JP3444856B2 - 共振液体噴射洗浄装置 - Google Patents
共振液体噴射洗浄装置Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、物体から微塵、液
体、ゲル、オイル、脂質、および微生物を取り除くため
に、振動する加圧液体のジェットを利用して水洗、汚れ
落とし、および洗浄を行う方法およびその装置に関する
ものである。
体、ゲル、オイル、脂質、および微生物を取り除くため
に、振動する加圧液体のジェットを利用して水洗、汚れ
落とし、および洗浄を行う方法およびその装置に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】物体の洗浄、皮膚の洗浄、および傷の洗
浄は、従来多くの発明の課題であった。人や動物の体や
皮膚の洗浄に関する物体洗浄は、特に別の物体あるいは
他人に伝染する可能性がある病原菌を減らす目的のため
に医療、外科、および食品取扱に関する世界では非常に
興味深いことである。たとえば、一過性の大腸菌（E.co
li）、サルモネラ菌、および内在性のブドウ球菌のよう
な病原菌を取り除くことにより、そのようなバクテリア
の伝染を極力最小限にとどめることができる。一過性の
微生物は、通常皮膚の表面上で検出されるものであり、
かつ生肉を取り扱ったときに予め汚染された表面から移
され、種々の洗浄方法によって通常すぐに洗い流される
ものである。皮膚の毛穴やしわおよび組織内に入り込ん
で存在する内在性の微生物は、通常すぐに取り去ること
はできない。ブドウ球菌は、成人の３０％以上に検出さ
れる（Miller et al. “A Field Study Evaluating the
Effectivness of Different hand Soaps and Sanitize
rs、”Dairy、Food and Environmental Sanitation、Vo
l.14、No.3、March 1994）。ファーストフード店では特
に、そのようなまれな病原菌を見過ごす傾向がある。と
いうのは、膨大な量の食品が取り扱われて一般大衆に提
供され、また食品を取り扱う者に要求される十分な訓練
および衛生学教育が不足しているからである。一方、ハ
ンバーガーの肉の中で新しい大腸菌が急激に増加するよ
うなことは非常にまれなことであるにもかかわらず、そ
の菌が原因と考えられる死亡率が高いことは非常に重要
なことである。そんなに公表されてはいないが、さらに
重要なこととして、環太平洋諸国におけるＢ型肝炎が原
因である死亡者の大多数は、人の衛生状態および清潔さ
が社会習慣の一部となっていない人々による食品の取扱
によって移って汚染された寿司および生肉の摂取による
ものである。
浄は、従来多くの発明の課題であった。人や動物の体や
皮膚の洗浄に関する物体洗浄は、特に別の物体あるいは
他人に伝染する可能性がある病原菌を減らす目的のため
に医療、外科、および食品取扱に関する世界では非常に
興味深いことである。たとえば、一過性の大腸菌（E.co
li）、サルモネラ菌、および内在性のブドウ球菌のよう
な病原菌を取り除くことにより、そのようなバクテリア
の伝染を極力最小限にとどめることができる。一過性の
微生物は、通常皮膚の表面上で検出されるものであり、
かつ生肉を取り扱ったときに予め汚染された表面から移
され、種々の洗浄方法によって通常すぐに洗い流される
ものである。皮膚の毛穴やしわおよび組織内に入り込ん
で存在する内在性の微生物は、通常すぐに取り去ること
はできない。ブドウ球菌は、成人の３０％以上に検出さ
れる（Miller et al. “A Field Study Evaluating the
Effectivness of Different hand Soaps and Sanitize
rs、”Dairy、Food and Environmental Sanitation、Vo
l.14、No.3、March 1994）。ファーストフード店では特
に、そのようなまれな病原菌を見過ごす傾向がある。と
いうのは、膨大な量の食品が取り扱われて一般大衆に提
供され、また食品を取り扱う者に要求される十分な訓練
および衛生学教育が不足しているからである。一方、ハ
ンバーガーの肉の中で新しい大腸菌が急激に増加するよ
うなことは非常にまれなことであるにもかかわらず、そ
の菌が原因と考えられる死亡率が高いことは非常に重要
なことである。そんなに公表されてはいないが、さらに
重要なこととして、環太平洋諸国におけるＢ型肝炎が原
因である死亡者の大多数は、人の衛生状態および清潔さ
が社会習慣の一部となっていない人々による食品の取扱
によって移って汚染された寿司および生肉の摂取による
ものである。
【０００３】広範囲にわたってけがをした人々や傷を負
った人々の危機に瀕した手当において、病原菌や外傷の
まわりで病原となりうる非病原菌を手術に先立って傷口
から排除することにより、敗血症、感染症、および疾病
の発生率を最小限にすることができる。２０世紀になる
まで、戦死者の大多数は、公衆衛生の欠如および感染症
（しばしば危険でない外傷によるものを含む）によるも
のであり、ベトナム戦争中でさえ、負傷者の死亡率が５
０〜１００％であることは珍しいことではなかった。
った人々の危機に瀕した手当において、病原菌や外傷の
まわりで病原となりうる非病原菌を手術に先立って傷口
から排除することにより、敗血症、感染症、および疾病
の発生率を最小限にすることができる。２０世紀になる
まで、戦死者の大多数は、公衆衛生の欠如および感染症
（しばしば危険でない外傷によるものを含む）によるも
のであり、ベトナム戦争中でさえ、負傷者の死亡率が５
０〜１００％であることは珍しいことではなかった。
【０００４】たとえば、布、ブラシ、および石鹸（通常
のものおよび抗菌性のものの両方）による皮膚の従来の
ごしごし洗いは、通常辺境に住む人々によって用いられ
ているように、短時間で適度な効果が得られるものであ
る。一般に、約５０％の除去がなされる。人々の不断の
努力および技術による外科用スクラブ（ただし、５〜１
５分間行う）は、一過性の微生物の９０〜９１％を取り
除くことができるが、内在性の微生物はわずかしか取り
除くことができない。常習的なごしごし洗いがもつ主な
問題は、“手の洗剤皮膚炎”症候群、赤み、炎症、およ
び表皮損失であり、これらのものは、化学薬品が皮膚上
で強制的にこすられる場合、すり傷や化学薬品に対する
強まった敏感さと関連づけられるものである。コストお
よび有効性についての今日の問題、特に管理された健康
管理で、手洗いに費やされた時間が主なコスト要因とな
る。１５分のスクラブが短い処置の前でさえも要求され
る場合、これは与えられた日数で処理することのできる
処理数を制限してしまうことになる。
のものおよび抗菌性のものの両方）による皮膚の従来の
ごしごし洗いは、通常辺境に住む人々によって用いられ
ているように、短時間で適度な効果が得られるものであ
る。一般に、約５０％の除去がなされる。人々の不断の
努力および技術による外科用スクラブ（ただし、５〜１
５分間行う）は、一過性の微生物の９０〜９１％を取り
除くことができるが、内在性の微生物はわずかしか取り
除くことができない。常習的なごしごし洗いがもつ主な
問題は、“手の洗剤皮膚炎”症候群、赤み、炎症、およ
び表皮損失であり、これらのものは、化学薬品が皮膚上
で強制的にこすられる場合、すり傷や化学薬品に対する
強まった敏感さと関連づけられるものである。コストお
よび有効性についての今日の問題、特に管理された健康
管理で、手洗いに費やされた時間が主なコスト要因とな
る。１５分のスクラブが短い処置の前でさえも要求され
る場合、これは与えられた日数で処理することのできる
処理数を制限してしまうことになる。
【０００５】加圧された液体が材料の洗浄に使用でき、
適切な表面活性剤、合成洗剤、石鹸、および抗菌性化学
薬品を使用して病原菌除去の効果を高められることがで
きることは従来周知のことである。加圧ジェット流に掃
引動作を備えることによって、広い範囲の洗浄が可能と
なり、表面上に衝突する加圧液体ジェットの角度は、物
体および微塵が付着する表面からそれらを押し流すため
に表面上に増加された力を与えるのに変更することがで
きる。
適切な表面活性剤、合成洗剤、石鹸、および抗菌性化学
薬品を使用して病原菌除去の効果を高められることがで
きることは従来周知のことである。加圧ジェット流に掃
引動作を備えることによって、広い範囲の洗浄が可能と
なり、表面上に衝突する加圧液体ジェットの角度は、物
体および微塵が付着する表面からそれらを押し流すため
に表面上に増加された力を与えるのに変更することがで
きる。
【０００６】液体を周期的に噴射することはまた、当該
技術分野では教示されていることであり、そこでの微塵
に対して作用する液体流の周期的力は、微塵を取りのけ
るのを助けるものである。経口洗浄器は、歯から疾病を
取り除くのを助ける水の振動ジェット使用の良い例であ
る。しかしながら、振動式洗浄器の主たる欠点は、液体
の高圧軸線方向パルスがバクテリアや病原菌を歯肉の下
にさらに押し込んでしまい、血液循環内に直接バクテリ
アを導入することによって伝染を積極的に増進してしま
うことである。
技術分野では教示されていることであり、そこでの微塵
に対して作用する液体流の周期的力は、微塵を取りのけ
るのを助けるものである。経口洗浄器は、歯から疾病を
取り除くのを助ける水の振動ジェット使用の良い例であ
る。しかしながら、振動式洗浄器の主たる欠点は、液体
の高圧軸線方向パルスがバクテリアや病原菌を歯肉の下
にさらに押し込んでしまい、血液循環内に直接バクテリ
アを導入することによって伝染を積極的に増進してしま
うことである。
【０００７】水の周期的ジェットはまた、手および前腕
の皮膚の外科前洗浄に適用されており、また特に重要な
効果は、バスカー（Bhaskar）氏らによる手および前腕
の周期的ハイドロジェット洗浄装置（米国特許第 3,75
7,806 号明細書）、およびデッカー（Decker）氏らによ
る「“A Rapid Method for the Presurgical Cleansing
of Hands、”Obstetrica and Gynecology、Vol.51、N
o.1、January、1978」に教示されており、それらには人
の手および前腕部の適用範囲に与えるような方法で周辺
かつ前後方向に配置された複数のノズルは、人の表皮の
動的応答と共振する周波数、約２０〜２５Hzで振動する
周期的噴射を備えており、それにより皮膚が共振的に振
動してブドウ球菌のような内在性の病原菌および入り込
んだオイル、グリース、および汚い／固形微塵をなくす
ような方法で皮膚の毛穴、***部、および割れ目が交互
に膨張および収縮するようになっている。高圧（５０〜
８０psi）水ジェットが、所望の抗菌性化学薬品と一緒
に洗い流したいものに吹きかけられる。装置が皮膚の共
振周波数以上の周波数（８５Hz）で運転されたとして
も、その装置は、１０分間の外科的スクラブより９０秒
のバクテリア除去に匹敵する性能を有することをバスカ
ー氏らは示している。しかしながら、経口洗浄器と同程
度ではないとはいえ、軸線方向パルスによってバクテリ
アを埋め込んでしまうという体に害のある影響が起こっ
てしまう。
の皮膚の外科前洗浄に適用されており、また特に重要な
効果は、バスカー（Bhaskar）氏らによる手および前腕
の周期的ハイドロジェット洗浄装置（米国特許第 3,75
7,806 号明細書）、およびデッカー（Decker）氏らによ
る「“A Rapid Method for the Presurgical Cleansing
of Hands、”Obstetrica and Gynecology、Vol.51、N
o.1、January、1978」に教示されており、それらには人
の手および前腕部の適用範囲に与えるような方法で周辺
かつ前後方向に配置された複数のノズルは、人の表皮の
動的応答と共振する周波数、約２０〜２５Hzで振動する
周期的噴射を備えており、それにより皮膚が共振的に振
動してブドウ球菌のような内在性の病原菌および入り込
んだオイル、グリース、および汚い／固形微塵をなくす
ような方法で皮膚の毛穴、***部、および割れ目が交互
に膨張および収縮するようになっている。高圧（５０〜
８０psi）水ジェットが、所望の抗菌性化学薬品と一緒
に洗い流したいものに吹きかけられる。装置が皮膚の共
振周波数以上の周波数（８５Hz）で運転されたとして
も、その装置は、１０分間の外科的スクラブより９０秒
のバクテリア除去に匹敵する性能を有することをバスカ
ー氏らは示している。しかしながら、経口洗浄器と同程
度ではないとはいえ、軸線方向パルスによってバクテリ
アを埋め込んでしまうという体に害のある影響が起こっ
てしまう。
【０００８】同様な周期的流れの影響がグロス氏らによ
る傷の洗浄および創傷清拭（“TheEffect of Pulsating
Water Jet Lavage on Experimental Contaminated Wou
nds、”J. Oral Surgery、Vol.29、March、1971）に記
述されており、それにはラットテストでの手術後の感染
における重要な減少が観察されている。
る傷の洗浄および創傷清拭（“TheEffect of Pulsating
Water Jet Lavage on Experimental Contaminated Wou
nds、”J. Oral Surgery、Vol.29、March、1971）に記
述されており、それにはラットテストでの手術後の感染
における重要な減少が観察されている。
【０００９】掃引ジェット経口洗浄器でストウファー
（Stouffer）およびバウアーは、同様の共振効果が歯肉
組織の共振周波数で高圧を掃引することによって人の歯
肉組織上に得ることができることを教示している。また
実質的な角度（約９０度まで）を越えて噴射を掃引する
ことによって、それらの装置は、より広い範囲に適用範
囲を設けることができて、それにより洗浄を果たすのに
要求された時間を減らしている。ジェット放出ボディよ
りむしろ流体ジェットを振動させる流体オシレータを使
用することによって、コストおよび信頼できない機械的
運動部材の必要性を排除している。
（Stouffer）およびバウアーは、同様の共振効果が歯肉
組織の共振周波数で高圧を掃引することによって人の歯
肉組織上に得ることができることを教示している。また
実質的な角度（約９０度まで）を越えて噴射を掃引する
ことによって、それらの装置は、より広い範囲に適用範
囲を設けることができて、それにより洗浄を果たすのに
要求された時間を減らしている。ジェット放出ボディよ
りむしろ流体ジェットを振動させる流体オシレータを使
用することによって、コストおよび信頼できない機械的
運動部材の必要性を排除している。
【００１０】上記のような教訓があるにもかかわらず、
米国特許第 3,699,984 号明細書、同第 3,918,987 号明
細書、同第 4,219,367 号明細書、同第 4,402,331 号明
細書、同第 4,817,651 号明細書、同第 4,925,495 号明
細書、および同第 5,193,563 号明細書に例示かつ記載
されたような一般に市販されている手洗い装置では、そ
のような利点は取られていない。これら装置の代表的な
ものは、クリスプ（Crisp）氏らの手および前腕洗浄装
置の発明であり、その装置は、スプレーノズルを有する
回転胴の複雑な機械的構成を示すものであり、十分な適
用範囲に対して与えるべき水の回転定常ジェットは備え
るが、皮膚の共振効果を励起させるような方法を備える
ものではない。上記刊行物に開示された装置のすべて
は、湿気の多い環境では危険を伴う電源を必要とし、ポ
ンプおよび回転しながらジェット流を放出するボディを
含む無数の機械的運動部材を動作させる必要がある。こ
れら装置の機械的複雑さはコスト高を招き、そのような
装置は、非常に少ない利益率で経営するファーストフー
ド店では魅力のないものとなっている。一方、これら装
置のコストは医療用においてはその使用をやめさせる理
由とはなっていないが、その大きさ、複雑さ、騒音、お
よび疑わしい信頼性が手術室での使用を魅力のないもの
としている。
米国特許第 3,699,984 号明細書、同第 3,918,987 号明
細書、同第 4,219,367 号明細書、同第 4,402,331 号明
細書、同第 4,817,651 号明細書、同第 4,925,495 号明
細書、および同第 5,193,563 号明細書に例示かつ記載
されたような一般に市販されている手洗い装置では、そ
のような利点は取られていない。これら装置の代表的な
ものは、クリスプ（Crisp）氏らの手および前腕洗浄装
置の発明であり、その装置は、スプレーノズルを有する
回転胴の複雑な機械的構成を示すものであり、十分な適
用範囲に対して与えるべき水の回転定常ジェットは備え
るが、皮膚の共振効果を励起させるような方法を備える
ものではない。上記刊行物に開示された装置のすべて
は、湿気の多い環境では危険を伴う電源を必要とし、ポ
ンプおよび回転しながらジェット流を放出するボディを
含む無数の機械的運動部材を動作させる必要がある。こ
れら装置の機械的複雑さはコスト高を招き、そのような
装置は、非常に少ない利益率で経営するファーストフー
ド店では魅力のないものとなっている。一方、これら装
置のコストは医療用においてはその使用をやめさせる理
由とはなっていないが、その大きさ、複雑さ、騒音、お
よび疑わしい信頼性が手術室での使用を魅力のないもの
としている。
【００１１】流体振動手段を使用することによる電気あ
るいは機械的運動部材を使用しない掃引ジェットは、代
表的なストウファー氏らの掃引ジェット経口洗浄器装
置、およびブレイ氏の風防洗浄機のスプレーノズル（米
国特許第 4,463,904 号明細書）から周知である。しか
しながら、流体オシレータの技術分野では、異なる特性
を有しかつ他のものより洗浄するのにより適したものが
ある。共振ジェットを同時に備えるストウファー氏らお
よびブレイ氏のオシレータは、ジェットスプレーの両端
で比較的長いドエルを有するように作動することによ
り、扇状スプレーの中央部で効果が小さくなってしま
う。歯肉のマッサージおよび洗浄においてこのことは不
利益にはならないが、皮膚の広範囲の洗浄においては適
切な適用範囲を確保するために手および前腕の繰り返し
の動きおよび向きかえ大きく制御される必要がある。適
切な位置繰り返し精度の不足は、最適な結果をより少な
いものとし、そのような装置の使用における適切な訓練
の要求が一定の管理の必要性およびわずかに信頼できな
いものとしている。流体オシレータでの均一なスプレー
適用範囲は、バウアー（米国特許第 4,231,519 号明細
書および米国再発行特許第33,159 号明細書）による技
術に教示されている。確かにバウアーは、スプレー角お
よびスプレーの均一性を調整する技術については教示し
ている。共振ジェットの周波数、および液滴分散特性が
装置の全体サイズおよび液体の供給圧力によって調整さ
れている。装置を大きくすることによって周波数を減ら
しかつ供給圧力の平方根（流体速度と線形）として増加
する。
るいは機械的運動部材を使用しない掃引ジェットは、代
表的なストウファー氏らの掃引ジェット経口洗浄器装
置、およびブレイ氏の風防洗浄機のスプレーノズル（米
国特許第 4,463,904 号明細書）から周知である。しか
しながら、流体オシレータの技術分野では、異なる特性
を有しかつ他のものより洗浄するのにより適したものが
ある。共振ジェットを同時に備えるストウファー氏らお
よびブレイ氏のオシレータは、ジェットスプレーの両端
で比較的長いドエルを有するように作動することによ
り、扇状スプレーの中央部で効果が小さくなってしま
う。歯肉のマッサージおよび洗浄においてこのことは不
利益にはならないが、皮膚の広範囲の洗浄においては適
切な適用範囲を確保するために手および前腕の繰り返し
の動きおよび向きかえ大きく制御される必要がある。適
切な位置繰り返し精度の不足は、最適な結果をより少な
いものとし、そのような装置の使用における適切な訓練
の要求が一定の管理の必要性およびわずかに信頼できな
いものとしている。流体オシレータでの均一なスプレー
適用範囲は、バウアー（米国特許第 4,231,519 号明細
書および米国再発行特許第33,159 号明細書）による技
術に教示されている。確かにバウアーは、スプレー角お
よびスプレーの均一性を調整する技術については教示し
ている。共振ジェットの周波数、および液滴分散特性が
装置の全体サイズおよび液体の供給圧力によって調整さ
れている。装置を大きくすることによって周波数を減ら
しかつ供給圧力の平方根（流体速度と線形）として増加
する。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題および課題を解決するた
めの手段】したがって、上記の事項、および他の理由に
かんがみて、本発明を完全に述べることにより、本発明
は明らかになる。本発明の目的は、バクテリア、微生
物、および病原菌の付随した除去を伴う汚れ落とし、洗
浄、あるいは洗浄の改善された手段を、すべてのタイプ
の食品取扱および手術前の処置としての装置を手ごろで
かつ費用効率の高いものとし、それにより広範囲におよ
ぶ使用を許容するコストで電気、電子、および機械的手
段の何れも使用しないで提供することである。
めの手段】したがって、上記の事項、および他の理由に
かんがみて、本発明を完全に述べることにより、本発明
は明らかになる。本発明の目的は、バクテリア、微生
物、および病原菌の付随した除去を伴う汚れ落とし、洗
浄、あるいは洗浄の改善された手段を、すべてのタイプ
の食品取扱および手術前の処置としての装置を手ごろで
かつ費用効率の高いものとし、それにより広範囲におよ
ぶ使用を許容するコストで電気、電子、および機械的手
段の何れも使用しないで提供することである。
【００１３】本発明の他の目的は、機械的要素を動かす
ために電気を使用することなく、すべての操作動力に対
して既存の水道管の通常圧力を単に用いて前述の洗浄を
達成することである。
ために電気を使用することなく、すべての操作動力に対
して既存の水道管の通常圧力を単に用いて前述の洗浄を
達成することである。
【００１４】本発明の別の目的は、所定時間（通常、一
サイクル９０秒以下）で、自動的に湿潤、石鹸洗い、お
よびすすぎのできる改善された方法および装置を提供す
ることである。
サイクル９０秒以下）で、自動的に湿潤、石鹸洗い、お
よびすすぎのできる改善された方法および装置を提供す
ることである。
【００１５】本発明のさらに別の目的は、きれいにすべ
き表面の動力学と共振する洗浄のための周期的流体流れ
を備えるる改善された手段を備えることであり、その手
段は上記表面に対してある傾斜角度で向けられ、表面上
に振動を与える流体オシレータであり、流体オシレータ
の横方向への掃引運動は、物質除去の洗い流し／すすぎ
効果を高めかつ物質やバクテリアを皮膚下の組織内にさ
らに埋め込んでしまうという問題を防止している。
き表面の動力学と共振する洗浄のための周期的流体流れ
を備えるる改善された手段を備えることであり、その手
段は上記表面に対してある傾斜角度で向けられ、表面上
に振動を与える流体オシレータであり、流体オシレータ
の横方向への掃引運動は、物質除去の洗い流し／すすぎ
効果を高めかつ物質やバクテリアを皮膚下の組織内にさ
らに埋め込んでしまうという問題を防止している。
【００１６】本発明のさらに別の目的は、流体装置が最
小限の動く機械的部材で操作され、それにより装置自身
の全体洗浄工程が最小限の維持費で運転できるようにす
ることである。種々の流体、水、石鹸、消毒薬などのタ
イミング、割り当て、およびバルブの開閉は、流体工学
的に達成することができ、実際的考慮の問題として、こ
れらの機能はまた、高い信頼性を有し低コストなスプー
ルおよび左右に動くバルブあるいは圧力操作バルブを備
えることができるものである。電気の本来有している危
険のために電気を使用せずに、非常に低い電源、タイマ
ーおよび使用合致記録装置のようなバッテリー駆動電気
製品が安全性、信頼性、およびコストの点で弱められる
ことなく流体流路の外側に使用されることができる。
小限の動く機械的部材で操作され、それにより装置自身
の全体洗浄工程が最小限の維持費で運転できるようにす
ることである。種々の流体、水、石鹸、消毒薬などのタ
イミング、割り当て、およびバルブの開閉は、流体工学
的に達成することができ、実際的考慮の問題として、こ
れらの機能はまた、高い信頼性を有し低コストなスプー
ルおよび左右に動くバルブあるいは圧力操作バルブを備
えることができるものである。電気の本来有している危
険のために電気を使用せずに、非常に低い電源、タイマ
ーおよび使用合致記録装置のようなバッテリー駆動電気
製品が安全性、信頼性、およびコストの点で弱められる
ことなく流体流路の外側に使用されることができる。
【００１７】本発明のさらに別の目的は、手術室やレス
トランの常設設置から住居や臨時の場所のシンクトップ
上で使用できる持ち運び可能な装置におよぶ多数の利用
形態を備えることである。さらに、異なるアレイ（aray
s）で互いに使用される要素は食品の洗いなどの他の衛
生対象において使用することができる。
トランの常設設置から住居や臨時の場所のシンクトップ
上で使用できる持ち運び可能な装置におよぶ多数の利用
形態を備えることである。さらに、異なるアレイ（aray
s）で互いに使用される要素は食品の洗いなどの他の衛
生対象において使用することができる。
【００１８】本発明のさらに別の目的は、別の水ポンプ
を準備することによって利用できるものではない、水道
管の圧力あるいは適切な水圧を有する場所で汚れ落と
し、洗浄、および洗浄の手段を備えることである。
を準備することによって利用できるものではない、水道
管の圧力あるいは適切な水圧を有する場所で汚れ落と
し、洗浄、および洗浄の手段を備えることである。
【００１９】本発明のさらに別の目的は、当業者が本発
明の以下の詳細な説明を読んで十分に本発明を理解でき
るようにすることである。
明の以下の詳細な説明を読んで十分に本発明を理解でき
るようにすることである。
【００２０】本発明の動作を説明するため、およびクレ
ームした基本的事項を与えるため、以下の説明、記述、
および描写的図面を提供している。これらの記述は本発
明の特定の項目に費やされているが、種々の変形が存在
しかつ本明細書を読んだ当業者にそのことは明確に理解
できるということに留意しなければならない。
ームした基本的事項を与えるため、以下の説明、記述、
および描写的図面を提供している。これらの記述は本発
明の特定の項目に費やされているが、種々の変形が存在
しかつ本明細書を読んだ当業者にそのことは明確に理解
できるということに留意しなければならない。
【００２１】本明細書を通して使用した専門用語に関す
る誤解を最小限にするために、“汚れ落とし”あるいは
表面上に付着した微塵、バクテリア、病原菌および／ま
たは微生物の全体数を実質的に減らす“微生物の洗い流
し”という用語を明確にしてほしい。当業者は、完全な
無菌がたいていの場合達成できないことを認識してい
る。ほとんどの場合、周囲のバクテリアおよび菌の個体
数は、特定の環境に対して受け入れられるレベルに減少
させるなら“洗い流される”。
る誤解を最小限にするために、“汚れ落とし”あるいは
表面上に付着した微塵、バクテリア、病原菌および／ま
たは微生物の全体数を実質的に減らす“微生物の洗い流
し”という用語を明確にしてほしい。当業者は、完全な
無菌がたいていの場合達成できないことを認識してい
る。ほとんどの場合、周囲のバクテリアおよび菌の個体
数は、特定の環境に対して受け入れられるレベルに減少
させるなら“洗い流される”。
【００２２】さらに我々は、皮膚組織の最も外側の層、
たとえば血管を有していない層を表現する一般に用いら
れた用語として“表皮”という用語を定義している。
たとえば血管を有していない層を表現する一般に用いら
れた用語として“表皮”という用語を定義している。
【００２３】我々は、機械的運動部材の使用を“するこ
とのない”流体取扱あるいは制御手段の特別な記述とし
て“流体の（fluidic）”という用語を定義したい。
とのない”流体取扱あるいは制御手段の特別な記述とし
て“流体の（fluidic）”という用語を定義したい。
【００２４】我々は、バクテリア、微生物、および病原
菌という用語を互換的に使っている。これらの用語間に
は容認された共通点があるが、我々は致死的あるいは疾
病伝達効果に関する時には病原菌、もちろん病原菌の中
のバクテリアが関係しているものであることを暗示する
ことを望む。胞子およびカビを含むフロラは、微生物と
いう用語に関するものに含まれており、洗浄すべき表面
上あるいは表面近くに見ることができる顕微鏡でしか見
えない生物を示すのに選んで用いたものである。
菌という用語を互換的に使っている。これらの用語間に
は容認された共通点があるが、我々は致死的あるいは疾
病伝達効果に関する時には病原菌、もちろん病原菌の中
のバクテリアが関係しているものであることを暗示する
ことを望む。胞子およびカビを含むフロラは、微生物と
いう用語に関するものに含まれており、洗浄すべき表面
上あるいは表面近くに見ることができる顕微鏡でしか見
えない生物を示すのに選んで用いたものである。
【００２５】“微塵”という用語は、互換的に固体ある
いは液体物質あるいはそれらの組み合わせに言及するこ
とができるものであり、脂質、オイル、およびグリー
ス、小さいサイズのものとしては液滴、塵、粉、および
有機あるいは無機の汚れなどのようなものである。
いは液体物質あるいはそれらの組み合わせに言及するこ
とができるものであり、脂質、オイル、およびグリー
ス、小さいサイズのものとしては液滴、塵、粉、および
有機あるいは無機の汚れなどのようなものである。
【００２６】
【発明の実施の形態】図１から図９および好ましい実施
形態の以下の詳細な説明を当業者が読めば、本発明の方
法および装置が明らかなものになる。以下の説明は主に
人肢の“手および前腕”の洗浄に関するものであるが、
本発明は好ましい実施形態に制限されるものではなく、
何れの表皮部位にでも適用することができるものであ
る。また、当初計画された外科用のものに限定されるも
のでもない。さらに我々は、人の表皮部分に限定される
ことを望むものではなく、種々の生物、あるいは魚；鶏
肉；哺乳動物；野菜；食料品などを含む非生物の、皮膚
あるいは表面の洗浄が本発明で可能となることを望むも
のである。さらにまた我々は、表皮層に限定されること
を望むものではなく、また共振振動特性を有するしなや
かな多孔性表面あるいは非多孔性表面が本発明を使用す
る洗浄から得られることを望むものである。そのような
表面の例としては、革、椅子張り材料、プラスチック、
およびゴムである。我々は、しなやかな表面を持つもの
だけに制限されることなく、剛性を有するあるいは堅固
な表面および対象物に対して本発明の装置を使って洗浄
されることを望むものである。
形態の以下の詳細な説明を当業者が読めば、本発明の方
法および装置が明らかなものになる。以下の説明は主に
人肢の“手および前腕”の洗浄に関するものであるが、
本発明は好ましい実施形態に制限されるものではなく、
何れの表皮部位にでも適用することができるものであ
る。また、当初計画された外科用のものに限定されるも
のでもない。さらに我々は、人の表皮部分に限定される
ことを望むものではなく、種々の生物、あるいは魚；鶏
肉；哺乳動物；野菜；食料品などを含む非生物の、皮膚
あるいは表面の洗浄が本発明で可能となることを望むも
のである。さらにまた我々は、表皮層に限定されること
を望むものではなく、また共振振動特性を有するしなや
かな多孔性表面あるいは非多孔性表面が本発明を使用す
る洗浄から得られることを望むものである。そのような
表面の例としては、革、椅子張り材料、プラスチック、
およびゴムである。我々は、しなやかな表面を持つもの
だけに制限されることなく、剛性を有するあるいは堅固
な表面および対象物に対して本発明の装置を使って洗浄
されることを望むものである。
【００２７】本発明の方法および工程は、皮膚の洗浄を
効果的にするような方法で予め定められた方法で洗浄す
るべき皮膚の選択された領域に向けられている液体を与
える複数の横方向に振動する噴射を備えている。好まし
い実施の形態において、複数の異なる液体が洗浄サイク
ルの期間中、順次にかけられる。きれいな温かい水がま
ずはじめにかけられることにより、皮膚表面を濡らし、
表面の大きな物質を取り除き、皮膚を濡らして柔らかく
し、よりすばやく取り去ることができる程度に粘性を減
らしかつ流動性にするため脂質、オイルおよび／または
グリースを温めている。第２の液体は水性の抗菌性ソー
プあるいは滅菌作用を有する溶液とすることができ、こ
れら溶液による表面活性剤の作用が前記オイル、脂質、
およびグリースを取り除き、およびこれら溶液による掃
引作用あるいは周期的作用が表面および毛穴としわの両
方から微生物を分離している。第３の液体は普通の水あ
るいは水と皮膚軟化剤の水溶液とすることができ、皮膚
をすすぎ洗いして、微生物、微塵、脂質などや汚れた石
鹸あるいは滅菌作用を有する溶液を洗い流す。皮膚軟化
剤の含有物質には、皮膚を荒れさせることのないものあ
るいは外科用手袋などをつけやすいようにするものが使
用される。
効果的にするような方法で予め定められた方法で洗浄す
るべき皮膚の選択された領域に向けられている液体を与
える複数の横方向に振動する噴射を備えている。好まし
い実施の形態において、複数の異なる液体が洗浄サイク
ルの期間中、順次にかけられる。きれいな温かい水がま
ずはじめにかけられることにより、皮膚表面を濡らし、
表面の大きな物質を取り除き、皮膚を濡らして柔らかく
し、よりすばやく取り去ることができる程度に粘性を減
らしかつ流動性にするため脂質、オイルおよび／または
グリースを温めている。第２の液体は水性の抗菌性ソー
プあるいは滅菌作用を有する溶液とすることができ、こ
れら溶液による表面活性剤の作用が前記オイル、脂質、
およびグリースを取り除き、およびこれら溶液による掃
引作用あるいは周期的作用が表面および毛穴としわの両
方から微生物を分離している。第３の液体は普通の水あ
るいは水と皮膚軟化剤の水溶液とすることができ、皮膚
をすすぎ洗いして、微生物、微塵、脂質などや汚れた石
鹸あるいは滅菌作用を有する溶液を洗い流す。皮膚軟化
剤の含有物質には、皮膚を荒れさせることのないものあ
るいは外科用手袋などをつけやすいようにするものが使
用される。
【００２８】当業者は、洗浄およびすすぎサイクルにお
いてまた、バクテリアおよび他の汚染物質をさらに減ら
すことのできるアルコールなどのような他の溶液を適用
することができることを認識している。洗浄機構と特に
関連しない選択的機器が、進行中の工程の本質として使
用者に刺激を与える。それはたとえば、湿潤サイクル、
洗浄サイクル、すすぎサイクル、および手が工程の終わ
りで外に引き出すことができる時に信号を送る最終段階
で信号を送る信号表示装置である。好ましい装置におい
て、これら信号表示装置は電気的／電子的要素を特に有
しないという我々の要求を維持しつつ、励起された水に
よって色の付いたボールを回転させる“まばたきする
目”タイプのものとすることができる。装置に取り付け
ることのできる他の機器は、装置の使用に関する、装置
を使用する人物の名前あるいは本人を識別する名前、使
用した日付けおよび時間、使用回数、および消耗品の残
量などのような統計的データを記録することができるも
のである。これらのものは電気を必要不可欠とするもの
であるが、非常に低い電圧の電池で機器を駆動できるも
のである。
いてまた、バクテリアおよび他の汚染物質をさらに減ら
すことのできるアルコールなどのような他の溶液を適用
することができることを認識している。洗浄機構と特に
関連しない選択的機器が、進行中の工程の本質として使
用者に刺激を与える。それはたとえば、湿潤サイクル、
洗浄サイクル、すすぎサイクル、および手が工程の終わ
りで外に引き出すことができる時に信号を送る最終段階
で信号を送る信号表示装置である。好ましい装置におい
て、これら信号表示装置は電気的／電子的要素を特に有
しないという我々の要求を維持しつつ、励起された水に
よって色の付いたボールを回転させる“まばたきする
目”タイプのものとすることができる。装置に取り付け
ることのできる他の機器は、装置の使用に関する、装置
を使用する人物の名前あるいは本人を識別する名前、使
用した日付けおよび時間、使用回数、および消耗品の残
量などのような統計的データを記録することができるも
のである。これらのものは電気を必要不可欠とするもの
であるが、非常に低い電圧の電池で機器を駆動できるも
のである。
【００２９】図１および図２は、通常の装置作動状態を
示す洗浄装置の一実施形態の概念図である。図１におい
て、肢（手および前腕）１は、空間８内に開口部７を介
して挿入されている。空間８内には、マニホールド２を
経由して流体源に接続された掃引ジェット流体オシレー
タ３，４が配置されている。マニホールド２内の加圧さ
れた液体は、好ましくないはね返りをできる限り少なく
するため人の体から遠ざかる角度に向けられた複数のオ
シレータ３と、指の爪の間をきれいにするために上方向
に向けられたオシレータ４とを介して噴出される。液体
５の振動スプレーは、挿入された手肢１に作用して手肢
１を洗浄している。噴霧領域を増やして快いマッサージ
効果を高めることができるように、手肢１は軸方向にわ
ずかに前後移動させることができ、かつ指は曲げたり伸
ばしたりすることができるようになっている。ドレン６
は、空間８の最下点に設けられた大きいオリフィスによ
り集められ、下水管あるいは他の適切な排水装置（図１
および図２には示していない）に流される。つぎに図２
において、横方向に掃引するオシレーティングジェット
は、扇状に配置された複数のスプレー５を備え、皮膚を
マッサージすると当時に皮膚の共鳴振動を引き起こさせ
るものである。成人の皮膚を共振させ、これによって皮
膚についている病原菌の洗浄処理を高めることのできる
振動の好ましい周波数は、２０〜８０Hzである。
示す洗浄装置の一実施形態の概念図である。図１におい
て、肢（手および前腕）１は、空間８内に開口部７を介
して挿入されている。空間８内には、マニホールド２を
経由して流体源に接続された掃引ジェット流体オシレー
タ３，４が配置されている。マニホールド２内の加圧さ
れた液体は、好ましくないはね返りをできる限り少なく
するため人の体から遠ざかる角度に向けられた複数のオ
シレータ３と、指の爪の間をきれいにするために上方向
に向けられたオシレータ４とを介して噴出される。液体
５の振動スプレーは、挿入された手肢１に作用して手肢
１を洗浄している。噴霧領域を増やして快いマッサージ
効果を高めることができるように、手肢１は軸方向にわ
ずかに前後移動させることができ、かつ指は曲げたり伸
ばしたりすることができるようになっている。ドレン６
は、空間８の最下点に設けられた大きいオリフィスによ
り集められ、下水管あるいは他の適切な排水装置（図１
および図２には示していない）に流される。つぎに図２
において、横方向に掃引するオシレーティングジェット
は、扇状に配置された複数のスプレー５を備え、皮膚を
マッサージすると当時に皮膚の共鳴振動を引き起こさせ
るものである。成人の皮膚を共振させ、これによって皮
膚についている病原菌の洗浄処理を高めることのできる
振動の好ましい周波数は、２０〜８０Hzである。
【００３０】流体オシレータ３，４は、固定位置にある
いは好適には約９０〜１８０度の弧を描くよう回動自在
にマニホールド２に取り付けられている。図９に示す好
ましい実施形態において、一本のマニホールド２を示
す。オシレータ３は、マニホールド２に回動自在に取り
付けられており、それによりオシレータ３を所定の円弧
上で所望の方向に向けることができるようになってい
る。マニホールド２は、矢印で示す横方向に前後に移動
できるようにカムロッドのように機能するものであり、
カム１０２を介して水モータ１００によって動力が供給
されるものである。スプリング１０４は、マニホールド
２が元の位置に復帰するのを補助するものである。スト
ップ１０６は、マニホールド２が横方向に移動する場合
に、オシレータ３が円弧状に回動するように機能するも
のである。オシレータ３に付加されたこの機械的動作に
より、微生物、微塵などをさらに取り除くために、流れ
が脈打ちとなるように直接補助するものである。
いは好適には約９０〜１８０度の弧を描くよう回動自在
にマニホールド２に取り付けられている。図９に示す好
ましい実施形態において、一本のマニホールド２を示
す。オシレータ３は、マニホールド２に回動自在に取り
付けられており、それによりオシレータ３を所定の円弧
上で所望の方向に向けることができるようになってい
る。マニホールド２は、矢印で示す横方向に前後に移動
できるようにカムロッドのように機能するものであり、
カム１０２を介して水モータ１００によって動力が供給
されるものである。スプリング１０４は、マニホールド
２が元の位置に復帰するのを補助するものである。スト
ップ１０６は、マニホールド２が横方向に移動する場合
に、オシレータ３が円弧状に回動するように機能するも
のである。オシレータ３に付加されたこの機械的動作に
より、微生物、微塵などをさらに取り除くために、流れ
が脈打ちとなるように直接補助するものである。
【００３１】従来の掃引ジェット流体オシレータ３，４
としては、Bray装置（本明細書の参考としてその一部が
含まれた米国特許第 4,463,904 号明細書）の一例であ
る図３に示す流体ウィンドシールド洗浄スプレーノズル
が代表的なものである。オシレータ１１は、ジェット１
３を形成するために液体を加速する絞りノズル１２を備
えている。内壁１４周辺での圧力降下によって、ジェッ
ト１３の側方で渦を巻いて流れるいくつかの小さい攪乱
あるいは乱流の不特定な発生によりジェット１３が一方
あるいは他方に引き寄せられる。ジェットはつぎに、周
知のコアンダ効果によって一側壁に引き寄せられる。一
度ジェットが一側あるいは他側に曲げられると、流れは
選択的にフィードバック通路１５内に供給され、フィー
ドバック通路のイナータンスに従って所定時間で通路を
通過する。流体要素がノズル１２からフィードバック通
路１６の入口までの距離を通過するのに要する時間を含
む前記所定時間は、振動周期の１／２である。流体がジ
ェットを反対側に曲げるコントロールノズル１７でジェ
ットと相互作用して、振動サイクルの２回目の半周期が
始まる。ジェットは、フィードバック通路の入口下流の
壁１８によって曲げられ、かつ出口ノズルあるいは出口
オリフィスの方向に向けられるとともに、同時にオシレ
ータの内部が液体で満たされるようになっていて、望ま
しくないスパッタリングの原因となる空気の侵入を許さ
ないようにするものである。これら従来のフィードバッ
クタイプのオシレータは、不均一なスプレーパターンを
有する傾向があり、そのスプレーパターンにおいてジェ
ットは極端に変更する傾向がある。これらの装置の周波
数は、全体寸法を変えかつフィードバック通路の長さお
よび横断面積を変えることによって変更することができ
る。これらオシレータの一つの一般的ノズルの幅寸法
は、０．０５７インチとなるようにBrayによって与えら
れ、６０psiの圧力で数百ヘルツの振動周波数になる。
１／１０に周波数を減らすことは、寸法を１０倍に増や
すことが要求され、１／２インチを越えてしまうために
受け入れられない。これは、６〜８インチの扱いにくい
全体サイズが引き起こす非常に大量の流量消費のために
受け入れられないのである。サイズは、フィードバック
通路の長さを著しく増加させることによって減らすこと
ができるが、主フィードバック時間が音の速さによって
支配されるので、振動時間一定で長さがかなり増加し、
受け入れられないぐらい長いものとなる。
としては、Bray装置（本明細書の参考としてその一部が
含まれた米国特許第 4,463,904 号明細書）の一例であ
る図３に示す流体ウィンドシールド洗浄スプレーノズル
が代表的なものである。オシレータ１１は、ジェット１
３を形成するために液体を加速する絞りノズル１２を備
えている。内壁１４周辺での圧力降下によって、ジェッ
ト１３の側方で渦を巻いて流れるいくつかの小さい攪乱
あるいは乱流の不特定な発生によりジェット１３が一方
あるいは他方に引き寄せられる。ジェットはつぎに、周
知のコアンダ効果によって一側壁に引き寄せられる。一
度ジェットが一側あるいは他側に曲げられると、流れは
選択的にフィードバック通路１５内に供給され、フィー
ドバック通路のイナータンスに従って所定時間で通路を
通過する。流体要素がノズル１２からフィードバック通
路１６の入口までの距離を通過するのに要する時間を含
む前記所定時間は、振動周期の１／２である。流体がジ
ェットを反対側に曲げるコントロールノズル１７でジェ
ットと相互作用して、振動サイクルの２回目の半周期が
始まる。ジェットは、フィードバック通路の入口下流の
壁１８によって曲げられ、かつ出口ノズルあるいは出口
オリフィスの方向に向けられるとともに、同時にオシレ
ータの内部が液体で満たされるようになっていて、望ま
しくないスパッタリングの原因となる空気の侵入を許さ
ないようにするものである。これら従来のフィードバッ
クタイプのオシレータは、不均一なスプレーパターンを
有する傾向があり、そのスプレーパターンにおいてジェ
ットは極端に変更する傾向がある。これらの装置の周波
数は、全体寸法を変えかつフィードバック通路の長さお
よび横断面積を変えることによって変更することができ
る。これらオシレータの一つの一般的ノズルの幅寸法
は、０．０５７インチとなるようにBrayによって与えら
れ、６０psiの圧力で数百ヘルツの振動周波数になる。
１／１０に周波数を減らすことは、寸法を１０倍に増や
すことが要求され、１／２インチを越えてしまうために
受け入れられない。これは、６〜８インチの扱いにくい
全体サイズが引き起こす非常に大量の流量消費のために
受け入れられないのである。サイズは、フィードバック
通路の長さを著しく増加させることによって減らすこと
ができるが、主フィードバック時間が音の速さによって
支配されるので、振動時間一定で長さがかなり増加し、
受け入れられないぐらい長いものとなる。
【００３２】好ましいオシレータ３，４の形状は、Baue
rのオシレータ（米国特許第 4,231,519 号明細書および
米国再発行特許第 33,159 号明細書）であり、これら二
つの文献が本明細書に参考としてそっくりそのまま組み
込まれている。図４には、一般的フィードバックタイプ
の装置の欠点を克服するために著しくより可撓性を有す
るものを示している。オシレータ２１は従来のオシレー
タにはないノズル２２を備ており、このノズルは、出口
オリフィス２３から遠ざかるように１８０゜向けられて
いる。流体ジェット２４が形成されてオシレータキャビ
ティ２５の端部に衝突し、逆方向通路２６を通過するよ
うに流れ方向を上向きに変えられる。流れの向きが変え
られることによって、流れはオシレータキャビティ２５
の長さの二倍の距離を通過しなければならない。したが
って、従来のオシレータと同じ長さの装置でも通過時間
が二倍となるので、同様の寸法の装置により低い周波数
を与えることができる。さらに、ターニングチャンバ２
７は、流体コンプライアンスを形成する。流体コンプラ
イアンスは、音響伝播時間より著しく長くできる長いＬ
−Ｃ時定数を作り出すために通路のイナータンスと相互
作用することを調整することができる。出口オリフィス
にブロッキングピン２８を導入することによって、回復
圧力（出口ジェット速度）は増加することができ、かつ
扇角が減少しても、結果として生じる一対のジェットは
オーバーラップしてきわめて均一なパターンを作り出
す。好ましい実施形態において、ノズルの幅は０．０６
５インチ、深さは０．１０インチ、全体長さは約１イン
チである。オシレータキャビティ２５の相対的長さおよ
び供給圧力により、２０〜８０Hzの周波数が達成でき
る。図５は好ましい実施形態における周波数、供給圧力
とオシレータノズル幅との関係を示すものである。特に
重要なことは、皮膚・組織の低い共振周波数が達成され
るという事実であり、かつ大きさ（流量消費の増加に対
するコスト）がほんのわずかだけ増加することによっ
て、より低い周波数が達成することができるか、あるい
は同じ周波数がより高い圧力で達成することができるこ
とは明らかであるという事実である。
rのオシレータ（米国特許第 4,231,519 号明細書および
米国再発行特許第 33,159 号明細書）であり、これら二
つの文献が本明細書に参考としてそっくりそのまま組み
込まれている。図４には、一般的フィードバックタイプ
の装置の欠点を克服するために著しくより可撓性を有す
るものを示している。オシレータ２１は従来のオシレー
タにはないノズル２２を備ており、このノズルは、出口
オリフィス２３から遠ざかるように１８０゜向けられて
いる。流体ジェット２４が形成されてオシレータキャビ
ティ２５の端部に衝突し、逆方向通路２６を通過するよ
うに流れ方向を上向きに変えられる。流れの向きが変え
られることによって、流れはオシレータキャビティ２５
の長さの二倍の距離を通過しなければならない。したが
って、従来のオシレータと同じ長さの装置でも通過時間
が二倍となるので、同様の寸法の装置により低い周波数
を与えることができる。さらに、ターニングチャンバ２
７は、流体コンプライアンスを形成する。流体コンプラ
イアンスは、音響伝播時間より著しく長くできる長いＬ
−Ｃ時定数を作り出すために通路のイナータンスと相互
作用することを調整することができる。出口オリフィス
にブロッキングピン２８を導入することによって、回復
圧力（出口ジェット速度）は増加することができ、かつ
扇角が減少しても、結果として生じる一対のジェットは
オーバーラップしてきわめて均一なパターンを作り出
す。好ましい実施形態において、ノズルの幅は０．０６
５インチ、深さは０．１０インチ、全体長さは約１イン
チである。オシレータキャビティ２５の相対的長さおよ
び供給圧力により、２０〜８０Hzの周波数が達成でき
る。図５は好ましい実施形態における周波数、供給圧力
とオシレータノズル幅との関係を示すものである。特に
重要なことは、皮膚・組織の低い共振周波数が達成され
るという事実であり、かつ大きさ（流量消費の増加に対
するコスト）がほんのわずかだけ増加することによっ
て、より低い周波数が達成することができるか、あるい
は同じ周波数がより高い圧力で達成することができるこ
とは明らかであるという事実である。
【００３３】図６は、我々の有用な手洗い装置の一実施
形態の斜視図であり、たとえば、食品を取り扱う作業者
などが必要とするものである。
形態の斜視図であり、たとえば、食品を取り扱う作業者
などが必要とするものである。
【００３４】図６に示すように、コンパクトなハウジン
グ３０は、壁に取り付けられるように設計された手洗い
装置１０の外側の形を形成している。ハウジング３０
は、手頃な材料から製作されることができ、好適にはポ
リ塩化ビニール、ポリウレタン、ポリカーボネート、ポ
リエチレン、および類似の樹脂のような合成重合体樹脂
から成形される。ハウジング３０の正面パネル３２は、
手、手首、および前腕部を受け入れることのできる大き
さおよび寸法の二つの開口部３４，３６を有している。
開口部３４，３６はそれぞれ、洗浄室３８，４０への入
口である。開口部３４，３６は、水供給ライン（図６に
は図示していない）に接続された流体膨張式カフ３５，
３７で縁取られている。手が洗浄室３８，４０内に開口
部３４，３６を介して挿入されると、洗浄サイクルが開
始され、カフ３５，３７は挿入された手との間に緩いシ
ールを形成するように水で膨張される。これにより、装
置１０の外に洗浄液が飛び散るのを防止している。カフ
３５，３７は、洗浄サイクルの終わりでしぼみ、これに
より手および前腕をカフに接触させることなく抜き出す
ことができてカフからの汚染を防止できる。洗浄室３
８，４０には、複数の流体オシレータスプレーが一直線
に設けられており、各オシレータ３，４は、洗浄室３
８，４０内のオシレーティングジェットスプレーを、開
口部３４，３６を介して洗浄室３８，４０に挿入された
手、手首、および前腕の各表皮表面に対してある傾斜角
度で向けている。図１および図２に示すように、洗浄室
３８，４０は、サイズおよび形状においてだいたい適合
されているが、洗浄のために個々の挿入された人間の
手、前腕などを囲んで収容するものである。当業者は、
チャンバ３８，４０が、被洗浄物品を洗浄するために取
り囲んで収容する大きさや形状を変更することができる
ことを認識できる。被洗浄物品としては、たとえば人間
構造の他の部分や上記した胴および他の肢；鶏肉；装
置；他の動物および物品を含む。コンパートメント４
２，４４は、後述するようなオシレータ３，４に水およ
び洗浄溶液を供給したりするための回路を収容してい
る。図７は、図６の７−７矢視線横断面図であり、配置
された複数のスプレーオシレータ３，４を示すのに拡大
したものである。フロントパネル５０は、内部洗浄回路
４２，４４を見せるために図６において開いた状態とな
っており、コンポーネントは、装置１０の作動時に水あ
るいは洗浄溶液をチャンバに供給するものである。
グ３０は、壁に取り付けられるように設計された手洗い
装置１０の外側の形を形成している。ハウジング３０
は、手頃な材料から製作されることができ、好適にはポ
リ塩化ビニール、ポリウレタン、ポリカーボネート、ポ
リエチレン、および類似の樹脂のような合成重合体樹脂
から成形される。ハウジング３０の正面パネル３２は、
手、手首、および前腕部を受け入れることのできる大き
さおよび寸法の二つの開口部３４，３６を有している。
開口部３４，３６はそれぞれ、洗浄室３８，４０への入
口である。開口部３４，３６は、水供給ライン（図６に
は図示していない）に接続された流体膨張式カフ３５，
３７で縁取られている。手が洗浄室３８，４０内に開口
部３４，３６を介して挿入されると、洗浄サイクルが開
始され、カフ３５，３７は挿入された手との間に緩いシ
ールを形成するように水で膨張される。これにより、装
置１０の外に洗浄液が飛び散るのを防止している。カフ
３５，３７は、洗浄サイクルの終わりでしぼみ、これに
より手および前腕をカフに接触させることなく抜き出す
ことができてカフからの汚染を防止できる。洗浄室３
８，４０には、複数の流体オシレータスプレーが一直線
に設けられており、各オシレータ３，４は、洗浄室３
８，４０内のオシレーティングジェットスプレーを、開
口部３４，３６を介して洗浄室３８，４０に挿入された
手、手首、および前腕の各表皮表面に対してある傾斜角
度で向けている。図１および図２に示すように、洗浄室
３８，４０は、サイズおよび形状においてだいたい適合
されているが、洗浄のために個々の挿入された人間の
手、前腕などを囲んで収容するものである。当業者は、
チャンバ３８，４０が、被洗浄物品を洗浄するために取
り囲んで収容する大きさや形状を変更することができる
ことを認識できる。被洗浄物品としては、たとえば人間
構造の他の部分や上記した胴および他の肢；鶏肉；装
置；他の動物および物品を含む。コンパートメント４
２，４４は、後述するようなオシレータ３，４に水およ
び洗浄溶液を供給したりするための回路を収容してい
る。図７は、図６の７−７矢視線横断面図であり、配置
された複数のスプレーオシレータ３，４を示すのに拡大
したものである。フロントパネル５０は、内部洗浄回路
４２，４４を見せるために図６において開いた状態とな
っており、コンポーネントは、装置１０の作動時に水あ
るいは洗浄溶液をチャンバに供給するものである。
【００３５】図８は、図６に示す装置のハウジング１２
内の一般的洗浄回路を示す略図である。水供給ライン５
２，５４はそれぞれ、予め定められた一定温度で水流を
出力できるように温水と冷水を混合する温度制御ミキシ
ングフローバルブ５６に温水および冷水を供給してい
る。有利には、バルブ５６を通過した水の温度は、約４
０℃〜５０℃の範囲内が良い。
内の一般的洗浄回路を示す略図である。水供給ライン５
２，５４はそれぞれ、予め定められた一定温度で水流を
出力できるように温水と冷水を混合する温度制御ミキシ
ングフローバルブ５６に温水および冷水を供給してい
る。有利には、バルブ５６を通過した水の温度は、約４
０℃〜５０℃の範囲内が良い。
【００３６】適切なミキシングバルブ５６は、従来周知
のものであり、たとえば本明細書に参考として組み入れ
られた米国特許第 5,341,987 号明細書に記載されてい
る。予め定められた温度になった水は、３０〜７０psi
の有利な水ライン圧力で導管ライン６０の作用を介して
各洗浄機チャンバ３８，４０内のオシレータ３，４内に
バルブで調整されて導かれる。導管６０内に導かれた水
は、メインバルブ５８で制御される。図８の好ましい実
施形態において、予め定められかつ計られた量の水がバ
ルブ５８から主制御スターティングバルブ６４を通過す
る水を運ぶ第２回路６２を通ってチャンバ３８，４０に
送出される。スタートバルブ６４の一瞬の動作は、洗浄
／水洗サイクルを開始するメインウォーターバルブ５８
のパイロットに水を入れてしまうことになる。メインバ
ルブ５８からの水の第２の流れは、カフ３５，３７を膨
らますために導管６３を通過する。メインウォーターバ
ルブ５８が開くと、水は直ちに導管６０を介してチャン
バ３８，４０に送られてウェットダウンサイクル（予め
設定された時間）を開始し、ついでメインバルブ５８か
ら放出された水（ほんの一部）は固定オリフィス流量制
御バルブ６６から導管６８を通ってシリンジポンプ７０
に導かれる。シリンジポンプ７０は、容器７２から石鹸
溶液の充填を受けて、予め設定された時間の間導管６０
を介してチャンバ３８，４０に石鹸を送るポンプ７０サ
イクルを開始する。
のものであり、たとえば本明細書に参考として組み入れ
られた米国特許第 5,341,987 号明細書に記載されてい
る。予め定められた温度になった水は、３０〜７０psi
の有利な水ライン圧力で導管ライン６０の作用を介して
各洗浄機チャンバ３８，４０内のオシレータ３，４内に
バルブで調整されて導かれる。導管６０内に導かれた水
は、メインバルブ５８で制御される。図８の好ましい実
施形態において、予め定められかつ計られた量の水がバ
ルブ５８から主制御スターティングバルブ６４を通過す
る水を運ぶ第２回路６２を通ってチャンバ３８，４０に
送出される。スタートバルブ６４の一瞬の動作は、洗浄
／水洗サイクルを開始するメインウォーターバルブ５８
のパイロットに水を入れてしまうことになる。メインバ
ルブ５８からの水の第２の流れは、カフ３５，３７を膨
らますために導管６３を通過する。メインウォーターバ
ルブ５８が開くと、水は直ちに導管６０を介してチャン
バ３８，４０に送られてウェットダウンサイクル（予め
設定された時間）を開始し、ついでメインバルブ５８か
ら放出された水（ほんの一部）は固定オリフィス流量制
御バルブ６６から導管６８を通ってシリンジポンプ７０
に導かれる。シリンジポンプ７０は、容器７２から石鹸
溶液の充填を受けて、予め設定された時間の間導管６０
を介してチャンバ３８，４０に石鹸を送るポンプ７０サ
イクルを開始する。
【００３７】シリンジポンプ７０から導管６０への石鹸
混合液の送出は、導管７８内のコントロールバルブ７
４，７６によって制御されている。メインウォーターバ
ルブ５８はまた、タイマコントロール８２を介してタイ
ムサイクルを開始する。このタイマコントロール８２
は、固定フローコントロール８４を介し、かつ最終すす
ぎの前に、あるいはアルコールや別の最終洗浄溶液のよ
うな他の溶液がチャンバ３８，４０にポンプ送りされる
前に、予め定められた遅延時間を生じるシリンダ８６内
に水を案内するものである。これはサイクルの最後数秒
間起こる。図８の好ましい回路に示すように、第２導水
管８８は、導管６０から分かれ、バルブ９０によって制
御されている。時間遅延機構９２（シリンダ９４および
固定オリフィスフローコントロール９６）によりバルブ
９０は、容器９８からの最終すすぎ溶液を受け取るため
シリンジポンプ９７に水の一部を供給するものであり、
溶液を水と混合して時間制御の間導管６０内に混合物を
再び再挿入している。
混合液の送出は、導管７８内のコントロールバルブ７
４，７６によって制御されている。メインウォーターバ
ルブ５８はまた、タイマコントロール８２を介してタイ
ムサイクルを開始する。このタイマコントロール８２
は、固定フローコントロール８４を介し、かつ最終すす
ぎの前に、あるいはアルコールや別の最終洗浄溶液のよ
うな他の溶液がチャンバ３８，４０にポンプ送りされる
前に、予め定められた遅延時間を生じるシリンダ８６内
に水を案内するものである。これはサイクルの最後数秒
間起こる。図８の好ましい回路に示すように、第２導水
管８８は、導管６０から分かれ、バルブ９０によって制
御されている。時間遅延機構９２（シリンダ９４および
固定オリフィスフローコントロール９６）によりバルブ
９０は、容器９８からの最終すすぎ溶液を受け取るため
シリンジポンプ９７に水の一部を供給するものであり、
溶液を水と混合して時間制御の間導管６０内に混合物を
再び再挿入している。
【００３８】石鹸サイクル時間後、水すすぎサイクルが
さらなる設定時間の間続けられる。この設定時間は、タ
イマコントロール８２によりシリンダ９４が洗浄サイク
ルを完了するためにウォーターバルブ９０にプランジャ
を作動させる時の完全サイクルを停止するものである。
さらなる設定時間の間続けられる。この設定時間は、タ
イマコントロール８２によりシリンダ９４が洗浄サイク
ルを完了するためにウォーターバルブ９０にプランジャ
を作動させる時の完全サイクルを停止するものである。
【００３９】サイクルが完全に果たされるまで水はメイ
ンバルブ５８を通って流れ続ける。その後スタートバル
ブ６４が再び作動されるまでメインバルブ５８は閉止さ
れかつ閉じられたままである。メインバルブ５８が開い
ている時間というのは、流量制御バルブの設定およびシ
リンダ８６が吐出するのに要する時間によるのである。
石鹸ポンプ７０は、メインバルブ５８が閉止されるとき
再充填される。つづいて操作中、操作開始バルブ６４
は、水が固定オリフィスフローコントロールバルブを介
してウォータータイマアキュームレータ６８の下側チャ
ンバおよびメインウォーターバルブ５８のシフトパイロ
ットに流入させている。
ンバルブ５８を通って流れ続ける。その後スタートバル
ブ６４が再び作動されるまでメインバルブ５８は閉止さ
れかつ閉じられたままである。メインバルブ５８が開い
ている時間というのは、流量制御バルブの設定およびシ
リンダ８６が吐出するのに要する時間によるのである。
石鹸ポンプ７０は、メインバルブ５８が閉止されるとき
再充填される。つづいて操作中、操作開始バルブ６４
は、水が固定オリフィスフローコントロールバルブを介
してウォータータイマアキュームレータ６８の下側チャ
ンバおよびメインウォーターバルブ５８のシフトパイロ
ットに流入させている。
【００４０】スタートバルブ６４はタイミングサイクル
を開始すると開放され、かつメインウォーターバルブ５
８はまず始めに洗浄水洗チャンバ３８，４０およびウォ
ータータイマに水を送る。図８の水圧回路は、電気部品
あるいは長い配管の必要性を不要にした簡単な構成であ
る。それにより、コンパクトでかつ製造が簡単である。
もちろん、当業者は、必要であれば付加的機能を備えた
より複雑な機構を採用することができることを認識する
であろう。たとえば、電子的制御装置において、タイマ
モジュールはソレノイドによってメインバルブ５８を作
動させる信号に接続することができ、それによってチャ
ンバ３８，４０内のオシレータ３，４に水を送る。この
タイマモジュールは、石鹸シリンジポンプ７０に排出信
号を送ることができるものである。排出後、引き続いて
流れる水はすすぎ段階に入り、つづいてすすぎが完了す
ればタイマモジュールはメインバルブ５８を閉じる信号
を送る。また回路は、わずかに不利益ではあるが非可動
流体部材を用いて特別な流れを実施することができる。
を開始すると開放され、かつメインウォーターバルブ５
８はまず始めに洗浄水洗チャンバ３８，４０およびウォ
ータータイマに水を送る。図８の水圧回路は、電気部品
あるいは長い配管の必要性を不要にした簡単な構成であ
る。それにより、コンパクトでかつ製造が簡単である。
もちろん、当業者は、必要であれば付加的機能を備えた
より複雑な機構を採用することができることを認識する
であろう。たとえば、電子的制御装置において、タイマ
モジュールはソレノイドによってメインバルブ５８を作
動させる信号に接続することができ、それによってチャ
ンバ３８，４０内のオシレータ３，４に水を送る。この
タイマモジュールは、石鹸シリンジポンプ７０に排出信
号を送ることができるものである。排出後、引き続いて
流れる水はすすぎ段階に入り、つづいてすすぎが完了す
ればタイマモジュールはメインバルブ５８を閉じる信号
を送る。また回路は、わずかに不利益ではあるが非可動
流体部材を用いて特別な流れを実施することができる。
【００４１】当業者は、図８の形態が単に本発明の装置
１０に適用することができたサイクルおよび洗浄流体を
表すものであることがわかるであろう。たとえば、米国
特許第 4,925,495 号明細書に記載された流体および洗
浄サイクルは、図８の形態を変更して使用できるもので
ある。米国特許第 4,925,495 号明細書は、参考として
本明細書に組み込まれている。
１０に適用することができたサイクルおよび洗浄流体を
表すものであることがわかるであろう。たとえば、米国
特許第 4,925,495 号明細書に記載された流体および洗
浄サイクルは、図８の形態を変更して使用できるもので
ある。米国特許第 4,925,495 号明細書は、参考として
本明細書に組み込まれている。
【００４２】図８は、図からはっきりとわかるように、
構成部品間の電気的配線を示すものではない。しかしな
がら、囲い３０内に、たとえば約１〜１．５ボルトを備
える従来周知のニッケル−カドミウム電池あるいはリチ
ウム電池のような長寿命電池である電源を密閉するよう
にシールすることがある。印刷回路板に取り付けられか
つ電源によって駆動されるものは、論理配列のような特
定用途向け集積回路（ASIC）あるいはセンサーからの信
号を処理したりたとえば視覚表示器のような信号装置を
起動させるようにプログラムされたマイクロプロセッサ
とすることができる。視覚表示器としては、たとえば発
光ダイオード（LED）やアルファベット数字式読み出し
を与える液晶ディスプレイ（LCD）がある。ASICからの
電気信号によって制御されたLCD装置は周知のものであ
り、たとえば米国特許第 4,804,953 号明細書、同第 5,
227,899 号明細書、および同第 5,227,901 号明細書に
記載されたものであっても良い。ASICは制御装置であ
り、かつもしそれがより特定的なマイクロプロセッサで
ある場合には、それはASICの制御機能を操作するための
適切な中央演算処理装置（CPU）を備えている。ASIC
は、タイミング機能、メモリ記憶、視覚および聴覚表示
器を備えかつプリンタにデータを出力する制御機能の役
目をするデジタル集積回路とすることができる。オプシ
ョンのランダムアクセスメモリ（RAM）および／または
プログラムされた読みとり専用メモリ（PROM）装置がAS
ICに接続される。これら記憶装置は、操作数の経歴およ
びそれによってなされたことが互いにそれらを分析する
ために、たとえば使用のデータと時間とを維持されるこ
とができるようにASICと結合されている。RAMおよび／
またはPROM装置は、磁気バブル記憶装置、ヒステリシス
記憶装置、あるいは周知の記憶装置とすることができ
る。囲い３０内の電気部品の密閉シーリングは、たとえ
ばポリイミド樹脂あるいはパリレン樹脂のような耐水性
樹脂で囲い３０内の組み立てられた回路全体を覆うこと
によって保護することができるものである。
構成部品間の電気的配線を示すものではない。しかしな
がら、囲い３０内に、たとえば約１〜１．５ボルトを備
える従来周知のニッケル−カドミウム電池あるいはリチ
ウム電池のような長寿命電池である電源を密閉するよう
にシールすることがある。印刷回路板に取り付けられか
つ電源によって駆動されるものは、論理配列のような特
定用途向け集積回路（ASIC）あるいはセンサーからの信
号を処理したりたとえば視覚表示器のような信号装置を
起動させるようにプログラムされたマイクロプロセッサ
とすることができる。視覚表示器としては、たとえば発
光ダイオード（LED）やアルファベット数字式読み出し
を与える液晶ディスプレイ（LCD）がある。ASICからの
電気信号によって制御されたLCD装置は周知のものであ
り、たとえば米国特許第 4,804,953 号明細書、同第 5,
227,899 号明細書、および同第 5,227,901 号明細書に
記載されたものであっても良い。ASICは制御装置であ
り、かつもしそれがより特定的なマイクロプロセッサで
ある場合には、それはASICの制御機能を操作するための
適切な中央演算処理装置（CPU）を備えている。ASIC
は、タイミング機能、メモリ記憶、視覚および聴覚表示
器を備えかつプリンタにデータを出力する制御機能の役
目をするデジタル集積回路とすることができる。オプシ
ョンのランダムアクセスメモリ（RAM）および／または
プログラムされた読みとり専用メモリ（PROM）装置がAS
ICに接続される。これら記憶装置は、操作数の経歴およ
びそれによってなされたことが互いにそれらを分析する
ために、たとえば使用のデータと時間とを維持されるこ
とができるようにASICと結合されている。RAMおよび／
またはPROM装置は、磁気バブル記憶装置、ヒステリシス
記憶装置、あるいは周知の記憶装置とすることができ
る。囲い３０内の電気部品の密閉シーリングは、たとえ
ばポリイミド樹脂あるいはパリレン樹脂のような耐水性
樹脂で囲い３０内の組み立てられた回路全体を覆うこと
によって保護することができるものである。
【００４３】LCDと接続して、ASICは時間、データ、現
在行われている洗浄サイクルの段階を液晶ディスプレイ
（LCD）によって表示するようにプログラムすることが
できる。
在行われている洗浄サイクルの段階を液晶ディスプレイ
（LCD）によって表示するようにプログラムすることが
できる。
【００４４】上述した基本回路に対する他の改善策とし
ては、各個人（洗浄サイクルを開始するのに本発明の装
置内に挿入されたバーコード表示によって識別される）
による使用時間と使用日付とを記録する手段への接続で
ある。
ては、各個人（洗浄サイクルを開始するのに本発明の装
置内に挿入されたバーコード表示によって識別される）
による使用時間と使用日付とを記録する手段への接続で
ある。
【００４５】本発明の好ましい実施形態において、赤外
線発光装置１１０は、図７に示す各チャンバ３８，４０
内の密閉するようにシールされたユニット内に取り付け
られている。発光装置１１０の反対側には、発光装置１
１０からの光を受光するように赤外線検出器１１２が設
けられている。発光装置１１０および検出器１１２は、
閉回路の一部となっており、挿入された肢によって赤外
線が妨げられると洗浄サイクルを作動させる。マイクロ
プロセッサと回路とを接続することによって、記録およ
び経過記録は、洗浄サイクルの完了および装置１０を使
ったことのある人物の識別を記録するために保持するこ
とができる。ソレノイドは、メインバルブ５８を操作す
るために回路内に挿入される。
線発光装置１１０は、図７に示す各チャンバ３８，４０
内の密閉するようにシールされたユニット内に取り付け
られている。発光装置１１０の反対側には、発光装置１
１０からの光を受光するように赤外線検出器１１２が設
けられている。発光装置１１０および検出器１１２は、
閉回路の一部となっており、挿入された肢によって赤外
線が妨げられると洗浄サイクルを作動させる。マイクロ
プロセッサと回路とを接続することによって、記録およ
び経過記録は、洗浄サイクルの完了および装置１０を使
ったことのある人物の識別を記録するために保持するこ
とができる。ソレノイドは、メインバルブ５８を操作す
るために回路内に挿入される。
【００４６】上述した米国特許明細書における開示内容
については、参考として本明細書に組み入れられてい
る。
については、参考として本明細書に組み入れられてい
る。
【００４７】本発明は、手、手首、および前腕の、水洗
および洗浄のための好ましい形態に基づいて上述されて
いるが、当業者は、本発明の範囲はもっと広いものであ
ることを認識している。
および洗浄のための好ましい形態に基づいて上述されて
いるが、当業者は、本発明の範囲はもっと広いものであ
ることを認識している。
【００４８】以下の標本および例は、本発明を実行する
ための方法および工程を示しかつ述べるものであり、本
発明の範囲を制限するものではない。
ための方法および工程を示しかつ述べるものであり、本
発明の範囲を制限するものではない。
【００４９】本発明の有効性を証明するための試験手順
１）手洗い（比較のための制御）
多くのボランティアの対象となる手が無作為手法に基づ
いて選ばれる。選ばれた手は、寒天の板（表面および裏
面）上に押しつけられるとともに、この時の力が記録お
よび制御される。この力は３〜５ポンドである。つぎに
対象となる選ばれた手は、外科用のスクラブキット（ブ
ラシ）を使って手で洗われる。この手洗いは、すべての
手に対して１２０秒間同じように行われる。水温は４０
℃に設定されかつ圧力は適切に調整され記憶されてい
る。工程は、調査員によって実施された６０秒間の手洗
いに続く２０秒間のすすぎで始まる。手洗い手順は、４
０秒間のすすぎで完了する。手は、ヘアードライヤを使
って温風乾燥される。つづいてバクテリア採取が前述し
たように行われる。
いて選ばれる。選ばれた手は、寒天の板（表面および裏
面）上に押しつけられるとともに、この時の力が記録お
よび制御される。この力は３〜５ポンドである。つぎに
対象となる選ばれた手は、外科用のスクラブキット（ブ
ラシ）を使って手で洗われる。この手洗いは、すべての
手に対して１２０秒間同じように行われる。水温は４０
℃に設定されかつ圧力は適切に調整され記憶されてい
る。工程は、調査員によって実施された６０秒間の手洗
いに続く２０秒間のすすぎで始まる。手洗い手順は、４
０秒間のすすぎで完了する。手は、ヘアードライヤを使
って温風乾燥される。つづいてバクテリア採取が前述し
たように行われる。
【００５０】２）流体による手洗い機
上記手洗いで選ばれた人達の反対側の手が図６の装置を
用いる流体洗浄に利用される。選ばれた洗われていない
方の手は、寒天の板（表面および裏面）上に押しつけら
れてバクテリアの採取が行われるとともに、この時の力
が記録および制御される。この力は３〜５ポンドであ
る。これは、従来の洗浄でバクテリアの数を測定するの
と同じものである。流体による手洗い機は、４０℃に調
節された水を備えている。流体洗いは、すべての対象と
なる手に対して６０秒間同じように行われる。この工程
は、最初の水すすぎ２０秒、洗剤主成分として４％クロ
ルヘキシジングルコン酸塩溶液４０mlが注入して使用さ
れる自動化洗浄３０秒からなる。自動化洗浄はそれに続
く１０秒のすすぎで完了する。その後、手は、ヘアード
ライヤからの温風で乾燥される。そして、バクテリア採
取が前述したように行われる。
用いる流体洗浄に利用される。選ばれた洗われていない
方の手は、寒天の板（表面および裏面）上に押しつけら
れてバクテリアの採取が行われるとともに、この時の力
が記録および制御される。この力は３〜５ポンドであ
る。これは、従来の洗浄でバクテリアの数を測定するの
と同じものである。流体による手洗い機は、４０℃に調
節された水を備えている。流体洗いは、すべての対象と
なる手に対して６０秒間同じように行われる。この工程
は、最初の水すすぎ２０秒、洗剤主成分として４％クロ
ルヘキシジングルコン酸塩溶液４０mlが注入して使用さ
れる自動化洗浄３０秒からなる。自動化洗浄はそれに続
く１０秒のすすぎで完了する。その後、手は、ヘアード
ライヤからの温風で乾燥される。そして、バクテリア採
取が前述したように行われる。
【００５１】手洗い機試験プロトコル
自明のこととして、外科用ハンドブラシスクラブは、一
過性の微生物を取り除いたり破壊しかつ内在するフロラ
を減らすことを意図されたものである。この状態は、手
との接触によって適切なプレートに成長媒体を接種し
て、つぎにその結果培養されたコロニー形成を数えるこ
とによってわかる。一過性の微生物および内在するフロ
ラの存在が適切な洗浄剤および強力な手洗いの組み合わ
せによって著しく減らすことができるものであることに
は幅広く認識されている。この試験の目的は、上述した
ような流体オシレータノズルを利用する手洗い手法の有
効性を、強引に手で行う外科用スクラブを用いたものと
比較することにある。この研究目標において、我々は洗
剤主成分に４％クロルヘキシジングルコン酸塩溶液を使
用することによって洗浄剤の量を一定に保っている。こ
のタイプの洗浄剤は、伝染病管理および疫学専門協会
（APIC）の手洗い案内書および健康管理環境における手
の消毒に高く推奨されている。
過性の微生物を取り除いたり破壊しかつ内在するフロラ
を減らすことを意図されたものである。この状態は、手
との接触によって適切なプレートに成長媒体を接種し
て、つぎにその結果培養されたコロニー形成を数えるこ
とによってわかる。一過性の微生物および内在するフロ
ラの存在が適切な洗浄剤および強力な手洗いの組み合わ
せによって著しく減らすことができるものであることに
は幅広く認識されている。この試験の目的は、上述した
ような流体オシレータノズルを利用する手洗い手法の有
効性を、強引に手で行う外科用スクラブを用いたものと
比較することにある。この研究目標において、我々は洗
剤主成分に４％クロルヘキシジングルコン酸塩溶液を使
用することによって洗浄剤の量を一定に保っている。こ
のタイプの洗浄剤は、伝染病管理および疫学専門協会
（APIC）の手洗い案内書および健康管理環境における手
の消毒に高く推奨されている。
【００５２】本発明の手洗い機は、他人の手をかりずに
しかも短い時間で、同じ効果を手で行う外科的ごしごし
洗いの二倍の継続時間持続することができることが理解
できる。
しかも短い時間で、同じ効果を手で行う外科的ごしごし
洗いの二倍の継続時間持続することができることが理解
できる。
【００５３】当業者には、上述した好ましい実施形態を
幅広い種々の分野で使用できることがわかるであろう。
以下にその利用可能分野の例を示す。
幅広い種々の分野で使用できることがわかるであろう。
以下にその利用可能分野の例を示す。
【００５４】
健康管理
病院の手術室
創傷清拭を巻かれた火傷を負った患者
点滴／透析センター
診療所
歯医者
公共団体の健康管理事務所
公衆および病院のトイレ
私設療養院
老人専用住宅地の施設
老人福祉センター
緊急医療サービス
軍隊の野戦病院
軍隊での消毒（陸上）
食品を扱う人
ファーストフード店の出口 肉や鶏肉を包装する人
レストラン スーパーマーケット
学校のカフェテリア ホテル
食品提供者
食品取扱者、加工業者、食肉解体処理作業者
工場
電気製品組立 油装置
工場のクリーンルーム 石油精製所
化学プラント ガソリンスタンド
自動車および船舶の修理施設
消費者
消費者の家庭 ペットの飼い主
美容院 高速道路の休憩所
獣医
動物病院 獣医
獣医学校 ペットのグルーミングをする人
［図面の簡単な説明］
【図１】 スプレーパターンおよびスプレーの配置を示
す本発明の洗浄装置内に手および前腕が挿入された状態
の概略横断面図である。
す本発明の洗浄装置内に手および前腕が挿入された状態
の概略横断面図である。
【図２】 指の爪の間を洗浄するスプレーノズルの位置
を特に強調してスプレーパターンおよびスプレーの配置
を示す図１の洗浄装置内に手および前腕が挿入された状
態の軸方向横断面図である。
を特に強調してスプレーパターンおよびスプレーの配置
を示す図１の洗浄装置内に手および前腕が挿入された状
態の軸方向横断面図である。
【図３】 ジェット流体オシレータを掃引する従来の操
作を図式的に表す図である。
作を図式的に表す図である。
【図４】 図３同様、本発明に使用した従来のバウアー
流体掃引ジェットオシレータの操作を図式的に表す図で
ある。
流体掃引ジェットオシレータの操作を図式的に表す図で
ある。
【図５】 ノズルの幅による特徴として、従来のバウア
ーオシレータ操作周波数、供給圧力、および装置サイズ
の関係を示すグラフである。
ーオシレータ操作周波数、供給圧力、および装置サイズ
の関係を示すグラフである。
【図６】 食品取扱者およびファーストフード店の他の
従業員が手を洗うのに使用する本発明の装置の一実施形
態を示す正面図である。
従業員が手を洗うのに使用する本発明の装置の一実施形
態を示す正面図である。
【図７】 図６の実施形態の内部形状を示す図であっ
て、図６の７−７線矢視断面図である。
て、図６の７−７線矢視断面図である。
【図８】 図６の実施形態に採用した操作構成要素およ
び回路を示す図であって、本発明の一器具の流体回路の
概略図である。
び回路を示す図であって、本発明の一器具の流体回路の
概略図である。
【図９】 オシレータが弧に沿って回動する他の実施形
態の流体回路を示す図である。
態の流体回路を示す図である。
１ 肢（手および前腕）
２ マニホールド
３ 掃引ジェット流体振動子
４ 掃引ジェット流体振動子
５ 液体
６ ドレン
７ 開口部
８ 空間
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 米国特許4925495（ＵＳ，Ａ)
米国特許3507275（ＵＳ，Ａ)
米国特許3770200（ＵＳ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B08B 3/02
Claims (47)
- 【請求項１】 人を含む物体のしなやかな表面から微生
物を洗浄するための方法であって、 洗浄するためのしなやかな表面の領域を選択する段階
と、 洗浄溶液の振動ジェットスプレーを形成する段階と、 所望の洗浄レベルを達成するのに十分な時間の間、前記
領域に前記振動ジェットスプレーを向ける段階と、を備
え、 前記ジェットスプレーは、前記表面に対してある傾斜角
度で向けられ、きれいにされるべきしなやかな表面の動
力学と共振するような振動を該表面上に起こすととも
に、前記傾斜角を所定範囲内で変えることにより得られ
る該ジェットスプレーの掃引動作により物質除去の洗浄
／すすぎ効果を高めかつ前記表面内に物質およびバクテ
リアをさらに埋め込んでしまうという問題を避けるもの
であることを特徴とする方法。 - 【請求項２】 前記微生物は大腸菌であることを特徴と
する請求項１記載の方法。 - 【請求項３】 前記物体は人であることを特徴とする請
求項１記載の方法。 - 【請求項４】 前記領域は、人の手、手首、および前腕
部を含むことを特徴とする請求項３に記載の方法。 - 【請求項５】 前記振動ジェットスプレーは、前記表面
の共振周波数と同様の周波数を有することを特徴とする
請求項１記載の方法。 - 【請求項６】 前記周波数は２０〜８０Hzの範囲である
ことを特徴とする請求項５に記載の方法。 - 【請求項７】 前記溶液は石鹸溶液であることを特徴と
する請求項１に記載の方法。 - 【請求項８】 前記溶液は水を含むことを特徴とする請
求項１に記載の方法。 - 【請求項９】 複数の異なる溶液が順序に従って使用さ
れることを特徴とする請求項１に記載の方法。 - 【請求項１０】 前記順序は時間により決められている
ことを特徴とする請求項９に記載の方法。 - 【請求項１１】 表面から微生物を洗い落とす装置であ
って、 選択された領域を効果的に洗浄するための湿潤、洗浄、
およびすすぎ操作において異なる組成からなる液体流れ
を横方向に振動させる手段と、 所望の洗浄レベルを達成するのに十分な時間の間、スプ
レーとして液体を向ける手段と、を備えることを特徴と
する装置。 - 【請求項１２】 表面から微生物を洗い落とす装置であ
って、 ジェットを形成するのに液体を加速する少なくとも１つ
のノズルを有する手段と、 脈動する流体流れを横方向に振動させるとともにスプレ
ーする手段に連結されて、表面から微生物を洗い落とす
ための流体流れを供給するのに電気的動力を使用するこ
となく、前記ノズルで３０〜７０psiの圧力で前記流体
流れを供給する手段と、 選択された領域を効果的に洗浄するための湿潤、洗浄、
およびすすぎ操作において異なる組成からなる脈動する
流体流れ、すなわち前記流れを横方向に振動させるとと
もにスプレーする手段と、 前記流体流れが振動かつスプレーされる時間を制御する
手段と、 所望の表面洗浄レベルを達成するのに十分な時間の間、
スプレーとして流体流れを前記表面上に向ける手段と、
を備えることを特徴とする装置。 - 【請求項１３】 前記微生物は大腸菌であることを特徴
とする請求項１１または１２記載の装置。 - 【請求項１４】 前記表面は人の表皮であることを特徴
とする請求項１１または１２に記載の装置。 - 【請求項１５】 前記表皮表面は、人の手、手首、およ
び前腕部を含むことを特徴とする請求項１４に記載の装
置。 - 【請求項１６】 前記振動手段は流体掃引ジェットオシ
レータであることを特徴とする請求項１１または１２に
記載の装置。 - 【請求項１７】 前記発振器の作動周波数は、洗浄され
るべき表面の共振周波数と同様なものとなるように選ば
れることを特徴とする請求項１６に記載の装置。 - 【請求項１８】 前記発振器の周波数は、人の表皮の共
振特性と一致する２０〜８０Hzであることを特徴とする
請求項１７に記載の装置。 - 【請求項１９】 前記湿潤液は水であることを特徴とす
る請求項１１または１２に記載の装置。 - 【請求項２０】 前記洗浄液は抗菌性の石鹸溶液である
ことを特徴とする請求項１１または１２に記載の装置。 - 【請求項２１】 前記すすぎ液は水であることを特徴と
する請求項１１または１２に記載の装置。 - 【請求項２２】 前記液体がスプレーされる前記時間を
制御するための手段は、複数の時間調整手段を備えるこ
とを特徴とする請求項１１または１２に記載の装置。 - 【請求項２３】 前記時間調整手段は、水圧で作動する
バルブおよびアキュームレータであることを特徴とする
請求項２２に記載の装置。 - 【請求項２４】 前記時間調整手段は、電子的に制御さ
れるバルブであることを特徴とする請求項２２に記載の
装置。 - 【請求項２５】 前記電子的手段はマイクロプロセッサ
であることを特徴とする請求項２４に記載の装置。 - 【請求項２６】 前記マイクロプロセッサは、手洗い機
を使用した人々の利用回数および経過記録を記憶する付
加機能を備えていることを特徴とする請求項２５に記載
の装置。 - 【請求項２７】 選択された領域を洗浄するための装置
であって、 掃引ジェット流体オシレータスプレーヘッドと、 前記表面領域に対してある角度傾斜させて前記スプレー
ヘッドを保持させる手段と、 洗浄溶液の送出のために前記流体オシレータと接続され
る導管および制御手段と、を備えることを特徴とする装
置。 - 【請求項２８】 選択されたしなやかな表面領域を洗浄
するための装置であって、 電気的動力を使用することなく、少なくとも１つのノズ
ルによって３０〜７０psiの圧力で表面から微生物を洗
い落とすための流体流れを供給するジェットを形成する
ために液体を加速する前記少なくとも１つのノズルを有
する掃引ジェット流体オシレータスプレーヘッドと、 前記しなやかな表面領域に対してある角度傾斜させて前
記ノズルを保持させる手段と、 前記しなやかな表面に対してある角度傾斜させ、前記し
なやかな表面に対して洗浄溶液の振動ジェットスプレー
の送出のために前記流体オシレータと接続される導管お
よび制御手段と、を備えることを特徴とする装置。 - 【請求項２９】 前記選択された表面領域は人の表皮上
面であることを特徴とする請求項２７または２８に記載
の装置。 - 【請求項３０】 前記表皮表面は、人の手、手首、およ
び前腕部を含むことを特徴とする請求項２９に記載の装
置。 - 【請求項３１】 前記液体がスプレーされる前記時間を
制御するための手段は、複数の時間調整手段を備えるこ
とを特徴とする請求項２７または２８に記載の装置。 - 【請求項３２】 前記時間調整手段は、水圧で作動する
バルブおよびアキュームレータであることを特徴とする
請求項３１に記載の装置。 - 【請求項３３】 前記時間調整手段は、電子的に制御さ
れるバルブであることを特徴とする請求項２３に記載の
装置。 - 【請求項３４】 前記電子的手段はマイクロプロセッサ
であることを特徴とする請求項３２に記載の装置。 - 【請求項３５】 前記マイクロプロセッサは、手洗い機
を使用した人々の利用回数および経過記録を記憶する付
加機能を備えていることを特徴とする請求項２９に記載
の装置。 - 【請求項３６】 前記掃引ジェット流体オシレータの周
波数は、人の表皮の共振周波数と一致するように設定さ
れることを特徴とする請求項２７または２８に記載の装
置。 - 【請求項３７】 選択されたしなやかな表面領域を洗浄
するための装置であって、 掃引ジェット流体オシレータスプレーヘッドと、 前記しなやかな表面領域に対してある角度傾斜させて前
記スプレーヘッドを保持させる手段と、 人の表皮の共振周波数と一致するように設定されている
周波数を有し、前記しなやかな表面に対してある角度傾
斜させ、前記しなやかな表面に対して洗浄溶液の振動ジ
ェットスプレーの送出のための前記流体オシレータと接
続される導管および制御手段と、を備えることを特徴と
する装置。 - 【請求項３８】 前記共振周波数は、２０〜８０Hzであ
ることを特徴とする請求項３６または３７に記載の装
置。 - 【請求項３９】 前記湿潤、洗浄、およびすすぎ操作を
信号で伝えるための複数のアナンシエータをさらに備え
ることを特徴とする請求項１１または１２に記載の装
置。 - 【請求項４０】 人の手のしなやかな表皮表面から微生
物を洗い落とす方法で、 決められた順序にスプレーされる複数の洗浄液で人の手
のしなやかな表皮表面をブラッシングすることなく洗浄
するものであって、 前記液体および順序は、 （ｉ）第１に、前記表面の軸線に対してある角度傾斜し
て前記手の表面上に少なくとも約２０秒間水をスプレー
し、 （ｉｉ）第２に、前記角度で前記表面上に少なくとも約
３０秒間洗剤および殺菌剤を含む水溶液をスプレーし、 （ｉｉｉ）第３に、前記角度で前記表面上に少なくとも
約１０秒間水すすぎをスプレーし、 前記第１、第２、および第３スプレーは、規則的なリズ
ムで振動し、２０〜８０Hzの周波数および４０〜５０℃
の温度で横方向に往復してスプレーする流体スプレー
で、 これにより、前記温度で少なくとも約１２０秒の外科的
ブラシ洗いと実質的に同等の手洗い効果が得られること
を特徴とする方法。 - 【請求項４１】 前記水溶液は洗剤を主成分とするクロ
ルヘキシジングルコン酸塩の４％溶液であることを特徴
とする請求項４０に記載の方法。 - 【請求項４２】 前記スプレーは３０〜８０psiの力で
前記表面に衝突することを特徴とする請求項４０に記載
の方法。 - 【請求項４３】 前記温度は４０℃であることを特徴と
する請求項４０に記載の方法。 - 【請求項４４】 人のしなやかな表皮表面から微生物を
洗い落とす方法で、決められた順序にスプレーされる複
数の洗浄液で人のしなやかな表皮表面をブラッシングす
ることなく洗浄するものであって、 前記液体および順序は、 （ｉ）第１に、前記しなやかな表皮表面の表面の軸線に
対してある角度傾斜して前記人の前記表面上に第１の所
定時間の間水をスプレーし、 （ｉｉ）第２に、前記角度で前記表面上に第２の所定時
間の間洗剤および殺菌剤を含む水溶液をスプレーし、 （ｉｉｉ）第３に、前記角度で前記表面上に第３の所定
時間の間水すすぎをスプレーし、 前記第１、第２、および第３スプレーは、規則的なリズ
ムで振動し、２０〜８０Hzの周波数および４０〜５０℃
の温度で横方向に往復してスプレーする流体スプレー
で、 これにより、前記温度で２４０秒の外科的ブラシ洗いと
実質的に同等のしなやかな表皮表面洗いの効果が得られ
ることを特徴とする方法。 - 【請求項４５】 前記水溶液は洗剤を主成分とするクロ
ルヘキシジングルコン酸塩溶液であることを特徴とする
請求項４４に記載の方法。 - 【請求項４６】 前記スプレーは３０〜７０psiの力で
前記表面に衝突することを特徴とする請求項４４に記載
の方法。 - 【請求項４７】 前記温度は４０℃であることを特徴と
する請求項４４に記載の方法。
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