一種全自動洗手機設計

孫招陽　徐長松　常瑩　尹健成　全清容

摘 要：很多疾病通過手、口、鼻路徑傳播，所以勤洗手，干凈有效的洗手是我們保護自身不受疾患感染的有效途徑。正常人的洗手時由兩只手協作完成，這并不適合一些獨臂及獨手人群，如何設計出一個可靠、有效的洗手方案是我們本次研究的主要內容。這里我們提出一種用于殘患人群的全自動的洗手設備，集加熱功能，洗手功能，干手功能，并且使用方便，洗手有效。

關鍵詞：洗手，病患，有效，全自動

1 引言

殘疾人是一個弱勢群體，隨著社會的不斷發展，國家和社會都越來越重視殘疾人的生活與健康，尤其是殘疾人的日常生活，為了讓殘疾人能夠在生活中更加方便的進行日常活動，設計出了許多相應的設備。家庭和公共場所的殘疾人設備尤為重要。對于殘疾人乃至正常人群勤洗手，干凈有效的洗手是我們保護自身不受疾患感染的有效途徑。通常情況下洗手時需要兩只手同時進行的

① 先在水龍頭下把手淋濕；

②在手掌上抹肥皂或洗手液，均勻涂抹，搓出泡沫，讓手掌、手背、手指、指縫等都沾滿肥皂泡沫，然后反復搓揉雙手及腕部。

③兩手心互相摩、擦

④手心、手背相互搓、揉

⑤兩手交叉著洗，清洗手指間隙

⑥在水龍頭下，將手沖洗干凈

但是對于單臂或是只能單手進行操作洗手的殘疾人而言，這是一樣艱巨的任務，為此我們設計出了全自動洗手機，即集洗手、烘干為一體的洗手設備，可以大大改善殘疾人洗手實際所需，科學有效，安全可靠的完成日常洗手任務讓殘疾人生活起居更加方便。

2 全自動洗手機方案簡述

自動洗手機由水箱、加熱箱、洗手槽、洗手液池、烘干處，紅外感應、水溫調節電路組成。同紅外感應來識別人手臂的接近，當人手接近紅外探頭時，接收感應給供水系統發出信號，可以噴出水流，水流的溫度可以通過溫控開關控制，溫控范圍0-40，采用類似飲水機的加熱裝置，同時添加40的熱敏電阻，起到保險作用，雙加熱棒的設計，讓溫度增加的十分迅速，夏季30秒就可到達適合溫度，冬天需要45秒，溫度最高調節到適合人體的溫度，在35度左右，可以持續加熱，水流通過毛刷上的小孔均勻流出；洗手位開有洗手槽，單手可以深入進行洗手工作，洗手槽的右側是洗手液滾刷裝置，手貼在上面便可均勻地覆蓋洗手液，由此使用者清潔手部；同時可根據自己的習慣來調節水溫，用過的水通過下方的水槽排除；使用者清洗完手部，可用烘干裝置吹干，烘干機同樣采用溫控，紅外感應器的工作范圍比供水的裝置的紅外感應器范圍大，在接受到信號后，有點時間（大致3秒）為烘干機預熱。

3 框架設計

全自動洗手設備主要要實現儲水、加熱、刷手、淋洗手液、烘手等功能。打開主電源后開始將溫控開關調至42°左右，由紅外感應作為觸發開關，當手臂靠近洗手槽時，紅外開關控制水泵工作，由加熱 水箱輸送水，輸送管道將水輸送至洗手槽上部吸收刷部，此時手臂貼著上下貼合的吸收刷摩擦，此時同處洗手位靠近洗手槽處電機帶動滾刷在裝有洗手液的槽里滾動，當手部全部濕潤時，將手貼著洗手液滾刷便可均勻的涂抹洗手液，然后返回洗手槽部繼續清洗，清洗完畢后離開洗手槽，水泵停止工作，洗手液滾刷停止工作。此時手臂靠近烘手處，觸發烘手紅外開關，烘手器運轉，熱風將手臂吹干，至此完成一套洗手工作。全自動洗手設備的結構框架如下圖3.1洗手設備框架圖所示。

4 溫控部分

原理設計：

烘干機和感應噴水裝置都采用主動式人體紅外感應器（ 人體感應模塊 人體感應開關去感應器 DC12V），兩種感應器的感應距離略有不同，噴水裝置的感應距離為10cm左右，只有當使用者距離感應器比較近的時候才會工作，可以減少水的無故流失，做到節約水的作用，而烘干機的感應器的距離就要大些，可以使使用者更快速的將手烘干。

觸點容量：220V AC 16A（阻性）

傳感器管線長約70厘米

原理性能：是當被控制對象的溫度發生變化時使溫控

器感溫部內的工質產生相應的熱脹冷縮的物理現象（工質體積變化），與感溫部連通一起的膜盒產生膨脹或收縮。通過杠桿原理，帶動開關通斷動作，達到恒溫目的。液漲式溫控器具有控溫準確，穩定可靠，開停溫差小，控溫調節范圍大，過載電流大等性能特點。

接線方法：溫控器有三個接線銅片，分別為P，1、2、 三個

制熱控制原理：

P和1串接在電源電路上，比如把溫度設定到30度，當探頭測量溫度低于30度時P和1是閉合狀態，加熱器加熱，等探頭測量溫度到了30度時，P和1是斷開狀態 加熱停止，如此循環恒定溫度。

5 供水部分

原理設計：

采用380直流微型隔膜水泵進行供水，具有運轉平穩、可以長時間連續空轉、可以長時間連續負載運轉，體積小、電流小、壓力大、噪音低、使用壽命長、設計精致、物美價廉等優點，其水溫通過電加熱器進行加熱，有溫控儀可以調節溫度，在機體外殼上可以顯示加熱狀態，加熱的最高水溫保持在最適宜人體的溫度，為32度左右，通過外部旋鈕可以選擇溫度，冬天收外部環境因素的影響水溫會略微的降低。

6 烘手部分

原理設計：

烘干機采用超強“安靜芯”電機，全銅機芯穩定耐用，連續運轉12小時，最高發熱量為40度，可長時間工作，性能更高，擁有36道扇面，可實現快速烘干，同時具有先進的感應芯片控制技術，對于外界反應更加靈敏；采用主動式人體紅外感應器，范圍在30cm左右，為烘干機預熱保留一些時間，使使用者靠近烘干機時可以直接接觸到熱風，盡快的將手部烘干。

7 結論

殘疾人的生活水平是社會發展必須關注的問題，提高他們的生活質量，保護他們安全健康，是科學所不能忽略的。我們的殘患人員洗手設備目前能夠安全、有效、方便的解決那些洗手有困難的群體，水溫適中，水流均勻，清潔舒適，清洗有效，可安放于殘患家庭、醫院、公共殘疾人廁所。當然這只是我們項目組開發的第一代產品，仍要接受現實的考驗，同時期待大家關注殘疾人健康，一起開發出更加安全、有效、方便的服務產品。

參考文獻

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