JP3772148B2

JP3772148B2 - トイレ装置

Info

Publication number: JP3772148B2
Application number: JP2003013032A
Authority: JP
Inventors: 奉文渡辺; 辰三山上
Original assignee: 株式会社ワタナベ
Priority date: 2003-01-22
Filing date: 2003-01-22
Publication date: 2006-05-10
Anticipated expiration: 2023-01-22
Also published as: JP2004222887A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トイレ装置に関し、特に糞尿等を焼却処理することで衛生面及び環境面に対して好ましい簡易型のトイレ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、衛生面及び環境面に対して好ましくかつ下水道が不要でどこでも設置できるトイレ装置として、便器からシャッタ装置を設けた糞尿落下筒を介して焼却釜に糞尿を投入供給するようにし、焼却釜にて糞尿を焼却処理するようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
また、上記特許文献１のように、便器から糞尿落下筒を介して直接焼却釜に投入供給する構成では、焼却中にトイレを使用すると、焼却中に新たな糞尿が落下供給されることで効率的に焼却できなかったり、焼却中の排ガスが便器側に流出するなどの問題が生じるため、糞尿落下筒を通して落下する糞尿を攪拌装置を備えた調整タンクに貯留し、調整タンクが所定量に達すると、攪拌装置を作動させて糞尿を攪拌して均一化した後吸引機を作動させ、吸引パイプを通して調整タンクから焼却釜に糞尿を供給して焼却処理し、また焼却釜で発生した排ガスを、流下する水で一次シャワリングした後、脱臭材が充満された脱臭室に通し、さらに流下する水で二次シャワリングして外部に放出するようにしたものが知られている（特許文献２参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平２−２８９７２９号公報
【０００５】
【特許文献２】
特開平８−２６６４４３号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記特許文献２のような調整タンクを設けても、比較的大量の糞尿を攪拌装置で攪拌することになるので、大きな動力でかなり長時間攪拌しても吸引パイプによる搬送が可能な程度に均一化されるだけで、十分に均一にスラリー化されず、固形分などが混在した状態で焼却することになって、その分焼却釜における焼却を効率的に行うことができず、熱効率が悪く、また調整タンクから焼却釜まで吸引パイプにて搬送する必要があるため、装置構成が複雑になってコスト高になるという問題がある。
【０００７】
また、焼却釜から排出される排ガスを、一次と二次のシャワリングの間に脱臭材による吸着脱臭を行っているだけであるため、大掛かりな装置を用いないと十分に脱臭することができず、低コストでコンパクトな構成にて排ガスの臭気を十分に無くすことができないという問題がある。
【０００８】
本発明は、上記従来の問題点に鑑み、コンパクトで低コストな構成にて効率的に糞尿を焼却処理でき、また排ガスの臭気を十分に無くすことができるトイレ装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、便器からの糞尿を加熱焼却する焼却釜を備えたトイレ装置において、焼却釜から流出する排ガスを加熱脱臭する脱臭ヒータと排ガスの冷却装置を設け、前記排ガスの冷却装置は、冷却水を収容した容器の一側面上部に排ガスの流入口を設け、流入口に対向して円錐状の噴霧水カーテンを形成する噴霧ノズルを配設し、容器内の冷却水を噴霧ノズルに供給するポンプを備えた噴霧装置から成ることを特徴とするものである。
第１態様のトイレ装置は、便器から垂下された糞尿落下筒の中間にシャッタ装置を設け、糞尿落下筒の下部に糞尿等を攪拌してスラリー化する攪拌装置を備えた受槽を配設し、受槽に堰を介して調整槽を並設し、調整槽の下部にバルブ装置を有する流下筒を介して糞尿スラリーを加熱焼却する焼却釜を配設したものである。
【００１０】
この構成によれば、糞尿は糞尿落下筒から一旦比較的容量の小さい受槽に貯留され、そこで攪拌装置によって攪拌することで効果的にスラリー化でき、その最上層の糞尿スラリーだけが堰を越えて調整槽に貯留され、この調整槽からバルブ装置を開くだけで糞尿スラリーを下部の焼却釜に流下供給でき、焼却釜においては均一な糞尿スラリーを処理するので効率的に加熱焼却することができ、したがって簡単でコンパクトな構成にて効率的に糞尿を焼却処理することができる。なお、受槽や調整槽において、微生物によって糞尿を分解するようにすることもできる。
【００１１】
また、第２態様のトイレ装置は、便器から垂下された糞尿落下筒の中間にシャッタ装置を設け、糞尿落下筒からの糞尿を加熱焼却する焼却釜を設け、焼却釜から流出する排ガスを加熱脱臭する脱臭ヒータと排ガスの冷却装置を設けたものである。
【００１２】
この構成によれば、糞尿を焼却釜にて焼却処理できるとともに、その焼却に伴って発生した排ガスを、例えば８００℃以上の高温の脱臭ヒータにて加熱することで、有機系の臭い成分を確実に熱分解して脱臭することができ、その後冷却装置にて排ガスを冷却することで、水蒸気を覆水回収するとともに水溶性の分解ガス成分を除去して清浄なガスを外部に排出することができる。
【００１３】
また、第３態様のトイレ装置は、便器から垂下された糞尿落下筒の中間にシャッタ装置を設け、糞尿落下筒の下部に糞尿等を攪拌してスラリー化する攪拌装置を備えた受槽を配設し、受槽に堰を介して連通する調整槽を並設し、調整槽の下部にバルブ装置を有する流下筒を介して糞尿スラリーを加熱焼却する焼却釜を配設し、焼却釜から流出する排ガスを加熱脱臭する脱臭ヒータと排ガスの冷却装置を設けたものであり、上記第１態様及び第２態様の効果を同時に奏することができる。
【００１４】
また、上記各態様において、調整槽が、糞尿スラリーが一定量になると検出する検出装置を備え、検出装置が作動するとバルブ装置を開いて糞尿スラリーを焼却釜に投入し、その後焼却釜を作動させるようにすると、焼却釜に対して最も効率的に焼却処理できるほぼ一定量のスラリー化された糞尿を投入した状態で焼却処理できるので、処理効率を向上できて焼却処理のランニングコストを低下することができる。
【００１５】
また、バルブ装置及び焼却釜を、深夜に作動させるようにすると、深夜電力にて焼却処理できるので、ランニングコストを一層低下することができる。
【００１６】
また、焼却釜が、その底部にシーズヒータ若しくはＩＨヒータを備えていると、熱効率良く糞尿スラリーを加熱焼却できるともにヒータの寿命及び保守コストを低廉化することができる。
【００１７】
また、排ガスの冷却装置は、噴霧水カーテンで囲まれた空間内に排ガスを供給し、噴霧水カーテンを通過させて排気ガスを冷却する噴霧装置から成ると、排ガスを噴霧水カーテンに通すことで、効率的に冷却でき、水蒸気を覆水して水を回収できるとともに水に対する可溶成分を効果的に除去することができる。なお、回収された水は、便器の洗浄用の水として再利用し、循環使用するようにすることもできる。
【００１８】
また、噴霧装置は、冷却水を収容した容器の一側面上部に排ガスの流入口を設け、流入口に対向して円錐状の噴霧水カーテンを形成する噴霧ノズルを配設し、容器内の冷却水を噴霧ノズルに供給するポンプを備えると、コンパクトな容器構成にできかつ冷却水を循環使用するので、コンパクトな構成でかつランニングコストを低減できる。
【００１９】
また、排ガス流路の冷却装置の下流位置に、臭い成分を吸着除去する吸着式脱臭装置を配設すると、冷却された排ガス中になお残っている臭い成分が吸着除去されて、臭いの無い排ガスを外部に排出することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のトイレ装置の一実施形態について、その概略構成を示す図１を参照して説明する。
【００２１】
１は水洗式の便器であり、用便後に足踏みポンプ（図示せず）の作動突起を踏むことにより水タンク２の洗浄水を噴射させて便器１内の汚れ及び糞尿を洗い流すように構成されている。便器１から糞尿落下筒３が垂下され、その中間に臭気逆流防止用のシャッタ装置４が設けられている。４ａは、シャッタ装置４の駆動モータてある。シャッタ装置４は、トイレ室の扉（図示せず）の開閉を検出するリミットスイッチ（図示せず）からの信号に基づいて、扉が開くと開き、用便後扉を閉じることで閉じるように構成されている。
【００２２】
糞尿落下筒３の下部には、糞尿等を一旦貯留する受槽５が配設されている。６は糞尿落下筒３の出口部に傾斜姿勢で固定して設けられた跳ね返り防止板である。受槽５は、例えば数リットル程度の比較的小容量で、その下部に糞尿及び紙と洗浄水を攪拌してスラリー化する攪拌装置７が設けられている。７ａは攪拌装置７の駆動モータである。
【００２３】
受槽５の側部には、堰８を介して調整槽９が並設され、受槽５内の最上層の糞尿スラリーが堰８を越えて流入するように構成されている。調整槽９は、例えば１２リットル程度の糞尿スラリーを収容するように構成されている。その容量は、後述の焼却釜１３において最も効率的に焼却処理できる容量に対応しており、糞尿スラリーが所定の容量に達すると検出するレベルスイッチ１０が設けられている。調整槽９の下端から流下筒１１が垂下され、その中間にボールバルブ装置１２が設けられている。１２ａはボールバルブ装置１２の駆動モータであり、レベルスイッチ１０の検出動作に基づいて駆動モータ１２ａが動作してボールバルブ装置１２が一定時間開き、糞尿スラリーを調整槽９から流下排出するように構成されている。
【００２４】
流下筒１１の下部には焼却釜１３が配設されている。焼却釜１３の下部には、２０００Ｗ程度のヒータ１４を内蔵した加熱焼却面１５が設けられ、その上に糞尿スラリーが投下供給されるように構成されている。ヒータ１４にて加熱焼却面１５は、例えば最高温度が７００℃程度になるように加熱され、糞尿スラリーは僅かな灰分を残してほぼ全部が焼却処理される。ヒータ１４としては、シーズヒータまたはＩＨ（電磁誘導加熱）ヒータを用いると、熱効率良く糞尿スラリーを加熱焼却できるともにヒータの寿命及び保守コストを低廉化することができて好適である。また、糞尿スラリーを攪拌して効率的に加熱焼却するための攪拌装置１６が配設されている。攪拌装置１６は、加熱焼却面１５に沿ってその直上で回動する攪拌翼１６ａと、攪拌翼１６ａを下端部に設けた回転軸１６ｂと、回転軸１６ｂを回転駆動する駆動モータ１６ｃと、駆動モータ１６ｃと回転軸１６ｂを連動するプーリ・ベルト機構１６ｄを備えている。
【００２５】
焼却釜１３の上面には糞尿スラリーの燃焼に伴って発生する排ガスを排出する排ガス管路１７が接続されている。排ガス管路１７には、脱臭ヒータ１８と、冷却装置としての噴霧装置１９と、吸着式脱臭装置２０と、排気ファン２１がこの順に配設されている。
【００２６】
脱臭ヒータ１８は、排ガスの流路を形成するケース２２内に、例えば８００℃程度の高温状態に加熱されるヒータ２３を配設して構成され、排ガスがその流路を通過する際にヒータ２３からの熱を受けて臭い成分が熱分解するように構成されている。
【００２７】
噴霧装置１９は、冷却水を収容した容器２４の一側面上部に排ガスの流入口２５を設けるとともに、上面に流出口２６を設け、流入口２５に対向する他側面に流入口２５に向けて円錐状の噴霧水カーテン２８を形成する噴霧ノズル２７を配設し、容器２４内の冷却水を噴霧ノズル２７に供給するポンプ２９を設けた構成とされている。これにより、円錐状の噴霧水カーテン２８で囲まれた空間内に流入口２５から排ガスが供給され、排ガスが噴霧水カーテン２８を通過する間に冷却されて水蒸気が覆水回収されるとともに、水溶性の熱分解された成分及び熱分解されなかった臭い成分が除去されて流出口２６から排出され、冷却水は循環使用される。
【００２８】
吸着式脱臭装置２０は、吸着式の脱臭材を充満させた脱臭フィルタ３０が複数段に配設され、排ガス中に残留した臭い成分を最終的に除去するように構成されている。
【００２９】
以上の構成において、利用者が用を足すためにトイレ室の扉を開けてトイレ室内に入ると、扉の開動によってリミットスイッチ（図示せず）が作動してシャッタ装置４が開き、便器１で用を足すことができる状態となる。その際に、図１に仮想線で示すように、糞尿落下筒３と排ガス管路１７の適所、例えば吸着式脱臭装置２０の入口部とを脱臭通路３１にて接続し、シャッタ装置４の動作と同時に排気ファン２１を弱運転するように構成すると、受槽５や調整槽９からの臭いが便器１側に逆流するのを確実に防止して快適に用便することができる。
【００３０】
用便後に、足踏みポンブ（図示せず）の作動突起を踏むと洗浄水が噴出して便器１内が洗浄されるとともに糞尿が洗い流され、糞尿落下筒３を通って受槽５内に収容される。その後利用者がトイレ室から出て扉を閉じると、シャッタ装置４は閉じる。
【００３１】
受槽５内に収容された糞尿や紙などは、比較的容量の小さい受槽５内で攪拌装置７にて効率的に攪拌粉砕され、流動性の高い均一な糞尿スラリーが短時間で形成される。従って、攪拌装置７は、シャッタ装置４が閉じた後、比較的短い所定時間だけ運転すれば十分であり、電力消費は少なくて済む。受槽５内に貯留された糞尿スラリーが堰８のレベルより多くなると、その最上層の流動性の高い部分が堰８を越えて調整槽９に流入する。
【００３２】
調整槽９内に流入した糞尿スラリーが所定量に達すると、レベルスイッチ１０にて検出され、ボールバルブ装置１２が開くことによって、所定量の流動性の高い糞尿スラリーは流下筒１１を通って円滑に焼却釜１３内の加熱焼却面１５上に投入供給される。また、ボールバルブ装置１２が開くと同時に、焼却釜１３のヒータ１４及び攪拌装置１６が動作され、糞尿スラリーの焼却が行われる。その際に、均一な糞尿スラリーを最適な所定量づつ処理するので、簡単でコンパクトな構成にて効率的に糞尿を焼却処理することができるとともに、処理効率を向上できるため焼却処理のランニングコストを低下することができる。
【００３３】
ヒータ１４による加熱開始後、適当な時間後に脱臭ヒータ１８のヒータ２３とポンプ２９と排気ファン２１が動作され、焼却釜１３内での焼却動作に伴って発生した排ガスは、脱臭ヒータ１８にて加熱脱臭された後、噴霧装置１９において噴霧水カーテン２８を通過する。このように例えば８００℃以上の高温の脱臭ヒータ１８にて加熱することで、有機系の臭い成分を確実に分解して脱臭することができ、その後噴霧装置１９にて排ガスを冷却することで、水蒸気を覆水回収するとともに水溶性の分解ガス成分を除去するすることができる。排ガスは、さらに吸着式脱臭装置２０にて最終的に脱臭された後、外部に排出される。
【００３４】
なお、水蒸気が覆水されて回収された水を、仮想線で示すように、ポンプ２９の吐出側に設けた三方切換弁３２とリターン水配管３３を介して水タンク２に還流させ、循環使用するように構成することもでき、そうすることで使用水量の節約を図ることができる。
【００３５】
また、焼却釜１３内には極僅かの灰成分が残留することになるが、年に１回〜２回のメンテンナンスを行えば十分である。また、そのメンテナンス時には、この焼却釜１３の焼却灰の除去と吸着式脱臭装置２０の脱臭フィルタ３０の交換を行うだけでよいので、メンテナンスも簡単に済む。
【００３６】
また、レベルスイッチ１０が作動して糞尿スラリーが焼却釜１３に投入供給された直後に焼却釜１３を作動させるのではなく、糞尿スラリーを焼却釜１３に投入供給したままその日の深夜まで待機し、深夜に焼却釜１３を作動させるように構成すると、深夜電力にて焼却処理できるので、ランニングコストを一層低下することができる。さらに、レベルスイッチ１０よりも若干低いレベルに第２のレベルスイッチを設けておき、上記待機中に第２のレベルスイッチが作動したときには深夜まで待機せずに焼却動作を行ってしまい、レベルスイッチ１０が作動する前に焼却を完了させ、レベルスイッチ１０が作動すると次の糞尿スラリーを投入供給できるするようにすることもできる。
【００３７】
【発明の効果】
本発明のトイレ装置によれば、糞尿の焼却に伴って発生した排ガスを、脱臭ヒータにて高温に加熱することで、有機系の臭い成分を確実に分解して脱臭することができ、その後冷却装置にて排ガスを冷却することで、水蒸気を覆水回収するとともに水溶性の分解ガス成分を除去することができる。したがって、簡単でコンパクトな構成にて効率的に糞尿を焼却処理することができ、また清浄なガスを外部に排出することができる等の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態のトイレ装置の概略構成図である。
【符号の説明】
１便器
３糞尿落下筒
４シャッタ装置
５受槽
７攪拌装置
８堰
９調整槽
１０レベルスイッチ（検出装置）
１１流下筒
１２ボールバルブ装置
１３焼却釜
１４ヒータ
１８脱臭ヒータ
１９噴霧装置（冷却装置）
２０吸着式脱臭装置
２５流入口
２６噴霧ノズル
２８噴霧水カーテン
２９ポンプ

Claims

便器からの糞尿を加熱焼却する焼却釜を備えたトイレ装置において、焼却釜から流出する排ガスを加熱脱臭する脱臭ヒータと排ガスの冷却装置を設け、前記排ガスの冷却装置は、冷却水を収容した容器の一側面上部に排ガスの流入口を設け、流入口に対向して円錐状の噴霧水カーテンを形成する噴霧ノズルを配設し、容器内の冷却水を噴霧ノズルに供給するポンプを備えた噴霧装置から成ることを特徴とするトイレ装置。