JP2009011521A - 酸素富化ミスト生成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】肌に水分を浸透させることで水分を補なうとともに、新陳代謝を高め、積極的な美容理容効果を得ることを目的とする。
【解決手段】酸素富化膜１３で生成された高濃度酸素が微細な気泡として水容器２の水に供給され、溶存酸素濃度の高い水を得ることができる。したがって、超音波振動子９を振動させれば、溶存酸素濃度の高い水をミストとして得ることができる。水容器２内で発生したミストは、送風手段１１により送られる風によりミスト噴霧部１１に供給され、人体に噴霧される。高濃度酸素の吸引による美容効果としては、リフレッシュ効果やストレス改善効果などがあり、肌や頭皮細胞の新陳代謝を高めるだけでなく、ストレス解消やリラックスなど体の内部からの美容効果を得ることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、給水中の溶存酸素濃度を高めた湯水をミスト化して供給する酸素富化ミスト生成装置に関するものである。

ヘアケアや肌の手入れに際してスチームやミストを噴霧することが従来から行われており、近年では、スチームやミストの粒子を微細化し、毛髪や肌への浸透を改善したものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

すなわち、図４に示すように、理美容器具Ａは、スチーム噴射装置ａとミスト噴射装置ｂから構成されており、このスチーム噴射装置ａはスチーム発生室１００内にＰＴＣヒータなどのヒータ１０１を具備するとともに、多孔質材１０２がこれと接するようにして配置してあり、また、スチーム発生室１００の側部を覆うようにスチーム用タンクＳＴが配備してある。

スチーム用タンクＳＴは、例えば左右のタンク１０３、１０４に分けられ、これらタンク１０３、１０４の内部へ多孔質材１０２の一部を位置させてスチーム発生室１００とタンク１０３、１０４を連結している。

スチーム発生室１００の外気への開口経路１０５にはスチーム噴射ノズル１０６を設置する。

ミスト噴射装置ｂは、ミスト用タンク１０７と、これにシール性を確保して接続される液体経路１０８とからなり、この液体経路１０８はミスト用タンク１０７内部の略中央部ｓまで突入させている。

この液体経路１０８の他端部にはシール性を確保してミスト噴射ノズル１０９が接続される。ミスト噴射ノズル１０９はスチーム噴射ノズル１０６との間でベンチュリー効果を利用できるように近接配置する。

このように構成された理美容器具Ａの動作を説明する。タンク１０３、１０４の開口部１１０、１１１から給水し、シール栓１１２、１１３でシールし、また、ミスト用タンク１０７の開口部１１４から給水し、シール栓１１５でシールする。

次に、毛細管現象によって保水した多孔質材１０２をヒータ１０１によって加熱し、スチームを発生させると同時にスチーム発生室１００をスチーム圧で加圧する。

加圧されたスチームは開口経路１０５を通ってスチーム噴射ノズル１０６から噴射される。この時、ベルヌーイの定理によって生じる負圧がベンチュリー効果を発生し、ミスト用タンク１０７の液体をミスト噴射ノズル１０９へ引き込み、噴射口１１６からスチーム圧で吹き飛ばされ、スチームとミストが混合する。

このようにして、理美容器具Ａから噴出したスチームとミストを肌に当てることによって、肌のたるみを改善、張りを与えるという効果を生み出す。また、髪の毛に当てることによって、ツヤを与え寝癖を直すという効果を生み出す（例えば、特許文献１参照）。

また、美容効果を高めるために、抗酸化作用のある白金コロイドなどの成分をミストと
して噴射するものも提案されている。
特開２００２−１２５７６２号公報

しかしながら、理容美容機器のミスト生成装置は、肌に水分を浸透させることで水分を補なったり、白金コロイドなどの有効成分により活性酸素によるダメージすなわち老化を予防することを行っているが、肌をダメージから守り現状を維持することだけでなく、肌の新陳代謝を高めるなどより積極的な美容理容効果を得ることが望まれている。

本発明は上記課題を解決するため、細胞の代謝活動に必要とされるとともに水分の浸透促進効果があること知られている溶存酸素を高めた水をミスト化して噴出することで、肌や頭皮細胞の新陳代謝を高め、理容美容効果を得ることを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明の酸素富化ミスト生成装置は、水の溶存酸素濃度を高める溶存酸素富化手段と、水をミストもしくはスチームとして発生させる霧化手段を備え、溶存酸素富化手段で溶存酸素濃度を高めた水のミストもしくはスチームを噴霧する構成としてある。

本発明の酸素富化ミスト生成装置は、溶存酸素濃度の高いミストもしくはスチームを頭皮や肌に噴霧することができ、溶存酸素が毛穴や角質から浸透することで、毛根の細胞や肌細胞の活性を高めることができ、細胞の新陳代謝を高め、頭髪の育毛促進および美容効果を得ることができる。

第１の発明は、水の溶存酸素濃度を高める溶存酸素富化手段と、水をミストもしくはスチームとして発生させる霧化手段を備えた構成とし、溶存酸素濃度の高いミストもしくはスチームを頭皮や肌に噴霧することができ、ミストとともに溶存酸素が毛穴や角質から浸透することで、毛根の細胞や肌細胞の活性を高めることができ、細胞の新陳代謝を高め、頭髪の育毛促進および美容効果を得ることができる。

第２の発明は、溶存酸素富化手段は高濃度酸素生成手段を備えた構成としてある。

上記構成により、高濃度酸素生成手段で生成した高濃度酸素を水に溶解することで、溶存酸素濃度を高めた水を生成することが可能となり、溶存酸素を高めた水をミストもしくはスチームとして噴霧することができる。

第３の発明は、溶存酸素富化手段は高濃度酸素生成手段を備え、霧化手段でミストもしくはスチームとして発生させた水に高濃度酸素生成手段で生成した高濃度酸素を接触させることで溶存酸素濃度を高めたミストもしくはスチームを噴出する構成としてある。

上記構成により、霧化手段でミストもしくはスチームとして微細化した水滴に、高濃度酸素生成手段で生成した高濃度酸素が接触することで、気液の接触面積が増大し効率よく溶存酸素を富化した水を得ることができる。また溶解しきれなかった余剰の高濃度酸素をミスともしくはスチームとともに噴霧することができる。

第４の発明は、溶存酸素富化手段は高濃度酸素生成手段を備えた構成とし、高濃度酸素生成手段により生成した高濃度酸素を、溶存酸素濃度を高めた水のミストもしくはスチー
ムとともに噴霧する構成とし、溶解しきれなかった余剰の高濃度酸素のみでなく、ミストもしくはスチームともに高濃度酸素を供給することができ、高濃度酸素を吸引することによる、リフレッシュ効果やストレス改善効果などを得ることができる。

第５の発明は、高濃度酸素生成手段を酸素富化膜を有した構成としており、外部空気を酸素富化膜に通すだけで酸素濃度約３０％の高濃度酸素を得ることができるので、簡単な構成で、安価に溶存酸素濃度を高めた水を得ることができる。

第６の発明は、高濃度酸素生成手段を酸素イオン伝導体とこれを挟持する電極とを有した構成とすることにより、電極間に電流を流すことで陽極側から純粋な酸素ガスが得られるので、酸素濃度１００％の高濃度酸素を得ることができ、簡単でコンパクトな構成で溶存酸素富化水を得ることができる。

第７の発明は、第１〜６いずれか一つの発明の酸素富化ミスト生成装置を理容美容機器に用いたもので、理容美容機器の毛穴洗浄や血行促進、マッサージなどのケアと組み合わせることで、溶存酸素の浸透を高めより効果的に頭髪の育毛促進および美容効果を得ることができる。

第８の発明は、第１〜６いずれか一つの発明の酸素富化ミスト生成装置を室用の理容美容器に搭載するとともに、霧化手段は浴室内に酸素富化ミストを噴霧するミストノズルを有し、給湯器から供給される湯水の溶存酸素濃度を高め、浴室内に酸素富化ミストを噴霧するようにしたもので、浴室内で頭髪の育毛促進および美容効果を得ることができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１および図２において、酸素富化ミスト生成装置本体１の水容器２は、水の供給口３と、供給口３の蓋部４、底部に設けられ、逆止弁５を介して高濃度酸素生成手段６の酸素流路７と接続させたセラミックもしくは高分子多孔体で形成した散気板８と、水容器２内の水をミスト化させる超音波振動子９と、超音波振動子９で発生させたミストを人体に噴出するミスト噴霧部１０と、送風手段１１とを具備している。

超音波振動子９としては、周波数１．６〜１．７ＭＨｚのセラミック振動子を用いているが、一般的に周波数が高くなるほど、霧化したミストの粒子径が小さくなり、周波数が低くなると、粒子径が大きくなるものである。

したがって、ミスト化された粒子径が小さいほど肌への浸透がよくなるため、超音波振動子９の周波数は高いほうが望ましい。

送風手段１１は、水容器２に設けた隔壁１２を介して備え付けてある。高濃度酸素生成手段６は、酸素富化膜１３と、この酸素富化膜１３に外部からの空気を送風する送風ファン１４と、真空ポンプ１５と、生成した高濃度酸素の酸素流路７で構成されている。

高濃度酸素を生成する送風ファン１４と真空ポンプ１５は酸素運転スイッチ１６より運転制御され、ミストを発生させる超音波振動子９と送風手段１１はミスト発生スイッチ１７により運転船御される。

次に、酸素富化膜１３により高濃度酸素が得られる原理について説明する。

酸素富化膜１３は有機高分子の平膜により構成され、膜を通過する分子の速度の差を利用するもので、空気中の窒素に比べ酸素をよく通す膜を使用することで、膜通過前よりも酸素濃度が高い高濃度酸素を得ることができる。

通常の空気において酸素濃度は約２１％（窒素約７９％）であり、生成される高濃度酸素の酸素濃度や風量は、酸素富化膜の形態、大きさなどによって変わるが、本実施の形態では、酸素富化膜を通過後の高濃度酸素の酸素濃度が約３０％（窒素約７０％）となるものを用いている。

以上のように構成された酸素富化ミスト生成装置について、以下その動作・作用を説明する。

酸素富化ミスト生成装置を使用する際、使用者は供給口３より水容器２に水を供給した後、酸素運転スイッチ１６をオンすることで、送風ファン１４が動作し酸素富化膜１３に新鮮な空気を送りこむ。

酸素富化膜１３ではガス通過速度の差を利用して高濃度酸素を生成しており、ここで生成された高濃度酸素は真空ポンプ１５により、酸素流路７に送られ散気板８から微細な気泡として水容器２の水に供給される。

これにより、水容器２の水には、高濃度酸素生成手段５による高濃度酸素が溶け込み、溶存酸素濃度の高い水を得ることができる。

ここで、ミスト発生スイッチ１７をオンすると、超音波振動子９が振動し、超音波霧化現象により溶存酸素濃度の高い水をミストとして得ることができる。

水容器２内で発生したミストは、隔壁１２を介して送風手段１１により送られる風によりミスト噴霧部１１に供給され、人体に噴霧される。

ミスト発生スイッチ１７がオンされた後も、高濃度酸素生成手段５の送風ファン１４と真空ポンプ１５はオンした状態であり、溶存酸素濃度を高めた水をミストとして供給するとともに、高濃度酸素を供給することができ、ミストやスチームを噴霧した際の息苦しさを低減するとともに、高濃度酸素の呼吸による美容効果を得ることができる。

高濃度酸素の吸引による美容効果としては、リフレッシュ効果やストレス改善効果などがあり、肌や頭皮細胞の新陳代謝を高めるだけでなく、ストレス解消やリラックスなど体の内部からの美容効果を得ることができる。

溶存酸素濃度の高い水をミストとして人体に噴霧することで、溶存酸素が角質及び毛穴から浸透し、細胞を活性化することが可能となる。

例えば、頭皮に使用した場合には、毛穴から毛根へと酸素富化水が供給されることで、毛根の細胞が活性化し育毛促進効果を得ることができる。

さらに、身体に使用した場合にも同様に、角質層より溶存酸素として肌に酸素が吸収され、肌への水分の浸透を促進するとともに肌細胞を活性化することができ、肌細胞を活性化することで、細胞の新陳代謝が促進され美肌効果を得ることができる。

水に溶解する気体の量は、溶解度およびヘンリーの法則により定められており２０℃の水に溶解することのできる酸素量は約４０ｐｐｍであり、通常の酸素濃度２０％空気に接
している場合は、約８ｐｐｍとなる。

溶解する空気の酸素濃度は溶存酸素を高めるためには非常に重要であり、本実施の形態に示すように、高濃度の酸素を混合することで、溶存酸素濃度を高めた湯水を得ることができる。

なお、酸素流路７には逆止弁５が設けられているため、酸素流路７内に水容器２の水が逆流することを防止でき、高濃度酸素生成手段を保護することができる。

また、本実施の形態では高濃度酸素生成手段として酸素富化膜を用いる方法を示したが、他に、高濃度酸素生成手段として酸素ボンベを用いる方法や、ゼオライトによる窒素ガスの吸着により高濃度酸素を得る方法を用いても同様の効果を得ることができる。

本実施の形態のように、酸素富化膜を用いた場合には、ボンベの交換などのメンテナンスが不要となるとともに空気を酸素富化膜に通すだけで酸素濃度約３０％の高濃度酸素を得ることができ、高濃度酸素を生成するための真空ポンプを用いて、散気板から高濃度酸素を供給することができるため、簡単な構成で安価に溶存酸素濃度を高めた水を得ることができる。

本実施の形態では使用者が水容器２に給水する構成を示したが、もちろん、水容器を脱着可能として給水する方式を用いても同様の効果を得ることができる。

また、本実施の形態では、ミスト噴霧部１０に人体を近づけてミストを噴霧させる構成を示したが、その他に、ミスト噴霧部１０は体に固定できるようにした方式や、顔用、頭用などのアタッチメントを付け替える方式を用いても同様の効果を得ることができる。

（実施の形態２）
図２は、実施の形態２を示し、酸素富化ミスト生成装置本体１の水容器２は、水の供給口３と、この供給口３の蓋部４と、水位を検地する水位センサ１９と、水容器２の水をミスト化させる超音波振動子９と、この超音波振動子９で発生させたミストに高濃度酸素生成手段２０で生成した高濃度酸素を接触させる気液接触部２１と、人体に噴出するミスト噴霧部１０と、送風手段１１とを備えている。

高濃度酸素生成手段２０は、酸素イオン伝導体である固体電解質２２を挟持する一対の陰極側電極２３と陽極側電極２４とを備え、陰極側電極２３を空気に曝露して固体電解質２２と陽極側電極２４とを気液接触部２１に収納するとともに、陰極側電極２３と陽極側電極２４の間に電流を流す直流電源２５を有し、陽極側電極２４から発生する酸素により気液接触部２１内に高濃度酸素が生成する。

次にその動作、作用について説明する。

酸素運転スイッチ１６をオンすることで、直流電源２５がオンし、陰極側電極２３と陽極側電極２４の間に電流が流れ、曝露された陰極側電極２３上では空気中の酸素が電子を受けてイオン化し固体電解質２２内を酸素イオンとして移動できるようになる。

そして、陽極側電極２４まで移動した酸素イオンは電子を放出して酸素ガスとなり、気液接触部２１内に高濃度酸素を生成することができる。

次に、ミスト発生スイッチ１７をオンすると、超音波振動子９が振動し、超音波霧化現象により水容器２の水をミストとして得ることができる。

水容器２内で発生したミストは、隔壁１２を介して送風手段１１により送られる風により気液接触ケース２１に供給され、この気液接触ケース２１の高濃度酸素と接触することで高濃度酸素がミストに溶解し、溶存酸素濃度の高いミストを得ることができる。

溶存酸素濃度の高いミストは、噴霧部１１に供給され、人体に噴霧される。

酸素運転スイッチ１６とミスト発生スイッチ１７の入力タイミングは使用者の選択によるものとし、酸素運転スイッチ１６をオンすることで、溶存酸素を高めたミストを得ることができる。

高濃度酸素生成手段２０により生成する高濃度酸素量は、電流量によって決定するため、酸素運転スイッチ１６をオンした後、ミスト発生スイッチ１７をオンするまでの時間を長く取るほど、高濃度酸素を生成することができ、より高濃度の溶存酸素ミストを得ることができる。

溶存酸素濃度の高い水をミストとして人体に噴霧することで、溶存酸素が角質及び毛穴から浸透し、細胞を活性化することが可能となる。さらに溶存酸素濃度を高めることにより、細胞を活性化する効果を高めることができる。

さらに、身体に使用した場合にも同様に、角質層より溶存酸素として肌に酸素が吸収され、肌への水分の浸透を促進するとともに肌細胞を活性化することができ、肌細胞を活性化することで、細胞の新陳代謝が促進され美肌効果を得ることができる。

（実施の形態３）
図３は、前記した酸素富化ミスト生成装置を用いた浴室用の理容美容機器を示し、給湯装置２６は、給水路２７と、給湯回路２８と、追炊き循環回路２９を有する熱交換器３０と、熱交換器３０を加熱するバーナー３１と、バーナー３１に燃焼空気を送るバーナーファン３２とを具備する。

給水路２７の水は熱交換器３０で加熱されお湯となり、給湯回路２８を経てシャワーヘッド３３やカラン３４、ミストノズル３５から吐出される。

また、追炊き循環回路２９に設けた風呂ポンプ３６で循環される浴槽水は熱交換器３０で加熱された後、追炊き循環回路２９を経て追炊きアダプタ３７から浴槽３８に供給される。

給湯回路２８には高濃度酸素生成手段３９で生成した高濃度酸素を混入する混入手段が設けてあり、混入手段は、エゼクタ４０の負圧側は逆止弁４１、流量調節弁４２を介して酸素配管４３が接続されている。

また、エゼクタ４０に供給される湯水は、切り替え手段４４a、４４ｂにより、給湯回路２８からの湯水と追い炊き循環回路２９で循環する浴槽水とを切り替えられる構成となっており、浴槽水を循環する際にもエゼクタ４０を介して、高濃度酸素を混合することができ、追い炊きアダプタ３７を介して、高濃度酸素を混合した湯水が浴槽水に噴出される。

ミストノズル３５は浴室４５の天井部に設けられている。

次にその動作、作用について説明する。

使用者がシャワーヘッド３３もしくはカラン３４、ミストノズル３５から湯を得ようと給湯回路２８に設けた、エゼクタ４０に湯水が供給された時、エゼクタ４０の負圧側に接続された酸素配管４３は負圧となり、給湯回路２８の湯水に酸素配管４３内の空気が混入される。

また、酸素配管４３には逆止弁４１および流量調節弁４２が設けられているため、酸素配管４３内に給湯回路２８の湯水が逆流することを防止でき、高濃度酸素生成手段を保護することができる。

特に、ミストノズル３５から吐出するミストは、細かな霧状の水滴となり浴室４５に充満することで、ミストサウナを家庭でも楽しむことができるとともに、溶存酸素濃度の高い水をミストとして人体に噴霧することで、溶存酸素が角質及び毛穴から浸透し、細胞を活性化することが可能となる。

なお、本実施の形態では浴室４５の天井部にミストノズル３５を設け、溶存酸素濃度を高めた水をミストとして噴出する場合について述べたが、浴室壁部から噴出させたとしても同様の効果を発揮できるものである。

また、浴室４５内へ高濃度酸素を噴出する例について説明したが、シャワールーム等にミストと高濃度酸素を噴出したとしても同様の効果を発揮できるものである。

以上のように本発明にかかる酸素富化ミスト生成装置は、溶存酸素濃度を高めた水をミストとして発生させることができるため、水耕栽培装置、飲料水や食品の改質装置、健康福祉機器等の用途へも適用できる。

本発明の実施の形態１における酸素富化ミスト生成装置の概略構成断面図 本発明の実施の形態２における酸素富化ミスト生成装置の概略構成断面図 本発明の実施の形態３における酸素富化ミスト生成装置を用いた浴室用理容美容器の概略構成断面図 従来のミスト生成装置の断面図

符号の説明

６ 高濃度酸素生成手段
９ 霧化手段（超音波振動子）
１３ 酸素富化膜

Claims (8)

1. 水の溶存酸素濃度を高める溶存酸素富化手段と、水をミストもしくはスチームとして発生させる霧化手段を備え、前記溶存酸素富化手段で溶存酸素濃度を高めた水のミストもしくはスチームを噴霧することを特徴とした酸素富化ミスト生成装置。
2. 溶存酸素富化手段は高濃度酸素生成手段を有し、前記高濃度酸素生成手段で生成した高濃度酸素を水に溶解することで溶存酸素濃度を高めた水を生成するようにした請求項１記載の酸素富化ミスト生成装置。
3. 溶存酸素富化手段は高濃度酸素生成手段を有し、霧化手段でミストもしくはスチームとして発生させた水に前記高濃度酸素生成手段で生成した高濃度酸素を接触させるようにした請求項1項記載の酸素富化ミスト生成装置。
4. 溶存酸素富化手段は高濃度酸素生成手段を有し、前記高濃度酸素生成手段により生成した高濃度酸素を、溶存酸素濃度を高めた水のミストもしくはスチームとともに噴霧するようにした請求項１記載の酸素富化ミスト生成装置。
5. 高濃度酸素生成手段は、酸素富化膜を有した構成とした請求項２〜４いずれか１項記載の酸素富化ミスト生成装置。
6. 高濃度酸素生成手段は、酸素イオン伝導体とこれを挟持する電極とを有する構成とした２〜４いずれか１項記載の酸素富化ミスト生成装置。
7. 請求項１〜６いずれか１項記載の酸素富化ミスト生成装置を搭載した理美容機器。
8. 請求項１〜６いずれか１項記載の酸素富化ミスト生成装置を搭載するとともに、霧化手段は浴室内に酸素富化ミストを噴霧するミストノズルを有し、給湯器から供給される湯水の溶存酸素濃度を高め、浴室内に酸素富化ミストを噴霧するようにした室用の理容美容機器。