[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Haarpflegegerät mit zumindest einer Ionisationsvorrichtung
zur elektrostatischen Entladung von Haaren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Stand der Technik
[0002] Beim Bürsten, Kämmen oder Abtrocknen von Haaren treten mitunter unerwünschte elektrostatische
Aufladungen des Haares auf, die insbesondere ein gezieltes Formen und Frisieren erschweren.
Abgesehen von Unannehmlichkeiten der betroffenen Person lagern sich an elektrisierten
Haaren vermehrt Staubteilchen an, was zudem zu einer schnelleren Verschmutzung führen
kann.
[0003] So sind aus dem Stand der Technik, beispielsweise der
DE 80 18 566 U1 Ionisationsvorrichtungen für Haartrockner bekannt, durch welche die elektrischen
Ladungen neutralisiert werden können. Die Ionisationsvorrichtung umfasst hierbei einen
durch eine Impulsgeneratorschaltung gebildeten Hochspannungskreis, der eine in einem
Endbereich einer Warmluftleitung befindliche Ionisierungselektrode speist.
[0004] Des Weiteren ist aus der
DE 103 51 265 A1 eine Ionisationsvorrichtung bekannt, bei der die Ionisationselektrode einstückig
aus dem elektrischen Leiter gebildet ist, welcher die Ionisationsvorrichtung mit einer
Hochspannungsquelle leitend verbindet.
[0005] Weiterhin beschreibt die
US 5,612,849 A einen Haartrockner mit einer Ionenquelle, welche Ionen einem aus einem Luftauslass
strömenden Luftstrom hinzufügt. Eine punktförmige Ionenquelle, wie zum Beispiel eine
Nadel, ist hierbei neben oder im Zentrum eines Luftauslasses angeordnet. Dieser weist
konzentrische Führungen und einen konkaven Reflektor auf, der hinter der Ionenquelle
angeordnet ist.
[0006] Die
DE 20 2004 003 593 U1 beschreibt schließlich eine Applikationshandhabe zum Eindrehen von Lockenwicklern
mit einer Ionen abgebenden Elektrode, die hinsichtlich der Anordnung ihres Ionen abgebenden
Endes zur Ionenabgabe unmittelbar auf das in einem von der Applikationhandhabe gehaltenen
Lockenwickler gewickelte Haar ausgebildet ist.
[0007] Den vorgenannten, mit einer Ionisationsvorrichtung ausgebildeten Haarpflegegeräten
liegt das gemeinsame Problem zugrunde, dass zur Beförderung von Ionen auf das zu neutralisierende
Haar stets ein Trägermedium, wie zum Beispiel ein Luftstrom, erforderlich ist. Dies
erzwingt notwendigerweise, dass die Ionisationsvorrichtung in einem Luftstrom bzw.
in unmittelbarer Nähe eines Luftstroms anzuordnen ist. Zum einen ist hierdurch die
Gestaltungsfreiheit des Haarpflegegerätes eingeschränkt und zum anderen ist das Anwendungsgebiet
derartiger Ionisationsvorrichtungen auf solche Haarpflegegeräte beschränkt, die einen
Luftstrom erzeugen.
[0008] Weiterhin ist aufgrund der sich unweigerlich im Luftstrom befindlichen Verwirbelungen
ein gezieltes und kontrolliertes Aufbringen von Ionen auf das Haar nur in unzulänglicher
Weise möglich. Insbesondere durch die unvermeidbare und schwer zu kontrollierende
Luftverwirbelung in einem Luftauslass gelangt ein nicht unbeträchtlicher Teil der
Ionen erst gar nicht zu den zu neutralisierenden Haaren.
[0009] Weiterhin werden bei den aus dem Stand der Technik bekannten Ionisationsvorrichtungen
die Ionisationsspitzen zumeist aus Nadeln oder gebogenen Blechen erzeugt, die nicht
nur in Ionenflussrichtung, sondern auch in vielen anderen Richtungen Spitzen aufweisen,
die eine das elektrische Feld konzentrierende Wirkung haben.
[0010] Allein durch eine elektrische Verbindung der Ionisationsspitze mit dem die Hochspannung
führenden Hochspannungskabel sowie durch die Lagerung der Spitze ergeben sich parallele
Kapazitäten und Widerstände, die im Betrieb der Ionisationsvorrichtung parallele Ströme
führen, wodurch die an der Ionisationsspitze erzielbare Spannung merklich absinkt.
[0011] Damit jedoch eine für die Ionisation ausreichende Hochspannung an der Ionisationsspitze
zur Verfügung gestellt werden kann, muss bei solchen Anordnungen die Hochspannungsquelle
entsprechend groß dimensioniert werden.
[0012] Die aus der
DE 20 2004 003 593 U1 bekannte Ionisationseinrichtung ist speziell zur Abgabe von Ionen unmittelbar auf
das um einen Lockenwickler umwickelte Haar ausgebildet. Das mit Ionen zu beaufschlagende
Haar oder Haarbüschel muss hierbei in unmittelbarer Nähe zur Ionen abgebenden Elektrode
angeordnet sein.
[0013] Die
JP 2004-249135A beschreibt eine Ionisationseinrichtung in einem kammartigen Hair-Styling-Gerät, die
eine nadelartige zentrale Elektrode aufweist, welche von einer dielektrischen Hülse
umgegeben ist. Um die Hülse herum befindet sich ein metallsicher Ring als Gegenelektrode,
welche die zentrale Nadel symmetrisch umgibt.
[0014] Die
US 6,393,718 B1 offenbart einen Haartrockner mit einem Generator für negative Ionen, der in einer
einseitig geöffneten, röhrenförmigen Ionenkammer mit einer Pin-förmigen Elektrode
in der Ionenkammer angeordnet ist. Als Gegenelektrode dient ein die Luftauslassöffnung
des Haartrockners abdeckendes Gitter, das im Wesentlichen radial versetzt zu der Pin-förmigen
Elektrode außerhalb der Ionenkammer angeordnet ist.
Aufgabe□
[0015] Die vorliegende Erfindung hat demgegenüber die Aufgabe, ein Haarpflegegerät mit einer
hinsichtlich Effizienz, Wirkungsgrad, Fertigungskosten und Materialaufwand verbesserten
Ionisationsvorrichtung zur Verfügung zu stellen. Des Weiteren hat die Erfindung zum
Ziel, einen größeren Anwendungsbereich für Ionisationsquellen zu schaffen. Insbesondere
soll eine effiziente und weitreichende Ionenausbreitung auch ohne ein Trägermedium
oder einen Luftstrom und zudem die Verwendung von Hochspannungsquellen mit geringen
Abmessungen und geringem Energieverbrauch ermöglicht werden.
Erfindung und vorteilhafte Wirkungen
[0016] Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird mittels eines Haarpflegegeräts mit
den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung
sind in den Unteransprüchen angegeben.
[0017] Das erfindungsgemäße Haarpflegegerät weist zumindest eine Ionisationsvorrichtung
zur Erzeugung einer Luftionisation und eine Hochspannungsquelle auf, die mittels zumindest
eines elektrischen Leiters mit der Ionisationsvorrichtung verbunden ist. Das freie
Ende des Leiters ist als Ionisationselektrode ausgebildet und weist hierfür zumindest
einen spitz ausgebildeten Bereich auf.
[0018] Die Erfindung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass die Ionisationselektrode
innerhalb einer hülsenartig und nach einer Seite hin offen ausgebildeten Ionisationskammer
angeordnet ist.
[0019] Die offen ausgebildete Seite bzw. der als Öffnung ausgebildete Bereich der Ionisationskammer
ermöglicht ein ungehindertes Austreten von Ionen, die innerhalb der Ionisationskammer
an der Ionisationselektrode gebildet werden. Hierbei ist insbesondere von Bedeutung,
dass konstruktionsseitig keinerlei Gegenstände, wie beispielsweise ein Isolations-
und Sicherungsgitter die Öffnung der Ionisationskammer abdecken.
[0020] So ist im Betrieb des Haarpflegegerätes bzw. der Ionisationsvorrichtung vorgesehen,
dass die an der Ionisationselektrode gebildeten Ionen allein durch elektrostatisch
bedingte Einwirkungen aus der Ionisationskammer austreten und sich vorzugsweise unter
Bildung einer großvolumigen Ionenwolke ausbreiten.
[0021] Da die erfindungsgemäße Ionisationsvorrichtung ein selbsttätiges und großflächiges
Ausbreiten einer Ionenwolke ermöglicht, kann auf einen Luftstrom als Trägermedium
für die erzeugten Ionen verzichtet werden, wodurch die Ionisationsvorrichtung insgesamt
vielseitiger und universeller eingesetzt werden kann.
[0022] Das erfindungsgemäße Haarpflegegerät umfasst somit sämtliche Haartrockengeräte und
Haarformgeräte, wie etwa Straightener oder Curler und ist nicht auf solche, einen
Luftstrom erzeugende Geräte beschränkt.
[0023] Gemäß der Erfindung ist in einem Abstand zur Ionisationselektrode eine Gegenelektrode
vorgesehen. Mittels dieser Gegenelektrode kann die aus der Ionisationskammer austretende
Ionenwolke gezielt beeinflusst und gesteuert werden. Durch ein vorgegebenes Potenzialgefälle
zwischen Ionisationselektrode und Gegenelektrode kann die Menge, die Ausbreitungsrichtung
als auch die Ausbreitungsgeschwindigkeit der innerhalb der Ionisationskammer erzeugten
Ionen kontrolliert und gesteuert werden.
[0024] Weiterhin ist vorgesehen, dass die Gegenelektrode außerhalb der Ionisationskammer
angeordnet ist. Die Gegenelektrode kommt hierbei an der offen ausgebildeten Seite
der Ionisationskammer zu liegen, so dass die von der Ionisationsspitze erzeugbaren
Ionen sich beim Austritt aus der Ionisationskammer in Richtung zur Gegenelektrode
bewegen.
[0025] Von Vorteil ist weiterhin, dass die Gegenelektrode eine im Wesentlichen plattenartige
Geometrie aufweist. Die beiden Elektroden, Gegenelektrode und Ionisationselektrode
sind insbesondere asymmetrisch ausgebildet. Die Ionisationselektrode weist vorzugsweise
einen Krümmungsradius kleiner 3 mm auf und ist insbesondere rundlich oder zylindrisch
im Schnitt ausgebildet. Demgegenüber ist die Gegenelektrode plattenartig, flächig
und/oder mit einem Krümmungsradius grösser 1 cm ausgebildet. Durch diese Anordnung
der beiden Elektroden sollen insbesondere Koronaentladungen erzeugt werden, bei der
ein vorzugsweise dauerhafter Stromfluss durch Luft zwischen den beiden Elektroden
mit den erzeugten Ionen als Ladungsträger erzeugt wird.
[0026] Nach einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Gegenelektrode bezogen
auf die Geometrie der Ionisationskammer radial und/oder axial versetzt zur Ionisationselektrode
angeordnet ist. Die relative Positionierung, die gegenseitige Ausrichtung und der
Abstand der beiden Elektroden, Ionisationselektrode und Gegenelektrode ist für die
Erzeugung der Ionenwolke und für die Effizienz der gesamten Ionisationsvorrichtung
von großer Bedeutung.
[0027] Die Parameter welche die Geometrie von Ionisationskammer, die relative Ausrichtung
und Anordnung der Elektroden betreffen sind vorzugsweise derart optimiert und aufeinander
abgestimmt, dass bei einem vorgegebenen Spannungswert zwischen Ionisationselektrode
und Gegenelektrode ein Maximum an Ionen erzeugt werden kann.
[0028] Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Ionisationselektrode
in etwa zentrisch innerhalb der Ionisationskammer angeordnet.
[0029] Weiterhin ist vorgesehen, dass der spitze Bereich der Ionisationselektrode im Wesentlich
in Axialrichtung der Ionisationskammer verläuft. Die Ionisationselektrode bzw. deren
zumindest bereichsweise spitz zulaufendes freies Ende ist vorzugsweise parallel zur
Richtung des entstehenden Ionenstroms oder der Ausbreitungsrichtung der Ionenwolke
ausgerichtet.
[0030] Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kommt die Ionisationselektrode in
Axialrichtung der Ionisationskammer im Bereich der Öffnung der Ionisationskammer zu
liegen. Als axialer Bereich für die Positionierung der Ionisationselektrode kommt
nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung eine Anordnung der Ionisationselektrode
derart in Betracht, dass sich ihr freies Ende auch über den Rand der Ionisationskammer
hinaus erstreckt.
[0031] Nach einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass das freie Ende der Ionisationselektrode
innerhalb der Ionisationskammer und vom Rand der Ionisationskammer zurückgesetzt angeordnet
ist. Weitere dazwischen liegende Ausführungsformen, wie etwa eine bündige Anordnung
der Ionisationselektrode zum Rand der Ionisationskammer sind ebenfalls denkbar.
[0032] Die axiale Positionierung der Ionisationselektrode in Bezug auf die Geometrie der
Ionisationskammer ist für die Ausbildung einer möglichst großen lonenwolke von tragender
Bedeutung.
[0033] Weiterhin ist vorgesehen, dass die Ionisationskammer zylindrisch ausgebildet ist.
[0034] Eine alternative Ausführungsform der Ionisationskammer weist einen elliptischen Querschnitt
mit zwei Symmetrieachsen auf. Derartige symmetrische Geometrien der Ionisationskammer
sind, wie auch die zylindrische Ausgestaltung für die Ausbildung einer homogenen Wolke
von ionisierten Luftmolekülen von Vorteil.
[0035] Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass der elektrische
Leiter zwischen Hochspannungsquelle und Ionisationsvorrichtung, respektive Ionisationselektrode
als ununterbrochenes und isoliertes Hochspannungskabel ausgebildet ist.
[0036] Sofern das Haarpflegegerät mehrere, zum Beispiel räumlich getrennt voneinander angeordnete
Ionisationsvorrichtungen aufweist, ist für jede Ionisationselektrode ein separates
Hochspannungskabel vorgesehen, so dass bis auf die Verzweigung Hochspannungskabel
zwischen der Hochspannungsquelle und den Ionisationsvorrichtungen vermieden werden
können.
[0037] Die Elektroden der Ionisationsvorrichtungen werden unterbrechungslos und ohne weitere
Verbindungsmittel direkt mit der Hochspannungsquelle elektrisch verbunden. Kanten,
Stufen oder dergleichen, die beim Übergang einer separaten Metallelektrode zum Verbindungskabel
entstünden, werden durch die Ausbildung einer ununterbrochenen Verbindung umgangen.
Die mit solchen Kanten oder Stufen verbundenen Feldkonzentrationen und die damit verbundene
Effizienzeinbuße für den Ionenausstoß kann somit in einfacher Art und Weise vermieden
werden.
[0038] Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der spitze Bereich
der Ionisationselektrode durch Abschneiden gebildet. Hierfür ist insbesondere ein
Schräganschnitt des freien Endes des mit der Hochspannungsquelle verbundenen elektrischen
Leiters vorgesehen. So kann ein scharfkantiger und spitz zulaufender Bereich der Ionisationselektrode
erzeugt werden, an welchem eine hohe Feldkonzentration auftritt, die für eine effiziente
Ionen-Emission von Vorteil ist.
[0039] Das schräge Abschneiden des Leiters ist einfach zu realisieren und begünstigt zudem
die Aussendung der an der Elektrode gebildeten Ionen. Des Weiteren ist vorgesehen,
dass der elektrische Leiter als Litzekabel ausgebildet ist und die Ionisationselektrode
mehrere voneinander beabstandet angeordnete und/oder auseinander gefächerte spitze
Bereiche aufweist. Diese sind dann als Litzen- oder Ader-Enden ausgebildet. Auf diese
Art und Weise kann der Ionenausstoß erhöht werden. Die Litzen- oder Ader-Enden können
hierbei sowohl radial als auch axial versetzt zueinander angeordnet sein.
[0040] Der Schräganschnitt zur Bildung einer Spitze der Ionisationselektrode erfolgt vorzugsweise
unter einem Winkel von 30° bis 70°, vorzugsweise etwa von 45° bis 60° zur Leiterrichtung,
so dass eine Spitze der Ionisationselektrode von etwa 20° bis etwa 60°, vorzugsweise
etwa von 30° bis 45° zur Leiterrichtung gebildet wird.
[0041] Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist die Hochspannungsquelle
eine Leerlaufspannung von 2 kV bis 7 kV auf, wobei ihr Innenwiderstand vorzugsweise
5 bis 30 Megaohm, insbesondere 10 Megaohm beträgt. Dieser hohe Innenwiderstand sorgt
dafür, dass ein ausreichend geringer Kurzschlussstrom erreicht wird.
[0042] Zudem ist ein hoher Innenwiderstand der Hochspannungsquelle auch für die nach einer
Seite hin offene Ausgestaltung der Ionisationskammer und darin angeordneten freiliegenden
Ionisationselektrode von Vorteil, zumal die Ausbreitung der Ionenwolke durch keinerlei
bauliche Schutzmaßnahmen, wie etwa ein Gitter beeinträchtigt werden soll.
[0043] Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Hochspannungsquelle,
die Elektrode und der elektrische Leiter derart ausgebildet sind, dass an der Elektrode
eine negative Hochspannung von 2,5 kV bis 6 kV, gemessen an 1 Gigaohm des Messgeräts
anliegt. Hierbei ist insbesondere vorgesehen, dass der an die Hochspannungsquelle
angeschlossene elektrische Leiter und die Ionisationselektrode eine hohe parallele
Impedanz zum Innenwiderstand der Hochspannungsquelle bilden.
[0044] Eine geringe parallele Impedanz wäre nämlich von Nachteil, da sie mit dem Innenwiderstand
der Hochspannungsquelle einen Spannungsteiler bilden würde. Dies hätte zur Folge,
dass ein hoher Spannungsabfall am Innenwiderstand der Hochspannungsquelle entsteht,
der für eine Ionisierung nicht nutzbar ist. Die nutzbare Spannung an der Elektrode
ist durch die erfindungsgemäße Elektrodenausbildung nahezu die Leerlaufspannung der
Hochspannungsquelle.
[0045] Leerlaufspannungen unterhalb von nur 6 kV sind bei einem hohen Wirkungsgrad und einem
hohen Innenwiderstand von zum Beispiel 10 Megaohm möglich. Die vergleichsweise geringe
Spannung ermöglicht somit den Einsatz eines kostengünstigen Transformators für die
Hochspannungsquelle.
[0046] Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung liegt der Durchmesser
der Ionisationskammer im Bereich zwischen 3 mm und 10 mm. Die Ionisationselektrode
ist in einem Bereich anordenbar, indem sie bis zu 2 mm vom Rand der Ionisationskammer
hervorsteht oder bis zu 6 mm gegenüber dem Rand der Ionisationskammer zurückgesetzt
zu liegen kommt.
[0047] Der Litzendurchmesser der Kabel kann von 2,5 mm bis 0,05 mm reichen. Vorzugsweise
liegt er zwischen 0,15 mm und 0,3 mm. Der elektrische Leiter kann selbst aus Kupfer,
Neusilber oder anderen vergleichbaren leitfähigen Legierungen oder Metallen bestehen.
Ferner können auch Kohlefasern Verwendung finden, die einen Litzendurchmesser im Bereich
größer als 3 µm aufweisen.
[0048] Weiterhin ist vorgesehen, dass die Gegenelektrode in Axialrichtung zwischen 5 mm
bis 20 mm von der Ionisationselektrode beabstandet angeordnet ist.
[0049] Sämtliche absoluten Größenangaben sind nur beispielhaft und sollen lediglich die
Abstands- und Größenverhältnisse der einzelnen Komponenten, nicht aber eine absolute
Dimensionierung der einzelnen Elemente der Ionisationsvorrichtung darstellen.
[0050] Die Erfindung ist nicht auf ein einziges Haarpflegegerät beschränkt, sondern kann
universell auf eine Vielzahl unterschiedlicher Haarpflegegeräte, wie zum Beispiel
Lockenwickler, Lockenstäbe, Straightener oder Curler eingesetzt werden. Weitere Einsatzgebiete
sind zum Beispiel Haarstyler, Haarbürsten sowie Trockenhauben oder Haartrockengeräte.
Auch ein Einsatz in Klimageräten, Luftbefeuchtern, Klimaanlagen und dergleichen ist
prinzipiell denkbar.
Ausführungsbeispiele
[0051] Weitere Ziele, Vorteile, Merkmale und vorteilhafte Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden
Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels
anhand der Zeichnungen. Dabei bilden sämtliche beschriebenen und/oder bildlich dargestellten
Merkmale den Gegenstand der Erfindung, auch unabhängig von den Patentansprüchen oder
deren Rückbeziehung.
[0052] Es zeigen:
- Figur 1
- eine schematische Darstellung der Ionisationsvorrichtung im Längsquerschnitt,
- Figur 2
- eine schematische Darstellung des Haarpflegegeräts mit einer Ionisationsvorrichtung,
- Figur 3
- eine Darstellung eines Haarpflegegeräts gemäß Figur 2 mit einer weiteren Ionisationsvorrichtung,
- Figur 4
- eine schematische Darstellung der Ionisationsvorrichtung gemäß Figur 1 im Querschnitt,
- Figur 5
- eine elliptisch ausgebildete Ionisationskammer im Querschnitt,
- Figur 6
- eine Darstellung der Elektrode,
- Figur 7 - Figur 11
- Varianten der Elektrode,
- Figur 12
- eine Darstellung eines Schnittbereiches der Elektrode und
- Figur 13
- ein Schaltbild der Ionisationsvorrichtung mit einer parallelen Kapazität und einem
parallelen Widerstand, wobei zusätzlich ein uneffektiver Ionenfluss (nach oben gerichteter
Pfeil) dargestellt ist.
[0053] Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung der Ionisationsvorrichtung 17 in einem
Längsquerschnitt. Die zylindrisch ausgebildete Ionisationskammer 34 kann in nahezu
beliebiger Art und Weise in ein Gehäuse eines Haarpflegegeräts 10 integriert werden.
So ist zum Beispiel insbesondere vorgesehen, dass die Ionisationskammer 34 mit ihrem
offenen Bereich bündig in eine Gehäusewandung integriert ist.
[0054] Die durch einen Schräganschnitt eines elektrischen Leiters 15 spitz zulaufend ausgebildete
Elektrode 12 ist zentrisch innerhalb der Ionisationskammer 34 angeordnet. Das Hochspannungskabel
13 ist in einer Lagerung 16 eingefasst, die beispielsweise als Aluminiumhülse oder
aber auch aus isolierendem Material beispielsweise in Form eines Silikonschlauches
oder einer Kunststoffhülse ausgebildet sein kann. Als Kunststoffmaterialien kommen
hierbei insbesondere PBT, Polyamid, Polyurethan, ABS und PC infrage.
[0055] Die Gegenelektrode 20 ist asymmetrisch zur Ionisationselektrode 12 ausgebildet und
weist daher eine plattenartige, zumindest aber im Wesentlichen geradlinige Geometrie
auf. Sie ist sowohl außerhalb der Ionisationskammer 34 als auch radial und axial versetzt
zur Ionisationselektrode 12 angeordnet.
[0056] Für eine möglichst effiziente Erzeugung von Ionen bzw. Entstehung einer Koronaentladung
zwischen den Elektroden 12 und 20 ist die Dimensionierung der einzelnen Elemente sowie
deren Ausrichtung und Anordnung von großer Bedeutung. Der Durchmesser 28 des Austrittkanals
für die Ionen sollte in einem Bereich zwischen 3 mm und 10 mm liegen.
[0057] Der Abstand 22 zwischen dem freien Ende der Gegenelektrode 20 und dem spitz zulaufenden
Ende der Ionisationselektrode 12 ist in einem Bereich zwischen 5 mm und 20 mm zu wählen.
Ebenso sollte der Überstand 24 des isolierten Bereichs 13 des elektrischen Leiters
15 von der Lagerung 16 in einem Bereich von 0,5 bis 5 mm liegen.
[0058] Die Axialerstreckung des abisolierten Bereichs 32 des freien Leiterendes 15 liegt
in einem Bereich von 1 mm bis 5 mm. Der Abstand 30 zwischen der Spitze der Ionisationselektrode
und dem Rand der Ionisationskammer 34 liegt in einem Bereich von -2 mm bis 6 mm. Die
negative Angabe bedeutet hier, dass die Spitze der Ionisationselektrode 12 nicht nur
innerhalb der Ionisationskammer 34 liegen kann, sondern auch vom Rand der Kammer leicht
hervorstehend angeordnet sein kann.
[0059] Der Radialabstand 26 zwischen der Ionisationselektrode 12 und der Innenwandung der
Ionisationskammer 34 liegt bei diesem Ausführungsbeispiel in einem Bereich von 0,5
bis 6 mm.
[0060] Die hier angegebenen absoluten Größenangaben sind keinesfalls als Absolutwerte zu
verstehen, sondern dienen lediglich einer exakten Darstellung der Größenverhältnisse
der einzelnen Elemente und deren Abstände untereinander. Es versteht sich von selbst,
dass die Ionisationsvorrichtung 17 auch in einem entsprechend größeren oder kleineren
Maßstab realisierbar ist.
[0061] Gemäß der rein schematischen Darstellung des Haarpflegegeräts 10 nach Figur 2 ist
die Hochspannungsquelle 11 über ein ununterbrochenes Hochspannungskabel 13 mit der
Ionisationsvorrichtung elektrisch leitend verbunden. Die Hochspannungsquelle, die
insbesondere als Transformator ausgebildet sein kann, ist zur Bildung einer vorzugsweise
negativen Hochspannung von mindestens 2 kV und weniger als 6 kV, insbesondere weniger
als 5 kV (je gemessen mit 1 Gigaohm des Messgeräts an der Elektrodenspitze) ausgebildet.
Eine derartige Dimensionierung der Hochspannungsquelle wird insbesondere durch die
einstückige Ausbildung der Elektrode 12 und des elektrischen Leiters 15 ermöglicht.
[0062] Sind beispielsweise mehrere Ionisationsvorrichtungen, wie in Figur 3 dargestellt,
am Haarpflegegerät 10 vorgesehen, so werden diese vorzugsweise mit separaten Kabeln
13 elektrisch leitend mit der Hochspannungsquelle 11 verbunden oder mit einer für
Hochspannungszwecke geeigneten Verbindungsstelle versehen. Diese Art der Verbindung
dient der Vermeidung von sonstigen Verzweigungen des Hochspannungskabels 13, so dass
der elektrische Leiter letztlich keinerlei Lötstellen, Nietverbindungen oder dergleichen
Verbindungsstellen aufweist, die aufgrund von Kanten oder Stufen zu einer Feldkonzentration
und somit zu einer Verminderung des Ionenausstoßes führen würden.
[0063] In den Figuren 4 und 5 ist jeweils ein Ausführungsbeispiel einer Ionisationskammer
34, 38 im Querschnitt dargestellt. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Figur 4 weist
die Ionisationskammer 34 einen radialsymmetrischen Querschnitt und somit eine zylindrische
Geometrie auf, während in dem Ausführungsbeispiel nach Figur 5 die Ionisationskammer
38 ein elliptisches Querschnittsprofil aufweist. In beiden Ausführungsvarianten ist
die Ionisationselektrode 12 zentrisch in der Ionisationskammer 34, 38 gelagert, wodurch
eine möglichst homogene Ausbreitung der erzeugbaren Ionenwolke erreicht werden soll.
[0064] Figur 6 veranschaulicht die einstückige Ausbildung von Ionisationselektrode 12 und
dem elektrischen Leiter 15. Das freie, abisolierte Ende des Kabels 13 ist demnach
die Elektrode 12 selbst. Die Elektrode 12 wird direkt und vorzugsweise nur vom Kabel
13 gehalten. Dieses ist gemäß Figur 1 mit seinem isolierten Bereich an dem hülsenartig
ausgebildeten Haltelement 16 innerhalb der Ionisationskammer 34 befestigt.
[0065] Um einen besseren Ionenausstoß zu erreichen, wird der Leiter 15 schräg abgeschnitten,
so dass eine Spitze 18 von vorzugsweise etwa 20° bis 60°, vorzugsweise etwa 30° bis
45° gebildet wird. Der Leiter kann auch mehrfach von mehreren Seiten schräg abgeschnitten
werden, so dass die Spitze 18 in der Mitte des Leiters liegt. Der Leiterquerschnitt
der Elektrode 12 beträgt abisoliert vorzugsweise etwa 0,8 mm bis 2 mm.
[0066] Der Leiter 15 bzw. die Elektrode 12 kann eine einzige Ader umfassen, wie es Figur
7 zeigt, oder aus Litzen mit mehreren Adern bestehen, wie in Figur 6 veranschaulicht.
Zur Bildung der Elektrode 12 kann auch ein mehradriges Kabel mit mehreren isolierten
Leitern oder sogar ein mehradriges Litzenkabel eingesetzt werden (siehe Figur 9 bis
Figur 11).
[0067] Das Leiterende kann radial nach außen auseinandergefächert sein, wie Figur 9 zeigt
oder zum Beispiel schräg abgeschnitten und in einer Vorzugsrichtung gebogen sein,
wie Figur 10 zeigt. Die einzelnen Aderenden, vorzugsweise als Litzen ausgebildet,
liegen dann hintereinander und nebeneinander. Vorteilhaft ist, dass mehrere spitze
Bereiche 18a, 18b, 18c usw. vorhanden sind. Vorzugsweise sind die Spitzen in Wirkrichtung
zum Haar und in Richtung des Ionenausstoßes angeordnet.
[0068] Besonders günstig sind einzelne Grate 21, die beim Abschneiden entstehen, wie Figur
12 veranschaulicht. Diese bilden wiederum weitere spitze Bereiche 21 a, 21 b usw.,
bzw. eine Vielzahl von Ionisierungsspitzen und scharfen Kanten. Sie erhöhen dadurch
die Wirkung der Elektrode.
[0069] Besonders vorteilhaft ist, dass nicht nur die Elektrodenspitze 18, sondern die gesamte
Elektrode 12 freiliegt und/oder dass die Spitze 18 direkt zur Öffnung der Ionisationskammer
zeigt, wie anhand Figur 1 veranschaulicht. Der Innenwiderstand Ri der Hochspannungsquelle
hat kaum Einfluss auf die Spannung an der Emittierstelle der Elektrode 12. Die Spannung
Uah entspricht etwa der Spannung Uaw, wie Figur 13 zeigt.
[0070] Auf diese Art und Weise wird die Entstehung paralleler Impedanzen bzw. paralleler
Kapazitäten, die durch Spannungsteilung die Spannung Uaw reduzieren und somit die
Ionisationswirkung verschlechtern, vermieden. Die Existenz solcher Parallelimpedanzen
macht sich insbesondere bei einem hohen Innenwiderstand des Generators Ri bemerkbar
und ist außerdem von der Spannungsform abhängig. Insbesondere bei steilen Impulsen
oder hohen Frequenzen wirkt eine solche parallele Kapazität wie ein Kurzschluss, so
dass eine Ionen-Emission nahezu gänzlich verhindert wird.
[0071] Durch die einstückige Elektrodenausbildung werden elektrische und mechanische Verbindungsstellen
zumindest im Bereich der Ionisationselektrode zwischen Elektrode und Kabel vermieden,
die ihrerseits zu solch ungünstigen Parallelimpedanzen führen können. Es sind also
keine weiteren elektrischen Komponenten im Spitzenbereich zwischen der einzigen Abzweigungsstelle
und der Ionisationselektrode erforderlich.
[0072] Durch die kapazitätsarme Anordnung und der hier vorgesehenen Elektrode kann ein leistungsschwächerer
Hochspannungsgenerator mit geringerer Spannung und/oder geringerem Strom eingesetzt
werden. So ist insbesondere vorgesehen, dass der Innenwiderstand der Hochspannungsquelle
bzw. der Widerstand der gesamten Anordnung den Anforderungen für eine Schutzisolierung
nach IEC 335 genügt. Zur Realisierung einer solchen Schutzimpedanz sind insbesondere
zwei unabhängige Widerstände vorgesehen.
[0073] Es ist ferner auch möglich, dass die Spitze 18 der Ionisationselektrode durch Ultraschallschweißen
geformt oder durch Funkenerosion gebildet wird. Auch kann das Leiterende bzw. die
Elektrode gequetscht, gezogen oder aus einer Soll-Bruchstelle gebildet werden, so
dass Feldkonzentrationspunkte in gewünschter Art und Weise entstehen.
1. Haarpflegegerät (10) mit zumindest einer Ionisationsvorrichtung (17) zur Erzeugung
einer Luftionisation, mit einer Hochspannungsquelle (11) und zumindest einem elektrischen
Leiter (15), welcher die zumindest eine Ionisationsvorrichtung (17) mit der Hochspannungsquelle
(11) verbindet, wobei das freie Ende des Leiters (15) als eine zumindest einen spitzen
Bereich (18) aufweisende Ionisationselektrode (12) ausgebildet ist, wobei die Ionisationselektrode
(12) innerhalb einer hülsenartig und nach einer Seite offen ausgebildeten Ionisationskammer
(34; 38) angeordnet ist und der spitze Bereich (18) der Ionisationselektrode (12)
im Wesentlichen in Axialrichtung der Ionisationskammer (34; 38) verläuft, und wobei
in einem Abstand zur Ionisationselektrode (12) eine Gegenelektrode (20) vorgesehen
ist, die außerhalb der Ionisationskammer (34; 38) angeordnet ist, wobei die Gegenelektrode
(20) eine plattenartige Geometrie aufweist und die Ionisationselektrode (12) asymmetrisch
ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Gegenelektrode (20) an der offen ausgebildeten Seite der Ionisationskammer (34,
38) liegt, so dass die von dem spitzen Bereich (18) der Ionisationselektrode (12)
erzeugten Ionen sich beim Austritt aus der Ionisationskammer (34, 38) in Richtung
zur Gegenelektrode (20).
2. Haarpflegegerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gegenelektrode (20) bezogen auf die Geometrie der Ionisationskammer (34; 38)
radial und/oder axial versetzt zur Ionisationselektrode (12) angeordnet ist.
3. Haarpflegegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ionisationselektrode (12) in etwa zentrisch in der Ionisationskammer (34; 38)
angeordnet ist.
4. Haarpflegegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ionisationselektrode (12) innerhalb der Ionisationskammer (34; 38) vom Rand der
Ionisationskammer (34; 38) zurückgesetzt zu liegen kommt.
5. Haarpflegegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ionisationskammer (34) zylindrisch ausgebildet ist.
6. Haarpflegegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Leiter (15) zwischen Hochspannungsquelle (11) und Ionisationsvorrichtung
(17) als ununterbrochenes und isoliertes Hochspannungskabel (13) ausgebildet ist.
7. Haarpflegegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der spitze Bereich (18) der Ionisationselektrode (12) durch Abschneiden, insbesondere
durch einen Schräganschnitt eines Leiterendes des elektrischen Leiters (15) gebildet
ist.
8. Haarpflegegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Leiter (15) als Litzekabel ausgebildet und die Ionisationselektrode
(12) mehrere voneinander beabstandet angeordnete und/oder auseinander gefächerte aus
Litzen- oder Aderenden gebildete spitze Bereiche (18) aufweist.
9. Haarpflegegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hochspannungsquelle (11) eine Leerlaufspannung von 2 kV bis 7 kV aufweist, wobei
ihr Innenwiderstand vorzugsweise 5 bis 30 Megaohm, insbesondere 10 Megaohm beträgt.
10. Haarpflegegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hochspannungsquelle (11), die Elektrode (12) und der elektrische Leiter (15)
derart ausgebildet sind, dass an der Elektrode (12) eine negative Hochspannung von
2,5 kV bis 6 kV, gemessen an 1 Gigaohm des Messgeräts, anliegt.
11. Haarpflegegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser der Ionisationskammer (34; 38) im Bereich zwischen 3 mm und 10 mm
liegt und die Ionisationselektrode (12) in Axialrichtung in Positionen bis zu 2 mm
vom Rand der Ionisationskammer hervorstehend und bis zu 6 mm vom Rand zurückversetzt
innerhalb der Ionisationskammer (34; 38) zu liegen kommt.
1. A hair care device (10) with at least one ionization mechanism (17) for generating
air ionization, with a high voltage source (11) and at least one electrical conductor
(15), which connects the at least one ionization mechanism (17) to the high voltage
source (11), wherein the free end of the conductor (15) is designed as an ionization
electrode (12) comprising at least one pointed region (18), wherein the ionization
electrode (12) is arranged within a sleeve-like ionization chamber (34; 38) that is
open on one side and the pointed region (18) of the ionization electrode (12) extends
essentially in the axial direction of the ionization chamber (34; 38), and wherein
a counter electrode (20) that is arranged outside the ionization chamber (34; 38)
is provided at a distance to the ionization electrode (12), wherein the counter electrode
(20) has a plate-like geometry and the ionization electrode (12) is asymmetrical,
characterized in that the counter electrode (20) rests against the open side of the ionization chamber
(34; 38) so that the ions generated by the pointed region (18) of the ionization electrode
(12) toward the counter electrode (20) when exiting the ionization chamber (34; 38).
2. The hair care device according to Claim 1, characterized in that the counter electrode (20) is arranged radially with respect to the geometry of the
ionization chamber (34; 38) and/or axially offset with respect to the ionization electrode
(12).
3. The hair care device according to one of the preceding claims, characterized in that the ionization electrode (12) is approximately centrically arranged in the ionization
chamber (34; 38).
4. The hair care device according to one of the preceding claims, characterized in that the ionization electrode (12) rests within the ionization chamber (34; 38), set back
from the edge of the ionization chamber (34; 38).
5. The hair care device according to one of the preceding claims, characterized in that the ionization chamber (34) is cylindrical.
6. The hair care device according to one of the preceding claims, characterized in that the electrical conductor (15) between the high voltage source (11) and the ionization
mechanism (17) is designed as a continuous and insulated high voltage cable (13).
7. The hair care device according to one of the preceding claims, characterized in that the pointed region (18) of the ionization electrode (12) is produced by cutting,
in particular by a diagonal cut of a conductor end of the electrical conductor (15).
8. The hair care device according to one of the preceding claims, characterized in that the electrical conductor (15) is designed as a stranded wire cable and the ionization
electrode (12) comprises several pointed regions (18) that are arranged at a distance
from one another and/or fanned out from each other.
9. The hair care device according to one of the preceding claims, characterized in that the high voltage source (11) has an open-circuit voltage of 2 kV to 7 kV, wherein
its internal resistance is preferably 5 to 30 megohm, in particular 10 megohm.
10. The hair care device according to one of the preceding claims, characterized in that the high voltage source (11), the electrode (12) and the electrical conductor (15)
are designed such that a negative high voltage of 2.5 kV to 6 kV, measured with 1
gigaohm of the measuring device, is applied to the electrode (12).
11. The hair care device according to one of the preceding claims, characterized in that the diameter of the ionization chamber (34; 38) is in the range between 3 mm and
10 mm and the ionization electrode (12) rests within the ionization chamber (34; 38)
in the axial direction in positions protruding up to 2 mm from the edge of the ionization
chamber and set back up to 6 mm from the edge.
1. Appareil de soins pour les cheveux (10) comprenant au moins un dispositif d'ionisation
(17) pour la production d'une ionisation de l'air, avec une source de haute tension
(11) et au moins un conducteur électrique (15), qui relie l'au moins un dispositif
d'ionisation (17) avec la source de haute tension (11), dans lequel l'extrémité libre
du conducteur (15) est formée comme une électrode d'ionisation (12) présentant une
zone pointue (18), dans lequel l'électrode d'ionisation (12) est placée à l'intérieur
d'une chambre d'ionisation (34 ; 38) formée en forme de coque et ouverte vers un côté
et la zone pointue (18) de l'électrode d'ionisation (12) s'étend principalement dans
la direction axiale de la chambre d'ionisation (34 ; 38) et dans lequel une contre-électrode
(20) est prévue à une distance de l'électrode d'ionisation (12), placée en dehors
de la chambre d'ionisation (34 ; 38), dans lequel la contre-électrode (20) présente
une géométrie en forme de plaque et l'électrode d'ionisation (12) a une forme asymétrique,
caractérisé en ce que la contre-électrode (20) repose sur le côté formé ouvert de la chambre d'ionisation
(34, 38), de sorte que les ions produits depuis la zone pointue (18) de l'électrode
d'ionisation (12) se dirigent lors de la sortie de la chambre d'ionisation (34, 38)
en direction de la contre-électrodes (20).
2. Appareil de soins pour les cheveux selon la revendication 1, caractérisé en ce que la contre-électrode (20) par rapport à la géométrie de la chambre d'ionisation (34
; 38) est placée décalée au plan radial et/ou axial de l'électrode d'ionisation (12).
3. Appareil de soins pour les cheveux selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisé en ce que l'électrode d'ionisation (12) est placée de manière approximativement centrée dans
la chambre d'ionisation (34 ; 38).
4. Appareil de soins pour les cheveux selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisé en ce que l'électrode d'ionisation (12) vient reposer à l'intérieur de la chambre d'ionisation
(34 ; 38) en retrait par rapport au bord de la chambre d'ionisation (34 ; 38).
5. Appareil de soins pour les cheveux selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisé en ce que la chambre d'ionisation (34) a une forme cylindrique.
6. Appareil de soins pour les cheveux selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisé en ce que le conducteur électrique (15) est formé entre la source de haute tension (11) et
le dispositif d'ionisation (17) sous la forme d'un câble haute tension (13) continu
et isolé.
7. Appareil de soins pour les cheveux selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisé en ce que la zone pointue (18) de l'électrode d'ionisation (12) est formée par coupe, en particulier
par découpe oblique d'une extrémité conductrice du conducteur électrique (15).
8. Appareil de soins pour les cheveux selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisé en ce que le conducteur électrique (15) est formé comme un câble tressé et l'électrode d'ionisation
(12) présente plusieurs zones pointues (18) agencées espacées les unes des autres
et/ou différenciées les unes des autres formées comme des extrémités dénudées ou tressées.
9. Appareil de soins pour les cheveux selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisé en ce que la source de haute tension (11) présente une tension à vide de 2 kV à 7 kV, dans
lequel sa résistance interne est de préférence de 5 à 30 mégohm, en particulier 10
mégohm.
10. Appareil de soins pour les cheveux selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisé en ce que la source de haute tension (11), l'électrode (12) et le conducteur électrique (15)
sont formés de telle sorte qu'une haute tension négative de 2,5 kV à 6 kV soit appliquée
à l'électrode (12), mesurée à 1 gigaohm de l'appareil de mesure.
11. Appareil de soins pour les cheveux selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisé en ce que le diamètre de la chambre d'ionisation (34 ; 38) se trouve dans la plage de 3 mm
à 10 mm et l'électrode d'ionisation (12) vient reposer en saillie dans la direction
axiale dans des positions allant jusqu'à 2 mm du bord de la chambre d'ionisation et
décalée de jusqu'à 6 mm du bord à l'intérieur de la chambre d'ionisation (34 ; 38).