JP2001172682A - 尿石防止方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 列車車両やバス、航空機、旅客船などの移動
体に設置される、洗浄水が循環して使用される所謂循環
式トイレの循環水に長期間にわたり有効濃度で薬剤を溶
解させて、尿石の発生を防止する方法を提供すること。 【解決手段】 ジクロロイソシアヌル酸ナトリウム１水
和物、ジクロロイソシアヌル酸ナトリウム２水和物、ジ
クロロイソシアヌル酸カリウム１水和物等の塩素化イソ
シアヌル酸金属塩の水和物と、フタル酸、安息香酸、ｐ
−ヒドロキシ安息香酸等のベンゼン環を有するカルボン
酸よりなる有機酸とを、有機酸の割合が４０〜９９重量
％となるように配合し、次いで加圧成型することにより
得られる成形体を用いて、循環式トイレ等の尿石の発生
を防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、トイレの尿石防止
方法、より詳しくは、列車車両の他バス、航空機、旅客
船などの移動体に設置されている、洗浄水を循環して使
用する所謂循環式トイレ、特に循環水を節約するタイプ
のトイレの尿石の発生を防止する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】列車車両の他バス、航空機、旅客船など
の移動体に設置されているトイレは、汚物タンクは有し
ているが、洗浄水を外部から常時供給することができな
いことから、汚物タンク内の水を洗浄水としてリサイク
ルし、循環して繰り返し使用している。このようなトイ
レは一般に循環式トイレと呼ばれている。そして、車両
等に設置された循環式トイレにおいては、車両基地等で
汚物タンクに一定の清水を張り込んだ後、運行時に排泄
された汚物等も加わった混合液の上澄みを洗浄水として
循環使用し、一定期間の運行後汚物タンク内容物をすべ
て排出するようになっている。

【０００３】汚物タンク内の水を処理して供給される循
環水は、細菌による腐敗のためアンモニア、硫化水素、
メルカプタン類等を生成して悪臭を発生する。特に、男
子用小便器のみが設置されている循環式トイレの場合、
男女共用式便器の場合と比較して、アンモニアの発生率
が多くｐＨが大きく上昇し、その結果、循環水中に溶存
していたカルシウム分などがスケール化し、便器や配
管、汚物タンク等に付着する。この付着したスケールは
所謂尿石と呼ばれ、尿石発生部位からは悪臭が発生し、
外観上も不衛生的である。この尿石発生部位は細菌の繁
殖場所となり易く、循環水の腐敗がさらに促進すると、
強烈な悪臭を発生するだけでなく、場合によっては配管
の閉塞を引き起こす。

【０００４】この循環水の腐敗や尿石の発生を抑えるた
め、スルファミン酸や有機酸等の酸を使用して液全体の
ｐＨを中性程度に下げる尿石防止剤や、腐敗の原因とな
る細菌に対して殺菌・静菌効果のある抗菌剤や、尿石の
原因となるカルシウムやシリカ分を捕集し溶解させる薬
剤等が提案されている。そして、これらの薬剤は、あら
かじめ汚物タンクに投入して使用されるか、男子小便器
では便器の目皿上に設置して使用されていた。

【０００５】最近、列車車両の他バス、航空機、旅客船
などの移動体は、全体を軽量化し省エネ・高速化が図ら
れており、それに伴い設置されるトイレもコンパクト化
を余儀なくされ、加えて積載する洗浄水等のトータル量
も削減せざるを得なくなってきている。そのため、例え
ば新幹線・特急列車等の車両に設置されているトイレの
場合、男女共用式では噴霧式及び真空式と呼ばれる、洗
浄水をきわめて少量もしくは全く使用しないタイプの便
器が、男子小便器ではサブタンクを用い少量の循環水の
みが循環するタイプの便器ユニットが設置されるように
なってきている。

【０００６】上記男子小便器を設置した循環式トイレ用
便器ユニットにおいては、例えば特開平７−２１６９５
８号公報に示されるように、汚物タンクの水は基本的に
循環しないため、あらかじめ汚物タンクに薬剤を投入し
ておいたとしても、薬剤成分を含む洗浄用の循環水とは
ならない。また、男子小便器の目皿の上に設置する方式
は、見た目の悪さと乗客に対する配慮(悪戯・事故の防
止)から敬遠されてきている。そのため、このタイプの
循環式トイレでは洗浄水の循環経路内に薬筒を設け、成
型された薬剤成形体を徐々に溶解させながら供給する方
式が望ましいとされている。しかしながら、このタイプ
の循環式トイレでは循環水が節約されており、従って循
環経路を流れる洗浄水量も少なく、循環経路内に設けら
れた薬筒内の薬剤成形体を長期にわたり安定的に溶解さ
せることが困難とされていた。

【０００７】他方、薬剤成形体を長期にわたり安定的に
溶解させる技術としては、トイレ、特に男子用トイレの
清浄剤が知られている。すなわち特開平７−３０４６０
４号公報では、ｐ−ヒドロキシ安息香酸ブチル、アセト
酢酸メタキシリダイド、アセト酢酸アニリド又はアセト
酢酸オルトトルイダイドからなるグループの１種以上の
薬剤と、トイレ等の汚物の腐敗防止に著効のある２−ブ
ロモ−２−ニトロプロパン−１，３−ジオール（以下
「ブロノポール」という）を含有する清浄剤が提案され
ており、かかる清浄剤が徐溶性に優れ、安定した効果を
持続することができ、少量でもスケールの発生を防止で
き、黴の発生をも防止することができるとされている。
ところで、特開平７−１１８１１０号公報には、塩素化
イソシアヌル酸金属塩の水和物と例えば安息香酸との組
み合わせが本出願人により開示されているが、これは家
庭用台所のヌメリ取りに供される薬剤であって、尿石防
止効果については何ら触れられていない。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、ブロノポール
の細菌に対するＭＩＣ値(最小生育抑制濃度)は例えば大
腸菌(E.coli)に対する値が１２．５〜５０ｐｐｍと高
く、循環水量が少ないとはいえ実効性を持たせるために
はかなりの量のブロノポールが必要となり、そのため薬
剤の供給頻度を多くするか、薬剤の大型化が避けられな
いという問題があった。また、ブロノポールなどの抗菌
剤によって細菌の活動を完全に抑制したとしても、循環
水のｐＨ、カルシウム濃度によっては尿石が発生するこ
とがあり、別途塩酸などの酸を用いて尿石を除去する必
要があった。本発明の課題は、特に、列車車両やバス、
航空機、旅客船などの移動体に設置される、洗浄水が循
環して使用される所謂循環式トイレの循環水に長期間に
わたり有効濃度で薬剤を溶解させて、尿石の発生を防止
する方法を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明者らは上記課題を
解決するために誠意研究実験を重ねた結果、塩素化イソ
シアヌル酸金属塩の水和物とフタル酸、安息香酸に代表
されるベンゼン環を有するカルボン酸よりなる群から選
ばれた少なくても１種の有機酸を含有する加圧成形体か
らなる薬剤を用いることにより、塩素化イソシアヌル酸
金属塩の水和物による殺菌作用と有機酸によるｐＨコン
トロール作用の相乗作用によって、長期間にわたり有効
濃度で薬剤を溶解させて尿石などのスケール分の発生を
抑えるとともに循環水の防腐、防臭、殺菌、消毒等を行
うことができることを見い出し、本発明を完成するに至
った。

【００１０】すなわち本発明は、塩素化イソシアヌル酸
金属塩の水和物とベンゼン環を有するカルボン酸よりな
る群から選ばれた少なくても１種の有機酸とを含有し、
有機酸の配合割合が４０〜９９重量％である加圧成型体
を用いることを特徴とする尿石防止方法（請求項1）
や、塩素化イソシアヌル酸金属塩の水和物として、ジク
ロロイソシアヌル酸ナトリウム１水和物、ジクロロイソ
シアヌル酸ナトリウム２水和物、ジクロロイソシアヌル
酸カリウム１水和物から選ばれる少なくても１種を用い
ることを特徴とする請求項１記載の尿石防止方法（請求
項２）や、有機酸として、フタル酸、安息香酸、及びｐ
−ヒドロキシ安息香酸を用いることを特徴とする請求項
１又は２記載の尿石防止方法（請求項３）や、有機酸の
配合割合が７０〜９５％であることを特徴とする請求項
１〜３のいずれか記載の尿石防止方法（請求項４）や、
加圧成型体を、循環式トイレに用いることを特徴とする
請求項１〜４のいずれか記載の尿石防止方法（請求項
５）に関する。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明に用いられる塩素化イソシ
アヌル酸金属塩の水和物としては、特に制限されるもの
ではないが、ジクロロイソシアヌル酸ナトリウム１水和
物、ジクロロイソシアヌル酸ナトリウム２水和物、ジク
ロロイソシアヌル酸カリウム１水和物を具体的に例示す
ることができ、これらは単独で用いても、２種以上の混
合物として用いてもよい。

【００１２】低濃度でも効果があり、かつ殺菌スペクト
ルが広く安価である塩素化イソシアヌル酸金属塩の水和
物以外の抗菌剤として、有機及び無機のサラシ粉が知ら
れているが、無機系サラシ粉はカルシウム系スケールの
発生を促進するため、尿石がかえって増加する恐れがあ
り、また、有機系サラシ粉でもトリクロロイソシアヌル
酸はトイレユニットに使用されている配管材質に対して
腐食作用が強く適当でない。さらに、塩素化イソシアヌ
ル酸金属塩でも無水物は成形体とした際、水中での崩壊
がありこれも適当でない。したがって、本発明において
は塩素化イソシアヌル酸金属塩の水和物を用いる必要が
ある。

【００１３】本発明に使用される有機酸としては、ベン
ゼン環を有するカルボン酸であれば特に制限されるもの
ではない。かかるベンゼン環を有する有機酸は、塩素化
イソシアヌル酸金属塩の水和物が分解した際に発生する
塩素臭を低減することができる。ベンゼン環を有するカ
ルボン酸としては、例えば、安息香酸、ｐ−ヒドロキシ
安息香酸、サリチル酸、ケイ皮酸、ｏ−，ｍ−，ｐ−ト
ルイル酸、ｏ−，ｍ−，ｐ−フタル酸、フェニル酢酸、
フェニルプロピオン酸、フェノキシ酢酸、ｔ−ブチル安
息香酸、プロトカテキュ酸、ベンジル酸、ｏ−ベンゾイ
ル安息香酸、アントラニル酸、α−およびβ−ナフトエ
酸、ナフタレンジカルボン酸、ｐ−ヒドロキシフェニル
酢酸、ｄｌマンデル酸、トリメット酸、ピロメット酸、
メトキシフェニル酢酸を挙げることができる。そして、
上記有機酸の中でもフタル酸、安息香酸や、ｐ−ヒドロ
キシ安息香酸が、前記塩素化イソシアヌル酸金属塩の水
和物との相乗効果の大きさや、薬剤の溶解速度調節の点
で好ましい。また、上記ベンゼン環を有するカルボン酸
に加えて、コハク酸等の別の有機酸を、打錠性改善のた
めの上下層に、あるいは使用初期の尿石除去のために加
えることもできる。

【００１４】本発明に使用される塩素化イソシアヌル酸
金属塩の水和物は、一般にベンゼン環を有するカルボン
酸に比較すると溶解速度が速いため、塩素化イソシアヌ
ル酸金属塩の水和物の割合をあまりに多くすると、塩素
化イソシアヌル酸金属塩の水和物のみが先に溶出してし
まい、ベンゼン環を有するカルボン酸が溶け残るといっ
た所謂抽出現象が生起する。抽出された塩素化イソシア
ヌル酸金属塩は殺菌に必要な有効塩素濃度と比較し遙か
に過剰であり、場合によっては強い塩素臭を発生するこ
ともある。かかるイソシアヌル酸金属塩の溶出速度を適
切に調節するため、ベンゼン環を有するカルボン酸の配
合割合を全体量に対して４０重量％以上、望ましくは７
０重量％以上とすることにより、塩素化イソシアヌル酸
金属塩の水和物のみの抽出現象を防止し、均一な溶出・
溶解を達成することができる。しかし、ベンゼン環を有
するカルボン酸の配合割合が９９重量％を越えると、塩
素化イソシアヌル酸金属塩の水和物の含有量が少なくな
り、充分な殺菌効果が得られない。有効な殺菌効果を得
るためには塩素化イソシアヌル酸金属塩の水和物の配合
割合が５重量％以上である方がよい。したがって、当該
カルボン酸の配合割合は４０〜９９重量％、望ましくは
７０〜９５重量％となる。

【００１５】本発明の尿石防止方法は、列車車両の他バ
ス、航空機、旅客船などの移動体に設置されている、洗
浄水を循環して使用する所謂循環式トイレ、好ましくは
循環水を節約するタイプのトイレ、特に男子小便器が設
置された循環式トイレに有利に適用することができる。
かかる循環式トイレに適用する場合には、薬剤を薬筒に
収納した状態で使用し、かつ長期にわたり安定的に溶出
させることが求められることから、薬剤は成形体である
ことが必要である。かかる成形体の成型方法としては種
々の方法が考えられるが、塩素化イソシアヌル酸金属塩
の水和物を使用すること、抽出現象を防ぎ均一な溶解性
を維持しうること、工程の簡略性等からして、打錠およ
びブリケッティングなどの加圧成型によることが必要と
される。

【００１６】また加圧成型をする際には、ステアリン
酸、ステアリン酸誘導体、ステアリン酸カルシウム、ス
テアリン酸マグネシウム、ステアリン酸ナトリウム、安
息香酸ナトリウム、オルト硼酸などの滑沢性のある配合
剤を打錠性の改善のために０．０１〜５％程度添加する
ことができる。さらに目的に応じて、亜硝酸塩、珪酸
塩、ポリ燐酸塩等の無機系腐食防止剤、カルボン酸、金
属石鹸、スルホン酸、アミン、エステル、トリアゾー
ル、燐酸エステルなどの有機系腐食防止剤、エチレンジ
アミン４酢酸、グルコン酸、ニトリロトリ酢酸などのキ
レート化合物を添加することも可能である。そしてま
た、油状の汚れを落とす目的で、固体の界面活性剤を加
えることもできるが、この界面活性剤濃度を高くすると
ベンゼン環を有するカルボン酸による塩素化イソシアヌ
ル酸金属塩の水和物の過剰な溶出ブロック効果が阻害さ
れるので、界面活性剤濃度は全体の５重量％以下が望ま
しい。

【００１７】

【実施例】以下に実施例をあげ更に本発明の説明を行う
が、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
また、％で表記してあるものは特に断りがない限り重量
％を示す。 実施例１ ジクロロイソシアヌル酸ナトリウム２水和物１５％、フ
レーク状安息香酸８４．９％、ステアリン酸カルシウム
０．１％を、１００Ｌリボンミキサーを用いてよく混合
し、この混合物４５ｇを面圧約９８〜１９６ＭＰａ(＝
１〜２ｔｆ／ｃｍ²)の圧力で打錠した。こうして、直径
４５ｍｍ×高さ約２１ｍｍの成形体を加圧成型により調
製した。

【００１８】実施例２ 実施例１に記載のフレーク状安息香酸を粉末状テレフタ
ル酸に代えた以外は実施例１と同様な方法で約４５ｇの
成形体を加圧成型により調製した。

【００１９】比較例１ ブロノポール７０％、アセト酢酸オルトトルイダイド３
０％をステンレス製ビーカーに入れ、１１０℃に加温し
た油浴中に浸し、全体を撹拌しながら溶解させ、均一に
なったところで、底部４０φの円筒状金型に流し込み、
粗熱がとれたところで金型ごと水に浸し、冷却を行い、
内部まで冷却されたところで金型から外し、重量約４５
ｇの成形体を注入成型により調製した。

【００２０】比較例２ 薬剤組成をジクロロイソシアヌル酸ナトリウム２水和物
７０％、フレーク状安息香酸２９．９％、ステアリン酸
カルシウム０．１％をとした以外は実施例１と同様な方
法で重量約４５ｇの成形体を加圧成型により調製した。

【００２１】試験１（静水浸漬テスト） 実施例１及び２並びに比較例１及び２で得られた抗菌剤
成形体を２Ｌビーカーに入れ、１Ｌの蒸留水を注いだ。
その状態で３日間放置した後、水中での薬剤の様子を観
察し、注入水を静かに捨て、次いで濾過することにより
固形物重量を測定し、重量減（％）を算出した。結果を
表１に示す。表１より、本発明の成形体は比較例のもの
に比べて、外観の変化がなく、また成形体の溶出速度が
コントロールされていることがわかる。

【００２２】

【表１】

【００２３】試験２（流水樋に設置された薬筒による溶
解試験） 出口に水深調節用の堰(高さ１０ｍｍ)を設けた塩化ビニ
ル製の流水樋(幅６ｃｍ×長さ１２０ｃｍ)の中央付近
に、長さ１５cmのＶＰ４０パイプ先に市販の塩素剤用キ
ャップを装着した薬筒を設置した。なお、塩素剤用キャ
ップは全開の状態で使用し、この薬筒の中に実施例１及
び２並びに比較例１及び２で得られた成形体からなる薬
剤を１錠ずつ装填し、約３０℃の水を毎分４Ｌの割合で
６時間連続通水した。１時間毎に薬剤の重量減を測定し
て、安定的に溶解しているかどうかを観察した。結果を
図１に記載する。図１より、本発明の成形体は比較例の
ものに比べて、薬剤の溶出速度がほぼ一定にコントロー
ルされていることがわかる。

【００２４】試験３（実車試験） 図２に示される男子小便器が設置されている循環式トイ
レを用いた。この循環式トイレは、男子小便器１と、汚
物タンク２と、循環水タンク３と、清水タンク４と、三
方切替弁５と、成形体薬筒６と、循環ポンプ７から構成
されており、１０Ｌ容量の循環水タンク３から供給され
る４Ｌの洗浄水の内０．２Ｌが用足し前の洗浄で使用さ
れ、残りの３．８Ｌが用足し後の洗浄に使用され、三方
切替弁５により前洗浄水と原尿が汚物タンク２に、用足
し後の洗浄水が循環水タンク３に戻るようになってい
る。また、循環水タンク３の水位減少分は、清水タンク
４から自動的に供水され、用足し回数が５０回に達した
際にサブタンク内容物をすべて入れ替える構造となって
いる。かかる循環式トイレを用いて、実際に実施例１及
び２並びに比較例１及び２で得られた抗菌剤成形体を使
用して、１週間後の使用状況の観察と成形体の消耗量を
測定した。結果を表２に示す。表２から、本発明の成形
体は比較例のものに比べて、臭気の発生や尿石の付着が
なく、１週間後も有効に残存していたが、比較例のもの
は消耗率１００％、すなわち成形体が全くなくなってい
た。

【００２５】

【表２】

【００２６】

【発明の効果】本発明によると、塩素化イソシアヌル酸
金属塩の水和物による殺菌効果と有機酸によるｐＨコン
トロール作用の相乗作用によって、特に列車車両やバ
ス、航空機、旅客船などの移動体に設置されている、循
環式トイレ、特に男子用便器が設置されている循環水を
節約するタイプのトイレの洗浄水に、長期間にわたり有
効濃度で薬剤を溶解させることができ、尿石などのスケ
ール分の発生を抑えるとともに循環水の防腐、防臭、殺
菌、消毒等を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例及び比較例の薬剤の溶出特性を
示す図である。

【図２】男子小便器が設置されている循環式トイレの概
略図である。

【符号の説明】

１．男子小便器 ２．汚物タンク ３．循環水タンク ４．清水タンク ５．三方切替弁 ６．成形体薬筒 ７．循環水ポンプ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項1】 塩素化イソシアヌル酸金属塩の水和物
   と、ベンゼン環を有するカルボン酸よりなる群から選ば
   れた少なくても１種の有機酸とを含有し、有機酸の配合
   割合が４０〜９９重量％である加圧成型体を用いること
   を特徴とする尿石防止方法。
2. 【請求項２】 塩素化イソシアヌル酸金属塩の水和物と
   して、ジクロロイソシアヌル酸ナトリウム１水和物、ジ
   クロロイソシアヌル酸ナトリウム２水和物、ジクロロイ
   ソシアヌル酸カリウム１水和物から選ばれる少なくても
   １種を用いることを特徴とする請求項１記載の尿石防止
   方法。
3. 【請求項３】 有機酸として、フタル酸、安息香酸、及
   びｐ−ヒドロキシ安息香酸を用いることを特徴とする請
   求項１又は２記載の尿石防止方法。
4. 【請求項４】 有機酸の配合割合が７０〜９５％である
   ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか記載の尿石防
   止方法。
5. 【請求項５】 加圧成型体を、循環式トイレに用いるこ
   とを特徴とする請求項１〜４のいずれか記載の尿石防止
   方法。