説明

便器及びその製造方法

【課題】ランニングコストを削減できるとともに殺菌効果を向上できる便器を提供する。
【解決手段】便器本体11と、便器本体11上に配される便座12と、便座12の上面を開閉する便座蓋13と、便座蓋13の下面に複数並設されるとともに窒化物系半導体発光素子から成る第1紫外線照射部14とを備え、第1紫外線照射部14によって便器本体11の内側に紫外線を照射した。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、便器本体を殺菌できる便器及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来の便器は特許文献1に開示されている。図5はこの便器の側面断面図を示している。便器1は便器本体11を有し、便器本体11の上面開口部11aの周囲に便座12が配される。便座12は枢支軸12aにより開閉自在に支持される。便座12上には枢支軸13aにより便座12の上面を開閉する便座蓋13が設けられる。便座蓋13の下面には紫外線を照射する紫外線ランプ30が設けられる。
【0003】
便座蓋13が閉じられると紫外線ランプ30が駆動され、便器本体11の内側に紫外線が照射される。これにより、便器本体11の内部を殺菌することができる。
【0004】
【特許文献1】特開平10−305085号公報 (第2頁−第5頁、第7図)
【特許文献2】特開2003−147828号公報(第3頁−第5頁、第1図)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、上記従来の便器1によると、紫外線ランプ30の寿命が非常に短いため頻繁に交換が必要となる。また、紫外線ランプ30は衝撃に弱いため、便座蓋13の開閉時の衝撃によって故障しやすい。このため、紫外線ランプ30の点検や維持のためにランニングコストが高くなる問題があった。また、紫外線ランプ30は有害な汚染物質である水銀を含み、交換して産業廃棄物となった紫外線ランプ30の処理に手間とコストがかかる。従って、ランニングコストがより高くなる。
【0006】
更に、紫外線ランプ30はサイズが大きく、直線状に形成される。このため、便座蓋13の裏側に取付けるのが困難であるとともに、便器本体11の内側全体へ均一に紫外線を照射できずに十分な殺菌効果を得ることができない問題もあった。
【0007】
本発明は、ランニングコストを削減できるとともに殺菌効果を向上できる便器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上記目的を達成するために本発明は、便器本体と、前記便器本体上に配される便座と、前記便座の上面を開閉する便座蓋と、窒化物系半導体発光素子から成るとともに前記便器本体内側に紫外線を照射する第1紫外線照射部とを備えたことを特徴としている。この構成によると、発光ダイオードや半導体レーザ等の窒化物系半導体発光素子から成る第1紫外線照射部が駆動されると、便器本体の内側に紫外線が照射される。これにより、便器本体が殺菌される。
【0009】
また本発明は、上記構成の便器において、第1紫外線照射部が前記便座蓋に配されることを特徴としている。この構成によると、便座蓋が閉じられると第1紫外線照射部から便器本体の内側に紫外線が照射される。
【0010】
また本発明は、上記構成の便器において、第1紫外線照射部の出射光の波長を200nm〜410nmにしたことを特徴としている。この構成によると、第1紫外線照射部の出射光により便器本体内部の細菌細胞のDNAが破壊される。
【0011】
また本発明は、上記構成の便器において、吸気口及び排気口を有するダクトと、前記ダクトに配されてトイレ室内の空気を前記吸気口から吸気して前記排気口から排気させる送風機と、前記ダクトに配されて空気中でプラズマ放電を起こして正イオンと負イオンとを発生するイオン発生装置とを備えたことを特徴としている。
【0012】
この構成によると、イオン発生装置が駆動されるとダクト内にH+(H2O)n等の正イオン及びO2-(H2O)m等の負イオンが発生する(m,nは自然数)。送風機の駆動によって吸気口からトイレ室内の空気がダクト内に流入し、正イオン及び負イオンを含んで排気口から排気される。これにより、トイレ室内の浮遊菌が正イオン及び負イオンに取り囲まれ、殺菌及び脱臭が行われる。
【0013】
また本発明は、上記構成の便器において、前記送風機の下流側に前記イオン発生装置を配したことを特徴としている。
【0014】
また本発明は、上記構成の便器において、前記便座蓋を開いた際にイオン発生装置を駆動し、前記便座蓋を閉じた際に第1紫外線照射部を所定時間駆動して第1紫外線照射部の停止後に前記イオン発生装置を停止したことを特徴としている。
【0015】
この構成によると、便座蓋が開かれるとイオン発生装置の駆動によりトイレ室内に正イオン及び負イオンが放出され、トイレ室内の殺菌及び脱臭が行われる。便座蓋を閉じると第1紫外線照射部が所定時間駆動され、便器本体内部が殺菌される。第1紫外線照射部の駆動中もイオン発生装置は駆動され、第1紫外線照射部を停止した後にイオン発生装置が停止される。
【0016】
また本発明は、上記構成の便器において、窒化物系半導体発光素子から成るとともに前記イオン発生部に連動して紫外線を照射する第2紫外線照射部を前記ダクト内に設けたことを特徴としている。この構成によると、ダクトの内壁や送風機のハウジング等に発光ダイオードや半導体レーザ等の窒化物系半導体発光素子から成る第2紫外線照射部が設けられる。イオン発生装置が駆動されると第2紫外線照射部が駆動され、ダクトに流入するトイレ室内の空気が紫外線により殺菌される。
【0017】
また本発明は、上記構成の便器において、第2紫外線照射部の出射光の波長を200nm〜410nmにしたことを特徴としている。この構成によると、第2紫外線照射部の出射光によりトイレ室内の細菌細胞のDNAが破壊される。
【0018】
また本発明は、上記構成の便器において、第1紫外線照射部に連動して前記便器本体内にオゾンを発生させるオゾン発生装置を設けたことを特徴としている。この構成によると、第1紫外線照射部が駆動されるとオゾン発生装置が駆動され、便器本体内側が紫外線及びオゾンにより殺菌される。第1紫外線照射部から出射される紫外線によりオゾンを発生し、オゾン発生装置を第1紫外線照射部により構成してもよい。
【0019】
また本発明は、便器本体と、前記便器本体上に配される便座と、前記便座の上面を開閉する便座蓋と、窒化物系半導体発光素子から成るとともに前記便器本体内側に紫外線を照射する第1紫外線照射部とを備えた便器の製造方法において、予め第1紫外線照射部と一体化された前記便座蓋を前記便器本体に取り付けることを特徴としている。
【発明の効果】
【0020】
本発明によると、便器本体内側に紫外線を照射する第1紫外線照射部が寿命が長く故障も少ない窒化物系半導体発光素子から成るので、便器のランニングコストを削減することができる。また、有害な水銀を含まないため交換して産業廃棄物となった便器を容易に処理することができる。加えて、窒化物系半導体発光素子はサイズが小さいため便座蓋等に複数並設できるため、便器本体の内側全体へ均一に紫外線を照射して殺菌効果を向上することができる。
【0021】
また本発明によると、第1紫外線照射部が便座蓋に配されるので、窒化物系半導体発光素子を複数並設して便器本体の内側全体に均一に紫外線を照射することができる。
【0022】
また本発明によると、第1紫外線照射部の出射光の波長を200nm〜410nmにしたので、細菌細胞のDNAを容易に破壊して殺菌効果をより向上することができる。
【0023】
また本発明によると、送風機によりトイレ室内の空気が流通するダクト内に正イオンと負イオンとを発生するイオン発生装置を設けたので、トイレ室内の殺菌及び脱臭を容易に行うことができる。
【0024】
また本発明によると、送風機の下流側にイオン発生装置を配したので、送風機との衝突によるイオンの消失を回避して殺菌効果の低下を防止することができる。
【0025】
また本発明によると、便座蓋を閉じた際に第1紫外線照射部を所定時間駆動するので、紫外線を漏洩させずに便器本体の殺菌を行うことができる。また、イオン発生装置は便座蓋を開いた際に駆動され、第1紫外線照射部の停止後に停止されるので、便器の使用中にトイレ室内の殺菌及び脱臭を確実に行うことができる。
【0026】
また本発明によると、窒化物系半導体発光素子から成る第2紫外線照射部をダクト内に設けたので、ダクト内を流通するトイレ室内の空気の殺菌効果を向上することができる。
【0027】
また本発明によると、第2紫外線照射部の出射光の波長を200nm〜410nmにしたので、細菌細胞のDNAを容易に破壊して殺菌効果をより向上することができる。
【0028】
また本発明によると、第1紫外線照射部に連動して便器本体内にオゾンを発生させるオゾン発生装置を設けたので、便器本体の殺菌効果をより向上することができる。また、便座蓋を閉じた際に第1紫外線照射部が駆動される場合は、オゾンを漏洩させずに便器本体の殺菌を行うことができる。
【0029】
また本発明によると、予め第1紫外線照射部に一体化された便座蓋を便器本体に取り付けるので、便器本体に装着された便座蓋に第1紫外線照射部を取り付ける必要がない。これにより、便器の組み立てを容易にしてコスト削減を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0030】
以下に本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図1は第1実施形態の便器を示す側面断面図である。説明の便宜上、前述の図5に示す従来例と同様の部分には同一の符号を付している。便器1は陶器製の便器本体11を有し、便器本体11の上面開口部11aの周囲に便座12が配される。便座12は樹脂成形品から成り、枢支軸12aにより開閉自在に支持される。
【0031】
便座12上には枢支軸13aにより便座12の上面を開閉する便座蓋13が設けられる。便座蓋13は樹脂成形品から成り、下面には便器本体11の上面開口部11aに面して紫外線を照射する第1紫外線照射部14が設けられる。紫外線の照射によって便器本体11の内部を殺菌することができる。
【0032】
第1紫外線照射部14の出射光の波長を200nm〜410nmにすると、細菌細胞のDNAを容易に破壊して高い殺菌効果を得ることができる。特に、第1紫外線照射部14の出射光の波長を254nmにすると、細菌細胞のDNAを破壊する効果が大きいためより望ましい。
【0033】
第1紫外線照射部14は窒化物系半導体を含む砲弾型の発光ダイオードから成り、便座蓋13の下面に多数並べて配置される。これにより、便器本体11の内側全体に均一に紫外線を照射することができる。窒化物系半導体としてInXAlYGa1-X-YN(0≦X,0≦Y,X+Y≦1)等が用いられる。
【0034】
また、第1紫外線照射部14が砲弾型の発光ダイオードから成るため、紫外線は集光した後に散光して便器本体11に照射される。このため、各発光ダイオードの位置、向き及び便器本体11表面までの距離を適切に設定することにより、便器本体11の所望の位置や範囲に紫外線を照射することができる。これにより、便器本体11の内側全体に紫外線をより均一に照射することができるとともに、特定の位置に集光して紫外線を照射することも可能になっている。
【0035】
便座蓋13の上面には凹部13bが形成され、凹部13b内には発光ダイオードから成る報知部15が設けられる。報知部15は波長が465nm〜900nmの可視光を出射して使用者に視認可能になっている。報知部15から波長が500nm〜650nmの赤色乃至オレンジ色の光を出射すると視認し易くなるためより望ましい。
【0036】
第1紫外線照射部14及び報知部15は樹脂モールドによって便座蓋13に一体に形成されている。そして、第1紫外線照射部14と一体化された後の便座蓋13が便座本体11に取り付けられる。これにより、便座本体11に装着された便座蓋13の裏面に第1紫外線照射部14を取り付ける繁雑な作業を行う必要がない。従って、便器1の組み立てを容易にしてコスト削減を図ることができる。
【0037】
便器本体11の上面後部にはリミットスイッチ16が設けられる。リミットスイッチ16は便座蓋13を閉じた際に押圧され、便座蓋13を開くと便座蓋13から離れる。これにより、便座蓋13の開閉を検知する。リミットスイッチ16に替えて便座蓋13の開閉を検知する他のセンサーを設けてもよい。
【0038】
便器本体11の内側の後部にはオゾンを発生するオゾン発生装置17が設けられる。オゾン発生装置17は電極を有し、放電によって便器本体11の内部にオゾンを放出する。これにより、便器本体11の内部の殺菌効果をより向上することができる。
【0039】
便器本体11の側方には脱臭殺菌装置18が設けられる。図2は脱臭殺菌装置18を示す側面断面図である。脱臭殺菌装置18は下方に面した吸気口20と上方に面した排気口25とが形成されるダクト19を有している。ダクト19内にはトイレ室内の空気を吸気口20から吸気して排気口25から排気させる送風機22が設けられる。
【0040】
送風機22のハウジング(不図示)にはダクト19内の下方に向けて紫外線を照射する第2紫外線照射部27が設けられる。第2紫外線照射部27は第1紫外線照射部14(図1参照)と同様の窒化物系半導体を含む砲弾型の発光ダイオードから成っている。
【0041】
ダクト19内の送風機22の下流にはイオン発生装置24が設けられている。ダクト19の外面にはイオン発生装置24に高電圧を供給する高電圧発生部23が設けられる。イオン発生装置24は高電圧発生部23による高圧電圧の印加により放電してイオンを発生する電極(不図示)を有している。電極はダクト19内に面して配されている。イオン発生装置24を送風機22の下流側の排気口25と送風機22との間に配置することにより、イオンと送風機22との衝突を回避してイオンの消滅を防止することができる。
【0042】
イオン発生装置24の電極には交流波形またはインパルス波形から成る電圧が印加される。電極の印加電圧が正電圧の場合は主としてH+(H2O)nから成る正イオンを発生し、負電圧の場合は主としてO2-(H2O)mから成る負イオンを発生する。ここで、n、mは任意の自然数である。H+(H2O)n及びO2-(H2O)mは空気中の細菌やカビ菌を含む浮遊菌や臭気成分の表面で凝集してこれらを取り囲む。
【0043】
そして、式(1)〜(3)に示すように、衝突により活性種である[・OH](水酸基ラジカル)やH22(過酸化水素)を微生物等の表面上で凝集生成して浮遊菌や臭気成分を破壊する。ここで、n’、m’は任意の自然数である。従って、正イオン及び負イオンを発生して排気口25から送出することにより、トイレ室内の殺菌及び脱臭を行うことができる。
【0044】
+(H2O)n+O2-(H2O)m→・OH+1/2O2+(n+m)H2O ・・・(1)
+(H2O)n+H+(H2O)n'+O2-(H2O)m+O2-(H2O)m' →2・OH+O2+(n+n’+m+m’)H2O ・・・(2)
+(H2O)n+H+(H2O)n'+O2-(H2O)m+O2-(H2O)m' →H22+O2+(n+n’+m+m’)H2O ・・・(3)
【0045】
また、第2紫外線照射部27から照射される紫外線によってダクト19内を流通する空気が殺菌され、より大きな殺菌効果を得ることができる。第1紫外線照射部14と同様に、第2紫外線照射部27の出射光の波長を200nm〜410nmにするとより望ましい。第2紫外線照射部27の出射光の波長を254nmにすると、更に望ましい。
【0046】
上記構成の便器1において、便座蓋13が開かれるとリミットスイッチ16の検知によって送風機22、イオン発生装置24及び第2紫外線照射部27が駆動される。これにより、トイレ室内の殺菌及び脱臭が行われる。
【0047】
便座蓋13が閉じられると、リミットスイッチ16の検知によって第1紫外線照射部14、報知部15及びオゾン発生装置17が駆動される。これにより、便器本体11内部の殺菌が行われる。便座蓋13が閉じられているので有害な紫外線及びオゾンの漏出が防止される。また、報知部15により紫外線及びオゾンの発生が使用者に報知され、便座蓋13を開かないように促される。これにより、紫外線及びオゾンの漏出がより確実に防止される。
【0048】
第1紫外線照射部14及びオゾン発生装置17は例えば60秒駆動後に停止される。第1紫外線照射部14と同じ時期若しくは第1紫外線照射部14の停止後に、送風機22、イオン発生装置24及び第2紫外線照射部27が停止される。これにより、便器11の使用中にトイレ室内の殺菌及び脱臭を確実に行うことができる。また、第1、第2紫外線照射部14、27等は短時間駆動されるだけであるため、電力消費を抑制することができる。尚、報知部15は例えば70秒駆動後に停止される。
【0049】
本実施形態によると、便器本体11内側に紫外線を照射する第1紫外線照射部14が寿命が長く故障も少ない発光ダイオードから成るので、便器1のランニングコストを削減することができる。また、有害な水銀を含まないため交換して産業廃棄物となった便器1を容易に処理することができる。加えて、発光ダイオードはサイズが小さいため便座蓋13に複数並設できるため、便器本体11の内側全体へ均一に紫外線を照射して殺菌効果を向上することができる。
【0050】
また、送風機22によりトイレ室内の空気が流通するダクト19内に正イオンと負イオンとを発生するイオン発生装置24を設けたので、トイレ室内の殺菌及び脱臭を容易に行うことができる。加えて、発光ダイオードから成る第2紫外線照射部27をダクト19内に設けたので、ダクト19内を流通するトイレ室内の空気の殺菌効果を向上することができる。
【0051】
次に、図3は第2実施形態の便器を示す側面断面図である。また、図4は脱臭殺菌装置を示す側面断面図である。説明の便宜上、前述の図1、図2に示す第1実施形態と同様の部分には同一の符号を付している。本実施形態は第1紫外線照射部14が第1実施形態と同様の窒化物系半導体を含む表面実装型の発光ダイオードから成っている。また、第2紫外線照射部27は送風機22のハウジングに加えてダクト19の内壁に設けられている。その他の部分は第1実施形態と同様である。
【0052】
表面実装型の発光ダイオードから成る第1紫外線照射部14は便座蓋13の下面に多数並べて配置される。これにより、便器本体11の内側全体に均一に紫外線を照射することができる。また、表面実装型の発光ダイオードは紫外線を散光するため、便器本体11の内側全体により均一に紫外線を照射することができる。
【0053】
第1実施形態と同様に、便座蓋13が開かれるとリミットスイッチ16の検知によって送風機22、イオン発生装置24及び第2紫外線照射部27が駆動される。これにより、トイレ室内の殺菌及び脱臭が行われる。便座蓋13が閉じられるとリミットスイッチ16の検知によって第1紫外線照射部14、報知部15及びオゾン発生装置17が駆動される。これにより、便器本体11内部の殺菌が行われる。
【0054】
第1紫外線照射部14及びオゾン発生装置17は例えば120秒駆動後に停止される。第1紫外線照射部14と同じ時期若しくは第1紫外線照射部14の停止後に、送風機22、イオン発生装置24及び第2紫外線照射部27が停止される。これにより、便器11の使用中にトイレ室内の殺菌及び脱臭を確実に行うことができる。また、報知部15は例えば130秒駆動後に停止される。
【0055】
本実施形態によると、第1実施形態と同様の効果を得ることができる。加えて、表面実装型の発光ダイオードは砲弾型の発光ダイオードよりもサイズが小さいため便座蓋13により多く配設できる。従って、便器本体11の内側全体へより均一に紫外線を照射することができる。また、第2紫外線照射部27を送風機22のハウジングに加えてダクト19の内壁にも設けたので、トイレ室内の殺菌効果をより向上することができる。
【0056】
第1、第2実施形態において、第1紫外線照射部14を便座蓋13に設けているが、便器本体11や便座12等の他の部分に設けてもよい。しかし、上記実施形態のように第1紫外線照射部14を便座蓋13に設けると、便器本体11の内部全体及び便座12のほぼ表面全体に容易に紫外線を照射できるためより望ましい。
【0057】
また、第1紫外線照射部14を半導体レーザにより構成してもよく、第2紫外線照射部27を表面実装型の発光ダイオードや半導体レーザにより構成してもよい。この時、これらを混在させてもよい。即ち、第1紫外線照射部14及び第2紫外線照射部27は紫外線を出射する窒化物系半導体発光素子により構成されていればよい。また、第1紫外線照射部14及び第2紫外線照射部27が酸化亜鉛(ZnO)系半導体発光素子から構成されていてもよい。
【0058】
また、洋式の便器1に第1紫外線照射部14、脱臭殺菌装置18及びオゾン発生装置17を設けているが、和式の便器に設けてもよい。
【産業上の利用可能性】
【0059】
本発明によると、便器本体を殺菌できる便器に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【0060】
【図1】本発明の第1実施形態の便器を示す側面断面図
【図2】本発明の第1実施形態の便器の脱臭殺菌装置を示す側面断面図
【図3】本発明の第2実施形態の便器を示す側面断面図
【図4】本発明の第2実施形態の便器の脱臭殺菌装置を示す側面断面図
【図5】従来の便器を示す側面断面図
【符号の説明】
【0061】
1 便器
11 便器本体
12 便座
13 便座蓋
14 第1紫外線照射部
15 報知部
17 オゾン発生部
18 脱臭殺菌装置
19 ダクト
22 送風機
24 イオン発生装置
27 第2紫外線照射部

【特許請求の範囲】
【請求項1】
便器本体と、前記便器本体上に配される便座と、前記便座の上面を開閉する便座蓋と、窒化物系半導体発光素子から成るとともに前記便器本体内側に紫外線を照射する第1紫外線照射部とを備えたことを特徴とする便器。
【請求項2】
第1紫外線照射部が前記便座蓋に配されることを特徴とする請求項1に記載の便器。
【請求項3】
第1紫外線照射部の出射光の波長を200nm〜410nmにしたことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の便器。
【請求項4】
吸気口及び排気口を有するダクトと、前記ダクトに配されてトイレ室内の空気を前記吸気口から吸気して前記排気口から排気させる送風機と、前記ダクトに配されて空気中でプラズマ放電を起こして正イオンと負イオンとを発生するイオン発生装置とを備えたことを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれかに記載の便器。
【請求項5】
前記送風機の下流側に前記イオン発生装置を配したことを特徴とする請求項4に記載の便器。
【請求項6】
前記便座蓋を開いた際にイオン発生装置を駆動し、前記便座蓋を閉じた際に第1紫外線照射部を所定時間駆動して第1紫外線照射部の停止後に前記イオン発生装置を停止したことを特徴とする請求項4または請求項5に記載の便器。
【請求項7】
窒化物系半導体発光素子から成るとともに前記イオン発生部に連動して紫外線を照射する第2紫外線照射部を前記ダクト内に設けたことを特徴とする請求項4〜請求項6のいずれかに記載の便器。
【請求項8】
第2紫外線照射部の出射光の波長を200nm〜410nmにしたことを特徴とする請求項7に記載の便器。
【請求項9】
第1紫外線照射部に連動して前記便器本体内にオゾンを発生させるオゾン発生装置を設けたことを特徴とする請求項1〜請求項8のいずれかに記載の便器。
【請求項10】
便器本体と、前記便器本体上に配される便座と、前記便座の上面を開閉する便座蓋と、窒化物系半導体発光素子から成るとともに前記便器本体内側に紫外線を照射する第1紫外線照射部とを備えた便器の製造方法において、予め第1紫外線照射部と一体化された前記便座蓋を前記便器本体に取り付けることを特徴とする便器の製造方法。

【図1】
image rotate

【図2】
image rotate

【図3】
image rotate

【図4】
image rotate

【図5】
image rotate


【公開番号】特開2008−115641(P2008−115641A)
【公開日】平成20年5月22日(2008.5.22)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−301275(P2006−301275)
【出願日】平成18年11月7日(2006.11.7)
【出願人】(000005049)シャープ株式会社 (33,933)
【Fターム(参考)】