JP2010285785A

JP2010285785A - 衛生器具用の排水装置

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Publication number: JP2010285785A
Application number: JP2009139548A
Authority: JP
Inventors: Takayoshi Takano; 隆好高野; Masao Kubo; 雅男久保
Original assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2009-06-10
Filing date: 2009-06-10
Publication date: 2010-12-24
Anticipated expiration: 2029-06-10
Also published as: JP5732606B2

Abstract

【課題】紫外線ＬＥＤからの紫外線を散乱照射させつつ、細菌などの付着を低減させ一定の消毒効果が長期間得られるようにした衛生器具用の排水装置を提供する。
【解決手段】排水が流入する排水口２を備え前記排水を排出する排水管３と接続される排水部１と、該排水部１の内部を消毒する紫外線を照射する紫外線ＬＥＤ４を備えた紫外線照射部５と、を有する衛生器具用の排水装置１０である。特に、紫外線照射部５は、紫外線ＬＥＤ４からの前記紫外線を導光し排水部１の内部が消毒可能な前記紫外線を表面の凹凸７ａにより散乱照射させる導光体７と、前記排水が導光体７の凹凸７ａに直接触れないように導光体７を覆った紫外線透過性保護板８と、を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、細菌の消毒手段として紫外線発光ダイオード（以下、紫外線ＬＥＤという）を備えた衛生器具用の排水装置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細菌などが繁殖する。また、排水部には、このような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ＬＥＤ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、紫外線ＬＥＤの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点灯のため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であった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を備えた衛生器具用の排水装置の例として、図３に浴室の洗い場１０ａ’の排水溝付近を示す。図３には、排水が流入する排水口２を備え前記排水を排出する排水管と接続される排水部１と、該排水部１の内部を消毒する紫外線を照射する２個の紫外線ＬＥＤ４からなる紫外線照射部５と、紫外線照射部５を備え排水口２に被せる目皿６’と、を有する衛生器具用の排水装置１０’が提案されている（特許文献１）。

なお、排水部１の底面には、髪の毛などが前記排水管に流れないようにヘアーキャッチャー１１が設けられている。衛生器具用の排水装置１０’は、上述の構成により衛生的に保持することができるとされている。

ところで、紫外線ＬＥＤ４は、半導体発光素子であり、通常、チップ状などの小型に形成され、点光源として用いられている。そのため、紫外線ＬＥＤ４は、低圧水銀ランプと比較して広範囲に均一な紫外線を照射させることが難しく、指向性が強い傾向がある。紫外線ＬＥＤ４は、照射した前記紫外線が広範囲で期待した細菌の消毒効果を得ることが難しい場合もある。細菌の消毒効果を高めるために、紫外線照射部５の紫外線ＬＥＤ４の数を単純に増やすと構造が複雑になり高価になるという問題がある。

また、別の紫外線ＬＥＤ４を備えた衛生器具の排水装置の例として、図４に示す洋風便器も提案されている（特許文献２）。図４（ａ）は、洋風便器の概略断面図を示し、図４（ｂ）は、洋風便器に設けられた紫外線照射部５’の拡大断面図を示す。

洋風便器は、図４（ａ）に示すように洋風便器本体２１と、便座２２と、便蓋２３と、水路２５を介して便鉢となる排水部１に水を供給するロータンク２４と、を備えている。ロータンク２４からの水は、排水部１に供給され悪臭や害虫などを防ぐトラップ部１ｄを介して排水部１の管状部位１ｅから排出される。また、洋風便器本体２１の後部上面には、便座ボックス２６が設けられており、前記便鉢に紫外線が照射可能な紫外線照射部５’が収納されている。すなわち、衛生器具用の排水装置１０”として機能する洋風便器は、排水口２を備え排水を排出する排水管と接続される排水部１と、該排水部１の内部を消毒する紫外線を照射する紫外線ＬＥＤ４を備えた紫外線照射部５’と、を有している。

また、図４（ｂ）に示す紫外線照射部５’は、シリンダ３１の一端部に紫外線ＬＥＤ４が設けられている。シリンダ３１には、シリンダ３１の他端部側から吐出可能な棒状の導光体７’が設けられている。導光体７’は、紫外線ＬＥＤ４からの前記紫外線を導光し、導光体７’の他端部側の表面に前記紫外線を散乱照射させることができる凹凸７ａ’が設けられている。

したがって、紫外線照射部５’の紫外線ＬＥＤ４から照射された前記紫外線は、棒状の導光体７’を導光し、導光体７’の他端部側となる凹凸７ａ’から前記紫外線を排水部１の内部に散乱照射する。排水装置１０”は、前記紫外線が照射される排水部１の内壁面１ｃに光触媒を設けおり、紫外線照射部５’が紫外線ＬＥＤ４から前記紫外線を照射することで排水部１の内部の細菌を消毒することができるとされている。

なお、紫外線照射部５’は、シリンダ３１の前記一端部側に設けられた空気供給口３３から導入された空気によって、導光体７’がシリンダ３１の前記他端部側から突出する。また、導光体７’は、コイルばね３２の復帰によってシリンダ３１内に戻るよう移動可能に構成されている。また、棒状の導光体７’は、内部が空洞に形成されており、導光体７’の前記他端部側に前記空気を排出するため導光体７’の前記内部と連通した排出口３４を備えている。

特開２００１−９５６９９号公報特開２００６−３１６６０７号公報

しかしながら、衛生器具用の排水部１０”では、導光体７’の凹凸７ａ’に前記排水が触れると、水分や汚れが残りやすく細菌などの繁殖が生じる場合があるという問題がある。

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から照射された紫外線を排水部の内部へ散乱照射できるようにしつつ、細菌などの付着を低減させ一定の消毒効果を長期間得られるようにした衛生器具用の排水装置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と、該排水部の内部を消毒する紫外線を照射する紫外線ＬＥＤを備えた紫外線照射部と、を有する衛生器具用の排水装置であって、前記紫外線照射部は、前記紫外線ＬＥＤから前記紫外線を導光し前記排水部の内部へ前記紫外線を表面の凹凸により散乱照射させる導光体と、前記排水が前記導光体の前記凹凸に直接触れないように前記導光体を覆った紫外線透過性保護板と、を有する。

この発明によれば、紫外線照射部が、紫外線ＬＥＤからの紫外線を表面の凹凸により排水部の内部へ散乱照射させる導光体と、排水が前記導光体の前記凹凸に直接触れないように前記導光体を覆った紫外線透過性保護板と、を有することにより、前記紫外線を前記排水部の内部へ散乱照射させつつ、細菌などの付着を低減させ一定の消毒効果を長期間に渡って得られるようにしている。そのため、排水装置の維持管理も容易となる。

請求項２の発明は、請求項１に記載の発明において、前記紫外線照射部が前記排水部の内壁面に設けられてなることを特徴とする。

この発明によれば、前記紫外線照射部の前記紫外線透過保護板が前記排水部の内壁面に沿って流れる前記排水により洗浄される。そのため、前記紫外線照射部は、前記紫外線透過保護板への細菌などの付着を低減させ、長期間に渡って細菌の消毒効果を維持することが可能となる。また、前記紫外線照射部は、前記排水部の構造によっては、前記紫外線照射部から対向する前記内側面の対向面までの距離を長くとることができる。そのため、前記排水装置の前記紫外線照射部は、より散乱された前記紫外線を前記排水部の内部に照射することが容易となる。

請求項３の発明は、請求項１または請求項２に記載の発明において、前記紫外線を遮蔽する遮蔽体を前記排水口に被せてなることを特徴とする。

これによって、前記排水部の前記排水口から前記紫外線が漏れ出ることを抑制し、前記紫外線が前記排水部の内部に閉じ込められることにより、前記排水部の内部における細菌の消毒効果を高めることが可能となる。

請求項４の発明は、請求項３に記載の発明において、前記紫外線照射部が、前記遮光体の前記排水部の内部に対向する一表面側に設けられてなることを特徴とする。

この発明によれば、前記排水部の形状に左右されることなく、前記排水部の内部に散乱された前記紫外線を照射することができる。

請求項５の発明は、請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の発明において、前記紫外線照射部が、前記導光体の表面に設けられた凹部内に前記紫外線ＬＥＤを挿入してなることを特徴とする。

この発明によれば、前記紫外線ＬＥＤの正面方向から放射される前記紫外線だけでなく、前記紫外線ＬＥＤの側面方向から放射される前記紫外線も前記導光体に導入させ易くなるので、前記紫外線照射部から照射させる前記紫外線の量を多くすることができる。

請求項１の発明は、紫外線照射部が、紫外線ＬＥＤからの紫外線を表面に設けられた凹凸により散乱照射が可能な導光体と、排水が前記導光体の前記凹凸に直接触れないように前記導光体を覆った紫外線透過性保護板と、を備えていることにより、排水部の内部へ前記紫外線を散乱照射させつつ、細菌などの付着を低減させ一定の消毒効果を長期間得ることが可能な衛生器具用の排水装置を提供できるという効果を奏する。

実施形態１の衛生器具用の排水装置を示す模式断面図である。実施形態２の衛生器具用の排水装置を示す模式断面図である。従来の衛生器具用の排水装置を示す概略斜視図である。従来の別の衛生器具用の排水装置を示し、（ａ）は排水装置となる洋風便器の概略断面図であり、（ｂ）は要部拡大断面である。

（実施形態１）
以下、本実施形態の衛生器具用の排水装置について、図１を用いて説明する。

図１の衛生器具用の排水装置１０は、たとえば、浴室の洗い場などの排水を目的に設けられるものである。排水装置１０は、排水が流入する排水口２を備え前記排水を排出する排水管３と接続される排水部１と、該排水部１の内部を消毒する紫外線を照射する複数個の紫外線ＬＥＤ４を備えた紫外線照射部５と、を有している。本実施形態の排水装置１０では、紫外線照射部５が、紫外線ＬＥＤ４から前記紫外線を導光し排水部１の内部が消毒可能な前記紫外線を表面の凹凸７ａにより散乱照射させる導光体７と、前記排水が導光体７の凹凸７ａに直接触れないように導光体７を覆った紫外線透過性保護板８と、が設けられている。また、排水口２には、前記紫外線を遮蔽する遮蔽体６が被せてある。

本実施形態の衛生器具用の排水装置１０における排水部１は、たとえば、前記排水を流入できるように上面が開口し下面となる内底面側の中央部に前記排水が排水管３へと流れる貫通孔を備えた直方体状や円筒状の容器形状に形成させることができる。本実施形態の排水部１においては、前記容器形状における前記内壁面を一周する外周に沿って筒状の紫外線照射部５を設けている。また、排水部１の前記上面には、排水部１の排水口２に被せて紫外線照射部５から照射される前記紫外線が排水部１の内部から外部へ漏れ出ないように遮蔽する矩形板状の遮蔽体６を保持するフランジ部（図示しない）を形成している。排水は、遮蔽体６で覆われていない排水口２における排水部１の端部の表面１ａを伝って排水部１の内部に流入することになる。排水部１に流入した前記排水は、前記容器形状における前記内底面側の中央部に設けられた前記貫通孔から排水管３を介して外部に排出される。

このような排水部１は、前記排水が流入する排水口２を備え前記排水を排出する排水管３と接続されることができればよく、浴室の洗い場における排水溝のほか、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、洗濯機、食器洗浄機、浴室やトイレのトラップ部などにも利用できる。そのため、排水部１の大きさ、形状や材質は、その用途に応じて種々選択することができる。同様に、排水口２や排水部１の前記内底面側の中央部から延設し排水管３と接続される排水部１の管状部位は、その形状や大きさも適宜設定することができる。なお、図１では排水管３と、該排水管３と接続される排水部１の前記管状部位とは、連続的に一体として図示している。

このような排水部１の材質としては、耐腐食性や耐久性などを考慮し、たとえば、陶器、プラスチック、ガラス繊維強化ポリエステル、金属表面にガラス結晶を形成させたホーローなどを用いることができる。また、排水部１は、紫外線照射部５の紫外線ＬＥＤ４から照射された前記紫外線を、排水部１の内部で反射させ有効利用するために、前記紫外線に対して効率よく反射するステンレス鋼などの材質で形成することもできる。

また、排水装置１０の排水部１には、排水管３からの悪臭や害虫などを防ぐトラップを設けることもできる。前記トラップは、排水部１自体を利用した非サイフォン式トラップの一種であるベル型トラップで形成してもよい。また、排水管３と接続される排水部１の前記管状部位の一部分をＳ字形状を横にしたＳトラップ、Ｕ字形状のＵトラップや排水管３を建物の壁面などに向かわせるＰトラップなどのサイフォン式トラップなどで構成してもよい。また、排水装置１０の排水部１内には、髪の毛などの固定物が排水部１から排水管３へ流れないようにヘアーキャッチャーなどの網形状物を排水口２や前記貫通孔などに適宜設けてもよい。

次に、本実施形態の衛生器具用の排水装置１０における紫外線照射部５は、排水部１の内部に前記紫外線を照射させ、排水部１の内部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。本実施形態の紫外線照射部５では、排水部１の前記内壁面を一周する外周に沿って、前記内壁面の深さ方向に深紫外の紫外線が発光可能な複数個の紫外線ＬＥＤ４を設けている。紫外線照射部５は、紫外線ＬＥＤ４から照射される前記紫外線を前記排水部１の内部に散乱照射するための凹凸７ａを有する導光体７で紫外線ＬＥＤ４を覆っている。また、紫外線照射部５は、導光体７の凹凸７ａが排水部１の排水口２から流入した前記排水などと直接接しないように密閉保護可能な紫外線透過性保護板８を有している。紫外線照射部５は、排水部１の前記内壁面を一周する外周にそって１個設けるだけでなく、排水部１の形状や大きさに合わせて、排水部１の内部に複数個を分割して設けてもよい。

なお、本実施形態の紫外線照射部５は、前記排水が排水口２の前記端部から流入し易いように図１の断面において排水部１の深さ方向において左右非対称に形成させている。すなわち、紫外線照射部５は、排水部１の前記内壁面に沿って一周する外周に連続的に設けられているものの、排水部１の深さ方向における大きさが異なっている。紫外線照射部５は、排水口２の前記端部の表面１ａ側における深さ方向に小さく（図１中右側）、その対向する面側（図１中左側）における深さ方向に大きく形成している。また、紫外線照射部５は、必ずしも排水部１の前記内壁面に設けるだけでなく、排水部１の内部が消毒可能であれば、排水部１の排水口２を覆う遮蔽体６に設けてもよいし、排水部１の前記内底面側に設けてもよい。また、紫外線照射部５の紫外線ＬＥＤ４自体は、排水部１の内部に前記紫外線が照射できればよく、必ずしも排水部１の内部に設ける必要もない。この場合、紫外線照射部５の紫外線ＬＥＤ４は、排水部１の内部とは別体に配置させ、紫外線ＬＥＤ４と光結合した光ファイバーを介して排水部１の前記内壁面に設けた紫外線照射部５の導光体７と光学的に接続させ、導光体７を介して排水部１の内部に前記紫外線を照射させてもよい。

本実施形態の衛生器具用の排水装置１０における紫外線照射部５の紫外線ＬＥＤ４は、排水部１の内部に照射する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ＬＥＤ４は、細菌をより効率よく消毒するために照射する前記紫外線の発光波長は３００ｎｍ以下であることが好ましい。紫外線ＬＥＤ４は、前記紫外線の照射により細菌などの消毒をするため、菌の種類（大きさや形状など）および排水部１の状態などによって左右されるものの、発光波長が特に２５０ｎｍから２８０ｎｍの前記紫外線を発光することがさらに好ましい。

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前記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。

なお、紫外線ＬＥＤ４は、排水部１の大きさ、形状などに応じて、紫外線ＬＥＤ４の個数、設置間隔や設置箇所を適宜設定することができる。また、紫外線照射部５に複数個の紫外線ＬＥＤ４を備えた場合、必ずしも同種の紫外線ＬＥＤ４のみで構成する必要もなく、たとえば、紫外線ＬＥＤ４ごとに照射する前記紫外線の発光波長を変えてもよい。

このような紫外線ＬＥＤ４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ＬＥＤ４は、前記発光層の組成比で紫外線の発光波長を調整することもできる。紫外線ＬＥＤ４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、前記紫外線の発光波長を短くすることができる。一般に、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ＬＥＤ４が照射する前記紫外線の発光波長を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ＬＥＤ４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ＬＥＤ４は、より長波長側で発光する紫外線ＬＥＤ４と比較して紫外線ＬＥＤ４から放出される前記紫外線の発光強度が低下する傾向にある。

紫外線照射部５から照射される前記紫外線の発光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ＬＥＤ４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ＬＥＤ４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ＬＥＤ４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。

ここで、細菌の生存率は、細菌の種類や排水部１の状態によって種々異なるが、たとえば、大腸菌を消毒するために波長が２５３．７ｎｍの紫外線を６．６ｍＷ・ｓｅｃ／ｃｍ^２照射すればよいことが知られている。この場合、紫外線ＬＥＤ４は、細菌の消毒のため発光波長２５４ｎｍ付近となる深紫外の前記紫外線が上述の程度で照射できればよい。

このような紫外線ＬＥＤ４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。

なお、紫外線ＬＥＤ４から放出される前記紫外線の主となる発光波長のスペクトルは、一般に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ＬＥＤ４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ＬＥＤ４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の場合は、細菌に対する消毒作用が低い。この場合、排水部１の前記内壁面など前記紫外線が照射される箇所に、ＴｉＯ_２材料やＺｎＯ材料などからなる粉体の光触媒を設ければよい。前記光触媒は、紫外線ＬＥＤ４から照射される近紫外域の前記紫外線によって活性化され、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。なお、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ＬＥＤ４を用いることで、出力が弱くとも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消毒効果を高めることもできる。特に、紫外線ＬＥＤ４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、排水部１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、排水装置１０は、紫外線ＬＥＤ４からの前記紫外線の照射により排水部１の内部空間に浮遊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、排水装置１０は、排水部１内に前記光触媒を用いることなく、より簡易な構成で細菌の消毒を行うことができる。

次に、本実施形態の衛生器具用の排水装置１０における導光体７は、紫外線ＬＥＤ４からの前記紫外線を導入し、導光体７の表面の凹凸７ａから前記紫外線を散乱照射することが可能なものである。

本実施形態の導光体７では、排水部１の前記内壁面の形状に合わせて筒状に形成されている。また、導光体７は、一表面に複数個の紫外線ＬＥＤ４を個別に挿入可能な複数個の凹部７ｂを備え、紫外線ＬＥＤ４からの前記紫外線が入射される前記一表面と対向する他表面側に凹凸７ａを形成している。導光体７の凹凸７ａは、導光体７から紫外線ＬＥＤ４の前記紫外線を散乱照射が可能な限り、板状に形成させた導光体７の前記他表面に設けるばかりでなく、前記一表面側に設けても良い。また、紫外線ＬＥＤ４は、板状に形成させた導光体の前記一表面の凹部７ｂに挿入するものばかりでなく、板状に形成させた導光体７の端部に設けた凹部７ｂに挿入しても良い。

なお、前記発光層に窒化物半導体材料を用いた紫外線ＬＥＤ４は、光出力を向上させるために、前記発光層を該発光層とは異なる窒化物半導体材料で挟んで形成させるダブルへテロ構造に構成させることがある。前記発光層を窒化物半導体材料からなるダブルヘテロ構造とした場合、紫外線ＬＥＤ４は、光出力を向上させようとすると窒化物半導体材料の屈折率差が大きくならざるを得ず、紫外線ＬＥＤ４の側面方向から出射される前記紫外線が正面方向から出射される紫外線に対して多くなる傾向にある。そのため、本実施形態の紫外線照射部５では、導光体７の前記表面に設けられた凹部７ｂ内に紫外線ＬＥＤ４を挿入し、紫外線ＬＥＤ４の側面方向から照射される前記紫外線の有効利用を図ることで細菌の消毒をより効率的に行うことが可能に形成している。

本実施形態の導光体７の前記表面における凹凸７ａは、プリズム形状に形成させてあり、金型の押圧加工やレーザ加工で形成することができる。また、導光体７の凹凸７ａや凹部７ｂは、表面に凹凸７ａや凹部７ｂに対応する凹凸部位を有する金型の射出成形で導光体７の形成と同時に形成させてもよい。導光体７の凹凸７ａは、その深さや間隔を照射する紫外線ＬＥＤ４の発光波長、出力や配置などによって適宜設定すればよい。このような導光体７の材料としては、たとえば、石英ガラスや紫外線透過アクリル樹脂を用いることができる。

また、本実施形態の紫外線照射部５は、排水部１の前記内壁面に沿って前記内壁面を一周するように設けられていることにより、紫外線照射部５の照射面は排水部１の内部で対向配置することになる。そのため、紫外線照射部５の紫外線透過保護板８の表面は、導光体７の凹凸７ａから照射される前記紫外線だけでなく、対向する紫外線照射部５から照射された前記紫外線に晒され細菌の消毒効果を高めることもできる。

また、紫外線照射部５の内部では、対向する前記照射面から紫外線透過保護板８を介して入射した前記紫外線が導光体７の凹凸７ａで再び散乱反射することも可能となりさらに、細菌の消毒効果を高めるにも寄与する。

本実施形態の衛生器具用の排水装置１０における紫外線透過性保護板８は、導光体７の凹凸７ａが排水部１の排水口２から流入した前記排水などと直接接しないように密閉保護することが可能なものである。したがって、紫外線透過性保護板８は、紫外線ＬＥＤ４から照射される前記紫外線を効率よく透過させることが可能なものであって、防水可能なものが好ましい。このような紫外線透過性保護板８の材料として、たとえば、石英ガラスや紫外線透過アクリル樹脂などを用いることができる。紫外線透過保護板８は、導光体７の表面に設けられた凹凸７ａよりも平滑な表面を備えることができるため、細菌などの付着を低減させることができる。また、紫外線透過保護板８は、導光体７と空間を介して設けられている。これにより、紫外線透過保護板８は、紫外線ＬＥＤ４の点灯駆動にともない生ずる熱が導光体７を介して紫外線透過保護板８に熱伝導されることを抑制することもできる。

次に、本実施形態の衛生器具用の排水装置１０における遮蔽体６は、紫外線照射部５の紫外線ＬＥＤ４から排水装置１０の排水部１の内部に照射した前記紫外線が排水部１の排水口２から外部に漏れ出ることを抑制可能なものである。本実施形態の遮蔽体６においては、矩形板状に形成させており、排水部１の排水口２の周部に形成されたフランジ部（図示しない）で保持されている。

このような遮蔽体６は、排水部１の排水口２の形状、大きさや数などによって種々の形状に形成することができる。そのため、遮蔽体６は、たとえば、浴室の洗い場などの排水溝に設けられ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。

また、遮蔽体６は、紫外線ＬＥＤ４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６の材料としては、たとえば、亜鉛メッキした鉄、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。また、遮蔽体６は、排水部１の内部と対向する一表面側に凹凸を形成して紫外線ＬＥＤ４が照射した前記紫外線を排水部１の内部で反射・散乱させて有効利用してもよい。さらに、遮蔽体６の前記一表面側は、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たてもよい。

なお、遮蔽体６は、排水部１の排水口２に常時設置した状態で使用するものでもよいし、たとえば、遮蔽体６で排水部１の排水口２を完全に塞ぎ前記紫外線の照射時のみに使用するものでもよい。

本実施形態の衛生器具用の排水装置１０においては、紫外線照射部５の紫外線ＬＥＤ４が排水部１の内部に照射する前記紫外線を駆動制御する制御回路部（図示しない）を備えている。前記制御回路部は、商用電源や電池などと電気的に接続され、前記制御回路部を介して紫外線照射部５の紫外線ＬＥＤ４に電力を供給できるように電気的に接続している。このような前記制御回路部は、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。

（実施形態２）
本実施形態の衛生器具用の排水装置１０における基本構成は、実施形態１と略同一であり、図２に示すように紫外線照射部５を排水部１の前記内壁面に設ける代わりに、遮蔽体６に紫外線照射部５の機能を併せ持たせた点が異なる。なお、実施形態１と同様の構成要素には、同一の符号を付して説明を適宜省略する。

本実施形態においては、衛生器具用の排水装置１０における排水が流入する排水口２に被せ排水口２の周部に形成された段部１ｂで遮蔽体６を保持している。遮蔽体６は、排水部１の内部を消毒する前記紫外線を照射する複数個の紫外線ＬＥＤ４を一表面側に備え、前記紫外線を遮蔽可能とすることで排水口用蓋体として機能する。また、遮蔽体６の前記一表面側には、複数個の紫外線ＬＥＤ４をそれぞれ表面に個別に設けられた複数個の凹部７ｂに挿入し、前記表面と対向する他表面側に凹凸７ａを備えた導光体７を設けている。遮蔽体６の前記一表面には、紫外線透過性保護板８が導光体７と空間を介して被覆するように防水可能に密閉している。

紫外線照射部５の紫外線ＬＥＤ４は、排水部１の内部と対向する遮蔽体１の前記一表面側に配置されている。そのため、紫外線照射部５は、導光体７の凹凸７ａによって散乱した前記紫外線を排水部１の構造や形状に影響を受けることなく照射することができる。また、本実施形態の前記排水口用蓋体となる遮蔽体６を既存の衛生器具用の排水装置における蓋と置き換えるだけで、排水部１の内部の細菌を消毒することができる。

なお、本実施形態における紫外線ＬＥＤ４を備えた前記排水口用蓋体は、該排水口用蓋体だけで用いる場合ばかりでなく実施形態１の排水装置１０と組み合わせることもできる。すなわち、実施形態１における排水装置１０の遮蔽体６の代わりに、本実施形態の前記排水口用蓋体を設けてもよい。

１排水部
２排水口
３排水管
４紫外線ＬＥＤ
５紫外線照射部
６遮蔽体
７導光体
７ａ凹凸
７ｂ凹部
８紫外線透過性保護板
１０排水装置

Claims

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と、該排水部の内部を消毒する紫外線を照射する紫外線ＬＥＤを備えた紫外線照射部と、を有する衛生器具用の排水装置であって、
前記紫外線照射部は、前記紫外線ＬＥＤからの紫外線を導光し前記排水部の内部へ前記紫外線を表面の凹凸により散乱照射させる導光体と、前記排水が前記導光体の前記凹凸に直接触れないように前記導光体を覆った紫外線透過性保護板と、を有することを特徴とする衛生器具用の排水装置。
前記紫外線照射部は、前記排水部の内壁面に設けられてなることを特徴とする請求項１に記載の衛生器具用の排水装置。
前記紫外線を遮蔽する遮蔽体を前記排水口に被せてなることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の衛生器具用の排水装置。
前記紫外線照射部は、前記遮光体の前記排水部の内部に対向する一表面側に設けられてなることを特徴とする請求項３に記載の衛生器具用の排水装置。
前記紫外線照射部は、前記導光体の表面に設けられた凹部内に前記紫外線ＬＥＤを挿入してなることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の衛生器具用の排水装置。