| 【発明の名称】 |
手乾燥装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】加藤 務
【氏名】谷口 和宏
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| 【要約】 |
【課題】手に付着した水滴を吹き飛ばす際に、手のひらと手の甲の全体に短時間で噴流を吹きつけるためには、ノズルを分割して噴きつける方法をとるが、分割されたノズルの間隔により手の乾燥にムラが生じる課題があり、時間とともに噴流の進行方向が変化することで、ノズルが動いて間隔部分についても噴流を噴きつけるため、乾燥にムラが生じないことができることを目的としている。
【構成】複数のノズル２を間隔をおいて配列し、ノズル２から噴出される噴流の力によって、噴流の方向を変化させる噴流方向変更手段９を備えたものであり、ノズル２から噴出される噴流の方向を変化させることで、ノズル２とノズル２の間隔をとるような配置にしても手に十分な噴流が接触するようになり、風速を維持したまま風量を低減することで消費電力を軽減し、かつ手の乾燥を満足することができるという作用を有する。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外気を取り入れる吸込口と、前記吸込口から取り込んだ空気を高圧気流発生装置まで案内する風路で構成された吸込風路と、前記高圧気流発生装置により昇圧された空気をノズルまで案内する風路で構成された吹出風路を備え、複数の前記ノズルを間隔をおいて配列し、前記ノズルから噴出される噴流が自励振動するようにした手乾燥装置。
【請求項２】
ノズルに純流体素子発振器を備えたことを特徴とする請求項１記載の手乾燥装置。
【請求項３】
ノズルから噴出される噴流によって、噴流の方向を変化させる噴流方向変更手段を備えたことを特徴とする請求項１または請求項２記載の手乾燥装置。
【請求項４】
箱体と、前記箱体に設けられて前記箱体の上部に開口した手乾燥室と、前記箱体に設けられて高圧気流を発生する高圧気流発生装置と、前記手乾燥室の互いに対向した２面にそれぞれ配置されて前記高圧気流発生装置の送気路に連通したノズルと、前記高圧気流発生装置を制御する制御装置と、前記手乾燥室に設けられて前記制御装置へ手検出信号を送る検出器とを備え、複数の前記ノズルを間隔をおいて配列し、前記ノズルから噴出される噴流によって、噴流の方向を変化させる噴流方向変更手段を備えた手乾燥装置。
【請求項５】
噴流方向変更手段は、ノズルと連通して前記ノズルの中間に設けられている空間を設けた構成とした請求項１乃至４のいずれかに記載の手乾燥装置。
【請求項６】
噴流方向変更手段は、ノズルと連通して前記ノズルの中間に設けられている空間を設け、前記空間を連通する通路を構成した請求項１１乃至４のいずれかに記載の手乾燥装置。
【請求項７】
空間の入口よりも前記空間の出口の面積が大きくなるように設置されている請求項１乃至６のいずれかに記載の手乾燥装置。
【請求項８】
空間の入口と空間の出口の断面形状が長方形であり、かつ前記長方形の長辺と短辺の比率が略２対１に設置された請求項１乃至７のいずれかに記載の手乾燥装置。
【請求項９】
空間の断面形状の長方形の長辺の壁面に前記空間と連通する通路を設けた請求項１乃至８のいずれかに記載の手乾燥装置。
【請求項１０】
ノズルの噴流を噴出する吹出口の近傍で、前記吹出口を徐々に広げ、噴流が前記吹出口の壁面に付着して方向を変更する際に、前記壁面にて噴流の方向を制限する構成とした請求項１乃至９のいずれかに記載の手乾燥装置。
【請求項１１】
空間に空気穴を設置して、前記空間の静圧の状況を調節する構成とした請求項１乃至１０のいずれかに記載の手乾燥装置。
【請求項１２】
空間の入口の中心軸と空間の出口の中心軸をずらした構成とした請求項１乃至１１のいずれかに記載の手乾燥装置。
【請求項１３】
空間の入口の中心軸と空間の出口の中心軸をずらし、かつ前記空間の入口を投影すると、前記空間の出口に含まれる構成とした請求項１乃至１２のいずれかに記載の手乾燥装置。
【請求項１４】
噴流の流速をノズルの直下にて５０ｍ／ｓ以上とし、かつ噴流の方向が変化する周期を３０〜６０Ｈｚに設定した請求項１乃至１３のいずれかに記載の手乾燥装置。
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【発明の詳細な説明】【技術分野】
【０００１】
本発明は、洗面所やトイレ等で手を洗い、濡れた手を乾燥させる手乾燥装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の手乾燥装置は、両面から高速風を噴出すことにより乾燥する方式としたものが知られている。
【０００３】
以下、その手乾燥装置について図１３から図１５を参照しながら説明する。図１３及び図１４に示すように、壁面に固定された箱体１０１は、高速噴流を噴き出すノズル１０２を対に対峙した形で付属している。ノズル１０２の対峙した空間に手を挿入して乾燥させるための手乾燥室１０３が本体内部に形成される。その手乾燥室１０３の下方に水滴回収手段であるドレンタンク１０４を付属している。箱体１０１内には高圧気流発生装置１０５および制御装置１０６が設けられている。手乾燥室１０３の中に挿入された手を検知して高圧気流発生装置１０５に通電するための検出器１０７を箱体１０１の一部に付属している。
【０００４】
上記構成において濡れた手を手乾燥室１０３に挿入すると、検出器１０７により手の存在を検知して、高圧気流発生装置１０５を動作させる。これにより本体下部に設置された吸込口１０８から外部空気を吸込み、高圧気流発生装置１０５を経由して風が形成されてノズル１０２より送風される。このとき差し出した手に風が当たり、手を乾燥させる。手を引っ込めると検出器１０７の検出がなくなるので、高圧気流発生装置１０５は停止する。このような運転の作業を制御装置１０６にて実施する。ノズル１０２は、風量を少なくするため、複数個の吹出穴１０９にて構成されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
また、最近は図１５に示すようにノズル１０２をライン状吹出口１１０にすることが一般的になっている（例えば、特許文献２参照）。
【０００６】
また、その他の種類として片面から高速風を噴出して乾燥する方式としたものが知られている（例えば、特許文献３参照）。
【０００７】
以下、その手乾燥装置について図１６を参照しながら説明する。図１６に示すように、壁面に固定された箱体２０１は、下部に高速噴流を噴き出すノズル２０２とノズル２０２から高速噴流を噴き出す方向に設置された水滴の回収手段であり、手を乾燥させる空間である手乾燥室２０３を付属している。手乾燥室にて回収した水は下方に水滴の回収手段であるドレンタンク２０４にて回収を行う。箱体２０１内には高圧気流発生装置２０５、発熱装置２０９および制御装置２０６が設けられている。手乾燥室２０３の中に挿入された手を検知して高圧気流発生装置２０５および発熱装置２０９に通電するための検出器２０７を箱体２０１の一部に付属している。
【０００８】
上記構成において濡れた手を手乾燥室２０３に挿入すると、検出器２０７により手の存在を検知して、高圧気流発生装置２０５および発熱装置２０９を動作させる。これにより本体下部に設置された吸込口２０８から箱体２０１の外部空気を吸込み、高圧気流発生装置２０５と発熱装置２０９を経由して温風が形成されてノズル２０２より送風される。このとき差し出した手に温風が当たり、手を乾燥させる。手を引っ込めると検出器２０７の検出がなくなるので、高圧気流発生装置２０５および発熱装置２０９は停止する。このような運転の作業を制御装置２０６にて実施する。このノズル２０２は、複数列のライン状吹出口２１０となっている。
【特許文献１】特許第２７２０７２２号公報
【特許文献２】特開２００２−１３６４４８号公報
【特許文献３】特開２００５−１６０８７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
このような従来の手乾燥装置では、手に付着した水滴を噴流によって吹き飛ばす際に、手のひらと手の甲の全体に短時間で噴流を吹きつけるためには、複数のノズルを手に噴流を噴きつける方法をとるが、複数のノズルの間隔の影響により手の乾燥にムラが生じる場合があるという課題があり、また乾燥ムラをなくすためにライン状のノズルにて手に噴流を噴きつける方法が一般的になっているが、大量の風量が必要となるため、送風に必要なエネルギーが大きくなるという課題がある。
【００１０】
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、噴流を時間とともに進行方向を変化する構成とすることで、複数のノズルを設置しても、ノズルが動いてノズルのない間隔部分についても噴流を噴きつけるため、間隔の影響を受けにくく、乾燥にムラが生じないことができ、またノズルをライン状に設置する必要がないため、高速噴流の速度を低減する必要がなく、風速を維持して風量を低減して高圧気流発生装置である送風機の消費電力を低減することができ、省電力にして乾燥ムラをなくすことができる手乾燥装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の手乾燥装置は、上記目標を達成するため複数の前記ノズルを間隔をおいて配列し、前記ノズルから噴出される噴流が自励振動するようにしたことを特徴とする。そして、本発明によれば噴流を時間とともに進行方向を変化する構成とすることで、複数のノズルを設置しても、噴流方向の変化によりノズルのない間隔部分についても噴流を噴きつけるため、間隔の影響を受けにくく、乾燥にムラが生じないとともにノズルをライン状に設置する必要がないため、高速噴流の速度を低減する必要がなく、風速を維持して風量を低減して高圧気流発生装置である送風機の消費電力を低減することができる手乾燥装置が得られる。
【００１２】
また、複数の前記ノズルを間隔をおいて配列し、前記ノズルに純流体素子発振器を備えたことを特徴とする。
【００１３】
また、複数の前記ノズルを間隔をおいて配列し、前記ノズルから噴出される噴流によって、噴流の方向を変化させる噴流方向変更手段を備えたことを特徴とする。
【００１４】
また、複数の前記ノズルを間隔をおいて配列し、前記ノズルから噴出される噴流によって、噴流の方向を変化させる噴流方向変更手段を備えたことを特徴とする。
【００１５】
また、噴流方向変更手段は、ノズルと連通して前記ノズルの中間に設けられている空間を設けた構成としたことを特徴とする。
【００１６】
また、噴流方向変更手段は、ノズルと連通して前記ノズルの中間に設けられている空間を設け、前記空間を連通する通路を構成したことを特徴とする。
【００１７】
また、空間の入口よりも前記空間の出口の面積が大きくなるように設置されていることを特徴とする。
【００１８】
また、空間の入口と空間の出口の断面形状が長方形であり、かつ前記長方形の長辺と短辺の比率が略２対１に設置されたことを特徴とする。
【００１９】
また、空間の断面形状の長方形の長辺の壁面に前記空間と連通する通路を設けたことを特徴とする。
【００２０】
また、ノズルの噴流を噴出する吹出口の近傍で、前記吹出口を徐々に広げ、噴流が前記吹出口の壁面に付着して方向を変更する際に、前記壁面にて噴流の方向を制限する構成としたことを特徴とする。
【００２１】
また、空間に空気穴を設置して、前記空間の静圧の状況を調節する構成としたことを特徴とする。
【００２２】
また、間の入口の中心軸と空間の出口の中心軸をずらした構成としたことを特徴とする。
【００２３】
また、空間の入口の中心軸と空間の出口の中心軸をずらし、かつ前記空間の入口を投影すると、前記空間の出口に含まれる構成としたことを特徴とする。
【００２４】
また、噴流の流速を吹出しノズル直下にて５０ｍ／ｓ以上とし、かつ噴流の方向が変化する周期を３０〜６０Ｈｚに設定したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば複数の前記ノズルを間隔をおいて配列し、前記ノズルから噴出される噴流が自励振動するようにしたことにより短時間で手を乾燥させるためには、十分な風速を持った噴流が大量に手に接触することで、噴流の運動エネルギーをもち、これにより水滴の除去に有効であるが、ノズルから噴き出される噴流方向の変化により、ノズルがない部分でも擬似的にノズルがあるかのような形で手の乾燥をすることができるため、乾燥ムラをなくすことができるとともに噴流をできる限り少ない風量とすることができ、省電力にして乾燥ムラをなくすことができるという効果のある手乾燥装置を提供できる。
【００２６】
また、複数の前記ノズルを間隔をおいて配列し、前記ノズルに純流体素子発振器を備えたことにより同様の効果のある手乾燥装置を提供できる。
【００２７】
また、複数の前記ノズルを間隔をおいて配列し、前記ノズルから噴出される噴流によって、噴流の方向を変化させる噴流方向変更手段を備えたことにより同様の効果のある手乾燥装置を提供できる。
【００２８】
また、複数の前記ノズルを間隔をおいて配列し、前記ノズルから噴出される噴流によって、噴流の方向を変化させる噴流方向変更手段を備えたことにより同様の効果のある手乾燥装置を提供できる。
【００２９】
また、噴流方向変更手段は、ノズルと連通して前記ノズルの中間に設けられている空間を設けた構成としたことにより同様の効果のある手乾燥装置を提供できる。
【００３０】
また、噴流方向変更手段は、ノズルと連通して前記ノズルの中間に設けられている空間を設け、前記空間を連通する通路を構成したことにより同様の効果のある手乾燥装置を提供できる。
【００３１】
また、空間の入口よりも前記空間の出口の面積が大きくなるように設置されていることにより同様の効果のある手乾燥装置を提供できる。
【００３２】
また、空間の入口と空間の出口の断面形状が長方形であり、かつ前記長方形の長辺と短辺の比率が略２対１に設置されたことにより同様の効果のある手乾燥装置を提供できる。
【００３３】
また、空間の断面形状の長方形の長辺の壁面に前記空間と連通する通路を設けたことにより同様の効果のある手乾燥装置を提供できる。
【００３４】
また、ノズルの噴流を噴出する吹出口の近傍で、前記吹出口を徐々に広げ、噴流が前記吹出口の壁面に付着して方向を変更する際に、前記壁面にて噴流の方向を制限する構成としたことにより同様の効果のある手乾燥装置を提供できる。
【００３５】
また、空間に空気穴を設置して、前記空間の静圧の状況を調節する構成としたことにより同様の効果のある手乾燥装置を提供できる。
【００３６】
また、間の入口の中心軸と空間の出口の中心軸をずらした構成としたことにより同様の効果のある手乾燥装置を提供できる。
【００３７】
また、空間の入口の中心軸と空間の出口の中心軸をずらし、かつ前記空間の入口を投影すると、前記空間の出口に含まれる構成としたことにより同様の効果のある手乾燥装置を提供できる。
【００３８】
また、噴流の流速を吹出しノズル直下にて５０ｍ／ｓ以上とし、かつ噴流の方向が変化する周期を３０〜６０Ｈｚに設定したことにより同様の効果のある手乾燥装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
本発明の請求項１記載の発明は、複数の前記ノズルを間隔をおいて配列し、前記ノズルから噴出される噴流が自励振動するようにしたものであり、手を洗った後には、手の甲や手のひらの全体に水滴が付着しているため、手に付着した水滴を除去するためには、手全体に満遍なく高速噴流を噴出することが望ましい。しかし、手全体に噴流を噴きつけるためにはノズルの噴出部の開口部が多く必要となるため、風量が大量に必要となる。消費電力を考慮して高圧気流発生装置の昇圧を低下させると、ノズルから噴出する高速噴流の風速が減速するため、手に付着した水滴を除去するために十分な風速がなくなり、乾燥が不十分となる。これを解決するためにノズルから噴出される噴流を自励振動させることで、ノズルとノズルの間隔をとるような配置にしても、噴流を広範囲に吹きつけることで、手に十分な噴流が接触する、すなわち乾燥ムラをなくすことができ、風速を維持したまま風量を低減することで消費電力を軽減し、かつ乾燥ムラをなくして手の乾燥を満足することができるという作用を有する。
【００４０】
また、複数の前記ノズルを間隔をおいて配列し、前記ノズルに純流体素子発振器を備えたものであり、ノズルに純流体素子発振器を備えることで、噴流の発振現象により、噴流を広範囲に吹きつけることで、ノズルとノズルの間隔をとるような配置にしても、手に十分な噴流が接触するようになり、乾燥ムラをなくすことができ、風速を維持したまま風量を低減することで消費電力を軽減し、かつ手の乾燥を満足することができるという作用を有する。
【００４１】
また、複数の前記ノズルを間隔をおいて配列し、前記ノズルから噴出される噴流によって、噴流の方向を変化させる噴流方向変更手段を備えたものであり、ノズルから噴出される噴流によって、噴流の方向を変化させる噴流方向変更手段を備えることで、噴流の自励発振現象が発生し、噴流を広範囲に吹きつけることで、ノズルとノズルの間隔をとるような配置にしても、手に十分な噴流が接触するようになり、乾燥ムラをなくすことができ、風速を維持したまま風量を低減することで消費電力を軽減し、かつ手の乾燥を満足することができるという作用を有する。
【００４２】
また、複数の前記ノズルを間隔をおいて配列し、前記ノズルから噴出される噴流によって、噴流の方向を変化させる噴流方向変更手段を備えたものであり、２面にそれぞれ配設されたノズルから噴出される噴流によって、噴流の方向を変化させる噴流方向変更手段を備えることで、噴流の自励発振現象が発生し、噴流を手の甲と手のひらの両面を同時に広範囲に吹きつけることで、ノズルが配置されていない箇所があっても、手に十分な噴流が接触するようになり、乾燥ムラをなくすことができ、風速を維持したまま風量を低減することで消費電力を軽減し、かつ手の乾燥を満足することができるという作用を有する。
【００４３】
また、噴流方向変更手段は、ノズルと連通して前記ノズルの中間に設けられている空間を設けた構成としたものであり、ノズルと連通してノズルの中間に設けられている空間を設けることで、空間の内部の空気が速度勾配と粘性の作用により噴流に巻き込まれ、噴流に流体を持ち去られる状況が発生し、空間の内部が負圧となり、それにより噴流の推進方向に影響を与え、噴流の方向を変化させることができるという作用を有する。
【００４４】
また、噴流方向変更手段は、ノズルと連通して前記ノズルの中間に設けられている空間を設け、前記空間を連通する通路を構成したものであり、ノズルの中間に設けられている空間が連通することで、空間の内部の静止している空気が噴流との速度差による速度勾配と粘性の作用により噴流に巻き込まれ、噴流側に流体を持ち去られる状況が発生し、空間の内部が負圧となるが、制御室どうしが連通しているため圧力差が生じると、高い圧力の空間から低い圧力の空間に空気が流れ込もうとするため空間の静圧が変動を起こし、噴流の方向の変化を周期的に発生させることができるという作用を有する。
【００４５】
また、空間の入口よりも前記空間の出口の面積が大きくなるように設置されているものであり、噴流が推進すると周囲の静止している流体との間の大きな速度差である速度勾配と流体の有する粘性の作用の結果、周囲の流体を巻き込みながら噴流の幅を広げるため、噴流に幅が広がる現象があるため、これを空間の入口よりも空間の出口の面積が大きくなるように設置することで、噴流の幅の拡がりが、空間の出口に衝突するのを回避できるという作用を有する。
【００４６】
また、空間の入口と空間の出口の断面形状が長方形であり、かつ前記長方形の長辺と短辺の比率が略２対１に設置されたものであり、空間の入口と空間の出口の断面形状が長方形であり、かつ長辺と短辺の比率が略２対１に設置することで、平面噴流の形として長辺側の方向に流体の速度勾配と粘性の作用が発生させやすいようにすることで、長辺側に噴流の方向の変化をさせやすい状況を作り出せるという作用を有する。
【００４７】
また、空間の断面形状の長方形の長辺の壁面に前記空間と連通する通路を設けたものであり、空間の断面形状の長方形の長辺の壁面に空間と連通する通路を設けることで、長辺側の方向に流体の速度勾配と粘性の作用が発生させやすいようにすることで、長辺側に噴流の方向の変化をさせやすい状況を作り出せるという作用を有する。
【００４８】
また、ノズルの噴流を噴出する吹出口の近傍で、前記吹出口を徐々に広げ、噴流が前記吹出口の壁面に付着して方向を変更する際に、前記壁面にて噴流の方向を制限する構成としたものであり、吹出口の壁面の近傍にある静止した空気が噴流の推進速度との速度差による速度勾配と、空気の粘性による作用により噴流に巻き込まれ噴流と壁面に囲まれた空間の静圧が大気圧よりも負圧に変化するため、噴流が負圧側に方向を変化させるコアンダ効果により、噴流は吹出口の壁面に付着しながら流れる現象が発生する。この際に吹出口を徐々に広げることで、噴流の流れに抵抗が発生しにくくするとともに、噴流の方向がそれ以上変化しないように制限を持たせ、噴流の方向性を制御できるという作用を有する。
【００４９】
また、空間に空気穴を設置して、前記空間の静圧の状況を調節する構成としたものであり、空間の内部は、負圧に変化するが空間の大きさと噴流の流速により噴流の方向が周期的に変化する状況が変化するため、空気穴を設置することで噴流の方向の変化する周期を調整できるという作用を有する。
【００５０】
また、間の入口の中心軸と空間の出口の中心軸をずらした構成としたものであり、間の入口の中心軸と空間の出口の中心軸をずらすことで、噴流の方向変化を早期に促すことができるという作用を有する。
【００５１】
また、空間の入口の中心軸と空間の出口の中心軸をずらし、かつ前記空間の入口を投影すると、前記空間の出口に含まれる構成としたものであり、空間の入口を投影すると空間の出口に含まれることで、空間の出口の壁面への衝突を回避できるという作用を有する。
【００５２】
また、噴流の流速を吹出しノズル直下にて５０ｍ／ｓ以上とし、かつ噴流の方向が変化する周期を３０〜６０Ｈｚに設定したものであり、流速を５０ｍ／ｓ以上とすることで、速度勾配ができやすくなり、噴流の方向の変化する周期を３０〜６０Ｈｚとすることで噴流の方向変化に対する水滴除去の効果が増加するという作用を有する。
【００５３】
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。
【００５４】
（実施の形態１）
図１から図５に示すように、壁面に固定された箱体１は、高速噴流を噴き出すノズル２を対に対峙した形で付属している。ノズル２の対峙した濡れた手を乾燥させる乾燥空間に手を挿入して乾燥させるための手乾燥室３が本体内部に形成される。その手乾燥室３の下方に水滴回収手段であるドレンタンク４を付属している。箱体１内には高圧気流発生装置５および制御装置６が設けられている。手乾燥室３の中に挿入された手を検知して高圧気流発生装置５に通電するための検出器７を箱体１の一部に付属している。
【００５５】
上記構成において濡れた手を手乾燥室３に挿入すると、検出器７により手の存在を検知して、高圧気流発生装置５を動作させる。これにより本体下部に設置された吸込口８から外部空気を吸込み、高圧気流発生装置５を経由して風が形成されてノズル２より送風される。このとき差し出した手に風が当たり、手を乾燥させる。手を引っ込めると検出器７の検出がなくなるので、高圧気流発生装置５は停止する。このような運転動作を制御装置６にて実施する。
【００５６】
ノズル２は、複数個を直線状に等間隔で配置された構成となっている。ノズル間隔としては、例えば、１５ｍｍ〜３０ｍｍ程度である。
【００５７】
また、ノズル２には、噴流を自励振動させる仕組みの一つとしてとして、噴流の方向を変更させるために噴流方向変更手段９として、水平方向に直線状に配列されているノズルに一定の容積をもつ空間１０をノズル２の中心軸１１に対して対称に設置されている。ノズル２の内部の空気噴流流路３０の中間に、空気噴流流路３０と連通して空間１０が備えられている。
【００５８】
ノズル２の内部に流体が流れると、空間１０のノズル２の空気噴流流路３０を介して分割される空間の片側１２の一方が大気圧よりも負圧に変化する。それにより噴流が負圧になった空間の片側１２の方向に噴流の推進方向を変化させる。噴流が推進方向を変化させるとコアンダ効果による流れの付着効果により吹出口１３の壁面１４に噴流が付着しながら、壁面１４に沿って噴流が流れ出す。すると負圧となっていた空間の片側１２の負圧が破壊される。また反対側の空間の片側１５が負圧になり、噴流が流れている方向と反対の方向に流れ出し、このような動作を繰り返し起こす現象が発生する。これにより噴流は、ノズル２の吹出口１３から往復運動および発振しながら放出される。この現象を流体の自励振動と呼び、またこのような噴流の流れを作るものを流体素子と呼ぶ。特に本出願のように噴流の方向を変化させるために別の駆動源を使用していないため純流体素子と呼ばれる。また、今回の噴流を発振させる方式をフィードバック形発振器という。
【００５９】
このような自励振動現象を発生させることで、噴流が手乾燥室３に挿入した手に間隔を持って設置されているにもかかわらず、乾燥ムラが発生しないで、万遍なく吹きつけることができるため、ノズル２の開口面積を少なくできるため、乾燥させるための水滴除去に十分な風速を維持したまま風量を少なくしても乾燥時間を維持することができ、消費電力を削減することができる。
【００６０】
空間１０の形状は、一例として空気をフィードバックできるように円や楕円などの鋭角部分を持たない形状で設置することが望ましく、噴流の推進方向に断面を取るとすべて長方形の形状とすることが望ましい。例えば、ノズル２の形状が幅２ｍｍ、長さ４ｍｍであれば、６ｍｍ程度の幅を持つ寸法とする方法もある。
【００６１】
更に、従来は、ノズル２の水平方向の噴流に対して、鉛直方向に手を引き抜く動作のみで水滴を除去していたが、噴流の水平方向の往復運動の作用により、水滴が変形を起こし水滴の接触角が変化を起こし、瞬間的に手の表面が撥水性を持った状況と同じような状況を作り出し、水滴が除去しやすくなり乾燥時間も短縮できる効果がある。
【００６２】
ノズル２から噴出する噴流が手に当たる方向は、手のひらと手の甲に対して垂直であると、手を抜差しする時の効果が十分に発揮される。しかし噴流の水平方向の往復運動は、手のひらと手の甲に対して垂直方向であるだけでなく、手の側部に対して垂直方向に運動させても同等の効果を得ることができる。
【００６３】
噴流の流速は、少なくともノズル２の直下での測定で風速５０ｍ／ｓ以上が望ましく、また噴流の自励振幅の周期は３０〜６０Ｈｚとすることで乾燥効果を良好にすることができる。
【００６４】
なお、今回の実施の形態では、空間１０を対称に設置したが、必ずしも対称にする必要はない。
【００６５】
また、２面吹出しによる事例を示したが、１面吹出しの場合でも同様の効果があることは明らかである。
【００６６】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２は、実施の形態１と同一部分については同一番号を付し、詳細な説明は省略する。
【００６７】
図６から図８に示すように、ノズル２は、複数個を直線状に等間隔で配置された構成となっている。
【００６８】
また、ノズル２には、噴流を自励振動させる仕組みの一つとしてとして、噴流の方向を変更させるために噴流方向変更手段９として、直線状に配列されている水平方向のノズルに一定の容積をもつ空間１０をノズル２の中心軸１１に対して対称に設置されている。この空間１０のノズル２を介して分割される空間の片側１２と空間の片側１５を連通する通路１６をノズル２の噴流の流れを妨げないように配置する。この場合、通路１６は複数存在しても問題はない。
【００６９】
ノズル２から噴流が噴出すると、ノズル２の内部の空気噴流流路３０を介して分割される空間１０の空間の片側１２の一方が大気圧よりも負圧に変化する。それにより噴流が負圧になった空間の片側１２の方向に噴流の推進方向を変化させる。噴流が推進方向を変化させると負圧となっていた空間の片側１２に反対側の空間の片側１５から通路１６を介して空気が流れ込み、反対側の空間の片側１５が負圧になり、噴流が流れている方向と反対の方向に流れ出し、このような動作を繰り返し起こす自励振動現象が発生する。これにより噴流は、ノズル２の吹出口１３から往復運動および発振しながら放出される。このような方式を純流体素子の中でも弛緩振動形発振器と呼ばれている。この方式の場合はスプリッタと呼ばれる噴流の推進側に鋭角を持った部材が設置されることがあるが、騒音の原因となる場合があるため本出願では、設置していないが、騒音の影響が少ない場合は設置する方法もある。
【００７０】
したがって実施の形態１と同様に、噴流が手乾燥室３に挿入した手に間隔を持って設置されているにもかかわらず、乾燥ムラが発生しないで、万遍なく吹きつけることができるため、ノズル２の開口面積を少なくでき、乾燥させるための水滴除去に十分な風速を維持したまま風量を少なくしても乾燥時間を維持することができ、消費電力を削減して乾燥ムラをなくすことができる。
【００７１】
（実施の形態３）
本発明の実施の形態３は、実施の形態１、または実施の形態２と同一部分については同一番号を付し、詳細な説明は省略する。
【００７２】
図９に示すように、ノズル２の内部の空気噴流流路３０の空間１０の空間の入口１７を通過して、噴流が高圧の状態から高風速に状態を変化させて、同一流体の静止空間中に噴出されるため、噴流は空間１０の空間の空気を巻き込みながら噴流幅を広げて推進する。このため空気噴流流路３０の空間１０の空間の出口１８の面積の方が空間の入口１７の面積よりも大きくなるように設置を行う必要があり、少なくとも噴流幅の拡がりを考慮して設計する必要がある。通常は、噴流の通過部の幅と噴流の速度の状況とその後の推進距離により数値が決定される。
【００７３】
一例として空間の入口１７が幅２ｍｍ、長さ４ｍｍで設定されていれば、少なくとも空間の出口１８は２．１ｍｍ〜３ｍｍ程度に設定することが望ましい。
【００７４】
しかし、空間の入口１７の面積を空間の出口１８の面積に比較して広くしすぎると、コアンダ効果による流れの付着効果が発生しにくくなり、本出願の意図する噴流の推進方向を変化させることができにくくなるため、適切な寸法の設定が必要となる。
【００７５】
また、空間１０の空間の入口１７の断面形状は長方形であり、かつ長方形の長辺と短辺の比率をおおよそ２対１に設置することでコアンダ効果による流れの付着効果を発生させやすい。
【００７６】
また、空間１０の長方形の長辺の壁面１９に空間１０と連通する通路１６が設置されることが望ましい。
【００７７】
（実施の形態４）
本発明の実施の形態４は、実施の形態１から実施の形態３と同一部分については同一番号を付し、詳細な説明は省略する。
【００７８】
吹出口１３を徐々に広げて設置すると、吹出口１３の壁面１４と噴流との間の流体が速度勾配と粘性の作用の結果巻き込まれ、下流に持ち去られるため圧力が低下し、噴流が吹出口１３の壁面１４の方向に湾曲しながら付着して方向を変更する。したがって噴流の湾曲は吹出口１３の徐々に広がる形状に近いことで余分な抵抗を受けることがなく、噴流の方向を自然に制限することができる。これにより任意に噴流の方向を制御することができるため、手乾燥に都合がよい。
【００７９】
吹出口１３を徐々に広げるとは、一例をあげると空間の出口１８が、２．５ｍｍとすると円弧を描きながら５ｍｍ程度に拡がりをつけることである。これは噴流の振幅させたい幅によるため、用途や仕様により異なる。
【００８０】
（実施の形態５）
本発明の実施の形態５は、実施の形態１から実施の形態４と同一部分については同一番号を付し、詳細な説明は省略する。
【００８１】
図１０に示すように、空間１０に空気穴２０を設置して、空間１０の静圧の状況を調節することで、空間１０の負圧が大きくなりすぎて、噴流に対して悪影響が発生しないように微調整ができる。
【００８２】
空気穴は、例えばφ０．１ｍｍ〜φ０．２ｍｍ程度にすることが望ましいが、噴流の流速や自励振動の振幅の設定値などにより、設定することが必要である。
【００８３】
（実施の形態６）
本発明の実施の形態６は、実施の形態１から実施の形態５と同一部分については同一番号を付し、詳細な説明は省略する。
【００８４】
図１１および図１２に示すように、空間１０の空間の入口１７の中心軸２１と空間の出口１８の中心軸２２がずれることで、空間１０の片側に負圧が発生しやすい状況を作り出し、早く噴流の方向が変化できるようにトリガーをもうける効果があり、噴流の推進方向を変化させる応答性を向上させている。
【００８５】
この際に空間の入口１７の面積が噴流の噴射方向に投影したものがと空間の出口１８の面積に含まれていないと、噴流が衝突してエネルギーロスが発生するため、中心軸２１と中心軸２２の設定には注意が必要である。
【産業上の利用可能性】
【００８６】
洗面所やトイレ、台所等で手を洗い、濡れた手を乾燥させる装置等に有効であり、また、一般的に液体によって濡れた物体を乾燥させる用途としても適用できる。また、粉体などにより汚れた衣服などを清浄する用途にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】本発明の実施の形態１〜６の外観を示す斜視図
【図２】同側断面図
【図３】本発明の実施の形態１のノズルの全体形状を示す斜視断面図
【図４】同断面図
【図５】同ノズルの詳細を示す断面図
【図６】本発明の実施の形態２のノズルの全体形状を示す正面図
【図７】同斜視断面図
【図８】同反対側の斜視断面図
【図９】本発明の実施の形態３のノズルの詳細を示す斜視断面図
【図１０】本発明の実施の形態４のノズルの詳細を示す断面図
【図１１】本発明の実施の形態５のノズルの詳細を示す断面図
【図１２】本発明の実施の形態６のノズルの詳細を示す斜視断面図
【図１３】従来の手乾燥装置の一例を示す断面図
【図１４】同ノズルの斜視図
【図１５】従来の手乾燥装置の別の一例を示す斜視図
【図１６】従来の手乾燥装置の別の一例を示す断面図
【符号の説明】
【００８８】
１ 箱体
２ ノズル
３ 手乾燥室
４ ドレンタンク
５ 高圧気流発生装置
６ 制御装置
７ 検出器
８ 吸込口
９ 噴流方向変更手段
１０ 空間
１１ 中心軸
１２ 空間の片側
１３ 吹出口
１４ 壁面
１５ 空間の片側
１６ 通路
１７ 空間の入口
１８ 空間の出口
１９ 長辺の壁面
２０ 空気穴
２１ 中心軸
２２ 中心軸
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００５８２１
【氏名又は名称】松下電器産業株式会社
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| 【出願日】 |
平成１８年８月２４日（２００６．８．２４） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００９７４４５
【弁理士】
【氏名又は名称】岩橋 文雄
【識別番号】１００１０９６６７
【弁理士】
【氏名又は名称】内藤 浩樹
【識別番号】１００１０９１５１
【弁理士】
【氏名又は名称】永野 大介
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| 【公開番号】 |
特開２００８−４８８７７（Ｐ２００８−４８８７７Ａ） |
| 【公開日】 |
平成２０年３月６日（２００８．３．６） |
| 【出願番号】 |
特願２００６−２２７６３４（Ｐ２００６−２２７６３４） |
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