 공간을 형성하는 챔버에 매질원료부를 제공하는 매질원료부 제공 단계; 상기 매질원료부로부터 전이 물질을 방출시키기 위해, 상기 매질원료부를 가열하는 가열 단계; 상기 전이 물질을 순환시키는 순환 단계; 상기 전이 물질을 전이부에 전이시키는 전이 단계; 및 상기 전이부를 가공하는 가공 단계를 포함할 수 있다.
상기 가공 단계는, 상기 전이 물질에 의해 전이된 전이부를 절단하는 절단 단계를 포함할 수 있다.
상기 가공 단계는, 상기 절단된 전이부에 가향 필터를 결합시키는 필터 결합 단계를 더 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따른 에어로졸 발생 물품은 상술한 에어로졸 발생 물품 제조 방법에 따라 제조될 수 있다.
다양한 실시 예에 따른 에어로졸 발생 시스템은 상술한 에어로졸 발생 물품 및 에어로졸 발생 장치를 포함할 수 있고, 상기 에어로졸 발생 장치는, 액상 조성물로부터 에어로졸을 생성하며 상기 생성된 에어로졸을 상기 에어로졸 발생 물품을 향해 방출하는 증기화기를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따른 에어로졸 발생 매질 제조 시스템은 에어로졸 발생 물품의 제조를 단순화할 수 있다.
일 실시 예에 따른 에어로졸 발생 매질 제조 시스템은 에어로졸 발생 물품의 제조 비용을 감소시킬 수 있다.
일 실시 예에 따른 에어로졸 발생 매질 제조 시스템은 에어로졸 발생 물품의 품질을 안정적으로 관리할 수 있다.
일 실시 예에 따른 에어로졸 발생 시스템은 안전성을 확보할 수 있다.
일 실시 예에 따른 에어로졸 발생 매질 제조 시스템, 에어로졸 발생 물품 제조 방법, 에어로졸 발생 물품 및 에어로졸 발생 시스템의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 일 실시예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 일 실시 예에 따른 에어로졸 발생 매질 제조 시스템의 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 일 실시 예에 따른 에어로졸 발생 물품 제조 방법의 순서도이다.
도 3은 일 실시 예에 따른 가공 단계의 순서도이다.
도 4는 일 실시 예에 따른 에어로졸 발생 물품의 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 5는 일 실시 예에 따른 에어로졸 발생 장치의 블록도이다.
도 6a 및 도 6b는 일 실시 예에 따른 에어로졸 발생 장치에 에어로졸 발생 물품이 결합된 에어로졸 발생 시스템을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 7은 일 실시 예에 따른 증기화기의 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.
이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 실시예들을 상세하게 설명한다. 그러나, 실시 예들에는 다양한 변경이 가해질 수 있어서 권리 범위가 이러한 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 실시예들에 대한 모든 변경, 균등물 내지 대체물이 권리 범위에 포함되는 것으로 이해되어야 한다.
실시예에서 사용한 용어는 단지 설명을 목적으로 사용된 것으로, 한정하려는 의도로 해석되어서는 안 된다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 실시예의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
또한, 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
어느 하나의 실시 예에 포함된 구성요소와, 공통적인 기능을 포함하는 구성요소는, 다른 실시 예에서 동일한 명칭을 사용하여 설명하기로 한다. 반대되는 기재가 없는 이상, 어느 하나의 실시 예에 기재한 설명은 다른 실시 예에도 적용될 수 있으며, 중복되는 범위에서 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 일 실시 예에 따른 에어로졸 발생 매질 제조 시스템의 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 일 실시 예에 따른 에어로졸 발생 매질 제조 시스템(1)은 에어로졸 발생 매질을 제조하여, 이를 통해 에어로졸 발생 물품(예: 도 4의 에어로졸 발생 물품(31))을 제조할 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 발생 매질 제조 시스템(1)은 매질 세그먼트(예: 도 4의 매질 세그먼트(311))를 제조하는데 사용될 수 있다. 일 실시 예에서, 에어로졸 발생 매질 제조 시스템(1)은 챔버(11), 매질원료부(12), 가열부(13), 순환부(14), 전이부(15) 및 보관부(16)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 챔버(11)는 에어로졸 발생 물품(31)을 제조하기 위한 제조 공간(111)을 형성할 수 있다. 제조 공간(111)에는 매질원료부(12), 가열부(13), 순환부(14), 전이부(15) 및 보관부(16)가 배치될 수 있다. 일 실시 예에서, 챔버(11)는 후술하는 전이 물질이 제조 공간(111)의 외부로 방출되지 않도록 제조 공간(111)을 밀폐할 수 있다. 예를 들어, 챔버(11)의 일측에는 개방 가능한 덮개가 형성될 수 있다. 이와 같은 구조에서, 전이부(15)에 전이 물질을 전이시키는 과정에서는 덮개가 폐쇄되어 제조 공간(111)이 밀폐되며, 전이가 종료되면 덮개를 개방하여 전이부(15)를 제조 공간(111)의 외부로 꺼낼 수 있다.
일 실시 예에서, 매질원료부(12)는 제조 공간(111)에 배치될 수 있다. 일 실시 예에서, 매질원료부(12)가 가열됨에 따라 매질원료부(12)로부터 전이 물질이 방출될 수 있다.
일 실시 예에서, 매질원료부(12)는 니코틴을 함유하는 재료를 포함할 수 있다. 예를 들어, 매질원료부(12)는 판상엽, 습식 과립 및 잎담배 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로, 매질원료부(12)의 재료가 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 매질원료부(12)는 미분 또는 엽분과 같은 부산물을 포함할 수 있다. 이와 같은 실시 예에서, 매질원료부(12)로부터 방출되는 전이 물질은 프리 니코틴(free nicotine)일 수 있다.
일 실시 예에서, 매질원료부(12)는 화학적으로 처리될 수 있다. 예를 들어, 매질원료부(12)는 염기성을 갖도록 pH 처리될 수 있다. 예를 들어, 매질원료부(12)는 탄산칼슘(K2CO3), 탄산수소나트륨(NaHCO3) 또는 산화칼슘(CaO) 중 적어도 하나의 성분을 포함하도록 처리될 수 있다. 따라서, 매질원료부(12)가 상대적으로 저온으로 가열되더라도 많은 양의 프리 니코틴이 방출될 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로, 매질원료부(12)의 화학적 처리 방법이 이에 한정되지 않는다. 화학적 처리 방법은 매질원료부(12)가 가열되는 온도, 목표하는 프리 니코틴의 방출량 등을 고려하여 조절될 수 있다.
일 실시 예에서, 가열부(13)는 매질원료부(12)로부터 전이 물질을 방출시키기 위해 매질원료부(12)를 가열할 수 있다. 예를 들어, 가열부(13)가 매질원료부(12)를 가열함에 따라 매질원료부(12)로부터 프리 니코틴이 방출될 수 있다. 예를 들어, 가열부(13)는 매질원료부(12)를 40도 이상 50도 이하의 온도로 가열할 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로, 가열부(13)가 매질원료부(12)를 가열하는 온도가 이에 한정되는 것은 아니다.
예를 들어, 가열부(13)는 매질원료부(12)의 하부에 배치될 수 있다. 이와 같은 구조에서, 매질원료부(12)에서 방출된 프리 니코틴이 제조 공간(111)의 상부로 이동하는 과정에서, 프리 니코틴의 이동을 방해하지 않을 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로, 가열부(13)가 매질원료부(12)를 가열할 수 있다면 가열부(13)의 배치가 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 가열부(13)는 챔버(11)의 외부에서 제조 공간(111)에 배치된 매질원료부(12)를 가열할 수도 있다.
일 실시 예에서, 순환부(14)는 전이 물질을 순환시킬 수 있다. 예를 들어, 순환부(14)는 프리 니코틴이 전이부(15)에 효율적으로 전이되도록 프리 니코틴을 제조 공간(111)에서 순환시킬 수 있다. 예를 들어, 순환부(14)는 팬(fan)을 포함할 수 있고, 팬의 회전을 통해 전이 물질이 순환될 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로, 순환부(14)가 전이 물질을 순환시키는 방식이 이에 한정되는 것은 아니다.
예를 들어, 순환부(14)는 전이부(15)의 상부에 배치될 수 있다. 따라서, 매질원료부(12)로부터 방출되어 전이부(15)를 통과하여 제조 공간(111)의 상부로 이동한 프리 니코틴을, 다시 전이부(15)를 향하도록 제조 공간(111)의 하부 방향으로 이동시킬 수 있다. 다른 예에서, 순환부(14)는 전이부(15)를 사이에 두고 복수개로 배치될 수 있다. 이와 같은 구조에서, 전이부(15)의 하부에 배치된 순환부(14)는 프리 니코틴을 전이부(15)를 향하도록 제조 공간(111)의 상부 방향으로 이동시킬 수 있다. 또한, 전이부(15)의 상부에 배치된 순환부(14)는 프리 니코틴을 전이부(15)를 향하도록 제조 공간(111)의 하부 방향으로 이동시킬 수 있다.
일 실시 예에서, 전이부(15)는 전이 물질에 전이될 수 있다. 예를 들어, 매질원료부(12)로부터 방출된 프리 니코틴이 순환부(14)에 의해 순환되는 과정에서 전이부(15)에 전이될 수 있다. 예를 들어, 전이부(15)는 아세테이트 성분을 포함할 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로, 전이부(15)의 성분이 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 전이부(15)는 생분해성이 좋은 라이오셀 성분을 포함할 수 있다. 이로 인해, 에어로졸 발생 물품(31)은 친환경적으로 제조될 수 있다.
예를 들어, 전이부(15)는 매질원료부(12)의 상부에 배치될 수 있다. 이와 같은 구조에서, 매질원료부(12)로부터 방출된 프리 니코틴은 상부로 이동하여 전이부(15)를 전이시킬 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로, 전이부(15)가 전이 물질에 효율적으로 전이될 수 있다면, 전이부(15)의 배치가 이에 한정되는 것은 아니다.
일 실시 예에서, 보관부(16)는 전이부(15)를 보관하기 위한 보관 공간(161)을 형성할 수 있다. 이와 같은 구조에서, 전이부(15)는 보관부(16)에 보관된 상태로 제조 공간(111)에 배치될 수 있다. 예를 들어, 보관부(16)는 플라스틱 재질을 포함할 수 있다. 따라서, 프리 니코틴으로 전이된 전이부(15)에서 니코틴이 다시 방출되는 현상을 감소시킬 수 있다.
일 실시 예에서, 보관부(16)는 보관 공간(161)이 제조 공간(111)과 연통되도록 일측이 개방 형성될 수 있다. 예를 들어, 보관부(16)의 상부면은 개방될 수 있다. 예를 들어, 보관부(16)의 하부면에는 복수의 천공이 형성될 수 있다. 이와 같은 구조에서, 제조 공간(111)에서 순환되는 프리 니코틴이 전이부(15)에 접촉할 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로, 보관부(16)가 전이부(15)의 니코틴으로부터의 전이를 방해하지 않는다면, 보관부(16)의 구조가 이에 한정되는 것은 아니다.
일 실시 예에서, 가열부(13)는 매질원료부(12)를 40도 이상 50도 이하의 온도에서 가열할 수 있다. 매질원료부(12)로부터 프리 니코틴이 방출되면, 방출된 프리 니코틴은 순환부(14)에 의해 제조 공간(111)에서 순환될 수 있다. 프리 니코틴은 제조 공간(111)에서 순환되면서 전이부(15)와의 접촉으로 인하여 전이부(15)를 전이시킬 수 있다. 예를 들어, 전이부(15)는 2일 이상 3일 이하의 기간동안 프리 니코틴에 노출될 수 있다.
전이부(15)가 전이 물질(예: 프리 니코틴)에 충분히 전이되면 챔버(11)의 외부로 꺼내질 수 있다. 전이부(15)는 추가적인 가공 단계를 거쳐 에어로졸 발생 물품(31)으로 제조될 수 있다. 가공 단계에 대한 자세한 내용은 후술하기로 한다.
도 2는 일 실시 예에 따른 에어로졸 발생 물품 제조 방법의 순서도이고, 도 3은 일 실시 예에 따른 가공 단계의 순서도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 일 실시 예에 따른 에어로졸 발생 물품 제조 방법(2)은 에어로졸 발생 물품(예: 도 4의 에어로졸 발생 물품(31))을 제조하는데 사용될 수 있다. 일 실시 예에서, 에어로졸 발생 물품 제조 방법(2)은, 매질원료부 제공 단계(21), 가열 단계(22), 순환 단계(23), 전이 단계(24) 및 가공 단계(25)를 포함할 수 있다.
도 2 및 도 3을 참조하여 에어로졸 발생 물품 제조 방법(2)을 설명함에 있어서 상술한 내용과 중복되는 내용은 되도록 생략하도록 한다.
일 실시 예에서, 매질원료부 제공 단계(21)는 제조 공간을 형성하는 챔버에 매질원료부(예: 도 1의 매질원료부(12))를 제공하는 단계일 수 있다. 일 실시 예에서, 챔버는 전이 물질이 제조 공간의 외부로 방출되지 않도록 제조 공간을 밀폐시킬 수 있다. 예를 들어, 매질원료부(12)는 pH 처리될 수 있다. 예를 들어, 매질원료부(12)는 탄산칼슘(K2CO3), 탄산수소나트륨(NaHCO3) 또는 산화칼슘(CaO) 중 적어도 하나의 성분을 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 가열 단계(22)는 매질원료부(12)로부터 전이 물질을 방출시키기 위해, 매질원료부(12)를 가열하는 단계일 수 있다. 예를 들어, 전이 물질은 프리 니코틴일 수 있다. 예를 들어, 가열 단계(22)는 매질원료부(12)를 40도 이상 50도 이하의 온도로 가열하는 단계일 수 있다.
일 실시 예에서, 순환 단계(23)는 전이 물질을 순환시키는 단계일 수 있다. 순환 단계(23)에서 순환되는 전이 물질은 전이부를 전이시킬 수 있다.
일 실시 예에서, 전이 단계(24)는 전이 물질을 전이부에 전이시키는 단계일 수 있다. 예를 들어, 전이부는 아세테이트 성분을 포함할 수 있다. 예를 들어, 전이부는 라이오셀 성분을 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 가공 단계(25)는 전이부를 가공하는 단계일 수 있다. 일 실시 예에서, 가공 단계(25)는 절단 단계(251) 및 필터 결합 단계(252)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 절단 단계(251)는 전이 물질에 의해 전이된 전이부를 절단하는 단계일 수 있다. 절단 단계(251)는 지정된 형태에 부합하도록 프리 니코틴에 의해 전이된 전이부를 절단하는 단계일 수 있다.
일 실시 예에서, 필터 결합 단계(252)는 절단된 전이부에 필터를 결합시키는 단계일 수 있고, 상기 필터는 가향 필터일 수 있다. 예를 들어, 필터 결합 단계(252)는 가향액이 분사된 필터를 결합시키는 단계일 수 있다. 예를 들어, 필터 결합 단계(252)는 가향액이 도포된 별도의 섬유를 필터 내부에 삽입시키는 단계일 수 있다. 또한, 필터 결합 단계(252)는 필터 내부에 적어도 하나의 캡슐을 삽입시키는 단계일 수 있다. 여기에서, 캡슐은 향미를 발생시키는 기능을 수행할 수 있다. 예를 들어, 캡슐은 향료를 포함하는 액체를 피막으로 감싼 구조일 수 있다. 캡슐은 구형 또는 원통형의 형상을 가질 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
다른 예에서, 에어로졸 발생 물품 제조 방법(2)에서 필터 결합 단계(252)는 생략될 수 있다. 예를 들어, 상기 절단 단계(251) 이후에 절단된 전이부는 필터 결합 단계(252)를 거치지 않고 담배 필터(예: 필터 팁)의 형태로 알루미늄 백에 진공 포장될 수 있다. 이때, 상기 절단된 전이부는 에어로졸 발생 장치(예: 도 5, 6a, 6b의 에어로졸 발생 장치(32))에 필터 팁의 형태로 적용되어 니코틴을 이행시킬 수 있다.
이와 같은 구조에서, 에어로졸 발생 물품(31)은 최종적으로 매질원료부(12)를 포함하지 않을 수 있다. 따라서, 일 실시 예에 따른 에어로졸 발생 물품(31)은 품질이 안정되며, 제조 방법이 단순화될 수 있다. 또한, 매질원료부(12)는 전이 물질을 방출하는 역할만을 수행하므로, 저가의 재료로 형성될 수 있다. 예를 들어, 매질원료부(12)는 프리 니코틴을 방출하는 부산물 또는 저가엽 등으로 형성될 수 있다.
도 4는 일 실시 예에 따른 에어로졸 발생 물품의 구조를 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 5는 일 실시 예에 따른 에어로졸 발생 장치의 블록도이고, 도 6a 및 도 6b는 일 실시 예에 따른 에어로졸 발생 장치에 에어로졸 발생 물품이 결합된 에어로졸 발생 시스템을 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 7은 일 실시 예에 따른 증기화기의 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 4 내지 도 7을 참조하면, 일 실시 예에 따른 에어로졸 발생 시스템(3)은 에어로졸 발생 물품(31) 및 에어로졸 발생 장치(32)를 포함할 수 있다.
도 4 내지 도 7을 참조하여 에어로졸 발생 시스템(3)을 설명함에 있어서 상술한 내용과 중복되는 내용은 되도록 생략하도록 한다.
일 실시 예에서, 에어로졸 발생 물품(31)은 매질 세그먼트(311), 필터 세그먼트(312) 및 래퍼(313)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 매질 세그먼트(311)는 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명한 절단 단계(251)에서 절단된 전이부(15) 일 수 있다. 일 실시 예에서, 필터 세그먼트(312)는 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명한 필터 결합 단계(252)에서 전이부(15)에 결합된 가향 필터일 수 있다.
다른 예에서, 에어로졸 발생 물품(31)에는 필터 세그먼트(312)가 생략될 수 있다. 예를 들어, 매질 세그먼트(311)만 담배 필터(예: 필터 팁)의 형태로 알루미늄 백에 진공 포장될 수 있다. 이때, 필터 세그먼트(312)가 생략된 상기 매질 세그먼트(311)는 에어로졸 발생 장치(예: 도 5, 6a, 6b의 에어로졸 발생 장치(32))에 필터 팁의 형태로 적용되어 니코틴을 이행시킬 수 있다.
일 실시 예에서, 래퍼(313)는 매질 세그먼트(311) 및 필터 세그먼트(312)를 포장할 수 있다. 일 실시 예에서, 래퍼(313)에는 외부 공기가 유입되거나 내부 기체가 유출되는 적어도 하나의 구멍(hole)이 형성될 수 있다. 일 실시 예에서, 래퍼(313)는 PLA 합지로 제작될 수 있다. 여기에서, PLA 합지는 종이 층, PLA 층 및 종이 층을 포함하는 3겹의 종이를 의미한다. 예를 들어, 래퍼(313)의 두께는 100um~120um의 범위 내에 포함될 수 있다. 또한, 래퍼(313)의 평량은 80g/m2~100g/m2의 범위 내에 포함될 수 있다.
도 5 내지 도 7을 참조하면, 일 실시 예에 따른 에어로졸 발생 장치(32)는 배터리(321), 제어부(322), 증기화기(323) 및 세장형 공동(324)을 포함할 수 있다.
도 6a 및 도 6b에 도시된 에어로졸 발생 장치(32)는 본 실시예와 관련된 구성요소들만이 도시되어 있다. 따라서, 도 6a 및 도 6b에 도시된 구성요소들 외에 다른 범용적인 구성요소들이 에어로졸 발생 장치(32)에 더 포함될 수 있음을 본 실시예와 관련된 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다. 또한, 에어로졸 발생 장치(32)는 스틱 형태일 수 있으며, 홀더(holder) 형태일 수 있다.
일 실시 예에서, 배터리(321)는 에어로졸 발생 장치(32)가 동작하는데 이용되는 전력을 공급할 수 있다. 배터리(321)는 에어로졸 발생 장치(32)에 설치된 디스플레이, 센서, 모터 등이 동작하는데 필요한 전력을 공급할 수 있다.
일 실시 예에서, 배터리(321)는 리튬인산철(LiFePO4) 배터리(321)일 수 있으나, 상술한 예에 한정되지 않는다. 예를 들어, 배터리(321)는 산화 리튬 코발트(LiCoO2) 배터리(321), 리튬 티탄산염 배터리(321), 및 리튬 이온 배터리(321) 등이 해당될 수 있다.
예를 들어, 배터리(321)는 직경이 10mm이고, 길이가 37mm인 원기둥의 형상일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 배터리(321)의 용량은 120mAh 내지 250mAh의 범위를 가질 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또한, 배터리(321)는 충전이 가능한 배터리(321) 이거나 일회용 배터리(321) 일 수 있다. 예를 들어, 배터리(321)가 충전이 가능한 경우, 배터리(321)의 충전율(C-rate)은 10C, 방전율(C-rate)은 10C 내지 20C 일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또한, 정적인 사용을 위하여, 배터리(321)는 충/방전이 2000회 진행된 경우에도, 전체 용량의 80% 이상이 확보될 수 도록 제작될 수 있다.
일 실시 예에서, 제어부(322)는 에어로졸 발생 장치(32)의 동작을 전반적으로 제어한다. 구체적으로, 제어부(322)는 배터리(321), 증기화기(323) 뿐만 아니라 에어로졸 발생 장치(32)에 포함된 다른 구성들의 동작을 제어한다. 또한, 제어부(322)는 에어로졸 발생 장치(32)의 구성들 각각의 상태를 확인하여, 에어로졸 발생 장치(32)가 동작 가능한 상태인지 여부를 판단할 수도 있다.
일 실시 예에서, 제어부(322)는 적어도 하나의 프로세서를 포함한다. 프로세서는 다수의 논리 게이트들의 어레이로 구현될 수도 있고, 범용적인 마이크로 프로세서와 이 마이크로 프로세서에서 실행될 수 있는 프로그램이 저장된 메모리(328)의 조합으로 구현될 수도 있다. 또한, 다른 형태의 하드웨어로 구현될 수도 있음을 본 실시예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.
일 실시 예에서, 증기화기(323)는 에어로졸을 생성할 수 있으며, 생성된 에어로졸이 세장형 공동(324)에 삽입된 에어로졸 발생 물품(31)을 통과하도록, 생성된 에어로졸을 삽입된 에어로졸 발생 물품(31)을 향해 방출할 수 있다. 따라서, 에어로졸 발생 물품(31)을 통과한 에어로졸에 담배 향미(tobacco flavor)가 가미될 수 있으며, 사용자는, 에어로졸 발생 물품(31)의 일단을 입으로 흡입하여, 담배 향미가 가미된 에어로졸을 흡입할 수 있다. 일 실시예에 따라, 증기화기(323)는 카토마이저(cartomizer) 또는 무화기(atomizer)로 칭할 수 있다. 일 실시예에 따라, 증기화기(323)는 교체 가능하도록 에어로졸 발생 장치(32)에 결합되어 있을 수 있다.
일 실시 예에서, 세장형 공동(324)에는 에어로졸 발생 물품(31)이 수용될 수 있다.
한편, 에어로졸 발생 장치(32)는 배터리(321), 제어부(322), 증기화기(323) 및 세장형 공동(324) 외에 범용적인 구성들을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 발생 장치(32)는 센싱부(325), 출력부(326), 사용자 입력부(327), 메모리(328) 및 통신부(329)를 포함할 수 있다.
센싱부(325)는 에어로졸 발생 장치(32)의 상태 또는 에어로졸 발생 장치(32) 주변의 상태를 감지하고, 감지된 정보를 제어부(322)에 전달할 수 있다. 제어부(322)는 상기 감지된 정보에 기초하여, 흡연의 제한, 에어로졸 발생 물품(31)(예: 궐련, 카트리지 등)의 삽입 여부 판단, 알림 표시 등과 같은 다양한 기능들이 수행되도록 에어로졸 발생 장치(32)를 제어할 수 있다.
센싱부(325)는 온도 센서(3251), 삽입 감지 센서(3252) 및 퍼프 센서(3253) 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
온도 센서(3251)는 에어로졸 발생 물품(31)의 온도를 측정할 수 있다. 온도 센서(3251)는 배터리(321)의 온도를 모니터링하도록 배터리(321)의 주위에 배치된 것일 수도 있다.
삽입 감지 센서(3252)는 에어로졸 발생 물품(31)의 삽입 및/또는 제거를 감지할 수 있다. 예를 들면, 삽입 감지 센서(3252)는 필름 센서, 압력 센서, 광 센서, 저항성 센서, 용량성 센서, 유도성 센서 및 적외선 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있고, 에어로졸 발생 물품(31)이 삽입 및/또는 제거됨에 따른 신호 변화를 감지할 수 있다.
퍼프 센서(3253)는 기류 통로(3234) 또는 기류 채널의 다양한 물리적 변화에 기초하여 사용자의 퍼프를 감지할 수 있다. 예를 들면, 퍼프 센서(3253)는 온도 변화, 유량(flow) 변화, 전압 변화 및 압력 변화 중 어느 하나에 기초하여 사용자의 퍼프를 감지할 수 있다.
센싱부(325)는 전술한 센서 외에, 온/습도 센서, 기압 센서, 지자기 센서(magnetic sensor), 가속도 센서(acceleration sensor), 자이로스코프 센서, 위치 센서(예컨대, GPS), 근접 센서, 및 RGB 센서(illuminance sensor) 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다. 각 센서들의 기능은 그 명칭으로부터 통상의 기술자가 직관적으로 추론할 수 있으므로, 구체적인 설명은 생략될 수 있다.
출력부(326)는 에어로졸 발생 장치(32)의 상태에 대한 정보를 출력하여 사용자에게 제공할 수 있다. 출력부(326)는 디스플레이부(3261), 햅틱부(3262) 및 음향 출력부(3263) 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 디스플레이부(3261)와 터치 패드가 레이어 구조를 이루어 터치 스크린으로 구성되는 경우, 디스플레이부(3261)는 출력 장치 이외에 입력 장치로도 사용될 수 있다.
디스플레이부(3261)는 에어로졸 발생 장치(32)에 대한 정보를 사용자에게 시각적으로 제공할 수 있다. 예를 들면, 에어로졸 발생 장치(32)에 대한 정보는 에어로졸 발생 장치(32)의 배터리(321)의 충/방전 상태, 에어로졸 발생 물품(31)의 삽입/제거 상태 또는 에어로졸 발생 장치(32)의 사용이 제한되는 상태(예: 이상 물품 감지) 등의 다양한 정보를 의미할 수 있고, 디스플레이부(3261)는 상기 정보를 외부로 출력할 수 있다. 디스플레이부(3261)는 예를 들면, 액정 디스플레이 패널(LCD), 유기 발광 디스플레이 패널(OLED) 등일 수 있다. 또한, 디스플레이부(3261)는 LED 발광 소자 형태일 수도 있다.
햅틱부(3262)는 전기적 신호를 기계적인 자극 또는 전기적인 자극으로 변환하여 에어로졸 발생 장치(32)에 대한 정보를 사용자에게 촉각적으로 제공할 수 있다. 예를 들면, 햅틱부(3262)는 모터, 압전 소자, 또는 전기 자극 장치를 포함할 수 있다.
음향 출력부(3263)는 에어로졸 발생 장치(32)에 대한 정보를 사용자에게 청각적으로 제공할 수 있다. 예를 들면, 음향 출력부(3263)는 전기 신호를 음향 신호로 변환하여 외부로 출력할 수 있다.
사용자 입력부(327)는 사용자로부터 입력된 정보를 수신하거나, 사용자에게 정보를 출력할 수 있다. 예를 들면, 사용자 입력부(327)는 키 패드(key pad), 돔 스위치 (dome switch), 터치 패드(접촉식 정전 용량 방식, 압력식 저항막 방식, 적외선 감지 방식, 표면 초음파 전도 방식, 적분식 장력 측정 방식, 피에조 효과 방식 등), 조그 휠, 조그 스위치 등이 있을 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. 또한, 도 5에 도시되지는 않았으나, 에어로졸 발생 장치(32)는 USB(universal serial bus) 인터페이스 등과 같은 연결 인터페이스(connection interface)를 더 포함하고, USB 인터페이스 등과 같은 연결 인터페이스를 통해 다른 외부 장치와 연결하여 정보를 송수신하거나, 배터리(321)를 충전할 수 있다.
메모리(328)는 에어로졸 발생 장치(32) 내에서 처리되는 각종 데이터들을 저장하는 하드웨어로서, 제어부(322)에서 처리된 데이터들 및 처리될 데이터들을 저장할 수 있다. 메모리(328)는 플래시 메모리(328) 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(328)(예를 들면 SD 또는 XD 메모리(328) 등), 램(RAM, random access memory) SRAM(static random access memory), 롬(ROM, read-only memory), EEPROM(electrically erasable programmable read-only memory), PROM(programmable read-only memory), 자기 메모리(328), 자기 디스크, 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다. 메모리(328)는 에어로졸 발생 장치(32)의 동작 시간, 최대 퍼프 횟수, 현재 퍼프 횟수, 적어도 하나의 온도 프로 파일 및 사용자의 흡연 패턴에 대한 데이터 등을 저장할 수 있다.
통신부(329)는 다른 전자 장치와의 통신을 위한 적어도 하나의 구성 요소를 포함할 수 있다. 예를 들면, 통신부(329)는 근거리 통신부(3291) 및 무선 통신부(3292)를 포함할 수 있다.
근거리 통신부 (short-range wireless communication unit) (3291)는 블루투스 통신부, BLE(Bluetooth Low Energy) 통신부, 근거리 무선 통신부 (Near Field Communication unit) (3292), WLAN(와이파이) 통신부, 지그비(Zigbee) 통신부, 적외선(IrDA, infrared Data Association) 통신부, WFD(Wi-Fi Direct) 통신부, UWB(ultra wideband) 통신부, Ant+ 통신부 등을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
무선 통신부(3292)는 셀룰러 네트워크 통신부, 인터넷 통신부, 컴퓨터 네트워크(예: LAN 또는 WAN) 통신부 등을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 무선 통신부(3292)는 가입자 정보(예: 국제 모바일 가입자 식별자(IMSI)를 이용하여 통신 네트워크 내에서 에어로졸 발생 장치(32)를 확인 및 인증할 수도 있다.
일 실시 예에서, 에어로졸 발생 장치(32)는 사용자가 에어로졸 발생 장치(32)의 기능을 제어할 수 있는 적어도 하나의 입력 장치(예를 들어, 버튼) 및/또는 크래들과 결합되는 단자를 포함할 수 있다. 예를 들어, 사용자는 에어로졸 생성 장치(100)의 입력 장치를 이용하여 다양한 기능들을 실행할 수 있다. 사용자가 입력 장치를 누르는 횟수(예를 들어, 1회, 2회 등) 또는 입력 장치를 누르고 있는 시간(예를 들어, 0.1초, 0.2초 등)을 조절함으로써, 에어로졸 발생 장치(32)의 복수의 기능들 중 원하는 기능을 실행할 수 있다. 사용자가 입력 장치를 작동시킴에 따라, 에어로졸 발생 물품(31)이 삽입되는 공간을 청소하는 기능, 에어로졸 발생 장치(32)가 작동 가능한 상태인지를 점검하는 기능, 배터리(321)의 잔량(가용 전력)을 표시하는 기능, 에어로졸 발생 장치(32)의 리셋 기능 등이 수행될 수 있다. 그러나, 에어로졸 발생 장치(32)의 기능은 상술한 예들에 한정되지 않는다.
일 실시 예에서, 에어로졸 발생 장치(32)는 퍼프 감지 센서, 온도 감지 센서 및/또는 에어로졸 발생 물품(31) 삽입 감지 센서(3252)를 포함할 수 있다. 또한, 에어로졸 발생 장치(32)는 에어로졸 발생 물품(31)이 삽입된 상태에서도 외부 공기가 유입/유출될 수 있는 구조로 제작될 수 있다.
일 실시예에 따라, 에어로졸 발생 장치(32)는, 도 6a와 같이, 직렬로 배열된 증기화기(323) 및 세장형 공동(324)을 포함할 수 있다. 다른 실시예에 따라, 에어로졸 발생 장치(32)는, 도 6b와 같이, 병렬로 배열된 증기화기(323) 및 세장형 공동(324)을 포함할 수 있다. 또한, 에어로졸 발생 장치(32)의 배터리(321), 제어부(322), 증기화기(323) 및 세장형 공동(324)의 배열 형태는 도 6a 및 도 6b에 한정되지 않으며, 다양한 형태일 수 있다.
도 6b를 살펴보면, 에어로졸 발생 장치(32) 내 기류 통로(3234)를 통해, 증기화기(323)에 의해 생성된 에어로졸은 세장형 공동(324)으로 유입되어 에어로졸 발생 물품(31)을 통과할 수 있다. 따라서, 에어로졸 발생 물품(31)을 통과한 에어로졸에 담배 향미(tobacco flavor)가 가미될 수 있으며, 사용자는, 에어로졸 발생 물품(31)의 일단을 입으로 흡입하여, 담배 향미가 가미된 에어로졸을 흡입할 수 있다.
일 실시 예에서, 에어로졸 발생 장치(32)는 에어로졸 발생 물품(31)을 가열하는 별도의 히터를 포함하지 않을 수 있다. 매질 세그먼트(311)가 전이 물질으로 전이된 전이부를 포함하므로, 에어로졸 발생 물품(31)이 가열되지 않더라도 에어로졸의 통과만으로 전이 물질이 사용자에게 흡입될 수 있다. 예를 들어, 에어로졸이 매질 세그먼트(311)를 통과함에 따라 매질 세그먼트(311)로부터 프리 니코틴이 방출되어 사용자에게 흡입될 수 있다.
도 7을 참조하면, 일 실시 예에 따른 증기화기(323)는 액체 저장부(3231), 액체 전달 수단(3232), 가열 요소(3233), 및 기류 통로(3234)를 포함할 수 있다. 증기화기(323)의 각 구성들은 폴리 카보네이트(poly carbonate)의 소재로 구성될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
일 실시 예에서, 액체 저장부(3231)는 가열 시 에어로졸이 생성될 수 있는 액상 조성물을 저장할 수 있다. 일 실시예에 따라, 액상 조성물은 휘발성 담배 향 성분을 포함하는 담배 함유 물질을 포함하는 액체일 수 있고, 다른 실시예에 따라 액상 조성물은 비 담배 물질을 포함하는 액체일 수 있다. 또한, 액상 조성물은 0.1 내지 2.0mL 용량의 액체를 저장할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 또한, 액체 저장부(3231)는 증기화기(323) 내에서 교환 가능하게 결합되어 있을 수 있다.
예를 들어, 액상 조성물은 물, 솔벤트, 에탄올, 식물 추출물, 향료, 향미제, 또는 비타민 혼합물을 포함할 수 있다. 향료는 멘솔, 페퍼민트, 스피아민트 오일, 각종 과일향 성분 등을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 향미제는 사용자에게 다양한 향미 또는 풍미를 제공할 수 있는 성분을 포함할 수 있다. 비타민 혼합물은 비타민 A, 비타민 B, 비타민 C 및 비타민 E 중 적어도 하나가 혼합된 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 또한, 액상 조성물은 글리세린 및 프로필렌 글리콜과 같은 에어로졸 형성제를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 액체 전달 수단(3232)은 액체 저장부(3231)의 액상 조성물을 가열 요소(3233)로 전달할 수 있다. 일 실시예에 라, 액체 전달 수단(3232)은 면 섬유, 세라믹 섬유, 유리 섬유, 다공성 세라믹과 같은 심지(wick)가 될 수 있는 바, 모세관 현상을 이용하여 액체 저장부(3231)의 액상 조성물을 가열 요소(3233)로 전달할 수 있다.
일 실시 예에서, 가열 요소(3233)는 액체 전달 수단(3232)에 의해 전달되는 액상 조성물을 가열하기 위한 요소인 바, 금속 열선, 금속열판, 세라믹 히터 등이 될 수 있다. 또한, 가열 요소(3233)는 니크롬선과 같은 전도성 필라멘트로 구성될 수 있고, 액체 전달 수단(3232)에 감기는 구조로 배치될 수 있다. 가열 요소(3233)는, 전류 공급에 의해 가열될 수 있으며, 가열 요소(3233)와 접촉된 액체 조성물에 열을 전달하여, 액체 조성물을 가열할 수 있다. 그 결과, 에어로졸이 생성될 수 있다.
일 실시 예에서, 기류 통로(3234)는 생성된 에어로졸이 삽입된 에어로졸 발생 물품(31)을 향해 방출되도록 배치될 수 있다. 즉, 가열 요소(3233)에 의해 생성된 에어로졸은 기류 통로(3234)를 통해 방출될 수 있다.
일 실시 예에서, 제어부(322)는 가열 요소(3233)로 공급되는 전류를 제어하여, 가열 요소(3233)의 온도를 제어할 수 있다. 따라서, 제어부(322)는 가열 요소(3233)로 공급되는 전류를 제어하여, 액상 조성물로부터 생성되는 에어로졸 량을 제어할 수 있다. 또한, 제어부(322)는, 사용자의 퍼프 감지 시, 기 설정된 시간 동안 가열 요소(3233)로 전류를 공급하도록 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(322)는, 사용자의 퍼프를 감지한 때로부터 1-5초 동안 가열 요소(3233)로 전류가 공급되도록 제어할 수 있다.
일 실시 예에서, 제어부(322)는 기류 통로(3234)의 개폐 상태를 제어하여 증기화기(323)로부터 방출되는 에어로졸의 양을 제어할 수 있다. 구체적으로, 제어부(322)는 기류 통로(3234)의 공극의 크기를 크게 하여, 증기화기(323)로부터 방출되는 에어로졸 량을 증가시킬 수 있고, 기류 통로(3234)의 공극의 크기를 작게 하여, 증기화기(323)로부터 방출되는 에어로졸 량을 감소시킬 수 있다. 예를 들어, 제어부(322)는 다이얼 방식을 이용하여 기류 통로(3234)의 공극을 제어할 수 있다.
일 실시 예에서, 제어부(322)는 액체 저장부(3231)의 액상 조성물이 기 설정된 량보다 적은 경우, 진동 모터 또는 디스플레이를 통해 사용자에게 액상 조성물이 부족하다는 정보를 알릴 수 있다.
상술한 실시 예들에 대한 설명은 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의해 정해져야 할 것이며, 청구범위에 기재된 내용과 동등한 범위에 있는 모든 차이점은 청구범위에 의해 정해지는 보호 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
앞서 설명된 임의의 실시 예(들)의 특징들 및 양태들은 명백한 기술적 충돌이라는 결과를 낳지 않는 한 다른 임의의 실시 예(들)의 특징들 및 양태들과 결합될 수 있다.

Claims (15)

  1. 에어로졸 발생 매질을 제조하는 제조 시스템에 있어서,
    제조 공간을 형성하는 챔버;
    상기 제조 공간에 배치되는 매질원료부;
    상기 제조 공간에 배치되고, 상기 매질원료부로부터 방출된 전이 물질이 흡착되는, 전이부;
    를 포함하고,
    상기 전이부로부터 에어로졸 발생 매질이 제조되는,
    에어로졸 발생 매질 제조 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 매질원료부로부터 전이 물질을 방출을 활성화시키기 위해, 상기 매질원료부를 가열하는, 가열부를 더 포함하는,
    에어로졸 발생 매질 제조 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 전이 물질을 순환시키기 위한 순환부를 더 포함하는,
    에어로졸 발생 매질 제조 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 챔버는 상기 제조 공간을 밀폐시키고, 상기 전이 물질이 상기 제조 공간의 외부로 방출되지 않는,
    에어로졸 발생 매질 제조 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 전이부이 안착되는 보관 공간이 형성된 보관부를 더 포함하는,
    에어로졸 발생 매질 제조 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 보관부의 일 면은 개방되고 타 면은 천공되어, 상기 보관 공간은 상기 매질원료부와 연통되며, 상기 보관부는 플라스틱 재질을 포함하는,
    에어로졸 발생 매질 제조 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 매질원료부는 pH 처리되는,
    에어로졸 발생 매질 제조 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 매질원료부는 탄산칼슘(K2CO3), 탄산수소나트륨(NaHCO3) 또는 산화칼슘(CaO) 중 적어도 하나의 성분을 포함하는,
    에어로졸 발생 매질 제조 시스템.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 매질원료부는 담배 미분이나 담배 엽분을 함유한 부산물, 판상엽, 잎담배, 또는 니코틴을 함유한 습식 과립 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 전이 물질은 프리 니코틴인,
    에어로졸 발생 매질 제조 시스템.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 전이부는 아세테이트 성분을 포함하는,
    에어로졸 발생 매질 제조 시스템.
  11. 에어로졸 발생 물품을 제조하는 제조 방법에 있어서,
    제조 공간을 형성하는 챔버에 매질원료부를 제공하는 매질원료부 제공 단계;
    상기 매질원료부로부터 전이 물질을 방출시키기 위해, 상기 매질원료부를 가열하는 가열 단계;
    상기 전이 물질을 순환시키는 순환 단계;
    상기 전이 물질을 전이부에 전이시키는 전이 단계; 및
    상기 전이부를 가공하여 에어로졸 발생 물품을 가공하는, 가공 단계; 및
    를 포함하는,
    에어로졸 발생 물품 제조 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 가공 단계는,
    상기 전이 물질에 의해 전이된 전이부를 절단하는 절단 단계를 포함하는,
    에어로졸 발생 물품 제조 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 가공 단계는,
    상기 절단 단계 이후에, 상기 절단된 전이부에 필터를 결합시키는 필터 결합 단계를 더 포함하는,
    에어로졸 발생 물품 제조 방법.
  14. 에어로졸 발생 물품에 있어서,
    매질 세그먼트를 포함하고,
    상기 매질 세그먼트는, 니코틴을 포함하는 매질원료부로부터 방출된 프리 니코틴이 흡착된 전이부를 절단하여 제조되는,
    에어로졸 발생 물품.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 매질 세그먼트의 하류에 배치되는 필터 세그먼트를 더 포함하는,
    에어로졸 발생 물품.
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