СПОСОБ УВЕЛИЧЕНИЯ УВЛАЖНЕННОСТИ ПОВЕРХНОСТИ КОЖИ И УЛУЧШЕНИЯ ВЛАГОУДЕРЖИВАЮЩЕЙ ФУНКЦИИ ДЕРМЫ И КОСМЕТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭТОГО
METHOD FOR IMPROVING SKIN HUMIDITY AND ENHANCING WATER-RETAINING FUNCTION OF DERMA AND COSMETIC DEVICE THEREFOR

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Настоящее изобретение относится к способу увеличения увлажненности кожи и упругости кожи посредством ионов и к устройству ухода за лицом для увеличения увлажненности кожи и упругости кожи.
ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Обычно для увеличения увлажненности кожи и для улучшения упругости кожи, как правило, реализуют способ покрытия кожи покровным веществом, содержащим увлажняющий компонент. Кроме того, в патентной литературе 1 раскрыт способ, который ослабляет высыхание кожи и увеличивает увлажненность кожи путем увеличения увлажненности среды за счет распыления влаги в воздух увлажнительным устройством. Кроме того, в патентной литературе 2 раскрыт способ, в котором конденсируют влагу в воздухе, атомизируют сконденсированную влагу и распыляют ее, но этот способ должен обеспечивать функцию создания низкой температуры воздуха для конденсации влаги, вызывающую конденсацию и флокуляцию росы, и в нем необходимо использовать дорогостоящий элемент, например элемент Пельтье. Кроме того, имели место проблемы, состоящие в увеличении потребляемой мощности и в одновременном увеличении размеров устройства.
Кроме того, к сгенерированному пару дополнительно прикладывают электрическое поле для изменения пара с преобразованием в заряженные мелкие капли воды, именуемые "ионами пара", и подают эти мелкие капли воды (см., например, патентную литературу 3).
Кроме того, в последнее время мелкие капли воды наноразмера создают с использованием ультразвукового элемента, затем к мелким каплям воды прикладывают электрическое поле и создают и подают заряженные мелкие капли воды в виде ультрамелких частиц (см., например, патентную литературу 4).
Объясняя устройство согласно чертежу Фиг. 18, воду для создания пара подают в бойлер 10 и нагревают ее нагревателем 9 для мгновенной генерации пара. После этого пар подвергают воздействию коронного разряда при помощи ионизационного парогенератора 11, чтобы он содержал ионы, и выпрыскивают на лицо из выпускного отверстия 8.
Однако, если количество воды в резервуаре, которую подают для генерации пара, аэрозоля и т.п. становится недостаточным, в него необходимо добавить воду, и для этого требуются большие усилия.
Кроме того, воду в резервуаре для подачи воды оставляют на длительное время, в силу чего увеличивается количество сапрофитных бактерий, и вода может находиться в антисанитарном состоянии. Если произошел рост бактерий Legionella pneumophila и т.п., то вероятно возникновение неприятностей для пользователей, и в результате ухудшается пригодность для использования.
СПИСОК ПРОТИВОПОСТАВЛЕННЫХ МАТЕРИАЛОВ
ПАТЕНТНАЯ ЛИТЕРАТУРА
[Патентная литература 1] Выложенная публикация патента Японии № 2009-78245
[Патентная литература 2] Выложенная публикация патента Японии № 2006-61407
[Патентная литература 3] Выложенная публикация патента Японии № 2007-75243
[Патентная литература 4] Выложенная публикация патента Японии № 2007-296284
КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
ТЕХНИЧЕСКАЯ ЗАДАЧА
Настоящее изобретение создано с учетом вышеописанных обычных задач, и в нем предложено косметическое устройство, в котором не нужно генерировать пар, аэрозоль и т.п.
РЕШЕНИЕ ЗАДАЧИ
Ниже приведено краткое описание решения задачи согласно настоящему изобретению.
В способе увеличения увлажненности поверхности кожи человека и улучшения упругости кожи из настоящего изобретения поверхность кожи человека облучают положительными и отрицательными ионами, которые сгенерированы электрическим разрядом, для увеличения увлажненности кожи и улучшения упругости кожи.
Данный способ вызывает эффект увеличения увлажненности кожи и улучшения упругости кожи за счет ионов, сгенерированных электрическим разрядом, и в нем не производят увлажнение с использованием воды, и, следовательно, влажность в комнате не повышается. Кроме того, влага в воздухе не конденсируется, и, следовательно, обеспечены преимущества, заключающиеся в том, что не происходит значительного увеличения стоимости устройства, что потребляемая мощность мала и что размеры устройства не увеличиваются.
3
Кроме того, способ увеличения увлажненности поверхности кожи человека и улучшения упругости кожи отличается тем, что концентрации каждого их положительных и отрицательных ионов составляют 7000/см или более.
3
В результате проведения исследования путем изменения концентраций положительных и отрицательных ионов стало очевидно, что увеличение увлажненности кожи и эффект улучшения упругости кожи могут быть получены путем генерации ионов с концентрацией 7000/см или более.
3
2
m
2
2
n
+
-
Кроме того, в способе увеличения увлажненности поверхности кожи человека и улучшения упругости кожи из настоящего изобретения в качестве положительных ионов используют HO(HO) (m = натуральное число, например, 0, 1, 2, 3,...), а в качестве отрицательных ионов используют O (HO) (n = натуральное число, например, 0, 1, 2, 3,...).
Механизм эффекта увеличения увлажненности кожи за счет как положительных, так и отрицательных ионов неясен, но можно предположить, что:
+
-
2
1) за счет одновременного облучения ионами H и ионами O  группы -OH прилипают к поверхности кожи, происходит локальная гидрофилизация поверхности кожи и молекулы воды прилипают к коже и легко проникают в нее;
2) молекулы воды, окружающие ионы, вводятся в кожу и т.п.
Молекулы воды, окружающие ионы, обусловлены наличием молекул воды, изначально присутствующих в воздухе, и количество молекул воды, которые находятся в контакте с кожей, существенно не увеличивается. Соответственно, возможно, что в варианте 2) не может быть получен большой эффект увеличения влажности кожи, и очевидно, что вариант 1) вызывает большой эффект.
+
-
2
Исходя из данного механизма, важно содержание ионов H и O , и предполагают, что вследствие этого происходит генерация групп OH, и это вызывает эффект увеличения влажности кожи.
Между тем, упругость кожи обычно зависит от состава более глубокой части кожи (дермы). Полагают, что улучшение упругости кожи является результатом увеличения влажности поверхности кожи, вследствие чего увеличивается содержание влаги, сохраняемой в коже, и упругость кожи улучшается. В частности, предполагают, что эффект улучшения упругости кожи получен в результате побочного действия эффекта увеличения увлажненности кожи из-за воздействия ионов.
3
2
m
2
2
n
+
-
Косметическое устройство по настоящему изобретению включает в себя нагнетатель воздуха и кожух, в котором содержится нагнетатель воздуха, и сформированные выпускное отверстие для выдувания воздуха, всосанного нагнетателем воздуха, наружу и всасывающее отверстие для всасывания воздуха снаружи, и оно отличается тем, что дополнительно содержит средство генерации ионов, расположенное в кожухе по потоку после нагнетателя воздуха, и тем, что средство генерации ионов генерирует положительные ионы HO(HO) (где m равно 0 или произвольному натуральному числу) и отрицательные ионы O (HO) (где n равно 0 или произвольному натуральному числу).
Косметическое устройство по настоящему изобретению включает в себя конфигурацию, включающую в себя средство изменения скорости нисходящего потока и направления нисходящего потока воздуха, которое расположено на нижней по потоку стороне нагнетателя воздуха и на верхней по потоку стороне средства генерации ионов для увеличения скорости продувки воздуха в непосредственной близости от средства генерации ионов и для изменения направления обдува воздухом из выпускного отверстия.
Кроме того, косметическое устройство по настоящему изобретению включает в себя конфигурацию, включающую в себя средство управления, которое регулирует объем воздуха, выдуваемого из нагнетателя воздуха, и количество ионов, генерируемых средством генерации ионов, которые расположены в кожухе, и средство регистрации скорости воздушного потока в выпускном отверстии, при этом когда средство регистрации скорости воздушного потока скорости ветра регистрирует, что скорость выдуваемого воздушного потока в выпускном отверстии равна заданному значению или превышает его, то средство управления регулирует скорость воздушного потока из нагнетателя воздуха так, чтобы она была равной заданному значению или меньшей, или включает в себя детектор ионов, который регистрирует концентрацию ионов в выпускном отверстии в кожухе, при этом когда детектор ионов регистрирует, что концентрация ионов равна заданному значению или является меньшей, то средство управления управляет средством генерации ионов так, чтобы количество генерируемых ионов обеспечивало концентрацию ионов, равную заданному значению или более высокую.
Косметическое устройство по настоящему изобретению облучает пользователя положительными и отрицательными ионами, которые сгенерированы с использованием элемента, генерирующего ионы, путем переноса положительных и отрицательных ионов потоком воздуха с низкой скоростью, и увеличивает концентрацию ионов для облучения поверхность кожи до заданного или более высокого значения, вследствие чего положительные и отрицательные ионы вступают в реакцию, создавая воду, которая может увлажнять кожу и может улучшать упругость кожи. Кроме того, в его состав включен детектор ионов в выпускном отверстии, вследствие чего концентрация ионов становится высокой, когда ионы, подаваемые из средства генерации ионов, выпускают из выпускного отверстия, и, таким образом, скоростью выдувания регулируют так, чтобы она оставалась на низком уровне при увеличении концентрации ионов.
ПОЛЕЗНЫЙ ЭФФЕКТ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Способ увеличения увлажненности поверхности кожи человека и улучшения влагоудерживающей функции дермы и косметическое устройство согласно настоящему изобретению вызывают эффект увеличения увлажненности кожи и эффект улучшения упругости кожи путем облучения кожи пользователя положительными и отрицательными ионами, создаваемыми электрическим разрядом, и поскольку в этом способе и в этом устройстве не осуществляют увлажнение с использованием воды, то в этом способе и в этом устройстве не требуется хранение, пополнение воды и санитарный надзор за нею, или они не увеличивают влажность в комнате. Кроме того, в этом способе и в этом устройстве не используют воду, и, следовательно, может быть создано косметическое устройство, которое может легко использоваться в любой момент времени. Кроме того, может быть предотвращено высушивание кожи за счет регулирования скорости воздушного потока, и количество воды, создаваемое на поверхности кожи, может быть увеличено путем регулирования концентрации ионов.
Кроме того, отсутствует необходимость наличия резервуара для хранения воды и нагревательного устройства для конденсации влаги в воздухе, и, следовательно, обеспечены преимущества, состоящие в том, что все устройство может быть выполнено компактным, это устройство легко переносить и оно является портативным, стоимость устройства, по существу, не увеличивается, потребляемая мощность мала и размеры устройства не возрастают.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг. 1 - схематичное изображение, на котором показан принцип действия элемента, генерирующего ионы.
Фиг. 2 - схематичное изображение, на котором показано устройство генерации ионов и вентилятор нагнетателя воздуха.
Фиг. 3 - график изменения увлажненности кожи согласно первому варианту осуществления изобретения.
Фиг. 4 - график изменения увлажненности кожи согласно второму варианту осуществления изобретения.
Фиг. 5 - график изменения увлажненности кожи согласно первому примеру, приведенному для сравнения.
Фиг. 6 - график изменения увлажненности кожи согласно второму примеру, приведенному для сравнения.
Фиг. 7 - график изменения увлажненности кожи согласно второму варианту осуществления изобретения.
Фиг. 8A - график изменения упругости R5 кожи согласно второму варианту осуществления изобретения.
Фиг. 8B - график изменения упругости R7 кожи согласно второму варианту осуществления изобретения.
Фиг. 9 - концептуальное представление, на котором показано состояние использования устройства ухода за лицом согласно настоящему изобретению.
Фиг. 10 - концептуальное представление конструкции устройства ухода за лицом согласно настоящему изобретению.
Фиг. 11 - концептуальное представление корпусной детали, направляющей воздушный поток, согласно настоящему изобретению, (a) на виде сверху, (b) на виде в разрезе вдоль линии A-A и (c) на виде в разрезе вдоль линии B-B.
Фиг. 12 - концептуальное представление, на котором показан поток ионов согласно настоящему изобретению.
Фиг. 13 - внешний вид устройства генерации ионов (a) на виде сверху, (b) на виде в горизонтальной проекции и (c) на виде сбоку справа.
Фиг. 14 - пример электрической схемы устройства генерации ионов.
Фиг. 15 - принципиальная электрическая схема датчика скорости воздушного потока.
Фиг. 16 - блок-схема управления устройством ухода за лицом.
Фиг. 17 - принципиальная электрическая схема детектора ионов.
Фиг. 18 - конструкция обычного устройства ухода за лицом.
ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Ниже будет приведено подробное описание варианта осуществления настоящего изобретения со ссылкой на чертежи.
Первый вариант осуществления изобретения
На Фиг. 1 приведено схематичное изображение, на котором объяснен принцип действия элемента, генерирующего ионы, согласно настоящему изобретению, а на Фиг. 2 приведено схематичное изображение, на котором показано устройство генерации ионов, в котором использован элемент, генерирующий ионы.
В устройстве генерации ионов 6 размещен элемент 60, генерирующий ионы, показанный на Фиг. 1 внутри корпуса. Элемент 60, генерирующий ионы, имеет игольчатые электроды 1 и 2, к которым прикладывают напряжение, соединенные с устройствами 4 и 5 генерации высокого напряжения, и заземленные электроды 3, расположенные рядом с вышеупомянутыми игольчатыми электродами, к которым прикладывают напряжение. В заземленных электродах 3 расположено такое же самое количество сквозных отверстий 31, что и количество игольчатых электродов, к которым прикладывают напряжение, которые позволяют игольчатым электродам 1 и 2, к которым прикладывают напряжение, проходить через них. Игольчатые электроды 1 и 2, к которым прикладывают напряжение, имеют иглообразные верхние концы, и они расположены так, что игольчатые электроды 1 и 2, к которым прикладывают напряжение, расположены в центрах сквозных отверстий 31 заземленных электродов 3, причем игольчатые электроды 1 и 2, к которым прикладывают напряжение, соединены с устройствами 4 и 5 генерации высокого напряжения и опираются на них, а каждый из иглообразных верхних концов расположен в пределах толщины сквозного отверстия 31. Устройства 4 и 5 генерации высокого напряжения подают импульсные напряжения постоянного тока на игольчатые электроды 1 и 2, к которым прикладывают напряжение, вызывая ионизацию воздуха электрическим разрядом в непосредственной близости от заземленных электродов 3. Ионы, создаваемые элементом 60, генерирующим ионы, который входит в состав устройства 6 генерации ионов, выпускаются из отверстия 61 корпуса. После этого обдувочный вентилятор 7, который установлен рядом с устройством 6 генерации ионов, рассеивает выпущенные ионы в окружающую среду.
Ниже будет приведено описание принципа генерации ионов элементом 60, генерирующим ионы.
В качестве электродов для генерации ионов элемент 60, генерирующий ионы, содержит игольчатый электрод 1, к которому прикладывают напряжение, (электрод для генерации положительных ионов), соединенный с устройством 4 генерации высокого напряжения, и игольчатый электрод 2, к которому прикладывают напряжение, (электрод для генерации отрицательных ионов), соединенный с устройством 5 генерации высокого напряжения. На вышеупомянутый игольчатый электрод 1, к которому прикладывают напряжение, подают импульсное напряжение постоянного тока и прикладывают положительное напряжение. На игольчатый электрод 2, к которому прикладывают напряжение, подают импульсное напряжение постоянного тока и прикладывают отрицательное напряжение. За счет коронного разряда воздух вблизи электрода 1 для генерации положительных ионов и заземленного электрода 3 ионизирован положительно, а воздух вблизи электрода 2 для генерации отрицательных ионов и заземленного электрода 3 ионизирован отрицательно.
Количество (концентрацию) сгенерированных ионов регулируют в соответствии с периодом напряжения/импульса, подаваемого на игольчатые электроды 1 и 2, к которым прикладывают напряжение, устройствами 4 и 5 генерации высокого напряжения.
Затем были проведены эксперименты по изменению увлажненности кожи при воздействии на нее воздуха, содержащего положительные ионы и отрицательные ионы, сгенерированные элементом 60, генерирующим ионы, и воздуха, который не содержит положительные ионы и отрицательные ионы.
<Способ, использованный в эксперименте>
В центре лица, которое являлось объектом исследования, была помещена разделительная пластина, и лицо было разделено на левую часть лица и правую часть лица. Положительные и отрицательные ионы, сгенерированные элементом, генерирующим ионы, подавались (излучались) на левую щеку лица вентилятором 7, а правая щека обдувалась (облучалась) только лишь воздухом, не содержащим ионы. В этом случае расстояние между элементом, генерирующим ионы, и лицом было установлено равным 30 см. Кроме того, скорость воздушного потока, падающего на лицо, была установлена равной 1 м/с. Увлажненность кожи измерялась прибором WSK-P500U (выпущенным фирмой WaveCyber Corp.).
3
2
m
2
2
n
+
-
В результате анализа структур ионов, сгенерированных представленными электродами для генерации ионов, времяпролетным масс-спектрометром (TOF масс-спектрометром) была подтверждена способность генерации HO(HO) (m = натуральному числу, например, 0, 1, 2, 3,...) в качестве положительных ионов и O (HO) (n = натуральному числу, например, 0, 1, 2, 3,...) в качестве отрицательных ионов.
Эксперимент 1
3
Напряжения, приложенные к электродам для генерации положительных и отрицательных ионов (к игольчатым электродам 1 и 2, к которым прикладывают высокое напряжение) элемента, генерирующего ионы, устройствами 4 и 5 генерации высокого напряжения, и периоды импульсов были отрегулированы так, чтобы концентрация ионов на лице стала равной 7000/см.
Результат измерения изменения увлажненности поверхности (кожи) таким способом показан на Фиг. 3. На графике, приведенном на Фиг. 3, показано изменение во времени увлажненности лица (кожи), на которое (на которую) подают (излучают) воздух, содержащий положительные и отрицательные ионы, и лица (кожи), на которое (на которую) подают (излучают) только лишь воздух, не содержащий ионов. Согласно этому графику был получен результат, заключающийся в том, что увлажненность лица (кожи), облучаемого (облучаемой) положительными и отрицательными ионами, увеличивалась с течением времени облучения по сравнению с лицом (кожей), облучаемым (облучаемой) только обдувающим воздухом.
Эксперимент 2
3
Тем же самым способом, как и в эксперименте 1, было измерено изменение увлажненности лица (кожи). Однако напряжения, подаваемые устройствами 4 и 5 генерации высокого напряжения на электроды для генерации ионов (на игольчатые электроды 1 и 2, к которым прикладывают высокое напряжение), и периоды импульсов были отрегулированы так, чтобы концентрация ионов для облучения была равной 25000/см. Результат измерения изменения увлажненности лица (кожи) показан на Фиг. 4. Согласно этому графику был получен результат, заключающийся в том, что увлажненность лица (кожи), облучаемого (облучаемой) положительными и отрицательными ионами, увеличивалась с течением времени облучения по сравнению с лицом (кожей), облучаемым (облучаемой) только обдувающим воздухом.
Первый пример, приведенный для сравнения
3
Изменение увлажненности лица (кожи) было измерено тем же самым способом, что и в примере 1. Однако излучаемыми ионами являлись только отрицательные ионы, и концентрация ионов была отрегулирована равной 7000/см. Результат измерения изменения увлажненности лица (кожа) показан на Фиг. 5. Согласно этому результату в случае облучения только отрицательными ионами не был получен эффект увеличения увлажненности кожи по сравнению с лицом (кожей), облучаемым (облучаемой) только обдувающим воздухом.
Второй пример, приведенный для сравнения
3
3
Изменение увлажненности лица (кожи) было измерено тем же самым способом, что и эксперименте 1. Однако напряжения, подаваемые устройствами 4 и 5 генерации высокого напряжения на электроды для генерации ионов (на игольчатые электроды 1 и 2, к которым прикладывают высокое напряжение), и периоды импульсов были отрегулированы так, чтобы концентрация ионов для облучения была равной 3000/см. Результат измерения изменения увлажненности лица (кожи) показан на Фиг. 6. Согласно этому результату при облучении с концентрацией ионов 3000/см не был получен эффект увеличения увлажненности кожи по сравнению с лицом (кожей), облучаемым (облучаемой) только обдувающим воздухом.
3
2
m
2
2
n
+
-
3
3
Исходя из вышеописанных результатов экспериментов, было установлено, что увлажненность лиц (кожи), на которые (на которую) подают положительные ионы и отрицательные ионы, имеющие составы из положительных ионов HO(HO) (где m равно 0 или произвольному натуральному числу) и отрицательных ионов O (HO) (где n равно 0 или произвольному натуральному числу) с концентрациями ионов, заданными в интервале от 7000/см до 25000/см, увеличивается с течением времени.
3
2
m
2
2
n
+
-
Полагают, что причиной того, почему лицо (кожа) адсорбирует ионы вышеописанным образом, является то, что молекулы воды наноразмера, которые сгенерированы положительными ионами и отрицательными ионами, имеющими составы из положительных ионов HO(HO) (где m равно 0 или произвольному натуральному числу) и отрицательных ионов O (HO) (где n равно 0 или произвольному натуральному числу), подаваемых из элемента, генерирующего ионы, интенсивно ударяясь о кожу, и выражающиеся приведенными ниже химическими формулами, эффективно адсорбируются кожей.
3
2
2
2
+
-
(1) HO+O →·OH+HO
3
2
2
2
+
-
(2) HO+O →·OH+HO
2
2
2
2
(3) 2HO→2HO+O
+
-
2
В частности, предполагают, что за счет одновременной подачи на поверхность кожи ионов H и ионов O  группы -OH прилипают к поверхности кожи, происходит локальная гидрофилизация поверхности кожи, молекулы воды легко проникают через кожу и вызывают эффект увеличения влажности кожи.
Как продемонстрировано в описанном выше варианте осуществления изобретения, положительные и отрицательные ионы, создаваемые электрическим разрядом, увеличивают увлажненность поверхностей кожи человека. Поскольку этот способ увеличивает увлажненность кожи посредством положительных и отрицательных ионов и в нем не используют воду, то не происходит увеличения количества сапрофитных бактерий, и поскольку не производят увлажнение, то влажность в комнате не увеличивается. Кроме того, отсутствует необходимость конденсации влаги в воздухе, и, следовательно, обеспечены преимущества, заключающиеся в том, что стоимость устройства существенно не увеличивается, потребляемая мощность мала и размеры устройства не увеличиваются.
Второй вариант осуществления изобретения
Затем был проведен эксперимент по изменению увлажненности кожи и упругости кожи воздухом, содержащим положительные ионы и отрицательные ионы, создаваемые элементом 60, генерирующим ионы, и воздухом, не содержащим этих ионов.
<Способ, использованный в эксперименте>
Исследованием являлось перекрестное исследование 2 графиков с рандомизацией по тесту "вслепую". Были установлены четыре дня, из которых 3 дня отведены в качестве срока предыдущих наблюдений и 1 день в качестве дня обследования, и была выполнена проверка путем разделения 16 женщин с обычными и здоровыми телами, которые имели тенденцию ощущать высыхание их кожи, на группы, каждая из которых состояла из четырех человек. Графиками результатов исследований являлись следующие.
3
Первый график результатов исследований: концентрация ионов 25000/см (группа 25000)
Второй график результатов исследований: отсутствие ионов (контрольная группа)
Температура в испытательной лаборатории регулировалась кондиционером с заданным значением температуры 28°C. Кроме того, влажность регулировалась осушителем-влагопоглотителем с заданным значением влажности от 30% до 40%.
Испытуемые вымыли свои лица очищающим молочком и очищающей пеной для лица, и по истечении 60 минут после мытья лица испытуемым было позволено войти в испытательную лабораторию. Испытуемым было позволено потратить, в общей сложности, 140 минут, из которых 20 минут перед работой испытываемого устройства, 60 минут после работы испытываемого устройства и 60 минут после прекращения его работы, в состоянии, в котором испытуемые лежали лицом вверх на своих кроватях. Эта процедура выполнялось один раз утром и один раз днем. Что касается одежды в день обследования, то испытуемые носили одни и те же футболки и тренировочные костюмы. Испытуемые были проинструктированы о том, что они не изменяли свой повседневный образ жизни, например свою привычную пищу и физическую нагрузку, которую они имели до этого времени, и их повседневный образ жизни был зарегистрирован путем создания записей их образа жизни, например времени сна, времени работы, содержимого пищи, количества потребляемого алкоголя, ситуации с использованием лекарств, физического состояния и т.п., в журналах ежедневного учета ежедневно в течение 3 дней перед днем обследования. Учитывая влияние актов приема пищи, в день перед днем обследования в качестве обеда в 9 часов вечера принимали одну и ту же упакованную пищу, и потребление алкоголя было запрещено. В день обследования одну и ту же пищу принимали за 1 час до каждого из обследований утром и днем.
(a) Увлажненность кожи
Через 0 минут, 10 минут, 20 минут, 30 минут, 40 минут, 50 минут и 60 минут после приведения в действие устройства генерации ионов и через 10 минут, 20 минут, 30 минут, 40 минут, 50 минут и 60 минут после прекращения его работы была измерена увлажненность кожи в одних и тех же самых точках в 1 см сбоку от левых глаз с использованием прибора Corrneometer CM825 (фирмы Integral Corporation). Результат измерения изменения увлажненности лиц (кожи) таким способом показан на Фиг. 7. На показанном на Фиг. 7 графике показано изменение во времени увлажненности лица, облученного положительными и отрицательными ионами (кожи: показана черными квадратами), и лица, которое не было облучено положительными и отрицательными ионами (кожи: показана черными кружками).
Согласно этому графику был получен результат, заключающийся в том, что увлажненность лиц (кожи: показана черными квадратами), облученных положительными и отрицательными ионами, неизменно является более высокой во время облучения положительными и отрицательными ионами и после прекращения облучения по сравнению с лицами (кожей: показана черными кругами), не облученными (не облученной) ими.
(b) Упругость кожи
Через 0 минут, 10 минут, 20 минут, 30 минут, 40 минут, 50 минут и 60 минут после приведения в действие устройства генерации ионов и через 10 минут, 20 минут, 30 минут, 40 минут, 50 минут и 60 минут после прекращения его работы была измерена упругость R5 кожи (ширина восстановления в течение 0,1 секунды после начала отпускания относительно ширины всасывания в течение 0,1 секунды после начала всасывания) и упругость R7 кожи (ширина восстановления в течение 0,1 секунды после начала отпускания относительно общей ширины всасывания в течение двух секунд) в одних и тех же точках в 1 см под левыми глазами с использованием прибора Cutometer MPA580 (фирмы Integral Corporation). Результат измерения изменения упругости кожи таким способом показан на Фиг. 8A и Фиг. 8B. Графики, показанные на Фиг. 8A и Фиг. 8B, показывают изменение во времени упругости кожи лица (кожи), облученной положительными и отрицательными ионами, и упругости кожи лица (кожи), которая не облучалась ими.
Согласно этим графикам был получен результат, заключающийся в том, что на лицах (коже: показана черными квадратами) из первого графика результатов исследований, облучаемых положительными и отрицательными ионами, упругость кожи неизменно улучшалась во время облучения положительными и отрицательными ионами и после прекращения облучения по сравнению с лицами (кожей: показана черными кружками) из второго графика результатов исследований, не облучаемых этими ионами. Эффект упругости кожи появлялся немного позже по сравнению с эффектом увеличения увлажненности кожи, появляющимся сразу же после облучения, и, следовательно, предполагают, что улучшение упругости кожи является побочным эффектом увеличения увлажненности кожи.
3
2
m
2
2
n
+
-
3
Согласно вышеописанным результатам эксперимента увлажненность лиц (кожи) из первого графика результатов исследований, на которые подавали ионы с концентрацией положительных ионов и отрицательных ионов, имеющих составы из положительных ионов HO(HO) (где m равно 0 или произвольному натуральному числу) и отрицательных ионов O (HO) (где n равно 0 или произвольному натуральному числу), установленной равной 25000/см, увеличивалась с течением времени, и упругость кожи (влагоудерживающая функция дермы) также улучшалась.
Третий вариант осуществления изобретения
Ниже будет приведено описание косметического устройства, в котором используют вышеописанный элемент, генерирующий ионы.
Вариант осуществления косметического устройства будет описан с использованием чертежа. В одном из вариантов осуществления изобретения, который показан на чертеже, будет описан корпус устройства ухода за лицом в качестве косметического устройства.
На Фиг. 9 приведено пояснительное изображение состояния использования устройства 100 ухода за лицом (ниже - устройства ухода за лицом) в качестве косметического устройства. Устройство 100 ухода за лицом установлено так, что опорой для него служит опорный элемент 101. Устройство 100 ухода за лицом генерирует положительные ионы и отрицательные ионы и используется таким образом, что облучает лицо пользователя выпускаемыми ионами.
Ниже будет приведено описание конструкции устройства 100 ухода за лицом.
Как показано на Фиг. 10, устройство 100 ухода за лицом содержит фильтр 160, нагнетатель 130 воздуха, корпусную деталь 170, направляющую воздушный поток, устройство 180 генерации ионов, датчик 190 скорости воздушного потока и т.п., которые установлены в кожухе 120. Кроме того, в кожухе 120 расположены выключатели (не проиллюстрированы), которые командуют работой устройств, таких как, например, нагнетатель 130 воздуха, устройство 180 генерации ионов и датчик 190 скорости воздушного потока, блок управления, который управляет приводом нагнетателя 130 воздуха, датчик 190 скорости воздушного потока, устройство 180 генерации ионов и т.п., индикатор работы (не проиллюстрирован) и т.п.
Когда нагнетатель 130 воздуха приведен в действие, то засасываемый воздух 110a втекает в кожух 120 из впускного отверстия 140, проходит через корпусную деталь 170, направляющую воздушный поток, и содержит ионы, сгенерированные генератором 180 ионов, и воздух, содержащий ионы, выпускают из выпускного отверстия 150 в качестве выпускаемого воздуха 110b.
Поскольку нагнетатель 130 воздуха и устройство 180 генерации ионов расположены в воздушном канале в кожухе 120 устройства 100 ухода за лицом, то диаметр кожуха 120 не может быть сконфигурирован имеющим малый размер. Соответственно, для более эффективной генерации ионов и перемещения/выпуска ионов втекающим воздухом в кожух 120 вставлена и размещена внутри него корпусная деталь 170, направляющая воздушный поток, описание которой приведено ниже.
Конфигурация корпусной детали 170, направляющей воздушный поток, будет описана со ссылкой на Фиг. 11.
Корпусная деталь 170, направляющая воздушный поток, установлена на расположенной впереди по потоку стороне нагнетателя 130 воздуха. Корпусная деталь 170, направляющая воздушный поток, сформирована в форме диска, который плотно установлен в кожухе 120, и в центральной части расположена пластина 171 крышки в форме диска, которая перекрывает протекающий воздух. В зазоре 173 между пластиной 171 крышки и кожухом 120 расположены фрагменты 175 лопастей для закручивания протекающего воздуха, которые размещены во множестве мест. Фрагменты 175 лопастей установлены под наклоном для изменения потока проходящего воздуха для обеспечения его закручивания. В этом варианте осуществления изобретения на наружной кромке пластины 171 крышки и вокруг центральной оси кожуха 120 расположены восемь фрагментов 175 лопастей. Воздух, нагнетаемый внутрь нагнетателем 130 воздуха, ударяется о пластину 170 крышки, и воздушный поток, путь которого закрыт, вытекает на сторону, расположенную далее по ходу потока, из зазора 173 в периферийной части и течет далее. В этот момент направление нисходящего воздушного потока изменяется вдоль наклонного участка фрагментов 175 лопастей, и воздушный поток закручивается. Этот вариант осуществления изобретения имеет конфигурацию, в которой восемью фрагментами 175 лопастей нисходящий поток воздуха закручивают в направлении по часовой стрелке на виде в горизонтальной проекции, которое показано на Фиг. 11 как направление А.
Генератор 180 ионов расположен на расположенной далее по ходу потока стороне корпусной детали 170, направляющей воздушный поток.
На Фиг. 13 показан внешний вид устройства генерации ионов. В его состав входят игольчатый электрод 1, к которому прикладывают напряжение, соединенный с устройством генерации высокого напряжения, и заземленный электрод 3, причем в крышке 181 просверлены отверстия 183 для выпуска наружу положительных ионов и отрицательных ионов, создаваемых элементом, генерирующим ионы. На Фиг. 14 изображен один пример электрической схемы устройства генерации ионов. В этом примере показан режим, в котором управляющая схема 63 и блок 60 генерации ионов, входящие в состав этого устройства, соединены через трансформатор 65. В этом варианте осуществления изобретения в качестве примера приведено проиллюстрированное устройство генерации ионов, но в качестве устройства генерации ионов также могут быть использованы иные устройства генерации ионов при условии, что эти устройства генерации ионов могут генерировать вышеупомянутые положительные и отрицательные ионы.
Датчик 190 скорости воздушного потока установлен вблизи выпускного отверстия 150 на расположенной далее по потоку стороне устройства 180 генерации ионов. На Фиг. 15 показан пример электрической схемы датчика скорости воздушного потока. Датчик 190 скорости воздушного потока поддерживает самонагрев термистора 195, и температура термистора 195 уменьшается, когда воздушный поток проходит через термистор 195. Скорость воздушного потока регистрируют по снижению температуры. Для регистрации скорости воздушного потока существуют датчики с нагреваемым проводом и датчики термисторного типа. Помимо датчика скорости воздушного потока проиллюстрированного типа могут использоваться обычные датчики скорости воздушного потока любого типа, обеспечивающие аналогичный эффект.
На количество ионов, которые могут быть выпущены из устройства 180 генерации ионов, существенно влияет скорость воздушного потока, проходящего вблизи разрядных электродов. В частности, когда скорость воздушного потока вблизи электродов является более высокой, то количество выпускаемых ионов увеличивается в еще большей степени. Соответственно, скорость воздушного потока вблизи устройства 180 генерации ионов необходимо увеличивать в максимально возможной степени. Между тем, верхнее предельное значение скорости воздушного потока, подаваемого из выпускного отверстия 150, равно, максимум, приблизительно, 1 м для предотвращения высыхания лица (кожи). Таким образом, данное устройство ухода за лицом содержит датчик 190 скорости воздушного потока, установленный в выпускном отверстии 150, который регистрирует скорость воздушного потока вблизи выпускного отверстия 150 и регулирует скорость выдуваемого воздушного потока.
Количество воздуха, проходящего через проходной зазор 173 (корпусную деталь 170, направляющую воздушный поток), и количество воздуха, подаваемого из выпускного отверстия 150, являются, по существу, одинаковыми. Следовательно, скорость воздушного потока вблизи устройства 180 генерации ионов увеличивается за счет сужения проходного зазора 173, и площадь поперечного сечения выпускного отверстия 150 сделана большей, чем площадь поперечного сечения проходного зазора 173, в силу чего скорость воздушного потока, подаваемого из выпускного отверстия 150, может быть сделана низкой. Когда диаметр кожуха выполнен меньшим, чем диаметр другого кожуха, то воздух сжимается выпускным отверстием 150. Воздушный поток, выдуваемый из выпускного отверстия, временно вызывает сжатие вблизи выпускного отверстия 150, но после этого стремится расшириться. Однако если скорость выдуваемого (выпускаемого) воздушного потока сделана слишком низкой, то воздушный поток непосредственно не доходит до объекта (лица).
Чтобы воздушный поток достиг удаленного места, эффективным решением является не допускать расширения воздушного потока, и, следовательно, расширение выдуваемого воздушного потока предотвращают путем закручивания нисходящего воздушного потока корпусной деталью 170, направляющей воздушный поток.
На Фиг. 12 схематично показан характер поведения ионов вблизи выпускного отверстия.
Как проиллюстрировано на чертеже, воздух, скорость нисходящего потока которого увеличена, причем направление нисходящего потока изменено фрагментами 175 лопастей, включает в себя ионы (положительные и отрицательные ионы), сгенерированные устройством 180 генерации ионов, и воздух, содержащий положительные и отрицательные ионы (белые кружки и черные кружки) с высокой плотностью, выпускают из выпускного отверстия 150 в область 20 с высокой плотностью ионов. При этом диаметр выпускного отверстия 150 сформирован так, чтобы был большим, чем проходной зазор 173, в силу чего скорость выпуска уменьшена. Кроме того, фрагменты 175 лопастей изменяют направление нисходящего потока воздуха, выдуваемого из выпускного отверстия 150, (закручивают его) и, следовательно, этот поток сконфигурирован так, что доходит до лица в состоянии с высокой плотностью ионов без расширения.
Как описано выше, в устройстве 100 ухода за лицом втекающий воздух 110a, входящий из впускного отверстия 140 за счет вращения вентилятора 130, установленного на расположенной позади по потоку стороне внутренней части кожуха 120, выпускается в качестве выпускаемого воздуха 110b из выпускного отверстия 150 на самом дальнем конце на стороне, расположенной далее по потоку. Воздух, который во время этого втекает из впускного отверстия 140, проходя через фильтр 160, имеет направление потока, измененное корпусной деталью 170, направляющей воздушный поток, включает в себя ионы, сгенерированные устройством 180 генерации ионов, и его выпускают в наружную атмосферу из выпускного отверстия 150.
Ниже приведено описание функционирования устройства ухода за лицом из вышеописанного объяснения.
Когда рабочий выключатель (не проиллюстрирован) устройства 100 ухода за лицом включают, то приводятся в действие нагнетатель 130 воздуха и устройство 180 генерации ионов. Внешний воздух всасывается в устройство 100 ухода за лицом, всосанный воздух подается в устройство 180 генерации ионов через фильтр 160 и корпусную деталь 170, направляющую воздушный поток. Воздух, скорость воздушного потока которого увеличена корпусной деталью 170, направляющей воздушный поток, проходит вблизи устройства 180 генерации ионов, вследствие чего воздух становится содержащим много ионов, и воздух, содержащий ионы, сжимается и выдувается из выпускного отверстия 150, причем диаметр этого отверстия выполнен меньшим, чем диаметр кожуха в других местах. Ионы, показанные как положительные ионы (например, белыми кружками) и отрицательные ионы (например, черными кружками), которые сгенерированы устройством 180 генерации ионов, уносятся потоком воздуха, который закручивается и течет в направлении выпускного отверстия 150. Воздух сжимается в узком выпускном отверстии 150, и воздух, содержащий ионы с высокой плотностью, выпускается в область 20 с высокой плотностью ионов, показанную пунктирной линией.
Поскольку воздух, который включает в себя ионы и течет вдоль по течению, находится в закрученном состоянии, созданном фрагментами 175 лопастей, то воздух сохраняет сжатое состояние и не расширяется, и скорость его выпуска не уменьшается в области 20 с высокой плотностью ионов.
3
2
m
2
2
n
+
-
Ионы, содержащиеся в воздухе, который подают из устройства 100 ухода за лицом, имеют составы из положительных ионов HO(HO) (где m равно 0 или произвольному натуральному числу) и отрицательных ионов O (HO) (где n равно 0 или произвольному натуральному числу), как описано в первом варианте осуществления изобретения. Возможно, что положительные ионы и отрицательные ионы в высокой концентрации, имеющие эти составы, интенсивно соударяются с лицом (кожей), в силу чего на поверхности кожи происходит генерация молекул воды наноразмера, которая выражается приведенными ниже химическими формулами, которые были описаны выше, и молекулы воды эффективно адсорбируются кожей.
3
2
2
2
+
-
(1) HO+O →·OH+HO
3
2
2
2
+
(2) H +O-→·OH+HO
2
2
2
2
(3) 2HO→2HO+O
В основе устройства 100 ухода за лицом согласно настоящему изобретению лежит способ, в котором используют воду, созданную за счет описанных выше химических реакций, и в котором не производят непосредственное распыление воды. Следовательно, важными параметрами являются скорость воздушного потока, попадающего на кожу, и концентрация ионов. Кроме того, если воздушный поток (обдув воздухом) является слишком быстрым, то кожа высушивается из-за воздушного потока.
В отличие от обычного фена для волос и кондиционера, например воздухоочистителя, в устройстве ухода за лицом согласно настоящему изобретению целевым объектом является лицо пользователя, находящееся в непосредственной близости, и, следовательно, необходимо, чтобы выпускаемый воздушный поток был, строго говоря, "слабым". Расстояние L от предполагаемого целевого объекта (лица пользователя) составляет приблизительно 30 см. Необходимо, чтобы максимальная скорость воздушного потока, попадающего на лицо, была равной приблизительно 1 м. Следовательно, необходимо выдувать воздух, одновременно регистрируя скорость подаваемого воздушного потока.
Таким образом, ниже будет приведено описание генерации ионов и скорости воздушного потока.
На количество ионов, которые могут быть поданы из устройства 180 генерации ионов, значительно влияет скорость воздушного потока, проходящего вблизи разрядных электродов. В частности, при увеличении скорости воздушного потока количество выходящих ионов увеличивается в еще большей степени. Соответственно, необходимо увеличивать скорость воздушного потока вблизи устройства 180 генерации ионов. Между тем, как описано выше, верхнее предельное значение скорости воздуха, выпускаемого из выпускного отверстия 150, равно, максимум, 1 м. Поскольку кожух 120 устройства 100 ухода за лицом не может быть сконфигурирован тонким по причине необходимости размещения нагнетателя 130 воздуха и устройства генерации ионов, то скорость воздушного потока в области устройства 180 генерации ионов увеличена за счет сжатия воздушного потока корпусной деталью 170, направляющей воздушный поток, и ионы эффективно переносятся.
Как описано выше, в устройстве 100 ухода за лицом проходной зазор 173 корпусной детали 170, направляющей воздушный поток, сужен для увеличения скорости воздушного потока вблизи устройства 180 генерации ионов для усиления генерации ионов, и площадь поперечного сечения выпускного отверстия 150 сделана большей, чем проходной зазор 173 для уменьшения скорости воздушного потока, выдуваемого из выпускного отверстия 150, при этом для того чтобы воздушный поток, выдуваемый из выпускного отверстия 150 и содержащий положительные и отрицательные ионы, доходил до отдаленного места, воздушный поток закручивают с фрагментами 175 лопастей корпусной детали 170, направляющей воздушный поток, и скорость воздушного потока в выпускном отверстии 150 сохраняется.
Четвертый вариант осуществления изобретения
Этот вариант осуществления изобретения включает в себя детектор 200 ионов в дополнение к конфигурации косметического устройства, описанного в третьем варианте осуществления изобретения. Блок управления, который не проиллюстрирован, управляет детектором 200 ионов так, что он регистрирует выпущенные ионы, если количество выпущенных ионов равно заданному значению или превышает его.
3
Количество ионов, содержащихся в воздухе, выпущенном из выпускного отверстия 150, резко уменьшается по мере увеличения расстояния. Кроме того, на количество ионов влияет скорость выдуваемого воздушного потока, и, следовательно, скорость выдуваемого воздушного потока определяется экспериментально. В этом варианте осуществления изобретения устройство генерации ионов и скорость воздушного потока отрегулированы так, чтобы на поверхности лица человека количество ионов составляло 7000/см.
На количество ионов, выпущенных из устройства генерации ионов, также влияет частота высокого напряжения, приложенного к разрядным электродам, помимо описанного выше значительного влияния скорости воздушного потока. В общем, при повышении частоты количество выпущенных ионов увеличивается в еще большей степени. Количество сгенерированных ионов варьируется в соответствии с типом разряда и с формой электродов, и, следовательно, в устройстве задан режим, который решено использовать заранее. Схема управления детектором ионов, приведенная в качестве одного из примеров варианта осуществления настоящего изобретения, показана на Фиг. 17. В электрической схеме сопротивление R1 задано равным 1 ГОм (гигаому), сопротивления R2-R5 заданы равными 10 кОм, емкость C задана равной 1000 пФ, а напряжение Vcc задано равным 5 В.
Ниже приведено описание управления устройством 100 ухода за лицом согласно Фиг. 16.
Когда рабочий выключатель 105 включен, то управляющие сигналы из блока 107 управления выводят в нагнетатель 130 воздуха, генератор 180 ионов и дисплей 125. Блок 107 управления сконфигурирован для вывода управляющих сигналов в нагнетатель 130 воздуха и в устройство 180 генерации ионов и для регулирования скорости воздушного потока/концентрации ионов и т.п. в воздухе, выпущенном из устройства 100 ухода за лицом, когда датчик 190 скорости воздушного потока регистрирует, что скорость воздушного потока равна заданной скорости воздушного потока или превышает ее или что она равна заданной скорости воздушного потока или является меньшей, чем она, и когда детектор 200 ионов регистрирует иное значение концентрации ионов, чем заданное значение.
ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРИМЕНИМОСТЬ
Путем установки устройства ухода за лицом согласно настоящему изобретению около постели кожа не высушивается во время сна, и может быть получен косметический эффект. Ионы могут удалять суспендированные бактерии, и, следовательно, может быть обеспечена окружающая среда с очищенным воздухом.
ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОЧНЫХ ПОЗИЦИЙ
1 - игольчатый электрод, к которому прикладывают напряжение (электрод для генерации положительных ионов)
2 - игольчатый электрод, к которому прикладывают напряжение (электрод для генерации отрицательных ионов)
3 - заземленный (противоположный) электрод
4 - устройство генерации высокого напряжения
5 - устройство генерации высокого напряжения
6 - устройство генерации ионов
7 - обдувочный вентилятор
20 - область с высокой плотностью ионов
60 - элемент, генерирующий ионы
100 - устройство ухода за лицом
130 - вентилятор
140 - всасывающее отверстие
150 - выпускное отверстие
160 - фильтр
170 - корпусная деталь, направляющая воздушный поток
180 - устройство генерации ионов
190 - датчик скорости воздушного потока
200 - детектор ионов