CN112823695A - 吹风机 - Google Patents

Abstract

一种吹风机包含一风扇、一加热器、一温度感测器以及一控制器。加热器设置于风扇的一出风端，用以加热风扇所吹出的空气。温度感测器指向使用者的头发，用以接收头发所辐射的一红外线，以获得头发的一温度，并依据头发的温度以及头发的一温度变化率至少其中之一判断头发的一干燥程度，以输出相对应的一控制信号。控制器与风扇、加热器以及温度感测器电性连接，并依据控制信号对应控制风扇的一转速以及加热器的一加热功率至少其中之一。上述吹风机可避免头发过热受损且能缩短干燥时间。

Description

吹风机

技术领域

本发明是有关一种吹风机，特别是一种可量测头发温度的吹风机

背景技术

吹风机是利用产生热风吹向使用者的头发，使头发上的水分蒸发而达到干燥头发的目的。可以理解的是，热风的温度较高且风量较大时会有较快的干燥速率。然而，头发上水分减少后，温度较高且风量较大的热风吹向头发容易造成头发过热而受损。

为了避免头发过热而受损的问题，已知的吹风机是在干燥的过程中控制热风在较低的温度，例如50℃至60℃。需注意的是，即使将热风固定于较低的温度，但长时间操作仍会因热能累积而使头发温度升高。此外，以较低温度的热风进行操作亦将拉长干燥的时间。

有鉴于此，提供一种能避免头发过热且能缩短干燥时间的吹风机便是目前极需努力的目标。

发明内容

本发明提供一种吹风机，其以非接触的温度感测器量测头发的温度，并依据头发的温度以及温度变化率至少其中之一判断头发的一干燥程度，以自动调整热风温度或风量，以避免头发过热受损且能缩短干燥时间。

本发明一实施例的吹风机包含一风扇、一加热器、一温度感测器以及一控制器。风扇用以沿一出风方向吹出空气至一使用者的头发。加热器设置于风扇的一出风端，用以加热风扇所吹出的空气。温度感测器包含一红外线感测器以及一信号处理器。红外线感测器指向使用者的头发，用以接收头发所辐射的一红外线，并输出一感测信号。信号处理器与红外线感测器电性连接，用以处理感测信号以获得头发的一温度，并依据头发的温度以及头发的一温度变化率至少其中之一判断头发的一干燥程度，以输出相对应的一控制信号。控制器与风扇、加热器以及温度感测器电性连接，并依据控制信号对应控制风扇的一转速以及加热器的一加热功率至少其中之一。

以下藉由具体实施例配合所附的图式详加说明，当更容易了解本发明的目的、技术内容、特点及其所达成的功效。

附图说明

图1为一示意图，显示本发明一实施例的吹风机。

图2为一示意图，显示本发明一实施例的吹风机的温度感测器。

图3为一示意图，显示本发明另一实施例的吹风机的温度感测器。

图4为一示意图，显示本发明又一实施例的吹风机的温度感测器。

图5为一示意图，显示本发明一实施例的吹风机。

图6为一示意图，显示本发明另一实施例的吹风机。

附图标号：

10 吹风机

11 风扇

11a 马达

12 加热器

13 温度感测器

131 红外线感测器

131a 红外线感测元件

141b 热敏电阻

132 信号处理器

132a 前置放大器

132b 微控制器

132c 非挥发性存储器

132d 通信接口

133 透镜

134 套管

134a 环形突出部

134b 螺纹

14 控制器

20 使用者

AD 出风方向

CS 控制信号

SD 感测方向

SS1、SS2 感测信号

具体实施方式

以下将详述本发明的各实施例，并配合图式作为例示。除了这些详细说明之外，本发明亦可广泛地施行于其它的实施例中，任何所述实施例的轻易替代、修改、等效变化都包含在本发明的范围内，并以权利要求为准。在说明书的描述中，为了使读者对本发明有较完整的了解，提供了许多特定细节；然而，本发明可能在省略部分或全部特定细节的前提下，仍可实施。此外，众所周知的步骤或元件并未描述于细节中，以避免对本发明形成不必要的限制。图式中相同或类似的元件将以相同或类似符号来表示。特别注意的是，图式仅为示意之用，并非代表元件实际的尺寸或数量，有些细节可能未完全绘出，以求图式的简洁。

请参照图1，本发明的一实施例的吹风机10包含一风扇11、一加热器12、一温度感测器13以及一控制器14。风扇11用以沿一出风方向吹出空气至一使用者的头发。举例而言，风扇11包含马达11a，以驱动风扇11旋转，进而带动空气朝出风方向吹出。加热器12设置于风扇11的一出风端。风扇11吹出的空气流经加热器12即可与加热器12热交换而被加热。温度感测器13指向使用者20的头发以感测使用者头发的温度，并依据头发的温度以及一温度变化率至少其中之一判断头发的干燥程度，以输出相对应的控制信号CS(如图2所示)。温度变化率如以下公式所示：

控制器14与风扇11、加热器12以及温度感测器13电性连接，并依据控制信号CS对应控制风扇11的一转速以及加热器12的一加热功率至少其中之一，亦即调整热风的风量大小及/或热风的温度。

请一并参照图2，于一实施例中，温度感测器13包含一红外线感测器131以及一信号处理器132。红外线感测器131包含一红外线感测元件131a以及一热敏电阻131b。红外线感测元件131a指向使用者20的头发，以接收使用者20的头发所辐射的一红外线，并输出一感测信号SS1。热敏电阻131b感测一环境温度并输出一感测信号SS2，以补偿红外线感测元件131a，进而获得较为准确的感测结果。

于一实施例中，温度感测器13包含一透镜133，其设置于红外线感测器131的一接收端，例如红外线感测元件131a的感测面。举例而言，透镜133的焦距以及红外线感测元件131a的尺寸会决定红外线感测器131接收红外线的一感测范围，亦即感测视角。可以理解的是，透镜133的材料必须可透射红外线，举例而言，依据不同的应用范围，透镜133的材料可为硅、锗、蓝宝石或硒化锌，其可透射的红外线波长约为1-14μm。于一实施例中，透镜133可为硅质的菲涅耳透镜。为了配合水以及人体的红外线辐射范围，于一实施例中，红外线感测器131接收红外线的波长范围为5μm至14μm。

接续上述说明，信号处理器132与红外线感测器131电性连接。信号处理器132可处理红外线感测器131所输出的感测信号SS1、SS2以获得头发的温度。信号处理器132即可依据头发的温度及/或温度变化率判断头发的干燥程度，并输出相对应的控制信号CS。

于一实施例中，信号处理器132包含一信号放大器132a、一微控制器132b、一非挥发性存储器132c以及一通信接口132d。红外线感测元件131a将感测信号SS1输出至信号放大器132a，感测信号SS1经放大后输入微控制器132b。微控制器132b内建的数字至模拟转换器将红外线感测元件131a所输出的感测信号SS1转换成数字信号。同样的，热敏电阻131b的电阻值亦经由微控制器132b内建的数字至模拟转换器转换，以得知环境温度值。非挥发性存储器132c可用来储存红外线感测元件131a的一校正参数及/或热敏电阻131b的参数值，以用来计算量测的温度值。非挥发性存储器132c亦可储存执行判断方法的指令，微控制器132b载入及执行指令可判断头发的干燥程度。通信接口132d则用来将控制信号CS输出至控制器14。举例而言，通信接口132d可为集成电路汇流排(Inter-Integrated Circuit Bus，I²C)、通用非同步接收发送器(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter，UART)、序列周边接口(Serial Peripheral Interface，SPI)或通用序列汇流排(UniversalSerial Bus，USB)、模拟电压式或是逻辑IO输出等。可以理解的是，非挥发性存储器132c以及通信接口132d可整合至微控制器132b内，例如微控制器STM8L151G6U6。

请参照图3，于一实施例中，温度感测器13设置于一套管134中。套管134可遮蔽外部的杂散红外线进入温度感测器13，使得温度感测器13不因温度感测器13与待测物(即头发)间的距离变化而影响温度量测的准确性，亦即增加温度感测器13与待测物的量测距离与量测面积的比值。于一实施例中，套管134的内壁可经过染黑处理，以减少套管134内部的杂散红外线反射，进而降低温度感测误差。举例而言，套管134的内壁可经过阳极处理。于一实施例中，套管134的内壁具有多个环形突出部134a，如图3所示。或者，套管134的内壁具有螺纹134b，如图4所示。同样的，环形突出部134a或螺纹134b可减少套管134内部的杂散红外线反射，进而降低温度感测误差。

请参照图5，于一实施例中，温度感测器13的一感测方向SD与吹风机10的出风方向AD斜交。可以理解的是，吹风机10的热风吹到的范围才是温度感测器13所需感测头发温度的范围。使用者操作吹风机的一般使用习惯，吹风机出风口至头发的距离约为5cm至20cm，因此，温度感测器13的感测方向AD与吹风机10的出风方向AD的交会位置与吹风机10的出风口的距离可设计为5cm至20cm。

请参照图6，于一实施例中，温度感测器13的感测方向SD可与吹风机10的出风方向AD平行。举例而言，温度感测器13可设置于吹风机10的出风口的几何中心。依据此结构，温度感测器13的感测范围可对准吹风机10的热风吹送范围的中心，其通常为温度较高的区域。

请参照表1，以例示说明本发明的吹风机的多个不同的操作模式。依据干燥曲线，干燥初期因头发含有较多的水分，在水分的蒸发的过程中将带走热量，使头发的温度不会明显上升。因此，使用者选择快速干发模式时，本发明的吹风机可先吹出温度较高的热风，同时，温度感测器13则周期性量测头发的温度，例如每秒量测1次，即△t为1秒。

表1

当头发温度大于或等于一上限阀值T时，例如55℃，代表温度感测器13的量测范围内的头发已干燥到一定程度并开始升温。此时，控制器14可降低加热器12的加热功率，使吹出的热风温度降低，或提示使用者停止操作。于一实施例中，控制器14可增加风扇11的转速，亦即加大风量以帮助头发温度降低。当吹风机移动到头发未干的区域或头发温度降低，使温度感测器13量测到的头发温度小于或等于一下限阀值时，例如46℃，控制器14可提高加热器12的加热功率，使吹出的热风温度升高，以缩短干燥的时间。

依据上述操作方式，由于本发明的吹风机可自动随着头发温度来控制加热器12的加热功率，即吹出的热风温度，因此，即便使用者以本发明的吹风机固定吹头发的同一区域，也不会造成头发过热而受损，且干燥初期能以较高温度的热风吹送至头发，因此能够缩短头发干燥的时间。

由于头发的水分含量与头发的温度变化率具有相关性，例如头发的水分含量较高时，头发的温度变化率较小，即升温斜率较小；而头发的水分含量较少时，头发的温度变化率较大，即升温斜率较大。因此，藉由头发的温度变化率可以估算对应的头发水分含量。

于一实施例中，本发明的吹风机可依据温度变化率进行柔顺发尾模式或保养护发模式的操作。举例而言，使用者选择柔顺发尾模式进行操作时，控制器14可调整量测头发温度的时间间隔△t1，例如每2秒量测1次，并监控头发的温度变化率。当头发的温度变化率大于或等于一阀值C1，例如2.2，控制器14即控制头发在一适当温度区间稳定升温。当量测到的头发温度达到上限阀值T1，例如48℃，即代表头发湿度指标已达到柔顺发尾模式所对应的一第一设定指标M1，控制器14即可降低加热器12的加热功率并加大风扇11的转速，使头发温度降至40℃并提示使用者停止操作。此时头发含有少量水分，发尾不易干涩。

使用者选择保养护发模式进行操作时，控制器14可调整量测头发温度的时间间隔△t2，例如每0.5秒量测1次，并监控头发的温度变化率。当头发的温度变化率大于或等于一阀值C2，例如1.2，控制器14即控制头发在一适当温度区间稳定升温。当量测到的头发温度达到上限阀值T2，例如45℃，即代表头发湿度指标已达到保养护发模式所对应的一第二设定指标M2，控制器14即可降低加热器12的加热功率并加大风扇11的转速，使头发温度降至37℃并提示使用者停止操作。此时头发含有较多的水分而维持适当的头发湿度，以利使用者涂抹护发液或保养油进行保养。需说明的是，上述操作模式仅为举例说明，依据不同的需求，可修改表1中不同的头发温度阀值、量测时间间隔以及温度变化率阀值等参数以设计出不同的操作模式以及维持不同的头发湿度。

综合上述，本发明的吹风机以非接触的温度感测器量测头发的温度，并依据头发的温度以及温度变化率至少其中之一判断头发的一干燥程度，如此可自动调整热风温度或风量，以避免头发过热受损且能缩短干燥时间。

以上所述的实施例仅是为说明本发明的技术思想及特点，其目的在使本领域技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，当不能以之限定本发明的专利范围，即大凡依本发明所揭示的精神所作的均等变化或修饰，仍应涵盖在本发明的专利范围内。

Claims (14)

1.一种吹风机，其特征在于，包含：

一风扇，其用以沿一出风方向吹出空气至一使用者的头发；

一加热器，其设置于所述风扇的一出风端，用以加热所述风扇所吹出的所述空气；

一温度感测器，其包含：

一红外线感测器，其指向所述使用者的所述头发，用以接收所述头发所辐射的一红外线，并输出一感测信号；以及

一信号处理器，其与所述红外线感测器电性连接，用以处理所述感测信号以获得所述头发的一温度，并依据所述头发的所述温度以及所述头发的一温度变化率至少其中之一判断所述头发的一干燥程度，以输出相对应的一控制信号；以及

一控制器，其与所述风扇、所述加热器以及所述温度感测器电性连接，并依据所述控制信号对应控制所述风扇的一转速以及所述加热器的一加热功率至少其中之一。

2.根据权利要求1所述的吹风机，其特征在于，所述红外线感测器接收所述红外线的波长范围为5μm至14μm。

3.根据权利要求1所述的吹风机，其特征在于，所述温度感测器的一感测方向与所述出风方向平行。

4.根据权利要求1所述的吹风机，其特征在于，所述温度感测器设置于所述吹风机的一出风口的几何中心。

5.根据权利要求1所述的吹风机，其特征在于，所述温度感测器的一感测方向与所述出风方向斜交。

6.根据权利要求1所述的吹风机，其特征在于，所述温度感测器的一感测方向与所述出风方向的交会位置与所述吹风机的一出风口的距离为5cm至20cm。

7.根据权利要求1所述的吹风机，其特征在于，所述温度感测器更包含：

一透镜，其设置于所述红外线感测器的一接收端，以限制所述红外线感测器接收所述红外线的一感测视角。

8.根据权利要求7所述的吹风机，其特征在于，所述透镜的材料为硅、锗、蓝宝石或硒化锌。

9.根据权利要求7所述的吹风机，其特征在于，所述透镜为硅质的菲涅耳透镜。

10.根据权利要求1所述的吹风机，其特征在于，更包含：

一套管，其中所述温度感测器设置于所述套管内。

11.根据权利要求10所述的吹风机，其特征在于，所述套管的内壁染黑。

12.根据权利要求10所述的吹风机，其特征在于，所述套管的内壁经阳极处理。

13.根据权利要求10所述的吹风机，其特征在于，所述套管的内壁具有多个环形突出部。

14.根据权利要求10所述的吹风机，其特征在于，所述套管的内壁具有螺纹。

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