서로 접촉할 때 궐련의 단부를 점화시키기에 충분한 열에너지를 생성하는 비혼화성 화학물질들을 포함하는 궐련의 자가-점화를 위한 장치{DEVICE FOR SELF-LIGHTING OF A CIGARETTE, COMPRISING INCOMPATIBLE CHEMICAL MATERIALS THAT GENERATE SUFFICIENT THERMAL ENERGY TO LIGHT THE END OF SAID CIGARETTE WHEN THEY ARE IN CONTACT WITH ONE ANOTHER}
본 발명은 서로 접촉할 때 궐련(cigarette)의 단부를 점화시키기에 충분한 열에너지를 생성하는 비혼화성 화학물질들을 포함하는 궐련의 자가-점화를 위한 장치에 관한 것이다. 이는 발화 장치(pyrotechnic devices), 특히 궐련을 점화하고 라이터 또는 성냥 형태의 통상의 수단들의 대안을 제공하기 위한 발화 장치에 관한 것이다.
궐련을 자가-점화하기 위한 장치들이 하기의 특허 문헌들에 기술되어 있다: FR 2 905 231 (Charli ABISDID), BG 407 714 (M. MARGOLIS), DE 3 509 293 (LIECHTENSTEIN RICHARD VON), EP 0 066 021 (YOO, BYUNG EON) FR 7 539 535 (TOKYO ENGINEERING CO.) D5: GB 314 145 (Piedad and Alejandro LIFCHUZ), FR 709 175 (Giulio TURRI), JP 2005 5 224 232 (ISHIKAWA JOJI), GB 406 153 (Ansley HERMAN FOX). 이들 장치들은 충격 또는 마찰의 영향하에서 가연성 물질을 점화하도록 배치된 발화물질(priming material)을 포함한다. 일반적으로 사용되는 접촉띠(contact strips)들은 궐련들을 점화함에 따라 마모된다. 또한 띠가 더 마모되면 궐련을 점화시키는 것이 어려워진다. 문헌들 FR 1 014 899 (FONDO), BE 1 012 826 (JACQUET), BE 1 015 826 (JACQUET), BE 97 941 (BONCHEV MIROSLAV B.), GB 356 861 (Robert SUTHERLAND), GB 2 342 560 (ZYGMUNT MAREK NIEWIADOMSKI), GB 752 365 (Hans HANNO MOSER), GB 790 341 (Kurt KORBER) or US 2 029 186 (PETERSON), WO 2012/123647 (ABISDID et al.)은 궐련의 점화할 말단에 위치되는 제1 화학물질 및 제1 물질과 비혼화성인 제2 화학물질을 포함하는 자가-점화를 위한 장치들을 기술하고 있다. 이들 장치들은 타단에 접촉하도록 위치되는 경우 자발적으로 점화하는 화학물질들의 비혼화성의 원리를 이용한다. 실제로, 제2 화학물질은: - 팩을 조작할 때, 제2 화학물질이 분리되며, 그 결과, 실제로 후속적으로 궐련들을 점화시키기 어렵게 할 수 있도록 하는 방법으로 궐련들의 팩의 면들 중 하나에 조건부로 놓이거나(conditioned), - 또는 거의 적용되지 않는 개개 용기들 내에 조건부로 적용된다. 이들 불완전성들을 극복하기 위하여, 문헌 US 3 109 435 (PALEY)에는, 과망간산칼륨이 궐련의 점화할 단부에 고정된 다공성 물질로 이루어진 캡슐 내에 위치되는 자가-점화를 위한 장치가 공지되어 있다. 제2 화학물질이 궐련의 점화할 단부 상에 들어맞고 제2 물질을 제1 물질과 접촉되도록 위치시킬 수 있는 용기 내에 배치된다. 이 장치는 비교적 현실적이나 단점들을 갖는다. 결국, 점화를 위한 제2 물질이 용기 내측에 위치되는 흡수물질을 흡수한다. 주변 조건들(특히 공기의 수분량) 중에서 수일 동안의 노화 이후, 제2 물질이 신뢰할 만한 방법으로 궐련을 점화시키기 어렵게 되는 방법으로 산화되거나 및/또는 건조된다. 과망간칼륨의 특성들은 또한 공기 중 및 궐련의 담배(tobacco) 내에 포함된 습도에 의해 악화된다. 또한 과망간산염을 포함하도록 하기 위한 캡슐의 사용은 슬래그의 추가를 야기할 수 있는 부가의 물질을 도입하고, 이는 적절하게 선택되지 않는 한 끽연가들의 입장에서 유의미한 단점이 될 수 있다. US 3 109 435은 캡슐의 물질의 속성에 대하여 접근하지 못하고 있다. WO 2012/123679 (ABISDID et al.)은 제1 물질을 내포(encapsulating)하는 것을 고려하고 있으나, 캡슐의 속성을 드러내지는 못하고 있다.
상기한 선행기술을 고려하여, 본 발명은 궐련의 용이한 점화를 가능하게 하는 한편 선행기술에서 공지된 화학물질들의 적용과 관련된 결점들을 제거하는 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 본 발명은 또한 사용이 용이하고, 간단한 디자인 및 저가인 자가-점화를 위한 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 의해 제안되는 해결책은, 제1 화학물질 및 제2 화학물질을 포함하고, 상기 화학물질들이 비혼화성이며, 그리고 이들이 서로 접촉하는 경우에 궐련의 단부를 점화시키기에 충분한 열에너지를 생성하는 궐련의 자가-점화를 위한 장치이다. 제1 화학물질은 궐련의 점화할 단부에 고정되도록 의도된 캡슐 내에 위치된다. 제2 화학물질은 제1 물질과 접촉되도록 하는 것을 허용하는 배열로 궐련의 점화할 단부에 위치되도록 디자인된 수용체 내에 위치된다. 이 장치는, 캡슐이 기밀 및 방습(moisture-tight)인 가연성 물질로 만들어지고, 상기 캡슐은 적어도 하나의 천공영역(puncturing zone)을 가지며, 수용체(rdeceptacle)가 제2 화학물질을 포함하는 밀봉된 저장용기를 내포하고, 저장용기(reservoir)는, 상기 캡슐의 천공영역을 천공하기에 충분한 강도를 가지고 상기 제2 화학물질이 흐를 수 있도록 하는 첨두편(pointed end piece)을 포함하는 것을 특징으로 한다. 기밀 및 방습 물질로 만들어진 캡슐의 사용은 공기 중 및 궐련의 담배 내에 포함된 습도로부터 제1 화학물질을 보호하는 것을 가능하게 한다. 또한, 이러한 캡슐을 위한 가연성 물질의 선택은 끽연가가 성냥, 라이터 등과 같은 통상의 점화 수단들 또는 다른 궐련의 사용을 원하는 경우에 담배의 점화를 용이하게 하는 것을 가능하게 한다. 이러한 수용체의 사용은 제1 화학물질에 대하여 주의 깊게 제2 화학물질을 적치하는 것을 가능하게 하여 화학물질이 젖는 것을 피하고 자가-발화 반응을 방지하거나 또는 적어도 궐련을 점화하기에 충분한 열에너지를 생성할 수 없는 지점까지 이를 늦추도록 한다. 따라서 캡슐 물질의 선택 및 수용체의 디자인은 시너지로 작용하여 심지어 상대적으로 긴 노화 시간(aging time)의 경과 후, 궐련들의 효과적인 점화를 제공하도록 한다. 앞서 정의된 뚜렷한 특성들과는 별도로 본 발명의 대상 장치의 다른 뚜렷한 특징들은 이하에 나열되었으며, 이들 특징들은 각각 개별적으로 또는 조합하여 고려될 수 있다: - 천공영역은 캡슐의 벽의 잔여부 보다 얇거나 및/또는 덜 저항성인 밀봉 형태를 가질 수 있고, - 캡슐은 유리하게는 대부분 니트로셀룰로오스로 이루어지고, - 캡슐은 유리하게는 니트로셀룰로오스의 콜로디온(collodion)을 매개(intermediary)로 궐련의 점화할 말단에 위치를 유지하고, - 수용체는 유리하게는 외경이 실질적으로 궐련의 외경에 대응하는 원통형의 튜브의 형상을 가지며, 튜브 내에 수용되는 저장용기를 수반하고, 상기 튜브 내측에 위치되는 저장용기를 둘러싸는 가요성 충진물질(flexible filling material)을 수반하고, - 수용체, 저장용기 및 가요성 충진물질은 유리하게는 생분해성(biodegradable) 및/또는 생분열성(bio-fragmentable) 물질들로 만들어지고, - 수용체 및 저장용기들은 유리하게는 가요성 물질로 만들어져, 상기 수용체의 벽에 대한 압력이 제2 화학물질이 첨두편을 통하여 배출되도록 하며, - 대안적인 실시형태에서는, 저장용기에 피스톤이 제공되어, 피스톤의 변위가 제2 화학물질이 첨두편을 통하여 배출되도록 하며, - 저장용기는 0.005㎖ 내지 0.05㎖의 액체 글리세린을 포함하고, - 제1 화학물질이 우선적으로 대부분 과립크기(granulometry)가 10㎛ 내지 200㎛, 유리하게는 20㎛ 내지 30㎛인 분말 형태의 과망간산칼륨으로 이루어지고, - 캡슐의 일부는 유리하게는 상기 수용체를 궐련의 점화할 단부에 피팅(fitting)하는 동안 수용체의 가이드(guide)로서 기능하도록 구성되고, - 캡슐은 테이퍼진 형태(tapered shape)로 형성되어, 캡슐의 최광 부분(widest portion)이 궐련의 점화할 단부측에 위치되며, - 캡슐은 상기 수용체를 궐련의 점화할 단부에 피팅(fitting)하는 동안 수용체의 가이드로서 기능하는 부분을 포함할 수 있다. 이 가이드를 형성하는 부분은 제1 물질이 제2 물질과 접촉하도록 하기에 더 적절한 형상을 제1 물질에 부여하도록 하는 데 사용될 수 있다. 결국, 제1 물질과 제2 물질 간의 접촉의 형태에 따라, 점화가 더 잘 수행될 수 있다. 제1 물질의 표면에서 접촉이 이루어지거나 또는 제1 층들로 한정되고, 특히 상기 제1 물질이 과망간산칼륨이고 제2 물질이 액체 글리세린인 경우에 최량의 결과들이 얻어진다. - 제1 화학물질은 우선적으로 대부분 과망간산칼륨으로 이루어지고 제2 화학물질은 대부분 글리세린으로 이루어지며, - 밀봉된 용기 및 첨두편들은 주조(molding)에 의해 얻어지는 단일-블럭 부품(Single-block part)의 형태를 가질 수 있거나 또는 2개의 분리된 부품들로 이루어질 수 있다. 본 발명의 다른 양태는 흡입 단부(inhalation end) 및 점화할 단부를 포함하는 궐련에 관한 것이며, 상기 궐련에는 상기한 특성들 중의 하나에 따른 자가-점화를 위한 장치와, 제2 물질의 제1 물질과의 어떠한 접촉도 방지하도록 초기에 궐련의 단부들 중의 하나에 배열되는 용기가 제공되고, 상기 용기는 제거가능하고, 제2 물질의 제1 물질과의 접촉을 허용하는 배열로 점화할 단부에 위치되도록 형성된다. 앞서 정의된 뚜렷한 특성들과는 별도로 본 발명의 대상 장치의 다른 뚜렷한 특징들이 이하에 나열되었으며, 이들 특징들은 각각 개별적으로 또는 조합하여 고려될 수 있다: - 수용체는 유리하게는 첨두편의 둘레에 배열되는 고정 영역(fastening zone)을 포함하고, 상기 고정 영역은: -- 상기 첨두편이 상기 흡입 단부 내로 매립되도록 하는 방법으로 궐련의 점화할 단부에 반대편의 흡입 단부 상에 피팅되고, -- 상기 첨두편이 캡슐 내로 매립되도록 하는 방법으로 점화할 단부에 피팅되도록 구성되며, - 상기 수용체는: -- 첨두편 둘레에 배치되는 제1 고정 영역으로서, 상기 첨두편이 캡슐 내로 매립되도록 하는 방법으로 점화할 단부 상에 피팅되도록 구성되는 제1 고정 영역과, -- 상기 제1 영역의 반대편에서, 상기 첨두편이 캡슐로부터 분리되도록 하는 방법으로 점화할 단부 상에 또는 흡입 단부 상에 피팅되도록 구성되는 제2 고정 영역을 포함할 수 있다. - 수용체는 상기 궐련의 흡입 단부 내로 매립되는 첨두편을 수반하며, 점선을 따른 절취선의 분리가능한 접착탭(adhesive tab)에 의해(또는 임의의 다른 유사한 고정 수단에 의해) 궐련의 연장부에 유지될 수 있다.
이하에서는 본 발명의 다른 잇점들 및 특성들을 첨부된 도면들을 참조한 바람직한 실시예들을 통하여 설명하나, 이러한 실시예들은 예시적인 것으로 본 발명은 이에 제한되지 않는다:
- 도 1 내지 도 4는 본 발명에 따른 자가-점화를 위한 장치로 궐련을 점화하는 것을 가능하게 하는 여러 단계들을 도식적으로 나타낸 도면,
- 도 5a, 도 5b 및 도 5c는 본 발명에 따른 3개의 대안적 실시예들에 따른 제2 물질의 수용체의 도식적인 길이방향 단면도,
- 도 6a 내지 도 6h는 궐련의 점화할 단부에 배열되는 제1 물질을 포함하는 캡슐의 서로 다른 구성들을 도식적으로 나타내는 도면,
- 도 60은 점화할 단부에 배열되는 캡슐 또는 펠렛의 가시부(visible portion)을 나타내는 궐련의 정면도,
- 도 7a 및 도 7b는 도 6e에 따른 궐련에서 도 5a에 따른 수용체의 사용을 나타내는 도면,
- 도 8a 및 도 8b는 도 6e에 따른 궐련에서 도 5b에 따른 수용체의 사용을 나타내는 도면,
- 도 9a 및 도 9b는 도 6e에 따른 궐련에서 도 5c에 따른 수용체의 사용을 나타내는 도면이다.
도 7a, 도 7b, 도 8a, 도 8b, 도 9a, 도 9b의 구성은 물론 도 6a, 도 6b, 도 6c, 도 6d, 도 6f, 도 6g 및 6h에 따른 궐련들에 바뀌어 배치될 수 있다.
본 발명은 궐련(1)을 자가-점화시키는 것을 가능하게 한다. "궐련(cigarette)"은 필터를 수반하거나 수반하지 않는 통상의 궐련, 가는 엽궐련(cigarillo), 여송연(cigar) 또는 끽연가에 의해 소모될 수 있는 다른 유사한 물건을 의미한다. 첨부된 도면들에 도시된 바와 같이, 궐련(1)은 대체로 종이(2)로 형성되고 내부에 잘게 썬 담뱃잎(3)이 배치된 원통형 형상을 갖는다. 직경은 3㎜ 내지 7㎜의 범위 이내일 수 있고 길이는 60㎜ 내지 100㎜ 사이로 변할 수 있다. 이는 점화할 단부(4) 및 상기 점화할 단부 반대편의 흡입 단부(5)를 포함한다. 흡입 단부(5)는 특히 필터(6)를 포함할 수 있다. 본 발명의 대상인 자가-점화를 위한 장치는 제1 화학물질(7)(또는 "점화될(to be lit)" 물질) 및 제2 화학물질(8)(또는 "점화시키는(for lighting)" 물질)을 포함한다. 이들 두 화학물질들은 비혼화성이고 서로 접촉하는 경우에 화염(flame)을 수반하거나 수반하지 않고 궐련(1)의 단부(4)를 점화하기에 충분한 열에너지(예를 들면 150℃ 내지 700℃)를 생성한다. 제1 물질(7)/제2 물질(8) 쌍은 예를 들면 과망간산칼륨(potassium permanganate)/글리콜(glycol); 질산은(silver nitrate)/적린(red phosphorus); 질산은/황; 염소산염 및 붕산(chlorates and boric acid)/글리콜; 알루미늄/요오드팅크(tincture of iodine); 나트륨 금속 또는 동일 족의 다른 금속들/물 또는 알코올성 종결 반응물(termination reactants); 라니 니켈 또는 함린체(Raney nickel or phosphoric)/산화제 물질(oxidizer materials)(MnO 2 )); 니트로셀룰로오스/강산(황산, 염산) 등의 형태의 산화제/연료 쌍일 수 있다. 대부분 과망간산칼륨으로 이루어지는 제1 화학물질 및 대부분 글리세린으로 이루어지는 제2 화학물질로 최량의 결과들이 수득된다. 본 발명의 관점에서, "대부분(mostly)"은 제2 물질(8)을 별개로 제1 물질(7)의 총중량에 대해 글리세린을 별개로 과망간산칼륨의 중량%가 50중량%/중량 제1 또는 제2 물질 이상, 유리하게는 70중량%/중량 제1 또는 제2 물질 이상, 바람직하게는 95중량%/중량 제1 또는 제2 물질 이상임을 의미한다. 더욱이 이 물질들의 쌍은 효과에 있어서 위생기준들을 따르고 어떠한 독성의 위험도 없다는 잇점을 갖는다. 결국, 글리세린은 식품첨가제로서 통상적으로 사용되는 제품이고; 이는 감미를 갖는 점성, 투명, 무색, 무취의 비-독성 액체의 형태를 갖는다. 과망간산칼륨은 살균제로서 그리고 탈취제로서 통상적으로 사용되는 무기염이다. 이는 특히 식수를 처리하는 데 사용된다. 과망간산칼륨과 글리세린 간의 반응은 표면화학반응이다. 즉, 반응속도(reaction kinetics)는 고체(과망간산칼륨)과 액체(글리세린) 간의 접촉면적의 크기에 직접적으로 비례한다. 과망간산칼륨은 상대적으로 미세한 분말 형태로 사용하는 것이 바람직하다. 이 분말이 더 미세할수록, 고체(과망간산칼륨)과 액체(글리세린) 간의 접촉 면적이 더 커지고 그에 따라 반응속도가 더 빨라진다. 과립크기가 10㎛ 내지 200㎛, 유리하게는 20㎛ 내지 30㎛인 과망간산칼륨의 미세한 분말로 최량의 반응성(수 초 내에 반응이 개시)이 수득된다. 25㎛의 평균 과립크기가 양호한 결과들을 제공한다. 수 초의 짧은 잠복기(incubation period)가 요구되기 때문에 대부분 과망간산칼륨으로 이루어지는 제1 화학물질(7)과 대부분 글리세린으로 이루어지는 제2 화학물질(8)에 의해 개시되는 화학반응이 즉각적이지는 않으나, 이것이 사용자가 궐련(1)이 점화되지 않았다는 생각을 갖게 하지는 않는다. 반응은 전적으로 이산화탄소 및 수증기로 이루어지는 비-독성의 연기의 선행 배출에 의해 알려지게 된다. 그 효과가 라이터의 또는 성냥의 화염에 의해 야기되는 것과 유사하기 때문에, 반응이 강렬하지는 않다. 일단 반응이 완료되면, 궐련의 단부(4)가 충분히 점화되어 끽연가가 불완전 반응의 연기를 흡입하지 않도록 하는 것을 확실하게 하는 것에 의하여 끽연가가 궐련을 그의 입술(slips)로 가져가고 담배 연기의 흡입을 시작하도록 하기에 충분한 시간을 허용한다. 이러한 상태는 궐련(1)의 자가-점화를 보증하고 사용자를 안심시킨다. 또한, 이들 두 화학물질들은 충분한 시간 동안 충분히 안정하다. 별도의 재료들이 사용되어 본 발명에서 실행되는 원료 비혼화성 화학물질들을 희석시키거나, 결합시키거나, 고정시키거나, 활성화시키거나 또는 반대로 늦추거나 또는 부동태화시킬 수 있다. 특히, 과망간산염에 티오황산나트륨의 첨가에 의하여, 과망간산염의 글리세린과의 반응성 및 점화시간에서의 재현성에서 상당한 개선이 관측되었다. 추가로 다른 재료(예를 들면 방수 재료)들이 주변 조건들, 특히 습도에서의 제1 물질(7) 및 제2 물질(8)의 내성을 강화시키는 것을 가능하게 할 수 있다. 도 6a 내지 도 6h를 참조하면, 제1 화학물질(7)이 캡슐(70) 내에 위치되어 궐련(1)의 점화할 단부(4)에 고정되도록 의도된다. 캡슐(70)은 점화할 단부(4)의 최외곽(very edge)(도 6a 내지 도 6g) 또는 약간 후퇴하여(도 6h) 위치될 수 있다. 후자의 경우, 도 6h에서 나타낸 바와 같이, 캡슐(70)은 수 밀리미터의 깊이에 걸쳐 점화할 단부(4)가 통상의 궐련의 종횡비와 유사한 종횡비를 유지하도록 하는 방법으로 담배 섬유들로 피복될 수 있다. 실제에 있어서, 캡슐(70)은 0.1㎎ 내지 5㎎의 과망간산칼륨을 포함한다. 캡슐(70)은 대부분 니트로셀룰로오스로 이루어지는데, 즉 캡슐(제1 물질(7)로 채워지지 않은)의 총중량에 대한 니트로셀룰로오스의 중량%는 50중량%/중량 캡슐 이상, 유리하게는 70중량%/중량 캡슐 이상, 바람직하게는 95중량%/중량 캡슐 이상이다. 실제에 있어서, 캡슐은 니트로셀룰로오스의 시트(sheet), 예를 들면 니트로필름(Nitrofilm®) 또는 셀룰로이드로부터 형성된다. 니트로셀룰로오스는 많은 잇점들을 갖는다: - 이 물질은 기밀(airtight) 및 수밀(watertight)이고 공기 중의 그리고 궐련(1)의 담배 내에 포함된 수분에 대하여 제1 화학물질(7)을 보호하는 것을 가능하게 하고; - 니트로셀룰로오스의 연소는 고체 잔사를 생성함이 없이 또는 단지 극소량의 슬래그 또는 재 만을 남긴 채 단지 기체상 화학종들 만을 배출하고; - 1초 또는 2초 이하로 연소 시간이 매우 빠르다. 따라서 끽연가가 궐련을 그의 입으로 가져가기 이전에 캡슐(70)이 연소하는 데 필요한 전체 시간을 갖기 때문에 끽연가는 연소 생성물들을 흡입하는 위험을 갖지 않고, - 캡슐(70)의 소정의 형상화(formatting)가 용이하다. 이 물질의 선택은 또한 본 발명의 목적 궐련들의 공업적 제조를 용이하게 하는 잇점을 가지며: 한편으로는 캡슐(70)들을 사전에 완료하고 자동화하기 용이한 공업적인 공정에 따라 제1 화학물질(7)로 담지시킬 수 있고, 다른 한편으로는 캡슐(70)을 궐련(1)의 단부(4)에 고정시키는 것 또한 용이하게 자동화될 수 있는 순전히 기계적인 작업이며, 이는 담배 회사에 매우 중요하다. 니트로셀룰로오스의 특성들과 유사한 특성들을 갖고 당해 기술분야에서 숙련된 자들에게 적절한 다른 물질들, 예를 들면, 견주(pongee silk) 또는 생분해성 폰지(biodegradable pongee)가 사용될 수 있다. 대부분 과망간산칼륨으로 이루어지는 제1 화학물질(7)이 대부분 글리세린으로 이루어지는 제2 화학물질과 접촉하는 경우, 그 혼합물들은 연기를 수반하지 않고 가능한 수백도의 온도까지 빠르게 가열된다. 계속해서 이 열에너지는 자가-점화 온도가 150℃ 내지 200℃인 니트로셀룰로오스에로 전달된다. 따라서 이 "활성화(activation)" 물질은 자가-점화 온도가 도달되자마자 점화된다. 궐련(1)의 점화할 단부(4)는 캡슐(70)을 적치하기 이전에 사전에 니트로셀룰로오스의 콜로디온으로 침적(impregnated)될 수 있다. 이러한 침적은 특히 두 비혼화성 물질들(7, 8)들의 반응에 의해 생성된 화염의 담뱃잎으로의 전달의 확실성을 개선시키고 점화할 단부(4) 상에 캡슐(70)을 제자리에 유지시키는 것을 증가시킨다는 점에 특별히 흥미롭다. 예를 들면, 공업적인 제조에 있어서, 선행의 침적 물질은 일단 건조되면 제1 화학물질(7)을 포함하는 캡슐(70)의 궐련(1)의 담배(3)에의 부착을 제공하는 글루-겔(glue-gel)의 형태를 가질 수 있다. 캡슐(70)은 또한 아라비아검(gum arabic), 식품-등급의 접착제(food-grade adhesive) 또는 당해 기술분야에서 숙련된 자들에게 적절한 임의의 다른 제품에 의해 단부(4) 상에 접착될 수 있다. 도 5a, 도 5b 및 도 5c를 참조하면, 제2 화학물질(8)은 수용체(80) 내에 위치된다. 도 5a 및 도 5b에 도시된 실시예에서, 수용체(80)는 궐련(1)의 점화할 단부(4) 상에 피팅되고 상기 제2 물질을 제1 물질(7)과 접촉시키도록 구성된다. 본 발명의 의미에 있어서, "피팅(fitting)"은 수용체(80)가 단부에 고정된 잔여부를 수반하거나 또는 잔여부를 수반하지 않고 점화할 단부(4) 상에, 단부에 대해 및/또는 단부 주위에 위치되도록 하는 가능성을 의미한다. 도 5c에 도시된 실시예에 있어서, 수용체(80)는 더 일반적으로는 제2 물질(8)이 제1 물질(7)과 접촉되는 것을 허용하도록 하는 배열로 점화할 단부(4)에 대해 위치되도록 디자인된다. 수용체(80)는 제거가능하며, 즉 이는 궐련(1)으로부터 분리될 수 있다. 이는 외측으로 개방된 하나 또는 그 이상의 단부들을 가지거나 또는 완전히 밀폐될 수 있다. 실제에 있어서, 수용체(80)는 바람직하게는 단부(12)들 중 하나가 밀폐되고 외경이 실질적으로 궐련(1)의 외경에 대응하는 원통형 관의 형상을 갖는다. 수용체(80)의 직경은 예를 들면 2㎜ 내지 8㎜로 변할 수 있다. 길이는 수 밀리미터 내지 수 센티미터로 변할 수 있다. 수용체(80)는 제2 화학물질(8)을 포함하는 밀봉된 용기(81)를 내포한다. 가능하게는, 저장용기(81)를 둘러싸는 가요성 충진물질(83)이 수용체(80)를 형성하는 관 내부에 위치될 수 있다. 충진물질(83)은 저장용기(81)가 수용체(80)의 중심에 위치되도록 하는 기능을 갖는다. 제1 물질(7) 상으로(또는, 기껏해야, 캡슐(70) 내에 포함된 제1 물질(7))의 외부 담지층 내로) 제2 물질(8)의 방울을 적치시키는 것을 가능하게 하기 위하여, 밀봉된 용기(81)는 소규모이고, 바람직하게는 당해 기술분야에서 숙련된 자들에게 고려될 수 있는 적절한 임의의 형태를 갖는 가요성 계량 피펫(flexible metering pipette)의 형태이다. 실제에 있어서, 저장용기(81)는 0.005㎖ 내지 0.05㎖의 액체 글리세린을 포함한다. 이는 (직경이 높이보다 작은) 연장된 형상이거나 또는 (직경이 높이보다 큰) 두툼한 형상일 수 있다. 저장용기(81)는, 그의 강도가 캡슐을 천공하기에 충분하고 그를 통하여 제2 화학물질(8)이 흐를 수 있도록 하는 첨두편(82)을 포함한다. 첨두편(82)은 바람직하게는 피하주사기들의 바늘들의 형상과 유사한 형상을 갖는다. 이러한 형상은 특히 천공을 용이하게 하기 위한 회전 운동을 수반하거나 수반함이 없이 궐련(1)의 축에 따라 가압하는 것에 의하여 캡슐(70)을 천공하는 데 적합하다. 천공을 용이하게 하기 위하여, 캡슐(70)의 벽은 유리하게는 수용체(80)(도 7a 내지 도 8b)의 첨두편(82)에 의해 천공되도록 의도된 천공영역(71)(도 6a 내지 도 6h)을 포함한다. 이 천공영역(71)은 유리하게는 캡슐(70)의 벽의 잔여부 보다 더 얇거나 및/또는 덜 저항성인 밀봉의 형태를 갖는다. 밀봉(71)은 또한 식품-등급의 플라스틱 또는 알루미늄 필름 형태의 수밀의 물질로 만들어질 수 있다. 또한 수밀이고 적절한 접착을 통하여 캡슐(70)의 외부(또는 내부)의 벽 상에의 이러한 필름의 부착이 제공된다. 수용체(80)는 초기에 제2 물질(8)의 제1 물질(7)과의 어떠한 접촉도 방지하는 배열로 궐련의 단부들 중의 하나에 배치된다. 계속해서 제거가능한 수용체(80)가 제2 물질(8)의 제1 물질(7)과의 접촉을 허용하는 배열로 점화할 단부(4)에 위치된다. 도 5a, 도 7a 및 도 7b의 실시예를 참조하면, 수용체(80)는 첨두편(82) 주변에 배열되고 상기 첨두편이 캡슐(70) 내로 매립되도록 하는 방법으로 점화할 단부(4)에 피팅되도록 구성된 고정 영역(11)을 포함한다. 이 고정 영역(11)은 수용체(80)를 형성하는 관의 밀폐된 단부(12)에 대향되는 원통형 부분의 형태를 갖는다. 고정 영역(11)은 점화할 단부(4) 상으로 맞추어지는 것을 허용하도록 하는 방법으로 개방되어 있다. 고정 영역(11)은 궐련(1)의 외경보다 더 크거나 또는 동등한(예를 들면 0.1㎜ 내지 1㎜) 내경 및 3㎜ 내지 10㎜로 변할 수 있는 길이를 갖는다. 고정 영역(11)의 구성은 첨두편(82)이 상기 흡입 단부 특히 필터(6) 내로 매립되도록 하는 방법으로 궐련(1)의 점화할 단부(4)에 대향되는 흡입 단부 상으로 수용체(80)가 피팅되도록 하는 것을 가능하게 한다. 따라서 수용체(80)와 흡입 단부(5) 사이에 보다 견고한 연결이 수득된다. 실제에 있어서, 수용체(80)는 초기에 흡입 단부(5) 상에 피팅된다(도 7a). 사용자가 궐련을 점화시키기를 원하는 경우, 사용자는 흡입 단부(5)로부터 수용체(80)를 탈착시키고 그리고 이를 첨두편(82)이 캡슐(70)을 천공하도록 하는 방법으로 점화할 단부(4) 상에 피팅시킨다(도 7b). 도 5b, 도 8a 및 도 8b의 대안적인의 실시예를 참조하면, 수용체(80)는 첨두편(82) 주변에 배열되고 그리고 상기 첨두편이 캡슐(70) 내로 매립되도록 하는 방법으로 점화할 단부(4) 상에 피팅되도록 구성되는 제1 고정 영역(11a)을 포함한다. 이 제1 고정 영역(11a)은 상기 정의된 고정 영역(11)과 동일하다. 밀폐캡(closing cap)이 제공될 수 있으며, 상기 캡은 첨두편(82)을 보호하고 그리고 수용체(80)의 벽들에 대한 의도치 않은 가압에 따라 저장용기(81)가 비워지는 것을 방지하는 것을 가능하게 한다. 수용체(80)는 제1 고정 영역(11a)에 대향되는 제2 고정 영역(11b)을 포함한다. 이 제2 고정 영역(11b)은 점화할 단부(4) 상으로 또는 흡입 단부(5) 상으로 첨두편이 캡슐(70)로부터 분리되도록 하는 방법으로 피팅되도록 하는 것을 허용하도록 하는 방법으로 개방되어 있다. 제2 고정 영역(11b)은 궐련(1)의 외경 보다 더 크거나 또는 동등한(예를 들면 0.1㎜ 내지 1㎜) 내경 및 3㎜ 내지 10㎜로 변할 수 있는 길이를 갖는다. 실제에 있어서, 제2 고정 영역(11b)은 초기에 점화할 단부(4) 상에 또는 흡입 단부(5) 상에 피팅된다(도 8a). 사용자가 궐련을 점화시키기를 원하는 경우, 사용자는 수용체(80)를 탈착시키고 그리고 이를 첨두편(82)이 캡슐(70)을 천공하도록 하는 방법으로 점화할 단부(4) 상의 제1 고정 영역(11a) 상에 피팅시킨다(도 8b). 도 5c, 도 9a 및 도 9b의 대안적인의 실시예를 참조하면, 수용체(80)는 부재한다. 수용체(80)는 더 이상 단부(4)에 피팅되지 않으나, 그러나 직접적으로 캡슐(70)을 천공한다. 이러한 구성은 더 나은 캡슐(70)을 천공하는 작업의 가시성을 제공한다. 도 60을 참조하면, 캡슐(70)의 가시부(visible portion)의 중심에 천공을 제공하기 위하여, 상기 천공의 지점이 적절한 표식(marking)(73)으로 동정될 수 있다. 표식은 예를 들면 표식이 점화할 단부(4)의 최외곽에 배열되는 경우 캡슐의 가시부의 중심에 시행되거나 또는 상기 캡슐이 담배로 피복되어 있는 경우 점화할 단부(4)의 최외곽에 배열되는 펠릿(pellet)(74)으로 시행되는 십자가, 점 또는 표적의 형상을 갖는다(도 6h). 수용체(80)가 초기에 흡입 단부(5) 상에 배열되는 경우(도 9a), 특히 담배 회사들이 담뱃갑의 크기를 변경하도록 강압하지 않도록 하기 위하여 전체 길이에 걸쳐 궐련(1)의 직경을 유지하도록 하는 데 유리하다. 이렇게 하기 위하여, 수용체(80)는 점선들을 따르는 절취선(예를 들면, 용기 상에의 견인-회전 이동(traction-rotation movement)을 실현하는 것에 의하여)의 탈착가능한 접착탭(13)에 의해 궐련(1)의 연장으로 유지된다. 접착탭(13)은 예를 들면 포스트-잇(POST-IT®)에서 발견되는 것과 유사한 형태의 접착제로 부분적으로 코팅될 수 있다. 전체 수용체(80)는 구상으로 가요성이어서 제2 물질(8)의 분배가 상기 용기에 대한 단일의 가압으로서 첫번째의 시도로 수고로움 없이 일어나도록 하여야 한다. 첨두편(82)은 보다 더 견고하고, 이는 수용체(80)의 전체 가요성의 목적에 모순되지 않고 그리고 매우 쉽게 공업적으로 실행된다. 수용체(80)와 저장용기(81)를 실행하는 데 사용되는 바람직하게 사용되는 물질은 그의 액체들과의 양호한 적합성 및 시간의 경과에 대하여 지속가능하게 지속되는 가요성으로 인하여 가요성의 폴리에틸렌이다. 그러나 바람직하게는 가소화된(plasticized) 종이 또는 마분지(carton), 폴리카프로락톤 및 폴리테트라메틸렌 숙시네이트 등과 같은 지방족 고분자, 코폴리에스테르, 폴리에스테르아미드 또는 비닐 고분자, 천연 고무 등과 같은 탄화수소 탄성체(hydrocarbon elastomer)의 다당류 형태의 생체고분자(biopolymer) 등과 같이 환경의 최소 오염에 대한 영향에 대응하도록 생분해성 및/또는 생-분열성 물질을 사용하는 것이 바람직하다. 가요성 물질은 수용체(80)의 벽에 대한 가압이 제2 화학물질(8)이 첨두편(82)을 경유하여 배출되도록 하는 원인이 되는 방법으로 선택된다. 저장용기(81)가 연장된 형상인 경우, 사용자는 이를 측벽들을 가압(또는 조임(pinching))하는 것에 의하여 비울 수 있다. 저장용기가 두툼한 형상인 경우, 사용자는 궐련의 축에서 이를 가압하는 것에 의하여 비울 수 있다. 대안적인의 실시예에 있어서, 수용체(80) 및/또는 저장용기(81)는 견고한 물질로 만들어질 수 있으며, 상기 저장용기에는 그의 변위가 제2 화학물질(8)이 첨두편(82)를 통하여 배출되도록 하는 것을 야기하는(주사기의 방법으로) 피스톤이 제공된다. 투명한 물질로 만들어지는 수용체(80)의 선택은 사용자가 결국 취성영역(fragile zone)(71)을 천공하는 것을 가시화하는 것을 허용한다. 물론, 이러한 동작은 궐련(1)의 단부(4)가 충진물질(83)에 대하여 인접하는 경우에 캡슐(70)이 천공되는 것을 사용자가 감지하도록 하여 맹목적으로도 수행될 수 있다. 도시하지 않은 다른 대안적인의 실시예에 있어서, 저장용기(81)는 벨로우즈(bellows(또는 주름상자(accordion))의 형상을 가져 축상의 가압을 통하여 비워지도록 하는 것을 허용한다. 저장용기(80) 및 충진물질(83)들을 포함하는 물질들은 이 경우에 있어서는 이 축상의 압력을 허용하도록 충분히 가요성이다. 첨두편(82)은 저장용기(81)와 동일한 가용성 물질(이 경우 그의 형태는 보다 단단하게 만드는 구조임) 또는 열경화성 고분자 등과 같은 보다 단단한 물질로 실행될 수 있다. 수용체(80)의 디자인을 단순화시키기 위하여, 밀봉된 용기(81) 및 첨두편(82)은 유리하게도 주조(molding)를 통하여 단일-블럭부의 형태를 갖는다. 그러나, 저장용기(81)의 물질이 너무 가요성인 경우, 보다 단단한 물질로 만들어지는 별도의 첨두편(82)을 사용하는 것이 고려될 수 있다. 예를 들면, 저장용기(81) 상으로 접착 또는 용접되거나 또는 그 위에 저장용기가 주조되는 것을 통하여 첨가된 보다 단단한 삽입물(금속, 폴리염화비닐 등)의 형태를 갖는 첨두편(82)을 사용하는 것이 가능하다. 충진물질(83)은 발포체(foam) 또는 궐련 필터들로 사용되는 것과 유사한 물질일 수 있다. 그러나 펠트 플랜트(felt plant) 등과 같이 환경의 최소 오염에 대한 영향에 대응하도록 생분해성 및/또는 생-분열성 물질을 사용하는 것이 바람직하다. 도 6a를 참조하면, 캡슐(70)은 점화할 단부(4) 내로 완전히 일체화되는 원통형 펠렛의 형태를 가질 수 있다. 그러나, 궐련(1)의 단부(4)에의 수용체(80)의 피팅은 상기 궐련의 받아들일 수 없는 변형들을 야기할 수 있다. 이는 궐련(1)의 단부가 엄밀히 원통형이 아니라는 사실로부터 비롯된다. 수용체(80)의 직경이 궐련(1)의 직경에 더 근접할수록, 피팅이 더 어려워질 것이다. 따라서 궐련(1)의 단부(4)의 원통형의 속성이 보증되어야 하는 것이 중요하게 여겨진다. 이를 달성하기 위하여, 캡슐(70)은 바람직하게는 캡슐이 점화할 단부(4) 상으로 피팅되는 경우 수용체(80)로의 가이드로서 기능하도록 구성되는 부분을 포함한다. 캡슐(70)은 통상 궐련의 단부(4)의 세이퍼(shaper)와 같은 역할을 하여 원통형으로 잔류하도록 할 수 있다. 해결책은 궐련(1)의 단부(4)에 반구형(도 6b), 경사진(tapered)(도 6c) 또는 구형(도 6d)의 캡슐을 위치시키고, 그리고 그의 가장 좁은 부분이 수용체(80)의 피팅을 위한 양호한 유도를 제공하도록 하는 방법으로 점화할 단부(4) 너머로 배열되도록 하는 것으로 구성된다. 도 6e, 도 6f, 도 6g 및 도 6h에 있어서, 캡슐(70)은 그의 가장 넓은 부분이 점화할 단부(4)의 측면 상에 위치되는 경사진 형상이다. 이러한 형상은 제1 물질(7)의 보다 중심에 근접하는 조건을 제공하고 그리고 보다 규칙적인 점화를 제공하도록 상기 제1 물질의 전체 자유 표면(free surface) 상으로의 제2 물질(8)의 적치를 허용한다. 도 6f 및 도 6g에 있어서 유도를 형성하는 부분(72)은 그의 직경이 단부(4)의 직경에 대응하는 플랜지로 이루어지고, 상기 플랜지는 종이(2)로 피복된다. 그의 높이는 수 밀리미터이다. 도 6f에서, 플랜지는 흡입 단부(5) 쪽으로 배향되고 그리고 도 6g에서, 플랜지는 다른 방향으로 배향된다. 도 1 내지 4는 끽연가가 상기 궐련을 손에 파지하고 있는지 또는 입에 아직 불이 붙지 않은 궐련을 물고 있 지에 무관하게 끽연가가 어떻게 간단한 동작들로 궐련을 점화시킬 수 있는 지를 나타내고 있다. 사용자는 수용체(80)를 취하고(도 1) 이를 첨두편(82)이 캡슐(70)을 천공하도록 하는 방법으로 점화할 단부에 대하여 이를 위치시킨다(도 2). 사용자는 손가락 사이에서 수용체(80)를 가압하고(도 3) 제2 물질이 첨두편(82)을 통하여 흐르도록 하는 것에 의하여 제2 물질(8)이 제1 물질(7)과 접촉이 일어나도록 할 수 있다. 일단 제2 물질(8)이 제1 물질(7)과 접촉하면, 사용자는 수용체(80)를 점화할 단부(4)로부터 회수한다(도 4). 반응이 개시되고 점화할 단부(4)에 점화가 일어난다. 상기 기술된 실시예들에서 본 발명의 여러 성분들 및/또는 수단들 및/또는 단계들의 배치는 실행들의 전체에서 그러한 배열을 요구하는 것으로서 이해되어서는 안된다. 어떠한 경우에도, 본 발명의 정신 및 관점의 골격에서 벗어남이 없이 이들 성분들 및/또는 수단들 및/또는 단계들에 대하여 다양한 변형들이 이루어질 수 있다. |
