УСТРОЙСТВО ДЛЯ СУШКИ
DEVICE FOR DRYING

Настоящее изобретение относится к устройству для сушки, в котором для сушки части тела человека используется узкая струя воздуха, имеющая высокую скорость и высокое давление. В частности, изобретение относится к сушилке для рук, в которой струя воздуха выдувается через щелевидное отверстие, выполненное в ее корпусе.
Использование воздушных струй для высушивания рук хорошо известно. Примеры сушилок для рук, которые выпускают по меньшей мере одну струю воздуха для высушивания рук, описаны в GB 2249026 А, JP 2002034835 А и JP 2002306370 А. Однако на практике очень трудно равномерно распределять поток воздуха с достаточно высоким количеством движения для эффективного и быстрого высушивания рук пользователя. Известные сушилки не решают указанную проблему.
Задача настоящего изобретения заключается в создании такого устройства для сушки с выдуванием струи воздуха через щелевидное отверстие, которое способно высушить объект быстрее, чем известные устройства. Другая задача изобретения заключается в создании улучшенной сушилки для рук, в которой эффективность сушки выше по сравнению с известными сушилками.
Устройство для сушки согласно изобретению содержит корпус, образованную внутри него камеру для размещения объекта сушки, вентилятор, установленный в корпусе с возможностью создания воздушного потока, и по меньшей мере одно щелевидное отверстие, сообщенное с вентилятором и выполненное в корпусе так, чтобы направлять поток воздуха в поперечном направлении по всей длине камеры, при этом щелевидное отверстие образовано противолежащими стенками, которые сближаются под углом от 10° до 20°.
Согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения угол между стенками, образующими щелевидное отверстие, составляет, по существу, 14°. Этот угол позволяет значительно увеличить количество движения воздушного потока, выпускаемого через такое щелевидное отверстие по сравнению с известными устройствами. Таким образом, во время каждого прохода объекта сушки через выпускаемый щелевидными отверстиями поток воздуха с него сдувается большее количество воды, что повышает эффективность работы сушилки.
Устройство для сушки согласно изобретению содержит корпус, образованную внутри него камеру для размещения объекта сушки, вентилятор, установленный в корпусе с возможностью создания воздушного потока, и два оппозитно расположенных щелевидных отверстия, сообщенных с вентилятором посредством системы каналов и выполненных в корпусе так, чтобы направлять поток воздуха в поперечном направлении по всей длине камеры, при этом вблизи вентилятора система каналов имеет первое поперечное сечение, размеры которого одинаковы во всех направлениях, а вблизи щелевидных отверстий - щелевидное поперечное сечение, причем переход между указанными поперечными сечениями выполнен постепенным и плавным.
Предпочтительно общая площадь поперечного сечения системы каналов между вентилятором и некоторой точкой, находящейся непосредственно выше по потоку от щелевидных отверстий, по существу, постоянная. Это минимизирует потери в системе каналов и увеличивает эффективность работы вентилятора.
Далее будут раскрыты варианты осуществления изобретения со ссылкой на приложенные чертежи.
На фиг.1 показан вид сбоку сушилки для рук согласно настоящему изобретению;
на фиг.2 - вид в перспективе сушилки для рук, показанной на фиг.1;
на фиг.3 - вид сбоку в разрезе сушилки для рук, показанной на фиг.1;
на фиг.4 - вид сбоку в разрезе в увеличенном масштабе верхних концов воздушных каналов, представляющих собой часть сушилки для рук, показанной на фиг.1;
на фиг.5 схематически показан вид сбоку в разрезе в увеличенном масштабе щелевидного отверстия, выполненного в передней стенке камеры сушилки для рук, показанной на фиг.1;
на фиг.6 схематически показан вид сбоку в разрезе в увеличенном масштабе щелевидного отверстия, выполненного в задней стенке камеры сушилки для рук, показанной на фиг.1;
на фиг.7 показан вид в перспективе системы каналов сушилки для рук, изображенной на фиг.1, отдельно от других элементов устройства;
на фиг.8а - вид сверху входа в камеру сушилки для рук согласно второму варианту осуществления изобретения;
на фиг.8b - вид спереди щелевидного отверстия, выполненного в задней стенке камеры сушилки для рук, показанной на фиг.8а.
На фиг.1 и 2 показана сушилка 10, содержащая внешний корпус 12, включающий в себя переднюю 14 и заднюю 16 стенки, верхнюю панель 18 и боковые стенки 20, 22. Задняя стенка 16 может быть снабжена средствами фиксации (не показаны) для крепления сушилки 10 к стене или другой конструкции. На задней стенке или в другом месте корпуса 12 имеется электрическая проводка (не показано). В верхней части корпуса 12 образована камера 30, как показано на фиг.1 и 2. Камера 30 открыта сверху и ограничена верхними участками передней стенки 14 и передней стороной верхней панели 18. Промежуток между верхним участком передней стенки 14 и передней стороной верхней панели 18 представляет собой вход 32 в камеру, длина которого достаточна для того, чтобы пользователь через него смог ввести руки в камеру 30. Боковые стороны сушилки 10 выполнены так, что камера 30 открыта со стороны ее боковых стенок 20, 22.
Камера 30 образована передней 34 и задней 36 стенками, которые ограничивают камеру 30 с передней и задней сторон соответственно. В самом низу камеры 30 выполнено дренажное отверстие 38, которое сообщено с резервуаром (не показан), расположенным в нижней части корпуса 12. Функции дренажного отверстия и резервуара будут раскрыты ниже.
Как показано на фиг.3, внутри корпуса 12 установлен вентилятор, приводимый в действие электродвигателем, также установленным внутри корпуса 12 (не показан). Электродвигатель подключен к электрической сети и регулируется с помощью блока управления 41. Входной патрубок 42 вентилятора сообщен с выполненным в корпусе 12 воздухозаборным отверстием 44. В воздушном канале, соединяющем воздухозаборное отверстие 44 с входным патрубком 42 вентилятора, расположен фильтр 46 для предотвращения проникновения в сушилку каких-либо загрязнений, которые могли бы представлять опасность для электродвигателя или вентилятора 40. Выход вентилятора 40 сообщен с двумя воздушными каналами 50 и 52, расположенными внутри корпуса 12. Передний воздушный канал 50 расположен в основном между передней стенкой 14 корпуса 12 и передней стенкой 34 камеры 30, а задний воздушный канал 52 расположен в основном между задней стенкой 16 корпуса 12 и задней стенкой 36 камеры 30.
Воздушные каналы 50 и 52 выполнены с возможностью направления потока воздуха от вентилятора 40 к двум оппозитно расположенным щелевидным отверстиям 60 и 62, выполненным в передней и задней стенках 34, 36 камеры 30 соответственно. Щелевидные отверстия 60 и 62 расположены в верхней части камеры 30 в непосредственной близости от входа 32 камеры. Каждое из щелевидных отверстий 60 и 62 выполнено так, чтобы направлять поток воздуха, по существу, поперек входа 32 в камеру в направлении противоположной стенки камеры 30. Щелевидные отверстия 60 и 62 смещены одно относительно другого по вертикали и направлены под углом в сторону нижней поверхности камеры 30.
На фиг.4 более детально показаны верхние концы воздушных каналов 50 и 52 и щелевидные отверстия 60 и 62. Стенки 54а и 54b воздушного канала 50 сближаются друг с другом с образованием щелевидного отверстия 60, а стенки 56а и 54b воздушного канала 52 сближаются с образованием щелевидного отверстия 62. Более детально верхние концы воздушных каналов и щелевидные отверстия показаны на фиг.5 и 6. На фиг.5 изображено щелевидное отверстие 60 шириной W1, а на фиг.6 - щелевидное отверстие 62 шириной W2. Ширина W1 щелевидного отверстия 60 меньше ширины W2 щелевидного отверстия 62. При этом ширина W1 составляет 0,3 мм, a W2 0,4 мм.
Каждая пара стенок 54а, 54b и 56а, 56b расположена так, что соответствующие стенки пары сближаются друг с другом с образованием соответствующего щелевидного отверстия 60 и 62. Если считать, что воображаемая ось 70 проходит посередине между стенками каждой пары, как показано на фиг.5 и 6, то каждая стенка 54а, 54b и 56а, 56b наклонена к оси 70 под углом около 7°. Таким образом, угол между каждой парой стенок 54а, 54b и 56а, 56b составляет около 14°. Установлено, что этот угол является оптимальным, хотя он может составлять от 10° до 20°.
В передней и задней стенках 34 и 36 камеры 30 непосредственно ниже щелевидных отверстий 60 и 62 установлены датчики 64. Эти датчики 64 регистрируют наличие рук пользователя, введенных в камеру 30 через вход 32, и подают сигнал на электродвигатель. Как показано на фиг.1 и 3, стенки 54а, 54b, 56а, 56b каналов 50 и 52 немного выступают за пределы поверхности передней и задней стенок 34 и 36 камеры 30. Выступающие внутрь камеры стенки 54а, 54b, 56а, 56b каналов 50 и 52 снижают вероятность касания рук пользователя одной или другой стенки 34, 36 камеры, что могло бы уменьшить удобство пользования сушилкой. Кроме того, размещение датчиков 64 непосредственно под выступающими внутрь стенками 54а, 54b, 56а, 56b каналов 50 и 52 снижает опасность их загрязнения и нарушения работы.
Как показано на фиг.2, вход 32 в камеру имеет такую форму, что передняя кромка 32а, по существу, прямолинейна и проходит в боковом направлении по всей длине сушилки 10. В то же время форма задней кромки 32b входа в камеру имеет два криволинейных участка 32, которые в основном повторяют форму тыльной стороны двух рук человека, когда они введены сверху вниз в камеру 30 через вход 32. Профиль задней кромки 32b входа 32 в камеру, по существу, симметричен относительно центральной линии сушилки 10. Форма и размеры передней и задней кромок 32а, 32b входа 32 в камеру выбраны из условия, чтобы при введении рук пользователя в камеру 30 через вход 32 расстояние от любой точки на руках пользователя до ближайшего щелевидного отверстия было, по существу, одинаково.
Воздушные каналы 50 и 52 образуют часть системы 90 каналов, которая расположена между вентилятором 40 и щелевидными отверстиями 60 и 62. Система 90 каналов показана на фиг.7. Система 90 каналов включает в себя примыкающий к вентилятору 40 спиральный отвод 92, в который поступает воздушный поток от вентилятора 40. Спиральный отвод 92 сообщен с начальным диффузором 94 обычно квадратного сечения, хотя сечение может быть и, по существу, круглым. Изобретательский замысел заключается в том, что поперечное сечение диффузора 94, по существу, имеет одинаковые размеры в обеих координатах. Непосредственно ниже по потоку от диффузора 94 расположен Y-образный соединительный элемент 96, ниже по потоку от которого расположены воздушные каналы 50 и 52. Как описано выше, воздушные каналы 50 и 52 проходят в направлении верхнего конца корпуса 12, при этом передний воздушный канал 50 расположен между передней стенкой 14 корпуса 12 и передней стенкой 34 камеры 30, а задний канал 52 - между задней стенкой 16 корпуса 12 и задней стенкой 36 камеры 30. Воздушные каналы 50 и 52 сообщены со щелевидными отверстиями 60 и 62 соответственно в верхнем конце камеры 30.
Система 90 каналов выполнена так, что ее поперечное сечение плавно и постепенно трансформируется от квадратной (или круглой) формы сечения диффузора 94 к щелевидной форме отверстия. Непосредственно ниже по потоку от диффузора 94 система каналов разделяется на воздушные каналы 50 и 52, причем на их конце, расположенном выше по потоку, поперечное сечение еще остается, по существу, квадратным по форме, т.е. ширина и высота поперечного сечения, по существу, одинаковы. Однако это поперечное сечение с удалением от диффузора 94 постепенно изменяется так, что ширина каждого из каналов 50 и 52 увеличивается, в то время как высота каналов уменьшается. Эти изменения осуществляются плавно и постепенно для минимизации потерь на трение.
В некоторой точке 98 канала, находящейся непосредственно выше по потоку от щелевидных отверстий 60 и 62, площадь поперечного сечения каждого из каналов 50 и 52 начинает уменьшаться так, чтобы скорость потока воздуха, проходящего в направлении щелевидных отверстий 60, 62, резко увеличивалась. Однако между диффузором 94 и точкой 98 в каждом воздушном канале 50 и 52 общая площадь поперечного сечения системы каналов (т.е. суммарная площадь сечения воздушных каналов 50 и 52) остается, по существу, постоянной.
Сушилка 10 для рук, описанная выше, работает следующим образом.
При начальном введении рук пользователя в камеру 30 через вход 32 датчики 64 регистрируют наличие в ней рук пользователя и подают сигнал на электродвигатель для приведения в действие вентилятора 40. Соответственно, вентилятор 40 приводится в действие, и воздух всасывается в сушилку 10 через воздухозаборное отверстие 44 с расходом примерно 20-40 л/сек, предпочтительно, по меньшей мере, от 25 до 27 л/сек, более предпочтительно - от 31 до 35 л/сек. Воздух проходит через фильтр 46 и по входному патрубку 42 поступает к вентилятору 40. Выходящий из вентилятора поток воздуха разделяется на два отдельных потока, один из которых проходит по переднему воздушному каналу 50 к щелевидному отверстию 60, а другой - по заднему воздушному каналу 52 к щелевидному отверстию 62.
Воздушный поток выходит из щелевидных отверстий 60 и 62 в виде очень тонких плоских струй воздуха, имеющих высокие скорость и давление. На выходе из щелевидных отверстий 60 и 62 давление воздуха составляет не менее 15 кПа, а предпочтительно приблизительно от 20 до 23 кПа. Кроме того, скорость выходящего из щелевидных отверстий 60 и 62 воздушного потока составляет не менее 80 м/сек, предпочтительно не менее 100-150 м/сек, а более предпочтительно около 180 м/сек. Поскольку характерный размер щелевидного отверстия 62, расположенного в торце заднего канала 52, превышает размер щелевидного отверстия 60, расположенного в торце переднего канала 50, из канала 52 истекает больший объем воздуха, чем из канала 50. Таким образом, для высушивания тыльной (обратной ладоням) поверхности рук подается большее количество воздуха, что является выгодным.
Две тонкие плоские струи воздуха, имеющие высокие скорость и давление, направлены к поверхностям рук пользователя, которые при использовании сушилки полностью вводятся в камеру 30, после чего извлекаются из нее через вход 32. Когда руки пользователя проходят внутрь камеры 30 и извлекаются из нее, тонкие плоские струи воздуха сдувают воду с рук пользователя. Высушивание производится надежно и эффективно благодаря большому количеству движения воздуха, выдуваемого из щелевидных отверстий 60 и 62.
Каждая тонкая плоская струя воздуха направлена к той стенке камеры 30, которая расположена на удалении от щелевидного отверстия, через которое она выходит. Поскольку щелевидные отверстия 60 и 62 наклонены в сторону самой нижней точки камеры 30, выходящие из отверстий потоки воздуха направлены внутрь камеры 30. Это снижает вероятность возникновения турбулентного движения воздуха, ощущаемого пользователем, например лицом вне корпуса сушилки.
Предполагается, что для высушивания рук до удовлетворительного состояния необходимо произвести лишь небольшое количество "проходов" в сушилку, описанную выше. Под термином "проход" здесь подразумевается однократный ввод рук в камеру и последующее их извлечение из камеры с приемлемой для среднего пользователя скоростью. Количество движения воздушного потока достаточно для удаления большей части воды, находящейся на поверхности рук пользователя, за время однократного прохода в сушилку после мытья рук.
Удаленная воздушным потоком вода собирается внутри камеры 30. Каждая из воздушных струй будет быстро терять свое количество движения сразу после прохождения рук пользователя, и капли воды будут падать на дно камеры 30 под действием сил тяжести, в то время как воздух будет выходить из камеры 30 через вход 32 или через открытые боковые стороны камеры 30. Вода собирается с помощью дренажного отверстия 38 и стекает в резервуар (не показан), где накапливается для последующего удаления. При желании этот резервуар может быть опорожнен вручную. В качестве альтернативы сушилка 10 может быть снабжена каким-либо средством удаления воды, например нагревателем для испарения собранной воды в атмосферу. Следует отметить, что средства, с помощью которых осуществляется удаление накопленной воды, не входят в объем настоящего изобретения.
Согласно альтернативному варианту осуществления изобретения щелевидные отверстия 60 и 62 могут быть расположены так, что тонкие плоские струи воздуха, выходящие из этих отверстий, направлены, по существу, вдоль параллельных плоскостей. Это минимизирует турбулентное течение внутри камеры 30 при использовании устройства.
Согласно другому альтернативному варианту осуществления изобретения, показанному на фиг.8а и 8b, щелевидные отверстия имеют переменную ширину по длине L камеры сушилки для рук. На фиг.8а показан вид сверху на вход 32 в камеру, имеющий длину L. Штрихпунктирными линиями обозначены руки пользователя при их обычном размещении в камере 30 между передней и задней кромками 32а и 32b. Стрелками 80 на фиг.8а показано направление потока воздуха, выходящего из щелевидных отверстий 60 и 62, выполненных в кромках 32а, 32b входа 32 в камеру. В этом варианте осуществления изобретения криволинейные участки 33 задней кромки 32b симметричны относительно центральной линии А-А входа 32 в камеру, при этом расстояние между центральной частью задней кромки 32b и передней кромкой 32а, измеренное вдоль центральной линии, меньше, чем в каком-либо месте, удаленном от этой центральной линии. Расстояние d между передней и задней кромками 32а и 32b, измеренное вдоль центральной линии, является минимальным. В средней части каждого из указанных криволинейных участков расстояние между передней и задней кромками максимально и равно D. На фиг.8b показан профиль щелевидного отверстия, выполненного в задней стенке камеры.
Предпочтительно высота выполненного в задней стенке щелевидного отверстия постепенно изменяется, увеличиваясь в направлении расположенной на центральной линии А-А средней точки отверстия входа 32 в камеру.
В этом альтернативном варианте осуществления изобретения предпочтительно, чтобы изменение ширины отверстия достигалось путем изменения расстояния от верхней стенки щелевидного отверстия до нижней стенки с образованием криволинейного профиля, предпочтительно плавно изменяющегося. Более предпочтительно эта кривая симметрична относительно центральной линии А-А входа 32 в камеру. Предпочтительно вдоль центральной линии А-А отверстие имеет максимальную ширину R 0,7 мм.
Предпочтительно ширина r, по существу, постоянна в зонах F и G и изменяется в зоне Е (фиг.8а и 8b), составляющей не менее половины общей длины L входа в камеру, наиболее предпочтительно центральную его половину. Предпочтительно величина r составляет 0,4 мм.
Ширина щелевидного отверстия 62 в зоне Е больше, чем в зонах F и G. Увеличение размера щелевидного отверстия 62 обеспечивает подачу большего количества воздуха 80 из заднего канала 52 для сушки тыльных поверхностей рук пользователя на участках размещения большого и указательного пальцев, что является выгодным. Увеличенные количество воздуха и количество движения воздушного потока в зоне Е достаточны для удаления большей части воды с тыльных поверхностей рук после их мытья за один проход рук в сушилку.
Настоящее изобретение не ограничено раскрытым выше конструктивным выполнением. Специалистам понятны модификации и варианты конструктивного выполнения, которые не изменяют объем изобретения. Например, форма камеры 30 и ее входа 32 могут быть изменены без выхода за пределы сущности настоящего изобретения.