電気分解装置および衛生洗浄装置
【課題】電極への負担を抑えて効率的にスケールを除去することができる電気分解装置および衛生洗浄装置を提供することを目的とする。
【解決手段】複数の電極を有する電解槽と、前記電極間に電圧を印加する通電部と、前記電解槽への水の供給を制御する給水制御部と、前記電解槽に供給される水の温度に関する情報を取得する温度情報部と、前記温度情報部が取得した前記情報に基づいて前記電極間に印加する電圧の極性を反転させる頻度を決定する制御部と、を備えたことを特徴とする電気分解装置が提供される。
【解決手段】複数の電極を有する電解槽と、前記電極間に電圧を印加する通電部と、前記電解槽への水の供給を制御する給水制御部と、前記電解槽に供給される水の温度に関する情報を取得する温度情報部と、前記温度情報部が取得した前記情報に基づいて前記電極間に印加する電圧の極性を反転させる頻度を決定する制御部と、を備えたことを特徴とする電気分解装置が提供される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の態様は、一般的に、電気分解装置および衛生洗浄装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、電極を有する電解槽を利用して、例えば次亜塩素酸やオゾンや銀イオンなどを含む液（機能水あるいは電解水）を生成することができる電気分解装置がある。電気分解装置が電解槽において電解水を生成すると、水中に存在するカルシウムイオンなどによりいわゆる「スケール」などと呼ばれる炭酸カルシウムなどが生成し電解槽の電極に付着する場合がある。スケールが電解槽の電極に付着し堆積すると、電解効率が低下するという問題がある。これに対して、電極間に印加する電圧の極性を反転させてスケールを除去することができる電気分解装置がある。
【０００３】
しかしながら、極性反転は、電極の表面に形成された触媒に負担を与え、電極寿命を低下させるという問題がある。これに対して、電極間に印加する電圧の極性を反転するとき、極性反転頻度を電解複数回に１回の割にする塩素生成用電解制御方法が開示されている（特許文献１）。特許文献１には、極性反転を電解複数回毎に１回とすることによりスケール付着なく電極を長寿命化させることができるという記載がある。
【０００４】
しかしながら、単純に極性反転頻度を所定電解回数に１回の割に決めると、例えば冬場などのように水温がより低いときにはスケールの堆積が比較的少ないにもかかわらず、例えば夏場などと同様に極性反転が実行される。そのため、電極への負担をさらに抑えて効率的にスケールを除去し、電極をさらに長寿命化させるという点においては改善の余地がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−１２６７７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
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、電極への負担を抑えて効率的にスケールを除去することができる電気分解装置および衛生洗浄装置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】
【０００７】
第１の発明は、複数の電極を有する電解槽と、前記電極間に電圧を印加する通電部と、前記電解槽への水の供給を制御する給水制御部と、前記電解槽に供給される水の温度に関する情報を取得する温度情報部と、前記温度情報部が取得した前記情報に基づいて前記電極間に印加する電圧の極性を反転させる頻度を決定する制御部と、を備えたことを特徴とする電気分解装置である。
【０００８】
この電気分解装置によれば、制御部は、温度情報部が取得した情報に基づいて電極間に印加する電圧の極性を反転させる頻度を決定する。スケールは、電解槽に供給される水の温度が高いほど生成されやすい。そのため、制御部は、スケールの生成度合に応じて電極間に印加する電圧の極性を反転させる頻度を変化させることができる。制御部は、例えば夏場における極性反転頻度よりも冬場における極性反転頻度を低くすることができる。これにより、電解槽の電極への負担を抑えて効率的にスケールを除去することができる。
【０００９】
また、第２の発明は、第１の発明において、前記温度情報部は、前記電解槽に供給される水の温度を計測する温度センサであることを特徴とする電気分解装置である。
【００１０】
この電気分解装置によれば、温度センサは、電解槽に供給される水の温度を直接的に計測できる。そのため、温度センサは、電解槽に供給される水の温度をより正確に把握できる。これにより、制御部は、複数の極性反転頻度を設定し、より細かな制御を実行することができる。
【００１１】
また、第３の発明は、第１の発明において、前記温度情報部は、周囲環境の外気温度に基づいて前記電解槽に供給される水の温度を推測する温度推測部であることを特徴とする電気分解装置である。
【００１２】
この電気分解装置によれば、温度推測部は、周囲環境の外気温度に基づいて電解槽に供給される水の温度を推測する。制御部は、外気温度から推測された季節変動に伴う水温変化に基づいて十分に極性反転頻度を決定できる。これにより、電解槽に供給される水の温度を直接的に計測しなくともよいため、電気分解装置の構造を簡略化することができる。
【００１３】
また、第４の発明は、第１の発明において、前記温度情報部は、周囲環境の外気温度を計測する外気温センサであり、前記制御部は、前記外気温センサが計測した前記外気温度に基づいて前記電解槽に供給される水の温度を推測することを特徴とする電気分解装置である。
【００１４】
この電気分解装置によれば、外気温センサは、周囲環境の外気温度を計測する。また、制御部は、外気温センサが計測した外気温度に基づいて電解槽に供給される水の温度を推測する。制御部は、外気温度から推測された季節変動に伴う水温変化に基づいて十分に極性反転頻度を決定できる。これにより、電解槽に供給される水の温度を直接的に計測しなくともよいため、電気分解装置の構造を簡略化することができる。また、外気温センサは、電解槽に供給される水の温度を推測しなくともよいため、外気温センサの構造を簡略化することができる。
【００１５】
また、第５の発明は、第１の発明において、前記温度情報部は、暦に基づいて前記電解槽に供給される水の温度を推測するカレンダー機能部であることを特徴とする電気分解装置である。
【００１６】
この電気分解装置によれば、カレンダー機能部は、暦に基づいて電解槽に供給される水の温度を推測する。制御部は、月日や季節から推測された季節変動に伴う水温変化に基づいて十分に極性反転頻度を決定できる。これにより、電解槽に供給される水の温度を直接的に計測しなくともよいため、電気分解装置の構造を簡略化することができる。
【００１７】
また、第６の発明は、第１の発明において、前記温度情報部は、暦に関する情報を取得するカレンダー機能部であり、前記制御部は、前記カレンダー機能部が取得した前記暦に関する情報に基づいて前記電解槽に供給される水の温度を推測することを特徴とする電気分解装置である。
【００１８】
この電気分解装置によれば、カレンダー機能部は、暦に関する情報を取得する。また、制御部は、カレンダー機能部が取得した暦に関する情報に基づいて電解槽に供給される水の温度を推測する。制御部は、月日や季節から推測された季節変動に伴う水温変化に基づいて十分に極性反転頻度を決定できる。これにより、電解槽に供給される水の温度を直接的に計測しなくともよいため、電気分解装置の構造を簡略化することができる。また、カレンダー機能部は、電解槽に供給される水の温度を推測しなくともよいため、カレンダー機能部の構造を簡略化することができる。
【００１９】
また、第７の発明は、第１〜第６のいずれか１つの発明において、前記制御部は、前記極性を反転させる頻度を前記電極間への累積通電時間に基づいて設定することを特徴とする電気分解装置である。
【００２０】
この電気分解装置によれば、制御部は、電極間に印加する電圧の極性を反転させる頻度を電極間への累積通電時間に基づいて設定する。スケールの生成量は、電解槽の通電時間に依存する。そのため、制御部は、極性反転頻度を累積通電回数ではなく累積通電時間で規定することで、スケールを除去するタイミングをより効果的に設定することができる。
【００２１】
また、第８の発明は、第７の発明において、前記極性を反転させる頻度は、前記計測または推測した水の温度が所定温度以上の場合よりも前記所定温度より低い場合において低いことを特徴とする電気分解装置である。
【００２２】
この電気分解装置によれば、制御部は、季節変動に伴う水温変化に基づいて十分に極性反転頻度を決定でき、所定温度の前後で極性反転頻度を変更する。これにより、より簡便な制御で効率的にスケールを除去し電極を長寿命化させることができる。
【００２３】
また、第９の発明は、吐水口を有し、前記吐水口から水を噴射して使用者の身体を洗浄するノズルと、請求項１〜８のいずれか１つに記載の電気分解装置と、を備え、前記電解槽において電気分解された水が、前記ノズルの表面の少なくとも一部にあたることを特徴とする衛生洗浄装置である。
【００２４】
この衛生洗浄装置によれば、電気分解装置における電解槽の電極への負担を抑えて効率的にスケールを除去することができるとともに、例えば、使用者の「おしり」などの洗浄を実現するノズルや、衛生洗浄装置を載置する便器などを殺菌することができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の態様によれば、電極への負担を抑えて効率的にスケールを除去することができる電気分解装置および衛生洗浄装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施の形態にかかる電気分解装置の要部構成を表すブロック図である。
【図２】本実施形態にかかる電気分解装置の他の要部構成を表すブロック図である。
【図３】本実施形態にかかる電気分解装置のさらに他の要部構成を表すブロック図である。
【図４】本実施形態にかかる電気分解装置の動作の具体例を例示するフローチャート図である。
【図５】本実施形態にかかる電気分解装置の他の動作の具体例を例示するフローチャート図である。
【図６】本実施形態にかかる電気分解装置のさらに他の動作の具体例を例示するフローチャート図である。
【図７】本実施形態の電解槽ユニットの外観を例示する斜視模式図である。
【図８】本実施形態の電解槽ユニットの内部構造を例示する分解模式図である。
【図９】本実施形態の電解槽ユニットにおける電気分解を説明するための断面模式図である。
【図１０】ｐＨの変化に基づく炭酸カルシウムおよび炭酸イオンの溶解量の変化を表すグラフ図である。
【図１１】温度変化に基づく炭酸カルシウムの溶解量の変化を表すグラフ図である。
【図１２】本発明の実施の形態にかかる衛生洗浄装置を備えたトイレ装置を表す斜視模式図である。
【図１３】本実施形態にかかる衛生洗浄装置の要部構成を表すブロック図である。
【図１４】本実施形態のノズルユニットを例示する斜視模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
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電気分解装置の要部構成を表すブロック図である。
また、図２は、本実施形態にかかる電気分解装置の他の要部構成を表すブロック図である。
また、図３は、本実施形態にかかる電気分解装置のさらに他の要部構成を表すブロック図である。
【００２８】
本実施形態の電気分解装置４０は、例えば水道や貯水タンクなどの給水源１０から供給された水を導く流路２０と、給水源１０から供給される水の下流側への供給を制御する電磁弁（給水制御部）４３１と、電極を有する電解槽ユニット（電解槽）４５０と、電解槽ユニット４５０の電極に電圧を印加する通電部４１１と、電解槽ユニット４５０に供給される水の温度を計測する温度センサ（温度情報部）４１３と、電磁弁４３１および通電部４１１の動作を制御する制御部４０５と、を備える。
【００２９】
電磁弁４３１は、例えば開閉可能な電磁バルブである。電磁弁４３１は、制御部４０５からの指令に基づいて開閉し、電解槽ユニット４５０への水の供給を制御する。
電解槽ユニット４５０は、電磁弁４３１の下流側に設けられている。電解槽ユニット４５０については、後に詳述する。
【００３０】
温度センサ４１３は、例えばサーミスタなどを有し、流路２０を介して電解槽ユニット４５０に供給される水の温度を計測することができる。そして、温度センサ４１３は、計測した水温を制御部４０５へ送信することができる。
つまり、本実施形態の水温情報部は、電解槽ユニット４５０に供給される水の温度に関する情報を取得する。本願明細書において「水の温度に関する情報」という範囲には、計測あるいは推測した水の温度だけではなく、電解槽ユニット４５０に供給される水の温度に影響を及ぼす外気温度や月日や季節などの情報が含まれるものとする。
【００３１】
本実施形態の温度情報部は、温度センサ４１３だけに限定されず、図２に表した外気温センサ（温度情報部）４１５であってもよい。外気温センサ（温度推測部）４１５は、電気分解装置４０が設置された周囲環境の外気温度に基づいて電解槽ユニット４５０に供給される水の温度を推測することができる。そして、外気温センサ４１５は、推測した水温を制御部４０５へ送信することができる。
【００３２】
あるいは、外気温センサ４１５は、電気分解装置４０が設置された周囲環境の外気温度を計測し、計測した外気温度を制御部４０５へ送信してもよい。この場合には、制御部４０５は、外気温センサ４１５が計測した外気温度に基づいて電解槽ユニット４５０に供給される水の温度を推測する。
【００３３】
また、本実施形態の温度情報部は、図３に表したカレンダー機能部４１７であってもよい。カレンダー機能部４１７は、月日や季節に基づいて電解槽ユニット４５０に供給される水の温度を推測することができる。そして、外気温センサ４１５は、推測した水温を制御部４０５へ送信することができる。
【００３４】
あるいは、カレンダー機能部４１７は、月日や季節の情報を取得し、取得した情報を制御部４０５へ送信してもよい。この場合には、制御部４０５は、カレンダー機能部４１７が取得した月日や季節の情報に基づいて電解槽ユニット４５０に供給される水の温度を推測する。また、カレンダー機能部４１７は、制御部４０５と別体ではなく制御部４０５に組み込まれたカレンダー機能であってもよい。
【００３５】
給水源１０から電磁弁４３１を介して供給される水を電解槽ユニット４５０が電気分解し殺菌水を生成すると、炭酸カルシウム（ＣａＣＯ３）などのスケールが生成し電解槽ユニット４５０の電極に付着する。スケールは、電気分解する水の温度が上昇すると生成されやすい。そして、スケールが電解槽ユニット４５０の電極に堆積すると、電解効率が低下し、殺菌水の生成効率が低下する。
【００３６】
そこで、本実施形態にかかる電気分解装置４０は、電解槽ユニット４５０の電極間に印加する電圧の極性を反転させる。これにより、スケールは、電解槽ユニット４５０の電極の表面から剥離される。但し、極性反転は、電解槽ユニット４５０の電極の表面に形成された触媒に負担を与え、電極寿命を低下させる場合がある。
【００３７】
これに対して、本実施形態の制御部４０５は、温度情報部が取得した情報に基づいて電解槽ユニット４５０の電極間に印加する電圧の極性を反転させる頻度を決定する。具体的には、制御部４０５は、温度センサ４１３が計測した水温に基づいて電解槽ユニット４５０の電極間に印加する電圧の極性を反転させる頻度を決定する。スケールは電気分解する水の温度が上昇すると生成されやすいため、制御部４０５は、例えば温度センサ４１３が計測した水温が所定温度よりも低い場合には、所定温度よりも高い場合と比較して低い極性反転頻度を設定する。そのため、制御部４０５は、例えば夏場における極性反転頻度よりも冬場における極性反転頻度を低くすることができる。これにより、電解槽ユニット４５０の電極への負担を抑えて効率的にスケールを除去することができる。さらに、温度センサ４１３は、電解槽ユニット４５０に供給される水の温度を直接的に計測できるため水の温度をより正確に把握できる。これにより、制御部４０５は、複数の極性反転頻度を設定し、より細かな制御を実行することができる。
【００３８】
あるいは、制御部４０５は、外気温センサ４１５が推測した水温または計測した外気温度に基づいて電解槽ユニット４５０の電極間に印加する電圧の極性を反転させる頻度を決定する。スケールは電気分解する水の温度が上昇すると生成されやすいため、制御部４０５は、例えば外気温センサ４１５が推測した水温または計測した外気温度が所定温度よりも低い場合には、所定温度よりも高い場合と比較して低い極性反転頻度を設定する。これにより、前述したように、電解槽ユニット４５０の電極への負担を抑えて効率的にスケールを除去することができる。さらに、制御部４０５は、外気温度から推測された季節変動に伴う水温変化に基づいて十分に極性反転頻度を決定できる。これにより、電解槽ユニット４５０に供給される水の温度を直接的に計測しなくともよいため、電気分解装置４０の構造を簡略化することができる。
【００３９】
あるいは、制御部４０５は、カレンダー機能部４１７が推測した水温または取得した月日や季節の情報に基づいて電解槽ユニット４５０の電極間に印加する電圧の極性を反転させる頻度を決定する。スケールは電気分解する水の温度が上昇すると生成されやすいため、制御部４０５は、例えばカレンダー機能部４１７が推測した水温または取得した月日や季節の情報が所定温度または所定値よりも低い場合には、所定温度または所定値よりも高い場合と比較して低い極性反転頻度を設定する。これにより、前述したように、電解槽ユニット４５０の電極への負担を抑えて効率的にスケールを除去することができる。さらに、制御部４０５は、月日や季節から推測された季節変動に伴う水温変化に基づいて十分に極性反転頻度を決定できる。これにより、電解槽ユニット４５０に供給される水の温度を直接的に計測しなくともよいため、電気分解装置４０の構造を簡略化することができる。
【００４０】
次に、本実施形態にかかる電気分解装置の動作の具体例について、図面を参照しつつ説明する。
図４は、本実施形態にかかる電気分解装置の動作の具体例を例示するフローチャート図である。
【００４１】
本具体例では、水温情報部が温度センサ４１３である場合を例に挙げて説明する。
まず、制御部４０５は、電解槽ユニット４５０の電極への通電を開始し殺菌水の生成を開始させると（ステップＳ１１）、電解槽ユニット４５０に供給される水の温度を温度センサ４１３に計測させる（ステップＳ１３）。なお、前述したように、制御部４０５は、電解槽ユニット４５０に供給される水の温度を外気温センサ４１５またはカレンダー機能部４１７に推測させてもよい。
【００４２】
続いて、制御部４０５は、温度センサ４１３が計測した水温が２０℃以上であるか否かを判断する（ステップＳ１５）。温度センサ４１３が計測した水温が２０℃以上である場合には（ステップＳ１５：ＹＥＳ）、制御部４０５は、電解槽ユニット４５０の電極間に印加する電圧の極性を反転させる頻度を「２０秒」に設定する（ステップＳ１７）。極性反転頻度が「２０秒」であるとは、電解槽ユニット４５０の電極への累積通電時間が２０秒を経過する毎に１回の割合で、制御部４０５が電解槽ユニット４５０の電極間に印加する電圧の極性を反転させることを意味するものとする。
【００４３】
一方、温度センサ４１３が計測した水温が２０℃未満である場合には（ステップＳ１５：ＮＯ）、制御部４０５は、電解槽ユニット４５０の電極間に印加する電圧の極性を反転させる頻度を「４０秒」に設定する（ステップＳ１９）。そして、制御部４０５は、ステップＳ１７およびＳ１９において設定した極性反転頻度に基づいて極性反転を実行する（リターン：ステップＳ２１）。
【００４４】
スケールの生成量は、電解槽ユニット４５０の通電時間に依存する。本具体例によれば、制御部４０５は、極性反転頻度を累積通電回数ではなく累積通電時間で規定するため、スケールを除去するタイミングをより効果的に設定することができる。また、制御部４０５は、所定温度（本具体例では２０℃）の前後で極性反転頻度を変更するため、より簡便な制御で効率的にスケールを除去し電極を長寿命化させることができる。
【００４５】
なお、制御部４０５がステップＳ１７およびＳ１９において設定した極性反転頻度は、これだけに限定されるわけではない。ステップＳ１９における極性反転頻度がステップＳ１７における極性反転頻度よりも低い限り、制御部４０５は、極性反転頻度を適宜設定変更可能である。また、ステップＳ１５における判断基準としての所定温度は、「２０℃」に限定されるわけではない。
【００４６】
図５は、本実施形態にかかる電気分解装置の他の動作の具体例を例示するフローチャート図である。
本具体例でも、水温情報部が温度センサ４１３である場合を例に挙げて説明する。
【００４７】
ステップＳ３１〜Ｓ３５における動作は、図４に関して前述したステップＳ１１〜Ｓ１５における動作と同様である。
続いて、温度センサ４１３が計測した水温が２０℃以上である場合には（ステップＳ３５：ＹＥＳ）、制御部４０５は、電解槽ユニット４５０の電極間に印加する電圧の極性を反転させる頻度を「電解３回に１回」に設定する（ステップＳ３７）。極性反転頻度が「電解３回に１回」とは、電解槽ユニット４５０の電極への累積通電回数が３回に到達する毎に１回の割合で、制御部４０５が電解槽ユニット４５０の電極間に印加する電圧の極性を反転させることを意味するものとする。
【００４８】
一方、温度センサ４１３が計測した水温が２０℃未満である場合には（ステップＳ３５：ＮＯ）、制御部４０５は、電解槽ユニット４５０の電極間に印加する電圧の極性を反転させる頻度を「電解６回に１回」に設定する（ステップＳ３９）。そして、制御部４０５は、ステップＳ１７およびＳ１９において設定した極性反転頻度に基づいて極性反転を実行する（リターン：ステップＳ４１）。
【００４９】
スケールの生成量は、電解槽ユニット４５０の通電回数にも依存する。本具体例によれば、制御部４０５は、極性反転頻度を累積通電回数で規定するため、さらに簡便な制御で効率的にスケールを除去し電極を長寿命化させることができる。
【００５０】
なお、制御部４０５がステップＳ３７およびＳ３９において設定した極性反転頻度は、これだけに限定されるわけではない。ステップＳ３９における極性反転頻度がステップＳ３７における極性反転頻度よりも低い限り、制御部４０５は、極性反転頻度を適宜設定変更可能である。また、ステップＳ３５における判断基準としての所定温度は、「２０℃」に限定されるわけではない。
【００５１】
図６は、本実施形態にかかる電気分解装置のさらに他の動作の具体例を例示するフローチャート図である。
本具体例では、水温情報部が外気温センサ４１５である場合を例に挙げて説明する。
【００５２】
まず、制御部４０５は、電解槽ユニット４５０の電極への通電を開始し殺菌水の生成を開始させると（ステップＳ５１）、外気温センサ４１５が計測した周囲環境の外気温度を受信する（ステップＳ５３）。なお、制御部４０５は、ステップＳ５３において、月日や季節の情報をカレンダー機能部４１７から受信してもよい。
【００５３】
続いて、制御部４０５は、外気温センサ４１５から送信された外気温度に基づいて電解槽ユニット４５０に供給される水の温度を推測する（ステップＳ５５）。続いて、制御部４０５は、推測した水温が２０℃以上であるか否かを判断する（ステップＳ５７）。ステップＳ５９〜Ｓ６３における動作は、図４に関して前述したステップＳ１７〜Ｓ２１における動作と同様である。
【００５４】
なお、制御部４０５がステップＳ５９およびＳ６１において設定した極性反転頻度は、これだけに限定されるわけではない。ステップＳ６１における極性反転頻度がステップＳ５９における極性反転頻度よりも低い限り、制御部４０５は、極性反転頻度を適宜設定変更可能である。また、ステップＳ５７における判断基準としての所定温度は、「２０℃」に限定されるわけではない。
【００５５】
本具体例によれば、電解槽ユニット４５０に供給される水の温度を推測するのは制御部４０５であるため、外気温センサ４１５やカレンダー機能部４１７は、電解槽ユニット４５０に供給される水の温度を推測しなくともよい。これにより、外気温センサ４１５やカレンダー機能部４１７の構造を簡略化することができる。
【００５６】
次に、本実施形態にかかる電気分解装置４０が備える構成要素の具体例について、図面を参照しつつ説明する。
図７は、本実施形態の電解槽ユニットの外観を例示する斜視模式図である。
また、図８は、本実施形態の電解槽ユニットの内部構造を例示する分解模式図である。
【００５７】
本実施形態の電解槽ユニット４５０は、第１の蓋部材４５１と、第２の蓋部材４５２と、陽極板（電極）４５４と、陰極板（電極）４５５と、を有する。第１の蓋部材４５１は、給水源１０から供給された水を電解槽ユニット４５０の内部に流入させる流入部４５１ａを有する。この流入部４５１ａは、図７および図８に表したように、第１の蓋部材４５１の下部に設けられている。一方、第２の蓋部材４５２は、電解槽ユニット４５０の内部に流入した水を外部に流出させる流出部４５２ａを有する。この流出部４５２ａは、図７および図８に表したように、第２の蓋部材４５２の上部に設けられている。第１の蓋部材４５１および第２の蓋部材４５２は、互いに液密に取り付けられ、流入部４５１ａから流入した水が流出部４５２ａ以外から外部に流出することを防止できる。
【００５８】
陽極板４５４および陰極板４５５は、第１の蓋部材４５１と、第２の蓋部材４５２と、の間に設けられ、図８に表したように互いに対向して配置されている。このとき、陽極板４５４と、陰極板４５５と、の間にはスペーサ４５７が設けられている。これにより、陽極板４５４と、陰極板４５５と、の間の距離は、略一定の距離に確保されている。また、陽極板４５４は、電極面から突出した接続端子４５４ａを有する。この接続端子４５４ａは、図７に表したように、第１の蓋部材４５１を通して電解槽ユニット４５０の外部に導出されている。図示していないが、これは、陰極板４５５についても同様である。つまり、陰極板４５５は、電極面から突出した図示しない接続端子を有し、その図示しない接続端子は、第２の蓋部材４５２を通して電解槽ユニット４５０の外部に導出されている。
【００５９】
陽極板４５４および陰極板４５５は、接続端子４５４ａおよび図示しない陰極板４５５の接続端子を介して通電部４１１（図１〜図３参照）に接続されている。制御部４０５は、通電部４１１を制御し、陽極板４５４と陰極板４５５との間に電圧を印加することができる。
【００６０】
給水源１０から電磁弁４３１を介して電解槽ユニット４５０に供給された水は、図７に表した矢印Ａのように、第１の蓋部材４５１の流入部４５１ａから電解槽ユニット４５０の内部に導かれる。続いて、流入部４５１ａから電解槽ユニット４５０の内部に流入した水は、陽極板４５４と、陰極板４５５と、の間の空間（流路）を流れ、図７に表した矢印Ｂのように、第２の蓋部材４５２の流出部４５２ａから電解槽ユニット４５０の外部に排出される。この際、制御部４０５が陽極板４５４および陰極板４５５に通電している場合には、陽極板４５４と、陰極板４５５と、の間の空間を流れる水は電気分解される。これについて、図面を参照しつつ、さらに詳細に説明する。
【００６１】
図９は、本実施形態の電解槽ユニットにおける電気分解を説明するための断面模式図である。
また、図１０は、ｐＨの変化に基づく炭酸カルシウムおよび炭酸イオンの溶解量の変化を表すグラフ図である。
また、図１１は、温度変化に基づく炭酸カルシウムの溶解量の変化を表すグラフ図である。
【００６２】
電解槽ユニット４５０は、図７および図８に関して前述したように、その内部に陽極板４５４および陰極板４５５を有し、制御部４０５からの通電の制御によって、陽極板４５４と、陰極板４５５と、の間の空間を流れる水道水を電気分解できる。この際、陰極板４５５では、式（１）に表した反応が生ずる。
Ｈ＋＋ｅ− → １／２Ｈ２↑ ・・・（１）
【００６３】
そのため、陰極板４５５においては酸（Ｈ＋）が消費され、陰極板４５５の近傍ではｐＨが上昇する。ｐＨが上昇すると、図１０に表したように、炭酸イオン（ＣＯ３２−）の溶解量は上昇する。ｐＨの上昇に伴い、炭酸（Ｈ２ＣＯ３）が水素イオン（Ｈ＋）を放出し炭酸イオン（ＣＯ３２−）を生成し、式（２）に表した反応が生ずる。そして、発生した炭酸イオン（ＣＯ３２−）と水道水中に存在するカルシウムイオン（Ｃａ２＋）が結合し、式（３）に表した反応が生ずる。つまり、ｐＨの上昇が、図１０に表したように、炭酸カルシウム（ＣａＣＯ３：スケール）生成（溶解度低下による析出）を引き起こす。
Ｈ２ＣＯ３ → ２Ｈ＋＋ＣＯ３２− ・・・（２）
Ｃａ２＋＋ＣＯ３２− → ＣａＣＯ３ ・・・（３）
【００６４】
一方、陽極板４５４では、式（４）に表した反応が生ずる。また、水道水は、塩素イオン（Ｃｌ−）を含んでいる。この塩素イオンは、水源（例えば、地下水や、ダムの水や、河川などの水）に食塩（ＮａＣｌ）や塩化カルシウム（ＣａＣｌ２）として含まれている。そのため、式（５）に表した反応が生ずる。
２ＯＨ− → ２ｅ−＋Ｈ２Ｏ＋１／２Ｏ２↑ ・・・（４）
Ｃｌ− → ｅ−＋１／２Ｃｌ２ ・・・（５）
【００６５】
式（５）において発生した塩素は、気泡としては存在しにくく、ほとんどの塩素は水に溶解する。そのため、式（５）において発生した塩素については、式（６）に表した反応が生ずる。このようにして、塩素イオンを電気分解することにより次亜塩素酸（ＨＣｌＯ）が生成される。その結果、電解槽ユニット４５０において電気分解された水は、次亜塩素酸を含む液に変化する。なお、陽極板４５４においてはアルカリ（ＯＨ−）が消費されるため、陽極板４５４の近傍ではｐＨが下降する。
Ｃｌ２＋Ｈ２Ｏ → ＨＣｌＯ＋Ｈ＋＋Ｃｌ− ・・・（６）
【００６６】
また、水温が上昇すると、図１１に表したように、炭酸カルシウムの溶解量は下降する。つまり、水温が上昇すると、炭酸カルシウムは、水には溶解しにくくなる。そのため、水温が上昇すると、スケールは、生成されやすくなり、また析出されやすくなる。そのため、より高温の水が電解槽ユニット４５０に供給され、電解槽ユニット４５０がより高温の水を電気分解すると、スケールは、生成されやすくなり、また析出されやすくなる。
【００６７】
ここで、電解槽ユニット４５０において生成される殺菌水は、銀イオンや銅イオンなどの金属イオンを含む液であってもよい。あるいは、電解槽ユニット４５０において生成される殺菌水は、電解塩素やオゾンなどを含む液であってもよい。あるいは、電解槽ユニット４５０において生成される殺菌水は、酸性水やアルカリ水であってもよい。これらの中でも、次亜塩素酸を含む液は、より強い殺菌力を有する。
【００６８】
次亜塩素酸は、殺菌成分として機能し、その次亜塩素酸を含む液すなわち殺菌水は、アンモニアなどによる汚れを効率的に除去あるいは分解したり、殺菌することができる。ここで、本願明細書において「殺菌水」とは、次亜塩素酸などの殺菌成分を水道水（単に「水」ともいう）よりも多く含む液をいうものとする。
【００６９】
次に、本発明の他の実施の形態について説明する。
図１２は、本発明の実施の形態にかかる衛生洗浄装置を備えたトイレ装置を表す斜視模式図である。
また、図１３は、本実施形態にかかる衛生洗浄装置の要部構成を表すブロック図である。
なお、図１３は、水路系と電気系の要部構成を併せて表している。
【００７０】
図１２に表したトイレ装置は、洋式腰掛便器（以下説明の便宜上、単に「便器」と称する）８００と、その上に設けられた衛生洗浄装置１００と、を備える。衛生洗浄装置１００は、ケーシング４００と、便座２００と、便蓋３００と、を有する。便座２００と便蓋３００とは、ケーシング４００に対して開閉自在にそれぞれ軸支されている。
【００７１】
ケーシング４００の内部には、図１〜図１１に関して前述した電気分解装置４０が内蔵されている。
また、ケーシング４００の内部には、便座２００に座った使用者の「おしり」などの洗浄を実現する身体洗浄機能部などが内蔵されている。また、例えばケーシング４００には、使用者が便座２００に座ったことを検知する着座検知センサ４０４が設けられている。着座検知センサ４０４が便座２００に座った使用者を検知している場合において、使用者が例えばリモコンなどの操作部５００を操作すると、洗浄ノズル（以下説明の便宜上、単に「ノズル」と称する）４７３を便器８００のボウル８０１内に進出させることができる。なお、図１２に表した衛生洗浄装置１００では、ノズル４７３がボウル８０１内に進出した状態を表している。
【００７２】
ノズル４７３の先端部には、ひとつあるいは複数の吐水口４７４が設けられている。そして、ノズル４７３は、その先端部に設けられた吐水口４７４から水を噴射して、便座２００に座った使用者の「おしり」などを洗浄することができる。
【００７３】
より具体的に説明すると、本実施形態にかかる衛生洗浄装置１００は、図１３に表したように、水道や貯水タンクなどの給水源１０から供給された水をノズル４７３の吐水口４７４に導く流路２０を有する。流路２０の上流側には、電磁弁４３１が設けられている。電磁弁４３１は、開閉可能な電磁バルブであり、ケーシング４００の内部に設けられた制御部４０５からの指令に基づいて水の供給を制御する。
【００７４】
電磁弁４３１の下流には、熱交換器ユニット４４０が設けられている。熱交換器ユニット４４０は、温水ヒータ４４１を有する。温水ヒータ４４１は、供給された水を加熱し、所定の温水にする。温水ヒータ４４１の上流側には図示しない入水サーミスタが設けられ、温水ヒータ４４１の下流側には図示しない温水サーミスタが設けられている。なお、温水温度については、例えば、使用者が操作部５００を操作することにより設定することができる。
【００７５】
温水ヒータ４４１の下流には、電解槽ユニット４５０に供給される水の温度を計測する温度センサ４１３が設けられている。温度センサ４１３は、温水ヒータ４４１の下流側に設けられた図示しない温水サーミスタであってもよい。また、図１〜図３に関して前述したように、温度センサ４１３は、外気温センサ４１５やカレンダー機能部４１７に置き換えられてもよい。
【００７６】
温水ヒータ４４１の下流には、殺菌水を生成可能な電解槽ユニット４５０が設けられている。ノズル４７３や、電解槽ユニット４５０よりも下流側の流路２０は、電解槽ユニット４５０において生成された殺菌水により殺菌される。電解槽ユニット４５０は、図７〜図１１に関して前述した如くである。
【００７７】
電解槽ユニット４５０の下流には、圧力変調装置４６０が設けられている。この圧力変調装置４６０は、流路２０内の水の流れに脈動を与え、ノズル４７３の吐水口４７４から吐水される水に脈動を与えることができる。但し、本発明においては、圧力変調装置４６０は、必ずしも設けられていなくともよい。
【００７８】
圧力変調装置４６０の下流には、水勢（流量）の調整を行う流量切替弁４７１と、ノズル４７３やノズル洗浄室４７８への給水の開閉や切替を行う流路切替弁４７２と、が設けられている。なお、流量切替弁４７１および流路切替弁４７２は、１つのユニットとして設けられていてもよい。続いて、流量切替弁４７１および流路切替弁４７２の下流には、ノズル４７３が設けられている。
【００７９】
ノズル４７３は、前述したように、水を噴射して便座２００に座った使用者の「おしり」などを洗浄できる。これに対して、電解槽ユニット４５０において生成された殺菌水を流路切替弁４７２から便器８００のボウル８０１の表面に吐水する殺菌水吐水ノズルが、ノズル４７３とは別体として設けられていてもよい。この場合には、図示しない殺菌水吐水ノズルは、電解槽ユニット４５０よりも下流側の流路２０に設けられる。衛生洗浄装置１００は、一般的には、便器８００の上に設置され利用される。そのため、ボウル８０１の表面に殺菌水を吐水する殺菌水吐水ノズルが設けられている場合には、電気分解装置４０を有する衛生洗浄装置１００は、便器８００のボウル８０１の表面に存在する菌を殺菌する装置としても有効に利用され得る。
【００８０】
ノズル４７３は、ノズルモータ４７６（図１４参照）からの駆動力を受け、便器８００のボウル８０１内に進出したり後退することができる。つまり、ノズルモータ４７６は、制御部４０５からの指令に基づいてノズル４７３を進退させることができる。
そして、制御部４０５は、電源回路４０１から電力を供給され、トイレ室への使用者の入室を検知する入室検知センサ４０２や、便座２００の前方にいる使用者を検知する人体検知センサ４０３や、便座２００への使用者の着座を検知する着座検知センサ４０４や、操作部５００などからの信号に基づいて、電磁弁４３１や、温水ヒータ４４１や、電解槽ユニット４５０や、流量切替弁４７１や流路切替弁４７２や、ノズルモータ４７６の動作を制御することができる。
【００８１】
着座検知センサ４０４は、使用者が便座２００に着座する直前において便座２００の上方に存在する人体や、便座２００に着座した使用者を検知することができる。すなわち、着座検知センサ４０４は、便座２００に着座した使用者だけではなく、便座２００の上方に存在する使用者を検知することができる。このような着座検知センサ４０４としては、例えば、赤外線投受光式の測距センサなどを用いることができる。
【００８２】
また、人体検知センサ４０３は、便器８００の前方にいる使用者、すなわち便座２００から前方へ離間した位置に存在する使用者を検知することができる。つまり、人体検知センサ４０３は、トイレ室に入室して便座２００に近づいてきた使用者を検知することができる。このような人体検知センサ４０３としては、例えば、赤外線投受光式の測距センサなどを用いることができる。
【００８３】
また、入室検知センサ４０２は、トイレ室のドアを開けて入室した直後の使用者や、トイレ室に入室しようとしてドアの前に存在する使用者を検知することができる。つまり、入室検知センサ４０２は、トイレ室に入室した使用者だけではなく、トイレ室に入室する前の使用者、すなわちトイレ室の外側のドアの前に存在する使用者を検知することができる。このような入室検知センサ４０２としては、焦電センサや、ドップラーセンサなどのマイクロ波センサなどを用いることができる。マイクロ波のドップラー効果を利用したセンサや、マイクロ波を送信し反射したマイクロ波の振幅（強度）に基づいて被検知体を検出するセンサなどを用いた場合、トイレ室のドア越しに使用者の存在を検知することが可能となる。つまり、トイレ室に入室する前の使用者を検知することができる。
【００８４】
図１２に表したトイレ装置では、ケーシング４００の上面に凹設部４０９が形成され、この凹設部４０９に一部が埋め込まれるように入室検知センサ４０２が設けられている。入室検知センサ４０２は、便蓋３００が閉じた状態では、その基部付近に設けられた透過窓３１０を介して使用者の入室を検知する。そして、例えば、入室検知センサ４０２が使用者を検知すると、制御部４０５は、入室検知センサ４０２の検知結果に基づいて便蓋３００を自動的に開くことができる。また、着座検知センサ４０４および人体検知センサ４０３は、ケーシング４００の前方の中央部に設けられている。但し、着座検知センサ４０４、人体検知センサ４０３、および入室検知センサ４０２の設置形態は、これだけに限定されるわけではなく、適宜変更することができる。
【００８５】
また、ケーシング４００には、便座２００に座った使用者の「おしり」などに向けて温風を吹き付けて乾燥させる「温風乾燥機能」や「脱臭ユニット」や「室内暖房ユニット」などの各種の機構が適宜設けられていてもよい。この際、ケーシング４００の側面には、脱臭ユニットからの排気口４０７及び室内暖房ユニットからの排出口４０８が適宜設けられる。ただし、本発明においては、脱臭ユニットや室内暖房ユニットなどの付加機能部は必ずしも設けなくてもよい。
【００８６】
図１４は、本実施形態のノズルユニットを例示する斜視模式図である。
本実施形態のノズルユニット４７０は、図１４に表したように、基台としての取付台４７５と、取付台４７５に支持されたノズル４７３と、ノズル４７３を移動させるノズルモータ４７６と、を有する。ノズル４７３は、図１４に表した矢印Ｃのように、ベルトなどの伝動部材４７７を介してノズルモータ４７６から伝達される駆動力により、取付台４７５に対して摺動自在に設けられている。すなわち、ノズル４７３は、ノズル４７３自身の軸方向（進退方向）に直進移動することができる。そして、ノズル４７３は、ケーシング４００および取付台４７５から進退自在に移動できる。
【００８７】
また、本実施形態のノズルユニット４７０には、ノズル洗浄室４７８が設けられている。ノズル洗浄室４７８は、取付台４７５に対して固定され、その内部に設けられた吐水部４７９から殺菌水あるいは水を噴射することにより、ノズル４７３の外周表面（胴体）を殺菌あるいは洗浄することができる。すなわち、電解槽ユニット４５０において電気分解されて生成された殺菌水が、ノズル４７３の表面の少なくとも一部にあたる。
具体的には、制御部４０５が電解槽ユニット４５０の陽極板４５４および陰極板４５５に通電させることにより殺菌水を生成させる場合には、ノズル４７３の胴体は、吐水部４７９から噴射される殺菌水により殺菌される。一方で、制御部４０５が電解槽ユニット４５０の陽極板４５４および陰極板４５５に通電させない場合には、ノズル４７３の胴体は、吐水部４７９から噴射される水により物理的に洗浄される。
【００８８】
より具体的には、ノズル４７３がケーシング４００に収納された状態において、ノズル４７３の吐水口４７４の部分はノズル洗浄室４７８の中にほぼ収容されている。そのため、ノズル洗浄室４７８は、その内部に設けられた吐水部４７９から殺菌水あるいは水を噴射することにより、収納された状態のノズル４７３の吐水口４７４の部分を殺菌あるいは洗浄することができる。また、ノズル洗浄室４７８は、ノズル４７３の進退時において吐水部４７９から水あるいは殺菌水を噴射することにより、吐水口４７４の部分だけではなく他の部分の外周表面を殺菌あるいは洗浄することができる。
【００８９】
また、本実施形態のノズル４７３は、ノズル４７３がケーシング４００に収納された状態において、ノズル４７３自身が有する吐水口４７４から殺菌水あるいは水を吐水することにより吐水口４７４の部分を殺菌あるいは洗浄することができる。さらに、ノズル４７３がケーシング４００に収納された状態では、ノズル４７３の吐水口４７４の部分はノズル洗浄室４７８の中にほぼ収容されているため、ノズル４７３の吐水口４７４から吐水された殺菌水あるいは水は、ノズル洗浄室４７８の内壁により反射して吐水口４７４の部分にかかる。そのため、ノズル４７３の吐水口４７４の部分は、ノズル洗浄室４７８の内壁で反射した殺菌水あるいは水によっても殺菌あるいは洗浄される。
【００９０】
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、電気分解装置４０、衛生洗浄装置１００、および電解槽ユニット４５０などが備える各要素の形状、寸法、材質、配置などや温度情報部（温度センサ４１３、外気温センサ４１５、カレンダー機能部４１７）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。
例えば、制御部４０５は、熱交換器ユニット４４０の消費電力に基づいて電解槽ユニット４５０の電極間に印加する電圧の極性を反転させる頻度を決定してもよい。冬場では、熱交換器ユニット４４０に供給される水の温度は、他の季節よりも低い。そのため、冬場では、熱交換器ユニット４４０は、水の温度を設定温度まで加熱するために他の季節よりも多くの消費電力を必要とする。そのため、制御部４０５は、電解槽ユニット４５０に供給される水の温度を熱交換器ユニット４４０の消費電力から推測することで極性反転頻度を決定できる。
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。
【符号の説明】
【００９１】
１０ 給水源、 ２０ 流路、 ４０ 電気分解装置、 １００ 衛生洗浄装置、 ２００ 便座、 ３００ 便蓋、 ３１０ 透過窓、 ４００ ケーシング、 ４０１ 電源回路、 ４０２ 入室検知センサ、 ４０３ 人体検知センサ、 ４０４ 着座検知センサ、 ４０５ 制御部、 ４０７ 排気口、 ４０８ 排出口、 ４０９ 凹設部、 ４１１ 通電部、 ４１３ 温度センサ、 ４１５ 外気温センサ、 ４１７ カレンダー機能部、 ４３１ 電磁弁、 ４４０ 熱交換器ユニット、 ４４１ 温水ヒータ、 ４５０ 電解槽ユニット、 ４５１ 第１の蓋部材、 ４５１ａ 流入部、 ４５２ 第２の蓋部材、 ４５２ａ 流出部、 ４５４ 陽極板、 ４５４ａ 接続端子、 ４５５ 陰極板、 ４５７ スペーサ、 ４６０ 圧力変調装置、 ４７０ ノズルユニット、 ４７１ 流量切替弁、 ４７２ 流路切替弁、 ４７３ ノズル、 ４７４ 吐水口、 ４７５ 取付台、 ４７６ ノズルモータ、 ４７７ 伝動部材、 ４７８ ノズル洗浄室、 ４７９ 吐水部、 ５００ 操作部、 ８００ 便器、 ８０１ ボウル
【技術分野】
【０００１】
本発明の態様は、一般的に、電気分解装置および衛生洗浄装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、電極を有する電解槽を利用して、例えば次亜塩素酸やオゾンや銀イオンなどを含む液（機能水あるいは電解水）を生成することができる電気分解装置がある。電気分解装置が電解槽において電解水を生成すると、水中に存在するカルシウムイオンなどによりいわゆる「スケール」などと呼ばれる炭酸カルシウムなどが生成し電解槽の電極に付着する場合がある。スケールが電解槽の電極に付着し堆積すると、電解効率が低下するという問題がある。これに対して、電極間に印加する電圧の極性を反転させてスケールを除去することができる電気分解装置がある。
【０００３】
しかしながら、極性反転は、電極の表面に形成された触媒に負担を与え、電極寿命を低下させるという問題がある。これに対して、電極間に印加する電圧の極性を反転するとき、極性反転頻度を電解複数回に１回の割にする塩素生成用電解制御方法が開示されている（特許文献１）。特許文献１には、極性反転を電解複数回毎に１回とすることによりスケール付着なく電極を長寿命化させることができるという記載がある。
【０００４】
しかしながら、単純に極性反転頻度を所定電解回数に１回の割に決めると、例えば冬場などのように水温がより低いときにはスケールの堆積が比較的少ないにもかかわらず、例えば夏場などと同様に極性反転が実行される。そのため、電極への負担をさらに抑えて効率的にスケールを除去し、電極をさらに長寿命化させるという点においては改善の余地がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−１２６７７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
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、電極への負担を抑えて効率的にスケールを除去することができる電気分解装置および衛生洗浄装置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】
【０００７】
第１の発明は、複数の電極を有する電解槽と、前記電極間に電圧を印加する通電部と、前記電解槽への水の供給を制御する給水制御部と、前記電解槽に供給される水の温度に関する情報を取得する温度情報部と、前記温度情報部が取得した前記情報に基づいて前記電極間に印加する電圧の極性を反転させる頻度を決定する制御部と、を備えたことを特徴とする電気分解装置である。
【０００８】
この電気分解装置によれば、制御部は、温度情報部が取得した情報に基づいて電極間に印加する電圧の極性を反転させる頻度を決定する。スケールは、電解槽に供給される水の温度が高いほど生成されやすい。そのため、制御部は、スケールの生成度合に応じて電極間に印加する電圧の極性を反転させる頻度を変化させることができる。制御部は、例えば夏場における極性反転頻度よりも冬場における極性反転頻度を低くすることができる。これにより、電解槽の電極への負担を抑えて効率的にスケールを除去することができる。
【０００９】
また、第２の発明は、第１の発明において、前記温度情報部は、前記電解槽に供給される水の温度を計測する温度センサであることを特徴とする電気分解装置である。
【００１０】
この電気分解装置によれば、温度センサは、電解槽に供給される水の温度を直接的に計測できる。そのため、温度センサは、電解槽に供給される水の温度をより正確に把握できる。これにより、制御部は、複数の極性反転頻度を設定し、より細かな制御を実行することができる。
【００１１】
また、第３の発明は、第１の発明において、前記温度情報部は、周囲環境の外気温度に基づいて前記電解槽に供給される水の温度を推測する温度推測部であることを特徴とする電気分解装置である。
【００１２】
この電気分解装置によれば、温度推測部は、周囲環境の外気温度に基づいて電解槽に供給される水の温度を推測する。制御部は、外気温度から推測された季節変動に伴う水温変化に基づいて十分に極性反転頻度を決定できる。これにより、電解槽に供給される水の温度を直接的に計測しなくともよいため、電気分解装置の構造を簡略化することができる。
【００１３】
また、第４の発明は、第１の発明において、前記温度情報部は、周囲環境の外気温度を計測する外気温センサであり、前記制御部は、前記外気温センサが計測した前記外気温度に基づいて前記電解槽に供給される水の温度を推測することを特徴とする電気分解装置である。
【００１４】
この電気分解装置によれば、外気温センサは、周囲環境の外気温度を計測する。また、制御部は、外気温センサが計測した外気温度に基づいて電解槽に供給される水の温度を推測する。制御部は、外気温度から推測された季節変動に伴う水温変化に基づいて十分に極性反転頻度を決定できる。これにより、電解槽に供給される水の温度を直接的に計測しなくともよいため、電気分解装置の構造を簡略化することができる。また、外気温センサは、電解槽に供給される水の温度を推測しなくともよいため、外気温センサの構造を簡略化することができる。
【００１５】
また、第５の発明は、第１の発明において、前記温度情報部は、暦に基づいて前記電解槽に供給される水の温度を推測するカレンダー機能部であることを特徴とする電気分解装置である。
【００１６】
この電気分解装置によれば、カレンダー機能部は、暦に基づいて電解槽に供給される水の温度を推測する。制御部は、月日や季節から推測された季節変動に伴う水温変化に基づいて十分に極性反転頻度を決定できる。これにより、電解槽に供給される水の温度を直接的に計測しなくともよいため、電気分解装置の構造を簡略化することができる。
【００１７】
また、第６の発明は、第１の発明において、前記温度情報部は、暦に関する情報を取得するカレンダー機能部であり、前記制御部は、前記カレンダー機能部が取得した前記暦に関する情報に基づいて前記電解槽に供給される水の温度を推測することを特徴とする電気分解装置である。
【００１８】
この電気分解装置によれば、カレンダー機能部は、暦に関する情報を取得する。また、制御部は、カレンダー機能部が取得した暦に関する情報に基づいて電解槽に供給される水の温度を推測する。制御部は、月日や季節から推測された季節変動に伴う水温変化に基づいて十分に極性反転頻度を決定できる。これにより、電解槽に供給される水の温度を直接的に計測しなくともよいため、電気分解装置の構造を簡略化することができる。また、カレンダー機能部は、電解槽に供給される水の温度を推測しなくともよいため、カレンダー機能部の構造を簡略化することができる。
【００１９】
また、第７の発明は、第１〜第６のいずれか１つの発明において、前記制御部は、前記極性を反転させる頻度を前記電極間への累積通電時間に基づいて設定することを特徴とする電気分解装置である。
【００２０】
この電気分解装置によれば、制御部は、電極間に印加する電圧の極性を反転させる頻度を電極間への累積通電時間に基づいて設定する。スケールの生成量は、電解槽の通電時間に依存する。そのため、制御部は、極性反転頻度を累積通電回数ではなく累積通電時間で規定することで、スケールを除去するタイミングをより効果的に設定することができる。
【００２１】
また、第８の発明は、第７の発明において、前記極性を反転させる頻度は、前記計測または推測した水の温度が所定温度以上の場合よりも前記所定温度より低い場合において低いことを特徴とする電気分解装置である。
【００２２】
この電気分解装置によれば、制御部は、季節変動に伴う水温変化に基づいて十分に極性反転頻度を決定でき、所定温度の前後で極性反転頻度を変更する。これにより、より簡便な制御で効率的にスケールを除去し電極を長寿命化させることができる。
【００２３】
また、第９の発明は、吐水口を有し、前記吐水口から水を噴射して使用者の身体を洗浄するノズルと、請求項１〜８のいずれか１つに記載の電気分解装置と、を備え、前記電解槽において電気分解された水が、前記ノズルの表面の少なくとも一部にあたることを特徴とする衛生洗浄装置である。
【００２４】
この衛生洗浄装置によれば、電気分解装置における電解槽の電極への負担を抑えて効率的にスケールを除去することができるとともに、例えば、使用者の「おしり」などの洗浄を実現するノズルや、衛生洗浄装置を載置する便器などを殺菌することができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の態様によれば、電極への負担を抑えて効率的にスケールを除去することができる電気分解装置および衛生洗浄装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施の形態にかかる電気分解装置の要部構成を表すブロック図である。
【図２】本実施形態にかかる電気分解装置の他の要部構成を表すブロック図である。
【図３】本実施形態にかかる電気分解装置のさらに他の要部構成を表すブロック図である。
【図４】本実施形態にかかる電気分解装置の動作の具体例を例示するフローチャート図である。
【図５】本実施形態にかかる電気分解装置の他の動作の具体例を例示するフローチャート図である。
【図６】本実施形態にかかる電気分解装置のさらに他の動作の具体例を例示するフローチャート図である。
【図７】本実施形態の電解槽ユニットの外観を例示する斜視模式図である。
【図８】本実施形態の電解槽ユニットの内部構造を例示する分解模式図である。
【図９】本実施形態の電解槽ユニットにおける電気分解を説明するための断面模式図である。
【図１０】ｐＨの変化に基づく炭酸カルシウムおよび炭酸イオンの溶解量の変化を表すグラフ図である。
【図１１】温度変化に基づく炭酸カルシウムの溶解量の変化を表すグラフ図である。
【図１２】本発明の実施の形態にかかる衛生洗浄装置を備えたトイレ装置を表す斜視模式図である。
【図１３】本実施形態にかかる衛生洗浄装置の要部構成を表すブロック図である。
【図１４】本実施形態のノズルユニットを例示する斜視模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
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電気分解装置の要部構成を表すブロック図である。
また、図２は、本実施形態にかかる電気分解装置の他の要部構成を表すブロック図である。
また、図３は、本実施形態にかかる電気分解装置のさらに他の要部構成を表すブロック図である。
【００２８】
本実施形態の電気分解装置４０は、例えば水道や貯水タンクなどの給水源１０から供給された水を導く流路２０と、給水源１０から供給される水の下流側への供給を制御する電磁弁（給水制御部）４３１と、電極を有する電解槽ユニット（電解槽）４５０と、電解槽ユニット４５０の電極に電圧を印加する通電部４１１と、電解槽ユニット４５０に供給される水の温度を計測する温度センサ（温度情報部）４１３と、電磁弁４３１および通電部４１１の動作を制御する制御部４０５と、を備える。
【００２９】
電磁弁４３１は、例えば開閉可能な電磁バルブである。電磁弁４３１は、制御部４０５からの指令に基づいて開閉し、電解槽ユニット４５０への水の供給を制御する。
電解槽ユニット４５０は、電磁弁４３１の下流側に設けられている。電解槽ユニット４５０については、後に詳述する。
【００３０】
温度センサ４１３は、例えばサーミスタなどを有し、流路２０を介して電解槽ユニット４５０に供給される水の温度を計測することができる。そして、温度センサ４１３は、計測した水温を制御部４０５へ送信することができる。
つまり、本実施形態の水温情報部は、電解槽ユニット４５０に供給される水の温度に関する情報を取得する。本願明細書において「水の温度に関する情報」という範囲には、計測あるいは推測した水の温度だけではなく、電解槽ユニット４５０に供給される水の温度に影響を及ぼす外気温度や月日や季節などの情報が含まれるものとする。
【００３１】
本実施形態の温度情報部は、温度センサ４１３だけに限定されず、図２に表した外気温センサ（温度情報部）４１５であってもよい。外気温センサ（温度推測部）４１５は、電気分解装置４０が設置された周囲環境の外気温度に基づいて電解槽ユニット４５０に供給される水の温度を推測することができる。そして、外気温センサ４１５は、推測した水温を制御部４０５へ送信することができる。
【００３２】
あるいは、外気温センサ４１５は、電気分解装置４０が設置された周囲環境の外気温度を計測し、計測した外気温度を制御部４０５へ送信してもよい。この場合には、制御部４０５は、外気温センサ４１５が計測した外気温度に基づいて電解槽ユニット４５０に供給される水の温度を推測する。
【００３３】
また、本実施形態の温度情報部は、図３に表したカレンダー機能部４１７であってもよい。カレンダー機能部４１７は、月日や季節に基づいて電解槽ユニット４５０に供給される水の温度を推測することができる。そして、外気温センサ４１５は、推測した水温を制御部４０５へ送信することができる。
【００３４】
あるいは、カレンダー機能部４１７は、月日や季節の情報を取得し、取得した情報を制御部４０５へ送信してもよい。この場合には、制御部４０５は、カレンダー機能部４１７が取得した月日や季節の情報に基づいて電解槽ユニット４５０に供給される水の温度を推測する。また、カレンダー機能部４１７は、制御部４０５と別体ではなく制御部４０５に組み込まれたカレンダー機能であってもよい。
【００３５】
給水源１０から電磁弁４３１を介して供給される水を電解槽ユニット４５０が電気分解し殺菌水を生成すると、炭酸カルシウム（ＣａＣＯ３）などのスケールが生成し電解槽ユニット４５０の電極に付着する。スケールは、電気分解する水の温度が上昇すると生成されやすい。そして、スケールが電解槽ユニット４５０の電極に堆積すると、電解効率が低下し、殺菌水の生成効率が低下する。
【００３６】
そこで、本実施形態にかかる電気分解装置４０は、電解槽ユニット４５０の電極間に印加する電圧の極性を反転させる。これにより、スケールは、電解槽ユニット４５０の電極の表面から剥離される。但し、極性反転は、電解槽ユニット４５０の電極の表面に形成された触媒に負担を与え、電極寿命を低下させる場合がある。
【００３７】
これに対して、本実施形態の制御部４０５は、温度情報部が取得した情報に基づいて電解槽ユニット４５０の電極間に印加する電圧の極性を反転させる頻度を決定する。具体的には、制御部４０５は、温度センサ４１３が計測した水温に基づいて電解槽ユニット４５０の電極間に印加する電圧の極性を反転させる頻度を決定する。スケールは電気分解する水の温度が上昇すると生成されやすいため、制御部４０５は、例えば温度センサ４１３が計測した水温が所定温度よりも低い場合には、所定温度よりも高い場合と比較して低い極性反転頻度を設定する。そのため、制御部４０５は、例えば夏場における極性反転頻度よりも冬場における極性反転頻度を低くすることができる。これにより、電解槽ユニット４５０の電極への負担を抑えて効率的にスケールを除去することができる。さらに、温度センサ４１３は、電解槽ユニット４５０に供給される水の温度を直接的に計測できるため水の温度をより正確に把握できる。これにより、制御部４０５は、複数の極性反転頻度を設定し、より細かな制御を実行することができる。
【００３８】
あるいは、制御部４０５は、外気温センサ４１５が推測した水温または計測した外気温度に基づいて電解槽ユニット４５０の電極間に印加する電圧の極性を反転させる頻度を決定する。スケールは電気分解する水の温度が上昇すると生成されやすいため、制御部４０５は、例えば外気温センサ４１５が推測した水温または計測した外気温度が所定温度よりも低い場合には、所定温度よりも高い場合と比較して低い極性反転頻度を設定する。これにより、前述したように、電解槽ユニット４５０の電極への負担を抑えて効率的にスケールを除去することができる。さらに、制御部４０５は、外気温度から推測された季節変動に伴う水温変化に基づいて十分に極性反転頻度を決定できる。これにより、電解槽ユニット４５０に供給される水の温度を直接的に計測しなくともよいため、電気分解装置４０の構造を簡略化することができる。
【００３９】
あるいは、制御部４０５は、カレンダー機能部４１７が推測した水温または取得した月日や季節の情報に基づいて電解槽ユニット４５０の電極間に印加する電圧の極性を反転させる頻度を決定する。スケールは電気分解する水の温度が上昇すると生成されやすいため、制御部４０５は、例えばカレンダー機能部４１７が推測した水温または取得した月日や季節の情報が所定温度または所定値よりも低い場合には、所定温度または所定値よりも高い場合と比較して低い極性反転頻度を設定する。これにより、前述したように、電解槽ユニット４５０の電極への負担を抑えて効率的にスケールを除去することができる。さらに、制御部４０５は、月日や季節から推測された季節変動に伴う水温変化に基づいて十分に極性反転頻度を決定できる。これにより、電解槽ユニット４５０に供給される水の温度を直接的に計測しなくともよいため、電気分解装置４０の構造を簡略化することができる。
【００４０】
次に、本実施形態にかかる電気分解装置の動作の具体例について、図面を参照しつつ説明する。
図４は、本実施形態にかかる電気分解装置の動作の具体例を例示するフローチャート図である。
【００４１】
本具体例では、水温情報部が温度センサ４１３である場合を例に挙げて説明する。
まず、制御部４０５は、電解槽ユニット４５０の電極への通電を開始し殺菌水の生成を開始させると（ステップＳ１１）、電解槽ユニット４５０に供給される水の温度を温度センサ４１３に計測させる（ステップＳ１３）。なお、前述したように、制御部４０５は、電解槽ユニット４５０に供給される水の温度を外気温センサ４１５またはカレンダー機能部４１７に推測させてもよい。
【００４２】
続いて、制御部４０５は、温度センサ４１３が計測した水温が２０℃以上であるか否かを判断する（ステップＳ１５）。温度センサ４１３が計測した水温が２０℃以上である場合には（ステップＳ１５：ＹＥＳ）、制御部４０５は、電解槽ユニット４５０の電極間に印加する電圧の極性を反転させる頻度を「２０秒」に設定する（ステップＳ１７）。極性反転頻度が「２０秒」であるとは、電解槽ユニット４５０の電極への累積通電時間が２０秒を経過する毎に１回の割合で、制御部４０５が電解槽ユニット４５０の電極間に印加する電圧の極性を反転させることを意味するものとする。
【００４３】
一方、温度センサ４１３が計測した水温が２０℃未満である場合には（ステップＳ１５：ＮＯ）、制御部４０５は、電解槽ユニット４５０の電極間に印加する電圧の極性を反転させる頻度を「４０秒」に設定する（ステップＳ１９）。そして、制御部４０５は、ステップＳ１７およびＳ１９において設定した極性反転頻度に基づいて極性反転を実行する（リターン：ステップＳ２１）。
【００４４】
スケールの生成量は、電解槽ユニット４５０の通電時間に依存する。本具体例によれば、制御部４０５は、極性反転頻度を累積通電回数ではなく累積通電時間で規定するため、スケールを除去するタイミングをより効果的に設定することができる。また、制御部４０５は、所定温度（本具体例では２０℃）の前後で極性反転頻度を変更するため、より簡便な制御で効率的にスケールを除去し電極を長寿命化させることができる。
【００４５】
なお、制御部４０５がステップＳ１７およびＳ１９において設定した極性反転頻度は、これだけに限定されるわけではない。ステップＳ１９における極性反転頻度がステップＳ１７における極性反転頻度よりも低い限り、制御部４０５は、極性反転頻度を適宜設定変更可能である。また、ステップＳ１５における判断基準としての所定温度は、「２０℃」に限定されるわけではない。
【００４６】
図５は、本実施形態にかかる電気分解装置の他の動作の具体例を例示するフローチャート図である。
本具体例でも、水温情報部が温度センサ４１３である場合を例に挙げて説明する。
【００４７】
ステップＳ３１〜Ｓ３５における動作は、図４に関して前述したステップＳ１１〜Ｓ１５における動作と同様である。
続いて、温度センサ４１３が計測した水温が２０℃以上である場合には（ステップＳ３５：ＹＥＳ）、制御部４０５は、電解槽ユニット４５０の電極間に印加する電圧の極性を反転させる頻度を「電解３回に１回」に設定する（ステップＳ３７）。極性反転頻度が「電解３回に１回」とは、電解槽ユニット４５０の電極への累積通電回数が３回に到達する毎に１回の割合で、制御部４０５が電解槽ユニット４５０の電極間に印加する電圧の極性を反転させることを意味するものとする。
【００４８】
一方、温度センサ４１３が計測した水温が２０℃未満である場合には（ステップＳ３５：ＮＯ）、制御部４０５は、電解槽ユニット４５０の電極間に印加する電圧の極性を反転させる頻度を「電解６回に１回」に設定する（ステップＳ３９）。そして、制御部４０５は、ステップＳ１７およびＳ１９において設定した極性反転頻度に基づいて極性反転を実行する（リターン：ステップＳ４１）。
【００４９】
スケールの生成量は、電解槽ユニット４５０の通電回数にも依存する。本具体例によれば、制御部４０５は、極性反転頻度を累積通電回数で規定するため、さらに簡便な制御で効率的にスケールを除去し電極を長寿命化させることができる。
【００５０】
なお、制御部４０５がステップＳ３７およびＳ３９において設定した極性反転頻度は、これだけに限定されるわけではない。ステップＳ３９における極性反転頻度がステップＳ３７における極性反転頻度よりも低い限り、制御部４０５は、極性反転頻度を適宜設定変更可能である。また、ステップＳ３５における判断基準としての所定温度は、「２０℃」に限定されるわけではない。
【００５１】
図６は、本実施形態にかかる電気分解装置のさらに他の動作の具体例を例示するフローチャート図である。
本具体例では、水温情報部が外気温センサ４１５である場合を例に挙げて説明する。
【００５２】
まず、制御部４０５は、電解槽ユニット４５０の電極への通電を開始し殺菌水の生成を開始させると（ステップＳ５１）、外気温センサ４１５が計測した周囲環境の外気温度を受信する（ステップＳ５３）。なお、制御部４０５は、ステップＳ５３において、月日や季節の情報をカレンダー機能部４１７から受信してもよい。
【００５３】
続いて、制御部４０５は、外気温センサ４１５から送信された外気温度に基づいて電解槽ユニット４５０に供給される水の温度を推測する（ステップＳ５５）。続いて、制御部４０５は、推測した水温が２０℃以上であるか否かを判断する（ステップＳ５７）。ステップＳ５９〜Ｓ６３における動作は、図４に関して前述したステップＳ１７〜Ｓ２１における動作と同様である。
【００５４】
なお、制御部４０５がステップＳ５９およびＳ６１において設定した極性反転頻度は、これだけに限定されるわけではない。ステップＳ６１における極性反転頻度がステップＳ５９における極性反転頻度よりも低い限り、制御部４０５は、極性反転頻度を適宜設定変更可能である。また、ステップＳ５７における判断基準としての所定温度は、「２０℃」に限定されるわけではない。
【００５５】
本具体例によれば、電解槽ユニット４５０に供給される水の温度を推測するのは制御部４０５であるため、外気温センサ４１５やカレンダー機能部４１７は、電解槽ユニット４５０に供給される水の温度を推測しなくともよい。これにより、外気温センサ４１５やカレンダー機能部４１７の構造を簡略化することができる。
【００５６】
次に、本実施形態にかかる電気分解装置４０が備える構成要素の具体例について、図面を参照しつつ説明する。
図７は、本実施形態の電解槽ユニットの外観を例示する斜視模式図である。
また、図８は、本実施形態の電解槽ユニットの内部構造を例示する分解模式図である。
【００５７】
本実施形態の電解槽ユニット４５０は、第１の蓋部材４５１と、第２の蓋部材４５２と、陽極板（電極）４５４と、陰極板（電極）４５５と、を有する。第１の蓋部材４５１は、給水源１０から供給された水を電解槽ユニット４５０の内部に流入させる流入部４５１ａを有する。この流入部４５１ａは、図７および図８に表したように、第１の蓋部材４５１の下部に設けられている。一方、第２の蓋部材４５２は、電解槽ユニット４５０の内部に流入した水を外部に流出させる流出部４５２ａを有する。この流出部４５２ａは、図７および図８に表したように、第２の蓋部材４５２の上部に設けられている。第１の蓋部材４５１および第２の蓋部材４５２は、互いに液密に取り付けられ、流入部４５１ａから流入した水が流出部４５２ａ以外から外部に流出することを防止できる。
【００５８】
陽極板４５４および陰極板４５５は、第１の蓋部材４５１と、第２の蓋部材４５２と、の間に設けられ、図８に表したように互いに対向して配置されている。このとき、陽極板４５４と、陰極板４５５と、の間にはスペーサ４５７が設けられている。これにより、陽極板４５４と、陰極板４５５と、の間の距離は、略一定の距離に確保されている。また、陽極板４５４は、電極面から突出した接続端子４５４ａを有する。この接続端子４５４ａは、図７に表したように、第１の蓋部材４５１を通して電解槽ユニット４５０の外部に導出されている。図示していないが、これは、陰極板４５５についても同様である。つまり、陰極板４５５は、電極面から突出した図示しない接続端子を有し、その図示しない接続端子は、第２の蓋部材４５２を通して電解槽ユニット４５０の外部に導出されている。
【００５９】
陽極板４５４および陰極板４５５は、接続端子４５４ａおよび図示しない陰極板４５５の接続端子を介して通電部４１１（図１〜図３参照）に接続されている。制御部４０５は、通電部４１１を制御し、陽極板４５４と陰極板４５５との間に電圧を印加することができる。
【００６０】
給水源１０から電磁弁４３１を介して電解槽ユニット４５０に供給された水は、図７に表した矢印Ａのように、第１の蓋部材４５１の流入部４５１ａから電解槽ユニット４５０の内部に導かれる。続いて、流入部４５１ａから電解槽ユニット４５０の内部に流入した水は、陽極板４５４と、陰極板４５５と、の間の空間（流路）を流れ、図７に表した矢印Ｂのように、第２の蓋部材４５２の流出部４５２ａから電解槽ユニット４５０の外部に排出される。この際、制御部４０５が陽極板４５４および陰極板４５５に通電している場合には、陽極板４５４と、陰極板４５５と、の間の空間を流れる水は電気分解される。これについて、図面を参照しつつ、さらに詳細に説明する。
【００６１】
図９は、本実施形態の電解槽ユニットにおける電気分解を説明するための断面模式図である。
また、図１０は、ｐＨの変化に基づく炭酸カルシウムおよび炭酸イオンの溶解量の変化を表すグラフ図である。
また、図１１は、温度変化に基づく炭酸カルシウムの溶解量の変化を表すグラフ図である。
【００６２】
電解槽ユニット４５０は、図７および図８に関して前述したように、その内部に陽極板４５４および陰極板４５５を有し、制御部４０５からの通電の制御によって、陽極板４５４と、陰極板４５５と、の間の空間を流れる水道水を電気分解できる。この際、陰極板４５５では、式（１）に表した反応が生ずる。
Ｈ＋＋ｅ− → １／２Ｈ２↑ ・・・（１）
【００６３】
そのため、陰極板４５５においては酸（Ｈ＋）が消費され、陰極板４５５の近傍ではｐＨが上昇する。ｐＨが上昇すると、図１０に表したように、炭酸イオン（ＣＯ３２−）の溶解量は上昇する。ｐＨの上昇に伴い、炭酸（Ｈ２ＣＯ３）が水素イオン（Ｈ＋）を放出し炭酸イオン（ＣＯ３２−）を生成し、式（２）に表した反応が生ずる。そして、発生した炭酸イオン（ＣＯ３２−）と水道水中に存在するカルシウムイオン（Ｃａ２＋）が結合し、式（３）に表した反応が生ずる。つまり、ｐＨの上昇が、図１０に表したように、炭酸カルシウム（ＣａＣＯ３：スケール）生成（溶解度低下による析出）を引き起こす。
Ｈ２ＣＯ３ → ２Ｈ＋＋ＣＯ３２− ・・・（２）
Ｃａ２＋＋ＣＯ３２− → ＣａＣＯ３ ・・・（３）
【００６４】
一方、陽極板４５４では、式（４）に表した反応が生ずる。また、水道水は、塩素イオン（Ｃｌ−）を含んでいる。この塩素イオンは、水源（例えば、地下水や、ダムの水や、河川などの水）に食塩（ＮａＣｌ）や塩化カルシウム（ＣａＣｌ２）として含まれている。そのため、式（５）に表した反応が生ずる。
２ＯＨ− → ２ｅ−＋Ｈ２Ｏ＋１／２Ｏ２↑ ・・・（４）
Ｃｌ− → ｅ−＋１／２Ｃｌ２ ・・・（５）
【００６５】
式（５）において発生した塩素は、気泡としては存在しにくく、ほとんどの塩素は水に溶解する。そのため、式（５）において発生した塩素については、式（６）に表した反応が生ずる。このようにして、塩素イオンを電気分解することにより次亜塩素酸（ＨＣｌＯ）が生成される。その結果、電解槽ユニット４５０において電気分解された水は、次亜塩素酸を含む液に変化する。なお、陽極板４５４においてはアルカリ（ＯＨ−）が消費されるため、陽極板４５４の近傍ではｐＨが下降する。
Ｃｌ２＋Ｈ２Ｏ → ＨＣｌＯ＋Ｈ＋＋Ｃｌ− ・・・（６）
【００６６】
また、水温が上昇すると、図１１に表したように、炭酸カルシウムの溶解量は下降する。つまり、水温が上昇すると、炭酸カルシウムは、水には溶解しにくくなる。そのため、水温が上昇すると、スケールは、生成されやすくなり、また析出されやすくなる。そのため、より高温の水が電解槽ユニット４５０に供給され、電解槽ユニット４５０がより高温の水を電気分解すると、スケールは、生成されやすくなり、また析出されやすくなる。
【００６７】
ここで、電解槽ユニット４５０において生成される殺菌水は、銀イオンや銅イオンなどの金属イオンを含む液であってもよい。あるいは、電解槽ユニット４５０において生成される殺菌水は、電解塩素やオゾンなどを含む液であってもよい。あるいは、電解槽ユニット４５０において生成される殺菌水は、酸性水やアルカリ水であってもよい。これらの中でも、次亜塩素酸を含む液は、より強い殺菌力を有する。
【００６８】
次亜塩素酸は、殺菌成分として機能し、その次亜塩素酸を含む液すなわち殺菌水は、アンモニアなどによる汚れを効率的に除去あるいは分解したり、殺菌することができる。ここで、本願明細書において「殺菌水」とは、次亜塩素酸などの殺菌成分を水道水（単に「水」ともいう）よりも多く含む液をいうものとする。
【００６９】
次に、本発明の他の実施の形態について説明する。
図１２は、本発明の実施の形態にかかる衛生洗浄装置を備えたトイレ装置を表す斜視模式図である。
また、図１３は、本実施形態にかかる衛生洗浄装置の要部構成を表すブロック図である。
なお、図１３は、水路系と電気系の要部構成を併せて表している。
【００７０】
図１２に表したトイレ装置は、洋式腰掛便器（以下説明の便宜上、単に「便器」と称する）８００と、その上に設けられた衛生洗浄装置１００と、を備える。衛生洗浄装置１００は、ケーシング４００と、便座２００と、便蓋３００と、を有する。便座２００と便蓋３００とは、ケーシング４００に対して開閉自在にそれぞれ軸支されている。
【００７１】
ケーシング４００の内部には、図１〜図１１に関して前述した電気分解装置４０が内蔵されている。
また、ケーシング４００の内部には、便座２００に座った使用者の「おしり」などの洗浄を実現する身体洗浄機能部などが内蔵されている。また、例えばケーシング４００には、使用者が便座２００に座ったことを検知する着座検知センサ４０４が設けられている。着座検知センサ４０４が便座２００に座った使用者を検知している場合において、使用者が例えばリモコンなどの操作部５００を操作すると、洗浄ノズル（以下説明の便宜上、単に「ノズル」と称する）４７３を便器８００のボウル８０１内に進出させることができる。なお、図１２に表した衛生洗浄装置１００では、ノズル４７３がボウル８０１内に進出した状態を表している。
【００７２】
ノズル４７３の先端部には、ひとつあるいは複数の吐水口４７４が設けられている。そして、ノズル４７３は、その先端部に設けられた吐水口４７４から水を噴射して、便座２００に座った使用者の「おしり」などを洗浄することができる。
【００７３】
より具体的に説明すると、本実施形態にかかる衛生洗浄装置１００は、図１３に表したように、水道や貯水タンクなどの給水源１０から供給された水をノズル４７３の吐水口４７４に導く流路２０を有する。流路２０の上流側には、電磁弁４３１が設けられている。電磁弁４３１は、開閉可能な電磁バルブであり、ケーシング４００の内部に設けられた制御部４０５からの指令に基づいて水の供給を制御する。
【００７４】
電磁弁４３１の下流には、熱交換器ユニット４４０が設けられている。熱交換器ユニット４４０は、温水ヒータ４４１を有する。温水ヒータ４４１は、供給された水を加熱し、所定の温水にする。温水ヒータ４４１の上流側には図示しない入水サーミスタが設けられ、温水ヒータ４４１の下流側には図示しない温水サーミスタが設けられている。なお、温水温度については、例えば、使用者が操作部５００を操作することにより設定することができる。
【００７５】
温水ヒータ４４１の下流には、電解槽ユニット４５０に供給される水の温度を計測する温度センサ４１３が設けられている。温度センサ４１３は、温水ヒータ４４１の下流側に設けられた図示しない温水サーミスタであってもよい。また、図１〜図３に関して前述したように、温度センサ４１３は、外気温センサ４１５やカレンダー機能部４１７に置き換えられてもよい。
【００７６】
温水ヒータ４４１の下流には、殺菌水を生成可能な電解槽ユニット４５０が設けられている。ノズル４７３や、電解槽ユニット４５０よりも下流側の流路２０は、電解槽ユニット４５０において生成された殺菌水により殺菌される。電解槽ユニット４５０は、図７〜図１１に関して前述した如くである。
【００７７】
電解槽ユニット４５０の下流には、圧力変調装置４６０が設けられている。この圧力変調装置４６０は、流路２０内の水の流れに脈動を与え、ノズル４７３の吐水口４７４から吐水される水に脈動を与えることができる。但し、本発明においては、圧力変調装置４６０は、必ずしも設けられていなくともよい。
【００７８】
圧力変調装置４６０の下流には、水勢（流量）の調整を行う流量切替弁４７１と、ノズル４７３やノズル洗浄室４７８への給水の開閉や切替を行う流路切替弁４７２と、が設けられている。なお、流量切替弁４７１および流路切替弁４７２は、１つのユニットとして設けられていてもよい。続いて、流量切替弁４７１および流路切替弁４７２の下流には、ノズル４７３が設けられている。
【００７９】
ノズル４７３は、前述したように、水を噴射して便座２００に座った使用者の「おしり」などを洗浄できる。これに対して、電解槽ユニット４５０において生成された殺菌水を流路切替弁４７２から便器８００のボウル８０１の表面に吐水する殺菌水吐水ノズルが、ノズル４７３とは別体として設けられていてもよい。この場合には、図示しない殺菌水吐水ノズルは、電解槽ユニット４５０よりも下流側の流路２０に設けられる。衛生洗浄装置１００は、一般的には、便器８００の上に設置され利用される。そのため、ボウル８０１の表面に殺菌水を吐水する殺菌水吐水ノズルが設けられている場合には、電気分解装置４０を有する衛生洗浄装置１００は、便器８００のボウル８０１の表面に存在する菌を殺菌する装置としても有効に利用され得る。
【００８０】
ノズル４７３は、ノズルモータ４７６（図１４参照）からの駆動力を受け、便器８００のボウル８０１内に進出したり後退することができる。つまり、ノズルモータ４７６は、制御部４０５からの指令に基づいてノズル４７３を進退させることができる。
そして、制御部４０５は、電源回路４０１から電力を供給され、トイレ室への使用者の入室を検知する入室検知センサ４０２や、便座２００の前方にいる使用者を検知する人体検知センサ４０３や、便座２００への使用者の着座を検知する着座検知センサ４０４や、操作部５００などからの信号に基づいて、電磁弁４３１や、温水ヒータ４４１や、電解槽ユニット４５０や、流量切替弁４７１や流路切替弁４７２や、ノズルモータ４７６の動作を制御することができる。
【００８１】
着座検知センサ４０４は、使用者が便座２００に着座する直前において便座２００の上方に存在する人体や、便座２００に着座した使用者を検知することができる。すなわち、着座検知センサ４０４は、便座２００に着座した使用者だけではなく、便座２００の上方に存在する使用者を検知することができる。このような着座検知センサ４０４としては、例えば、赤外線投受光式の測距センサなどを用いることができる。
【００８２】
また、人体検知センサ４０３は、便器８００の前方にいる使用者、すなわち便座２００から前方へ離間した位置に存在する使用者を検知することができる。つまり、人体検知センサ４０３は、トイレ室に入室して便座２００に近づいてきた使用者を検知することができる。このような人体検知センサ４０３としては、例えば、赤外線投受光式の測距センサなどを用いることができる。
【００８３】
また、入室検知センサ４０２は、トイレ室のドアを開けて入室した直後の使用者や、トイレ室に入室しようとしてドアの前に存在する使用者を検知することができる。つまり、入室検知センサ４０２は、トイレ室に入室した使用者だけではなく、トイレ室に入室する前の使用者、すなわちトイレ室の外側のドアの前に存在する使用者を検知することができる。このような入室検知センサ４０２としては、焦電センサや、ドップラーセンサなどのマイクロ波センサなどを用いることができる。マイクロ波のドップラー効果を利用したセンサや、マイクロ波を送信し反射したマイクロ波の振幅（強度）に基づいて被検知体を検出するセンサなどを用いた場合、トイレ室のドア越しに使用者の存在を検知することが可能となる。つまり、トイレ室に入室する前の使用者を検知することができる。
【００８４】
図１２に表したトイレ装置では、ケーシング４００の上面に凹設部４０９が形成され、この凹設部４０９に一部が埋め込まれるように入室検知センサ４０２が設けられている。入室検知センサ４０２は、便蓋３００が閉じた状態では、その基部付近に設けられた透過窓３１０を介して使用者の入室を検知する。そして、例えば、入室検知センサ４０２が使用者を検知すると、制御部４０５は、入室検知センサ４０２の検知結果に基づいて便蓋３００を自動的に開くことができる。また、着座検知センサ４０４および人体検知センサ４０３は、ケーシング４００の前方の中央部に設けられている。但し、着座検知センサ４０４、人体検知センサ４０３、および入室検知センサ４０２の設置形態は、これだけに限定されるわけではなく、適宜変更することができる。
【００８５】
また、ケーシング４００には、便座２００に座った使用者の「おしり」などに向けて温風を吹き付けて乾燥させる「温風乾燥機能」や「脱臭ユニット」や「室内暖房ユニット」などの各種の機構が適宜設けられていてもよい。この際、ケーシング４００の側面には、脱臭ユニットからの排気口４０７及び室内暖房ユニットからの排出口４０８が適宜設けられる。ただし、本発明においては、脱臭ユニットや室内暖房ユニットなどの付加機能部は必ずしも設けなくてもよい。
【００８６】
図１４は、本実施形態のノズルユニットを例示する斜視模式図である。
本実施形態のノズルユニット４７０は、図１４に表したように、基台としての取付台４７５と、取付台４７５に支持されたノズル４７３と、ノズル４７３を移動させるノズルモータ４７６と、を有する。ノズル４７３は、図１４に表した矢印Ｃのように、ベルトなどの伝動部材４７７を介してノズルモータ４７６から伝達される駆動力により、取付台４７５に対して摺動自在に設けられている。すなわち、ノズル４７３は、ノズル４７３自身の軸方向（進退方向）に直進移動することができる。そして、ノズル４７３は、ケーシング４００および取付台４７５から進退自在に移動できる。
【００８７】
また、本実施形態のノズルユニット４７０には、ノズル洗浄室４７８が設けられている。ノズル洗浄室４７８は、取付台４７５に対して固定され、その内部に設けられた吐水部４７９から殺菌水あるいは水を噴射することにより、ノズル４７３の外周表面（胴体）を殺菌あるいは洗浄することができる。すなわち、電解槽ユニット４５０において電気分解されて生成された殺菌水が、ノズル４７３の表面の少なくとも一部にあたる。
具体的には、制御部４０５が電解槽ユニット４５０の陽極板４５４および陰極板４５５に通電させることにより殺菌水を生成させる場合には、ノズル４７３の胴体は、吐水部４７９から噴射される殺菌水により殺菌される。一方で、制御部４０５が電解槽ユニット４５０の陽極板４５４および陰極板４５５に通電させない場合には、ノズル４７３の胴体は、吐水部４７９から噴射される水により物理的に洗浄される。
【００８８】
より具体的には、ノズル４７３がケーシング４００に収納された状態において、ノズル４７３の吐水口４７４の部分はノズル洗浄室４７８の中にほぼ収容されている。そのため、ノズル洗浄室４７８は、その内部に設けられた吐水部４７９から殺菌水あるいは水を噴射することにより、収納された状態のノズル４７３の吐水口４７４の部分を殺菌あるいは洗浄することができる。また、ノズル洗浄室４７８は、ノズル４７３の進退時において吐水部４７９から水あるいは殺菌水を噴射することにより、吐水口４７４の部分だけではなく他の部分の外周表面を殺菌あるいは洗浄することができる。
【００８９】
また、本実施形態のノズル４７３は、ノズル４７３がケーシング４００に収納された状態において、ノズル４７３自身が有する吐水口４７４から殺菌水あるいは水を吐水することにより吐水口４７４の部分を殺菌あるいは洗浄することができる。さらに、ノズル４７３がケーシング４００に収納された状態では、ノズル４７３の吐水口４７４の部分はノズル洗浄室４７８の中にほぼ収容されているため、ノズル４７３の吐水口４７４から吐水された殺菌水あるいは水は、ノズル洗浄室４７８の内壁により反射して吐水口４７４の部分にかかる。そのため、ノズル４７３の吐水口４７４の部分は、ノズル洗浄室４７８の内壁で反射した殺菌水あるいは水によっても殺菌あるいは洗浄される。
【００９０】
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、電気分解装置４０、衛生洗浄装置１００、および電解槽ユニット４５０などが備える各要素の形状、寸法、材質、配置などや温度情報部（温度センサ４１３、外気温センサ４１５、カレンダー機能部４１７）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。
例えば、制御部４０５は、熱交換器ユニット４４０の消費電力に基づいて電解槽ユニット４５０の電極間に印加する電圧の極性を反転させる頻度を決定してもよい。冬場では、熱交換器ユニット４４０に供給される水の温度は、他の季節よりも低い。そのため、冬場では、熱交換器ユニット４４０は、水の温度を設定温度まで加熱するために他の季節よりも多くの消費電力を必要とする。そのため、制御部４０５は、電解槽ユニット４５０に供給される水の温度を熱交換器ユニット４４０の消費電力から推測することで極性反転頻度を決定できる。
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。
【符号の説明】
【００９１】
１０ 給水源、 ２０ 流路、 ４０ 電気分解装置、 １００ 衛生洗浄装置、 ２００ 便座、 ３００ 便蓋、 ３１０ 透過窓、 ４００ ケーシング、 ４０１ 電源回路、 ４０２ 入室検知センサ、 ４０３ 人体検知センサ、 ４０４ 着座検知センサ、 ４０５ 制御部、 ４０７ 排気口、 ４０８ 排出口、 ４０９ 凹設部、 ４１１ 通電部、 ４１３ 温度センサ、 ４１５ 外気温センサ、 ４１７ カレンダー機能部、 ４３１ 電磁弁、 ４４０ 熱交換器ユニット、 ４４１ 温水ヒータ、 ４５０ 電解槽ユニット、 ４５１ 第１の蓋部材、 ４５１ａ 流入部、 ４５２ 第２の蓋部材、 ４５２ａ 流出部、 ４５４ 陽極板、 ４５４ａ 接続端子、 ４５５ 陰極板、 ４５７ スペーサ、 ４６０ 圧力変調装置、 ４７０ ノズルユニット、 ４７１ 流量切替弁、 ４７２ 流路切替弁、 ４７３ ノズル、 ４７４ 吐水口、 ４７５ 取付台、 ４７６ ノズルモータ、 ４７７ 伝動部材、 ４７８ ノズル洗浄室、 ４７９ 吐水部、 ５００ 操作部、 ８００ 便器、 ８０１ ボウル
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の電極を有する電解槽と、
前記電極間に電圧を印加する通電部と、
前記電解槽への水の供給を制御する給水制御部と、
前記電解槽に供給される水の温度に関する情報を取得する温度情報部と、
前記温度情報部が取得した前記情報に基づいて前記電極間に印加する電圧の極性を反転させる頻度を決定する制御部と、
を備えたことを特徴とする電気分解装置。
【請求項２】
前記温度情報部は、前記電解槽に供給される水の温度を計測する温度センサであることを特徴とする請求項１記載の電気分解装置。
【請求項３】
前記温度情報部は、周囲環境の外気温度に基づいて前記電解槽に供給される水の温度を推測する温度推測部であることを特徴とする請求項１記載の電気分解装置。
【請求項４】
前記温度情報部は、周囲環境の外気温度を計測する外気温センサであり、
前記制御部は、前記外気温センサが計測した前記外気温度に基づいて前記電解槽に供給される水の温度を推測することを特徴とする請求項１記載の電気分解装置。
【請求項５】
前記温度情報部は、暦に基づいて前記電解槽に供給される水の温度を推測するカレンダー機能部であることを特徴とする請求項１記載の電気分解装置。
【請求項６】
前記温度情報部は、暦に関する情報を取得するカレンダー機能部であり、
前記制御部は、前記カレンダー機能部が取得した前記暦に関する情報に基づいて前記電解槽に供給される水の温度を推測することを特徴とする請求項１記載の電気分解装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記極性を反転させる頻度を前記電極間への累積通電時間に基づいて設定することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の電気分解装置。
【請求項８】
前記極性を反転させる頻度は、前記計測または推測した水の温度が所定温度以上の場合よりも前記所定温度より低い場合において低いことを特徴とする請求項７記載の電気分解装置。
【請求項９】
吐水口を有し、前記吐水口から水を噴射して使用者の身体を洗浄するノズルと、
請求項１〜８のいずれか１つに記載の電気分解装置と、
を備え、
前記電解槽において電気分解された水が、前記ノズルの表面の少なくとも一部にあたることを特徴とする衛生洗浄装置。
【請求項１】
複数の電極を有する電解槽と、
前記電極間に電圧を印加する通電部と、
前記電解槽への水の供給を制御する給水制御部と、
前記電解槽に供給される水の温度に関する情報を取得する温度情報部と、
前記温度情報部が取得した前記情報に基づいて前記電極間に印加する電圧の極性を反転させる頻度を決定する制御部と、
を備えたことを特徴とする電気分解装置。
【請求項２】
前記温度情報部は、前記電解槽に供給される水の温度を計測する温度センサであることを特徴とする請求項１記載の電気分解装置。
【請求項３】
前記温度情報部は、周囲環境の外気温度に基づいて前記電解槽に供給される水の温度を推測する温度推測部であることを特徴とする請求項１記載の電気分解装置。
【請求項４】
前記温度情報部は、周囲環境の外気温度を計測する外気温センサであり、
前記制御部は、前記外気温センサが計測した前記外気温度に基づいて前記電解槽に供給される水の温度を推測することを特徴とする請求項１記載の電気分解装置。
【請求項５】
前記温度情報部は、暦に基づいて前記電解槽に供給される水の温度を推測するカレンダー機能部であることを特徴とする請求項１記載の電気分解装置。
【請求項６】
前記温度情報部は、暦に関する情報を取得するカレンダー機能部であり、
前記制御部は、前記カレンダー機能部が取得した前記暦に関する情報に基づいて前記電解槽に供給される水の温度を推測することを特徴とする請求項１記載の電気分解装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記極性を反転させる頻度を前記電極間への累積通電時間に基づいて設定することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の電気分解装置。
【請求項８】
前記極性を反転させる頻度は、前記計測または推測した水の温度が所定温度以上の場合よりも前記所定温度より低い場合において低いことを特徴とする請求項７記載の電気分解装置。
【請求項９】
吐水口を有し、前記吐水口から水を噴射して使用者の身体を洗浄するノズルと、
請求項１〜８のいずれか１つに記載の電気分解装置と、
を備え、
前記電解槽において電気分解された水が、前記ノズルの表面の少なくとも一部にあたることを特徴とする衛生洗浄装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１２−１２５７１５（Ｐ２０１２−１２５７１５Ａ）
【公開日】平成２４年７月５日（２０１２．７．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２８００９２（Ｐ２０１０−２８００９２）
【出願日】平成２２年１２月１６日（２０１０．１２．１６）
【出願人】（００００１００８７）ＴＯＴＯ株式会社 (3,889)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年７月５日（２０１２．７．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月１６日（２０１０．１２．１６）
【出願人】（００００１００８７）ＴＯＴＯ株式会社 (3,889)
【Ｆターム（参考）】
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