JP7393952B2 - 瞬間乳化化粧品製造装置 - Google Patents

Description

本発明は、瞬間乳化化粧品製造装置に関するものである。

ユーザの皮膚美容に対する関心が増大されるにつれ、ユーザが望む効能または使用感を有するカスタム化粧品に対する需要が増加している。

このような需要を満たすために、ユーザが望むカスタム化粧品を実現しようとする試みがあった。例えば、従来はカスタム化粧品を提供するために、様々な効能を有する化粧品を予め製造してユーザが選択するようにしたり、または１つの基本剤型を有する化粧品に異なる化粧品を添加して使用したり、または完成済の剤型を有する２つ以上の化粧品を単に撹拌するか割合を調節する方法（デュアル容器、ダイヤル容器、混合、吐出マシーン使用など）が用いられた。

しかし、予め製造された化粧品をユーザに選択させることは、自分にちょうど合うカスタム化粧品を使用しようとする需要者の要求を十分に満たすことができない。

また、１つの基本剤型を有する化粧品に異なる化粧品を添加して使用すると、１回の撹拌後にはカスタム化粧品として使用され難いというデメリットがある。

また、完成済の剤型を撹拌する方法は、カスタマーの自由な剤型選択において限界があり、高粘度の剤型を混合のために外部動力が必要であるため、携帯用として製作するのは難しいというデメリットがある。

一方、流体の乳化技術とは、水とオイルのように互いに混ざらない２つの流体のいずれかの液体を小さい粒子として分散させ、他方の液体内に安定した状態で配置させる技術のことを意味する。このような乳化技術は、ローション、クリーム、エッセンス、マッサージクリーム、クレンジングクリーム、メイクアップベース、ファンデーション、アイライナー、マスカラなどの化粧品製造分野において広く用いられている。

具体的に、化粧品は水のような親水性流体内にオイルのような疎水性流体を小さい粒子状で均一に分散させることによって調製されるＯ／Ｗ（Oil in Water）エマルション（emulsion、乳剤）、または疎水性流体内に親水性流体を小さな粒子状で均一に分散させることによって調製されるＷ／Ｏ（Water in Oil）エマルションを含み得る。このようなエマルションの調製過程においては、生産性向上、製品品質向上などの目的から界面活性剤や増粘剤が使用される。

エマルションを生産するためには、微粒子で分散されている内相流体と微細粒子を包み込んでいる連続相である外相流体を互いに適切に混合する必要がある。しかし、予め製造されたエマルションは、新鮮な化粧品を使用しようとする消費者の欲求を満たせないという問題がある。

また、消費者は化粧品の本来の機能とは大きく関わらない化学物質である界面活性剤や増粘剤などの付加的な物質が最小化された製品を好む。しかし、化粧品の製造時から使用時までの長時間の間、製品の安定度を維持しなければならず、そのため化粧品に付加的な物質を一定レベル以上添加せざるを得ないという問題がある。

韓国特許第１０－１３７０２８４号公報

本発明の実施例は、前記のような問題を解決するために提案されたものであり、ユーザが望む効能を示す成分、使用感、含量比を有する化粧品をユーザが直接製造し得る瞬間乳化化粧品製造装置を提供することにする。

また、小型化および軽量化におり携帯が可能な瞬間乳化化粧品製造装置を提供することにする。

また、新鮮な化粧品の使用に対する消費者の欲求を満たせる瞬間乳化化粧品製造装置を提供することにする。

また、製品の長期的安定度を維持するために使用される添加物の含有量を減らした瞬間乳化化粧品製造装置を提供することにする。

本発明の一実施例によると、外観を形成するハウジングと、前記ハウジングに取り替え可能に結合され、内相流体を貯蔵する内相容器と、前記ハウジングに取り替え可能に結合され、外相流体を貯蔵する外相容器と、前記内相容器から提供される前記内相流体と前記外相容器から提供される前記外相流体とを混合してエマルションを生成するチャネル部と、ユーザの操作により前記チャネル部におけるエマルションの生成および吐出に必要な外力を提供する作動部とを含み、前記内相容器と前記外相容器とは、前記作動部の作用によって作動するポンプ部を有し、前記作動部は、外力によって前記内相容器のポンプ部と前記外相容器のポンプ部とを同時に加圧して、前記内相容器に貯蔵された前記内相流体と前記外相容器に貯蔵された前記外相流体とを前記チャネル部に吐出させる瞬間乳化化粧品製造装置が提供され得る。

また、前記内相容器と前記外相容器とはそれぞれ１つ以上提供され、１回の前記作動部の動作により、前記外相容器から吐出される前記外相流体の吐出量の合計が、前記内相容器から吐出される前記内相流体の吐出量の合計よりも大きい、瞬間乳化化粧品製造装置が提供され得る。

また、前記内相流体と前記外相流体には界面活性剤が含まれていない、瞬間乳化化粧品製造装置が提供され得る。

また、前記チャネル部は、１つまたはそれ以上のプレート内に形成された連続した単層経路で設けられ、流体の回転方向を転換させ得る方向転換経路を有する混合部を複数有する混合区間を含む、瞬間乳化化粧品製造装置が提供され得る。

また、前記ハウジングに取り替え可能に結合され、機能性流体を貯蔵する機能性容器を含み、前記機能性容器は、前記作動部の動作により前記内相容器のポンプ部および前記外相容器のポンプ部と同時に駆動され、前記機能性流体を前記チャネル部に吐出させるポンプ部を有する、瞬間乳化化粧品製造装置が提供され得る。

また、前記内相容器と前記外相容器として備えられる容器は、同一大きさおよび吐出量を有し、前記ハウジングに取り替え可能に備えられる、瞬間乳化化粧品製造装置が提供され得る。

また、前記内相容器と前記外相容器のそれぞれは、流体を貯蔵する貯蔵部と、前記作動部によって移動され前記流体を吐出するための圧力を形成するポンプ部と、前記ポンプ部に復元力を提供する弾性部材と、前記貯蔵部に貯蔵されている流体を、前記チャネル部に吐出するための吐出端部とを含む、瞬間乳化化粧品製造装置が提供され得る。

また、前記貯蔵部の内側には、流体を吐出するための圧力を形成できるように、前記ポンプ部の移動による体積変化が発生する空間を提供するチャンバーが備えられる、瞬間乳化化粧品製造装置が提供され得る。

また、前記作動部は、外力によってハウジングの内側面に沿って移動できるように、前記ハウジングの内側面に沿って滑るスライド表面を含む、瞬間乳化化粧品製造装置が提供され得る。

また、前記作動部は、前記内相容器および前記外相容器のポンプ部を同時に加圧できる加圧表面を含む、瞬間乳化化粧品製造装置が提供され得る。

また、前記作動部は、前記内相容器から吐出される内相流体と、前記外相容器から吐出される外相流体とのそれぞれを前記チャネル部に移送できる複数の流路を含む、瞬間乳化化粧品製造装置が提供され得る。

また、前記チャネル部は、前記内相容器および前記外相容器から提供される前記内相流体と前記外相流体とを混合する合流部と、前記合流部の周に沿って連続して配置され、流体の進行方向を切り替えることにより流動に渦流を形成して乳化粒子を生成する複数の混合部とを有する混合区間を含む、瞬間乳化化粧品製造装置が提供され得る。

また、前記混合部は、進入される流体が一方向に回転されるように案内する第１回転経路と、前記一方向に回転される流体が他方向に回転されるように案内する第２回転経路と、前記第１回転経路と前記第２回転経路との間で流体の回転方向を変更する方向転換経路とを含む、瞬間乳化化粧品製造装置が提供され得る。

また、前記チャネル部に形成される前記混合部は少なくとも３つ以上設けられる、瞬間乳化化粧品製造装置が提供され得る。

また、前記内相容器および前記外相容器は、前記ハウジングと分離して取り替え可能に結合され得るカートリッジを含む、瞬間乳化化粧品製造装置が提供され得る。

本発明の実施例による瞬間乳化化粧品の製造装置は、ユーザが望む効能を示す成分、使用感、含量比を有する化粧品をユーザが直接調製するように提供し得るというメリットがある。

また、小型化および軽量化により携帯が可能であるという効果がある。
また、新鮮な化粧品使用に対する消費者の欲求を満たせるというメリットがある。

また、製品の長期安定性を維持するために使用される添加物の含有量を減らせるという効果がある。

図１は、本発明の一実施例による瞬間乳化化粧品製造装置の構成を概略的に示す斜視図である。 図２は、図１の分解斜視図である。 図３は、図１の断面図である。 図４は、図２における容器の断面図である。 図５は、図２におけるチャネル部を示す断面図である。 図６は、図１の瞬間乳化化粧品製造装置を用いて調製したエマルションの乳化粒子を示す顕微鏡写真である。 図７は、図１における渦流促進経路を設計するための概念図である。 図８は、本発明の他の実施例による瞬間乳化化粧品製造装置の構成を概略的に示す斜視図である。 図９は、図８の分解斜視図である。 図１０は、図８におけるチャネル部を示す断面図である。 図１１は、図１０のチャネル部において流体が通る経路を示す図である。 図１２は、本発明の他の実施例による瞬間乳化化粧品のチャネル部の構成を概略的に示す斜視図である。

以下では、本発明の具体的な実施例について、図面を参照して詳細に説明する。なお、この発明を説明するに当たって、関連する公知の構成または機能に対する具体的な説明が本発明の要旨を曖昧にし得ると判断される場合には、その詳細な説明を省略する。

図１は、本発明の一実施例による瞬間乳化化粧品製造装置の構成を概略的に示す斜視図であり、図２は、図１の分解斜視図であり、図３は、図１の断面図であり、図４は、図２における容器の断面図であり、図５は、図２におけるチャネル部を示す断面図である。

図１～図５を参照すると、本発明の一実施例による瞬間乳化化粧品製造装置１は、複数の容器に貯蔵されている流体を混合して瞬間乳化させ得る。ここで、「瞬間乳化」とは、数秒以内に外相流体に内相流体を乳化させ、一定時間の間乳化された状態を維持し得るようにすることと理解され得る。すなわち、本発明の一実施例による瞬間乳化化粧品製造装置１は、数秒以内に複数の原料を瞬間乳化させてユーザに即座に提供する装置で有り得る。

また、本発明の一実施例による瞬間乳化化粧品製造装置１は、複数の容器に貯蔵されている流体が混合される割合に応じて、Ｏ／ＷエマルションまたはＷ／Ｏエマルションを生成し得る。例えば、混合される流体がオイル（oil）ベースの流体と水（water）ベースの流体であり、水ベースの流体がオイルベースの流体よりも多い割合で混合される場合、Ｏ／Ｗエマルションが生成され得る。その逆の場合はＷ／Ｏエマルションが生成され得る。

具体的に、本発明の一実施例による瞬間乳化化粧品製造装置１は、外観を形成するハウジング１０と、ハウジング１０の内側に備えられ、少なくとも２つの異なる流体を貯蔵する複数の容器２０と、複数の容器２０から吐出された流体が混合される空間を提供するチャネル部４０と、チャネル部４０で生成されたエマルションを吐出させる圧力を提供する作動部３０とを含み得る。

本実施例では、作動部３０が複数の容器２０を同時に押すことにより、容器２０に備えられたポンプ部を作動させることを例に挙げて説明する。ただし、本発明の思想はこれに限定されない。また、本実施例では、作動部３０の作用によって圧力が発生し、発生した圧力によって容器２０からチャネル部４０への流体吐出、およびチャネル部４０から外部へのエマルション吐出のいずれも行われることを例に挙げて説明する。ただし、これに限定されるものではなく、実施例によって作動部３０は、容器２０からチャネル部４０に流体を吐出させるための構成と、チャネル部４０から外部にエマルションを吐出されるための構成が別途備えられることもあり得る。本実施例のように１つの作動部３０が複数の容器２０に設けられたポンプ部を同時に作動させると、使いやすさが向上するのみならず、チャネル部４０の設計も相対的に容易になされ得る。

ハウジング１０は、複数の容器２０を内側に収容できる所定の形状に形成され得、本実施例ではハウジング１０が円筒状に形成されることを例に挙げて説明する。ただし、ハウジング１０は直方体の形状などを有し得、その形状が制限されるものではない。

ハウジング１０は、後述するチャネル部４０の一部を覆う蓋１１０と、容器２０を収容する本体１２０と、容器２０の下側を支持する受け部１３０とを含み得る。

蓋１１０は、後述するチャネル部４０の一部を包み込めるものであり、チャネル部４０に流れる流体の流れをユーザが確認できるように、透明な素材で形成され得る。また、蓋１１０の上部は、チャネル部４０の一部または全部を見られるよう開放部１１４を含み得る。例えば、開放部１１４は、円形、四角形状のホールであり得る。ただし、その形状は限定されない。開放部１１４が設けられることにより、ユーザは乳化作用を直接目で確認できるので、製品に対する信頼性が向上され得る。

本体１２０は、作動部３０と結合する首部１２２と、首部１２２の他方に形成され受け部１３０と結合され容器２０が挿入され得る空間を提供する挿入部１２４とを含み得る。

受け部１３０は、容器２０の取り替えのために挿入部１２４に着脱可能に結合され得、結合されたとき容器２０の下部を支持して容器２０が安定してハウジング１０内に固定されるようにし得る。

受け部１３０は、容器２０がハウジング１０の内部に装着されたとき、それぞれの容器２０を固定するための複数の溝１３２を含み得る。複数の溝１３２は、容器２０が安定して支持され得る深さを有するように形成され得る。また、受け部１３０に形成された複数の溝１３２の数および位置は、容器２０の数および位置に対応され得る。

容器２０は、内相流体を貯蔵する内相容器と外相流体を貯蔵する外相容器とを含む。例えば、容器２０は、内相流体を貯蔵する第１容器２１０と外相流体を貯蔵する第２容器２２０とを含み得る。本実施例では、容器２０が４つ備えられていることを例示するが、これは例示に過ぎず、内相流体を独立して貯蔵し得る容器と外相流体を独立して貯蔵し得る容器が備えられれば、その数は制限されるものではない。なお、容器２０は、ハウジング１０に着脱可能で、容器２０の内部にある流体の補充または取り替えが可能に構成され得る。例えば、容器２０はカートリッジで有り得る。

本実施例によると、チャネル部４０に供給される複数の流体の割合に応じてエマルションのタイプ（例えば、Ｗ／ＯエマルションまたはＯ／Ｗエマルション）が決定され得る。そして、チャネル部４０に供給される流体の割合は、当該流体を供給する容器２０の数または吐出量などによって調節され得る。例えば、チャネル部４０にオイルと水が提供される場合、オイルの供給量が水の供給量より多ければＷ／Ｏエマルションが生成され、水の供給量がオイルの供給量より多ければＯ／Ｗエマルションが生成され得る。

複数の容器２０は、チャネル部４０における瞬間乳化の際、内相流体と外相流体とを形成し得る組み合わせにより構成され得る。本実施例では、相対的に多い量の外相流体がチャネル部４０に供給されるために、２つの容器が外相流体を貯蔵することを例に挙げて説明する。実施例によって、相対的に多くの量を吐出し得る１つの容器が第２容器２２０として提供される場合は、１つの容器のみ外相流体を貯蔵する容器としても使用され得る。

本実施例において瞬間乳化化粧品製造装置１は、内相流体を貯蔵する第１容器２１０と、外相流体を貯蔵する第２容器２２０と、機能性流体を貯蔵する第３容器２３０と、もう１つの外相流体を貯蔵する第４容器２４０とを含み得る。本実施例では、内相流体としてオイルが使用され、外相流体として水が使用されることを例に挙げて説明するので、第１容器２１０にはオイルをベースとする流体が貯蔵され、第２容器２２０および選択的に設けられる第４容器２３０には水をベースとする流体が提供され得る。なお、第１容器２１０は、内相流体を貯蔵する容器なので内相容器として理解され得、第２容器２２０と第４容器２４０とは、外相流体を貯蔵する容器なので外相容器として理解され得る。また、内相容器からチャネル部４０に供給される内相流体よりも、外相容器からチャネル部４０に供給される外相流体の量がより多いものと理解され得る。そのために、内相容器の数と外相容器の数は実施例に応じて調節され得る。さらに、第３容器２３０は、機能性流体を貯蔵する容器なので機能性容器として理解され得る。

オイルをベースとする流体と水をベースとする流体とが１：２の割合で吐出されチャネル部４０にて乳化されることにより、Ｏ／Ｗエマルションが形成され得る。なお、各容器から同一容量の流体が吐出されるように、後述する各ポンプ部の吐出量は同一に設定され得る。

逆に、第１容器２１０に水をベースとする流体が貯蔵され、第２容器２２０と選択的に設けられる第４容器２４０とにオイルをベースとする流体が貯蔵される場合は、Ｗ／Ｏエマルションが生成され得る。

一方、機能性流体が貯蔵される第３容器２３０もまた選択的に備えられ得る。本実施例において、機能性流体は化粧品成分中、機能向上を目的に含まれる原料であり、特に法的に機能性許可を受けた原料として理解され得る。また、機能性流体は、機能性原料が溶解されているか、または含まれている流体のことを指すものとしても理解され得る。

以下では、第１容器２１０の構造を、図面を参照して具体的に説明する。他の容器２２０、２３０、２４０も、第１容器２１０と同じ構造、形状、大きさ、機能を有し得るので、他の容器２２０、２３０、２４０に関する詳細な説明は省略する。

第１容器２１０は、流体を貯蔵する貯蔵部２１２と、貯蔵部２１２の一方に備えられ作動部３０によって移動されポンピング作用を行うポンプ部２１４と、ポンプ部２１４に復元力を提供する弾性部材２１５と、貯蔵部２１２の内側に備えられポンプ部２１４に連結されて流体を吸入するチューブ２１１と、チューブ２１１を介して吸入された流体を外部に吐出する吐出端部２１９とを含み得る（図４参照）。

貯蔵部２１２は、流体が貯蔵される空間Ｓを提供するが、本体１２０の内側空間に挿入され得る立体的形状を有し得る。貯蔵部２１２は、流体を充填できるように備えられることもでき、充電のための開口はポンプ部２１４が分離されて設けられるか、貯蔵部の下側一部が分離されることにより形成され得る。

貯蔵部２１２の内側には、ポンピング作用が起こられるように体積変化が発生する空間を提供するチャンバー２１６が備えられ得る。チャンバー２１６の体積はポンプ部２１４の移動に応じて変化し得る。

ポンプ部２１４は、作動部３０によって加圧されることにより移動され、ポンプ圧力を生成する構成要素として、チャンバー２１６の内側および外側に移動してチャンバー２１６内側の体積を変化させられるように備えられる。

チャンバー２１６の一方には、チャンバー２１６の内側空間を選択的に開閉してチューブ２１１からの流体吸入を制御する第１バルブ２１７が備えられ、チャンバー２１６の他方には、チャンバー２１６の内側空間を選択的に開閉して吐出端部２１９への流体吐出を制御する第２バルブ２１８が備えられ得る。

チューブ２１１は、チャンバー２１６の一か所から貯蔵部２１２の底に向かって延長され、貯蔵部２１２に貯蔵されている流体を十分に吸入できるように設けられ得る。

吐出端部２１９は、ポンプ部２１４を貫通してチャンバー２１６まで延長される形状で形成され得、後述する流路３３との連結のためにポンプ部２１４から所定の長さで突出する形状を有し得る。

このような構成を有する第１容器２１０は、次のように作動され得る。ポンプ部２１４が力を受けて押さえられると、チャンバー２１６内側空間の体積が減少するようになり、チャンバー２１６の内側空間の圧力が上昇される。このような圧力変化により、第１バルブ２１７は流路を閉鎖し、第２バルブ２１８は流路を開放するように作動され、チャンバー２１６の内側空間に貯蔵されていた流体が吐出端部２１９を介して吐出され得る。そして、ポンプ部２１４が弾性部材２１５の作用によって元の位置に復帰されると、チャンバー２１６の内側空間の体積が増加することになり、チャンバー内側空間の圧力が下降する。これにより、第１バルブ２１７は流路を開放し、第２バルブ２１７は流路を閉鎖するように作動され、貯蔵空間Ｓの流体がチューブ２１１を介してチャンバー２１６の内側空間に流入され得る。図４は、前記のような作用を説明するために、簡略に示されたものと理解され得る。

このような第１容器２１０の作動は、作動部３０の移動によって行われ、他の容器２２０、２３０、２４０も同様に作動され得る。

一方、作動部３０の移動による第１、第２、第３および第４容器２１０、２２０、２３０、２４０の吐出量は同一に設定され得る。ここで、吐出量とは、各容器２１０、２２０、２３０、２４０に貯蔵されている流体が各ポンプ部２１４、２２４、２３４、２４４の一回の加圧により外部に吐出される量と理解され得る。つまり、容器の吐出量が同じであるということは、作動部３０の一回の加圧により外部に吐出される各容器２１０、２２０、２３０、２４０の流体の量が同一であることを意味する。

一例として、一度の加圧により吐出される各容器２１０、２２０、２３０、２４０の吐出量は、０．０１ｃｃ～０．１ｃｃで提供され得る。ただし、吐出量はこれに限定されず、一度の加圧で０．１ｃｃ以上も吐出され得る。

また、各容器２１０、２２０、２３０、２４０の吐出圧力は、容器２１０、２２０、２３０、２４０から流体が吐出されチャネル部４０を通過して乳化された後、チャネル部４０から外部に吐出できるレベルで設定され得る。一例として、吐出圧力は１．５ｋｐａであり得る。

一方、作動部３０は、ユーザの操作によってチャネル部４０におけるエマルション生成および外部へのエマルション吐出に必要な外力を提供し得る。本実施例において作動部３０は、蓋１１０から伝達される力を容器２１０、２２０、２３０、２４０に伝え、ポンピングのための圧力を発生させるプレート状の加圧手段であることを例に挙げて説明する。ただし、本発明の思想はこれに限定されず、作動部３０は他のメカニズムを有するか、電子駆動装置を備えることもできる。

具体的に、作動部３０は、各容器２１０、２２０、２３０、２４０のポンプ部２１４、２２４、２３４、２４４とチャネル部４０との間に位置して、ポンプ部２１４、２２４、２３４、２４４を加圧できる手段として備えられる。なお、作動部３０は、各容器２１０、２２０、２３０、２４０から吐出される流体をチャネル部４０に移動させる役割をもし得る。

ユーザが蓋１１０を押す力によって作動部３０が下方に力を受けると、作動部３０は各容器２０のポンプ部２１４、２２４、２３４、２４４を加圧することができる。具体的に、作動部３０は、ポンプ部２１４、２２４、２３４、２４４に接触される加圧表面３２を含み得る。なお、加圧表面３２は、容器２０の上側位置を決定する係止顎の役割をもし得る。

また、作動部３０は、容器２０に貯蔵されている流体をチャネル部４０に移送させる複数の流路３３を含み得る。それぞれの流路３３は、それぞれの容器２０の位置に対応するように配置され得、上下方向に貫通形成され下側から提供される流体を上側のチャネル部４０に移動させ得る。

また、作動部３０は、外部の力によって本体１２０の内側面に沿って移動できるように、本体１２０の内側面に沿って滑るスライド表面３４を含み得る。スライド表面３４は、本体１２０の内部または外周を取り囲むように形成され得、本体１２０の上端部内側面はガイド面として機能し得る。

作動部３０は、容器本体１２０の一部に設けられた第１弾性部材１２３ａによって弾性支持され得る。また、容器本体１２０の首部１２２に第２弾性部材１２３ｂを形成し、第２弾性部材１２３ｂによって作動部３０の一部が支持され得る。具体的に、作動部３０の中心部分は第１弾性部材１２３ａによって支持され、作動部３０の外周は第２弾性部材１２３ｂによって支持され得る。なお、第１弾性部材１２３ａの弾性係数は、第２弾性部材１２３ｂの弾性係数よりも大きくて良い。ただし、これは例示に過ぎず、第２弾性部材１２３ｂの弾性係数が第１弾性部材１２３ａの弾性係数より大きくても良い。

また、作動部３０を元の位置に復帰させる力は、容器２０に備えられる弾性部材２１５によっても提供され得る。

このように、作動部３０と容器２０に備えられたポンプ部によって、電子装備がなくてもメカニズム的構成のみで圧力を生成してエマルションを生成および吐出し得る。したがって、瞬間乳化化粧品製造装置１を携帯可能に小型で製作し得る。特に、それぞれの容器２０が別途ポンプ部を備えるため、ポンプ部が提供すべき圧力の大きさを最小限に抑えられるので、ポンプ部の実現に必要なサイズも最小化することができ、それにより、全体的な瞬間乳化化粧品製造装置１の大きさを小さく実現し得る。

また、容器２０を取り替え式で設けることにより、ユーザは自分が望む原料を貯蔵している容器２０を選択的に使用し得る。したがって、製品に対するユーザの満足度が向上され得る。

一方、前述のような容器２０に貯蔵される流体は、界面活性剤を含まなくても良い。

なお、界面活性剤とは、水に溶けやすい親水性部分とオイルに溶けやすい疎水性部分を有する化合物であって、界面の表面張力が高いので互いに混ざり難い流体の混合を助ける化学物質として定義され得る。本実施例において界面活性剤は乳化剤としても理解され得る。

従来の化粧品は、水とオイルベースの内相流体と外相流体とを混合するために界面活性剤が必要とされていた。しかし、本発明の一実施例によると、内相流体と外相流体とが混合され瞬間乳化されたエマルションを提供し得るチャネル部４０が備えられるので、界面活性剤を添加しなくてもエマルションを生成し得る。具体的に、チャネル部４０は、複数の容器２０から流体を受けて瞬間乳化されたエマルションを提供し得る。

本実施例では、界面活性剤を使用しなくても乳化粒子を形成してエマルションを生成し得るチャネル部４０の構成について説明する。ただし、このようなチャネル部４０が、必ずしも界面活性剤を使用しない内相流体や外相流体にのみ適用されるべきものではない。つまり、実施例によっては、チャネル部４０の構成がそのまま適用され、内相流体や外相流体または機能性流体には界面活性剤が含まれている瞬間乳化化粧品製造装置も提供され得る。この場合、チャネル部４０における乳化粒子形成の効果はさらに向上され得、場合によっては、チャネル部４０の混合区間４２０をより短い長さで形成するか、または混合部４２１、４２２、４２３、４２４、４２５の数を３個未満に形成し得る。

一方、本実施例におけるチャネル部４０の構成は、界面活性剤を使用しなくても乳化粒子を形成するために提案されたものであり、界面活性剤が用いられる実施例の場合には異なる構造のチャネル部４０も使用され得る。

本実施例によるチャネル部４０は、内相流体と外相流体がチャネル部４０の内部に形成された流路を通過しながら乳化され得るマイクロ流体チャネルを備える。チャネル部４０のマイクロ流体チャネルはプレート４００の内部に備えられ、プレート４００は平板状で有り得る。つまり、チャネル部４０のマイクロ流体チャネルが平板状のプレート４００の内部に位置することにより、マイクロ流体チャネルはプレート４００内部で同一平面上に位置し得る。このように、１つの平面プレート上にマイクロ流体チャネルを位置させることにより、化粧品製造装置のサイズを小型化し得る。

例えば、チャネル部４０の内部に形成されたマイクロ流体チャネルの断面（流路の断面）は長方形であり得、各辺の長さは０．５ｍｍ～１ｍｍで有り得る。マイクロ流体チャネル（流路）が円形断面を有する場合、直径の長さが０．５ｍｍ～１ｍｍで有り得る。このように、チャネル部４０内部の流路をマイクロ流体チャネルで構成すると、流体の流速が速くなり、流体の混合および乳化の効率を高め得る。ただし、マイクロ流体チャネルの断面の形状が前記のような形状に限定されるものではない。

本実施例によるチャネル部４０は、第１容器２１０から内相流体を受ける内相流体注入口４０２と、第２容器２１０から外相流体を受ける第１外相流体注入口４０４と、内相流体注入口４０２と第１外相流体注入口４０４からの内相流体と外相流体とが合流され乳化粒子が生成される合流部４１０と、合流部４１０から延長され、流体の進行方向を切り替えることによって流動に渦流を形成し得るように形成される複数の混合部４２１、４２２、４２３、４２４、４２５を含む混合区間４２０と、混合区間４２０から導入される流体に含まれている乳化粒子サイズを均一にする粒子サイズ調節部４３０とを含み得る。

なお、合流部４１０、混合区間４２０および粒子サイズ調節部４３０はマイクロ流体チャネルとして、流体が移動できる所定の連続した流路と理解され得、プレート４００の内部に形成され得る。このようなマイクロ流体チャネルは、流体が容器２０からチャネル部４０に導入する際、減少した断面積の割合の分、チャネル内部流速を増加するように機能し得る。また、表面積が小さいプレート４００内でマイクロ流体チャネルの形状を変化させて、２つの相（内相流体および外相流体）の接触表面積を広げたり、接触時間を増加させることが容易となる。また、巨視的環境に比べてマイクロ流体チャネルは、表面張力の支配力が非常に大きいため、乳化粒子の界面膜を堅くし得る。

また、チャネル部４０は、内相流体注入口４０２と合流部４１０とを連結する第１連結流路４０３と、第１外相流体注入口４０４と合流部４１０とを連結する第２連結流路４０５とを含み得る。この場合、第１連結流路４０３と第２連結流路４０５との間の角度（θ）は８０°～１００°で有り得る。

内相流体と外相流体が前記のような角度で合流部４１０にて合流すると、混合区間４２０に進入する前から内相流体の一部を切断し得る。これは、乳化粒子を形成するのに有利に作用してエマルションの形成を助けられる。

また、合流部４１０で合流した内相流体と外相流体とは混合区間４２０の開始流路４２９に導入され得る。

一例として、第１連結流路４０３と開始流路４２９との間の角度および第２連結流路４０５と開始流路４２９との間の角度は１３５°を成し得る。

また、チャネル部４０は、第３容器２３０から機能性流体を受ける機能性流体注入口４０８と、第４容器２４０から外相流体を受ける第２外相流体注入口４０６とを含み得る。また、チャネル部４０は、機能性流体注入口４０８と合流部４１０とを連結する第３連結流路４０９を含み、第２外相流体注入口４０６と合流部４１０を連結する第４連結流路４０７を含み得る。これらの構成は、第３容器２３０および第４容器２４０を備えるか否かに応じて選択的に設けられる。

第３連結流路４０９と第２連結流路４０５との間の角度は８０°～１００°で有り得る。また、機能性流体注入口４０８を内相流体注入口４０２と隣接して形成する場合、第３連結流路４０９と第１連結流路４０３との間の角度が８０°～１００°にならせられる。

また、機能性流体を貯蔵する第３容器２３０と、もう１つの外相流体を貯蔵する第４容器２４０とがいずれも備えられる場合、第１連結流路４０３、第２連結流路４０５、第３連結流路４０９、および第４連結流路４０７は、同一角度を有するように配置され得る。

一方、本実施例では、それぞれの流路がすべて一か所にて合流されることを例に挙げたが、実施例に応じてそれぞれの流体が合流する所が異なるようにも設けられる。つまり、合流部４１０は複数の合流点を有するように構成され得る。

また、チャネル部４０から流れる流体が見えるように、プレート４００は透明に設けられ得る。

混合区間４２０は、合流部４１０から延長され、流体の進行方向を切り替えることにより流動に渦流を形成できるように設けられる複数の混合部４２１、４２２、４２３、４２４、４２５を含み得る。

混合部４２１、４２２、４２３、４２４、４２５は、流体の進行方向、一例として流路による流体の回転方向を切り替えることにより、流動に渦流（vortex）を形成し得る流路である。１つの混合部は１つまたはそれ以上の回転方向転換経路を有するものと理解され得る。そのために、混合部４２１、４２２、４２３、４２４、４２５は、流体の進行方向が切り替えられるように折曲部、屈曲部、回転部などを備えられる。特に、混合部４２１、４２２、４２３、４２４、４２５が流体を一方向または両方向に回転させ得るように形成される場合には、流体の流れに渦流が形成されると同時に、流体に遠心力が加わるので、混合部４２１、４２２、４２３、４２４、４２５を通過する流体は混合と同時に、乳化され得る。

具体的に、混合部４２１、４２２、４２３、４２４、４２５で発生する渦流は、混合されている各々の流体に複雑な動きを与えるが、比較的多くの量が提供される外相流体の動きが渦流内部における流動を支配することになる。このような外相流体の動きは、比較的より少量の内相流体の流動をさらに細くするか、内相流体の流動を切る形態で作用し得る。このような作用は、それぞれの混合部４２１、４２２、４２３、４２４、４２５のいずれにおいて発生し得る。また、本実施例のようにプレート状のチャネル部４０において化粧品として使用されるレベルの適切な乳化が行われるために、３つ以上の渦流発生区間を通過することが好ましい。

本発明の一実施例において、混合部は３つ以上で有り得る。本発明の実施例では、混合部は５つ（第１混合部４２１、第２混合部４２２、第３混合部４２３、第４混合部４２４、第５混合部４２５）であることを例示する。なお、第１～第３混合部４２１、４２２、４２３を通過して化粧品として使用され得るレベルまでの乳化が行われ、第４および第５混合部４２４、４２５は、追加の乳化および混合が行われるようにすることで、ユーザに提供される剤型の品質を決定する要素として用いられる。つまり、必要に応じて、第３混合部４２３以降の混合部は選択的に備えられ得る。

本実施例において混合部４２１、４２２、４２３、４２４、４２５は、合流部４１０の外周に配置され得る。つまり、チャネル部４０を形成するプレートを上側から見たとき、すなわち、図５のような視点から見たとき、混合部４２１、４２２、４２３、４２４、４２５は合流部４１０を取り囲む形で配置され得る。言い換えると、混合部４２１、４２２、４２３、４２４、４２５は、合流部４１０とプレート４００との周間の領域に配置され得る。このように、混合部４２１、４２２、４２３、４２４、４２５をプレート４００の周に近接する領域に配置させることにより、混合区間４２０のマイクロ流体チャネル長を十分に長くすることができ、サイズが小さいプレート内でも十分な乳化作用が行われるようにし得る。これにより、瞬間乳化化粧品製造装置１を携帯するのに負担のない小さなサイズで実現し得る。

複数の混合部４２１、４２２、４２３、４２４、４２５は、合流部４１０と連結される上流側から、粒子サイズ調節部４３０に連結される下流側まで、第１混合部４２１、第２混合部４２２、第３混合部４２３、第４混合部４２４、および第５混合部４２５が順に配置され得る。具体的に、混合部４２１、４２２、４２３、４２４、４２５は、合流部４１０を中心に全体として一方向に（本実施例では、時計回り）回転する形で配置され得る。なお、第１混合部４２１と第３混合部４２３は合流部４１０を基準に両側に配置され、第２混合部４２２は第１混合部４２１と第３混合部４２３とを連結して合流部４１０の一方（図５の右側）に配置され得る。第４混合部４２４と第５混合部４２５は、合流部４１０を基準に第２混合部４２２と対向するように配置され得る。また、第１～第３混合部４２１、４２２、４２３は、合流部４１０を基準に同一距離に配置され得る。

混合区間４２０を通る流体は、第１混合部４２１から第５混合部４２５側に進みながら乳化が行われる。

具体的に、合流部４１０にて外相流体と混合された内相流体は、第１混合部４２１を通りながら渦流の形成により細くなるか切られ得る。このような過程は、下流に位置する混合部４２１、４２２、４２３、４２４、４２５を通る際に繰り返され、最終的に細かく切られた内相流体が外相流体内に安定して存在するエマルションが形成され得る。

本実施例において第１混合部４２１は、進入される流体を一方向（本実施例では、図面基準時計回り）に回転させた後、さらに他方向（本実施例では、図面基準反時計回り）に回転させるように構成されることを例に挙げて説明する。

具体的に、第１混合部４２１は、流体が一方向に回転されるように案内する第１回転経路４２１１と、一方向に回転される流体が他方向に回転されるように案内する第２回転経路４２１２と、第１回転経路４２１１と第２回転経路４２１２との間で流体の回転方向を変更する方向転換経路４２１３とを含み得る。

このような第１混合部４２１によって内相流体および外相流体は、第１回転経路４２１１に沿って移動して一方向に回転し、方向転換経路４２１３にて回転方向が切り替えられた後、さらに他方向に回転されることにより渦流が効果的に発生される。このように発生した渦流による外相流体の流体力によって内相流体が切られ乳化されて混合され得る。

また、第１混合部４２１は、第１回転経路４２１１の上流側または前記第２回転経路４２１２の下流側に渦流の形成を促すための渦流促進経路４２１４をさらに含み得る。渦流促進経路４２１４は、直進する流動を回転させて流動に不規則性を与えたり、回転する流動を直進させ流動に不規則性を与えたりするものと理解され得る。このように、渦流促進経路４２１４をさらに含むことにより、第１混合部４２１にて渦流形成を促し、乳化粒子の生成をより容易にし得る。第２混合部４２２～第５混合部４２４もこれと同じ形状に形成され得るので、詳細な説明は省略する。図７は、図１の渦流促進経路４２１４を設計するための概念図である。

図７を参照すると、混合部４２１、４２２、４２３、４２４、４２５の中心部を横方向に切ると、左／右に大きい半円が終わる所に図７のように曲線でつながる。そうすると、ｄの分、長さの差が発生し、このような差をなくすために渦流促進経路４２１４をさらに形成することにより、プレート４００内においてチャネル部の空間活用を効率的にし得る。

また、本実施例では、混合部４２１、４２２、４２３、４２４、４２５がチャネル部４０上に５個配置されることを例に挙げて図示したが、混合部の数および配置は本発明の思想を制限しない。

前述のように、混合部４２１、４２２、４２３、４２４、４２５で発生される渦流によって、内相流体の流れは外相流体によって切断され、乳化粒子が形成される。このような混合部４２１、４２２、４２３、４２４、４２５が互いに連続して配置されることにより、連続的な乳化作用が起こるようになり、内相流体と外相流体に界面活性剤が含まれていなくても化粧料として使用されるに適合なレベルのエマルションを生成し得る。

また、混合区間４２０は、合流部４１０の周および各々の注入口４０２、４０４、４０６、４０８の外側に配置され得る。このような混合区間４２０を有することにより、流体が移動する長さを増やせる。つまり、プレート４００の表面積が小さく設けられても、プレート４００の表面積全体を効率的に活用できるように混合区間４２０を配置し得る。例えば、混合区間４２０の長さは、プレート４００周の長さよりも大きく設けられても良い。

また、プレート４００の内部に位置するマイクロ流体チャネルは、プレート４００の最外郭の角から５ｍｍ以上離隔され得る。そうすると、プレート４００内部のマイクロ流体チャネルの圧力によるエマルションの液漏れをより完璧に防止し得る。

また、プレート４００内部に位置するマイクロ流体チャネル間の最小間隔は１ｍｍ以上であり得る。例えば、隣接するマイクロ流体チャネルの間隔は１ｍｍ、または２ｍｍで有り得る。

粒子サイズ調節部４３０は、混合区間４２０の下流側に配置される。粒子サイズ調節部４３０は、混合区間４２０にて均一でないサイズに混合された流体（エマルション）を均一な大きさで形成されるように機能する。混合部４２１、４２２、４２３、４２４、４２５で生成された乳化粒子は、不規則な動きを示す渦流によって不規則なサイズを有し得るが、粒子サイズ調節部４３０によって均一な大きさを有するようになる。それにより、チャネル部４０にて最終的に生成されるエマルションの品質が向上し、使用感が向上され得る。

粒子サイズ調節部４３０は、混合区間４２０の混合流路４２６の幅Ｗ１が減少し始める縮小部４３１と、混合流路４２６の幅Ｗ１よりも小さい幅Ｗ２が一定に保たれる縮小維持部４３２と、縮小維持部４３２の幅Ｗ２が増加し始める拡張部４３３と、混合流路４２６の幅Ｗ１よりも大きい幅Ｗ３を有する拡張維持部４３４とを含み得る。

なお、平均乳化粒子の大きさは、縮小維持部４３２の幅Ｗ２によって異なり得る。つまり、縮小維持部４３２の幅Ｗ２が小さいほど、より小さな乳化粒子が形成され得る。このような粒子サイズ調節部４３０は、オリフィスとして理解され得、実施例によっては縮小部４３１と拡張部４３３は省略されても良い。

また、乳化粒子の平均サイズは、各容器２１０、２２０、２３０、２４０に貯蔵されている流体の粘度、チャネルの断面積、チャネルの長さ、粒子サイズ調節部４３０の幅Ｗ２などにより調整可能である。

また、粒子サイズ調節部４３０の縮小維持部４３２の幅Ｗ２は、設定される乳化粒子のサイズに応じて多様に設けられ得る。例えば、粒子サイズ調節部４３０の縮小維持部４３２の幅Ｗ２は、０．１ｍｍ～０．５ｍｍで有り得る。

一方、粒子サイズ調節部４３０の下流には、チャネル部４０からエマルションを吐出する吐出口４５５が備えられ得る。

最終的にエマルションをユーザに提供する吐出部４５６は、吐出口４５５に直接連結され得る。本実施例において吐出部４５６は、吐出口４５５の下側に直接連結され得、そのために、チャネル部４０を形成するプレートの一部が外部に露出されることもあり得る。

吐出部４５６は、プレート４００の内部に形成されたマイクロ流体チャネルと８０度～１１０度の角度をなし得る。例えば、吐出部４５６は、プレート４００の内部に形成されたマイクロ流体チャネルと９０度の角度を成し得る。この場合、プレート４００の内部に形成されたマイクロ流体チャネルにて形成されたエマルションは、マイクロ流体チャネルの吐出口４５５から吐出部４５６に移動しながらエマルションが移動する方向が急変し得る。したがって、マイクロ流体チャネルから吐出部４５６に向かっていくエマルションの流速を減少させられる。

また、吐出部４５６と貯蔵部２１２間の長さは、ユーザの手のひら大きさの１／２～１／４に対応し得る。例えば、吐出部４５６から貯蔵部２１２一方の間の長さは１０ｍｍ～７０ｍｍで有り得る。このような長さを有することにより、ユーザは吐出部４５６の下から吐出されるエマルションを受けて使用し得る。

また、粒子サイズ調節部４３０の長さもこれに対応する長さとして１０ｍｍ～７０ｍｍで有り得る。

一方、本実施例において、チャネル部４０に形成された流路（マイクロ流体チャネル）は、実質的に単層経路を形成し得る。単層経路は、流体の混合および乳化過程において各流体の混合および乳化過程、または混合流体の乳化過程において流路の高さの差が関与しない経路と理解され得る。単層経路は、本実施例におけるように、単一の平面プレート上に実現されている合流部４１０、混合区間４２０、粒子サイズ調節部４３０などに対応され得る。実施例によって、チャネル部４０を形成するプレートが複数備えられ、一部流路が各々のプレートに分けられる。この場合にも、流体の混合および乳化過程が行われるそれぞれの部分は、同じプレートに実現され得、全体的に単層経路として機能し得る。例えば、２つのプレートが上下に積層され、合流部４１０と混合区間４２０の第３混合部４２３までは下層のプレートに形成され、第４混合部４２４から粒子サイズ調節部４３０および吐出口４５５は上層のプレートに形成され、全体的に一連の流路を形成するが、流体の混合および乳化過程において流路の高さの差が関与しないようにし得る。そうすると、工程単価は上がり得るが、限られたスペースに混合および乳化装置を構成する場合、それぞれのプレートの平面積を減らせるので、装置のサイズをより小さく実現できるというメリットがある。

本発明の実施例においてチャネル部４０および流体（内相流体および外相流体）の特性は、レイノルズ数（Reynolds number：Ｒｅ）が１以上、好ましくは１０以上になるように設けられ得る。

本発明の実施例によると、内相流体と外相流体は様々な範囲の粘度を有するように設けられ得る。それにより、チャネル部４０が耐えられる流体圧力も決定され得、一例として、チャネル部４０は８０００ｃｐｓの粘度を有する流体の圧力に耐えるように備えられ得る。

また、本発明の一実施例による瞬間乳化化粧品製造装置１の作動方法を検討してみると以下の通りである。

ユーザがハウジング１０の蓋１１０またはチャネル部４０が形成されたプレート４００に圧力を加えると、プレート４００が各容器２０の作動部３０を加圧して、各容器２０に入っている溶液をチャネル部４０に導入させる。

チャネル部４０に導入された内相流体と外相流体、選択的に備えられる機能性流体は、合流部４１０にて合流して混合される。その後、合流部４１０にて混合および乳化が開始された流体は、混合区間４２０を通過する際に乳化が行われ、乳化粒子が混合され得る。

混合区間４２０にて混合された流体は、粒子サイズ調節部４３０を通過して乳化粒子を均一にする。その後、チャネル部４０の最終経路である吐出口４５５を経て外部に吐出される。

また、本実施例では、オイルと水を内相流体と外相流体の例として説明したが、これは疎水性流体と親水性流体の代表的な例として説明されたものであり、内相流体と外相流体としてはエマルションを生成し得る任意の疎水性流体や親水性流体が用いられる。

以下では、前記のような瞬間乳化化粧品製造装置１の作用および効果について説明する。

図６は、図１の瞬間乳化化粧品製造装置を使用して調製したエマルションの乳化粒子を示す顕微鏡写真である。

具体的に図６は、色素を０．４％の重量比で含有しているオイルとして、界面活性剤を含まないオイルベースの流体を貯蔵している第１容器２１０と、界面活性剤を含まない水ベースの流体を貯蔵している第２、第３、第４容器２２０、２３０、２４０とを用いて、本実施例による瞬間乳化化粧品製造装置１により生成したエマルションの実験例である。

図６を参照すると、１ｍｍ～２ｍｍの直径を有するオイル粒子が界面活性剤なく水ベースの流体内に形成されたこと（Ｏ／Ｗエマルション）を確認することができる。このように、本発明の実施例によれば、界面活性剤を添加しなくてもチャネル部４０によって内相流体と外相流体とが乳化されエマルションが生成され得る。

また、プレート４００の広さ全体を効率的に活用できるように混合区間４２０を配置することにより、混合区間４２０の長さを長くし得るので、小さいサイズの装置においても十分な乳化が行われるようにし得る。

また、粒子サイズ調節部４３０を混合区間４２０の下流側に備えることにより、吐出される乳化粒子のサイズを均一で小さくすることにより、使用感を向上させ得る。

また、チャネル部４０におけるマイクロ流体チャネルの使用は、狭いプレート４００内でチャネルの形状を多様に変化させ、２つの相（内相流体および外相流体）の接触表面積を広げたり、接触時間を増加させたりし得るので、乳化を容易にし得る。

また、チャネル部４０のマイクロ流体チャネルは、表面張力の支配力が格段大きくなり、乳化粒子の界面膜を堅くし得る。

また、チャネル部４０のマイクロ流体チャネルを適用した瞬間乳化システムは、乳化粒子の形成と実際の使用までの時間が数秒以内であるため、少量の粘増のみで、または粘増剤がなくても十分な剤型の安定性を有し得る。

また、本発明の一実施例による携帯用化粧品製造容器は、ユーザのポンププッシュ動作により、界面活性剤なしで乳化粒子を形成することができ、調製された剤型は、刺激の減少、界面活性剤による原料析出リスクの低減、界面活性剤のべとつきを改善し得る。

また、本発明の一実施例によると、複数の容器２０はハウジング１０に着脱可能であり、ユーザが望む流体が入っている容器２０をハウジング１０に結合して使用し得る。つまり、容器２０の数および容器２０内部に含まれている流体の種類に応じて、チャネル部４０にて生成されるエマルションの種類、すなわち、Ｏ／Ｗエマルション、またはＷ／Ｏエマルションが決定され得る。

また、本発明の一実施例によると、容器２０に貯蔵されている化粧品原料をチャネル部４０にて瞬時に剤型化して使用することにより、即座に対応可能なカスタム化粧品を提供し得る。

また、容器２０に入っている流体の種類、チャネル部４０に吐出される流体の割合に応じて、剤型の効能成分、使用感、含量比を調節することができ、ユーザの個人好みに合ったカスタム化粧品を製造し得る。

また、各容器２１０、２２０、２３０、２４０に、独立したポンプ部２１４、２２４、２３４、２４４を適用して、容器２０の数によるチャネル部４０に吐出される流体の量（化粧品原料の割合）を調節し得る。

以下では、本発明の他の実施例の瞬間乳化化粧品製造装置１’について図８～図１２を参照して説明する。

図８は、本発明の他の実施例による瞬間乳化化粧品製造装置の構成を概略的に示す斜視図であり、図９は、図８の分解斜視図であり、図１０は、図８におけるチャネル部を示す断面図であり、図１１は、図１０のチャネル部にて流体が通過する経路を示す図である。

図８～図１１を参照すると、本発明の一実施例による瞬間乳化化粧品製造装置１’は、ユーザが望む瞬間に化粧料を生成してユーザに提供し得る。

本発明の一実施例による瞬間乳化化粧品製造装置１’は、外観を形成するハウジング１０’と、ハウジング１０’に備えられ外相流体を形成する酸性流体を貯蔵する第１容器２１０’と、ハウジング１０’に備えられ外相流体を形成する塩基性流体を貯蔵する第２容器２２０’と、ハウジング１０’に備えられ内相流体を貯蔵する第３容器２３０’とを含み得る。また、ハウジング１０’は、瞬間乳化されたエマルションをハウジングの外部に吐出する吐出部４５６’を含み得る。なお、吐出部４５６’は蓋１１０’に備えられ得る。

本発明の実施例では、外相流体が水をベースとする化粧品原料であり、内相流体がオイルであることを例に挙げて説明する。ただし、本発明の思想はこれに限定されるものではなく、外箱流体がオイルであり、内相流体が水をベースとする化粧品原料であることもあり得る。

また、本発明の一実施例による瞬間乳化化粧品製造装置１’は、第１、第２、第３容器２１０’、２２０’、２３０’と連結されるチャネル部４０’を含み得る。

また、本発明の一実施例による瞬間乳化化粧品製造装置１’は、基本的に第１、第２、第３容器２１０’、２２０’、２３０’およびこれに対応するチャネル部４０’を有し得る。つまり、第４容器２４０’および第４容器２４０’から出てくる流体が流れるチャネル流路（機能性流体流路１１６）は、選択的に設けられ得る。

以下では、第１容器２１０’に外相流体を形成する酸性流体が入っており、第２容器２２０’に外相流体を形成する塩基性流体が入っており、第３容器２３０’に内相流体が入っており、第４容器２４０’に機能性流体が入っていることを例示するが、各容器に入っている流体はこれに限定されるものではない。なお、第４容器２４０’および第４容器２４０’に入っている機能性流体は、選択的に提供され得るものであり、第４容器２４０’および機能性流体は省略され得る。

言い換えると、本実施例によるエマルションは、機能性流体を除いた外相流体を形成する酸性流体、外相流体を形成する塩基性流体、および内相流体の混合によって提供され得る。

本実施例において酸性流体は、ｐＨが５以下で有り得る。好ましくは、ｐＨが３以下であり得る。塩基性流体は、ｐＨが９以上で有り得る。好ましくは、ｐＨが１０以上であり得る。このようなｐＨの範囲では微生物が生長できない条件なので、化粧品原料の長期保存のための保存剤の添加が不要である。

機能性原料は、化粧品成分中、機能の向上を目的に含まれる原料であり、特に法的に機能性許可を受けた原料と理解され得る。また、機能性流体は、機能性原料が溶解されているか、または含まれている流体のことを指すものと理解され得る。

また、本発明において機能性原料は、ｐＨが５以下であるか、好ましくはｐＨが３以下であり得る。また、機能性原料は、ｐＨが９以上、好ましくはｐＨが１０以上大きくても良い。このようなｐＨの範囲を形成することにより、機能性原料も微生物が存在しないか、ほとんど存在しない領域にすることができ、保存剤が含有されていない化粧品を提供し得る。

また、機能性原料は、前述のｐＨの領域の代わりに２０％以上のエタノールを含有し得る。そうすると、同様に微生物が存在しないか、ほとんど存在しない領域にし得る。

また、本実施例の瞬間乳化化粧品製造装置１’は、ハウジング１０’上部またはチャネル部４０’が形成されたプレート４００’を上下に押しながら、各容器２１０’、２２０’、２３０’、２４０’に貯蔵されている流体をチャネル部４０’に吐出し、チャネル部４０’にて流体が混合された後、チャネル部４０’の外に吐出され得る。

また、本発明の一実施例によると、２つの容器のいずれか１つには酸性溶液を、もう１つには塩基性溶液を入れて保管した後、チャネル部４０’にて混合させハウジング１０’の外部に吐出し得る。具体的には、１つの容器にて化粧品原料である溶液をｐＨ≦３で保管し、他の１つの容器にて化粧品原料である溶液をｐＨ≧１０で保管し得る。この場合、各容器の内部を微生物が存在しないか、ほとんど存在しない領域にし得るので、保存剤を含有しない化粧品を提供し得る。

ハウジング１０’は、第１容器２１０’、第２容器２２０’、第３容器２３０’および第４容器２４０’を内側に収容し得る所定の形状に形成され、本実施例では円筒状に形成されることを例に挙げて示す。ただし、本発明の思想はこれに限定されない。

また、ハウジング１０’は、ハウジング１０’の上部を覆い、プレート４００’を収容する蓋１１０’を含み得る。このような、蓋１１０’の上部は、チャネル部４０’の一部または全部を見られるように開放部１１４’を含み得る。例えば、開放部１１４’は、円形、四角形形状のホールであり得る。ただし、その形状は限定されない。

また、ハウジング１０’は、カートリッジの取り替えのための受け部１３０’をも含み得る。

受け部１３０’は、ハウジング１０’に着脱可能に結合され、結合されたとき容器２１０’、２２０’、２３０’、２４０’の下部を支持して、容器２１０’、２２０’、２３０’、２４０’が安定してハウジング１０’内に保管されるようにし得る。本実施例では、円筒状のハウジング１０’底面を形成する受け部１３０’が容器２１０’、２２０’、２３０’、２４０’の取り替えのために備えられることを例に挙げて説明したが、受け部１３０’の形状および位置はこれに限定されない。

また、受け部１３０’は、それぞれの容器２１０’、２２０’、２３０’、２４０’がハウジング１０’の内部に装着されたとき、それぞれの容器（２１０’、２２０’、２３０’、２４０’）を固定するための溝１３２ａ’、１３２ｂ’、１３２ｃ’、１３２ｄ’が設けられ得る。

第１容器２１０’、第２容器２２０’、第３容器２３０’、および第４容器２４０’は、ハウジング１０’の内側に収容されたり、ハウジング１０’の外側に付着されたり、取り替え可能な形で備えられ得る。

本実施例によると、それぞれの容器２１０’、２２０’、２３０’、２４０’がハウジング１０’の内部に装着されたときに、第１容器２１０’、第２容器２２０’、第３容器２３０’、および第４容器２４０’は、ハウジング１０’の受け部１３０’に形成された溝１３２ａ’、１３２ｂ’、１３２ｃ’、１３２ｄ’によって固定され得る。例えば、それぞれの容器２１０’、２２０’、２３０’、２４０’がハウジング１０’の内部に収容され、ハウジング１０’の受け部１３０’がハウジング１０’に装着されたとき、第１容器２１０’は第１溝１３２ａ’に嵌合され、第２容器２２０’は第２溝１３２ｂ’に嵌合され、第３容器２３０’は第３溝１３２ｃ’に嵌合され、第４容器２４０’は第４溝１３２ｄ’に嵌合され得る。

また、それぞれの容器２１０’、２２０’、２３０’、２４０’は、ハウジング１０’と分離して取り替え可能に結合されるカートリッジとして備えられ得る。そうすると、ユーザはユーザの皮膚に合う機能性物質、外相流体、化粧品ｐＨなどを選択し得るというメリットがある。また、使用済みの原料を取り替え、新しい原料を使用することにより、継続的に瞬間乳化化粧品製造装置１’を使用し得る。ハウジング１０’は、ユーザがそれぞれの容器２１０’、２２０’、２３０’、２４０’の残量を確認できるように一部が透明な素材で形成され得る。

第１容器２１０’は、流体を貯蔵する貯蔵部２１２’と、流体を吐出する吐出口２１３と、流体を吐出するための圧力を発生させるポンプ部２１４’とを含み得る。この場合、貯蔵部２１２’とポンプ部２１４’の間に弾性部材２１５’を設けてポンプ部２１４’の位置変更を原状復帰させることもできる。

また、第２、第３、第４容器２２０’、２３０’、２４０’も、第１容器２１０’と同様、貯蔵部２２２、２３２、２４２、吐出口２２３、２３３、２４３、ポンプ部２２４、２３４、２４４、および弾性部材２２５、２３５、２４５を含み得る。

また、後述するチャネル部４０’が形成されたプレート４００’は、各容器の上端部に備えられたポンプ部を加圧して、各容器の貯蔵部に貯蔵されている流体をチャネル部４０’側に吐出させ得る。具体的には、第１容器２１０’の第１吐出口２１３から後述する酸性流体注入口４１１に酸性流体体を吐出し、第２容器２２０’の第２吐出口２２３から後述する塩基性流体注入口４１２に塩基性流体を吐出し、第３容器２３０’の第３吐出口２３３から後述する内相流体注入口４０２’に内相流体を吐出し、第４容器２４０’の第４吐出口２４３から後述する機能性流体注入口４０８’に機能性流体を吐出する。

また、各容器２１０’、２２０’、２３０’、２４０’のポンプ部２１４’、２２４、２３４、２４４の形状を円錐状から上部を扁平にした形状にして、プレート４００’に形成された各流体注入口４１１、４１２、４０２’、４０８’をこれに対応する形状に形成し得る。つまり、ポンプ部２１４’、２２４、２３４、２４４をプレート４００’に結合したとき、ポンプ部２１４’、２２４、２３４、２４４とプレート４００’との間の空間なく嵌合され得る。ただし、ポンプ部２１４’、２２４、２３４、２４４の形状はこれに限定されるものではなく、円柱形状、直方体形状など、様々な形状を有し得る。

本発明の実施例では、チャネル部４０’が形成されたプレート４００’がポンプ部に圧力をかけ、各容器の貯蔵部２１２’、２２２，２３２，２４２に貯蔵されている流体を吐出することを例示するが、別のポンプをも含み得る。例えば、酸性流体と塩基性流体と選択的に提供される機能性流体と内相流体とが、チャネル部４０’を経由して吐出部４５６’に排出され得るように、別途のポンプがハウジング１０’に備えられ得る。

チャネル部４０’は、プレート４００’上に形成され得る。図１０は、各チャネル４１、４２が１つのプレート４００’に形成されたものを例示するが、チャネル４１、４２が複数のプレートに形成された後、上下方向に積層されても良い。

チャネル部４０’’は、第１容器２１０’、第２容器２２０’および第４容器２４０’と連結される第１チャネル４１と、第１チャネル４１から供給される流体と第３容器２３０’から供給される内相流体とが混合される第２チャネル４２を含み得る。なお、第１チャネル４１と第２チャネル４２とは、マイクロ流体チャネルとして理解され得る。

第１チャネル４１と第２チャネル４２とは、チャネル内部に進入した流体が移動できる所定の流路として理解され得、プレート４００’内部に形成され得る。しかし、第１チャネル４１と第２チャネル４２とを備える方法はこれに限定されない。例えば、第１チャネル４１と第２チャネル４２とは、流路を含む複数の部品が互いに組み立てられ形成されたものでもあり得る。

また、第１チャネル４１と第２チャネル４２において流れる流体が見えるように、プレート４００’は透明にも備えられ得る。

第１チャネル４１は、第１容器２１０’から供給される外相流体を形成する酸性流体と、第２容器２２０’から供給される外相流体を形成する塩基性流体とを混合して中和された内相流体を生成する。

ここで、中和された内相流体のｐＨは４～８の間であるものと理解され得る。また、中和された内相流体と第２チャネル４２から供給される内相流体が混合された後の最終的なエマルションのｐＨは４～８の間で有り得る。

また、選択的に提供される機能性流体のＰｈは、最終エマルションのｐＨと同様４～８の間で有り得る。

第１チャネル４１は、酸性流体と塩基性流体とが互いに合流することとなる第１合流部４１５、第１合流部４１５で合流した酸性流体と塩基性流体とをともに進行させて中和された外相流体を形成する混合部４２１’、および混合部４２１’にて生成された中和済の流体を第２チャネル４２に提供する連結部４２８を含み得る。すなわち、第１チャネル４１は、酸性流体および塩基性流体が導入された所から連結部４２８までの領域と理解され得る。

また、第１チャネル４１は、第１容器２１０’に連結される酸性流体注入口４１１、第２容器２２０’に連結される塩基性流体注入口４１２、第４容器２４０’に連結される機能性流体注入口４０８’、酸性流体注入口４１１から出てくる酸性流体と塩基性流体注入口４１２から出てくる塩基性流体と機能性流体注入口４０８’から出てくる機能性流体とが合流することとなる第１合流部４１５、および第１合流部４１５で合流した酸性流体と塩基性流体と機能性流体とをともに進行させて混合流体を生成する混合部４２１’を含み得る。なお、混合部４２１’を４個以上形成して各流体をより効果的に混合し得る。

また、第１チャネル４１は、酸性流体注入口４１１と第１合流部４１５との間を連結する酸性流体流路４１４、塩基性流体注入口４１２と第１合流部４１５との間を連結する塩基性流体流路１１８、および機能性流体注入口４０８’と第１合流部４１５との間を連結する機能性流体流路１１６を含み得る。

混合部４２１’は、流体の進行方向を切り替えることによって、流動に渦流（vortex）を形成し得る流路である。そのために、混合部４２１’は流体の進行方向を切り替えられるように折曲部、屈曲部、回転部などを備え得る。

特に、混合部４２１’が流体を一方向または両方向に回転させられるように形成されると、流体に遠心力が加わると同時に流体の流れに渦流を形成することにより、混合部４２１’を通過する流体は十分に混合できるようになる。

本実施例では、混合部４２１’が進入される流体を一方向（図面基準反時計回り）に回転させた後、さらに、他方向（図面基準時計回り）に回転させるように構成されることを例に挙げて説明する。具体的に混合部４２１’は、流体が一方向に回転されるように案内する第１回転経路４２１１’と、一方向に回転される流体が他方向に回転されるように案内する第２回転経路４２１２’と、第１回転経路４２１１’と第２回転経路４２１２’との間で流体の回転方向を変更する方向転換経路４２１３’とを含み得る。

このような混合部４２１’によって酸性流体、塩基性流体、および機能性流体は第１回転経路４２１１’に沿って移動しながら一方向に回転して混合され、方向転換経路４２１３’で回転方向が転換された後、さらに他方向に回転されながら混合されるので、各流体が効果的に混合され得る。また、本実施例では、混合部４２１’が第１チャネル４１上に４個連続して配置されることを例に挙げて図示したが、混合部４２１’の数および配置は本発明の思想を限定しない。

一方、本実施例では、混合部４２１’が流体の進行方向を転換させて渦流を形成することにより、混合を促せることを例に挙げて説明したが、流体を混合させる方法はこれに限定されず、２つの流体を積層するようにして接触面積を増やす方法、電場を適用した方法、音波を利用した方法、その他にもマイクロ流体チャネル内で撹拌をさせ得る様々な方法が使用され得る。

前述の実施例では、酸性流体、塩基性流体、および機能性流体のいずれも備えられることを例示するが、機能性流体は選択的に投入され得る。この場合、機能性流体注入口４０８’および機能性流体流路４１６が除外され得る。

また、機能性流体が提供される場合、機能性流体を貯蔵し得る第４容器は１つ以上備えられ得る。その例として、第４容器は３つ備えられ、各第４容器にはユーザの好みに合う機能性流体が提供され得る。

混合部４２１’を通過しながら酸性流体と塩基性流体とは十分に混ざることとなり、このように混合された流体を、本実施例では中和された流体と言える。または、酸性流体および塩基性流体は外相流体を形成するものとして、中和された外相流体とも理解され得る。

また、酸性流体および塩基性流体は、外相流体として水をベース（water base）とした化粧品流体で有り得る。本質的に水をベースにした化粧品は、微生物が生長しやすい環境である。しかし、このように水をベースとした化粧品原料を酸性、塩基性条件でｐＨを作りながら、微生物が生長し難い条件に形成し得る。したがって、本実施例では、保存剤が添加されていない化粧品を提供し得る。

また、機能性流体をさらに提供する場合、酸性流体、塩基性流体、機能性流体が混ざった溶液も、ｐＨの観点から中和された溶液であると理解され得る。このような溶液を中和された混合液とも称し得る。本発明の実施例では、中和された溶液のｐＨは４～８の間であると理解され得る。

第２チャネル４２は、第１チャネル４１から供給される中和された外相流体と、第３容器２３０’から供給される内相流体とを撹拌して、乳化物質であるエマルションを生成する。

ここで、外相流体を含んでいる中和された流体と内相流体とは、第２チャネル４２を通過する非常に短い時間の間に乳化されエマルションになり得る。つまり、中和された流体と内相流体とが瞬間乳化され得る。この際、中和された流体は第２チャネル４２にて瞬間乳化され、内相流体は外相流体と機能性流体との間にて粒子状で分散され得る。

第２チャネル４２は、第３容器２３０’に連結される内相流体注入口４０２’と、第１チャネル４１の連結部４２８から供給される中和された外相流体が内相流体と合流する第２合流部４２７と、第２合流部４２７で合流した中和済外相流体と内相流体とを乳化させてエマルションを生成する乳化作用部４４４と、乳化作用部４４４で生成されたエマルションを外部に吐出する外部吐出口１２９とを含み得る。

ここで、内相流体注入口４０２’から第２合流部４２７までの経路は、屈曲、直線など様々な形の経路を形成し得る。

乳化作用部４４４は、内相流体が中和された流体の流れを切って、内相流体が粒子状で中和された流体内に分散されるように機能する。乳化作用部４４４は、第２合流部４２７の後側に配置される。乳化作用部４４４は、流体の進行方向に幅が狭くなるオリフィスであり得る。乳化作用部４４４はオリフィスとして、内相流体移動経路４４６および排出経路４４２よりも小さい幅を有するように形成され得る。

この際、排出経路４４２から外部吐出口１２９はプレート４００’の延長部４６０に形成され得る。

なお、延長部４６０は、チャネル部４０’が形成されるプレート４００’の側方に延長された部分と理解され得る。この部分は、ハウジング１０’を上下方向から見たとき、ハウジング１０’と重ならない部分として理解され得る。

内相流体は、相対的に狭い幅を有するオリフィスを通りながらオリフィス内側に狭くなる方向（垂直方向として定義）と流体の流れ方向（水平方向として定義）との合力方向（オリフィスの中心側に集められる対角線方向として定義）で混合流体にせん断力が作用する。この力とオリフィス入口のコーナー部との幾何学的形状により混合流体の移動流れは切られるようになり、粒子状になる。互いに混ざらない２つの流体が界面の不安定な状態でオリフィスを通過する際、キャピラリー不安定性（capillary instability）が増加し、オリフィスがあるチャネルは、オリフィスのないチャネルに比べて小さいエネルギーでも混合流体の流れを切ることができる。切られた中和済の外相流体は、安定した状態を維持しようと球状となり、内相流体は中和された外相流体内に分散される。

本実施例におけるようなオリフィスを用いた乳化方法は、フローフォーカシング（Flow-focusing）式乳化と言える。これは、互いに異なる相の流体が互いに同じ方向に流れるようにするが、合流部にオリフィスを配置することにより、内相流体が中和された外相流体の流れを切られるようにしたものである（Flow-Focusing方式）。このように、オリフィスを利用すれば、内相流体の流れがオリフィスの内側対角線方向に切り替わり、中和された外相流体により強いせん断力を伝えることができ、それによって乳化粒子がより容易に形成されると同時に、一定の大きさの乳化粒子が形成され得る。

その他にも、乳化作用部４４４としては、様々な実施例が適用され得る。例えば、互いに異なる相の流体を互いに同じ方向に移動させながら乳化させる方法（Co-Flow方式）、互いに異なる相の流体が交差するように移動させながら乳化させる方法（Cross-Flow方式）、合流部への外相流体の進入口と内相流体の進入口とのアスペクト比を大きく、または低く調節することにより、合流部において乳化粒子を形成する方法（Step Emulsification方式）、内相流体または２つの相の混合流体を膜（Membrane）の孔に通過させ乳化粒子を形成する方法（Membrane Emulsification方式）が適用され得る。

また、乳化作用部４４４は、動力源を利用することもできる。例えば、電場（Electrical control)、磁場(Magnetic control）、遠心力（Centrifugal control）、レーザー（Optical control）、振動機（Vibration control）、圧電材(Piezoelectric control）のいずれか１つ、またはそれ以上を用いて乳化粒子を形成する方法のチャネルが使用され得る。

また、乳化作用部４４４は、流体の粘度と界面張力を変化させて乳化粒子を形成することもできる。例えば、電気粘性（Electrorheological：ＥＲ）流体（Fluids）、または磁気粘性（Magnetorheological：ＭＲ）流体、感光性（Photo-sensitive）流体が適用され得る。

乳化作用部４４４にて形成されたエマルションは、排出経路４４２を通過しながら安定され得る。なお、排出経路４４２の内壁は、外相流体の親水度に対応する性質を有するように設けられ得る。

そうすると、エマルションの外相をなす外相流体は、排出経路４４２の内壁側に引き寄せられるようになり、相対的に内相流体は排出経路４４２の内壁側から離れるようになるので、エマルションの状態が安定して維持されながら移動され得る。本発明の実施例のように、内相流体がオイルの場合に排出経路４４２の内壁は、親水性物質のフィルムでコーティングされ得る。

なお、親水性物質や親水性フィルムとしては、水との接触角が０度～５０度の素材が使用され得る。

逆に、オイルが内相流体として使用される場合、内壁は疎水性物質のフィルムでコーティングされ、疎水性物質や疎水性フィルムとしては、水との接触角が７０度～１２０度の素材が使用され得る。

また、実施例によっては、排出経路４４２だけでなく、乳化作用部４４４および第２チャネル４２の異なる構成も外相流体の親水度に対応する性質を有するようにも形成され得る。

従来は、外箱流体と内相流体の界面張力が高く、互いに容易に混ざらないため、過量の界面活性剤（１％～５％）などを使用せずには、乳化粒子を形成して維持することが非常に難しかった。しかし、本実施例によれば、極小特性長さ（ミリメートル以下）を有する第２チャネル４２にて表面力（surface force）が流体に与える影響が体積力（body force）に比べてはるかに大きいので、界面活性剤などを使用しないか、または最小量の添加により、速やかに乳化作用が行われ得るというメリットがある。また、互いに混合し難い２つの流体のいずれかの流体が他の流体の流れを切って乳化粒子を形成することになる原理も界面活性剤を減らすのに助けとなる。

また、本発明の一実施例によると、酸性溶液および塩基性溶液が互いに異なる色相を有するようにし、酸性溶液および塩基性溶液が混合されたとき、異なる色に変わるようにして、ユーザは透明に備えられたプレート４００’を介して、中和された溶液として現れる安全な化粧品の色を見られるようにし得る。一例として、第１容器２１０’に入っている外相流体を形成する酸性流体は赤色であり、第２容器２２０’に入っている外相流体を形成する塩基性流体は青色である場合、酸性流体および塩基性流体が混ざった中和された流体は、黄色を示し得る。したがって、ユーザは、チャネル部４０’の流路に流れる色を見て、安全な化粧品が出てくるということを認識できる。

以下では、前述した瞬間乳化化粧品製造装置の作用および効果について説明する。

本発明の一実施例によると、容器１つにて水ベースの溶液をｐＨ≦３で保管し、他の容器１つにて水ベースの溶液をｐＨ≧１０で保管して、微生物が存在しないか、ほとんど存在しない領域にすることにより、保存剤を使用しない化粧品を提供し得る。

本発明の一実施例によると、酸性溶液および塩基性溶液、並びにこれらが混合中和された溶液の色相を異なるように実現することにより、ユーザが色だけで安全範囲内のｐＨにある化粧品を使用するということを確認するように提供され得る。

また、第１容器２１０’に０．０５％クエン酸（citric acid）を入れ、第２容器２２０’に０．０８％トリメチルアミン（Trisaminoultra ＰＣ）を添加して、それぞれｐＨを３と１０に設定し、第３容器２３０’には２５％Ｆｉｎｓｏｌｖ ＴＮ－Ｏオイルを入れ、第４容器２４０’には２％ＥＧＣＧ（機能性物質）を２０％以上のエタノールまたはポリオール（ＢＧ）を混合して機能性原料とし、微生物生長環境および適切なｐＨが導出されるかを実験した。本実験の結果、第３容器２３０’に貯蔵されたオイル（Oil）、第４容器２４０’に貯蔵されたエタノール（Ethanol）と第１および第２容器２１０’、２２０’に貯蔵された溶液のｐＨの影響により、各容器２１０’、２２０’、２３０’、２４０’には微生物が生長することができなかった。したがって、チャネル部４０’を介して撹拌された最終乳化物の最終ｐＨは６．７で、皮膚に安全に使用できる状態として確認された。

本発明の一実施例によると、混合部４２１’を４個以上形成して渦流を形成させることにより、各流体の混合をより効果的にして、界面活性剤の使用が低減した化粧品を提供し得る。

本発明の一実施例によると、それぞれの容器はハウジングと分離して取り替え可能に結合されるカートリッジとして提供され得る。そうすると、ユーザはユーザの皮膚に合う機能性物質、または化粧品のｐＨレベルを選べるというメリットがある。

また、ユーザがハウジング１０’上部の一部を押したときに、即座に調製され提供される化粧品を使用するものなので、化粧品メーカーが大量に生産して販売する化粧品に比べ新鮮な化粧品を使用し得る。

また、化粧品の長期安定性を考慮した界面活性剤や増粘剤などの使用を最小限に抑えられるので、ユーザは添加物の含有量が最小化された化粧品を使用し得る。

また、本発明の一実施例による瞬間乳化化粧品製造装置の作動方法を検討してみると次の通りである。以下では、各容器は４つであることを例示するが、機能性溶液が入った容器を除いた３つにもなり得る。

ユーザがハウジング１０’の上部またはチャネル部４０’が形成されたプレート４００’に圧力をかけると、プレート４００’が各容器２１０’、２２０’、２３０’、２４０’のポンプ部２１４’，２２４，２３４，２４４を加圧して貯蔵部２１２’，２２２，２３２，２４２に入っている溶液をチャネル部４０’に導入させる。

第１チャネル４１に導入された外相流体を形成する酸性流体、塩基性流体、および機能性流体は第１合流部４１５にて合流する。その後、３つの流体は混合部４２１’を通過しながら混合され中和された流体となる。混合部４２１’を通過する際に発生する渦流によって酸性流体、塩基性流体、および機能性流体はよりスムーズに混合され得る。

第１チャネル４１にて混合された３つの流体は、連結部４２８を通過して、第２合流部４２７にて内相流体注入口４０２’に導入された内相流体と合流することになり、外箱流体は乳化作用部４４４として備えられるオリフィスを通過しながら粒子状に切られて、内相流体は外相流体内に分散される。

その後、エマルションは、第２チャネル４２の最終経路である外部吐出口１２９およびハウジング１０’に形成された吐出部４５６’を経て外部に吐出される。

一方、前述の実施例は、内相流体としてオイルが用いられ、外相流体として水が用いられて、Ｏ／Ｗエマルションを生成することを例に挙げて説明したが、内相流体として水が用いられ、外相流体としてオイルが用いられて、Ｗ／Ｏエマルションを生成することも可能である。

また、本実施例では、水を外相流体、オイルを内相流体の例として説明したが、これは疎水性流体と親水性流体の代表的な例として説明したものであり、内相流体と外相流体としてはエマルションを生成し得る任意の疎水性流体または親水性流体が使用され得る。

以下では、本発明の他の実施例による瞬間乳化化粧品製造装置のチャネル部について図１２を参照して説明する。ただし、図１２の実施例は、図７～図１１の実施例に比べて、第１チャネル４１と第２チャネル４２が別のプレートとして備えられることにおいて差があるので、相違点を中心に説明し、同一部分については前記実施例の説明と図面符号を援用する。

図１２は、本発明の他の実施例による瞬間乳化化粧品のチャネル部４０’の構成を概略的に示す斜視図である。

図１２を参照すると、第１チャネル４１および第２チャネル４２が、別のプレートで形成され得る。具体的に、第１チャネル４１は第１プレート（１３）に形成され、第２チャネル４２は第２プレート１５に形成され得る。

そして、第１チャネル４１の連結部１１９ａと第２チャネル４２の連結部１１９ｂとを連結し得る。具体的に、第１チャネル４１の連結部１１９ａと第２チャネル４２の連結部１１９ｂとの間に連結流路６０を形成することができ、連結流路６０を設けずに第１プレート１３と第２プレート１５とを積層して形成することもできる。

また、前述の実施例と同様、酸性流体注入口４１１’に第１容器２１０’が結合され、塩基性流体注入口４１２’に第２容器２２０’が結合され、機能性流体注入口４０８’’に第４容器２４０’が結合され、内相流体注入口４０２’’に第３容器２３０’が結合され得る。なお、第１チャネル４１の連結部１１９ａと第２チャネル４２の連結部１１９ｂとの間に連結流路６０を形成する場合、第２プレート４００’に第３容器２３０’の一部が通過するホール１２１ａを形成し、第３容器２３０’の一部をこれに対応する形状に形成し得る。

また、図示しないが、プレートを３つ以上積層してチャネル部４０’を形成することもできる。

本実施例では、第１プレート１３および第２プレート１５を下から上方向に積層されたものを例示するが、第１プレート１３および第２プレート１５の積層順は変わり得る。

また、本発明の実施例では、チャネル部４０’を蓋１１０’により覆われものとして例示するが、チャネル部４０’およびこれに対応するプレート１３、１５はハウジング１０’の下部に提供され、混合された液体が、別のポンプを介してハウジング１０’上部に形成された吐出部４５６’で吐出するように構成され得る。

以下では、前述した瞬間乳化化粧品製造装置の実施例を述べる。

項目１は、外観を形成するハウジングと、前記ハウジングに取り替え可能に結合され、内相流体を貯蔵する内相容器と、前記ハウジングに取り替え可能に結合され、外相流体を貯蔵する外相容器と、前記内相容器から提供される前記内相流体と前記外相容器から提供される前記外相流体とを混合してエマルションを生成するチャネル部と、ユーザの操作により前記チャネル部におけるエマルションの生成および吐出に必要な外力を提供する作動部とを含み、前記内相容器と前記外相容器は、前記作動部の作用によって動作するポンプ部を有し、前記作動部は、外力によって前記内相容器のポンプ部と前記外相容器のポンプ部とを同時に加圧して、前記内相容器に貯蔵されている前記内相流体と前記外相容器に貯蔵されている前記外相流体とを前記チャネル部に吐出させる瞬間乳化化粧品製造装置が提供され得る。

項目２は、前記内相容器と前記外相容器とは、それぞれ１つ以上備えられ、１回の前記作動部の動作により、前記外相容器から吐出される前記外相流体の吐出量の合計が、前記内相容器から吐出される前記内相流体の吐出量の合計よりも大きい、項目１の瞬間乳化化粧品製造装置が提供され得る。

項目３は、前記内相流体と前記外相流体には界面活性剤が含まれない、項目１および項目２の瞬間乳化化粧品製造装置が提供され得る。

項目４は、前記チャネル部は、１つまたはそれ以上のプレート内に形成された連続した単層経路で設けられ、流体の回転方向を転換させ得る方向転換経路を有する混合部を複数有する混合区間を含む、項目１～項目３の瞬間乳化化粧品製造装置が提供され得る。

項目５は、前記ハウジングに取り替え可能に結合され、機能性流体を貯蔵する機能性容器を含み、前記機能性容器は、前記作動部の動作により前記内相容器のポンプ部および前記外相容器のポンプ部と同時に駆動され、前記機能性流体を前記チャネル部に吐出させるポンプ部を有する、項目１～項目４の瞬間乳化化粧品製造装置が提供され得る。

項目６は、前記内相容器と前記外相容器とに備えられる容器は同じ大きさおよび吐出量を有し、前記ハウジングに取り替え可能に備えられる、項目１～項目５の瞬間乳化化粧品製造装置が提供され得る。

項目７は、前記内相容器と前記外相容器のそれぞれは、流体を貯蔵する貯蔵部と、前記作動部により移動され前記流体を吐出するための圧力を形成するポンプ部と、前記ポンプ部に復元力を提供する弾性部材と、前記貯蔵部に貯蔵されている流体を前記チャネル部に吐出するための吐出端部とを含む、項目１～項目６の瞬間乳化化粧品製造装置が提供され得る。

項目８は、前記貯蔵部の内側には、流体を吐出するための圧力を形成し得るように、前記ポンプ部の移動による体積変化が発生する空間を提供するチャンバーが備えられる、項目１～項目７の瞬間乳化化粧品製造装置が提供され得る。

項目９は、前記作動部は、外部の力によりハウジングの内側面に沿って移動され得るように、前記ハウジングの内側面に沿って滑るスライド表面を含む、項目１～項目８の瞬間乳化化粧品製造装置が提供され得る。

項目１０は、前記作動部は、前記内相容器および前記外相容器のポンプ部を同時に加圧し得る加圧表面を含む、項目１～項目９の瞬間乳化化粧品製造装置が提供され得る。

項目１１は、前記作動部は、前記内相容器から吐出される内相流体と、前記外相容器から吐出される外相流体とのそれぞれを前記チャネル部に移送し得る複数の流路を含む、項目１～項目１０の瞬間乳化化粧品製造装置が提供され得る。

項目１２は、前記チャネル部は、前記内相容器および前記外相容器から提供される前記内相流体と前記外相流体とを混合する合流部と、前記合流部の周に沿って連続して配置され、流体の進行方向を切り替えることによって流動に渦流を形成して乳化粒子を生成する複数の混合部とからなる混合区間を含む、項目１～項目１１の瞬間乳化化粧品製造装置が提供され得る。

項目１３は、前記混合部は、進入される流体が一方向に回転されるように案内する第１回転経路と、前記一方向に回転される流体が他方向に回転されるように案内する第２回転経路と、前記第１回転経路と前記第２回転経路との間で流体の回転方向を変更する方向転換経路とを含む、項目１～項目１２の瞬間乳化化粧品製造装置が提供され得る。

項目１４は、前記チャネル部に形成される前記混合部は少なくとも３つ以上設けられる、項目１～項目１３の瞬間乳化化粧品製造装置が提供され得る。

項目１５は、前記内相容器および前記外相容器は、前記ハウジングと分離して取り替え可能に結合され得るカートリッジを含む、項目１～項目１４の瞬間乳化化粧品製造装置が提供され得る。

項目１６は、外観を形成するハウジングと、前記ハウジングに提供され、瞬間乳化されたエマルションを前記ハウジングの外部に吐出する吐出部と、前記ハウジングに提供され、外相流体を形成する酸性流体を貯蔵する第１容器と、前記ハウジングに提供され、外相流体を形成する塩基性流体を貯蔵する第２容器と、前記ハウジングに提供され、内相流体を貯蔵する第３容器と、前記ハウジングに提供され、前記内相流体と前記酸性流体および前記塩基性流体の提供を受けてエマルションを生成するチャネル部とを含み、前記チャネル部は、前記酸性流体と前記塩基性流体とを混合して中和された前記外相流体を生成する第１チャネルと、前記第１チャネルから提供される中和済の前記外相流体を前記内相流体と混合してエマルションを生成する第２チャネルとを含む、瞬間乳化化粧品製造装置が提供され得る。

項目１７は、前記第１チャネルと前記第２チャネルとは、１つのプレートに形成される、項目１６の瞬間乳化化粧品製造装置が提供され得る。

項目１８は、前記第１チャネルと前記第２チャネルは、上下方向に積層される２つのプレートにそれぞれ形成される、項目１６および項目１７の瞬間乳化化粧品製造装置が提供され得る。

項目１９は、第１容器と前記第２容器と前記第３容器とは、前記ハウジングと分離して取り替え可能に結合されるカートリッジとして備えられる、項目１６～項目１８の瞬間乳化化粧品製造装置が提供され得る。

項目２０は、それぞれの前記カートリッジは、流体を貯蔵する貯蔵部と、前記流体を吐出する吐出口と、前記流体を吐出させるための圧力を発生させるポンプ部とを含み、前記チャネル部が形成されているプレートは前記ポンプ部を加圧できるように備えられ、前記貯蔵部に貯蔵されている流体を前記チャネル部側に吐出させる、項目１６～項目１９の瞬間乳化化粧品製造装置が提供され得る。

項目２１は、前記カートリッジの前記吐出口は前記ポンプ部の上側に提供され、前記チャネル部は前記吐出口と直接連結される、項目１６～項目２０の瞬間乳化化粧品製造装置が提供され得る。

項目２２は、前記チャネル部が形成されている前記プレートが前記ポンプ部を加圧することにより、前記第１容器に貯蔵されている前記酸性流体と前記第２容器に貯蔵されている前記塩基性流体とは前記第１チャネルに吐出され、前記第３容器に貯蔵されている前記内相流体は前記第２チャネルに吐出される、項目１６～項目２１の瞬間乳化化粧品製造装置が提供され得る。

項目２３は、第１チャネルは、前記酸性流体と前記塩基性流体とが互いに合流することになる第１合流部と、前記第１合流部で合流した前記酸性流体と前記塩基性流体とを一緒に進行させ中和された外相流体を形成する混合部と、前記混合部で生成された中和済の外相流体を前記第２チャネルに提供する連結部とを含む、項目１６～項目２２の瞬間乳化化粧品製造装置が提供され得る。

項目２４は、前記混合部は、流体の進行方向を切り替えることにより流動に渦流を形成できるように形成される、項目１６～項目２３の瞬間乳化化粧品製造装置が提供され得る。

項目２５は、前記混合部は、進入される流体が一方向に回転されるように案内する第１回転経路と、前記一方向に回転される流体が他方向に回転されるように案内する第２回転経路と、前記第１回転経路と前記第２回転経路との間で流体の回転方向を変更する方向転換経路とを含む、項目１６～項目２４の瞬間乳化化粧品製造装置が提供され得る。

項目２６は、第１チャネルにおいて、前記混合部は４個以上備えられる、項目１６～項目２５の瞬間乳化化粧品製造装置が提供され得る。

項目２７は、前記第２チャネルは、前記内相流体が導入される内相流体注入口と、前記内相流体と前記中和された外相流体が互いに合流する第２合流部と、前記第２合流部にて合流した前記内相流体と前記中和済の外相流体とを乳化させてエマルションを生成する乳化作用部と、前記乳化作用部にて生成されたエマルションを前記チャネル部の外部に吐出する外部吐出口とを含む、項目１６～項目２６の瞬間乳化化粧品製造装置が提供され得る。

項目２８は、前記酸性流体のｐＨは３以下であり、前記塩基性流体のｐＨは１０以上であり、前記酸性流体と前記塩基性流体とが合流して形成される中和済の外相流体のｐＨは４～８である項目１６～項目２７の瞬間乳化化粧品製造装置が提供され得る。

項目２９は、前記酸性流体および前記塩基性流体は外相流体として水をベースとする化粧品原料であり、前記内相流体はオイルである、項目１６～項目２７の瞬間乳化化粧品製造装置が提供され得る。

項目３０は、第１チャネルに連結され前記第１チャネルに機能性流体を提供する第４容器をさらに含み、前記第４容器は１つ～３つ備えられる、項目１６～項目２９の瞬間乳化化粧品製造装置が提供され得る。

項目３１は、第４容器は前記ハウジングと分離して取り替え可能に結合されるカートリッジとして備えられる、項目１６～項目３０の瞬間乳化化粧品製造装置が提供され得る。

項目３２は、第１チャネルは、前記酸性流体と前記塩基性流体とが合流する第１混合部と前記機能性流体が導入される機能性流体注入口とを連結する機能性流体流路を含む、項目１６～項目３１の瞬間乳化化粧品製造装置が提供され得る。

項目３３は、前記チャネル部が形成されるプレートは、前記ハウジングから側方に延びる延長部を有し、前記第２チャネルにおいて前記エマルションを前記吐出部に提供する流路の少なくとも一部は前記延長部に形成され、前記ハウジングに備えられる前記吐出部は前記延長部の一部と連結され、前記エマルションは前記吐出部によってハウジングの外部に吐出される、項目１６～項目３２の瞬間乳化化粧品製造装置が提供され得る。

項目３４は、第１チャネルまたは第２チャネルの少なくとも一部は、前記エマルションが前記吐出部に移動されることをユーザが確認できるように透明に形成される、項目１６～項目３３の瞬間乳化化粧品製造装置が提供され得る。

以上、本発明の実施例による瞬間乳化化粧品製造装置１を具体的な実施例をもって説明したが、これは例示に過ぎないものであり、本発明はこれに限定されないものであり、本明細書に開示されたベース思想による最も広い範囲を有するものと解釈されるべきである。当業者は、開示された実施例を組合、置換して摘示されていない形状のパターンを実施し得るが、これもまた本発明の範囲を逸脱しないものである。さらに、当業者は本明細書に基づいて開示された実施形態を容易に変更または変形することができ、このような変更または変形も本発明の権利範囲に属することは明らかである。

１：瞬間乳化化粧品製造装置
１０：ハウジング
２０：容器
３０：作動部
４０：チャネル部
１１０：蓋
１２０：本体
１３０：受け部
２１０：第１容器
２２０：第２容器
２３０：第３容器
２４０：第４容器
４０２：内相流体注入口
４０４：第１外相流体注入口
４０６：第２外相流体注入口
４０８：機能性流体注入口
４１０：合流部
４２０：混合区間
４３０：粒子サイズ調節部

Claims (14)

1. 外観を形成するハウジングと、
   前記ハウジングに取り替え可能に結合され、内相流体を貯蔵する内相容器と、
   前記ハウジングに取り替え可能に結合され、外相流体を貯蔵する外相容器と、
   前記内相容器から提供される前記内相流体と前記外相容器から提供される前記外相流体とを混合してエマルションを生成するチャネル部と、
   ユーザの操作により、前記チャネル部におけるエマルション生成および吐出に必要な外力を提供する作動部とを含み、
   前記内相容器と前記外相容器とは、前記作動部の作用により動作するポンプ部を有し、
   前記作動部は、
   外力によって前記内相容器のポンプ部と前記外相容器のポンプ部とを同時に加圧して、前記内相容器に貯蔵されている前記内相流体と前記外相容器に貯蔵されている前記外相流体とを前記チャネル部に吐出させ、
   前記チャネル部は、
   前記内相容器および前記外相容器から提供される前記内相流体と前記外相流体とを混合する合流部と、
   流体の進行方向を切り替えることにより流動に渦流を形成して乳化粒子を生成する複数の混合部を含む混合区間とを含み、
   複数の前記混合部は、前記合流部の外周に配置される、瞬間乳化化粧品製造装置。
2. 前記内相容器と前記外相容器とはそれぞれ１つ以上備えられ、
   １回の前記作動部の動作により、前記外相容器から吐出される前記外相流体の吐出量の合計が、前記内相容器から吐出される前記内相流体の吐出量の合計よりも大きい、請求項１に記載の瞬間乳化化粧品製造装置。
3. 前記内相流体と前記外相流体には界面活性剤が含まれていない、請求項１に記載の瞬間乳化化粧品製造装置。
4. 前記チャネル部は、
   １つまたはそれ以上のプレート内に形成された連続した単層経路で備えられ、
   前記混合部は、流体の回転方向を切り替えられる方向転換経路を有する、請求項１に記載の瞬間乳化化粧品製造装置。
5. 前記ハウジングに取り替え可能に結合され、機能性流体を貯蔵する機能性容器を含み、
   前記機能性容器は、
   前記作動部の動作により、前記内相容器のポンプ部および前記外相容器のポンプ部と同時に駆動され、前記機能性流体を前記チャネル部に吐出させるポンプ部を有する、請求項１～４のいずれか一項に記載の瞬間乳化化粧品製造装置。
6. 前記内相容器と前記外相容器として備えられる容器は、同じ大きさおよび吐出量を有し、
   前記ハウジングに取り替え可能に備えられる、請求項１～４のいずれか一項に記載の瞬間乳化化粧品製造装置。
7. 前記内相容器と前記外相容器のそれぞれは、
   流体を貯蔵する貯蔵部と、
   前記作動部によって移動され前記流体を吐出するための圧力を形成するポンプ部と、
   前記ポンプ部に復元力を提供する弾性部材と、
   前記貯蔵部に貯蔵されている流体を前記チャネル部に吐出するための吐出端部とを含む、請求項１～４のいずれか一項に記載の瞬間乳化化粧品製造装置。
8. 前記貯蔵部の内側には、流体を吐出するための圧力を形成できるように、前記ポンプ部の移動による体積変化が生じる空間を提供するチャンバーが備えられる、請求項７に記載の瞬間乳化化粧品製造装置。
9. 前記作動部は、
   外部の力によって前記ハウジングの内側面に沿って移動できるように前記ハウジングの内側面に沿って滑るスライド表面を含む、請求項１に記載の瞬間乳化化粧品製造装置。
10. 前記作動部は、
    前記内相容器および前記外相容器のポンプ部を同時に加圧し得る加圧表面を含む、請求項１に記載の瞬間乳化化粧品製造装置。
11. 前記作動部は、
    前記内相容器から吐出される内相流体および前記外相容器から吐出される外相流体のそれぞれを前記チャネル部に移送できる複数の流路を含む、請求項１に記載の瞬間乳化化粧品製造装置。
12. 前記混合部は、
    進入される流体が一方向に回転されるように案内する第１回転経路と、
    前記一方向に回転される流体が他方向に回転されるように案内する第２回転経路と、
    前記第１回転経路と前記第２回転経路との間で流体の回転方向を変更する方向転換経路とを含む、請求項１に記載の瞬間乳化化粧品製造装置。
13. 前記チャネル部に形成される前記混合部は少なくとも３つ以上設けられる、請求項１に記載の瞬間乳化化粧品製造装置。
14. 前記内相容器および前記外相容器は、前記ハウジングと分離して取り替え可能に結合され得るカートリッジを含む、請求項１に記載の瞬間乳化化粧品製造装置。