СИСТЕМА, СОДЕРЖАЩАЯ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ КОЖИ И ДОК-СТАНЦИЯ ДЛЯ УСТРОЙСТВА ДЛЯ ОБРАБОТКИ КОЖИ
SYSTEM COMPRISING DEVICE FOR TREATMENT OF SKIN AND DOCKING STATION FOR DEVICE FOR TREATMENT OF SKIN

Область изобретения
Настоящее изобретение относится к системе, содержащей устройство для обработки кожи, в частности эпилятор, и док-станцию для устройства для обработки кожи, в которой устройство для обработки кожи имеет охлаждающий элемент для хранения хладагента.
Предпосылки к созданию изобретения
Удаление волос (эпиляция) с различных частей тела для косметических, медицинских и других целей является обычной практикой. Волосы с кожи, расположенной не на лице, обычно удаляют выщипыванием, и для этого используют различные известные устройства.
Выщипывание волос может быть очень болезненным, поэтому в EP 0348862 A2 предлагается вспомогательное устройство для охлаждения кожи для устройства для удаления волос. Устройство для охлаждения кожи предназначено для охлаждения кожи во время удаления волос и тем самым создания эффекта обезболивания. Описанное охлаждающее устройство предпочтительно содержит охлаждающий элемент, накапливающий теплоту, например небольшой отсек, заполненный изменяющей фазу жидкостью, обладающей высокой теплоемкостью. Перед использованием охлаждающий элемент требуется охладить, и такое охлаждение обычно осуществляют, поместив охлаждающий элемент или все устройство для удаления волос в холодную среду, например в морозильную камеру, и оставив его там, по меньшей мере, пока жидкость не замерзнет или пока охлаждающий элемент не достигнет теплового равновесия с холодной средой. Предварительно охлажденный охлаждающий элемент при контакте с кожей поглощает теплоту, тем самым охлаждая кожу.
Однако необходимость помещать охлаждающий элемент в холодную среду перед применением влечет несколько недостатков. Помещение охлаждающего элемента в морозильную камеру требует места в морозильной камере, и уменьшает пространство, доступное в морозильной камере для других предметов. Охлаждающий элемент, кроме того, должен быть безопасным для пищевых продуктов, что не позволяет использовать некоторые вещества в качестве охлаждающей жидкости, хотя во всех остальных отношениях они для этого подходят. Основным недостатком является то, что охлаждающий элемент нельзя быстро заморозить, когда он оттаивает во время длительной сессии эпиляции. Обычно охлаждающий элемент нужно хранить в морозильной камере несколько часов, пока он не достигнет достаточно низкой температуры. Во время перерывов в сессии эпиляции охлаждающий элемент приходится класть обратно в холодную среду, чтобы предотвратить его размораживание. Наконец, холодная среда для охлаждения охлаждающего элемента не всегда легко доступна пользователю.
В EP 0577869 A1 описана центральная система трубопроводов для пара рабочей среды, предназначенная для встраивания в самолет. Система трубопроводов содержит контейнер для сорбента, вакуумный насос, и множество точек пневматического соединения, к которым подключены множество устройств, которые охлаждаются или могут охлаждаться.
В EP 0726433 A1 описано охлаждающее устройство с испаряющим корпусом, который содержит внутренние проточные каналы и выпускное отверстие для пара рабочей среды. Корпус далее содержит внутренние держатели для рабочей среды в форме канавок, которые заполнены рабочей средой. Проточные каналы расположены так, что они опорожняются путем дренажа не удержавшейся рабочей среды так, что оставшуюся рабочую среду можно заморозить частичным испарением. Держатели содержат абсорбирующий материал и имеют сквозные углубления. Выпускное отверстие имеет крышку, которая препятствует доступу внутрь испарительного корпуса когда выходной поток отсутствует.
В патенте US 5359861 раскрывается универсальный адаптер для соединения контейнера с абсорбирующим агентом с источником потока рабочей среды, включая уплотненное гнездо для герметичного соединения с контейнером с абсорбирующим агентом и уплотнительную грань для герметичного соединения с источником потока рабочей среды. Адаптер позволяет соединять разнообразные контейнеры с абсорбирующим агентом и различные источники потока рабочей среды без дополнительных соединительных средств.
В US 2005/0080432 A1 раскрывается гигиеническая система с гигиеническим устройством, в частности эпилятором, и охлаждающее устройство. Охлаждающее устройство имеет корпус из пластмассы и теплопроводное устройство из металла. Теплопроводное устройство имеет участок, который проходит сквозь корпус. В корпусе содержится хладагент, а на теплопроводном устройстве находится участок, контактирующий с кожей. Охлаждающее устройство можно отсоединить от гигиенического устройства и поместить в морозильную камеру для охлаждения перед сессией эпиляции.
Целью настоящего изобретения является создание средств, устраняющих указанные недостатки.
Эта цель достигается с помощью признаков, приведенных в независимом пункте формулы изобретения. Другие характеристики и предпочтительные варианты определены в зависимых пунктах.
Краткое описание изобретения
Согласно настоящему изобретению док-станция содержит откачивающий насос для снижения давления внутри охлаждающего элемента устройства для обработки кожи, когда устройство для обработки кожи вставлено в док-станцию, и док-станция и устройство для обработки кожи содержат средство для соединения внутренней полости охлаждающего элемента, содержащей хладагент, с сорбентом. Откачивающий насос предпочтительно является вакуумным насосом. При выкачивании газа из охлаждающего элемента давление внутри этого охлаждающего элемента может снизиться ниже давления паров хладагента, находящегося в охлаждающем элементе. Когда внутренняя полость охлаждающего элемента соединена с сорбентом, последний быстро поглощает пары хладагента, тем самым вызывая дополнительное испарение хладагента и понижение температуры хладагента, пока он не замерзнет. Это принцип охлаждения как таковой известен из US 5207073. Как отмечалось в этом документе, давление хладагента должно быть ниже давления пара, чтобы хладагент замерз полностью, а не только на поверхности. Таким образом, желательно создать уплотнение между охлаждающим элементом и сорбентом, которое удаляется только, когда давление станет достаточно низким. Давление пара составляет прибл. 5 мбар для воды при комнатной температуре и еще меньше для водных растворов.
Сорбент предпочтительно содержит вещество, поглощающее воду. Это позволяет в качестве хладагента использовать водные растворы.
Согласно предпочтительному варианту сорбент содержит цеолит. Этот пористый минерал известен своей высочайшей способностью к абсорбции воды и легко доступен. Охлаждение цеолитом определенно является одним из самых эффективных способов быстро заморозить небольшое количество воды. Первые же испытания показали, что 480 г цеолита насыщались после двадцати циклов охлаждения, при этом в каждом цикле использовалось 25 мл воды. Таким образом, цеолит приходится заменять или регенерировать (сушить). Регенерация возможна путем нагревания цеолита, например путем помещения его в духовой шкаф или микроволновую печь.
Док-станция может содержать держатель картриджа для приема съемного картриджа, содержащего сорбент. Картридж, содержащий порцию насыщенного сорбента, таким образом, можно поменять на картридж, содержащий порцию ненасыщенного сорбента. Такой картридж предпочтительно содержит водонепроницаемый корпус, чтобы сорбент не поглощал воду, когда он не используется. Согласно предпочтительному варианту пользователь может извлекать сорбент из картриджа и закладывать его обратно в картридж. Это позволяет пользователю регенерировать сорбент, поместив его, например, в кухонную духовку или в микроволновую печь.
Док-станция может содержать нагреватель для подогрева сорбента. Порцию насыщенного сорбента можно регенерировать (высушить, если хладагентом является вода), используя док-станцию.
Док-станция может содержать средство для зацепления с устройством для обработки кожи. Таким образом, устройство для обработки кожи может прочно удерживаться в оптимальном положении относительно док-станции, уменьшая механические напряжения в области контакта, где охлаждающий элемент соединен с сорбентом.
Док-станция может содержать контакт для заряда аккумулятора устройства для обработки кожи. Таким образом, аккумулятор устройства для обработки кожи может заряжаться, когда устройство вставлено в док-станцию.
Док-станция может содержать датчик давления для измерения давления газа внутри охлаждающего элемента. Док-станция предпочтительно далее содержит блок управления для управления откачивающим насосом в соответствии с информацией, полученной от датчика давления. Датчик давления не является необходимым, если система герметична и остается герметичной, когда эпилятор вставлен в док-станцию. Однако он может использоваться преимущественно для обнаружения утечки в системе или для регулировки мощности откачивающего насоса.
Согласно настоящему изобретению устройство для обработки кожи содержит средство для соединения внутренней полости охлаждающего элемента с док-станцией, как описано выше. Согласно предпочтительному варианту, это средство содержит канал, выполненный с возможностью зацепления с ответным каналом в док-станции.
Согласно предпочтительному варианту хладагентом является вода или водный раствор. Вода безопасна, легко доступна, имеет большую теплоемкость и позволяет регенерировать сорбент нагреванием.
Соединительное средство предпочтительно выполнено с возможностью открываться, когда устройство для обработки кожи соединено с док-станцией, и закрываться, когда устройство снято с док-станции. Хладагент, таким образом, может течь из охлаждающего элемента в док-станцию только когда устройство для обработки кожи вставлено в док-станцию.
Способ охлаждения охлаждающего элемента устройства для обработки кожи содержит этапы, на которых:
- устройство для обработки кожи вставляют в док-станцию;
- док-станция понижает давление внутри охлаждающего элемента,
- док-станция соединяет внутреннюю полость охлаждающего элемента с сорбентом;
Док-станция предпочтительно понижает давление внутри охлаждающего элемента, выкачивая пар. Док-станция предпочтительно устанавливает соединение между полостью охлаждающего элемента и сорбентом, когда давление внутри охлаждающего элемента упадет ниже заранее определенной величины, предпочтительно, ниже давления пара хладагента.
Способ далее может содержать этап, на котором сорбент нагревают.
Способ далее может содержать этап, на котором вставляют картридж, содержащий сорбент, в держатель картриджа док-станции.
Способ далее может содержать этап, на котором отсоединяют устройство для обработки кожи от док-станции. Таким образом, устройство для обработки кожи можно полностью отсоединить от док-станции для облегчения работы во время сессии обработки кожи.
Следует отметить, что настоящее изобретение может применяться преимущественно для разных типов обработки кожи, при которых желателен обезболивающий охлаждающий эффект, включая эпиляцию, кожную хирургию, нанесение татуировок и оздоровительные процедуры.
Далее следует более подробное описание вариантов настоящего изобретения со ссылками на приложенные чертежи, где:
Краткое описание чертежей
Фиг.1 - схематический вид системы, содержащей док-станцию и устройство для обработки кожи по настоящему изобретению.
Фиг.2 - диаграмма количества цеолита, необходимого для охлаждения 25 мл воды с 30°C до 0°C как функции от длительности процесса охлаждения.
Фиг.3 - диаграмма количества цеолита, необходимого для охлаждения воды с 30°C до 0°C за 60 с как функции от количества охлаждаемой воды.
Фиг.4 - вид в перспективе док-станции по настоящему изобретению с установленным в ней эпилятором.
Фиг.5 - вид в перспективе док-станции по фиг.4 в другом ракурсе.
Фиг.6 - диаграмма последовательности способа охлаждения охлаждающего элемента устройства для обработки кожи.
Описание вариантов
Одинаковые или аналогичные признаки, показанные на разных чертежах, обозначены на всех чертежах одними и теми же позициями, и их описание может не повторяться.
На фиг.1 схематически представлена док-станция 10, содержащая корпус 12, сорбент 24, канал 26, вакуумный насос 18, выпускное отверстие 22, контроллер 16, кнопку 14, именуемую кнопкой замораживания, и датчик 20 давления. Сорбент 24 имеет герметичное защитное уплотняющее покрытие 38. Сорбент предпочтительно состоит из цеолита, но вместо него можно использовать и другой подходящий поглощающий воду материал. В док-станцию вставлен с возможностью извлечения эпилятор 30, содержащий охлаждающий элемент 32, содержащий воду или водный раствор 34, и, возможно, некоторое количество пара 36 или воздуха. Часть внешней поверхности охлаждающего элемента 32 является поверхностью 44, контактирующей с кожей (см. фиг.4). Внутренняя полость охлаждающего элемента 32, т.е., объем, содержащий воду 34 и пар (или воздух) 36, соединен в точке 28 присоединения через канал 26 с док-станцией 10. Внутренняя полость охлаждающего элемента 32 и сорбент 24, таким образом, сообщаются. Точка 28 соединения выполнена так, что она эффективно уплотняет канал 28, когда эпилятор 30 извлечен из док-станции 10, чтобы предотвратить вытекание воды. Это можно реализовать, например, с помощью клапана или пружины, которая автоматически уплотняет канал 26, когда эпилятор извлекается из док-станции. Аналогично, при извлечении из док-станции автоматически уплотняется и охлаждающий элемент 32. Насос 18 расположен между каналом 26 и выпускным отверстием 22. Датчик 20 давления измеряет давление в канале 26 и передает данные измерений на контроллер 16. Когда пользователь нажимает кнопку 14 замораживания, контроллер 16 включает насос 18 для выкачивания газа из охлаждающего элемента 32 (и, возможно, из сорбента 24), тем самым снижая давление в охлаждающем элементе 32. Когда давление упадет ниже определенной критической величины, типично приблизительно 5 мбар, сорбент начинает поглощать водяной пар 36 с высокой скоростью, в результате чего начинается более интенсивное испарение воды 34 и температура воды 34 понижается, пока она не замерзнет. Испарение приводит к переносу тепловой энергии, изначально содержащейся в воде 34, в водяной пар 32, который поглощается сорбентом 24, в результате чего сорбент нагревается. Когда вода 34 замерзнет, испарение воды 34 в существенных количествах прекращается, хотя некоторые молекулы воды могут сублимировать. Охлаждение автоматически прекращается. Насос предпочтительно работает, пока охлаждение не прекратится, поскольку давление пара, которое нужно создать, понижается с понижением температуры. Откачка до остановки охлаждения также имеет преимущество, если система недостаточно уплотнена. Следует отметить, что на чертеже показаны только некоторые существенные элементы. Док-станция может содержать дополнительные элементы для повышения эффективности. В частности, в док-станции можно установить дополнительный пневматический элемент, например, электропневматический клапан, между сорбентом 24 и каналом 26 и соединить этот дополнительный пневматический элемент с контроллером 16, чтобы предотвратить поглощение пара 36 сорбентом 24, пока давление, измеряемое датчиком 20 давления, превышает давление пара воды 34.
В описанном выше варианте со ссылками на фиг.1 вакуумный насос 18 включен параллельно сорбенту 24. Согласно альтернативному варианту (не показан) насос 18 и сорбент 24 расположены последовательно так, что насос 18 способен прокачивать пар 36 из охлаждающего элемента 32 через сорбент 24. Хотя последовательная установка насоса 18 и сорбента 24 может сократить срок службы сорбента 24, такая конструкция может повысить мощность замораживания и надежность системы 10, 30. Насос может либо предшествовать сорбенту, либо находиться после него относительно направления потока пара во время процесса откачки. Насос 18 предпочтительно расположен после сорбента 24 так, что при эксплуатации пар сначала протекает через сорбент 24, а затем через насос 18.
На фиг.2 показано оценочное количество цеолита, необходимого для охлаждения 25 мл воды с 30°C до 0°C как функции длительности процесса охлаждения. Предварительный расчет показывает, что 25 мл воды можно охладить с 30°C до 0°C за 45 секунд, используя прибл. 180 г цеолита.
На фиг.3 показано количество цеолита, необходимое для охлаждения воды с 30°C до 0°C за 60 с, как функции количества охлаждаемой воды.
На фиг.4 показана док-станция 10 с вставленным в нее эпилятором 30. Эпилятор 30 содержит рукоятку 40, рабочий элемент 46, содержащий зажимающие диски, окруженные крышкой 42, и охлаждающий элемент (аккумулятор холода) 32 с контактной поверхностью 44. Док-станция содержит корпус 12 по существу кубовидной формы. Передняя часть 54 и верхняя часть корпуса определяют вогнутую часть 48, 50 для приема эпилятора 32. Вогнутый участок 48, 50 имеет такие размеры, чтобы эпилятор легко можно было вставлять в док-станцию 10 и извлекать из нее. Вогнутый участок состоит из по существу горизонтального нижнего вогнутого участка 50 и по существу вертикального верхнего вогнутого участка 48. Нижний вогнутый участок 52 имеет овальное отверстие 52, образующее вход в полость, сечение которой немного больше сечения рукоятки 40 эпилятора 30, поэтому нижняя часть (не видимая на чертеже) рукоятки 40 вставлена в отверстие 52 так, что эпилятор 32 закреплен в корпусе 12. Эпилятор 30, таким образом, вставлен в док-станцию вертикально и приблизительно две трети внешней поверхности рукоятки 40 свободно доступны пользователю, что позволяет легко вставлять и извлекать эпилятор. Кроме того, на передней части 54 корпуса 4 расположены кнопка замораживания, описанная со ссылками на фиг.1, и индикаторная лампа 56, содержащая зеленый и красный светоизлучающий диод. Индикаторная лампа 56 управляется контроллером 16, описанным со ссылками на фиг.1. Пока идет замораживание, индикаторная лампа 56 горит красным. Когда процесс замораживания останавливается, индикаторная лампа 56 загорается зеленым, указывая тем самым что охлаждающий элемент 32 в эпиляторе 30 готов к использованию.
На фиг.5 показана док-станция 10 при виде снизу под углом и с извлеченным эпилятором 30. Поэтому эпилятор 30 на этом чертеже не показан. Когда эпилятор 30 извлечен из док-станции 10, видно, что верхний вогнутый участок 48 снабжен соединительной точкой 28 и листовой пружиной 58 для обеспечения прочного и водонепроницаемого соединения охлаждающего элемента эпилятора с сорбентом 24 (см. фиг.1), находящимся в док-станции 10. По существу прямоугольная нижняя пластина 68 док-станции 10 имеет круглое отверстие 70, образующее вход цилиндрической полости в док-станцию 10 для приема цилиндрического картриджа 60. Картридж 60 имеет водонепроницаемый корпус 38, содержащий сорбент 24 (см. фиг.1), состоящий из цеолита. На первом из его круглых торцов цилиндрический картридж 60 снабжен соединительным элементом 62, снабженным закрывающимся входным отверстием для приема водяного пара из охлаждающего элемента 32, когда последний вставлен в док-станцию, как показано на фиг.4. На втором круглом торце цилиндрический картридж уплотнен круглой пластиной 64, которую пересекает ручка 66 для облегчения установки картриджа 60 в док-станцию 10 и извлечения из нее, поворачивая картридж 60 вокруг его оси симметрии. Когда используется один картридж с цеолитом, можно замораживать охлаждающий элемент приблизительно двадцать раз. Док-станция 12 далее содержит преобразователь 74 электроэнергии, имеющий вилку 76, вставляющуюся в электрическую розетку. Когда преобразователь 74 подключен к сети, он подает питание на док-станцию 10, в частности на насос 18, используемый для вакуумирования охлаждающего элемента, а также для зарядки аккумулятора эпилятора когда тот вставлен в док-станцию. Для этого док-станция оснащена электрическим контактом для соединения с ответным контактом эпилятора. Электрический контакт предпочтительно расположен на дне полости, находящейся под отверстием 52 описанным со ссылками на фиг.3.
На фиг.6 приведена диаграмма последовательности способа охлаждения охлаждающего элемента устройства для обработки кожи. На первом этапе S01 эпилятор вставляют в док-станцию. При нажатии кнопки "замораживание" на док-станции (этап S02) пользователь включает вакуумный насос, расположенный в док-станции. Этот насос начинает вакуумирование охлаждающего элемента эпилятора (этап S03), а датчик давления измеряет давление газа внутри охлаждающего элемента. На этапе S04 определяется составляет ли давление менее 5 мбар. Если давление выше 5 мбар, способ возвращается к этапу S03 (насос продолжает работать), в противном случае насос останавливается. На этапе S05 дается некоторый период времени, от нескольких секунд до нескольких минут, в течение которого сорбент, расположенный в док-станции поглощает водяной пар, высвобождающийся в охлаждающем элементе эпилятора, тем самым понижая температуру воды, остающейся в охлаждающем элементе. Когда вода в охлаждающем элементе замерзнет, док-станция выдает акустический или оптический сигнал (этап S06), информируя пользователя о том, что охлаждающий элемент достиг рабочей температуры. Затем пользователь отделяет эпилятор от док-станции (этап S07) и начинает сессию эпиляции (этап S08). Согласно предпочтительному варианту, охлаждающий элемент остается замороженным прибл. двадцать минут. Когда сессия эпиляции заканчивается, пользователь решает, вернуть ли эпилятор в док-станцию (этап S09). Если пользователь решит вернуть эпилятор в док-станцию, способ переходит на этап S01, в противном случае способ завершается. Следует отметить, что способ далее может содержать этап, на котором заменяют картридж с сорбентом. Альтернативно, способ может далее содержать этап, на котором сушат сорбент, в частности, нагревая его, используя нагреватель, встроенный в док-станцию, или помещая его в духовой шкаф или микроволновую печь. Способ далее предпочтительно содержит этап, на котором заряжают аккумулятор эпилятора.
Хотя настоящее изобретения было подробно описано и показано на чертежах, эти чертежи и описание следует рассматривать как примеры, а не как ограничения. Настоящее изобретение не ограничено раскрытыми вариантами.
Использование термина "содержит" и его производных не исключает наличие этапов или элементов, не перечисленных в формуле изобретения, а использование формы единственного числа не исключает наличия множества таких элементов или этапов. Следует отметить, что функции нескольких средств, упомянутых в формуле, может выполнять одно устройство. Тот факт, что некоторые признаки приведены в различных зависимых пунктах не указывает на невозможность использования комбинации этих признаков. Любые ссылочные позиции, приведенные в формуле, не должны толковаться как ограничивающие ее объем.