JP3684812B2 - スチーム発生装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明はスチーム式の美顔器や吸入器に用いるスチーム発生装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
スチーム式の美顔器や吸入器においては、スチーム発生装置で発生させたスチームを人体に向けて噴出させることになるために、結露水滴(湯玉)が噴き出してしまうと火傷の虞れがあり、このために上記用途のスチーム発生装置は結露水滴の噴き出しを防ぐものとなっていなくてはならない。
【0003】
スチーム式美顔器用のスチーム発生装置1の一例を図7に示す。ヒータ2を内蔵するボイラー3と一体に形成されたスチーム室4の上部からスチーム流路5が延設されており、該スチーム流路5の先端部に筒状のノズル6が納められている。該ノズル6は、図8及び図9に示すように、先端外周と中程外周とに環状のリブ7を備えるとともに後端下部にリブ7’を備え、リブ7’の下端から復水線8を垂下したもので、先端が斜め上方を向くように軸線が傾けられた状態で設置された該ノズル6は、ボイラー3でのヒータ2による加熱で発生してスチーム室4及びスチーム流路5を通ってきたスチームを外部に噴出させるものであり、この時、ノズル6の近傍で結露してノズル6外面に付着した熱い水滴Wは、リブ7,7’によってノズル6の入り口に入ることが妨げられ、リブ7の下端や復水線8下端から滴下してボイラー室3へと戻る。
【0004】
また、スチーム流路5の内径よりもかなり小さい筒状のノズル5をスチーム流路5内に配していることから、結露水がノズル6に流入することが少なくなっている。しかし、ノズル6の内面に付着したり流入してしまった結露水Wは、ノズル6内を通過するスチームの流れに押されてノズル6の先端側へと移動し、時として大きな湯玉として噴き出してしまうことになる。
【0005】
このような結露水滴の噴き出しを抑えるべく、特開昭62−225262号公報には、ノズルのスチーム流入側の内面に高撥水性部材を配することで結露水の凝集を防いで水滴の粒径を小さいものに保ち、さらにスチームの吐出側先端部に熱良導体を配して、スチームの流れで押し出された水滴は熱良導体との接触で蒸発させるようにしたものが示されている。
【0006】
また特開平3−16664号公報には、ノズルの先端側を鋭角状にしたり先端面に溝状部を形成することで、結露水がノズル先端部で大きく凝集してしまうことを防ぎ、大きな湯玉が噴き出すことがないようにしたものが示されている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
上記両公報に示されたものは、確かに湯玉の噴き出しを大幅に低減することができるものとなっているが、スチームの噴出開始時には依然として湯玉の噴出が生じるものとなっている。これはスチームの噴出開始時には、ノズルの温度がスチームの温度に比してかなり低いために、どうしてもノズルの内部で結露してしまうためであり、また該結露水の凝集を完全に防ぐことができないからであって、スチームの噴出開始時の湯玉の噴き出しを抑制することができるものが求められている。
【0008】
もちろん、ノズルとスチームとの温度差のために結露が生じるわけであるから、ノズルにヒータを内蔵させてスチーム噴出開始時にはノズルの温度も高くなっているようにすれば、ノズル内部での結露を防ぐことができるが、このようなヒータを設けることはコストアップとなってしまう。
【0009】
本発明はこのような点に鑑み為されたものであり、その目的とするところはノズル温度が低い時でも熱い結露水滴の噴き出しを簡単に且つ確実に抑制することができるスチーム発生装置を提供するにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
しかして本発明は、ヒータを内蔵するボイラーで加熱気化させたスチームが満たされるスチーム流路内に、所定の長さを有する筒状で且つ先端がスチーム噴出用の開口となっているノズルを位置させているスチーム発生装置において、ノズルの内面を保水性部としているとともに、保水性部は多孔質部材からなるノズル自体で形成されていることを特徴を有している。
【0011】
ノズル内部で生じた結露水がスチームの流れで押し出されて飛び出してしまうことを多孔質部材からなるノズルそのものが有する保水性部の保水性や水の表面張力などで防ぐのである。
【0012】
この場合、ノズルを多孔質高熱伝導材で形成すると更に好ましい結果を得ることができる。
【0013】
ノズルを多孔質高熱伝導材からなる内層とこの内層の外面に設けられた外層とからなるものとして、保水性部を内層自体で形成してもよい。この場合、外層と内層との間に空隙を設けたり、外層と内層との間に吸水部材を配してもよい。また、外層も多孔質高熱伝導材で形成したり、外層を高密度の多孔質高熱伝導材で形成してもよい。
【0014】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態の一例について説明するが、スチーム発生装置1全体としては図7に示すものと同じであり、異なるのはノズル6だけであることから、ノズル6のみについて説明する。図1に示すノズル6は従来例で示したものと同じ外形状を有するが、ここにおけるノズル6は焼結樹脂や焼結金属などからなる多孔質材65で形成して保水性を有す るものとしてある。。結露水Wは毛細管現象でノズル6自体に吸水されてしまうために、スチームとともに湯玉として飛び出してしまうことがない。
【0015】
特に、焼結金属のように高熱伝導性を有する多孔質材65でノズル6を形成している場合には、ノズル6の温度上昇に伴い、吸水された水は蒸発してしまうことから飽和吸水状態となることがなく、従って湯玉の飛び出しを更に確実に防ぐことができる。
【0016】
図2に示すものは、ノズル6を外層6aとその内面に設けた焼結金属又はセラミック、または樹脂等の高熱伝導性多孔質材65からなる内層6bとから形成している。ノズル6の内面に結露水Wが付着しても、高熱伝導性多孔質材からなる内層6b特有の毛細管現象で全て吸水されるとともに、スチームによる温度上昇のために吸水された結露水Wは全て蒸発する。すなわち、高熱伝導性多孔質材65は熱容量が小さく相対密度が低いものほど昇温が早いが、結露水の吸水によって熱容量が増加していく。しかし、ノズル6の外層6aは高熱伝導性多孔質材65ではないために、外面の結露水Wは吸水せず、内部に生じた結露水Wのみを吸水するものであり、従って外面からも結露水Wを吸水してしまうものに比して、熱容量の増加が少なく、高熱伝導性多孔質材からなる内層6bを早く昇温させることができ、蒸発スピードが向上するものであり、内層6bは飽和吸水状態を生じることなく次々と内面の結露水Wを吸水蒸発させて結露水Wがスチームと一緒に飛び出すことを防ぐのである。
【0017】
外層6aはたとえば熱伝導性の良い真鍮、銅等で形成して熱容量を小さくしておくことによって、内層6bのスチームによる温度上昇効率を大幅に高める効果を得ることができる。外層6aは断熱性の高いもので形成してもよく、たとえばシリコンで熱容量を小さくして形成する。また、外層6aは、高熱伝導性多孔質材65からなる内層6bの外面に設けたコーティング処理層として形成してもよい。また、図3に示すように、ノズル6の外層6aも高熱伝導性多孔質材65’で形成するとともに、外層6aの高熱伝導性多孔質材65’の密度を内層6bの高熱伝導性多孔質材65の密度より高くしてもよい。この場合にも、外面に付着した結露水Wの吸水が殆ど生じない。
【0018】
外層6aと高熱伝導性多孔質材6bとの間に図4に示すように空隙6cを設けてもよい。この場合、内層6bの内側には蒸気圧がかかるのに対して、内層6bの空隙6c側である外面は大気圧がかかるだけであり、内層6bの内・外面に圧力差が生じるとともに内面側の方の圧力が大であることから、高熱伝導性多孔質材65からなる内層6bの内面で吸水された結露水Wは圧力差で外面に押し出されながらスチームによる高熱伝導性多孔質材65の温度上昇で蒸発し外面から出ていく。また外層6aを設けているために、外部の結露水Wは吸水することがなく、内部結露水Wの蒸発スピードが向上する。
【0019】
図5に示すように、外層6aと内層6bとの間に吸水部材66を配してもよい。圧力差で高熱伝導性多孔質材65からなる内層6bの外面に押し出された結露水Wは、吸水部材66の更なる毛細管現象で積極的に吸い上げられ、内層6bの昇温スピードに関係なく次々と結露水Wを内層6bから吸水して結露水Wがスチームと一緒に飛び出すことを防ぐ。吸水部材66で吸水された結露水Wは吸水部材66で細かく分散され高熱伝導性多孔質材65からなる内層6bと外層6aからの放熱及び熱伝導で素早く蒸発する。また、外層6aはノズル6の外面に付着した結露水Wは吸水することがなく、昇温を抑制することになる熱容量の増加が少なくて、蒸発スピードを向上させることになる。つまり、蒸発スピードの向上と吸水部材66の存在との相互効果で内層6bが飽和吸水状態となることを確実に防ぐことができる。
【0020】
図6に示したものは、内層6bの外周側に空隙6cを介して位置している外層6aも高熱伝導性多孔質材65で形成している。図中67は外層6aと内層6bとの端部において連結固定している連結材である。ノズル6の外面に付着した結露水Wは外層6aによって吸水され、外層6aの温度上昇に伴って蒸発するものであり、ノズル6の内部での結露水Wだけでなく、外部での結露水Wもスチームと一緒に飛び出すことがない。上記連結材67としては、熱伝導の良いもの、たとえば銅で熱容量を小さくして形成すると外層6aの温度上昇が早くなり蒸発スピードが向上する。連結材67は断熱性の高いものであってもよい。
【0021】
【発明の効果】
以上のように本発明においては、ノズルを多孔質部材からなるものとしてノズルの内面を保水性部としたために、ノズル内部で生じた結露水はスチームの流れで押し出されてしまうことが保水性部の保水性や水の表面張力などで防止されるものであり、スチーム噴出開始時のノズル温度が低い時の熱い結露水の噴き出し防止にきわめて有効である。また、大きなスチーム粒子も保水性部で捕らえられてしまうためにスチーム密度が均一化することになり、美顔器に用いた場合、美顔効果の向上も得ることができる。
【0022】
この場合、ノズルを高熱伝導性多孔質材で形成すると更に好ましい結果を得ることができる。
【0023】
ノズルを多孔質高熱伝導材からなる内層とこの内層の外面に設けられた外層とからなるものとして、保水性部を内層自体で形成してもよい。ノズル内部結露水のみの吸水が可能となるために高熱伝導性多孔質材の熱容量増加を少なくすることができ、この結果、昇温スピードが向上して、吸水分を素早く蒸発させることができるために、高熱伝導性多孔質材に飽和吸水状態が生じてしまうことを防ぐことができるものであり、結露水が連続的に生じる場合にも次々と結露水を吸水することができて結露水が飛び出してしまうことがないものである。外層は高熱伝導材で形成しても高断熱材で形成してもよい。
【0024】
上記外層と内層との間には空隙を設けてもよく、内層の内外との圧力差を利用して吸水した内部結露水を空隙側に押し出しながら蒸発させることができるために、高熱伝導性多孔質材からなる内層に飽和吸水状態が生じることを防ぐことができる。外層と内層との間に吸水部材を配しても、吸水部材が内層が保持する水分を積極的に吸い上げることになるために、高熱伝導性多孔質材からなる内層に飽和吸水状態が生じることを防ぐことができる。
【0025】
また、外層も多孔質高熱伝導材で形成すれば、ノズル外面に付着した結露水も吸水することができるものとなり、ノズル外面に付着した結露水による問題を避けることができる。外層を高密度の多孔質高熱伝導材で形成しても、内部結露水のみの吸水蒸発が効率良くできるようになり、きわめて低いコストで結露水の飛び出しを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施の形態の一例におけるノズルの断面図である。
【図2】 同上の他例におけるノズルの断面図である。
【図3】 同上の更に他例におけるノズルの断面図である。
【図4】 同上の別の例におけるノズルの断面図である。
【図5】 同上の更に別の例におけるノズルの断面図である。
【図6】 同上の他例におけるノズルの断面図である。
【図7】 スチーム発生装置全体の断面図である。
【図8】 従来例におけるノズルの斜視図である。
【図9】 同上のノズルの断面図である。
【符号の説明】
6 ノズル
65 多孔質材
Claims (7)
- ヒータを内蔵するボイラーで加熱気化させたスチームが満たされるスチーム流路内に、所定の長さを有する筒状で且つ先端がスチーム噴出用の開口となっているノズルを位置させているスチーム発生装置において、ノズルの内面を保水性部としているとともに、保水性部は多孔質部材からなるノズル自体で形成されていることを特徴とするスチーム発生装置。
- ノズルは多孔質高熱伝導材からなることを特徴とする請求項1記載のスチーム発生装置。
- ノズルは多孔質高熱伝導材からなる内層とこの内層の外面に設けられた外層とからなり、保水性部が内層自体で形成されていることを特徴とする請求項1記載のスチーム発生装置。
- 外層と内層との間に空隙が設けられていることを特徴とする請求項3記載のスチーム発生装置。
- 外層と内層との間に吸水部材が配されていることを特徴とする請求項3記載のスチーム発生装置。
- 外層も多孔質高熱伝導材で形成していることを特徴とする請求項3記載のスチーム発生装置。
- 外層を高密度の多孔質高熱伝導材で形成していることを特徴とする請求項3記載のスチーム発生装置。
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