JP2018196601A - Spray nozzle and steam sprayer - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、液体を沸騰させてスチームを噴霧するスチーム噴霧装置に関する。 The present invention relates to a steam spraying apparatus for boiling a liquid and spraying steam.
従来、水等の液体をヒータで加熱して沸騰させ、スチーム(蒸気)を発生させて、使用者の顔等の皮膚に向けて放出又は噴霧することで、肌に潤いを与える美容機器(スチーム噴霧装置)が知られている(特許文献1及び2参照)。
Conventionally, a beauty device (steam) that moisturizes skin by heating or boiling a liquid such as water, generating steam (steam), and releasing or spraying it toward the skin of the user's face. A spraying device) is known (see
また、スチーム噴霧装置はスチームを噴霧する噴霧孔を有する噴霧ノズルを備え、その噴霧ノズルは、結露を防止するために、伝熱性が高い金属製の噴霧ノズルを採用しているものがある。そして、より伝熱性を向上させるために、金属製の噴霧ノズルの肉厚を薄くすることが行われる。 In addition, some steam spraying devices include spray nozzles having spray holes for spraying steam, and the spray nozzles employ metal spray nozzles with high heat conductivity in order to prevent condensation. And in order to improve heat conductivity more, reducing the thickness of the metal spray nozzle is performed.
しかしながら、スチームの噴霧を開始してから金属製の噴霧ノズルが暖まるまでの間には、スチームが金属製の噴霧ノズルに結露することがあるので、結露を十分に防止することができず、金属製の噴霧ノズルの先端から結露した水(水滴)が噴出する恐れがある。 However, since steam may condense on the metal spray nozzle between the start of spraying the steam and the time when the metal spray nozzle is warmed up, it is not possible to sufficiently prevent dew condensation. Condensed water (water droplets) may be ejected from the tip of the spray nozzle.
また、金属製の噴霧ノズルの厚さを薄くするための切削加工は、製造コストを高くする。 Moreover, the cutting process for reducing the thickness of the metal spray nozzle increases the manufacturing cost.
また、金属製の噴霧ノズルは、金属製の噴霧ノズルを樹脂ノズルカバーで支持する必要がある。このため、樹脂ノズルカバーに付着した結露が金属製の噴霧ノズルの噴霧孔と連通する内管に吸い込まれないように、金属製の噴霧ノズルは、二重管構造にする必要があり、さらに、二重管のうち外側管内に生じた結露を外に出すための横穴を形成する。このため、金属製の噴霧ノズルの構造が複雑になり、高い製造コストになる。 The metal spray nozzle needs to support the metal spray nozzle with a resin nozzle cover. For this reason, the metal spray nozzle needs to have a double-pipe structure so that condensation attached to the resin nozzle cover is not sucked into the inner pipe communicating with the spray hole of the metal spray nozzle. A lateral hole is formed to let out condensation generated in the outer tube of the double tube. For this reason, the structure of the metal spray nozzle becomes complicated, resulting in high manufacturing costs.
そこで、本発明は以上の課題に鑑みてなされたものであり、結露を防止することができる噴霧ノズル及びスチーム噴霧装置を提供することを目的とする。 Then, this invention is made | formed in view of the above subject, and it aims at providing the spray nozzle and steam spray apparatus which can prevent dew condensation.
(1)本発明に係る1つの態様は、スチームを噴霧する噴霧孔を有する噴霧ノズルであって、一端に前記噴霧孔を有し、他端に前記スチームを導入する導入口を有する本体部を含み、前記本体部は、ナイロン樹脂で形成されているものである。
(2)上記(1)の態様において、前記ナイロン樹脂は、ナイロン6,6であってもよい。
(3)上記(1)又は(2)の態様において、前記本体部は、前記噴霧孔と連通する内管を有していてもよい。
(4)上記(1)から(3)までのいずれか1つの態様において、前記本体部は、前記導入口から前記噴霧孔に向かって細くなるテーパ筒状に形成されていてもよい。
(5)上記(1)から(4)までのいずれか1つの態様において、前記本体部は、前記噴霧孔の周囲に多孔質部材を有していてもよい。
(6)本発明に係る別の一つの態様は、上記(1)から(5)までのいずれか1つの態様の噴霧ノズルと、前記噴霧ノズルが設けられる沸騰タンクと、液体を貯留する給液タンクと、を備え、前記沸騰タンクで消費された液体の体積分が、前記給液タンクから給液されるものである。
(1) One aspect according to the present invention is a spray nozzle having a spray hole for spraying steam, the spray nozzle having the spray hole at one end, and a main body having an introduction port for introducing the steam at the other end. In addition, the main body portion is formed of a nylon resin.
(2) In the above aspect (1), the nylon resin may be nylon 6 or 6.
(3) In the above aspect (1) or (2), the main body may have an inner pipe communicating with the spray hole.
(4) In any one of the above aspects (1) to (3), the main body may be formed in a tapered cylindrical shape that narrows from the introduction port toward the spray hole.
(5) In any one of the above aspects (1) to (4), the main body may have a porous member around the spray hole.
(6) Another aspect according to the present invention is the spray nozzle according to any one of the aspects (1) to (5), a boiling tank provided with the spray nozzle, and a liquid supply for storing a liquid. A volume fraction of the liquid consumed in the boiling tank is supplied from the liquid supply tank.
本発明によれば、噴霧ノズルの本体部がナイロン樹脂で形成されているので、結露を防止することができる噴霧ノズル及びスチーム噴霧装置を提供することができる。 According to this invention, since the main-body part of the spray nozzle is formed with the nylon resin, the spray nozzle and steam spray apparatus which can prevent dew condensation can be provided.
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、本明細書の実施形態においては、全体を通じて、同一の部材には同一の符号を付している。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the embodiments of the present specification, the same members are denoted by the same reference numerals throughout.
図1は、本発明の実施形態に係るスチーム噴霧装置100の正面側斜視図である。図2は、スチーム噴霧装置100の液体W及びスチームSの流れを説明する概略図である。
図1に示すように、スチーム噴霧装置100は、給液タンク70に蓄えられた液体W(図2参照)を蒸気化してスチームS(図2参照)を噴霧ノズル1から噴霧する美容機器(美顔器)として用いられるものであるが、スチーム噴霧装置100の用途は、これに限られず、加湿器等として用いてもよい。スチーム噴霧装置100は、テスラー、クリーナー等各種美容器具を収納可能な筐体200で覆われて形成されている。
FIG. 1 is a front perspective view of a
As shown in FIG. 1, the
この筐体200は、上蓋201の裏側に、ミラーMを備えており、上蓋201を開いた状態でミラーMの下方両側のそれぞれに、噴霧ノズル1を備えている。また、これらの噴霧ノズル1の間に、100W程度の赤外線ヒータIRを備えており、赤外線ヒータIRの前方に、すなわち筐体200の略中央部に、給液タンク70を収納している。筐体200の正面側上面には、各種操作スイッチが備えられている。
The
図2に示すように、スチーム噴霧装置100は、噴霧ノズル1と、噴霧ノズル1が設けられる沸騰タンク20と、液体Wを貯留する給液タンク70と、を備える。沸騰タンク20で消費された液体Wの体積分が、給液タンク70から給液される。スチーム噴霧装置100は、さらに、給液タンク70と沸騰タンク20とを連通する給液路30と、を備えている。
As shown in FIG. 2, the
なお、図2は、概略図であるため、実際のスチーム噴霧装置100は、給液タンク70の下方に、沸騰タンク20を備え、この沸騰タンク20に隣接する位置に、サブタンク50を備え、沸騰タンク20の斜め上面に、冷却室60を備えており、それらが給液路30及び回収路40でそれぞれ接続されている。
2 is a schematic diagram, the actual
給液タンク70は、沸騰タンク20に水等の液体Wを給液するものであり、噴霧すべき液体Wを貯留する空間と、給液口71を閉止する給液弁72とを有している。給液タンク70の容量は、300cc程度である。
なお、給液タンク70は、液体Wを補給するために、取外し可能なキャップ(図示せず)が設けられており、このキャップに給液口71及び給液弁72が形成されている。また、液体W中のカルシウム成分等の不純物を除去するイオン交換樹脂を充填したカートリッジが、着脱可能に取付けられてもよい。
The
The
給液タンク70は、スチーム噴霧装置100の給液タンク収納部に対して着脱可能に装着されており、スチーム噴霧装置100の給液タンク収納部に装着されることで、給液路30に接続される。給液タンク70はスチーム噴霧装置100の給液タンク収納部に装着されると、給液弁72が給液口71を開放する開放状態となり、給液タンク70内の液体Wが給液口71から排出される。このとき、給液タンク70内が真空にならないように、給液タンク70内の液体Wの液面より上側に空気が入り込むようになっている。
The
沸騰タンク20は、噴霧すべき液体Wを一時貯留する空間を有する。一時貯留する空間には、ヒータ22等の加熱手段が配置されている。沸騰タンク20は、ヒータ22等の加熱手段により、貯留した液体Wを沸騰させるものである。換言すると、沸騰タンク20は、液体Wを加熱してスチームSを発生させる。また、沸騰タンク20は、発生させたスチームSを、外部に放出する噴霧ノズル1を有している。この沸騰タンク20の容量は、20cc程度である。なお、液体Wが水の場合、スチームSは水蒸気となる。
The
ヒータ22は、交流又は直流の電気を流すことで、所定の温度で発熱する、500W程度の電熱ヒータであり、沸騰タンク20内の液体Wを加熱する。なお、沸騰タンク20の液位を検知することで、ヒータ22の空焚きを防止するように、ヒータ22への給電を制御してもよい。
The
給液路30は、給液タンク70と沸騰タンク20とを連通するものである。給液タンク70と沸騰タンク20とは、噴霧ノズル1以外が外気と接触しない密閉された構造となっている。なお、給液路30は、第1給液路31、第2給液路32及び第3給液路33を有する。
The
ところで、このようなスチーム噴霧装置100では、沸騰タンク20内で液体Wが沸騰してスチーム化又は気化すると、沸騰タンク20内の液体Wは、減少(消費)されて液位が下がるため、消費された液体Wの体積分は、給液タンク70から給液路30を介して沸騰タンク20に給液される。
By the way, in such a
このとき、沸騰タンク20内に充満したスチームSにより、沸騰タンク20内の圧力が上昇する。そこで、本実施形態では、沸騰タンク20に、スチームSの一部を給液路30に回収する回収路40が接続されている。この回収路40は、第1回収路41、第2回収路42及び第3回収路43を有する。
At this time, the pressure in the boiling
ここで、液体Wの給液フロー及びスチームSの回収フローについて詳細に説明すると、給液路30には、給液タンク70と沸騰タンク20との間にサブタンク50が設けられている。一方、回収路40は、沸騰タンク20と、サブタンク50と、給液路30とに接続されている。
Here, the liquid supply flow of the liquid W and the recovery flow of the steam S will be described in detail. In the
サブタンク50の底側に、沸騰タンク20の底側に接続された第3給液路33が接続され、サブタンク50の上方に、沸騰タンク20の上方に接続された第1回収路41が接続されている。さらに、サブタンク50の底側に第2給液路32が接続されており、サブタンク50の上方に第2回収路42が接続されている。このサブタンク50は、第3給液路33等と比較して、十分大きな空間を有し、液体Wを一時滞留させ通過させるものである。
A third
また、サブタンク50は、内部に分離壁51を有しており、この分離壁51は、第1回収路41から回収したスチームSを下方に導くとともに、液面付近に設けられた筒状部から上方に導くような構造となっている。分離壁51は、第2回収路42と第1回収路41とを分離するとともに、スチームSのうち、液滴状等質量の大きなものを、サブタンク50の液面に接触させて液化させ、気体状のものと分離する。
Further, the
サブタンク50は、上述のような構成により、回収路40の第1回収路41から回収したスチームSの一部、及び、第3給液路33内の液体Wと沸騰タンク20内の沸騰液Bとの温度差による自然対流により、第2給液路32から給液された液体Wを予熱可能としている。
The
そして、分離壁51を通過したスチームSは、第2回収路42から冷却室60へとさらに回収される。この冷却室60は、回収したスチームSを冷却するものであり、第2回収路42及び第3回収路43が接続されており、第2回収路42等と比較して、十分大きな空間を有している。
Then, the steam S that has passed through the
また、冷却室60は、スチームSを排気する排気弁61が設けられている。この排気弁61は、スチーム噴霧装置100の通常使用時等給液タンク70が装着されているときは、閉止された状態であり、スチーム噴霧装置100の非使用時等給液タンク70が取外されたときは、開放状態となるものである。つまり、排気弁61は、スチーム噴霧装置100に対する給液タンク70の着脱に連動して開放される。
The cooling
冷却室60でスチームSが冷却されると、一部が液化又は結露して液体Wに戻り、第3回収路43から第2給液路32等に流れる。ここで、給液路30及び回収路40は、噴霧ノズル1以外は密閉された構造であるため、冷却室60内の空気は、沸騰タンク20内の圧力よりは低下するものの、所定の圧力を維持している。
When the steam S is cooled in the cooling
そのため、回収路40の第3回収路43内の空気と、給液路30(第1給液路31から第2給液路32への移行部)内の液体Wとの間に気液界面Fが形成される。そして、この気液界面Fの位置により、沸騰タンク20の液位が定まることになる。すなわち、この気液界面Fの位置が、液位決定部となるもので、この液位決定部の位置(高さ)を変更することで、沸騰タンク20の液位を適宜設定することができる。
Therefore, the gas-liquid interface between the air in the
また、給液タンク70から液体Wが排出(給液)されることで、給液タンク70内が真空にならないように吸い込む空気は、この第3回収路43から取り込まれることになる。
Further, when the liquid W is discharged (liquid supply) from the
なお、スチーム噴霧装置100の、上述した沸騰タンク20、給液路30、回収路40、サブタンク50、冷却室60等は、100℃以上の耐熱性を有するPPS等のプラスチック樹脂、シリコン樹脂で形成されている。
The above-described
噴霧ノズル1は、沸騰タンク20に接続されたダクト15の末端に取付けられている。ダクト15は、例えば、シリコンチューブ製であることが好ましい。
The
また、図3(1)に示すように、噴霧ノズル1は、噴霧方向が上下に変化するように回動可能に支持されており、図示されないモータやギア等を用いて、自動的に回動される。ただし、回動動作を自動でなく手動により調整できるように構成してもよく、手動と自動とを併用できるように構成してもよい。
As shown in FIG. 3 (1), the
図3(2)及び図4に示すように、噴霧ノズル1は、スチームSを噴霧する噴霧孔11を有する。噴霧ノズル1は、先端に直径1mmから3mm程度の噴霧孔11が形成されている。本実施形態では、噴霧孔11の直径は、2mmである。
As shown in FIGS. 3B and 4, the
噴霧ノズル1は本体部10を含み、本体部10の一端に噴霧孔11を有し、本体部10の他端にスチームSを導入する導入口12を有する。導入口12は、沸騰タンク20に接続されたダクト15の末端に直接又は間接に気密的に接続する。
The
本体部10は、親水性及び吸水性を有する材料で形成されていることが好ましく、例えば、ナイロン樹脂で形成されている。ナイロン樹脂は、ナイロン6,6であることが好ましい。これにより、本体部10の温度に関係なく、濡れ広がりやすいため、大きな結露になることを防止することができる。本体部10は、ナイロン樹脂を用いることにより、吸湿性を有することができ、また、ナイロン6,6を用いることにより、他のナイロンより、耐熱性を向上させることができる。
The
本体部10は、噴霧孔11と連通する内管13を有する。内管13は、噴霧孔11から本体部10の内部に向けて延びている。これにより、本体部10の内面の近傍で結露が発生したとしても、内管13があるので、結露の膜が噴霧孔11から噴出することを防止することができる。
The
さらに、本体部10の内管13も親水性及び吸水性の材料で形成されている。このため、本体部10の内管13の温度が低く、本体部10の内管13の内壁面に結露が発生しても、水滴にはならない。そして、水滴にならないから、内管13の開口面積が極端に小さくなることはなく、高くなった内圧に押され、内管13内に結露した水が勢いよく噴出することは殆どない。
Furthermore, the
本体部10は、導入口12から噴霧孔11に向かって細くなるテーパ筒状に形成されている。これにより、スチームSの対流の乱れを防止し、スチームSを噴霧孔11にスムーズに導くことができる。一般に、テーパ筒状に形成することは、製造コストが高くなるが、本体部10の材料が射出成形で容易に形成することができるナイロン樹脂であるので、切削加工等を要する金属等の材料に比べて容易に形成することができる。
The
本体部10は、噴霧孔11の周囲に、スポンジのような部材14を有する。多孔質部材14は、円盤形状を有する。多孔質部材14の中央の孔は、噴霧孔11と同じか少し大きいことが好ましい。これにより、多孔質部材14は、内管13によって少量に抑えられた、表に流れる水の膜を吸収することができる。
The
このように、噴霧ノズル1は、噴霧ノズル1の本体部10が、内管13を含めて、ナイロン樹脂で一体成形で形成されているので、結露を防止することができる。これにより、大きい液体(水滴)が噴霧ノズル1から噴射され顔に当たることは殆どなく、やけどなどは殆ど起こらない。
In this way, the
次に、図2を参照して、スチーム噴霧装置100の使用・運転方法について説明する。
まず、給液タンク70に液体Wを注入して、スチーム噴霧装置100の所定位置に装着する。給液タンク70が装着されると、給液弁72が開放状態となり、液体Wが、給液口71から第1給液路31、第2給液路32、サブタンク50、第3給液路33の順に通過し、沸騰タンク20に給液される。そして、沸騰タンク20に所定の液位まで液体Wが貯留されると、給液タンク70からの給液が止まる。
Next, with reference to FIG. 2, the usage / operation method of the
First, the liquid W is injected into the
その後、加熱開始ボタン等をオンにすることで、ヒータ22で液体Wが加熱され、液体Wの沸点まで加熱すると、沸騰液Bとなり、スチームSが生成される。スチームSが生成され続けることで、沸騰タンク20の内部圧力は、徐々に上昇する。
Thereafter, by turning on a heating start button or the like, the liquid W is heated by the
沸騰タンク20の内部圧力が高まると、生成されたスチームSは噴霧ノズル1から噴霧される。このとき、スチームSの噴霧を開始してから噴霧ノズル1が暖まるまでの間には、スチームSが噴霧ノズル1の内部、すなわち、本体部10の内部に結露することがある。しかし、本体部10は、親水性及び吸水性を有する材料、例えば、ナイロン樹脂で形成されているので、本体部10の温度に関係なく、結露の発生を防止することができる。
When the internal pressure of the boiling
また、本体部10の内面で結露が発生したとしても、内管13があるので、結露の膜が噴霧孔11から噴出することを防止することができる。
Even if condensation occurs on the inner surface of the
さらに、本体部10は、導入口12から噴霧孔11に向かって細くなるテーパ筒状に形成されているので、スチームSの対流の乱れを防止し、スチームSを噴霧孔11にスムーズに導くことができる。
また、本体部10は、噴霧孔11の周囲に多孔質部材14を有するので、内管13によって、少量に抑えられた表面の水の膜を、多孔質部材14に吸収することができる。
Further, since the
Further, since the
他方、生成されたスチームSの一部は、第1回収路41から、サブタンク50(分離壁51)に回収される。サブタンク50に回収されたスチームSは、液体Wの液面に接触することで、液体Wを加熱し、逆にスチームSは熱を奪われ、温度が低下していく。
On the other hand, a part of the generated steam S is recovered from the
また、スチームSが生成され続けることで、沸騰タンク20内の液体Wが消費され、消費された分の液体Wは、給液タンク70から順次給液されてくるが、サブタンク50を通過することで、液体Wはある程度昇温されて、沸騰タンク20に給液されるため、沸騰タンク20の沸騰液Bの温度が、急激に低下することがない。
Further, as the steam S continues to be generated, the liquid W in the boiling
サブタンク50を通過したスチームSは、第2回収路42を介して、冷却室60に回収される。スチームSが冷却室60に回収され、冷却されると、スチームSの水成分は液化又は結露化して液体Wに戻り、第3回収路43から第2給液路32に流れ、空気成分が第1給液路31を通して、給液タンク70に回収(供給)される。
The steam S that has passed through the
スチーム噴霧装置100を所定の時間運転して停止すると、サブタンク50や冷却室60は、スチームSによってある程度内部の温度が上昇している。
When the
スチーム噴霧装置100の運転が終了すると、スチーム噴霧装置100に残留した液体Wは、沸騰タンク20の図示されないドレンから排出され、また、給液タンク70は、スチーム噴霧装置100から取外される。給液タンク70が筐体200から取外されると、冷却室60の排気弁61は開放状態となり、残留したスチームSや温められた空気が、排気弁61、筐体200の開口(図示せず)を介して排気される。
When the operation of the
そして、再度運転を開始する場合は、最初に戻って、給液タンク70をスチーム噴霧装置100に装着する作業を繰り返す。
Then, when starting the operation again, the process returns to the beginning, and the operation of mounting the
以上、本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形、変更が可能である。 The preferred embodiments of the present invention have been described in detail above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications may be made within the scope of the gist of the present invention described in the claims. It can be changed.
B 沸騰液
F 気液界面
IR 赤外線ヒータ
M ミラー
S スチーム
W 液体
1 噴霧ノズル
10 本体部
11 噴霧孔
12 導入口
13 内管
14 多孔質部材
15 ダクト
20 沸騰タンク
22 ヒータ
30 給液路
31 第1給液路
32 第2給液路
33 第3給液路
40 回収路
41 第1回収路
42 第2回収路
43 第3回収路
50 サブタンク
51 分離壁
60 冷却室
61 排気弁
70 給液タンク
71 給液口
72 給液弁
100 スチーム噴霧装置
200 筐体
201 上蓋
B Boiling liquid F Gas-liquid interface IR Infrared heater M Mirror S
Claims (6)
一端に前記噴霧孔を有し、他端に前記スチームを導入する導入口を有する本体部を含み、
前記本体部は、ナイロン樹脂で形成されている
ことを特徴とする噴霧ノズル。 A spray nozzle having spray holes for spraying steam,
A main body having the spray hole at one end and an introduction port for introducing the steam at the other end;
The said main-body part is formed with the nylon resin. The spray nozzle characterized by the above-mentioned.
ことを特徴とする請求項1に記載の噴霧ノズル。 The spray nozzle according to claim 1, wherein the nylon resin is nylon 6,6.
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の噴霧ノズル。 The spray nozzle according to claim 1, wherein the main body portion has an inner tube communicating with the spray hole.
ことを特徴とする請求項1から3までのいずれか1項に記載の噴霧ノズル。 The spray nozzle according to any one of claims 1 to 3, wherein the main body is formed in a tapered cylindrical shape that narrows from the introduction port toward the spray hole.
ことを特徴とする請求項1から4までのいずれか1項に記載の噴霧ノズル。 The said main-body part has a porous member around the said spray hole. The spray nozzle of any one of Claim 1 to 4 characterized by the above-mentioned.
前記噴霧ノズルが設けられる沸騰タンクと、
液体を貯留する給液タンクと、を備え、
前記沸騰タンクで消費された液体の体積分が、前記給液タンクから給液される
ことを特徴とするスチーム噴霧装置。 A spray nozzle according to any one of claims 1 to 5,
A boiling tank provided with the spray nozzle;
A liquid supply tank for storing liquid,
The steam spraying apparatus, wherein the volume of the liquid consumed in the boiling tank is supplied from the liquid supply tank.
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