(57)【要約】【課題】ランニングコストが低く、有害な汚染物質を含まず、紫外線を便器本体の内側面全体に均一に照射することが可能な殺菌便器を提供する。【解決手段】便座蓋１３が閉じられると、６０秒間だけ、各窒化物系発光ダイオード１４が発光し、オゾン発生装置１７が動作する。各窒化物系発光ダイオード１４の発光により、紫外線が便器本体１１の内側面に照射されて、殺菌が行われる。また、オゾン発生装置１７の動作により、オゾンが便器本体１１の内側で発生して、殺菌が行われる。このため、紫外線による殺菌とオゾンによる殺菌とが相乗してなされ、殺菌能力が極めて高くなる。また、便座蓋１３が閉じられると、７０秒間だけ、表示用発光ダイオード１５が発光する。【選択図】図１
2005023554.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
便器本体内側に光を照射する窒化物系半導体発光素子を備えることを特徴とする殺菌便器。
【請求項２】
便器本体の上側開口部を開閉する蓋体を備え、蓋体の裏面側に窒化物系半導体発光素子を配置したことを特徴とする請求項１に記載の殺菌便器。
【請求項３】
蓋体の開閉を検出する開閉検出手段と、
開閉検出手段により蓋体が閉成されてから予め設定された期間だけ、窒化物系半導体発光素子を発光させる手段と
を備えることを特徴とする請求項２に記載の殺菌便器。
【請求項４】
蓋体を窒化物系半導体発光素子と一体化させて成形したことを特徴とする請求項２に記載の殺菌便器。
【請求項５】
窒化物系半導体発光素子が砲弾型の窒化物系発光ダイオードもしくは表面実装型の窒化物系発光ダイオードであることを特徴とする請求項１に記載の殺菌便器。
【請求項６】
蓋体の表面側に配置された表示用発光ダイオードを備えることを特徴とする請求項２に記載の殺菌便器。
【請求項７】
表示用発光ダイオードを窒化物系半導体発光素子と共に発光もしくは消灯させることを特徴とする請求項６に記載の殺菌便器。
【請求項８】
窒化物系半導体発光素子からの照射光の波長が２００ｎｍ〜４１０ｎｍの範囲に設定されたことを特徴とする請求項１に記載の殺菌便器。
【請求項９】
窒化物系半導体発光素子の発光中に、便器内にオゾンを発生させるオゾン発生手段を備えることを特徴とする請求項１に殺菌便器。
【請求項１０】
便器本体の上側開口部を開閉する蓋体を窒化物系半導体発光素子と一体化させて成形することを特徴とする殺菌便器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、便器本体内側の殺菌を行なう殺菌便器及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の従来の便器としては、例えば特許文献１に記載のものがある。ここでは、図５に示す様に便器本体１０１の上側開口部１０１ａの縁に便座１０２及び便座蓋１０３を開閉自在に枢支し、便座蓋１０３の裏面側に紫外線ランプ１０４を配置し、紫外線ランプ１０５を点灯して、紫外線を便器本体１０１の内側に照射し、便器本体１０１の内側面を殺菌している。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−３０５０８５号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、紫外線ランプは、その寿命が非常に短く、また衝撃に弱いながらも、開閉のときに衝撃を伴う便座蓋に設けられるため、点検及び交換を頻繁に行なう必要があり、点検並びに維持のためのランニングコストが高かった。
【０００５】
また、紫外線ランプは、水銀という有害な汚染物質を含んでおり、産業廃棄物となってからも、その処理に手間とコストがかかり、この点からも好ましくはなかった。
【０００６】
更に、一般的な紫外線ランプは、そのサイズが大きくて、直線状であることから、便座蓋の裏側に取付けるのが困難であり、また便器本体の内側面全体への均一照射が困難であった。
【０００７】
そこで、本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであり、ランニングコストが低く、有害な汚染物質を含まず、紫外線を便器本体の内側面全体に均一に照射することが可能な殺菌便器、及びその製造方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の殺菌便器は、便器本体内側に光を照射する窒化物系半導体発光素子を備えている。
【０００９】
この様な構成の本発明によれば、窒化物系半導体発光素子の光を便器本体内側に照射している。窒化物系半導体発光素子としては、窒化物系発光ダイオード、窒化物系半導体レーザがある。この種の発光素子は、紫外線を発光して出射するので、便器の殺菌に用いることができる。また、安価であって、衝撃等に強く、寿命が長いため、頻繁な点検や交換を必要とせず、ランニングコストが低くて済む。更に、有害な汚染物質を含まず、容易に廃棄することができる。また、複数の窒化物系半導体発光素子を設け、各窒化物系半導体発光素子の位置及び向きを適宜に設定すれば、紫外線を便器本体の内側面全体に均一に照射して、殺菌を行なうことができる。
【００１０】
また、本発明においては、便器本体の上側開口部を開閉する蓋体を備え、蓋体の裏面側に窒化物系半導体発光素子を配置している。
【００１１】
この様に蓋体の裏面側に窒化物系半導体発光素子を配置した場合は、蓋体を閉じてから、窒化物系半導体発光素子を発光させると、窒化物系半導体発光素子の光を便器本体の内側に照射することができ、同時に光が便器本体の外側に漏れ出すことを防止して、紫外線が人体に影響を及ぼすことを阻止することができる。
【００１２】
更に、本発明においては、蓋体の開閉を検出する開閉検出手段と、開閉検出手段により蓋体が閉成されてから予め設定された期間だけ、窒化物系半導体発光素子を発光させる手段とを備えている。
【００１３】
この様に蓋体が閉成されてから一定期間だけ、窒化物系半導体発光素子を発光させれば、窒化物系半導体発光素子による紫外線照射を必要最小限に抑え、消費電力の節減、及び人体に対する紫外線の影響の低減を図ることができる。
【００１４】
また、本発明においては、蓋体を窒化物系半導体発光素子と一体化させて成形している。
【００１５】
この様に蓋体を窒化物系半導体発光素子と一体化させて成形すれば、組み立て工程を簡略化することができ、コストの低減を図ることができる。
【００１６】
更に、本発明においては、窒化物系半導体発光素子が砲弾型の窒化物系発光ダイオードもしくは表面実装型の窒化物系発光ダイオードである。
【００１７】
砲弾型のものは、光が集光するため、便器本体内側の特定箇所を照射するのに好適である。また、表面実装型ものは、より広い範囲を照射するのに好適である。従って、砲弾型と表面実装型を使い分けることにより、紫外線を便器本体内側の各箇所に適確に照射することができる。又、表面実装型は、光出射面方向の厚みが砲弾型に比べて薄くなるので、設置の際、設計の自由度が向上する。更に、表面実装型の光出射面に集光レンズを形成したものを用いても良い。
【００１８】
また、本発明においては、蓋体の表面側に配置された表示用発光ダイオードを備えている。そして、表示用発光ダイオードを窒化物系半導体発光素子と共に発光もしくは消灯させている。
【００１９】
この様に窒化物系半導体発光素子と共に発光もしくは消灯する表示用発光ダイオードを蓋体の表面側に配置すれば、利用者は、表示用発光ダイオードの発光もしくは消灯を見て、窒化物系半導体発光素子の発光もしくは消灯を知ることができる。
【００２０】
また、本発明においては、窒化物系半導体発光素子からの照射光の波長が２００ｎｍ〜４１０ｎｍの範囲に設定されている。
【００２１】
紫外線による殺菌の原理は、細菌細胞内にエネルギーの大きい紫外線が吸収されて、細菌細胞のＤＮＡ構造が変化し、細菌生命の維持や新陳代謝に支障が生じて、細菌が死滅すると考えられている。細菌細胞のＤＮＡを破壊するには、２００ｎｍ〜４１０ｎｍの範囲に収まる波長の紫外線が好ましい。特に、２５４ｎｍの波長の紫外線が好適である。
【００２２】
更に、本発明においては、窒化物系半導体発光素子の発光中に、便器内にオゾンを発生させるオゾン発生手段を備えている。
【００２３】
この様に窒化物系半導体発光素子の発光中に、つまり紫外線の照射中に、便器内にオゾンを発生させれば、紫外線による殺菌とオゾンによる殺菌とが相乗して、殺菌能力が極めて高くなる。オゾン発生手段としては、周知の方法によりオゾンを発生する装置を適用することができる。また、窒化物系半導体発光素子からの紫外線にオゾンの発生に好適な波長成分を含ませることにより、オゾンを発生させても良い。この場合は、窒化物系半導体発光素子が紫外線の照射とオゾンの発生を共に果たし、窒化物系半導体発光素子がオゾン発生手段として兼用される。
【００２４】
次に、本発明の殺菌便器の製造方法は、便器本体の上側開口部を開閉する蓋体を窒化物系半導体発光素子と一体化させて成形している。
【００２５】
この様に蓋体を窒化物系半導体発光素子と一体化させて成形すれば、組み立て工程を簡略化することができ、コストの低減を図ることができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を添付図面を参照して詳細に説明する。
【００２７】
図１は、本発明の殺菌便器の第１実施形態を模式的に示す側面図である。本実施形態の殺菌便器では、便器本体１１の上側開口部１１ａの縁で、便座１２及び便座蓋１３をそれぞれの枢支軸１２ａ及び１３ａにより開閉自在に支持している。
【００２８】
便座蓋１３は、複数の窒化物系発光ダイオード１４を含み、各窒化物系発光ダイオード１４及びそれらの配線と共に、樹脂モールドにより一体化されて形成されたものである。
【００２９】
各窒化物系発光ダイオード１４は、便座蓋１３の裏面側に配置されており、各窒化物系発光ダイオード１４の光の出射口が便座蓋１３の裏面で露呈している。従って、便座１２及び便座蓋１３が閉じられたときには、各窒化物系発光ダイオード１４の光の出射口が便器本体１１の内側に向く。
【００３０】
各窒化物系発光ダイオード１４は、周知の砲弾型のものである。このため、各窒化物系発光ダイオード１４からの光は、一旦集光してから、散光する。この特性を利用し、各窒化物系発光ダイオード１４の位置、向き、及び便器本体１１の内側面との離間距離を適宜に設定すれば、便器本体１１の内側面の特定箇所に光を集光させて照射したり、便器本体１１の内側面全体に光を照射したりすることができる。
【００３１】
各窒化物系発光ダイオード１４は、例えばＩｎｘＡｌｙＧａ１−ｘ−ｙＮ（０≦ｘ，０≦ｙ，ｘ＋ｙ≦１）を含むものである。また、各窒化物系発光ダイオード１４は、殺菌作用を有する２００ｎｍ〜４１０ｎｍの波長の紫外線を発光して出射するものである。好ましくは、殺菌作用の顕著な２５４ｎｍの波長の紫外線を発光して出射するものが良い。
【００３２】
尚、窒化物系発光ダイオード１４の代わりに、紫外線を発光して出射する窒化物系半導体レーザを適用しても良い。
【００３３】
一方、便座蓋１３の上側表面に凹部１３ａを形成し、この凹部１３ａに表示用発光ダイオード１５を配置している。表示用発光ダイオード１５は、４６５ｎｍ〜９００ｎｍの範囲に収まる波長の可視光を発光するものであり、好ましくは５００ｎｍ〜６５０ｎｍの可視光を発光するものが良い。一般的に、赤色乃至オレンジ色の発光色が好まれている。
【００３４】
また、便器本体１１の上側開口部１１ａの縁に、リミットスイッチ１６を設けている。リミットスイッチ１６は、便座蓋１３が閉じられたときに、その可動子が便座蓋１３の裏面に接触し、便座蓋１３が開かれたときに、その可動子が便座蓋１３の裏面から離間し、これにより便座蓋１３の開閉を検出する。
【００３５】
尚、リミットスイッチ１６の代わりに、周知の他の種類のセンサーを適用しても構わない。
【００３６】
更に、便器本体１１の内側に、オゾン発生装置１７を配置している。オゾン発生装置１７は、周知の様に放電等によりオゾンを発生するものである。
【００３７】
図２は、本実施形態の殺菌便器の構成を示すブロック図である。ここで、制御回路１８は、リミットスイッチ１６の検出出力に基づいて、便座蓋１３の開閉を監視している。そして、制御回路１８は、便座蓋１３が閉じられると、各窒化物系発光ダイオード１４及び表示用発光ダイオード１５を発光させ、オゾン発生装置１７を起動させる。更に、制御回路１８は、便座蓋１３が閉じられてからの時間を計時し、この計時時間が６０秒に達すると、各窒化物系発光ダイオード１４を消灯し、オゾン発生装置１７を停止させ、この計時時間が７０秒に達すると、表示用発光ダイオード１５を消灯する。
【００３８】
従って、便座蓋１３が閉じられると、６０秒間だけ、各窒化物系発光ダイオード１４が発光し、オゾン発生装置１７が動作する。各窒化物系発光ダイオード１４の発光により、紫外線が便器本体１１の内側面に照射されて、殺菌が行われる。また、オゾン発生装置１７の動作により、オゾンが便器本体１１の内側で発生して、殺菌が行われる。このため、紫外線による殺菌とオゾンによる殺菌とが相乗してなされ、極めて高い殺菌能力が実現される。
【００３９】
この殺菌に際しては、便座蓋１３が閉じられていることから、紫外線やオゾンが便器本体１１の外側に漏れ出すことはなく、紫外線やオゾンが人体に影響を及ぼすことが阻止される。また、短時間だけ、各窒化物系発光ダイオード１４が発光し、オゾン発生装置１７が動作するので、消費電力を節減することができる。
【００４０】
また、便座蓋１３が閉じられると、７０秒間だけ、表示用発光ダイオード１５が発光する。これにより、各窒化物系発光ダイオード１４及びオゾン発生装置１７による殺菌が行われていることが報知され、利用者が、便座蓋１３を不用意に開き、紫外線やオゾンを浴びてしまうことが防止される。
【００４１】
この様に本実施形態の殺菌便器では、各窒化物系発光ダイオード１４からの紫外線を便器本体１１の内側面に照射して、殺菌を行なっている。各窒化物系発光ダイオード１４は、安価であって、衝撃等に強く、寿命が長いため、頻繁な点検や交換を必要とせず、ランニングコストが低くて済む。また、有害な汚染物質を含まず、容易に廃棄することができる。
【００４２】
また、便座蓋１３を各窒化物系発光ダイオード１４及びそれらの配線と共に、樹脂モールドにより一体化して形成しているので、殺菌便器の組み立て工程を簡略化して、コストの低減を図ることができる。
【００４３】
尚、オゾン発生装置１７を省略し、この代わりに、窒化物系発光ダイオード１４からの紫外線にオゾンの発生に好適な波長成分を含ませることにより、オゾンを発生させても良い。
【００４４】
図３は、本発明の殺菌便器の第２実施形態を模式的に示す側面図である。尚、図３において、図１の殺菌便器と同様の作用を果たす部位には同じ符号を付している。
【００４５】
本実施形態の殺菌便器では、図１の砲弾型の各窒化物系発光ダイオード１４の代わりに、表面実装型の各窒化物系発光ダイオード２１を便座蓋１３の裏面側に配置している。
【００４６】
便座蓋１３は、各窒化物系発光ダイオード２１及びそれらの配線と共に、樹脂モールドにより一体化されて形成されている。このため、殺菌便器の組み立て工程を簡略化して、コストの低減を図ることができる。
【００４７】
各窒化物系発光ダイオード２１は、それらの光の出射口が便座蓋１３の裏面で露呈しており、便座１２及び便座蓋１３が閉じられると、それらの光の出射口が便器本体１１の内側に向く。
【００４８】
各窒化物系発光ダイオード２１は、周知の表面実装型のものであり、それらの光が散光する。このため、各窒化物系発光ダイオード２１の光が便器本体１１の内側面全体に均一に照射される。
【００４９】
各窒化物系発光ダイオード２１は、図１の窒化物系発光ダイオードと同じ組成であり、殺菌作用を有する２００ｎｍ〜４１０ｎｍの波長の紫外線を発光して出射し、好ましくは殺菌作用の顕著な２５４ｎｍの波長の紫外線を発光して出射する。
【００５０】
ここでは、便座蓋１３が閉じられると、１２０秒間だけ、各窒化物系発光ダイオード２１が発光し、オゾン発生装置１７が動作する。このため、紫外線による殺菌とオゾンによる殺菌とが相乗してなされ、極めて高い殺菌能力が実現される。
【００５１】
また、便座蓋１３が閉じられていることから、紫外線やオゾンが便器本体１１の外側に漏れ出すことはない。更に、短時間だけ、各窒化物系発光ダイオード２１が発光し、オゾン発生装置１７が動作するので、消費電力を節減することができる。
【００５２】
また、便座蓋１３が閉じられると、１３０秒間だけ、表示用発光ダイオード１５が発光する。これにより、各窒化物系発光ダイオード２１及びオゾン発生装置１７による殺菌が行われていることが報知される。
【００５３】
図４は、本発明の殺菌便器の第３実施形態を模式的に示す側面図である。尚、図４において、図１の殺菌便器と同様の作用は果たす部位には同じ符号を付している。
【００５４】
本実施形態の殺菌便器では、図１の砲弾型の各窒化物系発光ダイオード１４の代わりに、各窒化物系発光ダイオード２２を反射板２３上に配列して搭載し、各窒化物系発光ダイオード２２及び反射板２３を便座蓋１３の裏面側に配置している。
【００５５】
便座蓋１３は、各窒化物系発光ダイオード２２、それらの配線、及び反射板２３と共に、樹脂モールドにより一体化されて形成されている。
【００５６】
また、各窒化物系発光ダイオード２２及び反射板２３は、便座蓋１３の裏面で露呈している。
【００５７】
各窒化物系発光ダイオード２２は、光を出射する。また、反射板２３は、各窒化物系発光ダイオード２２からの光を便器本体１１の内側に反射する。これにより、各窒化物系発光ダイオード２２の光の殆どが便器本体１１の内側に照射され、各窒化物系発光ダイオード２２の光が便器本体１１の内側面全体に均一に照射される。
【００５８】
各窒化物系発光ダイオード２２は、図１の窒化物系発光ダイオードと同じ組成であり、殺菌作用を有する紫外線を発光して出射する。
【００５９】
ここでも、便座蓋１３が閉じられると、一定時間だけ、各窒化物系発光ダイオード２２が発光して、紫外線が便器本体１１の内側面に照射され、オゾン発生装置１７が動作して、オゾンが便器本体１１の内側で発生し、これにより便器本体１１の内側が殺菌される。また、この一定時間よりも僅かに長い時間だけ、表示用発光ダイオード１５が発光し、殺菌中であることが報知される。
【００６０】
尚、本発明は、上記各実施形態に限定されるものではなく、多様に変形することができる。例えば、砲弾型の窒化物系発光ダイオード、表面実装型の窒化物系発光ダイオード、及び窒化物系半導体レーザ等を混在させて用いても良い。また、本発明は、洋式の便器だけではなく、和式等の便器にも適用することができる。
【００６１】
【発明の効果】
以上説明した様に本発明によれば、窒化物系半導体発光素子の紫外線を便器本体の内側面に照射して、殺菌を行なっている。窒化物系半導体発光素子は、安価であって、衝撃等に強く、寿命が長いため、頻繁な点検や交換を必要とせず、ランニングコストが低くて済む。また、有害な汚染物質を含まず、容易に廃棄することができる。更に、複数の窒化物系半導体発光素子を設け、各窒化物系半導体発光素子の位置及び向きを適宜に設定すれば、紫外線を便器本体の内側面全体に均一に照射して、殺菌を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の殺菌便器の第１実施形態を模式的に示す側面図である。
【図２】図１の殺菌便器の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の殺菌便器の第２実施形態を模式的に示す側面図である。
【図４】本発明の殺菌便器の第３実施形態を模式的に示す側面図である。
【図５】従来の便器を模式的に示す側面図である。
【符号の説明】
１１    便器本体
１２    便座
１３    便座蓋
１４、２１、２２    窒化物系発光ダイオード
１５    表示用発光ダイオード
１６    リミットスイッチ
１７    オゾン発生装置
１８    制御回路
【図１】
2005023554.tif 000003
【図２】
2005023554.tif 000004
【図３】
2005023554.tif 000005
【図４】
2005023554.tif 000006
【図５】
2005023554.tif 000007