CN113615953A

CN113615953A - 用于干燥物体的设备

Info

Publication number: CN113615953A
Application number: CN202011126612.7A
Authority: CN
Inventors: 王铭钰; 唐尹; 徐兴旺; 张蕾
Original assignee: Shenzhen Ruyuan Technology Co ltd
Current assignee: Shenzhen Ruyuan Technology Co ltd
Priority date: 2020-05-09
Filing date: 2020-10-20
Publication date: 2021-11-09
Also published as: WO2021227962A1; WO2021226749A1; WO2021227675A1; WO2021227165A1; WO2021227957A1; EP4132319A4; WO2021227960A1; WO2021227963A1; EP4146037A4; CN113615952A; WO2021227961A1; EP4132319A1; CN213962188U; EP4146037A1

Abstract

本公开涉及一种用于干燥物体的设备，该设备包括：壳体；辐射能量源，该辐射能量源容纳在该壳体中并且产生红外辐射并将该红外辐射导向该壳体的外部；以及电源，该电源至少向该辐射能量源和该气流产生元件提供电力，其中，该电源包括一个或多个电池，该一个或多个电池被接收在该壳体内，该一个或多个电池的容量以200瓦的总功率维持该设备连续运行超过19分钟。

Description

用于干燥物体的设备

技术领域

本公开总体上涉及用于干燥物体的设备。更具体地，本公开涉及干发机，所述干发机利用红外(IR)辐射来加热并从头发上去除水。

背景技术

传统的干发机(例如，吹风机)吹热空气以干燥湿发。干发机通过马达驱动的叶轮抽入室温空气，并通过电阻加热元件(例如镍铬合金线)加热气流。热气流升高了头发以及头发周围空气的温度。由于升高的温度促进水滴中的单个分子克服彼此的引力并从液态变为气态，因此加速了水从湿发的蒸发。头发周围空气中的较高温度还降低了湿发周围的相对湿度，这进一步加快了蒸发过程。

在加热气流时，传统的干发机使用电阻加热元件将电能转换为对流热。然而，对流传热的传热效率可能较低，这是因为只有一部分热气流到达头发，并且由到达头发的热气流所承载的热量的仅一部分转移到头发以及头发上的水上(例如，一些热量被周围的空气吸收了)。此外，为了使头发完全干燥，传统干发机使用的对流热会使头发过度暴露于热气流中。仅在表面上对头发进行了加热，这可能导致头发卷曲、干燥和受损。

发明内容

因此，需要一种改进的设备用于以更高的能量效率干燥头发以及其他物体(例如织物)。在本公开的干燥设备中，用红外(IR)辐射作为热能来源以从物体上去除水和湿气。红外辐射源可以发射红外能量以提供稳定且一致的热量。红外能量可以被导向物体(例如头发)上，因此热量以辐射热传递的方式直接传递到物体，这提高了热传递效率。

还需要用于干燥物体的紧凑且轻便的无线设备。本公开的无线干燥设备可以由可充电和/或可更换的嵌入式电池供电，从而使干燥设备便携且方便。由于红外辐射源的提升的热传递效率和能量效率，可以延长电池操作的无线干燥设备的运行时间，同时保持高输出功率密度以确保令人满意的干燥效果。

本文公开了一种用于干燥物体的设备。该设备可以包括壳体；辐射能量源，该辐射能量源容纳在该壳体中并且产生红外辐射并将该红外辐射导向该壳体的外部；以及电源，该电源至少向该辐射能量源和该气流产生元件提供电力。该电源可以包括一个或多个电池，该一个或多个电池被接收在该壳体内。该一个或多个电池的容量可以以200瓦的总功率维持该设备的连续运行超过19分钟。

通过下面的详细描述，本公开的其他方面和优点对于本领域技术人员将变得显而易见，其中，仅通过说明预期用于执行本公开的最佳模式的方式示出和描述了本公开的仅示例性实施例。如可以认识到的，本公开内容能够具有其他不同的实施例，并且能够在各种显而易见的方面对其若干细节进行修改，所有这些都不脱离本公开内容。因此，附图和描述本质上应被认为是说明性的，而不是限制性的。

本说明书中提到的所有出版物、专利和专利申请都以引用的方式并入本文，就如同每个单独的出版物、专利或专利申请被明确地并单独地指出通过引用并入本文一样。

附图说明

在所附的权利要求书中具体阐述本发明的新颖特征。通过参考下面的详细说明以及附图可以更好地理解本发明的特征和优点，这些详细说明阐释了说明性实施例，其中利用了本发明的原理，在所述附图中：

图1是示出了根据本公开的实施例的示例性干发机的横截面视图；

图2是示出了根据本公开的实施例的示例性干发机中的气流产生元件和辐射能量源的放大横截面视图；

图3是示出了根据本公开的实施例的示例性辐射能量源的示意图；

图4是示出了根据本公开的实施例的示例性干发机的外观的侧视图；

图5是示出了根据本公开的实施例的另一示例性干发机的外观的侧视图；

图6是示出了根据本公开的实施例的另一示例性干发机的横截面视图；

图7是示出了根据本公开的实施例的另一示例性干发机中的气流产生元件和辐射能量源的放大横截面视图；

图8是示出了根据本公开的实施例的另一示例性辐射能量源的示意图；

图9是示出了根据本公开的实施例的另一示例性干发机的外观的侧视图；

图10是示出了根据本公开的实施例的又一示例性辐射能量源的示意图；

图11是示出了根据本公开的实施例的图10的示例性辐射能量源的横截面视图；

图12是示出了根据本公开的实施例的又一示例性干发机的横截面视图；和

图13示出了根据本发明的实施例的装置控制系统的示例。

具体实施方式

尽管本文已经示出和描述了本发明的优选实施例，但是对于本领域技术人员显而易见的是，仅以示例的方式提供这些实施例。在不脱离本发明的情况下，本领域技术人员将想到许多变化、改变和替换。应当理解，本文描述的本发明的实施例的各种替代方案可以用于实施本发明。

除非另有定义，否则本文所用的所有技术和科学术语具有与本发明所属领域的普通技术人员通常所理解的相同含义。在本文的本发明的描述中使用的术语仅用于描述特定的实施例，而无意于限制本发明。除非上下文另外明确指出，否则，如在本发明的说明书和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一个”、“一种”和“所述”也意图包括复数形式。

除非另有说明，否则在本说明书和权利要求书中使用的表示部件参数、技术效果等的所有数字在任何情况下均应理解为由术语“大约”或“大致”修饰。因此，除非有相反的指示，否则以下说明书和所附权利要求书中列出的数字参数是近似值，其可以根据通过本发明寻求获得的期望性质和效果而变化。至少并且并不试图将等同原则的应用限制于权利要求的范围，应根据有效数字位数和常规舍入方法来解释每个数值参数。

尽管阐述了本发明的广泛范围的数值范围和参数是近似值，但是尽可能精确地提供了在具体示例中阐述的数值。然而，任何数值都会固有地包含某些误差，这些误差由于在其相应的测试测量中发现的标准偏差而必然地导致的。本说明书给出的每个数值范围将包括落入该较宽数值范围内的每个较窄数值范围，就如同这些较窄数值范围均在本文中明确写出一样。

本公开可以提供用于干燥物体的设备和方法。本公开的干燥设备可以通过利用红外(IR)辐射源作为热能源以从物体(例如头发、织物)去除水和湿气。红外辐射源可以发射具有预设波长范围和功率密度的红外能量以加热物体。红外能量携带的热量以辐射传热的方式直接传递至物体，使得与传统的对流传热方式相比，传热效率得到了提高(例如，基本上没有热量以辐射传热的方式被周围的空气吸收，而传统的热传导方式一大部分的热量被周围空气吸收后被带走)。红外辐射源可以与气流产生元件(例如，马达驱动的叶轮)结合使用，这种气流进一步加速了水从物体的蒸发。

利用红外辐射作为热能源的另一个好处是，红外热量可以穿透发干直到毛外皮的皮层，因此使头发干燥得更快，并且使头发松弛和柔软。红外能量还被认为有利于头皮健康，并通过增加头皮的血流量来刺激头发生长。由于不需要电阻线栅来加热气流，因此红外辐射源的使用可以使干燥设备紧凑轻便。红外辐射源的提高的热传递效率和能量效率还可以延长由嵌入式电池供电的无线干燥设备的运行时间。

图1是示出了根据本公开的实施例的示例性干发机的横截面视图。干发机可以包括壳体101。壳体101可容纳各种电气、机械和机电组件，例如气流产生元件102、辐射源103、控制电路(未示出)和电源适配器(未示出)。辐射源103可以被配置为产生辐射热能并将热能导向使用者的头发。气流产生元件102可以被配置为产生促进水从使用者的头发蒸发的气流。干发机可以包括电源，该电源被配置为至少对辐射源和气流产生元件供能。

干发机可以使用外部电源供电。电源可以包括电源适配器，该电源适配器调节从外部电源接收的电压和/或电流。例如，可以通过经由电线电连接到外部电池或电力网来对干发机供能。附加地或替代地，干发机可以由嵌入式电源供电。电源可以包括被接收在壳体内的一个或多个电池。一个或多个电池可以是可充电的(例如二次电池)和/或可更换的。在一个示例性示例中，一个或多个电池104可以被接收在干发机的壳体(例如壳体的把手)中。可以通过例如壳体上的屏幕或发光二极管(LED)指示器来提供电池状态(例如，电池充电状态、剩余电量)。

壳体可以包括本体和把手，本体和把手中的每个都可以在其中接收电气、机械和机电部件的至少一部分。在一些实例中，本体和把手可以是一体的。在某些情况下，本体和把手可以是单独的部件。例如，把手可从本体拆卸。在一个示例性示例中，可拆卸把手可在其中容纳用于为干发机供电的一个或多个电池。壳体可以由对电流具有高电阻的电气绝缘材料制成。电气绝缘材料的示例可以包括聚氯乙烯(PVC)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、聚酯、聚烯烃、聚苯乙烯、聚氨酯、热塑性塑料、硅树脂、玻璃、玻璃纤维、树脂、橡胶、陶瓷、尼龙和木材。壳体也可以由涂有电气绝缘材料的金属材料制成，或者由电气绝缘材料与涂有或未涂有电气绝缘材料的金属材料的组合制成。例如，电气绝缘材料可以构成壳体的内层，而金属材料可以构成壳体的外层。

壳体可以在其中设置一个或多个气流通道。气流产生元件产生的气流可以被引导或调节通过气流通道并朝向使用者的头发。例如，气流通道可以成形为至少调节离开干发机的气流的速度、通过量、发散角或涡流强度。气流通道可以包括气流入口和气流出口。在示例性示例中，气流入口和气流出口可以沿着干发机的纵向方向放置在干发机的相反端处。气流入口和气流出口可以各自是通风口，该通风口允许有效的气流通过量。可以将环境空气通过气流入口抽入气流通道中以产生气流，并且所产生的气流可以通过气流出口离开气流通道。

在一些实例中，可以在气流入口处设置一个或多个空气过滤器，以防止灰尘或头发进入气流通道。例如，空气过滤器可以是具有适当网格尺寸的网格。空气过滤器可以是可拆卸的或可更换的，以进行清洁和维护。在一些实例中，可以在气流出口处设置气流调节器。气流调节器可以是可拆卸的管嘴、梳子或卷曲器。气流调节器可以被配置为调节从气流出口吹出的气流的速度、通过量、发散角或涡流强度。例如，气流调节器可以成形为使气流会聚(例如集中)于距气流出口前方的预设距离处。例如，气流调节器可以被成形为使离开气流出口的气流发散。

如图2中示例性所示，其是示出了根据本公开的实施例的示例性干发机中的气流产生元件和辐射能量源的放大横截面视图，气流产生元件102可以包括由马达1022驱动的叶轮1021。叶轮可以包括多个叶片。当叶轮由马达驱动时，叶轮的旋转可以将环境空气通过气流入口抽入气流通道中以产生气流，推动所产生的气流通过气流通道并将气流从气流出口排出。马达可以由马达支架支撑或容纳在马达护罩中。马达可以是无刷马达，可以在控制器(未示出)的控制下调节马达的旋转速度。例如，可以通过预设程序、用户输入或传感器数据来控制马达的旋转速度。在任何方向上测量的马达尺寸可以均处于14mm(毫米)到21mm之间的范围中。马达的功率输出可以处于35至80瓦(W)的范围中。从气流出口离开的气流的最大速度可以至少为8米/秒(m/s)。

尽管在图1和图2中示出了被接收在壳体的本体中的气流产生元件102，但是本领域技术人员可以理解，该气流产生元件也可以被放置在把手中。例如，叶轮的旋转可将空气抽入设置在把手处的通风口(例如气流入口)中并将空气推动通过气流通道到设置在壳体的本体的一端处的气流出口。气流通道可以相应地延伸通过壳体的把手和本体。

辐射源103可以被配置为产生红外辐射并将红外辐射导向壳体的外部。辐射能量源可以由辐射源支架支撑或容纳在辐射源罩中。在一些实施例中，辐射能量源可以是将电能转换为红外辐射能的红外线灯。在一个示例性示例中，红外线灯可以包括被配置为发射具有预设波长的辐射的辐射发射器以及被配置为朝着气流通道的出口反射辐射的反射器。在另一个示例性示例中，红外线灯还可以是红外发光二极管(LED)或诸如二氧化碳激光器的激光装置。在将激光装置用作红外线灯的示例性示例中，可能不必须需要反射器。可以提供光学元件以发散来自激光装置的辐射，以增加由红外辐射所辐照的面积。辐射能可以被导向用户的头发。因此，热量以辐射热传递的方式传递到头发，这增加了干发机的热传递效率。在下文的公开中将提供红外线灯的细节。

在图2所示的示例性示例中，可以提供气流通道壳105以限定气流通道107(例如，作为气流通道的边界)。气流通道壳105可以大致从干发机的一个纵向端延伸到另一纵向端。马达和叶轮可以被放置成与气流通道壳的入口端相邻。可以通过气流通道壳来调节气流的特性(例如，速度、发散角或涡流强度)。例如，气流通道壳的横截面形状可以沿其纵向方向变化以产生离开气流出口的气流的期望速度分布和/或发散角。在一些实例中，红外线灯可以容纳在红外线灯壳106内。红外线灯壳可用于保护红外线灯。可以在红外线灯的外表面和红外线灯壳的内表面之间的空间提供一定程度的真空。在一些实施例中，红外线灯壳106可以放置在气流通道壳105内。如图2所示，气流通道107的至少一部分可以由气流通道壳105和红外线灯壳106限定。图4示出了具有这种构造的干发机的侧视图，其中红外线灯103的输出被气流通道107的气流出口围绕。在一些实施例中，红外线灯壳可以放置在气流通道壳的外部(例如，红外线灯壳不被气流通道壳围绕)。图5示出了具有这种构造的干发机的侧视图，其中红外线灯103的输出与气流通道107的气流出口是分开的。本领域技术人员将理解，气流通道壳或红外线灯壳可以是可选的。

尽管在图1和图2中示出了气流通道从壳体的本体的一个纵向端处的气流入口延伸到壳体的本体的另一纵向端处的气流出口，但是本领域技术人员可以理解，气流入口和/或气流出口可以分布在本发明的干发机的壳体上，并且可以在干发机的壳体内设置多于一个气流通道和/或气流通道的分支。在一个示例中，气流入口的至少一部分可以放置在壳体的把手处。在另一示例中，气流出口的至少一部分可以放置在壳体的把手处，使得一部分气流可以被引至并流过接收在把手中的一个或多个电池，从而冷却该一个或多个电池。

图3是示出了根据本公开的实施例的示例性辐射能量源的示意图。在一些实施例中，辐射能量源可以是红外线灯。红外线灯103可以包括具有朝向气流通道的气流出口的开口的反射器1032以及位于该反射器的内部的辐射发射器1031。辐射发射器1031可以被配置为发射预设波长范围内的辐射。从辐射发射器发射的辐射可以被反射器1032的反射表面(例如内表面)朝着干发机的外部反射。

辐射发射器可以是导电加热器(例如，在金属电阻器或碳纤维上运行的加热器)或陶瓷加热器。金属电阻器的示例可以包括钨丝和铬(例如镍和铬的合金，也称为镍铬合金)丝。陶瓷加热器的示例可以包括正温度系数(PTC)加热器和金属陶瓷加热器(MCH)。陶瓷加热器包括埋在陶瓷内部的金属加热元件，例如埋在氮化硅或碳化硅内部的钨。辐射发射器可以以导线(例如丝)的形式提供。导线可以被形成图案(例如，形成螺旋丝)以增加其长度和/或表面。辐射发射器也可以杆的形式提供。在示例性示例中，辐射发射器可以是具有预设直径和长度的氮化硅棒、碳化硅棒或碳纤维棒。

在一些实例中，由辐射发射器发射的辐射可以大致覆盖从0.4μm到0.7μm的可见光谱以及0.7μm以上的红外光谱。在一些实例中，由辐射发射器发射的辐射可以大致地仅覆盖红外光谱。在一个示例性示例中，辐射发射器在被功能时可以发射波长处于0.7μm到20μm的范围中的辐射。辐射发射器发射的辐射的功率密度可以为至少1kW/m²、2kW/m²、3kW/m²、4kW/m²、5kW/m²、6kW/m²、7kW/m²、8kW/m²、9kW/m²、10kW/m²、20kW/m²、30kW/m²、40kW/m²、50kW/m²、60kW/m²、70kW/m²、80kW/m²、90kW/m²、100kW/m²、120kW/m²、140kW/m²、160kW/m²、180kW/m²、200kW/m²、220kW/m²、240kW/m²、260kW/m²、280kW/m²、300kW/m²、350kW/m²、400kW/m²、450kW/m²、500kW/m²或更高。

物体将以热传递形式在红外到可见波长范围内进行辐射。这种热传递称为黑体辐射。黑体辐射可以用作红外源。黑体辐射是宽带辐射。中心波长以及光谱带宽随温度升高而降低。总能量与S×T⁴成比例，其中S表示表面积并且T表示温度。为了具有更高的红外发射率，有必要升高温度。辐射发射器1031的温度可以是至少500、600、700、800、900、1000、1100、1200、1300、1400、1500、1600、1700、1800、1900或2000摄氏度(℃)。在一个示例性示例中，辐射发射器的温度可以是900至1500摄氏度。辐射发射器发射的辐射的中心波长或波长范围可以是可调谐的，例如至少可调谐0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、3.5、4.0、4.5、5.0、5.5、6.0、6.5、7.0、7.5、8.0、8.5、9.0、9.5或10.0μm。可以在干发机的不同操作模式下(例如，快速干燥模式，头发健康模式等)对从辐射发射器发射的辐射的功率密度进行调整，例如，通过改变供应给干发机的电压和/或电流来进行调整。

反射器1032可以被配置为调节从辐射发射器发射的辐射。例如，反射器可以被成形为减小反射的辐射束的发散角。在一个实施例中，如图2所示，反射器1032可以具有大致圆锥体形状。例如，反射器的反射表面的横截面可以是抛物线形的。辐射发射器1031可以放置在抛物线的焦点处，使得反射的辐射束可以是大致平行的辐射束。辐射发射器也可以偏离抛物线的焦点放置，使得反射的辐射束可以在干发机前方的一定距离处会聚或发散。辐射发射器1031在反射器1032中的位置可以调节，因此，可以改变输出的辐射束的会聚程度和/或方向。反射器的形状和辐射发射器的形状可以相对于彼此优化和变化，以在干发机外部的期望位置输出期望的加热功率。

反射器的反射表面可以涂有对由辐射发射器发射的辐射的波长或波长范围具有高反射率的涂层材料。例如，涂层材料可以对可见光谱和红外光谱两者中的波长都具有高反射率。具有高反射率的材料在反射辐射能的方面可以具有很高的效率。涂层材料的示例可以包括金属材料和介电材料。金属材料可以包括例如金、银和铝。介电涂层可以具有交替的介电材料层，例如氟化镁和氟化钙。反射器的经涂层反射表面的反射率可以为至少90％(例如90％的入射辐射被反射器的反射表面反射)、90.5％、91％、91.5％、92％、92.5％、93％、93.5％、94％、94.5％、95％、95.5％、96％、96.5％、97％、97.5％、98％、98.5％、99％、99.5％、99.6％、99.7％、99.8％、99.9％或更高。在一些实例中，反射器的经涂层反射表面的反射率可以为大致100％，这意味着可以将由辐射发射器发射的大致所有辐射都朝着干发机的外部进行反射。因此，即使辐射发射器的温度高，反射器表面上的温度也基本上不会由于从辐射发射器发射的辐射而升高。

可以在反射器的开口处设置光学元件1033。光学元件可以气密的方式抵靠反射器的开口。光学元件可以包括改变或重新引导的光透镜、反射器、棱镜、光栅、分束器、滤光器或它们的组合。在一些实施例中，光学元件可以是透镜。在一些实施例中，光学元件可以是菲涅耳透镜。

反射器的内部可以被配置为具有一定程度的真空。反射器的内部内的压力可以小于0.9标准大气压(atm)、0.8atm、0.7atm、0.6atm、0.5atm、0.4atm、0.3atm、0.2atm、0.1atm、0.05atm、0.01atm、0.001atm、0.0001atm或更小。在一个示例性示例中，反射器的内部内的压力可以为大约0.001atm或更小。真空可以抑制辐射发射器1031的蒸发和/或氧化并延长红外线灯的寿命。真空还可以防止辐射发射器与光学元件和/或反射器之间的热对流或热传导。在一些实例中，反射器的内部可以填充一定量的非氧化性气体，同时仍保持一定水平的真空以减少由经涂层反射器和光学元件的内表面形成的空间内部的空气的温度的升高。该温度升高虽然很小，但是由热对流和传导引起的。非氧化性气体的实例可以包括氮气(N₂)、氦气(He)、氩气(Ar)、氖气(Ne)、氪气(Kr)、氙气(Xe)、氡气(Rn)和氮气(N₂)。惰性气体的存在可以进一步保护辐射发射器的材料免受氧化和蒸发。

光学元件可以由具有高红外透射率的材料制成。用于光学元件的材料的示例可以包括氧化物(例如二氧化硅)、金属氟化物(例如氟化钙、氟化钡)、金属硫化物或金属硒化物(例如硫化锌、硒化锌)和晶体(例如晶体硅，晶体锗)。附加地或替代地，光学元件的任一侧或两侧可以涂有吸收可见光谱和紫外光谱的材料，使得仅红外范围内的波长可以穿过光学元件。光学元件可以滤出(例如吸收)不在红外光谱中的辐射。光学元件的红外透射率可以为至少95％(例如，红外光谱中95％的入射辐射透过光学元件)、95.5％、96.0％、96.5％、97.0％、97.5％、98.0％、98.5％、99％、99.1％、99.2％、99.3％、99.4％、99.5％、99.6％、99.7％、99.8％、99.9％或更高。在一个示例性示例中，光学元件的红外透射率可以是99％。

光学元件可以从反射器反射的辐射中滤出(例如吸收)特定波长的辐射或预设波长范围中的辐射。例如，光学元件可以从到达的辐射中选择性地去除可见光谱和/或紫外光谱，使得只有红外光谱中的辐射可以被导向使用者的头发。在一个示例性示例中，辐射发射器可以发射波长为0.4μm到20μm的辐射，反射器可以将所有辐射朝向光学元件反射(例如，没有辐射在反射表面处被吸收)，并且光学元件可以从反射的辐射中滤出处于0.4μm至0.7μm之间的任何可见光谱波长，从而使得仅红外光谱中的辐射离开红外线灯。

光学元件可以成形为使到达的辐射在预设方向上会聚或发散或减小到达的辐射束的发散角。光学元件可以是凸透镜、凹透镜、一组凸透镜和/或凹透镜、或菲涅耳透镜。例如，如果使用导电电阻器、陶瓷加热器或LED作为辐射发射器，则光学元件可以被配置为使反射的辐射在预设方向上以预设会聚角会聚以在干发机前方的预设距离处形成具有预设形状和预设尺寸的辐射斑点。例如，如果使用激光装置作为辐射发射器，则光学元件可以配置为使生成的辐射束在预设方向上以预设发散角发散，以增加用户头发上被红外辐射所辐射的面积。

光学元件处的温度升高可能很小。辐射发射器1031发射的辐射中的可见光谱和紫外线光谱的含量可以较低。取决于辐射发射器1031的材料，可见光谱和紫外光谱中辐射所携带的能量可以占辐射发射器发射的辐射中的总能量的不到5％、4.5％、4％、3.5％、3％、2.5％、2％、1.5％、1％、0.5％、0.4％、0.3％、0.2％或0.1％。换句话说，由辐射发射器1031发射的辐射能量的仅一小部分(例如，由可见光谱和紫外光谱中的辐射所携带的能量)可以被光学元件吸收以引起温度的升高。可以通过反射器内部的真空(例如，由光学元件和反射器的反射表面包围的空间)进一步抑制光学元件处的温度升高，该真空防止辐射发射器和光学元件之间的热对流或热传导。在一些实例中，气流的一部分可以从气流通道引入到光学元件的外表面上(例如，吹过光学元件)，使得在红外线灯运行期间光学元件和周围区域的温度可以大致保持不变。因此，即使辐射发射器的温度高，光学元件的温度升高也可能很小。

可以在辐射发射器和反射器之间插入绝热材料(例如，玻璃纤维、矿棉、纤维素、聚氨酯泡沫或聚苯乙烯)，使得辐射发射器与反射器绝热。即使辐射发射器的温度高，热绝缘也可以保持反射器的温度不增加。也可以在光学元件的周边和反射器之间插入绝热材料，使得光学元件与反射器绝热。

如上所述，即使辐射发射器被供能，反射器外表面上的温度也基本上不会因辐射发射器产生的辐射而升高。可以借助以下来实现对反射器的外表面上的温度的温度升高抑制：反射器的反射表面上的涂层的高反射率、反射器的内部的真空、光学元件的高红外透射率、辐射发射器和反射器之间以及光学元件和反射器之间的绝热或其组合。因此，当气流穿过气流通道并离开干发机时，气流基本上没有被红外线灯加热。气流的由红外线灯引起的温度升高可以小于5摄氏度(℃)、4.5℃、4.0℃、3.5℃、3.0℃、2.5℃、2.0℃、1.5℃、1.0℃、0.5℃、0.1℃或更低。在一个示例性示例中，气流的由红外线灯引起的温度升高可以小于3℃。换句话说，在红外线灯处产生的辐射基本上不导致气流的温度升高。

本领域技术人员可以理解，气流的温度在某种程度上由干发机中的电气部件(例如电路、电线、电源引线、电源适配器和控制器)不可避免地升高。例如，穿过整个气流通道的气流的温度升高可以不超过20℃、19℃、18℃、17℃、16℃、15℃、14.5℃、14.0℃、13.5℃、13.0℃、12.5℃、12.0℃、11.5℃、11.0℃、10.5℃、10.0℃、9.5℃、9.0℃、8.5℃、8.0℃、7.5℃、7.0℃、6.5℃、6.0℃、5.5℃、5.0℃或更低。在一个示例性示例中，室温为25℃，并且穿过本公开的干发机的整个气流通道的气流的温度升高最多为15℃，从而导致气流出口处的气流温度最高为40℃，该温度远低于传统的基于热空气的干发机吹出的气流温度。在比较示例中，从传统的1号干发机(Dyson^@HD01)吹出的气流的温度约为140℃。在另一个比较示例中，从传统的2号干发机(Panasonic^@EH-JNA9C)吹出的气流的温度约为105℃。在比较示例中，如果切断镍铬丝加热器的电源供应，则在室温为27℃的条件下，从传统的1号干发机吹出的气流的温度约为36℃(例如，除镍铬合金丝加热器外，其他电子部件将气流加热了大约9℃)。

由于热量消散到空气中，到达用户头发的气流温度可以低于在干发机的气流出口处测得的温度。在一个示例性示例中，在室温为25℃且气流出口处的气流温度为约40℃的条件下，在本公开的干发机的气流出口前方10cm处的气流温度为大约28℃。在比较示例中，在室温为25℃并且气流出口处的气流温度约为140℃的条件下，在传统的1号干发机的气流出口前方10cm处的气流温度约为74.4℃。

相对凉的气流(例如，在室温下的气流)可以有利于干燥和定型用户的头发。例如，可以避免在传统干发机吹热气流时可能会发生的头发卷曲、干燥和受损。凉气流的另一个好处是，干发机可以配备无法在高温下工作的各种传感器。传感器可以包括温度传感器、接近/测距传感器和/或湿度传感器。传感器可以例如放置在壳体的气流出口侧，以监视用户的头发状态(例如湿度)。气流施加到头发上的区域可以大致包括头发上的红外辐射区域(例如，辐射斑点)。气流可以通过吹走头发周围的湿空气来加速热水从头发蒸发。气流还可以降低由红外辐射辐射的头发的温度，以避免头发受损。头发和头发上的水的温度必须保持在适当的范围内，以加速水从头发的蒸发，同时保持头发不要过热。适当的温度范围可以是50到60摄氏度。可以调节吹到头发上的气流的速度，以例如通过吹走热水和多余的热量来将头发的温度保持在适当的温度范围内。接近/测距传感器和温度传感器可以共同运行以确定头发的温度并通过反馈回路控制来调节气流的速度，以保持头发的恒定温度或编程温度。

图6是示出了根据本公开的实施例的另一示例性干发机的横截面视图。图7是示出了图6的干发机的本体的放大横截面视图。干发机可以由外部电源和/或嵌入式电池供电。干发机可以包括壳体601。壳体可以包括本体和把手。气流产生元件602，辐射源603以及各种其他电气和机械部件可以接收在壳体中。辐射源603可以被配置为产生热能并将热能导向用户的头发。气流产生元件602可以被配置为产生穿过设置在壳体中的气流通道的气流。

气流产生元件602可以包括由马达6022驱动的叶轮6021。产生的气流可被推动通过气流通道607去往干发机的外部。辐射源603可以是具有大致环形形状的红外线灯。如图8中示意性地示出，环形辐射源603可以包括大致环形的反射器6032以及位于反射器的内部的大致环形的辐射发射器6031。辐射发射器可以是具有大致环形形状的丝。辐射发射器6031还可以包括共同形成大致环形形状的多个部段。辐射发射器可以被配置为发射预设波长范围内的辐射。在一些实例中，由辐射发射器发射的辐射可以大致覆盖可见光谱和红外光谱。反射器6032可以具有朝向干发机的外部的开口。

反射器6032的反射表面(例如内表面)可以将从辐射发射器发射的辐射朝向用户的头发反射。可以通过反射表面减小反射的辐射束的发散角，以将反射的辐射能集中在位于干发机前方的预设距离处具有预设形状和预设尺寸的辐射斑点内。反射器的反射表面的横截面可以是抛物线形的。辐射发射器6031可以放置在反射器的抛物线形状的反射表面(例如抛物线)的焦点处或偏移抛物线的焦点。可以通过相对于反射器来移动辐射发射器来调节辐射发射器在反射器中的位置。反射器的反射表面可以涂有对辐射发射器所产生的辐射波长范围具有高反射率的涂层材料，使得辐射发射器所发射的基本上所有辐射都可以被朝着使用者的头发进行反射。因此，由于基本上没有能量被反射器的反射表面吸收，因此反射器的外表面上的温度基本上不会由来自辐射发射器的辐射所升高。

可以在反射器的开口处设置大致环形的光学元件6033。光学元件可以从反射器反射的辐射中去除(例如吸收)预定波长范围的辐射。例如，光学元件可以选择性地从反射的辐射中移除可见光谱和/或紫外光谱，以便仅将红外光谱中的辐射导向用户的头发。反射器的内部可以被配置为具有一定程度的真空，以防止辐射发射器与光学元件和/或反射器之间的热对流或热传导。在一些实例中，反射器的内部可以填充有一定量的惰性气体，以防止辐射发射器氧化和/或蒸发。如上所述，当气流穿过气流通道时，红外线灯基本上不会增加气流的温度，并且相对凉的气流在对使用者的头发进行干燥和定型方面可能是有益的。

如图6和图7所示，由于环形红外线灯构造，可以进一步减小壳体在轴向方向(例如，在图6和图7中示出为水平方向的从气流产生元件到红外线灯的开口的方向)上的尺寸。例如，气流产生元件的至少一部分可以被接收在由环形红外线灯围绕的空间中，从而导致在轴向方向上缩短的气流通道。腔室611可以位于红外线灯所围绕的空间中。腔室的开口可以朝向使用者的头发。开口可以被透明密封构件(例如SiO₂玻璃)覆盖。为了美观，开口可以被有色密封构件(例如，经涂层SiO₂玻璃)覆盖。腔室可以设置为容纳各种部件(例如传感器)。传感器的示例可以包括温度传感器、接近/测距传感器和湿度传感器。腔室的壁可以由电气绝缘和/或绝热材料制成。如上所述，由于流动通过气流通道的气流基本上不被红外线灯加热，因此可以将室内的温度保持在室温以提高传感器的测量精度。

在图6和图7所示的示例性示例中，气流通道607的气流出口可以放置于红外线灯603和腔室611之间。图9示出了图6和图7的干发机的侧视图，其中，腔室居中放置，同时流出气流通道607的气流被红外线灯603所围绕。尽管未示出，但是在替代性实施例中，气流通道607的气流出口可以位于壳体601和红外线灯603之间，以形成其中红外线灯被流出气流通道的气流围绕的构造。

图6和图7中的辐射能量源603可以替代地或另外地包括多个红外线灯。多个红外线灯可以沿着任何几何形状的轮廓设置，例如环形、三角形、正方形或扇形。图10和图11示意性地示出了具有沿着环形设置的多个红外线灯的辐射能量源603。多个红外线灯中的每个红外线灯可以具有与以上参考图3所述的大致相同的构造。例如，多个红外线灯中的每个红外线灯可以包括具有朝向干发机的外部的开口的反射器6032、抵靠该反射器的开口的光学元件以及位于该反射器的内部的辐射发射器6031。反射器的反射表面可以涂有对由辐射发射器产生的辐射波长范围具有高反射率的涂层材料。光学元件可以去除预定波长或波长范围的辐射，例如可见光谱和/或紫外光谱中的辐射。

每个反射器的反射表面的横截面可以是抛物线形的。每个红外线灯的抛物线形反射器可以减小反射的辐射束的发散角。可以使用光学模拟软件来优化辐射发射器的形状和反射器的形状，以使干发机外部期望距离处的辐射输出最大化。多个反射器中的相应抛物线形反射表面的轴线可以大致地彼此平行。抛物线的轴线可以指抛物线的对称轴线，该对称线是穿过抛物线的顶点并将抛物线分成相等两半的竖直线。如图11结合图12所示，多个红外线灯中的反射器的相应抛物线形反射表面的轴线也可以彼此相交。多个红外线灯中的反射器的相应抛物线形反射表面的轴线之间的相交角可以例如通过改变一个或多个红外线灯相对于干发机的壳体的轴向方向的倾斜角来调节。在所示的示例性示例中，气流可以与多个红外线灯绝热。红外线灯产生的辐射不加热气流。

离开多个红外线灯的红外辐射可以在干发机前方的预设距离处至少部分地交叠，使得可以形成具有预设形状和尺寸的辐射斑点。辐射斑点可以具有例如圆形形状。在一个示例性示例中，可以在干发机前方大约10厘米的距离处形成直径为大约10厘米的圆形斑点。可以通过调整以下中的至少一个来调节位于干发机前方一定距离处的辐射斑点的形状和/或尺寸：相应红外线灯的尺寸(例如，直径)、辐射发射器与相应反射器的焦点的偏移量、相应反射器的轴线之间的相交角以及相应红外线灯的光学元件的光学特性。辐射斑点可以收到占从多个红外线灯中的每个红外线灯发射的红外辐射所携带的总能量的至少50％、55％、60％、65％、70％、75％、80％、85％、90％、95％或更多。辐射斑点的平均功率密度可以为至少1x10³、2x10³、3x10³、4x10³、5x10³、6x10³、7x10³、8x10³、9x10³、1x10⁴、2x10⁴、3x10⁴、4x10⁴、5x10⁴、6x10⁴、7x10⁴、8x10⁴、9x10⁴、1x10⁵瓦/平方米(W/m²)或更高。

尽管未示出，但是多个红外线灯也可以设置成任何形状阵列。设置成阵列的多个红外线灯可以是共面的，也可以不是共面的。例如，多个红外线灯也可以设置成覆盖具有任何几何形状(例如圆形、三角形、方形或扇形)的区域。辐射发射器从相应反射器的焦点的偏移以及成阵列的多个红外线灯中的相应反射器的轴线之间的相交角可以具有与以上参考图10和图11所述的构造大致相同的构造。例如，从成阵列的红外线灯中的每个红外线灯发射的红外辐射可以在干发机前方的预设距离处交叠，以形成具有期望尺寸和功率密度的辐射斑点。设置成环形或阵列的多个红外线灯不一定连续放置。例如，也可以用传感器或其他部件替换所示的多个红外线灯中的任何一个，或者使沿着环形或阵列中的一些位置留空，只要在头发处产生具有期望平均能量密度的辐射斑点即可。

多个红外线灯可以位于气流通道的环形气流出口的内侧或外侧。例如，当从干发机的侧面观察时，可以将多个红外线灯放置成围绕气流出口或被气流出口围绕。多个红外线灯也可以放置成与气流通道的气流出口分开。例如，当从干发机的侧面进行观察时，由多个红外线灯覆盖的区域可以不与气流出口覆盖的区域重叠。可以在例如由红外线灯所围绕的空间中设置腔室。透明密封构件可以覆盖在腔室的开口上，该开口朝向干发机的外部。腔室可以设置为在其中接收各种部件，例如传感器。由于流动通过气流通道的气流基本上不被红外线灯加热，因此可以将腔室的温度保持在室温以提高传感器的测量精度。

与常规设计相比，本公开的干发机可至少在轴向方向(例如，图1和图6所示的水平方向)上具有减小的尺寸。在一个示例中，可以将具有紧凑尺寸的红外线灯用作辐射源。因此，在本公开的干发机中没有设置接收镍铬合金线格栅的常规加热器腔。如上所述，通过利用环状的红外线灯或沿着环状设置的多个红外线灯，能够进一步减小干发机在轴向方向上的尺寸。干发机可以包括具有本体和把手的壳体。本体在其至少一个方向(例如，轴向方向和径向方向(例如，垂直于图1和图6的平面的方向))上的尺寸可以不超过25、24、23、22、21、20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5或4厘米。在一个示例性示例中，本体在至少一个方向上的尺寸可以不超过10厘米。在另一示例性实施例中，本体在至少一个方向上的尺寸可以不超过8厘米。在另一示例性实施例中，本体在至少一个方向上的尺寸可以不超过6.5厘米。本体在任意方向上的尺寸可以不超过25、24、23、22、21、20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6或5厘米。在示例性示例中，本体在其任何方向上的尺寸均可以不超过8厘米。在另一个示例性示例中，本体在其任何方向上的尺寸均可以不超过6.5厘米。

本公开的干发机可以具有减轻的重量。可以使用重量轻的辐射能量源代替传统的重型镍铬合金导线或棒材作为热能源。干发机可包括具有本体和把手的壳体。可以通过把手内接收的一个或多个电池或外部电源使干发机进行运行。把手可从壳体的本体拆卸。包括一个或多个电池的干发机的重量不超过1500、1450、1400、1350、1300、1250、1200、1150、1100、1050、1000、950、900、850、800、750、700、650、600、550、500、450、400、350或300克。在一个示例性示例中，包括一个或多个电池的干发机的重量可以不超过800克。在一个示例性示例中，包括一个或多个电池的干发机的重量可以不超过600克。在另一个示例性示例中，干发机的本体(不包括把手)的重量可以不超过300克。在又一个示例性示例中，干发机的本体(不包括把手)的可以重量不超过250克。因此，使用者在干燥头发的过程中可以容易地握住并操作干发机。

本公开的干发机可以具有降低的功耗。在本公开的干发机中，可以将诸如红外线灯的辐射能量源用作热能源。如前所述，由于红外线灯产生的大部分辐射都在红外光谱中，因此红外线灯产生的总辐射能量中传递到使用者头发上和头发上的水的有效能量的比例可以至少为80％。另外，由红外能量携带的热量可以以辐射热传递的方式直接传递并施加到头发和头发上的水上，从而提高了热传递效率。在一个示例性示例中，由红外线灯产生的辐射的大约90％在红外光谱中。红外能量的一小部分可能会在反射器和光学元件处损失，而红外能量的大部分会以热辐射的方式到达用户的头发，因而有效能量的比例超过80％。但是，在使用对流传热传递的传统的基于镍铬丝的干发机中，有效能量的比例与传热效率要低得多，这是因为大部分热量在到达使用者的头发之前就被周围的空气吸收了。在使用传统1号干发机(Dyson^@HD01)进行的测试实验中，气流出口处的空气温度约为140℃，但是在距干发机10cm的距离处，气流温度下降至74℃，而距离干发机20厘米的距离处，气流温度降至60℃。对流传热方式中气流温度的迅速下降是由于一些热量在到达头发之前就被周围的空气吸收了的事实所导致的。如果室温为25℃，则热气流携带的能量的至少50％在到达头发之前会损失掉。到达头发后，一部分热空气会反射到各个方向，而不会贡献于加热头发或头发上的水，从而导致有效能量的低比率和低热传递效率。

在一个示例性示例中，本公开的干发机可以通过一个或多个嵌入式电池来运行。电池的总容量至少为50、55、60、65、70、75、80、85、90瓦时(Wh，例如100瓦时电池可以输出100瓦功率达1小时或输出20瓦功率达5小时)。在测试实验中，总容量为66.6Wh的电池可以在总功率输出(例如，所有耗电部件的总功率输出，包括马达、红外线灯和任何电路)为200瓦时维持干发机的连续运行约20分钟，或者在总功率输出为350瓦时维持干发机的连续运行约13分钟，该运行时间足以使使用者的头发完全干燥。

本公开的干发机可以提供强大的气流，其加速水从头发蒸发。与传统的基于镍铬合金丝的干发机相比，由气流产生元件产生的气流可以沿着气流通道行进，而无需通过镍铬合金线的格栅，因此不会减速，从而使得吹出干发机的气流的吹出速度增加。输出气流的速度可以是至少10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24或25m/s。在一个示例性示例中，输出气流的速度可以为至少18m/s。吹到头发上的气流可以通过去除多余的热量来降低头发和头发上的水分的温度；否则，头发会在由红外辐射所导致的高温下损坏。如上所述，水从头发蒸发可以取决于头发和头发上的水的温度以及头发周围空气的相对湿度。干燥头发的合适温度范围是50至60摄氏度，在此范围内可以平衡水分蒸发和头发健康。可以调节吹到头发上的输出气流的速度，以将头发和头发上的水的温度保持在适当的温度范围内，以引起水的蒸发，同时，气流从头发带走多余的热量可以在头发周围创造一个具有较低相对湿度的局部环境，从而加速蒸发。

如上所述，在通过气流通道时，气流的温度基本上不会由在红外线灯处产生的辐射而升高。相对凉的气流在对使用者的头发进行干燥和定型时可以有益于头发的健康。此外，干发机可以配备各种在其他情况下无法在高温下运行的传感器。

尽管参照示出了干发机的附图描述了本公开的用于干燥物体的设备，但是本领域技术人员可以理解，用于干燥物体的设备不限于干发机，而只要使用辐射能量源(例如，一个或多个红外线灯)作为热能源即可。在一些实施例中，本公开的用于干燥物体的设备可以被实施为干衣机或干手机。该干衣机可以利用一个或多个红外线灯作为与气流产生元件关联的热源，以促进水从诸如衣服、床单、窗帘和毛绒玩具的各种织物的蒸发。干衣机的壳体可以包括支撑件或支架。支撑件或支架的高度可以调节。

示例

示例1

在该示例性示例中，干发机的壳体包括本体和把手。一个或多个二次电池被接收在在把手中，以为干发机供电。气流产生元件(例如，由马达驱动的叶轮)和单个环形红外线灯被接收在本体内。红外线灯具有环形抛物线反射表面。在红外线灯中设置环形辐射发射器作为红外辐射源。红外线灯围绕气流通道。从气流通道吹出的气流速度约为12m/s。在干发机前方10cm的距离处处形成直径为10厘米的圆形辐射斑点。马达的功耗为50W。

用由人发制成的假发对该示例的干发机进行了测试。将原重135克的假发(例如，头发完全干燥)放在1012克的模型头上。模型头和干燥假发的总重量为1147克。然后，将假发用水均匀地润湿，模型头和干假发的总重量为1233克(例如，添加86克水)。

然后用该示例的干发机干燥润湿的假发。经测试，假发上直径为10厘米的圆形辐射斑点内的辐射能量密度为17000W/m²。在该测试中，辐射能密度是通过包括具有已知比热容的辐射吸收材料的装置测量的。该装置可测量区域内温度的升高。假设辐射斑点的面积为A，辐射吸收材料的质量为M，辐射吸收材料的比热容为C，并且辐射吸收材料的温度在时间段S中升高ΔT，则辐射斑点的辐射能量密度为(M×C×ΔT)/(S×A)。因此，圆形辐射斑点内的总功率为160瓦(W)。驱动叶轮的马达的输出功率为50W，使得气流以9米/秒(m/s)的速度到达假发。从假发上去除所有水分(例如，模型头和干燥假发的总重量恢复到1147克)需要11分51秒。因此，干燥头发所消耗的总功率约为210W。

示例2

在该示例性示例中，干发机的壳体包括本体和把手。壳体的本体设置有直径为8cm且长度为7cm的圆柱形状。本体中设置有气流产生元件(例如，由马达驱动的叶轮)和沿着环形设置的七个红外线灯。每个红外线灯包括配置为将辐射束导向其开口的反射器、配置为发射辐射并且可以达到1200摄氏度的陶瓷加热器、以及配置为吸收可见光谱中的辐射的透镜。每个红外线灯的功率为40W，因此七个红外线灯的总辐射功率为280W。马达的功耗为50W。出口处的气流速度约为12m/s。在干发机前方10cm的距离处形成直径为10厘米的圆形辐射斑点。

经测试，直径为10厘米的圆形辐射斑点内的辐射能量密度为25324W/m²，与示例1相比，辐射能量密度增加了多于约49％。在从红外线灯发射的总辐射能中，约71％的辐射能在圆形辐射斑点内。辐射能量密度的增加是由于以下事实产生的：由七个红外线灯发射的更多辐射能在圆形辐射斑点处交叠。与示例1相比，由于辐射能量密度的增加，减少了干燥头发所花费的时间和所消耗的总功。

示例3

在该示例性示例中，干发机的壳体包括本体和把手。气流产生元件(例如，由马达驱动的叶轮)和一个单个红外线灯被接收在本体内。红外线灯沿着气流通道放置于气流产生元件的下游，该气流通道的一部分形成在红外线灯的外表面和本体的内表面之间。在干发机的红外线辐射端处形成环形气流出口。红外线灯包括配置为将辐射束导向其开口的反射器、配置为发射辐射并且可以达到1200摄氏度的陶瓷加热器、以及配置为吸收可见光谱中的辐射的透镜。该透镜是曲率为0.0165的凸透镜。红外线灯的开口直径为5.7厘米。红外线灯的功率为200W。马达的功耗为50W。出口处的气流速度可以为至少12m/s。在干发机前方10厘米的距离处形成直径为10厘米的圆形辐射斑点。

经测试，直径为10厘米的圆形辐射斑点内的辐射能量密度为23184W/m²，与示例1相比，其辐射能量密度增加了约36％。在红外线灯所发射的总辐射能中，约91％的辐射能在圆形辐射斑点内。辐射能量密度的增加是由以下事实产生的：由红外线灯发射的更多辐射能位于圆形辐射斑点内。与示例1相比，由于辐射能量密度的增加，减少了干燥头发所花费的时间和所消耗的总功。

比较示例1

利用与示例1中使用的相同的假发，使用传统的1号的干发机(Dyson^@HD01)来测试比较示例的干发机。传统的1号的干发机的总功率为1600瓦，其中，马达的功率约为120W并且电阻加热器的功率约为1480W。从假发去除所有水分(例如，模特头和干燥假发的总重量恢复到1147克)需要9分钟。因此，消耗的总功率约为1600W。

图13示出了根据本发明实施例的装置控制系统的示例。可以对装置控制系统进行编程以实现本公开的方法和装置。

装置控制系统1301包括中央处理单元(CPU，在本文中也称为“处理器”和“计算机处理器”)1305，该中央处理单元可以是单核或多核处理器；或者包括用于并行处理的多个处理器。装置控制系统1301还包括存储器或存储位置1310(例如，随机存取存储器、只读存储器、闪存存储器)、电子存储单元1315(例如硬盘)、用于与一个或多个其他系统进行通信的通信接口1320(例如网络适配器)，以及周边设备1325(例如，缓存、其他存储器、数据存储和/或电子显示适配器)。存储器1310、存储单元1315、接口1320和周边设备1325通过诸如母板的通信总线(实线)与CPU 1305通信。存储单元1315可以是用于存储数据的数据存储单元(或数据存储库)。装置控制系统1301可以借助于通信接口1320而可操作地耦接到计算机网络(“network”)1330。网络1330可以是因特网、内联网和/或外联网，或与因特网通信的内联网和/或外联网。

在某些情况下，网络1330是电信和/或数据网络。网络1330可以包括一个或多个计算机服务器，其可以启用分布式计算，例如云计算。例如，一台或多台计算机服务器可以使得在网络1330上的云计算(“the cloud”)能够执行本公开的分析、计算和产生的各个方面，例如捕获一个或多个实验环境的配置；进行产品(例如应用程序)的使用情况分析；以及提供项目统计数据输出。这样的云计算可以由诸如亚马逊网络服务(AWS)，微软Azure，谷歌云平台和IBM云之类的云计算平台提供。在某些情况下，网络1330可以借助装置控制系统1301实现对等网络，该对等网络可以使耦合至装置控制系统1301的装置充当客户端或服务器。

CPU 1305可以执行一系列机器可读指令，其可以在程序或软件中实现。指令可以存储在诸如存储器1310的存储器位置中。指令可以被定向到CPU 1305，这可以随后对CPU1305进行编程或以其他方式配置CPU 1305以实现本公开的方法。由CPU 1305执行的操作的示例可以包括获取、解码、执行和回写。

CPU 1305可以是电路(例如集成电路)的一部分。系统1301的一个或多个其他部件可以包含在电路中。在某些情况下，电路是专用集成电路(ASIC)。

存储单元1315可以存储文件(例如驱动器、库和保存的程序)。存储单元1315可以存储用户偏好数据，例如用户偏好和用户程序。在某些情况下，装置控制系统1301可以包括位于装置控制系统1301外部的一个或多个附加数据存储单元，例如位于通过内联网或因特网而与装置控制系统1301进行通信的远程服务器上。

装置控制系统1301可以通过网络1330与一个或多个远程装置控制系统进行通信。例如，装置控制系统1301可以与用户的远程装置控制系统(例如，实验环境的用户)通信。远程装置控制系统的示例包括个人电脑(如便携式PC)、平板电脑(例如

iPad、

Galaxy Tab)、电话、智能电话(例如

iPhone、支持Android的装置、

)或个人数字助理。用户可以通过网络1330访问装置控制系统1301。

本公开中所述的方法可以通过存储在装置控制系统1301(例如，在存储器1310或电子存储单元1315)上的电子存储位置的机器(例如计算机处理器)可执行代码实现。可以以软件的形式提供机器可执行代码或机器可读代码。在使用过程中，可由处理器1305执行代码。在某些情况下，可以从存储单元1315检索代码并将代码存储在存储器1310上以供处理器1305随时访问。在某些情况下，可以排除电子存储单元1315，并且机器可执行指令存储在存储器1310上。

代码可以预先编译并被配置为与具有适应执行代码的处理器的机器一同使用，或者代码也可以在运行时编译。可以以编程语言提供代码，可以选择编程语言以使代码能够以预先编译或运行时编译的方式执行。

本文提供的系统和方法的各个方面(如装置控制系统1301)可以在编程中实现。该技术的各个方面可被视为通常呈以机器可读介质的形式实现或运行的机器(或处理器)可执行代码和/或相关数据的形式的"产品"或"制造物品"。机器可执行代码可以存储在电子存储单元上，例如存储器(例如，只读存储器、随机存取存储器、闪存存储器)或硬盘。"存储"类型的介质可以包括计算机、处理器等的任何或所有有形存储器或与计算机、处理器等相关联的模块，例如各种半导体存储器、磁带驱动器、磁盘驱动器等，这些存储类型的介质可以随时为软件编程提供非临时存储。软件的全部或者软件的一部分有时可以通过互联网或其他各种电信网络进行通信。例如，此类通信可能允许将软件从一台计算机或处理器加载到另一台计算机或处理器，例如，从管理服务器或主机计算机加载到应用程序服务器的计算机平台。因此，可承载含软件元件的另一种类型的介质包括光学、电气和电磁波，例如通过本地装置之间的物理接口、通过有线和光纤陆线网络以及通过各种空中链路使用。携带此类波的物理元件(如有线或无线链路、光链路等)也可以被视为承载该软件的介质。如本文所述，除非仅限于非临时的有形"存储"介质，否则例如计算机或机器"可读介质"等术语是指参与向处理器提供指令以供执行的任何介质。

因此，机器可读介质(如计算机可执行代码)可以采取多种形式，包括但不限于有形存储介质、载波介质或物理传输介质。非易失性存储介质包括例如光盘或磁盘、例如任何计算机中的任何存储装置等、例如可用于实现图中所示的数据库等。易失存储介质包括动态存储器，如此类计算机平台的主存储器。有形传输介质包括同轴电缆、铜导线和光纤，包括构成装置控制系统内总线的导线。载波传输介质可以采用电信号或电磁信号或声波或光波的形式，例如在射频(RF)和红外(IR)数据通信期间生成的那些信号。因此，计算机可读介质的常见形式包括例如：软盘、软性磁盘、硬盘、磁带、任何其他磁性介质、CD-ROM、DVD或DVD-ROM、任何其他光学介质、打孔卡纸带、任何其他带有孔图案的物理存储介质、RAM、ROM、PROM和EPROM、FLASH-EPROM、任何其他存储器芯片或盒式磁带、传输数据或指令的载波、传输此类载波的电缆或链路或计算机可以从中读取编程代码和/或数据的任何其他介质。这些形式的计算机可读介质中的许多可能涉及将一个或多个指令的一个或多个序列承载给处理器以供执行。

装置控制系统1301可以包括电子显示器1335或与电子显示器1335通信，该电子显示器包括用于提供例如模型管理系统的各种部件(例如，实验室、发射台、控制中心、知识中心等)的用户界面(UI)1340。UI的示例包括但不限于图形用户界面(GUI)和基于Web的用户界面。电子显示器可以是诸如智能电话的用户设备的显示器。

可以通过一种或多种算法来实现本公开的方法和装置。算法可以在由中央处理单元1305执行时通过软件来实现。该算法可以例如生成指令以操作样品传输系统的一个或多个部件。

从前述内容应该理解，尽管已经示出和描述了特定的实施方式，但是可以对其进行各种修改并且在本文中对其进行了构思。也无意将本发明限制于说明书内提供的特定实例。尽管已经参考公开内容描述了本发明，但是并不意味着以限制性的意义来解释本文中优选实施例的描述和图示。此外，应当理解，本发明的所有方面不限于本文所阐述的具体描述、构造或相对比例，其取决于各种条件和变量。本发明的实施例的形式和细节上的各种修改对于本领域技术人员将是显而易见的。因此，可以预期的是，本发明还将覆盖任何此类的修改、变化和等同形式。

以下将描述本公开的一些示例性方面。

方面1，一种用于干燥物体的方法，所述方法包括：

通过辐射能量源产生红外辐射并将红外辐射导向所述物体上；并且

利用气流产生元件产生气流并将所述气流导向所述物体，其中，所述气流基本上不被所述辐射能量源加热。

方面2，如方面1所述的方法，其中，所述辐射能量源包括红外线灯。

方面3，如方面2所述的方法，其中，所述红外线灯包括具有朝向所述壳体的所述外部的开口的反射器、抵靠所述反射器的开口的光学元件以及位于所述反射器的内部的辐射发射器。

方面4，如方面3所述的方法，其中，所述红外线灯具有大致环形形状。

方面5，如方面3所述的方法，其中，所述红外线灯具有大致圆锥体形状。

方面6，如方面3所述的方法，其中，所述反射器的所述内部具有一定程度的真空。

方面7，如方面3所述的方法，其中，所述反射器调节所述红外辐射朝向所述开口。

方面8，如方面7所述的方法，其中，所述反射器减小反射的红外辐射的发散角。

方面9，如方面3所述的方法，其中，所述反射器的反射表面涂有对由所述辐射发射器产生的波长具有高反射率的涂层材料。

方面10，如方面3所述的方法，其中，所述光学元件从所述辐射发射器发射的辐射中滤出可见光谱和/或紫外光谱中的波长。

方面11，如方面3所述的方法，其中，所述光学元件使所述红外辐射沿着预设方向会聚或减小所述红外辐射的发散角。

方面12，如方面1所述的方法，其中，所述辐射能量源包括多个红外线灯。

方面13，如方面12所述的方法，其中，所述多个红外线灯中的每个红外线灯包括具有朝向所述壳体的外部的开口的反射器、抵靠所述反射器的开口的光学元件以及位于所述反射器的内部的辐射发射器。

方面14，如方面12所述的方法，其中，所述多个红外线灯沿着环形设置。

方面15，如方面14所述的方法，其中，从所述多个红外线灯中的每个红外线灯发射的所述红外辐射在所述气流出口前方的预设距离处交叠。

方面16，如方面1所述的方法，其中，所述气流未被所述辐射能量源产生的所述红外辐射加热。

方面17，如方面1所述的方法，还包括利用被设置在所述壳体处的至少一个传感器来感测所述物体的至少一个参数。

方面18，如方面17所述的方法，其中，所述至少一个传感器包括温度传感器、接近传感器或湿度传感器。

方面19，一种用于干燥物体的设备，所述设备包括：

壳体，所述壳体具有本体和把手，所述本体在至少一个方向上具有不超过7厘米的尺寸；

辐射能量源，所述辐射能量源容纳在所述壳体中并且产生红外辐射并将所述红外辐射导向所述壳体外部；以及

电源，所述电源至少向所述辐射能量源和所述气流产生元件提供电力。

方面20，如方面19所述的设备，其中，所述辐射能量源包括红外线灯。

方面21，如方面20所述的设备，其中，所述红外线灯包括具有朝向所述壳体外部的开口的反射器、抵靠所述反射器的开口的光学元件以及位于所述反射器的内部的辐射发射器。

方面22，如方面21所述的设备，其中，所述红外线灯具有大致环形形状。

方面23，如方面21所述的设备，其中，所述红外线灯具有大致圆锥体形状。

方面24，如方面21所述的设备，其中，所述反射器的所述内部具有一定程度的真空。

方面25，如方面21所述的设备，其中，所述反射器调节所述红外辐射朝向所述开口。

方面26，如方面25所述的设备，其中，所述反射器减小反射的红外辐射的发散角。

方面27，如方面21所述的设备，其中，所述反射器的反射表面涂有对由所述辐射发射器产生的波长具有高反射率的涂层材料。

方面28，如方面21所述的设备，其中，所述光学元件从所述辐射发射器发射的辐射中滤出可见光谱和/或紫外光谱中的波长。

方面29，如方面21所述的设备，其中，所述光学元件使所述红外辐射沿着预设方向会聚或减小所述红外辐射的发散角。

方面30，如方面19所述的设备，其中，所述辐射能量源包括多个红外线灯。

方面31，如方面30所述的设备，其中，所述多个红外线灯中的每个红外线灯包括具有朝向所述壳体的外部的开口的反射器、抵靠所述反射器的开口的光学元件以及位于所述反射器的内部的辐射发射器。

方面32，如方面30所述的设备，其中，所述多个红外线灯沿着环形设置。

方面33，如方面30所述的设备，其中，从所述多个红外线灯中的每个红外线灯发射的所述红外辐射在所述气流出口前方的预设距离处交叠。

方面34，如方面19所述的设备，其中，所述气流未被所述辐射能量源产生的所述红外辐射加热。

方面35，如方面19所述的设备，其中，所述电源包括一个或多个电池，所述一个或多个电池被接收在所述壳体内。

方面36，如方面35所述的设备，其中，所述一个或多个电池是可充电和/或可更换的。

方面37，如方面35所述的设备，其中，所述一个或多个电池至少部分地被接收在所述把手内。

方面38，如方面19所述的设备，其中，所述把手能够从所述本体拆卸。

方面39，如方面37所述的设备，其中，所述一个或多个电池的总容量为66.6瓦时Wh。

方面40，如方面19所述的设备，其中，所述电源包括通过电线连接到电源的电源适配器。

方面41，如方面19所述的设备，其中，所述辐射能量源引起的通过所述气流通道的所述气流的温度升高不超过5摄氏度。

方面42，如方面19所述的设备，其中，所述设备的重量不超过800克。

方面43，如方面19所述的设备，其中，所述电源包括一个或多个电池，所述一个或多个电池被接收在所述壳体内，所述一个或多个电池的容量在200瓦总功率情况下可维持所述设备连续运行超过19分钟，在350瓦总功率情况下可维持所述设备连续运行约13分钟。

方面44，如方面19所述的设备，还包括气流产生元件，所述气流产生元件容纳在所述壳体中并且产生通过限定在所述壳体中的气流通道的气流，其中，在所述气流通道的出口处所述气流的速度为至少10m/s。

方面45，如方面44所述的设备，其中，在所述气流通道出口处所述气流的所述速度为至少12m/s。

方面46，如方面19所述的设备，其中，在所述壳体前方10厘米处测得的所述红外辐射的平均功率密度为至少1×10³瓦/平方米W/m²。

方面47，如方面19所述的设备，其中，所述本体在任意方向上的尺寸都不超过8厘米。

方面48，一种用于干燥物体的设备，所述设备包括：

壳体；

辐射能量源，所述辐射能量源容纳在所述壳体中并且产生红外辐射并将所述红外辐射导向所述壳体的外部；以及

电源，所述电源至少向所述辐射能量源和所述气流产生元件提供电力，其中，所述电源包括一个或多个电池，所述一个或多个电池被接收在所述壳体内，

其中，所述设备的重量不超过800克。

方面49，如方面48所述的设备，其中，所述辐射能量源包括红外线灯。

方面50，如方面49所述的设备，其中，所述红外线灯包括具有朝向所述壳体的外部的开口的反射器、抵靠所述反射器的开口的光学元件以及位于所述反射器的内部的辐射发射器。

方面51，如方面50所述的设备，其中，所述红外线灯具有大致环形形状。

方面52，如方面50所述的设备，其中，所述红外线灯具有大致圆锥体形状。

方面53，如方面50所述的设备，其中，所述反射器的所述内部具有一定程度的真空。

方面54，如方面50所述的设备，其中，所述反射器调节所述红外辐射朝向所述开口。

方面55，如方面50所述的设备，其中，所述反射器的反射表面涂有对由所述辐射发射器产生的波长具有高反射率的涂层材料。

方面56，如方面50所述的设备，其中，所述光学元件从所述辐射发射器发射的辐射中滤出可见光谱和/或紫外光谱中的波长。

方面57，如方面50所述的设备，其中，所述光学元件使所述红外辐射沿着预设方向会聚或减小所述红外辐射的发散角。

方面58，如方面48所述的设备，其中，所述辐射能量源包括多个红外线灯。

方面59，如方面58所述的设备，其中，所述多个红外线灯中的每个红外线灯包括具有朝向所述壳体的外部的开口的反射器、抵靠所述反射器的开口的光学元件以及位于所述反射器内部的辐射发射器。

方面60，如方面58所述的设备，其中，所述多个红外线灯沿着环形设置。

方面61，如方面58所述的设备，其中，从所述多个红外线灯中的每个红外线灯发射的所述红外辐射在所述气流出口前方的预设距离处交叠。

方面62，如方面48所述的设备，其中，所述气流未被所述辐射能量源产生的所述红外辐射加热。

方面63，如方面48所述的设备，其中，所述电源包括一个或多个电池，所述一个或多个电池被接收在所述壳体内。

方面64，如方面63所述的设备，其中，所述壳体包括本体和把手，并且其中，所述一个或多个电池至少部分地被接收在所述把手内。

方面65，如方面64所述的设备，其中，所述把手能够从所述本体拆卸。

方面66，如方面63所述的设备，其中，所述一个或多个电池的总容量为66.6瓦时Wh。

方面67，如方面63所述的设备，其中，所述一个或多个电池的容量在200瓦总功率情况下可维持所述设备连续运行超过19分钟，在350瓦总功率情况下可维持所述设备连续运行约13分钟。

方面68，如方面48所述的设备，还包括气流产生元件，所述气流产生元件容纳在所述壳体中并且产生通过限定在所述壳体中的气流通道的气流，其中，在所述气流通道的出口处所述气流的速度为至少10m/s。

方面69，如方面48所述的设备，其中，在所述壳体前方10厘米的距离处所测得的所述红外辐射的平均功率密度为至少1×10³瓦/平方米W/m²。

方面70，如方面64所述的设备，其中，所述本体在至少一个方向上的尺寸不超过7厘米。

方面71，如方面64所述的设备，其中，所述本体在任意方向上的尺寸都不超过8厘米。

方面72，一种用于干燥物体的设备，所述设备包括：

壳体；

电源，所述电源至少向所述辐射能量源和所述气流产生元件提供电力，其中，所述电源包括一个或多个电池，所述一个或多个电池被接收在所述壳体内，所述一个或多个电池的容量在200瓦总功率情况下可维持所述设备连续运行超过19分钟，在350瓦总功率情况下可维持所述设备连续运行约13分钟。

方面73，如方面72所述的设备，其中，所述辐射能量源包括红外线灯。

方面74，如方面73所述的设备，其中，所述红外线灯包括具有朝向所述壳体的外部的开口的反射器、抵靠所述反射器的开口的光学元件以及位于所述反射器的内部的辐射发射器。

方面75，如方面74所述的设备，其中，所述红外线灯具有大致环形形状。

方面76，如方面74所述的设备，其中，所述红外线灯具有大致圆锥体形状。

方面77，如方面72所述的设备，其中，所述辐射能量源包括多个红外线灯。

方面78，如方面77所述的设备，其中，所述多个红外线灯中的每个红外线灯包括具有朝向所述壳体的外部的开口的反射器、抵靠所述反射器的开口的光学元件以及位于所述反射器内部的辐射发射器。

方面79，如方面77所述的设备，其中，所述多个红外线灯沿着环形设置。

方面80，如方面77所述的设备，其中，从所述多个红外线灯中的每个红外线灯发射的所述红外辐射在所述气流出口前方的预设距离处交叠。

方面81，如方面72所述的设备，其中，所述壳体包括本体和把手，并且其中，所述一个或多个电池至少部分地被接收在所述把手内。

方面82，如方面81所述的设备，其中，所述把手能够从所述本体拆卸。

方面83，如方面72所述的设备，其中，所述一个或多个电池的总容量为66.6瓦时Wh。

方面84，如方面72所述的设备，其中，所述设备的重量不超过800克。

方面85，如方面72所述的设备，还包括气流产生元件，所述气流产生元件容纳在所述壳体中并且产生通过限定在所述壳体中的气流通道的气流，其中，在所述气流通道的出口处所述气流的速度为至少10m/s。

方面86，如方面72所述的设备，其中，在所述壳体前方10厘米的距离处所测得的所述红外辐射的平均功率密度为至少1×10³瓦/平方米W/m²。

方面87，如方面81所述的设备，其中，所述本体在至少一个方向上的尺寸不超过7厘米；

方面88，如方面81所述的设备，其中，所述本体在任意方向上的尺寸都不超过8厘米。

方面89，一种用于干燥物体的设备，所述设备包括：

壳体，所述壳体提供具有气流入口和气流出口的气流通道；

气流产生元件，所述气流产生元件容纳在所述壳体中并且产生通过所述气流通道的气流，其中，在所述气流通道的出口处所述气流的速度为至少10m/s；

辐射能量源，所述辐射能量源定位在所述壳体中并且产生红外辐射并将所述红外辐射导向所述壳体的外部，所述红外辐射被导向被干燥物体；以及

方面90，一种用于干燥物体的设备，所述设备包括：

壳体；

辐射能量源，所述辐射能量源容纳在所述壳体中并且产生红外辐射并将所述红外辐射导向所述壳体的外部，其中，在所述壳体前方10厘米的距离处的直径为10厘米的圆形辐射斑点中所测得的所述红外辐射的平均功率密度为至少1×10³瓦特/平方米W/m²；以及

电源，所述电源至少向所述辐射能量源提供电力。

方面91，如方面90所述的设备，其中，所述辐射能量源包括红外线灯。

方面92，如方面91所述的设备，其中，所述红外线灯包括激光装置。

方面93，如方面92所述的设备，其中，所述激光装置是二氧化碳激光器。

方面94，如方面92所述的设备，其中，所述激光装置包括光学元件，所述光学元件使所述红外辐射沿着预设方向发散。

方面95，如方面91所述的设备，其中，所述红外线灯包括具有朝向所述壳体的外部的开口的反射器、抵靠所述反射器的开口的光学元件以及位于所述反射器的内部的辐射发射器。

方面96，如方面95所述的设备，其中，所述红外线灯具有大致环形形状。

方面97，如方面95所述的设备，其中，所述辐射发射器具有大致环形形状。

方面98，如方面95所述的设备，其中，所述红外线灯具有大致圆锥体形状。

方面99，如方面95所述的设备，其中，所述辐射发射器发射波长在0.7μm至20μm范围内的辐射。

方面100，如权方面95所述的设备，其中，所述辐射发射器包括导电电阻、陶瓷加热器或LED。

方面101，如方面95所述的设备，其中，所述反射器的所述内部具有一定程度的真空。

方面102，如方面101所述的设备，其中，所述反射器的所述内部包括惰性气体。

方面103，如方面95所述的设备，其中，所述反射器调节所述红外辐射朝向所述开口。

方面104，如方面103所述的设备，其中，所述反射器将所述红外辐射导向所述开口。

方面105，如方面103所述的设备，其中，所述反射器减小反射的红外辐射的发散角。

方面106，如方面103所述的设备，其中，所述反射器的反射表面的横截面大致为抛物线形。

方面107，如方面95所述的设备，其中，所述反射器的反射表面涂有对由所述辐射发射器产生的波长具有高反射率的涂层材料。

方面108，如方面95所述的设备，其中，所述光学元件从所述辐射发射器发射的辐射中滤出可见光谱和/或紫外光谱中的波长。

方面109，如方面95所述的设备，其中，所述光学元件使所述红外辐射沿着预设方向会聚或减小所述红外辐射的发散角。

方面110，如方面90所述的设备，其中，所述辐射能量源包括多个红外线灯。

方面111，如方面110所述的设备，其中，所述多个红外线灯中的每个红外线灯包括具有朝向所述壳体的外部的开口的反射器、抵靠所述反射器的开口的光学元件以及位于所述反射器的内部的辐射发射器。

方面112如方面111所述的设备，其中，所述反射器的所述内部具有一定程度的真空。

方面113，如方面111所述的设备，其中，所述反射器的反射表面的横截面大致为抛物线形。

方面114，如方面111所述的设备，其中，所述反射器的反射表面涂有对由所述辐射发射器产生的波长具有高反射率的涂层材料。

方面115，如方面111所述的设备，其中，所述光学元件滤出可见光谱和/或紫外光谱中的波长。

方面116，如方面110所述的设备，其中，所述多个红外线灯沿着环形设置。

方面117，如方面116所述的设备，其中，所述多个红外线灯中的每个红外线灯的轴线彼此相交。

方面118，如方面116所述的设备，其中，从所述多个红外线灯中的每个红外线灯发射的所述红外辐射在所述壳体前方大约10厘米的距离处交叠，以形成具有直径大约10厘米的圆形斑点。

方面119，如方面118所述的设备，其中，所述圆形斑点收到占从所述多个红外线灯中的每个红外线灯发射的所述红外辐射的能量的至少60％。

方面120，如方面118所述的设备，其中，所述圆形斑点中的平均功率密度为至少1×10³瓦特/平方米W/m²。

Claims

1.一种用于干燥物体的设备，所述设备包括：

壳体；

电源，所述电源至少向所述辐射能量源和所述气流产生元件提供电力，其中，所述电源包括一个或多个电池，所述一个或多个电池被接收在所述壳体内，所述一个或多个电池的容量以200瓦的总功率维持所述设备连续运行超过19分钟。

2.如权利要求1所述的设备，其中，所述辐射能量源包括红外线灯。

3.如权利要求2所述的设备，其中，所述红外线灯包括具有朝向所述壳体的外部的开口的反射器、抵靠所述反射器的开口的光学元件以及位于所述反射器的内部的辐射发射器。

4.如权利要求3所述的设备，其中，所述红外线灯具有大致环形形状。

5.如权利要求3所述的设备，其中，所述红外线灯具有大致圆锥体形状。

6.如权利要求1所述的设备，其中，所述辐射能量源包括多个红外线灯。

7.如权利要求6所述的设备，其中，所述多个红外线灯中的每个红外线灯包括具有朝向所述壳体的外部的开口的反射器、抵靠所述反射器的开口的光学元件以及位于所述反射器内部的辐射发射器。

8.如权利要求6所述的设备，其中，所述多个红外线灯沿着环形设置。

9.如权利要求6所述的设备，其中，从所述多个红外线灯中的每个红外线灯发射的所述红外辐射在所述气流出口前方的预设距离处交叠。

10.如权利要求1所述的设备，其中，所述壳体包括本体和把手，并且其中，所述一个或多个电池至少部分地被接收在所述把手内。