JP3215401U - 自浄循環式簡易トイレ - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な構成で、十分な浄化性能を維持しながら異臭の拡散を防止することができる自浄循環式簡易トイレを提供する。【解決手段】自浄循環式簡易トイレは、トイレ部１００と、処理部２００とを備える。トイレ部１００の筐体の内部には、便器部１１０と、蓋部１２０と、手洗い１３０と、雨水タンク１４０と、浄水部１５０と、汚水ポンプＰ１とを備える。処理部２００は、複数の濾過槽が内蔵された処理部本体２１０と、処理水タンク２２０と、処理水タンクに隣接して設けられた処理水ポンプＰ２とを備える。【選択図】図２

Description

本考案は、トイレ部と、処理部とを備える自浄循環式簡易トイレに関する。

従来、この種の循環式簡易トイレとしては、下記特許文献１に示すように、全面を覆う処理棟内に、水洗汚水を曝気処理する第１曝気槽を上段に、第１曝気槽でオーバーフローした処理水を曝気処理する第２曝気槽を下段に、第２曝気槽の処理水の不純物を除去する縦長の濾過槽を該槽枠体の横に、該濾過槽で処理された処理水をトイレ流し水として蓄える処理水蓄槽を槽枠の中段に配置した循環式簡易トイレが知られている。

特開２００２−１０２８７４号公報

かかる従来の循環式簡易トイレによれば、水洗汚水を循環して用いることができるものの複数の曝気槽や濾過槽（さらには脱臭用の脱色層）などを全面を覆う処理槽内に設ける必要があり、屋外に設置される簡易トイレとしては大掛かりなものとなっている。

一方で、循環式簡易トイレを簡易な構成とすることも考えられるが、この場合には、十分に浄化ができなかったり、アンモニア臭などの異臭が周囲に拡散してしまうという問題がある。

以上に鑑みて、本考案は、簡易な構成で、十分な浄化性能を維持しながら異臭の拡散を防止することができる自浄循環式簡易トイレを提供することを目的とする。

第１考案の自浄循環式簡易トイレは、トイレ部と、処理部とを備える自浄循環式簡易トイレにおいて、
前記トイレ部は、
便器部と、
前記便器部を覆う蓋部と、
前記便器部から排出される汚水を破砕して前記処理部へ供給する汚水ポンプと
を有し、
前記処理部は、
垂直方向に多段配置され、上段から下段に順次流体が流れるように連結された複数の人工湿地である濾過槽と、
前記複数の濾過槽により処理された処理水を貯留する処理水タンクと、
前記処理水タンクにより貯留された処理水を前記便器部に供給する処理水ポンプと
を有し、
前記複数の濾過槽の全部が上部が開放された筒状体に収納されて覆われ、
前記蓋部の開閉状態を検知する開閉検知部により該蓋部の開状態から閉状態への変化を検知したタイミングで、前記処理水ポンプを作動させて前記処理水タンクにより貯留された処理水を該便器部に供給すると共に、前記汚水ポンプを作動させて前記便器部から排出される汚水を破砕して最上段の前記濾過槽に供給することを特徴とする。

第１考案の自浄循環式簡易トイレによれば、便器部から排出された汚水は複数の人工湿地である濾過槽のみにより浄化される。このとき、複数の濾過槽により、汚水は段階的に浄化され、確実に汚水を浄化することができる。さらに、人工湿地である濾過槽を採用することにより、長期間の不使用期間があって濾過槽が乾燥しても、使用をいつでも再開することができる。

ここで、上段側の濾過槽は汚水が直接導入されるため、アンモニア臭などの異臭が発生し得るが、濾過槽の全部が上部が開放された筒状体に収納されて覆われるため、異臭が周囲に拡散することを防止することができる。

さらに、便器部から排出される汚水を汚水タンクを設けることなく、そのまま破砕ポンプである汚水ポンプにより破砕して処理部へ供給することで、汚水タンクからのアンモニア臭などの異臭の発生を無くすることができる。

ここで、汚水タンクを設けない場合には、汚水ポンプの動作タイミングが問題となるが、開閉検知部による蓋部の開状態から閉状態への変化をトリガーとして、処理水ポンプを作動させて処理水タンクにより貯留された処理水を便器部に供給すると共に、汚水ポンプを作動させて便器部から排出される汚水を破砕して最上段の濾過槽に供給することで、蓋部の遮蔽により、便器部からの異臭の発生を防止することができ、且つ、便器部からの細菌・ウィルス等の飛沫を抑制することができる。これにより、簡易トイレでありながら、快適性と高い衛生性を同時に実現することができる。

このように、第１考案の自浄循環式簡易トイレによれば、簡易な構成で、十分な浄化性能を維持しながら異臭の拡散を防止することができる。

第２考案の自浄循環式簡易トイレは、第１考案において、
最上段の前記濾過槽が着脱自在に構成されることを特徴とする。

第２考案の自浄循環式簡易トイレによれば、人工湿地である濾過槽を採用することにより、長期間の不使用期間があって濾過槽が乾燥しても、使用をいつでも再開することができるが、短時間に大人数が利用する場合には、汚水が直接導入される最上段の濾過槽は処理が追いつかない可能性があるところ、最上段の濾過槽を着脱自在に構成することで、最上段の濾過槽を交換可能にして大人数にも対応することができる。

このように、第２考案の自浄循環式簡易トイレによれば、簡易な構成で処理能力を高めることができ、十分な浄化性能を維持しながら異臭の拡散を防止することができる。

第３考案の自浄循環式簡易トイレは、第１または第２考案において、
前記トイレ部に降った雨水を貯留する雨水タンクと、
前記雨水タンクに貯留された雨水を浄水する浄水器と、
前記浄水器を介して前記雨水タンクに貯留された雨水が浄水して供給される手洗いと
を有し、
前記雨水タンクから手洗いに供給された雨水が前記便器部に流入することを特徴とする。

第３考案の自浄循環式簡易トイレによれば、雨水タンクに貯留された雨水を浄化して手洗い水として供給することができる。

さらに、手洗い水として使用された雨水を便器部に流入させて、処理部を介して再利用可能とすることで、水道水や井戸水など水の外部供給を不要として、水の自給自足を実現することができる。

このように、第３考案の自浄循環式簡易トイレによれば、簡易な構成で、十分な浄化性能を維持しながら異臭の拡散を防止することができる自浄循環式簡易トイレにおいて、水の自給自足を実現することができる。

第４考案の自浄循環式簡易トイレは、第３考案において、
自然エネルギー発電装置と、
前記自然エネルギー発電装置により発電された電力を蓄電する蓄電装置と
を備え、
前記蓄電装置に蓄電された電力により前記汚水ポンプと、前記処理水ポンプとを駆動することを特徴とする。

第３考案の自浄循環式簡易トイレによれば、ソーラーパネルや風力発電装置や小型水力発電装置などの自然エネルギー発電装置により発電された電力を蓄電装置に一時的に蓄電して、汚水ポンプや処理水ポンプ、さらには電灯やウォッシュレット等に供給することができ、外部からの商用電力等の供給を不要として、電気の自給自足を実現することができる。

このように、第３考案の自浄循環式簡易トイレによれば、簡易な構成で、十分な浄化性能を維持しながら異臭の拡散を防止することができる自浄循環式簡易トイレにおいて、電気の自給自足を実現することができる。

本実施形態の自浄循環式簡易トイレの外観を示す斜視図。 本実施形態の自浄循環式簡易トイレの内部構造を示す説明図。 本実施形態の自浄循環式簡易トイレの要部構成を示す説明図。

図１および図２に示すように、本実施形態の自浄循環式簡易トイレは、トイレ部１００と、処理部２００とを備え、これらが同一の台座部３００上に載置されている。なお、台座部３００の下面には、必要に応じてキャスターや固定脚が設けられる。

トイレ部１００は、箱型の筐体１０１であって、筐体１０１は、室内１０１Ｘと屋根裏部１０１Ｙとに分かれており、室内１０１Ｘの一面に扉部１０２が設けられている。

トイレ部１００の筐体１０１の内部には、便器部１１０と、便器部１１０の蓋部１２０と、手洗い１３０と、雨水タンク１４０と、浄水部１５０と、便器部１１０の下部に内蔵または隣接して設けられた汚水ポンプＰ１と、雨水タンク１４０に内蔵または隣接して設けられた浄水用ポンプＰ３とを備える。

一方、処理部２００は、後述する複数の濾過槽が内蔵された処理部本体２１０と、処理水タンク２２０と、処理水タンクに内蔵または隣接して設けられた処理水ポンプＰ２とを備える。

まず、トイレ部１００の各構成について説明する。

便器部１１０は、主として、処理水ポンプＰ２からの処理水により便器の洗浄を行う、洋式の水洗便器であって、後述するように、蓄電装置ＢＴから電力の供給が可能な場合には、必要に応じてウォッシュレット等の機能を有する。

蓋部１２０は、該蓋部１２０の開閉状態を検知する開閉検知部（図示省略）を備え、後述するように、蓋部１２０の開状態から閉状態への変化を検知したタイミングで、便器部１１０の洗浄を行う動作スイッチとしての機能を有する。

手洗い１３０は、手洗い水の吐出口１３１と受け皿１３２からなり、筐体１０１の屋根部に降った雨水が貯留された雨水タンク１４０から供給される雨水が、浄水用ポンプＰ３により浄水器である浄水部１５０を介して供給される。

なお、手洗い水の吐出口１３１は、蛇口であってもよいが、後述するように、蓄電装置ＢＴから電力の供給が可能な場合には、タッチセンサ式の電気式吐出口であってもよい。

汚水ポンプＰ１は、便器部１１０の汚水（汚物）を処理部本体２１０（正確には、最上段の濾過槽）に送る破砕ポンプであって、便器部１１０の汚水（汚物）を破砕圧送して処理部本体２１０に送る。

なお、トイレ部１００の筐体１０１の屋根部には、ソーラーパネル１６０（本考案の自然エネルギー発電装置に相当する）が設けられ、ソーラーパネル１６０により発電された電力がトイレ部１００に設けられた蓄電装置ＢＴに蓄電される。

また、トイレ部１００の各構成要素の配置は、図２に示す場合に限定されるものではなく、適宜変更されてもよい。例えば、本実施形態では、屋根裏部１０１Ｙに、雨水タンク１４０および浄水用ポンプＰ３を配置しているが、これらに加えて、浄水部１５０を屋根裏部１０１Ｙに配置してもよく、室内に、雨水タンク１４０、浄水用ポンプＰ３および浄水部１５０を配置してもよい。さらに、蓄電装置ＢＴも屋根部に代えて、屋根裏部１０１Ｙや室内１０１Ｘに配置してもよい。

なお、雨水タンク１４０から浄水部１５０を介して手洗い１３０に供給される雨水は、自重により一定の圧力が得られる場合には、浄水用ポンプＰ３を省略してもよい。

次に、処理部２００の構成について説明する。

処理部本体２１０は、上部が開放された筒状体であって、複数の濾過槽の全部が筒状体に収納されて覆われる。なお、処理部本体２１０は、筒状体であれば、円筒形状であっても、多角の角筒形状であってもよい。

図３に示すように、処理部本体２１０内に収納される複数の濾過槽２１１，２１２，２１３，２１４は、それぞれ箱型のトレイの底部に空気層部を介して粒状の濾材が濾過層部として充填された人工湿地である。

空気層部は、例えば、メッシュ状の厚みのあるパレットや有孔管を平面上に並べて配置したものであるが、これに限定されるものではない。パレットや有孔管の上側には、必要に応じて、メッシュ状の不織布を敷き詰めることで、濾材による空気層部の目詰まりを防止することができる。

濾材（濾床）については、本願考案者による先の出願（特開２０１４−２３１０４２号公報）に詳細が記載されているため、ここでの説明は省略する。

ここで、空気層部へより多くの空気を供給するためには、濾過層部を貫通して空気層部に連通する煙突状の空気供給パイプが設けられることが望ましい。

なお、本実施形態では、かかる人工湿地の濾過槽２１１，２１２，２１３，２１４を順にトレイの長手方向が互い違いになるように垂直方向に多段配置することで、（最上段の濾過槽２１１のみならず）複数段の濾過槽２１２，２１３，２１４に植物を植えるようにしているが、これに限定されるものではない。

例えば、濾過槽２１１の底部から濾過槽２１２の濾床上に汚水を供給する配管と、濾過槽２１２の底部から濾過槽２１３の濾床上に汚水を供給する配管と、濾過槽２１３の底部から濾過槽２１４の濾床上に汚水を供給する配管とが、各濾過槽２１１，２１２，２１３，２１４への汚水の滞留時間が長くなるように、トレイの長手方向の両端部において互い違いに配置されていれば、各濾過槽２１１，２１２，２１３，２１４を（長手方向を同じくして）垂直方向に多段配置してもよい。

ここで、濾過槽２１１，２１２，２１３，２１４は、基台上のフレームＦＬに各々着脱自在に固定されている。これにより、短時間に大人数が利用する場合には、汚水が直接導入される最上段の濾過槽２１１は処理が追いつかない可能性があるところ、少なくとも最上段の濾過槽２１１を着脱自在に構成することで、最上段の濾過槽２１１を交換可能にして大人数にも対応することができる。

さらに、最上段の濾過槽２１１以外の濾過槽２１２，２１３，２１４も着脱自在に構成することで、汚れ具合に応じて、これらの濾過槽２１１，２１２，２１３，２１４を入れ替えて用いることができる。

なお、本実施形態では、上部が開放された処理部本体２１０の筒状体の内部に、フレームＦＬに固定された複数の濾過槽２１１，２１２，２１３，２１４が各々収納される場合について説明したが、これに限定されるものではなく、筒状体自体を濾過槽のケーシングとして、筒状体内に、空気層部と濾過層部と一対とする濾過槽を複数積層させるようにしてもよい。

この場合、各空気層部には、その上側の空気層部および濾過層部を貫通するように煙突状の空気供給パイプが設けられる。これにより、各空気層部に確実に空気を供給することができる。

処理水タンク２２０は、複数の濾過槽２１１，２１２，２１３，２１４を経て、浄化された処理水が流入して貯留されるタンクである。

処理水ポンプＰ２は、処理水タンク２２０に貯留された処理水を便器部１１０に送り出すポンプである。

なお、本実施形態において、汚水ポンプＰ１および処理水ポンプＰ２は、蓄電装置ＢＴから供給される電力により駆動されるが、これに限定されるものではなく、ソーラーパネル１６０および蓄電装置ＢＴを省略する場合には、汚水ポンプＰ１および処理水ポンプＰ２は、足踏み式などの吐出ポンプで構成してもよい。

以上が本実施形態の自浄循環式簡易トイレの構成であり、かかる構成の自浄循環式簡易トイレによれば、便器部１１０の汚水（汚物・洗浄水・手洗い水）は、汚水タンクを設けることなく、汚水ポンプＰ１により破砕された上で、人工湿地である濾過槽２１１に送られ、複数の濾過槽２１１，２１２，２１３，２１４により順次浄化される。
このとき、汚水は、複数の濾過槽２１１，２１２，２１３，２１４のみにより、段階的に浄化され、確実に汚水を浄化することができる。

さらに、人工湿地である濾過槽２１１，２１２，２１３，２１４を採用することにより、長期間の不使用期間があって濾過槽が乾燥しても、使用をいつでも再開することができる。

ここで、上段側の濾過槽２１１，２１２は汚水が直接または、浄化が不十分な状態で導入されるため、アンモニア臭などの異臭が発生し得るが、最上段の濾過槽２１１を含めて、複数の濾過槽２１１，２１２，２１３，２１４の全部が、上部が開放された処理部本体２１０の筒状体に収納されて覆われるため、異臭が周囲に拡散することを防止することができる。

一方で、上部を開放しておくことで、各濾過槽２１１，２１２，２１３，２１４の濾床の微生物による分解に必要な空気を上部から常に供給可能とすることができる。

次に、このようにして汚水が浄化された処理水は、処理水タンク２２０に貯留され、処理水ポンプＰ２により便器部１１０に供給される。

ここで、汚水タンクを設けない場合には、汚水ポンプＰ１の動作タイミングが問題となるが、蓋部１２０の開閉検知部による開状態から閉状態への変化をトリガーとして、処理水ポンプＰ２を作動させて処理水タンクにより貯留された処理水を便器部１１０に供給すると共に、（正確にはタイミングを若干遅らせて）汚水ポンプＰ１を作動させて便器部１１０から排出される汚水を破砕して最上段の濾過槽２１１に供給することで、蓋部１２０の遮蔽により、便器部１１０からの異臭の発生を防止することができ、且つ、便器部１１０からの細菌・ウィルス等の飛沫を抑制することができる。これにより、簡易トイレでありながら、快適性と高い衛生性を同時に実現することができる。

ここで、汚水ポンプＰ１の動作タイミングを処理水ポンプＰ２から若干遅らせるのは、便器部１１０を処理水により洗浄させた上で、汚水とその洗浄に使用した処理水を汚水ポンプＰ１によりすべて濾過槽２１１に破砕圧送するためである。

また、汚水ポンプＰ１の動作タイミングは、タイマーカウンタ等により所定時間、処理水ポンプＰ２の動作タイミングから遅らせるようにしてもよく、汚水ポンプＰ１にレベルセンサを設けて、汚水および便器部１１０を洗浄した処理水が流入して所定の水位レベルになったタイミングで汚水ポンプＰ１を動作させるようにしてもよい。

また、雨水タンク１４０に貯留された雨水は、浄水部１５０を介して浄水された上で、手洗い水に使用され、便器部１１０へ流入する。

すなわち、処理水タンク２２０により貯留された処理水を便器部１１０に供給して循環して用いることができると共に、雨水タンク１４０に貯留された雨水を補水として用いることができ、水道水や井戸水など水の外部供給を不要として、水の自給自足を実現することができる。

さらに、ソーラーパネル１６０により発電された電力を蓄電装置ＢＴに一時的に蓄電して、汚水ポンプＰ１や処理水ポンプＰ２、さらには電灯やウォッシュレット等に供給することができ、外部からの商用電力等の供給を不要として、電気の自給自足を実現することができる。

このように、本実施形態の自浄循環式簡易トイレによれば、簡易な構成で、十分な浄化性能を維持しながら異臭の拡散を防止することができる自浄循環式簡易トイレにおいて、水および電気の自給自足を実現することができる。

また、本実施形態の自浄循環式簡易トイレによれば、トイレ部１００および処理部２００が平板状の台座部３００上に配置され、トイレ部１００の床面が台座部３００と当接して設けられ、床面上に便器部１１０が汚水ポンプＰ１と一体に配置される。さらに、汚水ポンプＰ１は破砕ポンプにより構成され、汚水が破砕された上で最上段の濾過槽に供給される。そのため、トイレ部床面の上昇を解消しながら、十分な処理浄化性能を維持することができる。

なお、本実施形態において、４つの濾過槽２１１，２１２，２１３，２１４を設ける場合について説明したが、これに限定されるものではく、汚水の状況等により、濾過槽を増加または減少させてもよい。

また、本実施形態において、汚水ポンプＰ１や処理水タンク２２０（処理水ポンプＰ２）の配置は適宜変更してもよい。例えば、図２に示すように、処理水タンク２２０を処理部本体２１０の直下に設けるようにしてもよく、汚水ポンプをトイレ部１００の外側に設けると共に、処理水タンク２２０をトイレ部１００の下部に設けるようにしてもよい。

さらに、本実施形態では、自然エネルギー発電装置として、ソーラーパネル１６０により発電する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、自然エネルギー発電装置として、これに代えて、または加えて風力発電装置や小型水力発電装置を用いるようにしてもよい。

１００…トイレ部、１０１…筐体、１０１Ｘ…室内、１０１Ｙ…屋根裏部、１０２…扉部、１１０…便器部、１２０…蓋部、１４０…雨水タンク、１５０…浄水部、１６０…ソーラーパネル、１３０…手洗い、２００…処理部、２１０…処理部本体（筒状体）、２１１，２１２，２１３，２１４…濾過槽、２２０…処理水タンク、３００…台座部、ＢＴ…蓄電装置、Ｐ１…汚水ポンプ、Ｐ２…処理水ポンプ、Ｐ３…浄水用ポンプ。

Claims (4)

1. トイレ部と、処理部とを備える自浄循環式簡易トイレにおいて、
   前記トイレ部は、
   便器部と、
   前記便器部を覆う蓋部と、
   前記便器部から排出される汚水を破砕して前記処理部へ供給する汚水ポンプと
   を有し、
   前記処理部は、
   垂直方向に多段配置され、上段から下段に順次流体が流れるように連結された複数の人工湿地である濾過槽と、
   前記複数の濾過槽により処理された処理水を貯留する処理水タンクと、
   前記処理水タンクにより貯留された処理水を前記便器部に供給する処理水ポンプと
   を有し、
   前記複数の濾過槽の全部が上部が開放された筒状体に収納されて覆われ、
   前記蓋部の開閉状態を検知する開閉検知部により該蓋部の開状態から閉状態への変化を検知したタイミングで、前記処理水ポンプを作動させて前記処理水タンクにより貯留された処理水を該便器部に供給すると共に、前記汚水ポンプを作動させて前記便器部から排出される汚水を破砕して最上段の前記濾過槽に供給することを特徴とする自浄循環式簡易トイレ。
2. 請求項１記載の自浄循環式簡易トイレにおいて、
   最上段の前記濾過槽が着脱自在に構成されることを特徴とする自浄循環式簡易トイレ。
3. 請求項１または２記載の自浄循環式簡易トイレにおいて、
   前記トイレ部に降った雨水を貯留する雨水タンクと、
   前記雨水タンクに貯留された雨水を浄水する浄水器と、
   前記浄水器を介して前記雨水タンクに貯留された雨水が浄水して供給される手洗いと
   を有し、
   前記雨水タンクから手洗いに供給された雨水が前記便器部に流入することを特徴とする自浄循環式簡易トイレ。
4. 請求項３記載の自浄循環式簡易トイレにおいて、
   自然エネルギー発電装置と、
   前記自然エネルギー発電装置により発電された電力を蓄電する蓄電装置と
   を備え、
   前記蓄電装置に蓄電された電力により前記汚水ポンプと、前記処理水ポンプとを駆動することを特徴とする自浄循環式簡易トイレ。