JP2007303148A - 洗浄装置 - Google Patents

Abstract

【課題】繰り返し洗浄を行っても手荒れを起こさないだけでなく、メンテナンス作業を煩雑化することなく洗浄用水の供給／排出を確実に行うことのできる洗浄装置を提供すること。
【解決手段】手指洗浄装置１０は、一対の電極２４、２５に通電することにより電解槽２３に貯留した水道水５０を電気分解して洗浄用水５１を生成する電解手段２０と、電解槽２３で生成した洗浄用水５１を圧送し、かつ先端のノズル３０から洗浄用水５１を噴霧させるコンプレッサ２２とを備え、電解槽２３内の洗浄用水５１が予め設定された加熱温度となるように構成される。
【選択図】 図１

Description

本発明は、医療分野における看護や医療的な処置をする前後や、食品を加工する前後の手指の洗浄、その他、日常的に手指を洗浄する際に使用される洗浄装置に関する。

従来、手指の洗浄に使用されるアルコール系消毒剤や、塩化ベンザルコニウム等の逆性石鹸は、優れた殺菌作用を示すものの、まれに皮膚炎等の副作用があることが知られている。

一方、水道水等の塩化物イオンを含有する原水を電気分解することにより得られる水は、殺菌作用をもつ次亜塩素酸を含有するため、一定の殺菌効果が得られる一方で、上記の石鹸よりも刺激が少なく、手指を洗浄するための洗浄用水として注目されている。

水道水を電気分解することにより生成された次亜塩素酸を含有する洗浄用水を、手指の洗浄に使用した洗浄装置の一例としては、特許文献１、２に示されるものがある。

特開２００５−７１０２号公報 特開２０００−５１３２８号公報

ところで、単に水道水を電気分解して生成した洗浄用水では、石鹸を用いた場合に比べて洗浄性の点で必ずしも好ましいとはいえない。そのため、特許文献１、２の装置では、水道水に塩化ナトリウム等の電解質を添加することにより、洗浄用水中の次亜塩素酸含有濃度を高くしてその洗浄性を向上させるようにしている。

しかしながら、上記のような洗浄装置にあっては、添加した分だけ電解質が多量に析出し、これが固化することによって洗浄用水の流通通路が閉塞する虞れがある。例えば特許文献１の装置では、固化した電解質によってノズルに目詰りを招来し、また特許文献２の装置では洗浄用水の吐出口や排水孔に目詰りを招来する虞れがある。こうした洗浄用水の供給／排出に関する問題は、メンテナンスを行う際に固化した電解質の除去作業を行うことにより解決することができるものの、メンテナンス作業が煩雑化するのは否めない。

本発明は、上記の点に鑑み、繰り返し洗浄を行っても手荒れを起こさないだけでなく、メンテナンス作業を煩雑化することなく洗浄用水の供給／排出を確実に行うことのできる洗浄装置を提供することを目的とする。

本発明の請求項１に係る洗浄装置は、一対の電極に通電することにより電解槽に貯留した原水を電気分解して洗浄用水を生成する電解手段と、電解槽で生成した洗浄用水を圧送し、かつ先端のノズルから前記洗浄用水を噴霧させる洗浄用水噴霧手段とを備え、電解槽の洗浄用水が予め設定した加熱温度となるように前記電解手段を構成したことを特徴とする。

また、本発明の請求項２に係る洗浄装置は、上記請求項１において、前記電解手段は、原水を電気分解した際のジュール熱によって電解槽の洗浄用水を加熱するものであることを特徴とする。

また、本発明の請求項３に係る洗浄装置は、上記請求項１における前記電解手段において、前記電極への通電を定電流制御することを特徴とする。

また、本発明の請求項４に係る洗浄装置は、上記請求項１において、前記洗浄用水噴霧手段は、電解槽の内部に圧縮空気を供給するコンプレッサを備え、このコンプレッサから供給された圧縮空気の圧力によって洗浄用水をノズルから噴霧させるものであることを特徴とする。

また、本発明の請求項５に係る洗浄装置は、上記請求項１において、予め設定した洗浄スペースに物体が進入したことを検出する進入検出手段をさらに備え、この進入検出手段が物体の進入を検出した場合に前記洗浄用水噴霧手段を駆動させることを特徴とする。

また、本発明の請求項６に係る洗浄装置は、上記請求項１において、ノズルから洗浄用水を噴霧している間に、洗浄方法を示す画像を逐次的に表示する表示装置を備えたことを特徴とする。

本発明によれば、洗浄用水が加熱された状態でノズルから噴霧されるため、原水に電解質を添加することなくその洗浄性を向上させることが可能となる。つまり、洗浄用水を加熱しているため、冷水で洗浄する場合と比べて手指に付着した汚れが落ちやすくなり、塩化ナトリウム等の電解質を添加しなくても、石鹸流水法による洗浄方法と同程度の十分な洗浄力が得られる。従って、頻繁に手を洗浄する必要がある場合であっても、手荒れを防止することができる。しかも、多量に析出した電解質が固化することに起因した洗浄用水の供給／排出の目詰りを招来する虞れもなくなり、メンテナンス作業の煩雑化を防止できる。
さらに、原水を電気分解した際のジュール熱によって洗浄用水を加熱するように電解手段を構成すれば、別途専用の加熱設備を追加する必要もなく、装置の大型化や製造コストが増大する事態を招来することもない。

以下に、本発明の洗浄装置の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。

まず、図１を用いて、手指洗浄装置１０の構成について説明する。
図１は、本発明の実施例である手指洗浄装置１０の装置概念図である。ここで例示する手指洗浄装置１０は、水道水５０を原水として洗浄用水５１を洗浄スペース３１に供給するもので、制御手段１１、電解手段２０、電磁開閉弁２１、コンプレッサ２２、ノズル３０、進入検出センサ（進入検出手段）３２、排水パン３３、配管４１、４２、４３、及び、表示装置３５を備えている。進入検出センサ３２は、洗浄スペース３１に物体が進入したことを検出した場合に検出結果を制御手段１１に出力するものである。制御手段１１は、進入検出センサ３２の検出結果に基づいて、電磁開閉弁２１、電解手段２０、コンプレッサ２２、表示装置３５の駆動を制御するものである。

図１に示すように、電解手段２０は、電解槽２３と、電解槽２３内に対向して設けられた一対の電極２４、２５（以下、陽極２４、陰極２５という。）と、電極２４、２５に通電する直流電源ユニット２６とから構成される。水道水５０の取入口と電解槽２３との間には、電磁開閉弁２１が設けられ、電解槽２３への水道水５０の流入量が制御される。
電解槽２３内部には所定量の水道水５０が収納され、直流電源ユニット２６によって一対の電極２４、２５に通電すると、電解槽２３中の水道水５０が電気分解され、後述する次亜塩素酸を含有する洗浄用水５１が生成される。

すなわち、水道水５０が電解槽２３内に供給された後、陽極２４、陰極２５に通電すると、陽極２４及び陰極２５において下記の反応が進行する。
（陽極）２Ｃｌ^-→Ｃｌ₂＋２ｅ^-
Ｃｌ₂＋Ｈ₂Ｏ→ＨＯＣｌ＋Ｈ⁺＋Ｃｌ^-
（陰極）２Ｈ₂Ｏ＋２ｅ^-→Ｈ₂↑＋２ＯＨ^-
上記反応式に示されるように、陽極２４において、水道水５０中に元々含まれている塩化物イオンと水とが反応して、次亜塩素酸（ＨＯＣｌ）が生成される。
なお、本実施例では、電解槽２３内に陽極２４と陰極２５とを隔てる隔膜を設けない無隔膜電気分解を行う。

ここで、上述した電気分解に伴って、陽極２４及び陰極２５との間にジュール熱が発生し、電気分解が行われると同時に、このジュール熱によって洗浄用水５１が加熱される。

本実施例では、陽極２４、陰極２５間に常に一定の電流が一定時間流れるように制御することで、電気分解により得られる次亜塩素酸濃度を一定に維持している。具体的には、次亜塩素酸濃度が９．０ｍｇ／ｌ〜１０．０ｍｇ／ｌ程度の洗浄用水１５０ｍｌを生成するために、１Ａの電流を、約１５０秒間（以下、「電解時間」という）流している。
また、本実施例では、陽極２４、陰極２５の相互間距離を調整することで、電気分解に伴って発生するジュール熱により洗浄用水５１の加熱温度が４０℃〜４５℃の範囲になるようにしている。具体的には、水道水５０の温度１５℃、水道水の塩化物イオン濃度１１ｍｇ／ｌ〜１２ｍｇ／ｌ、電極寸法３０ｍｍ×５０ｍｍ、上記の電流値、電解時間で電気分解を行う場合、陽極２４、陰極２５の相互間距離を５ｍｍに設定している。

電解槽２３にはコンプレッサ２２が接続されており、電解槽２３内に生成された洗浄用水５１は圧縮空気によって電解槽２３内から押し出されることにより噴霧口２７に供給され、ノズル３０から噴霧される。ノズル３０の下部には、手指を洗浄するための洗浄スペース３１と、洗浄スペース３１に手指が進入したことを感知する進入検出センサ３２と、手指洗浄後の洗浄用水を排水孔３４から排水させる排水パン３３が設けられている。

表示装置３５は、使用者が洗浄スペース３１に手を進入させた状態において当該使用者が容易に視認できる位置に配置したもので、制御手段１１からの表示指令に応じて手指の洗浄方法を表示するものである。手指の洗浄方法とは、例えば、図２に示す画像１から画像６までの洗浄手順であり、表示装置３５においてはこれらの画像を経過時間とともに逐次的に表示する。なお、図２に示される画像は、一般的に推奨されている手洗い方法の一例を示したものであり、約１分間で画像１から画像６までを順次表示する。

次に、上記のように構成された手指洗浄装置１０の動作及び作用について説明する。
まず、使用者が手を洗浄スペース３１に進入させると、洗浄スペース３１に手が進入したことを進入検出センサ３２が感知し、制御手段１１からの信号により電磁開閉弁２１が開口し、所定量の水道水５０が配管４１を通って電解槽２３内に供給される。

水道水５０が電解槽２３内に供給された後、水道水５０の電気分解が行われ、次亜塩素酸濃度が９．０ｍｇ／ｌ〜１０．０ｍｇ／ｌ程度で、温度が４０〜４５℃の洗浄用水５１が１５０ｍｌだけ生成される。

電気分解が終了すると、制御手段１１からの信号によりコンプレッサ２２が駆動することによって電解槽２３に圧縮空気が供給され、約１分間にわたり洗浄用水５１が電解手段２０内から配管４３を通ってノズル３０から洗浄スペース３１に噴霧される。これと同時に、制御手段１１からの信号により表示装置３５に経過時間とともに画像１〜６が逐次的に表示される。
従って使用者は、表示装置３５に表示される画像１〜６の表示及び経過時間を見ながら洗浄スペース３１の内部に噴霧される４０℃〜４５程度に温められた洗浄用水５１によって、手指の洗浄を行うことができるようになる。

従来、有効な手指の洗浄方法が推奨されているが、現場での認知率は低く有効な教育手段がなかった。また、使用者が正しい洗浄方法を認知していたとしても、冬期のように水温が低い場合には、洗浄がおろそかになる傾向があり、正しい洗浄が行われないことが多かった。
本実施例では、冬期のように水道水の温度が低い時期であっても、洗浄用水５１を常に４０〜４５℃程度の温水となるようにし、さらに、洗浄方法を逐次的に示す画像を表示する表示装置３５を使用者の目の前に表示するようにした。これにより、特別な洗浄教育を行うことなく、使用者に正しい洗浄方法による洗浄を実践させることが可能となる。

さらに、洗浄用水の温度が４０℃〜４５℃程度であると、皮膚から汚れがはがれやすくなるため、原水に塩化ナトリウム等の電解質を添加することなくその洗浄性を向上させることができる。
また、電解質を添加することがなくなるから、長期に亘って使用しても電解質が析出して固化する虞れもない。これにより、メンテナンスの際に電解質の除去作業を行わずとも、ノズル３０等、洗浄用水５１の流通通路が閉塞する事態を招来することがない。

さらに、ノズル３０から洗浄用水５１を噴霧するようにしているため、洗浄に使用する水量を大幅に削減することができ、節水に寄与できるばかりでなく、電解槽２３で加熱する水量も少なくてすむため、洗浄スペース３１に手を進入してから洗浄用水５１が噴霧されるまでの時間を短縮化する利点もある。

加えて、洗浄用水５１を生成する際のジュール熱によってこれを加熱するようにしているため、別途専用の加熱設備を用意する必要もなく、装置の大型化や製造コストが増大する事態を招来することもない。さらに、本実施例では電極への通電を定電流制御することにより電気分解を行うので、塩化ナトリウム等の電解質を添加して同じ電流値で電気分解した場合と比較してジュール熱が大きくなり、電解槽内の洗浄用水５１を短時間で加熱することができる。

本発明者らは、実施例に示した手指洗浄装置１０の有効性を裏付けるべく成人の被験者を対象に以下の手順で実験を行った。
まず、洗浄前の菌の状況を確認するため、各種ハンドスタンプ用手型寒天培地（日研生物医学研究所製）に手掌、指腹を押し当て、菌を転写した。
次に、洗浄用水１５０ｍｌを約１分間噴霧し、手指の洗浄を行った。手指の洗浄に用いる洗浄用水は、上記手順と同様にして生成したものである。すなわち、水道水の電気分解を行い、有効塩素濃度１０ｍｇ／ｌ、弱アルカリ性の洗浄用水を生成し、この洗浄用水を４０℃の温度に加熱したものである。なお、有効塩素濃度とは、洗浄用水中の塩化物イオン、次亜塩素酸、次亜塩素酸イオンの総濃度である。
洗浄後、滅菌タオルを用いて水分を拭き、洗浄後の菌の状況を確認するため、ハンドスタンプ用寒天培地に手掌、指腹を押し当て、菌転写を行った。その際、滅菌タオルは非接触で開閉できる無菌ケースに収めて使用した。

菌検査は、以下のとおりとした。各種ハンドスタンプ用寒天培地の種類は、一般生菌用のものを用いた。また培養は３７℃、好気的で行い、それぞれの培地に対応した時間培養したコロニー数をカウントした。
菌検査の結果、一般生菌における除菌率の平均は６２．６％であった。また、洗浄後、皮膚に手荒れ等、有意差のある悪化は見られなかった。
水道水による石鹸流水法による洗浄では、通常除菌率が約６０％である。従って、上記実験結果から、本発明の手指洗浄装置１０を用いた手指の洗浄は、水道水による石鹸流水法と同等の洗浄効果が得られることが分かる。

なお、上記実施例では、電気分解する前の水として水道水を用いたが、例えば地下水等、塩化物イオンを元々含有する水であれば水道水以外の水でも適用することが可能である。

なお、次亜塩素酸は、温度が４５℃程度以下の場合、比較的安定であるため、数時間程度であれば洗浄用水生成直後の濃度が維持される。従って、上記実施例のように、必ずしも電気分解を１回の洗浄の度に行う必要はなく、数回分に相当する量の水道水を電気分解して、予め電解槽２３内に貯蔵しておき、洗浄スペース３１に手が進入したことをセンサ３２が感知するとコンプレッサ２２を駆動させて、ノズル３０に洗浄用水５１を供給する構成としてもよい。

また、上記実施例では、原水を電気分解した際のジュール熱によって電解槽２３の洗浄用水５１を加熱するように電解手段２０を構成しているが、本発明は必ずしもこれに限定されず、例えば、電解槽２３に原水を供給する配管４１にヒータを配設し、このヒータによって予め原水を４０〜４５℃に加熱するようにしても良い。

さらに、上記実施例では、洗浄用水１５０ｍｌ中の次亜塩素酸濃度を９．０ｍｇ／ｌ〜１０．０ｍｇ／ｌ程度とするための条件として、電流値１Ａ、電解時間約１５０秒とし、洗浄用水５１の加熱温度を４０℃〜４５℃とするための条件として、電極の寸法３０ｍｍ×５０ｍｍ、一対の電極２４、２５の相互間距離５ｍｍとして電解手段２０を構成したが、あくまでも例示のためであり、本発明はこれらに限定されない。例えば、電極の相互間距離や電流値等を変更してジュール熱による発熱量を高めれば、洗浄用水の容量を増やすことが可能である。

以上のように、本発明の手指洗浄装置によれば、洗浄用水が加熱した状態でノズルから噴霧されるため、原水に電解質を添加することなくその洗浄性を向上させることができ、石鹸流水法と同等以上の洗浄力が得られる。従って、石鹸を用いる頻度を減らすことができ、頻繁に手を洗浄する必要がある場合であっても、手荒れを防止することができる。
また、電解質が析出して固化することに起因して洗浄用水の供給／排出に目詰りを招来する虞れもなくなり、メンテナンス作業の煩雑化を防止でき、さらに、原水を電気分解した際のジュール熱によって洗浄用水を加熱するようにしているため、別途専用の加熱設備を追加する必要もなく、装置の大型化や製造コストが増大する事態を招来することもないことから、医療・福祉等の現場だけでなく、一般的な手の洗浄に広く適用することができる。また、洗浄に使用する水量を大幅に削減することができ、節水に寄与できる。

本発明の実施例である手指洗浄装置の回路図である。 図１に示した手指洗浄装置で用いられる表示装置の表示例を示した概念図である。

符号の説明

１０ 手指洗浄装置
２０ 電解手段
２２ コンプレッサ
２３ 電解槽
２４ 陽極
２５ 陰極
３０ ノズル
３１ 洗浄スペース
３２ 進入検出センサ
３５ 表示装置
５０ 水道水
５１ 洗浄用水

Claims (6)

1. 一対の電極に通電することにより電解槽に貯留した原水を電気分解して洗浄用水を生成する電解手段と、
   電解槽で生成した洗浄用水を圧送し、かつ先端のノズルから前記洗浄用水を噴霧させる洗浄用水噴霧手段とを備え、
   電解槽の洗浄用水が予め設定された加熱温度となるように前記電解手段を構成したことを特徴とする洗浄装置。
2. 前記電解手段は、原水を電気分解した際のジュール熱によって電解槽の洗浄用水を加熱するものであることを特徴とする請求項１に記載の洗浄装置。
3. 前記電解手段において、前記電極への通電を定電流制御することを特徴とする請求項１に記載の洗浄装置。
4. 前記洗浄用水噴霧手段は、電解槽の内部に圧縮空気を供給するコンプレッサを備え、このコンプレッサから供給された圧縮空気の圧力によって洗浄用水をノズルから噴霧させるものであることを特徴とする請求項１に記載の洗浄装置。
5. 予め設定した洗浄スペースに物体が進入したことを検出する進入検出手段をさらに備え、この進入検出手段が物体の進入を検出した場合に前記洗浄用水噴霧手段を駆動させることを特徴とする請求項１に記載の洗浄装置。
6. ノズルから洗浄用水を噴霧している間に、洗浄方法を示す画像を逐次的に表示する表示装置を備えたことを特徴とする請求項１に記載の洗浄装置。

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