本發(fā)明的技術(shù)領(lǐng)域以及工業(yè)實用性

本發(fā)明涉及用于分配溫熱的剃須和美容產(chǎn)品的分配器的制造。分配器包括安裝在殼體內(nèi)的感應(yīng)加熱系統(tǒng)，其用于僅加熱設(shè)置在剃須或美容產(chǎn)品的上表面區(qū)域上的導(dǎo)電浮動目標篩，所述剃須或美容產(chǎn)品存儲在由感應(yīng)加熱系統(tǒng)的感應(yīng)加熱線圈圍繞的產(chǎn)品容器(receptacle)內(nèi)，從而僅加熱產(chǎn)品的上表面區(qū)域。

本申請涉及于2014年7月25日提交的美國非臨時申請no.14/341,696，其通過引用并入本文。

背景技術(shù)：

感應(yīng)加熱的基本原理可追溯到1831年邁克爾法拉第(michaelfaraday)的工作。感應(yīng)加熱是通過電磁感應(yīng)而加熱導(dǎo)電物體的過程，其中在金屬內(nèi)產(chǎn)生渦電流，并且電阻導(dǎo)致金屬的焦耳熱。該技術(shù)廣泛用于工業(yè)焊接、釬焊、彎曲和密封過程。另外，感應(yīng)加熱在烹飪應(yīng)用中已非常流行，從而在爐面上或烤箱中提供液體和/或食物的更有效和加速的加熱。使用感應(yīng)加熱系統(tǒng)的優(yōu)點是使用更少的能量并且還將直接熱量施加至特定目標的效率的增加。

將加熱的剃須膏或清潔凝膠涂敷至皮膚打開毛孔，從而實現(xiàn)更舒適的剃須或更有效的皮膚清潔。目前，將剃須膏加熱至期望溫度的過程是困難的。它需要精心的關(guān)注和實踐。過熱可損壞產(chǎn)品，并且欠熱不產(chǎn)生期望效果。可用于加熱剃須膏的技術(shù)通常需要剃須膏處于氣溶膠分配罐中。基于氣溶膠的剃須膏常常是質(zhì)量差的。這些剃須罐通常由于重復(fù)的加熱過程而被破壞，并且此外不均勻地加熱產(chǎn)品。罐的電阻加熱也是非常低效的，并且使得剃須罐可以在使用后長時間保持熱。

brown等人在us20080257880a1中公開了使用感應(yīng)加熱系統(tǒng)的一種嘗試。brown等人公開了具有由初級感應(yīng)線圈2和次級感應(yīng)線圈13加熱的再填充單元8的感應(yīng)加熱分配器。如第[0020]段所公開的，分配器可以用于許多不同的應(yīng)用，諸如空氣清新劑、脫毛蠟、殺蟲劑、去污產(chǎn)品、清潔材料、涂敷于皮膚或毛發(fā)的膏和油、剃須產(chǎn)品、鞋油、家具拋光劑等。再填充單元8包括用于容納各個產(chǎn)品的多個可更換容器9。容器被密封在多孔膜11下面。如第[0011]段所公開的，對于可熔化的固體物質(zhì)，通常除去該多孔膜。對于揮發(fā)性液體物質(zhì)，不除去該多孔膜。如第[0023]段所公開的，多孔膜11具有允許水蒸氣通過但不允許液體通過從而防止溢出的孔隙率。另外，在第[0020]段中，對于涂敷至表面的加熱的產(chǎn)品，容器可具有相關(guān)聯(lián)的涂敷器，諸如刷子、墊或海綿。

bylsma等人在us20110200381a1中公開了另一種加熱分配器系統(tǒng)。bylsma等人公開了分配器，其中加熱單元可以要么在如圖4所示的基座單元10中，要么在如圖5所示的涂敷器42中。如第[0026]段所公開的，加熱單元可以是感應(yīng)功率耦合。如第[0030-0036]段所公開的，根據(jù)待分配的產(chǎn)品，涂敷器可以具有許多不同的形式。

雖然已經(jīng)證明現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)對于它們的目的是非常有用的，但是沒有一種系統(tǒng)被設(shè)計為能量有效的，或者僅加熱和/或熔化如通過本發(fā)明所實現(xiàn)的對于立即應(yīng)用所必需的組合物的量。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明一般涉及用于諸如肥皂、膏、洗劑、凝膠組合物或用于剃須目的或美容目的(諸如皮膚清潔)的其它溶液(下文稱為“產(chǎn)品”)的產(chǎn)品的分配器。將產(chǎn)品存儲在其中僅通過感應(yīng)加熱設(shè)備加熱和/或熔化產(chǎn)品的上表面或區(qū)域的容器中。

本發(fā)明是感應(yīng)加熱設(shè)備，其能夠溫熱和/或熔化，以及溫熱和/或液化產(chǎn)品的上表面區(qū)域。設(shè)備為產(chǎn)品提供非接觸式加熱系統(tǒng)。設(shè)備包括感應(yīng)容器，其接受填充有產(chǎn)品的杯，其中僅產(chǎn)品的上表面區(qū)域被加熱。在杯里面，浮動導(dǎo)電多孔篩設(shè)置在產(chǎn)品的上表面上，并且通過電磁感應(yīng)激發(fā)并將熱量傳遞到產(chǎn)品的頂表面。當產(chǎn)品的頂表面被加熱和/或熔化時，可以使用諸如剃須刷或皮膚墊的涂敷器以從浮動篩的上表面收集加熱和/或熔化的產(chǎn)品，其可以涂敷至面部或身體的任何其它期望的位置。本發(fā)明是加熱產(chǎn)品的更有效方式，尤其是對于立即涂敷所必需的量，因為僅上表面或區(qū)域被加熱和/或熔化。產(chǎn)品的杯容易從容器接近和互換。本發(fā)明沒有明火，操作靜音，并且在除去杯之后保持冷卻。此外，與整個產(chǎn)品熔化相比，產(chǎn)品將更快地返回到其初始形式(例如，固體、膏或凝膠)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的感應(yīng)加熱系統(tǒng)的透視圖。

圖2是本發(fā)明的分解圖。

圖3a和圖3b是本發(fā)明的杯和可浮動篩的透視圖。

圖4a是浮動篩的側(cè)視圖。

圖4b是沿圖4a中所示的線a-a的橫截面圖。

圖5a是本發(fā)明的修改的組裝容器、杯和浮動篩的透視圖。

圖5b是本發(fā)明的修改的容器、杯和浮動篩的分解圖。

圖6是本發(fā)明的內(nèi)部感應(yīng)加熱電子系統(tǒng)的部件的框圖。

圖7是本發(fā)明的外殼體14內(nèi)的部件的實際布置的透視圖。

具體實施方式

如圖1所示，本發(fā)明包括連接到ac電源并且由ac-dc穩(wěn)壓器(2)管理的感應(yīng)加熱單元(1)。

參考示出本發(fā)明的分解圖的圖2，其包括具有頂表面(1)的主殼體，該主客體帶有電源(2)。設(shè)置在殼體里面的感應(yīng)加熱線圈(3)圍繞容器(4)。產(chǎn)品杯(6)可移除地插入容器(4)內(nèi)。導(dǎo)電目標浮動篩(7)可移除地插入產(chǎn)品杯(6)內(nèi)，適于浮動在杯內(nèi)的產(chǎn)品的上表面上。通過使用術(shù)語“導(dǎo)電目標浮動篩”在這里是指其是產(chǎn)品杯(6)內(nèi)由感應(yīng)加熱線圈(3)加熱的唯一元件。還強調(diào)的是，加熱的目標篩(7)加熱和/或熔化產(chǎn)品杯(6)內(nèi)的產(chǎn)品的上表面區(qū)域。產(chǎn)品不直接由感應(yīng)加熱器線圈(3)加熱。還示出了操作者界面或用戶界面窗口(5)，其允許用戶通過基于視覺和觸摸的動作與設(shè)備交互。

參考圖3a、圖3b、圖4a和圖4b，產(chǎn)品杯(6)包含待由導(dǎo)電目標篩(7)加熱的產(chǎn)品。該篩由導(dǎo)電半多孔材料制成。優(yōu)選實施方案是多孔導(dǎo)電網(wǎng)。該篩位于待加熱產(chǎn)品的頂部，并將熱能定位到產(chǎn)品的頂層。當產(chǎn)品的頂層被加熱和/或熔化時，液化產(chǎn)品流過篩到達篩的頂表面，從篩的頂表面將其傳遞到諸如剃須刷或皮膚墊的涂敷器。浮動設(shè)備(8)圍繞篩的邊緣，以便防止篩在產(chǎn)品的上部區(qū)域液化期間下沉到材料中。浮動設(shè)備可以由浮力材料構(gòu)成或可以包含氣囊。篩的邊緣可以以任何常規(guī)方式諸如通過模制技術(shù)、粘合劑、機械附接或熔焊等附接到浮動設(shè)備。圖4b是沿圖4a中所示的線a-a的橫截面圖。浮動設(shè)備(8)和目標篩(7)具有共線的上表面和下表面。然而，因為圖4b中所示的任何修改的配置旨在位于本發(fā)明的范圍內(nèi)，所以圖4b中所示的配置并不旨在限制于此。例如，浮動設(shè)備和目標篩可以不具有共線的上表面和下表面。只要浮動設(shè)備將目標篩保持靠近產(chǎn)品的上表面區(qū)域，任何配置都將是足夠的。

參考圖5a和圖5b，導(dǎo)電目標篩(9)和浮動設(shè)備(10)可移除地插入產(chǎn)品杯(12)內(nèi)，該產(chǎn)品杯(12)可移除地插入容器(11)內(nèi)。這些部件類似于如圖3a和圖3b中所示的那些部件，但是用非圓形幾何形狀進行了修改。特別地，每個部件具有至少一個平坦表面，用于在組裝位置對齊部件并防止在將產(chǎn)品收集到涂敷器上時發(fā)生旋轉(zhuǎn)。雖然該實施方案被示出具有平坦表面，但是可以采用任何其它配置來對齊和防止在使用期間部件的旋轉(zhuǎn)。

參考圖6，示出了本發(fā)明的控制系統(tǒng)的框圖。標準壁式插座ac線輸入(13)、標準電磁變壓器(15)和ac至dc整流器(16)被提供，以便為封閉在由虛線(2)表示的殼體內(nèi)的機電部件提供功率，該機電部件為主殼體(14)提供功率，該主殼體在圖1和圖2中被示出為部件(1)。系統(tǒng)還包括標準ic穩(wěn)壓器芯片(17)，其降低電壓以為敏感的數(shù)字部件提供功率。操作者界面(18)由圖2中所示的窗口(5)訪問。微處理器單元(19)控制諧振槽(26)、內(nèi)部容器工作線圈(27)和導(dǎo)電篩(7)中的電磁能量的大小。這繼而改變感應(yīng)到導(dǎo)電篩(7)中的熱能的大小。微處理器(19)通過借助于脈沖寬度調(diào)制(pwm)來調(diào)整hf轉(zhuǎn)換器(25)中的振蕩頻率來實現(xiàn)這一點。微處理器(19)還控制操作者界面(18)、溫度傳感器(20)、電流傳感器(21)、天線(22)和電聲換能器(23)。溫度傳感器(20)能夠讀取微處理器的內(nèi)部板部件溫度以及容器繞組工作線圈的溫度。電流傳感器(21)被配置為通過微處理器內(nèi)的開關(guān)電路測量電流汲取。可以是任何常規(guī)類型(諸如偶極、螺旋、周期、環(huán)路等)的天線(22)被配置為例如經(jīng)由藍牙技術(shù)從遠程模塊接收信息或?qū)?shù)據(jù)發(fā)送到外部遙控設(shè)備。電聲換能器(23)可以是任何常規(guī)類型，諸如揚聲器，其能夠在整個加熱周期中產(chǎn)生諸如過熱溫度的警告或其它有用的幫助給用戶。它還可以在產(chǎn)品應(yīng)用期間提供說明。換能器還可以以記錄電機脈沖并且由信號處理器(24)讀取的方式配置。信號處理器(24)是用于對從天線(22)接收的信息進行解碼并經(jīng)由電聲換能器(24)發(fā)送信息的標準信號處理單元。hf逆變器(25)借助于從微處理器(19)接收脈沖寬度調(diào)制信號并從整流器(16)接收高電平的dc功率，將dc功率轉(zhuǎn)換為高頻ac。由逆變器(25)產(chǎn)生的高頻ac然后被傳送到稱為諧振槽(26)的串聯(lián)、并聯(lián)、準串聯(lián)或準并聯(lián)的電阻器、電容器和電感器網(wǎng)絡(luò)。槽(26)具有由其中的電阻器、電感器和電容器(rlc)配置確定的諧振頻率。當電流通過諧振槽(26)時，其流過大的纏繞導(dǎo)電銅線圈(27)，其在圖2中被示出為元件(3)。通過由微處理器(19)和高頻逆變器(25)執(zhí)行的電重新編程(electricalreprogramming)和調(diào)諧的方式來優(yōu)化諧振槽(26)的頻率。該系統(tǒng)允許設(shè)備將精確量的電流輸送到內(nèi)部容器工作線圈(在圖6中表示為(27)并且在圖2中表示為(3))以加熱外部杯工件(在圖6中表示為(28)并且在圖2中表示為“導(dǎo)電目標浮動篩”(7))，這也限制系統(tǒng)使系統(tǒng)的各種部件過熱。

在熱周期期間和在非加熱空閑時間期間，微處理器(19)監(jiān)測電流傳感器(21)和溫度傳感器(20)以確保設(shè)備的安全操作。線圈在殼體(1)的外面不可見，并且圍繞容器(4)和嵌套的產(chǎn)品杯(6)，并且目標篩(7)擱置在杯(6)內(nèi)的頂表面產(chǎn)品上。因此，目標篩(7)緊密地耦合到線圈(27)，其產(chǎn)生將電磁能傳送到外部杯工件(28)中的電磁場，該外部杯工件是圖2中所示的導(dǎo)電目標篩(7)。通過該過程，目標篩僅被電磁能加熱，然后該電磁能被傳遞到杯內(nèi)的產(chǎn)品的上表面。

參考圖7，其是圖6中所示的部件如何在主殼體14中布置的透視圖。從圖6所見的包括天線(22)和信號處理器(24)的rf模塊(31)、微處理單元(19)、dc穩(wěn)壓器(17)、hf轉(zhuǎn)換器(25)、諧振槽(26)、揚聲器(23)、電流傳感器(21)和溫度傳感器(20)安裝在主板(32)上。在(13)處，從標準電壁式插座主線ac饋入功率。饋入的功率由包括變壓器(15)和ac-dc整流器(16)的電源(2)接收，在那里其被轉(zhuǎn)換成dc功率并且經(jīng)由位于主板(32)上的dc穩(wěn)壓器(17)遞送到其余部件。斷路器(33)用作在設(shè)備消耗大電流的情況下的安全故障。操作者界面(18)借助于多導(dǎo)體電纜線束(35)連接到主板中。在主板(32)上，rf模塊(31)包含天線(22)和信號處理器(24)。rf模塊(31)通過天線(22)發(fā)送和接收信息。在通信緩沖器的讀和寫周期期間，通過信號處理單元(24)接收和遞送的數(shù)據(jù)。主板由微處理單元(19)控制。低壓dc功率借助于位于主板(32)上的dc穩(wěn)壓器ic芯片(17)從高壓dc轉(zhuǎn)換。

本發(fā)明的機電系統(tǒng)的操作如下。通過用插頭將主線ac功率(13)連接到設(shè)備中來接收第一功率。所接收的電壓然后由變壓器(15)電磁減少，并通過整流器(16)轉(zhuǎn)換成直流(dc)波形。變壓器(15)和整流器(16)可以在外部一起封裝在由計算機或電子設(shè)備通常使用的ac到dc電源中。在設(shè)備里面，整流的dc功率通過dc穩(wěn)壓器(17)傳送，該dc穩(wěn)壓器(17)是將電壓降低到ttl、cmos、ecl電平等的單片集成電路穩(wěn)壓器。感應(yīng)加熱器線圈(3)由微處理器(19)控制，該微處理器控制hf逆變器(25)、傳感器(20)、傳感器(21)、操作者界面(18)、led燈(34)、定時器、天線(22)和揚聲器(23)的定時和頻率。如果需要，那么其可以用于與許多其它設(shè)備外設(shè)交互。微處理器被編程以控制和改變振蕩頻率，以便在工件(即篩)和諧振槽之間達到電磁共振。微處理器具有閃存存儲器邊讀邊寫能力和所使用的eeprom存儲器，以便存儲用戶設(shè)置、定時器和安全性。用戶能夠通過視覺觀察或按壓操作者界面(18)或用戶按鈕(29)來與設(shè)備交互。操作者界面(18)的顯示器由壓阻式、電容式、表面聲學(xué)、紅外網(wǎng)格或類似技術(shù)構(gòu)成。它允許用戶按壓并且開始加熱周期，同時基于周期的溫度或持續(xù)時間顯示有用的信息。安全信息可以在該顯示器上描繪或可以是任何其它有用的視覺幫助。除了操作者界面(18)之外，揚聲器(23)用于基于熱周期的狀態(tài)向用戶提供可聽反饋和警報。按鈕(29)用作用戶輸入的次級源。附近的led(34)用于提供設(shè)備的狀態(tài)的次級視覺指示。按鈕、led和操作者界面可以由制造商重新編程，以便在不同的設(shè)備版本(revision)中調(diào)整功能和可用性。一旦啟動加熱周期，微處理器(19)就輸入由高頻(hf)逆變器模塊(25)接收的低壓脈沖寬度調(diào)制(pwm)信號。逆變器模塊以由微處理器(19)設(shè)置的振蕩頻率將來自整流器(16)的整流的dc功率切換到hf交流功率。然后將高頻ac功率傳送到串聯(lián)或并聯(lián)諧振rlc槽中。槽的電容、電感和電阻被優(yōu)化以達到pwm信號的諧振頻率。該共振也與篩(7或9)的振蕩頻率匹配。在整個加熱周期中，傳遞到篩(7或9)中的電流由傳感器(21)測量。此時，微處理器(19)調(diào)整振蕩頻率以便將最大功率傳遞到篩(7或9)中。如果電流超過由傳感器(21)測量的安全極限，那么設(shè)備關(guān)閉熱周期。同樣，內(nèi)部部件的溫度由傳感器(20)測量。這防止設(shè)備在擱置一整天或在惡劣環(huán)境中操作。傳感器(20)還測量內(nèi)部線圈(3)的溫度，以防止對其內(nèi)部繞組過度加熱。在加熱周期期間，高頻電流通過諧振槽(26)傳送進入纏繞在容納杯(6或12)的容器(4或11)周圍的線圈(3)中。然后通過電磁感應(yīng)的方式將高頻電流傳遞到篩(7或9)。渦電流在篩(7或9)里面產(chǎn)生，并且引起焦耳熱效應(yīng)以及通過磁滯的加熱。通過篩(7或9)產(chǎn)生的熱然后滲透到杯里面的產(chǎn)品的頂層。由于篩(7或9)的幾何形狀，能量更直接地傳遞到杯(6或12)里面的產(chǎn)品的頂層。

前述僅僅示出了本發(fā)明的原理。鑒于本文的教導(dǎo)，對所描述的實施方案的各種修改和改變對于本領(lǐng)域技術(shù)人員將是顯而易見的。因此，應(yīng)當理解，本領(lǐng)域技術(shù)人員將能夠設(shè)計出許多系統(tǒng)、布置和方法，雖然本文沒有明確示出或描述，但是實施了本發(fā)明的原理，并且因此在本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)。此外，本文引用的所有出版物和專利文獻以其全文通過引用并入本文。