(57)【要約】【課題】乾燥風を暖めるヒータの動作状態を検出が可能となり、ヒータの異常を検出するための専用の温度検出機能を不要とでき、簡素で安価な手乾燥装置を提供できる。【解決手段】手挿入検出時に乾燥温風を発光手段としてのＬＥＤ４とＬＥＤ５に通過させることでＬＥＤ４とＬＥＤ５を加熱してその光の強さを変化させ、その変化を受光手段としてのフォトダイオード６とフォトダイオード７の出力電圧と記憶手段としてのメモリ９に記憶した各基準電圧を比較することによりヒータ３の動作状況を確認し、ヒータ３の異常の有無を判断する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体に、手を挿入し乾燥させる乾燥室と、
この乾燥室に風を送り込む送風機と、
前記乾燥室に送り込む風を通じる風路を設けた手乾燥装置であって、
手の挿入を検出するための発光手段と受光手段を前記乾燥室の手挿入口に対向させて設け、
前記風路内に、前記風路を通る風を暖めるヒータを設け、
前記発光手段は、前記風路内であって、前記ヒータの下流側に設け、
前記発光手段の出力電圧を検出し、ヒータの運転状況を判断するヒータ判断手段を設け、
このヒータ判断手段は、ヒータＯＦＦ時の前記受光手段の出力電圧を基準電圧として記憶し、
ヒータＯＮ時の前記受光手段の出力電圧と比較して、その変化の大小によりヒータの異常を判断する手乾燥装置。
【請求項２】
前記発光手段と前記受光手段の組み合わせを複数設け、手の乾燥動作中に手を検出していない受光手段の出力でヒータの異常を判断する請求項１記載の手乾燥装置。
【請求項３】
手を抜いた後、前記ヒータ及び前記送風機を所定時間運転する遅延運転を行い、
前記ヒータ判断手段は、ヒータの異常判断をこの遅延運転中に行うことを特徴とする請求項１または２記載の手乾燥装置。
【請求項４】
前記風路内に設置した前記発光手段と前記ヒータとの間にフィルタを挿入したことを特徴とする請求項１〜３いずれかひとつに記載の手乾燥装置。
【請求項５】
前記風路内の風の流れを前記発光手段への乾燥風と手を乾かす乾燥風に分離することを特徴とする請求項１〜３いずれかひとつに記載の手乾燥装置。
【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。
【背景技術】
【０００２】
従来の手乾燥装置では、手の乾燥時間を短縮するために乾燥風の温度を上げる目的でヒータを利用することが多く、そのヒータの異常検出としては次のような方法がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
以下、図６を用いてその構成を説明する。乾燥風を生成するためのモータ１０５、乾燥風の温度を上げるヒータ１０６、それらを駆動するためのモータ駆動回路１０３、ヒータ駆動回路１０４、乾燥風の温度を検出するための温度センサー１０１、モータ駆動回路１０３、ヒータ駆動回路１０４を通じてモータ１０５、ヒータ１０６を制御するとともに温度センサー１０１の出力から乾燥風の温度を判断するマイクロコンピュータ１０２から構成されている。
【０００４】
装置の運転中に温度センサー１０１からの出力値がある閾値以下であると、モータ１０５、あるいは、ヒータ１０６のいずれか、または、２つともが異常であると判断し、モータ１０５とヒータ１０６への通電を停止するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭６３−１９７４９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このような従来の乾燥装置では、モータやヒータの異常を判断するために、乾燥風の温度を実際に測定する必要があり、専用の温度センサーが必要となる。そのため、装置全体が大型、高価格となる、という課題があった。
【０００７】
本発明は上記のような従来の課題を解決するものであり、半導体を利用した手挿入のセンシング部分に乾燥風を通す構造とし、乾燥風で半導体部を加熱する。加熱された半導体は温度特性により出力が変化するが、この出力の変化を利用して乾燥風の温度変化を検出することができる。これにより、ヒータの動作状態を知ることができ、ヒータの異常を検出するための専用の温度検出機能を不要とし、簡素で安価な手乾燥装置を提供できる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本体に、手を挿入し乾燥させる乾燥室と、この乾燥室に風を送り込む送風機と、前記乾燥室に送り込む風を通じる風路を設けた手乾燥装置であって、手の挿入を検出するための発光手段と受光手段を前記乾燥室の手挿入口に対向させて設け、前記風路内に、前記風路を通る風を暖めるヒータを設け、前記発光手段は、前記風路内であって、前記ヒータの下流側に設け、前記発光手段の出力電圧を検出し、ヒータの運転状況を判断するヒータ判断手段を設け、このヒータ判断手段は、ヒータＯＦＦ時の前記受光手段の出力電圧を基準電圧として記憶し、ヒータＯＮ時の前記受光手段の出力電圧と比較して、その変化の大小によりヒータの異常を判断することを特徴としたものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、専用の温度検出機能を用いずに、乾燥風を暖めるヒータの異常を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態１の構成を示す図
【図２】本発明の実施の形態１の電気回路構成を示す図
【図３】本発明の実施の形態１の処理を示すフローチャート
【図４】本発明の実施の形態１のフィルタを配した構成を示す図
【図５】本発明の実施の形態１の整流板を配した構成を示す図
【図６】従来の構成を示す簡略図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の請求項１記載の手乾燥装置は、本体に、手を挿入し乾燥させる乾燥室と、この乾燥室に風を送り込む送風機と、前記乾燥室に送り込む風を通じる風路を設けた手乾燥装置であって、手の挿入を検出するための発光手段と受光手段を前記乾燥室の手挿入口に対向させて設け、前記風路内に、前記風路を通る風を暖めるヒータを設け、前記発光手段は、前記風路内であって、前記ヒータの下流側に設け、前記発光手段の出力電圧を検出し、ヒータの運転状況を判断するヒータ判断手段を設ける構成である。
【００１２】
そして、このヒータ判断手段は、ヒータＯＦＦ時の前記受光手段の出力電圧を基準電圧として記憶し、ヒータＯＮ時の前記受光手段の出力電圧と比較して、その変化の大小によりヒータの異常を判断するものである。
【００１３】
この構成により専用の温度検出機能を用いずに、乾燥風を暖めるヒータの異常を検出することができる、という効果を奏する。
【００１４】
また、前記発光手段と前記受光手段の組み合わせを複数設け、手の乾燥動作中に手を検出していない受光手段の出力でヒータの異常を判断するものである。
【００１５】
この構成により、手の乾燥動作中にヒータの異常を判断することができる、という効果を奏する。
【００１６】
また、手を抜いた後、前記ヒータ及び前記送風機を所定時間運転する遅延運転を行い、前記ヒータ判断手段は、ヒータの異常判断をこの遅延運転中に行うことを特徴とする。
【００１７】
この構成により、遅延運転時にヒータの異常判断を行うことができる、という効果を奏する。
【００１８】
また、前記ヒータと前記発光手段の間にフィルタを挿入する構成とするものである。
【００１９】
これにより、乾燥風に混入している粉塵などを取り除く。
【００２０】
よって、前記発光手段への異物の付着を防ぎ、前記発光手段の信頼性を高め寿命を延ばすことができる、という効果を奏する。
【００２１】
また、乾燥風路に乾燥風を整流するための整流板を追加したものである。
【００２２】
これにより、乾燥風が通る経路を分離し、前記発光手段を通る経路にはフィルタを設置する構成とする。
【００２３】
よって、乾燥風路全体をフィルタで覆うことをなくし、乾燥風路の圧損を減らして乾燥風量を確保できる、という効果を奏する。
【００２４】
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。
【００２５】
（実施の形態１）
図１に示すように、本実施の形態の手乾燥装置は、天面部から手を挿入し乾燥させる乾燥室１と、乾燥室１に風を送り込む送風機２と、乾燥室１に送り込む風を暖めるヒータ３を備えている。
【００２６】
乾燥室１の上部には、この乾燥室１への手の挿抜を検出するために使用する発光手段としてのＬＥＤ４とＬＥＤ５は、受光手段としてのフォトダイオード６とフォトダイオード７をそれぞれ向かい合わせに配置するようにする。
【００２７】
乾燥室１の上部には、ヒータ３で温めた乾燥風を吹き出す吹き出し口１１を設け、吹き出し口１１は風路１２を介してヒータ３に連通している。
【００２８】
すなわち、風路１２は、ヒータ３で温められた乾燥温風を吹き出し口１１へ送るものである。ＬＥＤ４とＬＥＤ５はこの風路１２内のヒータ３の下流側に配置している。
【００２９】
また、手乾燥装置の内部には、マイコン８を備えている。マイコン８は、ＬＥＤ４、ＬＥＤ５を駆動するＬＥＤ駆動部１５、送風機２を駆動する送風機駆動部１６、ヒータ３を駆動するヒータ駆動部１７、ヒータ３の異常判断を行なうヒータ判断部１８（ヒータ判断手段）を有している。ヒータ判断部１８は、フォトダイオード６とフォトダイオード７の出力電圧を監視し、フォトダイオード６，７の出力変化に応じて乾燥室１への手の挿抜の判断と、ヒータ３の異常の有無を判断する。手の挿抜判断結果によって、送風機駆動手段が送風機２をＯＮ／ＯＦＦし、ヒータ駆動手段がヒータ３をＯＮ／ＯＦＦする。
【００３０】
さらに、マイコン８には、メモリ９が接続されている。そして、ヒータ判断手段は、送風機２とヒータ３がＯＦＦしている時のフォトダイオード６の出力電圧を基準電圧α、フォトダイオード７の出力電圧を基準電圧βとしてメモリ９に記憶する。
【００３１】
また、制御回路１０は、マイコン８、メモリ９から構成されるものとする。
【００３２】
以下に、まず上記構成における本発明の手乾燥装置の基本動作について説明する。
【００３３】
ＬＥＤ４とＬＥＤ５に電流を流して発光させると、フォトダイオード６とフォトダイオード７はそれぞれのＬＥＤの光を受けて電圧を出力する。
【００３４】
各ＬＥＤは使用寿命を長くするために、数十ｍｓｅｃ間隔のパルス電流で駆動するものとする。
【００３５】
次に、乾燥室１に手が挿入されると、ＬＥＤ４またはＬＥＤ５の光、あるいは両方ともの光が手で遮られフォトダイオード６、フォトダイオード７に到達しなくなる。これを利用して乾燥室１への手の挿抜を判断する。
【００３６】
具体的には、マイコン８でそれぞれのＬＥＤ４、５を駆動しているにも関わらず、いずれかのフォトダイオード６または７の出力電圧が０Ｖとなった時点で、乾燥室１に手が挿入されたとマイコン８が判断する。ここで、フォトダイオード６、７の出力電圧は、ＬＥＤ４、５の光を受光しているときの出力電圧に対し、ゼロと判断してもよいほど小さい出力のときを「０Ｖ」としている。すなわち、乾燥室１に手が挿入されたと判断されるのは、フォトダイオード６または７の出力電圧が完全な０Ｖになった時に限定されるものではない。
【００３７】
そして、マイコン８は手が挿入されたと判断した直後から、送風機２とヒータ３を運転する。
【００３８】
送風機２から送られた空気はヒータ３で暖められ、乾燥温風として風路１２を通り、吹き出し口１１から吹き出される。この乾燥温風を手にあてることで手を乾燥させることができる。
【００３９】
手が挿入されたと判断された直後から、フォトダイオード６または７のいずれかの出力電圧が０Ｖである間は、マイコン８が乾燥室１に手が挿入されたままと判断し、送風機２とヒータ３の運転を継続し乾燥室１への乾燥温風の供給を継続する。
【００４０】
手が挿入されたと判断された後、フォトダイオード６とフォトダイオード７両方の出力電圧が０Ｖから復帰した時点で手が乾燥室１から抜かれたと判断し、この時点から送風機２とヒータ３の遅延運転を開始する。なお、出力電圧が０Ｖから復帰した時点とは、フォトダイオード６（フォトダイオード７）の出力電圧が、基準電圧α（基準電圧β）に近い出力、あるいは、基準電圧α（基準電圧β）よりも大きな出力を検知した時点を言う。
【００４１】
遅延運転は、手の乾燥仕上げを確実にするために、手を抜いた後の所定時間の間、送風機２、ヒータ３を継続して運転することである。この遅延運転の時間は長くしすぎると消費電力が増加するため、１〜３秒程度の時間に設定することが多い。
【００４２】
遅延運転終了により、一連の手乾燥動作が終了する。
【００４３】
ところで、ヒータ３が何らかの異常により動作しなくなると、温風が出なくなるため特に寒冷地などではユーザに不快感を与えることが多い。したがって、ヒータ３の異常検出は確実に行う必要がある。
【００４４】
本発明の実施の形態では、ヒータ３の異常検出を手の挿抜の判断に使用しているＬＥＤ４、５とフォトダイオード６、７を利用して行っている。
【００４５】
ＬＥＤ４、５は光半導体であり、光半導体は周囲温度が高くなると半導体接合部の順方向電圧降下Ｖｆ（以下順電圧）が低くなる性質を持っている。本実施の形態では、この性質を利用してヒータ３の動作状況を確認する。
【００４６】
すなわち、ヒータ３により暖められた乾燥温風でＬＥＤ４、５を加熱してＬＥＤ４、５の順電圧を変化させ、ＬＥＤ４、５に対応したフォトダイオード６、７の出力電圧の変化を確認することでヒータ３の動作状況を確認するものである。
【００４７】
以下に、その特徴としての構成について説明する。
【００４８】
まず、図１に示すように、乾燥室１に手が挿入されたときに駆動される送風機２で発生した風は、ヒータ３を通ることで暖められ、風路１２を通って吹き出し口１１から乾燥室１に送り込まれる。
【００４９】
次に、前記構成を備えた本実施の形態の回路の動作について説明する。制御回路１０は図２に示すようにマイコン８、メモリ９から構成されている。
【００５０】
ヒータ３で加熱した乾燥風がＬＥＤ４とＬＥＤ５を通過すると、それぞれのＬＥＤ４、５は加熱されて順電圧が低下する。このとき、ＬＥＤ４、５に流れる電流が増加するためＬＥＤ４、５の光は強くなる。
【００５１】
フォトダイオード６（またはフォトダイオード７）は、受光する光の強さにより出力電圧が増減する。つまり、ＬＥＤ４（またはＬＥＤ５）の光が強くなるとフォトダイオード６（またはフォトダイオード７）の出力電圧が増加する。これを利用してヒータ３の異常検出を行う。
【００５２】
以下では、図３を用いて具体的にヒータ３の異常判断について説明する。
【００５３】
図３はヒータ３の異常判断を行うフローチャートである。
【００５４】
図示しないメインフローにおいては、手乾燥装置は、電源投入した時、最初にＬＥＤ４、５を駆動する。この時点では、送風機２とヒータ３はＯＦＦ状態である。そして、フォトダイオード６，７は、ＬＥＤ４，５の光を受光して、その受光量による電圧を出力する。このとき（すなわち、送風機２、ヒータ３がＯＦＦ時にＬＥＤ４、５の光を受光した時）、フォトダイオード６の出力電圧を基準電圧α、フォトダイオード７の出力電圧を基準電圧βとして、メモリ９に記憶させる。
【００５５】
基準電圧αと基準電圧βは手乾燥装置の周囲温度に応じて変化する。よって、送風機２とヒータ３がＯＦＦの間に都度更新して、周囲温度の変化に対応する。
【００５６】
更新するタイミングは、手の乾燥により加熱されたＬＥＤ４または５が十分冷却できる時間、すなわち、送風機２とヒータ３が運転後に停止した後３０秒〜１分経過後とする。
【００５７】
つぎに、乾燥室１で手を検出したとき、送風機２とヒータ３を駆動する。そして、手を検出している間、送風機２とヒータ３の運転を継続する。手を検出しなくなったら、送風機２、ヒータ３の運転を所定の時間継続する遅延運転に移行する。遅延運転が終了すれ  ば、送風機２、ヒータ３を停止して、手乾燥装置は待機状態になる。
【００５８】
ここで、異常判断処理について詳しく説明する。
【００５９】
送風機２、ヒータ３が運転を開始すると、ヒータ判断部１８は、異常判断処理を開始する（Ｓ１）。そして、フォトダイオード６または７の出力電圧と基準電圧αまたはβとを比較する（Ｓ２）。フォトダイオード６または７の出力電圧が基準電圧αまたはβを超えているときには、Ｓ３に移り、ヒータ３が正常と判断して異常判断処理を終了する。
【００６０】
Ｓ２において、フォトダイオード６の出力電圧が基準電圧α以下、かつ、フォトダイオード７の出力電圧が基準電圧β以下の場合、Ｓ５に移る。そして、Ｓ５でヒータ３、送風機２が運転中かどうかを確認する。運転中であれば再度Ｓ２において、フォトダイオード６または７の出力電圧と基準電圧αまたはβとを比較する処理を繰り返す。
【００６１】
Ｓ５において、ヒータ３、送風機２が停止したことを確認した場合、Ｓ６に移り、ヒータ３は異常であると判断して異常判断処理を終了する。
【００６２】
ヒータ３が異常と判断されたときは、使用者にヒータが異常であることを知らしめるための異常表示、例えば点検ＬＥＤなどをマイコン８により点灯させる。
【００６３】
また、ヒータ３異常時の手乾燥装置の使用については、装置の使用停止、使用継続いずれでもかまないが、送風は可能であり手乾燥の機能が失われた訳ではないので、送風のみで継続して使用するほうが望ましい。
【００６４】
ここで、ＬＥＤ４とＬＥＤ５の光は手の動きによって一方が不規則に遮られるか、あるいは両方のＬＥＤ４，５の光が完全に手で遮られることもありえる。よって、手を検出している最中はフォトダイオード６，７の出力検出が行えるとは限らず、確実なヒータ３の異常判断を行うことは難しい。
【００６５】
そこで、例えば、フォトダイオード６（またはフォトダイオード７）だけが手の挿入を検出して出力電圧が０Ｖになったとき、手の挿入を検出していない他方のフォトダイオード７（またはフォトダイオード６）の出力電圧を確認する。このフォトダイオード７（またはフォトダイオード６）の出力電圧が基準電圧β（または基準電圧α）よりも大きいとき、ヒータ３は正常に運転していると判断する。
【００６６】
すなわち、手の乾燥動作中はフォトダイオード６が基準電圧αより高いかどうか、また、フォトダイオード７の出力電圧が基準電圧βより高いかどうかを常に監視して、いずれかのフォトダイオードの出力電圧が基準電圧を上回った時点でヒータ３が正常である、という判断を行う。
【００６７】
これにより、ＬＥＤ４またはＬＥＤ５のどちらか一方の光が手で遮れられていても、ヒータ３が正常であることの判断を行うことができる。
【００６８】
一方、ＬＥＤ４、ＬＥＤ５の光が両方ともに遮られていた場合には、手が乾燥室１から抜かれた後に行う遅延運転時に異常判断を行なうことができる。すなわち、手を乾燥室１から抜いた後に送風機２、ヒータ３は遅延運転を行なっているので、フォトダイオード６，７の出力電圧の確実な検出が可能である。従って、ここでは確実なヒータ３の正常異常の判断が可能となる。
【００６９】
なので、遅延運転中は手の乾燥動作中のヒータ３の正常判断を引き続き行い、遅延運転終了までにフォトダイオード６とフォトダイオード７の出力電圧がそれぞれの基準電圧を上回ることがなければ、ヒータ３が異常であると判断する。
【００７０】
なお、ヒータ３の異常判断は、手検出時から開始してヒータ３が正常と判断できた時点、あるいは、遅延運転終了時点で完了するものとする。
【００７１】
ここではＬＥＤとフォトダイオードの組み合わせが２つの場合を説明したが、ＬＥＤとフォトダイオードの組み合わせが１つである場合は、手の乾燥動作中はヒータ３の正常判断を行うことはできないので遅延運転時にヒータ３の異常判断を行えばよい。
【００７２】
また、ＬＥＤとフォトダイオードの組み合わせが３つ以上の場合は、手の乾燥動作中の正常判断は、監視するフォトダイオードが増えるだけであり上記で説明してきた処理をそのまま適用することができる。
【００７３】
従って、本発明はＬＥＤとフォトダイオードの組み合わせの数に左右されず適用可能である。
【００７４】
また、図４に示すように、ヒータ３と各ＬＥＤの間にフィルタ１３を挿入してもよい。
【００７５】
手乾燥装置のような瞬時に高風量を要求される装置では、高速回転が可能なＡＣブラシモータが使用されることが多い。ＡＣブラシモータはブラシの磨耗によりブラシ粉が発生するため、乾燥温風にブラシ粉が混入する。これをフィルタ１３により除去することで、各ＬＥＤへの異物の付着を防ぎ、装置全体の信頼性を高めて寿命を長くすることができる。
【００７６】
また、図５に示すように、風路に整流板１４を追加してもよい。
【００７７】
図４においては、フィルタ１３が風路１２全面を覆うように追加されるため、フィルタが乾燥温風に対する圧損となり、乾燥温風の風量が減少や消費電力の増加につながる。
【００７８】
そこで、図５のように、乾燥温風の経路を分離する整流板１４を追加し、ＬＥＤへ流れる乾燥風に対してのみフィルタ１３を設置することで風路１２の圧損を小さくし、乾燥温風の風量を確保し、消費電力の増加を防ぐことができる。
【産業上の利用可能性】
【００７９】
本発明は、高風速を用いて水滴を吹き飛ばし、手を乾燥させる乾燥装置に適用できる。
【符号の説明】
【００８０】
１  乾燥室
２  送風機
３  ヒータ
４  ＬＥＤ
５  ＬＥＤ
６  フォトダイオード
７  フォトダイオード
８  マイコン
９  メモリ
１０  制御回路
１１  吹き出し口
１２  風路
１３  フィルタ
１４  整流板
１５  ＬＥＤ駆動部
１６  送風機駆動部
１７  ヒータ駆動部
１８  ヒータ判断部
【図１】
2014230628.tif 000003
【図２】
2014230628.tif 000004
【図３】
2014230628.tif 000005
【図４】
2014230628.tif 000006
【図５】
2014230628.tif 000007
【図６】
2014230628.tif 000008