JP2008163716A - 衛生洗浄装置 - Google Patents

Abstract

【課題】殺菌性金属イオンを微生物に対して効果的に作用させ、悪臭の発生を抑えるとともに便器の衛生を保つことができる、経済的な衛生洗浄装置を提供する。
【解決手段】付着抑制手段により便器内への排泄物の残存を抑制することで、有機物による殺菌性金属イオンの消費を抑えるとともに、排泄物からの微生物の混入を抑制することがで、殺菌性金属イオンを微生物に対して効果的に作用させることができ、悪臭の発生を抑えるとともに便器の衛生を保つ衛生洗浄装置を提供できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、便器内に殺菌性金属イオンを供給し便器を衛生的に保つ衛生洗浄装置に関するものである。

便器に付着する汚れとしては、排泄物の残存や、細菌に含まれる酵素により尿中の尿素が分解され生成する尿石スケール、細菌やカビなどの微生物の増殖による汚れなどがあり、これらが便器のリム裏、便器トラップの喫水線や便器トラップ内に着色汚れとして付着している。着色した汚れは不衛生であるとともに、微生物の作用により悪臭を発生させていた。便器を衛生的に保つために、悪臭を発生させるもととなる微生物を殺菌する便器洗浄装置として、殺菌性のある金属イオンとして銀イオンや銅イオンを電気的に溶出させ便器内に供給する電解槽を備えた便器洗浄装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。図８は従来の便器洗浄装置の構成図である。

図８において、便器１００に排泄された排泄物は、フラッシュバルブ等からなる給水弁１０１の開閉により給水管１０２を介した洗浄水で水洗される。さらに殺菌性金属イオンのイオン源となる金属を含む少なくとも１対の電極１０３とフロートセンサー１０４とを有する貯水式電気分解槽１０５は流量制御弁１０６を介して、便器１００の便器トラップ１０７に接続されている。電極１０３は制御手段１０８により制御され、電極１０３間に電圧を印加することで、殺菌性のある金属イオンが電極から溶出し、便器トラップ１０７に殺菌性金属イオンを含む水が供給されるとともに、フロートセンサー１０４により貯水式電気分解槽１０５の水位を検知し、電磁弁１０９を開閉し、給水管１０２から貯水式電気分解槽１０５に水を供給する。殺菌性のある金属イオンとしては、亜鉛イオン、銅イオン、銀イオンなどが用いられているが殺菌効果の高い銀イオンを用いることが一般的に行われている。

便器トラップ１０７に殺菌性のある金属イオンを供給することで、持続的な殺菌効果を得ることができ、便器や便器トラップに発生する微生物の増殖を抑え、悪臭の発生を抑え便器を衛生的に保つことができる。

便器の衛生性を高めるために殺菌効果のある金属イオンを用いる方法は他にも用いられており、常に便器トラップ内に所定濃度の殺菌性金属イオンを供給する方法として、使用の都度便器内に殺菌性金属イオンを供給するものや、便器洗浄水タンク内に殺菌性金属イオンを溶出する電極を設けるもの（特許文献２参照）がある。しかしながら、便器トラップ内に常に所定濃度の殺菌性金属イオンを供給する方法では、殺菌性金属イオンの使用量が増加し不経済であるという課題があった。これら課題を一部解決し、高価な殺菌性金属イオンを経済的に使用するために、殺菌性金属イオンを便器に供給するタイミングをコントロールするもの（特許文献３参照）などもある。
特開平１１-１０６７９１号公報 特開２０００−６４３８９号公報 特開２０００−２０４６３２号公報

しかしながら、高価な殺菌性金属イオンを経済的に使用するために、殺菌性金属イオンを便器に供給するタイミングをコントロールする従来の方法では、使用者が便器を使用するタイミングをコントロールすることができないため、短時間で殺菌効果を得る必要があ
った。しかし短時間で殺菌効果をえるために、殺菌性金属イオンの濃度を高める方法では、殺菌性金属イオンの使用量が増加し不経済であるという課題があった。

また、殺菌性金属イオンは有機物と反応し消費されるため、便器内に排泄物の残存などがあった場合、排泄物中に含まれる有機物に銀イオンが消費され、微生物を殺菌するための殺菌性金属イオンが不足し、微生物の増殖を抑えることができないという課題もあった。さらに、排泄物中には1グラムに約１０^１１個の微生物が含まれているため、便器に付着残存することで殺菌対象である便器内の微生物の増加がおこってしまう。このように殺菌対象となる微生物が増加することで、殺菌に必要とされる殺菌性金属イオンの量も増加してしまうという課題もあった。さらに排泄物の残存を見込んで殺菌性金属イオンを過剰に供給する方法では、殺菌性金属イオンの使用量が増加し不経済であるとともに、排泄物の残存が無かった場合には高濃度の殺菌性金属イオンは便器内の有機物や無機物と反応して着色してしまうという課題もあった。

本発明は上記従来の課題を解決し、便器内への排泄物の付着を抑制することで、殺菌性金属イオンを微生物に対して効果的に作用させ、悪臭の発生を抑えるとともに便器の衛生を保つことができる、経済的な衛生洗浄装置を提供することを目的とする。

本発明に係る衛生洗浄装置は、便器内に供給する殺菌性金属イオンを溶出する金属イオン溶出手段と、水洗後に便器内に残存する排泄物の付着を抑制する霧化手段とを備えたものである。

本発明によれば、霧化手段１７により便器内への排泄物の残存を抑制することで、有機物による殺菌性金属イオンの消費を抑えるとともに、排泄物からの微生物の混入を抑制することがで、殺菌性金属イオンを微生物に対して効果的に作用させることができ、悪臭の発生を抑えるとともに便器の衛生を保つ衛生洗浄装置を提供できる。

第１の発明は、便器内に供給する殺菌性金属イオンを溶出する金属イオン溶出手段と、水洗後に便器内に残存する排泄物の付着を抑制するために便器内面に水をミスト状に噴霧する霧化手段とを備えた構成とし、霧化手段により排泄物の便器内への残存を抑制することで、殺菌性金属イオンを微生物に対して効果的に作用させることができ、悪臭の発生を抑えるとともに便器の衛生を保つことができる。

第２の発明は、金属イオン溶出手段は、すくなくとも一方に殺菌性金属イオンを溶出させる金属からなる電極を設けた一対の電極を備えた構成とし、電極間に通電することで、殺菌性金属イオンを溶出させるため、電極間を流れる電流量で殺菌性金属イオンの溶出量を制御することができるため、安定して殺菌性金属イオンを供給することができる。

第３の発明は、霧化手段は、水タンクと水タンクの水を霧化する超音波振動子を有した構成とし、超音波振動子により水タンクの水を霧化することで、霧化されたミストが便器内に漂いながら便器に付着することで少量の水で便器内表面を濡らすことができ、排泄物の直接的な便器との接触を防止し、排泄物の便器への付着を抑制することができる。

第４の発明は、金属イオン溶出手段を霧化手段の水タンクに設けた構成とすることで、殺菌性金属イオンを含む水を霧化することができ、便器の隅々まで殺菌性金属イオンを供給することができる。

第５の発明は、付着抑制手段として便器内に水を噴出する際には、金属イオン溶出手段の電極への通電を停止する、付着抑制モードと殺菌性金属イオン噴出モードを備えた構成とすることで、不必要な殺菌性金属イオンの溶出を防止でき、殺菌性金属の使用量を抑制することができる。

第６の発明は、トイレ空間内における人の存在を検知する人体検知手段と、人体検知手段により、トイレ空間への人の入出を検知したときに便器の便蓋を閉じる便蓋開閉手段とを有し、便蓋を閉成した後、便蓋で閉じられた便器内の空間に殺菌性金属イオンを含む液体をミスト状態で供給する構成とし、半密閉空間の便器内を霧化されたミストが漂うことで便器の隅々まで殺菌性金属イオンを供給することができる。

以下、本実施の形態について、図面を参照しながら説明する。各実施の形態において、同じ形態および同じ動作を行う部分については同一符号を付与し、詳細な説明を省力する。なお、本実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１における衛生洗浄装置の外観を示すもので、図１において、衛生洗浄装置１０は便器１１上部に設置され、衛生洗浄装置の本体１２、電動により自動開閉する便蓋１３、使用者が座るための便座１４、便器内に水を霧化して供給する霧化手段１７等から構成されている。

また水道から洗浄水の供給を受けるための給水配管（図示せず）および壁面のコンセントから電源供給を受けるための電気ケーブル１５が備えてある。

衛生洗浄装置１０の内部には人体の局部を洗浄する洗浄ノズル１６や洗浄後の人体局部を乾燥するための乾燥機能、寒冷時にトイレ空間を暖房する部屋暖房機能、トイレルームに入室、退室したことを検知する人体検知手段１８等が備えてあり、便器１１の側部には殺菌性金属イオンを溶出する金属イオン溶出手段を備えた霧化手段１７が接続されている。さらには、各々の操作は壁面に取り付けたリモートコントローラ１９（以下、リモコンと略す）および本体１２により自動的に操作される。

また、便座１４には使用者の存在を検知する検知手段としての着座センサ２０を備えている。なお、この着座センサ２０は、赤外線を用いて使用者の便座１４への着座の有無を検知するものであるが、方式としては便座の静電容量を検知する方式や、さらには赤外線や超音波等を用いて使用者の便座への着座を検知する、もしくはトイレルームに入室、退室したことを検知する方式、さらには例えばトイレの照明に連動して使用者の存在を検知する方式等でも検知手段としての応用が可能である。

また、便器１１の後方上部には、洗浄水タンク２１が装着されており、洋式便器１０内の排泄物を下水に排水する洗浄用水が貯えられている。

図２はリモコン１９の外観を示すものであり、お尻洗浄スイッチ２２、ビデ洗浄スイッチ２３、乾燥スイッチ２４、各機能のインジケータ２５、調節スイッチ２６、停止スイッチ２７および金属イオン溶出手段から殺菌性金属イオンを便器１１内部に手動供給する便器除菌スイッチ２８を有している。そして使用者の操作信号は赤外線等の無線信号によって衛生洗浄装置の本体部１２へ送信される構成となっている。

図３は実施の形態１における衛生洗浄装置の水回路を示す構成図である。図３において、給水源２９に接続された分岐水栓３０より衛生洗浄装置に水道水を供給する。水道水は、ストレーナ３１、逆止弁３２、定流量弁３３、元電磁弁３４、流量センサ３５を経て、
加熱ユニット３６に供給され、流量センサ３５は加熱ユニット３６への流量を計測し、加熱ユニット３６は内部にヒータを備えて洗浄用の洗浄水を加熱する構成であり、洗浄時のみ加熱する瞬間湯沸かし型もしくは所定量のお湯を常時所定温に加熱して貯湯しておく貯湯型が適用できる。本第１の実施の形態では瞬間湯沸かし型の温水ユニットを採用しており、加熱ユニット３６は板状のセラミックヒータとその両面に設けた蛇行する内部流路から構成されており、熱交入口に供給された常温の洗浄水は、この蛇行する内部流路を流れながらセラミックヒータから熱を受け取り、加熱ユニット３６の出口までの間に適温に加熱される仕組みである。なお本実施の形態においては、ヒータは熱密度に優れた板状のセラミックヒータを用いたが、シーズヒータやマイカヒータ、さらには板材に抵抗体を設けたプリントヒータなど様々なヒータ応用が考えられることは言うまでもない。

加熱ユニット３６からの供給される温水は、水ポンプ３７で流量が調整され、おしりノズル３８、ビデノズル３９より成る洗浄ノズル１６や霧化手段１７より吐出される。

加熱ユニット３６の下流側には切換弁４０が接続されており、この切換弁４０は前述の加熱ユニット３６が接続される入口流路４１とおしりノズル３８と接続する第１出口流路４２、ビデノズル３９と接続する第２出口流路４３、殺菌性金属イオン溶出手段４４を介して霧化手段１７と接続する第３出口流路４５がモータ４６によって選択的に連通される構成となっている。

図４に霧化手段１７の断面図を示す。霧化手段１７は、水タンク５０、水タンク５０の水位を検知する水位センサ５１、水タンク５０の底部に配置した超音波振動子５２と、一対の銀電極５３を有し、銀電極５３間に電圧を印加する電源（図示せず）および銀電極５３間に流れる電流量を制御する制御手段５４、超音波振動子５２により発生したミストを便器１１に供給する、送風手段５５を備えている。送風手段５５は水タンク５０に隔壁５６を介して形成した送風路５７に内設してある。水位センサ５１により、水タンク内の水位が下がったときは、給水流路５８と接続した第３出口流路４５を介して、水ポンプ３７で流量が調整された水が、水タンク５０に供給される。

なお本実施の形態では、便器全面を濡らし便器表面に水膜を形成するため、霧化手段に超音波振動子を用いたが、便器全面に水膜を形成できるものであれは霧化噴出手段の構成を限定するものではなく、送風手段から送出される空気系に高流速部を形成して、同高流速部で発生する低圧（静圧）領域に水タンクの液体を吸引し、霧化させるスプレー式構成のものなども用いることができる。

以上のように構成された衛生洗浄装置について、その作用、動作の１例について説明する。

人体検知手段１８により使用者の入室が検知されると、使用者の入室と同時に霧化手段１７の超音波振動子５２を動作させると、水タンク５０の液面上に霧状水柱が生成され、これに送風手段５５を介して外部より取り入れた空気をあてることにより霧状の水が便器１１内へ搬送される。

ミストの粒径は１００μｍ以下かつ２μｍ以上が望ましく、ミストの粒径が１００μｍ以下であれば噴霧されたミストは便器１１内を浮遊するごとく漂うこととなる。粒径が２μｍ以下の場合、ミストの表面張力の関係から便器１１の内面への付着現象が生じにくくなり、水膜の形成が困難となる。

霧状の水が便器１１内を漂うことにより、使用者が排泄を行う前に便器内面に水膜を形成できる。

この時、金属イオン溶出手段の銀電極５３には電圧を印加せず、付着抑制モードとして霧化手段１７よりミストを所定の時間Ｔ１噴出し停止する。衛生洗浄装置１０は、使用者が便座１４に着座し、着座センサ２０で着座を検知した状態でリモコン１９の各操作スイッチを操作することで局部洗浄、乾燥機能等が実行される。

使用者が便器のトラップ部に水没するように排泄物を排泄したときは便器への排泄物の付着はおこりにくいが、使用者が便座１４の前寄りに着座している場合や、体調や食事内容により排泄物の性状が変化し便器面に排泄物が付着しやすくなることが考えられる。一般の家庭で普段通りにトイレを使用した際の排泄物の便器への付着状態を調査したところ、用便後に排泄物が便器に付着していたのは、１０回の排便あたり平均で約２回であった。さらに水洗後も排泄物が残存していたのは１０回の排便あたり平均で約１回となっており、かなりの割合で便器に排泄物が付着残存していることがわかる。

便器に付着するのは脂肪酸などの油性成分であり、便器に接触し付着してしまうと水となじまないため水洗のみでは洗浄が困難になる。本実施の形態では霧化手段１７を設け、便器内表面に水膜を形成することで、水膜により排泄物の直接的な便器との接触が防がれ、排泄物の便器への付着を抑制することができる。排泄物が水膜状に付着した場合においても、便器表面と排泄物の間に水の膜が形成されているため、水洗により水の膜ごと排泄物を洗浄することができる。さらに、霧化手段１７により、便器への排泄物の付着を抑制することで排泄物由来の微生物の混入を抑制できるとともに、殺菌性金属イオンを消費する有機物の混入を抑制することができる。

霧化手段１７を設けることで、微生物の混入そのものを抑制することができ、霧化手段１７を設けずに殺菌性金属イオンを供給する場合と比較して、低濃度の殺菌性金属イオン濃度で微生物を殺菌できるとともに殺菌に必要とされる時間を短縮することも可能となる。これにより、常に殺菌性金属イオンを供給しなくても、トイレ不使用時間帯に１日１回殺菌性金属イオンを供給することで便器の衛生維持が可能となる。

つぎに所定の時刻となったとき、便蓋１３を自動で閉じるとともに、金属イオン溶出手段の銀電極５３に電圧を印加し、超音波振動子５２を動作させる。超音波振動子５２を動作させながら、銀電極５３間に電圧を印加することで、水タンク５０内の水に対流が起こり、電解溶出の電流効率を向上することができる。金属イオン溶出手段は制御手段５４により、常に一定の電流が流れるように制御されており、殺菌性金属イオンの時間当たりの溶出量は電流値と比例するため、電圧を印加する時間Ｔ２により殺菌性金属イオンの溶出量を制御することができ、水質や水温に関係なく安定して殺菌性金属イオンを溶出することができる。殺菌性金属イオンを含んだ水が、霧化手段１７により便器内に供給されることで、従来では困難であった便器の上方開放縁のリム部の微生物を殺菌することが可能となるとともに、ミストにより少量の水を均一に付着させることができ、高価な殺菌性金属イオンの使用量を減らすことができる。

また便蓋１３を閉じた状態で、霧化手段１７によるミストを便器内に供給することで、便器内が半密閉状態となるとともに。気流などによりミストが浮遊することが防止できるため、確実に便器の上方開放縁のリム部にまでミストを到達させることができる。さらに、便蓋１３の内面や便座１４にも殺菌性金属イオンが到達し、便蓋１３の内面や便座１４に付着する微生物を殺菌することも可能となる。このことにより便器11のみならず、便座１４や便蓋１３の殺菌が可能となるため、清潔感が高まるとともに、便座に付着した尿の飛び散りなどに微生物が付着し発生する臭いを抑制する上で有効である。

また、便器１１の上方を便蓋１３で閉じた状態でも、便器内部は完全な密閉状態となる
ものではなく、便座と便器の間の部分的には隙間が存在するものであり、この隙間からミストが漏れ出るのは避けられないことである。しかしながら、この隙間から漏れ出たミストがトイレ空間の床面に付着することで、床面の尿はねなどに付着する微生物を殺菌することができ、トイレ空間全体の臭いを抑制することにも有効である。

また本実施の形態では一対の電極を銀電極５３で構成しているため、使用の都度、制御手段５４により銀電極５３間に印加する電圧の極性を反転させ、一対の電極が均等に消耗していくようにしてあるが、陽極を銀電極、陰極をステンレスなどの金属で構成しても陽極から殺菌性金属イオンを溶出させることができるとともに、殺菌性金属イオンを便器に供給する時刻についても、便器の使用頻度の低い夜間に決めておく方法や使用者が時刻をリモコン１９で任意に設定する方法などがある。

以上のように、本発明にかかる衛生洗浄装置は、金属イオン溶出手段と付着抑制手段とを備え、付着抑制手段により有機物の残存を抑制することで、殺菌性金属イオンを微生物に対して効果的に作用させるもので、衛生洗浄装置だけでなく洋式便器や洗面台や台所の流し台の洗浄機能としても適用できる。

本発明の実施の形態１における衛生洗浄装置の外観図 本発明の実施の形態１におけるリモコンの斜視図 本発明の実施の形態１における衛生洗浄装置の水回路構成図 本発明の実施の形態１における霧化手段の断面図 従来の便器洗浄装置構成図

符号の説明

１０ 衛生洗浄装置
１１ 便器
１４ 便座
１６ 洗浄ノズル
１７ 噴出手段
２０ 着座センサ
５３ 銀電極

Claims (6)

1. 便器内に供給する殺菌性金属イオンを溶出する金属イオン溶出手段と、水洗後に便器内に残存する排泄物の付着を抑制するため便器内面に水をミスト状に噴霧する霧化手段とを備え、前記霧化手段により排泄物の便器内への残存を抑制することで、前記殺菌性金属イオンを微生物に対して効果的に作用させることを特徴とした衛生洗浄装置。
2. 金属イオン溶出手段は、すくなくとも一方に殺菌性金属イオンを溶出させる金属からなる電極を設けた一対の電極を備え、前記電極間に通電することで、殺菌性金属イオンを溶出させる請求項１記載の衛生洗浄装置。
3. 霧化手段は、水タンクと水タンクの水を霧化する超音波振動子を有した構成とする請求項１ないし２のいずれか1項記載の衛生洗浄装置。
4. 金属イオン溶出手段は霧化手段の水タンクに設けた請求項２ないし３のいずれか１項記載の衛生洗浄装置。
5. 排泄物の付着を抑制するために便器内にミストを噴出する際には、金属イオン溶出手段の電極への通電を停止し、付着抑制モードと殺菌性金属イオン霧化モードを備えたことを特徴とした請求項４記載の衛生洗浄装置。
6. トイレ空間内における人の存在を検知する人体検知手段と、前記人体検知手段により、トイレ空間への人の入出を検知したときに便器の便蓋を閉じる便蓋開閉手段とを有し、前記便蓋を閉成した後、前記便蓋で閉じられた便器内の空間に殺菌性金属イオンを含む液体をミスト状態で供給する請求項５記載の衛生洗浄装置。