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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Haarpflegegerät mit zumindest einer Ionisationsvorrichtung
zur elektrostatischen Entladung von Haaren.
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Stand der Technik
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Beim
Bürsten,
Kämmen
oder Abtrocknen von Haaren treten mitunter unerwünschte elektrostatische Aufladungen
des Haares auf, die insbesondere ein gezieltes Formen und Frisieren
erschweren. Abgesehen von Unannehmlichkeiten der betroffenen Person
lagern sich an elektrisierten Haaren vermehrt Staubteilchen an,
was zudem zu einer schnelleren Verschmutzung führen kann.
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So
sind aus dem Stand der Technik, beispielsweise der
DE 80 18 566 U1 Ionisationsvorrichtungen
für Haartrockner
bekannt, durch welche die elektrischen Ladungen neutralisiert werden
können. Die
Ionisationsvorrichtung umfasst hierbei einen durch eine Impulsgeneratorschaltung
gebildeten Hochspannungskreis, der eine in einem Endbereich einer
Warmluftleitung befindliche Ionisierungselektrode speist.
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Des
Weiteren ist aus der
DE
103 51 265 A1 eine Ionisationsvorrichtung bekannt, bei
der die Ionisationselektrode einstückig aus dem elektrischen Leiter
gebildet ist, welcher die Ionisationsvorrichtung mit einer Hochspannungsquelle
leitend verbindet.
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Weiterhin
beschreibt die
US 5,612,849
A einen Haartrockner mit einer Ionenquelle, welche Ionen
einem aus einem Luftauslass strömenden
Luftstrom hinzufügt.
Eine punktförmige
Ionenquelle, wie zum Beispiel eine Nadel, ist hierbei neben oder
im Zentrum eines Luftauslasses angeordnet. Dieser weist konzentrische
Führungen
und einen konkaven Reflektor auf, der hinter der Ionenquelle angeordnet ist.
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Die
DE 20 2004 003 593
U1 beschreibt schließlich
eine Applikationshandhabe zum Eindrehen von Lockenwicklern mit einer
Ionen abgebenden Elektrode, die hinsichtlich der Anordnung ihres
Ionen abgebenden Endes zur Ionenabgabe unmittelbar auf das in einem
von der Applikationhandhabe gehaltenen Lockenwickler gewickelte
Haar ausgebildet ist.
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Den
vorgenannten, mit einer Ionisationsvorrichtung ausgebildeten Haarpflegegeräten liegt
das gemeinsame Problem zugrunde, dass zur Beförderung von Ionen auf das zu
neutralisierende Haar stets ein Trägermedium, wie zum Beispiel
ein Luftstrom, erforderlich ist. Dies erzwingt notwendigerweise, dass
die Ionisationsvorrichtung in einem Luftstrom bzw. in unmittelbarer
Nähe eines
Luftstroms anzuordnen ist. Zum einen ist hierdurch die Gestaltungsfreiheit
des Haarpflegegerätes
eingeschränkt
und zum anderen ist das Anwendungsgebiet derartiger Ionisationsvorrichtungen
auf solche Haarpflegegeräte
beschränkt,
die einen Luftstrom erzeugen.
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Weiterhin
ist aufgrund der sich unweigerlich im Luftstrom befindlichen Verwirbelungen
ein gezieltes und kontrolliertes Aufbringen von Ionen auf das Haar
nur in unzulänglicher
Weise möglich.
Insbesondere durch die unvermeidbare und schwer zu kontrollierende
Luftverwirbelung in einem Luftauslass gelangt ein nicht unbeträchtlicher
Teil der Ionen erst gar nicht zu den zu neutralisierenden Haaren.
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Weiterhin
werden bei den aus dem Stand der Technik bekannten Ionisationsvorrichtungen
die Ionisationsspitzen zumeist aus Nadeln oder gebogenen Blechen
erzeugt, die nicht nur in Ionenflussrichtung, sondern auch in vielen
anderen Richtungen Spitzen aufweisen, die eine das elektrische Feld
konzentrierende Wirkung haben.
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Allein
durch eine elektrische Verbindung der Ionisationsspitze mit dem
die Hochspannung führenden
Hochspannungskabel sowie durch die Lagerung der Spitze ergeben sich
parallele Kapazitäten
und Widerstände,
die im Betrieb der Ionisationsvorrichtung parallele Ströme führen, wodurch
die an der Ionisationsspitze erzielbare Spannung merklich absinkt.
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Damit
jedoch eine für
die Ionisation ausreichende Hochspannung an der Ionisationsspitze
zur Verfügung
gestellt werden kann, muss bei solchen Anordnungen die Hochspannungsquelle
entsprechend groß dimensioniert
werden.
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Die
aus der
DE 20
2004 003 593 U1 bekannte Ionisationseinrichtung ist speziell
zur Abgabe von Ionen unmittelbar auf das um einen Lockenwickler umwickelte
Haar ausgebildet. Das mit Ionen zu beaufschlagende Haar oder Haarbüschel muss
hierbei in unmittelbarer Nähe
zur Ionen abgebenden Elektrode angeordnet sein.
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Aufgabe
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Die
vorliegende Erfindung hat demgegenüber die Aufgabe, ein Haarpflegegerät mit einer
hinsichtlich Effizienz, Wirkungsgrad, Fertigungskosten und Materialaufwand
verbesserten Ionisationsvorrichtung zur Verfügung zu stellen. Des Weiteren
hat die Erfindung zum Ziel, einen größeren Anwendungsbereich für Ionisationsquellen
zu schaffen. Insbesondere soll eine effiziente und weitreichende
Ionenausbreitung auch ohne ein Trägermedium oder einen Luftstrom
und zudem die Verwendung von Hochspannungsquellen mit geringen Abmessungen und
geringem Energieverbrauch ermöglicht
werden.
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Erfindung und vorteilhafte
Wirkungen
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Die
der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird mittels eines Haarpflegegeräts mit den
Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen
der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Das
erfindungsgemäße Haarpflegegerät weist
zumindest eine Ionisationsvorrichtung zur Erzeugung einer Luftionisation
und eine Hochspannungsquelle auf, die mittels zumindest eines elektrischen
Leiters mit der Ionisationsvorrichtung verbunden ist. Das freie
Ende des Leiters ist als Ionisationselektrode ausgebildet und weist
hierfür
zumindest einen spitz ausgebildeten Bereich auf.
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Die
Erfindung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass die Ionisationselektrode
innerhalb einer hülsenartig
und nach einer Seite hin offen ausgebildeten Ionisationskammer angeordnet
ist.
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Die
offen ausgebildete Seite bzw. der als Öffnung ausgebildete Bereich
der Ionisationskammer ermöglicht
ein ungehindertes Austreten von Ionen, die innerhalb der Ionisationskammer
an der Ionisationselektrode gebildet werden. Hierbei ist insbesondere
von Bedeutung, dass konstruktionsseitig keinerlei Gegenstände, wie
beispielsweise ein Isolations- und Sicherungsgitter die Öffnung der
Ionisationskammer abdecken.
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So
ist im Betrieb des Haarpflegegerätes
bzw. der Ionisationsvorrichtung vorgesehen, dass die an der Ionisationselektrode
gebildeten Ionen allein durch elektrostatisch bedingte Einwirkungen
aus der Ionisationskammer austreten und sich vorzugsweise unter
Bildung einer großvolumigen
Ionenwolke ausbreiten.
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Da
die erfindungsgemäße Ionisationsvorrichtung
ein selbsttätiges
und großflächiges Ausbreiten
einer Ionenwolke ermöglicht,
kann auf einen Luftstrom als Trägermedium
für die
erzeugten Ionen verzichtet werden, wodurch die Ionisationsvorrichtung insgesamt
vielseitiger und universeller eingesetzt werden kann.
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Das
erfindungsgemäße Haarpflegegerät umfasst
somit sämtliche
Haartrockengeräte
und Haarformgeräte,
wie etwa Straightener oder Curler und ist nicht auf solche, einen
Luftstrom erzeugende Geräte beschränkt.
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Nach
einer ersten Ausführungsform
der Erfindung ist in einem Abstand zur Ionisationselektrode eine
Gegenelektrode vorgesehen. Mittels dieser Gegenelektrode kann die
aus der Ionisationskammer austretende Ionenwolke gezielt beeinflusst
und gesteuert werden. Durch ein vorgegebenes Potenzialgefälle zwischen
Ionisationselektrode und Gegenelektrode kann die Menge, die Ausbreitungsrichtung als
auch die Ausbreitungsgeschwindigkeit der innerhalb der Ionisationskammer
erzeugten Ionen kontrolliert und gesteuert werden.
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Weiterhin
ist vorgesehen, dass die Gegenelektrode außerhalb der Ionisationskammer
angeordnet ist. Die Gegenelektrode kommt hierbei vorzugsweise an
der offen ausgebildeten Seite der Ionisationskammer zu liegen, so
dass die von der Ionisationsspitze erzeugbaren Ionen sich beim Austritt
aus der Ionisationskammer in Richtung zur Gegenelektrode bewegen.
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Von
Vorteil ist weiterhin, dass die Gegenelektrode eine im Wesentlichen
plattenartige Geometrie oder einen im Wesentlichen geradlinigen
Verlauf aufweist. Die beiden Elektroden, Gegenelektrode und Ionisationselektrode
sind insbesondere asymmetrisch ausgebildet. Die Ionisationselektrode
weist vorzugsweise einen Krümmungsradius
kleiner 3 mm auf und ist insbesondere rundlich oder zylindrisch
im Schnitt ausgebildet. Demgegenüber
ist die Gegenelektrode plattenartig, flächig und/oder mit einem Krümmungsradius
größer 1 cm
ausgebildet. Durch diese Anordnung der beiden Elektroden sollen
insbesondere Koronaentladungen erzeugt werden, bei der ein vorzugsweise
dauerhafter Stromfluss durch Luft zwischen den beiden Elektroden
mit den erzeugten Ionen als Ladungsträger erzeugt wird.
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Nach
einer weiteren Ausführungsform
ist vorgesehen, dass die Gegenelektrode bezogen auf die Geometrie
der Ionisationskammer radial und/oder axial versetzt zur Ionisationselektrode angeordnet
ist. Die relative Positionierung, die gegenseitige Ausrichtung und
der Abstand der beiden Elektroden, Ionisationselektrode und Gegenelektrode
ist für
die Erzeugung der Ionenwolke und für die Effizienz der gesamten
Ionisationsvorrichtung von großer Bedeutung.
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Die
Parameter welche die Geometrie von Ionisationskammer, die relative
Ausrichtung und Anordnung der Elektroden betreffen sind vorzugsweise derart
optimiert und aufeinander abgestimmt, dass bei einem vorgegebenen
Spannungswert zwischen Ionisationselektrode und Gegenelektrode ein
Maximum an Ionen erzeugt werden kann.
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Nach
einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist
die Ionisationselektrode in etwa zentrisch innerhalb der Ionisationskammer angeordnet.
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Weiterhin
ist vorgesehen, dass der spitze Bereich der Ionisationselektrode
im Wesentlich in Axialrichtung der Ionisationskammer verläuft. Die
Ionisationselektrode bzw. deren zumindest bereichsweise spitz zulaufendes
freies Ende ist vorzugsweise parallel zur Richtung des entstehenden
Ionenstroms oder der Ausbreitungsrichtung der Ionenwolke ausgerichtet.
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Nach
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
kommt die Ionisationselektrode in Axialrichtung der Ionisationskammer
im Bereich der Öffnung
der Ionisationskammer zu liegen. Als axialer Bereich für die Positionierung
der Ionisationselektrode kommt nach einer weiteren Ausgestaltung
der Erfindung eine Anordnung der Ionisationselektrode derart in
Betracht, dass sich ihr freies Ende auch über den Rand der Ionisationskammer
hinaus erstreckt.
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Nach
einer weiteren Ausführungsform
ist vorgesehen, dass das freie Ende der Ionisationselektrode innerhalb
der Ionisationskammer und vom Rand der Ionisationskammer zurückgesetzt
angeordnet ist. Weitere dazwischen liegende Ausführungsformen, wie etwa eine
bündige
Anordnung der Ionisationselektrode zum Rand der Ionisationskammer
sind ebenfalls denkbar.
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Die
axiale Positionierung der Ionisationselektrode in Bezug auf die
Geometrie der Ionisationskammer ist für die Ausbildung einer möglichst
großen Ionenwolke
von tragender Bedeutung.
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Weiterhin
ist vorgesehen, dass die Ionisationskammer zylindrisch ausgebildet
ist.
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Eine
alternative Ausführungsform
der Ionisationskammer weist einen elliptischen Querschnitt mit zwei
Symmetrieachsen auf. Derartige symmetrische Geometrien der Ionisationskammer
sind, wie auch die zylindrische Ausgestaltung für die Ausbildung einer homogenen
Wolke von ionisierten Luftmolekülen von
Vorteil.
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Nach
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
ist vorgesehen, dass der elektrische Leiter zwischen Hochspannungsquelle
und Ionisationsvorrichtung, respektive Ionisationselektrode als
ununterbrochenes und isoliertes Hochspannungskabel ausgebildet ist.
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Sofern
das Haarpflegegerät
mehrere, zum Beispiel räumlich
getrennt voneinander angeordnete Ionisationsvorrichtungen aufweist,
ist für
jede Ionisationselektrode ein separates Hochspannungskabel vorgesehen,
so dass bis auf die Verzweigung Hochspannungskabel zwischen der
Hochspannungsquelle und den Ionisationsvorrichtungen vermieden werden
können.
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Die
Elektroden der Ionisationsvorrichtungen werden unterbrechungslos
und ohne weitere Verbindungsmittel direkt mit der Hochspannungsquelle elektrisch
verbunden. Kanten, Stufen oder dergleichen, die beim Übergang
einer separaten Metallelektrode zum Verbindungskabel entstünden, werden durch
die Ausbildung einer ununterbrochenen Verbindung umgangen. Die mit
solchen Kanten oder Stufen verbundenen Feldkonzentrationen und die damit
verbundene Effizienzeinbuße
für den
Ionenausstoß kann
somit in einfacher Art und Weise vermieden werden.
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Nach
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung ist der spitze Bereich der Ionisationselektrode durch
Abschneiden gebildet. Hierfür
ist insbesondere ein Schräganschnitt
des freien Endes des mit der Hochspannungsquelle verbundenen elektrischen
Leiters vorgesehen. So kann ein scharfkantiger und spitz zulaufender
Bereich der Ionisationselektrode erzeugt werden, an welchem eine hohe
Feldkonzentration auftritt, die für eine effiziente Ionen-Emission
von Vorteil ist.
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Das
schräge
Abschneiden des Leiters ist einfach zu realisieren und begünstigt zudem
die Aussendung der an der Elektrode gebildeten Ionen. Des Weiteren
ist vorgesehen, dass der elektrische Leiter als Litzekabel ausgebildet
ist und die Ionisationselektrode mehrere voneinander beabstandet
angeordnete und/oder auseinander gefächerte spitze Bereiche aufweist.
Diese sind dann als Litzen- oder Ader-Enden ausgebildet. Auf diese
Art und Weise kann der Ionenausstoß erhöht werden. Die Litzen- oder Ader-Enden
können
hierbei sowohl radial als auch axial versetzt zueinander angeordnet
sein.
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Der
Schräganschnitt
zur Bildung einer Spitze der Ionisationselektrode erfolgt vorzugsweise
unter einem Winkel von 30° bis
70°, vorzugsweise
etwa von 45° bis
60° zur
Leiterrichtung, so dass eine Spitze der Ionisationselektrode von
etwa 20° bis
etwa 60°,
vorzugsweise etwa von 30° bis
45° zur
Leiterrichtung gebildet wird.
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Nach
einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist
die Hochspannungsquelle eine Leerlaufspannung von 2 kV bis 7 kV
auf, wobei ihr Innenwiderstand vorzugsweise 5 bis 30 Megaohm, insbesondere
10 Megaohm beträgt.
Dieser hohe Innenwiderstand sorgt dafür, dass ein ausreichend geringer
Kurzschlussstrom erreicht wird.
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Zudem
ist ein hoher Innenwiderstand der Hochspannungsquelle auch für die nach
einer Seite hin offene Ausgestaltung der Ionisationskammer und darin
angeordneten freiliegenden Ionisationselektrode von Vorteil, zumal
die Ausbreitung der Ionenwolke durch keinerlei bauliche Schutzmaßnahmen,
wie etwa ein Gitter beeinträchtigt
werden soll.
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Nach
einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung ist vorgesehen, dass die Hochspannungsquelle, die
Elektrode und der elektrische Leiter derart ausgebildet sind, dass
an der Elektrode eine negative Hochspannung von 2,5 kV bis 6 kV,
gemessen an 1 Gigaohm des Messgeräts anliegt. Hierbei ist insbesondere
vorgesehen, dass der an die Hochspannungsquelle angeschlossene elektrische
Leiter und die Ionisationselektrode eine hohe parallele Impedanz
zum Innenwiderstand der Hochspannungsquelle bilden.
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Eine
geringe parallele Impedanz wäre
nämlich
von Nachteil, da sie mit dem Innenwiderstand der Hochspannungsquelle
einen Spannungsteiler bilden würde.
Dies hätte
zur Folge, dass ein hoher Spannungsabfall am Innenwiderstand der
Hochspannungsquelle entsteht, der für eine Ionisierung nicht nutzbar
ist. Die nutzbare Spannung an der Elektrode ist durch die erfindungsgemäße Elektrodenausbildung
nahezu die Leerlaufspannung der Hochspannungsquelle.
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Leerlaufspannungen
unterhalb von nur 6 kV sind bei einem hohen Wirkungsgrad und einem
hohen Innenwiderstand von zum Beispiel 10 Megaohm möglich. Die
vergleichsweise geringe Spannung ermöglicht somit den Einsatz eines
kostengünstigen Transformators
für die
Hochspannungsquelle.
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Nach
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung liegt der Durchmesser der Ionisationskammer im Bereich
zwischen 3 mm und 10 mm. Die Ionisationselektrode ist in einem Bereich anordenbar,
indem sie bis zu 2 mm vom Rand der Ionisationskammer hervorsteht
oder bis zu 6 mm gegenüber
dem Rand der Ionisationskammer zurückgesetzt zu liegen kommt.
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Der
Litzendurchmesser der Kabel kann von 2,5 mm bis 0,05 mm reichen.
Vorzugsweise liegt er zwischen 0,15 mm und 0,3 mm. Der elektrische
Leiter kann selbst aus Kupfer, Neusilber oder anderen vergleichbaren
leitfähigen
Legierungen oder Metallen bestehen. Ferner können auch Kohlefasern Verwendung
finden, die einen Litzendurchmesser im Bereich größer als
3 μm aufweisen.
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Weiterhin
ist vorgesehen, dass die Gegenelektrode in Axialrichtung zwischen
5 mm bis 20 mm von der Ionisationselektrode beabstandet angeordnet
ist.
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Sämtliche
absoluten Größenangaben
sind nur beispielhaft und sollen lediglich die Abstands- und Größenverhältnisse
der einzelnen Komponenten, nicht aber eine absolute Dimensionierung
der einzelnen Elemente der Ionisationsvorrichtung darstellen.
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Die
Erfindung ist nicht auf ein einziges Haarpflegegerät beschränkt, sondern
kann universell auf eine Vielzahl unterschiedlicher Haarpflegegeräte, wie
zum Beispiel Lockenwickler, Lockenstäbe, Straightener oder Curler
eingesetzt werden. Weitere Einsatzgebiete sind zum Beispiel Haarstyler,
Haarbürsten
sowie Trockenhauben oder Haartrockengeräte. Auch ein Einsatz in Klimageräten, Luftbefeuchtern,
Klimaanlagen und dergleichen ist prinzipiell denkbar.
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Ausführungsbeispiele
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Weitere
Ziele, Vorteile, Merkmale und vorteilhafte Anwendungsmöglichkeiten
der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung
eines Ausführungsbeispiels
anhand der Zeichnungen. Dabei bilden sämtliche beschriebenen und/oder
bildlich dargestellten Merkmale den Gegenstand der Erfindung, auch
unabhängig
von den Patentansprüchen
oder deren Rückbeziehung.
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Es
zeigen:
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1 eine
schematische Darstellung der Ionisationsvorrichtung im Längsquerschnitt,
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2 eine
schematische Darstellung des Haarpflegegeräts mit einer Ionisationsvorrichtung,
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3 eine
Darstellung eines Haarpflegegeräts
gemäß 2 mit
einer weiteren Ionisationsvorrichtung,
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4 eine
schematische Darstellung der Ionisationsvorrichtung gemäß 1 im
Querschnitt,
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5 eine
elliptisch ausgebildete Ionisationskammer im Querschnitt,
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6 eine
Darstellung der Elektrode,
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7–11 Varianten
der Elektrode,
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12 eine
Darstellung eines Schnittbereiches der Elektrode und
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13 ein
Schaltbild der Ionisationsvorrichtung mit einer parallelen Kapazität und einem
parallelen Widerstand, wobei zusätzlich
ein uneffektiver Ionenfluss (nach oben gerichteter Pfeil) dargestellt ist.
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1 zeigt
eine schematische Darstellung der Ionisationsvorrichtung 17 in
einem Längsquerschnitt.
Die zylindrisch ausgebildete Ionisationskammer 34 kann
in nahezu beliebiger Art und Weise in ein Gehäuse eines Haarpflegegeräts 10 integriert werden.
So ist zum Beispiel insbesondere vorgesehen, dass die Ionisationskammer 34 mit
ihrem offenen Bereich bündig
in eine Gehäusewandung
integriert ist.
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Die
durch einen Schräganschnitt
eines elektrischen Leiters 15 spitz zulaufend ausgebildete
Elektrode 12 ist zentrisch innerhalb der Ionisationskammer 34 angeordnet.
Das Hochspannungskabel 13 ist in einer Lagerung 16 eingefasst,
die beispielsweise als Aluminiumhülse oder aber auch aus isolierendem Material
beispielsweise in Form eines Silikonschlauches oder einer Kunststoffhülse ausgebildet
sein kann. Als Kunststoffmaterialien kommen hierbei insbesondere
PBT, Polyamid, Polyurethan, ABS und PC infrage.
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Die
Gegenelektrode 20 ist asymmetrisch zur Ionisationselektrode 12 ausgebildet
und weist daher eine plattenartige, zumindest aber im Wesentlichen geradlinige
Geometrie auf. Sie ist sowohl außerhalb der Ionisationskammer 34 als
auch radial und axial versetzt zur Ionisationselektrode 12 angeordnet.
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Für eine möglichst
effiziente Erzeugung von Ionen bzw. Entstehung einer Koronaentladung
zwischen den Elektroden 12 und 20 ist die Dimensionierung
der einzelnen Elemente sowie deren Ausrichtung und Anordnung von
großer
Bedeutung. Der Durchmesser 28 des Austrittkanals für die Ionen
sollte in einem Bereich zwischen 3 mm und 10 mm liegen.
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Der
Abstand 22 zwischen dem freien Ende der Gegenelektrode 20 und
dem spitz zulaufenden Ende der Ionisationselektrode 12 ist
in einem Bereich zwischen 5 mm und 20 mm zu wählen. Ebenso sollte der Überstand 24 des
isolierten Bereichs 13 des elektrischen Leiters 15 von
der Lagerung 16 in einem Bereich von 0,5 bis 5 mm liegen.
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Die
Axialerstreckung des abisolierten Bereichs 32 des freien
Leiterendes 15 liegt in einem Bereich von 1 mm bis 5 mm.
Der Abstand 30 zwischen der Spitze der Ionisationselektrode
und dem Rand der Ionisationskammer 34 liegt in einem Bereich
von –2
mm bis 6 mm. Die negative Angabe bedeutet hier, dass die Spitze
der Ionisationselektrode 12 nicht nur innerhalb der Ionisationskammer 34 liegen
kann, sondern auch vom Rand der Kammer leicht hervorstehend angeordnet
sein kann.
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Der
Radialabstand 26 zwischen der Ionisationselektrode 12 und
der Innenwandung der Ionisationskammer 34 liegt bei diesem
Ausführungsbeispiel in
einem Bereich von 0,5 bis 6 mm.
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Die
hier angegebenen absoluten Größenangaben
sind keinesfalls als Absolutwerte zu verstehen, sondern dienen lediglich
einer exakten Darstellung der Größenverhältnisse
der einzelnen Elemente und deren Abstände untereinander. Es versteht
sich von selbst, dass die Ionisationsvorrichtung 17 auch
in einem entsprechend größeren oder
kleineren Maßstab
realisierbar ist.
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Gemäß der rein
schematischen Darstellung des Haarpflegegeräts 10 nach 2 ist
die Hochspannungsquelle 11 über ein ununterbrochenes Hochspannungskabel 13 mit
der Ionisationsvorrichtung elektrisch leitend verbunden. Die Hochspannungsquelle,
die insbesondere als Transformator ausgebildet sein kann, ist zur
Bildung einer vorzugsweise negativen Hochspannung von mindestens
2 kV und weniger als 6 kV, insbesondere weniger als 5 kV (je gemessen
mit 1 Gigaohm des Messgeräts
an der Elektrodenspitze) ausgebildet. Eine derartige Dimensionierung
der Hochspannungsquelle wird insbesondere durch die einstückige Ausbildung
der Elektrode 12 und des elektrischen Leiters 15 ermöglicht.
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Sind
beispielsweise mehrere Ionisationsvorrichtungen, wie in 3 dargestellt,
am Haarpflegegerät 10 vorgesehen,
so werden diese vorzugsweise mit separaten Kabeln 13 elektrisch
leitend mit der Hochspannungsquelle 11 verbunden oder mit
einer für
Hochspannungszwecke geeigneten Verbindungsstelle versehen. Diese
Art der Verbindung dient der Vermeidung von sonstigen Verzweigungen
des Hochspannungskabels 13, so dass der elektrische Leiter
letztlich keinerlei Lötstellen,
Nietverbindungen oder dergleichen Verbindungsstellen aufweist, die aufgrund
von Kanten oder Stufen zu einer Feldkonzentration und somit zu einer
Verminderung des Ionenausstoßes
führen
würden.
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In
den 4 und 5 ist jeweils ein Ausführungsbeispiel
einer Ionisationskammer 34, 38 im Querschnitt
dargestellt. Bei dem Ausführungsbeispiel nach 4 weist
die Ionisationskammer 34 einen radialsymmetrischen Querschnitt
und somit eine zylindrische Geometrie auf, während in dem Ausführungsbeispiel
nach 5 die Ionisationskammer 38 ein elliptisches
Querschnittsprofil aufweist. In beiden Ausführungsvarianten ist die Ionisationselektrode 12 zentrisch
in der Ionisationskammer 34, 38 gelagert, wodurch
eine möglichst
homogene Ausbreitung der erzeugbaren Ionenwolke erreicht werden
soll.
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6 veranschaulicht
die einstückige
Ausbildung von Ionisationselektrode 12 und dem elektrischen
Leiter 15. Das freie, abisolierte Ende des Kabels 13 ist
demnach die Elektrode 12 selbst. Die Elektrode 12 wird
direkt und vorzugsweise nur vom Kabel 13 gehalten. Dieses
ist gemäß 1 mit
seinem isolierten Bereich an dem hülsenartig ausgebildeten Haltelement 16 innerhalb
der Ionisationskammer 34 befestigt.
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Um
einen besseren Ionenausstoß zu
erreichen, wird der Leiter 15 schräg abgeschnitten, so dass eine
Spitze 18 von vorzugsweise etwa 20° bis 60°, vorzugsweise etwa 30° bis 45° gebildet
wird. Der Leiter kann auch mehrfach von mehreren Seiten schräg abgeschnitten
werden, so dass die Spitze 18 in der Mitte des Leiters
liegt. Der Leiterquerschnitt der Elektrode 12 beträgt abisoliert
vorzugsweise etwa 0,8 mm bis 2 mm.
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Der
Leiter 15 bzw. die Elektrode 12 kann eine einzige
Ader umfassen, wie es 7 zeigt, oder aus Litzen mit
mehreren Adern bestehen, wie in 6 veranschaulicht.
Zur Bildung der Elektrode 12 kann auch ein mehradriges
Kabel mit mehreren isolierten Leitern oder sogar ein mehradriges
Litzenkabel eingesetzt werden (siehe 9 bis 11).
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Das
Leiterende kann radial nach außen
auseinandergefächert
sein, wie 9 zeigt oder zum Beispiel schräg abgeschnitten
und in einer Vorzugsrichtung gebogen sein, wie 10 zeigt.
Die einzelnen Aderenden, vorzugsweise als Litzen ausgebildet, liegen
dann hintereinander und nebeneinander. Vorteilhaft ist, dass mehrere
spitze Bereiche 18a, 18b, 18c usw. vorhanden
sind. Vorzugsweise sind die Spitzen in Wirkrichtung zum Haar und
in Richtung des Ionenausstoßes
angeordnet.
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Besonders
günstig
sind einzelne Grate 21, die beim Abschneiden entstehen,
wie 12 veranschaulicht. Diese bilden wiederum weitere
spitze Bereiche 21a, 21b usw., bzw. eine Vielzahl
von Ionisierungsspitzen und scharten Kanten. Sie erhöhen dadurch
die Wirkung der Elektrode.
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Besonders
vorteilhaft ist, dass nicht nur die Elektrodenspitze 18,
sondern die gesamte Elektrode 12 freiliegt und/oder dass
die Spitze 18 direkt zur Öffnung der Ionisationskammer
zeigt, wie anhand 1 veranschaulicht. Der Innenwiderstand
Ri der Hochspannungsquelle hat kaum Einfluss auf die Spannung an
der Emittierstelle der Elektrode 12. Die Spannung Uah entspricht
etwa der Spannung Uaw, wie 13 zeigt.
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Auf
diese Art und Weise wird die Entstehung paralleler Impedanzen bzw.
paralleler Kapazitäten, die
durch Spannungsteilung die Spannung Uaw reduzieren und somit die
Ionisationswirkung verschlechtern, vermieden. Die Existenz solcher
Parallelimpedanzen macht sich insbesondere bei einem hohen Innenwiderstand
des Generators Ri bemerkbar und ist außerdem von der Spannungsform
abhängig.
Insbesondere bei steilen Impulsen oder hohen Frequenzen wirkt eine
solche parallele Kapazität wie
ein Kurzschluss, so dass eine Ionen-Emission nahezu gänzlich verhindert
wird.
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Durch
die einstückige
Elektrodenausbildung werden elektrische und mechanische Verbindungsstellen
zumindest im Bereich der Ionisationselektrode zwischen Elektrode
und Kabel vermieden, die ihrerseits zu solch ungünstigen Parallelimpedanzen führen können. Es
sind also keine weiteren elektrischen Komponenten im Spitzenbereich
zwischen der einzigen Abzweigungsstelle und der Ionisationselektrode
erforderlich.
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Durch
die kapazitätsarme
Anordnung und der hier vorgesehenen Elektrode kann ein leistungsschwächerer Hochspannungsgenerator
mit geringerer Spannung und/oder geringerem Strom eingesetzt werden.
So ist insbesondere vorgesehen, dass der Innenwiderstand der Hochspannungsquelle
bzw. der Widerstand der gesamten Anordnung den Anforderungen für eine Schutzisolierung
nach IEC 335 genügt.
Zur Realisierung einer solchen Schutzimpedanz sind insbesondere
zwei unabhängige
Widerstände
vorgesehen.
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Es
ist ferner auch möglich,
dass die Spitze 18 der Ionisationselektrode durch Ultraschallschweißen geformt
oder durch Funkenerosion gebildet wird. Auch kann das Leiterende
bzw. die Elektrode gequetscht, gezogen oder aus einer Soll-Bruchstelle gebildet
werden, so dass Feldkonzentrationspunkte in gewünschter Art und Weise entstehen.