JP3780474B2 - 簡易トイレ - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、好適には建設現場等において使用される持運び可能な簡易トイレに係り、広くは、介護用トイレとして使用することも可能で、さらには、家屋内の増設非常用トイレとしても使用可能な簡易トイレに関する。
【０００２】
【従来の技術】
建設現場やイベント会場等の臨時施設あるいは恒久施設であってもキャンプ場や山小屋等の簡易施設にあっては、小型で持運び可能な簡易トイレが多用されている。また、近年では、核家族化等に伴う介護要員の不足が深刻化し、歩行が困難な被介護者にとって、トイレに行くことは極めて辛い日課であり、通常はベッド等の傍らに置かれたしびんやお丸を使用して用便がなされることになるが、これとても、手指の細かな作業を伴いかなり面倒な作業となった。そのようなことから、近年では、介護用トイレとしても様々な簡易トイレが提案されている。
【０００３】
用便後の汚物の処理が簡便なように日本古来の引出し型お丸を備えるようにしたものも提案されているが、用便の度に引出し型お丸を取り出して汚物を廃棄する必要があり、介護者にとっても被介護者にとっても煩わしいものであった。
そのようなことから、従来、水洗設備が整備されていない地域等で広く行われてきた、微生物すなわち培養菌の汚物分解機能を利用した浄化槽の考え方を取り入れて、汚物の廃棄を簡便化したものが提案された。
【０００４】
例えば、加温ヒータを設けた処理槽内にて屎尿を木質細片とともに攪拌羽根にて攪拌し、攪拌羽根の運転制御とヒータ温度を制御するとともに、処理槽内で発生したガスを排気筒で排出するように構成した登録実用新案第３０１５１４５号公報に開示されたもの、便器や洗浄水を備えた建家の基台部に分解槽を設置し、該分解槽内で攪拌装置により木質細片を主体とする屎尿分解促進剤とともに屎尿を処理するように構成した登録実用新案第３０１８４２９号公報に開示されたもの、容器内に収容された木材チップと屎尿を攪拌する攪拌翼を断面鍵型とし、回転方向の先端を下方に後端を上方に傾斜させて微生物の分解を促進させるように構成した特開平１０−２５７９９６号公報に開示されたもの等がある。
これらの簡易トイレの提案によって、培養菌床を収容するとともに攪拌手段を内蔵した処理容器を交換自在に装着したことにより、脱臭機能に優れ、衛生的で頻繁に取り替える必要もなく、汚物を簡単に廃棄することが可能になった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来例にあって、好気性発酵菌すなわち培養菌による用便後の屎尿等の汚物の分解を促進するために、該汚物を植物構成体の微粉とともに攪拌させるとともに、定期的に攪拌を停止させて嫌気性菌の増殖を促して脱臭を行い、さらには、攪拌により必然的に発生する臭気を脱臭手段により脱臭するように構成していた。脱臭手段としては、処理容器内と触媒脱臭器を介して連通し、排気口を介して外気と連通した排気室内に排気ファンを設置し、該排気ファンの駆動により外気を導入して培養菌の活動を活性化させるとともに、同時にこの外気導入に伴う空気の排出によって脱臭を行うようにしていた。
【０００６】
ところが、該従来例における脱臭手段は、処理容器内との連通部に配設された部分的な触媒脱臭器のみによるものであり、これでは用便時の悪臭の脱臭に加えて培養菌による汚物の分解促進のための攪拌により必然的に発生する臭気をも脱臭するには不充分であり、処理容器内に配設された攪拌手段についても、攪拌翼等は単一形状から構成されたもので、単に攪拌するのみの機能の域を出ないものであった。このため、屎尿量が少ない攪拌初期には木材チップ等の培養菌床の攪拌は比較的容易であるものの、単一形状から構成された従来の攪拌翼による攪拌処理では、前記屎尿を含む培養菌床を部分的に圧縮してしまう虞れがあった。したがって、日時の経過とともに培養菌による吸収能力を超えて屎尿中に含まれるナトリウムや塩分によって、圧縮されて潰れた木材チップ等の培養菌床が粘土状になり、円滑な攪拌を阻害する事態を生じさせた。
【０００７】
そこで、本発明では、前記従来の簡易トイレにおける諸課題を解決して、衛生的で頻繁に取り替える必要もなく簡単に廃棄することが可能な交換式汚物貯蔵器を備える簡易トイレにおける攪拌機能を向上させて、培養菌床を粘土状にすることなく、万遍なく円滑に攪拌することを可能にした攪拌翼を備える簡易トイレを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
そのため本発明は、微生物を安定に含む木質細片を収容し、該木質細片を攪拌するところの鉛直回転軸から水平かつ略放射方向に配設されて掬い面を有する複数枚、複数段の攪拌翼を備える貯蔵器を交換自在に収納した簡易トイレにおいて、前記攪拌翼を鉛直回転軸の直径線に沿う標準翼と、直径線から後退傾斜する後退翼と、直径線から前進傾斜する前進翼とを適宜組み合わせて配置構成するとともに、前記後退翼と前進翼との段間の貯蔵器の周壁に膨出部を形成したことを特徴とする。また本発明は、前記標準翼、後退翼および前進翼を各段毎に同一翼としたことを特徴とする。また本発明は、前記攪拌翼の段間での回転数を異ならせて回転制御するように構成したことを特徴とする。また本発明は、前記鉛直回転軸心に通気孔を穿設し、給気ポンプから供給されて上端部から導入した空気を下端部から排気できるように構成したことを特徴とする。また本発明は、前記貯蔵器にヒータ、給気ポンプ、減速器、モーター、バッテリーおよび前記ヒータ温度とモーター駆動の断接を行う制御器を付設したことを特徴とする。また本発明は、前記簡易トイレに建家部を載置したことを特徴とするもので、これらを課題解決のための手段とするものである。
【０００９】
【実施の形態】
以下本発明の実施の形態を、図面に基づいて詳細に説明する。
図１および図２は本発明の簡易トイレの第１実施の形態を示すもので、図１は建家が載置された全体図、図２は簡易トイレの主要部を構成する貯蔵器の一部断面全体図である。
図１に示すように、本発明の簡易トイレ１は、便器４（図示の例では和式便器が示されているが、洋式便器であってもよい。）を上部に載置したボックス状の基台部２に、微生物を安定に含む木質細片２６を収容し、該木質細片２６を攪拌するところの鉛直回転軸１１から水平かつ略放射方向に配設されて掬い面を有する複数枚、複数段の攪拌翼１２、１３、１４を備える貯蔵器１０を交換自在に収納したものである。貯蔵器１０の底面には一対のキャスタ２７Ａ、２７Ｂが設置され、基台部２の底面に設置された図示省略のレール上を出し入れ自在に転動するように構成される。
【００１０】
基本的には、本発明の簡易トイレ１は前記構成のみにてもその役割を充分に果たすものであり、介護用簡易トイレや室内用の補助簡易トイレとして使用が可能であるが、好適には、前記基台部２の上部に建家部３を載置して設置し、屋外における臨時の簡易トイレ等として使用される。
建家部３には、出入り用のドア５、雨水溜を兼用する貯水タンク７と、該貯水タンク７から給水される洗面部８、該洗面部８からの排水を流下させる排水管９Ａ、９Ｂ等が設置される。排水管の一方９Ａを便器４における便排水にも使用できる。符号６は基台部２の正面に着脱されるステップを示す。
【００１１】
次に、カートリッジ式に交換自在に基台部２に収納される貯蔵器１０について説明する。図２に示すように、貯蔵器１０の中心部には鉛直回転軸１１が配置され、該鉛直回転軸１１から水平かつ略放射方向に配設されて掬い面１２Ｂ、１３Ｂ、１４Ｂを有する複数枚、複数段の攪拌翼１２、１３、１４を備える。
貯蔵器１０は、内側から順次積層された、ステンレス槽１５、ヒータ１６および断熱槽１７から容器体を構成し、周壁外側面には、下部よりバッテリー１８、制御器１９、モータ２０および減速器２１が配設される。
バッテリー１８の電力を供給されて駆動されるモータ２０の回転駆動力が、減速器２１により適正な回転数に減速されて出力軸２２に出力される。出力軸２２の回転駆動力は駆動プーリ２３から駆動ベルト２５等を介して従動プーリ２４に伝達され、前記鉛直回転軸１１を適正な回転数（約１回転／１分）で回転させ、ステンレス槽１５内に収容された、屎尿等の汚物を分解する微生物を安定に含む木質細片２６を複数枚、複数段の攪拌翼１２、１３、１４によって攪拌する。
【００１２】
これらの複数枚、複数段の攪拌翼１２、１３、１４の構成を、後述する第２実施の形態である図３によって説明する。
貯蔵器１０の中心部に配置された鉛直回転軸１１は、該鉛直回転軸１１の上方から見て右方向（時計方向）に回転する。図示の例の最上段に位置するものを標準翼１２と称する。該標準翼１２は適宜の固定具によって鉛直回転軸１１に固定され、鉛直回転軸１１の直径線（鉛直回転軸１１の中心を通る線）Ｍに沿って円周上４等分位置に配設された４つの翼から構成される。各標準翼１２は軸部１２Ａとこれから曲折されて回転方向前方に傾斜（角度θ：水平線に対して４０°〜７０°が好適）する掬い部１２Ｂとから構成される。同様に、中段に位置する、鉛直回転軸１１の直径線Ｍから後退傾斜する後退線Ｒに沿って配設される後退翼１３と、最下段に位置する、鉛直回転軸１１の直径線Ｍから前進傾斜する前進線Ｆに沿って配設される前進翼１４とを組み合わせて配置構成される。
【００１３】
図２に示した第１実施の形態のものでは、中段に前進翼１４が、最下段に後退翼１３が配設されたものである。このような構成により、中段における前進翼１４の掬い部１４Ｂによって掬い上げられた屎尿等の汚物を含む木質細片２６は、外周辺部から鉛直回転軸１１の軸心方向に掻き集められような挙動を示し、最下段における後退翼１３の掬い部１３Ｂによって掬い上げられた屎尿等の汚物を含む木質細片２６は、鉛直回転軸１１の軸心方向から外周辺部に拡散するような挙動を示す。これによって屎尿等の汚物を含む木質細片２６は図示矢印のように循環移動して万遍なく効果的に攪拌されるので、木質細片２６が圧縮されて潰れて培養菌床が粘土状になる事態も避けられ、円滑な攪拌が持続される。
なお、本実施の形態のものは、前記標準翼１２、前進翼１４および後退翼１３を各段毎に同一翼（最上段の４翼全てを標準翼１２、中段の４翼全てを前進翼１４、最下段の４翼全てを後退翼１３とした）としたが、木質細片２６が圧縮されることがなければこれらの標準翼１２、前進翼１４および後退翼１３を適宜組み合わせて配置（各段毎に標準翼１２、前進翼１４および後退翼１３を混在させたり、標準翼１２を中段に配置したり）させてもよいものである。
【００１４】
図３は本発明の簡易トイレの第２実施の形態を示すもので、攪拌翼部のみを示す斜視図である。前述したように、中段に後退翼１３が、最下段に前進翼１４が配設されたものである。このような構成により、中段の後退翼１３の掬い部１３Ｂによって掬い上げられた屎尿等の汚物を含む木質細片２６は、鉛直回転軸１１の軸心方向から外周辺部に拡散するような挙動を示し、最下段の前進翼１４の掬い部１４Ｂによって掬い上げられた屎尿等の汚物を含む木質細片２６は、外周辺部から鉛直回転軸１１の軸心方向に掻き集められような挙動を示す。すなわち、最下段の前進翼１４にて掻き集められた屎尿等の汚物を含む木質細片２６は、鉛直回転軸１１に沿って上昇し、中段の後退翼１３から外周辺部に拡散して周壁に沿って下降するごとく循環移動することにより、万遍なく効果的に攪拌される。
【００１５】
図４は本発明の簡易トイレの第３実施の形態を示すもので、貯蔵器の一部断面全体図である。
本実施の形態のものでは、最下段における後退翼１３と中段における前進翼１４との段間の貯蔵器１０の周壁に膨出部２８を形成したことを特徴とする。
また本実施の形態のものでは、前記鉛直回転軸１１の軸心に通気孔３２を穿設し、給気ポンプ２９から供給されて上端部から導入した空気を下端部の排気孔３３から排気できるように構成したことを特徴とする。
給気ポンプ２９は、モータ２０と減速器２１との間に介設され、適宜の形式のポンプから構成され、給気管３０を通じて分配板３１から鉛直回転軸１１の軸心の通気孔３２に圧縮空気を供給する。分配板３１は鉛直回転軸１１の軸支ブラケットに固定され、静止側の給気管３０からの空気を、回転する鉛直回転軸１１の通気孔３２から放射状に設けられた複数の導入口と間欠的に連通させるもので、適宜の密封手段により外部への空気の漏洩がないようにシールされる。
【００１６】
このように構成したので、本実施の形態では、中段の前進翼１４にて掻き集められた屎尿等の汚物を含む木質細片２６が、鉛直回転軸１１に沿って下降し、最下段の後退翼１３から外周辺部に拡散したた後、周壁に沿って上昇して循環移動する際に、後退翼１３と前進翼１４との段間の貯蔵器１０の周壁に形成された膨出部２８の存在により、圧縮等を伴うことなく循環移動できるので、攪拌翼による攪拌に支障を与えることがなく、攪拌が万遍なく効果的になされる。
また、鉛直回転軸１１に穿設された通気孔３２を通じて圧縮空気を攪拌槽の底部から吹き出させることにより、好気性発酵菌による屎尿等の汚物の分解を促進させることができる上、屎尿等の汚物を含む木質細片２６の拡散をも促進することができる。
【００１７】
図５は本発明の簡易トイレの第４実施の形態を示すもので、貯蔵器の一部断面全体図である。
本実施の形態のものでは、前記攪拌翼の段間での回転数を異ならせて回転制御するように構成したことを特徴とする。図示の例では、最上段における標準翼１２に対して、中段および最下段の前進翼１４および後退翼１３の回転数を幾分高速に回転させるように構成したものである。
減速器２１から出力される出力軸２２に低速用駆動プーリ２３Ａ、高速用駆動プーリ２３Ｂを固定し、それぞれのプーリ２３Ａ、２３Ｂに懸回された低速用ベルト２５Ａと、高速用ベルト２５Ｂを介して、やや大径の低速用従動プーリ２４Ａ、やや小径の高速用従動プーリ２４Ｂに連結されて回転駆動力が伝達される。
一方、鉛直回転軸１１は低速軸１１Ａと高速軸１１Ｂに分割され、中段および最下段の前進翼１４および後退翼１３を固定した高速軸１１Ｂの上半分が、最上段の標準翼１２が固定された低速軸１１Ａの内部に同軸状に嵌合される。低速軸１１Ａには大径の低速用従動プーリ２４Ａが固定され、高速軸１１Ｂの上端部には小径の高速用従動プーリ２４Ｂが固定される。
このように構成したので、簡素な差動機構により、中段および最下段の前進翼１４および後退翼１３を最上段の標準翼１２より幾分速く回転させて、これらの間に発生した相対回転により、屎尿等の汚物を含む木質細片２６の攪拌がさらに効果的になされる。
【００１８】
前記ヒータ１６は制御器１９内部に設置されたサーモスタット等の加温制御手段により節電制御され、培養菌の汚物分解を活発にする５０°前後に保たれる。
また、汚物の分解を促進させる好気性発酵菌の増殖と嫌気性菌体とのバランスを保つために攪拌を定期的に停止させるためのモータへの通電制御についても制御器１９内部に設置された適宜の制御回路により制御される。
【００１９】
以上、本発明の実施例を説明してきたが、本発明の趣旨の範囲内で、便器、基台部の形状、形式、貯蔵器の基台部への格納形態、建家部の形状、形式、基台部への建家部の設置形態、鉛直回転軸の形状、形式および貯蔵器への軸支形態、掬い角度を含む攪拌翼の形状、形式、前進翼および後退翼の前進角度および後退角度、攪拌翼の枚数および段数、攪拌翼の鉛直回転軸への取付形態、ステンレス槽および断熱槽の組合せ形態を含む貯蔵器の形状、形式、ヒータの配設形態および温度の制御形態（外気温度に応じた制御、季節に応じた温度制御等）、バッテリーの形状、形式（二次電池でもよい）、モータおよび制御器ならびに減速器の形状、形式、モータの回転制御形態（外気温度や湿度に応じた駆動間隔制御等）、給気ポンプの形状、形式、給気管の配設形態、分配板の形状、形式、鉛直回転軸における通気孔の配設形態、排気孔の設置形態および位置（鉛直回転軸下端部以外も可）、膨出部の形状および位置、木質細片の種類、培養菌の種類、木質細片への培養菌の培養形態等については適宜採用できる。
【００２０】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、微生物を安定に含む木質細片を収容し、該木質細片を攪拌するところの鉛直回転軸から水平かつ略放射方向に配設されて掬い面を有する複数枚、複数段の攪拌翼を備える貯蔵器を交換自在に収納した簡易トイレにおいて、前記攪拌翼を鉛直回転軸の直径線に沿う標準翼と、直径線から後退傾斜する後退翼と、直径線から前進傾斜する前進翼とを適宜組み合わせて配置構成するとともに、前記後退翼と前進翼との段間の貯蔵器の周壁に膨出部を形成したことにより、前進翼と後退翼および標準翼の各掬い部によって掬い上げられた屎尿等の汚物を含む木質細片が鉛直回転軸の軸方向すなわち上下方向に移動するに際して、軸心方向に掻き集められたり、軸心方向から外周辺部に拡散して鉛直回転軸の半径方向にも移動するので、屎尿等の汚物を含む木質細片が細部にて循環移動して万遍なく効果的に攪拌され、木質細片が圧縮されて潰れて培養菌床が粘土状になる事態も避けられ、円滑な攪拌が持続される。しかも、屎尿等の汚物を含む木質細片が周壁に沿って上昇あるいは下降して循環移動する際に、後退翼と前進翼との段間の貯蔵器の周壁に形成された膨出部の存在により、圧縮等を伴うことなく円滑に循環移動できるので、攪拌翼による攪拌に支障を与えることがなく、攪拌が万遍なく効果的になされる。
【００２１】
また、前記標準翼、後退翼および前進翼を各段毎に同一翼とした場合は、前進翼と後退翼間での掬い部による軸方向の移動と、径方向移動との組合せによる循環が有効になされ、屎尿等の汚物を含む木質細片が万遍なく効果的に攪拌されて円滑な攪拌が持続される。
さらにまた、前記攪拌翼の段間での回転数を異ならせて回転制御するように構成した場合は、これら差動回転する攪拌翼の段間の間に発生した相対回転により、屎尿等の汚物を含む木質細片の攪拌がさらに効果的になされる。
【００２２】
また、前記鉛直回転軸心に通気孔を穿設し、給気ポンプから供給されて上端部から導入した空気を下端部から排気できるように構成した場合は、好気性発酵菌による屎尿等の汚物の分解を促進させることができる上、屎尿等の汚物を含む木質細片の拡散をも促進することができる。
さらに、前記貯蔵器にヒータ、給気ポンプ、減速器、モーター、バッテリーおよび前記ヒータ温度とモーター駆動の断接を行う制御器を付設した場合は、交換可能に構成され貯蔵器に全ての制御設備が付設されているので、保守点検が容易であるばかりでなく、貯蔵器のみを各部の制御が可能な簡易トイレの主要部として商品化することを可能にする上に、各制御器による適正な制御によって好気性発酵菌等を適正な状態に維持することができる。
【００２３】
さらにまた、前記簡易トイレに建家部を載置した場合は、介護用簡易トイレとして使用していたものを、イベントにおける臨時トイレや建設現場での非常用トイレとして屋外にても容易に設置して使用することが可能となる。
このように、本発明によれば、衛生的で頻繁に取り替える必要もなく簡単に廃棄することが可能な交換式汚物貯蔵器を備える簡易トイレにおける攪拌機能を向上させて、培養菌床を粘土状にすることなく、万遍なく円滑に攪拌することを可能にした攪拌翼を備える簡易トイレが提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の簡易トイレの第１実施の形態で、建家が載置された全体図である。
【図２】同、簡易トイレの主要部を構成する貯蔵器の一部断面全体図である。
【図３】本発明の簡易トイレの第２実施の形態で、攪拌翼部のみを示す斜視図である。
【図４】本発明の簡易トイレの第３実施の形態で、貯蔵器の一部断面全体図である。
【図５】本発明の簡易トイレの第４実施の形態で、貯蔵器の一部断面全体図である。
【符号の説明】
１ 簡易トイレ
２ 基台部
３ 建家部
４ 便器
５ ドア
６ ステップ
７ 貯水タンク
８ 洗面部
９ 排水管
１０ 貯蔵器
１１ 鉛直回転軸
１１Ａ 低速軸
１１Ｂ 高速軸
１２ 標準翼
１２Ａ 軸部
１２Ｂ 掬い部
１３ 後退翼
１３Ａ 軸部
１３Ｂ 掬い部
１４ 前進翼
１４Ａ 軸部
１４Ｂ 掬い部
１５ ステンレス槽
１６ ヒータ
１７ 断熱槽
１８ バッテリー
１９ 制御器
２０ モータ
２１ 減速器
２２ 駆動軸
２３ 駆動プーリ
２４ 従動プーリ
２５ 駆動ベルト
２６ 木質細片
２７ キャスタ
２８ 膨出部
２９ 給気ポンプ
３０ 給気管
３１ 分配板
３２ 通気孔
３３ 排気孔
Ｆ 前進線
Ｍ 直径線
Ｒ 後退線

Claims (6)

1. 微生物を安定に含む木質細片を収容し、該木質細片を攪拌するところの鉛直回転軸から水平かつ略放射方向に配設されて掬い面を有する複数枚、複数段の攪拌翼を備える貯蔵器を交換自在に収納した簡易トイレにおいて、前記攪拌翼を鉛直回転軸の直径線に沿う標準翼と、直径線から後退傾斜する後退翼と、直径線から前進傾斜する前進翼とを適宜組み合わせて配置構成するとともに、前記後退翼と前進翼との段間の貯蔵器の周壁に膨出部を形成したことを特徴とする簡易トイレ。
2. 前記標準翼、後退翼および前進翼を各段毎に同一翼としたことを特徴とする請求項１に記載の簡易トイレ。
3. 前記攪拌翼の段間での回転数を異ならせて回転制御するように構成したことを特徴とする請求項１または２に記載の簡易トイレ。
4. 前記鉛直回転軸心に通気孔を穿設し、給気ポンプから供給されて上端部から導入した空気を下端部から排気できるように構成したことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の簡易トイレ。
5. 前記貯蔵器にヒータ、給気ポンプ、減速器、モーター、バッテリーおよび前記ヒータ温度とモーター駆動の断接を行う制御器を付設したことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の簡易トイレ。
6. 前記簡易トイレに建家部を載置したことを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の簡易トイレ。

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