KR20180055807A

KR20180055807A - 전자 증기 장치의 액체 조성물

Info

Publication number: KR20180055807A
Application number: KR1020187005731A
Authority: KR
Inventors: 산 리; 베리 에스. 스미스; 게르드 코발
Original assignee: 필립모리스 프로덕츠 에스.에이.
Priority date: 2015-09-18
Filing date: 2016-09-16
Publication date: 2018-05-25
Anticipated expiration: 2036-09-16
Also published as: IL257548A; JP2018532377A; MX2018003035A; RU2018114060A; EP3349598A1; RU2706839C2; JP6911011B2; EP3349598B1; CN108024567A; CA2998967A1; KR102758874B1; EP3349598C0; RU2018114060A3; WO2017046400A1; US20170079322A1

Abstract

e-흡연 장치(60)용 액체 조성물로서, 증기 형성제, 선택적으로 물, 및 선택적으로 산을 포함하는 액체 조성물이 제공된다. 증기 형성제는 프로필렌 글리콜을 포함하며, 글리세린이나 글리세롤을 실질적으로 포함하지 않는다. 액체 조성물은 e-흡연 장치(60) 내에서 가열될 때 미립자상 및 기상을 갖는 증기를 형성하도록 구성된다.

Description

전자 증기 장치의 액체 조성물

본 발명은 e-흡연 장치용 액체 조성물에 관한 것이다.

전자 흡연 장치(또는 e-흡연 장치)는 사용자(성인 전자 담배 흡연자 또는 성인 흡연자)가 증기를 흡입하기 위하여 액체 재료를 증기로 기화시키는 데 사용된다. 전자 흡연 장치(또는 e-흡연 장치)는 액체 재료를 기화시켜 증기를 생성하는 히터를 포함한다. e-흡연 장치는 전원, 및 액체 재료를 담을 수 있는 저장조와 히터를 포함하는 카트리지 또는 e-흡연 탱크를 포함하는 여러 e-흡연 요소를 포함할 수 있다.

담배 기반의 흡연 물품은 일반적으로 성인 흡연자들에게 익숙한 감각적 경험, 예컨대 인후에서의 가벼운 까칠한 반응 및 가슴에서의 따뜻함을 포함하는 감각적 경험을 생성하는 것으로 공지된 증기를 생성한다. 인후에서의 거친 느낌과 가슴에서의 따뜻한 느낌의 바람직한 레벨은 성인 흡연자마다 다를 수 있다. e-흡연 장치의 사용자(성인 흡연자)는 지나치게 거친 느낌을 초래하지 않으면서도 즐겁고 익숙한 경험을 선사하기에 충분한 장치로 흡연하는 것을 일반적으로 선호한다.

본 발명의 제1 양태에 따르면, 제1 구간을 포함하는 e-흡연 장치가 제공된다. 제1 구간은 길이 방향으로 연장되는 외부 원통형 튜브, 외부 원통형 튜브 내의 내부 원통형 튜브, 및 액체 재료를 포함하는 액체 공급부를 포함한다. 액체 공급부는 외부 원통형 튜브와 내부 원통형 튜브 사이의 외부 고리에 포함된다. 제1 구간은 내부 원통형 튜브에 위치된 히터, 액체 공급부와 연통하고 히터와 연통하는 심지, 및 제1 구간의 근위 단부에서 내부 원통형 튜브와 유체 연통하는 마우스피스를 더 포함한다. e-흡연 장치는 전원을 포함하는 제2 구간을 더 포함한다. 제1 구간은 제1 구간의 원위 단부에 수나사 커넥터를 포함할 수 있다. 제2 구간은 제2 구간의 근위 단부에 암나사 커넥터를 포함할 수 있다. 대안적으로, 제1 구간은 암나사 커넥터를 포함할 수 있고, 제2 구간은 수나사 커넥터를 포함할 수 있다. 두 경우 모두에, 암나사 커넥터는 수나사 커넥터의 제1 나사산과 맞물리는 제2 나사산을 갖는다.

도 1은 예시적 구현예에 따른 e-흡연 장치의 측면도이고;
도 2는 예시적 구현예에 따른 e-흡연 장치의 단면도이고;
도 3은 e-흡연 장치의 다른 예시적 구현예의 단면도이고;
도 4는 예시적 구현예에 따른 e-흡연 장치의 단면도이다.

본 발명의 제2 양태에 따라, 증기를 생성하도록 구성된 e-흡연 장치가 제공되며, 여기서 상기 e-흡연 장치는 증기 전구체나 액체 조성물 및 히터를 포함하는 액체 저장조를 포함하고, 저장조와 히터는 유체 연통한다. 히터는 증기 전구체나 액체 조성물을 기화하도록 구성된다. 증기 전구체 또는 액체 조성물은 e-흡연 장치의 작동 시 기상 니코틴 성분을 갖는 증기를 형성하도록 구성된다. 증기 전구체 또는 액체 조성물은 증기 형성제, 니코틴, 선택적으로 물, 및 증기 전구체 또는 액체 조성물이 산을 포함하지 않는 e-흡연 장치의 기상 니코틴 성분에 비해 약 70 중량% 이상 기상 니코틴 성분을 감소시키기에 충분한 양으로 포함된 산의 혼합물을 포함한다. 다른 구현예에서, 산을 첨가하면 기상 니코틴 성분을 약 40 중량%의 내지 약 70 중량%로 충분히 감소시킬 수 있다.

본 발명에 따른 e-흡연 장치는 담배 기반의 제품을 흡연하는 동안 즐겼던 감각적 경험과 유사한 감각적 경험을 사용자에게 제공하도록 구성될 수 있다.

본 발명에 따른 e-흡연 장치는 담배 기반의 제품을 흡연할 때 성인 흡연자가 경험했던 거침과 따뜻함의 레벨과 유사한 레벨의 인후에서의 거침과 가슴에서의 따뜻함을 포함하는 감각적 경험을 제공하도록 구성될 수 있다.

본 발명의 제3 양태에 따라 e-흡연 장치용 증기 전구체 또는 액체 조성물로서, 증기 형성제, 니코틴 및 선택적으로 물을 포함하는 증기 전구체 또는 액체 조성물이 제공된다. 증기 전구체 또는 액체 조성물은 e-흡연 장치의 작동 시 기상을 갖는 증기를 형성하도록 구성된다.

증기 전구체 또는 액체 조성물은 산을 포함할 수도 있다. 산은 기상의 증기의 니코틴 함량을 감소시키도록 증기에 작용한다.

일 구현예에서, 증기 형성제는 프로필렌 글리콜을 포함하며, 글리세롤이나 글리세린을 실질적으로 포함하지 않는다.

본 발명의 제4 양태에 따라, e-흡연 장치용 증기 전구체 또는 액체 조성물로서, 증기 형성제, 니코틴, 및 선택적으로 산성 성분을 포함하되, e-흡연 장치가 사용자에 의해 사용될 때 증기를 형성하도록 구성된 증기 전구체 또는 액체 조성물이 제공된다.

증기 전구체 또는 액체 조성물은 e-흡연 장치 내에서 가열될 때 미립자상 및 기상을 갖는 증기를 형성하도록 구성될 수 있다.

증기 형성제는 프로필렌 글리콜을 포함할 수 있으며, 글리세롤이나 글리세린을 실질적으로 포함하지 않을 수 있다. 프로필렌 글리콜을 가지나 글리세롤이나 글리세린을 실질적으로 가지지 않는 증기 형성제는 니코틴을 전달하며, 카토마이저에서 더 높은 위킹 속도 및 모세관 효율을 가지고, 보다 쉽게 기화되며, 프로필렌 글리콜과 글리세롤/글리세린 모두를 포함하는 증기 형성제에 의해 형성된 증기보다 덜 가시적인 증기를 생성한다. 위의 장점은 여러가지 이유들 중에서 프로필렌 글리콜이 글리세롤보다 점성이 덜하고 글리세롤보다 낮은 비등점을 갖는 다는 사실에 기인할 수 있다. 또한, 증기 형성제가 프로필렌 글리콜을 포함하되 글리세롤/글리세린을 실질적으로 포함하지 않으면, 증기를 생성하기 위해 보다 적은 배터리 전력이 요구된다. 결과적으로, 증기 형성 효율 및 배터리 전력 사용 측면에서 e-흡연 장치의 성능이 개선된다.

증기의 기화율이 높아진 결과, e-흡연 장치로 흡연하는 중에 발생되는 증기의 증기상 니코틴 농도인 증기상 니코틴은 증기의 기화율이 낮은 경우와 비교하여 실질적으로 증가된다. 증기상 니코틴이 높아진 결과, 사용자의 가슴에서의 느낌은 일반적으로 증가한다. 증기상 니코틴이 높아진 다른 결과로서, 보다 낮은 니코틴 레벨이 e-흡연 장치의 증기 전구체 또는 액체 조성물에 사용될 수 있다. 예를 들어, 실질적으로 1.5%의 니코틴 레벨 및 약 1.5% 미만의 니코틴 레벨이 사용될 수 있다. 예를 들어, 약 0.5%, 약 1%, 약 1.5%, 약 2%, 약 2.5% 및 약 3%의 니코틴 레벨이 사용될 수 있다.

또한, 증기 형성제 중의 프로필렌 글리콜 농도가 증가함에 따라 사용자가 배출하는 증기의 시인성이 감소한다. 증기 형성제가 프로필렌 글리콜을 포함하고 글리세롤을 실질적으로 포함하지 않으면, 사용자가 배출하는 증기는 실질적으로 보이지 않는다. 따라서, 프로필렌 글리콜을 갖고 글리세롤/글리세린을 실질적으로 갖지 않는 증기 형성제를 포함하는 증기 전구체 또는 액체 조성물은 사용자에게 유의할만한 양의 증기를 생성하지 않으면서 흡연할 수 있는 능력을 제공한다. 예를 들어, 실질적으로 80% 프로필렌 글리콜과 실질적으로 20% 물을 갖고 글리세롤을 실질적으로 갖지 않는 증기 전구체 또는 액체 조성물은 상기 장점을 제공할 수 있다.

본 발명의 제5 양태에 따라 e-흡연 장치용 증기 전구체 또는 액체 조성물로서 증기 형성제, 조성물의 약 1.5 중량% 이하의 양의 니코틴, 물 및 선택적으로 산의 혼합물을 포함하는 증기 전구체 또는 액체 조성물이 제공된다.

일 구현예에서, 증기 전구체 또는 액체 조성물은 실질적으로 80% 프로필렌 글리콜과 실질적으로 15%의 물을 가지고, 실질적으로 1.5%의 니코틴을 갖고 실질적으로 글리세롤을 갖지 않는다.

증기 전구체 또는 액체 조성물은 하나 이상의 산을 포함할 수도 있다. 산은 바람직하게는 증기에 작용하여 사용자가 느끼는 인후에서의 거친 정도를 감소시킨다. 이 경우, 산의 농도는 실질적으로 3.5%일 수 있다.

일 구현예에서, 증기 전구체 또는 액체 조성물은, 적어도 약 100℃에서 비등점을 갖고 e-흡연 장치의 히터에 의해 가열될 때 휘발되는 산을 포함할 수 있다. 증기 전구체 또는 액체 조성물은 e-흡연 장치의 히터에 의해 가열될 때 양자화된 니코틴을 함유하는 미립자상 및 양자화되지 않은 니코틴을 함유하는 기상을 갖는 증기를 형성하도록 구성될 수 있고, 증기는 대부분 양자화된 니코틴 및 소량의 양자화되지 않은 니코틴을 갖는다. 일 구현예에서, 증기가 e-흡연 장치의 작동에 따라 산 없이 형성되는데 비해, 산은 사용자가 느끼는 인후에서의 거친 정도를 감소시키도록 증기에 작용한다.

일 구현예에서, 산은 산을 포함하지 않는 증기 전구체 또는 액체 조성물을 갖는 e-흡연 장치의 니코틴 기상 성분에 비해 니코틴 기상 성분을 감소시키기에 충분한 양으로 및 약 50% 이상의 액체 대 증기 전달 효율을 가지도록 선택된다. 예를 들어, 감소분은 실질적으로 70% 이상일 수 있다.

본 발명의 제6 양태에 따르면, e-흡연 장치의 기화된 조성물에 대한 감각적 경험을 개선하고 인후에서의 거친 느낌을 감소시키는 방법이 제공되며, 여기서 기화된 조성물은 니코틴을 포함하고, 상기 방법은 니코틴, 선택적으로 물, 및 산의 혼합물과 프로필렌 글리콜을 포함하고 글리세롤이나 글리세린을 실질적으로 포함하지 않는 e-흡연 장치용 증기 전구체 또는 액체 조성물을 제공하는 단계를 포함한다.

일 구현예에서, 증기 전구체 또는 액체 조성물의 일부인 산성 화합물은 피루브산, 포름산, 옥살산, 글리콜산, 아세트산, 이소발레르산, 발레르산, 프로피온산, 옥탄산, 젖산, 소르브산, 말산, 타르타르산, 숙신산, 구연산, 벤조산, 올레산, 아코니트산, 부티르산, 신남산, 데칸산, 3,7-디메틸-6-옥텐산, 1-글루탐산, 헵탄산, 헥산산, 3-헥센산, 트랜스-2-헥센산, 이소부티르산, 라우린산, 2-메틸부티르산, 2-메틸발레르산, 미리스틴산, 노난산, 팔미트산, 4-펜텐산, 페닐아세트산, 3-페닐프로피온산, 염산, 인산 및 황산 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

일 구현예에서, 산성 화합물은 피루브산, 젖산, 벤조산 및 아세트산의 혼합물로 이루어진다.

액체 조성물은 선택적으로 물을 포함한다. 물은 액체 조성물의 중량을 기준으로 약 5 중량% 내지 약 40 중량% 범위의 양으로 포함될 수 있다. 예를 들어, 물은 액체 조성물의 중량을 기준으로 약 20 중량%로 포함될 수 있다.

본원에 기술된 본 발명의 임의의 양태 및 구현예의 특징은 본 발명의 하나 이상의 다른 양태 및 구현예와 조합될 수 있다.

첨부된 도면을 참조하여 예시적인 구현예를 상세하게 설명함으로써 예시적인 구현예의 상기 내용과 다른 특징 및 장점이 더욱 명백해질 것이다. 첨부된 도면은 예시적인 구현예를 예시하도록 의도된 것이며, 청구범위의 범주를 한정하는 것으로 해석되어서는 안된다. 첨부 도면은 명시적으로 언급되지 않는 한 원래의 치수에 비례하는 것으로 간주되지 않는다.

일부 상세한 예시적인 구현예가 본원에 개시된다. 그러나, 본원에 개시된 특정 구조적 그리고 기능적 세부 사항은 단지 예시적 구현예를 설명하기 위한 대표적인 예에 불과하다. 그러나, 예시적인 구현예는 많은 대안적인 형태로 구현될 수 있으며, 본원에 설명된 구현예에만 국한되는 것으로 간주되어서는 안된다.

따라서, 예시적인 구현예는 다양한 변형 및 대안적인 형태를 가질 수 있으며, 그 구현예는 도면에 예시적으로 도시되고 본원에 상세히 설명될 것이다. 그러나, 예시적인 구현예를 개시된 특정 형태로 한정하려는 의도가 없으며, 그와 반대로, 예시적인 구현예는 예시적인 구현예의 범주에 포함되는 모든 변형, 등가물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 동일한 도면 부호는 도면의 설명 전체에 걸쳐 동일한 구성 요소를 나타낸다.

하나의 요소 또는 층이 다른 요소 또는 층의 "위에", 이와 "연결된", "결합된", 또는 이를 "덮는" 것으로 언급될 때, 이것은 하나의 요소 또는 층이 직접적으로 다른 요소 또는 층의 위에, 이와 연결되거나, 결합되거나, 이를 덮거나, 또는 그 사이에 개재 요소 또는 층이 존재할 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 대조적으로, 한 요소가 다른 요소 또는 층에 "직접 위에", "직접 연결되어 있는" 또는 "직접 결합되어 있는" 것으로 언급될 때, 그 사이에 개재 요소 또는 층이 존재하지 않는다. 동일한 도면 부호는 본 명세서 전반에 걸쳐 동일한 구성 요소를 나타낸다.

비록 용어 제1, 제2, 제3 등이 본 명세서에서 다양한 요소, 구성 요소, 영역, 층 또는 부분을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이들 요소, 구성 요소, 영역, 층 및 부분은 이 용어에 의하여 한정되어서는 안된다는 점을 이해하여야 한다. 이들 용어는 하나의 요소, 구성 요소, 영역, 층 또는 부분을 다른 영역, 층 또는 부분과 구별하기 위해서만 사용된다. 따라서, 이하에서 논의되는 제1 요소, 성분, 영역, 층 또는 부분은 예시적인 구현예의 교시를 벗어나지 않고 제2 요소, 성분, 영역, 층 또는 부분으로 지칭될 수 있다.

본원에서 공간적으로 상대적인 용어(예를 들어, "밑에", "아래", "하부", "위에", "상부" 등)는 도면들에 도시된 하나의 요소 또는 특징의 다른 요소 또는 특징에 대한 관계를 기술함에 있어서 설명의 용이하게 하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시된 배향 뿐만 아니라 사용 또는 작동 중인 장치의 상이한 배향을 포함하도록 의도된 것임을 이해해야 한다. 예를 들어, 도면 내의 장치가 뒤집힌다면, 다른 요소 또는 특징부의 "아래" 또는 "밑에"로 기술된 요소는 다른 요소 또는 특징부의 "위에" 배향될 것이다. 따라서, "아래" 라는 용어는 위와 아래의 배향 모두를 포함할 수 있다. 장치는 다른 방식으로 배향될 수도 있고 (90도 또는 다른 배향으로 회전될 수 있음), 본원에서 사용된 공간적으로 상대적인 설명어들은 그에 따라 해석될 수 있다.

본원에서 사용된 용어는 단지 다양한 구현예를 설명하기 위한 것이며, 예시적인 구현예를 제한하려는 것은 아니다. 본원에서 사용된 단수 형태 하나("a", "an" 및 "the")는 문맥상 달리 표시하지 않는 한 복수 형태를 포함하고자 한다. 용어 "포함하다(includes, comprises)," 및 "포함하는(including, comprising)”은 본 명세서에서 사용될 때, 기술된 특징, 수치(integer), 단계, 작동, 요소, 또는 구성 요소의 존재를 규정하지만, 하나 이상의 다른 특징, 수치, 단계, 작동, 요소, 구성 요소 또는 이들의 그룹의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다는 것이 더 이해될 것이다.

예시적인 구현예들은 예시적인 구현예의 이상적인 구현예 (및 중간 구조부들)의 개략도인 단면도를 참조하여 여기에 설명된다. 이처럼, 예를 들어 제조 기술 및 공차와 같은 결과물로서의 도면들의 형상으로부터의 변형이 예상된다. 따라서, 예시적인 구현예들은 본원에 도시된 영역들의 형상들에 한정되는 것으로 해석되어서는 안되며, 예를 들어 제조로부터 초래되는 형상의 편차를 포함해야 한다. 따라서, 도면들에 도시된 영역들은 본질적으로 개략적이며, 그 형상들은 장치의 영역의 실제 형상을 예시하기 위한 것이 아니며, 예시적인 구현예들의 범위를 제한하려는 것이 아니다.

다르게 정의되지 않는 한, 본원에 사용되는 모든 용어 (기술 용어 및 과학 용어 포함)은 예시적인 구현예가 속하는 당업계의 숙련자가 보편적으로 이해하는 것과 동일한 의미를 가진다. 공통적으로 사용되는 사전에서 정의된 것을 포함하여, 용어는 관련 분야의 맥락에서의 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며 명시적으로 여기에서 정의되지 않는 한 이상적이거나 지나치게 형식적인 의미로 해석되어서는 안된다.

“약” 또는 “실질적으로”라는 용어가 수치와 관련되어 본 명세서에 사용될 때, 연관된 수치는 대략 언급된 수치의 ±10%의 허용 오차를 포함하도록 의도된다. 더욱이, 본 명세서에서 백분율을 언급할 때, 이들 백분율은 중량, 즉 중량%를 기준으로 하도록 의도된다. “이하(up to)”라는 표현은 0부터 표현된 상한까지의 값 및 그 사이의 모든 값을 포함한다. 범위가 규정될 때, 범위는 0.1%의 증분과 같은 그 사이의 모든 값을 포함한다.

일 구현예에서, e-흡연 장치는 액체 조성물을 함유하는 액체 공급 저장조를 포함한다. 액체 조성물은 e-흡연 장치의 히터에 전달되며, e-흡연 장치의 작동에 따라 가열되고 휘발되어 증기를 형성한다. 예시적인 구현예에서, 액체 조성물은 액체 조성물 중의 거의 모든 분자 니코틴을 양자화 시키는 (양자화 되지 않거나 전하되지 않은) 분자 니코틴 및 산의 혼합물을 포함하여, e-흡연 장치의 히터에 의해 액체 조성물이 가열될 때 대량의 양자화 된 니코틴 및 소량의 양자화 되지 않은 니코틴을 갖는 증기가 생성되고, 이로 인해 모든 기화된 니코틴 중 지극히 일부만이 증기의 기상 중에 일반적으로 남는다. 기상 중의 니코틴의 단편은 인후부의 거친 느낌 또는 기타 불쾌한(off-tastes) 느낌에 기여할 수 있다. 기상 중의 니코틴의 비례 레벨을 줄이면 기상 중의 니코틴과 관련된 주관적인 부족한 느낌을 개선할 수 있다. 예를 들어, 기화된 니코틴의 기상 중 니코틴의 비율은 전달된 총 니코틴의 실질적으로 1.5%, 실질적으로 1% 이하일 수 있다.

본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 “증기 형성제”는, 사용 시, 증기의 형성을 용이하게 하고 증기 발생 장치의 작동 온도에서 열적 감성(degradation)에 실질적으로 내성인 임의의 적절한 공지된 화합물 또는 화합물들의 혼합물을 나타낸다. 적절한 증기 형성제는 프로필렌 글리콜과 같은 다가 알코올의 다양한 조성물로 이루어진다. 일 구현예에서, 증기는 프로필렌 글리콜이다.

일 구현예에서, 증기 전구체 또는 액체 조성물은 실질적으로 80% 프로필렌 글리콜과 실질적으로 25%의 물을 가지며, 실질적으로 1.5%의 니코틴을 가지고 실질적으로 글리세롤을 갖지 않는다. 액체 조성물은 하나 이상의 산을 포함할 수도 있다. 이 경우, 산의 농도는 실질적으로 3.5%일 수 있다.

액체 조성물은 선택적으로 하나 이상의 향미제를 약 0.01 중량% 내지 약 15 중량% 범위의 양으로 (예를 들어, 약 1% 내지 12%, 약 2% 내지 약 10%, 또는 약 5% 내지 약 8%) 포함할 수 있다. 향미제는 천연 향미제이거나 인공 향미제일 수 있다. 일 구현예에서, 향미제는 담배 향, 멘톨, 윈터그린, 박하, 허브 향, 과일 향, 너트 향, 주류 향, 및 이들의 조합 중 하나이다.

다음의 실시예들은 i) 프로필렌 글리콜과 글리세롤의 혼합물을 포함하는 조성물과 ii) 프로필렌 글리콜을 포함하되 글리세롤을 포함하지 않는 조성물 간의 맛과 느낌의 차이를 기술한다. 다양한 조성물 중의 니코틴의 양은 약 0.5% 내지 약 1.5%일 수 있다. 예를 들어, 약 0.5%, 약 1%, 약 1.5%, 약 2%, 약 2.5% 및 약 3%의 니코틴 레벨이 사용될 수 있다. e-흡연 장치에 관한 다음의 실시예들을 설명한다:

비교 실시예 1: 제1 비교 액체 조성물 용액은 약 40 중량%의 프로필렌 글리콜(PG), 약 60 중량%의 글리세롤(Gly), 약 15 중량%의 물, 및 약 1.5 중량%의 니코틴(NBW)을 포함하며, 실질적으로 산을 갖지 않는다.

비교 실시예 2: 제2 비교 액체 조성물 용액은 약 40 중량%의 프로필렌 글리콜, 약 60 중량%의 글리세롤, 약 15 중량%의 물, 약 1.5 중량%의 니코틴(NBW), 및 향미제로서 2 중량%의 멘톨을 포함하며, 실질적으로 산을 포함하지 않는다.

실시예 1: 액체 조성물 용액의 제1 실시예는 약 80 중량%의 프로필렌 글리콜, 약 20 중량%의 물, 및 약 1.5 중량%의 니코틴(NBW)을 포함하고, 실질적으로 글리세롤을 포함하지 않으며, 실질적으로 산을 갖지 않는다.

실시예 2: 액체 조성물 용액의 제2 실시예는 약 80 중량%의 프로필렌 글리콜, 약 20 중량%의 물, 및 약 1.5 중량%의 니코틴(NBW)을 포함하고, 실질적으로 글리세롤을 포함하지 않으며, 실질적으로 산을 갖지 않는다. 상기 액체 조성물은 또한 실질적으로 2 중량%의 멘톨을 포함한다.

아래 표 1에 나타난 바와 같이, 실시예 1과 2를 실시예 3 및 4와 비교하면, 글리세롤을 제거하는 것이 e-흡연 장치의 전반적 즐거움(전반적 “선호도”)를 실질적으로 증가시킨다는 것을 보여준다.

표 1은 전술한 실시예에 대한 맛-테스트를 수행한 사용자 패널 (성인 흡연자) 8 명의 반응을 기술하고 있다. 사용자들에게 e-흡연 장치의 전반적인 즐거움, 또는 선호도에 대해 1~7의 배점 범위에서 점수를 매기도록 요청하였다. 사용자들에게 “향 선호도 또는 멘톨의 느낌”에 대해 순서를 매겨 향미제, 및 향미제가 멘톨인 경우, e-흡연 장치 내 멘톨에 대한 본인의 선호도 평가를 제공하도록 요청하였다. 또한 사용자들에게 비교 실시예 및 실시예 각각에 대한 e-흡연 장치의 영향과 사용자의 가슴에서 인지되는 강도에 순서를 매기도록 요청하였다. 예를 들어, e-흡연 장치의 강도는 사용자의 가슴에서 인지되는 강한 니코틴 맛일 수 있다. 또한, 사용자는 다양한 액체 조성물에 따른 e-흡연 장치가 주는 거친 느낌, 즉 사용자의 입과 인후 중 하나 또는 둘 모두에서 인지되는 거친 느낌에 순서를 매겼다. 예를 들어, 거친 느낌은 e-흡연 장치를 사용하는 동안 사용자의 입과 인후 중 하나 또는 둘 모두에서 인지되는 불타는 듯한 감각일 수 있으며, 여기서 불타는 듯한 감각은 프로필렌 글리콜 및 글리세롤의 조합에 의한 것이다.

표 1에 기술된 결과에 기초하여, 실시예 1과 2는 각각 3.5의 평균 점수를 획득한 비교 실시예 1과 2에 비해 배점 범위 1~7에서 3.75와 3.88의 더 큰 평균 점수를 얻었다. 따라서, 사용자의 전문가 패널은 프로필렌 글리콜, 물 및 니코틴의 혼합물을 포함하고 글리세린/글리세롤을 포함하지 않는 액체 조성물이 향미에 있어서 보다 긍정적인 인식을 가지며, 사용자의 가슴에 미치는 영향과 및 사용자의 입과 인후 중 하나 또는 둘 모두에서의 거침에 있어서 더 나은 감각을 가지는 것으로 결론 지었다.

다음의 실험 또한 글리세롤을 포함하지 않는 조성물뿐만 아니라 프로필렌 글리콜 및 글리세롤의 혼합물을 포함하는 조성물들 사이의 맛과 느낌의 차이를 설명한다. 다양한 조성물 중의 니코틴의 양은 약 1.5%이고, 물의 양은 약 15%이다. 실험에서, 프로필렌 글리콜 및 글리세롤의 상대 농도에 관하여 사용자에 의한 e-흡연 장치의 퍼핑당 니코틴 측정을 수행하였다.

e-흡연 장치의 실시예는 표 2와 관련하여 아래에 기술된다.

표 2에 기술된 결과에 기초하여, 및 동일한 e-흡연 조건, 즉 배터리 출력, 카토마이저 구성 및 액체 조성물 중의 니코틴과 물 함량이 동일한 경우, 퍼핑당 발생된 증기 중의 증기 질량 및 니코틴(니코틴 mg/퍼핑)은 e-흡연 장치의 액체 조성물 중 프로필렌 글리콜 대 글리세롤의 비율이 달라짐에 따라 달라진다. 따라서, 퍼핑당 니코틴의 증가량에 의해 입증되듯이, 액체 조성물 중 프로필렌 글리콜 단편이 증가함에 따라 흡입된 증기는 사용자의 가슴에 더욱 강한 느낌이나 영향을 초래한다. 퍼핑당 니코틴의 증가량은 액체 조성물 중 프로필렌 글리콜 농도의 증가에 비례한다.

이 효과는 무엇보다도 프로필렌 글리콜이 글리세롤보다 실질적으로 점성이 덜하다는 사실에 기인하는 것일 수 있다. 결과적으로, 프로필렌 글리콜이 증가된 액체 조성물은 일반적으로 더 높은 위킹 속도 및 모세관 효율을 갖는다. 또한, 프로필렌 글리콜은 글리세롤보다 낮은 비등점을 갖는다. 결과적으로, 증기의 생성은 프로필렌 글리콜이 증가된 액체 조성물의 경우 더 쉽다. 또한, 증기 형성제가 프로필렌 글리콜을 포함하되 글리세롤을 실질적으로 포함하지 않으면, 증기의 생성이 더 쉬우므로, 증기를 생성하기 위해 보다 적은 배터리 전력이 요구된다. 상기 및 프로필렌 글리콜의 증가된 유체 특성의 결과로서, 더 많은 프로필렌 글리콜이 액체 조성물에 제공될 때, 증기 형성 효율 및 배터리 전력 사용에 있어서의 e-흡연 장치의 성능이 개선된다.

예시적 구현예에서, 증기 형성제 중의 프로필렌 글리콜 농도가 증가함에 따라 배출된 증기의 시인성이 감소한다. 증기 형성제가 프로필렌 글리콜을 포함하고 글리세롤을 실질적으로 포함하지 않으면, 사용자에 의해 배출된 증기는 실질적으로 보이지 않는다. 따라서, 프로필렌 글리콜을 갖고 글리세롤을 실질적으로 갖지 않는 증기 형성제를 포함하는 액체 조성물은 사용자가 증기를 생성하지 않으면서 흡연할 수 있게 한다. 예를 들어, 실질적으로 80% 프로필렌 글리콜과 실질적으로 20% 물을 갖고 글리세롤을 실질적으로 갖지 않는 액체 조성물은 상기 장점을 제공할 수 있다.

적어도 하나의 예시적 구현예에 따르면, 증기 전구체에 산이 첨가될 수 있으며, 산은 일반적으로 e-흡연 장치에 미치는 감각적 및 작동적 영향을 최소화 하면서 기상 니코틴의 생성을 감소시키는 효과를 갖는다.

다른 구현예에서, 산은 산과 관련된 감각적 영향에 따라, 감각에 있어서 허용 가능한 양 이내로 첨가된다. 예를 들어, 아세트산을 특정 레벨로 첨가하면 일부 사용자에게는 “식초” 감각 반응을 나타낼 수 있다. 따라서, 일 구현예에서, 아세트산 함량은 이러한 감각적 영향이 나타나는 레벨 미만으로 제한될 수 있다. 바람직한 산 작용기가 (다중 산으로) 달성되는 산 복합체을 형성하기 위해, 다른 산도 아세트산(또는 다른 산)과 조합하여 유사한 방식으로 사용될 수 있지만, 각각의 산은 유의할만한 또는 불쾌한 감각적 영향이 발생할 수 있는 레벨 미만으로 포함된다.

적어도 하나의 예시적 구현예에 따르면, 산은 적어도 약 100℃의 비등점을 가지며, 액체 조성물의 pH를 약 3 내지 8의 범위에서 조절하기에 충분한 양으로 액체 조성물에 포함될 수 있다.

일 구현예에서, 산은 니코틴 기상 성분의 양을 산없이 생성된 니코틴 기상 성분 레벨의 약 30 중량% 이상, 바람직하게는 약 60 중량% 내지 약 70 중량%, 더 바람직하게는 약 70 중량% 이상, 및 가장 바람직하게는 약 85 중량% 이상 감소시키기에 충분한 양으로 포함된다.

일 구현예에서, 산은 e-흡연 장치의 작동에 따라 액체 조성물로부터 생성된 증기에 작용하여, 산없이 형성된 증기에 비해 인후에서의 거친 정도를 감소시킨다.

적어도 하나의 예시적 구현예에 따르면, 액체 조성물에 포함된 산은 피루브산, 포름산, 옥살산, 글리콜산, 아세트산, 이소발레르산, 발레르산, 프로피온산, 옥탄산, 젖산, 레불린산, 소르브산, 말산, 타르타르산, 숙신산, 구연산, 벤조산, 올레산, 아코니트산, 부티르산, 신남산, 데칸산, 3,7-디메틸-6-옥텐산, 1-글루탐산, 헵탄산, 헥산산, 3-헥센산, 트랜스-2-헥센산, 이소부티르산, 라우린산, 2-메틸부티르산, 2-메틸발레르산, 미리스틴산, 노난산, 팔미트산, 4-펜텐산, 페닐아세트산, 3-페닐프로피온산, 염산, 인산, 황산, 및 이들의 조합 중 하나 이상을 포함한다. 산은 염의 형태로 포함될 수도 있다.

도 1은 예시적 구현예에 따른 e-흡연 장치의 측면도이다. 도 1에서, 액체 조성물은, 예를 들어, 도 1에 도시된 e-흡연 장치와 같은 e-흡연 장치(60)에서 기화될 때 증기를 형성한다. e-흡연 장치(60)는 나사 조인트(74)에서 서로 결합되거나, 다른 연결 구조, 예컨대 꼭끼워 맞춤, 스냅 끼움, 멈춤쇠, 클램프, 걸쇠 중 하나 이상에 의해 서로 결합되는 교체식 카트리지(또는 제1 구간)(70) 및 재사용 가능한 고정구(또는 제2 구간)(72)를 포함한다.

도 3은 e-흡연 장치의 다른 예시적 구현예의 단면도이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 구간(70)은 마우스단부 삽입부(20), 모세관(18)을 포함하는 모세관 증기 발생기, 모세관(18)의 적어도 일부를 가열하기 위한 히터(19), 액체 공급 저장조(14), 및 선택적으로 밸브(40)를 수용할 수 있다. 대안적으로, 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 구간(70)은 아래에 더 상세하게 설명되는 바와 같이 마우스단부 삽입부(20), 히터(319), 가요성 필라멘트식 심지(328) 및 액체 공급 저장조(314)를 수용할 수 있다.

제2 구간(72)은 (도 2, 3 및 4에 도시된) 전원(12), 제어 회로(11), 및 선택적으로 (도 2 및 4에 도시된) 퍼핑 센서(16)를 수용할 수 있다. 제2 구간(72)의 나사부(74)는 제1 구간(70)에 연결되지 않을 때 배터리 충전기에 연결되어 배터리 또는 전원(12)을 충전할 수 있다.

도 2는 예시적 구현예에 따른 e-흡연 장치의 단면도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, e-흡연 장치(60)는 액체 공급 저장조(14), 히터(19) 및 밸브(40)을 수용할 수 있는 중간 구간(73)(제3 구간)을 포함할 수도 있다. 중간 구간(73)은 제1 구간(70)의 상류 단부에서 나사 결합부(74’)에 끼워지고, 제2 구간(72)의 하류 단부에서 나사 결합부(74)에 끼워지도록 구성될 수 있다. 이 예시적인 구현예에서, 제1 구간(70)은 마우스단부 삽입부(20)를 수용하고, 제2 구간(72)은 전원(12) 및 제어 회로(11)를 수용한다.

일 구현예에서, 제1 구간(70), 제2 구간(72) 및 선택적인 제3 구간(73)은 e-흡연 장치(60)의 길이를 따라 길이 방향으로 연장되는 외부 원통형 하우징(22)을 포함한다. 또한, 일 구현예에서, 중간 구간(73)은 일회용이고, 제1 구간(70) 및 제2 구간(72) 중 하나 또는 둘 모두는 재사용 가능하다. 구간(70, 72, 73)은 나사 연결부 또는 연결부에 의해 부착될 수 있고, 중간 구간(73)은 액체 공급 저장조(14)가 다 소모되면 교체될 수 있다. 다른 구현예에서, 제1 구간(70) 또한 모세관(18) 및 히터(19) 중 하나 또는 둘 모두를 세척할 필요가 없도록 교체 가능할 수 있다.

일 구현예에서, 제1 구간(70) 및 제2 구간(72)은 일회용 e-흡연 장치를 형성하기 위해 나사 연결부없이 일체형으로 형성될 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 외부 원통형 하우징(22)은 사용자가 액체 공급 저장조(14)에 손으로 압력을 가할 수 있게 하는 절개부 또는 함몰부(102)를 포함할 수 있다. 일 구현예에서, 외부 원통형 하우징(22)은 그의 길이를 따라 가요성 및 압축성 중 하나 또는 둘 모두이며, 액체 공급 저장조(14)를 전체적으로 또는 부분적으로 덮는다. 절개부 또는 함몰부(102)는 외부 원통형 하우징(22)의 원주 둘레로 부분적으로 연장될 수 있다. 따라서, 외부 원통형 하우징(22)은 플라스틱, 고무 및 이들의 조합을 포함하는 다양한 재료로 형성되거나 이를 포함할 수 있다. 일 구현예에서, 외부 원통형 하우징(22)은 실리콘으로 형성되거나 이를 포함한다. 외부 원통형 하우징(22)은 임의의 적절한 색상일 수 있다. 외부 원통형 하우징(22)은 그 위에 인쇄된 그래픽 또는 다른 표식을 포함할 수 있다. 또한, 액체 공급 저장조(14)는, 액체 공급 저장조에 압력이 인가될 때 액체가 액체 저장 공급부(14)로부터 모세관(18)으로 펌핑되도록 압축성이다. 압력 작동식 스위치(44)는 액체 공급 저장부(14) 아래에 위치될 수 있다. 액체를 펌핑하기 위해 압력이 액체 공급 저장부(14)에 인가될 때, 상기 스위치도 가압되어 히터(19)가 작동된다. 히터(19)는 모세관(18)의 일부일 수 있다. 상기 압력 스위치에 수동 압력을 인가함으로써, 전원(12)이 활성화되고, 전류가 전기 접점을 통해 모세관(18) 내의 액체를 가열하여 액체를 휘발시킨다.

도 2에 도시된 예시적 구현예에서, 액체 공급 저장조(14)는 압착될 때 가요성 및 압축성 중 하나 또는 모두가 되도록 탄성 중합체 재료로 형성되거나 이를 포함하는 관형 및 세장형의 몸체이다. 일 구현예에서, 탄성 중합체 재료는 실리콘, 플라스틱, 고무, 라텍스, 및 이들의 조합 중 하나일 수 있다.

일 구현예에서, 압축성 액체 공급 저장조(14)는 압착될 때 액체 공급 저장조(14)가 모세관(18)에 일정량의 액체 재료를 전달할 수 있도록 모세관(18)과 유체 연통하는 배출구(17)를 갖는다. 모세관에 액체를 전달하는 것과 동시에, 압력 스위치에 수동 압력이 가해질 때 전원(12)이 작동되고, 모세관(18)이 가열되어 액체 재료가 휘발되는 가열된 구간을 형성한다. 가열된 모세관(18)으로부터 방출될 때, 휘발된 재료는 팽창하고, 공기와 혼합되어 증기를 형성한다.

일 구현예에서, 액체 공급 저장조(14)는 (도 3 및 4에 도시된) 제1 구간(70) 또는 (도 2에 도시된) 중간 구간(73)의 외부 원통형 하우징(22) 내에서 길이 방향으로 연장된다. 또한, 액체 공급 저장조(14)는 가열되면 휘발되고 모세관(18)으로부터 방출되면 증기를 형성하도록 구성된 액체 조성물을 포함한다.

도 2 및 3에 도시된 예시적 구현예에서, 모세관(18)은 액체 공급 저장조(14)의 배출구(17)와 유체 연통하는 유입 단부(62), 및 휘발된 액체 물질을 모세관(18)으로부터 방출하도록 구성된 배출 단부(63)를 포함한다. 도 2 및 3에 도시된 바와 같이, 일 구현예에서, 액체 공급 저장조(14)는 밸브(40)를 포함할 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 밸브(40)는 액체 재료를 액체 공급 저장조에 유지시키고, 액체 공급 저장조(14)가 압착되어 압력이 저장조(14)에 인가될 때 개방되도록 구성된 체크 밸브일 수 있다. 일 구현예에서, 체크 밸브(40)는 의도치 않게 액체 공급 저장조(14)로부터 액체 재료가 분배되거나 히터(19)가 활성화 되는 것을 방지하기 위해 임계 최소 압력에 도달할 때 개방된다. 일 구현예에서, 체크 밸브(40)의 개방에 필요한 임계 압력은 히터(19)를 활성화하기 위해 압력 스위치(44)에 인가되어야 하는 압력과 본질적으로 동일하거나 약간 작다. 일 구현예에서, 압력 스위치(44)를 누르기 위해 필요한 압력은 우발적인 가열이 방지되도록 충분히 높다. 이러한 배치는 모세관을 통해 펌핑되는 액체의 부재 시, 히터(19)의 활성화를 방지한다.

유리하게는, 액체 공급 저장조(14)로의 공기 흡수를 방지하기 위해 수동으로 펌핑된 경우, 체크 밸브(40)를 사용하는 것은 액체 공급 저장조(14), 스위치(44), 또는 둘 모두에 대한 압력이 해제될 때 모세관로부터 되돌아 오는 액체의 양을 제한하는데 도움이 된다. 공기의 존재는 액체 공급 저장부(14)의 펌핑 성능을 저하시키고, 액체 조성물의 질을 저하시킬 수 있다.

일단 액체 공급 저장부(14)에 대한 압력이 해제되면, 밸브(40)는 폐쇄된다. 가열된 모세관(18)은 밸브(40)의 하류에 남아있는 임의의 액체를 방출한다.

선택적으로, 임계 유동 오리피스(41)가 체크 밸브(40)의 하류에 위치되어 모세관(18)에 액체의 최대 유속을 설정한다.

도 3에 도시된 바와 같이, 다른 예시적 구현예에서, 밸브(40)는 양방향 밸브일 수 있고, 액체 공급 저장조(14)가 가압될 수 있다. 예를 들어, 액체 공급 저장조(14)는 액체 공급 저장조(14)에 일정한 압력을 인가하도록 구성된 가압 장치(405)를 사용해 가압될 수 있다. 예를 들어, 액체 공급 저장조(14)에 일정하게 압력을 인가하는 내부 또는 외부 스프링과 판 장치를 사용해 액체 공급 저장조(14)에 압력이 인가될 수 있다. 대안적으로, 액체 공급 저장조(14)는 압축 가능하고 스프링에 의해 연결된 두개의 판 사이에 위치될 수 있거나, 액체 공급 저장조(14)는 압축 가능하고 외부 하우징과 스프링에 의해 연결된 판 사이에 위치될 수 있으므로, 상기 판이 액체 공급 저장조(14)에 압력을 인가한다.

일 구현예에서, 도 2와 3의 모세관(18)은 약 0.01 mm 내지 약 10 mm, 바람직하게는 약 0.05 mm 내지 약 1 mm, 더 바람직하게는 약 0.05 mm 내지 약 0.4 mm의 내경을 갖는다. 더 작은 직경을 갖는 모세관이 더 효율적으로 유체에 열을 전달하는데, 이는 유체 중심까지의 거리가 짧을수록 액체의 기화에 더 적은 에너지와 시간이 필요하기 때문이다.

일 구현예에서, 모세관(18)은 약 5 mm 내지 약 72 mm, 더 바람직하게는 약 10 mm 내지 약 60 mm 또는 약 20 mm 내지 약 50 mm의 길이를 갖는다. 일 구현예에서, 모세관(18)은 실질적으로 일자형이다. 다른 구현예에서, 모세관(18)은 공간을 절약하거나, 긴 모세관을 수용하거나, 둘 모두를 위해 코일형이거나 하나 이상의 굴곡부를 포함한다.

예시적 구현예에서, 모세관(18)은 전도성 재료로 형성되거나 이를 포함하므로, 상기 튜브를 통해 전류를 통과시킴으로써 스스로 히터(19)로서 작용한다. 모세관(18)은 모세관(18)에 의해 경험되는 작동 온도에서 필요한 구조적 완전성을 유지하면서, 저항에 의해 가열될 수 있고, 액체 재료와 반응하지 않는 임의의 도전성 재료일 수 있다. 모세관(18)의 형성에 적합한 재료는 스테인리스 강, 구리, 구리 합금, 막 저항 재료로 코팅된 다공성 세라믹 재료, 니켈-크롬 합금으로 Special Metals Corporation으로부터 입수할 수 있는 Inconel^®, 니켈-크롬 합금인 니크롬, 및 이들의 조합 중 하나 이상이다.

일 구현예에서, 모세관(18)은 모세관(18)의 길이를 따라 직류 또는 교류 전류의 통과를 위해 부착된 전기 리드(26)를 통해 히터(19)로서 기능하는 스테인리스 강 모세관(18)이다. 따라서, 스테인리스 강 모세관(18)은 저항 가열에 의해 가열된다. 스테인리스 강 모세관(18)은 단면이 원형일 수 있고, 다양한 게이지의 피하 주사 바늘로서 사용하기에 적합한 튜빙으로 형성되거나 이를 포함할 수 있다. 예를 들어, 모세관(18)은 약 0.11 mm의 내경을 갖는 32 게이지 바늘 및 약 0.26 mm의 내경을 갖는 26 게이지 바늘을 포함할 수 있다.

다른 구현예에서, 모세관(18)은, 예를 들어 글라스 튜브와 같은 비-금속 튜브일 수 있다. 이러한 구현예에서, 히터(19)는 예를 들어 글라스 튜브를 따라 배치된 스테인리스 강선, 니크롬선 또는 백금선과 같이 저항에 의해 가열될 수 있는 전도성 재료로 형성되거나 이를 포함한다. 글라스 튜브를 따라 배치된 히터가 가열되면, 모세관(18) 내의 액체 재료는 모세관(18) 내의 액체 재료를 적어도 부분적으로 휘발시키기에 충분한 온도로 가열된다.

일 구현예에서, 적어도 두개의 전기 리드(26)(도 2)가 금속 모세관(18)에 접착된다. 예시적 구현예에서, 상기 적어도 두개의 전기 리드(26)는 모세관(18)에 결합된다. 일 구현예에서, 도 2와 3에 도시된 바와 같이, 하나의 전기 리드(26)는 모세관(18)의 제1 상류부(101)에 결합되고, 두 번째 전기 리드(26)는 모세관(18)의 하류 단부(102)에 결합된다.

동작 시, 도 2와 3의 모세관(18)이 일단 가열되면, 모세관(18)의 가열된 부분 내에 담긴 액체 재료는 휘발되고, 배출구(63)로부터 액체 재료가 팽창하여 공기와 혼합되어 증기를 형성하는 혼합 챔버(240)에 배출된다.

전술하고 도 4에 도시된 바와 같이, 액체 조성물은 적어도 하나의 히터(319) 및 필라멘트형 심지(328)를 갖는 히터 구역을 포함하는 e-흡연 장치에 사용될 수도 있다. 제1 구간(70)은 길이 방향으로 연장되는 외부 튜브(또는 케이스)(22) 및 외부 튜브(22) 내에 동축으로 위치된 내부 튜브(또는 침니)(362)를 포함한다. 일 구현예에서, 상류 개스킷(또는 밀봉부)(320)의 노우즈(nose) 부(361)는 내부 튜브(362)의 상류 단부(365)에 끼워지며, 동시에 개스킷(320)의 외부 둘레(367)는 외부 케이싱(22)의 내부 표면(397)과 수밀 밀봉된다. 상류 개스킷(320)은 중앙 경로(321)를 정의하는 내부 튜브(362)의 내부로 개방되는 중앙의 길이 방향 공기 통로(315)를 또한 포함한다. 개스킷(320)의 상류부에 있는 가로 방향 경로(333)는 개스킷(320)의 중앙의 길이 방향 공기 통로(315)와 교차하고 연통한다. 이 경로(333)는 중앙의 길이 방향 공기 통로(315)와 개스킷(320)과 나사 연결부(74) 사이에 형성된 공간(335) 사이의 연통을 보장한다.

일 구현예에서, 하류 개스킷(310)의 노우즈 부(393)는 내부 튜브(362)의 하류 단부(381)에 끼워진다. 개스킷(310)의 외부 둘레(382)는 외부 케이싱(22)의 내부 표면(397)과 실질적으로 수밀하게 밀봉된다. 하류 개스킷(310)은 내부 튜브(362)의 중앙 경로(321)와 마우스단부 삽입부(20) 사이에 배치된 중앙 경로(384)를 포함한다.

이 예시적 구현예에서, 액체 공급 저장조(314)는 내부 튜브(362)와 외부 케이싱(22) 사이에서 및 상류 개스킷(320)과 하류 개스킷(310) 사이에서 고리 모양으로 접촉된다. 따라서, 액체 공급 저장조(314)는 중앙 공기 통로(321)를 적어도 부분적으로 둘러 싼다. 액체 공급 저장조(314)는 액체 재료 및, 선택적으로, 액체 재료를 저장하도록 구성된 액체 저장 매체(미도시)을 포함한다.

내부 튜브(362)는 그 내부로 연장되고 히터(319)를 수용하는 중앙 공기 통로(321)를 갖는다. 히터(319)는 액체 공급 저장조로부터 히터(319)에 액체 조성물을 전달하기 위해 액체 공급 저장조(314)의 대향 구간들 사이에서 연장되는 필라멘트 심지(328)와 접촉된다.

일 구현예에서, 본원에 기술된 각 구현예의 e-흡연 장치(60)는 또한 적어도 하나의 공기 유입구(440)를 포함한다. 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 적어도 하나의 공기 유입구(440)는 히터(319)의 상류에 위치될 수 있다.

도 2와 3에 도시된 예시적 구현예에서, 적어도 하나의 공기 유입구(440)은 바람직하게는 모세관를 따라 공기가 흡인되는 것을 최소화하여 가열 사이클 동안 모세관(18)의 냉각을 방지하도록 모세관(18)의 하류에 배치된다.

예시적 구현예에서, 적어도 하나의 공기 유입구(440)는 하나 또는 두개의 공기 유입구를 포함한다. 대안적으로, 3개, 4개, 5개 이상의 공기 유입구가 있을 수 있다. 공기 유입구(440)의 크기 및 개수를 변경하는 것은 또한 e-흡연 장치(60)의 흡인 저항을 설정하는데 도움을 줄 수 있다.

예시적 구현예의 전원(12)은 e-흡연 장치(60)에 배치된 배터리 또는 전원(12)을 포함할 수 있다. 전원(12)은 도 2와 3에 도시된 바와 같이 모세관(18)과 연결된 히터(19), 또는 도 4에 도시된 바와 같이 심지(328)와 연결된 히터(319)에 전압을 인가하도록 구성된다. 따라서, 히터(19 또는 319)는 2초 내지 10초의 기간과 같은 소정의 기간의 전력 사이클에 따라 액체 재료를 휘발시킨다.

일 구현예에서, 전기 접점 또는 히터(19, 319)와 전기 리드(26) 사이의 연결은 실질적으로 전도성이며 온도 저항성이며, 히터(19, 319)는 발열이 주로 히터(19)를 따라 발생하고 접점에서 발생하기 않도록 실질적으로 저항성이다.

배터리(12)는 리튬-이온 배터리 또는 그것의 변형체 중 하나, 예를 들어 리튬-이온 폴리머 배터리일 수 있다. 대안적으로, 배터리는 니켈-금속 하이브리드 배터리, 니켈 카드뮴 배터리, 리튬-망간 배터리, 리튬-코발트 배터리 또는 연료 셀일 수 있다. 그 경우, 바람직하게는, e-흡연 장치(60)는 전원의 에너지가 고갈될 때까지 사용자에 의해 사용 가능한다. 대안적으로, 전원(12)은 재충전 가능할 수 있으며, 배터리가 외부 충전 장치에 의해 충전되는 것을 가능하게 하는 회로를 포함할 수 있다. 그 경우, 바람직하게는 상기 회로는, 충전됐을 때, 소정 횟수의 퍼핑 동안 전력을 공급하며, 그 이후에 상기 회로는 상기 외부 충전 장치에 다시 연결되어야 한다.

일 구현예에서, 각 구현예의 e-흡연 장치(60)는 (도 2, 3 및 4에 도시된) 인쇄 회로 기판(11) 상에 있을 수 있는 제어 회로도 포함한다. 제어 회로(11)는 히터(19, 319)가 작동될 때 빛나도록 구성된 히터 작동 라이트(27)를 포함할 수도 있다. 일 구현예에서, 히터 작동 라이트(27)는 적어도 하나의 LED를 포함하며, 사용 중에 히터 작동 라이트(27)가 불타는 석탄의 외관을 본뜬 마개에 조명을 밝히도록 e-흡연 장치(60)의 상류 단부(28)(도 1에 도시됨)에 있다. 또한, 히터 작동 라이트(27)는 성인 흡연자에게 보이도록 구성될 수 있다. 또한, 히터 작동 라이트(27)는 흡연 물품 시스템의 진단에 이용될 수 있다. 라이트(27)는 성인 흡연자가 원할 때 라이트(27)를 활성화하거나, 비활성화하거나, 활성화 및 비활성화할 수 있도록 구성될 수도 있으므로, 원하는 경우, 라이트(27)는 흡연하는 동안 활성화되지 않는다.

히터(19)로의 전류 공급의 시간 주기는 기화하고자 하는 액체의 양에 따라 사전 설정될 수 있다. 제어 회로(11)는 프로그램 가능한 것일 수 있고, 주문형 반도체(ASIC)를 포함할 수 있다. 다른 예시적 구현예에서, 제어 회로(11)는 모세관의 가열, 밸브의 작동, 또는 둘 모두와 같은 기능을 수행하도록 프로그램된 마이크로프로세서를 포함할 수 있다.

도 2, 3 및 4에 도시된 바와 같이, e-흡연 장치(60)는 적어도 2개의 비축(off-axis), 바람직하게는 분기 배출구(21)를 갖는 마우스단부 삽입부(20)를 더 포함한다. 일 구현예에서, 마우스단부 삽입부(20)는 적어도 2개의 분기 배출구(21)를 포함할 수 있다(예를 들어, 3개, 4개, 5개, 6개 내지 8개 이상의 배출구). 일 구현예에서, 마우스단부 삽입부(20)의 배출구(21)는 비축 통로(23)의 단부에 위치되고 e-흡연 장치(60)의 길이 방향에 대해 외측으로 (즉, 분기되도록) 경사진다. 본원에서 사용된 바와 같이, 용어 "비축(off-axis)"은 e-흡연 장치의 길이 방향에 대한 각도를 나타낸다. 또한 바람직하게는, 마우스단부 삽입부(또는 흐름 가이드)(20)는 사용하는 동안 사용자의 입 안에서 증기를 실질적으로 균일하게 분배하도록 마우스단부 삽입부(20) 주위에 균일하게 분포된 배출구들을 포함한다.

또한, 배출구(21)와 비축 통로(23)는 증기에 반송된 기화되지 않는 액체 재료의 액적이 마우스단부 삽입부(20)의 내부 표면과 비축 통로(23)의 내부 표면 중 적어도 하나에 충돌함으로써, 상기 액적이 제거되거나 파괴되도록 배치된다.

일 구현예에서, 배출구(21) 중 하나 이상은 약 0.015 인치 내지 약 0.090 인치(예를 들어, 약 0.020 인치 내지 약 0.040 인치 또는 약 0.028 인치 내지 약 0.038 인치)의 직경을 가질 수 있다. 배출구(21)의 개수와 함께 배출구(21)와 비축 통로(23)의 치수는, 원하는 경우, e-흡연 장치(60)의 흡인 저항(RTD)을 조정하도록 선택될 수 있다.

일 구현예에서, e-흡연 장치(60)는 담배 기반의 흡연 물품과 대략 동일한 크기이다. 일부 구현예에서, e-흡연 장치(60)는 약 80 mm 내지 약 110 mm, 바람직하게는 약 80 mm 내지 약 100 mm 길이일 수 있고, 직경은 약 7 mm 내지 약 10 mm일 수 있다. 예를 들어, 일 구현예에서, e-흡연 장치는 약 84 mm의 길이이고, 약 7.8 mm의 직경을 갖는다.

e-흡연 장치(60)의 외부 원통형 하우징(22)은 임의의 적절한 재료 또는 재료의 조합으로 형성되거나 이를 포함할 수 있다. 일 구현예에서, 외부 원통형 하우징(22)은 적어도 부분적으로 금속으로 형성되며, 전기 회로의 일부이다.

일 구현예에서, 액체 조성물은 피루브산, 포름산, 옥살산, 아세트산, 이소발레르산, 발레르산, 프로피온산, 옥탄산, 젖산, 레불린산, 소르브산, 말산, 타르타르산, 숙신산, 구연산, 벤조산, 올레산, 아코니트산, 부티르산, 신남산, 데칸산, 3,7-디메틸-6-옥텐산, 1-글루탐산, 헵탄산, 헥산산, 3-헥센산, 트랜스-2-헥센산, 이소부티르산, 라우린산, 2-메틸부티르산, 2-메틸발레르산, 미리스틴산, 노난산, 팔미트산, 4-펜텐산, 페닐아세트산, 3-페닐프로피온산, 염산, 인산, 황산, 및 이들의 조합으로부터 하나 이상을 포함할 수 있다. 산은 염의 형태로 액체 조성물 내에 포함될 수도 있다. 일 구현예에서, 산의 염 형태는 산의 첨가가 증기 전달 효율 및 대응하는 유리산 형태와 니코틴의 반응 중 하나 또는 둘 모두에 상당한 악영향을 갖지 않도록 선택된다.

액체 조성물에 포함된 산은 적어도 약 100℃의 비등점을 가질 수 있다. 예를 들어, 산은 약 100℃ 내지 약 300℃ 또는 약 150℃ 내지 약 250℃ (예를 들어, 약 160℃ 내지 약 240℃, 약 170℃ 내지 약 230℃, 약 180℃ 내지 약 220℃, 또는 약 190℃ 내지 약 210℃) 범위의 비등점을 가질 수 있다. 이 범위의 비등점을 갖는 산을 포함함으로써, 산은 전술한 바와 같이 e-흡연 장치의 가열체에 의해 가열될 때 휘발될 수 있다. 히터 코일 및 심지를 사용하는 일 구현예에서, 히터 코일은 300℃ 또는 그 부근에서 작동 온도에 도달할 수 있다.

일 구현예에서, 산은 액체 조성물의 pH를 약 3 내지 약 8 범위에서 감소시키기에 충분한 양으로 액체 조성물에 포함된다. 예시적 구현예에서, 산은 액체 조성물의 pH를 약 3 내지 약 5 범위에서 조절하기에 충분한 양으로 액체 조성물에 포함된다. 예시적 다른 구현예에서, 산은 액체 조성물의 pH를 약 7 내지 약 8 범위에서 조절하기에 충분한 양으로 액체 조성물에 포함된다. 또한, 산은 주위 온도에서 응축될 수 있다(HCl 및 상온에서 기체인 다른 산을 제외함).

예시적인 구현예가 설명되었지만, 구현예는 많은 방식으로 변형될 수 있음이 명백할 것이다. 이와 같은 변경은 예시적 구현예의 의도된 범주로부터 벗어나는 것으로 간주되지 않고, 당업자에게 명백한 모든 이와 같은 변형은 다음의 청구범위의 범주 내에 포함되도록 의도된다.

11: 제어 회로
12: 전원
14: 액체 공급 저장조
16: 퍼핑 센서
17: 배출구
18: 모세관
19: 히터
20: 마우스단부 삽입부
21: 배출구
22: 외부 원통형 하우징
23: 비축 통로
26: 전기 리드
27: 히터 작동 라이트
28: 상류 단부
40: 밸브
41: 임계 유동 오리피스
44: 압력 작동식 스위치
60: e-흡연 장치
62: 유입 단부
63: 배출 단부
70: 교체식 카트리지(또는 제1 구간)
72: 재사용 가능한 고정구(또는 제2 구간)
73: 중간 구간
74: 나사 조인트
101: 제1 상류부
102: 함몰부
240: 혼합 챔버
310: 하류 개스킷
314: 액체 공급 저장조
315: 길이 방향 공기 통로
319: 히터
320: 상류 개스킷(또는 밀봉부)
321: 중앙 경로
328: 필라멘트형 심지
333: 가로 방향 경로
335: 형성된 공간
361: 노우즈(nose) 부
362: 내부 튜브(또는 침니)
365: 상류 단부
367: 외부 둘레
381: 하류 단부
382: 외부 둘레
384: 중앙 경로
393: 노우즈 부
397: 내부 표면
405: 가압 장치
440: 공기 유입부

Claims

e-흡연 장치용 액체 조성물로서,
프로필렌 글리콜을 포함하며, 글리세롤을 실질적으로 포함하지 않는 증기 형성제; 및
니코틴을 포함하되,
상기 e-흡연 장치 내에서 가열될 때 미립자상 및 기상을 갖는 증기를 형성하도록 구성되는 액체 조성물.
제1항에 있어서, 물을 더 포함하는 액체 조성물.
제2항에 있어서, 프로필렌 글리콜의 농도는 80%이고 물의 농도는 20%인 액체 조성물.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 니코틴의 농도는 1.5 중량% 이하인 액체 조성물.
제4항에 있어서, 니코틴의 농도는 1.5 중량%인 액체 조성물.
제4항에 있어서, 니코틴의 농도는 1 중량% 또는 0.5 중량%인 액체 조성물.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 니코틴의 농도는 2 중량%, 2.5 중량%, 또는 3 중량%인 액체 조성물.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 증기 형성제로부터 형성된 증기 입자는 글리세롤을 포함하는 다른 증기 형성제로부터 형성된 증기 입자보다 더 큰 평균 직경을 갖는 액체 조성물.
제8항에 있어서, 상기 증기 형성제로부터 형성된 증기 입자의 증발률은 글리세롤을 포함하는 다른 증기 형성제로부터 형성된 증기 입자의 증발률보다 더 큰 액체 조성물.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 액체 조성물은 용액의 형태인 액체 조성물.
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 피루브산, 포름산, 옥살산, 글리콜산, 아세트산, 이소발레르산, 발레르산, 프로피온산, 옥탄산, 젖산, 소르브산, 말산, 타르타르산, 숙신산, 구연산, 벤조산, 올레산, 아코니트산, 부티르산, 신남산, 데칸산, 3,7-디메틸-6-옥텐산, 1-글루탐산, 헵탄산, 헥산산, 3-헥센산, 트랜스-2-헥센산, 이소부티르산, 라우린산, 2-메틸부티르산, 2-메틸발레르산, 미리스틴산, 노난산, 팔미트산, 4-펜텐산, 페닐아세트산, 3-페닐프로피온산, 염산, 인산 및 황산 중 적어도 하나를 포함하는 산성 화합물을 더 포함하는 액체 조성물.
제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 니코틴 중타르타르산염을 더 포함하는 액체 조성물.
액체 조성물을 포함하는 카토마이저를 포함하는 e-흡연 장치를 개선하는 방법으로서,
프로필렌 글리콜을 포함하고 글리세롤을 실질적으로 포함하지 않는 증기 형성제를 첨가하는 단계; 및
니코틴을 상기 액체 조성물에 첨가하는 단계를 포함하는 방법.
제13항에 있어서, 물을 상기 액체 조성물에 첨가하는 단계를 더 포함하는 방법.
제14항에 있어서,
증기 형성제를 첨가하는 상기 단계는 80%의 프로필렌 글리콜을 첨가하는 단계를 포함하고;
물을 첨가하는 상기 단계는 20%의 물을 첨가하는 단계를 포함하는 방법.
제13항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 니코틴을 첨가하는 상기 단계는 니코틴을 1.5 중량% 이하로 첨가하는 단계를 포함하는 방법.
제16항에 있어서, 니코틴을 첨가하는 상기 단계는 1.5 중량%의 니코틴을 상기 액체 조성물에 첨가하는 단계를 포함하는 방법.
제16항에 있어서, 니코틴을 첨가하는 상기 단계는 1 중량% 또는 0.5 중량%의 니코틴을 상기 액체 조성물에 첨가하는 단계를 포함하는 방법.
제13항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 니코틴을 첨가하는 상기 단계는 2 중량%, 2.5 중량%, 3 중량%의 니코틴을 상기 액체 조성물에 첨가하는 단계를 포함하는 방법.