ФЕН ДЛЯ СУШКИ ВОЛОС С ВЫПУСКНЫМ ПРИСПОСОБЛЕНИЕМ ДЛЯ ВОЗДУХА
HAIR DRYER WITH AN OUTLET DEVICE FOR AIR

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к области фенов для сушки волос и, в частности, к выпускному приспособлению для воздуха.
Предпосылки к созданию изобретения
Фен для сушки волос является устройством для сушки волос путем продувки нагретого воздуха по волосам для ускорения испарения воды. Электрический фен обычно содержит корпус со входом для воздуха и выходом для воздуха, вентилятор для генерирования потока воздуха от входа для воздуха до выхода для воздуха и нагревательный элемент для нагрева потока воздуха. Сопла, которые упоминаются так же, как концентраторы, могут помещаться на выходе для воздуха, будучи предназначены, например, для увеличения скорости воздуха в целях укладки волос. Пользователь фена с прикрепленным соплом получает впечатление, что фен с соплом является более «мощным», чем без сопла.
Для быстрой сушки желательна высокая нагревательная мощность. В начале процесса испарения вода, которую удерживают волосы, образует тепловой экран, который предотвращает ухудшение состояния или горение волос или кожи головы. По мере испарения воды ее будет оставаться все меньше в экране. При высоких температурах волосы могут быть повреждены и/или может возникнуть ощущение горения, что может даже привести к фактическому горению. Проблема заключается в том, чтобы добиться быстрой сушки без повреждения волос.
В особенности, при укладке волос щеткой многие пользователи очень сильно приближают к волосам выход для воздуха или сопло. Если оно будет подведено очень близко, например, меньше чем на 2 см, волосы могут (частично) заслонять область выхода воздуха, что значительно уменьшает воздушный поток. Сопло не только влияет на увеличение скорости воздуха, но и создает также сопротивление воздушному потоку. Сопротивление может привести к уменьшению скорости вращения вентилятора и к уменьшению воздушного потока. Уменьшенный воздушный поток соответствует уменьшению массы воздуха, проходящей за единицу времени через нагревательный элемент. В результате, меньшая воздушная масса нагревается до более высокой температуры. Температура воздуха может повыситься до потенциально опасных значений, ведущих к повреждению волос. Действия согласно существующим техническим решениям предполагают приспособление скорости вращения вентилятора и/или мощности нагрева для решения проблемы перегрева.
В патенте США 5790749 описан электрический фен для сушки волос с датчиком, который измеряет температуру волос и контролирует скорость вращения вентилятора и нагревательную мощность нагревательного элемента для того, чтобы предотвратить перегрев и повреждение волос. Когда температура волос становится слишком высокой, скорость вращения вентилятора и нагревательная мощность могут быть уменьшены. Однако решение, предложенное в патенте США 5790749, предусматривает дополнительные усилия по зондированию и контролю схемы. Это ведет к высокой сложности современных фенов для сушки волос и к повышению общей стоимости.
Сущность изобретения
Целью настоящего изобретения является предложение фена для сушки волос, который уменьшает перегрев волос и имеет пониженную сложность и стоимость. Изобретение определяется независимыми пунктами. Зависимые пункты определяют предпочтительные варианты реализации.
В первом аспекте настоящего изобретения представлен электрический фен, который содержит корпус со входом для воздуха и выпускным приспособлением для воздуха, вентилятор для генерирования потока воздуха от входа для воздуха до выпускного приспособления для воздуха и нагревательный элемент для нагревания потока воздуха. Выпускное приспособление для воздуха содержит устройство для изменения потока, предназначенное для изменения потока воздуха на выпускном приспособлении для воздуха в зависимости от давления и/или температуры в корпусе.
В другом аспекте настоящего изобретения представлено сопло для фена, которое содержит устройство для изменения потока воздуха в сопле в зависимости от давления и/или температуры воздуха в сопле. Сопло может быть частью выпускного приспособления для воздуха в электрическом фене для сушки воздуха. Сопло может быть интегральной частью корпуса или же может быть выполнено как отдельная часть, которая может быть прикреплена к фену. Следует отметить, что термин «сопло» может пониматься как любой тип выпускного приспособления для воздуха. «Сопло» в смысле настоящего описания включает также в себя диффузор или удлинитель, который прикреплен к передней части фена.
Вместо контроля скорости вращения вентилятора или мощности нагрева, как представлено в патенте США 5790749, авторы изобретения предлагают альтернативное решение, позволяющее предотвратить перегрев волос. Фен для сушки волос согласно настоящему изобретению содержит корпус с выпускным приспособлением для воздуха, который содержит устройство для изменения потока, предназначенное для изменения потока воздуха на выпускном приспособлении для воздуха в зависимости от давления и/или температуры в корпусе. Вместо электрического контроля скорости вращения вентилятора и мощности нагрева выпускное приспособление для воздуха согласно настоящему изобретению включает в себя дополнительные конструкционные элементы, которые модифицируют воздушный поток. Эти конструкционные элементы, упоминаемые как устройство для изменения потока, изменяют воздушный поток на выпускном приспособлении для воздуха или путем изменения направления потока воздуха, или путем предложения альтернативного пути для потока воздуха. Например, в случае, если препятствие типа щетки с волосами заблокирует отверстие выпускного приспособления для воздуха, воздушный поток может быть отведен от препятствия путем изменения направления потока. Таким образом воздушный поток может свободно обойти препятствие. С другой стороны, устройство для изменения потока представляет дополнительные пути. Например, если один путь блокирован или по меньшей мере блокирован частично, нагретый воздух может выходить через альтернативное отверстие в выпускном приспособлении для воздуха.
Термин «выпускное приспособление для воздуха», применяемый в контексте настоящего изобретения, понимается как часть корпуса фена для сушки волос, предпочтительно в передней части корпуса. Дополнительно сопло является частью выпускного приспособления для воздуха. Выпускное приспособление для воздуха содержит одно или больше выпускных отверстий для воздуха, через которые воздух может покидать корпус. Самым простым примером выпускного приспособления для воздуха является одно выпускное отверстие для воздуха в форме диска, через которое весь воздушный поток от входа для воздуха покидает корпус. С другой стороны, выпускное приспособление для воздуха содержит несколько выпускных отверстий для воздуха. Одно или больше выпускных отверстий для воздуха могут быть помещены на боковой стороне корпуса. Кроме того, выпускное приспособление для воздуха может содержать устройство, направляющее поток, предназначенное для того, чтобы направлять воздушный поток в нужные выпускные отверстия для воздуха. «Сопло», применяемое в контексте настоящего изобретения, может содержать сходные признаки.
Предпочтительные варианты реализации изобретения описаны в зависимых пунктах. Должно быть понятно, что заявленное сопло имеет сходные и/или идентичные предпочтительные варианты реализации в качестве заявленного фена для сушки волос и описанного в зависимых пунктах.
Согласно первому варианту реализации настоящего изобретения, эффективное поперечное сечение выпускного приспособления для воздуха, предназначенное для выпуска воздуха, зависит от давления и/или температуры в корпусе. Термин «эффективное поперечное сечение», применяемый в контексте настоящего изобретения, относится к сумме поперечных сечений или площадей одного или более отверстий выпускного приспособления для воздуха, предназначенных для выпуска воздуха.
Согласно варианту этого варианта реализации, при превышении порогового значения давления и/или температуры автоматически увеличивается эффективное поперечное сечение. Если препятствие (частичное) блокирует отверстие выпускного приспособления для воздуха, воздушный поток, который может покидать выпускное приспособление для воздуха, уменьшается. Уменьшенный воздушный поток соответствует меньшей воздушной массе в расчете на единицу времени, которая проходит через нагревательный элемент. В результате, более низкая воздушная масса нагревается до более высокой температуры. Для того, чтобы предотвратить повреждение волос, площадь выпуска воздуха в выпускном приспособлении для воздуха увеличивается с доведением температуры до значения, превышающего пороговое значение, равное, например, 100°С. Опыты, проведенные заявителем, показывают, что тепловые повреждения волос могут произойти уже при температуре 100°С. При более высоких температурах, достигающих 200°С, возможен сильный ожог волос и кожи головы.
Поскольку площадь выпуска воздуха увеличена путем увеличения эффективного поперечного сечения выпускного приспособления для воздуха, большая воздушная масса проходит через нагревательный элемент и покидает фен. Эта большая воздушная масса может нагреваться только до более низкой температуры при условии, что нагревательная мощность остается неизменной. С другой стороны, выбирают пороговое значение давления. Давление в выпускном приспособлении для воздуха показывает воздушный поток, выходящий из выпускного приспособления для воздуха, и показывает также температуру воздуха.
Выпускное приспособление для воздуха с соплом обычно имеет при нормальной работе ограниченное поперечное сечение для того, чтобы обеспечить быстрый, мощный воздушный поток. При укладке волос щеткой пользователь может слишком приблизить сопло к волосам и заблокировать значительную часть поперечного сечения. В результате, воздушный поток, который покидает корпус через выпускное приспособление для воздуха, уменьшается еще больше. Как показано выше, уменьшенное количество воздуха, которое проходит теперь через нагревательный элемент, нагревается до более высокой температуры. Кроме того, давление в корпусе возрастает, когда препятствие увеличивает сопротивление воздушному потоку. В настоящем варианте реализации устройство для изменения потока в выпускном приспособлении для воздуха изменяет воздушный поток, который покидает выпускное приспособление для воздуха, путем увеличения эффективного поперечного сечения выпускного приспособления для воздуха. В результате, возрастает воздушный поток. При увеличении эффективного поперечного сечения выпускного приспособления для воздуха воздушный поток не ограничивается покиданием выпускного приспособления для воздуха через узкое пространство возле препятствия (например щетки), но располагает путем с большим эффективным поперечным сечением. Нагревательная мощность нагревательного элемента нагревает воздушную массу, проходящую через нагревательный элемент. По мере увеличения воздушного потока и воздушной массы понижается температура воздуха.
В этом примере эффективное поперечное сечение остается неизменным до достижения порогового значения давления и/или порогового значения температуры. В первом примере эффективное поперечное сечение имеет первое значение ниже порогового значения давления и/или порогового значения температуры и второе эффективное поперечное сечение выше порогового значения давления и/или порогового значения температуры. С другой стороны, эффективное поперечное значение имеет первое значение, которое ниже порогового значения температуры и/или порогового значения давления и которое непрерывно возрастает выше указанного порогового значения. При другой альтернативе эффективное поперечное сечение возрастает пошагово по сравнению с указанным пороговым значением.
Согласно другому варианту реализации настоящего изобретения устройство для изменения потока содержит механическую заслонку. Например, механическая створка служит заслонкой, которая по меньшей мере частично закрывает выпускное отверстие для воздуха в выпускном приспособлении для воздуха. При низком давлении створка может быть в закрытом положении, в то время как створка постепенно открывается при увеличении давления. С другой стороны, выходное отверстие для воздуха в выпускном приспособлении для воздуха при низкой температуре закрывает ползун, который отходит назад в открытое положение при более высокой температуре, например тогда, когда температура превышает пороговое значение. Возможно использование любого типа заслонок, включая створки, ползуны или поворотные заслонки. Заслонки могут действовать со складыванием, скольжением или вращательным движением. Не стоит упоминать, что может использоваться любой тип заслонок, и что работа указанных заслонок может быть непрерывной, пошаговой с мелкими шагами или с бинарным изменением между открытым и закрытым состоянием. Механическая заслонка может также комбинироваться с неявляющимися механическими элементами, а также с электрическими, механическими или электромеханическими исполнительными механизмами.
Согласно другому варианту реализации фена для сушки волос согласно настоящему изобретению, устройство для изменения потока содержит также пружинный элемент для приложения к механической заслонке закрывающего усилия, которое противодействует открывающему усилию на механической заслонке, каковое открывающее усилие создается давлением внутри корпуса. В этом конкретном варианте реализации устройство для изменения потока изменяет воздушный поток в выпускном приспособлении для воздуха в зависимости от давления внутри корпуса. Например, в случае, если препятствие (частично) блокирует отверстие в выпускном приспособлении для воздуха, давление в корпусе возрастает. Давление в корпусе создает открывающее усилие, которое нажимает на механическую заслонку. Пружинный элемент устройства изменения давления прилагает закрывающее усилие к механической заслонке, которое стремится закрыть механическую заслонку или удерживать механическую заслонку закрытой, противодействуя открывающему усилию. Когда открывающее усилие, созданное давлением внутри корпуса, превышает закрывающее усилие, механическая заслонка открывается. Как описано выше, открывание механической заслонки может увеличить эффективное поперечное сечение выпускного приспособления для воздуха. Поэтому воздушный поток может (частично) проходить через воздуховод, который открывается заслонкой. Когда воздушный поток покидает корпус, давление внутри корпуса понижается. Когда закрывающее усилие превышает открывающее усилие, заслонка возвращается в закрытое положение. Пороговое значение давления при открытой заслонке может быть задано жесткостью пружины в пружинном элементе.
В альтернативном варианте реализации согласно настоящему изобретению устройство для изменения потока содержит также тепловой исполнительный механизм для управления механической заслонкой, причем указанный тепловой исполнительный механизм приспособлен для изменения его формы в зависимости от температуры. Например, тепловой исполнительный механизм является биметаллической полосой. Биметаллические полосы известны в простых термометрах, в которых биметаллические полосы образуют индикаторы температуры для продвижения температурной шкалы в зависимости от температуры. В настоящем примере механическая заслонка может управляться биметаллической полосой. При возрастании температуры внутри корпуса деформация биметаллической полосы вызывает открывание механической заслонки. Например, биметаллическая полоса демонстрирует сгибающее движение и механическая заслонка непосредственно соединяется с биметаллической полосой. С другой стороны, биметаллическая полоса вызывает толкающее или тянущее движение, которое передается затем на механическую заслонку дополнительными механическими свойствами. С другой стороны, тепловой исполнительный механизм является элементом, который удлиняется при повышении температуры, и наоборот, укорачивается при понижении температуры. Это движение также может быть преобразовано в открывание или закрывание механической заслонки. Пороговое значение температуры для открывания заслонки зависит от характеристик биметаллической полосы.
Согласно альтернативному варианту реализации, фен для сушки волос содержит также датчик давления и/или датчик температуры и электромеханический исполнительный механизм для управления изменяющим поток устройством.
Согласно другому варианту реализации настоящего изобретения, выпускное приспособление для воздуха содержит основной выход для воздуха и обходной выход для воздуха. Обходной выход для воздуха является альтернативным для основного выхода путем для воздушного потока, позволяющим покидать выпускное приспособление для воздуха. Обход может быть приведен в действие путем увеличения давления в корпусе, например, при блокирования выхода для воздуха. С другой стороны, обходной выход для воздуха может быть приведен в действие путем повышения температуры внутри корпуса.
Обходной выход для воздуха может быть размещен в любой части выпускного приспособления для воздуха, иной, чем основной выход для воздуха. В качестве примера электрического фена для сушки волос обходной выход для воздуха может быть размещен в основной части корпуса или на сопле. В любом случае обходной выход для воздуха предпочтительно размещается рядом с основным выходом для воздуха, т.е. он является частью выпускного приспособления для воздуха.
Согласно другому варианту реализации фена, обходной выход для воздуха приспособлен для действия в качестве предохранительного клапана. Термин «предохранительный клапан» относится к устройству, которое гарантирует, что температура и/или давление внутри системы не превышают заданного порогового значения и приспособлено для выпуска, например, струи воздуха из корпуса. Этот путь дополнительного выпуска гарантирует, что температура и/или давление в корпусе возвращаются к значению, которое ниже указанного порогового значения.
Согласно другому варианту реализации фена для сушки волос, обходной выход для воздуха содержит механическую заслонку, причем механическая заслонка приспособлена для работы с обходным выходом. В этом примере механическая заслонка по меньшей мере частично закрывает обходной выход для воздуха. В одном варианте реализации основной выход для воздуха не содержит механическую заслонку, и только обходной выход для воздуха содержит механическую заслонку. С другой стороны, и основной выход, и обходной выход для воздуха содержат механическую заслонку. Кроме того, обходной выход для воздуха может содержать несколько механических заслонок, или же одна заслонка может применяться на нескольких обходных выходах для воздуха, или на обходном выходе для воздуха и основном выходе для воздуха.
Согласно альтернативному варианту реализации настоящего изобретения, обходной выход для воздуха приспособлен для направления нагретого воздуха по существу в направлении основного выхода для воздуха. Этот вариант реализации особенно желателен для того, чтобы избежать бесполезной траты нагревательной мощности. Вместо уменьшения нагревательной мощности нагревательного элемента, как предлагалось ранее, этот вариант реализации согласно настоящему изобретению сохраняет нагревательную мощность и распределяет нагретый воздух через обходной выход для воздуха. Даже в случае, если основной выход для воздуха может быть закрыт, например волосами на щетке, нагретый воздух, который выходит в направлении основного выхода для воздуха, служит для сушки окружающих волос. Например, отверстие обходного выхода ориентировано в направлении основного выхода для воздуха. Поэтому воздух, который выходит через это отверстие, направляется к основному выходу для воздуха. С другой стороны, механическая заслонка обходного выхода для воздуха служит направляющей для воздуха, которая направляет воздушный поток в направлении основного выхода для воздуха. Например, створка служит направляющей для воздуха. С другой стороны, выпускное приспособление для воздуха содержит дополнительные направляющие воздух элементы или отражатели, которые приспособлены для того, чтобы отводить воздух по существу в направлении основного выхода для воздуха, чтобы сушить окружающие волосы.
В альтернативном варианте реализации обходной выход для воздуха приспособлен для того, чтобы направлять нагретый воздух по существу в сторону от направления основного выхода для воздуха. В этом варианте реализации струя воздуха, которая выходит через обходной выход для воздуха, направляется в сторону от волос пользователя для того, чтобы избежать нарушений, которые могут отрицательно влиять на прическу. Например, в случае, если пользователь уже зафиксировал свои окружающие волосы позади основного выхода для воздуха, нежелательно направлять воздушный поток в указанные окружающие волосы.
Согласно альтернативному варианту реализации фена для сушки волос согласно настоящему изобретению, нагревательный элемент и/или вентилятор сконфигурирован так, что температура воздуха в воздушном потоке ограничивается максимальным значением, когда воздушный поток выходит только через обходной выход для воздуха. В случае, если основной выход для воздуха полностью блокирован, весь воздушный поток будет выходить через обходной выход для воздуха. Даже при этом крайнем сценарии температура воздуха не вызывает повреждения волос или дискомфорта пользователя. Мощность нагревательного элемента и/или скорость вращения вентилятора устанавливаются так, что даже при выходе всего воздушного потока только через обходной выход для воздуха предотвращается перегрев. Обходной выход для воздуха с большой эффективной площадью позволит получить более высокую максимальную нагревательную мощность.
Согласно еще одному варианту реализации настоящего изобретения направление выпуска воздуха из выпускного приспособления для воздуха зависит от давления и/или температуры внутри корпуса. В качестве альтернативы изменению эффективного поперечного сечения выпускного приспособления для воздуха, предназначенного для выпуска воздуха, можно изменять направление потока. Например, в случае, если препятствие блокирует выход для воздуха, отражатель может использоваться для отвода воздушного потока от препятствия. Подобно показанному выше, указанным отражателем могут управлять с помощью пружинного элемента, теплового исполнительного механизма или электромеханического исполнительного механизма. Отражателем может служить механическая заслонка или створка. С другой стороны, сопло или часть сопла могут поворачиваться в сторону от препятствия.
Согласно другому варианту реализации фена для сушки волос устройство для изменения потока содержит также фиксирующее устройство, предназначенное для фиксации устройства изменения потока в нужном положении. Этот дополнительный признак позволяет пользователю отклонять автоматический изменяющий поток механизм выпускного приспособления для воздуха. Этот признак особенно полезен для специалиста, который хочет усиления контроля, например в отношении температуры воздуха. Действие указанного фиксирующего устройства может быть непрерывным, в виде малых шагов, или бинарным изменением между открытым и закрытым положением.
Краткое описание чертежей
Эти и другие аспекты изобретения станут очевидными и объясняются со ссылкой на варианты реализации, описанные далее.
На следующих чертежах:
на фиг.1 показан общий технический принцип электрического фена для сушки волос;
на фиг.2A показано выпускное приспособление для воздуха согласно настоящему изобретению при работе с закрытым устройством для изменения потока;
на фиг.2B показано выпускное приспособление для воздуха согласно настоящему изобретению при работе с открытым устройством для изменения потока;
на фиг.3A и 3B показан второй вариант реализации выпускного приспособления для воздуха согласно настоящему изобретению;
на фиг.4A и 4B показан третий вариант реализации выпускного приспособления для воздуха согласно настоящему изобретению;
на фиг.5A и 5B показан четвертый вариант реализации выпускного приспособления для воздуха согласно настоящему изобретению;
на фиг.6A, 6B и 6C показан пятый вариант реализации выпускного приспособления для воздуха согласно настоящему изобретению; и
на фиг.7A и 7B показан шестой вариант реализации выпускного приспособления для воздуха согласно настоящему изобретению.
Подробное описание вариантов реализации изобретения
На фиг.1 показан электрический фен 100 для сушки волос, содержащий корпус 110 со входом 111 для воздуха и выпускным приспособлением 112 для воздуха. В этом конкретном варианте реализации выпускное приспособление 112 для воздуха содержит также сопло 113. Сопло 113 является необязательным. В корпусе 110 помещается вентилятор 120 и нагревательный элемент 130. Вентилятор 120 создает воздушный поток от входа 111 для воздуха до выпускного приспособления 112 для воздуха. В качестве вентилятора может использоваться любой вид устройства, генерирующего воздушный поток. Нагревательный элемент 130 нагревает воздушный поток. Применяются различные виды нагревательных элементов, например спирали из проволоки с высоким электрическим сопротивлением, такой как нихромовая проволока, инфракрасные нагреватели и керамические нагревательные элементы. Скорость вращения вентилятора контролируют с помощью переключателя 122 контроля вентилятора, который позволяет задать скорость вращения вентилятора. Нагревательную мощность нагревательного элемента 130 контролируют с помощью кнопки 132 нагревания. В этом варианте реализации существует возможность контролировать скорость вращения вентилятора и нагревательную мощность независимо друг от друга. Однако в ином варианте реализации возможен элемент соединенного контроля или простая двухпозиционная кнопка.
На фиг.2A показан электрический фен для сушки волос и, в частности, выпускное приспособление 220 для воздуха согласно настоящему изобретению, находящийся в процессе эксплуатации.
Поток нагретого воздуха 230 направляется на волосы 201 пользователя 200. Воздушный поток 230 выходит из выпускного приспособления 220 через основной выход 221 для воздуха. Далее, выпускное приспособление 220 для воздуха согласно настоящему варианту реализации изобретения содержит верхнее устройство 223 для изменения потока и нижнее устройство 224 для изменения потока. С другой стороны, может использоваться только одно устройство 223 для изменения потока или же больше, чем два изменяющих поток устройства. Устройства 223, 224 для изменения потока выполнены в форме створок.
На фиг.2A створка остается в закрытом положении. Основной выход 221 для воздуха располагается на определенном расстоянии от волос 201 пользователя 200, так что воздушный поток 230 моет свободно покидать выпускное приспособление 220 для воздуха через основной выход 221 для воздуха. Поэтому воздушный поток 230 может свободно покидать выпускное приспособление 220 для воздуха, не будучи заблокирован и, таким образом, без повышения динамического давления Р1 внутри выпускного приспособления 220 для воздуха как части корпуса фена. В результате, количество воздуха, обтекающего нагревательный элемент, не перегревается и остается в безопасном диапазоне температур.
На фиг.2B пользователь 200 использует круглую щетку 210 для укладки, в частности, для завивки концов волос. Когда выпускное приспособление 220 для воздуха помещается слишком близко к щетке 210, щетка 210 служит препятствием, которое перекрывает по меньшей мере часть основного выхода 221 для воздуха. В результате, воздушный поток 231 на основном выходе 221 для воздуха блокируется. В результате, возрастает давление Р2 воздуха внутри выпускного приспособления 220 для воздуха. Кроме того, мимо нагревательного элемента проходит меньше воздуха, так что возрастает и температура. В дополнение к основному выходу 221 для воздуха, выпускное приспособление 220 для воздуха содержит верхний обходной выход 225 для воздуха и нижний обходной выход 226 для воздуха, которые закрыты верхним устройством 223 для изменения потока и нижним устройством 224 для изменения потока соответственно. Устройства для изменения потока приспособлены для того, чтобы действовать как предохранительный клапан. Устройства 223, 224 для изменения потока выполнены как механическая заслонка в форме створки, накрывающей обходные отверстия 225, 226.
На фиг.2A при низком давлении Р1 в выпускном приспособлении 220 для воздуха эти створки находятся в закрытом положении, полностью закрывая обходные выходы 225, 226 для воздуха. На фиг.2B при более высоком давлении воздуха Р1 в выпускном приспособлении 220 для воздуха створки открываются и позволяют воздушному потоку 232 выходить через обходные выходы 225, 226 для воздуха. В результате, воздушный поток через фен от входа для воздуха до выпускного приспособления для воздуха увеличивается, и увеличивается также количество воздуха, проходящего через нагревательный элемент. Таким образом, нагревательная мощность нагревательного элемента поглощается большей воздушной массой, которая нагревается до более низкой температуры. В частности, температура ниже значения температуры, которое может вызвать повреждение волос 201 и/или дискомфорт пользователя 200.
Иными словами, когда и основной выход 221 для воздуха, и обходные выходы 225, 226 для воздуха открыты, эффективное поперечное сечение выпускного приспособления 220 для воздуха, предназначенное для выпуска воздуха, увеличивается.
В одном варианте реализации размеры обходных отверстий 225, 226 подбирают так, что температура воздуха ограничивается не ведущим к повреждениям максимальным значением температуры при наличии только воздушного потока 232 через обходные выходы 225, 226 для воздуха. С другой стороны, размеры единственного выхода 225 для воздуха могут быть выбраны соответственно для предотвращения перегрева.
В примере, показанном на фиг.2B, обходные выходы 225, 226 для воздуха приспособлены для того, чтобы направлять нагретый воздух по существу в направлении основного выхода для воздуха 221. Даже если основной выход 221 для воздуха, который направлен на волосы 201 пользователя 200, частично или полностью блокирован, поток нагретого воздуха 232, который выходит из выпускного приспособления 220 для воздуха через обходные выходы 225, 226 для воздуха, все же направляется на волосы 201 пользователя 200. Во многих известных фенах для сушки волос нагревательная мощность и/или скорость вращения вентилятора уменьшаются, когда обнаруживается перегрев волос 201. Поэтому мощность известного фена для сушки волос уменьшается, так что потенциальная мощность фена используется не полностью. Фен для сушки волос согласно настоящему изобретению не требует понижения мощности, но открывает альтернативный путь для воздушного потока 230, 232, который должен направляться в направлении волос 201 пользователя 200. Таким образом, фен согласно настоящему изобретению может уменьшить длительность сушки.
На фиг.3A и 3B показано более детальное поперечное сечение выпускного приспособления 300 для воздуха. Выпускное приспособление 300 содержит переднюю часть 320 корпуса и необязательное сопло или концентратор 310 для увеличения скорости воздуха. Сопло 310 прикреплено к передней части 320 корпуса зажимным механизмом 311. Возможны альтернативные крепежные устройства, такие как резьба или задвижки.
В этом варианте реализации устройство для изменения потока интегрировано не в сопло, а в переднюю часть корпуса 320 фена. Таким образом, устройство для изменения потока может также изменять воздушный поток на выпускном приспособлении 300 для воздуха, если устройство работает без сопла 310.
На фиг.3A и 3B верхнее устройство для изменения потока образовано створкой 331, которая служит механической заслонкой обходного отверстия 334, шарниром или соединением 332, которое соединяет створку с боковой стенкой передней части 320 корпуса. С другой стороны, как показано с нижним устройством изменения потока, тепловой исполнительный механизм 343 может использоваться для управления створкой 341, которая служит механической заслонкой обходного отверстия 344.
S1
P1
P1
P1
S1
Как показано для верхнего изменяющего поток устройства, пружина 333 прикладывает к створке 331 закрывающее усилие F, которое удерживает створку закрытой и противодействует первому открывающему усилию F, воздействующему на створку 331. Открывающее усилие F создается давлением Р1 внутри корпуса. На фиг.3A открывающее усилие Fменьше закрывающего усилия F.
P2
S2
P2
S2
На фиг.3B препятствие 390 блокирует основной выход 312 для воздуха. Как описано выше, давление внутри выпускного приспособления 300 для воздуха повышает давление Р2. При повышении давления внутри выпускного приспособления 300 для воздуха возрастает открывающее усилие, которое воздействует на механическую заслонку 331. При пороговом значении, когда открывающее усилие F превышает закрывающее усилие F от пружины 332, створка 331 открывается и позволяет воздушному потоку 335 выйти через обходной выход 334 для воздуха. Створка открывается до положения, при котором открывающее усилие F и закрывающее усилие F равны. Если давление внутри корпуса уменьшается, т.е. когда удаляется препятствие 390, заслонка 331 снова закрывается.
В альтернативном варианте реализации створка 341 управляется тепловым исполнительным механизмом 343. Во время нормальной работы без препятствия 390 температура внутри выпускного приспособления 300 для воздуха является температурой Т1. Тепловой исполнительный механизм 343 удерживает створку 341 в закрытом положении. Когда препятствие 390 блокирует основной выход 312 для воздуха, воздух внутри выпускного приспособления 300 для воздуха нагревается до более высокой температуры Т2, что ведет к зависящей от температуры деформации теплового исполнительного механизма 343. В этом примере тепловой исполнительный механизм представлен биметаллической полосой. Створка 341 соединяется с тепловым исполнительным механизмом 343 так, что створка 341 открывается при деформации теплового исполнительного механизма. Это открывает обходной выход 344 для воздуха, что позволяет воздушному потоку 345 покидать выпускное приспособление 300 для воздуха. В результате, воздушный поток на выпускном приспособлении 300 для воздуха возрастает, воздушная масса, проходящая через нагревательный элемент, возрастает и, таким образом, понижается температура воздушного потока. Это понижение температуры воздуха предотвращает или по меньшей мере уменьшает повреждение волос пользователя.
В примере, показанном на фиг.3А и 3B, верхнее изменяющее поток устройство изменяет поток воздуха на выпускном приспособлении для воздуха в зависимости от давления Р внутри выпускного приспособления для воздуха. Нижнее изменяющее поток устройство изменяет воздушный поток на выпускном приспособлении для воздуха в зависимости от температуры Т внутри выпускного приспособления для воздуха. Это особенно удобно, если температуру и скорость воздуха в фене можно выбирать независимо друг от друга. С другой стороны, оба устройства для изменения потока изменяют воздушный поток в зависимости от температуры. Кроме того также, устройства для изменения потока изменяют воздушный поток в зависимости от давления. В другом варианте реализации заслонкой управляют в зависимости от температуры и давления параллельно. Последнее может быть благоприятным для фена для сушки волос в пределах независимого контроля скорости вращения вентилятора 122 и контроля нагревательного элемента 132.
P1
S1
S1
P1
На фиг.4а и 4B показан альтернативный вариант выпускного приспособления 400 согласно настоящему изобретению. Выпускное приспособление 400 для воздуха содержит переднюю часть 420 корпуса и сопло 410. В этом варианте реализации изменяющие поток устройства помещаются в сопле 410. Размещение изменяющих поток устройств в сопле 410 является преимуществом настоящего изобретения по сравнению с существующими техническими решениями, поскольку существующее устройство может быть переоборудовано соплом 410 согласно настоящему изобретению. Сопло 410 содержит фиксированную часть 432 и механическую заслонку, помещенную в форме ползуна 431. Фиксированная часть 432 содержит отверстие 435. Ползун 431 содержит отверстие 434. При отсутствии препятствия 490 перед основным выходом 312 для воздуха давление в выпускном приспособлении 400 для воздуха равно Р1. Это давление Р1 прилагает к ползуну 431 открывающее усилие F. Пружинный элемент 433, соединяющий ползун 431 с фиксированной частью 432 сопла 410, прилагает к ползуну противодействующее закрывающее усилие F. Без препятствия 490 перед основным выходом 412 для воздуха закрывающее усилие F превышает открывающее усилие F.
P2
На фиг.4B препятствие 490 частично блокирует основной выход 412 для воздуха так, что только уменьшенный воздушный поток 436 может покидать выпускное приспособление 400 через основной выход 412 для воздуха. В результате, давление Р2 в выпускном приспособлении 400 для воздуха возрастает и вызывает также усиление открывающего усилия F, вызывая скольжение ползуна 431 в сторону. В этой конфигурации отверстие в ползуне 434 скользит поверх отверстия 435 в фиксированной части 432 сопла 410. Оба отверстия 434, 435 образуют обходной выход для воздуха, который позволяет воздушному потоку 437 покинуть сопло 410 выпускного приспособления 400 для воздуха. Давление и температура в выпускном приспособлении для воздуха затрагиваются соответственно и, таким образом, предотвращают перегрев.
В этом варианте реализации воздушный поток 437 выходит с боковой стороны сопла 410 и не направляется в направлении основного выхода 412 для воздуха. Это может быть желательным в особенности во время укладки волос для того, чтобы предотвратить нарушения, которые могут привести к спутыванию волос.
На фиг.5A и 5B показан сходный вариант реализации с ползуном 531 и фиксированной частью 532 выпускного приспособления 500 для воздуха. В этом варианте реализации воздушный поток 537, проходящий через обходной выход 538 для воздуха, направляется по существу в направлении основного выхода для воздуха для того, чтобы просушить окружающие волосы.
На фиг.6A-6C показан пятый вариант реализации выпускного приспособления для воздуха согласно настоящему изобретению. Единственный выход 612 для воздуха изменяет поток воздуха на выходном приспособлении 600 для воздуха путем изменения отверстия выхода 612 для воздуха в зависимости от давления и/или температуры в выпускном приспособлении 600 для воздуха. Выпускное приспособление 600 для воздуха содержит основание 630, верхнюю щеку 631 и нижнюю щеку 632, которые подвижно прикреплены к основанию 630. Между верхней щекой 631 и нижней щекой 632 имеется перемычка 633, которая не допускает просачивания воздуха в сторону между щеками. В первом варианте реализации боковая стенка 633 выполнена из материала, который расширяется при возрастании температуры и сжимается при понижении температуры. Поэтому в случае, если препятствие 690 блокирует выход 612 для воздуха и, таким образом, вызывает повышение температуры, боковая стенка 633 расширяется и, таким образом, вызывает удаление щек 631 и 632 друг от друга. Это ведет к увеличению эффективного поперечного сечения выхода 612 для воздуха и позволяет струе воздуха (частично) обходить препятствие 690. В результате, температура воздушного потока понижается.
P1
S1
P2
S2
P2
S2
В альтернативном варианте реализации верхняя щека 631 и нижняя щека 632 удерживаются закрытыми пружиной 640. На фиг.6B и 6с показан вид спереди выпускного приспособления для воздуха. Давление Р1 в выпускном приспособлении для воздуха прилагает к щекам открывающее усилие F, которому противодействует закрывающее усилие F от пружинного элемента 640. При возрастании давления внутри выпускного приспособления 600 для воздуха открывающее усилие возрастает до F. Отверстие в выпускном приспособлении для воздуха расширяется так, как показано на фиг.6C. Когда пружинный элемент 640 растягивается, возрастает также закрывающее усилие Fдо достижения баланса усилий, когда F равняется F.
Верхняя боковая стенка 634 и нижняя боковая стенка 635 на стороне выпускного приспособления 612 для воздуха предотвращают просачивание воздуха с этой стороны. С другой стороны, боковые стенки содержат также отверстия для образования дополнительного выхода для воздуха подобно варианту реализации, показанному на фиг.4а и 4B, при их движении относительно друг друга.
Вместо использования специального пружинного элемента, показанного на фиг.6B и 6C, можно, конечно, использовать боковую стенку 633, выполненную из упругого материала, который действует как пружина. С другой стороны, пружина может быть установлена на соединении 637, подобно варианту реализации, показанному на фиг.3A и 3B.
При другой альтернативе варианта реализации, показанного на фиг.6A, нижняя щека 632 прикреплена к основанию 630 и только верхняя щека 631 подвижно присоединена к основанию 630. В дополнение к увеличению эффективного поперечного сечения выхода 612 для воздуха, зависящее от температуры и/или давления движение верхней щеки 631 изменяет также направление выпуска воздуха из выпускного приспособления 600 для воздуха. В этом варианте реализации воздушный поток частично направляется поверх препятствия 690 при открывании верхней щеки 631. С другой стороны, на направленность и верхней щеки 631, и нижней щеки 632 может повлиять, например, тепловой исполнительный механизм, который воздействует на обе щеки и вызывает их вращение вокруг соединения 637.
Кроме того, соединение 637 может содержать стопорный механизм 638, предназначенный для фиксации верхней щеки 631 и нижней щеки 632 в неподвижном положении. Это позволяет пользователю избирательно отключать автоматическое движение верхней щеки 631 и/или нижней щеки 632. Фиксация может быть желательной, если пользователь желает отменить автоматическую настройку устройства для изменения потока.
На фиг.7A и 7B показан шестой вариант реализации выпускного приспособления 700 для воздуха согласно настоящему изобретению. Этот вариант реализации содержит датчик 711 температуры и датчик 712 давления. Устройство для изменения потока выполнено в форме диска 720, который может поворачиваться двигателем 713 относительно передней части 730 выпускного приспособления 700 для воздуха в зависимости от давления и/или температуры внутри выпускного приспособления 700 для воздуха. Как показано на фиг.7B, передняя часть 730 содержит овальный основной выход 732 для воздуха и множество обходных выходов 733 для воздуха, которые размещаются рядом с основным выходом 732 для воздуха. Дисковидное устройство для изменения потока 720 содержит основной выход 722 и обходные выходы 723 для воздуха. При нормальной работе, когда перед основным выходом 732 для воздуха отсутствует препятствие, диск 720 поворачивается относительно передней части 730 так, что основной выход 732 для воздуха находится перед основным выходом 722 диска 720. Диск 720 размещается внутри передней части 730 рядом с поверхностью 735 передней части 730. Кроме того, диск поворачивается так, что спицы 724 диска 720 перекрывают обходные выходы 733 для воздуха в передней части 730, и что спицы 734 в передней части 730 перекрывают обходные выходы 723 для воздуха на диске 720. При этом обходные выходы для воздуха оказываются полностью блокированными. При повышении температуры и/или давления внутри выпускного приспособления 700 для воздуха диск 720 может постепенно поворачиваться относительно передней части 730, так что обходные выходы 733 для воздуха в передних частях 730 находятся поверх обходных выходов 723 для воздуха диска 720. Соответственно, спицы 734 в передней части 730 находятся поверх спиц 724 в диске 720. Таким образом, отверстия 723 и 733 образуют множество обходных выходов для воздуха, размещенных поверх друг друга. С другой стороны, отверстия 723 и 733 частично поворачиваются поверх друг друга для частичного увеличения эффективного поперечного сечения выпускного отверстия для воздуха в выпускном приспособлении 700 для воздуха.
Конечно, возможно также использование электромеханического исполнительного механизма для управления механической заслонкой в выпускном приспособлении для воздуха для формирования створки или ползуна в зависимости от давления и/или температуры внутри выпускного приспособления для воздуха.
В то время как изобретение проиллюстрировано и описано подробно на чертежах и в предшествующем описании, такие иллюстрации и описание должны рассматриваться как иллюстративные или приведенные в качестве примера, но не как ограничительные; изобретение не ограничивается раскрытыми вариантами реализации. Специалистам в данной области техники должны быть понятны другие изменения раскрытых вариантов реализации заявленного изобретения, которые могут быть реализованы на практике, исходя из изучения чертежей, описания и прилагаемой формулы изобретения. В формуле изобретения слово «содержащий» не исключает других элементов или шагов, причем применение единственного числа не исключает множественного числа. Единственный элемент или другой узел может выполнять функции нескольких предметов, упомянутых в формуле изобретения. Тот простой факт, что определенные меры упоминаются во взаимно зависимых пунктах формулы изобретения, не означает, что сочетание этих мер не может использоваться для получения преимуществ. Любой опорный сигнал в формуле изобретения не может рассматриваться как ограничивающий объем.
В целом, предпочтительные варианты реализации относятся к фену (100) для сушки волос и соплу (113, 310, 410) для фена (100) и, в частности, к выпускному приспособлению (112, 220, 300, 400, 500, 600, 700) для воздуха. Выпускное приспособление (112, 220, 300, 400, 500, 600, 700) для воздуха содержит устройство (223, 224, 331, 341, 431, 531, 631, 632) для изменения потока, предназначенное для изменения воздушного потока в выпускном приспособлении (112, 220, 300, 400, 500, 600, 700) для воздуха в зависимости от давления и/или температуры внутри корпуса (110), в частности внутри сопла (113, 310, 410).