CN116172434A - 烘干机 - Google Patents

Abstract

一种干手器包括风扇、管道、至少一个由风扇驱动的空气刀以及至少一个旋风装置，该空气刀被配置为引导空气烘干一只或更多只手并将水从一只或更多只手推入管道，该旋风装置为空气和来自手的水提供至少部分环形路径。

Description

烘干机

本申请要求于2021年11月11日提交的第63/278,372号美国临时专利申请，以及于2022年10月27日提交的第17/975,077号美国国家专利申请的优先权和权益，这些申请的全部内容通过参引的方式并入本文。

技术领域

本申请总体上涉及干手器。

背景技术

热风式干手器已经有超过半个世纪的历史。近几十年来，主要的进步是高速空气射流，即使不增加热量，高速空气射流也能在10秒至15秒内将双手基本烘干。这是通过空气的力量从皮肤上剥离水来实现的，主要是通过机械方式而不是通过蒸发。与纸巾相比，其能量、成本和清洁程度已经被调查、争论并发表在各种文章中。两者都有独特的优势，因此射流烘干机和纸巾都是基于偏好或偏见而存在。例如，在一些研究中，使用射流烘干机的能源和成本比纸巾低得多。在其他情况下，射流烘干机的初始成本可能是障碍。医院的具体卫生问题或场馆或小型机构的废物管理问题可能会影响使用射流烘干机或纸巾的决定。

最近，对空气中的微生物的关注已经变得更加强烈。射流烘干机的卫生问题正在被争论，因为人们认为高速空气射流可以从表面分离出微生物，并在房间里大大地使细菌流通。研究和出版物在证明这种担忧方面存在分歧，但这种可能性是真实的。

大多数传统装置从垂直方向向手部传送空气射流，导致水和空气向各个方向飞溅，包括向壁和使用者飞溅。可以想象，飞溅可以引发生物膜的形成并促进其在表面上生长，而被手偏转的空气射流可以移走生物膜。此外，大多数空气射流被传送至没有实质性的封闭的盥洗室空间，因此增加了对细菌传播的担忧。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供一种设备，包括：风扇；管道；至少一个空气刀，所述至少一个空气刀被配置为引导来自所述风扇的空气，并被配置为烘干一只或更多只手，并将水分从所述一只或更多只手推入所述管道；和至少一个旋风装置，所述至少一个旋风装置为所述空气和来自所述一只或更多只手的所述水分提供至少部分迂回路径。

根据本发明的另一方面，提供一种用于操作干手器的控制系统，所述控制系统包括：传感器，所述传感器被配置为生成针对所述干手器附近的物体的传感器数据；计时器，所述计时器被配置为测量已经过的时间段；和控制器，所述控制器被配置为响应于所述传感器数据或所述已经过的时间段，运行风扇以使空气移动通过所述干手器。

根据本发明的又一方面，提供一种干手器，包括：左管道状空腔；右管道状空腔；至少一个第一空气刀，所述至少一个第一空气刀朝向所述左管道状空腔成角度；至少一个第二空气刀，所述至少一个第二空气刀朝向所述右管道状空腔成角度；和扩展空腔，所述扩展空腔与所述左管道状空腔和所述右管道状空腔相连，并被配置为减缓来自所述至少一个第一空气刀和所述至少一个第二空气刀的气流，其中，所述扩展空腔被配置为收集悬浮在所述气流中的水滴或颗粒。

附图说明

在此根据示例性实施例，参考以下附图描述示例性实施例。

图1示出了示例性干手器。

图2A示出了用于图1的干手器的示例性旋风器。

图2B示出了图1的干手器的俯视图。

图3A示出了用于图1的干手器的示例性空气刀。

图3B示出了用于图1的干手器的示例性空气刀。

图4A示出了空气刀相对于干手器的管道的位置。

图4B和图4C示出了空气刀相对于水平面的位置。

图5A和图5B示出了干手器的另一种实施例。

图6A和图6B示出了干手器的另一种实施例。

图7示出了图6A和图6B的干手器的横截面。

图8A和图8B示出了包括扩展室的干手器的另一种实施例。

图9示出了用于干手器的空气刀的另一种布置。

图10示出了用于干手器的空气刀的另一种布置。

图11A和图11B示出了用于干手器的空气刀的另一种布置。

图12A和图12B示出了用于干手器的具有真空源的环形空气管道。

图13A和图13B示出了干手器的另一种实施例。

图14A和图14B示出了干手器的另一种实施例。

图15A和图15B示出了干手器的另一种实施例。

图16示出了根据本文的任意实施例的干手器与水槽联合安装的示例。

图17示出了图16的示例的剖视图。

图18示出了根据本文的任意实施例的多个干手器与水槽的集成。

图19示出了根据本文的任意实施例的多个干手器与水槽和柜子的集成。

图20示出了用于图1至图19中的任意烘干机系统的示例性控制器。

图21示出了图20的控制器的示例性流程图。

具体实施方式

以下实施例包括风干机(例如，干手器)，该风干机包括管道状空腔和成角度以进入到管道状空腔中的至少一个空气刀。管道状空腔以及至少一个空气刀的角度和方向被布置为将一股或多股空气施加到使用者的单只手上。至少一个空气刀可以被提供在竖直方向上，以便施加到处于″握手″位置的使用者的单手上。通过这种方式，空气被同时提供给手的两边。一些示例包括旋风装置，在该旋风装置中，管道状空腔内的空气旋转，以去除水滴、气溶胶或其他颗粒。颗粒可以被推到旋风装置的壁上，在那里颗粒可以很容易地被清除、消毒、杀菌或以其他方式清洁。旋风器可以连接到排放路径，以便将空气、水、气溶胶和其他颗粒提供给另一个空间(即远离盥洗室中的使用者)。其他的示例包括扩展室，以减缓管道状空腔内的空气流动。这些部件以这种方式布置，以低功率要求运行来烘干使用者的单只手。与类似的双手烘干机相比，该风干机可以使用较小的电机和风扇。此外，竖直布置(手的″握手″位置)使风干机的高度(安装位置)和使用者的高度都具有多样性。

图1示出了包括至少一个空气刀101和管道状空腔的示例性干手器或风干机系统100。空气刀101可以包括孔隙103和风扇110。风扇110产生的气流通过空气刀101的中空部分，该中空部分朝向孔隙103逐渐变细，使气流的速度增加。风扇110可以产生预定的流速，如每分钟25立方英尺或更大。作为孔隙103的替代，可以使用一系列的孔。风扇110可以通过软管或密封通道与空气刀101分开。

作为空气刀的操作原理的示例，当用于制造环境时，空气刀可以沿着其上运输有产品或其他物体的传送带安装。空气刀发出高强度、均匀的片状层流气流，以烘干物体(即机械地剥离或去除物体上的水)。在所附的实施例中，空气刀将这种均匀的片(如果是层流气流)引导到物体(如保持在气流中的使用者的手)上。手可以以特定的模式或方向移动(例如，进入烘干机中，在竖直平面内，在竖直平面内并远离使用者，在竖直平面内并进入烘干机，以与气流垂直的方向，或其他方向)。干手器外部的标示可以指示使用者特定的模式或方向。

管道状空腔可以包括至少一个旋风装置102或气旋装置以及在空气刀101之间的旋进气路径。进气路径的每侧可由侧壁107和顶壁106限定。因此，进气路径可以在三个侧面限定，包括两个侧壁107和顶壁106。空气刀101的下部部分之间可以有开放的空间或间隙。应该注意的是，在某些实施方案中不包括底壁。如图1所示，只示出了左侧的一个侧壁107，但右侧也可以存在对称的侧壁107。侧壁可以是不同的形状，并向任何方向倾斜。旋风装置102或相关的外壳可以通过螺钉、螺栓或其他紧固件，由支架108固定在壁或其他结构上。空气刀101之间的空间可以在底部(即不是底壁)开放。这是因为，由于空气刀的方向，水基本上被阻止滴落。任何实际滴下的水都被允许自由落下，从而尽可能地避免任何积水或累积水分的可能性。旋风装置102可以包括排水口115(例如，喷嘴和/或盘子)，用于积聚和/或从旋风装置102排出水。可以包括额外的、不同的或更少的组件。

管道状空腔还可以由连接旋风装置102和侧壁107的入口板105限定。入口板105可以通过紧固件或粘合剂联接到旋风装置102上。一个或多个旋风装置中的隔板109(如图4A所示)可形成旋风入口104。来自空气刀101的空气通过旋风入口104流入旋风装置102。

在侧壁107之间是烘干空间，在烘干空间中，物体被放置在空气刀101之间进行烘干。该物体可以是使用者的一只或多只手。手可以以预定的角度放置，这是由烘干空间的形状和方向指引的。空气刀101可以安装在预定的角度(例如，在最多三个方向的预定角度或从三个轴线的任何组合测量的预定角度)，该角度可以优化或最大化物体烘干。由风扇110驱动的空气刀101引导空气烘干一只或多只手，并将水从一只或多只手上推入管道状空腔。

干手器100可以被配置为一次只烘干单只手。空气刀101之间的空间可以是狭窄的，大小适合单手使用。空气刀101同时向单只手的两边提供空气射流。在一些示例中，将一只手放在干手器100中一段时间，然后将另一只手放在干手器100中一段时间。在一些实施方案中，该系统包括两个干手器100，它们之间有舒适的距离，以便在将右手放在右手干手器中的同时，将左手放在左手干手器中。

干手器100的形状和方向被设定以使干手器100排出的废气被旋风器102捕获，以分离水并减缓空气的速度，使其远离使用者排出。空气刀101和烘干腔的方向允许使用者的手基本伸直，使用类似于握手的人体工程学原理。空气刀101的方向可以使水不会溅到干手器100的外面，正如通过所披露的实施例所描述的那样。

控制器10可以发送命令、向风扇110提供电力或以其他方式操作风扇110以驱动空气刀101。控制器10可以耦合到传感器12。传感器12被配置为生成干手器附近的物体的传感器数据。传感器12可以是接近传感器，用于检测物体，例如使用者的手接近干手器。例如，传感器12可以检测到使用者的手在空气刀101的预定距离内或在烘干空间内。传感器12可以检测另一个物体或使用者做出的手势。在一些示例中，传感器可以包括任何类型的配置为检测某些动作的传感器。可以采用接近传感器来检测检测区域内物体的存在，而不需要物体和传感器之间的物理接触。电位传感器、电容传感器、投影电容传感器、光探测和测距(激光雷达(LiDAR))以及红外传感器(例如，投影红外传感器、无源红外传感器)是可用于本申请系统的接近传感器的非限制性示例。运动传感器可用于检测运动(例如，物体相对于该物体周围的位置变化)。电位传感器、光学传感器、射频(RF)传感器、声音传感器、磁传感器(如磁力计)、振动传感器和红外传感器(如投影红外传感器、被动红外传感器)是可用于本申请系统的运动传感器的非限制性示例。在另一个示例中，传感器可以包括飞行时间(ToF)或作为接近传感器的激光雷达。控制器10接收传感器数据并分析传感器数据，以确定使用者何时接近或已经接近干手器。控制器10响应于对传感器数据的分析，打开空气刀101和/或风扇110。可以使用机械按钮、开关或传感器，而不是非接触式传感器。

控制器10可以实施定时器或与定时器11耦合。计时器可以计入已流逝的时间段。该时间段可以是使用者的手或其他物体不再被传感器12检测到之后，控制器10指示风扇关闭之前的时间量。在一个示例中，如果定时器11达到自风扇110开启以来的最大时间限制，控制器10也可以关闭风扇。

在一些示例中，控制器10响应于传感器12对使用者的手的检测而打开空气刀101和/或风扇110，并响应于在不再检测到使用者的手之后经过的时间而关闭空气刀和/或风扇110。因此，控制器10被配置为响应于传感器数据或已经过的时间段而操作风扇110以使空气移动通过干手器。控制器10可以响应于传感器数据而打开风扇，并响应已经过的时间段而停止风扇。

控制器10可以在低流速模式下操作以清洁房间的空气。例如，即使在烘干机空间中没有使用者的手或物体时，控制器10也可以操作风扇110，使空气从房间循环到干手器中，用于本文所述的任何消毒、杀菌或清洁技术。控制器10可以在计时器11确定的预定时间(例如，在凌晨2点或其他过夜时间段，或在周末)启动低流速模式。控制器10可以加载低流速模式的时间表或日历。外部按钮(例如，用户输入设备355，图20)可以触发低流速模式。在一些示例中，传感器12包括空气质量传感器，控制器10响应于来自空气质量传感器的数据而触发低流速模式。

图2A示出了图1的干手器的示例性旋风器102。空气和水被驱动通过管道状空腔并围绕旋风器102，这对包括气溶胶或其他颗粒在内的水施加了力，使其到旋风器102的外部。正如下文详细讨论的那样，这些颗粒粘附在旋风器102的径向表面上。

在一些示例中，旋风器102在顶部被覆盖或以其他方式封闭，空气通过旋风器102的底部排出(如图2A所示)。在其他示例中，旋风器102的底部被覆盖或以其他方式封闭，空气从旋风器102的顶部排出。在其他示例中，旋风器102的顶部和底部都可以通风，这样空气就可以从底部两者排出。此外，或作为替代方案，旋风器的侧面也可包括通风口。该通风口可以将空气引向另一个房间、墙内或通风系统。

旋风器102可以包括两个同心通道，两个同心通道包括内通道112和外通道113。旋风器102可以由两个圆柱体形成，这样内通道112穿过内筒的内部，外通道113在内筒和外筒之间穿过。空气从空气刀101进入管道状空腔，并如箭头A所示经过隔板109进入外通道113。一个或多个孔或窗口114将外通道113与内通道112相连。如箭头B所示，空气从外通道113流经窗口114进入内通道112。间隙G限定了窗口114的高度或内通道112的边缘到旋风器102的端板之间的距离。间隙G可以改变，以调节从外通道113流向内通道112的空气量(例如，流速或速度)。如下所述，间隙G和相关的流速可以根据杀菌技术或对内通道112中的空气进行的其他处理来选择。如箭头C所示，空气通过内通道112流向通风口。

内筒形成挡板，迫使气流至少部分地绕着内筒，使空气和来自使用者的手的水在至少部分环形路径中流动。术语环形可以描述内筒和/或外筒的横截面。术语环形可以描述通过内、外通道的上下或蛇形路径。

内筒形成挡板，迫使气流至少部分地围绕内筒流动，使空气和来自使用者的水在至少部分迂回路径中地流动。迂回这一术语可以描述从内筒到外筒的方向变化。除了筒状之外，还可以使用其他形状。也就是说，内筒和外筒的截面可以是长方形、正方形、椭圆形或其他形状。

此外，或作为替代方案，其他挡板，如在相对于内筒的径向或纵向上的挡板。可以包括其他翻板(flap)、通道、迷宫或通路，以确保空气的路径足够长，使水滴和气溶胶通过离心力被清除。从空气和水中排出的颗粒粘附在旋风器102上。在一些示例中，旋风器102的内表面可以有纹理，以促进粘附。在一些示例中，积聚在旋风器102的内表面的水分有利于粘附。

其他用于旋风器102的结构示例是可能的，可以包括另外数量的同心通道。可以利用三个通道、四个通道，或更多。在一些示例中，这些通道具有不同的高度。也就是说，其中一个通道可以是一个或多个其他通道的比例(例如，一半)的高度。

在一个示例中，空气从管道流向第一外通道。空气从空气刀101进入管道状空腔，并如箭头A所示经过隔板109进入外通道。从外通道，空气通过一个或多个窗口或孔隙进入第一内通道。从第一内通道，空气通过一个或多个窗口或孔隙进入第二内通道。可以使用任意数量的通道。通道可以有各种高度。通道可以有各种相对直径或宽度。例如，第一内通道的直径可以是外通道的预定比例或百分比(例如，80％)，第二内通道的直径可以是第一内通道的预定比例或百分比(例如，80％)。

在一些示例中，来自管道的气流首先向上流经外通道113进入内通道112并向下流经内通道112。在其他示例中，来自管道的气流向下流经外通道113进入内通道112并向上流经内通道112。在三个通道的情况下，气流基本上可以向上进行通过外通道，向下通过第一内通道，并向上通过第二内通道。或者，气流可以向下通过外通道，向上通过第一内通道，向下通过第二内通道。

一旦气溶胶或其他颗粒粘附在旋风器102的内表面上，就对旋风器102内的颗粒施加一种或多种杀菌剂或杀菌技术。

在一个示例中，诸如紫外光源的光源被安装在旋风装置102中，或通过窗口与旋风装置102相邻。紫外光照射在内壁上。紫外光可以有预定的频率或波长，这可能是该光源发出的光的波长或频率的范围。杀菌照射可通过200纳米至280纳米(nm)的波长带进行优化，其他示例可包括200纳米至222纳米，230纳米至250纳米，240纳米至315纳米或其他范围。一个示例波长可以是254纳米。控制器10可以向光源发送打开光源或停止光源的命令。控制器10可以向光源发送设置光的波长的命令。紫外光对颗粒进行杀菌。紫外光可以杀死或消除粘附在旋风器102的内表面或以其他方式包含在旋风器102中(例如，在水雾中)的活生物体(例如，细菌)和/或病毒。紫外光源可以在使用者使用完干手器后至少运行30秒。在高度使用的情况下，紫外光源可以连续运行。这个选项可以由建筑运营商设置，也可以由机器学习或其他人工智能(AI)完成。

在一个示例中，液体或悬浮杀菌剂可以被喷洒或分散到旋风装置102中。该杀菌剂可以是过氧化氢(H₂O₂)、氯、柠檬酸、电解水或臭氧(O₃)。过氧化氢可以储存在罐子里，由使用者或技术服务人员重新填充。臭氧可由电晕充电器产生，电晕充电器使用高电压使旋风装置102内或周围的空气电离，使空气分解并成为导电体。当充电器周围的电场的电位梯度大于空气的介电强度时，就会出现电晕。当使用臭氧时，可以选择在臭氧处理后加入紫外线(UV)分解阶段。短暂的紫外线照射阶段将分解臭氧，并减少逃逸出干手器的臭氧量。

外通道113和内通道112之间的间隙G可以根据处理的类型来设置。在一个示例中，来自紫外光的处理可能与较低的流速(较大的间隙G)相关联，而来自喷雾或雾化的处理可能与较高的流速(较小的间隙G)相关联。

控制器10可以操作杀菌剂分配器，该杀菌剂分配器被配置为向旋风装置102提供杀菌剂。该分配器可包括由控制器10电子驱动的喷嘴或喷雾器。控制器10可以操作充电器，以便在旋风器102内或邻近的地方产生臭氧。

控制器10可以操作超声波发射器以向旋风器102提供超声波。超声波发射器可包括超声波雾化器或换能器，其将高频声波转换为机械能，该机械能被转移到消毒液体的驻波中，从而发射出水雾或烟雾。

控制器10可以在消毒模式下操作，以将消毒剂释放到干手器中。消毒模式可以在烘干模式之后发生。例如，在从烘干开始经过预定的时间后，消毒模式由控制器10启动。在消毒模式期间，这些技术中的任何一种(例如，紫外线光、臭氧生成、杀菌剂分配、超声波的生成)都可以在控制器10的命令下执行。消毒模式可以定期执行，或在一天中的预定时间或一周中的几天执行。消毒模式可响应于传感器数据(即在烘干模式之后)和/或响应于已经过的时间段(即在烘干模式开始或结束后的一定时间)来执行。

图2B示出了图1的干手器的俯视图。图2B示出了旋风器102在空气刀101和顶壁106的后面。旋风器102和空气刀101可以被固定或粘附(例如，胶粘)到顶壁106上。

预定的距离，或烘干机宽度W，限定了侧壁107之间或空气刀101的中心之间的距离。该宽度W可以是管道状空腔的宽度。该宽度可以限定空气刀101以及相应的空气射流与一只或多只手的接近程度。空气刀101和一只或多只手之间的距离会影响空气从一只或多只手上去除水的速度和效果。有益的是，让使用者将一只或多只手尽可能地靠近空气刀101，同时也为相对较大的手提供足够的空间，并同时为使用者提供足够的空间以轻松地避免触及管道状空腔的两侧。在几个实施例中，为单只手选择宽度，使单只手接近两个空气刀101，但又有足够的距离让使用者在空气刀101之间保持舒适的距离。宽度W的范围是2英寸至4英寸或2.750英寸至3.125英寸。被选定的宽度W的示例可以是3英寸。

在本文所述的任何示例中，一个或多个过滤器可以包括在干手器的上游、干手器内和/或干手器的下游。过滤可以在本文所述的消毒和杀菌技术之外提供，或者作为本文所述的消毒和杀菌技术的替代方案。上游空气过滤器可以与风扇联接，以便所有通过风扇的空气都被过滤。干手器内的过滤器可以在空气刀101的上游，在管道状空腔内，或在旋风器102内。干手器下游的过滤器可以在干手器的排风口处。在房间空气被循环的范围内的这些过滤器中的任何一个，都可以是房间过滤器，被配置为过滤设备附近的空气。

这些过滤器中的任何一个都被配置为去除空气中的颗粒。该过滤器可以是褶皱式机械空气过滤器，如HEPA(高效微粒空气过滤器)。该过滤器可以是基于颗粒大小的分离过滤器。该过滤器可以包括活性炭。

过滤器可以是静电分离器。例如，静电气溶胶收集器通过电压偏置，以提供静电荷。该电压可以是低电压，以避免电击的风险。在一些实施方案中，静电气溶胶收集器通过材料的物理特性带电。在一些实施方案中，静电气溶胶收集器是通过将两个部件在一起摩擦而带电的。为了保持塑料片上的静电荷，可以对侧面、边缘或角落进行绝缘。绝缘可以包括塑料片和壁或其他装置之间的非导电材料。

在任何这些示例中，手部杀菌剂分配器90可以被包括在干手器旁边或与干手器联接。手部杀菌剂分配器90可以被自动(例如，通过来自干手器控制器的电子控件或接近传感器)或手动(例如，通过按钮或手势)致动以将杀菌剂分配到使用者的手上。当自动控制时，手部杀菌剂分配器90可以在风扇110致动之前、期间或之后被致动。

在第一个示例中，控制器10可以接收指示使用者正在接近或已经接近干手器的传感器数据，并且控制器10在打开空气刀101和/或风扇110之前打开手部杀菌剂分配器90。在第二个示例中，控制器10可以接收指示使用者正在接近或已经接近干手器的传感器数据，并且控制器10在打开空气刀101和/或风扇110的同时(或在预定的时间段内接近同时)打开手部杀菌剂分配器90。在第三个示例中，控制器10可以接收指示使用者正在接近或已经接近干手器的传感器数据，并且控制器10在打开空气刀101和/或风扇110之后，在关闭空气刀101和/或风扇110之后，或在预定的时间延迟之后打开手部杀菌剂分配器90。

图3A示出了用于图1的干手器的空气刀101的示例，该空气刀具有弯曲的或有角度的孔隙103。孔隙103可具有预定的宽度或空气刀间隙K。间隙K的示例可在0.01至0.05英寸范围内。一个示例的间隙K是0.03英寸。间隙K的大小影响到空气的速度和力量。较小的间隙使空气刀具有更大的力量，能迅速地将水从手上剥离。然而，如果间隙K太小，相应的力太高，空气刀可能会让使用者感觉太强。

图3B示出了用于图1的干手器的空气刀101的示例，该空气刀101具有直线或线性孔隙103。线性孔隙103也可以具有具有间隙K的可选择的或可变的孔隙103。间隙K可以通过调整螺钉来改变，该螺钉使空气刀101的一块板与空气刀101的第二块板接近或分开。

图4A示出了干手器的俯视图，包括空气刀101相对于干手器的管道的位置。例如，图4A示出了空气刀孔隙103的角度α1可以相对于侧壁107成锐角，该侧壁107可以与水平面H对齐。在一个示例中，刀孔隙103与水平面之间的角度α1可以在45至60度的范围内。一个具体的示例角度α1可以是55度。角度α1可以被选定以最大限度地提高被引导到干手器管道中的空气量。当角度α1太低时，来自刀孔隙103的气流的交汇点在管道内太远，无法有效地从同一物体(使用者的手)上剥离水分。当角度α1太高时，空气可能从手的手腕处偏转。较高的角度也可能导致共鸣音和振荡的产生。

随着预定角度的增加，空气刀101更多地指向管道状空腔，以将空气和水推入烘干机，但是对使用者的手施加的直接烘干力较小。可以选定角度以最大限度地提高烘干的速度和效果，以及迫使空气和水进入烘干机。

预定的角度(例如，55度)可以起到将使用者的手在干手器中自我居中的作用。来自空气刀101的气流可以对使用者的手施加基本平衡的力。较短的角度可能导致力具有针对使用者的手的较大的垂直力，倾向于将使用者的手推向侧壁107。

图4B和图4C示出了空气刀101相对于水平面的位置。空气刀101的倾斜度，或与水平面的角度，可能会影响水被推离使用者的手的角度。当与水平面的角度为第一角度α2(可以是基本垂直的，例如90度)时，当使用者以一定角度移动手时，烘干能力可能达到最大。当与水平面的角度为第二角度α3(可以是锐角，如70度)时，当使用者上下移动双手时，烘干能力可能会达到最大。

图5A和图5B示出了干手器的另一个实施例。在这个示例中，空气刀101向干手器100的前面倾斜，孔隙103指向内，以将空气和水推入旋风器102中。在这个示例中，单一的结构(例如，成型材料或可变形材料)被塑造成集成的旋风器102和空气管道，包括至少一个旋风输入口104和至少一个旋风输出口116。旋风输出口116可以开放至干手器100下面的空间。旋风输出口116可以连接到管子或管道，将废气引向预定的位置。旋风输出口116可以被排到另一个房间或进入加热或通风系统。

图5A和图5B进一步示出了空气刀101的竖直布置，该竖直布置允许单只手在竖直平面内的″握手″方向，以便两个空气刀101向单只手提供空气射流。空气刀101向下倾斜，远离用户，并指向内侧，以便从单只手剥离的水被立即推向旋风器202。因为空气刀101在手的两侧，水不会从手的一侧″滚动″到另一侧。相反，水被向前推入旋风器102中。由于供单只手插入干手器100中的竖直空间，不同身高的使用者、甚至可能需要将手伸到头顶或头顶以上才能够到干手器100的使用者，都可以舒适地将手放在空气刀101之间的竖直平面内。出于类似的原因，干手器100可以安装在不同的高度，同时适应所有使用者。

图6A、图6B和图7示出了干手器100的另一个实施例。图7示出了图6A和图6B的干手器的横截面。本实施例的干手器100可以包括本文所描述的其他实施例的任何部件。该干手器可包括竖直空间，以便可操作地同时烘干一只手或两只手。该干手器包括一个外壳120，其中包括一个或多个空气喷射器201，其相应的压力室203与风扇室204相连。来自空气喷射器201的空气进入烘干室，用于烘干使用者的手，然后进入旋风分离器202。额外的、不同的或更少的部件可以被使用。

参照图6A，空气喷射器201有一定的角度，以便在手水平或竖直地进入和离开烘干空间的槽时扫过手。此外，空气喷射器201朝向远离使用者的管道内部。参照图6B，空气喷射器201是由供应压力室203的普通风扇供应的。当空气射流从手上偏转时，它被引向内壁，内壁将流分到两个通路中。每个通路都是旋风分离器202的入口。

窗口211可在风扇室204和旋风分离器202之间提供光学路径。紫外光源210可以安装在靠近窗口211的地方。紫外光源210可以将紫外光传送到旋风分离器202中，以便对行进通过旋风分离器并从烘干管道接收的空气和水进行杀菌。

参照图7，气流通过旋风器部件202中的一个槽进入，在转了几圈后，通过朝向地面的开口排出。旋风器部件202将空气和水分离，减缓了排气速度。旋风器部件202有向上翘的空气出口，以捕获水，水可以被引向排水口或收集在容器中。

对于单手装置的示例，干手器可以通过使用高速空气射流来快速烘干物体，但是马达可能比较小，从而产生更少的噪音。此外，较少的体积流量需求可以减少微生物的调动。此外，整套装置可以比较小，成本更低。

图8A和图8B示出了另一实施例，该干手器具有用于同时干燥两只手的管道式干手器。该干手器包括布置在多个烘干空间135或管道上的多个空气刀131(例如，用于左手的第一空间135和用于右手的第二空间135)。空气刀131可以向内(例如，55度)倾斜至空间135。干手器包括风扇部分133，风扇部分133包括风扇和压力室132，该压力室由风扇加压以提供气流给空气刀131。从烘干空间135出来，空气和任何悬浮的水、气溶胶或其他颗粒被提供给扩展室137，扩展室的容积增加，减缓了流动。

对于图8A和图8B的干手器，手的方向是竖直的，手臂方向是在肘部略微弯曲的情况下伸展。这些人机工程学为一整个区间的使用者身高提供了便利。管道的大小被设定以接受大于99％的男性的手。每个管道向手的两侧提供高速的空气射流。空气射流以一定的角度进入管道中，从而射流将以足够的压力冲击手部，以去除水，同时也将水进一步偏转到管道内。这个动作消除了水飞溅回使用者身上的现象。空气喷射器或空气刀131的方向由压力室132中的喷嘴控制，压力室132由普通的风扇供应。空气通过管道后，进入容积大得多的封闭室(例如，扩展室137)，以减缓流速。扩散器134可以被配置为扩散流，以分离空气和水，并进一步减缓速度。最后的出口朝向地板向下引导，远离使用者。分离出的水可以被收集并引导到排水口或容器中。

图9示出了用于干手器的空气刀101的另一种布置。在这个示例中，两个空气刀101可以平行布置，一个在另一个后面。真空源141可以将空气从空气刀101穿过烘干空间吸入管道状空腔内。有两个或更多空气刀101的干手器可以更快、干燥能力更强，利用较低的空气速度，产生较少的噪音，并产生更多的吸气处理以保护使用者。有了可单独控制的空气刀，可以选择不同的速度(例如，低速空气、高速空气)。外层刀的较高速度有助于去除皮肤上的水分，而内层刀的较高流速则将水滴带到收集系统。

图10示出了用于干手器的空气刀101的另一种布置。在这个示例中，多个(例如，五个)空气刀101可以以不同的角度布置，并且通常朝向真空源141的内部点。

图11A和图11B示出了用于干手器的空气刀101的另一种布置。弯曲的空气刀101可以有角度，以便空气刀101的所有部分都指向真空源141。空气刀片在弧形中可以有复合的角度(与水平面约30度)，空气刀的速度为100米至200米每秒。真空源141可包括约50立方英尺每分钟(CFM)的流速，并可达到或超过空气刀的总流速。

图12A和图12B示出了带有用于干手器的真空源141的环形空气管道150。一个或多个空气刀101安装在环形空气管道150的进口处。使用者的一只手或双手被放在环形空气管道150的入口处。环形空气管道150为空气、水和悬浮颗粒提供环形路径。水可以被收集在环形空气管道150底部处的收集装置142中。排水口被提供来排空收集装置142。

图13A和图13B示出了具有烘干空气源160、气帘162和壁161的干手器的另一个实施例。气帘162是薄薄的空气射流(例如，如空气刀提供的)，在干手器内提供空气壁。图13A示出气帘162位于使用者的手的后面，并被配置为将细菌、水和其他颗粒从使用者处冲掉，并朝壁161方向冲去。内壁171可以引导气帘162。

图13B示出了气帘162在使用者的手和壁161之间提供了竖直屏障。这样，任何水、细菌或其他颗粒被吹向壁161时，不会偏离壁。气帘162防止细菌从干手器的壁上吹走。

图14A和图14B示出了与真空源170耦合的干手器的另一个实施例。真空源170可以被放置在手的后面(例如，开口177的上游)，在与手基本相似的水平(例如，在图14A中所示)，和/或在烘手室的任何较低位置(例如，在图14B中所示)。在图14A中，真空源170被置于壁161中，以将空气、水、细菌或其他颗粒从烘手器中拉出并送进壁161。这些废气可以被排放到建筑物外、另一个房间、墙内的通路、通风系统或指定的腔室。在图14B中，真空源170在下游将空气、水、细菌或其他颗粒拉下来，离开使用者的手，进入壁161中。真空源170被配置成用于除去烘干手部而产生的气溶胶。此外，或作为替代，鼓风机或风扇可以在腔室的上游。额外的、不同的或更少的部件可以被包括。

图15A和图15B示出了具有各种真空源位置的干手器172的另一实施例。图15A-图15B的实施例包括双管道173。每个管道173对应于不同的手。使用者的手经过空气刀被置入管道(即比空气刀更深地进入管道173)。排气管174为从使用者的手中吹走的空气、水和气溶胶提供了路径，使其通过干手器172的底部逸出。排气管174可以排入地板下面的空间。排气管174可以连接到通风系统。在一些示例中，每个管道173都连接到单独的排气路径。在一些示例中，管道173被合并(连接)成单一的排气路径。

图16示出了根据本文任何示例的干手器100与包括一个或多个水龙头181和排水口188的水槽180联合安装和/或与镜子182联合安装。干手器100可以安装在水槽180上方，但仍提供开放空间183(例如，用于拖地、使用者的脚、轮椅等)。额外的、不同的、或更少的部件可以被包括。

在示例中，干手器100的运行与水龙头181相关联。例如，水龙头181可以通过接近或运动传感器被致动(例如，打开)。干手器100可以在预定的时间(例如10秒、20秒、30秒)后打开。可以选择预定的时间，以鼓励在该预定的时间内洗手。

水龙头181分配的水通过排水口188排空。干手器的排水器(例如，排水器115)可以与排水口188流体耦合。因此，水槽180和干手器100可以在水槽180后面或下面的用T结构或其他联接装置联接。

此外，干手器100可以与通过水槽180后面的壁与空气的排气装置连接。因此，干手器100包括可至少部分位于水槽180和/或支撑壁中的水排出装置和空气排放装置。

图17示出了图16的示例性干手器100的剖视图。图17示出了旋风器102和/或外壳189安装在水槽180的水龙头181之间。空气刀101可以与外壳189一起安装，以便只能看得到开口。该开口可以向下和向内倾斜，进入外壳189的烘手管道。

图18示出了根据本文的任何实施例的多个干手器100与水槽180的集成。在这个示例中，单个外壳可以支持或联接到水槽180和干手器100。外壳也可以支持水龙头181和肥皂分配器184。支腿或支架185可以为干手器100和水槽180提供来自地面的支持。安装件186可以通过与壁连接来支撑包括水槽180和干手器的外壳。安装件186可以位于壁和支持水槽180的外壳之间。多个水槽180可以彼此相邻安装。在一些示例中，每个水槽180都与每侧的单手干手器100相关联。在一些示例中，相邻的水槽180之间共享单手干手器100。额外的、不同的或更少的部件可以被包括。

图19示出了根据本文任何实施例的多个干手器100与水槽180和橱柜190的集成。来自干手器100的空气排放装置可以经过橱柜190，以便为维护提供访问口。同样地，水槽180和干手器100的水排出装置可以经过橱柜190，以便为维护提供访问口。在橱柜190内可以提供电气连接。该电气连接可向水龙头181的自动阀和/或干手器100的风扇提供电源。

图20示出了用于图1至图19的任何烘干机系统的示例性控制系统301。控制系统400可以在其他示例中实现控制器10。控制系统400可以包括处理器300、存储器352以及用于与设装置或与互联网和/或其他网络346接口的通信接口353。除了通信接口353外，传感器接口可被配置为接收来自本文所述的传感器的数据或来自本文所述的任何来源的数据。控制系统400的组件可以使用总线348进行通信。控制系统400可以连接到工作站或另一个外部装置(例如，控制面板)和/或数据库，用于接收使用者输入、系统特征和本文所述的任何数值。

控制系统400可以包括传感器12和/或计时器11，该传感器12被配置生成针对传感器附近的物体的传感器数据，该计时器11被配置为测量经过的时间段。处理器300被配置为生成指令以操作干手器(例如，打开风扇)以响应于传感器数据或经过的时间段使空气通过至少一个旋风器。

可选地，控制系统400可以包括输入设备355和/或与任何传感器通信的传感电路。传感电路如上所述，接收来自传感器12的传感器测量值。输入设备355可以包括开关(例如，致动器)、与之耦合或集成的触摸屏、键盘、遥控器、用于语音输入的麦克风、用于手势输入的摄像头和/或其他机械产品。

可选地，控制系统400可以包括驱动单元340，用于接收和读取具有指令342的非暂时性计算机介质341。额外的、不同的、或更少的组件可以被包括。处理器300被配置为执行存储在存储器352中的指令342，用于执行本文所述的算法。显示器350可由本文所述的任何组件支持。显示器350可以与用户输入设备355结合。

图21示出了图19的控制系统400的流程图。流程图的动作可以由控制系统400、网络装置或服务器的任何组合执行。额外的、不同的或更少的动作可以被包括。

在动作S101，处理器300可以从传感器12接收传感器数据。该传感器数据指示在干手器100附近有物体存在。传感器12可以检测在干手器100的烘干管道内有一只或多只手的存在。传感器数据可指示水龙头已被使用。传感器数据可以指示干手器100附近有使用者存在。

在动作S103，处理器300响应于传感器数据而生成风扇命令。该风扇命令指示风扇运转或打开(即，驱动空气)到空气刀。空气刀可以为空气提供狭窄的路径，增加空气的速度，并通过至少一个开口将空气排出。在动作S105，空气刀的气流具有增加的速度，并被指引向使用者的手，水(例如，包括颗粒或气溶胶)被机械地从手上剥离到管道状空腔，流向至少一个旋风室。

在动作S107，气流随后被引导到至少一个旋风室，在那里气流遵循至少部分环形路径或迂回路径，将颗粒投射到旋风室的表面。一些空气通过排气路径离开旋风室。至少有一部分水通过排水口离开旋风室。在一些示例中，一部分水和空气可以一起通过排气路径排出。

在动作S109，处理器300响应于传感器数据生成消毒命令，以对投射的颗粒执行消毒、杀菌或其他清洁动作。该消毒命令可使紫外线照射至少一个旋风室(例如，包括粘附在至少一个旋风室的内表面上的颗粒或气溶胶)。消毒命令可使喷雾生成器在至少一个旋风室中产生包括化学产品(例如，过氧化氢)的雾。消毒命令可以使臭氧生成器在至少一个旋风室中释放臭氧。这些杀菌技术的任何组合可以被使用。

处理器300可以是通用或专用处理器、专用集成电路(ASIC)、一个或多个可编程逻辑控制器(PLC)、一个或多个现场可编程门阵列(FPGA)、一组处理组件或其他合适的处理组件。处理器300被配置为执行存储在存储器352中或从其他计算机可读介质(例如，嵌入式闪存、本地硬盘存储器、本地ROM、网络存储器、远程服务器等)接收的计算机代码或指令。处理器300可以是单个设备或设备的组合，例如与网络、分布式处理或云计算相关联的设备。

存储器352可以包括一个或多个用于存储数据和/或计算机代码的装置(例如，存储器单元、存储器装置、存储装置等)，以完成和/或促进本公开内容中描述的各种过程。存储器352可以包括随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、硬盘驱动存储器、临时存储器、非易失性存储器、闪存、光存储器、或用于存储软件对象和/或计算机指令的任何其他合适的存储器。存储器352可以包括数据库组件、目标代码组件、脚本组件或任何其他类型的信息结构，用于支持本公开内容中所述的各种活动和信息结构。存储器352可以通过处理电路可通信地连接到处理器300，并且可以包括用于执行(例如，由处理器300)本文所述的一个或多个过程的计算机代码。例如，存储器298可以包括图形、网页、HTML文件、XML文件、脚本代码、淋浴配置文件或其他资源，用于生成用于显示的图形用户界面和/或用于解释用户界面输入以做出命令、控制或通信决定。

除了入口端口和出口端口之外，通信接口353可以包括任何可操作的连接。可操作的连接可以是其中信号、物理通信和/或逻辑通信可以被发送和/或接收的连接。可操作的连接可以包括物理接口、电气接口和/或数据接口。通信接口353可以连接到网络。该网络可以包括有线网络(例如，以太网)、无线网络或其组合。无线网络可以是蜂窝电话网络、802.11、802.16、802.20或全球互通微波访问(WiMax)网络、设备的蓝牙配对、或蓝牙网状网络。此外，网络可以是公共网络，如互联网，私人网络，如内部网络，或其组合，并可以利用各种现在可用或以后开发的网络协议，包括但不限于基于互联网协议的TCP/IP。

虽然计算机可读介质(例如，存储器352)被显示为单个介质，但术语″计算机可读介质″包括单个介质或多个介质，例如集中式或分布式数据库，和/或存储一组或多组指令的相关缓存和服务器。术语″计算机可读介质″也应包括任何能够存储、编码或携带一组指令供处理器执行的介质，或使计算机系统执行本文所披露的任何一个或多个方法或操作的介质。

在特定的非限制性的示例性实施案中，计算机可读介质可以包括固态存储器，如存储卡或其他容纳一个或多个非易失性只读存储器的封装。此外，计算机可读介质可以是随机存取存储器或其他易失性可重写存储器。此外，计算机可读介质可以包括磁光或光学介质，如磁盘或磁带或其他存储设备，以捕捉载波信号，例如通过传输介质通信的信号。电子邮件或其他自包含信息档案或档案集的数字文件附件可被认为是分布介质，它是有形存储介质。因此，本公开内容被认为包括计算机可读介质或分布介质及其他等同物和后续媒体中的任何一种或多种，其中可以存储数据或指令。计算机可读介质可以是非临时性的，这包括所有有形的计算机可读媒体。

在另一个实施例中，可以构建专用硬件实现，例如专用集成电路、可编程逻辑阵列和其他硬件装置，以实现本文所述的一个或多个方法。可包括各实施例的设备和系统的应用可广泛包括各种电子和计算机系统。本文所述的一个或多个实施例可以使用两个或多个特定的相互连接的硬件模块或装置来实现功能，这些模块或装置具有相关的控制和数据信号，可以在模块之间和通过模块进行通信，或作为专用集成电路的部分。因此，本系统覆盖软件、固件和硬件的集成。

本文描述的实施例的图示旨在提供对各种实施例的结构的普遍理解。这些图示并不打算作为对利用本文所述结构或方法的设备和系统的所有元素和特征的完整描述。在审视本公开内容时，许多其他实施例对于本领域的技术人员而言可能是明显的。其他的实施例可以被利用和衍生自本公开内容，从而在不脱离本公开内容的范围的情况下进行结构和逻辑上的替换和改变。此外，图示仅仅是代表性的，可能没有按比例绘制。图示中的某些比例可能被夸大，而其他比例可能被最小化。因此，本公开内容和附图应被视为说明性的，而不是限制性的。

虽然本说明书包合许多具体内容，但这些内容不应被理解为对本发明的范围或可能被要求保护的范围的限制，而是对本发明的特定实施例的具体特征的描述。本说明书中在单独的实施例背景下描述的某些特征也可以在单个实施例中组合实施。反之，在单个实施例背景下描述的各种特征也可以在多个实施例中单独或以任何合适的子组合实现。此外，尽管上述特征可能被描述为在某些组合中起作用，甚至最初也是这样要求保护的，但在某些情况下，可以从所要求保护的组合中切除来自所述组合的一个或多个特征，并且所要求保护的组合可以针对子组合或子组合的变型。

本公开内容的一个或多个实施例在本文中可以单独和/或共同地用术语″发明″来指称，这仅仅是为了方便，并且不打算将本申请的范围自愿限制在任何特定的发明或发明概念。此外，尽管这里已经说明和描述了具体的实施例，但应该理解的是，任何旨在实现相同或类似目的的后续布置都可以替代所示的具体实施例。本声明旨在涵盖各种实施例的任何和所有后续的调整或变化。上述实施例的组合，以及本文未具体描述的其他实施例，对于本领域的技术人员来说，在阅读描述后将是显而易见的。

旨在将上述详细描述视为说明性的而非限制性的，并且应理解包括所有等同物的以下权利要求书旨在限定本发明的范围。权利要求书不应被理解为局限于所描述的顺序或要素，除非是这样说明的。因此，在以下权利要求书及其等同物的范围和精神内的所有实施例都被要求作为本发明。

Claims (20)

1.一种设备，包括：

风扇；

管道；

至少一个空气刀，所述至少一个空气刀被配置为引导来自所述风扇的空气，并被配置为烘干一只或更多只手，并将水分从所述一只或更多只手推入所述管道；和

至少一个旋风装置，所述至少一个旋风装置为所述空气和来自所述一只或更多只手的所述水分提供至少部分迂回路径。

2.根据权利要求1所述的设备，其中从所述空气和所述水中排出的颗粒粘附在所述至少一个旋风装置上。

3.根据权利要求1所述的设备，其中所述至少一个旋风装置包括内通道和外通道。

4.根据权利要求1所述的设备，其中所述至少一个空气刀包括第一空气刀和第二空气刀，每个空气刀被配置为引导来自所述风扇的空气来烘干单只手，并将水从所述单只手推至所述管道。

5.根据权利要求1所述的设备，进一步包括：

与所述至少一个旋风装置相通的排水路径，用于从所述至少一个旋风装置中排出所述水。

6.根据权利要求1所述的设备，进一步包括：

光源，所述光源被配置为对所述至少一个旋风装置中的空气和水进行杀菌。

7.根据权利要求1所述的设备，进一步包括：

过滤器，所述过滤器被配置为从所述空气中去除颗粒。

8.根据权利要求7所述的设备，其中所述过滤器位于所述空气刀的上游或与所述管道耦合。

9.根据权利要求7所述的设备，其中所述过滤器是房间过滤器，所述房间过滤器配置为过滤所述设备附近的空气。

10.根据权利要求1所述的设备，进一步包括：

连接到所述至少一个旋风装置的排气路径，所述排气路径被配置为将所述空气从所述设备上移开。

11.根据权利要求1所述的设备，进一步包括

杀菌剂分配器，所述杀菌剂分配器被配置为向所述至少一个旋风装置提供杀菌剂。

12.根据权利要求1所述的设备，进一步包括：

传感器，所述传感器被配置为生成针对所述传感器附近的区域的传感器数据；

计时器，所述计时器被配置为测量已经过的时间段；和

控制器，所述控制器被配置为响应于所述传感器数据或所述已经过的时间段而运行所述风扇，使空气移动通过所述至少一个旋风装置。

13.根据权利要求12所述的设备，其中杀菌剂响应于所述传感器数据或所述已经过的时间段而被提供给所述至少一个旋风装置。

14.一种用于操作干手器的控制系统，所述控制系统包括：

传感器，所述传感器被配置为生成针对所述干手器附近的物体的传感器数据；

计时器，所述计时器被配置为测量已经过的时间段；和

控制器，所述控制器被配置为响应于所述传感器数据或所述已经过的时间段，运行风扇以使空气移动通过所述干手器。

15.根据权利要求14所述的控制系统，其中所述控制器以低流速模式运行，以净化包括所述干手器的房间内的空气。

16.根据权利要求14所述的控制系统，其中所述控制器在消毒模式下运行，以向所述干手器释放消毒剂。

17.根据权利要求14所述的控制系统，其中所述控制器被配置为响应于所述传感器数据而运行所述风扇，并响应所述已经过的时间段而停止所述风扇。

18.一种干手器，包括：

左管道状空腔；

右管道状空腔；

至少一个第一空气刀，所述至少一个第一空气刀朝向所述左管道状空腔成角度；

至少一个第二空气刀，所述至少一个第二空气刀朝向所述右管道状空腔成角度；和

扩展空腔，所述扩展空腔与所述左管道状空腔和所述右管道状空腔相连，并被配置为减缓来自所述至少一个第一空气刀和所述至少一个第二空气刀的气流，其中，所述扩展空腔被配置为收集悬浮在所述气流中的水滴或颗粒。

19.根据权利要求18所述的干手器，进一步包括：

压力室；以及

与所述压力室耦合的风扇，其中所述压力室将来自所述风扇的所述气流提供给所述至少一个第一空气刀和所述至少一个第二空气刀。

20.根据权利要求18所述的干手器，进一步包括：

消毒装置，所述消毒装置被配置为对从所述气流中收集的所述水滴或颗粒进行消毒、杀菌或清洁。

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