Бритва и бритвенные кассеты - RU2286245C2

Чертежи

Показать все 7 чертежа(ей)

Описание

Настоящее изобретение относится к бритвенным станкам и кассетам для бритья.

Пользователям бритвенных станков для мокрого бритья обычно нравится во время бритья чувствовать тепло на своей коже. Эта теплота создает приятное ощущение и, кроме того, увлажняет кожу и способствует размягчению волос, что делает бритье более комфортабельным.

Предпринималось много попыток создать ощущение теплоты во время бритья. Например, были созданы кремы для бритья, в которых при выходе из баллона происходила экзотермическая реакция так, что крем для бритья на коже создавал ощущение теплоты. Кроме того, бритвенные головки нагревались горячим воздухом, нагревательными элементами и линейно сканирующими лазерными лучами, при это питание подавалось от такого источника питания, как аккумулятор.

Настоящее изобретение относится к бритвам, содержащим материал с фазовым переходом с выделением тепла, способным передавать тепло на кожу пользователя. Материалы с указанным фазовым переходом хранят скрытое тепло, полученное при плавлении, и отдают это тепло при повторной кристаллизации. Материал с указанным фазовым переходом, применяемый в бритвах, остается твердым при комнатной температуре и легко плавится, "заряжая теплом" бритву, когда она удерживается под горячей проточной водой или при погружении бритвы в горячую воду (материал с фазовым переходом заключен внутри бритвы и не вытекает в расплавленном состоянии). При использовании бритвы с тепловой зарядкой по мере рекристаллизации материала с указанным фазовым переходом он выделяет тепло управляемым способом при конкретной температуре (точка плавления материала с фазовым переходом), что позволяет коже пользователя ощущать тепло.

В общем случае температура материала с указанным фазовым переходом не превышает температуру плавления в течение какого-либо существенного периода времени (т.е. на секунду или две), даже если бритва подвергается воздействию более высокой температуры (например, очень горячей воды) на фазе плавления. Температура бритвы не превысит точку плавления материала с фазовым переходом до тех пор, пока весь этот материал с фазовым переходом не расплавится. Таким образом, невелика вероятность того, что бритва с материалом с фазовым переходом станет слишком горячей, даже если на нее будет воздействовать более высокая температура.

Бритва по настоящему изобретению не требует источника питания, кроме горячей воды, которая обычно бывает доступна при бритье. Бритвы по настоящему изобретению можно изготавливать относительно недорогими, они являются безопасными и надежными в эксплуатации. Большая скрытая теплоемкость материала с фазовым переходом вызывает у пользователей чувство использования инструмента с большой тепловой массой, что является атрибутом, обычно ассоциируемым с качеством, при этом сохраняя небольшую механическую массу для облегчения бритья.

Согласно одному аспекту настоящего изобретения бритва содержит рукоятку, головку, установленную на рукоятке, и расположенный в головке материал с фазовым переходом с выделением тепла. Фраза "внутри головки" относится к любой части головки, например, позволяя поместить материал с указанным фазовым переходом в корпусе, в котором установлены лезвия, или заключая материал с указанным фазовым переходом в капсулу или в другой элемент, который монтируется на корпус или иным образом связывается с ним.

Некоторые варианты могут содержать один или несколько следующих признаков. Материал с фазовым переходом имеет точку плавления от 30 до 50°С, например от 32 до 45°С. Бритва имеет период выделения тепла, превышающий 15 секунд. Бритва требует на повторную зарядку теплом менее 10 с, предпочтительно менее 5 с. Головка содержит от 0,1 до 0,5 см³ материала с указанным фазовым переходом. Головка содержит достаточное количество материала с указанным фазовым переходом, чтобы температура головки не превышала температуру плавления материала с указанным фазовым переходом в нормальных условиях эксплуатации. Материал с указанным фазовым переходом заключен в микрокапсулы, и микрокапсулы диспергированы в материале головки. Материал с указанным фазовым переходом заключен в камере в головке.

К материалам с указанным фазовым переходом могут относиться парафин, низкоплавкая соль, низкоплавкая соль, содержащая кристаллизационную воду, низкоплавкая эвтектическая смесь органических и неорганических составов, низкоплавкие металлы или сплавы. Материал с указанным фазовым переходом может включать алкиловую карбоновую кислоту. Материал с указанным фазовым переходом может быть выбран из группы, содержащей ундециловую кислоту, каприновую кислоту, нонадекан, эйкозан и тридекановую кислоту. В некоторых вариантах бритва содержит множество материалов с указанным фазовым переходом, например, материалы с указанным фазовым переходом, имеющие разные скорости рекристаллизации/нуклеации.

В некоторых вариантах бритва далее содержит индикатор, видимый пользователю, предназначенный для визуальной индикации, например, изменением цвета степени "тепловой зарядки" бритвы. Индикатор может содержать один или несколько следующих признаков. Индикатор содержит термохромный материал. Индикатор содержит полоску, расположенную на головке бритвы. Индикатор содержит термохромный материал, распределенный в материале головки или нанесенный на поверхность головки. Индикатор имеет конструкцию, позволяющую показывать степень теплового заряда бритвы. Индикатор содержит множество термохромных материалов, имеющих разную температуру перемены цвета. Индикатор выводит буквенно-цифровую информацию или символ, показывающий, когда бритва имеет полный тепловой заряд. Буквенно-цифровая информация или символ появляется, когда бритва заряжена теплом.

В некоторых вариантах часть бритвы дополнительно содержит смазывающий агент. Материал с указанным фазовым переходом может быть помещен в той части бритвы, которая содержит смазывающий агент. Например, если материал с указанным фазовым переходом заключен в микрокапсулы, эти микрокапсулы распределены по материалу части головки, которая содержит смазывающий агент. Головка может содержать полоску, предназначенную для нанесения смазывающего вещества на кожу пользователя, а материал с указанным фазовым переходом может быть расположен относительно этой полоски так, чтобы увеличивать скорость нанесения смазывающего вещества относительно скорости, с которой оно наносилось бы, если бы такого материала с указанным фазовым переходом не было. Например, материал с указанным фазовым переходом может быть размещен в полоске.

В некоторых вариантах бритва содержит теплопроводные ребра на кассете, предназначенные для усиления теплопереноса от горячей воды к кассете. Альтернативно или дополнительно бритва может содержать теплопроводный материал, например металлическое волокно или вспененный металл, расположенный рядом с материалом с указанным фазовым переходом для улучшения переноса тепловой энергии к материалу с указанным фазовым переходом и от него.

Настоящее изобретение также относится к бритвенным кассетам, которые содержат материал с фазовым переходом с выделением тепла, размещенный внутри корпуса кассеты.

Согласно другому аспекту настоящее изобретение относится к бритве, содержащей рукоятку, головку, установленную на рукоятку, и материал с фазовым переходом с выделением тепла, расположенный в рукоятке.

Настоящее изобретения также относится к способу бритья, содержащему стадии, при которых на стадии (а) вводят головку бритвы, содержащую материал с фазовым переходом с выделением тепла, в контакт с водой, имеющей достаточно высокую температуру для плавления материала с указанным фазовым переходом, и затем на стадии (б) вводят головку бритвы в контакт с кожей.

Во время бритья стадии (а) и (б) могут повторяться множество раз.

Термин "бритва", используемый в настоящем описании, если не оговорено иное, относится и к станку, содержащему рукоятку и сменные кассеты, и к одноразовым бритвам, в которых бреющая головка выполнена заодно с рукояткой.

Другие признаки и преимущества настоящего изобретения будут очевидны из подробного описания со ссылками на чертежи, на которых изображено следующее:

фиг.1 изображает вид в перспективе бритвы согласно одному из вариантов настоящего изобретения;

фиг.2 - увеличенный вид в перспективе бритвенной кассеты, показанной на фиг.1;

фиг.2А - сечение показанной на фиг.1 бритвенной кассеты по линии А-А на фиг.2;

фиг.3 - вид спереди бритвенной кассеты согласно альтернативному варианту настоящего изобретения;

фиг.4 - вид в перспективе бритвенной кассеты согласно альтернативному варианту настоящего изобретения;

фиг.4А - вид в перспективе бритвенной кассеты согласно еще одному альтернативному варианту настоящего изобретения;

фиг.5 - поперечное сечение бритвенной кассеты согласно еще одному альтернативному варианту настоящего изобретения;

фиг.6 - поперечное сечение бритвы согласно альтернативному варианту настоящего изобретения.

Как показано на фиг.1, бритва 10 содержит рукоятку 14 и установленную на рукоятке 14 бритвенную кассету 16. Как показано на фиг.2 и 2А, бритвенная кассета 16 содержит литой пластиковый корпус 18, в котором установлено множество лезвий 19, и содержит защитное приспособление 20. Кассета также содержит паз 24 для приема соединительного элемента 25 рукоятки 14, на которой шарнирно закреплен корпус 18. Соединительный элемент 25 прочно и с возможностью снятия крепит корпус 18 к рукоятке 14.

Защитное приспособление 20 содержит оребренный блок, отлитый перед корпусом 18 для взаимодействия и натягивания кожи пользователя. Могут использоваться и другие выступы, взаимодействующие с кожей пользователя, например такие, как описаны в патенте США №5191712, который включен в настоящее описание путем отсылки. Защитное приспособление 20 может быть выполнено из эластомера или из того же материала, что и остальная часть корпуса 18. Предпочтительно ребра выступают на большую высоту по направлению к лезвиям 19 так, чтобы постепенно приподнимать волосы для более гладкого и комфортабельного бритья.

Бритвенная кассета 16 также может содержать другие компоненты, которые улучшают ее характеристики или продлевают срок службы кассеты. Например, на один конец может крепиться алюминиевая деталь (не показана), которая действует как расходуемый анод. Кроме того, в верхней части кассеты 16 может быть установлена композитная деталь 26 для нанесения на кожу пользователя смазывающего вещества, например, как описано в патентах США №№5113585 и 5454164, которые включены в настоящее описание путем отсылки.

На корпусе 18 установлена капсула 28, содержащая материал 30 с фазовым переходом с выделением тепла (фиг.2А). Когда капсулу помещают под горячую проточную воду или погружают в горячую воду, материал 30 с указанным фазовым переходом плавится, заряжая бритву, как описано выше.

Предпочтительно капсула 28 выполнена из материала, имеющего относительно высокую теплопроводность, например металла. Альтернативно капсула 28 может быть выполнена из материала, имеющего пониженную теплопроводность, например из пластика, при условии, что толщина стенки достаточно мала, чтобы обеспечить адекватный перенос тепла.

В альтернативном варианте, показанном на фиг.3, корпус 18' бритвенной кассеты 16' содержит множество камер 32. Камеры 32 показаны пустыми для упрощения, но в готовом изделии они заполнены материалом с указанным фазовым переходом и закрыты крышками (не показаны). Крышки могут быть прозрачными или непрозрачными. Как указано выше в отношении капсулы 28, предпочтительно крышки выполнены из материала с высокой теплопроводностью или достаточно тонкими, чтобы обеспечить хороший перенос тепла к материалу с указанным фазовым переходом и от него.

Подходящие материалы с указанным фазовым переходом имеют температуру плавления между температурой кожи и температурой горячей водопроводной воды. Таком образом, предпочтительным диапазоном температур плавления является диапазон 30-50°С. В общем предпочтительны температуры от 32 до 45°С, а температуры в диапазоне 35-42°С считаются оптимальными для многих задач. Относительно высокая точка плавления материалов с указанным фазовым переходом (40-50°С) в целом обеспечивает требуемый высокий уровень тепла для пользователя, но требует больше времени для расплавления и быстрее отдает скрытое тепло (из-за увеличенного градиента температур с кожей пользователя).

К пригодным материалам с указанным фазовым переходом относятся парафин, алкиловые карбоновые кислоты и различные гидраты неорганических солей. К предпочтительным материалам с указанным фазовым переходом относятся ундециловая кислота, каприловая кислота, нондекан, эйкозан и тридекановая кислота. К другим пригодным материалам с указанным фазовым переходом относятся низкоплавкие соли, низкоплавкие соли, содержащие кристаллизационную воду, низкоплавкие эвтектические смеси органических или неорганических составов, низкоплавкие металлы или сплавы.

В целом предпочтительно, чтобы бритва имела небольшое "время перезарядки", т.е. чтобы бритва заряжалась теплом под горячей водопроводной водой (40-50°С) относительно недолго. Для этого предпочтительно, чтобы бритва содержала средство для усиления переноса тепла от потока воды к бритве (например, оребрение на бритве) и средство для усиления переноса тепла внутри капсулы с материалом с указанным фазовым переходом (например, занимающая небольшой объем фракция материала с высокой теплопроводностью в капсуле материала с указанным фазовым переходом). Бритва считается полностью заряженной теплом, когда по существу весь материал с указанным фазовым переходом расплавится. Предпочтительно время перезарядки составляет менее приблизительно 10 сек, предпочтительно менее приблизительно 5 сек, когда бритва удерживается под горячей водопроводной водой с температурой 45°С.

Чем ниже температура плавления материала с указанным фазовым переходом, тем короче время зарядки. Объем материала с указанным фазовым переходом, содержащийся в бритве, также влияет на время зарядки. В общем, чем больше используется материала с указанным фазовым переходом, тем дольше время зарядки.

Не обязательно полностью заряжать бритву перед использованием. Бритва будет давать ощущение тепла, даже если не весь материал с указанным фазовым переходом расплавится. В общем, если по меньшей мере 0,2 см² материала расплавится, пользователь уже будет чувствовать тепло. Иногда может оказаться полезно, если не весь материал с указанным фазовым переходом расплавится. Когда весь материал с указанным фазовым переходом расплавлен, температура этого материала с указанным фазовым переходом может превысить его температуру плавления (например, если температура водопроводной воды существенно превышает температуру плавления этого материала). Если водопроводная вода очень горяча, это может привести к кратковременному перегреву материала с указанным фазовым переходом, что в свою очередь создает температуру бритвы, дискомфортную для пользователя. Если используется достаточное количество материала с указанным фазовым переходом так, что невелика вероятность, что он весь расплавится при нормальном времени перезарядки, этот материал с указанным фазовым переходом может служить своего рода "термостатом", предотвращая перегрев головки бритвы.

Однако, в общем, даже если температура материала с указанным фазовым переходом действительно превысит температуру плавления, этот материал с указанным фазовым переходом вернется к своей температуре плавления после извлечения из горячей воды значительно быстрее, чем он будет отдавать свое скрытое тепло. Этот быстрый возврат к температуре плавления возникает потому, что скрытое тепло материала с указанным фазовым переходом значительно больше, чем удельная теплоемкость этого материала при воздействии любого встречающегося на практике превышения температуры над точкой плавления этого материала.

Другим критерием в конструкции бритвы является интервал отдачи тепла, т.е. время, в течение которого бритва отдает тепло. Интервал отдачи тепла можно измерить, сначала полностью зарядив бритву, например, погрузив головку в воду с температурой, немного превышающей температуру плавления материала с указанным фазовым переходом, на время, достаточное для того, чтобы весь этот материал расплавился, а затем измеряя время, в течение которого бритва отдает тепло. Когда температура материала с указанным фазовым переходом упадет ниже точки плавления, больше скрытое тепло выделяться не будет. Интервал отдачи тепла предпочтительно превышает 15 сек, например от приблизительно 15 сек до 3 мин. Поскольку большинство пользователей часто промывают бритву, очень длительные интервалы отдачи тепла не требуются. Бритва будет подзаряжаться теплом во время каждой промывки, если пользователь промывает ее в теплой воде. В тех случаях, когда считается, что пользователь промывает бритву нечасто или промывает ее в холодной воде, предпочтительны относительно долгие интервалы отдачи тепла, например 2-3 мин.

Интервал отдачи тепла зависит от точки плавления. Чем выше точка плавления, тем выше перепад температур между бритвой и лицом пользователя, как указано выше. Интервал отдачи тепла также зависит от объема используемого материала с указанным фазовым переходом. Чем больше такого материала с указанным фазовым переходом, тем длиннее интервал отдачи тепла. Кроме того, желательно создать такую конструкцию кассеты, чтобы она отдавала тепло преимущественно в направлении лица пользователя и со скоростью, не превышающей ту, которая лишь достаточна для создания ощущения тепла для бреющегося.

Предпочтительный объем материала с указанным фазовым переходом в бритве зависит от факторов, описанных выше. В общем, соответствующий баланс свойств дает объем 0,1-0,5 см³. Предпочтительно используется такое количество материала с указанным фазовым переходом, которое достаточно для создания отдаваемой мощности 1,0-3,0 Вт в течение 10-60 сек. Количество материала с указанным фазовым переходом, которое можно использовать, ограничено конструктивными соображениями, например, наличием свободного объема в головке бритвы или в корпусе кассеты. Таким образом, предпочтительно, чтобы материал с указанным фазовым переходом имел высокий показатель скрытого тепла плавления на единицу объема, чтобы относительно небольшой объем этого материала запасал достаточно большое количество энергии. Пригодные материалы с указанным фазовым переходом имеют показатель скрытого тепла плавления на единицу объема от приблизительно 100 до приблизительно 500 килоджоулей на кубический дециметр (кДж/дм³).

В альтернативном варианте материал с указанным фазовым переходом заключен в микрокапсулы, которые распределены по всей головке или по части головки, например, как показано на фиг.5, где корпус 38 бритвенной кассеты 42 содержит микрокапсулы 40 (для упрощения показанные в значительно увеличенном масштабе). Материалы с указанным фазовым переходом, заключенные в микрокапсулы, выпускаются в промышленных масштабах. Такие материалы используются в спецодежде, например, компаниями Gateway Technologies и Outlast Technologies.

В другом альтернативном варианте материал с указанным фазовым переходом может представлять собой воск, абсорбированный во вторичную опорную среду, например, в землю инфузорную (например, материал с указанным фазовым переходом Rubitherm GR, выпускаемый Rubitherm GmbH), кремнезем (например, материал с указанным фазовым переходом Rubitherm PI/PO, выпускаемый Rubitherm GmbH), или в сшитые полимеры (например, материал с указанным фазовым переходом Rubitherm РК). Эти материалы можно внедрять во всю головку или в часть головки бритвы.

Может возникнуть необходимость создать индикатор, обеспечивающий визуальную индикацию заряда бритвы для пользователя. Наличие такого индикатора позволит пользователю не тратить бесполезно время, удерживая головку бритвы под чрезмерно горячей водой (такой, которая значительно горячее, чем точка плавления материала с указанным фазовым переходом) дольше, чем необходимо для зарядки бритвы.

Предпочтительно индикатор содержит термохромный материал, который меняет цвет в ответ на изменение температуры. Индикатор может содержать два или более разных термохромных материала, которые меняют цвет при разной температуре. Например, индикатор может содержать первый термохромный материал, который становится голубым, когда бритва имеет температуру окружающей среды, второй термохромный материал, который становится зеленым, когда температура бритвы находится в желаемом диапазоне, и третий термохромный материал, который становится оранжевым, когда температура бритвы превышает желаемый диапазон. Как другой пример, бритва может иметь первый термохромный материал, который становится оранжевым при температуре несколько выше точки плавления материала с указанным фазовым переходом, и второй термохромный материал, который становится голубым при температуре ниже точки плавления материала с указанным фазовым переходом. В этом случае, если индикатор становится оранжевым, это показывает, что по существу весь материал с указанным фазовым переходом расплавлен, поскольку температура материала с указанным фазовым переходом не превысит температуру точки плавления, пока весь этот материал не расплавится.

Можно использовать и множество других комбинаций термохромных материалов. Термохромные материалы можно комбинировать с нетермохромными красителями или другими пигментами для получения требуемых цветов.

Индикатор может быть выполнен в форме полоски 60, установленной на корпусе бритвенной кассеты или вплавленной в нее, как показано на фиг.4. В этом случае разные термохромные материалы могут размещаться с интервалами вдоль полоски. Альтернативно индикатор может иметь форму букв или других символов, которые появляются и исчезают, например "ТЕПЛО", 62 и "ХОЛОДНО" 64, как показано на фиг.4А. Символьная индикация может быть создана, например, формированием символов с включением термохромных материалов или формированием нетермохромных символов, закрытых термохромным покрытием, которое становится прозрачным при заранее определенной температуре.

В других вариантах настоящего изобретения термохромные материалы могут связываться с пластмассой головки бритвы или корпуса бритвенной кассеты или могут смешиваться с материалом с указанным фазовым переходом, если имеется прозрачное окно, сквозь которое пользователь может видеть этот материал. Термохромный материал может быть просто нанесен на корпус.

Хотя с точки зрения надежности и простоты использования желателен термохромный индикатор, могут использоваться и другие индикаторы, например, жидкостные термометры разных форм или термометр с линейной шкалой.

Другие варианты настоящего изобретения определяются приложенной формулой изобретения.

Например, бритвенная кассета может содержать два или более материала с указанным фазовым переходом. Эти материалы с указанным фазовым переходом могут иметь разную температуру рекристаллизации/ренуклеации. Таким образом, разные материалы будут рекристаллизоваться с разными скоростями, что может повлечь увеличение интервала выделения тепла, например, если один материал начнет рекристаллизоваться непосредственно после окончания рекристаллизации другого материала (который, следовательно, потеряет свое скрытое тепло).

Кроме того, ручка бритвы может содержать материал с указанным фазовым переходом дополнительно или вместо материала с указанным фазовым переходом, который содержится в головке, например, как показано на фиг.6, где ручка 100 содержит камеру 102, заполненную материалом с указанным фазовым переходом. Альтернативно материал с указанным фазовым переходом может быть заключен в микрокапсулы, как описано выше. Размещение материала с указанным фазовым переходом в рукоятке дает возможность пользователю нагревать рукоятку для приятного удержания и улучшенных тактильных свойств.

Более того, материал с указанным фазовым переходом может размещаться в любом желаемом месте в головке. Например, материал с указанным фазовым переходом может быть размещен в композитную деталь 26 (фиг.2) для облегчения бритья. В этом случае нагревание материала с указанным фазовым переходом облегчает высвобождение смазывающего состава из композита.

Кроме того, головка может иметь любое желаемое количество камер или капсул, содержащих материал с указанным фазовым переходом.

Капсула (капсулы) может содержать теплопроводный материал для обеспечения ускоренного теплопереноса к капсуле (капсулам) и от нее (них), например вспененный металл, например вспененную медь, или металлическое волокно. В общем капсула (капсулы) содержит малообъемную фракцию теплопроводного материала. Также могут использоваться пластины или ребра для усиления теплопереноса к материалу с указанным фазовым переходом и от него. Капсула (капсулы) может также содержать сквозные отверстия, через которые может протекать вода, при условии, что эти отверстия достаточно малы, чтобы предотвратить вытекание расплавленного материала с указанным фазовым переходом, имеющего относительно высокую вязкость.

Кроме того, хотя некоторые конструкции бритвы были описаны и показаны только для примера, материалы с указанным фазовым переходом, описанные выше, могут использоваться в бритвах любых конструкций. Материалы с указанным фазовым переходом могут использоваться в бритвах и для мужчин, и для женщин.

Реферат

Группа изобретений относится к бритвенным станкам и кассетам для бритья. Бритва содержит рукоятку, головку, установленную на рукоятке, и материал с фазовым переходом с выделением тепла, размещенный внутри головки. Бритвенная кассета содержит корпус, бритвенное лезвие, установленное в корпусе, и размещенный внутри корпуса материал с фазовым переходом с выделением тепла. Способ бритья включает введение на стадии (а) головки бритвы, содержащей материал с фазовым переходом с выделением тепла, в контакт с водой, достаточно горячей для расплавления указанного материала, а затем на стадии (b) введение головки бритвы в контакт с кожей. В результате обеспечивается создание теплового эффекта и повышение комфортабельности бритья. 7 н. и 43 з.п. ф-лы, 6 ил.

Формула