Санитарно-гигиеническое устройство - RU2604511C2

Чертежи

Показать все 12 чертежа(ей)

Описание

[Область техники]

[0001]

Предлагаемое изобретение относится к санитарно-гигиеническому устройству, в частности к санитарно-гигиеническому устройству, способному стерилизовать или смывать унитаз.

[Уровень техники]

[0002]

Когда твердые фекалии попадают на поверхность чаши унитаза, жирная кислота, входящая в состав фекалий, прилипает к поверхности чаши. Во время обычного смыва унитаза, с одной стороны, твердые компоненты фекалий смываются: однако в некоторых случаях содержащийся в фекалиях жир, такой как жирные кислоты и т. д., остается на поверхности чаши. В таких случаях на поверхности чаши образуется пленка жира. Поскольку жир служит питанием для бактерий, есть риск распространения бактерий, когда жир остается на поверхности чаши. В случае распространения бактерий образуются отложения, такие как биопленка, состоящая из бактерий и их секреций. При образовании биопленки поверхность чаши становится тусклой.

[0003]

Кроме того, фекалии могут приставать к поверхности чаши в местах, где образовалась биопленка. В этом случае не всегда удается отделить твердые компоненты фекалий от поверхности чаши путем обычного смыва. Таким образом, твердые фекалии могут оставаться на поверхности чаши.

[0004]

С другой стороны, существует унитаз с сиденьем, которое включает сопловое устройство для распыления гипохлористокислой воды (Патентный документ 1). Однако, когда сопловое устройство, описанное в Патентном документе 1, распыляет гипохлористокислую воду после пользования унитазом, объем используемой гипохлористокислой воды относительно велик. Следовательно, срок службы электролизера, производящего гипохлористокислую воду, относительно недолог. В этом смысле, есть возможности для улучшения.

[0005]

Кроме того, существует устройство для подмывания, содержащее блок управления параметрами распыляемой воды, с помощью которого пользователь может контролировать температуру распыляемой воды и содержание в ней моющей композиции, и блок управления автоматической предварительной промывкой для автоматической предварительной промывки внутренних частей унитаза с помощью промывочной форсунки. В устройстве для подмывания, описанном в Патентном документе 2, заявленных результатов можно ожидать при налипании видимых твердых фекалий. Однако есть риск того, что содержащийся в фекалиях жир, такой как жирные кислоты и т. д., останется на поверхности чаши. В этом смысле, есть возможности для улучшения.

[Библиографические ссылки]

[Патентная литература]

[0006]

[Патентная ссылка 1] JP 2000-144846 A (Kokai)

[Патентная ссылка 2] JP 2000-248601 A (Kokai)

[Сущность изобретения]

[Задача, на решение которой направлено изобретение]

[0007]

Предлагаемое изобретение было сделано исходя из соответствующих проблем и имеет целью предоставление санитарно-гигиенического устройства, которое может поддерживать чистоту поверхности чаши унитаза путем предотвращения приставания твердых фекалий и распространения бактерий, вызванного жиром.

[Средства решения задачи]

[0008]

В соответствии с предметом изобретения, санитарно-гигиеническое устройство содержит унитаз, чашу, предназначенную для приема твердых фекалий, выделяемых в унитаз; чаша является гидрофильной; разбрызгивающее устройство, предназначенное для разбрызгивания на поверхность чаши по меньшей мере одной из жидкостей: воды и гипохлористокислой воды; блок обнаружения, предназначенный для обнаружения пользования унитазом, а также блок управления, предназначенный для управления разбрызгивающим устройством до и после пользования унитазом, по результатам блока обнаружения, так чтобы разбрызгивать по меньшей мере одну из жидкостей: воды и гипохлористокислой воды из разбрызгивающего устройства перед пользованием унитазом и разбрызгиванием гипохлористокислой воды из разбрызгивающего устройства после пользования.

[Краткое описание чертежей]

[0009]

[Рис. 1]

На Рис. 1 показана схема санитарно-гигиенического устройства в соответствии с данным примером осуществления изобретения.

[Рис. 2]

На Рис. 2 показана блок-схема компонентов санитарно-гигиенического устройства в соответствии с данным примером осуществления изобретения.

[Рис. 3]

На Рис. 3A ~ 3C показаны схематические разрезы поверхности чаши санитарно-гигиенического устройства в соответствии со сравнительным примером.

[Рис. 4]

На Рис. 4A ~ 4C показаны схематические разрезы поверхности чаши санитарно-гигиенического устройства в соответствии с данным примером осуществления изобретения.

[Рис. 5]

На Рис. 5 показан график, иллюстрирующий разлагающее действие гипохлористой кислоты.

[Рис. 6]

На Рис. 6 показан график, иллюстрирующий разлагающее действие гипохлористой кислоты.

[Рис. 7]

На Рис. 7 показана таблица, содержащая результаты проведенных изобретателем экспериментов по времени удаления твердых фекалий.

[Рис. 8]

На Рис. 8 показана фотография, дающая пример жира модели твердых фекалий на поверхности образца.

[Рис. 9]

На Рис. 9 показан график, иллюстрирующий результаты проведенных изобретателем экспериментов по остаточному содержанию питательных веществ.

[Рис. 10]

На Рис. 10 показан график, иллюстрирующий результаты проведенных изобретателем экспериментов по остаточному содержанию питательных веществ и углу контакта олеиновой кислоты в воде.

[Рис. 11]

На Рис. 11 показан график, иллюстрирующий результаты проведенных изобретателем экспериментов по периоду ускоренного старения и углу контакта олеиновой кислоты в воде.

[Рис. 12]

На Рис. 12 показан график, иллюстрирующий результаты проведенных изобретателем экспериментов по шероховатости поверхности и углу контакта олеиновой кислоты в воде.

[Рис. 13]

На Рис. 13 показан схематический разрез конкретного примера блока производства стерилизационного раствора по данному примеру осуществления изобретения.

[Описание примеров осуществления изобретения]

[0010]

Первое изобретение - это санитарно-гигиеническое устройство, содержащее унитаз, чашу, предназначенную для приема твердых фекалий, выделяемых в унитаз; чаша является гидрофильной; разбрызгивающее устройство, предназначенное для разбрызгивания на поверхность чаши по меньшей мере одной из жидкостей: воды и гипохлористокислой воды; блок обнаружения, предназначенный для обнаружения пользования унитазом, а также блока управления, предназначенного для управления разбрызгиванием до и после пользования унитазом, по результатам блока обнаружения, так чтобы разбрызгивать по меньшей мере одну из жидкостей: воды и гипохлористокислой воды из разбрызгивающего устройства перед пользованием унитазом и разбрызгиванием гипохлористокислой воды из разбрызгивающего устройства после пользования.

[0011]

В данном санитарно-гигиеническом устройстве чаша унитаза является гидрофильной. Блок управления управляет разбрызгиванием по меньшей мере одной из жидкостей: воды и гипохлористокислой воды из разбрызгивающего устройства перед пользованием унитазом по результатам блока обнаружения, предназначенного для обнаружения пользования унитазом. Таким образом, перед пользованием унитазом на поверхности чаши образуется водяная пленка. Следовательно, прилипание или приставание твердых фекалий к поверхности чаши может быть предотвращено.

[0012]

Кроме того, блок управления управляет разбрызгиванием гипохлористокислой воды из разбрызгивающего устройства после пользования унитазом по результатам блока обнаружения, предназначенного для обнаружения пользования унитазом. Поскольку чаша является гидрофильной, гипохлористокислая вода может оставаться вокруг жира твердых фекалий, налипших на поверхности чаши. Таким образом, жир твердых фекалий, налипший на поверхности чаши, может эффективно разлагаться, и осаждение твердых фекалий на поверхности чаши может быть предотвращено. Более того, образование пленки жира на поверхности чаши вследствие осаждения твердых фекалий на поверхности чаши может быть предотвращено. Следовательно, приставание твердых фекалий и распространение бактерий, вызванное жиром твердых фекалий, может быть предотвращено для поддержания чистоты поверхности чаши.

[0013]

Второе изобретение - это санитарно-гигиеническое устройство по первому изобретению, в котором разбрызгивающее устройство представляет собой форсунку, предназначенную для разбрызгивания воды и гипохлористой кислоты в виде аэрозоли.

[0014]

В данном санитарно-гигиеническом устройстве распыляющее устройство предназначено для распыления воды и гипохлористокислой воды. Следовательно, вода и гипохлористокислая вода, распыленные распыляющим устройством, равномерно покрывают поверхность чаши на большой площади. Таким образом, прилипание или приставание твердых фекалий к поверхности чаши может быть предотвращено более эффективно. Кроме того, стерилизационный раствор, распыленный распыляющим устройством, может быть направлен вокруг твердых фекалий, остающихся на поверхности чаши. Следовательно, жир твердых фекалий, прилипших к поверхности чаши, может разлагаться более эффективно.

[0015]

Третье изобретение - это санитарно-гигиеническое устройство по первому изобретению, в котором угол контакта олеиновой кислоты в воде на поверхности чаши составляет не менее 90 градусов.

[0016]

В данном санитарно-гигиеническом устройстве угол контакта олеиновой кислоты в воде на поверхности чаши составляет не менее 90 градусов. Следовательно, вода и гипохлористокислая вода могут существовать вокруг жира твердых фекалий. Следовательно, жир твердых фекалий легко отделяется от поверхности чаши или же легко разлагается гипохлористой кислотой. Следовательно, остаточное содержание питательных веществ на поверхности чаши может быть уменьшено. Более того, приставание твердых фекалий и распространение бактерий, вызванное жиром твердых фекалий, может быть предотвращено для поддержания чистоты поверхности чаши.

[0017]

Четвертое изобретение - это санитарно-гигиеническое устройство по первому изобретению, в котором среднее арифметическое отклонение профиля Ra поверхности чаши составляет не более 0.07 мкм.

[0018]

В данном санитарно-гигиеническом устройстве среднее арифметическое отклонение профиля Ra поверхности чаши составляет не более 0.07 мкм. Таким образом возрастает угол контакта олеиновой кислоты в воде на поверхности чаши. С другой стороны, угол контакта воды на поверхности чаши уменьшается. Следовательно, на поверхности чаши может образовываться надежная водяная пленка, а вода и гипохлористокислая вода могут существовать вокруг жира твердых фекалий. Следовательно, жир твердых фекалий легко отделяется от поверхности чаши. Кроме того, жир твердых фекалий легко разлагается гипохлористой кислотой. Таким образом, остаточное содержание питательных веществ на поверхности чаши может быть уменьшено. Более того, приставание твердых фекалий и распространение бактерий, вызванное жиром твердых фекалий, может быть предотвращено для поддержания чистоты поверхности чаши.

[0019]

Ниже описывается пример осуществления изобретения со ссылками на чертежи. Аналогичные компоненты на чертежах обозначены одинаковыми ссылочными номерами, а детальное описание опускается по мере целесообразности.

На рис. 1 показана схема санитарно-гигиенического устройства в соответствии с данным примером осуществления изобретения.

На рис. 2 показана блок-схема компонентов санитарно-гигиенического устройства в соответствии с данным примером осуществления изобретения.

Для удобства описания на Рис. 1 схема санитарно-гигиенического устройства показана в плане, а схема унитаза с сиденьем западного типа показана в разрезе. Рис. 2 показывает соответствующие компоненты водопроводящей системы и электрической системы.

[0020]

Санитарно-гигиеническое устройство 10, показанное на Рис. 1, содержит унитаз с сиденьем западного типа (для удобства описания ниже именуется просто «унитаз») 800 и санитарно-моечное устройство 100, установленное на унитазе с сиденьем западного типа 800. Унитаз 800 содержит чашу 801. Санитарно-моечное устройство 100 содержит корпус 400, сиденье унитаза 200 и крышку унитаза 300. Сиденье унитаза 200 может шарнирно открываться и закрываться по отношению к корпусу 400, а крышка унитаза 300 может шарнирно открываться и закрываться по отношению к корпусу 400. Крышка унитаза 300 не является обязательным компонентом.

[0021]

Чаша 801 может принимать твердые фекалии, выделяемые пользователем. Поверхность чаши 801 является гидрофильной. В данном описании изобретения гидрофильность относится, например, к смачиваемости водой, лучшей, чем у поверхности чаши унитаза, изготовленного из акриловой или иной пластмассы. Например, сравнивая углы контакта воды, поверхность чаши может считаться гидрофильной, если угол контакта воды на поверхности меньше, чем у чаши унитаза, изготовленного из пластмассы. Гидрофильные свойства поверхности чаши 801 в данном примере осуществления изобретения рассматриваются подробнее ниже.

[0022]

Например, распылитель (разбрызгивающее устройство) 480, предназначенный для разбрызгивания воды и/или гипохлористокислой воды на поверхности чаши 801 унитаза 800, установлен в нижней части корпуса 400. Распылитель 480 может распылять воду и/или гипохлористокислую воду. Распылитель 480 может быть установлен внутри корпуса 400, а также дополнительно снаружи корпуса 400.

[0023]

В данном описании изобретения «вода» относится не только к холодной воде, но и к подогретой теплой воде. В данном описании изобретения «стерилизационный раствор» относится к жидкости, такой как гипохлористая кислота, которая содержит больше стерилизующих компонентов, чем техническая вода (которая ниже именуется просто «вода»).

[0024]

Как показано на рис. 2, санитарно-гигиеническое устройство 10 в данном примере осуществления изобретения содержит первый канал потока 21, по которому вода из источника водоснабжения, такого как трубопровод технической воды или водонапорный бак, подается к распылителю 480. На стороне впуска первого канала потока 21 предусмотрен соленоидный клапан 431. Соленоидный клапан 431 может открываться и закрываться, чтобы управлять подачей воды по команде от блока управления 405, установленного внутри корпуса 400. Первый канал потока 21 считается вторичным контуром ниже (по потоку) соленоидного клапана 431.

[0025]

Блок производства стерилизационного раствора 450, который может производить стерилизационный раствор, расположен ниже (по потоку) соленоидного клапана 431. Блок производства стерилизационного раствора 450 рассматривается подробнее ниже. Клапан регулирования потока/переключения канала потока 471 расположен ниже (по потоку) блока производства стерилизационного раствора 450 с тем, чтобы регулировать напор воды (расход), а также открывать и закрывать подачу воды, или переключать ее между распылителем 480 и непоказанной промывочной форсункой или другим устройством. Первый канал потока 21 разветвляется у клапана регулирования потока/переключения канала потока 471. Стерилизационный раствор и вода подаются через первый канал 21 на распылитель 480 после прохождения через клапан регулирования потока/переключения канала потока 471. С другой стороны, стерилизационный раствор и вода подаются через второй канал потока 23, который ответвляется у клапана регулирования потока/переключения канала потока 471, на непоказанную промывочную форсунку, камеру промывки форсунок или другое устройство. Клапан регулирования потока/переключения канала потока 471 может переключаться между состоянием, в котором стерилизационный раствор и вода направляются в первый канал потока 21, и состоянием, в котором стерилизационный раствор и вода направляются во второй канал потока 23, по команде от блока управления 405.

[0026]

Например, в корпусе 400 установлен блок обнаружения, предназначенный для обнаружения пользования унитазом 800. В частности, в корпусе 400 установлены датчик входа в помещение (блок обнаружения) 402, предназначенный для обнаружения пользователя, входящего в туалетную комнату, датчик обнаружения человека (блок обнаружения) 403, предназначенный для обнаружения пользователя перед сиденьем унитаза 200 и контактный датчик сиденья (блок обнаружения) 404, предназначенный для обнаружения пользователя, сидящего на сиденье унитаза 200.

[0027]

Датчик входа в помещение 402 может обнаруживать пользователя сразу после открытия двери туалетной комнаты и входа в туалетную комнату, или пользователя, который находится перед дверью и собирается войти в туалетную комнату. То есть, датчик входа в помещение 402 может обнаруживать не только пользователя, который вошел в туалетную комнату, но и пользователя, который еще не вошел в туалетную комнату, то есть пользователя, стоящего перед дверью туалетной комнаты. В качестве такого датчика входа в помещение 402 можно использовать пироэлектрический датчик, микроволновый датчик, например доплеровский датчик и т. д. При использовании датчика, основанного на доплеровском эффекте микроволн, датчика, который излучает микроволны и обнаруживает объект по амплитуде (силе) отраженный микроволн, и других подобных датчиков, пользователя можно обнаружить через дверь туалетной комнаты. То есть, пользователь может быть обнаружен перед тем, как он войдет в туалетную комнату.

[0028]

Датчик обнаружения человека 403 может обнаружить пользователя перед унитазом 800, то есть пользователя, который находится перед сиденьем унитаза 200 или на удалении от сиденья унитаза 200. То есть, датчик обнаружения человека 403 может обнаружить пользователя, который вошел в туалетную комнату и приближается к сиденью унитаза 200. В качестве датчика обнаружения человека 403 можно использовать, например, инфракрасный приемопередающий датчик расстояния и другие подобные датчики.

[0029]

Контактный датчик сиденья 404 может обнаружить пользователя, сидящего на сиденье унитаза 200, или человека над сиденьем унитаза 200, который собирается сесть на сиденье унитаза 200. Другими словами, контактный датчик сиденья 404 может обнаружить не только пользователя, сидящего на сиденье унитаза 200, но и пользователя, находящегося над сиденьем унитаза 200. В качестве контактного датчика сиденья 404 можно использовать, например, инфракрасный приемопередающий датчик расстояния и другие подобные датчики.

[0030]

На Рис. 3A ~ 3C показаны схематические разрезы поверхности чаши санитарно-гигиенического устройства в соответствии со сравнительным примером.

На Рис. 4A ~ 4C показаны схематические разрезы поверхности чаши санитарно-гигиенического устройства в соответствии с данным примером осуществления изобретения.

На Рис. 5 и Рис. 6 показаны графики, иллюстрирующие разлагающее действие гипохлористой кислоты.

[0031]

В санитарно-гигиеническом устройстве 10 по данному примеру осуществления изобретения блок управления 405 управляет разбрызгиванием по меньшей мере одной из жидкостей: воды и гипохлористокислой воды на поверхность чаши 801 унитаза 800 из распылителя 480 перед пользованием унитазом 800 по результатам блока обнаружения, который обнаруживает пользование унитазом 800. Например, когда датчик входа в помещение 402 обнаруживает пользователя, входящего в туалетную комнату, блок управления 405 управляет разбрызгиванием по меньшей мере одной из жидкостей: воды и гипохлористокислой воды на поверхность чаши 801 унитаза 800 из распылителя 480. То есть, блок управления 405 может управлять увлажнением поверхности чаши 801 унитаза 800 по меньшей мере одной из жидкостей: воды и гипохлористокислой воды перед тем, как пользователь использует унитаз 800.

[0032]

Кроме того, в санитарно-гигиеническом устройстве 10 по данному примеру осуществления изобретения блок управления 405 управляет разбрызгиванием по меньшей мере одной из жидкостей: воды и гипохлористокислой воды на поверхность чаши 801 унитаза 800 из распылителя 480 после пользования унитазом 800 по результатам блока обнаружения, который обнаруживает пользование унитазом 800. Например, блок управления 405 управляет разбрызгиванием стерилизационного раствора на поверхность чаши 801 унитаза 800 из распылителя 480 по истечении установленного времени после того, как датчик входа в помещение 402 больше не обнаруживает пользователя. То есть, блок управления 405 может управлять увлажнением поверхности чаши 801 стерилизационным раствором после того, как пользователь смыл фекалии и завершил пользование унитазом 800. В последующем описании, в качестве примера рассматривается случай, когда стерилизационный раствор является гипохлористокислой водой, то есть, жидкостью, содержащей гипохлористую кислоту.

[0033]

Ниже описывается чаша 801a в сравнительном примере, показанном на Рис. 3A ~ 3C.

Поверхность чаши 801a в сравнительном примере, показанном на Рис. 3A ~ 3C, является не гидрофильной, а гидрофобной. В данном описании изобретения «гидрофобность» относится, например, к смачиваемости, худшей, чем у поверхности чаши унитаза, покрытой глазурью и т. д. Следовательно, водяная пленка не образуется на поверхности чаши унитаза 801a, даже если блок управления 405 выполняет разбрызгивание воды и/или стерилизационного раствора на поверхность чаши 801a из распылителя 480 перед пользованием унитазом 800. То есть, вода и/или стерилизационный раствор, разбрызгиваемый на поверхность чаши 801a коалесцирует, создавая, например, водяные капли, и стекает вниз на поверхность воды.

[0034]

Твердые фекалии содержат жир, такой как жирные кислоты и т. д. Фекалии содержат, например, олеиновую кислоту, пальмитиновую кислоту, стеариновую кислоту и другие подобные вещества. Следовательно, как показано на Рис. 3A, твердые фекалии 601, выделенные пользователем, распространяются на большую площадь и прилипают к поверхности гидрофобной чаши 801a. Затем, когда блок управления 405 выполняет разбрызгивание гипохлористокислой воды (стерилизационного раствора) 651 из распылителя 480 после пользования унитазом 800, гипохлористокислая вода 651 пристает к твердым фекалиям 651, прилипшим к поверхности чаши 801a, как показано на Рис. 3B.

[0035]

Как показало проведенное изобретателем исследование, гипохлористая кислота может разлагать жир, такой как жирные кислоты и т. д. Это подтверждается тем, что количество двойных связей углерод-углерод сокращается под действием гипохлористой кислоты с концентрацией 100 м. д., как показано двойной штрихпунктирной линией A на Рис. 5. Кроме того, пик олеиновой кислоты уменьшается под действием гипохлористой кислоты с концентрацией 100 м. д., как показано двойной штрихпунктирной линией B на Рис. 6.

Следовательно, как показано на Рис. 3C, гипохлористокислая вода, приставшая к твердым фекалиям 601, может разлагать верхнюю часть твердых фекалий 601, прилипших к поверхности чаши 801a.

[0036]

Однако, поскольку на поверхности чаши 801a не образована водяная пленка, площадь контакта между твердыми фекалиями 601 и поверхностью чаши 801a больше, чем при наличии водяной пленки на поверхности чаши. Кроме того, поскольку поверхность чаши 801a гидрофобная и на ней не образуется водяная пленка, угол контакта θ1 между поверхностью чаши 801a и жиром твердых фекалий 601 меньше, чем при наличии водяной пленки на поверхности чаши. В данном описании изобретения, «угол контакта» относится к углу между рассматриваемой твердой поверхностью и жидкой поверхностью на границе между твердой поверхностью и жидкой поверхностью, измеренному на стороне жидкости.

[0037]

Следовательно, гипохлористокислая вода 651 не может достичь нижней части твердых фекалий 601, прилипших к поверхности чаши 801a. Таким образом, есть риск, что нижняя часть твердых фекалий 601, прилипших к поверхности чаши 801a, может не разложиться гипохлористой кислотой и остаться на поверхности чаши 801a. Кроме того, есть риск, что жир, такой как жирные кислоты и т. д., содержащийся в твердых фекалиях 601, может остаться на поверхности чаши 801a и образовать пленку жира на этой поверхности.

[0038]

Поскольку жир служит питанием для бактерий, есть риск распространения бактерий, когда жир остается на поверхности чаши 801a. В случае распространения бактерий образуются отложения, такие как биопленки, состоящие из бактерий и их секреций. Когда твердые фекалии 601 попадают на поверхность чаши 801a в месте, где образована биопленка, твердые фекалии могу прилипнуть к поверхности чаши 801a. В таких случаях становится трудно отделить твердые компоненты фекалий 601 от поверхности чаши 801a обычным смывом.

[0039]

С другой стороны, поверхность чаши 801 в данном примере осуществления изобретения является гидрофильной. Следовательно, как показано на Рис. 4A, водяная пленка 653 может быть образована на поверхности чаши 801 перед попаданием на нее твердых фекалий, выделенных пользователем, поскольку блок управления 405 выполняет разбрызгивание воды и/или стерилизационного раствора на поверхности чаши 801 из распылителя 480 перед тем, как пользователь пользуется унитазом 800. Жир твердых фекалий 601 отделяется от поверхности чаши 801 вследствие отталкивания водяной пленкой 653 или плавучести самого жира. Таким образом, прилипание или приставание твердых фекалий 601 к поверхности чаши 801 может быть предотвращено.

[0040]

Даже если твердые фекалии 601 остаются на поверхности чаши 801, как показано на Рис. 4A, жир твердых фекалий 601 отталкивается водяной пленкой 653, образованной на поверхности чаши 801. Следовательно, угол контакта θ2 между поверхностью чаши 801 и жиром твердых фекалий 601 в данном примере осуществления изобретения больше, чем угол контакта θ1 (см. Рис. 3A) в случае, когда на поверхности чаши не образована водяная пленка. Следовательно, как показано на Рис. 4B, когда блок управления 405 выполняет разбрызгивание гипохлористокислой воды 651 из распылителя 480 после пользования унитазом 800, гипохлористая кислота пристает к твердым фекалиям 601, прилипшим к поверхности чаши 801, и достигает нижней части твердых фекалий 601. Другими словами, гипохлористокислая вода 651 может существовать вокруг жира твердых фекалий 601.

[0041]

Следовательно, как показано на Рис. 4C, гипохлористая кислота может разлагать верхнюю и нижнюю части твердых фекалий 601, прилипших к поверхности чаши 801. Таким образом, жир твердых фекалий 601, прилипших к поверхности чаши 801, может быть эффективно разложен, а осаждение твердых фекалий 601 на поверхности чаши 801 может быть предотвращено. Кроме того, может быть предотвращено образование пленки жира на поверхности чаши 801 вследствие жира твердых фекалий 601, оставшихся на поверхности чаши 801. Следовательно, приставание твердых фекалий 601 и распространение бактерий, вызванное жиром твердых фекалий 601, может быть предотвращено для поддержания чистоты поверхности чаши 801.

[0042]

Кроме того, прилипание твердых фекалий 601 к поверхности чаши 801 предотвращается водяной пленкой 653, образованной на поверхности чаши 801; площадь, на которой твердые фекалии 601 не прилипают к поверхности чаши 801, больше по сравнению со случаем, когда водяная пленка не образуется на поверхности чаши. Следовательно, гипохлористокислая вода 651 удерживается там, где твердые фекалии601не прилипают к поверхности чаши 801, легче по сравнению со случаем, когда водяная пленка не образуется на поверхности чаши. Следовательно, гипохлористокислая вода 651 удерживается вокруг жира твердых фекалий 601 легче по сравнению со случаем, когда водяная пленка не образуется на поверхности чаши. Таким образом, жир твердых фекалий 601, прилипших к поверхности чаши 801, может разлагаться более эффективно.

[0043]

Гипохлористая кислота используется для разложения твердых фекалий 601, оставшихся на поверхности чаши 801. Следовательно, объем производимой гипохлористокислой воды может быть уменьшен. Таким образом, может быть уменьшена нагрузка на электролизер, который производит гипохлористую кислоту, чем предотвращается сокращение срока службы электролизера. Электролизер, который производит гипохлористокислую воду, рассматривается подробнее ниже.

[0044]

Кроме того, как сказано выше в отношении Рис. 1 и Рис. 2, распылитель 480 может распылять воду и/или стерилизационный раствор. Следовательно, вода и/или стерилизационный раствор, распыленные из распылителя 480, равномерно покрывают поверхность чаши 801 на большой площади. Таким образом, прилипание или приставание твердых фекалий 601 к поверхности чаши 801 может быть предотвращено более эффективно. Кроме того, стерилизационный раствор, распыленный из распылителя 480, может быть направлен вокруг твердых фекалий 601, остающихся на поверхности чаши 801. Следовательно, жир твердых фекалий 601, прилипших к поверхности чаши 801, может разлагаться более эффективно.

[0045]

Ниже описывается пример выполненных изобретателем экспериментов со ссылками на чертежи.

На Рис. 7 показана таблица, содержащая результаты проведенных изобретателем экспериментов по времени удаления твердых фекалий.

[0046]

Изобретатель прилеплял модель твердых фекалий к образцам, поверхность которых имела соответствующие свойства, и затем смывал модель твердых фекалий. Модель твердых фекалий содержала олеиновую кислоту, являющуюся компонентом твердых фекалий, и имела свойства, близкие к свойствам твердых фекалий. Изобретатель фотографировал поверхность каждого образца после смывания модели твердых фекалий. Изобретатель измерял время, требуемое для удаления модели твердых фекалий, прилипшей к поверхности каждого образца. Примеры фотографий образцов приведены на Рис. 7. Время удаления (в секундах) на Рис. 7 относится к примерному времени, потребовавшемуся для удаления модели твердых фекалий 601, прилипшей к образцам.

[0047]

Поверхности образцов 810 (1) и (2) были гидрофильными. Поверхность образца 810 (2) была обрызгана водой перед прилипанием модели твердых фекалий 601 к образцу 810. Следовательно, на поверхности образца 810 (2) была образована водяная пленка 653. В случае образца 810 (2), показанного на Рис. 7, водяная пленка 653 существует в виде капель.

[0048]

Образец 810a (3) (первый сравнительный пример) был получен с использованием, например, фотокатализатора. Поверхность образца 810a, полученного с использованием катализатора, называется, например, «супер-гидрофильной». Таким образом, образец (3) был более гидрофильным, чем образец (1). Модель твердых фекалий была прилеплена к поверхности образца 810b (4) (второй сравнительный пример). Кроме того, на модели твердых фекалий 601, прилипшей к поверхности образца 810b, была образована модель биопленки 657. Биопленки состоят из белков, производных аминокислот и полисахаридов. Следовательно, в качестве замены можно использовать стандартный гумми-сироп, состоящий из белков, производных аминокислот и полисахаридов. Биопленка 657 была образована на поверхности образца 810b (5) (третий сравнительный пример). Затем модель твердых фекалий 601 была прилеплена к биопленке 657, образованной на поверхности образца 810(b).

[0049]

По результатам этого эксперимента, время удаления у гидрофильных образцов 810 (1) и (2) оказалось короче, чем у образцов 810b (4) и (5), на которых были образованы биопленки. Таким образом, видно, что прилипание или приставание модели твердых фекалий 601 к поверхности чаши 801 может быть лучше предотвращено у гидрофильных образцов 810, чем у образцов 810b, на которых были образованы биопленки. Кроме того, время удаления у образца (2) было короче, чем у образца (1). Таким образом, видно, что прилипание или приставание модели твердых фекалий 601 к поверхности образца 810 может быть лучше предотвращено, и время удаления может быть приближено ко времени удаления у супер-гидрофильного образца 810a (3), путем разбрызгивания воды на поверхности образца 810 перед попаданием на эту поверхность модели твердых фекалий 601.

[0050]

Когда биопленка 657 была образована на модели твердых фекалий 601, как показано на фотографии поверхности образца (4), модель твердых фекалий 601 оставалась на образце 810b даже после смывания в течение 294 секунд. Таким образом, видно, что трудно смыть модель твердых фекалий 601, когда на ней образована биопленка 657.

[0051]

На Рис. 8 показана фотография, дающая пример жира модели твердых фекалий на поверхности образца.

На Рис. 9 показан график, иллюстрирующий результаты проведенных изобретателем экспериментов по остаточному содержанию питательных веществ.

Изобретатель прилепил модель твердых фекалий, содержащих определенное количество олеиновой кислоты, к образцам с соответствующими свойствами поверхности, а затем смывал модель твердых фекалий водой в течение определенного времени. Затем изобретатель измерил остаточное содержание питательных веществ после смывания модели твердых фекалий в виде концентрации олеиновой кислоты, оставшейся на поверхности образцов.

[0052]

Как показано на Рис. 8, даже когда модель твердых фекалий была смыта, на поверхности образцов оставался жир модели твердых фекалий. Изобретатель измерил концентрацию питательных веществ, то есть остаточное содержание питательных веществ, в жире модели твердых фекалий, оставшемся на поверхности образцов. Остаточное содержание питательных веществ на поверхности образца соответствует росту бактерий на поверхности образца. Примеры остаточного содержания питательных веществ на поверхности образцов показаны на графике на Рис. 9. Фотография на Рис. 8 - это увеличенная фотография поверхности образца (1), показанного на Рис. 9.

[0053]

Образцы (1) и (2) имеют гидрофильную поверхность: то есть, свойства их поверхности подобны свойствам поверхности образцов 810 (1) и (2), описанных выше в связи с Рис. 7. Поверхность образца (2) была обрызгана водой перед прилипанием модели твердых фекалий 601 к образцу. Следовательно, на поверхности образца(2) была образована водяная пленка 653. Это подобно образцу (2), описанному выше в связи с Рис. 7.

[0054]

Поверхность образца (3) была гидрофильной. Однако поверхность образца (3) была не настолько гидрофильной, как поверхность образцов (1) и (2). Свойства поверхности образца (3) подобны свойствам поверхности чаши 801 унитаза 800 в данном примере осуществления изобретения.

[0055]

Образец (4) (первый сравнительный пример) был подобен образцу (3) (первый сравнительный пример), описанному выше в связи с Рис. 7. То есть, поверхность образца (4) была супер-гидрофильной. Образец (5) (третий сравнительный пример) был подобен образцу (5) (третий сравнительный пример), описанному выше в связи с Рис. 7. То есть, на поверхности образца (5) была образована биопленка. Поверхность образца (6) (четвертый сравнительный пример) была покрыта гидрофобной пленкой, то есть, обладала гидрофобными свойствами.

[0056]

По результатам этого эксперимента, остаточное содержание питательных веществ на поверхности гидрофильных образцов с (1) по (3) оказалось ниже, чем у образца (5) с биопленкой и образца (6) с гидрофобной поверхностью. Следовательно, видно, что распространение бактерий может быть предотвращено лучше у гидрофильных образцов с (1) по (3), чем у образца (5) с биопленкой и образца (6) с гидрофобной поверхностью. Кроме того, видно, что остаточное количество жира, который служит питанием для бактерий, может быть уменьшено сильнее у гидрофильных образцов с (1) по (3), чем у образца (5) с биопленкой и образца (6) с гидрофобной поверхностью.

[0057]

Кроме того, остаточное содержание питательных веществ на поверхности образца (2) было ниже, чем на поверхности образца (1). Следовательно, видно, что распространение бактерий на поверхности образца может быть подавлено до уровня супер-гидрофильного образца (4) путем разбрызгивания воды на поверхности образца перед попаданием на эту поверхность модели твердых фекалий 601.

[0058]

Остаточное содержание питательных веществ на поверхности образца (5) было выше, чем на поверхности образца (6). Следовательно, видно, что распространение бактерий трудно предотвратить в случае образования на поверхности биопленки, как в образце (5).

[0059]

На Рис. 10 показан график, иллюстрирующий результаты проведенных изобретателем экспериментов по остаточному содержанию питательных веществ и углу контакта олеиновой кислоты в воде.

На Рис. 11 показан график, иллюстрирующий результаты проведенных изобретателем экспериментов по периоду ускоренного старения и углу контакта олеиновой кислоты в воде.

Угол контакта в воде был измерен с помощью измерителя угла контакта (автоматический измеритель угла контакта DM-500 фирмы Kyowa Interface Science Co., Ltd.), путем погружения образца в бак с водой, так чтобы олеиновая кислота капала на образец, и измерения угла контакта между олеиновой кислотой и образцом в этом состоянии.

[0060]

Изобретатель измерил зависимость между остаточным содержанием питательных веществ и углом контакта олеиновой кислоты в воде на поверхности образца. В данном описании изобретения «угол контакта» относится к углу контакта в воде. Угол контакта олеиновой кислоты, являющейся одной из жирных кислот в составе фекалий, различен в воде и в воздухе. Как указано выше в связи с Рис. 4A ~ 4C, в данном примере осуществления изобретения водяная пленка 653 образуется с помощью блока управления405, который выполняет разбрызгивание воды и/или стерилизационного раствора на поверхности чаши 801 унитаза 800 перед пользованием унитазом 800. Следовательно, изобретатель посчитал, что оценка угла контакта олеиновой кислоты в воде является более приемлемой, чем оценка угла контакта олеиновой кислоты в воздухе. Метод измерения остаточного содержания питательных веществ на поверхности образца описан выше в связи с Рис. 8 и Рис. 9.

[0061]

Пример зависимости между остаточным содержанием питательных веществ и углом контакта олеиновой кислоты в воде на поверхности образца показан на графике на Рис. 10. Образцы (1) и (2) имеют гидрофильную поверхность: то есть, свойства их поверхности подобны свойствам поверхности образца 810 (1), описанных выше в связи с Рис. 7. Поверхность образца (2) была не настолько гидрофильной, как поверхность образца (1). Свойства поверхности образца (2) были подобны свойствам поверхности чаши 801 унитаза 800 в данном примере осуществления изобретения.

[0062]

Образец (3) (первый сравнительный пример) был подобен образцу (3) (первый сравнительный пример), описанному выше в связи с Рис. 7. То есть, поверхность образца (3) была супер-гидрофильной. Образец (4) (четвертый сравнительный пример) был подобен образцу (6) (четвертый сравнительный пример), описанному выше в связи с Рис. 9. То есть, поверхность образца (4) была гидрофобной. Образец (5) (пятый сравнительный пример) был изготовлен из акриловой пластмассы, и его поверхность была гидрофобной.

[0063]

Угол контакта олеиновой кислоты в воде на поверхности образца (1) был, например, около 123,9 градусов. Угол контакта олеиновой кислоты в воде на поверхности образца (2) был, например, около 106,0 градусов. Угол контакта олеиновой кислоты в воде на поверхности образца (3) был, например, около 169,4 градусов. Угол контакта олеиновой кислоты в воде на поверхности образца (4) был, например, около 33,1 градусов. Угол контакта олеиновой кислоты в воде на поверхности образца (5) был, например, около 2,5 градусов.

[0064]

Из результатов этого эксперимента видно, что остаточное содержание питательных веществ снижается по мере того, как возрастает угол контакта олеиновой кислоты в воде. Как указано выше в связи с Рис. 4A ~ 4C, это объясняется тем, что при большем угле контакта олеиновой кислоты в воде вода и/или стерилизационный раствор может существовать вокруг жира твердых фекалий 601. Следовательно, легкость отделения жира твердых фекалий 601 от поверхности образца возрастает с бóльшим углом контакта олеиновой кислоты в воде. С другой стороны, площадь контакта между олеиновой кислотой и образцом уменьшается с бóльшим углом контакта олеиновой кислоты в воде. Следовательно, жир твердых фекалий 601 разлагается более эффективно и легче отделяется гипохлористокислой водой 651 при большем угле контакта олеиновой кислоты в воде. Таким образом, видно, что распространение бактерий может быть предотвращено у образцов ((1) и (2)) с гидрофильной поверхностью и большим углом контакта олеиновой кислоты в воде. Следовательно, желательно, чтобы угол контакта олеиновой кислоты в воде на поверхности чаши 801 был большим.

[0065]

Свойства поверхности чаши 801 унитаза 800 изменяются со временем, по мере пользования унитазом 800. В частности, угол контакта олеиновой кислоты в воде на поверхности чаги 801 изменяется со временем, по мере пользования унитазом 800. Изобретатель выполнил ускоренное испытание на старение и измерил зависимость между периодом ускоренного старения и углом контакта олеиновой кислоты в воде.

[0066]

Сначала изобретатель приготовил раствор гидроксида натрия (NaOH) с процентным содержанием 5% масс. Затем изобретатель подогрел раствор гидроксида натрия до 70°C и погрузил образцы в раствор. Погружение образца в раствор гидроксида натрия в течение 1 часа при таких условиях соответствует одному году пользования образцом (унитазом 800).

[0067]

Пример зависимости между периодом ускоренного старения и углом контакта олеиновой кислоты в воде показан на графике на Рис. 11. Образцы с (1) по (5), показанные на Рис. 11, соответствуют образцам с (1) по (5), описанным в связи с Рис. 10. Как видно из графика на Рис. 11, угол контакта олеиновой кислоты в воде на поверхности образцов (2) и (3) уменьшается по сравнению с первоначальным состоянием (период ускоренного старения: 0 лет). Видно, что на поверхности образца (4) угол контакта олеиновой кислоты в воде увеличивается по сравнению с первоначальным состоянием (период ускоренного старения: 0 лет), а затем уменьшается, когда период ускоренного старения достигает от 5 до 10 лет. Это можно объяснить тем, что гидрофобная пленка на поверхности была удалена, и поверхность под пленкой обнажилась. Видно, что на поверхности образцов (1) и (5) угол контакта олеиновой кислоты в воде поддерживался в первоначальном состоянии (период ускоренного старения: 0 лет).

[0068]

Углы контакта олеиновой кислоты в воде, показанные на Рис. 10, - это углы контакта олеиновой кислоты в воде на поверхности образцов в первоначальном состоянии (период ускоренного старения: 0 лет). Исходя из этого желательно, чтобы угол контакта олеиновой кислоты в воде в первоначальном состоянии был не менее 90 градусов. Более того, лучше, чтобы угол контакта олеиновой кислоты в воде в первоначальном состоянии был около110 градусов, а еще лучше - около 120 градусов. Тогда гипохлористокислая вода 651 может существовать вокруг жира твердых фекалий 601. Таким образом, жир твердых фекалий 601, прилипших к поверхности чаши 801, может эффективно разлагаться. Более того, приставание твердых фекалий 601 и распространение бактерий, вызванное жиром твердых фекалий 601, может быть предотвращено для поддержания чистоты поверхности чаши 801.

[0069]

На Рис. 12 показан график, иллюстрирующий результаты проведенных изобретателем экспериментов по шероховатости поверхности и углу контакта олеиновой кислоты с водой.

Изобретатель измерил зависимость между шероховатостью поверхности (средним арифметическим отклонением профиля) Ra и углом контакта олеиновой кислоты в воде у образцов. Пример зависимости между средним арифметическим отклонением профиля Ra и углом контакта олеиновой кислоты в воде у образцов показан на графике на Рис. 12.

Шероховатость поверхности Ra получена путем измерения образцов с помощью профиломера (портативный профиломер SJ-400 фирмы Mitutoyo Corporation).

[0070]

Образец (1) был гидрофильным, то есть имел свойства поверхности, подобные свойствам поверхности образца 810 (1), описанного выше в связи с Рис. 7. Образец (2) (первый сравнительный пример) был подобен образцу (3) (первый сравнительный пример), описанному выше в связи с Рис. 7. То есть, поверхность образца (2) была супергидрофильной. Образец (3) (четвертый сравнительный пример) был подобен образцу (6) (четвертый сравнительный пример), описанному выше в связи с Рис. 9. То есть, поверхность образца (3) была гидрофобной. Образец (4) (пятый сравнительный пример) был подобен образцу (5) (пятый сравнительный пример), описанному выше в связи с Рис. 10 и Рис. 11. То есть, поверхность образца (4) была гидрофобной.

[0071]

Из результатов этого эксперимента видно, что существует корреляция между шероховатостью поверхности Ra и углом контакта олеиновой кислоты в воде у гидрофильного образца (образец (1)). В частности, была заметна тенденция к увеличению угла контакта олеиновой кислоты в воде с уменьшением шероховатости поверхности Ra у гидрофильного образца (образец (1)).

[0072]

Исходя из углов контакта олеиновой кислоты в воде, описанных выше в связи с Рис. 10 и Рис. 11, и примера зависимости между шероховатостью поверхности Ra и углом контакта олеиновой кислоты в воде, показанного на Рис. 12, желательно, чтобы шероховатость поверхности чаши 801 была не более 0.07 мкм (микрон). Более того, лучше, чтобы шероховатость поверхности чаши 801 была не более 0.04 мкм. Тогда гипохлористокислая вода 651 может существовать вокруг жира твердых фекалий 601. Таким образом, жир твердых фекалий 601, прилипших к поверхности чаши 801, может эффективно разлагаться. Более того, приставание твердых фекалий 601 и распространение бактерий, вызванное жиром твердых фекалий 601, может быть предотвращено для поддержания чистоты поверхности чаши 801.

[0073]

Ниже описывается конкретный пример блока производства стерилизационного раствора 450 по данному примеру осуществления изобретения со ссылками на чертежи.

На Рис. 13 показан схематический разрез конкретного примера блока производства стерилизационного раствора по данному примеру осуществления изобретения.

Блок производства стерилизационного раствора 450 по данному примеру осуществления изобретения является, например, электролизером с электродом.

[0074]

Как показано на Рис. 13, блок производства стерилизационного раствора 450 в данном конкретном примере содержит анодную пластину 451 и катодную пластину 452 внутри блока производства стерилизационного раствора 450 и может электролизовать техническую воду, протекающую внутри под управлением блока управления 405. Техническая вода содержит ионы хлора. Эти ионы хлора содержатся в источниках воды (например, грунтовая вода, воды водохранилищ и рек и т. д.) в виде поваренной соли (NaCl) и хлорида кальция (CaCl₂). Таким образом, гипохлористая кислота производится путем электролиза ионов хлора. В результате вода, электролизованная в блоке производства стерилизационного раствора 450, превращается в гипохлористокислую воду.

[0075]

Гипохлористая кислота действует как стерилизующий компонент; такой стерилизационный раствор может выполнять эффективную стерилизацию путем удаления или разложения загрязнений, вызванных аммиаком и другими веществами. Более того, как указано выше, гипохлористокислая вода может разлагать жир, например, жирные кислоты и подобные компоненты фекалий.

[0076]

В соответствии с данным примером осуществления изобретения, как указано выше, поверхность чаши 801 унитаза 800 является гидрофильной. Блок управления 405 управляет разбрызгиванием по меньшей мере одной из жидкостей: воды и гипохлористокислой воды на поверхность чаши 801 унитаза 800 из распылителя 480 перед пользованием унитазом 800 по результатам блока обнаружения, который обнаруживает пользование унитазом 800. Кроме того, блок управления 405 управляет разбрызгиванием по меньшей мере одной из жидкостей: воды и гипохлористокислой воды на поверхность чаши 801 унитаза 800 из распылителя 480 после пользования унитазом 800 по результатам блока обнаружения, который обнаруживает пользование унитазом 800. Таким образом, прилипание или приставание твердых фекалий 601 к поверхности чаши 801 может быть предотвращено. Кроме того, жир твердых фекалий 601, прилипших к поверхности чаши 801, может быть эффективно разложен, а осаждение твердых фекалий 601 на поверхности чаши 801 может быть предотвращено. Кроме того, может быть предотвращено образование пленки жира на поверхности чаши 801 вследствие жира твердых фекалий 601, оставшихся на поверхности чаши 801. Следовательно, приставание твердых отходов 601 и распространение бактерий, вызванное жиром твердых фекалий 601, может быть предотвращено для поддержания чистоты поверхности чаши 801.

[0077]

Выше описаны примеры осуществления настоящего изобретения. Однако изобретение не ограничивается этими описаниями. Приемлемые изменения конструкции, выполненные квалифицированным специалистом по отношению к описанным выше примерам осуществления изобретения, находятся в пределах объема настоящего изобретения постольку, поскольку сохраняются отличительные признаки изобретения. Например, формы, размеры, материалы, расположение и другие параметры компонентов санитарно-гигиенического устройства 10, способ расположения распылителя 480 и подобные параметры не ограничены теми, что показаны на рисунках, и могут быть изменены приемлемым образом.

Кроме того, компоненты описанных выше примеров осуществления изобретения могут быть объединены насколько это позволяет техническая осуществимость, и такие комбинации находятся в пределах объема настоящего изобретения постольку, поскольку сохраняются отличительные признаки изобретения.

[Промышленная применимость]

[0078]

В соответствии с предметом изобретения, предлагается санитарно-гигиеническое устройство, которое может предотвращать приставания твердых фекалий и распространение бактерий, вызванное жиром, для поддержания чистоты поверхности чаши унитаза.

[Перечень ссылочных позиций]

[0079]

10 санитарно-гигиеническое устройство

21 первый канал потока

23 второй канал потока

100 санитарно-моечное устройство

200 сиденье унитаза

300 крышка унитаза

400 корпус

402 датчик входа в помещение

403 датчик обнаружения человека

404 контактный датчик сиденья

405 блок управления

431 соленоидный клапан

450 блок производства стерилизационного раствора

451 анодная пластина

452 катодная пластина

471 клапан переключения канала потока

480 распылитель

601 твердые фекалии

651 гипохлористокислая вода (стерилизационный раствор)

653 водяная пленка

657 биопленка

800 унитаз

801, 801a чаша

810, 810a, 810b образец.

Реферат

Изобретение относится к области санитарной техники. Устройство содержит унитаз, чашу, предназначенную для приема твердых фекалий, выделяемых в унитаз, при этом чаша является гидрофильной. Устройство также содержит разбрызгивающее устройство (480), блок обнаружения, имеющий по меньшей мере одно из устройств: датчик входа в помещение (402), датчик обнаружения человека (403) и контактный датчик сиденья (404), блок управления (405), предназначенный для управления разбрызгиванием по меньшей мере одной из жидкостей: воды и гипохлористокислой воды из разбрызгивающего устройства (480) перед пользованием унитазом, когда блок обнаружения обнаруживает пользователя, и разбрызгиванием гипохлористокислой воды из разбрызгивающего устройства (480) после пользования унитазом, по истечении установленного времени после того, как блок обнаружения больше не обнаруживает пользователя. Датчик входа в помещение (402) предназначен для обнаружения пользователя, входящего в туалетную комнату, датчик обнаружения человека (403) предназначен для обнаружения пользователя перед сиденьем, которым оборудован унитаз, а контактный датчик сиденья (404) предназначен для обнаружения пользователя, сидящего на сиденье, которым оборудован унитаз. Обеспечивается поддержание чистоты поверхности чаши унитаза. 3 з.п. ф-лы, 13 ил.

Формула