JP2003174982A

JP2003174982A - 水分測定器を備えたバイオトイレ

Info

Publication number: JP2003174982A
Application number: JP2001402617A
Authority: JP
Inventors: Masayoshi Yoshida; 昌好吉田
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-12-10
Filing date: 2001-12-10
Publication date: 2003-06-24

Abstract

(57)【要約】【課題】チップ内のバクテリアを増殖させて活性化を
図る環境にして、排泄物の分解作用を速めるバイオトイ
レを提供する。【構成】バクテリアＢを含有したチップ６を円筒体２
内に充満させ、チップ６を保温するヒータ線８を設け、
チップ６を攪拌する攪拌爪３を駆動回転させ、チップ６
に水分を含有させる加湿器３３により混合空気を噴出さ
せ、バクテリアＢの環境を適切に快適な制御をするため
に、検出する検出器４を設けた構成にする。チップ６
は、環境が整うとバクテリアＢを増殖させて、排泄物Ｋ
の分解作用を速めることで、装置を小型にすることを可
能にしたバイオトイレを提供する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、チップとバクテリ
アの媒体により汚物を分解消滅させるトイレであり、媒
体の活性化を促す環境状態を保持するために、温度管理
・水分管理を制御する測定器を備えたバイオトイレに関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のバクテリアによる分解作用で処理
するバイオトイレでは、おが屑とバクテリアを攪拌させ
て汚物を堆肥に変換させる作用を利用したものであっ
た。このバイオトイレでは、バクテリアを円筒体に詰め
た状態の中に、汚物を落とし込み、円筒に備えた攪拌爪
で攪拌するだけのものであった。

【０００３】おが屑とバクテリアによる処理能力は、攪
拌手段の制御方法に重点をおき、攪拌爪の改良と攪拌時
間とバクテリアの選別を行って、汚物の消滅時間・悪臭
の低下の向上に工夫をしていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】そのため、従来のバイ
オトイレは、使用期間が長くなると次第にバクテリアの
分解作用が低く、処理能力が悪くなってくると共に、バ
クテリアの生存量が少なくなり、，媒体の交換を必要に
していた。更に、バクテリアの性能が低いために悪臭の
処理能力が悪く、利用者に不愉快の思いをさせていた。
本発明は、バクテリアの環境を良くして生存率を高め、
バクテリアを増殖させることで、分解作用を速め、媒体
の交換を不要にして、悪臭を低めることを目的にしたも
のである。

【０００５】バクテリアが最も活発に作用させるために
は、バクテリアが存続する環境を最適な場所とすること
で、活発に活動でき増殖できるエリヤになる。最適な環
境とは、適当な温度管理・適当な水分及び酸素並びに栄
養分があるエリアにより、バクテリアの活性化を促し増
殖させることで、バイオトイレの性能を高めることにな
り、媒体の交換を少なくして容量を小さくすることで、
ランニングコストを下げると共に小型化することができ
るバイオトイレを提供するものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明では、バ
クテリアを含有するチップと充填して攪拌爪を回転させ
て、バクテリアの分解作用により排泄物を堆肥に変換す
るトイレ機構において、排泄物を分解可能にしたチップ
を充填した円筒体と、チップを攪拌する攪拌手段と、チ
ップ部材を保温するヒータ手段と、チップに水分を噴出
する水分噴出手段と、攪拌手段によりチップ部材の流動
で変位する検出器と、検出器の信号出力によりヒータ手
段の熱量又は水分噴出手段の水量を制御する制御手段を
設けた構成とする。

【０００７】請求項２の発明では、検出器は、攪拌手段
の一部を分割して配置された構成とする。請求項３の発
明では、検出器の検知は、チップの流動による抵抗を受
け、回動する翼体と、翼体の回動力を信号に変えて伝達
させる構成とする。請求項４の発明では、水分噴出手段
は、攪拌手段の軸部にノズルを備え、検出器の信号によ
り水分を噴出させるポンプの稼動量を決定する構成とす
る。請求項５の発明では、チップの抵抗値によりヒータ
手段と水分噴出手段を制御する構成とする。

【０００８】更に、請求項以外の技術思考について説明
すると、第６の発明では、水分噴出手段は空気を包含す
る構成とする。第７の発明では、水分噴出手段から噴出
する水分は、蒸気した気体であり、適度な温度を確保し
た構成である。

【０００９】請求項１の構成では、バクテリアを活性化
させる環境のエリアを造ることにより、汚物の処理時間
の短縮と悪臭の消臭効果を高める作用がある。

【００１０】請求項２の構成では、攪拌手段が媒体の粘
度による抵抗を直接受けることにより、精度の高い検知
をすることができる作用がある。請求項３の構成では、
攪拌手段の検知は媒体の活発時の回転パルス数と、媒体
の疲れ度数によるプラス側・マイナス側の回転パルス数
との比較によって媒体の環境を把握できる作用がある．

【００１１】請求項４の構成では、検出器により噴出す
る水分は、媒体が培養するコロニーの場所であり、精度
の高い検知ができる位置になる作用がある。請求項５の
構成では、媒体に冷たい水分を含ませるとその部位の環
境が低下するために水分温度を適度にすることで培養が
高めることができる作用がある。

【００１２】第６の発明では、水分と空気を同時に噴出
させる構造にすることで、小型化することができると共
に、噴出させる水分と温度の管理がし易い効果がある。
第７の発明では、水分と空気と適度な温度を同時に噴出
することで、更に簡素化することができる効果がある。

【００１３】

【発明の実施形態】本発明のバイオトイレ１は、椅子形
状にして、電源により駆動回転する攪拌爪３と、バクテ
リアＢを含有するチップ６とにより、排泄物Ｋを有機肥
料Ａに変換する作用を持つバイオトイレ１である。バイ
オトイレ１は、排泄物ＫをバクテリアＢが分解処理しや
すくして、バクテリアＢを増殖する環境を整えている。
環境を維持するには、バクテリアＢの状態を知る検出器
４を設け、その検出器４の信号により増殖しやすい環境
にする制御を行うＣＰＵ１５が搭載され、バクテリアＢ
を活性化して処理能力を高めることになる。

【００１４】図１は、椅子フレーム３５にトイレを組み
入れたバイオトイレ１を示し、便座２０を上面にした箱
形状にして、便座２０を塞ぐ開閉するカバー２３が備え
られている。便座２０の下面は、円筒体２が配置されて
いる。円筒体２には、チップ６が充填してあり攪拌爪３
が中心部の軸を中心にして回動するようにして、チップ
６を攪拌する場所である。攪拌爪３は、カバー２１を閉
鎖することで定時間回転するスイッチが入るようになっ
て、開口時には回転しないようにしてある。

【００１５】攪拌爪３と同軸上には、検出器４が備えら
れている。検出器４は、攪拌爪３が回転するとチップ６
が回転方向に沿って流動し、円周部から盛り上がり中央
付近部に沈み込む攪拌をする。検出する値は、チップ６
の流動力により回転又は回動することで、先に決めてい
た値と比較してチップ６に含有する水分を信号に換えて
制御させる構造である。

【００１６】図２は、円筒体２のチップ６の環境を保持
するために、酸素の供給と、温度管理と、水分管理と、
攪拌管理と、待機状態とをＣＰＵ１５によりバクテリア
Ｂをベストな状態に保てる手段を備えている。バクテリ
アＢは、排泄物Ｋを分解して、有機肥料Ａに変換するこ
とで寿命維持・増殖等の培養作用を行い、より活性化さ
せるために、適度な触媒を添付している。環境保持は、
バクテリアＢが好む温度４０度付近と、水分含有量７０
％が最適とされるが、本装置では排泄物Ｋが投入される
ので、温度４５度・水分含有量６０％にＣＰＵ１５の設
定をしている。

【００１７】温度センサ２５は、温度４０度と６０度の
値で検知するように設置してあり、環境によって選別し
ている。温度６０度では、水分含有量が多くなったと
き、チップ６の温度が下がったときに作動する。温度４
０度では、チップ６の状態を保持するために作動してい
る。ヒータ線８は、高圧室９に内蔵してあり、供給され
る空気と水分の温度を高め気体化させている。高圧室９
は、チップ６の環境により高圧室９の温度・湿度・圧力
の状態を正常化して、高圧管１２により円筒体２の底部
に配置された噴出口１０から適正な気体を噴出する。

【００１８】高圧室９の圧力は、エアーポンプ１４の供
給で高圧室９の圧力を高めて噴出口１０から排出する。
高圧室９の湿度は、水タンクＴから水圧ポンプ７の作動
により高圧室９内に霧状に噴出させ、適温状態の飽和領
域の高圧気体にしている。チップ６は、攪拌爪３の回転
により中心部を下方に落とし込み、周辺から盛り上げて
中心部へ戻す循環作用をすることで、バクテリアＢに酸
素と水分と栄養素（排泄物Ｋ）を均一に分散することで
分解を速めることができる。

【００１９】チップ６の水分含有量は、重量パーセント
で計算してあり、本説明では略してパーセントのみの表
示にしてあり、検出器４の検知量のよりＣＰＵ１５に制
御され水圧ポンプ７動作を強弱させて調整している。検
出器４は、チップ６の循環による流量を受けて、その抵
抗により水分含有量（以下水分量と言う）を算出してい
る。チップ６の流量は、水分量が少ないとサラサラ状態
になり、検出器４に当っても回動させることができな
く、また、水分量が多いと検出器４を回動させる力がつ
き、それらの回動力によって値を算出することで水分量
を検知させている。

【００２０】図３は、バクテリアＢの環境を整える各装
置を説明するもので、同軸に２軸を備えた外周軸と内周
軸で形成し、攪拌爪３を外周軸にしてモータ１９に接続
して駆動回転させ、内周軸に検出器４を回動可能に軸着
している。この内周軸は、中空軸にした高圧管１２とし
て、環境に適した混合気体を通過させるパイプも共有し
ている。高圧管１２は、高圧室９に高湿度の高温の空気
を混合させ、排出口となる噴出口１０の通路となるもの
である。

【００２１】高圧室９は、内部にヒータ線８を配置して
いると共に、湿度を高める加湿器３３が接続され必要に
応じ供給することができ、空気を供給するエアーポンプ
１４も接続されて内部圧を高め、空気と水分の混合気体
を作り噴出させることになる。混合気体は、ＣＰＵ１５
の制御により、ヒータ線８の熱量で温度を４５度にし
て、加湿器３３による水分で水分含有量６０％にしてい
る。ＣＰＵ１５は、温度センサ２５の信号と検出器４に
よるパルス発信器３４の信号とを入力して、ヒータ線８
への電流管理と加湿器３３の稼動管理を行っている。

【００２２】検出器４は、１枚の翼体２７を備えた回動
可能なもので、チップ６が攪拌爪３の駆動回転により円
筒体２内で渦流の流体を形成することで、翼体２７を回
転させる駆動源になり、回転数のパルス信号、又は回動
力によってチップ６の水分量を決定している。図３の検
出器４は、パルス発信器３４を搭載して、チップ６の水
分量による抵抗が異なり可動力の違いを信号に置き換え
て、ＣＰＵ１５に入力している。

【００２３】回動力を検出する検出器４は、図４に示し
説明すると、翼体２７を備え９０度近い回動を行い、そ
の回動に付勢力を与える巻きばね２８が備えられて回動
を規制している。検出器４の軸端部には、ボリュウム２
９が備えられ、翼体２７の回動量によりボリュウム２９
の値が変化するようにしてある。回動量は、軸受に回動
量分の長孔を備え、長孔を移動する突起を軸に備えたも
のにしている。

【００２４】チップ６は、攪拌爪３の回転により一方向
への流通状態にあり、翼体２７に衝突することで、翼体
２７を巻きばね２８の付勢力に打ち勝って回動させる。
回動量の信号は、チップ６の水分量の違いにより衝突力
が変わるために、回動量を電気信号に変換して行ってい
る。

【００２５】図５は、翼体２７の形状を変えた検出器４
ａ・４ｂ・４ｃで、チップ６の流通状況に合わせて、次
に説明するように使用することができる。図５（ａ）の
検出器４ａは、攪拌爪３の回転により、円筒体２の円周
方向に流通するチップ６を受ける抵抗で回動し、少量の
チップ６でも正確に検出することができ、微妙な水分量
によって抵抗に違いができ、ＣＰＵ１５に信号を送るこ
とができる。

【００２６】図５（ｂ）検出器４ｂは、攪拌爪３の回転
でチップ６が円周側から盛り上がり、軸心側に吸い込ま
れるときに、回動するようにしてあり、チップ６を多め
に使用するときに効果的である。図５（ｃ）検出器４ｃ
は、攪拌爪３の部材の一部が検知器になり、チップ６の
流通をスムーズに行い、小型化することができる。

【００２７】図６の第２検出器５は、チップ６の電気抵
抗値を検知して、水分量を測定するもので、ブリッジ測
定法によりボリュウム２９ａで最適な水分値に設定し
て、チップ６の流通するものから第１電極３１と第２電
極３２で測定して、電流が流れる方向（プラスかマイナ
ス）により噴出する水分の量が異なり、バクテリアＢの
活性化を促せている。

【００２８】簡易トイレ１の使用について、図面で示し
説明する。図１は、バイオトイレ１の外形を示す一実施
形態であり、椅子フレーム３５に便座２０を備え、便座
２０を覆うカバー２１を開閉できるようにしている。

【００２９】バイオトイレ１は、カバー２１で便座２０
を閉鎖ときに、攪拌爪３がモータ１９の駆動により約１
分間回転して、排泄物Ｋを攪拌して分離させ、バクテリ
アＢに接触面を広げて分解作用を速めるようにする。

【００３０】カバー２１を開口すると、カバー２１に取
り付けられたセンサの検出でモータ１９を停止させ、使
用者の安全策をとっている。便座２０は、楕円状の透孔
を備えて開閉可能に取り付けられている。

【００３１】チップ６は、おが屑が安価で入荷しやすい
ものであるが、これに限定するものでなく、紙材・布材
・植物製材等の天然素材の分解作用ができるものであれ
ばよい。チップ６には、バクテリアＢが投入されて、排
泄物Ｋを有機肥料Ａに変換し、悪臭を無臭に変える作用
がある。バクテリアＢは、数十種類の酵素を使い、分解
能力が最も高いとされるアースラブ（商品名）を採用し
ている。

【００３２】使用者の排泄物Ｋは、チップ６内に混合さ
せ攪拌爪３の回転により分解し易くして、バクテリアＢ
が堆肥に変換する。変換するときには、炭酸ガスと水蒸
気が発生するが、便座２０の下面近傍に供給口２６が設
けら、発生した炭酸ガスと水蒸）気等を吸気する供給装
置１３が設けられている。

【００３３】供給口２６は、円筒体２の上部に位置し
て、低圧管のパイプで連結し、供給装置１３に接続さ
れ、供給装置１３の吸引により低圧室の気圧を低くし
て、周辺の空気を吸い込むようにしているが、ほこり・
小ごみ等を防止すために、フィルターが備えられてい
る。吸い込んだ空気は、供給装置１３に高圧管１２が接
続され、高圧室９に配管してある。

【００３４】高圧室９は、金属タンクで円筒体２の底部
に配置された円周状の空洞に接続されて、その空洞の上
部に複数の噴出口１０を設けて、吸気した空気をヒータ
線で熱し、加湿器３３で湿った暖かい空気に変えて、円
筒体２の底部又は軸芯から噴出させる。攪拌爪３は、タ
イマー動作によりチップ６の水分量の測定と均一な環境
を整えるために、数分間隔で数回転することで温度４０
度・水分量７０％に近づけるように、検出器４に回動を
させて信号をＣＰＵ１５に送っている。チップ６は、環
境がよいとバクテリアＢを増殖させて排泄物Ｋの分解作
用を速め、悪臭の発生を少なくし、分解効率が大変良い
ため発生する堆肥も分解され、補給しなければならな
い。そのために、堆肥の廃棄口は不要にしている。

【００３５】

【発明の効果】請求項１の発明では、バクテリアが生存
する領域の環境をよくすることができ、良い環境により
バクテリアを増殖させることができるので、排泄物の分
解作用を速めることができるため、バクテリアの容量を
少なくして装置を小型化することができ、設置場所の省
スペース化と移動がし易い効果がある。請求項２の発明
では、チップの流動をよくする効果がある。請求項３の
発明では、チップに含有する水分量を正確に検出する効
果がある。請求項４の発明では、チップと水分の適切な
混合をすばやくでき、効率の高い分解作用をさせる効果
がある。請求項５の発明では、電気抵抗で検知するた
め、検出器を簡素化する効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を具体化した椅子型の簡易トイレを示す
斜視図。

【図２】簡易トイレの説明用の側面断面図。

【図３】構成要部の説明用の側面断面図。

【図４】検出器の構造を示す斜視図。．

【図５】（ａ）円周方向に作用する検出器を示す斜視
図。（ｂ）上下方向に作用する検出器を示す斜視図。（Ｃ）攪拌爪に設けた検出器を示す側面図。

【図６】チップの抵抗を測定して水分を検出する検出
器。

【符号の説明】

１バイオトイレ２円筒体３攪拌爪４検出器４ａ４ｂ４ｃ５第２検出器（ブリッジ）６チップ８ヒータ線９高圧室１０噴出口１３供給装置１５ＣＰＵ２０便座２１カバー２７翼体２９ボリュウム３１第１電極３２第２電極３３加湿器３４パルス発信器Ｂバクテリア

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】バクテリアを含有するチップと充填して
攪拌爪を回転させて、バクテリアの分解作用により排泄
物を堆肥に変換するトイレ機構において、排泄物を分解
可能にしたチップを充填した円筒体と、チップを攪拌す
る攪拌手段と、チップを保温するヒータ手段と、チップ
に水分を噴出する水分噴出手段と、攪拌手段によりチッ
プの流動で変位する検出器と、検出器の信号出力により
ヒータ手段の熱量又は水分噴出手段の水分量を制御する
制御手段を設けたことを特徴とする水分測定器を備えた
バイオトイレ。
【請求項２】検出器は、攪拌手段の一部を分割して配
置されたことを特徴とした請求項１記載の水分測定器を
備えたバイオトイレ。
【請求項３】検出器の検知は、チップの流動による抵
抗を受け、回動する翼体と、翼体の回動力を水分量の検
出信号に変えてＣＰＵに伝達することを特徴とする請求
項１記載の水分測定器を備えたバイオトイレ。
【請求項４】水分噴出手段は、攪拌手段の軸部にノズ
ルを備え、検出器の信号により水分を噴出させるポンプ
の稼動量を決定することを特徴とする請求項１記載の水
分測定器を備えたバイオトイレ。
【請求項５】チップの抵抗値によりヒータ手段と水分
噴出手段を制御することを特徴とする請求項１記載の水
分測定器を備えたバイオトイレ。