CN1433279A - 改进型洗手器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种卫生设备，包括：一个由壁面限定、且一侧敞口(49)的清洗室(32)；用来探测双手是否在该清洗室内的装置(38，43)；消毒液(39)、喷淋装置(34，36，41)，用来把该消毒液喷淋到已伸进上述清洗室内的双手上。

Description

改进型洗手器

本发明的技术领域和背景技术

本发明涉及卫生保健领域，特别是手的卫生。

本发明可应用于公立和私立医院、农业和食品部门(仓储、生产、配送、以及零售网点)、餐厅(如公共交通工具上的餐厅)，或者应用于地区和私人包伙行业。

本发明尤其适用于没有接洗手用自来水龙头的场合，在任何卫生干预前后、或者甚至在一个生产阶段之前或之后使用。

尽管更严格的卫生标准业已施行(尤其是医院里)，然而仍不断有许多关于手上污染引起的感染或医院感染的案例报告。

手是传播引起感染的微生物的主要途径。手上菌丛来源于人体、和/或接触带菌环境、和/或接触其他人，或者来源于感染地区或空气传播的微生物，或者来源于已在某个地区存在的微生物。

因而就提出一个问题，要获得完全满足所有卫生要求的洗手器。

现有的洗手设备在探测手的通过上有一些困难。该项探测不一定总是有效的，这要取决于手的着色、或者是否带着手套(如外科手术手套)。

再者，现有的这类设备有时会在不合适的时候被触发启动(如被病房中的电视遥控器触发启动)。

此外，现有的这类设备往往配有装消毒液的普通容器，该容器有时是低于法定标准的，或者是难以操作的，从而带来一些额外的困难，尤其是会带来一些寄生感染。

最后，现有的这类设备一般比较笨重，因而不便于移动使用、或者在各种不同地区多次使用。

本发明概要

本发明涉及一种卫生设备，包括：

一个由壁面限定的清洗室，其一侧敞口；

用于喷注消毒液到清洗室内的装置；

用于向清洗室内发射射线或超声波的发射装置；

用于接收该清洗室壁面反射的射线或超声波的接收装置，所述接收装置根据双手在清洗室内的存在对射线或超声波进行响应而发射一个信号；以及

处理由该接收装置所发射的信号的装置(43)，所述装置控制所述消毒液喷淋装置，以便把所述消毒液喷淋在所述双手。

超声波或声波可以用来代替射线或电磁波。

发射、接收以及处理装置构成探测装置，适用于探测是否有双手业已伸进上述清洗室内。

探测有双手在清洗室内，并在双手不必接触清洗室壁的情况下进行清洗，就可以有效地消毒，而不会有传播手上污染的风险。

此外，把消毒液喷淋到清洗室内，可以避免将其喷洒在清洗室外。这样，就不会有涉及喷淋在手上的消毒液的任何可燃性风险这样一类问题。

消毒液最好装在可拆卸的包装袋内，该包装袋借助也是可拆的连接装置接到消毒液喷淋装置上。

再者，贮液袋/连接管件组件最好是一次性使用后即丢弃，这样就可以避免重复使用已经用过的、可能已被传入污染源的贮液袋。

消毒液喷淋装置包括(比方说)配有同轴喷嘴的喷头，该喷嘴本身带有斜槽，这样，就可以使消毒液成旋流状态喷淋到清洗室内。

比较可取的是，该消毒液喷淋装置有一台蠕动泵(peristalticpump)。采用这样一种泵系统，消毒液喷注管就可以很方便地接到泵上，也可以很方便地自泵上拆下，而且可以制造出一种更加安全的洗手器。只要充装消毒液的贮液袋用空，就可以丢弃消毒液喷注管。

清洗室最好是一个没有粗糙表面的腔室。比较可取的是在一个壳体内侧形成清洗室，其本身成一个单件。这可避免粗糙表面、沟槽和凹坑，这些地方既适合于灰尘沉积，又有利于菌丛以及其他污染和感染媒介物聚集。

本发明所述的洗手器由电子控制装置进行控制，特别是当探测到清洗室内已伸进双手时，电子控制装置就触发启动喷淋消毒液。

比较可取的是，若采用电磁波作为探测手段，那么探测装置就可以按规则的时间间隔工作，把反射射线的强度跟该反射射线的参考强度进行比较，探测出两者间差值的变化。

该探测装置还可以用来探测反射射线参考强度的变化。这样就可以避免由环境(即清洗室内以及限定该清洗室的周围壁面)所带来的条件变化或漂移对灵敏度的任何影响。

该探测装置最好同步工作，这意味着可以忽略探测时间段外的假信号。

电磁射线最好以编码脉冲的方式发射到要探测的清洗室内。这样可以避免由外部电子装置(如电视遥控器)虚假或不合时宜地触发启动本发明所述的卫生设备。

最后，可以配备显示装置，特别是这样的显示装置，告诉双手已伸进清洗室内的用户，何时可把手从清洗室内拿出来。这就保证在定量的消毒液完全而又有效地喷淋之前，用户不会拿出他/她的手。

本发明还为贮液袋配备连接管件系统，包括一根接管和一个喷嘴头。此外，这样一个系统还可以接到注射管型和/或针阀喷嘴型和/或柱塞喷射器型系统，再接到充装消毒液的贮液袋或贮液容器上。

附图的简要说明

由以下说明可以更清楚地了解本发明的特点和优点。这个说明涉及为便于阐释而给出的一些实例，但不限于这些实例。参看附图，其中：

图1A到1C是本发明所述的洗手器的总图，以此示出各种各样的

实施例。

图2是本发明所述的洗手器的框图。

图3示出本发明所述的贮液袋及其连接管件的一个实施例。

图4示出本发明所述的洗手器的喷头。

图5是发射器发射的脉冲和探测的时间段的时序图。

图6表示由本发明所述的洗手器的壁面反射的脉冲。

图7A到7C是本发明所述的洗手器的工作实例时序图。

图8A是本发明所述的洗手器的电子控制器总体框图。

图8B是本发明所述的洗手器的电子控制器电路详图。

图9是本发明所述的洗手器的一个显示器实例。

具体实施方式的详细说明

图1A和1B示出本发明的一个实施例。参考编号32表示一个由五个壁面限定、一侧为敞口的清洗室。敞口49位于该清洗室的前方，其尺寸足够让一个人的双手伸进。

贮液容器36位于清洗室32的上方，其中充装消毒液39。不过，该贮液容器也可以放在清洗室的下方或一侧。

探测装置38用来探测双手是否在上述清洗室内，其各种实例将在下面给出。

参考编号34表示消毒液喷淋装置，在探测装置38探测出双手已在清洗室32里面之后，该喷淋装置将消毒液喷淋到双手上。

电子控制器43或控制块控制该洗手器的工作，特别是控制对双手已在清洗室内的探测，并在这种探测之后喷淋消毒液。该电子控制器最好装在隔室35内。电子控制器43跟充装消毒液的贮液袋36以及清洗室32的内侧是隔开的。

一台泵或泵装置41(可以由电子控制器43控制)用来保证一定量的消毒液自贮液容器36输出，并经由喷淋装置34喷淋到清洗室32内。该泵有一个配有柔性管状构件的泵头，消毒液在该柔性管状构件内输送。在泵壳内还装有一台电动机，用来挤压该柔性管状构件。

面板47有一个液晶显示型显示器37，最好这一显示器没有固定螺钉或凹凸部分，因而不可能成为灰尘、或病原微生物、或任何其他有污染性质的物质结垢之所。

罩盖60是铰链连接的，可绕固定在该洗手器后面的轴61转动。当罩盖关闭时就形成一个隔室53，其中装有消毒液贮液容器36。

该洗手器还设置有一个凹槽33，以便于携带。设想该洗手器本身即可携带，而没有必要将其附装在其他物件上。这样就可以避免跟其他部件进行有可能是不干净的机械接触。

再者，清洗室32内最好没有棱角、拐角、凹坑、或粗糙表面，因为这些地方会成为利于灰尘或其他可能有碍良好卫生状态的颗粒藏身之所。

此外，比较可取的是，清洗室32成为壳体31的一部分，该壳体做成一个单件，其上镶嵌支承显示器37的面板47；该壳体上也没有粗糙表面，因为后者会藏留灰尘或其他颗粒。壳体31可以用注塑成型塑料(如ABS或类似的塑料)做成，或者也可以塑料板或不锈钢板制造。注塑成型部件和不锈钢部件可以任意组合。

在本发明的一种变化方案中，壳体31是由一些做成单件单元的部件构成的，以避免微尘、病原微生物或其他污染物即便是些许沉积的可能性。

在清洗室32内，喷淋装置34可以将消毒液喷雾成喷雾锥区或喷雾区56。

与之类似，探测装置36可以探测处在手探测区或探测锥区58内的双手，该探测区与喷雾区56重叠，至少是部分探测到。

图1C表示本发明所述的洗手器的又一实施例。与图1A和1B所示的参考编号相同者，其所指构件也跟图1A和1B中所指的相同或相当。贮液容器或贮液袋36装在该洗手器的背面为此而提供的一个隔室内。如同前一实施例，消毒液从清洗室上方经由喷淋装置34喷注或喷雾。电子控制器43安装在位于该洗手器上方的一个隔室内。

清洗室是铰链连接的，可绕轴57转动，且借助构件59(如夹持钉)在上方固定。

就上述实施例而言，装拆贮液容器39比较方便，这样一旦贮液容器空了，更换起来就要方便些。

图2表示本发明所述的洗手器的工作框图。

电子控制器或控制块43接收来自探测装置38的信号以探测清洗室32内是否有物体存在。

最好同一控制块43也控制着泵41的运行，蠕动泵本身接到喷淋装置34上，后者将消毒液喷淋到清洗室32内。消毒液贮存在贮液容器36内，喷淋的消毒液即来自该容器。

作为一个选择方案，控制块43也控制着用户界面单元54，特别是图1A和1B中的显示屏幕37。

该控制块由器件40，42供给电源。在图2所示的实例中，主电源接到器件44，以便对蓄电池46进行充电，而蓄电池接着对控制块43供给电源。

贮液容器36用来充装消毒液39。该容器最好是一种医用塑料袋。可以设想采用一次性使用的PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)塑料袋或可收缩HDPE(高密度聚乙烯)塑料袋。显然，任何具有所要求特性的其他材料也是适用的。贮液袋在连续多次使用后，其所贮的消毒液逐渐放空，但不会有外部颗粒或外部大气透入其中。

所用的消毒液最好是酒精水溶液。上述贮液袋可充装消毒液0.25升到2升。消毒液喷淋到双手上之后，皮肤上始终有一薄层保护膜保留一定时间。

如图3所示，贮液袋出口接有接管50，该接管的端部装有喷头86。这个喷头喷淋一定量的消毒液到清洗室32内。

接管/喷头组件构成一个连接系统，它可以接到贮液袋36上，也可以从其上拆下。该连接系统还可以跟针阀喷嘴型和/或注射管型和/或柱塞喷射器型消毒液喷淋装置组合连接，再跟充装消毒液的贮液袋或贮液容器连接。

泵41最好是蠕动泵。该泵可以在1毫升(ml)到3毫升的范围内按若干份额喷淋消毒液。显而易见，该泵可以调节，以调整输出的消毒液容积。因而接管50要接到蠕动泵41上，而喷头86则装在该接管的端部。

最后，如图4所示，喷头86要插进喷淋装置34的支承件80的孔口中。喷嘴84配送消毒液到清洗室32内。锥形喷嘴按预定角度布置，以得到合适的喷雾角。喷嘴84最好带有斜槽，这样可以使消毒液成旋流状态喷淋到清洗室32内。带有磨光尖头的调整螺钉88可以用来调节喷淋消毒液的流量和压力。

用于连接贮液袋和喷淋装置34的接管/喷头组件50，86，可以互相分离开来，也可以跟贮液袋分离开来。

泵装置41可以定期淘汰旧的、更换新的，例如每当贮液袋更换时就更换新的。这样可以避免用于喷注消毒液到清洗室内的构件磨损。照此办法管理，清洗作业的效能就可以保持恒定不变。最好泵头是可以拆卸的，这样它就可以跟贮液袋/接管组件一起更换；采用一次性使用的新的成套配件(包括一个新泵头和一套新的贮液袋/接管组件)，就可以达到最佳的卫生保障。泵头有一个跟软管啮合的黄铜接头，该接头在安装一次性使用的新成套配件之前已拆下。

接管50可以用诸如Santoprene(一种牌号的充分聚合聚烯烃)或硅酮制成。

探测装置38用来探测清洗室32内是否有一物体或一双手；该探测装置利用邻近效应探测时，例如可包括一个电容性的传感器。

比较可取的是，探测装置由超声波发射器和接收器以及控制消毒液喷淋装置的处理器构成。

不过，最好是利用电磁射线，尤其是红外电磁射线进行探测。

“无源的红外”型探测可能会受到外部干扰，从而以不希望的方式喷淋消毒液。这类外部干扰有外部热源(如环流对流取暖器或自然对流散热器)或外部电磁射线。

为此，最好采用“有源”型的红外探测传感器。采用这种传感器，双手处在大约小于20厘米的距离内就可能被探测出来。

就这种类型的探测而言，要用一个红外发射器和一个红外接收器。红外线的发射由电子控制器43控制。在一个实施例中，红外脉冲是以规则的时间间隔发射到清洗室32内的。例如，每隔100毫秒发射一次脉冲宽度为100微秒的红外脉冲。另一个实施例，则是猝发式发射N个脉冲群(N＞1，如N＝2或3或4或5)，而猝发发射本身也是以规则的时间间隔进行的。下面给出这种发射方式的一个实例；参看图7A到7C。

探测装置最好按同步探测原理工作。这样，只在一定的时间段内才监测是否有发射信号出现。在这一时间段外的任何其他信号不会干扰洗手器的工作。

更确切地说，如图5所示，发射器规则地发射脉冲I1，I2，I3...，与之同时，在时间间隔△t1，△t2，△t3...这样一些时间段内探测是否有清洗室32的壁面所反射的信号。同样的原理适用于以脉冲群方式发射的脉冲。

若清洗室32内没有物体，则红外发射器发射一个脉冲Ii就为限定该清洗室的壁面所反射，于是探测装置就在时间段△ti内探测到一个具有一定量的反射脉冲。

若清洗室32内有物体或双手存在，则沿该反射物体方向的反射射线就会受到干扰。反射射线的强度发生变化、且当这一变化超过一定阈值时，就表明清洗室32内有双手。这时就触发启动消毒液喷淋过程。

探测装置接收到的信号由电子控制器43处理。

发射器发射的信号还可以是编码的。唯有正确接收这种代码，才将启动蠕动泵。例如，这种代码可以循环不断且足够快地发射，以便在短于0.2到0.3秒内触发启动消毒液喷淋过程。

对发射器所发射的信号进行上述编码，可以使洗手器变得对其周围环境使用诸如电视遥控器或磁带录音机之类器具不敏感。这种类型的环境往往会在医院或诊所的病房中遇到。

图6表示由清洗室32的壁面所反射的红外脉冲随时间的变化。当该清洗室内没有任何物体或双手时，反射射线束具有最大强度Ir1。

当双手伸进清洗室32时，反射射线束的强度就发生变化并达到Ir2值。变化值(Ir1-Ir2)就被电子控制器译释为清洗室内存在着双手，于是就喷淋一定量的消毒液、开始清洗过程。

在上述实例中，反射射线强度的变化是一衰减值。然而，反射率可能要按增加或减小的方向进行修正，依清洗室壁面和手上颜色的反射率而定。

有可能随着时间推移，限定清洗室32的壁面的反射特性会有变化。例如，清洗室32的壁面的表面颜色经过一段时间会有变化，或者某种物质(尤其是要定期喷淋到清洗室32内的消毒液39中所含的物质)可能会缓慢地沉积在其壁面上。所有这些因素都会改变清洗室壁面的反射特性。结果造成，清洗室32内空无一物时，其反射射线束的强度会逐渐从Ir1减小到I’r1。于是，最大强度或者参考强度(比照该强度来探测双手是否在清洗室内)就不再是Ir1，而是I’r1。换句话说，触发启动喷淋一定量消毒液的变化值是(Ir2-I’r1)，而不再是变化值(Ir1-Ir2)。

为了克服这一难题，电子控制器是可编程的，以便对清洗室32壁面的反射射线束幅度的变化进行定期测量。最好按一定的周期进行反射射线束强度的测量(如过几分钟测一次)，从而确定清洗室32内空无一物时反射强度是否有变化。这样就有可能辨识参考强度(比照该强度来探测双手是否在清洗室内)的任何缓慢变化。

在一个实施例中脉冲是以脉冲群的方式在具有预定周期T2的周期性时间间隔内发射的。在每一脉冲群内，各个脉冲(脉冲数N＞1，例如N＝3或5以上)也是以预定的时间间隔T1互相分隔开来。于是，反射射线的平均强度也就随之确定了，即也是在具有预定周期(如T2)的周期性时间间隔内加以确定。控制块计算响应发射的每一脉冲群而接收到的脉冲的幅度平均值。若该平均值的变化超过标定值，那么就触发启动消毒液喷淋过程。

接收器最好只在这一相同的周期性时间间隔内工作，这样可以节约电源供给的电能。

图7A到7C是作为这一实施例的一个实例而示出的时序图。图中示出了发射的红外脉冲(图7A)，接收器工作的时间间隔(图7B)，以及该洗手器的接收器所接收到的反射脉冲(图7C)。

在图7所示的实例中，脉冲是以4个一群的方式发射的，每一脉冲具有脉宽35微秒，同一群中某一脉冲与其前后两个脉冲各以T1＝350微秒的时间间隔分隔开来(图7A)，而各脉冲群则以T2＝200毫秒的时间间隔分隔开来。

在这一实例中，接收器在T2＝1.2毫秒的时间段内开通，而在两个连续的工作时间段之间有T2＝200毫秒的时间段关闭，(图7B)。

接收的信号如图7C所示。控制块计算响应每群4个发射脉冲而接收的4个脉冲的幅度平均值。一旦该平均值的变化超过标定值，就触发启动消毒液喷淋过程。

这种工作方式或编码方式，尤其是关于图7A到7C所述的工作方式，可避免来自假脉冲(诸如操作电视遥控器而造成的假脉冲)的干扰。

比较可取的是，用来探测双手是否在该清洗室内的探测装置，由超声波器件构成。

图8A表示用来控制蠕动泵41的电子控制器43的电路框图。

在这个图中，参考编号90表示一个微型控制器。例如，这个微型控制器可以是Microchip公司制造的PIC 16 LC 72-04/SO微型控制器。

这个微型控制器可以控制显示器37上的显示。

探测装置38包括一个发射二极管92和一个接收二极管94。因而微型控制器90借助二极管92、经由有关电路98而控制着脉冲的发射。

此外，该微型控制器还接收由二极管94产生并经放大之后的信号。该信号是由放大和滤波电路进行放大和滤波的。随后这一信号按上述方式进行处理和分析，为此，微型控制器90是可编程的。

带动泵41的电动机也是由微型控制器90控制的，该微型控制器借助电路102监测泵的转速并控制带动泵的电动机。

电路100用于探测蓄电池的充电器46是否存在，并控制对该蓄电池的充电，还用于调节整个控制器的供电电压。

图8B表示电子控制器43的一个实施例的电路详图。图上标明的元器件参数如同图上标明的偏压那样，都只是作为例子。

参考编号37，41，90，92，94表示的是如图8A所示的同一元器件。

在这个电子控制器中，电路90控制红外探测和带动泵的电动机，还为显示器37的显示屏幕给出显示。

由元器件134，264，266构成与供电电源监控装置电路90相连，以保证合适的触发启动。参考编号264表示一个控制器；参考编号266表示一个约100纳法(nF)的电容；而参考编号134则表示一个约100千欧(kΩ)的电阻。

为了不超过微型控制器90的许用特性，配有一些保护用的元器件，即电阻218(约100kΩ)、222(约47kΩ)、246(约470kΩ)、和248(约470kΩ)，二极管220和250，以及电容252(约100nF)。

发射二极管的控制电路有两个电阻144和146，其阻值分别为390kΩ和100kΩ，这两个电阻构成一个接到场效应晶体管142栅极的分压器。该场效应晶体管的源极和漏极分别接地和接电阻140(22kΩ)，而电阻140则接到发射二极管92本身上。

微型控制器90的引脚18产生脉冲，该信号随后由晶体管142放大，从而在发射二极管92中产生电流。该电流由电阻140加以限制；例如电流值固定在200毫安(mA)。

8路接连接器117把显示器37接到微型控制器90上。显示器37的控制电路主要包括1kΩ的电阻138。

电路96用于对二极管94接收的信号进行放大和滤波，二极管94用于接收反射脉冲。接收电路的构成如下。

电容112(2.2nF)和电阻114(100kΩ)串联，并接到放大器100的倒相输入端。该放大器先接3.3伏(V)偏压电源，再由一电路接到微型控制器90的输出端。该电路主要包括第一电阻130(10kΩ)和第二电阻132(100kΩ)，这两个电阻构成分压器，再接到晶体管126的基极。

反馈回路主要包括并联的电容104(4.7pF)和电阻108(470kΩ)。

第一级放大器100的输出端接一个电阻109(100kΩ)，再接到第二级放大器102的倒相输入端。第二级放大器102以跟第一级放大器相同的方式加偏压电源，也有一个由元件106，110构成的反馈回路(这两个元件与104，108相同)。

放大器100，102及其相关元件104，106，108，109，110，112，114，116(47kΩ)，118(1kΩ)，120(10kΩ)，122(47kΩ)，124(100nF)放大来自接收二极管94的电流，并将其转换为电压，该电压可由微型控制器90的引脚2直接加以利用。

双端子连接器139用来保证系统的手动控制。该连接器经由两个电阻148(100kΩ)和150(47kΩ)接到上述微型控制器。二极管152跟电阻150并联。元器件148，150，152都是保护用的元器件，用以保证不超过微型控制器90的许用特性。

电路154用来保证微型控制器90的重新初始化，并存贮要永久保留的数据。

电阻156的阻值是47kΩ。

双端子连接器190供接线到泵41的电动机之用。如图8B所示，设置两个晶体管158，160，与这个连接器相连接。

晶体管158接到热熔保险丝162上。利用以下这些元器件构成泵电动机的电流分析电路：晶体管164和174，电阻166，168(约4.7kΩ)，170，176(100kΩ)以及178(10kΩ)。元器件163，164，166不配置也可以。

该电动机的供电电压由电阻180(24kΩ)和182(12kΩ)控制。

除了晶体管160之外，泵电动机控制电路还包括：电阻184和186(阻值分别为47kΩ和10kΩ)，晶体管188，二极管192，电阻194，196和198(阻值分别为3.3kΩ，1kΩ和370kΩ)，晶体管200，以及电阻202(100kΩ)和204(10kΩ)。

泵电动机由微型控制器90的两个引脚控制。

该微型控制器的引脚6产生一个延续2.5秒的连续指令，激活处于“0”态。这一指令为晶体管160和200所放大。元件184，194，202，204用来保证这两个晶体管适当的截止和饱和。

该微型控制器万一失效，元器件186，188，193，192，196和198用于限制电动机的最长运行时间。

该微型控制器的引脚13产生一个具有可变负载比的信号，这一信号由晶体管158和174放大。

泵电动机的电压反射信号经由180，182，183获得，而后送到微型控制器90的引脚3。

这一引脚上出现的模拟信号由微型控制器90在内部转换为数字信号。

也是在微型控制器90内部，把所转换的数字信号跟一个参考电压作比较，这样就可以调整该微型控制器引脚13上的信号的负载比。

这一操作可以在独立于蓄电池电压的情况下伺服控制泵电动机的转速。

一旦泵电动机卡住，元器件163，166，170和164就可以限制其所通过的电流。

振荡器210给微型控制器90提供时钟信号。如图7B所示，振荡器210系接在两个各为56pF的电容212和214之间。其工作频率比方说是800千赫(kHz)。

双端子连接器216系为探测是否有消毒液贮液袋36而设。与这个连接器相连的两个电路由电阻218(100kΩ)、二极管220、以及电阻222(47kΩ)构成。

借助4端子连接器240可以探测充电器是否存在，还可以对蓄电池充电进行控制。

蓄电池电压的反射信号也被送到该微型控制器的一个引脚，微型控制器也配有一个模拟/数字信号转换器。

微型控制器测量该引脚上的电压。一旦这一电压下降到低于某一设定值(例如3.075伏，此时蓄电池电压为6.15伏)，显示器37的屏幕上就亮出“蓄电池”的图象70。

当这一电压降低到低于又一设定值(例如2.975伏，即蓄电池电压为5.95伏)，微型控制器就关闭整个喷淋系统，并使显示屏幕上的“蓄电池”的图象闪烁。

当蓄电池电压重新超过某个值(例如6.35伏)，喷淋系统就恢复其工作状态。

“充电指令”信号是由引脚11产生的，而“充电器存在”信号则由引脚5产生。

因为蓄电池的电压不是恒定不变的，所以要采取措施调整控制电路的供电电压。

例如选用的控制电路的电源电压为3.3伏，经由控制器260、以及电容258，262维持这一供电电压。

电阻254和二极管256保护上述元器件，以防止任何电压波动。

微型控制器90接通时，二极管92就发射红外信号。该信号为本发明所述的洗手器的壳体的下表面所反射，并有一部分反射到红外接收器。红外接收器接收到的信号被放大，而后送到微型控制器90的引脚2。

这一引脚也有一个模拟/数字信号转换器。

转换后的数值存贮在该微型控制器内。

这一步骤可以称之为“检定”。

当双手伸进红外射线束时，反射的程度有所变化，使接收信号的数值也发生变化。

微型控制器90经常不断地计算接收的信号值与检定时的存贮值之间的差值。

若该差值超过一给定值，泵电动机就运转起来，维持一段喷淋时间。

喷淋时不发射红外信号。

过了喷淋时间段，微型控制器90再发出红外信号。

接着可以进行新的一轮手的探测。为此要满足一个条件，即测定的反射信号值等于检定时的存贮值。

显示器37，例如可以由发光二极管(LEDs)构成，可构成一组符号或图像62-70，如图9所示。

在这个图中，符号62显示时，表示的是对用户的提示：洗手器有必要修理了。

显示符号64，表明贮液容器36中的消毒液39的液位已达最低值，需要及早换上灌满消毒液的贮液容器36，或者对在用的贮液容器再充装消毒液。

符号66上的两个箭头66-1，66-2表示用户的双手可以伸进本发明所述的洗手器的清洗室(显示66-1)，或者表示足以保证完全清洗干净的一个时间段已经过去，双手可以从清洗室中拿出来了(显示箭头66-2)。

符号68向用户指明正在喷淋消毒液。

最后，蓄电池符号70向用户表明，来自蓄电池46的可用电能已低于某一阈值。

下面说明本发明所述的洗手器的特定实施例的一些特点。

电源

主电源由现有市售商品直流适配器构成。

该适配器提供未调直流电源，电压12伏，电流0.3安。

蓄电池组由5个1.35伏的NIMH电池(镍-金属氢化物电池)构成。每个电池的最大蓄电量为1.3安培小时。这样，本发明所述的系统可以工作约2000次喷淋作业而无须对蓄电池重新充电。

也可以用5伏或6伏的蓄电池组。

蓄电池的充电由电子控制器控制。充电在4小时以内完成。在这之后，还要供给维护电流，以防止蓄电池受到损伤。

控制块43

该控制块执行以下功能：

产生、接收并分析来自红外探测装置的信号；

产生泵控制信号，该信号确定：

a)泵工作的时间段，以便配送一定量的消毒液(2毫升)；

b)泵电动机转速的伺服控制；

控制用户界面：

c)在LCD(液晶显示)屏幕上显示不同的图像；

d)计及来自控制按钮的信息，暂停喷淋作业并进入维护方式；

监测蓄电池的电压

e)当蓄电池中可用电能降低到20％以下时，亮出蓄电池符号；本发明所述的系统的工作仍保持不变；

f)当蓄电池中可用电能降低到10％以下时，蓄电池符号闪烁，本发明所述的系统停止工作；该系统只有在蓄电池重新充电之后才又投入运行。

即便蓄电池的电能所余无几，各种数据(喷淋更换贮液袋、的次数)也仍存贮在存储器中。

泵装置

所用的泵是一台蠕动泵。

有一台直流电动机和一个可拆卸的小型泵盒。

选择这一方案意味着可以更换整个消毒液配送段而不必更换电动机，尤其是可以更换泵头(该泵头带有一个钛制或黄铜制的安全管头，因而可以防止消毒液有任何泄漏或流失)。

泵装置的总体特性是：

a)采用Santoprene(一种牌号的充分聚合聚烯烃)管：

电源电压                             6伏

电流                                 290毫安

流量                                 48毫升/分

最高使用压力                         1.5巴(bar)

b)采用硅酮管：

电源电压                             5伏

电流                                 290毫安

流量                                 48毫升/分

最高使用压力                         1.5巴

采用现有市售商品喷雾器来保证消毒液的喷淋作业。该喷雾器在1.5巴压力(该蠕动泵的容许极限)下可以产生50°的喷雾锥。

不过，喷雾压力可以降低，这样，在保持流量不变的情况下，喷雾角就会减小。

蠕动泵和喷雾器的特性决定喷淋时间。

在消毒液的投配量为2毫升的情况下，喷淋时间为：

(60秒/48毫升)×2毫升＝2.5秒

红外探测

红外探测是用一个发射二极管和一个高效接收二极管来实现的，这样可以使电能的消耗减小到最低限度。

每隔250毫秒发射脉冲，并持续几微秒。这样可以进一步降低电能的消耗，而不会对双手伸进清洗室内的反应时间有任何不利影响。

探测原理是同步型原理。

发射和接收的射线束是根据双手和喷雾锥的位置的函数来加以确定的。

有两个用户界面：

1.可视屏幕，这是一种非多路传输的液晶显示屏幕，该屏幕可以展现强的图象反差和宽的视野。

2.一个按钮，用户通过这一按钮可以将本发明所述的洗手器置于维护方式，或者可以清洗壳体内部。再揿按钮一次，本发明所述的系统就恢复到正常工作方式。

采用医用型弹性袋来贮存消毒液。一个袋可装消毒液0.65升。

系统放电时间

系统放电时间(在液晶显示屏幕上亮出“低电池”符号之前的时间)可以估算如下：

蓄电池的可用电能：1.3安时(电压为6伏)的80％，即1004毫安；

全部电子电路板的电能消耗：恒定300微安；

每次喷淋作业的电能消耗：290毫安，持续2.5秒；

喷淋作业每天所耗电流(ccds)：((用100次/天)×290毫安×2.5秒/3600)＝20.2毫安/天；

电子电路板每天所耗电流(cp)：24时×300微安＝7.2毫安；

每天所耗总电流＝(cp)+(ccds)＝20.2+7.2＝27.4毫安/天

于是可以估算出工作时间为1004/27.4，即超过36天(在用100次/天的情况下)。

要是洗手器使用得更频繁，那么放电时间可以估计如下：

使用500次/天：排液时间约为9天；

使用1000次/天：排液时间约为41/2天。

本发明所述的洗手器可以用于一些敏感的区域(复苏病房或心脏病房或矫形病房，或通往极洁净房间或病房的走廊或门厅)，并可用手推车载带使用，其可达到很高的卫生安全水平。

本发明还可以应用于下列环境：

医院，诊所，养老院；

各种医疗机构，特别是医生、运动治疗师、牙科医生、妇科医生、足医、儿科医生、皮肤科医生；

制药厂实验室和医疗分析实验室；

家庭护理从业人员；

救护车和营救车；

美容院

本发明所述的洗手器可以永久性地固定在墙上，或用卡箍夹持在墙上，或者也可以是可移动的。此外，它可以接上频率为50赫兹或60赫兹、电压为100伏到250伏的电网电源工作。不过它也可以用自己的蓄电池组工作。该洗手器包括自动的或半自动的两种设计，两者均使用标准消毒液。

为安全起见，本发明所述的洗手器的可移动型，其外形要做成可用一个手携带的。此外，它有一个铰链连接的、带撞锁的背面，这样，只要用一把钥匙就保安全了。

Claims (27)

1.一种卫生设备，包括：

一个由壁面限定、而一侧敞口(49)的清洗室(32)；

用于喷淋消毒液(39)到该清洗室内的装置(34，36，41)；

用于发射射线或超声波到该清洗室内的发射装置(38)；

用于接收该清洗室壁面反射的射线或超声波的接收装置，所述接收装置根据双手在清洗室内的存在对射线或超声波进行响应而发射一个信号；以及

处理由该接收装置所发射的信号的装置(43)，所述装置控制所述消毒液喷淋装置，以便把所述消毒液喷淋在所述双手。

2.如权利要求1所述的卫生设备，其中消毒液(39)装在一个可拆卸的贮液袋(36)内，该贮液袋(36)由连接装置接到喷淋消毒液(39)的装置(34，36，43)上。

3.如权利要求2所述的卫生设备，其中可拆卸的贮液袋(36)是安装在位于该设备顶部或背面的隔室内。

4.如权利要求1至3所述的卫生设备，其中喷淋消毒液(39)到清洗室内的装置(34，36，43)包括一个淋喷头。

5.如权利要求4所述的卫生装置，其中该淋喷头包括一个同轴的喷嘴。

6.如权利要求5所述的卫生装置，其中该喷嘴带有斜槽，以便把消毒液成旋流状态喷淋到清洗室内。

7.如权利要求1至6任一项所述的卫生装置，其中上述喷淋消毒液装置包括一台蠕动泵。

8.如上述权利要求中任一项所述的卫生装置，其中清洗室(32)是一个没有粗糙表面的腔室。

9.如上述权利要求中任一项所述的卫生装置，其中清洗室(32)构成壳体(31)的一部分，而该壳体则是由一个单件制成。

10.如权利要求1至9中任一项所述的卫生装置，其中更进一步包括电子装置(43)，若探测出双手在清洗室(32)内，该电子装置就触发启动喷淋消毒液(39)。

11.如权利要求1至10中任一项所述的卫生装置，其中发射到清洗室内的射线是电磁射线。

12.如权利要求11所述的卫生装置，其中发射到清洗室内的射线是红外电磁射线。

13.如权利要求11或12所述的卫生装置，其中更进一步包括探测探测装置，该探测装置按规则的时间间隔工作，把反射射线的强度跟所述反射射线的参考强度作比较，探测出其差值的任何变化。

14.如权利要求13所述的卫生装置，其中反射射线的强度是按具有预定周期的周期性时间间隔内的平均值来探测的。

15.如权利要求13或14所述的卫生装置，其中接收装置探测在具有预定周期的周期性时间间隔内的反射脉冲。

16.如权利要求13至15中任一项所述的卫生装置，其中更进一步包括探测反射射线的参考强度是否有任何变化的装置。

17.如权利要求16所述的卫生装置，其中反射射线参考强度的变化是按给定周期内的平均值来探测的。

18.如权利要求1至17中任一项所述的卫生装置，其中发射装置、接收装置以及信号处理装置同步工作。

19.如权利要求1至18中任一项所述的卫生装置，其中发射装置发射编码脉冲。

20.如权利要求1至19中任一项所述的卫生装置，其中更进一步包括显示器，该显示器对双手已伸进清洗室内的用户给出一个请求提示(66-2)，以在一定的清洗时间后把所述双手从清洗室内拿出来。

21.如权利要求1至20中任一项所述的卫生装置，其中消毒液喷淋或喷雾装置有一台泵和一台带动泵的电动机。

22.如权利要求21所述的卫生装置，其中更进一步包括限制泵电动机停止工作时的供电电流的元件(163，166，170)。

23.如权利要求21或22所述的卫生装置，其中更进一步包括分析泵电动机电流的装置(164，174，166，170，178)。

24.如权利要求21至23中任一项所述的卫生装置，其中进一步包括蓄电池及装置(158，174，180，182，183)，以在与蓄电池电压无关的情况下控制泵电动机转速。

25.如权利要求1至23中任一项所述的卫生装置，其中进一步包括与给设备提供电压的装置，以及当供电电压低于给定阈值时停止消毒液喷淋装置(34，36，41)工作的装置(90)。

26.一种用于贮液袋(36)的连接系统，其中包括一根接管(50)和一个喷嘴端部(34)。

27.如权利要求26所述的系统，其中该系统先接上注射管型和/或针阀喷嘴型和/或柱塞喷射器型消毒液喷淋套件，再接到贮液袋(36)或贮液容器。

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