專利名稱：脈沖電剃刀的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及在不損壞皮膚的情況下利用周期性加熱來除去毛發(fā)。
背景技術：
從身體上除去不希望的毛發(fā)可以通過非機械化裝置例如剃刀、鑷子或蠟來實現(xiàn)，所有這些裝置都使得使用不舒服、刺激皮膚和/或損傷皮膚。
用于切割毛發(fā)的機械化切割裝置例如干剃刀除了使用不舒服外，還限制為切斷特定長度的毛發(fā)。例如，胡須修剪器可以切割臉部的胡子茬，但不能切割頭皮上的較長毛發(fā)。
利用電源或電磁源的其他裝置，例如使用電針和光熱現(xiàn)象(photothermolysis)將很有效，但是通常需要有經驗的操作人員，以便保證合適操作，不會引起不利的副作用。
已經提出了使用加熱金屬絲或其它構件從皮膚表面上切割毛發(fā)。不過，產生足以切割毛發(fā)的熱量并切割靠近皮膚的毛發(fā)的熱發(fā)生器通常損傷皮膚。另外，如果使熱發(fā)生器離開皮膚以防止損傷皮膚，那么將留下不希望的茬。
在Peters接通的US3934115中，在與皮膚接觸的陶瓷面的上側的平行金屬板條用于切割毛發(fā)。Hills在US2727132中以及P.Massimo在IT1201364中使用連續(xù)加熱的元件來灼燒毛發(fā)。P.M.Bell在US558465中、D.Seide在US589445中、G.S.Hills在US2727132中、G.L.Johns接通在US3093724中、Hashimoto在US5064993和US6307181B1中、F.Solvinto在FR2531655和EP0201189中以及E.Michit在FR2612381中，使用連續(xù)加熱的金屬絲來灼燒毛發(fā)。J.F.Carter在US3474224中提供了圓梳裝置，用于灼燒鼻毛。除了使皮膚與加熱元件物理分離之外，這些參考文獻并沒有提出其它防護措施來防止灼燒皮膚。
Vrtaric在US4254324中提供了一種加熱毛發(fā)切割系統(tǒng)，它只用于毛發(fā)尖端，以便除去分叉的端頭。
基于光熱現(xiàn)象的、用于脫毛的現(xiàn)有技術系統(tǒng)如美國專利6187001中所述，該文獻的內容被本文參引。在該方法中，輻射能用于加熱皮膚周圍的空氣來去掉毛發(fā)。歐洲公開申請EP0736308和EP0788814利用輻射能量來選擇加熱毛發(fā)并破壞它，該文獻的內容被本文參引。

發(fā)明內容
根據(jù)本發(fā)明的某些實施例的一個方面，通過熱發(fā)生器進行脈沖加熱，該熱發(fā)生器包含一個或多個加熱元件，該加熱元件至少間歇地與皮膚接觸。在示例實施例中，脈沖的熱發(fā)生器向加熱元件提供脈沖加熱，其中，加熱脈沖足夠短，這樣，盡管溫度較高，但是傳遞給皮膚的熱量并不會損傷皮膚。另一方面，因為毛發(fā)的低熱容，與加熱元件接觸的毛發(fā)將被破壞。這樣的裝置可以基本持續(xù)與皮膚接觸。
根據(jù)本發(fā)明的某些實施例的一個方面，裝置包括熱發(fā)生器，該熱發(fā)生器連續(xù)發(fā)熱，其溫度足以切割毛發(fā)，并同時與皮膚接觸。不過，在切割毛發(fā)的過程中，通過控制熱發(fā)生器與皮膚的給定區(qū)域持續(xù)熱接觸的時間，將防止熱發(fā)生器損傷皮膚。在本發(fā)明的某些實施例中，熱發(fā)生器與皮膚持續(xù)接觸，且它的發(fā)熱時間限制為防止皮膚損傷。在本發(fā)明的某些實施例中，發(fā)生器在它的整個工作循環(huán)中保持灼熱，且不與皮膚部分接觸，限制施加熱量的持續(xù)時間，從而防止皮膚損傷。
本文中，熱發(fā)生器定義成包含一個或多個加熱元件的單元，加熱元件在與毛發(fā)接觸的給定時間內將加熱至足以切割毛發(fā)的溫度。應當知道，以電線頻率(50-60Hz)施加給加熱元件的電流應當認為是連續(xù)電流，因為它提供基本恒定加熱。
當沒有特別說明時，進一步的實施例可以用于本發(fā)明的脈沖加熱方面和非脈沖加熱方面。而且，盡管參考本發(fā)明的實施例介紹了脈沖或連續(xù)加熱，但是脈沖加熱通?？捎糜谕ㄟ^連續(xù)加熱介紹的所有實施例中。另外，當提供有防止所述皮膚過熱的裝置時，所介紹的利用脈沖加熱的實施例可以使用于連續(xù)加熱。
不管是在較低溫度下經過較長時間還是在較高溫度下經過較短時間，不管是脈沖加熱還是非脈沖加熱，毛發(fā)的切割都取決于由毛發(fā)吸收的熱量。因此，熱發(fā)生器可以在較低溫度下持續(xù)較長時間產熱，或者在較高溫度下持續(xù)較短時間產熱，以便切割毛發(fā)。
熱量在給定毛發(fā)的特定區(qū)域積累，并達到不管毛發(fā)長度如何都足以切割毛發(fā)的量。在本發(fā)明的示例實施例中，單個裝置切割不同人的、各種長度的毛發(fā)，從臉上的胡子茬到頭皮上的長發(fā)。另外或者作為另一個方案，本發(fā)明使單個裝置能夠在不更換切刀附件等的情況下切割各種長度的毛發(fā)。而且，用于切割毛發(fā)的加熱元件提供了殺菌切割環(huán)境，防止例如頭皮細菌從一個用戶傳播到下一用戶。
在本發(fā)明的某些實施例中，加熱元件提供足夠溫度的熱量，以便提供破壞毛發(fā)生長調節(jié)機理而使毛發(fā)停止重新生長，如R.L.Rusting在“Hair-Whyit grow.Why it stops”(Scientific American 2482001年6月6日，56-63頁)中所述。也可選擇，熱發(fā)生器提供低些的熱量，以便通過部分破壞毛發(fā)生長調節(jié)機理而使毛發(fā)的重新生長延遲。
在本發(fā)明的示例實施例中，熱發(fā)生器包括一個或多個加熱元件，例如加熱金屬絲和/或加熱板條，它們與毛發(fā)接觸，并可選擇與皮膚接觸。另外或者作為另一方案，該一個或多個加熱元件包括一個或多個金屬絲、板條或者在非導電表面(例如棒形的陶瓷材料)上的導電涂層。也可選擇，該一個或多個加熱元件至少部分包含金屬。作為另一方案，它們并不包含任何金屬。
在本發(fā)明的其他實施例中，熱發(fā)生器包括兩個或更多加熱元件。例如，在各個毛發(fā)都吸收足夠積累熱量的情況下切割毛發(fā)。與例如一個加熱元件相比，兩個或更多加熱元件促使所需積累熱量快速傳遞，從而使裝置能夠在快速運動的同時切割毛發(fā)。
另外或者作為另一個方案，與具有較高溫度的單個加熱元件的熱發(fā)生器相比，兩個或更多加熱元件使得在熱發(fā)生器中的各個加熱元件都在切割毛發(fā)時保持較低溫度。
另外或者作為另一個方案，脈沖電流在通過兩個或更多加熱元件時在不同的時刻形成脈沖，并例如為同步，這樣一個加熱元件產生熱量，而另一加熱元件并不產生熱量，或者也可選擇，在較低溫度下產生熱量。
也可選擇，熱發(fā)生器包括一個或多個垂直于皮膚的壁，該壁包括例如窄縫，毛發(fā)通過該窄縫。在示例實施例中，一個或多個加熱元件在使用過程中通過裝置而相對于窄縫運動，以便防止熱量在給定的皮膚區(qū)域中積累。例如，在本發(fā)明的某些實施例中，熱發(fā)生器或熱發(fā)生器的一部分機利用機械結構能夠周期性離開皮膚區(qū)域。該熱發(fā)生器例如按給定周期使一個或多個加熱元件離開皮膚，或者使它們沿皮膚表面運動。當機械化的熱發(fā)生器包括兩個或更多加熱元件時，該加熱元件例如有平行于皮膚的軸線，并繞平行于皮膚的該軸線旋轉。
在其他的機械實施例中，機械化用于使加熱元件繞垂直于皮膚的軸線旋轉，這樣，加熱元件沿皮膚的表面運動。這使得與皮膚的接觸時間不會引起皮膚灼傷，同時能夠連續(xù)進行切割，因為所有靠近皮膚的加熱元件都具有高的占空因數(shù)。
在本發(fā)明的某些實施例中，兩個或更多加熱元件位于皮膚表面的垂直平面上，這樣，當加熱元件順序經過皮膚區(qū)域時，毛發(fā)在更靠近皮膚處連續(xù)切割。另外或者作為另一個方案，熱發(fā)生器包括位于相對于皮膚的水平平面上的兩個或更多加熱元件，這樣，當多個加熱元件經過相同地點時，可以順序提供適于切割毛發(fā)的積累熱量。
在示例實施例中，熱發(fā)生器包括不同截面尺寸的兩個或更多加熱元件，其中，具有較大截面的加熱元件在與較小截面的加熱元件溫度相同時將提供更大的傳熱，以便切割毛發(fā)。也可選擇，不同截面尺寸的加熱元件位于柱體內，該柱體環(huán)繞的軸線垂直于皮膚運動。另外或者作為另一方案，不同截面尺寸的加熱元件位于不與皮膚垂直的平面內，其中一個加熱元件離皮膚處在與另一加熱元件不同的高度處。例如，較粗加熱元件位于遠離皮膚處，以便更快地粗略切割毛發(fā)。另外或者作為另一個方案，不同截面尺寸的加熱元件相對于皮膚布置在水平平面上，其中一個在另一個后面。例如，較粗的加熱元件位于較細的加熱元件的前面，這樣，較細的加熱元件用于切割較少毛發(fā)，這些毛發(fā)可以是較大的第一加熱元件沒有切割而留下的。
類似地，布置在柱體中或水平平面或非水平平面上的、不同截面尺寸的加熱元件使得較粗加熱元件在它的通路中切割大量毛發(fā)，而較細的加熱元件切割由第一加熱元件漏過的、相對較少的毛發(fā)。
在示例實施例中，熱發(fā)生器與冷卻裝置結合來切割毛發(fā)，該冷卻裝置例如為風扇，用于在切割處理過程中向皮膚提供冷卻。此外，當采用脈沖加熱時，風扇幫助在“斷開”時間中從加熱元件上除去熱量，這樣，可以采用較高的加熱脈沖重復率以及較高的占空因數(shù)。
在示例實施例中，毛發(fā)切割裝置包括抓緊結構，該抓緊結構設計成使操作人員能夠抓住，熱發(fā)生器安裝在該抓緊結構上。熱發(fā)生器通過抓緊結構而保持相對于皮膚成預定角度，例如垂直于皮膚。也可選擇，熱發(fā)生器相對于皮膚保持非垂直角度。根據(jù)例如抓緊器的設計，熱發(fā)生器的角度是可以變化的，垂直還是不垂直。
在示例實施例中，一個或多個桿提供了在抓緊結構和熱發(fā)生器之間的連接。這些桿例如為柔性或彈簧加載，這樣，隨著熱發(fā)生器越過皮膚的輪廓運動，熱發(fā)生器相對于抓緊器而在柔性桿上向上和向下運動和/或旋轉。該運動例如防止以過大的力將加熱元件按壓到皮膚表面內而引起皮膚損傷。
在本發(fā)明的示例實施例中，熱量通過與皮膚接觸的加熱元件而施加，同時，位于該加熱元件附近的兩個或更多皮膚按壓器使皮膚保持平坦。這兩個或更多皮膚按壓器防止加熱元件陷入皮膚內，由于皮膚和加熱元件之間的接觸區(qū)域增大而引起皮膚損傷。也可選擇，一排或多排皮膚按壓器與皮膚接觸，且一個或多個加熱元件平行于該一排或多排皮膚按壓器。另外或者作為另一個方案，提供有兩排皮膚按壓器，且一個或多個加熱元件位于這兩排皮膚按壓器之間，并可選擇平行于這兩排皮膚按壓器。也可選擇，一個或多個加熱元件并不平行于這兩排皮膚按壓器。
在示例實施例中，熱發(fā)生器的一個或多個加熱元件在一端或兩端由張力發(fā)生器保持。該一個或多個張力發(fā)生器例如包括彈簧加載機構，以便在熱發(fā)生器中的一個或多個加熱元件縱向膨脹的過程中拉緊這些加熱元件，該縱向膨脹可以在熱量產生過程中出現(xiàn)。另外或者作為另一個方案，所述一個或多個張力發(fā)生器拉緊一個或多個加熱元件，以便防止它們在毛發(fā)切割過程中壓靠毛發(fā)時發(fā)生較大變形。
在本發(fā)明的示例實施例中，一個或多個皮膚按壓器設計成使一個或多個張力發(fā)生器不會在切割過程中引起皮膚損傷。例如，位于張力發(fā)生器附近的一個或多個皮膚按壓器超過張力發(fā)生器凸出，這樣，皮膚并不與張力發(fā)生器接觸，從而防止熱量積累和導致皮膚損傷。
另外或者作為另一方案，一排或多排皮膚按壓器提供了用于加熱元件的冷卻機構。當熱發(fā)生器的加熱元件上的壓力(由它通路中的毛發(fā)引起)增加時，熱發(fā)生器的加熱元件移動，并與一個或多個皮膚按壓器接觸和冷卻。熱發(fā)生器的加熱元件的冷卻防止可能引起皮膚損傷的熱量積累。第二次通過將切割冷卻的熱發(fā)生器的通路中的毛發(fā)，這些毛發(fā)在第一次通過時沒有切割。
也可選擇，只有當熱發(fā)生器運動時，一排或多排皮膚按壓器才向熱發(fā)生器的一個或多個加熱元件提供電流。在示例實施例中，加熱元件例如包括正電勢，而兩排或更多排的皮膚按壓器電接地。當熱發(fā)生器沿皮膚運動并在它的通路中碰到毛發(fā)時，冷的加熱元件保持靜止抵靠該毛發(fā)。當熱發(fā)生器繼續(xù)運動時，加熱元件彎曲，并與一排皮膚按壓器接觸，從而形成電路，這樣，電流通過加熱元件流向接地的皮膚按壓器，并加熱該元件。當運動停止時，加熱元件不再壓靠在它們的通路中的毛發(fā)，并例如借助于由張力發(fā)生器產生的張力而變直，這樣，它們不再與皮膚按壓器排接觸。因此，流過加熱元件的電流中斷，加熱元件冷卻。
在示例實施例中，通過受運動檢測器控制的加熱元件來施加熱量，這樣，加熱元件只有當它相對于皮膚運動時才提供熱量。當熱發(fā)生器的運動速度低于特定速度，或者熱發(fā)生器停止運動時，運動檢測器停止由加熱元件產生熱量。另外或者作為另一個方案，當減小或停止運動時，由熱發(fā)生器產生的熱量溫度減小。
在示例實施例中，在單個加熱元件中的溫度和(當使用脈沖熱源時)脈沖率和/或脈沖寬度由速度檢測器控制。這些因素中的一個或多個將根據(jù)熱發(fā)生器的速度而升高或降低。例如，該控制將防止在較低速度時由于過大熱量而損傷皮膚。另外或者作為另一個方案，當例如有兩個或更多加熱元件時，速度檢測器單獨控制各個加熱元件的溫度、脈沖率和/或脈沖寬度中的一個或多個因素。
在本發(fā)明的脈沖方面的實施例中，脈沖熱發(fā)生器在相對于皮膚以較高速度運動時施加連續(xù)電流，也可選擇，該熱發(fā)生器在以較低速度運動時以減小的速率施加脈沖電流。
因此，提供了一種毛發(fā)切割裝置，包括構件，該構件的一部分用于在要切割毛發(fā)的位置抵靠皮膚表面；熱發(fā)生器，該熱發(fā)生器包括一個或多個加熱元件，該加熱元件布置成與所述毛發(fā)接觸，并加熱至足以切割毛發(fā)的溫度，至少一個所述加熱元件與所述部分并列；以及控制器，該控制器控制電源，以便使所述一個或多個加熱元件進行脈沖加熱。也可選擇，對于每個接通-斷開循環(huán)，該一個或多個加熱元件的加熱時間為10至100毫秒之間。也可選擇，加熱元件的加熱以1-100Hz的脈沖重復率來重復進行。
在示例實施例中，所述控制器包括速度檢測器。也可選擇，該速度檢測器使得所述熱發(fā)生器在所述裝置相對于所述皮膚的速度增加時增大其脈沖重復率，并當所述裝置相對于所述皮膚的速度減小時減小其脈沖重復率。
也可選擇，速度檢測器使得所述熱發(fā)生器在所述裝置相對于所述皮膚的速度增加時增大在所述重復脈沖中的各個脈沖的寬度，并當所述裝置相對于所述皮膚的速度減小時減小在所述重復脈沖中的各個脈沖的寬度。在示例實施例中，當由所述速度檢測器檢測的速度增加至高于特定速度時，所述脈沖改變成連續(xù)加熱。
也可選擇，速度檢測器使得所述熱發(fā)生器在所述裝置相對于所述皮膚的速度增加時增加所述加熱元件的溫度，且當所述裝置相對于所述皮膚的速度減小時降低所述加熱元件的溫度?？蛇x擇地，所述速度檢測器包括光學速度檢測器。在示例實施例中，所述速度檢測器包括機械速度檢測器。
在示例實施例中，熱發(fā)生器包括可中斷的電源，該電源向所述加熱元件供電，所述控制器控制該可中斷電源，以便周期性地將該熱發(fā)生器加熱至熱量足以切割毛發(fā)的溫度，然后使它冷卻至不會損傷皮膚表面的較低溫度。
也可選擇，所述控制器包括運動檢測器。也可選擇，運動檢測器控制所述熱發(fā)生器，當所述熱發(fā)生器相對于所述皮膚運動時接通所述熱發(fā)生器，而當所述熱發(fā)生器并不相對于所述皮膚運動時斷開所述熱發(fā)生器。也可選擇，所述運動檢測器包括光學運動檢測器。也可選擇，所述運動檢測器包括機械運動檢測器。
在示例實施例中，一個或多個加熱元件包括板條狀，所述板條狀的加熱元件的較寬側面基本垂直于所述皮膚。也可選擇，一個或多個加熱元件包括基本平行于所述皮膚的金屬絲。也可選擇，一個或多個加熱元件包括兩個或更多加熱元件。另外或者作為另一個方案，由該兩個或更多加熱元件形成的平面平行于所述皮膚。也可選擇，由該兩個或更多加熱元件形成的平面垂直于所述皮膚。也可選擇，由該兩個或更多加熱元件形成的平面既不平行于所述皮膚，也不垂直于所述皮膚。
在示例實施例中，該兩個或更多加熱元件有不同的截面面積。也可選擇，該兩個或更多加熱元件有不同截面形狀。也可選擇，由該兩個或更多加熱元件中的至少兩個所施加的熱量以不同的脈沖率來施加。也可選擇，由該兩個或更多加熱元件中的至少兩個所施加的熱量以不同的脈沖寬度來施加，或者在該兩個或更多加熱元件中的至少兩個的溫度不同。
在本發(fā)明的示例實施例中，一個加熱元件的至少一端安裝在張力發(fā)生器上。也可選擇，張力發(fā)生器包括彈簧。也可選擇，張力發(fā)生器包括彈簧加載的金屬絲。另外或者作為另一個方案，用于抵靠皮膚的所述部分包括與所述皮膚表面接觸的兩個或更多皮膚按壓器。也可選擇，所述兩個或更多皮膚按壓器垂直于所述皮膚。
也可選擇，所述兩個或更多皮膚按壓器包括一排或多排皮膚按壓元件。
在示例實施例中，所述兩個或更多皮膚按壓器包括至少兩排皮膚按壓元件。也可選擇，所述兩個或更多皮膚按壓器包括兩排平行的皮膚按壓元件。也可選擇，所述一個或多個加熱元件位于所述兩排皮膚按壓元件之間。
另外或者作為另一個方案，至少一個加熱元件平行于一排或多排皮膚按壓元件。也可選擇，所述至少一個加熱元件并不平行于一排或多排皮膚按壓元件。作為另一個方案，所述至少一個加熱元件并不平行于所述兩排或更多排皮膚按壓元件。也可選擇，一個加熱元件的至少一端與張力發(fā)生器連接，且一個或多個所述皮膚按壓元件超過所述張力發(fā)生器凸出。
在示例實施例中，該至少一個加熱元件構成為，當它在運動過程中與一個或多個毛發(fā)接觸時，它相對于皮膚沿與它的運動方向相反的方向移動。也可選擇，當所述加熱元件移動的量足以使它與一個所述皮膚按壓器接觸時，它在與該皮膚按壓器接觸時冷卻。也可選擇，當所述加熱元件移動的量足以使它與一個所述皮膚按壓器接觸時，它在與該皮膚按壓器接觸時加熱。
在示例實施例中，用于抵靠皮膚表面的所述部分與所述構件分開，且所述部分通過在所述構件上的一個或多個安裝件來安裝。也可選擇，所述安裝件包括柔性桿。另外或者作為另一個方案，所述安裝件包括彈簧加載的安裝件。另外或者作為另一個方案，所述安裝件與所述加熱元件電連接。
在示例實施例中，控制器包括馬達，該馬達使加熱元件沿皮膚運動，這樣，皮膚的溫度不會升高到使它燒傷的水平。也可選擇，加熱元件為細長加熱元件，它們布置形成具有旋轉軸線的非連續(xù)柱形表面。另外或者作為另一個方案，該加熱元件繞軸線旋轉，它們周期性地與所述皮膚表面接觸和離開該接觸的所述皮膚表面。也可選擇，加熱元件的軸線從一軸線輻射開，所述一軸線垂直于加熱元件的軸線。也可選擇，控制器使該細長加熱元件繞該一軸線旋轉。
在示例實施例中，所述裝置包括風扇，該風扇使至少一個加熱元件冷卻。
還提供了一種切割毛發(fā)的方法，包括使脈沖加熱元件與皮膚接觸，所述加熱元件加熱至足以引起毛發(fā)切割同時不會在所述位置燒傷皮膚的峰值溫度；以及所述脈沖使得加熱元件能夠在脈沖之間冷卻至使它不會燒傷皮膚且同時仍然能切割毛發(fā)的程度。
也可選擇，所述減小包括減小對加熱元件的脈沖加熱的脈沖率。也可選擇，所述減小包括減小對加熱元件的脈沖加熱的各脈沖的寬度。另外或者作為另一個方案，減小包括減小對加熱元件的脈沖加熱的各脈沖的溫度。作為另一個方案，當速度檢測器檢測到所述加熱元件相對于所述皮膚的速度降低時，由該速度檢測器來實現(xiàn)減小。


下面將參考附圖介紹本發(fā)明的非限定實施例。附圖中，在多個圖中表示的相同或類似的構件、熱元件或部件在這些圖中以相同或類似的參考標號表示。圖中所述的部件和特征的尺寸主要選擇為便于清楚表示，而并不必須按比例。附圖中圖1是根據(jù)本發(fā)明的示例實施例，利用金屬絲切割毛發(fā)的簡化示意圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的示例實施例，利用板條切割毛發(fā)的簡化示意圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明的示例實施例的簡化示意圖；圖4A和5分別是根據(jù)本發(fā)明示例實施例的毛發(fā)切割裝置的垂直剖視圖；圖4B是根據(jù)本發(fā)明的示例實施例的其他毛發(fā)切割裝置的剖視圖；圖6和7分別是根據(jù)本發(fā)明示例實施例的毛發(fā)切割裝置實施例的剖視圖和俯視透視圖；圖8是根據(jù)本發(fā)明的示例實施例的、圖6和7的裝置的仰視透視圖；圖9A-C是根據(jù)本發(fā)明示例實施例的毛發(fā)切割裝置的可選機械化實例的局部側視圖、端視圖和透視圖；圖10A是根據(jù)本發(fā)明示例實施例的、具有光學速度檢測器的熱發(fā)生器；圖10B是根據(jù)本發(fā)明示例實施例的、具有伺服速度檢測器的熱發(fā)生器；
圖11A是根據(jù)本發(fā)明的示例實施例的、具有位于皮膚按壓器的兩個平行線之間的加熱元件的毛發(fā)切割裝置；圖11B是根據(jù)本發(fā)明的示例實施例的、圖11A中所示的毛發(fā)切割裝置在皮膚表面上時的側視示意圖；圖11C是加熱元件在皮膚表面上時的示意圖；圖11D是根據(jù)本發(fā)明的示例實施例的、圖11A的毛發(fā)切割裝置的一部分沿線A-A的視圖。
圖11E是根據(jù)本發(fā)明的示例實施例的、圖11A的毛發(fā)切割裝置的一部分在不同時刻沿線A-A的視圖。
圖12是根據(jù)本發(fā)明的示例實施例的毛發(fā)切割裝置的局部分解圖；圖13是根據(jù)本發(fā)明的示例實施例的、與圖12的分解圖相對應的裝配好的毛發(fā)切割裝置的視圖；圖14是根據(jù)本發(fā)明的示例實施例的、毛發(fā)切割裝置的電功能方框圖；圖15是在根據(jù)本發(fā)明的示例實施例的毛發(fā)切割裝置上的光學鼠標速度檢測器發(fā)出的脈沖的電示意圖；圖16是在根據(jù)本發(fā)明的示例實施例的毛發(fā)切割裝置上的電子電路發(fā)出的脈沖的電示意圖；以及圖17是響應根據(jù)本發(fā)明示例實施例的毛發(fā)切割裝置上的動作檢測器的電壓的電示意圖。
具體實施例方式
圖1是根據(jù)本發(fā)明的示例實施例的金屬絲100實施例的示意剖視圖，該金屬絲100切割毛發(fā)102，同時選擇地與一部分皮膚104接觸。
在本發(fā)明的脈沖實施例中，通過金屬絲100的電流為接通時間在10和100微秒之間的脈沖。電流脈沖的長度例如基于金屬絲100的峰值溫度或其它因素例如金屬絲100經過皮膚104的速度。在該較短持續(xù)時間中，金屬絲100加熱至合適溫度。不過，在電流接通的該較短時間中，產生的熱量并不足以使皮膚104加熱至將損傷皮膚的溫度。因為熱量在皮膚104中的耗散比在毛發(fā)中更快，因此，金屬絲100沒有足夠的時間來損傷皮膚104，但是能切割毛發(fā)104。通常，金屬絲100沿一部分皮膚104沿方向108運動，當運動停止且加熱不是脈沖時，金屬絲將灼燒皮膚104。
在本發(fā)明的非脈沖實施例中，例如金屬絲100將周期性離開皮膚104，以便防止皮膚損傷。另外或作為另一方案，金屬絲100保持與皮膚104恒定接觸，但當金屬絲100相對于皮膚104靜止時切斷通過金屬絲100的電流，以便防止皮膚損傷。下面將介紹在金屬絲100與皮膚104接觸時使通向金屬絲100的電流接通或斷開的例如機構，或者周期性使金屬絲100離開皮膚104的機構。
在示例實施例中，根據(jù)金屬絲100的尺寸和/或材料，通過金屬絲100的電流為0.5A(盡管它可以變化)。為了高效切割，例如當金屬絲100保持抵靠毛發(fā)102持續(xù)10-50毫秒時，金屬絲100達到在700和800℃之間的峰值溫度。當金屬絲100保持抵靠毛發(fā)更長時間例如50-100毫秒時，較低溫度例如500℃可以用于切割毛發(fā)108。當金屬絲100保持抵靠毛發(fā)108更短時間例如5-10毫秒時，更高溫度例如1000℃可以用于切割毛發(fā)108。
也可選擇，提供有風扇106，該風扇106冷卻皮膚104和金屬絲100，以避免皮膚104過熱。裝置的工作溫度和/或向皮膚104給定區(qū)域加熱的持續(xù)時間可以根據(jù)風扇是否與金屬絲100一起使用而進行變化。例如，對于結合風扇106來切割毛發(fā)108，可以考慮1000℃的溫度持續(xù)超過10毫秒的時間。
另外或作為另一方案，當金屬絲達到不同溫度時的顏色可以用于判斷毛發(fā)切割能力。例如，電源電壓可以設置為使得金屬絲100變得紅熱，這時該金屬絲將快速切割毛發(fā)。另外或作為另一方案，電源電壓可以設置為使得金屬絲100變得黃熱至黃紅熱，或者變成例如表示不能快速切割毛發(fā)108的溫度的顏色。也可選擇，操作人員可以知道這些顏色的相關溫度。例如通過增加和/或減小通向金屬絲100的控制電流，操作人員可以使金屬絲100加熱至特定顏色，表示金屬絲100已經達到最佳溫度。
在示例實施例中，當由柔性材料制造時，金屬絲100的直徑例如為0.070毫米、0.01毫米或更小。例如，柔性材料包括由Kantaal D(由Kantaal Group制造的鎳鉻和其它金屬的合金)制成的金屬絲100。金屬絲100的其他可選材料包括Nichrome或其它金屬絲電阻材料。作為另一方案，當較小柔性的材料用于制造金屬絲100時，該金屬絲的直徑在0.08和0.5毫米之間。
在示例實施例中，金屬絲100的長度例如為10毫米，這樣，它在每次經過時只能切割10毫米寬的毛發(fā)帶。也可選擇，金屬絲100具有更長的長度，例如30毫米或更長，從而在每次經過時提供更寬的切割毛發(fā)帶。
本發(fā)明超過現(xiàn)有技術的干剃刀的優(yōu)點例如是在切割毛發(fā)108的過程中，加熱的金屬絲100對皮膚表面104進行殺菌，或者提供無菌環(huán)境。另外或者作為另一個方案，在切割處理過程中，金屬絲100的熱量將抑制和/或不促使細菌或其它不希望的有機物蔓延。相反，例如干剃刀在切割處理過程中既不能提供無菌環(huán)境，也不能抑制細菌的蔓延。因此，細菌通常在用干剃刀進行切割的過程中蔓延到皮膚104上，例如當皮膚表面104裂口時將導致感染。
圖2是表示根據(jù)本發(fā)明的示例實施例的、利用板條200的毛發(fā)切割裝置的可選實施例的示意圖，它以剖面形式表示了在沿方向208沿皮膚表面204運動的同時切割毛發(fā)202。例如，在皮膚表面204下面切割毛囊毛232(切割毛發(fā)230的殘余物)。
R.L.Rusting在“Hair-Why it grow.Why it stops”(Scientific American2482001年6月6日，56-63頁)識別出干細胞在凸出部(bulge)234中的存在，這是毛發(fā)調節(jié)機理的一部分。在示例實施例中，板條200的熱量從皮膚表面204輻射通過毛發(fā)的毛囊毛232，以便影響凸出部234的細胞，從而在一段時間(例如幾天、幾周、幾月、或者甚至永久性)內停止毛發(fā)重新生長。
在本發(fā)明的示例實施例中，彎曲端部244形成于已經通過加熱元件例如板條200進行切割的毛球242上，該板條200將更舒服地刮過皮膚204。這有優(yōu)于例如大部分剃刀和電動剃刀的明顯優(yōu)點，剃刀和電動剃刀通常留下具有尖銳尖端252的毛球250，這使得刮過的皮膚204不舒服。
當板條200由較強材料制成和/或峰值溫度較低時，它的寬度尺寸a例如為0.05毫米或更小。作為另一個方案，當板條200由較弱材料制成和/或保持較高的峰值溫度時，它的寬度尺寸a例如為0.2毫米或更大。高度尺寸b并不重要，除了高度過大將導致較高功率消耗。
不過，具有更大高度尺寸b的板條使得較大的加熱區(qū)域與毛發(fā)202接觸，從而使熱量更快在毛發(fā)202中積累，并使切割速度更快。當采用具有更大高度b的板條200以便快速切割時，狹窄寬度尺寸a使得更少的熱量傳遞給皮膚204。其它有利形狀例如在板條200底部的尖銳形狀或者板條200的橢圓形形狀將提供其它相關優(yōu)點，這些優(yōu)點將會為本領域技術人員所知道。
通常，板條200的尺寸可以根據(jù)可獲得的功率量(裝置通過電池組還是通過體力來運行)以及其它因素，這些因素包括熱量是脈沖還是連續(xù)；板條200的運動為機械還是手動；是否提供風扇冷卻以及對板條的熱容限制，以避免損傷皮膚。上面給出的值通常用于特定材料，且并不能認為是限制。
圖3是表示根據(jù)本發(fā)明的示例實施例的裝置200的實施例的簡化示意圖。例如，電源310根據(jù)加熱元件324的尺寸而產生3至30伏之間的電壓和0.030至5安培之間的電流。當與毛發(fā)的接觸時間在10至50毫秒之間時，電源310的供電使得加熱元件324加熱至足以切割毛發(fā)的溫度，例如在700-800℃之間?？蛇x的脈沖發(fā)生器(該脈沖發(fā)生器可以是電源310的一部分)調節(jié)由電源310產生的電流，這樣，例如產生周期為10-200毫秒(例如50ms)的脈沖熱。脈沖之間的時間可以根據(jù)結構的其它部分進行調節(jié)，即使當加熱元件324不運動時，也使加熱元件324能夠充分冷卻，并停止足夠時間，以避免灼燒皮膚和積累熱量。通常，脈沖率在1至100Hz之間。不過，如下所述，當加熱元件234進行機械運動，從而使它并不與皮膚連續(xù)接觸時，可以采用高占空因數(shù)，甚至可以連續(xù)加熱。
加熱元件324優(yōu)選是通過彈簧332安裝在桿340上以及通過彈簧330安裝在桿342上。這些彈簧使加熱元件即使在加熱過程中膨脹時也保持拉緊，從而使加熱元件在抵靠毛發(fā)312時保持繃緊，如剖面圖所示。
圖4A和5分別是根據(jù)本發(fā)明的示例實施例的毛發(fā)切割裝置500的垂直剖視圖，其中，圖5沿圖4A中的線V-V。裝置500包括橫過殼體506中的窄縫504延伸的一個或多個加熱元件514、516和518。窄縫504例如1.0厘米寬，以便使較小的毛發(fā)帶進入窄縫504內以便切割。作為另一個方案，窄縫504的寬度可以為0.5厘米或更小，以便切割甚至更小的毛發(fā)帶，或者寬度為2.0厘米或更大，以便在每次經過時切割更寬的毛發(fā)帶。
如圖4A所示，加熱元件514、516和518在相同的水平面上，這樣，它們例如都與皮膚524的一部分連續(xù)接觸。另外或者作為另一個方案，加熱元件514、516和518的高度例如可以設置成這樣，即它們并不與皮膚524接觸，并將毛發(fā)切割成特定長度。另外或者作為另一個方案，加熱元件514、516和/或518可以有不同的占空因數(shù)，例如，限制在任意給定時間進行加熱的加熱元件514、516和/或518的數(shù)目。
彈簧544(圖5)安裝在各個加熱元件518上(圖5中只表示了518)，以便使該加熱元件即使在加熱膨脹時也保持繃緊。加熱元件518安裝在電源510(示意表示)上。使加熱元件518布置成與皮膚524接觸的一種方法是提供安裝在壁506上的桿，該桿安裝在加熱元件518上，并使該加熱元件518靠近皮膚表面524。當加熱元件518例如形成為板條狀時，在桿502中可以布置有窄縫，以便定位和定向板條加熱元件518。
圖4B表示了毛發(fā)切割裝置500′的可選示例實施例，該毛發(fā)切割裝置500′包括加熱元件514′、516′和518′，它們在殼體506′中相對于窄縫504′下面的皮膚表面524處于不同高度。加熱元件514′、516′和518′布置成這樣，當裝置500′沿方向508運動時，它們在相對于皮膚表面524的不同高度處順序切割毛發(fā)522′。
例如，加熱元件518′在皮膚表面524上面兩毫米處切割毛發(fā)522′，不過它也可以布置成在皮膚524上面一毫米或更小高度處或者10毫米或更大高度處來切割毛發(fā)522′。
在加熱元件518′之后，例如加熱元件516′在相對于皮膚表面524更低高度處(例如一毫米)切割毛發(fā)522，不過它也可以布置成在0.5毫米或更小高度處或者5毫米或更大高度處來切割毛發(fā)522。
在加熱元件516′之后，加熱元件514′切割毛發(fā)，因此它與皮膚表面524平齊，不過加熱元件514′也可以設置成在0.5毫米或更大高度處來切割毛發(fā)522。另外或者作為另一個方案，當加熱元件516′布置成與皮膚表面524平齊時，可以切割在皮膚表面524下面的毛發(fā)，因為來自加熱元件514′的熱量能夠沿在皮膚表面524′下面的毛發(fā)522桿傳播。
例如，根據(jù)產生的熱量和/或在加熱元件514′和皮膚表面524之間的接觸時間，加熱元件514′可以在皮膚表面524下面0.5毫米處或者甚至在皮膚表面524下面一毫米或者更低處來切割毛發(fā)。影響毛發(fā)522在皮膚表面524下面的切割深度的其它因素例如包括毛發(fā)522桿的粗細和/或同時與加熱元件514′接觸的毛發(fā)522數(shù)目，同時接觸的毛發(fā)將分散加熱元件514′的峰值熱量，并減小它的切割功率。
在本發(fā)明的其他可選實施例中，加熱元件514′、516′和518′(和/或元件514、516、518)提供脈沖加熱。對于加熱元件514′、516′和/或518′，加熱的脈沖可以是同時的。另外或作為另一方案，加熱元件514′、516′和518′的加熱脈沖也可以不同時，使裝置500′在工作過程中的峰值功率要求較低。
殼體506的底部512(圖4A)可以為各種形狀，例如以便使皮膚524舒服和/或易于使用。例如，底部512可以以單個曲線或者多個曲線彎曲。
圖6和7是根據(jù)本發(fā)明實施例的、用于切割毛發(fā)602的毛發(fā)切割裝置600的剖視圖和俯視透視圖。多個加熱元件604(表示為圓形金屬絲)表示在柱體606上。加熱元件604安裝在兩個端板608上，這兩個端板608通過彈簧610而推開，從而使加熱元件604盡管在加熱膨脹時也繃緊。
在毛發(fā)切割過程中，馬達(未示出)使支承加熱元件604的柱體606沿方向612機械旋轉。優(yōu)選是，毛發(fā)切割裝置600包括殼體614，如圖6中的剖視圖所示。殼體614的表面616與皮膚接觸。毛發(fā)602例如通過窄縫618進入殼體614，并與加熱元件604接觸和進行切割。
根據(jù)在每次經過時希望切割的毛發(fā)602量，窄縫618例如在幾毫米至1cm之間或者更寬。應當知道，加熱元件604可以在切割毛發(fā)602的過程中與皮膚接觸。不過，因為當柱體608旋轉時加熱元件604沿皮膚表面運動，加熱元件604在任意一個地方的時間都不會長到足以引起皮膚損傷。在本實施例中，可以由加熱元件602產生脈沖加熱或連續(xù)加熱。
為簡單起見，在本實施例和其它實施例中，并沒有表示電源的位置以及將電供給加熱元件604所需的任何連通。不過，簡單的整流器裝置可以用于向端板608供電和連續(xù)向加熱元件604供電。作為另一個方案，端板608并不導電，加熱元件604的端部與公共旋轉連接件相連。作為另一個方案，加熱元件604只是恰好在它們到達窄縫618之前而加熱，且在它們離開窄縫618附近之后斷電。
盡管窄縫618表示為開口，但是在本發(fā)明的某些實施例中，細網屏布置在窄縫618上，毛發(fā)通過該細網屏。例如不導熱的網屏包括一系列窄縫或網眼。即使有該網屏，加熱元件604也可以保持與皮膚表面的有效接觸。
也可選擇，除了具有一種截面尺寸或粗細的一個或多個加熱元件604，毛發(fā)切割裝置600實施例也可以包括多種截面尺寸或粗細的加熱元件624。
在示例實施例中，不同截面尺寸的加熱元件位于柱體606的不同部分處，這樣，更粗的加熱元件624切割例如不能由加熱元件604切割的毛發(fā)602。
圖8表示了根據(jù)本發(fā)明的示例實施例的、圖6和7中的裝置600的仰視透視圖。
圖9A-C分別表示了根據(jù)本發(fā)明的示例實施例的毛發(fā)切割裝置900的可選機械化實施例的局部剖側視圖、剖視端視圖以及透視圖。在該實施例中，多個加熱元件904安裝在輪轂920和外環(huán)906之間。輪轂920形成有軸908，該軸908在工作過程中通過馬達912而旋轉，該馬達912也使可選的風扇914旋轉。作為另一種方案，提供有兩個馬達，一個馬達使輪轂920旋轉，第二馬達使風扇914旋轉。
當馬達912旋轉時，加熱元件904經過在面板916中的窄縫或孔，毛發(fā)通過該窄縫或孔進入裝置內。面板可以形成有徑向或周向窄縫，或者形成有圓形或方形開口。在加熱循環(huán)中的某些變化以及參考圖6-8所述的供電都可用于本實施例。圖9C是根據(jù)本發(fā)明的示例實施例的毛發(fā)切割裝置實施例的可能外部視圖。
圖10A和10B是根據(jù)本發(fā)明的示例實施例的毛發(fā)切割裝置1000和1002的示意圖，該毛發(fā)切割裝置1000和1002分別裝備有測量運動和/或速度的檢測器1070和1062。在裝置1000中表示了光學運動/速度檢測器1070，而在裝置1002中表示了機械運動/速度檢測器1062。單元1000和1002提供有隨運動和/或速度變化的脈沖或連續(xù)電流。
圖10A表示了根據(jù)本發(fā)明的示例實施例的毛發(fā)切割裝置1000，該毛發(fā)切割裝置1000具有以截面表示的金屬絲加熱元件1010，該金屬絲加熱元件1010進行脈沖或非脈沖加熱。底座1012根據(jù)由檢測器1070提供的信息來調節(jié)從電源(未示出)向加熱元件1010的供電。
在金屬絲加熱元件1010和底座1012之間的距離1042例如為30微米。另外或者作為另一個方案，根據(jù)例如金屬絲1010的柔性，距離1042為10微米或更小，或者為40微米至0.1毫米或更大。例如，當加熱元件1010包括柔性金屬時，距離1042可以大于當加熱元件1010包括不能如此彎曲的硬材料時的距離。
在示例實施例中，當檢測器1070構成為速度檢測器時，速度通過由皮膚1018或者例如毛發(fā)1024反射的光波1020來檢測。速度檢測器1070可以采用各種方法來確定沿皮膚1018部分的速度。例如，光波1020可以用于記錄多普勒變化，以便確定單元1000的速度。當單元1000停止運動，或者運動低于最小速度時，金屬絲加熱元件1010的供電切斷。另外或者作為另一個方案，單元1000包含可由使用者操作的手動開關。
作為另一種方案，檢測器1070可以設置成運動檢測器，它接通通向金屬絲加熱元件1010的電流，這樣，只有當毛發(fā)切割裝置1000相對于皮膚表面1016達到最小運動時才使金屬絲加熱元件加熱。
也可選擇，加熱元件1010例如產生連續(xù)電流，且電流大小根據(jù)由檢測器1070檢測的速度而變化。當加熱元件1010低速運動時(例如20-30毫米每秒)，例如0.5至1安培的電流供給加熱元件1010。當加熱元件1010的速度增加至30-40毫米每秒時，例如1至1.3安培的電流供給加熱元件1010。高于40毫米每秒時，例如保持1至1.3安培的電流。當例如加熱元件1010由鎳鉻制成且長度為20毫米以及直徑為70微米時，可以使用這些關于峰值電流和/或占空因數(shù)的數(shù)據(jù)，并可以根據(jù)直徑、長度和/或材料而變化。
圖10B表示了根據(jù)本發(fā)明的示例實施例的毛發(fā)切割裝置1002，其中以截面形式表示了加熱元件1030和1032(由底座1050支承)，該加熱元件進行加熱，以便切割毛發(fā)1024。單元采用機械速度檢測器1062，該機械速度檢測器1062使用機械輪1064來檢測相對于皮膚表面1018的速度或運動。
作為另一種方案，機械球可以用于代替機械輪1064，它類似于計算機鼠標中使用的機械球，在皮膚表面1018上滾轉。與單元1000的檢測器1070中相同，單元1002的檢測器1062的功能是檢測運動，因此，當?shù)陀谔囟ㄟ\動量時，供給加熱元件1030和1032的電流將停止。另外或作為另一方案，檢測器1062用于檢測速度變化，從而改變溫度、加熱元件1030和/或1032的脈沖率和/或寬度。
也可選擇，加熱元件1030和1032有相同的截面，且對于加熱元件1030和1032，將根據(jù)單元1002的速度變化來改變溫度、脈沖寬度和脈沖率中的一個或多個。
另外或者作為另一方案，當加熱元件1032不加熱或者加熱至低于它的最大加熱熱量時，加熱元件1030加熱至全容量。當單元1002的速度變慢時，速度檢測器1062檢測速度變化，并向底座1050發(fā)出信號。底座1050將減小加熱元件1030的溫度和/或增大加熱元件1032的溫度。因為加熱元件1032偏離皮膚1018更大，因此它能夠在不損傷皮膚1018的情況下切割毛發(fā)1024。
另外或者作為另一個方案，底座1050增加加熱元件1032的脈沖寬度或脈沖重復性，以便在低速時沿皮膚1018切割毛發(fā)。
運動檢測器和/或速度檢測器1070可以設置成用于單元1000和/或1002，該單元1000和1002包括上述各單元的變化實施例。為了了解運動檢測器和/或速度檢測器1070的工作，下面將參考圖14-18進行介紹。
圖14是根據(jù)本發(fā)明的示例實施例的可選毛發(fā)切割裝置1000的部分1000A的電功能方框圖，該部分1000A包括檢測器1070、電調節(jié)底座1012以及它的相關電源。光學鼠標傳感器1070檢測單元1000的速度，并向調節(jié)器1052A發(fā)出信號，以便調節(jié)來自電源1072的供電。作為另一方案，機械鼠標傳感器1062用于代替光學傳感器1070。
圖15是根據(jù)本發(fā)明的示例實施例，由于調節(jié)器1052A的調節(jié)而由電源發(fā)出的脈沖的電示意圖(并沒有按比例表示)。當裝置1000或1002的速度達到給定值時，來自電源1072的脈沖出現(xiàn)在區(qū)域1502中。作為另一方案，當裝置1000或1002的速度增加時，來自電源1072的脈沖如區(qū)域1504所示。具有相同脈沖寬度的更高頻率脈沖將導致更高的峰值溫度。
圖16是根據(jù)本發(fā)明的示例實施例，由在裝備有速度檢測器1070的毛發(fā)切割裝置1000上或在裝備有速度檢測器1062的毛發(fā)切割裝置1002上的調節(jié)器1052A發(fā)出的脈沖的視圖。當裝置1000或1002相對于毛發(fā)1024(圖10A)快速運動時，出現(xiàn)高重復率的脈沖1602。當裝置1000或1002相對于毛發(fā)1024緩慢運動時，出現(xiàn)低重復率的脈沖1604。脈沖1604和1602有相同的占空因數(shù)。
另外或者作為另一個方案，單元1000和1002的檢測器1070和1062分別可以起到運動檢測器的功能，只有當達到特定最小速度時才供熱。在圖17和18中表示了在實施例中作為運動檢測器的檢測器1070和1062。
圖17是根據(jù)本發(fā)明的示例實施例，響應運動速度1706的DC電壓1706′的電示意圖。例如，運動速度1706由運動檢測器1070(圖10A)檢測，同時DC電壓1706′通過毛發(fā)切割裝置1000上的調節(jié)器1052來控制。
降低至低于基本水平1704的降低運動速度1702(由傳感器1070檢測)使得DC電壓1706′降低至切斷電壓水平1704′。
圖11A是根據(jù)本發(fā)明的示例實施例的、具有加熱元件1114的毛發(fā)切割裝置1100，該加熱元件1114位于安裝在底座1110上的、皮膚按壓器1112的第一線以及皮膚按壓器1116的第二線之間，該第一線與第二線平行。底座1110可以由透明材料例如透明塑料制成，它使光學傳感器的信號通道能夠通過底座1110。另外或作為另一方案，底座1110由包括不透明材料例如陶瓷或不透明塑料的一種或多種材料制成，光學傳感器信號通道設置成繞過該不透明區(qū)域。另外或者作為另一個方案，沒有光學傳感器信號，加熱元件1114提供脈沖加熱，例如，這并不需要光學檢測。
當?shù)鬃?110由透明材料制成或者提供有其他的光學通路時，安裝在上面的光學速度檢測器1160向皮膚表面1018發(fā)送光學信號，光學信號返回速度檢測器1160，速度檢測器1160記錄速度，并保持加熱元件1114處于加熱狀態(tài)。在圖11E所示的實施例中，如下面所述，既不需要速度檢測器1160、也不需要脈沖電流來防止加熱元件1114在與皮膚1018接觸時損傷皮膚。
當通過底座1110傳播的光學信號表明毛發(fā)切割裝置1100并沒有相對于皮膚表面1018運動時，速度檢測器1160斷開通向加熱元件1114的電流，從而使加熱元件1114冷卻，并防止損傷皮膚表面1018。例如，運動延遲100ms時將向底座1110發(fā)出信號，以便使溫度進行所需變化。對于例如加熱元件1114有不同峰值溫度和/或脈沖率，也可以采用其他的運動延遲時間。
例如，加熱元件1114的一端安裝在張力發(fā)生器1140上，和/或其相對端安裝在張力發(fā)生器1142上。張力發(fā)生器1140和/或1142用于使加熱元件1114在越過皮膚表面1118運動過程中保持繃緊。例如，盡管張力發(fā)生器1140和1142為用于在加熱元件1114上提供張力的柔性板條，但是它們也可以有多種其它結構。例如，張力發(fā)生器1140和1142可以包括兩個線圈彈簧，這兩個線圈彈簧在加熱元件1114上提供張力。
也可選擇，加熱元件1114的直徑為0.070毫米，盡管根據(jù)各種因素例如材料、溫度和/或脈沖率，它的直徑可以為0.02毫米或更小，或者為0.5毫米或更大。例如，皮膚按壓器1112和1116的直徑為3毫米，盡管例如根據(jù)按壓器1112和/或1116的合適強度和/或它們沿皮膚1118運動的容易性，皮膚按壓器1112和1116的直徑可以為5毫米或更粗，或者為1毫米或更細。
皮膚按壓器1112和1116表示為直梳子狀部件，盡管它們的形狀可以改變。例如，皮膚按壓器1112和1116可以沿它的長度彎曲。另外或者作為另一個方案，皮膚按壓器1112和1116的、與皮膚表面1118接觸的末端可以有任意形狀，例如終止于圓球形，以便沿皮膚1118平滑運動。另外或者作為另一個方案，按壓器1112和/或1116例如可以涂覆有陶瓷或者特氟隆涂層，以有助于沿皮膚1118更平滑地運動。
加熱元件1114到例如皮膚按壓器1112排的距離1126通常等于到皮膚按壓器1116排的距離1128。例如，距離1126和1128為1毫米，盡管它們可以根據(jù)加熱元件1114的直徑、峰值溫度和/或占空因數(shù)而為1.5-5毫米或更大，或者為0.8-0.2毫米或更小。
根據(jù)本發(fā)明的示例實施例，在圖11B中，皮膚按壓器1112和1116使皮膚表面1118保持平坦，這樣，加熱的加熱元件1114不會陷入皮膚表面1118中，因此不會有較大表面接觸和相應熱積累，該熱積累將損傷皮膚表面1118。加熱元件1114在圖11C中表示為在皮膚表面1118上，而沒有皮膚按壓器1112和1116，表明它將陷入皮膚表面1118中，可能由于增加了與皮膚表面1118的接觸面積而導致皮膚損傷。
皮膚按壓器1112和1116的長度例如為2毫米，盡管根據(jù)加熱元件1114離邊緣1130(該邊緣1130例如平行于皮膚表面1118)的距離，皮膚按壓器1112和1116可以為1-0.5毫米或更短，或者為3-8毫米或更長。
在其他可選實施例中，皮膚按壓器1116為第一長度，而皮膚按壓器1112為不同的第二長度，這使底座1110與皮膚表面1118成一定角度，例如在30和60度之間。例如，底座1110的角度變化可以由家用或專業(yè)用途的單元1100的最頻繁的用途來確定。用于其它人的專業(yè)用途單元1100的角度優(yōu)選是與例如切割自身毛發(fā)的家用單元不同。
可以選擇，皮膚按壓器1112平行于皮膚按壓器1116，加熱元件1114平行于皮膚按壓器1112。另外或者作為另一個方案，皮膚按壓器1112平行于皮膚按壓器1116，而加熱元件1114不平行于皮膚按壓器1112。
另外或者作為另一個方案，皮膚按壓器1112并不平行于皮膚按壓器1116，而加熱元件1114平行于皮膚按壓器1112或皮膚按壓器1116。作為另一個方案，皮膚按壓器1112并不平行于皮膚按壓器1116，且加熱元件1114并不平行于皮膚按壓器1112或皮膚按壓器1116。
另外或作為另一方案，皮膚按壓器1112和1116可從毛發(fā)切割裝置1100上取下，并根據(jù)要切割的毛發(fā)1024(圖10B)的組織、數(shù)量或長度而以多種長度、寬度或形狀來供給。
在本發(fā)明的實施例中，裝置1100包括彈簧1182和手柄1180(示意表示)，操作人員可以在使用該單元1100的過程中握住該手柄1180。另外或者作為另一個方案，彈簧1182使得單元1100能夠在通過操作人員而沿皮膚1118運動的過程中遵循皮膚表面1118的輪廓。盡管彈簧1182表示為在手柄1180的各個拐角，但是例如可以只有在手柄1180中部的一個彈簧，或者可以有位于裝置1100上的更多彈簧1182，例如10個或更多。較多的彈簧1182可以形成于例如用于敏感皮膚的單元中。而較少的彈簧1182可以形成于例如用于更粗壯皮膚的單元中。
圖11D表示了根據(jù)本發(fā)明的示例實施例的毛發(fā)切割裝置1100的一部分沿線A-A的視圖，其中，加熱元件1114位于皮膚按壓器1112和皮膚按壓器1116之間，該皮膚按壓器1112與皮膚按壓器1116平行。毛發(fā)切割裝置1100沿方向1148運動，以截面表示的毛發(fā)1134通過加熱元件1114切割。
圖11E表示了根據(jù)本發(fā)明的示例實施例的毛發(fā)切割裝置1100的一部分沿線A-A的視圖，其中，加熱元件1114的一部分通過當單元1100沿方向1148運動時毛發(fā)1134(以截面表示)的壓力而移動。加熱元件1114為柔性的，如前所述，安裝在張力發(fā)生器1140和1142上(圖11A中所示)。加熱元件1114在與皮膚按壓器1116接觸時冷卻，從而防止熱量積累在加熱元件1114中，該熱量積累可能損傷皮膚表面1118。當加熱元件1114冷卻時，它將經過一些毛發(fā)1134但不切割它們。
毛發(fā)切割裝置1100再次沿方向1148經過，以便切割在第一次經過時沒有切割的剩余毛發(fā)1134。在每次經過毛發(fā)1134時，都切割一些毛發(fā)1134。當在加熱元件1114上形成壓力時，加熱元件1114將彎曲并與皮膚按壓器1112或1116接觸，并且冷卻。通過使加熱元件1114冷卻，它將在不切割剩余毛發(fā)1134的情況下越過它們。然后，再次使毛發(fā)切割裝置1100經過，以便切割剩余的毛發(fā)1134。
作為另一個方案，裝置1100包括安全部件，該安全部件在裝置1100并不相對于毛發(fā)1134運動時防止加熱該加熱元件1114。在示例實施例中，加熱元件1114帶有一定電勢，而皮膚按壓器1112和/或1116將電接地。當裝置并不相對于毛發(fā)1134運動時，加熱元件1114并不與皮膚按壓器1112和/或1116接觸，從而使電流并不經過加熱元件1114(圖11D)。當不運動時，加熱元件1114例如保持冷卻。
當裝置1100沿方向1148運動時，加熱元件1114與毛發(fā)1134接觸，從而使該加熱元件1114彎曲并與皮膚按壓器1116接觸(圖11E)。通過使加熱元件1114與皮膚按壓器1116接觸，電流從帶電的加熱元件1114流過電接地的皮膚按壓器1116。接地的加熱元件1114被加熱，并切割毛發(fā)1134。在運動停止時，加熱元件1114并不再與皮膚按壓器1112和/或1116接觸(圖11D)，加熱元件1114再次冷卻。
在其他可選實施例中，皮膚按壓器1112和/或1116帶有一定電勢，而加熱元件1114電接地。裝置1100相對于毛發(fā)1134沿方向1148的運動使得加熱元件1114與皮膚按壓器1116接觸，從而形成電路，使得加熱元件1114被加熱。另外或作為另一方案，裝置1000沿相反方向運動，加熱元件與皮膚按壓器1112接觸并加熱。
圖12和13表示了根據(jù)本發(fā)明的示例實施例的毛發(fā)切割裝置1200，該毛發(fā)切割裝置1200有適于由操作人員用手抓住的抓緊器1232。在圖12中，包括加熱元件1214的框架1260表示為從圖12中的抓緊器1232上拆下。在本發(fā)明的某些實施例中，框架1260包括一個或多個張力發(fā)生器1240，該張力發(fā)生器1240安裝在一個或多個加熱元件1214上，以便當它們在毛發(fā)切割過程中通過壓靠而變形時或由于加熱而膨脹時將它們拉緊。
框架1260例如安裝在抓緊器1232上，這樣，框架1260相對皮膚1218保持預定角度，例如垂直于皮膚1218?？蚣?260與抓緊器1232例如通過一個或多個桿1206連接，該桿1206例如可以為柔性或彈簧加載，并裝入桿連接件1204內。當框架1260沿著皮膚1218的輪廓運動時，它相對于抓緊器1232在柔性桿1206上上下運動和/或旋轉。另外或者作為另一個方案，當抓緊器1232保持在操作人員手中時，在框架1260和抓緊器1232之間的一個或多個柔性桿1206吸收由顫動和搖動引起的振動。桿1206的柔性防止加熱元件1214以過大力壓入皮膚表面1218中，從而引起皮膚損傷。
在示例實施例中，桿1206包括金屬接觸區(qū)域1264，該金屬接觸區(qū)域1264向張力發(fā)生器1240的接觸區(qū)域1262提供電流。當框架1260卡在桿1206上時使接觸區(qū)域1262推過桿孔1204，這時接觸區(qū)域1262與金屬觸點1262接觸。接觸區(qū)域1262例如有彈性，并設置在接觸槽1266中，該接觸槽1266較寬，以便在接觸區(qū)域1262卡入就位時使接觸區(qū)域1262能夠運動。
另外或者作為另一個方案，接觸區(qū)域1262為彈性，并當框架1260相對于抓緊器1232運動時允許框架1260在桿孔1204中的桿1206上運動，同時不會斷開桿1206和接觸區(qū)域1262之間的通電。例如，區(qū)域1264比接觸區(qū)域1262更寬，從而允許框架1260和抓緊器1232之間的運動。另外或者作為另一個方案，桿1206進行旋轉，以便使框架1260有柔性。
也可選擇，框架1260包括兩排皮膚按壓器1216，該皮膚按壓器1216垂直于皮膚1218區(qū)域(圖13)，例如平行于一個或多個加熱元件1214。當框架1260包括兩排皮膚按壓器1216時，一個或多個加熱元件1214選擇地布置在它們之間，如圖所示。
也可選擇，皮膚按壓器1216包括用于防止由于張力發(fā)生器端部1220的凸出而引起皮膚損傷的機構。例如，位于張力發(fā)生器端部1220附近的皮膚按壓器1222比張力發(fā)生器端部1220更長，防止它與皮膚1218接觸并導致皮膚的熱損傷。在其他可選實施例中，皮膚按壓器1222并不超過張力發(fā)生器端部1220凸出，張力發(fā)生器端部1220涂覆有使其絕熱的材料，這樣，熱量積累低于能引起皮膚損傷的水平。
圖中表示了與光學速度檢測器1272相關的速度檢測器射束1270，該光學速度檢測器1272檢測單元1200沿皮膚1218的速度，從而改變電脈沖的寬度、重復率和/或加熱元件1214的溫度，以便防止皮膚損傷。
圖13是根據(jù)本發(fā)明示例實施例的裝配好的單元1200的透視圖，表示了操作人員控制的接通-斷開開關1290。
盡管已經通過有限數(shù)目的實施例介紹了本發(fā)明，但是應當知道，本發(fā)明可以進行其它變化、改變和以其它方式實施。例如，盡管已經參考本發(fā)明的實施例介紹了脈沖或連續(xù)加熱，但是脈沖加熱通?？捎糜谕ㄟ^連續(xù)加熱來介紹的所有實施例中。而且，當提供有防止所述皮膚過熱的裝置時，通過使用脈沖加熱介紹的實施例也可以用于連續(xù)加熱。
還有，各種加熱元件可以進行組合，也可以使用單個加熱元件。例如，在一個實施例中，移動并與皮膚按壓器接觸時冷卻的一個或多個加熱元件可以用于柱形布局的加熱元件的實施例中。這些變化和改變以及本領域技術人員顯然知道的其它變化形式都將包含在本發(fā)明的范圍內，如權利要求所述。
上面還使用了各種數(shù)值來說明包含在本發(fā)明中的加熱元件，這些值包括加熱元件的直徑、長度和材料；通過加熱元件的脈沖率、脈沖寬度、電流水平和峰值溫度。另外，還使用了各種值還介紹加熱元件之外的結構，這些值包括長度、直徑和皮膚按壓器相對于加熱元件的位置，以及最小速度或運動，在該最小速度或運動時，控制器發(fā)出向加熱元件提供熱量的信號。盡管提供了用于這些或其它結構的各種值，但是應當知道，這些值將根據(jù)本發(fā)明包含的工程原理、材料、目標用途和設計而變化。
本文中使用的術語“包括”、“包含”和“有”以及它們的同意詞的意思是“包括但不局限于”。
本領域技術人員應當知道，本發(fā)明并不局限于上面所述。本發(fā)明的范圍只能由權利要求書限定。
權利要求
1.一種毛發(fā)切割裝置，包括構件，該構件的一部分用于抵靠要切割毛發(fā)的皮膚表面；熱發(fā)生器，該熱發(fā)生器包括一個或多個加熱元件，該加熱元件布置成與所述毛發(fā)接觸，并加熱至足以切割毛發(fā)的溫度，至少一個所述加熱元件與所述構件的所述部分并列；以及控制器，該控制器控制電源，以便使所述一個或多個加熱元件進行脈沖加熱。
2.根據(jù)權利要求1所述的裝置，其中對于每個接通-斷開循環(huán)，該一個或多個加熱元件的持續(xù)加熱時間為10至100毫秒之間。
3.根據(jù)權利要求1所述的裝置，其中加熱元件的加熱以1-100Hz的脈沖重復率來重復進行。
4.根據(jù)權利要求1-3中任意一個所述的裝置，其中所述控制器包括速度檢測器。
5.根據(jù)權利要求4所述的裝置，其中該速度檢測器使得所述熱發(fā)生器，當所述裝置相對于所述皮膚的速度增加時增大它的脈沖重復率；當所述裝置相對于所述皮膚的速度減小時減小它的脈沖重復率。
6.根據(jù)權利要求4或5所述的裝置，其中速度檢測器使得所述熱發(fā)生器，當所述裝置相對于所述皮膚的速度增加時增大在所述重復脈沖中的各個脈沖的寬度；當所述裝置相對于所述皮膚的速度減小時減小在所述重復脈沖中的各個脈沖的寬度。
7.根據(jù)權利要求4-6中任意一個所述的裝置，其中當速度檢測器檢測到的速度增加至高于一速度時，所述脈沖變化成連續(xù)加熱。
8.根據(jù)權利要求4-7中任意一個所述的裝置，其中速度檢測器使得所述熱發(fā)生器，當所述裝置相對于所述皮膚的速度增加時增加所述加熱元件的溫度；當所述裝置相對于所述皮膚的速度減小時降低所述加熱元件的溫度。
9.根據(jù)權利要求4-8中任意一個所述的裝置，其中所述速度檢測器包括光學速度檢測器。
10.根據(jù)權利要求4-8中任意一個所述的裝置，其中所述速度檢測器包括機械速度檢測器。
11.根據(jù)前述任意一個權利要求所述的裝置，其中熱發(fā)生器包括可中斷的電源，該電源向所述加熱元件供電，所述控制器控制該可中斷電源，以便周期性地將該熱發(fā)生器加熱至足以切割毛發(fā)的溫度，然后使它冷卻至不會損傷所述皮膚表面的低些的溫度。
12.根據(jù)權利要求1-3中任意一個所述的裝置，其中所述控制器包括運動檢測器。
13.根據(jù)權利要求12所述的裝置，其中運動檢測器控制所述熱發(fā)生器，當所述熱發(fā)生器相對于所述皮膚運動時接通所述熱發(fā)生器，而當所述熱發(fā)生器并不相對于所述皮膚運動時關閉所述熱發(fā)生器。
14.根據(jù)權利要求12或13所述的裝置，其中所述運動檢測器包括光學運動檢測器。
15.根據(jù)權利要求12或13所述的裝置，其中所述運動檢測器包括機械運動檢測器。
16.根據(jù)前述任意一個權利要求所述的裝置，其中一個或多個加熱元件包括板條狀，所述板條狀的加熱元件的較寬側面基本垂直于所述皮膚。
17.根據(jù)權利要求1-15中任意一個所述的裝置，其中一個或多個加熱元件包括基本平行于所述皮膚的金屬絲。
18.根據(jù)前述任意一個權利要求所述的裝置，其中一個或多個加熱元件包括兩個或更多加熱元件。
19.根據(jù)權利要求18所述的裝置，其中由該兩個或更多加熱元件形成的平面平行于所述皮膚。
20.根據(jù)權利要求18所述的裝置，其中由該兩個或更多加熱元件形成的平面垂直于所述皮膚。
21.根據(jù)權利要求18所述的裝置，其中由該兩個或更多加熱元件形成的平面既不平行于所述皮膚，也不垂直于所述皮膚。
22.根據(jù)權利要求18-21中任意一個所述的裝置，其中該兩個或更多加熱元件有不同的截面面積。
23.根據(jù)權利要求18-22中任意一個所述的裝置，其中該兩個或更多加熱元件有不同截面形狀。
24.根據(jù)權利要求18-23中任意一個所述的裝置，其中由該兩個或更多加熱元件中的至少兩個所施加的熱量以不同的脈沖率來施加。
25.根據(jù)權利要求18-24中任意一個所述的裝置，其中由該兩個或更多加熱元件中的至少兩個所施加的熱量以不同的脈沖寬度來施加。
26.根據(jù)權利要求18-25中任意一個所述的裝置，其中在該兩個或更多加熱元件中的至少兩個中的溫度不同。
27.根據(jù)前述任意一個權利要求所述的裝置，其中一個加熱元件的至少一端安裝在張力發(fā)生器上。
28.根據(jù)權利要求27所述的裝置，其中張力發(fā)生器包括彈簧。
29.根據(jù)權利要求27所述的裝置，其中張力發(fā)生器包括彈簧加載的金屬絲。
30.根據(jù)前述任意一個權利要求所述的裝置，其中所述構件用于抵靠皮膚的所述部分包括與所述皮膚表面接觸的兩個或更多的皮膚按壓器。
31.根據(jù)權利要求30所述的裝置，其中所述兩個或更多皮膚按壓器垂直于所述皮膚。
32.根據(jù)權利要求30或31所述的裝置，其中所述兩個或更多皮膚按壓器包括一排或多排皮膚按壓元件。
33.根據(jù)權利要求30或31所述的裝置，其中所述兩個或更多皮膚按壓器包括至少兩排皮膚按壓元件。
34.根據(jù)權利要求33所述的裝置，其中所述兩個或更多皮膚按壓器包括幾排平行的皮膚按壓元件。
35.根據(jù)權利要求33或34所述的裝置，其中所述一個或多個加熱元件位于所述兩排皮膚按壓元件之間。
36.根據(jù)權利要求32-35中任意一個所述的裝置，其中所述一個或多個加熱元件平行于一排或多排皮膚按壓元件。
37.根據(jù)權利要求32-35中任意一個所述的裝置，其中所述一個或多個加熱元件并不平行于一排或多排皮膚按壓元件。
38.根據(jù)權利要求33所述的裝置，其中所述至少一個或多個加熱元件并不平行于所述兩排或更多排皮膚按壓元件。
39.根據(jù)權利要求30-38中任意一個所述的裝置，其中一個加熱元件的至少一端與張力發(fā)生器連接，且一個或多個所述皮膚按壓元件凸出超過所述張力發(fā)生器。
40.根據(jù)權利要求30-39中任意一個所述的裝置，其中該至少一個加熱元件構成為這樣，即當它在運動過程中與一個或多個毛發(fā)接觸時，它相對于皮膚沿與它的運動方向相反的方向移動。
41.根據(jù)權利要求40所述的裝置，其中當所述加熱元件移動的量足以使它與一個所述皮膚按壓器接觸時，它在與該皮膚按壓器接觸時冷卻。
42.根據(jù)權利要求43所述的裝置，其中當所述加熱元件移動的量足以使它與一個所述皮膚按壓器接觸時，它在與該皮膚按壓器接觸時加熱。
43.根據(jù)前述任意一個權利要求所述的裝置，其中所述構件用于抵靠皮膚表面的所述部分與所述構件是分開的，且所述部分通過在所述構件上的一個或多個安裝件來安裝。
44.根據(jù)權利要求43所述的裝置，其中所述安裝件包括柔性橡膠桿。
45.根據(jù)權利要求43所述的裝置，其中所述安裝件包括彈簧加載的安裝件。
46.根據(jù)權利要求43-45中任意一個所述的裝置，其中所述安裝件與所述加熱元件電連接。
47.根據(jù)權利要求1或2所述的裝置，其中控制器包括馬達，該馬達使加熱元件沿皮膚運動，這樣，皮膚的溫度不會升高到使它燒傷的水平。
48.根據(jù)權利要求47所述的裝置，其中加熱元件為細長加熱元件，它們布置形成具有旋轉軸線的非連續(xù)柱形表面。
49.根據(jù)權利要求48所述的裝置，其中隨著該加熱元件繞軸線旋轉，它們周期性地接觸然后離開所述皮膚表面。
50.根據(jù)權利要求47所述的裝置，其中加熱元件的軸線從一軸線輻射開，所述一軸線垂直于加熱元件的軸線。
51.根據(jù)權利要求48-50中任意一個所述的裝置，其中控制器使該細長加熱元件繞所述一軸線旋轉。
52.根據(jù)前述任意一個權利要求所述的裝置，其中所述裝置包括風扇，該風扇使至少一個加熱元件冷卻。
53.根據(jù)前述任意一個權利要求所述的裝置，其中所述一個或多個元件接觸所述皮膚表面。
54.一種切割毛發(fā)的方法，包括使脈沖加熱元件與皮膚接觸，所述加熱元件加熱至足以引起毛發(fā)切割而不會在所述接觸位置燒傷皮膚的峰值溫度；以及所述脈沖使得加熱元件能夠在脈沖之間冷卻至使它不會燒傷皮膚且同時仍然能切割毛發(fā)的程度。
55.根據(jù)權利要求54所述的方法，其中減小包括減小對加熱元件的脈沖加熱的脈沖率。
56.根據(jù)權利要求54所述的方法，其中減小包括減小對加熱元件的脈沖加熱的各脈沖的寬度。
57.根據(jù)權利要求54所述的方法，其中減小包括減小對加熱元件的脈沖加熱的各脈沖的溫度。
58.根據(jù)權利要求54-57中任意一個所述的方法，其中當速度檢測器檢測到所述加熱元件相對于所述皮膚的速度降低時，由該速度檢測器來實現(xiàn)減小。
全文摘要
一種毛發(fā)切割裝置，包括構件(1260)，該構件的一部分(1216)用于抵靠要切割毛發(fā)的皮膚表面；熱發(fā)生器，該熱發(fā)生器包括一個或多個加熱元件(1214)，該加熱元件布置成與所述毛發(fā)接觸，并加熱至足以切割毛發(fā)的溫度，至少一個所述加熱元件與所述部分并列；以及控制器，該控制器控制電源，以便使所述一個或多個加熱元件進行脈沖加熱。
文檔編號A45D26/00GK1545444SQ02816423
公開日2004年11月10日 申請日期2002年7月21日 優(yōu)先權日2001年7月23日
發(fā)明者平蔡斯.謝萊夫, 平蔡斯·謝萊夫, 蔡恩·阿扎, 阿扎 申請人:雷蒂安西公司