JP2010275748A

JP2010275748A - 排水口用蓋体

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Publication number: JP2010275748A
Application number: JP2009128095A
Authority: JP
Inventors: Takayoshi Takano; 隆好高野
Original assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2009-05-27
Filing date: 2009-05-27
Publication date: 2010-12-09
Anticipated expiration: 2029-05-27
Also published as: JP5507890B2

Abstract

【課題】排水口の内側を消毒する紫外線を照射する紫外線ＬＥＤを備えた遮蔽体と、前記紫外線ＬＥＤの駆動電力を供給する電池を収納可能な収納部と、を着脱可能に結合し個別に交換可能な衛生器具の排水口用蓋体を提供する。
【解決手段】排水が流入する衛生器具の排水口に被せる排水口用蓋体２０であり、前記排水口の内側を消毒する紫外線を照射する紫外線ＬＥＤ１を一表面側に備え前記紫外線を遮蔽可能な遮蔽体２と、該遮蔽体２と着脱可能に遮蔽体２の他表面側に結合され紫外線ＬＥＤ１の駆動電力を供給する電池３を収納可能な収納部４と、を有している。
【選択図】図１

Description

本発明は、細菌の消毒手段として紫外線ＬＥＤを備えた衛生器具の排水口用蓋体に関するものである。

現在、ウイルス、細菌などの病原体の感染による感染症の流行や抵抗力の弱い高齢者の増加にともなう感染症の感染対策が社会問題視されている。このような背景から、身近な住空間における衛生環境を改善することは、居住者の健康管理をより高度なものとし、さらには、住空間の維持管理を簡便にできるので、より安心で快適な暮らしを実現することに寄与する。

住空間の中で、台所、洗面所や風呂などの水周りは、衛生環境が悪化しやすい。特に、水周りとなる衛生器具の排水部では、たとえば、台所においては食材汚れなど、洗面所や風呂などにおいては皮脂や石鹸垢などが付着し、それらを栄養分としてカビや細菌などが繁殖する。また、排水部には、細菌が自己の乾燥を防ぎ、増殖する際に出すバイオフィルム（ヌメリ）が付着しやすい。バイオフィルムは、内部に種々の雑菌が存在し、雑菌の繁殖などにより悪臭の発生源にもなる。さらには、バイオフィルムは、病原性微生物の温床にもなる。したがって、衛生器具の排水部において、病原性微生物だけでなく、バイオフィルムを産生する細菌などを殺菌・消毒することは、住空間における衛生環境をより好ましいものとすることができる。

この種の細菌の殺菌・消毒手法として、従来から、加熱殺菌、塩素などの薬剤を用いた薬剤殺菌や紫外線照射による紫外線消毒などが知られている。このうち紫外線消毒は、紫外線を細菌に照射させ、細菌の遺伝子情報を司る核酸（ＤＮＡやＲＮＡ）に作用して光化学反応を引き起こさせる。光化学反応は、細菌の核酸の一部に障害を生じさせ、遺伝子からの転写制御が滞ることから新陳代謝異常により細菌が不活化するとされている。そのため、薬剤を用いた細菌の薬剤殺菌と異なり、不要な薬剤残留や耐性菌をつくらない。また、紫外線消毒に用いられる紫外線照射装置は、加熱殺菌に用いられる加熱殺菌装置のような冷却システムが不要で構造が簡易であり、比較的安価に製造できるなどの理由により、広範囲に利用されている。

通常、紫外線照射装置は、紫外線を照射する光源として、低圧水銀ランプ（主となる輝線スペクトル：２５３．７ｎｍ）が用いられている。低圧水銀ランプは、細菌の核酸における吸収スペクトルの吸収帯に合わせて消毒効果の高い紫外線を効率よく発光することができる。

ところで、近年、紫外線を照射する光源として、近紫外線や遠紫外線など紫外域に発光可能な紫外線発光ダイオード（以下、紫外線ＬＥＤという）が盛んに研究・開発されている。紫外線ＬＥＤの研究・開発は、目覚ましく、光出力の向上にともないその一部が既に実用化されている。このような紫外線ＬＥＤは、低圧水銀ランプのように紫外線を効率よく透過する石英管中に水銀を封入する必要がないので、環境に与える負荷が少なく破損などの問題も生じにくい。また、紫外線ＬＥＤは、低圧水銀ランプのように高い電圧を必要とすることもない。そのため、紫外線ＬＥＤは、小型、軽量且つ低消費電力である利点を生かし、これまで低圧水銀ランプでの設置が困難な小スペースの場所へも利用することができる。

たとえば、紫外線ＬＥＤを備えた抗菌装置の例として、図２に示すように、人の足跡の形状に設計した踏面部３２が荷重板３１の一表面に設けられた体重計３０が提案されている（特許文献１）。なお、図２（ｂ）は、図２（ａ）の体重計３０の踏面部３２におけるＡ−Ａ断面を示しており、図２（ｃ）は、図２（ｂ）の踏面部３２における要部拡大断面図を示している。

踏面部３２は、平板状のガラスで構成されており、人の足が乗せ置かれる踏面部３２の前記ガラスの前記一表面側には、二酸化チタンの薄膜からなる光触媒３３がコーティングされている。荷重板３１の一表面に設けられた凹部３１ａ上には、複数の支持脚部３２ｂ，３２ｂで支持された踏面部３２が被せられている。また、荷重板３１の凹部３１ａには、乾電池などで駆動されて、踏面部３２の他表面側へ紫外線を照射可能な紫外線ＬＥＤ１が設けられている。

なお、踏面部３２の前記一表面には、滑り止めの突起３２ａが設けられており、踏面部３２の前記他表面には、紫外線ＬＥＤ１の可視光成分を散乱させて踏面部３２の美観性を高めるための凹凸３２ｃが形成されている。上述の体重計３０では、紫外線ＬＥＤ１から踏面部３２の前記他表面側へ前記紫外線を照射することにより、前記紫外線が前記ガラスを透過して踏面部３２の前記一表面側に設けられた光触媒３３を活性化する。光触媒３３は、活性化された光触媒３３の酸化力により、光触媒３３に接触する細菌やカビなどの微生物を死滅させ、その増殖を阻害することができる、とされている。

また、上述した衛生器具は、たとえば、キッチンのシンクや浴室の洗い場などにおいて、一般に排水が流入する排水口を備え、前記排水を排出する排水管と接続される排水部を有している。そこで、前記衛生器具の前記排水部における細菌を消毒するために、前記排水が流入する前記衛生器具の前記排水口に被せる排水口用蓋体に紫外線ＬＥＤを備えることも考えられる。

このような紫外線ＬＥＤを備えた排水口用蓋体として、本発明者が提案する参考例を図３に示す。図３に示した排水口用蓋体２０’は、前記排水口の内側を消毒する紫外線を照射する複数個の紫外線ＬＥＤ１を一表面側に備え、紫外線ＬＥＤ１から照射された前記紫外線が遮蔽可能な遮蔽体２’を有している。遮蔽体２’は、遮蔽体２’の他表面側に紫外線ＬＥＤ１の駆動電力を供給する電池３を収納可能なパッケージ形状に形成させている。このような、排水口用蓋体２０’は、前記排水口に被せ、該排水口の内側に前記紫外線を照射することで、前記排水口の内側における細菌などを消毒することができる。

なお、図３に示した例では、遮蔽体２’の前記他表面側には、使用者に紫外線ＬＥＤ１の交換などを促すことを表示する表示部８および電池３を収納するための電池ボックス１２が内部に配置できるように防水可能なパッケージ２ｄ’の構造に形成している。また、遮蔽体２’における前記他表面側は、パッケージ２ｄ’の内部に収納された電池３が交換可能なように防水可能な電池収納蓋１３を設けている。さらに、遮蔽体２’のパッケージ２ｄ’の内部には、紫外線ＬＥＤ１および表示部８を制御する制御回路部７が設けられている。

遮蔽体２’の前記一表面側には、紫外線ＬＥＤ１および紫外線ＬＥＤ１が実装される紫外線ＬＥＤ用実装基板１４を収納し、遮蔽体カバー１５で覆うことによって防水可能に封止したパッケージ２ｃ’の構造に形成している。遮蔽体カバー１５には、遮蔽体カバー１５の厚み方向に設けられた貫通孔１５ａにキャンパッケージタイプの紫外線ＬＥＤ１を挿入している。表示部８は、配線１７，１７を介して制御回路部７と電気的に接続している。また、紫外線ＬＥＤ１は、紫外線ＬＥＤ用実装基板１４から配線１６，１６および遮蔽体２’を貫通する電気経路１６ａ，１６ａを介して制御回路部７と電気的に接続している。

特開平９−９４１号公報

ところで、紫外線ＬＥＤ１は、半導体発光素子であり原理的に低圧水銀ランプのように電極消耗による不灯がない。そのため、紫外線ＬＥＤ１は、低圧水銀ランプと比較して寿命が長い。また、紫外線ＬＥＤ１は、パルス点灯による駆動制御も比較的容易であり、さらに長時間にわたって高出力に点灯させることもできる。

しかしながら、紫外線ＬＥＤ１の特長を活かすため、紫外線ＬＥＤ１を電池３によって、駆動させようとすると、紫外線ＬＥＤ１の駆動電力を供給する電池３の寿命は、紫外線ＬＥＤ１の点灯駆動時間や発光出力にもよるが紫外線ＬＥＤ１の寿命と比べて短い。そのため、排水口用蓋体２０’は、紫外線ＬＥＤ１に電力を供給する電池３だけを交換する必要がある場合がある。

また、紫外線ＬＥＤ１は、使用にともなう劣化により、前記紫外線の強度が徐々に低下する傾向がある。そのため、排水口用蓋体２０’は、紫外線ＬＥＤ１から前記紫外線が照射されていても、時間の経過とともに紫外線ＬＥＤ１から照射される前記紫外線の強度が低くなり、細菌などに対して期待する消毒効果を十分得ることができない場合がある。この場合、排水口用蓋体２０’の紫外線ＬＥＤ１は、交換する必要がある。

このような場合、前記排水口の形状、構造や設置場所によっては、排水口用蓋体２０’を前記排水口から取り外し電池３などを容易に交換できない場合もある。

さらに、既存の排水口に被せられた蓋と、紫外線ＬＥＤ１を備えた排水口用蓋体２０’と、を交換して細菌の消毒を新たに行う場合は、前記排水口には種々の形状や大きさがあり、全ての前記排水口に対応する排水口用蓋体２０’を製造するのは製造コストや在庫管理コストなどの点で合理的ではない。

本発明は上記事由に鑑みてなされたものであり、その目的は、紫外線ＬＥＤを備えた遮蔽体と、電池を収納可能な収納部と、を着脱可能に結合し、個別に交換可能な衛生器具の排水口用蓋体を提供することにある。

請求項１の発明は、排水が流入する衛生器具の排水口に被せる排水口用蓋体であって、前記排水口の内側を消毒する紫外線を照射する紫外線ＬＥＤを一表面側に備え前記紫外線を遮蔽可能な遮蔽体と、該遮蔽体と着脱可能に前記遮蔽体の他表面側に結合され前記紫外線ＬＥＤの駆動電力を供給する電池を収納可能な収納部と、を有することを特徴とする。

この発明によれば、紫外線ＬＥＤを備えた遮蔽体と、前記紫外線ＬＥＤを駆動させる電池を収納可能な収納部と、を着脱可能な排水口用蓋体としていることにより、前記紫外線ＬＥＤを備えた前記遮蔽体、あるいは前記電池が収納された前記収納部のいずれか一方に不具合などが生じた場合においても、一方だけを交換することが可能となる。

また、前記排水口用蓋体本体を排水口から取り出すことが困難な場所であっても、前記遮蔽体を前記排水口に設置したまま前記収納部のみを切り離すことも可能となる。さらに、既存の種々の前記排水口における形状や大きさに対応させた複数種類の前記遮蔽体と、複数種類の前記遮蔽体と着脱可能な前記遮蔽体に共通する前記収納部と、を組み合わせることにより、前記収納部の種類を少なくさせることができる。これにより、製造コストや在庫管理コストなどを低減可能な前記排水口用蓋体とすることもできる。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記遮蔽体と、前記収納部と、を結合する結合部は、防水処理を施してなることを特徴とする。

この発明によれば、前記排水口用蓋体にかかる排水によって、遮蔽体と収納部との結合部から内部に浸入した水分で、前記遮蔽体の前記紫外線ＬＥＤや前記収納部の前記電池に故障などが生じることを防ぐことが可能となる。

請求項３の発明は、請求項１または請求項２に発明において、前記電池は、二次電池であることを特徴とする。

この発明によれば、前記排水口用蓋体に用いられる前記電池を二次電池とすることで、前記電池を繰り返し充電して使用することができ、細菌の消毒にかかる前記排水口用蓋体の維持費用を低減することが可能となる。

請求項４の発明は、請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の発明において、前記電池における電池残量の低下を検知する検知部と、前記遮蔽体の他表面側または前記収納部の前記遮蔽体と結合する一表面と対向する他表面側に前記検知部からの情報に基づいて前記電池残量を表示する表示部と、を有することを特徴とする。

この発明によれば、前記排水口用蓋体に収納された前記電池の電池残量が低下した場合、使用者に前記排水口用蓋体に設けられた表示部によって知らせ、使用者に前記電池の交換や前記電池の充電を促すことが可能となる。

請求項１の発明では、排水口用蓋体が紫外線ＬＥＤを備えた遮蔽体と、電池を収納可能な収納部と、を着脱可能に結合していることにより、前記遮蔽体と前記収納部とを個別に交換可能な衛生器具の排水口用蓋体を提供することができるという効果がある。

実施形態の衛生器具の排水口に被せる排水口用蓋体を示す模式断面図である。従来の紫外線ＬＥＤを備えた抗菌装置を有する体重計を示し、（ａ）は、体重計の概略平面図であり、（ｂ）は、体重計の踏面部におけるＡ−Ａ断面であり、（ｃ）は、踏面部における要部拡大断面図である。参考のための衛生器具の排水口に被せる排水口用蓋体を示す模式断面図である。

以下、本実施形態の衛生器具の排水口に被せる排水口用蓋体について、図１を用いて説明する。

本実施形態では、排水が流入する排水口に被せる排水口用蓋体２０が、前記排水口の内側を消毒する紫外線を照射する複数個の紫外線ＬＥＤ１を一表面側に備え前記紫外線を遮蔽可能な遮蔽体２と、該遮蔽体２と着脱可能に遮蔽体２の他表面側に結合され紫外線ＬＥＤ１の駆動電力を供給する電池３を収納可能な収納部４と、を有している。

ここで、排水口用蓋体２０は、キッチンのシンクにおける前記排水口に被せることができるように、たとえば、平面視略円形からなっている。

また、収納部４における遮蔽体２と結合する一表面と対向する収納部４の他表面側は、内部が防水可能なパッケージ４ｄの構造に形成している。パッケージ４ｄの内部は、電池３を収納するための電池ボックス１２、電池ボックス１２からの電力の供給をうけ紫外線ＬＥＤ１の駆動制御を行う制御回路部７を収納している。同様に、パッケージ４ｄの内部には、制御回路部７と配線１７，１７を介して電気的に接続され、使用者に電池３の電池残量を表示する表示部（たとえば、液晶表示装置など）８を収納している。また、収納部４における前記他表面側には、パッケージ４ｄの内部に収納された電池３が交換可能なように防水可能な電池収納蓋１３を設けている。

また、遮蔽体２の前記一表面側には、複数個の紫外線ＬＥＤ１が実装された紫外線ＬＥＤ用実装基板１４を備えている。紫外線ＬＥＤ用実装基板１４には、キャンタイプパッケージで形成した紫外線ＬＥＤ１が平面視において略同心円状に実装している。遮蔽体２は、前記一表面側に紫外線ＬＥＤ用実装基板１４を収納し遮蔽体カバー１５で覆うことによって防水可能に封止したパッケージ２ｃの構造に形成している。遮蔽体カバー１５には、複数個の貫通孔１５ａが形成されている。遮蔽体カバー１５の貫通孔１５ａには、複数個の紫外線ＬＥＤ１がそれぞれ防水可能に挿入してあり、紫外線ＬＥＤ１から前記紫外線が照射可能なように配置してある。

排水口用蓋体２０には、収納部４の電池３と、遮蔽体２の紫外線ＬＥＤ１と、を電気的に接続させるために接続端子９，９，１０，１０をそれぞれ備えている。収納部４における遮蔽体２と対向する前記一表面側には、正極および負極を構成する一対の雄型の接続端子９，９が設けられている。収納部４側の前記雄型の接続端子９，９は、制御回路部７と電気経路１７ａ，１７ａを介して電気的に接続されている。また、遮蔽体２の前記他表面側には、正極および負極を構成する一対の雌型の接続端子１０，１０が設けられている。遮蔽体２側の前記雌型の接続端子１０，１０は、紫外線ＬＥＤ用実装基板１４と配線１６，１６および電気経路１６ａ，１６ａを介して電気的に接続されている。
収納部４側の前記雄型の接続端子９，９と、遮蔽体２側の前記雌型の接続端子１０，１０と、を接触させることによって、紫外線ＬＥＤ１が備えられた遮蔽体２と、電池３が収納された収納部４と、は電気的に接続される。

また、遮蔽体２の前記他表面には、遮蔽体２の外周部に突起部２ａが設けられている。収納部４における遮蔽体２と対向する前記一表面側には、遮蔽体２の突起部２ａと嵌合できる窪み部４ａが形成されている。排水口用蓋体２０は、遮蔽体２の突起部２ａと、収納部４の窪み部４ａと、を嵌め合わせることにより、遮蔽体２の前記雌型の接続端子１０，１０と収納部４の前記雄型の接続端子９，９の位置合わせも行われることになる。

また、本実施形態の排水口用蓋体２０は、遮蔽体２および収納部４の接続端子９，９，１０，１０を外部の排水などから防水するため、収納部４における遮蔽体２と対向する前記一表面に設けられた窪み部４ａよりも外周部に、平面視形状がリング形状の窪み部４ｂを設けている。排水口用蓋体２０は、収納部４における前記リング形状の窪み部４ｂに防水用ゴムリング５を配置させ、遮蔽体２と収納部４とを押し圧した状態で固定することで防水処理している。

遮蔽体２と収納部４との固定は、収納部４の外周端に形成された雄螺子４ｃと遮蔽体２の外周端に収納部４の外周と同径に形成させた雄螺子２ｂの位置を合わせ、雌螺子６ａとなるリング形状の固定具６を回転させながら収納部４の雄螺子４ｃおよび遮蔽体２の雄螺子２ｂに押し込むことで行うことができる。

このように構成された排水口用蓋体２０は、使用者が排水口用蓋体２０の表示部８に表示した電池３の電池残量などにより、細菌の消毒が適切に行われているかを判断することができる。また、使用者は、排水口用蓋体２０の表示部８の表示にしたがって適切な時期に、電池３の交換、充電や紫外線ＬＥＤ１を備えた遮蔽体２自体の交換などを判断することもできる。

以下、本実施形態の排水口用蓋体２０における各構成について、詳述する。

排水口用蓋体２０における遮蔽体２の前記一表面に備えられる紫外線ＬＥＤ１は、前記排水口の内側に前記紫外線を照射させ、前記排水口の内側における病原性微生物やバイオフィルムを産生する細菌などを消毒可能なものである。

このような紫外線ＬＥＤ１は、前記排水口の内側における細菌を消毒するために照射する前記紫外線の発光波長が３８０ｎｍ以下のものを好適に用いることができる。紫外線ＬＥＤ１が発光する発光波長は、細菌をより効率よく消毒するために３００ｎｍ以下であることが好ましい。消毒する菌の種類（大きさや形状など）および前記排水口の内側の状態などによって左右されるものの、紫外線ＬＥＤ１は、特に２５０ｎｍから２８０ｎｍの発光波長を発光することがより好ましい。

通常、細菌などのＤＮＡの光吸収は、波長２６０ｎｍ付近に吸収ピークを備えている。そのため、細菌に２５０ｎｍから２８０ｎｍ付近の波長をもった紫外線を照射することで、細菌のＤＮＡに光化学反応を効率的に生じさせ、細菌の消毒効果を高めることができると考えられる。

このような紫外線ＬＥＤ１は、ＡｌＮ、ＡｌＧａＮ、ＡｌＩｎＧａＮなどの窒化物半導体材料を発光層に用いた半導体発光素子やダイヤモンド薄膜を発光層に用いた半導体発光素子を使用することができる。また、紫外線ＬＥＤ１は、前記発光層の組成比で発光波長を調整することもできる。紫外線ＬＥＤ１の前記発光層に窒化物半導体材料を用いた場合は、Ａｌの含有量を増やすにつれ、発光波長を短くすることができる。他方、細菌の消毒作用における分光特性は、約２６０ｎｍ付近において消毒作用が強く約２６０ｎｍをピークとして細菌の消毒作用が低下する傾向にある。そのため、紫外線ＬＥＤ１が照射する前記紫外線の主となる発光波長を２６０ｎｍに設定すればよい。

しかしながら、前記発光層に窒化物半導体材料を用いた紫外線ＬＥＤ１では、前記発光層にＡｌの含有量が増えるにつれ、前記発光層の結晶性が悪くなる傾向にある。そのため、短波長側の紫外線ＬＥＤ１は、より長波長側で発光する紫外線ＬＥＤ１と比較して紫外線ＬＥＤ１から放出される前記紫外線の強度が低下する傾向にある。

紫外線ＬＥＤ１から照射される前記紫外線の強度を高め消毒作用を強めるためには、２６０ｎｍ付近に発光波長のある紫外線ＬＥＤ１を複数個直列接続させてもよいし、並列接続や直並列接続させて出力を向上させてもよい。また、紫外線ＬＥＤ１は、パルス駆動が比較的容易なため、ダイナミック点灯させることでスタティック点灯した場合と比較し、瞬時値として出力を大きくすることができる。また、紫外線ＬＥＤ１は、パルス駆動することにより消費電力を低減させることもできる。そのため、紫外線ＬＥＤ１の駆動制御を調整することで細菌の消毒を効率的に高めてもよい。

このような紫外線ＬＥＤ１は、金属製のキャンパッケージやセラミックパッケージ内に前記半導体発光素子を実装させたものを用いてもよいし、ベアチップの前記半導体発光素子を用いてもよい。

また、紫外線ＬＥＤ１は、前記排水口の内側の大きさ、形状などに応じて、紫外線ＬＥＤ１の個数や設置箇所を適宜設定すればよい。さらに、複数個の紫外線ＬＥＤ１を設けた場合、必ずしも同種の紫外線ＬＥＤ１のみで構成する必要もなく、たとえば、紫外線ＬＥＤ１ごとに照射する前記紫外線の発光波長や光出力を変えてもよい。

なお、紫外線ＬＥＤ１から放出される前記紫外線の発光スペクトルは、低圧水銀ランプなどから放出される水銀の輝線スペクトルよりもスペクトル幅が広い。そのため、紫外線ＬＥＤ１が照射する前記紫外線は、細菌が吸収する紫外線量を多くさせることができる。また、紫外線ＬＥＤ１から照射される発光波長がたとえば、近紫外域にある３５５ｎｍから３７５ｎｍ程度の比較的長波長域にあり、細菌に対する消毒作用が低い発光波長であっても、紫外線ＬＥＤ１から照射される前記紫外線を凸レンズなどにより集光させることで消毒効果を高めることができる場合もある。さらに、紫外線ＬＥＤ１から照射される近紫外線をＴｉＯ_２材料やＺｎＯ材料などからなる粉体の光触媒の活性化に利用して、該光触媒の酸化作用によって前記光触媒に接した細菌を殺菌することも可能である。この場合、前記光触媒は、排水口用蓋体２０の紫外線ＬＥＤ１から前記紫外線が照射される前記排水口の内側となる前記排水部の内壁面に前記光触媒を予め設けておけばよい。

また、深紫外域が発光可能なＩｎＡｌＧａＮなどを前記発光層に用いた紫外線ＬＥＤ１を用いることで、前記光触媒を用いた酸化作用による殺菌ではなく、細菌の光化学反応により直接的に消毒することもできる。紫外線ＬＥＤ１から照射される前記紫外線の発光波長を２５０ｎｍから２８０ｎｍの間にすることで、排水口用蓋体２０は、前記排水口の内側の前記内壁面に前記光触媒を設けることなく直接的に細菌などを効率よく消毒することができる。これによって、排水口用蓋体２０は、紫外線ＬＥＤ１からの前記紫外線を照射することにより、前記排水口の内部空間に飛散している細菌などに対しても消毒を行うことができる。また、排水口用蓋体２０は、前記排水口の内側の前記内壁面に前記光触媒を用いることなく、既存の排水口に被せる蓋から排水口用蓋体２０に取り替えるだけで細菌の消毒を行うこともできる。

本実施形態の衛生器具の排水口用蓋体２０における遮蔽体２は、遮蔽体２の前記一表面側に紫外線ＬＥＤ１を備え、紫外線ＬＥＤ１から前記排水口の内側に照射した前記紫外線が前記排水口から外部に漏れ出ることを抑制可能なものである。

したがって、遮蔽体２は、紫外線ＬＥＤ１を前記一表面側に備え、該紫外線ＬＥＤ１を保護するために、防水可能なパッケージ２ｃの構造に形成することが好ましい。本実施形態の遮蔽体２では、前記一表面側に紫外線ＬＥＤ１を配置させ、遮蔽体カバー１５の貫通孔１５ａに紫外線ＬＥＤ１を挿入してパッケージ２ｃを構成している。なお、遮蔽体２の前記一表面側は、流入した排水などと紫外線ＬＥＤ１が直接接しないように前記紫外線を透過する保護板（たとえば、石英ガラスや紫外線透過アクリル樹脂など）で密閉保護してもよい。

このような、遮蔽体２は、紫外線ＬＥＤ１が照射した前記紫外線を反射あるいは吸収する材料で形成することができる。遮蔽体２の材料としては、たとえば、鉄の亜鉛メッキ、ステンレス、アルミニウムやＦＲＰ（Fiber Reinforced Plastics）材料などを用いることができる。

なお、遮蔽体２は、前記排水口の内側と対向する前記一表面側や遮蔽体２の前記一表面側に設けられた遮蔽体カバー１５の表面に凹凸を形成してもよい。遮蔽体２や遮蔽体カバー１５の前記凹凸は、紫外線ＬＥＤ１が照射され前記排水口の内側の前記内壁面などで反射された前記紫外線を再び反射・散乱させて有効利用することもできる。さらに、遮蔽体２の前記一表面側に前記光触媒として機能するＴｉＯ_２やＺｎＯの微粒子を膜状に形成させてもよい。

また、遮蔽体２の前記一表面側に複数個の紫外線ＬＥＤ１を設ける場合、紫外線ＬＥＤ１は、必ずしも全ての紫外線ＬＥＤ１からの前記紫外線を同一方向に照射させる必要はない。前記排水口の内側を効率よく消毒するために、各紫外線ＬＥＤ１の方向を適宜変えてもよいし、一箇所に集光させるように照射させてもよい。

このような遮蔽体２は、浴室の洗い場の排水溝、キッチンのシンク、洗面所の排水穴、ディスポーザー（生ごみ粉砕装置）の本体、キッチン、浴室やトイレの前記排水管からの悪臭を防ぐトラップ部など使用される衛生器具の蓋として用いることができる。そのため、遮蔽体２は、前記衛生器具の種類、前記排水口の形状や大きさによって種々の形状や大きさとすることができる。遮蔽体２は、たとえば、表面排水を目的に浴室の洗い場などの排水溝における目皿やグレーチング、ベル型トラップにおける椀状の蓋などとして用いてもよい。本実施形態の排水口用蓋体２０では、遮蔽体２が、前記排水が流入する前記衛生器具の前記排水口の周部で保持できるフランジ部２ｅを備えている。

なお、排水口用蓋体２０は、前記排水口を覆うために該排水口よりも遮蔽体２を大きくして前記排水口に保持させることもできるし、収納部４を遮蔽体２よりも大きくして、収納部４によって前記排水口に保持させてもよい。

次に、本実施形態の衛生器具の排水口用蓋体２０に用いられる電池３としては、紫外線ＬＥＤ１を駆動可能なものであれば、アルカリ電池、ニッケル水素電池、マンガン電池やリチウムイオン電池など種々のものを用いることができる。また、電池３の形状は、ボタン形、角形、パック形や円筒形状など電池３を収納する収納部４の形状、大きさに応じて適宜決定すればよい。また、電池３の電池容量や数は、電池３の種類、紫外線ＬＥＤ１の数などに応じて適宜決定すればよい。また、電池３を収納部４に収納させるためには、必ずしも電池ボックス１２を用いる必要はない。

電池３に二次電池を用いた場合は、同一の電池３を充電することで繰り返し使用することができる。そのため、電池３に二次電池を用いた排水口用蓋体２０は、前記排水口の内側の細菌を消毒するための排水口用蓋体２０の維持費用を低減することができる。また、前記衛生器具の排水口用蓋体２０に用いられる電池３は、遮蔽体２と着脱可能に遮蔽体２の前記他表面側に結合され紫外線ＬＥＤ１の駆動電力を供給する収納部４に収納できればよく、必ずしも電池３自体を取り出せる構造とする必要はない。

したがって、収納部４のパッケージ４ｄの内部に電池３として二次電池を収納したまま、該二次電池を充電させることもできる。たとえば、排水口用蓋体２０は、電池３の電池残量が少なくなったときに、収納部４の表示部８に前記電池残量を表示させる。これに基づいて、使用者は、排水口用蓋体２０の前記リング状の固定具６を外し、排水口用蓋体２０の遮蔽体２と収納部４とを分離させる。使用者は、遮蔽体２から分離した前記二次電池からなる電池３を収納したままの収納部４における前記雄型の接続端子９，９を用いて、充電器と電気的に接続させ前記二次電池からなる電池３を充電することでもできる。また、前記二次電池からなる電池３の充電のためには、前記二次電池からなる電池３と前記充電器とを電源コードなどを介して有線で商用電源などと電気的に接続させるものほか、誘導コイルを用いて無線で電気的に接続させることもできる。

本実施形態の衛生器具の排水口用蓋体２０における収納部４は、紫外線ＬＥＤ１の駆動電力を供給する電池３を収納可能なものであって、紫外線ＬＥＤ１を備えた遮蔽体２と、分離可能に結合し個別に交換可能なものである。

収納部４は、遮蔽体２と同様の材料で形成させてもよいし、別の材質で形成させてもよい。たとえば、遮蔽体２は、紫外線ＬＥＤ１から前記排水口の内側に照射した前記紫外線を内部で閉じ込めて有効利用するため、紫外線ＬＥＤ１から照射した前記紫外線に対して反射性のある金属材料で形成する。これに対して、収納部４は、遮蔽体２とは異なる材料として比較的簡単に成形できるプラスチック材料で形成させることにより、排水口用蓋体２０全体のコストを低減させることもできる。また、収納部４は、無機銀系抗菌剤を配合したプラスチック材料で形成し、抗菌性を発現させてもよい。なお、収納部４は、パッケージ４ｄの内部に収納された電池３が交換可能なように防水可能な電池収納蓋１３を必ずしも設ける必要はない。したがって、収納部４は、電池収納蓋１３を設けることなく防水性を向上させるために密閉構造としてもよい。

次に、本実施形態の排水口用蓋体２０における前記結合部の防水処理は、遮蔽体２と、収納部４と、を結合する前記結合部から前記排水などの水分の浸入が防止することができるものであればよく、防水用ゴムリング５だけでなく、各種樹脂材料を用いたパッキンなどで構成することができる。なお、前記結合部は、接続端子９，９，１０，１０などが配置された遮蔽体２と収納部４とで構成される空間を密閉できるどのような部位であってもよい。

本実施形態の排水口用蓋体２０においては、収納部４に紫外線ＬＥＤ１が前記排水口の内側へ前記紫外線を照射するように紫外線ＬＥＤ１の点灯を駆動制御する制御回路部７を備えている。制御回路部７は、電池３からの電力が制御回路部７を介して紫外線ＬＥＤ１に供給できるように接続している。

また、本実施形態の排水口用蓋体２０の制御回路部７は、電池３における電池残量の低下を検知できるように電池３と電気的に接続させた検知部（図示せず）を備えている。さらに、制御回路部７は、前記検知部からの情報に基づいて、遮蔽体２の前記他表面側または収納部４の遮蔽体２と結合する前記一表面と対向する前記他表面側に設けられた表示部８で電池３の前記電池残量を表示できるように制御してもよい。前記検知部は、電池３が紫外線ＬＥＤ１へ供給する電圧もしくは電流を常時検知しもよいし、前記制御回路部７にタイマ回路を備え、所定の期間ごとに前記検知部で前記電圧もしくは前記電流を検知してもよい。また、前記検知部の構成によっては、紫外線ＬＥＤ１の劣化を検知させることもできる。

たとえば、制御回路部７は、検知している電池３の電圧や電流と、予め設定した所定値と、を比較する。制御回路部７は、電池３の電圧や電流が予め設定した所定値以下になった場合、電池３の電力供給能力が低下し前記電池残量が少なくなったと判断し、表示部８の液晶装置に表示させるように駆動制御する。あるいは、表示部８の可視光発光体（たとえば、緑色光や赤色光が発光可能な可視光ＬＥＤ）を点灯させるように駆動制御する。

表示部８に緑色光と赤色光がそれぞれ発光可能な可視光ＬＥＤを各１個づつ用いた場合、制御回路部７は、たとえば、紫外線ＬＥＤ１が適正な点灯時には常時緑色光が発光可能な可視光ＬＥＤだけを点灯させておき、電池３の検出値が予め設定した所定値以下になった場合に赤色光を発光する可視光ＬＥＤだけの点灯に変えればよい。また、表示部８に赤色光が発光可能な可視光ＬＥＤだけを用いた場合、制御回路部７は、たとえば、紫外線ＬＥＤ１が適正な点灯時には常時赤色光に点灯させておき、電池３の検出値が予め設定した所定値以下になった場合に赤色光の点滅表示に変えればよい。これにより排水口用蓋体２０は、表示部８の表示が常時点灯から点滅表示に切り替わることで、使用者への注意喚起を促すとともに、電池３の消費電力を抑制することもできる。使用者は、表示部８の表示にしたがい、たとえば、電池収納蓋１３を開けて電池３の充電や交換を行えばよい。

ここで、大腸菌を消毒するためには、たとえば、波長２５３．７ｎｍの紫外線を紫外線照射量（被照射面での紫外線照度と紫外線照射時間との積）が６．６ｍＷ・ｓ/ｃｍ^２となるように照射すればよいことが知られている。したがって、細菌の種類や前記排水口の内部の状態によって種々異なるが、紫外線ＬＥＤ１が細菌を消毒するためには、紫外線ＬＥＤ１から発光波長が２５４ｎｍ付近となる深紫外の前記紫外線を上述の紫外線照射量で照射すればよい。

そのため、排水口用蓋体２０の制御回路部７は、紫外線ＬＥＤ１から前記排水口の内側に照射した前記紫外線の前記紫外線照射量が所定の細菌を消毒できるように紫外線ＬＥＤ１の出力および駆動時間を適宜制御すればよい。

また、制御回路部７は、紫外線ＬＥＤ１の点灯を行う点灯回路部を内蔵し、別途好適に設けた光検出器によって検出された検出値に基づいて、細菌の消毒に必要な紫外線照射量が一定になるように紫外線ＬＥＤ１の点灯駆動をフィードバック制御可能に構成してもよい。紫外線ＬＥＤ１は、制御回路部７によって、定電圧駆動時における電流量の増減、パルス点灯駆動時における点灯時間の増減や点灯間隔の増減などによってフィードバック制御することができる。排水口用蓋体２０は、制御回路部７が紫外線ＬＥＤ１をフィードバック制御させ、所定の消毒作用を維持させることで衛生環境をより好ましいものとすることができる。このような、制御回路部７は、マイクロコンピュータなどを用いて適宜構成することができる。

次に、本実施形態の衛生器具の排水口用蓋体２０に設けられた表示部８は、電池３の電池残量が低下した場合、使用者に表示部８によって前記電池残量の低下を知らせることが可能なものである。このような、表示部８が表示する情報としては、電池３の電池残量に加えて、たとえば、電池３の交換、紫外線ＬＥＤ１の適正な点灯駆動、紫外線ＬＥＤ１の点灯、紫外線ＬＥＤ１の劣化、紫外線ＬＥＤ１の故障、紫外線ＬＥＤ１の交換などのエラーモード表示などが挙げられる。表示部８としては、可視光ＬＥＤ、有機ＥＬ（Organic Electro Luminescence）、無機ＥＬ（InorganicElectro Luminescence）や液晶装置などを用いることができる。表示部８として可視光発光体を用いた例としては、可視光ＬＥＤ、有機ＥＬ、無機ＥＬやバックライト付液晶装置などが挙げられる。

こうして構成された本実施形態の衛生器具の排水口用蓋体２０は、紫外線ＬＥＤ１を備えた遮蔽体２と、紫外線ＬＥＤ１の駆動電力を供給する電池３を収納可能な収納部４と、を分離可能に結合し個別に交換可能することができる。

１紫外線ＬＥＤ
２遮蔽体
３電池
４収納部
８表示部
２０排水口用蓋体

Claims

排水が流入する衛生器具の排水口に被せる排水口用蓋体であって、前記排水口の内側を消毒する紫外線を照射する紫外線ＬＥＤを一表面側に備え前記紫外線を遮蔽可能な遮蔽体と、該遮蔽体と着脱可能に前記遮蔽体の他表面側に結合され前記紫外線ＬＥＤの駆動電力を供給する電池を収納可能な収納部と、を有することを特徴とする排水口用蓋体。
前記遮蔽体と、前記収納部と、を結合する結合部は、防水処理を施してなることを特徴とする請求項１に記載の排水口用蓋体。
前記電池は、二次電池であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の排水口用蓋体。
前記電池における電池残量の低下を検知する検知部と、前記遮蔽体の他表面側または前記収納部の前記遮蔽体と結合する一表面と対向する他表面側に前記検知部からの情報に基づいて前記電池残量を表示する表示部と、を有することを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の排水口用蓋体。