JP2019190030A - 排便アシスト減圧式水洗トイレシステム - Google Patents

Abstract

【課題】従来のトイレシステムでは、排便後の温水シャワー洗浄は不十分な洗浄能力しかなく、温風乾燥は長時間を必要とするから、トイレットペーパーで拭いている。そのために感染性病原菌が蔓延拡大する原因になっている。また高齢者や傷害者にとって排便をスムーズに行えず、拭き取る作業も難儀である。【解決手段】温水や負圧を利用して便意を高揚して排便をアシストし、パルス温水洗浄装置で局部を充分洗浄し、お尻と陰部を通る負圧に吸い込まれる吸引気流で機械的に水滴を除去し、2段階で乾燥する仕組みを作って短時間で乾燥を完了できるようにした。その結果、トイレットペーパーで拭く作業が不要になった。【選択図】図１

Description

本発明は、お尻洗浄温水ノズルと温風乾燥ノズルを備えている減圧式水洗トイレシステムにおいて、減圧容積（減圧状態にある減圧汚物タンクを含み、該減圧汚物タンクから伸びる配管の電磁弁までの体積）の吸引力を用いて、排便の便意高揚をアシストして排便を容易にし、インライン型の加熱装置で適温幅の温水と温風を作成して、洗浄効果を高める太い洗浄水を吐出してパルスモードの温水洗浄を「標準条件」とするお尻洗浄プロセスと、乾燥プロセスでは減圧容積に大気が吸引される現象を応用したり、大量の温風吐出による２段階の乾燥プロセスで短時間に乾燥を完結し、その結果、トイレットペーパーでお尻を拭き取る動作を不要として従来の水洗トイレの問題点を解決した排便アシスト減圧式水洗トイレシステムに関する。

感染性有害細菌（ノロウイルス、ロタウイルス、サルモネラ菌、Ｏ―１５７、大腸菌など）の罹患者の糞便から高濃度の病原菌が発見されることは知られている。感染性有害細菌の罹患者が従来方式の水洗トイレとトイレ室内や室外の手洗い設備を使用すると、糞便をトイレットペーパーで拭き取った後に病原菌に汚染された手、指で各種のスイッチ、水洗フラッシュノブ、便座蓋、手洗い水道栓、共通タオル、ドアノブ、ドアーロック、患者の衣服などを触ることで２次汚染し、集団食中毒に拡大した事例が厚生労働省や国立感染症研究所などから数多く報告されている。かかる事実に鑑み、「従来方式の水洗トイレを使用した時、トイレットペーパーでお尻を拭き取る動作を必要としないトイレが長年待ち望まれている。
また、排便動作や、排便後にお尻を拭き取る動作は高齢者や脳障害により半身不随などの障害者にとって大変難儀なことであり、重症者は介助者によって排便後に局部を拭き取ってもらわなければならないなどの高齢社会の問題もある。

特開２０１５−１２４５４６号 特開２０１４−１２５７１９号 特開２０１４−１７３２７８号 特許第６１１６８７６号 特開２０００−３２５２５８号 特開２００１−３１７１０５号 特開平１０−１９５９６０号 特表平８−５０３０３５号

国立感染研究所感染症情報センター２０１２年４月１０日 掲載「従事者衣服からノロウイルスを検出した集団食中毒事例についてー長野県」http://www.nih.go.jp/niid/ja/norovirus-m/norovirus-iasrs/1837-pr3871.html 一般財団法人 食品分析開発センター 庄司 正著「どうして防げないのか、ノロウイルス食中毒。発生事例から考える」http://www.mac.or.jp/mail/140201/02.shtml 消費者庁調査 平成２７年１１月１２日 発表「ノロウイルス感染予防 トイレ使用後に手洗いしない人は１５％」http://norovirus.e840.net/no20151113.html

お尻洗浄温水ノズルと温風乾燥ノズルを備えている従来の水洗トイレ装置には以下に示す問題点がある。
すなわち第１の問題は、従来の温水シャワー洗浄で局部を洗った後に肛門部をトイレットペーパーで拭き取ると、汚物の残渣がトイレットペーパーに付いて来るほど温水シャワー洗浄が不完全な事が少なくなかった。
また、第２の問題は、温水シャワー洗浄をした後に乾燥温風を局部に吹き付けて乾燥する方法では、温水シャワー洗浄した部位が「完全に乾燥した」と感じられるには長時間の温風乾燥処理を必要とし、トイレ使用者は待ち切れないという使い勝手が悪い問題があった。
その結果、トイレ使用者は完全に局部の清潔感が得られないことと、肛門部および陰部周辺が濡れているか、または湿っていることの不快感を取り去るために、温水シャワー洗浄した後に肛門部をトイレットペーパーで拭くことが通例となっており、温風乾燥は広く世の中に利用されていないのが現状である。
したがって、前記した感染性病原菌の汚染と蔓延が、トイレシステムが発展してきた現在においても集団食中毒を引き起こす元凶である「トイレットペーパーでお尻を拭き取る」作業が無くならないことが第３の問題である。
また第４の問題点は、脳障害で半身不随の後遺症が残った障害者や腹筋力が弱った高齢者にとって排便行為そのものが容易でなく、また、排便後にお尻を拭く動作は容易でない事である。
また第５の問題は、従来の減圧式水洗トイレが、航空機や新幹線列車のトイレに使用されているが、そのシステムをそのまま家庭用として使用できない。また特許文献では、主として介護用途に応用例が多いが、介護者の手を煩わせ、複雑なシステムで大型になる問題がある。

本願が解決する課題は、予め減圧状態になっている減圧容積を利用して、お尻を一時的に負圧状態にする排便刺激と温水吐出刺激で便意を高揚して、排便をし易くする排便アシストの仕組みを実現することと、
排便後の肛門を充分に洗浄するパルス水流発生装置を開発する事と、洗浄後の局部乾燥を２段階で行い、トイレ使用者に「乾燥を完結した」と感じさせる状態に短時間で処理できる減圧式トイレが持つ特性を最大限生かした乾燥手段とプロセス・シーケンスを開発し、そのプロセス・シーケンスを自動シーケンスに組み込むことで高齢者が容易に操作できて、トイレットペーパーで拭き取るトイレ動作を無くしたトイレシステムを開発することで従来の水洗トイレが持つ問題を解決する事が課題である。

本願は従来の温水洗浄と温風乾燥装置を持つ水洗トイレが持つ上記した５つの問題点を解決して、
感染性病原菌が蔓延拡大する問題を根本的に解消し、また、腹筋力が弱くなった障害者や高齢者の排便動作をスムースに排便出来るように排便を助け、排便後に「標準条件」で洗浄して充分なお尻洗浄と短時間で完全な乾燥を行えるから、その結果、トイレットペーパーを使用しないトイレシステムを実現したことから、下水道施設に極めて大きな負荷軽減をもたらす効果を実現出来る。

減圧式水洗トイレシステム ノズル配管部拡大図 真空ゲートバルブ・スライドプレート 全閉状態 平面 概念図 真空ゲートバルブ・スライドプレート 排気抵抗大 状態 概念図 真空ゲートバルブ・スライドプレート 排気抵抗中 状態 概念図 真空ゲートバルブ・スライドプレート 全開状態 平面 概念図 真空ゲートバルブ・スライドプレート 全開状態 断面 概念図 便器上部 概念図 便器 Ｈ−Ｈ断面 概念図 便座 平面 概念図 図5のＡ―Ａ断面 概念図 図5のＢ―Ｂ断面 概念図 図5のＣ―Ｃ断面 概念図 「立位小便排出」指令スイッチボード 「排便アシスト」指令スイッチボード 「ビデ洗浄、お尻洗浄、水勢変更、乾燥、終了」指令スイッチボード パルス水流 標準条件図 パルス水流発生装置１の断面概念図（全開） パルス水流発生装置１の断面概念図（全閉） パルス水流発生装置２の断面概念図（全開） パルス水流発生装置２の断面概念図（全閉） パルス水流発生装置３の断面概念図（全開） パルス水流発生装置３の断面概念図（全閉） システム制御系統図 トイレプロセス全体フローチャート 第１のシーケンス「減圧容積の負圧スタンバイ」 「減圧ポンプ停止」シーケンス 第２のシーケンス「温水吐出スタンバイ」 第３のシーケンス「温風吐出スタンバイ」 第４のシーケンス「立位小便プロセス」 第５のシーケンス「ビデ洗浄プロセス」 第６のシーケンス「排便アシスト・プロセス」 第７のシーケンス「お尻洗浄プロセス」 第８のシーケンス「１段目 乾燥プロセス」 第９のシーケンス「２段目 乾燥プロセス」 第１０のシーケンス「後洗浄プロセス」

本願の目的を果たし、課題を解決する方法は、排便を助ける方法と、排便後の洗浄を充分に行うパルス発生装置と、減圧容積に負圧を形成し、保持し、利用して局部を乾燥する仕組みと、そのプロセス・シーケンスを開発することにある。

図1に減圧式水洗トイレシステムを示し、図11にシステムの制御系統図を示し、図12にトイレプロセス全体フローチャートを示す。
トイレプロセス・シーケンスは準備プロセスと、メインプロセス・シーケンスで構成される。

第１の準備プロセスは「負圧のスタンバイ」プロセスで、図１に示した配管系統の便器と、減圧汚物タンク１２と、減圧ポンプ２０を繋ぐ配管において、減圧汚物タンク２０の上部減圧配管１６に真空圧力計１４と真空ゲートバルブ１８を備えており、減圧汚物タンク１２を含み、第１の電磁弁１０と、第２の電磁弁１７と、第３の電磁弁１９と真空ゲートバルブ１８で限定された空間を減圧容積と称し、約１０Ｌの便器汚物溜まり８と同等の容積を持つ減圧汚物タンク１２と配管の約３Ｌの容積からなる空間であり、

図13の「減圧容積の負圧スタンバイ」シーケンスに示したように、減圧ポンプ２０が真空ゲートバルブ１８と真空圧力計１４が示す真空度により、減圧容積が大気圧であっても減圧ポンプ２０が稼動を開始して減圧ポンプ２０の最大負荷電流を越えることなく運転し、設定真空値に早く到達できるように真空ゲートバルブ１８で排気抵抗を制御するシーケンスが組まれており、減圧ポンプ２０の到達真空度よりわずかに大気圧に近い真空度に設定した真空度に達したら真空ゲートバルブ１８が閉じて減圧容積の負圧が保持されるシーケンスを持っており、
真空ゲートバルブ１８と真空度と減圧ポンプ２０は図１３のシーケンスと図３（a）〜(e)に示すスライド・ゲートプレート８４の開口部８５が減圧配管１６の開口部と重なり、排気抵抗を小さくしたり、大きくしたりして、減圧ポンプ２０が真空度によって減圧ポンプ２０の最大負荷電流値を越えない範囲で、最大の真空度が得られるようにスライド・ゲートプレート８４を駆動するサーボモーター８８を制御するシーケンスが組み込まれ、設定した真空度（P=2３kPa）に達すると真空ゲートバルブ１８が閉じて減圧容積の負圧状態がスタンバイされて、その後の負圧を利用した本願のメインプロセスのために準備する。
「排便アシスト」プロセスでは、減圧ポンプ２０を止めることなく減圧容積の真空度を、２３kPaの負圧と大気圧を繰り返すシーケンスを開発した。

本願の実施例では、
減圧ポンプ２０に例えば、芝浦エレテック社のhttp://www.shibaura.co.jp/eletec/products/vacuum/oilless/index.html
機種名GSL200A 、到達圧力２１ｋPa（０．２気圧）、吸入流量１４０L/min
を使い、大気圧から真空度がP=2３kPaに到達するのに要する時間は、
、減圧容積全体では約１３L程の体積であるから、
体積V=13Lの減圧容積の空間を、大気圧P1＝１×１０^５Paから、１４０L/minの排気速度Seを持つ減圧ポンプGSL２００Aで排気してP2設定真空度の２３ｋPaに到達する排気時間Δtを計算すると、
Δt＝V/Se・ ｌｎ（P1/P2）
＝０．１３６４min≒８．１８秒
が得られる。
すなわち約１０秒以内で減圧容積は設定真空度に達し、真空ゲートバルブ１８を閉じて約０．２気圧の負圧を得られることを示す。
真空ゲートバルブ１８はゲートの開口面積をサーボモーター８８で調節して排気抵抗を変化させて減圧ポンプ２０の最大負荷電流の８０％を越えないように設定し、２３kPaに真空度が到達するようにしたシーケンスを図１３に示す。このプロセスをサブルーチンで実行するようにした。

本願の負圧を利用する減圧容積の真空度の設定真空度を２３KPaにした理由は、後記する負圧でお尻を刺激して便意を高揚するプロセスに於いて、大気圧に対して０．００１ 気圧より高真空に人体の内臓組織を晒すと予想外の粘膜飛出しなどの危険が考えられる。また、高真空ポンプでは保守が必要となり、高価であり、本願の負圧作用として０．１〜０．０１気圧域の減圧容積が適していると考える。

「減圧ポンプ停止」のシーケンスを図１４に示す。減圧ポンプ２０の電源がOFFすると自動的に真空リーク弁２１が開いて大気を導入してポンプの前後が等圧になる仕組みで、真空リーク弁２１は減圧ポンプ本体２０に組み込まれている。

準備シーケンスの第２は「温水吐出スタンバイ」のシーケンスで、図１と図２に示すように、加熱ヒーター３２が,供給水が流れる配管３３途中にインラインで配設されていて、温度センサー３４の信号と加熱温度制御装置３９とで独立してPID制御しており、装置のON/OFFはマイコンに制御されているシステムで、

図１５の「温水吐出スタンバイ」シーケンスに示すように、温水の適温幅に入った温水だけを洗浄部に吐出するように、適温幅に入らない温水を第2の電磁三方弁３６を汚物溜まり８に放出する方向に切り換えて放出し、さらに温水が適温幅に入っても温水を使用するプロセス開始の指令が出されていないと温水を汚物溜まり８に放出して、T Lowを３６度C,Ｔ Ｈｉｇｈを４０度Cと設定して、温度が３８度Cを中心とする適温幅の温水だけを人体に向けて吐出するようにした。例えばインラインの温水発生器３９として
http://www.nippon-heater.co.jp/products/liquid/sgl/がある。

準備シーケンスの第3は「温風吐出スタンバイ」シーケンスで、図1と図2に示すように送風ファン５０を自身で有している、インラインで温風を作る加熱ヒーター装置５３で、温度センサー５４の信号を入力して設定温度幅の温風を作るように独立した温度制御回路５９を持ち、装置のON/OFFはマイコンで制御されている。温風の適温幅も温水と同じ温度に設定した。
例えば、インラインの温風発生機５９として
http://www.nippon-heater.co.jp/products/gas/hotwind/がある。

図1に示す配管系図に於いて使用する電磁弁は、
第1と第2の電磁弁１０、１７は汚物が通過する電磁弁であるから口径が大きいダイヤフラム型を選び、例えばhttps://jp.c.misumi-ec.com/book/VEN1_01/digitalcatalog.html?page_num=331のWF-22型がある。第3の電磁弁は口径の大きな真空用の電磁弁、例えば、
http://www.sankyo-s-s.co.jp/product/pdf/solenoid-valves.pdf#page=1
のＳ−Ｋ７４−ＡＯがある。
第1，第2，第3の電磁三方弁３５，３６，５５は三方向切り換えが可能なhttps://www.valco.co.jp/product/general-ball/T3.htmlのT3型ＡＥ１−１２０などがある。また真空ゲートバルブ１８として本願実施例の図３に示すスライドプレート８４で排気抵抗を調整する方式以外に、
バタフライ式で全閉も可能とする真空ゲートバルブ
https://www.ipros.jp/product/detail/333002007?hub=39+%25E3%2582%25B2%25E3%2583%25BC%25E3%2583%2588%25E3%2583%2590%25E3%2583%25AB%25E3%2583%2596のIPROS社製MX-MPシリーズ
がある。
その他の電磁弁２１，２８は汎用用途の2方向電磁弁である。

本願のメインプロセス・シーケンスの第1は図17に示した「立位の小便プロセス」で、トイレ室にトイレ使用人が入室すると人感センサーが感知するが、便座に着座しないで着座センサーが感知しないとマイコンは「立位の小便プロセス」であると判断する。着座センサーが感知すると「立位の小便プロセス」シーケンスは開始されない。
「立位の小便」行為が実行され、「小便排出」指令スイッチ１１３を押すと第４の電磁弁２８が開いて汚物溜まり８の器壁に沿って洗浄水が流れると同時に、第1の電磁弁１０が開き、小便汚物は減圧汚物タンク１２に負圧吸引される。減圧汚物タンク１２が大気圧になると、自動的に第2の電磁弁１７が開けられて、小便汚物は汚物配管１１，２２を経由して下水配管２６に排出される。１０秒後に第1，第2、第４の電磁弁１０，１７，２８は自動的に閉となる。「減圧容積の負圧スタンバイ」シーケンスが働いて、次のプロセスの準備がされて、「立位小便プロセス」は終了する。立位の「小便排出」の指令スイッチ１１３は他の指令ボードと離れて高い位置に設置するのが望ましい。

メインプロセスの第2は図18に示した「ビデ洗浄」のプロセス・シーケンスで、ビデ洗浄はストレート水流で標準条件の水勢を変えることが出来、水勢条件を変えたら記憶され、再洗浄すると記憶条件を呼び出して洗浄するシーケンスになっていてトイレ使用者の使い勝手の良い装置になっている。

第6のシーケンスは図1９に示した「排便アシスト」で、腹筋力が弱っている高齢者や、障害者が温水刺激と負圧刺激をお尻と直腸に与えて便意を高揚させて、自力排便を行うことを助けるシーケンスである。「排便アシスト」１１５は「温水刺激」１２３と「温水吐出停止」１２５と「負圧刺激」１２４の指令スイッチが用意されている。図6(ｂ)で示した「排便アシスト」指令ボード１１５は他の指令ボードと別に独立して設置するとトイレ使用者に判りやすい。

すなわち、本願提案の構造の便座と便器に座って排便をする場合に、まず自力で排便できる人は排便を行うが、便意の低い人は肛門に向かって「温水刺激」１２３を指令するとビデ温水吐出ノズル４３からストレート水流の温水が吐出されて、トイレ使用人はお尻の位置に温水が当たるように調節する。温水刺激で便意が高揚して排便を自力で可能な場合には、「温水吐出停止」指令１２５で温水吐出を止めて「排便」をする。

なおかつ排便便意が低調な場合は、「負圧刺激」指令スイッチ１２４を押すと第1の電磁弁１０が５秒間開いて、閉じる。
本願の人が座る便座の形状は図5―a〜図5−cに示したように、便座の中心線上でせり上がっている構造であるから、
便座に座り、浅いU字形の溝に大腿部を置き、膝頭を互いに接触させて膝を閉じた状態で座ると、太腿と便座で形成される中心線上の略三角形の空間が便座のせり上がりで埋まり、なおかつ図1と図4と図５に示すように、便座と便器上部の撥水性樹脂層５，６が接触して便器と便座の隙間が閉じられるから、便器の汚物溜まり８は略気密状態になる。

便座に座り便意を高めるために、「排便アシスト」プロセスの「温水刺激」指令をすると、温水ストレート水流の吐出で肛門部をあらかじめ刺激しておいて、トイレ使用者が自らの感覚で便意が高揚しているが排便がなかなか容易にできないタイミングで、「排便アシスト」指令ボード１１５の「負圧刺激」指令スイッチ１２４を押すと、減圧状態にある減圧容積に繋がっている汚物溜まり８の下にある第1の電磁弁１０が開き、空気の多少の漏れはあるが汚物溜まり８は僅かに一瞬負圧状態になるから、肛門を含む臀部下部に短時間の間、負圧刺激を与え、直腸の肛門近くにまで降りてきている便やガスが肛門から出ようとすると便意が高揚した感じになり「排便」が実行される。

しかし、それでも便意が足りない人には、「温水刺激」と「負圧刺激」を直腸と肛門に与えることは何度でも行うことが出来るシーケンスになっているから排便が困難な人には有効である。

ただし、便を直腸の中から負圧で吸い出す排便アシストではなく、あくまでも排便は自力で行い、便意を高揚させて排便を促すものである。

「排便アシスト」プロセスの間は、減圧ポンプ２０を止めることなく、大気圧から負圧状態を減圧容積に繰り返し作る方法については前記した通りである。「排便アシスト」プロセスを経て、排便が終了すると、次に「お尻洗浄」プロセスへと進む。

第7のシーケンスは図20に示す「お尻洗浄」のプロセスで、「お尻洗浄」の指令があると第1の電磁三方弁３５がお尻洗浄シリンダー４０に通水する方向に切り換わり、インライン温水発生装置３２，３９で作成した温水が図８〜１０に示したパルス水流発生装置３８で図7に示すパルス水流を形成し、標準のパルス水流条件でノズルから肛門に向けて直径約１０mmの太い温水流が吐出される。
図７に示したストレート水流９９が約5秒間流れ、続いて2秒間休止して、2秒間通水するパルス状１００の温水流が5回繰り返されるモードで肛門の皴の細部に着いた汚物をON/OFFする衝撃波で洗い落とし、水勢条件を標準条件から変えることが可能で、水勢条件を変えた場合は条件を記憶して再洗浄には記憶を呼び出して前回の条件で洗浄するシーケンスである。
インライン温水発生装置３９であるから温水を必要なだけ長時間の吐出が可能で、充分なお尻洗浄が出来る。
なお、図8〜１０には３種類のパルス水流発生装置のそれぞれ全開通水と全閉状態を示しており、実施例では図8−１aと図8−１bで示すパルス水流発生装置を使用した。図7に示すパルス水流は3種類のパルス発生装置でも発生することは可能であるが、図8と図9の形態のパルス発生装置が摩耗に強く永い使用に耐えられる構造である。

第8のシーケンスは図21に示す「1段目の乾燥」プロセス・シーケンスで、
負圧状態の減圧容積に第1の電磁弁を開けて汚物溜まりの空気を吸引すると、吸引気流が便座に座っている人の大腿部の間から、陰部と臀部に集中して激しく陰毛と皮膚を振るわせながら流れ込む。そのとき陰毛と皮膚に付着している水滴は機械的に振り落とされて気流で運び去られる。「ビデ洗浄」と「排便アシストの温水刺激」と「お尻洗浄」プロセスで濡れた状態の水分の大部分は水滴の状態で臀部と陰部に存在するから、吸引気流で大部分の水分が除去される。

1段目の乾燥プロセスは第1の電磁弁１０を開けると便器の汚物溜まり８に排泄された汚物を洗浄水と共に減圧汚物タンク１２に吸引することも同時に行なわれる。
この時、汚物は狭い汚物排出口９から吸い出される時、比較的多量の洗浄水と吸引空気の乱流で細かく粉砕されながら通り抜けるから糞便はミキサーで粉砕されたと同様にまで細かくなる。本願はトイレットペーパーを使わないから粉砕された汚物は汚物配管１１，２２と第1と第2の電磁弁１０，１７を通過するのに支障は無く、下水配管２６を極めてスムースに流れる。

次の「2段目の乾燥」プロセス・シーケンスは図22に示すように、第3の電磁弁１９を開けて吸引ファン２５をONして汚物溜まりの空気を吸引すると同時にインライン温風加熱装置５１で適温幅の温風を臀部と陰部に向けてノズル５６，５７から吐出して乾燥するプロセスである。

1段目の乾燥で臀部と陰部の水滴は除去されているので、皮膚には僅かな水分しか残留していないから、適温幅の温風を吹き付け、短時間で乾燥を行うことが出来る。しかもインライン温風発生装置５１であるから大量に温風を連続的に吐出できる。

この時、ノズル５６，５７から吐出する温風量よりも多い空気量を吸引ファン２５で吸引するから、汚物溜まり８の悪臭がトイレ使用者の顔面部にまで上昇して来るのを防止するので、不快感を感じさせない。また、温風の適温を温水の適温値より高温に設定しておくことも出来る。
トイレ使用者は「乾燥が完結した」と感じたらトイレプロセスを「終了」する。

ここで、1段目の乾燥は機械的に水滴を振るい落とす現象が２〜３秒間起きることが理想的である。しかし、汚物排出口９の直径が２０ｍｍ以上になると第1の電磁弁１０を開けると瞬間的に吸い込まれてしまい乾燥時間が不十分な時間となり、残留水分は多くなり、2段目の乾燥に長時間必要となるので、実施例では汚物排出口９の直径を５ｍｍにまで小さくした。液体の量も多いほど吸い込み時間を長く出来るが洗浄時間に依存するので設計は出来ないが、少しでも多くの洗浄水が糞便と共に「1段目の乾燥」のプロセス時に存在していることが望ましい。

第10のシーケンスは「後洗浄」プロセス・シーケンスで図２３に示す。
トイレ使用者は「乾燥が完結した」と感じたら、トイレ作業を終えてトイレ室から退出するが、便器の汚物溜まり８の器壁に僅かな汚物が付着している場合があったり、長時間トイレが使用されないで第1の電磁弁１０の当たり面が乾燥して汚物の残渣がこびり付く現象を起こさないように、約２Ｌの水を汚物溜まりの上部から器壁に沿って流し、表面を洗うと共に電磁弁の当たり面を湿らせておく目的がある。
この後洗浄プロセスはトイレ使用者が便座から立ち上がってトイレ室から退出する時、人感センサーが感知してから働いても良い。
以上でトイレプロセスの全てのシーケンスを終了する。

本願のトイレシステムは図１１に示すように、マイコン制御回路に集中的にプロセス管理され、シーケンスがプログラムされており、
減圧容積の真空圧力値、温度センサーの信号、人感センサーと着座センサーの信号、リモートスイッチからのプロセス開始と終了の指令や洗浄水勢を変更する指令信号がシーケンスの途中で入力される。電磁三方弁を含む電磁弁および配管系統、温水と温風インライン加熱装置系統、パルス水流発生装置、真空ゲートバルブと、減圧ポンプと、真空リーク弁の減圧系統の装置電源はプロセス・シーケンスに従ってマイコン制御回路から、全ての装置の電源にリレーブロックを介してＯＮ／ＯＦＦ制御されており、
インライン温水装置とインライン温風装置の温度制御はローカルで独立制御回路を組んでいるが、マイコン制御回路に隷属支配されたシーケンスに従って稼動している。

温水と温風が４５度Ｃを越える温度を示した場合、異常と判断され、異常時の緊急状態には、マイコン制御回路から出される電源供給を停止する緊急停止が優先される構造と構成を有している。

１．本願の減圧トイレの仕組みを利用して排便をアシストするから、容易に排便ができず、腹筋力が弱くなった高齢者、障害者に優しいトイレとなるから病院、老人ホーム、高速道路のサービスエリア、電車交通機関の駅舎や電車など不特定多数の人が利用するトイレシステムに導入できる。
２．病原性有害細菌がトイレを介して蔓延する可能性を、「お尻を拭く」トイレ動作を無くしたことで根本的に解決した。本願になるトイレシステムは、給食センター、食品加工産業、病院施設などには有効な感染症対策となる。また、高齢者や障害者に優しい社会に貢献し、広く受け入れられると考えられる。
３．トイレットペーパー不要を実現し、汚物排出を少量の水で下水管に流すことから下水道の浄水設備の負荷を軽減できる。

１ 便器蓋
３ 便座
４ 便座軸受
５ 撥水性樹脂層（便座側）
６ 撥水性樹脂層（便器側）
７ 便器上縁周部
８ 汚物溜まり
９ 汚物排出口
１０ 第1の電磁弁
１１ 上部汚物配管
１２ 減圧汚物タンク
１３ 防汚物板
１４ 真空圧力計
１５ 上部吸引配管
１６ 上部減圧配管
１７ 第2の電磁弁
１８ 真空ゲートバルブ
１９ 第3の電磁弁
２０ 減圧ポンプ
２１ 真空リーク弁
２２ 下部汚物配管
２３ 下部減圧配管
２４ 下部吸引配管
２５ 吸引ファン
２６ 下水配管
２７ 後洗浄出水口
２８ 第４の電磁弁
２９ 臭い止め
３０ 供給水ギヤポンプ
３１ 供給水配管
３２ インライン温水用ヒーター
３３ 温水配管
３４ 温水温度センサー
３５ 第1の電磁三方弁
３６ 第2の電磁三方弁
３７ 温水放出配管
３８ パルス水流発生装置
３９ インライン温水加熱制御装置
４０ お尻洗浄ノズルシリンダー
４１ お尻洗浄温水吐出ノズル口
４２ ビデ洗浄ノズルシリンダー
４３ ビデ洗浄温水吐出ノズル口
４４ ビデ洗浄温水配管
４５ お尻洗浄温水配管
４６ 温水温度センサー信号ケーブル
４７ 温水ヒーター電源ケーブル
５０ 送風ファン
５１ 温風加熱ユニット本体
５２ 温風配管
５３ インライン温風ヒーター
５４ 温風温度センサー
５５ 第3の電磁三方弁
５６ 温風吐出シリンダー
５７ 温風吐出ノズル口
５８ 温風放出配管
５９ インライン温風加熱制御装置
６０ 便座内側縁
６１ 便座外側縁
６２ 汚物溜まり内側縁
６３ 汚物溜まり外側縁
６４ 便器外カバー
６５ 便器ベース
８３ 真空ゲートバルブケーシング
８４ スライド・ゲートプレート
８５ スライドプレート穴部
８６ 配管フランジＯリング
８７ スライド駆動棒
８８ サーボモーター
８９ スライドプレートＯリング
９０ お尻洗浄配管
９１ 弁板
９２ ヨーク
９３ コイル
９４ 可動コア
９５ 回転弁体
９６ 回転コア
９７ Ｏリング
９８ 弁体
９９ ストレート水流吐出期間
１００ パルス水流吐出期間
１０７ 手元スイッチ指令ボード
１０８ 負圧スタンバイ標示ランプ
１０９ 温水スタンバイ標示ランプ
１１０ 温風スタンバイ標示ランプ
１１１ 人感センサー感知標示ランプ
１１２ 着座センサー感知標示ランプ
１１３ 「立位小便排出」開始指令スイッチ
１１４ 「ビデ洗浄」開始指令スイッチ
１１５ 「排便アシスト」指令ボード
１１６ 「お尻洗浄」開始指令スイッチ
１１７ 水勢「強める」指令スイッチ
１１８ 水勢「弱める」指令スイッチ
１１９ 「乾燥」開始指令スイッチ
１２０ シーケンス「終了」スイッチ
１２１ 温風温度センサー信号ケーブル
１２２ 温風ヒーター電源ケーブル
１２３ 「温水刺激」指令スイッチ
１２４ 「負圧刺激」指令スイッチ
１２５ 「温水吐出停止」指令スイッチ

Claims (4)

1. 温水洗浄ノズルと温風乾燥ノズルを備えている減圧式水洗トイレにおいて、
   便座と便器の汚物溜まりの相対する接触面が互いに撥水性樹脂層を持ち、トイレ使用者が便座に座ると便座と便器の間隙が無くなる構造で、
   該便座が略ドーナツ形で、トイレ使用者が座り、大腿部が置かれる位置が浅いU字形の溝形状をしており、2つのU字溝が接する便座の中心線で逆V字形にせり上がった形状をしており、
   汚物溜まりの汚物排出口の直下に第1の電磁弁が配設されて、上部汚物配管に接続されており、
   該上部汚物配管の下に便器の汚物溜まりと同等の体積を持つ耐圧構造の減圧汚物タンクが配設され、
   該減圧汚物タンクの下部には第2の電磁弁を介して下部汚物配管が配設されて、下水配管と接続されており、
   汚物溜まりに排泄された汚物は、第1の電磁弁を開けると負圧状態の該減圧汚物タンクに吸引され、次に第２の電磁弁を開くと下部汚物配管を経由して自然落下して下水配管に排出され、
   該減圧汚物タンクの上部には真空圧力計と、真空ゲートバルブを有する上部減圧配管が設置されており、真空リーク弁を持つ減圧ポンプを介して下部減圧配管に接続されており、
   さらに該減圧汚物タンクの上部には第3の電磁弁を有する上部吸引配管が接続され、さらに吸引ファンを有している下部吸引排気管に接続されており、
   前記、下部吸引配管と下部汚物配管と下部減圧配管とが下水配管に開口接続されている配管系統で構成され、
   前記減圧汚物タンクを含み、第1の電磁弁から第2の電磁弁までと、上部吸引配管の第３の電磁弁と、前記、上部減圧配管の真空ゲートバルブで限定される空間を減圧容積と称し、
   該減圧容積の真空圧力値、温水と温風の温度センサーの信号、人感センサーと着座センサーの信号、リモート指令ボードからのプロセス開始と終了の指令や洗浄水勢を変更する指令系統と、電磁弁および電磁三方弁の配管系統、温水と温風インライン加熱装置系統、パルス水流発生装置、真空ゲートバルブと、減圧ポンプと、真空リーク弁の減圧系統の装置電源はプロセス・シーケンスが組み込まれたマイコン制御回路からリレーブロックに指令され、ＯＮ／ＯＦＦされており、インライン温水装置とインライン温風装置の温度制御はローカルで独立制御回路を組んでいるがマイコン制御回路に隷属支配されたシーケンスに従って制御系統に組み込まれており、
   異常温度の温水と温風が発生する緊急状態には、マイコン制御回路から出される電源供給を停止する緊急停止の信号が優先される構造と構成を有している特徴の排便アシスト式減圧水洗トイレシステム。
2. 大気圧からでも減圧ポンプが稼動し、前記減圧汚物タンクの真空度によって真空ゲートバルブのゲートの開口面積を調整して、減圧ポンプの最大負荷電流値を越えず、最大の真空度を得るシーケンスで、排気抵抗を小さくして短時間で設定真空度に達し、真空ゲートバルブを閉じることにより、減圧容積の負圧を利用するトイレプロセスにスタンバイするシーケンスを有することを特徴とする請求第１記載の排便アシスト式減圧水洗トイレシステム。
3. 温水吐出刺激で肛門に刺激を与え、排便の便意を高揚させて排便を促し、なおかつ便意が不足する場合は、負圧刺激を肛門と直腸に与えて、便意をさらに高揚させるプロセスを持ち、何回でも繰り返し刺激することを可能とする排便アシスト・シーケンスを有する特徴の請求第１記載の排便アシスト式減圧水洗トイレシステム。
4. 局部洗浄後の1段目の乾燥プロセスが、大腿部からお尻と陰部を通って負圧の減圧容積に吸引される気流で、激しく陰毛と皮膚を振るわせ、付着している水滴を機械的に除去し、続く２段目の乾燥が温風を局部に吹きつけて乾燥すると同時に、汚物溜まりの空気を吸引して、温風量よりも多い量の空気量を吸引する乾燥プロセスを有している特徴の請求第１記載の排便アシスト式減圧水洗トイレシステム。

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