헤어 드라이어

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배경

블로우 드라이어라고도 하는 헤어 드라이어는 머리카락을 말리고 스타일을 지정하는 데 사용되는 전기 장치입니다. 선풍기를 사용하여 가열 코일을 가로질러 공기를 불어넣습니다. 공기가 건조기를 통과하면서 가열됩니다. 따뜻한 공기가 젖은 모발에 닿으면 수분 증발을 돕습니다. 헤어 드라이어는 다양한 헤어 스타일을 만들기 위해 다양한 브러시와 빗과 함께 사용할 수 있습니다.

연혁

최초의 휴대용 헤어드라이어는 1925년 시장에 출시되었습니다. 이 제품은 100와트의 열을 생산하므로 머리카락을 빨리 말릴 수 있는 충분한 전력이 없었습니다. 무거운 강철과 아연으로 만들어졌기 때문에 무게는 1kg이 넘었습니다. 다음 20년 동안 엔지니어들은 설계를 개선하고 열 출력을 3배 증가시켜 300와트까지 끌어올렸습니다. 1960년대까지 전기 기술의 추가 개선으로 최대 500와트의 전력을 사용하는 헤어드라이어를 생산할 수 있었습니다.

1970년대 후반에 제조업체는 건조기의 안전성을 개선하는 데 집중하기 시작했습니다. 초기 헤어드라이어는 실수로 물과 접촉하면 단락되어 감전될 수 있기 때문에 위험했습니다. 헤어드라이어를 사용하는 동안 물이 가득 찬 욕조나 세면대에 떨어뜨려 실수로 감전된 사례가 수백 건에 달합니다. 1970년대 후반에 소비자 제품 안전 위원회(CPSC)는 헤어 드라이어 제조업체가 더 안전한 제품을 만들기 위해 따라야 할 지침을 권장했습니다.

헤어 드라이어의 전력은 사용 가능한 전기 모터에 의해 제한되었습니다. 더 작고 더 효율적인 모터가 개발됨에 따라 더 큰 공기 흐름과 더 큰 열 출력을 얻을 수 있었습니다. 1990년대까지 휴대용 헤어드라이어는 1500와트 이상의 열을 생산할 수 있었습니다. 플라스틱 기술의 발전과 새로운 단열재의 발견으로 차세대 경량 헤어드라이어가 가능해졌습니다. 최신 헤어 드라이어는 최대 2000와트의 열을 생성할 수 있으며 그 어느 때보다 빠르게 머리를 말릴 수 있습니다.

디자인

휴대용 헤어드라이어를 설계할 때 고려해야 할 핵심 요소 중 하나는 생산할 수 있는 열량입니다. 따뜻한 공기는 찬 공기보다 더 많은 수분을 흡수할 수 있으므로 공기 흐름의 온도가 중요합니다. 공기의 비열을 계산하고 피부를 태우지 않고 사용할 수 있는 최대 온도를 이해함으로써 엔지니어는 발열체에 필요한 전력량을 계산할 수 있습니다. 이렇게 하면 장치가 머리카락을 빨리 건조시키기에 충분한 열을 생성할 수 있습니다. 그러나 단순히 모발의 온도를 높이는 것만으로는 충분하지 않습니다. 효율적인 수분 제거를 위해서는 공기가 모발을 빠르게 통과해야 합니다. 따라서 팬의 효율성도 중요한 고려 사항입니다.

또 다른 주요 설계 기준은 장치의 안전성입니다. 첫째, 헤어 드라이어는 작동 중에 사용자가 화상을 입을 정도로 뜨거워져서는 안 됩니다. 플라스틱 하우징은 쾌적한 온도를 유지해야 하며 과열되거나 녹거나 불이 붙지 않아야 합니다. 이 문제를 해결하기 위해 엔지니어는 가열 코일이 너무 뜨거워지는 것을 방지하는 온도 차단 스위치를 개발했습니다. 이 차단 스위치는 팬의 송풍기 모터가 작동을 멈춘 경우에도 가열 코일을 끕니다. 둘째, 헤어드라이어는 감전을 일으키지 않아야 합니다. 특수 충격 보호 장치, 헤어드라이어와 그 내부 부품. GFCI(Ground Fault Circuit Interrupter)는 우발적인 감전사를 방지하기 위해 최신 헤어드라이어에 사용됩니다.

고려해야 할 다른 요소로는 장치의 무게와 사용자 친화적인 디자인이 있습니다. 편의상 헤어 드라이어의 무게는 약 500g으로 설계되었으며 작동 중에 다루기 쉽도록 제작되었습니다.

원자재

헤어드라이어는 전기 모터, 팬 블레이드, 구리 배선, 스위칭 메커니즘 및 기타 다양한 전기 부품을 포함한 일련의 부품으로 조립됩니다. 헤어 드라이어의 외부 쉘을 만드는 데 사용되는 플라스틱은 내구성이 있으면서도 가벼워야 합니다.

제조
프로세스

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전기 모터와 팬 블레이드는 사전 조립된 상태로 제조 공장에 도착합니다.

헤어드라이어는 토스터가 하는 것과 같은 방식으로 열을 발생합니다. 즉, 전선에 전류를 흐르게 하는 것입니다. 와이어는 전류가 통과할 때 열을 발생시키는 높은 수준의 전기 저항을 가지고 있습니다. 헤어드라이어는 니켈과 크롬의 합금인 니크롬으로 만들어진 금속 발열체를 사용합니다. 구리로 만들어진 다른 전선과 달리 니크롬은 고온에서 녹슬지 않습니다. 이 와이어는 코일 스프링처럼 보이며 최대 12인치(30cm) 길이일 수 있습니다. 전체 발열체의 길이가 몇 인치에 불과하도록 단열판 주위를 감싸고 있습니다.

단열 보드는 일반적으로 높은 수준의 열을 견딜 수 있는 광물인 운모로 만들어집니다. 몇 인치 길이의 두 개의 평평한 운모 조각이 연결되어 3차원 "x"처럼 보이는 것을 형성합니다. 니크롬 와이어가 보드를 감쌀 때 이 슬롯에 꼭 맞도록 이 보드의 가장자리에 노치가 절단되어 있습니다. 전선 끝에는 전원 공급 장치를 제어하는 회로에 대한 연결이 있습니다. 이 회로의 배선 방식에 따라 가열 코일의 일부 또는 전체에 전류가 공급될 수 있습니다. 전류가 와이어의 더 많은 부분에 공급됨에 따라 더 많은 열이 생성됩니다. 현대식 헤어드라이어에 사용되는 발열체는 최대 2000와트의 열 에너지를 생성할 수 있습니다.

헤어드라이어의 본체는 총 모양의 플라스틱 쉘로 구성되어 있습니다. 이 쉘은 쉽게 조립할 수 있도록 두 부분으로 나뉩니다. 플라스틱 부품은 스테인리스 스틸 다이에 고온의 용융 플라스틱(예:폴리프로필렌)을 주입하는 공정인 사출 성형으로 생성됩니다. 금형에 뜨거운 플라스틱을 채운 후 금형 주위를 찬물을 순환시켜 플라스틱을 냉각시키고 경화시킵니다. 다이가 열리면 플라스틱 부품이 제거됩니다. 플라스틱 쉘의 한쪽 면에는 일련의 구멍이 성형되어 있고 일치하는 절반에는 일련의 짧은 핀이 있습니다. 이는 제조 중에 두 개의 반쪽을 정렬하고 단단히 부착된 상태로 유지하는 데 도움이 됩니다.

쉘은 다양한 전기 부품을 보관할 수 있도록 여러 구획으로 성형됩니다. 건의 손잡이에는 스위치 장치와 건조기를 작동시키는 컨트롤이 있습니다. 전기 모터와 팬은 손잡이 바로 위에 위치한 건조기의 중앙 부분에 있습니다. 장치의 긴 배럴에는 발열체가 있습니다. 모터 옆에는 공기 흡입구 공기 흡입구가 있습니다. 이 흡입구는 미세한 메쉬 금속 스크린으로 덮여 있어 물체가 팬 블레이드에 우발적으로 끼는 것을 방지합니다. 일부 최신 모델에는 공기 흡입구 위에 분리 가능한 보푸라기 스크린이 있어 떼어내고 쉽게 청소할 수 있습니다. 배럴 끝에는 누군가가 손가락이나 기타 긴 물체를 발열체에 찌르는 것을 방지하는 또 다른 보호 스크린이 있습니다.

헤어드라이어의 다른 구성 요소는 안전한 작동을 보장하도록 설계되었습니다. 건조기에는 건조기의 온도가 60°C(140°F)를 초과하는 것을 방지하는 안전 차단 스위치가 있습니다. 이 스위치는 두 개의 금속으로 구성된 시트로 만들어진 바이메탈 스트립입니다. 이 금속은 가열될 때 다른 속도로 팽창합니다. 건조기 내부의 온도가 증가함에 따라 금속 스트립이 다른 속도로 팽창함에 따라 스트립이 어떤 식으로든 구부러집니다. 특정 온도에 도달하면 스트립이 구부러져 건조기의 전원을 차단하는 안전 스위치가 트립되는 위치를 지정합니다.

또 다른 안전 장치는 전기 회로에 내장된 열 퓨즈입니다. 이 퓨즈에는 회로의 온도가 일정량을 초과하면 녹는 작은 금속 스트립이 있습니다. 이것은 회로를 차단하고 즉시 건조기의 전력을 차단합니다. 이 두 가지 안전 기능은 모두 과열을 방지하고 화재가 발생하지 않도록 설계되었습니다.

안전 제어의 세 번째 유형은 감전을 방지하기 위해 건조기에 내장된 지락 회로 차단기(GCFI)입니다. GCFI는 회로에 흐르는 전류의 양을 감지하고 누출 또는 단락을 감지하면 차단할 수 있습니다. .

건조기 구성 요소는 자동화 장비와 수동 노동의 조합을 사용하여 조립 라인에 배치할 수 있습니다. 먼저 전기 부품을 플라스틱 셸의 아래쪽 절반에 장착합니다. 이 단계가 완료되면 쉘의 상단 절반이 제자리에 고정됩니다.

이 핀과 구멍은 쉘 핸드가 조립될 때 정렬됩니다.

나사 및 기타 패스너는 플라스틱 부품을 함께 고정하고 제자리에 고정하는 데 사용됩니다. 초기 헤어 드라이어는 조개 손을 제자리에 고정하기 위해 수십 개의 나사를 사용했습니다. 보다 효율적인 설계로 인해 최신 모델에는 몇 가지 주요 나사 구성 요소만 필요합니다. 이는 비용을 제어하고 조립 시간을 줄이는 데 도움이 됩니다.

조립 후에는 헤어 드라이어가 물에 닿지 않는 곳에 보관해야 한다는 경고 라벨을 부착해야 합니다. 이 라벨은 소비자 제품 안전 위원회 지침에서 요구하는 대로 코드에 부착되어 있습니다. 건조기가 완전히 조립되면 지침 책자 및 추가 안전 경고 자료와 함께 포장되어 배송됩니다.

품질 관리

모든 전기 제품은 잘못 사용하면 위험할 수 있습니다. 헤어드라이어는 실수로 물이 가득 찬 세면대나 욕조에 떨어질 수 있기 때문에 특히 위험합니다. 따라서 감전사 가능성을 줄이기 위해 특별한 품질 관리 예방 조치를 취해야 합니다. 1980년부터 제조업체는 헤어드라이어에 물 근처에서 사용해서는 안 된다는 경고 그림을 부착해야 했습니다. 이 경고 라벨은 건조기 코드에 영구적으로 부착해야 합니다. 1985년에 제조업체는 기기를 접지하고 우발적인 충격을 방지하는 데 도움이 되는 극성 전기 플러그를 추가하기 시작했습니다. 1991년에는 제품의 전원이 켜져 있는지 여부에 관계없이 단락 가능성을 방지하는 설계 기능이 필요했습니다.

최신 헤어 드라이어는 GFCI를 사용하여 단락이 감지될 때 장치에 전력이 흐르는 것을 방지합니다. 2000년까지 헤어드라이어에 의한 감전사로 인한 사망 기록은 이미 연간 4명 미만으로 떨어졌으며, 이 추가 안전 기능은 모든 구형 헤어드라이어 모델이 시장에서 사라지면 우발적인 감전사를 완전히 방지할 것으로 예상됩니다.

미래

지난 70년 동안 휴대용 헤어드라이어의 품질은 향상되었지만 기본 디자인에는 거의 변화가 없었습니다. 개선된 사항으로 장치의 안전성이 크게 향상되었으며 전력이 거의 20배 증가했습니다. 미래의 건조기는 사용자가 머리카락이나 피부를 태울 위험 없이 안전하게 노출될 수 있는 이론적인 최대 열량에 근접하게 이미 생성하기 때문에 훨씬 더 강력해질 것 같지 않습니다.

다른 미래의 디자인 개선 가능성이 더 높아 보입니다. 건조기는 더 조용하게 작동하거나 더 쉽게 잡고 작동하도록 만들 수 있습니다. 일부 제조업체는 제품의 외관을 개선하는 데 중점을 두고 있으며 디자이너 색상 또는 투명 플라스틱으로 건조기를 만들어 젊은 사용자를 만족시키려고 시도하고 있습니다.

기술 혁신으로 새로운 유형의 헤어 드라이어가 가능해 질 수도 있습니다. 2000년에 한 제조업체는 전기 전도성 화학종인 이온을 사용하여 모발 손상을 줄이면서 물을 더 빨리 증발시킨다고 주장하는 새로운 이온 헤어 드라이어를 출시했습니다. 이 글을 쓰는 시점에서 이 새로운 유형의 헤어드라이어가 시장에서 성공할지는 아직 알려지지 않았습니다.

아마도 헤어 드라이어의 미래 개발에 대한 가장 흥미로운 영역 중 하나는 실제로 머리카락과 전혀 관련이 없습니다. 상상력이 풍부한 소비자는 헤어 드라이어가 딱딱한 표면에서 껌을 제거하고 매니큐어를 말리는 것과 같은 대체 기능에 사용할 수 있음을 확인했습니다. 제조업체가 이러한 특수 용도로 개조된 헤어드라이어를 마케팅하여 대응할지 여부는 두고 보아야 합니다.