(57)【要約】【課題】結露を防止することができる噴霧ノズル及びスチーム噴霧装置を提供する。【解決手段】スチームを噴霧する噴霧孔１１を有する噴霧ノズル１は、一端に噴霧孔１１を有し、他端にスチームを導入する導入口１２を有する本体部１０を含む。本体部１０は、ナイロン樹脂で形成されている。ナイロン樹脂は、ナイロン６，６である。本体部１０は、噴霧孔１１と連通する内管１３を有する。本体部１０は、導入口１２から噴霧孔１１に向かって細くなるテーパ筒状に形成されている。本体部１０は、噴霧孔１１の周囲に多孔質部材１４を有する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スチームを噴霧する噴霧孔を有する噴霧ノズルであって、
一端に前記噴霧孔を有し、他端に前記スチームを導入する導入口を有する本体部を含み、
前記本体部は、ナイロン樹脂で形成されている
ことを特徴とする噴霧ノズル。
【請求項２】
前記ナイロン樹脂は、ナイロン６，６である
ことを特徴とする請求項１に記載の噴霧ノズル。
【請求項３】
前記本体部は、前記噴霧孔と連通する内管を有する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の噴霧ノズル。
【請求項４】
前記本体部は、前記導入口から前記噴霧孔に向かって細くなるテーパ筒状に形成されている
ことを特徴とする請求項１から３までのいずれか１項に記載の噴霧ノズル。
【請求項５】
前記本体部は、前記噴霧孔の周囲に多孔質部材を有する
ことを特徴とする請求項１から４までのいずれか１項に記載の噴霧ノズル。
【請求項６】
請求項１から５までのいずれか１項に記載の噴霧ノズルと、
前記噴霧ノズルが設けられる沸騰タンクと、
液体を貯留する給液タンクと、を備え、
前記沸騰タンクで消費された液体の体積分が、前記給液タンクから給液される
ことを特徴とするスチーム噴霧装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体を沸騰させてスチームを噴霧するスチーム噴霧装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、水等の液体をヒータで加熱して沸騰させ、スチーム（蒸気）を発生させて、使用者の顔等の皮膚に向けて放出又は噴霧することで、肌に潤いを与える美容機器（スチーム噴霧装置）が知られている（特許文献１及び２参照）。
【０００３】
また、スチーム噴霧装置はスチームを噴霧する噴霧孔を有する噴霧ノズルを備え、その噴霧ノズルは、結露を防止するために、伝熱性が高い金属製の噴霧ノズルを採用しているものがある。そして、より伝熱性を向上させるために、金属製の噴霧ノズルの肉厚を薄くすることが行われる。
【０００４】
しかしながら、スチームの噴霧を開始してから金属製の噴霧ノズルが暖まるまでの間には、スチームが金属製の噴霧ノズルに結露することがあるので、結露を十分に防止することができず、金属製の噴霧ノズルの先端から結露した水（水滴）が噴出する恐れがある。
【０００５】
また、金属製の噴霧ノズルの厚さを薄くするための切削加工は、製造コストを高くする。
【０００６】
また、金属製の噴霧ノズルは、金属製の噴霧ノズルを樹脂ノズルカバーで支持する必要がある。このため、樹脂ノズルカバーに付着した結露が金属製の噴霧ノズルの噴霧孔と連通する内管に吸い込まれないように、金属製の噴霧ノズルは、二重管構造にする必要があり、さらに、二重管のうち外側管内に生じた結露を外に出すための横穴を形成する。このため、金属製の噴霧ノズルの構造が複雑になり、高い製造コストになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】実開平０４−１１４３４１号公報
【特許文献２】登録実用新案第３０９４０３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
そこで、本発明は以上の課題に鑑みてなされたものであり、結露を防止することができる噴霧ノズル及びスチーム噴霧装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
（１）本発明に係る１つの態様は、スチームを噴霧する噴霧孔を有する噴霧ノズルであって、一端に前記噴霧孔を有し、他端に前記スチームを導入する導入口を有する本体部を含み、前記本体部は、ナイロン樹脂で形成されているものである。
（２）上記（１）の態様において、前記ナイロン樹脂は、ナイロン６，６であってもよい。
（３）上記（１）又は（２）の態様において、前記本体部は、前記噴霧孔と連通する内管を有していてもよい。
（４）上記（１）から（３）までのいずれか１つの態様において、前記本体部は、前記導入口から前記噴霧孔に向かって細くなるテーパ筒状に形成されていてもよい。
（５）上記（１）から（４）までのいずれか１つの態様において、前記本体部は、前記噴霧孔の周囲に多孔質部材を有していてもよい。
（６）本発明に係る別の一つの態様は、上記（１）から（５）までのいずれか１つの態様の噴霧ノズルと、前記噴霧ノズルが設けられる沸騰タンクと、液体を貯留する給液タンクと、を備え、前記沸騰タンクで消費された液体の体積分が、前記給液タンクから給液されるものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、噴霧ノズルの本体部がナイロン樹脂で形成されているので、結露を防止することができる噴霧ノズル及びスチーム噴霧装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態に係るスチーム噴霧装置の正面側斜視図である。
【図２】スチーム噴霧装置の液体及びスチームの流れを説明する概略図である。
【図３】（１）は、本発明の実施形態に係る噴霧ノズルの上面図である。（２）は、（１）のＡ−Ａ断面図である。
【図４】図３（２）の拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、本明細書の実施形態においては、全体を通じて、同一の部材には同一の符号を付している。
【００１３】
図１は、本発明の実施形態に係るスチーム噴霧装置１００の正面側斜視図である。図２は、スチーム噴霧装置１００の液体Ｗ及びスチームＳの流れを説明する概略図である。
図１に示すように、スチーム噴霧装置１００は、給液タンク７０に蓄えられた液体Ｗ（図２参照）を蒸気化してスチームＳ（図２参照）を噴霧ノズル１から噴霧する美容機器（美顔器）として用いられるものであるが、スチーム噴霧装置１００の用途は、これに限られず、加湿器等として用いてもよい。スチーム噴霧装置１００は、テスラー、クリーナー等各種美容器具を収納可能な筐体２００で覆われて形成されている。
【００１４】
この筐体２００は、上蓋２０１の裏側に、ミラーＭを備えており、上蓋２０１を開いた状態でミラーＭの下方両側のそれぞれに、噴霧ノズル１を備えている。また、これらの噴霧ノズル１の間に、１００Ｗ程度の赤外線ヒータＩＲを備えており、赤外線ヒータＩＲの前方に、すなわち筐体２００の略中央部に、給液タンク７０を収納している。筐体２００の正面側上面には、各種操作スイッチが備えられている。
【００１５】
図２に示すように、スチーム噴霧装置１００は、噴霧ノズル１と、噴霧ノズル１が設けられる沸騰タンク２０と、液体Ｗを貯留する給液タンク７０と、を備える。沸騰タンク２０で消費された液体Ｗの体積分が、給液タンク７０から給液される。スチーム噴霧装置１００は、さらに、給液タンク７０と沸騰タンク２０とを連通する給液路３０と、を備えている。
【００１６】
なお、図２は、概略図であるため、実際のスチーム噴霧装置１００は、給液タンク７０の下方に、沸騰タンク２０を備え、この沸騰タンク２０に隣接する位置に、サブタンク５０を備え、沸騰タンク２０の斜め上面に、冷却室６０を備えており、それらが給液路３０及び回収路４０でそれぞれ接続されている。
【００１７】
給液タンク７０は、沸騰タンク２０に水等の液体Ｗを給液するものであり、噴霧すべき液体Ｗを貯留する空間と、給液口７１を閉止する給液弁７２とを有している。給液タンク７０の容量は、３００ｃｃ程度である。
なお、給液タンク７０は、液体Ｗを補給するために、取外し可能なキャップ（図示せず）が設けられており、このキャップに給液口７１及び給液弁７２が形成されている。また、液体Ｗ中のカルシウム成分等の不純物を除去するイオン交換樹脂を充填したカートリッジが、着脱可能に取付けられてもよい。
【００１８】
給液タンク７０は、スチーム噴霧装置１００の給液タンク収納部に対して着脱可能に装着されており、スチーム噴霧装置１００の給液タンク収納部に装着されることで、給液路３０に接続される。給液タンク７０はスチーム噴霧装置１００の給液タンク収納部に装着されると、給液弁７２が給液口７１を開放する開放状態となり、給液タンク７０内の液体Ｗが給液口７１から排出される。このとき、給液タンク７０内が真空にならないように、給液タンク７０内の液体Ｗの液面より上側に空気が入り込むようになっている。
【００１９】
沸騰タンク２０は、噴霧すべき液体Ｗを一時貯留する空間を有する。一時貯留する空間には、ヒータ２２等の加熱手段が配置されている。沸騰タンク２０は、ヒータ２２等の加熱手段により、貯留した液体Ｗを沸騰させるものである。換言すると、沸騰タンク２０は、液体Ｗを加熱してスチームＳを発生させる。また、沸騰タンク２０は、発生させたスチームＳを、外部に放出する噴霧ノズル１を有している。この沸騰タンク２０の容量は、２０ｃｃ程度である。なお、液体Ｗが水の場合、スチームＳは水蒸気となる。
【００２０】
ヒータ２２は、交流又は直流の電気を流すことで、所定の温度で発熱する、５００Ｗ程度の電熱ヒータであり、沸騰タンク２０内の液体Ｗを加熱する。なお、沸騰タンク２０の液位を検知することで、ヒータ２２の空焚きを防止するように、ヒータ２２への給電を制御してもよい。
【００２１】
給液路３０は、給液タンク７０と沸騰タンク２０とを連通するものである。給液タンク７０と沸騰タンク２０とは、噴霧ノズル１以外が外気と接触しない密閉された構造となっている。なお、給液路３０は、第１給液路３１、第２給液路３２及び第３給液路３３を有する。
【００２２】
ところで、このようなスチーム噴霧装置１００では、沸騰タンク２０内で液体Ｗが沸騰してスチーム化又は気化すると、沸騰タンク２０内の液体Ｗは、減少（消費）されて液位が下がるため、消費された液体Ｗの体積分は、給液タンク７０から給液路３０を介して沸騰タンク２０に給液される。
【００２３】
このとき、沸騰タンク２０内に充満したスチームＳにより、沸騰タンク２０内の圧力が上昇する。そこで、本実施形態では、沸騰タンク２０に、スチームＳの一部を給液路３０に回収する回収路４０が接続されている。この回収路４０は、第１回収路４１、第２回収路４２及び第３回収路４３を有する。
【００２４】
ここで、液体Ｗの給液フロー及びスチームＳの回収フローについて詳細に説明すると、給液路３０には、給液タンク７０と沸騰タンク２０との間にサブタンク５０が設けられている。一方、回収路４０は、沸騰タンク２０と、サブタンク５０と、給液路３０とに接続されている。
【００２５】
サブタンク５０の底側に、沸騰タンク２０の底側に接続された第３給液路３３が接続され、サブタンク５０の上方に、沸騰タンク２０の上方に接続された第１回収路４１が接続されている。さらに、サブタンク５０の底側に第２給液路３２が接続されており、サブタンク５０の上方に第２回収路４２が接続されている。このサブタンク５０は、第３給液路３３等と比較して、十分大きな空間を有し、液体Ｗを一時滞留させ通過させるものである。
【００２６】
また、サブタンク５０は、内部に分離壁５１を有しており、この分離壁５１は、第１回収路４１から回収したスチームＳを下方に導くとともに、液面付近に設けられた筒状部から上方に導くような構造となっている。分離壁５１は、第２回収路４２と第１回収路４１とを分離するとともに、スチームＳのうち、液滴状等質量の大きなものを、サブタンク５０の液面に接触させて液化させ、気体状のものと分離する。
【００２７】
サブタンク５０は、上述のような構成により、回収路４０の第１回収路４１から回収したスチームＳの一部、及び、第３給液路３３内の液体Ｗと沸騰タンク２０内の沸騰液Ｂとの温度差による自然対流により、第２給液路３２から給液された液体Ｗを予熱可能としている。
【００２８】
そして、分離壁５１を通過したスチームＳは、第２回収路４２から冷却室６０へとさらに回収される。この冷却室６０は、回収したスチームＳを冷却するものであり、第２回収路４２及び第３回収路４３が接続されており、第２回収路４２等と比較して、十分大きな空間を有している。
【００２９】
また、冷却室６０は、スチームＳを排気する排気弁６１が設けられている。この排気弁６１は、スチーム噴霧装置１００の通常使用時等給液タンク７０が装着されているときは、閉止された状態であり、スチーム噴霧装置１００の非使用時等給液タンク７０が取外されたときは、開放状態となるものである。つまり、排気弁６１は、スチーム噴霧装置１００に対する給液タンク７０の着脱に連動して開放される。
【００３０】
冷却室６０でスチームＳが冷却されると、一部が液化又は結露して液体Ｗに戻り、第３回収路４３から第２給液路３２等に流れる。ここで、給液路３０及び回収路４０は、噴霧ノズル１以外は密閉された構造であるため、冷却室６０内の空気は、沸騰タンク２０内の圧力よりは低下するものの、所定の圧力を維持している。
【００３１】
そのため、回収路４０の第３回収路４３内の空気と、給液路３０（第１給液路３１から第２給液路３２への移行部）内の液体Ｗとの間に気液界面Ｆが形成される。そして、この気液界面Ｆの位置により、沸騰タンク２０の液位が定まることになる。すなわち、この気液界面Ｆの位置が、液位決定部となるもので、この液位決定部の位置（高さ）を変更することで、沸騰タンク２０の液位を適宜設定することができる。
【００３２】
また、給液タンク７０から液体Ｗが排出（給液）されることで、給液タンク７０内が真空にならないように吸い込む空気は、この第３回収路４３から取り込まれることになる。
【００３３】
なお、スチーム噴霧装置１００の、上述した沸騰タンク２０、給液路３０、回収路４０、サブタンク５０、冷却室６０等は、１００℃以上の耐熱性を有するＰＰＳ等のプラスチック樹脂、シリコン樹脂で形成されている。
【００３４】
噴霧ノズル１は、沸騰タンク２０に接続されたダクト１５の末端に取付けられている。ダクト１５は、例えば、シリコンチューブ製であることが好ましい。
【００３５】
また、図３（１）に示すように、噴霧ノズル１は、噴霧方向が上下に変化するように回動可能に支持されており、図示されないモータやギア等を用いて、自動的に回動される。ただし、回動動作を自動でなく手動により調整できるように構成してもよく、手動と自動とを併用できるように構成してもよい。
【００３６】
図３（２）及び図４に示すように、噴霧ノズル１は、スチームＳを噴霧する噴霧孔１１を有する。噴霧ノズル１は、先端に直径１ｍｍから３ｍｍ程度の噴霧孔１１が形成されている。本実施形態では、噴霧孔１１の直径は、２ｍｍである。
【００３７】
噴霧ノズル１は本体部１０を含み、本体部１０の一端に噴霧孔１１を有し、本体部１０の他端にスチームＳを導入する導入口１２を有する。導入口１２は、沸騰タンク２０に接続されたダクト１５の末端に直接又は間接に気密的に接続する。
【００３８】
本体部１０は、親水性及び吸水性を有する材料で形成されていることが好ましく、例えば、ナイロン樹脂で形成されている。ナイロン樹脂は、ナイロン６，６であることが好ましい。これにより、本体部１０の温度に関係なく、濡れ広がりやすいため、大きな結露になることを防止することができる。本体部１０は、ナイロン樹脂を用いることにより、吸湿性を有することができ、また、ナイロン６，６を用いることにより、他のナイロンより、耐熱性を向上させることができる。
【００３９】
本体部１０は、噴霧孔１１と連通する内管１３を有する。内管１３は、噴霧孔１１から本体部１０の内部に向けて延びている。これにより、本体部１０の内面の近傍で結露が発生したとしても、内管１３があるので、結露の膜が噴霧孔１１から噴出することを防止することができる。
【００４０】
さらに、本体部１０の内管１３も親水性及び吸水性の材料で形成されている。このため、本体部１０の内管１３の温度が低く、本体部１０の内管１３の内壁面に結露が発生しても、水滴にはならない。そして、水滴にならないから、内管１３の開口面積が極端に小さくなることはなく、高くなった内圧に押され、内管１３内に結露した水が勢いよく噴出することは殆どない。
【００４１】
本体部１０は、導入口１２から噴霧孔１１に向かって細くなるテーパ筒状に形成されている。これにより、スチームＳの対流の乱れを防止し、スチームＳを噴霧孔１１にスムーズに導くことができる。一般に、テーパ筒状に形成することは、製造コストが高くなるが、本体部１０の材料が射出成形で容易に形成することができるナイロン樹脂であるので、切削加工等を要する金属等の材料に比べて容易に形成することができる。
【００４２】
本体部１０は、噴霧孔１１の周囲に、スポンジのような部材１４を有する。多孔質部材１４は、円盤形状を有する。多孔質部材１４の中央の孔は、噴霧孔１１と同じか少し大きいことが好ましい。これにより、多孔質部材１４は、内管１３によって少量に抑えられた、表に流れる水の膜を吸収することができる。
【００４３】
このように、噴霧ノズル１は、噴霧ノズル１の本体部１０が、内管１３を含めて、ナイロン樹脂で一体成形で形成されているので、結露を防止することができる。これにより、大きい液体（水滴）が噴霧ノズル１から噴射され顔に当たることは殆どなく、やけどなどは殆ど起こらない。
【００４４】
次に、図２を参照して、スチーム噴霧装置１００の使用・運転方法について説明する。
まず、給液タンク７０に液体Ｗを注入して、スチーム噴霧装置１００の所定位置に装着する。給液タンク７０が装着されると、給液弁７２が開放状態となり、液体Ｗが、給液口７１から第１給液路３１、第２給液路３２、サブタンク５０、第３給液路３３の順に通過し、沸騰タンク２０に給液される。そして、沸騰タンク２０に所定の液位まで液体Ｗが貯留されると、給液タンク７０からの給液が止まる。
【００４５】
その後、加熱開始ボタン等をオンにすることで、ヒータ２２で液体Ｗが加熱され、液体Ｗの沸点まで加熱すると、沸騰液Ｂとなり、スチームＳが生成される。スチームＳが生成され続けることで、沸騰タンク２０の内部圧力は、徐々に上昇する。
【００４６】
沸騰タンク２０の内部圧力が高まると、生成されたスチームＳは噴霧ノズル１から噴霧される。このとき、スチームＳの噴霧を開始してから噴霧ノズル１が暖まるまでの間には、スチームＳが噴霧ノズル１の内部、すなわち、本体部１０の内部に結露することがある。しかし、本体部１０は、親水性及び吸水性を有する材料、例えば、ナイロン樹脂で形成されているので、本体部１０の温度に関係なく、結露の発生を防止することができる。
【００４７】
また、本体部１０の内面で結露が発生したとしても、内管１３があるので、結露の膜が噴霧孔１１から噴出することを防止することができる。
【００４８】
さらに、本体部１０は、導入口１２から噴霧孔１１に向かって細くなるテーパ筒状に形成されているので、スチームＳの対流の乱れを防止し、スチームＳを噴霧孔１１にスムーズに導くことができる。
また、本体部１０は、噴霧孔１１の周囲に多孔質部材１４を有するので、内管１３によって、少量に抑えられた表面の水の膜を、多孔質部材１４に吸収することができる。
【００４９】
他方、生成されたスチームＳの一部は、第１回収路４１から、サブタンク５０（分離壁５１）に回収される。サブタンク５０に回収されたスチームＳは、液体Ｗの液面に接触することで、液体Ｗを加熱し、逆にスチームＳは熱を奪われ、温度が低下していく。
【００５０】
また、スチームＳが生成され続けることで、沸騰タンク２０内の液体Ｗが消費され、消費された分の液体Ｗは、給液タンク７０から順次給液されてくるが、サブタンク５０を通過することで、液体Ｗはある程度昇温されて、沸騰タンク２０に給液されるため、沸騰タンク２０の沸騰液Ｂの温度が、急激に低下することがない。
【００５１】
サブタンク５０を通過したスチームＳは、第２回収路４２を介して、冷却室６０に回収される。スチームＳが冷却室６０に回収され、冷却されると、スチームＳの水成分は液化又は結露化して液体Ｗに戻り、第３回収路４３から第２給液路３２に流れ、空気成分が第１給液路３１を通して、給液タンク７０に回収（供給）される。
【００５２】
スチーム噴霧装置１００を所定の時間運転して停止すると、サブタンク５０や冷却室６０は、スチームＳによってある程度内部の温度が上昇している。
【００５３】
スチーム噴霧装置１００の運転が終了すると、スチーム噴霧装置１００に残留した液体Ｗは、沸騰タンク２０の図示されないドレンから排出され、また、給液タンク７０は、スチーム噴霧装置１００から取外される。給液タンク７０が筐体２００から取外されると、冷却室６０の排気弁６１は開放状態となり、残留したスチームＳや温められた空気が、排気弁６１、筐体２００の開口（図示せず）を介して排気される。
【００５４】
そして、再度運転を開始する場合は、最初に戻って、給液タンク７０をスチーム噴霧装置１００に装着する作業を繰り返す。
【００５５】
以上、本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形、変更が可能である。
【符号の説明】
【００５６】
Ｂ  沸騰液
Ｆ  気液界面
ＩＲ  赤外線ヒータ
Ｍ  ミラー
Ｓ  スチーム
Ｗ  液体
１  噴霧ノズル
１０  本体部
１１  噴霧孔
１２  導入口
１３  内管
１４  多孔質部材
１５  ダクト
２０  沸騰タンク
２２  ヒータ
３０  給液路
３１  第１給液路
３２  第２給液路
３３  第３給液路
４０  回収路
４１  第１回収路
４２  第２回収路
４３  第３回収路
５０  サブタンク
５１  分離壁
６０  冷却室
６１  排気弁
７０  給液タンク
７１  給液口
７２  給液弁
１００  スチーム噴霧装置
２００  筐体
２０１  上蓋
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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