JP2007309089A - 水洗トイレ用殺菌・洗浄装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 効率よくトイレを殺菌すると共に水洗トイレの貯水タンクを殺菌・洗浄することができる、水洗トイレ用殺菌・洗浄装置を提供すること。
【解決手段】 水洗トイレ用殺菌・洗浄装置が水洗トイレの貯水タンクに内蔵され、電解質溶液から酸性水を生成する陽極電解槽及びアルカリ水を生成する陰極電解槽からなる電解槽と、隣接して飽和電解質溶液を一時貯蔵する付随槽とを備え、前記陽極電解槽の側壁には流量の大きな給排水パイプを、陰極電解槽の側壁に流量の小さな給排水パイプを設けたことを特徴とする。
【選択図】図３

Description

本発明は、殺菌水でトイレを殺菌すると共に、水洗トイレに配設された貯水タンクを殺菌・洗浄する水洗トイレ用殺菌・洗浄装置に関する。

従来、塩素イオン含有水を電気分解して得られる殺菌性のある処理水で、トイレの使用後あるいは定期的にトイレを殺菌洗浄して、臭気や尿石等の固形分付着を防止する洗浄装置としては以下のものが知られている。
ビル等に取り付けられる殺菌水供給機能付便器ユニットは、塩素イオン含有水を電気分解する電気分解槽と、該電気分解槽で生成された殺菌水を貯留する殺菌水貯留槽と、その下流側に殺菌水をトイレに送り出す送出ポンプと、殺菌水の流出の開閉を行う電磁バルブとが備えられており、殺菌水制御装置により送出ポンプと電磁バルブ等を制御して、貯留タンクに貯留された殺菌水を適宜なタイミングでトイレに供給することにより、トイレを洗浄するものである（特許文献１参照）。

また、家庭で一般的に使用されている貯水タンクを備えたトイレであって、そのトイレに設置された衛生洗浄機は、電解質が水に溶けた電解質溶液が貯留されている電解質貯留槽と、電解質溶液を電気分解する電解分解槽と、この電解分解槽で電気分解された処理液（次亜塩素酸イオン）をトイレ内に吐出する吐出口とこれらプロセスを制御する制御手段を備えており、トイレ内のトイレの壁面に設けられた前記吐出口から電気分解された処理液（次亜塩素酸イオン）を吐出することにより、トイレを洗浄するものである（特許文献２参照）。

さらに、殺菌水を得るような電解装置では、電解質を含む水を電解すると、強酸性水陽極から発生する塩素ガスによって、人体や設備機器等へ悪影響が生ずるため、このような悪影響を極力防止するように、直流電源の陽極にて生成された塩素ガスをアルカリ性溶液と混合する混合手段を設けたものがある（特許文献３参照）。

特開平０９−１４４１０３号公報 特開２０００−０２７２６３号公報 特開平０７−２９００６０号公報

ところが、特許文献２に示すような一般的な水洗トイレには貯水タンクが設けられており、該貯水タンクは、上面に手洗いを兼ねた蓋を載置して貯水タンクを密閉したもので、その内部にはフロートや配管があるため清掃し難いために、貯水タンク内が汚れてカビが発生して、悪臭成分やカビ胞子がトイレ室内に飛散するという問題がある。
しかしながら、前述した特許文献１及び特許文献２の各装置は、電気分解により生成した殺菌水を直接トイレに放出して殺菌するので、貯水タンクを必要としないものであるために、このような問題に対処できないものである。
また、電気分解により酸性水とアルカリ水を分離して取り出すものではないため、アルカリ水の洗浄機能を有効に活用できないという問題もある。

さらに、電解により陽極電解槽から発生する塩素ガスをアルカリ水で処理するものでは、酸性水を殺菌水として取り出すことを目的とするもので、処理後のアルカリ水は廃棄しており、前述した従来技術と同様にアルカリ水を有効に活用できないという問題がある。

そこで、本発明は、上記した問題を解決するためになされたもので、酸性水の殺菌機能とアルカリ水の洗浄機能を有効に活用するように、効率よくトイレを殺菌すると共に水洗トイレの貯水タンクを殺菌・洗浄することができる、水洗トイレ用殺菌・洗浄装置を提供することを目的とする。

本発明の目的を達成するために、請求項１に係る水洗トイレ用殺菌・洗浄装置は、有隔膜電解法により酸性水とアルカリ水とを生成する水洗トイレ用殺菌・洗浄装置であって、前記水洗トイレ用殺菌・洗浄装置が水洗トイレの貯水タンクに内蔵され、電解質溶液から酸性水を生成する陽極電解槽及びアルカリ水を生成する陰極電解槽からなる電解槽と、隣接して飽和電解質溶液を一時貯蔵する付随槽とを備え、前記陽極電解槽の側壁には流量の大きな給排水パイプを、陰極電解槽の側壁に流量の小さな給排水パイプを設けたことを特徴とする。
請求項２に係る水洗トイレ用殺菌・洗浄装置は、前記電解槽及び付随槽の上部に貯留槽を一体化して備え、該付随槽と貯留槽との間に連通パイプを設けたことを特徴とする。
請求項３に係る水洗トイレ用殺菌・洗浄装置は、前記電解槽及び付随槽と別体化した飽和電解質溶液を貯留する貯留槽との間に連通パイプを介して連通したことを特徴とする。
請求項４に係る水洗トイレ用殺菌・洗浄装置は、前記陽極電解槽の給排水パイプの直径が前記陰極電解槽の給排水パイプの直径より大きいことを特徴とする。
請求項５に係る水洗トイレ用殺菌・洗浄装置は、前記陽極電解槽の給排水パイプに絞りを形成したことを特徴とする。
請求項６に係る水洗トイレ用殺菌・洗浄装置は、前記給排水パイプの形状がコの字状であることを特徴とする。
請求項７に係る水洗トイレ用殺菌・洗浄装置は、前記給排水パイプの形状がＵ字状であることを特徴とする。
請求項８に係る水洗トイレ用殺菌・洗浄装置は、前記給排水パイプの両端部が下方に向いていることを特徴とする。
請求項９に係る水洗トイレ用殺菌・洗浄装置は、前記電解槽と前記付随槽との間を前後縦隔壁で分離し、その前後縦隔壁の下方に逆止弁が、上方に開口が設けられていることを特徴とする。
請求項１０に係る水洗トイレ用殺菌・洗浄装置は、前記陽極電解槽の陽極及び陰極電解槽の陰極の両電極の通電時期及び通電時間を制御する制御装置を備えていることを特徴とする。
請求項１１に係る水洗トイレ用殺菌・洗浄装置は、前記制御装置が所定時間内にトイレの使用がないことを検出して、前記通電時期での通電を停止することを特徴とする。

本発明の水洗トイレ用殺菌・洗浄装置は、水洗トイレの貯水タンク内に内蔵されているので、電解槽で生成した酸性水及びアルカリ水は、トイレ使用時に、殺菌成分が含まれた酸性水によりトイレの殺菌が行われると共に、貯水タンクＴに放出されたアルカリ水は、貯水タンクＴの洗浄作用とともに殺菌作用も行うことができ、水洗トイレの水回り部を常に清潔な状態に維持することができる。
そして、前記電解槽で生成した酸性水及びアルカリ水の給排水を行うのに、電磁バルブやポンプ等の装置を用いることなく、流量の異なる給排水パイプだけでトイレの殺菌と貯水タンクの殺菌・洗浄ができるので、製造費が大幅に軽減できる。
又、電解槽に前後縦隔壁を介して付随槽を配置し、その前後縦隔壁に逆止弁及び開口を設けることにより、電解槽の電解質濃度をセンサー等設置せずに所定値に維持することができるので、常に安定した酸性水及びアルカリ水が得られる。

以下、本発明の水洗トイレ用殺菌・洗浄装置につき、添付の図面を参照して最良の実施形態を詳細に説明する。
図１は、水洗トイレ用殺菌・洗浄装置ＥＱ（以下、「殺菌・洗浄装置ＥＱ」という。）を内蔵した貯水タンクＴの正面縦断面図である。
本発明の殺菌・洗浄装置ＥＱは、図１に示すように、直方体の構造で形成され、水洗トイレの貯水タンクＴに内蔵されるもので、貯水タンクＴに設けた支持部材Ｓにより保持されている。貯水タンクＴの底部中央にはフロート弁Ｆが貯水タンクＴの水を放出しないように封止しており、貯水タンクＴの側壁に設けられた排水レバーＬの操作によりチェーンを介してフロート弁Ｆが上方に浮上して水をトイレに放出する。浮玉、ボールタップ等の部品の構造は、従来の水洗トイレと同じなので説明を省略する。

図２は殺菌・洗浄装置ＥＱの左側から見た左側面図である。
該殺菌・洗浄装置ＥＱは、耐酸性及び耐アルカリ性の合成樹脂製からなり、その殺菌・洗浄装置ＥＱの高さの略半分の位置に上下を分離する横隔壁１が設けられ、その横隔壁１の上部に飽和塩水を貯蔵する貯留槽Ｅ３が、その下部に電解質が陽極と陰極で電気分解された電気分解生成物である酸性水とアルカリ水を貯蔵する電解槽Ｅ１が、その左側に前後縦隔壁３を介して電解質を一時的に貯蔵する付随槽Ｅ２が備えられている。ここで用いる飽和塩水は、高濃度塩水も含む意味で用いている。
貯留槽Ｅ３の左側面の上方には孔Ｎ１が設けられ、その孔Ｎ１から貯留槽Ｅ３と付随槽Ｅ２とを連通する連通パイプＰ４がクランク状に下方に延びて、該連通パイプＰ４が付随槽Ｅ２の上方に設けられた孔Ｎ２に嵌入され、連通パイプＰ４を通って飽和塩水が付随槽Ｅ２に流入する。

図示されていないが、付随槽Ｅ２に嵌入された連通パイプＰ４は、そこから二股状に左右に分かれてクランク状に曲がった状態で、各先端部が付随槽Ｅ２中で下の方向を向いて配置されている。該付随槽Ｅ２も嵌入された連通パイプＰ４の位置に縦の隔壁が設けられ、付随槽Ｅ２が完全に分離されて２個の槽が形成されている。従って、陽極電解槽Ａ及び陰極電解槽Ｃの左側に、電解質を一時的に貯留する後述する陽極付随槽と陰極付随槽とが設けられている。
前記電解槽Ｅ１の左側壁のほぼ中間の位置に直径の大きいコの字状（又はＵ字状）で、その両端部が下方に向いた給排水パイプＰ１が設けられている。

図３は図２に示した殺菌・洗浄装置ＥＱのＡ−Ａの断面を正面から見た正面縦断面図である。
前記電解槽Ｅ１の幅の略半分の位置に、該電解槽Ｅ１を左右に分離する隔膜２が設けられ、上記したように、左側には電解質が陽極Ａ１で電気分解された酸性水を貯蔵する陽極電解槽Ａが、右側には電解質が陰極Ｃ１で電気分解されたアルカリ水を貯蔵する陰極電解槽Ｃが備えられている。
この様に陽極Ａ１と陰極Ｃ１の間に隔膜２で仕切を設けて酸性水とアルカリ水を生成する方式を有隔膜電解法という。

電解槽Ｅ１とその上に設置されている貯留槽Ｅ３とを分離している横隔壁１には、陽極電解槽Ａと陰極電解槽Ｃを連通するパイプＰ３が設けられ、そのパイプＰ３の左側端部は陽極電解槽Ａの上方に、右側端部は陰極電解槽Ｃの下方にそれぞれ配置されている。

そして、殺菌・洗浄装置ＥＱの左側壁のほぼ中間の位置に直径の大きいコの字状（又はＵ字状）で、その両端部が下方に向いた給排水パイプ（以下、このパイプを「陽極パイプＰ１」という。）が、右側壁のほぼ中間の位置に直径の小さいコの字状（又はＵ字状）で、その両端部が下方に向いた給排水パイプ（以下、このパイプを「陰極パイプＰ２」という。）が設けられている。

前記陽極パイプＰ１の端部は、殺菌・洗浄装置ＥＱの底部近くに配置され、前記貯留タンクＴ中の他の端部は、前記端部より下方の位置に配設されている。前記陰極パイプＰ２の端部は、前記右側壁のほぼ中間の位置と前記殺菌・洗浄装置ＥＱの底部との約半分の位置に配置され、前記貯留タンクＴ中の他の端部は、前記底部より下方の位置に配設されている。

貯留槽Ｅ３に貯蔵された電解質がこの陽極Ａ１及びの陰極Ｃ１の電極により電気分解され、陽極電解槽Ａに次亜塩素酸を含む酸性水が生成するとともに、陰極電解槽Ｃにアルカリ水が生成される。この電気分解によって陽極電解槽Ａに塩素ガスが発生し、陽極電解槽Ａの内圧が高くなると、塩素ガスは、パイプＰ３から陰極電解槽Ｃに流出する。この流出してきた塩素ガスが陰極層Ｃで生成されたアルカリ水中の水酸化ナトリウムと反応して次亜塩素酸ナトリウムを生成する。この次亜塩素酸ナトリウムも殺菌作用を有するので、貯水タンクＴに放出されたアルカリ水は、貯水タンクＴの洗浄作用とともに殺菌作用も行うことができる。

殺菌・洗浄装置ＥＱの右側面の上方には小さなパイプ（又は通気口）Ｐ５が設けられており、排水レバーＬの操作によりトイレに水道水が放出され、貯水タンクＴ内の水道水の高さが、そのパイプＰ５の位置より低くなると、貯留槽Ｅ３が前記パイプＰ５から流入した空気により大気圧下に置かれる。なお、殺菌・洗浄装置ＥＱが貯水タンクＴの水に水没されていても、パイプＰ５の直径が小さいので電解質が貯水タンクＴに流出することはない。

上記したように、陽極パイプＰ１の直径は大きく、陰極パイプＰ２の直径は小さく設計されているので、陽極電解槽Ａの酸性水は、陰極電解槽Ｃのアルカリ水より貯水タンクＴへ流出する流量が大きい。なお、貯留タンクＴ中の陽極パイプＰ１、陰極パイプＰ２に絞りを形成することにより、各パイプＰ１、Ｐ２から流出する流量を適宜調節しやすくできる。
従って、前記陽極パイプＰ１及び陰極パイプＰ２の直径は同じであっても良いが、陽極パイプＰ１の流量が大きく、陰極パイプＰ２の流量が小さく設計することが重要である。

なお、前記陽極電解槽Ａ及び陰極電解槽Ｃの横の側壁には、前記横隔壁１の近くに小さな通気口（図示せず）が設けられており、排水レバーＬの操作によりトイレに水が放出され、貯水タンクＴ内の水道水の高さが、その通気口の位置より低くなると、陽極電解槽Ａと陰極電解槽Ｃが大気圧下に置かれる。なお、通気口の直径が小さいので酸性水及びアルカリ水が貯水タンクＴに流出することはない。

図４は図２に示した殺菌・洗浄装置ＥＱのＢ−Ｂの断面を正面から見た正面縦断面図である。
図４に示すように、陽極電解槽Ａの下方には逆止弁Ａ２が、陰極電解槽Ｃの下方には逆止弁Ｃ２が設けられ、その上部にはそれぞれ開口Ｎ３、Ｎ４が設けられている。この逆止弁Ａ２、Ｃ２及び開口Ｎ３、Ｎ４が有する機能については後述する。
前記陽極電解槽Ａ及び陰極電解槽Ｃの後方にはそれぞれ陽極付随槽ＡＥ２及び陰極付随槽ＣＥ２が前後縦隔壁３で仕切られている。換言すれば、該前後縦隔壁３の下方には逆止弁Ａ２、Ｃ２が、その上部にはそれぞれ開口Ｎ３、Ｎ４が設けられ、該逆止弁Ａ２、Ｃ２は前記付随槽Ｅ２の内側方向にだけ開放するように設けられている。

図５は電解槽Ｅ１、貯留槽Ｅ３及び付随槽Ｅ２から成る殺菌・洗浄装置ＥＱの各槽の分解斜視図である。
図５に示すように、殺菌・洗浄装置ＥＱは上から貯留槽Ｅ３が、その下の前方に陽極電解槽Ａと陰極電解槽Ｃが、その後方に付随槽Ｅ２が配置されていることが分かる。５個の実線は貯留槽Ｅ３、陽極電解槽Ａ及び陰極電解槽Ｃ、そして、付随槽Ｅ２の各槽を配置する際に、実線の両端に示す部材に対応して配置することを示している。

該付随槽Ｅ２は幅の約半分の位置に縦隔壁（図示せず）が配置され、左側に陽極付随槽ＡＥ２が、右側に陰極付随槽ＣＥ２が配置されている。
そして、上述したように、貯留槽Ｅ３の後背面の上方には孔Ｎ１が設けられ、その孔Ｎ１から貯留槽Ｅ３と付随槽Ｅ２とを連通する連通パイプ４がクランク状に下方に延びて、該連通パイプＰ４が付随槽Ｅ２の上方に設けられた孔Ｎ２に嵌入され、連通パイプＰ４を通って飽和塩水が付随槽Ｅ２に流入する。
前記電解槽Ｅ１と前記付随槽Ｅ２との間を前後縦隔壁３で分離していることは既述した通りである。該前後縦隔壁３の上部には孔Ｎ３、Ｎ４が、下部には逆止弁Ａ２、Ｃ２が設けられている。

次に、殺菌・洗浄装置ＥＱの各槽との間の液体（飽和塩水、酸性水及びアルカリ水）の流れ及び該殺菌・洗浄装置ＥＱと貯水タンクＴとの間の液体の流れは、以下に説明する飽和塩水、酸性水及びアルカリ水、これら液体の流れの動作を貯水タンクＴの水位との関連で図３及び図６に基づいて説明する。

図１に示すように、使用者が使用後に排水レバーを操作すると、貯水タンクＴ底部のフロート弁Ｆが上方に持ち上げられて開き、貯水タンクＴ内の全ての酸性水が急速にそして僅かな時間でトイレへ排水される。その排出と同時に浮玉Ｕが下降することにより、貯水タンクＴの上部の蛇口から水道水が貯水タンクＴ内に流入する。しかし、開いたフロート弁Ｆが僅かな時間で閉じた後、貯水タンクＴの水位が水道水の流入によりゆっくりと上昇し続ける。

フロート弁が開いてから封鎖されるまでの排水時間が数秒、例えば３秒程度なのに対して、封鎖後に水位が上昇してボールタップ弁が閉じて貯水タンクＴへの給水を停止するまでの給水時間は、前記封鎖されるまでの排水時間の約１５倍の約４５秒程度と長い。排水時の水道水が排出される流速はかなり速いので排出量が大きい。それに対して、給水時の水道水が給水される流速はかなり遅いので、給水量が小さい。従って、貯水タンクＴ内の水位が急速に低下した後、ゆっくりと水位が上昇していく。

図３に示すように、最初に、貯水タンクＴの水位がパイプ（又は通気口）Ｐ５の水面より下降すると、該パイプＰ５から空気が流入可能となり、貯留槽Ｅ３が大気圧下に置かれる。

そして、更に水位が電解槽Ｅ１の前記横隔壁１の近くにある小さな通気口の位置より下がると、その通気口から空気が陽極層Ａ及び陰極電解槽Ｃ内に流入して、大気圧で酸性水とアルカリ水を押し下げる。そこで、陽極電解槽Ａの酸性水が給排水パイプＰ１を通って貯水タンクＴの水道水に流出して拡散して水道水を酸性化する。そして、給排水パイプＰ１にサイフォンの原理が常に働くので、継続して酸性水が水道水に拡散し続ける。

酸性水の場合と同様に、陰極電解槽Ｃのアルカリ水が給排水パイプＰ２を通って貯水タンクＴの水道水に流出して拡散して水道水をアルカリ化して、給排水パイプＰ２にサイフォンの原理が常に働くので、継続してアルカリ水が水道水に拡散し続ける。
しかしながら、上記したように、前記給排水パイプＰ２の直径が前記給排水パイプＰと比べて小さいので、給排水パイプＰ２から流出するアルカリ水の流量は、酸性水と比べ遙かに少ない。

このように、給排水パイプＰ１、Ｐ２から貯水タンクＴへの流量の差があることにより、フロート弁が開いてから封鎖されるまでの約３秒程度の排水時間には、酸性水がトイレへ排出されてトイレを殺菌することができる。一方、水位が上昇してボールタップ弁が閉じて貯水タンクＴへの給水を停止するまでの約４５秒程度の給水時間には、アルカリ水が貯水タンクＴへゆっくりと排出されて貯水タンクＴを殺菌・洗浄することができる。

即ち、上述したように、排水レバーを操作すると、フロート弁Ｆが開いて貯水タンクＴ内の酸性水が急激な速さでトイレへ排水されトイレを殺菌することができ、その後フロート弁Ｆが閉鎖されて、貯水タンクＴ内に流入したアルカリ水が貯水タンクＴ内に貯留するので、貯水タンクＴを殺菌・洗浄することができる。

また、水位が水洗トイレ用殺菌・洗浄装置ＥＱの底部より低下して、陽極電解槽Ａ内部の酸性水が貯水タンクＴ内に急速に放出されると、それに伴って、陽極付随槽ＡＥ２及び陰極付随槽ＣＥ２の飽和塩水が、その水量分だけ急速に陽極電解槽Ａ及び陰極電解槽Ｃに流入する。連通パイプが設置されている孔Ｎ１から陽極付随槽ＡＥ２及び陰極付随槽ＣＥ２に、貯留槽Ｅ３の飽和塩水が流下して、陽極電解槽Ａ及び陰極電解槽Ｃの酸性水及びアルカリ水に拡散する。その際、飽和塩水は、図３に示すように、貯留槽Ｅ３の上端から連通パイプＰ４の孔Ｎ１の高さ（ｈ）の分の一定量（以下、この量を「Ｍ量」という。）だけが付随槽Ｅ２（ＡＥ２、ＣＥ２）に流下するため、電解槽Ｅ１中の水道水を電気分解に適した一定の電解質濃度を電気分解毎に常に一定に保持することができる。そのメカニズムについては図６に基づいて後述する。

それと同時に、これら付随槽ＡＥ２、ＣＥ２の酸性水、アルカリ水が貯水タンクＴ内に流出されながら飽和塩水が流下するので、該飽和塩水が電解槽Ｅ１から排出されることはない。
本実施形態では、塩水貯留槽Ｅ３の内部に塩化ナトリウムを配置し、槽内の水に塩化ナトリウムを溶解させて、飽和塩水を生成させ、この飽和塩水を電解質として用いている。この塩化ナトリウムは、岩塩状の塊としてもよく、多孔性容器に圧縮充填してカートリッジの形として配置してもよい。

図３及び図５に示すように、貯水タンクＴのフロート弁Ｆが閉じると水道水が供給されて水位が上昇し、水位が陽極電解槽Ａ及び陰極電解槽Ｃの給排パイプＰ１、Ｐ２の端部に至ると、給排パイプＰ１、Ｐ２を通って水道水が陽極電解槽Ａ及び陰極電解槽Ｃに流入する。更に水位が上昇すると、水道水が陽極電解槽Ａ及び陰極電解槽Ｃの前後縦隔壁３の上部に設けられた開口Ｎ３、Ｎ４を通って、陽極付随槽ＡＥ２及び陰極付随槽ＣＥ２に流入し、更に前記連通パイプＰ４を通って貯留槽Ｅ３内に流入し、貯水タンクＴが満水となると流入が停止する。貯留槽Ｅ３に流入した水道水は、内部に配置した塩化ナトリウムを溶解させて、飽和塩水となって留まる。

図６は陽極Ａ１及び陰極Ｃ１の両電極を制御する制御装置の動作説明図である。
貯水タンクＴに内蔵された殺菌・洗浄装置ＥＱには、図３に示したように陽極Ａ１及び陰極Ｃ１が設置され、該両電極Ａ１、Ｃ１は、電源ＰＳと接続されたタイマーを内蔵した制御装置２０に電気的に接続されている。

そして、該制御装置２０にはフロートスイッチ２２も電気的に接続されているので、制御装置２０は、タイマーにより両電極Ａ１、Ｃ１の通電時期及び通電時間を制御すると共に、フロートスイッチ２２により所定時間にトイレの使用がないことを検出して、前記通電時期での通電を停止するように制御している。

即ち、トイレが不使用の時は、タイマーがＯＦＦ、フロートスイッチ２２がＯＮの状態であるが、タイマーが作動して、タイマー及びフロートスイッチ２２がＯＮの状態になると電気分解が開始され、所定時間が経過するとタイマーがＯＦＦ、フロートスイッチ２２がＯＮの状態に戻り、次いで、タイマー及びフロートスイッチ２２がＯＦＦの状態となる。

このサイクルにおいて、２回の電気分解作用の間にトイレが全く使用されなかった場合、即ち、フロートスイッチ２２の切り替えが行われなければ、タイマー及びフロートスイッチ２２がＯＦＦの状態が継続され、タイマーがＯＮされてもフロートスイッチ２２がＯＦＦの状態となり不必要な電気分解の動作を防ぐことができる。

また、トイレの使用頻度が高く、電解槽Ｅ１中の電解質濃度が低い場合には、通電をＯＦＦとする制御回路を制御装置２０に組み込んでもよい。
なお、図示しないが、制御装置２０は、貯水タンクＴの外部に設けられ、支持部材Ｓを介して陽極Ａ１及び陰極Ｃ１に配線している。

なお、前述した本発明の殺菌・洗浄装置ＥＱは、電解槽Ｅ１及び付随槽Ｅ２と貯留槽Ｅ３が連通パイプＰ４を介して一体化しているものとして説明をしたが、電解槽Ｅ１及び付随槽Ｅ２と貯留槽Ｅ３とを別体化しても良い。例えばビル等の集合住宅の場合には、各階ごとに設置された便器ユニットに対して、例えば一個の貯留槽Ｅ３から各階の便器ユニットに対して連通パイプＰ４を設置して飽和塩水を付随槽Ｅ２に流出するように制御すれば良い。

その場合には、フロートスイッチ２２がＯＮになると水中ポンプが可動しＭ量の飽和塩水を殺菌・洗浄装置ＥＱ内に送り出す。殺菌・洗浄装置ＥＱ内に飽和塩水が供給され水中ポンプが停止すると、貯水タンクＴの水位までＥ３に連通パイプを通じて逆流により水が供給される。塩カートリッジ又は塩タブレットが飽和塩水濃度になるまで溶解する。

図７は図３の陽極電解槽Ａの縦中心線で破断して右からみた、陽極電解槽Ａの電解質濃度を所定値に保つメカニズムを説明する説明図である。なお、給排水パイプＰ１は本来、陽極電解槽Ａの背面にあるので隠れているが、該メカニズムを説明し易くするために左側壁に示してある。

電解質が食塩であると、貯留槽Ｅ３に貯留されている飽和塩水は約２５％程度の濃度であるので、電解槽Ｅ１で電気分解を行うためには１〜１０％程度の所定の濃度にする必要がある。飽和塩水を一時的に貯留する付随槽Ｅ２（この図では電解付随槽ＡＥ２が示されている）は、飽和塩水を所定の濃度にするために電解槽Ｅ１（この図では陽極電解槽Ａが示されている）と隣り合わせに配置されている。

フロート弁が開いてから封鎖されるまでの排水時間が約３秒程度なのに対して、水位が上昇して貯水タンクＴへの給水を停止するまでの給水時間は、約４５秒程度と長いことは既述した。図６の（１）〜（５）の（１）は貯水タンクＴの満水時を示し、（２）及び（３）は貯水タンクＴから酸性水の排水時を示し、（４）及び（５）は貯水タンクＴへの水道水の給水時を示している。

（１）の満水時には、陽極電解槽Ａと陽極付随槽ＡＥ２の水圧が釣り合っているので、逆止弁Ａ２は開いた状態にある。そこで、陽極付随槽ＡＥ２の飽和塩水と陽極電解槽Ａの水道水との間で、開いた逆止弁Ａ２を介して陽極付随槽ＡＥ２から陽極電解槽Ａに飽和塩水が浸透して、両槽の濃度が平衡になるように働く。それにより約２５％程度の濃度の飽和塩水が水道水により希釈されて、陽極電解槽Ａの電解質濃度が所定の濃度（１〜１０％程度）となる。両槽が所定の濃度に平衡になると、既述したタイマーがＯＮすることにより電極Ａ１に電気が流れ電気分解が働き、酸性水が生成される。従って、陽極電解槽Ａ及び陽極付随槽ＡＥ２の電解質濃度が同じになる。

（２）の排水時には、既述したように、貯水タンクＴ内の水道水の位置が、前記陽極電解槽Ａの通気口の位置より低くなると、陽極電解槽Ａが大気圧下に置かれるので、酸性水が給排水パイプＰ１を通って貯水タンクＴに排水され、陽極電解槽Ａの水圧が陽極付随槽ＡＥ２の水圧より下がり逆止弁Ａ２が閉じる。開口Ｎ３から陽極付随槽ＡＥ２の酸性水が陽極電解槽Ａへ流れ込み、それと同時に、飽和塩水槽Ｅ３から飽和塩水が共通パイプＰ４を通ってその先端部から、陽極付随槽ＡＥ２の下方に流出し続ける。飽和塩水は比重が重いため下に流れて比重の軽い酸性水が開口Ｎ３から陽極電解槽Ａへ流れ込む。その流れ込む量は前述した塩水飽和槽Ｅ３から流出するＭ量である。そして、水位が給排水パイプＰ１の位置より下がったとしても、給排水パイプＰ１にサイフォンの原理が常に働くので、継続して酸性水が貯水タンクＴに流出し続ける。
（３）の排水時には、陽極電解槽Ａの酸性水が給排水パイプＰ１を通って貯水タンクＴに排水し続けて、酸性水が全部排水されるので排水が止まる。

（４）の給水時には、水道水が給排水パイプＰ１を通って逆流して、陽極電解槽Ａ内に流入し続けて、水位が開口Ｎ３の位置に達すると、水道水は陽極付随槽ＡＥ２内に流入して、水道水の水位の上昇と共に共通パイプＰ４を通って塩水飽和槽Ｅ３内に水道水が流入する。その流入により該塩水飽和槽Ｅ３内を満タンにするが、その満タンの量は当然ながら、貯留槽Ｅ３から付随槽Ｅ２（ＡＥ２、ＣＥ２）に流下したＱ量に等しい。

（５）の給水時には、殺菌・洗浄装置ＥＱに水道水が流入して満タンになると、陽極電解槽Ａと陽極付随槽ＡＥ２の水圧が釣り合って上記（１）の状態に戻り、逆止弁Ａ２が開くので陽極付随槽ＡＥ２の飽和塩水と陽極電解槽Ａの水道水との濃度が平衡になるように働く。
なお、アルカリ水の場合のメカニズムも酸性水と全く同じであるから省略する。

上記した説明から分かるように、前記前後縦隔壁３に設けられた逆止弁Ａ２、Ｃ２は、貯水タンクＴの満水時に、逆止弁Ａ２、Ｃ２が開いた状態になるので、陽極電解槽Ａ及び陽極付随槽ＡＥ２の電解質濃度が平衡にするために用いている。
そして、同様に前後縦隔壁３に設けられた開口Ｎ３、Ｎ４は、共通パイプＰ４を通って飽和塩水槽Ｅ３の飽和塩水が陽極付随槽ＡＥ２に流出した際に、比重の軽い酸性水のＭ量を陽極電解槽Ａに流れ込ませるために用いている。

このように電解槽Ｅ１と付随槽Ｅ２とを分離している前後縦隔壁３に逆止弁Ａ２、Ｃ２及び開口Ｎ３、Ｎ４を設けることで、電解槽Ｅ１内の電解質液を所定の濃度に維持することができ、且つ所定の量の飽和塩水を付随槽Ｅ２に供給できることが分かる。

なお、上記した本発明の実施形態である水洗トイレ用殺菌・洗浄装置は、塩水貯留槽に飽和塩水を貯留して、共通パイプを介して付随槽に飽和塩水を流出させ、該付随槽と電解槽とを分離している前後縦隔壁に逆止弁と開口を設けることにより飽和塩水を希釈させて塩水となし、その塩水を電解槽で電気分解して酸性水及びアルカリ水を生成するものとして説明したが、本発明は水に溶けて電離する電解質、例えば、塩化カリウム、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、塩酸等であれば何れのものでも良いので、この塩水に限定されるものではない。
従って、電解質溶液は塩水の上位概念として、飽和電解質溶液は飽和塩水又は高濃度塩水の上位概念として用いているので、飽和電解質溶液は高濃度電解質溶液の意味も含むものである。

水洗トイレ用殺菌・洗浄装置を内蔵した貯水タンクの正面縦断面図。 殺菌・洗浄装置の左側から見た左側面図 図２に示した殺菌・洗浄装置のＡ−Ａの断面を正面から見た正面縦断面図。 図２に示した殺菌・洗浄装置のＢ−Ｂの断面を正面から見た正面縦断面図 電解槽、塩水貯留槽及び付随槽から成る殺菌・洗浄装置の各槽の分解斜視図。 陽極及び陰極の両電極を制御する制御装置の動作説明図。 図３の陽極電解槽の縦中心線で破断して右からみた、陽極電解槽の電解質濃度を所定値に保つメカニズムを説明する説明図。

符号の説明

ＥＱ…水洗トイレ用殺菌・洗浄装置
Ｔ…貯水タンク
Ｅ１…電解槽
Ａ…陽極電解槽
Ｂ…陰極電解槽
Ｅ２…付随槽
ＡＥ２…陽極付随槽
ＣＥ２…陰極付随槽
Ｅ３…貯留槽
Ｐ１…陽極パイプ
Ｐ２…陰極パイプ
Ｐ３…パイプ
Ｐ４…連通パイプ
２０…制御装置
２２…フロートスイッチ

Claims (11)

1. 有隔膜電解法により酸性水とアルカリ水とを生成する水洗トイレ用殺菌・洗浄装置であって、
   前記水洗トイレ用殺菌・洗浄装置が水洗トイレの貯水タンクに内蔵され、電解質溶液から酸性水を生成する陽極電解槽及びアルカリ水を生成する陰極電解槽からなる電解槽と、隣接して飽和電解質溶液を一時貯蔵する付随槽とを備え、前記陽極電解槽の側壁には流量の大きな給排水パイプを、陰極電解槽の側壁に流量の小さな給排水パイプを設けたことを特徴とする水洗トイレ用殺菌・洗浄装置。
2. 前記電解槽及び付随槽の上部に貯留槽を一体化して備え、該付随槽と貯留槽との間に連通パイプを設けたことを特徴とする請求項１に記載の水洗トイレ用殺菌・洗浄装置。
3. 前記電解槽及び付随槽と別体化した飽和電解質溶液を貯留する貯留槽との間に連通パイプを介して連通したことを特徴とする請求項１に記載の水洗トイレ用殺菌・洗浄装置。
4. 前記陽極電解槽の給排水パイプの直径が前記陰極電解槽の給排水パイプの直径より大きいことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１に記載の水洗トイレ用殺菌・洗浄装置。
5. 前記陽極電解槽の給排水パイプに絞りを形成したことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１に記載の水洗トイレ用殺菌・洗浄装置。
6. 前記給排水パイプの形状がコの字状であることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１に記載の水洗トイレ用殺菌・洗浄装置。
7. 前記給排水パイプの形状がＵ字状であることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１に記載の水洗トイレ用殺菌・洗浄装置。
8. 前記給排水パイプの両端部が下方に向いていることを特徴とする請求項１乃至７の何れか１に記載の水洗トイレ用殺菌・洗浄装置。
9. 前記電解槽と前記付随槽との間を前後縦隔壁で分離し、その前後縦隔壁の下方に逆止弁が、上方に開口が設けられていることを特徴とする請求項１乃至８の何れか１に記載の水洗トイレ用殺菌・洗浄装置。
10. 前記陽極電解槽の陽極及び陰極電解槽の陰極の両電極の通電時期及び通電時間を制御する制御装置を備えていることを特徴とする請求項１乃至９の何れか１に記載の水洗トイレ用殺菌・洗浄装置。
11. 前記制御装置が所定時間内にトイレの使用がないことを検出して、前記通電時期での通電を停止することを特徴とする請求項１０に記載の洗浄水生成装置。
    

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