| 【発明の名称】 |
吹き出しノズル及び手乾燥装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】中島 伸治
【住所又は居所】東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三菱電機株式会社内
【氏名】秋吉 雅夫
【住所又は居所】東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三菱電機株式会社内
【氏名】北山 二郎
【住所又は居所】東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三菱電機株式会社内
【氏名】亀石 圭司
【住所又は居所】東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三菱電機株式会社内
【氏名】糸魚川 康之
【住所又は居所】東京都千代田区大手町二丁目６番２号 三菱電機エンジニアリング株式会社内
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| 【要約】 |
【課題】風量を増加させることなく、吹き出しノズルからの騒音を低減させることができる。
【解決手段】風量を増加させることなく、吹き出しノズル３からの騒音を低減するために、吹き出しノズル３は、送風手段により発生した空気流を集めて高速の吹き出し気流を噴出するノズル孔５を有し、このノズル孔５内面に突起６を備えて構成し、また、吹き出しノズル３は、送風手段により発生した空気流を集めて高速の吹き出し気流を噴出するノズル孔５を有し、このノズル孔５内面に溝２２を備えて構成し、また、吹き出しノズル３は、送風手段により発生した空気流を集めて高速の吹き出し気流を噴出するノズル孔５を有し、このノズル孔５内面に不織布２３を備えて構成する。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 送風手段により発生した空気流を集めて高速の吹き出し気流を噴出する吹き出し孔を有し、この吹き出し孔内面に凸部を備えたことを特徴とする吹き出しノズル。
【請求項２】 送風手段により発生した空気流を集めて高速の吹き出し気流を噴出する吹き出し孔を有し、この吹き出し孔内面に溝を備えたことを特徴とする吹き出しノズル。
【請求項３】 送風手段により発生した空気流を集めて高速の吹き出し気流を噴出する吹き出し孔を有し、この吹き出し孔の内面に不織布を備えたことを特徴とする吹き出しノズル。
【請求項４】 送風手段により発生した空気流を集めて高速の吹き出し気流を噴出する吹き出し孔を有し、この吹き出し孔内面に凸部を設けた吹き出しノズルを備えたことを特徴とする手乾燥装置。
【請求項５】 送風手段により発生した空気流を集めて高速の吹き出し気流を噴出する吹き出し孔を有し、この吹き出し孔内面に溝を設けた吹き出しノズルを備えたことを特徴とする手乾燥装置。
【請求項６】 送風手段により発生した空気流を集めて高速の吹き出し気流を噴出する吹き出し孔を有し、この吹き出し孔の内面に不織布を設けた吹き出しノズルを備えたことを特徴とする手乾燥装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、例えば、洗面所やトイレなどで手を洗い、濡れた手を乾燥させる手乾燥装置内に設置された吹き出しノズルに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、手乾燥装置に使用される吹き出しノズルについては、例えば、特開２０００−１５７４４８号公報に示されたものが知られている。図２６は特開２０００−１５７４４８号公報に示された従来の手乾燥装置を示す断面図、図２７は図２６に示す手乾燥装置内に設置された吹き出しノズルを示す斜視図、図２８は図２７に示す吹き出しノズルに設けられた孔部の断面図である。図２６〜２８において、１００１は手乾燥装置、１００２は送風手段となるブロワ、１００３は吹き出しノズルである。１００４は気流の流れを表し、１００５はノズル孔である。
【０００３】次に、その各部の一連の動作について説明する。図２６に示すように、手乾燥装置１００１は、内部に設置される送風手段となるブロワ１００２により、手乾燥装置１００１の下部から空気を吸入し、吹き出しノズル１００３へ高圧の空気を吐出する。吹き出しノズル１００３は、急縮小ノズルとなっており、ノズル孔１００５より高速度の気流を送風する。手乾燥装置１００１は、ノズル孔１００５の前面の濡れた手表面にある水分を、吹き出しノズル１００３からの高速気流で吹き飛ばし、乾燥させることにより、比較的短時間で濡れた手を乾燥させるものである。
【０００４】吹き出し孔内部の気流の速度は、約100m/sと高速となるために、ノズル孔１００５内部から乱流騒音を主体とした騒音が発生し、手乾燥装置１００１の騒音が非常に高くなる。このため、図２７に示すように、ノズル孔１００５は、２段に配置して内部で発生した乱流騒音を反射・干渉させることで騒音を低減するなどの対策が施されていた。さらに乱流騒音を防ぐために、ノズル孔１００５は、図２８に示すように、内面を滑面とし、なるべく流れが乱流化しないように構成されていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記したような従来の手乾燥装置では、吹き出しノズル１００３のノズル孔１００５を増やすと、ブロワ１００２の吐出する風量が増加し、ブロワ１００２自体の振動や騒音が増加する。これにより、吹き出しノズル１００３自体の騒音が低下しても、ブロワ１００２からの騒音が大きくなるために、手乾燥装置１００１自体の騒音が下がらないという問題点があった。
【０００６】そこで、この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、吹き出し風量を増加させずに、ノズルからの騒音を小さくすることができる吹き出しノズル及び手乾燥装置を得ることを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明による吹き出しノズルは、送風手段により発生した空気流を集めて高速の吹き出し気流を噴出する吹き出し孔を有し、この吹き出し孔内面に凸部を備えたものである。
【０００８】本発明による吹き出しノズルは、送風手段により発生した空気流を集めて高速の吹き出し気流を噴出する吹き出し孔を有し、この吹き出し孔内面に溝を備えたものである。
【０００９】本発明による吹き出しノズルは、送風手段により発生した空気流を集めて高速の吹き出し気流を噴出する吹き出し孔を有し、この吹き出し孔の内面に不織布を備えたものである。
【００１０】本発明による手乾燥装置は、送風手段により発生した空気流を集めて高速の吹き出し気流を噴出する吹き出し孔を有し、この吹き出し孔内面に凸部を設けた吹き出しノズルを備えたものである。
【００１１】本発明による手乾燥装置は、送風手段により発生した空気流を集めて高速の吹き出し気流を噴出する吹き出し孔を有し、この吹き出し孔内面に溝を設けた吹き出しノズルを備えたものである。
【００１２】本発明による手乾燥装置は、送風手段により発生した空気流を集めて高速の吹き出し気流を噴出する吹き出し孔を有し、この吹き出し孔の内面に不織布を設けた吹き出しノズルを備えたものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下に、本発明における実施の形態を、図面を参照して説明する。
実施の形態１．図１はこの発明を実施するための実施の形態１による吹き出しノズルを説明するための図であり、図２は図１に示す吹き出しノズルのノズル孔部分の断面図である。図示例の吹き出しノズルは、従来技術で説明したような各種手乾燥装置に適用することができる。図１、２において、３は吹き出しノズル、５は吹き出しノズル３のノズル孔、６はノズル孔５の上流側（入口付近）を除く出口付近の内面に設けられた突起、７はノズル孔５の上流側に設けられた縮流部である。この縮流部７には、突起６を設けていない。突起６は、ノズル孔５内において、気流の流れる方向に、かつ円周方向に所定の間隔をおいて設けられている。
【００１４】図３は従来のノズル孔内の気流の流れを説明するための図、図４は実施の形態１のノズル孔内部の気流の流れを説明するための図である。図３、４において、８は気流の流れの流線、９は気流の流れの流線８がノズル孔５内部に再付着する点を表し、１０は突起６によって乱された流れを表す。従来の吹き出しノズルでは、突起６がなく、滑面で構成されるノズル孔５の内面において、流れが縮流部７で急縮小し、縮流部７の内面に沿って流れ、縮流部７を超えたところで一旦、壁面から剥離し、再付着点９で再付着する。
【００１５】この再付着点９は、流れ方向に振動し、この位置で大きな圧力変動が発生するとともに、円周方向に強い相関を持った乱れを生成する。この乱れは、ノズル孔５の出口のエッジと干渉して、広帯域の大きな騒音の原因となる。これを防止するために、この実施の形態では、突起６をノズル孔５の出口付近の内面に設け、図４に示すように、流速の比較的遅い入り口部でわずかな乱れを与え、出口部における乱れの円周方向の相関を無くすようにしている。
【００１６】これにより、広帯域の騒音を大きく低減することができる。また、ノズル孔５の面積を拡大することなく、ブロワ風量を上げずに騒音を低減することができる。騒音が低減されるのは、ノズル孔５の内面の壁面付近を流れる気流が突起６に衝突し、流れが散乱されることにより、大きな騒音をもたらす再付着点が生じ難くなることによるものと推定される。
【００１７】図５は実施の形態１における吹き出しノズルの効果を説明するための図である。吹き出しノズル３を手乾燥装置に適用した場合は、一般に、ノズル孔５の直径は２〜４mm程度で風速が約100m/sと速いため、突起６の高さを0.5mmより大きくすると、逆にこの部分で縮流して、騒音が発生し易くなり好ましくない。また、突起６の高さを0.3mmより小さくすると、突起６の高さが小さくて乱れを発生させる効果が低減して、騒音が発生し易くなり好ましくない。以上から騒音を低減させることを考慮すると、突起６の高さは、0.3mm〜0.5mmの範囲が好ましい。
【００１８】図６は実施の形態１における吹き出しノズルの製造法を説明するための図である。突起６を設けるには、図６に示すように、例えば平板に設けられた円孔と別の板に設けられた突起を張り合わせることによって実現することができる。図６において、１１はノズル孔５を構成する１枚の板に丸孔が開いたものを示し、１２はノズル孔５を構成する板に丸孔と突起６が出たものを示し、１３はノズル孔の縮流部７を示している。
【００１９】また、他の吹き出しノズル３の製造法としては、図７に示すように、弾性体で形成したノズル孔部１４を筐体１５に取り付けることによっても実現することができる。この方法によれば、弾性体を用いない場合よりも、容易に吹き出しノズル３を作成することができる。また、他の方法としては、図８に示すように、ノズル孔部１６を構成する半径方向に分割した部品１７を、吹き出しノズル３の筐体１５に挿入することによっても実現することができる。
【００２０】なお、図２では、ノズル孔５の円周方向において、所定の間隔をおいて突起６を設け、その突起６の間に溝を設けたものを示したが、図９に示すように、ノズル孔５の円周方向において、即ち、気流の流れる方向に対して直交する方向に連続的に連なった突起６を設け、その突起６の間に溝を設けてもよい。これによれば、図２の場合と同様な騒音低減効果を得ることができる。なお、溝を設けた場合は、ノズル孔５を洗浄したときに水の排出が良く、溝を設けることによる騒音の悪化はない。また、図１０に示すように、突起６をノズル孔５において、螺旋状に構成することでも、同様な騒音低減効果を得ることができる。
【００２１】実施の形態２．図１１、１２はこの発明を実施するための実施の形態２による吹き出しノズルを説明するための図である。図１１ではその吹き出しノズルを上から見た斜視図を示しており、図１２ではその吹き出しノズルの断面部分とノズルの半分の面を示している。実施の形態１では、ノズル孔５を丸孔形状のもので説明したが、この実施の形態では、ノズル孔５をスリット形状のもので説明する。手乾燥装置は、丸孔形状のノズル孔５を持った吹き出しノズル３だけでなく、スリット状のノズル孔５を持った吹き出しノズル３にも適用することができる。
【００２２】図１３は従来の吹き出しノズル内の気流の流れを説明するための図である。このスリット状のノズル孔５を持った従来の吹き出しノズル３の場合は、図１３に示すように、一定の幅を持つ横長の吹き出し口を持ち、吹き出し口上流側には縮流部７が設けられており、この表面は乱れを低減するために、一般に滑面となっている。従来の吹き出しノズル３では、滑面で構成されるノズル孔５の内面において、流れが縮流部７で急縮小し、縮流部７の内面に沿って流れ、縮流部７を超えたところで一旦、壁面から剥離し、再付着点９で再付着する。
【００２３】この再付着点９は、流れ方向に振動し、この位置で大きな圧力変動が発生するとともに、流れ直角方向に強い相関を持った乱れを生成する。この乱れは、ノズル孔５の出口のエッジと干渉して、広帯域の大きな騒音の原因となる。これを防止するために、この実施の形態では、突起６をノズル孔５の出口付近の内面に設け、図１２に示すように、流速の比較的遅い入り口部でわずかな乱れを与え、出口部における乱れの流れ直角方向の相関を無くすようにしている。
【００２４】これにより、広帯域の騒音を大きく低減することができる。また、ノズル孔５面積を拡大することなく、ブロワ風量を上げずに騒音を低減することができる。騒音が低減されるのでは、ノズル孔５の内面の壁面付近を流れる気流が突起６に衝突して、流れが散乱されることにより、大きな騒音をもたらす再付着点が生じ難くなることによるものと推定される。
【００２５】スリット状の吹き出しノズル３を手乾燥装置に適用した場合も、丸孔形状の吹き出しノズル３を使用した実施の形態１と同様、一般に、ノズル孔の幅は２〜４mm程度で風速が約100m/sと速い。このため、突起６の高さを0.5mmより大きくすると、逆にこの部分で縮流して、騒音が発生し易くなり好ましくない。また、突起６の高さを0.3mmより小さくすると、突起６の高さが小さくて乱れを発生させる効果が低減して、騒音が発生し易くなり好ましくない。以上から騒音を低減させることを考慮すると、突起６の高さは、スリット状の吹き出しノズル３を使った場合も、実施の形態１と同様、0.3mm〜0.5mmの範囲が好ましい。
【００２６】なお、図１２では、ノズル孔５において、気流の流れる方向に対して直交する方向に突起６を設け、この突起６の間に溝を設けた例を示したが、図１４に示すように、気流の流れる方向にも溝を設けるように突起６を配置してもよい。これによれば、図１２の場合と同様な騒音低減効果を得ることができる。また、図１５に示すように、ノズル孔５の出口部に階段状の突起１８を設けてよいし、図１６に示すように、さらに気流の流れる方向にも溝１９を設けるように突起１８を配置してもよい。これらの場合も、同様な騒音低減効果を得ることができる。
【００２７】実施の形態３．図１７はこの発明を実施するための実施の形態３による吹き出しノズルを説明するための図、図１８は図１７に示す吹き出しノズルにおけるノズル孔内部の気流の流れを説明するための図である。実施の形態１、２では、ノズル孔５の出口付近に突起６、１８を設けた例を説明したが、この実施の形態では、ノズル孔５の入口付近に突起を設けた場合を説明する。図１７、１８において、図１、２と同一符号を付したものは、同一またはこれに相当するものであり、２０はノズル孔５の入口付近の内面に設けられた階段状の突起、２１はノズル孔５の入口付近に設けられた突起２０によって乱された気流の流れの流線である。
【００２８】吹き出しノズル３は、図１８に示すように、ノズル孔５において、吹き出し気流の入り口付近に階段状の突起２０を設けることによって、比較的流速の遅い入り口部をわずかに乱流化させ、ノズル孔５の内面での再付着、および周方向における相関の大きな渦の発生を防止するようにしている。これにより、吹き出しノズル３から発生する騒音を防止することができる。このとき、段差になっている突起部２０の高さは、騒音を低減させることを考慮すると、実施の形態１、２と同様な理由により、0.3〜0.5mmの範囲が好ましい。
【００２９】また、図１７では、突起２０を階段状の段差で構成する例を示したが、図１９に示すように、階段状の段差にするのではなく、螺旋状の突起２０で構成してもよく、この場合も、図１７の場合と同様な騒音低減効果を得ることができる。さらに、図２０に示すように、ノズル孔５の入口付近において、円周方向に独立した突起部６を所定の間隔を開けて設けても、同様な騒音低減効果を得ることができる。
【００３０】さらに、図１７〜２０までの吹き出しノズル３では、ノズル孔３における孔形状が丸孔形状のものを示したが、スリット状のノズル孔３を持ったスリットノズルにも適用させることができる。例えば、図２１に示すように、スリットノズルにおいて、ノズル孔３の入り口付近に突起６を設けても、同様な騒音低減効果を得ることができる。また、図２２に示すように、スリットノズルにおいて、ノズル孔３の内面全面に突起６を設けてもよく、この場合も、同様な騒音低減効果を得ることができる。また、ノズル孔３が丸孔形状の吹き出しノズル３においても、同様にノズル孔３の内面全面に突起６を設けてもよいのは言うまでもない。
【００３１】実施の形態４．図２３はこの発明を実施するための実施の形態４による吹き出しノズルを説明するための図である。図２３において、図１、２と同一の符号を付したものは、同一またはこれに相当するものであり、２２はスリット状のノズル孔５の内面において、気流の流れ方向に直交する方向に所定の間隔をおいて列状に設けられた溝である。このように流れの方向に対して略直角に溝２２がノズル孔３内面に設けられていると、この溝２２の部分で流れがわずかに乱流化し、流れに対し、直角方向に強い相関を持つ乱れを無くすことができる。
【００３２】これにより、騒音の主音源となる渦を消去することができるので、騒音を低減することができる。溝２２の深さは、騒音を低減することを考慮すると、0.3〜0.5mmの範囲である。なお、溝２２は、例えば、図２４に示すように、スリット状のノズル孔５の内面において、網目状に設けてもよい。ここでは、溝２２の方向を流れ方向に対して略４５度まで傾けた例である。この場合も、図２３の場合と同様な騒音低減効果を得ることができる。
【００３３】図２３、２４では、ノズル孔５がスリット状の場合を例示したが、ノズル孔５が丸孔形状のものに同様な溝２２を設けて構成しても、同様な騒音低減効果を得ることができる。また、図２３、２４ではノズル孔５の内面において、全面に溝２２を設けた例を例示したが、ノズル孔５の内面において、入口付近のみに設けてもよいし、出口付近のみに設けてもよい。
【００３４】実施の形態５図２５はこの発明を実施するための実施の形態５による吹き出しノズルを説明するための図である。図２５において、図１、２と同一の符号を付したものは、同一またはこれに相当するものであり、２３はスリット状のノズル孔５の内面において、全面に設けられた不織布である。この不織布２３の表面には、細かな突起があるので、気流の流れを乱流化させ、流れと直角方向の相関を持つ渦を無くすことができる。さらに、ノズル孔５の吹き出し口で、わずかに気流が不織布２３間から漏れ出ることで、遠方まで到達する気流を得ることが可能になる。これにより、同一風量でも乾燥性能が高く、騒音の低い吹き出しノズル３を得ることができる。
【００３５】不織布２３をノズル孔５の内面に設けて騒音が低減されるのは、次の理由からによるものと推定される。ノズル騒音は、乱れに起因する四重極音源からの音と壁面の圧力変動に起因する二重極子音源からのものからなっている。これらを比較すると、二重極子音源の方が、音響パワー（音響放射効率のこと）が大きい。不織布２３の繊維は、ダンパの役割をして、ノズル表面での圧力変動のエネルギーを減衰させ、二重極子音源のパワーを低下させる。その結果、音響パワーの小さい四重極音源が支配的となり、騒音レベルが低下するものと推定される。
【００３６】この不織布２３の厚みは、３mm以下が好ましい。不織布２３の厚みを３mmより厚くすると、不織布２３内にも空気がその分流れてしまい、速度分布が不安定になり、風量も多く必要となる。このため、風量が不安定になり、全体の流量を設定し難くなり好ましくない。なお、図２５では、ノズル孔５がスリット状の場合を例示したが、ノズル孔５が丸孔形状のものに不織布２３を設けて構成しても、同様な騒音低減効果を得ることができる。また、図２５ではノズル孔５の内面において、全面に不織布２３を設けた例を例示したが、ノズル孔５の内面において、入口付近のみに設けてもよいし、出口付近のみに設けてもよい。
【００３７】
【発明の効果】本発明による吹き出しノズルは、送風手段により発生した空気流を集めて高速の吹き出し気流を噴出する吹き出し孔を有し、この吹き出し孔内面に凸部を備えて構成することにより、風量を増加させることなく、ノズルからの騒音を低減することができる。
【００３８】本発明による吹き出しノズルは、送風手段により発生した空気流を集めて高速の吹き出し気流を噴出する吹き出し孔を有し、この吹き出し孔内面に溝を備えて構成することにより、風量を増加させることなく、ノズルからの騒音を低減することができる。
【００３９】本発明による吹き出しノズルは、送風手段により発生した空気流を集めて高速の吹き出し気流を噴出する吹き出し孔を有し、この吹き出し孔の内面に不織布を備えて構成することにより、風量を増加させることなく、ノズルからの騒音を低減することができる。
【００４０】本発明による手乾燥装置は、送風手段により発生した空気流を集めて高速の吹き出し気流を噴出する吹き出し孔を有し、この吹き出し孔内面に凸部を設けた吹き出しノズルを備えて構成することにより、風量を増加させることなく、ノズルからの騒音を低減することができる。
【００４１】本発明による手乾燥装置は、送風手段により発生した空気流を集めて高速の吹き出し気流を噴出する吹き出し孔を有し、この吹き出し孔内面に溝を設けた吹き出しノズルを備えて構成することにより、風量を増加させることなく、ノズルからの騒音を低減することができる。
【００４２】本発明による手乾燥装置は、送風手段により発生した空気流を集めて高速の吹き出し気流を噴出する吹き出し孔を有し、この吹き出し孔の内面に不織布を設けた吹き出しノズルを備えて構成することにより、風量を増加させることなく、ノズルからの騒音を低減することができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００６０１３
【氏名又は名称】三菱電機株式会社
【住所又は居所】東京都千代田区丸の内二丁目２番３号
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| 【出願日】 |
平成１３年１２月１９日（２００１．１２．１９） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１００１０２４３９
【弁理士】
【氏名又は名称】宮田 金雄 （外１名）
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| 【公開番号】 |
特開２００３−１８０５５６（Ｐ２００３−１８０５５６Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１５年７月２日（２００３．７．２） |
| 【出願番号】 |
特願２００１−３８５７２３（Ｐ２００１−３８５７２３） |
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