JP4157138B2

JP4157138B2 - 被浸透物の乾燥装置及び乾燥方法

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Publication number: JP4157138B2
Application number: JP2006148384A
Authority: JP
Inventors: 良夫中村
Original assignee: Kowa Co Ltd
Current assignee: Kowa Co Ltd
Priority date: 2006-05-29
Filing date: 2006-05-29
Publication date: 2008-09-24
Anticipated expiration: 2026-05-29
Also published as: JP2007315730A

Description

本発明は、洗浄液、消毒液、すすぎ液等の液体が浸透している状態の物（以下、被浸透物という）を乾燥させる乾燥装置に関する。より詳しくは、丸洗い洗浄後のマットレスを乾燥するのに適した乾燥装置と、乾燥方法とに関する。“被浸透物を乾燥させる”という処理は、処理前の被浸透物の液体の含侵率（又は、含有量）によらず、被浸透物に含まれている液体を減少させること、一般には略完全（液体の含侵率が実質０％）に除去することを意味する。

例えば、病院や老人ホーム等では、介護用ベッドの掛布団やシーツだけでなく、マットレスも丸洗い洗浄することが望まれている。しかし、丸洗い洗浄後のマットレスを効率よく乾燥させることは、難しい。

図１０は、一般に知られている洗浄後のマットレスの乾燥室３００を示す図である。乾燥室３００は、ヒータ３０１と、換気扇３０２とを含んでいる。洗浄後のマットレス３０３ａ、３０３ｂ、３０３ｃは、乾燥室３００内に、図示するように広い面３０４が垂直になる状態で置く。ヒータ３０１は、温風を出力することによって乾燥室３００内の温度を上げ、室内の空気を乾燥させると共に、この乾燥した空気の流れを生成する。以下、この乾燥した空気の流れのことを、乾燥風という。乾燥風は、マットレスに浸透している液体を、その表面から気化させる。換気扇３０２は、湿気を含んだ空気を室外に排出する。例えば、以下の特許文献１には、乾燥室３００に類似する乾燥システムが開示されている。

特開平６−２６７６２号公報

上記乾燥室３００では、マットレスの表面が乾燥した後、乾燥風に触れにくい深層部分にある液体まで略完全に乾燥させるのに長時間を要する。乾燥に要する時間を短くするには、乾燥室３００内を更に乾燥状態にするため、より高出力のヒータが必要になる。

本発明は、被浸透物の迅速な乾燥を行い得る乾燥装置と、乾燥方法とを提供することを目的とする。

請求項１に記載の被浸透物の乾燥装置は、流体が浸透している被浸透物の乾燥装置であって、フレームと、第１乾燥風射出手段と、駆動手段と、を含んでおり、上記フレームが、該フレームを軸周りに回転するための軸と、上記被浸透物を、上記軸から離れた位置にあるフレームの軸側部分に取り付ける取付手段と、取り付けた被浸透物に、上記フレームの軸側部分から軸へと向かう乾燥風を当てるための通気部分と、を有しており、上記第１乾燥風射出手段が、フレームを軸周りに回転することによってできる回転体の外側に設けられ、フレームに取り付けられている被浸透物に上記乾燥風を射出するものであり、上記駆動手段が、軸を回転させるものであり、上記駆動手段による軸の回転速度が、被浸透物に乾燥風が当たる位置で、被浸透物に浸透している流体に遠心方向の力が作用する速度である、ことを特徴とする。

請求項２に記載の被浸透物の乾燥装置は、請求項１に記載の被浸透物の乾燥装置において、上記軸が略水平方向に設けてある、ことを特徴とする。

請求項３に記載の被浸透物の乾燥装置は、請求項１又は請求項２に記載の被浸透物の乾燥装置において、更に、第２乾燥風射出手段を含んでおり、上記第２乾燥風射出手段が、軸と、フレームに取り付けられている被浸透物と、の間に設けられ、被浸透物に軸から遠心方向に向かう乾燥風を射出するものである、ことを特徴とする。

請求項４に記載の被浸透物の乾燥装置は、請求項１乃至請求項３の何れか１つに記載の被乾燥物の乾燥装置において、上記フレームが、軸周りに回転する円筒状のものであり、かつ、フレーム内に被浸透物を挿入し、取り付けるための開口と、該開口の開閉機構とを、該円筒状の部分に含んでおり、上記開閉機構が、１本以上の複数段の伸縮式ロッドと、１本のフレーム構成ロッドとを含んでおり、上記複数段の伸縮式ロッドのそれぞれが、円筒状の部分と同じ径で、フレームの回転方向に沿って伸びるものであり、一端が、軸に平行な位置にある、開口のフレームに取り付けられており、他端が、フレーム構成ロッドに取り付けられており、上記フレーム構成ロッドが、軸に平行に伸びているものであって、両端部分が、フレームに、該フレームの回転方向に沿って摺動可能な状態で支持されているものであり、上記フレーム構成ロッドが、円筒状の部分と同じ径でフレームの回転方向に沿って摺動し、伸縮式ロッドによって開口を開閉するものである、ことを特徴とする。

請求項５に記載の被浸透物の乾燥方法は、フレームと、乾燥風射出手段と、駆動手段と、を含んでいる乾燥装置を用いて、流体が浸透している被浸透物の乾燥を行う乾燥方法であって、上記フレームが、該フレームを軸周りに回転するための軸と、上記被浸透物を、上記軸から離れた位置にあるフレームの軸側部分に取り付ける取付手段と、取り付けた被浸透物に、上記フレームの軸側部分から軸に向かう乾燥風を当てるための通気部分と、を有しており、上記乾燥風射出手段が、フレームを軸周りに回転することによってできる回転体の外側に設けられ、フレームに取り付けられている被浸透物に上記乾燥風を射出するものであり、上記駆動手段が、軸を回転させるものであり、上記乾燥方法は、被浸透物を取付手段によってフレームに取り付ける工程と、駆動手段によって軸を回転させると共に、乾燥風射出手段から乾燥風を射出する工程と、で構成され、駆動手段による軸の回転速度が、被浸透物に乾燥風が当たる位置で、被浸透物に浸透している流体に遠心方向の力が作用する速度である、ことを特徴とする。

請求項１に記載の被浸透物の乾燥装置は、フレームを軸周りに回転することによって、該フレームに取り付けた被浸透物に遠心方向の力を作用させ、被浸透物に浸透している流体を、フレームの回転体の軸周りの面側に集め、該面に向けて、回転体の外側から乾燥風を射出することによって、迅速な乾燥を実現することができる。

請求項２に記載の被浸透物の乾燥装置は、請求項１に記載の被浸透物の乾燥装置において、略水平方向の回転軸を有するフレームを用いることによって、回転軸の下側に位置するフレームの部分において、被浸透物に浸透している流体に、遠心方向に、遠心力と重力の成分とを作用させることによって、迅速な乾燥を実現することができる。これは、例えば、第１乾燥風射出手段を、軸に垂直な面で見て軸と同じ高さであって、被浸透物が下向きに移動する位置に設ける場合には、フレームが１回転することによって被浸透物に浸透している液体に作用する重力の成分の合計は完全に打ち消されるが、それ以外の部分にある場合には、被浸透物に浸透している流体を、より迅速にフレームの回転体の軸周りの面側に集ることができるためである。

請求項３に記載の被浸透物の乾燥装置は、請求項１又は請求項２に記載の被浸透物の乾燥装置において、更に、被浸透物に軸から遠心方向に向かう乾燥風を射出することによって、迅速な乾燥を実現することができる。

請求項４に記載の被浸透物の乾燥装置は、請求項１乃至請求項３の何れか１つに記載の被浸透物の乾燥装置において、開口に設けた開閉機構を、円筒状の部分と同じ径でフレームの回転方向に沿って摺動することができる。当該構成の開閉機構は、第１、第２乾燥風射出手段を、被浸透物により近づけて設けることを可能にし、無駄になる乾燥風を減らすことによって、より迅速な乾燥を実現することに寄与することができる。

請求項５に記載の被浸透物の乾燥方法は、フレームを軸周りに回転することによって、該フレームに取り付けた被浸透物に遠心方向の力を作用させ、被浸透物に浸透している流体を、フレームの回転体の軸周りの面側に集め、該面に向けて、回転体の外側から乾燥風を射出することによって、迅速な乾燥を実現することができる。

（１）実施の形態１
(1-1)乾燥装置の全体構成
図１は、実施の形態１に係る被浸透物の乾燥装置１００の全体を示す斜視図である。乾燥装置１００は、流体が浸透している被浸透物の例として、２枚の洗浄後のマットレス５０、５１（図３を参照）を同時に乾燥するものである。後に図３を参照しつつ詳しく説明するが、乾燥装置１００は、フレーム１０３と、第１乾燥風射出手段である第１乾燥風射出装置１１４と、第２乾燥風射出手段である第２乾燥風射出装置１１５と、駆動手段（図３に示す電動モータ１１６がこれに相当する）と、を含んでいる。

フレーム１０３は、フレーム１０３を軸周りに回転するための軸１１０と、マットレス５０、５１を、軸１１０から離れた位置にあるフレーム１０３の軸側部分に取り付ける取付手段（図３に示す複数のベルト１１３がこれに相当する）と、取り付けたマットレス５０、５１に、上記フレーム１０３の軸側部分から軸１１０へと向かう、即ち、フレーム１０３の円筒状の部分の外側から内側の軸１１０へと向かう、乾燥風を当てるための通気部分Ａと、を有している。

第１乾燥風射出装置１１４は、フレーム１０３を軸１１０周りに回転することによってできる回転体（以下、単に回転体という）の外側に設けられ、フレーム１０３に取り付けられているマットレス５０、５１に、上記乾燥風を射出するものである。回転体の外側から、乾燥風を射出することにより、上記通気部分Ａを介して、フレーム１０３に取り付けられているマットレス５０、５１の外面５０ａ、５１ａ（図３を参照）に乾燥風が当たる。

第２乾燥風射出装置１１５は、軸１１０と、フレーム１０３に取り付けられているマットレス５０、５１と、の間に設けられ、マットレス５０、５１の内面５０ｂ、５１ｂ（図３を参照）に軸１１０から遠心方向の乾燥風を射出するものである。

駆動手段は、軸１１０を回転速度Ｃ（回転数／分）で回転させる。

乾燥装置１００による、マットレス５０、５１の乾燥方法は、マットレス５０、５１を取付手段によってフレーム１０３に取り付ける工程と、駆動手段によって軸１１０を回転させると共に、第１、第２乾燥風射出装置１１４、１１５から乾燥風を射出する工程と、で構成されている。

軸１１０の回転速度Ｃ（回転数／分）は、第１乾燥風射出装置１１４が射出した乾燥風がマットレス５０、５１の外面５０ａ、５１ａに当たる位置で、マットレス５０、５１に浸透している流体に遠心方向の力が作用する回転速度に設定する。以下、この条件を満たす回転速度Ｃ（回転数／分）の下限値を回転速度Ｃref（回転数／分）と表す。

乾燥装置１００は、軸１１０を回転速度Ｃ（回転数／分）で回転することによって、フレーム１０３に取り付けたマットレス５０、５１に遠心方向の力を作用させ、マットレス５０、５１に浸透している流体を、回転体の軸周りにある面側、即ち、外面５０ａ、５１ａに集め、外面５０ａ、５１ａに向けて、回転体の外側から乾燥風を射出することによって、迅速な乾燥を実現する。

なお、軸１１０を、上記回転速度Ｃref（回転数／分）以上の速度で回転させる限り、軸１１０の方向は、略水平方向、傾斜方向、垂直方向の何れの方向であっても良い。

例えば、図１に示す状態とは異なり、軸１１０を垂直方向に設ける場合と、図１０に示すように、乾燥室３００内に、面３０４が垂直になる状態でマットレス３０３ａを置く場合と、について考える。軸１１０を垂直方向に設けた場合の乾燥装置１００は、マットレス５０、５１の深層部分にある液体を含め、マットレス５０、５１に浸透している全ての液体を、第１乾燥風射出装置１１４が乾燥風を当てる面側、即ち、外面５０ａ、５１ａに集めることができるため、より迅速な乾燥を実現することができる。

再び図１を参照する。乾燥装置１００は、軸１１０を略水平方向に設けてある。略水平とは、水平の他、僅かに軸が傾斜した状態を含む。当該構成を採用することによって、迅速な乾燥を実現することができる。これは、例えば、第１乾燥風射出装置１１４のノズル１１４ａを、軸１１０に垂直な面で見て軸１１０と同じ高さであって、マットレス５０、５１が下向きに移動する位置に設ける場合には、フレーム１０３が１回転することによってマットレス５０、５１に浸透している液体に作用する重力の成分の合計は完全に打ち消されるが、それ以外の部分にある場合には、マットレス５０、５１に浸透している流体を、より迅速にフレーム１０３の回転体の軸周りの面側、即ち、外面５０ａ、５１ａに集めることができるためである。

なお、軸１１０が傾いてさえいれば、遠心方向、又は、遠心方向とは逆向きに重力の成分が作用するが、軸１１０を略水平方向にするのが好ましい。

例えば、図１に示す状態とは異なり、第１乾燥風射出装置１１４を、フレーム１０３の下側の位置に設けた場合と、図１０に示した従来の乾燥室３００に、マットレス３０３ａの面３０４を水平に置く場合と、について考える。第１乾燥風射出装置１１４の１１４ａを、フレーム１０３の下側の位置に設けた乾燥装置１００は、遠心力の分だけ多くの液体を、乾燥風を当てる面側、即ち、外面５０ａ、５１ａに集めることができるため、より迅速な乾燥を実現することができる。

再び図１を参照する。乾燥装置１００は、乾燥室１０１と、換気装置１０２と、操作部１０４と、計器盤１０５とを、更に含んでいる。

乾燥室１０１は、収納しているフレーム１０３を取り扱うための昇降扉１０６を有している。

換気装置１０２は、換気扇１０２ａとダクト１０２ｂとを含んでおり、換気扇１０２ａによって、被浸透物に浸透していた液体を含んだ乾燥室１０１内の空気を、ダクト１０２ｂを介して排出する。

操作部１０４は、装置の動作制御を行うためのものである。操作部１０４は、３つのスイッチ１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃを含んでいる。スイッチ１０４ａを押下すると、第１、第２乾燥風射出装置１１４、１１５と、駆動手段とが始動する。スイッチ１０４ａの押下後に、スイッチ１０４ｂを押下すると、例えば、液体を約６０％含侵した状態の洗浄後のマットレス５０、５１を、略完全に乾燥するのに要する時間Ｔ１（実験値）が経過した後に、第１、第２乾燥風射出装置１１４、１１５と、駆動手段とが動作を停止する。スイッチ１０４ｃを押下すると、第１、第２乾燥風射出装置１１４、１１５と、駆動手段とが直ちに動作停止する。操作部１０４の詳しい構成については、後に説明する。

計器盤１０５は、乾燥室１０１内の温度や装置の動作状態を確認するための種々のメータが設けられている。

(1-2)操作部の構成
図２は、操作部１０４の構成図である。操作部１０４は、上述したスイッチ１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃの他に、更に、電源１０４ｄと、制御回路１０４ｅと、タイマー１０４ｆとを含んでいる。第１、第２乾燥風射出装置１１４、１１５は、電熱ヒータを用いる電動装置である。後述するが、第１、第２乾燥風射出装置１１４、１１５は、乾燥風を発生する乾燥風発生装置１２０（図５を参照）を共用している。制御回路１０４ｅは、スイッチ１０４ａの押下に応じて、第１、第２乾燥風発生装置１１４、１１５と、駆動手段である電動モータ１１６とに、電源１０４ｄから電力供給を行う。スイッチ１０４ｂの押下に応じて、タイマー１０４ｆが始動する。制御回路１０４ｅは、タイマー１０４ｆによる時間Ｔ１の計時終了、又は、スイッチ１０４ｃの押下に応じて、電源１０４ｄから、第１、第２乾燥風射出装置１１４、１１５と、電動モータ１１６とへの電力供給を停止する。

操作者が、スイッチ１０４ａを押下することで、乾燥処理が開始し、操作者がスイッチ１０４ｃを押下するまでの間、乾燥処理が続けられる。乾燥させるマットレス５０、５１の液体の含侵率に応じて乾燥時間を変える場合に該手順で乾燥処理を行う。乾燥させるマットレス５０、５１の状態が、液体を約６０％含侵した状態の場合は、スイッチ１０４ａを押下した後に、スイッチ１０４ｂを押下して、時間Ｔ１の乾燥処理を行う。

なお、第１、第２乾燥風射出装置１１４、１１５として、信号に応じて始動する、ガスや石油等による火力を用いるものを採用し、モータ１１６として、信号に応じて始動する、内燃機関を用いるものを採用しても良い。この場合、上記制御回路１０４ｅは、第１、第２乾燥風射出装置１１４、１１５と、モータ１１６とに、上記電力供給を行う代わりに各装置を始動させるための信号を出力する。

(1-3)フレーム、第１、第２乾燥風射出装置について
図３は、乾燥室１０１に収納されている構成物を示す斜視図である。乾燥室１０１には、支持構造体２００が納められている。支持構造体２００には、フレーム１０３と、第１乾燥風射出装置１１４と、第２乾燥風射出装置１１５と、電動モータ１１６とが設けられている。

フレーム１０３の軸１１０は、支持構造体２００に回転可能な状態で両端が支持されている。フレーム１０３は、軸１１０を中心に回転可能な、直径約1540mmで軸方向の長さ約1270mmのサイズの円筒状のフレームであり、円筒状の部分の軸側、即ち、内側に沿って、２枚のマットレス５０、５１を収納することができる。

フレーム１０３の円筒状の部分には、該部分の軸側、即ち、内側に沿って２枚のマットレス５０、５１を挿入し、フレーム１０３に取り付けるための開口１１１と、該開口１１１の開閉機構１１２とが設けられている。開閉機構１１２の構成については、後に説明する。

フレーム１０３は、２枚のマットレス５０、５１をフレーム１０３に取り付ける取付手段として、複数のベルト１１３を有している。開口１１１を介してフレーム１０３内に挿入されたマットレス５０、５１は、複数のベルト１１３によって固定される。

なお、取付手段は、後に説明する第１、第２乾燥風射出装置１１４、１１５の乾燥風射出用ノズル１１４ａ、１１５ａを、マットレス５０、５１のできるだけ近くに設けることができるように考慮したものが好ましく、複数のベルト１１３の代わりに、例えば、フレーム１０３の環状部材１０３ａ、１０３ｂを支持する放射状の支持部材１０７ａ、１０７ｂに、マットレス５０、５１の厚さの分だけ小さな直径の環状部材をマットレス押さえ材として取り付けても良い。

フレーム１０３の円筒状の部分は、上記開口部分１１１が欠けた状態の１０本の環状部材１０３ｃ〜１０３ｌと、回転軸に平行な複数の棒状部材１１７と、で構成されている。複数の棒状部材１１７は、１０本の環状部材１０３ｃ〜１０３ｌを、同軸に間隔を開けて並ぶように固着する。上記通気部分Ａは、１０本の環状部材１０３ｃ〜１０３ｌと複数の棒状部材１１７とが交わることによってできる複数の格子状の部分のことをいう。

なお、フレーム１０３が、軸１１０と、上記取付手段と、通気部分Ａと、を有するという条件を満たすものであれば、例えば、１枚のマットレス５０のみを収納することができる、軸１１０に沿う平面を有する半円柱状のフレームを用いることも考えられる。

第１乾燥風射出装置１１４は、乾燥風を射出する部分に、フレーム１０３の軸１１０とほぼ同じ長さのノズル１１４ａを有している。ノズル１１４ａは、回転体の外側近傍に設けられている。なお、図４（ａ）は、ノズル１１４ａを含むＡ-Ａ断面図を示している。

第１乾燥風射出装置１１４は、回転しているマットレス５０、５１の外面５０ａ、５１ａに通気部分Ａを介して直接乾燥風を当てることによって、液体を気化するものであり、乾燥風を満たすため乾燥室１０１を気密にする必要を無くし、乾燥装置１００の簡素化に寄与することができるものである。

第１乾燥風射出装置１１４は、ノズル１１４ａから乾燥風を射出している状態で、軸１１０を回転させることによって、マットレス５０、５１の外面５０ａ、５１ａの全体に渡って乾燥風を当てるものであり、乾燥室１０１を乾燥風で満たす場合に比べ、無駄になる乾燥風が少なく、小型低消費電力のものを用いることができる。

第１乾燥風射出装置１１４は、乾燥風をマットレス５０、５１に射出する構成をとり、乾燥風の乾燥度が同じ場合、単位時間当たりに射出する風量（以下、乾燥風量という）が多い程、迅速な乾燥を行い得るものである（後述する実験データを参照）。しかし、上述するように、第１乾燥風射出装置１１４は、マットレス５０、５１の外面５０ａ、５１ａに集まった液体に乾燥風を射出するものであり、例えば、マットレス５０、５１の外面５０ａ、５１ａに液体を集めるような力を作用させない状態で、マットレス５０、５１の深層部分にまで到達する程の勢いで乾燥風を射出することによって、深層部分の液体を気化させる場合に比べれば、同じ性能を発揮するのに比較的低出力のものを用いることができるという利点を有している。

第２乾燥風射出装置１１５は、乾燥風を射出する部分に、フレーム１０３の軸１１０とほぼ同じ長さのノズル１１５ａを有している。ノズル１１５ａは、フレーム１０３の内側近傍に設けられている。なお、図４（ｂ）は、ノズル１１５ａを含むＢ-Ｂ断面図を示している。

第２乾燥風射出装置１１５は、マットレス５０、５１の軸１１０に向いている面、即ち内面５０ｂ、５１ｂに、軸１１０から遠心方向に向かう乾燥風を当てることによって、更には、フレーム１０３の回転に伴って生じる、軸１１０側からフレーム１０３の外側に向かう風の流れを利用することによって、マットレス５０、５１に乾燥風を通し、深層部分の液体を気化させる手段であり、上記第１乾燥風射出装置１１４の働きを助けるものである。第２乾燥風射出装置１１５は、射出する乾燥風量が多い程、迅速な乾燥を行い得るものである（後述する実験データを参照）。

軸１１０は、電動モータ１１６と、駆動ベルト１１６ａによって連結されている。制御回路１０４ｅによって駆動されると、電動モータ１１６は、軸１１０を回転速度Ｃ（回転数／分）で回転させる。

回転速度Ｃref（回転数／分）は、第１乾燥風射出装置１１４を設ける位置によって、遠心方向に作用する重力の成分が変化するため、変る。図３に示すように、第１乾燥風射出装置１１４が、時計で１時〜２時の位置にある場合を考える。この位置で、マットレス５０、５１に浸透している液体に、遠心方向の力、即ち、軸１１０からみて回転体の外側に向かう力を作用させるには、フレーム１０３の回転速度は、液体に、軸１１０方向に作用する重力の成分よりも大きな遠心力が作用する速度に設定することが必要になる。

図５は、フレーム１０３を、図３と反対の側から見た斜視図である。乾燥室１０１は、省略してある。支持構造体２００は、第１、第２乾燥風射出装置１１４、１１５が共用している乾燥風発生装置１２０を備えている。乾燥風発生装置１２０は、乾燥室１０１内の空気を吸引し、吸引した空気を加熱することによって乾燥風を生成し、生成した乾燥風を、ダクト１１４ｂ、１１５ｂを介してノズル１１４ａ、１１５ｂから射出させる。乾燥風発生装置１２０は、上記吸引した空気の除湿を行うタイプのものであっても良い。また、乾燥室１０１（図３を参照）の外側から空気を吸引するものであっても良い。なお、ダクト１１４ｂ、１１５ｂには、弁１１４ｃ、１１５ｃが設けられており、後述する実験を行う際に、任意にダクト１１４ｂ、１１５ｂを閉じることができるようになっている。

(1-4)開閉機構の構成
図６、図７は、図３に破線Ｃで囲んで示す部分の拡大図であり、フレーム１０３の開口１１１に設ける開閉機構１１２の構成を説明するための斜視図である。図６は、開閉機構１１２を開けた状態を示しており、図７は、開閉機構１１２を閉じた状態を示している。

開閉機構１１２は、１０本の４段の伸縮式ロッド１３０ａ、１３０ｂ、…、１３０ｊ（図示せず）と、１本のフレーム構成ロッド１３１ａとを含んでいる。

１０本の４段の伸縮式ロッド１３０ａ、１３０ｂ、…、１３０ｊは、それぞれが、フレーム１０３の円筒状の部分と同じ径で、フレーム１０３の回転方向に沿って伸びるようになっており、一端が、図３と図６とに示すように、開口１１１の軸１１０に平行なフレーム１１１ａに等間隔に接続されており、他端が、フレーム構成ロッド１３１ａに取り付けられている。

フレーム構成ロッド１３１ａは、軸１１０に平行に伸びているものであって、両端部分が、フレーム１０３の環状部材１０３ａ（図３を参照）、１０３ｂに、該フレームの回転方向に摺動可能な状態で支持されている。図６には、フレーム構成ロッド１３１ａの環状部材１０３ｂ側の端部１３１ａrが示されている。フレーム構成ロッド１３１ａは、円筒状の部分と同じ径でフレーム１０３の回転方向に沿って摺動し、１０本の伸縮式ロッドロッド１３０ａ、１３０ｂ、…、１３０ｊによって開口を開閉する。なお、フレーム構成ロッド１３１ａと同様の構成の３本のフレーム構成ロッド１３１ｂ、１３１ｃ、１３１ｄが、伸縮式ロッド１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃ、…１３０ｊの各伸張部分の先端に取り付けてある。更に、順に並ぶ開口１１１のフレーム１１１ａと４本のフレーム構成ロッド１３１ａ〜１３１ｄとのそれぞれの間隔を等間隔にするため、蝶番で接続されている１対の連結棒で構成されている連結器１３２ａ〜１３２ｄが設けてある。

開閉機構１１２は、フレーム１０３の円筒状の部分と同じ径で、フレーム１０３の回転方向に沿って摺動するものである。当該構成を採用したことによって、開閉機構１１２は、第１、第２乾燥風射出装置１１４、１１５のノズル１１４ａ、１１５ａを、マットレス５０、５１に、より近づけて設けることを可能にし、無駄になる乾燥風を減らすことによって、より迅速な乾燥の実現に寄与することができる。

（２）実験結果の検討
図８に示す６つのグラフ（ａ）〜（ｆ）は、上記構成の乾燥装置１００において、軸１１０の回転速度と、第１、第２乾燥風射出装置１１４、１１５の出力（乾燥風の温度）とを種々変化させ、実際に、液体を約１０％含侵した状態の洗浄後のマットレス５０、５１を略完全（液体の含侵率が実質０％）に乾燥させた場合の実験結果を示すものである。グラフの縦軸は、マットレス５０、５１の重量（ｋｇ)を表し、横軸は、スイッチ１０４ａを押下してからの経過時間（分）を表す。

グラフ（ａ）は、第２乾燥風射出装置１１５のみを駆動し、８０℃の乾燥風を射出すると共に、フレーム１０３を低速回転Ｃ_low＝２４（回転数／分）させた場合のものである。第２乾燥風射出装置１１５のみの駆動は、ダクト１１４ｂの弁１１４ｃ（図５を参照）を閉じることによって、乾燥風発生装置１２０が出力する乾燥風をダクト１１５ｂのみに通すことによって行う。なお、乾燥風発生装置１２０に吸い込む空気の温度と湿度とは、均一なものとする。この設定では、射出する空気の温度が高い程、より乾燥した状態の空気になる。上記低速回転Ｃ_lowは、上記回転速度Ｃref（回転数／分）よりも速い速度であるが、後に説明する高速回転Ｃ_high（回転数／分）よりも低い速度であることを意味する。

グラフ（ｂ）は、第１、第２乾燥風射出装置１１４、１１５を、それぞれ駆動し、８０℃の乾燥風を射出すると共に、フレーム１０３を低速回転Ｃ_low（回転数／分）させた場合のものである。

グラフ（ｃ）は、第１、第２乾燥風射出装置１１４、１１５を、それぞれ駆動し、１００℃の乾燥風を射出すると共に、フレーム１０３を高速回転Ｃ_high＝１０２（回転数／分）させた場合のものである。

グラフ（ｄ）は、ダクト１１５ｂの弁１１５ｃ（図５を参照）を閉じることによって、第１乾燥風射出装置１１４のみを駆動し、１００℃の乾燥風を射出すると共に、フレーム１０３を高速回転Ｃ_high（回転数／分）させた場合のものである。

グラフ（ｅ）は、ダクト１１４ｂの弁１１４ｃを閉じることによって、第２乾燥風射出装置１１５のみを駆動し、１００℃の乾燥風を射出すると共に、フレーム１０３を高速回転Ｃ_high（回転数／分）させた場合のものである。

グラフ（ｆ）は、ダクト１１４ｂの弁１１４ｃを閉じることによって、第２乾燥風射出装置１１５のみを駆動し、１００℃の乾燥風を射出すると共に、フレーム１０３を低速回転Ｃ_low（回転数／分）させたものである。

グラフ（ａ）とグラフ（ｂ）、そして、グラフ（ｃ）とグラフ（ｅ）とを比較検討すると、第１乾燥風射出装置１１４は、設けた方が、乾燥効率が良くなることが解った。また、第１乾燥風射出装置１１４は、乾燥風の温度（乾燥度）が高い程、そして、回転速度が速い程、乾燥効率が向上するが、回転速度を上げることによって、乾燥効率が大幅に良くなることが解った。これは、回転速度が速い程、マットレス５０、５１の深層部分に浸透している液体を、マットレス５０、５１の外面５０ａ、５１ａに迅速に集めることができるからである、と考えることができる。

また、グラフ（ｃ）とグラフ（ｄ）とを比較検討すると、第１乾燥風射出装置１１４だけでなく、第２乾燥風射出装置１１５も設けた方が、乾燥効率が良くなることが解った。更に、グラフ（ａ）とフラグ（ｆ）とを比較検討すると、第２乾燥風射出装置は、乾燥風の温度（乾燥度）が高い程、乾燥効率が良くなることが解った。グラフ（ｅ）とグラフ（ｆ）とを比較検討すると、第２乾燥風射出装置は、フレーム１０３の回転速度を上げても乾燥効率があまり向上しないことが解った。

以上の実験より、乾燥装置１００の乾燥効率は、フレーム１０３の回転速度を速く、そして、第１、第２乾燥風射出装置１１４、１１５が射出する乾燥風の温度が高く、即ち、より乾燥した状態の乾燥風を射出する程、高くなることが解った。

（３）実施の形態２
実施の形態２に係る乾燥装置は、乾燥装置１００に、遠心脱水機能を追加したものである（図示せず）。遠心脱水とは、フレーム１０３を高速回転させることによってマットレス５０、５１に浸透している液体に遠心力を作用させ、脱水を行うことをいう。以下、乾燥装置１００と異なる構成部分についてのみ説明する。乾燥装置１００と同じ構成物には、同じ参照番号を付し、重複した説明は省く。

図９は、実施の形態２に係る乾燥装置が備える操作部１０４の構成図である。なお、説明の便宜上、後述する実施の形態３に係る乾燥装置の構成物について破線で示してある。実施の形態２に係る乾燥装置は、図２に示した操作部１０４に、スイッチ１０４ｇと、制御回路１０４ｈと、タイマー１０４ｉとを追加したものである。

制御回路１０４ｈは、スイッチ１０４ｇの押下に応じて、電源１０４ｄの出力を高電圧に変換した後に、直流電源で動作する電動モータ１１６のみに供給する。電動モータ１１６は、軸１１０を高速回転Ｃ+(回転数／分)（但し、Ｃ<<Ｃ+の関係を満たす）させ、遠心脱水を行う。スイッチ１０４ｇの押下に伴い、タイマー１０４ｉが始動する。タイマー１０４ｉは、洗浄後のマットレス５０、５１の液体の含浸率が約６０％から約１０％に減少するのに要する時間Ｔ２（実験値）を計時する。制御回路１０４ｈは、タイマー１０４ｉによる時間Ｔ２の計時終了に応じて、電源１０４ｄから電動モータ１１６への電力供給を停止する。

実施の形態２に係る乾燥装置では、乾燥室１０１が、マットレス５０、５１から放射状に飛散する液体が、装置の外に出るのを防ぐシールドとして機能する。乾燥室１０１には、床面の水を乾燥室１０１の外に排水する排水ダクト（図示せず）を設けておく。また、第１、第２乾燥風射出装置１１４、１１５のノズル１１４ａ、１１５ａには、遠心脱水の実行時に、マットレス５０、５１から飛散する液体が入り込まないように逆止弁１１４ｂ、１１５ｂを設けておく。

遠心脱水の終了後、スイッチ１０４ａ、スイッチ１０４ｂを順に押下することによって、上述した乾燥処理を実行する。なお、スイッチ１０４ｂにより始動するタイマー１０４ｆの計時時間は、時間Ｔ１から、上記液体の含浸率が約１０％になっているマットレス５０、５１を略完全に乾燥するのに要する時間Ｔ３（実験値）に変更する。時間Ｔ２と時間Ｔ３の合計の時間は、上記時間Ｔ１よりも短くすることができる。

（４）実施の形態３
実施の形態３に係る乾燥装置は、実施の形態２に係る乾燥装置に、更に、マットレス５０、５１の洗浄、すすぎ機能を追加したものである（図示せず）。以下、実施の形態２に係る乾燥装置と異なる構成部分についてのみ説明する。実施の形態２に係る乾燥装置と同じ構成物には、同じ参照番号を付し、重複した説明は省く。

フレーム１０３の回転軸１１０を管状に形成する。軸１１０に、軸方向に沿って、複数の孔を設ける。該複数の孔は、管状の軸１１０に供給される液体を、遠心方向に散水する。図９に破線で示すように、操作部１０４に、給水装置１０４ｊを追加する。給水装置１０４ｊは、始動に伴い、管状の軸１１０に、予め定めた量の洗浄液とすすぎ液とを、順に供給した後に、停止する。

スイッチ１０４ｇの押下に応じて、電動モータ１１６を始動させると共に、給水装置１０４ｊを始動させる。軸１１０に設けた複数の孔からマットレス５０、５１の内面５０ｂ、５１ｂに散水される洗浄液やすすぎ液は、マットレス５０、５１に付着した後、遠心力の作用によって、マットレス５０、５１を貫通し、外面５０ａ、５１ａから放射状に飛散し、排水ダクトを介して装置の外に排出される。タイマー１０４ｉの計時時間は、時間Ｔ２に、給水装置による洗浄液やすすぎ液の供給に要する時間を加算した時間Ｔ２+に設定する。

洗浄、すすぎ、遠心脱水の終了後、スイッチ１０４ａ、１０４ｂを順に押下し、乾燥処理を実行する。乾燥処理は、上述した実施の形態２に係る乾燥装置の場合と同様に、タイマー１０４ｆの計時時間をＴ３に変更して行う。

実施の形態にかかる被浸透物の乾燥装置の全体を示す斜視図である。操作部の構成図である。乾燥装置に納められているフレームと、第１、第２乾燥風射出装置と、駆動手段と、を示す斜視図である。（ａ）は、第１乾燥風射出装置を含む部分の断面を示す図であり、（ｂ）は、第２乾燥風射出装置を含む部分の断面を示す図である。フレームを図３の反対側から見た斜視図である。フレームの開口に設けてある開閉機構の構成を説明するための斜視図である。フレームの開口に設けてある開閉機構の構成を説明するための斜視図である。フレームの回転速度と、第１、第２乾燥風射出装置から乾燥風の出力と、を種々変化させた場合の、被浸透物の乾燥重量の時間の経過に伴う変化を示すグラフである。変形例の乾燥装置の制御部の構成図である従来のマットレスの乾燥室の構成を示す斜視図である。

符号の説明

５０、５１マットレス、１００乾燥装置、１０１乾燥室、１０２換気装置、１０３フレーム、１０４操作部、１０５計器盤、１１０回転軸、１１１開口、１１２開閉機構、１１３ベルト、１１４第１乾燥風射出装置、１１５第２乾燥風射出装置、１１６電動モータ、２００支持構造体。

Claims

流体が浸透している被浸透物の乾燥装置であって、
フレームと、第１乾燥風射出手段と、駆動手段と、を含んでおり、
上記フレームが、該フレームを軸周りに回転するための軸と、上記被浸透物を、上記軸から離れた位置にあるフレームの軸側部分に取り付ける取付手段と、取り付けた被浸透物に、上記フレームの軸側部分から軸へと向かう乾燥風を当てるための通気部分と、を有しており、
上記第１乾燥風射出手段が、フレームを軸周りに回転することによってできる回転体の外側に設けられ、フレームに取り付けられている被浸透物に上記乾燥風を射出するものであり、
上記駆動手段が、軸を回転させるものであり、
上記駆動手段による軸の回転速度が、被浸透物に乾燥風が当たる位置で、被浸透物に浸透している流体に遠心方向の力が作用する速度である、ことを特徴とする被浸透物の乾燥装置。
上記軸が略水平方向に設けてある、請求項１に記載の被浸透物の乾燥装置。
更に、第２乾燥風射出手段を含んでおり、
上記第２乾燥風射出手段が、軸と、フレームに取り付けられている被浸透物と、の間に設けられ、被浸透物に軸から遠心方向に向かう乾燥風を射出するものである、請求項１又は請求項２に記載の被浸透物の乾燥装置。
上記フレームが、軸周りに回転する円筒状のものであり、かつ、フレーム内に被浸透物を挿入し、取り付けるための開口と、該開口の開閉機構とを、該円筒状の部分に含んでおり、
上記開閉機構が、１本以上の複数段の伸縮式ロッドと、１本のフレーム構成ロッドとを含んでおり、
上記複数段の伸縮式ロッドのそれぞれが、円筒状の部分と同じ径で、フレームの回転方向に沿って伸びるものであり、一端が、軸に平行な位置にある、開口のフレームに取り付けられており、他端が、フレーム構成ロッドに取り付けられており、
上記フレーム構成ロッドが、軸に平行に伸びているものであって、両端部分が、フレームに、該フレームの回転方向に沿って摺動可能な状態で支持されているものであり、
上記フレーム構成ロッドが、円筒状の部分と同じ径でフレームの回転方向に沿って摺動し、伸縮式ロッドによって開口を開閉するものである、請求項１乃至請求項３の何れか１つに記載の被浸透物の乾燥装置。
フレームと、乾燥風射出手段と、駆動手段と、を含んでいる乾燥装置を用いて、流体が浸透している被浸透物の乾燥を行う乾燥方法であって、
上記フレームが、該フレームを軸周りに回転するための軸と、上記被浸透物を、上記軸から離れた位置にあるフレームの軸側部分に取り付ける取付手段と、取り付けた被浸透物に、上記フレームの軸側部分から軸に向かう乾燥風を当てるための通気部分と、を有しており、
上記乾燥風射出手段が、フレームを軸周りに回転することによってできる回転体の外側に設けられ、フレームに取り付けられている被浸透物に上記乾燥風を射出するものであり、
上記駆動手段が、軸を回転させるものであり、
上記乾燥方法は、
被浸透物を取付手段によってフレームに取り付ける工程と、
駆動手段によって軸を回転させると共に、乾燥風射出手段から乾燥風を射出する工程と、で構成され、
駆動手段による軸の回転速度が、被浸透物に乾燥風が当たる位置で、被浸透物に浸透している流体に遠心方向の力が作用する速度である、ことを特徴とする被浸透物の乾燥方法。