(57)【要約】【課題】  銀イオンの生成効率を十分に上げることが可能な便器洗浄水生成装置を提供することを目的とする。【解決手段】  少なくともいずれかが銀を含む一対の電極を有し、便器に流すべき洗浄水の少なくとも一部を前記一対の電極の間に流した状態で前記一対の電極の間に通電することにより銀イオンを放出可能とした銀電解槽と、前記銀電解槽に電力を出力する電力出力手段と、を備え、前記便器に流すべき前記洗浄水の流量を毎分２５リッターとしたときに、前記一対の電極の間におけるレイノルズ数が３０００以下であることを特徴とする便器洗浄水生成装置を提供する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくともいずれかが銀を含む一対の電極を有し、便器に流すべき洗浄水の少なくとも一部を前記一対の電極の間に流した状態で前記一対の電極の間に通電することにより銀イオンを放出可能とした銀電解槽と、
前記銀電解槽に電力を出力する電力出力手段と、
を備え、
前記便器に流すべき前記洗浄水の流量を毎分２５リッターとしたときに、前記一対の電極の間におけるレイノルズ数が３０００以下であることを特徴とする便器洗浄水生成装置。
【請求項２】
前記便器に流すべき前記洗浄水を第１の流路と第２の流路とに分ける分流手段をさらに備え、
前記第１の流路を流れる洗浄水の少なくとも一部が前記一対の電極の間を流れることを特徴とする請求項１記載の便器洗浄水生成装置。
【請求項３】
前記一対の電極の上流側及び下流側の少なくともいずれかにおいて、前記一対の電極との間で流路の断面積を不連続に変化させない助走区間が設けられたことを特徴とする請求項１または２に記載の便器洗浄水生成装置。
【請求項４】
前記一対の電極の上流側及び下流側の少なくともいずれかにおいて、前記一対の電極との間で流路の断面積の変化が実質的に生じない助走区間が設けられたことを特徴とする請求項１または２に記載の便器洗浄水生成装置。
【請求項５】
前記助走区間及び前記一対の電極の少なくともいずれかを複数の流路に分割する仕切板をさらに備えたことを特徴とする請求項３または４に記載の便器洗浄水生成装置。
【請求項６】
前記助走区間を複数の流路に縦横に分割する整流手段をさらに備えたことを特徴とする請求項３または４に記載の便器洗浄水生成装置。
【請求項７】
前記一対の電極の少なくともいずれかの側方において前記電極に隣接して設けられ、その境界において、前記電極の表面と略同一平面を形成してなる流路壁を有することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の便器洗浄水生成装置。
【請求項８】
前記電力出力手段は、前記洗浄水の水流により電力を生成する発電手段を有することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載の便器洗浄水生成装置。
【請求項９】
前記電力出力手段は、蓄電手段を有することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載の便器洗浄水生成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、便器洗浄水生成装置に関し、特に、銀（Ａｇ）イオンを含有した洗浄水を生成し、水洗便器などに流すことができる便器洗浄水生成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
水洗便器は、使用者のボタン操作等による手動洗浄、あるいは、便器の前に人が立ったことを検出し便器の使用が終了した時点で自動的に上水又は中水を流す自動洗浄により清浄度が維持される。しかし、単に水を流すのみでは、便器や排水管に、「水アカ」や「ぬめり」が蓄積したり臭気が発生することを防止することが容易でない。また、小便器においては、「尿石」が配管内に付着して排水の通過路を狭くしたり、便器の表面に付着して外観を損ね、細菌繁殖の温床となって臭気を放つようになる。一旦付着してしまった尿石は、通常の清掃では除去することは難しく、ブラシで強く擦らないと取れない。このため、尿石の除去は、専門の業者に依頼する必要があり、大きな負担となっている。
【０００３】
この問題に対して、本発明者らは、洗浄水の水流エネルギーを利用して発電し、この電気エネルギーを用いて洗浄水に銀イオンを含有させる殺菌装置を発明した（例えば、特許文献１及び特許文献２）。
【０００４】
これらの発明によれば、銀イオンが有する殺菌作用によって、水アカ、ぬめり、尿石などの発生を抑制できる。また、銀イオンを生成するための電気エネルギー源として水力発電を利用すれば、家庭用１００ボルト電源などの商用電源が不要となり、停電や感電なども問題を解消し、低ランニングコストの便器殺菌装置を提供できる。
【特許文献１】特開２０００−２７２６２号公報
【特許文献２】特開２００１−２３２３６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、水力発電、あるいは１次電池や２次電池などの蓄電手段を電源として用いる場合には、銀イオンの生成効率を十分に高くしてシステムの消費電力を下げる必要がある。また、銀電極の消耗を抑制して長期間に亘るメンテナンスフリーを実現するためにも、銀イオンの生成効率を十分に高くする必要がある。
【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、その目的は、銀イオンの生成効率を十分に上げることが可能な便器洗浄水生成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明の一態様によれば、少なくともいずれかが銀を含む一対の電極を有し、便器に流すべき洗浄水の少なくとも一部を前記一対の電極の間に流した状態で前記一対の電極の間に通電することにより銀イオンを放出可能とした銀電解槽と、前記銀電解槽に電力を出力する電力出力手段と、を備え、前記便器に流すべき前記洗浄水の流量を毎分２５リッターとしたときに、前記一対の電極の間におけるレイノルズ数が４０００以下であることを特徴とする便器洗浄水生成装置が提供される。
【０００８】
上記構成によれば、レイノルズ数を３０００以下にすることにより、電極の間の流れが層流またはより層流に近い状態となる。すると、境界層の厚さが厚くなるので、主流から境界層を介しての塩素イオンＣｌ−の供給も小さくなり、塩化銀ＡｇＣｌの生成が抑制され、銀イオンＡｇ＋の生成効率が大幅に改善される。  
その結果として、銀電極の消耗を抑制し、銀電解槽の耐用期間を大幅に延ばすことができる。また、銀電解槽に洗浄水の一部のみを流すので、洗浄水の圧力損失を低減できる。その結果として、水洗便器の洗浄のために必要な水圧を確保でき、十分な水圧で高い洗浄効果が得られる。
【０００９】
ここで、前記便器に流すべき前記洗浄水を第１の流路と第２の流路とに分ける分流手段をさらに備え、前記第１の流路を流れる洗浄水の少なくとも一部が前記一対の電極の間を流れるものとすれば、分流により銀電解槽を流れる水量を制限することにより、電極間に供給される塩素イオンＣｌ−の絶対量が低下するために、塩化銀ＡｇＣｌの生成が抑制される。このため、銀イオンＡｇ＋の損失が低下して、銀イオンの生成効率がさらに改善される。
【００１０】
また、前記一対の電極の上流側及び下流側の少なくともいずれかにおいて、前記一対の電極との間で流路の断面積を不連続に変化させない助走区間が設けられたものとすれば、電極の表面における水流の乱れを低減し、境界層の厚みを増すことかできるので、塩素イオンＣｌ−の供給も小さくなり、塩化銀ＡｇＣｌの生成が抑制され、銀イオンＡｇ＋の生成効率が大幅に改善される。  
また、前記一対の電極の上流側及び下流側の少なくともいずれかにおいて、前記一対の電極との間で流路の断面積の変化が実質的に生じない助走区間が設けられたものとすれば、電極の表面における水流の乱れを低減し、境界層の厚みを増すことかできるので、塩素イオンＣｌ−の供給も小さくなり、塩化銀ＡｇＣｌの生成が抑制され、銀イオンＡｇ＋の生成効率が大幅に改善される。
【００１１】
また、前記助走区間及び前記一対の電極の少なくともいずれかを複数の流路に分割する仕切板をさらに備えたものとすれば、仕切板が整流板として作用し、水流の乱れを抑止するので、電極表面への塩素イオンの供給を抑制できる。その結果として、銀イオンの生成効率をさらに高くすることができる。
【００１２】
また、前記助走区間を複数の流路に縦横に分割する整流手段をさらに備えたものとすれば、整流手段によって水流の乱れを抑止するので、電極表面への塩素イオンの供給を抑制できる。その結果として、銀イオンの生成効率をさらに高くすることができる。
【００１３】
また、前記一対の電極の少なくともいずれかの側方において前記電極に隣接して設けられ、その境界において、前記電極の表面と略同一平面を形成してなる流路壁を有するものとすれば、流路壁と電極との境界において、水流の乱れの発生を防ぎ、塩素イオンの供給を抑制できる。その結果として、銀イオンの生成効率をさらに高くすることができる。
【００１４】
また、前記電力出力手段は、前記洗浄水の水流により電力を生成する発電手段を有するものとすれば、発電手段により生成される限られた電力を有効に活用することができる。
【００１５】
また、前記電力出力手段は、蓄電手段を有するものとすれば、蓄電手段の消耗を防ぎ、交換や再充電などの頻度を下げることができる。
【００１６】
なお、本願明細書において、銀イオンの「放出」とは、銀電極の表面から銀イオンが遊離することを意味し、銀イオンの「溶出」とは、放出された銀イオンが洗浄水中にイオンしてとどまることをいうものとする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、銀イオンの生成効率を大幅に上げることができ、システムの消費電力を抑えるとともに、銀電極の寿命も延ばし、しかも洗浄水の圧力損失も低減できる便器洗浄水生成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。  
図１は、本発明の実施の形態にかかる便器洗浄水生成装置の要部構成を例示する模式図である。すなわち、本実施形態の便器洗浄水生成装置１０は、制御手段１００と、分流手段３００と、助走区間３１０及び３２０と、これらの間に設けられた銀電解槽４００と、を有する。このような便器洗浄水生成装置１０は、同図に例示した如く、開閉弁２００と、水洗便器６００との間に設けることができる。
【００１９】
上水や中水などの水道水Ｗは、開閉弁２００によりその流路が開閉される。開閉弁２００は手動式であってもよく、または後に詳述するように、制御手段１００により自動開閉されるものであってもよい。開閉弁２００の開動作により流路を開いて、水道水Ｗを下流側に流すことができる。開閉弁２００の下流には、分流手段３００が設けられている。分流手段３００は、水道水Ｗを第１の水流Ｗ１と第２の水流Ｗ２とに分流する役割を有する。これら水流のうちで、第１の水流Ｗ１のみが助走区間３１０を介して銀電解槽４００に供給され、銀イオンが添加される。銀電解槽４００から流出した水流Ｗ１は、助走区間３２０を介して第２の水流Ｗ２と合流し、水洗便器６００に洗浄水として供給される。
【００２０】
助走区間３１０、３２０は、銀電解槽４００に供給される水流を整流する役割を有する。本実施形態においては、水洗便器６００に流すべき洗浄水の一部のみを分流し、助走区間３１０、３２０により整流して銀電解槽４００に供給することにより、銀イオンの生成効率を大幅に上げることができる。
【００２１】
図２は、銀電解槽４００における銀イオンの生成を説明するための概念図である。  
すなわち、銀電解槽４００は、一対の電極４２０ａ、４２０ｂを有し、その間隙を水が流れる構造を有する。これら電極４２０ａ、４２０ｂのうちで、陽極（アノード）となる少なくともいずれかの電極は、銀（Ａｇ）または銀を含有する金属からなる。ただし、後に詳述するように、通常は、これら電極４２０ａ、４２０ｂのいずれも銀により形成し、印加電圧の極性を適宜反転させることが望ましい。そこで、以降、これら電極４２０ａ、４２０ｂをいずれも、「銀電極」と呼ぶこととする。但し、本発明はこれには限定されず、電極４２０ａ、４２０ｂのいずれかが銀以外の電極により形成されているものも包含する。
【００２２】
銀電極４２０ａ、４２０ｂの間に電圧を印加すると、陽極側の銀電極４２０ｂから銀イオンが放出される。放出された銀イオンは水の流れＷ１にのって水洗便器６００に流入し、殺菌作用や除菌作用などを発揮する。すなわち、銀イオンが添加された洗浄水を水洗便器６００に流すと、水洗便器６００及びその排水管の防汚性という点で秀逸な効果を発揮する。水洗便器への尿石の付着のメカニズムは、次のようなものと考えられる。
【００２３】
水洗便器６００に排尿をすると、水洗便器の表面に尿が付着するとともに、水洗便器内のトラップ部に尿が滞留する。一般に、水洗便器には、多数の細菌が存在する。尿には、多量の尿素が含有されているが、水洗便器の表面やトラップ部の滞留水に細菌が存在すると、尿素は細菌の有する酵素ウレアーゼの作用によりアンモニアと二酸化炭素に分解される。この時生成するアンモニア量が多いと、臭気の一因となる。また、アンモニアが生成すると、水洗便器の表面に付着した液体やトラップ部の滞留水に溶解し、その液体のｐＨ（ペーハー）が上昇する。ｐＨが上昇すると、水洗便器の表面に付着した液体やトラップ部の滞留水に含まれるカルシウムイオンが炭酸塩やリン酸塩へと変化して析出し、「尿石」として便器や排水管に付着し、着色汚れや詰まりの原因となる。
【００２４】
これに対して、本発明に係る便器洗浄水生成装置１０を水洗便器６００に適応した態様では、銀イオンを含有した殺菌効果の高い洗浄水を水洗便器６００に流すことにより、水洗便器６００やその排水管内に存在する細菌を効果的に殺菌することができる。その結果として、尿石付着の原因が排除され、水洗便器は常に清浄な状態に保たれて美観を損ねることもなく、尿石の配管内への付着による汚水通過路の狭小化が防止され、また、アンモニア等による臭気の発生も防止される。
【００２５】
本発明者は、水洗便器６００に流す洗浄水に含まれる銀イオンの濃度と殺菌効果について調査検討を行った。その結果、銀イオンの添加量が少ないと殺菌効果が十分に得られず、一方、銀イオンの添加量が多すぎると、システムの消費電力が大きいのみならず、銀電極の消耗も激しく、また、銀イオンと同時に発生する塩化銀が便器の陶器面に付着することにより「黒ずみ」などの変色が生ずる場合があることを知得した。そして、これらの観点から、洗浄水に対する銀イオンの添加量は、１〜５０ｐｐｂの範囲内とすることが望ましいことが分かった。従って、銀イオンの添加量がこの範囲内において、できるだけ銀イオンの生成効率を高くする必要がある。
【００２６】
これに対して、本実施形態によれば、分流手段３００を設けて銀電解槽４００に供給する水流を制限するとともに、助走区間３１０、３２０を設けて電極４２０ａ、４２０ｂにおける水の流れを整流することにより、銀イオンの生成効率を大幅に上げることができる。
【００２７】
図３は、本実施形態において用いることができる分流手段３００、助走区間３１０、３２０及び銀電解槽４００の一例を表す一部切断斜視図である。  
すなわち、この具体例の場合、洗浄水Ｗの流路を規定する配管の管壁寄りに分流路が設けられ、この分流路において、助走区間３１０、銀電極４２０ａ及び４２０ｂ、助走区間３２０がこの順に設けられている。これら助走区間３１０、３２０は、銀電極４２０ａ、４２０ｂと略同一の表面を有し、これら電極間の流路の断面積と連続的且つほぼ同一の流路断面積を有する。
【００２８】
配管内に分流路を設けることにより、洗浄水Ｗが、水流Ｗ１とＷ２とに分流される。そして、水流Ｗ１のみが助走区間３１０を介して銀電極４２０ａ、４２０ｂの間を通水し、残りの水流Ｗ２は銀電解槽４００を介することなく流れる。これら水流Ｗ１及びＷ２は、助走区間３２０の後端において合流し、水洗便器６００に供給される。
【００２９】
このように、分流手段３００により分流させ、さらに助走区間３１０、３２０を設けて、銀電極４２０ａ、４２０ｂの間に流れる水流を整流させると、銀イオンの生成効率を大幅に上げることができる。
【００３０】
図４は、分流による銀イオンの生成効率の改善を説明するための模式図である。  
すなわち、銀イオンＡｇ＋は、陽極（アノード）側の電極４２０ｂから放出される。しかし、プラスの電圧を印加された陽極側の電極４２０ｂの表面には、電極近傍の境界層ＢＬ内にあるマイナスの電荷をもつ塩素イオンＣｌ−が引き寄せられる。この状態で銀電極４２０ｂの表面で銀イオンＡｇ＋が生成されても、境界層ＢＬを介して拡散してきた塩素イオンＣｌ−と結合して塩化銀（ＡｇＣｌ）が生成され、銀イオンとしての効果が得られない。すなわち、溶出した銀イオンの損失が大きい状態が形成されてしまう。
【００３１】
また、銀電解槽４００内を流れる水量Ｗ１が多いと流速が大きくなるため、流れが乱流またはより乱流に近い状態となる。この場合、主流の流速が大きくなり、かつ境界層の厚さが薄くなるので主流から境界層ＢＬを通しての塩素イオンの供給（物質移動）も大きくなり、塩化銀が生成しやすい。  
これに対して、分流手段３００を設けて水の流れを分岐させ、銀電解槽４００を流れる水量Ｗ１を下げると、銀電極４２０ａ、４２０ｂの間の流速が低下するので、流れが層流またはより層流に近い状態となる。すると、主流の流速が低下し、かつ境界層ＢＬの厚さが厚くなるので、主流から境界層ＢＬを介しての塩素イオンＣｌ−の供給（物質移動）も小さくなり、塩化銀ＡｇＣｌの生成が抑制され、銀イオンＡｇ＋の生成効率が大幅に改善される。
【００３２】
またさらに、分流により銀電解槽４００を流れる水量を制限すると、電極間に供給される塩素イオンＣｌ−の絶対量が低下するために、塩化銀ＡｇＣｌの生成が抑制される。このため、銀イオンＡｇ＋の損失が低下して、銀イオンの生成効率がさらに改善される。
【００３３】
以上説明したように、本実施形態によれば、分流手段３００により水流を分流し銀電解槽４００を流れる水量を制限することにより、流れがより層流に近づくので、銀イオンの生成効率を上げることができる。
【００３４】
ところで、図４に関して前述したように、銀イオンの生成効率を上げるためには、銀電極４２０ａ、４２０ｂの表面への塩素イオンＣｌ−の供給をできるだけ制限することが重要である。このためには、電極４２０ａ、４２０ｂの表面における乱流の発生を抑制し、また、境界層ＢＬの厚みを増すことが効果的である。この要求に対して、本実施形態においては、助走区間３１０、３２０設けることにより、高い整流効果が得られ、電極表面での乱流の発生を抑制し、境界層ＢＬの厚みを増すことができる。
【００３５】
図５は、本実施形態における助走区間３１０、３２０の配置関係を例示する模式図である。    
すなわち、洗浄水の水流Ｗの中に助走区間３１０、銀電極４２０ａ及び４２０ｂ、助走区間３２０がこの順に配置されている。水流ＷのうちのＷ１が分流され、助走区間３１０を介して銀電極４２０ａ、４２０ｂの間を流れる。電極間を流れた水流Ｗ１は、助走区画３２０を介して水流Ｗ２と合流する。
【００３６】
図６は、比較例として助走区間が設けられていない構成を例示する模式図である。本比較例の場合、銀電極４２０ａ、４２０ｂが水流Ｗの中に設けられている。水流Ｗは、これら銀電極によって水流Ｗ１とＷ２とに分流され、銀電極の後端において再び合流する。
【００３７】
図７は、図６に表した比較例の銀電極４２０ｂの表面に形成される水流を表す模式図である。  
すなわち、水流Ｗは銀電極４２０ｂの先端において分流され、水流Ｗ１が銀電極４２０ｂの表面を流れる。しかし、この場合、銀電極４２０ｂの先端付近においては境界層ＢＬが十分には発達せず、その厚みが薄い遷移領域が存在する。このように境界層ＢＬの厚みが薄い部分においては、塩素イオンＣｌ−が迅速に銀電極４２０ｂの表面に拡散し、銀イオンＡｇ＋と結合して塩化銀ＡｇＣｌを形成する。つまり、境界層ＢＬの厚みが薄いために塩素イオンＣｌ−の供給量が増加し、銀イオンの損失が増大してしまう。
【００３８】
また、比較例の場合、銀電極４２０ｂの後端においても、流路が急に拡大し、水流Ｗ１とＷ２とが合流するために、流れの乱れが発生しやすい。このため、銀電極４２０ｂの後端付近においても境界層ＢＬが不安定となり、塩素イオンＣｌ−が電極表面に移動しやすくなる。その結果として、銀イオンＡｇ＋の損失が増加する。
【００３９】
図８は、助走区間３１０、３２０の作用を説明するための模式図である。  
すなわち、本実施形態においては、銀電極４２０ｂの上流に助走区間３１０を設けることにより、境界層ＢＬの厚みが不十分な遷移領域を銀電極４２０ｂから遠ざけることができる。また、銀電極４２０ｂの下流に助走区間３２０を設けることにより、流れＷ１とＷ２とが合流して流れが不安定となる領域を銀電極４２０ｂから遠ざけることができる。
【００４０】
つまり、助走区間３１０、３２０を設けることにより、銀電極４２０ｂの上に厚みのある境界層ＢＬを安定的に形成し、電極表面への塩素イオンＣｌ−の供給を十分に低下させることができる。その結果として、銀イオンの損失を最小限に抑制し、生成効率を大幅に上げることが可能となる。
【００４１】
水流の乱れや境界層ＢＬの厚みに関連したパラメータとして、「レイノルズ数」がある。レイノルズ数Ｒeは、次式により定義される。
Ｒe＝ｖｄ／ν
ここで、ｖは流速、ｄは長さの代表値、νは動粘度である。一般にレイノルズ数が、ある値以上になると層流であったものが乱流に変化する。また、境界層ＢＬの厚みは、レイノルズ数が小さいほど厚くなる。つまり、レイノルズ数が小さいほど、水流の乱れが小さく、境界層ＢＬの厚みが厚いといえる。
【００４２】
本発明者は、銀電極４２０ａ、４２０ｂの表面における水流の状態を定量的に評価するために、電極間隔や銀イオン濃度を種々に変えた実験を実施した。
【００４３】
図９は、レイノルズ数Ｒｅと銀電解槽の消費電力との関係を表すグラフ図である。すなわち、同図の横軸は、長さの代表値ｄとして電極間距離を用いた場合のレイノルズ数Ｒｅを表し、縦軸は、銀イオンの添加量を５ｐｐｂとするために必要な銀電解槽４００の消費電力（ミリワット）をそれぞれ表す。またここで、銀電極４２０ａ、４２０ｂの電極間距離は１０ミリメータ、電極の対向面積は１０ミリメータ×１０ミリメータとし、水の総流量は毎分２５リッターとした。
【００４４】
図９から、レイノルズ数Ｒｅが約３０００を境にして、消費電力が急に低下することが分かる。すなわち、レイノルズ数Ｒｅが３０００よりも高い場合には、レイノルズ数を変化させても消費電力の変化は比較的小さいが、レイノルズ数が３０００を下回ると、レイノルズ数Ｒｅを下げるに従って消費電力も顕著に小さくなることが分かる。例えば、レイノルズ数Ｒｅが４１６７の場合の消費電力は１３１５ミリワットであるのに対して、レイノルズ数Ｒｅを８００に低下させると消費電力は２８０ミリワットと、およそ４．７分の１にまで低下する。  
なお、図９においてレイノルズ数Ｒｅが４１２６のデータは、銀電極４２０ａ、４２０ｂに助走区間３１０、３２０を設けず、毎分２５リッターの洗浄水の全量を電極間に通水させた場合に対応する。これに対して、洗浄水の一部のみを分流して電極間に流すことにより、レイノルズ数Ｒｅを順次下げたものが、図９における他のデータに対応する。
つまり、分流手段３００を設け、さらに助走区間３１０、３２０を適宜設けて銀電極４２０ａ、４２０ｂの間を流れる水流のレイノルズ数Ｒｅを下げると、銀イオンの生成効率を上げることができる。
【００４５】
図１０は、銀イオンの添加量を４ｐｐｂとする場合のレイノルズ数Ｒｅと銀電解槽の消費電力との関係を表すグラフ図である。この場合にも、レイノルズ数Ｒｅが約３０００乃至３５００を境にして、消費電力が急に低下することが分かる。
【００４６】
図１１及び図１２は、電極間距離を５ミリメータとした時の、レイノルズ数Ｒｅと銀電解槽の消費電力との関係を表すグラフ図である。すなわち、図１１は、銀イオンの添加量を５ｐｐｂとした場合を表し、図１２は、銀イオンの添加量を４ｐｐｂとした場合を表す。  図１１から、やはりレイノルズ数Ｒｅがおよそ３５００を下回ると、消費電力が顕著に下がることが分かる。また、図１２においても、傾向はやや小さいものの、レイノルズ数Ｒｅがおよそ３５００を下回ると、消費電力が下がることが分かる。
【００４７】
図１３及び図１４は、電極間距離を３ミリメータとした時の、レイノルズ数Ｒｅと銀電解槽の消費電力との関係を表すグラフ図である。すなわち、図１３は、銀イオンの添加量を５ｐｐｂとした場合を表し、図１４は、銀イオンの添加量を４ｐｐｂとした場合をそれぞれ表す。図１３及び図１４においても、やはりレイノルズ数Ｒｅが３０００乃至３５００を下回ると、消費電力が確実に下がることが分かる。
【００４８】
以上、図９乃至図１４に表した結果から、分流手段３００や助走区間３１０、３２０などを設けて銀電極４２０ａ、４２０ｂを流れる水流のレイノルズ数Ｒｅを３０００以下に低下させると、銀イオンの生成効率が上昇することが分かる。この理由は、図４に関して前述したように、分流により銀電解槽４００を流れる水量を下げると、供給される塩素イオンＣｌ−の絶対量が低下するために、塩化銀ＡｇＣｌの生成が抑制されるからである。このため、銀イオンＡｇ＋の損失が低下して、銀イオンの生成効率が改善される。その結果として、システムの消費電力を低減するとともに、銀電極の消耗を抑制することができる。
【００４９】
また、図８に関して前述したように、助走区間３１０、３２０を設けることにより、銀電極４２０ｂの上に厚みのある境界層ＢＬを安定的に形成し、電極表面への塩素イオンＣｌ−の供給を十分に低下させることができる。その結果として、銀イオンの損失を最小限に抑制し、生成効率を大幅に上げることが可能となる。
なお、図９乃至図１４は毎分２５リッター流した場合のデータであるが、実際に便器に洗浄水を流す場合、毎分２５リッターとは限らない。例えば、便器洗浄水生成装置に毎分１４リッターの洗浄水を流して使用する場合であっても、その便器洗浄水生成装置に毎分２５リッターの洗浄水を流した場合に、前記一対の電極の間におけるレイノルズ数Ｒｅが３０００以下となれば、本発明の範囲に包含される。
【００５０】
以下、本発明において、助走区間３１０、３２０と銀電極４２０ａ、４２０ｂにより形成される分流構造について具体例を挙げて説明する。  
図１５は、分流構造の具体例を表す斜視切断図である。  
また、図１６は、水流Ｗの方向に切断した模式断面図である。
【００５１】
本具体例の場合、洗浄水の水路の中央付近に、分流流路が設けられ、助走区間３１０、銀電極４２０ａ、４２０ｂ、助走区間３２０がこの順に配置されている。銀電極４２０ａ、４２０ｂは、それぞれ配管の外側に延出した接続端子４１０ａ、４１０ｂに接続されている。  
この分流構造は、洗浄水Ｗが流れる配管の中心付近に設けられた一対の助走区間３１０、３１０により挟持された第１の流路と、これら一対の助走区間３１０、３１０により挟持されない配管周囲の第２の流路と、を有する。この具体例は、配管の内径と同程度の比較的大きなサイズの銀電極４２０ａ、４２０ｂを配置できる点で自由度が大きい構造であるといえる。
【００５２】
次に、図１７に表した分流構造の場合、図３に表したものと同様に、洗浄水の配管の管壁寄りに、助走区間３１０、銀電極４２０ａ、４２０ｂ、助走区間３２０が配置されている。銀電極４２０ａ、４２０ｂは、それぞれ配管の外側に延出した接続端子４１０ａ、４１０ｂに接続されている。  
このように配管の管壁に近づけると電極間の通水量をさらに下げることができる。つまり、レイノルズ数Ｒeをさらに下げることができ、銀イオンの生成に有利となる。  
図１８は、配管内を流れる水流Ｗの流速分布を例示する模式図である。すなわち、配管の中に形成される水流Ｗの流速は、中央部では速く、管壁に近づくに従って遅くなる分布を有する。従って、本具体例の如く配管の管壁寄りに助走区間３１０、銀電極４２０ａ、４２０ｂ、助走区間３２０を配置すると、電極間の流速が遅く、通水量を小さくできる点で有利である。またさらに、図４に関して前述したように、流速を遅くすることにより、レイノルズ数Ｒeを下げて銀電極の表面に形成される境界層ＢＬの厚みを厚くできる。その結果として、銀電極の表面近傍への塩素イオンＣｌ−の供給を抑制し、塩化銀ＡｇＣｌの生成を抑制して、銀イオンの損失を低減できる。
【００５３】
次に、図１９に表した分流構造の場合、図１７に表した分流構造と同様に、助走区間３１０、銀電極４２０ａ、４２０ｂ、助走区間３２０は配管の管壁寄りに配置され、さらに、一対の助走区間３２０、３２０の下流側の端部に絞り孔３６０が設けられている。つまり、銀電極４２０ａ、４２０ｂの間を流れる水の出口として、絞り孔３６０を設けることにより、電極間の通水量をさらに抑制し、銀イオンの生成効率をさらに上げることが可能となる。また同時に、流速を低下させることによりレイノルズ数Ｒeを下げてアノード電極の表面に形成される境界層の厚みを厚くできる。その結果として、塩素イオンの供給を抑制し、銀イオンの損失を抑制できる。
【００５４】
特に、本具体例の分流構造によれば、このような絞り孔３６０を用いて通水抵抗を形成すれば、電極の設計条件を変更せずに電極間の通水量を容易に下げることができる点で有利である。
【００５５】
次に、図２０は、配管の一部を切り取ってその内壁側から眺めた斜視図である。同図に表した分流構造の場合、助走区間３１０、銀電極４２０ａ、４２０ｂ、助走区間３２０が配管の管壁から略垂直方向にそれぞれ突出するように設けられている。この構造の場合も、図１８に関して前述したように、銀電極を管壁に近づけることにより通水量や流速を低下させレイノルズ数Ｒeを下げることができる。さらに、本具体例の場合、配管内への突出部を最小限に抑えることにより、配管を流れる洗浄水に対する管路抵抗の増大も最小限に抑えることが可能である。つまり、洗浄水の圧力損失を低減させて、その下流に設けられる発電機の発電効率や吐水ノズルの洗浄効果を改善することができる。
【００５６】
次に、図２１に表した分流構造の場合、配管は屈曲部を有し、助走区間３１０、銀電極４２０ａ、４２０ｂ、助走区間３２０は、この屈曲部の内周側に寄せて配置されている。屈曲部において形成される水流は、同図に矢印で表したように、外周において流速が速く、内周において流速が遅くなる分布を有する。従って、屈曲部の内周に寄せて銀電極を配置することにより、電極間の流速及び通水量を低下させ、レイノルズ数Ｒeを下げて銀イオンの生成効率を上げることができる。  
次に、図２２は、分岐流路を離間させた分流構造を表す模式図である。すなわち、同図（ａ）はその外観を表す斜視図であり、同図（ｂ）はその断面図である。
【００５７】
本具体例においても、洗浄水Ｗの水路は、２つに分岐されている。第１の水路を流れる水流Ｗ１は助走区間３１０を介して銀電極４２０ａ、４２０ｂの間を流れ、第２の水路を流れる水流Ｗ２はこれら銀電極を介することなく流出する。つまり、洗浄水Ｗのうちの一部の水流Ｗ１のみが銀電極４２０ａ、４２０ｂの間を通水するように助走区間３１０が配置されている。そして、助走区間３２０の下流において、第１及び第２の水流Ｗ１、Ｗ２が合流して水洗便器６００に供給される。
【００５８】
以上、本発明において用いることができる分流構造について具体例を挙げつつ説明した。  次に、助走区間３１０、３２０と銀電極４２０との配置関係について詳細に説明する。
【００５９】
図２３は、本発明における助走区間と銀電極との配置関係を例示する斜視図である。
【００６０】
すなわち、銀電極４２０の上流側には助走区間３１０が設けられ、下流側には助走区間３２０が設けていられる。さらに、銀電極４２０の側方、すなわち、水流Ｗに対して銀電極４２０の横方向に、助走区間３３０を設けることができる。これら助走区間３１０〜３３０は、図２４及び図２５に断面図として表したように、銀電極４２０の表面と略同一の平面を構成するように設けることが望ましい。銀電極４２０の表面における水流の乱れを防ぐためである。すなわち、銀電極４２０の周囲を、略同一平面となるように助走区間３１０〜３２０により取り囲むことにより、高い整流効果が得られる。その結果として、銀電極４２０の表面において水流の乱れを防ぎ、厚い境界層を形成することができる。
【００６１】
また、銀電極４２０の上流側に設けられる助走区間３１０の先端は、図２６に断面図として表したように、曲面により形成することができる。このようにすれば、先端における水流Ｗの乱れを低減し、この乱れが下流側の銀電極４２０に及ぼす影響を抑制できる。  同様の理由から、助走区間３１０の先端は、図２７に断面図として表したように、水流Ｗに対して鋭角に形成してもよい。図２６及び図２７に例示したもの以外にも、助走区間３１０の先端を各種の多角形状や、各種の曲面の組合せとしてもよい。すなわち、助走区間３１０の先端における流れの急な変化を低減できる形状とすれば、水流の乱れを低減でき、銀電極４２０に与える影響を低減できる。
【００６２】
図２８は、本発明における助走区間と銀電極との配置関係の第２の具体例を例示する模式図である。すなわち、同図（ａ）はその平面図であり、同図（ｂ）はそのＡ−Ａ線断面図である。  
本具体例においても、銀電極４２０ａ、４２０ｂの上流側及び下流側には助走区間３１０、３２０がそれぞれ電極と略同一平面を形成するように設けられている。さらに、これら電極４２０ａ、４２０ｂの横方向には、助走区間３３０が電極面と略同一平面を形成するように設けられ、対向する助走区間３３０同士が滑らかな曲面により連結されて管状流路を形成している。
【００６３】
このように滑らかな内壁面を有する管状流路を形成すれば、銀電極４２０ａ、４２０ｂの表面における水流の乱れを低減でき、高い整流効果が得られる。
【００６４】
図２９は、本発明における助走区間の第３の具体例を例示する斜視模式図である。すなわち、本具体例においては、銀電極４２０の上流側に設けられた助走区間３１０に仕切板３４０が設けられている。仕切板３４０は、助走区間３１０に対して略垂直に設けられ、水流に対して整流板として作用する。このような仕切板３４０を設けることにより、整流効果が高まり、銀電極４２０における水流の乱れをさらに効果的に抑制できる。
【００６５】
図３０は、本発明における助走区間の第４の具体例を例示する斜視模式図である。すなわち、本具体例においては、銀電極４２０の下流側に設けられた助走区間３２０に仕切板３４０が設けられている。この仕切板３４０も、助走区間３２０に対して略垂直に設けられ、水流に対して整流板として作用する。銀電極４２０の下流側においてこのような仕切板３４０を設けても、整流効果を高めて、銀電極４２０における水流の乱れをさらに効果的に抑制できる。
【００６６】
なお、図２９に例示した具体例と図３０に例示した具体例とを組み合わせてもよい。すなわち、銀電極４２０の上流側と下流側にそれぞれ仕切板３４０を設けることにより、整流効果をさらに高めることが可能である。
【００６７】
図３１は、本発明における助走区間の第５の具体例を例示する斜視模式図である。すなわち、本具体例においては、銀電極４２０の上流側の助走区間３１０に格子状に仕切板３４０、３５０が設けられている。すなわち、仕切板３４０は、助走区間３１０に対して略垂直に設けられ、仕切板３５０は助走区間３１０に対して略水平に設けられている。これら仕切板３４０、３５０は、水流を複数の流路に分割する整流手段として作用する。このような仕切板３４０、３５０を設けることにより、整流効果がさらに高まり、銀電極４２０における水流の乱れをさらに効果的に抑制できる。なお、これら仕切板３４０、３５０は、例えば、ハニカム状などに設けてもよい。
【００６８】
図３２は、本発明における助走区間の第６の具体例を例示する斜視模式図である。すなわち、本具体例においては、銀電極４２０の下流側の助走区間３２０に格子状に仕切板３４０、３５０が設けられている。これら仕切板３４０、３５０も、水流を複数の流路に分割する整流手段として作用する。その結果として、整流効果がさらに高まり、銀電極４２０における水流の乱れをさらに効果的に抑制できる。これら仕切板３４０、３５０も、例えば、ハニカム状などに設けてもよい。
【００６９】
図３３は、本発明における助走区間の第７の具体例を例示する斜視模式図である。  また、図３４は、本具体例の平面図である。
【００７０】
すなわち、本具体例においては、銀電極４２０の上に仕切板３４０が設けられている。このように仕切板３４０を設けても、整流効果が高まり、銀電極４２０における水流の乱れをさらに効果的に抑制できる。このように仕切板３４０を設けると、銀電極４２０における水流の乱れが特に大きい場合や、電極の上流側あるいは下流側において十分なスペースがなく、助走区間を効果的に設けることができない場合などにも、整流効果を得ることができる。なお、仕切板３４０の数は配置間隔などは、銀電極４２０のサイズなどに応じて適宜決定することができる。
【００７１】
以上、本発明における助走区間及び銀電極の構造や配置関係について詳述した。  
次に、本発明の便器洗浄水生成装置の全体構成について、具体例を挙げて説明する。  
図３５は、本発明の実施の形態にかかる便器洗浄水生成装置の第１の具体例を表す模式図である。すなわち、本具体例の便器洗浄水生成装置は、制御手段１００として、制御部１１０、開閉弁電磁駆動部１２０、電流供給部１３０、電源部１４０及びセンサ１６０などの回路要素を備える。
【００７２】
上水や中水などの水道水Ｗは、例えば、プランジャ式ラッチング・ソレノイド・バルブからなる開閉弁２００によりその流路が開閉される。開閉弁２００の下流には分流手段３００が設けられ、水道水の流路は助走区間３１０を介して銀電解槽４００に供給される水流Ｗ１と、それ以外の水流Ｗ２とに分岐される。これら水流Ｗ１及びＷ２は、助走区間３２０の下流で再び合流し、水洗便器６００に洗浄水として供給される。これら助走区間３１０、銀電解槽４００、助走区間３２０については、図１乃至図３４に関して前述した各種のものを適宜用いることができる。
【００７３】
制御手段１００の回路要素について説明すると、まず、制御部１１０は、他の回路要素の動作を管理し、制御する役割を有する。開閉弁電磁駆動部１２０は、例えば開閉弁２００を開状態にするための電圧を出力することにより開閉弁２００を駆動させる。  
電流供給部１３０は、銀電解槽４００に対して銀イオン溶出のための電流を供給する。電源部１４０は、交流１００ボルトや交流２００ボルトなどの商用電源からの電力を直流電力に変換する役割を有する。センサ１６０は、例えば、水洗便器６００の上方または前面などに配置され、赤外線などにより使用者の存在を検知する。センサ１６０からの検知情報に基づいて、制御部１１０は、開閉弁電磁駆動部１２０を動作させ、開閉弁２００を開閉させて、便器６００に洗浄水を適宜流すことができる。
【００７４】
図３６は、電流供給部１３０の構成を例示する模式図である。すなわち、電流供給部１３０は、例えば、電気伝導度検出回路１３２、定電流回路１３３、極性反転回路１３４を有する。前述したように、洗浄水の殺菌効果を高め、同時に便器の変色などを防ぐためには、銀イオンの添加量を所定の範囲内とすることが望ましい。従って、水道水の電気伝導度に応じて、銀電解槽４００に流す電流を調節する必要がある。電気伝導度検出回路１３２は、このために水道水の電気伝導度を検出する役割を有する。なお、水の電気伝導度の検出は、例えば、定電流回路１３３により銀電解槽４００の電極間に一定電流を流し、その時の電極間電圧を電気伝導度検出回路１３２で測定することによって実施できる。
【００７５】
一方、定電流回路１３３は、銀イオンを溶出させるために最適な電流値を制御して出力する役割を有する。  
また、極性反転回路１３４は、銀電解槽４００に出力する電流の極性を適宜反転させる役割を有する。すなわち、図２に例示したような銀電解槽４００の電極４２０ａ、４２０ｂの間に直流電流を流して電気分解を行うと、カソード（陰極）側の電極の表面に炭酸カルシウムなどのスケールが付着し、電気抵抗が上昇するという問題がある。なお、アノード（陽極）側の電極の表面には、主に塩化銀（ＡｇＣｌ）などが析出する。また、銀イオンの溶出に伴い、アノード（陽極）側の電極は消耗していくので、一対の電極４２０ａ、４２０ｂを均等に消耗させることが望ましい。そこで、極性反転回路１３４により電流の極性を適宜反転させて出力する。極性の反転は、例えば、一回の洗浄水の生成毎とすることができる。
【００７６】
以上説明したような便器洗浄水生成装置において、分流手段３００、助走区間３１０、銀電極４２０、助走区間３２０として、図１乃至図３４に関して前述したものを用いることにより、銀イオンの生成効率を大幅に高めることができる。その結果として、銀電極４２０の消耗を抑制し、銀電解槽４００の耐用期間を大幅に延ばすことができる。
【００７７】
また、本発明においては、銀電解槽４００に洗浄水の一部のみを流すので、洗浄水の圧力損失を低減できる。その結果として、水洗便器６００の洗浄のために必要な水圧を確保でき、十分な水圧で高い洗浄効果が得られる。
【００７８】
図３７は、本発明の実施の形態にかかる便器洗浄水生成装置の第２の具体例を表す模式図である。同図については、図１乃至図３６に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
【００７９】
本具体例においては、発電手段５００が設けられている。すなわち、分流手段３００により分岐された水流Ｗ２は発電手段５００に供給される。銀電解槽４００と発電手段５００とをそれぞれを通過した水は、再び合流し、水洗便器６００に洗浄水として供給される。
【００８０】
図３８は、本具体例における分流手段３００、助走区間３１０、銀電解槽４００、助走区間３２０、発電手段５００を含むユニットを表す模式図である。すなわち、同図（ａ）はその外観を表す斜視図であり、同図（ｂ）はその内部構造を表す断面図である。  
このユニットは、同図（ａ）に表したように、側面に突出した一体の接続端子４１０ａ、４１０ｂと、発電機５１０と、を有する。その内部を見ると、分流手段３００は、２つに分岐した流路を形成し、その一方の流路には、助走区間３１０を介して、銀電解槽４００の銀電極４２０ａ、４２０ｂが対向して設けられている。これら銀電極４２０ａ、４２０ｂは、接続端子４１０ａ、４１０ｂにそれぞれ接続されている。
【００８１】
一方、分流手段３００により分岐した他方の流路には、水車５２０が設けられている。水車５２０は、水流Ｗ２により回転し、その回転運動が発電機５１０の駆動軸に伝達される。すると、水道水の運動エネルギーが電気エネルギーに変換されて、電力が発生する。銀電解槽４００と発電手段５００とをそれぞれ通過した水は、助走区間３２０の下流において再び合流し、水洗便器に洗浄水として供給される。      
再び図３７に戻って説明を続けると、本具体例の場合、制御手段１００には、蓄電部１４０と整流部１５０が設けられている。  
蓄電部１４０は、発電手段５００により発電された電力を蓄積する役割を有し、例えば、電圧変換回路と、キャパシタなどの蓄電手段と、を有する。整流部１５０は、発電手段５００により発電された交流電力を整流して直流電流に変換する。
【００８２】
図３９は、銀電解槽４００に対して、発電手段５００から電力が供給される経路を例示する模式図である。このように、発電手段５００において得られた電力を蓄電部１４０に蓄電することなく、銀電解槽４００に対して直接、供給することができる。  
すなわち、蓄電部１４０においては、内蔵するキャパシタなどの特性に応じて、電圧を適宜変換し、電力を蓄積する必要がある。従って、電圧の変換やキャパシタへの電荷の蓄積、あるいは蓄積された電荷の取り出しや、電圧変換などの過程で一定の損失が生ずる。
【００８３】
これに対して、本実施形態によれば、発電手段５００により発電された電力を蓄電部１４０に蓄電することなく、オン・デマンド的に銀電解槽４００に供給することによって、損失を抑制し、限られた発電力を効率的に銀イオンの生成に利用することができる。
【００８４】
そして、本発明によれば、分流手段３００、助走区間３１０、銀電極４２０、助走区間３２０として、図１乃至図３４に関して前述したものを用いることにより、銀イオンの生成効率を大幅に高めることができる。その結果として、発電手段５００の限られた発電電力を用いて十分な濃度の銀イオンを含有させた洗浄水を生成することができる。例えば、図３８に関して前述したような発電手段５００を用いた場合、発電手段５００における圧力損失を０．０１メガパスカル、回転数を毎分１０００回転とすると、水洗便器６００に流す小用洗浄水による発電量は概ね５００ミリワット程度である。これに対して、本発明によれば、図５乃至図１０から明らかなように、このような限られた電力で十分な濃度の銀イオンを添加した洗浄水を生成できる。
【００８５】
さらに、本具体例においても、図３７に関して前述した具体例と同様に、銀電極４２０の消耗を抑制し、銀電解槽４００の耐用期間を大幅に延ばすことができる。
【００８６】
図４０は、本発明の実施の形態にかかる便器洗浄水生成装置の第３の具体例を表す模式図である。  
また、図４１は、本実施形態における分流手段３００、助走区間３１０、銀電解槽４００、助走区間３２０、発電手段５００を含むユニットを表す模式図である。すなわち、同図（ａ）はその外観を表す斜視図であり、同図（ｂ）はその内部構造を表す断面図である。これらの図についても、図１乃至図３９に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
【００８７】
本具体例においては、銀電解槽４００の下流に発電手段５００が配置されている。すなわち、本変形例においては、図３に関して前述したものと同様の分流手段、助走区間３１０、銀電極４２０、助走区間３２０が設けられている。そして、その下流において、洗浄水Ｗの全量が通水するように水車５２０が配置されている。
【００８８】
図４に関して前述したように、銀イオンの生成効率の観点からは、銀電解槽４００に対しては低流速が有利である一方、発電量の確保の観点からは、水車５２０に対して高速流が有利である。このような要求に対して、本具体例の場合、配管方向の長さはやや長くなるものの、銀電解槽４００と発電手段５００とをそれぞれ流れる水流を上述のような条件にすることが容易であるという利点が得られる。また、発電手段５００の上流側に銀電解槽４００を設けると、発電手段５００を殺菌水が流れるので、発電手段５００において雑菌の付着による汚れを防ぐこともできる。
【００８９】
なお、図４０及び図４１に表したものとは逆に、銀電解槽４００の上流に発電手段５００を設けると、洗浄開始の際の突入流れに対して、銀電解槽４００への通水に応じて遅延することなく銀電解槽４００に電力を供給することができる。
【００９０】
図４２は、本発明の実施の形態にかかる便器洗浄水生成装置の第４の具体例を表す模式図である。  
すなわち、本具体例においては、分流手段３８０により水流を分岐させ、その一方の分岐路に分流手段３００を設けて水流をさらに分岐させてその一方に助走区間３１０を介して銀電解槽４００を配置している。このようにすると、銀電解槽４００に供給される水量を顕著に低下させ流速を低下させることが容易となる。その結果として、銀イオンの生成効率を大幅に改善できる。また、分流手段３００により分岐された２つの水流を助走区間３２０の下流側で合流させて発電手段５００に通水させることにより、流速と水流を発電手段５００の要求特性に適合させ、発電量を確保することも容易となる。
【００９１】
図４３は、本発明の実施の形態にかかる便器洗浄水生成装置の第５の具体例を表す模式図である。  
すなわち、本具体例においては、発電手段の代わりに電池７００が設けられている。この生成装置においては、銀電解槽４００や、制御手段１００の各回路要素に対して、電池７００から電力が供給される。この場合の電池は、乾電池などの１次電池でもよく、または、ニッケル・カドミウム電池や燃料電池などの２次電池であってもよい。
【００９２】
本具体例においても、図１乃至図３４に関して前述した分流手段３００、助走区間３１０、銀電極４２０、助走区間３２０を適宜用いることにより、銀イオンの生成効率を大幅に改善し、電池７００の寿命を大幅に伸ばすことが可能となる。また同時に銀電極の寿命も大幅に延ばすことができる。その結果として、電池交換と銀電極の交換のメインテナンス頻度を下げることができ、経済性・利便性の高い水洗便器洗浄装置を提供できる。
【００９３】
以上、本発明を水洗便器について用いた具体例について説明したが、本発明はこれら具体例に限定されるものではない。  
例えば、本発明は、大便器の洗浄水の生成に用いても同様の作用効果が得られる。この場合、フラッシュバルブ式の大便器についても、ロータンク式の大便器についても、本発明を適用できる。  
また、本発明は、便器以外にも、例えば、手洗器や台所用水洗、浴室水洗などに用いて銀イオン水による同様の殺菌効果が得られる。  
図４４は、自動水栓の手洗器に本発明を適用した具体例を表す模式図である。すなわち、手洗器８００は、赤外線などのセンサ１６０を内蔵し、使用者が手を近づけると、開閉弁２００を開いて自動的に水を吐出させる。そして、この吐水に銀イオンを溶出させることにより、優れた殺菌作用が得られる。  
一方、センサ１６０が使用者を検知すると、開閉弁２００を開くとともに銀電解槽４００に通電して銀イオンの溶出を開始する。銀電解槽４００に対する電力の供給は、発電手段５００から直接行うことができる。
【００９４】
そして、本具体例においても、図１乃至図３４に関して前述したように、分流手段３００、助走区間３１０、３２０を適宜設けることにより、銀イオンの生成効率を大幅に上げて、消費電力を低減させ、銀電極の寿命を大幅に延ばすことができる。その結果として、銀電極の交換のメインテナンス頻度を下げることができ、商用電源が不要な自己発電型、あるいは電池交換頻度が極めて低い自動水栓・殺菌水吐水型の手洗器が実現できる。
【００９５】
その他、開閉弁、銀電解槽、発電手段、分流手段、制御手段、センサ、蓄電手段をはじめとする各要素について当業者が適宜設計変更して採用したものも、本発明の要旨を有する限りにおいて本発明の範囲に包含される。
【図面の簡単な説明】
【００９６】
【図１】本発明の実施の形態にかかる便器洗浄水生成装置の要部構成を例示する模式図である。
【図２】銀電解槽４００における銀イオンの生成を説明するための概念図である。
【図３】本実施形態において用いることができる助走区間３１０、３２０及び銀電解槽４００の一例を表す一部切断斜視図である。
【図４】分流による銀イオンの生成効率の改善を説明するための模式図である。
【図５】本実施形態における助走区間３１０、３２０の配置関係を例示する模式図である。
【図６】比較例として助走区間が設けられていない構成を例示する模式図である。
【図７】図１２に表した比較例の銀電極４２０ｂの表面に形成される水流を表す模式図である。
【図８】助走区間３１０、３２０の作用を説明するための模式図である。
【図９】電極間距離を１０ミリメータとした時の、レイノルズ数Ｒｅと銀電解槽の消費電力との関係を表すグラフ図である。
【図１０】銀イオンの添加量を４ｐｐｂとする場合のレイノルズ数Ｒｅと銀電解槽の消費電力との関係を表すグラフ図である。
【図１１】電極間距離を５ミリメータとした時の、レイノルズ数Ｒｅと銀電解槽の消費電力との関係を表すグラフ図である。
【図１２】電極間距離を５ミリメータとした時の、レイノルズ数Ｒｅと銀電解槽の消費電力との関係を表すグラフ図である。
【図１３】電極間距離を３ミリメータとした時の、レイノルズ数Ｒｅと銀電解槽の消費電力との関係を表すグラフ図である。
【図１４】電極間距離を３ミリメータとした時の、レイノルズ数Ｒｅと銀電解槽の消費電力との関係を表すグラフ図である。
【図１５】分流構造の具体例を表す斜視切断図である。
【図１６】水流Ｗの方向に切断した模式断面図である。
【図１７】洗浄水の配管の管壁寄りに、助走区間３１０、銀電極４２０ａ、４２０ｂ、助走区間３２０が配置されている分流構造を表す模式図である。
【図１８】配管内を流れる水流Ｗの流速分布を例示する模式図である。
【図１９】絞り孔３６０が設けられた分流構造を表す模式図である。
【図２０】配管の一部を切り取ってその内壁側から眺めた斜視図である。
【図２１】屈曲部を有する配管の内周側に寄せて配置された分流構造を表す模式図である。
【図２２】分岐流路を離間させた分流構造を表す模式図であり、同図（ａ）はその外観を表す斜視図であり、同図（ｂ）はその断面図である。
【図２３】本発明における助走区間と銀電極との配置関係を例示する斜視図である。
【図２４】図２３の断面図である。
【図２５】図２３の断面図である。
【図２６】本発明における助走区間の先端形状を例示する断面図である。
【図２７】本発明における助走区間の先端形状を例示する断面図である。
【図２８】本発明における助走区間と銀電極との配置関係の第２の具体例を例示する模式図である。
【図２９】本発明における助走区間の第３の具体例を例示する斜視模式図である。
【図３０】本発明における助走区間の第４の具体例を例示する斜視模式図である。
【図３１】本発明における助走区間の第５の具体例を例示する斜視模式図である。
【図３２】本発明における助走区間の第６の具体例を例示する斜視模式図である。
【図３３】本発明における助走区間の第７の具体例を例示する斜視模式図である。
【図３４】第７具体例の平面図である。
【図３５】本発明の実施の形態にかかる便器洗浄水生成装置の第１の具体例を表す模式図である。
【図３６】電流供給部１３０の構成を例示する模式図である。
【図３７】本発明の実施の形態にかかる便器洗浄水生成装置の第２の具体例を表す模式図である。
【図３８】本発明の具体例における分流手段３００、助走区間３１０、銀電解槽４００、助走区間３２０、発電手段５００を含むユニットを表す模式図である。
【図３９】銀電解槽４００に対して、発電手段５００から電力が供給される経路を例示する模式図である。
【図４０】本発明の実施の形態にかかる便器洗浄水生成装置の第３の具体例を表す模式図である。
【図４１】本発明の実施形態における分流手段３００、助走区間３１０、銀電解槽４００、助走区間３２０、発電手段５００を含むユニットを表す模式図である。
【図４２】本発明の実施の形態にかかる便器洗浄水生成装置の第４の具体例を表す模式図である。
【図４３】本発明の実施の形態にかかる便器洗浄水生成装置の第５の具体例を表す模式図である。
【図４４】自動水栓の手洗器に本発明を適用した具体例を表す模式図である。
【符号の説明】
【００９７】
１０ 便器洗浄水生成装置
１００ 制御手段
１１０ 制御部
１２０ 開閉弁電磁駆動部
１３０ 電流供給部
１３２ 電気伝導度検出回路
１３３ 定電流回路
１３４ 極性反転回路
１４０ 蓄電部（電源部）
１５０ 整流部
１６０ センサ
２００ 開閉弁
３００ 分流手段
３１０〜３３０ 助走区間
３４０、３５０ 仕切板
３６０ 絞り孔
３８０ 分流手段
４００ 銀電解槽
４１０ａ、４１０ｂ 接続端子
４２０、４２０ａ、４２０ｂ 銀電極
５００ 発電手段
５１０ 発電機
５２０ 水車
６００ 水洗便器
７００ 電池
８００ 手洗器
ＢＬ 境界層
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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