干燥设备的制作方法

专利名称：干燥设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种干燥设备，其使用高速高压空气的窄喷射来干燥目标 物，目标物包括人体的一部分。特别地但非排它地，本发明涉及一种干手器， 其中空气射流穿过干手器壳体中的槽状开口喷射出。
背景技术：
使用空气射流来干燥双手已经广为人知。穿过槽状开口喷射至少 一股空
气射流的干手器的例子在GB 2249026A、 JP 2002-034835A和JP 2002306370A中已示出。但是，实际上非常难以获得均匀分布的足够高动量 的气流，以来在可接受的较短时间内有效地干燥使用者的双手。而且，通过 适于产生足够高动量的空气流以充分地干燥使用者双手的马达所发出的噪 音量不可接受地非常大。
一种减少由干燥设备发出的马达噪音量的方法在我们的共同申请GB 0515754.0中进行了公开。在该装置中，叶片定位在从马达向槽状开口输送 气流的管道中。另一现有技术装置披露于JP2003-180554中，其中各种盒状 静音构件定位在干手器的壳体中。

发明内容
本发明的目的是提供一种干燥设备，其中与现有技术和公知的设备相 比，本发明的干燥设备产生足够大动量的气流以有效地干燥使用者的双手， 并且其中由马达发出的噪音得到了进一步的改善。本发明的另一目的是提供 一种干燥设备，其中由该设备发出的噪音相对较低。
本发明提供的干燥设备具有壳体、形成在该壳体中用于容纳目标物的空 腔、位于所述壳体中并能产生气流的风扇、设置在所述壳体中并用于驱动所 述风扇的马达和用于将气流从所述风扇运送到至少一个设置为将气流喷射 到所述空腔中的开口的管道系统，其中，所述管道包括至少一个具有壁的空 气管道，在该壁中设置有穿孔，并且吸声材料层位于所述壁的外表面上，以 便覆盖所述穿孔。
在穿孔壁的外侧设置吸声材料减少了由设备所发出的空气声学噪音音 量，在该设备是干手器的情况下使得干手器用起来更舒适。
优选地，壁中的穿孔是细长的且大致沿空气管道的气流方向延伸。更优 选地，每个穿孔的长度显著地大于其宽度。这种结构给壁提供了显著的穿孔 面积，而没有对壁的结构强度造成显著影响。
在一个优选实施例中，空气管道具有两个相对的壁，在每个壁中设置有
穿孔，且穿孔大致;波此对齐。
在优选实施例中，吸声材料挤压在壁和外壳之间，且在另一优选实施例
中，吸声材料为基于聚酯的泡沫(polyester-based foam )。


参考附图，对以干手器形式的本发明的实施例进行描述，其中 图1为根据本发明的千手器形式的干燥设备的侧视图； 图2为图1的干手器的透视图； 图3为图1的干手器的侧截面图4为图1的干 手器的空气管道形成部件的上端以放大比例示出的侧截 面视图5为图1的干手器的管道形成部件的等轴视图，去掉了该设备的其它 部件；
图6为图5的管道的壁形成部分的一个正一见图； 图7为图5的管道的一对相对壁形成部分的透视图； 图8为根据本发明第二实施例将气流喷入空腔和干手器的形成部件的开 口的示意性正^L图；和
图9为根据本发明第二实施例的图1的干手器的管道形成部分的透视图。
具体实施例方式
首先参考图1和2,图中所示的干手器10包括外壳12,该外壳具有前 壁14、后壁16、上表面18和侧壁20、 22。后壁16可合并固定装置(未示 出)，用于在使用之前将干手器10紧固到墙壁或其它结构上。电连接部(未
示出)还设置在后壁上或在壳体12的其它地方。空腔30形成在壳体12的 上部中，如/人图i和2中可见。空腔30在其上端敞开，并在该处由前壁14 的顶部和上表面18的前部划定界限。前壁14的顶部和上表面18的前部之 间的空间形成空腔入口 32,该入口足够宽以允许使用者的双手通过该空腔入 口32进入空腔30。空腔30还通过侧壁20、 22的适当形状而敞开至干手器 10的侧部。
空腔30具有前壁34和后壁36，两者分别界定了空腔30的前部和后部。 排水部38位于空腔30的最下端，该排水部与位于壳体12的下部的蓄水池 (未示出)连通。排水器和蓄水池的目的将在下面描述。
如图3所示，马达(未示出)位于壳体12内，且由马达驱动的风扇40 也位于壳体12内。马达连接至电连接部并由控制器41控制。风扇40的入 口 42与在壳体12中形成的空气入口 44连通。过滤器46位于将空气入口 44 连接至风扇入口 42的空气通道中，以便防止可能导致马达或风扇40损坏的 任何碎屑进入。风扇40的出口与一对位于壳体12内部的空气管道50、 52 连通。前空气管道50主要位于壳体12的前壁14和空腔30的前壁34之间， 且后空气管道52主要位于壳体12的后壁16和空腔30的后壁36之间。
空气管道50、52配置为从风扇40将空气导引到一对相对的槽状开口 60、 62，所述开口分别位于空腔30的前壁34和后壁36中。下面将详细描述空 气管道50、 52。槽状开口 60、 62配置在空腔30的上端邻近空腔入口 32。 槽状开口 60、 62中的每一个都构造成使得空气流大致跨过空腔入口 32朝向 空腔30的相对壁。槽状开口 60、 62沿垂直方向偏置并朝向空腔30的最下 端带有角度。图4更详细地示出了空气管道50、 52的上端和槽状开口 60、 62。
传感器64定位在空腔30的前壁34和后壁36中，在槽状开口 60、 62 的紧下方。这些传感器64^r测经由空腔入口 32插入到空腔30中的使用者 的双手的存在，并配置为当使用者的双手进入空腔30时发送信号给马达。 如从图l和3中所示，管道50、 52的下游端略微突出超过空腔30的前壁34 和后壁36的表面。这减少了^f吏用者的双手吸向空腔的壁34、 36中的一个或 另一个的倾向，这增加了使用干手器IO的轻松性。传感器64定位在向内突 出的管道50、 52的紧下方，这还减少了传感器64变脏和不运转的危险。
如从图2中可见，空腔入口 32的形状使得前边缘32a大致是笔直的，
且跨过干手器IO的宽度横向延伸。然而，后边缘32b具有包括两个弯曲部 分33的形状，所述两个弯曲部分大致符合人双手在穿过空腔入口 32向下插 入到空腔30中时手背的形状。空腔入口 32的后边缘32b大致关于干手器10 的中心线对称。空腔入口 32的前边缘32a和后边缘32b的形状和尺寸的目 的是，当使用者的双手穿过空腔入口 32插入到空腔30中时，从使用者的双 手上任何点到最近的槽状开口的距离基本是一致的。
空气管道50， 52形成了管道系统90位于风扇40和槽状开口 60, 62之 间的部分。图5中示出了管道系统卯的透视图。管道系统90包括巻形物92， 其位于风扇40附近且接收由风扇40产生的气流。巻形物92与第一室94连 通，虽然第一室94的截面为一般的矩形，但其也可容易地为一般的圆形。 意图是室94的截面应该在两个方向上具有大致相同的尺度。室94的紧接着 的下游是Y形汇流部96，空气管道50, 52位于Y形汇流部96的下游。如 上所述，空气管道50, 52通向外壳12的上端，其中前空气管道50位于外 壳12的前壁14和空腔30的前壁34之间，且后管道52位于外壳12的后壁 16和空腔30的后壁36之间。空气管道50, 52与空腔30的上端处的槽状开 口 60, 62连通。
管道系统90设计为使得管道系统的截面从室94的一般的矩形(或圆形) 以平滑和渐进的方式逐步地变化为开口的槽状形状。在室94的紧接下游， 管道系统分为空气管道50， 52,空气管道50， 52的上游端在截面区域的形 状还是大致方形，即截面的宽度和深度基本相似。然而，该截面随着与室94 的距离的变化逐渐变化，因而每一个管道50, 52的宽度随着深度的减小而 增大。所有的改变都是平滑和渐进的，以使任何摩擦损失最小化。
在槽状开口 60， 62中的每一个的紧接上游的点98处，空气管道50, 52 中的每一个的截面面积开始减小，以使朝向槽状开口 60, 62行进的气流的 速度显著地增大。然而，在室94和点98之间每一个空气管道50, 52内， 管道系统的总截面面积(即空气管道50， 52的结合截面面积)保持基本恒 定。
空气管道50、 52的内部特征将参考图3至7进行详细描述。每个空气 管道50、 52具有外壳54，该外壳界定了各个空气管道50、 52。外壳54由 固体壁形成，所述固体壁由塑料材料或其它适于制造这类部件的材料制造。 在图5中可以看到外壳54。在外壳54内部，在管道系统90的每个分支中存
在穿孔壁构件56。其中一个穿孔壁构件56示于图6和7中。每个穿孔壁构 件56符合各个空气管道50、 52的外壳54的形状，但具有比外壳54稍小的 尺寸。这允许穿孔壁构件56沿每个空气管道50、 52延伸，同时在外壳54 和穿孔壁构件56之间留下小间隙。
每个穿孔壁构件56具有两个相对的穿孔壁56a、 56b，两者通过侧壁56c 连接，以使得穿孔壁56a、 56b可彼此整体地形成。法兰56d在穿孔壁构件 56的每一端处形成，以有助于将穿孔壁构件56正确定位在外壳54中。
在每个穿孔壁56a、 56b中形成穿孔58，如图6和7所示。每个穿孔58 形状细长且具有的长度显著大于其宽度。在所示的实施例中，大部分穿孔58 的长度至少是各个穿孔宽度的十倍，且更优选的是为其宽度的至少十五倍。 这种构造具有的优点在于，穿孔58的总面积相对较大，同时保持了穿孔壁 构件56的强度。每个穿孔58的每一端大致为半圓形。
从图6和7中还可见，在每个穿孔壁56a、 56b中的穿孔的构造使得每 个细长穿孔58大致在气流沿相关空气管道50、 52流动的相同方向上延伸。 具体地，最靠近穿孔壁构件56的中心的那些穿孔58大致平行于其轴线57 延伸，同时穿孔58进一步从穿孔壁构件56的中心开始倾斜，以与轴线57 成角度。
在每一对相对壁56a、 56b中形成的穿孔58布置为彼此对齐。更具体地， 在每个空气管道50、 52中，在最内侧的穿孔壁56a中的穿孔与在最外侧穿 孔壁56b中的穿孔对齐。通过"对齐"，我们意味着在沿各个空气管道50、 52的任何点处，穿孔58在相对侧壁中的位置彼此匹配。
穿孔58大致沿每个穿孔壁56a、 56b在穿孔壁构件56的每一端处的法 兰56d之间一直延伸。
在每个空气管道50、 52的外壳54和相邻穿孔壁56a、 56b之间形成的 间隙用吸声材料59填充。实际上，吸声材料59夹在外壳54和相关穿孔壁 56a、 56b之间。在该实施例中，吸声材料59为基于聚酯的泡沫，例如，密 度为30至35kg/m3且孔度为50至65PPI(每英寸气孔)的聚酯polyeurythane 泡沫。其它有利的特点包括至少10%的压缩形变(compression set)和高 的耐热性。合适的吸声材料由品牌FireflexS305出售。还可使用其它的具有 类似特性的泡沫材料，诸如聚酯垫、毡或木棉这样的纤维织物。还可使用具 有合适特性的其它稀松组织或稀松孔材料。
吸声材料59设置在具有5mm厚度的垫中。在该实施例中，外壳54和 穿孔壁构件56之间的间隙为4mm。因此，当吸声材料59的垫在合适位置 上时，吸声材料挤压在外壳54和穿孔壁构件56之间。这确保了吸声材料可 靠地保持与两个穿孔壁56a、 56b以及与外壳54接触，以使得干燥设备中的 声音降低最大化。吸声材料59的垫部分地通过位于每个穿孔壁构件56的每 一端处的法兰56d而保持在适当位置。
上述的干手器IO按下面的方式操作。当使用者双手首先穿过空腔入口 32插入到空腔30时，传感器64检测到使用者双手的存在，并且发送信号给 马达以驱动风扇40。由此，风扇40净皮起动，并且空气经由空气入口 44以约 每秒20至40升的流量并且优选地以至少每秒25至27升的流量抽到干手器 10中，更优选的是空气以每秒31至35升的流量抽到千手器中。空气穿过过 滤器46并沿风扇入口 42流到风扇40。离开风扇40的气流^皮分为两股分离 的气流， 一股气流沿前空气管道50流到槽状开口 60,并且另一股气流沿后 空气管道52流到槽状开口 62。
当气流沿空气管道50、 52流过时，由此产生的空气声学噪声由吸声材 料59吸收。声波被允许经过穿孔壁构件56中的穿孔并进入吸声材料59。然 而，由于外壳54和穿孔壁构件56之间的体积被封闭，所以气流保持在穿孔 壁构件56内，而不会任何显著程度地进入所述容积中。
气流从槽状开口 60、 62以高速高压空气的非常薄的分层片(stratified sheet)的形式喷射出。在气流离开槽状开口 60、 62时，气压至少为8kPa且 优选地至少为15kPa，并且优选地大约为22至23kPa。此外，离开槽状开口 60、 62的气流的流速至少80m/s,并且优选地至少为100或150m/s,更优选 地大约为180m/s。因为位于后管道52的端部的槽状开口 62的尺寸大于位于 前管道50的端部的槽状开口 60的尺寸，所以相比于从管道50，从管道52 喷射的空气的体积更大。这提供了更大的空气量，用于干燥使用者双手的手 背，这是有利的。
分层的高速高压空气的两层薄片被导向使用者双手的表面，使用期间使 用者双手完全插入到空腔30内，并且接着经由空腔入口 32从空腔30收回。 随着使用者双手进入然后离开空腔30，空气层片从使用者双手上吹离任何存 在的水。由于离开槽状开口 60、 62的空气的大动量，并且还因为气流均匀 地沿每个槽状开口 60、 62的长度分布，所以可以可靠地且有效地实现这一 点。
每个空气分层片被导向远离槽状开口的空腔30的壁，空气的各个层片 是穿过所述槽状开口而喷射的。因为槽状开口60、 62还朝向空腔30的最下 端倾斜，因此喷射出的气流被导入空腔30内。这减小了湍流(turbulent)空 气运动被外壳以外的使用者——例如使用者的面部——感觉到的风险。
可设想，只需釆取少次"穿过"上述的干手器，就能干燥使用者双手以 达满意的程度。(就"穿过，，而言，其意味着双手以对于一般使用者来说可 接受的速度单次插入到空腔且随后从其中抽出。我们设想单次穿过具有不超 过3秒的持续时间。)在单次穿过期间，通过气流得到的动量足够去除洗手 后留在使用者双手表面上的大部分水。
由气流去除的水收集在空腔30内。 一旦气流经过使用者双手，每股气 流将快速地失去其动量，并且水滴将在重力作用下滴入空腔30的下端，同 时空气经过空腔入口 32或经由空腔30的敞开侧离开空腔30。然而，水由排 水部38收集，并到达蓄水池(未示出)，在该处水被收集而用于处理。如果 需要蓄水池可手动清空。替换地，干手器10可合并一些形式的水耗散系统 (water dispersal system ),例如包括加热器，用于将收集的水蒸发到大气中。 使收集到的水耗散的装置不构成本发明的 一部分。
本发明的第二实施例与前述实施例在除了位于后管道52端部处的槽状 开口 62的宽度之外的所有方面都相同。槽状开口 62的宽度W2在第一实施 例中是恒定的，但在第二实施例中不是恒定的。图8示出了槽状开口的正视 图(为了清楚而示意性地示出)。
在该第二实施例中，槽状开口 62的下边缘62a是笔直的，如其在第一 实施例中那样。但是，槽状开口 62的上边缘62b在其中心区域1中是弯曲 的，使得槽状开口 62的宽度从最小宽度w增加到最大宽度W。在中心区域 1之外，槽状开口 62的最小宽度w是恒定的，且最小宽度w的优选值为 0.4mm。最大宽度W的优选值小于两倍的最小宽度w，在这种情况下为 0.7mm。
在本实施例中，中心区域l遮盖了槽状开口 62整个长度L的大概一半。 上边缘62b和下边缘62a之间的距离从沿槽状开口 62的每一端之间长度的 大约四分之一的点处开始增加。上边缘62b的形状是对称的且采用平滑曲线 的形式，其最高点在槽状开口的中心。
使用中，与第一实施例相比，根据第二实施例的干手器能将增加的空气 量通过后槽状开口 62的中心喷出。这是有利的，因为使用这种类型的干手 器，通常最难干燥的手部区域是拇指和食指周围的区域。在手部的该区域喷 射增加的空气量改善了干手器的能力，以均匀地干燥双手。但在使用中，喷
出的增加的空气量会导致由千燥设备发出更大量的马达噪音。增加的噪音会 使使用者不舒适。在进一步的优选实施例中，静音插入物或阻挡物放置在后 槽状开口的内部。阻挡的效果是降低由设备发出的空气声学噪音量。这降低
了平均噪音，且设备在发出噪音方面的性能更加可靠。
阻挡插入物100的特征将参考图8和9更详细地描述。槽状开口 62沿 其最中心的区域LL关闭且被阻挡。插入物100具有广度(breath) b和宽度 W,其尺寸适合从槽状开口 62的上边缘62b到槽状开口 62的下边缘62a。 使用中，插入物具有的效果是在最中心区域LL中阻挡从干燥设备中喷出空 气流。在本实施例中，插入物100固定至槽状开口 62的上边缘62a和下边 缘62a,并延伸到开口的紧下游的区域。插入物100逐渐变细且是平滑的， 以使任何摩擦损失最小化，且抑制紊流和噪音的产生。在使用中，在槽状开 口最中心的10mm部分中的气流被具有10mm的广度b的插入物阻挡。
可以理解，在第二实施例中，后槽状开口 62的宽度可通过改变边缘中 的一个或两个的形状来变化，且槽的确切形状以及阻挡插入物的确切形状和 形式并不限于如图8或9所示的情况。例如，插入物的广度b可在5mm至 25mm之间改变。例如，插入物可形成为^f又靠近槽状开口的出口点或可向上 游延伸并进入管道系统一段距离。替换地，插入物可用于降低从具有恒定宽 度的槽状开口的干燥设备发出的噪音水平。插入物可包括任何材料，优选地 是诸如塑料或覆皮泡沫(skinned foam)这样的无孔材料。插入物可以是单 独的部件或与其管道一起形成。
在进一步的替换实施例中，槽状开口 60a、 62a可布置为使得从其中喷 出的空气层片大致沿大概彼此平行的平面流动。这使得在使用干燥设备的同 时存在于空腔30中的紊流量最小化。
本发明并不打算受限于上述实施例的确切细节。不会改变本发明范围的 细节修改和改变对本领域技术人员来说是显而易见的。例如，可以使用不同 的吸声材料，在穿孔壁中可以设置不同形状和不同结构伸长槽。如果需要吸 声材料的厚度可以增加，施加给吸声材料的压缩量同样可以增加。实际上，
如果空间限制允许，那么穿孔壁构件和空气管道的外壳之间的间隙可制造得 尽可能大。可以理解，本发明可以用到其它形式的干燥设备中。
权利要求
1.一种干燥设备，具有壳体、形成在所述壳体中用于容纳物体的空腔、位于所述壳体中并能产生气流的风扇、设置在所述壳体中用于驱动所述风扇的马达和用于将气流从所述风扇传送到至少一个设置为将气流喷射到所述空腔中的开口的管道系统，其中，所述管道系统包括至少一个具有壁的空气管道，在所述壁中设置有多个穿孔，并且吸声材料层设置在所述壁的外表面上，以覆盖所述多个穿孔。
2、 如权利要求1所述的干燥设备，其中，所述壁中的多个穿孔是伸长 的且沿所述空气管道大致在气流方向上延伸。
3、 如权利要求2所述的干燥设备，其中，每个所述穿孔的长度显著地 大于其宽度。
4、 如前述权利要求中任何一项所述的干燥设备，其中，所述空气管道 具有两个大致相对的壁，且所述多个穿孔设置在所述两个相对的壁中。
5、 如权利要求4所述的干燥设备，其中，在所述相对的壁中的所述多 个穿孔大致;波此对齐。
6、 如前述权利要求中任一项所述的干燥设备，其中，所述壁中的多个 穿孔大致沿其整个长度在所述风扇和所述开口之间延伸。
7、 如前述权利要求中任一项所述的干燥设备，其中，在所述吸声材料 的远离所述壁的侧面上设置壳体。
8、 如权利要求7所述的干燥设备，其中，所述吸声材料挤压在所述壁 和所述壳体之间。
9、 如前述权利要求中任一项所述的干燥设备，其中，所述吸声材料是 基于聚酯的泡沫。
10、 如前述权利要求中任一项所述的干燥设备，其中，所述管道系统具 有多于一个的分支，且所述吸声材料设置在所述管道系统的每一个分支中。
11、 如前述权利要求中任一项所述的干燥设备，其中，所述设备为干手器。
12、 一种如上下文中参考附图所大致描述的干燥装置。
全文摘要
本发明涉及一种具有壳体(12)的干燥设备(10)，空腔(30)在壳体(12)中形成用于容纳要被干燥的目标物。风扇(40)位于壳体(12)中以便能产生气流，且马达设置在壳体(12)中用于驱动风扇(40)。管道系统(90)设置为用于将气流从风扇(40)传送到至少一个开口(60、62)，所述开口设置为将气流喷入空腔(12)中。管道系统(90)包括至少一个具有壁(56a、56b)的空气管道(50、52)，在所述壁中设置有穿孔(58)，且吸声材料(59)层位于壁(56a、56b)的外表面上，以覆盖穿孔(58)。本发明特别地适合用于干手器。
文档编号A47K10/48GK101374446SQ200780003126
公开日2009年2月25日 申请日期2007年1月12日 优先权日2006年1月12日
发明者凯文·J·西蒙兹, 约瑟夫·Z·凯恩, 蒂莫西·A·弗伦奇 申请人:戴森技术有限公司