JP2014163161A - トイレ装置 - Google Patents
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- Bidet-Like Cleaning Device And Other Flush Toilet Accessories (AREA)
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Abstract
【解決手段】便器のボウルの表面を洗浄する洗浄手段と、洗浄手段に洗浄水を供給する給水手段401と、ボウルの洗浄の後にボウルの表面に残った洗浄水中のケイ酸成分の重合を抑制するケイ酸成分重合抑制剤をボウルの表面に残った洗浄水に添加するケイ酸成分重合抑制手段481と、上面視においてボウルの水引が開始する前にケイ酸成分重合抑制手段481の動作を開始する制御を実行する制御部180とを備えた。
【選択図】図3
Description
また、pH4〜6の水素イオン濃度を有する殺菌生上水を生成し、殺菌生上水を被洗浄物体に供給する殺菌生上水供給式洗浄用住設機器がある(特許文献2)。また、洗浄操作がなされ所定時間が経過した後に、機能水をボウル部へ吐水する水洗式大便器がある(特許文献3)。しかし、特許文献2および特許文献3には、ケイ酸成分の水垢に関する記載はなく、水垢の生成を抑制する点、あるいは水垢を容易に除去する点においては改善の余地がある。
また、上面視においてボウルの表面の水引が開始する前に、ボウルに残った残水にケイ酸成分重合抑制剤を添加するため、添加したケイ酸成分重合抑制剤は、ボウルの表面の比較的広範囲に広がる。そのため、ボウルの表面の略全体において、より確実に、水垢をより容易に剥離(除去)することができる。
図1は、本発明の実施の形態にかかるトイレ装置を表す模式的断面図である。
また、図2は、本実施形態にかかるトイレ装置の洗浄動作の一例を例示するグラフ図である。
なお、本願明細書において「水」という場合には、冷水のみならず、加熱されたお湯も含むものとする。また、ケイ酸成分重合抑制剤については、後に詳述する。
本願明細書において、「光触媒」とは、光を照射すると、酸化作用および還元作用の少なくともいずれかが促進されるものをいう。その結果、菌の栄養となる臭気物質などの有機物を分解する分解作用と、表面が水に濡れやすい親水作用と、を得ることができる。光触媒層が形成されたボウル801は、汚物の付着を抑制したり、汚物を分解したり、付着した水垢を容易に除去できるため、便器800の清掃負担を軽減し、きれいな便器800を維持することができる。
続いて、所定時間が経過すると、ボウル給水口811から吐出される洗浄水の瞬間流量は減少する一方で、トラップ給水口813からトラップ803へ供給される洗浄水の瞬間流量が増加する。例えば、トラップ給水口813は、トラップ803に向けて洗浄水を吐出する(ジェット吐水)。
このようなリム吐水およびジェット吐水により、ボウル801に吐出された洗浄水は、ボウル801の洗浄を行いつつトラップ803に満たされる。これにより、サイホンが発生する。そして、トラップ803に吐出された洗浄水は、溜水805の中にある汚物などを、トラップ803を通して外へ排出する。
なお、前述した洗浄動作は、本実施形態にかかるトイレ装置の洗浄動作の一例であり、これだけに限定されるわけではない。
また、上面視においてボウル801の表面の水引が開始する前に、ボウル801に残った残水に金属イオンを含む酸性度の高い水溶液を添加するため、添加したケイ酸成分重合抑制剤は、ボウル801の表面の比較的広範囲に広がる。そのため、ボウル801の表面の略全体において、より確実に、水垢をより容易に剥離(除去)することができる。
すなわち、本発明者らの得た知見によれば、光触媒層の表面に水垢が形成されると、紫外線が水垢の下の光触媒層に照射されない。そのため、光触媒の活性が著しく低下する場合がある。これにより、その部位の光触媒の活性が著しく低下し、復元不能な場合がある。これに対して、水垢を容易に除去することができるため、紫外線が水垢の下の光触媒層に照射されなくなることを抑制できる。
残水の酸性度を高くすると、残水中のケイ酸の重合の進行を抑制することができる。すると、水分が蒸発する過程で溶質濃度が増加してもコーヒーステイン現象が起こらず、溶媒が中央方向に流動する現象が観察された。そして、生成した水垢と基材との密着力は小さく、水垢を剥離し易いことが確認された。また、水垢の生成が抑制され、さらに生成した水垢を容易に除去できるという効果は、ケイ酸成分の水垢だけではなく、カルシウムイオン成分またはマグネシウムイオン成分の水垢に対しても得られる。
図3は、本実施形態にかかるトイレ装置の要部構成を表すブロック図である。
また、図4は、本実施形態の酸性水生成装置および金属イオン水生成装置を例示する模式的断面図である。
なお、図3は、水路系と電気系の要部構成を併せて表している。また、図4(a)は、本実施形態の酸性水生成装置を例示する。図4(b)は、本実施形態の金属イオン水生成装置を例示する。
あるいは、流路切替弁431は、本実施形態の水垢抑制効果を阻害しない範囲内において酸性水生成装置120から供給されたアルカリ性水を便器800へ流してもよい。
本実施形態では、金属イオン水生成装置130において溶解する金属イオンがアルミニウムイオン(Al3+)である場合を例に挙げて説明する。
図5は、本実施形態にかかるトイレ装置の動作を例示するタイミングチャートである。 図6は、本実施形態のボウルにおける水滴の面積占有率が所定以上の範囲を例示する模式図である。
図7は、本実施形態の他のボウルにおける水滴の面積占有率が所定以上の領域を例示する模式図である。
図6(a)および図7(a)は、ボウルを上方から眺めた模式的平面図である。図6(b)および図7(b)は、ボウルを左側方から眺めた模式的断面図である。図6(c)および図6(c)は、ボウルを前方から眺めた模式的断面図である。
水滴の面積÷撮影面積×100=水滴占有率(%)
すなわち、ボウル801の表面にテストピースを載置する。テストピースの表面の性状は、ボウル801の表面の性状と同様である。続いて、食用緑(小倉食品加工株式会社製)を用いて着色させた水を噴霧ノズル481から噴霧する。
図8は、便器洗浄後の水引の状態の一例を例示する模式図である。
図9(a)は、水引開始前に噴霧した試験水のテストピース上での状態の一例を例示する写真である。図9(b)は、水引開始前に噴霧した試験水のテストピース上での状態を表す模式的断面図である。図9(c)は、水引開始後に噴霧した試験水のテストピース上での状態の一例を例示する写真である。図9(d)は、水引開始後に噴霧した試験水のテストピース上での状態を表す模式的断面図である。
すなわち、図9(a)および図9(b)に表したように、水引開始前に噴霧された第1の試験水485a(水膜825がテストピース820の上に維持された状態で噴霧された第1の試験水485a)は、水引開始後に噴霧された第1の試験水485aと比較すると、テストピース820の上で濡れ広がっている。
図10(a)は、水引開始前に試験水の噴霧を繰り返したときのテストピースの表面状態の一例を例示する写真である。図10(b)は、水引開始前に噴霧した試験水のテストピース上での状態を表す模式的断面図である。図10(c)は、水引開始前に噴霧した試験水が乾燥した後における水垢の形成状態を表す模式的断面図である。
図10(d)は、水引開始後に試験水の噴霧を繰り返したときのテストピースの表面状態の一例を例示する写真である。図10(e)は、水引開始後に噴霧した試験水のテストピース上での状態を表す模式的断面図である。図10(f)は、水引開始後に噴霧した試験水が乾燥した後における水垢の形成状態を表す模式的断面図である。
図12は、親水箇所および撥水箇所を説明するグラフ図である。
図11(a)は、水引開始前にアルミニウムイオン酸性水を噴霧したときの撥水領域を表す模式的平面図である。図11(b)は、水引開始後にアルミニウムイオン酸性水を噴霧したときの撥水領域を表す模式的平面図である。
図12(a)は、親水箇所および撥水箇所のそれぞれにおける栄養残存率の一例を例示するグラフ図である。図12(b)は、親水箇所および撥水箇所のそれぞれにおける吸光度を表すグラフ図である。
図13(a)〜図13(h)に表した便器800のボウル801の表面には、光触媒層が形成されている。室温が約23℃程度、湿度が約28%RH程度の条件下で、アルミニウムイオン酸性水の噴霧動作を4000回繰り返した。具体的には、図13(a)〜図13(d)に表した便器800では、便器洗浄が終了してから2.5分後にアルミニウムイオン酸性水の噴霧する動作を4000回繰り返した。図13(e)〜図13(h)に表した便器800では、便器洗浄が終了してから5.5分後にアルミニウムイオン酸性水の噴霧する動作を4000回繰り返した。そして、便器洗浄後の経過時間(2分後、4分後、6分後、8分後)に応じた撥水領域A12の発生状態は、図13(a)〜図13(h)に表した通りである。
図15は、ボウルの表面の撥水領域の一例を例示する写真である。
図15(a)は、アルミニウムイオン酸性水を噴霧していない初期(新品)の便器の撥水領域を表する模式的平面図である。図15(b)は、水引開始前にアルミニウムイオン酸性水を噴霧したときの撥水領域を表す模式的平面図である。図11(b)は、水引開始後にアルミニウムイオン酸性水を噴霧したときの撥水領域を表す模式的平面図である。
図17は、本検討の方法を説明する模式的平面図である。
図16に表したグラフ図の横軸は、アルミニウムイオン酸性水の噴霧回数を表す。図16に表したグラフ図の縦軸は、接触角(°)を表す。
図18は、本実施形態の便器を上方から眺めた模式的平面図である。
図18に表したように、本実施形態の便器800のボウル801の下部には、溜水(封水)805が形成されている。溜水805の上面の周囲には、喫水部807が形成されている。本願明細書において「喫水部」とは、溜水805の上面(溜水面)の周囲の部分をいうものとする。
図20は、本実施形態のボウルにおける水滴占有率の一例を例示する写真である。
図22は、本検討の方法を説明する模式図である。
図21に表したグラフ図の横軸は、アルミニウムイオン酸性水あるいは上水の噴霧回数である。図21に表したグラフ図の縦軸は、光触媒活性を表す。
図22(a)は、光触媒活性の測定箇所を表す写真である。図22(b)は、本検討の方法を表す模式的斜視図である。
図23は、本実施形態の第1の例の便器のボウルの表面における水膜維持時間を検討した結果の一例を例示する写真である。
図23(a)は、便器洗浄が終了してから2分後の状態を表す写真である。図23(b)は、便器洗浄が終了してから3分後の状態を表す写真である。図23(c)は、便器洗浄が終了してから4分後の状態を表す写真である。図23(d)は、便器洗浄が終了してから5分後の状態を表す写真である。図23(e)は、便器洗浄が終了してから6分後の状態を表す写真である。図23(f)は、便器洗浄が終了してから7分後の状態を表す写真である。
図24(a)は、便器洗浄が終了してから2分後の状態を表す写真である。図24(b)は、便器洗浄が終了してから3分後の状態を表す写真である。図24(c)は、便器洗浄が終了してから4分後の状態を表す写真である。図24(d)は、便器洗浄が終了してから5分後の状態を表す写真である。図24(e)は、便器洗浄が終了してから6分後の状態を表す写真である。図24(f)は、便器洗浄が終了してから7分後の状態を表す写真である。
図25(a)は、便器洗浄が終了してから2分後の状態を表す写真である。図25(b)は、便器洗浄が終了してから3分後の状態を表す写真である。図25(c)は、便器洗浄が終了してから4分後の状態を表す写真である。図25(d)は、便器洗浄が終了してから5分後の状態を表す写真である。図25(e)は、便器洗浄が終了してから6分後の状態を表す写真である。図24(f)は、便器洗浄が終了してから7分後の状態を表す写真である。
図26(a)は、便器洗浄が終了してから1.5分後の状態を表す写真である。図26(b)は、便器洗浄が終了してから3分後の状態を表す写真である。図26(c)は、便器洗浄が終了してから4分後の状態を表す写真である。図26(d)は、便器洗浄が終了してから5分後の状態を表す写真である。図26(e)は、便器洗浄が終了してから6分後の状態を表す写真である。図26(f)は、便器洗浄が終了してから7分後の状態を表す写真である。
図27は、水道水および酸性電解水の水質分析結果を表す表である。
また、図28〜図31は、本実験における水垢除去性の評価結果の一例を例示する表である。
○:10回数摺動以内で水垢が除去された
×:50回数摺動でも水垢が残った
pH調整水の水垢除去性を以下の方法で評価した。まず、表面に釉薬層を形成したタイル(5cm×5cm)にpH調整水及び酸性電解水を20μL滴下した後、48時間常温で静置して水垢を乾燥付着させた。その後、摺動試験を行った。その結果は図28に示される通りであった。
金属イオン添加酸性電解水を試験液とした以外は、図28に関して前述した実施例と同様の方法で水垢除去性を評価した。その結果は図31に示される通りであった。
また、本実施形態では、便器が洋式腰掛便器(大便器)である場合を例に挙げて説明したが、本実施形態の便器の範囲には小便器も含まれる。
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。
Claims (6)
- 便器のボウルの表面を洗浄する洗浄手段と、
前記洗浄手段に洗浄水を供給する給水手段と、
前記ボウルの洗浄の後に前記ボウルの表面に残った洗浄水中のケイ酸成分の重合を抑制するケイ酸成分重合抑制剤を前記ボウルの表面に残った洗浄水に添加するケイ酸成分重合抑制手段と、
上面視において前記ボウルの水引が開始する前に前記ケイ酸成分重合抑制手段の動作を開始する制御を実行する制御部と、
を備えたことを特徴とするトイレ装置。 - 前記ケイ酸成分重合抑制手段は、前記ケイ酸成分重合抑制剤を前記ボウルの表面に噴霧する噴霧ノズルであり、
前記制御部は、前記噴霧ノズルから噴霧される前記ケイ酸成分重合抑制剤の前記ボウルの表面における水滴占有率が20%以上の領域において前記ボウルの水引が開始する前に前記ケイ酸成分重合抑制手段の動作を開始する制御を実行する請求項1記載のトイレ装置。 - 前記ケイ酸成分重合抑制剤は、酸性水であることを特徴とする請求項1または2に記載のトイレ装置。
- 前記酸性水は、金属イオンを含むことを特徴とする請求項3記載のトイレ装置。
- 前記酸性水の酸性度は、pH2.5〜5.0であることを特徴とする請求項3または4に記載のトイレ装置。
- 前記ボウルの表面に光触媒層が形成されたことを特徴とする請求項1〜5のいずれか1つに記載のトイレ装置。
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