Укладка волос с использованием диэлектрического нагрева
HAIR STYLING USING DIELECTRIC HEATING

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Изобретение относится к устройству для укладки волос, использующему диэлектрический нагрев.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
В US 2017/0360174 раскрыто устройство, изменяющее форму волос при помощи диэлектрического нагрева. Обычно, устройство включает противоположные первый и второй электроды, соответственно, расположенные на первом и втором плечах, которые выполнены с возможностью перемещения по направлению друг к другу и друг от друга. Приводная схема подаёт электрическую энергию на первый и второй электроды для образования переменного электрического поля рядом с электродами при эксплуатации и, таким образом, вызывает диэлектрический нагрев волос, расположенных между электродами при эксплуатации. Схема измерения измеряет изменение подачи энергии от переменного электрического поля к волосам во время нагревания волос. Схема управления управляет приводной схемой для варьирования электрической энергии, подаваемой на первый и второй электроды, в зависимости от измеренного изменения в подаче.
Диапазон частот предпочтительно составляет от приблизительно 1 МГц до приблизительно 100 МГц. Более предпочтительно, диапазон частот составляет от приблизительно 10 МГц до приблизительно 100 МГц. Ещё более предпочтительно, диапазон частот составляет от приблизительно 20 МГц до приблизительно 40 МГц, причём эти частоты хорошо подходят для потребительских товаров, так как они имеют ограниченное распространение волны (в отличие от микроволн) и, таким образом, не представляют риск для здоровья и не создают нежелательных эффектов электромагнитной совместимости. Используется напряжение приблизительно 50 В переменного тока.
РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Среди прочего, задача изобретения заключается в обеспечении улучшенного устройства для укладки волос, использующего диэлектрический нагрев. Изобретение определено независимым пунктом формулы изобретения. Предпочтительные варианты осуществления изобретения определены в зависимых пунктах формулы изобретения.
Варианты реализации изобретения основаны на том, что в частотном диапазоне ниже 40 МГц, который является предпочтительным в уровне техники US 2017/0360174, тангенс угла диэлектрических потерь и генерация тепла существенно зависят от содержания влаги. Таким образом, с частотами ниже 40 МГц, которые являются предпочтительными в уровне техники, требуется приспособление уровней питания в зависимости от содержания воды в волосах. Кроме того, так как содержание воды существенно изменяется во время процесса укладки, контроль нагрева требует точного наблюдения содержания воды в реальном времени для обеспечения оптимальных эффектов нагрева для предотвращения нежелательных эффектов перегрева и низкой эффективности вследствие недостаточной обработки. В связи с этим, способ, который менее зависим от содержания воды и для которого измерение и управление параметрами обработки имеют меньшее значение, является желательным. Согласно аспекту изобретения, это может быть обеспечено путём использования частот в диапазоне от 50 МГц до 90 МГц, что сделает обработку менее зависимой от содержания воды и при этом обеспечит приблизительно такую же эффективность, что и приблизительно 1 МГц для сухих волос. Предпочтительно, напряжение радиочастотного сигнала не превышает 30 В, при этом напряжение, не превышающее 10 В, хорошо подходит для конфигурации, которая применяет ещё один источник тепла для нагревания волос до первой температуры, не превышающей 150°C (и, следовательно, меньшей, чем критическая температура, при которой произойдет повреждение кутикулы волоса), и радиочастотные электроды (в сочетании с теплом от другого источника тепла) для избирательного нагревания наружного покрова волос до второй температуры, которая превышает первую температуру и является достаточно высокой для укладки волос.
Эти и другие аспекты изобретения будут понятны и объяснены со ссылкой на варианты осуществления изобретения, описанные далее в настоящей заявке.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
На фиг. 1 показан график тангенса угла диэлектрических потерь в зависимости от частоты; и
На фиг. 2 показан вариант реализации устройства для укладки волос в соответствии настоящим изобретением.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
На фиг. 1 показан график тангенса угла диэлектрических потерь в зависимости от частоты для мокрых волос W и сухих волос D, соответственно. График изображает относительно большую разницу в тангенсе угла диэлектрических потерь между мокрыми волосами W и сухими волосами W для частот ниже 40 МГц, причём разница намного меньше для более высоких частот выше 50 МГц, таким образом на более высоких частотах не требуется точное и постоянное измерение содержания влаги волос при укладке. Несмотря на то, что график показывает, что такое же преимущество также наблюдается на частотах выше 90 МГц, эффективность РЧ нагрева меньше на частотах выше 90 МГц.
На фиг. 2 показан вариант реализации устройства 100 для укладки волос в соответствии с настоящим изобретением, подобного нашей предыдущей заявке WO 2017/080957 (реестр поверенного 2015PF01581), с тем отличием, что в варианте реализации по фиг. 2 используется радиочастотный (РЧ) нагрев вместо светового излучения. Устройство 100 для укладки волос содержит два рычага 101, шарнирно закреплённые для захвата прядей волос. Каждый рычаг 101 содержит массив РЧ электродов или электроды 102 большой площади, которые будут избирательно нагревать наружный покров волос до температуры приблизительно 170°C, требуемой для укладки. Этой температурой могут управлять для предотвращения нежелательных эффектов нагрева, таких как плавление и испарение, ожидаемые при температуре 250°C и 1200°C, соответственно.
Каждый рычаг 101 при необходимости содержит ещё один источник 103 тепла, который может непосредственно или опосредованно предварительно нагревать волосы до первой температуры не более 150°, предпочтительно не более 140°C, например 120°C, для повышения диэлектрических свойств волос. Совместный эффект нагрева от другого источника 103 тепла и РЧ электродов 102 обеспечит температуру приблизительно 170°C, требуемую для укладки.
Для измерения диэлектрических свойств волос и оптимизации обработки путём регулирования мощности могут быть использованы дополнительные устройства 104 управления проводимостью волос с чувствительным элементом. Дополнительные системы 105 управления теплом могут быть использованы для регулирования настроек температуры и времени обработки. Для выпрямления/укладки волос пряди волос вводят между пластинами и перемещают до завершения укладки.
Контактный резистивный РЧ нагрев является предпочтительным по сравнению с бесконтактным ёмкостным РЧ нагревом для потребителя из-за высокого напряжения и мощности или более длительного времени обработки, требуемого в последнем. Напряжение ниже 10 В подходит для использования с высокими частотами в диапазоне между 50 МГц и 90 МГц в варианте реализации по фиг. 2.
Следует отметить, что вышеописанные варианты осуществления иллюстрируют, а не ограничивают изобретение, и специалисты в данной области техники могут разработать много альтернативных вариантов осуществления в пределах объема прилагаемой формулы изобретения. Например, хотя вариант реализации, показанный на фиг. 2, представляет собой выпрямитель для волос, изобретение может быть альтернативно использовано для завивки волос. В формуле изобретения любые ссылочные позиции, заключенные в скобки, не должны рассматриваться как ограничивающие формулу изобретения. Слово "содержащий" не исключает наличия элементов или этапов, отличных от перечисленных в пункте формулы изобретения. Элемент в единственном числе не исключает наличия множества таких элементов. Настоящее изобретение может быть реализовано при помощи аппаратных средств, содержащих несколько отдельных элементов, и/или при помощи соответствующим образом запрограммированного процессора. В пункте формулы изобретения, перечисляющем несколько устройств, некоторые из этих устройств могут быть реализованы одним и тем же элементом оборудования. Измерения, приведённые во взаимоотличающихся зависимых пунктах, могут быть использованы в сочетании преимущественным образом.