JP2006299564A - トイレ装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 ボウル面2aの便落ち口部2b下に遮蔽体3を駆動要素4と連動させることで、閉じ,半開,全開の各位置に作動可能に備え、遮蔽体3は、センサー5が用便エリアa内に使用者を感知できない間は閉じ位置に停止し、センサー5が同エリアa内に使用者を感知している間は全開位置に停止し、使用者が同エリアa内から離れてセンサー5が使用者を感知できなくなると半開位置に停止可能にし、給水装置6は、遮蔽体3が半開位置に停止した後、洗浄水をボウル面2aに給水運転可能にし、これらの駆動要素4と遮蔽体3と給水装置6が適時自動運転するように処理装置18で制御することにより、ボウル面2aを十分に洗浄可能な量の洗浄水を半開位置の遮蔽体3を経て当該遮蔽体3下側の取水口部8から自動回収可能に形成してある。
【選択図】 図1
Description
これらの設計思想は、少量の洗浄水で便器を洗って回収し、屎尿は便槽に落とすというものである。
従来使われている陶器製の水洗便器は、便器ボウル面から通じる水路に防臭トラップを持ち、そのまま管路に接続されるために、一旦排便された屎尿は洗浄水と混合され分離することはできなかった。
簡易水洗便器は屎尿と洗浄水を便槽に貯留するために大量の洗浄水を使えず、汚物を便槽に搬送し且つ便器ボウル面を洗浄する200〜300ccの僅かな水を使い、残水をボウル面直下の遮蔽体で貯溜し、少量の水で水封防臭する構造を持っている。
したがって、水洗便器と違い、この遮蔽体を利用すれば、屎尿と洗浄水を分離できる唯一の便器になる。
本発明者はこの問題を解決するために、屎尿は便槽に落とし、便器のボウル面を洗った洗浄水のみを分離し、水洗便器同様に10リットル程度の多量の水でボウル面を十分に洗浄することを考えた。また、その水は屎尿水ではないので、土壌に浸透させたり滅菌して放流したりする他、簡単な濾過、滅菌の上、洗浄水として循環再利用することを考え、これを特許文献4,5で開示している。
浄化槽や下水道の普及していない地域では未だ汲み取り便槽と簡易水洗便器が使われており、簡易水洗便器の洗浄力の不足が解決されれば、その使用感は水洗便器と変わらないものとなる。
これは日本ばかりでなく、水の少ない発展途上国が、現在の水洗便器を使用して、例え一回5リットルでも放流すれば、処理場の施設費ばかりでなく、水資源の枯渇の心配さえ生じる。洗浄水の循環再利用をして便器を気持ちよく洗いながら、少しの土地を利用できるところでは高濃度汚水の土壌処理等を併用し、一年に一回くらいの汲み取りが可能になり、トイレに悩む発展途上国の人々に大きな貢献ができる。
また、さらには国内でも広く使われている仮設トイレの多くが特許文献6にあるように洗浄水タンクを便槽上部に設けたりして足踏みポンプで少量の水を噴射させて使っているが、これも便槽の汲み取り量の増加を心配して多くの水は流せず、便器の掃除手間がかかっている。
工事現場はとにかくとしてイベント用のトイレでも同じものが使われている。汲み取り式仮設便所であっても、水洗トイレと同じ洗浄感のトイレへの要求は大きい。
第2の問題は、大小便を一緒に便槽に落とす型式の便器では、便皿の上方側面に洗浄水取水口があるために、男子小便の尿が洗浄水に混じり易かった。特許文献4で、用便時には遮蔽体を回動自在にして、屎尿を便槽に送り、洗浄時のみ遮蔽体を固定し、遮蔽体の後部に水路を設けて洗浄水を取水する提案をしたが、紙が詰まり易かったり、大量の洗浄水が流れると溢水する等の問題があった。
1.ボウル面の便落ち口部下に遮蔽体を駆動要素と連動させることで、当該便落ち口部に対して閉じ位置あるいは半開位置もしくは全開位置に作動可能に備え、遮蔽体は、センサーが用便エリア内に使用者を感知できない間は閉じ位置に停止し、センサーが用便エリア内に使用者を感知している間は全開位置に停止し、使用者が用便エリア内から離れてセンサーが使用者を感知できなくなると半開位置に停止して、給水装置からボウル面に給水される洗浄水を遮蔽体下側の排便管の側壁面部に開口した取水口部に向けて案内可能にし、給水装置は、遮蔽体が半開位置に停止した後、ボウル面上縁の吐水口部からボウル面を十分に洗浄可能な量の洗浄水をボウル面に給水運転可能にし、これらの駆動要素と遮蔽体と給水装置が適時自動運転するように処理装置で制御することにより、ボウル面を十分に洗浄可能な量の洗浄水を半開位置の遮蔽体を経て当該遮蔽体下側の前記取水口部から自動回収可能に形成してあることを特徴とする。
2.ボウル面の便落ち口部下のバランス便皿直下における排便管の排便口部下に遮蔽体を駆動要素と連動させることで、当該排便口部に対して閉じ位置あるいは全開位置に作動可能に備え、遮蔽体は、センサーが用便エリア内に使用者を感知できない間は閉じ位置に停止し、センサーが用便エリア内に使用者を感知している間は全開位置に停止し、使用者が用便エリア内から離れてセンサーが使用者を感知できなくなると閉じ位置に停止して、給水装置からボウル面に給水される洗浄水を遮蔽体上側の前記排便管の側壁面部に開口した取水口部に向けて案内可能にし、給水装置は、遮蔽体が閉じ位置に停止した後、ボウル面上縁の吐水口部からボウル面を十分に洗浄可能な量の洗浄水をボウル面に給水運転可能にし、これらの駆動要素と遮蔽体と給水装置が適時自動運転するように処理装置で制御することにより、ボウル面を十分に洗浄可能な量の洗浄水を閉じ位置の遮蔽体を経てバランス便皿下側の前記取水口部から自動回収可能に形成してあることを特徴とする。
3.上記1または2において、給水装置は、センサーが用便エリア内に使用者が入ったことを感知して遮蔽体が全開位置に作動した後に、吐水口部から少量の洗浄水をボウル面に自動給水運転可能にしてあることを特徴とする。
4.上記1〜3のいずれかにおいて、給水装置は、使用者が用便エリア内から離れてセンサーが使用者を感知できなくなると、遮蔽体が全開位置に停止している間に吐水口部から少量の洗浄水をボウル面に自動給水運転可能にしてあることを特徴とする。
5.上記1〜4のいずれかにおいて、給水装置は、洗浄水の濾過装置を経て取水口部と連通し、この取水口部から回収されて浄化された後の洗浄水を給水装置に還流可能に形成してあることを特徴とする。
遮蔽体は、回転軸を支点として揺動することで、閉じ位置あるいは半開位置もしくは全開位置に作動するものでも、閉じ位置あるいは全開位置に作動するものであってもよい。また、遮蔽体が閉じ位置あるいは全開位置に作動するものではガイドレール部に沿って水平方向にスライドするものであってもよい。また、遮蔽体が揺動するタイプのものでは、ソレノイド等の駆動手段と連動しているストッパーで遮蔽体を各停止位置にロックし得るようにしてもよい。
駆動要素は、遮蔽体を前記した位置に作動可能であればよく、ステッピングモーターやソレノイド等が挙げられる。
センサーは、用便エリアへの使用者の出入りを感知可能なものであればよく、赤外線センサーあるいは光電センサー等が上げられる。
給水装置は、タンクを経て上水道と接続しているものでも、タンクを経て濾過装置に接続しているものでも、ダイレクトに濾過装置と接続しているものでもよく、上水あるいは濾過水を洗浄水として給水可能であればよい。この給水装置は、ボウル面を十分に洗浄可能な量たとえば5リットル程度の洗浄水を吐水口部からボウル面に給水可能であればよく、また、センサーが用便エリア内に使用者が入ったことを感知して遮蔽体が全開位置に作動した後に、少量の洗浄水を自動給水可能にしてあってもよいし、さらに、使用者が用便エリア内から離れてセンサーが使用者を感知できなくなると、遮蔽体が全開位置に停止している間に少量の洗浄水を自動給水可能にしてもよい。かかる給水装置による給水量および給水回数ならびに給水タイミングは処理装置により任意に設定可能である。
ボウル面上縁の吐水口部は、洗浄水を左右から流したり、一方から旋回流として流すものであってもよい。
濾過装置は、洗浄水を濾過・殺菌して循環再使用するタイプでもよいし、濾過・殺菌して放流するタイプのものであってもよい。
処理装置は、ボウル面の自動洗浄から屎尿と洗浄水の自動分離・回収そして便落ち口部を自動閉口する自動水洗装置として、各要素および各装置が適時運転するようなプログラムを設定可能なマイコン等であればよい。
したがって、使用者は一切の操作をせずともボウル面を十分な量の洗浄水で自動洗浄して綺麗にできると共に、屎尿を便槽に、洗浄水を取水口部に、それぞれ分離して自動回収でき、屎尿と洗浄水を分離する自動水洗装置として有用であり、一般住宅や仮設トイレに好適である。
また、洗浄水の取水口部がボウル面上から男子小便中にも見えない部位にあるので、見掛けもよく、商品価値が損なわれない。
赤外線センサーで使用者を感知して作動が始まり、使用者が立ち去るのを確認してから洗浄水が流れるので、屎尿が洗浄水に混入することがない。
マイコン制御により所望の量の水が流れ、遮蔽体が作動するので、便槽に流入するプレ洗浄水と汚物搬送水と循環洗浄水を分けることができ、直下便槽の場合等少しの水も入れないこともできる。
B.請求項2により、使用者が用便中の間は遮蔽体が全開位置に停止しているので屎尿を便槽内に誘導でき、使用者が用便後に便器から離れるとボウル面を洗浄するのに十分な量の洗浄水が給水されてボウル面を綺麗に洗浄でき、そして、かかる洗浄水を閉じ位置の遮蔽体を経て取水口部に回収することができる。
したがって、使用者は一切の操作をせずともボウル面を十分な量の洗浄水で自動洗浄して綺麗にできると共に、屎尿を便槽に、洗浄水を取水口部に、それぞれ分離して自動回収でき、屎尿と洗浄水を分離する自動水洗装置として有用である。
また、洗浄水の取水口部がボウル面上から男子小便中にも見えない部位にあるので、見掛けもよく、商品価値が損なわれない。
C.請求項3により、さらに、用便前にボウル面を少量の洗浄水で濡らすことで屎尿が付着しないようにすることができ、また、便槽内に流れ込む洗浄水が少量であるから問題ない。
D.請求項4により、さらに、用便後にボウル面に残った紙等を少量の洗浄水で便槽に流すことができ、また、便槽内に流れ込む洗浄水が少量であるから問題ない。
E.請求項5により、さらに、濾過することで清浄な洗浄水が得られるので、これを循環使用することで全く新しい省資源トイレシステムを生み出すことができる。
遮蔽体3は、僅かの水で便落ち口部2bを水封可能な皿状に形成してあり、処理装置18のプログラムにしたがって自動運転するステッピングモーター4の駆動力を受けることで、赤外線センサー5が用便エリアa内に使用者を感知できない間は閉じ位置に停止し、赤外線センサー5が用便エリアa内に使用者を感知している間は全開位置に停止し、使用者が用便エリアa内から離れて赤外線センサー5が使用者を感知できなくなると半開位置に停止して、タンク16内の給水装置6からボウル面2aに向けて給水される洗浄水を遮蔽体3下側の排便管7の側壁面部7aに開口した取水口部8に向けて案内可能にしてある。
濾過装置11は、洗浄水が流入する沈殿分離槽12と第1フィルター槽13と第2フィルター槽14と集水槽15を有し、沈殿分離槽12には送水管10を経て洗浄水が流れ込み、間違って混入した紙等があればここで沈殿分離する。底面近くには比較的大口径のドレインバルブ12aを設け、沈殿物を槽外に排出させるようにする。また、同槽には必ず塩素剤供給筒12bを設け、簡単には溶けず徐々に時間をかけて解けてゆく次亜塩素酸やイソシアヌル酸素の錠剤を投入し、洗浄剤を殺菌し得るようにしてある。
第1フィルター槽13および第2フィルター槽14は、上流側から下流へと巻縮性化学繊維体や不織布状のものまで粗から密になるように濾材13a,14aをそれぞれ配置し、どの部分かに色素吸着繊維層を挟むことが望ましく、濾過した洗浄水を脱色し得るようにするのがよい。濾材13a,14aは取り出し易い幾つかのブロックに分かれ約30センチ位の厚さがあるものになる。
集水槽15は、第2フィルター槽14から出てきた濾過済みの洗浄水を貯留し、ポンプアップして便器2後部のタンク16に送水可能にしてある。また、最上の水質の洗浄水を望むならば、同槽にオゾン発生器17を設け、発生するオゾンを底面より曝気してやるとよい。また、この同槽の最上部にボールタップを取付け、水道水や井戸水が自動給水されるようにしてもよい。
第2プログラムでは、使用者が用便エリアa内に入ったことを赤外線センサー5が感知すると、ステッピングモーター4が運転し、遮蔽体3が閉じ位置から全開位置に揺動して、使用者が用便後に用便エリアa内から離れて第3プログラムが実行されるまで同全開位置に停止し続ける。
第3プログラムでは、遮蔽体3が全開位置に揺動して停止した直後に、給水装置6が運転して約100cc程度の洗浄水をタンク16から吐水口部9に給水してボウル面2aに流す。
第4プログラムでは、用便を終えた使用者が用便エリアa内から離れて赤外線センサー5が使用者を感知できなくなると、給水装置6が運転して約200cc程度の洗浄水をタンク16から吐水口部9に給水してボウル面2aに流す。
第5プログラムでは、第4プログラムが実行された後に、ステッピングモーター4が運転し、遮蔽体3が全開位置から半開位置に揺動して停止する。
第6プログラムでは、遮蔽体3が半開位置に揺動して停止した直後に、給水装置6が運転して約5リットル程度の洗浄水をタンク16から吐水口部9に給水してボウル面2aに流す。
また、処理装置18には、タンク16内の水量が減少すると集水槽15におけるポンプ15aが運転してタンク16に過不足なく給水するプログラムを設定してある。
使用者が用便エリアa内に入ったことを赤外線センサー5が感知すると、ステッピングモーター4が運転し、遮蔽体3は閉じ位置から全開位置に揺動して、使用者が用便後に用便エリアa内から離れて第3プログラムが実行されるまで同全開位置に停止し続ける(図4参照)。
遮蔽体3が全開位置に揺動して停止した直後に、給水装置6が運転して約100cc程度の洗浄水をタンク16から吐水口部9に給水してボウル面2aに流し、ボウル面2aを濡らして屎尿が付着しずらくなるように整える。
用便を終えた使用者が用便エリアa内から離れて赤外線センサー5が使用者を感知できなくなると、給水装置6が運転して約200cc程度の洗浄水をタンク16から吐水口部9に給水してボウル面2aに流し、ボウル面2aに残っている紙等を便槽19に流す。
然る後に、ステッピングモーター4が運転し、遮蔽体3は全開位置から半開位置に揺動して停止する。この直後に、給水装置6が運転して約5リットル程度の洗浄水をタンク16から吐水口部9に給水してボウル面2aに流す。かかる洗浄水は遮蔽体3に誘導されて取水口部8に流入し(図5参照)、送水管10を経て濾過装置11に流れる。こうして洗浄水が濾過装置11に流れ込んだ後、ステッピングモーター4が運転し、遮蔽体3は半開位置から閉じ位置に揺動して停止して便落ち口部2bを水封する。
濾過装置11に流れた洗浄水は沈殿分離槽12において、間違って混入した紙等が沈殿分離し、第1フィルター槽13および第2フィルター槽14を通過していく過程で殺菌・濾過・脱色されて集水槽15に貯溜される。
その後は、集水槽15からポンプアップされてタンク16に送水され、給水装置6よる循環再給水に備える。
ボウル面2aの便落ち口部2b下のバランス便皿20直下における排便管7の排便口部7b下には遮蔽体3をステッピングモーター4の回転軸4aと連動させることで、当該排便口部7bに対して閉じ位置あるいは全開位置に揺動可能に備えてある。
遮蔽体3は、僅かの水で排便口部7bを水封可能な皿状に形成してあり、処理装置18のプログラムにしたがって自動運転するステッピングモーター4の駆動力を受けることで、赤外線センサー5が用便エリアa内に使用者を感知できない間は閉じ位置に停止し、赤外線センサー5が用便エリアa内に使用者を感知している間は全開位置に停止し、使用者が用便エリアa内から離れて赤外線センサー5が使用者を感知できなくなると再び閉じ位置に停止して、給水装置6からボウル面2aに向けて給水される洗浄水をバランス便皿20下側の排便管7における遮蔽体3上脇の側壁面部7aに開口した取水口部21に向けて案内可能にしてある。
取水口部21は、閉じ位置の遮蔽体3上面から洗浄水が流れ込み易い口形状に形成してあり、回収した洗浄水は送水管10を経て濾過装置11に送水可能にしてある。
第2プログラムでは、使用者が用便エリアa内に入ったことを赤外線センサー5が感知すると、ステッピングモーター4が運転し、遮蔽体3が閉じ位置から全開位置に揺動して、使用者が用便後に用便エリアa内から離れて第3プログラムが実行されるまで同全開位置に停止し続ける。
第3プログラムでは、遮蔽体3が全開位置に揺動して停止した直後に、給水装置6が運転して約100cc程度の洗浄水をタンク16から吐水口部9に給水してボウル面2aに流す。
第4プログラムでは、用便を終えた使用者が用便エリアa内から離れて赤外線センサー5が使用者を感知できなくなると、給水装置6が運転して約200cc程度の洗浄水をタンク16から吐水口部9に給水してボウル面2aに流す。
第5プログラムでは、第4プログラムが実行された後に、ステッピングモーター4が運転し、遮蔽体3が全開位置から閉じ位置に揺動して停止する。
第6プログラムでは、遮蔽体3が閉じ位置に揺動して停止した直後に、給水装置6が運転して約5リットル程度の洗浄水をタンク16から吐水口部9に給水してボウル面2aに流す。
使用者が用便エリアa内に入ったことを赤外線センサー5が感知すると、ステッピングモーター4が運転し、遮蔽体3は閉じ位置から全開位置に揺動して、使用者が用便後に用便エリアa内から離れて第3プログラムが実行されるまで同全開位置に停止し続ける(図7参照)。
遮蔽体3が全開位置に揺動して停止した直後に、給水装置6が運転して約100cc程度の洗浄水をタンク16から吐水口部9に給水してボウル面2aに流し、ボウル面2aを濡らして屎尿が付着しずらくなるように整える。
用便を終えた使用者が用便エリアa内から離れて赤外線センサー5が使用者を感知できなくなると、給水装置6が運転して約200cc程度の洗浄水をタンク16から吐水口部9に給水してボウル面2aに流し、ボウル面2aに残っている紙等を便槽19に流す。
然る後に、ステッピングモーター4が運転し、遮蔽体3は全開位置から閉じ位置に揺動して停止する。この直後に、給水装置6が運転して約5リットル程度の洗浄水をタンク16から吐水口部9に給水してボウル面2aに流す。かかる洗浄水は遮蔽体3に誘導されて取水口部21に流入し(図8参照)、送水管10を経て濾過装置11に流れる。こうして洗浄水が濾過装置11に流れ込んだ後も、遮蔽体3は閉じ位置に停止し続けて排便口部7bを水封する。
濾過装置11に流れた洗浄水は沈殿分離槽12において、間違って混入した紙等が沈殿分離し、第1フィルター槽13および第2フィルター槽14を通過していく過程で殺菌・濾過・脱色されて集水槽15に貯溜される。
その後は、集水槽15からポンプアップされてタンク16に送水され、給水装置6よる循環再給水に備える。
吐水口部9に濾過装置11のポンプ15aを接続してあり、このポンプ15aは、処理装置18のプログラムにしたがって自動運転し、赤外線センサー5が用便エリアa内に使用者が入ったことを感知して遮蔽体3が全開位置に作動した後に、ボウル面2a上縁の吐水口部9から少量の洗浄水をボウル面2aに自動給水運転し、使用者が用便エリアa内から離れて赤外線センサー5が使用者を感知できなくなると、遮蔽体3が全開位置に停止している間に吐水口部9から少量の洗浄水をボウル面2aに自動給水運転し、そして、遮蔽体3が全開位置から閉じ位置に揺動して停止した後、吐水口部9からボウル面2aを十分に洗浄可能な量の洗浄水をボウル面2aに給水運転するようにしてある。
1a 床
2 便器
2a ボウル面
2b 便落ち口部
3 遮蔽体
4 ステッピングモーター(駆動要素)
4a 回転軸
5 赤外線センサー(センサー)
a 用便エリア
6 給水装置
7 排便管
7a 側壁面部
8,21 取水口部
18 処理装置
9 吐水口部
10 送水管
11 濾過装置
12 沈殿分離槽
12a ドレインバルブ
12b 塩素剤供給筒
13 第1フィルター槽
13a,14a 濾材
14 第2フィルター槽
15 集水槽
15a ポンプ
16 タンク
17 オゾン発生器
19 便槽
20 バランス便皿
Claims (5)
- ボウル面の便落ち口部下に遮蔽体を駆動要素と連動させることで、当該便落ち口部に対して閉じ位置あるいは半開位置もしくは全開位置に作動可能に備え、
遮蔽体は、センサーが用便エリア内に使用者を感知できない間は閉じ位置に停止し、センサーが用便エリア内に使用者を感知している間は全開位置に停止し、使用者が用便エリア内から離れてセンサーが使用者を感知できなくなると半開位置に停止して、給水装置からボウル面に給水される洗浄水を遮蔽体下側の排便管の側壁面部に開口した取水口部に向けて案内可能にし、
給水装置は、遮蔽体が半開位置に停止した後、ボウル面上縁の吐水口部からボウル面を十分に洗浄可能な量の洗浄水をボウル面に給水運転可能にし、
これらの駆動要素と遮蔽体と給水装置が適時自動運転するように処理装置で制御することにより、ボウル面を十分に洗浄可能な量の洗浄水を半開位置の遮蔽体を経て当該遮蔽体下側の前記取水口部から自動回収可能に形成してあることを特徴とするトイレ装置。 - ボウル面の便落ち口部下のバランス便皿直下における排便管の排便口部下に遮蔽体を駆動要素と連動させることで、当該排便口部に対して閉じ位置あるいは全開位置に作動可能に備え、
遮蔽体は、センサーが用便エリア内に使用者を感知できない間は閉じ位置に停止し、センサーが用便エリア内に使用者を感知している間は全開位置に停止し、使用者が用便エリア内から離れてセンサーが使用者を感知できなくなると閉じ位置に停止して、給水装置からボウル面に給水される洗浄水を遮蔽体上側の前記排便管の側壁面部に開口した取水口部に向けて案内可能にし、
給水装置は、遮蔽体が閉じ位置に停止した後、ボウル面上縁の吐水口部からボウル面を十分に洗浄可能な量の洗浄水をボウル面に給水運転可能にし、
これらの駆動要素と遮蔽体と給水装置が適時自動運転するように処理装置で制御することにより、ボウル面を十分に洗浄可能な量の洗浄水を閉じ位置の遮蔽体を経てバランス便皿下側の前記取水口部から自動回収可能に形成してあることを特徴とするトイレ装置。 - 給水装置は、センサーが用便エリア内に使用者が入ったことを感知して遮蔽体が全開位置に作動した後に、吐水口部から少量の洗浄水をボウル面に自動給水運転可能にしてあることを特徴とする請求項1または2記載のトイレ装置。
- 給水装置は、使用者が用便エリア内から離れてセンサーが使用者を感知できなくなると、遮蔽体が全開位置に停止している間に吐水口部から少量の洗浄水をボウル面に自動給水運転可能にしてあることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項記載のトイレ装置。
- 給水装置は、洗浄水の濾過装置を経て取水口部と連通し、この取水口部から回収されて浄化された後の洗浄水を給水装置に還流可能に形成してあることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項記載のトイレ装置。
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