JP2000060764A - 自動式手消毒器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 食中毒を予防するために、誤検出や誤動作の
ない、手の殺菌消毒を自動的に行う装置を提供する。 【解決手段】 消毒器の開口部に差し込んだ物体が赤外
線センサーと焦電型赤外線素子によって検出されると
（４１、５１）、赤外線反射光量α及び赤外線発生量β
は制御装置に出力される（４２、５２）。制御装置はセ
ンサーからの赤外線反射光量α及び赤外線発生量βを数
値化し（４３、５３）、所定の標準値と比較解析し（４
４、５４）、手であるか否かを判定する（５５）。手で
あることを判定した場合のみ、制御装置はポンプを作動
させ、薬液タンクから所定量の消毒薬液を吸い上げ、手
に吹き付けることにより、手に付着している病原微生物
を死滅させる。また、消毒後、制御装置は温風発生装置
を作動させ、温風を吹き出し、手を乾燥させることがで
きる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は食中毒を的確に予防
するために、殺菌が要求される病院、食品工場等の操業
に、食事の下準備、調理の際に、または食事の前に手の
殺菌消毒用の装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】食中毒は春夏秋季節に多発し、甚大の被
害をもたらしている。食中毒の原因は病原性微生物の食
品に対する汚染である。病原性微生物の食品汚染の一つ
重要な経路は手による汚染といえる。すなわち、食品の
製造過程や食事の下準備、調理の作業中に手が食品に接
触することにより、手に付いている病原性微生物は食品
に移されたためである。高温多湿の環境下、食品に付着
している病原性微生物が異常に増殖し、大量の菌は食物
とともに経口的に摂取されると、消化器官に炎症を起こ
し、嘔吐や下痢、発熱などの症状は現れ、重症の場合は
死に至ることもある。

【０００３】手の汚染に由来する食中毒を防ぐために、
食品工場や飲食店では、作業前、作業中の手洗いや消
毒、手袋着用などが食品衛生法に義務付けられる。ま
た、家庭では調理開始や食事の前、トイレの後、生肉・
魚介類を扱った後、野菜などの下処理やごみ処理の後は
手を洗うことも提唱される。手の消毒に使う薬用石けん
や消毒液も多数市販されている。また、アルコール等の
消毒液を使用する手指消毒器も考案された。

【０００４】これらの手指消毒器は、一般に手指挿入用
開口を有する消毒室が設けられ、消毒室の上部側には手
指等を検出するための光センサー及び消毒液を噴射する
ノズルが設置され、光センサーは連続または間隔に光を
放射し、挿入された手指等により反射される光が受光部
によって検知され、制御装置はポンプ等を作動させ、噴
射ノズルから消毒液を噴射して手指を消毒する構造とな
っている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前記従来の手指消毒器
では、手指の存在が光の反射の有無によって検知される
仕組みであるため、外部光線に起因する外部乱射光が侵
入し、本来の反射光ではない光によって誤検出が発生す
る場合があった。また、電磁ノイズ等による誤動作が発
生する場合もあった。それを防ぐためには、高周波数の
第１電気信号を低周波数の第２電気信号パターンによっ
て変調し、変調信号を光信号に変換して検出光を放射す
る方法（特開平９ー７５４３３号）、制御装置の制御信
号及びタイマーの制御信号の両方が出力されているとき
のみポンプを動作させる方法（特開平１０ー５７４５４
号）等が考案されている。

【０００６】しかしながら、前記方法は消毒室に挿入し
ている物体を判別することができないため、誤検出や誤
動作を根本的に防止することが困難である。すなわち、
消毒室の開口部に挿入されている物体は手指ではなく、
木の葉や金属片、紙切りなどの異物でもセンサーからの
照射光を反射し、誤検出を誘発する。また、虫のような
小動物が侵入した場合では、照射光が少しでも反射され
れば、制御装置がそれを手指と誤検知し、ポンプを作動
させる可能性がある。

【０００７】また、前記方法も電磁ノイズによる誤動作
を確実に防ぐことが困難である。すなわち、高周波数の
第１電気信号を低周波数の第２電気信号パターンによっ
て変調し、変調信号を光信号に変換して検出光を放射す
る方法は、電磁ノイズの影響には対応していないからで
ある。制御装置の制御信号及びタイマーの制御信号の両
方が出力されているときのみポンプを作動させる方法
は、外部乱射光に完全無効であるし、電磁ノイズが制御
装置の制御信号に影響を与える場合には、構造上にタイ
マーの制御信号にも同時に影響を与え、両方とも誤動作
の信号が出力される場合もある。

【０００８】また、前記の手指消毒器では、アルコール
以外の消毒液を使用する場合には、手を乾燥させる手段
が無いため、消毒液で濡れた手指をタオル等で拭き乾か
す際に再び微生物に汚染される恐れがある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明の目的は、手の存在を検知するためのセン
サーと、薬液タンクに貯える消毒薬液を吸い上げ、手に
吹き付けるためのポンプと、消毒後手に残っている薬液
を乾燥させる温風発生装置と、センサーからの検知情報
を解析し、ポンプの作動及び温風の発生を制御する制御
装置とを具備した自動式手消毒器を提供する。

【００１０】前記制御装置はマイクロコンピュータを使
用し、センサーからの検知信号を数値化し、所定の標準
値と比較解析することによって、手であるか否かの判定
機能を有し、手と判定した場合のみポンプ及び温風発生
装置を作動させることを特徴とする。本発明によれば、
外部光線に起因する外部乱射光による誤検知や電磁ノイ
ズによる誤動作を完全に防ぐことができる一方、手以外
の異物にも判別できるため、いたずら等による誤動作も
確実に防ぐことができる。

【００１１】

【発明の実施形態】本発明の制御方式は、２つの手の判
定方法が含まれている。一つの判定方法は、制御装置が
赤外線センサー及び焦電型赤外線検出素子からの検知信
号をＡ／Ｄコンバータで数値化し、所定の標準値と比較
解析し、その物体が人の手であるか否かを判定する。手
であることを判定した場合のみ、制御装置はポンプを作
動させ、薬液タンクから所定量の消毒薬液を吸い上げ、
噴出口から手に吹き付ける。消毒薬液を吹き付けた後、
制御装置は温風発生装置を作動させ、所定時間の温風を
吹き出し、手を乾燥させる。

【００１２】もう一つの判定方法は、制御装置が赤外線
センサーから検出された反射光量をＡ／Ｄコンバータで
数値化し、所定の標準値と比較解析する。また、制御装
置が反射光の周波数を計測し、赤外線発光素子から放射
された照射光の周波数と比較解析する。反射光量及び周
波数の比較解析結果によって、その物体が人の手である
か否かを判定する。手であることを判定した場合のみ、
制御装置はポンプを作動させ、薬液タンクから所定量の
消毒薬液を吸い上げ、噴出口から手に吹き付ける。消毒
薬液を吹き付けた後、制御装置は温風発生装置を作動さ
せ、所定時間の温風を吹き出し、手を乾燥させる。

【００１３】以下、本発明の具体的な実施形態を図面に
従って説明する。図１に本発明の概略構成を示す。自動
式手消毒器はセンサー１０、１１、１２と制御装置５と
ポンプ６と温風発生装置９によって構成され、薬液タン
ク７と廃液タンク８を備えている。

【００１４】制御装置はセンサーの稼働状態を制御し、
センサーからの検知信号が制御装置に出力される。制御
装置は検知信号を解析することによって、手であるか否
かを判定する。手であることを判定した場合のみ、制御
装置はポンプを作動させ、薬液タンクから所定量の消毒
薬液を吸い上げ、噴出口から手に吹き付ける。消毒薬液
を吹き付けた後、制御装置は温風発生装置を作動させ、
所定時間の温風を吹き出し、手を乾燥させる。温風発生
装置に設置されている温度センサーは温風の温度を監視
し、その信号が制御装置に出力される。薬液タンク中の
消毒液がなくなると、薬液タンクに設置されている液位
検出センサーは検出信号を制御装置に出力する。制御装
置はポンプの作動を中止させ、消毒液の補充を知らせ
る。廃液タンクが満杯になると、廃液タンクに設置され
ている液位検出センサーは検出信号を制御装置に出力す
る。制御装置はポンプの作動を中止させ、廃液の廃棄処
分を知らせる。

【００１５】本実施形態では、センサーとして、赤外線
センサーと焦電型赤外線検出素子の組み合わせを使用す
るが、赤外線センサーの単独使用、その他のセンサー、
例えば超音波センサー、可視光センサー、磁気センサ
ー、接触センサーなども利用することができる。

【００１６】前記赤外線センサーと焦電型赤外線検出素
子の組合せを使用する場合には、赤外線センサーの赤外
線発光素子から照射した赤外線が自動式手消毒器に差し
込んだ物体によって反射され、赤外線受光素子はその反
射光を検出するとき、検知信号を制御装置に出力する。
また、焦電型赤外線検出素子は自動式手消毒器に差し込
んだ物体の体温から発した赤外線を検出するとき、検知
信号を制御装置に出力する。

【００１７】赤外線センサーの単独使用場合には、赤外
線発光素子から照射した赤外線が自動式手消毒器に差し
込んだ物体によって反射され、赤外線受光素子はその反
射光を検出するとき、検知信号を制御装置に出力する。

【００１８】制御装置は、前記センサーからの検知信号
をＡ／Ｄコンバータで数値化し、予め設定した所定の標
準値と比較解析し、自動式手消毒器に差し込んだ物体が
手であるか否かを判定する機能を有する。また、制御装
置はポンプや温風発生装置を作動または停止させる機能
を具備している。

【００１９】図２は制御装置による手であるか否かを判
定する流れを示した。この判定は、赤外線センサーと焦
電型赤外線検出素子による検出信号に基づき行われる。
赤外線センサーと焦電型赤外線検出素子は、手消毒器に
物体の進入があるか否かを常時に監視する（４０、５
０）。物体が進入すると、赤外線発光素子から照射した
赤外線が物体に反射され、赤外線受光素子はその反射光
を検出する（４１）。そして、検出された物体の赤外線
の反射量αは制御装置に出力される（４２）。受信した
赤外線反射量αは制御装置のＡ／Ｄコンバータによって
数値化され（４３）、所定の標準値Ａ及びＢに比較解析
される（４４）。その値が所定の範囲内（Ａ＜α＜Ｂ）
であれば、次の段階５５に進む。

【００２０】同様に、焦電型赤外線検出素子は体温のあ
る進入物体が発した赤外線を検出すると（５１）、検出
された物体の赤外線の発生量βは制御装置に出力される
（５２）。受信した赤外線発生量βは制御装置のＡ／Ｄ
コンバータによって数値化され（５３）、所定の標準値
Ｃに比較解析され（５４）、一定値以上に達せば（β≧
Ｃ）、次の段階５５に進む。

【００２１】次いで、数値化された両センサーの検出値
αとβの合計値は計算され、所定の標準値Ｄに一致すれ
ば（α＋β≒Ｄ）、手であることが判定される（５
５）。制御装置はポンプを作動させ、薬液を吸い上げ、
噴出させ（５６）、一定時間を経過後、ポンプを停止さ
せる（５７）。その後、制御装置は温風発生装置を作動
させ（５８）、一定時間を経過後、温風発生装置を停止
させる（５９）。

【００２２】図３は制御装置による手であるか否かを判
定する流れを示した。この判定は、赤外線センサーによ
る検出信号に基づき行われる。赤外線センサーは手消毒
器に物体の進入があるか否かを常時に監視する（７
０）。物体が進入すると、赤外線発光素子から照射した
赤外線は物体に反射され、赤外線受光素子はその反射光
を検出する（７１）。そして、検出されたその物体の赤
外線反射光量α及び反射光の周波数Ｆ２は制御装置に出
力される（８２、７２）。受信した赤外線反射光量αは
制御装置のＡ／Ｄコンバータによって数値化され（８
３）、所定の標準値Ａ及びＢに比較解析される（８
４）。その値が所定の範囲内（Ａ＜α＜Ｂ）であれば、
次の段階８５に進む。

【００２３】同時に、受信した赤外線反射光の周波数Ｆ
２は赤外線発光素子からの照射光の周波数Ｆ１に比較さ
れる（７３）。両方の周波数が一致する（Ｆ２＝Ｆ１）
場合に、次の段階８５に進む。

【００２４】次いで、反射光量の比較結果及び周波数の
判別結果が解析され、所定の標準値Ｄに比較され、α＋
Ｆ２＞Ｄ以上の場合に、手であることが判定される（８
５）。制御装置はポンプを作動させ（８６）、薬液を吸
い上げ、噴出させる。一定時間を経過後、制御装置はポ
ンプを停止させ（８７）、続いて温風発生装置を作動さ
せ（８８）、一定時間を経過後、温風発生装置を停止さ
せる（８９）。

【００２５】赤外線センサーと焦電型赤外線検出素子の
組合せを使用する判定方式において、外部乱射光や手以
外の異物が侵入されても、赤外線受光素子に検出された
赤外線反射光量が数値化されてから所定の標準値に比較
されることによって、その値が所定の標準値範囲以外の
場合は手ではないと判定されるので、誤検知の可能性が
非常に低い。

【００２６】外部乱射光または異物の赤外線反射光量が
所定の標準値範囲にある場合に、外部乱射光や異物は体
温がなく、赤外線を発しないため、焦電型赤外線検出素
子に検出されず、手であると判定されることはなく、誤
検知することがない。ネコ等体温を有し、赤外線を発す
る動物が侵入した場合に、その体積が手より大きい又は
小さいため、赤外線受光素子に検出された赤外線反射光
量が標準値範囲に入らず、手であると判定されることは
ない。

【００２７】一方、電磁ノイズが発生する場合には、赤
外線受光素子と焦電型赤外線検出素子は同時にその影響
を受ける確率が非常に低いことに加え、そのノイズが数
値化され、標準値に比較解析されることによって、手で
あると判定されることはなく、誤動作が起きる可能性が
非常に少ない。

【００２８】赤外線センサーを単独使用する判定方式に
おいては、外部乱射光や電磁ノイズはその周波数が照射
光の周波数と異なるため、周波数の判別によって、手で
あると判定されることはない。手以外の異物が侵入した
場合に、赤外線受光素子に検出された赤外線の反射光量
が数値化され、所定の標準値に比較されることによっ
て、その値が所定の標準値範囲以外の場合は手ではない
と判定されるので、誤検知の可能性が非常に低い。

【００２９】本実施形態では、小型のパルスポンプを使
用するが、他の種類のポンプ、例えばマグネットポン
プ、ダイヤフラムポンプ、ローラーポンプ、カートリッ
ジチューブポンプなども使用することができる。ポンプ
の作動時間は制御装置によって制御されるので、消毒薬
液の噴出量を一定にすることができる。

【００３０】温風発生装置は電熱線、ファン及び温度セ
ンサーから構成され、制御装置によって制御される。温
風発生装置が作動すると、電熱線に電流が流れ、熱が発
生し、空気が加熱される。ファンは加熱された空気を温
風として吹き出し、手を乾燥させる役割を果たす。温度
センサーは温風の温度を監視し、その信号が制御装置に
出力される。制御装置は電熱線に流れる電流量を調整す
ることにより、温風の温度を一定範囲内に維持させるこ
とができる。温風の吹き出す時間は制御装置によって制
御される。もちろん、手の乾燥が必要のない場合は、温
風発生装置を作動しないように設定することができる。
また、アルコール消毒液を専用する場合は、温風発生装
置を省略することもできる。

【００３１】薬液タンクは消毒薬液を貯える容器であ
り、パイプによってポンプに連結される。ポンプが作動
する場合に、薬液タンクに貯えている消毒薬液はパイプ
を通じて、ポンプに吸い上げられ、噴出口から噴出され
る。薬液タンクには液位検出センサーが設置され、薬液
の有無を監視する役割を果たす。薬液がなくなると、液
位検出センサーからの信号は制御装置に出力される。制
御装置はポンプの作動を中止させるほか、消毒薬液を補
充するようにランプや音声で知らせることができる。薬
液タンクは消毒薬液の漏れがなく、薬液を変質させるも
のでなければ、その形状と材質には制限がない。

【００３２】消毒時、手から落ちた余分な薬液は廃液タ
ンクに収集される。廃液タンクは廃液が漏れないものな
らば、その形状と材質には制限がない。廃液タンクにも
液位検出センサーが設置される。廃液が一定量に達する
と、液位検出センサーがそれを検出し、検出信号が制御
装置に出力される。制御装置はポンプの作動を中止させ
るほか、廃液の廃棄処分を知らせることができる。

【００３３】図４に本発明の具体的な実施形態１に係る
卓上式の自動式手消毒器の縦断面を示す。自動式手消毒
器は本体ケース１と、この本体ケースの上部２に内蔵さ
れる赤外線発光素子１０と赤外線受光素子１１からなる
赤外線センサー、焦電型赤外線素子１２、制御装置５、
ポンプ６と、この本体ケースの下部４に内蔵される薬液
タンク７と廃液タンク８、温風発生装置９によって構成
される。

【００３４】本体ケースには中央部分に手を差し込むた
めの凹状となる開口部３が設けられ、開口部の上部には
センサー１０と１１、１２が設置される。赤外線発光素
子１０は開口部に向けて、常時に一定周波数の赤外線光
を照射する。開口部に物体が進入した場合には、赤外線
受光素子と焦電型赤外線素子が物体を検出し、制御装置
に検知信号を出力する。センサーからの検知信号は制御
装置のＡ／Ｄコンバータによって数値化され、所定の標
準値に比較解析される。物体が手であると判定された場
合のみ、制御装置は制御信号を出力し、ポンプを作動さ
せる。

【００３５】作動されたポンプはパイプ１３を通じて、
本体ケースの下部４にある薬液タンク７から消毒薬液を
吸い上げ、開口部の上部に設置される薬液噴出口１４か
ら噴出する。一定時間後、制御装置は制御信号を出力
し、ポンプを停止させる。手から滴下した余分の消毒薬
液は本体ケース下部の表面にある収集孔１５を通し、廃
液収集器１６に収集され、廃液タンク８に貯える。

【００３６】ポンプが停止後、制御装置は制御信号を出
力し、温風発生装置９を作動させる。作動された温風発
生装置は３５〜５０℃の温風を開口部に設置される温風
口１７から吹き出し、手に残った薬液を乾燥させる。

【００３７】本発明の具体的な実施形態２に係る卓上式
の自動式手消毒器は具体的な実施形態１の卓上式の自動
式手消毒器と同様な構造を有し、焦電型赤外線素子１２
だけを設けなかった。本体ケース１と、この本体ケース
の上部２に内蔵される赤外線発光素子１０と赤外線受光
素子１１からなる赤外線センサー、制御装置５、ポンプ
６と、この本体ケースの下部４に内蔵される薬液タンク
７と廃液タンク８、温風発生装置９から構成されてい
る。

【００３８】本体ケースは中央部分に手を差し込むため
の凹状となる開口部３が設けて、開口部の上部に赤外線
発光素子１０と赤外線受光素子１１が設置され、赤外線
発光素子が開口部に向けて、常時に一定周波数の赤外線
光を照射する。開口部に物体が進入すると、赤外線受光
素子が物体を検出し、検知信号が制御装置に出力され
る。検出された反射光量がＡ／Ｄコンバータによって数
値化され、所定の標準値に比較解析されることに加え、
検出された反射光の周波数が赤外線発光素子から照射さ
れた赤外線光の周波数に比較されることによって、手で
あるか否かの判定が行われる。手であると判定された場
合のみ、制御装置は制御信号を出力し、ポンプを作動さ
せる。

【００３９】作動されたポンプはパイプを通じて、本体
ケースの下部４にある薬液タンク７から消毒薬液を吸い
上げ、開口部の上部に設置される薬液噴出口１４から噴
出する。一定時間後、制御装置は制御信号を出力し、ポ
ンプを停止させる。手から滴下した余分の消毒薬液は本
体ケース下部４の表面にある収集孔１５を通し、廃液収
集器１６に収集され、廃液タンク８に貯える。ポンプの
停止後、制御装置は制御信号を出力し、温風発生装置９
を作動させる。作動された温風発生装置は３５〜５０℃
の温風を本体ケースの開口部３に設置される温風口１７
から吹き出し、手に残った薬液を乾燥させる。

【００４０】本発明の自動式手消毒器に使用する消毒薬
液はアルコールのほか、一般的に使用される殺菌消毒液
も使用することができる。

【００４１】上述のように、本発明は、センサーによっ
て物体が検出されると、検知信号が制御装置に出力さ
れ、検出された反射光量及び赤外線発生量がＡ／Ｄコン
バータによって数値化され、所定の標準値に比較解析さ
れることによって、手の判定が行われる。または検出さ
れた反射光量がＡ／Ｄコンバータで数値化され、所定の
標準値に比較解析されることと、反射光の周波数が照射
光の周波数に比較されることによって、手の判定が行わ
れる。

【００４２】手であることが判定された場合のみ、ポン
プを作動させ、消毒薬液を吸い上げ、手に吹き付けるこ
とにより、手に付着している微生物を完全に死滅させる
ことができる。また、消毒後、温風が自動的に吹き出
し、手を乾燥させることもできる。

【００４３】したがって、本発明の自動式手消毒器は、
水洗いの必要がないし、消毒後に手拭きの必要もない、
かつ消毒後に微生物に再び汚染されることのない、ま
た、外部乱射光や手以外の異物による誤検出、電磁ノイ
ズ等による誤動作を確実に防ぐことができる手の殺菌消
毒装置である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の概略構成図である。

【図２】 制御装置が手であるか否かを判定して、ポン
プ及び温風発生装置を作動させるためのフローチャート
１である。

【図３】 制御装置が手であるか否かを判定して、ポン
プ及び温風発生装置を作動させるためのフローチャート
２である。

【図４】 本発明の実施形態に係る卓上式の自動式手消
毒器の縦断面図である。

【符号の説明】 １ 本体ケース ２ 本体ケースの上部 ３ 本体ケースの開口部 ４ 本体ケースの下部 ５ 制御装置 ６ ポンプ ７ 薬液タンク ８ 廃液タンク ９ 温風発生装置 １０ 赤外線発光素子 １１ 赤外線受光素子 １２ 焦電型赤外線素子 １３ パイプ １４ 薬液噴出口 １５ 廃液収集孔 １６ 廃液収集器 １７ 温風口

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 赤外線センサー（１０、１１）、または
   前記センサーと焦電型赤外線検出素子（１２）とを組合
   せたセンサーを備え、消毒器の開口部（３）に差し込ん
   だ手を検出でき、検知された信号が制御装置（５）に出
   力される検知手段と、 薬液タンク（７）から消毒薬液を吸い上げるポンプ
   （６）を有する液体輸送と散布手段と、 温風で手を乾燥させる温風発生手段と前記センサーから
   の検知信号を解析することにより、手であるか否かを判
   定し、手であることを判定したときのみ、ポンプ及び温
   風発生装置（９）を作動させ、所定時間の経過後、停止
   させる制御手段とを具備することを特徴とする自動式手
   消毒器。
2. 【請求項２】 前記赤外線センサーから検出された赤外
   線反射光量及び焦電型赤外線検出素子から検出された体
   温に由来した赤外線発生量を数値化し、所定の標準値と
   比較解析することにより、手であるか否かを判定する機
   能を有する制御手段を特徴とする請求項１記載の自動式
   手消毒器。
3. 【請求項３】 前記赤外線センサーから検出された赤外
   線反射光量を数値化し、所定の標準値と比較解析するこ
   とに加え、赤外線反射光の周波数を計測し、赤外線発光
   素子から放射された照射光の周波数と比較解析すること
   により、手であるか否かを判定する機能を有する制御手
   段を特徴とする請求項１記載の自動式手消毒器。
4. 【請求項４】 請求項１記載の自動式手消毒器を使用す
   る方法。