JP4321355B2 - 排水トラップ - Google Patents

Description

本発明は、流し台等の排水トラップを備える排水トラップに関し、微生物の繁殖を押さえる殺菌手段の技術に関する。

従来、流し台等の排水トラップによって食事の残飯、残菜が捕捉され、排水のみが下流側へ流出するようになっている。このとき、排水トラップによって下流側からの臭気の逆流を防止するが、排水トラップに封水された排水は時間とともに「ぬめり」が付着し臭気が発生することがあった。

これを防止するための殺菌手段が特許文献１に記載されている。この排水トラップにより殺菌、脱臭を行う場合には、電解装置で生成した電解水とタンク内の洗剤を排水トラップに排出し、排水口ならびに排水口に設置されたフィルター、フィルター収容部、排水路の殺菌を行い、油臭や腐敗臭などの悪臭や排水口の詰まりをなくすことができる。

しかしながら、排水トラップとは別置きの電解装置を設ける必要があるので、取付け場所の制約があり、コストも嵩むと言う問題があった。

そこで、排水トラップそのものに殺菌材を使用することがあるが、経年劣化により排水トラップが消耗するので殺菌効果を長期に持続することは困難であった。そのため、殺菌効果の減少とともに菌が増殖し、排水トラップ表面にヌメリが発生するという問題があった。

この問題を解決する手段として、電気分解により排水トラップ内の封水を殺菌しヌメリを抑制する方法が考えられており、たとえば、特許文献２に、便器洗浄装置の排水トラップとして、銀イオン等を電解生成する電極部を設置するシステムが開示されている。
特開２００１−３４８９３１号公報 特開２００１−２３４５７８号公報

ところが、特許文献２の排水トラップを流し台等の排水トラップに取付ける場合には、取付けた電極が排水トラップ側面に突起するので排水トラップ内の洗浄が困難であり、また電極取付け部が狭いので電極の取り替えも困難であるという問題があった。

そこで、本発明は、電極を排水トラップの排水収容部の外側から交換可能な構造にして電極の取り替えを容易にし、電極を排水収容部内の側面に沿って面一に設けることにより清掃性を向上させて、「ぬめり」の付着や臭気の発生を防止する排水トラップを提供することを目的とする。

また、電極の表面積を大きくすることにより単位面積当たりの電極溶出量を減少させて電極の長期使用を可能にするとともに、電極が消耗しても電気接点部分が溶出しない信頼性のある電極構造の排水トラップを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１の発明は、ゴミ等を収容するゴミ収容部と前記ゴミ収容部の下部に設けられる排水収容部とからなり、前記排水収容部に下流側からの臭気の逆流を防止する排水トラップと排水口とを備える排水トラップであって、前記排水トラップの排水収容部に殺菌性物質を供給する殺菌手段を備え、この殺菌手段は、第１の電極とこの第１の電極を囲み前記排水収容部の側壁に筒状に形成される第２の電極とからなり、電気分解により殺菌性物質を溶出する前記第１の電極部が前記排水収容部の外側から交換可能に設けられることを特徴とする。

この排水トラップでは、電極を排水トラップの排水収容部の外側から容易に交換可能できる。

請求項２の発明は、請求項１に記載の排水トラップであって、前記第１の電極部は、前記筒状に形成された第２の電極部と断面が同心相似形の筒状であることを特徴とする。この排水トラップでは、電極の形状を筒型にして電極の表面積を大きくすることにより単位面積当たりの電極溶出量を減少させることができる。

請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載の排水トラップであって、前記殺菌手段の第１の電極部と第２の電極部は前記排水収容部の内壁面に面一に取付けられることを特徴とする。この排水トラップでは、電極を排水収容部内の側面に沿って面一に設けることにより清掃性を向上させることができる。

請求項４の発明は、請求項１乃至請求項３に記載の排水トラップであって、前記殺菌手段の第１の電極部と第２の電極部の間に水封リングが設けられることを特徴とする。この排水トラップでは、電極を水密に取付けできる。

請求項５の発明は、請求項１乃至請求項４に記載の排水トラップであって、前記殺菌手段の第１の電極部と第２の電極部それぞれの電気接点部は前記排水収容部における前記排水口の最低水位面よりも上方に設けられることを特徴とする。この排水トラップでは、排水口の最低水位面である封水上面より上部に電極の電気接点部分を設けているので電気接点部分は消耗しない。

請求項１の発明によれば、排水収容部の外側から電極が容易に交換可能で常に電極を良好な状態に保つことができるので、「ぬめり」の付着や臭気の発生を防止することができる。

請求項２の発明によれば、電極の形状を筒型にして電極の表面積を大きくすることにより単位面積当たりの電極溶出量を減少させることができるので、電極の長期使用が可能になる。そして、その分電極のメンテナンスが不要になるので信頼性が向上する。

請求項３の発明によれば、電極を排水収容部内の側面に沿って面一に設けることにより清掃性を向上させることができるので、常に「ぬめり」の付着や臭気の発生を防止することができる。

請求項４の発明によれば、電極を排水収容部の外側から水封リングにより水密に取付けできるので、水漏れのない信頼性のある電極構造が得られる。

請求項５の発明によれば、封水上面より上部に電極接点部分を設けているので電気接点部分が消耗しないので、信頼性のある電極構造が得られる。

＜本発明の第１の実施形態＞
以下に、本発明の第１の実施形態を図に基づいて説明する。

＜排水トラップの構成＞
図１、図２に示すように、本発明の実施形態における排水トラップ１は、調理用の流し台２のシンク３の底面４に形成され、ゴミ等を収容するゴミ収容部５と前記ゴミ収容部５の下部に設けられる排水収容部６とからなり、前記排水収容部６は下流側７からの臭気の逆流を防止する防臭蓋８と排水口９とを備えている。

そして、前記排水トラップ１の排水収容部６に殺菌性物質を供給する殺菌手段１０を備え、この殺菌手段１０は、第１の電極１１とこの第１の電極を囲み前記排水収容部６の側壁１２に筒状に形成される第２の電極１３とからなり、電気分解により殺菌性物質を溶出する前記第１の電極１１が前記排水収容部６の外側１５から交換可能に設けられる。

流し台２のシンク３の上部には水道水を供給するカラン１６が備えられており、調理後にゴミがゴミ収容部５に収容され、ゴミ収容部５の底部５５に設けられた水切り１６（網やスノコ等）によって排水が排水収容部６に蓄えられる。

ここで、ゴミ収容部５と排水収容部６とは偏芯して連結しているので、防臭蓋８の上端部１８は偏芯してラッパ状に広がった開口形状でゴミ収容部５の底部５５に取外し自在に取付けられるが、上端部１８以外は排水収容部６と同心円の円筒構造で挿入されている。防臭蓋８は上端部１８と下端部１９に開口を持つ筒状であり、下端部１９は円形の開口であり排水収容部６の底部２０とは排水が自由に通過可能に隙間４４が確保されている。

排水の流れは、矢印「排水の流路」で示すように、排水トラップ１の防臭蓋８内部通過して底部２０を経由し、防臭蓋８と排水収容部６との側面隙間４５を通って排水口９から排出される。

そして、排水は排水口９の最下限位置４２を封水上面４３として常に排水トラップ１の排水収容部６内に滞留しているので、流し台２への下流側７（排水口９）からの臭気の逆流を封止することができる。

なお、シンク３の底面４とゴミ収容部５との中間部１７は、ゴミ収容部５内のゴミが見えないように隠すための図示しない蓋（排水は自由に通過できる）が通常設けられる。

そして、排水収容部６内の排水が常時封水されている封水上面４３と底部２０の間の側壁１２には殺菌装置１４が設けられ、この殺菌装置１４には殺菌手段１０が組み込まれる。

図３、図４に示すように、殺菌装置１４において、第２の電極１３は円筒形状（長さＪ，円筒の内径Ｔ、厚さＵ）であり、円筒の一方の開口端部２１は排水収容部６の側壁１２と面一に固着され、円筒の他方の開口端部２２は開口端部２２の外周に設けられたネジ２３を介して蓋２４が螺合する。なお、側壁１２は曲面なので、この曲面形状に面一になるように第２の電極１３の一方の開口端部２１も同じ曲面形状に形成される。

円盤状の蓋２４は、頂璧２５の外周端部２６に立設するリング状の鍔２６ａの内周２７にネジ２８が設けられ、このネジ２８が第２の電極１３のネジ２３と螺合する。また、頂璧２５の中心には孔２９ａが形成されている。

第１の電極１１は第２の電極１３の円筒形状と断面が同心で相似形の筒状（長さＪ／２、円筒の外径Ｓ、厚さＨ）であり、円柱形の心棒２９（長さＪ、外径「Ｓ―２ｘＨ」）の外周に、第１の電極１１及び心棒２９の一方の端部３０が排水収容部６の側壁１２と面一になるように嵌入し形成される。この第１の電極の他方の端部３１には電気接点３２が設けられ、この電気接点３２から心棒２９の中心点３３にかけて溝３４が設けられ、更に、この溝３４は心棒２９の中心点３３から心棒２９の中心線３５に設けられた溝３４を経由して心棒２９の他方の端部３６まで貫通している。

なお、側壁１２の曲面形状に面一になるように第１の電極１１及び心棒２９の一方の端部３０も同じ曲面形状に形成される。ここで、第１の電極１１及び心棒２９の一方の端部３０が排水収容部６の側壁１２と面一の位置に嵌入するために、図示しないガイド等によって確実に一方の端部３０と側壁１２が回転ズレしないで面一になるように位置決めするとさらに好ましい。

心棒２９の残りの（第１の電極１１か嵌入されない）外周には２条の「Ｏ（オー）リング」溝５０を形成し、２条の「Ｏ（オー）リング」５１によって、第１の電極１１と第２の電極１３は水密的に平行に組み付けることができる。

第２の電極１３の電気接点３７は円筒形状の外周の任意の位置に形成されるが、第１の電極１１の電気接点３２とともに、両電気接点３２、３７は排水収容部６内における封水上面４３より上方部に取付けられる。

第１の電極１１の電気接点３２から心棒２９の溝３４を経て蓋２４の孔２９ａから外に導かれる電線３９と、第２の電極１３の電気接点３７からの電線３８とは、それぞれコントローラー４０に導かれ、コントローラー４０は電源部４１と接続する。

ここで、第１の電極１１には例えば銀が用いられ、第２の電極には例えばチタニウムあるいは白金が用いられる。

＜排水トラップの作用＞
排水は排水口９の最下限位置４２を封水上面４３として常に排水収容部６内に滞留しているので、食料のゴミの組成が混入している排水は菌の栄養分となり、排水収容部６内及び排水トラップにおける菌が繁殖し「ぬめり」を助成する。

そのため、菌が繁殖を抑え「ぬめり」をなくす為に、殺菌材（或いは抗菌材）として銀が使用するが、銀イオンは殺菌力が強くまた殺菌スペクトルが広いので各種の菌に対して殺菌効果があり、さらに非常に低濃度で効果を発揮するので銀イオン生成のための電気エネルギーが少なくてすむ。

そして、電源部４１の電気エネルギーがコントローラー４０を介して一対の電極（第１の電極１１と第２の電極１３）に給電されると、排水収容部６内で電気分解が生じる。このとき、第１の電極１１は陽極、第２の電極１３は極性でそれぞれアノードとカソードであり、アノード側に配置された銀電極から銀イオンが溶出し、カソード側に高濃度の銀イオンが供給され、この銀イオンが排水収容部６内に拡散することで菌の繁殖が抑えられて「ぬめり」を防止することができる。

なお、第１の電極１１は時間と共に銀イオンの溶出にともない消耗していくので、電極１１の寿命を出来るだけ長くするためには純銀材が好ましいが、銀を含む合金や銀メッキであっても構わない。

＜電極消費による銀イオン濃度の変化＞
ここで、第１の電極１１の使用年数による銀イオン濃度の低下量の説明をする。

まず、電気伝導率Ｇは、次の第1の式で計算できる。

電気伝導率：Ｇ＝１／Ｒ＝（１／Ｐ）・Ａ／Ｌ＝ｋ・Ａ／Ｌ
ここで、Ｇ：電気伝導率（Ｓ）
Ｒ：電気抵抗（Ω）
Ｐ：比抵抗(Ω／ｍ)
Ａ：電解質溶液の断面積（ｍ２）
Ｌ：電極間距離（ｍ）
ｋ：比導電率（Ｓ／ｍ）
また、オームの法則により第２の式としてＩ＝Ｅ／Ｒが与えられる。

ここで、Ｉ：電流（Ａ）
Ｅ：電位差（Ｖ）
したがって、上記第1の式と第２の式からＩ：電流（Ａ）が求められるので、この電流（Ａ）に時間（ｓ）を掛けて得られる値Ｑ：電気量（Ａ・ｓ）を用いて、第３の式：ｍ＝Ｑ／Ｆ（Ｍ／ｚ）から物質溶出量が計算できる。

ここで、ｍ：物質溶出量（ｇ）
Ｑ：電気量（Ａ・ｓ）
Ｆ：ファラデー定数（Ｃ／ｍｏｌ）
Ｍ：物質モル質量（ｇ／ｍｏｌ）
ｚ：１分子の物質変化に関与する電子数
そして、計算条件を、「電極は常に一定面積で消費する。電極面積Ａ：１２５ｍｍ２。初期電極間距離ΔＸ：３ｍｍ。印加電圧Ｖ：３Ｖ。電解時間ｔ：１２０秒。電解回数Ｎ：１回/日。」とし、比誘電率を１８０、２３０、２６０の３段階で計算した結果、銀の溶出量ｍは１０年で１．８ｇ〜２．８ｇと算出される。なお、図５に示すように、経過日数が長くなるほど銀の溶出によって一対の電極の電極間距離Ｌが広がっていくことから銀の溶出量（銀イオン濃度）は漸減曲線で表されるが、（経過日数１０年のときの）銀イオン濃度値０．７〜０．９の範囲を最低必要濃度として採用し、銀の溶出量ｍの計算ベースとして経過日数を１０年としている。

そして、この溶出量ｍの数値を、第１の電極としての銀の表面積値（封水内に露出している電極の表面積としてのＡ：電解質溶液の断面積に相当する）で割ると、第１の電極の初期の必要な取付け厚さを算出することができる。

ここで、銀電極からの銀イオンが溶出は、シンク３が使用されず排水トラップに排水が一定時間溜まっている状態が効率上好ましいので、夜間に自動的に通電するように設定される。

上記のように、本発明の第１の実施形態によれば、殺菌装置１４に殺菌手段１０としての第１の電極１１が排水収容部６の外側から交換可能なので、容易に交換できて電極を良好な状態に保つことができるので、「ぬめり」の付着や臭気の発生を防止することができる。

第１の電極１１に排水収容部６の内部側から圧力が加わった場合でも電極としての心棒２９が蓋２４によって殺菌装置１４から外れないように取付けられるので、電極の取付けの信頼性が向上する。

また、第１の電極１１と第２の電極１３を排水収容部６内の側面に沿って面一に設けることにより清掃性を向上させることができるので、常に「ぬめり」の付着や臭気の発生を防止することができる。

電極の形状を円筒形状にして電極面積を大きくしたので電解時間の短縮による電解効率の向上とともに、電極の溶解する厚さが減るので電極の長期使用が可能になり電極の交換頻度を少なくできる。

さらに、消費する電極の接点を封水上面より上に設けることで、銀の電極が消費した場合でも電気接点部分が消耗しないので、信頼性のある電極構造が得られ、水が漏れることを防止できる。

電極を排水収容部の外側から水封リングにより水密に取付けできるので、水漏れのない信頼性のある電極構造が得られる。また、水封リングが２条設けられるので、自動的に第１の電極と第２の電極間を平行に取付けることができる。

＜本発明の第２の実施形態＞
以下に、本発明の第２の実施形態を図に基づいて説明する。

図６に示すように、第１の電極１１と第２の電極１３の断面は正方形筒形状（第１の電極１１の一辺の長さＳ１）である。

本発明の第２の実施形態によれば、本発明の第１の実施形態に比べて、表面積比は（Ｓ１ｘ４）／（３．１４ｘＳ）であり、今Ｓ＝Ｓ１とすると、表面積が約１．２７倍に増加する。

このように、電極面積をさらに増加することができるので、電解時間が短縮して電解効率が向上する。また、電極の交換頻度を少なくすることができる。

以上、本発明の実施形態を図面に基づいて説明したが、上記の実施例はいずれも本発明の一例を示したものであり、本発明はこれらに限定されるべきでないということはいうまでもない。

たとえば、本実施例はキッチンの排水トラップ以外に、バス、トイレ等の排水トラップにも利用できる。

第１の電極は、断面が円形や正方形以外に楕円や多角形の筒状形状でもよい。

第２の電極１３と蓋２４は螺合による固着の代わりに、差込式の爪等を設けることで差込方向の動作をロックする構成でもよい。

第１の電極としての殺菌性を有する金属は必ずしも銀でなくてもよく、銅等を用いても構わない。

本発明の第1の実施形態における排水トラップの側面断面図である。 本発明の第1の実施形態の図１におけるＡ−Ａ断面図である。 本発明の第1の実施形態における殺菌装置の側面断面図である。 本発明の第1の実施形態の図３におけるＢ−Ｂ断面図である。 本発明の第１の実施形態における第１の電極の、経過日数と濃度変化の関連図である。 本発明の第２の実施形態における、図４に相当する図である。

符号の説明

１ 排水トラップ
２ 流し台
３ シンク
４ 底面
５ ゴミ収容部
６ 排水収容部
７ 下流側
８ 防臭蓋
９ 排水口
１０ 殺菌手段
１１ 第１の電極
１２ 側壁
１３ 第２の電極
１４ 収容部
１５ 外側

Claims (5)

1. ゴミ等を収容するゴミ収容部と前記ゴミ収容部の下部に設けられる排水収容部とからなり、前記排水収容部に下流側からの臭気の逆流を防止する防臭蓋と排水口とを備える排水トラップであって、
   前記排水トラップの排水収容部に殺菌性物質を供給する殺菌手段を備え、この殺菌手段は、第１の電極とこの第１の電極を囲み前記排水収容部の側壁に筒状に形成される第２の電極とからなり、電気分解により殺菌性物質を溶出する前記第１の電極部が前記排水収容部の外側から交換可能に設けられることを特徴とする排水トラップ。
2. 請求項１に記載の排水トラップであって、前記第１の電極部は、前記筒状に形成された第２の電極部と断面が同心相似形の筒状であることを特徴とする排水トラップ。
3. 請求項１又は請求項２に記載の排水トラップであって、前記殺菌手段の第１の電極部と第２の電極部は前記排水収容部の内壁面に面一に取付けられることを特徴とする排水トラップ。
4. 請求項１乃至請求項３のいずれか1項に記載の排水トラップであって、前記殺菌手段の第１の電極部と第２の電極部の間に水封リングが設けられることを特徴とする排水トラップ。
5. 請求項１乃至請求項４のいずれか1項に記載の排水トラップであって、前記殺菌手段の第１の電極部と第２の電極部それぞれの電気接点部は前記排水収容部における前記排水口の最低水位面よりも上方に設けられることを特徴とする排水トラップ。

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