(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
出入口を有する気密室と、
前記気密室の室内に設置されるトイレブースと、
前記出入口を開閉する開閉体と、
前記出入口の入口床面に設置されたマットセンサが踏まれることで前記開閉体を開扉する出入口開閉装置と、
前記出入口開閉装置による前記開閉体の開扉と連動して作動し前記出入口の上部から下方へ向く気流によってエアカーテンを作るエアカーテン生成装置と、
前記気流にプラズマを混入させるプラズマ発生装置と、
を具備するとともに、
前記エアカーテン生成装置には前記出入口の間口方向に沿って配置される複数の旋回流発生吹出口が備えられ、
該旋回流発生吹出口は、
軸線が上下方向に向いて下方が供給開口となることで前記プラズマが供給されるプラズマ放出口と、
前記プラズマ放出口の周囲に位置するノズル体の内周面に円周方向等間隔で開口し、前記軸線を中心とした一方向の回転方向に向かって且つ下側に傾斜して前記気流を吹き出す複数の旋回流生成ノズルと、
を具備することを特徴とするトイレユニット。
【請求項２】
請求項１記載のトイレユニットであって、
前記旋回流生成ノズルは、
円周方向の１つのものを基点位置として、この基点位置よりも旋回方向の下流側のものが、前記軸線に沿う下方向となる位置で順次に配置されていることを特徴とするトイレユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トイレユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
医薬品、食品等の工場建物における作業者用のトイレにおいては、製造された製品が口等から服用、または飲食することから、特に、衛生面での配慮が必要となる。排泄物には様々な病原微生物が存在し、排便時にはそれらがともに排泄されるので、トイレは、食中毒等を起こす病原体に汚染される危険性が高い場所である。トイレは、排便時に、ノロウイルス等により便器が汚染されたり、手指を介してトイレノブ等が汚染されたりする可能性が高くなる（文部科学省ＨＰ  学校給食施設・設備の改善事  例集−第３章  ６  調理従事者専用トイレの整備）。
【０００３】
ノロウイルス等を持っている人、所謂保菌者は、排便後に手指に億単位のウイルスが付着していると言われる。細菌やウイルスは、このような保菌者が手指で操作したトイレブースの取手、蛇口等を介して他の人に移り、医薬品、食品等の工場建物で薬品や食品に入れば食中毒や製品への汚染の原因となる。このようなことから、トイレの出入口を自動ドアにするなどの工夫が施される。
【０００４】
特許文献１には電気錠装置を使わずにドアの閉状態を押し戻し動作で維持させて「閉」とするトイレ用自動ドア装置が開示されている。特許文献２には自動ドア、トイレの自動水洗装置等の人体検知に用いて好適な赤外線センサが開示されている。特許文献３には構造が簡単で極く薄くしたマットを敷設することで人がつまずいて転倒したりすることのない自動ドアなどの反応スイッチ装置が開示されている。さらに、特許文献４にはエアカーテンが有する気流的な遮断機能を、自動ドアが開いている時並びにその前後にだけ生かすようにした自動ドア連動型エアカーテン装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１７９９８３号公報
【特許文献２】特開平７−１９０８５２号公報
【特許文献３】特開２０１３−２１７０３５号公報
【特許文献４】特開２０１２−１１２６３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来のトイレは、出入口にエアカーテンを作り、且つトイレに入るところから、用を済ませ、トイレから退室するまで、一切どこにも触れないようにしたものがない。このため、ウイルスや菌の汚染拡大を十分に抑制することができない。これに加え、ウイルスや菌の汚染拡大を抑制するには、トイレからの退室時においてもさらに除菌を行いたい要請もある。
【０００７】
本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、その目的は、工場など施設に設置され、その作業者等が共用するトイレにおいて、作業者等がそのトイレを使用することによるウイルスや菌の汚染拡大を抑制できるトイレユニットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
次に、上記の課題を解決するための手段を、実施の形態に対応する図面を参照して説明する。
本発明の請求項１記載のトイレユニット１１は、出入口２１を有する気密室１３と、
前記気密室１３の室内に設置されるトイレブース１５と、
前記出入口２１を開閉する開閉体２３と、
前記出入口２１の入口床面５１に設置されたマットセンサ５３が踏まれることで前記開閉体２３を開扉する出入口開閉装置と、
前記出入口開閉装置による前記開閉体２３の開扉と連動して作動し、前記出入口２１の上部から下方へ向く気流によってエアカーテン６１を作るエアカーテン生成装置１７と、
前記気流にプラズマを混入させるプラズマ発生装置１９と、
を具備するとともに、
前記エアカーテン生成装置１７には前記出入口２１の間口方向に沿って配置される複数の旋回流発生吹出口６７が備えられ、
該旋回流発生吹出口６７は、
軸線が上下方向に向いて下方が供給開口となることで前記プラズマが供給されるプラズマ放出口７３と、
前記プラズマ放出口７３の周囲に位置するノズル体６３の内周面６９に円周方向等間隔で開口し、前記軸線を中心とした一方向の回転方向に向かって且つ下側に傾斜して前記気流を吹き出す複数の旋回流生成ノズル６５と、
を具備することを特徴とする。
【０００９】
このトイレユニット１１では、作業者等がトイレユニット１１を使用する際、マットセンサ５３を踏むことで、出入口２１の開閉体２３が開扉する。この際、開閉体２３の開扉と同時に、出入口２１の上部から気流が吹き出され、出入口２１にカーテン状の気流の流れ、すなわち、エアカーテン６１が作られる。このエアカーテン６１は、気密室内空気と気密室外空気との間、すなわち、出入口面に平行な空気層に下向きに流下することで、気密室内空気と気密室外空気との間の空気の自由な出入りを抑制する。エアカーテン６１の作動と同時に、プラズマ発生装置１９からプラズマがエアカーテン６１の気流に放出される。プラズマは、作業者の衣服等に付着した細菌やウイルスの活性を失わせ、或いは死滅させる。また、エアカーテン６１の気流で衣服等の表面に付着している細菌やウイルス、塵埃等も吹き飛ばす。その結果、保菌者がトイレユニット１１を使用することによる細菌やウイルスの取手等を介する接触感染、空気を介する空気感染が抑制される。
また、このトイレユニット１１では、ノズル体６３の内周面６９に、円周方向で複数の旋回流生成ノズル６５が開口される。それぞれの旋回流生成ノズル６５は、一方向の回転方向で且つ下側に傾斜して気流を吹き出す。これにより、ノズル体６３は、内周面６９に沿って発生させた旋回流５９を出入口２１の下向きに螺旋状に吹き出す。また、ノズル体６３は、旋回流生成ノズル６５よりも上方が負圧となり、プラズマ放出口７３からのプラズマを吸引する。吸引されたプラズマは下向きに流れ、気流に混入して旋回流５９に分散される。このプラズマを含む旋回流５９は、出入口２１の間口方向に複数箇所で吹き出される。これにより、出入口２１には、間口幅方向にわたり、且つ、出入り方向に所定の厚み、すなわち旋回流５９の直径にほぼ相当する厚みを有したエアカーテン６１が作られる。
【００１０】
本発明の請求項２記載のトイレユニット１１は、請求項１記載のトイレユニット１１であって、
前記旋回流生成ノズル６５は、
円周方向の１つのものを基点位置として、この基点位置よりも旋回方向の下流側のものが、前記軸線に沿う下方向となる位置で順次に配置されていることを特徴とする。
【００１１】
このトイレユニット１１では、旋回流５９の下流側となる旋回流生成ノズル６５が、軸線に沿う下側となることで、減速した旋回流５９を再び元の旋回速度に付勢することができる。これにより、旋回流５９は、整った螺旋状に整流されやすくなり、すなわち旋回流５９の乱れが抑制される。旋回流５９は、螺旋状に整えられることで、乱流や渦の発生が抑制され、気流エネルギーの損失が軽減され、出入口２１の下方、すなわち旋回流５９が床面５１に向かうこととなる。
【００１２】
なお、本発明のトイレユニット１１は、前記出入口２１の内側には人の入室を検出する出入口内部センサ５５が設けられ、前記出入口内部センサ５５の検出信号が、前記出入口開閉装置の開扉及び閉扉、前記エアカーテン生成装置１７及び前記プラズマ発生装置１９の駆動及び停止のトリガー信号となる構成を備えても良く、このトイレユニット１１によれば、開扉された出入口２１を通って、作業者等の人が気密室１３に進入すると、出入口２１の内側に設けられた出入口内部センサ５５によって入室が検出される。この検出信号が、トリガー信号となって、開閉体２３が閉扉されるとともに、エアカーテン生成装置１７及びプラズマ発生装置１９の駆動が停止される。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る請求項１記載のトイレユニットによれば、工場などに付設されるトイレにおいて、その作業者が使用する際に、一切手を触れることなく使用でき、このことか、ドアノブやスイッチなどを介しての接触感染を防ぐことができ、人がトイレを使用することによるウイルスや菌の汚染拡大を抑制できる。
また、このトイレユニットによれば、出入口を通る作業者等の人を短時間で効率よく除菌できるとともに、この出入口の位置でプラズマを浴びることとなり、トイレユニットの内外への汚染拡大を抑制できる。
【００１４】
本発明に係る請求項２記載のトイレユニットによれば、旋回流によってエアカーテンの到達距離を長く、すなわち出入口の上部から下方である床面に向けて気流とプラズマとを到達させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態に係るトイレユニットの平面図である。
【図２】図１に示した出入口の正面図である。
【図３】図２に示した出入口の開扉時の正面図である。
【図４】図３の側面図である。
【図５】ノズル体及び旋回流生成ノズルの要部斜視図を（ａ）に展開図を（ｂ）に示した図である。
【図６】トイレユニットシステムの入室時の動作を説明するフローチャートである。
【図７】トイレユニットシステムのトイレブース使用時の動作を説明するフローチャートである。
【図８】トイレユニットシステムの手洗い時の動作を説明するフローチャートである。
【図９】トイレユニットシステムの退室時の動作を説明するフローチャートである。
【図１０】トイレブースが複数設けられた変形例１に係るトイレユニットの平面図である。
【図１１】開閉体が引戸である変形例２に係るトイレユニットの平面図である。
【図１２】トイレブースが省略された変形例３に係るトイレユニットの平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明に係る実施形態を図面を参照して説明する。
図１は本発明の実施形態に係るトイレユニット１１の平面図である。
本実施形態に係るトイレユニット１１は、気密室１３と、トイレブース１５と、開閉体２３と、出入口開閉装置と、エアカーテン生成装置１７と、プラズマ発生装置１９と、を主要な構成として有する。
【００１７】
気密室１３は、外部との空気の流通がないように気密に構築される。例えば、気密室１３は、室内が低圧に保たれ、気密室内の空気が気密室外へ漏洩することのないように構成されることとする。気密室１３は、出入口２１を有する。出入口２１には、開閉体であるドア２３が取り付けられる。ドア２３と出入口２１との間は、パッキン等によって気密シールが可能となっている。気密室１３は、ドア２３が閉扉されることで、出入口２１が閉鎖され、気密性が確保される。
【００１８】
気密室１３には、洗面台２５が設置される。洗面台２５には、蛇口２７、ハンドソープ２９が備えられる。蛇口２７は、非接触センサ（図示略）によって、水の吐出・停止が可能となっている。非接触センサとしては、例えば赤外線センサを使用することができる。赤外線センサは、例えば焦電型の場合、回路基板に電界効果型トランジスタ、抵抗、及び赤外線検知素子を実装し、その回路基板を外部導出ピンに取り付ける。そして、赤外線を受け入れる孔を有する金属ケースをハーメチックベースにシールする。金属ケースの孔には、所望の波長領域のみを透過する光学フィルターが設けられる。
【００１９】
ハンドソープ２９は、非接触センサによって石けん水の吐出・停止が可能となっている。また、気密室１３には、ハンドドライヤー３１が設置される。ハンドドライヤー３１も、非接触センサによって、空気の吹き出し・停止が可能となっている。すなわち、トイレユニット１１は、使用者が、石けん水を用いた手の洗浄から乾燥までを非接触で行えるようになっている。また、気密室１３には、複数の照明装置（図示略）が設置される。
【００２０】
トイレブース１５は、気密室１３の室内に設置される。トイレブース１５には、ブース出入口３３が設けられる。ブース出入口３３には、自動で開扉、閉扉されるブース開閉体であるブースドア３５が設けられる。ブース出入口３３の外側には、非接触センサであるブースドア外部センサ３７が設けられる。ブース出入口３３の内側には、非接触センサであるブースドア内部センサ３９が設けられる。ブース出入口３３の内側には、非接触センサである施解錠センサ４１が設けられる。ブースドア３５は、ブースドア外部センサ３７、ブースドア内部センサ３９によって非接触で開閉が可能となっている。また、ブースドア３５は、施解錠センサ４１によって非接触で施錠、解錠が可能となっている。本実施形態では、これらセンサのブースドア外部センサ３７と施解錠センサ４１としては、例えば赤外線方式等の手かざしセンサが用いられ、使用者の手かざし操作を検知し、また、ブースドア内部センサ３９としては、例えば近赤外線反射式センサなどが用いられ、トイレブース１５内の使用者の接近状態を検知する。
【００２１】
トイレブース１５には、水洗による便器４３が設置される。トイレブース１５の内方には非接触センサである流水スイッチ４５が設けられる。便器４３は、流水スイッチ４５によって非接触で流水が可能となっている。この流水スイッチ４５としては、例えば赤外線方式等の手かざしセンサを使用することができる。トイレブース１５には、非接触センサであるブース内人体検知センサ４７が設けられる。ブース内人体検知センサ４７は、ブース内の人の有無を検知する。トイレユニット１１は、ブース内人体検知センサ４７によって気密室１３の外部に、人の有無、すなわち使用中か否かが表示可能となっている。このブース内検知センサ４７としては、例えば人体から放射される熱線を検知する焦電型赤外線センサなどが用いられ、人体、すなわちトイレブース１５内の使用者を検知する。この他、トイレブース１５には、ペーパホルダ（図示略）が設置される。ペーパホルダは、使用者が接した部分が切り取られて使用される。すなわち、トイレユニット１１は、使用者が、トイレブース１５の進入から、便器４３の使用、退出までをドアノブやスイッチなど非接触で行えるようになっている。
【００２２】
図２は図１に示した出入口２１の正面図である。
出入口２１の室外側には、非接触センサである出入口外部センサ４９が設けられる。出入口外部センサ４９としては、例えば近赤外線反射式センサなどを使用することができ、検知エリア内に人が侵入，接近することを検知するものである。出入口２１の室外側の入口床面５１には、マットセンサ５３が設けられる。また、出入口２１の室内側には、非接触センサである出入口内部センサ５５（図１参照）が設けられる。この出入口内部センサ５５としては、例えば、マイクロ波方式と近赤外線方式との２つの方式を採用した複合型センサー（ハイブリッド式センサ）よりなり、広い検知エリアとされるマイクロ波方式の特徴と、鋭敏で反応早い近赤外線方式の特徴とを兼ね備えたものとされ、室内側における出入口２１に近づく人を検知する。
【００２３】
出入口開閉装置（図示略）は、出入口２１の入口床面５１に設置されたマットセンサ５３が踏まれ、且つ出入口外部センサ４９が使用者を検知することで、制御装置（図示略）へ信号を送り、その信号を受けてドアエンジン・減速機が駆動してドア２３を開扉する。
【００２４】
図３は図２に示した出入口２１の開扉時の正面図、図４は図３の側面図である。
エアカーテン生成装置１７は、出入口２１における上部の壁体５７、例えば室内面側に設置される。エアカーテン生成装置１７は、出入口開閉装置によるドア２３の開扉と連動して作動し、出入口２１の上部から下方へ向く気流によって複数の旋回流５９からなるエアカーテン６１を作る。
【００２５】
図５はノズル体６３及び旋回流生成ノズル６５の要部斜視図を（ａ）に展開図を（ｂ）に示した図である。
エアカーテン生成装置１７には出入口２１の間口方向に沿って配置される複数のプラズマ放出口７３と複数の旋回流発生吹出口６７が備えられる。プラズマ放出口７３は、例えば円形に形成されており、出入口２１における床面方向に開口し、すなわち略鉛直な軸線方向に後述するプラズマ発生装置１９からのプラズマを下向きに放出する。旋回流発生吹出口６７は、ノズル体６３と、旋回流生成ノズル６５と、を備える。ノズル体６３は、図５（ａ）に示すように複数で構成され、それぞれが弧状ブロック体状に形成されて、プラズマ放出口７３の周囲に等間隔となって配置されている。旋回流生成ノズル６５は、ノズル体６３の内周面６９にそれぞれが円周方向等間隔となって複数、本実施形態では３つのものが開口し、軸線を中心とした一方向の回転方向に向かって且つ下側に傾斜して空気を吹き出す。
【００２６】
また、旋回流生成ノズル６５の吹出開口部７１は、図５（ｂ）の各ノズル体６３を展開した図に示すように、円周方向の１つのものを基点位置として、この基点位置よりも旋回方向の下流側のものが、軸線に沿う下方向となる位置で等間隔Ｐで順次に配置されている。
【００２７】
プラズマ発生装置１９は、気流にプラズマを混入させる。プラズマは、空気中の水素と酸素に、プラズマ放電（ストリーマ放電、誘電体バリア放電等）を加えることで作りだされる。例えばストリーマ放電では、針電極と平板電極との非対称な放電電極構造において、両電極間に加える電圧が増加すると、針電極近傍で局部的に電界が高くなる。これにより、電子が放出され、これが引き金になり、空気との衝突電離が起こり、電子、イオンが急激に増加する（不平等電界絶縁破壊）。この高エネルギー電子とイオンによる荷電粒子の集団の流れがストリーマと称される。ストリーマ放電は、ストリーマを生成して、酸素ラジカル、水酸ラジカルなどの活性種を生産する。例えばウイルスは、ＤＮＡまたはＲＮＡとそれを取り囲むタンパク質で構成される分子集合体である。ウイルスは、高い周波数の電界の下では、分極の性質を示し、電界を強くしてゆくと、瞬時に破壊される。また、ウイルスは、酸素ラジカル、水酸ラジカルにより、ＤＮＡの水素結合などが破壊されて分解（死滅）する。
【００２８】
トイレユニット１１は、出入口２１の外側と、内側に、人の入室を検出する出入口外部センサ４９と、出入口内部センサ５５とが設けられる。これら出入口外部センサ４９、出入口内部センサ５５の検出信号は、出入口開閉装置の開扉及び閉扉、エアカーテン生成装置１７及びプラズマ発生装置１９の駆動及び停止のトリガー信号となる。
【００２９】
本実施形態に係るトイレユニットシステムは、上記構成のトイレユニット１１を備え、以下の基本となる一連の概略動作を行うよう作動する。すなわち、トイレユニットシステムは、気密室１３に設けられた出入口２１の入口部に立った人を検出して手指と非接触でドア２３を開扉する。
ドア２３の開扉と同時にプラズマを含む気流により生成したエアカーテン６１を出入口２１に作る。
出入口２１の内側に設けた出入口内部センサ５５の検出によってドア２３を閉扉するとともにエアカーテン６１及びプラズマの生成を停止する。
手指と非接触により気密室１３に設置したトイレブース１５のブースドア３５を開く。
トイレブース１５に入室後、手指と非接触によりブースドア３５の閉扉及び施錠を行う。
手指と非接触によって便器４３の流水を行い、手指と非接触でブースドア３５の解錠及び開扉を行う。
出入口２１の出口部に立った人を検出して手指と非接触でドア２３を開扉する。
【００３０】
次に、トイレユニット１１を用いたトイレユニットシステムの具体的な動作をフローチャートを用いて説明する。
図６はトイレユニットシステムの入室時の動作を説明するフローチャートである。
トイレユニットシステムでは、トイレユニット１１の入口床面５１に敷いたマットセンサ５３が踏まれたか否かが判断される（Ｓ１）。マットセンサ５３が踏まれていたなら、出入口外部センサ４９が人を検知しているか否かが判断される（Ｓ２）。マットセンサ５３が踏まれ、出入口外部センサ４９が人を検知していれば、ドア２３が開動される（Ｓ３）。同時に、エアカーテン生成装置１７、プラズマ発生装置１９が駆動され、送風及びプラズマの供給が開始される（Ｓ４）。また、気密室１３内の照明が点灯される（Ｓ５）。
【００３１】
出入口内部センサ５５が気密室１３内に入室した人を検知すると（Ｓ６）、マットセンサ５３が踏まれているか否かが判断される（Ｓ７）。出入口内部センサ５５が人を検知し、マットセンサ５３が踏まれていなけれは、人が出入口２１を通過し入室したとしてドア２３が閉動される（Ｓ８）。同時に、エアカーテン生成装置１７、プラズマ発生装置１９が停止される（Ｓ９）。
【００３２】
トイレユニットシステムでは、トイレユニット１１の入口床面５１に敷いたマットセンサ５３が踏まれていない場合は、ドア２３は閉動したまま、すなわち閉鎖したままとなる（Ｓ１０）。これに伴いエアカーテン生成装置１７、プラズマ発生装置１９も停止している（Ｓ１１）。気密室１３内の照明も消灯である（Ｓ１２）。
また、マットセンサ５３が踏まれ、ドア２３が開動しエアカーテン及びプラズマが動作した状態で出入口内部センサ５５が人を検知しない場合には、タイマーがカウントを開始する（Ｓ１３）。タイマーのカウントが所定値となり（Ｓ１４）、マットセンサ５３が人を検知していなければ（踏まれていなければ）（Ｓ１）、ドア２３が閉動され（Ｓ１０）、エアカーテン生成装置１７、プラズマ発生装置１９も停止し（Ｓ１１）、照明も消灯される（Ｓ１２）。
【００３３】
図７はトイレユニットシステムのトイレブース使用時の動作を説明するフローチャートである。
トイレブース１５を使用しようと人がブースドア外部センサ３７に手をかざすと（Ｓ２１）、ブースドア３５が開動される（Ｓ２２）。トイレブース１５内に人が入り、ブース内人体検知センサ４７が人を検知すると（Ｓ２３）、ブースドア３５が閉動される（Ｓ２４）。トイレブース１５内の人は、施解錠センサ４１に手をかざして施錠操作を行うことで（Ｓ２５）、ブースドア３５が施錠される（Ｓ２６）。同時にトイレユニット１１の壁体５７室外面には、使用中ランプが点灯する（Ｓ２７）。流水スイッチ４５に手をかざし操作されると（Ｓ２８）、便器４３の流水が開始される（Ｓ２９）。施解錠センサ４１に手かざして解錠操作されると（Ｓ３０）、ブースドア３５が解錠される（Ｓ３１）。使用者がブースドア３５に近づくとブースドア内部センサ３９が人を検知し（Ｓ３２）、ブースドア３５が開動される（Ｓ３３）。ブースドア３５が開動されると、タイマーがカウントを開始する（Ｓ３４）。タイマーのカウントが所定値になると（Ｓ３５）、使用者が退室したことが判断されて、ブースドア３５が閉動される（Ｓ３６）。
【００３４】
ここで、トイレブース１５は不使用時にブースドア３５を常に閉ざしている設定である。また、ブースドア３５は、ブース内部に設置されたブース内人体検知センサ４７が使用者の入室を感知して閉動する。そして、ブース内部壁面に設けた鍵の施解錠センサ４１に手をかざすことで、ブースドア３５はロックされ、ブース外からは通常開扉操作が不能である。
そして、使用後、便器４３が設置された前面の壁面等に設けられた流水スイッチ４５に手をかざすことで流水される。使用者は、施解錠センサ４１に再び手をかざすことで開錠となる。そして、ブースドア３５上部のセンサ３９が使用者の退室を感知してブースドア３５が開放する。つまり解錠操作を行わなければブースドア３５が開口することはない。
【００３５】
図８はトイレユニットシステムの手洗い時の動作を説明するフローチャートである。
トイレユニット内において、使用者がハンドソープ２９の使用位置にてをかざすと（Ｓ４１）、石けん水が吐出する（Ｓ４２）。洗面台２５の蛇口２７の下に手をかざすことで（Ｓ４３）、蛇口２７から水道水が流水する（Ｓ４４）。すなわち、石けん水を使用した後でないと流水が行われない。そして、手をハンドドライヤー３１に手をかざすと（Ｓ４５）、乾燥エアが吹き出す（Ｓ４６）。
【００３６】
図９はトイレユニットシステムの退室時の動作を説明するフローチャートである。
そして、使用者の退室時、出入口内部センサ５５がドア２３に近づく人を検知すると（Ｓ５１）、エアカーテン生成装置１７、プラズマ発生装置１９が駆動される（Ｓ５２）。同時に、出入口開閉装置が駆動されてドア２３が開動される（Ｓ５３）。出入口外部センサ４９が人を検知すると（Ｓ５４）、マットセンサ５３が踏まれたか否かが判断される（Ｓ５５）。マットセンサ５３が踏まれ、出入口内部センサ５５が人を検知していなければ（Ｓ５６）、出入口外部センサ４９が人を検知していないこと（Ｓ５７）、マットセンサ５３が踏まれていないこと（Ｓ５８）を条件に、使用者が出入口２１を通過したとしてドア２３が閉動される（Ｓ５９）。同時に、エアカーテン生成装置１７、プラズマ発生装置１９が停止され（Ｓ６０）、トイレブース１５の使用されていないことが判断され（Ｓ６１）、照明が消灯される（Ｓ６２）。出入口内部センサ５５が人を検知しなければ（Ｓ５１）、ドア２３は閉動のままとなり（Ｓ６３）、エアカーテン生成装置１７、プラズマ発生装置１９も停止したままとなる（Ｓ６４）。また、ドア２３が開動し（Ｓ５３）、出入口外部センサ４９が人を検知しなければ（Ｓ５４）、タイマーがカウントを開始する（Ｓ５６）。カウントが所定値となると（Ｓ６６）、出入口内部センサ５５が人を検知していない（Ｓ５１）ことを条件に、ドア２３が閉動され（Ｓ６３）、エアカーテン生成装置１７、プラズマ発生装置１９が停止される（Ｓ６４）。ここで、本実施形態では、ドア２３が気密室１３の内方向に揺動し開放となる開閉体として構成され図１に示したが、このドア２３が開く範囲、すなわちドア２３の開動軌跡（揺動軌跡）内に使用者が近づいたことを出入口内部センサ５５が検知し（Ｓ５１）、そしてドア２３はゆっくり開動を始めることから、このドア２３と退室しようとする使用者とがぶつかるようなことはない。また、出入口内部センサ５５の検知範囲の外であって、ドア２３の開く範囲から離れた気密室１３内に使用者がいた場合で、外部からさらに別の使用者が入室するような場合には、ドア２３は、上記同様、入室時の動作に示したように開動となる。そして、気密室１３内の使用者がドア２３の開く範囲内に侵入し出入口内部センサ５５がそれを検知した（Ｓ５１）と同時に外部から別の使用者が入室しようと入口のマットセンサ５３を踏んだ（Ｓ１）場合、すなわち気密室１３内の使用者が退室すると同時に外部から新たな使用者が入室しようとした場合においても、ドア２３はゆっくり開動することで、室内側の退室しようとする使用者にドア２３がぶつかることはない。
【００３７】
次に、上記した構成の作用を説明する。
本実施形態に係るトイレユニット１１では、気密室１３が、医薬品、食品等の製造又は保管区域（以下、「製造保管区域」と言う。）と、直接に通じずに設置される。
【００３８】
一方、トイレユニット１１の気密室１３は、容易にアクセスできるように、製造保管区域に隣接して配置される。ここで、例えば工場作業者が細菌やウイルスに感染しているとする。なお、保菌者には、自覚症状が出ないで作業をし、本人も知らないうちに完治してしまう人もいる。
【００３９】
このような作業者を含む作業者がトイレユニット１１を使用する際、マットセンサ５３を踏むことで、出入口２１のドア２３が開扉する。つまり、作業者はドア２３やドアノブ、スイッチ等に手を触れず手指と非接触でドア２３は開扉する。この際、ドア２３の開扉と同時に、出入口２１の上部から気流が吹き出され、出入口２１にカーテン状の気流の流れ、すなわちエアカーテン６１が作られる。
【００４０】
このエアカーテン６１は、気密室内空気と気密室外空気との間（すなわち、出入口面に平行な空気層）に下向きに流下することで、気密室１３の内外を区画し気密室内空気と気密室外空気との間の空気の自由な出入りを抑制する。これにより、気密室外から気密室内への空気感染、気密室内から気密室外への空気感染が抑制される。
【００４１】
さらに、エアカーテン６１の作動と同時に、プラズマ発生装置１９からプラズマがエアカーテン６１の気流に放出される。プラズマは、作業者の衣服等に付着した細菌やウイルスの活性を失わせ、或いは死滅させる。トイレユニット１１では、エアカーテン６１で遮蔽し（区画化し）、細菌やウイルスを吹き飛ばし、プラズマで除菌、或いは不活性化して吹き飛ばす。その結果、保菌者がトイレユニット１１を使用することによる細菌やウイルスの取手等を介する接触感染、空気を介する空気感染が抑制される。
【００４２】
また、トイレユニット１１では、複数の旋回流発生吹出口６７が出入口２１の間口方向に沿って配置される。それぞれの旋回流発生吹出口６７は、軸線が上下方向に向いて下方が供給開口となるプラズマ放出口７３と、このプラズマ放出口７３の周囲に配置される複数のノズル体６３とを具備する。プラズマ放出口７３からは、プラズマ発生装置１９で発生したプラズマが放出される。各ノズル体６３の内周面６９には円周方向で複数となる旋回流生成ノズル６５が開口される。
【００４３】
それぞれの旋回流生成ノズル６５は、一方向の回転方向で且つ下側に傾斜して気流を吹き出す。これにより、ノズル体６３は、内周面６９に沿って発生させた旋回流５９を出入口２１の下向きに螺旋状に吹き出す。
【００４４】
また、ノズル体６３は、下向きの気流によって旋回流生成ノズル６５よりも上方が負圧となり、プラズマ放出口７３からのプラズマを吸引する。吸引されたプラズマは下向きに流れ、気流に混入して旋回流５９に分散される。なお、プラズマは、正圧によりノズル体６３に供給されてもよい。
【００４５】
このプラズマを含む旋回流５９は、出入口２１の間口方向に複数箇所で吹き出される。これにより、出入口２１には、間口幅方向にわたり、且つ、出入り方向に所定の厚み、すなわち、旋回流５９の直径にほぼ相当する厚みを有したエアカーテン６１が作られる。
【００４６】
なお、旋回流５９は、気流の回転方向が、出入口２１の間口方向に並ぶ複数のもので交互に異なるものとすることができる。複数の旋回流５９は、回転方向を交互に異なる向きで並べることで、隣接する旋回流同士の摩擦を軽減し、乱流や渦を生じにくくし、旋回流５９、結果的にエアカーテン６１の到達距離を長く床面に向かって形成することができる。
【００４７】
一般的に、エアカーテン６１は、出入口２１に作られる場合、出入口２１の間口方向に回転軸が沿うシロッコファンが用いられる。シロッコファンは、高価となる。これに対し、トイレユニット１１は、一般的な軸流ファンを使用できるので安価に構成できる。また、シロッコファンは、一般に吹出口がスリット状で、エアカーテン６１としての厚みが薄くなる。このため、シロッコファンは、エアカーテン６１の厚みを厚くする場合、複数台を厚み方向に並行に並べて配置する必要があり、さらに高価となる。これに対し、軸流ファンを用いた旋回流５９では、旋回流５９の直径方向がエアカーテン６１の厚みとなるので、一台の軸流ファンで十分な厚みのエアカーテン６１を作ることが可能となる。その結果、出入口２１を通る人を短時間で効率よく除菌できるとともに、トイレユニット１１の内外への汚染拡大を抑制できる。なお、本実施形態においては、エアカーテン６１を形成するエアを高圧なエアで生成しており、旋回流生成ノズル６５におけるエア吹き出し速度を１００〜５００ｍ／ｓｅｃとし、一般的なエアカーテン装置と言われる設備機器のおよそ１０倍に設定している。
【００４８】
また、トイレユニット１１では、ノズル体６３の内周面６９に沿って、一方向の回転方向で且つ下側に傾斜して旋回流５９が作られる。複数の旋回流生成ノズル６５は、基点位置よりも回転方向側のものが、旋回流５９の下流側に位置する。旋回流５９は、軸線を中心として螺旋状となって下側に流れる。一方、それぞれの旋回流生成ノズル６５から吹き出される空気は、旋回流生成ノズル６５からの距離が離れるにしたがって減速して拡散する。円周方向に旋回する空気の流れも、円周方向に進むにつれて減速する。
【００４９】
そこで、複数の旋回流生成ノズル６５は、旋回流５９の下流側となるものが、軸線に沿う下側となることで、減速した旋回流５９を再び元の旋回速度に付勢することができる。これにより、旋回流５９は、整った螺旋状に整流されやすくなり、旋回流５９の乱れが抑制される。旋回流５９は、螺旋状に整えられることで、乱流や渦の発生が抑制され、気流エネルギーの損失が軽減される。その結果、エアカーテン６１の到達距離を長くできる。
【００５０】
また、トイレユニット１１では、開扉された出入口２１を通って、人が気密室１３に進入すると、出入口２１の内側に設けられた出入口内部センサ５５によって入室が検出される。この検出信号が、トリガー信号となって、ドア２３が閉扉されるとともに、エアカーテン生成装置１７及びプラズマ発生装置１９の駆動が停止される。その結果、人の入室後には、非接触でドア２３を閉扉し、気密室１３を外から遮蔽して汚染の拡大を抑制できるとともに、エアカーテン生成装置１７及びプラズマ発生装置１９を停止して無駄なランニングコストを低減できる。
【００５１】
本実施形態に係るトイレユニットシステムでは、トイレの使用者が、ドア２３やドアノブ、スイッチ等に手指を一切触れず手指を接触させることなく、気密室１３への進入、トイレブース１５への進入、ブースドア３５の開閉及び施解錠、便器４３の流水、石けん水や水道の使用、手指の乾燥、トイレブース１５からの退室、気密室１３からの退室を可能とすることができる。気密室１３の出入口２１が開扉される際には、出入口２１に、プラズマの混入した気流によるエアカーテン６１が作られる。これにより、使用者の気密室１３への進入時及び気密室１３からの退室時に、衣服に付着した細菌やウイルスの活性を失わせ、或いは死滅させることが可能となり、旋回流により吹き飛ばすことが可能となる。また、ドア２３が閉扉した後には、プラズマが密閉空間となった気密室１３及びトイレブース１５に一定時間浮遊し、細菌やウイルスの活性を失わせ、或いは死滅させる。
【００５２】
次に、上記構成のトイレユニット１１の変形例を説明する。
図１０はトイレブース１５が複数設けられた変形例１に係るトイレユニット７５の平面図である。なお、以下の各変形例において図１〜図５に示した部材と同一の部材には同一の符号を付し重複する説明は省略する。
変形例１に係るトイレユニット７５は、気密室１３に、複数のトイレブース１５が設置される。この場合、壁体５７の室外面には、複数の在室ランプ，使用中ランプが設置される。また、このトイレユニット７５の場合、退室時に、他のトイレブース１５に使用者がいるときには、照明が消えないような動作が付加される。
【００５３】
図１１は開閉体が引戸７７である変形例２に係るトイレユニット７９の平面図である。
変形例２に係るトイレユニット７９は、開閉体が引戸７７となる。開閉体を引戸７７としたトイレユニット７９によれば、開閉体の移動スペース、すなわち移動軌跡が小さくなり、ユニットとしてコンパクトにすることができる。
【００５４】
図１２はトイレブース１５が省略された変形例３に係るトイレユニット８１の平面図である。
変形例３に係るトイレユニット８１は、ブースを構成する壁体やブースドアが無く、気密室１３の内部に、便器４３が直接設置される。このトイレユニット８１によれば、設置面積をコンパクトにすることができる。
【００５５】
また、図示は省略するが、本発明のトイレユニットは、出入口２１の床面に、吸引口を設け、エアカーテン６１を作る気流を吸引し、さらには循環させてもよい。この場合、気流の循環ダクト等に、バイオフィルター等を設ければ、殺菌作用をより向上させることができる。
また、トイレユニット１１には、緊急時の外部報知やドア開放などの装置を設けることが好ましい。例えばトイレブース内に留まる時間を設定し、その時間を超えた場合には、異常、緊急が発生したとして処理する。
【００５６】
したがって、本実施形態に係るトイレユニット１１及びトイレユニットシステムによれば、使用者は、トイレユニットの使用時に一切触れることなく入室から退室まででき、人がトイレを使用することによるウイルスや細菌等による汚染の拡大を抑制することができる。
【符号の説明】
【００５７】
１１…トイレユニット
１３…気密室
１５…トイレブース
１７…エアカーテン生成装置
１９…プラズマ発生装置
２１…出入口
２３…開閉体（ドア）
３５…ブース開閉体（ブースドア）
４３…便器
５１…入口床面
５３…マットセンサ
５５…内部センサ（出入口内部センサ）
６１…エアカーテン
６３…ノズル体
６５…旋回流生成ノズル
６７…旋回流発生吹出口
６９…内周面
【要約】
【課題】工場など施設に設置され、その作業者等が共用するトイレにおいて、作業者等がそのトイレを使用することによるウイルスや菌の汚染拡大を抑制する。
【解決手段】トイレユニット１１において、出入口２１を有する気密室１３と、気密室１３の室内に設置されるトイレブース１５と、出入口２１を開閉するドア２３と、出入口２１の入口床面５１に設置されたマットセンサ５３が踏まれることでドア２３を開扉する出入口開閉装置と、出入口開閉装置によるドア２３の開扉と連動して作動し出入口２１の上部から下方へ向く気流によってエアカーテンを作るエアカーテン生成装置と、気流にプラズマを混入させるプラズマ発生装置と、を設けた。
【選択図】  図１【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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