便器汚染防止システム，および，便器の汚染防止方法
【課題】 人体および設備に影響を与えることなく便器の汚染を防止できる技術を提供する。
【解決手段】 本発明の便器汚染防止システム１は、活性酸素水を生成する活性酸素生成装置１０と、小便器２０の洗浄を制御する制御装置３０と、活性酸素生成装置１０および小便器２０に水を所定の圧力で供給する水配管４０と、小便器２０に流れ込んだ水配管４０からの水などを排出する排水配管５０と、からなり、小便器２０に活性酸素生成装置１０にて生成された活性酸素水を供給することで、小便器２０の汚染を防止する。
【解決手段】 本発明の便器汚染防止システム１は、活性酸素水を生成する活性酸素生成装置１０と、小便器２０の洗浄を制御する制御装置３０と、活性酸素生成装置１０および小便器２０に水を所定の圧力で供給する水配管４０と、小便器２０に流れ込んだ水配管４０からの水などを排出する排水配管５０と、からなり、小便器２０に活性酸素生成装置１０にて生成された活性酸素水を供給することで、小便器２０の汚染を防止する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、活性酸素を含有する水を便器に供給することで便器の汚染を防止する便器汚染防止システムおよび便器の汚染防止方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、オゾンを含有するオゾン水，または，殺菌効果のあるイオン含有水などを便器に流して、便器の汚染を防止する技術が提案されている。
オゾン水を用いて便器の汚染を防止する技術として、例えば、オゾン水を生成する装置を貯水タンク内に備え、その装置により生成されたオゾン水を便器に流す便器洗浄装置が提案されている（特許文献１参照）。この便器洗浄装置は、汚物が搬出された後の便器をオゾン水によって洗浄することで、オゾン水に含まれるオゾンによって脱臭，殺菌，防汚等を行い、便器を衛生的に保つことを実現する。
【０００３】
また、イオン含有水を用いた技術として、例えば、銀や銅などの金属でできた電極を電気分解槽に入れて電圧を印加し、金属イオンが水中に溶出したイオン含有水を生成し、そのイオン含有水を便器に流す便器洗浄装置が提案されている（特許文献２参照）。この金属イオンを含有する水によって、殺菌・防臭等を実現する。
【特許文献１】特願平９−２３２２１５号公報
【特許文献２】特願平９−２８７７５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した技術では、便器の汚染防止以外の影響を人体および設備に与える危険性がある。例えば、オゾンは人体に悪影響があることが知られており、オゾン水に含まれるオゾンが低濃度であっても、トイレは狭い室内に設置されることが多いため、蒸発した余剰オゾンが充満すると、人体への安全性が損なわれる虞がある。また、金属イオンは配管等の腐食を促進する虞がある。
【０００５】
このように、従来の便器洗浄装置は、便器の汚染防止を実現すると同時に、人体および設備に対して悪影響を及ぼすという問題があった。
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、人体および設備に影響を与えることなく便器の汚染を防止できる便器汚染防止システム，および，便器の汚染防止方法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】
【０００６】
上述した問題を解決するためになされた請求項１に記載の発明は、活性酸素水生成手段と活性酸素水供給手段とを備える便器汚染防止システムである。活性酸素水生成手段は水中に溶存する酸素に電子を供与し、活性酸素であるスーパーオキシドアニオンラジカル（・Ｏ2-）を発生させる。また、このスーパーオキシドアニオンラジカル（以降、単に活性酸素という）の一部は、次に示す式のように反応して過酸化水素水を発生させる。
２・Ｏ2-＋２Ｈ+→Ｈ2Ｏ2＋Ｏ2
そして、これら活性酸素および過酸化水素水を含有する活性酸素水を、活性酸素水供給手段が便器に供給する。
【０００７】
このように供給した活性酸素および過酸化水素水は、有機化合物を酸化分解する機能を
有している。そのため、上述した便器汚染防止システムは、便器内面および排水配管に付着して臭気の発生や細菌の繁殖の要因となる有機化合物を除去できる。さらに、活性酸素それ自体は寿命が短いので、オゾンのように蒸発して便器が設置されたトイレ室内に充満し、人体への安全性が損なわれる虞はない。また、金属イオンのような腐食促進物質が使用されないため、排水配管などの腐食を引き起こす虞もない。
【０００８】
このように、上述した便器汚染防止システムであれば、人体および設備に影響を与えることなく便器の汚染を防止することができる。
活性酸素水生成手段は、溶存酸素に電子を供与することができれば、その具体的な構成は特に限定されないが、例えば、請求項２に記載された便器汚染防止システムのように構成することが考えられる。それは、外部から供給される水を貯水可能な水槽と、その水槽に水が貯水された状態でその水に接触する位置に配置される陰極電極および陽極電極と、それら各電極の間に電圧を印加する電源とを備えており、陰極電極がポリアニリン膜で被覆されてなる構成である。この構成において、陰極電極に還元電圧が印加されると、水中に溶存する酸素に電子が供与され、活性酸素が生成される。
【０００９】
このように構成された便器汚染防止システムであれば、ポリアニリン膜を介してその水に溶け込んだ溶存酸素に電子を与えることができる。
また、具体的なポリアニリンの種類は、請求項３の化学式１または化学式２に示される非ドープ型のポリアニリンまたはポリアニリンの誘導体，および、請求項３の化学式３または化学式４に示されるドープ型のポリアニリンまたはポリアニリンの誘導体からなるものを用いることができる。
【００１０】
なお、上記化学式において、Ａは陰イオンを表す。ｎは２以上５０００以下の範囲の整数であり、ｘとｙは、ｘ＋ｙ＝１および０≦ｙ≦０．５を同時に満たす数である。
また、ドーパントとしては、スルホン酸基，ホスホン酸基，硝酸基，カルボキシル基，スルフィン酸基，および水酸基のうち少なくとも一つを含む化合物などが考えられる。
【００１１】
ところで、活性酸素水を便器に供給するタイミングは特に限定されない。たとえば、便器が使用された直後のタイミングで、排泄物を流して便器を洗浄するための水として、活性酸素水を供給することが考えられる。
【００１２】
また、それ以外のタイミングで活性酸素水を供給する便器汚染防止システムとして、請求項４に記載のように、活性酸素を含まない所定量の水を便器に供給することで便器を洗浄する洗浄水供給手段を備えており、その活性酸素を含まない水により便器を洗浄したタイミングで、活性酸素水を便器に供給する構成が考えられる。
【００１３】
このように構成された便器汚染防止システムであれば、活性酸素水を最後に便器に供給することから、活性酸素水が活性酸素を含まない水に流されることなく、便器内およびトラップに長い時間滞留させることができるため、発生させた活性酸素を効率よく汚染防止に利用することができる。また、最初に活性酸素を含まない水で便器を洗浄することから、活性酸素水で便器を洗浄する場合と比較して活性酸素水の必要量が少なくなる結果、活性酸素を容易に高濃度にすることができ、洗浄効果を向上できる。
【００１４】
なお、活性酸素水の生成量は、トラップに溜まる水の量の２倍程度あればよい。その量であれば、トラップに溜まる水の大部分を、活性酸素を含む水に置き換えることができる。
【００１５】
また、上述した構成とは別のタイミングで活性酸素を含む水を便器に供給する構成として、請求項５に記載のように、活性酸素水が最後に便器に供給されてから一定時間を経過したタイミングで再度供給する構成が考えられる。
【００１６】
このように構成された便器汚染防止システムであれば、便器の汚染を防止する効果のある活性酸素水を定期的に便器に流すことができるので、便器を使用する頻度が低い時間帯であっても安定した汚染防止の効果を得ることができる。
【００１７】
また、請求項６に記載の便器の汚染防止方法は、水中に溶存する酸素に電子を供与することで活性酸素水を生成し、その生成された活性酸素水を便器に供給することを特徴とする。
【００１８】
このような方法により便器の汚染を防止する場合、請求項１から請求項５のいずれかに記載の便器汚染防止システムと同様の作用，効果を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
［実施例１］
（１−１）全体構成
本実施例の便器汚染防止システム１は、図１に示すように、活性酸素を含有する水（以降、活性酸素水という）を生成する活性酸素生成装置１０と、小便器２０の洗浄を制御する制御装置３０と、活性酸素生成装置１０および小便器２０に水を所定の圧力で供給する水配管４０と、小便器２０に流れ込んだ水配管４０からの水などを排出する排水配管５０と、からなる。
【００２０】
これらのうち、活性酸素生成装置１０は、図２に示すように、水配管４０から供給された水を入口１１から導入し、所定量（本実施例では後述するトラップ５２に滞留する水の量の２倍）貯水する水槽１２と、水槽１２に貯水された水に接触する位置に配置された陰極１３および陽極１４と、貯水された水を小便器２０に供給する出口１５と、からなる。
【００２１】
これらのうち、陰極１３は、その表面がポリアニリン膜１６にて被覆されている。
また、陰極１３および陽極１４は、制御装置３０に接続されており、制御装置３０に内蔵される電源から電圧を印加される。この陰極１３に電源より還元電圧を印加することで活性酸素を発生するが、詳しくは後述する。
【００２２】
本実施例において、陰極１３および陽極１４は活性炭素繊維で形成されている。ポリアニリン膜１６は、Ｎメチルピロリドンのような溶媒にポリアニリンを溶解して塗布した後、ベークして形成される。
【００２３】
また、具体的なポリアニリンの種類は、下記の化学式１または化学式２に示される非ドープ型のポリアニリンまたはポリアニリンの誘導体，および、下記の化学式３または化学式４に示されるドープ型のポリアニリンまたはポリアニリンの誘導体からなるものを用いることができる。
【００２４】
【化１】
【００２５】
【化２】
【００２６】
【化３】
【００２７】
【化４】
【００２８】
なお、上記化学式において、Ａは陰イオンを表す。ｎは２以上５０００以下の範囲の整数であり、ｘとｙは、ｘ＋ｙ＝１および０≦ｙ≦０．５を同時に満たす数である。
また、ドーパントとしては、スルホン酸基，ホスホン酸基，硝酸基，カルボキシル基，スルフィン酸基，および水酸基のうち少なくとも一つを含む化合物などが考えられる。
【００２９】
また、制御装置３０は、入口１１の上流に配置される上流電磁弁３２と、出口１５の下流に配置される下流電磁弁３４と、水配管４０における活性酸素生成装置１０を経由しないで小便器２０に到達する経路上に配置される水電磁弁３６と、使用者が小便器２０の前に立ったこと（以降、「使用状態」という）を検出するセンサ３８と、に接続されている。上流電磁弁３２，下流電磁弁３４，および，水電磁弁３６は、センサ３８が使用状態を検出しないときは閉じており、使用状態を検出した際に、制御装置３０によりその開閉動作が制御される。上流電磁弁３２は、水槽１２に貯水する際に開放される。下流電磁弁３４は、水槽１２に貯水された水を小便器２０に供給する際に開放される。また、水電磁弁３６は、小便器２０を洗浄するための水を小便器２０に供給する際に開放される。
【００３０】
また、排水配管５０は、小便器２０から排出される排水を一定量溜めるトラップ５２が形成されており、悪臭などが小便器２０側に逆流することを防止する。
（１−２）小便器の洗浄動作
制御装置３０は、センサ３８が使用状態を検出した際に、水電磁弁３６を開放し、小便器２０の表面を水で覆うことで汚れを付きにくい状態にする。所定時間経過後、水電磁弁３６を閉じる。
【００３１】
次に、センサ３８が使用状態を検出しなくなった際に、水電磁弁３６を開放し、小便器２０の表面を洗浄する。所定時間経過後、水電磁弁３６を閉じ、下流電磁弁３４を開放する。このとき、活性酸素生成装置１０に生成された活性酸素水が小便器２０の表面に供給されてその表面および排水配管５０のトラップ５２を活性酸素により洗浄する。所定時間経過後、下流電磁弁３４を閉じる。
【００３２】
次に、上流電磁弁３２を開放し、活性酸素生成装置１０に水を溜める。所定時間経過後、上流電磁弁３２を閉じる。
（１−３）活性酸素水の生成動作および効果
活性酸素生成装置１０に水が入った状態で制御装置３０が陰極１３に還元電圧を印加すると、ポリアニリンに電子が供給され、ポリアニリンは水中の溶存酸素に電子を与え、活性酸素であるスーパーオキシドアニオンラジカル（・Ｏ2-）（以降、単に活性酸素という）を連続的に生成する。また、この活性酸素の一部は、次に示す式のように反応して過酸化水素水を発生させる。
【００３３】
２・Ｏ2-＋２Ｈ+→Ｈ2Ｏ2＋Ｏ2
このようにして発生した活性酸素および過酸化水素水は、有機化合物を酸化分解する機能を有しているため、小便器２０の内面および排水配管５０に付着して臭気の発生や細菌の繁殖の要因となる有機化合物を除去できる。さらに、活性酸素それ自体は寿命が短いので、オゾンのように蒸発して小便器２０が設置されたトイレ室内に充満し、人体への安全性が損なわれる虞はない。また、金属イオンのような腐食促進物質が使用されないため、排水配管５０などの腐食を引き起こす虞もない。
【００３４】
そのため、上述した便器汚染防止システム１であれば、人体および設備に影響を与えることなく小便器２０の汚染を防止することができる。
また、本実施例の便器汚染防止システム１であれば、ポリアニリン膜１６を介してその水に溶け込んだ溶存酸素に電子を与えることができる。
【００３５】
また、本実施例の便器汚染防止システム１であれば、活性酸素水を最後に小便器２０に供給することから、活性酸素水が活性酸素を含まない水に流されることなく、小便器２０内およびトラップ５２に活性酸素水を長時間滞留させることができるため、発生させた活性酸素を効率よく汚染防止に利用することができる。また、小便器２０の使用後に、まず活性酸素を含まない水で小便器２０を洗浄することから、活性酸素水で便器を洗浄する場合と比較して活性酸素水の必要量が少なくなる結果、活性酸素を容易に高濃度にすることができ、洗浄効果を向上できる。なお、活性酸素水の生成量は、トラップ５２に溜まる水の量の２倍であるため、その量の活性酸素水を小便器２０に供給することで、トラップ５２に溜まる水の大部分を、活性酸素水に置き換えることができる。
［実施例２］
（２−１）全体構成
本実施例の便器汚染防止システム２は、図３に示すように、活性酸素水を生成する活性酸素生成装置１０と、洋式の便器１００を洗浄する活性酸素を含まない洗浄水を貯める貯水タンク１１０と、便器１００の洗浄を制御する制御装置１２０と、便器１００に供給された貯水タンク１１０からの洗浄水などを排出する排水配管１３０と、活性酸素生成装置１０および貯水タンク１１０に水を所定の圧力で供給する水配管１４０と、からなる。
【００３６】
また、便器１００には、便器１００の奥側の端部（図３におけるＡ）を回転軸として上下に変位可能な便座１０２が設けられている。
上述した活性酸素生成装置１０は、実施例１の活性酸素生成装置１０と同様の構成であって、水配管１４０から供給された水を入口１１から導入して貯水し、貯水された水を出口１５から便器１００に供給する。また、陰極１３および陽極１４は、制御装置１２０に接続されている。
【００３７】
制御装置１２０は、内装される記憶装置に記憶されたプログラムに基づいて便器汚染防止システム２の洗浄動作を行う。この制御装置１２０は、入口１１の上流に配置される上流電磁弁３２と、出口１５の下流に配置される下流電磁弁３４と、水配管１４０における活性酸素生成装置１０を経由しない経路上に配置される給水電磁弁１２２と、貯水タンク１１０から便器１００へ向かう配管に配置される排水電磁弁１２４と、使用者が便器１００に接近したこと（以降、「接近状態」という）を検出するセンサ１２６と、排水配管１３０に備えられた後述するバイパス電磁弁１３６と、使用者が便器１００を洗浄する際に押す図示しない洗浄スイッチと、に接続されている。さらに、便座１０２の位置を検知しており、便座１０２が上下のいずれに位置しているかを検知する。
【００３８】
上流電磁弁３２，下流電磁弁３４，給水電磁弁１２２および，排水電磁弁１２４は、センサ１２６が接近状態を検出しないときは閉じており、接近状態を検出した際に、制御装置１２０によりその開閉動作が制御される。上流電磁弁３２は、水槽１２に貯水する際に開放され、下流電磁弁３４は、水槽１２に貯水された水を便器１００に供給する際に開放される。また、給水電磁弁１２２は、貯水タンク１１０に貯水する際に開放され、排水電磁弁１２４は、便器１００を洗浄する活性酸素を含まない洗浄水を便器１００に供給する際に開放される。
【００３９】
また、排水配管１３０は、便器１００から排出される排水を一定量溜めるトラップ１３２が形成されており、悪臭などが便器１００側に逆流することを防止する。トラップ１３２にはバイパス１３４およびバイパス電磁弁１３６が設けられており、バイパス電磁弁１３６が開くと、バイパス１３４を介してトラップ１３２に溜められた水が排出される。
（２−２）便器洗浄のための制御装置１２０の処理
以下に、制御装置１２０による便器洗浄の処理手順を、図４に基づいて説明する。
【００４０】
この処理は、センサ１２６が接近状態を検出した際に開始される。この処理が開始されると、まず、所定時間（例えば５ｓ）待機する（Ｓ１）。所定時間待機後、便座が上がっているか否かを判断する（Ｓ２）。便座が上がっていれば（Ｓ２：ＹＥＳ）、男性の小便跳ね返りによる便器１００の汚染を防止するため、バイパス電磁弁１３６を開放し、トラップ１３２に溜められた水を排出する（Ｓ３）。一方、便座が上がっていなければ（Ｓ２：ＮＯ）、貯水タンク１１０に貯められた洗浄水を、便器１００の表面が水で覆われる程度に供給する（Ｓ４）。
【００４１】
続いて、洗浄スイッチが押されたか否かが判断される（Ｓ５）。洗浄スイッチが押されていれば（Ｓ５：ＹＥＳ）、貯水タンク１１０に貯められた洗浄水を供給して、便器１００の洗浄を行う（Ｓ７）。一方、洗浄スイッチが押されていなければ（Ｓ５：ＮＯ）、接近状態を検出しているか否かを判断する（Ｓ６）。接近状態を検出していれば（Ｓ６：ＹＥＳ）、処理がＳ５に戻る。一方、接近状態を検出していなければ（Ｓ５：ＮＯ）、貯水タンク１１０に貯められた洗浄水を供給して、便器１００の洗浄を行う（Ｓ７）。
【００４２】
次に、下流電磁弁３４を開放し、活性酸素水を所定量供給してトラップ１３２に溜める（Ｓ８）。
次に、活性酸素生成装置１０にて活性酸素水を生成する（Ｓ９）。具体的には、上流電磁弁３２を所定時間開放して水槽１２に水を貯め、陰極１３に還元電圧を印加する。
【００４３】
その後、本処理が終了する。
（２−３）効果
このように構成された便器汚染防止システム２は、実施例１の便器汚染防止システム１と同様に、人体および設備に影響を与えることなく、効率よく便器１００の汚染を防止することができる。
【００４４】
また、この便器汚染防止システム２は、便座１０２が上げられると、トラップ１３２に溜められた水を排出するため、男性が小便を行ったときにトラップ１３２に溜められた水にはねて飛び散ることを抑制できる。
［変形例］
以上、本発明の実施例について説明したが、本発明は、上記各実施例に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態をとり得ることはいうまでもない。
【００４５】
例えば、上記実施例１および実施例２においては、活性酸素を含まない水で小便器２０または便器１００を洗浄した後に活性酸素水を供給する構成を例示したが、活性酸素水を供給するタイミングは上述したものに限定されない。
【００４６】
例えば、活性酸素水が最後に小便器２０または便器１００に供給されてから、一定時間を経過したタイミングで再度供給してもよい。このように構成された便器汚染防止システム１，２であれば、汚染を防止する効果のある活性酸素水を定期的に各便器に供給することができるので、各便器を使用する頻度が低い時間帯であっても安定した汚染防止の効果を得ることができる。
【００４７】
また、上記実施例２では、貯水タンク１１０に対して、給水電磁弁１２２を開放することで貯水を行い、排水電磁弁１２４を開放することで便器１００に排水する構成を例示した。しかし、貯水タンク１１０に対して貯水および排水が可能であれば、その具体的な構成は特に限定されない。
【００４８】
例えば、貯水タンク１１０の排水口に被さって排水弁の作用をする浮きゴムと、貯水タンク１１０に流入する水の量を調整する開水栓の作用を有する浮き玉と、を備え、浮きゴムを排水口から浮かすことで排水を開始し、貯水タンク１１０内の水位の変動に応じて浮きゴムおよび浮き玉が変位し、排水の停止および貯水を行う構成であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】実施例１の便器汚染防止システムを示す側面図
【図２】活性酸素生成装置を示す側面図
【図３】実施例２の便器汚染防止システムを示す側面図
【図４】便器洗浄のための制御装置の処理の手順を示すフローチャート
【符号の説明】
【００５０】
１，２…便器汚染防止システム、１０…活性酸素生成装置、１１…入口、１２…水槽、１３…陰極、１４…陽極、１５…出口、１６…ポリアニリン膜、２０…小便器、３０…制御装置、３２…上流電磁弁、３４…下流電磁弁、３６…水電磁弁、３８…センサ、４０…水配管、５０…排水配管、５２…トラップ、１００…便器、１０２…便座、１１０…貯水タンク、１２０…制御装置、１２２…給水電磁弁、１２４…排水電磁弁、１２６…センサ、１３０…排水配管、１３２…トラップ、１３４…バイパス、１３６…バイパス電磁弁、１４０…水配管
【技術分野】
【０００１】
本発明は、活性酸素を含有する水を便器に供給することで便器の汚染を防止する便器汚染防止システムおよび便器の汚染防止方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、オゾンを含有するオゾン水，または，殺菌効果のあるイオン含有水などを便器に流して、便器の汚染を防止する技術が提案されている。
オゾン水を用いて便器の汚染を防止する技術として、例えば、オゾン水を生成する装置を貯水タンク内に備え、その装置により生成されたオゾン水を便器に流す便器洗浄装置が提案されている（特許文献１参照）。この便器洗浄装置は、汚物が搬出された後の便器をオゾン水によって洗浄することで、オゾン水に含まれるオゾンによって脱臭，殺菌，防汚等を行い、便器を衛生的に保つことを実現する。
【０００３】
また、イオン含有水を用いた技術として、例えば、銀や銅などの金属でできた電極を電気分解槽に入れて電圧を印加し、金属イオンが水中に溶出したイオン含有水を生成し、そのイオン含有水を便器に流す便器洗浄装置が提案されている（特許文献２参照）。この金属イオンを含有する水によって、殺菌・防臭等を実現する。
【特許文献１】特願平９−２３２２１５号公報
【特許文献２】特願平９−２８７７５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した技術では、便器の汚染防止以外の影響を人体および設備に与える危険性がある。例えば、オゾンは人体に悪影響があることが知られており、オゾン水に含まれるオゾンが低濃度であっても、トイレは狭い室内に設置されることが多いため、蒸発した余剰オゾンが充満すると、人体への安全性が損なわれる虞がある。また、金属イオンは配管等の腐食を促進する虞がある。
【０００５】
このように、従来の便器洗浄装置は、便器の汚染防止を実現すると同時に、人体および設備に対して悪影響を及ぼすという問題があった。
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、人体および設備に影響を与えることなく便器の汚染を防止できる便器汚染防止システム，および，便器の汚染防止方法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】
【０００６】
上述した問題を解決するためになされた請求項１に記載の発明は、活性酸素水生成手段と活性酸素水供給手段とを備える便器汚染防止システムである。活性酸素水生成手段は水中に溶存する酸素に電子を供与し、活性酸素であるスーパーオキシドアニオンラジカル（・Ｏ2-）を発生させる。また、このスーパーオキシドアニオンラジカル（以降、単に活性酸素という）の一部は、次に示す式のように反応して過酸化水素水を発生させる。
２・Ｏ2-＋２Ｈ+→Ｈ2Ｏ2＋Ｏ2
そして、これら活性酸素および過酸化水素水を含有する活性酸素水を、活性酸素水供給手段が便器に供給する。
【０００７】
このように供給した活性酸素および過酸化水素水は、有機化合物を酸化分解する機能を
有している。そのため、上述した便器汚染防止システムは、便器内面および排水配管に付着して臭気の発生や細菌の繁殖の要因となる有機化合物を除去できる。さらに、活性酸素それ自体は寿命が短いので、オゾンのように蒸発して便器が設置されたトイレ室内に充満し、人体への安全性が損なわれる虞はない。また、金属イオンのような腐食促進物質が使用されないため、排水配管などの腐食を引き起こす虞もない。
【０００８】
このように、上述した便器汚染防止システムであれば、人体および設備に影響を与えることなく便器の汚染を防止することができる。
活性酸素水生成手段は、溶存酸素に電子を供与することができれば、その具体的な構成は特に限定されないが、例えば、請求項２に記載された便器汚染防止システムのように構成することが考えられる。それは、外部から供給される水を貯水可能な水槽と、その水槽に水が貯水された状態でその水に接触する位置に配置される陰極電極および陽極電極と、それら各電極の間に電圧を印加する電源とを備えており、陰極電極がポリアニリン膜で被覆されてなる構成である。この構成において、陰極電極に還元電圧が印加されると、水中に溶存する酸素に電子が供与され、活性酸素が生成される。
【０００９】
このように構成された便器汚染防止システムであれば、ポリアニリン膜を介してその水に溶け込んだ溶存酸素に電子を与えることができる。
また、具体的なポリアニリンの種類は、請求項３の化学式１または化学式２に示される非ドープ型のポリアニリンまたはポリアニリンの誘導体，および、請求項３の化学式３または化学式４に示されるドープ型のポリアニリンまたはポリアニリンの誘導体からなるものを用いることができる。
【００１０】
なお、上記化学式において、Ａは陰イオンを表す。ｎは２以上５０００以下の範囲の整数であり、ｘとｙは、ｘ＋ｙ＝１および０≦ｙ≦０．５を同時に満たす数である。
また、ドーパントとしては、スルホン酸基，ホスホン酸基，硝酸基，カルボキシル基，スルフィン酸基，および水酸基のうち少なくとも一つを含む化合物などが考えられる。
【００１１】
ところで、活性酸素水を便器に供給するタイミングは特に限定されない。たとえば、便器が使用された直後のタイミングで、排泄物を流して便器を洗浄するための水として、活性酸素水を供給することが考えられる。
【００１２】
また、それ以外のタイミングで活性酸素水を供給する便器汚染防止システムとして、請求項４に記載のように、活性酸素を含まない所定量の水を便器に供給することで便器を洗浄する洗浄水供給手段を備えており、その活性酸素を含まない水により便器を洗浄したタイミングで、活性酸素水を便器に供給する構成が考えられる。
【００１３】
このように構成された便器汚染防止システムであれば、活性酸素水を最後に便器に供給することから、活性酸素水が活性酸素を含まない水に流されることなく、便器内およびトラップに長い時間滞留させることができるため、発生させた活性酸素を効率よく汚染防止に利用することができる。また、最初に活性酸素を含まない水で便器を洗浄することから、活性酸素水で便器を洗浄する場合と比較して活性酸素水の必要量が少なくなる結果、活性酸素を容易に高濃度にすることができ、洗浄効果を向上できる。
【００１４】
なお、活性酸素水の生成量は、トラップに溜まる水の量の２倍程度あればよい。その量であれば、トラップに溜まる水の大部分を、活性酸素を含む水に置き換えることができる。
【００１５】
また、上述した構成とは別のタイミングで活性酸素を含む水を便器に供給する構成として、請求項５に記載のように、活性酸素水が最後に便器に供給されてから一定時間を経過したタイミングで再度供給する構成が考えられる。
【００１６】
このように構成された便器汚染防止システムであれば、便器の汚染を防止する効果のある活性酸素水を定期的に便器に流すことができるので、便器を使用する頻度が低い時間帯であっても安定した汚染防止の効果を得ることができる。
【００１７】
また、請求項６に記載の便器の汚染防止方法は、水中に溶存する酸素に電子を供与することで活性酸素水を生成し、その生成された活性酸素水を便器に供給することを特徴とする。
【００１８】
このような方法により便器の汚染を防止する場合、請求項１から請求項５のいずれかに記載の便器汚染防止システムと同様の作用，効果を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
［実施例１］
（１−１）全体構成
本実施例の便器汚染防止システム１は、図１に示すように、活性酸素を含有する水（以降、活性酸素水という）を生成する活性酸素生成装置１０と、小便器２０の洗浄を制御する制御装置３０と、活性酸素生成装置１０および小便器２０に水を所定の圧力で供給する水配管４０と、小便器２０に流れ込んだ水配管４０からの水などを排出する排水配管５０と、からなる。
【００２０】
これらのうち、活性酸素生成装置１０は、図２に示すように、水配管４０から供給された水を入口１１から導入し、所定量（本実施例では後述するトラップ５２に滞留する水の量の２倍）貯水する水槽１２と、水槽１２に貯水された水に接触する位置に配置された陰極１３および陽極１４と、貯水された水を小便器２０に供給する出口１５と、からなる。
【００２１】
これらのうち、陰極１３は、その表面がポリアニリン膜１６にて被覆されている。
また、陰極１３および陽極１４は、制御装置３０に接続されており、制御装置３０に内蔵される電源から電圧を印加される。この陰極１３に電源より還元電圧を印加することで活性酸素を発生するが、詳しくは後述する。
【００２２】
本実施例において、陰極１３および陽極１４は活性炭素繊維で形成されている。ポリアニリン膜１６は、Ｎメチルピロリドンのような溶媒にポリアニリンを溶解して塗布した後、ベークして形成される。
【００２３】
また、具体的なポリアニリンの種類は、下記の化学式１または化学式２に示される非ドープ型のポリアニリンまたはポリアニリンの誘導体，および、下記の化学式３または化学式４に示されるドープ型のポリアニリンまたはポリアニリンの誘導体からなるものを用いることができる。
【００２４】
【化１】
【００２５】
【化２】
【００２６】
【化３】
【００２７】
【化４】
【００２８】
なお、上記化学式において、Ａは陰イオンを表す。ｎは２以上５０００以下の範囲の整数であり、ｘとｙは、ｘ＋ｙ＝１および０≦ｙ≦０．５を同時に満たす数である。
また、ドーパントとしては、スルホン酸基，ホスホン酸基，硝酸基，カルボキシル基，スルフィン酸基，および水酸基のうち少なくとも一つを含む化合物などが考えられる。
【００２９】
また、制御装置３０は、入口１１の上流に配置される上流電磁弁３２と、出口１５の下流に配置される下流電磁弁３４と、水配管４０における活性酸素生成装置１０を経由しないで小便器２０に到達する経路上に配置される水電磁弁３６と、使用者が小便器２０の前に立ったこと（以降、「使用状態」という）を検出するセンサ３８と、に接続されている。上流電磁弁３２，下流電磁弁３４，および，水電磁弁３６は、センサ３８が使用状態を検出しないときは閉じており、使用状態を検出した際に、制御装置３０によりその開閉動作が制御される。上流電磁弁３２は、水槽１２に貯水する際に開放される。下流電磁弁３４は、水槽１２に貯水された水を小便器２０に供給する際に開放される。また、水電磁弁３６は、小便器２０を洗浄するための水を小便器２０に供給する際に開放される。
【００３０】
また、排水配管５０は、小便器２０から排出される排水を一定量溜めるトラップ５２が形成されており、悪臭などが小便器２０側に逆流することを防止する。
（１−２）小便器の洗浄動作
制御装置３０は、センサ３８が使用状態を検出した際に、水電磁弁３６を開放し、小便器２０の表面を水で覆うことで汚れを付きにくい状態にする。所定時間経過後、水電磁弁３６を閉じる。
【００３１】
次に、センサ３８が使用状態を検出しなくなった際に、水電磁弁３６を開放し、小便器２０の表面を洗浄する。所定時間経過後、水電磁弁３６を閉じ、下流電磁弁３４を開放する。このとき、活性酸素生成装置１０に生成された活性酸素水が小便器２０の表面に供給されてその表面および排水配管５０のトラップ５２を活性酸素により洗浄する。所定時間経過後、下流電磁弁３４を閉じる。
【００３２】
次に、上流電磁弁３２を開放し、活性酸素生成装置１０に水を溜める。所定時間経過後、上流電磁弁３２を閉じる。
（１−３）活性酸素水の生成動作および効果
活性酸素生成装置１０に水が入った状態で制御装置３０が陰極１３に還元電圧を印加すると、ポリアニリンに電子が供給され、ポリアニリンは水中の溶存酸素に電子を与え、活性酸素であるスーパーオキシドアニオンラジカル（・Ｏ2-）（以降、単に活性酸素という）を連続的に生成する。また、この活性酸素の一部は、次に示す式のように反応して過酸化水素水を発生させる。
【００３３】
２・Ｏ2-＋２Ｈ+→Ｈ2Ｏ2＋Ｏ2
このようにして発生した活性酸素および過酸化水素水は、有機化合物を酸化分解する機能を有しているため、小便器２０の内面および排水配管５０に付着して臭気の発生や細菌の繁殖の要因となる有機化合物を除去できる。さらに、活性酸素それ自体は寿命が短いので、オゾンのように蒸発して小便器２０が設置されたトイレ室内に充満し、人体への安全性が損なわれる虞はない。また、金属イオンのような腐食促進物質が使用されないため、排水配管５０などの腐食を引き起こす虞もない。
【００３４】
そのため、上述した便器汚染防止システム１であれば、人体および設備に影響を与えることなく小便器２０の汚染を防止することができる。
また、本実施例の便器汚染防止システム１であれば、ポリアニリン膜１６を介してその水に溶け込んだ溶存酸素に電子を与えることができる。
【００３５】
また、本実施例の便器汚染防止システム１であれば、活性酸素水を最後に小便器２０に供給することから、活性酸素水が活性酸素を含まない水に流されることなく、小便器２０内およびトラップ５２に活性酸素水を長時間滞留させることができるため、発生させた活性酸素を効率よく汚染防止に利用することができる。また、小便器２０の使用後に、まず活性酸素を含まない水で小便器２０を洗浄することから、活性酸素水で便器を洗浄する場合と比較して活性酸素水の必要量が少なくなる結果、活性酸素を容易に高濃度にすることができ、洗浄効果を向上できる。なお、活性酸素水の生成量は、トラップ５２に溜まる水の量の２倍であるため、その量の活性酸素水を小便器２０に供給することで、トラップ５２に溜まる水の大部分を、活性酸素水に置き換えることができる。
［実施例２］
（２−１）全体構成
本実施例の便器汚染防止システム２は、図３に示すように、活性酸素水を生成する活性酸素生成装置１０と、洋式の便器１００を洗浄する活性酸素を含まない洗浄水を貯める貯水タンク１１０と、便器１００の洗浄を制御する制御装置１２０と、便器１００に供給された貯水タンク１１０からの洗浄水などを排出する排水配管１３０と、活性酸素生成装置１０および貯水タンク１１０に水を所定の圧力で供給する水配管１４０と、からなる。
【００３６】
また、便器１００には、便器１００の奥側の端部（図３におけるＡ）を回転軸として上下に変位可能な便座１０２が設けられている。
上述した活性酸素生成装置１０は、実施例１の活性酸素生成装置１０と同様の構成であって、水配管１４０から供給された水を入口１１から導入して貯水し、貯水された水を出口１５から便器１００に供給する。また、陰極１３および陽極１４は、制御装置１２０に接続されている。
【００３７】
制御装置１２０は、内装される記憶装置に記憶されたプログラムに基づいて便器汚染防止システム２の洗浄動作を行う。この制御装置１２０は、入口１１の上流に配置される上流電磁弁３２と、出口１５の下流に配置される下流電磁弁３４と、水配管１４０における活性酸素生成装置１０を経由しない経路上に配置される給水電磁弁１２２と、貯水タンク１１０から便器１００へ向かう配管に配置される排水電磁弁１２４と、使用者が便器１００に接近したこと（以降、「接近状態」という）を検出するセンサ１２６と、排水配管１３０に備えられた後述するバイパス電磁弁１３６と、使用者が便器１００を洗浄する際に押す図示しない洗浄スイッチと、に接続されている。さらに、便座１０２の位置を検知しており、便座１０２が上下のいずれに位置しているかを検知する。
【００３８】
上流電磁弁３２，下流電磁弁３４，給水電磁弁１２２および，排水電磁弁１２４は、センサ１２６が接近状態を検出しないときは閉じており、接近状態を検出した際に、制御装置１２０によりその開閉動作が制御される。上流電磁弁３２は、水槽１２に貯水する際に開放され、下流電磁弁３４は、水槽１２に貯水された水を便器１００に供給する際に開放される。また、給水電磁弁１２２は、貯水タンク１１０に貯水する際に開放され、排水電磁弁１２４は、便器１００を洗浄する活性酸素を含まない洗浄水を便器１００に供給する際に開放される。
【００３９】
また、排水配管１３０は、便器１００から排出される排水を一定量溜めるトラップ１３２が形成されており、悪臭などが便器１００側に逆流することを防止する。トラップ１３２にはバイパス１３４およびバイパス電磁弁１３６が設けられており、バイパス電磁弁１３６が開くと、バイパス１３４を介してトラップ１３２に溜められた水が排出される。
（２−２）便器洗浄のための制御装置１２０の処理
以下に、制御装置１２０による便器洗浄の処理手順を、図４に基づいて説明する。
【００４０】
この処理は、センサ１２６が接近状態を検出した際に開始される。この処理が開始されると、まず、所定時間（例えば５ｓ）待機する（Ｓ１）。所定時間待機後、便座が上がっているか否かを判断する（Ｓ２）。便座が上がっていれば（Ｓ２：ＹＥＳ）、男性の小便跳ね返りによる便器１００の汚染を防止するため、バイパス電磁弁１３６を開放し、トラップ１３２に溜められた水を排出する（Ｓ３）。一方、便座が上がっていなければ（Ｓ２：ＮＯ）、貯水タンク１１０に貯められた洗浄水を、便器１００の表面が水で覆われる程度に供給する（Ｓ４）。
【００４１】
続いて、洗浄スイッチが押されたか否かが判断される（Ｓ５）。洗浄スイッチが押されていれば（Ｓ５：ＹＥＳ）、貯水タンク１１０に貯められた洗浄水を供給して、便器１００の洗浄を行う（Ｓ７）。一方、洗浄スイッチが押されていなければ（Ｓ５：ＮＯ）、接近状態を検出しているか否かを判断する（Ｓ６）。接近状態を検出していれば（Ｓ６：ＹＥＳ）、処理がＳ５に戻る。一方、接近状態を検出していなければ（Ｓ５：ＮＯ）、貯水タンク１１０に貯められた洗浄水を供給して、便器１００の洗浄を行う（Ｓ７）。
【００４２】
次に、下流電磁弁３４を開放し、活性酸素水を所定量供給してトラップ１３２に溜める（Ｓ８）。
次に、活性酸素生成装置１０にて活性酸素水を生成する（Ｓ９）。具体的には、上流電磁弁３２を所定時間開放して水槽１２に水を貯め、陰極１３に還元電圧を印加する。
【００４３】
その後、本処理が終了する。
（２−３）効果
このように構成された便器汚染防止システム２は、実施例１の便器汚染防止システム１と同様に、人体および設備に影響を与えることなく、効率よく便器１００の汚染を防止することができる。
【００４４】
また、この便器汚染防止システム２は、便座１０２が上げられると、トラップ１３２に溜められた水を排出するため、男性が小便を行ったときにトラップ１３２に溜められた水にはねて飛び散ることを抑制できる。
［変形例］
以上、本発明の実施例について説明したが、本発明は、上記各実施例に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態をとり得ることはいうまでもない。
【００４５】
例えば、上記実施例１および実施例２においては、活性酸素を含まない水で小便器２０または便器１００を洗浄した後に活性酸素水を供給する構成を例示したが、活性酸素水を供給するタイミングは上述したものに限定されない。
【００４６】
例えば、活性酸素水が最後に小便器２０または便器１００に供給されてから、一定時間を経過したタイミングで再度供給してもよい。このように構成された便器汚染防止システム１，２であれば、汚染を防止する効果のある活性酸素水を定期的に各便器に供給することができるので、各便器を使用する頻度が低い時間帯であっても安定した汚染防止の効果を得ることができる。
【００４７】
また、上記実施例２では、貯水タンク１１０に対して、給水電磁弁１２２を開放することで貯水を行い、排水電磁弁１２４を開放することで便器１００に排水する構成を例示した。しかし、貯水タンク１１０に対して貯水および排水が可能であれば、その具体的な構成は特に限定されない。
【００４８】
例えば、貯水タンク１１０の排水口に被さって排水弁の作用をする浮きゴムと、貯水タンク１１０に流入する水の量を調整する開水栓の作用を有する浮き玉と、を備え、浮きゴムを排水口から浮かすことで排水を開始し、貯水タンク１１０内の水位の変動に応じて浮きゴムおよび浮き玉が変位し、排水の停止および貯水を行う構成であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】実施例１の便器汚染防止システムを示す側面図
【図２】活性酸素生成装置を示す側面図
【図３】実施例２の便器汚染防止システムを示す側面図
【図４】便器洗浄のための制御装置の処理の手順を示すフローチャート
【符号の説明】
【００５０】
１，２…便器汚染防止システム、１０…活性酸素生成装置、１１…入口、１２…水槽、１３…陰極、１４…陽極、１５…出口、１６…ポリアニリン膜、２０…小便器、３０…制御装置、３２…上流電磁弁、３４…下流電磁弁、３６…水電磁弁、３８…センサ、４０…水配管、５０…排水配管、５２…トラップ、１００…便器、１０２…便座、１１０…貯水タンク、１２０…制御装置、１２２…給水電磁弁、１２４…排水電磁弁、１２６…センサ、１３０…排水配管、１３２…トラップ、１３４…バイパス、１３６…バイパス電磁弁、１４０…水配管
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水中に溶存する酸素に電子を供与することで活性酸素を含有する活性酸素水を生成する活性酸素水生成手段と、
前記活性酸素水生成手段にて生成された活性酸素水を便器に供給する活性酸素水供給手段と、を備える
ことを特徴とする便器汚染防止システム。
【請求項２】
前記活性酸素水生成手段は、
外部から供給される水を貯水可能な水槽と、
前記水槽に水が貯水された状態で該水に接触する位置に配置される陰極電極および陽極電極と、
前記陰極電極と前記陽極電極との間に電圧を印加する電源と、からなり、
前記陰極電極は、ポリアニリン膜で被覆されている
ことを特徴とする請求項１に記載の便器汚染防止システム。
【請求項３】
前記ポリアニリンは、下記の化学式１〜４に示すポリアニリンからなる群から選択される少なくとも一つのポリアニリンである
ことを特徴とする請求項２に記載の便器汚染防止システム。
【化１】
【化２】
【化３】
【化４】
【請求項４】
活性酸素を含まない所定量の水を便器に供給することで便器を洗浄する洗浄水供給手段を備え、
前記活性酸素水供給手段は、前記洗浄水供給手段による便器の洗浄が終了するタイミングで、前記活性酸素水を便器に供給する
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の便器汚染防止システム。
【請求項５】
前記活性酸素水供給手段は、前記活性酸素水が最後に便器に供給されてから一定時間を経過したタイミングで、前記活性酸素水を便器に供給する
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の便器汚染防止システム。
【請求項６】
水中に溶存する酸素に電子を供与することで活性酸素を含有する活性酸素水を生成し、該生成された活性酸素水を便器に供給する
ことを特徴とする便器の汚染防止方法。
【請求項１】
水中に溶存する酸素に電子を供与することで活性酸素を含有する活性酸素水を生成する活性酸素水生成手段と、
前記活性酸素水生成手段にて生成された活性酸素水を便器に供給する活性酸素水供給手段と、を備える
ことを特徴とする便器汚染防止システム。
【請求項２】
前記活性酸素水生成手段は、
外部から供給される水を貯水可能な水槽と、
前記水槽に水が貯水された状態で該水に接触する位置に配置される陰極電極および陽極電極と、
前記陰極電極と前記陽極電極との間に電圧を印加する電源と、からなり、
前記陰極電極は、ポリアニリン膜で被覆されている
ことを特徴とする請求項１に記載の便器汚染防止システム。
【請求項３】
前記ポリアニリンは、下記の化学式１〜４に示すポリアニリンからなる群から選択される少なくとも一つのポリアニリンである
ことを特徴とする請求項２に記載の便器汚染防止システム。
【化１】
【化２】
【化３】
【化４】
【請求項４】
活性酸素を含まない所定量の水を便器に供給することで便器を洗浄する洗浄水供給手段を備え、
前記活性酸素水供給手段は、前記洗浄水供給手段による便器の洗浄が終了するタイミングで、前記活性酸素水を便器に供給する
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の便器汚染防止システム。
【請求項５】
前記活性酸素水供給手段は、前記活性酸素水が最後に便器に供給されてから一定時間を経過したタイミングで、前記活性酸素水を便器に供給する
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の便器汚染防止システム。
【請求項６】
水中に溶存する酸素に電子を供与することで活性酸素を含有する活性酸素水を生成し、該生成された活性酸素水を便器に供給する
ことを特徴とする便器の汚染防止方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００８−２４０４４２（Ｐ２００８−２４０４４２Ａ）
【公開日】平成２０年１０月９日（２００８．１０．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−８５０４９（Ｐ２００７−８５０４９）
【出願日】平成１９年３月２８日（２００７．３．２８）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１０月９日（２００８．１０．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年３月２８日（２００７．３．２８）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
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