JP5326916B2

JP5326916B2 - 気流吹出し装置及びそれを用いた手乾燥装置

Info

Publication number: JP5326916B2
Application number: JP2009181412A
Authority: JP
Inventors: 一平小田; 和宏谷口
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2009-08-04
Filing date: 2009-08-04
Publication date: 2013-10-30
Anticipated expiration: 2029-08-04
Also published as: JP2011033291A

Description

本発明は、気流吹出し装置およびそれを用いた手乾燥装置に関するものである。

従来、この種の気流吹出し装置は、高圧空気の流れを周期的に変えるように流入口から下流に向かって拡大する吹出口の途中に流路を分岐させて両端面を結ぶ循環風路を設置したもの（例えば、特許文献１参照）が知られている。ここで、高圧空気の発振振動数は循環風路の長さを変更することで制御することができる。具体的には循環風路の長さを短くすると発振振動数が大きくなり、長くすると発振振動数が小さくなるものである。高圧空気の流れを周期的に変えることで、高圧空気を広範囲に供給することができ単純にノズルを複数配置した場合に比べ風速を維持したまま風量を低減することで消費電力を低減することができるものである。

以下、その気流吹出し装置の一例について図８を参照しながら説明する。図８に示すように、扇状に拡大するディフューザー１０１でスリット状の吹出口１０２を形成し、該ディフューザー１０１の狭部入口１０３に高圧空気を吹き出すフロート吹出口１０４を配設し、さらに該ディフューザー１０１の狭部入口１０３とフロート吹出口１０４の接続部に循環風路１０５の両端開口部１０６、両端開口部１０７を配設し、ディフューザー１０１の拡大部の途中に円柱又は角柱のスプリッター１０８を備えた構成となっている。

特開平８−１４５４５０号公報

このような従来の気流吹出し装置においては、高圧空気の発振振動数を小さく設定する場合、循環風路が長くなり、気流吹出し装置が大きくなってしまうという課題があった。また、気流吹出し装置を他の装置に組み込む際には、循環風路をコンパクトに納めるために柔軟なシリコンチューブなどで循環風路を構成できるが、循環風路に外部から力が加われば、循環風路が容易に潰れるなど変形するため、安定した高圧空気の発振が得られないという課題があった。

本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、高圧空気の発振振動数を小さく設定する場合でも気流吹出し装置の大型化を抑制でき、循環風路に外部から力が加わった場合でも循環風路が変形することなく、安定した高圧空気の発振が得られ、高圧空気を広範囲に供給することができ単純にノズルを複数配置した場合に比べ風速を維持したまま風量を低減することで消費電力を低減することができる気流吹出し装置及びそれを用いた手乾燥装置を提供することを目的とする。

そして、この目的を達成するために、本発明は、気流吹出し装置に箱体を備え、前記箱体の内部に循環風路を形成したことを特徴とした気流吹出し装置としたものであり、これにより所期の目的を達成するものである。

本発明によれば、高圧空気を取り入れる吸込み口と、長方形で外部に向けて拡大する吹出し口と、前記吸込み口から前記吹出し口を連通する長方形の主流路と、前記主流路の長辺側の片面から分岐して、反対側の前記主流路の長辺側の面に連通する循環風路とを備えて、前記吹出し口から吹出す高圧空気を前記主流路の短辺方向に振動させる気流吹出し装置において、前記気流吹出し装置は箱体を備え、前記循環風路が前記箱体の内部に形成されていることを特徴とする気流吹出し装置という構成にしたことにより、規定した箱体の内部に循環風路を納めることで気流吹出し装置の大型化を抑制することができる。また、循環風路が箱体の内部に形成されているので、外部から力が加わっても循環風路の形状が変わることがないので、安定して高圧空気を発振させることができ、広範囲に高圧空気を送ることができ、単純にノズルを複数配置した場合に比べ風速を維持したまま風量を低減することで消費電力を低減することができる。

本発明の実施の形態１の気流吹出し装置の斜視図本発明の実施の形態１の気流吹出し装置のノズル部の断面斜視図本発明の実施の形態１の気流吹出し装置の循環風路部の分解図本発明の実施の形態２の気流吹出し装置の循環風路部の断面斜視図本発明の実施の形態３の手乾燥装置の概略断面図本発明の実施の形態４の手乾燥装置の概略断面図本発明の実施例１の高圧空気の振動数と手乾燥時間との測定結果を示す図従来技術の一例を示す断面図

本発明の請求項１記載の気流吹出し装置は、高圧空気を取り入れる吸込み口と、長方形で外部に向けて拡大する吹出し口と、前記吸込み口から前記吹出し口を連通する長方形の主流路と、前記主流路の長辺側の片面から分岐して、反対側の前記主流路の長辺側の面に連通する循環風路とを備えて、前記吹出し口から吹出す高圧空気を前記主流路の短辺方向に振動させる気流吹出し装置において、前記気流吹出し装置は箱体を備え、前記循環風路が前記箱体の内部に形成されていることを特徴とするものである。これにより、規定した箱体の内部に循環風路を納めることで気流吹出し装置の大型化を抑制することができる。また、循環風路が箱体の内部に形成されているので、外部から力が加わっても循環風路の形状が変わることがないので、安定して高圧空気を発振させることができ、広範囲に高圧空気を送ることができ、単純にノズルを複数配置した場合に比べ風速を維持したまま風量を低減することで消費電力を低減することができる。ここで、高圧空気とは大気圧以上のことを示すものとする。

また、循環風路が箱体内部で２回以上折り返されていることを特徴とするもので、折り返し数を増やすことで任意の形状の箱体に循環風路を納めることができるため、気流吹出し装置の設計自由度を向上することができる。

また、循環風路が箱体内部で平面上で折り返されており、かつ前記循環風路が前記平面から法線方向に折り返されて３次元的に配置されていることを特徴とするもので、折り返し数を増やすことで任意の形状の箱体に循環風路を納めることができるため、気流吹出し装置の設計自由度を向上することができる。

また、箱体が気流吹出し装置から取り外せることを特徴とするもので、循環風路内に異物が入るなどして気流吹出し装置に不良が生じた場合に、箱体を交換することで容易に修理を行うことができ、気流吹出し装置のメンテナンス性を向上できる。

また、箱体が分解できることを特徴とするもので、循環風路内に異物が入るなどして気流吹出し装置に不良が生じた場合に、箱体内部を分解して清掃などの修理を行うことができ、気流吹出し装置のメンテナンス性を向上できる。

また、箱体の循環風路に、空気漏れを防止するシール手段を設けたことを特徴とするもので、使用温度条件などで箱体に多少の歪みが生じても、空気漏れを防止できるため、安定して高圧空気を発振させることができる。

また、循環風路の断面積が主流路の断面積の０．２５倍以上であることを特徴とするもので、循環風路内に高圧空気を振動させるのに十分な圧力変化を生じさせることができ、安定して高圧空気を発振させることができる。

また、循環風路の内面が撥水性であることを特徴とするもので、循環風路の内部が汚れた場合でも、汚れを容易にふき取ることができるため、気流吹出し装置のメンテナンス性を向上することができる。

また、循環風路の内面が親水性であることを特徴とするもので、循環風路の内部が汚れた場合でも、汚れを容易に水で洗い流すことができるため、気流吹出し装置のメンテナンス性を向上することができる。

また、循環風路の長さが変更できることを特徴とするもので、高圧空気の発振振動数を任意に変更することができる。

また、循環風路に分岐部を備え、前記分岐部により前記循環風路は複数に分岐され、分岐後の複数の前記循環風路の長さがそれぞれ異なり、前記分岐部にダンパーを設置し、前記ダンパーにより複数の前記循環風路のいずれか一つを通風可能としたことを特徴とするもので、ダンパーにより循環風路を切り替えることで循環風路の長さを変更できるため、高圧空気の発振振動数を変更することができる。

また、手を挿入できる空間を有する手乾燥室と、前記手乾燥室に向かって高圧空気を吹出す請求項１乃至１１いずれかに記載の気流吹出装置と、前記気流吹出し装置に高圧空気を供給する高圧空気発生装置と、前記気流吹出し装置と前記高圧空気発生装置とを結ぶ風路とを設けた手乾燥装置であり、循環風路が箱体の内部に形成されているので、外部から力が加わっても循環風路の形状が変わることがないので、安定して高圧空気を振動させることができ、安定した乾燥性能が得られる手乾燥装置とすることができる。

また、高圧空気の発振振動数を１００Ｈｚ以上としたことを特徴とするもので、高圧空気の振動数を１００Ｈｚ以上であれば、高圧空気が水滴を移動させた後、水滴が戻るより速く次の高圧空気を水滴に当てることができるため、効率よく手乾燥を行うことができる。

また、箱体が手乾燥装置の風路の一部と接することを特徴とするもので、箱体が手乾燥装置の風路の一部と接することで、接触した部分の風路の強度を高め、接触した部分からの騒音を循環風路内部の空洞で吸収することができるため、低騒音化することができる。

また、箱体の一部を手乾燥装置の風路と一体化したことを特徴とするもので、部品点数を削減でき、組み立て工数を減らすことができる。また、風路の強度を高め、接触した部分からの騒音を循環風路内部の空洞で吸収することができるため、低騒音化することができる。

また、箱体が手乾燥装置から取り外せることを特徴とするもので、循環風路内に異物が入るなどして気流吹出し装置に不良が生じた場合に、箱体を取り外して容易に修理を行うことができ、手乾燥装置のメンテナンス性を向上できる。

また、箱体に水や異物が入らないように、前記箱体を配置したことを特徴とするもので、手乾燥装置を清掃する際などに、水が循環風路内部に浸入することを防ぐことができるため、安定して高圧空気を振動させることができ、安定した乾燥性能が得られる手乾燥装置とすることができる。

また、箱体を吹出し口より上方に配置したことを特徴とするもので、手乾燥装置を清掃する際などに、水が循環風路内部に浸入することを防ぐことができるため、安定して高圧空気を振動させることができ、安定した乾燥性能が得られる手乾燥装置とすることができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。

（実施の形態１）
図１に示すように、気流吹出し装置１１は、接続部２６で着脱可能に設けられたノズル部１２と循環風路部１３で構成される。図２に平面Ａで切断したノズル部１２の断面の斜視図を、図３に循環風路部１３の分解図を示す。図２および図３に示すように、ノズル部１２は高圧空気１４を取り入れる吸込み口１５と、長方形で外部に向けて拡大する吹出し口１６と、吸込み口１５から吹出し口１６を連通する長方形の主流路１７で構成される。循環風路部１３は、箱体１８の内部に、主流路１７の長辺側の片方の面ａ１９から分岐して、反対側の主流路１７の長辺側の面ｂ２０に連通する内面が撥水性である循環風路２１を備え、循環風路２１からの空気漏れ防止のためのシール手段であるシリコンシート２２と、ノズル部１２と接続部２６で連結する際に空気漏れを防止するＯリング２３を備え、それぞれの部品はＢの方向から穴２４でネジ止めすることで一体化できる構成となっている。ここで、主流路１７を通過する例えば１０ｋＰａの高圧空気１４は、主流路１７の長辺側の面ａ１９、面ｂ２０の圧力差により循環風路２１内の気体を駆動し、その結果圧力差が反転し、再び気体が駆動されることで吹出し口１６から吹出す高圧空気１４が高圧空気振動方向２５に自励振動するものである。このとき、循環風路２１の断面積は主流路１７の断面積の０．２５倍とした。断面積が０．２５倍未満である場合には、安定に高圧空気が発振しないため望ましくない。循環風路２１の断面積の上限としては、気流吹出し装置１１の設計上許容されているサイズに納まるものであれば特に問題は無い。

このような構成によれば、希望される大きさ、例えば６４ｃｍ３程度の大きさに規定した箱体の内部に循環風路を納めることで気流吹出し装置の大型化を抑制することができる。また、循環風路が箱体の内部に形成されているので、外部から力が加わっても循環風路の形状が変わることがないので、安定して高圧空気を発振させることができ、広範囲に高圧空気を送ることができ、単純にノズルを複数配置した場合に比べ風速を維持したまま風量を低減することで消費電力を低減することができる。

また、循環風路を複数回３次元的に折り返したことで、折り返し数を増やすことで任意の形状の箱体に循環風路を納めることができるため、気流吹出し装置の設計自由度を向上することができる。また、ノズル部と循環風路部が接続部で着脱可能なため循環風路内に異物が入るなどして気流吹出し装置に不良が生じた場合に、箱体を交換することで容易に修理を行うことができ、気流吹出し装置のメンテナンス性を向上できる。このとき、接続方法の一例として、ノズル部と循環風路部に設けられた円筒管同士を差し込み、循環風路部に設けたＯリングで固定する方法を示したが、接続部で空気漏れが生じない方法であれば、他の方法を用いても問題ない。

また、箱体が分解できるため、循環風路内に異物が入るなどして気流吹出し装置に不良が生じた場合に、箱体内部を分解して清掃などの修理を行うことができ、気流吹出し装置のメンテナンス性を向上できる。また、循環風路からの空気漏れを防止できるため、安定して高圧空気を発振させることができる。循環風路の断面積が主流路の断面積の０．２５倍以上であることで、循環風路内に高圧空気を振動させるのに十分な圧力変化を生じさせることができ、安定して高圧空気を発振させることができる。ここで、循環風路の断面積は大きくなると気流吹出し装置の大型化につながるため、循環風路の断面積の上限は気流吹出し装置の設計サイズ上許容される範囲となる。

また、循環風路の内面が撥水性であるので、循環風路の内部が汚れた場合でも、汚れを容易にふき取ることができるため、気流吹出し装置のメンテナンス性を向上することができる。ここで撥水性とは水の接触角が９０度以上１８０度以下の表面状態を指す。撥水性の表面状態の作成方法としては、フッ素樹脂系高分子化合物やシリコン樹脂系高分子化合物を塗布するなどの既知の方法を使用することができる。

（実施の形態２）
実施の形態１と同一部分は同一符号を付し、詳細な説明は省略する。図４に循環風路部の断面を示すように、循環風路部は箱体１８の内部に内面が親水性である循環風路２１と循環風路２１の分岐部にダンパーａ２７、ダンパーｂ２８を備え、分岐後の循環風路２１の長さがそれぞれ異なる構成となっている。

このような構成によれば、ダンパーにより循環風路を切り替えることで循環風路の長さを変更できるため、高圧空気の発振振動数を変更することができる。また、循環風路の内面が親水性であるので、循環風路の内部が汚れた場合でも、汚れを容易に水で洗い流すことができるため、気流吹出し装置のメンテナンス性を向上することができる。ここで親水性とは水の接触角が０度から４０度以下の表面状態を指す。親水性の表面状態の作成方法としては、シリカやリン酸チタニア系化合物などの親水性材料を塗布するなどの既知の方法を使用することができる。

（実施の形態３）
実施の形態１または２と同一部分は同一符号を付し、詳細な説明は省略する。図５に示すように、手乾燥装置ａ２９は、手を挿入できる空間を有する手乾燥室３０と、手乾燥室３０に向かって高圧空気１４を吹出す気流吹出装置ａ３１と、気流吹出し装置ａ３１に高圧空気１４を供給する高圧空気発生装置３２と、気流吹出し装置ａ３１と高圧空気発生装置３２とを結ぶ風路３３とを設けたものである。気流吹出し装置ａ３１は、ノズル部１２とノズル部１２より上方に配置され、着脱自在に設けられた循環風路部１３で構成されている。ここで、高圧空気１４の発振振動数は１００Ｈｚ以上となるように、気流吹出装置ａ３１を設計したものである。

このような構成によれば、循環風路が箱体の内部に形成されているので、外部から力が加わっても循環風路の形状が変わることがないので、安定して高圧空気を振動させることができ、安定した乾燥性能が得られる。また、高圧空気の振動数を１００Ｈｚ以上であれば、高圧空気が水滴を移動させた後、水滴が戻るより速く次の高圧空気を水滴に当てることができるため、効率よく手乾燥を行うことができる。また、循環風路部の箱体が手乾燥装置から取り外せるので、循環風路内に異物が入るなどして気流吹出し装置に不良が生じた場合に、箱体を取り外して容易に修理を行うことができ、手乾燥装置のメンテナンス性を向上できる。また、循環風路部の箱体をノズル部の吹出し口より上方に配置したことで、手乾燥装置を清掃する際などに、水が循環風路内部に浸入することを防ぐことができるため、安定して高圧空気を振動させることができ、安定した乾燥性能が得られる手乾燥装置とすることができる。

（実施の形態４）
実施の形態１乃至３のいずれかと同一部分は同一符号を付し、詳細な説明は省略する。図６に示すように、手乾燥装置ｂ３４は、手を挿入できる空間を有する手乾燥室３０と、手乾燥室３０に向かって高圧空気１４を吹出す気流吹出装置ｂ３５と、気流吹出し装置ｂ３５に高圧空気１４を供給する高圧空気発生装置３２と、気流吹出し装置ｂ３５と高圧空気発生装置３２とを結ぶ風路３３とを設けたものである。気流吹出し装置ｂ３５は、ノズル部１２と風路の壁と一体化した循環風路部１３で構成されている。

このような構成によれば、箱体が手乾燥装置の風路の一部と接することで、接触した部分の風路の強度を高め、接触した部分からの騒音を循環風路内部の空洞で吸収することができるため、低騒音化することができる。また、箱体の一部を手乾燥装置の風路と一体化したことで、部品点数を削減でき、組み立て工数を減らすことができる。

（実施例１）
図５に示した構成の手乾燥装置ａ２９を作成し、高圧空気の発振振動数を任意に変更して手乾燥に必要な時間を計測した。具体的な手乾燥装置の構成としては、７つずつの気流吹出装置ａ３１を８５ｍｍ離して両側に直線状に３５ｍｍピッチで配置し、各気流吹出装置ａ３１から例えば１０ｋＰａの高圧空気が吹出して風速１３０ｍ／ｓの風を出して測定を行った。手乾燥時間は、両手を片手で０．８ｇの水が付着するように濡らし、片手の残水量が０．１ｇとなる時間を手乾燥時間とした。測定結果を図７に示す。図７に示すように、手乾燥時間は振動数が大きくなるにつれ短くなっていることがわかる。また、１００Ｈｚ以上では手乾燥時間は一定となっている。これは、１００Ｈｚ以上では高圧空気が水滴を移動させた後、水滴が戻るより速く次の高圧空気を水滴に当てることができるため、効率よく手乾燥を行うことができるものと考えられる。

本発明にかかる気流吹出し装置は、手に付着した水滴を吹き飛ばす手乾燥装置などに適用でき、また、物体に付着した水滴や埃を高圧空気によって除去する用途にも適用できる。

１１気流吹出し装置
１２ノズル部
１３循環風路部
１４高圧空気
１５吸込み口
１６吹出し口
１７主流路
１８箱体
１９面ａ
２０面ｂ
２１循環風路
２２シリコンシート
２３Ｏリング
２４穴
２５高圧空気振動方向
２６接続部
２７ダンパーａ
２８ダンパーｂ
２９手乾燥装置ａ
３０手乾燥室
３１気流吹出し装置ａ
３２高圧空気発生装置
３３風路
３４手乾燥装置ｂ
３５気流吹出し装置ｂ
１０１ディフューザー
１０２吹出口
１０３狭部入口
１０４フロート吹出口
１０５循環風路
１０６両端開口部
１０７両端開口部
１０８スプリッター

Claims

高圧空気を取り入れる吸込み口と、長方形で外部に向けて拡大する吹出し口と、前記吸込み口から前記吹出し口を連通する長方形の主流路と、前記主流路の長辺側の片面から分岐して、反対側の前記主流路の長辺側の面に連通する循環風路とを備えて、前記吹出し口から吹出す高圧空気を前記主流路の短辺方向に振動させる気流吹出し装置において、前記気流吹出し装置は箱体を備え、前記循環風路が前記箱体の内部に形成されていることを特徴とする気流吹出し装置。
循環風路が箱体内部で２回以上折り返されていることを特徴とする請求項１記載の気流吹出し装置。
循環風路が箱体内部で平面上で折り返されており、かつ前記循環風路が前記平面から法線方向に折り返されて３次元的に配置されていることを特徴とする請求項１または２記載の気流吹出し装置。
箱体が気流吹出し装置から取り外せることを特徴とする請求項１乃至３いずれかに記載の気流吹出し装置。
箱体が分解できることを特徴とする請求項１乃至４いずれかに記載の気流吹出し装置。
箱体の循環風路に、空気漏れを防止するシール手段を設けたことを特徴とする請求項１乃至５いずれかに記載の気流吹出し装置。
循環風路の断面積が主流路の断面積の０．２５倍以上であることを特徴とする請求項１乃至６いずれかに記載の気流吹出し装置。
循環風路の内面が撥水性であることを特徴とする請求項１乃至７いずれかに記載の気流吹出し装置。
循環風路の内面が親水性であることを特徴とする請求項１乃至８いずれかに記載の気流吹出し装置。
循環風路の長さが変更できることを特徴とする請求項１乃至９いずれかに記載の気流吹出し装置。
循環風路に分岐部を備え、前記分岐部により前記循環風路は複数に分岐され、分岐後の複数の前記循環風路の長さがそれぞれ異なり、前記分岐部にダンパーを設置し、前記ダンパーにより複数の前記循環風路のいずれか一つを通風可能としたことを特徴とする請求項１乃至１０いずれかに記載の気流吹出し装置。
手を挿入できる空間を有する手乾燥室と、前記手乾燥室に向かって高圧空気を吹出す請求項１乃至１１いずれかに記載の気流吹出装置と、前記気流吹出し装置に高圧空気を供給する高圧空気発生装置と、前記気流吹出し装置と前記高圧空気発生装置とを結ぶ風路とを設けた手乾燥装置。
高圧空気の振動数を１００Ｈｚ以上としたことを特徴とする請求項１２に記載の手乾燥装置。
箱体が手乾燥装置の風路の一部と接することを特徴とする請求項１２または１３に記載の手乾燥装置。
箱体の一部を手乾燥装置の風路と一体化したことを特徴とする請求項１２乃至１４いずれかに記載の手乾燥装置。
箱体が手乾燥装置から取り外せることを特徴とする請求項１２乃至１４いずれかに記載の手乾燥装置。
箱体に水や異物が入らないように、前記箱体を配置したことを特徴とする請求項１２乃至１６いずれかに記載の手乾燥装置。
箱体を吹出し口より上方に配置したことを特徴とする請求項１２乃至１７いずれかに記載の手乾燥装置。