(57)【要約】  乾燥性能の低下を抑えつつ騒音の低下を図ることのできる乾燥装置を提供することを目的としている。凹状の手挿入部が形成された本体と、本体内に設けられた空気流発生部と、空気流発生部から送り込まれる空気が吹き出されるノズル孔を有し、本体の手挿入部に形成されたノズル部と、を備え、ノズル部は、ノズル孔の形成方向に沿って延びる流入面と、流入面から突出するように設けられた段差部とを有し、段差部の上面は、流入面側からノズル孔の出口まで延びるように形成された平坦面を有するものである。
2015129076.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
凹状の手挿入部が形成された本体と、
前記本体内に設けられた空気流発生部と、
前記空気流発生部から送り込まれる空気が吹き出されるノズル孔を有し、前記本体の前記手挿入部に形成されたノズル部と、
を備え、
前記ノズル部は、
前記ノズル孔の形成方向に沿って延びる流入面と、
前記流入面から突出するように設けられた段差部とを有し、
前記段差部の上面は、
前記流入面側から前記ノズル孔の出口まで延びるように形成された平坦面を有する
ことを特徴とする乾燥装置。
【請求項２】
前記流入面と前記段差部の上面とは、平行に形成され、
前記段差部は、
一端側が前記流入面に接続され、他端側が前記段差部の上面に接続され、前記流入面に対して直交する突出面を有している
ことを特徴とする請求項１に記載の乾燥装置。
【請求項３】
前記流入面及び前記段差部の上面は、互いに平行に形成され、
前記段差部は、
一端側が前記流入面に接続され、他端側が前記段差部の上面に接続され、前記流入面に対して傾斜する突出面を有している
ことを特徴とする請求項１に記載の乾燥装置。
【請求項４】
前記ノズル部は、
前記ノズル孔における対向する内壁面の両方に前記段差部が形成されている
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の乾燥装置。
【請求項５】
対向する前記段差部は、
頂部の位置が、前記流入面側から前記ノズル孔の出口側に向かう方向にずれるように形成されている
ことを特徴とする請求項４に記載の乾燥装置。
【請求項６】
前記段差部は、
前記頂部と前記流入面との接続部分である底部との間の長さが、対向する前記段差部の上面の対向幅の４０％以下となるように形成されている
ことを特徴とする請求項４又は５に記載の乾燥装置。
【請求項７】
前記段差部は、
前記段差部の上面のノズルの形成方向の幅が、前記段差部の上面のノズルの形成方向の幅と前記流入面のノズルの形成方向の幅とを合わせた幅の２０％以下となるように形成されている
ことを特徴とする請求項４〜６のいずれか一項に記載の乾燥装置。
【請求項８】
前記ノズル孔は、
開口の形状が波状に形成されている
ことを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の乾燥装置。
【請求項９】
前記段差部の上面は、
前記ノズル孔の波状の山に対応する部分から、前記ノズル孔の波状の谷に対向する部分に向かうにしたがって前記流入面側から前記ノズル孔の出口側に向かう方向の幅が長くなるように形成されている
ことを特徴とする請求項８に記載の乾燥装置。
【請求項１０】
前記ノズル孔は、長尺状に形成され、
前記段差部は、前記ノズル孔の長手方向の全幅に渡って形成されている
ことを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の乾燥装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、乾燥装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ノズル孔から噴き出される空気流により濡れた手を乾燥させる乾燥装置は、ペーパータオルやレンタルタオルと比べ、ランニングコストが安く、非接触で使用できるため衛生的であり、省メンテナンス性に優れるなどの特徴がある。【０００３】
しかしながら、乾燥装置は、ファンなどにより生成される空気流を吹出し口（以下に記載するノズル孔に相当）から噴出させるものであり、乾燥性能を高めるために空気流を高速化すると、騒音が増加するという課題がある。【０００４】
また、上記の課題を解決する乾燥装置として、たとえば特許文献１には、噴出口を形成する壁面の内側に、空気流の流れ方向に連なる階段状の凹凸を形成させた噴出口を具備する乾燥装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１８０５５６号公報（たとえば、図１２参照）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１のような乾燥装置においては、流れ方向に連なる階段状の凹凸が存在するため、上流側で発生した乱れが下流の凹部（または凸部）に衝突し、さらに乱れが増幅される場合がある。このような流れが出口まで複数回繰り返されることによって、乱れの存在する領域は下流に行くほど拡大し、流路として機能する有効幅は狭くなる。その結果、流れの抵抗が大きくなり、流量が低下し、所望の乾燥性能を得られないという課題がある。【０００７】
本発明は、以上のような課題を解決するためになされたもので、乾燥性能の低下を抑えつつ騒音の低下を図ることのできる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】
【０００８】
本発明に係る乾燥装置は、凹状の手挿入部が形成された本体と、本体内に設けられた空気流発生部と、空気流発生部から送り込まれる空気が吹き出されるノズル孔を有し、本体の手挿入部に形成されたノズル部と、を備え、ノズル部は、ノズル孔の形成方向に沿って延びる流入面と、流入面から突出するように設けられた段差部とを有し、段差部の上面は、流入面側からノズル孔の出口まで延びるように形成された平坦面を有するものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る乾燥装置によれば、上記構成を有しているため、乾燥性能の低下を抑えつつ騒音の低下を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態１に係る乾燥装置の概略構成を示す断面図である。
【図２】図１に示す乾燥装置の外観斜視図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る乾燥装置のノズル部のノズル孔の縦断面図である。
【図４】図３に示すノズル孔の周辺の斜視図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係る乾燥装置の変形例１である。
【図６】本発明の実施の形態１に係る乾燥装置の変形例２である。
【図７】本発明の実施の形態２に係る乾燥装置のノズルのノズル孔の部分の正面図である。
【図８】図７（ａ）のＡ１、Ａ２及びＡ３の断面図である。
【図９】本発明の実施の形態３に係る乾燥装置の縦断面図である。
【図１０】第１の方向に断続的に配置された矩形状のノズルの正面図である。
【図１１】第１の方向に断続的に配置された波状のノズルの正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明に係る乾燥装置の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下に説明する実施の形態によって本発明が限定されるものではない。また、図１を含め、以下の図面では各構成部材の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。
【００１２】
実施の形態１．
図１は、本実施の形態１に係る乾燥装置２００の概略構成を示す断面図である。図２は、図１に示す乾燥装置２００の外観斜視図である。なお、以下に説明する図面において、Ｚ方向は上下方向に対応している。
【００１３】
［構成説明］
図１に示すように、本実施の形態１における乾燥装置２００は、手指が挿入される手挿入部２が形成されている本体１と、本体１内に設けられた空気流発生部６と、手挿入部２に手指が挿入されたか否かを検出する手検出センサー３０と、手検出センサー３０の検出結果に基づいて空気流発生部６を駆動する制御装置３１とを有している。
【００１４】
（本体１）
本体１は、上部に手指を挿入する凹状に形成された手挿入部２と、空気流発生部６から送り込まれる空気が吹き出され、第１の方向Ｘに延びるノズル孔５を有し、本体１の手挿入部２に形成されたノズル部４ａ及びノズル部４ｂと、本体１内に空気を取り込むのに利用される吸込口９と、本体１内に設けられた風路部材３２とを有しているものである。なお、第１の方向Ｘは、ノズル孔５の長手方向に対応している。
【００１５】
手挿入部２は、本体１の上部側及び対向する両側面側を開放するように形成された凹状部である。手挿入部２は、上部側に形成された上開口部２Ａと、側面側に形成された側面開口部２Ｂ及び側面開口部２Ｃとが形成されている。このため、手挿入部２には、本体１の上開口部２Ａ側だけでなく、側面開口部２Ｂ及び側面開口部２Ｃ側からも手指を挿入できるようになっている。手挿入部２には、手指が挿入される側となる内壁２Ｄが形成されている。この内壁２Ｄは、たとえばシリコン系、もしくはフッ素系などの撥水性コーティング、酸化チタンなどの親水性を有するコーティング、又は抗菌剤が含浸させられている。これにより、手挿入部２の内壁２Ｄに汚れが付着するのを軽減すること、及び細菌が繁殖するのを抑制することなどができる。内壁２Ｄは、ノズル部４ａが形成された第１の内壁２Ｄ１と、ノズル部４ｂが形成され、第１の内壁２Ｄ１に対向する第２の内壁２Ｄ２とを有している。すなわち、手挿入部２の互いに対向する内壁２Ｄのうち、正面側の壁面である第１の内壁２Ｄ１には、ノズル部４ａが設けられており、背面側の壁面である第２の内壁２Ｄ２には、ノズル部４ｂが設けられている。
第１の内壁２Ｄ１は、たとえばＺ方向に延びるように形成され、ノズル部４ａが設けられている上部が、たとえば垂直面となっており、その垂直面の下側が傾斜面となっている。また、第２の内壁２Ｄ２は、たとえばＺ方向に延びるように形成され、たとえばノズル部４ｂが設けられている上部が傾斜面となっており、その傾斜面の下側は垂直面となっている。
【００１６】
また、手挿入部２の底面には、手から飛散した水を排水する排水口（図示省略）が設けられており、排水口には排水管（図示省略）が接続され、排水管にはここから流出するドレン水を溜めるドレンタンク（図示省略）が接続されている。
【００１７】
図１に示すように、ノズル部４ａ及びノズル部４ｂは、互いに対向する位置に設けられているものであり、手挿入部２に挿入した手（図示省略）の甲側と掌側の双方に風を同時に当てることができ、高効率に手指を乾燥させることができるものである。ノズル部４ａ及びノズル部４ｂには、スリット形状に開口された長尺状のノズル孔５が形成されている。そして、空気流発生部６の動作によって形成される空気流は、ノズル孔５を通過して手挿入部２に放出されることで手を乾燥させることができる。
ノズル部４ａは、ノズル部４ｂよりも下側に形成されている。ノズル部４ａは、第１の内壁２Ｄ１に水平方向に向くように設けられているものである。一方、ノズル部４ｂは、第２の内壁２Ｄ２のうちの傾斜面の部分に形成されており、ノズル部４ｂは、ノズル部４ｂから流出した空気流が手挿入部２の内部に向かうように設けられている。このため、乾燥装置２００では、ノズル部４ａから吹き出された空気の進行方向と、ノズル部４ｂから吹き出された空気の進行方向とが交差するようになっている。
【００１８】
（吸込口９）
吸込口９は、本体１の底部側に形成されているものである。吸込口９は、本体１内に形成された風路Ａと連通している。このため、空気流発生部６が駆動すると吸込口９を介して本体１の風路Ａ内に空気が取り込まれ、その取り込まれた空気は、ノズル部４ａ及びノズル部４ｂを介して手挿入部２に放出される。吸込口９の形成位置は、本体１の底部側に限定されるものではないが、底部に形成すると、塵埃などが本体１内に取り込まれにくく、また、ユーザーが誤って吸込口９に手指を入れてしまうことなどを防止することができ、さらに、意匠性が低減することを抑制することができる。
【００１９】
（風路部材３２）
風路部材３２は、本体１に形成された風路Ａの一部を構成するものである。風路部材３２は、上流風路部材３２Ａ、中流風路部材３２Ｂ及び下流風路部材３２Ｃを有しているものである。上流風路部材３２Ａ、中流風路部材３２Ｂ及び下流風路部材３２Ｃは、たとえば水平方向に平行となるように本体１内に設けられている。なお、下から順番に、上流風路部材３２Ａ、中流風路部材３２Ｂ及び下流風路部材３２Ｃが本体１内に配置されている。また、中流風路部材３２Ｂと下流風路部材３２Ｃとの間には空気流発生部６が配設されている。風路Ａのうち空気流発生部６の上流側では、曲がり流路になっている。これにより、吸込口９から流入する空気にとってわずかな抵抗にはなるが、空気流発生部６で発生した騒音が周囲に放射されにくくなる効果がある。ここで、風路Ａのうち空気流発生部６の下流側では、本体１の内部のノズル部４ａ側と、本体１の内部のノズル部４ｂ側とに分岐している。
【００２０】
（空気流発生部６）
空気流発生部６は、空気流を生成するものであってノズル孔５から手挿入部２に空気を放出させるものである。なお、本体１は、空気流の出口部分に、ノズル部４ａ及び４ｂが設けられており、空気流発生部６の作用によってノズル孔５の入口側の圧力が高くなる。すなわち、空気流発生部６は、加圧装置として、図１に示すように、本体１の内部に設置されているものである。
【００２１】
空気流発生部６は、たとえばモーター及びモーターのシャフトに取り付けられたファンなどから構成されるものである。また、空気流発生部６は、たとえばＤＣブラシレスモーターを駆動させるための駆動回路（図示省略）、及び、ＤＣブラシレスモーターによって回転するターボファン（図示省略）などにより構成することができる。
【００２２】
本体１の内部では、空気流発生部６よりも上流側の空間８と下流側の空間７とに仕切られており、空間８に通じる吸込口９を有する。空気流発生部６は、吸込口９から空気を本体１内に吸い込み、空間８へ高圧の空気流を出力する。そして、空気流発生部６から放出される空気流は、下流側の空間７において２つの経路に分岐し、ノズル部４ａのノズル孔５及びノズル部４ｂのノズル孔５から本体１の外部に放出される。なお、手乾燥時間をより短縮できるように、ノズル部４ａ及びノズル部４ｂの間隔、空気流発生部６の回転数などを設定するとよい。
【００２３】
（手検出センサー３０）
手検出センサー３０は、手指を検出するものであって、手挿入部２の内壁２Ｄに設けられている。手検出センサー３０は、図１に示すように、たとえば、第１の内壁２Ｄ１のうちの上部及び下部に設けられ、第２の内壁２Ｄ２の上部に設けられているものである。手検出センサー３０は、制御装置３１に電気的に接続されており、検出結果が制御装置３１に出力されるようになっている。
【００２４】
（制御装置３１）
制御装置３１は、手検出センサー３０の検出結果に基づいて空気流発生部６を制御するものである。制御装置３１は、手検出センサー３０からの信号を処理し、その処理結果に基づいて空気流発生部６の運転などを適宜制御している。たとえば、制御装置３１は、手検出センサー３０が手指を検出すると空気流発生部６を駆動させ、また、手検出センサー３０が手指を検出しなくなると空気流発生部６を停止させる。なお、制御装置３１の設置位置は、特に限定されるものではないが、本実施の形態１では図２に示すように本体１内の下部側に設置した例を示している。
【００２５】
［動作説明］
次に、本実施の形態１に係る乾燥装置２００の動作について説明する。たとえば手挿入部２へ濡れた手が挿入され、その手を手検出センサー３０が検出すると、制御装置３１へ手検出信号が送られる。そして制御装置３１は、空気流発生部６を始動させ、空気流発生部６のターボファンが回転する。
【００２６】
そして、吸込口９から吸い込まれた空気流は、風路Ａの空間８を通過し空気流発生部６に流入し、空気流発生部６により高圧の空気流になる。そして、高圧になった空気流は、風路Ａの空間７で２つに分岐し、ノズル部４ａ及びノズル部４ｂに設けられたノズル孔５から放出される。
【００２７】
放出された空気流は、手挿入部２に挿入された手の甲側と掌側の双方に当たり、手に付いた水を飛散及び気化させる。そして、ユーザーの手が手挿入部２から抜けると、手検出センサー３０の手検出信号がなくなったとき、制御装置３１により空気流発生部６が停止する。
【００２８】
上記の乾燥装置２００において、騒音を発生する要素としては、静止した壁面近傍を高速な空気流が流れるノズル孔５と、ノズル部４ａ及びノズル部４ｂのノズル孔５から放出された高速な空気流が衝突する手挿入部２と、高速回転体を有する空気流発生部６との３つがある。
【００２９】
空気流発生部６は、本体１の内部に収納されているため、他の２つよりも騒音のオーバーオール値に与える影響は小さい。乾燥装置２００では、ノズル孔５及び手挿入部２における騒音を抑制する構成を有している。ここで、ノズル孔５における騒音及びノズル孔５から放出された高速な空気流が、手挿入部２で衝突することによる騒音は、ノズル孔５の形状による影響が大きい。
【００３０】
［ノズル部４ａ及びノズル部４ｂのノズル孔５の詳細説明］
図３は、実施の形態１に係る乾燥装置２００のノズル部４ａ及びノズル部４ｂのノズル孔５の縦断面図である。図４は、図３に示すノズル孔５の周辺の斜視図である。ノズル部４ａ及びノズル部４ｂのノズル孔５の開口の形状（出口１０の形状）は、第１の方向Ｘに延びる直線状のスリット形状である。そして、ノズル部４ａ及びノズル部４ｂのノズル孔５の形状は、上面側と上面側に対向する下面側とが対称となるように形成されている。
以下では、ノズル部４ａ及びノズル部４ｂをノズル部４と総称し、説明する。
【００３１】
ノズル部４は、流入側に形成された曲面部１３と、ノズル孔５の形成方向に沿って延びる流入面１７と、流入面１７から突出するように形成された段差部４０とを有している。すなわち、流入面１７は、曲面部１３に接続される側から段差部４０に接続される側まで延びる平坦面であり、段差部４０は、流入面１７の高さ位置に対して上側に突出している部分である。ここで、ノズル孔５の形成方向は、図３及び図４に示すＹ方向に対応している。
【００３２】
（曲面部１３）
曲面部１３は、ノズル部４の入口側に形成されているものである。曲面部１３は、空気流発生部６から風路Ａを通ってくる空気が流入する。上下の曲面部１３は、ノズル孔５において、対向するように形成されている。曲面部１３同士は、下流に向けて互いの間隔が狭くなるように形成されている。
すなわち、ノズル部４のノズル孔５の上流側には、空気がスムーズにノズル孔５に流入するように、上流側から下流側に向かって少しずつ上面と下面との対向間隔が小さくなるように形成されたＲ部である。
【００３３】
仮に、曲面部１３がないノズル孔では、空気がスムーズにノズル孔５に流入しにくくなるため、上流側に剥離域というノズル孔５を通る主流１５の流路面積を縮小するような領域が形成されやすくなる。これにより、圧力損失が大きくなり、流量が低下し、所望の乾燥性能を得にくくなる。一方、本実施の形態１に係る乾燥装置２００では、上下の両面に曲面部１３が形成されているので、空気がスムーズにノズル孔５に流入し、圧力損失が大きくなることを抑制し、空気の流量低下を抑制することができ、所望の乾燥性能を得ることができる。
【００３４】
（流入面１７）
流入面１７は、一端側が曲面部１３に接続され、他端側が段差部４０に接続されているものである。流入面１７は、曲面部１３を流れてきた空気が流れる部分である。流入面１７は、第２の方向Ｙに延びるように形成された平坦面を有している。すなわち、ノズル部４は、上下に対向し、ノズル孔５のスリット状の長手方向（幅方向）に平坦な面である流入面１７を有している。
【００３５】
（段差部４０）
段差部４０は、流入面１７から突出するように形成され、段差部上面４１に平坦面が形成されているものである。段差部４０は、図３及び図４に示す下側のものについては、流入面１７に接続され、流入面１７側からノズル孔５の出口１０側まで延びるように形成されているものである。段差部４０は、一端側が流入面１７に接続されている。また、段差部４０は、流入面１７に対して直交する突出面４４及びノズル孔５の出口１０側まで延びる段差部上面４１を有しているものである。また、段差部４０は、図４に示すように、第１の方向Ｘに延びるように形成されている。すなわち、段差部４０は、ノズル孔５のスリット状の長手方向に延びるように設けられている。
【００３６】
段差部上面４１は、流入面１７側からノズル孔５の出口１０（先端１６）側まで、第２の方向Ｙに延びるように形成された平坦面である。すなわち、ノズル部４は、平坦面である段差部上面４１が、上下に対向するように形成されているものである。段差部上面４１は、流入面１７と平行に形成されている。
【００３７】
ノズル部４のうちの段差部上面４１の部分では、ノズル孔５内の対向する上下面は平行であり、ノズル孔５における上下面間の高さは、先端１６まで一定に保たれる。すなわち、段差部４０を過ぎて先端１６までの空気の流路は一定の形状である。
【００３８】
（空気の流れについて）
次に、騒音発生にかかわるノズル孔５の壁面近傍の空気の流れなどについて説明する。
ノズル孔５の入口には曲面部１３があり、曲面部１３により少しずつ増速した空気は、流入面１７に到達する。曲面部１３の端部から段差部４０の底部４０ｂまでの間は直線状で主流１５と平行な流入面１７であり、流入面１７の壁面近傍の空気の流れ５０は、主流１５を向いている。
【００３９】
流入面１７の出口１０側の端部（段差部４０の底部４０ｂ）には、空気の流れる流路を狭くする段差部４０がある。段差部４０の流入面１７側において、段差部４０を乗り越えるために主流１５と角度を有する傾斜流れ５２が生じる。段差部４０の底部４０ｂには、第１の剥離域５１が形成される。段差部４０の頂部４０ａとノズル孔５の出口１０の先端１６との間には、直線状で主流１５と平行の段差部上面４１がある。
【００４０】
主流１５方向に対し角度を持った傾斜流れ５２は、段差部４０の形状に沿って流れることはできず、段差部４０の頂部４０ａ側の壁面近傍において第２の剥離域５３が形成される。そして、第２の剥離域５３よりも外側で主流１５と平行な流れ５４となる。第２の剥離域５３は、段差部上面４１の途中の再付着点５６の手前で消滅する。そして、第２の剥離域５３側における平行な流れ５４は、再付着点５６でノズル孔５の壁面に近づく。
【００４１】
再付着点５６からノズル孔５の先端１６の間において、壁面近傍の空気流は、速度を増加させていく。ここで、第２の剥離域５３の圧力は、周囲よりも低く、再付着点５６から先端１６の間の圧力は周囲よりも高い。このため、再付着点５６付近は、流れに抗する圧力勾配となり、再付着点５６から先端１６までの壁面近傍の空気の速度増加が抑制される。
【００４２】
［本実施の形態１に係る乾燥装置２００の有する効果］
本実施の形態１に係る乾燥装置２００は、平面部を分割して流入面１７及び段差部上面４１を形成し、流入面１７よりも段差部上面４１の方をノズル孔５の中心側に突出させることで、ノズル部４の壁面近傍において曲面部１３からノズル孔５の出口（先端１６）に向かって増速する流れを流入面１７と段差部上面４１との間で減速させることができる。それによって、段差部上面４１において、再びノズル孔５の出口に向かって増速するものの、ノズル孔５の出口の壁面近傍の速度上昇を抑制し、騒音源となるノズル孔５の壁面と壁面近傍の流れとの速度差によって生じる乱れを減少させることができる。これにより、本実施の形態１に係る乾燥装置２００は、乾燥性能の低下を抑えつつ騒音の低減を図ることができる。
【００４３】
ノズル孔から発生する騒音には、ノズル孔の先端付近において、ノズル孔の静止した壁面と壁面近傍の速度を持った空気の流れとの速度差によって空気流にせん断力が働き、空気の流れの中にそのせん断力によって渦（乱れ）が生じ、その渦の変形によって発生する（１）境界層騒音と、それらの渦がノズル孔の下流側出口から放出されることによって発生する（２）渦騒音と、ノズル孔から放出された気流のうち攪拌の影響を受けないポテンシャルコアの主流とその周囲の静止した空気との速度差によって生じた乱流拡散層のせん断流から発生する（３）噴流騒音がある。
【００４４】
本実施の形態１に係る乾燥装置２００は、ノズル孔５の形成方向に沿って延びる流入面１７と、流入面１７から突出するように形成された段差部４０とを有し、段差部上面４１が流入面１７側からノズル孔５の出口１０側まで延びるように形成された平坦面を有するものである。ここで、段差の頂部４０ａとノズル孔５の先端１６とは、同一平面上（段差部上面４１上）に位置している。
すなわち、本実施の形態１に係る乾燥装置２００は、再付着点５６から先端１６までにおけるノズル部４を流れる空気５５の速度を抑制することができ、それによって騒音源となる渦（乱れ）の強さを低減できるため、ノズル孔５から発生する境界層騒音及び渦騒音を抑制することができる。したがって、本実施の形態１に係る乾燥装置２００は、乾燥性能の低下を抑えつつ騒音の低下を図ることができる。
【００４５】
また、本実施の形態１に係る乾燥装置２００は、再付着点５６から先端１６までにおけるノズル部４を流れる空気５５の速度を抑制することができ、ノズル孔５内の高い圧力を大気に開放することができ、最も大きな騒音を発生する先端１６近傍の空気の圧力の変動を抑制することができ、騒音を抑制することができる。
【００４６】
なお、段差部４０の頂部４０ａと底部４０ｂの長さは、ノズル孔５の主流１５が通過する幅Ｔ１の４０％以下であることが望ましい。すなわち、段差部４０は、頂部４０ａと流入面１７との接続部分である底部４０ｂとの間の長さが、対向する段差部上面４１の対向幅Ｔ１の４０％以下となるように形成されていることが望ましい。段差部４０の頂部４０ａと底部４０ｂの距離が、主流が通過する幅Ｔ１の４０％以上になると、流入面１７上で、段差部４０の頂部４０ａと底部４０ｂとの間の空気の流れ５０の風量が増加し、傾斜流れ５２の速度が増し、より段差部４０の形状に沿って空気が流れにくくなる。そして、第２の剥離域５３の厚みが大きくなることによって再付着点５６がノズル孔５の先端１６に近づく。再付着点５６は、圧力の変動が大きく、その圧力の変動がノズル孔５の先端１６に近くなると大きな騒音を発生する要因となる。
【００４７】
また、段差部上面４１の長さは、流入面１７と段差部上面４１を合計した主流１５方向長さＴ２の２０％以上であることが望ましい。すなわち、段差部上面４１のノズル孔５の形成方向の幅が、段差部上面４１のノズル孔５の形成方向の幅と流入面１７のノズル孔の形成方向の幅とを合わせた幅Ｔ２の２０％以下となるように形成されていることが望ましい。段差部上面４１が２０％より小さくなると、圧力の変動が大きい再付着点５６がノズル孔５の先端１６に近づき、その圧力の変動がノズル孔５の先端１６に近くなると大きな騒音を発生する要因となる。
【００４８】
なお、従来では、ノズル孔の入口から直線部に突起を設けることで騒音を抑制する方法が開示されている。突起とノズル先端が同一平面上にないため、本実施の形態１の第２の剥離域に相当する領域が大きくなり、騒音は抑制するものの、流れに大きな圧力損失が生じる。そのため、従来においては、効率的に手の乾燥をするための必要な風量を確保するには、ブロアの回転数（入力）を増加させる必要がある。ブロアの回転数の増加に伴って、ブロアの騒音が増加し、ノズル孔の騒音は抑制するが、乾燥装置としての騒音の低減効果が小さくなることがある。
【００４９】
なお、本実施の形態１では、段差部４０が、ノズル部４のノズル孔５のうち、第１の方向Ｘの全幅に渡って形成されているものとして説明したが、それに限定されるものではない。段差部４０が、ノズル部４のノズル孔５のうち、第１の方向Ｘの全幅に渡って形成されている方が、より騒音低下の効果を得ることができるが、たとえば、段差部４０の一部が途切れていてもよいし、たとえば、ノズル部４の両端部に段差部４０が形成されていなくてもよい。さらに、図１０のように、第１の方向Ｘにノズルが断続的に配置された場合でも、段差部４０を設けることで、同様の騒音低下の効果を得ることができる。
【００５０】
また、ノズル部４は、ノズル孔５における対向する内壁面の両方に段差部４０が形成された場合を一例として説明したが、それに限定されるものではない。乾燥装置２００は、たとえば、図３及び図４に示す下側の面のみに段差部４０が形成されている態様であってもよい。ただし、上下面の両方に形成されている方が、乾燥性能の低下を抑えつつ騒音の低下を図ることができる。
【００５１】
さらに、本実施の形態１に係る乾燥装置２００の全体構成は、上記に限られるものではなく、ノズル孔５から空気流を噴出させて、濡れた手を乾燥させることができる構成であればよい。たとえば、本体１には開口部２ａ及び開口部２ｂが形成されているものとして説明したが、これらは塞がれている態様であってもよい。塞がれている態様であっても、開放されていた場合と同等の乾燥性能を得ることができる。
【００５２】
なお、本実施の形態１に係る乾燥装置２００は、流入面１７及び段差部４０が一体的に形成されているものとして説明したが、別体でもよい。たとえば、流入面１７を先端１６側まで延長して形成し、この延長した部分に段差部４０を設けてもよい。
【００５３】
［実施の形態１に係る乾燥装置２００の変形例１］
図５は、本実施の形態１に係る乾燥装置２００の変形例１である。本実施の形態１では、対向するノズル孔５の形状が対称の場合についてのみ説明したが、それに限定されるものではない。図５に示すように、ノズル部４Ｂは、下側のノズル部４の段差部４０Ｂ１と上側のノズル部４の段差部４０Ｂ２との位置が、流入面１７側からノズル孔５の出口１０側に向かう方向にずれるように形成してもよい。
【００５４】
すなわち、一方の流入面１７Ｂ１の方が他方の流入面１７Ｂ２よりもＹ方向における長さが長くなっており、その分、一方の段差部上面４１Ｂ１の方が他方の段差部上面４１Ｂ２よりもＹ方向における長さが短くなっているものであってもよい。このように、ノズル部４Ｂは、頂部４０ａの位置が、段差部４０Ｂ１及び段差部４０Ｂ２側からノズル孔５の先端１６側に向かう方向にずれるように形成されている。
【００５５】
これにより、上述したように先端１６付近の流速を低減でき、さらに対向する先端１６Ｂ１と先端１６Ｂ２との間で流速に差が生じるため、圧力の変動する周期にずれが生じ、先端１６Ｂ１及び先端１６Ｂ２で発生する騒音が強め合わなくなることで、さらに騒音を抑制することができる。
【００５６】
［実施の形態１に係る乾燥装置２００の変形例２］
図６は、本実施の形態１に係る乾燥装置２００の変形例２である。本実施の形態１では、流入面１７及び段差部上面４１と段差部４０とが直交する場合について説明したが、それに限定されるものではない。
図６に示すように、ノズル部４Ｃの段差部４０Ｃは、一端側が流入面１７に接続され、他端側が段差部上面４１に接続され、流入面１７に対して傾斜する突出面４４を有しているものである。この傾斜面である突出面４４Ｃは、頂部４０ａと底部４０ｂとを結ぶ方向が主流１５方向との間には予め設定された角度が形成されることとなる。これにより、第１の剥離域５１の領域を縮小し、圧力損失を抑制することができる。圧力損失が低減できれば、手の乾燥に必要な風量を確保するため、空気流発生部６の入力及び回転数を低下でき、回転数の低下に伴って騒音を抑制することができる。
【００５７】
実施の形態２．
図７は、本実施の形態２に係る乾燥装置のノズルのノズル孔５Ｄの部分の正面図である。ノズル孔５Ｄは、正面視形状が波状となっている。すなわち、実施の形態１では、ノズル孔５の形状がストレートなスリット状のものについて説明したが、本実施の形態２では、ノズル孔５Ｄの出口側から見た開口の形状が波状の場合について説明する。なお、本実施の形態２では、実施の形態１と共通する部分には同様の符号を付し、相違点について中心に説明する。
【００５８】
図７（ａ）に示すようにノズル孔５Ｄは、左右方向に複数の山と谷がある波状（略正弦波状）のスリットとなっている。そして、図７（ｂ）に示す図７（ａ）のＡ部拡大図に示すように、ノズル孔５Ｄの谷の部分は、上端の外郭６０ａと下端の外郭６０ｂから成り、その外郭６０ａに囲まれた空間６１がある。そして、ノズル孔５Ｄの山の部分は、上端の外郭６２ａと下端の外郭６２ｂから成り、その外郭６２ｂに囲まれた空間６３がある。
【００５９】
次に、波状のノズル孔５Ｄによる騒音低減効果について説明する。
前述したように高速な気流がノズル孔５Ｄから放出されたときに発生する騒音の源は、大きく分けると三つある。一つ目は、ノズル孔５Ｄの表面に形成される境界層から発生する境界層騒音である。二つ目は、ノズル孔５Ｄの下流側出口から渦の放出によって発生する渦騒音である。三つ目は、ノズル孔５Ｄから放出された気流のうち攪拌の影響を受けないポテンシャルコアの主流とその周囲の静止した空気との速度差によって生じた乱流拡散層のせん断流から発生する噴流騒音である。
【００６０】
ここで、噴流騒音に着目すると、周囲の静止した空気と高速な空気の流れの速度差を小さくすることによって騒音を低減できる。つまり、本実施の形態２における乾燥装置では、ノズル孔５Ｄの正面視形状が波状となっているため、放出される空気流と周囲の静止した空気との速度差を小さくすることができるようになっている。
【００６１】
本実施の形態２におけるノズル孔５Ｄは、前述したように波状であり、隣接する山部分の間の空間６１及び隣接する谷部分の間の空間６３がある。たとえば、空間６１においては、ノズル孔５Ｄの外郭６０ａ及び外郭６０ｂの間の隙間から放出された空気流によってエネルギーが供給され、空気が誘起される。
【００６２】
この場合、空間６１の誘起された空気流の速度は、直線状のノズル孔の場合の周辺の空間の速度より大きくなる。その結果、直線状のノズル孔の場合よりも、ノズル孔５Ｄから直接放出された高速な空気流と周辺の空間の空気流との速度差が小さくなり、発生する噴流騒音を抑制することができる。なお、空間６３における空気流についても同様にノズル孔５Ｄから直接放出された空気流との速度差が小さいため、発生する噴流騒音を抑制することができる。
【００６３】
ただし、外郭６０ｂの下方の空間６４周囲をノズル孔５Ｄで囲まれていないため、直線状のノズル孔の場合と同じように、ノズル孔５Ｄから直接放出された空気流と周辺の空気流との速度差が大きくなり、騒音は低減しない。
しかし、ノズル孔５Ｄの上下方向に騒音が低減した空間６１及び騒音が低減しない空間６４が形成されているので、騒音源となる流れの変化（圧力変動）の位相が、手挿入部２において上下方向に一致しなくなる。
そのため、音の相関面積が小さくなり、騒音を抑制することができる。これに対し、直線状のノズル孔の場合は、ノズル孔の上下方向、幅方向ともに空気流の位相が一致した状態であり、位相の一致によって騒音が増大する。なお、外郭６２ａの上方の空間６５についても騒音の状態は上述した空間６４の状態と同様である。
【００６４】
図８は、図７（ａ）のＡ１、Ａ２及びＡ３の断面図である。ここでＡ１は、ノズル孔５Ｄの山部分の中心を通る線であり、Ａ２は、山部分と谷部分の境界を通る線であり、Ａ３は、谷部分の中心を通る線である。図８に示すように、ノズル孔５Ｄの段差部上面４１Ｄの長さ（奥行き方向の長さ）はＡ１、Ａ２、Ａ３の順に長く、主流１５方向に異なる長さとしている。すなわち、段差部上面４１Ｄは、ノズル孔５Ｄの波状の山に対応する部分から、ノズル孔５Ｄの波状の谷に対向する部分に向かうにしたがって流入面１７Ｄ側からノズル孔５Ｄの出口１０側（先端１６側）に向かう方向の幅が長くなるように形成されている。
【００６５】
これにより、ノズル孔５Ｄの先端１６までの流れの発達状態が異なることとなり、ノズル孔５Ｄでの速度分布をノズル孔５Ｄの長手方向に変化させることができる。その結果、ノズル孔５Ｄで発生する渦騒音の音源となる圧力変動の位相をノズル孔５Ｄの長手方向にずらし、音の相関面積を小さくすることができ、騒音を抑制することができる。
【００６６】
［本実施の形態２に係る乾燥装置の有する効果］
本実施の形態２に係る乾燥装置は、実施の形態１に係る乾燥装置２００と同様の効果を有することに加えて次の効果を有する。すなわち、本実施の形態２に係る乾燥装置のノズルのノズル孔５は、正面視形状が波状となっている（図７参照）。このため、ノズル孔５Ｄから直接放出された高速な空気流と周辺の空間の空気流との速度差が小さくなり、発生する噴流騒音を抑制することができる。
【００６７】
また、本実施の形態２に係る乾燥装置は、ノズル孔５Ｄの段差部上面４１Ｄの長さ（奥行き方向の長さ）はＡ１、Ａ２、Ａ３の順に長くなっている。このため、ノズル孔５Ｄの先端１６までの流れの発達状態が異なることとなり、ノズル孔５Ｄでの速度分布をノズル孔５Ｄの長手方向に変化させることができ、音の相関面積を小さくすることができ、騒音を抑制することができる。なお、図１１のように、第１の方向Ｘに波状のノズルが断続的に配置された場合でも段差部４０を設けることで、同様の騒音低下の効果を得ることができる。
【００６８】
実施の形態３．
図９は、本実施の形態３に係る乾燥装置２０３の縦断面図である。図９に示すように、外郭をなす本体１０１は、正面に手挿入口１０２を有し、手挿入口１０２に続く処理空間として手挿入部１０３を備えており、手を挿抜できるようにしてある。
【００６９】
手挿入部１０３は、本体１０１の正面下部に、正面と両側面が開放した開放シンク状の凹部として形成され、下部を形成する水受け部１０４と奥側とにはその端縁部に曲面構成の立ち上がりによる防壁構造１０５が設けられ、側方や前方に水が飛散しないようになっている。水受け部１０４の底部は前方に向かって下傾していて、その傾斜下端に排水口１０６が設けられている。
【００７０】
水受け部１０４の下方には排水口１０６から滴下する水を貯留するドレン容器１０７が抜き差し自在に設けられている。なお、手挿入部１０３の内面には、たとえばシリコン系、もしくはフッ素系などの撥水性コーティング、酸化チタンなどの親水性を有するコーティング、又は抗菌剤が含浸させられている。これにより、手挿入部１０３の内面に汚れが付着するのを軽減し、細菌が繁殖してしまうことを抑制することができるようになっている。
【００７１】
本体１０１内には空気流発生部１０８が組み込まれており、ＤＣブラシレスモーター、これを駆動させる駆動回路及びＤＣブラシレスモーターによって回転するターボファンなどにより構成され、本体１０１の手挿入部１０３の真上に取り付けられている。なお、ここでは、空気流発生部１０８にＤＣブラシレスモーターを採用した場合を例に説明したが、それに限定されるものではなく、たとえば整流子モーター、誘導電動機などであってもよい。
【００７２】
空気流発生部１０８の吸気側は、本体１０１の背面側であって手挿入部１０３の奥側背面に近接して縦方向に設けられた下端の開放した吸気通路１１０に臨んでおり、吸気通路１１０の下端から着脱可能のエアーフィルター１１１を通じて空気を吸込むことができるようになっている。
【００７３】
空気流発生部１０８の吹出口は、円形カップ状のファンケーシングの外周に、周方向に間隔を置いて、複数個が半径方向に向かって開設されている。このファンケーシングの外側は、ターボファンの回転方向に沿う方向に誘導路を設けた円形カップ状のケーシング１０９によって覆われ、ケーシング１０９の誘導路の端に、空気流発生部１０８から送られてくる高圧空気を高速の気流に変換して手挿入部１０３に吹出すノズルが接続されている。
【００７４】
ノズル部１１２には、手挿入部１０３の手挿入口近傍の上部に、ノズル孔１１５が下向きとなるように取り付けられている。ノズル部１１２に形成されたノズル孔１１５からは、手挿入部１０３内に挿入した手に付着した水分を吹飛ばす高速の気流が放出され、たとえば手を摺り合わせることをしなくても水滴を手の表面から剥離して吹飛ばすことができる。なお、ノズル部１１２の背後には、手挿入部１０３に面して手の挿抜を検出する手検出センサー１１４が設けられている。
【００７５】
ノズル部１１２に形成されたノズル孔１１５は、本体１０１のＸ方向（図９の紙面と垂直な方向）に配設されている。ノズル部１１２は、たとえば、実施の形態１で説明した正面視形状が矩形状のノズル部４を用いることもできるし、実施の形態２で説明した正面視形状が波状のノズル部４Ｄを用いることもできる。
【００７６】
ノズル孔１１５は、本体１０１の前後方向（図９のＹ方向）に複数列設けられているものである。本実施の形態３では、ノズル孔１１５が２列設けられている場合を例に示している。すなわち、ノズル孔１１５は、第１のノズル孔１１３ａ及び第２のノズル孔１１３ｂを有している。なお、ノズル孔１１５は、１列であってもよいし、３列以上であってもよい。
【００７７】
このような構成を持つ乾燥装置２０３の騒音は、ノズル孔１１５から発生する渦騒音や噴流騒音、及び、噴流が手挿入部１０３に衝突して発生する衝突音が支配的である。そこで、図９では図示を省略しているが、ノズル孔１１５として実施の形態１で説明した正面視形状が矩形状のノズル部４を採用したり、実施の形態２で説明した正面視形状が波状のノズル部４Ｄを採用することで、ノズル孔１１５から発生する境界層騒音、渦騒音及び噴出騒音などの低減を図ることができる。これにより、本実施の形態３に係る乾燥装置２０３は、流量の低下を抑えて乾燥性能の低下を抑えつつ、騒音の低減を図ることができる。
【００７８】
［本実施の形態３に係る乾燥装置の有する効果］
本実施の形態３に係る乾燥装置は、実施の形態１に係る乾燥装置２００及び実施の形態２に係る乾燥装置と同様の効果を有する。
【符号の説明】
【００７９】
１  本体、２  手挿入部、２Ａ  上開口部、２Ｂ  側面開口部、２Ｃ  側面開口部、２Ｄ  内壁、２Ｄ１  第１の内壁、２Ｄ２  第２の内壁、２ａ  開口部、２ｂ  開口部、４  ノズル部、４Ｂ  ノズル部、４Ｃ  ノズル部、４Ｄ  ノズル部、４ａ  ノズル部、４ｂ  ノズル部、５  ノズル孔、５Ｄ  ノズル孔、６  空気流発生部、７  空間、８  空間、９  吸込口、１０  出口、１３  曲面部、１５  主流、１６  先端、１６Ｂ１  先端、１６Ｂ２  先端、１７  流入面、１７Ｂ１  流入面、１７Ｂ２  流入面、１７Ｄ  流入面、３０  手検出センサー、３１  制御装置、３２  風路部材、３２Ａ  上流風路部材、３２Ｂ  中流風路部材、３２Ｃ  下流風路部材、４０  段差部、４０Ｂ１  段差部、４０Ｂ２  段差部、４０Ｃ  段差部、４０ａ  頂部、４０ｂ  底部、４１  段差部上面、４１Ｂ１  段差部上面、４１Ｂ２  段差部上面、４１Ｄ  段差部上面、４４  突出面、４４Ｃ  突出面、５１  第１の剥離域、５３  第２の剥離域、５５  空気、５６  再付着点、６０ａ  外郭、６０ｂ  外郭、６１  空間、６２ａ  外郭、６２ｂ  外郭、６３  空間、６４  空間、６５  空間、１０１  本体、１０２  手挿入口、１０３  手挿入部、１０４  水受け部、１０５  防壁構造、１０６  排水口、１０７  ドレン容器、１０８  空気流発生部、１０９  ケーシング、１１０  吸気通路、１１１  エアーフィルター、１１２  ノズル部、１１３ａ  第１のノズル孔、１１３ｂ  第２のノズル孔、１１４  手検出センサー、１１５  ノズル孔、２００  乾燥装置、２０３  乾燥装置、Ａ  風路。
【図１】
2015129076.tif 000003
【図２】
2015129076.tif 000004
【図３】
2015129076.tif 000005
【図４】
2015129076.tif 000006
【図５】
2015129076.tif 000007
【図６】
2015129076.tif 000008
【図７】
2015129076.tif 000009
【図８】
2015129076.tif 000010
【図９】
2015129076.tif 000011
【図１０】
2015129076.tif 000012
【図１１】
2015129076.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】平成28年4月22日(2016.4.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
本発明に係る乾燥装置は、本体と、本体内に設けられた空気流発生部と、空気流発生部から空気が送り込まれるノズル孔を有し、本体に設けられ、ノズル孔から手が出し入れされる空間へ空気を吹き出すノズル部と、を備え、ノズル部は、ノズル孔の形成方向に沿って延びる流入面と、流入面から突出するように設けられた段差部とを有し、段差部の上面は、流入面側からノズル孔の出口まで延びるように形成された平坦面を有するものである。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体と、
前記本体内に設けられた空気流発生部と、
前記空気流発生部から空気が送り込まれるノズル孔を有し、前記本体に設けられ、前記ノズル孔から手が出し入れされる空間へ前記空気を吹き出すノズル部と、
を備え、
前記ノズル部は、
前記ノズル孔の形成方向に沿って延びる流入面と、
前記流入面から突出するように設けられた段差部とを有し、
前記段差部の上面は、
前記流入面側から前記ノズル孔の出口まで延びるように形成された平坦面を有する
ことを特徴とする乾燥装置。
【請求項２】
前記流入面と前記段差部の上面とは、平行に形成され、
前記段差部は、
一端側が前記流入面に接続され、他端側が前記段差部の上面に接続され、前記流入面に対して直交する突出面を有している
ことを特徴とする請求項１に記載の乾燥装置。
【請求項３】
前記流入面及び前記段差部の上面は、互いに平行に形成され、
前記段差部は、
一端側が前記流入面に接続され、他端側が前記段差部の上面に接続され、前記流入面に対して傾斜する突出面を有している
ことを特徴とする請求項１に記載の乾燥装置。
【請求項４】
前記ノズル部は、
前記ノズル孔における対向する内壁面の両方に前記段差部が形成されている
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の乾燥装置。
【請求項５】
対向する前記段差部は、
頂部の位置が、前記流入面側から前記ノズル孔の出口側に向かう方向にずれるように形成されている
ことを特徴とする請求項４に記載の乾燥装置。
【請求項６】
前記段差部は、
前記頂部と前記流入面との接続部分である底部との間の長さが、対向する前記段差部の上面の対向幅の４０％以下となるように形成されている
ことを特徴とする請求項４又は５に記載の乾燥装置。
【請求項７】
前記段差部は、
前記段差部の上面のノズルの形成方向の幅が、前記段差部の上面のノズルの形成方向の幅と前記流入面のノズルの形成方向の幅とを合わせた幅の２０％以下となるように形成されている
ことを特徴とする請求項４〜６のいずれか一項に記載の乾燥装置。
【請求項８】
前記ノズル孔は、
開口の形状が波状に形成されている
ことを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の乾燥装置。
【請求項９】
前記段差部の上面は、
前記ノズル孔の波状の山に対応する部分から、前記ノズル孔の波状の谷に対向する部分に向かうにしたがって前記流入面側から前記ノズル孔の出口側に向かう方向の幅が長くなるように形成されている
ことを特徴とする請求項８に記載の乾燥装置。
【請求項１０】
前記ノズル孔は、長尺状に形成され、
前記段差部は、前記ノズル孔の長手方向の全幅に渡って形成されている
ことを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の乾燥装置。
【国際調査報告】
2015129076.tif 000014
2015129076.tif 000015
2015129076.tif 000016
2015129076.tif 000017