JP4260780B2 - 圧送装置付き衛生機器 - Google Patents

Description

本発明は、圧送装置付き衛生機器類に関し、イベント開催時や建築・建設現場あるいはリフォーム時に供する仮設トイレ、社会福祉施設及び介護のための室内トイレ、旅館等における吐瀉物の処理に使用する衛生機器に係る。

圧送装置付き衛生機器の代表例として、従来の便器において圧送装置は、便器とは別に設置するものであった。
例えば図４に示すように、便器６１０外部に破砕室６２０ａ及びポンプ室６２０ｂを有する圧送装置６２０を設置するものであるが、圧送装置を便器に外部連結する必要があるため、構造が複雑になるとともに、重量が重くなり大型化する問題があった。

特開２００３−２７８２５５号公報には、トラップ部を封水するため、便器の下流側に開閉弁を設置し、汚水を圧送排出する際に開閉弁を開き汚水を圧送装置に送り込み、洗浄水給水口から洗浄水を供給しつつ、汚水を圧送排出する技術を開示する。
この場合に、汚物受けボール部における水溜まり水位は、水位センサーの検知で洗浄水の供給を操作し調節しているため、水位センサーは不具合が発生し易く、汚物受けボール部から洗浄水が溢れ出す虞があった。

また、洗浄水給水口への洗浄水の給水を制御する手段として、電磁弁が広く用いられているが、電磁弁は作動速度が速い利点を有するものの、栄養塩類を含む井戸水等を洗浄水として使用することが多い仮設トイレ等では、弁部に藻の付着及びゴミ詰まり等が発生しやすく、止水不良となりやすかった。
その上電磁弁は、着座センサー及び水位センサー等の検知用センサーに対するタイマースイッチの設定等をしなければならず、設定の調整及び補正等に手間と時間とが掛かる問題があった。
特開２００３−２７８２５５号公報

本発明は、上記背景技術に内在する技術的課題に鑑みて、衛生機器に圧送室を一体的に形成することで、構造の簡素化、小型化、軽量化を図るのに効果的で信頼性の高い衛生機器の提供を目的とする。

本発明の技術的要旨は、排泄物を受ける汚物受けボール部と、この汚物受けボール部底部と排水管路とを逆Ｕ字状管路で連結したトラップ部を形成し、汚物受けボール部に洗浄水を供給する洗浄水給水口を有し、汚物受けボール部底部とトラップ部との連通部にインペラを配設した圧送ポンプを有し、当該逆Ｕ字状管路のおおむね上部と、汚物受けボール部の内側であって水面よりも高い位置とを通気管路で連結してあり、通気管路途中に空気の吸排気は可能だが汚水は止水できる流路制御弁を有し、流路制御弁は、通気管路途中の上部側に止水弁座及び下部側に通気・通水弁座を配設し、止水弁座と通気・通水弁座との間に水流にて浮上する弁体を有し、通気・通水弁座は汚水及び空気が流通し、且つ弁体の台座であることを特徴とする。
ここで、汚物受けボール部底部とトラップ部との連通部にインペラを配設した圧送ポンプを有しとは、例えば汚物受けボール部底部からトラップ部内にかけて水が溜まっている部分に水中式のポンプ等を備えることをいう。
従って、水中ポンプをトラップ部内にそのまま据え付けてもよく、ポンプのインペラ部分のみを水中に臨ませてもよい。
また、逆Ｕ字状管路のおおむね上部とは、逆Ｕ字状管路に一旦流水すると排水側のレベルが汚物受けボール部底部よりも低い場合に、いわゆるサイホンの原理により汚物受けボール部側の水位が異常に低下してしまう恐れがあるので、排水終了時には逆Ｕ字状管路の上部に吸気し、サイホンを防止する趣旨である。
従って、逆Ｕ字状管路の最上部に連結するのが良い。

本発明において、通気管路途中に空気の吸排気は可能だが、汚水は止水できる流路制御弁を設けたのは逆Ｕ字状管路からなるトラップ部を通じて汚水を圧送排水し、排水後は逆Ｕ字状管路部に吸気してサイホン排水を防止したものであり、流路制御弁は、通気管路途中の上部側に止水弁座及び下部側に通気・通水弁座を配設し、止水弁座と通気・通水弁座との間に水流にて浮上する弁体を有し、通気・通水弁座は汚水及び空気が流通し、且つ弁体の台座になっている。
ここで弁体はボール状等であって、空気の流れでは動じない程度の重さであり、水に対してはその水流にて浮上する重さレベルである。
汚水を圧送ポンプで圧送排出する際には、通気管路にも汚水が流入する。
すると、汚水による浮力によって弁体が浮上し止水弁座に当接し、通気管路から汚水が漏れるのを防止する。
汚水の圧送が終了すると弁体の押し上げが止まり、重量で少し下がるとその後は空気が入り込みサイホン流れが生じない。
また、仮に弁体と止水弁座の間から一部汚水が漏れても、通気管路の最上部より反対側にまで流れ込んだ汚水は、そのまま反対側の開口部より汚物受けボール部に戻り、一方
通気管路の立ち上がり部等最上部より手前の汚水は、トラップ部に戻るので外部に流れ出ることはない。

洗浄水給水口から供給する洗浄水の制御手段を有し、この制御手段は電動ボールバルブを用いたものとするとよい。
ここで電動ボールバルブとは、ボール状の弁体が電動で回転するバルブをいい、ボール状の弁体は流水孔を有して、流路部を形成し弁体が回転することで弁体ハウジング側との間で流路を閉じたり開いたりする構造であるため、作動スイッチＯＮから弁が完全に閉じるあるいは開くまでに所定の時間を有する。
従って、使用者が作動スイッチをＯＮにし、圧送ポンプと給水用の電動ボールバルブを作動し、その後に一つのタイマーで同時に圧送ポンプと給水側の電動ボールバルブをＯＦＦにしても給水は徐々に停止するので、その間に汚物受けボール部に所定の水が溜まる。
また、このように給水は徐々に停止するのでＯＦＦタイマーを省略して使用者が作動スイッチをある程度長く押すだけでもよい。

本発明においては、汚物受けボール部底部と逆Ｕ字状管路の便器側とで形成したトラップ部内にインペラを配設した圧送ポンプを備えたので、構造を簡素化し軽量化することができ、小型化することができる。

給水弁には、電磁弁に替え藻の付着やゴミ詰まりに強い電動ボールバルブを使用することで給水トラブルを防止しつつ、なおかつ、作動速度の遅い電動ボールバルブの特性を利用して、水位センサーや着座センサー等の検知用センサーを用いることなく、利用者が押す作動スイッチあるいはこのスイッチで作動開始するタイマースイッチのみで圧送ポンプと電動ボールバルブを制御するので、圧送開始から洗浄水給水終了までの全工程を管理する制御システムを簡素化できる。

さらに、電気信号として圧送ポンプ停止後に電動ボールバルブがゆっくりと閉まるので、特別な制御を用いずとも汚物受けボール部内の洗浄水を使用前のレベルに回復し、インペラ部分やトラップ立ち上がり部のエアーが流路制御弁から抜けるので、圧送ポンプ内は自動的に洗浄水でみたされるため、次の使用時におけるエアがみや閉塞による圧送ポンプ駆動時の空転や停止を防止できる。

また、汚水圧送排出の際に通気管路の流路制御弁から仮に汚水が漏出しても、該汚水は汚物受けボール部に向けて開口した通気口から汚物受けボール部内に戻り、また流路制御弁は逆方向に流れるようになっているので衛生的に良い。

図１に本発明に係る衛生機器の適用例として、圧送装置付き衛生機器１００を示し、（イ）は説明用断面図であり、（ロ）は通気管路１９０に備えた流路制御弁１８０の拡大斜視図である。
この圧送装置付き衛生機器１００は洋式便器タイプであり、排泄物を受ける汚物受けボール部１１０を有している。本発明を実施する際の便器の形状は特に限定する必要はなく、仮設トイレ及び屋内外トイレ等設置場所等は問わない。
また、トイレの便器のみならず、汚物等を処理する各種衛生機器に展開できる。
汚物受けボール部１１０には洗浄水４００を供給する洗浄水給水口１２０を備えており、洗浄水給水口１２０の給水管路１２１には給水を制御する電動ボールバルブ１２２を備えている。
ここで、洗浄水給水口の設ける位置は、汚物受けボール部内側の洗浄が効果的である位置が好ましく、一般的には、汚物受けボール部内側の上部である。
圧送装置付き衛生機器１００のトラップ部１３０は、汚物受けボール部底部１６０と逆Ｕ字状管路１７０とで形成しており、トラップ部１３０内にインペラ１４１を配設した圧送ポンプ１４０を備え、この圧送ポンプ１４０によって圧送排水した汚水３００を排出する排水管路１５０を備えている。
逆Ｕ字状管路１７０のおおむね上部には、通気口側から順に止水弁座１８１と、ボール状の弁体１８２と、通気・通水弁座１８３とを有する、流路制御弁１８０を備えた通気管路１９０が配設してある。
そして、通気管路１９０の通気口１９１は、汚物受けボール部１１０に向けて開口している。
止水弁座１８１は、弁体１８２と当接する当接部１８１ａを有しており、該当接部１８１ａには通気孔１８１ｂを備えている。
弁体１８２は、空気５００の流通では動じない程度の重さであり、汚水３００及び洗浄水４００等の水の流れに対しては浮上する重さである。
弁体１８２の大きさは、止水弁座１８１の当接に支障を来さない程度で汚水が戻る大きさが良く、流路制御弁１８０の内径よりも小さい。
通気・通水弁座１８３は、弁体１８２の台座であり、汚水３００と空気５００とが流通する通気・通水孔１８３ａを備えている。
圧送ポンプ１４０作動のＯＮ／ＯＦＦと電動ボールバルブ１２２作動のＯＮ／ＯＦＦとを同時に操作する作動スイッチ２００を備えている。作動スイッチ２００は利用者がＯＮにできる場所に配設し、設定した時間を経過すると自動的にＯＦＦに切り替わるタイマースイッチ付が好ましい。

作動スイッチ２００をＯＮにすることにより、圧送ポンプ１４０と電動ボールバルブ１２２とが始動し、洗浄水給水口１２０から供給する洗浄水４００で汚物受けボール部１１０を洗浄しつつ、汚水３００を圧送排出する。
汚水３００を圧送排出する際の圧送装置付き衛生機器１００の様子と流路制御弁１８０の動きとを図２に示す。（イ）は汚水圧送排出時の圧送装置付き衛生機器１００の説明用断面図であり、（ロ）は汚水３００圧送排出前と汚水３００圧送排出後との流路制御弁１８０のＡ−Ａ線断面図であり、（ハ）は汚水３００圧送排出中の流路制御弁１８０のＡ−Ａ線断面図である。

図２（ロ）に示すように、汚水３００が流路制御弁１８０に流入していない時には、通気管路１９０から逆Ｕ字状管路１７０に空気５００が流入し、図１（イ）に示すように、汚物受けボール部１１０の水溜まり水位Ｈ１が逆Ｕ字状管路１７０の高さＨ２と同じ高さになる。
空気５００は通気口１９１から通気管路１９０に流入し、止水弁座１８１の通気孔１８１ｂから流路制御弁１８０に流入する。そして、弁体１８２の台座になっている通気・通水弁座１８３の通気・通水孔１８３ａを通過して逆Ｕ字状管路１７０に流入する。

図２（イ）と図２（ハ）とに示すように、圧送排水された汚水３００が逆Ｕ字状管路１７０に流入した際には通気管路１９０に流入し、通気・通水弁座１８３の通気・通水孔１８３ａを通過して流路制御弁１８０に流入する。通気・通水弁座１８３を台座にしていた弁体１８２が汚水３００の水流によって浮上し、止水弁座１８１の当接部１８１ａに圧着する。当接部１８１ａに備えた通気孔１８１ｂを弁体１８２の圧着で塞ぐことにより、汚水３００を通気管路１９０に漏出させずに、排水管路１５０に圧送排水し排出する。
もし、弁体１８２の圧着が妨げられ、汚水３００が通気管路１９０に漏出しても、その汚水３００は汚物受けボール部１１０に備えた通気口１９１から漏出する。
また、この時に残る通気管路の立ち上がり部１９０ａの汚水は、流路制御弁１８０からトラップ側に戻る。
図３（イ）に示すように、汚水を出来るだけ完全に排水するためには、トラップ内にエアーを巻き込みながら排水する場合が多い。
すると、インペラ室上部１４１ａにエアーが残る恐れが生じる。
しかし、本発明においては、流路制御弁１８０に通気性があるので図３（ロ）に示すように、インペラ室上部１４１ａのエアーを排気しながら水が流れ込み、トラップ内の液面Ｌが上昇するので、次の使用時にインペラ部にエアーがかむことはない。

図４に洗浄水４００の給水を制御する電動ボールバルブ１２２の構造例断面図を示し、（イ）は開いた状態を示し、（ロ）は閉じた状態を示す。
電動バルブ１２２は、ハウジング部１２２ａに配設したボール状の弁体１２２ｂがバルブ軸１２２ｃを軸として電動で回転する。
弁体１２２ｂは、流路部１２２ｄを形成する流水孔を有している。
また弁体１２２ｂは、作動スイッチ２００のＯＮ／ＯＦＦを検知してから回転し始め、所定の時間を有してから完全に開いた状態／閉じた状態になる。
従って、作動スイッチ２００のＯＦＦを検知してから、弁体１２２ｂが閉回転し始め、徐々に給水が停止するので、その間に汚物受けボール部１１０に洗浄水４００が溜まり、水位は逆Ｕ字状管路１７０の高さＨ２を保持出来る。

本発明に係る衛生機器の例を示す。 汚水圧送排出の流れを示す。 ポンプのインペラ部に水が戻る説明図を示す。 電動ボールバルブの構造例を示す。 従来の圧送装置付き便器の例を示す。

符号の説明

１００ 圧送装置付き衛生機器
１１０ 汚物受けボール部
１２０ 洗浄水給水口
１２１ 給水管路
１２２ 電動ボールバルブ
１２２ａ ハウジング部
１２２ｂ 弁体
１２２ｃ バルブ軸
１２２ｄ 流路部
１３０ トラップ部
１４０ 圧送ポンプ
１４１ インペラ
１５０ 排水管路
１６０ 汚物受けボール部底部
１７０ 逆Ｕ字状管路
１８０ 流路制御弁
１８１ 止水弁座
１８１ａ 当接部
１８１ｂ 通気孔
１８２ 弁体
１８３ 通気・通水弁座
１８３ａ 通気・通水孔
１９０ 通気管路
１９１ 通気口
２００ 作動スイッチ
３００ 汚水
４００ 洗浄水
５００ 空気

Claims (2)

1. 排泄物を受ける汚物受けボール部と、この汚物受けボール部底部と排水管路とを逆Ｕ字状管路で連結したトラップ部を形成し、
   汚物受けボール部に洗浄水を供給する洗浄水給水口を有し、
   汚物受けボール部底部とトラップ部との連通部にインペラを配設した圧送ポンプを有し、
   当該逆Ｕ字状管路のおおむね上部と、汚物受けボール部の内側であって水面よりも高い位置とを通気管路で連結してあり、通気管路途中に空気の吸排気は可能だが汚水は止水できる流路制御弁を有し、流路制御弁は、通気管路途中の上部側に止水弁座及び下部側に通気・通水弁座を配設し、止水弁座と通気・通水弁座との間に水流にて浮上する弁体を有し、通気・通水弁座は汚水及び空気が流通し、且つ弁体の台座であることを特徴とする圧送装置付き衛生機器。
2. 洗浄水給水口から供給する洗浄水の制御手段を有し、この制御手段は電動ボールバルブを用いたものであることを特徴とする請求項１に記載の圧送装置付き衛生機器。

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