衛生設備器具
【課題】 本発明は、ボウル面に付着した汚れを浄化したり、汚れが付着することを防止したり、また、大便器においては、排泄物が落下したときの衝撃によって跳ね上げる水を防止するために用いる泡によって生じる不具合を解消する衛生設備器具を提供することを課題としている。
【解決手段】 ボウル面に洗浄水を流下させボウル面を洗浄する衛生設備器具においてボウル面の上縁にあるリム吐水口と、衛生設備器具本体と排水配管との間を水封するトラップと、リム吐水口から洗浄水をリム導水路を経由して供給するリム吐水手段と、前記ボウル面に洗浄液を供給する洗浄液供給手段とを有し、前記洗浄液によって発生する泡を消泡する消泡手段を有することを特徴とする衛生設備器具とした。
【解決手段】 ボウル面に洗浄水を流下させボウル面を洗浄する衛生設備器具においてボウル面の上縁にあるリム吐水口と、衛生設備器具本体と排水配管との間を水封するトラップと、リム吐水口から洗浄水をリム導水路を経由して供給するリム吐水手段と、前記ボウル面に洗浄液を供給する洗浄液供給手段とを有し、前記洗浄液によって発生する泡を消泡する消泡手段を有することを特徴とする衛生設備器具とした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、大便器、小便器、洗面器などの衛生設備器具において、それらのボウル面に界面活性剤等の洗浄液を供給するものに関し、特に、その洗浄液によって発生する泡を効果的に処理できる衛生設備器具を提供するに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、使用者の清掃負荷を軽減させるために、大便器、小便器や洗面器のボウル面に界面活性剤を洗浄水とともに流下させ、汚れを落ちやすくしたり、また、付着しにくくする提案がなされている。
【０００３】
例えば、特開平０９−１３４７５号（特許文献１）には、大便器のボウル面に界面活性剤による泡を吐出して、使用者の排泄前にボウル面を泡で覆って便器に排泄物が付着するのを防止する技術が提案されている。
【０００４】
また、２００３−６４７５９号（特許文献２）には、泡を溜水の水跳ね防止に利用した提案もなされている。
大便器は、排水配管内で発生した衛生害虫や悪臭がトイレ内に拡散しないように所定深さの封水深を持つトラップを設けている。このトラップは便器内に溜められた溜水と連通し、排泄物が直接便器ボウル内壁と接しないように溜水表面の溜水面積を広くとるように配慮されている。使用者が便器に対して排泄行為を行った場合、排泄物が溜水に着水する時の落下エネルギーによって溜水が跳ね上げられ、人体に触れる現象は「おつり」と称される現象が起こることがある。
使用者の排泄前に溜水面上に洗剤を用いた泡の層を形成しておくことで、このおつりを抑制しようとするものである。
【０００５】
このようなに洗剤を利用する場合に生じる泡は、大便器や小便器では、洗浄操作によって排泄物共に排水配管に排出されることになるが、前記泡が直ぐに消えることが無いことから、排水配管内に抵抗を生じさせてしまうため排泄物やトイレットペーパーなどの紙粉等が滞留して排水配管詰まりを生じさせたり、下水処理施設における廃水処理に前記泡が設備上の支障をきたすという虞があった。特に、おつり防止のための泡は、泡の量が多かったり、粘性が高かったりすするものもあり、その影響は、さらに懸念される問題となる。
【特許文献１】特開平０９−０１３４７５号公報
【特許文献２】特開２００３−６４７５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記問題を解決するためになされたもので、本発明は、ボウル面に付着した汚れを浄化したり、汚れが付着することを防止したり、また、大便器においては、排泄物が落下したときの衝撃によって跳ね上げる水を防止するために用いる泡によって生じる不具合を解消する衛生設備器具を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために請求項１記載の発明は、ボウル面に洗浄水を流下させボウル面を洗浄する衛生設備器具において、ボウル面の上縁にあるリム吐水口と、衛生設備器具本体と排水配管との間を水封するトラップと、リム吐水口から洗浄水をリム導水路を経由して供給するリム吐水手段と、前記ボウル面に洗浄液を供給する洗浄液供給手段とを有し、前記洗浄液によって発生する泡を消泡する消泡手段を有することを特徴とする衛生設備器具とした。
【０００８】
本発明によれば、必要な時に洗浄液を供給し、泡を発生させると共に、ボウル面の洗浄やおつり防止のための泡層形成といった役割を終えた泡を消泡することで排水配管のボウル面洗浄後の排水配管内における排水配管詰まりや下水処理施設の廃水処理のトラブルを未然防止するものである。
【０００９】
また、請求項２記載の発明は、洗浄液供給手段は、前記リム導水路に界面活性剤を供給することで、界面活性剤は、リム導水路を経由して、ボウル面に吐水され、ボウル面を流下する間に適度にあわ立つものとなり、洗浄水とともに必要なタイミングで供給することが可能となる。
【００１０】
また、請求項３記載の発明は、界面活性剤として石けんを用いたもので、泡立ちはしにくい反面、消泡しやすくまた、排水後に比較的分解されやすいため、環境への負荷を軽減できるので、望ましい。
【００１１】
また、請求項４記載の発明は、洗浄液供給手段から洗浄液を供給するリム導水路の上流側にアルカリ水を供給するアルカリ水供給手段を設けたことを特徴とした。
【００１２】
本発明によれば、界面活性剤の量を少なくしても良好な泡立ちを発揮することが可能となるので、消泡がしやすくなるとともに環境への負荷を軽減できるものである。泡立ちの良さからおつり防止のための泡層の形成には好適である。
【００１３】
また、請求項５記載の発明は、消泡手段は、酸性水を供給する酸性水供給手段とした。本発明によれば、界面活性剤によって発生する泡はアルカリ性を呈しているため、酸性水を添加することで、短時間に効果的に消泡することが可能となる。
【００１４】
また、請求項６記載の発明は、アルカリ水供給手段および酸性水供給手段を電解槽とすることで、アルカリ水供給手段と酸性水供給手段を別途設ける必要がなくなり、コンパクトな衛生設備器具を提供できる。
【００１５】
また、請求項７記載の発明は、洗浄液供給手段は、衛生設備器具に設けられた人体検知手段を起点として供給されるようにするこで、使用者が衛生設備器具を利用する前にボウル面を洗浄したり、おつり防止のための泡層を溜水表面に形成することが可能となる。
【００１６】
また、請求項８記載の発明は、消泡手段は、衛生設備器具の洗浄動作開始を起点として供給されるようにすることで、役割を終えた泡を排出するための洗浄動作に連動でき、使用者は消泡するために特別の操作を必要とせず、例えば、大便器のおつり防止に泡を利用した場合には、排泄から便器洗浄という一連の動作の中で、溜水面上に発生した泡を短時間で消泡して、便器洗浄後の排水配管内においては排水配管詰まりが発生したり、下水処理施設の廃水処理のトラブルが発生することを未然防止することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、ボウル面に付着した汚れを浄化したり、汚れが付着することを防止したり、また、大便器においては、排泄物が落下したときの衝撃によって跳ね上げる水を防止する必要がある時に用いる泡によって生じる不具合を解消できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明の衛生設備器具としては、大便器、小便器、洗面器などが好適に利用できるものである。
泡利用の目的は、衛生設備器具の種類によって異なるが、泡利用した後の本願の特徴である、消泡手段適用に関しては、同様であるので、泡の特有な利用形態である大便器の実施例によって、以下のように説明する。
【００１９】
図１は、本発明の外観を示す斜視図である。本図を使用して、本発明の大便器の使用方法について説明する。
【００２０】
大便器１の上部には、使用者が着座する便座２が回動自在に取り付けられている。本実施例では、特に医療機関で使用されるような状態を勘案した便ふた無しの事例で記載されている。便器１の内部は使用者が排泄を行うボウル２であり、後述の溜水がボウル２のボウル面に排泄物が付着するのを防止している。便器１の背部にはキャビネット４が設けられており、図示しないコントローラ５を収納している。キャビネット４はトイレで使用される清掃器具・生理用品・トイレットペーパーなどを収納可能としていることもあるが、本発明とは関係が無いため説明を省略する。便座３の背部には人体検知手段６が設けられており、赤外線や超音波などを利用したものが一般的に利用されている。壁には使用者が用便後に操作する便器洗浄操作手段７が設けられている。
【００２１】
本発明において使用者が便器１に近接したことを人体検知手段６が検知すると、ボウル２内の溜水に対して、洗浄液供給手段が作動することで、溜水面に泡の層を形成する。使用者が便座２に着座して排泄を行うことになるが、溜水が泡で覆われていることから、排泄物落下の衝撃によって溜水が飛び散ることが抑制される。また界面活性剤を含む水がボウル２の表面をぬらすと共に、界面活性剤の泡が付着することになるため、排泄物の飛沫が飛散してもボウル２の表面に付着することがない。用便が終わった使用者は、壁に設けられた便器洗浄操作手段７を操作するが、消泡手段が作動してボウル２内の泡を消しつつ便器洗浄動作が作動し、図示しない排水配管に排泄物混じりの溜水が排出されたときに泡は消えており、泡が排水配管の抵抗となったり、下水処理場の処理装置にトラブルが発生することを防止している。
【００２２】
図２は、大便器の構成を示す断面図である。本図を使用して、洗浄液供給手段による泡の生成と消泡手段と便器の関連を詳説する。
【００２３】
便器１に供給される市水は、止水栓１１を経て、切替弁を有する分岐金具１２でリム吐水口１３に向けた流路であるリム導水路Rと、ゼット吐水ノズル１４に向けた流路であるゼット導水路Zに分岐される。リム導水路Rへの給水は、開閉弁１９によって行われる。また、ゼット導水路には、ゼット吐水タンク１７とポンプなどの加圧手段１８が設けられている。ゼット吐水タンク１７には、分岐金具１２にてゼット導水路Ｚ側に切り替えることによって、便器洗浄を行うための所定量の水が蓄えら、加圧手段１８の動作によってゼット吐水ノズル１４を介してトラップ８に向けて吐出され、サイホン現象による溜水９の排出を実現している。トラップ８は溜水９を介して排水配管１０ａ内部の衛生害虫や悪臭がトイレ内に拡散するのを防止している。溜水は、排水ソケット１０を介して排水配管１０ａに排出される。開閉弁１９の開閉や分岐金具１２の切替など便器洗浄動作については、図示しないコントローラー５にて制御されている。
【００２４】
また、リム導水路Rには電解槽１５と界面活性剤を供給する洗浄液供給手段１６が設けられている。アルカリ水供給手段としての電解槽１５がアルカリ性の水を創成し、そのアルカリ性の水に洗浄液供給手段１６を作動させた場合、リム吐水口１３から供給される泡の発生は促進され、少ない界面活性剤量で泡が創成されることになる。リム吐水口１３はボウル２上縁の便器本体後方（図の左方向）に配置されており、ほぼ水平方向に洗浄水を吐水するようにすることで、ボウル２面は泡を含む水が旋回しながら溜水９の上に供給されることになる。ボウル２面全面に界面活性剤を塗布するためや良好な泡層を溜水面に形成するためには、リム吐水が旋回しながら重力落下していく方法が望ましい。なお、排泄物落下の衝撃によって溜水が飛び散ること抑制するために、泡の大きさとしては、泡の層の厚みとしては約２０ｍｍ程度が望ましい。
【００２５】
また、洗浄液としては、界面活性剤が好適に利用できる。界面活性剤としては、陰イオン界面活性剤や、脂肪酸ナトリウムや脂肪酸カリウムのような石けんやアルファスルホ脂肪酸エステルナトリウム、直鎖アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウムやアルキル硫酸エステルナトリウムなどが好適に利用できる。石けんは後述の方法で消泡された後、排水配管内で金属石けんとして搬送されることになるが、合成界面活性剤に比べて自然界で分解されやすく、また、合成界面活性剤の場合は使用量を抑制することで環境負荷を軽減できるようにすることが望ましい。
【００２６】
なお、効率的な泡を発生させるためには、アルカリ水は、ＰＨ８．７以上とすることで達成できるが、陰イオン界面活性剤では、ｐＨ７よりアルカリ度の大きな（ｐＨ７以上）水を使用すればよい。また、リム導水路の洗浄液供給手段の下流側に網体を設けて、洗浄液の添加された洗浄水に気泡を混入させ、泡の発生を促進するようにしても良い。
【００２７】
また、洗浄液をリム導水路に供給するために、洗浄液を洗浄タンクに貯留し、洗浄タンクからリム導水路に導管を連結し、リム導水路を流れる洗浄水による負圧を利用して洗浄液をリム導水路内に引き込むようにして供給してもよい。
【００２８】
また、酸性水供給手段としての電解槽１５は、洗浄水の電気分解にて酸性の水を創成し、その酸性水をリム吐水吐水口１３から溜水９に向けて吐出することで、ボウル面にある泡や、溜水表面の泡層は、消泡される。この現象は、温泉地では石けんの泡が立ちにくいことで一般的に知られているものである。
【００２９】
本実施例では消泡手段として酸性水を利用する例を説明したが、リム吐水量を増やして溜水中の界面活性剤濃度を減らしても消泡は可能である。なお、ボウル２全面に酸性水を満遍なく行き渡らせ、かつ、物理的に消泡するためにも、ボウル内に酸性水が滞溜する時間が比較的長い、リム吐水が旋回しながら重力落下していく方法が望ましい。
【００３０】
また、アルカリ水供給手段または酸性水供給手段として、電解槽を用いた例を示したが、アルカリ水および酸性水のタンクから供給するようにしてもよい。
【００３１】
上記した洗浄液供給手段およびアルカリ水供給手段または酸性水供給手段のリム導水路への供給は、洗浄動作同様、図示しないコントローラー５にて制御されている。
【００３２】
上記実施例では、酸性水は消泡するために必要な量をボウルに供給するが、酸性水を必要量以上に加えてボウル面や流路内表面に行く亘るようにして、酸性水が持つ汚れ物質に対する殺菌効果、菌類の増殖による臭気の発生抑制効果を提供することもできる。
【００３３】
次に、上記した酸性水による消泡作用について、さらに、詳細に説明する。
溜水９の容積を２．３Ｌ、ｐＨ９、および、リム吐水量０．８Ｌと仮定し、消泡するために必要なリム吐水のｐＨを試算する。ｐＨ９であるから、
ｐＨ９＝ｐＯＨ５
となり、水酸イオン濃度［ＯＨ−］は、
［ＯＨ−］＝１×１０−５
となる。この値を１／１０にすれば消泡されることが一般に知られており、溜水中の水酸イオン濃度［ＯＨ−］は、
［ＯＨ−］＝１×１０−６
とすればよい。溜水容積は２．３Ｌだから、水酸イオン実量は、
（１×１０−６）×２．３＝０．２３×１０−５
となればよい。これを０．８Ｌのリム吐水で実施するのだから、
Ａ×０．８＝０．２３×１０−５
Ａ＝２．８７５×１０−６
であり、ｐＨは
ｐＨ＝−ｌｏｇ Ａ ＝−ｌｏｇ［２．８７５×１０−６］＝５．５
ということになる。効率的な泡を消すためには、溜水量とリム吐水量の両方を勘案して決める必要がある。本例ではＰＨ５．５、および、吐水量としては０．８Ｌとして、調整すればよい。なお、実際には溜水中の水酸イオン濃度に分布があること、またリム吐水は溜水表界面部分を旋回しながら混ざりこんでいくことから、ｐＨ８より酸性度の大きな（ｐＨ８以下）水を供給すると消泡されることが確認できている。
【００３４】
また前述のサイホン式便器ではなく、洗い落とし式便器を採用すれば便器ボール内でリム吐水が旋回する時間を長く取ることができるため、流れる水の物理的な力を利用して消泡することも考えられる。排水配管内で発生する泡を消す方法であれば、その実施技術は一つに固定されるものではない。
【００３５】
図３は、本発明の構成を示すシステムブロック図である。本図を使用して、各部の連携を詳説する。
【００３６】
電解槽１５は、アルカリ性の水を創成するときに、洗浄液供給手段１６と連携して効果的に泡発生１５ａを促進させる。電解槽１５が酸性の水を創成するときに、消泡手段１５ｂとなる。洗浄液供給手段１５ａと消泡手段１５ｂがリム吐水ノズル１３と組み合わされた時に、リム吐水手段１３ａとなる。またゼット吐水タンク１７と加圧手段１８とゼット吐水ノズル１４が組み合わされてゼット吐水手段１４ａとなる。実線が水の流れ、点線が制御信号の流れである。コントローラ５は人体検知手段６と便器洗浄操作手段７を含むものであり、開閉弁１９と加圧手段１８を駆動する。
【００３７】
図４は、本発明の動作を示すタイミングチャートである。本図を使用して、各部の動作タイミングを詳説する。
【００３８】
使用者が便器に近接すると、タイミングａで人体検知手段６が作動する。次いでタイミングｂにおいて電解槽５が創成したアルカリ性の水に対して、洗浄液供給手段１６から専用液（界面活性剤）を添加され、ボール内に泡を供給するリム吐水手段１４ａの動作が起き、所定量の泡が供給された後、泡の供給が停止する。使用者はタイミングｃで排泄を行うが、溜水は泡で覆われているため、排泄物落下の衝撃で溜水が飛び散ることがない。またボウル内壁は泡吐水で濡れているため、仮に排泄物が飛び散ったとしても、便器内壁に排泄物が付着しにくくなっている。使用者は用便が終わるとタイミングｄで便器洗浄操作手段７を操作する。便器洗浄動作を実現するために、タイミングｅでリム吐水、タイミングｆでゼット吐水、タイミングｇでリム吐水の順でシーケンシャル動作を行うことになるが、その時点で電解槽５からの吐水は酸性となっており、溜水上に存在した泡は消えてしまうことになり、排水配管内を泡が流れないように配慮されている。人体検知手段６の動作により、タイミングｈで使用者が便器から離れたことが検知される
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の外観を示す斜視図である。
【図２】本発明の構成を示す断面図である。
【図３】本発明の構成を示すシステムブロック図である。
【図４】本発明の動作を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
【００４０】
１…便器
２…ボール
３…便座
４…キャビネット
５…コントローラ
６…人体検知手段
７…便器洗浄操作手段
８…トラップ
９…溜水
１０…排水ソケット
１０ａ…排水配管
１１…止水栓
１２…分岐金具
１３…リム吐水口
１３ａ…リム吐水手段
１４…ゼット吐水ノズル
１４ａ…ゼット吐水手段
１５…電解槽
１５ａ…泡発生
１５ｂ…消泡手段
１６…洗浄液供給手段
１７…ゼット吐水タンク
１８…加圧手段
１９…開閉弁
【技術分野】
【０００１】
本発明は、大便器、小便器、洗面器などの衛生設備器具において、それらのボウル面に界面活性剤等の洗浄液を供給するものに関し、特に、その洗浄液によって発生する泡を効果的に処理できる衛生設備器具を提供するに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、使用者の清掃負荷を軽減させるために、大便器、小便器や洗面器のボウル面に界面活性剤を洗浄水とともに流下させ、汚れを落ちやすくしたり、また、付着しにくくする提案がなされている。
【０００３】
例えば、特開平０９−１３４７５号（特許文献１）には、大便器のボウル面に界面活性剤による泡を吐出して、使用者の排泄前にボウル面を泡で覆って便器に排泄物が付着するのを防止する技術が提案されている。
【０００４】
また、２００３−６４７５９号（特許文献２）には、泡を溜水の水跳ね防止に利用した提案もなされている。
大便器は、排水配管内で発生した衛生害虫や悪臭がトイレ内に拡散しないように所定深さの封水深を持つトラップを設けている。このトラップは便器内に溜められた溜水と連通し、排泄物が直接便器ボウル内壁と接しないように溜水表面の溜水面積を広くとるように配慮されている。使用者が便器に対して排泄行為を行った場合、排泄物が溜水に着水する時の落下エネルギーによって溜水が跳ね上げられ、人体に触れる現象は「おつり」と称される現象が起こることがある。
使用者の排泄前に溜水面上に洗剤を用いた泡の層を形成しておくことで、このおつりを抑制しようとするものである。
【０００５】
このようなに洗剤を利用する場合に生じる泡は、大便器や小便器では、洗浄操作によって排泄物共に排水配管に排出されることになるが、前記泡が直ぐに消えることが無いことから、排水配管内に抵抗を生じさせてしまうため排泄物やトイレットペーパーなどの紙粉等が滞留して排水配管詰まりを生じさせたり、下水処理施設における廃水処理に前記泡が設備上の支障をきたすという虞があった。特に、おつり防止のための泡は、泡の量が多かったり、粘性が高かったりすするものもあり、その影響は、さらに懸念される問題となる。
【特許文献１】特開平０９−０１３４７５号公報
【特許文献２】特開２００３−６４７５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記問題を解決するためになされたもので、本発明は、ボウル面に付着した汚れを浄化したり、汚れが付着することを防止したり、また、大便器においては、排泄物が落下したときの衝撃によって跳ね上げる水を防止するために用いる泡によって生じる不具合を解消する衛生設備器具を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために請求項１記載の発明は、ボウル面に洗浄水を流下させボウル面を洗浄する衛生設備器具において、ボウル面の上縁にあるリム吐水口と、衛生設備器具本体と排水配管との間を水封するトラップと、リム吐水口から洗浄水をリム導水路を経由して供給するリム吐水手段と、前記ボウル面に洗浄液を供給する洗浄液供給手段とを有し、前記洗浄液によって発生する泡を消泡する消泡手段を有することを特徴とする衛生設備器具とした。
【０００８】
本発明によれば、必要な時に洗浄液を供給し、泡を発生させると共に、ボウル面の洗浄やおつり防止のための泡層形成といった役割を終えた泡を消泡することで排水配管のボウル面洗浄後の排水配管内における排水配管詰まりや下水処理施設の廃水処理のトラブルを未然防止するものである。
【０００９】
また、請求項２記載の発明は、洗浄液供給手段は、前記リム導水路に界面活性剤を供給することで、界面活性剤は、リム導水路を経由して、ボウル面に吐水され、ボウル面を流下する間に適度にあわ立つものとなり、洗浄水とともに必要なタイミングで供給することが可能となる。
【００１０】
また、請求項３記載の発明は、界面活性剤として石けんを用いたもので、泡立ちはしにくい反面、消泡しやすくまた、排水後に比較的分解されやすいため、環境への負荷を軽減できるので、望ましい。
【００１１】
また、請求項４記載の発明は、洗浄液供給手段から洗浄液を供給するリム導水路の上流側にアルカリ水を供給するアルカリ水供給手段を設けたことを特徴とした。
【００１２】
本発明によれば、界面活性剤の量を少なくしても良好な泡立ちを発揮することが可能となるので、消泡がしやすくなるとともに環境への負荷を軽減できるものである。泡立ちの良さからおつり防止のための泡層の形成には好適である。
【００１３】
また、請求項５記載の発明は、消泡手段は、酸性水を供給する酸性水供給手段とした。本発明によれば、界面活性剤によって発生する泡はアルカリ性を呈しているため、酸性水を添加することで、短時間に効果的に消泡することが可能となる。
【００１４】
また、請求項６記載の発明は、アルカリ水供給手段および酸性水供給手段を電解槽とすることで、アルカリ水供給手段と酸性水供給手段を別途設ける必要がなくなり、コンパクトな衛生設備器具を提供できる。
【００１５】
また、請求項７記載の発明は、洗浄液供給手段は、衛生設備器具に設けられた人体検知手段を起点として供給されるようにするこで、使用者が衛生設備器具を利用する前にボウル面を洗浄したり、おつり防止のための泡層を溜水表面に形成することが可能となる。
【００１６】
また、請求項８記載の発明は、消泡手段は、衛生設備器具の洗浄動作開始を起点として供給されるようにすることで、役割を終えた泡を排出するための洗浄動作に連動でき、使用者は消泡するために特別の操作を必要とせず、例えば、大便器のおつり防止に泡を利用した場合には、排泄から便器洗浄という一連の動作の中で、溜水面上に発生した泡を短時間で消泡して、便器洗浄後の排水配管内においては排水配管詰まりが発生したり、下水処理施設の廃水処理のトラブルが発生することを未然防止することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、ボウル面に付着した汚れを浄化したり、汚れが付着することを防止したり、また、大便器においては、排泄物が落下したときの衝撃によって跳ね上げる水を防止する必要がある時に用いる泡によって生じる不具合を解消できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明の衛生設備器具としては、大便器、小便器、洗面器などが好適に利用できるものである。
泡利用の目的は、衛生設備器具の種類によって異なるが、泡利用した後の本願の特徴である、消泡手段適用に関しては、同様であるので、泡の特有な利用形態である大便器の実施例によって、以下のように説明する。
【００１９】
図１は、本発明の外観を示す斜視図である。本図を使用して、本発明の大便器の使用方法について説明する。
【００２０】
大便器１の上部には、使用者が着座する便座２が回動自在に取り付けられている。本実施例では、特に医療機関で使用されるような状態を勘案した便ふた無しの事例で記載されている。便器１の内部は使用者が排泄を行うボウル２であり、後述の溜水がボウル２のボウル面に排泄物が付着するのを防止している。便器１の背部にはキャビネット４が設けられており、図示しないコントローラ５を収納している。キャビネット４はトイレで使用される清掃器具・生理用品・トイレットペーパーなどを収納可能としていることもあるが、本発明とは関係が無いため説明を省略する。便座３の背部には人体検知手段６が設けられており、赤外線や超音波などを利用したものが一般的に利用されている。壁には使用者が用便後に操作する便器洗浄操作手段７が設けられている。
【００２１】
本発明において使用者が便器１に近接したことを人体検知手段６が検知すると、ボウル２内の溜水に対して、洗浄液供給手段が作動することで、溜水面に泡の層を形成する。使用者が便座２に着座して排泄を行うことになるが、溜水が泡で覆われていることから、排泄物落下の衝撃によって溜水が飛び散ることが抑制される。また界面活性剤を含む水がボウル２の表面をぬらすと共に、界面活性剤の泡が付着することになるため、排泄物の飛沫が飛散してもボウル２の表面に付着することがない。用便が終わった使用者は、壁に設けられた便器洗浄操作手段７を操作するが、消泡手段が作動してボウル２内の泡を消しつつ便器洗浄動作が作動し、図示しない排水配管に排泄物混じりの溜水が排出されたときに泡は消えており、泡が排水配管の抵抗となったり、下水処理場の処理装置にトラブルが発生することを防止している。
【００２２】
図２は、大便器の構成を示す断面図である。本図を使用して、洗浄液供給手段による泡の生成と消泡手段と便器の関連を詳説する。
【００２３】
便器１に供給される市水は、止水栓１１を経て、切替弁を有する分岐金具１２でリム吐水口１３に向けた流路であるリム導水路Rと、ゼット吐水ノズル１４に向けた流路であるゼット導水路Zに分岐される。リム導水路Rへの給水は、開閉弁１９によって行われる。また、ゼット導水路には、ゼット吐水タンク１７とポンプなどの加圧手段１８が設けられている。ゼット吐水タンク１７には、分岐金具１２にてゼット導水路Ｚ側に切り替えることによって、便器洗浄を行うための所定量の水が蓄えら、加圧手段１８の動作によってゼット吐水ノズル１４を介してトラップ８に向けて吐出され、サイホン現象による溜水９の排出を実現している。トラップ８は溜水９を介して排水配管１０ａ内部の衛生害虫や悪臭がトイレ内に拡散するのを防止している。溜水は、排水ソケット１０を介して排水配管１０ａに排出される。開閉弁１９の開閉や分岐金具１２の切替など便器洗浄動作については、図示しないコントローラー５にて制御されている。
【００２４】
また、リム導水路Rには電解槽１５と界面活性剤を供給する洗浄液供給手段１６が設けられている。アルカリ水供給手段としての電解槽１５がアルカリ性の水を創成し、そのアルカリ性の水に洗浄液供給手段１６を作動させた場合、リム吐水口１３から供給される泡の発生は促進され、少ない界面活性剤量で泡が創成されることになる。リム吐水口１３はボウル２上縁の便器本体後方（図の左方向）に配置されており、ほぼ水平方向に洗浄水を吐水するようにすることで、ボウル２面は泡を含む水が旋回しながら溜水９の上に供給されることになる。ボウル２面全面に界面活性剤を塗布するためや良好な泡層を溜水面に形成するためには、リム吐水が旋回しながら重力落下していく方法が望ましい。なお、排泄物落下の衝撃によって溜水が飛び散ること抑制するために、泡の大きさとしては、泡の層の厚みとしては約２０ｍｍ程度が望ましい。
【００２５】
また、洗浄液としては、界面活性剤が好適に利用できる。界面活性剤としては、陰イオン界面活性剤や、脂肪酸ナトリウムや脂肪酸カリウムのような石けんやアルファスルホ脂肪酸エステルナトリウム、直鎖アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウムやアルキル硫酸エステルナトリウムなどが好適に利用できる。石けんは後述の方法で消泡された後、排水配管内で金属石けんとして搬送されることになるが、合成界面活性剤に比べて自然界で分解されやすく、また、合成界面活性剤の場合は使用量を抑制することで環境負荷を軽減できるようにすることが望ましい。
【００２６】
なお、効率的な泡を発生させるためには、アルカリ水は、ＰＨ８．７以上とすることで達成できるが、陰イオン界面活性剤では、ｐＨ７よりアルカリ度の大きな（ｐＨ７以上）水を使用すればよい。また、リム導水路の洗浄液供給手段の下流側に網体を設けて、洗浄液の添加された洗浄水に気泡を混入させ、泡の発生を促進するようにしても良い。
【００２７】
また、洗浄液をリム導水路に供給するために、洗浄液を洗浄タンクに貯留し、洗浄タンクからリム導水路に導管を連結し、リム導水路を流れる洗浄水による負圧を利用して洗浄液をリム導水路内に引き込むようにして供給してもよい。
【００２８】
また、酸性水供給手段としての電解槽１５は、洗浄水の電気分解にて酸性の水を創成し、その酸性水をリム吐水吐水口１３から溜水９に向けて吐出することで、ボウル面にある泡や、溜水表面の泡層は、消泡される。この現象は、温泉地では石けんの泡が立ちにくいことで一般的に知られているものである。
【００２９】
本実施例では消泡手段として酸性水を利用する例を説明したが、リム吐水量を増やして溜水中の界面活性剤濃度を減らしても消泡は可能である。なお、ボウル２全面に酸性水を満遍なく行き渡らせ、かつ、物理的に消泡するためにも、ボウル内に酸性水が滞溜する時間が比較的長い、リム吐水が旋回しながら重力落下していく方法が望ましい。
【００３０】
また、アルカリ水供給手段または酸性水供給手段として、電解槽を用いた例を示したが、アルカリ水および酸性水のタンクから供給するようにしてもよい。
【００３１】
上記した洗浄液供給手段およびアルカリ水供給手段または酸性水供給手段のリム導水路への供給は、洗浄動作同様、図示しないコントローラー５にて制御されている。
【００３２】
上記実施例では、酸性水は消泡するために必要な量をボウルに供給するが、酸性水を必要量以上に加えてボウル面や流路内表面に行く亘るようにして、酸性水が持つ汚れ物質に対する殺菌効果、菌類の増殖による臭気の発生抑制効果を提供することもできる。
【００３３】
次に、上記した酸性水による消泡作用について、さらに、詳細に説明する。
溜水９の容積を２．３Ｌ、ｐＨ９、および、リム吐水量０．８Ｌと仮定し、消泡するために必要なリム吐水のｐＨを試算する。ｐＨ９であるから、
ｐＨ９＝ｐＯＨ５
となり、水酸イオン濃度［ＯＨ−］は、
［ＯＨ−］＝１×１０−５
となる。この値を１／１０にすれば消泡されることが一般に知られており、溜水中の水酸イオン濃度［ＯＨ−］は、
［ＯＨ−］＝１×１０−６
とすればよい。溜水容積は２．３Ｌだから、水酸イオン実量は、
（１×１０−６）×２．３＝０．２３×１０−５
となればよい。これを０．８Ｌのリム吐水で実施するのだから、
Ａ×０．８＝０．２３×１０−５
Ａ＝２．８７５×１０−６
であり、ｐＨは
ｐＨ＝−ｌｏｇ Ａ ＝−ｌｏｇ［２．８７５×１０−６］＝５．５
ということになる。効率的な泡を消すためには、溜水量とリム吐水量の両方を勘案して決める必要がある。本例ではＰＨ５．５、および、吐水量としては０．８Ｌとして、調整すればよい。なお、実際には溜水中の水酸イオン濃度に分布があること、またリム吐水は溜水表界面部分を旋回しながら混ざりこんでいくことから、ｐＨ８より酸性度の大きな（ｐＨ８以下）水を供給すると消泡されることが確認できている。
【００３４】
また前述のサイホン式便器ではなく、洗い落とし式便器を採用すれば便器ボール内でリム吐水が旋回する時間を長く取ることができるため、流れる水の物理的な力を利用して消泡することも考えられる。排水配管内で発生する泡を消す方法であれば、その実施技術は一つに固定されるものではない。
【００３５】
図３は、本発明の構成を示すシステムブロック図である。本図を使用して、各部の連携を詳説する。
【００３６】
電解槽１５は、アルカリ性の水を創成するときに、洗浄液供給手段１６と連携して効果的に泡発生１５ａを促進させる。電解槽１５が酸性の水を創成するときに、消泡手段１５ｂとなる。洗浄液供給手段１５ａと消泡手段１５ｂがリム吐水ノズル１３と組み合わされた時に、リム吐水手段１３ａとなる。またゼット吐水タンク１７と加圧手段１８とゼット吐水ノズル１４が組み合わされてゼット吐水手段１４ａとなる。実線が水の流れ、点線が制御信号の流れである。コントローラ５は人体検知手段６と便器洗浄操作手段７を含むものであり、開閉弁１９と加圧手段１８を駆動する。
【００３７】
図４は、本発明の動作を示すタイミングチャートである。本図を使用して、各部の動作タイミングを詳説する。
【００３８】
使用者が便器に近接すると、タイミングａで人体検知手段６が作動する。次いでタイミングｂにおいて電解槽５が創成したアルカリ性の水に対して、洗浄液供給手段１６から専用液（界面活性剤）を添加され、ボール内に泡を供給するリム吐水手段１４ａの動作が起き、所定量の泡が供給された後、泡の供給が停止する。使用者はタイミングｃで排泄を行うが、溜水は泡で覆われているため、排泄物落下の衝撃で溜水が飛び散ることがない。またボウル内壁は泡吐水で濡れているため、仮に排泄物が飛び散ったとしても、便器内壁に排泄物が付着しにくくなっている。使用者は用便が終わるとタイミングｄで便器洗浄操作手段７を操作する。便器洗浄動作を実現するために、タイミングｅでリム吐水、タイミングｆでゼット吐水、タイミングｇでリム吐水の順でシーケンシャル動作を行うことになるが、その時点で電解槽５からの吐水は酸性となっており、溜水上に存在した泡は消えてしまうことになり、排水配管内を泡が流れないように配慮されている。人体検知手段６の動作により、タイミングｈで使用者が便器から離れたことが検知される
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の外観を示す斜視図である。
【図２】本発明の構成を示す断面図である。
【図３】本発明の構成を示すシステムブロック図である。
【図４】本発明の動作を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
【００４０】
１…便器
２…ボール
３…便座
４…キャビネット
５…コントローラ
６…人体検知手段
７…便器洗浄操作手段
８…トラップ
９…溜水
１０…排水ソケット
１０ａ…排水配管
１１…止水栓
１２…分岐金具
１３…リム吐水口
１３ａ…リム吐水手段
１４…ゼット吐水ノズル
１４ａ…ゼット吐水手段
１５…電解槽
１５ａ…泡発生
１５ｂ…消泡手段
１６…洗浄液供給手段
１７…ゼット吐水タンク
１８…加圧手段
１９…開閉弁
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボウル面に洗浄水を流下させボウル面を洗浄する衛生設備器具において、
ボウル面の上縁にあるリム吐水口と、
衛生設備器具本体と排水配管との間を水封するトラップと、
リム吐水口から洗浄水をリム導水路を経由して供給するリム吐水手段と、
前記ボウル面に洗浄液を供給する洗浄液供給手段とを有し、
前記洗浄液によって発生する泡を消泡する消泡手段を有することを特徴とする衛生設備器具。
【請求項２】
前記洗浄液供給手段は、前記リム導水路に界面活性剤を供給するものであることを特徴とする請求項１記載の衛生設備器具。
【請求項３】
前記界面活性剤は石けんであることを特徴とする請求項２記載の衛生設備器具。
【請求項４】
前記洗浄液供給手段から洗浄液を供給するリム導水路の上流側にアルカリ水を供給するアルカリ水供給手段を設けたことを特徴とする請求項２又は３記載の衛生設備器具。
【請求項５】
前記消泡手段は、酸性水を供給する酸性水供給手段であることを特徴とする請求項２乃至４のいずれかに記載の衛生設備器具。
【請求項６】
前記アルカリ水供給手段および酸性水供給手段は、電解槽からなることを特徴とする請求項３又は４記載の衛生設備装置。
【請求項７】
前記洗浄液供給手段は、衛生設備器具に設けられた人体検知手段を起点として供給されることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の衛生設備器具。
【請求項８】
前記消泡手段は、衛生設備器具の洗浄動作開始を起点として供給されることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の衛生設備器具。
【請求項１】
ボウル面に洗浄水を流下させボウル面を洗浄する衛生設備器具において、
ボウル面の上縁にあるリム吐水口と、
衛生設備器具本体と排水配管との間を水封するトラップと、
リム吐水口から洗浄水をリム導水路を経由して供給するリム吐水手段と、
前記ボウル面に洗浄液を供給する洗浄液供給手段とを有し、
前記洗浄液によって発生する泡を消泡する消泡手段を有することを特徴とする衛生設備器具。
【請求項２】
前記洗浄液供給手段は、前記リム導水路に界面活性剤を供給するものであることを特徴とする請求項１記載の衛生設備器具。
【請求項３】
前記界面活性剤は石けんであることを特徴とする請求項２記載の衛生設備器具。
【請求項４】
前記洗浄液供給手段から洗浄液を供給するリム導水路の上流側にアルカリ水を供給するアルカリ水供給手段を設けたことを特徴とする請求項２又は３記載の衛生設備器具。
【請求項５】
前記消泡手段は、酸性水を供給する酸性水供給手段であることを特徴とする請求項２乃至４のいずれかに記載の衛生設備器具。
【請求項６】
前記アルカリ水供給手段および酸性水供給手段は、電解槽からなることを特徴とする請求項３又は４記載の衛生設備装置。
【請求項７】
前記洗浄液供給手段は、衛生設備器具に設けられた人体検知手段を起点として供給されることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の衛生設備器具。
【請求項８】
前記消泡手段は、衛生設備器具の洗浄動作開始を起点として供給されることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の衛生設備器具。
【図２】
【図３】
【図４】
【図１】
【図３】
【図４】
【図１】
【公開番号】特開２００９−７９４２６（Ｐ２００９−７９４２６Ａ）
【公開日】平成２１年４月１６日（２００９．４．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２４９６７０（Ｐ２００７−２４９６７０）
【出願日】平成１９年９月２６日（２００７．９．２６）
【出願人】（００００１００８７）ＴＯＴＯ株式会社 (3,889)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年４月１６日（２００９．４．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年９月２６日（２００７．９．２６）
【出願人】（００００１００８７）ＴＯＴＯ株式会社 (3,889)
【Ｆターム（参考）】
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