特許第6972296号(P6972296)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6972296
(24)【登録日】2021年11月5日
(45)【発行日】2021年11月24日
(54)【発明の名称】エアロゾル生成装置
(51)【国際特許分類】
   A24F 40/46 20200101AFI20211111BHJP
   A24F 47/00 20200101ALI20211111BHJP
【FI】
   A24F40/46
   A24F47/00
【請求項の数】8
【全頁数】18
(21)【出願番号】特願2020-502671(P2020-502671)
(86)(22)【出願日】2018年10月29日
(65)【公表番号】特表2020-527952(P2020-527952A)
(43)【公表日】2020年9月17日
(86)【国際出願番号】KR2018012895
(87)【国際公開番号】WO2019088611
(87)【国際公開日】20190509
【審査請求日】2020年1月20日
(31)【優先権主張番号】10-2017-0142578
(32)【優先日】2017年10月30日
(33)【優先権主張国】KR
(31)【優先権主張番号】10-2018-0078296
(32)【優先日】2018年7月5日
(33)【優先権主張国】KR
(73)【特許権者】
【識別番号】517339327
【氏名又は名称】ケイティー アンド ジー コーポレイション
(74)【代理人】
【識別番号】100114188
【弁理士】
【氏名又は名称】小野 誠
(74)【代理人】
【識別番号】100119253
【弁理士】
【氏名又は名称】金山 賢教
(74)【代理人】
【識別番号】100185959
【弁理士】
【氏名又は名称】今藤 敏和
(74)【代理人】
【識別番号】100160749
【弁理士】
【氏名又は名称】飯野 陽一
(74)【代理人】
【識別番号】100202267
【弁理士】
【氏名又は名称】森山 正浩
(72)【発明者】
【氏名】イ,ジョンソプ
(72)【発明者】
【氏名】キム,テフン
【審査官】 山本 崇昭
(56)【参考文献】
【文献】 特表2003−527127(JP,A)
【文献】 国際公開第2009/044716(WO,A1)
【文献】 特開平09−228919(JP,A)
【文献】 特開平09−161822(JP,A)
【文献】 米国特許出願公開第2004/0149737(US,A1)
【文献】 国際公開第2017/182485(WO,A1)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
A24F 40/00−47/00
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
エアロゾル生成装置であって、
シガレットを収容し、前記シガレットが挿入される入口周辺に設けられた少なくとも1つの空気循環孔及び内壁の少なくとも一部分で長手方向に沿って延設され、前記空気循環孔と連結される少なくとも1つの空気循環溝を備えるヒータハウジングと、
前記ヒータハウジング内に組み込まれ、前記シガレットを加熱するヒータと、を含み、
前記ヒータハウジングは、前記シガレットが挿入された場合、前記挿入されたシガレットの外側面と前記空気循環溝との間に形成された空気循環空間を含み、
前記空気循環空間及び前記空気循環孔によって前記ヒータの冷却のために形成された第1気流パスは、前記シガレットから生成されたエアロゾルの吸入のために、前記エアロゾル生成装置内に形成された第2気流パスと互いに出合わないことを特徴とするエアロゾル生成装置。
【請求項2】
前記第1気流パスは、
前記ヒータによって加熱された空気を、前記空気循環孔を介して外部に排出するための気流パスを含むことを特徴とする請求項1に記載のエアロゾル生成装置。
【請求項3】
前記空気循環空間は、
前記ヒータ外側において前記ヒータによって加熱された空気が対流する空間として設けられることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のエアロゾル生成装置。
【請求項4】
前記空気循環孔は、
前記空気循環空間に外部空気が流入する入口及び外部に前記空気循環空間内部空気が流出される出口であることを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれかに記載のエアロゾル生成装置。
【請求項5】
前記少なくとも1つの空気循環孔は、
前記ヒータハウジングにおいて前記シガレットが挿入される前記入口周辺の上面の円周方向に沿って互いに離隔された位置に設けられることを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれかに記載のエアロゾル生成装置。
【請求項6】
前記少なくとも1つの空気循環溝の数は、前記少なくとも1つの空気循環孔の数と同一であることを特徴とする請求項1〜請求項5のいずれかに記載のエアロゾル生成装置。
【請求項7】
前記ヒータは、前記シガレットの外側面の加熱のための円筒状のフィルムヒータに該当することを特徴とする請求項1〜請求項6のいずれかに記載のエアロゾル生成装置。
【請求項8】
固状エアロゾル生成源であるシガレットを収容して加熱する第1領域と、
液状エアロゾル生成源であるカートリッジを収容する第2領域と、を含み、
前記第1領域は、
シガレットを収容し、前記シガレットが挿入される入口周辺に設けられた少なくとも1つの空気循環孔及び内壁の少なくとも一部分で長手方向に沿って延設され、前記空気循環孔と連結される少なくとも1つの空気循環溝を備えるヒータハウジングと、
前記ヒータハウジング内に組み込まれ、前記シガレットを加熱するヒータと、を含み、
前記ヒータハウジングは、前記シガレットが挿入された場合、前記挿入されたシガレットの外側面と前記空気循環溝との間に形成された空気循環空間を含み、
前記空気循環空間及び前記空気循環孔によって前記ヒータの冷却のために形成された第1気流パスは、前記カートリッジ及び前記シガレットから生成されたエアロゾルの吸入のために、エアロゾル生成装置内に形成された第2気流パスと互いに出合わず、
前記第2気流パスは、前記カートリッジ内の液体が気化されることで生成された1次エアロゾル及び前記1次エアロゾルが前記シガレットを通過する間に生成された2次エアロゾルが混合されて通る気流パスであることを特徴とするエアロゾル生成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、エアロゾル生成装置、特にエアロゾル生成装置の構造に関する。
【背景技術】
【0002】
最近、一般的なシガレットの短所を克服する代替方法に関わる需要が増大している。例えば、シガレットを燃焼させてエアロゾルを生成させる方法ではない、シガレット内のエアロゾル生成物質が加熱されることにより、エアロゾルが生成する方法に関わる需要が増大している。それにより、加熱式シガレットまたは加熱式エアロゾル生成装置に関わる研究が活発に進められている。加熱式エアロゾル生成装置では、ヒータを用いてシガレットが加熱される。この際、ヒータから発生した熱は、エアロゾル生成装置内部に留り、それにより、シガレットを加熱するためのヒータの温度が予見し得ない温度範囲と異なるか、ヒータの温度制御が困難である。かような現象のために、エアロゾル生成装置のユーザの喫煙感が落ちてしまう問題点があるので、エアロゾル生成装置内部でヒータからの発生熱を適切に制御するための試みが要求される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
多様な実施例は、エアロゾル生成装置を提供するところにある。本開示が解決しようとする技術的課題は、前記のような技術的課題に限定されず、以下の実施例からさらに他の技術的課題が類推可能である。
【課題を解決するための手段】
【0004】
一側面によれば、エアロゾル生成装置は、シガレットを収容し、前記シガレットが挿入される入口周辺に設けられた少なくとも1つの空気循環孔及び内壁の少なくとも一部分で長手方向に沿って延設され、前記空気循環孔と連結される少なくとも1つの空気循環溝を備えるヒータハウジングと、前記ヒータハウジング内に組み込まれ、前記シガレットを加熱するヒータと、を含み、前記ヒータハウジングは、前記シガレットが挿入された場合、前記挿入されたシガレットの外側面と前記空気循環溝との間に形成された空気循環空間を含む。
【0005】
また、前記空気循環空間及び前記空気循環孔によって形成された第1気流パスは、前記シガレットから生成されたエアロゾルの吸入のために、前記エアロゾル生成装置内に形成された第2気流パスと互いに出合わない。
【0006】
また、前記第1気流パスは、前記ヒータによって加熱された空気を、前記空気循環孔を介して外部に排出するための気流パスを含む。
【0007】
また、前記空気循環空間は、前記ヒータ外側において前記ヒータによって加熱された空気が対流する空間として設けられる。
【0008】
また、前記空気循環孔は、前記空気循環空間に外部空気が流入する入口及び外部に前記空気循環空間内部空気が流出される出口である。
【0009】
また、前記少なくとも1つの空気循環孔は、前記ヒータハウジングにおいて前記シガレットが挿入される前記入口周辺の上面の円周方向に沿って互いに離隔された位置に設けられる。
【0010】
また、前記少なくとも1つの空気循環溝の数は、前記少なくとも1つの空気循環孔の数と同一である。
【0011】
また、前記ヒータは、前記シガレットの外側面の加熱のための円筒状のフィルムヒータに該当する。
【0012】
他の側面によれば、エアロゾル生成装置は、固状エアロゾル生成源であるシガレットを収容して加熱する第1領域と、液状エアロゾル生成源であるカートリッジを収容する第2領域と、を含み、前記第1領域は、シガレットを収容し、前記シガレットが挿入される入口周辺に設けられた少なくとも1つの空気循環孔及び内壁の少なくとも一部分で長手方向に沿って延設され、前記空気循環孔と連結される少なくとも1つの空気循環溝を備えるヒータハウジングと、前記ヒータハウジング内に組み込まれ、前記シガレットを加熱するヒータと、を含み、前記ヒータハウジングは、前記シガレットが挿入された場合、前記挿入されたシガレットの外側面と前記空気循環溝との間に形成された空気循環空間を含む。
【0013】
また、前記空気循環空間及び前記空気循環孔によって形成された第1気流パスは、前記第1領域及び前記第2領域で生成されたエアロゾルの吸入のために、前記エアロゾル生成装置内に形成された第2気流パスと互いに出合わない。
【発明の効果】
【0014】
本発明によれば、ヒータハウジングに形成された孔を通じてヒータによって加熱された空気を外部に排出することができるので、ヒータの加熱温度がさらに容易に制御され、かつユーザにさらに良質の喫煙感が提供される。
【図面の簡単な説明】
【0015】
図1】エアロゾル生成装置にシガレットが挿入された例を示す図面である。
図2】エアロゾル生成装置にシガレットが挿入された例を示す図面である。
図3】シガレットの一例を示す図面である。
図4A】一実施例によるエアロゾル生成装置の斜視図である。
図4B図4Aに示されたエアロゾル生成装置の作動状態を示す斜視図である。
図5】一実施例によってエアロゾル生成装置の上部突出部にシガレットが挿入された場合を説明するための図面である。
図6A】一実施例によってエアロゾル生成装置から上部ケースが分離されたとき、下部ケースの上部突出部を示す図面である。
図6B】一実施例によってエアロゾル生成装置から上部ケースが分離されたとき、下部ケースの上部突出部を示す図面である。
図7】一実施例による下部ケースの上部突出部に組み込まれるヒータハウジングと、ヒータハウジング内部に組み込まれるヒータを説明するための図面である。
図8A】ヒータハウジングの空気循環溝の多様な形態の実施例を説明するための図面である。
図8B】ヒータハウジングの空気循環溝の多様な形態の実施例を説明するための図面である。
図9】一実施例によってヒータハウジングと挿入されたシガレットとの間に形成された空気循環空間を説明するためのエアロゾル生成装置の一部に関わる断面図である。
図10】一実施例によってエアロゾル生成装置の一部分を拡大して空気循環孔と空気循環空間内の空気の流れを示す拡大図である。
図11】一実施例によって空気循環空間内の第1気流パスP1とエアロゾル吸入のための第2気流パスP2を説明するための図面である。
【発明を実施するための形態】
【0016】
一側面によれば、エアロゾル生成装置は、シガレットを収容し、前記シガレットが挿入される入口周辺に設けられた少なくとも1つの空気循環孔及び内壁の少なくとも一部分で長手方向に沿って延設され、前記空気循環孔と連結される少なくとも1つの空気循環溝を備えるヒータハウジングと、前記ヒータハウジング内に組み込まれ、前記シガレットを加熱するヒータを含み、前記ヒータハウジングは、前記シガレットが挿入された場合、前記挿入されたシガレットの外側面と前記空気循環溝との間に形成された空気循環空間を含む。
【0017】
他の側面によれば、エアロゾル生成装置は、固状エアロゾル生成源であるシガレットを収容して加熱する第1領域と、液状エアロゾル生成源であるカートリッジを収容する第2領域と、を含み、前記第1領域は、シガレットを収容し、前記シガレットが挿入される入口周辺に設けられた少なくとも1つの空気循環孔及び内壁の少なくとも一部分で長手方向に沿って延設され、前記空気循環孔と連結される少なくとも1つの空気循環溝を備えるヒータハウジングと、前記ヒータハウジング内に組み込まれ、前記シガレットを加熱するヒータと、を含み、前記ヒータハウジングは、前記シガレットが挿入された場合、前記挿入されたシガレットの外側面と前記空気循環溝との間に形成された空気循環空間を含む。
【0018】
以下、添付された図面を参照しつつ、ただ例示のための実施例を詳細に説明する。下記説明は、実施例を具体化するためのものであって、発明の技術的範囲を制限するか、限定するものではないということは言うまでもない。詳細な説明及び実施例から当該技術分野の専門家が容易に類推可能なものは、技術的範囲に属すると解釈される。
【0019】
本明細書で使用される「構成される」または「含む」などの用語は、明細書上に記載の多くの構成要素、または多くの段階を必ずしも全て含むと解釈されてはならず、そのうち、一部構成要素または一部段階が含まれずともよく、追加的な構成要素または段階をさらに含んでもよいと解釈されねばならない。
【0020】
また、本明細書で使用される「第1」または「第2」のように序数を含む用語は、多様な構成要素を説明するのに使用するが、前記構成要素は、前記用語によって限定されてはならない。前記用語は、1つの構成要素を他の構成要素から区別する目的だけで使用される。
【0021】
本明細書で使用される用語は、本発明での機能を考慮しつつ、可能な限り、現在広く使用される一般的な用語を選択したが、これは、当業者の意図または判例、新たな技術の出現などによって異なりうる。また、特定の場合、出願人が任意に選定した用語もあり、その場合、当該発明の説明部分において、詳細にその意味を記載する。従って、本発明で使用される用語は、単純な用語の名称ではなく、その用語が有する意味と、本発明の全般にわたる内容とを基に定義されなければならない。
【0022】
明細書全体において、「上端」及び「下端」は、ユーザの口を基準に決定される。ユーザがエアロゾル生成装置を用いてエアロゾル生成装置に収容されたシガレットを喫煙する場合を仮定したとき、ユーザの口を基準にしてユーザの口に近い方が上端であり、ユーザの口に遠い方が下端である。例えば、ユーザがエアロゾル生成装置を用いてエアロゾル生成装置に収容されたシガレットを喫煙する場合、タバコロッドは、ユーザの口から最も遠く位置する構成なので、タバコロッドは、シガレットの下端に該当する。
【0023】
本実施例は、エアロゾル生成装置に関わるものであって、以下の実施例が属する技術分野で通常の知識を有する者に広く知られている事項については、詳細な説明を省略する。
【0024】
以下では、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。
【0025】
図1及び図2は、エアロゾル生成装置にシガレットが挿入された例を示す図面である。
【0026】
図1及び図2を参照すれば、エアロゾル生成装置10000は、バッテリ11000、制御部12000、ヒータ13000及び蒸気化器14000を含む。また、エアロゾル生成装置10000の内部空間には、シガレット20000が挿入される。
【0027】
図1及び図2に示されたエアロゾル生成装置10000には、本実施例に関わる構成要素が示されている。したがって、図1及び図2に示された構成要素以外に、他の汎用的な構成要素がエアロゾル生成装置10000にさらに含まれてもよいということは、本実施例に関わる技術分野において当業者であるならば、理解することができるであろう。
【0028】
また、図1及び図2には、エアロゾル生成装置10000にヒータ13000が含まれているように図示されているが、必要に応じて、ヒータ13000は、省略されてもよい。
【0029】
図1には、バッテリ11000、制御部12000、蒸気化器14000及びヒータ13000が一列に配置されているように図示されている。また、図2には、蒸気化器14000及びヒータ13000が並列に配置されているように図示されている。しかし、エアロゾル生成装置10000の内部構造は、図1または図2に図示されたところに限定されるものではない。言い換えれば、エアロゾル生成装置10000の設計により、バッテリ11000、制御部12000、蒸気化器14000及びヒータ13000の配置は、変更される。
【0030】
シガレット20000がエアロゾル生成装置10000に挿入されれば、エアロゾル生成装置10000は、蒸気化器14000を作動させ、蒸気化器14000からエアロゾルを発生させる。蒸気化器14000によって生成されたエアロゾルは、シガレット20000を通過し、ユーザに伝達される。蒸気化器14000に関する説明は、後述する。
【0031】
バッテリ11000は、エアロゾル生成装置10000の動作に用いられる電力を供給する。例えば、バッテリ11000は、ヒータ13000、または蒸気化器14000が加熱されるように電力を供給し、制御部12000の動作に必要な電力を供給することができる。また、バッテリ11000は、エアロゾル生成装置10000に設けられたディスプレイ、センサ、モータなどの動作に必要な電力を供給することができる。
【0032】
制御部12000は、エアロゾル生成装置10000の動作を全般的に制御する。具体的に、制御部12000は、バッテリ11000、ヒータ13000及び蒸気化器14000のみならず、エアロゾル生成装置10000に含まれた他の構成の動作を制御する。また、制御部12000は、エアロゾル生成装置10000の構成それぞれの状態を確認し、エアロゾル生成装置10000が動作可能な状態であるか否かを判断することもできる。
【0033】
制御部12000は、少なくとも1つのプロセッサを含む。プロセッサは、多数の論理ゲートのアレイによっても具現され、汎用的なマイクロプロセッサと、該マイクロプロセッサで実行されるプログラムが保存されたメモリとの組み合わせによっても具現される。また、他の形態のハードウェアによっても具現されるということは、本実施例が属する技術分野において当業者であるならば、理解することができるであろう。
【0034】
ヒータ13000は、バッテリ11000から供給された電力によって加熱される。例えば、シガレットがエアロゾル生成装置10000に挿入されれば、ヒータ13000は、シガレットの外部に位置する。したがって、加熱されたヒータ13000は、シガレット内のエアロゾル生成物質の温度を上昇させうる。
【0035】
ヒータ13000は、電気抵抗性ヒータでもある。例えば、ヒータ13000には、電気伝導性トラック(track)を含み、電気伝導性トラックに電流が流れることにより、ヒータ13000が加熱される。しかし、ヒータ13000は、上述した例に限定されず、希望温度まで加熱されるものであれば、制限なしに該当する。ここで、希望温度は、エアロゾル生成装置10000に既設定のものでもあり、ユーザによって所望温度に設定されてもよい。
【0036】
一方、他の例として、ヒータ13000は、誘導加熱式ヒータでもある。具体的に、ヒータ13000には、シガレットを誘導加熱方式で加熱するための電気伝導性コイルを含み、シガレットは、誘導加熱式ヒータによって加熱されるサセプタを含んでもよい。
【0037】
図1及び図2には、ヒータ13000がシガレット20000の外部に配置されると示されているが、それらに限定されるものではない。例えば、ヒータ13000は、管状加熱要素、板状加熱要素、針状加熱要素または棒状加熱要素を含み、加熱要素の形態により、シガレット20000の内部または外部を加熱することができる。
【0038】
また、エアロゾル生成装置10000には、ヒータ13000が複数個配置されてもよい。この際、複数個のヒータ13000は、シガレット20000の内部に挿入されるように配置され、シガレット20000の外部に配置されてもよい。また、複数個のヒータ13000のうち、一部は、シガレット20000の内部に挿入されるように配置され、残りは、シガレット20000の外部に配置される。また、ヒータ13000の形状は、図1及び図2に示された形状に限定されず、多様な形状にも作製される。
【0039】
蒸気化器14000は、液状組成物を加熱し、エアロゾルを生成し、生成されたエアロゾルは、シガレット20000を通過し、ユーザに伝達される。言い換えれば、蒸気化器14000によって生成されたエアロゾルは、エアロゾル生成装置10000の気流通路に沿って移動し、気流通路は、蒸気化器14000によって生成されたエアロゾルがシガレットを通過し、ユーザに伝達されるように構成される。
【0040】
例えば、蒸気化器14000は、液体保存部、液体伝達手段及び加熱要素を含んでもよいが、それらに限定されるものではない。例えば、液体保存部、液体伝達手段及び加熱要素は、独立したモジュールとして、エアロゾル生成装置10000に含まれてもよい。
【0041】
液体保存部は、液状組成物を保存することができる。例えば、液状組成物は、揮発性タバコ香成分を含むタバコ含有物質を含む液体でもあり、非タバコ物質を含む液体でもある。液体保存部は、蒸気化器14000から脱/付着するようにも作製され、蒸気化器14000と一体として作製されてもよい。
【0042】
例えば、液状組成物は、水、ソルベント、エタノール、植物抽出物、香料、香味剤、またはビタミン混合物を含んでもよい。香料は、メントール、ペパーミント、スペアミントオイル、各種果物の香り成分などを含んでもよいが、それらに制限されるものではない。香味剤は、ユーザに多様な香味または風味を提供する成分を含んでもよい。ビタミン混合物は、ビタミンA、ビタミンB、ビタミンC及びビタミンEのうち、少なくとも1つが混合されたものでもあるが、それらに制限されるものではない。また、液状組成物は、グリセリン及びプロピレングリコールのようなエアロゾル形成剤を含んでもよい。
【0043】
液体伝達手段は、液体保存部の液状組成物を加熱要素に伝達する。例えば、液体伝達手段は、綿纎維、セラミック纎維、ガラスファイバ、多孔性セラミックのような芯(wick)にもなるが、それらに限定されるものではない。
【0044】
加熱要素は、液体伝達手段によって伝達される液状組成物を加熱するための要素である。例えば、加熱要素は、金属熱線、金属熱板、セラミックヒータなどにもなるが、それらに限定されるものではない。また、加熱要素は、ニクロム線のような伝導性フィラメントによっても構成され、該液体伝達手段に巻かれる構造によっても配置される。加熱要素は、電流供給によって加熱され、加熱要素と接触された液体組成物に熱を伝達し、液体組成物を加熱することができる。その結果、エアロゾルが生成される。
【0045】
例えば、蒸気化器14000は、カトマイザ(cartomizer)または霧化器(atomizer)とも称されるが、それらに限定されるものではない。
【0046】
一方、エアロゾル生成装置10000は、バッテリ11000、制御部12000及びヒータ13000外に汎用的な構成をさらに含んでもよい。例えば、エアロゾル生成装置10000は、視覚情報の出力が可能なディスプレイ及び/または触覚情報の出力のためのモータを含んでもよい。また、エアロゾル生成装置10000は、少なくとも1つのセンサ(パフ感知センサ、温度感知センサ、シガレット挿入感知センサなど)を含んでもよい。また、エアロゾル生成装置10000は、シガレット20000が挿入された状態でも、外部空気が流入されたり、内部気体が流出されたりする構造にも作製される。
【0047】
図1及び図2には、示されていないが、エアロゾル生成装置10000は、別途のクレードルと共にシステムを構成してもよい。例えば、クレードルは、エアロゾル生成装置10000のバッテリ11000の充電に用いられる。またはクレードルとエアロゾル生成装置10000とが結合された状態で、ヒータ13000が加熱されてもよい。
【0048】
シガレット20000は、一般的な燃焼型シガレットと類似している。例えば、シガレット20000は、エアロゾル生成物質を含む第1部分と、フィルタなどを含む第2部分とに区分される。またはシガレット20000の第2部分にも、エアロゾル生成物質が含まれてもよい。例えば、顆粒またはカプセルの形態に作られたエアロゾル生成物質が第2部分に挿入されてもよい。
【0049】
エアロゾル生成装置10000の内部には、第1部分全体が挿入され、第2部分は、外部に露出される。またはエアロゾル生成装置10000の内部に、第1部分の一部だけ挿入され、第1部分及び第2部分の一部が挿入されてもよい。ユーザは、第2部分を口にした状態で、エアロゾルを吸入する。この際、エアロゾルは、外部空気が第1部分を通過することで生成され、生成されたエアロゾルは、第2部分を通過して、ユーザの口に伝達する。
【0050】
一例として、外部空気は、エアロゾル生成装置10000に形成された少なくとも1つの空気通路を通じて流入される。例えば、エアロゾル生成装置10000に形成された空気通路の開閉、及び/または、空気通路の大きさは、ユーザによって調節される。これにより、霧化量、喫煙感などがユーザによっても調節される。他の例として、外部空気は、シガレット20000の表面に形成された少なくとも1つの孔(hole)を介してシガレット20000の内部に流入されてもよい。
【0051】
以下、図3を参照して、シガレット20000の一例について説明する。
【0052】
図3は、シガレットの一例を示す図面である。
【0053】
図3を参照すれば、シガレット20000は、タバコロッド21000及びフィルタロッド22000を含む。図1及び図2に基づいて上述した第1部分は、タバコロッド21000を含み、第2部分は、フィルタロッド22000を含む。
【0054】
図3には、フィルタロッド22000が単一セグメントに示されているが、それに限定されない。言い換えれば、フィルタロッド22000は、複数のセグメントで構成されてもよい。例えば、フィルタロッド22000は、エアロゾルを冷却する第1セグメント及びエアロゾル内に含まれた所定の成分をフィルタリングする第2セグメントを含んでもよい。また、必要に応じて、フィルタロッド22000には、他の機能を行う少なくとも1つのセグメントをさらに含んでもよい。
【0055】
シガレット20000は、少なくとも1つのラッパ24000によって包装される。ラッパ24000には、外部空気が流入されたり、内部気体が流出されたりする少なくとも1つの孔(hole)が形成される。一例として、シガレット20000は、1つのラッパ24000によって包装される。他の例として、シガレット20000は、2以上のラッパ24000によって重畳的にも包装される。例えば、第1ラッパによってタバコロッド21000が包装され、第2ラッパによってフィルタロッド22000が包装される。そして、個別ラッパによって包装されたタバコロッド21000及びフィルタロッド22000が結合され、第3ラッパによってシガレット20000全体が再包装される。もし、タバコロッド21000、またはフィルタロッド22000それぞれが複数のセグメントで構成されるならば、それぞれのセグメントが個別ラッパによって包装される。そして、個別ラッパによって包装されたセグメントが結合されたシガレット20000全体が他のラッパによっても再包装される。
【0056】
タバコロッド21000は、エアロゾル生成物質を含む。例えば、エアロゾル生成物質は、グリセリン、プロピレングリコール、エチレングリコール、ジプロピレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール及びオレイルアルコールのうち、少なくとも1つを含んでもよいが、それらに限定されるものではない。また、タバコロッド21000は、風味剤、湿潤剤及び/または有機酸(organic acid)のような他の添加物質を含んでもよい。また、タバコロッド21000には、メントールまたは保湿剤などの加香液が、タバコロッド210に噴射されることによって添加される。
【0057】
タバコロッド21000は、多様に作製される。例えば、タバコロッド21000は、シート(sheet)によっても作製され、筋(strand)によっても作製される。また、タバコロッド21000は、タバコシートが細かく切られた刻みタバコによっても作製される。また、タバコロッド21000は、熱伝導物質によって取り囲まれる。例えば、熱伝導物質は、アルミニウムホイルのような金属ホイルでもあるが、それに限定されない。一例として、タバコロッド21000を取り囲む熱伝導物質は、タバコロッド21000に伝達する熱を押し並べて分散させ、タバコロッドに加えられる熱伝導率を向上させ、それにより、タバコ味を向上させることができる。また、タバコロッド21000を取り囲む熱伝導物質は、誘導加熱式ヒータによって加熱されるサセプタとしての機能を行うことができる。この際、図面に示されていないが、タバコロッド21000は、外部を取り囲む熱伝導物質以外にも追加のサセプタをさらに含んでもよい。
【0058】
フィルタロッド22000は、酢酸セルロースフィルタでもある。一方、フィルタロッド22000の形状には制限がない。例えば、フィルタロッド22000は、円柱状ロッドでもあり、内部に中空を含むチューブ状ロッドでもある。また、フィルタロッド22000は、リセス状ロッドでもある。もし、フィルタロッド22000が複数のセグメントで構成された場合、複数のセグメントのうち、少なくとも一つが、異なる形状にも作製される。
【0059】
フィルタロッド22000は、香味が生じるようにも作製される。一例として、フィルタロッド22000に加香液が噴射され、加香液が塗布された別途の纎維がフィルタロッド22000の内部に挿入されてもよい。
【0060】
また、フィルタロッド22000には、少なくとも1つのカプセル23000が含まれる。ここで、カプセル23000は、香味を発生させる機能を行い、エアロゾルを発生させる機能を行うこともできる。例えば、カプセル23000は、香料を含む液体を被膜で覆い込んだ構造でもある。カプセル23000は、球状または円筒状の形状を有することができるが、それらに制限されるものではない。
【0061】
もし、フィルタロッド22000にエアロゾルを冷却するセグメントが含まれる場合、冷却セグメントは、高分子物質または生分解性高分子物質によっても製造される。例えば、冷却セグメントは、純粋なポリ乳酸のみによっても作製されるが、それに限定されない。または冷却セグメントは、複数の孔が穿孔された酢酸セルロースフィルタによっても作製される。しかし、冷却セグメントは、上述した例に限定されず、エアロゾル冷却機能が行えるものであれば、制限なしに該当される。
【0062】
一方、図3には、示されていないが、一実施例によるシガレット20000は、前段フィルタをさらに含んでもよい。前段フィルタは、タバコロッド21000において、フィルタロッド22000に対向する一側に位置する。前段フィルタは、タバコロッド21000の外部への離脱を防止し、喫煙中、タバコロッド21000から液状化されたエアロゾルがエアロゾル発生装置(図1及び図2の10000)に流れて行くことを防止することができる。
【0063】
図4Aは、一実施例によるエアロゾル生成装置の斜視図であり、図4Bは、図4Aに示されたエアロゾル生成装置の作動状態を示す斜視図である。
【0064】
図4A及び図4Bに示された実施例に係るエアロゾル生成装置5は、互いに分離可能に結合される上部ケース10及び下部ケース20と、上部ケース10の上面に摺動するように設けられるカバー30を備える。
【0065】
上部ケース10の上面には、カバー30の摺動方向に沿って延びて、上部ケース10の外部と内部とを連結するように開放された長孔16と、シガレット7が挿入されるシガレット挿入孔18とが設けられる。カバー30が上部ケース10の上面に形成された長孔17に沿って移動すれば、シガレット挿入孔18が外部に露出されるので、シガレット7をシガレット挿入孔18に挿入することができる。ここで、シガレット7は、エアロゾル生成装置5に使用される固状エアロゾル生成源の一例である。
【0066】
一方、上部ケース10の上面に沿ってカバー30が摺動することで、シガレット挿入孔18が開放される動作と連携して多くの準備動作が実行される。例えば、カバー30によって、シガレット挿入孔18が開放される瞬間、エアロゾル生成装置5の内部に備えられたヒータの予備的な加熱動作やユーザを認識する動作などが実行され、その他の多様な動作がさらに実行されうる。
【0067】
エアロゾル生成装置5の下部ケース20の外部には、ユーザが操作することができるボタン28と、さまざまな色相で発光することで、エアロゾル生成装置5の内部作動状態を表示する標示器に該当するLED29が設けられる。
【0068】
図5は、一実施例によってエアロゾル生成装置の上部突出部にシガレットが挿入された場合を説明するための図面である。
【0069】
図5を参考にすれば、エアロゾル生成装置5の上部ケース(図4Aの10)が分離された状態で、エアロゾル生成装置5の上部突出部90を上から斜めに見れば、上部突出部90に組み込まれたヒータハウジング300の上面が見える。
【0070】
ヒータハウジング300の上面視によれば、少なくとも1つの空気循環孔310が形成されている。それぞれの空気循環孔310は、ヒータハウジング300の長手方向に沿って形成されたヒータハウジング300内壁の空気循環溝と連結されている。上部突出部90にシガレットが挿入された場合、かような空気循環溝とシガレットとの間には、空気循環空間が形成され、空気循環孔310は、外部空気と空気循環空間内で対流する空気との循環通路を提供することができる。ヒータハウジング300内壁の空気循環溝と空気循環空間との構造的側面についての詳細は後述する。
【0071】
一方、ヒータハウジング300の上面に空気循環孔310を形成し、空気循環孔310に連結された空気循環空間を形成させることにより、上部突出部90内に備えられたフィルムヒータなどのヒータによって加熱された空気が外部に排出される。すなわち、空気循環空間を介して加熱空気が外部に排出されたり、外部空気が空気循環孔310を介して空気循環空間に流入されたりすることで、フィルムヒータなどのヒータの加熱動作によって高くなった上部突出部90内部の温度(例えば、ヒータ及びその周辺の温度)が効果的に減少する。それにより、挿入されたシガレットを加熱するためのヒータの加熱温度を制御することがさらに容易であり、かつエアロゾル生成装置のユーザの喫煙感がさらに向上する。
【0072】
図6A及び図6Bは、一実施例によってエアロゾル生成装置から上部ケースが分離されたとき、下部ケースの上部突出部を示す図面である。
【0073】
前述したように、上部突出部90の内部には、ヒータハウジング300が結合されている。ヒータハウジング300は、エアロゾル生成装置(図4Aの5)に挿入されるシガレットを支持する構造体であって、ヒータハウジング300の内部には、シガレットの加熱のためのフィルムヒータなどのヒータがさらに組み込まれている。
【0074】
エアロゾル生成装置5の上部ケース(図4Aの10)が分離された状態で、エアロゾル生成装置5の上部突出部90の上面視によれば、上部突出部90内部に組み込まれたヒータハウジング300の上面が見える。
【0075】
ヒータハウジング300の上面は、中空状の円形であり、中空状の空間400を介してシガレットが挿入される。ヒータハウジング300の上面において中空状の空間400の直径は、挿入されたシガレットを収容し、支持すべく、シガレットの直径よりも若干大きい。
【0076】
図6Aを参考にすれば、ヒータハウジング300の上面には、8個の空気循環孔410が形成されていると示されている。8個の空気循環孔410は、図5で説明されたように、挿入されたシガレットとヒータハウジング300内壁の空気循環溝との間に形成された空気循環空間内で対流する空気を外部に排出するか、または外部空気を空気循環空間内に流入させるための循環通路に該当する。
【0077】
図6Bを参考にすれば、ヒータハウジング300の上面には、図6Aの空気循環孔410の形状とは異なって、ヒータハウジング300上面の円周に沿って長く離隔されて形成された4個の空気循環孔420が形成されている。たとえ空気循環孔410と形状及び個数が異なっても、4個の空気循環孔420は、図6Aの空気循環孔410の循環通路としての機能を同一に行う。
【0078】
すなわち、ヒータハウジング300の上面に形成される空気循環孔の形状または個数などは、図6A及び図6Bの開示とは異なって、多様な変更が可能であり、いずれか1つの実施例に限定されない。空気循環孔の形状または個数が異なるにしても、その空気循環孔の機能は、挿入されたシガレットとヒータハウジング300内壁の空気循環溝との間に形成された空気循環空間内で対流する空気を外部に排出するか、または外部空気を空気循環空間内に流入させるための循環通路であって、同一である。
【0079】
図7は、一実施例による下部ケースの上部突出部に組み込まれるヒータハウジングとヒータハウジング内部に組み込まれるヒータを説明するための図面である。
【0080】
図7を参考にすれば、ヒータハウジング300は、ヒータ500、例えば、円筒状のフィルムヒータが内側面に組み込まれる。円筒状のフィルムヒータは、ヒータハウジング300に挿入されたシガレットの周りを取り囲む位置で、エアロゾルの生成が可能な高い温度をシガレットに提供することで、挿入されたシガレットを外部から加熱するための手段である。
【0081】
ヒータハウジング300は、挿入されたシガレットを収容し、それを支持するためのシガレット収容キャビティ530を備えている。ヒータハウジング300の上面には、少なくとも1つの空気循環孔310が形成されており、シガレットが挿入された場合、空気循環孔310を介してシガレット収容キャビティ530内に外部空気が流入されるか、またはシガレット収容キャビティ530内の加熱された空気が外部に排出される。
【0082】
ヒータハウジング300の内側面には、ヒータハウジング300の長手方向に窪んだ少なくとも1つの空気循環溝510が形成されており、その空気循環溝510は、それぞれの空気循環孔310と連結されている。すなわち、空気循環溝510は、内壁の少なくとも一部分で長手方向に沿って延設されており、空気循環孔310と連結されている。
【0083】
シガレットが挿入されるヒータハウジング300の入口直径は、シガレットの直径とほぼ類似しており、その間の間隙が非常に小さいので、ヒータハウジング300と挿入されたシガレットとの間の間隙には気流パスが形成され難い。また、空気循環溝510が形成されないヒータハウジング300の内壁520は、挿入されたシガレットとほぼ当接するように位置し、その間の間隔が狭いので、ヒータハウジング300の内壁520とシガレットとの間でも気流パスの形成が困難である。
【0084】
しかし、少なくとも1つの空気循環溝510によって、シガレットとヒータハウジング300との空気循環空間が形成されるので、ヒータ500によって加熱された空気が空気循環空間外部に排出されるか、外部の冷たい空気が空気循環空間内に流入される。
【0085】
図8A及び図8Bは、ヒータハウジングの空気循環溝の多様な形態の実施例を説明するための図面である。
【0086】
図8Aを参考にすれば、ヒータハウジング601は、図7に示されたヒータハウジング300の上部に該当する。ヒータハウジング601の上面610には、少なくとも1つの円形空気循環孔611を備え、ヒータハウジング601の内側面には、少なくとも1つの空気循環溝612が形成されている。それぞれの空気循環溝612は、それぞれの円形空気循環孔611に連結される。
【0087】
図8Bを参考にすれば、図8Bと異なる実施例であって、ヒータハウジング602の上面620には、上面620の円周に沿って長く形成された少なくとも1つの空気循環孔621が備えられており、ヒータハウジング602の内側面には、少なくとも1つの空気循環溝622が形成されている。同様に、それぞれの空気循環溝622は、それぞれの空気循環孔621に連結される。
【0088】
すなわち、ヒータハウジング601、602の上面610、620に形成された空気循環孔611、621と空気循環溝612、622の数及び形状は、いずれか一実施例に制限されず、多様な個数または多様な形状に具現される。
【0089】
図9は、一実施例によってヒータハウジングと挿入されたシガレットとの間に形成された空気循環空間を説明するためのエアロゾル生成装置の一部に関わる断面図である。
【0090】
図9を参考にすれば、エアロゾル生成装置5の上部突出部90にシガレット7が挿入された場合が示されている。但し、上部突出部90には、上部ケース(図4Aの10)が分離された状態である。
【0091】
上部突出部90内部には、ハウジング300が組み込まれており、ハウジング300の内部には、ヒータ500が組み込まれている。ヒータ500は、シガレット7の外部を加熱する方式の円筒状フィルムヒータに該当するが、ヒータ500の種類は、それに制限されない。
【0092】
ハウジング300の上面には、空気循環孔310が形成されている。ハウジング300とシガレット7との間に、具体的にハウジング300に形成された空気循環溝510とヒータ500との間には、空き空間が形成されており、これは、前述した空気循環空間700に該当する。空気循環空間700の入口及び出口は、空気循環孔310の1つであり、空気循環空間700は、空気循環孔310以外には、他の気流パスが形成されない。すなわち、空気循環空間700は、空気循環孔310を除いては、閉鎖されている。空気循環空間700内部の空気及び空気循環空間700外部の空気は、経路710に沿って流入または流出されるだけである。
【0093】
図10は、一実施例によってエアロゾル生成装置の一部分を拡大して空気循環孔と空気循環空間内の空気の流れを示す拡大図である。
【0094】
図10を参考にすれば、上部突出部90には、上部ケース10が結合された状態が示されている。エアロゾル生成装置5にシガレット7が挿入された場合、シガレット7の側面端部と上部ケース10との間には、若干の間隔801が形成されることで、上部突出部90及びヒータハウジング300内に通じる気流パスP 810が生成される。
【0095】
ヒータハウジング300の上面には、空気循環孔310が形成されており、ヒータハウジング300とシガレット7との間には、空気循環空間510が形成されているので、気流パスP 810は、空気循環孔310を介して空気循環空間510内に連結される。
【0096】
ヒータ500がエアロゾル生成のためにシガレット7を加熱する場合、ヒータ500の周辺空気の温度は、ヒータ500の温度近くまで上昇し、それにより、空気循環空間510内では、内部空気が膨脹され、対流現象によって空気が循環される。したがって、空気循環空間510内の加熱された空気は、気流パスP 810を通じて外部に排出される。それと共に、空気循環空間510は、外部と気流パスP 810を通じて連結されているので、外部の空気が空気循環空間510内に流入される。
【0097】
気流パスP 810を通じて空気循環空間510内の熱い空気が排出され、外部の冷たい空気が空気循環空間510内に流入されることにより、空気循環空間510内の空気温度は、低くなる。それにより、シガレット7を加熱するためのフィルムヒータなどのヒータ500の加熱温度の制御がさらに容易になり、またエアロゾル生成装置5のユーザの喫煙感がさらに向上する。
【0098】
図11は、一実施例によって空気循環空間内の第1気流パスP1とエアロゾル吸入のための第2気流パスP2とを説明するための図面である。
【0099】
図11を参考にすれば、空気循環空間700内に循環する第1気流パスP1(901)は、エアロゾル吸入のための第2気流パスP2 902と連結されない。
【0100】
シガレット7がエアロゾル生成装置に装着された状態でカートリッジ40のコイルに電気が印加されてコイルが芯を加熱すれば、芯の液体が気化されることで、1次的にエアロゾルが生成される。1次エアロゾル生成過程では、カートリッジ40の液体に含まれているさまざまな香味成分がエアロゾルに変換される。
【0101】
ユーザがシガレットを口にくわえて空気を吸入すれば、上部ケース(図4Aの10)の長孔(図4Aの17)を通じて外部の空気が上部ケース10に流入されて、上部ケース10の内部で第2気流パスP2 902を形成する。また、上部ケース10と下部ケース(図4Aの20)との結合部位を通じても、外部の空気が流入されて、第2気流パスP2 902に合流されるが、図12では、別途に図示されていない。
【0102】
第2気流パスP2 902に流入された空気は、カートリッジで1次的に生成された1次エアロゾルと混合されてカートリッジ40のエアロゾル出口を介してシガレット7の一端に流入される。1次エアロゾルがシガレット7を通過する間に、シガレット7に含まれているエアロゾル生成物質と接触して2次エアロゾル生成作用が行われ、第2気流パスP2 902は、1次エアロゾル及び2次エアロゾルがいずれも含有された空気を第2気流パスP2 902の最後の目的地としてユーザの口腔内に伝達することができる。
【0103】
しかし、エアロゾル生成装置5内においてユーザのエアロゾル吸入のための第2気流パスP2 902は、ヒータ500の冷却のための第1気流パスP1(901)とは、互いに出合わない。すなわち、第1気流パスP1(901)及び第2気流パスP2 902は、別途の経路に沿って形成されるだけで、互いに連結されるものではない。
【0104】
エアロゾル生成装置5にエアロゾル吸入のための第2気流パスP2 902とは別途にヒータ500の冷却のための第1気流パスP1(901)が提供されることで、エアロゾル生成装置5は、ヒータ500の加熱温度をさらに容易に制御し、またエアロゾル生成装置5は、ユーザにさらに良質の喫煙感を提供することができる。
【0105】
本実施例に関わる技術分野で通常の知識を有する者は、前記記載の本質的な特性から外れない範囲内で変形された形態に具現可能であることを理解できるであろう。したがって、開示された方法は、限定的な観点ではなく、説明的な観点で考慮されねばならない。本発明の範囲は、前述した説明ではなく、特許請求の範囲に示されており、それと同等な範囲内にある全ての相違点は、本発明に含まれるものと解釈されねばならない。
図1
図2
図3
図4A
図4B
図5
図6A
図6B
図7
図8A
図8B
図9
図10
図11