JP2009525105A - フィルタ付き乾燥装置 - Google Patents

Abstract

【課題】先行技術の装置よりも効率的且つ確実に液体を濾過して滅菌することができる乾燥装置の提供。
【解決手段】本発明は、外側ケースと、物品を乾燥させることができるキャビティを画定する外側ケースの一部分と、キャビティの下端部に設けられた出口と、出口の下流側に配置されたフィルタユニットとを有する乾燥装置であって、フィルタユニットが、粒子フィルタ及び滅菌フィルタを有することを特徴とする乾燥装置を提供する。粒子フィルタ及び滅菌フィルタを有するフィルタユニットを設けることにより、固形物及び細菌を廃液から除去することができる。この結果、フィルタユニットから清潔で衛生的な廃液が出る。
【選択図】図２

Description

本発明は、乾燥装置に関する。特に、本発明は、廃液、例えば水から粒子及び細菌を除去するフィルタユニットを有する乾燥装置に関する。

乾燥装置、例えばハンドドライヤからの廃水を集めてこれを除去する従来の構成が、例えば米国特許第５，４５９，９４４号明細書から周知である。廃液は、ダクト又はこれに類似した手段を介して集められ、滴下型収集器に送られ、次に手作業で除去される。かかる廃液の貯留は、非衛生的であり、これが原因となって細菌が広がる場合があり、又、滴下型収集器を空にして清潔な環境を維持するよう定期的な保守が必要である。

蒸発を促進する広い表面積を備えた抗菌性水吸収シートの追加が、日本国特開平１１−１８９９９（Ａ）号公報から知られている。これは、細菌による汚染の問題のうちの幾つかに取り組み、その結果、水収集器を頻繁に空にする必要性は少なくなった。

米国特許第５，４５９，９４４号明細書 日本国特開平１１−１８９９９（Ａ）号公報

しかしながら、粒状物がシート上に堆積し、これにより、経時的な機械の性能に悪影響が及び、頻繁なクリーニングが必要になるであろう。

本発明の目的は、先行技術の装置よりも効率的且つ確実に液体を濾過して滅菌することができる乾燥装置を提供することにある。

本発明は、外側ケースと、物品を乾燥させることができるキャビティを画定する外側ケースの一部分と、キャビティの下端部に設けられた出口と、出口の下流側に配置されたフィルタユニットとを有する乾燥装置であって、フィルタユニットが、粒子フィルタ及び滅菌フィルタを有することを特徴とする乾燥装置を提供する。粒子フィルタ及び滅菌フィルタを有するフィルタユニットを設けることにより、固形物及び細菌を廃液から除去することができる。この結果、フィルタユニットから清潔で衛生的な廃液が出る。

好ましくは、滅菌フィルタは、粒子フィルタの下流側に配置される。この構成により、粒子フィルタは、幾分かの固形物及び大きな粒子を廃液から除去して滅菌フィルタが詰まるのを阻止することができる。

好ましくは、フィルタユニットは、フィルタユニットを通る液体を案内する流れ差し向け手段を更に有する。流れ差し向け手段を設けることにより、液体をこれが滅菌フィルタを通って流れるよう差し向けることができる。流れ差し向け手段により、フィルタユニットを出た水が十分に処理されているようにする滅菌フィルタの効果的な使用が可能になる。

次に、添付の図面を参照して本発明の実施形態を説明する。

図１ａ及び図１ｂは、本発明のハンドドライヤ１０を示している。ハンドドライヤ１０は、外側ケース１２と、前壁１４ａと、後壁１４ｂと、２つの側壁１４ｃ，１４ｄと、キャビティ１６とを有している。後壁１４ｂは、ハンドドライヤ１０を壁面又は他の適当な固定具に取り付けるのに適した要素を有するのが良い。ハンドドライヤ１０を電源に接続する要素も又、設けられるのが良い。

キャビティ１６は、対向した弧状の前壁１６ａと後壁１６ｂで構成されている。キャビティ１６は、その上端部１８のところが開口しており、開口部の寸法は、ユーザの手（図示せず）を乾燥のためにキャビティ１６に容易に挿入することができるのに十分である。高速空気流が、ファンを備えたモータユニット（図示せず）によって生じる。モータユニット及びファンは、外側ケース１２の内部に配置される。高速空気流は、キャビティ１６の両端部１８のところに設けられた２つのスロット状開口部２０を通って放出されてユーザの手を乾燥させる。これらの特徴は、本発明にとって重要ではなく、ここではこれ以上説明しない。キャビティ１６は、図１ａ及び図１ｂで理解できるように側部が開口している。

図２で理解できるように、排水チャネル２２が、キャビティ１６の下端部２４のところに配置されている。排水チャネル２２は、キャビティの前壁１６ａ及び後壁１６ｂの下縁部によって画定されていて、キャビティ１６の一方の側部に向かって下方に傾斜している。出口２６が、排水チャネル２２に設けられている。出口２６は、任意適当な形態を取ることができる。この実施形態では、この出口は、中央の栓２６ａを備えた円形孔から成る。出口２６及び栓２６ａは、幅の狭い環状の開口部を画定する。

図２及び図３を参照すると、チャンバ４０が、キャビティ１６の下で外側ケース１２の下方部分に形成されている。チャンバ４０は、複数のチャンバ壁４０ａにより画定され、このチャンバは、開口した下端部を有している。液体処理モジュール３０が、チャンバ４０内に配置されており、この液体処理モジュールは、クリップ、４分の１回転（クォーターターン）形締結具又は他の締結具手段（図示せず）によって定位置に保持されている。

図３及び図４を参照すると、液体処理モジュール３０は、フィルタユニット２００を有している。フィルタユニット２００は、粒子及び不純物を水から濾過すると共に水中の細菌を殺菌するよう設計されている。フィルタ入口２０２が、フィルタユニット２００の上端部のところに設けられ、このフィルタ入口は、出口２６と連通している。水溜め２０４が、フィルタ入口２０２の下流側に配置されている。水溜め２０４は、ベース２０４ａを有している。水溜めの壁２０６は、堰２０６ａを形成している。堰２０６ａの高さは、水溜め２０４内に収容できる液体の最大レベルを決定する。フィルタ出口２０８が、堰２０６ａ、水溜め２０４の壁２０６及びフィルタユニット２００の外壁２１０によって画定されている。フィルタ出口２０８は、堰２０６ａ上をこれに沿って流れる水の出口となる。

仕切り２１２が、フィルタ入口２０２に隣接したフィルタユニット２００の上方部分から水溜め２０４内に延びている。仕切り２１２は、仕切り２１２の遠位端２１２ａが水溜め２０４のベース２０４ａから間隔を置いて位置するよう水溜め２０４内に部分的に延びている。仕切り２１２は、フィルタ入口２０２の下に位置する水溜め２０４の第１の領域２０４ｂの容積が堰２０６ａに隣接して位置する水溜め２０４の第２の領域２０４ｃの容積よりも大きいように構成されている。

滅菌フィルタ２１４が、水溜め２０４のベース２０４ａのところに配置されている。滅菌フィルタ２１４は、沃素入り樹脂の粒子から成っている。樹脂には、沃素が５００ｇ／リットルの濃度で添加される。この実施形態では、滅菌フィルタ２１４の容積は、５０ｍｌである。沃素入り樹脂は、水中に存在する細菌を殺菌する殺菌用化合物として働く。滅菌フィルタ２１４の粒子は、実質的に球形であり、０．１〜２ｍｍ（平均粒径が０．８ｍｍ）のサイズを有している。滅菌フィルタ２１４は、仕切り２１２の遠位端２１２ａが滅菌フィルタ２１４内に部分的に延びるよう寸法決めされている。

粒子フィルタ（パティキュレートフィルタ）２１６が、滅菌フィルタ２１４の上方に配置されており、この粒子フィルタは、直径が４ｍｍのガラスビーズから成っている。粒子フィルタ２１６は、フィルタ入口２０２の下に位置していて、仕切り２１２及び水溜め２０４によって境界付けられた第１の領域２０４内で滅菌フィルタ２１４の頂部上に配置されている。粒子フィルタ２１６の容積は、１０ｍｌである。さらに、粒子フィルタ２１６は、固形物（特に、石鹸）の大きな粒子が滅菌フィルタ２１４を詰まらせるのを阻止する予備フィルタとして働く。性能を向上させるため、粒子フィルタ２１６及び滅菌フィルタ２１４の床の面積が、極力大きくされている。大きな床面積により、フィルタ前後の圧力降下が減少すると共にファウリング（汚れ）を起こしたり閉塞状態になったりするのに対するフィルタの抵抗が増大する。

滅菌フィルタ２１４と粒子フィルタ２１６の両方は、水溜め２０４内に収容できる液体の最大レベルより下で水溜め２０４内に配置されている。これは、水溜め２０４内の液体のレベルがいったん作動上の最大レベルに達すると、滅菌フィルタ２１４及び粒子フィルタ２１６が水中に完全に浸漬されるということを意味している。これは、滅菌フィルタ２１４がいったん濡れた状態になって乾いた場合、亀裂を生じてエアポケットを生じやすいので、有利である。滅菌フィルタ２１４を常時濡れた状態に保つことにより、この問題が回避される。加うるに、この形態により、水の流れが良好に分配されるようになる。さらに、液体の最大レベルは、水のヘッドがフィルタの床に圧力を及ぼすことができるほど十分粒子フィルタ２１６の上方に遠く離れて位置すべきである。

液体処理モジュール３０は、フィルタユニット２００の下に配置された液体分散ユニット３５を更に有している。液体分散ユニット３５は、水をフィルタ出口２０８から受け入れるよう構成されている。液体分散ユニット３５内に配置された排出導管３７が、液体分散ユニット３５からハンドドライヤ１０の外側ケース１２の外部への連絡経路となる。液体分散ユニット３５は、第１の出口２０８からの水を収集する収集器１００を更に有している。収集器１００は、ベース１００ａを有している。圧電装置１０２の形態をした高周波攪拌器が、ベース１００ａのところに配置されている。ファン１０４が、チャンバ壁４０ａのうちの１つで支持されている。ファン１０４は、液体処理モジュール３０とは別個にチャンバ４０の外部に配置されている。ファン１０４は、液体処理モジュール３０に設けられた孔３８を通って空気流を収集器１００内に差し向けるよう構成されている。

使用にあたり、乾燥プロセス中にユーザの手から除去された水は、キャビティ１６の前壁１６ａ及び後壁１６ｂに沿って流下してキャビティ１６の下端部２４のところに設けられた排水チャネル２２内に流入する。排水チャネル２２は、水を集めてこれを出口２６に向かって案内する。

水は、出口２６に入ると、フィルタ入口２０２を通ってフィルタユニット２００に流入する（矢印Ａ参照）。水は、粒子フィルタ２１６上に落下し（矢印Ｂ）、粒子フィルタ２１６の表面全体にわたって均等に広がる。水が重力の影響を受けて粒子フィルタ２１６のビーズを通って下に移動すると、汚れ及び屑の大きな粒子は、粒子フィルタ２１６に捕捉されて後に残ることになる。水が滅菌フィルタ２１４に達すると（矢印Ｃ）、水中の固体粒子の大部分は、粒子フィルタ２１６によって除去されていることであろう。

滅菌フィルタ２１４は、水の中の細菌を非活動状態にすることによって水を殺菌する。沃素入り樹脂は、１００万当たり１〜５部（１〜５ｐｐｍ）の量で沃素を水中に放出する。沃素は、強力な酸化体であり、それ故、広域抗生物質としての役割を果たす。水は、滅菌フィルタ２１６を通って流下し、滅菌され、次に、水溜め２０４の底部に堆積される。このプロセスが続き、水溜め２０４内に収集された水の量は、これが堰２０６ａにより決定可能な最大レベルに達するまで増大する。仕切り２１２の各側の水レベルは、この時点に至るまで、大気圧による等しい力を受ける。しかしながら、フィルタユニット２０２を通って多くの水が導入された場合、第１の領域２０４ｂ内の水のヘッドの増大により、仕切り２１２の各側の水レベルに作用する力がアンバランスになるであろう。この効果により、加えられた水の重さが水溜め２０４内の水に力を下方に加える。これにより、矢印Ｄで示された方向における水の正味の移動が生じる。仕切り２１２は、水の流れを水溜め２０４のベース２０４ａに向かって下方に差し向け、水溜め２０４の第１の領域２０４ｂに配置された滅菌フィルタ２１４の一部を通って下方に差し向け、そして、水溜め２０４の第２の領域２０４ｃに配置された滅菌フィルタ２１４の別の部分を通って上方に逆に差し向けて堰２０６ａに差し向ける。したがって、仕切り２１２により、水は、フィルタ入口２０２から堰２０６ａまで回旋状の経路を辿るようになる。この実施形態では、回旋状経路は、Ｕ字形経路の形態をしている。仕切り２１２が設けられていない場合、水溜め２０４に流入した水は、滅菌フィルタ２１４を通過しないで、堰２０６ａを越えて流れる傾向があり、滅菌は、行われない。

いまや滅菌された過剰の水は、堰２０６ａを越えてこぼれ（矢印Ｅ）、フィルタ出口２０８を流下する。水は、収集器１００のベース１００ａのところに集まり、この底部は、圧電装置１０２と連絡状態にある。圧電装置１０２は、所定の周波数及び振幅で振動するよう設定されており、その結果、十分な振動エネルギーが収集器１００内の水の表面上の水粒子に与えられて表面張力の効果に打ち勝つようになっている。したがって、水は、収集器１００の内部空間内の細かいミストになる。

ファン１０４は、空気流を収集器１００内に下方に差し向ける。これにより、細かいミストは、外側ケース１２の外部に通じている排出導管３７の方に差し向けられてこれを流下する。このプロセスは、収集器１００内に収容された水が全て収集器１００から効率的且つ衛生的に除去されるまで続く。

図５ａ及び図５ｂは、保守又は交換のために液体処理モジュール３０を外側ケース１２から取り外す仕方を示している。液体処理モジュール３０をハンドドライヤ１０から下方に取り出す。この実施形態では、フィルタ２００は、液体処理モジュール３０の一部をなし、このフィルタは、液体処理モジュール３０と一緒に外側ケース１２から取り外し可能である。

理解されるように、本発明は、上述の細部そのものに限定されることはない。当業者には、他の変形例及び改造例が明らかであろう。

例えば、乾燥装置は、ハンドドライヤの形態を取る必要はない。乾燥装置は、凝縮器型洗濯物用乾燥機であっても良い。かかる洗濯物用乾燥機では、洗濯物用乾燥機のドラム（キャビティ）内の濡れた織物から蒸発した水を凝縮させ、濾過ユニットにより濾過し、次に、攪拌又は蒸発により除去することができる。

さらに、本発明は、他の形式の乾燥装置、例えば、他の形式の家庭用又は商用乾燥装置、例えば洗濯機用乾燥機、換気型洗濯物用乾燥機又はフルレングスボディ型乾燥機に利用できる。

加うるに、他形式の液体分散ユニット、例えば、超音波発生器、ファン、発熱体（加熱エレメント）又は電気分解装置を用いて収集された液体を分散させることができる。これら装置のどれも、必要に応じて水（又は他の液体）を攪拌し、蒸発させ又は電気分解するために圧電装置に代えて使用できる。

液体処理モジュールは、乾燥装置内に設けられたチャンバ内に配置される必要はない。他の構成も可能であり、例えば、液体処理モジュールは、乾燥装置の外側ケースの一部をなしても良く、かかる外側ケースに取り付けられても良く、或いは、外側ケースの外部に設けられても良い。

さらに、液体処理モジュールは、乾燥装置の下方部分から取り出される必要はない。液体処理モジュールは、乾燥装置の上方側部又は頂部の一部をなしても良く、この場合、これを乾燥装置の要件に応じて側方に又は上方に取り外すことができる。加うるに、液体処理モジュールは、取り外し可能である必要はなく、乾燥装置内に固定状態のままであっても良い。

別の変形例として、他形式の空気流の発生器の使用が可能である。例えば、空気ブリード又は排出空気流をモータユニットから取っても良い。例えば、ハンドドライヤの乾燥プロセスを駆動するモータユニットは、ファンを有している。このファンを用いると、追加のファンを用いないで、空気流を発生させて蒸発した水を乾燥装置の外部に抜くことができる。

加うるに、ガラスビーズのサイズは、４ｍｍである必要はない。かかるガラスビーズは、サイズが１ｍｍ〜６ｍｍまで様々であって良い。加うるに、他形式の粒子濾過材、例えば、ガラス繊維ブラシ、プラスチックブラシ、多孔質セラミックス、プラスチックビーズ又は小石を用いることができる。重要なことは、粒子フィルタが１ｇ／リットル以上の密度を備えた不活性材料で作られるということにある。粒子フィルタのサイズは、様々であって良く、粒子の大部分を濾過して水から除去し、それにより滅菌フィルタが詰まったり閉塞状態になったりするのを阻止するようにするのに適した任意のサイズであって良い。

追加の変形例として、多くの粒子フィルタを提供することができる。かかる粒子フィルタは、水が水溜めに達する前に水をあらかじめ濾過するよう水溜めの外部に、例えばフィルタ入口内に配置されても良い。

滅菌フィルタは、サイズが０．１〜２ｍｍの実質的に球形の粒子を含む樹脂で作られる必要はない。例えば研削により他の粒子形状又はサイズを用いることができる。変形例として、単一の多孔質樹脂ブロックを用いても良い。さらに、滅菌フィルタは、樹脂から作られる必要はない。他の無機ホスト媒体、例えば無機ポリマー、金属キレート、金属錯体又は結晶構造を用いても良い。

沃素の添加量は、５００ｇ／リットルである必要はなく、好ましい範囲は、３００ｇ／リットル〜６００ｇ／リットルである。さらに、水中に放出される沃素の濃度は、１〜５ｐｐｍの範囲から外れていても良い。重要なことは、濃度が水中に細菌を殺菌するのに十分高いが、水の変色を回避するのに十分低いということにある。さらに、滅菌フィルタの容積は、これが水を殺菌するのに十分であることを条件として、様々であって良い。

加うるに、滅菌フィルタ中の抗菌剤は、沃素である必要はなく、かかる抗菌剤は、別の殺菌媒体、例えば、ハロゲン含有物質又はハロゲン含有物質の前駆物質を含んでも良い。これらの代表的な例は、塩素、臭化物、沃素、次亜塩素酸塩又は次亜臭素酸塩を含む材料であるが、これらには限定されない。変形例として、細菌を殺菌する他の方法、例えば、二酸化チタン又はＵＶ放射線活性化銀ナノ粒子を利用しても良い。

さらに、粒子フィルタ及び滅菌フィルタは、全体が水溜め内に配置される必要はない。これらフィルタは、水溜めの上方に配置されても良く、水溜め内の水から出た状態で配置されても良く、或いは、水溜め内の水の中に部分的に浸漬されても良い。

別の変形例として、粒子濾過材及び細菌殺菌媒体は、フィルタ内の別々の段を形成する必要はなく、これを組み合わせて単一のユニットを形成しても良い。

別の変形例として、フィルタは、乾燥装置から取り外し可能である必要はない。フィルタは、液体処理モジュールを取り外したときに乾燥装置のケーシングの内部に位置したままであっても良い。フィルタは、液体処理モジュールから別個に取り外し可能であっても良く、或いは、乾燥装置のケーシング内に永続的に固定されても良い。

本発明のハンドドライヤの斜視図である。 図１ａのハンドドライヤの側面図である。 図１ａのハンドドライヤの断面図であり、フィルタユニットを示す図である。 図２の一部分の拡大図であり、ハンドドライヤ及びフィルタユニットの内部の仕組みを詳細に示す図である。 図１ａのハンドドライヤから取り外されたフィルタユニットを含む液体処理モジュールの斜視図である。 図１ａのハンドドライヤの上から見た斜視図であり、液体処理モジュールがハンドドライヤから部分的に取り外されている状態を示す図である。 図１ａのハンドドライヤの下から見た斜視図であり、液体処理モジュールがハンドドライヤから部分的に取り外されている状態を示す図である。

Claims (28)

1. 外側ケースと、物品を乾燥させることができるキャビティを画定する前記外側ケースの一部分と、前記キャビティの下端部に設けられた出口と、前記出口の下流側に配置されたフィルタユニットとを有する乾燥装置であって、前記フィルタユニットは、粒子フィルタ及び滅菌フィルタを有する、乾燥装置。
2. 前記滅菌フィルタは、前記粒子フィルタの下流側に配置されている、請求項１記載の乾燥装置。
3. 前記フィルタユニットは、フィルタ入口、フィルタ出口、及び液体の最大レベルをもつ水溜めを更に有する、請求項１又は２記載の乾燥装置。
4. 前記滅菌フィルタは、前記水溜め内に配置されている、請求項３記載の乾燥装置。
5. 前記滅菌フィルタは、液体の前記最大レベルの下に配置されている、請求項４記載の乾燥装置。
6. 前記粒子フィルタは、前記水溜め内に配置されている、請求項３〜５のうちいずれか一に記載の乾燥装置。
7. 前記粒子フィルタは、液体の前記最大レベルの下に配置されている、請求項６記載の乾燥装置。
8. 前記フィルタ出口は、液体の前記最大レベルを決定する部分を有する、請求項３〜７のうちいずれか一に記載の乾燥装置。
9. 前記フィルタユニットは、前記フィルタユニットを通る液体を案内する流れ差し向け手段を更に有する、請求項３〜８のうちいずれか一に記載の乾燥装置。
10. 前記流れ差し向け手段は、前記フィルタを通る液体を案内する仕切りを有する、請求項９記載の乾燥装置。
11. 前記仕切りは、前記フィルタ入口から前記フィルタ出口まで回旋状の経路を構成する、請求項１０記載の乾燥装置。
12. 前記水溜め内に位置する前記仕切りの一部は、Ｕ字形経路に沿って前記液体を案内するよう構成されている、請求項１１記載の乾燥装置。
13. 前記仕切りは、前記滅菌フィルタの少なくとも一部を分離するよう構成されている、請求項９〜１２のうちいずれか一に記載の乾燥装置。
14. 前記滅菌フィルタは、抗菌剤を含む材料から成る、請求項１〜１３のうちいずれか一に記載の乾燥装置。
15. 前記材料は、樹脂である、請求項１４記載の乾燥装置。
16. 前記樹脂は、サイズが少なくとも０．１ｍｍの粒子を含む、請求項１５記載の乾燥装置。
17. 前記樹脂は、サイズが２ｍｍ以下の粒子を含む、請求項１５又は１６記載の乾燥装置。
18. 前記抗菌剤は、ハロゲン含有物質又はハロゲン含有物質の前駆物質を含む、請求項１４〜１７のうちいずれか一に記載の乾燥装置。
19. 前記ハロゲン含有物質は、塩素、臭化物、沃素、次亜塩素酸塩、又は次亜臭素酸塩から成る群から選択された化合物を含む、請求項１８記載の乾燥装置。
20. 前記樹脂は、前記抗菌剤を少なくとも１ｐｐｍの濃度で前記液体中に放出するよう構成されている、請求項１４〜１９のうちいずれか一に記載の乾燥装置。
21. 前記樹脂は、前記抗菌剤を５ｐｐｍ以上の濃度で前記液体中に放出するよう構成されている、請求項１４〜２０のうちいずれか一に記載の乾燥装置。
22. 前記粒子フィルタは、ビーズの層から成る、請求項１〜２１のうちいずれか一に記載の乾燥装置。
23. 前記ビーズの直径は、少なくとも１ｍｍである、請求項２２記載の乾燥装置。
24. 前記ビーズの直径は、６ｍｍ以下である、請求項２２又は２３記載の乾燥装置。
25. 前記フィルタユニットは、前記乾燥装置から取り外し可能な液体処理モジュールの一部を形成する、請求項１〜２４のうちいずれか一に記載の乾燥装置。
26. 前記液体処理モジュールは、前記フィルタの下流側に配置された収集器及び前記収集器と連通状態にあり、前記収集器内に収集された液体を蒸発させる蒸発ユニットを含む液体分散ユニットを更に有する、請求項２５記載の乾燥装置。
27. 前記蒸発ユニットは、高周波攪拌器である、請求項２６記載の乾燥装置。
28. 前記乾燥装置は、ハンドドライヤであり、前記キャビティは、ユーザの手を受け入れるよう寸法決めされている、請求項１〜２７のうちいずれか一に記載の乾燥装置。

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