(57)【要約】【課題】便座カバーを含めた便器自体の大幅な構造の変更を必要としないで確実な便座の殺菌が可能な便座殺菌装置と便座殺菌方法を提供する。【解決手段】高電圧発生装置と放電プラズマ発生部４０とを備えた高電圧発生装置では商用電源と接続して高電圧を発生する高電圧発生部と、便座カバー下降終了検知スイッチと、タイマーとを有している。放電プラズマ発生部４０は、便座カバー１３の裏側の、便座１２における使用者との接触部に対向する領域に設けられ、誘電体シート４２と、便座カバー側の面に櫛歯状に連続して設けられた高電圧用電極４１と、便座側の面に高電圧用電極４１の電極の中間部に位置するように櫛歯状に連続して設けられた接地電極４３とから構成されていて、高電圧用電極の電極と接地電極との間に発生するコロナ放電による放電プラズマにより便座１２近傍の菌の破壊が行われる。【選択図】図２
2005152035.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高電圧放電を用いた洋式便器の便座殺菌装置であって、
高電圧発生装置と放電プラズマ発生部とを備え、
前記高電圧発生装置は外部電源と接続して前記放電プラズマ発生部で放電プラズマを発生させるための高電圧を発生する高電圧発生部と、該高電圧発生部と前記外部電源との接続を制御する電源開閉器と、便座カバーの水平位置への下降完了を検知する便座カバー下降終了検知スイッチと、放電プラズマ発生時間を制御するタイマーとを有し、
前記放電プラズマ発生部は、前記便座カバーの裏側に設けられ、誘電体シートと、該誘電体シートの便座カバー側の面に櫛歯状に連続して設けられた高電圧用電極と、前記誘電体シートの便座側の面に前記高電圧用電極の電極の中間部に位置するように櫛歯状に連続して設けられた接地電極とから構成されていて、前記高電圧用電極には前記高電圧発生部から高電圧が印加可能であり、前記高電圧用電極と前記接地電極との間に発生する無声放電による放電プラズマにより前記便座の菌の破壊が行われる、高電圧放電を用いた便座殺菌装置。
【請求項２】
前記放電プラズマ発生部の前記誘電体シートと前記高電圧用電極と前記接地電極とは、前記便座カバーの裏側の、前記便座における使用者との接触部に対向する領域に設けられている、請求項１に記載の高電圧放電を用いた便座殺菌装置。
【請求項３】
前記放電プラズマ発生部の前記誘電体シートと前記高電圧用電極と前記接地電極とは、前記便座カバーの裏側の、前記便座に対向する領域全面に設けられている、請求項１に記載の高電圧放電を用いた便座殺菌装置。
【請求項４】
さらに、前記便座カバーには前記放電プラズマ発生部を取り囲んで、放電プラズマにより発生したオゾンを吸着するためのオゾン吸着部が設けられている、請求項１から請求項３の何れか１項に記載の高電圧放電を用いた便座殺菌装置。
【請求項５】
前記高電圧用電極に印加される高電圧は、６〜２０ＫＶである、請求項１から請求項４の何れか１項に記載の高電圧放電を用いた便座殺菌装置。
【請求項６】
前記高電圧用電極と前記接地電極との間隔は３〜５ｍｍである、請求項１から請求項５の何れか１項に記載の高電圧放電を用いた便座殺菌装置。
【請求項７】
高電圧放電を用いた便座殺菌方法であって、
便座カバー下降終了検知スイッチにより便座カバーの開放を監視するステップと、
前記便座カバーが開放されれば、前記便座カバー下降終了検知スイッチにより前記便座カバーの下降を監視するステップと、
前記便座カバーの下降完了が確認できれば、高電圧発生装置に電源を接続して高電圧を前記便座カバーの放電プラズマ発生部の高電圧用電極に印加し、誘電体シートを介した接地電極との間の無声放電により放電プラズマを発生させ、便座の表面の菌を破壊するステップと、
前記便座カバー下降終了検知スイッチにより前記便座カバーの開放を監視し、該便座カバーが開放されれば、放電プラズマを停止させるステップと、
前記便座カバーが下降完了位置にあれば、タイマーで放電の開始からの経過時間を監視し、設定時間が経過すれば放電を停止させるステップとを含む、便座殺菌方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は便座殺菌装置と便座殺菌方法に関し、特に高電圧放電を用いた便座殺菌装置と便座殺菌方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
公共の場所におけるトイレは必要不可欠なものではあるが、特に洋式便器の便座には人体が直接接触するので不衛生な印象が強く、他人の使用後には安心して用便ができないという感覚がある。長時間フライトする航空機内のトイレは多数の人が使用する上にスペースが狭く圧迫感があり不潔感を抱く人も多く、列車のトイレにも抵抗感を抱く人がいる。衛生面からも便座の人体との接触面を殺菌することが望ましく、特に不特定多数の人が使用する便器においては使用者に清潔感を与えるには使用の都度殺菌されることが望ましい。
【０００３】
この問題に対応するため、紫外線などを用いた殺菌灯を便座カバーの裏側に設け便座カバーを閉じた状態で便座を殺菌する方法が提案されている（特許文献１、特許文献２参照）。また、便座の表面部を短波長光線透過材料として表面に短波長光線によって活性化する光触媒を含む光触媒層を設け、便座の端部に設けた短波長光源から短波長光を導入し光触媒作用により汚染物質を分解浄化する便座の殺菌装置が開示されている（特許文献３参照）。また便座の蓋を紫外線の導光材料とし蓋の一部から紫外線を導入し蓋の裏面から便座に向けて紫外線を出射する便座の殺菌装置も開示されている（特許文献４参照）。さらに、便座カバーに便座に沿って移動する清掃具を設けた便座清掃装置も開示されている（特許文献５参照）。
【特許文献１】特開平６−１９７８４８号公報
【特許文献２】実開平７−１９９号公報
【特許文献３】特開平９−２８５４２５号公報
【特許文献４】特開平９−１４０６３３号公報
【特許文献５】特開２００２−２０００１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１、特許文献２に記載の装置では便座カバーに殺菌灯などの容積を必要とする装置を付加する必要があり便器自体の構造を変更する必要がある。また、特許文献３、特許文献４に記載の方法でも便座あるいは便座カバーの材質を変更し、光源部分を設けるために便器自体の構造の変更が必要になる。特許文献５に記載の装置では便座カバー自身の大幅な構造の拡大が必要になり開閉の軽便性が阻害される。
【０００５】
本発明の目的は、便座カバーを含めた便器自体の大幅な構造の変更を必要としないで確実な便座の殺菌が可能な便座殺菌装置と便座殺菌方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の高電圧放電を用いた便座殺菌装置は、
高電圧発生装置と放電プラズマ発生部とを備えている。高電圧発生装置は外部電源と接続して放電プラズマ発生部で放電プラズマを発生させるための高電圧を発生する高電圧発生部と、高電圧発生部と外部商用電源との接続を制御する電源開閉器と、便座カバーの水平位置への下降完了を検知する便座カバー下降終了検知スイッチと、放電プラズマ発生時間を制御するタイマーとを有している。
【０００７】
放電プラズマ発生部は、便座カバーの裏側に設けられ、誘電体シートと、その誘電体シートの便座カバー側の面に櫛歯状に連続して設けられた高電圧用電極と、誘電体シートの便座側の面に高電圧用電極の電極の中間部に位置するように櫛歯状に連続して設けられた接地電極とから構成されていて、高電圧用電極には高電圧発生部から高電圧が印加可能であり、高電圧用電極と接地電極との間に発生する無声放電による放電プラズマにより便座の菌の破壊が行われる。
【０００８】
放電プラズマ発生部の誘電体シートと高電圧用電極と接地電極とは、便座カバーの裏側の、便座における使用者との接触部に対向する領域に設けられていてもよく、便座カバーの裏側の、便座に対向する領域全面に設けられていてもよい。
【０００９】
さらに、便座カバーには放電プラズマ発生部を取り囲んで、放電プラズマにより発生したオゾンを吸着するためのオゾン吸着部が設けられていてもよく、高電圧用電極に印加される高電圧は、６〜２０ＫＶであってもよく、高電圧用電極と接地電極との間隔は３〜５ｍｍであってもよい。
【００１０】
本発明の便座殺菌方法は、
便座カバー下降終了検知スイッチにより便座カバーの開放を監視するステップと、
便座カバーが開放されれば、便座カバー下降終了検知スイッチにより便座カバーの下降を監視するステップと、
便座カバーの下降完了が確認できれば、高電圧発生装置に商用電圧を供給して高電圧を便座カバーの放電プラズマ発生部の高電圧用電極に印加し、誘電体シートを介して接地電極との間の無声放電により放電プラズマを発生させ、便座の表面の菌を破壊するステップと、
便座カバー下降終了検知スイッチにより便座カバーの開放を監視し、便座カバーが開放されれば、放電プラズマを停止させるステップと、
便座カバーが下降終了位置にあれば、タイマーで放電の開始からの経過時間を監視し、設定時間が経過すれば放電を停止させるステップとを含んでいる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は、便座カバーを含めた便器自体の大幅な構造の変更を必要とせず、使用者に負担を掛けることもなく確実に便座の殺菌ができるという効果がある。
【００１２】
これは便座カバーの開閉を検知して自動的に便座カバーの裏面に設けられたコンパクトな放電プラズマ発生部により放電プラズマを発生させ、便座表面近傍の菌を破壊することが可能だからである。また、放電プラズマにより派生的に発生したオゾンにより脱臭効果が得られるという効果もある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の便座殺菌装置と便座殺菌方法を実施するための最良の形態について図面を参照して説明する。図１は本発明の便座殺菌装置を備えた洋式便器の模式的斜視図であり、図２は、図１の洋式便器の便座カバーを開放した状態の第１の実施の形態の模式的上面図であり、図３は便座殺菌装置の模式的ブロック構成図であり、図４は放電プラズマ発生部の図２のＸ−Ｘ断面の模式図、図５は放電プラズマ発生部の部分拡大上面図である。
【００１４】
洋式便器１は、便器本体１１と、便座１２と、便座カバー１３と、タンク１４と、本発明の便座殺菌装置２０の高電圧発生装置３０と放電プラズマ発生部４０とオゾン吸着部５０とを有する。便器本体１１と、便座１２と、タンク１４とは通常の洋式便器１と同じである。
【００１５】
本発明の便座殺菌装置２０は、高電圧発生装置３０と放電プラズマ発生部４０とオゾン吸着部５０とを有し、高電圧発生装置３０は外部電源と接続して放電プラズマ発生部４０で放電プラズマを発生させるための高電圧を発生する。発生する電圧は放電プラズマ発生部４０で無声放電を発生させるために必要な電圧であり、通常６〜２０ＫＶで有効な無声放電が発生し放電プラズマが得られるが、３０ＫＶまで上げても支障がなく、また人体との間に無声放電が発生しても人体に対する直接の影響はない。
【００１６】
第１の実施の形態の放電プラズマ発生部４０は、便座１２の使用者の接触部となる範囲に対向する便座カバー１３の裏側の領域に設けられ、その領域に対応する誘電体シート４２と、誘電体シート４２の便座カバー１３側の面に櫛歯状に連続して設けられた高電圧用電極４１と、誘電体シート４２の便座側の面に高電圧用電極４１の電極と電極との間に位置するように櫛歯状に連続して設けられた接地電極４３とから構成されており、高電圧用電極４１は高電圧発生装置３０の高電圧端子と接続し、接地電極４３は高電圧発生装置３０を経由し、あるいは直接に外部の接地部と接続している。
【００１７】
高電圧用電極４１と接地電極４３は鋼線で形成され、例えば０．５ｍｍ径のステンレス線でもよく、両電極間の間隔は３〜５ｍｍが望ましい。また、誘電体シート４２としてはガラス等の無機質やポリエステル等の熱に強い材質の有機物を使用することができ、厚さとしては例えば１ｍｍ程度でもよい。
【００１８】
高電圧用電極４１に高電圧を付加すると接地電極４３との間に無声放電が発生しそれに伴って放電プラズマ４４が発生する。
【００１９】
便座カバー１３には高電圧発生装置３０の下降終了検知スイッチ３３が設けられており、便座カバー１３の下降終了が確認されると電源開閉器３２が閉となって高電圧発生装置３０の高電圧発生部３１に電圧が付加され、高電圧発生部３１で生成した高電圧が放電プラズマ発生部４０の高電圧電極４１に供給され、接地電極４３との間に無声放電が発生しそれに伴って生成した放電プラズマ４４によって、便座１２の表面の放電プラズマ発生部４０と対向している面の近傍に存在している菌が破壊される。
【００２０】
高電圧発生装置３０への電源供給とともに動作を開始したタイマー３４により、所定の時間が経過すると電源開閉器３２が遮断され放電プラズマ４４の発生が終了する。１回の放電プラズマ発生時間は２０〜５０秒程度が望ましく、実験によれば３０秒で殆どの菌が破壊される。また、便座カバー１３が持ち上げられると便座カバー下降終了検知スイッチ３３が感知して電源開閉器３２が遮断される構成となっているので、タイマー３４による遮断が行われる前でも便座カバー１３が持ち上げられると放電プラズマ４４の発生が終了する。
【００２１】
また、放電プラズマ４４が発生すると空気中の水分や酸素からオゾンが生成し、オゾンの作用により便器内部の悪臭の消臭処理が行われる。オゾンの外部への放出は好ましくないので、便座カバー１３の裏側に放電プラズマ発生部４０を取り囲んで活性炭を主体とするオゾン吸着部５０が設けられている。オゾン吸着部５０は必ずしも設けなくてもよい。
【００２２】
次に本発明の第２の実施の形態の高電圧放電を用いた便座殺菌装置について説明する。図６は本発明の第２の実施の形態の高電圧放電を用いた便座殺菌装置が設けられた洋式便器の便座カバーを開放した状態の模式的上面図である。
【００２３】
第１の実施の形態では便座１２の使用者の接触部となる範囲に対向する便座カバー１３の裏側の領域に設けられていた放電プラズマ発生部４０が、第２の実施の形態の放電プラズマ発生部６０では、便座カバー１３の裏側の全面に設けられている以外は第１に実施に形態と同じなので、同じ構成部分には同じ符号を付して説明を省略する。放電プラズマ発生部６０は、便座カバー１３の周辺部を除くほぼ全面に対応して設けられた誘電体シート６２と、誘電体シート６２の便座カバー１３側の面に櫛歯状に連続して設けられた高電圧用電極６１と、誘電体シート６２の便座側の面に高電圧用電極６１の電極と電極との間に位置するように櫛歯状に連続して設けられた接地電極６３とから構成されている。また、放電プラズマ発生部６０を取り囲んで便座カバー１３の裏側の周辺にはオゾン吸着部７０が設けられている。第２の実施の形態の便座殺菌装置の動作は第１の実施の形態と同じなので説明を省略する。
【００２４】
第２に実施の形態では、放電プラズマ発生部６０が便座カバー１３の裏側の全面に設けられているので菌の破壊効果は更に大きく、オゾンの発生量も多いので脱臭効果も大きくなる。
【００２５】
次に本発明の高電圧放電を利用した便座殺菌方法の動作について図７を参照して説明する。図７は本発明の高電圧放電を利用した便座殺菌方法を説明するフローチャートである。
【００２６】
処理を開始すると、便座カバー下降終了検知スイッチ３３により便座カバー１３の開放を監視し（Ｓ１Ｎ）、便座カバー１３が開放されれば（Ｓ１Ｙ）、便座カバー下降終了検知スイッチ３３により便座カバー１３の下降を監視し（Ｓ２Ｎ）、便座カバー１３の下降完了が確認できれば（Ｓ２Ｙ）、電源開閉器３２を投入して高電圧発生装置３０に電圧を供給し、発生した高電圧を便座カバー１３の放電プラズマ発生部４０、６０の高電圧用電極４１、６１に印加し、誘電体シート４２、６２を介して接地電極４３、６３との間に発生した無声放電により放電プラズマ４４を発生させ、便座１２の表面の菌を破壊する（Ｓ３）。便座カバー下降終了検知スイッチ３３により便座カバー１３の開放を監視し、便座カバー１３が開放されれば（Ｓ４Ｎ）、ステップＳ６に進んで電源開閉器を開放して放電プラズマ４４を停止させ、便座カバー１３が水平位置にある間は（Ｓ４Ｙ）、タイマー３４で電源開閉器３２の投入からの経過時間を監視し（Ｓ５Ｎ）、設定時間が経過すれば（Ｓ５Ｙ）、電源開閉器２２を開放して放電プラズマ４４の発生を停止させ（Ｓ６）、処理終了でなければ（Ｓ７Ｎ）、ステップＳ１に戻って処理を繰り返し、処理終了ならば（Ｓ７Ｙ）、処理を終了する。
【００２７】
便座カバー１３が開いた状態では高電圧用電極４１、６１に高電圧が印加されないので、人が使用時には放電プラズマ４４は発生せず、便座１２の表面近傍の菌の破壊のために放電プラズマ４４が発生中でも、人が使用のために便座カバー１３を持ち上げれば放電プラズマ４４の発生は中止するので安全である。万一人体との間に無声放電が発生しても危険はない。洋式便器１の使用が終わって便座カバー１３を戻すと、始めて放電プラズマ４４による便座１２の菌の破壊が開始され、タイマー３４に設定された時間だけ継続する。そのとき放電プラズマ４４によりオゾンが発生するので消臭効果も得られ、発生したオゾンはオゾン吸着部５０、７０に吸着されて外部には漏れない。
【００２８】
これらの処理は、使用者の通常の便座カバー１３の開閉動作で自動的に行われるので使用者に対する負担の増加はなく、便座カバー１３の自動開閉装置が設けられている場合には全自動で殺菌処理が行われる。また殺菌に必要なのは商用電源だけであり、薬品の使用も必要なく、保守も容易である。
【００２９】
また、通常の便座カバー１３の材質であれば便座カバー１３の裏に直接放電プラズマ発生部４０を設けても問題はないが、放電プラズマ発生部４０の便座カバー１３側に誘電体シート４２、６２より厚い誘電体シートを設け、その誘電体シートと便座カバー１３との間に接地電極を設けることにより便座カバー１３を通しての静電気の影響や放電を完全に防止することができる。
【００３０】
直径０．５ｍｍのピアの線を１０ｍｍ間隔で配置して高圧電極とし、０．５ｍｍ厚さのアクリル板を誘電体として挟んで、同様に直径０．５ｍｍのピアの線を１０ｍｍ間隔で配置した接地電極を高圧電極と交互となるように配置し、２０ＫＶの高電圧で放電プラズマを発生させて近接したＯＨＰフィルムに配置された菌の殺菌を行い、処理後の菌を培養して評価を行った結果では、一般細菌は３０ｓｅｃで３桁以上の殺菌、大腸菌は３０ｓｅｃで滅菌、一般細菌も６０ｓｅｃで滅菌が行われることが確認された。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の便座殺菌装置を備えた洋式便器の模式的斜視図である。
【図２】図１の洋式便器の便座カバーを開放した状態の第１の実施の形態の模式的上面図である。
【図３】便座殺菌装置の模式的ブロック構成図である。
【図４】放電プラズマ発生部の図２のＸ−Ｘ断面の模式図である。
【図５】放電プラズマ発生部の部分拡大上面図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態の高電圧放電を用いた便座殺菌装置が設けられた洋式便器の便座カバーを開放した状態の模式的上面図である。
【図７】本発明の高電圧放電を利用した便座殺菌方法を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
【００３２】
１    洋式便器
１１    便器本体
１２    便座
１３    便座カバー
１４    タンク
２０    便座殺菌装置
３０    高電圧発生装置
３１    高電圧発生部
３２    電源開閉器
３３    便座カバー下降終了検知スイッチ
３４    タイマー
４０、６０    放電プラズマ発生部
４１、６１    高電圧電極
４２、６２    誘電体シート
４３、６３    接地電極
５０、７０    オゾン吸着部
Ｓ１〜Ｓ７    ステップ
【図１】
2005152035.tif 000003
【図２】
2005152035.tif 000004
【図３】
2005152035.tif 000005
【図４】
2005152035.tif 000006
【図５】
2005152035.tif 000007
【図６】
2005152035.tif 000008
【図７】
2005152035.tif 000009