CN104797181B - 干手机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种干手机，用于通过空气流干燥用户的手，空气流通过干手机上的空气出口排放。空气流由马达驱动风扇单元产生。风扇单元由弹性支承构件支撑，所述弹性支承构件与风扇单元接触，所述支承构件具有顶点，该顶点实现所述与风扇单元的接触。

Description

干手机
技术领域
本发明涉及干手机领域。
背景技术
在市场上有各种各样的干手机的设计，其典型地被安装于公共洗手间，作为纸巾的替代。
干手机依赖于空气将用户的手干燥。该空气典型地穿过干手机上的一个或多个出气口排出，用户将手保持接近于出气口，以致空气流被引导到用户的手上以提供干燥效果。
主要干燥原理可在不同类型的干手机之间不同。该干燥原理可为蒸发，在这种情况下空气流将趋向于被加热。替代地，干燥原理可主要依赖在手的表面处的冲力干燥效果上，在这种情况下，空气流将倾向于以高速度(超过80米/秒，且通常超过140米/秒)排出。
在每种情况下，空气流常常使用电机驱动风扇单元产生，该风扇单元被定位于干手机内。
该风扇单元通常将为相对沉重的，且在使用中遭受振动(由转子不平衡等等引起)。这可在商用洗手间环境产生过多的噪音、其是不期望的。
发明内容
根据本发明，提供了一种干手机，用于通过空气流干燥用户的手，空气流通过干手机上的空气出口排放，所述空气流由马达驱动风扇单元产生，所述风扇单元由弹性支承构件支撑，所述弹性支承构件与风扇单元接触，所述支承构件具有顶点，该顶点实现所述与风扇单元的接触。
弹性支承构件提供风扇单元的软安装接触。根据本发明，弹性支承构件经由支撑构件的顶点实现与风扇单元的接触。因此，支撑构件仅与风扇单元共享相对小的接触区域。这有助于减小风扇外部的振动的传输，在使用中减少噪声。
支撑构件可以为弹性体支撑件。
支撑构件可以为锥形的。
所述支撑构件可被安装在干手机的固定部分上。
多个支承构件可被提供，绕风扇单元的外侧布置。在该情况下，支撑构件可被安置到绕风扇单元的外侧延伸的干手机的固定部分。风扇单元将具有风扇轴线，为风扇单元内部的风扇的旋转轴线。支撑构件可以布置为使得它们垂直于风扇轴线延伸，以便于提供用于风扇单元的横向支撑。特别地，支撑构件可以布置为使得它们相对于风扇轴线径向延伸，以便于提供用于风扇单元的径向支撑。
优选地，风扇单元软安装在干手机内部，从而没有用于传递到风扇单元外部的振动的硬安装传输路径。支撑构件在本情况下，将形成用于风扇单元的更大的软安装配置的一部分。
所述软安装配置可还包括固定到干手机的固定部分的可充气的安装件，所述可充气的安装件包括至少一个可充气管道，其将风扇出口连接到空气出口，该可充气管道在使用中由从风扇出口行进到空气出口的空气流充气，从而提供对风扇单元的气动支撑。所述干手机的固定部分不必是与支撑结构安装的固定部分相同的部分。相反，可以存在第一固定部分，支撑构件(一个或多个)安装在其上，和第二固定部分，可充气安装件固定在其上。
该空气流经由干手机上的固定部分中的孔穿过出气口被排出，该可充气管道被布置为将风扇出口连接到该孔，该孔的面积小于可充气管道邻近风扇出口的点处的横截面面积。这有效地引入限制到出气口上游的空气流，用于在启动时可充气管道的更迅速的增压。附加地，它帮助降低直接地施加到可充气安装件上的压力。
该风扇单元可位于可充气安装件的顶部上，以致可充气安装件帮助支撑风扇单元的重量。
该可充气安装件可包括多于一个的可充气管道。
替代地，该安装件可包括仅仅单个管道。在这样情况下，安装件可采取单个可充气空气流管道的形式，以致可充气管道自身构成可充气安装件。这是个非常简单的配置。在这个配置中，风扇单元可被布置为位于可充气管道上，该管道被端部对端部地布置在风扇单元下方以形成气动支撑柱。因此，可充气管道帮助支撑风扇单元的重量。管道优选为基本竖直的。风扇出口可被定位于风扇单元的下侧上，用于将空气直接地向下排入可充气管道；这种直接排出路径帮助降低与盘绕排出路径相关的压力损失。
可充气管道优选为弹性管道，虽然这不是必须的。例如，可充气管道可包括刚性区段和柔性区段的组合，其仍然允许管道的充气以提供气动支撑。
该可充气管道可安装在风扇单元的外侧上，如套筒，管道的端部可通过轴环被保持在位，该轴环机械地夹住管道的端部抵靠风扇单元的外侧。这是用于将风扇单元固定到安装件的紧凑、低姿配置。
该管道可从风扇出口到出气口成锥形，以在风扇出口和出气口之间提供平滑的过渡。这帮助降低管道内的压力损失。例如，在特殊实施例中，可充气管道是漏斗形状的。由于它的圆对称，漏斗形状还帮助确保安装件提供均匀对称的缓冲响应。
该干手机可为高压干手机类型，其依赖于在手的表面处的高冲力干燥效果。因此，空气流可以以超过80米/秒，优选超过140米/秒的速度穿过出气口被排出。出气口的上游空气流压力可高至40KPa。本发明在这些高压力干手机中找到特殊应用，其中风扇单元可在开始时遭受显著向上推力。这个高风扇推力将导致可充气安装件迅速加压，其进而将适当地对抗且阻止风扇单元的向上移位。
该干手机可为空气刃干手机的形式，其中出气口是空气刃排出出口。该空气刃排出出口可包括一个或多个缝隙状排出孔。该空气刃排出出口优选被布置为跨用户的手，例如出口可具有80mm或更大的跨度。
固定部分可为干手机的外壳的一部分。
干手机可为靠壁安装的干手机。在这样的干手机中减少到风扇单元外部的振动传递是特别有利的，因为在使用中振动可传递到壁。
附图说明
现在将参考附图，通过举例的方式描述本发明的实施例，在附图中:
图1是示出依照本发明的干手机的平行投影视图；
图2是相同的干手机从相反角度的平行投影视图；
图3是干手机的前部视图，示出了在使用中空气流穿过干手机上的出口排出；
图4是干手机的前部视图，但其中外壳被剖视以显示干手机的各种内部部件；
图5是对应于图4的平行投影视图；
图6是干手机的平行投影视图，其中饰板被移除，示出了在干手机背板上的各种内部部件的安装；
图7是平行投影视图，示出了干手机的各种内部部件-尤其示出主空气流路径中的空气过滤器；
图8是对应于图7的视图，但其中过滤器被移除；
图9是对应于图8的平行投影视图，但部分地被剖视以示出风扇单元和电机桶内侧的可充气安装件；
图10是对应于图9的平行投影视图，但是是从相反角度；
图11是对应于图9的平行投影视图，但其中电机桶被完全移除以显示用于风扇单元的多个点安装件；
图12是干手机的某些内部部件的部分横截面视图，尤其示出风扇单元和穿过可充气的安装件的区域；
图13是风扇单元的分解图，示出了被沿风扇轴线布置的叶轮且限定环形风扇出口的扩散器；
图14是干手机内侧部件的平行投影视图，该部件被用于安装风扇单元；
图15a是直接地施加在风扇单元上的喷射推力的示意性图示；
图15b是直接地施加在风扇单元上的静压力的示意性图示；
图16a是直接地施加在支撑风扇单元的可充气的安装件上的喷射推力的示意性图示；
图16b是直接地施加在可充气的安装件上的静压力的示意性图示；
图17是作为图16b中的孔区域a的函数的压力FΔP(管道)和喷射推力FΔM(管道)的图示。
具体实施方式
干手机
图1-3示出了依照本发明的可靠壁安装的干手机1。
该干手机1排出空气流以干燥用户的手。该空气流以高速(>80米/秒)穿过干手机1上的两个空气出口3、5排出。每个出口3、5采取空气刃排出出口的形式：在这种情况下窄缝小于2mm宽，其被直接地加工到干手机1的外壳7中。空气流由此作为两个薄的、高速空气片(图3)或“空气刃”3a，5a排出。
干手机1的操作模式与在产业中用空气刃从产品的表面移除碎屑或液体的既定使用(见例如EP2394123A1，其描述了使用空气刃从玻璃板移除碎屑)相似：每个空气刃运动跨过相应手的表面且当它如此做时从手的表面擦拭或刮掉水。
手的手掌张开插入空气刃排出出口3、5的下方——在每个出口下方一个手——且随后缓慢撤回以产生在手和空气刃之间的所需的相对运动。这个过程被重复用于手的两侧。为了使干手机1使用更舒适，空气刃排出出口3、5被布置为从干手机1(图3)的前部观察为V型配置。这帮助阻止在使用中前臂的过度旋后。
空气流通过由电机驱动的风扇单元产生，该风扇单元为离心式鼓风机(或压缩机)9的形式。该离心式鼓风机9被容纳在干手机1的外壳7内侧的电机桶11内。你可在图9中看到离心式鼓风机9和电机桶11。
一对空气过滤进口
空气流通过离心式鼓风机9穿过在干手机1的外壳7中的两个进口13、15而被抽入。你可在图1中看到这些进口中的一个15，可在图2中看到另一个进口13。两个进口在图4中可见的，其还示出了每个进口的内部侧边上的一系列的遮罩翻板17：为了帮助阻止异物穿过进口13、15插入。
进口13、15取道被提供在电机桶11的任一侧的两个矩形平面HEPA过滤器19送入电机桶11。每个过滤器19被夹在相应内过滤器盖21和外过滤器盖23之间。过滤器19因此在电机桶11的任一侧被布置为平面平行配置。
在每种情况下，内过滤器盖21是矩形盖，其形成电机桶11的一部分。该过滤器19具有刚性框架，其夹在内盖(你可在图4中看到夹子25)上。两个孔被提供在内过滤器盖21中：上部圆形孔27和下部基本矩形孔29。这两个孔27、29有效地形成过滤器出口，穿过该过滤器出口退出相应过滤器19的空气可进入电机桶11。
该外盖23是独立的矩形盖，其滑动到相应过滤器19的框架的外侧上。两个平行矩形槽31形成在外盖23中。这两个槽31有效地形成过滤器入口，来自进口13、15的空气可穿过该过滤器入口进入相应过滤器19。
该过滤器19和外盖23被布置为使得在过滤器19的上游表面和外盖23之间存在空间，或歧管。这帮助阻止在使用中过滤器19的不均衡负载。该内盖21可同样地跨过过滤器19的下游表面形成空间，或歧管。
该过滤器入口和过滤器出口在每种情况下结合以形成到电机桶11内侧的鼓风机9的进口路径。因此，存在两个平行进口路径：每个穿过两个空气过滤器19中的一个。
在每种情况下，过滤器入口从过滤器出口偏离，以致没有视线穿过过滤器出口和相应过滤器入口：在内盖21中的下部矩形孔29被定位在形成相应过滤器入口的垂直槽31的些微下方，然而上部圆形孔27被定位在形成相应过滤器入口的垂直槽31之间。效果上，到鼓风机9的每个空气进口路径遵循盘绕的路径穿过相应的过滤器19。
该过滤器19是可独立地更换的：每一个可通过松开夹子将它从内盖21简单地移除，且一旦移除，新的过滤器可随后在其位置被夹到内盖21上(外盖23也可以被松开夹子且重新利用，或者可被抛弃)。
用于风扇单元的软安装配置
离心式鼓风机9的分解图示出在图13中。它包括驱动单元33，离心式风扇叶轮35以及扩散器37，该驱动单元33合并有电机(未示出)，该离心式风扇叶轮35被连接到电机的输出轴。该扩散器包括扩散器环39和扩散器盖41，该扩散器环39合并有一些回旋叶片用于静压恢复，该扩散器盖41安装到扩散器环39上且将空气流从叶轮35穿过环形风扇出口41a引导出，如通过箭头所示(在使用中当空气流离开风扇出口41a时空气流中将存在一定程度的剩余回旋，未示出在图13中)。
该离心式鼓风机9被垂直地软安装在电机桶11内部，其中风扇出口41a向下面向且叶轮35的旋转轴线A垂直地延伸。
用于离心式鼓风机9的软安装配置包括上部软安装组件和下部软安装组件。
该下部软安装组件采取弹性管道43的形式，其端部对端部地在离心式鼓风机9下方延伸。该管道43是漏斗形状，在顶部(邻近风扇出口41a)处具有相对大的横截面，但在底部处渐缩到相对小的横截面。
管道43的上端如同套筒那样绕扩散器安装，且使用扎带(未示出)被夹紧在位。
可充气的管道43的下端被固定到底板45，该底板45硬安装到干手机(图6)的主背板48以提供承载支撑。
你可在图14中看到底板。它包括中心连接管道47，该中心连接管道47由安装平台49围绕。该可充气的管道43的下端被定位为围绕到连接管道47的入口，且通过夹紧环51(图11)被固定到安装平台49。该夹紧环51向下螺纹安装到安装平台49(你可在图14中看见螺柱)上，且夹紧抵靠形成可充气管道下端的一部分的凸缘43a，其随后还充当在夹紧环51和安装平台49之间的压缩密封件。
该上部软安装组件包括四个“点安装件”，采取弹性锥形支撑构件55的形式。
支撑构件55的每一个在它的基部处被安装到电机桶11且被布置为径向向内延伸(相对于叶轮的旋转轴线A)，以致支撑构件55的锥形顶点接触离心式鼓风机9的外壳。该上部软安装组件由此形成与离心式鼓风机9的外壳的四个“点接触”，四个支撑构件55的每个具有一个。
V型歧管57被提供以分配空气流到两个空气刃排出出口3、5。该歧管57螺纹安装到外壳7的内表面上，空气刃排出出口3、5的顶部上方。弹性垫圈59被用于在歧管57和干手机的外壳之间形成压缩密封。
该歧管57取道柔性软管61被连接到底板45上的连接管道47的下端，这是为了处理底板45和歧管57之间的装配公差。柔性软管61的一端推入配合到连接管道47的下端上且软管61的另一端相似地推入配合到形成歧管57的一部分的入口管道61a上。扎带(未示出)可被使用在柔性管道61的每个端部以保持柔性管道61在位。
空气刃排出出口3、5的组合区域与风扇出口41a的区域相比是相对小的。因此，空气刃排出出口3、5在风扇出口41a下游的主空气流路径中构成显著的流动限制。由此发生的情况是在离心式鼓风机9的启动时鼓风机9的下游的静压存在显著增加。这具有增压可充气管道43的效果，可充气管道因此充当用于离心式鼓风机9的气动支撑柱，帮助限制鼓风机9的位移且抑制由转子不平衡等导致的电机振动。
因为主空气流在鼓风机9启动时被用于增压可充气管道43，因此该配置是相对简单的：不需要渗出路径、阀门或单独的气动回路。
对于给出的鼓风机规格，可充气管道43的增压率将取决于风扇出口41a和空气出口3、5之间的有效体积(“工作体积”)，且还取决于空气出口13、15的组合区域(“排出区域”)。因此，可充气安装件43的增压在空气刃干手机(其将一般具有相对小的排出区域)中将大体更快速。在这里，安装件的充气对于给定工作体积可非常迅速——提供非常迅速的初始缓冲响应。
在使用中，支撑构件55为离心式鼓风机9提供有效地横向支持(抵抗鼓风机9的轴向位移的支撑几乎完全地由可充气安装件43提供)。同时，支撑构件55通过显著地限制驱动单元33和电机桶11之间的接触区域而减少外部振动传递。
结合起来，支撑构件55和可充气的安装件43一起形成用于鼓风机9的有效地软安装配置，其减少了到干手机1的外部部分的噪音传输。
可充气的安装件
在使用中，横跨鼓风机9在驱动单元33(图10)上的鼓风机入口33a和风扇出口41a之间将存在动量差ΔMBlower。这在图15a中示意性地示出。除了这个动量差ΔMBlower外，随着在风扇出口下游的工作体积的增压，在进口和风扇出口之间将存在显著的静压差ΔPBlower。这在图15b中示意性地示出。
该动量差ΔMBlower引起‘喷射推力’F ΔP(Blower)，其趋向于垂直地向上推鼓风机9。
压力差ΔPBlower作用于扩散器盖41的向量面积A(有效地对应于可充气的管道43邻近风扇出口41a处的向量面积)上，且因此施加净向上压力F ΔP(Blower)＝ΔPBlower A到鼓风机9上。这个压力也趋向于垂直地向上地推鼓风机9。
施加于鼓风机9上的喷射推力F ΔM(Blower)和压力F ΔP(Blower)两者都被增压的可充气管道43所抵抗，该管道43将鼓风机9固定到底板45。进而，这施加应力到夹紧环51上，所述夹紧环将可充气管道43固定到底板45上。
在鼓风机进口和可充气的管道43的下端之间也将存在动量差ΔMDuct和压力差ΔPDuct。这在图16a和16b中示出。
在这种情况下，动量差ΔMDuct和压力差ΔPDuct直接地施加力到可充气的管道43上，而不是直接地到鼓风机9上。
参考图16a，动量差ΔMDuct引起喷射推力F ΔM(Duct)，其倾向于抵抗夹紧环51将可充气的管道43向上推。
参考图16b，压力差ΔPDuct作用于连接管道47的向量面积a上且因此施加净向上压力F ΔP(Duct)＝ΔPa到可充气的管道43上。这再次趋向于抵抗夹紧环51将可充气的管道43向上推，在夹紧环51上施加附加的应力。
如果连接管道47具有向量面积A(对应于扩散器盖41的向量面积)，则直接地被施加到可充气的管道43上的压力F ΔP(Duct)将与被施加到鼓风机9上的压力F ΔP(Blower)基本相同大小，且在夹紧环51上的合成应力可为显著的。为了处理这个问题，连接管道47的直径被替代设置为使得连接管道47的向量面积a的大小小于扩散器盖41的向量面积A的大小。该连接管道47由此有效地限定固定的孔47a，该固定的孔相对于扩散器盖41的面积具有被减少的面积(本质上为对空气流的有意限制)。相对于直接被施加在鼓风机9上的压力F ΔP(Blower)来说，这具有降低直接被施加在可充气的管道43上的压力F ΔP(Duct)的大小的好处。这个降低可独立于扩散器面积A实现，其可由此作为鼓风机规格的一部分被优化。
该喷射推力F ΔM(Duct)还将趋向于将可充气的安装件43向上推。然而，喷射推力F ΔM(Duct)的大小是基本相对小的，且对于宽范围的孔面积保持基本不变。因此，被施加在可充气的安装件43上的压力F ΔP(Duct)的降低可在没有相应增加被施加在可充气的安装件43上的喷射推力F ΔM(Duct)的情况下达到。你可在图17中看到这个，其示出了作为孔面积a的函数的F ΔP(Duct)和F ΔM(duct)。
在非常小的孔面积(a<a1)处，喷射推力F ΔM(Duct)可变得显著。如果唯一目的是降低夹紧环51上的应力，则需要注意不会通过相应的喷射推力F ΔM(Duct)的增加导致抵消压力F ΔP(Duct)的任何减小。然而，压力F ΔP(Duct)本身的降低仍然可有利地被达到，甚至在这些小的孔面积处。

Claims (11)

1.一种干手机，用于通过空气流干燥用户的手，空气流通过干手机上的空气出口排放，所述空气流由马达驱动风扇单元产生，所述风扇单元由弹性支撑构件支撑，所述弹性支撑构件与风扇单元接触，所述支撑构件具有顶点，该顶点实现所述与风扇单元接触，
其中弹性支撑构件为弹性体支撑构件。
2.如权利要求1所述的干手机，其中所述支撑构件为锥形。
3.如权利要求1所述的干手机，其中所述支撑构件被安装在干手机的固定部分上。
4.如权利要求1所述的干手机，其中多个所述支撑构件被提供，绕风扇单元的外侧布置。
5.如权利要求4所述的干手机，其中支撑构件被安置到绕风扇单元的外侧延伸的干手机的固定部分。
6.如权利要求1所述的干手机，其中风扇单元具有风扇轴线，其沿着在风扇单元内部的风扇的旋转轴线延伸，支撑构件被布置为在垂直于风扇轴线的平面内延伸。
7.如权利要求6所述的干手机，其中支撑构件被布置为相对于风扇轴线沿风扇单元的径向延伸。
8.如权利要求1所述的干手机，其中风扇单元通过包括支撑构件的软安装配置支撑。
9.如权利要求8所述的干手机，其中所述软安装配置还包括可充气的安装件，所述可充气的安装件包括至少一个可充气管道，其将风扇出口连接到空气出口，该可充气管道在使用中由从风扇出口行进到空气出口的空气流充气，从而提供对风扇单元的气动支撑。
10.如权利要求9所述的干手机，其中可充气安装件采用单个可充气管道的形式，风扇单元被布置为安放于可充气管道上，且可充气管道端部对端部地布置在风扇单元下方以形成气动支撑柱。
11.如权利要求10所述的干手机，其中可充气管道被沿风扇轴线端部对端部地布置。
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