JP2012135356A - 理美容用蒸気供給装置 - Google Patents

Abstract

【課題】理美容用蒸気供給装置の蒸気噴出部の構造体に於いて、蒸気の効率のよい加熱手段を図り、低い加熱温度でも乾燥度の高い蒸気噴出ができる装置を提供する。
【解決手段】ノズル２３の蒸気噴出端面の厚み２３Ａと２３Ｂ間を、ヒートパイプ２２の壁面の厚みの１．５倍以上の厚みにすることで、ノズル２３の蒸気噴出端面の熱容量が増加し、ヒートパイプ２２内の空間温度が低い場合でも、乾燥度の高い蒸気が噴出できる。また、ヒートパイプ２２とノズル２３にそれぞれ雌ねじ２２Ｎ，雄ねじ２３Ｎを施すことで、ノズル２３の着脱が可能となり、異なる蒸気噴出端面のノズル２３を装着することができる。更に、ノズル内側面やヒートパイプ２２の内面に蓄積した水垢などを洗浄メンテナンスすることが容易となる。
【選択図】図３

Description

本発明は、理美容業界に於いて、頭部毛髪および特定皮膚に蒸気を当て薬剤の反応促進、保湿、保温などのために利用する蒸気供給装置、特に蒸気を噴出させるための蒸気噴出部の構造に関する。

理美容分野に於ける蒸気供給装置は、水を加熱して生成される水蒸気を高圧状態で貯留し、導管を介して蒸気噴出部から噴出する構造となっている。その構造に於いて、蒸気噴出部付近には、冷却凝集して湿った蒸気を乾いた蒸気にすることを目的として、例えば、特許文献１に開示されているように、蒸気を加熱する電気ヒーターを備えた空間を設け、電気ヒーターの発熱温度を高く設定することで乾き度のある蒸気を噴出する。

従来の蒸気噴出部の構造（例えば、特許文献１）では、図２に示すように、アルミニウムなどの金属材質からなり内部空間を設けたヒートパイプ２２の外側壁面に、電気ヒーター２１が３枚接着してある。蒸気を大気中に噴出させる部分であるノズル２３は略球面状を呈しており、複数の蒸気噴出口穴２６が施してある。

水を加熱して生成され、高圧状態で貯留された蒸気は、図１に示す蒸気開放弁部２、蒸気導管３を通して蒸気噴出部本体４の中に装備されているヒートパイプ２２内に至る。 ノズル２３に施してある複数の蒸気噴出口穴２６の断面積の総計は、ヒートパイプ２２内の空間の断面積よりはるかに小さいため、ヒートパイプ２２内に至った蒸気は一時的に滞留することとなり、電気的制御された電気ヒーター２１により蒸気が加熱されてノズル２３に施してある複数の蒸気噴出口穴２６から大気へ噴出される。

ここで、従来の蒸気噴出部の構造では、ノズル２３の内側壁面２３Ａと大気側壁面２３Ｂの距離、すなわちノズルの肉厚は１.０mmから２．０mm程度である。また、ヒートパイプ２２の壁面の平均的厚みは２．０mmであり、空間の内径は直径１８mmである。電気的制御された電気ヒーター２１によるヒートパイプ２２内の空間温度は２００℃前後で、高温での温度制御がなされて、乾き度のある蒸気を噴出することが可能となっていた。

特開２０１０−２９５０３号公報（第８頁、図７、図８）

ところで、従来の蒸気噴出部構造にあっては、乾き度のある蒸気を噴出する場合、ヒートパイプ２２内の空間温度を高温（例えば２００℃）に保持しておく必要がある。蒸気噴出部は蒸気供給装置本体の外側に位置するものであり、操作者が手で触れる部位でもあり、高温に維持された蒸気噴出部ブロックを断熱する手段は容易ではない。また、ヒートパイプ２２内の空間温度を高温に維持することは、結果として電気ヒーター２１へ高電力を供給する必要がある。

本発明は、係る事由に鑑みてなしたものであり、その目的とするところは、ヒートパイプ２２内を高温に保持しなくても乾燥度の高い蒸気を噴出できる蒸気加熱効率のよい蒸気噴出部構造を提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の理美容用蒸気供給装置の蒸気噴出部構造は、密閉されたタンク内で水を加熱して生成、貯蓄された蒸気を蒸気開放弁、導管を通過させて蒸気噴出部に供給し、蒸気噴出部から蒸気を大気中に噴出させる装置である。 蒸気噴出部はアルミニュウムや銅もしくはその合金のように熱伝導性の良い材質で形成し、蒸気を滞留させるための空間と、該空間内において蒸気を加熱するための電気ヒーターを有し、蒸気が大気中に噴出される部位であるノズルは、1個または複数の蒸気を大気へ噴出するための蒸気噴出口穴を施した構造体とし、蒸気を大気中へ噴出させる蒸気噴出口穴が施してある面の厚み、すなわちノズルの肉厚を、蒸気を滞留させる空間を構成する壁面の厚みより厚くすることを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１に記載の発明に於いて、蒸気噴出部の構造体関し蒸気を滞留させる空間を構成する部材の壁面の厚みに対して、蒸気を大気へ噴出する蒸気噴出口穴が施してある端面の厚みを１．５〜３倍にすることを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明に於いて、蒸気を滞留させる空間を構成する蒸気噴出部の内部壁面に雌ねじ部を設け、該雌ねじに螺合する雄ねじ部をノズルに設けることで、ノズルを脱着可能としたことを特徴とする。

請求項１記載の本発明理美容用蒸気供給装置によれば、蒸気を滞留させて加熱する空間の温度を低温（例えば１２０℃）に制御、維持しても乾燥度の高い蒸気を噴出できるため、蒸気噴出部の断熱コストおよび、電気ヒーターへの電力の省力化が可能となる。また、請求項２記載の発明によれば、更に乾燥度の高い蒸気を噴出することができる。
蒸気噴出部の内部は長期間の使用により、水道水に含まれる一般的に水垢と称される炭酸カルシウムなどの成分が堆積し、蒸気への加熱効率低下や異臭を引き起こす原因となるが、請求項３記載の発明によればノズル部のねじを緩めて着脱できることで、ノズル内面および、蒸気噴出部内面を洗浄することが可能となる。

本発明の実施形態に係る蒸気噴出部構造を用いた理美容用蒸気供給装置の概略構成図である。 同上の蒸気噴出部の従来の蒸気加熱ブロック図である。 同上の蒸気噴出部の本発明に係る蒸気加熱ブロック図である。 同上の蒸気噴出部の蒸気加熱ブロック、断熱材、外装ケースの断面の全体図である。

以下、本発明を実施するための好ましい形態を説明する。本発明の実施形態に係る蒸気噴出部構造を用いた理美容用蒸気供給装置は、図１に示すように、水が加熱されて生成される水蒸気を高圧状態でもって貯留するタンク１１を収容した装置本体１と、タンク１１へ水を補給する給水栓１４、タンク１１内の高圧蒸気を大気へ噴出させる経路として、タンク１１内の高圧蒸気を開放する蒸気開放弁部２、蒸気導管３、蒸気噴出部本体４を主要部材としている。
タンク１１には水を加熱するタンクヒーター１２、水量を検知する液面センサー１３が内蔵され、タンク１１内の圧力を検知する圧力センサー７、電気回路基板６が装置本体１内に装備されている。装置本体１上側外面には、操作者が装置を操作するための操作パネル基板５が配設されている。

給水栓１４は、ねじの螺合により挿入、取外しが可能としている蒸気圧力を封止する弁（例えばＯリング）を有した封止軸体１７と封止軸体１７のつまみ１６とで封止されている。つまみ１６を回し、封止軸体１７を取外して、給水栓１４から水を給水する。 給水量は、電気的に接続された液面センサー１３、電気回路基板６を介して操作パネル基板５に表示される。つまみ１６を回して封止軸体１７を給水栓１４へ挿入してタンク１１を密閉する。操作パネル基板５のヒータースイッチを押すと、電気回路基板６を介してタンクヒーター１２へ通電され、タンク１１内の水が加熱される。加熱された水は水蒸気を生成し、タンク１１の上層に圧力を有しながら蓄積される。圧力センサー７の計測値の上限設定値圧力（例えば４気圧）に達すると、電気回路基板６を介してタンクヒーター１２への通電を停止し、タンク１１内の水の加熱が停止される。蒸気の噴出が行われると、時間の経過とともに圧力が低下し、圧力センサー７の計測値の下限設定値圧力（例えば３．５気圧）まで低下すると、再び電気回路基板６を介してタンクヒーター１２へ通電され、水を加熱して蒸気を生成する。タンク１１内はこれらを繰り返して蒸気圧力を規定圧力に維持する。

蒸気を開放する蒸気開放弁部２は、蒸気を封止、開放することが可能な弁機能を備えた部材であって（例えばニードルバルブ）、タンク１１内の高圧蒸気を、蒸気開放弁部２に設けられたつまみ２Ｔを回して、蒸気噴出を開放、停止させる役割を果たす。蒸気導管３は耐熱性を有する軟質状の材質（例えばフッ素チューブ）で蒸気噴出部本体４と接続されている。

ここで、本発明に係る理美容用蒸気供給装置の蒸気噴出部本体４の構造を詳細に説明する。図４に示すように、後記する図３に示す蒸気加熱ブロック４４は、外周をガラスウール断熱材４３で被われ、耐熱性を有する樹脂成型筒４２（例えばＰＢＴ）に納められている。蒸気を頭部毛髪や皮膚に噴射するためにハンドリング性の良い形状に成型された耐熱性を有する樹脂成型品である蒸気噴出ハンドル４１に樹脂成型筒４２が納められている。

図３に示すような蒸気加熱ブロック４４は、外部は６面体、内部は円筒状（例えば内径Φ１８mm）の蒸気を滞留させる空間を有するヒートパイプ２２の左側口に、蒸気導管３とヒートパイプ２２とを接続する継手２５が固着されている。
一方ヒートパイプ２２の右側口の内側には、ノズル２３の雄ねじ部２３Ｎに螺合する雌ねじ部２２Ｎが施されている。ヒートパイプ２２は熱伝導性のよい材質（例えばアルミニウム）からなり、壁面の平均厚みが２mm、長さを２６mmとしている。ヒートパイプ２２の外部６面体の内、等分される３面体に電気ヒーター２１が３枚貼り付けられている。電気ヒーター２１は、電気回路基板６に配線され、ヒートパイプ２２内の空間温度を設定温度（例えば２００℃）に温度制御されている。

ノズル２３は、ヒートパイプ２２の雌ねじ２２Ｎに螺合する雄ねじ２３Ｎが施されている。蒸気が大気へ噴出する噴射端面は球面状を呈し、噴射端面の厚み、すなわち２３Ａと２３Ｂ間は、ヒートパイプ２２の壁面の平均厚みの３倍である６mmとしている。
６mm厚の噴射端面には、円状に蒸気噴出口穴（例えばΦ１．５mm）６個を均等に配置し、円の中心部に更に１個の蒸気噴出口穴を配置している。このようなノズル２３をヒートパイプ２２の雌ねじ部２２Ｎへねじ挿入して、蒸気加熱ブロック４４が形成されている。

タンク１１内へ水２０００mlを給水し、タンク１１内の蒸気圧力設定値を圧力センサー７で４気圧から３．５気圧の設定値とし、操作パネル基板５の加熱スイッチを押して水の加熱を開始した。一方、蒸気加熱ブロック４４は、ヒートパイプ２２内の空間温度を２００℃設定と１２０℃設定の両設定ができるように電気回路基板６に温度調整ボリュームを設けた。ノズル２３は、蒸気が大気へ噴出する噴射端面の厚み２３Ａと２３Ｂ間は、１．５mm、３mm、６mmの３種類を準備し、それぞれをヒートパイプ２２の雌ねじ部２２Ｎに螺合させて、取り付け、取り外しを行うようにした。尚、ノズル２３の蒸気噴出口穴はいずれもΦ１．５mmとした。

温湿度２５℃６０％ＲＨ条件下の部屋で、ヒートパイプ２２内の空間温度２００℃、１２０℃とノズル２３の噴出端面の厚み１．５mm、３mm、６mmの組み合わせで蒸気を噴出させ、ノズル２３の端面から３０cmの位置の噴出蒸気の温度を水銀温度計で測定、また、手のひらに蒸気を当て、蒸気の乾燥感が最も高いレベルを１とし、順に２、３、４とし、最も乾燥感が低いレベルを５とするグレード評価を行った結果を表１に示す。

ノズル噴射端面の厚み２３Ａと２３Ｂ間が、ヒートパイプ２２の壁面の平均厚みの３倍である６mmのノズル２３を装着した蒸気加熱ブロック４４は、噴出蒸気の乾燥感が最も高く、ヒートパイプ２２内の空間温度を１２０℃に下げても高い乾燥度を維持した。また、噴出蒸気の温度もヒートパイプ２２内の空間温度２００℃と１２０℃は同等であった。
ノズル噴射端面の厚み２３Ａと２３Ｂ間が１．５mmでは、乾燥レベルが２００℃の場合で３、１２０℃の場合で５であったが、３mmの場合は乾燥レベルが２００℃の場合で２、１２０℃の場合で３であり、１．５mmの場合に比較して効果があった。そして、ノズル噴射端面の厚みが、６mmの場合はより効果的であることが理解される。

タンク１１内の蒸気圧力を４気圧に設定した場合、水の飽和蒸気圧特性では沸点は１４３℃であり、タンク１１内には１４３℃の蒸気が貯蓄されている。この蒸気を開放弁部２、蒸気導管３を介して蒸気をヒートパイプ２２内に送り込むと、圧力を有する蒸気であるために、ノズル２３の噴射端面に直接的に照射される。ノズル２３の噴射端面部の厚みがあり、熱容量が多いことで、蒸気が有している蒸気潜熱を奪われることが少なく加熱効率が向上していると推測される。加熱効率が向上した噴出蒸気は、乾燥感があり、蒸気潜熱により、体感蒸気温度も低いと考えられる。

以上、本発明に係る理美容用蒸気供給装置の蒸気噴出部構造について説明したが、ノズル２３とヒートパイプ２２をそれぞれ雄ねじ２３Ｎと雌ねじ２２Ｎを螺合させて取り付け、取り外しができることで、実施例１が容易に遂行できたことは勿論のこと、ヒートパイプ２２の加熱空間内部を観察、洗浄できた。理美容用蒸気供給装置に於いて、蒸気を生成するタンク１１内に蓄積した炭酸カルシウムなどの水垢成分を洗浄、除去する手段は実際に行われているが、蒸気噴出部は、一般的には一体化された構造であり、蓄積する炭酸カルシウムなどの水垢成分を容易に洗浄メンテナンスすることは困難であった。請求項３記載の本発明によれば、ノズル２３とヒートパイプ２２はねじの螺合により、ノズル２３を容易に取り外しができるようになり、ヒートパイプ２２の内部および、ノズル２３内面に蓄積する炭酸カルシウムなどの水垢成分を容易に除去できる。
また、ヒートパイプ２２自体の端面の厚みを増して蒸気の加熱向上も模索したが、ヒートパイプ２２自体の断面積が多くなり、ヒーター２１の能力を高める必要がある。蒸気の加熱向上には、ノズル２３のノズル噴射端面の厚みが最も有効的であることを見出した。
更に、ノズル２３は該球面を呈しているが、平面であっても同様な結果が得られた。

１１ タンク（圧力容器）
１２ タンクヒーター（水加熱ヒーター）
１４ 給水口
２ 圧力蒸気開放弁部
３ 蒸気導管
４ 蒸気噴出部全体
２２ 蒸気噴出部のヒートパイプ
２１ ヒーター（ヒートパイプ２２内の空間加熱ヒーター）
２３ ノズル（蒸気を大気へ噴出する部分）
２６ 噴射口孔（蒸気を大気へ噴出する孔）
２２Ｎ ヒートパイプ２２の雌ねじ部
２３Ｎ ノズル２３の雄ねじ部
２３Ａ ノズル２３の噴射内側端面
２３Ｂ ノズル２３の噴射外側端面
４３ 蒸気噴出部の断熱材
４２ 樹脂成型筒
４１ 蒸気噴出ハンドル

Claims (3)

1. 理美容用蒸気供給装置であって、密閉されたタンク内で水を加熱して生成、貯蓄された蒸気を蒸気開放弁、導管を介して蒸気噴出部から蒸気を大気中へ噴出させる構造体に於いて、蒸気噴出部はアルミニウムや銅もしくはその合金のように熱伝導性の良い材質で形成し、蒸気を滞留させるための空間と、該空間内において蒸気を加熱するための電気ヒーターを有し、蒸気が大気中へ噴出される部位であるノズルは、１個または複数の蒸気を噴出するための蒸気噴出口穴を施した構造体とし、蒸気を大気中へ噴出する蒸気噴出口穴が施してある端面の厚み、すなわちノズルの肉厚を、蒸気を滞留させる空間を構成する蒸気噴出部の壁面の厚みよりも厚くすることを特徴する理美容用蒸気供給装置。
2. 請求項１に記載の発明に於いて、蒸気を滞留させる空間を構成する蒸気噴出部の壁面の厚みに対して、蒸気を大気へ噴出する蒸気噴出口穴が施してあるノズル端面の厚みを１．５〜３倍とすることを特徴とする理美容用蒸気供給装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載の発明に於いて、蒸気を滞留させる空間を構成する蒸気噴出部の内部壁面に雌ねじ部を設け、該雌ねじに螺合する雄ねじ部をノズルに設けることでノズルを着脱可能としたことを特徴とする理美容用蒸気供給装置。

Images