JP5732606B2 - Drainage device for sanitary equipment - Google Patents
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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。 The present invention relates to a drainage device for sanitary instruments provided with ultraviolet light emitting diodes (hereinafter referred to as ultraviolet LEDs) as means for sterilizing bacteria.
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。 At present, countermeasures against infectious diseases associated with the epidemic of infectious diseases caused by infection with pathogens such as viruses and bacteria and the increase in the elderly with weak resistance are regarded as social problems. Against this background, improving the hygienic environment in familiar living spaces makes resident's health management more sophisticated, and also makes it easier to maintain and manage living spaces, making it more secure and comfortable. Contribute to the realization of life.
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。 The hygienic environment tends to deteriorate in the living space around the water such as kitchens, washrooms and baths. In particular, in the drainage section of sanitary appliances around the water, for example, food stains in the kitchen, sebum and soap stains adhere in the bathroom and bath, etc., and bacteria and the like are propagated as nutrients. In addition, a biofilm (numeric) produced when such bacteria prevent self-drying and proliferate easily adheres to the drainage part. Biofilms have various germs inside and can also be a source of malodor due to the propagation of germs. Furthermore, biofilms can also serve as a hotbed for pathogenic microorganisms. Therefore, sterilization / disinfection of not only pathogenic microorganisms but also bacteria that produce biofilms in the drainage section of the sanitary appliance can make the sanitary environment in the living space more preferable.
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。 Conventionally known methods of sterilizing and disinfecting bacteria of this type include heat sterilization, chemical sterilization using chemicals such as chlorine, and ultraviolet disinfection by ultraviolet irradiation. Among these, ultraviolet disinfection irradiates bacteria with ultraviolet rays and acts on nucleic acids (DNA and RNA) that control the genetic information of the bacteria to cause a photochemical reaction. The photochemical reaction causes damage to part of the nucleic acid of the bacteria, and it is said that the bacteria are inactivated due to metabolic abnormality because transcription control from the gene is delayed. Therefore, unlike bacterial drug sterilization using drugs, unnecessary drug residues and resistant bacteria are not produced. Also, the ultraviolet irradiation device used for ultraviolet disinfection is widely used because it does not require a cooling system like the heat sterilization device used for heat sterilization, has a simple structure, and can be manufactured at a relatively low cost. Yes.
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。 Usually, an ultraviolet irradiation apparatus uses a low-pressure mercury lamp (main emission line spectrum: 253.7 nm) as a light source for irradiating ultraviolet rays. The low-pressure mercury lamp can efficiently emit ultraviolet light having a high disinfection effect in accordance with the absorption band of the absorption spectrum of bacterial nucleic acid.
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。 By the way, in recent years, ultraviolet LEDs capable of emitting light in the ultraviolet region such as near ultraviolet rays and far ultraviolet rays have been actively researched and developed as light sources for irradiating ultraviolet rays. The research and development of ultraviolet LEDs has been remarkable, and some of them have already been put into practical use as the light output of ultraviolet LEDs is improved. Such an ultraviolet LED does not need to enclose mercury in a quartz tube that efficiently transmits ultraviolet rays unlike a low-pressure mercury lamp, and therefore has little load on the environment and is less likely to be damaged. Further, the ultraviolet LED does not require a high voltage for lighting unlike a low-pressure mercury lamp. Therefore, the ultraviolet LED takes advantage of the small size, light weight, and low power consumption, and can be used in a small space where it has been difficult to install with a low-pressure mercury lamp.
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)。
For example, as an example of a drainage device for a sanitary appliance having an ultraviolet LED, FIG. 3 shows the vicinity of a drainage groove of a
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。
A
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。
By the way, the
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。
In addition, as an example of a drainage device for a sanitary instrument provided with another
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。
As shown in FIG. 4A, the Western-style toilet includes a Western-style toilet main body 21, a
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。
Also, the
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。
Accordingly, the ultraviolet light emitted from the
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。
In the
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。
However, in the
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。 The present invention has been made in view of the above-mentioned reasons, and its purpose is to reduce the adhesion of bacteria and the like and to provide a certain disinfecting effect while allowing the ultraviolet rays emitted from the ultraviolet LEDs to be scattered and irradiated into the drainage portion. An object of the present invention is to provide a drainage device for a sanitary appliance that can be obtained for a long period of time.
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からの紫外線を導光し前記排水部の内部へ前記紫外線を第1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、を有しており、前記導光体は、前記紫外線LEDを覆っており、該紫外線LEDは、前記導光体の前記第1表面と対向する第2表面に設けられた凹部内に挿入され、前記紫外線透過性保護板は、前記導光体と空間を介して設けられていることを特徴とする。
The invention according to
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。
また、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。
According to this invention, the ultraviolet irradiation unit scatters and irradiates ultraviolet rays from the ultraviolet LED to the inside of the drainage part due to surface irregularities, and the drainage does not directly touch the irregularities of the light guide. An ultraviolet light transmissive protective plate that covers the light guide body, while scatter-irradiating the ultraviolet light into the drainage portion, reducing adhesion of bacteria and the like, and obtaining a certain disinfection effect over a long period of time. I am trying to do it. Therefore, the maintenance and management of the drainage device becomes easy .
In addition, according to the present invention, not only the ultraviolet rays emitted from the front direction of the ultraviolet LED but also the ultraviolet rays emitted from the side surface direction of the ultraviolet LED can be easily introduced into the light guide. The amount of the ultraviolet rays irradiated from the irradiation unit can be increased.
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。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the ultraviolet irradiation section is provided on an inner wall surface of the drainage section.
この発明によれば、前記紫外線照射部の前記紫外線透過性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、前記紫外線透過性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。 According to the present invention, the ultraviolet transparently property coercive Mamoruban of the ultraviolet irradiation unit is cleaned by the waste water flowing along the inner wall surface of the drainage portion. Therefore, the ultraviolet irradiation unit is configured to reduce the adhesion of such bacteria to ultraviolet transparently resistance coercive Mamoruban, it is possible to maintain the disinfecting effect of the bacteria over a long period of time. Moreover, the said ultraviolet irradiation part can take the distance to the opposing surface of the said inner surface facing the said ultraviolet irradiation part depending on the structure of the said waste_water | drain part. Therefore, the ultraviolet irradiation unit of the drainage device can easily irradiate the inside of the drainage unit with the more scattered ultraviolet rays.
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。 According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, the drainage port is covered with a shielding body that shields the ultraviolet rays.
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。 Thereby, it is possible to suppress the leakage of the ultraviolet rays from the drain port of the drainage part, and to enhance the disinfection effect of bacteria inside the drainage part by confining the ultraviolet rays inside the drainage part. It becomes.
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、前記遮蔽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。 According to a fourth aspect of the present invention, in the third aspect of the present invention, the ultraviolet irradiation section is provided on one surface side of the shielding body facing the interior of the drainage section.
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。 According to this invention, the ultraviolet rays scattered inside the drainage part can be irradiated without being influenced by the shape of the drainage part.
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。
The invention according to
(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。
(Embodiment 1)
Hereinafter, the drainage device for sanitary instruments of this embodiment will be described with reference to FIG.
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。
The
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。
In the
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。
Such a
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。
As a material of such a
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。
Further, the
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。
Next, the
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。
In addition, the
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。
As the
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。 Usually, light absorption of DNA such as bacteria has an absorption peak in the vicinity of a wavelength of 260 nm. Therefore, it is considered that by irradiating the bacteria with the ultraviolet rays having a wavelength of about 250 nm to about 280 nm, a photochemical reaction can be efficiently generated in the bacterial DNA and the sterilizing effect of the bacteria can be enhanced.
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。
In addition, the number of ultraviolet LED4, the installation space | interval, and an installation location can be suitably set for the ultraviolet LED4 according to the magnitude | size, shape, etc. of the
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。
Such an
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。
However, in the
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。
In order to increase the emission intensity of the ultraviolet rays emitted from the
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/cm2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。
Here, the survival rate of bacteria varies depending on the type of bacteria and the state of the
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。
Such an
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、TiO2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。
The spectrum of the main emission wavelength of the ultraviolet light emitted from the
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。
Next, the light guide 7 in the
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。
In the light guide 7 of the present embodiment, the light guide 7 is formed in a cylindrical shape in accordance with the shape of the inner wall surface of the
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。
The
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。
The
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の紫外線透過性保護板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。
In addition, the
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性保護板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。
Further, in the inside of the
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。紫外線透過性保護板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、紫外線透過性保護板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、紫外線透過性保護板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性保護板8に熱伝導されることを抑制することもできる。
The ultraviolet light transmissive
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。
Next, the shielding
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。
Such a
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TiO2やZnOの微粒子を膜状に形成させたてもよい。
The
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。
The
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。
The sanitary
(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。
(Embodiment 2)
The basic configuration of the sanitary
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。
In this embodiment, the shielding
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6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。
The
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。
The drain cover provided with the
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
1
DESCRIPTION OF
Claims (4)
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第1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、を有しており、前記導光体は、前記紫外線LEDを覆っており、該紫外線LEDは、前記導光体の前記第1表面と対向する第2表面に設けられた凹部内に挿入され、前記紫外線透過性保護板は、前記導光体と空間を介して設けられていることを特徴とする衛生器具用の排水装置。 For sanitary ware having a drainage port having a drainage port through which drainage flows and connected to a drainage pipe for discharging the drainage, and an ultraviolet irradiation unit having an ultraviolet LED for irradiating ultraviolet rays for disinfecting the inside of the drainage unit The drainage device of
The ultraviolet irradiation unit, the irregularity of the ultraviolet to ultraviolet rays from the LED to the light guide the ultraviolet into interior of the drainage unit and the light guide body to scatter radiation due to irregularities in the first front surface, the drainage the light guide An ultraviolet light transmissive protective plate that covers the light guide so as not to directly touch the light guide, the light guide covers the ultraviolet LED , and the ultraviolet LED is connected to the light guide. is inserted in a recess provided in a second surface facing the first surface, the front Symbol UV transparent protective plate, for sanitary ware, characterized in that is provided via the light guide and space Drainage equipment.
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