JP4752798B2 - 静電霧化装置 - Google Patents

Description

本発明は、便器に設置される静電霧化装置に関する。

従来から、便器上に設置される便座装置に静電霧化装置を備えることが提案されている（例えば特許文献１〜４参照）。しかし、上記静電霧化装置は、霧化液となる液体を液溜め部内に溜めておく構造であり、ユーザはこの液溜め部内に継続的に液体を補給する必要があるという問題があった。また、この液溜め部を備えた構造であるために、静電霧化装置の設置箇所や設置方向にも制限が加わり、設置の自由度が低いという問題があった。
特開２００５−１５５１５０号公報 特開２００５−１５５１５２号公報 特開２００５−３３６８４４号公報 特開２００５−３３６８４５号公報

本発明は上記問題点に鑑みて発明したものであって、便器に設置される静電霧化装置を、補給の手間を要さずとも十分な量の霧化液を供給することができ、しかも設置箇所や設置方向の自由度も高いものとすることを、課題とするものである。

上記課題を解決するために本発明を、ボウル状を成す便器２０の後部上面に載置される便座装置本体１５の下側に設置されて、便器２０の内部空間Ｓ１の後部上側に露出し、霧化液を保持する霧化電極６に高電圧を印加することで帯電微粒子液を生成して便器２０内に放出する静電霧化装置１であって、霧化電極６に霧化液を供給する手段として、便器２０内の空気を冷却して結露水を生成する冷却手段を具備したものとする。このようにすることで、便器２０内の高湿度な空気を利用して結露水を生成し、これを霧化液として利用することができる。つまり、液溜め部等の構成を備える必要なく霧化電極に十分な量の霧化液を供給することができるので、ユーザにとっては霧化液の補給の手間が不要となる。また、液溜め部等の構成が不要なことから、設置箇所や設置方向の自由度も高いものとなる。
また、上記構成の静電霧化装置１にあっては、便器２０の内部空間Ｓ１と連通するようにその内部空間Ｓ２を設けたケース１３を具備し、ケース１３の内部空間Ｓ２で便器２０の内部空間Ｓ１の空気を冷却することで結露水を生成することが好適である。このようにすることで、液溜め部を備えることなく速やかに且つ十分な量の霧化液を供給することが可能となる。
また、上記構成の静電霧化装置１にあっては、便器２０に設置される便蓋３の開閉を検知する開閉センサを具備し、開閉センサにより便蓋３が閉状態にあると検知されるときに、便蓋３に閉じられた便器２０内の空気を冷却して結露水を生成することが好適である。このようにすることで、便蓋３が閉じて便器２０の内部空間Ｓ１が密閉された状態において、該内部空間Ｓ１の空気を冷却して結露水を生成し、この結露水を基に帯電微粒子液を生成及び放出して便器２０内を効果的に除菌、脱臭することができる。

また、上記構成の静電霧化装置１にあっては、便器２０に設置される便座２への人体の着座を検知する着座センサ４を具備し、着座センサ４の検知信号に基づいて帯電微粒子液の生成をオンオフすることが好適である。このようにすることで、不必要な帯電微粒子液の放出を防止して、静電霧化装置１を効率的に動作させることが可能となる。

また、上記構成の静電霧化装置１にあっては、トイレ室内への人体の入退室を検知する入退室センサ５を具備し、入退室センサ５の検知信号に基づいて帯電微粒子液の生成をオンオフすることも好適である。このようにすることで、不必要な帯電微粒子液の放出を防止して、静電霧化装置１を効率的に動作させることが可能となる。

ここで、所定のセンサ検知から所定時間Ｔ経過後に帯電微粒子液の生成をオフにすることも好適である。このようにすることで、静電霧化装置１を更に効率的に動作させることが可能となる。

また、上記構成の静電霧化装置１にあっては、臭いを検知する臭いセンサを具備し、臭いセンサの検知信号に基づいて帯電微粒子液の生成をオンオフすることも好適である。このようにすることで、不必要な帯電微粒子液の放出を防止して、静電霧化装置１を効率的に動作させることが可能となる。

更に、結露水生成用の上記冷却手段として、冷却部７ａと放熱部７ｂを有する熱交換装置７を具備し、且つ上記熱交換装置７の放熱部７ｂからの放熱を促進させる放熱促進手段として、便器２０に設置される貯水タンク１０から上記放熱部７ｂにまで冷却水を搬送する給水経路１１を具備することも好適である。このようにすることで、既存の構成を有効活用して放熱部７ｂからの放熱量を向上させ、これにより冷却部７ａの冷却能力を向上させて省電力化を実現することが可能となる。

請求項１に係る発明は、便器に設置される静電霧化装置を、補給の手間を要さずとも十分な量の霧化液を供給することができ、しかも設置箇所や設置方向の自由度も高いものとすることができるという効果を奏する。
また請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明の効果に加えて、液溜め部を備えることなく速やかに且つ十分な量の霧化液を供給することが可能となる。
また請求項３に係る発明は、請求項１に係る発明の効果に加えて、便蓋３が閉じて便器２０の内部空間Ｓ１が密閉された状態において、該内部空間Ｓ１の空気を冷却して結露水を生成し、この結露水を基に帯電微粒子液を生成及び放出して便器２０内を効果的に除菌、脱臭することができる。

また請求項４に係る発明は、請求項１に係る発明の効果に加えて、着座センサの検知信号に基づいて不必要な帯電微粒子液の放出を防止し、静電霧化装置を効率的に動作させることができるという効果を奏する。

また請求項５に係る発明は、請求項１に係る発明の効果に加えて、入退室センサの検知信号に基づいて不必要な帯電微粒子液の放出を防止し、静電霧化装置を効率的に動作させることができるという効果を奏する。

また請求項６に係る発明は、請求項４又は５に係る発明の効果に加えて、所定時間を越えて帯電微粒子液を生成しないように設けることで、静電霧化装置を更に効率的に動作させることができるという効果を奏する。

また請求項７に係る発明は、請求項１に係る発明の効果に加えて、臭いセンサの検知信号に基づいて不必要な帯電微粒子液の放出を防止し、静電霧化装置を効率的に動作させることができるという効果を奏する。

また請求項８に係る発明は、請求項１〜７のいずれか一項に係る発明の効果に加えて、既存の構成を有効活用して放熱部からの放熱量を向上させ、これにより冷却部の冷却能力を向上させて省電力化を実現することができるという効果を奏する。

以下、本発明を添付図面に示す実施形態に基づいて説明する。図１、図２には、本発明の実施形態における一例の静電霧化装置１を示している。本例の静電霧化装置１は、ボウル状を成す便器２０の後部上面に載置される便座装置本体１５の下側に設置されたものであり、便器２０の内部空間Ｓ１の後部上側に露出させてある。なお、本文中に用いる前後、上下方向等の各方向は、便器２０に設置された状態を規準とする。

上記便座装置本体１５は、上下回動自在に連結される環状の便座２と、同じく上下回動自在に連結されて便座２の上面全体を覆う便蓋３とを備えたものである。また、便座装置本体１５の前面には、便座２への人体の着座を検知する着座センサ４や、便器２０が設置されるトイレ空間内への人体の入退室を検知する入退室センサ５が備えてある。

上記静電霧化装置１は、ナノメータサイズの粒径を含む微細なミスト状の帯電微粒子液を生成して便器２０の内部空間Ｓ１に放出し、帯電微粒子液の作用で除菌、脱臭を行うものであって、図２中に概略的に示すように、細長棒状の霧化電極６と、この霧化電極６に対して霧化液を供給する手段となるペルチェモジュールから成る熱交換装置７と、霧化電極６の先端部と対向する箇所に設置されるリング状の対向電極８と、対向電極８との間で霧化電極６に高電圧を印加することで該霧化電極６が保持する霧化液を基に帯電微粒子液を生成する電圧印加手段（図示せず）と、生成された帯電微粒子液を外部に放出するための放出口９とで主体を形成している。

上記熱交換装置７は、冷却板から成る冷却部７ａと、放熱フィンから成る放熱部７ｂとを有するものであり、その冷却部７ａに霧化電極６を立設することで霧化電極６自体を冷却し、該霧化電極６の表面に霧化液となる結露水を生成させる構造になっている。また、便器２０の後部上面に設置される貯水タンク１０からは、該貯水タンク１０内の貯水を循環させる給水経路１１が下方に延設してある。この給水経路１１の途中に熱交換装置７の放熱部７ｂを露出させることで、給水経路１１内を循環する貯水を冷却水として活用している。即ち、本例にあっては上記給水経路１１により、放熱部７ｂからの放熱を促進させて熱交換装置７の冷却部７ａの冷却能力を向上させる放熱促進手段を形成している。

また帯電微粒子液を便器２０内に放出するための上記放出口９は、便器２０の内部空間Ｓ１の後部上側に位置し、且つ前方に向けて開口したものであり、帯電微粒子液を前方に向けて放出するようになっている（図中の矢印Ａ参照）。

そして、この放出口９を介して、静電霧化装置１の外郭を成すケース１３内の霧化電極６が位置する内部空間Ｓ２は、便器２０の内部空間Ｓ１と連通されている。即ち、本例の静電霧化装置１にあっては、高湿度環境となる便器２０の内部空間Ｓ１の空気を利用し、連通する内部空間Ｓ２にてこれを冷却して結露水を生成することで、液溜め部を備えることなく速やかに且つ十分な量の霧化液を供給することが可能となっている。

図３には、着座センサ４の検知結果に基づいて静電霧化装置１の運転のオンオフを制御する場合の制御例を示している。この制御例では、着座センサ４により人体が便座２上面に着座していない状態（以下「着座オフ状態」という）にあると検知される場合には、ペルチェモジュールから成る熱交換装置７への電圧印加（即ちこれによる結露水の生成）と、霧化電極６への高電圧印加（即ちこれによる帯電微粒子液の生成及び放出）とを、共にオフにしておく。そして、着座センサ４により人体が便座２上面に着座した状態（以下「着座オン状態」という）にあると検知される間は、熱交換装置７と霧化電極６への電圧印加を共にオンにしておき、着座センサ４により着座オフ状態になったと検知されてから所定時間Ｔ経過した時点で、熱交換装置７と霧化電極６への電圧印加を共にオフとする制御である。

図４には、入退室センサ５の検知結果に基づいて静電霧化装置１の運転のオンオフを制御する場合の制御例を示している。この制御例では、入退室センサ５により退室状態にあると検知される場合には、熱交換装置７と霧化電極６への電圧印加を共にオフにしておく。そして、入退室センサ５により入室状態にあると検知される間は、熱交換装置７と霧化電極６への電圧印加を共にオンにしておき、入退室センサ５により退室状態になったと検知されてから所定時間Ｔ経過した時点で、熱交換装置７と霧化電極６への電圧印加を共にオフとする制御である。

図５には、入退室センサ５の検知結果に基づいて静電霧化装置１の運転のオンオフを制御する場合の別の制御例を示している。この制御例にあっては、図４に示す制御例と比較して、入退室センサ５の検知結果に関わらず熱交換装置７への電圧印加は絶えずオンとしている点が相違している。即ち、霧化電極６は絶えず冷却しておき、該霧化電極６の表面に結露水を常時生成、保持させておく制御である。

図６には、入退室センサ５の検知結果に基づいて静電霧化装置１の運転のオンオフを制御する場合の更に別の制御例を示している。この制御例にあっては、図４や図５に示す制御例と比較して、入退室センサ５の検知結果に関わらず、熱交換装置７への電圧印加についてはオンオフを一定間隔で繰り返す間欠運転としている点が相違している。即ち、霧化電極６は常に間欠的に冷却しておき、該霧化電極６の表面に結露水を適度量だけ生成、保持させておく制御である。

更に図７には、便器２０の内部空間Ｓ２内の臭いを検知する臭いセンサ（図示せず）を備えておき、この臭いセンサの検知信号に基づいて静電霧化装置１の運転のオンオフを制御する場合の制御例を示している。この制御例では、臭いセンサの出力が基準値を下回る場合には臭い検知オフ状態、基準値を超える場合には臭い検知オン状態とし、臭い検知オフ状態にあると検知される場合には、熱交換装置７と霧化電極６への電圧印加を共にオフにしておく。そして、臭いセンサにより臭い検知オン状態にあると検知される間は、熱交換装置７と霧化電極６への電圧印加を共にオンにしておく制御である。

図８には、本発明の実施形態における他例の静電霧化装置１を示している。本例の基本的構成は図１〜図７に示した一例の静電霧化装置１と同様であるが、本例にあっては、便座装置本体１５の下部に静電霧化装置１全体を埋設するとともに、帯電微粒子液を放出するための放出口９を、便座装置本体１５の下面に開口させてある点に特徴を有している。したがって、静電霧化装置１内にて生成された帯電微粒子液は、便器２０の内部空間Ｓ１の後部上方から放出口９を通じて下方に放出され（図中の矢印Ａ′参照）、内部空間Ｓ１内を除菌、脱臭するようになっている。なお、図示はしていないが、本例にあっては霧化電極６の先端部を下方に向けた姿勢で静電霧化装置１を設置している。霧化液を貯蔵して搬送する構造が不要であって設置箇所、設置方向の自由度が高いことから、本例のような設置も容易に実現される。

図９には、本発明の実施形態における更に他例の静電霧化装置１を示している。本例の基本的構成は図１〜図７に示した一例の静電霧化装置１と同様であるが、本例にあっては、便座装置本体１５に回動自在に設置される便蓋３の内面に静電霧化装置１を設置し、便蓋３を閉じた状態において、便座２の中央開口を通じて便器２０の内部空間Ｓ１に向けて帯電微粒子液を放出するように放出口９を開口させてある点に特徴を有している。したがって、静電霧化装置１内にて生成された帯電微粒子液は、便器２０の内部空間Ｓ１の中央部分上方から放出口９を通じて下方に放出され（図９（ｂ）中の矢印Ａ″参照）、内部空間Ｓ１内を除菌、脱臭するようになっている。本例においても、霧化液を貯蔵して搬送する構造が不要であって設置箇所、設置方向の自由度が高いことから、上記の設置箇所や設置方向が容易に実現される。

本例にあっては、便蓋３の開閉を検知する開閉センサ（図示せず）を備えておき、この開閉センサの検知信号に基づいて帯電微粒子液の生成をオンオフすることが好適である。つまり、例えば図１０に示すように、開閉センサにより便蓋３が開状態にあると検知される場合には、熱交換装置７と霧化電極６への電圧印加を共にオフにしておく。そして、開閉センサにより便蓋３が閉状態にあると検知される間のみ、熱交換装置７と霧化電極６への電圧印加を共にオンにしておくことが好ましい。これにより、便蓋３が閉じて便器２０の内部空間Ｓ１が密閉された状態において、該内部空間Ｓ１の空気を冷却して結露水を生成し、この結露水を基に帯電微粒子液を生成及び放出して便器２０内を効果的に除菌、脱臭することができる。なお、便蓋３が開状態になったと検知されてから所定時間経過した時点で、熱交換装置７や霧化電極６への電圧印加をオフにするように制御しても構わない。

また、図１１、図１２に示すような制御としてもよい。図１１に示す制御例は、着座センサ４の検知結果に基づいて静電霧化装置１の運転のオンオフを制御する場合の制御例である。この制御例では、着座センサ４により着座オン状態にあると検知される場合には、熱交換装置７と霧化電極６への電圧印加を共にオフにしておき、着座センサ４により着座オフ状態にあると検知される間に、熱交換装置７と霧化電極６への電圧印加を共にオンにしておく。なお、着座センサ４により着座オフ状態になったと検知された時点から熱交換装置７と霧化電極６への電圧印加をオンにするとともに、この電圧印加の開始から所定時間経過した時点で電圧印加をオフとするように制御しても構わない。

図１２に示す制御例は、入退室センサ５の検知結果に基づいて静電霧化装置１の運転のオンオフを制御する場合の制御例である。この制御例では、入退室センサ５により入室状態にあると検知される場合には、熱交換装置７と霧化電極６への電圧印加を共にオフにしておき、入退室センサ５により退室状態にあると検知される間に、熱交換装置７と霧化電極６への電圧印加を共にオンにしておく。なお、入退室センサ５により退室状態になったと検知された時点から熱交換装置７と霧化電極６への電圧印加をオンにするとともに、この電圧印加の開始から所定時間経過した時点で電圧印加をオフとするように制御しても構わない。

本発明の実施形態における一例の静電霧化装置の設置状態を示す斜視図である。 同上の静電霧化装置の設置状態を説明するための一部断面図である。 同上の静電霧化装置の着座センサに基づく制御例を説明するタイムチャートである。 同上の静電霧化装置の入退室センサに基づく制御例を説明するタイムチャートである。 同上の静電霧化装置の入退室センサに基づく別の制御例を説明するタイムチャートである。 同上の静電霧化装置の入退室センサに基づく更に別の制御例を説明するタイムチャートである。 同上の静電霧化装置の臭いセンサに基づく制御例を説明するタイムチャートである。 本発明の実施形態における他例の静電霧化装置の設置状態を示す側面図である。 本発明の実施形態における他例の静電霧化装置の設置状態を示しており、（ａ）は便蓋を開いた状態の斜視図、（ｂ）は便蓋を閉じた状態の側面図である。 同上の静電霧化装置の開閉センサに基づく制御例を説明するタイムチャートである。 同上の静電霧化装置の着座センサに基づく制御例を説明するタイムチャートである。 同上の静電霧化装置の入退室センサに基づく制御例を説明するタイムチャートである。

符号の説明

１ 静電霧化装置
２ 便座
４ 着座センサ
５ 入退室センサ
６ 霧化電極
７ 熱交換装置
７ａ 冷却部
７ｂ 放熱部
１０ 貯水タンク
１１ 給水経路
２０ 便器
Ｔ 所定時間

Claims (8)

1. ボウル状を成す便器の後部上面に載置される便座装置本体の下側に設置されて、便器の内部空間の後部上側に露出し、霧化液を保持する霧化電極に高電圧を印加することで帯電微粒子液を生成して便器内に放出する静電霧化装置であって、霧化電極に霧化液を供給する手段として、便器内の空気を冷却して結露水を生成する冷却手段を具備することを特徴とする静電霧化装置。
2. 便器の内部空間と連通するようにその内部空間を設けたケースを具備し、ケースの内部空間で便器の内部空間の空気を冷却することで結露水を生成することを特徴とする請求項１に記載の静電霧化装置。
3. 便器に設置される便蓋の開閉を検知する開閉センサを具備し、開閉センサにより便蓋が閉状態にあると検知されるときに、便蓋に閉じられた便器内の空気を冷却して結露水を生成することを特徴とする請求項１に記載の静電霧化装置。
4. 便器に設置される便座への人体の着座を検知する着座センサを具備し、着座センサの検知信号に基づいて帯電微粒子液の生成をオンオフすることを特徴とする請求項１に記載の静電霧化装置。
5. トイレ室内への人体の入退室を検知する入退室センサを具備し、入退室センサの検知信号に基づいて帯電微粒子液の生成をオンオフすることを特徴とする請求項１に記載の静電霧化装置。
6. 所定のセンサ検知から所定時間経過後に帯電微粒子液の生成をオフにすることを特徴とする請求項４又は５に記載の静電霧化装置。
7. 臭いを検知する臭いセンサを具備し、臭いセンサの検知信号に基づいて帯電微粒子液の生成をオンオフすることを特徴とする請求項１に記載の静電霧化装置。
8. 結露水生成用の上記冷却手段として、冷却部と放熱部を有する熱交換装置を具備し、且つ上記熱交換装置の放熱部からの放熱を促進させる放熱促進手段として、便器に設置される貯水タンクから上記放熱部にまで冷却水を搬送する給水経路を具備することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の静電霧化装置。

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