(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
高圧空気を取り入れる吸込み口と、高圧空気の流れに対し垂直方向の断面が略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、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、前記吹出し口に高圧空気の噴出方向と略垂直にかつ高圧空気の振動方向に垂直に糸材を設け、前記糸材は、太さを、糸材の投影断面積が吹出し口の断面積の０．１％以上１０％以下となる太さとし、渦流の成長を抑制しながら、前記気流吹き出し装置が高圧空気の供給を受けて手乾燥室に向けて空気を吹き出す手乾燥装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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し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が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
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。
【０００４】
以下、その気流吹出し装置の一例について図９を参照しながら説明する。
【０００５】
図９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し口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し口１０４を配設し、さらに該ディフューザー１０１の狭部入口１０３とフロート吹出し口１０４の接続部に循環風路１０５の両端開口部１０６、１０７を配設し、該循環風路１０５にオリフィス１０８等の管路抵抗を可変にする管路抵抗可変手段を備えた構成となっている。また、循環風路１０５の風路長を任意に変えることができるようにした構成となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平８−１４５４４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
このような従来の気流吹出し装置においては、高圧空気が発振する際に、吹出し口周辺に渦が発生するため、高圧空気を気流吹出し装置に流すと、発生した渦から騒音が発生するという課題があった。
【０００８】
本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、高圧空気が発振する場合でも、吹出し口周辺に発生する渦の成長を抑制し、騒音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。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
そして、この目的を達成するために、本発明は、高圧空気を取り入れる吸込み口と、高圧空気の流れに対し垂直方向の断面が略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、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、前記吹出し口に高圧空気の噴出方向と略垂直にかつ高圧空気の振動方向に垂直に糸材を設け、前記糸材は、太さを、糸材の投影断面積が吹出し口の断面積の０．１％以上１０％以下となる太さとし、渦流の成長を抑制しながら、前記気流吹き出し装置が高圧空気の供給を受けて手乾燥室に向けて空気を吹き出す手乾燥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。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、高圧空気を取り入れる吸込み口と、高圧空気の流れに対し垂直方向の断面が略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、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、前記吹出し口に高圧空気の噴出方向と略垂直にかつ高圧空気の振動方向に垂直に糸材を設け、前記糸材は、太さを、糸材の投影断面積が吹出し口の断面積の０．１％以上１０％以下となる太さとし、渦流の成長を抑制しながら、前記気流吹き出し装置が高圧空気の供給を受けて手乾燥室に向けて空気を吹き出すことができるため、安定した高圧空気の自励発振を維持しつつ、気流吹出し装置から発生する騒音を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の前提例１の気流吹出し装置の斜視図
【図２】本発明の前提例１の気流吹出し装置の断面斜視図
【図３】本発明の参考例１の気流吹出し装置の斜視図
【図４】本発明の参考例２出し装置の斜視図
【図５】本発明の参考例２の糸材設置部材の斜視図
【図６】本発明の実施の形態１の手乾燥装置の概略断面図
【図７】本発明の参考例３の気流吹出し装置の吹出し口の拡大斜視図
【図８】本発明の参考例４の気流吹出し装置の吹出し口の拡大斜視図
【図９】従来技術の一例を示す断面図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
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、高圧空気の流れに対し垂直方向の断面が略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、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、前記吹出し口に高圧空気の噴出方向と略垂直にかつ高圧空気の振動方向に垂直に糸材を設け、前記糸材は、太さを、糸材の投影断面積が吹出し口の断面積の０．１％以上１０％以下となる太さとし、渦流の成長を抑制しながら、前記気流吹き出し装置が高圧空気の供給を受けて手乾燥室に向けて空気を吹き出すことを特徴とするものである。
【００１３】
これにより、振動する高圧空気が原因で発生する渦の成長を、糸材により抑制することができるため、安定した高圧空気の自励発振を維持しつつ、気流吹出し装置から発生する騒音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。
【００１４】
特に、糸材の太さを、糸材の投影断面積が吹出し口の断面積の０．１％以上１０％以下となる太さとすることで、手乾燥装置に必要な高圧空気の風速を維持しつつ、渦の成長抑制により気流吹出し装置から発生する騒音を低減することができる。ここで、糸材の投影断面積が吹出し口の断面積の０．１％未満では渦の成長抑制効果による騒音低減効果が顕著に見られず、１０％より大きいと圧力損失が大きく手乾燥装置に必要な高圧空気の風速が得られない、もしくは高圧空気の発振が不安定になるため好ましくない。
【００１５】
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。
【００１６】
（前提例１）
図１に示すように、気流吹出し装置１１は、ノズル部１２と循環風路１３で構成される。図２に平面Ａで切断したノズル部１２の断面の斜視図を示す。
【００１７】
図２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、吹出し口１６に設けられた渦制御手段としての凹部形状である三角柱の溝１７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１８で構成される。
【００１８】
三角柱の溝１７は、底部の角部に曲率が設けられており、溝１７の設置場所は、高圧空気振動方向１９にある吹出し口１６両壁面に対し、中央に位置する面上であり、溝１７の高圧空気振動方向１９に対し、平行方向の断面が、中央に位置する面に対して対称形状となっており、三角柱は吹出し口両壁面と平行の二辺からなっている。
【００１９】
このとき、溝の奥行きを吹出し口１６長さの０．４倍とした。ここで、主流路１８を通過する高圧空気１４は、主流路１８の長辺側の面ａ２０、面ｂ２１の圧力差により循環風路１３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１９に自励振動するものである。ここで、高圧空気１４は振動する際に面ａ２０、面ｂ２１に交互に付着して流れるものであるが、高圧空気１４が一方の面、例えば面ａ２０に付着した際には、反対側の面ｂ２１には高圧空気１４が流れず、面ａ２０に付着した高圧空気１４に巻き込まれる形で吹出し口１６の外部から空気が面ｂ２１近傍の空間に入り込む。このとき、高圧空気１４と高圧空気１４により巻き込まれた空気の相互作用で渦が発生し、騒音の原因となるものである。
【００２０】
このような構成によれば、吹出し口に渦制御手段としての溝を設けたことで、振動する高圧空気が原因で発生する渦を小さくしたり、分散したりすることで制御できるため、安定した高圧空気の自励発振を維持しつつ、気流吹出し装置から発生する騒音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であり、例えば３から１２ｋＰａ程度である。また、溝の底部の角部に曲率を設けたことで、溝の底部の角部に曲率を設けることで、高圧空気が溝を通過するさいの圧力損失を低減できる。また、溝が、高圧空気の振動方向にある吹出し口両壁面に対し、中央に位置する面上に設けられたこと、さらに溝の高圧空気の振動方向に対し、平行方向の断面が、中央に位置する面に対して対称となるように設けられたことで、気流吹出し装置から吹出す高圧空気を、中央に位置する面に対して略対称な風速分布で吹出すことができるため、気流吹出し装置から吹出す高圧空気の風速分布の偏りを抑えることができる。  また、溝の高圧空気の振動方向に対し、平行方向の断面形状が、高圧空気の振動方向に対し垂直方向の、吹出し口壁面の出口に面した一辺と、高圧空気の振動方向にある吹出し口両壁面と略平行の二辺からなる略三角柱であることで、高圧空気が高圧空気の振動方向にある吹出し口壁面に付着する際に高圧空気の吹出し方向と、溝を構成する一辺が平行となり、高圧空気の流れを乱すことがないため、高圧空気の風速減衰を低減することができる。また、溝の奥行きが吹出し口長さの０．０１倍以上０．６倍以下であるで、振動する高圧空気が原因で発生する渦の成長を、溝により効果的に抑制することができるため、気流吹出し装置から発生する騒音を低減することができる。ここで、溝の奥行きが吹出し口長さの０．０１倍未満では渦の成長抑制効果が顕著に見られず、０．６倍より大きいと高圧空気の発振が不安定になるため好ましくない。
【００２１】
（参考例１）
図３に示すように、気流吹出し装置１１は、ノズル部１２と循環風路１３で構成されており、吹出し口１６に渦制御手段としての溝１７と無機物であるガラス繊維の糸材２２が設けられた構成となっている。ガラス繊維の糸材２２は気流吹出し装置１１に着脱可能に設けられている。その構成は、気流吹出し装置１１にガラス繊維の糸材２２をはめ込む溝が切ってあり、ガラス繊維の糸材２２がその溝にはめ込まれている。また、ガラス繊維の糸材２２が外れるのを防止するために、糸材押さえ部材２３がガラス繊維の糸材２２を気流吹出し装置１１に押し付ける形でネジ止め用の穴２４によって気流吹出し装置１１に固定される構成となっている。ガラス繊維の糸材２２は高圧空気の噴出方向と略垂直に、かつ高圧空気の振動方向と平行に設置される構成となっている。
【００２２】
このような構成によれば、吹出し口に糸材を設置することで振動する高圧空気が原因で発生する渦の成長を、糸材により抑制することができるため、気流吹出し装置から発生する騒音を低減することができる。また、糸材の材質が無機物であることで、無機物であれば耐湿性、耐熱性に優れるため、糸材の耐久性を高めることができ、長期間安定した性能を発揮することができる。無機物の糸材としては、鉱物で構成された繊維を用いた糸材など既存のものを使用することができる。また、吹出し口に設けられた溝と糸材との相乗効果で、振動する高圧空気が原因で発生する渦の成長を、効果的に抑制することができるため、気流吹出し装置から発生する騒音を低減することができる。また、糸材が取り外せることで、糸材が汚れたり、劣化して破損したりした場合に、取り外して交換や清掃することができるため、メンテナンス性を高めることができる。
【００２３】
（参考例２）
図４に示すように、気流吹出し装置１１は、ノズル部１２と循環風路１３で構成されており、吹出し口１６に渦制御手段としての金属である銀の糸材２５が設けられた構成となっている。図５に糸材設置部材の斜視図を示すように、銀の糸材２５は糸材設置部材２６に設けられた溝にはめ込まれており、糸材設置部材２６は気流吹出し装置１１に銀の糸材２５を押し付ける形でネジ止め用の穴２４によって気流吹出し装置１１に着脱自在に固定される構成となっている。銀の糸材２５は高圧空気の噴出方向と略垂直に、かつ高圧空気の振動方向と垂直に設置される構成となっている。
【００２４】
このような構成によれば、吹出し口に糸材を設置することで振動する高圧空気が原因で発生する渦の成長を、糸材により抑制することができるため、気流吹出し装置から発生する騒音を低減することができる。また、糸材の材質が金属であることで、金属であれば、耐久性に優れるため、長期間安定した性能を発揮することができる。また、銀など抗菌性の金属を用いることで、糸材に細菌などが繁殖することを防ぐことができ、糸材を清潔に保つことができる。また、糸材を糸材設置部材に固定し、糸材設置部材を着脱自在に設けたことで、糸材が汚れたり、劣化して破損したりした場合に、取り外して交換や清掃することができるため、メンテナンス性を高めることができる。
【００２５】
（実施の形態１）
図６に示すように、手乾燥装置２７は、手を挿入できる空間を有する手乾燥室２８と、手乾燥室２８に向かって高圧空気１４を吹出す気流吹出し装置１１と、気流吹出し装置１１に高圧空気１４を供給する高圧空気発生装置２９と、気流吹出し装置１１と高圧空気発生装置２９とを結ぶ風路３０とを設けたものである。気流吹出し装置１１には、渦制御手段としての樹脂であるポリエステルの糸材３１が設置されている。ポリエステルの糸材３１の太さは、糸材の投影断面積が吹出し口の断面積の３．５％とした。ここで、高圧空気１４の発振振動数は１００Ｈｚ以上となるように、気流吹出し装置１１を設計したものである。
【００２６】
このような構成によれば、気流吹出し装置の吹出し口に渦制御手段を設けたことで、振動する高圧空気が原因で発生する渦を小さくしたり、分散したりすることで制御できるため、安定した高圧空気の自励発振を維持しつつ、気流吹出し装置から発生する騒音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で、例えば３から１２ｋＰａ程度である。また、糸材の材質が樹脂であることで、成形性に優れ、材質を選択することで、酸性やアルカリ性などの液体が接触するような様々な雰囲気化においても耐久性を確保することができ、安定した性能を発揮することができる。また、糸材の太さを、糸材の投影断面積が吹出し口の断面積の０．１％以上１０％以下となる太さとしたことで、糸材の太さを、糸材の投影断面積が吹出し口の断面積の０．１％以上１０％以下となる太さとすることで、手乾燥装置に必要な高圧空気の風速を維持しつつ、渦の成長抑制により気流吹出し装置から発生する騒音を低減することができる。ここで、糸材の投影断面積が吹出し口の断面積の０．１％未満では渦の成長抑制効果による騒音低減効果が顕著に見られず、１０％より大きいと圧力損失が大きく手乾燥装置に必要な高圧空気の風速が得られない、もしくは高圧空気の発振が不安定になるため好ましくない。
【００２７】
（参考例３）
図７に気流吹出し装置の吹出し口の拡大斜視図を示すように、吹出し口１６は渦制御手段として吹出し口の流出部の平均高さ４１が、吹出し口の流入部の平均高さ４２より小さい構成となっている。また、吹出し口の流入部から流出部にかけての高さが滑らかに変化する構成となっている。また、吹出し口の高圧空気の振動方向に対し、平行方向の流出部の断面は、垂直方向の中心線に対して対称となるように設けられている。
【００２８】
このような構成において、吹出し口の流出部の平均高さ４１を、吹出し口の流入部の平均高さ４２より小さい構成としたことにより、高圧空気が振動する時に高圧空気の吹出し方向と反対の壁面近傍に発生する渦を小さくすることができるため、安定した高圧空気の自励発振を維持しつつ、気流吹出し装置から発生する騒音を低減することができる。
【００２９】
ここで、高圧空気とは大気圧以上のことを示すもので、例えば３から１２ｋＰａ程度である。また、吹出し口の流入部から流出部にかけての高さが滑らかに変化することで、高圧空気が吹出し口を通過する際の損失上昇を抑えることができる。
【００３０】
また、吹出し口の高圧空気の振動方向に対し、平行方向の流出部の断面が、垂直方向の中心線に対して対称となるように設けられたことで、気流吹出し装置から吹出す高圧空気を、垂直方向の中心線に対して略対称な風速分布で吹出すことができるため、気流吹出し装置から吹出す高圧空気の風速分布の偏りを抑えることができる。
【００３１】
（参考例４）
図８に気流吹出し装置の吹出し口の拡大斜視図を示すように、吹出し口１６は渦制御手段として流出部の中央部高さ５１が、流入部の中央部高さ５２より小さい構成であり、かつ流出部の中央部高さ５１が流出部の側壁部高さ５３より小さい構成となっている。ここで、流出部の中央部高さ５１は流入部の中央部高さ５２の８５％とした。
【００３２】
また、参考例では、吹出し口の流出部の中央部高さ５１は流入部の中央部高さ５２の８５％としたが、流入部の中央部高さ５２の７０％以上であれば、渦の成長を抑制することができるため、気流吹出し装置から発生する騒音を低減することができる。
【００３３】
このような構成において、流出部の中央部高さ５１が、流入部の中央部高さ５２より小さい構成としたことにより、高圧空気が振動する時に高圧空気の吹出し方向と反対の壁面近傍に発生する渦を小さくすることができるため、安定した高圧空気の自励発振を維持しつつ、気流吹出し装置から発生する騒音を低減することができる。また、流出部の中央部高さ５１が流出部の側壁部高さ５３より小さい構成としたことにより、高圧空気が振動する時に高圧空気の吹出し方向と反対の壁面近傍に発生する渦が流出部の中央部に向けて成長するのを流出部の中央部の高さが大きいことで抑制することができるため、実施の形態５に記載した平行で高さを変更するよりも、より効果的に渦の成長を抑制することができるため、気流吹出し装置から発生する騒音を低減することができる。気流吹出し装置から発生する騒音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で、例えば３から１２ｋＰａ程度である。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
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。
【符号の説明】
【００３５】
１１    気流吹出し装置
１２    ノズル部
１３    循環風路
１４    高圧空気
１５    吸込み口
１６    吹出し口
１７    溝
１８    主流路
１９    高圧空気振動方向
２０    面ａ
２１    面ｂ
２２    ガラス繊維の糸材
２３    糸材押さえ部材
２４    穴
２５    銀の糸材
２６    糸材設置部材
２７    手乾燥装置
２８    手乾燥室
２９    高圧空気発生装置
３０    風路
３１    ポリエステルの糸材
４１    流出部の平均高さ
４２    流入部の平均高さ
５１    流出部の中央部高さ
５２    流入部の中央部高さ
５３    流出部の側壁部高さ
１０１  ディフューザー
１０２  吹出し口
１０３  狭部入口
１０４  フロート吹出し口
１０５  循環風路
１０６  両端開口部
１０７  両端開口部
１０８  オリフィス
【図１】
0005577675.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
0005577675.tif 000007
【図７】
0005577675.tif 000008
【図８】
0005577675.tif 000009
【図９】
0005577675.tif 000010