(57)【要約】      （修正有）【課題】化粧品製造装置の提供。【解決手段】外観を形成するハウジング；ハウジングの内側に備えられ内相流体を貯蔵する内相容器；ハウジングの内側に備えられ外相流体を貯蔵する外相容器；内相容器から提供される内相流体と外相容器から提供される外相流体を混合してエマルションを生成するチャネル部；ユーザの操作によりチャネル部におけるエマルションの生成及び吐出に必要な外力を提供する作動部を含み、作動部の動作により内相流体よりも多くの量の外相流体がチャネル部に供給され、チャネル部は内相容器から内相流体の提供を受ける内相流体注入口；外相容器から外相流体の提供を受ける外相流体注入口；内相流体注入口と外相流体注入口から提供される内相流体と外相流体が合流される合流部；合流部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て乳化粒子を生成する複数の混合部を有する混合区間を含む装置。【選択図】図２
2020109087.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外観を形成するハウジングと、
前記ハウジングの内側に備えられ、界面活性剤を含まない内相流体を貯蔵する内相容器と、
前記ハウジングの内側に備えられ、界面活性剤を含まない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、
前記作動部の動作により、前記内相流体よりも多くの量の前記外相流体が前記チャネル部に供給され、
前記チャネル部は、
前記内相容器から前記内相流体の提供を受ける内相流体注入口と、
前記外相容器から前記外相流体の提供を受ける外相流体注入口と、
前記内相流体注入口と前記外相流体注入口とから提供される前記内相流体と前記外相流体とが合流される合流部と、
前記合流部から延長され、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て乳化粒子を生成する複数の混合部を有する混合区間とを含む化粧品製造装置。
【請求項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、
前記チャネル部には前記内相容器および前記外相容器から流体が流入する導入部が備えられ、
前記導入部に流入した流体は前記合流部案内され混合される、請求項１に記載の化粧品製造装置。
【請求項３】
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に記載の化粧品製造装置。
【請求項４】
前記化粧品製造装置は、
前記ハウジングの内側に備えられ、機能性流体を貯蔵する機能性容器をさらに含み、
前記チャネル部は前記機能性容器から前記機能性流体が導入される機能性流体注入口を含み、
前記機能性流体注入口に流入された前記機能性流体は前記合流部案内され、前記内相流体および前記外相流体と混合される、請求項１に記載の化粧品製造装置。
【請求項５】
複数の前記混合部は、前記合流部を中心に前記合流部の周に配置される、請求項１に記載の化粧品製造装置。
【請求項６】
前記チャネル部は１つまたはそれ以上のプレート内部に形成され、
前記合流部と前記混合区間は連続した断層経路で備えられる、請求項１に記載の化粧品製造装置。
【請求項７】
前記チャネル部１つの平板状のプレート内部に形成され、
前記合流部と前記混合区間とは、前記プレート内部において同一平面上に位置する、請求項１に記載の化粧品製造装置。
【請求項８】
前記混合部は、
進入す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に記載の化粧品製造装置。
【請求項９】
前記混合部は、
前記第１回転経路の上流側または前記第２回転経路の下流側に渦流の形成を促すための渦流促進経路をさらに含む、請求項８に記載の化粧品製造装置。
【請求項１０】
前記混合部は３つ以上備えられる、請求項１に記載の化粧品製造装置。
【請求項１１】
前記混合区間は、
前記合流部と連結される第１混合部と、
前記合流部を基準にして前記第１混合部の反対側に位置する第３混合部と、
前記第１混合部と前記第３混合部との間に位置する第２混合部とを含む、請求項１に記載の化粧品製造装置。
【請求項１２】
前記混合区間は、
前記第１混合部と前記第３混合部と前記合流部とを通る仮想の直線を基準に前記第２混合部の反対側に位置する第４混合部および第５混合部をさらに含む、請求項１１に記載の化粧品製造装置。
【請求項１３】
前記チャネル部は、
前記混合区間から提供される流体に含まれた前記乳化粒子の大きさを小さくする粒子サイズ調節部をさらに含む、請求項１に記載の化粧品製造装置。
【請求項１４】
前記粒子サイズ調節部は、
前記混合区間の混合流路の幅よりも小さい幅を有する縮小維持部を含む、請求項１３に記載の化粧品製造装置。
【請求項１５】
前記粒子サイズ調節部は、
前記縮小維持部の後段に配置され、前記混合区間の混合流路の幅よりも大きい幅を有する拡張維持部を含む、請求項１４に記載の化粧品製造装置。
【請求項１６】
前記エマルションを吐出する吐出部は、前記チャネル部に形成された吐出口に直接連結される、請求項１に記載の化粧品製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、化粧品製造装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
流体の乳化とは、水とオイルのように互いに混ざらない２つの流体の一方の液体を小さな粒子として分散させ、他方の液体内に安定した状態で分散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、化粧下地、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範囲に用いられている。
【０００３】
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。
【０００４】
このようにエマルションを生成する化粧品の製造過程では、一般的に互いに混合し難い２つの流体を乳化させるために界面活性剤が使用された。界面活性剤は、化粧品の本来の機能とは大きく関係のない化学物質である。最近消費者は、界面活性剤のように、化粧品の機能と関係のない添加物を好まない傾向を見せている。そこで、界面活性剤を使用せずに化粧品を製造し得るいくつかの方法が提案されている。
【０００５】
例えば、特殊原料（親水性ポリマー、シリコンポリマー）をエマルションに添加するか、特別な手順（ピカリング、capsulation、coacervation、Layer-By-Layer）または特殊設備（高周波集束超音波）を利用する方法などが、界面活性剤を利用せずに化粧品を製造する方法として提案されていた。
【０００６】
しかし、このように特殊原料を添加したり、特別な手順および設備を利用したりすると、製造過程が複雑になり生産コストが高いという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】韓国特許第１０−０２２２０００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
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って、界面活性剤が添加されていない化粧品を製造し得る化粧品製造装置を提供することにする。
【０００９】
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化粧品製造装置を提供することにする。
【００１０】
また、安価な生産単価をもって界面活性剤が添加されていない化粧品を製造し得る化粧品製造装置を提供することにする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
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、前記ハウジングの内側に備えられ、界面活性剤を含まない内相流体を貯蔵する内相容器と、前記ハウジングの内側に備えられ、界面活性剤を含まない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を含み、前記作動部の動作により、前記内相流体よりも多くの量の前記外相流体が前記チャネル部に供給され、前記チャネル部は、前記内相容器から前記内相流体の提供を受ける内相流体注入口と、前記外相容器から前記外相流体の提供を受ける外相流体注入口と、前記内相流体注入口と前記外相流体注入口から提供される前記内相流体と前記外相流体とが合流される合流部と、前記合流部から延長され、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て乳化粒子を生成する複数の混合部を有する混合区間とを含む、化粧品製造装置が提供され得る。
【００１２】
また、前記内相容器と前記外相容器とはそれぞれ１つ以上備えられ、前記チャネル部には、前記内相容器および前記外相容器から流体が流入される導入部が備えられ、前記導入部に流入した流体は、前記合流部に案内され混合される、化粧品製造装置が提供され得る。
【００１３】
また、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、化粧品製造装置が提供され得る。
【００１４】
また、前記化粧品製造装置は、前記ハウジングの内側に備えられ、機能性流体を貯蔵する機能性容器をさらに含み、前記チャネル部は前記機能性容器から前記機能性流体が導入される機能性流体注入口を含み、前記機能性流体注入口に流入された前記機能性流体は、前記合流部案内され前記内相流体および前記外相流体と混合される、化粧品製造装置が提供され得る。
【００１５】
また、複数の前記混合部は、前記合流部を中心に前記合流部の周に配置される、化粧品製造装置が提供され得る。
【００１６】
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部に形成され、前記合流部と前記混合区間とは連続した断層経路で備えられる、化粧品製造装置が提供され得る。
【００１７】
また、前記チャネル部は１つの平板状のプレート内部に形成され、前記合流部と前記混合区間は前記プレート内部で同一平面上に位置する、化粧品製造装置が提供され得る。
【００１８】
また、前記混合部は、進入す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、化粧品製造装置が提供され得る。
【００１９】
また、前記混合部は、前記第１回転経路の上流側または前記第２回転経路の下流側に渦流の形成を促すための渦流促進経路をさらに含む、化粧品製造装置が提供され得る。
【００２０】
また、前記混合部は３つ以上備えられる、化粧品製造装置が提供され得る。
【００２１】
また、前記混合区間は、前記合流部と連結される第１混合部と、前記合流部を基準にして前記第１混合部の反対側に位置する第３混合部と、前記第１混合部と前記第３混合部との間に位置する第２混合部とを含む、化粧品製造装置が提供され得る。
【００２２】
また、前記混合区間は、前記第１混合部と前記第３混合部と前記合流部とを通る仮想の直線を基準に前記第２混合部の反対側に位置する第４混合部および第５混合部をさらに含む、化粧品製造装置が提供され得る。
【００２３】
また、前記チャネル部は、前記混合区間から提供される流体に含まれている前記乳化粒子の大きさを小さくする粒子サイズ調節部をさらに含む、化粧品製造装置が提供され得る。
【００２４】
また、前記粒子サイズ調節部は、前記混合区間の混合流路の幅よりも小さい幅を有する縮小維持部を含む、化粧品製造装置が提供され得る。
【００２５】
また、前記粒子サイズ調節部は、前記縮小維持部の後段に配置され、前記混合区間の混合流路の幅よりも大きい幅を有する拡張維持部を含む、化粧品製造装置が提供され得る。
【００２６】
また、前記エマルションを吐出する吐出部は、前記チャネル部に形成された吐出口に直接連結される、化粧品製造装置が提供され得る。
【発明の効果】
【００２７】
本発明の実施例による化粧品製造装置は、界面活性剤が添加されていない化粧品を製造し得るというメリットがある。
【００２８】
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瞬間乳化化粧品を製造し得るという効果がある。
【００２９】
また、安価な生産単価で界面活性剤が添加されていない化粧品を製造し得るというメリットがある。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】図１は、本発明の一実施例による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】図２は、図１の分解斜視図である。
【図３】図３は、図１の断面図である。
【図４】図４は、図２における容器の断面図である。
【図５】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】図６は、図１の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】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。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
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。
【００３２】
図１は、本発明の一実施例による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。
【００３３】
図１〜図５を参照すると、本発明の一実施例による化粧品製造装置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。
【００３４】
また、本発明の一実施例による化粧品製造装置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。
【００３５】
具体的に、本発明の一実施例による化粧品製造装置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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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として備えられる場合は、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。
【００４６】
本実施例において化粧品製造装置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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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）。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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、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、全体的な化粧品製造装置１の大きさを小さく実現し得る。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
また、チャネル部４０には、それぞれの容器２１０，２２０，２３０，２４０から流体が導入される導入部４０２、４０４、４０６、４０８が備えられ得る。なお、導入部４０２、４０４、４０６、４０８は、それぞれ後述する内相流体注入口４０２、第１外相流体注入口４０４、第２外相流体注入口４０６、機能性流体注入口４０８の中１つ以上を含むものと理解され得る。また、本実施例において、第１外相流体注入口４０４と第２外相流体注入口４０８は、それぞれ第１容器２１０と第４容器２４０に貯蔵されている外相流体が導入される導入口であり、第１外相流体注入口４０４と第２外相流体注入口４０８は、外相流体注入口に含まれる概念として理解され得る。例えば、第１容器２１０だけが外相流体を貯蔵する容器として設けられる場合、第１外相流体注入口４０４が外相流体注入口として理解され得る。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
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たりす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。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
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°をなすようにし得る。
【００８６】
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。
【００８７】
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も構成され得る。
【００８８】
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。
【００８９】
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。
【００９０】
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。
【００９１】
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。
【００９２】
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。
【００９３】
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、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。
【００９４】
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。
【００９５】
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。
【００９６】
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。
【００９７】
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。
【００９８】
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。
【００９９】
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。
【０１００】
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。
【０１０１】
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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
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。
【０１０６】
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。
【０１０７】
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。
【０１０８】
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。
【０１０９】
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。
【０１１０】
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により調整可能である。
【０１１１】
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。
【０１１２】
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。
【０１１３】
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。
【０１１４】
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。
【０１１５】
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。
【０１１６】
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。
【０１１７】
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。
【０１１８】
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。
【０１１９】
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。
【０１２０】
また、本発明の一実施例による化粧品製造装置１の作動方法を検討してみると以下の通りである。
【０１２１】
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。
【０１２２】
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。
【０１２３】
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。
【０１２４】
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。
【０１２５】
以下では、前記のような化粧品製造装置１の作用および効果について説明する。
【０１２６】
図６は、図１の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。
【０１２７】
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。
【０１２８】
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。
【０１２９】
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。
【０１３０】
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。
【０１３１】
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、乳化作用を容易にし得る。
【０１３２】
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。
【０１３３】
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。
【０１３４】
また、本発明の一実施例による化粧品製造容器は、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。
【０１３５】
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。
【０１３６】
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。
【０１３７】
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。
【０１３８】
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。
【０１３９】
以下では、前述した化粧品製造装置の実施例を述べる。
【０１４０】
項目１は、外観を形成するハウジングと、前記ハウジングの内側に備えられ、界面活性剤を含まない内相流体を貯蔵する内相容器と、前記ハウジングの内側に備えられ、界面活性剤を含まない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、前記作動部の動作により、前記内相流体よりも多くの量の前記外相流体が前記チャネル部に供給され、前記チャネル部は、前記内相容器から前記内相流体の提供を受ける内相流体注入口と、前記外相容器から前記外相流体の提供を受ける外相流体注入口と、前記内相流体注入口と前記外相流体注入口から提供される前記内相流体と前記外相流体とが合流される合流部と、前記合流部から延長され、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て乳化粒子を生成する複数の混合部を有する混合区間とを含む化粧品製造装置が提供され得る。
【０１４１】
項目２は、前記内相容器と前記外相容器はそれぞれ1つ以上備えられ、前記チャネル部には前記内相容器および前記外相容器から流体が流入する導入部が備えられ、前記導入部に流入した流体は前記合流部に案内され混合される、項目１の化粧品製造装置が提供され得る。
【０１４２】
項目３は、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および項目２の化粧品製造装置が提供され得る。
【０１４３】
項目４は、前記化粧品製造装置は、前記ハウジングの内側に備えられ、機能性流体を貯蔵する機能性容器をさらに含み、前記チャネル部は前記機能性容器から前記機能性流体が導入される機能性流体注入口を含み、前記機能性流体注入口に流入された前記機能性流体は前記合流部案内され、前記内相流体および前記外相流体と混合される、項目１〜項目３の化粧品製造装置が提供され得る。
【０１４４】
項目５は、複数の前記混合部は、前記合流部を中心に、前記合流部の周に配置される、項目１〜項目４の化粧品製造装置が提供され得る。
【０１４５】
項目６は、前記チャネル部は１つまたはそれ以上のプレート内部に形成され、前記合流部と前記混合区間とは、連続した断層経路で備えられる、項目１〜項目５の化粧品製造装置が提供され得る。
【０１４６】
項目７は、前記チャネル部は１つの平板状のプレート内部に形成され、前記合流部と前記混合区間は前記プレート内部で同一平面上に位置する、項目１〜項目６の化粧品製造装置が提供され得る。
【０１４７】
項目８は、前記混合部は、進入す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７の化粧品製造装置が提供され得る。
【０１４８】
項目９は、前記混合部は、前記第１回転経路の上流側または前記第２回転経路の下流側に渦流の形成を促すための渦流促進経路をさらに含む、項目１〜項目８の化粧品製造装置が提供され得る。
【０１４９】
項目１０は、前記混合部は３つ以上の設けられる、項目１〜項目９の化粧品製造装置が提供され得る。
【０１５０】
項目１１は、前記混合区間は、前記合流部と連結される第１混合部と、前記合流部を基準にして前記第１混合部の反対側に位置する第３混合部と、前記第１混合部と前記第３混合部との間に位置する第２混合部とを含む、項目１〜項目１０の化粧品製造装置が提供され得る。
【０１５１】
項目１２は、前記混合区間は、前記第１混合部と前記第３混合部と前記合流部とを通る仮想の直線を基準に前記第２混合部の反対側に位置する第４混合部および第５混合部をさらに含む、項目１〜項目１１の化粧品製造装置が提供され得る。
【０１５２】
項目１３は、前記チャネル部は、前記混合区間から提供される流体に含まれた前記乳化粒子の大きさを小さくする粒子サイズ調節部をさらに含む、項目１〜項目１２の化粧品製造装置が提供され得る。
【０１５３】
項目１４は、前記粒子サイズ調節部は、前記混合区間の混合流路の幅よりも小さい幅を有する縮小維持部を含む、項目１〜項目１３の化粧品製造装置が提供され得る。
【０１５４】
項目１５は、前記粒子サイズ調節部は、前記縮小維持部の後段に配置され、前記混合区間の混合流路の幅よりも大きい幅を有する拡張維持部を含む、項目１〜項目１４の化粧品製造装置が提供され得る。
【０１５５】
項目１６は、前記エマルションを吐出する吐出部は、前記チャネル部に形成された吐出口に直接連結される、項目１〜項目１５の化粧品製造装置が提供され得る。
【０１５６】
以上、本発明の実施例による化粧品製造装置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基礎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。
【符号の説明】
【０１５７】
１：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
【図１】
2020109087.tif 000003
【図２】
2020109087.tif 000004
【図３】
2020109087.tif 000005
【図４】
2020109087.tif 000006
【図５】
2020109087.tif 000007
【図６】
2020109087.tif 000008
【図７】
2020109087.tif 000009