サニタイザー

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水洗便器用薬剤供給装置サニタイザー
サニタイザーが連結され薬剤が供給されている男性用トイレの小便器
 
女性用トイレではサニタイザーが大便器に連結され薬剤が供給される

サニタイザー(sanitizer)とは、消毒薬を供給する装置または機器である。

病院の待合室や診察室、店舗においてある衛生面や快適性を重視する施設のディスペンサーに入った、手を消毒させる装置をサニタイザーと呼ぶほか、衛生面や快適性を重視する施設の水洗トイレでは、小便スラッジからなる尿石便器排水管の付着防止および便器内を消毒して悪臭を防止するために水洗便器の洗浄管にサニタイザーと呼ばれる薬剤供給装置水洗便器の洗浄管に連通管を介して連結して、便器洗浄水を流す度に毎回自動的に一定量、一定濃度の界面活性剤を主成分とする尿石付着防止の洗浄消毒薬水洗便器に供給する。

水洗トイレにおけるサニタイザー[編集]

水洗トイレでは、便器の表面やトラップ、排水管内で微生物(バクテリア)が活発に繁殖していて、水洗トイレでの洗浄水は、汚物を流すものの、同時に尿の成分に細菌などが結びつき、バクテリアの繁殖を促す要因となる。さらに、便器内や便器からの排水管はpHが上昇してアルカリ性になって尿中の炭酸カルシウムリン酸カルシウムが結晶になり、やがて尿石を形成する。 小便スラッジからなる尿石は尿中に溶けているカルシウムイオンが炭酸などと反応し、カルシウム化合物として、便器および便器のトラップ、便器からの排水管の内部に付着する。尿石には尿中の有機物も含まれており、これが腐敗分解すると、トイレ独特の臭気が発生する。トイレにおける悪臭の主たる原因になっており、尿石が便器〜排水管への付着、蓄積が進むと悪臭がさらにひどくなり、やがて排水管の詰まりが起こる。水洗トイレでは小便や大便の汚物は水で流れるものの、同時に尿の成分や細菌などど結びつき、便器の表面やトラップ等の水溜り部や排水管内でバクテリア等の細菌が活発に繁殖して尿の成分とバクテリア等の細菌とが結び付くとバクテリア等の細菌がさらに繁殖して悪臭や尿石発生の原因となる。このため各業者から尿石除去及び防止の薬剤が発売されており、古くから悪臭を消すためにトイレボールと呼ばれる球状の消臭剤を男性用小便器排水口付近に投入されることが多かったが尿石に対する効果は殆ど無く主成分がパラジクロロベンゼンであるためにパラジクロロベンゼンの有毒性から排除の動きが活発になっていたりしていることから近年ではトイレボールに代わって尿石防止剤を小便器のトラップ部に置かれる事が増え、最近は洗浄水を電気分解して生成した機能水を流しバクテリアの繁殖を抑制してアンモニアの発生や尿石付着を防止する機能がある小便器が発売されているほか、水道水に含まれる塩化物イオンを電気分解して作られる、除菌成分含む水である除菌水を発生させて洗浄する便器が開発されている。

公共の施設の水洗式トイレでは水洗便器の洗浄水に尿石防止や消毒、消臭、洗浄等を目的とした必要量の薬剤を一定に自動的に添加供給する水洗便器用薬剤供給装置サニタイザーが設置されることが多い。

サニタイザーは水洗の終わるころ、水に溶解した洗浄剤・静菌剤が便器に溶出して便器表面全体に作用、汚れを洗浄し、脱臭して、バクテリアが繁殖するトラップ内でさらに効果を持続して、さらに排水管へと流れていき、水を流すたびに殺菌洗浄剤が便器に直接作用してパイプのつまり防止や汚れや悪臭の原因となる細菌の繁殖防止、バクテリア繁殖の抑制、便器内のトラップ等溜水部の水を中性に保ち尿石の発生を抑え洗浄と防臭を効果を発揮してトイレのトラブルの原因に効果を発揮する。

このような水洗便器に対する薬剤処理の必要性は、多数の人々が使用する各所のトイレにおいてとりわけ高くなり、主にデパートホテル旅館等の宿泊施設劇場複合商業施設病院等の不特定多数の利用者が居り衛生面や快適性を重視する施設の、男性トイレでは小便器に、女性トイレでは和式大便器洋式大便器の便器洗浄管(便器への給水管)に組込み連結して設置される。

サニタイザーが設置されている男性トイレでは、おおむね小便器のみに設置され、和式大便器・洋式大便器には設置されないことが多いが、男性トイレの小便器に設置されている同一箇所の女性トイレにはほとんどの和式大便器・洋式大便器にサニタイザーが設置されている。これは同じ大便器でも男性トイレの大便器に比べると女性トイレの便器(大便器)は実質上、小便器の役割も兼ねているため、排尿に供される頻度が極端に高いためである。 より快適性や衛生、大便器の美観、殺菌、洗浄、脱臭、排水管のスケールによる詰まりの予防とともに芳香によるトイレ環境を良好な状態等を重視する衛生環境づくりに積極的な企業や施設では男性トイレの大便器にもサニタイザーが設置されているトイレも多く存在する。

薬剤の自動滴化と検知した使用時間に応じて排水量をコントロールして節水にも役立てている製品も開発された

サニタイザーは、水洗の水が流れ終わる頃の最後の水に殺菌洗浄薬剤を便器に溶出し、便器表面からトラップへ、そして排水管へと流れて殺菌洗浄剤により、洗浄、脱臭、静菌、芳香、尿石による詰まり防止の効果を発揮する。なおサニタイザーの薬剤は、汚れと悪臭に対して除去する成分と防止する成分から成っおり、除去の成分は汚れを即効的に洗浄する洗浄剤、防止の成分は尿石(スケール)という悪臭の元となる物の発生を防ぐ殺菌力を持つ静菌剤から成っている。また薬剤により便器内や便器からの排水管のpHがアルカリ性のなるのを抑えて中性を保たれることによりアンモニアなどによる悪臭を予防と尿石の生成が抑制される。

また便器洗浄水を流す度にサニタイザーから便器への薬剤溶出の動作が繰り返されることにより、便器の洗浄・脱臭・静菌・排水管のつまり防止がなされて、便器の目に見えない裏や便器内通水路部に至るまで薬剤で洗浄されることから、使用待機状態の便器および排水管は常に薬剤でコーティング除菌消毒されるので汚れのない便器、アンモニアなどによる悪臭がなく芳香されたトイレはトイレ清掃員の負担軽減と清掃時間短縮によりトイレ清掃時におけるトイレ使用禁止等時間(閉鎖時間)短縮にも繋がる他、便器の汚れがほとんどないことから、柄付きタワシブラシ類でをまんべんなくこする動作での便器の清掃が少なくなる分便器の表面や釉薬に対する傷つき等ダメージが少なく便器は末長く使用でき、便器内は常に薬剤溶出により薬剤で浸されているので清掃時のトイレクリーナー等の薬剤も使用しなくても済む。

構造[編集]

大便器のフラッシュバルブに連結されたサニタイザー

サニタイザー本体にはフロート付きの弁装置を持つ薬液混合用溶解槽とカートリッジ等に入った殺菌洗浄薬剤が仕込まれており、フラッシュバルブ等の便器への給水管(フラッシュバルブの場合二次側以降の配管(大便器に取付ける場合はバキュームブレーカ以降の配管))から枝分かれした構造の連通管(給排水管)を設け、サニタイザー本体と連結、結管される。フラッシュバルブ起動毎にサニタイザーに内蔵されているフロート付きの弁装置の作用で一定量ずつの水を取り込み、サニタイザー内に仕込まれた薬剤ボトルの底面にある海綿体の浸出性瓶栓から浸出する薬剤をサニタイザー内の薬液混合用溶解槽に取り込まれた水により希釈して薬剤水溶液とし、フラッシュバルブ閉止間際に給水管内の内圧減少に伴って、この薬剤希釈水溶液を前記フロート付きの弁装置を設けた弁室および連通管を介して再び給水管内に排水して、便器内へ排流(供給)するようになっている。

作動原理[編集]

サニタイザー内のフロートと薬剤(起動(入水)時) 満水・薬剤溶解時(便器に排出前)
サニタイザー内のフロートと薬剤(起動(入水)時)
満水・薬剤溶解時(便器に排出前)

水洗フラッシュバルブを操作して便器に水を流すと、水は水圧により連通管(便器の給水管からサニタイザーに連結した管)を通り、フロート弁を経由してサニタイザー内の薬液混合用溶解槽に流入する。サニタイザー溶解槽内の水量が増えるにつれて、フロートが上動(上昇)していき、やがてフラッシュバルブの流水がピークに達する頃、サニタイザー溶解槽内が満水になると同時にフロートが最上昇点に達し、フロート弁の弁体が弁座に圧接して、水の流入・排出管部が閉塞される。このためにサニタイザー溶解槽内へ流入する水の量(約200ml)は、常に一定となる。サニタイザーに流入した水は、サニタイザー内に仕込まれた殺菌洗浄薬剤と接触して薬剤を溶解する。フラッシュバルブが閉止し便器へ流れる水圧が低下して内圧が減少すると、フロートが降下して弁体が弁座から離れ、フロート弁が開き、水の流入・排出管部が開放され、サニタイザー溶解槽内の薬剤を溶解した薬剤水溶液は連通管を介して再び給水管内に排水され便器に流れ込む。便器に流れ込んだ薬液は便器表面からトラップ、排水管へ流れて便器の表面や管路、排水管は常に除菌消毒される。一回のフラッシュバルブの操作により便器に流れる水の量はほぼ一定であり、水流の強さの時間的変化も一定した状態が繰り返されるので、サニタイザーに水が流れ込み、薬剤を溶解して便器へ流れる過程も一定した状態が繰り返され、常にほぼ一定量の薬剤が溶解して便器に供給される。便器への流水が終了する間際に薬剤を溶解した溶液が便器に供給されるので、薬剤を溶解した溶液はほとんど希釈されることなく、常に安定した薬剤量及び薬剤濃度(約100 ppmの濃度)の溶液が便器内に留まると同時に便器からの排水管に残留し、便器の汚物付着防止、消毒、静菌、バクテリア等の細菌の繁殖を抑制により、アンモニアなどによる悪臭を予防、脱臭、尿石の付着防止、排水管のつまり防止に効果に作用する。

また便器洗浄後のサニタイザーから便器への管路や便器内の管路に残留した薬剤の溶液は次回の洗浄開始直後に便器から出てきて消毒剤による便器内の消毒と、洗浄剤により便器内は隅々まで防汚洗浄がなされ使用前の便器のボウル内全表面は隅々まで常に薬剤で防汚コーティングされる。便器洗浄水を流す度にサニタイザーから便器への薬剤溶出の一連の動作が繰り返されることにより、便器の洗浄・脱臭・静菌・排水管のつまり防止がなされて、使用待機状態の便器は常に表面や管路は除菌消毒され、トラップ等の便器内の水溜りには一定量の、濃度の薬剤の溶液(約100 ppmの濃度の溶液)が常時滞留しバクテリア等の細菌の繁殖を抑制されると同時に薬液からのトイレ内の芳香がなされている状態となる。

サニタイザー内には常に少量の水が残る構造になっており、残留した水に絶えず薬剤を溶解させる以外に、長期間使用しない場合のサニタイザー内及び薬剤溶出部の乾燥防止や、水圧が高い場合の飛沫の飛散などを防止することができる仕組みなっている。

 
新型サニタイザーと新型サニタイザーが設置された小便器

トイレ利用者がほぼ一定で等間隔で洗浄が繰り返される殆どの場合は、常にほぼ一定量の薬剤が溶解して便器に供給されるが、トイレ利用者増減の大幅なばらつきがある場合、例えば常にトイレ利用者があり便器洗浄が絶えず連続して洗浄動作が繰り返される場合とトイレ利用者が少ない施設でのトイレの場合とでは薬剤の消耗量と希釈濃度の差異が生じる場合がある。特に夜間閉鎖されるオフィスやデパート等では朝一番の洗浄では一晩中溶解した濃厚な薬剤溶液が便器から吐出する。さらに施設の長期連休等で長時間洗浄が行われなかった時の最初の洗浄1回目は長期間溶解した過剰量の薬剤が便器に供給されてしまう場合がある。 これらの必要量の薬剤供給の確実性をと安定性を向上するために最新のサニタイザーはさらに薬剤濃度を一定に保てるように本体内部に薬剤タンクと薬液混合用タンク(希釈槽)が内蔵されており、薬剤タンクの底部にはダイアフラム押圧弁があり、便器の水を流すと水は水圧により給排水管(便器の給水管からサニタイザーディスペンサーに連結した管)を通り、サニタイザーディスペンサー内に流入するサニタイザー内の薬液混合用タンク(希釈槽)に水が流入する一方、内蔵された複数のフロート弁とマグネットの反発力にて薬剤タンク底部のダイアフラム押圧弁が押され、薬液通過孔から薬液混合用タンク(希釈槽)に一定量の薬剤が滴下して薬液混合用タンク(希釈槽)で一定濃度に希釈される。便器の洗浄が終わり近くなって、洗浄水の水圧が低下すると、フロートの弁体に接続管部側からの水圧が印加されなくなり、薬液混合用タンク(希釈槽)内の薬液は接続管部、水の流入・排出管部及び連通管を通じて洗浄水供給管に至り、便器内に流下し始める。なお、ここで流下する洗浄水は、流出口との間に残存しており、薬液混合用タンク(希釈槽)内は前回流れた洗浄水及び薬液との混合液と、今回の新たな洗浄水との洗浄混合液である。この一定量の薬液との混合液は、下蓋部材の底面上に残留する。次に洗浄水が流れてきて、薬液混合用タンク(希釈槽)内へ流入すると、この一定量の薬液が混合された混合液と新たに流入した洗浄水とが混合せしめられ、さらに洗浄水の水圧が低下すると、再びこの洗浄混合液が一部のフロートに形成した液体通過孔、接続管部、水の流入・排出管部、連通管を介して洗浄水供給管に至り、該供給管から便器内に流下し、便器の洗浄水を流す度にこの動作が繰り返されるので薬剤供給量は一定しており、過剰量の薬剤が便器内に排出されることがなく薬剤の定量供給の確実性を向上することができることから、保守・管理の容易化を図れ、特に、多数の人々が使用する駅やホテル、レストラン、大型商業施設のトイレ等において広く普及している。

 
オートサニタイザーの使用例。排水や薬剤の自動滴化だけでなく、検知した使用時間に応じて排水量をコントロールして節水にも役立てている製品も開発された(写真:日本カルミック社製サニタイザー)。(写真上は小便器用・写真下は大便器用)

最近ではサニタイザー自体を手動フラッシュバルブや大洗浄、小洗浄の流し分け判定機能による水洗時間と流量、頻度を自動制御する自動フラッシュバルブ本体に内蔵したオートサニタイザーが大便器用、小便器用共に存在しこれらのオートサニタイザー(後述のビルトインサニタイザーも含む)はタッチレスによるクリーンさと使用頻度を認識。頻度に応じて水洗量を最適に自動調整し内蔵タイマーとセンサーにより効率的に便器に薬剤を供給し、大便器用では、内蔵タイマーとセンサーにより大小の自動判別洗浄で便器の使用人数や使用頻度を感知し、、小洗浄判定時間内であっても小洗浄が連続した場合等使用状況に応じて自動的に大洗浄を行い、使用状況に応ずる適量の薬剤の自動滴化だけでなく、検知した使用時間に応じて排水量をコントロールして•大小を自動判定洗浄するので節水効果が高く節水に役立てている。設置は既存のフラッシュバルブに簡単に取付できるので配管工事、断水、電源工事の手間をかけずに簡単に設置できる。 一部のオートサニタイザーはビルトインサニタイザーとして壁内に設置された機器や便器内に内蔵された機種も存在する。インテリア性を重視したトイレ空間のデザインを損なわないために開発され、サニタイザーの基本性能をすべて活かしながら、1台のビルトインサニタイザーで複数連立の小便器に対応する。

さらに一部のサニタイザーは、本体に弾力が高く自己拡張性のある輸液チューブを使用し、これを機械に挟み込んでローラーで押すことによって、あらかじめ設定された量を輸注する薬剤供給用輸液ポンプと赤外線人感センサが内蔵されており、便器の使用人数や使用頻度を感知し、適量の薬剤が自動滴下し、便器の使用状況に応じた薬剤量及び薬剤濃度の溶液が便器に供給される機構を持つ機種も存在している。

薬剤 [編集]

濃厚な薬液が溶出した朝一番洗浄後の大便器

サニタイザーに内蔵されている薬剤はメーカーや種類により様々であるが、殺菌、尿石防止剤としてのカチオン系界面活性剤(スルファミン酸)、洗浄剤としてのノニオン系界面活性剤(ラウリル硫酸ナトリウム、メチルビニルエーテル・マレイン酸共重合体液)、成形助剤としてのホウ酸、及び防錆剤としてのイビット155Kを含有したを主成分とする強力な便器洗浄薬剤が、液体またはゲル(ゼリー)状の薬剤としてカートリッジ式の耐薬性容器ボトルのタンクに入っており、その薬剤ボトルタンク底にある蓋部の薬剤溶出部は、海綿体の合成樹脂製のスポンジになっており、その海綿体の無数に開いた小さな穴から薬剤が滲み出るようになっている。サニタイザー内には常に少量の水が残る構造になっており、残留した水に絶えず薬剤を溶解させる以外に、長期間使用しない場合のサニタイザー内及び薬剤溶出部の乾燥防止や、水圧が高い場合の飛沫の飛散などを防止することができる仕組みなっている。特に、夜間閉鎖されるオフィスやデパート等では朝一番の洗浄では一晩中サニタイザー内で溶解した濃厚な薬液が便器から吐出して強力に薬剤洗浄されて利用者待機状態の便器内は除菌消毒がなされた状態となる。 薬剤には香料が含まれる芳香効果も併せ持っている薬剤もあり、便器から出てきた薬剤でトイレ内を芳香する他、一部にはトイレボールと同じ薬剤であるパラジクロロベンゼンを主成分とした薬剤や布製又は多孔フィルム製の袋に入ったティーバッグ状の薬剤が内蔵されている物もあり、液体状またはゼリー状の薬剤が内蔵されている場合、水を流す度に薬剤の溶解による泡立った水や芳香効果がある泡立った薬剤の溶液が便器から出てくるのに対し、パラジクロロベンゼン系の固形の薬剤が内蔵されている場合、トイレボールと同様のナフタレン(ナフタリン)系の独特な匂いの薬剤の溶液が便器から出てくる。 それぞれのサニタイザーの薬剤は、夏用と冬用の薬剤があり、その時の水温に応じた薬剤がセットされ、常に一定した濃度に溶解されるようになっている。

保守、管理、メンテナンス[編集]

フラッシュバルブとの協調 [編集]

フラッシュバルブ内のピストンバルブ交換時
フラッシュバルブとサニタイザーの間に減圧管が連結された例
 
自動フラッシュバルブと一体化されたオートサニタイザー (機器下部には殺菌洗浄薬剤を便器に供給する連通管が配管されている)

フラッシュバルブの設置状況や使用状況の他、フラッシュバルブ本体に内蔵されている本体に内蔵されているピストンバルブストレーナーフィルター)や小穴が水垢や水中に含まれるなどの異物が詰まるとピストン弁の上下動作に時間が変動し、便器に供給される水が止まらなくなったり、極端に吐出する水量が増えたり、流れなくなるトラブルが発生するために定期的にピストンバルブを取り出してストレーナー(フィルター)部のブラシ等での清掃等のメンテナンスが必要で、これらのメンテナンス時のピストンバルブ交換、清掃等により便器への水の流れ方が変わったり、吐水量が増減した場合、サニタイザーに流入する水量や水勢が変動して、吐水量が減ったり水圧が低い場合、サニタイザー内に規定量まで流入しない不具合や水勢が高い場合、フロートが上昇しても、洗浄水の勢いにより弁体やフロートが振動し続け、連通孔であるフロート弁が閉じずに、洗浄水の流入が適正なタイミングで止まらず、サニタイザー本体から洗浄水から希釈された薬剤の溶液が溢れてしまう可能性の他、内部のフロート弁が高水圧により急閉止して規定量まで流入しない不具合が発生し、フラッシュバルブ起動毎にサニタイザーに一定量の水が入水し薬剤と混ざり、一定量に溶解した溶液が便器に出て行く、一連の作動状況や機能に影響が出て、サニタイザーから便器に供給される薬剤の溶液の量や濃度が変わってしまい、サニタイザーの機能が著しく低下したり損なわれてしまう場合がある。フラッシュバルブの吐水状況による便器の洗浄状況よって過剰量の薬剤が便器に供給される場合があり、過度な過剰量の薬剤が便器に供給され続けられtると便器の表面や管路、排水路、排水管は薬剤の蓄積によって粘り気が発生して粘度によって便器内や排水路が汚損されてれてしまうことがある。このためにフラッシュバルブの操作により便器に流れる水量と、流水の強さが一定した状態が繰り返されるように調整した上で、洗浄動作毎に安定した一定量の薬剤の溶液(便器の、トラップなどの便器内に留まる溶液の濃度は100ppm)が便器に供給されるようにフラッシュバルブの出力とサニタイザーの動作が協調するように調整が必要となる。特に高水圧となる大便器のフラッシュバルブにサニタイザーが設置された施設によっては著しく高水圧な箇所においてはサニタイザーへの連通管に排水時の連通管における開放通路断面積よりも小にして給水圧を排水圧よりも減圧するようにした減圧弁や減圧管等を連結してサニタイザーへの流入する水勢出力を適正にして薬剤溶解と便器に溶出供給する薬液の濃度を安定にされる。 最近ではフラッシュバルブとサニタイザーが一体化したオートサニタイザーが大便器用、小便器用共にあり、内蔵タイマーとセンサーにより大小の自動判別洗浄で便器の使用人数や使用頻度を感知し使用状況に応ずる適量の薬剤の自動滴化により便器への薬剤の定量供給の確実性を向上することができることから衛生的で保守管理が容易になり、設置された施設が増えている。

各メーカーによる保守、管理、メンテナンス[編集]

サニタイザーからの薬剤の溶液が滞留する大便器内の様子(薬剤補充等メンテナンス直後)

サニタイザーの殆どがリースの形態で設置される事が多く、契約及び保守契約を締結後はサニタイザーが取付けられた各々の便器の保守、維持管理はサニタイザーのメーカーの管理下におかれ、サニタイザーは一定周期(約60日毎)で専門のサービススタッフにより定期的に薬剤交換、薬剤補充され、同時にサニタイザーの作動状況等(機器内への流入水量等の確認、流入に伴うフロートの昇降動作等の確認等)の機能動作確認、便器の吐水口から出て来る薬剤の吐出状況に応じてやフロートの昇降ストローク(スライド)量による入水量の調整等とフラッシュバルブの出力調整がなされサニタイザーへの流入する水勢出力や水量による薬剤溶出を常に適正化される他、薬剤消耗残量状況、香料消耗状況、便器に溶出されトラップ等の便器内の水溜りに滞留する薬剤のpHと濃度の測定、便器の薬剤洗浄状況、薬剤供出量の分析、便器表面の薬剤コーティング状態を試薬にて測定して、衛生陶器(大・小便器)内部全面に対し行き渡る洗浄効果を確認し、便器の表面およびトラップ部の細菌測定、薬剤量及び薬剤濃度の結果を各便器毎に便器の汚れ等全ての状態をカルテにて管理され、さらに詰めの作業として徹底した便器の磨きだしがなされ光沢、艶のある新品状態の便器の持続等の維持管理、メンテナンスが行われ、さらなる衛生面の向上が図られ快適なトイレ空間が提供される。

出典[編集]

関連項目[編集]