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JP5137939B2 - 手乾燥装置 - Google Patents

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JP5137939B2
JP5137939B2 JP2009291123A JP2009291123A JP5137939B2 JP 5137939 B2 JP5137939 B2 JP 5137939B2 JP 2009291123 A JP2009291123 A JP 2009291123A JP 2009291123 A JP2009291123 A JP 2009291123A JP 5137939 B2 JP5137939 B2 JP 5137939B2
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Description

本発明は、手乾燥装置に関するものである。
洗浄後の濡れた手を高速空気流の噴射により乾燥させる手乾燥装置があり、中に手を挿入して乾燥させながら乾燥領域に霧化ミストを放出し、手の肌を保湿すると同時に、手の殺菌処理を施すハンドドライヤーが提案されている(例えば特許文献1参照)。
また、高速空気流の噴射により手差込口から差し込まれた洗浄後の濡れた手を乾燥させながら高速空気流の空気中の雑菌を紫外線によって殺菌すると同時に、オゾンを生成し、このオゾンによって手の殺菌を行なうハンドドライヤーが提案されている(例えば特許文献2参照)。
特開2008−237609号公報(第4頁〜第7頁、図5) 特開2005−177415号公報(第1頁〜第3頁、図1)
しかしながら、上記の特許文献1に記載の従来の手乾燥装置では、霧化ミストは手乾燥用高速気流と一緒に手に当てるため、高速気流による慣性力は大きくミストは飛散して、手の表面に付着しにくい問題がある。また、霧化ミストは乾燥気流に混ぜ込まれた状態で運ばれることで、水分が乾燥気流によって蒸発される問題があった。
また、上記特許文献2に記載の従来の手乾燥装置では、紫外線照射によって空気から発生したオゾンが空気流と共に直接手に当たるので、手の皮膚がオゾンによって酸化され、皮膚が傷ついたり皮膚の老化が進行したりするという問題があった。
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、手を乾燥させた後に、効率よく手の肌に水分を補充させる手乾燥装置を提供することを第1の目的とする。
また、皮膚に抗酸化作用を与えながら、手及び周囲環境に抗菌性を持たせることの出来る手乾燥装置を提供することを第2の目的とする。
この発明に係る手乾燥装置は、手の挿抜が可能な出入口を有する断面略U字状の凹部である手乾燥処理室を形成し、底部と互いに対向する一対の側壁とを有する本体と、この本体内に形成され、風を送出する送風機と、本体内に形成され、送風機からの風が通過する風洞と、本体の側壁の出入口側の内側の面の少なくとも一方に形成され、送風機から風洞を介して送出された風を吹き出す手乾燥用の高速気流吹出口と、風洞から分岐して形成されたミスト吹出用風洞と、このミスト吹出用風洞に設けられ、ミストを負に帯電して発生するミスト発生装置と、本体の側壁の高速気流吹出口と異なる位置に形成され、送風機から風洞及びミスト吹出用風洞を介して到来した風とミスト発生装置によって負に帯電されたミストとを混合してミストを含む風を送出するミスト吹出口と、を備えたものである。
本発明によれば、高速気流吹出口から吹き出した風が手乾燥処理室に挿入された手に当たる位置と、ミスト吹出口から吹き出した風が手乾燥処理室内の手に当たる位置が異なるので、水に濡れた手を手乾燥装置に挿入して高速気流吹出し口から吹き出す風を手に当てることによって手に付着した水を吹飛ばし手を乾燥させた後、手を手乾燥処理室から抜き出す時に、高速気流吹出し口とは異なる位置(入口側または外側)に配置されたミスト吹出口から吹き出すミストを含む風を手に当てることで水分が失われた皮膚に対して負に帯電されたミストを与えることができ、肌水分の補充が可能となる。
本発明の実施の形態1における手乾燥装置の構成を示す縦断面図である。 手の肌水分量と乾燥用高速気流風速の関係図である。 本発明の実施形態の例の手乾燥装置ミスト発生デバイスの模式図である。 本発明の実施の形態1における手乾燥装置の制御システムを示すブロック図である。 本発明の実施の形態1における制御部の動作を示すフローチャート図である。 本発明の実施の形態2における手乾燥装置の構成を示す縦断面図である。 本発明の実施の形態2における手乾燥装置の制御システムを示すブロック図である。 本発明の実施の形態2における制御部の動作を示すフローチャート図である。 本発明の実施の形態1における手乾燥装置の外観を示す斜視図である。
実施の形態1.
以下、本発明の実施の形態1について説明する。
図9は、本発明の実施の形態1における手乾燥装置の外観を示す斜視図であり、同時に風の向きが白抜きの矢印で示されている。
また、図1は本発明の実施の形態1における手乾燥装置の構成を示す縦断面図である。
図1及び図9に示すように、手乾燥装置100は手の挿抜が可能な出入口を有する断面略U字状の凹部(以下、手乾燥処理室と呼ぶ)10を形成する一対の側壁20と底部30とを有する手乾燥装置本体40から構成されており、底部30内には、風(以下、気流あるいは空気流と呼ぶ場合もある)を送出する送風機1が設けられている。また、底部30内と側壁20内には送風機1によって送出された風が通過する風洞2が形成されている。また、奥(壁側)と手前に設けられた一対の側壁20の出入口10a側の互いに対向する面の少なくとも一方には、送風機1から風洞2を介して送出された風を吹き出す手乾燥用の高速気流吹出口3が形成されている。また、風洞2からミスト吹出用風洞4が分岐している。このミスト吹出用風洞4にはここを通過する風量を制御する開閉弁5が設けられている。なお、ミスト吹出用風洞4は風洞2の任意の部位から分岐可能であるが、この距離が長い程風の抵抗損が大きくなり、風の速度を低下させることが可能である。このミスト吹出用風洞4には、ミストを発生するミスト発生デバイス6が設けられており、このミスト発生デバイス6から発生したミストは高速気流吹出し口3よりも入口側(または外側)に配置されたミスト吹出口7から吹き出すことで、ミストを含む風が手乾燥処理室10内に挿入された手に当たる。なお、手の挿抜を検知するセンサーとして、第1のセンサー8が手乾燥処理室10の入口側に設けられ、第2のセンサー9が手乾燥処理室10の奥(底部30側)に設けられている。
なお、ミスト発生デバイス6とミスト吹出口7との距離が長いほど、ミスト吹出用風洞4の壁面に付着するミスト量が増えるため、その分効率が悪くなるため、ミスト発生デバイス6はミスト吹出口7の近傍に設けるのが良い。
なお、送風機1の設置位置は底部30に限る必要はなく、風洞2に風を送れる位置ならば、どこに設置しても良い。どこに設置するかは、風を両側から吹き出すか否か、両側から吹出す風の量の差あるいは双方の風洞の太さの差などを基に決めることができる。例えば、双方の高速気流吹出口3から均一な風量を確保したい場合には、底部30に送風機1を設ける。
高速気流吹出し口3からの高速気流は手乾燥処理室10に挿入した濡れた手に対し、手の指先方向に斜めに向いて風を吹出す構造となっている。ミスト吹出し口7からのミストは高速気流に対して斜め反対側に吹出すような構造となっている。乾燥用高速気流は手の水分を補給するためのミスト気流に影響しないように調整し、手を乾燥した後の肌水分補給効果を高める。
手乾燥用高速気流を加熱する必要がある場合、加熱用のヒーターを風洞2に設置し、加熱された乾燥空気がミスト吹出し用風洞4に入らないようにヒーターを高速気流吹出し口に近いところに配置する。
図2は手乾燥用気流の風速による肌水分量の関係を示すグラフである。
手乾燥用の高速気流は速ければ速いほど手の肌の水分が失われ、肌は乾燥し易くなる。ただし一定風速以上になると、乾燥気流の湿度に影響され、肌はその湿度以下乾燥にならない。せっかく肌水分補充のためのミストを吹出しても高速気流に吹飛ばされ、保湿の効果が弱くなってしまう。発生したミストを帯電させると、ミスト粒子はクーロンの力によって手に付着するが、手に届くまで高速気流の力、即ち慣性力で運んでくる。慣性力(F=ma)がクーロン力(F=k(q1q2/r2))より大きいとミストは高速気流に流され、小さいとクーロン力により肌に吸着、定着する。
手乾燥用高速気流吹出し口3からの気流は10m/s以上、強運転で20m/s以上も出ている。これに対し、ミスト吹出し用風洞4から出たミスト気流は風速を5m/s以下に抑え、乾燥気流と別のミスト吹出し口7から出すことで、手の肌へのミスト吸着性能を高める。
図3はミスト発生デバイス6の構成を示す。ミスト発生電極64は銅、りん青銅、鉄、ステンレス、チタンなどの金属及び前記金属の合金、白金、金、銀など貴金属のめっき品から構成されている。グランド65は、前記金属及びその合金、めっき品で合成され、リング状に作られている。ミスト発生電極64とグランド65の間に5mm〜20mm離れ、放電時活性酸素を出さないように−3〜−6kVのマイナス高電圧をかけ、最適な距離で設置する。
ミスト用液体を供給するため、ミスト用タンク62を設置する。液体はミスト用タンク注入口61、ミスト用タンク62とミスト用液体供給口63から構成されている。ミスト発生デバイス6のミスト発生量は0.02cc〜0.08cc/時間となっている。ミスト発生電極64はミストに形成する液体を保持できる。その保持容量は単位時間ミスト発生量の約10倍となり、一度外部から液体を供給すると約10hほどミストを放出することが出来る。こうすることによって、ミスト発生のむらがなく、いつも安定して一定量のミストを放出し続ける。
ミスト発生電極64を調整することで、ミスト発生デバイス6が発生したミストの平均粒径は25μmにしている。前記ミスト発生デバイス6の発生量では1〜6E+13/時間のミストが放出され、中心値をとると、1秒間に約100億個の帯電ミストが放出される。
なお、電源66はスイッチ付きであり、このスイッチ(図示せず)のオンオフによりミストの発生が制御される。
図4は本発明の実施形態における手乾燥装置の制御システムを示すブロック図である。図4に示すように、制御システムは制御部41と、手の挿抜を検知し、制御部41に検知信号を送る第1のセンサー8及び第2のセンサー9と、制御部41の制御の下で動作し、送風機1を駆動する送風機駆動手段(モーター)44と、制御部41の制御の下で動作し、開閉弁5の開度を制御する開閉弁駆動手段(モーター)45と、ミスト用電源スイッチ46で構成される。
制御部41はマイコンやDSPなどによって構成される。また、第1のセンサー42は、例えば、光センサーが用いられる。例えば、両側壁の一方に光を発射する光発射手段を設け、他方に受光装置を設け、受光装置が光を受光している間は信号を制御部41へ出力し、受光がないときは信号を出力しない。制御部41は第1のセンサー42からの信号無しから信号有りへの変化があった時に手が挿入されたと判定し、信号有りから信号無しへの変化があった時に手が抜かれたと判定する。第2のセンサー43も第1のセンサー42と同様の素子を使用しており、制御部41は第2のセンサー43が出力した信号についても第1のセンサー42の場合と同様に処理する。
次に、本実施の形態の動作について説明する。
利用者は手を凹部の奥まで挿入した後、そのままの状態で手を十分乾燥させた後に、手を抜き出すことで手の乾燥及びミストの定着が完了する。
従って、利用者は手を何度も出し入れするのではなく、1回の操作で処理を完了させることが前提条件となる。
図5は、本実施の形態における制御部41の動作を示すフローチャート図である。
次に、本実施の形態における制御部41の動作を図1、図4、及び図5を用いて説明する。
利用者が手乾燥装置100の電源を入れると、制御部41が起動される。制御部41は初期処理(図示せず)の後、第1のセンサー8の出力(検知結果)を所定の周期で定期的に取得し(ステップS501)、取得した第1のセンサー8の出力の変化に基づき手乾燥処理室10に濡れた手が挿入されたかどうかを判断する(ステップS502)。変化がなければ、制御部41はステップS501〜S502の動作を繰り返す。濡れた手が手乾燥処理室10に入ってくると、第1のセンサー8の出力が信号有りから無しに変化するので制御部41は、この変化に基づいて手の挿入を検知する。制御部41は、手の挿入を検知すると、送風機1を起動する(ステップS503)。これにより、高速気流吹出し口3から乾燥用の高速気流を吹出して、手に付いた水滴を吹き飛ばす。
次に、制御部41は、第2のセンサー9の出力(検知結果)を所定の周期で定期的に取得し(ステップS504)、取得した第2のセンサー9の出力の変化に基づき手乾燥処理室10に濡れた手が挿入されたかどうかを判断する(ステップS505)。変化がなければ、制御部41はステップS504〜S505の動作を繰り返す。
利用者が手を更に手乾燥処理室10の底に挿入して、高速気流吹出し口3を通過させると、第2のセンサー9がこれを検知して出力有りから出力無しに変わる。このとき、制御部41はステップS504〜S505の動作を繰り返すのみであり、送風機1は引き続き動作を継続する。利用者はこの後、手が乾くまでの間、手を乾燥処理室10内に挿入した状態を保持し、手が乾燥したと感じたら、手を乾燥処理室10から抜き出す。この手の抜き出しにより、第2のセンサー9の出力が無しから有りに変化する。制御部41はこの変化に基づき手の抜き出しを検知すると、ミスト発生デバイス6のミスト電源スイッチ43をオンにして帯電ミストを発生させると同時に、開閉弁駆動手段44を制御して開閉弁5を所定の開度だけ開放させる。これにより、0.1〜5m/sの低速ミスト気流がミスト吹出し口7から吹出す。手乾燥処理室10の側壁20において、ミスト吹出し口7は高速気流吹出し口3よりも外側に形成されているので、ミスト吹出し気流により手の表面に付着したミストが手に定着する。
次に、制御部41は、第1のセンサー8の出力(検知結果)を所定の周期で定期的に取得し(ステップS507)、取得した第1のセンサー8の出力の変化に基づき手乾燥処理室10からミストが定着した手が抜き出されたかどうかを判断する(ステップS508)。変化がなければ、制御部41はステップS507〜S508の動作を繰り返す。ミストが定着した手が手乾燥処理室10から抜き出されると、第1のセンサー8の出力が無しから有りに変化するので制御部41は、この変化に基づいて手の抜き出しを検知する。制御部41は、手の抜き出しを検知すると、送風機駆動手段42を制御して送風機1の駆動を停止させ、開閉弁駆動手段(モーター)44を制御して開閉弁5を閉止させ、さらにミスト電源スイッチ46をオフしてミスト発生デバイス6を停止させる(ステップS509)。この後、制御部41はステップS501に戻り、上記と同様の動作を繰り返す。
本実施の形態によれば、高速気流吹出口から吹き出した風が手乾燥処理室に挿入された手に当たる位置と、ミスト吹出口から吹き出した風が手乾燥処理室内の手に当たる位置が異なるので、水に濡れた手を手乾燥装置に挿入して高速気流吹出し口から吹き出す風を手に当てることによって手に付着した水を吹飛ばし手を乾燥させた後、手を手乾燥処理室から抜き出す時に、高速気流吹出し口とは異なる位置(入口側または外側)に配置されたミスト吹出口から吹き出すミストを含む風を手に当てることで水分が失われた皮膚に対して負に帯電されたミストを与えることができ、肌水分の補充が可能となる。
実施の形態2.
実施の形態1では、ミスト吹出し用の空気流が風洞2に設けられた送風機からの風を利用する場合について説明したが、本実施の形態では、ミスト吹出し用の空気流を発生させる為の送風機を別に設ける場合について説明する。
図6は本実施の形態における手乾燥装置の構成を示す縦断面図である。図6において、図1と同符号は同一または相当部分である。送風機1bが追加され、開閉弁5が無い以外は図1と同じである。なお、送風機1aは図1における送風機1と同じものである。
なお、ミスト吹出し用風洞4を両側壁に一つずつ設ける場合、両側壁内に手乾燥処理室の中心に対して線対称にミスト吹出し用風洞、ミスト吹出し用風洞、ミスト吹出し口、及び送風機をさらに追加設置する。
次に動作を説明する。
図7は、本実施の形態2における手乾燥装置の制御システムを示すブロック図である。図7において、図1と同符号は同一又は相当部分である。送風機1bと、送風機駆動手段42bが追加され、開閉弁5と開閉弁駆動手段43が無い以外は図1と同じである。なお、送風機1aと送風機駆動手段42aはそれぞれ図1における送風機1、送風機駆動手段42aと同じものである。
また、図8は、本実施の形態2における制御部41の動作を示すフローチャート図である。
次に、本実施の形態における制御部41の動作を図6〜図8を用いて説明する。
ステップS501〜S505の動作は図5のそれと同様である。ステップS505において、第2のセンサー9が手抜き出しを検知した場合には、制御手段41はミスト電源スイッチ43をオンさせると共に、送風機駆動手段42bを制御して送風機1bを駆動させる(ステップS801)。これにより、0.1〜5m/sの低速ミスト気流がミスト吹出し口7から吹出す。手乾燥処理室10の側壁20において、ミスト吹出し口7は高速気流吹出し口3よりも外側に形成されているので、ミスト吹出し気流により手の表面に付着したミストが手に定着する。
この後、ステップS507〜S508の動作は図5のそれと同様である。
さらにユーザーが手を抜き出すと、第1のセンサー8の出力が信号無しから信号有りに変化する。制御部41はステップS505において、第1のセンサー8の出力の変化に基づいて手の抜き出しを検知すると、送風機駆動手段42a、42bを制御して送風機1a、1bを駆動させると共に、ミスト電源スイッチ43をオフしてミスト発生デバイスを停止させる(ステップS802)。この後、制御部41はステップS501に戻り、上記と同様の動作を繰り返す。
本実施の形態によれば、ミスト吹出し用風洞4に送風機1を設置することで、風洞2とのつながりがなく、ミスト吹き出し用風洞も必要がなく、完全に別構造で設置することも出来る。
運転モードを変えることで、手乾燥機能を使用せず、ミスト発生機能だけ運転することも出来る。
実施の形態3.
本実施の形態では、前記ミスト用タンクに白金ナノコロイド溶液、コラーゲン、ヒアルロン酸などの美容液を注入して、発生したミストを更に機能性を高める。
本実施の形態によれば、白金ナノ粒子を放散することによって、ミストと一緒に手の肌に付着して、肌水分を高めるだけでなく、白金ナノ粒子による皮膚の抗酸化が出来る。また、白金ナノ粒子は環境中において変質がなく、安定した抗菌性を持っている。白金ナノ粒子を放出し、手乾燥機の手乾燥処理室10の内壁や、周囲環境の表面、壁などに付着するとそこで抗菌性が果たせる。更に放出された白金ナノ粒子がどんどん沈着すると抗菌性がより強くなることが期待できる。
1、1a、1b 送風機、2 風洞、3 高速気流吹出し口、4 ミスト吹出し用風洞、5 開閉弁、6 ミスト発生デバイス、61 ミスト用液注入口、62 ミスト用タンク、63 ミスト用液体供給口、64 ミスト発生電極、65 グランド、66 高圧電源、67 ミスト吹出し口、8 第1のセンサー、9 第2のセンサー、10 手乾燥処理室、10a 出入口、20 側壁、30 底部、40 本体、41 制御部、42、42a、42b 送風機駆動手段、43 ミスト電源スイッチ、44 開閉弁駆動手段、100 手乾燥装置。

Claims (14)

  1. 手の挿抜が可能な出入口を有する断面略U字状の凹部である手乾燥処理室を形成し、底部と互いに対向する一対の側壁とを有する本体と、
    この本体内に形成され、風を送出する送風機と、
    前記本体内に形成され、前記送風機からの風が通過する風洞と、
    前記本体の側壁の前記出入口側の内側の面の少なくとも一方に形成され、前記送風機から前記風洞を介して送出された風を吹き出す手乾燥用の高速気流吹出口と、
    前記風洞から分岐して形成されたミスト吹出用風洞と、
    このミスト吹出用風洞に設けられ、ミストを負に帯電して発生するミスト発生装置と、
    前記本体の側壁の前記高速気流吹出口と異なる位置に形成され、前記送風機から前記風洞及び前記ミスト吹出用風洞を介して到来した風と前記ミスト発生装置によって負に帯電されたミストとを混合してミストを含む風を送出するミスト吹出口と、を備えたことを特徴とする手乾燥装置。
  2. 記風洞と前記ミスト吹出用風洞との間に設けられ、前記ミスト吹出用風洞を通過する風の風量を変更する開閉弁と、
    前記ミスト吹出口から吹き出す風の速度が前記高速気流吹出口から吹き出す風の速度よりも遅くなるように前記開閉弁を制御する制御部と、を備えたことを特徴とする請求項1に記載の手乾燥装置。
  3. 前記手乾燥処理室内に設けられ、手の挿入を検出するセンサーを備え、
    前記制御部は前記センサーの出力に基づいて前記開閉弁と前記送風機を制御することを特徴とする請求項2に記載の手乾燥装置。
  4. 前記センサーは、第1のセンサーと、この第1のセンサーよりも前記手乾燥処理室の奥側に配置された第2のセンサーとを備え、
    前記制御部は、前記第1のセンサーが手の挿入を検知した時には、前記送風機を駆動して前記風洞を介して前記高速気流吹出口から手乾燥用の高速の風を吹き出させ、
    前記第2のセンサーが手抜きを検知した時には、前記送風機を制御して前記高速気流吹出口からの高速風の吹き出しを継続させるとともに、さらに前記開閉弁を所定の開度に制御して前記ミスト吹出口から比較的低速の風を吹き出させることを特徴とする請求項3に記載の手乾燥装置。
  5. 前記制御部は、ミスト放出風速が5m/s以下となるように前記開閉弁の開度を制御することを特徴とする請求項2〜4のいずれかに記載の手乾燥装置。
  6. 手の挿抜が可能な出入口を有する断面略U字状の凹部である手乾燥処理室を形成し、底部と互いに対向する一対の側壁とを有する本体と、
    この本体内に形成され、風を送出する第1の送風機と、
    前記本体内に形成され、前記第1の送風機からの風が通過する風洞と、
    前記本体の側壁の前記出入口側の内側の面の少なくとも一方に形成され、前記第1の送風機から前記風洞を介して送出された風を吹き出す手乾燥用の高速気流吹出口と、
    前記本体の側壁内に形成され、前記風洞と分離されたミスト吹出用風洞と、
    このミスト吹出用風洞に風を送出する第2の送風機と、
    前記ミスト吹出用風洞に設けられ、ミストを負に帯電して発生するミスト発生装置と、
    前記本体の側壁の前記高速気流吹出口と異なる位置に形成され、前記第2の送風機から前記ミスト吹出用風洞を介して到来した風と前記ミスト発生装置によって負に帯電されたミストとを混合してミストを含む風を送出するミスト吹出口と、を備えたことを特徴とする手乾燥装置。
  7. 記ミスト吹出用風洞を通過する風の風量を制御して前記ミスト吹出口から吹き出す風の速度が前記高速気流吹出口から吹き出す風の速度よりも遅くなるように制御する制御部を備えたことを特徴とする請求項6に記載の手乾燥装置。
  8. 前記手乾燥処理室内に設けられ、手の挿入を検出するセンサーを備え、
    前記制御部は前記センサーの出力に基づいて前記第1の送風機と前記第2の送風機を制御することを特徴とする請求項7に記載の手乾燥装置。
  9. 前記センサーは、第1のセンサーと、この第1のセンサーよりも前記手乾燥処理室の奥側に配置された第2のセンサーとを備え、
    前記制御部は、前記第1のセンサーが手の挿入を検知した時には、前記第1の送風機を駆動して前記風洞を介して前記高速気流吹出口から手乾燥用の高速の風を吹き出させ、
    前記第2のセンサーが手抜きを検知した時には、前記第2の送風機を制御して前記ミスト吹出口から比較的低速の風を吹き出させることを特徴とする請求項8に記載の手乾燥装置。
  10. 前記制御部は、ミスト放出風速が5m/s以下となるように前記第2の送風機を制御することを特徴とする請求項7〜9のいずれかに記載の手乾燥装置。
  11. 前記ミスト吹出口は前記高速気流吹出口よりも前記出入口側に配置されたことを特徴とする請求項1〜10のいずれかに記載の手乾燥装置。
  12. 前記高速気流吹出口からの風の吹き出し方向と、前記ミスト吹出口からの風の吹き出し方向は異なることを特徴とする請求項1〜11のいずれかに記載の手乾燥装置。
  13. 前記高速気流吹出口からの風の吹き出し方向は、前記手乾燥処理室の奥側であり、前記ミスト吹出口からの風の吹き出し方向は前記手乾燥処理室の手前側であることを特徴とする請求項12に記載の手乾燥装置。
  14. 前記ミスト発生装置は、白金微粒子、天然、合成抗酸化剤などを前記ミストと一緒に放出することを特徴とする請求項1〜13のいずれかに記載の手乾燥装置。
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