JP7471036B2 - 洋式トイレ殺菌装置 - Google Patents

Description

本発明は、洋式トイレ殺菌装置に関し、詳しくは、洋式トイレのフタに取り付けられて洋式トイレの内部を均一に殺菌することができる洋式トイレ殺菌装置に関する。

腰掛便器とも呼ばれる洋式トイレは、座って大小便の用を足すことができる洋式水洗トイレを言う。通常の洋式トイレは、陶器からなるトイレ本体（便器）、トイレ本体の中へ水を流すために水を溜まっている水槽、トイレ本体の上部に結合される便フタなどを含む。

ここで、前記便フタは、人が敷いて座る便座と、便座の一側に回動自在に結合される洋式トイレフタとで構成され、人が便座に座って楽に用を足すことができるようにし、用便を済ませた後にはフタを閉めることで洋式トイレの内部へ異物が落下することがないようにしている。

このような洋式トイレは、公共場所や各家庭で多数の人々が利用することから各種病原菌に晒されやすく、皮膚病または伝染病の感染原因になる恐れがあるなど、多くの問題点がある。

そこで、洋式トイレを殺菌するための洋式トイレ用殺菌装置に関する技術の例として、韓国登録特許第１０－２１４５９９８号には、内部に水が満たされる水槽と、前記水槽内の水を用いて汚物を排水させる本体と、前記本体の上部に回動自在に結合される蓋と、を含む洋式トイレを殺菌するための洋式トイレ用殺菌装置であって、前記蓋に結合されて、前記蓋の回動によって殺菌機能を持つＵＶが照射されて前記本体を殺菌するＵＶ殺菌装置と、前記蓋の回動を判断し、前記蓋の回動に応じて前記ＵＶ殺菌装置を作動制御する制御部と、を含む構成を開示している。

韓国登録特許第１０－２１４５９９８号

ところが、ユーザが洋式トイレのシートに座る際に、蓋に設置された殺菌装置が突出していることによって、前記殺菌装置がユーザの背中に触れると、不快感を与える。そこで、前記殺菌装置は、蓋の低い位置に設置され、これにより、蓋を閉めたときに、トイレ本体内部の奥深くまで入らず、トイレ本体内部に対して効果的に殺菌を行うことができないという問題点がある。

また、前記殺菌装置は、便フタに取り付けられて下方のみに向かってＵＶ ＬＥＤ光を照射するように構成されていた。したがって、ヒトの肌が直接接触する便座と、汚物が跳ね上がって細菌が繁殖し易い便座の下方部分を直接照射することができず、殺菌に限界があるという問題点があった。

本発明は、前記のような問題点を解決するために案出されたものであって、本発明の目的は、トイレ本体内部に対する効果的な殺菌が可能な洋式トイレ殺菌装置を提供することである。

上記課題を達成するために、本発明による洋式トイレ殺菌装置は、便フタに設置される洋式トイレ殺菌装置であって、紫外線殺菌部が内蔵されている筐体と、前記筐体にヒンジ結合されたヒンジ部と、前記便フタに締結されて前記ヒンジ部が取り付けられる支持体と、を含み、前記便フタが開いているとき、前記筐体が前記便フタ内壁に接触した状態で位置付けられ、前記便フタが閉まると、前記筐体が前記ヒンジ部の回転軸に沿って回動しながら前記便フタ内壁から離間して前記洋式トイレの便室の中に入ることを特徴とする。

また、本発明による洋式トイレ殺菌装置は、便フタに設置される洋式トイレ殺菌装置であって、紫外線殺菌部が内蔵された筐体と、前記筐体にヒンジ結合され傾斜センサーが内蔵されたヒンジ部と、前記便フタに締結されて前記ヒンジ部が取り付けられる支持体と、を含み、前記便フタが開いているとき、前記筐体が前記便フタ内壁に接触した状態で位置付けられ、前記紫外線殺菌部が動作せずに前記便フタが閉まると、前記筐体が前記ヒンジ部の回転軸に沿って回動し、前記便フタ内壁から徐々に離間しながら前記筐体の傾きは維持される一方、前記傾斜センサーによって前記ヒンジ部の傾きが検知されて前記紫外線殺菌部が動作することを特徴とする。

さらに、本発明による洋式トイレ殺菌機は、便フタに設置される洋式トイレ殺菌装置であって、紫外線殺菌部及び動作検知センサーが内蔵された筐体と、前記筐体にヒンジ結合されたヒンジ部と、前記便フタに締結されて前記ヒンジ部が取り付けられる支持体と、を含み、前記便フタが開いているとき、前記筐体が前記便フタ内壁に接触した状態で位置付けられ、前記紫外線殺菌部が動作せずに前記便フタが閉まると、前記筐体が前記ヒンジ部の回転軸に沿って回動して前記便フタ内壁から離間し、前記動作検知センサーによって前記筐体の位置移動が検知されて前記紫外線殺菌部が動作することを特徴とする。

前述したように、本発明は、便フタが閉まると洋式トイレ殺菌装置が固定されておらず回転軸に沿って回動しながら重力方向を保つことによって、洋式トイレ殺菌装置が長手方向に立てられた状態で洋式トイレの便室の奥深くまで入るので、紫外線の照射範囲が広くなって便室の内部を一層効果的に殺菌することができるという卓越した効果がある。

本発明の実施形態から得られる効果は、前述した効果に限らず、言及していない他の効果は、後述する実施形態の属する技術分野における通常の知識を持つ者にとって明確に理解されることができるだろう。

本発明の実施形態による洋式トイレ殺菌装置を示した図である。 本発明の実施形態による洋式トイレ殺菌装置が洋式トイレに設置された様子を示した図である。 便フタが閉まったとき、本発明の実施形態による洋式トイレ殺菌装置の位置移動を示した図である。 本発明の実施形態による洋式トイレ殺菌装置の内部構成図である。 本発明の実施形態による洋式トイレ殺菌装置と従来の製品との差異を示した図である。

以下、図面を参照して本明細書に開示された実施形態を詳しく説明する。各図面において、類似した構成要素には同じ符号を付し、これに対する重複説明は省略することにする。

本明細書に開示された実施形態を説明するにおいて、関連した公知の技術に対する具体的な説明が本明細書に開示された実施形態の要旨を不明瞭にする恐れがあると判断される場合、その詳細な説明を省略する。

添付図面は、本明細書に開示された実施形態を理解しやすくするためのものに過ぎず、添付図面によって本明細書に開示された技術的思想が限定されなく、本発明の思想及び技術範囲に含まれるすべての変更、均等物乃至代替物を含むものと理解されなければならない。

図１は、本発明の実施形態による洋式トイレ殺菌装置を示した図であり、図２は、便フタが開いているとき、本発明の実施形態による洋式トイレ殺菌装置が洋式トイレに設置された様子を示した図であり、図３は、便フタが閉まったとき、本発明の実施形態による洋式トイレ殺菌装置の移動する様子を示した図である。

図１～図３を参照すれば、本発明による洋式トイレ殺菌装置１０は、一般的な洋式トイレに設置される。

通常、洋式トイレは、トイレ本体１、用便除去のための水をトイレ本体１の便室２へ排出させるための水を溜めておく水槽（不図示）、トイレ本体１の上部に設置された便座３、および便座３上に設置された便フタ４などを含む。

ここで、トイレ本体１は、用を足す便室２、一定水位の水が溜まっていることにより臭気を防止するとともに、水槽の水によって用便が排出される用便排出路（不図示）及び内部の水路を介して水槽の水が流入して便室２へ排出されるようにする便器リム（ｒｉｍ）を含む。

本発明による洋式トイレ殺菌装置１０は、便フタ４の内壁に設置される。便フタ４に設置された洋式トイレ殺菌装置１０は、従来のように固定されているものではなく、便フタ４の開閉によって動く。

洋式トイレ殺菌装置１０は、筐体１０１と、筐体１０１とヒンジ結合されたヒンジ部１０４と、便フタ４に締結または取り付けられる支持体１０５などで構成される。

筐体１０１は、上筐体１０１ａと下筐体１０１ｂとで構成される。上筐体１０１ａと下筐体１０１ｂとが互いに締結されて、洋式トイレ殺菌装置１０の胴体を構成する。筐体１０１の上端中央には、ヒンジ部１０４を納めてヒンジ部１０４とヒンジ結合するための凹部１０１－１が形成されている。

胴体を構成する筐体１０１の内部には、紫外線ＬＥＤ１０２、バッテリー、回路基板などが含まれている。また、筐体１０１の内部には、筐体１０１の位置移動を検知できる動作検知センサーが具備されていてもよい。動作検知センサーとしては、ホールセンサーを用いることができる。

紫外線ＬＥＤ１０２は、紫外線殺菌部を構成し、洋式トイレの殺菌のための紫外線（ＵＶ－Ａ又はＵＶ－Ｃ）を照射する。バッテリーは、乾電池、二次電池などで構成されて洋式トイレ殺菌装置１０に電源を供給する。さらに、洋式トイレ殺菌装置１０には、バッテリーの他に、アダプターを介して電源を供給することもできる。

回路基板には、洋式トイレ殺菌装置１０の殺菌動作を制御するための制御チップＭＣＵが装着されている。制御チップＭＣＵは制御部を構成し、これについては図４で後述することにする。

筐体１０１の前面、後面、及び底面から紫外線が照射されるように、紫外線ＬＥＤ１０２は、上筐体及び下筐体の両端角部、筐体の底面に配置されている。本発明の実施形態では、筐体１０１の前面である矩形の上筐体の４つの角部と、後面である矩形の下筐体の４つの角部とで総８つの紫外線ＬＥＤ１０２ａが配置されており、筐体１０１の底面に１つの紫外線ＬＥＤ１０２ｂが配置されている。

筐体１０１の側面には、回転軸棒２０が挿入される挿入溝１０３が形成されている。回転軸棒２０の一端は便フタ４に設置され、他端は筐体１０１の挿入溝１０３に挿入され、筐体１０１を支持しながら筐体１０１のヒンジ回動が安定して行われるようにする。

ヒンジ部１０４の一端は、支持体１０５に取り付けられ、他端は筐体１０１にヒンジ結合されて筐体１０１をヒンジ回動させる。ヒンジ部１０４は、上部ヒンジ板と下部ヒンジ板とが締結されている構成であり、両ヒンジ板が締結されて設けられた空間には傾斜センサー１０６（図４参照）が内蔵されている。すなわち、ヒンジ部１０４は、筐体１０１の凹部１０１－１に形成されたヒンジ穴１０１－２に挿入されてヒンジ結合されるヒンジ軸部１０４－１と、該ヒンジ軸部１０４－１に延びて支持体１０５に取り付けられる支持体連結部１０４－２とで構成されている。

ヒンジ部１０４の支持体連結部１０４－２が取り付けられる支持体１０５は、接着剤によって便フタ４に取り付けられるか、ボルトとナットの螺合によって便フタ４に締結されており、掃除時には着脱可能である。

便フタ４が開いているとき、洋式トイレ殺菌装置１０の胴体を構成する筐体１０１は便フタ４内壁に接触した状態で位置付けられる。本発明による筐体１０１の厚さは、便フタ４の内側厚さとほぼ同一であるか小さいから、突出感が大きくなく、ユーザが便座３に座って用を足す際にユーザの背中が洋式トイレ殺菌装置１０に触れて不快感を与えるという問題はほとんど発生しない。

便フタ４が開いている状態では、洋式トイレ殺菌装置１０の紫外線ＬＥＤ１０２は発光しない。

便フタ４が閉まると、便フタ４が閉まる角度だけ筐体１０１がヒンジ部１０４のヒンジ軸部１０４－１の回転軸に沿って回動して、便フタ４内壁から離間しながら洋式トイレの便室２の中に入るようになる。すなわち、ユーザが用を足した後、便フタ４を閉まると、便フタ４が下方に下がって筐体１０１が内部荷重によってヒンジ部１０４の回転軸に沿って回動するようになる。

図３（ａ）に示したように、便フタ４が半分くらい閉まったとき、その角度だけ筐体１０１が回転されることにより、便フタ４が開いているとき、便フタ４の内壁に接触していた状態と同一の重力方向を維持しながら位置付けられていることが分かる。

次いで、図３（ｂ）に示したように、便フタ４が全閉されたとき、残りの角度だけ筐体１０１がさらに回動しながら重力方向を維持し続けながら便フタ４の内壁に対して垂直に位置付けられるようになる。このように洋式トイレ殺菌装置１０が最初の位置からおおよそ９０度程度回転して便フタ４の内壁に対して垂直状態となり、便室２内で横方向に取り付けられている状態になる。

洋式トイレ殺菌装置１０が便室２内において、長手方向に取り付けられていると、紫外線の照射範囲が上下に広がって殺菌効果を増大させることができる。

紫外線ＵＶ ＬＥＤの照射範囲は、通常、上下左右１２０゜～１６０゜に至る。特に、本発明は、筐体１０１の前後面にそれぞれ位置した４つのＵＶ ＬＥＤ１０２ａが便フタと便座との間に位置付けられ、便フタ及び便座をまんべんなく殺菌するようになる。

図５を参照すれば、図５（ａ）に示したように、従来の製品は紫外線の照射範囲が限定的であるが、図５（ｂ）に示されているように、本発明による洋式トイレ殺菌装置１０は、筐体１０１の前後面にそれぞれ配置された４つのＵＶ ＬＥＤ１０２ａが便座（トイレ便座）の上方及び下方部分とリム（ｒｉｍ）５（洋式トイレ水槽の水が便室に流される部分）まで殺菌する。筐体１０１の底面に配置されたＵＶ ＬＥＤ１０２ｂは、便室２の内部の水まで殺菌するようになる。

図４は、本発明の実施形態による洋式トイレ殺菌装置の内部構成を示した図である。

図４を参照すれば、洋式トイレ殺菌装置１０は、機構的に、筐体１０１とヒンジ部１０４とで構成されてなり、筐体１０１には、バッテリー、紫外線ＬＥＤ１０２、制御部１０７などが内蔵されており、ヒンジ部１０４には傾斜センサー１０６が内蔵されている。

また、他の実施形態においては、筐体１０１にはバッテリー、紫外線ＬＥＤ１０２、制御部１０７に加えて、動作検知センサーが内蔵されている場合、ヒンジ部１０４には別途の傾斜センサー１０６が要らない。

便フタ４が開閉されるとき、筐体１０１はヒンジ回動によって常に重力方向の位置を維持していることから、傾きの変化がほとんどないことに対し、ヒンジ部１０４は実際の回転が行われて傾きが変わるようになる。これによって、ヒンジ部１０４の傾きの変化を検知するための傾斜センサー１０６がヒンジ部１０４に内蔵されている。本発明の実施形態では、ヒンジ部１０４の支持体連結部１０４－２に傾斜センサー１０６が内蔵されてもよい。

制御部１０７は、周期的に傾斜センサー１０６から検知信号が入力されてヒンジ部１０４の回転を検知する。制御部１０７は、検知信号を処理してヒンジ部１０４の回転量が閾値（例えば、８０～９０°）以上になると、便フタ４が閉まったと判断して紫外線ＬＥＤ１０２を動作させる。

制御部１０７は、便フタ４が閉まったと判断されれば、所定時間以後に紫外線ＬＥＤ１０２を動作させて殺菌動作を行う。紫外線の照射は、既定時間の間行われてもよく、継続的または周期的に行われてもよい。紫外線ＬＥＤ１０２は、紫外線を発光して洋式トイレに存在する有害細菌を殺菌する。

便フタ４が閉まっている状態で紫外線が照射されているうちに、ユーザが便フタ４を開ける場合、制御部１０７は、傾斜センサー１０６の検知信号に基づいてヒンジ部１０４の回転量の減少を検知することで紫外線ＬＥＤ１０２の照射を中断させることができる。

図４ではヒンジ部１０４に傾斜センサー１０６が内蔵されている構成を示しているが、ヒンジ部１０４に傾斜センサー１０６が内蔵されていない代わりに、筐体１０１に動作検知センサーが内蔵されてもよい。

このような場合、制御部１０７は周期的に動作検知センサーから検知信号が入力されて筐体１０１の位置移動を検知する。制御部１０７は、検知信号を処理して筐体１０１の位置移動が検知されれば便フタ４が閉まったと判断して、紫外線ＬＥＤ１０２を動作させる。動作検知センサーとしては、ホールセンサーを用いることができ、ホールセンサーは、磁力を検知するために、便フタ４の筐体１０１が接触する部位に磁石が取り付けられる。

また、磁石はヒンジ部１０４に内蔵されてもよいが、この場合、ヒンジ部１０４の上端、すなわち支持体１０５に取り付けられる箇所に磁石を設置することができる。なぜならヒンジ部１０４の回転軸に沿って筐体１０１が回動する際に、筐体１０１とヒンジ部１０４の上端とが近づくか遠ざかるからである。この場合、筐体１０１に内蔵される動作検知センサー（ホールセンサー）は、ヒンジ部１０４の上端と遠ざかるか、または近づく箇所に設置することができる。

以上の詳細な説明は、すべての面で制限的に解釈されてはならなく、例示的なものと考慮されなければならない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の合理的解釈によって定めなければならず、本発明の等価的範囲内でのあらゆる変更は、本発明の範囲に属する。

本発明による殺菌装置は、洋式トイレをはじめとして、フタ付きの多様な製品の内部を殺菌するのに広く用いることができる。

Claims (4)

1. 便フタに設置される洋式トイレ殺菌装置であって、
   紫外線殺菌部が内蔵されており、上端の中央に凹部が形成されている筐体と、
   傾斜センサーが内蔵されており、前記筐体の凹部によってヒンジ結合されたヒンジ部と、
   前記便フタに締結されて前記ヒンジ部が取り付けられる支持体と、を含んでなり、
   前記ヒンジ部は、前記筐体の凹部に形成されたヒンジ穴に挿入されてヒンジ結合されるヒンジ軸部と、該ヒンジ軸部に延びて前記支持体に取り付けられる支持体連結部と、
   を備え、
   前記便フタが開いているとき、前記筐体が前記便フタの内壁に接触した状態で位置付けられ、前記便フタが閉まると、前記筐体が前記ヒンジ部の回転軸に沿って回動しながら前記便フタ内壁から離間して前記洋式トイレの便室の中に入ることを特徴とする洋式トイレ殺菌装置。
2. 前記便フタが開いているとき、前記筐体が前記便フタ内壁に接触した状態で位置付けられ、前記紫外線殺菌部が動作しないで、前記便フタが閉まると、前記筐体が前記ヒンジ部の回転軸に沿って回動して前記便フタ内壁から徐々に離間しながら前記筐体の傾きは維持される一方、前記傾斜センサーによって前記ヒンジ部の傾きが検知されて前記紫外線殺菌部が動作することを特徴とする、請求項１に記載の洋式トイレ殺菌装置。
3. 前記筐体の側面には、回転軸棒が挿入される挿入溝が形成されている、請求項１に記載の洋式トイレ殺菌装置。
4. 前記筐体の前面及び後面の各両端に、前記紫外線殺菌部が設置され、前記筐体の底面に前記紫外線殺菌部が設置されて、便座の上方及び下方部分とリム（ｒｉｍ）部分、および便室までも同時殺菌することを特徴とする、請求項１に記載の洋式トイレ殺菌装置。

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