CN113473881B - 具有陶瓷加热器的烫发器 - Google Patents
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Abstract
根据一个示例性实施例的烫发器包括可在打开位置和闭合位置之间相对于彼此移动的第一臂和第二臂。接触表面位于第一臂的外部，用于在使用期间接触毛发。该烫发器包括加热器，该加热器具有陶瓷基板和印刷在陶瓷基板表面上的电阻材料厚膜。加热器通过向电阻材料施加电流来产生热量。加热器定位成向接触表面供热。
Description
背景
1.公开领域
本公开涉及一种具有陶瓷加热器的烫发器。
2.相关技术描述
许多传统的烫发器(如扁平烫发器、直发器、卷发器、卷曲烫发器等)受到热滞后的影响，这导致在使用前加热烫发器和在使用后冷却烫发器的时间带来不方便。在使用之前，用户必须等待设备加热到有效温度。使用后，用户可能需要等待设备冷却到安全温度后才能存放设备。由于预热和冷却时间相对长，用户经常在加热和冷却期间将烫发器放置在工作台面或类似物上。这会给用户和其他人带来安全风险，尤其是儿童，他们可能会意外接触到热的设备，或者可能未意识到设备已通电或尚未冷却。当烫发器意外地保持通电时，会产生额外的安全风险。
现有技术的烫发器分为两大类:电线加热器和陶瓷加热器。这两类烫发器都是通过让电流流过电阻元件(电线电阻器或位于陶瓷基板层之间的电阻器)来产生热量的。两种类型的烫发器都必然包括大量的热质量，从而导致长时间的预热和冷却。例如，一些电线加热器包括用陶瓷水泥封装(用于电绝缘)并放置在铸铝内的镍铬合金线。其他电线加热器包括用电绝缘材料缠绕的镍铬合金线，该电绝缘材料围绕绕组的内部和外部，并且绝缘绕组位于钢管或铝管(或其他成形金属件)内，该钢管或铝管形成在使用期间接触用户头发的接触表面。由于电绝缘材料和相对大的金属部件提供的高热质量，这两种类型的电线加热器组件都经历了较长的预热和冷却时间。
常规的陶瓷加热器通常包括印刷在“生坯状态(green state)”(未烧制)的陶瓷基板上的电阻迹线和导电迹线。印刷后，将多片基板放在一起，其中印刷的电阻迹线和导电迹线位于内部(即，陶瓷基板层之间)，并烧制组合的材料以形成陶瓷加热器。陶瓷基板在烧制期间显著收缩(收缩10-15％)，导致电阻迹线和导电迹线的图案不均匀。然后，给陶瓷加热器装配一个或更多个涂覆的金属件，这些金属件在使用期间形成接触用户头发的接触表面。围绕电阻迹线和导电迹线的陶瓷基板和附加的金属件结合起来提供了相对高的热质量，也因此导致了长的预热和冷却时间。
因此，需要一种具有热效率提高的加热器的烫发器。
概述
根据一个示例性实施例的烫发器包括可在打开位置和闭合位置之间相对于彼此移动的第一臂和第二臂。在打开位置，第一臂的远端段与第二臂的远端段间隔开。在闭合位置，第一臂的远侧段定位成非常靠近第二臂的远侧段。接触表面位于第一臂的外部上，例如远端段的外部上，用于在使用期间接触头发。第一臂包括加热器，该加热器具有陶瓷基板和陶瓷基板上(例如在陶瓷基板的外部表面上)的电阻迹线。电阻迹线由电阻材料构成。在一些实施例中，电阻迹线包括在陶瓷基板烧制后印刷在陶瓷基板的外部表面上的电阻材料厚膜。加热器被定位成将通过向电阻迹线施加电流而产生的热量供应到接触表面。
在一些实施例中，电阻迹线位于陶瓷基板的内表面上，该内表面在闭合位置背对第二臂。
实施例包括其中加热器在陶瓷基板的外部表面上包括一个或更多个玻璃层的实施例，该玻璃层覆盖电阻迹线以使电阻迹线电绝缘。
实施例包括其中加热器包括热敏电阻的实施例，该热敏电阻位于陶瓷基板上，并与加热器的控制电路电连通，用于向加热器的控制电路提供关于加热器温度的反馈。在一些实施例中，热敏电阻位于陶瓷基板的内表面上，该内表面在闭合位置背对第二臂。
一些实施例包括覆盖加热器的外表面的套筒，该外表面在闭合位置面向第二臂。套筒的一部分形成接触表面。在一些实施例中，套筒由导热且电绝缘的材料的薄膜构成。在一些实施例中，套筒由填充的聚酰亚胺或未填充的聚酰亚胺中的至少一种构成。
实施例包括其中加热器安装到位于臂上的加热器壳体的那些实施例。加热器壳体由最高使用温度至少为200摄氏度的塑料材料构成。
附图简述
被合并在说明书中而且形成说明书的一部分的附图示出本公开的若干方面，并且连同描述一起用以解释本公开的原理。
图1是根据一个示例性实施例的具有处于打开位置的臂的烫发器的透视图。
图2是其中臂处于闭合位置的图1所示的烫发器的透视图。
图3是根据第一示例性实施例的烫发器的加热器组件的分解透视图。
图4A和图4B分别是图3所示加热器组件的加热器的内表面和外表面的平面图。
图5是沿着图4A中的线5-5截取的图4A和图4B中所示的加热器的横截面图。
图6是根据第二示例性实施例的烫发器的加热器组件的分解透视图。
图7是图6所示加热器组件的加热器的内表面的平面图。
图8是根据第三示例性实施例的加热器的外表面的平面图。
详细描述
在以下的描述中，参考了附图，其中相似的标记代表相似的元件。这些实施例被充分详细描述，以使得本领域技术人员能够实施本公开。应了解到的是，其它实施例亦可被利用，并且过程、电以及机械上的改变等等都可加以进行，而不脱离本公开的范围。示例仅仅是代表可能的变型。某些实施例的部分及特征可以被包括在其它实施例中或是代替其他实施例的部分及特征。因此，以下的描述不应该被视为限制性的涵义，并且本公开内容的范围仅由所附的权利要求及其等同物来加以界定。
现在参考附图，特别是图1和图2，根据一个示例性实施例示出了烫发器100。烫发器100可以包括诸如扁平烫发器、直发器、卷发器、卷曲烫发器之类的器具、或者向用户的头发施加热和压力以改变用户头发的结构或外观的其他类似装置。烫发器100包括形成烫发器100的整体支撑结构的壳体102。壳体102可以由例如塑料构成，该塑料是绝热且电绝缘的，并且具有相对高的耐热性和尺寸稳定性以及低的热质量。示例塑料包括聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)塑料、聚碳酸酯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(PC/ABS)塑料、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)塑料，包括每种塑料的玻璃填充变型。除了形成烫发器100的整体支撑结构之外，壳体102还提供电绝缘和绝热，以便在烫发器100的操作期间为用户提供安全的表面来接触和握持。
烫发器100包括一对臂104、106，臂104、106可在图1所示的打开位置和图2所示的闭合位置之间移动，在打开位置，臂104、106的远端段108、110彼此间隔开，在闭合位置，臂104、106的远端段108、110彼此接触或非常靠近(例如，在几毫米或更小的范围内，包括接触)。例如，在图示的实施例中，臂104、106可围绕枢转轴线112在打开位置和闭合位置之间相对于彼此枢转。烫发器100可以包括偏压构件(未示出)，例如一个或更多个弹簧，其将臂104、106中的一个或两个向打开位置偏压，使得需要用户致动来克服施加到臂104、106的偏压，以将臂104、106一起带到闭合位置。
烫发器100包括位于臂104、106中的一者或两者的内侧114、116上的加热器。臂104、106的内侧114、116包括当臂104、106处于图2所示的闭合位置时臂104、106的彼此面对的部分。在所示的示例性实施例中，每个臂104、106包括位于臂104、106上或臂104、106内的相应加热器130、132。加热器130、132向臂104、106上的相应接触表面118、120供热。每个接触表面118、120位于对应臂104、106的远端段108、110的内侧114、116上。接触表面118、120可以直接由每个加热器130、132的表面形成，或者由覆盖每个加热器130、132的材料形成，例如护罩或套筒。接触表面118、120被定位成在用户将他或她的一部分头发定位在臂104、106之间并将臂104、106定位在闭合位置时直接接触用户的头发并将热量传递给用户的头发。当臂104、106处于闭合位置时，接触表面118、120被定位成在较平坦的方位上彼此配合，以便最大化可用于接触用户头发的表面积。
烫发器100包括控制电路122，该控制电路122被配置为通过选择性地打开或闭合向每个加热器130、132的电阻器提供电流的电路来控制每个加热器130、132的温度(在图2中示意性示出)。在烫发器100包括两个加热器130、132的情况下，控制电路122可以被配置成独立地控制每个加热器130、132或者共同地控制两个加热器130、132。可以根据需要使用开环或优选闭环控制。控制电路122可以包括微处理器、微控制器、专用集成电路和/或其他形式的集成电路。在图示的实施例中，烫发器100包括用于将烫发器100连接到外部电压源126的电源线124。在其他实施例中，烫发器100可以根据需要包括内部电池。
图3示出了示例加热器组件140，其包括用在臂104上的加热器130和套筒134。包括加热器132和对应套筒的大体上相同的加热器组件可以用在臂106上。加热器组件140包括加热器130、套筒134和加热器壳体142。加热器130安装到加热器壳体142，加热器壳体142物理支撑加热器130。加热器壳体142又在臂104内安装到壳体102的一部分。在所示实施例中，加热器壳体142包括第一壳体部分142a和第二壳体部分142b。加热器130安装到第一壳体部分142a。紧固件(未示出)，例如螺钉，将第二壳体部分142b安装到第一壳体部分142a和壳体102。加热器壳体142可以由例如塑料构成，该塑料是绝热和电绝缘的，并且具有相对高的热阻率和尺寸稳定性以及低的热质量。由于靠近加热器130，加热器壳体142优选由能够抵抗热降解并在高温下保持足够强度和刚度的塑料构成，包括最高使用温度为200摄氏度或更高的塑料。示例塑料包括液晶聚合物(LCP)塑料、聚醚醚酮(PEEK)塑料和聚苯硫醚(PPS)塑料，包括每种塑料的玻璃填充变型。
加热器130包括外表面150，该外表面150从加热器壳体142露出并背对加热器壳体142，如图3所示。加热器130包括定位成靠近加热器壳体142的内部部分(例如，如图3所示，位于第一壳体部分142a和第二壳体部分142b之间)的内表面151。当臂104、106处于闭合位置时，外表面150朝向相对的臂106，内表面151背对相对的臂106。如上所述，在一些实施例中，加热器130的外表面150形成接触表面118。在其他实施例中，例如图3所示的示例性实施例，套筒134抵靠加热器130的外表面150定位，并形成接触表面118。在图示的实施例中，套筒134包在加热器壳体142周围并覆盖加热器130的外表面150。套筒134定位成与加热器130的外表面150接触或非常靠近，以便在使用期间将热量从加热器130的外表面150传递到用户的头发。套筒134由薄膜(例如，厚度小于0.1毫米)材料构成。在一个实施例中，套筒134由导热且电绝缘的材料(例如氮化硼填充的聚酰亚胺)构成。套筒134的导热性和相对的薄导致相对低的热质量，这减少了加热和冷却套筒134所需的时间量。在其他实施例中，例如，在降低的导热性是可接受的情况下，套筒134可以由未填充的聚酰亚胺构成。在其他实施例中，例如，在导电性可接受的情况下，套筒134可以由石墨填充的聚酰亚胺构成。套筒134有助于保护加热器130免受损坏，并且还在使用期间提供了相对低摩擦的接触表面118。
图4A和4B示出了从加热器壳体142拆卸下来的加热器130。图4A示出了加热器130的内表面151，图4B示出了加热器130的外表面150。加热器132可以与加热器130大体上相同。在图示的实施例中，外表面150和内表面151由四个侧或边缘152、153、154、155界定，每个侧或边缘具有比外表面150和内表面151更小的表面积。在该实施例中，加热器130包括从边缘152延伸到边缘153的纵向尺寸156和从边缘154延伸到边缘155的横向尺寸157。加热器130还包括从外表面150到内表面151测量的总厚度158(图5)。
加热器130包括一层或更多层陶瓷基板160，比如氧化铝(例如，市售的96％氧化铝陶瓷)。在加热器130包括单层陶瓷基板160的情况下，陶瓷基板160的厚度可以在例如0.5毫米至1.5毫米的范围内，比如1.0毫米。在加热器130包括多层陶瓷基板160的情况下，每层的厚度可以在例如0.5毫米至1.0毫米的范围内，比如0.635毫米。在一些实施例中，陶瓷基板沿着纵向尺寸156的长度可以在例如80毫米至120毫米的范围内。在一些实施例中，陶瓷基板160沿着横向尺寸157的宽度可以在例如15毫米至24毫米的范围内，比如17毫米或22.2毫米。陶瓷基板160包括朝向加热器130的外表面150定向的外表面162和朝向加热器130的内表面151定向的内表面163。陶瓷基板160的外表面162和内表面163位于陶瓷基板160的外部部分上，使得如果使用不只一个层的陶瓷基板160，则外表面162和内表面163位于陶瓷基板160的相对的外表面上，而不是位于陶瓷基板160的内层或中间层上。
在所示的示例性实施例中，加热器130的外表面150由陶瓷基板160的外表面162形成，如图4B所示。在该实施例中，陶瓷基板160的内表面163包括一系列位于其上的一个或更多个电阻迹线164和导电迹线166。电阻迹线164包括合适的电阻材料，比如，例如银钯(例如，混合的70/30银钯)。导电迹线166包括合适的电导体材料，比如，例如银铂。在所示的实施例中，电阻迹线164和导电迹线166通过厚膜印刷的方式施加到陶瓷基板160。例如，电阻迹线164可以包括当施加于陶瓷基板160时厚度为10-13微米的电阻浆料，导电迹线166可以包括当施加于陶瓷基板160时厚度为9-15微米的导体浆料。电阻迹线164形成加热器130的加热元件，导电迹线166提供到电阻迹线164的电连接以及电阻迹线164之间的电连接，以便向每个电阻迹线164提供电流以产生热量。
在所示的示例性实施例中，加热器130包括一对电阻迹线164a、164b，该对电阻迹线164a、164b沿着加热器130的纵向尺寸156大体上彼此平行(并且大体上平行于边缘154、155)延伸。加热器130还包括一对导电迹线166a、166b，每个导电迹线形成加热器130的相应端子168a、168b。电缆或电线170a、170b连接到端子168a、168b，以便将电阻迹线164和导电迹线166电连接到例如控制电路122和电压源126，从而选择性地闭合由电阻迹线164和导电迹线166形成的电路以产生热量。导电迹线166a直接接触电阻迹线164a，导电迹线166b直接接触电阻迹线164b。在所示的示例性实施例中，导电迹线166a、166b都邻近边缘152定位，但是导电迹线166a、166b可以根据需要位于陶瓷基板160上的其他合适位置。在该实施例中，加热器130包括将电阻迹线164a电连接到电阻迹线164b的第三导电迹线166c。在图4A中，遮蔽在导电迹线166a、166b、166c下方的电阻迹线164a、164b的部分以虚线示出。在该实施例中，在例如端子168a处通过导电迹线166a输入到加热器130的电流依次通过电阻迹线164a、导电迹线166c、电阻迹线164b和导电迹线166b，在此电流在端子168b处从加热器130输出。在端子168b处输入到加热器130的电流沿着相同的路径反向行进。
在一些实施例中，加热器130包括紧靠着加热器130的表面定位的热敏电阻172，以便向控制电路122提供关于加热器130的温度的反馈。在一些实施例中，热敏电阻172位于陶瓷基板160的内表面163上。在所示的示例性实施例中，热敏电阻172直接焊接到陶瓷基板160的内表面163。在该实施例中，加热器130还包括一对导电迹线174a、174b，每个导电迹线174a、174b电连接到热敏电阻172的相应端子，并且每个导电迹线174a、174b形成相应的端子176a、176b。电缆或电线178a、178b连接到端子176a、176b，以便将热敏电阻172电连接到例如控制电路122，从而提供对加热器130的闭环控制。在所示的实施例中，热敏电阻172位于陶瓷基板160的内表面163的中心位置处，在电阻迹线164a、164b之间，并且在边缘152到边缘153的中间。在该实施例中，导电迹线174a、174b也位于电阻迹线164a、164b之间，其中导电迹线174a从热敏电阻172朝向边缘152定位，导电迹线174b从热敏电阻172朝向边缘153定位。然而，热敏电阻172及其对应的导电迹线174a、174b可以位于陶瓷基板160上的其他合适位置，只要它们不干扰电阻迹线164和导电迹线166的定位。
图5是沿着图4A中的线5-5截取的加热器130的横截面图。参考图4A、图4B和图5，在图示的实施例中，加热器130包括位于陶瓷基板160的内表面163上的一层或更多层印刷玻璃180。在图示的实施例中，玻璃180覆盖电阻迹线164a、164b、导电迹线166c并覆盖导电迹线166a、166b的一部分，以便电绝缘这些特征，从而防止电击或电弧放电。玻璃层180的边界在图4A中以虚线示出。在该实施例中，玻璃180不覆盖热敏电阻172或导电迹线174a、174b，因为施加到这些特征的相对低的电压呈现出较低的电击或电弧放电风险。玻璃180的总厚度可以在例如70-80微米的范围内。图5示出了覆盖电阻迹线164a、164b和陶瓷基板160的相邻部分的玻璃180，使得玻璃180形成加热器130的内表面151的大部分。如上文所讨论的，陶瓷基板160的外表面162形成加热器130的外表面150。在图5中被玻璃180的一部分遮蔽的导电迹线166c以虚线示出。图5描绘了单层陶瓷基板160。然而，陶瓷基板160可以包括多个层，如图5中虚线182所描绘的。
加热器130可以通过厚膜印刷的方式来构造。例如，在一个实施例中，电阻迹线164被印刷在烧制的(非生坯状态的)陶瓷基板160上，这包括使用刮板或类似物通过图案化的筛网将包含电阻材料的浆料选择性地施加到陶瓷基板160。然后，在室温下，允许印刷的电阻器沉积在陶瓷基板160上。然后，将具有印刷的电阻器的陶瓷基板160在例如大约140-160摄氏度下加热总共大约30分钟，包括在峰值温度下大约10-15分钟，以及上升到峰值温度和从峰值温度下降的剩余时间，以便干燥电阻浆料并暂时将电阻迹线164固定就位。然后将具有临时电阻迹线164的陶瓷基板160在例如大约850摄氏度下加热总共大约1小时，包括在峰值温度下大约10分钟，以及上升到峰值温度和从峰值温度下降的剩余时间，以便将电阻迹线164永久固定就位。导电迹线166和174a、174b然后被印刷在陶瓷基板160上，这包括以与电阻材料相同的方式选择性地施加包含导体材料的浆料。然后，允许具有印刷的电阻器和导体的陶瓷基板160以与上面关于电阻迹线164所讨论的相同方式沉积、干燥和烧制，以便将导电迹线166和174a、174b永久固定就位。然后以与电阻器和导体大体相同的方式印刷(多个)玻璃层180，包括允许(多个)玻璃层180沉积以及干燥和烧制(多个)玻璃层180。在一个实施例中，玻璃层180在大约810摄氏度的峰值温度下烧制，该峰值温度略低于电阻器和导体。热敏电阻172然后在精加工操作中安装到陶瓷基板160，热敏电阻172的端子直接焊接到导电迹线174a、174b。
与包括印刷在生坯状态陶瓷上的电阻迹线和导电迹线的常规陶瓷加热器相比，在烧制的陶瓷基板160上的厚膜印刷的电阻迹线164和导电迹线166提供了更均匀的电阻迹线和导电迹线。电阻迹线164和导电迹线166的改善的均匀性提供了整个接触表面118上的更均匀的加热以及加热器130的更可预测的加热。
优选地，为了成本效率，加热器130以阵列形式生产。在所有加热器130的构造(包括所有部件的烧制和任何适用的精加工操作)完成后，加热器130被分成单独的加热器130。在一些实施例中，单独的加热器130通过光纤激光划片从阵列分离。与常规的二氧化碳激光划片相比，光纤激光划片倾向于提供沿分离的边缘具有更少的微裂纹的更均匀的分割表面。
虽然图3-5所示的示例性实施例包括位于陶瓷基板160的内表面163上的电阻迹线164和热敏电阻172，但是在其他实施例中，电阻迹线164和/或热敏电阻172可以根据需要与对应的导电迹线一起位于陶瓷基板160的外表面162上，以建立与其的电连接。玻璃180可以根据需要覆盖陶瓷基板160的外表面162和/或内表面163上的电阻迹线和导电迹线，以便电绝缘这些特征。
图6和7示出了根据另一示例性实施例的适于供烫发器100使用的加热器组件1140。参考图6，加热器组件1140包括安装到加热器壳体1142上的加热器1130，类似于上文讨论的加热器130和加热器壳体142。加热器1130包括从加热器壳体1142露出并背对加热器壳体1142的外表面1150，以及靠近加热器壳体1142的内部部分定位的内表面1151，如上文所讨论的。加热器组件1140还包括类似于上文讨论的套筒134的套筒1134，其覆盖加热器1130。
加热器1130包括一层或更多层陶瓷基板1160，如上文所讨论的。陶瓷基板1160包括朝向加热器1130的外表面1150定向的外表面1162和朝向加热器1130的内表面1151定向的内表面1163。与图3-5所示的实施例相比，在图6和7所示的示例性实施例中，电阻迹线1164和导电迹线1166位于陶瓷基板1160的外表面1162上，而不是内表面1163上。如上文所讨论的，电阻迹线1164和导电迹线1166可以通过厚膜印刷的方式施加。
如图6所示，在所示的示例性实施例中，加热器1130包括位于陶瓷基板1160的外表面1162上的一对电阻迹线1164a、1164b。电阻迹线1164a、1164b沿着加热器1130的纵向尺寸1156大体上彼此平行延伸。加热器1130还包括位于陶瓷基板1160的外表面1162上的三个导电迹线1166a、1166b、1166c。导电迹线1166a直接接触电阻迹线1164a，导电迹线1166b直接接触电阻迹线1164b。在所示的示例性实施例中，导电迹线1166a、1166b都邻近陶瓷基板1160的共同的边缘定位。导电迹线1166c邻近陶瓷基板1160的相对边缘(相对于导电迹线1166a、1166b)定位，并将电阻迹线1164a电连接到电阻迹线1164b。图6中电阻迹线1164a、1164b的被遮蔽在导电迹线1166a、1166b、1166c下方的部分以虚线示出。
在所示的实施例中，加热器1130包括一对通路(via)1190a、1190b，该对通路1190a、1190b形成为大体上填充有导电材料的通孔，其从外表面1162延伸穿过陶瓷基板1160到达内表面1163。如下所述，通路1190a、1190b将导电迹线1166a、1166b电连接到陶瓷基板1160的内表面1163上的对应的导电迹线。
在图示的实施例中，加热器1130包括位于陶瓷基板1160的外表面1162上的一层或更多层印刷玻璃1180。在所示的实施例中，玻璃1180覆盖电阻迹线1164a、1164b和导电迹线1166a、1166b、1166c，以便电绝缘这些特征。玻璃层1180的边界在图6中以虚线示出。
图7示出了根据一个示例性实施例的加热器1130的内表面1151。在该实施例中，加热器1130包括定位在陶瓷基板1160的内表面1163上的一对导电迹线1192a、1192b，导电迹线1192a、1192b各自形成加热器1130的相应端子1168a、1168b。陶瓷基板1160的内表面1163上的每个导电迹线1192a、1192b通过相应的通路1190a、1190b电连接到陶瓷基板1160的外表面1162上的相应导电迹线1166a、1166b。电缆或电线1170a、1170b连接到(例如，直接焊接到)端子1168a、1168b，以便向电阻迹线1164a、1164b提供电流，进而产生热量。在该实施例中，在例如端子1168a处通过导电迹线1192a输入到加热器1130的电流依次通过通路1190a、导电迹线1166a、电阻迹线1164a、导电迹线1166c、电阻迹线1164b、导电迹线1166b、通路1190b和导电迹线1192b，在此电流在端子1168b处从加热器1130输出。在端子1168b处输入到加热器1130的电流沿着相同的路径反向行进。
在所示的示例性实施例中，加热器1130包括热敏电阻1172，该热敏电阻1172紧靠着陶瓷基板1160的内表面1163定位，以便向控制电路122提供关于加热器1130的温度的反馈。在该实施例中，热敏电阻1172不直接附接到陶瓷基板1160，而是通过安装夹(未示出)或其他形式的固定装置或附接机构保持抵靠陶瓷基板1160的内表面1163。电缆或电线1178a、1178b连接到(例如，直接焊接到)热敏电阻1172的相应端子，以便将热敏电阻1172电连接到例如控制电路122。当然，加热器1130的热敏电阻1172可以可选择地直接焊接到陶瓷基板1160，如上面关于加热器130的热敏电阻172所讨论的那样。类似地，加热器130的热敏电阻172可以通过固定装置保持抵靠陶瓷基板160，而不是直接焊接到陶瓷基板160。
在所示的示例性实施例中，加热器1130还包括位于陶瓷基板1160的内表面1163上的热切断装置(thermal cutoff)1194，例如双金属热切断装置。电缆或电线1196a、1196b连接到热切断装置1194的相应端子，以便提供到热切断装置1194的电连接。热切断装置1194与由电阻迹线1164和导电迹线1166形成的加热电路串联电连接，在热切断装置1194检测到超过预定量的温度时允许热切断装置1194打开由电阻迹线1164和导电迹线1166形成的加热电路。以这种方式，热切断装置1194通过防止加热器1130过热来提供额外的安全性。当然，如上文所讨论的加热器130也可以根据需要包括热切断装置。
虽然未示出，但是应当理解，陶瓷基板1160的内表面1163可以包括一个或更多个玻璃层，以便根据需要电绝缘加热器1130的内表面1151的部分。
图8示出了根据另一示例性实施例的适于供烫发器100使用的加热器2130。图8示出了加热器2130的外表面2150。在一个实施例中，加热器2130的内表面大体上与图7所示的加热器1130的内表面1151相同。加热器2130包括一层或更多层陶瓷基板2160，如上文所讨论的。图8示出了陶瓷基板2160的外表面2162。
在所示的示例性实施例中，加热器2130包括位于陶瓷基板2160的外表面2162上的单个电阻迹线2164。电阻迹线2164沿着加热器2130的纵向尺寸2156延伸。加热器2130还包括位于陶瓷基板2160的外表面2162上的一对导电迹线2166a、2166b。每个导电迹线2166a、2166b直接接触电阻迹线2164的相应端。导电迹线2166a在加热器2130的第一纵向边缘2152附近接触电阻迹线2164。导电迹线2166b在加热器2130的第二纵向边缘2153附近接触电阻迹线2164，并从与电阻迹线2164的接触的点延伸到导电迹线2166a旁边的位置。图8中电阻迹线2164的被遮蔽在导电迹线2166a、2166b下方的部分以虚线示出。
在图示的实施例中，加热器2130包括一对通路2190a、2190b，该对通路2190a、2190b形成为大体上填充有导电材料的通孔，其延伸穿过陶瓷基板2160，如以上关于加热器1130所讨论的。如上文所讨论的，通路2190a、2190b将导电迹线2166a、2166b电连接到陶瓷基板2160的内表面上的对应导电迹线。
在图示的实施例中，加热器2130包括陶瓷基板2160的外表面2162上的一层或更多层印刷玻璃2180。玻璃2180覆盖电阻迹线2164和导电迹线2166a、2166b，以便电绝缘这些特征，如上文所讨论的。玻璃层2180的边界在图8中以虚线示出。
应当理解，上面示出和讨论的示例性实施例不是穷尽的，并且根据需要，本公开的加热器可以包括许多不同几何形状的电阻迹线和导电迹线，包括加热器的外表面和/或内表面上的电阻迹线。根据需要，其他部件(例如热敏电阻)可以位于加热器的外表面或内表面上。
本发明提供了一种陶瓷加热器，与常规烫发器的加热器相比，其具有低的热质量。特别地，与内部地位于多个陶瓷片之间的电阻迹线相比，陶瓷基板的外表面(外部或内部)上的厚膜印刷的电阻迹线提供了减小的热质量。使用薄膜、导热套筒(例如聚酰亚胺套筒)与金属保持器、导向件等相比也提供了减小的热质量。在一些实施例中，本公开的陶瓷加热器的低热质量允许加热器在几秒钟内(例如，小于5秒钟)加热到用于使用的有效温度，明显快于常规的烫发器。在一些实施例中，本公开的陶瓷加热器的低的热质量还允许加热器在使用后几秒钟(例如，小于5秒钟)内冷却到安全温度，同样，明显快于常规的烫发器。
此外，由于热敏电阻结合相对均匀的厚膜印刷的电阻迹线和导电迹线提供的闭环温度控制，本公开的烫发器的实施例在比常规烫发器更精确和更均匀的温度下操作。陶瓷加热器的低的热质量和改进的温度控制与常规的烫发器相比允许更高的能量效率。本公开的陶瓷加热器的快速预热和冷却时间还通过减少烫发器变热但未使用的时间量来提供增加的安全性。改进的温度控制和温度均匀性通过减少过热的发生进一步提高了安全性。改进的温度控制和温度均匀性也提高了本公开的烫发器的性能。
以上的描述示出了本公开的各个方面。其并非旨在穷举。而是，其被选择以示出本公开的原理以及其实际的应用，以使得本领域中的普通技术人员能够利用本公开内容，包含其各种自然而得的修改。所有的修改及变化被认为是在由所附的权利要求所确定的本公开内容的范围内。相当明显的修改包括将各种实施例的一个或更多个特征与其它实施例的特征进行组合。
本公开还提供了以下条款：
1.一种烫发器，包括:
第一臂和第二臂，其能够在打开位置和闭合位置之间相对于彼此移动，在所述打开位置，所述第一臂的远端段与所述第二臂的远端段间隔开，在所述闭合位置，所述第一臂的所述远端段定位成非常靠近所述第二臂的所述远端段；
接触表面，其位于所述第一臂的所述远端段的外部上，用于在使用期间接触头发；和
所述第一臂包括加热器，所述加热器具有陶瓷基板和在所述陶瓷基板的外部表面上的电阻迹线，所述加热器被定位成将通过向所述电阻迹线施加电流而产生的热量供应到所述接触表面。
2.根据条款1所述的烫发器，其中，所述电阻迹线包括在烧制所述陶瓷基板之后印刷在所述陶瓷基板的所述外部表面上的电阻材料厚膜。
3.根据条款1所述的烫发器，其中，所述电阻迹线位于所述陶瓷基板的内表面上，所述内表面在所述闭合位置背对所述第二臂。
4.根据条款1所述的烫发器，其中所述加热器包括在所述陶瓷基板的所述外部表面上的一个或更多个玻璃层，所述玻璃层覆盖所述电阻迹线，用于使所述电阻迹线电绝缘。
5.根据条款1所述的烫发器，其中所述加热器包括热敏电阻，所述热敏电阻位于所述陶瓷基板上，并与所述加热器的控制电路电连通，用于向所述加热器的所述控制电路提供关于所述加热器的温度的反馈。
6.根据条款5所述的烫发器，其中所述热敏电阻位于所述陶瓷基板的内表面上，所述内表面在所述闭合位置背对所述第二臂。
7.根据条款6所述的烫发器，其中所述电阻迹线位于所述陶瓷基板的所述内表面上。
8.根据条款1所述的烫发器，还包括覆盖所述加热器的外表面的套筒，所述外表面在闭合位置面向所述第二臂，其中所述套筒的一部分形成所述接触表面。
9.根据条款8所述的烫发器，其中所述套筒由导热和电绝缘材料的薄膜构成。
10.根据条款8所述的烫发器，其中所述套筒由填充的聚酰亚胺或未填充的聚酰亚胺中的至少一种构成。
11.根据条款1所述的烫发器，其中所述加热器安装到位于所述第一臂上的加热器壳体上，所述加热器壳体由最高使用温度至少为200摄氏度的塑料材料构成。
12.一种烫发器，包括:
第一臂和第二臂，其能够在打开位置和闭合位置之间相对于彼此移动，在所述打开位置，所述第一臂的远端部分与所述第二臂的远端部分间隔开，在所述闭合位置，所述第一臂的所述远端部分定位成非常靠近所述第二臂的所述远端部分；
接触表面，其位于所述第一臂的外部上，用于在使用期间接触头发；和
加热器，其具有陶瓷基板和在烧制所述陶瓷基板之后印刷在所述陶瓷基板的表面上的电阻材料厚膜，所述加热器被定位成将通过向所述电阻材料施加电流而产生的热量供应到所述接触表面。
13.根据条款12所述的烫发器，其中所述电阻材料位于所述陶瓷基板的外部表面上。
14.根据条款13所述的烫发器，其中所述电阻材料位于所述陶瓷基板的内表面上，所述内表面在所述闭合位置背对所述第二臂。
15.根据条款13所述的烫发器，其中所述加热器包括在所述陶瓷基板的所述外部表面上的一个或更多个玻璃层，所述玻璃层覆盖所述电阻材料，用于使所述电阻材料电绝缘。
16.根据条款12所述的烫发器，其中所述加热器包括热敏电阻，所述热敏电阻位于所述陶瓷基板上，并与所述加热器的控制电路电连通，用于向所述加热器的所述控制电路提供关于所述加热器的温度的反馈。
17.根据条款16所述的烫发器，其中所述热敏电阻位于所述陶瓷基板的内表面上，所述内表面在所述闭合位置背对所述第二臂。
18.根据条款17所述的烫发器，其中所述电阻材料位于所述陶瓷基板的所述内表面上。
19.根据条款12所述的烫发器，还包括覆盖所述加热器的外表面的套筒，所述外表面在所述闭合位置面向所述第二臂，其中所述套筒的一部分形成所述接触表面。
20.根据条款19所述的烫发器，其中所述套筒由导热且电绝缘的材料的薄膜构成。
21.根据条款19所述的烫发器，其中所述套筒由填充的聚酰亚胺或未填充的聚酰亚胺中的至少一种构成。
22.根据条款12所述的烫发器，其中所述加热器安装到位于所述第一臂上的加热器壳体上，所述加热器壳体由最高使用温度至少为200摄氏度的塑料材料构成。
Claims (20)
1.一种烫发器，包括：
第一臂和第二臂，其能够在打开位置和闭合位置之间相对于彼此移动，在所述打开位置，所述第一臂的远端段与所述第二臂的远端段间隔开，在所述闭合位置，所述第一臂的所述远端段定位成非常靠近所述第二臂的所述远端段；
接触表面，其位于所述第一臂的所述远端段的外部上，用于在使用期间接触头发；
所述第一臂包括加热器，所述加热器具有陶瓷基板和在所述陶瓷基板的外部表面上的电阻迹线，所述加热器被定位成将通过向所述电阻迹线施加电流而产生的热量供应到所述接触表面；和
覆盖所述加热器的外表面的套筒，所述外表面在闭合位置面向所述第二臂，其中所述套筒的一部分形成所述接触表面。
2.根据权利要求1所述的烫发器，其中，所述电阻迹线包括在烧制所述陶瓷基板之后印刷在所述陶瓷基板的所述外部表面上的电阻材料厚膜。
3.根据权利要求1所述的烫发器，其中，所述电阻迹线位于所述陶瓷基板的内表面上，所述内表面在所述闭合位置背对所述第二臂。
4.根据权利要求1所述的烫发器，其中所述加热器包括在所述陶瓷基板的所述外部表面上的一个或更多个玻璃层，所述玻璃层覆盖所述电阻迹线，用于使所述电阻迹线电绝缘。
5.根据权利要求1所述的烫发器，其中所述加热器包括热敏电阻，所述热敏电阻位于所述陶瓷基板上，并与所述加热器的控制电路电连通，用于向所述加热器的所述控制电路提供关于所述加热器的温度的反馈。
6.根据权利要求5所述的烫发器，其中所述热敏电阻位于所述陶瓷基板的内表面上，所述内表面在所述闭合位置背对所述第二臂。
7.根据权利要求6所述的烫发器，其中所述电阻迹线位于所述陶瓷基板的所述内表面上。
8.根据权利要求1所述的烫发器，其中所述套筒由导热和电绝缘材料的薄膜构成。
9.根据权利要求1所述的烫发器，其中所述套筒由填充的聚酰亚胺或未填充的聚酰亚胺中的至少一种构成。
10.根据权利要求1所述的烫发器，其中所述加热器安装到位于所述第一臂上的加热器壳体上，所述加热器壳体由最高使用温度至少为200摄氏度的塑料材料构成。
11.一种烫发器，包括：
第一臂和第二臂，其能够在打开位置和闭合位置之间相对于彼此移动，在所述打开位置，所述第一臂的远端部分与所述第二臂的远端部分间隔开，在所述闭合位置，所述第一臂的所述远端部分定位成非常靠近所述第二臂的所述远端部分；
接触表面，其位于所述第一臂的外部上，用于在使用期间接触头发；
加热器，其具有陶瓷基板和在烧制所述陶瓷基板之后印刷在所述陶瓷基板的表面上的电阻材料厚膜，所述加热器被定位成将通过向所述电阻材料施加电流而产生的热量供应到所述接触表面；和
覆盖所述加热器的外表面的套筒，所述外表面在闭合位置面向所述第二臂，其中所述套筒的一部分形成所述接触表面。
12.根据权利要求11所述的烫发器，其中所述电阻材料位于所述陶瓷基板的外部表面上。
13.根据权利要求12所述的烫发器，其中所述电阻材料位于所述陶瓷基板的内表面上，所述内表面在所述闭合位置背对所述第二臂。
14.根据权利要求12所述的烫发器，其中所述加热器包括在所述陶瓷基板的所述外部表面上的一个或更多个玻璃层，所述玻璃层覆盖所述电阻材料，用于使所述电阻材料电绝缘。
15.根据权利要求11所述的烫发器，其中所述加热器包括热敏电阻，所述热敏电阻位于所述陶瓷基板上，并与所述加热器的控制电路电连通，用于向所述加热器的所述控制电路提供关于所述加热器的温度的反馈。
16.根据权利要求15所述的烫发器，其中所述热敏电阻位于所述陶瓷基板的内表面上，所述内表面在所述闭合位置背对所述第二臂。
17.根据权利要求16所述的烫发器，其中所述电阻材料位于所述陶瓷基板的所述内表面上。
18.根据权利要求11所述的烫发器，其中所述套筒由导热且电绝缘的材料的薄膜构成。
19.根据权利要求11所述的烫发器，其中所述套筒由填充的聚酰亚胺或未填充的聚酰亚胺中的至少一种构成。
20.根据权利要求11所述的烫发器，其中所述加热器安装到位于所述第一臂上的加热器壳体上，所述加热器壳体由最高使用温度至少为200摄氏度的塑料材料构成。
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