JP2007132169A - トイレ洗浄システム - Google Patents

Abstract

【課題】処理水を循環させて再利用するトイレ洗浄システムにおいて、効率良く汚水の再利用を行うとともに、真水の使用を最小限に抑えることができ、節水を図ることができるトイレ洗浄システムを提供することを目的とする。
【解決手段】真水を給排水する小径の第一の筒状体２と、汚水を給排水する大径の第二の筒状体３と、を有し、第一の筒状体２内及び第二の筒状体３内を連動して往復動するピストン１を備えることを特徴とする。使用毎に一定量の真水の給水と、一定量の汚水の排水を行うことができ、効率良く、汚水の再利用を行うとともに、節水を図ることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、トイレ洗浄システムにおいて、特に、処理水を循環させて再利用するトイレ洗浄システムに関する。

従来より、水洗トイレは、トイレの使用毎に大量の水を使用するものであるが、節水の観点から、トイレ洗浄に生活用水を再利用する方法（例えば特許文献１参照）や、トイレ排水を循環させて再度洗浄水として利用する装置（例えば特許文献２参照）が提案されている。

小便器のトイレ排水を一部循環させて再利用するシステムとしては、例えば図６に示すようなシステムも利用されている。図６においては、真水が貯水槽１１に給水され、酸溶液槽１２から洗浄効果のある酸溶液が供給されて、洗浄液として貯水槽１１に貯水されている。洗浄が開始されると、貯水槽１１の底に設置されたポンプによって小便器１０に洗浄液が送液され、洗浄が行われる。洗浄後、小便器１０からの排水は、一部下水溝へ排水され、一部は再び貯水槽１１に貯水される。ある一定回数洗浄が行われ、貯水槽１１の洗浄液が汚れてくると、サイホン１３によって貯水槽１１の洗浄液は全て排出され、新たな真水、及び酸溶液が供給される。このようにして、トイレ排水を再利用することができる。

特開平１１−１８８３６３号公報 特開平９−００１１７１号公報

しかしながら、上記のようなシステムでは、貯水槽１１の洗浄水を入れ替えるためにサイホン１３を頻繁に作動させなくてはならない。サイホン１３を作動させるためには相当量の真水を投入して捨てなければならず、節水の概念に反する。また、ポンプが貯水槽の１１の中に水没した状態で設置されているため、ポンプの保守性が悪い。さらに、大量の洗浄液が１度に作成された後に、繰り返し利用されるため、洗浄液中の真水と酸溶液の濃度の均一性に問題がある。

本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであり、その目的は、効率良く汚水の再利用を行うとともに、真水の使用を最小限に抑えることができ、節水を図ることができるトイレ洗浄システムを提供することにある。

以上のような課題を解決するため、本発明は、以下のものを提供する。

（１） 真水と汚水とを混合してトイレに排水するトイレ洗浄システムにおいて、真水を給排水する小径の第一の筒状体と、汚水を給排水する大径の第二の筒状体と、を有し、前記第一の筒状体内及び前記第二の筒状体内を連動して往復動するピストンを備えることを特徴とするトイレ洗浄システム。

本発明によれば、真水と汚水とを混合してトイレに排水するトイレ洗浄システムにおいて、真水を給排水する小径の第一の筒状体と、汚水を給排水する大径の第二の筒状体と、を有し、第一の筒状体内及び第二の筒状体内を連動して往復動するピストンを備えることとしたから、使用毎に一定量の真水の給水と、一定量の汚水の排水を行うことができ、効率良く、汚水の再利用を行うとともに、節水を図ることができる。すなわち、使用毎に真水を給水することにより、洗浄に再利用する汚水の汚れを少ない状態に保つことができるため、サイホンを用いた貯水槽の排水をなくすことができ、節水を図ることができる。

（２） 前記ピストンの両端部には、第一の筒状体と略同径の第一の区画体と、第二の筒状体と略同径の第二の区画体と、が形成されていることを特徴とするトイレ洗浄システム。

本発明によれば、ピストンの両端部には、第一の筒状体と略同径の第一の区画体と、第二の筒状体と略同径の第二の区画体と、が形成されていることとしたから、ピストンが第一の筒状体側に押された場合にも、第二の筒状体に押された場合にも、真水又は汚水の給排水を行うことができ、効率良く、汚水の再利用を行うとともに、節水を図ることができる。すなわち、ピストンが第一の筒状体側に押された場合には、第一の区画体の外側の真水、及び、第二の区画体の内側の汚水が排水され、第一の区画体の内側には真水、第二の区画体の外側には汚水が給水される。一方、ピストンが第二の筒状体側に押された場合には、第一の区画体の内側の真水、及び、第二の区画体の外側の汚水が排水され、第一の区画体の外側には真水、第二の区画体の内側には汚水が給水される。

（３） 前記第一の区画体及び前記第二の区画体で区画された領域には、真水又は汚水を給排水する管が接続されていることを特徴とするトイレ洗浄システム。

本発明によれば、第一の区画体で区画された領域には、真水を給排水する管が接続され、第二の区画体で区画された領域には、汚水を給排水する管が接続されていることとしたから、真水又は汚水を効率良く給排水することができ、汚水の再利用を行うとともに、節水を図ることができる。

（４） 前記第一の筒状体に接続された給水管には、酸溶液の流出量を規制して真水に酸溶液を均等に混合する酸溶液流出規制手段が設けられていることを特徴とするトイレ洗浄システム。

本発明によれば、第一の筒状体に接続された給水管には、酸溶液の流出量を規制して真水に酸溶液を均等に混合する酸溶液流出規制手段が設けられていることとしたから、洗浄液には、使用毎に酸溶液が混合された真水が供給されることとなり、酸溶液を洗浄液に均等に混合することができる。

（５） 真水と汚水とを混合してトイレに排水するトイレ洗浄システムにおいて、前記トイレ下部は、トイレ内表面を伝う流水を捕水する第一の管と、トイレから排泄される排泄物を下水に流す第二の管と、が分岐されていることを特徴とするトイレ洗浄システム。

本発明によれば、真水と汚水とを混合してトイレに排水するトイレ洗浄システムにおいて、トイレ下部は、トイレ内表面を伝う流水を捕水する第一の管と、トイレから排泄される排泄物を下水に流す第二の管と、が分岐されていることとしたから、トイレ内表面を伝う汚れの少ない洗浄水は第一の管を通じて貯水槽へ貯水し、排泄物を多く含む洗浄水は第二の管を通じて下水へと排水することができる。

（６） 前記第一の管と前記第二の管との上方には、当該第一・第二の管のいずれかの方向に傾斜して流水を促す流水規制手段が設けられていることを特徴とするトイレ洗浄システム。

本発明によれば、第一の管と第二の管との上方には、当該第一・第二の管のいずれかの方向に傾斜して流水を促す流水規制手段が設けられていることとしたから、汚れが少なく、流量の少ない洗浄水が流れるときには、流水規制手段は第一の管の方向に傾斜して、洗浄水を貯水槽へ貯水し、排泄物が多く含み、水量の多い洗浄水が流れるときには流水規制手段は第二の管の方向に傾斜して、洗浄水を下水へと排水することができる。

以上説明したように、本発明に係るトイレ洗浄システムよれば、真水を給排水する筒状体と、汚水を給排水する筒状体を有するピストンを備えることにより、使用毎に一定量の真水の給水と、一定量の汚水の排水を行うことができ、効率良く汚水の再利用を行うとともに、真水の使用を最小限に抑えることができ、節水を図ることができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面に基づいて説明する。

図1は、本発明の実施の形態に係るトイレ洗浄システムを示す概念図である。

図1において、本発明の実施の形態に係るトイレ洗浄システムは、小便器１０、貯水槽１１、ピストンユニット１２、を備えている。

小便器１０の下部には排水管が接続され、小便器１０の下方には流水規制手段１６が設けられている。流水規制手段１６によって、小便器１０からの排水は、貯水槽１１又は下水溝へと排出される。

貯水槽１１には、小便器１０からの排水が貯水されており、トイレの洗浄毎に給水管１８を通じてピストンユニット１２へと送水される。また、貯水槽１１にはサイホン１３が設けられており、貯水槽１１に貯められた貯水の排水が適時行われる。

ピストンユニット１２は、小径の第一の筒状体２と、大径の第二の筒状体３とを有し、この２つの筒状体内を連動して往復動するピストン１が備えられている。第一の筒状体２には略２００ｍｌの真水が、第二の筒状体３には略２０００ｍｌの汚水が貯水される。ピストン１の両端部には、第一の筒状体２側に第一の区画体４が、第二の筒状体３側に第二の区画体５が形成されており、この第一の区画体４で区切られた区画領域には真水を給排水する管１７が接続され、第二の区画体５で区切られた区画領域には汚水を給排水する管１８が接続されている。また、ピストンユニット１２には、モーター１５が設けられ、トイレ洗浄における水圧が不足している場合に、ピストン１を往復動させる補助モーターとして作動させ、特に水道水圧が低くて洗浄水の流量や流速を確保できない場合に有用である。

酸溶液槽１４には、殺菌剤等の、高濃度酸溶液が貯蔵されており、ポンプ１９によって洗浄毎に一定量ずつ送出されて、真水と混合され、ピストンユニット１２に送出される。酸溶液は気侯風土条件によりいくつかの選択肢があり、例えば、食塩水電気分解による強酸性電解水を利用したり、食塩水と二価鉄電気分解による過酸化水素水の混合溶液を利用したり、市販の殺菌消毒剤を利用したり、活性炭吸着シートを利用したりとできる。

ポンプ１９は、例えば図２に示すようにソレノイド２３ａ〜２３ｃに順に通電して、それぞれのポンプを順に作動させることにより、管の中の酸溶液を一定量ずつ送出することができるソレノイドチューブポンプを採用できる。図２（ａ）は酸溶液の供給時、図２（ｂ）は酸溶液の供給停止時の状態を示す。

このような構成を有するトイレ洗浄システムにおいては、酸溶液槽１４によって酸溶液が混合され給排水管１７を流れる真水２００ｍｌが、第一の区画体４がピストン運動によって押し上げられることで区画領域内に真水が給水される。それと同時に、第二の区画体５が連動するピストン運動によって押し上げられることで区画領域内の汚水が排水され、給排水管１８へと押し出される。押し出された汚水は、ポンプを経て小便器１０へと排出される。

また、これとは逆に、ピストン１が押し下げられると、第一の区画体４の区画領域内に給水された真水が排水され、給排水管１７へと押し出される。押し出された真水は、ポンプを経て小便器１０へと排出される。それと同時に、第二の区画体５が押し下げられることで、区画領域内に汚水が給水される。

以上のようなトイレ洗浄システムにおいては、真水と汚水とを交互に小便器１０へと排出して洗浄水として利用することができるので、効率良く汚水の再利用を行うとともに、真水の使用を最小限に抑えることができ、節水を図ることができる。 図３は、本発明の第二の実施の形態に係るトイレ洗浄システムの構成を示す概念図である。基本的な構成は図１に示す実施の形態と同様であるので、その説明を省略する。

図３に示すピストンユニット１２において、第一の筒状体２は、第一の区画体４によって、第一の区画体４の上側の区画領域２ａと、第一の区画体４の下側の区画領域２ｂとに区画されている。また、第二の筒状体３は、第二の区画体５によって、第二の区画体５の上側の区画領域３ａと、第一の区画体５の下側の区画領域３ｂとに区画されている。そして、区画領域２ａには給排水管１７ａが、区画領域２ｂには給排水管１７ｂが、区画領域３ａには給排水管１８ａが、区画領域３ｂには給排水管１８ｂが、それぞれ接続され、給排水管の先には、バルブＡ〜Ｄがそれぞれ配設されている。

次いで、図３に示す本発明の第二の実施の形態に係るトイレ洗浄システムの流れを図４を用いて説明する。

図４は、本発明の実施の形態に係るトイレ洗浄システムの洗浄の流れを示す説明図である。

図４（ａ）において、ピストンユニット１２のピストン１が上方にある状態で洗浄が開始されると、バルブＡ〜Ｄは、図４（ａ）に示すように切り替えられる。なお、洗浄は、使用者がべダル等を操作することにより開始されるものであってもよいし、センサーによって自動的に開始されるものであってもよい。

次いで、酸溶液が混合された真水２００ｍｌが、バルブＡ、給排水管１７ａを経て、区画領域２ａに給水される。区画領域２ａに給水された真水は、ピストン１を下方に押し下げ、第一の区画体４に押された区画領域２ｂの真水２００ｍｌは給排水管１７ｂへと押し出される。

それと同時に、第二の区画体５が押し下げられた区画領域３ａには、貯水槽１１に貯水されていた汚水２０００ｍｌが、バルブＣを経て流れ込み、第二の区画体５に押された区画領域３ｂの汚水２０００ｍｌが、給排水管１８ｂへと押し出される。押し出された真水２００ｍｌと汚水２０００ｍｌは、それぞれバルブＢ，Ｄを経て管内で混合され、洗浄液として、小便器へと排出される。

一方、図４（ｂ）に示すように、ピストンユニット１２のピストン１が下方にある状態で洗浄が開始されると、バルブＡ〜Ｄは、図４（ｂ）に示すように切り替えられる。

次いで、酸溶液が混合された真水２００ｍｌが、バルブＢ、給排水管１７ｂを経て、区画領域２ｂに給水される。区画領域２ｂに給水された真水は、ピストン１を上方に押し上げ、第一の区画体４に押された区画領域２ａの真水２００ｍｌは給排水管１７ａへと押し出される。

それと同時に、第二の区画体５が押し上げられた区画領域３ｂには、貯水槽１１に貯水されていた汚水２０００ｍｌが、バルブＤを経て流れ込み、第二の区画体５に押された区画領域３ａの汚水２０００ｍｌが、給排水管１８ａへと押し出される。押し出された真水２００ｍｌと汚水２０００ｍｌは、それぞれバルブＡ，Ｃを経て管内で混合され、洗浄液として、小便器へと排出される。

次いで、小便器１０へ排出され、洗浄に用いられた排水は、小便器１０の下部の排水管へと排出され、流水規制手段１６によって、貯水槽１１、又は下水溝へと振り分けられる。

以上のようなトイレ洗浄システムにおいては、真水と汚水とを混合して小便器１０へと排出して洗浄水として利用することができるので、効率良く汚水の再利用を行うとともに、真水の使用を最小限に抑えることができ、節水を図ることができる。すなわち、水道から供給される真水の給水を動力源としてピストン１を往復動させ、真水２００ｍｌと汚水２０００ｍｌの合計２２００ｍｌを洗浄水として小便器１０へと排水することで、節水率９０％の自立循環システムを構成することができる。

図５は小便器１０の下方の流水規制手段１６の構造を示す説明図である。

図５において、小便器１０の下方の排水管は、下水溝１１へと通じる第一の管２１と、貯水槽へ通じる第二の管２２とに分岐しており、その分岐点を支持軸２０として、シーソー運動を行う流水規制手段１６が設けられている。排泄物を多く含む排水は水量が少ないため、小便器１０の内表面を伝って流れ、そのまま排水管の内壁を伝って第一の管２１側へ流れこむ。その流れによって、流水規制手段１６は第一の管２１側に傾斜し、汚れを多く含む排水は第一の管２１を通って下水溝へと排水される。一方、排泄物を少量含む水量の多い排水は、小便器１０の内表面を伝うことなく排水管へと流れ込む。排水管の内壁を伝わずに流れ込んだ排水は、流水規制手段１６に達して流水規制手段１６を第二の管２２側へと傾斜させる。こうして、汚れの少ない排水は、流水規制手段１６によって、又は、直接、第二の管２２へと流れ込み、貯水槽へと貯水される。

なお、流水規制手段１６の制御は、上述した方法に限るものではなく、自動又は手動でその傾斜を制御するものであってもかまわない。例えば、切替弁を流水規制手段１６に設けておき、洗浄液を回収する場合には、流水規制手段１６を第二の管２２側に傾斜させ、また、排泄物を排出する場合には、流水規制手段１６を第一の管２１側へと傾斜させるように、切替を行う。

次いで、繰り返し貯水槽１１に貯水された汚水は、何度か再利用された後に、サイホン１３によって排水される。排水や入れ替えは、ある一定回数（例えば５００回毎）あるいは一定期間毎に行われることとしてもよいし、手動で行われることとしても良い。

本発明に係るトイレ洗浄システムは、効率良く汚水の再利用を行うとともに、真水の使用を最小限に抑え、節水を図ることができるものとして有用である。

本発明の実施の形態に係るトイレ洗浄システムを示す概念図である。 酸溶液を送出するポンプ１９の構成例を示す図である。 本発明の第二の実施の形態に係るトイレ洗浄システムの構成を示す概念図である。 本発明の実施の形態に係るトイレ洗浄システムの洗浄の流れを示す説明図である。 小便器１０の下方の流水規制手段１６の構造を示す説明図である。 従来のトイレ洗浄システムを示す概念図である。

符号の説明

１ ピストン
２ 第一の筒状体
２ａ・２ｂ 第一の区画領域
３ 第二の筒状体
３ａ・３ｂ 第二の区画領域
４ 第一の区画体
５ 第二の区画体
１０ 小便器
１１ 貯水槽
１２ ピストンユニット
１３ サイホン
１４ 酸溶液槽
１５ モーター
１６ 流水規制手段
１７ （真水）給排水管
１８ （汚水）給排水管
１９ ポンプ
２０ 支持軸
２１ 第一の管
２２ 第二の管
２３ ソレノイド

Claims (6)

1. 真水と汚水とを混合してトイレに排水するトイレ洗浄システムにおいて、
   真水を給排水する小径の第一の筒状体と、
   汚水を給排水する大径の第二の筒状体と、
   を有し、
   前記第一の筒状体内及び前記第二の筒状体内を連動して往復動するピストンを備えることを特徴とするトイレ洗浄システム。
2. 前記ピストンの両端部には、第一の筒状体と略同径の第一の区画体と、第二の筒状体と略同径の第二の区画体と、が形成されていることを特徴とする請求項１記載のトイレ洗浄システム。
3. 前記第一の区画体及び前記第二の区画体で区画された領域には、真水又は汚水を給排水する管が接続されていることを特徴とする請求項２記載のトイレ洗浄システム。
4. 前記第一の筒状体に接続された給水管には、酸溶液の流出量を規制して真水に酸溶液を均等に混合する酸溶液流出規制手段が設けられていることを特徴とする請求項１から３のいずれか記載のトイレ洗浄システム。
5. 真水と汚水とを混合してトイレに排水するトイレ洗浄システムにおいて、
   前記トイレ下部は、トイレ内表面を伝う流水を捕水する第一の管と、トイレから排泄される排泄物を下水に流す第二の管と、が分岐されていることを特徴とするトイレ洗浄システム。
6. 前記第一の管と前記第二の管との上方には、当該第一・第二の管のいずれかの方向に傾斜して流水を促す流水規制手段が設けられていることを特徴とする請求項５記載のトイレ洗浄システム。