СУШИЛКА ДЛЯ РУК
HANDS DRIER

Изобретение относится к конструкции сушилок для рук, которые обычно устанавливаются в общественных туалетах в качестве альтернативы бумажным полотенцам.
На фиг.1 показан обычный вариант сушилки а для рук, предлагаемой в настоящее время на рынке под наименованием АВ01 из модельного ряда сушилок для рук Dyson Airblade. Она приводится в действие вентилятором с приводом от электродвигателя, заставляющим воздух под высоким давлением проходить через противоположные узкие щелевидные выпускные отверстия b, с, шириной менее 1 мм каждое, частично заключенные в сушильную полость d. Это позволяет создавать два направленных навстречу друг другу тонких языка или "лезвия" движущегося с высокой скоростью воздушного потока, сдувающих воду с передней и тыльной сторон рук пользователя по мере их "погружения" с разведенными в стороны пальцами в сушильную полость d между противоположными выпускными отверстиями b, с.
Показанная на фиг.1 сушилка для рук обеспечивает "двустороннюю сушку": одновременно производится сушка как передней, так и тыльной сторон рук.
Другой типичный вариант сушилки е для рук показан на фиг.2. В данной модели сушилки для рук имеется одно относительно большое выпускное сопло ƒ вместо противоположных выпускных отверстий. Упомянутое единственное выпускное сопло ƒ направляет осушающий воздух на руки пользователя, которые при сушке находятся под выпускным соплом ƒ. Воздух выходит с относительно низкой скоростью по сравнению с сушилкой а для рук, показанной на фиг.1: скорость является слишком низкой, чтобы удалять значительное количество влаги с рук. Вместо этого воздух нагревается, чтобы обеспечить сушку испарением влаги с рук пользователя. Высушивающее действие является действием "рука поверх руки", требующим от пользователя потирания рук друг о друга под выпускным соплом ƒ с целью содействия эффекту испарения.
Задача настоящего изобретения - попытаться предложить улучшенную сушилку для рук.
Согласно настоящему изобретению предлагается монтируемая на стене сушилка для рук, предназначенная для сушки одной стороны рук пользователя за один раз и имеющая две выпускные секции, по одной для каждой руки, ориентированные в направлении передней поверхности сушилки, так что при сушке они удалены от стены, причем каждая из выпускных секций продолжается настолько, чтобы охватывать всю ширину раскрытой руки пользователя, и выполнена с возможностью направления осушающего воздуха вниз на переднюю или тыльную сторону руки, когда она продольно помещена под выпускную секцию с передней стороны сушилки, причем левая выпускная секция наклонена вправо, а правая выпускная секция наклонена влево.
Предлагаемая в настоящем изобретении сушилка не относится к сушилкам двустороннего действия. Наоборот, упомянутая сушилка выполнена с возможностью сушки одной стороны руки пользователя за один раз: противоположные выпускные отверстия не используются для одновременной сушки обеих сторон руки. Это дает преимущество, состоящее в том, что использование противоположных выпускных отверстий в обычных двусторонних сушилках для рук накладывает ограничение на общую глубину устройства: требуется достаточная глубина для размещения обоих комплектов противоположных выпускных отверстий, соответствующий промежуток между выпускными отверстиями для размещения рук пользователя, а также подающий воздуховод для противоположных выпускных отверстий. Путем исключения требования наличия противоположных выпускных отверстий данное ограничение также снимается.
В то же время предлагаемая в настоящем изобретении сушилка преимущественно сушит руки пользователя отдельно. Обычно пользователь протягивает свои руки продольно под выпускные секции, сначала ладонями, обращенными к выпускным секциям, а затем, после переворачивания рук, тыльной стороной ладоней к выпускным секциям (или наоборот). Здесь не предъявляется требование к потиранию рук друг о друга при нормальном использовании в ходе сушки способом "рука поверх руки", используемом в некоторых обычных сушилках: на самом деле этому активно не способствует наличие специально предназначенных для каждой руки выпускных секций.
Левая выпускная секция наклонена вправо, а правая выпускная секция - влево. Соответственно, пользователь имеет возможность держать руки в соответствующем наклоненном положении. Это обеспечивает комфорт пользователю при использовании сушилки, но также позволяет пользователю держать свои руки в непосредственной близости от выпускных отверстий на всю ширину каждой своей руки.
Наклон левого и правого выпускных отверстий также позволяет пользователю при сушке комфортно наклонять свои руки вниз, увеличивая эффективную глубину между выпускными секциями и стеной. В сочетании с отсутствием требования наличия противоположных выпускных отверстий это обеспечивает достаточно неглубокую конструкцию устройства.
Выпускные секции предпочтительно наклонены под одинаковым углом, вследствие чего их относительная ориентация может быть удобно описана ссылкой на угол между выпускными секциями, далее по тексту обозначаемый как относительный угол наклона. Крутой (небольшой) относительный угол наклона благоприятствует положению рук пользователя ладонями вверх (и внутрь). И наоборот, пологий (большой) относительный угол наклона благоприятствует положению рук пользователя ладонями вниз (и наружу), прежде всего, если руки наклонены вниз при нормальном использовании. Относительный угол наклона приблизительно 115° считается хорошим компромиссом.
Выпускные секции могут быть установлены симметрично относительно осевой линии, хотя это и не является существенным условием.
Каждая из выпускных секций может содержать удлиненную щель для воздуха (или отдельные удлиненные секции одной непрерывной щели для воздуха) или ряд выпускных насадок для воздуха, одна или несколько из которых могут быть удлиненными. В одном из предпочтительных вариантов осуществления изобретения такие удлиненные щели или ряды выпускных насадок могут располагаться V-образно, если смотреть с передней стороны сушилки.
Каждая выпускная секция продолжается так, чтобы охватывать всю ширину руки пользователя для эффективной сушки всей ширины руки пользователя. Хотя и необязательно, предпочтительный диапазон длин выпускных секций составляет 100-150 мм. Это делается для того, чтобы при сушке выпускные секции эффективно перекрывали руки большинства пользователей. Точная длина является компромиссом между компактностью конструкции, с одной стороны, и пригодностью сушилки для пользователей с относительно большими руками. Соответственно, предпочтительная длина может варьироваться, например, в зависимости от страны. Однако длина выпускных секций 120 мм (с допуском ±10 мм) в большинстве случаев представляет собой хороший компромисс.
Выпускные секции могут удобно располагаться на нижней стороне сушилки, причем в данном случае упомянутая нижняя сторона может также иметь V-образную форму, если смотреть с лицевой стороны сушилки.
Для подачи осушающего воздуха через выпускные отверстия обычно используется приводимый в действие электродвигателем вентилятор. В предпочтительном варианте осуществления изобретения сушилка для рук оснащена приводимым в действие электродвигателем вентилятором для подачи осушающего воздуха через выпускные отверстия с высокой скоростью, превышающей 100 м/с. Это преимущественно обеспечивает моментальную сушку подобно обычной двусторонней сушилке для рук, показанной на фиг.1 (недостатком которой является то, что она должна иметь находящиеся друг напротив друга выпускные отверстия): когда пользователь подставляет свои руки под выпускные секции, воздушный поток, обладающий высокой кинетической энергией, эффективно удаляет воду с рук пользователя.
Выпускные отверстия могут располагаться таким образом, чтобы направлять воздух вертикально, или практически вертикально вниз на руки пользователя. Это помогает предотвращать "распыление" или "отражение" влажного или сухого воздуха обратно на пользователя, прежде всего, если используются относительно высокие скорости воздушного потока. Соответственно, выпускные секции не нуждаются в экранировании от пользователя, стоящего перед сушилкой (такое экранирование увеличило бы глубину размещаемого на стене устройства).
Направление воздуха вертикально вниз (или практически вертикально вниз), однако, не является обязательным: выпускные секции могут быть установлены таким образом, чтобы направлять воздух вниз и вперед на руки пользователя, скорее, чем вертикально вниз. На самом деле, может оказаться предпочтительным располагать выпускные секции относительно близко к стене, т.к. это позволяет пользователю при сушке располагать свои руки дальше от стены. Когда воздух направляется вниз и вперед на руки пользователя, угол отклонения может регулироваться, чтобы удерживать распыление и отражение в приемлемых пределах, предпочтительно угол отклонения составляет более 50°.
Выпускные секции могут быть расположены таким образом, что левая выпускная секция направляет воздух вдоль первого направления - вовне (а также вниз) и влево от сушилки, а правая выпускная секция направляет воздух вдоль второго направления - вовне (а также вниз) и вправо от сушилки. Предпочтительный угол расхождения первого и второго направлений составляет 100-120°.
Первое и второе направления могут также иметь направленную вперед составляющую, так что воздух направляется вперед и вниз на руки пользователя, но также в обе стороны от тела пользователя. В таком случае угол расхождения воздушных струй может регулироваться во взаимосвязи с углом отклонения, чтобы удерживать обратное распыление и отражение в приемлемых пределах.
Использование расходящихся воздушных струй также дает преимущество, состоящее в том, что пользователь может наклонять свои руки таким образом, чтобы воздушные струи были направлены по нормали к поверхности рук (если смотреть с передней стороны сушилки), что помогает сокращать время сушки.
Сушилка для рук может снабжаться сушильной полостью, но это необязательно и может являться недостатком, если желательно иметь минимальную глубину устанавливаемого на стене устройства.
Для задания необходимого угла наклона рук пользователя при сушке позади выпускных секций может располагаться наклоненное вниз направляющее устройство, обеспечивающее увеличение эффективной глубины устанавливаемой на стене сушилки. Предпочтительный угол наклона такого направляющего устройства составляет 45°. Направляющее устройство может быть выполнено в виде непрерывной наклонной плоскости, но необязательно.
Направляющее устройство может быть отодвинуто назад от выпускных секций, предпочтительно более чем на 5 мм, чтобы помогать предотвращению наслоения осушающего воздуха на направляющее устройство при сушке.
Ниже описаны варианты осуществления изобретения со ссылкой на прилагаемые к описанию чертежи.
На фиг. 1 показан перспективный вид обычной двусторонней сушилки для рук;
на фиг. 2 - перспективный вид альтернативного варианта обычной сушилки для рук;
на фиг. 3-5 - перспективный вид, вид спереди и вид сбоку, соответственно, предлагаемой в настоящем изобретении сушилки для рук;
на фиг.6 - схематичный вид фронтального сечения, показывающий внутренние компоненты сушилки для рук, изображенной на фиг. 3-5;
на фиг.7 - перспективный вид снизу фрагмента сушилки для рук, изображенной на фиг. 3-5;
на фиг. 8a и 8b - перспективные виды сверху вниз, иллюстрирующие нормальное использование сушилки для рук, изображенной на фиг. 3-5;
на фиг. 9a и 9b - виды спереди сушилки для рук, изображенной на фиг. 3-5, иллюстрирующие наклон выпускных секций сушилки;
на фиг. 10 - значительно упрощенный контурный вид самолета сзади, призванный проиллюстрировать аналогию между наклоном выпускных секций сушилки для рук в контексте настоящего изобретения и креном самолета в полете;
на фиг. 11 - вид спереди сушилки для рук, изображенной на фиг. 3-5, при взгляде сверху вниз, иллюстрирующий наклон рук пользователя при сушке;
на фиг. 12 - аналогичный фиг. 5 вид, иллюстрирующий поворот рук пользователя при сушке;
на фиг. 13 - вид в разрезе по линии А-А фрагмента сушилки для рук, изображенной на фиг. 3-5;
на фиг. 14 - сравнительный вид, соответствующий фиг. 13, но показывающий альтернативный вариант конфигурации сушилки для рук;
на фиг. 15a и 15b - вид спереди и вид сбоку соответственно сушилки для рук, изображенной на фиг. 3-5, иллюстрирующие направление осушающего воздушного потока при сушке;
на фиг. 16a и 16b - перспективный вид спереди и вид сбоку соответственно альтернативного варианта сушилки для рук, иллюстрирующие направление осушающего воздушного потока при сушке;
на фиг. 16c - диаграмма векторов направлений А и В с фиг. 16a;
на фиг. 17 - перспективный вид спереди альтернативного варианта сушилки для рук, иллюстрирующий направление осушающего воздушного потока;
на фиг. 18 - вид спереди альтернативного варианта сушилки для рук, включающей в себя наклонный ряд выпускных насадок;
на фиг. 19 - вид спереди сушилки для рук, аналогичной изображенной на фиг. 18, но с наклонными рядами выпускных насадок, расположенными на плоской нижней стенке сушилки;
на фиг. 20 - вид сбоку фрагмента сушилки для рук, включающей в себя альтернативный вариант направляющего устройства позади выпускных секций; и
на фиг. 21 - перспективный вид альтернативного варианта сушилки для рук, не имеющего никакого направляющего устройства позади выпускных секций.
На каждой из фиг. 3-5 показана монтируемая на стене сушилка 1 для рук в ее нормальном положении на стене. На фиг. 6 весьма схематично показаны основные внутренние компоненты сушилки 1 для рук.
Сушилка 1 для рук имеет основной корпус 3, в котором размещен установленный в воздушном канале вентилятор 5. Внутри основного корпуса имеется электродвигатель 7 для привода в действие вентилятора 5, всасывающего воздух через впускные отверстия 9 на обеих сторонах основного корпуса 3 и заставляющего воздух выходить с большой скоростью (>100 м/с) наружу через две выпускные секции: левую секцию 11 на левой стороне сушилки 1 и правую секцию 13 на правой стороне сушилки 1. Упомянутые выпускные секции 11, 13 расположены на нижней стороне 15 сушилки 1 и проходят вдоль переднего нижнего края основного корпуса 3, так что при сушке они отделены от стены промежутком х (фиг. 5).
Каждая из выпускных секций 11, 13 выполнена в виде удлиненной щели для воздуха шириной менее 1 мм, расположенной в основном параллельно стене (удлиненная щель 13 для воздуха показана на фиг. 7, если смотреть снизу сушилки 1). Ввиду того, что выпускные секции являются тонкими, осушающий воздух выбрасывается через каждую из щелей 11, 13 в виде тонких пластов 11a, 13a воздуха (фиг. 6).
Каждая щель 11, 13 для воздуха имеет длину 120 мм исходя из того, чтобы каждый из соответствующих "воздушных пластов" 11а, 13a перекрывал ширину раскрытой руки пользователя.
При сушке руки помещаются в продольном направлении от передней стенки сушилки к задней стенке под выпускные секции 11, 13, а высокоскоростные пласты 11a, 13a воздуха направлены вниз на руки, чтобы "соскабливать" воду с рук по мере их последующего извлечения из-под выпускных секций 11, 13.
Руки сушатся с одной стороны за один раз: сначала пользователь проводит своими руками вперед и назад под выпускными секциями ладонями, направленными вверх в направлении выпускных секций (далее по тексту обозначается как "стандартный проход"). Это проиллюстрировано на фиг. 8a. Затем, после переворачивания рук, пользователь проводит своими руками вперед и назад под выпускными секциями тыльными сторонами ладоней, направленными вверх в направлении выпускных секций (далее по тексту обозначается как "обратный проход"). Это проиллюстрировано на фиг. 8b. "Стандартный проход" и "обратный проход" могут, каждый, при необходимости повторяться и выполняться в любом порядке.
Обычное сенсорное устройство (на чертежах не показано) может использоваться для включения электродвигателя в ответ на обнаружение рук пользователя. Одно и то же сенсорное устройство может затем использоваться для отключения электродвигателя в ответ на отсутствие рук, или электродвигатель может управляться таймером. Использование сенсорного устройства не является обязательным: возможен и вариант, когда сушилка управляется вручную.
Левая выпускная секция 11 наклонена вправо, а правая выпускная секция 13 наклонена влево. Лучше всего это видно на фиг. 9a и 9b, на которых показаны выпускные секции 11, 13, наклоненные под углами +µ и -µ относительно оси А (также показанной на фиг. 3), аналогично крену самолета 21 относительно своей продольной оси (фиг. 10). Если смотреть со стороны передней стенки сушилки для рук, то выпускные секции образуют V-образную форму, симметричную относительно осевой линии сушилки. Угол λ (=2µ) обозначается здесь как относительный угол наклона.
При сушке пользователь соответствующим образом наклоняет свои руки как во время стандартного прохода, так и обратного прохода. Это проиллюстрировано на фиг. 11: в данном случае показан вид вдоль продольной оси рук, снова по аналогии с продольной осью самолета, в сечении, проходящем через руки. Это позволяет пользователю более комфортно сушить руки, прежде всего, когда руки проходят под выпускными секциями ладонями вверх, что было бы некомфортно для пользователя, если бы требовалось держать руки плоско (под углом поворота рук 0°) в непосредственной близости от воздушных щелей 11, 13.
Для пользователя предпочтительно наклонять свои руки при сушке вниз, т.к. это увеличивает эффективную глубину сушилки 1 на стене, снижая вероятность касания пользователем кончиками своих пальцев стены 17 под сушилкой 1. Такое наклонное положение рук проиллюстрировано на фиг. 12, на котором для простоты понимания показана только правая рука пользователя во время стандартного прохода. Заметим, что эффективная глубина у сушилки может быть выражена как x/cos θ, где θ - угол наклона рук.
Позади каждой из выпускных секций 11, 13 находится наклоненное вниз направляющее устройство, призванное помочь пользователю выдерживать угол θ наклона своих рук при сушке. Упомянутое направляющее устройство выполнено в виде непрерывной наклонной поверхности 19, которая вынуждает пользователя наклонять свои руки, чтобы избежать соприкосновения с наклонной поверхностью 19.
Пользователь будет наклонять свои руки в соответствии с углом наклона наклонной поверхности 19, и, таким образом, согласно общеизвестному правилу угол наклона наклонной поверхности 19 для обеспечения желаемой эффективной глубины у при заданной глубине х может быть выбран согласно формуле:
y=x/cos σ,
где σ - угол наклона наклонной поверхности 19.
Например, если глубина х равна 200 мм, то наклонная поверхность 19 может быть наклонена под углом 45°, чтобы обеспечивать эффективную глубину приблизительно 280 мм.
И снова, ввиду того, что выпускные секции 11, 13 наклонены, пользователь может комфортно держать свои руки ладонями вверх в непосредственной близости от щелей 11, 13 для воздуха, даже если его руки наклонены вниз под углом, который в ином случае был бы довольно некомфортным для пользователя, если бы он был вынужден держать свои руки плоско (под углом поворота рук 0°).
Начало наклонной поверхности 19 смещено назад от выпускных секций для воздуха, чтобы помочь предотвратить наслоение воздушного потока на наклонную поверхность, которое нежелательно по соображениям обеспечения оптимального режима работы (сравните фиг. 13 с фиг. 14, где показана компоновка, при которой наклонная поверхность не отнесена назад: в результате возможно наслоение воздушного потока на наклонную поверхность, прежде всего при сушке, когда воздушный поток отражается от рук пользователя). Отнесение наклонной поверхности назад по меньшей мере на 2 мм считается необходимым для предотвращения значительного снижения эффективности работы. Предпочтительным считается отнесение наклонной поверхности по меньшей мере на 5 мм.
Точное направление осушающего воздушного потока может изменяться независимо от угла наклона выпускных секций 11, 13. В компоновке, приведенной на фиг. 3-5, воздушные пласты направлены вовне и вниз, но не вперед в направлении пользователя (см. фиг. 15a и 15b). Как следствие, направление воздушного потока вовне и влево и вправо ограничивает распыление и отражение в лицо и на тело пользователя.
d
d
f
f
На фиг. 16a, 16b и 16c показана несколько отличающаяся компоновка. Здесь левая выпускная секция 11 расположена таким образом, чтобы направлять воздух вовне в направлении А влево от сушилки 1. Аналогично правая выпускная секция 13 расположена таким образом, чтобы направлять воздух вовне в направлении В вправо от сушилки 1. Однако каждое из первого и второго направлений А, В имеет как направленную вниз составляющую A, B, так и направленную вперед составляющую A, B. Соответственно осушающий воздух из выпускных секций 11, 13 направляется вперед в направлении пользователя. Такой подход позволяет пользователю при сушке держать руки на удалении от стены; в то же время, благодаря тому, что воздушные пласты 11а, 13а направлены вовне влево и вправо, осушающий воздух стремится пройти вниз с обеих сторон пользователя, при этом распыление и отражение потока в лицо и на тело пользователя ограничены.
В общем, степень распыления и отражения потока в лицо и на тело пользователя зависят от угла β наклона и угла φ расхождения первого и второго направлений А, В. Относительно небольшие углы наклона могут быть скомпенсированы относительно большими углами расхождения и наоборот: если воздух направлен вертикально вниз, например, в направлении пола, то угол расхождения может равняться 0° или может быть близким к 0° (см. сушилку 1′ для рук на фиг. 17, в остальном похожую на сушилку 1 для рук).
Хотя и необязательно (см., например, фиг. 17) в компоновках, показанных на фиг. 15, угол расхождения воздушных пластов 11a, 13a в значительной мере соответствует углу наклона выпускных секций 11, 13, т.е. осушающий воздух выбрасывается по нормали к выпускным секциям 11, 13. Это означает, что осушающий воздух воздействует на руки "под прямым углом", если смотреть вдоль продольной оси рук, когда пользователь располагает руки в плоскости, целом параллельной выпускным секциям 11, 13.
На фиг. 18 показан альтернативный вариант выполнения сушилки 10 для рук, в которой каждая выпускная секция выполнена в виде ряда отдельных выпускных насадок 23.
В компоновке, показанной на фиг. 4, нижняя сторона сушилки имеет V-образную форму, если смотреть с передней стороны сушилки. Это необязательно. На фиг. 19 показана отличающаяся компоновка, в которой выпускные секции, в данном случае сгруппированные ряды выпускных насадок 23, расположены на плоской нижней стенке сушилки 100 для рук.
Направляющее устройство позади выпускных секций необязательно должно быть непрерывной наклонной поверхностью. На фиг. 20 показана компоновка, в которой использовано "прерывистое" направляющее устройство, образованное несколькими ребрами 25, совместно наклоненными под углом σ.
На фиг. 21 показан альтернативный вариант сушилки 1000, вообще не имеющий направляющего приспособления, во всем остальном аналогичный компоновке, показанной на фиг. 3.