JP2000160629A - トイレの空気浄化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 機器のスペースによりトイレ内の空間を狭め
ることなく、高い脱臭効果及びリラクゼーション効果を
得る。 【解決手段】 トイレ内の空気を通過させる空間中に水
洗便器Ｂの貯水タンク１内の水Ｗを水源としてミストを
生成し、通過中に接触したミストにより空気中の細菌又
は夾雑物を捕捉すると共に巨大化したミストごと自重に
より貯水タンク内に廃棄し、更にこの一連の過程におい
て生じるレナード現象により通過する空気中の陰イオン
の濃度を増加させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は便器を設置したト
イレ内の脱臭、雑菌等の空気浄化を、便器に組み込んだ
装置により実現するトイレの空気浄化装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】便臭や雑菌を除去するためにトイレ内に
空気浄化装置を設置することは有用である。これに関連
して、従来、臭いの成分（空気中の夾雑物）を吸着或い
は中和するフィルターを通気経路中に配した送風装置に
よりトイレ内の空気を循環することが行われていた。
又、便臭を便器内に設けた吸引孔より強制的にトイレ外
の排水経路に吸引することも行われていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前者の
従来技術においては、フィルターの吸着或いは中和効果
が経時劣化すると共に、空気中の塵埃によりフィルター
が目詰まりをするので、定期的なフィルターの清掃及び
交換を必要とする問題があった。又、フィルターによっ
て細くできる粒子の大きさには限界があり、空気中の雑
菌を捕捉するまでには至らなかった。

【０００４】一方、後者の従来技術は局所的な便臭の除
去には効果的であっても、トイレ内の空気全体の浄化に
は効果がなかった。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明は以上の従来技
術の問題点に鑑みて創作されたものであり、ここでは次
の３つの発明を開示することとする。

【０００６】（第１発明）この発明の空気浄化装置は、
トイレ内の空気を通過させる空間中に水洗便器の貯水タ
ンク内の水を水源としてミストを生成し、通過中に接触
したミストにより空気中の細菌又は夾雑物を捕捉すると
共に巨大化したミストごと自重により貯水タンク内に廃
棄し、更にこの一連の過程において生じるレナード現象
により通過する空気中の陰イオンの濃度を増加させるこ
とを特徴とする。

【０００７】ミスト（微細な水滴）に空気を接触させる
ことにより、ミストにより空気中の臭いの成分等の夾雑
物や雑菌を捕捉することは例えば特開昭４８−５５４６
２、同５６−１６０４２、同５７−４４８９７等により
古くから公知である。この場合、ミストのための水源と
細菌又は夾雑物を捕捉して巨大化したミストを廃棄する
手段が必要となる。この発明においては水洗便器の貯水
タンクに着目して、タンク内の水を水源として利用する
共に、巨大化したミストを廃棄する場所として利用する
ことに特徴を有する。この場合、タンク内の水は便器の
使用毎に入れ換えられるので従来技術の浄化装置のよう
な定期的な水の補充、廃棄が不要となる。

【０００８】ところで、ミストに空気が接触することに
より空気中の陰イオンの濃度が高まることはレナード現
象として公知であり、これを利用したイオン生成装置も
例えばフランス特許第１２４２５３４号等において古く
から公知である。より詳細には、水が砕けてミストに分
裂し、相互に摩擦する際に発生した静電気により、空気
中の陰イオンの濃度が高まる現象である。経験的に、滝
の周辺や、海辺の波打ち際等、水が砕けてミストが発生
する場所が身体に快適な環境を提供することが知られて
いたが、今世紀初頭にノーベル物理学者のＰ．Ｌｅｎａ
ｒｄ博士が、水滴が金属板に衝突して分裂するときに、
豊富な負に帯電した微細構造の水滴（ミスト）が発生す
ることを検証した。

【０００９】この発明においては、臭いの成分等の夾雑
物や雑菌の除去と共にレナード現象により陰イオンの濃
度が高まった空気がトイレ内に充満することとなる。都
市部においては空気中の陰イオンと陽イオンの比率は通
常同程度といわれているが、陰イオンが陽イオンの数十
倍から数百倍存する陰イオンの濃度が高い環境下に身を
置くことによって、疲労回復効果、精神安定効果、血液
の浄化効果、抵抗力の増進効果、自律神経調整効果等の
医療効果を得られることが広く知られている。そこで、
トイレをリラクゼーション空間として利用するために、
トイレ内において人為的に陰イオンの濃度を高める試み
がなされており、そのために高圧コロナ放電を用いた陰
イオン発生装置が使用されているが、この場合は人体へ
の影響が未知数のオゾンも同時に生成してしまうおそれ
がある。ところが、この発明の場合はそのようなおそれ
がなく、しかも前記したようにタンク内の水をミストの
水源として利用することができる。

【００１０】（第２発明）この発明は、前記第１発明の
空気浄化装置において、下方にミスト生成のための機器
と空気導入・排出のための送風機器を垂設すると共に通
過すべき空気の通気経路を設けた浄化装置ユニットを水
洗便器の貯水タンクの上部開口に配置することにより、
浄化装置ユニット装置下方と貯水タンク内の水面との間
に通過する空気をミストに接触させて処理するために必
要な空間を構成したことを特徴とする。

【００１１】前記の空気中の細菌又は夾雑物の捕捉作用
やレナード現象を利用した作用のためには、ミストの水
源と細菌又は夾雑物を捕捉して巨大化したミストを廃棄
する手段の他、ミスト雰囲気を形成しここに導入した空
気を接触させるための空間が必要となる。そして、この
場合、上記の作用を実用的なレベルまで高めるには充分
な量のミストと充分な送風量の空気が必要となり、これ
に伴い充分な容積を有する空間が必要となる。ところ
が、限られた広さしか得られないトイレにおいてこのよ
うな空間を有する空気浄化装置を設置するには限りがあ
る。この発明においては、便器の貯水タンクの水面と蓋
との間に充分な容積の空間があることに着目して、ここ
を空気をミストに接触させて処理するのに必要な空間と
して利用することに特徴を有する。この場合、この空間
の下方には当然のことながら貯水された水が存するの
で、単にタンク内の空間を利用できるだけでなく、前記
したようにこれをミストのための水源と共に細菌又は夾
雑物を捕捉して巨大化したミストを廃棄する場所として
も利用でき、しかも最短の経路で利用できるという複合
的な作用を生じることとなる。

【００１２】一方、便器の貯水タンクは通常は陶器で製
造されているので、ここにミスト生成のための機器と空
気導入・排出のための送風機器を組み込み、更に通過す
べき空気の通気経路を設けることは製造の歩留りを低下
させ著しいコストアップとなる。一方、貯水タンクは製
造上の便宜及びメンテナンスのために必ず上部が開口さ
れ、これを別体の蓋で被蓋する構造となっている。そこ
で、この発明においてはこの構造に着目して、下方にミ
スト生成のための機器と空気導入・排出のための送風機
器を垂設すると共に空気の通気経路を設けた浄化装置ユ
ニットを別途用意し、これを貯水タンクの上部開口に配
置する構成としている。この場合、浄化装置ユニットは
貯水タンクとは別体なのでプラスチック等で大量生産す
ることができ、しかも、各機器はそこから垂設され、空
気の通気経路も設けられるので、空気浄化装置組み込み
のための既存の貯水タンクの設計変更は最小限で済み、
製造の歩留りが良好となる。一方、この浄化装置ユニッ
トは貯水タンクの上部開口に被蓋することによりタンク
に組み込まれるので、両者の組み立て工程は簡略であ
り、しかも必要に応じて浄化装置ユニットを容易に取り
出せるのでメンテナンス性も良好となる。

【００１３】（第３発明）この発明は、前記第１発明又
は第２発明の空気浄化装置において、水洗便器の貯水タ
ンク内の水を汲み上げて飛散させ、飛散させた水を網目
を有するスクリーンに衝突させることによりミストを生
成する手段としたことを特徴とする。

【００１４】飛散させた水を網目を有するスクリーンに
衝突させることによりミストを生成することは、本願出
願人による特開平９−２０３５４０及び同９−２８５５
５５において既に公知である。網目の効果としては、ス
クリーンの表面だけでなく、空気の進行方向の壁面（格
子状の網目の内壁）も利用できるために、水がスクリー
ンと衝突する頻度が飛躍的に増大し、スクリーンの大き
さの割りにはミストの生成効率が高く、しかも粒径の小
さいミストを得られるので、より細かい細菌又は夾雑物
を捕捉することが可能となり、レナード現象による陰イ
オンの濃度もより高くすることができる。しかも、網目
の存在は、同時に空気がスクリーンを通過できることを
意味し、空気の流通が良好になるために、処理室内の容
積に対し大量の空気を通過させることができる。

【００１５】従来技術においてミストを生成する手段と
してはサイクロン内で水を噴霧させることを特徴とする
発明（例えば、前掲の特開昭５７−４４８９７）、高速
回転する回転板に水を衝突させることを特徴とする発明
（例えば、特公平７−６２５３４）等が公知である。こ
れらは、何れも飛散させた水を連続した平面からなる固
体の表面に衝突することによりミスト状に砕くことを基
本原理としている。これはいわば水を板に叩きつけるよ
うなものであり、多大の騒音を生じることとなる。とこ
ろで、水洗便器の貯水タンクは比較的高周波の音の伝達
には恰好の陶器や硬質プラスチック等の硬質の素材から
構成されており、又、有底深筒状というその形状も発生
した音波の増幅には恰好な音響特性が良好なものなの
で、この中で騒音を発生させることは極力避けなければ
ならない。飛散させた水を網目を有するスクリーンに衝
突させることによりミストを生成するこの発明の場合、
水は固体に三次元的に衝突するので、衝突時の音波の発
生は一律でなく互いの干渉により耳で感じる騒音は従来
技術に比し小さい。又、スクリーン自体は網目により空
気を通過させるので、水の衝突によりそれ自体が振動子
として音波を発生するおそれがない。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、この発明の空気浄化装置の
具体的実施例を添付図面に基づいて説明する。図１はこ
の発明の空気浄化装置であり、ここでは、説明の便宜上
第１発明及び第２発明を含む第３発明を実施した空気浄
化装置を例示する。図中符号１はこの発明が実施される
貯水タンクであり、ここでは便器ボウルＢに近接して設
けられる手洗い無しのロータンクを例示しているが、貯
水タンクは手洗い有りでもよく、又ロータンクに限られ
ないことは勿論である。この貯水タンク１は操作レバー
を介したタンク底部のフロート弁の開閉により貯水され
た水を便器ボウルＢへの給水経路に排出し、一方、水位
の下落によりボールタップの開放により給水経路からタ
ンク内に給水する公知の構造のものであり、これらはこ
の発明の要旨とは直接関係しないので図面中における詳
細な図示は省略している。

【００１７】図中符号１０は貯水タンクの上部開口に配
置される浄化装置ユニットである（図１乃至３）。ここ
では、配置する手段として、外向きのフランジ部１２を
上端に配した浄化装置ユニットの周側壁１１の外周形状
を貯水タンク１の上部開口内壁の内周形状と合致させる
ことにより、周側壁を貯水タンクの上部開口に嵌入する
と共にフランジ部によって同じく開口壁端面に係止する
構造を採用している。この浄化装置ユニット１０の材質
の限定は特にないが、ここでは重量及び製造上の歩留り
を考慮してプラスチックを採用している。尚、この実施
例においては、浄化装置ユニット１０を貯水タンク１の
上部開口に取り付けた後に、更にその上に蓋３が載置さ
れるものであり、この蓋には下記する浄化装置ユニット
の空気導入路１４と連通する吸気口４と、同じく空気排
出路１５と連通する吹き出し口５が設けられる。この場
合、浄化装置ユニットに予め蓋を設けた構成としてもよ
いことは勿論である。

【００１８】浄化装置ユニット１０の下方には、ミスト
生成のための機器と空気導入・排出のための送風機器が
垂設されると共に通過すべき空気の通気経路が設けられ
る。このうち、内部に配した送風装置によりトイレ内の
空気を導入する空気導入路１４と、ミストと接触させて
処理を行った空気をトイレ内に排出する空気排出路１５
は隔壁１３により隔離される。

【００１９】図中符号１６は浄化装置ユニット１０の空
気導入路１４内に固定されるモータである。ここでは回
転軸１７を下方に向けて設けられ、この回転軸１７には
モータの回転により送風を行うシロッコファン１８と回
転体２０が共軸に設けられる。シロッコファン１８は空
気導入路１４内に配されるが、この実施例においてはシ
ロッコファン１８の周囲を一部を開放口２５とした曲面
状の整流壁２４で囲繞することにより効果的な送風を図
っている。又、この実施例においては回転時のブレを防
止するために、貯水タンク１の底部より軸受け２を突設
し、この軸受けによりモータの回転軸１７端を軸承する
構成としている。

【００２０】回転体２０は下方を貯水タンク１内に貯留
された水Ｗ内に浸漬して配されるものであり、上方に向
かって径が増大する形状からなり、この回転体の周囲に
は網目を有するスクリーン１９が設けられる。スクリー
ン１９としてここでは筒状のものを採用しており、この
スクリーン１９は上部が回転体２０に固定されることに
より、回転体２０と共に回転する（図２参照）。スクリ
ーン１９に網目を設ける手段として、ここでは１２〜１
６メッシュ程度の金網をスクリーンの素材として採用し
ているが、網目を設ける手段はこれに限らず、例えば板
に多数の細孔を設ける等の手段によってもよいことは勿
論である。尚、スクリーン１９はこの実施例のように回
転体２０と共に回転しても、或いは回転する回転体に対
し静止していても、或いは回転体に対し逆方向に回転し
ても、或いは回転体と異なる速度で回転してもよいこと
は勿論である。

【００２１】以上の構成よりなる空気浄化装置において
は、通過すべき空気の通気経路を設けた浄化装置ユニッ
ト１０の下方と貯水タンク１内の水面との間を空気をミ
ストに接触させて処理するために必要な空間Ｒとして利
用している。以下、一連の空気浄化作用について説明す
る。

【００２２】先ず、モータ１６により回転されるシロッ
コファン１８によりトイレ内の空気（図１において黒地
の矢印をもって図示）が蓋３の吸入口４から導入され、
空気導入路１４を介して空間Ｒ内に導入される。同時
に、貯水タンク１内に貯留された水Ｗが回転体２０の回
転により汲み上げられると共に飛散し、スクリーン１９
の網目に衝突する。即ち、上方に向かって径が増大する
回転体の下方を水中に浸漬して回転することにより、こ
の回転体の外周に沿って形成した水の薄膜を上方に向か
って順次拡大すると共に飛散させる。つまり、固体であ
る回転体の下方を水中に浸漬すると、固体の表面状態と
水の表面張力の作用によって、水は回転体の外表面に沿
って喫水線より僅かに這い上がるぬれ性を得られ、回転
体の遠心力によって引き延ばされ回転体の外表面上に水
の薄膜を形成しながらその範囲を拡大し、更により集ま
って体積を増し遂には水滴となって振り切られ飛散し、
スクリーンの網目に衝突する。

【００２３】そして、網目に衝突した水は砕けてミスト
に分裂して飛散し、ミスト雰囲気を形成し、このミスト
雰囲気に空間Ｒを通過する空気が接触することにより負
電荷を与え、空気中の陰イオンの濃度が増加される。
又、この際に空気中の細菌や夾雑物がミストに接触する
ことによりミストにより捕捉される。互いにくっつき合
ったり、細菌や夾雑物を捕捉して巨大化したミストは自
重によってタンク１の貯留水内に落下したり、壁面に接
触して液化して落下するため、結果として細菌や夾雑物
が空気中から除去される。このように処理された空気
（図１において網線の矢印をもって図示）は空気排出路
１５に導入され、細菌や夾雑物が除去された空気が、大
量の陰イオンと共に蓋３の吹き出し口５よりトイレ内に
排出されることとなる。

【００２４】尚、この実施例においては、スクリーン１
９の周囲にして貯水タンク１の壁面と対向する側に水面
との間に間隔を持った袖壁２２を配し、又、横方向に張
り出した張り出し壁２３を配して空気排出路１５を屈曲
ダクト状とすることにより、細菌や夾雑物を捕捉したミ
ストが衝突する壁面を増やし、巨大化したミストが落下
する機会を増やしている。

【００２５】又、以上の実施例の空気浄化装置において
は、通気経路内に図示しない温熱源又は冷熱源を配する
ことにより、トイレ内を暖房又は冷房することが可能と
なる。

【００２６】

【発明の効果】以上の構成よりなるこの発明は次の特有
の効果を奏する。 フィルターでなく水のミストにより空気中の臭いの成
分等の夾雑物を捕捉するので、経時劣化する要素が無く
従来技術のように定期的なメンテナンスが不要となる。

【００２７】同様の理由より、従来のフィルターでは
除去が困難であった細菌も捕捉可能となりトイレ内の浄
化が図られる。

【００２８】臭いの成分等の夾雑物や雑菌の除去と共
にレナード現象により陰イオンの濃度が高まった空気が
トイレ内に充満することとなるので、トイレをリラクゼ
ーション空間として活用することができる。

【００２９】以上の効果を得るためのミストの生成に
不可欠な水源を水洗便器の貯水タンク内の水に求めてい
るので浄化装置への水の補給の手間が省かれ、しかも貯
水タンク内の水は便器の使用の度に入れ替えられるの
で、水の交換の手間も省かれる。

【００３０】各機器と空気の通気経路を設けた浄化装
置ユニットを貯水タンクの上部開口に配置することによ
り、タンク内の水面との間に通過する空気をミストに接
触させて処理するために必要な空間を構成することとし
たので、限られた空間であるトイレ内に新たな筐体を要
しないで空気浄化装置を設置することができ、しかも浄
化装置から水源迄の距離を最短とすることができるの
で、従来デッドスペースとなっていた水洗便器の貯水タ
ンク内の空間を有効に活用することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明のトイレの空気浄化装置の一部切り欠
き正面図。

【図２】同上、図１のＡ─Ａ断面図。

【図３】同上、浄化装置ユニットの斜視図。

【図４】同上、送風及びミストの生成手段の実施例の分
解斜視図。

【符号の説明】

Ｗ 水 Ｒ 空間 １ 貯水タンク １０ 浄化装置ユニット １４ 空気導入路 １５ 空気排出路 １８ シロッコファン １９ スクリーン ２０ 回転体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 甲田 裕茂 東京都千代田区神田富山町27番地 株式会 社ファイン内 Ｆターム(参考） 2D038 BB02 BC01

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 トイレ内の空気を通過させる空間中に水
   洗便器の貯水タンク内の水を水源としてミストを生成
   し、通過中に接触したミストにより空気中の細菌又は夾
   雑物を捕捉すると共に巨大化したミストごと自重により
   貯水タンク内に廃棄し、更にこの一連の過程において生
   じるレナード現象により通過する空気中の陰イオンの濃
   度を増加させることを特徴とするトイレの空気浄化装
   置。
2. 【請求項２】 下方にミスト生成のための機器と空気導
   入・排出のための送風機器を垂設すると共に通過すべき
   空気の通気経路を設けた浄化装置ユニットを水洗便器の
   貯水タンクの上部開口に配置することにより、浄化装置
   ユニット装置下方と貯水タンク内の水面との間に通過す
   る空気をミストに接触させて処理するために必要な空間
   を構成した請求項１記載のトイレの空気浄化装置。
3. 【請求項３】 水洗便器の貯水タンク内の水を汲み上げ
   て飛散させ、飛散させた水を網目を有するスクリーンに
   衝突させることによりミストを生成する手段とした請求
   項１又は２記載のトイレの空気浄化装置。
4. 【請求項４】 上方に向かって径が増大する回転体の下
   方を貯水タンク内の水中に浸漬して回転することによ
   り、この回転体の外周に沿って水の薄膜を上方に向かっ
   て順次形成すると共に飛散させ、飛散させた水をこの回
   転体の周囲に配された網目を有するスクリーンに衝突さ
   せることにより、ミストを生成する手段とした請求項１
   から３の何れかに記載のトイレの空気浄化装置。
5. 【請求項５】 網目を有するスクリーンは回転体の一部
   を囲む筒状である請求項４記載のトイレの空気浄化装
   置。
6. 【請求項６】 網目を有するスクリーンは回転体に固定
   されることにより、回転体と共に回転する請求項５記載
   のトイレの空気浄化装置。
7. 【請求項７】 網目を有するスクリーンは回転する回転
   体に対し静止しているか、又は回転体と異なる速度で回
   転するか、又は回転体に対し逆方向に回転するかの何れ
   かである請求項５記載のトイレの空気浄化装置。
8. 【請求項８】 空気導入・排出のための送風機の送風羽
   根と同軸に回転体を設けた請求項４から７の何れかに記
   載のトイレの空気浄化装置。
9. 【請求項９】 タンク内に導入された空気の通気経路中
   に温熱源又は冷熱源を配した請求項４から８の何れかに
   記載のトイレの空気浄化装置。