JP6150101B2

JP6150101B2 - トイレ装置

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Publication number: JP6150101B2
Application number: JP2013023766A
Authority: JP
Inventors: 立成原島; 田代　啓介; 啓介田代; 晃輔島野
Original assignee: Toto Ltd
Current assignee: Toto Ltd
Priority date: 2013-02-08
Filing date: 2013-02-08
Publication date: 2017-06-21
Anticipated expiration: 2033-02-08
Also published as: JP2014152536A

Description

本発明の態様は、一般的に、トイレ装置に関する。

便器をより清潔に保つために、光触媒層が便器の便鉢の表面に形成された便器がある（特許文献１）。特許文献１に記載された防汚設備は、紫外線照射装置としてのノズルを備え、紫外線照射装置から紫外線を照射して光触媒層の殺菌作用や親水性などの活性を維持することで便器の清潔状態を維持している。

特許文献１に記載の防汚装置では、紫外線を照射するＵＶ−ＬＥＤがノズルの先端に設けられている。そのため、例えば便器の排水管に詰まりが生じ、便器のボウル部に水が溢れた場合には、ＵＶ−ＬＥＤが水に浸かり故障するおそれがある。

これに対して、便蓋の裏面に殺菌灯が取り付けられた構成が記載されている（特許文献２）。
しかし、特許文献２に記載された構成のように殺菌灯が便蓋の裏面に取り付けられると、殺菌灯とボウル部の表面との間の距離は、ノズルの先端とボウル部の表面との間の距離よりも遠くなるという問題がある。また、ボウル部のうちで最も汚れが付着しやすく、より強い強度の殺菌線を照射したい喫水部に対して十分な強度の殺菌線を照射することができないという問題がある。

殺菌灯の性能を上げ、より強い強度の殺菌線を照射可能な殺菌灯を設けることも１つの手段である。しかし、そうすると、殺菌灯を有する光源装置が大型化し、便蓋からの突出部分が大きくなる。便蓋からの突出部分が大きくなると、使用者によるトイレ装置の利用の妨げになるという問題が生ずる。

特開２００６−３１６６０７号公報実開平３−７４９００号公報

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、ボウル部の表面に効率よく紫外線を照射できる、あるいは光源装置の大型化を抑制できるトイレ装置を提供することを目的とする。

第１の発明は、着座面を有する便座と、閉じた状態で前記着座面を覆い前記着座面と対面する裏面を有する便蓋と、前記裏面に設けられ、前記便蓋が閉じた状態において、便器のボウル部であって光触媒膜が形成されたボウル部に紫外線を照射する光源装置と、を備え、前記ボウル部は、前記溜水面よりも上方に設けられ汚物を受ける汚物受け部と、前記溜水面と前記汚物受け部との間に設けられた凹部と、を有し、前記光源装置は、前記便蓋が閉じた状態において前記便器の前後方向に延在する複数の照射部を有し、前記複数の照射部のうちの少なくとも２本は、前記汚物受け部と前記凹部との境界面を前記境界面に対して垂直な方向に前記裏面に向けて投影させた投影領域の範囲内に配置されたことを特徴とするトイレ装置である。

このトイレ装置によれば、少なくとも２本以上の照射部から放射された紫外線が溜水面の両側に当たる。また、照射部は、便蓋が閉じた状態において便器の前後方向に延在しているので、ボウル部の表面の大部分を占める面であって溜水面の両側の略全体の面に均一に紫外線を照射させることができる。そのため、十分な強度の紫外線を溜水面の両側に照射することができる。これにより、照射部の１本あたりの性能を上げる必要はなく、光源装置が大型化することを抑制することができる。
また、このトイレ装置によれば、光源装置は、汚物受け部と比較して汚れやすい凹部に対してより強い強度の紫外線を照射することができる。一方で、光源装置は、凹部と比較して汚れにくい汚物受け部に対してより弱い強度の紫外線を照射することができる。これにより、光源装置は効率よく紫外線をボウル部の表面に照射することができ、光源装置が大型化することを抑制することができる。

第２の発明は、第１の発明において、前記複数の照射部のうちの少なくとも２本は、前記便蓋が閉じた状態において後部よりも前部が低い前傾姿勢で配置されたことを特徴とするトイレ装置である。

このトイレ装置によれば、光源装置は、比較的汚れやすいボウル部の後方部に対して、照射部が略水平に設けられた場合と比較すると垂直に近い角度で紫外線を照射することができる。そのため、光源装置は、十分な強度の紫外線をボウル部の後方部に効率よく照射することができる。また、光源装置から放射された直接光は、より鉛直方向に近いボウル部の後方部に当たる。そのため、ボウル部の後端で反射した反射光は、凹部の壁面に当たりやすい。これにより、凹部の壁面にもより強い強度の紫外線を照射することができる。

第３の発明は、第１または第２の発明において、前記照射部の延在方向は、前記裏面の少なくともいずれかの位置における接線と平行であることを特徴とするトイレ装置である。

このトイレ装置は、便蓋が開いた状態において、光源装置あるいは光源装置を覆うカバー部材などが便座に着座した使用者に接触することを抑制することができる。

本発明の態様によれば、ボウル部の表面に効率よく紫外線を照射できる、あるいは光源装置の大型化を抑制できるトイレ装置が提供される。

本発明の実施の形態にかかるトイレ装置を表す模式図である。本発明の他の実施の形態にかかるトイレ装置を表す模式図である。本実施形態の光源装置の具体例を例示する模式図である。図１（ｂ）に表した切断面Ｃ−Ｃにおける模式的断面図である。本実施形態の冷陰極管と溜水面の投影領域との配置関係を例示する模式的平面図である。冷陰極管の配置形態の変形例を説明する模式的断面図である。本実施形態のボウル部を表す模式図である。光触媒層の一例を例示する模式的断面図である。本実施形態の光触媒層の吸光特性の一例を例示するグラフ図である。冷陰極管のスペクトルの一例を例示するグラフ図である。

以下、本発明の実施の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。
図１は、本発明の実施の形態にかかるトイレ装置を表す模式図である。
なお、図１（ａ）は、本実施形態にかかるトイレ装置を斜め上方から眺めた模式的斜視図である。図１（ｂ）は、図１（ａ）に表した切断面Ａ−Ａにおける模式的断面図である。但し、図１（ａ）は、便蓋が開いた状態のトイレ装置を表している。図１（ｂ）は、便蓋が閉じた状態のトイレ装置を表している。

本実施形態にかかるトイレ装置１０は、洋式腰掛便器（以下説明の便宜上、単に「便器」と称する）８１０と、その上に設けられた衛生洗浄装置１１０と、を備える。衛生洗浄装置１１０は、ケーシング４１０と、便座２１０と、便蓋３１０と、光源装置５００と、を有する。便座２１０と便蓋３１０とは、ケーシング４１０に対して開閉自在にそれぞれ軸支されている。

但し、ケーシング４１０は、必ずしも設けられていなくともよい。例えば、便座２１０と便蓋３１０とは、便器８１０に対して開閉自在にそれぞれ軸支されていてもよい。あるいは、本実施形態のトイレ装置１０は、便器８１０を必ずしも備えていなくともよい。

便器８１０は、ボウル部８１１を有する。便蓋３１０が閉じている状態では、ボウル部８１１は、便蓋３１０により覆われる。ボウル部８１１の表面には、光触媒層（「光触媒膜」ともいう）８１３が形成されている。
本願明細書において、「光触媒」とは、光を照射すると、酸化作用および還元作用の少なくともいずれかが促進されるものをいう。その結果、雑菌や細菌や臭気物質などの有機物を分解する分解作用と、表面が水に濡れやすい親水作用と、菌の繁殖を抑制するあるいは菌の活動を停止させる抗菌作用と、を得ることができる。光触媒層８１３が形成されたボウル部８１１は、汚物の付着を抑制したり、汚物を分解したり、付着した水垢を容易に除去できるため、便器８１０の清掃負担を軽減し、きれいな便器８１０を維持することができる。

具体的には、光触媒層８１３が形成されたボウル部８１１の表面に紫外線を照射すると、その紫外線および空気中の水や酸素などにより、ボウル部８１１の表面に活性酸素が発生する。その活性酸素は、ボウル部８１１の表面に付着した汚れや雑菌や細菌や臭気物質などを分解する。また、その活性酸素は、揮発性有機化合物（ＶＯＣ：Volatile Organic Compounds）なども分解する。そのため、光触媒の分解作用により、ボウル部８１１の表面の抗菌や防汚や防臭を行うことができる。

また、光触媒層８１３が形成されたボウル部８１１の表面に紫外線を照射すると、その表面には周囲の水との結合による親水基（−ＯＨ）が表出する。これにより、ボウル部８１１の表面は、水になじむようになり、濡れやすくなる（親水作用）。すなわち、ボウル部８１１の表面には水滴ができず、水が表面に濡れ広がるようになる。そして、予めボウル部８１１の表面を親水化することにより、汚れは、ボウル部８１１の表面に濡れ広がった水の表面に付着することになる。さらに、ボウル部８１１の洗浄に用いる洗浄水がボウル部８１１の表面とその表面に付着した汚れとの間に入り込み、汚れを浮かして流す。そのため、光触媒の親水作用により、ボウル部８１１の表面の防汚や防曇が可能となる。

これらによれば、紫外線の照射と、光触媒の分解作用、親水作用および抗菌作用と、の相乗効果により効果的にボウル部８１１の抗菌や防汚や防臭を行うことができる。このような「光触媒」の材料としては、例えば、金属の酸化物を用いることができる。そのような酸化物としては、例えば、酸化チタン（ＴｉＯｘ）、酸化亜鉛（ＺｎＯｘ）、酸化スズ（ＳｎＯｘ）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯｘ）などを挙げることができる。これらのうちでも、特に、酸化チタンは、光触媒として活性であり、また、安定性や安全性などの点でも優れる。

本願明細書において、「紫外線」とは、４００ナノメートル（ｎｍ）以下の波長に極大を有する光をいう。具体的には、紫外線とは、３００ｎｍ以上、３６０ｎｍ以下の波長に極大を有する光をいう。これについては、後に詳述する。また、光触媒層８１３の詳細についても、後に詳述する。

光源装置５００は、便蓋３１０の内部に設けられている。具体的には、便蓋３１０は、便蓋本体３１１と、カバー部材（底板）３１２と、を有する。光源装置５００は、便蓋本体３１１とカバー部材３１２との間に設けられ、便蓋３１０が閉じた状態で便座２１０の着座面２１１と対面する便蓋３１０の面（裏面）３１３に取り付けられている。

図１（ｂ）に表したように、光源装置５００は、照射部として冷陰極管５１０を有し、冷陰極管５１０から紫外線を照射することができる。図１（ａ）に表したように、カバー部材３１２は、開口部３１２ａを有する。光源装置５００は、便蓋３１０が閉じた状態において、カバー部材３１２の開口部３１２ａを通して便器８１０のボウル部８１１の表面に対して紫外線を照射することができる。なお、照射部は、冷陰極管５１０に限定されず、例えばハロゲンランプやエキシマランプなどであってもよい。以下では、照射部が冷陰極管５１０である場合を例に挙げて説明する。

図１（ｂ）に表したように、便器８１０のボウル部８１１の下部には、溜水（封水）８１５が形成されている。ボウル部８１１は、汚物受け部８１１ａと、凹部８１１ｂと、を有する。汚物受け部８１１ａは、溜水８１５の水面（溜水面あるいは喫水面）８１６よりも上方に設けられ汚物を受ける。凹部８１１ｂは、溜水面８１６と、汚物受け部８１１ａと、の間に設けられている。本発明者は、使用者が排泄した汚物は、汚物受け部８１１ａよりも凹部８１１ｂにおいて付着しやすいという知見を得た。あるいは、本発明者は、使用者が排泄した汚物は、ボウル部８１１の前方部よりもボウル部８１１の後方部において付着しやすいという知見を得た。これは、図２に関して後述するトイレ装置２０においても同様である。これについては、後に詳述する。

図１（ｂ）に表したように、便器８１０のリム面８１２に対する凹部８１１ｂの壁面の角度は、便器８１０のリム面８１２に対する汚物受け部８１１ａの壁面の角度よりも大きい。言い換えれば、凹部８１１ｂの壁面の接線方向は、汚物受け部８１１ａの壁面の接線方向と比較して鉛直方向に近い。そのため、冷陰極管５１０の延在方向（長手方向）が、リム面８１２と略平行である場合には、凹部８１１ｂの壁面に対する紫外線の入射角が過度に鋭角となる。すると、十分な強度の紫外線が凹部８１１ｂの壁面に照射されないおそれがある。

これに対して、本実施形態にかかるトイレ装置１０では、冷陰極管５１０は、便蓋３１０が閉じた状態において後部よりも前部が低い前傾姿勢で設けられている。冷陰極管５１０の延在方向は、便蓋３１０の裏面３１３の少なくともいずれかの位置における接線と平行である。

なお、本願明細書においては、便座２１０に座った使用者からみて上方を「上方」とし、便座２１０に座った使用者からみて下方を「下方」とする。また、便座２１０に座った使用者からみて前方を「前方」とし、便座２１０に座った使用者からみて後方を「後方」とする。あるいは、便器８１０の方向を向いて便器８１０の前に立った使用者からみて手前側を「前方」とし、便器８１０の方向を向いて便器８１０の前に立った使用者からみて奥側を「後方」とする。また、便器８１０の方向を向いて便器８１０の前に立った使用者からみて右側を「右側方」とし、便器８１０の方向を向いて便器８１０の前に立った使用者からみて左側を「左側方」とする。これは、図２に関して後述するトイレ装置２０においても同様である。

これによれば、光源装置５００は、比較的汚れやすいボウル部８１１の後方部に対して、冷陰極管５１０が略水平に設けられた場合と比較すると垂直に近い角度で紫外線を照射することができる。そのため、光源装置５００は、十分な強度の紫外線をボウル部８１１の後方部に効率よく照射することができる。また、光源装置５００から放射された直接光は、より鉛直方向に近いボウル部８１１の後方部に当たる。そのため、ボウル部８１１の後端で反射した反射光は、凹部８１１ｂの壁面に当たりやすい。これにより、凹部８１１ｂの壁面にもより強い強度の紫外線を照射することができる。

また、冷陰極管５１０の延在方向が便蓋３１０の裏面３１３の少なくともいずれかの位置における接線と平行であるため、便蓋３１０が開いた状態において、光源装置５００が設けられた部分のカバー部材３１２が便座２１０に着座した使用者に接触することを抑制することができる。

ここで、例えば図１（ｂ）に表したようにトイレ装置１０を側方からみたときの断面において、汚物受け部８１１ａと凹部８１１ｂとの間の１つの境界部を第１の境界部８１４ａとする。汚物受け部８１１ａと凹部８１１ｂとの間の１つの境界部であって、第１の境界部８１４ａとは異なる他の境界部を第２の境界部８１４ｂとする。第１の境界部８１４ａと第２の境界部８１４ｂとを結ぶ線に対して垂直な線であって、第１の境界部８１４ａを通る線を第１の線Ｌ１とする。第１の境界部８１４ａと第２の境界部８１４ｂとを結ぶ線に対して垂直な線であって、第２の境界部８１４ｂを通る引いた線を第２の線Ｌ２とする。このとき、光源装置５００は、第１の線Ｌ１と第２の線Ｌ２との間に配置されている。

言い換えれば、汚物受け部８１１ａと凹部８１１ｂとの間の境界面Ｓ１を境界面Ｓ１自身に対して垂直な方向便蓋３１０の裏面３１３に向けて投影させたとき、光源装置５００は、境界面Ｓ１が便蓋３１０の裏面３１３に投影された領域の範囲内に配置されている。

これによれば、光源装置５００は、汚物受け部８１１ａと比較して汚れやすい凹部８１１ｂに対してより強い強度の紫外線を照射することができる。一方で、光源装置５００は、凹部８１１ｂと比較して汚れにくい汚物受け部８１１ａに対してより弱い強度の紫外線を照射することができる。これにより、光源装置５００は効率よく紫外線をボウル部８１１の表面に照射することができ、光源装置５００が大型化することを抑制することができる。

図２は、本発明の他の実施の形態にかかるトイレ装置を表す模式図である。
なお、図２（ａ）は、本実施形態にかかるトイレ装置を斜め上方から眺めた模式的斜視図である。図２（ｂ）は、図２（ａ）に表した切断面Ｂ−Ｂにおける模式的断面図である。但し、図２（ａ）は、便蓋が開いた状態のトイレ装置を表している。図２（ｂ）は、便蓋が閉じた状態のトイレ装置を表している。

本実施形態にかかるトイレ装置２０は、便器８２０と、その上に設けられた衛生洗浄装置１２０と、を備える。衛生洗浄装置１２０は、ケーシング４２０と、便座２２０と、便蓋３２０と、光源装置５００と、を有する。本実施形態の便器８２０と、ケーシング４２０と、便座２２０と、便蓋３２０と、のそれぞれの形状は、図１に関して前述したトイレ装置１０の便器８１０と、ケーシング４１０と、便座２１０と、便蓋３１０と、のそれぞれの形状と異なる。本実施形態にかかるトイレ装置２０の基本的な組み立て構造は、図１に関して前述したトイレ装置１０の基本的な組み立て構造と同様である。

すなわち、便器８２０のボウル部８２１の表面には、光触媒層８２３が形成されている。
光源装置５００は、便蓋３２０の内部に設けられている。具体的には、便蓋３２０は、便蓋本体３２１と、カバー部材（底板）３２２と、を有する。光源装置５００は、便蓋本体３２１とカバー部材３２２との間に設けられ、便蓋３２０が閉じた状態で便座２２０の着座面２２１と対面する便蓋３２０の面（裏面）３２３に取り付けられている。光源装置５００は、便蓋３２０が閉じた状態において、カバー部材３２２に設けられた開口部３２２ａを通して便器８２０のボウル部８２１の表面に対して紫外線を照射することができる。

図２（ｂ）に表したように、便器８２０のボウル部８２１の下部には、溜水（封水）８２５が形成されている。ボウル部８２１は、汚物受け部８２１ａと、凹部８２１ｂと、を有する。汚物受け部８２１ａは、溜水８２５の水面（溜水面あるいは喫水面）８２６よりも上方に設けられ汚物を受ける。本実施形態にかかるトイレ装置２０では、凹部８２１ｂは、溜水面８２６の下に設けられている。つまり、凹部８２１ｂは、溜水８２５に水没している。

本実施形態にかかるトイレ装置２０では、冷陰極管５１０は、図１に関して前述したトイレ装置１０に設けられた冷陰極管５１０と同様に前傾姿勢で設けられている。冷陰極管５１０の延在方向は、便蓋３２０の裏面３２３の少なくともいずれかの位置における接線と平行である。

これによれば、光源装置５００は、比較的汚れやすいボウル部８２１の後方部に対して、冷陰極管５１０が略水平に設けられた場合と比較すると垂直に近い角度で紫外線を照射することができる。そのため、光源装置５００は、十分な強度の紫外線をボウル部８２１の後方部に効率よく照射することができる。

また、冷陰極管５１０の延在方向が便蓋３２０の裏面３２３の少なくともいずれかの位置における接線と平行であるため、便蓋３２０が開いた状態において、光源装置５００が設けられた部分のカバー部材３２２が便座２２０に着座した使用者に接触することを抑制することができる。

次に、本実施形態の光源装置５００の具体例について、図面を参照しつつ説明する。
図３は、本実施形態の光源装置の具体例を例示する模式図である。
なお、図３（ａ）は、本実施形態の光源装置を斜め上方から眺めた模式的斜視図である。図３（ｂ）は、本実施形態の光源装置の模式的分解図である。図３（ａ）では、説明の便宜上、保護カバー５２３を省略している。

本実施形態の光源装置５００は、照明ケース５２１と、保護カバー５２３と、両面テープ５２５と、リフレクタ５２０と、冷陰極管５１０と、を有する。冷陰極管５１０およびリフレクタ５２０は、照明ケース５２１と保護カバー５２３との間に設けられている。リフレクタ５２０は、冷陰極管５１０と照明ケース５２１との間に設けられている。

光源装置５００は、複数の冷陰極管５１０を有する。本具体例の光源装置５００は、２つの冷陰極管５１０を有する。光源装置５００が有する冷陰極管５１０の数は、２つに限定されるわけではない。冷陰極管５１０は、略円柱状の形状を有する。図１（ｂ）および図２（ｂ）に表したように、冷陰極管５１０は、便蓋３１０、３２０が閉じた状態において長手方向がトイレ装置１０、２０の前後方向と略平行な状態で配置されている。

リフレクタ５２０は、例えばアルミニウムなどの金属やアルミニウムが蒸着された樹脂などにより形成されている。リフレクタ５２０は、冷陰極管５１０が放射した紫外線の一部を保護カバー５２３へ向かって反射する。保護カバー５２３は、冷陰極管５１０およびリフレクタ５２０が照明ケース５２１に取り付けられた状態で両面テープ５２５により照明ケース５２１に固定されている。保護カバー５２３は、例えばアクリルなどの樹脂により形成され、紫外線を透過可能とされてなる。

冷陰極管５１０から放射された紫外線の一部は、リフレクタ５２０などにより反射されることなく直接的に保護カバー５２３を通して光源装置５００の外部へ放射される。冷陰極管５１０から放射された紫外線の他の一部は、リフレクタ５２０により一回あるいは複数回反射され、間接的に保護カバー５２３を通して光源装置５００の外部へ放射される。光源装置５００の外部へ放射された紫外線は、ボウル部８１１、８１２の表面に照射される。

次に、トイレ装置の左右方向における複数の冷陰極管の配置形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、図１に関して前述したトイレ装置１０の基本的な構造は、図２に関して前述したトイレ装置２０の基本的な構造と同様であるため、以下では、図６に関する説明を除き、図１に関して前述したトイレ装置１０を例に挙げて説明する。

図４は、図１（ｂ）に表した切断面Ｃ−Ｃにおける模式的断面図である。
図５は、本実施形態の冷陰極管と溜水面の投影領域との配置関係を例示する模式的平面図である。
なお、図４（ａ）は、２つの冷陰極管５１０同士の間の距離が３０ミリメートル（ｍｍ）である場合の冷陰極管の配置形態を表す。図４（ｂ）は、２つの冷陰極管５１０同士の間の距離が８０ｍｍである場合の冷陰極管の配置形態を表す。図４（ｃ）は、２つの冷陰極管５１０同士の間の距離が１４０ｍｍである場合の冷陰極管の配置形態を表す。図５（ａ）〜図５（ｃ）は、トイレ装置を上方から眺めた模式的平面図である。

図３に関して前述したように、本実施形態の光源装置５００は、複数の冷陰極管５１０を有する。図４（ａ）〜図４（ｃ）に表したように、図１（ｂ）に表した切断面Ｃ−Ｃにおいて、相対的に左側に設けられた冷陰極管を第１の冷陰極管５１１とし、相対的に右側に設けられた冷陰極管を第２の冷陰極管５１２とする。

本発明者は、図４（ａ）〜図４（ｃ）に表した冷陰極管の配置形態のそれぞれについて、溜水面８１６とボウル部８１１（凹部８１１ｂ）の壁面との交点（溜水壁面）における照射強度（マイクロワット／平方センチメートル：μＷ／ｃｍ^２）を測定した。
なお、本願明細書における紫外線の照射強度は、ボウル部８１１の表面に沿って照射強度計を設置したときに測定した値と定義する。

図４（ａ）〜図４（ｃ）に表したように、図１（ｂ）に表した切断面Ｃ−Ｃにおいて、相対的に左側に形成された溜水壁面を第１の溜水壁面８１６ａとし、相対的に右側に形成された溜水壁面を第２の溜水壁面８１６ｂとする。第１の溜水壁面８１６ａにおける照射強度は、第２の溜水壁面８１６ｂにおける照射強度と略同等であるため、説明の便宜上、第１の溜水壁面８１６ａにおける照射強度の例について説明する。

まず、図４（ａ）に表したように、本発明者は、第１の冷陰極管５１１と第２の冷陰極管５１２との間の距離が３０ｍｍのときの第１の溜水壁面８１６ａにおける照射強度を測定した。第１の冷陰極管５１１から紫外線を照射し、第２の冷陰極管５１２から紫外線を照射しないときに、第１の溜水壁面８１６ａにおける照射強度は、３１．３μＷ／ｃｍ^２であった。一方、第１の冷陰極管５１１から紫外線を照射せず、第２の冷陰極管５１２から紫外線を照射したときに、第１の溜水壁面８１６ａにおける照射強度は、４４．６μＷ／ｃｍ^２であった。合計の照射強度は、７５．９μＷ／ｃｍ^２となった。

次に、図４（ｂ）に表したように、本発明者は、第１の冷陰極管５１１と第２の冷陰極管５１２との間の距離が８０ｍｍのときの第１の溜水壁面８１６ａにおける照射強度を測定した。第１の冷陰極管５１１から紫外線を照射し、第２の冷陰極管５１２から紫外線を照射しないときに、第１の溜水壁面８１６ａにおける照射強度は、１９．８μＷ／ｃｍ^２であった。一方、第１の冷陰極管５１１から紫外線を照射せず、第２の冷陰極管５１２から紫外線を照射したときに、第１の溜水壁面８１６ａにおける照射強度は、５４．６μＷ／ｃｍ^２であった。合計の照射強度は、７４．４μＷ／ｃｍ^２となった。

これによれば、ボウル部８１１の表面（紫外線の測定位置）と冷陰極管５１０（第１の冷陰極管５１１、第２の冷陰極管５１２）とを結ぶ線と、ボウル部８１１の表面（紫外線の測定位置）における接線と、の間のなす角度が９０度に近づくほど、ボウル部８１１の表面における照射強度は強くなることが分かる。一方で、ボウル部８１１の表面（紫外線の測定位置）と冷陰極管５１０（第１の冷陰極管５１１、第２の冷陰極管５１２）とを結ぶ線と、ボウル部８１１の表面（紫外線の測定位置）における接線と、の間のなす角度が０度に近づくほど、ボウル部８１１の表面における照射強度は弱くなることが分かる。

そのため、第２の冷陰極管５１２から第１の溜水壁面８１６ａへ放射された紫外線による照射強度を考慮すると、第１の冷陰極管５１１と第２の冷陰極管５１２との間の距離は、より長いことが望ましいようにも思われる。

そこで、図４（ｃ）に表したように、本発明者は、第１の冷陰極管５１１と第２の冷陰極管５１２との間の距離が１４０ｍｍのときの第１の溜水壁面８１６ａにおける照射強度を測定した。第１の冷陰極管５１１から紫外線を照射し、第２の冷陰極管５１２から紫外線を照射しないときに、第１の溜水壁面８１６ａにおける照射強度は、５．７μＷ／ｃｍ^２であった。一方、第１の冷陰極管５１１から紫外線を照射せず、第２の冷陰極管５１２から紫外線を照射したときに、第１の溜水壁面８１６ａにおける照射強度は、６５．５μＷ／ｃｍ^２であった。合計の照射強度は、７１．２μＷ／ｃｍ^２となった。

これによれば、第１の冷陰極管５１１から第１の溜水壁面８１６ａへ放射された紫外線による照射強度が、第１の冷陰極管５１１と第２の冷陰極管５１２との間の距離が３０ｍｍおよび８０ｍｍの場合と比較して弱くなった。これは、第１の溜水壁面８１６ａと第１の冷陰極管５１１とを結ぶ線と、第１の溜水壁面８１６ａにおける接線と、の間のなす角度が略０度となったためであると考えられる。

また、第１の冷陰極管５１１から第１の溜水壁面８１６ａへ放射された紫外線による照射強度と、第２の冷陰極管５１２から第１の溜水壁面８１６ａへ放射された紫外線による照射強度と、の合計の照射強度は、第１の冷陰極管５１１と第２の冷陰極管５１２との間の距離が１４０ｍｍのときが最も弱くなった。

ここで、図４（ａ）〜図４（ｃ）に表したように、トイレ装置１０を前方あるいは後方からみたときの断面において、溜水面８１６に対して垂直な線であって、第１の溜水壁面８１６ａを通る線を第３の線Ｌ３とする。また、トイレ装置１０を前方あるいは後方からみたときの断面において、溜水面８１６に対して垂直な線であって、第２の溜水壁面８１６ｂを通る線を第４の線Ｌ４とする。このとき、本実施形態にかかるトイレ装置１０では、第１の冷陰極管５１１および第２の冷陰極管５１２は、第３の線Ｌ３と第４の線Ｌ４との間に配置されている。

つまり、図５（ａ）〜図５（ｃ）に例示したように、第１の冷陰極管５１１および第２の冷陰極管５１２は、溜水面８１６を便蓋３１０の裏面３１３に向けて鉛直方向に投影させた投影領域８１７の範囲内に属する部分を有する。なお、投影領域８１７の範囲内に属する部分を有する冷陰極管５１０の数は、２本に限定されず、複数の冷陰極管５１０のうちの少なくとも２本以上あればよい。

これによれば、少なくとも２本以上の冷陰極管から放射された紫外線が溜水面８１６の両側（例えば第１の溜水壁面８１６ａおよび第２の溜水壁面８１６ｂ）に直接的に当たる。そのため、十分な強度の紫外線を溜水面８１６の両側に照射することができる。これにより、冷陰極管５１０の１本あたりの性能を上げる必要はなく、光源装置５００が大型化することを抑制することができる。

次に、冷陰極管の配置形態の変形例について、図面を参照しつつ説明する。
図６は、冷陰極管の配置形態の変形例を説明する模式的断面図である。
なお、図６（ａ）は、図１に関して前述した冷陰極管の配置形態を表す模式的断面図である。図６（ｂ）は、冷陰極管の配置形態の変形例を例示する模式的断面図である。図６（ａ）および図６（ｂ）は、図１（ａ）に表した切断面Ａ−Ａにおける模式的断面図である。

図１に関して前述したように、冷陰極管５１０は、便蓋３１０が閉じた状態において後部よりも前部が低い前傾姿勢で設けられている。冷陰極管５１０の延在方向とリム面８１２との間のなす角度θ１は、例えば約７〜１０度である。

一方で、図６（ｂ）に表したように、冷陰極管５１０の延在方向は、略水平方向であってもよい。すなわち、冷陰極管５１０の延在方向とリム面８１２との間のなす角度は、略０度であってもよい。言い換えれば、冷陰極管５１０の延在方向は、リム面８１２と略平行であってもよい。この場合には、リフレクタ５２０は、便蓋３１０が閉じた状態において後部よりも前部が低い前傾姿勢で設けられている。リフレクタ５２０の延在方向とリム面８１２との間のなす角度θ２は、例えば約７〜１０度である。

本変形例によれば、冷陰極管５１０の延在方向が略水平方向であっても、比較的汚れやすいボウル部８２１の後方部に対して、より垂直に近い角度でリフレクタ５２０により反射された紫外線を照射することができる。そのため、光源装置５００は、十分な強度の紫外線をボウル部８２１の後方部に効率よく照射することができる。

次に、使用者の排泄物のボウル部への付着形態について図面を参照しつつ説明する。
図７は、本実施形態のボウル部を表す模式図である。
なお、図７（ａ）は、本実施形態のボウル部を上方から眺めた模式的平面図である。図７（ｂ）は、本実施形態のボウル部を右側方から眺めた模式的平面図である。図７（ａ）および図７（ｂ）では、図２（ａ）および図２（ｂ）に関して前述したトイレ装置２０の便器８２０のボウル部８２１を例に挙げて説明する。

溜水８２５の周囲には、喫水部８２８ａが形成されている。本願明細書において「喫水部」とは、溜水８２５の上面（溜水面）の周囲の部分をいうものとする。

例えばピンクスライムなどと呼ばれるメチロバクテリウムなどの従属栄養細菌は、トイレ装置に特有の菌である。トイレ装置に繁殖する他の菌としては、例えば大腸菌類などが挙げられる。従属栄養細菌や大腸菌類などの菌が繁殖するための栄養源（栄養素）となるタンパク質や糖質などは、使用者が排泄した汚物に含まれている。菌は、水と栄養源とにより増殖する。そのため、菌は、ボウル部８２１のうちで喫水部８２８ａにおいて増殖しやすい。

光触媒層８２３の抗菌作用は、照射する紫外線の照射強度および照射時間に相関し、照射強度および照射時間の増加とともに高くなる。そのため、光触媒層８２３の抗菌作用は、従属栄養細菌などのトイレ装置に特有の菌に効果的な強度の紫外線を照射しないと得られない。抗菌作用が得られないと、菌が光触媒層８２３の表面に繁殖する。すると、比較的強固な菌膜としての撥水膜が光触媒層８２３の表面上に形成される。場合によっては、撥水膜の形成により、光触媒層８２３の親水性を復帰させることができない場合がある。

ここで、発明者は、使用者が排泄した汚物は、ボウル部８２１の前方部よりもボウル部８２１の後方部において付着しやすいという知見を得た。そこで、光源装置５００は、１５０μＷ／ｃｍ^２以上の照射強度を有する紫外線を喫水部８２８ａに対して照射する。つまり、喫水部８２８ａにおける照射強度が１５０μＷ／ｃｍ^２以上となる紫外線を照射する。

これによれば、トイレ装置に特有の菌が増殖することを抑制することができる。また、１５０μＷ／ｃｍ^２以上の照射強度を有する紫外線がメチロバクテリウムなどの従属栄養細菌が増殖しやすい喫水部８２８ａに対して照射されるため、従属栄養細菌の増殖を抑制することができる。これにより、便器８２０の清掃負担を軽減し、清潔なボウル部８２１を有するトイレ装置２０を提供することができる。

また、光源装置５００は、１００μＷ／ｃｍ^２以上の照射強度を有する紫外線を図７（ａ）および図７（ｂ）に表した汚物付着領域８２８ｂに対して照射する。つまり、汚物付着領域８２８ｂにおける照射強度が１００μＷ／ｃｍ^２以上となる紫外線を照射する。汚物付着領域８２８ｂは、喫水部８２８ａを含む領域であってボウル部８２１の中央部から後方部にわたる領域である。

これによれば、汚物等に含まれる有機物であってボウル部８２１に付着した有機物を分解することができる。栄養分（栄養源）としての有機物を分解できるため、菌の増殖を抑制することができる。これにより、長い間にわたって、清潔なボウル部８２１を有するトイレ装置２０を提供することができる。また、１００μＷ／ｃｍ^２以上の照射強度を有する紫外線が、有機物が付着しやすい喫水部８２８ａに対して照射されるため、有機物を効率よく分解することできる。これにより、便器８２０の清掃負担を軽減し、清潔なボウル部８２１を有するトイレ装置２０を提供することができる。

光源装置５００は、３０μＷ／ｃｍ^２以上の照射強度を有する紫外線を図７（ａ）および図７（ｂ）に表した尿付着領域８２８ｃに対して照射する。つまり、尿付着領域８２８ｃにおける照射強度が３０μＷ／ｃｍ^２以上となる紫外線を照射する。尿付着領域８２８ｃは、ボウル部８２１の前方部の領域である。

これによれば、比較的短い照射時間で光触媒層８２３の親水性を維持することができる。そのため、例えば公共施設などのように使用頻度が比較的高いトイレルームにおいて、長い間にわたって、清潔なトイレ装置２０を提供することができる。
図７（ａ）および図７（ｂ）に関する以上の説明は、図１（ａ）および図１（ｂ）に関して前述したトイレ装置１０についても同様である。

図８は、光触媒層の一例を例示する模式的断面図である。
本実施形態の光触媒層８１３は、バリア層８１３ａと、機能層８１３ｂと、を有する。例えば、光触媒層８１３としては、ＴｉＯ_２／ＺｒＯ_２系触媒焼成膜が用いられる。例えば、バリア層８１３ａにおけるＴｉＯ_２とＺｒＯ_２との配合比率は、機能層８１３ｂにおけるＴｉＯ_２とＺｒＯ_２との配合比率とそれぞれ異なる。但し、図８に表した光触媒層８１３は、一例である。本実施形態の光触媒層８１３は、これだけに限定されるわけではない。

図９は、本実施形態の光触媒層の吸光特性の一例を例示するグラフ図である。
図１０は、冷陰極管のスペクトルの一例を例示するグラフ図である。
図９に表したグラフ図の横軸は、波長（ｎｍ）を表す。図９の表したグラフ図の縦軸は、吸光特性（任意単位：ａ．ｕ．）を表す。
図１０に表したグラフ図の横軸は、冷陰極管が放射する光の波長（ｎｍ）を表す。図１０に表したグラフ図の縦軸は、冷陰極管が放射する光の強度（ａ．ｕ．）を表す。

図９に表したように、本実施形態の光触媒層８１３は、波長が約４００ｎｍ以下の紫外線をより多く吸収する特性を有する。つまり、本実施形態の光触媒層８１３は、波長が約４００ｎｍ以下の紫外線が照射されると励起され、光触媒活性を発現する。また、本実施形態の光触媒層８１３は、波長が３００ｎｍ以上の紫外線において、波長が相対的に短い紫外線に対して相対的に高い励起効率（吸光特性）を有する。

そのため、光源装置５００が比較的短い波長の紫外線をボウル部８１１に照射すると、ボウル部８１１の励起効率は、比較的高くなる。これによれば、光触媒層８１３の光触媒活性を効率的に発現させ、分解作用、親水作用および抗菌作用を得ることができる。そのため、分解作用、親水作用および抗菌作用を考慮すると、光源装置５００は、比較的短い波長の紫外線をボウル部８１１に照射することがより望ましい。

一方で、比較的短い波長の紫外線については、人体に影響を及ぼしたり、樹脂を変色あるいは劣化させることが知れられている。そのため、人体への影響や、樹脂の変色あるいは劣化などを考慮すると、光源装置５００は、比較的長い波長の紫外線をボウル部８１１に照射することがより望ましい。

そこで、例えば図１０に表したように、本実施形態の光源装置５００は、３００ｎｍ以上、３５０ｎｍ以下の波長に極大を有する紫外線を放射する。そして、光源装置５００は、３００ｎｍ以上、３５０ｎｍ以下の波長に極大を有する紫外線をボウル部８１１に照射する。

これによれば、紫外線による人体への影響を抑制することができるとともに、励起効率が比較的高い波長の紫外線をボウル部８１１に照射することができる。そのため、紫外線の照射時間を比較的短くすることができる。これにより、光源装置５００の長寿命化を実現することができる。また、清潔なトイレ装置を提供することができる。

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、トイレ装置１０、２０および光源装置５００などが備える各要素の形状、寸法、材質、配置などや光源装置５００および冷陰極管５１０の設置形態などは、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、２０トイレ装置、１１０、１２０衛生洗浄装置、２１０便座、２１１着座面、２２０便座、２２１着座面、３１０便蓋、３１１便蓋本体、３１２カバー部材、３１２ａ開口部、３１３裏面、３２０便蓋、３２１便蓋本体、３２２カバー部材、３２２ａ開口部、３２３裏面、４１０、４２０ケーシング、５００光源装置、５１０冷陰極管、５１１第１の冷陰極管、５１２第２の冷陰極管、５２０リフレクタ、５２１照明ケース、５２３保護カバー、５２５両面テープ、８１０便器、８１１ボウル部、８１１ａ汚物受け部、８１１ｂ凹部、８１２リム面、８１３光触媒層、８１３ａバリア層、８１３ｂ機能層、８１４ａ第１の境界部、８１４ｂ第２の境界部、８１５溜水、８１６溜水面、８１６ａ第１の溜水壁面、８１６ｂ第２の溜水壁面、８２０便器、８２１ボウル部、８２１ａ汚物受け部、８２１ｂ凹部、８２３光触媒層、８２５溜水、８２６溜水面、８２８ａ喫水部、８２８ｂ汚物付着領域、８２８ｃ尿付着領域

Claims

着座面を有する便座と、
閉じた状態で前記着座面を覆い前記着座面と対面する裏面を有する便蓋と、
前記裏面に設けられ、前記便蓋が閉じた状態において、便器のボウル部であって光触媒膜が形成されたボウル部に紫外線を照射する光源装置と、
を備え、
前記ボウル部は、
前記溜水面よりも上方に設けられ汚物を受ける汚物受け部と、
前記溜水面と前記汚物受け部との間に設けられた凹部と、
を有し、
前記光源装置は、前記便蓋が閉じた状態において前記便器の前後方向に延在する複数の照射部を有し、
前記複数の照射部のうちの少なくとも２本は、前記汚物受け部と前記凹部との境界面を前記境界面に対して垂直な方向に前記裏面に向けて投影させた投影領域の範囲内に配置されたことを特徴とするトイレ装置。
前記複数の照射部のうちの少なくとも２本は、前記便蓋が閉じた状態において後部よりも前部が低い前傾姿勢で配置されたことを特徴とする請求項１記載のトイレ装置。
前記照射部の延在方向は、前記裏面の少なくともいずれかの位置における接線と平行であることを特徴とする請求項１または２に記載のトイレ装置。