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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2025017310
(43)【公開日】2025-02-05
(54)【発明の名称】肌処理装置
(51)【国際特許分類】
A61F 7/00 20060101AFI20250129BHJP
【ＦＩ】
A61F7/00 331Z
【審査請求】未請求
【請求項の数】6
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2024085671
(22)【出願日】2024-05-27
(31)【優先権主張番号】P 2023119808
(32)【優先日】2023-07-24
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(71)【出願人】
【識別番号】000114628
【氏名又は名称】ヤーマン株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002077
【氏名又は名称】園田・小林弁理士法人
(72)【発明者】
【氏名】前田 一憲
【テーマコード（参考）】
4C099
【Ｆターム（参考）】
4C099AA02
4C099CA02
4C099JA02
4C099LA21
4C099PA01
4C099TA10
(57)【要約】
【課題】 肌面に接触する接触面の温度を周囲の空気温度よりも２０度を超える低温に設定でき、肌処理の施術快適性が向上する肌処理装置を提供する。
【解決手段】 肌面に接触させる接触面２ａを含むサファイアガラス２と、サファイアガラス２から熱を吸収するように構成したペルチェ素子３とを備え、ペルチェ素子３の吸熱量をサファイアガラス２の表面積で徐算した値が所定の条件を満たすように構成されている。
【選択図】 図２
【解決手段】 肌面に接触させる接触面２ａを含むサファイアガラス２と、サファイアガラス２から熱を吸収するように構成したペルチェ素子３とを備え、ペルチェ素子３の吸熱量をサファイアガラス２の表面積で徐算した値が所定の条件を満たすように構成されている。
【選択図】 図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
対象物に接触させる接触面を含む接触部材と、前記接触部材から熱を吸収するように構成した熱吸収手段と、前記熱吸収手段で吸収した熱を放熱するように構成した放熱手段とを備え、前記接触部材は、前記接触面に対向する対向面と、前記接触面の一方の端から前記対向面の一方の端までの表面を構成する側面とをさらに備え、前記接触面、前記対向面、前記側面の実質的合計面積をA平方メートルで表し、前記接触面の実質的高さをＬメートルで表し、前記熱吸収手段の吸熱量をＱｃワットで表すとき、（吸熱量Ｑｃ／（伝熱面積Ａ×２．５１×０．５６））０．８×高さＬ０．２が、２０を超えるように構成した、肌処理装置。
【請求項2】
前記接触部材を含んで構成する本体外郭を備え、前記対向面、前記側面の少なくとも一方は、前記本体外郭と断熱手段を介して保持する構成とした、請求項１に記載の肌処理装置。
【請求項3】
前記断熱手段の熱伝導係数は、前記接触部材の熱伝導係数より小さい、請求項２に記載の肌処理装置。
【請求項4】
前記吸熱量Ｑｃワットを発生するときに供給熱量としてＱｄワットを要する前記熱吸収手段と、前記放熱手段の一部を構成する複数のフィンと、前記フィンに風を当てる送風手段と、前記本体外郭の一部に構成した排気口とを備え、前記フィンの表面積をＡＦ平方メートル、前記フィンの風を流す実質長さをＬＦメートル、前記排気口から排気される風速をＶメートル／秒で表すとき、（Ｑｃ＋Ｑｄ）／（３．８６×√（Ｖ／ＬＦ）×ＡＦ）が、１０を超えないように構成した、請求項２に記載の肌処理装置。
【請求項5】
前記送風手段は、吸い込み口と吐出口とを備え、前記吐出口は、前記フィンに対向して配置した、請求項４に記載の肌処理装置。
【請求項6】
前記放熱手段は、前記吐出口から吹き出す風を受ける第１の冷却部と、前記吸い込み口に吸込む風を受ける第２の冷却部とを備えた、請求項５に記載の肌処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、脱毛処理等を行う肌処理装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来の肌処理装置として、被施術者（使用者）の肌面に接触する接触面を空気温度よりも低温に設定するものが提案されている。被施術者（使用者）からレーザ等の照射による痛みを緩和する等を目的としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１８－６１７２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、従来の肌処理装置に比べて、レーザ等の照射による痛み緩和等を更に促進すべく、肌面に接触する接触面の温度を更に低い温度に設定したいという要請がある。
そこで、本開示は、肌面に接触する接触面の温度を周囲の空気温度よりも２０度を超える低温に設定でき、肌処理の施術快適性が向上する肌処理装置を提供することを目的とする。
そこで、本開示は、肌面に接触する接触面の温度を周囲の空気温度よりも２０度を超える低温に設定でき、肌処理の施術快適性が向上する肌処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
１つの側面では、以下のような解決手段を提供する。
（１）対象物に接触させる接触面を含む接触部材と、前記接触部材から熱を吸収するように構成した熱吸収手段と、前記熱吸収手段で吸収した熱を放熱するように構成した放熱手段とを備え、前記接触部材は、前記接触面に対向する対向面と、前記接触面の一方の端から前記対向面の一方の端までの表面を構成する側面とをさらに備え、前記接触面、前記対向面、前記側面の実質的合計面積をＡ平方メートルで表し、前記接触面の実質的高さをＬメートルで表し、前記熱吸収手段の吸熱量をＱｃワットで表すとき、（吸熱量Ｑｃ／（伝熱面積Ａ×２．５１×０．５６））０．８×高さＬ０．２が、２０を超えるように構成したことを特徴とする。
（２）上記（１）の構成において、前記接触部材を含んで構成する本体外郭を備え、前記対向面、前記側面の少なくとも一方は、前記本体外郭と断熱手段を介して保持する構成としたことを特徴とする。
（３）上記（２）の構成において、前記断熱手段の熱伝導係数は、前記接触部材の熱伝導係数より小さいことを特徴とする。
（４）上記（１）の構成において、前記吸熱量Ｑｃワットを発生するときに供給熱量としてＱｄワットを要する前記熱吸収手段と、前記放熱手段の一部を構成する複数のフィンと、前記フィンに風を当てる送風手段と、前記本体外郭の一部に構成した排気口とを備え、前記フィンの表面積をＡＦ平方メートル、前記フィンの風を流す実質長さをＬＦメートル、前記排気口から排気される風速をＶメートル／秒で表すとき、（Ｑｃ＋Ｑｄ）／（３．８６×√（Ｖ／ＬＦ）×ＡＦ）が、１０を超えないように構成したことを特徴とする。
（５）上記（４）の構成において、前記送風手段は、吸い込み口と吐出口とを備え、前記吐出口は、前記フィンに対向して配置したことを特徴とする。
（６）上記（５）の構成において、前記放熱手段は、前記吐出口から吹き出す風を受ける第１の冷却部と、前記吸い込み口に吸込む風を受ける第２の冷却部とを備えたことを特徴とする。
（１）対象物に接触させる接触面を含む接触部材と、前記接触部材から熱を吸収するように構成した熱吸収手段と、前記熱吸収手段で吸収した熱を放熱するように構成した放熱手段とを備え、前記接触部材は、前記接触面に対向する対向面と、前記接触面の一方の端から前記対向面の一方の端までの表面を構成する側面とをさらに備え、前記接触面、前記対向面、前記側面の実質的合計面積をＡ平方メートルで表し、前記接触面の実質的高さをＬメートルで表し、前記熱吸収手段の吸熱量をＱｃワットで表すとき、（吸熱量Ｑｃ／（伝熱面積Ａ×２．５１×０．５６））０．８×高さＬ０．２が、２０を超えるように構成したことを特徴とする。
（２）上記（１）の構成において、前記接触部材を含んで構成する本体外郭を備え、前記対向面、前記側面の少なくとも一方は、前記本体外郭と断熱手段を介して保持する構成としたことを特徴とする。
（３）上記（２）の構成において、前記断熱手段の熱伝導係数は、前記接触部材の熱伝導係数より小さいことを特徴とする。
（４）上記（１）の構成において、前記吸熱量Ｑｃワットを発生するときに供給熱量としてＱｄワットを要する前記熱吸収手段と、前記放熱手段の一部を構成する複数のフィンと、前記フィンに風を当てる送風手段と、前記本体外郭の一部に構成した排気口とを備え、前記フィンの表面積をＡＦ平方メートル、前記フィンの風を流す実質長さをＬＦメートル、前記排気口から排気される風速をＶメートル／秒で表すとき、（Ｑｃ＋Ｑｄ）／（３．８６×√（Ｖ／ＬＦ）×ＡＦ）が、１０を超えないように構成したことを特徴とする。
（５）上記（４）の構成において、前記送風手段は、吸い込み口と吐出口とを備え、前記吐出口は、前記フィンに対向して配置したことを特徴とする。
（６）上記（５）の構成において、前記放熱手段は、前記吐出口から吹き出す風を受ける第１の冷却部と、前記吸い込み口に吸込む風を受ける第２の冷却部とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【0006】
本開示によれば、肌面に接触する接触面の温度を周囲の空気温度より２０度を超える低温に設定でき、肌処理の施術快適性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【図1】本実施形態の脱毛装置の外観斜視図である。
【図2】（ａ）は本実施形態の脱毛装置の一部破断斜視図、（ｂ）はサファイアガラス及びペルチェ素子の側面図である。
【図3】（ａ）はファンとヒートシンクの分解斜視図、（ｂ）は別角度から見たファンとヒートシンクの分解斜視図である。
【図4】Ａ機の斜視図である。
【図5】Ｂ機の斜視図である。
【図6】Ａ機の改善案、懸念点、改善の提案をまとめた図である。
【図7】Ａ機、Ｂ機の各部品、組み合わせのサファイアガラス温度に与える影響度合いの評価結果を示す図である。
【図8】Ａ機、Ｂ機の各部品、組み合わせにおけるサファイアガラス温度の低下値を示す図である。
【図9】ペルチェ素子の電流値に対する吸熱量の特性線図である。
【図10】係数Ｃの算出を説明する図である。
【図11】ペルチェ素子の電流値に対する放熱量の特性線図である。
【図12】Ａ機、Ｂ機の放熱側の各部の値を示す図である。
【図13】熱通過量を説明する図である。
【図14】Ｂ機の吸熱側に各種のサーマルパッドを使用した場合の温度差を示す図である。
【図15】Ａ機、Ｂ機の理論計算の技術、パラメータ設計技術、シミュレーションの技術に関する評価を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0008】
以下、添付図面を参照しながら実施の形態について詳細に説明する。
【0009】
図１～図３に示すように、肌処理装置である脱毛装置１は、接触部材であるサファイアガラス２と、サファイアガラス２から熱を吸収するように構成した熱吸収手段であるペルチェ素子３と、ペルチェ素子３で吸収した熱を放熱するように構成した放熱手段であるヒートシンク４と、ヒートシンク４に風を送る送風手段であるファン５と、レーザ照射部６と、電源部７と、これら部品を収容（サファイアガラス２の一部を除く）する本体外郭１０とを備えている。
【0010】
サファイアガラス２は、熱伝導性が高い材料であり、対象物である肌面に接触させる接触面２ａを外部に露出させた状態で本体外郭１０に収容されている。サファイアガラス２は、扁平直方体であり、接触面２ａと、接触面２ａに対向する対向面２ｂと、接触面２ａの一方の端から対向面２ｂの一方の端までの表面を構成する側面２ｃとを備えている。接触面２ａ、対向面２ｂ、側面２ｃの実質的合計面積をA平方メートルで表し、接触面２ａの実質的高さをＬメートルで表し、吸熱量をＱｃワットで表すとき、周囲の空気温度（例えば室温）とサファイアガラス２の表面温度との差をサファイアガラス２の表面温度差ΔＴｓとすると、サファイアガラス２の表面温度差ΔＴｓは、次の式で表現される。
【0011】
サファイアガラス２の表面温度差ΔＴｓ=（吸熱量Ｑｃ／（伝熱面積Ａ×２．５１×０．５６））０．８×高さＬ０．２であり、表面温度差ΔＴｓが２０を超えるように構成されている。冷温の下限値としては、低温やけどを防止できる温度（例えばΔＴｓ=５０）に設定されている。
【0012】
サファイアガラス２は、その４側面の全てが共に断熱手段である断熱部材１１及び密封空気（図示せず）を介して本体外郭１０に保持されている。断熱部材１１は、例えば発泡スチロール材である。断熱部材１１の熱伝導係数は、サファイアガラス２の熱伝導係数より小さく設定されている。
【0013】
ペルチェ素子３は、吸熱量Ｑｃワットを発生するときに供給熱量としてＱｄワットを要する。ペルチェ素子３の吸熱側と放熱側の各電極には、サーマルパッド（図示せず）がそれぞれ使用されている。
【0014】
ヒートシンク４は、板金銅材より形成するのが好ましい。板金銅材の熱伝導率は、３９８（Ｗ／ｍｋ）であり、アルミ材より熱伝導性が良いため機器を小型化できる。ヒートシンク４は、ファン５の下記する吐出口５ｂから吹き出す風を受ける第１の冷却部４Ａと、下記する吸い込み口５ａ（図３に示す）に吸い込む風を受ける第２の冷却部４Ｂとを備えている。第１の冷却部４Ａと第２の冷却部４Ｂは、それぞれ互いに間隔を置いて配置された多数のフィン４ａを備え、第１の冷却部４Ａと第２の冷却部４Ｂの間は、互いの風が流通しないように仕切り板４ｂで仕切られている。
【0015】
ファン５は、風の吸い込み口５ａ（図３に示す）と吐出口５ｂ（図３に示す）とを備えている。吐出口５ｂは、第１の冷却部４Ａのフィン４ａに対向して配置されており、第１の冷却部４Ａのフィン４ａに風を当てるようにして送風する。より詳しくは、風が複数のフィン４ａの隙間空間に向かってスムーズに流れ込む配置になっている。
【0016】
フィン４ａの表面積をＡＦ平方メートル、フィン４ａの風を流す実質長さをＬＦメートル、下記する排気口１０ｂから排気される風速をＶメートル／秒で表し、ペルチェ素子３に発生させる熱量をＱｃ、Ｑｃを発生させるためにペルチェ素子３に供給する熱量をＱｄで表し、周囲の空気温度とフィン４ａの表面温度との差をヒートシンク４の表面温度差ΔＴｈとすると、ヒートシンク４の表面温度差ΔＴｈは、強制対流の熱伝達率の概算式より次の式で表現される。
【0017】
ヒートシンク４の表面温度差ΔＴｈ=（Ｑｃ＋Ｑｄ）／（３．８６×√（Ｖ／ＬＦ）×ＡＦ）であり、ΔＴｈが１０を超えないように構成されている。
【0018】
本体外郭１０は、直方体形状である。本体外郭１０の一方の側面部には、ファン５が空気を吸引する複数の吸気口１０ａと、ファン５が空気を排気する複数の排気口１０ｂが設けられている。本体外郭１０の他方の側面部には、レーザ照射部６や電源部７を通った風が排気する複数の排気口１０ｃが設けられている。
【0019】
レーザ照射部６は、レーザ光源、レーザ光源の出力回路部、レーザ光源を囲む反射板等より構成されている。
【0020】
以上説明したように、肌面に接触させる接触面２ａを含むサファイアガラス２と、サファイアガラス２から熱を吸収するように構成したペルチェ素子３と、ペルチェ素子３で吸収した熱を放熱するように構成したヒートシンク４とを備え、周囲の空気温度（例えば室温）とサファイアガラス２の表面温度との差であるサファイアガラス２の表面温度差ΔＴｓが２０度を越えるように構成されている。従って、サファイアガラス２の表面温度が周囲の空気温度（例えば室温）より２０度を超える低温になるため、サファイアガラス２に接触した被施術者（使用者）が十分な冷感を感じた状態でレーザ照射の施術を受けることになり、肌処理の施術快適性が向上する。
【0021】
吸熱量Ｑｃワットを発生するときに供給熱量としてＱｄワットを要するペルチェ素子３と、ヒートシンク４の一部を構成する複数のフィン４ａと、フィン４ａに風を当てるファン５と、本体外郭１０の一部に構成した排気口１０ｂとを備え、フィン４ａの表面積をＡＦ平方メートル、フィン４ａの風を流す実質長さをＬＦメートル、排気口１０ｂから排気される風速をＶメートル／秒で表すとき、（ヒートシンク表面温度－室温）をヒートシンク４の表面温度差ΔＴｈとすると、ΔＴｈ=（Ｑｃ＋Ｑｄ）／（３．８６×√（Ｖ／ＬＦ）×ＡＦ）の式となり、ΔＴｈが１０を超えないように構成されている。従って、周囲の空気温度（例えば室温）に対してフィン４ａの表面温度が１０度未満しか高温にならないため、十分な放熱が実現できる。
【0022】
ヒートシンク４は、ファン５の吐出口５ｂから吹き出す風を受ける第１の冷却部４Ａと、吸い込み口５ａに吸い込む風を受ける第２の冷却部４Ｂと備えている。従って、第２の冷却部４Ｂは、本体外郭１０の吸気口１０ａからファン５の吸い込み口５ａまでの風の通路に配置されるため、ヒートシンク４のフィン４ａの放熱面積が拡大し、放熱性能が向上する。又、スペースの有効利用にもなる。
【0023】
サファイアガラス２は、全ての側面２ｃが断熱手段である断熱部材１１及び密封空気（符号を付さず）を介して本体外郭１０に保持されている。従って、サファイアガラス２の冷熱が本体外郭１０に放熱されるのを極力防止できる。この実施の形態では、サファイアガラス２の全ての側面２ｃが断熱手段である断熱部材１１及び密封空気を介して本体外郭１０に保持されているが、サファイアガラス２の対向面２ｂ、側面２ｃの少なくとも一方が本体外郭１０に断熱手段を介して保持されるよう構成すればよい。断熱部材１１は、例えば発泡スチロールである。
【0024】
なお、断熱部材は発泡スチロールで説明したが、これに限るものではなく、他の発泡樹脂や発砲ゴムなどでもよい。発砲ゴムを接触部材周囲を囲うように用いることで、断熱に加え気密性も向上させることができ、冷却による内部結露の現象を低減することができる。光源はレーザで説明したが、これに限るものではなく、ＬＥＤやＩＰＬ光源でもよい。特にＩＰＬ光源の場合は瞬間的な発光による痛みを、冷却したサファイアガラスで緩和することができるので、ＩＰＬの発生エネルギーを大きくして脱毛などの効果を向上させることができる。
【0025】
さらに、接触部材はサファイアガラスで説明したが、これに限るものではなく、一部の光波長をカットするフィルタを備えてもよい。これにより、所望の光効果を得ることができる。説明ではペルチェ素子による冷却について説明したが、これに限るものではなく、熱の向きを正負逆に接続することにより、接触部材を温める、すなわち空気中の熱を銅板のフィンで回収して、ペルチェ素子に吸熱させ、接触部材に放熱することも可能である。これにより、加熱によって血流を増加させるなどの有効な肌処理をすることができる。
【0026】
次に、上記した実施の形態に係る脱毛装置１を提案するに至った実験や理論について説明する。実験機としては、図４に示すＡ機と図５に示すＢ機を使用した。結論として、サファイアガラス２の表面温度を室温より２０度を超える低温とするには、比較評価、理論計算より次の課題解決の必要があることが判明した。
【0027】
対策案１：ペルチェ素子３への電流を増加し、冷却改善して吸熱量を３．２Ｗ以上に増やす。
対策案２：サファイアガラス２の伝熱面積を９９４ｍｍ２に減らす。
対策案３：ヒートシンク内風速を７ｍ／ｓ以上に増やし、熱伝達率を６０Ｗ／ｍ２Ｋに増やす。
対策案４：ヒートシンク４の材料見直しでペルチェ素子３の放熱側とフィン４ａの温度差を５Ｋ以下にする。
対策案５：フィン表面積を２３,１３６ｍｍ２に増やす。
対策案６：熱伝導率λが高く、厚みｄｘが薄いサーマルパッドを選定する。
対策案２：サファイアガラス２の伝熱面積を９９４ｍｍ２に減らす。
対策案３：ヒートシンク内風速を７ｍ／ｓ以上に増やし、熱伝達率を６０Ｗ／ｍ２Ｋに増やす。
対策案４：ヒートシンク４の材料見直しでペルチェ素子３の放熱側とフィン４ａの温度差を５Ｋ以下にする。
対策案５：フィン表面積を２３,１３６ｍｍ２に増やす。
対策案６：熱伝導率λが高く、厚みｄｘが薄いサーマルパッドを選定する。
【0028】
以下、このような結論に至った理由を説明する。
【0029】
Ａ機について対策案を検討するに際し、図６に示す懸念点と改善の提案を行った。
【0030】
【0031】
つまり、サファイアガラス２の表面温度については、ファン５の配置とサファイアガラス２の寸法が大きく影響し、その他は影響が小さい。従って、影響が大きいパラメータを改善することが最も必要であることが判明した。
【0032】
ペルチェ素子３は、Ａ機の方がサファイアガラス２の表面温度が低くなるが、ペルチェ素子３の発熱が小さいことによる。また、部品組み合わせの影響が大きく、単にペルチェ素子３の電流値を変えるだけでは不十分で、同時にサファイアガラス２の寸法、冷却構成も見直す必要があることが判明した。
【0033】
先ず、吸熱側の改善について説明する。
【0034】
周囲の空気温度（例えば室内温度）とサファイアガラス２の表面温度との差をサファイアガラス２の表面温度差ΔＴｓで示すと、サファイアガラス２の表面温度差ΔＴｓ=（吸熱量Ｑｃ／（伝熱面積Ａ×２．５１×係数Ｃ））０．８×高さＬ０．２で示される。よって、Ｂ機については、対策案１：ペルチェ素子３への電流を増加し、冷却改善して吸熱量を３．２Ｗ以上に増やし、対策案２：サファイアガラス２の伝熱面積を９９４ｍｍ２に減らす対策を取る。
【0035】
Ｂ機の吸熱量Ｑｃは、図９に示すグラフより、ペルチェ素子３の電流値を０．９程度にすれば３．２Ｗが得られる。
【0036】
Ｂ機のサファイアガラス２の伝熱面積Ａは、ガラス寸法ＷＨＤ=３０×１１×１５（ｍｍ）とすれば、前後左右４面を合計して０．０００９９４４ｍ２（=９９４ｍｍ２）にできる。上記式での高さＬ（Ｈ）は、１１ｍｍである。Ａ機のサファイアガラス２の伝熱面積Ａは、ガラス寸法ＷＨＤ=３２×３２．６×３（ｍｍ）であり、前後左右４面を合計して０．００２２８２ｍ2である。上記式での高さＬ（Ｈ）は、３２．６である。
【0037】
係数Ｃの値は、Ａ機、Ｂ機共に図１０より０．５６である。
【0038】
これらより、吸熱側では図８に示す結果が得られた。
【0039】
次に、放熱側の改善について説明する。
【0040】
ファン５の風が有効にヒートシンク４に流れておらず、又、ヒートシンク４の表面積が小さいため、これを改善する必要がある。強制対流の熱伝達率の概算式では、熱伝達率=３．８６×√（ヒートシンク内風速Ｖ／フィン長さＬＦ）で示される。ふくしゃ熱は無視する。よって、Ｂ機では、対策案３：ヒートシンク内風速を７ｍ／ｓ以上に増やし、熱伝達率を６０Ｗ／ｍ２Ｋ（実験結果では、５９．５Ｗ／ｍ２Ｋ）に増やす対策を取る。
【0041】
放熱量Ｑｈ=熱伝達率×（ヒートシンク表面温度－室温）×表面積で示される。よって、対策案４：ヒートシンク４の材料見直しでペルチェ素子３の放熱側とフィン４ａの温度差を５Ｋ以下にし、対策案５：フィン表面積を２３,１３６ｍｍ２に増やす対策を取る。
【0042】
ここで、フィン４ａの表面積をＡＦ平方メートル、フィン４ａの風を流す実質長さをＬＦメートル、排気口１０ｂから排気される風速をＶメートル／秒とし、ペルチェ素子３に発生させる熱量をＱｃ、Ｑｃを発生させるためにペルチェ素子３に供給する熱量をＱｄで表し、（ヒートシンク表面温度－室温）をヒートシンク４の表面温度差ΔＴｈとすると、ΔＴｈ=（Ｑｃ＋Ｑｄ）／（３．８６×√（Ｖ／ＬＦ）×ＡＦ）の式となる。ヒートシンク４の表面温度差ΔＴｈの値を小さく設定できれば、放熱性能が良い構造が得られる。
【0043】
ペルチェ素子３に流す電流値は、０．９であるため、図１１より、Ｂ機では放熱量Ｑｈが１３．８程度になり、Ａ機では放熱量Ｑｈが６.０程度になる。
【0044】
Ａ機では、ヒートシンク４は、寸法１５.３ｍｍ×１８ｍｍのフィン４ａが１８枚間隔を置いて配置された構造である。Ａ機では、ファン５単品風速の１５％しか利用できていない。ヒートシンク４の表面温度は、Ｂ機より高くて冷却不十分であった。
【0045】
Ｂ機では、ヒートシンク４は、寸法２０．５ｍｍ×２０．９ｍｍのフィン４ａが２７枚間隔を置いて配置された構造である。Ｂ機では、ファン５単品風速の８０％を利用できている。ヒートシンク内風速は、Ａ機の６．４倍、熱伝達率は、Ａ機の２．３倍、フィン表面積は、Ａ機の２．３倍、放熱量は、Ａ機の２．３倍であった。
【0046】
これらより、放熱側では図１２に示す結果が得られた。
【0047】
次に、温度勾配、サーマルパッドの選定について説明する。
【0048】
Ｑ：熱通過量（Ｗ）、Ａ：断面積、λ：熱伝導率、ｄｘ：パッド厚み（距離）とすると、温度差ｄｔ＝－（Ｑ／Ａ）×（ｄｘ／λ）で示される。熱通過量Ｑは、図１３より、Ｑ＝Ａ・λ・（Ｔｈ－Ｔｃ）／ｄｘである。ただし、Ｔｈは表面温度、Ｔｃは通過後の温度とする。
【0049】
従って、対策案６：熱伝導率λは高く、厚みｄｘが薄いサーマルパッドを選定する。Ｂ機の吸熱側に、熱伝導率λ：１２Ｗ／ｍｋ又は６Ｗ／ｍｋ、パッド厚み：１ｍｍ又は２ｍｍのものをそれぞれ使用し、その際の温度差ｄｔを測定した。図１４は、その結果である。
【0050】
図１４より、熱伝導率λ、パッド厚みｄｘの異なるサーマルパッドを使用しても、ペルチェ素子３の吸熱量Ｑｃ、放熱量Ｑｈはあまり変わらないので、効果は限定的であることが判明した。
【0051】
以上より、図１５に示すように、Ａ機のデータは理論計算、パラメータ設計、シミュレーション技術の活用に疑問があるが、Ｂ機のデータは理論計算、パラメータ設計、シミュレーション技術に活用可能であることが判明した。従って、所望の吸熱性能と放熱性能を確保する構造を開発することによって、肌面に接触する接触面の温度を周囲の空気温度（室温）よりも２０度を超える低温にできる肌処理装置が実現可能である結論に至った。
【0052】
以上、実施の形態について詳述したが、特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された範囲内において、種々の変形及び変更が可能である。また、前述した実施形態の構成要素を全部又は複数を組み合わせることも可能である。
【0053】
なお、以上の実施形態に関し、さらに以下の付記を開示する。
（付記１）
（１）対象物に接触させる接触面を含む接触部材と、前記接触部材から熱を吸収するように構成した熱吸収手段と、前記熱吸収手段で吸収した熱を放熱するように構成した放熱手段とを備え、前記接触部材は、前記接触面に対向する対向面と、前記接触面の一方の端から前記対向面の一方の端までの表面を構成する側面とをさらに備え、前記接触面、前記対向面、前記側面の実質的合計面積をA平方メートルで表し、前記接触面の実質的高さをＬメートルで表し、前記熱吸収手段の吸熱量をＱｃワットで表すとき、（吸熱量Ｑｃ／（伝熱面積Ａ×２．５１×０．５６））０．８×高さＬ０．２が、２０を超えるように構成したことを特徴とする。
（２）上記（１）の構成において、前記接触部材を含んで構成する本体外郭を備え、前記対向面、前記側面の少なくとも一方は、前記本体外郭と断熱手段を介して保持する構成としたことを特徴とする。
（３）上記（２）の構成において、前記断熱手段の熱伝導係数は、前記接触部材の熱伝導係数より小さいことを特徴とする。
（４）上記（１）の構成において、前記吸熱量Ｑｃワットを発生するときに供給熱量としてＱｄワットを要する前記熱吸収手段と、前記放熱手段の一部を構成する複数のフィンと、前記フィンに風を当てる送風手段と、前記本体外郭の一部に構成した排気口とを備え、前記フィンの表面積をＡＦ平方メートル、前記フィンの風を流す実質長さをＬＦメートル、前記排気口から排気される風速をＶメートル／秒で表すとき、（Ｑｃ＋Ｑｄ）／（３．８６×√（Ｖ／ＬＦ）×ＡＦ）が、１０を超えないように構成したことを特徴とする。
（５）上記（４）の構成において、前記送風手段は、吸い込み口と吐出口とを備え、前記吐出口は、前記フィンに対向して配置したことを特徴とする。
（６）上記（５）の構成において、前記放熱手段は、前記吐出口から吹き出す風を受ける第１の冷却部と、前記吸い込み口に吸込む風を受ける第２の冷却部とを備えたことを特徴とする。
（付記１）
（１）対象物に接触させる接触面を含む接触部材と、前記接触部材から熱を吸収するように構成した熱吸収手段と、前記熱吸収手段で吸収した熱を放熱するように構成した放熱手段とを備え、前記接触部材は、前記接触面に対向する対向面と、前記接触面の一方の端から前記対向面の一方の端までの表面を構成する側面とをさらに備え、前記接触面、前記対向面、前記側面の実質的合計面積をA平方メートルで表し、前記接触面の実質的高さをＬメートルで表し、前記熱吸収手段の吸熱量をＱｃワットで表すとき、（吸熱量Ｑｃ／（伝熱面積Ａ×２．５１×０．５６））０．８×高さＬ０．２が、２０を超えるように構成したことを特徴とする。
（２）上記（１）の構成において、前記接触部材を含んで構成する本体外郭を備え、前記対向面、前記側面の少なくとも一方は、前記本体外郭と断熱手段を介して保持する構成としたことを特徴とする。
（３）上記（２）の構成において、前記断熱手段の熱伝導係数は、前記接触部材の熱伝導係数より小さいことを特徴とする。
（４）上記（１）の構成において、前記吸熱量Ｑｃワットを発生するときに供給熱量としてＱｄワットを要する前記熱吸収手段と、前記放熱手段の一部を構成する複数のフィンと、前記フィンに風を当てる送風手段と、前記本体外郭の一部に構成した排気口とを備え、前記フィンの表面積をＡＦ平方メートル、前記フィンの風を流す実質長さをＬＦメートル、前記排気口から排気される風速をＶメートル／秒で表すとき、（Ｑｃ＋Ｑｄ）／（３．８６×√（Ｖ／ＬＦ）×ＡＦ）が、１０を超えないように構成したことを特徴とする。
（５）上記（４）の構成において、前記送風手段は、吸い込み口と吐出口とを備え、前記吐出口は、前記フィンに対向して配置したことを特徴とする。
（６）上記（５）の構成において、前記放熱手段は、前記吐出口から吹き出す風を受ける第１の冷却部と、前記吸い込み口に吸込む風を受ける第２の冷却部とを備えたことを特徴とする。
【符号の説明】
【0054】
１ 脱毛装置
２ サファイアガラス（接触部材）
２ａ 接触面
２ｂ 対向面
２ｃ 側面
３ ペルチェ素子（熱吸収手段）
４ ヒートシンク（放熱手段）
４Ａ 第１の冷却部
４Ｂ 第２の冷却部
４ａ フィン
５ ファン（送風手段）
５ａ 吸い込み口
１０ 本体外郭
１０ｂ 排気口
２ サファイアガラス（接触部材）
２ａ 接触面
２ｂ 対向面
２ｃ 側面
３ ペルチェ素子（熱吸収手段）
４ ヒートシンク（放熱手段）
４Ａ 第１の冷却部
４Ｂ 第２の冷却部
４ａ フィン
５ ファン（送風手段）
５ａ 吸い込み口
１０ 本体外郭
１０ｂ 排気口
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
