用于手持干燥机的气体脉动附件 【技术领域】
本发明涉及用于诸如吹风机等手持干燥机的附件，尤其涉及用于手持干燥机并且脉动地调节由该手持干燥机发出的气体的附件。
背景技术
在现有技术中，诸如吹风机等手持干燥机为公知技术。典型的手持干燥机包括具有内腔的壳体、手柄和吹风管。在壳体内设置有推动装置以使气体以增加的速度离开吹风管。具代表性的是在吹风管内设有例如是导电线圈的加热器，用于在气体通过吹风管时对其加热。在工作过程中，诸如发型师等使用者可以将吹风管对准所需方向，以充分利用流经吹风管的加热气体来干燥顾客的头发。
通过加热的气体去除湿气来实现干燥。诸如头发等湿物干燥的速度通常取决于加热气体吸收湿气的能力和接触湿物的加热气体的容积流速。一般情况下，加热气体吸收湿气的能力取决于其相对湿度和温度。尽管手持干燥机是公知的，但是本领域内仍然存在问题和未解决的需求。例如，会出现头发干燥不均匀，尤其是在发根附近。而且，由于自吹风机吹出的恒定气流的作用，头发和头皮会过热或者干枯。由于根据推动装置的功率和速度、吹风管结构、进气口大小等因素，干燥机输出的容积和速度通常是固定地，所以干燥机在均匀干燥头发而不会使头发和头皮过热方面的能力通常是有限的。
防止头发和头皮过热同时能够均匀干燥头发的尝试一直在进行。然而，到目前为止，这些尝试只获得了有限的成就。例如，有些干燥机设有能以不同速度工作的推动装置以在出风中提供一些变化。但是，这不可避免地增加了干燥机的成本和复杂性。而且，干燥机局限于推动装置提供的速度设定，通常仅包括两个或者三个速度。另外，扩散器附件通常可松开地固定在传统干燥机的出口上用于分散气流和/或减小气流的速度。然而，这些附件还不能提供可变频率和容积。
另外，许多现有技术的分散器和其它附件不可避免地增加了干燥机电机的回压，从而加重了电机的负担。例如，现有技术中用于干燥机的分散器附件会使电机的转速(RPM)增加6％或者更多。这会降低电机效率、增加效用成本并且缩短干燥机的使用寿命。
现有的气体脉动附件设计成使吹出的气体形成与时间相关的偏转(timedependent deflection)。脉动地产生气流并柔和而均匀地从发根到发梢干燥头发，而不会使头发或者头皮过热或者干枯。但是，不同类型的头发和头皮需要具有不同的频率和容积输出的脉动(pulse)，尤其是现有技术的气体脉动附件的脉动频率和容积脉冲输出都是不可改变的，或者只随推动装置速度而改变。
因此，现有技术中存在这些和其它未解决的需求。
【发明内容】
手持干燥机的示例性附件包括可松开地连接到传统干燥机的吹风管的壳体。在壳体中吹风管和壳体出口之间限定有通道以使来自干燥机的气体传送到出口。在通道内安装有具有枢轴的脉冲阀并且脉冲阀围绕枢轴摆动。偏转件(deflection member)连同出口一起可以绕枢轴旋转。
本发明的气体脉动附件具有许多优点并且解决了现有技术中悬而未决的问题。例如，本发明的气体脉动附件改变了来自干燥机的气流脉冲的频率。本发明附件的另外实施例设计为在脉冲期间可以改变气体容积流量。本发明的这些和其它优点将通过下面的详细描述而更加清楚。
具体地说，用于手持干燥机的气体脉动附件包括一壳体，在壳体内限定有通道，该通道连通出口和干燥机，以及在通道内可以摆动地设置有具有枢轴的脉冲阀。至少一偏转件与壳体的出口连接在一起并且优选地绕该枢轴旋转。该至少一偏转件设计为使来自干燥机的气体转变方向。
【附图说明】
图1示出了安装在手持干燥机上的本发明附件的俯视图；
图2示出了安装在手持干燥机上的本发明附件的局部剖视图；
图3示出了位于对准位置的本发明附件的俯视图；
图4示出了沿图3中的4-4线及标注的方向提取的截面图；
图5示出了偏移45度的本发明附件的俯视图；
图6示出了沿图5中的6-6线及标注的方向提取的截面图；
图7示出了偏移90度的本发明附件的俯视图；以及
图8示出了沿图7中的8-8线及标注的方向提取的截面图。
【具体实施方式】
现在参照图1和图2，通常气体脉动附件的实施例表示为10并且包括普通管状的壳体12，该壳体12适于有摩擦地接合和/或卡合通常表示为16的手持干燥机的吹风管或者出口结构14。这里所说的“管状”广义地指包括由具有通常为圆形截面的侧壁连接的两个开口端部的形状。该管壁的直径或结构可以沿着其长度变化。
从图2可以清楚看到，通常为圆柱形的干燥机喷嘴端17位于干燥机吹风管14上，它可移动地容纳在壳体12中并且固定到壳体12上。这样，吹风管14的直径比壳体12的内径小。在该实施例中，壳体12在吹风管14的外侧壁处与其连接。也可以认为干燥机吹风管14适于安装在附件10的壳体12上方。
最好，壳体12可以具有不同的结构，以适配其要连接的干燥机吹风管14的具体几何形状。其它的实施例设置有可调节的吹风管接合件，使得本发明的附件10可以连接到不同几何形状的吹风管14。例如，象软橡胶或者聚合物层等柔韧材料可以设置在鳍状物(fins)或者其它件上以提供对不同直径吹风管的容限(tolerance)。而且，可以提供例如是可调节的夹钳或者环等接合件。壳体12也可以通过诸如是干燥机喷嘴等另一连接件间接连接到吹风管14。
气体脉动附件10具有可松开的锁紧装置，该锁紧装置可以使该附件很好地定位在吹风管14上，以提供充分支撑，并且防止附件从干燥机吹风管意外脱开。为了在吹风管14和附件10之间提供所需的可松开的锁紧接合，需要至少一个设置在吹风管14上的卡合结构18以使附件10保持在其上以及附件上的至少一个相应的互补结构20。该至少一个并且最好为多个的互补结构20优选地与吹风管14上的卡合结构18的数目相等。在该实施例中，卡合结构18是径向延伸的凸起，并且互补结构20通常是设置在附件10的壳体12上的卡口式“J”型切口或者凹槽。另外，卡合结构18和互补结构20在位置上可以互换。这样便提供了一个已知的机械技术中的卡口-凸起连接结构。
壳体12连接到干燥机吹风管14，并且壳体的形状变细以定位于吹风管14上并且防止吹风管14在壳体中向内轴向移动。因此，吹风管14沿着壳体12的长度延伸到大约中部并且部分壳体与干燥机吹风管一起“共延”。这里所说的“共延”是指广义上的具有彼此重叠的长度的通常条件。优选地，将壳体12的结构设计为使该壳体可移动地连接到干燥机吹风管14而基本上不会阻碍流过吹风管的气流。
参照图2到图8，第一或者上通道22限定在通常表示为24的限流通道和壳体12的出口26之间，第二或者下通道28限定在限流通道和吹风管接收端30之间。为此，采用“上”、“下”、“第一”和“第二”指示参照所示附件10的结构和取向的通道22和28使用的。应该理解，这里的“上”、“下”、“第一”和“第二”并不限制本公开，也可以采用其它的工作取向。例如，如果附件10的方向颠倒，“上”和“下”当然也颠倒。而且，在其它实施例中，“第一”和“第二”可以用于描述通道22或者通道28。也应该理解，对吹风管14进行解释的目的是更充分地说明本发明的附件10的实施例的工作，而吹风管14并不是本发明附件的一部分。
当干燥机吹风管14优选地通过摩擦力及结构18、20固定在壳体12内时，上通道22和限流通道24处于流畅的畅通状态(fluid communication)，上通道在出口26处与大气相通。吹风管14与壳体12形成密封，防止了下通道28与其余的壳体12处于流畅的畅通状态，下通道28优选地可靠包围吹风管14。
壳体12限定了喷嘴端17下游的限流通道24，在喷嘴端17内，来自干燥机吹风管14的气流被强制通过收缩部分32传送具有缩小直径的通道34。限流通道24包括收缩部分32、通道34、颈部36和膨胀部分38。在该实施例中，限流通道24在邻近干燥机吹风管14的收缩部分32处比较大，并且逐渐变到位于通道34处的缩小直径。邻近通道34，直径更小的颈部36依次设置与直径增加的膨胀部分38相邻。上通道22位于膨胀部分38和出口26之间，在该实施例中，上通道22具有比下通道28稍小的直径。通道22、24和28的相对直径并不是问题的关键。
在实际工作中，气体脉动附件10连接到提供用于干燥头发的容积流量(volumetric flow)的干燥机16时，便可以工作。通常，参照图3到图8，气体存在于干燥机吹风管14，并且以导流(pipe-flow)的方式流经壳体12。当气体经过收缩部分32时，气体的速度增加并且气压降低。然后，气体以减小的压力流经通道34并且以更快的速度和更低的压力经过颈部36。当气体经过限流通道24时，由于气体被强制以增大的速度流经减小的体积，因此产生压力差。气体然后以突然减小的速度和增大的压力经过膨胀部分38。气体最后以大气压力通过出口26流出上通道22，通过上通道22，气体直接流向要干燥的物体。
在出口26处，优选地在壳体12上旋转地设置环40以使经过出口26的气流不受阻。环40可以在壳体12上的狭槽或者凹陷结构或者其它任何允许环和壳体相对旋转的结构中旋转而不阻止气流。在该优选实施例中，环40沿气流方向很薄，具有多个从外表面45延伸的梳状齿42，该梳状齿42是专为分散头发、按摩头皮并且促进头发均匀干燥而设计的。应该理解，可以改变多个齿42的结构、长度和数量以适合不同的应用。而且，环40也可以固定到壳体上。
相对较扁的柄44或者其它的偏转件优选地与环40一体形成。柄44将环40对分为两部分，优选地还具有从上表面45延伸出的梳状齿42，并且优选地具有光滑的下表面45a。优选地，柄44在下表面上不具有缝隙、孔或者其它结构，并且设计为用于将吹来的气流100％地向下返回壳体12内。另外，柄44可以具有不平(non-planar)的凸起或者结构(未示出)，将气体聚集向下反射在壳体12内的特定位置处。优选地，扁柄44(flat bar)和环40一起能够相对于壳体12旋转至少90度。另外，柄44可以相对于一静止的环而移动，或者也可以具有其它结构，在该结构中柄相对于壳体12移动。此外，可以将任何其它具有任何其它形状和尺寸的偏转件设置在出口26附近，以使气体返回壳体12内。
在上通道22内摆动地设置有脉冲阀46(pulse valve)，在该优选实施例中，脉冲阀46由相对较薄的材料形成，并且具有基本上沿通道直径延伸的宽度和基本上沿通道长度延伸的长度。阀46的截面通常为“Z”形状并且通常由刚性材料制成。枢轴48设置在脉冲阀46上并且设计为用于在上通道22内固定该阀，而且使该阀在通道中横向摆动。尽管所示枢轴48是销和套管结构，也可以使用其它类型的枢轴结构，例如可以是绞链、球窝接合或者凸起和凹槽结构等。阀46的尺寸可以改变以适于不同的应用，并且也可以使阀46的尺寸与吹风管14的尺寸相关、与壳体12的尺寸相关和与干燥机16的功率相关。
参照图4，脉冲阀46与通道22轴向对准，并且具有固定到枢轴48的下部50和自由端的上部52。上部52形成为“L”形并且其两边以彼此基本上呈90度的角度延伸。第一边54接近下部50并且与其形成大约45度的角度。第二边56位于自由端并且具有与第一边54基本相同的长度。部件50、54和56可以设计为其它结构和相对尺寸。
参照图6和图8，由于脉冲阀46在通道22内相对于壳体12横向摆动，该阀在上通道22的径向上具有两分矢量A’和B’，其与脉冲阀46的长度垂直并且与在通道轴向上的阻止气流的阀的表面区域相关。由于矢量A’和B’提供了表面区域，来自干燥机16的气流作用于其上以产生摆动，脉冲阀46的形状支配了该阀在通道22内如何摆动。
应该了解，脉冲阀46的摆动是离开干燥机并且向上“推”阀的气体以及返离柄44并且反向“推”阀的气体所产生的结果。还应该了解，由分矢量A’和B’代表的阀46的表面区域就是气体“推”的区域。阀46的摆动使用户感觉到气体的间歇脉动。这些脉动可以使头发和头皮在热气体的脉动之间冷却。
除了上面对本发明附件的附加结构的描述，下面描述该附件的工作原理。
当干燥机16关闭时，没有压缩气体流经壳体12，脉冲阀46靠着上通道22的内壁57静止。当干燥机16打开时，气体流经限流通道24并进入具有壳体12结构的上通道22，引起湍流气体。在脉冲阀46的朝向气流的表面处，气体的速度突然降低，这将使动压(dynamic pressure)沿着产生压差阻力(pressure drag)的同一表面(例如，由矢量A’代表的表面区域)上升。作用在该区域上的压力导致产生一作用力，该作用力使脉冲阀46离开上通道22的内壁而朝向中心。
当阀46向中心摆动时，矢量A’的值变得越来越小，直到该阀摆动到中心并且最终摆动到使矢量B’增加的通道的另一侧。随着矢量B’的增加，阀46更多的表面区域接触来自干燥机16的气流，并且作用到阀上的作用力逐渐增加。在该作用力增加到一定量时，克服阀46的动力，阀向另一方向摆动，并且随着阀摆动回中心，矢量B’开始减少。
可以发现，在无阻尼情况下，阀46以左右摇摆(see-saw fashion)的方式连续摆动。将来自吹风机16的气体反向的作用力是与位于出口26处的柄44有关的作用力，其在阀46处将气体向下返回来。向下返回脉冲阀46的气体量是许多不同变量的函数，但是通常，与阀46不对准的柄44的表面区域越大，被返回到阀的气体就越多。
图3和图4示出了当柄44与阀的枢轴48径向对准时脉冲阀46摆动最小的状态。柄44的宽度与截面为“Z”形(与形成阀的材料的宽度相对)的宽度“w”基本相同。这样，如图3和图4所示，当枢轴48和柄44基本对准时，来自干燥机的气体撞击脉冲阀46，并且由于在摆动过程中气体对阀的作用就象被阀阻碍一样，阀也反过来阻止气体返回到柄44。从而，由于没有返回的气体维持阀的动力，所以在没有返回并离开柄44的气体的反“推”力作用下，阀46基本上被阻尼(dampen)。一旦被阻尼，脉冲阀几乎不(negligibly)摆动，或者，与通道22轴向保持对准。
图5和图6示出了在共轴对准(coaxial alignment)和90度偏移之间，例如45度偏移，是脉冲阀46摆动的中间状态。在摆动过程中，由于柄44的外部与枢轴48不对准，柄的承受气流的表面区域增加。这意味着气体返回并离开(deflect off)柄44，且由向上“推”阀反转为向下“推”阀46。返回气体的向下“推”产生了矢量A’和B’。只要干燥机16打开，干燥机16就连续向上“推”。在由矢量A’和B’表示的表面区域到达一定量时，在干燥机16的向上“推”和返回气体的向下“推”之间达到平衡，阀开始无阻尼摆动。
图7和图8示出了当柄44偏离枢轴48大约90度时脉冲阀46摆动最大的状态。当柄44位于直角位置时柄的最大表面区域接触气流，从而，可以向脉冲阀46处返回更多的气体。随着脉冲阀46被返回的气体逐渐向下“推”，矢量A’和B’的值增加到最大，并且阀增加的表面区域是来自干燥机16的气体向上“推”所必须的。这样，在90度偏移处，最大脉动的横向运动量最大。
在摆动过程中，阀46不会碰撞到上通道22的内壁。除了干燥机16向上“推”的力和返回气体向下“推”的力，沿着上通道22内壁的气体的摩擦阻力也会产生有助于防止脉冲阀碰撞侧壁的压力分量。
在脉冲阀46与通道22轴向对准时，柄44优选地位于距离脉冲阀自由端大约3/16英寸处。在给定壳体12的尺寸和形状下，该距离是相对的，其允许返回的气体向下“推”阀46。通常，如果柄44和脉冲阀46之间的距离增加，摆动减弱并最终停止。也可以设计为：在相对于阀46旋转的同时，柄44可以固定在图5和图7所示或者其它角度位置的任一非对准位置。本发明附件的最终目标和特征是使热气体稳定而律动地从干燥机吹风管14流出。这样，在减少对头发损害的同时，可以更好更快地干燥头发。
应该理解，来自气体脉动附件10的横向运动距离和脉动频率会根据下述变量以及各种各样的其它变量而变化：所用干燥机的性能，壳体12的长度、形状和直径，干燥机喷嘴17的长度、形状和直径，脉冲阀46的长度、宽度、形状和与干燥机喷嘴17的距离，柄44的长度、宽度、形状、深度和与脉冲阀46的距离。而且，在柄44优选地相对于阀46旋转的同时，柄44也可以固定在图5和图7所示或者其它角度位置的任一非对准位置。本发明附件的最终目标和特征是使热气体稳定而脉动地从干燥机吹风管14流出。从而在减少对头发损害的同时可以更好更快地干燥头发。而且，通过使用附件10，来自干燥机的温和而脉动的气体具有按摩效果。
应该理解，尽管气体脉动附件10的元件具有预定的相对大小、形状、位置和尺寸，但是在其它实施例中也可以具有不同的相对大小、形状、位置和尺寸。而且，在不脱离更广范围内的本发明的情况下，可以改变其中一个或者多个元件的形状和/或尺寸以影响附件实施例的效用。
除了上述的变化之外，对于本领域的技术人员来说，很明显，还可以对本发明的附件的形状和尺寸做出各种各样的修改。可以改变元件尺寸和附件结构以适合预定的应用。例如，可以改变壳体的直径和形状以改变气体的输出速度。也可以根据预定的应用需求而进行不针对容量或者速度等输出变化的其它修改。所附权利要求书描述了本发明的各种特征。