CN101232832A - 干燥装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种干燥装置(10)，其具有外壳(12)、形成在外壳(12)内用于容纳目标物的空腔(30)、位于外壳(12)内且能够产生气流的风扇(40)、和至少一个与风扇(40)相通且设置在所述外壳(12)内以引导气流横着穿过空腔(30)的槽状开口(60，62)。根据本发明，槽状开口(60，62)形成在以10度到20度之间的角度彼此靠近的相对壁(54a，54b，56a，56b)之间。在本发明的另一方面中，设置有两个槽状开口(60、62)，且提供风扇(40)和槽状开口(60，62)之间的连通的管道系统(90)在风扇(40)附近具有在所有方向尺度都相似的第一截面，而在开口(60，62)附近具有槽状截面，截面之间的过渡是渐进和平滑的。

Description

干燥装置

技术领域

本发明涉及一种干燥装置，其使用高速高压空气的窄喷射来干燥目标物，目标物包括人体的一部分。特别地但非排它地，本发明涉及一种干手器，其中空气射流穿过干手器的外壳内的槽状开口喷射出。

背景技术

使用空气射流来干燥双手已广为人知。穿过槽状开口喷射至少一股空气射流的干手器的例子在GB2249026A、JP2002034835A和JP2002306370A中已示出。然而，实际上很难获得均匀分布的足够大的动量的气流，以在可接受的较短的时间内有效地干燥使用者的双手。现有技术不能实现这一点。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种干燥装置，其在使用中喷射穿过槽状开口的空气射流，与现有技术相比，其能够在较短的时间内干燥目标物。另一目的是提供一种干手器，与现有技术相比，其能够在较短的时间内干燥使用者的双手。本发明的再一目的是提供一种改良的干手器，其中与现有技术相比干燥效率得到了改善。

本发明的第一方面提供了一种干燥装置，其具有外壳、形成在外壳内用于容纳目标物的空腔、位于外壳内且能够产生气流的风扇、和至少一个与风扇相通且设置在外壳内以引导气流横着穿过空腔的槽状开口，其中，槽状开口在相对壁之间形成，且所述相对壁以10°到20°之间的角度彼此靠近。

在优选实施例中，槽状开口的壁之间的角度为大致14°。已发现与现有技术装置相比，这个角度有利于大大提高通过槽状开口喷射的气流的动量。由于在目标物每次穿过离开槽状开口的气流期间，更多的水从目标物上吹离的事实，这增加了干燥器的效率。

本发明的第二方面提供了一种干燥装置，其具有外壳、形成在外壳内用于容纳目标物的空腔、位于外壳内且能够产生气流的风扇、和两个相对的经由管道系统(ducting)与风扇相通且设置在外壳内以引导气流横着穿过空腔的槽状开口，其中，管道系统在风扇附近具有在所有方向尺度都相似的第一截面而在开口附近具有槽状截面，所述截面之间的过渡是渐进和平滑的。

优选地，管道系统的总截面面积在风扇和槽状开口的紧接上游的点之间是基本恒定的。这使得管道系统中的损耗最小化且提高了风扇的效率。

附图说明

参考附图，对以干手器形式的本发明的实施例进行描述，其中：

图1示出了根据本发明的干手器的侧视图；

图2示出了图1中的干手器的透视图；

图3示出了图1中的干手器的侧截面视图；

图4示出了空气管道上端的以放大比例显示的侧截面图，所述空气管道形成图1中的干手器的一部分；

图5示出了位于图1中的干手器空腔的前壁内的槽状开口的进一步放大比例的示意性截面侧视图；

图6示出了位于图1中的干手器空腔的后壁内的槽状开口的同样进一步放大比例的示意性截面侧视图；

图7示出了形成图1中的干手器的一部分的管道系统的立体图，其中该管道系统示出为与装置的其它组件分离；

图8a示出了根据本发明的第二实施例的干手器的空腔入口的俯视图；和

图8b示出了位于图8a中的干手器空腔的后壁内的槽状开口的正视图。

具体实施方式

首先参考图1和图2，图中示出的干手器10包括外壳12，该外壳12具有前壁14、后壁16、上表面18和侧壁20、22。后壁16可合并固定装置(未示出)，用于在使用前将干手器10安装到壁或其它结构上。电连接件(未示出)也设置在后壁上或外壳12上的其它地方。从图1和图2可看到，空腔30在外壳12的上部分内形成。空腔30在其上端开放，并且于该处由前壁14的顶部和上表面18的前部划界。前壁14的顶部和上表面18的前部之间的空间形成空腔入口32，该入口32足够宽以允许使用者双手穿过空腔入口32进入到空腔30。通过侧壁20、22的合适成形，空腔30还开放到干手器10的侧部。

空腔30具有前壁34和后壁36，所述前壁34和后壁36分别界定了空腔30的前面和后面。排水沟38位于空腔30的最下端，其与位于外壳12的下部中的贮液器(未示出)相通。排水沟和贮液器的目的将在下面描述。

如图3所示，马达(未示出)位于外壳12内，并且由马达驱动的风扇40也位于外壳12内。马达连接到电连接件并且由控制器41控制。风扇40的入口42与在外壳12内形成的空气入口44相通。过滤器46位于将空气入口44连接到风扇入口42的空气通道内，以防止可能导致马达或风扇40损坏的任何碎物的进入。风扇40的出口与位于外壳12内的一对空气管道50、52相通。前空气管道50主要位于外壳12的前壁14和空腔30的前壁34之间，并且后空气管道52主要位于外壳12的后壁16和空腔30的后壁36之间。

空气管道50、52配置为将来自风扇40的空气引导到一对相对的槽状开口60、62，所述开口60、62分别位于空腔30的前壁34和后壁36内。槽状开口60、62配置在空腔30的上端邻近空腔入口32。每个槽状开口60、62被构造为基本横跨空腔入口32、朝向空腔30的相对壁来引导气流。槽状开口60、62沿垂直方向偏置，并且朝向空腔30的最下端成角度。

图4更详细地示出了空气管道50、52的上端和槽状开口60、62。可以看到，空气管道50的壁54a、54b汇聚，以形成槽状开口60，并且空气管道52的壁56a、56b汇聚，以形成槽状开口62。更详细的细节在图5和图6中可见。图5示出了具有宽度W1的槽状开口60，图6示出了具有宽度W2的槽状开口62。槽状开口60的宽度W1小于槽状开口62的宽度W2。宽度W1为0.3mm并且宽度W2为0.4mm。

壁54a，54b，56a，56b中的每一对都设置为：当它们靠近相应的槽状开口60，62时，相应的壁彼此靠近。如果假想的轴线70位于每一对壁的中间位置，如图5和6中所示，则每一个壁54a，54b，56a，56b都位于与相应的轴线70成大致7°的角度处。由此，壁54a，54b，56a，56b中的每一对之间形成的角度为大致14°。已经发现该角度是有利的，但它也可以变化几度。可以使用10°和20°之间的角度。

传感器64定位在空腔30的前壁34和后壁36内，在槽状开口60、62的紧下方。这些传感器64检测经由空腔入口32插入到空腔30内的使用者双手的存在，并且配置成在使用者双手进入到空腔30时发送信号给马达。如从图1和图3中可见，管道50、52的壁54a，54b，56a，56b突出，稍微超过空腔30的前壁34和后壁36的表面。管道50、52的壁54a，54b，56a，56b的向内突出部减小了使用者双手被吸向空腔的壁34、36中的一个或另一个的倾向，这增加了使用干手器10的轻松性。传感器64定位在管道50、52的壁54a、54b、56a、56b的向内凸出部的紧下方，这还减小了传感器64变脏和不运转的风险。

如从图2中可见，空腔入口32的形状使得前边缘32a大致笔直，并且跨过干手器10的宽度横向延伸。然而，后边缘32b具有包括两弯曲部33的形状，所述两弯曲部33大致符合人双手在穿过空腔入口32向下插入到空腔30时手背的形状。空腔入口32的后边缘32b大致关于干手器10的中心线对称。空腔入口32的前边缘32a和后边缘32b的形状和尺寸的意图在于，当使用者双手穿过空腔入口32插入到空腔30时，从使用者的双手上的任何点到最近的槽状开口的距离大致一致。

空气管道50，52形成了管道系统90位于风扇40和槽状开口60，62之间的部分。图7中示出了管道系统90的透视图。管道系统90包括卷形物92，其位于风扇40附近且接收由风扇40产生的气流。卷形物92与第一室94连通，虽然第一室94的截面为一般的矩形，但其也可容易地为一般的圆形。意图是室94的截面应该在两个方向上具有大致相同的尺度。室94的紧接着的下游是Y形汇流部96，空气管道50，52位于Y形汇流部96的下游。如上所述，空气管道50，52通向外壳12的上端，其中前空气管道50位于外壳12的前壁14和空腔30的前壁34之间，且后管道52位于外壳12的后壁16和空腔30的后壁36之间。空气管道50，52与空腔30的上端处的槽状开口60，62连通。

管道系统90设计为使得管道系统的截面从室94的一般的矩形(或圆形)以平滑和渐进的方式逐步地变化为开口的槽状形状。在室94的紧接下游，管道系统分为空气管道50，52，空气管道50，52的上游端在截面区域的形状还是大致方形，即截面的宽度和深度基本相似。然而，该截面随着与室94的距离的变化逐渐变化，因而每一个管道50，52的宽度随着深度的减小而增大。所有的改变都是平滑和渐进的，以使任何摩擦损失最小化。

在槽状开口60，62中的每一个的紧接上游的点98处，空气管道50，52中的每一个的截面面积开始减小，以使朝向槽状开口60，62行进的气流的速度显著地增大。然而，在室94和点98之间每一个空气管道50，52内，管道系统的总截面面积(即空气管道50，52的结合截面面积)保持基本恒定。

上述的干手器10按下面的方式操作。当使用者双手首先穿过空腔入口32插入到空腔30时，传感器64检测到使用者双手的存在并且发送信号给马达以驱动风扇40。由此，风扇40被起动，并且空气经由空气入口44以约每秒20至40升的流量并且优选地以至少每秒25至27升的流量抽到干手器10中，更优选的是空气以每秒31至35升的流量抽到干手器10中。空气穿过过滤器46并沿风扇入口42流到风扇40。离开风扇40的气流被分为两股分离的气流，一股气流沿前空气管道50流到槽状开口60，并且另一股气流沿后空气管道52流到槽状开口62。

气流从槽状开口60、62以高速高压空气的非常薄的分层片(stratifiedsheet)的形式喷射出。在气流离开槽状开口60、62时，气压至少为15kPa且优选为大约20至23kPa。此外，离开槽状开口60、62的气流的流速至少80m/s，并且优选是至少100或150m/s，更优选的是大约180m/s。因为位于后管道52的端部的槽状开口62的尺寸大于位于前管道50的端部的槽状开口60的尺寸，所以相比于从管道50，从管道52喷射的空气的体积更大。这提供了更大的空气量，用于干燥使用者双手的手背，这是有利的。

分层的高速高压空气的两层薄片被导向使用者双手的表面，使用期间使用者双手完全插入到空腔30内，并且接着经由空腔入口32从空腔30收回。随着使用者双手进入然后离开空腔30，空气层片从使用者双手上吹离任何存在的水。由于离开槽状开口60、62的空气的大动量，并且还因为气流均匀地沿每个槽状开口60、62的长度分布，所以可以可靠地且有效地实现这一点。

每个空气分层片被导向远离槽状开口的空腔30的壁，空气的各个层片是穿过所述槽状开口而喷射的。因为槽状开口60、62还朝向空腔30的最下端倾斜，因此喷射出的气流被导入空腔30内。这减小了湍流(turbulent)空气运动被外壳以外的使用者——例如使用者的面部——感觉到的风险。

可设想，只需采取少次“穿过”上述的干手器，就能干燥使用者双手以达满意的程度。(就“穿过”而言，其意味着双手以对于一般使用者来说可接受的速度单次插入到空腔且随后从其中抽出。我们设想单次穿过具有不超过3秒的持续时间。)在单次穿过期间，通过气流得到的动量足够去除洗手后留在使用者双手表面上的大部分水。

由气流去除的水收集在空腔30内。一旦气流经过使用者双手，每股气流将快速地失去其动量，并且水滴将在重力作用下滴入空腔30的下端，同时空气经过空腔入口32或经由空腔30的开放侧离开空腔30。然而，水由排水沟38收集，并到达贮液器(未示出)，在该处水被收集而用于处理。如果需要贮液器可手动清空。替换地，干手器10可合并一些形式的水耗散系统(water dispersal system)，例如包括加热器，用于将收集的水蒸发到大气中。使收集到的水耗散的装置不构成本发明的一部分。

在替换实施例中，槽状开口60、62可配置为使得从所述开口喷射的空气层片基本沿大致彼此平行的平面而被引导。这使得在干燥装置使用中的同时在空腔30内存在的湍流的量最小化。

在图8a和8b中示出的另外的替换实施例中，横跨干手器空腔的长度L，槽状开口不具有恒定的宽度。图8a示出了长度为L的空腔入口的俯视图。点划线表明当使用者的双手在前边缘32a和后边缘32b之间正常地插入到空腔30内时，使用者的双手的位置和形状。图8a中示出的箭头80表明从处于空腔入口32的边缘32a、32b内的槽状开口60、62喷射的气流的方向。在此实施例中，后边缘32b的弯曲部33关于空腔入口32的中心线A-A对称，后边缘32b的中心部在中心线处比在与中心线隔开的位置处更接近前边缘32a。前边缘32a和后边缘32b之间的最小距离d是在中心线处。前边缘32a和后边缘32b之间的距离在每个弯曲部的中间点具有最大值D。图8b示出了处于空腔的后壁内的槽状开口的形状。

优选地，在后壁内的槽状开口的宽度逐渐改变，其朝向该开口的在空腔入口32的中心线A-A处的中心点增加。

在此替换实施例中，优选的是以曲线的形式，优选地以平滑曲线形式，通过改变槽状开口的上壁远离下壁的距离，实现开口的宽度变化。更优选的是此曲线关于空腔入口32的中心线A-A对称。优选地该开口的最大宽度R处于中心线A-A处且为0.7mm。

优选地，宽度r在区域F和G内大致恒定，宽度改变区域(图8a和8b中的区域E)包括空腔入口的总长度L的至少一半，最优选的是中间的一半。优选地r为0.4mm。

在干手器的区域E中，槽状开口62的宽度比区域F和G中的槽状开口62的宽度大。槽状开口62的尺寸的增加提供了来自后管道52的更大量的空气80，用于干燥使用者双手的拇指和食指区域内的背部，这是有利的。在区域E内更大的空气量和由气流实现的动量足够在单次穿过期间去除洗手后留在使用者双手的手背上的大部分水。

本发明不期望受限到上述实施例的精确细节。不改变本发明范围的细节的修改和变化对于本领域读者是显而易见的。例如，在不脱离本发明的本质的情况下，空腔30和其入口32的形状可改变。

Claims (12)

1.一种干燥装置，其具有外壳、形成在所述外壳内用于容纳目标物的空腔、位于所述外壳内且能够产生气流的风扇、和至少一个与所述风扇相通且设置在所述外壳内以引导气流横着穿过所述空腔的槽状开口，其中，所述槽状开口形成在相对壁之间，且所述相对壁以10°到20°之间的角度彼此靠近。

2.如权利要求1所述的干燥装置，其中所述相对壁以约14°的角度彼此靠近。

3.一种干燥装置，其具有外壳、形成在所述外壳内用于容纳目标物的空腔、位于所述外壳内且能够产生气流的风扇、和两个相对的经由管道系统与所述风扇相通且设置在所述外壳内以引导气流横着穿过所述空腔的槽状开口，其中，所述管道系统在所述风扇附近具有在所有方向尺寸都相似的第一截面，且在所述开口附近具有槽状截面，所述截面之间的过渡是渐进和平滑的。

4.如权利要求3所述的干燥装置，其中所述管道系统的总截面面积在所述风扇和所述槽状开口的紧接上游的点之间是基本恒定的。

5.如权利要求3或4所述的干燥装置，其中所述管道系统在所述风扇的下游点处分为两个独立的气流通道。

6.如前述权利要求中任一项所述的干燥装置，其中所述槽状开口或每一个所述槽状开口的宽度不大于0.5mm。

7.如前述权利要求中任一项所述的干燥装置，其中所述风扇适于使气流以至少80m/s的速度穿过所述槽状开口或每一个所述槽状开口喷射。

8.如权利要求7所述的干燥装置，其中所述风扇适于使气流以至少100m/s的速度穿过所述槽状开口喷射。

9.如前述权利要求中任一项所述的干燥装置，其中所述风扇适于使气流以至少8kPa的压力穿过所述槽状开口或每一个所述槽状开口喷射。

10.如权利要求9所述的干燥装置，其中所述风扇适于使气流以至少12kPa的压力穿过所述槽状开口或每一个所述槽状开口喷射。

11.如前述权利要求中任一项所述的干燥装置，其中所述干燥装置是干手器。

12.一种结合附图如前所大致描述的干燥装置。

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