干发器的制造方法

干发器的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种干发器。本发明描述了用于对干发器中的气流进行改进的各种技术，包括提供层状气流的干发器。在另一种变型实施方式中，干发器具有两个气流通道：一个是热空气通道，另一个是冷空气通道，其中所述冷空气通道围绕在所述热空气通道周围。干发器的喷嘴端设置为使得冷空气通道在热空气通道的前面延伸。这允许干发器靠近，或者放在使用者的头发/头上，而没有烫伤头的风险。本发明还描述了一种具有外置电源的干发器，它减轻了用户握持的外壳的重量。
【专利说明】干发器

【技术领域】
[0001]本发明涉及一种干发器。

【背景技术】
[0002]典型的手持干发器包括手持外壳，该手持外壳具有空气入口，空气出口，以及设置在空气入口和空气出口之间的马达，该马达从空气入口吸入空气，并将空气从空气出口输出。加热元件位于空气入口和空气出口之间的气流中，通常在气流中位于马达的后面。
[0003]在某些现有技术干发器中，马达连接至径向叶轮以轴向地吸入空气，并通过向外推出空气而产生高气压。空气受到外壳的限制，意味着接下来它将被强制通过干发器的空气出口。通过这种技术实现的高气压能够用于分开头发。但是，一个缺点是可以产生湍流空气流，这意味着尽管实现了高压气流，但是基本无法对气流进行控制。本发明提出了这些问题，并考虑了对手持干发器内的气流进行改善的技术。
[0004]安全也是设计这种装置时要考虑的一个重要方面，如果在没有对加热的空气进行适当分散的情况下用加热元件进行加热，则加热元件可以成为潜在的危险，存在干发器的某些部件或加热元件可能会过度加热的风险。本发明进一步考虑了这些问题。
[0005]此外还考虑了减轻干发器重量的措施。这对专业理发师以及家庭用户特别有利，可以避免用户长时间握持干发器时感到疲劳。


【发明内容】

[0006]根据本发明的一个方面，提供了一种干发器，该干发器包括:
[0007]外壳，该外壳具有空气入口和空气出口；
[0008]气流组件，该气流组件用于产生从所述空气入口到所述空气出口的气流，使得该气流在所述外壳内基本上是轴向的；
[0009]加热元件，该加热元件位于所述空气入口和所述空气出口之间的所述气流中；以及
[0010]层状元件，该层状元件位于所述加热元件和所述空气出口之间，该层状元件设置为对由所述加热元件引入到轴向气流中的任何干扰进行补偿，
[0011]因此，来自所述空气出口的气流基本上是层状的。
[0012]当流体(在这种情况下是空气)在层与层之间不存在干扰的情况下在平行层中流动时产生层流。如同下面所详细解释的那样，干发器部件的设置允许产生加热的且层状的气流，并将该气流保持在离干发器一定距离处。这意味着不需要传统干发器的高压空气输出(在传统干发器中，输出的气流会分散)。对热气流进行集中的能力意味着可以将热空气高效地送入头发中，获得快速干发器，同时还提供造型能力。
[0013]气流组件可以包括导管式轴向叶轮以提供增加的体积流率(volumetric flowrate)，与现有干发器上使用的传统径向叶轮相比，该导管式轴向叶轮形成改善了的均匀气流。通过产生基本上均匀的轴向空气，轴向叶轮有利于产生层状气流输出。该均匀的气流接下来被驱动穿过位于加热元件和出口之间的层状元件，从而不带任何交叉气流或湍流地产生层状的/流线型的气流。由于产生了可控的狭窄的热气流，因此特别有助于进行造型，该可控的狭窄的热气流允许发型师对产生的气流进行准确定位，从而改善头发造型。
[0014]气流组件包括由马达驱动的轴向叶轮。这些部件可以是独立的，或者可以形成整体式风扇和马达组件。整体式风扇和马达组件可以包括同心地围绕驱动轴安装的马达和具有多个叶片的轴向叶轮，所述叶片绕马达沿径向延伸并连接至驱动轴以驱动所述叶片。该马达可以是直流(DC)无刷马达。
[0015]在实施方式中，整体式风扇和马达组件还可以包括风扇和同心地围绕所述风扇的旋转轴安装的马达，其中该风扇包括轴向叶轮，该轴向叶轮具有围绕马达径向延伸的多个叶片。马达还可以包括轭和连接至所述轭的磁铁。磁铁与定子组件交互，并在被电流驱动时旋转。磁铁连接至轭和连接至轭的叶片(在某些实施方式中，叶片直接安装在轭上)。这样就不再需要从驱动轴到单独风扇的任何进一步的连接。
[0016]因此，根据本发明的另一个方面，提供了一种干发器，该干发器包括:
[0017]外壳，该外壳具有空气入口和空气出口；
[0018]气流组件，该气流组件产生从所述空气入口到所述空气出口的气流，使得该气流在所述外壳内基本上是轴向的；
[0019]加热元件，该加热元件位于所述空气入口和所述空气出口之间的所述气流中；
[0020]其中所述气流组件是整体式风扇和马达组件，该整体式风扇和马达组件包括同心地围绕驱动轴安装的马达和具有多个叶片的轴向叶轮，所述叶片绕马达径向延伸，并连接至驱动轴以驱动所述叶片。
[0021]这种整体式风扇和马达组件可以作为单独单元生产，然后方便地插入到干发器外壳中。所述整体式风扇和马达组件可以设置在导管内，该导管的至少一部分是圆柱形的。风扇组件具有自己的导管装置意味着干发器外壳可以形成为一个或多个不同的形状而不影响通过加热空气通道/出口的气流。多个护板(strake)可以从导管的内表面延伸，从而减少干发器外壳内的循环气流。因此，所述导管还能够有助于确保层流。
[0022]层状元件可以包括细长管阵列。
[0023]根据本发明的另一个方面，提供了一种包括细长管阵列的层状元件，该层状元件插入到干发器外壳的出口中以产生层状气流。
[0024]所述管阵列位于加热元件和出口之间，从而不带任何交流或湍流地产生层状的/流线型的气流。这特别有助于进行造型，因为产生了可控的狭窄的热空气流，允许发型师对产生的气流进行准确定位，从而改善头发造型。
[0025]所述通道的至少一部分可以具有匹配的横截面，从而均匀地形成层状气流。所述通道的至少一部分可以具有六边形的横截面。在变型实施方式中，所述通道的至少一部分可以具有正方形的横截面或圆形的横截面。
[0026]所述管阵列可以由硅橡胶，金属或塑料形成。由硅橡胶形成是特别有利的，因为硅橡胶的导热性差。这意味着硅橡胶管阵列升温比金属少得多，从而降低用户烫伤他们的头/头发的风险。这些管的长度范围是大约0.5cm到2cm。
[0027]管阵列可以形成为从正面看时像网格或格栅的结构。该结构也可以是可移除的和/或可互换的，这在用户需要更分散的气流时是理想的。
[0028]干发器还可以包括喷嘴，该喷嘴具有与干发器外壳的出口匹配的入口和横截面基本上为矩形的出口。喷嘴的形状可以设置为使得该喷嘴的横截面从喷嘴入口到喷嘴出口逐渐变化，从而使对喷嘴内气流的干扰最小化。所述出口是基本上平面的/更扁平的出口，以提供“气刷”，即基本上扁平的气流。所述入口的横截面积基本上对应于-举例来说-干发器的喷嘴区域前面的基本上圆形区域的横截面积。所述出口的横截面的面积可以基本上类似于所述入口的横截面积，但是实际上入口可能更大。如同上面所解释的那样，使用了轴向叶轮，且因为产生的气流的低压，所以减少通过喷嘴的气流不会对性能产生负面影响。
[0029]干发器外壳的出口可以包括热空气出口和冷空气出口，该干发器外壳可以包括热空气通道和冷空气通道，通过所述热空气通道的空气从入口被吸入，经过加热器到达所述热空气出口，而通过所述冷空气通道的空气从入口被吸入后，到达所述冷空气出口而不经过加热器。冷空气通道的形式可以是外部导管，该外部导管围绕在热空气通道周围(circumscribes the hot air channel)。
[0030]冷空气通道可以具有多个护板，所述护板位于空气出口的出口处，并延伸到第二气流通道中。这些护板对冷空气流进行控制，使分散最小化，可以帮助提供层状气流，并且(在第二气流通道设置为围绕在第一空气通道周围时)使冷空气流围绕加热空气形成护罩，从而进一步帮助保持层状气流。
[0031 ] 第二空气通道还可以在第一空气通道前面延伸，这特别有利于防止干发器出口烫伤它所接触到的任何东西。
[0032]所述出口优选设置为一个出口围绕另一个出口。所述出口可以设置为排出气流，使得排出的气流基本上是同心的(即，沿着相同的方向排出)，这使得气流的混合最小化。这使得热气流和冷气流之间的干扰最小化，由此使热气流和冷气流之间的湍流和混合最小化。这样做的效果是至少从热空气出口排出层状气流。
[0033]第一气流通道提供加热空气，第二冷空气通道在某些实施方式中可以围绕在热(第一)气流通道周围。在使用喷嘴的情况下，第一气流通道和第二气流通道延伸到喷嘴中。喷嘴可以设置有在第一(热)空气出口前面延伸的冷(第二)空气出口，这意味着喷嘴附件可以非常靠近人的头部或者放在人的头上，而不烫伤头部，同时保持热气流，该热气流以与冷空气具有最小交互的方式被保持为层状气流。第二冷空气出口可以在热空气出口前面延伸，距离热空气出口 2mm或更多。
[0034]层状气流从(干发器外壳和/或喷嘴的)热空气出口排出。在某些实施方式中，(干发器外壳和/或喷嘴的)冷空气通道也可以是层状的。冷空气出口基本上平行于加热器空气出口，这意味着气流沿着相同方向排出，使加热器气流的分散最小化。第二出口形成环形气流，该环形气流笼罩从第一空气出口产生的加热空气，帮助加热器气流保持层流。这与在喷嘴中混合两个气流的许多现有干发器不同。
[0035]第一出口和第二出口可以设置为一个出口围绕另一个出口，从而产生基本上独立的气流，两个气流沿着相同方向集中，从而使相互混合最小化。
[0036]第二出口可以包括延伸到所述气流中的多个护板，所述护板设置为将气流引导出所述第二出口，从而提供基本上平面的冷空气流以笼罩来自第一出口的加热空气。
[0037]风扇组件还可以包括安装在马达组件内的马达控制器，该马达控制器配置为对所述轴向叶轮进行控制。所述控制可以包括控制风扇的速度，并且包括一个或多个可变速度等级，例如关闭，满功率，中间功率，以及一个或多个其它中间等级。所用的直流马达可以是较小尺寸就能够提供较高性能的无刷直流马达。可以使用无刷直流马达在不增加外壳尺寸的情况下提供闻功率。
[0038]控制器可以与所述叶轮共轴地安装在所述马达组件中，甚至可以直接安装在马达上，不需要将控制器设置在外壳中别的地方。这还意味着风扇组件单元可以独立于干发器的其它部件来进行生产和测试。
[0039]在实施方式中，加热器由交流(AC)电源供电，直流马达相应地需要直流电源，因此干发器还可以包括电源适配器，该电源适配器包括用于驱动至少直流马达的交流到直流转换器。所述电源适配器可以位于手持外壳的外部，从而避免将电源适配器(该电源适配器可以包括开关模式电源)设置在用户手持的干发器的部分中。交流电和直流电接下来通过电源线输送至干发器的手持外壳部分。
[0040]为降低从电源适配器延伸至干发器外壳的电源线的重量，电源适配器可以配置为通过组合每个交流电源和每个直流电源的各自的一个或多个信号线路(signal rails)来向手持外壳提供交流电源和直流电源。这意味着不再使用四芯电源线(交流电源的带电线和中性线，以及直流电源的正供电线路(positive rail)和负(或0V)供电线路(negativerail))，而是可以共享这些线路中的一个，从而能够使用传统的三芯电源线。
[0041]交流电源的中性信号线路可以连接至直流信号线路中的一个，特别是V-/0V线路，从而提供共享的中性电源线路，允许使用三芯电源线。
[0042]干发器(优选电源)还可以包括控制器，该控制器配置为检测所述直流马达的启动，干发器配置为响应于检测到该启动而对加热元件供电。换句话说，控制器可以在检测/感测到直流电流被提供以使风扇旋转之前防止将交流电源提供给加热器，从而防止干发器外壳过热。
[0043]作为安全措施，只有在风扇马达转动的情况下，市电交流电压才能够提供给干发器(dryer)。这确保了在向加热器供电之前强制空气吹过加热元件。在风扇未打开的情况下，加热器可能会过热，成为安全隐患。电源通过检测正在从直流(例如，+12V直流)线通过的电流而检测风扇马达是否打开。
[0044]通过检测马达电流，电源内的电子器件随后打开机械继电器。相对于传统干发器，包含继电器开关带电连接(relay-switched live connect1n)的干发器更能够提供重要的安全改进。
[0045]为了改善气流，风扇组件还可以包括与所述叶轮同轴地安装在风扇组件中的鼻锥，该鼻锥有助于将空气向着风扇轴引导，并保持均匀的气流。
[0046]根据本发明的另一个方面，提供了一种具有手持外壳的干发器，该干发器包括:空气入口和空气出口 ；马达组件，该马达组件位于所述空气入口和所述空气出口之间，以从所述空气入口吸入空气，并将空气从所述空气出口排出，其中所述马达组件包括直流供电的马达；加热元件，该加热元件位于所述空气入口和所述空气出口之间的气流中；以及电源控制器，该电源控制器配置为在检测到所述直流供电的马达被启动时响应而启动所述加热元件。
[0047]按照惯例，干发器包括热熔断器(例如，双金属热熔断器)以在干发器过热的情况下断电。举例来说，所述过热可能由马达/风扇故障引起，这意味着加热元件正在加热静态空气，而非它上面吹过的空气。
[0048]通过包括直流供电的部件和交流供电的部件，本发明提供通过检测马达电流而进一步改进安全措施的特征。控制器/电源单元可以随后在检测到直流电流被提供给直流风扇/马达时响应而启动加热器(以及任何其他交流供电的部件)。接下来可以通过启动(例如)继电器以开启开关带电连接来对加热器供电。
[0049]与传统干发器相比，该继电器开关带电连接提供了重要的安全改进，因为它在未产生任何气流的情况下防止加热器被打开。
[0050]所述检测可以包括使用电流传感器(例如，电流检测电阻)来检测直流供电马达的启动。交流电源的输送可以包括使用位于电源和被供电加热元件之间的继电器，该继电器在检测到向直流输送电源时响应而被控制器启动。这样做的一个特别优点是可以在干发器的外部电源中(靠近电源转换(交流到直流)发生的地方)实现直流检测和交流继电器。这意味着，能够将电源完全从干发器外壳移除，进一步提高安全性。
[0051]在另一个变型实施方式中，可以在手持外壳中设置光学传感器，该光学传感器被用于检测风扇的旋转。当未发生旋转(或旋转不够)时，控制器可以防止交流继电器的启动。
[0052]继电器可以由连接至继电器的晶体管开关启动。继电器上可以跨接有保护二极管，以保护晶体管免受继电器关闭时产生的任何电流尖峰。
[0053]根据本发明的另一个方面，提供了一种干发器喷嘴，该干发器喷嘴包括:
[0054]喷嘴外壳，该喷嘴外壳具有第一喷嘴入口和第二喷嘴入口，以及第一喷嘴出口和第二喷嘴出口；
[0055]第一气流通道，该第一气流通道位于所述第一喷嘴入口和所述第一喷嘴出口之间；和
[0056]第二气流通道，该第二气流通道位于所述第二喷嘴入口和所述第二喷嘴出口之间；
[0057]其中所述第二空气出口至少基本上围绕在所述第一空气出口周围；
[0058]其中所述第一空气入口基本上是圆形的，所述第一空气出口基本上是矩形的。
[0059]可以在围绕在第一出口周围的第二出口中提供护板，以控制离开喷嘴的气流。当连接至干发器时，第一出口通常接收加热的气流，围绕的外部第二空气通道通常(从未直接通过加热元件的空气中)接收冷气流。这些护板可以帮助控制气流，使冷气流沿着与加热气流从第一空气出口排出的方向相同的方向排出，从而使湍流的引入最小化。这特别可以用于笼罩从内部第一气流产生的任何气流，并帮助防止该内部气流的任何分离/分散。
[0060]可以保持入口相对于出口的横截面积。通过保持该横截面积，可以使气流(特别是通过内部第一气流通道的气流)的特性的任何改变最小化，由此保持入口处接收的气流中的所有层流效应。形状变化可以是逐渐的，并且该形状变化由内部弯曲壁提供，从而使对流经一个或两个通道的空气的干扰最小化。
[0061]根据本发明的另一个方面，提供了一种干发器，该干发器包括根据本发明随后描述的方面的喷嘴。该喷嘴可以从干发器拆卸，或者永久性地固定。喷嘴甚至可以形成干发器外壳的一部分。
[0062]本发明还描述了一种头发造型装置，该头发造型装置具有包括头发造型工具的手持外壳，其中所述头发造型装置包括位于所述手持外壳外部的电源适配器，该电源适配器被配置为从交流输入产生直流电源，并被配置为向所述手持外壳输送交流电和所述直流电，并且其中所述电源适配器被配置为通过组合每个所述交流电源和每个所述直流电源的各自的一个或多个信号线路来输送所述交流电和所述直流电。
[0063]通过共享信号线，电源信号线的数量从四根减少到三根。这减轻了从电源适配器延伸至干发器外壳的电源线的重量(可以降低多达25%的重量)，同时仍然允许电源适配器向手持外壳输送交流电和直流电。这是通过组合每个交流电源和每个直流电源的各自的一个或多个信号线路来实现的。这意味着不再使用四芯电源线(交流电源的带电线和中性线，以及直流电源的正供电线路和负(或0V)供电线路)，而是可以共享这些轨的一个，从而能够使用传统的三芯电源线。
[0064]交流电源的中性信号线路可以连接至直流信号线路中的一个，特别是V-/0V轨，从而提供共享的中性电源线路。
[0065]上述方面的实施方式中描述的一个或多个特征可以互换，并应用于其他实施方式。

【专利附图】

【附图说明】
[0066]为了更好地理解本发明，并显示如何实现本发明，仅通过举例的方式对附图进行参考，在这些附图中:
[0067]图1是具有喷嘴附件的干发器；
[0068]图2是不具有喷嘴附件的图1所示的干发器；
[0069]图3a是图1所示干发器的横截面图；
[0070]图3b图1所示干发器的部件的示意图；
[0071]图4是图1所示干发器的整体式加热器和风扇组件的透视图；
[0072]图5是图4所示整体式风扇/马达组件的透视图；
[0073]图6a和图6b是图1所示干发器的层状元件的细节；
[0074]图7a和图7b是图1所示喷嘴附件的细节；
[0075]图8是具有外置电源单元的干发器；
[0076]图9是图8所示外置电源单元的框图；
[0077]图10是用于加热器的交流电源开关电路的例子；
[0078]图11是外置电源的细节，该外置电源包含交流电源开关电路，开关模式电源，以及向干发器提供共享中性/直流电源的电路；
[0079]图12a是来自图1所示干发器的层状气流输出的烟雾图；
[0080]图12b是用于对头发进行造型的层流输出；
[0081]图13a至图13d是图5所示整体式风扇/马达组件的进一步的细节。

【具体实施方式】
[0082]图1至图7b显示了干发器10，该干发器具有连接到它上面的喷嘴20。如同下面更详细地解释的那样，干发器的各种部件(包括喷嘴附件)相互配合以确保该干发器的输出基本上是层流的形式。当流体(在该情况下是空气)在层与层之间不存在干扰的情况下在平行层中流动时产生层流(流线型流动)。这实质上减少了所有形式的流体漩涡和侧向混合，使湍流最小化。如图12a所示，所有部件的设置意味着层流被保持在距离喷嘴多达20至30cm的地方。如图12b所示,喷嘴附加装置(nozzle attachment) 20提供集中的气流，允许干发器被用作“气刷”。
[0083]干发器包括壳体(或外壳)12，该壳体12具有入口端16和出口端15，所述入口端16由风扇网罩(finger guard)保护，喷嘴组件20可释放地(releasable)连接至所述出口端15。跟标准干发器一致，把手14从壳体12延伸，以允许用户抓握干发器。如图3a和图3b所示，所述壳体容纳整体式风扇/马达组件50，该整体式风扇/马达组件50用于产生从入口端到出口端穿过干发器的气流。风扇组件的前面设置有鼻锥48，风扇组件50的前面设置有加热器46以加热与加热器46接触的空气。在出口端设置有层状元件70，参考图6a和图6b对层状元件70进行更详细的描述。
[0084]在壳体内有两个气流通道。可以理解的是，这是一个可选特征，也可以为单个热气流提供层流。
[0085]第一气流通道和第二气流通道都通过入口吸进空气，其中，第一气流通道通过内部出口(inner outlet) 34输出热空气,第二气流通道通过外部出口(outer outlet) 34输出未加热的空气。第一气流通道穿过加热器46,因此在壳体内基本上位于中心。第二气流通道包括围绕在加热器46周围的外部导管44。沿着第二气流通道的气流不与加热器接触，因此其温度维持为接近室温。因此，第二气流通道用作绝缘体，以使从加热器到壁的外壳的热传递最小化。如图2所更清晰地显示的那样，干发器的冷空气通道出口 34在内部热空气通道出口 32前面延伸。多个通气护板(air strakes) 35位于冷空气通道中，并至少围绕冷空气通道出口 34。通气护板35是基本上平面的突起(planar pro ject1ns),该突起从内部空气通道的外表面向外延伸并与内部空气通道的外表面形成一定角度。通气护板35帮助控制冷空气出口流，此外还维持冷空气通道的完整性。
[0086]热空气和冷(未加热)空气在喷嘴20中继续相互分离。冷空气通道24延伸穿过喷嘴，并与干发器本体中的冷空气导管/通道44对齐。热空气通道22延伸穿过喷嘴并与穿过加热器46的第一气流通道对齐。因此，喷嘴附加装置20具有两个气流通道。第一内部通道22提供热空气出口，围绕热空气通道24的是提供冷空气出口的冷空气通道。
[0087]如图7a所示，冷空气通道出口在内部热空气通道出口前面延伸。对冷空气通道进行延伸使得干发器(具有或不具有喷嘴组件)能够靠近用户的头而不会烫伤他们的头。此夕卜，如果干发器的出口意外地被放置为与地毯或其他物体接触，冷空气通道能够防止发生任何烧伤损坏。冷空气出口可以在热空气出口前面数毫米处延伸(例如，2mm或更多)，在干发器和喷嘴上都是如此设置。
[0088]需要注意的是，喷嘴中的冷空气出口能够延伸超出喷嘴中的热空气出口，喷嘴内的两个气流很少混合或者不混合。如同上面所揭示的那样，干发器产生的层流延伸多达20cm，冷空气出口的延伸不足以干扰该层流。
[0089]喷嘴20是可拆卸的，允许发型师从一系列不同的喷嘴中进行选择。但是，需要理解的是，在某些变型实施方式中，喷嘴可能固定至干发器并且不能移除。
[0090]图4显示了加热器单元46以及整体式风扇和马达组件50。这两个部件通过一系列固定夹61扣合在一起以形成组合单元60。热空气通道限定为该组合单元内的通道。加热器单元包括位于加热器单元内的加热器元件(未显示)，该加热器元件在空气通过加热器元件时对空气进行加热。这种加热器元件可以为任意的标准设计。如图3b示意性的视图所示，加热器单元可以包括多个平面支撑件，所述平面支撑件近似于轴向对齐，并支撑形成为线形的加热元件。
[0091]图5显示了整体式风扇/马达组件50。如图3b示意性的视图所示，该组件包括风扇45和马达51，风扇45和马达51设置在基本上圆柱形的壳体件47中以形成导管式轴向叶轮风扇。空气通过入口被吸入，并沿着轴向方向被强制通过壳体件47。传统的轴流式风扇基本上包括圆柱形中心毂部分，从中心毂部分径向延伸的多个叶片，以及包围所述叶片的壳体件。驱动马达通过马达轴连接至中心毂部分，从而驱动风扇旋转。在本申请中可以使用这种传统结构。但是，图5和图13a-d中的设置是整体式风扇/马达组件，该整体式风扇/马达组件不需要通过驱动轴连接至单独风扇的单独马达。如图13a-d所示，这是通过将风扇叶片45安装成使它们自己围绕马达部件径向延伸，以及通过将马达部件同心地围绕风扇的旋转轴安装来实现的。整体式风扇/马达组件的一个例子在US6457953中公开，相关申请通过引用结合至此。
[0092]马达51优选为如图13a所不的无刷DC马达(无刷直流马达)。也就是说，马达51优选包括线圈子组件，旋转永久磁铁53(如图13c所示)以及固定电枢(定子)。磁铁53结合到轭上，所述轭也形成壳体，风扇叶片直接安装到该壳体上。该结构不需要将马达通过驱动轴连接到单独的风扇上。电子控制器57取代了有刷DC马达(brushed DC motor)的电刷组件，该电子控制器确保马达保持旋转。无刷马达通常结构紧凑，功率高，与传统AC马达(交流马达)相比具有更高的旋转速度。
[0093]马达和马达控制器57在风扇组件内设置于风扇的轴上，从而控制风扇的旋转速度。举例来说，这可以包括“关闭”，“中速”，“全速”，但是，可以理解的是，也可以提供许多中间速度等级。
[0094]现在参考图13d，风扇组件还包括位于风扇叶片之间的通气孔55。这些通气孔能够冷却马达和控制器，防止过热。风扇叶片可以设置为能够迫使一定量的空气通过这些孔，从而提高冷却性能。
[0095]导管内存在的快速旋转轴向叶轮提供了高体积流量。此外，气流基本上是均匀的，并且基本上是轴向流。如图3a示意性的视图所示，圆柱形壳体件47还包括多个定子49，所述定子是基本上平面的突起，这些突起从壳体件的内表面向内延伸并与壳体件的内表面形成一定角度。产生的所有循环气流都被定子49消除，由此从整体式风扇和马达组件排出基本上层状的气流。
[0096]中心轴向马达在所产生的气流中形成死点。如图5所示，鼻锥48中心地安装在整体式马达/风扇组件的前面，这有助于将空气向着风扇轴引导，并在整个横截面上确保均匀的气流。
[0097]气流在离开整体式马达/风扇组件时基本上是层状的。如图3b所示，第一空气通道中的空气经过加热器单元46中的加热器元件。为了抵消在来自加热器元件的加热空气中引入的任何湍流，在热空气通道出口 32中设置层状元件70。层状元件包括多个管，所述管互相对齐以产生热空气层流输出。
[0098]图6a和图6b显示了层状元件70的细节。层状元件包括互相轴向对齐的管76 (或细长通道)的阵列。通道的轴向对齐迫使进入阵列的空气进入到层状气流中。这些轴基本上垂直于出口的平面对齐，由此层状气流基本上垂直于干发器外壳的轴。如果需要的话，层状气流可以设置成与干发器的轴具有不同角度。
[0099]在所示例子中，管具有六边形横截面。所使用的管可以具有其他横截面形状，并且可以使用混合形状。但是，所述阵列的管之间的死区应该最小，因为所述死区会阻断气流。矩形横截面或正方形横截面的死区最小，但是它们具有尖角，该尖角会增加湍流。对于防止湍流而言，圆形横截面是最优的，但是很显然它会产生死区。六边形结构提供了在减少管内的尖角和减少管之间的死区之间的合理折衷。其他的结构也可以提供相同的益处，包括使用混合形状来使管之间横截面布置面积最大化，使尖角数量最小化。但是，与这种复合结构相比，六边形结构更易于通过诸如注塑这样的工艺来生产。
[0100]层状元件可由金属，塑料或硅橡胶形成。硅橡胶特别有用，因为它能承受较宽的温度范围，并且不会像金属那样摸起来很热，这意味着硅橡胶使用起来更安全。此外，这还意味着层状元件不需要设置在该层状元件前面的防护装置，该层状元件也不需要凹陷到干发器中，即该层状元件可以靠近出口设置。层状元件还可以可移除地安装在外壳内。
[0101]气流在离开层状元件时基本上是层状的，并流入喷嘴(如果附加有喷嘴的话)的内部通道中。喷嘴附加装置20的形状设置为保持均匀的气流，同时使湍流最小化。实现这一目的的最简单方式是使喷嘴出口与外壳出口的形状匹配。但是，这会产生横截面基本上为圆形的气流，这对造型而言不是很有用。因此，喷嘴出口的形式是具有弯曲边缘的基本上细长的矩形(或者扁平的椭圆)，类似于“气刷”。细长的出口形成用于造型的气“刀”。
[0102]如图7a和图7b所示，喷嘴具有热空气通道入口，该热空气通道入口基本上是圆形的，并与干发器的热空气通道出口匹配。喷嘴具有冷空气通道入口，该冷空气通道入口基本上是环形的，并与干发器的热空气通道出口匹配。喷嘴的形状从基本上圆形的入口逐渐变化成基本上矩形的出口，从而使得热气流通道和冷气流通道内的湍流最小化。这是通过使用不具有锐角或阶梯变化的弯曲表面来实现的。
[0103]如图7b所示，冷空气通道24内设置有一系列的护板25，所述护板25可以帮助引导和控制冷气流通过并流出喷嘴。护板25还可以帮助维持冷空气通道的结构完整性。在使用过程中，冷空气通道提供围绕来自喷嘴的输出的热气流的冷空气“护罩”，其进一步限制了热气流的分散，以提供了可控的狭窄的热气流，该狭窄的热气流起到了“气刷”的功能。
[0104]如上所述，风扇组件，加热器单元，层状元件和喷嘴全部相互配合在一起以确保空气输出，特别是热空气输出是层流。应该理解的是，这些元件中的每一个可以单独使用，或者组合使用。在不具有所有的相互配合的元件的情况下，可能无法实现图12b所示的层流，但是可以实现成本，效果和制造问题之间的合理折衷。
[0105]图8至图11显示了一种干发器，该干发器具有外置电源单元以减轻干发器的重量。应该理解的是，该实施方式可以与前述实施方式组合，以产生层状气流。在图8至图11中，干发器90包括干发器手持外壳10 (或前面描述的任何变型)，该干发器手持外壳10通过电源线42连接至外置电源单元44。电源单元通过插头46连接至主电源。电源通过三芯电源线向干发器主体输送交流电及直流电。使用交流电对加热元件供电，使用直流电驱动整体式风扇和马达组件中的直流无刷马达。
[0106]图9是图8所示外置电源单元44的框图。电源包括交流输入和开关模式电源(SMSP)820只有在由直流马达驱动的风扇84被启动时，才使用交流继电器电路86控制输送给加热器元件85的交流电。这提供了一种安全措施，以确保在没有气流的情况下不启动加热器元件，从而防止过热。
[0107]交流(中性)线路(AC rail)和直流(V-/0V)线路(DC rail)在电源单元的输出处组合。这样就不需要四芯电源线，意味着可以使用更轻的传统三芯电源线来从外置电源向干发器提供交流电和直流电。
[0108]图10显示了一种电路的示意图，该电路用于控制对加热器元件的电力输送。该电路被配置为只有在直流风扇被启动的情况下才向加热器供电，从而避免干发器过热的风险。电阻器Rl用作电流检测器，在SWl闭合(这会启动直流马达)时向Ql提供电流检测信号。晶体管Q2进入饱和状态，12V直流电源的大部分被提供给马达继电器。二极管Dl反向地跨接在继电器上，用作缓冲器(snub)，以保护晶体管免受继电器关闭时产生的任何电流尖峰影响。
[0109]图11是图8所示电源单元44的示意图。电路划分为三个元素:开关模式电源电路82，交流继电器电路86和输出电路84，该输出电路84提供共模线路滤波器LF3和共享中性连接端(shared neutral connect1n)。
[0110]在输入侧有交流市电带电连接端(AC mains live)和中性连接端(在英国,标称230Vac)。还提供地线连接以实现更有效的EMI过滤。
[0111]开关模式电源电路在变压器Tl的初级侧(primary side)上包括共模线路滤波器LFl和LF2，从而防止高频干扰。还显示了整流二极管BDl和变压器Tl，所述整流二极管BDl和变压器Tl设置成准谐振反激电路(quasi resonant flyback)以产生直流电源。这可以是适于驱动无刷直流马达的任何直流电压，例如12V直流电。
[0112]通过检测对V+线路的直流电压输送，交流继电器电路(由虚线区域86粗略表示)以与图10所示电路相似的方式运行。在变压器Tl的二级侧上检测到直流电压之后，继电器被启动以连接至带电“L”交流输入(live “L”AC input)和LI。LI随后通过三芯电源线42连接至干发器。
[0113]为减轻电源单元和实际干发器之间的电源线的重量，中性连接线耦合至直流OV输出以提供公共/共享中性输出线路。这意味着只需要三根导线(+12V，0V/中性线组合，以及开关带电电线(switched live),如图11所示)。在干发器组件内，+12V电线用于对风扇马达供电，开关带电电线用于对其他市电电压级部件(例如，加热器线圈和离子发生器)供电。低压12V直流连接端以及市电交流电压相应地连接至干发器的不同部件，二者仅有的重叠是相同导线上的电流回路:直流OV/交流中性线。
[0114]图11所示SMPS82的输出包括共模线路滤波器LF3，以衰减+12V直流输出上的不需要的高频，所述高频可能作为电磁干扰被发射。电路具有两个输出:v+和V-，它们各自通过线路滤波器LF3的单独侧连接至提供直流输出的SMPS。市电交流中性输入N也连接至V-输出(在图11中表示为NI)。由此可以使用包括直流电源轨和交流电源线路(rail)的三芯电源线为干发器供电。
[0115]无疑，本领域技术人员可以想到其他有效的替代方式。应该理解的是，本发明不限于上述实施方式，它包括对于本领域技术人员显而易见的，落入权利要求的精神和范围内的修改。
[0116]在整个说明书和权利要求中，词语“包括”和“包含”以及这些词语的变体，例如“含有”的意思是“包括但不限于”，并且不意味着(并且不)排除其他基团，添加剂，部件，整数或步骤。
[0117]在整个说明书和权利要求中，除非特别说明，单数形式包含了复数形式。特别是当使用不定冠词时，除非特别说明，描述应该理解为涵盖了复数形式以及单数形式。
[0118]连同本发明的特定方面、实施方式或实施例一起描述的特征，整数，特性或基团应该理解为可以应用于此处描述的任何其他方面，实施方式或实施例，除非与它们不相容。
【权利要求】
1.一种具有手持外壳的干发器，所述干发器包括: 空气入口和空气出口； 气流组件，该气流组件位于所述空气入口和所述空气出口之间，从所述空气入口吸入空气，并将空气从所述空气出口排出，其中所述气流组件包括直流供电的马达； 加热元件，该加热元件位于所述空气入口和所述空气出口之间的所述气流中；以及 电源控制器，该电源控制器配置为在检测到所述直流供电的马达被启动时响应而启动所述加热元件。
2.如权利要求1所述的干发器，其中所述气流组件包括整体式风扇和马达组件。
3.如权利要求2所述的干发器，其中所述整体式风扇和马达组件包括同心地绕驱动轴安装的所述直流供电的马达和具有多个叶片的轴向叶轮，所述叶片围绕所述马达径向延伸，并连接至所述驱动轴以驱动所述叶片。
4.如权利要求2或3所述的干发器，其中所述整体式风扇和马达组件包括风扇和同心地围绕所述风扇的旋转轴安装的所述直流供电的马达，其中所述风扇包括轴向叶轮，该轴向叶轮具有围绕所述马达径向延伸的多个叶片。
5.如权利要求4所述的干发器，其中所述马达还包括轭和连接至所述轭的磁铁，并且其中所述多个叶片连接至所述轭。
6.如权利要求3至5中任意一项所述的干发器，其中所述整体式风扇和马达组件设置在基本上圆柱形的外壳内。
7.如权利要求6所述的干发器，其中多个护板从所述圆柱形外壳的内表面延伸，从而减少所述外壳内的循环气流。
8.如前述权利要求任意一项所述的干发器，所述干发器包括层状元件，该层状元件位于所述加热元件和所述空气出口之间，所述层状元件设置为对由所述加热元件引入到轴向气流中的任何干扰进行补偿。
9.如权利要求8所述的干发器，其中所述层状元件包括细长管阵列。
10.如权利要求9所述的干发器，其中所述阵列中的管互相平行。
11.如权利要求9或10所述的干发器，其中所述阵列中的管的至少一部分具有六边形横截面。
12.如权利要求9至11中任意一项所述的干发器，其中所述管阵列由硅橡胶形成。
13.如权利要求9至12中任意一项所述的干发器，其中每个管的长度为0.5到2.0cm之间。
14.如前述权利要求任意一项所述的干发器，其中所述出口包括热空气出口和冷空气出口，所述外壳包括热空气通道和冷空气通道，通过所述热空气通道的空气从所述入口被吸入，经过所述加热器到达所述热空气出口，而通过所述冷空气通道的空气从所述入口被吸入，到达所述冷空气出口。
15.如权利要求14所述的干发器，其中所述冷空气通道形成为外部导管，该外部导管围绕在与所述热空气通道周围。
16.如权利要求14或15所述的干发器，其中所述冷空气通道延伸超过所述热空气通道。
17.如前述权利要求任意一项所述的干发器，其中所述干发器还包括喷嘴，该喷嘴具有与所述干发器外壳的所述出口匹配的入口和横截面基本上为矩形的出口。
18.如权利要求17所述的干发器，其中所述喷嘴的形状设置为使得该喷嘴的横截面从所述喷嘴入口到所述喷嘴出口逐渐变化，从而使对所述喷嘴内气流的干扰最小化。
19.如从属于权利要求14时权利要求17或18所述的干发器，其中所述喷嘴包括热空气通道和冷空气通道，所述热空气通道连接至所述干发器外壳中的所述热空气通道，所述冷空气通道连接至所述干发器外壳中的所述冷空气通道。
20.如权利要求19所述的干发器，其中所述喷嘴的所述冷空气通道延伸超过所述喷嘴的所述热空气通道。
21.如从属于权利要求14或19时前述权利要求任意一项所述的干发器，其中所述喷嘴的所述冷空气通道和/或外壳包括多个护板。
22.如前述权利要求任意一项所述的干发器，所述干发器还包括电源适配器，该电源适配器包括用于驱动至少所述直流马达的交流到直流转换器。
23.如权利要求22所述的干发器，其中所述电源适配器位于所述手持外壳的外部且通过电源线连接至所述手持外壳。
24.如权利要求22或23所述的干发器，其中所述电源适配器被配置为向所述手持外壳输送交流电以及直流电，并且其中所述电源适配器被配置为通过组合每个所述交流电源和每个所述直流电源的各自的信号线路来输送所述交流电和所述直流电。
25.如权利要求24所述的干发器，其中所述交流电源的中性信号线路连接至所述直流信号线路中的一个，特别是所述直流信号线路的OV轨。
26.如前述权利要求任意一项所述的干发器，其中所述控制器被配置为通过检测输送至所述直流马达的直流电流来检测所述直流马达的启动。
27.如权利要求22至25中任意一项所述的干发器，其中所述电源适配器包括所述控制器。
28.如权利要求27所述的干发器，其中所述电源控制器还包括电流传感器以检测所述直流供电的马达的所述启动。
29.如权利要求27或28所述的干发器，其中所述电源控制器还包括连接在电源和所述被供电加热元件之间的继电器，并且其中所述控制器被配置为响应于所述检测而启动所述继电器。
30.如前述权利要求任意一项所述的干发器，其中所述电源控制器还包括连接至所述继电器的晶体管开关，以及跨接至在述继电器上的保护二极管。
31.如前述权利要求任意一项所述的干发器，其中所述加热元件是交流电供电的。
32.如前述权利要求任意一项所述的干发器，其中所述气流组件还包括鼻锥，该鼻锥与所述气流组件同轴安装并位于所述气流组件的下游。
33.一种干发器,该干发器包括: 外壳，该外壳具有空气入口和空气出口 ； 气流组件，该气流组件用于产生从所述空气入口到所述空气出口的气流，使得该气流在所述外壳内基本上是轴向的； 加热元件，该加热元件位于所述空气入口和所述空气出口之间的所述气流中；以及 层状元件，该层状元件位于所述加热元件和所述空气出口之间，所述层状元件设置为对由所述加热元件引入到轴向气流中的任何干扰进行补偿， 从而来自所述空气出口的气流基本上是层状的。
34.如权利要求33所述的干发器，其中所述气流组件包括整体式风扇和马达组件。
35.如权利要求34所述的干发器，其中所述整体式风扇和马达组件包括同心地围绕驱动轴安装的马达和具有多个叶片的轴向叶轮，所述叶片围绕所述马达径向延伸并连接至所述驱动轴以驱动所述叶片。
36.如权利要求34或35所述的干发器，其中所述整体式风扇和马达组件包括风扇和同心地围绕所述风扇的旋转轴安装的的马达，其中所述风扇包括轴向叶轮，该轴向叶轮具有围绕所述马达径向延伸的多个叶片。
37.如权利要求36所述的干发器，其中所述马达还包括轭和连接至所述轭的磁铁，并且其中所述多个叶片连接至所述轭。
38.一种干发器,该干发器包括: 外壳，该外壳具有空气入口和空气出口 ； 气流组件，该气流组件产生从所述空气入口到所述空气出口的气流，使得该气流在所述外壳内基本上是轴向的； 加热元件，该加热元件位于所述空气入口和所述空气出口之间的所述气流中； 其中所述气流组件是整体式风扇和马达组件，该整体式风扇和马达组件包括同心地绕驱动轴安装的马达和具有多个叶片的轴向叶轮，所述叶片绕马达径向延伸并连接至驱动轴以驱动所述叶片。
39.如权利要求35至38中任意一项所述的干发器，其中所述整体式风扇和马达组件设置在基本上圆柱形的外壳内。
40.如权利要求39所述的干发器，其中多个护板从所述圆柱形外壳的内表面延伸，从而减少所述外壳内的循环气流。
41.如权利要求38所述的干发器，所述干发器包括层状元件，该层状元件位于所述加热元件和所述空气出口之间，所述层状元件设置为对由所述加热元件引入到轴向气流中的任何干扰进行补偿。
42.如权利要求33至37和41中任意一项所述的干发器，其中所述层状元件包括细长管阵列。
43.如权利要求42所述的干发器，其中所述阵列中的管互相平行。
44.如权利要求42或43所述的干发器，其中所述阵列中的管的至少一部分具有六边形横截面。
45.如权利要求42至44中任意一项所述的干发器，其中所述管阵列由硅橡胶形成。
46.如权利要求42至45中任意一项所述的干发器，其中每个管的长度为0.5到2.0cm之间。
47.如前述权利要求任意一项所述的干发器，其中所述出口包括热空气出口和冷空气出口，所述外壳包括热空气通道和冷空气通道，通过所述热空气通道的空气从所述入口被吸入，经过所述加热器到达所述热空气出口，而通过所述冷空气通道的空气从所述入口被吸入，到达所述冷空气出口。
48.如权利要求47所述的干发器，其中所述冷空气通道形成为外部导管，该外部导管围绕在所述热空气通道周围。
49.如权利要求47或48所述的干发器，其中所述冷空气通道延伸超过所述热空气通道。
50.如前述权利要求任意一项所述的干发器，其中所述干发器还包括喷嘴，该喷嘴具有与所述干发器外壳的所述出口匹配的入口和横截面基本上为矩形的出口。
51.如权利要求50所述的干发器，其中所述喷嘴的形状设置为使得该喷嘴的横截面从所述喷嘴入口到所述喷嘴出口逐渐变化，从而使对所述喷嘴内气流的干扰最小化。
52.如从属于权利要求47时权利要求50或50所述的干发器，其中所述喷嘴包括热空气通道和冷空气通道，所述热空气通道连接至所述干发器外壳中的所述热空气通道，所述冷空气通道连接至所述干发器外壳中的所述冷空气通道。
53.如权利要求52所述的干发器，其中所述喷嘴的所述冷空气通道延伸超过所述喷嘴的所述热空气通道。
54.如从属于权利要求47或52时权利要求33至53中任意一项所述的干发器，其中所述喷嘴的所述冷空气通道和/或外壳包括多个护板。
55.如前述权利要求33至54中任意一项所述的干发器，其中所述气流组件包括直流无刷马达。
56.如权利要求55所述的干发器，所述干发器还包括电源适配器，该电源适配器包括用于驱动至少所述直流马达的交流到直流转换器。
57.如权利要求56所述的干发器，其中所述电源适配器位于所述手持外壳的外部，并通过电源线连接至所述手持外壳。
58.如权利要求56或57所述的干发器，其中所述电源适配器被配置为向所述手持外壳输送交流电以及直流电，并且其中所述电源适配器被配置为通过组合每个所述交流电源和每个所述直流电源的各自的信号线路来输送所述交流电和所述直流电。
59.如权利要求58所述的干发器，其中所述交流电源的中性信号线路连接至所述直流信号线路中的一个，特别是所述直流信号线路的OV线路。
60.如前述权利要求55至59中任意一项所述的干发器，所述干发器还包括控制器，该控制器被配置为检测所述直流马达的启动，并且其中所述干发器被配置为当检测到所述启动时响应而对所述加热元件供电。
61.如权利要求60所述的干发器，其中所述控制器被配置为通过检测输送至所述直流马达的直流电流来检测所述直流马达的启动。
62.如权利要求60或61所述的干发器，其中所述电源适配器包括所述控制器。
63.一种干发器喷嘴，该干发器喷嘴包括: 喷嘴外壳，该喷嘴外壳具有第一喷嘴入口和第二喷嘴入口，以及第一喷嘴出口和第二喷嘴出口 ； 第一气流通道，该第一气流通道位于所述第一空气入口和所述第一空气出口之间；和 第二气流通道，该第二气流通道位于所述第二空气入口和所述第二空气出口之间； 其中所述第二空气出口至少基本上围绕在所述第一空气出口周围； 其中所述第一空气入口基本上是圆形的，所述第一空气出口基本上是矩形的。
64.如权利要求63所述的干发器喷嘴，其中所述喷嘴的形状设置为使得该喷嘴的横截面从所述喷嘴入口到所述喷嘴出口逐渐变化，从而使对所述喷嘴的所述第一气流通道内的气流的干扰最小化。
65.一种干发器，该干发器包括如权利要求63或64所述的喷嘴。
66.如权利要求65所述的干发器，其中所述喷嘴可以从所述干发器拆除。
67.如权利要求66所述的干发器，其中所述喷嘴与所述干发器形成整体。
【文档编号】A45D20/10GK104411205SQ201380033818
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2013年6月24日 优先权日:2012年6月25日
【发明者】J·J·拉金, T·D·摩尔, R·A·韦瑟利, S·塞耶斯, M·J·布雷迪 申请人:洁美来有限公司