JP2006101987A - 手乾燥装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 所定位置に配置した手に風を吹き出すノズルにおける通気抵抗と吹出し音を低減させる手乾燥装置を提供する。
【解決手段】 本発明の手乾燥装置１は、使用者の手が挿入される手乾燥部となる上方に開口した開口凹部４をその上端部に形成したハウジング２と、開口凹部を形成するハウジングの甲側壁の背面側に設けられ開口凹部の内方へ空気を吹き出す複数の甲側吹出ノズル６ｂと、開口凹部を形成するハウジングの掌側壁の背面側に設けられ開口凹部の内方へ空気を吹き出す複数の掌側吹出ノズル６ａと、を有し、甲側吹出ノズル及び掌側吹出ノズルの各々は、ノズル入口部３２ａ，３２ｂとノズル出口部３４ａ，３４ｂを備え、その流路断面形状が、ノズル入口部からノズル出口部に向って所定の絞り角度αで絞られたほぼ円錐台形状となっていることを特徴としている。
【選択図】 図７

Description

本発明は、手乾燥装置に係り、特に、所定位置に配置した手に風を吹き出すノズルにおける通気抵抗と吹出し音を低減させる手乾燥装置に関する。

従来から、手乾燥装置の代表的なものとしては、洗浄後の濡れた手を手乾燥部に挿入して所定位置に配置すると、手乾燥部に配置された複数のノズルから手の甲側及び掌側に風を吹き付けて乾燥させるものがある。
これらの従来の手乾燥装置においては、例えば、特許文献１に記載されているように、手乾燥部に配置されたノズルの孔がその入口から出口にかけて円筒状にまっすぐ延びた細孔形状のものや、ノズルの孔が一旦ノズルの入口から途中で最小径まで急激に絞られた後、ノズルの出口付近で広がるような断面形状が三次元曲線であるものが知られている。

特許２７２０７２２号公報

しかしながら、上述した従来の手乾燥装置においては、空気がノズルの上流側からノズルの孔の中を通過する際に流路が急激に絞られため、通気抵抗が大きくなり、手乾燥に必要な風量あたりの所要動力が大きくなってしまうという問題がある。また、これにより、空気がノズルの出口から吹き出す際の吹き出し音も大きくなってしまうという問題がある。
さらに、上述したノズルの孔の断面形状が三次元曲線であるタイプの従来の手乾燥装置については、空気がノズルの上流側からノズルの孔の中を通過する際に流路が急激に絞られた後、ノズルの出口付近で広がる形状となっているため、その形状によって風が拡散してしまう。この結果、ノズルの出口から離れた箇所において所定の風量を得るのに大風量が必要となり、所要動力が大きくなってしまうという問題がある。また、拡散した風によって渦が生じたりすると、風の吹き出し音もさらに大きくなってしまうという問題がある。

そこで、本発明は、上述した従来技術の問題を解決するためになされたものであり、所定位置に配置した手に風を吹き出すノズルにおける通気抵抗と吹出し音を低減させる手乾燥装置を提供することを目的としている。

上記の目的を達成するために、本発明は、使用者の手が挿入される手乾燥部となる上方に開口した開口凹部をその上端部に形成したハウジングと、上記開口凹部を形成するハウジングの手の甲に対応する甲側壁の背面側に設けられ開口凹部の内方へ空気を吹き出す複数の甲側吹出ノズルと、上記開口凹部を形成するハウジングの掌側壁の背面側に設けられ開口凹部の内方へ空気を吹き出す複数の掌側吹出ノズルと、を有し、上記甲側吹出ノズル及び掌側吹出ノズルの各々は、ノズル入口部とノズル出口部を備え、その流路が、ノズル入口部からノズル出口部に向って所定の絞り角度αで絞られたほぼ円錐台となっていることを特徴としている。
このように構成された本発明においては、ハウジングの開口凹部内に手を配置すると、空気が甲側吹出ノズル及び掌側吹出ノズルの中をノズル入口部からノズル出口部に向って通過し、このノズル出口部から手に向けて風が吹き付けられる。
本発明によれば、甲側吹出ノズル及び掌側吹出ノズルのそれぞれが流路断面形状が、ノズル入口部からノズル出口部に向って所定の絞り角度αで絞られたほぼ円錐台形状となっているため、通気抵抗を低減させることができ、開口凹部内に配置した手を効率良く乾燥させることができる。また、甲側吹出ノズル及び掌側吹出ノズルのノズル出口から風が吹き出す際の吹出し音を低減させることができる。

本発明において、甲側吹出ノズル及び掌側吹出ノズルの流路断面形状の絞り角度αは、ほぼ５度〜２０度であることが好ましい。これにより、甲側吹出ノズル及び掌側吹出ノズルにおける通気抵抗を低減させ、また吹出し音を低減させることができる。

本発明において、甲側吹出ノズル及び掌側吹出ノズルは、それぞれ、ハウジングの幅方向に沿ってほぼ直線状に配置されていることが好ましい。

本発明において、甲側吹出ノズル及び掌側吹出ノズルの各々は、その中心軸線が、開口凹部に挿入される使用者の両手の中心方向に傾いて空気が吹出すように設定されていることが好ましい。これにより、開口凹部内に配置した手を効率良く乾燥させることができる。

本発明において、甲側吹出ノズル及び掌側吹出ノズルの各々は、その中心軸線が、開口凹部に挿入される使用者の右手又は左手のそれぞれ中心方向に傾いて空気が吹出すように設定されていてもよい。これにより、開口凹部内に配置した手を効率良く乾燥させることができる。

本発明において、甲側吹出ノズル及び掌側吹出ノズルは、ハウジングの側部に近いものほど、その中心軸線がより下方に向くように設定されていることが好ましい。これにより、開口凹部内において風による水滴の飛散を抑制することができる。

本発明において、甲側吹出ノズル及び掌側吹出ノズルの各々は、そのノズル入口部の流路側の曲率半径が０．５ｍｍ以上に設定されていることが好ましい。これにより、各ノズル入口に流れ込む風の通気抵抗を低減させることができる。

本発明の手乾燥装置によれば、所定位置に配置した手に風を吹き出すノズルにおける通気抵抗と吹出し音を低減させることができる。

以下、添付図面を参照して本発明の手乾燥装置の実施形態について説明する。
図１及び図２は、本発明の一実施形態による手乾燥装置を示す正面図及び背面図であり、図３及び図４は、図１に示す本発明の一実施形態による手乾燥装置のＡ−Ａ断面図及びＢ−Ｂ断面図である。また、図５は、本発明の一実施形態による手乾燥装置を示す平面図であり、図６は、本発明の一実施形態による手乾燥装置の手乾燥部における使用状態を示す概略断面図である。なお、図１〜図６では、空気または風の流れを矢印で示している。

図１〜図５に示すように、本実施形態の手乾燥装置１は、手乾燥装置本体を取り囲むハウジング２を備えている。このハウジング２の上部には、ハウジング２の上方からその内部へ並べた両手を挿入することができるように、上端が開口した開口凹部４が設けられている。
この開口凹部４は、そこに手を配置して風を当てて乾燥させる部分（手乾燥部）である。通常、掌をハウジング２の正面２ａ側に向け、手の甲をハウジング２の背面２ｂ側に向けた姿勢で、手をハウジング２の上方から開口凹部（手乾燥部）４内へ挿入するようになっている。

なお、以下、説明の便宜上、本実施形態の手乾燥装置１を構成する部分（要素）において、手乾燥部４内に配置した手の掌側を乾燥させるための関連要素の各名称には「掌側」と付し、手の甲側を乾燥させるための関連部分の各名称には「甲側」と付することにする。
また、図６に示すように、本実施形態の手乾燥装置１では、手をハウジング２の上方から開口凹部（手乾燥部）４内へ挿入し、開口凹部（手乾燥部）４の掌側壁面４ａ及び甲側壁面４ｂにそれぞれ設けられたセンサ３ａ，３ｂが手を検知すると、両壁面４ａ，４ｂのそれぞれにほぼ水平方向直線状に設けられた複数の掌側用ノズル６ａ及び甲側用ノズル６ｂ（詳細は後述する）から、手の掌側及び甲側にそれぞれ温風が吹き付けられ、手に付着していた水滴を飛ばしながら下方へ流れるようになっている。

さらに、図５に示すように、ハウジング２の各寸法については、成人の両手を並べて開口凹部（手乾燥部）４内へ挿入した際に、掌と手の甲が、開口凹部（手乾燥部）４の掌側壁面４ａ及び甲側壁面４ｂのそれぞれと接触しないように寸法決めされている。
例えば、ハウジング２の横幅ｗについては、好ましくは２００ｍｍ〜３５０ｍｍであり、最も好ましくは３００ｍｍである。
また、ハウジングの奥行ｄ１は、好ましくは１２０ｍｍ〜２５０ｍｍであり、最も好ましくは１８０〜２００ｍｍである。
さらに、掌側用ノズル６ａと甲側用ノズル６ｂとの距離ｄ２については、好ましくは７０ｍｍ〜１００ｍｍであり、最も好ましくは８５ｍｍである。
また、ハウジング２の高さは、好ましくは４５０ｍｍ〜７００ｍｍであり、最も好ましくは６８０ｍｍである。

さらに、ハウジング２の両側面２ｃ，２ｄには、風抜き手段であるルーバー５が設けられ（図３及び図４参照）、手乾燥部４内に配置された手にノズル６ａ，６ｂから温風が吹きつけられた際にハウジング２の側面２ｃ，２ｄの方向に飛散した水滴が、このルーバー５により遮断され、風のみがルーバー５を抜けるようになっている。

また、ハウジング２内には、掌側用及び甲側用ノズル６ａ，６ｂのそれぞれに送風するための掌側用及び甲側用ファンモータユニット８ａ，８ｂが互いに隣接して設けられている。
各ファンモータユニット８ａ，８ｂは、その回転駆動軸１０ａ，１０ｂがハウジング２の正面２ａ及び又は背面２ｂに対して垂直な方向に延びるように配置されている（図３及び図４参照）。
なお、掌側用及び甲側用ファンモータユニット８ａ，８ｂとも同一の最大出力を有する同一形態のものであり、両者とも回転駆動軸１０ａ，１０ｂの回転数を所望に変えることができるようになっている。手乾燥装置１の使用時には、掌側用回転駆動軸１０ａが甲側用回転駆動軸１０ｂよりも高速に回転するように各ファンモータユニット８ａ，８ｂを設定し、掌側に供給する風量が手の甲側に供給する風量に比べて大きくするのが好ましい。
また、甲側用ファンモータユニット８ｂは、ハウジング２の底部に隣接して配置され、掌側用ファンモータユニット８ａは、その掌側用回転駆動軸１０ａが甲側用回転駆動軸１０ｂに対して前方斜め上方に位置するように、甲側用ファンモータユニット８ｂの前方斜め上方に隣接して配置されている。

さらに、各ファンモータユニット８ａ，８ｂの各ケーシング１２ａ，１２ｂの後端部には、掌側用及び甲側用吸込口１４ａ，１４ｂがそれぞれ設けられている。
一方、各ファンモータユニット８ａ，８ｂの各吹出ダクト１５ａ，１５ｂの下流端には、上方に突出する掌側用及び甲側用吹出口１６ａ，１６ｂがそれぞれ形成されている。この各吹出口１６ａ，１６ｂには、掌側用及び甲側用フィンヒータ１８ａ，１８ｂがそれぞれ設けられ、各フィンヒータ１８ａ，１８ｂにより、各吹出口１６ａ，１６ｂから吹き出される空気が温められるようになっている。

また、ハウジング２の底部２ｅには水受けトレー１９が設けられており、手乾燥部４内において両端がなで肩形状の底面４ｃに落ちて両側に掃けた水が、ハウジング２の内側部にある排水溝（図示せず）を伝って水受けトレー１９内に落ちるようになっている。
さらに、水受けトレー１９の背面側には、フィルタ２０を備えた空気取入口２２が設けられ、この空気取入口２２には、掌側用及び甲側用吸気ダクト２４ａ，２４ｂがそれぞれ接続されている。
各吸気ダクト２４ａ，２４ｂは、それらの上流端２６ａ，２６ｂが空気取入口２２のフィルタ２０の上に配置され、各上流端２６ａ，２６ｂと各吸込口１４ａ，１４ｂを連通させるように、各上流端２６ａ，２６ｂからハウジング２の背面２ｂに沿って上方にほぼ真っ直ぐ延びている。
手乾燥装置１の作動中、ハウジング２の外部の空気は、空気取入口２２からフィルタ２０を介して、各吸気ダクト２４ａ，２４ｂに別々に吸込まれるようになっている。

さらに、各吸気ダクト２４ａ，２４ｂ内のそれぞれの上部において、各ファンモータユニット８ａ，８ｂの各吸込口１４ａ，１４ｂに隣接して掌側用及び甲側用吸音材２８ａ，２８ｂがそれぞれ配置されており、各吸音材２８ａ，２８ｂにより、各ファンモータユニット８ａ，８ｂの作動中に各吸込口１４ａ，１４ｂから漏出した音がそれぞれ吸収されるようになっている。
また、掌側用吹出口１６ａには掌側用送風ダクト３０ａが接続されており、この掌側用送風ダクト３０ａは、ハウジング２の正面２ａに隣接して吹出口１６ａから上方に延びるように形成されている。
さらに、掌側用送風ダクト３０ａ内の背面は、上述した開口凹部（手乾燥部）４の掌側壁面４ａを形成しており、ダクト３０ａ内の上部の背面側には、複数の掌側用ノズル６ａが掌側用吹出口１６ａのほぼ真上に位置するように配置されている（図３参照）。
一方、甲側用吹出口１６ｂには、掌側用吹出口１６ａと同様に、甲側用送風ダクト３０ｂが接続されており、この甲側用送風ダクト３０ｂは、甲側用吹出口１６ｂから開口凹部（手乾燥部）４の甲側壁面４ｂに配置されている複数の甲側用ノズル６ｂへと延びるように形成されている（図４参照）。

つぎに、上述した掌側用及び甲側用ノズル６ａ，６ｂの構成について詳細に説明する。
図７は、図３に示す本発明の一実施形態による手乾燥装置の掌側用ノズルの部分拡大断面図であり、図８は、図３に示す本発明の一実施形態による手乾燥装置の甲側用ノズルの部分拡大断面図であり、図９は、本発明の一実施形態による手乾燥装置の手乾燥部を斜め前方から見た概略斜視図である。

図７〜図９に示すように、手乾燥部４の掌側及び甲側壁４ａ，４ｂのそれぞれの背面側には、ほぼ水平方向直線状に複数の掌側用及び甲側用ノズル６ａ，６ｂが設けられており、これら複数の掌側用及び甲側用ノズル６ａ，６ｂは、所定本数ごとにフランジ４４ａ，４４ｂがそれぞれ一体に形成されている。
また、各ノズル６ａ，６ｂは、好ましくは、ＡＢＳ（アクリロニトリル‐ブタジエン‐スチレン樹脂）、ＰＰ（ポリプロピレン）等の材料でできており、フランジ４４ａ，４４ｂを含む複数本のノズル６ａ，６ｂが一方向からの型抜きによって一体成形されたものである。
これらのフランジ４４ａ，４４ｂは、各壁面４ａ，４ｂに一体に形成され且つ各フランジ４４ａ，４４ｂに向かって突出している支持突起４６ａ，４６ｂに熱かしめされている。

また、各ノズル６ａ，６ｂは、ノズル入口３２ａ，３２ｂとノズル出口３４ａ，３４ｂをそれぞれ備えている。各ノズル入口３２ａ，３２ｂから各ノズル出口３４ａ，３４ｂにかけて、各ノズル６ａ，６ｂの流路断面（縦断面）が所定の絞り角度αで絞られている中空の円錐台形状となっている（図７及び図８参照）。
すなわち、上述した絞り角度αは、各ノズル６ａ，６ｂの中心軸線３６ａ，３６ｂを含む、円錐台の切り落とされた頭部分の仮想の縦断面における内側輪郭線４０ａ，４０ｂが仮想の頂点３８ａ，３８ｂでそれぞれ交わる角度（頂角）となっている（図７及び図８参照）。ここでいう円錐台は、円錐の頭部分を斜めに切り落としたものも含むものとする。
なお、絞り角度αは、各壁面４ａ，４ｂの吹出孔４２ａ，４２ｂから手乾燥部４の水平方向内方に約１５ｍｍ〜３０ｍｍ程度離れた位置（手の配置位置）で風速が高くなるように、好ましくは、約５度〜２０度、最も好ましくは、約５度〜１５度に設定するのがよい。
また、各ノズル出口３４ａ，３４ｂの直径は、好ましくは、約２．５〜５ｍｍである。また、各ノズル入口３２ａ，３２ｂから各ノズル出口３４ａ，３４ｂまでの距離は、好ましくは、約１０〜２５ｍｍである。各ノズル６ａ，６ｂが、ほぼ直線状に配置される際の間隔は、各ノズル６ａ，６ｂの中心間距離で７ｍｍ〜１２ｍｍ程度であるのが好ましく、このため各ノズル入口３２ａ，３２ｂの直径は、１２ｍｍ以下にしておけば隣のノズルと穴が重ならず、好ましくは、約３〜１２ｍｍである。このことから、絞り角度αは、好ましくは、約５度〜２０度、最も好ましくは、約５度〜１５度に設定するのが最も好ましい。

さらに、各ノズル出口３４ａ，３４ｂは、各壁面４ａ，４ｂにそれぞれ形成されている吹出孔４２ａ，４２ｂに接続されている。各吹出孔４２ａ，４２ｂは、その直径が各ノズル出口３４ａ，３４ｂの直径よりも大きく設定されており、各壁面４ａ，４ｂの吹出孔４２ａ，４２ｂは、各ノズル出口３４ａ，３４ｂからの風の吹き出し具合に影響を与えないような構造となっている。
ここで、各吹出孔４２ａ，４２ｂの直径は、好ましくは、約４〜７ｍｍである。

また、各ノズル６ａ，６ｂは、この各フランジ４４ａ，４４ｂと各支持突起４６ａ，４６ｂとの熱かしめにより、各ノズル６ａ，６ｂの中心軸線３６ａ，３６ｂが各壁面４ａ，４ｂに対して所定の傾斜角度β（以下「ノズル中心軸線の傾斜角」と呼ぶ）で傾いている。
ここで、ノズル中心軸線の傾斜角度βについては、各壁面４ａ，４ｂの吹出孔４２ａ，４２ｂの端面４８ａ，４８ｂにおける各面法線５０ａ，５０ｂと各中心軸線３６ａ，３６ｂとのなす角度としている（図７及び図８参照）。
また、上述したように、各ノズル６ａ，６ｂは、複数本のノズルを一方向からの型抜きで一体成形することによって形成されるが、この型抜きによる一体成形をしやすくするため、ノズル中心軸線の傾斜角度βは絞り角度αの１／２以下に設定するのが好ましい。
さらに、各ノズル入口３２ａ，３２ｂの内周縁５２ａ，５２ｂは、曲率半径が０．５ｍｍ以上の丸みが形成されており（図７及び図８参照）、この丸みにより、各送風ダクト３０ａ，３０ｂから各ノズル入口３２ａ，３２ｂに流れ込む風の通気抵抗が低減されるようになっている。

また、図５では、手乾燥装置１の手乾燥部４内の破線で囲まれた範囲（手の配置範囲）５４内に使用者の両手を配置した場合に、手の掌側及び甲側に向けて吹き付けられる風の水平面内における風向きが矢印で示されているが、各ノズル６ａ，６ｂは、この図５に示すように、各ノズル６ａ，６ｂから吹き出す風が両手の配置範囲５４内の中心５６の方向に傾いて差し向けられている。この各ノズル６ａ，６ｂの傾きによって生じる各ノズル６ａ，６ｂの中心軸線の相対的な傾きは、各ノズル６ａ，６ｂの絞り角度αの１／２以下に設定するのが好ましい。このようにすれば、複数本のノズルを一方向からの型抜きで一体成形することが可能で、風の吹き出し性能の安定したノズルを安価に製作することが可能となる。

また、図９では、手乾燥部４の甲側壁面４ｂに直線状に配列されている複数の甲側用ノズル孔４２ｂおいて、配列の左端、中央、右端に位置する代表的なノズル中心軸線の傾斜角βをそれぞれβ１、β２、β３で示し、各ノズル孔４２ｂから吹き出す風の向きを矢印でている。
図９に示すように、甲側用吹出孔４２ｂから吹き出す風は、全体的に手乾燥部４内の下方に向かって吹き出している。また、甲側用吹出孔４２ｂの位置がハウジング２の両側面２ｃ，２ｄにより近づくにつれて、ノズル中心軸線の傾斜角βが大きくなり、特に、両端に位置するノズルの傾斜角β１，β３は、β２よりも大きくなっている。すなわち、甲側用ノズル６ｂは、配列の両端に位置するノズル孔から風が最も下方に吹き出すように差し向けられている。
なお、掌側ノズル６ａについても甲側ノズル６ｂと同様に、掌側用吹出孔４２ａの位置がハウジング２の両側面２ｃ，２ｄにより近づくにつれて、風向きがより下方になるように、より下方に差し向けられている。ここでも、前述したように、各ノズル６ａ，６ｂの中心軸線の相対的な傾きは、各ノズル６ａ，６ｂの絞り角度αの１／２以下に設定するのが好ましい。

つぎに、上述した本発明の一実施形態による手乾燥装置１の作用（動作）について説明する。
手乾燥装置１のハウジング２の手乾燥部４に上方から両手を並べて挿入して所定範囲５４内に両手を配置すると、センサ３ａ，３ｂが手を検知し、各ファンモータユニット８ａ，８ｂが作動する。
これらのファンモータユニット８ａ，８ｂの作動により、ハウジング２の空気取入口２２からフィルタ２０を介して各吸気ダクト２４ａ，２４ｂに空気が取り込まれる。
これらの各吸気ダクト２４ａ，２４ｂに取り込まれた空気は、各吸込口１４ａ，１４ｂから各ファンモータユニット８ａ，８ｂの内部にそれぞれ吸込まれる。
そして空気は、各ファンモータユニット８ａ，８ｂの各吹出口１６ａ，１６ｂで各フィンヒータ１８ａ，１８ｂにより温められて、各送風ダクト３０ａ，３０ｂに吹き出される。各送風ダクト３０ａ，３０ｂ内の空気は、各ノズル６ａ，６ｂの各ノズル入口３２ａ，３２ｂから各ノズル出口３４ａ，３４ｂを通過し、手乾燥部４の所定範囲５４内に並べて配置された両手の掌側及び甲側にそれぞれ温風が高速で吹き付けられる。
また、各ノズル出口３４ａ，３４ｂ（各吹出孔４２ａ，４２ｂ）で両手に向けて風が吹き出す際、風は主として所定範囲５４内の両手の中心５６に集中するように吹き出され、所定範囲５４内に配置された両手全体に風が当たる。
さらに、各ノズル６ａ，６ｂの位置がハウジング２の両側面２ｃ，２ｄにより近づくにつれて、風はより下方に吹き出される。

図１０は、各ノズル出口３４ａ，３４ｂから吹き出される風の速度分布を各ノズル６ａ，６ｂの絞り角度αごとに解析した結果を示す図（等速度線図）である。
ここで、本解析では、ノズルの入口から出口までの距離を１０ｍｍとし、ノズルの出口の直径を４ｍｍとし、ノズルの絞り角度αをそれぞれ０度、５度、１０度、１５度、２０度、２５度に設定し、ノズル入口周囲の圧力を６．５ｋＰａ、ノズル出口周囲の圧力を大気圧として、ノズル１本の場合の風速分布を調べたものである。
図１０に示すように、ノズルから吹き出した風は、ノズルの出口付近で速度が最も大きくなり、ノズルから離れていくにしたがって次第に速度が小さくなっている。また、吹き出した風のノズルの中心軸付近では速度が大きく、中心軸から周辺に離れていくにしたがって速度が小さくなっている。ノズルの出口付近での風速は、各絞り角度におけるノズルにおいても約１００ｍ／ｓでほぼ同じである。
また、図１０において、ノズル内部の風の流れについて比較すると、絞り角度αが０度の場合には、ノズルの入口付近から最大の流速の領域が始まっていて、ノズルの入口付近で流速が急激に上昇している。
一方、絞り角度５度以上のノズルでは、ノズルの内部で次第に流速が大きくなっていく様子が見られる。一般に、ベルヌーイの定理などから流速の変化の大きい場所では、流れの抵抗が大きいことが知られているため、ノズルの入口付近での流速の変化が最も大きくなる絞り角度０度の場合において、ノズルの入口付近の抵抗が最も大きくなっていることがわかる。反対に、絞り角度が５度以上の場合には、絞り角度０度に比べてノズルの抵抗が小さくなるので、効率よく大きい風量を得ることができるといえる。
図１０において絞り角度の異なる各ノズルから吹き出す風について比較すると、まず、絞り角度αが０度である円筒状のノズルの場合には、風速１００ｍ／ｓ以上の領域はノズル出口から約１５ｍｍまでであるのに対して、絞り角度５度〜２５度のノズルの場合には、ノズル出口から２０ｍｍ近くまで伸びている。
つぎに、風速９０ｍ／ｓ以上の領域は、絞り角度５度〜２０度の場合に、ノズル出口から約２５ｍｍまで伸びているのに対して、絞り角度０度および２５度の場合に、若干短くなっている。
また、風速７０ｍ／ｓ以上の領域については、絞り角度２５度の場合に、他と比べて短くなり、さらに、風速５０ｍ／ｓ以上の領域については、絞り角度２０度以上の場合に、他と比べて短くなっている。

図１１は、本発明の一実施形態による手乾燥装置の掌側用及び甲側用ノズルにおいてノズルの絞り角度と平均風速との関係を解析した結果を示すグラフである。ここで、図１１は、図１０に示した風速分布の結果に基づき、ノズルの出口からの離隔距離がそれぞれ２０ｍｍ及び３０ｍｍとなる位置においてノズルの中心軸を中心とする直径５ｍｍの範囲での平均風速について調べたものである。
図１１に示すように、ノズル出口からの距離が２０ｍｍの位置では、絞り角度０度の場合の平均風速は約６１ｍ／ｓであるのに対して、絞り角度５度〜２０度の場合の平均風速は約６６ｍ／ｓ以上となり、絞り角度０度の場合よりも大きくなっている。また、平均風速が最大となるのは、絞り角度１０度〜２０度の場合となっている。
一方、ノズル出口からの距離が３０ｍｍの位置では、絞り角度０度と２５度の場合の平均風速は約５６ｍ／ｓであるのに対して、絞り角度５度〜２０度の場合の平均風速は約５８ｍ／ｓ以上となり、絞り角度０度と２５度の場合よりも大きく、ほぼ最大となっている。
一般に、風速が大きくなると、水滴を吹き飛ばす力が大きくなるので、平均風速が大きいノズルの方が手を乾燥するのに適している。また、本実施形態の手乾燥装置を用いて手を乾燥させる際には、ノズル出口から２０ｍｍ〜３０ｍｍ程度離れた位置に手の表面が来るように手乾燥部４内に手を配置するようになっている。したがって、手の快適な乾燥を行うには、ノズル出口から２０ｍｍと３０ｍｍ離れた両位置において平均風速が大きくなる絞り角度５度〜２０度のノズルが好ましいことがわかった。
これらの図１０及び図１１の解析結果をまとめると、１個のノズルの場合には、絞り角度５度〜２０度の場合に、ノズルの出口から所定距離（２０ｍｍ、３０ｍｍ）離れた両位置において平均風速が大きくなるため、効率よく大きな風量が得られることが明らかとなった。
一方、ノズルを複数個並べる場合、絞り角度が１５度よりも大きくなると、隣り合うノズル入口の穴が重なってしまう場合があり、穴の重なった部分は成形時に形状が安定しにくくなり、風の流れも不安定となる可能性がある。したがって、効率よく大きな風量を得ることと、風の流れの安定を考慮すると、ノズルの絞り角度は、５度〜１５度に設定するのが最も好ましい。

図１２（ａ）は、本発明の一実施形態による手乾燥装置の掌側用及び甲側用ノズルにおいて、各ノズルの入口から出口までの距離を１０ｍｍとし、各ノズルの出口の直径を４ｍｍとし、各ノズルの絞り角度αを１５度として場合の風の吹き出し状態を数値解析した結果を示す図である。また、図１２（ｂ）は、手乾燥装置の掌側用及び甲側用ノズルにおいて、各ノズルの入口から出口までの距離を１０ｍｍとし、各ノズルの出口の直径を４ｍｍとし、各ノズルの絞り角度αを０度として場合の風の吹き出し状態を数値解析した結果を示す図である。
図１２（ａ）と図１２（ｂ）の結果を比較すると、等速度線であらわされた噴出風の領域は、ノズルの絞り角度αが１５度の場合の方が、ノズルの絞り角度αが０度の場合よりも長く、ノズル出口からより遠く離れたところまで干渉されずに伸びている。
また、噴出風の周囲の線については、ノズルの絞り角度αが１５度の場合の方が、ノズルの絞り角度αが０度の場合に比べて乱れ方が小さく、乱流の発生が小さいと推察される。
すなわち、ノズルの絞り角度αが１５度の場合の配列されたノズル方が、ノズルの絞り角度αが０度の場合のノズルに比べ、あるノズルの風と、その隣のノズルの風との干渉が小さいため、風同士の摩擦が小さく、乱流も少ないので、風の音を小さくすることができる。

上述した本発明の一実施形態による手乾燥装置１によれば、手乾燥部４に設けられた掌側用及び甲側用ノズル６ａ，６ｂが、各ノズル入口３２ａ，３２ｂから各ノズル出口３４ａ，３４ｂにかけて所定の絞り角度αで絞られている中空の円錐台を形成しているため、ノズル内を通過する際の通気抵抗が従来のノズルのものに比べて小さく、通過する際に生ずる音も、ノズルを吹き出してから生じる音も小さくなる。また、各ノズル出口３４ａ，３４ｂ（吹出孔４２ａ，４２ｂ）から所定距離離れた手の配置位置に高速風を集めることができ、効率良く両手を乾燥させることができる。
また、本実施形態による手乾燥装置１によれば、各ノズル６ａ，６ｂの絞り角度αが約５度〜２０度で設定されているため、ノズル出口３４ａ，３４ｂから吹き出した風のはく離が小さくなり、この結果、各壁面４ａ，４ｂの吹出孔４２ａ，４２ｂから手乾燥部４の水平方向内方に約１５ｍｍ〜３０ｍｍ程度離れた点（手の配置位置）で風速を高くすることができ、また、ノズルの吹出し音を低減させることができる。
さらに、本実施形態による手乾燥装置１によれば、各ノズル６ａ，６ｂが、そこから吹き出す風が手の配置範囲５４内の中心５６に集中するように差し向けられており、また、各吹出孔４２ａ，４２ｂの位置がハウジング２の両側面２ｃ，２ｄにより近づくにつれて、風向きがより下方になるように、ノズル６ａ，６ｂがより下方に差し向けられている。この結果、手の配置範囲５４に風を集めて、両手を効率良く乾燥させることができる。また、ハウジング２の両側面２ｃ，２ｄの近くに位置するノズルが、より下向きの風を手に吹きつけるため、手に付着していた水滴の飛散を抑制することができる。
また、本実施形態による手乾燥装置１によれば、ノズル中心軸線の傾斜角度βが絞り角度αの１／２以下に設定されているため、複数本のノズルを一方向からの型抜きで一体成形することができ、製造コストを抑えることができる。
さらに、本実施形態による手乾燥装置１によれば、各ノズル入口３２ａ，３２ｂの内周縁５２ａ，５２ｂは、曲率半径が０．５ｍｍ以上の丸みが形成されているため、この丸みにより、各送風ダクト３０ａ，３０ｂから各ノズル入口３２ａ，３２ｂに流れ込む風の通気抵抗を低減させることができ、所定の風量を得るのに所要動力を抑えることができる。

つぎに、図１３は、本発明の他の実施形態による手乾燥装置を示す、図５と同様な平面図である。ここで、図１３において、図５と同一の部分には同一の符号を付し、それらの説明は省略する。
図１３に示すように、本実施形態の手乾燥装置６０では、破線で囲まれた範囲（手の配置範囲）６４ａ，６４ｂ内に使用者の左手及び右手をそれぞれ配置した場合に、各ノズル６ａ，６ｂは、各ノズル６ａ，６ｂから各範囲６４ａ，６４ｂのそれぞれの中心６６ａ，６６ｂに向けて、すなわち、各範囲６４ａ，６４ｂの片手ずつに向けて集中的に風が吹き出されるように差し向けられている。
また、本実施形態の手乾燥装置６０では、上述した手乾燥装置１と同様に、各ノズル６ａ，６ｂは、それらの位置がハウジング２の両側面２ｃ，２ｄにより近づくにつれて、風向きがより下方になるように、より下方に差し向けられている。

上述した本発明の他の実施形態による手乾燥装置６０によれば、各ノズル６ａ，６ｂから風が吹き出す際、風は主として所定範囲６４ａ，６４ｂ内のそれぞれの中心５６に向けて吹き出され、所定範囲５４内に配置された片手ずつ集中的に風が当たる。この結果、両手を効率良く乾燥させることができる。
また、本実施形態による手乾燥装置６０によれば、上述した手乾燥装置１と同様に、ハウジング２の両側面２ｃ，２ｄの近くに位置するノズルが、より下向きの風を手に吹きつけるため、手に付着していた水滴の飛散を抑制することができる。

本発明の一実施形態による手乾燥装置を示す正面図である。 本発明の一実施形態による手乾燥装置を示す背面図である。 図１に示す本発明の一実施形態による手乾燥装置のＡ−Ａ断面図である。 図１に示す本発明の一実施形態による手乾燥装置のＢ−Ｂ断面図である。 本発明の一実施形態による手乾燥装置を示す平面図である。 本発明の一実施形態による手乾燥装置の手乾燥部における使用状態を示す概略断面図である。 図３に示す本発明の一実施形態による手乾燥装置の掌側用ノズルの部分拡大断面図である。 図３に示す本発明の一実施形態による手乾燥装置の甲側用ノズルの部分拡大断面図である。 本発明の一実施形態による手乾燥装置の手乾燥部を斜め前方から見た概略斜視図である。 本発明の一実施形態による手乾燥装置の掌側用及び甲側用ノズルについて、ノズル出口から吹き出される風の速度分布をノズルの絞り角度ごとに解析した結果を示す図である。 本発明の一実施形態による手乾燥装置の掌側用及び甲側用ノズルにおいてノズルの絞り角度と平均風速との関係を解析した結果を示すグラフである。 図１２（ａ）は、本発明の一実施形態による手乾燥装置の掌側用及び甲側用ノズルにおいて、各ノズルの絞り角度αを１５度として場合の風の吹き出し状態を数値解析した結果を示す図であり、図１２（ｂ）は、手乾燥装置の掌側用及び甲側用ノズルにおいて、各ノズルの絞り角度αを０度として場合の風の吹き出し状態を数値解析した結果を示す図である。 本発明の他の実施形態による手乾燥装置を示す、図７と同様な平面図である。

符号の説明

１，６０ 手乾燥装置
２ ハウジング
３ａ，３ｂ センサ
４ 手乾燥部
４ａ 手乾燥部の掌側壁面
４ｂ 手乾燥部の甲側壁面
５ ルーバー
６ａ 掌側用ノズル
６ｂ 甲側用ノズル
８ａ 掌側用ファンモータユニット
８ｂ 甲側用ファンモータユニット
１０ａ 掌側用ファンモータユニットの回転駆動軸
１０ｂ 甲側用ファンモータユニットの回転駆動軸
１２ａ 掌側用ファンモータユニットのケーシング
１２ｂ 甲側用ファンモータユニットのケーシング
１４ａ 掌側用吸込口
１４ｂ 甲側用吸込口
１５ａ 掌側用ファンモータユニットの吹出ダクト
１５ｂ 甲側用ファンモータユニットの吹出ダクト
１６ａ 掌側用吹出口
１６ｂ 甲側用吹出口
１８ａ 掌側用フィンヒータ
１８ｂ 甲側用フィンヒータ
１９ 水受けトレー
２０ フィルタ
２２ 空気取入口
２４ａ 掌側用吸気ダクト
２４ｂ 甲側用吸気ダクト
２６ａ 掌側用吸気ダクトの上流端
２６ｂ 甲側用吸気ダクトの上流端
２８ａ 掌側用吸音材
２８ｂ 甲側用吸音材
３０ａ 掌側用送風ダクト
３０ｂ 甲側用送風ダクト
３２ａ 掌側用ノズル入口
３２ｂ 甲側用ノズル入口
３４ａ 掌側用ノズル出口
３４ｂ 甲側用ノズル出口
３６ａ 掌側用ノズルの中心軸線
３６ｂ 甲側用ノズルの中心軸線
３８ａ，３８ｂ 掌側用ノズル（円錐台）の仮想頂点
４０ａ，４０ｂ 甲側用ノズル（円錐台）の内側輪郭線
４２ａ 掌側用吹出孔
４２ｂ 甲側用吹出孔
４４ａ 掌側用ノズルのフランジ
４４ｂ 甲側用ノズルのフランジ
４６ａ，４６ｂ 支持突起
４８ａ 掌側用吹出孔の端面
４８ｂ 甲側用吹出孔の端面
５０ａ 掌側用吹出孔の端面の法線
５０ｂ 甲側用吹出孔の端面の法線
５２ａ 掌側用ノズル入口の内周縁
５２ｂ 甲側用ノズル入口の内周縁
５４，６４ａ，６４ｂ 手の配置範囲
５６，６６ａ，６６ｂ 手の配置範囲の中心

上記の目的を達成するために、本発明は、使用者の手が挿入される手乾燥部となる上方に開口した開口凹部をその上端部に形成したハウジングと、上記開口凹部を形成するハウジングの手の甲に対応する甲側壁の背面側に設けられ開口凹部の内方へ空気を吹き出す複数の甲側吹出ノズルと、上記開口凹部を形成するハウジングの掌側壁の背面側に設けられ開口凹部の内方へ空気を吹き出す複数の掌側吹出ノズルと、を有し、上記甲側吹出ノズル及び掌側吹出ノズルの各々は、ノズル入口部とノズル出口部を備え、その流路が、ノズル入口部からノズル出口部に向ってほぼ５度〜２０度の絞り角度で絞られたほぼ円錐台となっていることを特徴としている。
このように構成された本発明においては、ハウジングの開口凹部内に手を配置すると、空気が甲側吹出ノズル及び掌側吹出ノズルの中をノズル入口部からノズル出口部に向って通過し、このノズル出口部から手に向けて風が吹き付けられる。
本発明によれば、甲側吹出ノズル及び掌側吹出ノズルのそれぞれが流路断面形状が、ノズル入口部からノズル出口部に向ってほぼ５度〜２０度の絞り角度で絞られたほぼ円錐台形状となっているため、通気抵抗を低減させることができ、開口凹部内に配置した手を効率良く乾燥させることができる。また、甲側吹出ノズル及び掌側吹出ノズルのノズル出口から風が吹き出す際の吹出し音を低減させることができる。

上記の目的を達成するため、本発明は、使用者の手の甲と掌の両側に空気を吹き付けて乾燥させる手乾燥装置であって、使用者の手が挿入される手乾燥部となる上方に開口した開口凹部をその上端部に形成したハウジングと、開口凹部を形成するハウジングの手の甲に対応する甲側壁の背面側に設けられ開口凹部の内方へ空気を吹き出す複数の甲側吹出ノズルと、開口凹部を形成するハウジングの掌側壁の背面側に設けられ開口凹部の内方へ空気を吹き出す複数の掌側吹出ノズルと、を有し、甲側吹出ノズル及び掌側吹出ノズルの各々は、そのノズル出口部の流路が、ノズル入口からノズル出口に向って５度〜２０度の絞り角度で絞られた円錐台に形成されていることを特徴としている。
このように構成された本発明によれば、ハウジングの開口凹部内に手を配置すると、空気が甲側吹出ノズル及び掌側吹出ノズルの中をノズル入口からノズル出口に向って通過し、このノズル出口から手に向けて風が吹き付けられる。また、甲側吹出ノズル及び掌側吹出ノズルの各々のノズル出口部の流路が、ノズル入口からノズル出口に向って５度〜２０度の絞り角度で絞られた円錐台に形成されているため、通気抵抗を低減させることができ、開口凹部内に配置した手を効率良く乾燥させることができる。さらに、甲側吹出ノズル及び掌側吹出ノズルのノズル出口から風が吹き出す際の吹出し音を低減させることができる。

本発明において、好ましくは、複数の甲側吹出ノズル及び掌側吹出ノズルのうち、右手の挿入範囲近傍に位置するノズルの中心軸線は右手の挿入範囲の中心に向けて空気が吹出すように設定され、左手の挿入範囲近傍に位置するノズルの中心軸線は左手の挿入範囲の中心に向けて空気が吹出すように設定されている。これにより、開口凹部内に配置された手を効率良く乾燥させることができる。

本発明において、好ましくは、甲側吹出ノズル及び掌側吹出ノズルは、ハウジングの側部に近いものほど、その中心軸線がより下方に向くように設定されている。これにより、開口凹部内において風による水滴の飛散を抑制することができる。

本発明において、好ましくは、複数の甲側吹出ノズル及び掌側吹出ノズルは、ハウジングとは、別体で設けられ、ハウジングは、甲側吹出ノズル及び掌側吹出ノズルが取り付けられる複数の吹出孔が形成され、この吹出孔の直径がノズル出口の直径より大きく設定されている。これにより、ハウジングの各吹出孔が、各ノズル出口からの風の吹出しに影響を与えない。

本発明において、好ましくは、複数の甲側吹出ノズル及び掌側吹出ノズルは、それぞれ、所定の本数毎に一体形成されている。

Claims (7)

1. 使用者の手の甲と掌の両側に空気を吹き付けて乾燥させる手乾燥装置であって、
   使用者の手が挿入される手乾燥部となる上方に開口した開口凹部をその上端部に形成したハウジングと、
   上記開口凹部を形成するハウジングの手の甲に対応する甲側壁の背面側に設けられ開口凹部の内方へ空気を吹き出す複数の甲側吹出ノズルと、
   上記開口凹部を形成するハウジングの掌側壁の背面側に設けられ開口凹部の内方へ空気を吹き出す複数の掌側吹出ノズルと、を有し、
   上記甲側吹出ノズル及び掌側吹出ノズルの各々は、ノズル入口部とノズル出口部を備え、その流路が、ノズル入口部からノズル出口部に向って所定の絞り角度αで絞られたほぼ円錐台となっていることを特徴とする手乾燥装置。
2. 上記甲側吹出ノズル及び掌側吹出ノズルの流路断面形状の絞り角度αは、ほぼ５度〜２０度である請求項１記載の手乾燥装置。
3. 上記甲側吹出ノズル及び掌側吹出ノズルは、それぞれ、上記ハウジングの幅方向に沿ってほぼ直線状に配置されている請求項１又は２に記載の手乾燥装置。
4. 上記甲側吹出ノズル及び掌側吹出ノズルの各々は、その中心軸線が、上記開口凹部に挿入される使用者の両手の中心方向に傾いて空気が吹出すように設定されている請求項１乃至３の何れか１項に記載の手乾燥装置。
5. 上記甲側吹出ノズル及び掌側吹出ノズルの各々は、その中心軸線が、上記開口凹部に挿入される使用者の右手又は左手のそれぞれ中心方向に傾いて空気が吹出すように設定されている請求項１乃至３の何れか１項記載の手乾燥装置。
6. 上記甲側吹出ノズル及び掌側吹出ノズルは、上記ハウジングの側部に近いものほど、その中心軸線がより下方に向くように設定されている請求項１乃至５の何れか１項に記載の手乾燥装置。
7. 上記甲側吹出ノズル及び掌側吹出ノズルの各々は、そのノズル入口部の流路側の曲率半径が０．５ｍｍ以上に設定されている請求項１乃至６の何れか１項記載の手乾燥装置。

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