JP5586394B2 - 手乾燥装置 - Google Patents

Description

本発明は、濡れた手を乾燥させるための手乾燥装置に関する。

手乾燥装置に搭載される高圧空気流発生装置として、ＤＣブラシレスモータ及びこれを駆動させる駆動回路、並びにＤＣブラシレスモータによって回転するターボファンを備えたものがある。

ＤＣブラシレスモータの駆動回路には、ＦＥＴ（Field Effect Transistor）素子、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）素子などのスイッチング素子、電解コンデンサなどの比較的大きな電子部品が用いられる。これらのスイッチング素子は、ＤＣブラシレスモータの駆動に伴って発熱するため、ＤＣブラシレスモータの駆動中は素子を常時放熱させる必要がある。そのため、ＤＣブラシレスモータの駆動回路にはスイッチング素子に密接して放熱器が取り付けられている。放熱器は、手乾燥装置の吸気ダクトに挿入され、駆動時には常に室内からの吸込み空気によって冷却される構造となっている。

特許文献１には、通風可能に構成した回路ボックスを通風路に装着することで、本体の底部に設置された回路ボックスに収められた回路部（制御回路が形成された基板及びこれに実装されたスイッチング素子などの電子部品）から発生する熱を極めて円滑に放熱可能とする構造が開示されている。すなわち、高圧空気発生部の動作により通風孔を通じて空気が吸引されて空気流が形成され、ＤＣブラシレスモータの動作時は常に回路部の冷却が行われる。

また、駆動回路には、複数個のスイッチング素子が用いられ、効率良く配置できるよう基板上に列になって並べられるため、その配列方向は駆動回路の長手方向長さに影響する。さらに、電解コンデンサなどの大きな電子部品が積まれるため、駆動回路は箱体の大きさに影響を与える程度の大きさとなる。

特開平６−２０９８７９号公報

特許文献１に記載の発明は、箱体の手が挿入される部分の下方に、回路ケースの縦方向又は横方向が製品箱体の奥行き方向となるように駆動回路を取り付ける構造である。このため、製品奥行き寸法が回路ケースを収納する分だけ必要となり薄型化が困難であった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、箱体の奥行き寸法を小さくして薄型化を図った手乾燥装置を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、上方及び側方から手を挿抜可能に形成された乾燥処理空間を備え、外郭をなす箱体と、高圧空気を発生させる高圧空気流発生装置と、高圧空気流発生装置から供給された高圧空気を高速空気流に変換して、乾燥処理空間の内部に挿入された手に対して高速空気流を下方へ向かって噴射するノズルと、高圧空気流発生装置の駆動回路が形成された基板を収容し、最短長さ方向を箱体の前後方向と一致させて箱体内に配置された回路箱とを有することを特徴とする。

本発明によれば、箱体背面側に設けた吸気ダクトの箱体正面側に回路箱の最短長さ方向が箱体の奥行き方向と一致するように回路箱を配置することで、箱体の薄型化が可能となる。

図１は、本発明に係る手乾燥装置の実施の形態１の構成を示す側面断面図である。 図２は、実施の形態１に係る手乾燥装置の正面カバーを外した状態での正面図である。 図３は、本発明に係る手乾燥装置の実施の形態２の構成を示す側面断面図である。

以下に、本発明に係る手乾燥装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
図１は、本発明に係る手乾燥装置の実施の形態１の構成を示す側面断面図である。図２は、実施の形態１に係る手乾燥装置の正面カバーを外した状態での正面図である。箱体１は、手乾燥装置の外郭を成す。箱体１の上部には上部開口部２０ａが設けられている。また、箱体１の側部には、上部開口部２０ａと繋がった側部開口部２０ｂが設けられている。さらに、箱体１には、上部開口部２０ａ及び側部開口部２０ｂに連通し、使用者が手を自在に挿抜でき、側面視では下部側が背面に近づくように傾斜した略Ｕ字状の手乾燥室２が設けられている。

また、乾燥処理空間としての手乾燥室２の下方で箱体１の内部には、羽根とＤＣブラシレスモータ（整流子モータであっても良い）を備えた高圧空気流発生装置３が設けられている。また、手乾燥室２の底部には、手乾燥室２内の水を排水する排水口が設けられ、排水口には排水路４の一端が取り付けられ、排水路４の他端の下部には排水路４を通って排水された水を溜めるタンク５が着脱自在に箱体１に取り付けられている。

手乾燥室２は、正面側の内壁を構成する正面側壁面２ａと、正面側壁面２ａに対向し背面側の内壁を構成する背面側壁面２ｂとを備え、表面にはシリコン系又はフッ素系の撥水性コーティング若しくは酸化チタンなどの親水性があるコーティングがなされている。また正面側壁面２ａ及び背面側壁面２ｂは、抗菌剤を含有させた樹脂で形成されている。そのため、手乾燥室２の内壁表面への汚れの付着を低減させるとともに、菌の繁殖を低減させることができる。正面側壁面２ａの上部開口部２０ａの近傍、及び背面側壁面２ｂの上部開口部２０ａの近傍には、それぞれ正面側ノズル６ａと背面側ノズル６ｂとが、左右方向に直線状に設けられており、高速空気流を手乾燥室２の奥側へ向かって傾斜して（換言すると、水平方向よりも下向きに）噴射し、手乾燥室２に挿入された手の甲側と掌側とに同時に高速空気流を当て、手に付着している水滴を吹き飛ばして排除できる。

また、背面側壁面２ｂで背面側ノズル６ｂよりも下側には手の有無を検知する上側手検知センサ（発光側）７ａが設けられ、正面側壁面２ａで手乾燥室２の奥側には手の有無を検知する奥側手検知センサ（発光側）７ｂが設けられ、背面側壁面２ｂの上側手検知センサ（発光側）７ａの下側に手検知センサ（受光側）７ｃが設けられている。上側手検知センサ（発光側）７ａと手検知センサ（受光側）７ｃが対となって反射式センサを構成しており、上側手検知センサ（発光側）７ａで発光された赤外線が手で反射されて手検知センサ（受光側）７ｃで受光されることで、手乾燥室２内に挿入された手を検出する。また、奥側手検知センサ（発光側７ｂ）と手検知センサ（受光側）７ｃが対となって透過式センサを構成しており、奥側手検知センサ（発光側）７ｂで発光された赤外線が手乾燥室２内に挿入された手で遮られることで、手乾燥室２内に手が挿入されていることを検知する。

高圧空気流発生装置３の排気側は、箱体１の内部に設けられた排気チャンバ１１内に位置している。排気チャンバ１１には、排気チャンバ１１内の空気を排出する排気口１１ａが設けられている。排気口１１ａには正面側と背面側とに分かれてそれぞれ正面側排気ダクト１２ａ及び背面側排気ダクト１２ｂが設けられている。正面側排気ダクト１２ａは正面側ノズル６ａに連通し、背面側排気ダクト１２ｂは背面側ノズル６ｂに連通している。また、高圧空気流発生装置３の吸気側は吸気ダクト８の一方に開口して接続され、吸気ダクト８の内壁には高圧空気流発生装置３からの騒音を低減させるために吸音材が貼り付けられている。吸気ダクト８の他方は、箱体１の底面に下方に開口した吸気口９に接続され、吸気口９の入口部にはエアフィルタ１０が着脱可能に設けられている。

回路箱１３は、駆動回路ケース（基板保持部材）１３ｂ、駆動回路カバー１３ｃ、及び放熱器１３ｄを備えており、駆動回路基板１３ａを収容している。ＤＣブラシレスモータの駆動回路が形成された駆動回路基板１３ａには、スイッチング素子１３ｅ（ＦＥＴ素子、ＩＧＢＴ素子など）、電解コンデンサなどの比較的大きい電子部品が用いられる。スイッチング素子１３ｅは、駆動回路基板１３ａ上に効率良く配置できるように列になって並べられるため、その配列方向が駆動回路基板１３ａの長手方向の長さに影響する。また、電解コンデンサなどの大きい電子部品が積まれるため、駆動回路基板１３ａは箱体１の大きさに影響を与える程度の大きさとなる。その大きさは長手方向に２００ｍｍ、短手方向に１５０ｍｍ程度であり、スイッチング素子１３ｅは長手方向に配列されている。

駆動回路基板１３ａ上のスイッチング素子１３ｅは、ＤＣブラシレスモータの駆動に伴って発熱するため、ＤＣブラシレスモータの駆動中は常時素子を放熱させて素子の故障を防ぐ必要がある。そのため、ＤＣブラシレスモータの駆動回路基板１３ａを保持する駆動回路ケース１３ｂには、スイッチング素子１３ｅと熱的に接続された放熱器１３ｄが設けられている。放熱器１３ｄは、手乾燥装置の吸気ダクト８に挿入され、ＤＣブラシレスモータの駆動時には常に室内からの吸込み空気によって冷却される構造となっている。放熱器１３ｄは、熱伝導率の高いアルミ製とし、放熱部はフィン形状となっている。なお、放熱器１３ｄを設けなくとも駆動回路ケース１３ｂの表面から十分に熱を放熱できるのであれば、放熱器１３ｄを省略した構成とすることも可能である。

駆動回路基板１３ａは、金属製の駆動回路ケース１３ｂに保持されている。手乾燥装置は、手洗い場など水がかかりやすい場所に設置されることが多いため、駆動回路ケース１３ｂにウレタンなどのポッティング材を流し込み、駆動回路基板１３ａを水から保護している。放熱器１３ｄは、駆動回路ケース１３ｂに密接させてスイッチング素子１３ｅからの熱を吸込み空気に放熱しているが、駆動回路ケース１３ｂをアルミダイカスト成形品とすることで、駆動回路ケース１３ｂと放熱器１３ｄとを一体にでき、部品数とコストとを削減できる他、放熱器１３ｄと駆動回路ケース１３ｂとの密接のばらつきによる放熱不足といった問題の発生を抑えられる。

回路箱１３は、箱体１の背面側に設けられた吸気ダクト８よりも箱体１の正面側に、回路箱１３の最短長さ方向が箱体１の奥行き方向と一致するように配置されている。すなわち、箱体１の底面において開口した吸気口９と高圧空気流発生装置３とを接続して箱体１の上下方向に延びる吸気ダクト８の中に、駆動回路ケース１３ｂや放熱器１３ｄが露出するように回路箱１３が箱体１の前方向から挿入されている。この場合、駆動回路基板１３ａの長手方向が箱体１の左右方向と一致し、箱体１に最も効率良く配置できる。よって、箱体１内のデッドスペースを低減できる。また、吸気ダクト８は途中で屈曲せず風路がほぼまっすぐであるため、高圧空気流発生装置３の圧力損失とはなりにくい。

特許文献１に記載の発明では、回路部は、箱体背面から正面へ向かう通風路に設置され、吸込み空気によって冷却されるが、箱体背面の吸気口から高圧空気流発生装置に至るまでに吸気ダクトが折れ曲がるため、通風路において高圧空気流発生装置の圧力損失が発生するという問題があった。これに対して、上記のように本実施の形態では、吸気ダクト８を折り曲げなくとも、回路箱１３に収容された駆動回路基板１３ａ上の発熱源を冷却できるため、高圧空気流発生装置３の圧力損失を改善できる。

このような配置とすることで、吸気ダクト８を折り曲げなくても回路箱１３を十分冷却でき、吸気ダクト８の高さ（奥行き方向）を小さくできる。

さらに、駆動回路基板１３ａ上に実装される発熱源（スイッチング素子１３ｅなど）を、回路箱１３の上方に寄せて配置することで、回路箱１３内の高温部を上方に位置させることができる。これにより、暖められた回路箱１３内の空気が対流して、回路箱１３内の温度が全体的に上昇することを最小限に抑えられる。

さらに、回路箱１３が箱体１の前方向から吸気ダクト８の内部に挿入されているため、箱体１が壁などに取り付けられている状態でも駆動回路基板１３ａに箱体１の正面側からアクセスでき、メンテナンス性が向上する。

箱体１には、正面カバー１４が装着されており、箱体１内部の高圧空気流発生装置３や回路箱１３などを覆っている。

次に、動作について説明する。使用者が手乾燥装置の正面側に立ち、腕を下方へ伸ばした状態で手乾燥装置の左右の側部開口部２０ｂから手乾燥室２の中へそれぞれの濡れた手を入れ、手乾燥室２の中で両手を近づけるように中央に寄せると、両腕が上部開口部２０ａから挿入された状態となる。このとき使用者の手は手首付近まで手乾燥室２に挿入されて手乾燥室２に設けた上部手検知センサ（発光側）７ａと手検知センサ（受光側）７ｃとの対、及び奥側手検知センサ（発光側）７ｂと手検知センサ（受光側）７ｃとの対が手を検知する。使用者の手がセンサで検知されると高圧空気流発生装置３が作動し、エアフィルタ１０において埃を除去しながら吸気口９から空気を吸気ダクト８に吸い込む。吸気ダクト８に吸い込まれた空気は、高圧空気流発生装置３の吸込側へ到達し、高圧空気流発生装置３で高圧空気とされる。

高圧空気流発生装置３で高圧化された高圧空気は、高圧空気流発生装置３の排気側から排気チャンバ１１内へ排気され、排気口１１ａから正面側排気ダクト１２ａ及び背面側排気ダクト１２ｂを通り、それぞれ正面側ノズル６ａ及び背面側ノズル６ｂで高圧空気から高速空気流に変換されて手乾燥室２内へ噴出される。上部開口部２０ａ近傍に左右方向に直線状に正面側ノズル６ａ及び背面側ノズル６ｂが設けられているため、上部開口部２０ａ近傍でエアカーテン上に高速空気流が噴出され、手乾燥室２内に挿入されている手の甲及び掌の両面に当たり、手の表面に付着していた水を水滴として吹き飛ばす。そして、挿入されている手を上部開口部２０ａから手乾燥室２の外に徐々に引き抜くことで、エアカーテン状の高速空気流が吹き付けられる箇所は、挿入されている手の手首付近から指先に向かって移動し、手全体に付着していた水滴が除去され、手を乾燥させることができる。この際、奥側手検知センサ（発光側）７ｂと手検知センサ（受光側）７ｃとの対が手を検出しなくなっても、上側手検知センサ（発光側）７ａと手検知センサ（受光側）７ｃとの対が手を検出している間は高圧空気流発生装置３を駆動し続ける。

手乾燥室２から手を完全に抜くと、上側手検知センサ（発光側）７ａと手検知センサ（受光側）７ｃとの対が手の無いことを検知し、高圧空気流発生装置３を停止させる。手乾燥室２に挿入された濡れた手から吹き飛ばされた水滴は、手乾燥室２に飛ばされ、正面側壁面２ａや背面側壁面２ｂに当たって流下し、手乾燥室２の底部に設けられた排水口から排水路４を通ってタンク５に回収される。

このように、本実施の形態に係る手乾燥装置は、回路箱の最短長さの方向が箱体の奥行き方向と一致するため、奥行き寸法を小さくし薄型化を実現できる。

実施の形態２．
図３は、本発明に係る手乾燥装置の実施の形態２の構成を示す側面断面図である。図３において、正面カバー１４を下方へ向かうほど箱体の奥側に傾斜させている。それ以外の構成や動作については実施の形態１と同様である。

回路箱１３の奥行き方向の寸法を小さくしたことにより、箱体１の下方ほど正面カバー１４を背面側へ傾斜させることが可能となる。すなわち箱体１の奥行き寸法は、手乾燥室２の部分で最も大きくなるため、箱体１の正面に立って使用する際に膝や脚が当たりにくくなる。このため、使用者は箱体１により近づいて手を乾燥させることができ、使い勝手が向上する。さらに、視覚的に薄く見せる効果もある。

以上のように、本発明に係る手乾燥装置は、トイレや手洗い場等に設置される手乾燥装置として有用であり、特に、狭いスペースへの設置に適している。

１ 箱体
２ 手乾燥室
２ａ 正面側壁面
２ｂ 背面側壁面
３ 高圧空気流発生装置
４ 排水路
５ タンク
６ａ 正面側ノズル
６ｂ 背面側ノズル
７ａ 上側手検知センサ
７ｂ 奥側手検知センサ
７ｃ 手検知センサ
８ 吸気ダクト
９ 吸気口
１０ エアフィルタ
１１ 排気チャンバ
１１ａ 排気口
１２ａ 正面側排気ダクト
１２ｂ 背面側排気ダクト
１３ 回路箱
１３ａ 駆動回路基板
１３ｂ 駆動回路ケース
１３ｃ 駆動回路カバー
１３ｄ 放熱器
１３ｅ スイッチング素子
１４ 正面カバー
２０ａ 上部開口部
２０ｂ 側部開口部

Claims (5)

1. 上方及び側方から手を挿抜可能に形成された乾燥処理空間を備え、外郭をなす箱体と、
   高圧空気を発生させる高圧空気流発生装置と、
   前記高圧空気流発生装置から供給された前記高圧空気を高速空気流に変換して、前記乾燥処理空間の内部に挿入された手に対して前記高速空気流を下方へ向かって噴射するノズルと、
   前記高圧空気流発生装置の駆動回路が形成された駆動回路基板を収容し、最短長さ方向を前記箱体の前後方向と一致させて前記高圧空気流発生装置と上下に配置された回路箱と、
   前記箱体の底面に形成された吸気口と、
   前記上下に配置された前記高圧空気流発生装置及び前記回路箱と、該高圧空気流発生装置及び該回路箱と対向する前記箱体の背面とによって前記箱体内に形成される吸気ダクトとを有し、
   前記吸気ダクトは、上下方向に延びて前記吸気口と前記高圧空気流発生装置とを接続しており、
   前記回路箱は前記吸気ダクトの内部に露出していることを特徴とする手乾燥装置。
2. 前記回路箱は、前記駆動回路基板を一方の側に保持する基板保持部材と、前記基板保持部材の他方の側に設置され、前記駆動回路において発生する熱を放熱する放熱器とを備えており、
   前記放熱器が前記吸気ダクトの内部に露出することを特徴とする請求項１に記載の手乾燥装置。
3. 前記回路箱は、前記箱体の前方向から前記吸気ダクトに挿入されていることを特徴とする請求項２記載の手乾燥装置。
4. 前記基板保持部材と前記放熱器とを一体成形したことを特徴とする請求項２又は３記載の手乾燥装置。
5. 前記駆動回路基板に実装される発熱源を、前記回路箱の上方に寄せて配置したことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載の手乾燥装置。

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