JP2019118730A - ポータブルバイオトイレ - Google Patents

Abstract

【課題】手動で攪拌機をランダムに回転し効率よく汚物を破砕撹拌することが出来、撹拌時汚物から発生する水蒸気の拡散が早く、小型軽量安価な、介護用および災害時に使用できるポータブルバイオトイレを提供する。【解決手段】軸シャフトの一端に軸受け部材４を差し込んだ撹拌機を、ステンレス製網のバイオトイレの容器１３に取り付ける。攪拌機の軸シャフト上には破砕撹拌爪２を設けており、相対する破砕撹拌爪２を外側より内側に回しながら撹拌すると、バイオチップの一部が破砕されながら押されバイオチップにまみれた汚物の固形物が壊され、もまれ砕かれ微細に壊れ撹拌される。このとき、破砕爪が一定の場所で回転し続け撹拌すると、バイオチップの固形物がチップ内に破砕されず壁が出来、撹拌にむらが生じる現象が発生する、この現象を避ける為、撹拌機を左右自在にスライドしランダムに回転が出来るものとした。【選択図】図１２

Description

本発明は、バイオトイレの攪拌機に関するものである。

災害時、ライフラインが崩壊し、下水管が使えず既存のトイレが使用できなくなった場合に備え、汚物をビニール袋に排泄し凝固剤で固め保管する携帯形の簡易トイレが有るが、保管時汚物からの臭いの発生を抑える事が出来ず保管時の工夫を必要としていた。

又、災害時不特定多数の人が使用する臨時仮設の簡易トイレも存在するが、この不特定多数の人の使用するトイレを抵抗が有って活用できない人も多くいる。

下水管が無くとも使用出来る汚物からの臭いの発生が少ないバイオトイレと言うのが有るが、既存のバイオトイレの攪拌機は、バイオトイレ内の汚物をバイオチップに撹拌する為に、動力のモーターを用い攪拌機を稼働している。

既存するバイオトイレの中には、モーターを使用しない、クランクの軸シャフト機能を有した両手で攪拌機を回し撹拌しているバイオトイレも存在するが、据え置き型で大型の為、持ち運びに難点があった。

バイオトイレの特徴は、汚物を短期間で二酸化炭素と水蒸気に分解でき、汚物が増えない、臭いの発生が少ない下水管に接続しなくとも使用出来る等、災害時に適していると言われているが、撹拌機に電源を必用とするモーターを使用したもので、緊急災害時の電源確保が大きな問題点である。

バイオチップ内の分解菌はチップ内が水分過多に陥ると不活性となる為、バイオトイレの分解菌の活性を効果的に得る為、適時バイオチップを撹拌し、分解菌に空気を与え又、チップ内が、分解された水蒸気の結露で水分過多になるのを防ぐ為撹拌し、又ヒータ等で加温し湿気を飛ばして稼働している。

上記記述したように、バイオトイレを小型軽量で、持ち運びが容易な災害時に活用できるポータブルバイオトイレとして活用した場合、臭いの発生が少なく、汚物が増えない等の利点があり適しているが、撹拌するのに、電源を必要とするモーターを使用している為使えず、電源モーターが無くとも使用出来るバイオポータブルトイレが求められていた。

特開2017-213295 特開2011-000386

効率良く撹拌する為には、撹拌機の汚物破砕する撹拌破砕爪、この爪を回転し稼働するハンドル、及び回転軸シャフトが効率よく連動し、回転時の負荷が少なく、破砕爪がバイオチップに効率よく触れかき混ぜ分解時発生する水蒸気をおびた湿気を含んだチップを空気に触れさせ蒸発、発散させる事が求められる。

又、災害時にポータブルバイオトイレを使用する為にはモーターを用いず、手動で撹拌機を回して効率よく汚物を破砕しバイオチップ内に撹拌する事にある。

バイオチップにまみれ固形物になっている汚物を効率良く破砕する為に、目視で回転する破砕爪の位置を、軸シャフトを左右にスライドさせ固形の汚物に直接は破砕爪が当たるようにして撹拌する。

本発明の撹拌破砕爪は、左右にスライドし、目視により撹拌時の破砕爪が最適と思われるバイオチップの位置に爪を移動し円形のハンドルを手動で回し汚物を破砕する撹拌機としたものである。

軸シャフト上に設けた破砕爪を回す丸形のハンドルは、バイオトイレ両側に設けて有り、便座に腰かけて容易に回せる大きさのハンドルの丸形の径を成している。

便座に腰かけたまま、左右のハンドルを同一方向に回す事や、別々に回す事も出来るようにした撹拌機でもある。

又、撹拌機をトイレ容器内に並列に設けた事で撹拌機のハンドルを左右異なる方向に回す事で、チップにまみれた汚物を中央に寄せ集めながら破砕撹拌する事が出来、さらに反対方向に回す事で中央寄りのチップを外側に寄せながらの撹拌が出来るようにもしたものでもある。

本発明の手動による攪拌機は、一定の方向のみの回転する従来の攪拌機と異なり並列に設けた撹拌機が別々に、互いにランダムに異なり回転する事で、バイオチップが絶えず回り方が異なりながら回転破砕撹拌する事で撹拌効率が高く、軸シャフトが回転しスライドして左右移動する為、相対する爪同士が擦れ合いながら汚物を細かく破砕でき、少ない回転でバイオチップに汚物を撹拌できる効果が得られる利点が有る又、バイオチップを保有するトイレ容器がステンレス製網の容器となっている為、バイオチップへの通気性が高く、汚物が分解時発生する水蒸気の拡散が極めて高く、従来のトイレの容器と異なり水蒸気が停滞し発生する結露が生じない等の効果が有る。

本発明の、ハンドル、攪拌機の軸シャフト、破砕撹拌爪、軸受部材から構成された攪拌機の斜視図 本発明の攪拌機を互い違いに並列に設けた正面斜視図 本発明の攪拌機を水平に並列に並べた側面斜視図 本発明の攪拌機を縦に並列に並べた側面斜視図 本発明の攪拌機の攪拌部の軸シャフトを受ける軸受部材の斜視図 本発明の攪拌機の軸シャフトに軸受部材を差込み設けた斜視図 本発明の攪拌機の軸受部材側面斜視図 本発明の攪拌機の軸受部材正面斜視図 本発明の攪拌機軸シャフトと軸受部材の部分拡大斜視図 本発明の攪拌機軸シャフトに軸受部材を差し込んだ部分拡大斜視図 本発明の攪拌機の軸シャフトと撹拌破砕爪、軸受部材の部分拡大斜視図 本発明のバイオトイレ容器内に攪拌機を水平に並列に設けた正面上部からの状況斜視図 並列に設けた撹拌破砕爪側面上部からの状況斜視図 本発明の攪拌機の破砕爪同士が軸シャフトが左右に移動する事で回転しながら擦れ合う状況斜視図 本発明の攪拌機の破砕爪同士が擦れあう側面状況斜視図 本発明の攪拌機を設けたポータブルバイオトイレの全体斜視図 本発明のポータブルバイオトイレのバイオチップ及び消臭剤、し尿容器配置図の斜視図 本発明の攪拌機の破砕爪で固形の汚物を切断しバイオチップに撹拌する状況斜視図 並列に設けたか破砕爪で固形汚物を挟み込みしている拡大状況斜視図 固形の汚物が破砕撹拌爪で砕かれバイオチップに埋もれていく状況斜視図 固形の汚物がバイオチップに撹拌破砕爪で砕かれ埋もれていく正面上部からの斜視図 並列に設けた破砕爪で汚物が砕かれている正面上部からの状況斜視図 並列に設けた軸シャフトを左右に移動し回転する事で汚物を細かく砕くことが出来る状況斜視図。 本発明の攪拌機を猫用バイオトイレに用いた上面からの斜視図。 本発明の攪拌機を猫用バイオトイレに用いた正面上部からの斜視図。 本発明の撹拌破砕爪と軸受の上部側面からの部分拡大斜視図。 本発明の撹拌機の軸シャフトが軸受部に移動するのを表した矢印で正面上部からの部分拡大斜視図。 本発明の攪拌機軸シャフトと軸受部材の部分拡大斜視図。 軸シャフト、撹拌破砕爪と軸受の上面斜視図で軸シャフトの移動を矢印で表した図。 軸シャフト、撹拌破砕爪と軸受の正面上面斜視図で軸シャフトの移動を矢印で表した図。 攪拌機の軸シャフトと軸受部の部分拡大斜視図。 撹拌爪と軸受の上面部分拡大斜視図。 撹拌爪と軸受の上面斜視図で撹拌軸がスライドすることを表した矢印状況斜視図。 撹拌爪と軸受の側面からの拡大斜視図。 ステンレス製網のトイレ容器の全体斜視図。 ステンレス網のトイレの容器に軸シャフト、軸受部材を受け、取りつけるU形板部材の部分拡大斜視図。 本発明の攪拌機を単品のみ設けて活用したバイオトイレの斜視図。 本発明のバイオトイレの外枠フレーム。 本発明のバイオトイレの外枠フレームの下部よりステンレス網性の容器を挿入組立状況斜視図。

軸シャフト上に撹拌破砕爪を設け、軸シャフト一端に丸形のハンドルを設けた撹拌機とする。

他方の軸シャフト一端に軸受部材を差し込んだ本発明の攪拌機の斜視図である図1〜図5。

本発明の攪拌機を水平に並列に並べた実施する為の斜視図の図2、3である。

攪拌機の軸シャフトが左右にスライドするのを受ける軸受部材を参照図5、6、7、8図である。

軸シャフトを受ける軸受部材は、シャフト径より若干大きめの径で、シャフトがスムーズに左右にスライドできる大きさの径である。

又、本発明では軸シャフトが約3.5ｃｍ軸受部材の中をスライドが出来る長さとした軸受け部材で部材の長さは4.5ｃｍである。

軸シャフト上の撹拌破砕爪は7本で、爪同士の間隔が約4.5ｃｍ幅に設けたものである。

この攪拌機を水平に並列に設け、相対する破砕爪が擦れあいながらも回転が出来、又互いに爪間隔をバイオチップにまみれた汚物の撹拌破砕状況に応じた爪幅にする事が容易に出来る本発明の攪拌機としたものである図2、図14、図15.

水平に本発明の攪拌機を設ける事で、ハンドルを回し、中心部中央にチップを寄せ集め、目視による汚物の破砕撹拌の状態を見て、最適と思われる、相対する撹拌破砕爪同士の幅間隔を、軸シャフトを左右に移動スライドする事で得られ、少ない回転での高い撹拌効率の得られる攪拌機としたものである。

本発明のポータブルバイオトイレを構成する部材を、実施例を基に以下説明するが大きさ寸法等は実施例に囚われるものではない。

本発明の手動による撹拌機を用いた、災害時、介護用に用いるポータブルバイオトイレの実施図16を基に以下説明する。

図16は、本発明の撹拌機を用いた、ポータブルバイオトイレの全体斜視図である。

本発明の撹拌機を用いた、ポータブルバイオトイレは、幅42ｃｍ高さ36ｃｍ奥行き45ｃｍ重さバイオチップを入れた総重量7.4kgで、耐荷重70kg一日の使用人数1.5人を目安として製作された介護用、災害時活用出来るポータブルバイオトイレで有る。

バイオトイレ外枠フレーム、汚物、バイオチップを入れるステンレス網で出来たトイレの容器図35、このステンレス製容器に、本発明の撹拌機図2を水平に設けたもので実施業況のバイオチップを入れた上部から見た全体斜視図ある図17。

本発明の、撹拌機は軸シャフト符号１径9ｍｍ長さ405ｍｍで軸シャフト上に撹拌破砕爪符号２を7本45ｍｍ間隔に設け、シャフト一端に丸ハンドル符号３を設けた撹拌機である以下符号の数字のみ記載します。

撹拌機の軸シャフト他方一端に軸受け部材4を差し込んだステンレス製網のバイオトイレの容器13に撹拌機を取り付けする図12図26。

撹拌機は、ハンドルが左右に互い違いに並列にステンレス製網のバイオトイレ容器に取り付ける図25、35。

ステンレス製網のバイオトイレ容器13をバイオトイレ外枠フレーム15図38、に下部から挿入し組み立てる図39。

このバイオトイレ外枠フレーム内に、し尿容器8、消臭剤容器及び消臭剤9容器の網の目から漏れる微細な粉のバイオチップをトイレ容器底で受けるトレイ16図35を設けた本発明の撹拌機を用いたポータブルバイオトイレで有る図16。

ステンレス製網のバイオトイレ容器に用いているバイオチップの大きさは選別された本発明のステンレス製網♯20番の網目よりこぼれ落ちない大きさの杉材、もみ殻から成る配合されたバイオチップで、容量は約18ℓ、重さ約1kgとなっている。

本発明の撹拌機を活用したポータブルバイオトイレは、バイオチップを入れた総重量が7.4kgと人が容易に持つことが出来、移動が出来る重さで、このトイレを足腰が弱った年老いた方の寝室で使用する介護用ポータブルバイオトイレとして活用が出来る大きさ重さのトイレに製作したものである。

又、災害時屋外で使用する場合は、ワンタッチシャワーテント等を用い、合わせて使用する事でどんな場所でも簡単に設置使用が出来るトイレでも有る。

実施例2では、本発明の撹拌機を活用したポータブルバイオトイレの使用する状況を説明する。

本発明の撹拌機を用いたポータブルバイオトイレ10の便座11の蓋12を開いて腰かけ使用する図16。

排泄時、トイレ両サイドに設けている撹拌機の丸ハンドル3を回しながら使用する。

排泄時ハンドルを互いに異なる方向に回す事で、容器中央内に排泄された汚物がバイオチップ内に沈下埋もれながら撹拌される。

本発明の撹拌機を用いたバイオトイレを、介護用ポータブルトイレとして寝室等で用い使用した場合排泄時、撹拌機のハンドルを回しながら使用する事で、汚物が即バイオチップに沈下する為臭いの発生が少ない、従来の介護用ポータブルトイレは汚物受けのバケツ容器内に、し尿、汚物が溜まりこの時発生する臭いが室内にこもると言う状況であった、この悪臭の発生を抑え室内にこもる状況を解消出来るトイレでもある。

本発明の撹拌機を活用としたポータブルバイオトイレは、し尿を受ける取る容器がトイレ内に設けて有る。

このし尿容器は、足腰の弱くなった年老いた人の寝室内で使用する頻尿容器としても活用出来る2.１リットルと大きめの余裕のし尿容器を用いている。

便座に座り排泄時ハンドルを回し撹拌機を回しながら使用するが、この時同位一方向に回すだけではなく互い違いに回し又、ハンドルを外側、内側にスライドさせて自在、ランダムに回す事でより細かく汚物が破砕撹拌されるように回して使用する。

便座を持ち上げ、し尿が溜まったし尿容器を取り出し水洗トイレにし尿を捨てる図17。

し尿容器をトイレ内に戻し、この時バイオチップの汚物撹拌状況を確認し、バイオチップにまみれ固形の汚物が有る場合は、ハンドルを回し固形物の汚物に破砕爪を当てハンドルを回し壊しながら攪拌する。

目視で、バイオチップ内の汚物の破砕撹拌状況を確認し、撹拌する事で、バイオチップ内の分解菌の活性に適した撹拌状態のチップとして維持する事が出来、長期間バイオチップの交換を必要としないバイオトイレが出来た。

従来の介護用ポータブルトイレは、バケツに溜まったし尿にまみれた汚物の処理が毎日必要として、年老いた人が使用した場合は、この煩わしい毎日の清掃は、家族、又は介護者に依頼するしかなかった。

本発明の手動による撹拌機を用いたポータブルトイレを年老いて介護を必要とする人が使用すると、し尿容器に溜まったし尿を捨てるだけで済み、介護者、又は家族の手を煩わせなくとも自力で排泄処理が出来、自分が排泄したものをハンドルを回し確認しながら攪拌する事で、適度の運動となり、寝たきりの状態に陥るのを防ぐ効果もある。

実施例3では、掲載図面を基に本発明の攪拌機を説明する。

図5は、本発明の攪拌機を構成する丸形のハンドル、軸シャフト、撹拌橋爪、軸受部材を表した斜視図である。

図1は、軸シャフトに軸受部材を差し込んだ斜視図である。

図7、図8は円柱形のパイプ上に外枠フレームに据え付け固定する円板状の鍔を設けた軸受部材で軸シャフトの径より若干大きめの径を有した軸受部材の斜視図である。

攪拌機の軸シャフト上に設けた破砕爪は、長さ105ｍｍ幅14ｍｍ厚さ2.5ｍｍのステンレス板の破砕爪である。

本発明の攪拌機を水平に並列に設けた斜視図3で、並列に設けた軸シャフト間は、120ｍｍとなっている。

並列に設けた撹拌機のハンドルを回すと、相対する破砕爪が互いのシャフトに接しない軸シャフト間隔を有した軸シャフトの幅間隔である。

相対する破砕爪を外側より内側に回しながら撹拌すると、バイオチップがトイレ容器中央に寄せ集まりながら下方容器底に破砕撹拌しながらチップの一部が移動する。

このバイオチップの一部が破砕されながら押されバイオチップにまみれた汚物の固形物が破砕爪に壊され、もまれ砕かれ微細に壊れ撹拌される。

撹拌回転時、破砕爪で固形物は破砕されるが、同時にバイオチップが爪で押されチップ同士が擦れながら一部が回り撹拌される。

破砕爪が一定の場所で回転し続け撹拌すると、バイオチップの固形物が、チップ内に破砕されず壁が出来、撹拌にむらが生じる現象が発生する、この現象を避ける為、本発明の撹拌機を左右自在にスライドしランダムに回転が出来るものとした撹拌機である。

破砕爪が一定の同一の場所での回転撹拌を避けるために、破砕爪を設けた軸シャフトを左右に移動できるようにした、本発明の手動による攪拌機である。

攪拌機の破砕爪が一定の場所での回転を避けるために、軸シャフトを左右に移動をスムーズにスライドしても回転が容易に出来るよう軸シャフトを受ける軸受け部材としたもので、図9、10、11に軸シャフトが軸受部材に差し込まれた状況を表した部分拡大斜視図である。

上記した攪拌機を並列に設ける事で、相対する攪拌機の回転を異なるようにも撹拌が出来、バイオチップ内の破砕されずに残り偏りがちの汚物を目視し回転を異なるように回す事で中央に寄せ集め撹拌する事で破砕撹拌効率が高くなる利点もある。

軸シャフトが任意に左右自在にスライド移動が出来る為、図12、13、14、15のように相対する破砕爪の幅間隔を丸形のハンドルを左右に押し引く等をする事で、爪同士の幅間隔を容易に得られる特徴もある。

上記記載したように、破砕爪幅間隔、軸シャフトの回転を異なるように回す事で、破砕されず取り残された固形の汚物を目視で確認し固形の汚物の破砕撹拌が最適と思われる位置に破砕爪を移動スライドする事で、破砕爪同士で、汚物を鋏、破砕撹拌が効率よく撹拌が出来る事を表わした拡大斜視図18〜23である。

図24、25は、本発明の攪拌機を猫用バイオトイレに活用した全体斜視図である。

図26〜34までの図は、軸シャフトを受ける軸受部材を図24、25の猫用バイオトイレに取り付し、軸シャフトが軸受部材内にスライドする事を表わした状況部分拡大の斜視図である。

実施例４では、本発明のステンレス製網の容器を用いた特徴を記載する。

金属としてのステンレスの特徴は、熱伝導率が高いという特徴を有しています。

本発明のバイオトイレ容器は、ステンレス製の♯20番の網目の大きさの容器から成っています。

このトイレ容器両側上部一端に撹拌軸シャフト、軸受部材を受け設けられるようにU形の板材17が取り付けられた一体の容器となっています図35、36。

U形の板材17に軸シャフト1軸受部材4を差込み取り付けます図36。

本発明のトイレ容器は網の目の大きさ♯20番の物を用いているがこの網目の大きさにこだわらなくとも、用いるバイオチップの大きさに合わせた網目の大きさのものを用いても良い。

バイオトイレ容器を網目の容器としているのは、汚物が分解菌により分解される時、二酸化炭素と、水蒸気に分解され発生する水蒸気がチップ内に停滞するのを防ぐ為に通気性を有する網目の容器としたものである。

この水蒸気が蒸発時、気化熱で周囲チップの温度を下げる事になり温度が下がると分解菌の活性が衰える事が有る。

トイレ容器がステンレス材で出来ている為熱伝導率が高く、網に接するバイオチップを撹拌する事で室温をチップ自体に伝え又、容器が網の目である事で通気性がすぐれ、室内温度と同じ温度にチップ内を保てる効果が有る。

汚物分解時に発生した水蒸気で湿ったチップの湿気がステンレス網に触れ撹拌時網目から水蒸気となって蒸発する。

このように分解され発生する水蒸気を通気性の網の目の容器とする事で水蒸気の停滞を防ぎ結露とならないようにしたものである。

従来のバイオトイレ容器は、通気性が無く、分解時発生した水蒸気が結露になりやすく湿ったチップを、ヒータ、攪拌機のモーターを用い、常時加温、撹拌し水蒸気を飛ばしている。

一旦停電などで電源が遮断されると、トイレ容器内が分解された汚物からの発生する水蒸気の結露でバイオチップが水分過多に陥り、分解菌の活性が衰え、分解できなくなり汚物からの臭いが発生していた。

本発明のバイオトイレ容器は、網目の通気性のある容器を用い、発生したチップ内の水蒸気、湿気を少ない労力で撹拌し外気に触れさせ、網目から発散することが出来る網の目の容器としたものである。

ステンレス製網の容器がベストと思われるが、このバイオトイレの使用する地域場所、例えば比較的気温の高い地域で使用する場合は、必ずしも、ステンレスの網目の容器でなくとも、スチール、アルミ、プラスチック等の材質の網目容器等として通気性が有する容器を用いても良い。

本発明の、手動による攪拌機のバイオトイレの特徴は、通気性の網目の容器を用いる事でチップ内の湿気の拡散蒸発が早く、手動による撹拌でも効率良く湿気を飛ばす事が出来、電源が無くとも汚物の撹拌が出来る為、災害時に使用できる小型軽量安価なポータブルトイレが出来た。

この網目の容器を用いたバイオトイレの用途が大きく、災害時のポータブルトイレとして、又高齢化が進む、これからの介護用高齢者向けのポータブルトイレとして、汚物の処理が必要としない分、介護者の介護の手数が少なくて済み、従来のポータブルトイレに替わるものとなる。

又、電源を使用しない通気性に富んだバイオトイレが出来た為、犬や猫、又ペット始め家畜などの汚物処理器としても活用できる可能性を秘めたバイオトイレで有る。

1 撹拌機の軸のシャフト
2 破砕撹拌爪
3 軸シャフトを回すハンドル
4 軸シャフトを受ける軸受部材
5 受け部材
6 軸シャフト挿入口
7 バイオチップ
8 し尿容器
9 消臭剤容器及び消臭剤
10 ポータブルバイオトイレ
11 便座
12 便座フタ
13 ステンレス製網のバイオトイレの容器
14 ハンドル支持部材
15 バイオトイレ外枠フレーム
16 微細な粉のバイオチップを受けるトレイ
17 U形の板材
18 ステンレスの網
100 固形の汚物

Claims (3)

1. 攪拌機のシャフトを格納するＵ字溝を有するステンレス製の網から成るバイオチップ収納の容器とバイオチップにまみれた汚物を破砕しバイオチップ内を撹拌する破砕爪を設けた軸シャフトと軸シャフトを受ける軸受部材と軸シャフトを回すハンドルから構成された攪拌機よりなる手動による攪拌が出来るポータブルバイオトイレ。
2. Ｕ字溝に納める軸受が、鍔付軸受であることを特徴とする請求項１の手動による攪拌が出来るポータブルバイオトイレ。
3. ２本の攪拌機を並列に設け、それぞれ左右に移動が出来、相対する爪同士の幅間隔を軸シャフトを左右にスライドする事で任意の幅に調整ができ、尚且つ相対する爪同士がこすれ会いながらも回転ができる事を特徴とする請求項１及び請求項２の手動による攪拌が出来るポータブルバイオトイレ。

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