BRPI0613873A2 - aparelho de secagem - Google Patents

Abstract

APARELHO DE SECAGEM O aparelho de secagem (10) tem um envoltório (12), uma cavidade (30) formada no envoltório (12) para receber um objeto, um ventilador (40) localizado no envoltório (12) e capaz de criar um fluxo de ar, um motor (39) arranjado para acionar o ventilador (40) . Pelo menos uma abertura (60, 62)se comunica com o ventilador (40) e é arranjada no envoltório (12) a fim de direcionar um fluxo de ar transversalmente de lado a lado da cavidade (30) . De acordo com a invenção, o motor (39) tem um rotor que, em uso, é capaz de girar em uma velocidade de pelo menos 80.000 rpm. Isto produz um fluxo de ar de alta velocidade e alta pressão que é capaz de secar um objeto de forma eficiente e rapidamente. A invenção é adequada para uso em um secador de mão.

Description

"APARELHO DE SECAGEM"

A invenção diz respeito a aparelho de.secagem quefaz uso de um jato estreito de ar de alta velocidade e altapressão para secar um objeto, incluindo parte do corpo huma-no. Particularmente, mas não exclusivamente, a invenção dizrespeito a um secador de mão em que o jato de ar é emitidoatravés de uma abertura parecida com fenda no envoltório dosecador de mão.

0 uso de jatos de ar para secar mãos é bem conhe-cido. Exemplos de secadores de mão que emitem pelo menos umjato de ar através de uma abertura parecida com fenda estãomostrados nas GB 2249026A, JP 2002-34835A e JP 2002306370A.Entretanto, na prática é muito difícil alcançar um fluxo dear de energia suficientemente alta para secar as mãos do u-suário de forma eficiente em um pequeno período de tempo a-ceitável. A técnica anterior não alcança isto.

É um objetivo da invenção fornecer aparelho de se-cagem que, em uso, emita um jato de ar através de uma aber-tura que seja capaz de secar um objeto em um pequeno períodode tempo quando comparado ao da técnica anterior. É um outroobjetivo fornecer um secador de mão que seja capaz de secaras mãos do usuário em um pequeno período de tempo em compa-ração com a técnica anterior. É um objetivo adicional da in-venção fornecer um secador de mão melhorado em que a efici-ência de secagem seja melhorada em comparação com a técnicaanterior.

A invenção fornece aparelho de secagem tendo umenvoltório, uma cavidade formada no envoltório para receberum objeto, um ventilador localizado no envoltório e capaz decriar um fluxo de ar, um motor arranjado para acionar o ven-tilador, e pelo menos uma abertura se comunicando com o ven-tilador e arranjada no envoltório a fim de direcionar umfluxo de ar transversalmente de lado a lado da cavidade, emque o motor tem um rotor que, em uso, é capaz de girar emuma velocidade de pelo menos 80.000 rpm.

Pelo fornecimento de um motor de velocidade muitoalta para acionar o ventilador, a energia do fluxo de ar e-mitido através da abertura é aumentada de maneira excepcio-nal em comparação com aquela dos dispositivos de técnica an-terior. Isto aumenta a eficiência do secador por causa dofato de que mais água é soprada do objeto durante cada pas-sagem do mesmo através do fluxo de ar saindo das aberturasparecidas com fendas.

Preferivelmente, o rotor é capaz de girar em umavelocidade de pelo menos 100.000 rpm. Mais preferivelmente,o motor é um motor de relutância chaveado. Este arranjo pre-ferido fornece o fluxo de ar com um nivel de energia parti-cularmente efetivo.

Em uma modalidade preferida, um secador de mão temum par de aberturas parecidas com fendas opostas arranjadaspara direcionar um fluxo de ar através da cavidade. A largu-ra preferida das aberturas parecidas com fendas não é maisde 0,5 mm. Um arranjo como este foi descoberto para ser al-tamente efetivo na produção de um secador de mão que sejacapaz de secar as mãos" do usuário efetivamente e de modo rápido.Uma modalidade da invenção na forma de um secadorde mão será agora descrita com referência aos desenhos ane-xos, em que:

A Figura 1 é uma vista lateral de um secador demão de acordo com a invenção;

A Figura 2 é uma vista em perspectiva do secadorde mão da figura 1;

A Figura 3 é uma vista seccional lateral do seca-dor de mão da figura 1;

A Figura 4 é uma vista seccional lateral, mostradaem uma escala ampliada, das extremidades superiores dos due-tos de ar formando parte do secador de mão da figura 1;

A Figura 5 é uma vista lateral seccional esquemá-tica, mostrada em uma escala mais ampliada, da abertura pa-recida com fenda localizada na parede dianteira da cavidadedo secador de mão da figura 1;

A Figura 6 é uma vista lateral seccional esquemá-tica, mostrada na mesma escala mais ampliada, da aberturaparecida com fenda localizada na parede traseira da cavidadedo secador de mão da figura 1;

A Figura 7a é uma vista plana da entrada de cavi-dade de um secador de mão de acordo com uma segunda modali-dade da invenção; e

A Figura 7b é uma vista frontal da abertura pare-cida com fenda localizada na parede traseira da cavidade dosecador de mão da figura 7a.

Referindo-se primeiramente às figuras 1 e 2, o se-cador de mão 10 mostrado nos desenhos compreende um envolto-rio externo 12 tendo uma parede dianteira 14, uma paredetraseira 16, uma face superior 18 e as paredes laterais 20,22. A parede traseira 16 pode incorporar dispositivos de fi-xação (não mostrados) para prender o secador de mão 10 a umaparede ou outra estrutura antes do uso. Uma conexão elétrica(não mostrada) também é fornecida na parede traseira ou emoutro lugar no envoltório 12. Uma cavidade 30 é formada naparte superior do envoltório 12 como pode ser visto a partirdas figuras 1 e 2. A cavidade 30 é aberta na sua extremidadesuperior e delimitada naquele lugar pelo topo da parede di-anteira 14 e pela frente da face superior 18. O espaço entreo topo da parede dianteira 14 e a frente da face superior 18forma uma entrada de cavidade 32 que é suficientemente gran-de para permitir que as mãos do usuário sejam introduzidasna cavidade 30 através da entrada de cavidade 32. A cavidade30 também é aberta para os lados do secador de mão 10 pelamodelagem apropriada das paredes laterais 20, 22.

A cavidade 30 tem uma parede dianteira 34 e umaparede traseira 36 que delimitam a cavidade 30 na frente etraseira respectivamente. Localizado na extremidade maisbaixa da cavidade 30 está um dreno 38 que se comunica com umreservatório (não mostrado) localizado na parte inferior doenvoltório 12. O propósito do dreno e reservatório será des-crito a seguir.

Tal como mostrado na figura 3, um motor 39 é loca-lizado dentro do envoltório 12 e um ventilador 40, o qual éacionado pelo motor 39, também é localizado dentro do envol-tório 12. O motor 39 é um motor de relutância chaveado semescova e é conectado à conexão elétrica e é controlado porum controlador 41. Δ entrada 42 do ventilador 40 se comunicacom uma entrada de ar 4 4 formada no envoltório 12. Um filtro4 6 é localizado na passagem de ar conectando a entrada de ar44 à entrada de ventilador 42 a fim de impedir a entrada dequaisquer fragmentos que possam causar danos ao motor ou aoventilador 40. A saida do ventilador 40 se comunica com umpar de duetos de ar 50, 52 que estão localizados dentro doenvoltório 12. O dueto de ar dianteiro 50 é localizado pri-mariamente entre a parede dianteira 14 do envoltório 12 e aparede dianteira 34 da cavidade 30, e o dueto de ar traseiro52 é localizado primariamente entre a parede traseira 16 doenvoltório 12 e a parede traseira 36 da cavidade 30.

Os duetos de ar 50, 52 são arranjados para condu-zir ar do ventilador 40 para um par de aberturas parecidascom fendas opostas 60, 62 que estão localizadas nas paredesdianteira e traseira 34, 36 respectivamente da cavidade 30.As aberturas parecidas com fendas 60, 62 são arranjadas naextremidade superior da cavidade 30 nas proximidades da en-trada de cavidade 32. Cada uma das aberturas parecidas comfendas 60, 62 é configurada a fim de direcionar um fluxo dear de uma maneira geral através da entrada de cavidade 32 nadireção da parede oposta da cavidade 30. As aberturas pare-cidas com fendas 60, 62 são deslocadas na direção vertical einclinadas na direção da extremidade mais baixa da cavidade 30.

A Figura 4 mostra as extremidades superiores dosduetos de ar 50, 52 e as aberturas parecidas com fendas 60,62 com mais detalhes. Como pode ser visto, as paredes 54a,54b do dueto de ar 50 convergem para formar a abertura pare-cida com fenda 60 e as paredes 56a, 56b do dueto de ar 52convergem para formar a abertura parecida com fenda 62. Maisdetalhes mesmo podem ser vistos nas figuras 5 e 6. A figura5 mostra que a abertura parecida com fenda 60 tem uma largu-ra de Wl e a figura 6 mostra que a abertura parecida comfenda 62 tem uma largura de W2. A largura Wl da abertura pa-recida com fenda 60 é menor do que a largura W2 da aberturaparecida com fenda 62. A largura Wl é de 0,3 mm e a larguraW2 é de 0,4 mm.

Os sensores 64 são posicionados nas paredes dian-teira e traseira 34, 36 da cavidade 30 imediatamente abaixodas aberturas parecidas com fendas 60, 62. Estes sensores 64detectam a presença das mãos do usuário que são inseridas nacavidade 30 através da entrada de cavidade 32 e são arranja-dos para enviar um sinal para o motor quando as mãos do usu-ário são introduzidas na cavidade 30. Como pode ser visto apartir das figuras 1 e 3, as paredes 54a, 54b, 56a e 56b dosduetos 50, 52 se projetam ligeiramente além da superfíciedas paredes dianteira e traseira 34, 36 da cavidade 30. Aprojeção para dentro das paredes 54a, 54b, 56a e 56b dosduetos 50, 52 reduz a tendência de as mãos do usuário sersugadas na direção de uma oü outra das paredes 34, 36 da ca-vidade, o que aprimora a facilidade com que o secador de mão10 pode ser usado. O posicionamento dos sensores 64 imedia-tamente abaixo das paredes se projetando para dentro 54a,54b, 56a e 56b dos duetos 50, 52 também reduz o risco de ossensores 64 se tornarem sujos e ineficazes.

Como pode ser visto a partir da figura 2, a formada entrada de cavidade 32 é de maneira tal que a borda dian-teira 32a é de uma maneira geral reta e se estende lateral-mente através da largura do secador de mão 10. Entretanto, aborda traseira 32b tem uma forma que consiste de duas partescurvas 33 que de uma maneira geral seguem a forma das costasde um par de mãos humanas à medida que elas são inseridaspara baixo na cavidade 30 através da entrada de cavidade 32.A borda traseira 32b da entrada de cavidade 32 é substanci-almente simétrica em relação à linha de centro do secador demão 10. O propósito da modelagem e dimensionamento das bor-das dianteira e traseira 32a, 32b da entrada de cavidade 32é que, quando as mãos do usuário são inseridas na cavidade30 através da entrada de cavidade 32, a distância de qual-quer ponto nas mãos do usuário até a abertura parecida comfenda mais próxima é substancialmente uniforme.

O secador de mão 10 descrito anteriormente operada maneira seguinte. Quando as mãos do usuário são primeira-mente inseridas na cavidade 30 através da entrada de cavida-de 32, os sensores 64 detectam a presença das mãos do usuá-rio e enviam um sinal para o motor 39 para acionar o venti-lador 40. O motor 39 tem um rotor que é então acionado emuma velocidade muito alta, isto é em uma velocidade de pelomenos 80.000 rpm e preferivelmente em uma velocidade de pelomenos 100.000 rpm. O ventilador 40 é girado assim em uma ve-locidade de forma similar multo alta e ar é arrastado paradentro do secador de mão 10 através da entrada de ar 44 emuma taxa de aproximadamente 20 a 4 0 litros por segundo epreferiveimente em uma taxa de pelo menos 25 a 27 litros porsegundo, mais preferiveimente o ar é arrastado para dentrodo secador de mão 10 em uma taxa de 31 a 35 litros por se-gundo. O ar atravessa o filtro 46 e passa ao longo da entra-da de ventilador 42 para o ventilador 40. 0 fluxo de ar dei-xando o ventilador 40 é dividido em dois fluxos de ar sepa-rados; um passando ao longo do dueto de ar dianteiro 50 paraa abertura parecida com fenda 60 e o outro passando ao longodo dueto de ar traseiro 52 para a abertura parecida com fenda 62.

O fluxo de ar é ejetado das aberturas parecidascom fendas 60, 62 na forma de lâminas estratifiçadas muitofinas de ar de alta velocidade e alta pressão. À medida queos fluxos de ar deixam as aberturas parecidas com fendas 60,62, a pressão de ar é pelo menos 15 kPa e de forma preferí-vel aproximadamente 20 a 23 kPa. Além disso, a velocidade dofluxo de ar deixando as aberturas parecidas com fendas 60,62 é pelo menos 80 m/s e preferiveimente pelo menos 100 ou150 m/s, de forma mais preferível aproximadamente 180 m/s.

Por causa de o tamanho da abertura parecida com fenda 62 lo-calizada na extremidade do dueto traseiro 52 ser maior doque o tamanho da abertura parecida com fendã 60 localizadana extremidade do dueto dianteiro 50, um maior volume de aré emitido pelo dueto 52 do que pelo dueto 50. Isto forneceuma maior massa de ar para secar as costas das mãos do usuá-rio, o que é vantajoso.

As duas lâminas finas de ar estratifiçado de altavelocidade e alta pressão são direcionadas paras as superfí-cies das mãos do usuário que, durante o uso, são inseridasinteiramente na cavidade 30 e são subseqüentemente removidasda cavidade 30 através da entrada de cavidade 32. À medidaque as mãos do usuário passam para dentro e para fora da ca-vidade 30, as lâminas de ar sopram qualquer água existentepara fora das mãos do usuário. Isto é alcançado com seguran-ça e efetivamente por causa da alta energia do ar deixandoas aberturas parecidas com fendas 60, 62 e por causa de ofluxo de ar ser uniformemente distribuído ao longo do com-primento de cada abertura parecida com fenda 60, 62.

Cada lâmina estratifiçada de ar é direcionada paraa parede da cavidade 30 que está distante da abertura pare-cida com fenda através da qual a respectiva lâmina de ar éemitida. Por causa de as aberturas parecidas com fendas 60,62 também ser inclinadas na direção da extremidade mais bai-xa da cavidade 30, os fluxos de ar emitidos são dirigidospara dentro da cavidade 30. Isto reduz o risco de movimentode ar turbulento sendo sentido pelo usuário fora do envoltó-rio, por exemplo, na face do usuário.

É considerado que será necessário somente um pe-queno número de "passagens" do secador de mão descrito ante-riormente para secar as mãos do usuário em um grau satisfa-tório. (Por "passagem" queremos dizer uma única inserção dasmãos na cavidade e subseqüente remoção desta em uma veloci-dade que não é inaceitável para um usuário médio. Considera-mos que uma única passagem terá uma duração de não mais de 3segundos.) A energia alcançada pelos fluxos de ar é sufici-ente para remover a maior parte da água encontrada na super-fície das mãos do usuário depois da lavagem durante uma úni-ca passagem.

A água removida pelos fluxos de ar é coletada den-tro da cavidade 30. Cada fluxo de ar perderá rapidamente suaenergia uma vez que ele tenha passado pelas mãos do usuárioe as gotinhas de água cairão para a extremidade inferior dacavidade 30 sob as forças de gravidade, enquanto que o arsai da cavidade 30 tanto através da entrada de cavidade 32quanto através das laterais abertas da cavidade 30. A água,entretanto, é coletada pelo dreno 38 e passada para um re-servatório (não mostrado) onde ela é coletada para descarte.

O reservatório pode ser esvaziado manualmente se desejado.

Alternativamente, o secador de mão 10 pode incorporar algumaforma de sistema de dispersão de água incluindo, por exem-plo, um aquecedor para evaporar a água coletada para a at-mosfera. O dispositivo pelo qual a água coletada é dispersa-da não faz parte da presente invenção.

Em uma modalidade alternativa mostrada nas figuras7a e 7b as aberturas parecidas com fendas não são de larguraconstante por todo o comprimento L da cavidade do secador demão. A figura 7a mostra uma vista plana da entrada de cavi-dade de comprimento L. As linhas pontilhadas indicam a posi-ção e forma das mãos do usuário à medida que elas são nor-malmente inseridas na cavidade 30 entre as bordas dianteirae traseira 32a, 32b. As setas 80 mostradas na figura 7a in-dicam a direção do fluxo de ar emitido pelas aberturas pare-cidas com fendas 60, 62 localizadas nas bordas 32a, 32b daentrada de cavidade 32. Nesta modalidade as partes curvas 33da borda traseira 32b são simétricas em relação à linha decentro A-A da entrada de cavidade 32, com a parte central daborda traseira 32b estando mais próxima da borda dianteira32a na linha de centro do que em uma posição espaçada da li-nha de centro. A distância mínima d entre as bordas diantei-ra e traseira 32a, 32b é na linha de centro. A distância en-tre a borda dianteira 32a e a borda traseira 32b é em um má-ximo, D, no ponto médio de cada parte curva. A figura 7bmostra a forma da abertura parecida com fenda localizada naparede traseira da cavidade.

Preferivelmente, a largura da abertura parecidacom fenda na parede traseira varia gradualmente, aumentandona direção do ponto médio da abertura, na linha de centro A-A da entrada de cavidade 32.

Nesta modalidade alternativa prefere-se que a va-riação na largura da abertura seja alcançada pela variaçãoda distância da parede superior da abertura parecida comfenda para longe da parede inferior, na forma de uma curva,preferivelmente em uma forma de curva suave. Mais preferi-velmente a curva é simétrica em relação à linha de centro A-A da entrada de cavidade 32. Preferivelmente a largura máxi-ma R da abertura é na linha de centro A-A e é de 0,7 mm.

Preferivelmente, a largura r é substancialmenteconstante nas regiões FeG, com a região de largura varian-do (região E nas figuras 7a e 7b) compreendendo pelo menosmetade do comprimento total L da entrada de cavidade, maispreferivelmente a metade central. Preferivelmente r é 0,4 mm.Na região E do secador de mão a largura da abertu-ra parecida com fenda 62 é maior do que a largura da abertu-ra parecida com fenda 62 nas regiões F e G. 0 aumento no ta-manho da abertura parecida com fenda 62 fornece uma maiormassa de ar 80 proveniente do dueto traseiro 52 para secaras costas das mãos do usuário na área do polegar e dedo in-dicador, o que é vantajoso. A maior massa de ar na região Ee a energia alcançada pelo fluxo de ar são suficientes pararemover a maior parte da água encontrada nas costas das mãosdo usuário depois da lavagem durante uma única passagem.

A invenção não é pretendida para ser limitada aodetalhe preciso da modalidade descrita anteriormente. Modi-ficações e variações no detalhe que não alteram o escopo dainvenção estarão aparentes para um versado na técnica. Porexemplo, a forma da cavidade 30 e de sua entrada 32 pode seralterada sem fugir da essência da presente invenção. Também,as aberturas parecidas com fendas descritas anteriormentepodem ser substituídas por linhas de bicos individuais, cadaqual emitindo um jato de ar na direção do objeto colocadodentro da cavidade.

Claims (9)

1. Aparelho de secagem, CARACTERIZADO pelo fato deque tem um envoltório, uma cavidade formada no envoltóriopara receber um objeto, um ventilador localizado no envoltó-rio e capaz de criar um fluxo de ar, um motor arranjado paraacionar o ventilador, pelo menos uma abertura se comunicandocom o ventilador e arranjada no envoltório a fim de direcio-nar um fluxo de ar transversalmente de lado a lado da cavi-dade, a abertura compreendendo um par de aberturas parecidascom fendas opostas, em que o motor tem um rotor que, em uso,é capaz de girar em uma velocidade de pelo menos 80.000 rpm.

2. Aparelho de secagem, de acordo com a reivindi-cação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o rotor é capaz degirar em uma velocidade de pelo menos 100.000 rpm.

3. Aparelho de secagem, de acordo com a reivindi-cação 1 ou 2, CARACTERIZADO pelo fato de que o motor é ummotor de relutância chaveado.

4. Aparelho de secagem, de acordo com a reivindi-cação 4, CARACTERIZADO pelo fato de que a largura de cadaabertura parecida com fenda não é mais de 0,5 mm.

5. Aparelho de secagem, de acordo com a reivindi-cação 5, CARACTERIZADO pelo fato de que, em uso, a velocida-de do fluxo de ar emitido através da abertura parecida comfenda é pelo menos 100 m/s.

6. Aparelho de secagem, de acordo com qualquer umadas reivindicações anteriores, CARACTERIZADO pelo fato deque, em uso, a pressão do fluxo de ar emitido através da a-bertura parecida com fenda é pelo menos 15 kPa.

7. Aparelho de secagem, de acordo com qualquer umadas reivindicações anteriores, CARACTERIZADO pelo fato deque, em uso, a pressão do fluxo de ar emitido através da a-bertura parecida com fenda é pelo menos 20 kPa.

8. Aparelho de secagem, de acordo com qualquer umadas reivindicações anteriores, CARACTERIZADO pelo fato deque o aparelho de secagem é um secador de mão.

9. Aparelho de secagem, CARACTERIZADO pelo fato deque é substancialmente tal como descrito anteriormente comreferência aos desenhos anexos.