JP2015028258A - 便器装置 - Google Patents

Abstract

【課題】洗浄と除菌の両立を図ることできる便器装置を提供する。【解決手段】ボウル部２と、前記ボウル部内へ水を供給する給水部３とを備えた便器装置１であって、前記給水部は、前記ボウル部への水の供給を制御する給水制御部４によって制御され、前記給水制御部は、前記ボウル部の洗浄開始時に、前記ボウル部に洗浄水１００を供給し、その後、前記ボウル部に前記洗浄水より除菌力が高い除菌水２００を供給することを特徴とする。【選択図】図１

Description

本発明は、便器装置に関する。

従来より、便器装置を清潔に保つため、ボウル部の形状を汚れがたまりにくい形状としたもの、便器本体を汚れが付きにくい素材としたもの、ボウル部内を洗剤を含んだ水で洗い流すもの等が知られている。
例えば洗剤を含んだ水を用いた便器装置としては、下記特許文献１が挙げられる。
この特許文献１には、まず、人体検知手段が作動すると界面活性剤が添加されたアルカリ水をボウル部に供給し、溜水を泡で覆って用便時の水はねを防ぐことが記載されている。そしてこの特許文献１には、使用者の用便後、便器洗浄操作がされると、酸性水が吐水され、溜水上に存在した泡をその酸性水で消し、排水管に泡が流れないようにする洗浄動作が記載されている。

特開２００９−７９４２６号公報

ところで、このような便器装置は、使用後にボウル部を洗浄できるものでありながら、菌をよせつけないように除菌できるものが求められる。
そこで上記特許文献１の消泡手段として用いられる酸性水は、除菌効果も期待できるが、酸性水は表面張力が高いため、上述のように用便後の洗浄に酸性水を用いた場合、洗浄力に不安がある。よって、洗浄と除菌の両立が課題とされる。

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、洗浄と除菌の両立を図ることできる便器装置を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明に係る便器装置は、ボウル部と、前記ボウル部内へ水を供給する給水部とを備えた便器装置であって、前記給水部は、前記ボウル部への水の供給を制御する給水制御部によって制御され、前記給水制御部は、前記ボウル部の洗浄開始時に、前記ボウル部に洗浄水を供給し、その後、前記ボウル部に前記洗浄水より除菌力が高い除菌水を供給することを特徴とする。

本発明において、前記洗浄水としてアルカリ水を、前記除菌水として酸性水を用いてもよい。
また、本発明において、前記給水部には、水を電気分解することで前記アルカリ水と前記酸性水とを生成する一対の電極を有した電解装置を設けてもよい。

本発明において、前記洗浄水として温水を、前記除菌水として冷水を用いてもよい。
また、本発明においては、前記給水部には、前記温水と前記冷水とを発生させる熱交換装置を設けてもよい。

そして本発明において、前記ボウル部の排水時及び封水時に応じて自由端側が上下方向に反転自在とされ、前記ボウル部から延出して形成された排水路の端部に設けられたターントラップ部をさらに備え、前記除菌水は、前記自由端を下方向に移動させ前記ボウル部内及び前記ターントラップ部内の前記洗浄水が排水され、前記ターントラップ部の前記自由端を上方向に移動させた後に前記ボウル部内に供給するようにしてもよい。

本発明に係る便器装置は、上述のような構成としたことで、洗浄と除菌の両立を図ることができる。

（ａ）〜（ｃ）は本発明の実施形態に係る便器装置の一例を説明するための図であり、洗浄時、排水時、封水時の状態を模式的に示す概念図である。 同便器装置の給水動作の構成を説明するためのブロック図である。 同便器装置を模式的に示した断面説明図であり、（ａ）は封水時の状態を示しており、（ｂ）は排水時の状態を示している。 同便器装置の動作例を説明するためのフローチャートである。 本実施形態に係る便器装置の他の例を説明するための図であり、（ａ）はその構成を説明するためのブロック図、（ｂ）は給水部の一例を説明するための概念図である。 本実施形態に係る便器装置のさらに他の例を説明するための図であり、（ａ）はその構成を説明するためのブロック図、（ｂ）は給水部の一例を説明するための概念図である。

以下に本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。
なお、以下の実施形態では、便器装置を床に設置した状態を基準として上下方向等の方向を説明する。図２（ａ）等に示すブロック図中の点線矢印は制御情報、実線矢印は水（ここでは洗浄水１００もしくは除菌水２００）の流れを示している。
本実施形態に係る便器装置１は、ボウル部２と、ボウル部２内へ水を供給する給水部３とを備えている。給水部３は、ボウル部２への水の供給を制御する給水制御部４によって制御されている。給水制御部４は、ボウル部２の洗浄開始時に、ボウル部２に洗浄水１００を供給し、その後、ボウル部２に洗浄水１００より除菌力が高い除菌水２００を供給するように制御を行う。

図１の（ａ）〜（ｃ）には、便器装置１の概念図を示しており、図１（ａ）は洗浄時、図１（ｂ）は排水時、図１（ｃ）は封水時の状態である。図１では、排水路８が略Ｓ字状に蛇行したトラップを備えた排水構造とした便器装置１を示している。
ここに示すように本実施形態に係る便器装置１は、使用者が用を足した後、開始指示部としての洗浄スイッチ１２（図２参照）が操作され洗浄が開始されると、ボウル部２に洗浄水１００が供給される（図１（ａ）参照）。そしてボウル部２内の洗浄水１００を排水した後（図１（ｂ）参照）、ボウル部２に除菌水２００が供給され、除菌水２００がボウル部２内に封水される（図１（ｃ）参照）。
以下、詳しく説明する。

まず図２〜図４を参照しながら、説明する。ここでは排水構造としてターントラップ方式を採用した便器装置１について説明する。
図３（a）及び図３（b）には、本実施形態に係る便器装置１を具体的に示している。図例の便器装置１は 便器本体１０と、ボウル部２と、リム部２ａと、スカート部２ｂと、給排水カバー部１１とを備えている。リム部２ａは、ボウル部２の上端に周設されている。洗浄水１００及び除菌水２００は、給水部３から給水管９ａを通じ、このリム部２ａからボウル部２の表面を流れるように供給される。スカート部２ｂはボウル部２の外周に設けられている。給排水カバー部１１は、便器本体１０の後方に設けられ、給排水カバー部１１内には、ボウル部２へ給水する給水弁９や排水部５を構成するターントラップ部５０などが設けられている。
また便器装置１は、ボウル部２内への給水を開始・停止させるため電動で開閉する給水弁９と、給水部３と給水弁９とをつなぐ給水管９ａとを備えている。
給水部３の給水制御は、ＣＰＵ等で構成された給水制御部４（図２参照）によって制御され、具体的には、給水制御部４からの駆動命令によって電動で弁を開閉する給水弁９、後記の電磁弁の開閉によって給水部３に貯留された水の給水が制御されている。

さらに便器装置１の排水部５は、ボウル部２から延出して形成された排水路８と、蛇腹状の中空管とされたターントラップ部５０とを備えている。ターントラップ部５０は、ゴムや柔軟な樹脂等からなり、一方端は排水路８に接続され、他方端は自由端５０ａとされている。そしてそのターントラップ部５０の自由端５０ａ側は、電動のモータＭ（図３（ａ）及び（ｂ）参照）の駆動によって上下方向に反転自在とされている。このモータＭの駆動源は洗浄スイッチ１２を駆動させる電源と同じ電源としてもよい。図中、５１はモータＭの駆動によってターントラップ部５０の自由端５０ａを回動させる回動部材である。
ターントラップ部５０は、ケース体５２で覆われており、ケース体５２の床面側には開口部５２ａが形成されており、この開口部５２ａには、下水管（不図示）につながる床側排水管５３が連結されている。ケース体５２は、下水管（不図示）からの臭い漏れを防ぐために気密性が有した構造とされることが望ましい。
ターントラップ部５０は、図３（ａ）に示すように自由端５０ａ側が上方向に位置するときは、ボウル部２内の水の排水が堰き止められ封水状態となり、図３（ｂ）に示すように自由端５０ａ側が下方向に位置するときは、ボウル部２内の水がスムーズに排水される。

次に図２を参照しながら、便器装置１の給水動作の構成及び給水部３の構成を説明する。
まず便器装置１の給水動作、すなわち洗浄動作、排水動作、封水動作は洗浄スイッチ１２の操作がトリガとなる。ボウル部２には、便器内水量判定部１３を設けてもよく、この場合、便器内水量判定部１３の構成は特に限定されないが、例えばフロート方式、電極方式、超音波方式等を採用でき、ボウル部２へ貯留される水量を検知する。
給水部３は、洗浄水１００を貯留する洗浄用給水部３０と、除菌水２００を貯留する除菌用給水部３１とを備えている。洗浄用給水部３０及び除菌用給水部３１のそれぞれには、給水制御部４によって制御される電磁弁（不図示）が設けられている。
洗浄水１００としては洗浄力の高い水が好適に用いられ、例えば洗剤が添加された水であってもよい。除菌水２００としては除菌力の高い水が好適に用いられ、例えば水溶性の除菌剤が添加された水であってもよく、洗浄水１００より除菌力の高い水であればよい。
このように洗浄水１００と除菌水２００とを別々に貯留するようにすれば、洗浄開始時に速やかに洗浄水１００をボウル部２へ供給することができ、その後、速やかに除菌水２００を供給することができる。

なお、給水部３の構成は図例に限定されず、単一の給水タンクに水を貯留しておき、溶剤を添加したり、化学反応させることで即時に洗浄水１００、除菌水２００を生成させるようにしてもよい。またこの給水部３は給排水カバー部１１内に設けるようにしてもよいし、壁面（不図示）内に設けるようにしてよい。

次に図４を参照しながら、便器装置１の動作の一例を説明する。
まず便器装置１の使用者によって洗浄スイッチ１２が操作されると（Ｓ１００）、モータＭ（図３（ａ）参照）が駆動し上向きに保持されているターントラップ部５０の自由端５０ａが排水位置、すなわち下方向（図３（ｂ）参照）に移動する（Ｓ１０１）。これに連動して洗浄用給水部３０の電磁弁を開にする（Ｓ１０２）。
ボウル部２には、洗浄水１００が供給され、ボウル部２内の洗浄を行う。ボウル部２内の汚水がターントラップ部５０を通じ床側排水管５３へと排水され、洗浄水１００の給水が完了したら洗浄用給水部３０の電磁弁を閉にする（Ｓ１０３、Ｓ１０４）。
このときボウル部２内は図１（ｂ）に示すように空の状態となる。
排水後、ターントラップ部５０の自由端５０ａは封水位置、すなわち上方向（図３（ａ）参照）に移動する（Ｓ１０５）。これに連動して除菌用給水部３１の電磁弁を開とし、ボウル部２へ所定量の除菌水２００を給水する（Ｓ１０６、Ｓ１０７）。こうしてボウル部２内に除菌水２００が封水されたら、除菌用給水部３１の電磁弁を閉とする（Ｓ１０８）。

以上によれば、洗浄力の高い洗浄水１００でボウル部を洗浄した後、洗浄水１００よりも除菌力の高い除菌水２００をボウル部に供給することができるので、洗浄と除菌を効率よく行うことができる。
また除菌水２００は、自由端５０ａを下方向に移動しボウル部２内及びターントラップ部５０内の洗浄水１００が排水され空の状態にした後、ターントラップ部５０の自由端５０ａを上方向に移動した後にボウル部２内に供給するようにしている。よって、洗浄水１００と除菌水２００とが混ざることなく、確実に異なるタイミングで洗浄水１００と除菌水２００とをボウル部２へ供給することができる。
さらに排水構造としてターントラップ方式を採用すればボウル部２を洗浄する際の水の量を節水できるので、洗浄用給水部３０に貯留しておく洗浄水１００を大量としなくてよく、給水部３の小型化を図ることができる。

ここで、排水時及び封水時のボウル部２への給水制御は、上述のように洗浄用給水部３０及び除菌用給水部３１のそれぞれから所定量を給水する制御に限定されず、所定時間を目安に行ってもよい。または図２に示すようにボウル部２内の水量を検知する便器内水量判定部１３を設けたものとすれば、給水制御部４は、便器内水量判定部１３の判定結果に基づいて電磁弁の開閉を行うことができる。

次に、本実施形態に係る便器装置１の他の例について図５に基づいて説明する。
なお、以下の例では、上記した例との相違点について主に説明し、同様の構成については、同一符号を付し、その説明を省略または簡略に説明する。
この例では洗浄水１００としてアルカリ水を、除菌水２００として酸性水を用いる。アルカリ水は低い表面張力により高い洗浄力が期待できる。一方酸性水はその高い酸化力により、薬剤を使わなくても、高い除菌力が期待できる。用いられるアルカリ水、酸性水の生成方法としては、特に限定されない。例えば水に重曹、炭酸ソーダ等を溶かしてアルカリ水としてもよいし、水に酢やクエン酸等を溶かして酸性水としてもよい。

ここでは、水に電圧をかけることで電気分解をし、アルカリ水、酸性水を生成する方法について説明する。
この場合、給水部３には、アルカリ水と酸性水とを生成する一対の電極、すなわち陰極３０ａと陽極３１ａとを有した電解装置６が設けられる。
より具体的に電解装置６は、電圧電源６１と、陰極３０ａと、陽極３１ａと、陰極３０ａと陽極３１ａとの間に設けられたイオン交換膜６０とを有している。
この電解装置６によれば、図５（ｂ）に示すように給水部３に貯留された水の中に入れられたイオン交換膜６０を介して一対の電極３０ａ，３１ａを用いて電圧をかけると、陰極３０ａでは水素イオンに電子が与えられ、還元が起こり、水素が発生する。一方、陽極３１ａでは、水酸化イオンから電子が奪われ、酸化が起こり、酸素が発生する。よって、陰極３０ａでは水素が水に溶けてアルカリ水となり、陽極３１ａで酸素が水に溶けて酸性水となる。

ここで電気分解する水は水道水やろ過水であってもよいが、電解能力を向上させるため、電気分解する水を水酸化ナトリウム溶液等の電解質な水溶液を用いてもよい。この場合は強アルカリ水、強酸性水を生成することができる。
以上によれば、電解装置６によって発生させることができるアルカリ水及び酸性水を両方利用することができ、無駄がない。
また図４を参照しながら説明したように除菌水２００を、ボウル部２内及びターントラップ部５０内の洗浄水１００が排水され空の状態にした後、ボウル部２内に供給するようにすれば、アルカリ水と酸性水とが混ざって中和してしまうことを防ぐことができる。
なお、電解装置６の構成は図例に限定されるものではない。

次に、本実施形態に係る便器装置１の他の例について図６に基づいて説明する。
なお、以下の例では、上記した例との相違点について主に説明し、同様の構成については、同一符号を付し、その説明を省略または簡略に説明する。
この例では洗浄水１００として温水を、除菌水２００として冷水を用いる。温水は低い表面張力により洗浄力が高いとされているため、洗剤を使用したときのような洗浄力を期待できる。また冷水は菌の生育を阻害するため、薬剤を使わなくても、高い除菌力が期待できる。用いられる温水、冷水の発生方法としては、特に限定されない。例えば水をセラミックヒータ、シーズヒータ、マイカヒータ等で温めて温水としてもよい。

ここでは、気体の圧縮・膨張、熱交換を組み合わせたヒートポンプ式の熱交換装置７を用いて温水、冷水を生成する方法について説明する。
この場合、給水部３には、洗浄用給水部３０に温水発生部３０ｂが、除菌用給水部３１には冷水発生部３１ｂが設けられている。温水発生部３０ｂ及び冷水発生部３１ｂは、温水と冷水とを生成する熱交換装置７と流水管７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄで接続されている。
熱交換装置７は、凝縮器７０と、蒸発器７１と、膨張弁７２と、圧縮機７３とを備えている。図６（ｂ）において点線の矢印は、溶媒が流通する媒体流路７ｅを示している。

熱交換装置７による温水及び冷水の発生原理は以下のとおりである。媒体流路７ｅを流れる溶媒を膨張弁７２によって減圧する。これにより溶媒は周囲より温度を下げ、蒸発器７１へ流れる。このとき溶媒は流水管７ｃを流れる水の熱を奪い、蒸発し気体に変わる（気化）。熱を奪われた水は冷やされて冷水となって流水管７ｄを通じて冷水発生部３１ｂへ貯留される。蒸発器７１を通じ吸熱した溶媒は、圧縮機７３に運ばれ加圧される。これにより温度を上げて凝縮器７０へ流れる。このとき溶媒は、流水管７ａを流れる水に熱を加え、加熱された水は温水となって流水路７ｂを通じ温水発生部３０ｂに貯留される。熱を奪われた溶媒は冷やされてふたたび液体となる。このように溶媒は連続的に循環させることで、温水と冷水を発生させることができる。
ヒートポンプ式の熱交換装置７を用いれば温水と冷水の両方が発生するため、効率よく利用できる。
また図４を参照しながら説明したように除菌水２００を、ボウル部２内及びターントラップ部５０内の洗浄水１００が排水され空の状態にした後、ボウル部２内に供給するようにすれば、温水と冷水とが混ざって冷水が温まってしまうことを防ぐことができる。

なお、便器装置１は本実施形態の構成に限定されるものではない。例えば本実施形態の便器装置１は樹脂成型品等からなり、排水構造としてはターントラップ方式を採用した例について主に説明しているが、図１に示すように排水路８が略Ｓ字状に蛇行したトラップ構造であってもよい。この場合は便器本体１０を陶器製としてもよい。便器装置１の便蓋や便座の図示を省略しているが備えたものとしてもよく、床排水タイプに限定されず壁排水タイプであってもよい。さらに便器本体１０のボウル部２内を洗浄する水を上述の洗浄水１００だけなく、上水道から貯水タンクを介することなく直接的に供給できる給水管を備えたものとしてもよい。洗浄スイッチ１２は壁付けのリモートコントローラに設けられていてもよいし、便器装置１に設けられていてもよい。また便器装置１は、人体の局部を洗浄・乾燥を行う洗浄ノズルや乾燥機能、便座暖房機能、アームレストを備えたものであってもよい。

１ 便器装置
２ ボウル部
３ 給水部
４ 給水制御部
５ 排水部
５０ ターントラップ部
５０ａ 自由端
６ 電解装置
７ 熱交換装置
１００ 洗浄水
２００ 除菌水

Claims (6)

1. ボウル部と、前記ボウル部内へ水を供給する給水部とを備えた便器装置であって、
   前記給水部は、前記ボウル部への水の供給を制御する給水制御部によって制御され、
   前記給水制御部は、前記ボウル部の洗浄開始時に、前記ボウル部に洗浄水を供給し、その後、前記ボウル部に前記洗浄水より除菌力が高い除菌水を供給することを特徴とする便器装置。
2. 請求項１において、
   前記洗浄水としてアルカリ水を、前記除菌水として用いることを特徴とする便器装置。
3. 請求項２において、
   前記給水部には、水を電気分解することで前記アルカリ水と前記酸性水とを生成する一対の電極を有した電解装置が設けられていることを特徴とする便器装置。
4. 請求項１において、
   前記洗浄水として温水を、前記除菌水として冷水を用いることを特徴とする便器装置。
5. 請求項２において、
   前記給水部には、前記温水と前記冷水とを生成する熱交換装置が設けられていることを特徴とする便器装置。
6. 請求項１〜請求項５のいずれか１項において、
   前記ボウル部の排水時及び封水時に応じて自由端側が上下方向に反転自在とされ、前記ボウル部から延出して形成された排水路の端部に設けられたターントラップ部をさらに備え、
   前記除菌水は、前記自由端を下方向に移動し前記ボウル部内及び前記ターントラップ部内の前記洗浄水が排水され、前記ターントラップ部の前記自由端を上方向に移動した後に前記ボウル部内に供給することを特徴とする便器装置。

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