CN107249381B - 发型器具 - Google Patents

Abstract

一种发型设备，包括：多个加热器电极，其加热一个或多个发型加热器；电源，其用于为所述多个加热器电极供电；以及控制器，其被配置为控制所述电源对所述多个加热器电极的供电。所述多个加热器包括第一子组和第二子组。所述控制器被配置为在第一操作模式下控制所述电源，使得不同时对所述第一子组和第二子组供电。

Description

发型器具

技术领域

本发明涉及发型器具，特别是诸如电池供电的低电压装置。

背景技术

存在可用于对头发造型的各种设备。已知一种形式的设备是采用可加热的板的拉直器。为了造型，头发被夹在板之间，并被加热到头发变为可模塑的转变温度之上。根据头发的类型、厚度、状况和数量，转变温度可以在160℃至200℃的范围内。

发型器具可用于拉直、卷曲头发和/或使头发呈波浪型。

所需的温度范围、用户对于加热时间的期望、热控制和其它因素相结合，以促使现有的发型器具对(多个)加热器采用市电电源。

在本申请人的WO 2014/001769和GB2503521中，教导了包括用于至少一个加热器的电池电源的发型器具。

本发明人已经意识到，电池电源的使用的进一步改进是可能的。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供了一种发型设备，所述发型设备包括：多个加热器电极，其加热一个或多个发型加热器，所述多个加热器电极包括第一子组和第二子组；电源，其用于为所述多个加热器电极供电；以及控制器，其被配置为通过所述电源来控制所述多个加热器电极的供电；其中，在第一操作模式下，所述控制器被配置为控制所述电源，使得所述多个加热器电极的第一子组和第二子组不同时被供电。所述电源可以是电池电源。可替代地，电源可以是市电电源。

通常，在第一操作模式下，控制器控制电力输送，使得电力以时间交替方式被输送到第一子组和第二子组，优选地，每秒传输多次。以这种方式交替地输送电力提供了许多优点。例如，如果加热器电极的第一子组与第一发型加热器相关联，并且加热器电极的第二子组与第二发型加热器相关联，则控制器可以控制对第一发型加热器和第二发型加热器加热，使得它们同时被加热到各自期望的操作温度(所述操作温度可以是相同的)。类似地，如果加热器电极的第一子组和第二子组与一个发型加热器的不同部分相关联，则控制器可以控制对加热器的不同部分加热，使得它们同时被加热到期望的工作温度。这是可能的，因为这样的发型加热器(和其它种类的加热器)通常具有相对较高的热惯性，使得一旦从加热器电极移除电源，发型加热器就不会快速冷却。

以这种方式交替地驱动电极也减少了来自电源的电流消耗。当电源是电池时，减少电流消耗是很重要的，因为这样可以减少电池的内电阻中的能量损耗：P＝I²R，其中，I是电流消耗，R是内电阻。因此，第一操作模式下的操作提供了加热器的最有效的加热。当然，在其它操作模式下，例如如果负载非常高，则来自第一子组和第二子组的加热器可以被同时供电。

控制器可以被配置为选择第一子组和第二子组，使得由第一子组和第二子组中的每一个所消耗的总电流低于预定电流阈值。这对于电池电源特别有用，因为保持电流消耗低于阈值可以防止(由于上述的I²R损耗)电池过热。预定电流阈值可以等效于单个加热器电极的电流消耗的倍数(例如，1.5)。

换句话说，控制器被配置为控制来自电源的电力对加热器电极的供电。控制器的第一操作模式(可以只有一种模式)包括限制可以被同时供电的加热器电极的总数，使得不超过预定电流极限。施加电流极限的事实意味着控制器被配置为防止所有加热器电极被同时供电。该电流限制可以被认为是额定电流消耗。

多个加热器电极可以被分成离散的子组。因此，不会有加热器电极同时存在于第一子组和第二子组中。可替代地，第一子组和第二子组可以具有共用的一些(但不是全部)加热器电极。应当理解，取决于设备内的加热器电极的总数，可以存在多于两个(例如，三个或甚至四个)的电极的子组。每个子组可以包括一个或多个电极。

控制器可以被配置为在第一子组和第二子组之间切换电源(例如，每秒多次)。可以完这样的切换例如使加热器保持在期望的工作温度。控制器可以包括如下这样的加热周期，在所述加热周期中，控制器循环遍历所有的可供电加热器电极的子组，确定是否需要施加电力。在加热板(或加热板上的区域)处于优选的操作温度的情况下，如果不需要供电，则控制器可以选择保持当前被供电的子组的电力、切换到另一子组、或者选择不对任何加热器电极供电。每个子组之间的切换频率可以是大约数十周期/每秒、数百周期/每秒或数千周期/每秒。通常，加热周期将具有介于100μs至500ms之间的时间段。第一子组和第二子组可以被反相供电，即当一个子组接通时，另一个子组断开。然而，在这样的反相操作中，可能存在没有电极被供电的时间段。

控制器可以被配置为在所述第一操作模式和第二操作模式之间交替，在所述第二操作模式中，多个加热器电极的第一子组和第二子组同时被供电。例如，同时加热可以在供电时的初始加热期间进行。在第二种操作模式下，暂时超过额定电流消耗。当以第二模式操作时，控制器可以将电力切换到加热器电极的两个子阻，使得存在：1)电力被同时施加至第一子组和第二子组的加热器电极的重叠时段；2)电力被施加至第一子组和第二子组中的仅一个的加热器电极的时段；以及3)没有电力被施加至第一子组和第二子组的加热器电极的时段。控制器可以控制重叠时段的持续时间，使得它们随着时间的推移从例如初始接通时间减小。控制器可以响应于感测到的状况或者基于定义切换时序的预存储数据来减少重叠的持续时间。

控制器可以被配置为响应于控制信号从第二操作模式切换到第一操作模式。控制信号可以是这样的：已经经过了第二操作模式中的预定时间量。预定时间量可以基于电池电源的预定特性，并且可以是几秒钟。然后，控制器可以继续以第一操作模式操作又一时间段(例如，30秒或更长时间)，在该时间段之后，可以进行多个时间段的第二操作模式。

在电源是电池电源的情况下，发型设备还可以包括电池温度传感器，所述电池温度传感器感测电池电源的温度并且向控制器发送电池温度感测信号。在一些实施例中，电池温度传感器可以被集成到发型设备中，然而在其它实施例中，电池电源可以包括具有可耦接到电池温度感测输入的连接的集成温度传感器。

电池温度感测信号可以与电池温度阈值进行比较，并且当电池温度感测信号大于电池温度阈值时，可以通过控制器或在传感器上生成控制信号。可替代地，当电池温度以导致预测会超过阈值的速率增加时，可以生成控制信号。电池温度阈值可以在60℃至80℃的范围内，更优选地为70℃。

也可以存在感测环境温度的温度传感器。当感测到的环境温度低于阈值环境温度时，所述控制信号可由控制器或传感器生成。环境温度阈值可以在25℃至35℃的范围内，更优选地为25℃或33℃。换句话说，控制器可以被配置为限制在其中加热器电极的子组由电源同时供电的持续时间。这也可能取决于电池温度或环境温度。

发型设备可以包括具有第一接触表面的第一臂和具有第二接触表面的第二臂，其中，所述臂可在如下这样的闭合位置和打开位置之间移动，在所述闭合位置中，所述第一接触表面和所述第二接触表面相邻，在所述打开位置中，所述第一接触表面和所述第二接触表面间隔开。第一臂可以包括具有多个加热器电极的第一发型加热器。第一臂包括第一发型加热器，第二臂包括第二发型加热器，并且每个发型加热器包括至少一个加热器电极。在这种布置中，多个电极包括每个臂上的至少一个。多个电极包含两个电极。在只有两个电极(例如，每个臂上的一个电极或单个加热器具有两个电极)的情况下，第一子组可以包括第一电极，第二子组可以包括第二电极。

发型设备还可以包括被配置为启用或禁用发型设备的触敏开关。应当理解，触敏开关可以独立地用作单独的发明，也可以与不同的供电模式相结合而共同使用。

对于具有如上所述的一对臂的设备，触敏开关可以位于第一接触表面或第二接触表面上。当臂处于闭合位置时，触敏开关可以是无效的以防止开关的意外激活。在使用中，用户可以通过按压或以其它方式触碰所述触敏开关至少预定的持续时间来激活触敏开关。该激活可以由开关或控制器确定，并且控制器可以响应于所述确定而启用或禁用发型设备。

所述加热器或每个加热器可以包括安装在隔热支撑结构上的加热板。应当理解，隔热支撑结构可以独立地用作单独的发明，也可以与操作的不同的供电模式和/或触敏开关的供电模式结合使用。

加热板可以包括与隔热支撑结构上的对应突起配合的至少一个凹部。凹部和突起可以是L形。可以使用用于将加热板安装在所述支撑件上的其它机构。隔热支撑结构可以弹性地安装在发型设备的臂内。例如，可以使用弹簧机构。这样的弹性安装允许加热板在造型期间相对于臂的壳体移动，允许板以变化的厚度保护接触，并且允许与夹持在加热板上的造型表面相对的表面对之间的头发造型的改变。

根据本发明的另一方面，提供了一种控制发型设备的方法，所述发型设备包括加热一个或多个发型加热器的多个加热器电极，所述多个加热器包括第一子组和第二子组；所述方法包括：控制所述加热器电极的供电，使得所述多个加热器的第一子组和第二子组不被同时供电。

根据本发明的另一方面，提供了一种用于发型器具的控制器，其中，所述控制器被配置为用以实施上述方法。

附图说明

现在将仅通过举例的方式参照附图进一步描述本发明的这些方面和其它方面，在附图中：

图1示出了可以采用本发明的实施例的发型器具的第一示例；

图2示出了图1所示类型的发型器具的示意性框图；

图3示出了用于图1的发型器具的发型加热器的实施例的平面图；

图4a和图4b示出了如下这样的时序图，所述时序图示出了例如由图2中的控制系统驱动的加热器电极的示例占空比；

图5示出了图2的示意性框图的变型；

图6a至图6d示出了如下这样的时序图，所述时序图示出例如由图5中的控制系统驱动的加热器电极的示例占空比；以及

图7示出了发型器具的横截面图。

具体实施方式

图1描绘了典型的头发拉直器1的示例。头发拉直器1包括第一臂和第二臂，每个臂包括臂元件4a、4b和可加热板6a、6b，所述可加热板6a、6b以与可加热板热接触的方式耦接至加热器(未示出)。可加热板实质上是平的，并且以相对的形式布置在臂的内表面上。在拉直过程中，头发夹在热的可加热板之间，然后在拉力下拉动头发通过板，以便将头发模塑成直线形式。在拉动头发通过热的可加热板之前，头发拉直器也可用于通过将头发拉直器向头部旋转180°来卷曲头发。

图1中还示出了用于使发型器具通电和断电的触敏开关5070。所述开关可以被实现为包括放置在发型器具的塑料壳体后面的电极的电容式触摸开关。这就避免了对于机械开关的需要。在变型中，也可以使用电阻式触敏开关或者压电式触摸开关。如图1所示，触敏开关5070位于面向另一臂的臂的内侧。这意味着：只有当臂间隔开时才能按下开关，以防止用户意外触摸开关并且无意中开启发型器具。此外，如果发型器具放置在诸如手提包的行李中，则在用户四处翻找袋子中的物品的情况下，还防止了开关的任何意外按压。作为又一安全机构，在实施例中，当发型器具的臂被闭合在一起时，开关还可以是无效的(或者供电器被配置为防止器具的激活)。

应当理解，头发拉直器仅仅是发型器具的一个示例，并且本领域技术人员可以毫不费力地将本发明的各种实施例实现为用于使头发呈波浪型的其它发型器具(比如，卷发器)或用于卷曲头发的发型器具。

图2示出了用于将发型器具与加热器300合并的电力/控制系统500的框图。该系统包括从12v锂离子电池505和/或市电供电输入502获得电力的低压供电器504，所述低压供电器504用于经由可位于所述器具的外部或内部的AC-DC转换器503对电池505充电。供电器504可以被配置为对每个加热器提供大约100瓦特；当加热器加热时，可以相应地选择加热器电阻，例如在12V时，在5安培至10安培的范围内的电流可以被传送到具有在1欧姆至2欧姆范围内的电阻的加热器。随着设计电压的增加或减小，电阻可以相应地缩放(随着电压的平方成反比地改变)。

来自供电器504的电力被提供给电力控制模块514，电力控制模块514反过来又对一个或多个加热器516供电。电力控制模块514可以采用一个或多个电力半导体开关装置来将(DC)电压的脉冲宽度调制控制从供电器504提供到加热器516。因此，可以在初始加热阶段期间采用高百分比的接通持续时间占空比，然后可以减少并控制接通持续时间占空比以控制加热器516的温度。

来自供电器504的电力也被提供给微控制器/控制构件506和RAM 510，所述微控制器/控制构件506耦接到存储用于温度控制算法的处理器控制代码的非易失性存储器508。本领域技术人员应当理解，可以采用包括但不限于开关控制和比例控制的各种不同控制算法中的任一种。可选地，控制回路可以包括响应于与发型器具相关的又一输入参数的前馈元件，例如用以使用该设备的操作来改善温度控制。可选的，用户接口512还耦接到微控制器506，例如用以提供一个或多个用户控制和/或输出指示(例如，光警报或听觉警报)。(多个)输出可用于例如当加热板的温度达到工作温度(例如，在140℃至185℃的区域中)时的指示。

微控制器506还耦接到一个或多个可选的温度传感器(比如，热敏电阻340)。然而，如前所述，可以根据加热元件的电阻来检测加热元件的温度，因此，该系统的实施例包括电流感应输入515，用以使得微控制器506例如经由与电极串联连接的电流感应电阻器来感测提供给加热器的电流。电极的耐温度的预定校准可以存储在非易失性存储器504中，并且可以以这种方式将打印出的轨迹用作温度传感器。

在图2的说明性实施例中，示出了耦接到低电压PSU 504的触敏开关5070，用以消除微控制器要被永久供电的需要。当断开时，低电压PSU 504监控指示用户已经按下开关的触敏开关的电容的变化。然后，低压PSU为发型器具供电。当接通时，低电压PSU 504再次监控开关的电容的变化，然后将发型器具断电。在PSU完全将按压登记为供电/断电的有效请求之前，用户可能需要在触敏开关上按下一段时间才能供电和断电。这可以消除任何意外供电，或者防止在造型时对触敏开关的任何意外触摸。例如，用户可能需要按下触敏开关2秒、3秒、4秒或5秒或更长时间。在变型中，可以使用两个触敏开关：一个用于接通造型器具，另一个用于断开造型器具。

在发型器具上所提供的这种触敏开关提供了若干个优点。首先，对于电池供电的产品，如果发型器具被携带在行李中，则该触敏开关防止该器具被行李中的其它物品意外撞击。此外，该触敏开关还提高了产品的美学外观，消除了对发型器具表面上的附加部件的需要。

在该实施例中，示出了耦接到低电压PSU的触敏开关。在变型中，这样的开关可以耦接到微控制器，尽管在这样的变型中，可以理解的是，微控制器可能随后需要被永久地供电以允许检测到触敏开关的按压。在其它变型中，也可以使用专用电路。

该触敏电力开关可以应用于本文所描述的任何实施例，并且也适用于其它标准装置。

每个加热板可以由加热器电极供电。根据加热板的厚度，在单个加热器电极的情况下，板内的横向导电性可能不足以给出期望的结果。因此，图3中示出了可形成图1的头发拉直器的可加热板6a、6b的加热板的实例。加热板300可以设置有多个可单独控制的加热区域300a、300b，每个加热区域分别具有相应的电极330a、330b和热敏电阻器340a、340b。为了方便起见，连接到这些电极和电阻器的接线被引至的加热板的一个边缘；为电极提供了更远离连接点的加宽的走线区域332，用以降低连接路径中的热量。每个电极设置有由相应的热敏电阻器感测到的温度所控制的单独的控制回路。在实施例中，可以设置多于3个区域。

在本文描述的各种实施例中所使用的加热器可以按照如通过引用并入本文中的WO2014/001769和GB2503521中所述的那样形成。因此，加热器可以包括厚度为1mm的铝加热板，所述铝加热板具有厚度小于100μm(例如，在5μm至15μm的范围内)的氧化铝的等离子体电解氧化物(PEO)涂层。

发型器具包括多个电极。如图1所示，可以存在两个加热板，每个加热板均具有它们自己的电极，从而存在两个电极。可替代地，图1所示的器具的仅一个臂可以包括加热板，但是该加热板包括至少两个、可能更多的电极。也可以存在多个加热板，每个加热板具有多个电极。

可以独立地控制提供给多个加热器电极的电力。例如，对于具有两个臂的器具，每个器具均具有加热器和用于每个加热器的一个加热器电极，图4a和图4b示出了每个加热器电极的电压随时间的变化。在该示例图中，微控制器506使用脉冲宽度调制(PWM)电源控制以使用电力控制块514来控制对两个加热器电极的供电。在脉冲宽度调制电力控制中，PWM时段(这里标记为“d”，在本文件的其它部分中也称为加热周期)的序列中的电力信号的“导通时间”是变化的，以便改变被输送到每个加热器电极的电量。通常，PWM时段/加热周期可以在100μs到500ms之间。从图4a和图4b可以看出，最初两个加热器电极被同时供电，直到达到期望的工作温度为止。在初始加热阶段期间可以在任何给定时间段“d”内采用的高百分比的接通持续时间占空比；之后，可以减少每个加热器的接通持续时间占空比，以便使发型加热器保持在期望的工作温度。可以独立地控制每个加热器，用以将每个加热器的温度稳定在期望的工作温度。因此，两个加热器电极的消耗不完全相同。然而，从图4a和图4b可以看出，由于两个加热器被同时供电，可能存在最大电流消耗的持续时间段。

当由电池供电时，高电流消耗(比如，由同时驱动两个加热器而导致的高电流消耗)可能导致电池电源的热度达到不可接受的高温。如果两个加热器被同时驱动了更长的时间，这种情况可能会加剧。同时驱动加热器时的电流消耗结合隐藏电池电源的期望意味着散热可能成为这种发型器具的构造中的重要因素。

图5示出了具有改进的微控制器/控制构件和电力控制模块514b的图2的示意性框图的变型。在两个系统中使用了相同的附图标记，因此任何描述同样适用于两者。

图5中标记为“温度/电力控制”的微控制器切换控制信号708可以包括多个输出(一个输出用于待被控制的每个加热器电力开关)。图5所示的实施例包括两个加热器电极，而两个加热板中的每一个上都有一个加热器电极。两个输出，一个输出用以经由第一电力开关702来激活第一加热器电极，第二输出用以经由第二电力开关704来激活第二加热器电极。在图5中，还可以驱动另外的加热器电极。这些加热器电极可能存在于例如多区域加热器变型中。到加热器516的虚线箭头示出了到这种附加加热元件的可选连接。

在变型中，开关控制信号可以是串行数据连接，或者开关控制信号可以被编码，使得控制系统可以缩放以独立地控制多个加热器元件。这在具有多个加热区域(例如，每个加热器具有两个或三个加热区域))并且来自微控制器的输出的数量可能是有限的实施例中可能是特别有用的。可替代地，微控制器可以具有多个输出(每个电力开关一个输出)。电力控制模块514b中的可选解码块706对从微控制器接收的信号进行解码，并且将解码出的信号分离成单独的驱动信号以激活电力开关702和704。在每个加热板上并入多个加热区域的变型中，该信号可被解码成更多的输出(每个区域一个输出)。

在图5所示的实施例中，许多电池温度传感器也被用作安全关闭520的一部分。如上所述，造型器具可以包含耦接到一个或多个加热器电极的一个或多个安全关闭电路520和/或温度传感器340，用以监测加热器温度并且电子地关闭所检测到的将要过热的加热器的电源器。在实施例中，这可以扩展到还防止电池的过热。在实施例中，安全关闭电路520控制防护晶体管522(如所示的电力MOSFET)，所述防护晶体管522在检测到潜在故障时从电力控制块中去除电力。防护晶体管522可以设置在电力控制块514a之前或之后。在正常操作中，此装置始终接通；可以选择该装置，使得当从晶体管去除电力时，该装置例如通过采用增强型装置断开而不安全。这种控制和安全关闭适用于本文所述的所有实施例。

电池温度传感器5050(或另一种电池温度传感器)可以附加地或替代地用于控制发型器具的供电/断电。所生成的信号B_Tsense 5051被馈送到微控制器506中，并且可以用于提供用于安全机构中的电池温度信息以关闭造型器具，或者用于在电池温度超过电池阈值温度的情况下停止向一个或多个加热元件/板的电力输送。因此，微控制器/控制构件可以被布置成使得当由电池温度传感器感测到的温度低于电池阈值温度时，仅对加热元件/板供电。在实施例中，该阈值温度可以是在60℃至100℃的范围内的值(例如，70℃)。然而，应当理解，操作的阈值温度可以取决于所使用的特定电池的特定结构(例如，包装、化学表示)。诸如电池组的主动式冷却的技术或诸如散热器的热传递构件常常不足以将电池组保持在其优选的安全工作范围内。

随着加热板的钝化，控制系统可以防止发型器再次被使用，直到满足以下情况：电池温度已经降到低于断电之前启动的电池阈值温度，或者电池温度已经降到低于较低“再激活”温度，所述较低“再激活”温度将被设置成低于电池阈值温度的温度。

可用于防止电池电源中的生热的另一种技术是通过节流所输送的最大电流或使用更高电阻的加热元件来减慢加热速率。然而，采用这种技术可能意味着加热板的温度不能非常快地改变，这可能导致不良的瞬态响应。

此外，环境温度传感器(比如，图5中的温度传感器5060)可用于监测环境温度(即，发型器具周围的温度)，并且在超过环境温度阈值的情况下防止向加热板输送电力。然后，环境温度感测信号A_Tsense 5061生成并被馈送到微控制器5061中。在实施例中，该环境阈值温度可以是在25℃至35℃的范围内的值(例如，25℃或33℃)。这种环境温度感测可以用作另一种安全机制，用以防止发型器具过热。这在电池可能加热太快的较热的环境(比如，在炎热气候的室外或较热的室内环境中)中尤其有用。然后，在环境温度降低之前，可以防止用户开启发型器具。因此，微控制器/控制构件可以被布置成：当所感测到的环境温度低于环境阈值温度时，仅对加热元件/板供电。

在上述一个或两个实例中，如果超过环境温度或电池阈值温度；可以向用户提供视觉反馈或音频反馈用以指示装置已经进入安全模式或指示温度状态。

在第一控制模式中，图5中的微控制器/控制构件被配置为通过以反相方式操作加热器来降低最大电流消耗。这意味着在具有两个加热器电极(每个加热器一个)的实施例中，在图5的实施例中一次只能供电一个加热元件。以反相进行操作的过程中，例如当两个加热板都处于期望工作温度时，也可以存在两个加热器电极都断电的时段。给定了被布置为加热整个加热板的一个加热器的电流消耗“I”，当两个加热器同时被供电以加热两个加热板时，电流消耗可能大约为“2I”。使用这种惯例，最大电流消耗被限制为用于驱动一个加热器的电流消耗(即，被布置为加热整个加热板的一个加热器的电流消耗“I”)。这意味着控制器可以被配置为防止所有(图5的实施例中的两个)加热器电极同时被供电。

图6a和图6b示出了具有两个加热器并根据前述段落操作的器具中的每个加热器的图。如前所述，微控制器506使用脉冲宽度调制电力控制来控制到两个加热器的电力输送。从图6a和图6b可以看出，现在在每个加热周期(这里标记为“c”)内不同时对两个加热器电极供电。附图之间的虚线显示了一个加热器开始或停止的实例-注意没有重叠。在加热周期(“c”)中，低于温度的每个加热器以可通过微控制器以固定或确定的顺序而被供电，但一次只能对一个加热器供电。如前所述，加热周期可以在100μs到500ms之间，因此，控制器快速地切换两个加热器之间的电力输送，使得就使用者而言，两个加热器似乎是同时被加热的。

根据图5，对于本领域技术人员来说显而易见的是，控制器506通过生成如下这样的控制信号708来控制到第一加热器和第二加热器的电力输送，所述控制信号708导致解码/驱动使能单元706打开和关闭开关702和704。在一些情况下，控制信号708可以直接用于控制开关702和704的切换。

微控制器可以实施如下这样一种控制算法，所述控制算法被配置为将相等百分比的加热周期“c”(例如,时间的50％)分配给每个加热器。当用户对器具供电以均匀和尽可能快地将两个加热板加热到期望的工作温度时，通常可能就是这样的情况。然而，在一个加热板比另一个加热板升温慢的情况下，在任何给定时间段/加热周期“c”中的时间的较长部分可以被分配给较冷的加热板。此外，当放置大量头发时，在一个加热板比另一个加热板冷却得更快的情况下，微控制器响应于温度依赖感测信号可以相应地进行动作以分配任何一个加热周期中的加热时间的较长部分，用以为较冷的加热板上的加热器供电。

在发型器具的一些实施例中，在每个加热板上可以有多个加热区域，如在图3中所示出并且也在通过引用而并入本文中的GB2477834中所示出的那样。每个加热区域可以包括布置成对加热板的一部分进行加热的单独的加热器电极。在这样的实施例中，随后可以允许以许多不同的配置来同时加热多个加热区域。因此，控制器可以被配置为防止分布在一个或多个板两端的所有加热器电极同时(或仅较短时间段)被供电。

如前所述，我们通常认为电流消耗“I”与对加热整个加热板的加热器电极供电所需的电流消耗相对应。因此，在加热板上具有多个加热区域的实施例中，可以认为每个区域中的一个电极仅消耗(仅出于比较的目的)电流消耗“I”的一部分。在每个加热板上具有两个加热区域(即，总共四个加热区域)的实施例中，可以认为每个域仅消耗0.5I的电流(假设电阻通常是相同的)。因此，最大优选电流消耗“I”可以与同时为两个区域供电相对应。任何两个区域(同一板上的两个区域或者每个板上的一个区域)可以被同时供电。这意味着如果仅将一定数量的头发放置在加热器板的一个部分上，这样只需要一个区域供电以保持期望的工作温度，那么，两个加热板上的相对的区域可以同时供电，同时保持在优选的电流消耗极限(“I”)以防止电池电源过热。

应当理解，用以防止电池电源过热的最大优选电流消耗可能不是“I”，它可以替代地高于或低于“I”。因此，在一些实施例中，可以同时对不同数量的加热区域和加热区域的不同组合进行供电，而不会导致电池电源过热。举例来说，在两个加热板中的每一个上具有两个加热区域的实施例中，给出优选最大电流消耗“1.5I”，则可以在同时为三个加热区域供电的同时保持在优选的电流消耗极限中。

下面的表1示出了可以在任何一个时间处被供电的最大区域的示例性组合。“额定电流消耗”列提供了额定电流消耗极限的示例，所述额定电流消耗极限被定义为被布置成加热整个加热板的一个加热器的电流消耗的倍数。因此，出于该说明性示例的目的，将两个加热器电极(每个加热器电极加热加热板的一半)的电流消耗视为与对整个加热板供电的一个加热元件一致。然而，应当理解，在实际应用中，电流消耗可以是不同的。

现在回到图5所示的在两个板中的每一个中具有一个加热器电极的实施例，在第二控制模式中，微控制器可以允许如下这种的重叠的时段，在这样的时段中，两个加热器被同时供电用以同时加热两个加热板。给定额定优选电流消耗“I”，可以允许较高电流消耗的有限时段，只要这些较高的电流消耗时段与不超过额定优选电流消耗的休眠时段交替即可。为了防止过热，重叠的持续时间可能受到微控制器/控制构件的限制。微控制器/控制构件可以被配置为基于电池的预定特性将该重叠限制为固定时间段内的预定持续时间。微控制器可以允许例如同时加热仅在从接通电源开始的初始加热期间发生，然后恢复到第一操作模式。换句话说，控制器可以被配置为限制两个加热器电极可同时由电源供电的持续时间。这也可取决于电池温度或环境温度。

在对第二控制模式的优化处理中，重叠控制可以是可变的，重叠控制例如响应于来自如图5所描绘的电池温度感测信号5051的反馈而受控制。在该变型中，微控制器随后可以主动地监测电池电源的温度，响应于电池电源的温度来控制可能超过额定优选电流消耗的允许重叠。这可用于允许两个加热器(基于每个加热板中具有一个加热元件的实施例)在供电时同时从较冷状态被驱动，这样一来，一旦加热器首先达到温度，微控制器则禁止加热中的任何重叠。

举例来说，图6c和图6d示出了具有在其中允许重叠的两个加热器的器具中的针对每个加热器的图。在第一阶段中，电池温度在优选的工作范围内，因此，微控制器被配置为在第二控制模式下工作如下这样的时间段，在所述时间段内两个加热器同时被加热。在第二阶段中，电池温度传感器可以感测接近(或超过)如下阈值温度的温度，所述阈值温度导致微控制器变为其中以反相方式供电加热器的操作的第一控制模式。然后，当电池电源的温度下降时，微控制器可以可选地返回到第二控制模式。附图之间的虚线示出了在第一阶段中被供电的加热器中的重叠区域。

对于在一个或多个加热器板上具有多个加热区域的实施例，也可以实施第二种技术。结合第二种技术，微控制器随后可以如前所述地允许区域的各种组合被同时加热如下这样的时间段，所述时间段为通过为加热区域进一步供电有限的时间段来超过额定优选电流消耗的时间段。这意味着控制器可以被配置为限制其中至少两个或更多个加热器电极可以由电池电源同时供电的持续时间。

图7示出了发型器具的臂700的说明性实施例的横截面图。臂700包括外壳712，发型器具的其它部件被固定到外壳712上。加热元件704位于加热板702上以形成发型加热器组件。然后，通过使用隔热支撑结构714将发型加热器组件保持在臂上。

加热板702包括位于一侧上的造型表面715，所述造型表面715在使用期间接触要被定型的头发。在加热板的另一侧，两个L形凹部709a、709b提供用于将发型加热器组件牢固地固定到隔热支撑结构714的插座。

隔热支撑结构714由绝缘材料形成，并且可以例如由与外壳类似的材料构成。支撑结构714包括一对L形突起708a、708b，所述L形突起708a、708b布置成装配到加热板702中的凹部709a、709b中，并将加热板和支撑结构耦接在一起。为了允许突起装配到凹部中，突起可以具有小的弯曲度，以便可以扣合到凹部中，从而将加热板和支撑结构牢固地固定在一起。然而，应当理解，用于耦接发型加热器组件和支撑结构的其它构件是可能的，并且图15所示的示例仅仅是说明了这样做的一种方式。

为了将支撑结构714固定到壳体，使用冲件710a和710b。这些冲件一端固定在壳体上，另一端固定在支撑结构上。在图15所示的说明性实施例中，使用将加热器组件和支撑结构偏离臂的压缩弹簧。这些压缩弹簧允许加热板在造型期间相对于壳体移动，允许板以变化的厚度与夹持在加热板上的造型表面相对的表面对之间的头发相接触，并且改变头发的造型。应当理解，也可以使用提供允许加热板移动的各种其他布置。

该加热器组件布置提供了几个优点：

1.首先，它减少了用于保持发型加热器组件所需的外壳的宽度，这是因为现在加热器组件的侧面上不需要保持凸耳或固件。

2.其次，在没有延伸到加热板702的一侧或多侧的突起的情况下，加热板的最宽部分是造型表面715。在制造过程中，这样的布置特别有利，这是因为这样的布置允许加热板被紧密压紧，使得加热板之间没有间隙或者具有最小的间隙。这允许大量的造型表面被丝网印刷，就好像它们是一个大的表面似的，这提高了印刷过程的效率。

本领域技术人员应当理解，我们上面描述的技术可以用于包括但不限于头发拉直器、头发波浪装置和卷发器的一系列发型器具。本领域技术人员还应当理解，许多实施例的特征是可互换的，并且不限于关于它们所描述的具体实施例。

无疑地，本领域技术人员将会想到许多其他有效的替代方案。应当理解，本发明不限于所描述的实施例，并且包括对属于所附权利要求的精神和范围内的本领域技术人员显而易见的改型。

Claims (31)

1.一种发型设备，包括：

多个加热器电极，其加热一个或多个发型加热器，所述多个加热器电极包括第一子组和第二子组；

电源，其用于为所述多个加热器电极供电；以及

控制器，其被配置为控制所述电源对所述多个加热器电极的供电；

其中，在第一操作模式下，所述控制器被配置为控制所述电源，使得不同时对所述多个加热器电极的第一子组和第二子组供电，并且以每秒输送多次电力的时间交错方式对所述多个加热器电极的第一子组和第二子组供电。

2.根据权利要求1所述的发型设备，其中，所述控制器被配置为选择所述第一子组和所述第二子组，使得由所述第一子组和所述第二子组中的每一个所消耗的总电流低于预定电流阈值。

3.根据权利要求1或2所述的发型设备，其中，不给所述第一子组和所述第二子组选择任何共用的加热器电极。

4.根据权利要求3所述的发型设备，其中，所述控制器被配置为在所述第一子组和所述第二子组之间切换所述电源。

5.根据权利要求4所述的发型设备，其中，所述控制器被配置为在每个子组之间每秒钟切换多次。

6.根据权利要求1或2所述的发型设备，其中，所述控制器被配置为在所述第一操作模式和第二操作模式之间交替，其中，在所述第二操作模式下，同时对所述多个加热器电极的第一子组和第二子组供电。

7.根据权利要求6所述的发型设备，其中，所述控制器被配置为响应于控制信号来从所述第二操作模式切换到所述第一操作模式。

8.根据权利要求7所述的发型设备，其中，所述控制信号是在所述第二操作模式经过了预定的时间量后形成的。

9.根据权利要求7所述的发型设备，其中，所述电源是电池电源，并且所述发型设备还包括电池温度传感器，所述电池温度传感器感测所述电池电源的温度，并且向所述控制器发送电池温度感测信号。

10.根据权利要求9所述的发型设备，其中，将所述电池温度感测信号与电池温度阈值进行比较，并且当所述电池温度感测信号大于所述电池温度阈值时生成所述控制信号。

11.根据权利要求10所述的发型设备，其中，所述电池温度阈值在60℃至80℃的范围内。

12.根据权利要求11所述的发型设备，其中，所述电池温度阈值为70℃。

13.根据权利要求7所述的发型设备，还包括感测环境温度的温度传感器；并且当所感测到的环境温度低于阈值环境温度时，生成所述控制信号。

14.根据权利要求13所述的发型设备，其中，所述环境温度阈值在25℃至35℃的范围内。

15.根据权利要求14所述的发型设备，其中，所述环境温度阈值为25℃或33℃。

16.根据权利要求1或2所述的发型设备，包括具有第一接触表面的第一臂和具有第二接触表面的第二臂，其中，所述第一臂和所述第二臂在闭合位置和打开位置之间可移动，在所述闭合位置，所述第一接触表面和所述第二接触表面相邻，在所述打开位置，所述第一接触表面和所述第二接触表面间隔开。

17.根据权利要求16所述的发型设备，其中，所述第一臂包括具有多个加热器电极的第一发型加热器。

18.根据权利要求16所述的发型设备，其中，所述第一臂包括第一发型加热器，所述第二臂包括第二发型加热器，并且每个发型加热器包括至少一个加热器电极。

19.根据权利要求1或2所述的发型设备，包括被配置为启用或禁用所述发型设备的触敏开关。

20.根据权利要求19所述的发型设备，包括具有第一接触表面的第一臂和具有第二接触表面的第二臂，其中，所述第一臂和所述第二臂在闭合位置和打开位置之间可移动，在所述闭合位置，所述第一接触表面和所述第二接触表面相邻，在所述打开位置，所述第一接触表面和所述第二接触表面间隔开，其中，所述触敏开关位于所述第一接触表面或所述第二接触表面上。

21.根据权利要求20所述的发型设备，其中，当所述第一臂和所述第二臂处于闭合位置时，所述触敏开关是无效的。

22.根据权利要求19所述的发型设备，其中，所述控制器被配置为确定用户已经启动所述触敏开关至少预定的持续时间，并响应于确定用户已经启动所述触敏开关至少预定的持续时间，启用或禁用所述发型设备。

23.根据权利要求1或2所述的发型设备，其中，所述一个或多个发型加热器包括安装在隔热支撑结构上的加热板。

24.根据权利要求23所述的发型设备，其中，所述加热板包括与所述隔热支撑结构上的相应突起配合的至少一个凹部。

25.根据权利要求23所述的发型设备，其中，所述隔热支撑结构弹性地安装在所述发型设备的臂内。

26.根据权利要求1或2所述的发型设备，其中，所述电源是电池电源。

27.根据权利要求1或2所述的发型设备，其中，在所述第一操作模式下，所述控制器被配置为：使用预定的加热周期来控制所述加热器电极的供电，在一个或多个预定的加热周期中，在不同的时间向所述加热器电极的第一子组或第二子组供电。

28.根据权利要求27所述的发型设备，其中，所述预定的加热周期的持续时间在100μs到500ms之间。

29.根据权利要求1所述的发型设备，其中，所述控制器被配置为使用脉冲宽度调制，PWM，电力控制来控制向所述第一子组和所述第二子组输送电力，使得在所述第一操作模式期间，所述控制器被配置为生成用于所述第一子组和所述第二子组的电力控制信号，用以在所述PWM电力控制的一个或多个加热周期的每一个内的不同时间处将电力输送到所述第一子组和所述第二子组。

30.一种控制发型设备的方法，所述发型设备包括加热一个或多个发型加热器的多个加热器电极，所述多个加热器电极包括第一子组和第二子组；所述方法包括：

控制所述加热器电极的供电，使得不同时对所述多个加热器电极的第一子组和第二子组供电，并且以每秒输送多次电力的时间交错方式对所述多个加热器电极的第一子组和第二子组供电。

31.一种用于发型器具的控制器，其中，所述控制器被配置为用以实施权利要求30所述的方法。

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