JP3615514B2 - 美容用温冷噴霧装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する分野】
本発明は、皮膚等に温水や冷水を噴霧し、皮膚の表面温度を交互に温冷させることによって美容効果が得られるようにした美容用温冷噴霧装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から美容用噴霧装置として、皮膚に冷水を噴霧するものや蒸気を当てるものが知られている。
【０００３】
皮膚に冷水を噴霧する美容装置には、超音波を用いて冷水を微粒化し、それを噴霧するものがあり、これによって毛穴を引き締めることにより肌がきめ細やかになる効果があることが知られている。
【０００４】
また、蒸気を皮膚に当てる美容装置には、ヒータ等で水を沸点温度まで加熱して蒸気を発生させ、蒸気圧により噴出孔から噴出する蒸気を皮膚にあてるものがあり、これによって毛穴の汚れを除去する効果があることが知られている。
【０００５】
ところで、このような美容装置を使用する立場から、皮膚の美容を行うにあたり、冷水を噴霧する美容装置と蒸気を皮膚に当てる美容装置の双方の美容効果を得るためには、双方の装置を購入して使用しなければならず、これは装置の設置スペースや経済性の点で問題である。
【０００６】
また、美容装置を製造する立場から、冷水を噴霧する美容装置において、冷水の配管にヒータを設けて、冷水を加熱することにより、温水を発生させることが考えられる。しかし、これは、冷水を加熱することになるので、通常美容装置に用いられるヒータの容量では、毛穴を開かせる温度まで液体の温度を上昇させることができないという問題を生じることがある。また、ヒータの容量を増加して冷水を加熱することも考えられるが、これによってヒータが大きくなり、装置の大型化や製造コストの増加という問題が生じる。
【０００７】
また、温水を噴霧する美容装置において、温水の配管に冷却装置を設けて、温水を冷却することにより、冷水を発生させることが考えられる。しかし、これは、通常美容装置に用いられる冷却装置の容量では、毛穴を引き締める温度まで液体の温度を低下させることができないという問題を生じることがある。これを回避するために冷却装置の容量を増加すると、冷水を噴霧する美容装置の場合と同様に、装置の大型化や製造コストの増加という問題が生じる。
【０００８】
一方、従来の美容用噴霧装置には、超音波式の微粒化噴霧装置が多く使用されている。この微粒化噴霧装置によって微粒化された液体には、貫通力、つまりそれ自身で皮膚に勢いよく噴出する力、がないので、微粒化された液体はファンなどの空気供給源から供給される空気流に流引され皮膚に噴霧されていた。このため美容用噴霧装置には空気供給源の設置が必要になり、装置が大型化するなどの問題があった。
【０００９】
さらに、ここで使用されている超音波式微粒化装置で微粒化された液体は、均一性に優れるという長所を有するが、一方、多量に発生することができないという短所も有していた。そのため、この微粒化装置は、比較的多くの噴霧量を必要とするときには対応できない問題があった。
【００１０】
また、従来の冷水を噴霧する美容用噴霧装置には、美容用の液体を冷却する手段が設けられており、その手段は主としてペルティエ効果を利用したものであった。この効果を用いた手段では、ペルティエ素子の一方の面で冷却を行うとともに、他方の面では熱が放熱する。放熱側の温度が上昇すると冷却側の冷却効果が低下するので、放熱側にヒートシンクを備え、そのヒートシンクの熱を強制的に装置の外部に逃がすファンや冷水管などの機能が必要になる。そのため、装置が大型化し、製造コストも増加するなどの問題があった。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
このように、従来の美容装置では、冷水の噴霧と蒸気による双方の美容の効果を得るためには、美容装置を使用する立場から、設置スペースや経済性の点で問題があり、また、美容装置を製造する立場から、装置の大型化や製造コストの増加という問題を生じた。また、噴霧を勢いよく噴出するために空気供給源が必要で、これによる装置の大型化の問題があった。
【００１２】
また、従来の冷水の噴霧を用いた美容装置に広く用いられている超音波式微粒化装置は、比較的多くの噴霧量を必要とするときには対応できない問題があった。
【００１３】
さらに、従来の冷水を噴霧する美容用噴霧装置に広く用いられているペルティエ効果を利用した冷却装置では、装置の大型化や製造コストの増加などの問題があった。
【００１４】
本発明は、上記問題を解決すべくなされたもので、１つの装置で美容に必要な温水と冷水の噴霧による一連のプロセスが図れ、装置のコンパクト化や低コスト化が図れ、広い範囲で噴霧量をコントロールできる美容用温冷噴霧装置を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するために、第１の発明の美容用温冷噴霧装置は、噴霧用の液体が収容される液体収容容器と、前記液体を微粒化し、皮膚の所定の部位に向けて噴霧する１つの圧力微粒化式噴霧ノズルと、前記圧力微粒化式噴霧ノズルと噴霧を当てる皮膚との間を所定の間隔に保持し、噴霧を皮膚に導く噴霧誘導筒と、前記液体収容容器の前記液体を前記圧力微粒化式噴霧ノズルに給送する併列配管と、前記併列配管の流路の１つを選択する流路切替手段と、前記併列配管の１つに設けられた配管中の前記液体を加熱するための加熱手段と、前記液体収容容器中の前記液体を前記併列配管の選択された流路を介して前記圧力微粒化式噴霧ノズルに圧送するための加圧手段とを有することを特徴とするものである。
【００１６】
第２の発明の美容用温冷噴霧装置は、噴霧用の液体が収容される液体収容容器と、前記液体を圧縮空気により微粒化し、皮膚の所定の部位に向けて噴霧する１つの空気微粒化式噴霧ノズルと、前記圧力微粒化式噴霧ノズルと噴霧を当てる皮膚との間を所定の間隔に保持し、噴霧を皮膚に導く噴霧誘導筒と、前記液体収容容器の前記液体を前記空気微粒化式噴霧ノズルに給送する併列配管と、前記併列配管の流路の１つを選択する流路切替手段と、前記併列配管の１つに設けられた配管中の前記液体を加熱するための加熱手段と、前記空気微粒化式噴霧ノズルに前記供給管を介して前記液体を微粒化し噴霧するための前記圧縮空気を供給する圧縮空気供給手段と、前記給気管内に設けられた前記給気管の流路断面を急激に減少させる絞り部材とを有することを特徴とするものである。
【００１７】
第１及び２の発明によれば、併列配管に流路切替手段を設けているので、各併列配管から１つの液体の流路を任意に形成して、温水もしくは冷水を任意に切り替えながら皮膚に噴霧することが可能になる。
【００１８】
また、併列配管は、２本を併列させるものが基本であるが、３本以上であってもよい。また、併列配管が３本以上の場合は、加熱手段は２つ以上の配管に設けてもよい。だだし、この場合少なくとも１本は加熱手段を設けない配管を残しておくようにする。
【００１９】
また、液体収容容器は、カートリッジ式の容器や備え付けの容器などの液体を収容できるものならばよい。また、液体は、水以外に、美容用の溶液や香料を溶解させたものでもよい。
【００２０】
また、圧力微粒化式噴霧ノズルや空気微粒化式噴霧ノズルで噴霧をすることによって、噴霧に貫通力を持たせることが可能になるので、従来の美容装置にあるような噴霧の排出を空気で促す必要もなく、それに伴う装置のコンパクト化、低コスト化を図ることができる。
【００２１】
さらに、第１の発明によれば、圧力微粒化式噴霧ノズルで噴霧された液体に生じる冷却効果を利用しているので、併列配管において、従来の美容装置のように液体の冷却を促す必要もなく、それに伴う装置のコンパクト化、低コスト化を図ることができる。
【００２２】
圧力微粒化式噴霧ノズルでは、噴出孔から下流に向かって形成された薄い液膜が、その表面積を増加するにつれて不安定になり、やがては液膜がちぎれ***し、いくつかの***過程を経て微粒子になるという、いわゆるレイリーの理論に従った液体の微粒化を行っている。ここでの圧力微粒化式噴霧ノズルには、ノズルに供給された液体一部を再度ノズルの上流に戻す機構を有するリターン式のものも含む。
【００２３】
さらに、第２の発明によれば、給気管内の絞り部材を介して生じる絞り膨張による冷却効果によって圧縮空気の温度を低下させることが可能になる。液体は、その圧縮空気によって微粒化されるため、液体の温度が低下し冷水の噴霧を発生することが可能となる。ここで、絞り部材は、小孔が開けられた板やバルブなどの流路を絞るものであればよい。
【００２４】
また、空気微粒化式噴霧ノズルを用いる場合には、液体の加圧を促す必要がないため、これに伴う装置のコンパクト化及び低コスト化を図ることができる。
【００２５】
空気微粒化式噴霧ノズルでは、ノズルに供給された液体を圧縮空気で流引し、その流引された液体は、噴出孔の下流近傍で圧縮空気の運動エネルギによって微粒化され、噴霧される。
【００２６】
ここで、絞り膨張の冷却効果の１つの例を図３に示した給気管６０のモデル図を用いて簡単に説明する。
【００２７】
断熱された供給管６０の途中に小孔７２等の絞り部材７１があり、流体が定常的に流れる場合を考える。
【００２８】
ここで、絞り部材７１の上流側の温度、圧力、エンタルピをそれぞれＴＵ、ＰＵ、ＨＵとし、絞り部材７１の下流側の温度、圧力、エンタルピをそれぞれＴＤ、ＰＤ、ＨＤとする。
【００２９】
絞り部材７１の前後では圧力の低下を生じる。また、この系において、外部仕事はなく、運動エネルギや位置エネルギの変化が無視できる。
【００３０】
また、この系にエンタルピの定義式Ｈ＝Ｑ−Ｗを当てはめると、ｄＨ＝０、ＨＵ＝ＨＤとなり、すなわち、この系の絞り過程においては等エンタルピ変化であることになる。
【００３１】
ここで、Ｑはこの系に与えられた熱量、Ｗは系が外部にした仕事である。
【００３２】
ここで、絞り過程における温度変化をジュール−トムソン効果といい、このときの圧力降下に対する温度変化の割合をジュール−トムソン係数という。このジュール−トムソン係数μは、熱力学の第１法則、熱力学の第２法則を基に導かれた熱力学の一般関係式から
【数１】
で示される。
【００３３】
ここで、添え字Ｈは偏微分の際にＨつまり、エンタルピが独立変数として扱われたことを示す。また、μは単位圧力降下によって生じるジュール−トムソンの冷却効果を打ち消すために必要な温度に等しいものである。
【００３４】
この系にジュール−トムソン係数の式を当てはめると、ｄＴ＝μｄＰより、（ＴＤ−ＴＵ）＝μ（ＰＤ−ＰＵ）となる。
【００３５】
ここで、μ＞０、ＰＵ＞ＰＤであるので、（ＰＤ−ＰＵ）＜０となり、（ＴＤ−ＴＵ）＜０となる。これは、流体が絞り部材７１を通過すると、その温度が低下することを示している。
【００３６】
ここでは、断熱状態を想定しているが、実際の供給管６０においては断熱状態としては扱えず、絞り部材７１の上流での熱損失による因子も絞り部材７１下流での温度低下に寄与していると考えられる。
【００３７】
【発明の実施形態】
【００３８】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明による美容用温冷噴霧装置の第１の実施例の構成図である。 図１において、この美容用温冷噴霧装置１は、噴霧用の液体が収容される液体収容容器２と、液体を微粒化し噴霧する圧力微粒化式噴霧ノズル３と、液体収容容器２の液体を圧力微粒化式噴霧ノズル３に給送する併列配管４とから構成されている。
【００３９】
図１に示すように、液体収容容器２と併列配管４、併列配管４と圧力微粒化式噴霧ノズル３は、それぞれ配管を介して接続されている。
【００４０】
その液体収容容器２と併列配管４との間、もしくは圧力微粒化式噴霧ノズル３と併列配管４との間の配管のどちらか一方に電磁ポンプ２０が配設される。ここでは、加圧手段に電磁ポンプ２０を用いているが、この加圧流動手段は、軸流式ポンプのような液体を加圧するものであればよい。
【００４１】
併列配管４には、電磁弁５が設けられており、それによって併列配管４の流路の１つを選択することができる。ここでは、流路開閉手段に電磁弁５を用いているが、流路開閉手段は、バルブなどの流路を開閉できるものであればよい。
【００４２】
併列配管４の一方に電気ヒータ１０を配設し液体を加熱している。この電気ヒータ１０での加熱において、実際に皮膚に噴霧される温水温度が５０℃前後になるように、噴霧されるまでの配管における熱損失を考慮している。
【００４３】
圧力微粒化式噴霧ノズル３では、噴出孔から下流に向かって形成された薄い液膜が、その表面積を増加するにつれて不安定になり、やがては液膜がちぎれ***し、いくつかの***過程を経て微粒子になるという、いわゆるレイリーの理論に従った液体の微粒化を行っている。
【００４４】
電磁ポンプ２０が液体収容容器２と併列配管４との間、もしくは圧力微粒化式噴霧ノズル３と併列配管４との間のどちらに配設されても、配管内の作動流体に与える効果は同じであるので、ここでは、電磁ポンプ２０が圧力微粒化式噴霧ノズル３と併列配管４との間の配管に配設されるときについて説明する。
【００４５】
液体収容容器２から電磁ポンプ２０によって吸引された液体は、併列配管４に設けられた電磁弁５の開かれている側の併列配管４を通過し、電磁ポンプ２０によって加圧され、圧力微粒化式噴霧ノズル３に圧送される。また、圧力微粒化式噴霧ノズル３に圧送された液体は、微粒化され、噴霧される。
【００４６】
電磁弁５は、温水を噴霧するときは電気ヒータ１０の配設側が開き、冷水を噴霧するときはもう一方の側が開く。
【００４７】
電気ヒータ１０の配設側が開くときには、液体収容容器２から電磁ポンプ２０によって吸引された液体は、電気ヒータ１０が設けられている併列配管４で加熱され、その後、電磁ポンプ２０によって加圧され、圧力微粒化式噴霧ノズル３に圧送される。
【００４８】
圧力微粒化式噴霧ノズル３と接続された噴霧誘導筒３０は、噴霧を皮膚に導く他に、高温の噴霧が直接皮膚に当たるのを防止するための間隔保持部としての役割も果たしている。
【００４９】
一方、冷水を噴霧するときは、液体収容容器２から電磁ポンプ２０によって吸引された液体は、電気ヒータ１０が設けられていない側の併列配管４を通り、その後、電磁ポンプ２０によって加圧され、圧力微粒化式噴霧ノズル３に圧送される。
【００５０】
ここでは、液体の冷却に、圧力微粒化式噴霧ノズル３で噴霧された液体に生じる冷却効果を利用している。
【００５１】
図１に示す美容用温冷噴霧装置１の構成図には、１つの液体収容容器２を使用する構成が示されているが、複数の液体収容容器２を併列に配設し、電磁弁などの流路開閉手段によって切り替えて使用する構成をとることも可能である。
【００５２】
図２は、本発明の美容用温冷噴霧装置の第２の実施例の構成図である。
【００５３】
この実施例の美容用温冷噴霧装置７は、第１の実施例と液体を微粒化噴霧するための構成が相違している。したがって、以下の説明では、第１の実施例と共通の部分には同一の符号を付して重複する説明を省略する。
【００５４】
図２において、この美容用温冷噴霧装置７は、噴霧用の液体が収容される液体収容容器２と、液体を微粒化し噴霧する空気微粒化式噴霧ノズル４０と、液体収容容器２の液体を空気微粒化式噴霧ノズル４０に給送する併列配管４とから構成されている。
【００５５】
液体収容容器２は、液体が流れる系において最も高い位置に配設されている。そのため、その圧力ヘッドを利用して液体収容容器２流出した液体は、併列配管４に設けられた電磁弁５が開かれている側の併列配管４を通過し、空気微粒化式噴霧ノズル４０まで流れる。電磁弁５は、温水を噴霧するときは電気ヒータ１０側が開き、冷水を噴霧するときはもう一方の側が開く。
【００５６】
空気微粒化式噴霧ノズル４０には、液体を供給する併列配管４とコンプレッサ５０からの圧縮空気を供給する給気管６０が接続されている。この給気管６０内には、給気管６０の流路断面を急激に減少させる絞り部材７１が固着されている。
【００５７】
コンプレッサ５０から排出された圧縮空気は、給気管６０内の絞り部材７１に開けられた小孔７２を通過することによって、絞り膨張の冷却効果でその温度が低下する。その低温の圧縮空気は、空気微粒化式噴霧ノズル４０に導かれ、そのノズル４０に供給される液体を流引する。その流引された液体は、空気微粒化式噴霧ノズル４０の噴出孔の下流近傍で圧縮空気の運動エネルギによって微粒化され、噴霧される。
【００５８】
この低温の圧縮空気によって液体が冷却されるので、容易に皮膚に冷水を噴霧することができる。一方、温水を噴霧するときには、低温の圧縮空気に奪われる熱量を考慮して、電気ヒータ１０で液体の加熱を行う。
【００５９】
なお、圧縮空気の絞り部通過後に生じるドレンの発生を抑制するために、コンプレッサ５０の入口にドレンセパレータ等を設け、コンプレッサ５０から排出する圧縮空気を乾燥空気とするのが好ましい。
【００６０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の美容用温冷噴霧装置では、液体収容容器からの噴霧用の液体を、圧力微粒化式噴霧ノズル又は空気微粒化式噴霧ノズルに給送する併列配管に設けられた流路切替手段によって、液体の流路が１つに形成され、各併列配管の１つには液体を加熱するための加熱手段が設けられている。一方、液体の冷却は、絞り膨張や噴霧作用による冷却効果を利用している。
【００６１】
この美容用温冷噴霧装置では、温水もしくは冷水を任意に皮膚に噴霧することで、毛穴の汚れを除去し、毛穴を引き締めるという美容に必要な一連のプロセスが図れ、また、絞り膨張や噴霧作用による冷却効果を用いることで機構の簡易化、装置のコンパクト化及び低コスト化が図れ、さらに、圧力微粒化式噴霧ノズルや空気微粒化式噴霧ノズルを用いることで、微粒化された噴霧自身に貫通力を持たせ、かつ、広い範囲で噴霧量をコントロールできるという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例の美容用温冷噴霧装置の構成図。
【図２】本発明の第２の実施例の美容用温冷噴霧装置の構成図。
【図３】給気管のモデル図。
【符号の説明】
１…美容用温冷噴霧装置、２…液体収容容器、３…圧力微粒化式噴霧ノズル、４…併列配管、５…電磁弁、１０…電気ヒータ、２０…電磁ポンプ、３０…噴霧誘導筒
【発明の属する分野】
本発明は、皮膚等に温水や冷水を噴霧し、皮膚の表面温度を交互に温冷させることによって美容効果が得られるようにした美容用温冷噴霧装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から美容用噴霧装置として、皮膚に冷水を噴霧するものや蒸気を当てるものが知られている。
【０００３】
皮膚に冷水を噴霧する美容装置には、超音波を用いて冷水を微粒化し、それを噴霧するものがあり、これによって毛穴を引き締めることにより肌がきめ細やかになる効果があることが知られている。
【０００４】
また、蒸気を皮膚に当てる美容装置には、ヒータ等で水を沸点温度まで加熱して蒸気を発生させ、蒸気圧により噴出孔から噴出する蒸気を皮膚にあてるものがあり、これによって毛穴の汚れを除去する効果があることが知られている。
【０００５】
ところで、このような美容装置を使用する立場から、皮膚の美容を行うにあたり、冷水を噴霧する美容装置と蒸気を皮膚に当てる美容装置の双方の美容効果を得るためには、双方の装置を購入して使用しなければならず、これは装置の設置スペースや経済性の点で問題である。
【０００６】
また、美容装置を製造する立場から、冷水を噴霧する美容装置において、冷水の配管にヒータを設けて、冷水を加熱することにより、温水を発生させることが考えられる。しかし、これは、冷水を加熱することになるので、通常美容装置に用いられるヒータの容量では、毛穴を開かせる温度まで液体の温度を上昇させることができないという問題を生じることがある。また、ヒータの容量を増加して冷水を加熱することも考えられるが、これによってヒータが大きくなり、装置の大型化や製造コストの増加という問題が生じる。
【０００７】
また、温水を噴霧する美容装置において、温水の配管に冷却装置を設けて、温水を冷却することにより、冷水を発生させることが考えられる。しかし、これは、通常美容装置に用いられる冷却装置の容量では、毛穴を引き締める温度まで液体の温度を低下させることができないという問題を生じることがある。これを回避するために冷却装置の容量を増加すると、冷水を噴霧する美容装置の場合と同様に、装置の大型化や製造コストの増加という問題が生じる。
【０００８】
一方、従来の美容用噴霧装置には、超音波式の微粒化噴霧装置が多く使用されている。この微粒化噴霧装置によって微粒化された液体には、貫通力、つまりそれ自身で皮膚に勢いよく噴出する力、がないので、微粒化された液体はファンなどの空気供給源から供給される空気流に流引され皮膚に噴霧されていた。このため美容用噴霧装置には空気供給源の設置が必要になり、装置が大型化するなどの問題があった。
【０００９】
さらに、ここで使用されている超音波式微粒化装置で微粒化された液体は、均一性に優れるという長所を有するが、一方、多量に発生することができないという短所も有していた。そのため、この微粒化装置は、比較的多くの噴霧量を必要とするときには対応できない問題があった。
【００１０】
また、従来の冷水を噴霧する美容用噴霧装置には、美容用の液体を冷却する手段が設けられており、その手段は主としてペルティエ効果を利用したものであった。この効果を用いた手段では、ペルティエ素子の一方の面で冷却を行うとともに、他方の面では熱が放熱する。放熱側の温度が上昇すると冷却側の冷却効果が低下するので、放熱側にヒートシンクを備え、そのヒートシンクの熱を強制的に装置の外部に逃がすファンや冷水管などの機能が必要になる。そのため、装置が大型化し、製造コストも増加するなどの問題があった。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
このように、従来の美容装置では、冷水の噴霧と蒸気による双方の美容の効果を得るためには、美容装置を使用する立場から、設置スペースや経済性の点で問題があり、また、美容装置を製造する立場から、装置の大型化や製造コストの増加という問題を生じた。また、噴霧を勢いよく噴出するために空気供給源が必要で、これによる装置の大型化の問題があった。
【００１２】
また、従来の冷水の噴霧を用いた美容装置に広く用いられている超音波式微粒化装置は、比較的多くの噴霧量を必要とするときには対応できない問題があった。
【００１３】
さらに、従来の冷水を噴霧する美容用噴霧装置に広く用いられているペルティエ効果を利用した冷却装置では、装置の大型化や製造コストの増加などの問題があった。
【００１４】
本発明は、上記問題を解決すべくなされたもので、１つの装置で美容に必要な温水と冷水の噴霧による一連のプロセスが図れ、装置のコンパクト化や低コスト化が図れ、広い範囲で噴霧量をコントロールできる美容用温冷噴霧装置を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するために、第１の発明の美容用温冷噴霧装置は、噴霧用の液体が収容される液体収容容器と、前記液体を微粒化し、皮膚の所定の部位に向けて噴霧する１つの圧力微粒化式噴霧ノズルと、前記圧力微粒化式噴霧ノズルと噴霧を当てる皮膚との間を所定の間隔に保持し、噴霧を皮膚に導く噴霧誘導筒と、前記液体収容容器の前記液体を前記圧力微粒化式噴霧ノズルに給送する併列配管と、前記併列配管の流路の１つを選択する流路切替手段と、前記併列配管の１つに設けられた配管中の前記液体を加熱するための加熱手段と、前記液体収容容器中の前記液体を前記併列配管の選択された流路を介して前記圧力微粒化式噴霧ノズルに圧送するための加圧手段とを有することを特徴とするものである。
【００１６】
第２の発明の美容用温冷噴霧装置は、噴霧用の液体が収容される液体収容容器と、前記液体を圧縮空気により微粒化し、皮膚の所定の部位に向けて噴霧する１つの空気微粒化式噴霧ノズルと、前記圧力微粒化式噴霧ノズルと噴霧を当てる皮膚との間を所定の間隔に保持し、噴霧を皮膚に導く噴霧誘導筒と、前記液体収容容器の前記液体を前記空気微粒化式噴霧ノズルに給送する併列配管と、前記併列配管の流路の１つを選択する流路切替手段と、前記併列配管の１つに設けられた配管中の前記液体を加熱するための加熱手段と、前記空気微粒化式噴霧ノズルに前記供給管を介して前記液体を微粒化し噴霧するための前記圧縮空気を供給する圧縮空気供給手段と、前記給気管内に設けられた前記給気管の流路断面を急激に減少させる絞り部材とを有することを特徴とするものである。
【００１７】
第１及び２の発明によれば、併列配管に流路切替手段を設けているので、各併列配管から１つの液体の流路を任意に形成して、温水もしくは冷水を任意に切り替えながら皮膚に噴霧することが可能になる。
【００１８】
また、併列配管は、２本を併列させるものが基本であるが、３本以上であってもよい。また、併列配管が３本以上の場合は、加熱手段は２つ以上の配管に設けてもよい。だだし、この場合少なくとも１本は加熱手段を設けない配管を残しておくようにする。
【００１９】
また、液体収容容器は、カートリッジ式の容器や備え付けの容器などの液体を収容できるものならばよい。また、液体は、水以外に、美容用の溶液や香料を溶解させたものでもよい。
【００２０】
また、圧力微粒化式噴霧ノズルや空気微粒化式噴霧ノズルで噴霧をすることによって、噴霧に貫通力を持たせることが可能になるので、従来の美容装置にあるような噴霧の排出を空気で促す必要もなく、それに伴う装置のコンパクト化、低コスト化を図ることができる。
【００２１】
さらに、第１の発明によれば、圧力微粒化式噴霧ノズルで噴霧された液体に生じる冷却効果を利用しているので、併列配管において、従来の美容装置のように液体の冷却を促す必要もなく、それに伴う装置のコンパクト化、低コスト化を図ることができる。
【００２２】
圧力微粒化式噴霧ノズルでは、噴出孔から下流に向かって形成された薄い液膜が、その表面積を増加するにつれて不安定になり、やがては液膜がちぎれ***し、いくつかの***過程を経て微粒子になるという、いわゆるレイリーの理論に従った液体の微粒化を行っている。ここでの圧力微粒化式噴霧ノズルには、ノズルに供給された液体一部を再度ノズルの上流に戻す機構を有するリターン式のものも含む。
【００２３】
さらに、第２の発明によれば、給気管内の絞り部材を介して生じる絞り膨張による冷却効果によって圧縮空気の温度を低下させることが可能になる。液体は、その圧縮空気によって微粒化されるため、液体の温度が低下し冷水の噴霧を発生することが可能となる。ここで、絞り部材は、小孔が開けられた板やバルブなどの流路を絞るものであればよい。
【００２４】
また、空気微粒化式噴霧ノズルを用いる場合には、液体の加圧を促す必要がないため、これに伴う装置のコンパクト化及び低コスト化を図ることができる。
【００２５】
空気微粒化式噴霧ノズルでは、ノズルに供給された液体を圧縮空気で流引し、その流引された液体は、噴出孔の下流近傍で圧縮空気の運動エネルギによって微粒化され、噴霧される。
【００２６】
ここで、絞り膨張の冷却効果の１つの例を図３に示した給気管６０のモデル図を用いて簡単に説明する。
【００２７】
断熱された供給管６０の途中に小孔７２等の絞り部材７１があり、流体が定常的に流れる場合を考える。
【００２８】
ここで、絞り部材７１の上流側の温度、圧力、エンタルピをそれぞれＴＵ、ＰＵ、ＨＵとし、絞り部材７１の下流側の温度、圧力、エンタルピをそれぞれＴＤ、ＰＤ、ＨＤとする。
【００２９】
絞り部材７１の前後では圧力の低下を生じる。また、この系において、外部仕事はなく、運動エネルギや位置エネルギの変化が無視できる。
【００３０】
また、この系にエンタルピの定義式Ｈ＝Ｑ−Ｗを当てはめると、ｄＨ＝０、ＨＵ＝ＨＤとなり、すなわち、この系の絞り過程においては等エンタルピ変化であることになる。
【００３１】
ここで、Ｑはこの系に与えられた熱量、Ｗは系が外部にした仕事である。
【００３２】
ここで、絞り過程における温度変化をジュール−トムソン効果といい、このときの圧力降下に対する温度変化の割合をジュール−トムソン係数という。このジュール−トムソン係数μは、熱力学の第１法則、熱力学の第２法則を基に導かれた熱力学の一般関係式から
【数１】
【００３３】
ここで、添え字Ｈは偏微分の際にＨつまり、エンタルピが独立変数として扱われたことを示す。また、μは単位圧力降下によって生じるジュール−トムソンの冷却効果を打ち消すために必要な温度に等しいものである。
【００３４】
この系にジュール−トムソン係数の式を当てはめると、ｄＴ＝μｄＰより、（ＴＤ−ＴＵ）＝μ（ＰＤ−ＰＵ）となる。
【００３５】
ここで、μ＞０、ＰＵ＞ＰＤであるので、（ＰＤ−ＰＵ）＜０となり、（ＴＤ−ＴＵ）＜０となる。これは、流体が絞り部材７１を通過すると、その温度が低下することを示している。
【００３６】
ここでは、断熱状態を想定しているが、実際の供給管６０においては断熱状態としては扱えず、絞り部材７１の上流での熱損失による因子も絞り部材７１下流での温度低下に寄与していると考えられる。
【００３７】
【発明の実施形態】
【００３８】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明による美容用温冷噴霧装置の第１の実施例の構成図である。 図１において、この美容用温冷噴霧装置１は、噴霧用の液体が収容される液体収容容器２と、液体を微粒化し噴霧する圧力微粒化式噴霧ノズル３と、液体収容容器２の液体を圧力微粒化式噴霧ノズル３に給送する併列配管４とから構成されている。
【００３９】
図１に示すように、液体収容容器２と併列配管４、併列配管４と圧力微粒化式噴霧ノズル３は、それぞれ配管を介して接続されている。
【００４０】
その液体収容容器２と併列配管４との間、もしくは圧力微粒化式噴霧ノズル３と併列配管４との間の配管のどちらか一方に電磁ポンプ２０が配設される。ここでは、加圧手段に電磁ポンプ２０を用いているが、この加圧流動手段は、軸流式ポンプのような液体を加圧するものであればよい。
【００４１】
併列配管４には、電磁弁５が設けられており、それによって併列配管４の流路の１つを選択することができる。ここでは、流路開閉手段に電磁弁５を用いているが、流路開閉手段は、バルブなどの流路を開閉できるものであればよい。
【００４２】
併列配管４の一方に電気ヒータ１０を配設し液体を加熱している。この電気ヒータ１０での加熱において、実際に皮膚に噴霧される温水温度が５０℃前後になるように、噴霧されるまでの配管における熱損失を考慮している。
【００４３】
圧力微粒化式噴霧ノズル３では、噴出孔から下流に向かって形成された薄い液膜が、その表面積を増加するにつれて不安定になり、やがては液膜がちぎれ***し、いくつかの***過程を経て微粒子になるという、いわゆるレイリーの理論に従った液体の微粒化を行っている。
【００４４】
電磁ポンプ２０が液体収容容器２と併列配管４との間、もしくは圧力微粒化式噴霧ノズル３と併列配管４との間のどちらに配設されても、配管内の作動流体に与える効果は同じであるので、ここでは、電磁ポンプ２０が圧力微粒化式噴霧ノズル３と併列配管４との間の配管に配設されるときについて説明する。
【００４５】
液体収容容器２から電磁ポンプ２０によって吸引された液体は、併列配管４に設けられた電磁弁５の開かれている側の併列配管４を通過し、電磁ポンプ２０によって加圧され、圧力微粒化式噴霧ノズル３に圧送される。また、圧力微粒化式噴霧ノズル３に圧送された液体は、微粒化され、噴霧される。
【００４６】
電磁弁５は、温水を噴霧するときは電気ヒータ１０の配設側が開き、冷水を噴霧するときはもう一方の側が開く。
【００４７】
電気ヒータ１０の配設側が開くときには、液体収容容器２から電磁ポンプ２０によって吸引された液体は、電気ヒータ１０が設けられている併列配管４で加熱され、その後、電磁ポンプ２０によって加圧され、圧力微粒化式噴霧ノズル３に圧送される。
【００４８】
圧力微粒化式噴霧ノズル３と接続された噴霧誘導筒３０は、噴霧を皮膚に導く他に、高温の噴霧が直接皮膚に当たるのを防止するための間隔保持部としての役割も果たしている。
【００４９】
一方、冷水を噴霧するときは、液体収容容器２から電磁ポンプ２０によって吸引された液体は、電気ヒータ１０が設けられていない側の併列配管４を通り、その後、電磁ポンプ２０によって加圧され、圧力微粒化式噴霧ノズル３に圧送される。
【００５０】
ここでは、液体の冷却に、圧力微粒化式噴霧ノズル３で噴霧された液体に生じる冷却効果を利用している。
【００５１】
図１に示す美容用温冷噴霧装置１の構成図には、１つの液体収容容器２を使用する構成が示されているが、複数の液体収容容器２を併列に配設し、電磁弁などの流路開閉手段によって切り替えて使用する構成をとることも可能である。
【００５２】
図２は、本発明の美容用温冷噴霧装置の第２の実施例の構成図である。
【００５３】
この実施例の美容用温冷噴霧装置７は、第１の実施例と液体を微粒化噴霧するための構成が相違している。したがって、以下の説明では、第１の実施例と共通の部分には同一の符号を付して重複する説明を省略する。
【００５４】
図２において、この美容用温冷噴霧装置７は、噴霧用の液体が収容される液体収容容器２と、液体を微粒化し噴霧する空気微粒化式噴霧ノズル４０と、液体収容容器２の液体を空気微粒化式噴霧ノズル４０に給送する併列配管４とから構成されている。
【００５５】
液体収容容器２は、液体が流れる系において最も高い位置に配設されている。そのため、その圧力ヘッドを利用して液体収容容器２流出した液体は、併列配管４に設けられた電磁弁５が開かれている側の併列配管４を通過し、空気微粒化式噴霧ノズル４０まで流れる。電磁弁５は、温水を噴霧するときは電気ヒータ１０側が開き、冷水を噴霧するときはもう一方の側が開く。
【００５６】
空気微粒化式噴霧ノズル４０には、液体を供給する併列配管４とコンプレッサ５０からの圧縮空気を供給する給気管６０が接続されている。この給気管６０内には、給気管６０の流路断面を急激に減少させる絞り部材７１が固着されている。
【００５７】
コンプレッサ５０から排出された圧縮空気は、給気管６０内の絞り部材７１に開けられた小孔７２を通過することによって、絞り膨張の冷却効果でその温度が低下する。その低温の圧縮空気は、空気微粒化式噴霧ノズル４０に導かれ、そのノズル４０に供給される液体を流引する。その流引された液体は、空気微粒化式噴霧ノズル４０の噴出孔の下流近傍で圧縮空気の運動エネルギによって微粒化され、噴霧される。
【００５８】
この低温の圧縮空気によって液体が冷却されるので、容易に皮膚に冷水を噴霧することができる。一方、温水を噴霧するときには、低温の圧縮空気に奪われる熱量を考慮して、電気ヒータ１０で液体の加熱を行う。
【００５９】
なお、圧縮空気の絞り部通過後に生じるドレンの発生を抑制するために、コンプレッサ５０の入口にドレンセパレータ等を設け、コンプレッサ５０から排出する圧縮空気を乾燥空気とするのが好ましい。
【００６０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の美容用温冷噴霧装置では、液体収容容器からの噴霧用の液体を、圧力微粒化式噴霧ノズル又は空気微粒化式噴霧ノズルに給送する併列配管に設けられた流路切替手段によって、液体の流路が１つに形成され、各併列配管の１つには液体を加熱するための加熱手段が設けられている。一方、液体の冷却は、絞り膨張や噴霧作用による冷却効果を利用している。
【００６１】
この美容用温冷噴霧装置では、温水もしくは冷水を任意に皮膚に噴霧することで、毛穴の汚れを除去し、毛穴を引き締めるという美容に必要な一連のプロセスが図れ、また、絞り膨張や噴霧作用による冷却効果を用いることで機構の簡易化、装置のコンパクト化及び低コスト化が図れ、さらに、圧力微粒化式噴霧ノズルや空気微粒化式噴霧ノズルを用いることで、微粒化された噴霧自身に貫通力を持たせ、かつ、広い範囲で噴霧量をコントロールできるという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例の美容用温冷噴霧装置の構成図。
【図２】本発明の第２の実施例の美容用温冷噴霧装置の構成図。
【図３】給気管のモデル図。
【符号の説明】
１…美容用温冷噴霧装置、２…液体収容容器、３…圧力微粒化式噴霧ノズル、４…併列配管、５…電磁弁、１０…電気ヒータ、２０…電磁ポンプ、３０…噴霧誘導筒
Claims (2)
- 噴霧用の液体が収容される液体収容容器と、
前記液体を微粒化し、皮膚の所定の部位に向けて噴霧する１つの圧力微粒化式噴霧ノズルと、
前記圧力微粒化式噴霧ノズルと噴霧を当てる皮膚との間を所定の間隔に保持し、噴霧を皮膚に導く噴霧誘導筒と、
前記液体収容容器の前記液体を前記圧力微粒化式噴霧ノズルに給送する併列配管と、
前記併列配管の流路の１つを選択する流路切替手段と、
前記併列配管の１つに設けられた配管中の前記液体を加熱するための加熱手段と、
前記液体収容容器中の前記液体を前記併列配管の選択された流路を介して前記圧力微粒化式噴霧ノズルに圧送するための加圧手段と
を有する美容用温冷噴霧装置。 - 噴霧用の液体が収容される液体収容容器と、
前記液体を圧縮空気により微粒化し、皮膚の所定の部位に向けて噴霧する１つの空気微粒化式噴霧ノズルと、
前記圧力微粒化式噴霧ノズルと噴霧を当てる皮膚との間を所定の間隔に保持し、噴霧を皮膚に導く噴霧誘導筒と、
前記液体収容容器の前記液体を前記空気微粒化式噴霧ノズルに給送する併列配管と、
前記併列配管の流路の１つを選択する流路切替手段と、
前記併列配管の１つに設けられた配管中の前記液体を加熱するための加熱手段と、
前記空気微粒化式噴霧ノズルに前記供給管を介して前記液体を微粒化し噴霧するための前記圧縮空気を供給する圧縮空気供給手段と、
前記給気管内に設けられた前記給気管の流路断面を急激に減少させる絞り部材と
を有する美容用温冷噴霧装置。
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