JP3861246B2

JP3861246B2 - 手乾燥装置

Info

Publication number: JP3861246B2
Application number: JP2003050458A
Authority: JP
Inventors: 淳中村
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2003-02-27
Filing date: 2003-02-27
Publication date: 2006-12-20
Anticipated expiration: 2023-02-27
Also published as: JP2004254989A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、洗浄後の濡れた手を高速の空気流の噴射によって乾燥処理する手乾燥装置に係り、より詳しくは、循環流を利用したサブノズルをメインノズルの外側に形成し、低消費電力化、低騒音化を実現することができる手乾燥装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の手乾燥装置では、ヒーターによって加熱された空気流を手挿入空間に設けた吸気口から吸気することによって、熱の再利用を行い、手乾燥装置の低電力化を行っていた（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−９３３４８号公報（第３−第５頁、図１）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
通常、洗浄後の濡れた手に高速の空気流を噴射して乾燥処理する手乾燥装置において、快適な手乾燥を行うためには、ノズルから噴射する高速の空気流によってその最適空気出力及び最適温度が定まる。しかしながら、上記のような特許文献１に記載の手乾燥装置においては、熱の再利用を行うので、最適温度を得るためのヒーターの電力は低減できるが、高速の空気流の運動エネルギーを再利用しないので、最適空気出力を得るための高圧空気流発生装置の電力を低減することはできない。また、高圧空気流発生装置による空気出力が低減できないので、騒音を低減することもできない。
【０００５】
また、手挿入空間に吸気口を設けたので、手乾燥時に発生する水滴や湿り空気を吸気してしまい、ヒーターや高圧空気流発生装置の故障を引き起こし易い。水滴の吸気を防止することは可能であっても、湿り空気の吸気を防止することは困難である。
【０００６】
さらに、それらの水滴や湿り空気は手の油成分や汚れ成分を含んでいるため、吸気口からノズルに至る流路およびその流路内にあるヒーターや高圧空気流発生装置等から悪臭が発生する原因となる。また、悪臭が発生しても流路内全体が発生源であるため、清掃し悪臭を除去することは困難である。
【０００７】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、空気流の運動エネルギーを再利用することによって、最適空気出力を低消費電力で実現する手乾燥装置を得ることを第１の目的とする。
【０００８】
また、第１の目的に加えて、ヒーターによって加熱した空気流の熱を再利用することによって、最適空気出力、最適温度を低消費電力で実現する手乾燥装置を得ることを第２の目的とする。
【０００９】
さらに、手挿入空間に設けた吸気口から吸気することなく、空気流の運動エネルギーと熱を再利用する構造を備えた手乾燥装置を得ることを第３の目的とする。
【００１０】
また、清掃性に優れた空気流の運動エネルギーと熱を再利用する構造を備えた手乾燥装置を得ることを第４の目的とする。
さらに、空気流の運動エネルギーを再利用することによって低騒音化を実現する手乾燥装置を得ることを第５の目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、吸気口から吸気した空気を高圧空気流発生装置によって加圧した後、メインノズルによって高速の空気流に変換して手挿入空間に噴射させ、この高速の空気流により手に付着した水分を吹き飛ばして手を乾燥させる手乾燥装置であって、メインノズルの外周にサブノズルを形成し、メインノズルとサブノズルから噴射した高速の空気流の一部を手挿入空間からサブノズルへ導く独立した流路によって循環させ、サブノズルから噴射する空気流として再利用する手段を採用する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
［実施形態１］
図１は、本発明の実施の形態１に係る手乾燥装置を模式的に表した縦断面図である。図に示すように、手乾燥装置の外郭をなす本体箱体１の正面には手挿入口を構成する開放シンク状の手挿入部５が設けられており、また、本体箱体１の内部には高圧空気流発生装置２が組み込まれ、この高圧空気流発生装置２による高圧空気が手挿入口近傍に送られて、手挿入部５内に水分を吹き飛ばす手乾燥のための作動気流としての高速の気流が形成される。
【００１３】
手挿入部５は本体箱体１に、正面及び両側面が開放した手の挿抜可能なほぼＵ字状凹部として構成されており、後部が斜め下方に傾斜した底部６には排水口７が設けられている。この排水口７の下部には、ドレンを受容するドレン容器８が着脱可能に設けられている。
【００１４】
高圧空気流発生装置２は、ＤＣブラシレスモーター（通常の整流子モーター又は誘導電動機であってもよい）と、これを駆動させる駆動回路及びＤＣブラシレスモーターによって回転するターボファンにより構成され、本体箱体１の手挿入部５の真上に、吸気側を背面側にして取付けられている。高圧空気流発生装置２の吸気側は、本体箱体１の背面側の縦方向に設けられた下端部が開放した吸気路９に臨んでいて、吸気路９の下端部の吸気口１０から着脱可能のエアーフィルター１１を通じて空気を取り込むことができるようになっている。
【００１５】
高圧空気流発生装置２の吹出し口３は、円形カップ状のファンケーシング４の外周に周方向に間隔をおいて複数個が半径方向に向かって開設されている。このファンケーシング４の外側は円形カップ状ケーシング１２によって覆われ、円形カップ状ケーシング１２の下部にはヒーター１３が設けられており、高圧空気流発生装置２から送られてくる高圧空気はヒーター１３を通過して加熱された後、高圧空気が高速の空気流に変換され、メインノズル１４を通過して吹出し口１５から手挿入部５に吹き出す。
【００１６】
メインノズル１４の外周には、メインノズル１４を囲むようにサブノズル１６が設けられており、メインノズル１４の吹出し口１５はサブノズル１６の吹出し口１７より若干手挿入部５側に突出している。また、メインノズル１４及びサブノズル１６は、共に、手挿入部５の手挿入口近傍の上部に、メインノズル１４の吹出し口１５とサブノズル１６の吹出し口１７を下向きにして取付けられ、メインノズル１４からの高速の空気流を、サブノズル１６からの空気流が包み込むことにより、メインノズル１４からの高速の空気流が手挿入部５に吹き出される際に発生する急激な圧力変動にともなう騒音を低減しつつ、手挿入部５内に入れた手に吹き付けられ、手挿入部５内に入れた手をすり合わせることなく、手に付いた水滴を手の表面から剥離し吹き飛ばす。
【００１７】
なお、サブノズル１６からの空気流の流速は、メインノズル１４からの空気流の流速の１／１０程度に設定されており、メインノズル１４からの空気流が手挿入部５内に入れた手に到達するまでの流速の減衰を最小限にとどめている。
【００１８】
このサブノズル１６から吹き出す空気流は、メインノズル１４とサブノズル１６から吹き出した空気流が手挿入部５の底部６にあたるが、手挿入部５の断面形状がほぼ逆Ｃ型であるため、手挿入部５の奥側へと流れ、手挿入部５と手挿入部５内に設けられた循環ガイド１８によって形成された独立した流路Ａを通って、サブノズル１６へ導かれたものである。なお、循環ガイド１８の独立した流路Ａを形成する側の面には、サブノズル１６から吹き出す空気流を整流するための整流板（図示せず）が取り付けてあり、サブノズル１６から吹き出す空気流の乱れによる騒音の悪化を防止している。
【００１９】
また、循環ガイド１８は、手挿入部５に容易に着脱可能に取り付けてある。さらに、循環ガイド１８はサブノズル１６の一部を構成しており、サブノズル１６および独立した流路Ａ内が汚れた場合には、循環ガイド１８を外すことにより、サブノズル１６内および独立した流路Ａ内を簡単に清掃することができるようになっている。
【００２０】
サブノズル１６から吹き出す空気流は、ヒーター１３を通過して加熱されメインノズル１４から吹き出した空気流を含んでいるために、吸気口１０から吸気される空気の温度よりも高温であり、さらに、手挿入部５の内部を満たす空気の平均温度よりも高温となっている。メインノズル１４から吹き出した空気流は、サブノズル１６から吹き出した空気流によって包み込まれているため、手挿入部５内部を満たす空気を直接引き込まず、より温度の高いサブノズル１６から吹き出された空気流を引き込むことによって、温度低下が少ないまま手挿入部５に入れられた手に到達する。
【００２１】
この手乾燥装置では、手挿入口から手挿入部５内に手を入れると、手を検知する手検知センサー１９によって手の挿入が検知され、本体箱体１内の制御回路（図示せず）の処理により即座にヒーター１３が作動し、予め本体箱体１内の制御回路に設定しておいた手挿入部５内に手全体が入る程度の時間が経過した後、高速空気流発生装置２が作動し、メインノズル１４から高い運動エネルギーを持つ高速の空気流が手挿入部５内に吹き出され、挿入した手に当たり、手に付着した水分を手挿入部５の底部６側に吹き飛ばす。さらに、手挿入部５内で手を挿抜させることによって、手全体に付着していた水滴がすべて排除され、手が乾燥処理される。
【００２２】
そして、手の乾燥処理終了後、手を手挿入部５から完全に抜くと、手検知センサー１９で手を抜いたことが検知され、ヒーター１３と高圧空気流発生装置２が停止する。手から吹き飛ばされた水滴は後方が下方に傾斜した底部６において排水口７に流下し、排水口７の下部に備えられたドレン容器８に収容される。
【００２３】
次に、上述した手乾燥装置が、快適な手乾燥を低消費電力で行うことができることを説明する。そのため、上述した手乾燥装置から、サブノズル１６と循環ガイド１８を取り除いた手乾燥装置を考える。快適な手乾燥を行うためのメインノズル１４から吹き出す空気流の最適空気出力Ｐ_A［Ｗ］、最適温度Ｔ_a［Ｋ］を得るためには、全ての空気出力を高圧空気流発生装置２によって行わなければならないため、高圧空気流発生装置２の効率をη_Bとすると、高圧気流発生装置２の消費電力Ｐ_Bは、Ｐ_B＝１／η_B・Ｐ_A［Ｗ］となる。
【００２４】
いま、メインノズル１４から吹き出される高速空気流の風速をＶ_a［ｍ／ｓ］、質量流量をＷ_a［ｋｇ／ｓ］とし、Ｐ_A＝１／２・Ｗ_a・Ｖ_a ²［Ｗ］が成立しているとすると、ヒータ１３の吸気口１０から吸気する空気の温度Ｔ₀［Ｋ］を最適温度Ｔ_a［Ｋ］まで加熱するために必要な熱量Ｑ_Hは、空気の定圧比熱をｃ_p［Ｊ／（ｋｇ・Ｋ）］とすると、Ｑ_H＝ｃ_p・Ｗ_a・（Ｔ_a−Ｔ₀）［Ｗ］となり、ヒータ１３の効率をη_Hとすると、ヒータ１３の消費電力Ｐ_Hは、Ｐ_H＝１／η_H・Ｑ_H［Ｗ］となる。よって、手乾燥装置全体の消費電力Ｐ_Tは、Ｐ_T＝Ｐ_B＋Ｐ_H［Ｗ］となる。
【００２５】
一方、上述したサブノズル１６と循環ガイド１８を備えた手乾燥装置の場合、快適な手乾燥を行うためのメインノズル１４とサブノズル１６から吹き出す高速の空気流の最適空気出力はＰ_A、最適温度はＴ_aと変わらないが、サブノズル１６の吹出し口１７の開口面積を適切に設定することにより、例えばサブノズル１６から吹き出す空気流の流速を１／１０・Ｖ_a［ｍ／ｓ］、質量流量を１０・Ｗ_a［ｋｇ／ｓ］とすると、サブノズル１６から吹き出される空気流の空気出力Ｐ_A ^**は、Ｐ_A ^**＝１／２０・Ｖ_a ²・Ｗ_a＝１／１０・Ｐ_A［Ｗ］となり、高圧空気流発生装置２の空気出力Ｐ_A ^*は、Ｐ_A ^*＝９／１０・Ｐ_A［Ｗ］の空気出力を行えば、メインノズル１４とサブノズル１６を合計した空気出力は最適空気出力Ｐ_A［Ｗ］となる。よって、高圧空気流発生装置２から発生する騒音の低減が期待できる。高圧空気流発生装置２の効率をη_Bは変わらないとすると、高圧気流発生装置２の消費電力Ｐ_B ^*は、Ｐ_B ^*＝１／η_B・Ｐ_A ^*＝９／１０・Ｐ_B［Ｗ］となり、高圧空気流発生装置の消費電力を１０％低減できる。
【００２６】
いま、メインノズル１４から吹き出される高速の空気流の風速をＶ_a［ｍ／ｓ］、質量流量が９／１０・Ｗ_a［ｋｇ／ｓ］であったとすると、ヒーター１３の吸気口１０から吸気する空気の温度Ｔ₀を最適温度Ｔ_aまで加熱するために必要な熱量Ｑ_H ^*は、Ｑ_H ^*＝ｃ_p・９／１０・Ｗ_a・（Ｔ_a−Ｔ₀）［Ｗ］となり、ヒーター１３の効率η_Hが変わらないとすると、ヒータ１３の消費電力Ｐ_H ^*は、Ｐ_H ^*＝１／η_H・Ｑ_H ^*＝９／１０・Ｑ_H［Ｗ］となり、ヒーター１３の消費電力を１０％低減できる。よって、手乾燥装置全体の消費電力Ｐ_T ^*は、Ｐ_T ^*＝Ｐ_B ^*＋Ｐ_H ^*＝９／１０・Ｐ_T［Ｗ］となる。つまり、快適な手乾燥を行うためのメインノズル１４とサブノズル１６から吹き出す空気流の最適空気出力Ｐ_A、最適温度Ｔ_aを維持しつつ１０％消費電力を低減し、かつ低騒音化することができる。
【００２７】
なお、上記の説明では、手挿入部５は、本体箱体１に、正面及び側面が開放した手の挿入可能なほぼＵ字状凹部として構成したが、手挿入部は上面等を開放した凹部としてもよい。
【００２８】
［実施形態２］
実施の形態２では、実施の形態１で説明したメインノズル１４、サブノズル１６および循環ガイド１８と手挿入部５によって構成される独立した流路Ａを、手挿入部５の互いに対向した面にそれぞれ配置したものである（図示せず）。
例えば、実施の形態１では、独立した流路Ａは、手挿入部５の手挿入口近傍の上部に、メインノズル１４の吹出し口１５とサブノズル１６の吹出し口１７が下向きになるようにして取り付けたが、本実施の形態では、さらに別の独立した流路Ｂを、手挿入部５の手挿入口近傍の下部に、メインノズルの吹出し口とサブノズルの吹出し口が上向きになるようにして取り付けたものである。
【００２９】
こうして、手挿入口から手挿入部５内に手を入れると、上下に位置するそれぞれの独立した流路Ａ、Ｂが作動して、それぞれから高速の空気流が手挿入部５内に吹き出され、挿入した手の平、手の甲の両側から手に当たり、手に付着した水分を手の両側から確実に乾燥処理することができる。
【００３０】
この場合、対向配置したそれぞれの独立した流路Ａ、Ｂのノズル位置を手挿入方向にずらして配置すると、対向流の衝突を防いで衝突による騒音発生を防止することができる。
その他の作用、効果は、実施の形態１に示した場合と実質的に同様なので、説明を省略する。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る手乾燥装置は、メインノズルの外周にサブノズルを形成し、メインノズルとサブノズルから吹き出した空気流の一部を手挿入部からサブノズルまで導く独立した流路によって循環させ、サブノズルから吹き出す空気流として再利用することにより、低消費電力かつ低騒音で快適な手乾燥を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係る手乾燥装置を模式的に示した縦断面図である。
【符号の説明】
１本体箱体、２高圧空気流発生装置、５手挿入部、１０吸気口、１３ヒーター、１４メインノズル、１６サブノズル、１８循環ガイド、Ａ独立した流路。

Claims

吸気口から吸気した空気を高圧空気流発生装置によって加圧した後、メインノズルによって高速の空気流に変換して手挿入空間に噴射させ、この高速の空気流により手に付着した水分を吹き飛ばして手を乾燥させる手乾燥装置であって、
前記メインノズルの外周にサブノズルを形成し、該メインノズルとサブノズルから噴射した高速の空気流の一部を前記手挿入空間からサブノズルへ導く独立した流路によって循環させ、前記サブノズルから噴射させることを特徴とする手乾燥装置。
前記独立した流路を、手挿入部の互いに対向した位置にそれぞれ配置したことを特徴とする請求項１記載の手乾燥装置。
前記サブノズルからの空気流の流速を、前記メインノズルからの空気流の流速のほぼ１／１０に設定したことを特徴とする請求項１または２記載の手乾燥装置。
前記高圧空気流発生装置とメインノズルの間に、ヒーターを備えたことを特徴とする請求項１、２、３のいずれかに記載の手乾燥装置。
前記独立した流路を、着脱可能に設置したことを特徴とする請求項１、２、３、４のいずれかに記載の手乾燥装置。
前記独立した流路内に、空気流を整流するための整流板を設けたことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の手乾燥装置。