JP2018122236A

JP2018122236A - 酸性水生成装置およびトイレ装置

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Publication number: JP2018122236A
Application number: JP2017015902A
Authority: JP
Inventors: 鈴木　健太; Kenta Suzuki; 健太鈴木; 涼樹井手; Ryoki Ide; 優山▲崎▼; Masaru Yamazaki; 昌宏前田; Masahiro Maeda; 博彰雨森; Hiroaki Amemori; 恒太山崎; Kota Yamazaki
Original assignee: Toto Ltd
Current assignee: Toto Ltd
Priority date: 2017-01-31
Filing date: 2017-01-31
Publication date: 2018-08-09
Anticipated expiration: 2037-01-31
Also published as: JP6819865B2

Abstract

【課題】アルカリ性水が流れる流路におけるスケールの堆積を抑制できる酸性水生成装置およびトイレ装置を提供する。【解決手段】酸性水生成装置において、酸性水およびアルカリ性水を生成する電解槽と、第１開口を有する第１ディスクと、第１開口と選択的に連通される第１流入部および第２流入部と、第１流入部と連通する第１流出部と、第２流入部と連通する第２流出部と、を有する第２ディスクと、第１流出部と連通する第１流入口と、第２流出部と連通する第２流入口と、を有するハウジングと、を備え、第１開口に流入したアルカリ性水は、第１開口および第１流入部が重なり合って形成される第１通水部と、第１流出部と、を通って第１流入口へ流れ、第１通水部から第１流入口へ至る流路において、アルカリ性水の流速は、単調に低下する。【選択図】図１

Description

本発明の態様は、一般的に、酸性水生成装置およびトイレ装置に関する。

特許文献１には、電解槽内で水道水を電気分解し、これにより発生した次亜塩素酸を含む殺菌水を便器に噴霧し、菌の繁殖を抑制する技術が開示されている。
このような殺菌水を生成する際には、ナトリウム、カルシウム、カリウム、マグネシウム等を主成分とするスケールが電解槽内の電極の陰極側に付着する。電極に付着するスケールの量が多くなると、電解性能が低下し、殺菌水生成能力が低下する可能性がある。

そこで、特許文献２に開示された酸性水生成装置では、電極間に印加する電圧の極性を交互に反転させるポールチェンジを行い、陰極側に付着したスケールを除去している。また、この酸性水生成装置では、電解槽の下流に流路切替手段が設けられ、電解槽で生成された酸性水およびアルカリ性水が、それぞれ所定の場所に導かれるように構成されている。

特許第５０２９９３０号公報特開２０１５−３４４５７号公報

特許文献２に開示された酸性水生成装置では、流路切替手段によって、アルカリ性水が流れる流路と酸性水が流れる流路に分岐されている。このため、アルカリ性水が流れる流路においてスケールが堆積しやすく、スケールによる詰まりが発生しうる点で、未だ改善の余地があった。

本発明は、かかる課題の認識に基づいてなされたものであり、アルカリ性水が流れる流路におけるスケールの堆積を抑制できる酸性水生成装置およびトイレ装置を提供することを目的とする。

第１の発明は、一対の電極の間に電圧を印加して水を電気分解することにより酸性水およびアルカリ性水を生成する電解槽と、前記電解槽に接続される第１開口を有する第１ディスクと、前記第１開口と選択的に連通される第１流入部および第２流入部と、前記第１流入部と連通する第１流出部と、前記第２流入部と連通する第２流出部と、を有し、前記第１ディスクと重ね合わせて設けられる第２ディスクと、前記第１流出部に対向して設けられ前記第１流出部と連通する第１流入口と、前記第２流出部と連通する第２流入口と、を有し、前記第１ディスクおよび前記第２ディスクが内部に設けられたハウジングと、を備え、前記第１開口に流入した前記アルカリ性水は、前記第１開口および前記第１流入部が重なり合って形成される第１通水部と、前記第１流出部と、を通って前記第１流入口へ流れ、前記第１開口に流入した前記酸性水は、前記第１開口および前記第２流入部が重なり合って形成される第２通水部と、前記第２流出部と、を通って前記第２流入口へ流れ、前記第１通水部から前記第１流入口へ至る流路において、前記アルカリ性水の流速は、単調に低下する酸性水生成装置である。

この酸性水生成装置によれば、第１通水部から第１流入口へのアルカリ性水が流れる流路におけるスケールの堆積を抑制することができる。

第２の発明は、一対の電極の間に電圧を印加して水を電気分解することにより酸性水およびアルカリ性水を生成する電解槽と、前記電解槽に接続される第１開口を有する第１ディスクと、前記第１開口と選択的に連通される第１流入部および第２流入部と、前記第１流入部と連通する第１流出部と、前記第２流入部と連通する第２流出部と、を有し、前記第１ディスクと重ね合わせて設けられる第２ディスクと、前記第１流出部に対向して設けられ前記第１流出部と連通する第１流入口と、前記第２流出部と連通する第２流入口と、を有し、前記第１ディスクおよび前記第２ディスクが内部に設けられたハウジングと、を備え、前記第１開口に流入した前記アルカリ性水は、前記第１開口および前記第１流入部が重なり合って形成される第１通水部と、前記第１流出部と、を通って前記第１流入口へ流れ、前記第１開口に流入した前記酸性水は、前記第１開口および前記第２流入部が重なり合って形成される第２通水部と、前記第２流出部と、を通って前記第２流入口へ流れ、前記第１流出部は、前記第１ディスクと前記第２ディスクとが重ね合わされた方向に沿って、前記第１流入口を前記第１流出部に向けて投影させた投影領域内に設けられる酸性水生成装置である。

第３の発明は、第１または第２の発明において、前記第２ディスクと前記ハウジングの内壁との間に設けられたパッキンをさらに備え、前記パッキンは、前記第１流入口の開口端に沿って設けられる酸性水生成装置である。

この酸性水生成装置によれば、第１通水部から第１流入口へ流れるアルカリ性水が、第２ディスクとハウジングとの間の空間に広がることを抑制でき、第１通水部から第１流入口へ至る流路におけるスケールの堆積をさらに抑制することができる。

第４の発明は、第１〜第３のいずれかの発明において、前記第１流出部の開口端は、前記第１ディスクと前記第２ディスクとが重ね合わされた方向に沿って、前記第１流入口を前記第１流出部に向けて投影させた投影領域の外縁に沿って設けられる酸性水生成装置である。

この酸性水生成装置によれば、第１流出部から第１流入口へ至る流路におけるアルカリ性水の流速の低下を抑制することができる。この結果、当該流路におけるスケールの堆積をさらに抑制することができる。

第５の発明は、第１〜第４のいずれかの発明において、前記第１流出部の径は、前記第１流入口の径と同じである酸性水生成装置である。

この酸性水生成装置によれば、第１流出部から第１流入口へ至る流路におけるアルカリ性水の流速の低下をさらに抑制することができ、当該流路におけるスケールの堆積をより一層抑制することができる。

第６の発明は、第１〜第５のいずれかの発明において、前記第１流出部から前記第１流入口へ至る流路は、直線状である酸性水生成装置である。

この酸性水生成装置によれば、第１流出部から第１流入口へ至る流路の長さを短くするとともに、この流路における流速の低下を抑制することができる。このため、当該流路におけるスケールの堆積をさらに抑制することができる。

第７の発明は、第１〜第６のいずれかの発明の前記酸性水生成装置と、ボウルを有する便器と、前記第２流入口に接続され、前記ボウルの表面に前記酸性水を噴出する噴出部と、を備えたトイレ装置である。

このトイレ装置によれば、酸性水生成装置によって生成された酸性水をボウルの表面に噴出することで、ボウルにおける菌の繁殖を抑制することができる。また、酸性水生成装置におけるスケールの堆積が抑制されることで、トイレ装置のメンテナンス周期を延ばし、より長期間連続してトイレ装置を使用することができるようになる。

本発明の態様によれば、アルカリ性水が流れる流路におけるスケールの堆積を抑制できる酸性水生成装置およびトイレ装置が提供される。

実施形態に係る酸性水生成装置を有するトイレ装置の斜視図である。実施形態に係る酸性水生成装置が設けられた水路系の要部構成を表すブロック図である。実施形態に係る酸性水生成装置の要部構成を表すブロック図である。実施形態に係る酸性水生成装置の一部を表す斜視図である。実施形態に係る酸性水生成装置の一部を表す断面図である。実施形態に係る酸性水生成装置のハウジングを表す断面図である。実施形態に係る酸性水生成装置の第１流路切替弁を表す平面図である。実施形態に係る酸性水生成装置の第１流路切替弁の開口パターン表す平面図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、各図面中、同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。また、図面に記載されたそれぞれの「方向」は、以下で説明する便座２０に座った使用者からみたものである。

図１は、実施形態に係る酸性水生成装置を有するトイレ装置の斜視図である。
図１に表したトイレ装置は、洋式腰掛便器（以下説明の便宜上、単に「便器」と称する）８０と、その上に設けられた衛生洗浄装置１０と、を備える。衛生洗浄装置１０は、ケーシング４０と、便座２０と、便蓋３０と、を有する。便座２０と便蓋３０とは、ケーシング４０に対して開閉自在にそれぞれ軸支されている。

ケーシング４０の内部には、便座２０に座った使用者の「おしり」などの洗浄を実現する身体洗浄機能部が内蔵されている。また、ケーシング４０の内部には、使用者のトイレ装置への接近および離反を検知する人体検知センサや、使用者が便座２０に座ったことを検知する着座検知センサなどが適宜設けられる。

使用者は、例えば不図示のリモコンを操作することで、洗浄ノズル４５を便器８０のボウル８１内に進出させたり、洗浄ノズル４５をケーシング４０の内部に後退させたりすることができる。なお、図１に表した衛生洗浄装置１０では、洗浄ノズル４５がボウル８１内に進出した状態を表している。

洗浄ノズル４５の先端部には、複数の吐水口（噴出孔）４５１が設けられている。洗浄ノズル４５は、その先端部に設けられた吐水口４５１から水を噴射して、便座２０に座った使用者の「おしり」などを洗浄することができる。

図２は、実施形態に係る酸性水生成装置が設けられた水路系の要部構成を表すブロック図である。

衛生洗浄装置１０は、水道や貯水タンクなどの給水源から供給された水を洗浄ノズル４５の吐水口４５１に導く流路（配管）４０ａを有する。流路４０ａの上流側には、電磁弁などのバルブ４２が設けられている。バルブ４２は、ケーシング４０の内部に設けられた制御部４１からの指令に基づいて水の供給を制御する。

バルブ４２の下流側には、バキュームブレーカ（ＶＢ）４３が設けられている。バキュームブレーカ４３は、水あるいは殺菌水が逆流することを防止する。あるいは、バキュームブレーカ４３は、空気を取り込むことにより、流路４０ａ内の水抜きを促進させる。なお、バルブ４２とバキュームブレーカ４３との間には、サブタンクや、水の流速を変化させるポンプ、水を加温する熱交換器などが適宜設けられていてもよい。

バキュームブレーカ４３の下流（大気開放側）には、流量調整弁４４が設けられている。流量調整弁４４の下流には、洗浄ノズル４５、ノズル洗浄室４７、および酸性水生成装置５０が設けられている。流量調整弁４４により、流路４０ａは、噴霧ノズル４６へ水を導く流路４０ｂと、洗浄ノズル４５へ水を導く流路４０ｃと、ノズル洗浄室４７へ水を導く流路４０ｄと、に分岐されている。流量調整弁４４は、これらの流路への給水の開閉や切替を行う。

洗浄ノズル４５は、不図示のノズルモータからの駆動力を受け、ケーシング４０の内部から便器８０のボウル８１内へ向かって進出したり、ケーシング４０の内部へ後退することができる。ノズル洗浄室４７は、ケーシング４０の内部に固定され、ケーシング４０の内部に後退した待機状態の洗浄ノズル４５を洗浄することができる。あるいは、ノズル洗浄室４７は、進退動作中の洗浄ノズル４５の外周表面を洗浄することができる。具体的には、ノズル洗浄室４７は、その内部に設けられた図示しない吐水部から殺菌水あるいは水を噴射することにより、洗浄ノズル４５の外周表面を殺菌あるいは洗浄することができる。

流路４０ｂには、本実施形態に係る酸性水生成装置５０が設けられている。酸性水生成装置５０は、例えば、金属イオンを含む酸性水を生成する。以下では、酸性水生成装置５０がアルミニウムイオンを含む酸性水（アルミニウムイオン酸性水）を生成する場合を例に挙げて説明する。なお、本実施形態では、金属がアルミニウムである場合を例に挙げているが、金属としては、鉄、銅、アルミニウムなどでも同様の効果を発揮することができる。あるいは、酸性水生成装置５０によって生成される酸性水は、金属イオンを含まないものであってもよい。

図３は、実施形態に係る酸性水生成装置の要部構成を表すブロック図である。
図３に表したように、酸性水生成装置５０は、電解槽５１と、流路切替手段５２と、アルミニウム槽５３と、を有する。

電解槽５１の内部には、第１電極５１１および第２電極５１２が対向して設けられている。制御部４１は、これらの一対の電極の間に電圧を印加し、電解槽５１の内部を流れる水道水を電気分解する。ここで、水道水は、食塩（ＮａＣｌ）や塩化カルシウム（ＣａＣｌ_２）などの塩化物イオンを含んでいる。このため、水道水を電気分解することで、第１電極５１１および第２電極５１２の陽極側では、塩化物イオンから塩素が生成される。そして、発生した塩素が水に溶解し、次亜塩素酸を含む酸性水が生成される。このとき、陰極側の電極では、アルカリ性水が生成されるとともに、水道水中に含まれるカルシウム等のイオンからスケールが生成され、電極の表面に付着する。

電解槽５１には、酸性水およびアルカリ性水がそれぞれ排出される第１排出口５１ａおよび第２排出口５１ｂが設けられている。第１排出口５１ａは、第１電極５１１側に設けられており、第１電極５１１側で生成された電解水が排出される。第２排出口５１ｂは、第２電極５１２側に設けられており、第２電極５１２側で生成された電解水が排出される。

流路切替手段５２は、電解槽５１の下流に設けられている。流路切替手段５２は、第１流路切替弁６０および第２流路切替弁７０を有する。第１流路切替弁６０は、第１排出口５１ａを介して電解槽５１に接続された第１開口６２１と、第１開口６２１と選択的に連通される酸性水流出口６３２およびアルカリ性水流出口６３３と、を有する。第２流路切替弁７０は、第２排出口５１ｂを介して電解槽５１に接続された第２開口７２１と、第２開口７２１と選択的に連通される酸性水流出口７３２およびアルカリ性水流出口７３３と、を有する。

制御部４１は、流路切替手段５２の第１流路切替弁６０を動作させ、第１開口６２１と酸性水流出口６３２とを連通させた状態と、第１開口６２１とアルカリ性水流出口６３３とを連通させた状態と、を切り替える。また、制御部４１は、流路切替手段５２の第２流路切替弁７０を動作させ、第２開口７２１と酸性水流出口７３２とを連通させた状態と、第２開口７２１とアルカリ性水流出口７３３とを連通させた状態と、を切り替える。

第１流路切替弁６０の酸性水流出口６３２およびアルカリ性水流出口６３３には、それぞれ、第１流路５２ａおよび第２流路５２ｂが接続されている。第２流路切替弁７０の酸性水流出口７３２およびアルカリ性水流出口７３３には、それぞれ、第３流路５２ｃおよび第４流路５２ｄが接続されている。第１流路５２ａおよび第３流路５２ｃは、アルミニウム槽５３に接続されている。第２流路５２ｂおよび第４流路５２ｄは、途中で合流し、便器８０の排水配管またはゼット孔などの噴霧ノズル４６と異なる排出先へ接続されている。

酸性水生成装置５０の動作時に、制御部４１は、酸性水が酸性水流出口６３２または７３２を通って第１流路５２ａまたは第３流路５２ｃを流れ、アルカリ性水がアルカリ性水流出口６３３または７３３を通って第２流路５２ｂまたは第４流路５２ｄを流れるように、流路切替手段５２を制御する。

アルミニウム槽５３内にはアルミニウムが設けられており、このアルミニウムがアルミニウム槽５３へ導かれた酸性水により浸漬される。酸性水に浸漬されたアルミニウムは、所定の時間をかけて溶解（徐溶）する。これにより、アルミニウム槽５３内の酸性水は、アルミニウムイオン（Ａｌ^３＋）を含む酸性水（アルミニウムイオン酸性水）となる。

このアルミニウムイオンを含む酸性水は、図２に表したように、噴霧ノズル４６（噴出部）へ導かれる。噴霧ノズル４６は、例えばケーシング４０に設けられている。噴霧ノズル４６は、ケーシング４０の内部に設けられていてもよいし、ケーシング４０の外部に付設されていてもよい。噴霧ノズル４６は、アルミニウム槽５３から供給されたアルミニウムイオン酸性水を、ボウル８１の表面に向けて、霧状に噴出（噴霧）する。

アルカリ性水は、第２流路５２ｂまたは第４流路５２ｄを流れ、排水配管やゼット孔などの、ボウル８１以外の場所に排出される。こうすることで、アルカリ性水が、ボウル８１の表面に噴霧された酸性水の殺菌作用を低下させることを抑制できる。

次に、実施形態に係る酸性水生成装置の具体的な構造について説明する。
図４は、実施形態に係る酸性水生成装置の一部を表す斜視図である。
図４に表したように、流路切替手段５２（第１流路切替弁６０および第２流路切替弁７０）は、ハウジング５５内に設けられている。また、ハウジング５５には、エルボ５６およびエルボ５７が接続されている。第１流路切替弁６０および第２流路切替弁７０を流れたアルカリ性水は、それぞれ、ハウジング５５内に形成された流路を流れ、エルボ５６および５６へ流れる。エルボ５６および５６の下流には、Ｙ字継手５８が接続され、エルボ５６および５７を流れるアルカリ性水は、Ｙ字継手５８で合流する。

図５は、実施形態に係る酸性水生成装置の一部を表す断面図である。
図５には、図４に表した矢印Ａ１の方向から見たときの、ハウジング５５、エルボ５６、エルボ５７、第１流路切替弁６０、および第２流路切替弁７０の断面が表されている。

図５に表したように、第１流路切替弁６０は、回転軸６１と、ロータ６２と、ステータ６３と、パッキン６４と、を有する。同様に、第２流路切替弁７０は、回転軸７１と、ロータ７２と、ステータ７３と、パッキン７４と、を有する。第１流路切替弁６０および第２流路切替弁７０は、ディスク式の切替弁である。

なお、第２流路切替弁７０における具体的な構造および動作は、第１流路切替弁６０と同様である。そのため、以下では第１流路切替弁６０のみを例に挙げて、その構造および動作を具体的に説明する。

回転軸６１は、モータなどの駆動部と接続され、駆動部から伝達される駆動力を受けて回転する。ロータ６２は、回転軸６１と接続され、回転軸６１と共に回転する。ステータ６３は、回転軸６１の軸方向においてロータ６２と重ね合わせて設けられ、ロータ６２の下流側に位置している。ステータ６３は、ハウジング５５内に固定されており、ロータ６２は、ステータ６３に対して回転軸６１を中心として回転する。

パッキン６４は、例えばゴムなどの弾性を有する材料により形成され、ロータ６２と反対側の面に設けられている。図５に表したように、パッキン６４は、ハウジング５５の内壁面とステータ６３との間に設けられ、これらに当接している。

第１流路切替弁６０および第２流路切替弁７０を流れるアルカリ性水は、それぞれ、ハウジング５５のアルカリ性水流入口５５１および５５２に導かれる。パッキン６４および７４は、それぞれ、ハウジング５５のアルカリ性水流入口５５１の開口端およびアルカリ性水流入口５５２の開口端に沿って設けられている。

図６は、実施形態に係る酸性水生成装置のハウジングを表す断面図である。
図６は、図５に表した矢印Ａ３の方向から見たときのハウジング５５の断面図を表す。図６に表したように、ハウジング５５には、アルカリ性水流入口５５１および５５２と、酸性水流入口５５３および５５４と、大気開放口５５５および５５６と、が設けられている。

図５および図６に表したように、アルカリ性水流入口５５１および５５２は、それぞれ、ステータ６３のアルカリ性水流出口６３３およびステータ７３のアルカリ性水流出口７３３に対向して設けられ、これらの流出口と連通している。アルカリ性水流入口５５１および５５２に流入したアルカリ性水は、図５に表したハウジング５５内の流路５５ａおよび５５ｂを流れ、第２流路５２ｂおよび第４流路５２ｄに導かれる。

酸性水流入口５５３および５５４は、それぞれ、ステータ６３の酸性水流出口６３２およびステータ７３の酸性水流出口７３２と連通している。酸性水流入口５５３および５５４に流入した酸性水は、ハウジング５５内の不図示の流路を流れ、第１流路５２ａおよび第３流路５２ｃに導かれる。大気開放口５５５および５５６は、それぞれ、後述するステータ６３の大気開放口６３１およびステータ７３の大気開放口７３１と連通している。

図７は、実施形態に係る酸性水生成装置の第１流路切替弁を表す平面図である。
図７（ａ）は、図５に表した矢印Ａ５の方向から見たときのステータ６３を表し、図７（ｂ）は、ステータ６３を図５に表した矢印Ａ３の方向から見たときのステータ６３を表している。図７（ｃ）および図７（ｄ）は、それぞれ、図５に表した矢印Ａ５の方向から見たときのロータ６２およびパッキン６４を表す。

図７（ａ）および図７（ｂ）に表したように、ステータ６３は、大気開放口６３１と、上述した酸性水流出口６３２およびアルカリ性水流出口６３３と、を有する。大気開放口６３１、酸性水流出口６３２、およびアルカリ性水流出口６３３は、ロータ６２とステータ６３が重ね合わされた方向Ｄ１（図５に示す）に沿って、ステータ６３を貫通している。

大気開放口６３１は、ハウジング５５に設けられた不図示の大気開放流路と連通し、大気と連通している。酸性水流出口６３２は、第１流路５２ａと連通し、アルミニウム槽５３に通じている。アルカリ性水流出口６３３は、ハウジング５５に設けられたアルカリ性水流入口５５１と連通し、第２流路５２ｂと連通している。酸性水流出口６３２およびアルカリ性水流出口６３３については、酸性水がアルカリ性水よりも小さな流量で流れるように、酸性水流出口６３２の開口面積が、アルカリ性水流出口６３３の開口面積よりも小さく形成されている。

図７（ａ）に表したように、ステータ６３の表面（ロータ６２側の面）には、アルカリ性水流出口６３３に繋がるアルカリ性水溝部６３５が設けられている。アルカリ性水がアルカリ性水流出口６３３およびアルカリ性水溝部６３５からステータ６３に流入すると、そのアルカリ性水はアルカリ性水流出口６３３から流出する。
換言すると、ステータ６３は、ロータ６２側に、アルカリ性水流出口６３３およびアルカリ性水溝部６３５からなるアルカリ性水流入部ＩＮ１を有し、その反対側に、アルカリ性水流出口６３３からなるアルカリ性水流出部ＯＵＴ１を有する。

また、ステータ６３の表面（ロータ６２側の面）には、酸性水流出口６３２に繋がる酸性水溝部６３４が設けられている。酸性水が酸性水流出口６３２および酸性水溝部６３４からステータ６３に流入すると、その酸性水は酸性水流出口６３２から流出する。
換言すると、ステータ６３は、ロータ６２側に、酸性水流出口６３２および酸性水溝部６３４からなる酸性水流入部ＩＮ２を有し、その反対側に、酸性水流出口６３２からなる酸性水流出部ＯＵＴ２を有する。

図７（ｃ）に表したように、ロータ６２は、アルカリ性水流入部ＩＮ１および酸性水流入部ＩＮ２と選択的に連通される第１開口６２１を有する。第１開口６２１は、流路切替手段５２よりも上流の流路と連通し、第１排出口５１ａを介して電解槽５１と接続されている。

図７（ｄ）に表したように、パッキン６４は、第１仕切部６４１と、第２仕切部６４２と、第３仕切り部６４３と、を有する。第１仕切部６４１は、アルカリ性水流出部ＯＵＴ１を通過したアルカリ性水が大気開放流路に進入することを抑制する。あるいは、大気開放流路を通った空気がアルカリ性水流出部ＯＵＴ１を通過することを抑制する。第２仕切部６４２は、アルカリ性水流出部ＯＵＴ１を通過したアルカリ性水が、酸性水が流れる第１流路５２ａに進入することを抑制する。

第３仕切り部６４３は、第１仕切り部６４１と第２仕切り部６４２との間において、アルカリ性水流入口５５１の開口端に沿うように設けられている。第３仕切り部６４３は、アルカリ性水流出部ＯＵＴ１を通過するアルカリ性水が、ハウジング５５とステータ６３との間の空間に広がることを抑制する。

図８は、実施形態に係る酸性水生成装置の第１流路切替弁の開口パターン表す平面図である。図８（ａ）は、アルカリ性水が流れるときの開口パターンを表し、図８（ｂ）は、酸性水が流れるときの開口パターンを表す。第１流路切替弁６０は、制御部４１からの指令に基づき、これらの開口パターンを切り替える。

図８（ａ）に表したように、第１流路切替弁６０をアルカリ性水が流れる際には、第１開口６２１は、アルカリ性水流入部ＩＮ１の少なくとも一部と重なる位置に配置される。第１開口６２１とアルカリ性水流入部ＩＮ１とが重なることで、図８（ａ）に表したように、アルカリ性水が通過する第１通水部ＷＰ１が形成される。これにより、アルカリ性水は、第１開口６２１、第１通水部ＷＰ１、アルカリ性水流出部ＯＵＴ１、およびアルカリ性水流入口５５１を通って、第２流路５２ｂを流れる。

図８（ｂ）に表したように、第１流路切替弁６０を酸性水が流れる際には、第１開口６２１は、酸性水流入部ＩＮ２の少なくとも一部と重なる位置に配置される。第１開口６２１と酸性水流入部ＩＮ２とが重なることで、図８（ｂ）に表したように、酸性水が通過する第２通水部ＷＰ２が形成される。これにより、酸性水は、第１開口６２１、第２通水部ＷＰ２、酸性水流出部ＯＵＴ２、および酸性水流入口５５３を通って第１流路５２ａを流れ、アルミニウム槽５３へ導かれる。

ここで、実施形態に係る酸性水生成装置５０の構造をより具体的に説明しつつ、その効果について説明する。

図８に表したように、アルカリ性水は、ロータ６２（第１ディスク）の第１開口６２１、及び、ステータ６３（第２ディスク）のアルカリ性水流入部ＩＮ１（第１流入部）が重なって形成される第１通水部ＷＰ１と、アルカリ性水流出部ＯＵＴ１（第１流出部）と、を通って、アルカリ性水流入口５５１（第１流入口）へ流れる。また、酸性水は、ロータ６２の第１開口６２１、及び、ステータ６３の酸性水流入部ＩＮ２（第２流入部）が重なって形成される第２通水部ＷＰ２と、酸性水流出部ＯＵＴ２（第２流出部）を通って、酸性水流入口５５３（第２流入口）へ流れる。

ここで、アルカリ性水溝部６３５における流路断面積は、第１通水部ＷＰ１における流路断面積より大きい。また、アルカリ性水溝部６３５は、アルカリ性水流出口６３３との距離が近くなるほど、流路断面積が大きくなっている。そして、アルカリ性水流出部ＯＵＴ１の流路断面積は、アルカリ性水溝部６３５における流路断面積より大きい。換言すると、第１通水部ＷＰ１からアルカリ性水流出部ＯＵＴ１へ至る流路において、流路断面積は段階的に大きくなっている。

また、アルカリ性水流出部ＯＵＴ１は、ロータ６２とステータ６３が重ね合わされた方向Ｄ１（図５に示す）に沿って、アルカリ性水流入口５５１をアルカリ性水流出部ＯＵＴ１に向けて投影させた投影領域内に設けられている。従って、図５の矢印Ａ３に表した方向からアルカリ性水流入口５５１およびアルカリ性水流出部ＯＵＴ１を見たとき、アルカリ性水流出部ＯＵＴ１の開口端は、アルカリ性水流入口５５１の開口端と一致するか、それよりも内側に位置している。換言すると、アルカリ性水流出部ＯＵＴ１からアルカリ性水流入口５５１へ至る流路において、流路断面積は変化しないか、大きくなっている。

つまり、第１通水部ＷＰ１からアルカリ性水流入口５５１へ至る流路において、その流路断面積は段階的に大きくなっている。このため、当該流路において、アルカリ性水の流速は単調に減少し、流速が極小となる部分が存在しない。

一般的に、水が流れる流路において、流速が低下した後に上昇すると、この流速の変化が反転した部分において淀みが生じる。しかし、本実施形態によれば、第１通水部ＷＰ１からアルカリ性水流入口５５１へ至る流路において、この淀みを無くすことができるため、当該流路におけるスケールの堆積を抑制することができる。

図５〜図８に表した例では、アルカリ性水流出部ＯＵＴ１の開口端は、方向Ｄ１に沿ったアルカリ性水流入口５５１の投影領域の外縁に沿って設けられている。すなわち、アルカリ性水流出部ＯＵＴ１の形状は、アルカリ性水流入口５５１の形状と同じである。

このような構成によれば、アルカリ性水流出部ＯＵＴ１からアルカリ性水流入口５５１へ至る流路において、アルカリ性水の淀みを無くしつつ、さらにアルカリ性水の流速の低下を抑制することができる。スケールの堆積量は、流速が低いほど大きくなるため、アルカリ性水の流速の低下を抑制することで、当該流路におけるスケールの堆積を抑制することができる。

より望ましくは、アルカリ性水流出部ＯＵＴ１の径はアルカリ性水流入口５５１の径と同じであり、これらの開口面積は等しい。このような構成によれば、アルカリ性水流出部ＯＵＴ１からアルカリ性水流入口５５１へ至る流路において、アルカリ性水の流速の低下をさらに抑制することができる。当該流路におけるスケールの堆積をより一層抑制することができる。

また、アルカリ性水流出部ＯＵＴ１からアルカリ性水流入口５５１へ至る流路において屈曲する部分が存在せず、この流路が直線状に形成されていることで、当該流路の長さを短くするとともに、当該流路における流速の低下を抑制することができる。このため、当該流路におけるスケールの堆積をさらに抑制することができる。

なお、第１通水部ＷＰ１からアルカリ性水流出部ＯＵＴ１までの流路は、比較的流路断面積が小さく、この流路を流れるアルカリ性水の流速も早いため、スケールは堆積し難い。一方、アルカリ性水流出部ＯＵＴ１およびアルカリ性水流入口５５１は、比較的流路断面積が大きいため、これらの部分においてアルカリ性水の流速が低下する。このため、第１通水部ＷＰ１からアルカリ性水流出部ＯＵＴ１までの流路に比べて、スケールの堆積が生じやすい。

アルカリ性水流出部ＯＵＴ１およびアルカリ性水流入口５５１のスケールによる詰まりを抑制するためには、これらの開口の径が大きいことが望ましい。ただし、開口の径が過度に大きいと、流路切替手段５２およびハウジング５５が大型化してしまう。

図５に表したように、ステータ６３とハウジング５５との間には、パッキン６４が設けられている。そして、パッキン６４は、ハウジング５５のアルカリ性水流入口５５１の開口端に沿って設けられている。このような構成によれば、第１通水部ＷＰ１からアルカリ性水流入口５５１へ流れるアルカリ性水が、ステータ６３とハウジング５５との間の空間に広がることを抑制でき、当該流路におけるスケールの堆積をさらに抑制することができる。

なお、ここでは、第１流路切替弁６０が設けられた流路について説明したが、上述したように第２流路切替弁７０が設けられた流路においても同様である。すなわち、第２流路切替弁７０が設けられた流路についても、上述した構造を適用することで、ロータ７２とステータ７３とによって形成されるアルカリ性水の通水部から、ハウジング５５のアルカリ性水流入口５５２へ至る流路におけるスケールの堆積を抑制することができる。
また、電解槽５１の下流に２つの流路切替弁が設けられていることで、電解槽５１でポールチェンジを行った際にも、第１電極５１１および第２電極５１２の電圧の極性に依らず電解槽５１から酸性水を所定の場所に導くことが可能になる。

また、上述した実施形態に係る酸性水生成装置５０をトイレ装置に設けることで、酸性水生成装置５０によって生成された酸性水を便器８０のボウル８１の表面に噴出し、ボウル８１における菌の繁殖を抑制することができる。また、酸性水生成装置５０においてスケールの堆積が生じにくいため、トイレ装置のメンテナンス周期を延ばし、より長期間連続してトイレ装置を使用することができるようになる。

なお、ここでは、実施形態に係る酸性水生成装置５０を、トイレ装置に適用した場合について説明したが、この酸性水生成装置５０は、トイレ装置以外の他の水回り機器にも適用することが可能である。こうすることで、水回り機器における酸性水生成装置の交換周期を長くすることができ、当該水回り機器をより長期間連続して使用することが可能となる。このような水回り機器としては、例えば、小便器や、浴室、キッチン、洗面所などが挙げられる。酸性水生成装置で生成された酸性水を、小便器のボウル面や、浴室の洗い場床、キッチンのシンク、洗面所のボウル面へ散布することで、これらの場所における菌の繁殖を抑制することができる。

以上、本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明はこれらの記述に限定されるものではない。前述の実施の形態に関して、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。例えば、酸性水生成装置５０およびそれを備えたトイレ装置の各要素の形状、寸法、材質、配置、設置形態などは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。
また、前述した各実施の形態が備える各要素は、技術的に可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。

１０衛生洗浄装置、２０便座、３０便蓋、４０ケーシング、４０ａ〜４０ｄ流路、４１制御部、４２バルブ、４３バキュームブレーカ、４４流量調整弁、４５洗浄ノズル、４６噴霧ノズル、４７ノズル洗浄室、５０酸性水生成装置、５１電解槽、５１ａ第１排出口、５１ｂ第２排出口、５２流路切替手段、５２ａ第１流路、５２ｂ第２流路、５２ｃ第３流路、５２ｄ第４流路、５３アルミニウム槽、５５ハウジング、５５ａ、５５ｂ流路、５６、５７エルボ、５８Ｙ字継手、６０第１流路切替弁、６１回転軸、６２ロータ（第１ディスク）、６３ステータ（第２ディスク）、６４パッキン、７０第２流路切替弁、７１回転軸、７２ロータ、７３ステータ、７４パッキン、８０便器、８１ボウル、４５１吐水口、５１１第１電極、５１２第２電極、５５１、５５２アルカリ性水流入口（第１流入口）、５５３、５５４酸性水流入口（第２流入口）、５５５、５５６大気開放口、６２１第１開口、６３１大気開放口、６３２酸性水流出口、６３３アルカリ性水流出口、６３４酸性水溝部、６３５アルカリ性水溝部、６４１第１仕切部、６４２第２仕切部、６４３第３仕切部、７２１第２開口、７３２酸性水流出口、７３３アルカリ性水流出口、ＩＮ１第１流入部、ＯＵＴ１第１流出部、ＩＮ２第２流入部、ＯＵＴ２第２流出部、ＷＰ１第１通水部、ＷＰ２第２通水部

Claims

一対の電極の間に電圧を印加して水を電気分解することにより酸性水およびアルカリ性水を生成する電解槽と、
前記電解槽に接続される第１開口を有する第１ディスクと、
前記第１開口と選択的に連通される第１流入部および第２流入部と、前記第１流入部と連通する第１流出部と、前記第２流入部と連通する第２流出部と、を有し、前記第１ディスクと重ね合わせて設けられる第２ディスクと、
前記第１流出部に対向して設けられ前記第１流出部と連通する第１流入口と、前記第２流出部と連通する第２流入口と、を有し、前記第１ディスクおよび前記第２ディスクが内部に設けられたハウジングと、
を備え、
前記第１開口に流入した前記アルカリ性水は、前記第１開口および前記第１流入部が重なり合って形成される第１通水部と、前記第１流出部と、を通って前記第１流入口へ流れ、
前記第１開口に流入した前記酸性水は、前記第１開口および前記第２流入部が重なり合って形成される第２通水部と、前記第２流出部と、を通って前記第２流入口へ流れ、
前記第１通水部から前記第１流入口へ至る流路において、前記アルカリ性水の流速は単調に低下する酸性水生成装置。
一対の電極の間に電圧を印加して水を電気分解することにより酸性水およびアルカリ性水を生成する電解槽と、
前記電解槽に接続される第１開口を有する第１ディスクと、
前記第１開口と選択的に連通される第１流入部および第２流入部と、前記第１流入部と連通する第１流出部と、前記第２流入部と連通する第２流出部と、を有し、前記第１ディスクと重ね合わせて設けられる第２ディスクと、
前記第１流出部に対向して設けられ前記第１流出部と連通する第１流入口と、前記第２流出部と連通する第２流入口と、を有し、前記第１ディスクおよび前記第２ディスクが内部に設けられたハウジングと、
を備え、
前記第１開口に流入した前記アルカリ性水は、前記第１開口および前記第１流入部が重なり合って形成される第１通水部と、前記第１流出部と、を通って前記第１流入口へ流れ、
前記第１開口に流入した前記酸性水は、前記第１開口および前記第２流入部が重なり合って形成される第２通水部と、前記第２流出部と、を通って前記第２流入口へ流れ、
前記第１流出部は、前記第１ディスクと前記第２ディスクとが重ね合わされた方向に沿って、前記第１流入口を前記第１流出部に向けて投影させた投影領域内に設けられる酸性水生成装置。
前記第２ディスクと前記ハウジングの内壁との間に設けられたパッキンをさらに備え、
前記パッキンは、前記第１流入口の開口端に沿って設けられる請求項１または２に記載の酸性水生成装置。
前記第１流出部の開口端は、前記第１ディスクと前記第２ディスクとが重ね合わされた方向に沿って、前記第１流入口を前記第１流出部に向けて投影させた投影領域の外縁に沿って設けられる請求項１〜３のいずれか１つに記載の酸性水生成装置。
前記第１流出部の径は、前記第１流入口の径と同じである請求項１〜４のいずれか１つに記載の酸性水生成装置。
前記第１流出部から前記第１流入口へ至る流路は、直線状である請求項１〜５のいずれか１つに記載の酸性水生成装置。
請求項１〜６のいずれか１つに記載の前記酸性水生成装置と、
ボウルを有する便器と、
前記第２流入口に接続され、前記ボウルの表面に前記酸性水を噴出する噴出部と、
を備えたトイレ装置。