一种全自动洗手机设计

孙招阳　徐长松　常莹　尹健成　全清容

摘 要：很多疾病通过手、口、鼻路径传播，所以勤洗手，干净有效的洗手是我们保护自身不受疾患感染的有效途径。正常人的洗手时由两只手协作完成，这并不适合一些独臂及独手人群，如何设计出一个可靠、有效的洗手方案是我们本次研究的主要内容。这里我们提出一种用于残患人群的全自动的洗手设备，集加热功能，洗手功能，干手功能，并且使用方便，洗手有效。

关键词：洗手，病患，有效，全自动

1 引言

残疾人是一个弱势群体，随着社会的不断发展，国家和社会都越来越重视残疾人的生活与健康，尤其是残疾人的日常生活，为了让残疾人能够在生活中更加方便的进行日常活动，设计出了许多相应的设备。家庭和公共场所的残疾人设备尤为重要。对于残疾人乃至正常人群勤洗手，干净有效的洗手是我们保护自身不受疾患感染的有效途径。通常情况下洗手时需要两只手同时进行的

① 先在水龙头下把手淋湿；

②在手掌上抹肥皂或洗手液，均匀涂抹，搓出泡沫，让手掌、手背、手指、指缝等都沾满肥皂泡沫，然后反复搓揉双手及腕部。

③两手心互相摩、擦

④手心、手背相互搓、揉

⑤两手交叉着洗，清洗手指间隙

⑥在水龙头下，将手冲洗干净

但是对于单臂或是只能单手进行操作洗手的残疾人而言，这是一样艰巨的任务，为此我们设计出了全自动洗手机，即集洗手、烘干为一体的洗手设备，可以大大改善残疾人洗手实际所需，科学有效，安全可靠的完成日常洗手任务让残疾人生活起居更加方便。

2 全自动洗手机方案简述

自动洗手机由水箱、加热箱、洗手槽、洗手液池、烘干处，红外感应、水温调节电路组成。同红外感应来识别人手臂的接近，当人手接近红外探头时，接收感应给供水系统发出信号，可以喷出水流，水流的温度可以通过温控开关控制，温控范围0-40，采用类似饮水机的加热装置，同时添加40的热敏电阻，起到保险作用，双加热棒的设计，让温度增加的十分迅速，夏季30秒就可到达适合温度，冬天需要45秒，温度最高调节到适合人体的温度，在35度左右，可以持续加热，水流通过毛刷上的小孔均匀流出；洗手位开有洗手槽，单手可以深入进行洗手工作，洗手槽的右侧是洗手液滚刷装置，手贴在上面便可均匀地覆盖洗手液，由此使用者清洁手部；同时可根据自己的习惯来调节水温，用过的水通过下方的水槽排除；使用者清洗完手部，可用烘干装置吹干，烘干机同样采用温控，红外感应器的工作范围比供水的装置的红外感应器范围大，在接受到信号后，有点时间（大致3秒）为烘干机预热。

3 框架设计

全自动洗手设备主要要实现储水、加热、刷手、淋洗手液、烘手等功能。打开主电源后开始将温控开关调至42°左右，由红外感应作为触发开关，当手臂靠近洗手槽时，红外开关控制水泵工作，由加热 水箱输送水，输送管道将水输送至洗手槽上部吸收刷部，此时手臂贴着上下贴合的吸收刷摩擦，此时同处洗手位靠近洗手槽处电机带动滚刷在装有洗手液的槽里滚动，当手部全部湿润时，将手贴着洗手液滚刷便可均匀的涂抹洗手液，然后返回洗手槽部继续清洗，清洗完毕后离开洗手槽，水泵停止工作，洗手液滚刷停止工作。此时手臂靠近烘手处，触发烘手红外开关，烘手器运转，热风将手臂吹干，至此完成一套洗手工作。全自动洗手设备的结构框架如下图3.1洗手设备框架图所示。

4 温控部分

原理设计：

烘干机和感应喷水装置都采用主动式人体红外感应器（ 人体感应模块 人体感应开关去感应器 DC12V），两种感应器的感应距离略有不同，喷水装置的感应距离为10cm左右，只有当使用者距离感应器比较近的时候才会工作，可以减少水的无故流失，做到节约水的作用，而烘干机的感应器的距离就要大些，可以使使用者更快速的将手烘干。

触点容量：220V AC 16A（阻性）

传感器管线长约70厘米

原理性能：是当被控制对象的温度发生变化时使温控

器感温部内的工质产生相应的热胀冷缩的物理现象（工质体积变化），与感温部连通一起的膜盒产生膨胀或收缩。通过杠杆原理，带动开关通断动作，达到恒温目的。液涨式温控器具有控温准确，稳定可靠，开停温差小，控温调节范围大，过载电流大等性能特点。

接线方法：温控器有三个接线铜片，分别为P，1、2、 三个

制热控制原理：

P和1串接在电源电路上，比如把温度设定到30度，当探头测量温度低于30度时P和1是闭合状态，加热器加热，等探头测量温度到了30度时，P和1是断开状态 加热停止，如此循环恒定温度。

5 供水部分

原理设计：

采用380直流微型隔膜水泵进行供水，具有运转平稳、可以长时间连续空转、可以长时间连续负载运转，体积小、电流小、压力大、噪音低、使用寿命长、设计精致、物美价廉等优点，其水温通过电加热器进行加热，有温控仪可以调节温度，在机体外壳上可以显示加热状态，加热的最高水温保持在最适宜人体的温度，为32度左右，通过外部旋钮可以选择温度，冬天收外部环境因素的影响水温会略微的降低。

6 烘手部分

原理设计：

烘干机采用超强“安静芯”电机，全铜机芯稳定耐用，连续运转12小时，最高发热量为40度，可长时间工作，性能更高，拥有36道扇面，可实现快速烘干，同时具有先进的感应芯片控制技术，对于外界反应更加灵敏；采用主动式人体红外感应器，范围在30cm左右，为烘干机预热保留一些时间，使使用者靠近烘干机时可以直接接触到热风，尽快的将手部烘干。

7 结论

残疾人的生活水平是社会发展必须关注的问题，提高他们的生活质量，保护他们安全健康，是科学所不能忽略的。我们的残患人员洗手设备目前能够安全、有效、方便的解决那些洗手有困难的群体，水温适中，水流均匀，清洁舒适，清洗有效，可安放于残患家庭、医院、公共残疾人厕所。当然这只是我们项目组开发的第一代产品，仍要接受现实的考验，同时期待大家关注残疾人健康，一起开发出更加安全、有效、方便的服务产品。

参考文献

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