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Die
vorliegende Erfindung betrifft generell einen Ionengenerator und
eine Haarbürste,
bei der ein solcher Ionengenerator verwendet wird.
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(Beschreibung des einschlägigen Stands
der Technik)
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Der
herkömmliche
Ionengenerator A, der aus
US
5 975 090 A bekannt ist, weist generell eine Nadelelektrode
101 und
eine ringförmige
Masseelektrode
102 auf, die beide in einem rohrförmigen Körper
107,
beispielsweise einem zylindrischen Körper aus einem elektrisch isolierenden
Material, aufgenommen sind. Gemäß
12A bis
12C ist
die Masselelektrode
102 in dem rohrförmigen Körper
107 derart positioniert,
dass sie zum Erzeugen von Ionen durch Bewirken einer Koronaentladung
in der Luft eine koaxiale Position mit einer imaginären Verlängerung
M der Längsachse
der Nadelelektrode
101 einnimmt. Bei einer alternativen,
nicht dargestellten Anordnung ist die Masseelektrode
102,
die im Wesentlichen die Form einer ebenen rechteckigen Platte aufweist,
vor und diagonal oberhalb der Nadelelektrode angeordnet. In beiden
Fällen
besteht dahingehend ein Problem, dass sich die meisten durch die
Koronaentladung erzeugten Ionen auf die Masseelektrode
102 zu
in einer Richtung ausbreiten, in der sich elektrische Kraftlinien
von der Nadelelektrode
101 zu der Masseelektrode
102 entwickeln,
und daher die Ionen nicht in der Lage sind, aus einem Auslassport
103 an einem
von der Nadelelektrode
101 entfernten Ende des rohrförmigen Körpers
107 nach
außen
auszutreten, sofern nicht eine Antriebskraft, wie z.B. Wind, von
außen
auf die Ionen aufgebracht wird.
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13A und 13B zeigen
die sich entwickelnden elektrischen Kraftlinien an einer Stelle,
an der die ringförmige
Masselelektrode 102 zum Erzeu gen von Ionen durch Bewirken
einer Koronaentladung in der Luft koaxial mit der imaginären Verlängerung
M der Längsachse
der Nadelelektrode 101 angeordnet ist. Wie hier gezeigt,
verlaufen die elektrischen Kraftlinien von der Nadelelektrode 101 in
Richtung auf die ringförmige
Masseelektrode 102, und entsprechend treten die Ionen nicht
aus dem Auslassport 103 aus, sondern läuft die größte Menge in Richtung auf die
Masseelektrode 102. Somit sind die Ionen nicht in der Lage,
aus einem Auslassport 103 an einem von der Nadelelektrode 101 entfernten Ende
des rohrförmigen
Körpers 107 nach
außen
auszutreten, sofern nicht eine Antriebskraft, wie z.B. Wind, von
außen
auf die Ionen aufgebracht wird.
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Ein
weiterer herkömmlicher
Ionengenerator, der in 30 gezeigt ist, weist eine Nadelelektrode 101 und
eine Masseelektrode 102, die beide in einer rohrförmigen Kammer 109 aufgenommen
sind, und einen eine hohe Spannung erzeugenden Generator 5 auf,
der zusammen mit der Kammer 109 in einem Gehäuse 110 angeordnet
ist. Das Gehäuse 110 ist ein
Formprodukt oder aus Metall gefertigt. Bei dieser Anordnung besteht
ein im Wesentlichen gleiches Problem dahingehend, dass die meisten
durch die zwischen der Nadelelektrode 101 und der Masseelektrode 102 stattfindende
Koronaentladung erzeugten Ionen dazu neigen, sich auf einem Teil
des als Formprodukt ausgebildeten oder aus Metall gefertigten Gehäuses 110 um
den Auslassport 103 herum abzusetzen und dort elektrostatisch
geladen zu sein, und treten daher nicht aus dem Auslaussport 103 nach
außen
aus, wie in 31 gezeigt. Selbst bei dem in 30 gezeigten
Ionengenerator sind die Ionen nicht in der Lage, aus dem Auslassport 103 an einem
von der Nadelelektrode 101 entfernten Ende der rohrförmigen Kammer 109 nach
außen
auszutreten, sofern nicht eine Antriebskraft, wie z.B. Wind, von
außen
auf die Ionen aufgebracht wird.
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Beispielsweise
ist in der
Japanischen Offenlegungsschrift
11-191478 ein Ionengenerator beschrieben, bei dem keine
Masseelektrode verwendet wird. Gemäß dieser Offenlegungsschrift
ist der Ionenauslassport über
einen Widerstand elektrisch mit einer Wechselstromquelle verbunden,
wodurch ein Ladungsaufbau an dem Auslassport verhindert wird. Bei
diesem dem Stand der Technik entsprechenden Ionengenerator, bei
dem keine Masseelektrode verwendet wird und stattdessen der Ionenauslassport über den
Widerstand mit der Wechselstromquelle verbunden ist, ist aufgrund
des Nichtvorhandenseins der Masseelektrode das Erzeugen eines elektrischen Felds
jedoch nicht möglich,
das zum externen Erzeugen von Ionen erforderlich ist, und daher
ist keine stabile Ionenerzeugung möglich.
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Als
alternative Ausführungsform
beschreibt die oben genannte Offenlegungsschrift ferner einen Ionenauslassport,
der nur dort direkt mit der Masseelektrode verbunden ist, wo der
Auslassport ein Gitter oder ein Netz aus Halbleitermaterial aufweist.
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Es
wird die Verwendung des Ionengenerators in einer Haarbürste vorgeschlagen,
so dass der Benutzer der Haarbürste
sein oder ihr Haar frisieren kann, wobei von dem Ionengenerator
erzeugte Ionen auf das Haar aufgebracht werden. Die Erfinder der vorliegenden
Erfindung haben eine Haarbürste
mit der in 32 bis 34 gezeigten
Struktur vorgeschlagen, auf die nun Bezug genommen wird.
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Wie
am besten in 32 und 33 zu
sehen ist, weist die Haarbürste
B einen rohrförmigen Handgriff
und einen Bürstenkopf
an einem Ende des Handgriffs auf. Der Bürstenkopf weist ein im Wesentlichen
ovales Bürstenbasisteil 112 auf,
auf dem eine Vielzahl von Borsten 113 fest eingesetzt oder
anderweitig durch Anwendung einer Spritzgießtechnik einstückig mit
diesem ausgebildet ist. Das Bürstenbasisteil 112 weist
ferner ein zentral angeordnetes Loch 112a auf, das mit
dem Ionenauslassport 103 des Ionengenerators A ausgerichtet
und in dem Bürstenkopf
eingeschlossen ist, so dass von dem Ionengenerator A erzeugte Ionen
von dem Bürstenkopf
durch das zentrale Loch 112a und über den Ionenauslassport 103 nach
außen
austreten können,
um sich während
des Bürstens
auf dem Haar des Benutzers abzusetzen.
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Es
hat sich jedoch herausgestellt, dass bei der Haarbürste mit
der in 32 bis 34 gezeigten
Struktur und einem eingebauten Ionengenerator dahingehend ein Problem
auftritt, dass durch die nahe dem Ionenauslassport 103 und
um das zentrale Loch 112a herum vorgesehenen Borsten 113,
wie hier gezeigt, einige der von dem Ionengenerator A erzeugten
Ionen dazu neigen, sich auf den Borsten 113 abzusetzen,
wodurch bewirkt wird, dass die Borsten 113 in einem solchen
Maße elektrostatisch
aufgeladen werden, dass sie einen negativen Einfluss auf das darum
herum befindliche elektrische Feld ausüben, wodurch die Ionen nicht
in ausreichender Menge aus dem Bürstenkopf
nach außen
austreten.
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Insbesondere
neigen dann, wenn Minusionen, das heißt Anionen, von dem Ionengenerator
A erzeugt werden, die derart erzeugten Anionen dazu, sich auf einigen
der Borsten 113 in Nachbarschaft zu dem zentralen Loch 112a abzusetzen,
wodurch bewirkt wird, dass die Borsten 113 mit einer negativen Polarität geladen
werden. Es hat sich herausgestellt, dass dann, wenn die Borsten 113 in
Nachbarschaft zu dem zentralen Loch 112a mit negativer
Polarität geladen
sind, die negative Ladung die Anionen abstößt und daher die Ionen nicht
aus dem Bürstenkopf nach
außen
austreten können.
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Umgekehrt
neigen dann, wenn Plusionen, das heißt, Kationen, von dem Ionengenerator
A erzeugt werden, die derart erzeugten Kationen dazu, sich auf einigen
der Borsten 113 in Nachbarschaft zu dem zentralen Loch 112a abzusetzen,
wodurch bewirkt wird, dass die Borsten 113 mit einer positiven Polarität geladen
werden. Es hat sich auch hier herausgestellt, dass dann, wenn die
Borsten 113 in Nachbarschaft zu dem zentralen Loch 112a mit
positiver Polarität
geladen sind, die positive Ladung die Anionen abstößt und daher
die Ionen nicht aus dem Bürstenkopf
nach außen
austreten können.
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Aus
den oben beschriebenen Gründen
können,
obwohl der Ionengenerator A in der Haarbürste B eingebaut ist, die von
dem Ionengenerator A erzeugten Ionen nicht kontinuierlich von dem
Bürstenkopf
nach außen
austreten, um in Richtung auf eine mit Ionen zu behandelnde Stelle
zu gelangen.
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ZUSAMMENFASSENDER ÜBERBLICK ÜBER DIE ERFINDUNG
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Entsprechend
ist die vorliegende Erfindung entwickelt worden, um die oben beschriebenen,
bei herkömmlichen
Ionengeneratoren und der Haarbürste,
bei der diese verwendet werden, auftretenden Probleme im Wesentlichen
zu eliminieren, und der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe
zugrunde, einen verbesserten Ionengenerator mit einer vereinfachten
Struktur bereitzustellen, bei dem die Ionen nach außen austreten
können,
ohne dass dazu eine externe Antriebskraft, wie z.B. Wind, auf die
Ionen aufgebracht werden muss.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte
Haarbürste
bereitzustellen bei der eine Einrichtung vorgesehen ist, mit der
ein Absetzen der Ionen auf einigen der Borsten verhindert wird,
wodurch die von dem Ionengenerator erzeugten Ionen kontinuierlich
in Richtung auf das zu bürstende
Haar austreten können.
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Zur
Lösung
dieser und weiterer Aufgaben schafft die vorliegende Erfindung einen
Ionengenerator mit einer Nadelelektrode und einer Masseelektrode,
die mit der Nadelelektrode zusammenwirken kann, um zum Produzieren
von Ionen eine Koronaentladung in der Luft zu erzeugen. Die Masseelektrode
ist derart angeordnet, dass sie eine imaginäre Verlängerung einer Längsachse
der Nadelelektrode umgibt, und ein Teil der Masseelektrode ist weggelassen,
um eine darin ausgebildete Spaltregion zu bilden.
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Erfindungsgemäß dient
das Vorhandensein der in der Masseelektrode ausgebildeten Spaltregion dazu,
dass einige der aus der Nadelelektrode austretenden elektrischen
Kraftlinien von der Masseelektrode durch die Spaltregion nach außen verlaufen
können
und die übrigen
elektrischen Kraftlinien nach außen verlaufen können, und
somit können
die Ionen aus dem Ionengenerator nach außen austreten.
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Die
Masseelektrode mit der darin ausgebildeten Spaltregion kann generell
U-förmig,
halbkreisförmig,
polygonal oder quadratisch ausgebildet sein.
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Vorzugsweise
sind ein Ionenauslassport, aus dem die durch die Koronaentladung
produzierten Ionen aus dem Ionengenerator nach außen austreten,
und ein Schutzelement an dem Ionenauslassport zum Verhindern des
Eintretens von Fremdstoffen in den Ionenauslassport vorgesehen.
Wenn der Ionengenerator in einer Haarbürste verwendet wird, dient das
Vorhandensein des Schutzelements dazu, das Eintreten von Haaren,
die in den Ionengenerator gekämmt
werden, zu verhindern. Dieses Schutzelement kann eine Gitterform
aufweisen oder aus zwei querverlaufenden Stäben gebildet sein, die derart
vor der Masseelektrode positioniert sind, dass sie die Masseelektrode
jeweils an zwei Stellen durchlaufen.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist der Abstand von dem spitzen Ende
der Nadelelektrode zu der Mitte der die imaginäre Verlängerung der Längsachse
der Nadelelektrode umgebenden Masseelektrode derart gewählt, dass
er im Wesentlichen gleich dem Krümmungsradius
der Masseelektrode ist, um das Austreten der Ionen aus dem Ionengenerator
durch die Spaltregion nach außen
zu verbessern.
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Alternativ
kann ein Ionengenerator eine Nadelelektrode, eine Masseelektrode,
die zum Erzeugen einer Koronaentladung in der Luft zwecks Produzierens
von Ionen mit der Nadelelektrode zusammenwirken kann, einen an oder
nahe einem Ionenauslassport angeordneten Außenkörper und ein Widerstandselement
aufweisen, durch das die Masseelektrode mit dem Außenkörper verbunden
ist. Das Verbinden der Masseelektrode mit dem Außenkörper durch das Widerstandselement
dient zum Minimieren der Elektrifizierung eines an den Ionenauslassport angrenzenden
Teils, wodurch ermöglicht
wird, dass die Ionen störungsfrei
nach außen
abgegeben werden.
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Das
Widerstandselement kann aus einem einen hohen Widerstand aufweisenden
Material oder einem Halbleiter gefertigt sein. Der Außenköper kann ein
Bürstenkopf
einer Haarbürste
sein.
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Wenn
die Masseelektrode mittels einer in den Außenkörper eingesetzten elektrisch
leitenden Platte durch das Widerstandselement mit dem Außenkörper verbunden
ist, kann die Verteilung der Elektrifizierung des Außenkörpers auf
effiziente Weise minimiert werden.
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Die
vorliegende Erfindung schafft ferner einen Ionengenerator mit einer
Nadelelektrode, einer Masseelektrode, die zum Erzeugen einer Koronaentladung
in der Luft zwecks Produzierens von Ionen mit der Nadelelektrode
zusammenwirken kann, und einem an der Ionenemissionsseite angeordneten
und zur Außenseite
hin freiliegenden Außenkörper, der aus
einem antistatischen Material gefertigt und mit der Masseelektrode
verbunden ist.
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Die
vorliegende Erfindung schafft ferner eine Haarbürste, bei der der Ionengenerator
des oben beschriebenen Typs verwendet wird. Insbesondere weist diese
Haarbürste
einen Ionengenerator zum Emittieren von Ionen und einen Bürstenkopf
mit einem Bürstenbasisteil,
das mit einer Vielzahl von Borsten versehen ist, auf. Das Bürstenbasisteil
weist eine darin ausgebildete Öffnung
für das
Passieren der Ionen von dem Ionengenerator zu der Außenseite
der Haarbürste
auf, und einige der um die Öffnung in
dem Bürstenbasisteil
herum angeordneten Borsten sind entfernt worden, um einen glatten
Flächenbereich
ohne Borsten zu bilden.
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Wenn
gewünscht
ist, dass die aus der Haarbürste
nach außen
austretenden Ionen nicht mit den Borsten interferieren, was zu einer
Elektrifizierung der Borsten führen
würde,
kann ein Flächenbereich, der
von einem Konus umgeben ist, dessen Kegelspitze von der Entladeelektrode
eingenommen ist und der sich von der Entladeelektrode weg nach außen aufweitet
und in Kontakt mit einer Umfangslippenregion verläuft, welche
die Öffnung
in dem Bürstenbasisteil
bildet, frei von Borste sein. Ebenso kann ein um die Öffnung herum
angeordneter Teil des Bürstenbasisteils
aus einem Material mit niedriger elektrischer Leitfähigkeit,
einem elektrisch isolierenden Material oder einem antistatischen
Material gefertigt sein.
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Zum
sichtbaren Anzeigen, dass die Ionen erzeugt werden, kann die Haarbürste eine
an dem Bürstenbasisteil
in Nachbarschaft zu der Öffnung
angeordnete Anzeige aufweisen. Ferner kann ein Ionenführungsrohr
aus einem elektrisch isolierenden Material zum Führen der Ionen in Richtung
auf die Außenseite
der Haarbürste
zwischen dem Ionengenerator und dem Bürstenbasisteil angeordnet sein.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die
vorliegende Erfindung wird anhand der folgenden Beschreibung bevorzugter
Ausführungsformen
der Erfindung unter Hinzuziehung der beiliegenden Zeichnungen, in
denen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind,
ersichtlich. Es zeigen:
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1A einen
schematischen Längsschnitt eines
Ionengenerators gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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1B eine
von vorn gesehene Endansicht des Ionengenerators aus 1;
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2A und 2B im
Wesentlichen gleiche Ansichten wie 1A bzw. 1B mit
Darstellung des Funktionsprinzips des Ionengenerators;
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3A und 3B im
Wesentlichen gleiche Ansichten wie 1A bzw. 1B mit
Darstellung einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung;
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4A und 4B im
Wesentlichen gleiche Ansichten wie 1A bzw. 1B mit
Darstellung einer dritten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung;
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5A und 5B im
Wesentlichen gleiche Ansichten wie 1A bzw. 1B mit
Darstellung einer vierten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung;
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6A und 6B im
Wesentlichen gleiche Ansichten wie 1A bzw. 1B mit
Darstellung einer fünften
bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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7A und 7B im
Wesentlichen gleiche Ansichten wie 1A bzw. 1B mit
Darstellung einer sechsten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung;
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8A und 8B im
Wesentlichen gleiche Ansichten wie 1A bzw. 1B mit
Darstellung einer siebten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung;
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9A und 9B im
Wesentlichen gleiche Ansichten wie 1A bzw. 1B mit
Darstellung einer achten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung;
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9C und 9D im
Wesentlichen gleiche Ansichten wie 1A bzw. 1B mit
Darstellung des Funktionsprinzips des Ionengenerators aus 9A und 9B;
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10A und 10B im
Wesentlichen gleiche Ansichten wie 1A bzw. 1B mit
Darstellung einer neunten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung;
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11A und 11B schematische
Darstellungen des entsprechend der jeweiligen Position der in dem
Ionengenerator verwendeten Masseelektrode variierenden Funktionsprinzips
des Ionengenerators aus 10A und 10B;
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12A einen schematischen Längsschnitt des herkömmlichen
Ionengenerators;
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12B einen schematischen Längsschnitt des herkömmlichen
Ionengenerators aus 12A, mit Schnittansicht der
Masseelektrode;
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12C eine von vorn gesehene Endansicht des herkömmlichen
Ionengenerators aus 12A und 12B;
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13A und 13B im
Wesentlichen gleiche Ansichten wie 12B bzw. 12C mit Darstellung des Funktionsprinzips des
herkömmlichen Ionengenerators
aus 12A;
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14 einen
schematischen Längsschnitt des
Ionengenerators gemäß einer
zehnten bevorzugten Ausführungsform;
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15 einen
Teil-Längsschnitt
eines Teils des Ionengenerators aus 14 mit
Darstellung des Funktionsprinzips des Ionengenerators;
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16 eine
im Wesentlichen gleiche Ansicht wie 14, mit
Darstellung des Ionengenerators gemäß einer elften bevorzugten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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17 einen
Längsschnitt
einer Haarbürste mit
eingebautem erfindungsgemäßen Ionengenerator
gemäß einer
zwölften
bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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18 eine
Vorderansicht der Haarbürste aus 17;
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19 einen
schematischen Längsschnitt des
Ionengenerators gemäß einer
dreizehnten bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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20 und 21 im
Wesentlichen gleiche Ansichten wie 17 und 18 mit
Darstellung der Haarbürste
gemäß einer
vierzehnten bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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22 einen
Teil-Längsschnitt
eines Bürstenkopfs
der Haarbürste
aus 20 und 21 mit Darstellung
des Funktionsprinzips des in dieser Haarbürste aus 20 und 21 verwendeten
Ionengenerators;
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23 bis 26 im
Wesentlichen gleiche Ansichten wie 22 mit
Darstellung des Ionengenerators jeweils gemäß einer fünfzehnten bis achtzehnten bevorzugten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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27 ein
Blockschaltbild einer in dem erfindungsgemäßen Ionengenerator verwendeten
elektrischen Schaltung;
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28 ein
Blockschaltbild einer elektrischen Schaltung mit Darstellung der
Einzelheiten der Schaltung aus 27;
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29 eine
im Wesentlichen gleiche Ansicht wie 22 mit
Darstellung des Ionengenerators gemäß einer neunzehnten bevorzugten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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30 einen
schematischen Längsschnitt eines
weiteren herkömmlichen
Ionengenerators;
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31 einen
Teil-Längsschnitt
eines Teils des herkömmlichen
Ionengenerators aus 30 mit Darstellung des Funktionsprinzips
des Ionengenerators;
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32 und 33 im
Wesentlichen gleiche Ansichten wie 17 bzw. 18 mit
Darstellung der erfindungsgemäßen Haarbürste; und
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34 einen
Teil-Längsschnitt
des Bürstenkopfs
der Haarbürste
aus 32 und 31 mit Darstellung
des Funktionsprinzips des in dieser Haarbürste verwendeten Ionengenerators.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Ein
Ionengenerator gemäß einer
ersten bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist in 1A bis 2B gezeigt.
Wie am besten aus 1A und 1B ersichtlich
ist, weist der generell mit A bezeichnete Ionengenerator eine Nadelelektrode 1,
eine Masseelektrode 2 und einen eine hohe Spannung erzeugenden
Generator 5 auf. Die Nadelelektrode 1 und die
Masse elektrode 2 sind in einer Kammer 7 aufgenommen,
welche beispielsweise eine hohlzylindrische Form aufweist und aus
einem elektrisch isolierenden Material gefertigt ist. Die zylindrische
Kammer 7 weist an einem Ende einen Ionenauslassport 3 auf,
und die Nadelelektrode 1 und die Masseelektrode 2 sind
in der Kammer 7 angeordnet, wobei die Masseelektrode 2 vor
der Nadelelektrode 1 und benachbart zu dem Ionenauslassport 3 angeordnet
ist.
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Die
Nadelelektrode 1 weist eine Form auf, die der einer Nähnadel im
Wesentlichen gleich ist, und bei der ein Ende spitz ausgeführt ist.
Die vor der Nadelelektrode 1 positionierte Masseelektrode 2 ist aus
einer Metallplatte gefertigt, die derart gebogen ist, dass sie eine
im Wesentlichen U-förmige
Konfiguration aufweist, um der Krümmung einer Ionenumfangswand
der Kammer 7 zu folgen. Bei dieser Konfiguration weist
die Masseelektrode 2 eine Spaltregion 6 auf, durch
die das Innere der Masseelektrode 2 mit der Außenseite
verbunden ist. In der Kammer 7 ist die Masseelektrode 2 derart
angeordnet, dass sie eine imaginäre
Verlängerung
M der Längsachse
der Nadelelektrode 1 umgibt, und die Spaltregion 6 öffnet sich
nach oben, wie in 1B gezeigt.
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Der
eine hohe Spannung erzeugende Generator 5 wird, wenn Minusionen
erzeugt werden sollen, zum Anlegen einer Gleichspannung von –5 kV relativ zu
einem von der Masseelektrode 2 angenommenen Referenzpotential
an die Nadelelektrode 1 verwendet. Im Gegensatz dazu gilt
das Umgekehrte, wenn Plusionen erzeugt werden sollen, das heißt, die Gleichspannung
von +5 kV relativ zu dem von der Nadelelektrode 1 angenommenen
Referenzpotential wird an die Masseelektrode 2 angelegt.
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Wenn
die Gleichspannung von –5
kV von dem eine hohe Spannung erzeugenden Generator 5 an
die Nadelelektrode 1 angelegt wird, wobei die Masseelektrode 2 als
Referenz verwendet wird, entwickelt und konzentriert sich an dem
spitzen Ende der Nadelelektrode 1 ein elektrisches Feld,
das zu einer Koronaentladung an dem spitzen Ende der Nadelelektrode 1 führt, wodurch
Minusionen erzeugt werden, wie in 2A gezeigt.
Da die Minusionen auf eine Minusladung geladen sind, wandern die
Minusionen elektrische Kraft linien entlang, und daher wandern die
meisten Minusionen in Richtung auf die Masseelektrode 2.
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Wenn
die ringförmige
Masseelektrode, wie z.B. die in dem herkömmlichen Ionengenerator aus 12A bis 12C verwendete
Masseelektrode 102, derart verwendet wird, dass sie die
imaginäre Verlängerung
M der Längsachse
der Nadelelektrode umgibt, existiert keine elektrische Kraftlinie,
die von der Masseelektrode nach außen verläuft, und folglich wandern die
meisten Ionen in Richtung auf die Masseelektrode. Im Gegensatz dazu
verlaufen jedoch bei der vorliegenden Erfindung, bei der die Masseelektrode 2 eine
im Wesentlichen U-förmige
Konfiguration mit einer in einem Teil des von der Masseelektrode 2 gebildeten
Zylinders ausgebildeten Spaltregion 6 aufweist, einige
der aus der Nadelelektrode 1 austretenden elektrischen
Kraftlinien von der Masseelektrode 2 durch die Spaltregion 6 nach
außen
aus und verlaufen die übrigen
elektrischen Kraftlinien von dem Ionenauslassport 3 nach
außen,
und daher können
die Ionen durch den Ionenauslassport 3 zu der Außenseite
des Ionengenerators austreten, wie am besten in 2A zu
sehen ist. Es ist somit ersichtlich, dass die Ionen durch den Auslassport 3 nach
außen
austreten können.
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Andererseits
wird, wenn die Plusionen erzeugt werden sollen, die Gleichspannung
von +5 kV von dem eine hohe Spannung erzeugenden Generator 5 an
die Nadelelektrode 1 angelegt, wobei die Masselelektrode 2 als
Referenz genommen wird. Dabei entwickelt und konzentriert sich ein
elektrisches Feld an dem spitzen Ende der Nadelelektrode 1,
das zu einer Koronaentladung an dem spitzen Ende der Nadelelektrode 1 führt, wodurch
Plusionen auf im Wesentlichen gleiche Weise erzeugt werden wie beim
Anlegen der Gleichspannung von –5
kV. Da jedoch die Plusionen auf eine Plusladung geladen sind, wandern
die Plusionen elektrische Kraftlinien entlang, und daher wandern
die meisten Plusionen in Richtung auf die Masseelektrode 2.
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Wenn
die ringförmige
Masseelektrode, wie z.B. die in dem herkömmlichen Ionengenerator aus 12A bis 12C verwendete
Masseelektrode 102, derart verwendet wird, dass sie die
imaginäre Verlängerung
M der Längsachse
der Nadelelektrode umgibt, existiert keine elektrische Kraftlinie,
die von der Masseelektrode nach außen verläuft, und folglich wandern die
meisten Ionen in Richtung auf die Masseelektrode. Im Gegensatz dazu
verlaufen jedoch bei der vorliegenden Erfindung, bei der die Masseelektrode 2 eine
im Wesentlichen U-förmige
Konfiguration mit einer in einem Teil des von der Masseelektrode 2 gebildeten
Zylinders ausgebildeten Spaltregion 6 aufweist, einige
der aus der Nadelelektrode 1 austretenden elektrischen
Kraftlinien von der Masseelektrode 2 durch die Spaltregion 6 nach
außen
aus und verlaufen die übrigen
elektrischen Kraftlinien von dem Ionenauslassport 3 nach
außen,
und daher können
die Ionen durch den Ionenauslassport 3 zu der Außenseite
des Ionengenerators austreten, wie am besten in 2A zu
sehen ist.
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Bei
der in 1A bis 2B gezeigten
Ausführungsform
ist die Masseelektrode 2 aus einer im Wesentlichen rechteckigen
Metallplatte gefertigt, die derart gebogen ist, dass sie eine im
Wesentlichen U-förmige
Konfiguration aufweist, die der Krümmung einer Innenumfangswandfläche der
Kammer 7 folgt, wobei die Spaltregion 6 in einem
von der Masseelektrode 2 eingenommenen Teil der Form des
Zylinders ausgebildet und in der Kammer 7 angeordnet ist,
wobei das Zentrum der Krümmung
der Kammer mit der Längsachse
der Nadelelektrode 1 ausgerichtet ist.
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Bei
einer zweiten bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, die in 3A und 3B gezeigt
ist, ist die Masseelektrode 2 aus einer im Wesentlichen
rechteckigen Metallplatte gefertigt, die derart gebogen ist, dass
sie eine im Wesentlichen halbkugelförmige Konfiguration aufweist,
die der Krümmung
der Innenumfangswandfläche
der Kammer 7 folgt, wobei die Spaltregion 6 in
einer der von der Masseelektrode 2 eingenommenen Halfen der
Form des Zylinders ausgebildet ist. Dies Masseelektrode 2 mit
halbkreisförmigem
Querschnitt ist in der Kammer 7 an einer Stelle vor der
Nadelelektrode 1 angeordnet, wobei das Zentrum der Krümmung mit der
Längsachse
der Nadelelektrode 1 ausgerichtet ist.
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Bei
der dritten und der vierten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung, die in 4A und 4B bzw. 5A und 5B gezeigt
sind, weist die Kammer 7 eine polygonale, beispielsweise
quadratische Form auf. Die dritte und die vierte Ausführungsform
unterscheiden sich jedoch dadurch voneinander, dass die bei der
dritten Ausführungsform
verwendete Masseelektrode 2 einem im Wesentlichen quadratischen
Querschnitt aufweist, wobei ein Teil einer der vier Seitenwände weggelassen
ist, um die Spaltregion 6 zu bilden, wie am besten in 4B zu
sehen ist, während
die bei der vierten Ausführungsform
verwendete Masseelektrode 2 einen im Wesentlichen V-förmigen Querschnitt
aufweist, wobei die Spaltregion 6 zwischen den freien Enden
jeweiliger Seitenwände
gegenüber
der Verbindungsstelle zwischen den Seitenwänden begrenzt ist, wie in 5B gezeigt.
Bei beiden Ausführungsformen
ist die quadratische oder V-förmige
Masseelektrode 2 aus einer länglichen, beispielsweise rechteckigen
Metallplatte gefertigt, die durch Anwendung einer beliebigen bekannten
Formtechnik, beispielsweise Pressen, derart geformt ist, dass sie
eine quadratische Form oder eine V-Form aufweist. Selbstverständlich ist
die quadratische oder V-förmige
Masseelektrode 2 derart in der quadratischen oder V-förmigen Kammer 7 positioniert,
dass sie die imaginäre Verlängerung
M der Nadelelektrode 1 umgibt, wobei die Seitenwände vorzugsweise
in gleichem Abstand von dieser beabstandet sind.
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Es
sei schließlich
darauf hingewiesen, dass die Kammer 7 einen von der zylindrischen
Konfiguration abweichenden beliebigen polygonalen Querschnitt, beispielsweise
einen sechseckigen, fünfeckigen
oder dreieckigen Querschnitt, aufweisen kann, und dementsprechend
oder unabhängig
davon kann die Masseelektrode 2 einen andere polygonalen Querschnitt
aufweisen, in dem die Spaltregion 6 ausgebildet ist.
-
Es
sei ferner angemerkt, dass der Ionenauslassport 3 mit einem
generell mit Öffnungen
versehenen Schutzelement 4 abgedeckt sein kann, um zu verhindern,
dass Fremdstoffe durch den Ionenauslassport 3 in die Kammer 7 gelangen.
Bei einer fünften
bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, die in 6A und 6B gezeigt
ist, ist das generell mit Öffnungen versehene
Schutzelement 4 als Gitter ausgebildet oder aus mehreren quer- und schrägverlaufenden
Stäben
oder Drähten gebildet.
Bei einer sechsten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung, die in 7A und 7B gezeigt
ist, ist das generell mit Öffnungen
versehene Schutzelement in Form von mehreren parallelverlaufenden
Stäben
oder Drähten
ausgebildet.
-
Gemäß 8A und 8B,
in denen eine siebte bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
gezeigt ist, wird das Schutzelement 4 in Form eines Einzelstabs
oder -drahts verwendet und ist derart vor der Masseelektrode 2 positioniert,
dass es den Ionenauslassport 3 abdeckt, wobei es zwei Stellen
des Querschnitts der Masseelektrode 2 durchläuft. Insbesondere
bei der in 8A und 8B gezeigten
Ausführungsform
verläuft
das Schutzelement in einer orthogonalen, jedoch leicht seitlich
versetzten Richtung relativ zu der imaginären Verlängerung M der Längsachse
der Nadelelektrode 1, wobei es die zwei Stellen des Querschnitts
der Masseelektrode 2 durchläuft, wie am besten in 8B zu
sehen ist. Bei einer achten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung, die in 9A und 9B gezeigt
ist, ist das auf im Wesentlichen gleiche Weise als Einzelstab oder
-draht ausgebildete Schutzelement derart vor der Masseelektrode 2 angeordnet,
dass es quer über
die imaginäre
Verlängerung
M der Längsachse
der Nadelelektrode 1 verläuft, wobei es die zwei Stellen
des Querschnitts der Masseelektrode 2 durchläuft, wie
am besten in 9B zu sehen ist.
-
Wenn
das als Einzelstab ausgebildete Schutzelement derart vor der Masseelektrode 2 positioniert
ist, dass es in diametraler Richtung des Ionenauslassports 3 verläuft, wobei
es nur eine Stelle des Querschnitts der Masseelektrode durchläuft, wie in 9C und 9D gezeigt,
vergrößert sich
der Bereich, in dem die durch den Ionenauslassport 3 nach
außen
austretenden elektrischen Kraftlinien von dem Schutzelement abgehalten
werden, und sinkt die Menge an durch den Auslassport 3 nach
außen
ausgelassenen Ionen bei Vorhandensein des Schutzelements. Im Gegensatz
dazu dient die Verwendung des Schutzelements 4 auf die
in 8A und 8B oder 9A und 9B gezeigte
Weise zum Minimieren des Bereichs, in dem durch den Ionenauslassport 3 austretende
elektrische Kraftlinien von dem Schutzelement abgehalten werden,
und dadurch können
die Ionen durch den Ionenauslassport 3 nach außen abgelassen
werden.
-
Bei
einer neunten bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, die in 10A und 10B gezeigt ist und deren Konzept gleichermaßen nicht
nur auf eine der verschiedenen oben beschriebenen Ausführungsformen
anwendbar ist, sondern auch auf nachstehend beschriebene Ausführungsformen,
sind die Nadelelektrode 1 und die Masseelektrode 2,
die beide in der Kammer 7 vorgesehen sind, derart relativ
zueinander angeordnet, dass der kürzestmögliche Abstand d zwischen der
Nadelelektrode 1 und der Masseelektrode 2, das
heißt,
der Abstand zwischen dem spitzen Ende der Nadelelektrode 1 und
einem der gegenüberliegenden
Seitenränder
der Masseelektrode 2, der der Nadelelektrode 1 am
nächsten
liegt, dem Krümmungsradius
r der Masseelektrode 2 oder dem Abstand zwischen der imaginären Verlängerung
M der Nadelelektrode 1 und der Innenwandfläche der
Masseelektrode 2 gleich oder im Wesentlichen gleich ist.
-
Die
Notwendigkeit, dass der kürzestmöglichen
Abstand d zwischen der Nadelelektrode 1 und der Masseelektrode 2 in
einer bestimmten Beziehung zu dem Krümmungsradius r steht, wie oben
beschrieben, ist auf Gründe
zurückzuführen, die
nachstehend insbesondere anhand von 11A und 11B beschrieben werden.
-
Wenn
bei dem Ionengenerator gemäß der Anordnung
aus 3A und 3B, bei
dem die halbkreisförmige
Masseelektrode 2 verwendet wird, der kürzestmögliche Abstand d festliegt
und der Krümmungsradius
r größer ist
als der kürzestmögliche Abstand
d, wie in 11A gezeigt, sind die Winkel α1 und α2 zwischen
der Ausbreitungsrichtung der elektrischen Kraftlinien, die von der
Nadelelektrode 1 aus in Richtung auf die gegenüberliegenden
Seitenränder
der Masseelektrode 2 und parallel zu der imaginären Verlängerung
M der Längsachse
der Masseelektrode 2 bzw. einer imaginären Verlängerung M, an der die Spaltregion 6 angeordnet
ist, verlaufen, so groß,
dass einige der sich von der Nadelelektrode 1 aus in Richtung
auf die Masseelektrode 2 ausbreitenden elektrischen Kraftlinien
kaum durch die Spaltregion 6 nach außen austreten, wodurch folglich
die Menge an elektrischen Kraftlinien reduziert wird.
-
Andererseits
sind, wenn der kürzestmögliche Abstand
d festliegt und der Krümmungsradius
r kleiner ist als der kürzestmögliche Abstand
d, wie in 11B gezeigt, die Winkel α3 und α4 zwischen
der Ausbreitungsrichtung der elektrischen Kraftlinien, die von der
Nadelelektrode 1 aus in Richtung auf den gegenüberliegenden
Seitenrand der Masseelektrode 2 und parallel zu der imaginären Verlängerung
M der Längsachse
der Masseelektrode 2 bzw. einer imaginären Verlängerung M, an der die Spaltregion 6 angeordnet
ist, verlaufen, klein. Dabei wird, obwohl die Menge an elektrischen
Kraftlinien, die durch die Spaltregion 6 nach außen austreten,
groß zu
sein scheint, der Unterschied zwischen dem Abstand (d.h. dem kürzestmöglichen
Abstand) zwischen der Nadelelektrode 1 und einem der gegenüberliegenden Seitenränder der
Masseelektrode 2, der der Nadelelektrode 1 am
nächsten
liegt, und dem Abstand (d.h. dem längstmögliche Abstand) zwischen der
Nadelelektrode 1 und dem anderen gegenüberliegenden Seitenrand des
Masseelektrode 2, der von der Nadelelektrode 1 entfernt
ist, so groß,
dass die elektrischen Kraftlinien dazu neigen, sich an dem Seitenrand
der Masseelektrode 2, der der Nadelelektrode 1 am nächsten ist,
mit hoher Dichte zu konzentrieren, und folglich wird aus diesem
Grund die Menge an elektrischen Kraftlinien, die dazu neigen, durch
die Spaltregion 6 nach außen auszutreten, reduziert.
-
Wie
oben beschrieben, ist auch dann, wenn r > d und r < d, die Menge an durch die Spaltregion 6 nach
außen
austretenden Ionen klein, und entsprechend ist r = d oder r ≈ d wünschenswert,
damit die Ionen auf effizienteste Weise durch die Spaltregion 6 der
Masseelektrode 2 abgegeben werden.
-
14 und 15 zeigen
den Ionengenerator gemäß einer
zehnten bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Der hier gezeigte Innengenerator A weist
eine Nadelelektrode 1, eine Masseelektrode 2 und
einen eine hohe Spannung erzeugenden Generator 5 auf. Die
Nadelelektrode 1 und die Masseelektrode 2 sind
in einer Kammer 9 aus elektrisch isolierendem Material
aufgenommen, welche wiederum zusammen mit dem eine hohe Spannung
erzeugenden Generator 5 in einem Gehäuse 10 aufgenommen
ist. Die Kammer 9 weist an einem Ende einen Ionenauslassport 3 auf
und öffnet sich über einen
von dem Gehäuse 10 gehaltenen
Außenkörper 8 nach
außen.
Die Nadelelektrode 1 und die Masseelektrode 2 sind
in der Kammer 9 angeordnet, wobei die Masseelektrode 2 vor
der Nadelelektrode 1 und benachbart zu dem Ionenauslassport 3 positioniert
ist.
-
Die
Nadelelektrode 1 ist im Wesentlichen wie eine Nähnadel mit
einem spitzen Ende ausgebildet. Die vor der Nadelelektrode 1 positionierte
Masseelektrode 2 ist aus einer Metallplatte gebildet, die
derart gebogen ist, dass sie eine im Wesentlichen U-förmige Konfiguration
aufweist, um der Krümmung
einer Innenumfangswand der Kammer 9 zu folgen.
-
Der
eine hohe Spannung erzeugende Generator 5 wird dann, wenn
beispielsweise Minusionen erzeugt werden sollen, zum Anlegen einer
Gleichspannung von –5
kV relativ zu einem von der Masseelektrode 2 angenommenen
Referenzpotential an die Nadelelektrode 1 verwendet. Im
Gegensatz dazu gilt das Umgekehrte, wenn Plusionen erzeugt werden
sollen, das heißt,
die Gleichspannung von +5 kV relativ zu dem von der Nadelelektrode 1 angenommenen
Referenzpotential wird an die Masseelektrode 2 angelegt.
-
Das
Gehäuse 10 ist
ein Formartikel beispielsweise aus einem Kunststoffmaterial und
ist über
einen Widerstand 5 elektrisch mit der Masseelektrode 2 verbunden,
um eine Elektrifizierung des Außenkörpers 8 des
den Ionenauslassport 3 umgebenden Gehäuses 10 zu verhindern.
Es sei schließlich
darauf hingewiesen, dass der Außenkörper 8 ebenfalls
aus einem Kunststoffformmaterial gefertigt und einstückig mit
dem Gehäuse 10 ausgebildet
ist und daher ein Teil des Gehäuses 10,
an dem die Elektrifizierung offenbar am effektivsten verhindert wird,
das heißt,
ein Teil des um den Ionenauslassport 3 herum angeordneten
Außenkörpers 8,
direkt mit der Masseelektrode 2 ver bunden ist oder eine
dem Außenkörper 8 benachbarte
Position über
den Widerstand 5 mit der Masseelektrode 2 verbunden
ist.
-
Wenn
die Gleichspannung von –5
kV von dem eine hohe Spannung erzeugenden Generator 5 an
die Nadelelektrode 1 angelegt wird, wobei die Masseelektrode 2 als
Referenz verwendet wird, entwickelt und konzentriert sich an dem
spitzen Ende der Nadelelektrode 1 ein elektrisches Feld,
das zu einer Koronaentladung an dem spitzen Ende der Nadelelektrode 1 führt, wodurch
Minusionen erzeugt werden. Da die Minusionen auf eine Minusladung
geladen sind, wandern die Minusionen elektrische Kraftlinien entlang,
und daher wandern die meisten Minusionen in Richtung auf die Masseelektrode 2.
-
Bei
dem herkömmlichen
Ionengenerator, wie dem in 30 gezeigten,
existiert, da der den Ionenauslassport umgebende und nach außen freiliegende
Außenkörper 8 dazu
neigt, elektrostatisch auf ein negatives Potential geladen zu sein,
keine elektrische Kraftlinie, die durch den Ionenauslassport 3 nach
außen
verläuft,
und folglich treten die erzeugten Ionen nicht aus dem Ionenauslassport 3 nach
außen aus,
wie in 31 gezeigt.
-
Im
Gegensatz dazu tritt bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung, da die Masseelektrode 2 über den Widerstand 5 mit dem
Ionenauslassport 3 oder dem Außenkörper 8 verbunden ist,
der in der Nähe
des Ionenauslassports 3 angeordnet ist, um zu der Außenseite
hin freizuliegen, kaum eine Elektrifizierung an dem um den Ionenauslassport 3 herum
befindlichen Teil auf, wodurch elektrische Kraftlinien durch den
Ionenauslassport 3 nach außen verlaufen können, wie
in 15 gezeigt. Entsprechend können die meisten erzeugten
Ionen durch den Ionenauslassport 3 nach außen austreten.
-
Andererseits
wird, wenn die Plusionen erzeugt werden sollen, die Gleichspannung
von +5 kV von dem eine hohe Spannung erzeugenden Generator 5 an
die Nadelelektrode 1 angelegt, wobei die Masselelektrode 2 als
Referenz genommen wird. Dabei entwickelt und konzentriert sich ein
elektri sches Feld an dem spitzen Ende der Nadelelektrode 1,
das zu einer Koronaentladung an dem spitzen Ende der Nadelelektrode 1 führt, wodurch
Plusionen auf im Wesentlichen gleiche Weise erzeugt werden wie beim
Anlegen der Gleichspannung von –5
kV. Da jedoch die Plusionen auf eine Plusladung geladen sind, wandern
die Plusionen elektrische Kraftlinien entlang, und daher wandern
die meisten Plusionen in Richtung auf die Masseelektrode 2.
-
Bei
dem herkömmlichen
Ionengenerator, wie dem in 30 gezeigten,
existiert, da der den Ionenauslassport umgebende und nach außen freiliegende
Außenkörper 8 dazu
neigt, elektrostatisch auf ein positives Potential geladen zu sein,
keine elektrische Kraftlinie, die durch den Ionenauslassport 3 nach
außen
verläuft,
und folglich treten die erzeugten Ionen nicht aus dem Ionenauslassport 3 nach
außen
aus, wie in 31 gezeigt.
-
Im
Gegensatz dazu tritt bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung, da die Masseelektrode 2 über den Widerstand 5 mit dem
Ionenauslassport 3 oder dem Außenkörper 8 verbunden ist,
der in der Nähe
des Ionenauslassports 3 angeordnet ist, um zu der Außenseite
hin freizuliegen, kaum eine Elektrifizierung an dem um den Ionenauslassport 3 herum
befindlichen Teil auf, wodurch elektrische Kraftlinien durch den
Ionenauslassport 3 nach außen verlaufen können, wie
in 15 gezeigt. Entsprechend können die meisten erzeugten
Ionen durch den Ionenauslassport 3 nach außen austreten.
-
Der
zum Verbinden der Masseelektrode 2 mit dem Ionenauslassport 3 oder
dem Außenkörper 8, der
in der Nähe
des Ionenauslassports 3 angeordnet ist, verwendete Widerstand 5 kann
ein Halbleiter oder ein einen hohen Widerstand aufweisendes Element sein,
wie beispielsweise ein einen hohen Widerstand aufweisendes Rohr.
Bei einer in 16 gezeigten Ausführungsform
ist der als Halbleiter oder einen hohen Widerstand aufweisendes
Element ausgebildete Widerstand 5 mit einem Teil der Masseelektrode 2 verbunden.
-
Der
Außenkörper 8,
der derart an oder nahe dem Ionenauslassport 3 angeordnet
ist, dass er zur Außenseite
hin freiliegt, kann durch einen benachbart zu und um den Ionenauslassport 3 herum
befindlichen Teil des Gehäuses 10 gebildet
sein oder kann ein von dem Gehäuse 10 separates
Element sein, das derart an dem Gehäuse 10 platziert ist,
dass es eine Position benachbart zu und um den Ionenauslassport 3 herum
einnimmt.
-
17 und 18 zeigen
eine zwölfte
bevorzugte Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, die bei einer Haarbürste zur Anwendung kommt. Die
generell mit B bezeichnete Haarbürste weist
ein im Wesentlichen längliches
Gehäuse
H auf. Dieses Gehäuse
H weist wiederum einen rohrförmigen
Griff 16 und einen Bürstenkopf 11 an
einem Ende des Griffs 16 auf, der seitlich in eine Richtung
relativ zur Längsachse
des länglichen
Gehäuses
H weist. Der Bürstenkopf 11 weist
ein im Wesentlichen ovales Bürstenbasisteil 12 auf,
in das eine Vielzahl von Borsten 13 fest eingesetzt ist
oder mit dem durch Anwendung einer Spritzgießtechnik eine Vielzahl von Borsten 13 anderweitig
einstückig
ausgebildet ist. Das Bürstenbasisteil 12 weist
ferner ein zentral angeordnetes Loch 14 auf, das mit dem
Ionenauslassport 3 des Ionengenerators A ausgerichtet und
zusammen mit der Kammer 9 derart in dem Bürstenkopf 11 eingeschlossen
ist, dass die von dem Ionengenerator A erzeugten Ionen durch das
zentrale Loch 14 über den
Ionenauslassport 3 aus dem Bürstenkopf 11 nach
außen
austreten können,
um sich beim Haarebürsten
auf dem Haar des Benutzers abzusetzen. Wie oben beschrieben, sind
in der Kammer 9 die Nadelelektrode 1 und die Masseelektrode 2 aufgenommen.
Der eine hohe Spannung erzeugende Generator 5 ist in dem
Griff 16 angeordnet.
-
Es
sei darauf hingewiesen, dass der oben erwähnte Außenkörper 8 bei der in 17 und 18 gezeigten
Ausführungsform
von dem Bürstenbasisteil 12 gebildet
ist und der oben genannte Widerstand 5 zwischen dem Bürstenbasisteil 12 und
der Masseelektrode 2 geschaltet ist, um eine Elektrifizierung
des Bürstenbasisteils 12 zu
verhindern. Das oben erwähnte
Gehäuse 10 ist
bei der in 17 und 18 gezeigten
Ausführungsform
von dem Gehäuse
H der Haarbürste
gebildet.
-
Es
ist ersichtlich, dass die Haarbürste
B, die in der Lage ist, Ionen zu emittieren, durch Ausbilden einer
zentral angeordneten Öffnung 14,
die mit dem Ionenauslassport 3 ausgerichtet ist, in dem
Bürstenbasisteil 12 und
durch Verbinden des Bürstenkopfs 11 über den
Widerstand 5 mit der Masseelektrode 2 realisiert
werden kann.
-
Obwohl
bei der in 17 und 18 gezeigten
Ausführungsform
der Innengenerator A in dem Bürstenkopf 11 eingebaut
ist, bei dem das Bürstenbasisteil 12 den
Außenkörper 8 bildet,
ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt und
ist gleichermaßen
auf einen Lufttrockner oder Haartrockner anwendbar. Wenn der erfindungsgemäße Ionengenerator
A in dem Lufttrockner verwendet wird, bildet ein Gitter oder Grill
des Luftreinigers, das/der mit dem Ionenauslassport 3 ausgerichtet
ist, den Außenkörper 8,
und wenn er bei dem Haartrockner verwendet wird, bildet eine Blasdüse, die
selbst den Ionenauslassport 3 bildet, den Außenkörper 8.
-
Gemäß 19,
die eine dreizehnte bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung zeigt, ist eine elektrisch leitende Platte 6 an
einer Innenfläche
des Gehäuses 10 angebracht,
und der einen Teil des Gehäuses 10 bildende
Außenkörper 8 ist mit
der elektrisch leitenden Platte 6 verbunden. Die elektrisch
leitende Platte 6 wiederum ist über den Widerstand 5 mit
der Masseelektrode 2 verbunden. Das Verbinden des Außenkörpers 8 mit
der elektrisch leitenden Platte 6 und das anschließende Verbinden der
elektrisch leitenden Platte 6 über den Widerstand 5 mit
der Masseelektrode 2 ist dahingehend vorteilhaft, dass
eine Verteilung der Elektrifizierung des Außenkörpers 8 minimiert
werden kann, damit die erzeugten Ionen durch den Ionenauslassport 3 stabil nach
außen
emittiert werden können.
-
Bei
einer alternativen, nicht gezeigten Ausführungsform kann der benachbart
zu einem Ionenauslassport 3 angeordnete und nach außen freiliegende
Außenkörper 8 aus
einem antistatischen Material gefertigt sein, wie beispielsweise
einem elektrisch leitenden Kunstharz (beispielsweise einem elektrisch
leitenden ABS), und dieser aus dem antistatischen Material gefertigte
Außenkörper ist
dann mit der Masseelektrode 2 verbunden. Wenn bei dieser
alternativen Ausführungsform
das elektrisch leitende ABS als antistatisches Material verwendet wird,
wobei ABS-Material im Wesentlichen einen Volumenwiderstand von nicht
weniger als 1010 Ωcm aufweist, sollte das als
antistatisches Material verwendete elektrisch leitende ABS einen
Volumenwiderstand von nicht mehr als 1010 Ωcm aufweisen.
-
Verschiedene
bevorzugte Ausführungsformen
der Haarbürste
B mit einem erfindungsgemäßen Ionengenerator
werden nun anhand von 20 bis 29 beschrieben.
-
Die
in 20 und 21 gezeigte
Haarbürste
B ist im Wesentlichen mit der in 17 und 18 gezeigten
identisch. Gemäß 20 und 21 ist
der Ionengenerator A in dem Bürstenkopf 11 angeordnet,
welcher Teil des Gehäuses
H der Haarbürste
ist. Wie bei der Haarbürste
B aus 17 und 18 weist
das Gehäuse
H zusätzlich
zu dem Bürstenkopf 11 einen
rohrförmigen
Griff 16 auf. Der Bürstenkopf 11 weist
ein im Wesentlichen ovales Bürstenbasisteil 12 auf,
in dem eine Vielzahl von Borsten 13 fest eingesetzt ist
oder mit dem durch Anwendung einer Spritzgießtechnik eine Vielzahl von Borsten 13 anderweitig
einstückig
ausgebildet ist. Das Bürstenbasisteil 12 weist
ferner ein zentral angeordnetes Loch 14 auf, das mit dem
Ionenauslassport 3 des Innengenerators A derart ausgerichtet
ist, dass die von dem Ionengenerator A erzeugten Ionen durch das
zentrale Loch 14 über
den Ionenauslassport 3 aus dem Bürstenkopf 11 nach
außen
austreten können,
um sich beim Haarebürsten
auf dem Haar des Benutzers abzusetzen.
-
Beim
Ausbilden des zentralen Lochs 14, das mit dem Ionenauslassport 3 ausgerichtet
ist, sind zwei Möglichkeiten
denkbar. Insbesondere in einem Fall ist das zentrale Loch 14 direkt
in dem Bürstenbasisteil 12 ausgebildet,
wie dargestellt, und in dem anderen Fall ist das zentrale Loch 14 in
einem Öffnungsbegrenzungselement
ausgebildet, das in einem Element ausgebildet ist, welches das Bürstenbasisteil 12 bildet
(das heißt,
wenn das das Bürstenbasis teil 12 bildende
Element und das Öffnungsbegrenzungselement
voneinander separate Elemente sind oder aus unterschiedlichen Materialien
gefertigt sind, ist die zentrale Öffnung 14 in dem Öffnungsbegrenzungselement
ausgebildet). Die Vielzahl von Borsten 13 ist zwar derart
auf dem Bürstenbasisteil 12 angeordnet,
dass sie von diesem nach außen
abstehen, einige der um das zentrale Loch 14 herum befindliche
Borsten sind jedoch von den Bürstenbasisteil 12 entfernt
worden, um einen freien Flächenbereich 18 zu
bilden.
-
Wie
oben beschrieben, weist der Ionengenerator A die die Nadelelektrode 1 und
die Masseelektrode 2 einschließende Kammer 9 und
den eine hohe Spannung erzeugenden Generator 5 auf. Die
Kammer 9 hat eine rohrförmige
oder zylindrische Konfiguration mit einem vorderen offenen Ende 17,
das den Ionenauslassport 3 bildet, welcher mit der in dem Bürstenbasisteil 12 ausgebildeten
zentralen Öffnung 14 und
ferner mit der Längsachse
der Nadelelektrode 1 ausgerichtet. Die Nadelelektrode 1 kann
beispielsweise die Form eines schlanken Metallstäbchens mit einem spitzen Ende
aufweisen, und andererseits hat die Masselelektrode 2 beispielsweise
die Form einer Metallplatte und ist diagonal vor der Nadelelektrode 1 angeordnet.
Der eine hohe Spannung erzeugende Generator 5 wird dann,
wenn beispielsweise Minusionen erzeugt werden sollen, zum Erzeugen
einer Gleichspannung von –5
kV verwendet, und die Masseelektrode 2 und die Nadelelektrode 1 sind
mit einem Referenzpotentialanschluss bzw. einem Hochspannungsanschluss
des eine hohe Spannung erzeugenden Generators 5 verbunden.
Im Gegensatz dazu wird dann, wenn Plusionen erzeugt werden sollen,
der eine hohe Spannung erzeugende Generator 5 zum Erzeugen
einer Gleichspannung von +5 kV verwendet, wobei der Referenzpotentialanschluss und
der Hochspannungsanschluss mit der Masseelektrode 2 bzw.
der Nadelelektrode 1 verbunden sind.
-
Wenn
Minusionen erzeugt werden sollen, wird die Gleichspannung von –5 KV von
dem eine hohe Spannung erzeugenden Generator 5 an die Nadelelektrode 1 angelegt,
wobei die Masseelektrode 2 als Referenz verwendet wird,
so dass sich an dem spitzen Ende der Nadelelektrode 1 ein
elektrisches Feld entwickelt und konzentriert, das zu einer Koronaentladung
an dem spitzen Ende der Nadelelektrode 1 führt, wodurch
Minusionen erzeugt werden.
-
Bei
der in 32 und 33 gezeigten
herkömmlichen
Haarbürste
neigen die Borsten 13 dazu, auf ein negatives Potential
geladen zu sein, und daher besteht dahingehend ein Problem, dass
die elektrischen Kraftlinien nicht aus dem Bürstenkopf 11 nach
außen
austreten, wie in 34 gezeigt. Bei der vorliegenden
Erfindung setzen sich jedoch, da der freie Flächenbereich 18, in
dem sich keine Borsten befinden, um die mit dem Ionenauslassport 3 ausgerichtete
zentrale Öffnung 14 herum
angeordnet ist, die Minusionen kaum an den Borsten 13 ab,
und die Borsten 13 sind daher kaum auf ein negatives Potential
geladen. Ferner werden durch das Vorsehen des freien Flächenbereichs 18 in
dem Bürstenbasisteil 12 die
Borsten 13 in einem wesentlichen Abstand zu der mit dem
Ionenauslassport 3 ausgerichteten zentralen Öffnung 14 gehalten.
Entsprechend verlaufen bei der vorliegenden Erfindung, wie in 22 gezeigt,
die elektrischen Kraftlinien von dem Bürstenkopf 11 durch
den Ionenauslassport 3 und dann durch die zentrale Öffnung 14 nach
außen,
was dazu führt, dass
die Ionen von dem Bürstenkopf 11 nach
außen emittiert
werden.
-
Das
Haarebürsten
mit der den Ionengenerator A aufweisenden Haarbürste B ermöglicht es, dass die Minusionen
derart auf das Haar auftreffen, dass das Haar feucht wird und quietscht.
Ferner unterstützt
das Auftreffen der Minusionen auf die Kopfhaut das Wiederherstellen
der Frisur.
-
Wenn
die Plusionen erzeugt werden sollen, wird die Gleichspannung von
+5 kV von dem eine hohe Spannung erzeugenden Generator 5 an
die Nadelelektrode 1 angelegt, wobei die Masselelektrode 2 als
Referenz genommen wird, so dass sich ein elektrisches Feld an dem
spitzen Ende der Nadelelektrode 1 entwickelt und konzentriert,
das zu einer Koronaentladung an dem spitzen Ende der Nadelelektrode 1 führt, wodurch
Plusionen erzeugt werden. Da die Plusionen auf eine Plusladung geladen
sind, wandern die Plusionen die elektrische Kraftlinien entlang.
-
Bei
der herkömmlichen
Haarbürste
neigen die Borsten 13 dazu, auf ein positives Potential
geladen zu sein, und daher besteht dahingehend ein Problem, dass
die elektrischen Kraftlinien nicht aus dem Bürstenkopf 11 nach
außen
austreten. Bei der vorliegenden Erfindung setzen sich jedoch, da
der freie Flächenbereich 18,
in dem sich keine Borsten befinden, um die mit dem Ionenauslassport 3 ausgerichtete
zentrale Öffnung 14 herum
angeordnet ist, wie in 20 und 21 gezeigt,
die Plusionen kaum an den Borsten 13 ab, und die Borsten 13 sind
daher kaum auf ein positives Potential geladen. Ferner werden durch
das Vorsehen des freien Flächenbereichs 18 in
dem Bürstenbasisteil 12 die
Borsten 13 in einem wesentlichen Abstand zu der mit dem
Ionenauslassport 3 ausgerichteten zentralen Öffnung 14 gehalten.
Entsprechend verlaufen bei der vorliegenden Erfindung, wie in 22 gezeigt,
die elektrischen Kraftlinien von dem Bürstenkopf 11 durch
den Ionenauslassport 3 und dann durch die zentrale Öffnung 14 nach
außen,
was dazu führt,
dass die Ionen von dem Bürstenkopf 11 nach
außen
emittiert werden.
-
Wenn
der freie Flächenbereich 18 an
einer Stelle um die zentrale Öffnung 14 herum
in dem Bürstenbasisteil 12 ausgebildet
werden soll, ist es gemäß einer
fünfzehnten
bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung vorteilhaft, wenn keine Borsten 13 in
einem Konus N angeordnet sind, dessen Kegelspitze von dem spitzen
Ende der Nadelelektrode 1 eingenommen ist und der sich
von dem spitzen Ende der Nadelelektrode 1 aus durch die
zentrale Öffnung 14 zur
Außenseite
des Bürstenkopfs 11 hin nach
außen
aufweitet, und zwar in Kontakt mit einer Umfangslippenregion, welche
den Ionenauslassport 3 und/oder die zentrale Öffnung 14 begrenzt.
Mit anderen Worten: damit keine Borsten 13 innerhalb des kreuzschraffierten
konischen Bereichs N vorhanden sind, sind einige der Borsten 13 an
dem Bürstenbasisteil 12 um
die zentrale Öffnung 14 herum
entfernt worden, um den freien Flächenbereich 18 zu
bilden, wobei die Seite des Konus N, dessen Kegelspitze von dem
spitzen Ende der Nadelelektrode 1 eingenommen ist, mit
der Umfangslippenregion des Ionenauslassports 3 und/oder
der zentralen Öffnung 14 in Kontakt
steht. Durch das Nichtvorhandensein von Borsten in dem Bereich, d.h.
dem von diesem Konus N umgebenen freien Flächenbereich 18, ist
sichergestellt, dass sich keine Ionen an den Borsten absetzten,
wodurch ein elektrostatisches Aufladen der Borsten 13 erschwert
wird. Ferner können,
da die Borsten 13 in einem wesentlichen Abstand zu der zentralen Öffnung 14 gehalten
sind, die elektrischen Kraftlinien durch den Ionenauslassport 3 und
dann durch die zentrale Öffnung 14 nach
außen
verlaufen, und daher können
die Ionen von dem Bürstenkopf 11 durch
die zentrale Öffnung 14 nach
außen
austreten.
-
Das
Haarebürsten
mit der den Ionengenerator A aufweisenden Haarbürste B ermöglicht es, dass die Minusionen
derart auf das Haar auftreffen, dass das Haar feucht wird und quietscht.
Ferner unterstützt
das Auftreffen der Minusionen auf die Kopfhaut das Wiederherstellen
der Frisur.
-
Die
Haarbürste
B gemäß einer
sechzehnten bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird nun anhand von 24 beschrieben. Die
Struktur der in 24 gezeigten, den Ionengenerator
A aufweisenden Haarbürste
B ist der in 20 bis 22 oder
in 13 gezeigten im Wesentlichen gleich,
und entsprechend wird nur der Unterschied zwischen dieser Haarbürste und
den anderen in 20 bis 22 oder
in 23 dargestellten Ausführungsformen beschrieben.
-
Bei
der in 24 gezeigten Ausführungsform
ist ein Teil des Bürstenbasisteils 12,
der um die zentrale Öffnung 14 herum
vorgesehen und von dem freien Flächenbereich 18 umgeben
ist, aus einem Material mit niedriger elektrischer Leitfähigkeit
gefertigt, das sich von dem zum Herstellen des übrigen Bürstenbasisteils 12 verwendeten
Material unterscheidet. Mit anderen Worten: bei dieser Ausführungsform
wird das Öffnungsbegrenzungselement, das
mit 19 bezeichnet ist und das eine darin ausgebildete zentral
angeordnete Öffnung 14 aufweist
und aus dem Material mit niedriger elektrischer Leitfähigkeit
gefertigt ist, in dem Bürstenbasisteil 12 verwendet
und ist an diesem angebracht, um den freien Flächenbereich 18 zu
bilden. Bei dieser Ausführungsform
ist die Verwendung des Öffnungsbegrenzungselements 19 mit
niedriger elektrischer Leitfähigkeit dahingehend
sinnvoll, dass sich keine an dem Bürstenbasisteil 12 aufgebaute
elektrostatische Ladung in Richtung auf die mit dem Ionenauslassport 3 ausgerichtete
zentrale Öffnung 14 ausbreitet,
wodurch die elektrischen Kraftlinien von dem Bürstenkopf 11 aus nach
außen
verlaufen können,
so dass eine sichere Emission der Ionen zu der Außenseite
des Bürstenkopfs 11 sichergestellt
ist.
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Während, wie
oben beschrieben, derjenige um die zentrale Öffnung 14 herum befindliche
und von dem freien Flächenbereich 18 umgebene
Teil des Bürstenbasisteils 12 aus
dem Material mit niedriger elektrischer Leitfähigkeit gefertigt ist, das
heißt, das
von dem Bürstenbasisteil 12 separate Öffnungsbegrenzungselement 19 verwendet
wird, ist das für das Öffnungsbegrenzungselement 19 verwendete Material
vorzugsweise so weich und flexibel, dass es sich für den Benutzer
beim Bürsten
angenehm anfühlt.
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Bei
einer siebzehnten bevorzugten Ausführungsform, die in 25 gezeigt
ist, ist das Öffnungsbegrenzungselement 19 aus
einem elektrisch isolierenden Material gefertigt, das bei 19a gezeigt
ist. Die Verwendung des elektrisch isolierenden Materials für das Öffnungsbegrenzungselement 19 ist
dahingehend sinnvoll, dass sich keine an dem Bürstenbasisteil 12 aufgebaute
elektrostatische Ladung in Richtung auf die mit dem Ionenauslassport 3 ausgerichtete
zentrale Öffnung 14 ausbreitet,
wodurch die elektrischen Kraftlinien gezwungen sind, von dem Bürstenkopf 11 aus
nach außen
zu verlaufen, so dass eine sichere Emission der Ionen zu der Außenseite des
Bürstenkopfs 11 sichergestellt
ist.
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Bei
einer achtzehnten bevorzugten Ausführungsform, die in 26 gezeigt
ist, sind das Bürstenbasisteil 12 und
die Borsten 13 aus einem antistatischen Material gefertigt.
Bei dieser Ausführungsform
kann die mit dem Ionenauslassport 3 ausgerichtete zentrale Öffnung 14 direkt
in dem aus dem antistatischen Material gefertigten Bürstenbasisteil 12 ausgebildet
sein. Alternativ können
auch bei den in 24 bzw. 25 gezeigten
Ausführungsformen, bei
denen das separate Öffnungsbegrenzungselement 19 verwendet
wird, das Bürstenbasisteil 12 und die
Borsten 13 aus dem antistatischen Material gefertigt sein.
Auf jeden Fall erschwert die Verwendung des antistatischen Materials
für das
Bürstenbasisteil 12 und
die Borsten 13 den Aufbau einer elektrostatischen Ladung
an dem Bürstenkopf 11,
wodurch die elektrischen Kraftlinien gezwungen sind, von dem Bürstenkopf 11 aus
nach außen
zu verlaufen, so dass eine sichere Emission der Ionen zu der Außenseite
des Bürstenkopfs 11 sichergestellt
ist.
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Gemäß 20 und 21 weist
die Haarbürste
B mit dem erfindungsgemäßen Ionengenerator
B ein Anzeigeelement 20 auf, das bei der dargestellten
Ausführungsform
in dem freien Flächenbereich 18 an
einer von der zentralen Öffnung 14 entfernten
Stelle angeordnet ist. Dieses Anzeigeelement 20 dient als
Anzeige der emittierten Ionen, wenn die Ionen derart erzeugt werden.
Entsprechend kann der/die Benutzer/in der Haarbürste B, wenn er/sie auf das
Anzeigeelement 20 schaut, die für das unbewaffnete Auge unsichtbare
Ionenemission sehen. 27 zeigt eine Anzeigeschaltung
zum Aktivieren des oben genannten Anzeigeelements 20, wenn
die Ionen von dem Ionengenerator erzeugt werden. Wie dort gezeigt,
wird dann, wenn der eine hohe Spannung erzeugende Generator 5 mittels
eines eingeschalteten Schalters 24 elektrisch eingeschaltet
wird, um zu bewirken, dass der Ionengenerator A die Ionen erzeugt,
die Anzeigeschaltung 23 ebenfalls eingeschaltet, um das
Anzeigeelement 20 zu anzusteuern. Die Details dieser Anzeigeschaltung 23 sind
in 28 gezeigt.
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Bei
den in 20 bis 22, 23, 24, 25 bzw. 26 gezeigten
verschiedenen Ausführungsformen
sind der in der Kammer 9 ausgebildete Ionenauslassport 3 und
die in dem Bürstenkopf 11 ausgebildete
zentrale Öffnung 14 in einer
geringen Distanz voneinander beabstandet dargestellt. Bei einer
neunten bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, die in 29 gezeigt
ist, wird jedoch ein Ionenführungsrohr 21 aus einem
elektrisch isolierenden Material verwendet, dessen hinteres Ende
mit dem vorderen Ende der Kammer 9 gekoppelt ist und dessen
anderes vorderes Ende durch die zentrale Öffnung 14 nach außen ragt.
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Gemäß 29 ist
das hintere Ende des Ionenführungsrohrs 21 in
die Kammer 9 eingesetzt und verläuft das vordere Ende durch
die zentrale Öffnung 14,
um von dem freien Flächenbereich 18 nach
außen
zu ragen. Die Verwendung des Ionenführungsrohrs 21 aus
elektrische isolierendem Material erschwert das Absetzen von Ionen
auf der Innenumgangsfläche
des Ionenführungsrohrs 21 und
stellt sicher, dass die von dem Ionengenerator A erzeugten Ionen
von dem Bürstenkopf 11 aus
nach außen
emittiert werden können.
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Da
das vordere Ende des Ionenführungsrohrs 21 über eine
Distanz von dem freien Flächenbereich 18 in
dem Bürstenkopf 11 nach
außen
ragt, wie in 29 gezeigt, werden die Borsten 13 nicht elektrifiziert
und können
die erzeugten Ionen zu der Außenseite
des Bürstenkopfs 11 austreten,
ohne mit den Borsten 13 zu interferieren.
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Obwohl
bei der in 29 gezeigten Ausführungsform
der Bürstenkopf 11 derart
dargestellt ist, dass bei dem Bürstenkopf 11 das Öffnungsbegrenzungselement 19 aus
einem Material mit niedriger elektrischer Leitfähigkeit oder einem elektrisch
isolierendem Material verwendet wird, kann das Ionenführungsrohr 21 gleichermaßen bei
den in 22 bzw. 23 gezeigten
Ausführungsformen
verwendet werden.
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Es
sei darauf hingewiesen, dass bei den oben beschriebenen Ausführungsformen,
die in 20 bis 22, 23, 24, 25, 26 bzw. 29 gezeigt
sind, das Bürstenbasisteil 12 des
Bürstenkopfs 11 den
anhand von 14 bis 19 beschriebenen
Außenkörper 8 bildet
und das Teil des Außenkörpers 8 bildende
Bürstenbasisteil 12 über den
Widerstand 5 elektrisch mit der Masseelektrode 2 verbunden
ist, um eine Elektrifizierung des mit den Borsten 13 ausgebildeten
Bürstenbasisteils 12 zu
verhindern. Das Verbinden des mit den Borsten 13 ausgebildeten
Bürstenbasisteils 12 über den
Widerstand 5 mit der Masseelektrode 2 dient zum
Verhindern einer Elektrifizierung des Bürstenbasisteils 12 und
der Borsten 13, um es somit den elektrischen Kraftlinien
zu erleichtern, durch den Ionenauslassport 3 und dann durch
die zentrale Öffnung 14 nach
außen
auszutreten, was zu einem sicheren Austreten der Ionen aus dem Bürstenkopf 11 nach außen führt.
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Obwohl
die Erfindung in Zusammenhang mit den bevorzugten Ausführungsformen
unter Hinzuziehung der beiliegenden Zeichnungen beschrieben worden
ist, sei darauf hingewiesen, dass verschiedene Änderungen und Modifikationen
für Fachleute
auf dem Sachgebiet offensichtlich sind. Diese Änderungen und Modifikationen
werden als in den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung fallend
betrachtet, wie er in den beiliegenden Patentansprüchen definiert
ist, sofern sie nicht von diesem abweichen.