JP5586392B2 - 手乾燥装置 - Google Patents

Description

本発明は、洗浄後の濡れた手に空気を吹き付けて衛生的に乾燥させる手乾燥装置に関する。

洗浄後の濡れた手を、タオルやハンカチ等で払拭せず高速空気流の噴射により水分を吹き飛ばして乾燥させる衛生的な手乾燥装置が開発されている。高圧気流発生装置を利用した手乾燥装置では、高圧気流発生装置から発生する音が製品騒音の主因の１つとなっている。また、前記高圧気流発生装置から発生する騒音は風路内を回折し、空気吸い込み口から抜け出してくることが知られている。

こうした課題に対し、例えば特許文献１には、高圧気流発生装置の吸い込み口近傍に内部に吸音材を貼付した円筒型消音部を設けることで低騒音化する手法が開示されている。

また、例えば特許文献２には、高圧気流発生装置の吸い込み口に吸音材で空気を整流することで低騒音化する技術が開示されている。

また、例えば特許文献３には、吸気風路の材質を連続気孔型発泡樹脂成型物とすることで低騒音化する技術が開示されている。

特開２００１−２５２２１７号公報 特開２００６−７５４９８号公報 特開２００４−３０５２８７号公報

しかしながら、特許文献１および特許文献２に開示の技術では、吸音材を貼付ける必要があるためコストアップしてしまうという問題があった。また、吸音材が貼付される領域が負圧領域であるため、吸音材が剥れると高圧気流発生装置に吸い込まれて故障するおそれがあった。

また、特許文献３に開示の技術では、吸気風路に特殊樹脂を用いなければならないため、風路と外装の部品を分けなければならず、部品点数の増加やコストアップしてしまうという問題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、コストアップを抑えつつ低騒音化を図ることのできる手乾燥装置を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、高圧気流を発生する高圧気流発生装置と、高圧気流発生装置を収納する内部筐体と、内部筐体を収容して本体の外郭を形成し、少なくとも一面が開口された外部筐体と、外部筐体の開口部に設けられた手乾燥室と、手乾燥室内に配置されたノズルと、外部筐体に設けられ空気を吸い込む外部吸気口と、外部吸気口から内部筐体までの風路を形成する吸気風路と、内部筐体の風上に配置された内部吸気口と、内部筐体からノズルまでの風路を形成する排気風路と、内部筐体の風下に配置された内部排気口と、を備え、内部吸気口の開口形状は複数の凹凸を有し、各々の凹部が１つの仮想円に略内接するように配置されていることを特徴とする。

本発明によれば、内部吸気口の開口形状によって低騒音化を図りつつコストアップを抑制することができる。

図１は、本発明の実施の形態１にかかる手乾燥装置の概略構成を示す横断面図である。 図２は、内部吸気口の開口形状を示す図である。 図３は、騒音の比較データを示す図である。 図４は、実施の形態１の変形例１にかかる内部吸気口の開口形状を示す図である。 図５は、実施の形態１にかかる手乾燥装置の他の製品例を示す横断面図である。 図６は、本発明の実施の形態２にかかる手乾燥装置に形成された内部吸気口の開口形状を示す図である。

以下に、本発明の実施の形態にかかる手乾燥装置を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１にかかる手乾燥装置の概略構成を示す横断面図である。手乾燥装置２０は、本体の外郭を形成し上方に開口空間を有する外部筐体１を備える。外部筐体１の開口部には、手乾燥室２が設けられている。手乾燥室２の前方壁面には、前方ノズル３が配置されている。手乾燥室２の後方壁面には、後方ノズル４が配置されている。

また、手乾燥室２には、使用者の手が挿入されたことを検知する下センサー５と、手が抜かれたことを検知する上センサー６が配置されている。外部筐体１の下方には、周囲から空気を吸い込む外部吸気口７が設けられている。

外部筐体１は、高圧気流を発生させる高圧気流発生装置８を内蔵している。高圧気流発生装置８の軸は、外部筐体１の高さ方向に略垂直であり、吸込み口が外部筐体１の背面側に向くように配置されている。高圧気流発生装置８は内部筐体９に覆われ、風上と風下にそれぞれ開口部を有する。風上の開口部は内部吸気口１０、風下の開口部は内部排気口１１である。

外部筐体１の内部には風路が形成されており、外部吸気口７から内部吸気口１０までの吸気風路１ａと、内部排気口１１から前方ノズル３および後方ノズル４までの排気風路１ｂに大別される。

吸気風路１ａには、外部吸気口７から内部吸気口１０まで直線状に空気が吸引されることを防止するタチ１２が設けられている。吸気風路１ａを挟んでタチ１２と対向する位置には、高圧気流発生装置８を駆動させる回路１３が配置されている。回路１３は風路に冷却フィン１４を突き出している。

手乾燥室２に手を挿入すると、手が挿入されたことを下センサー５が検知する。手が挿入されたことが下センサー５によって検知されると、回路１３から信号が送られ、高圧気流発生装置８が駆動する。高圧気流発生装置８が駆動すると、周囲空気が外部吸気口７より吸引される。

外部吸気口７には、フィルター１５が設けられる。周囲空気に含まれる埃やゴミが、外部吸気口７を通過する際にフィルター１５によって捕獲される。これにより、周囲空気に含まれる埃やゴミが手乾燥装置２０の装置内に吸引されることを抑制することができる。

吸気風路１ａを通って上方に流れていた空気は、タチ１２に流れを妨げられることで前方、上方、後方、上方と流れの向きを変えながら高圧気流発生装置に向かう。

したがって、タチ１２から離れた外側の領域では、内側の領域よりも空気の速度が大きくなる。すなわち、冷却フィン１４が設けられた領域で空気の風速が大きくなる。これにより、冷却フィン１４が冷却されやすくなり、回路１３の冷却効率の向上を図ることができる。

タチ１２を通過した空気は内部吸気口１０に吸引される。図２は、内部吸気口１０の開口形状を示す図である。内部吸気口１０の開口は複数の凹凸を有する形状であり、各々の凹部は１つの円形（仮想円１９ａ）に略内接するように配置されている。各々の凸部も１つの円形（仮想円１９ｂ）に略内接するように配置されている。また、内部吸気口１０の開口面積は、吸気風路１ａの断面積よりも小さい。内部吸気口１０で空気は縮流されるため、内部吸気口１０の流路長は５ｍｍ以下であることが好ましい。

内部筐体９まで吸引された空気は高圧気流発生装置８により圧縮空気となり、内部排気口１１を通り排気風路１ｂへと流れる。排気風路１ｂにおいて圧縮空気は、前方排気風路１６に向かう流れと後方排気風路１７に向かう流れとに分流される。圧縮空気は前方排気風路１６および後方排気風路１７を流れ、それぞれ前方ノズル３および後方ノズル４からノズル噴流として吹き出される。

このように、ノズル噴流が使用者の手にぶつかることにより、使用者の手に付着した水滴は吹き飛ばされ、使用者は手を乾かすことができる。

手乾燥装置２０の騒音の音源は、ノズル噴流に起因する噴流音、高圧気流発生装置８の駆動により発生する回転音、外部吸気口７から空気を吸い込むときに発生する吸気音が主な騒音源である。高圧気流発生装置８の駆動により発生する回転音は、外部筐体１を透過して外部に騒音を発生させる透過音と、風路を回り込んで外部に騒音を発生させる回折音とに分類される。

高圧気流発生装置８の回転音は、吸い込み方向に発生する音圧レベルが最も大きい。この回転音は低周波数帯の騒音を含むため、吸音材や遮蔽板などを用いても遮音することは難しい。高圧気流発生装置８の回転音は、透過率が高いため、使用者に到達する騒音を低減するためには、高圧気流発生装置８の吸い込み方向を使用者と反対の方向、すなわち外部筐体１の背面方向に向かせることが好ましい。

高圧気流発生装置８の吸い込み口の直下には、樹脂または板金などの反射板１８が配置される。高圧気流発生装置８から発生する音を入射音、入射音が反射板１８により反射されて発生する音を反射音とすると、樹脂や板金を配置することで入射音と反射音が相殺され騒音を低減することができる。高圧気流発生装置８の直下以外では反射音との相殺が起こらないため、吸音材を貼り付けることが好ましい。

内部吸気口１０の開口面積は、小さいほど回折音が少なくなり、騒音が低減する。しかしながら開口面積を小さくし過ぎると圧損が大きくなるため、内部吸気口１０の風速が１０〜１５ｍ／ｓとなる開口面積であることが好ましい。

高圧気流発生装置８および内部吸気口１０では、吸引される空気の風速が速く、周期的に圧力変動が起きる。一般的な丸穴の吸気口では、圧力変動の位相が一致しており、互いに強めあうことで騒音が増大される場合があった。

図２に示すように、内部吸気口１０の外形は凹凸を等ピッチで周期的に繰り返している。この凹凸により、隣り合う凹凸で圧力変動の位相がずれるため、騒音が互いに強め合うことが起こりにくくなり、騒音の低減を図ることができる。

内部吸気口１０の開口形状における凹と凸の径の差が大きく、周期が短いほど圧損が大きくなる。風速が遅い場合は凹と凸の径の差が大きく周期が短い方が騒音低減効果は大きいが、風速が速い場合は凹と凸の差が小さく周期が長い方が騒音低減効果は大きい。

図２では、内部吸気口１０の開口形状の凹凸は、対向する同径の略半円を繰り返す連続体で構成される。また、図２では、ピッチ間隔を２０度とした開口形状の例を示している。図３は、本実施の形態１の内部吸気口の形状を凹凸形状とし、従来の給気口の形状を丸穴形状として、騒音の比較データを示す図である。この評価結果から本発明は、４０００Ｈｚ以上の高周波数帯において騒音低減効果があることが確認された。また、部品点数の増加を抑えて、コストの抑制を図ることができる。

なお、内部吸気口１０の開口形状の凹凸は、対向する同径の略半円を繰り返す連続体で構成される場合に限られず、例えば、正弦波の連続体で構成されても構わない。

反射板１８で低減できなかった回折音はタチ１２に到達する。タチ１２では音が直線状に伝播されるのを妨げ、回折して伝播するため、回折減衰による騒音低減ができる。また、風路の曲がり部では風路面に音の入射、反射が頻繁に繰り返されるため、曲がり部に吸音材を貼り付けることで、効率的に騒音を吸音することができる。曲がり部では高圧気流発生装置８に対向する面の吸音材を厚くすることで効率的に吸音することができる。

図４は、実施の形態１の変形例１にかかる内部吸気口１０の開口形状を示す図である。本変形例では、図４に示すように、内部吸気口１０の開口は複数の凹凸を有する形状であり、各々の凹部は１つの円形（仮想円１９ａ）に略内接するように配置されているが、各々の凸部は、１つの円形には内接せず、その突出量にばらつきが設けられている。このように、凹部または凸部のいずれか一方を１つの円形に略内接させるように内部吸気口１０を形成してもよい。

なお、内部吸気口１０の開口形状は、凹凸が等ピッチで配置される場合に限られず、凹凸が不等ピッチで配置されてもよい。

また、本実施の形態１では、手前側および奥側の２方向のノズルから噴流が吹き出されるタイプの製品を例示して説明したが、このタイプの製品に限定されるものではない。例えば、図５に示すように、１方向の上方ノズル２３からのみ噴流が吹き出されるタイプの手乾燥装置２０においても、上述したような内部吸気口１０の形状を適用することができる。

実施の形態２．
図６は、本発明の実施の形態２にかかる手乾燥装置に形成された内部吸気口の開口形状を示す図である。内部吸気口２４以外の構成は、上記実施の形態１で説明したものと同様であるため、図示および詳細な説明を省略する。

本実施の形態２では、図６に示すように、内部吸気口２４の開口形状が周期を持たない不等ピッチの凹凸形状で形成されている。内部吸気口２４の開口形状が周期を持たない凹凸形状で形成されているので、隣り合う凹凸の圧力変動の位相を異ならせるだけでなく、周期ごとでの圧力変動の位相もずらすことができるため、より一層の騒音の抑制を図ることができる。

内部吸気口２４は、その凸部が仮想円１９ｂに内接するように形成されている。なお、その凹部が仮想円に内接するように形成されてもよいし、凹部および凸部の両方が仮想円に内接するように形成されてもよい。

以上のように、本発明にかかる手乾燥装置は、空気を吹き付けて手を乾燥させる手乾燥装置に有用である。

１ 外部筐体
１ａ 吸気風路
１ｂ 排気風路
２ 手乾燥室
３ 前方ノズル
４ 後方ノズル
５ 下センサー
６ 上センサー
７ 外部吸気口
８ 高圧気流発生装置
９ 内部筐体
１０ 内部吸気口
１１ 内部排気口
１２ タチ
１３ 回路
１４ 冷却フィン
１５ フィルター
１６ 前方排気風路
１７ 後方排気風路
１８ 反射板
１９ａ 仮想円
１９ｂ 仮想円
２０ 手乾燥装置
２３ 上方ノズル
２４ 内部吸気口

Claims (4)

1. 高圧気流を発生する高圧気流発生装置と、
   前記高圧気流発生装置を収納する内部筐体と、
   前記内部筐体を収容して本体の外郭を形成し、少なくとも一面が開口された外部筐体と、
   前記外部筐体の開口部に設けられた手乾燥室と、
   前記手乾燥室内に配置されたノズルと、
   前記外部筐体に設けられ空気を吸い込む外部吸気口と、
   前記外部吸気口から前記内部筐体までの風路を形成する吸気風路と、
   前記内部筐体の風上に配置された内部吸気口と、
   前記内部筐体から前記ノズルまでの風路を形成する排気風路と、
   前記内部筐体の風下に配置された内部排気口と、を備え、
   前記内部吸気口の開口形状は複数の凹凸を有し、各々の凹部が１つの仮想円に略内接するように配置され、各々の凸部の突出量にばらつきがあることを特徴とする手乾燥装置。
2. 前記凸部は、前記仮想円と中心を同じくする他の仮想円に外接する複数の凸部と、前記仮想円と中心を同じくするさらに他の仮想円に外接する複数の凸部を有することを特徴とする請求項１に記載の手乾燥装置。
3. 前記内部吸気口の開口形状の凹凸が、等ピッチで配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の手乾燥装置。
4. 前記内部吸気口の開口形状の凹凸が、不等ピッチで配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の手乾燥装置。

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