JPWO2018037556A1 - 手乾燥装置および衛生管理システム - Google Patents

Abstract

手乾燥装置（２０）は、手を挿抜可能な手挿入部（１）が形成された筐体（２１）と、筐体（２１）に設けられて高圧空気流を発生させる高圧空気流発生装置（１０）と、手挿入部（１）の壁面（１ａ，１ｂ）に設けられて高圧空気流を手挿入部（１）の内部に向けて噴出させるノズル（２ａ，２ｂ）と、手挿入部（１）の壁面（１ａ，１ｂ）に設けられて静電容量を検知する電極（７ａ，７ｂ）と、を備える。また、第１の閾値と静電容量との比較に基づいて手挿入部（１）に手が挿入されていると判定し、第１の閾値と異なる第２の閾値と静電容量との比較に基づいて手挿入部（１）の壁面（１ａ，１ｂ）に手が接触したと判定する判定部を備える。

Description

本発明は、洗浄後の濡れた手を乾燥する手乾燥装置およびそれを用いた衛生管理システムに関する。

手を衛生的な状態に保全するには手の洗浄処置とともに、洗浄後の乾燥処置も衛生的に行われる必要がある。そこで、洗浄後の濡れた手をタオルまたはハンカチで拭くのではなく、手挿入部に挿入された手に高速空気流を噴射して、手に付着した水を吹き飛ばして手を乾燥させる手乾燥装置が用いられている。

手に付着した水を吹き飛ばして手を乾燥させる手乾燥装置では、手挿入部の壁面に手が接触しないことが、衛生的に手を乾燥させるために重要となる。これは、手挿入部の壁面には、手から飛散した水に加えて人間の皮脂を含めた手を汚染させる原因となりうる物質が付着している可能性があり、これらが壁面に接触した手に付着する場合があるためである。そこで、特許文献１には、手挿入部に挿入された使用者の手が壁面に接触することを回避するために、壁面に手が接近したことを検出する手段と報知手段とを設けた手乾燥装置が開示されている。

特開２０１２−１２５３７５号公報

特許文献１に開示された手乾燥装置は、手の接近を検出する光学式近接センサと、ブザーまたは電光表示装置を含む報知手段とを備えており、手が壁面に接近していることをブザーまたは電光表示装置で使用者に報知する。すなわち、特許文献１に開示された手乾燥装置では、報知によって手が壁面に接近していることを認識した使用者に対して、壁面に手が接触しないように留意させることで、使用者の手が不衛生になるのを回避させている。

しかしながら、報知によって手が壁面に接近していることを認識して手の位置を修正する前に、すでに手が壁面に接触している場合がある。また、使用者が手の位置の修正を試みた場合であっても、ノズルから噴出された高圧空気流に押されて、使用者の意に反して手が壁面に接触してしまう場合がある。光学式近接センサの精度によっては壁面と手との距離を正確に測定することができず、報知時にはすでに壁面に手が接触している場合がある。このように、壁面に手が接近したことを報知したとしても、壁面への手の接触を防ぐことができない場合がある。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、手挿入部の壁面に手が接触したことを使用者に知らせて、再度の手の洗浄等により手を衛生的な状態に回復させることを促すことができる手乾燥装置を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる手乾燥装置は、手を挿抜可能な手挿入部が形成された筐体と、筐体に設けられて高圧空気流を発生させる高圧空気流発生装置と、手挿入部の壁面に設けられて高圧空気流を手挿入部の内部に向けて噴出させるノズルと、手挿入部の壁面に設けられて静電容量を検知する電極と、を備える。また、第１の閾値と静電容量との比較に基づいて手挿入部に手が挿入されていると判定し、第１の閾値と異なる第２の閾値と静電容量との比較に基づいて手挿入部の壁面に手が接触したと判定する判定部を備える。

本発明にかかる手乾燥装置は、手挿入部の壁面に手が接触したことを使用者に知らせて、再度の手の洗浄等により手を衛生的な状態に回復させることを促すことができるという効果を奏する。

本発明の実施の形態１にかかる手乾燥装置を側方から見た断面図 実施の形態１にかかる手乾燥装置において電極が検知する静電容量の変化を示す図 実施の形態１における制御部の機能構成を示すブロック図 実施の形態１における制御部のハードウェア構成を示す図 実施の形態１にかかる手乾燥装置を用いた衛生管理システムの概略構成を示す図

以下に、本発明の実施の形態にかかる手乾燥装置およびそれを用いた衛生管理システムを図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１にかかる手乾燥装置を側方から見た断面図である。なお、図１ではハッチングを省略している。また、図面左方が手乾燥装置２０の前面側であり、図面右方が手乾燥装置２０の背面側である。

手乾燥装置２０は、上部に凹状空間として構成された手挿入部１を有する筐体２１を備える。筐体２１には、底部に吸込口２１ａが形成されている。また、筐体２１には、手挿入部１の前面側の壁面１ａにノズル２ａが形成され、手挿入部１の背面側の壁面１ｂにノズル２ｂが形成されている。筐体２１の内部には、吸込口２１ａとノズル２ａ，２ｂとの間を結ぶ風路２２が形成されている。

風路２２には、高圧空気流を生成する高圧空気流発生装置１０が組み込まれている。高圧空気流発生装置１０は、モーター１１と、このモーターによって回転するターボファン１２とを有する。モーター１１は、例えばＤＣ（Ｄｉｒｅｃｔ Ｃｕｒｒｅｎｔ）ブラシレスモーターである。

高圧空気流発生装置１０が動作すると、吸込口２１ａからノズル２ａ，２ｂに向かう気流が風路２２に発生する。この気流における高圧空気流発生装置１０よりも上流側の風路を上流風路２２ａとし、下流側の風路を下流風路２２ｂとする。高圧空気流発生装置１０が動作すると、吸込口２１ａを通して上流風路２２ａ内に空気が吸い込まれる。吸込口２１ａから吸い込まれた空気が高圧空気流として高圧空気流発生装置１０から下流風路２２ｂに吹き出される。高圧空気流発生装置１０から吹き出された高圧空気流は、下流風路２２ｂを通してノズル２ａ，２ｂに導かれ、ノズル２ａ，２ｂから手挿入部１に向けて噴出される。

ノズル２ａ，２ｂから噴出された高速空気流を手挿入部１に挿入された手に吹き付けることで、手挿入部１に挿入された手に付着した水分が吹き飛ばされる。手から吹き飛ばされた水分は、手挿入部１の下部の水受け部４に設けられた排水口からドレンタンク５に導かれ、ここに溜められるようになっている。

筐体２１には、手挿入部１の壁面１ａに密着して電極７ａが設けられている。また、筐体２１には、手挿入部１の壁面１ｂに密着して電極７ｂが設けられている。電極７ａ，７ｂは、静電容量を検知する静電容量センサとして機能する。なお、電極７ａ，７ｂは、壁面１ａ，１ｂと一体に設けられていてもよい。

筐体２１の内部には、風路２２を避けた位置に制御部６が設けられている。制御部６は、電極７ａ，７ｂが検知する静電容量に基づいて、手挿入部１に手が挿入されたことの判定、および壁面１ａ，１ｂに手が接触したことの判定を行う。電極７ａ，７ｂによって構成される静電容量センサの検知方式には、自己容量方式と相互容量方式の２つが含まれる。どちらの方式であっても人体が接触した際の静電容量の変動量が大きいため、壁面１ａ，１ｂへの手の接触の有無を判定するのに好適である。本実施の形態１では相互容量方式で静電容量を検知する例を挙げて説明するが、自己容量方式を用いた場合であっても同様の検知を行うことができる。

図２は、実施の形態１にかかる手乾燥装置２０において電極７ａ，７ｂが検知する静電容量の変化を示す図である。図２に示すように、電極７ａ，７ｂに検知される静電容量は、手挿入部１への手の挿入等によって変化する。図２では、ａ区間で手挿入部１に手が挿入されておらず、ｂ区間で手挿入部１に手が挿入され、ｃ区間で壁面１ａ，１ｂに手が接触している。

図３は、実施の形態１における制御部６の機能構成を示すブロック図である。制御部６は、記憶部３１、判定部３２、運転制御部３３、送信部３４を備える。

記憶部３１には、手挿入部１に手が挿入されたと判定するための静電容量の第１の閾値が記憶されている。第１の閾値は、図２において線Ａで示されている。また、記憶部３１には、手挿入部１の壁面１ａ，１ｂに手が接触したと判定するための第２の閾値が記憶されている。第２の閾値は、図２において線Ｂで示されている。

判定部３２は、電極７ａ，７ｂに検知された静電容量と、記憶部３１に記憶された第１の閾値および第２の閾値とに基づいて、手挿入部１への手の挿入および壁面１ａ，１ｂへの手の接触があったことを判定する。

図２に示す区間ａでは、静電容量が線Ａで示す第１の閾値を超えているため、手挿入部１に手が挿入されていないと判定部３２は判定する。この区間ａでは、ノイズによる変動はあるものの静電容量は安定した数値を示している。

その後、手挿入部１に手が挿入されると、電極７ａ，７ｂが検知する静電容量が低下して、線Ａで示す第１の閾値よりも小さくなる。判定部３２は、静電容量が第１の閾値よりも小さくなっている区間ｂで、手挿入部１に手が挿入されていると判定する。判定部３２は、手挿入部１に手が挿入されると判定した場合、手挿入部１に手が挿入されていることを示す手挿入判定信号を運転制御部３３に向けて送信する。

手挿入部１に手が挿入された状態から、壁面１ａ，１ｂに手が接触すると、電極７ａ，７ｂが検知する静電容量がさらに低下して、線Ｂで示す第２の閾値よりも小さくなる。判定部３２は、静電容量が第２の閾値よりも小さくなっている区間ｃで、手挿入部１に挿入されている手が壁面１ａ，１ｂに接触したと判定する。判定部３２は、壁面１ａ，１ｂに手が接触したと判定した場合、壁面１ａ，１ｂに手が接触したことを示す検出信号である接触信号を送信部３４および後述する報知部２３に向けて送信する。また、判定部３２は、壁面１ａ，１ｂへの手の接触が検知されないまま、手挿入部１から手が抜き取られた場合、すなわち、静電容量が第２の閾値より小さくならないまま、第１の閾値を超えた場合には、正常に手の乾燥が行われたことを示す完了信号を送信部３４および後述する報知部２３に向けて送信する。

運転制御部３３は、手挿入判定信号を受信すると高圧空気流発生装置１０を運転させる。これにより、ノズル２ａ，２ｂから高圧空気流が噴出されて手挿入部１に挿入された手に付着した水分が吹き飛ばされる。運転制御部３３は、手挿入判定信号を受信していないときは、高圧空気流発生装置１０を停止させる。

送信部３４は、接触信号または完了信号を受信すると、手乾燥装置２０の外部に接触信号または完了信号を送信する。

図４は、実施の形態１における制御部６のハードウェア構成を示す図である。制御部６は、例えばＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）４１とメモリ４２が搭載されたマイクロコンピュータ４０によって実現される。マイクロコンピュータ４０では、プログラムを実行することでＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）４１が判定部３２、運転制御部３３、送信部３４として機能する。また、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）等のメモリ４２が記憶部３１として機能する。ＣＰＵ４１が実行するプログラムは、記憶部３１に記憶されていてもよいし、他の記憶媒体に記憶されていてもよい。

手乾燥装置２０には、報知部２３が設けられている。報知部２３は、使用者の手が手挿入部１の壁面１ａ，１ｂに接触したことを知らせるものである。報知部２３は、手挿入部１に手を挿入させている使用者が把握しやすい場所、例えば筐体２１の天面に設けられている。報知部２３は、接触信号を受信すると、使用者の手が壁面１ａ，１ｂに接触したことを報知する。報知の手法は特に限定されず、例えば報知部２３が点灯するものであってもよいし、「手が壁面に接触したので、手洗いを再度行ってください」といった文字情報を表示するものであってもよい。このように、壁面１ａ，１ｂに手が接触したことで手が汚染された可能性があることを使用者に知らせることで、再度の手の洗浄等により手を衛生的な状態に回復させることを促すことができる。また、報知部２３は、完了信号を受信した際に、衛生的に手が乾燥されたことを示す情報を報知してもよい。例えば、手が壁面１ａ，１ｂに接触した場合に点灯する場所と異なる場所が点灯するものであってもよいし、「衛生的に手の乾燥が完了しました」といった文字情報を表示するものであってもよい。

なお、図２に示す区間ｂでは、使用者が手挿入部１に挿入した手を動かして手を乾燥させるため、検知される静電容量が安定せず、線Ａで示す第１の閾値を超えてしまう場合も短期的に発生する。しかし、手の抜き取りが検知されてから高圧空気流発生装置１０が停止するまでの時間に遅延を設けることで、短期的に静電容量が第１の閾値を超えた場合に高圧空気流発生装置１０が停止してしまうことを防いで、安定的な動作を実現している。

電極７ａ，７ｂは、手挿入部１の壁面１ａ，１ｂに密着して形成または一体に形成されているため、使用者の手が壁面１ａ，１ｂに接触すると、図２の区間ｃのように、手を挿入した場合の静電容量の変動量に比べて大きく静電容量が変化する。特に、相互容量方式で静電容量を検知している場合には、電極７ａ，７ｂが接地された場合と同様の挙動を示すため、静電容量がほとんど検知されない状態となる。したがって、第１の閾値と第２の閾値との幅を十分に確保しやすく、手挿入部１に手が挿入された状態での静電容量の変動によって、第２の閾値よりも小さくなることが発生しにくくなる。これにより、壁面１ａ，１ｂに手が接触したことを誤検出しにくくすることができる。

また、第１の閾値と第２の閾値を設定することで、手挿入部１に手が挿入されたことを判定するための電極と、壁面１ａ，１ｂに手が接触したことを判定するための電極を共通化することができる。これにより、部品点数の抑制を図り、製造コストの抑制を図ることができる。

図５は、実施の形態１にかかる手乾燥装置２０を用いた衛生管理システムの概略構成を示す図である。手乾燥装置２０は、扉５０が設けられた空間に設置されている。扉５０は、人が接近した際に自動的に開く自動扉である。扉５０の開閉は、扉制御部５１によって制御されている。扉制御部５１は、手乾燥装置２０の送信部３４から送信された接触信号を受信すると、扉が開くことを規制する。これと同時に、扉制御部５１は、扉５０の横等に設けられた扉報知部５２に「手を再度洗浄して乾燥させてください」といった表示を行わせてもよい。

また、扉制御部５１は、手乾燥装置２０の送信部３４から送信された完了信号を受信した場合に、扉が開くことを許可する。したがって、手乾燥装置２０の使用者は、衛生的な手の乾燥を完了させなければ、扉５０を通って別の空間に移動することができない。なお、完了信号を受信した際に、扉制御部５１が扉報知部５２に「衛生的に手の乾燥が完了しました」といった表示を行わせてもよい。

以上説明した衛生管理システムによれば、手乾燥装置２０の使用者の手が汚染の可能性のある状態で、手乾燥装置２０が設けられた空間から別の空間に移動することを規制することができる。これにより、扉５０の先にある別の空間が、使用者の手によって汚染されることを防ぐことができる。例えば、厳格な衛生管理が必要な食品工場などにこの衛生管理システムを適用すれば、作業場に不衛生な手のまま作業者が入ることを防ぐことができる。

なお、本実施の形態１では、相互容量方式の静電容量センサを用いた例を説明したが、自己容量方式を採用しても問題ない。相互容量方式の場合は、使用者の手が壁面１ａ，１ｂに接触すると静電容量が小さい値となるが、自己容量方式の場合には、使用者の手が壁面１ａ，１ｂに接触すると静電容量が大きな値となることで、手の接触を検出可能である。したがって、自己容量方式で静電容量を検出する場合には、第１の閾値と第２の閾値の大小関係が、本実施の形態１で示した例と逆の関係となる。

また、製造コストを考慮し、手挿入部１への手の挿入を検知するセンサと、壁面１ａ，１ｂへの手の接触を検知する電極とを別個に設けてもよい。また、手乾燥装置２０に報知部２３を設けずに、外部に接触信号または完了信号を送信する構成としてもよい。

以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。

１ 手挿入部、１ａ，１ｂ 壁面、２ａ，２ｂ ノズル、４ 水受け部、５ ドレンタンク、６ 制御部、７ａ，７ｂ 電極、１０ 高圧空気流発生装置、１１ モーター、１２ ターボファン、２０ 手乾燥装置、２１ 筐体、２１ａ 吸込口、２２ 風路、２２ａ 上流風路、２２ｂ 下流風路、２３ 報知部、３１ 記憶部、３２ 判定部、３３ 運転制御部、３４ 送信部、４０ マイクロコンピュータ、４１ ＣＰＵ、４２ メモリ、５０ 扉、５１ 扉制御部、５２ 扉報知部。

Claims (5)

1. 手を挿抜可能な手挿入部が形成された筐体と、
   前記筐体に設けられて高圧空気流を発生させる高圧空気流発生装置と、
   前記手挿入部の壁面に設けられて前記高圧空気流を前記手挿入部の内部に向けて噴出させるノズルと、
   前記手挿入部の壁面に設けられて静電容量を検知する電極と、
   第１の閾値と前記静電容量との比較に基づいて前記手挿入部に手が挿入されていると判定し、前記第１の閾値と異なる第２の閾値と前記静電容量との比較に基づいて前記手挿入部の壁面に手が接触したと判定する判定部と、を備えることを特徴とする手乾燥装置。
2. 前記手挿入部の壁面に手が接触したと前記判定部によって判定されたことを報知する報知部をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の手乾燥装置。
3. 前記手挿入部の壁面に手が接触したと前記判定部によって判定されたことを示す接触信号を外部に送信する送信部をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の手乾燥装置。
4. 前記判定部は、前記手挿入部に手が挿入されていると判定してから、前記壁面に手が接触したと判定せずに、前記手挿入部から手が抜き取られたと判定した場合に、衛生的に手の乾燥が完了したと判定し、
   前記送信部は、衛生的に手の乾燥が完了したと前記判定部が判定した場合に、完了信号を外部に送信することを特徴とする請求項３に記載の手乾燥装置。
5. 請求項３に記載の手乾燥装置と、
   前記手乾燥装置が設置された空間に設けられた扉と、
   前記扉の開閉を制御するとともに、前記接触信号を受信可能とされた扉制御部と、を備え、
   前記扉制御部は、前記接触信号を受信した場合に、前記扉が開くことを規制することを特徴とする衛生管理システム。

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