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CN104411203B - 发型造型设备 - Google Patents

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CN104411203B
CN104411203B CN201380033911.8A CN201380033911A CN104411203B CN 104411203 B CN104411203 B CN 104411203B CN 201380033911 A CN201380033911 A CN 201380033911A CN 104411203 B CN104411203 B CN 104411203B
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Abstract

描述了用于双电源电压操作的发型造型设备，包括具有承载发型造型加热器(560)的至少一个臂的主体，其中发型造型加热器包括用于给发型造型加热器加热的一个或多个加热器电极(630、632、634、636)。第一功率输入能够连接到电池电源(564)且第二功率输入能够连接到干路供电源(561)。第一功率输入和第二功率输入每一个耦合到一个或多个加热器电极中的至少一个。该发型造型设备能够用于在耦合到干路供电源和耦合到电池电源时进行造型，由此增加设备的多功能性。

Description

发型造型设备
技术领域
本发明涉及发型造型设备，特别地涉及例如低电压电池运行装置。
背景技术
有各种可用于发型造型的设备。一种所知的设备是使用可加热的平板的直发器。为了造型，头发被夹在平板之间并被加热到开始塑形的转变温度。取决于头发类型、厚度、条件和数量，转变温度可以在160-200℃的范围。
发型造型设备可以用于直发，卷发和/或弯发。
用于直发的发型造型设备通常被称为“直发铁”或“直发器”。图1示出了典型直发器1的示例。该直发器1包括第一和第二臂，每个臂包括臂组件4a，4b；和与加热器(未示出)耦合的可加热板6a，6b，该加热器与可加热板热接触。可加热板基本是平的且相对设置在臂的内表面。在直发过程中，头发被夹在热的可加热板之间然后在拉力下拉过该板由此将头发塑形成直的发型。该直发器还可以用于通过在将头发拉过热的可加热板之前将直发器朝着头转动180°来进行卷发。
用于弯发的发型造型设备通常称为“弯发铁”。图2示出了典型弯发铁10的示例。该弯发铁包括第一和第二臂。每个臂包括臂组件14a，14b和耦合到与可加热板热接触的加热器(未示出)的可加热板16a,16b。加热板具有锯齿(波纹状，肋状)表面且相对设置在臂的内表面。在弯发过程中，头发被夹在热的可加热板之间直到其被塑成弯曲形状。
用于卷发的发型造型设备(未示出)典型地具有支撑柱状加热器的单臂，不必需使头发卷曲的圆形截面。
头发造型设备典型地具有陶瓷加热器，有助于热控制环的优化，由此允许与头发接触的板在造型和热载应用期间保持接近转变温度。这导致让发型保持长久。
常规的陶瓷加热器典型地包括层状结构，该结构具有电加热器电极被夹在两个陶瓷层之间/内嵌在陶瓷板内。可加热板然后在加热器/陶瓷夹层的一侧与加热器热耦合，这提供用于头发造型的接触表面。
所需的温度范围、加热时间、温度控制以及其他因素方面的用户预期一起使得现有的头发造型设备使用用于加热器的干路(mains)供电源。
但是，本发明发现可以改变范例。
发明内容
根据本发明第一方面，提供了一种用于双电源电压运行的发型造型设备，该发型造型设备包括：具有承载发型造型加热器的至少一个臂的主体，其中所述发型造型加热器包括用于加热所述发型造型加热器的一个或多个加热器电极；可连接到电池电源的第一功率输入；以及可连接到干路供电源的第二功率输入；其中所述第一功率输入和所述第二功率输入的每一个耦合到所述一个或多个加热器电极的至少一个，且其中所述头发造型设备可用于当耦合到所述干路电压和耦合到所述电池电压时进行造型。
发型造型设备可以从两个源被供电：分别经由第一功率输入和第二功率输入连接的电池电源和干路供电源。在实施方式中，干路供电源可以向所述第二功率输入提供低于100V的DC电压。更优选地，干路供电源可以被配置成向第二功率输入提供大约24V的DC电压。两个电源都可以用于给加热器供电使得用户能够在造型设备耦合到干路供电源和造型设备耦合到电池电源时使用。这意味着用户能够从干路供电源和电池电源对头发进行造型，使得发型造型设备是多功能的(versatile)。
在实施方式中，加热器可以包括两个加热器电极，其中第一功率输入耦合到这两个加热器电极中的一个，第二功率输入耦合到这两个加热器电极的另一个，由此每个功率输入连接的电源给分开的加热器电极供电。这样，每个加热器电极可以针对给其供电的电源被优化。这还可以使得发型造型加热器可以由两个加热器电极同时被加热。该发型造型加热器之后可以使用同时运行的两个加热器电极同时被加热—这两个加热器电极的一个由电池电源供电，同时另一个由干路供电源供电。
当连接到这两个电源时，同时给两个电极供电可以提供加热速率的提升，提供与仅使用一个电源相比更快的加热时间。在使用期间且在初始加热之后，驱动两个电极可以提供进一步的加热提升时期。这可以特别有用于用户将大量头发置于加热器导致加热器暂时冷却的情况或一段头发证明是特别难造型的情况。
加热器电极可以有不同的电阻，由此每个可以被优化到给特定加热器电极供电的电源。在实施方式中，电池供电电极可以从提供低于外部电源的总电压的电池组驱动。由此，电池供电电极可以被形成为具有低于由较高电压外部电源供电的另一电极的电阻。电阻可以使得尽管不同的供应电压，但加热器元件消耗的功率大致相同。
在一些实施方式中，一个电极可以通过在沿其路径的特定距离分接一个电极来提供两个不同电阻。这意味着较低电阻元件简化加热器上的电极布局。特定电阻的选择可以取决于连接了哪个电源且受控制器控制。
发型造型设备还可以包括耦合到功率输入和一个或多个加热器电极的控制器。该控制器可以用于控制所述一个或多个加热器电极且可以包括开和关每个加热器电极。
一些实施方式还可以包括耦合到发型造型加热器的一个或多个温度传感器。在这样的实施方式中，控制器还可以监视发型造型加热器的温度并根据连接的电源和对所需温度的任意调整来激活加热器电极的一个或两个。温度传感器的示例包括热敏电阻，特别地包括印刷热敏电阻。
发型造型设备中的发型造型加热器可以包括多个边隔区，每个边隔区具有一个或多个加热器电极。在这样的实施方式中，每个区可以由这两个电源供电，给每个区的功率可以独立控制。这可以包括例如独立监视和管理每个区的温度。
在一些实施方式中，发型造型设备可以包括两个可在封闭位置(其中，第一臂的发型造型加热器临近第二臂的发型造型加热器)与开放位置(其中每个臂的发型造型加热器间隔开)之间移动的臂。在这样的实施方式中，发型造型加热器的一个或两个可以包括一个或多个加热器电极。这样的实施方式可以用于当与平板类发型造型加热器使用时进行直发。
发型造型加热器可以包括：金属片或板；氧化层，包括在金属片或板的表面上的金属氧化物；以及在氧化层上的一个或多个加热器电极。在这样的实施方式中，氧化层提供金属片或板与电极之间的电绝缘。
在实施方式中，当连接到干路供电源时，干路供电源可以用于对电池电源进行充电。在一些实施方式中，充电只有在造型设备没有用于造型(即加热造型加热器)时才被允许。在其他实施方式中，受限于干路供电源能够在所需操作和充电电压下传输充足电流，充电和造型可同时进行。
发型造型设备还可以包括干路供电源电池电源，即其可以被提供例如为被构造为适合在造型设备的把手之一内的电池包。该电池源可以被配置成提供范围在7-15V DC的电压。在一些优选实施方式中，电池电源被配置成提供大约11V的电压。这样的电池电源可以包括三个电池用单体电池(cell)，每个提供例如3.7V。
电池电源可以由用户从所述发型造型设备中移除，且可以是以电池包的形式，或个体电池用单体电池的形式。在任一种情况中，用户可以移除电池源意味着电池源是容易更换的。用户可以例如具有多个电池包，当其用掉时可以容易更换。
但是，在其他实施方式中，电池电源可以是用户不可更换的。这样的实施方式可以考虑进一步的设计自由，通过不同电池配置的使用，实现设备中更好的重量分布，且可以考虑更美学上合意的发型造型设备设计。
发型造型设备还可以包括干路供电源，作为例如外部电源适配器，具有干路AC输入的和可耦合到第二功率输入的连接器。这样的电源适配器可以从一个或多个AC电压例如230V和110V AC工作，在这两种情况中提供必须的DC输出电压以用于连接到发型造型设备上的第二功率输入。
根据本发明的第二方面，提供了一种根据上述方面控制发型造型设备的方法，包括在提升功能和启动功能中的一个或两个过程中，对由所述电池电源供电的所述两个加热器电极中的一个加热并对由所述干路供电源供电的所述干路供电源对所述两个加热器电极中的另一个加热。驱动来自不同电源的两个电极中的每一个提供比使用仅一个电源更快的启动期间的加热时间。此外，在使用期间且在初始加热之后，驱动两个电极可以提供增加的热生成的“提升”时期。这可以特别有用于用户将大量头发置于加热器导致加热器暂时冷却的情况或一段头发证明难以造型的情况。
根据本发明进一步方面，提供了实施根据本发明的第二方面的方法的发型造型设备。
根据本发明进一步方面，提供了用于双电源电压操作的发型造型设备，包括具有承载发型造型加热器的至少一个臂的主体，用于提供DC电压以给所述发型造型加热器供电的电池电源；以及可连接到干路供电源以给所述发型造型加热器供电的外部功率输入，其中所述发型造型加热器包括：金属片或板；氧化层，包括在所述金属片或板的表面上的所述金属的氧化物；以及在所述氧化层上的至少两个加热器电极，其中所述两个加热器电极中的一个耦合到所述DC电池电源和所述两个加热器电极的另一个耦合到所述外部功率输入。
该外部功率输入可以是例如能够将干路AC电源转换成DC电源的电源适配器。提供两个加热器元件能够使得每一个分别被驱动，例如一个在连接到电池时被驱动，另一个在连接到外部电源时被驱动。在实施方式中，这两个电极可以在连接到两个电源时同时被驱动以提供导致更快加热时间的功率提升。此外，在使用期间且在初始加热之后，驱动两个电极可以提供增加的热生成的“提升”时期。这可以特别有用于用户将大量头发置于加热器导致加热器短暂冷却的情况。
在实施方式中，电池电源可以提供大约11V(例如7-15V)且耦合到外部功率输入的外部电源可以提供更高电源，例如从230V或110V AC干路源得到的24V。使用不同的电压输入，耦合到DC电池电源的加热器电极然后可以具有小于两个加热器电极中耦合到外部功率输入的另一个加热器电极的电阻，由此加热器的电极功率输出基本相似。
根据本发明的进一步方面，由此提供一种发型造型设备，包括具有承载发型造型加热器的至少一个臂的主体，其中所述发型造型设备包括低电压电源，用于提供低于100v的电压以给所述发型造型加热器供电；以及其中所述发型造型加热器包括：金属片或板；氧化层，包括在所述金属片或板的表面上的所述金属的氧化物；以及在所述氧化层上的加热器电极，其中所述加热器电极耦合到所述低电压电源。
在本发明的上述方面的任意一个优选实施方式中，氧化层包括等离子电解氧化(PEO)层，厚度优选小于200μm、100μm、50μm或25μm，且加热器电极包括印刷导电墨水(ink)电极，特别地包括无机、陶瓷原料，且具有相似的厚度范围。
宏观上平滑且耐久的PEO层在微观上相对粗糙。在该微观层面，孔和裂缝被视为问题，但是在低电压(小于100V)材料的介电强度还是足够的。此外粗糙表面是个实质的优点，因为其促进随后的层(在实施方式中是电极层)的键合。(为了方便，对电极层做了标记，尽管在优选实施方式中，电极层包括由导电墨水之类的沉积的电极)。
如果电极墨水包括原料，特别地玻璃(或陶瓷)原料，相信导电墨水的固化过程将玻璃(或陶瓷)的温度上升到足够其稍微流动或下到(即部分融合)孔或裂缝中，由此使得氧化层的介电强度惊人增加。但是在其他实施方式中，钝化/平面化层，例如有机钝化/平面化层，在实施方式中包括聚酰胺，被包括在氧化层与电极层之间。这种变化也适用于本发明的所有方面。
在优选实施方式中，金属片或板的金属包括铝或铜。与覆盖层相比铝的不同热胀通常认为造成层离。但是如果这些层相对薄，且特别如果氧化层由PEO形成，这种层离观测不到且实验显示几乎不可能造成层离。导电墨水中的导电材料可以例如包括银/或碳或其他导电材料；且精确的导体不那么重要。在实施方式中电极被丝网印刷到氧化(或其他)层。
如上所述的本发明的实施方式提供特征组合，其定义新范围的参数空间，其中可能构建低电压(例如无线)电池运行的发型造型设备同时保留快速加热和良好的温度和热短暂控制。本领域技术人员可以理解厚度、加热器电压、电阻值等的精确组合可以在给出加热板的尺寸/热质量、最终温度和可选的与操作环境有关的其他信息的特定设备的情况中可以通过实验来优化。
在实施方式中，发型造型加热器包括在氧化层上的至少一个温度传感器，可以是离散的组件，或更优选地是印刷热敏电阻。但是如在后面将进一步描述，设备的低电压运行促进加热的电极本身通过其随温度的电阻变化来感测温度。
可选地，发型造型设备的实施方式还可以被提供有氧化层，特别地位于加热器面向头发的面的PEO层。可选地，例如二氧化硅的保护覆层可以被施加在该层；这可以将硅树脂油结合到该结构，例如重量的1-10％，以减少头发通过加热器的摩擦。(这可以通过喷保护覆层的前驱物(precursor)到加热器并结合硅树脂油来实现)。
本领域技术人员理解在实施方式中低电压发型造型设备包括发型造型加热器，具有单一或一体成型结构，包括金属加热器片或板自身，绝缘氧化物层，加热器电极以及在实施方式中的温度传感器。
本发明的实施方式的一个优点是加热器板可以相对薄由此加热器加热非常快；这也是省电的。但是薄加热器板的一个缺点是边热导性低由此加热器板的一个区域相对于另一个会有局部冷却。解决这个问题的一个方式是为加热器片或板提供一个或多个边隔加热器区，每个具有分别可供电的电极(但是电极可以具有一个或多个共同的连接)。在实施方式中，每个区还提供温度传感器，但是这不是必要的，因为电极本身可以用于使用它们电阻进行温度感测。边隔区可以沿加热器板的长(例如较长的维度)和/或加热器板的宽度分布；在这些垂直方向的一个或多个两个中可以有2、3或多个区。
区的使用不限于薄(例如低于1mm)加热器板且还可以使用较厚板(厚度范围1-4mm)。对于平加热器板，2-3mm的厚度能够在边热导电性与热容量/加热时间之间提供合理折中(特别对于铝；铜的优选范围可以更小，例如1-3mm)。
薄加热器板的使用，例如低于1mm或小于0.8mm厚度结合上述结构促进具有弯曲表面的加热器板的制造：加热器板能够被制造成平的，添加氧化物和电极层，然后加热器板被弯成形状。可以理解，很难丝网印刷到管的内侧，且上述系统的实施方式促进薄加热器板的制造，其能够被弯曲且当弯曲时不会产生层离。这促进例如卷发发型造型设备的制造。(如之前所述，在实施方式中氧化层的厚度的范围为5-15μm，且加热器电极的厚度范围为2-20μm)。
低电压电源可以是干路供电电源以提供例如12伏特或24伏特输出或可以使用锂离子电池以例如提供12v或更低的电压。在实施方式中，加热器电极具有匹配到电源电压的电阻，由此分配的电功率范围在50-200瓦特。
发型造型设备的实施方式包括电路，被配置成根据加热器电极的电阻感测金属片或板的温度(或，在具有多个区的系统中，相应地感测每个区的温度)。
在其他实施方式中，多个温度传感器可以被用在加热器板上的多个不同边缘位置以检测由于头发导致的局部冷却。使用用于温度感测的电极的电阻取消了对贴附一个或多个热敏电阻的附加制造步骤的需要；使用一个或多个印刷轨迹的温度感测通过低电极电压来促成。温度感测电路可以被结合在应用到加热器电极用于控制功率的控制环以调整工作温度到操作温度，该操作温度例如范围在140-200℃，在实施方式中大约在160℃。
加热器的实施方式一般包括热熔断器，用于在过热的情况下将电极断电；这可以包括双金属条，蜡球恒温器(wax pellet thermostat)等。但是，优选地该设备还包括电子关闭系统，优选的以硬件而非软件制造(或减少故障的模型)且优选地与电极两端的低电压电源并联连接。给电极的电源然后可以包括保护晶体管，例如功率MOSFET或IGBT，串联在低电压电源与加热器电极之间，受电子关闭系统的控制。电子关闭系统可以监视发型造型设备的一个或多个参数，包括但不限于：加热器温度、功率控制设备操作状态(电源是否正确关闭)，电极流过的电流等，且作为响应在检测到潜在故障时控制保护晶体管给一个、多个或所有电极进行断电。这样的电子关闭系统适用于本发明的上述方面中任意一者。
作为附加或可替换安全特性，可选地加热器电极的一部分轨迹可以被提供有一个颈部(neck)以形成积分式(integral)熔断器，其中电极轨道的部分自身形成熔断器。该方式特别适于低电压操作，因为轨道电阻很低且电流相对高，且由此该颈部能够作为电流操作熔断器来操作，特别是因为当温度增加到阈值之上时，在颈部处有热失控影响，这损坏熔断器。
发型造型设备的实施方式可以具有加热器，所述加热器被配置成与低电压电源(例如电池)和干路供电源使用。在该情况中两个热电极可以为每个电源提供一个电极。此外，由于干路操作所需的增强的介电强度，氧化层应当比加热器仅用于低电压使用的情况厚很多。
在有关方面，本发明提供用于低电压发型造型设备的加热器，该加热器包括：金属片或板；氧化层，包括在所述金属片或板的表面上的所述金属的氧化物；以及在所述氧化层上的加热器电极；其中所述氧化层包括等离子电极氧化物层。
发型造型设备的上述特征的任意或所有可以结合到本发明的上述加热器方面。
还提供制造低电压发型造型设备的方法，该方法包括：提供金属片或板；将等离子电解氧化物层沉积到所述金属片或板的表面；以及在所述氧化层上制造加热器电极。
在优选实施方式中，该印刷使用包括陶瓷，特别地包括玻璃原料的墨水。弯曲的加热器表面可以通过在制造加热器电极之后弯曲金属片或板来制造。
包括制造出的加热器的发型造型设备可以被制造。
还描述了制造发型造型加热器的方法，包括将未烘烤的陶瓷例如铝氧化物置于衬底然后在衬底上烘烤陶瓷，由此陶瓷和衬底联结一起。该衬底可以例如是用于造型的加热器板。
陶瓷可以是例如铝氧化物以及衬底可以是铝。平的发型造型加热器可以通过该过程形成。陶瓷还可以在烘烤之前被成形为其他结构，例如弯曲形状，管状或柱状。
附图说明
本发明的这些和其他方面将参考附图仅以示例的方式进一步描述，其中：
图1示出了直发器的第一示例，其中本发明的实施方式可以被使用；
图2示出了弯发铁的示例，其中本发明的实施方式可以被使用；
图3a和3b分别示出了根据本发明的用于直发器和卷发器的加热器的实施方式的截面图；
图4示出了根据本发明的一个方面的发型造型加热器的实施方式的平面图；
图5示出了结合图3和4示出了类型的发型造型加热器的发型造型设备的示意性框图；
图6示出了结合图5的不同电源结构的发型造型设备的进一步示意性框图；
图7示出了能够通过干路供电源和电池电源供电的发型造型设备的一个实施方式，具有多个加热器电极和区；
图8示出了图7的进一步的实施方式，具有加热器电极和区的不同结构；
图9示出了图7和8的发型造型设备的进一步实施方式；
图10示出了使用外部电池包的图7至9的进一步实施方式；
图11示出了图4的发型造型加热器的可替换实施方式的平面图；
图12示出了用于给图7的双驱动加热器供电的示例电路；
图13a和13b分别示出了根据本发明的用于直发器和卷发器的加热器的实施方式的截面图；以及
图14示出了发型造型加热器的可替换实施方式的平面图。
具体实施方式
参照图3a，示出了发型造型加热器300，包括厚度为1mm级的铝加热器板310，具有铝氧化物320的等离子电解氧化物(PEO)覆层，该铝氧化物320的厚度小于100μm，例如范围在5-15μm。
在合适的等离子电解氧化过程中，铝板310连接到高压(在实施方式≥1KV或≥10KV，例如大约25KV)并浸入电解液池以形成外覆层，该外覆层宏观上平滑但微观上粗糙。合适的工艺可以来自英国剑桥的Keronite国际有限公司。
虽然仅在加热器的一个表面示出，但在实施方式中PEO覆层可以设置在加热器板的两个表面，且在面向头发的表面(图3a中的下表面)可以用低二氧化硅或类似材料着色。在实施方式中，覆层包括CeraSOL，离心分离6％的硅树脂油并提供给喷头以涂覆PEO，之后被烘烤(bake)变硬。包含有硅树脂油有助于减少与头发的摩擦。
在微观层面PEO层的各种空隙、裂缝以及缺陷有助于键合在PEO层320上沉积的电极层。但是，可替换地但不是很优选地，聚酰胺平坦层在施加电极之前被提供在层320上。
优选地导电墨水(ink)以期望的电极图案330被丝网印刷在PEO层320的表面。优选的导电墨水是无机墨水，包括导电分散、例如银的金属、颗粒大小100μ下降到1μm或更小，结合玻璃或陶瓷粉末或原料，以及粘合剂(通常是有机的)。这种墨水的处理过程可以有3个温度阶段，恒温，例如大约100℃以去掉溶剂/粘合剂，第二阶段在350℃，第三阶段可能在500℃级别(或更高)持续1到几分钟。最后的阶段软化玻璃原料，被认为可以解决PEO层中的裂缝和其他缺陷，将印刷的电极粘结到该层。对于薄PEO层，对该层的电阻可以在数十千欧姆的量级，且该层可以提供小于100v电压的足够的介电强度。
这种类型的加热器结构已被发现特别耐用且加热器可以在印刷(并清理)墨水之后被弯曲成期望的形状：尽管电极电阻能够在该过程期间发生变化，但其是以可预测的方式改变。因此，这例如实现用于卷发器(图3b)的弯曲加热器板的“制造、印刷、弯曲”的制造工艺。通过使用例如小于100μm、50μm或20μm的相对薄的电极层，可以增强对层离的阻力。
加热器可以被设置有用于温度感测的热敏电阻340。这可以是分开的组件，但优选地，热敏电阻是印刷装置，例如用碳墨水印刷，该碳墨水的电阻随温度的变化相对大，然后可选地用激光修剪成期望的电阻值。这提供加热器组件，其被整体形成为单个单元，具有成本、制造简单和性能方面的优点。
依据加热器板310的厚度，板内的边导电性不足以将由于头发导致的局部冷却降低到期望等级。因此在实施方式中，如图4所示，加热器板300可以被设置多个分开的可控制加热区300a、b，每个具有分别的电极330a、b和热敏电阻340a、b。为了方便，到这些器件的连接延伸到加热器板的一个边缘；拓宽的轨迹区域332针对电极进一步从连接点被提供以减少连接路径中的加热。电极的每一个被提供有各自热敏电阻感测的温度控制的分开的控制环。在实施方式中，多于3个区可以被提供。
图5示出了用于结合加热器300的发型造型设备的功率/控制系统500的框图。该系统包括低电压电源504，其从12v锂离子电池505和/或从用于给所述锂离子电池505充电的干路供电源输入502得到电力。电源504可以被配置成给每个加热器提供大约100瓦特；当热时加热器电阻可以由此被选择，例如在12v，范围在5-10amps(安培数)的电流可以被传递到电阻范围为1-2ohms(欧姆)的加热器。相应地电阻可以随着设计电压增大或减小被缩放(随着电压平方反比变化)。
来自电源504的电力可以被提供给功率控制模块514，其然后给一个或多个加热器516供电。功率控制模块514可以使用一个或多个功率半导体开关装置以从电源504向加热器516提供(DC)电压调制控制脉冲。因此，高百分比的时间占空比可以在初始、加热阶段被使用且之后时间占空比可以被减少并被控制以控制加热器516的温度。
来自电源504的电力也可以被提供给耦合到存储用于温度控制算法的处理器控制码的非易失性存储器508的微控制器506，然后给RAM 510。本领域技术人员可以理解宽范围的不同控制算法的任意可以被使用，包括但不限于开关控制和比例控制。可选地，控制环可以包括响应于与发型造型设备有关的进一步输入参数的前馈元件，例如以使用该设备的操作以增强温度控制。可选用户接口512还耦合到微控制器506，例如以提供一个或多个用户控制和/或输出指示，例如光或声音警报。输出可以被使用以指示，例如加热板的温度何时达到操作温度，例如在140℃-185℃的范围。
微控制器506还可以耦合到一个或多个可选温度传感器，例如热敏电阻340。但是，如之前所述，加热元件的温度可以根据其电阻感测并由此系统的实施方式包括到微控制器506的电流感测输入，感测提供给加热器的电流，例如经由与电极串联连接的电流感测电阻来感测。电极的电阻与温度的预定校准可以被存储在非易失性存储器504中且这样印刷轨迹可以被用作温度传感器。
图6示出了参考图5描述和示出的功率/控制系统500的变化。在图6中的实施方式中，外部AC到DC电源适配器可以被用于提供干路供电源。
如之前所述，加热器可以结合热熔断器，例如在加热器尾部的双金属条或类似物，以在加热器温度增加到高于阈值超过允许持续时间的情况下自动地将电源从电极分离。但是，附加或替换地，系统结合耦合到一个或多个加热器电极和/或温度传感器340的一个或多个安全关闭电路520，以监视加热器温度并在检测到过热的情况下电动地关闭给加热器的电源。过热可以包括超过阈值温度或在大于允许的持续时间超过阈值温度，或某更复杂的功能，例如温度随时间的积分。优选地，安全关闭电路可以在硬件而非微控制器的软件中实施，以降低可能的故障模式。在实施方式中，安全关闭电路520控制保护晶体管522，如所示的功率MOSFET，其在检测到可能的故障时移除来自功率控制块的功率。保护晶体管522可以在功率控制块514之前或之后被提供。在普通操作中，该装置可以一直是开着的；该装置可以被选择由此当功率从晶体管被移除时其关闭，由此失去安全作用，例如通过使用增强模式装置。这种控制和安全关闭适用于这里所述的所有实施方式。
在实施方式中，低电压电源504可以支持110v和230v干路输入并可以是开关模式电源。如参考图6所述的，其他实施方式可以使用外部电源，其自身可以支持110v或230v干路输入。该外部电源可以用于提供电流隔绝，下降AC电压和/或提供DC电压，例如24V给发型造型设备。
在上述设备的变形中，通过增加氧化层的厚度，加热器可以被配置用于低电压和干路电压操作。干路供电加热器的选择可以给用户提供一些优势，即使降低了低电压加热器结构的一些利处。在另一个变形中，不是使用电极本身来用于温度感测，而是分开的电极轨迹或来自电极的支线(spur)可以用于这种目的，由此使用印刷墨水作为温度感测元件。
图7至10示出了具有变化电源、加热器电极、和区配置的发型造型设备的可替换实施方式。这些变形还可以被应用于在之前描述的实施方式中示出的加热器实施方式。这种特征可以包括但不限于使用金属片或板、氧化层、使用导电墨水电极。
一般来说，不同实施方式560、570、580、590的每一个分别具有外部电源561、571、581、591以输出(例如)24V DC给发型造型设备。实施方式还可以在电池包中使用不同数量的单体电池。选择使用的单体电池的数量是造型设备的重量和尺寸与造型性能和电池寿命之间的折中。
在图7至10示出的实施方式中，充电控制/功率路径块562、572、582、592控制从电池和外部电源的功率传输，以及电池564、574、584、594的充电。系统控制块563、673、583、593一般包括图5或6的多个块，例如功率控制和处理器电极，包括微控制器和存储器。
参照图7，该实施方式示出了“双驱动”配置的发型造型设备的变形，图12示出了进一步细节。在该实施方式中，每个加热器具有两个电极630、634和632、636。电极一630由电池包564供电以及电极二634由外部24V电源561供电。在该配置中，两个或三个单体电池的电池包被使用，使用具有例如3.7V的标称电压的单体电池，供给7.4V与11.1V之间的总电压。锂离子或锂聚合物电池由于其高功率密度而尤其有用。
该电池包可以是可移除的或不可移除的。在该实施方式中且仅通过示例的方式，电池包可以不是可移除的，降低设计约束并允许使用更紧凑和/或美学上愉悦的设计。
图7中的加热器一或二涉及两个不同的热调整区且可以是在图11中示出的相同加热器板上的两个不同区，或两个不同加热器板，一个在造型设备的每个臂上。图11调整图4的加热器板以包括两个进一步的加热器电极。加热器电极630和634提供第一加热区，具有热敏电阻640a提供的热感测。在该第一加热区中，加热器电极630由图7的电池包564供电且加热器电极634由外部电压561供电。加热器电极632和636提供第二加热区，具有热敏电阻640b提供的热感测。在该第二加热区中，加热器电极632由图7的电池包564供电且加热器电极646由外部电源561供电。可以理解图7和11的结构可以易于适用于提供具有两个以上的热调整区的造型设备，例如每个加热板上具有两个区。
图12中示出了加热器电极的进一步细节。在该结构中，加热器板700包括电阻电极R1(730)和R2(734)形成的两个加热器电极。R1提供双驱动结构的加热器电极一630并由电池源供电。R2提供双驱动结构的加热器电极二634并由外部电源供电。如之前参照图5解释的，电极电阻R1和R2可以随着设计电压增加或降低相应被缩放(随着电压平方反比而变化)。在图12中，加热器电极的一个或两个可以被控制/安全关闭电路763、765启用和关闭。
现在参照图7，在第一操作模式中，造型设备可以仅在电池电源操作，由电池包564供电。当由电池电源运行时，系统控制块563使得电极一(630、632、730)在每个加热器上被供电。在图12中的示例中，电池电源是3个单体电池的电池包，提供11.1V(每个单体电池提供3.7V)，且电阻电极R1是2.25欧姆，产生大约50W的功率消耗。可以理解这些值是近似的且其他值是可能的。
在第二操作模式中，造型设备可以由外部电源561供电。在该模式中，系统控制模块563启用电极二(634、636、734)以在每个加热器上被驱动。电池包564还可以被充电。但也应当理解的是，作为一种变形，电池可以仅在电极没有正在被加热的情况下被充电。在图12中的示例中，干路AC至DC电源输出24V DC给发型造型设备以及电阻电极R2是11.65欧姆，产生大约50W的功率消耗。可以理解这些值是近似的且其他值是可能的。
从以上可以理解在该实施方式中，电极电阻被设置由此来自每个电极的功率输出一般相似(给定每个电源的相似加热效果)。每个不同加热器电极可以具有匹配到供应电压的电阻，由此消耗的电功率的范围在50-200瓦特。但是，匹配每个电极的功率输出是非必要的，且设备可以被实施以提供来自电池的较低功率输出，或当干路供电时提供较高功率输出。但是可以理解从两种电源提供大致相似的功率输出给用户提供关于从电池还是干路功率运行的一致的造型经历。
在第三操作模式中，造型设备再次连接到外部电源561，但是两个加热器电极可以被同时打开。该“双驱动”模式提升可用功率并改进安装电极的加热器板的加热。这尤其有益于减少将加热器板从冷加热到热的时间，并还可以有用于提供“功率提升”以在一部分头发证明尤其难以拉直的情况下增加板温度。在一些实施方式中，该功率提升可以被限制到短的时间持续时间或取决于电池包的电荷等级。该双驱动和功率/加热提升可以由系统控制和充电控制块来控制。
图8示出了图7的进一步实施方式，具有加热器电极和区的不同结构。在该配置中，电池包574被增加以包括4个单体电池，提供更多的能量和更高的供应电压。在该变形中，单个加热器电极630、632被提供用于每个加热器/热区。在第一操作模式中，造型设备可以仅以电池电源操作，由电池包574供电。在第二操作模式中，造型设备以外部电源571操作。在该第二模式中，当没有功率传输给加热器电极时，电池包还可以被充电，该充电与给加热器电极供电同时进行或分开进行。在这两种模式中，相同的加热器电极被供电。
图9示出了图7和8的发型造型设备的进一步实施方式。在该变形中，术语“通过充电”，单个加热器电极630、632被提供用于在图8种使用的每个加热器/热区。在该变形中，加热器电极仅从电池包584被供电且外部电源用于仅对电池包进行充电。这意味着外部电源经由电池包间接耦合到加热器电极。充电控制块582可以允许电池包在造型期间被充电以允许造型设备的扩展使用。
图10示出了图7至9的进一步实施方式，除了根据外部电源操作还使用外部/可移除电池包。在该变形中，电池包被提供为可移除模块594。电池包可以是可更换单元，其能够插入或夹入到造型设备，以允许用户携带备用。使用可移除电池包可以进一步允许依据用户对便携性和可用造型时间的偏好使用不同容量的模块。
在图10的变形中，如参考图7描述的第三操作模式也是可能的。
参考图11，示出了加热器板的示例，其具有两个加热区600a和600b，且每个加热区有双驱动电极。在第一区600a中，加热器电极630和634分别提供电池驱动加热器电极和外部电源驱动电极。在第二区600b中，加热器电极632和636分别提供进一步的电池驱动加热器电极和外部电源驱动电极。因此，在图4示出的实施方式的变形中，加热器板可以被设置有多个分开控制的加热区。到这些加热区的连接为了方便也可以延伸到加热器板的一个边缘。如图4所示，扩大的轨迹区域638、640可以针对电极进一步从该连接点开始被提供以降低连接路径中的加热。在没有提供多个加热区的变形中，这样的扩大可以是不必要的。
现在参照图13a和13b，示出了发型造型加热器600a和600b，包括厚度在1mm级的铝加热器板610，具有铝氧化物的等离子电解氧化物(PEO)覆层620a、621a、620b和621b。每个氧化层的厚度可以小于100μm，例如范围在5-15μm。参考图3a提出了等离子电解氧化过程的进一步细节。
在图13a的实施方式中，两个电极630和634通过氧化区620a、621a从金属板分开。电极630由电池供电，以及电极634由干路供电源供电且在较高电压。两个氧化区620a、621a具有相同厚度，意味着能够使用仅单个均匀氧化层。这简化制造工艺。可以理解电池电源提供的较低电压意味着电极630下的氧化区620a可以比如在图13b中实际使用的更薄。
在图13b中的实施方式中，较低电压电极的氧化物厚度620b小于由外部干路供电源供电的电极下的氧化层621b。
图14示出了图11的加热器的变形以及用于从电池电源和干路外部电源供电的进一步电极结构。在该结构中，电极660在点662被分支以通过仅使用电极全长度的一部分来形成较低电阻电极。这样，电池电源则仅给这部分的电极660供电。当需要较高电阻时，可以使用全长度的电极。这可以有用于不需要双驱动结构时且可以意味着加热器上电极的布局可以被简化。电极的特定电阻/长度的选择可以取决于连接到哪个电源且可以由控制器控制。
许多形式的发型造型设备包括热耦合到加热器板(例如铝加热器板)的陶瓷衬底。为了形成铝加热器，未烘烤(“绿色”)陶瓷，例如铝氧化物可以被形成然后可以置于铝加热器板/铝衬底上并被烘烤(典型在最多600℃)。通过烘烤铝板上的绿色陶瓷，形成分子联结，提供热和机械的强联结。这种过程可以用于形成常规的平的发型造型加热器或其他形状，例如弯的、柱状加热器等。
本领域技术人员理解上述的技术可以用于一范围的发型造型设备，包括但不限于直发器、弯发器和卷发器。本领域技术人员还理解来自多个实施方式的特征可以互换而不限于被描述的相关的特定实施方式。
对本领域技术人员毫无疑问，许多其他有效可替换方式可以发生。可以理解本发明不限于所述的实施方式且包括在所附权利要求书的精神和范围内对本领域技术人员来说是明显的修改。

Claims (21)

1.一种用于双电源电压操作的发型造型设备，该发型造型设备包括：
具有承载发型造型加热器的至少一个臂的主体，其中所述发型造型加热器包括用于对所述发型造型加热器加热的多个加热器电极；
其中所述多个加热器电极包括耦合到第一功率输入的第一供电电极和耦合到第二功率输入的第二供电电极；
其中所述第一功率输入可连接到电池电源；以及
所述第二功率输入可连接到干路供电源；
其中所述发型造型设备能够用于在耦合到所述干路供电源时和在耦合到所述电池电源时进行造型，
其中所述发型造型加热器能够通过所述第一供电电极和所述第二供电电极同时进行加热，其中所述第一供电电极能够通过所述电池电源和所述第二供电电极能够通过所述干路供电源同时进行加热。
2.根据权利要求1所述的发型造型设备，其中所述电池电源被配置成提供小于所述干路供电源的电压，且其中所述第一供电电极的电阻低于所述第二供电电极的电阻。
3.根据权利要求1或2所述的发型造型设备，该发型造型设备还包括耦合到所述第一功率输入和第二功率输入和所述多个加热器电极的控制器，
其中所述控制器被配置成控制所述多个加热器电极对所述发型造型加热器加热。
4.根据权利要求3所述的发型造型设备，该发型造型设备还包括与所述发型造型加热器耦合的温度传感器。
5.根据权利要求4所述的发型造型设备，其中所述温度传感器包括热敏电阻。
6.根据权利要求4所述的发型造型设备，其中所述控制器还包括连接在所述第一功率输入和第二功率输入的至少一者与一个或多个所述加热器电极之间的保护晶体管，以及耦合到加热器传感器以控制所述保护晶体管的硬件电子关闭系统。
7.根据权利要求1或2所述的发型造型设备，其中所述发型造型加热器包括多个边隔离区，每个边隔离区具有所述多个加热器电极。
8.根据权利要求1或2所述的发型造型设备，其中所述发型造型加热器包括：
金属片或板；
氧化层，包括在所述金属片或板上的所述金属的氧化物；以及
在所述氧化层上的所述多个加热器电极。
9.根据权利要求8所述的发型造型设备，其中所述氧化层包括等离子电解氧化物层。
10.根据权利要求8所述的发型造型设备，其中所述多个加热器电极包括导电墨水电极。
11.根据权利要求10所述的发型造型设备，其中所述导电墨水电极是无机导电墨水电极。
12.根据权利要求8所述的发型造型设备，其中所述多个加热器电极位于至少部分地融合到所述氧化层的表面的玻璃上。
13.根据权利要求8所述的发型造型设备，该发型造型设备还包括所述氧化层与所述多个加热器电极之间的平面化层。
14.根据权利要求13所述的发型造型设备，其中所述平面化层包括玻璃。
15.根据权利要求1或2所述的发型造型设备，该发型造型设备还包括所述电池电源，其中所述电池电源被配置成提供范围在7V至15V DC的电压。
16.根据权利要求15所述的发型造型设备，其中所述电池电源被配置成提供大约11V的电压。
17.根据权利要求15所述的发型造型设备，其中所述电池电源是用户能够从所述发型造型设备移除的。
18.根据权利要求15所述的发型造型设备，其中所述电池电源是用户不可更换的。
19.根据权利要求1或2所述的发型造型设备，该发型造型设备还包括所述干路供电源，其中所述干路供电源被配置成向所述第二功率输入提供小于100V的DC电压。
20.根据权利要求19所述的发型造型设备，其中所述干路供电源被配置成向所述第二功率输入提供大约24V的DC电压。
21.一种控制根据权利要求1所述的发型造型设备的方法，该方法包括使用来自所述电池电源的功率对所述第一供电电极加热并同时使用来自所述干路供电源的功率对所述第二供电电极加热。
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