JP2018122237A - 酸性水生成装置およびトイレ装置 - Google Patents

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５１は、第１電極５１１と第２電極５１２の間に電圧を印加して水を電気分解し、生成した酸性水およびアルカリ性水をそれぞれ排出する第１排出口５１ａと第２排出口５１ｂを有する電解槽５１と、第１排出口５１ａに接続され、選択的に連通される第１流出口６３２および第２流出口６３３と、第２排出口５１ｂに連通され、選択的に連通される第３流出口７３２と第４流出口７３３を有する流路切替手段６０、７０と、第１から第３の流出口に接続される第１から第３の流路、および第４流出口７３３に接続され、第２流路５２ｂと合流する第４流路５２ｄと、流路切替手段により流路を切替える制御部とを備え、流路の切替えにより洗浄動作を行う、酸性水生成装置。【選択図】図３

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は、電解槽から排出された機能水の流路を切り替える流路切替手段を有し、流路切替手段の下流側には、便器に通じるポートと、排水配管に通じるポートと、が接続されている。そして、ポールチェンジを行った際に、酸性水が便器に導かれ、アルカリ性水が排水配管に導かれるように流路切替手段を制御することで、ポールチェンジの際にも酸性水およびアルカリ性水の排出先が変化しないように構成されている。

特許第５０２９９３０号公報 特開２０１５−３４４５７号公報

換言すると、特許文献２に開示された酸性水生成装置では、ポールチェンジを行った場合でも、排水配管に通じるポートにはアルカリ性水のみが流れ続ける。このため、排水配管に通じるポート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る。そのため、アルカリ性水が流れるポートの径を大きくし、スケールによる詰まりを抑制することが考えられるが、ポートの径を大きくすることで、酸性水生成装置が大型化してしまうという問題があった。

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、第１電極および第２電極を有し、これら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、前記電解槽に設けられ、前記酸性水および前記アルカリ性水がそれぞれ排出される第１排出口および第２排出口と、前記第１排出口に接続される第１流入口と、前記第１流入口と選択的に連通される第１流出口および第２流出口と、前記第２排出口に接続される第２流入口と、前記第２流入口と選択的に連通される第３流出口および第４流出口と、を有する流路切替手段と、前記第１流出口に接続される第１流路と、前記第２流出口に接続される第２流路と、前記第３流出口に接続される第３流路と、前記第４流出口に接続され、前記第２流路と合流する第４流路と、前記流路切替手段を動作させ、前記第２流路に前記アルカリ性水が流れ、前記第３流路に前記酸性水が流れる第１状態と、前記第４流路に前記アルカリ性水が流れ、前記第１流路に前記酸性水が流れる第２状態と、の通常動作を切り替える制御部と、を備え、前記制御部は、前記流路切替手段を動作させ、前記第２流路に前記酸性水が流れ、前記第４流路に前記アルカリ性水が流れる第３状態と、前記第４流路に前記酸性水が流れ、前記第２流路に前記アルカリ性水が流れる第４状態と、のいずれかの洗浄動作への切り替えも行い、前記第２流路および前記第４流路の合流前の流路断面積は、合流後の流路断面積よりも小さい酸性水生成装置である。

この酸性水生成装置によれば、通常動作の第１状態および第２状態において第２流路および第４流路に堆積したスケールが、洗浄動作の第３状態および第４状態において酸性水によって溶かされるため、第２流路および第４流路におけるスケールの堆積を効果的に抑制することができる。さらに、第２流路および第４流路の合流前の流路断面積が小さいことで、電解槽近傍や流路切替手段近傍の構造を小型化することができて、これらの合流前の流路における酸性水の洗浄効果を高めることができる。合流後の流路でも、酸性水とアルカリ性水が合流して流れるので、通常動作より、多い流量が流れることで、堆積したスケールが除去される。

第２の発明は、第１の発明において、前記第１流出口の開口面積は、前記第２流出口の開口面積よりも小さく、前記第３流出口の開口面積は、前記第４流出口の開口面積よりも小さい酸性水生成装置である。

この酸性水生成装置によれば、酸性水の流量を小さくし、酸性水のｐＨを低下させ、酸性水による殺菌効果を高めることができる。また、第２流出口および第４流出口を流れるアルカリ性水の流量を大きくし、これらの流出口およびその下流の第２流路および第４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３の発明は、第１または２の発明において、前記制御部は、前記第３状態において、前記第２流路を流れる前記酸性水の流量が、前記第４流路を流れる前記アルカリ性水の流量よりも小さく、前記第４状態において、前記第４流路を流れる前記酸性水の流量が、前記第２流路を流れる前記アルカリ性水の流量よりも小さく、なるように前記流路切替手段を動作させ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２流路および第４流路を流れる酸性水のｐＨを低下させることができ、第２流路および第４流路に堆積したスケールがより溶かされやすくなる。この結果、第２流路および第４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４の発明は、第１〜第３のいずれかの発明において、前記制御部は、さらに、前記第１電極および前記第２電極への印加電圧を制御し、前記制御部は、前記第１状態、前記第２状態、前記第３状態、および前記第４状態のいずれかの状態から他のいずれかの状態へ切り替えた際に、前記第１電極および前記第２電極に印加される電圧の極性が反転するように、前記印加電圧および前記流路切替手段を制御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、陰極側の電極表面へのスケールの付着が抑制されるため、水の電解に伴って電解槽の電解性能が低下することを抑制できる。

第５の発明は、第１〜第４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１流路および前記第３流路に接続され、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。

第６の発明は、第５の発明において、前記便器の上に設けられたケーシングをさらに備え、前記電解槽および前記流路切替手段は、前記ケーシングの内部に設けられ、前記第２流路と前記第４流路は、前記ケーシングの外部で合流するトイレ装置である。

このトイレ装置によれば、ケーシングを小型化し、トイレ装置をよりすっきり見せることが可能になる。

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。 実施形態に係る酸性水生成装置における流路の切替動作を表す模式図である。 実施形態に係る酸性水生成装置における流路の切替動作を表す模式図である。 実施形態に係る酸性水生成装置を有するトイレ装置を表す断面図である。

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、第１電極５１１および第２電極５１２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に接続された第１流入口６２１と、第１流入口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に接続された第２流入口７２１と、第２流入口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流入口６２１と酸性水流出口６３２とを連通させた状態と、第１流入口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流入口７２１と酸性水流出口７３２とを連通させた状態と、第２流入口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の通常の動作時において、制御部４１は、酸性水が第１流路５２ａまたは第３流路５２ｃを流れ、アルカリ性水が第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５７へ流れる。エルボ５６および５７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。すなわち、エルボ５６およびＹ字継手５８は、第２流路５２ｂの一部を構成し、エルボ５７およびＹ字継手５８は、第４流路５２ｄの一部を構成している。

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一部を表す断面図である。
具体的には、図６（ａ）は、図４に表した矢印Ａ３の方向から見たときのエルボ５６の断面図を表し、図６（ｂ）は、図４に表した矢印Ａ５の方向から見たときのＹ字継手５８の断面図を表している。エルボ５７は、エルボ５６と同様の構造を有するため、ここでは、エルボ５６のみを例に挙げて、その構造を説明する。

図６（ａ）に表したように、エルボ５６は、フランジ５６１を有する。このフランジ５６１がハウジング５５に固定されることで、ハウジング５５のアルカリ性水流入口５５１とエルボ５６が連通する。ハウジング５５およびエルボ５６は、エルボ５６を取り付けた際、アルカリ性水流入口５５１の下流において、ハウジング５５およびエルボ５６における流路径ｒ１が略一定となるように構成されている。

図６（ｂ）に表したように、流路径ｒ１は、Ｙ字継手５８における合流後の流路径ｒ２よりも小さく形成されている。すなわち、第２流路５２ｂおよび第４流路５２ｄの合流前のそれぞれの流路断面積は、合流後の流路断面積よりも小さい。

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Ａ７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Ａ９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Ａ７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の表面には、酸性水溝部６３４およびアルカリ性水溝部６３５が設けられている。酸性水溝部６３４は、酸性水流出口６３２と繋がっており、アルカリ性水溝部６３５は、アルカリ性水流出口６３３と繋がっている。アルカリ性水流出口６３３との距離が長くなるほど、アルカリ性水溝部６３５の深さは浅くなっており、その流路断面積が小さくなっている。

図７（ｃ）に表したように、ロータ６２は、酸性水流出口６３２およびアルカリ性水流出口６３３と選択的に連通される第１流入口６２１を有する。第１流入口６２１は、流路切替手段５２の上流の流路と連通し、電解槽５１の第１排出口５１ａ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、アルカリ性水流出口６３３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。第２仕切部６４２は、アルカリ性水流出口６３３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、ハウジング５５の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、アルカリ性水流出口６３３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。図８（ｃ）は、酸性水による第２流路５２ｂおよび第４流路５２ｄの洗浄を行う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流入口６２１は、アルカリ性水溝部６３５と連通した位置に配置される。これにより、アルカリ性水は、第１流入口６２１、アルカリ性水溝部６３５、およびアルカリ性水流出口６３３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流入口６２１は、酸性水溝部６３４と連通した位置に配置される。これにより、酸性水は、第１流入口６２１、酸性水溝部６３４、および酸性水流出口６３２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。

実施形態に係る酸性水生成装置５０では、さらに、通常動作時にアルカリ性水が流れる第２流路５２ｂに対して酸性水を流し、第２流路５２ｂを洗浄する動作が行われる。酸性水を第２流路５２ｂに流すことで、第２流路５２ｂに堆積したスケールを溶かし、第２流路５２ｂにおけるスケールの堆積を抑制することができる。

酸性水による第２流路５２ｂの洗浄を行うときには、図８（ｃ）に表したように、第１流入口６２１は、アルカリ性水溝部６３５と連通した位置に配置される。これにより、酸性水は、第１流入口６２１、アルカリ性水溝部６３５、およびアルカリ性水流出口６３３を通って第２流路５２ｂを流れる。このとき、第１流入口６２１は、図８（ａ）に表した状態よりも、アルカリ性水流出口６３３から離れた位置に配置される。上述したように、アルカリ性水溝部６３５の流路断面積は、アルカリ性水流出口６３３との距離が長くなるほど、小さくなっている。従って、第１流入口６２１をアルカリ性水流出口６３３から離れた位置に配置することで、アルカリ性水流出口６３３に流れる酸性水の流量を小さくすることができる。

次に、図９および図１０を参照しつつ、実施形態に係る酸性水生成装置５０の動作について説明する。
図９および図１０は、実施形態に係る酸性水生成装置５０における流路の切替動作を表す模式図である。図９および図１０において、第１流路切替弁６０および第２流路切替弁７０のそれぞれの流出口に表した「○（白丸）」は、その流出口が開いていることを示し、「●（黒丸）」は、その流出口が閉じていることを表している。

上述したように、実施形態に係る酸性水生成装置５０においては、酸性水をアルミニウム槽５３へ導く通常動作と、通常動作においてアルカリ性水が流れる流路に酸性水を導く洗浄動作と、が行われる。制御部４１は、電解槽５１の第１電極５１１および第２電極５１２への印加電圧の制御および流路切替手段５２の制御を行い、酸性水がアルミニウム槽５３へ導かれる状態と、アルカリ性水が流れる流路に酸性水が導かれる状態と、を切り替えることで、これらの通常動作および洗浄動作を切り替える。

具体的な一例として、制御部４１は、電解槽５１の第１電極５１１および第２電極５１２に印加される電圧の極性を反転させながら、図９（ａ）〜図９（ｃ）および図１０（ａ）〜図１０（ｃ）に表した状態を、この順に切り替えていく。

図９（ａ）に表す状態では、第１流路切替弁６０にアルカリ性水が流れ、第２流路切替弁７０に酸性水が流れている。そして、流路切替手段５２によって、アルカリ性水は第２流路５２ｂを流れ、酸性水は第３流路５２ｃを流れている。

図９（ｂ）に表す状態では、第１流路切替弁６０に酸性水が流れ、第２流路切替弁７０にアルカリ性水が流れている。そして、流路切替手段５２によって、酸性水は第１流路５２ａを流れ、アルカリ性水は第４流路５２ｄを流れている。

図９（ｃ）に表す状態では、第１流路切替弁６０にアルカリ性水が流れ、第２流路切替弁７０に酸性水が流れている。そして、流路切替手段５２によって、アルカリ性水は第２流路５２ｂを流れ、酸性水は第４流路５２ｄを流れている。すなわち、図９（ｃ）に表す状態では、通常の動作においてアルカリ性水が流れる第４流路５２ｄを、酸性水が流れる。こうすることで、第４流路５２ｄに堆積したスケールを酸性水によって溶かすことができる。

図１０（ａ）および図１０（ｂ）に表す状態は、それぞれ、図９（ｂ）および図９（ａ）に表す状態と同じである。

図１０（ｃ）に表す状態では、第１流路切替弁６０に酸性水が流れ、第２流路切替弁７０にアルカリ性水が流れている。そして、流路切替手段５２によって、酸性水は第２流路５２ｂを流れ、アルカリ性水は第４流路５２ｄを流れている。すなわち、図１０（ｃ）に表す状態では、通常の動作においてアルカリ性水が流れる第２流路５２ｂを、酸性水が流れる。こうすることで、第２流路５２ｂに堆積したスケールを酸性水によって溶かすことができる。

なお、図９（ａ）〜図９（ｃ）および図１０（ａ）〜図１０（ｃ）に表したいずれかの状態から他のいずれかの状態へ切り替える際、これらの状態の間において、電解槽５１を動作させない他の状態への切り替えが行われてもよい。例えば、電解槽５１を動作させずに水道水を各流路に流し、各流路を水道水によって洗浄する状態などが設定されていてもよい。

図１１は、実施形態に係る酸性水生成装置を有するトイレ装置を表す断面図である。
図１１に表したように、酸性水生成装置５０の、電解槽５１、流路切替手段５２、およびアルミニウム槽５３は、ケーシング４０の内部に設けられている。一方で、図４および図６に表したＹ字継手５８は、ケーシング４０の外部に設けられている。すなわち、流路切替手段５２に接続された第２流路５２ｂおよび第４流路５２ｄは、ケーシング４０の外部で合流している。図１１に表す例では、合流した第２流路５２ｂおよび第４流路５２ｄはゼット孔８２に接続されており、アルカリ性水はゼット孔８２に排出される。

ここで、実施形態に係る酸性水生成装置５０の作用および効果について説明する。
実施形態に係る酸性水生成装置５０において、制御部４１は、図９および図１０に表したように、それぞれの流路に所定の極性の電解水が流れるように流路切替手段５２を動作させる。具体的には、制御部４１は、流路切替手段５２を動作させ、図９（ａ）および図１０（ｂ）に表した状態（第１状態）と、図９（ｂ）および図１０（ａ）に表した状態（第２状態）と、図１０（ｃ）に表した状態（第３状態）と、図９（ｃ）に表した状態（第４状態）と、を切り替える。

すなわち、制御部４１は、流路切替手段５２を動作させ、第２流路５２ｂにアルカリ性水が流れて第３流路５２ｃに酸性水が流れる第１状態と、第４流路５２ｄにアルカリ性水が流れて第１流路５２ａに酸性水が流れる第２状態と、の通常動作を切り替える。さらに、制御部４１は、流路切替手段５２を動作させ、通常動作から、第２流路５２ｂに酸性水が流れて第４流路５２ｄにアルカリ性水が流れる第３状態と、第４流路５２ｄに酸性水が流れて第２流路５２ｂにアルカリ性水が流れる第４状態と、のいずれかの洗浄動作への切り替えも行う。

こうすることで、第１状態および第２状態において第２流路５２ｂおよび第４流路５２ｄに堆積したスケールが、第３状態および第４状態において酸性水によって溶かされ、第２流路５２ｂおよび第４流路５２ｄを洗浄することができる。このため、第２流路５２ｂおよび第４流路５２ｄにおけるスケールの堆積を効果的に抑制することができる。

さらに、図４および図６に表したように、第２流路５２ｂおよび第４流路５２ｄは途中で合流しており、それぞれの流路の合流前の流路断面積は、合流後の流路断面積よりも小さくなっている。このように、第２流路５２ｂおよび第４流路５２ｄについて、より上流に位置する合流前の流路の流路断面積が小さいことで、電解槽５１近傍や流路切替手段５２近傍の構造を小型化することができ、かつ、これらの合流前の流路における酸性水の洗浄効果を高めることができる。また、合流後の流路でも、酸性水とアルカリ性水が合流して流れるので、通常動作より、多い流量が流れることで、堆積したスケールが除去される。

流路切替手段５２において、酸性水流出口６３２（第１流出口）およびアルカリ性水流出口６３３（第２流出口）が選択的に第１流入口６２１と連通され、酸性水流出口７３２（第３流出口）およびアルカリ性水流出口７３３（第４流出口）が選択的に第２流入口７２１と連通されることで、それぞれの流出口に酸性水またはアルカリ性水が流れる。その際、酸性水流出口６３２および７３２の開口面積が、アルカリ性水流出口６３３および７３３の開口面積よりも小さいことで、酸性水の流量をアルカリ性水の流量よりも小さくすることができる。

酸性水の流量を小さくすることで、酸性水のｐＨを低下させ、酸性水の殺菌効果を高めることができる。また、アルカリ性水流出口６３３および７３３を流れるアルカリ性水の流量を大きくすることで、これらの流出口およびその下流の第２流路５２ｂおよび第４流路５２ｄにおけるスケールの堆積を抑制することができる。

また、制御部４１は、第３状態において、第２流路５２ｂを流れる酸性水の流量が、第４流路５２ｄを流れるアルカリ性水の流量よりも小さく、第４状態において、第４流路５２ｄを流れる酸性水の流量が、第２流路５２ｂを流れるアルカリ性水の流量よりも小さくなるように、流路切替手段５２を動作させる。

こうすることで、第２流路５２ｂおよび第４流路５２ｄを流れる酸性水のｐＨを低下させ、第２流路５２ｂおよび第４流路５２ｄに堆積したスケールがより溶かされやすくなる。この結果、第２流路５２ｂおよび第４流路５２ｄ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。

さらに、制御部４１は、第１状態、第２状態、第３状態、および第４状態のいずれかの状態から他のいずれかの状態へ切り替えた際に、第１電極５１１および第２電極５１２に印加される電圧の極性が反転するように、これらの電極への印加電圧および流路切替手段５２を制御する。

こうすることで、陰極側の電極表面へのスケールの付着が抑制され、水の電解に伴って電解槽の電解性能が低下することを抑制できる。

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。

酸性水生成装置５０をトイレ装置に設けた際、図１１に表したように、第２流路５２ｂと第４流路５２ｄは、ケーシング４０の外部で合流していることが望ましい。第２流路５２ｂおよび第４流路５２ｄをケーシング４０の外部で合流させることで、ケーシング４０の内部で合流させた場合に比べて、ケーシング４０を小型化することができるためである。ケーシング４０を小型化することで、トイレ装置をよりすっきり見せることが可能になる。

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、 ５６、５７ エルボ、 ５８ Ｙ字継手、 ６０ 第１流路切替弁、 ６１ 回転軸、 ６２ ロータ、 ６３ ステータ、 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、 ８２ ゼット孔、 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、 ５６１ フランジ、 ６２１ 第１流入口、 ６３１ 大気開放口、 ６３２ 酸性水流出口（第１流出口）、 ６３３ アルカリ性水流出口（第２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流入口、 ７３２ 酸性水流出口（第３流出口）、 ７３３ アルカリ性水流出口（第４流出口）

Claims (6)

1. 第１電極および第２電極を有し、これら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、
   前記電解槽に設けられ、前記酸性水および前記アルカリ性水がそれぞれ排出される第１排出口および第２排出口と、
   前記第１排出口に接続される第１流入口と、前記第１流入口と選択的に連通される第１流出口および第２流出口と、前記第２排出口に接続される第２流入口と、前記第２流入口と選択的に連通される第３流出口および第４流出口と、を有する流路切替手段と、
   前記第１流出口に接続される第１流路と、
   前記第２流出口に接続される第２流路と、
   前記第３流出口に接続される第３流路と、
   前記第４流出口に接続され、前記第２流路と合流する第４流路と、
   前記流路切替手段を動作させ、
   前記第２流路に前記アルカリ性水が流れ、前記第３流路に前記酸性水が流れる第１状態と、
   前記第４流路に前記アルカリ性水が流れ、前記第１流路に前記酸性水が流れる第２状態と、
   の通常動作を切り替える制御部と、
   を備え、
   前記制御部は、前記流路切替手段を動作させ、
   前記第２流路に前記酸性水が流れ、前記第４流路に前記アルカリ性水が流れる第３状態と、
   前記第４流路に前記酸性水が流れ、前記第２流路に前記アルカリ性水が流れる第４状態と、
   のいずれかの洗浄動作への切り替えも行い、
   前記第２流路および前記第４流路の合流前の流路断面積は、合流後の流路断面積よりも小さい酸性水生成装置。
2. 前記第１流出口の開口面積は、前記第２流出口の開口面積よりも小さく、
   前記第３流出口の開口面積は、前記第４流出口の開口面積よりも小さい請求項１記載の酸性水生成装置。
3. 前記制御部は、
   前記第３状態において、前記第２流路を流れる前記酸性水の流量が、前記第４流路を流れる前記アルカリ性水の流量よりも小さく、
   前記第４状態において、前記第４流路を流れる前記酸性水の流量が、前記第２流路を流れる前記アルカリ性水の流量よりも小さく、
   なるように前記流路切替手段を動作させる請求項１または２に記載の酸性水生成装置。
4. 前記制御部は、さらに、前記第１電極および前記第２電極への印加電圧を制御し、
   前記制御部は、前記第１状態、前記第２状態、前記第３状態、および前記第４状態のいずれかの状態から他のいずれかの状態へ切り替えた際に、前記第１電極および前記第２電極に印加される電圧の極性が反転するように、前記印加電圧および前記流路切替手段を制御する請求項１〜３のいずれか１つに記載の酸性水生成装置。
5. 請求項１〜４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１流路および前記第３流路に接続され、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。
6. 前記便器の上に設けられたケーシングをさらに備え、
   前記電解槽および前記流路切替手段は、前記ケーシングの内部に設けられ、
   前記第２流路と前記第４流路は、前記ケーシングの外部で合流する請求項５記載のトイレ装置。

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