ES2335426T3 - Secador de pelo con dispositivo atomizador electrostatico. - Google Patents
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Abstract
Un secador de pelo (1), que comprende: un alojamiento (10) formado en una estructura sustancialmente hueca, que tiene una entrada de aire (12), una salida de aire (13) y un canal de flujo de aire (14) que se extiende entre ambas; un ventilador (2) configurado para succionar el aire exterior en dicho alojamiento a través de dicha entrada de aire para proporcionar un flujo de aire a través de dicha salida de aire; un tanque (43) configurado para almacenar un líquido en él; y un dispositivo atomizador estático (4) configurado para atomizar electrostáticamente dicho líquido para generar una vaporización de micropartículas cargadas electrostáticamente de dicho líquido, en el que dicho alojamiento (10) comprende un par de cámaras de generación de vaporización (17) formadas en ambos lados laterales de dicho canal de flujo de aire, en cada una de las cuales se dispone un electrodo atomizador (41) y un contralectrodo (42), y una cámara de tanque (18) formada en un lado superior de dicho canal de flujo de aire para acomodar dicho tanque, que se utiliza comúnmente para proporcionar dicho líquido a dichas cámaras de generación de vaporización (17).
Description
Secador de pelo con dispositivo atomizador
electrostático.
La presente invención se refiere a un secador de
pelo, y particularmente al secador de pelo con un dispositivo
atomizador estático para generar una vaporización de micropartículas
cargadas electrostáticamente de un líquido como el agua.
En el pasado, se ha utilizado ampliamente un
secador de pelo con un generador de iones negativos para secar,
peinar y tratar el cabello. Por ejemplo, la publicación anticipada
de patente japonesa nº 2002-191426 divulga un
secador de pelo para proporcionar un flujo de aire que contiene
iones negativos. De acuerdo con este secador de pelo, es posible
evitar de forma efectiva que los iones negativos queden atrapados
por un miembro de rejilla unido a una salida de aire, y obtener un
suministro estable de iones negativos.
Asimismo, las partículas de agua muy finas de
alrededor de 1 nm procedentes de la humedad del aire se adhieren a
los iones negativos generados por el generador de iones negativos
del secador de pelo anteriormente mencionado. Sin embargo, las
partículas de agua muy finas se vaporizan fácilmente al entrar en
contacto con el aire caliente suministrado de la salida de aire. De
este modo, el secador de pelo convencional aún tiene mucho espacio
para mejorar desde el punto de vista del suministro estable de una
cantidad suficiente de humedad al cabello del usuario.
Para más información, también se hace referencia
a él en el documento EP 1 639 910 A2. Este documento ha sido
presentado solo después de las prioridades reivindicadas en la
presente invención, sin embargo el documento EP 1 639 910 A2
reivindica dos prioridades, una de las cuales es anterior a la fecha
de prioridad más temprana de la presente invención. Este documento
divulga un secador de pelo con atomización electrostática y un
atomizador electrostático.
Una preocupación principal de la presente
invención es proporcionar un secador de pelo con un dispositivo de
atomización estática que tenga la capacidad de suministrar de forma
estable una vaporización de micropartículas cargadas
electrostáticamente de líquido como el agua, teniendo
preferentemente un tamaño de partícula de 3 nm a
100 nm.
100 nm.
Este objeto se soluciona mediante un secador de
pelo de acuerdo con la reivindicación 1, las reivindicaciones 2 a
20 se refieren a realizaciones específicamente ventajosas referidas
a realizaciones específicamente ventajosas del secador de pelo,
como se define en la reivindicación 1.
En particular, se prefiere que el dispositivo
atomizador estático esté provisto de al menos un par de un electrodo
atomizador y un contraelectrodo, un tanque configurado para
almacenar el líquido en el mismo; un miembro de transporte de
líquido configurado para transportar el líquido del tanque al
electrodo atomizador, y una unidad de aplicación de voltaje
configurada para aplicar un voltaje entre el electrodo atomizador y
el contraelectrodo para generar la vaporización de micropartículas
cargadas electrostáticamente.
De acuerdo con la presente invención, una
cantidad suficiente de vaporización de micropartículas cargadas
electrostáticamente con un tamaño de partícula de 3 nm a 10 nm puede
suministrarse de forma estable al cabello del usuario. Por lo
tanto, es posible obtener de forma más eficiente que antes una
humedad capilar que sea adecuada para realizar un peinado o un
tratamiento capilar.
En el secador de pelo anterior, se prefiere que
el tanque esté dispuesto en una posición más elevada que el
electrodo atomizador en una posición de pie del secador de pelo. En
este caso, es posible transportar el líquido de forma estable desde
el tanque hasta el electrodo atomizador utilizando una presión de
descarga del líquido almacenado en el tanque.
Asimismo, se prefiere que el miembro de
transporte de líquido esté hecho de un material flexible, y esté
conectado en un extremo al tanque y en su extremo opuesto al
electrodo atomizador, transportando de este modo el líquido del
tanque al electrodo atomizador de acuerdo con el fenómeno capilar.
Utilizando el miembro de transporte de líquido flexible, es posible
mejorar un grado de libertad de distribución del tanque en el
secador de pelo. Asimismo, ya que el miembro de transporte utiliza
el fenómeno capilar para transportar el líquido, es posible
transportar el líquido de forma más eficiente y estable al electrodo
atomizador con la ayuda de la presión de descarga de líquido
descrita anteriormente.
También se prefiere que el electrodo atomizador
tenga una apertura en su extremo, que está configurada para
suministrar el líquido en el espacio entre el electrodo atomizador y
el contraelectrodo, y un tamaño de la apertura está determinado de
tal modo que una tensión de superficie del líquido (ej. agua) en la
apertura sea mayor que una presión de descarga de líquido (ej.
presión de descarga de agua) aplicada a la apertura por el líquido
en el tanque lleno. En este caso, el líquido requerido para generar
la vaporización de micropartículas cargadas electrostáticamente
está expuesto al espacio de descarga a través de la apertura, y
puede evitarse de manera fiable una fuga no deseada de líquido del
electrodo atomizador.
Asimismo, se prefiere que el alojamiento
comprenda un par de cámaras de generación de vaporización formadas
en ambos lados laterales del canal de flujo de aire, en cada una de
las cuales se dispone el electrodo atomizador y el contraelectrodo,
y una cámara de tanque formada en el lado superior del canal de
flujo de aire para alojar el tanque de forma desmontable, que se
utiliza comúnmente para suministrar el líquido a las cámaras de
generación de vaporización. En este caso, ya que el líquido se
proporciona desde el tanque único a los electrodos atomizadores
respectivos a través de los miembros de transporte de líquido, es
posible reducir el tamaño del dispositivo atomizador estático.
Asimismo, en comparación con un caso en que una pluralidad de
tanques está dispuesta en el secador de pelo de tal modo que cada
uno de los tanques está conectado a uno de los electrodos
atomizadores por un miembro de transporte de líquido, existe otra
ventaja de que la operación de relleno de líquido en el tanque
resulte más sencilla.
En el secador de pelo anterior, se prefiere que
el alojamiento tenga una salida de vaporización formada en una
posición diferente a la salida de aire, y un espacio de generación
de vaporización para alojar el electrodo atomizador y el
contraelectrodo en él, que está comunicado con la salida de
vaporización. Asimismo, se prefiere que el alojamiento tenga un
canal de flujo de vaporización comunicado con el canal de flujo de
modo que una parte del flujo de aire en el canal de flujo de aire
se mezcla con la vaporización de micropartículas cargadas
electrostáticamente generadas en el espacio de generación de
vaporización, y entonces se proporciona una mezcla resultante de la
salida de vaporización. En este caso, la vaporización de
micropartículas cargadas electrostáticamente puede ser expelida
desde la salida de vaporización con ayuda del flujo de aire
proporcionado desde el canal de flujo de aire.
Como otra realización preferente del dispositivo
atomizador estático de acuerdo con la presente invención, el
dispositivo atomizador estático está provisto de una pluralidad de
electrodos atomizadores conectados en paralelo a una unidad de
aplicación de voltaje y contralectrodos; un único tanque configurado
para almacenar el líquido en él; miembros de transporte de líquido
configurados cada uno para transportar el líquido desde el tanque
único a uno de los electrodos atomizadores, la unidad de aplicación
de voltaje configurada para aplicar un voltaje entre los electrodos
atomizadores y los contraelectrodos para generar vaporización del
líquido de micropartículas cargadas electrostáticamente, y
elementos resistivos conectados entre la unidad de aplicación de
voltaje y los electrodos atomizadores. En este caso, determinando
aproximadamente un valor de resistencia de cada uno de los elementos
resistivos, es posible controlar la influencia de distancias entre
los electrodos atomizadores y los contraelectrodos en estados de
descarga entre ambos, y generar de forma estable una mayor cantidad
de vaporización de micropartículas cargadas electrostáticamente.
Asimismo, existen otras ventajas de reducir una cantidad de
generación de ozono y evitar que se produzca una descarga
anormal.
Estas y otras características adicionales de la
presente invención y las ventajas que conllevan se advertirá a
partir de la siguiente descripción detallada de la invención.
La figura 1 ilustra una vista esquemática de un
secador de pelo de acuerdo con una realización preferente de la
presente invención;
La figura 2 es una vista frontal del secador de
pelo de esta realización;
La figura 3 es una vista superior parcialmente
agrandada con secciones transversales de partes relevantes del
secador de pelo;
La figura 4 es una vista en corte de un
dispositivo atomizador estático del secador de pelo;
La figura 5 es una vista parcialmente en corte
tomada a lo largo de la línea A-A de la figura
3;
La figura 6 es un diagrama que muestra un
líquido mantenido entre una superficie interior de un tanque y un
miembro de membrana por tensión de superficie;
Las figuras 7A a 7C son respectivamente, vistas
frontal, en corte y trasera de un caso de electrodos atomizadores y
contraelectrodos del dispositivo atomizador estático;
Las figuras 8A y 8B son vistas lateral y final
del electrodo atomizador;
La figura 9 es un diagrama de circuito
esquemático de una unidad de aplicación de alto voltaje;
La figura 10A es un diagrama de circuito
esquemático de la unidad de aplicación de alto voltaje, y la figura
10B es un gráfico que muestra una relación entre la corriente de
descarga y el voltaje aplicado;
La figura 11 es una vista en planta que muestra
una disposición de electrodos atomizadores y un contraelectrodo
común;
La figura 12 es un diagrama de circuito
esquemático del dispositivo atomizador estático con un resistor
variable,
La figura 13 es un diagrama de circuito
esquemático de una unidad de control de vaporización, y
La figura 14 es un diagrama de circuito
esquemático del dispositivo atomizador estático y un generador de
iones negativos.
Un secador de pelo con un dispositivo atomizador
estático de la presente invención se explica con detalle de acuerdo
con las realizaciones preferentes, en referencia a los dibujos
adjuntos.
Como se muestra en las figuras 1 a 3, el secador
1 de la presente realización tiene un alojamiento 10 para alojar un
ventilador 2, un calentador 3 y un dispositivo atomizador estático
4. El alojamiento 10 está compuesto principalmente por un
alojamiento principal 11 formado en una estructura sustancialmente
hueca y que tiene una entrada de aire 12 en un extremo, una salida
de aire 13 en su extremo opuesto, y un canal de flujo de aire 14
que se extiende entre ambas, y un alojamiento de asa 15 que se
extiende hacia abajo desde el alojamiento principal 11. En los
dibujos, el número 72 designa un botón de presión formado en el
alojamiento del asa 15 para encender o apagar el ventilador 2, y
encender o apagar el calentador 3 cuando el ventilador 2 está
encendido. El número 74 designa un botón de deslizamiento formado
en el alojamiento del asa 15 para controlar la cantidad de flujo de
aire proporcionada por el ventilador 2 de manera escalonada. El
número 90 designa un miembro de rejilla unido a la entrada de aire
12 y la salida de aire 13 para evitar que entren sustancias extrañas
en el alojamiento principal 11. El número 76 designa un código de
potencia para suministrar potencia eléctrica al secador de pelo
1.
El ventilador 2 está dispuesto en la cercanía de
la entrada de aire 12 en el alojamiento principal 11. El calentador
3 está dispuesto en un miembro tubular 30 colocado en un lado
descendente del ventilador 2 en el canal de flujo de aire 14 en el
alojamiento principal 11. El aire suministrado al miembro tubular 30
por el ventilador 2 es calentado por el calentador 3, de modo que
el aire caliente es expelido como un flujo de aire caliente desde
una región sustancialmente central de la salida de aire 13. Por otro
lado, el aire suministrado en un espacio entre el miembro tubular
30 y una superficie interior del alojamiento principal 11 por el
ventilador 2 es expelido como flujo de aire frío desde la periferia
de la región sustancialmente central de la salida de aire. En esta
realización, el miembro tubular 30 está formado de modo que un
extremo trasero del miembro tubular se proyecta desde la salida de
aire 13 para proporcionar una boquilla interior 31. Por lo tanto, el
flujo de aire caliente es enfocado por la boquilla interior 31, y
el flujo de aire frío es enfocado por una boquilla exterior 16 que
se extiende a lo largo de la salida de aire 13. De este modo, el
secador de pelo de la presente invención puede proporcionar un
flujo de aire de doble capa que comprende una capa interior del
flujo de aire caliente y una capa exterior del flujo de aire frío de
la salida de aire 13. Si es necesario, puede disponerse un miembro
tubular adicional (no mostrado) entre el miembro tubular 30 y la
superficie interior del alojamiento principal 11 para controlar el
flujo de aire frío.
Como se muestra en las figuras 3 y 4, el
dispositivo atomizador estático 4 de esta realización está formado
por dos pares de un electrodo atomizador 41 y un contraelectrodo 42,
un tanque único 43 configurado para almacenar un líquido, como
agua, en él; miembros de transporte de líquido 44, cada uno de ellos
configurado para transportar el líquido desde el tanque 43 al
correspondiente electrodo atomizador 41, y una unidad de aplicación
de voltaje (ej. 60 en la figura 9) configurada para aplicar un alto
voltaje entre los electrodos atomizadores 41 y los contraelectrodos
42 para generar una vaporización de líquido de micropartículas
cargadas electrostáticamente. El alojamiento principal 11 también
tiene un par de espacios de generación de vaporización 17 formados
en ambos lados laterales del canal de flujo de aire 14, en cada uno
de los cuales se dispone el electrodo atomizador 41 y el
contraelectrodo 42, una cámara de tanque 18 formada en un lateral
superior del canal de flujo de aire 14 para alojar de forma
desmontable el tanque 43, y salidas de vaporización 19 formadas en
diferentes posiciones desde la salida de aire 13, cada una de las
cuales comunicada con el espacio de generación de vaporización 17.
En el alojamiento principal 11, cada uno de los espacios de
generación de vaporización 17 está comunicado con el canal del
flujo de aire 14 a través de una canal de flujo de vaporización,
para que una parte del flujo de aire en el canal del flujo de aire
14 se mezcle con la vaporización de micropartículas cargadas
electrostáticamente generada en el espacio de generación de
vaporización 17, y a continuación, se suministra un flujo de aire
frío que contiene la vaporización de micropartículas cargadas
electrostáticamente desde la salida de vaporización 19.
En esta realización, como se muestra en la
figura 2, la boquilla exterior 16 de la salida de aire 13 está
diseñada en una forma única para tener partes cóncavas 16A que se
extienden de forma curvada en sus lados izquierdo y derecho.
Además, las salidas de vaporización 19 están posicionadas de forma
adyacente a las partes cóncavas 16A. Al utilizar esta disposición
de las salidas de vaporización 19 y la forma de la boquilla exterior
16, el flujo de aire frío que contiene la vaporización de
micropartículas cargadas electrostáticamente proporcionada de las
salidas de vaporización 19 puede unirse fácilmente al flujo de aire
proporcionado por la salida de aire 13. Por consiguiente, es
posible pulverizar de forma más eficiente la vaporización de
micropartículas cargadas electrostáticamente al cabello de
usuario.
En el secador de pelo 1 descrito anteriormente,
cuando tanto el ventilador 2 como el calentador 3 están encendidos,
el aire caliente se proporciona desde la boquilla interior 31, solo
el aire frío es proporcionado desde el espacio entre la boquilla
exterior 16 y la boquilla interior 31, y simultáneamente el aire
frío que contiene la vaporización de micropartículas cargadas
electrostáticamente puede suministrarse desde las salidas de
vaporización 19. Por otro lado, cuando el ventilador 2 está
encendido, y el calentador 3 está apagado, solo se proporciona aire
frío desde la boquilla interior 31 y la boquilla exterior 16, y
simultáneamente el aire frío que contiene la vaporización de
micropartículas cargadas electrostáticamente puede suministrarse
desde las salidas de vaporización 19. Asimismo, como se ha descrito
más adelante, cuando la cantidad de flujo de aire proporcionada por
el ventilador 2 cambia operando el interruptor de deslizamiento 74,
puede controlarse la cantidad de generación de vaporización de
micropartículas cargadas electrostáticamente en respuesta a la
cantidad de flujo de aire cambiado.
El dispositivo atomizador estático 4 utilizado
en el secador de pelo 1 de la presente realización se explica con
más detalle. Como se ha descrito anteriormente, el tanque 43 está
montado de forma desmontable en la cámara de tanque 18, que está
formada en una superficie superior del alojamiento principal 11, y
separada del canal de flujo de aire 14 por una pared divisoria 20.
El alojamiento principal 11 también tiene una cubierta de tanque
21, que está apoyada pivotalmente sobre un eje horizontal 26 en su
extremo trasero por el alojamiento principal 11. Asimismo, como se
muestra en la figura 5, la cubierta del tanque 21 tiene una
nervadura 22 que se proyecta hacia abajo desde su superficie
interior, que está configurada para presionar el tanque 43 contra
la pared divisoria 20 cuando la cubierta del tanque 21 está cerrada.
Por lo tanto, el tanque 43 puede mantenerse de forma estable en la
cámara de tanque 18 sin agitación. El tanque 43 también tiene un
tapón 24 en su extremo superior delantero que puede abrirse para
suministrar el líquido al tanque 43. En la figura 5, el número 25
designa un entrante que se extiende de forma curvada en una región
sustancialmente central del extremo inferior de la nervadura 22,
que se ajusta a una parte superior curvada del tapón 24 cuando la
cubierta del tanque 21 está cerrada. El número 23 designa un par de
ganchos que se proyectan hacia abajo desde la cubierta del tanque
21, que puede acoplarse a las partes de acoplamiento 27 formados en
la cámara del tanque 18 para proporcionar un estado cerrado de la
cubierta del tanque. Por lo tanto, es posible evitar la caída del
tanque 43 desde la cámara de tanque 18 a través de la cubierta del
tanque 21, abierta accidentalmente.
En el secador de pelo 1 de la presente
invención, como se muestra en la figura 4, se prefiere
particularmente que el tanque 43 esté dispuesto en una posición más
alta que el electrodo atomizador 41 en una posición de pie del
secador mostrado en la figura 2. Así, puede transportarse una
cantidad suficiente de líquido desde el tanque 43 a los electrodos
atomizadores 41 utilizando el fenómeno capilar de los miembros de
transporte de líquido 44 y la presión de descarga del líquido
almacenado en el tanque. El tanque 43 tiene una salida de líquido
29 formada en la superficie inferior en su extremo delantero en el
que se inserta un extremo de cada uno de dichos miembros de
transporte de líquido 44. En la figura 5, el número 28 designa una
junta tórica que presenta un sellante hermético entre el tapón 24 y
el tanque 43. El número 33 designa un intercambiador de iones como
una fibra de intercambio de iones alojada en el tanque 43. Por lo
tanto, el líquido en el tanque 43 es purificado por la fibra de
intercambio de iones 33, y a continuación suministrado al miembro de
transporte de líquido 44.
En esta realización, al igual que la fibra de
intercambio de iones 33, tanto una fibra de intercambio de aniones
que contiene amina cuaternaria como una fibra de intercambio de
cationes se alojan en el tanque 43. Asimismo, la fibra de
intercambio de iones 33 se apoya en un material de base como fieltro
para obtener una característica de absorción de agua. La fibra de
intercambio de aniones elimina aniones del líquido para evitar la
precipitación de impurezas en los electrodos atomizadores 41. La
amina cuaternaria en la fibra del intercambiador de aniones
presenta un efecto antibacterial para evitar la propagación de
bacterias en el tanque 43. Por otro lado, la fibra de intercambio
de cationes elimina cationes del líquido para evitar la
precipitación de calcio y magnesio incluidos en el agua del grifo
en los elec-
trodos atomizadores 41. Una de las fibras de intercambio de aniones y cationes puede proporcionarse en el tanque 43.
trodos atomizadores 41. Una de las fibras de intercambio de aniones y cationes puede proporcionarse en el tanque 43.
Un extremo de cada uno de los miembros de
transporte de líquido 44 se inserta en el intercambiador de iones
33 alojado en el tanque 43 a través de la salida de líquido 29 en
una dirección sustancialmente vertical, como se muestra en la
figura 5. En este caso, incluso cuando el secador de pelo 1 se
utiliza en una posición inclinada, el líquido en el tanque 43 puede
entrar en contacto de forma estable con los miembros de transporte
de líquido 44 a través de la fibra de intercambio de iones 33. Por
lo tanto, es posible suministrar líquido de manera fiable del
tanque 43 a los miembros de transporte de líquido 44. Asimismo, el
extremo del miembro de transporte de líquido 44 respectivo se
inserta en un tubo de protección 34 hecho de un material metálico
como el acero inoxidable. El tubo de protección 34 evita que los
miembros de transporte de líquido 44 se rompan y contaminen. En
particular, se prefiere que el extremo superior del miembro de
transporte líquido 44 insertado en el tubo de protección 34 esté
espaciado hacia abajo desde un extremo superior del tubo de
protección 34 por una distancia vertical no superior a 0,5 mm. En
esta realización, la distancia vertical es de 0,2 mm. En este caso,
es posible obtener de forma fiable tanto el suministro estable del
líquido a los miembros de transporte 44 como el efecto de evitar
que los miembros de transporte de líquido se rompan y
contaminen.
El tanque 43 tiene una entrada de aire 35 en su
extremo trasero. Así, como se muestra en la figura 4, la entrada de
aire 35 se proporciona con una apertura superior de una pared
cilíndrica 36 que se proyecta verticalmente desde la superficie
inferior del tanque. Además, como se muestra en la figura 6, la
entrada de aire 35 está cubierta por un miembro de membrana 92 que
presenta permeabilidad al aire y no permeabilidad al líquido, como
el agua. En este caso, se prefiere que un espacio D entre el miembro
de membrana 92 unido a la entrada de aire 35 y una superficie
interior superior (por ejemplo, una pared de techo) del tanque 43 no
sea superior a 1 mm. En esta realización, el espacio D es de 0,6
mm. Como se describe a continuación, este miembro de membrana 92
funciona como una película para regular la presión interna del
tanque 43.
Cuando no existe el líquido L entre el miembro
de membrana 92 y la pared de techo del tanque 43, el aire exterior
fluye en el tanque a través del miembro de membrana, como se muestra
por las flechas en la figura 6, de modo que la presión interna del
tanque llega a ser igual a la presión atmosférica. En este momento,
el líquido fluye fácilmente hacia fuera a través de los miembros de
transporte de líquido 44 con ayuda del fenómeno capilar y la
presión atmosférica aplicada a la superficie líquida en el tanque.
Por otro lado, cuando el tanque 43 está totalmente lleno de
líquido, el líquido existente entre el miembro de la membrana 92 y
la pared de techo del tanque 43 cierra la entrada de aire 35, como
se muestra en la figura 6, y evita que el aire exterior entre en el
tanque a través del miembro de membrana 92. En este momento, el
miembro de transporte de líquido 44 recibe una presión de descarga
del líquido almacenada en el tanque. Sin embargo, ya que el interior
del tanque 43 está situado sustancialmente en un estado sellado por
la presencia del líquido en el miembro de membrana, el líquido
fluye lentamente hacia fuera a través de los miembros de transporte
de líquido 44 con ayuda del fenómeno capilar. Cuando el espacio D
no es superior a 1 mm, el líquido puede mantenerse de forma estable
entre el miembro de membrana 92 y la pared de techo del tanque 43
por la tensión de superficie del líquido incluso cuando la cantidad
de almacenamiento del líquido en el tanque disminuye. Por lo tanto,
el estado sellado del tanque 43 puede mantenerse durante un amplio
periodo de tiempo. Esto resulta útil para evitar un suministro
excesivo de líquido desde el tanque 43 a los electrodos atomizadores
41.
El miembro de transporte de líquido 44 está
hecho de un material flexible, y tiene la capacidad de transportar
el líquido desde el tanque 43 al electrodo atomizador 41 por el
fenómeno capilar. Como se ha descrito anteriormente, el extremo del
miembro de transporte líquido 44 se inserta en el tanque 43 a través
de la salida de líquido 29, y el extremo opuesto del mismo se
inserta en el electrodo atomizador 41 teniendo una estructura
tubular descrita a continuación. Por ejemplo, al igual que el
miembro de transporte de líquido 44, puede utilizarse un miembro de
tubo flexible o un miembro de hilo flexible hecho de material
poroso. Utilizando este miembro de transporte de líquido flexible
44, es posible aumentar un grado de libertad de distribución del
tanque 43 en el secador de pelo.
Como se muestra en las figuras 7A a 7C, el
electrodo atomizador 41 y el contraelectrodo 42 se apoyan en una
caja 50, que tiene estructura cilíndrica con una base 51 en un
extremo y aperturas 52 en el extremo opuesto. Es decir, el
electrodo atomizador 41 tiene la estructura tubular que se extiende
en dirección axial de la caja 50, y el contraelectrodo 42 está
configurado en forma de anillo y dispuesto para orientarse al
electrodo atomizador 41. La vaporización de micropartículas
cargadas electrostáticamente en un espacio de descarga entre el
electrodo atomizador 41 y el contraelectrodo 42 se expele fuera del
espacio interior de la forma de anillo del contraelectrodo 42. La
caja 50 tiene orificios de ventilación de aire 54 formados en la
base 51, a través de los cuales una parte del flujo de aire
proporcionada por el ventilador 2 entra en la caja 50, y a
continuación se mezcla con la vaporización de micropartículas
cargadas electrostáticamente generadas en el espacio de descarga,
de modo que el flujo de aire que contiene la vaporización de
micropartículas cargadas electrostáticamente es expelido de las
aperturas 52 de la caja 50. En los dibujos, el número 56 designa un
miembro de terminal utilizado para conectar eléctricamente el
electrodo atomizador 41 a la unidad de aplicación de voltaje 60,
como se muestra en la figura 9. Además, se prefiere que se coloque
en las aperturas 52 de la caja 50 una cubierta tipo rejilla (no
mostrada) para evitar la descarga eléctrica. Utilizando la cubierta
tipo rejilla hecha de un material antiestático como los materiales
de resina de polímero elevado, basado en boro o silicona, es
posible evitar que la cubierta tipo rejilla se cargue por la
vaporización de micropartículas cargadas electrostáticamente.
Asimismo, puede disponerse un material que
absorba el agua 94 en la caja 50. Por ejemplo, un grosor del
material absorbente de agua 94 es 1 mm. En este caso, incluso
cuando se produce accidentalmente una fuga del líquido del
electrodo atomizador 41, puede ser captado por el material
absorbente de agua 94. Además, se prefiere colocar el material
absorbente de agua 94 de modo que la distancia entre el material
absorbente de agua 94 y el electrodo atomizador 41 sea mayor que la
distancia entre el electrodo atomizador 41 y el contraelectrodo 42
para evitar que se produzca una descarga no deseada entre el
material absorbente de agua 94 y el electrodo atomizador 41.
Como se muestra en las figuras 8A y 8B, el
electrodo atomizador 41 que tiene estructura tubular, en la que se
inserta el miembro de transporte de líquido 44, tiene una parte
extrema curvada con aperturas 46 como orificios circulares, que
están configurados para exponer el líquido al espacio de descarga
entre el electrodo atomizador 41 y el contraelectrodo 42. El
electrodo atomizador 41 está hecho preferentemente de un material
metálico con resistencia a la corrosión, como el acero inoxidable.
Para exponer el líquido al espacio de descarga para generar de
forma estable la vaporización de líquido de micropartículas cargadas
electrostáticamente, mientras se evita la fuga de líquido del
electrodo atomizador 41, se prefiere que un tamaño de la apertura
46, es decir, un diámetro del orificio circular esté determinado de
modo que la tensión de superficie del líquido (por ejemplo, agua)
en el orificio circular sea mayor que la presión de descarga del
líquido (por ejemplo, presión de descarga de agua) aplicada al
orificio circular por el líquido en el tanque 43 lleno.
Específicamente, cuando el líquido es agua, se prefiere que el
diámetro del orificio circular no sea superior a 0,5 mm, y una
altura vertical del tanque 43 relativa al electrodo atomizador 41
no sea superior a 60 mm (más preferentemente no superior a 50
mm).
Por ejemplo, cuando el diámetro del orificio
singular 46 es 0,5 mm, la tensión de superficie \DeltaP se
determina calculando "2T/R", donde "T" es un valor físico
del líquido (cuando el líquido es agua, "T" es 72,8 x
10-3), y "R" es el radio del orificio circular
(en este caso, R es 0,25 mm). En este caso, la tensión de
superficie \DeltaP se sitúa alrededor de 582 Pa. Por otro lado,
cuando la altura máxima vertical del tanque 43 relativa al
electrodo atomizador 41 es 60 mm, la presión de descarga de agua es
aproximadamente 547 Pa. De este modo, ya que la tensión de
superficie \DeltaP de agua en el orificio circular es mayor que la
presión de descarga máxima de agua, es difícil que se produzca la
fuga del líquido del electrodo atomizador 41. En esta realización,
el diámetro del orificio circular 46 es de 0,1 mm.
En la presente realización, el tanque 43 se
utiliza comúnmente para generar la vaporización de micropartículas
cargadas electrostáticamente tanto en el espacio de generación de
vaporización izquierdo como derecho 17, mediante la utilización de
miembros de transporte de líquido flexibles 44. Por lo tanto, existe
la ventaja de ahorrar el espacio requerido para el dispositivo
atomizador estático en el secador de pelo, y realizar cómodamente
la operación de rellenar el tanque con líquido. Si es necesario,
puede disponerse de una pluralidad de tanques en el secador de
pelo. Además, el tanque 43 puede ser compartido entre tres o más de
los espacios de generación de vaporización.
En esta realización, la unidad de aplicación de
voltaje 60 aplica un alto voltaje entre el electrodo atomizador 41
y el contraelectrodo 42 en respuesta a la operación de conmutación
de activación del ventilador 2. Como ejemplo, la unidad de
aplicación de voltaje de la figura 9 tiene un circuito de generación
de alto voltaje para generar un voltaje negativo de varios kV, y
aplica el alto voltaje generado a los respectivos electrodos
atomizadores 41. Los contraelectrodos 42 tienen potencial de tierra.
Alternativamente, puede aplicarse al contraelectrodo un voltaje
suficientemente más pequeño que el voltaje aplicado al electrodo
atomizador 42. En la figura 9, el número 70 designa un elemento
resistivo conectado entre cada uno de los electrodos atomizadores
41 y la unidad de aplicación de voltaje 60.
Como se ha descrito anteriormente, cuando la
unidad de aplicación de voltaje 60 aplica un alto voltaje entre el
electrodo atomizador 41 y el contraelectrodo 42, el electrodo
atomizador se convierte en un electrodo negativo, de modo que las
cargas eléctricas se recogen cerca del extremo superior del
electrodo atomizador 41. Por otro lado, el líquido transportado
desde el tanque 43 por el fenómeno capilar del miembro de transporte
de líquido 44 es expuesto al espacio de descarga entre el electrodo
atomizador 41 y el contraelectrodo 42 a través de las aperturas 46
del electrodo atomizador 41. Bajo estas condiciones, se origina un
cono de Taylor T en el extremo superior del electrodo atomizador
41, como se muestra en la figura 8A. En el cono de Taylor T, el
líquido está expuesto al elevado campo eléctrico, de modo que se
produce repetidamente la fisión de Rayleigh para generar la
vaporización del líquido de micropartículas cargadas
electrostáticamente, como el agua que tiene un tamaño de partícula
de 3 nm a 100 nm. La vaporización generada se expele por la salida
de vaporización 19 del secador de pelo, y se utiliza para secar,
peinar y tratar el cabello, entre otros.
Asimismo, como se muestra en la figura 10A,
cuando una pluralidad de electrodos atomizadores 41 se conectan en
paralelo a la unidad de aplicación de voltaje 60, se prefiere
insertar el elemento resistivo 70 entre ellos. Cada uno de los
elementos resistivos 70 tiene un alto valor de resistencia superior
a varios M\Omega, por ejemplo, de 10 a 600 M\Omega. Por la
presencia de elementos resistivos 70, se produce una caída de
tensión, de modo que los voltajes (V1, V2) entre los electrodos
atomizadores 41 y los contraelectrodos 42 pueden regularse para
estabilizar los estados de descarga entre ambos, como se muestra en
la figura 10B. En la figura 10B, el valor de resistencia de cada
uno de los elementos resistivos 70 es 100 M\Omega, y "V0"
designa el voltaje generado por la unidad de aplicación de voltaje
60. Asimismo, existe la ventaja adicional de reducir la
concentración de ozono generado como subproducto. Además, al
utilizar el electrodo atomizador 41 que tiene una parte superior
convexa ligeramente curvada, es posible aumentar aún más los efectos
producidos al utilizar los elementos resistivos 70, por ejemplo,
evitar que se produzca una descarga anormal.
Asimismo, como se muestra en la figura 11,
cuando se disponen cuatro electrodos atomizadores (41A, 41B) para
orientarse a un contraelectrodo común 42 que tiene una apertura
circular 45 de modo que, en un vista en planta de la disposición de
electrodos, tres electrodos atomizadores 41A están dispuestos en un
círculo que es un círculo concéntrico de la apertura circular 45, y
el electrodo atomizador restante 41B está posicionado en el centro
de la apertura circular 45, siendo la distancia d2 entre el
electrodo atomizador 41B y el contraelectrodo 42 mayor que la
distancia d1 entre cada uno de los electrodos atomizadores 41A y el
contraelectrodo 42. En ese caso, se prefiere que el elemento
resistivo 70 conectado entre el electrodo atomizador 41B y la unidad
de aplicación de voltaje 69 tenga un valor de resistencia menor que
los elementos resistivos 70 conectados entre los electrodos
atomizadores 41A y la unidad de aplicación de voltaje 60 para
atomizar el líquido de manera uniforme. Asimismo, el uso del
contraelectrodo común 42 que puede compartirse entre los electrodos
atomizadores (41A, 41B) es particularmente efectivo para reducir el
tamaño del dispositivo atomizador 4 montado en el secador de
pelo.
Como se muestra en la figura 12, también se
prefiere que al menos uno de los elementos resistivos 70 esté
provisto de un resistor variable 71. Alternativamente, el elemento
resistivo 70 puede estar formado de tal forma que puede conmutarse
una pluralidad de elementos resistivos que tenga diferentes valores
de resistencia. En este caso, es posible controlar la cantidad de
generación de vaporización de acuerdo con la cantidad de suministro
del líquido al electrodo atomizador 41, o un cambio en temperatura y
humedad del entorno que lo rodea. Además, como se muestra en la
figura 13, puede enclavarse un conmutador S2 para conmutar entre los
elementos resistivos (72, 73, 74) que tiene diferentes valores de
resistencia con una operación de un conmutador S1 para cambiar la
cantidad de flujo de aire proporcionada por el ventilador 2. En este
caso, el dispositivo atomizador estático 4 puede ser controlado de
modo que a medida que la cantidad de flujo de aire aumente, la
cantidad de generación de vaporización sea mayor y a medida que la
cantidad de flujo de aire disminuya, la cantidad de generación de
vaporización sea menor. De este modo, los componentes de la figura
13 presentan una unidad de control de vaporización que tiene la
capacidad de controlar la cantidad de generación de vaporización en
respuesta a la cantidad de flujo de aire. En la figura 13, el número
61 designa un circuito de potencia del secador de pelo 1, y el
número 62 designa un circuito de accionamiento para el ventilador
2.
Asimismo, el secador de pelo 1 de la presente
invención puede tener un generador de iones negativos proporcionado
con un electrodo similar a una aguja 80 conectado a la unidad de
aplicación de voltaje 60 y un contraelectrodo 82. Por ejemplo, como
se muestra en la figura 14, cuando el electrodo similar a una aguja
80 del generador de iones negativos y los electrodos atomizadores
41 están conectados en paralelo a la unidad de aplicación de
voltaje 60, se prefiere que un elemento resistivo 84 conectado entre
el electrodo similar a una aguja 80 y la unidad de aplicación de
voltaje 60 tenga un valor de resistencia mayor que los elementos
resistivos 70 conectados entre la unidad de aplicación de voltaje
60 y los electrodos atomizadores 41. De este modo, es posible
estabilizar los estados de descarga entre el electrodo similar a una
aguja 80 y el contraelectrodo 82 y entre los electrodos
atomizadores 41 y los contraelectrodos 42, y por lo tanto generar de
forma eficiente tanto la vaporización de micropartículas cargadas
electrostáticamente como los iones negativos.
Claims (20)
1. Un secador de pelo (1), que comprende:
un alojamiento (10) formado en una estructura
sustancialmente hueca, que tiene una entrada de aire (12), una
salida de aire (13) y un canal de flujo de aire (14) que se extiende
entre ambas; un ventilador (2) configurado para succionar el aire
exterior en dicho alojamiento a través de dicha entrada de aire para
proporcionar un flujo de aire a través de dicha salida de aire; un
tanque (43) configurado para almacenar un líquido en él; y un
dispositivo atomizador estático (4) configurado para atomizar
electrostáticamente dicho líquido para generar una vaporización de
micropartículas cargadas electrostáticamente de dicho líquido, en el
que dicho alojamiento (10) comprende un par de cámaras de
generación de vaporización (17) formadas en ambos lados laterales
de dicho canal de flujo de aire, en cada una de las cuales se
dispone un electrodo atomizador (41) y un contralectrodo (42), y
una cámara de tanque (18) formada en un lado superior de dicho canal
de flujo de aire para acomodar dicho tanque, que se utiliza
comúnmente para proporcionar dicho líquido a dichas cámaras de
generación de vaporización (17).
2. El secador de pelo como se establece en la
reivindicación 1, comprendiendo además un miembro de transporte de
líquido (44) configurado para transportar dicho líquido desde dicho
tanque a dicho electrodo atomizador, y una unidad de aplicación de
voltaje (60) configurada para aplicar un voltaje entre dicho
electrodo atomizador y dicho contraelectrodo para generar la
vaporización de micropartículas cargadas electrostáticamente.
3. El secador de pelo como se establece en la
reivindicación 1, en el que dicho tanque (43) está dispuesto en una
posición más elevada que dicho electrodo atomizador (41) en una
dirección vertical del secador de pelo.
4. El secador de pelo como se establece en la
reivindicación 1, en el que dicho alojamiento (10) tiene salidas de
vaporización (19) formadas desde dicha salida de aire, y dichas
cámaras de generación de vaporización (17) están comunicadas a
dichas salidas de vaporización.
5. El secador de pelo como se establece en la
reivindicación 4, en el que dicho alojamiento (10) tiene un canal
de flujo de vaporización comunicado con dicho canal de flujo de aire
(14) de modo que una parte de dicho flujo de aire en dicho canal de
flujo de aire se mezcla con la vaporización de micropartículas
cargadas electrostáticamente en dicha cámara de generación de
vaporización, y a continuación la mezcla resultante se proporciona a
partir de dicha salida de vaporización (19).
6. El secador de pelo como se establece en la
reivindicación 1, en el que el tamaño de una partícula de la
vaporización de micropartículas cargadas electrostáticamente se
sitúa en un rango de 3 nm a 100 nm.
7. El secador de pelo como se establece en la
reivindicación 1, comprendiendo además un miembro tubular (30)
dispuesto en dicho canal de flujo de aire (14) y un calentador (3)
situado en dicho miembro tubular, y en el que un canal de flujo de
aire caliente está definido por un espacio entre una superficie
interior de dicho alojamiento y dicho miem-
bro tubular, y en el que dicho dispositivo atomizador estático (4) está dispuesto en dicho canal de flujo de aire frío.
bro tubular, y en el que dicho dispositivo atomizador estático (4) está dispuesto en dicho canal de flujo de aire frío.
8. El secador de pelo como se establece en la
reivindicación 1, en el que dicha cámara de tanque está separada de
dicho canal de flujo de aire por una pared divisoria (20).
9. El secador de pelo como se establece en la
reivindicación 8, en el que dicho alojamiento (10) comprende una
cubierta de tanque (21) apoyada pivotalmente en su extremo en dicho
alojamiento para abrir y cerrar dicha cámara de tanque, y dicha
cubierta de tanque tiene una proyección (22) en su superficie
interior, que está configurada para presionar dicho tanque contra
la pared divisoria cuando dicha cámara de tanque está cerrada.
10. El secador de pelo como se establece en la
reivindicación 2, en el que dicho miembro de transporte de líquido
(44) está hecho de un material flexible, y conectado en un extremo a
dicho tanque (43) y en su extremo opuesto a dicho electrodo
atomizador (41), transportando de este modo el líquido de dicho
tanque a dicho electrodo atomizador estático de acuerdo con el
fenómeno capilar.
11. El secador de pelo como se establece en la
reivindicación 10, en el que dicho tanque (43) tiene una salida de
líquido (29), a través de la cual un extremo de dicho miembro de
transporte de líquido se proyecta en dicho tanque en una dirección
sustancialmente vertical, y en el que un extremo de dicho miembro de
transporte de líquido se inserta en un tubo de protección (34), y
se crea un espacio hacia abajo desde un extremo superior de dicho
tubo de protección a una distancia vertical no superior a los 0,5
mm.
12. El secador de pelo como se establece en la
reivindicación 2, comprendiendo al menos un intercambiador de
cationes (33) o un intercambiador de aniones (33) dispuesto en dicho
tanque.
13. El secador de pelo como se establece en la
reivindicación 2, en el que dicho tanque (43) tiene una entrada de
aire (35) que está cubierta por un miembro de membrana (92) que
tiene permeabilidad al aire no permeabilidad a dicho líquido, y una
distancia entre dicho miembro de membrana unido a dicha entrada de
aire y la superficie interior superior de dicho tanque no es
superior a 1 mm.
14. El secador de pelo como se establece en la
reivindicación 1, en el que dicho electrodo atomizador (41) tiene
una apertura (46) en un extremo, que está configurado para
suministrar dicho líquido en un espacio entre dicho electrodo
atomizador y dicho contraelectrodo, y en el que el tamaño de dicha
apertura se determina de modo que una tensión de superficie de
dicho líquido, siendo agua, en dicha apertura es mayor que la
presión de descarga de líquido aplicada a dicha apertura por dicho
líquido en dicho tanque lleno.
15. El secador de pelo como se establece en la
reivindicación 1, comprendiendo además un material absorbente de
agua (94) dispuesto en dicha cámara de generación de vaporización de
modo que la distancia entre dicho electrodo atomizador y dicho
material absorbente es mayor que la distancia entre dicho electrodo
atomizador y dicho contraelectrodo.
16. El secador de pelo como se establece en la
reivindicación 1, comprendiendo además un generador de iones
negativos compuesto de un electrodo similar a una aguja (80)
conectado a dicha unidad de voltaje (60) y un contraelectrodo
(82).
17. El secador de pelo como se establece en la
reivindicación 2, en el que dichos electrodos atomizadores (41)
están conectados en paralelo a dicha unidad de aplicación de voltaje
(60) y los elementos resistivos (70) están conectados entre dicha
unidad de aplicación de voltaje y dichos electrodos
atomizadores.
18. El secador de pelo como se establece en la
reivindicación 17, en el que al menos uno de dichos elementos
resistivos es proporcionado por un resistor variable (71).
19. El secador de pelo como se establece en la
reivindicación 17, comprendiendo un conmutador (S1) configurado
para ajustar una cantidad de dicho flujo de aire proporcionado por
dicho ventilador (2), y una unidad de control de vaporización (S2)
configurada para cambiar los valores de resistencia de dichos
elementos resistivos (72, 74, 76) para controlar una cantidad de
generación de la vaporización de micropartículas cargadas
electrostáticamente en respuesta a una operación de dicho conmutador
(S1).
20. El secador de pelo como se establece en la
reivindicación 17, comprendiendo además un generador de iones
negativos compuesto por un electrodo similar a una aguja (80)
conectado a dicha unidad de aplicación de voltaje (60), un
contraelectrodo (82) y un elemento resistivo (84) conectado entre
dicho electrodo similar a una aguja y dicha unidad de aplicación de
voltaje, y en el que el elemento resistivo (84) de dicho generador
de iones negativos tiene un valor de resistencia mayor que los
elementos resistivos (70) de dicho dispositivo atomizador (4).
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