专利名称：头发造型装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种适于给头发造型的头发造型装置。
背景技术：
头发造型装置是用于给头发造型的热装置。头发造型装置通过将头发加热到转变温度以上来给头发造型，头发在所述转变温度以上变得具有可塑性。根据头发的类型、厚度、状态和数量，所述转变温度可以在大约160°C到200°C的范围内。
头发造型装置能够用来将头发拉直、卷曲和/或弄褶。用于将头发拉直的头发造型装置通常指的是“直板夹(straightening iron)”或“直发器(hair straightener)^图1描绘了典型的直发器(I)的一个实施例。直发器(I)包括第一颌体和第二颌体(2a, 2b)。每一个颌体包括含有加热兀件(未图不)的加热器，该加热元件设置成与可加热板(3a，3b)热接触。可加热板大致是平直的且以相对的形式设置在颌体的内侧表面上。在拉直过程中，头发夹紧在变热的可加热板之间然后通过可加热板在张紧力下拉头发以将头发塑造成直线形状。通过在使用变热的可加热板拉头发之前将直发器朝头部旋转180°，直发器还可以用来将头发弄卷。用于卷发的头发造型装置包括“卷发钳(curling tongs)”和“卷发器(curlingwands)”。图2描绘了典型的卷发钳(Γ)的一个实施例。卷发钳包括第一颌体和第二颌体(2a’，2b’)。第一颌体包括具有圆筒形结构或棒状结构的加热器。加热器包括加热元件，该加热元件设置成与大致呈圆筒形的可加热板(3’)热接触。第二颌体包括具有凹面圆筒形的夹紧表面的夹紧部(4’)，所述夹紧表面的形状与圆筒形的可加热板相配合。在卷发过程中，头发卷绕在变热的圆筒形的可加热板(3’)上并通过夹紧部(4’)夹紧，直到头发被塑造成卷状。用于将头发弄褶的头发造型装置通常指的是“褶发器(crimping iron)”。图3描绘了典型的褶发器(I’ ’)的一个实施例。褶发器包括第一颌体和第二颌体(2a’ ’，2b’ ’)。每个颌体包括加热器。每个加热器包括设置成与可加热板(3a’ ’，3b’ ’ )热接触的加热元件。可加热板具有锯齿(波纹形、棱纹形)结构表面且以相对的形式设置在颌体的内侧表面上。在弄褶过程中，头发在变热的可加热板之间被夹紧，直到头发被塑造成褶皱的形状。图4示意性地描绘了典型的头发造型装置的内部布置(10)。如图1所示，该特有的内部布置涉及一种具有一对加热器(I la，I Ib )的直发器。头发造型装置包括具有电压检测装置(13)和热控装置(14)的控制印刷电路板(12)。电压检测装置用于控制来自于电源
(15)的输入电压。热控装置设置成用于控制加热器的工作。一个或多个温度传感器(16)设置成与加热器连接以向热控装置提供反馈控制数据。设置了用户界面(17)以允许用户根据需要控制头发造型装置的工作。常规的头发造型装置通常的特点是缺乏热控。缺乏热控可能限制头发造型装置的造型效果和/或可能损害头发。例如，热控受限的头发造型装置可能提供波动的、不规则的、过度的和/或不足的加热效果。头发造型装置可能提供无法控制的加热效果从而使加热板的温度在造型过程中波动。头发造型装置可能提供不合需要的加热效果从而使温度沿加热器的长度变化。头发造型装置可能提供过度的加热效果从而使可加热板变得热到足以损害头发，尤其是头顶上的“处女”发。头发造型装置可能提供不足的加热效果从而使可加热板不能不会变得足够热或者不能保持足够热来将头发加热至转变温度。这可能会导致反复地使用头发造型装置从而引起损害或头皮角质层脱落。如果头发造型装置具有很大的热时间常数可能会影响热控。如果可加热板具有较差的导热性和/或较大的热质量，热时间常数可能会非常大。由于从可加热板到头发的散热和从加热元件到可加热板的供热之间的时间间隔，在造型过程中较大的热时间常数可能引起可加热板的温度波动。如果头发造型装置用于给厚的、湿润的和/或油腻的头发造型，该热控问题加剧。厚的、湿润的和/或油腻的头发比普通头发具有更大的热质量，所以在造型过程中需要更多的热能传递给头发。相应地，当给这些类型的头发造型的时候，可加热板的温度可能会降到转变温度以下，并且因此头发造型装置的性能受到影响。以前，该热控问题可以通过使用更高的起始温度以试图将可加热板的温度保持在转变温度以上来解决。然而，人们发现该更高的起始温度可能会对头发造成损害因此该解决办法不合适。头发造型装置的热控可能受到温度传感器的位置的影响。在正常使用中，很少有头发沿可加热板的长度均匀的堆积。的确，头发通常堆积在可加热板的一端。如果温度传感器设置成与可加热板的未堆 积头发的区域连接，即使可加热板的堆积头发的区域因将热量发散给了头发而冷却，仍会错误地确定可加热板为所需的工作温度。因此，沿可加热板的长度将形成温度梯度且头发造型装置不能给头发提供足够的加热效果。可选择地，如果温度传感器设置成与可加热板的堆积头发的区域连接，它将检测出堆积头发的区域的冷却。然后将启动加热元件以进一步加热可加热板，从而将可加热板的堆积头发的区域保持在所需的工作温度。因为未堆积头发的区域没有对头发发散任何热量，进一步的加热会沿可加热板的长度产生温度梯度。此外，可加热板的进一步的加热可能导致未堆积头发的区域的温度热到足以对落入未堆积头发的区域内的任何头发造成损害。图5描绘了常规的加热器的一个实施例的示意性分解图以说明头发分布不均匀的效果。加热器(20)包括加热元件(21)、大致平直的可加热板(22)以及位于可加热板和加热元件之间的温度传感器(23)。加热元件设置成与可加热板热接触以在使用过程中加热可加热板。温度传感器设置为靠近可加热板的第一端(22a)。因此，温度传感器能够检测可加热板的第一端区域的温度。按照正常使用，头发(24)不均匀地堆积在头发造型装置内且位于靠近可加热板的第二端(22b)的位置。因此，可加热板的第二端区域设置成与头发热接触以加热头发。因为温度传感器远离头发，所以当可加热板的第二端区域将热量发散给头发时，温度传感器不会检测出可加热板的第二端区域的冷却。相应地，因为可加热板的第二端区域变得比可加热板的第二端区域冷，所以沿可加热板的长度产生了温度梯度。
发明内容
本发明的实施方式试图提供一种改进的并且可选择的头发造型装置以及给头发造型的方法。本发明的实施方式试图减少、克服或避免至少一些与前面所述的现有技术中的头发造型装置有关的问题和缺陷。本发明的实施方式试图提供一种具有改善的热控的头发造型装置。本发明的实施方式试图提供一种能够提供基本上均匀的加热效果的头发造型>J-U ρ α装直。本发明的第一个方面涉及一种头发造型装置，该头发造型装置包括至少一个加热器，所述加热器具有多个加热分区，其中所述加热分区能够独立工作并且沿所述加热器的长度设置。。所述加热器设置成能够提供具有所需的加热效果的加热器。例如，所述加热分区可以单独控制以沿所述加热器的长度提供基本上均匀的加热效果(即至少沿所述加热器的长度保持恒定的温度)。所述加热分区可以单独控制以在整个造型过程中提供基本上均匀的加热效果。所述加热分区可以根据头发的类型、厚度、发质、状态和/或分布而单独控制。有利地，所述加热器在例如头发不均匀地沿加热器的长度分布时，能够至少减少(减缓、克月艮)在使用过程中发生的任何温度梯度问题。可选择地，所述加热分区可以单独控制以提供不均匀的加热效果。所述加热器还可以包括横跨所述加热器的宽度设置的加热分区。所述加热器可以包括以两列的形式沿所述加热器的长度并且横跨所述加热器的宽度设置的加热分区。这种以两列的形式设置的加热分区可以具有规则的或不规则的格子状结构。所述加热器可以包括加热装置和可加热板，其中每一个加热分区通过加热装置来限定，该加热装置设置成与可加热板的一部分热接触。在可选择的实施方式中，所述加热器可以包括加热装置和多个可加热板，其中每一个加热分区通过加热装置来限定，该加热装置设置成与可加热板中的一个热接触。
所述加热器可以包括温度传感器，该温度传感器设置成与一个或多个加热分区的可加热板热接触。每一个加热分区的加热装置设置成提供具有可单独控制的加热效果的加热分区。加热装置可以包括一个或多个加热元件。所述加热装置可以包括一个或多个重叠的加热元件。所述加热装置可以包括堆叠的加热元件阵列。至少一个加热元件可以包括传热装置，所述传热装置用来与相邻的加热元件热连接。所述传热装置可以包括一个或多个伸出部，该伸出部从加热元件伸出。至少一个加热元件可以设置成减小加热元件与相邻的加热元件之间的边界区域的功率密度。例如，加热元件可以设置成与相邻的加热元件具有预定的距离。另外地或可选择地，所述加热元件可以包括减小的功率密度区域，该减小的功率密度区域设置成与相邻的加热元件面对。所述加热分区可以包括弹性绝缘装置以使加热装置绝缘并且改善加热装置和可加热板之间的热接触。所述头发造型装置可以包括控制系统，该控制系统用来控制加热分区的工作。控制系统可以包括柔性印刷电路板，该柔性印刷电路板连接于加热分区。所述控制系统可以包括传感装置，所述传感装置用来检测头发造型装置的位置或运动改变、预测头发造型装置的预期使用并且使所述加热分区根据所述预期使用工作。所述控制系统可以包括传感装置，所述传感装置用来检测堆积在加热器上的头发的性能并且相应地操作加热分区。所述头发造型装置可以包括直发器、卷发钳、卷发器或褶发器。所述头发造型装置可以包括一个或多个冷却分区。所述一个或多个冷却分区可以独立工作。所述一个或多个冷却分区中的每一个可以通过冷却装置来限定，所述冷却装置设置成直接冷却在头发造型装置中加热的头发上方的空气。所述一个或多个冷却分区中的每一个可以通过冷却装置来限定，所述冷却装置设置成与一个或多个各自的冷却板热接触。所述冷却装置可以包括微冷却装置和/或热电冷却装置。本发明的第二个方面涉及一种加热器，该加热器包括沿加热器的长度设置的多个可独立控制的加热分区。所述加热器包括本发明的第一个方面中的加热器的特征中的任意特征。本发明的第三个方面涉及操作根据本发明的第一个方面的头发造型装置的方法，该方法包括控制每一个加热分区的加热装置的电源供应以提供所需的加热效果。本发明的第四 个方面涉及一种头发造型装置，该头发造型装置包括至少一个加热器，该加热器设置成与可加热板的一部分热接触，所述头发造型装置还包括一个或多个冷却分区。
现在将参考附图，仅通过实施例的方式来更好地理解本发明和显示本发明是如何实施的，其中:图1描绘了常规的直发器的一个实施例的立体图；图2描绘了常规的卷发钳的一个实施例的立体图；图3描绘了常规的褶发器的一个实施例的立体图；图4描绘了常规的头发造型装置的内部布置的示意图；图5描绘了常规的头发造型装置的加热器的一个实施例的分解示意图；图6描绘了根据本发明的第一实施方式的头发造型装置的加热器的分解示意图；图7描绘了根据本发明的第二实施方式的头发造型装置的加热器的分解示意图；图8描绘了在不均匀分布的头发上的分区加热效果的分解示意图；图9描绘了根据本发明的头发拉直装置的一个实施例的立体图；图10描绘了根据本发明的卷发钳装置的一个实施例的立体图；图11描绘了根据本发明的褶发器装置的一个实施例的立体图；图12描绘了根据本发明的头发造型装置的内部布置的示意图；图13a-图13d描绘了表示在不同的工作电压条件下的分区域加热效果的示意性侧视图和平面图；图14描绘了表示相邻的加热元件如何设置成热接触的一个实施例的示意图；图15描绘了表示如何能够减小相邻加热元件的边界区域中的功率密度的一个实施例的示意图；图16a描绘了具有规则的格子结构的加热分区的加热器的一个实施例的概括图；图16b描绘了具有不规则的格子结构的加热分区的加热器的一个实施例的概括图；图17描绘了安装在根据本发明的头发造型装置内的可弯曲的印刷电路板的示意性侧视图；图18描绘了表示弹性绝缘装置的一个实施例的剖视图；图19描绘了根据本发明的头发造型装置的颌体的一个实施例的剖视图20描绘了根据本发明的头发造型装置的前馈控制结构的一个实施例。
具体实施例方式本发明涉及一种包括至少一个加热器的头发造型装置。所述加热器包括多个加热分区。所述加热分区可独立工作并且沿加热器的长度设置。所述加热分区包括设置成与可加热板热接触的加热装置。每个加热分区的可加热板可以为整块较大的可加热板的一部分或者为单独的较小的可加热板。可加热板包括头发结合表面，当使用头发造型装置时所述头发结合表面与头发接触。可加热板可以包括铝板。铝板的头发结合表面可以包括涂层(例如陶瓷涂层)以改善与头发的热接触。每个加热分区的加热装置设置成为加热分区提供单独可控的加热效果。所述加热装置可以包括一个或多个加热元件。所述加热装置可以包括重叠的加热元件。所述加热装置可以包括堆叠的加热元件阵列(array)。所述加热元件可以独立工作或一起工作。所述加热装置可以为包括用于加热不同加热分区的多个加热装置的加热系统的一部分。加热装置可以选择为能够减小加热分区的加热装置和可加热板之间的热阻。所述加热装置可以包括以下加热元件中的一个或多个:-包括印刷在陶瓷上的厚膜的加热元件。这种加热元件优选为包括印刷(使用喷墨印刷工艺和丝网印刷工艺)在陶瓷基板上的电阻导电薄膜层(金属的、离子的或碳基的)。可以在初期的电阻导电层的顶部印刷搪瓷层以允许印刷后期的电阻导电层以及导电轨(conductive tracks)并且保护加热元件。优选地,陶瓷基板的厚度选择为使得陶瓷基板足够薄以减小加热元件的热阻与质量和/或降低陶瓷基板的开裂敏感性；-包括印刷在阳极氧化铝上的厚`膜的加热元件。该加热元件优选为包括直接印刷在铝板的阳极面或氧化面上的电阻导电层。所述铝板可以为加热分区的可加热板；-包括在陶瓷或阳极氧化铝上脱水(evaporated)的薄膜的加热元件；-福莱西加热器(flexiheater)和卡普顿加热器(Kapton heater)。加热装置可以为低电压加热装置，该低电压加热装置例如需要大约90VAC到250VAC范围内的电源电压。可选择地，加热装置可以为超低压加热装置，该超低压加热装置例如需要小于50V AC或小于120V DC的安全超低压电源。一个或多个加热分区还可以包括设置成与可加热板热接触的温度传感器。温度传感器设置成能够检测加热分区的可加热板的温度。温度传感器可以设置成提供反馈控制数据或前馈控制数据以帮助控制加热分区的加热效果。温度传感器可以包括设置成与可加热板热接触的一个或多个温度传感器。由于较差的的热阻或者与可加热板接触，温度传感器在加热器的顶部或周围的定位可能导致读数不准确。这样，相对厚膜加热器而言，通过直接在加热元件基板上印刷或放置用于每一个加热分区的温度传感器，可以改善读数的准确性。可替换地，温度传感器可以直接丝网印刷在加热分区的可加热板上。可以预测的是，这种设置将会对超低压加热器有益。对于低压加热器，除非温度传感器是孤立的，否则有必要在温度传感器和可加热板之间施加一层绝缘体。图6是描绘根据本发明的头发造型装置的一个实施例的加热器的分解示意图。加热器(H)包括两个加热分区(Zl，Z2)。加热分区包括可加热板的相邻的部分因此沿加热器的长度纵向地分布。因为加热分区包括可独立工作的加热装置，所以加热分区可以分别地控制。第一加热分区(Zl)包括可加热板(Pl)的第一部分、第一加热元件(El)和第一温度传感器(SI),第一加热兀件(El)设置成与可加热板的第一部分热接触,第一温度传感器(SI)位于可加热板的第一部分与第一加热元件之间且设置成与可加热板的第一部分热接触。第二加热分区(Z2)包括可加热板(P2)的第二部分、可独立工作的第二加热元件(E2)和第二温度传感器(S2)，可独立工作的第二加热元件(E2)设置成与可加热板的第二部分热接触，第二温度传感器(S2)位于可加热板的第二部分与第二加热元件之间且设置成与可加热板的第二部分热接触。图7是描绘包括三个加热分区(Z1，12, Z3)的加热器(H)的另一个实施例的分解示意图。在该实施例中，加热器包括三个单独的可加热板(Pl，P2，P3)和加热系统，所述加热系统包括三个可独立工作的加热元件(El，E2，E3)。可加热板以平行于加热器的纵轴(Y)的方向沿加热器的长度依次设置。每一个加热元件设置成与不同的可加热板热接触以沿加热器的长度限定三个可单独控制的加热分区(Zl，Z2，Z3)。各个温度传感器(Tl，T2，T3)也设置成与每一个可加热板热接触。可独立工作的加热分区的依次设置有助于改善头发造型装置的热控。通过这样设置加热分区，可以单独控制加热分区以提供具有所需加热效果的加热器。例如，可以控制加热分区的工作以提供具有基本均匀的加热效果的加热器。可以调整加热分区以在造型过程中提供基本均匀的加热效果。可以调整加热分区以沿加热器的长度提供基本均匀的加热效果。可以调整加热分区以至少减小(最好是避免)在造型过程中加热效果的波动。可以调整加热分区以至少减小(最好是避免)沿加热器的长度的任何热梯度问题。可以调整加热分区以至少减小(最好是避免)过度和/或不足的加热效果。可选择地，可以控制加热分区的工作以提供具有不均匀的加热效果的加热器。例如，可以调整加热分区以在造型过程中提供不同的加热效果。可以调整加热分区以沿加热器的长度提供不同的加热效 果。可以根据头发的类型(例如头发的厚度、发质、状态和热质量)和/或头发沿加热器的分布来控制加热区域的工作。作为一个实施例，可以根据被造型的头发的厚度来控制加热分区的工作。较厚的头发比普通头发有更大的热质量。因此，如果造型较厚的头发，可以控制加热分区的工作以提供用于造型较厚的头发的最佳加热效果。通过调整对每一个加热分区的加热装置的供电来控制每一个加热分区的工作，以使得加热器在转变温度下为较厚的头发提供基本稳定的加热效果。在另一个实施例中，当头发沿加热器的长度不均匀地分布时，可以调整加热分区的工作以提供最佳的加热效果。除非提供更多的热量，否则堆积有大量头发的加热分区将因散热至头发而温度下降，尽管不会像堆积有大量头发的加热分区的温度下降这么多，堆积有稍少一些但仍然很多头发的加热分区的温度也会下降，而未堆积头发的加热分区的温度将保持基本稳定。相应地，通过检测堆积有头发的加热分区的可加热板的温度来控制每一个堆积有头发的加热分区的工作，从而调整(增加)对堆积有头发的加热分区的加热装置的供电，以至少基本保持头发所需的加热效果。通过检测未堆积有头发的加热分区的可加热板的温度来控制每一个未堆积有头发的加热分区的工作，从而调整(可能减少)对未堆积有头发的加热分区的加热装置的供电，以使未堆积有头发的分区的可加热板与堆积有头发的加热分区的可加热板至少基本保持相同的温度。相应地，沿加热器的长度保持基本稳定的加热效果(温度)。图8描绘了加热器(H)的实施例的分解示意图，以表示在不均匀分布的头发上的分区加热效果。如图6所述，加热器包括沿加热器纵向地分布的两个可独立工作的加热分区(Z1，Z2)。头发(HAIR)不均匀地散布在加热器上以使头发基本位于第二加热分区Z2。调整每一个加热分区的工作以使加热分区之间的温差减至较小从而沿加热器的长度提供基本均匀的加热效果。可以调整加热分区的工作以在造型过程中提供变化的加热效果。例如，在造型过程中的第一时期提供第一加热效果并且继而在造型过程中的第二时期提供第二加热效果对加热器的加热分区来说是可取的。可以提供第一加热效果以将头发加热至转变温度，在该转变温度下头发变得可塑。第二加热效果可以比第一加热效果冷且可以设置为允许头发变冷从而帮助头发定型、把头发截成斜角形、使头发蓬松和/或提升发根。根据本发明的头发造型装置可以适于将头发拉直、卷曲和/或弄褶。头发造型装置可以为直发器、卷发钳、卷发板或褶发器。头发造型装置可以为直 发器从而通过在一对加热器之间的张紧力下被拉而被造型。一个或者两个加热器可以包括如上所述的多个加热分区。图9描绘了根据本发明的直发器(100)的一个实施例。直发器(100)包括第一颌体和第二颌体(101，102)。每个颌体包括具有五个加热分区(Z1，12, Z3，Z4，Z5)的加热器(103，104)。第一加热器设置成朝向第一颌体(IOla)的第一端。同样，第二加热器设置成朝向第二颌体(102a)的第一端,并与第一加热器相对。每一个加热器包括平直的可加热板(104a)和加热装置(未示出)。加热装置设置成与平直的可加热板的不同部位热接触以沿加热器限定五个加热分区(Zl，Z2，Z3，Z4，Z5)。五个加热分区可单独控制且沿加热器的长度依次设置。因此，可以控制加热分区的工作以使加热器能够提供所需加热效果。直发器的颌体还包括第一手柄部和第二手柄部(105，106)。第一手柄部和第二手柄部设置成朝向其所属的直发器的颌体的各自的第二端(101b，102b)。颌体在邻近它们各自的第二端通过铰链(107)枢轴连接。这样，颌体可以在打开和关闭的形态之间运动。弹簧(未图示)朝打开位置偏压颌体。直发器还包括用户界面(108)以控制头发造型装置的工作。用户界面可以包括开关和/或按钮以将直发器打开或关闭、选择直发器的所需工作温度和/或选择直发器的所需工作电压。在拉直过程中，调整加热分区以使加热器提供所需加热效果，头发在加热器之间被夹紧并且通过加热器在张紧力下被拉，从而将头发塑造成直线形状。通过在使用加热器拉头发之前将直发器朝头部旋转大约180°，直发器还可以用于将头发弄卷。根据本发明的头发造型装置可以为卷发钳，通过将头发缠绕在圆筒形的加热器上而将头发弄卷。图10描绘了根据本发明的卷发钳(100’)的一个实施例。卷发钳(100’)包括第一颌体和第二颌体(101’，102’)。第一颌体包括设置成朝向第一颌体(101a’)的第一端的加热器(103’)。第一颌体还包括设置成朝向第一颌体(101b’)的第二端的手柄部(104，)。
加热器(103’)具有普通的圆筒形状或棒状形状且包括普通的圆筒形可加热板(103a’)以及加热装置(未图示)。加热装置设置成与可加热板的五个不同的部分热接触以限定五个加热分区(Zl，Z2，Z3，Z4，Z5)。所述加热分区可以独立工作并且沿着加热器的长度隔开。使用时，可以控制加热分区的工作以使加热器提供所需加热效果。第二颌体包括具有凹面圆筒形夹紧表面的夹紧部(105’)，所述夹紧表面形成为与圆筒形加热器相配合。夹紧部设置成朝向第二颌体(102a’)的第一端。第二颌体还包括设置成朝向第二颌体(102b’)的第二端的操作杆部(106’)。第二颌体枢转地连接于第一颌体的手柄部。这样，通过按压朝向手柄的操作杆，所述颌体可以从闭合位置运动到打开位置。弹簧(未图示)朝闭合位置偏压颌体。卷发钳还包括用户界面(未图示)以允许使用者控制卷发钳的工作。在卷发过程中，加热分区的工作得到控制以提供所需加热效果，头发缠绕在加热器上然后通过夹紧部夹紧，直到头发被塑造成卷状。头发造型装置可以为卷发棒，通过将头发缠绕在加热器上而将头发弄卷。卷发棒的加热器具有普通的圆筒形状或棒状形状。加热器的直径可以沿着加热器的长度基本不变。可选择地，加热器的直径可以沿着加热器的长度减小以使加热器为锥形。加热器包括沿着加热器的长度隔开的多个可独立工作的加热分区。使用时，可以控制加热分区的工作以提供所需的加热效果。头发造型装置可以为褶发器，通过将一对加热器之间的头发夹紧而将头发弄褶。如上所述，一个或两个加热器可以包括多个加热分区。图11描绘了根据本发明的褶发器(100’’)的一个实施例。褶发器(100’’)包括第一和第二颌体(101’’，102’’)。每一个颌体包括具有五个加热分区(Zl, Z2, Z3, Z4, Z5)的加热器。第一加热器(103’ ’ )设置成朝向第一颌体(101a’ ’ )的第一端。第二加热器(104’ ’)设置成朝向第二颌体(102a’ ’ )的第一端并且与第一加热器相对。每一个加热器包括具有锯齿结构(104a’ ’ )的可加热板和加热装置(未图示)。加热装置设置成与可加热板的不同部位热接触以沿加热器限定五个加热分区(Z1，Z2，Z3，Z4，Z5)。所述加热分区可独立工作且沿加热器的长度依次设置。使用时，加热分区被独立控制以使加热器提供所需加热效果。所述颌体还分别包括第一手柄部和第二手柄部(105’’，106’’)。第一手柄部和第二手柄部设置成朝向其所属的颌体的各自的第二端(101b’ ’，102b’ ’)。颌体在邻近它们的第二端的位置通过铰链(107’’)枢转地连接。因此，颌体可以在打开位置和闭合位置之间运动。弹簧(未图示)朝打开位置偏压颌体。褶发器还包括用户界面(108’’)以使使用者可以选择性地控制褶发器的工作。在弄褶过程中，加热分区被独立地控制以使加热器提供所需加热效果且头发在加热器之间被夹紧直到头发被塑造成褶状。图12描绘了根据本发明的头发造型装置的内部布置的示意图。在该特定的实施方式中，头发造型装置包括具有两个加热分区(Zl，Z2)的加热器(H)。头发造型装置包括具有电压检测装置(VD)和热控装置(TC)的控制系统。电压检测装置设置为控制来自电源(PS)的输入电压。热控装置设置为控制两个加热分区的加热装置的工作。温度传感器设置成与每一个加热分区的 可加热板连接以向热控装置提供前馈控制数据。用户界面(U)允许使用者根据需要控制头发造型装置的工作。
加热分区的加热装置可以包括为重叠结构的加热元件。例如，加热元件可以设置成将两个或更多相邻的加热元件叠置。加热分区的加热装置可以包括设置成堆叠(层列)结构的加热元件。加热装置可以包括堆叠的厚膜加热器阵列。厚膜加热器阵列可以通过依次地丝网印刷电阻导电层和搪瓷层制成。加热装置的重叠的和/或层叠的加热元件可以设置成能够在加热分区的可加热板上提供组合加热效果。一个或多个加热元件可以设置成提供背景加热效果(backgroundheating effect)。由于组合加热效果,可以降低每一个加热元件的工作电压。因此,如果发生故障，加热装置的安全性提高。如果使用包括陶瓷基板的加热元件，工作电压降低且从而工作温度降低，同样有助于防止陶瓷基板开裂。加热分区的加热装置可以设置成使得加热分区可以在不同的工作条件下工作。加热装置可以包括重叠的和/或层叠的加热装置，所述加热装置设置成使得加热装置可以在不同的工作电压条件下工作。加热装置可以包括加热元件，所述加热元件根据工作电压条件设置成处于工作或休眠状态。当在欧洲电源电压和/或美国电源电压下工作时，加热装置可以设置成提供适当的加热效果。图13a-图13d描绘了包括设置成允许加热器可以在欧洲电源电压和美国电源电压下工作的重叠的加热元件的加热器的一个实施例的示意性侧视图和平面图。加热器具有两个加热分区(Zl，Z2)且包括具有第一可加热部(Pl)和第二可加热部(P2)的可加热板以及具有三个加热元件(El，E2，E3)的加热系统(S)。第一加热元件(El)和第二加热元件(E2)为较小的加热元件，它们设置成分别给可加热板的第一可加热部和第二可加热板提供分区加热。第三加热元件(E3)叠置在第一加热元件和第二加热元件上，且第三加热元件(E3)的面积大于较小的加热元件的面积总和但小于可加热板的面积。如图13c所示，当在欧洲电源电压条件下工作时，第一加热元件可以加热第一可加热部而第二加热元 件可以加热第二可加热部。当在美国电源电压条件下工作时，第三加热元件被启动以与第一加热元件和第二加热元件提供背景加热效果。相应地，如图13d所示，当在美国电源电压下工作时，第一加热元件和第三加热元件设置成加热第一可加热部，而第二加热元件和第三加热元件设置成加热第二可加热部。加热分区的加热装置可以设置成能够减小相邻的加热装置之间的热应力。这可以通过增加相邻的加热元件之间的配合接触来实现以改善加热元件之间的传热。传热改善了相邻的加热元件的边界处的温度梯度且从而减小了加热元件上的热应力。这样，降低了加热元件开裂的风险且可以使用更薄的加热元件材料。因为对加热元件的任何损害都关乎安全性，所以当加热元件形成功能性电绝缘层时，减小热应力特别重要。一个或多个加热元件可以包括传热装置以增加配合接触并从而改善相邻的加热元件之间的传热。传热装置优选为包括从加热元件伸出的一个或多个凸出装置。所述传热装置可以相互连接。图14描绘了根据本发明的加热器的一个实施例，其中第一加热元件(A)设置成与相邻的第二加热元件(B)热接触以允许相邻的加热元件之间的传热并且从而减小加热元件之间的温差。通过使第一加热元件的伸出部(finger portion) (Fl)与相应的第二加热元件的伸出部(F2)结合(交错、互相啮合)，加热元件设置成互相热接触。这样，如果加热元件A例如在故障条件下被启动，且加热元件B不被启动，则热量从加热元件A传递至加热元件B以使沿加热元件的边界边缘的热梯度减小。加热分区的加热装置可以额外地或可选择地设置成使得相邻的加热装置的边界区域的功率密度减小。功率密度的减小使相邻的加热元件的边界区域的散热减少且从而减小了热应力。在一个实施方式中，可以通过选择性地隔开相邻的加热元件而减小相邻的加热元件的边界边缘的功率密度。例如，相邻的加热元件可以选择性地设置成具有大约Iym到Icm (通常大约为Imm到2_)的间隔。在第二种实施方式中，可以通过减小一个或两个加热装置的相邻区域的功率密度而减小相邻的加热元件装置的边界区域的功率密度。可以通过增加电阻传导轨道的阻抗来减小加热装置的相邻区域的功率密度。可以通过减少导电材料来增加电阻传导轨道的阻抗。这可以例如通过减小电阻传导轨道的宽度、厚度和/或长度来实现。图15描述了根据本发明的加热器的一个实施例，其中，减小了加热元件A和加热元件B的相邻区域的功率密度以减少加热元件的边界边缘的散热。加热元件A的功率密度在高功率密度区域Al和低功率密度区域A2之间沿着加热元件的纵向轴而改变。加热元件B的功率密度在高功率密度区域BI和低功率密度区域B2之间沿加热元件的纵向轴而改变。加热元件的功率密度可以通过改变电阻传导轨道的宽度沿加热元件的纵向轴而改变。为了减小加热元件A和加热元件B之间的边界边缘的功率密度，加热元件设置成使得低功率密度区域A2邻近低功率密度区域B2。头发造型装置的加热器还可以包括加热分区以改善加热器的热控。例如，加热器可以包括位于加热器的末端和/或沿加热器的边缘的加热分区。加热器可以包括设置成横跨加热器的宽度的加热分区。加热器可以包括沿加热器的长度和宽度设置的加热分区以形成两列加热分区。所述两列加热分区可以设置成规则的格子结构，其中，加热分区具有均匀且规则的形状。可选择地，所述两列加热分区可以设置成不规则的格子结构，其中加热分区具有不均匀和/或不规则的形状。这些加热分区可以独立控制以提供所需的加热效果且从而帮助造型过程。可以理解的是，由于横跨可加热板宽度的热阻，横跨宽的“沙龙(salon)”式加热器的温度可能改变得不太理想。因此，横跨加热器的宽度布置多个加热分区有助于缓解这种热改变问题。加热分区可以为规则形状(例如长方形或正方形)或不规则形状。图16a描绘了包括横跨加热 器设置成规则的格子结构的两列六个可独立工作的加热分区(Z1-Z6)的加热器(H)的一个实施例。图16b描绘了包括以不规则的格子形式沿加热器的长度并横跨加热器的宽度设置的两列六个可独立工作的加热分区(Z1-Z6)的加热器(H)的一个实施例。头发造型装置的加热器还可以包括一个或多个冷却分区以根据需要降低头发的温度。冷却分区可以设置为将头发的温度降低至转变温度以下以将头发定型(set)为塑造的形状。当移除压力时，冷却分区可以有助于减少不必要的头发绞缠或卷曲。冷却分区可以单独控制。冷却分区可以通过设置成与冷却板热接触的冷却装置来限定。所述冷却装置可以单独控制。所述冷却装置可以包括用于将冷却板冷却的任何适当的装置。例如，冷却装置可以包括微冷却装置和/或利用帕尔贴效应(Peltier effect)的热电冷却装置。冷却分区可以通过设置成直接冷却头发的上方的空气的冷却装置来限定。常规的头发造型装置通常具有包含许多部件的相对复杂的结构，这意味着常规的头发造型装置的制造过程工作量很大。常规的头发造型装置通常还具有笨重的结构，这意味着常规的头发造型装置很难操作、存放和运输。相应地，根据本发明的头发造型装置的控制装置可以包括柔性印刷电路板以控制一个或多个加热器的工作。柔性印刷电路板薄而轻且减少了头发造型装置中线接头的数量。因此，简化了头发造型装置的组件并且改善了头发造型装置的总尺寸、形状和重量。
柔性印刷电路板可以为双面具有部件或单面具有部件(dual or singlecomponent side)。柔性印刷电路板使得多个接头能够简单、坚固和快速地制成,且不需要接线器。这降低了制造的成本与复杂性。此外，当使用多分区加热器时，接头的数量随每一个分区而增加且因此低成本、简单而快速的制造接头的方法是很重要的。柔性印刷电路板对加热器的加热装置中的每一个都是热熔的(heat-staked)以允许独立地控制加热分区。当将柔性印刷电路板热熔于加热装置时，加热器接头被覆盖在焊膏中且加热装置被加热至正好低于焊膏的熔点。然后进行热熔。需要做这些是因为加热装置被设计成具有高的导热性且因此在没有自热的情况下，接头会变得不可靠。因此柔性印刷电路板允许存在减小热应力并且提供延长的生命周期的接头部件。图17示意性地描绘了根据本发明的直发器的一个实施例，其中柔性印刷电路板(F)连接于每一个颌体的加热器(H)。为了提供可独立工作的加热分区，柔性印刷电路板热熔至每一个加热分区的加热装置。根据本发明的加热器可以包括弹性绝缘装置(resilient insulating means)以降低加热装置的热损失并且提高加热装置与加热分区的可加热板之间的导热性。弹性绝缘装置包括绝缘装置和偏压装置且设置成安装在加热装置的背面。绝缘装置设置成使加热装置绝缘从而降低了加热装置背面的热损失。偏压装置设置成朝可加热板弹性地偏压加热装置从而改善加热装置和可加热板之间的热接触。图18描绘了根据本发明的加热器的加热分区的一个实施例的剖视图。加热分区包括可加热板(P)、热界面材料(M)、厚膜陶瓷加热元件(E)和弹性绝缘装置(RI)。弹性绝缘装置弹性地安装于加热装置的背面。弹性绝缘装置包括弹簧。所述弹簧包含硅元素且具有驻波结构。弹簧作为加热装置的绝热件且因此有助于降低加热装置的热损失。弹簧还朝向可加热板推动加热装置且因此有助于提高加热装置和可加热板之间的导热性。由于弹簧的结构，仅弹簧达到最大伸长量时才形成了与加热装置的配合接触。这样，弹簧和加热装置之间的配合接触减少，且因此弹簧和加热装置之间的热接触也减少。图19描绘了根据本发明的头发造型装置的颌体(J)的剖视图。颌体包括具有头发接触面的可加热板(P)。在可加热板的相对侧设置了厚膜陶瓷加热元件(E)。在加热元件与可加热板之间设置了热界面材料(M)。可加热板和加热元件安装于加热器载体(C)。加热元件和加热器载体之间设置了弹性绝缘装置(RI)。加热器载体转而安装于形成颌体的主体的底架(CH)。加热器护套或护罩(S)沿加热器载体和可加热板的相对侧的底架延伸以防止用户意外地接触可加热板。底架设置有纵向延伸通道且通道内设置有绝热材料条。所述绝热材料采取纳米多孔气凝胶材料的形式，这种形式通常被称为隔热(Pyrogel)(PY)形式。底架上有外壳(CO)。颌体的布置减小了热质量、提高了加热装置和可加热板之间的导热性并且降低了热损失。加热装置的陶瓷基板有助于提供所需的电阻。热界面材料提高了导热性。弹性绝缘装置有助于使热损失减小并改善热传导。对于低电压系统，加热装置可以直接压印在覆盖或形成在可加热板上的薄薄的电绝缘层上，从而进一步提供更好的热熔体(thermallink)。隔热绝缘材料降低了外护板的温度，从而可以使用更加美观舒适的标准温度塑料。头发造型装置的控制装置还包括允许加热器的复杂控制的微处理装置。例如，控制装置可以包括根据温度传感器的输出通过使用开/关三端双向可控娃(on/off triac)来调整传递至加热器的功率的装置。所述控制装置可以包括若干个转换功能，例如:简单的开关控制方法或继电器式控制方法；比例-积分-导数(proportional-1ntegral-derivative)(PID)控制方法；模糊逻辑；神经式网络和可调控制基体；反馈控制方法；
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前馈控制方法。所述控制装置可以包括测量输入电压的装置或可选择地检测加热器加热的速度的装置以检测输入电压的类型。高输入电压将导致加热器更快地加热且因此控制回路可以适当地做出反应。输入电压和/或加热速度也可以用来检测次品。所述控制装置可以包括检测头发造型装置的使用以及相应地控制加热器的电源的装置。该特点有助于减少耗电量并且提高安全性。例如，所述控制装置可以包括当加热器未启动时降低加热器的温度以及当加热器将要被使用时迅速地将加热器加热的装置。如果使用者临时将头发造型装置放在桌子上时，控制装置可以允许使加热器断电至待机温度。当拿起头发造型装置准备使用时，控制装置可以使加热器通电至工作温度。可以通过检测头发造型装置的打开和闭合或通过使用加速计或容量接触系统检测头发造型装置的运动来实现检测使用。控制装置可以包括倾角传感装置以检测头发造型装置的倾角。如果控制装置检测到头发造型装置长时间未被使用，控制装置可以关闭头发造型装置。这使得头发造型装置满足安全标准的强制要求，该强制要求为不管是否使用，该装置必须在打开30分钟后关闭。控制装置可以包括前馈控制。前馈控制将使用输入参数以控制头发造型装置的工作。前馈控制可以改善预测系统的响应时间。图20描绘了前馈控制结构的一个实施例，其中干扰数据(DISTURBANCE)和输入数据(INPUT)在结合点(SP)合并以控制系统(SYSTEM)的输出(OUTPUT)。为了提供前馈控制，控制装置可以包括传感装置以确定堆积在加热器上的头发的特性并且相应地改变头发造型装置的工作。具有前馈控制的控制装置可以包括容量传感装置以检测可加热板之间的头发的量并且与温度传感器一起工作以相应地增加或减少对可加热板的供电。具有前馈控制的控制装置可以使用在加热分区的温度传感器内的相关的温度改变以提供更好的控制。具有前馈控制的控制装置可以包括沿可加热板的边缘的发光二极管阵列/光电二极管/光电传感器以检测头发的量和类型并且相应地调整电源供应。例如，细金发具有较低的转变温度且因此加热器需要较小的电源供应。如之前所提到的，处于健康和安全的目的，加热装置的陶瓷基板可以用作电绝缘体。因此，如果陶瓷加热元件用作给加热分区加热，则控制装置可以包括检测陶瓷基板的各种开裂的装置以防止对可加热板过高的电压泄漏。控制装置可以包括电阻测量装置以检测加热元件的电阻，从而检测开裂现象。根据本发明的头发造型装置可以使用以下电源来工作:-主电压电源；-电池电源，包括可充电电池电源；或-超低电压电源。所述超低压电源优选为安全的超低电压。所述超低电压可以通过使用主变压器或使用独立的电源来提供。有利地，超低电压系统需要较少的电绝缘。因此减小了头发造型装置的热绝缘和热阻。当使用超低电压电源时，可以使用交流至交流频率开关电源(AC to AC frequencyswitching supply)而不是使用交流至直流电源以降低成本。
根据本发明的头发造型装置还可以包括用来提供复调声音(polyphonic sound)的装置。当开关打开或/或关闭时，所述装置可以提供特殊的声音类别(brand)或韵律。所述装置可以将声音设置成表示特殊的状态，例如达到所需的工作温度和/或睡眠模式。根据本发明的头发造型装置可以包括照明装置。照明装置可以提供令人满意的美观的外形以及表示温度或其他状态。照明装置可以包括电致发光背光源，该电致发光背光源提供了宽阔的角度和宽阔的视野。可选择地或另外地，照明装置可以包括具有合适的光管和/或光扩散器的发光二级管灯。贯穿本申请文件的说明书和权利要求书，词语“包括(comprise)”和“包含(contain)”以及这些词语的各种变形,例如“包括(comprising)”和“包括(comprises)”意思是“包括但不限于”，且不确定为(不会)排除其他部分、添加物、部件、整体或步骤。贯穿本申请文件的说明书和权利要求书，除非上下文另有要求，否则单数形式包括了复数形式。特别地，除非上下文另有要求，否则本申请文件中使用的不定冠词既考虑了多个也考虑了单个。除非与之相矛盾，否则结合本发明的特别的方面、实施方式或实施例描述的特征、整体或特性被理解为应用于这里描述的任何其他方面、实施方式或实施例。
权利要求
1.一种头发造型装置，该头发造型装置包括至少一个加热器，所述加热器具有多个加热分区，其中所述加热分区能够独立工作并且沿所述加热器的长度设置。
2.根据权利要求1所述的头发造型装置，该头发造型装置还包括横跨所述加热器的宽度设置的加热分区。
3.根据权利要求1或2所述的头发造型装置，其中，每一个加热分区通过加热装置来限定，该加热装置设置成与可加热板的一部分热接触。
4.根据权利要求1或2所述的头发造型装置，其中，每一个加热分区通过加热装置来限定，该加热装置设置成与可加热板热接触。
5.根据权利要求3或4所述的头发造型装置，其中，一个或多个所述加热分区包括温度传感器，该温度传感器设置成与所述可加热板热接触。
6.根据权利要求3或4所述的头发造型装置，其中，所述加热装置包括一个或多个加热元件。
7.根据权利要求6所述的头发造型装置，其中，所述加热装置包括重叠的加热元件。
8.根据权利要求6或7所述的头发造型装置，其中，所述加热装置包括堆叠的加热元件阵列。
9.根据权利要求6至8中任意一项所述的头发造型装置，其中，一个或多个所述加热元件包括传热装置，所述传热装置用来与相邻的加热元件热连接。
10.根据权利要求9所述的头发造型装置，其中，所述传热装置包括一个或多个伸出部，该伸出部从所述加热元件伸出。
11.根据权利要求6至10中任意一项所述的头发造型装置，其中，加热元件设置成减小所述加热元件与相邻的所述加热元件的边界区域的功率密度。
12.根据权利要求11所述的头发造型装置，其中，所述加热元件设置成与相邻的所述加热元件具有预定的距离。
13.根据权利要求11所述的头发造型装置，其中，所述加热元件包括减小的功率密度区域，该减小的功率密度区域设置成面对相邻的所述加热元件。
14.根据权利要求3至13中任意一项所述的头发造型装置，其中，所述加热分区包括弹性绝缘装置以使所述加热装置绝缘并且改善所述加热装置和所述可加热板之间的热接触。
15.根据权利要求3至14中任意一项所述的头发造型装置，所述头发造型装置还包括控制系统，该控制系统用来控制所述加热分区的工作。
16.根据权利要求15所述的头发造型装置，其中，所述控制系统包括柔性印刷电路板，该柔性印刷电路板连接于所述加热分区。
17.根据权利要求15或16所述的头发造型装置，其中，所述控制系统包括传感装置，所述传感装置用来检测所述头发造型装置的位置或运动的改变、预测所述头发造型装置的预期使用并且使所述加热分区根据该预期使用工作。
18.根据权利要求15至17中任意一项所述的头发造型装置，其中，所述控制系统包括传感装置，所述传感装置用来检测堆积在所述加热器上的头发的特性并且相应地操作所述加热分区。
19.根据上述任意一项权利要求所述的头发造型装置，其中，所述头发造型装置为直发器，该直发器包括一对铰接的颌体，其中每一个所述颌体包括加热器，该加热器具有多个加热分区。
20.根据权利要求1至18中任意一项所述的头发造型装置，其中，所述头发造型装置为卷发钳，所述卷发钳包括加热器，该加热器具有多个加热分区。
21.根据权利要求1至18中任意一项所述的头发造型装置，其中，所述头发造型装置为卷发器，所述卷发器包括加热器，该加热器具有多个加热分区。
22.根据权利要求1至18中任意一项所述的头发造型装置，其中，所述头发造型装置为褶发器，所述褶发器包括一对铰接的颌体，其中在所述颌体内包括加热器，该加热器具有多个加热分区。
23.根据上述权利要求中任意一项所述的头发造型装置，所述头发造型装置还包括一个或多个冷却分区。
24.根据权利要求23所述的头发造型装置，其中，所述冷却分区能够独立工作。
25.根据权利要求23或24所述的头发造型装置，其中，所述一个或多个冷却分区中的每一个通过冷却装置来限定，所述冷却装置设置成直接冷却在所述头发造型装置中加热的头发上方的空气。
26.根据权利要求23或24所述的头发造型装置，其中，所述一个或多个冷却分区中的每一个通过冷却装置来限定，所述冷却装置设置成与一个或多个各自的冷却板热接触。
27.根据权利要求26所述的头发造型装置，其中，所述冷却装置包括微冷却装置和/或热电冷却装置。
28.一种适用于头发造型装置的加热器，其中，该加热器包括多个能够独立控制的加热分区，该多个能够独立控制的加热分区沿所述加热器的长度布置。
29.根据权利要求28所述的加热器，该加热器还包括如权利要求2至14中限定的特征中的任意一项特征。
30.一种操作如权利要求1至27中任意一项所限定的头发造型装置的方法，该方法包括控制每一个所述加热分区的所述加热装置的电源供应以提供所需的加热效果。
31.一种头发造型装置，该头发造型装置包括至少一个加热器，所述至少一个加热器设置成与可加热板的一部分热接触，所述头发造型装置还包括一个或多个冷却分区。
32.根据权利要求31所述的头发造型装置，其中，所述一个或多个冷却分区能够独立工作。
33.根据权利要求31或32所述的头发造型装置，其中，所述一个或多个冷却分区中的每一个通过冷却装置来限定，所述冷却装置设置成直接冷却在所述头发造型装置中加热的头发上方的空气。
34.根据权利要求31或32所述的头发造型装置，其中，所述一个或多个冷却分区中的每一个通过冷却装置来限定，所述冷却装置设置成与一个或多个冷却板热接触。
35.根据权利要求34所述的头发造型装置，其中，所述冷却装置包括微冷却装置和/或热电冷却装置。
36.根据权利要求31至34中任意一项所述的头发造型装置，其中，所述头发造型装置为直发器，该直发器包括一对铰接的颌体，其中每一个所述颌体包括所述加热器和所述可加热板。
37.一种头发造型装置，该头发造型装置大致如本文中结合图6至图20中的任意一者所描述。
38.一种加热器，该加热器大致如本文中结合图6至图20中的任意一者所描述。
39.一种操作头发造型装置的方法，该方法大致如本文中结合图6至图20中的任意一者所 描述。
全文摘要
本发明涉及一种头发造型装置(100，100’，100’’)，包括具有多个加热分区(Z1-Z5)的至少一个加热器(103，104)。所述加热分区可独立工作，且沿所述加热器的长度设置。所述可独立工作的加热分区的依次设置有助于改善所述头发造型装置的热控。所述头发造型装置可以为直发器、卷发钳、卷发器或褶发器。
文档编号A45D1/28GK103228170SQ201180052529
公开日2013年7月31日 申请日期2011年8月12日 优先权日2010年8月31日
发明者T·福特, R·希姆斯, J·A·辛克莱尔, J·麦克费尔森 申请人:洁美来有限公司