JP5428547B2 - 気流吹出し装置及びそれを用いた手乾燥装置 - Google Patents

気流吹出し装置及びそれを用いた手乾燥装置 Download PDF

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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、人体および衣服あるいは製品に吹き付け、塵埃や水滴を吹飛ばすことを目的としたもので、広い範囲に高圧空気を当てるためにコアンダ効果を利用して吹出部の気流方向が変化させる方式(例えば、特許文献1参照)や、ノズルを可動させる方式(例えば、特許文献2参照)が知られている。
以下、その気流吹出し装置の一例について図8および図9を参照しながら説明する。
図7に示すように、気流吹出し装置は送風装置101とフィルタ102と流体ノズル103とから構成され、送風装置101から送られた空気をフィルタ102を通して流体ノズル103から吹出す装置である。流体ノズル103から吹出す空気は、コアンダ効果を利用して吹出部の気流方向が変化することを特徴としている。
図8に示すように、気流吹出し装置は気体吹出しノズル201と、気体吹出しノズル201に高圧空気を供給する供給部202と、気体吹出しノズル201を駆動する吹出しノズル駆動手段203で構成されている。吹出しノズル駆動手段203により気体吹出しノズル201を可動させることで、広い範囲に高圧空気を供給することを特徴としている。
特許第3971991号公報 特開2003−235756号公報
このような従来の気流吹出し装置においては、静止したノズルから高圧空気の吹出し方向を振動させるものの、一つのノズルからより広範囲に高圧空気を供給する場合には振動角を広げるかノズルの開口を大きくしなければならず、振動角を広げた場合にはノズル中心から離れるに従い高圧空気を供給する対象との距離が必然的に大きくなり風速が減衰してしまうため、高圧空気を広範囲に供給することができないという課題があった。また、ノズルの開口を大きくする場合には同じ風量では風速が小さくなるため風量を大きくせねばならず、消費電力が増大してしまうという課題があった。
また、ノズルを可動させるものでは、ノズルを可動させるための機構と駆動手段が必要であり、装置が大型化してしまうという課題があった。また、可動しているノズルに外部から異物が接触することで正常な可動を妨げられ、安定して高圧空気を広範囲に供給する機能を発揮できないという課題があった。
そこで本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、装置をコンパクトに保ちつつ、ノズルに外部から異物が接触しても安定して高圧空気を広範囲に供給することができ、省エネな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、複数の静止したノズルを備え、複数の静止した前記ノズルから、吹出し方向を振動させた高圧空気を各々の前記ノズルから順々に吹出すようにした気流吹出し装置であって、高圧空気を取り入れる吸込み口と、前記高圧空気を複数のノズルまで案内する少なくとも一つの風路分岐部を有する吹出し風路と、前記風路分岐部に自励振動によって高圧空気を二つの方向へ交互に送る空気分配手段を設け、前記空気分配手段をは流体素子であって、この前記流体素子が、吸込み口と、略長方形で複数のノズル側に向けて二つの方向に分岐する吹出し風路と、前記吸込み口から前記吹出し風路を連通する略長方形の主流路と、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、高圧空気を前記主流路の短辺方向に振動させて前記吹出し風路から二つの方向に交互に送るものであって、前記循環風路とノズルとの間に気流吹出装置の外部と連通した逃がし風路を設け減圧手段としたことを特徴とする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、複数の静止したノズルを備え、複数の静止した前記ノズルから、吹出し方向を振動させた高圧空気を各々の前記ノズルから順々に吹出すようにした気流吹出し装置であって、高圧空気を取り入れる吸込み口と、前記高圧空気を複数のノズルまで案内する少なくとも一つの風路分岐部を有する吹出し風路と、前記風路分岐部に自励振動によって高圧空気を二つの方向へ交互に送る空気分配手段を設け、前記空気分配手段をは流体素子であって、この前記流体素子が、吸込み口と、略長方形で複数のノズル側に向けて二つの方向に分岐する吹出し風路と、前記吸込み口から前記吹出し風路を連通する略長方形の主流路と、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、高圧空気を前記主流路の短辺方向に振動させて前記吹出し風路から二つの方向に交互に送るものであって、前記循環風路とノズルとの間に気流吹出装置の外部と連通した逃がし風路を設け減圧手段としたことを特徴とする気流吹出し装置の構成にしたことにより、循環風路内の圧力が高まることで、高圧空気の安定した自励振動が妨げられるが、減圧手段として外部と連通した逃がし風路を設けたことで、循環風路内の圧力上昇を抑制できるため、安定して高圧空気を流体素子で自励振動させることができる。これにより、ノズルを複数配置しても各々のノズルからは単ノズルのときに近い強度の高圧空気を得ることができるため、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、複数の静止したノズルを備えておりノズルが動かないので、ノズルに外部から異物が接触しても安定して機能を発揮することができる。また、ノズルを動かすことがないので、ノズルを動かすために機構が不要であり、装置をコンパクトにできる。また高圧空気の吹出し方向を振動させることで広範囲に高圧空気を送ることができるため、ノズルの数を減らすことができ、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拡大図 本発明の実施の形態1の気流吹出し装置の拡大図 本発明の実施の形態2の気流吹出し装置の斜視図 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3の手乾燥装置の気流吹出し装置の拡大図 本発明の実施の形態4の手乾燥装置の概略断面図 従来技術の一例を示す断面図 従来技術の別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、
複数の静止したノズルを備え、複数の静止した前記ノズルから、吹出し方向を振動させた高圧空気を各々の前記ノズルから順々に吹出すようにした気流吹出し装置であって、高圧空気を取り入れる吸込み口と、前記高圧空気を複数のノズルまで案内する少なくとも一つの風路分岐部を有する吹出し風路と、前記風路分岐部に自励振動によって高圧空気を二つの方向へ交互に送る空気分配手段を設け、前記空気分配手段は流体素子であって、この前記流体素子が、吸込み口と、略長方形で複数のノズル側に向けて二つの方向に分岐する吹出し風路と、前記吸込み口から前記吹出し風路を連通する略長方形の主流路と、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、高圧空気を前記主流路の短辺方向に振動させて前記吹出し風路から二つの方向に交互に送るものであって、前記循環風路とノズルとの間に気流吹出装置の外部と連通した逃がし風路を設け減圧手段としたことを特徴とするものである。
これにより、循環風路内の圧力が高まることで、高圧空気の安定した自励振動が妨げられるが、減圧手段として外部と連通した逃がし風路を設けたことで、循環風路内の圧力上昇を抑制できるため、安定して高圧空気を流体素子で自励振動させることができる。
そして、ノズルを複数配置しても各々のノズルからは単ノズルのときに近い強度の高圧空気を得ることができるため、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、逃がし風路から吹出される高圧空気の方向が、ノズルから吹出される高圧空気の方向と同一方向となるように逃がし風路を前記ノズル近傍に設けたことを特徴とするものであり、逃がし風路から吹出される高圧空気も、ノズルから吹出される高圧空気と合わせて対象に高圧空気を供給できるため、エネルギーを無駄なく使用することができる。
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を設けた手乾燥装置であり、循環風路とノズルとの間に気流吹出装置の外部と連通した逃がし風路を設け減圧手段としたことで、循環風路内の圧力上昇を抑制できるため、安定して高圧空気を流体素子で自励振動させることができ、ノズルを複数配置しても各々のノズルからは単ノズルのときに近い強度の高圧空気を得ることができるため、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。
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a11は、高圧空気12を取り入れる吸込み口13と、高圧空気12を複数のノズルとしての流体ノズルa14、流体ノズルb15まで案内し、途中に空気分配手段としての流体素子16を備えた風路分岐部17を配した吹出し風路18で構成されている。ここで、高圧空気12とは大気圧以上の圧力の空気をあらわす。また、図2に流体ノズルa14の拡大図を示すように、流体ノズルa14は、吹出し風路18と略長方形で外部に向けて拡大する形状の吹出し口19と、吹出し風路18と吹出し口19とを連通する略長方形の主流路a20を備え、主流路a20の長辺側の片側の面a52から分岐して、反対側の主流路a20の長辺側の面b53に連通する循環風路a21とで構成されており、主流路a20の長辺側の両面の圧力差により循環風路a21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19から吹出す高圧空気12が高圧空気振動方向51に自励振動するものである。また、図3に空気分配手段としての流体素子16の拡大図を示すように、流体素子16は、吸込み口13と、略長方形で複数のノズルとしての流体ノズルa14、流体ノズルb15側に向けて拡大する吹出し風路18と、高圧空気12を流体ノズルa14、流体ノズルb15に分岐する風路分岐部17と、吸込み口13から吹出し風路18を連通する略長方形の主流路b22と、主流路b22の長辺側の片側の面c54から分岐して、反対側の主流路b22の長辺側の面d55に連通する循環風路b23とを備え、主流路b22の長辺側の両面の圧力差により循環風路b23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風路18から吹出す高圧空気12が、主流路b22の短辺方向に自励振動し、高圧空気12を風路分岐部17により分岐された二つの吹出し風路18に交互に送るものである。また、流体素子16は、循環風路b23と流体ノズルa14、流体ノズルb15との間に、減圧手段としての逃がし風路24が外部と連通して、流体ノズルa14、流体ノズルb15の近傍に逃がし風路24から吹出される高圧空気12の方向が、流体ノズルa14、流体ノズルb15から吹出される高圧空気12の方向と同一方向となるように設けられている。
このような構成によれば、ノズルを動かすことがないので、ノズルを動かすために機構が不要であり、装置をコンパクトにできる。また、ノズルが動かないので、ノズルに外部から異物が接触しても安定して機能を発揮することができる。また、ノズルを複数配置しても各々のノズルからは単ノズルのときに近い強度の高圧空気を得ることができるため、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。また高圧空気の吹出し方向を振動させることで広範囲に高圧空気を送ることができるため、ノズルの数を減らすことができ、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、空気分配手段として流体素子を用いれば、高圧空気の吹出し方向を振動させるための駆動手段が不要なため、駆動に必要なエネルギーが不要であり省エネである。また、可動部がないため長期間安定して機能を発揮することができる。また、流体素子に減圧手段を設けたことで、循環風路内の圧力上昇を抑制できるため、安定して高圧空気を流体素子で自励振動させることができる。また、逃がし風路から吹出される高圧空気の方向が、ノズルから吹出される高圧空気の方向と同一方向となるように逃がし風路をノズル近傍に設けたことで、逃がし風路から吹出される高圧空気も、ノズルから吹出される高圧空気と合わせて対象に高圧空気を供給できるため、エネルギーを無駄なく使用することができる。
(実施の形態2)
図4に示すように、気流吹出し装置b25は、高圧空気12を取り入れる吸込み口13と、高圧空気12を複数のノズルとしての流体ノズルa14、流体ノズルb15まで案内し、途中に空気分配手段としてのダンパーa26、ダンパーb27を備えた風路分岐部17を配した吹出し風路18で構成されている。ダンパーa26、ダンパーb27が交互に開閉することで、風路分岐部17により分岐された二つの吹出し風路18に交互に送るものである。なお、ここでは一例としてダンパーa26、ダンパーb27を挙げたが、弁であってもよい。
このような構成によれば、ノズルを動かすことがないので、ノズルを動かすために機構が不要であり、装置をコンパクトにできる。また、ノズルが動かないので、ノズルに外部から異物が接触しても安定して機能を発揮することができる。また、ノズルを複数配置しても各々のノズルからは単ノズルのときに近い強度の高圧空気を得ることができるため、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。また高圧空気の吹出し方向を振動させることで広範囲に高圧空気を送ることができるため、ノズルの数を減らすことができ、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、弁またはダンパーにより風路を閉じた際には高圧空気を確実に遮断できるため、高圧空気を確実に分配できる。
(実施の形態3)
図5に示すように、手乾燥装置a28は、手を挿入できる空間を有する手乾燥室a29と、手乾燥室a29に向かって高圧空気12を吹出す気流吹出装置c30と、気流吹出し装置c30に高圧空気12を供給する高圧空気発生装置a31とを設けたものである。ここで、手乾燥装置a28において手は、手前から奥に向かい挿入するものである。また、高圧空気12としては5から12kPa程度のものが水滴を除去するために望ましい。また、図6に吹出す気流吹出装置c30の拡大図を示すように、気流吹出装置c30は、複数の風路分岐部に設けられた空気分配手段a32と、手の挿入方向と略垂直に配置された複数のノズルa〜h33〜40で構成され、高圧空気12は、振動方向が手の挿入方向と略垂直方向となるものである。このとき、高圧空気12は隣り合うノズルa33−ノズルb34、ノズルc35−ノズルd36、ノズルe37−ノズルf38、ノズルg39−ノズルh40から交互に吹出すものである。
このような構成によれば、ノズルを複数配置しても各々のノズルからは単ノズルのときに近い強度の高圧空気を得ることができるため、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、複数のノズルを手の挿入方向と略垂直方向に配置したことで、手の任意の位置での、手の挿入方向と略垂直方向一列の水滴を吹き飛ばすことができるため、手を引き抜く際に手首側から指先方向に水滴を移動させることができるため、乾きムラなく効率よく手乾燥を行うことができる。また、高圧空気の振動方向が手の挿入方向と略垂直方向であることで、手の任意の位置での、手の挿入方向と略垂直方向一列の水滴を吹き飛ばすことができるため、手を引き抜く際に手首側から指先方向に水滴を移動させることができるため、乾きムラなく効率よく手乾燥を行うことができる。また、隣り合うノズルから交互に高圧空気が吹出すことで、隣り合うノズルから交互に高圧空気が吹出すことで、いずれかのノズルから吹出された高圧空気により水滴が力を受けて変形し、水滴の表面積が、高圧空気が当たる前に比べて大きくなり、その状態の水滴に隣のノズルから高圧空気が当たることで、水滴の乾燥速度は水滴の表面積が大きいほど速いため、効率よく手乾燥を行うことができる。
(実施の形態4)
図7に示すように、手乾燥装置b41は、手を挿入できる空間を有する手乾燥室b42と、手乾燥室b42に向かって高圧空気12を吹出す一つ、または複数のノズルグループa43、ノズルグループb44と、ノズルグループa43、ノズルグループb44に高圧空気12を供給する高圧空気発生装置b45とを設けたものである。ここで、手乾燥装置b41において手は、図上方からノズルグループa43、ノズルグループb44の間に挿入するものである。また、ノズルグループa43とノズルグループb44は対向して配置されており、風路分岐部に設けられた空気分配手段b46により、対向したノズルグループa43とノズルグループb44から交互に高圧空気12が吹出すものである。
このような構成によれば、ノズルを対向して配置することで、手を挟み込むように高圧空気が手に当たるため、手を引き抜く際に高圧空気が手全体に当たり、効率よく手乾燥を行うことができる。
また、対向したノズルから交互に高圧空気が吹出すことで、いずれかのノズルから吹出された高圧空気により水滴が力を受けて変形し、水滴の表面積が、高圧空気が当たる前に比べて大きくなり、その状態の水滴に対向したノズルから高圧空気が当たることで、水滴の乾燥速度は水滴の表面積が大きいほど速いため、効率よく手乾燥を行うことができる。
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a
12 高圧空気
13 吸込み口
14 流体ノズルa
15 流体ノズルb
16 流体素子
17 風路分岐部
18 吹出し風路
19 吹出し口
20 主流路a
21 循環風路a
22 主流路b
23 循環風路b
24 逃がし風路
25 気流吹出し装置b
26 ダンパーa
27 ダンパーb
28 手乾燥装置a
29 手乾燥室a
30 気流吹出し装置c
31 高圧空気発生装置a
32 空気分配手段a
33 ノズルa
34 ノズルb
35 ノズルc
36 ノズルd
37 ノズルe
38 ノズルf
39 ノズルg
40 ノズルh
41 手乾燥装置b
42 手乾燥室b
43 ノズルグループa
44 ノズルグループb
45 高圧空気発生装置b
46 空気分配手段b
51 高圧空気振動方向
52 面a
53 面b
54 面c
55 面d
101 送風装置
102 フィルタ
103 流体ノズル
201 気体吹出しノズル
202 供給部
203 吹出しノズル駆動手段

Claims (3)

  1. 複数の静止したノズルを備え、複数の静止した前記ノズルから、吹出し方向を振動させた高圧空気を各々の前記ノズルから順々に吹出すようにした気流吹出し装置であって、高圧空気を取り入れる吸込み口と、前記高圧空気を複数のノズルまで案内する少なくとも一つの風路分岐部を有する吹出し風路と、前記風路分岐部に自励振動によって高圧空気を二つの方向へ交互に送る空気分配手段を設け、前記空気分配手段をは流体素子であって、この前記流体素子が、吸込み口と、略長方形で複数のノズル側に向けて二つの方向に分岐する吹出し風路と、前記吸込み口から前記吹出し風路を連通する略長方形の主流路と、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、高圧空気を前記主流路の短辺方向に振動させて前記吹出し風路から二つの方向に交互に送るものであって、前記循環風路とノズルとの間に気流吹出装置の外部と連通した逃がし風路を設け減圧手段としたことを特徴とする気流吹出し装置。
  2. 逃がし風路から吹出される高圧空気の方向が、ノズルから吹出される高圧空気の方向と同一方向となるように逃がし風路を前記ノズル近傍に設けたことを特徴とする請求項に記載の気流吹出し装置。
  3. 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2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を設けた手乾燥装置。
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