JP4802573B2

JP4802573B2 - トイレシステム

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Publication number: JP4802573B2
Application number: JP2005185547A
Authority: JP
Inventors: 敏也石田; 俊夫平沼; 雅彦橋本; 茂徳山口
Original assignee: Max Co Ltd
Current assignee: Max Co Ltd
Priority date: 2005-06-24
Filing date: 2005-06-24
Publication date: 2011-10-26
Anticipated expiration: 2025-06-24
Also published as: JP2007002572A

Description

この発明は、複数台の簡易トイレ装置で構成されたトイレシステムに関する。詳しくは、複数台の簡易トイレ装置が給水管によってその洗浄水が供給され、排泄された汚物が排出管によって排出されるようになされたトイレシステムにおいて、複数台の簡易トイレ装置が同時使用されることによって排出管がオーバーフローしないように、排出管理を行うようにしたものである。

介護を必要とする老人や、身体が不自由で家屋内の既設トイレまで出向くことが困難な人のために、可搬型の簡易トイレが開発されている（例えば特許文献１）。

この種簡易トイレ装置は、在宅での介護の他に、その規模を問わず介護施設や病院などでも使用される可能性がある。介護施設や病院では、同部屋に複数台の簡易トイレ装置を設置して被介護者専用に使用する場合もあれば、個室に１台の簡易トイレ装置を設置して使用する場合もある。

簡易トイレ装置であっても、通常の洋式トイレの如く洗浄水を使用する方式のトイレ装置の場合には、用便後の簡易トイレ装置の清掃などが容易であったり、衛生的であるので、水洗式の簡易トイレ装置が望まれている。このような水洗式の簡易トイレ装置を、同一施設などに複数台設置する場合、複数台の簡易トイレ装置が共通の給水管によってその洗浄水が供給され、排泄された汚物が共通の排出管によって排出されるように配管される場合が多い。

例えば、図１７のように、トイレシステム１が複数台の簡易トイレ装置１０（１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，・・・）によって構築されている場合、それぞれの簡易トイレ装置１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，・・・には床下に敷設された給水管１２から分岐させて洗浄水が供給される。同じく簡易トイレ装置１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，・・・に排泄された汚物は洗浄水と共に床下に施設された排出管１４に排出される。排出管１４は周知の通り、下水処理施設や汚水タンクあるいは下水道（何れも図示しない）に連結されている。

このように同一施設内に複数台の簡易トイレ装置を設置するような場合には、１本の給水管１２によって洗浄水が導かれ、そして１本の排出管１４に全ての汚物などが集中する構成となる。簡易トイレ装置の設置台数が多いときは、設置されている台数分だけ共通の給水管や排出管に連結されるような構成例となる。

特開２００４−３０８４０４号公報

ところで、複数台の簡易トイレ装置に対して排出管１４を共用する構成とする場合には、排出管１４の排出容量が問題となる。複数台の簡易トイレ装置が設置されている場合には、そのうちの何台かの簡易トイレ装置を同時に使用することがあり得るので、そのようなときには複数の簡易トイレ装置からの汚物が同時に排出されることになるから、排出管１４がオーバーフローするおそれがある。しかしながら、使用できる排出管１４の管径には限りがあり、簡易トイレ装置の設置施設の個々の制限なども加われば、さらにその施設で使用できる排出管１４の管径が制限されてしまうので、そのような場合には、排出管１４の排出容量による制限が一層厳しくなる。結果として、同時に使用できる簡易トイレ装置の台数を制限せざるを得ない。そのため、複数台の簡易トイレ装置１０を使用したトイレシステム１にあっては、簡易トイレ装置に対する使用上の管理が必要になる。

そこで、この発明はこのような従来の課題を解決したものであって、特に複数台の簡易トイレ装置からの汚物が共通の排出管に排出される場合、排出処理を管理し、所定台数よりも多い数の簡易トイレ装置が同時に使用されるようなときは、その排出を規制できるようにしたトイレシステムを提案するものである。

上述の課題を解決するため、請求項１に記載したこの発明に係るトイレシステムでは、複数台の簡易トイレ装置からなるトイレシステムにおいて、
これら複数台の簡易トイレ装置の各々に洗浄水を供給する給水管と、
上記複数台の簡易トイレ装置の各々に排泄された汚物を排出する共通の排出管とからなり、
上記簡易トイレ装置の各々には、それぞれ簡易トイレ装置同士の通信を行う通信手段と、
汚物の排出機構と、
この排出機構を制御する制御部とが設けられ、
上記簡易トイレ装置のそれぞれに設けられた上記制御部のうちの１つをマスタ用制御部として機能させ、その他の制御部をスレーブ用制御部として機能させると共に、スレーブ側となる上記簡易トイレ装置の上記スレーブ用制御部から上記マスタ用制御部を備えた上記簡易トイレ装置への排出要求が重複して上記排出管の排出容量を超える使用台数となるときは、上記マスタ用制御部を備えた上記簡易トイレ装置が、上記排出要求の優先順位に基づいて排出要求をした上記簡易トイレ装置に排出許可信号または排出待機信号を供給することで、上記簡易トイレ装置の上記排出機構の駆動状態を制御して上記簡易トイレ装置からの排出要求の調整を行うことを特徴とする。

また、請求項４に記載したこの発明に係るトイレシステムでは、複数台の簡易トイレ装置からなるトイレシステムにおいて、
これら複数台の簡易トイレ装置の各々に洗浄水を供給する給水管と、
上記複数台の簡易トイレ装置の各々に排泄された汚物を排出する排出管と、
上記複数台の簡易トイレ装置の排出処理を一括管理する排出管理装置とからなり、
上記簡易トイレ装置の各々には、それぞれ簡易トイレ装置同士の通信を行う通信手段と、
汚物の排出機構と、
この排出機構を制御する制御部とが設けられ、
上記複数台の簡易トイレ装置から排出要求が重複して上記排出管の排出容量を超える使用台数となるときは、上記排出管理装置が、上記排出要求の優先順位に基づいて排出要求をした上記複数台の簡易トイレ装置に排出許可信号または排出禁止信号を供給することで、上記複数台の簡易トイレ装置の上記排出機構の駆動状態を制御して上記簡易トイレ装置からの排出要求の調整を行うことを特徴とする。

この発明では、複数台の簡易トイレ装置によってトイレシステムを構築する。簡易トイレ装置は水洗式であって、洗浄水の供給は給水管によってなされるとともに、汚物の排出は排出管によってなされる。

簡易トイレ装置のそれぞれには、簡易トイレ装置同士の通信を行う通信手段と、排出機構に対する制御部が設けられる。制御部のうちの１つの制御部はマスタ用制御部となり、その他の制御部がスレーブ用制御部として機能する。

排出処理を行うときは、実際の排出処理がなされる前に通信手段によってスレーブ用制御部からマスタ用制御部側に排出処理を行う旨の通知が行われる。いわば排出処理の許可願である。

マスタ用制御部は、同時使用による排出管のオーバーフローを回避できるような排出管理が行われる。例えば、２台までは同時排出が可能で、３台同時排出ではオーバーフローするような排出管が使用されているときは、所定台数は２台であって、３台の簡易トイレ装置から排出要求が出されたときは、先着から２台だけ排出処理の許可を与え、それらのうちの少なくとも１台の排出処理が済んでから３台目の簡易トイレ装置に対して排出処理の許可を与える。このような排出要求に対する調整を行うことで、排出管をオーバーフローさせることなく共通に使用できる。実際には、同時に使用できる台数はもっと多い。少なくとも５〜６台は同時使用できるような排出管が使用される。

なお、簡易トイレ装置の同時使用を許可する所定台数には、マスタ用制御部が備えられている簡易トイレ装置も含まれる。

通信手段による通信は、電力線搬送通信か、無線通信が好ましいが、有線による通信でも差し支えない。電力線搬送通信は、家庭内や施設内に配電された電力線を利用して信号を重畳する方式である。したがって、施設などに設置された電源コンセントを利用して通信手段の入出力端末が接続されることになり、特別な通信線設置の手間を省ける。

簡易トイレ装置は種々の構成を採り得る。例えば簡易トイレ装置の便器本体に汚物の粉砕手段を設ける。粉砕した汚物は下水管に圧送する。効果的な圧送と、便器本体内を清潔に保つため、溜まり部の上部を閉塞する開閉蓋を設けるなどと言った構成が考えられる。

この発明に係るトイレシステムは、簡易トイレ装置同士を通信によって連結し、重複して排出要求があったときはそのうちの所定台数分だけ排出処理を行うように排出処理の調整を行うものである。

これによれば、同時に複数の排出要求があったとしても、排出処理に支障をきたすことのない台数だけ排出処理を行い、残りを待機させるように排出処理の調整を行うものであるから、排出管がオーバーフローするような事態を回避できる。

続いて、この発明に係るトイレシステムの好ましい実施例を図面を参照して詳細に説明する。

図１は、この発明に係るトイレシステム１の一例を示す概念図である。このトイレシステム１も従来例で説明したと同じように、複数台の簡易トイレ装置１０（１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，・・・）からなる。また、給水管１２と排出管１４とが配管され、給水管１２によって複数台の全ての簡易トイレ装置１０に対して洗浄水が供給される。複数台の簡易トイレ装置１０からの汚物などは全てこの排出管１４に導かれて排出される。

複数台の簡易トイレ装置１０のそれぞれには、簡易トイレ装置１０同士の通信を行う通信手段２６４（２６４Ａ，２６４Ｂ，・・・）と、それぞれに設けられた排出機構に対する制御部５０（５０Ａ，５０Ｂ，・・・）が設けられる。

通信手段２６４を介して簡易トイレ装置１０相互間の通信を行えるようにするため、この例では電力線がその搬送媒体として利用される。つまり、電力線搬送通信である。電力線搬送通信では、家庭内あるいは施設内に配電された電力線１６を利用して、この電力線１６に接続された電源コンセント１７（１７Ａ，１７Ｂ，・・・）に通信手段２６４の入出力端子が接続される。通信手段の通信としては、この他に無線通信や有線通信が考えられる。

簡易トイレ装置のそれぞれに設けられた制御部のうちの１台の簡易トイレ装置に設けられた制御部がマスタ用制御部となり、残りの簡易トイレ装置に設けられた制御部がスレーブ用制御部として機能するように設定される。この例では、簡易トイレ装置１０Ａに内蔵された制御部５０Ａがマスタ用制御部として機能する。したがって、残りの簡易トイレ装置１０Ｂ，１０Ｃ，・・・に設けられた制御部５０Ｂ，５０Ｃ，・・・は、全てスレーブ用制御部として機能する。

マスタ用制御部５０Ａでは、同時使用による排出管１４のオーバーフローを回避できるような排出管理が行われる。例えば、２台までは同時排出が可能で、３台同時の使用ではオーバーフローするような排出管１４が使用されているときは、所定台数が２台となって、３台の簡易トイレ装置１０Ｂ，１０Ｃおよび１０Ｄから排出要求が出されたときは、マスタ用制御部５０Ａは、先着の２台に排出処理の許可を与え、それらのうちの少なくとも１台の排出処理が済んでから３台目の簡易トイレ装置に対して排出処理の許可を与える。

なお、所定台数（この例では２台）の中には、マスタ用制御部５０Ａが設けられている簡易トイレ装置１０Ａによる排出処理も含まれている。

このような排出要求に対する調整を行うことで、排出管１４をオーバーフローさせることなく共通に使用できる。実際には、同時に使用できる台数はもっと多い。少なくとも５〜６台は同時使用できるような排出管が使用される。

続いて、図２以下を参照して簡易トイレ装置の具体例などについて説明する。
図２はこの発明に適用できる簡易トイレ装置１０の一例を示す要部断面図である。この簡易トイレ装置１０を構成する便器本体２０は通常の水洗式トイレ（洋式トイレ）とほぼ同じ漏斗状の断面形状をなすが、その全体形状は箱型として構成される。近年はインテリア要素も望まれ、必ずしも箱形だけではなく、例えば肘掛けのある椅子型のものも利用できる。

便器本体２０を軽量化するため、この例では便器本体２０はプラスチックによる成型品であるが、陶器等の他の素材を使用して成形してもよい。便器本体２０の上部開口部側には便座２１が位置すると共に、この便座２１および上部開口部を閉塞するような便蓋２３が設けられている。

便器本体２０の底部がトラップ水（溜まり水）や汚物の溜まり部１８となる。
溜まり部１８に連通して断面がほぼ「へ」の字状をなす排出部２２が設けられ、排出口２７に排出ホース１４ａが連結される。そのため、この例では便器本体２０の背面部２０ｂに排出口２７用の連結部２６が設けられると共に、便器本体２０の内部であって、開閉弁として機能する電磁弁２４が連結部２６に近接して設けられている。排出ホース１４ａは床下に施設された排出管（本管）に連結する分岐管として機能する。

溜まり部１８に連通する排出部２２の形状は、図示の形状の他にＰ型、Ｕ型、椀型などが考えられる。これらの形状は何れも同様な作用効果が得られる。なお、断面がほぼ「へ」の字状をなす排出部２２は、一般にＳ字トラップと呼称されることが多い。

電磁弁２４は、給水用の電磁弁３２と共に排出機構の一部として機能する。電磁弁２４は、溜まり部１８内のトラップ水（汚物を含んだ洗浄水）を便器外に排出するときだけ開くように制御され、トイレを使用していないときは閉じられている。排出の制御と、漏水および排出管１４側からの逆流を防止するためである。また、同時にエアコンプレッサの圧力により効果的に汚物を排出するためである。

便器本体２０の上部近辺で、排出部側の壁面１８ａには洗浄水の給水口２８が設けられている。本体背面部２０ｂに設けられた連結部３４とこの給水口２８との間には連結管３０が配されると共に、連結部３４の近傍には電磁弁３２が取り付けられている。連結部３４に連結される給水ホース１２ａからの給水（洗浄水）をこの電磁弁３２によって制御できるようにするためである。給水口２８と壁面１８ａとの間にはゴム状の漏水防止管２９が介挿され、便器本体２０の背面空間部２０ａ側に漏水しないようにしている。給水ホース１２ａは給水管（本管）１２に対しての分岐管となる。

溜まり部１８の底部には粉砕手段４０が設けられる。粉砕手段４０は溜まり部１８内に溜まった汚物やトイレットペーパー（以下汚物と総称する）を砕くためのもので、粉砕した流状物をトラップ水と混合して排出するようにしている。

粉砕手段４０はモータ４２と粉砕羽根４４とで構成することができ、図２ではそのうち粉砕羽根４４のみ溜まり部１８内に臨むように取り付けられる。そのため、モータ４２は溜まり部１８の底部外壁１９側に配置され、ボルトやナットによる支持具４６によって便器本体２０に取り付け固定される。モータ４２の回転軸は溜まり部１８の底部と水密的に結合されている。モータ４２は溜まり部１８の底部外壁側ではなく、便器本体２０の底面板２０ｃに固定するようにしてもよい。

この底面板２０ｃにはＣＰＵなどで構成された制御部５０が配される。本図に示した制御部５０は、マスタ用制御部５０Ａはマスタ（親機）として動作し、以後マスタ用制御部５０Ａと呼称する。上述した排出用電磁弁２４、給水用電磁弁３２、モータ４２などの各駆動が、マスタ用制御部５０Ａによって所定のタイミングで所定の時間だけ制御される。さらに、後述するようにこのマスタ用制御部５０Ａではスレーブ側の簡易トイレ装置１０からの使用状態を示す信号（排出要求信号と見なす）を受信したときは、排出禁止処理を行うかどうかの判断を行う一連の排出管理処理機能を有する。

マスタ用制御部５０Ａ用の電源スイッチ５２は本体背面部２０ｂに設けられ、本体上面部であって、便蓋２３の下面には便座２３の開閉を検知する開閉スイッチ５５（後述する）が設けられている。

便器本体２０の上面であって、この例では便座２３の後面側にはマスタ用制御部５０Ａによって制御される報知手段２５０が設置されている。この例では、文字表示部、ブザーおよび報知用の表示灯とで報知手段２５０が構成されている。その詳細は後述する。

簡易トイレ装置１０はさらに以下の構造を有する。図２に示すように、便器本体２０における溜まり部１８の背面上部であって、給水口２８よりも下側の所定位置には、溜まり部１８に所定の圧縮空気を送給するための粉砕物の圧送手段２００と、溜まり部１８を密閉する開閉蓋機構２１０が設けられる。

圧送手段２００はエアコンプレッサで構成することができ、このエアコンプレッサ２００の送給管２０４が取り付け手段２０６を介して壁面１８ａより溜まり部１８側に導出される。取り付け手段２０６は溜まり部１８のトラップ水の水面より上部に設けられる。エアコンプレッサ２００は便器本体２０の背面空間部２０ａ内に設けられた取り付け板２０２に固定される。また同様に、溜まり部１８に所定の圧縮空気を給送するための圧送手段２００と同機能を発揮させるために簡易トイレ装置本体の外部より圧縮空気を取り入れ、同様の作用を行わせることもできる。

開閉蓋機構２１０はこの圧送手段２００よりもさらに上部であるが、圧送手段２００と少許の間隔を隔てて配置される。開閉蓋機構２１０は溜まり部１８を密閉する蓋本体２１２と、この蓋本体２１２を進退させるなどして溜まり部１８を開閉する開閉駆動部２１３とで構成される。

蓋本体２１２の開閉方法としては、スライド式と９０°以上上下に回転させる回転式とが考えられ、スライド式とするか、回転式とするかによって開閉駆動部２１３の構成が相違する。

図２はスライド式に構成した場合である。この例では開閉駆動部２１３として電磁ソレノイド２１８を使用した場合で、電磁ソレノイド２１８内を進退するピストン２１６の先端部が連結部２１４に取り付けられる。連結部２１４は上述した蓋本体２１２の一部をなす。

蓋本体２１２は図３にその一例を示すように、溜まり部１８の内周形状に沿った平板状の形体であって、この例ではほぼ茄子状若しくは苺状のような形体となっている。この例では、抗菌剤がコーティングされたプラスチック成型品が使用されている。

蓋本体２１２の一部が連結部２１４となるように、この例では両者が一体成形されている。連結部２１４は矩形状をなす。この連結部２１４の反対側には上述したピストン２１６の先端部が圧入などによって嵌合固定される。ピストン２１６は電磁ソレノイド２１８に通電することによって電磁ソレノイド２１８内を進退する柱状をなす作動桿である。この他に、エアシリンダやギアの組み合わせ等々により同様な開閉進退動作をさせることができる。電磁ソレノイド２１８は本体背面側に突出して設けられた保持部２２０によって取り付け固定される。また、蓋本体２１２が進退する便器内面部には漏水防止部材２３０が取り付けられている。

図２は開閉蓋としての蓋本体２１２を閉じた状態を示し、この蓋本体２１２によって溜まり部１８の内部が密閉される。これに対して図４は蓋本体２１２を退かせて溜まり部１８を開放した状態を示す。

このような蓋本体２１２に対する進退動作は電磁ソレノイド２１８への通電およびその解除によって行い、図２のようにそのストロークは電磁ソレノイド２１８の蓋本体２１２側に設けられた第１のスイッチ２２２と、便器本体２０の壁面１８ａ側に設けられた第２のスイッチ２２４によって検出される。第１および第２のスイッチ２２２，２２４への連結部２１４の当接によって、蓋本体２１２のストローク終了が検出される。

蓋本体２１２の溜まり部１８上面への摺接によって、溜まり部１８内が密閉状態となる。完全な密閉は必要ではない。この閉蓋状態でエアコンプレッサ２００を作動させるとその圧縮空気が溜まり部１８内に送給され、トラップ水に対して押圧力が作用する。この状態で電磁弁２４を開くことにより、溜まり部１８内の粉砕物が排出ホース１４側に圧送される。ここに、粉砕物は、粉砕された汚物とトラップ水を混合した流状物を指す。

このように溜まり部１８は蓋本体２１２によって密閉されているので、圧縮空気は溜まり部１８側に効果的に作用する。粉砕された汚物は流状物となっているため、圧縮空気を溜まり部１８に作用させれば、流状物を容易に洗浄水と共に排出ホースを通して排出できる。

溜まり部１８内を密閉した状態で流状物を圧送するものであるから、圧送手段２００として使用されるエアコンプレッサとしては比較的小型のコンプレッサを使用できる。開閉蓋機構２１０を用いているため、汚物の粉砕時、汚物が便器本体２０内に飛散するのを防止できるから、便器本体２０が不衛生状態となることはない。

簡易トイレ装置１０と給水管１２との間に連結される給水ホース１２ａの一例を図５に、簡易トイレ装置１０と排出管１４との間に連結される排出ホース１４ａの一例を図６に示す。図５に示すように、給水ホース１２ａの一端部１２ｒを給水管１２側に接続される端部とし、他端部１２ｌを簡易トイレ装置１０に接続される端部としたとき、一端部１２ｒおよび他端部１２ｌに各々逆止弁付きの連結部６０Ａ，６０Ｂが取り付けられている。

図６に示す排出ホース１４ａにも同様に一端部１４ｒおよび他端部１４ｌに逆止弁付きの連結部６２Ａ，６２Ｂが設けられている。この場合の他端部１４ｌは簡易トイレ装置１０側に連結される端部であり、一端部１４ｒは排出管１２側などに接続される端部である。

給水ホース１２ａは便器本体２０に供給される洗浄水用として使用されるものであるから、小径のビニルホースなどを使用することができる。これに対して、排出ホース１４ａは、その管内を汚物などを粉砕した流状物（粒状物）が流れるものであるから、給水ホース１２ａと同径か僅かに太い径のビニルホースなどを使用することができる。これは固まった汚物ではなく、洗浄水と混合した流状物を取り扱うためである。図６は、給水ホース１２ａよりも大径の排出ホース１４ａを使用した場合である。

逆止弁付きの連結部６０（６２）の一例を図７に示す。図７のように本体６３の中空内部に断面矩形状の弁作動室６４が設けられ、ここに弁作用をなす球体６５とそれに対する押圧バネ６６とが設けられ、水圧が矢印ａ方向に作用することで弁が開くようになっている。これにより簡易トイレ装置側と上下水道管側からの双方の逆流防止を行っている。

一方、連結部６０（６２）のうちの他方の連結部６０Ｂ（６２Ｂ）にあっては、これを簡易トイレ装置側と給水管１２や排出管１４の側に連結したとき、逆止弁の球体６５が押圧バネ６６に抗して後退する凸部（図示せず）を、簡易トイレ装置側と給水管１２や排水管１４の接続部側のそれぞれに設けることで、連結部６０（６２）を連結したときには内部の弁が開放されて連通状態となり、連結を外したときには内部の弁が閉じ、ホース内の液体が外部に漏れ出さないように構成されている。

したがって、給水管１２に給水ホース１２ａの連結部６０Ａを取り付け、便器本体２０側に連結部６０Ｂを取り付けた状態で、連結部６０Ｂを外しても管内部の水が流れ出すことはない。同じように使用状態の排出ホース１４ａを外しても、管内部の汚水が外部に流れ出るようなことはない。

図８は簡易トイレ装置１０に関する制御系の一例を示す。
マスタ側となる簡易トイレ装置１０Ａと、スレーブ側となる簡易トイレ装置１０Ｂ以下とでは制御処理が一部相違する。マスタ側の簡易トイレ装置１０Ａには排出を管理するための処理が付加される。

基本的には同じであるので、マスタ側の簡易トイレ装置１０Ａに装備された制御系の構成と動作を図８を参照して説明する。

まず上述した電源スイッチ５２の他に、開閉スイッチ５５、第１および第２のスイッチ２２２，２２４が設けられ、それらのオンオフ信号がマスタ用制御部５０Ａに供給される。第１および第２のスイッチ２２２，２２４は蓋本体２１２のストロークによってオンオフするスイッチである。電源スイッチ５２は簡易トイレ装置１０を使用するときの電源スイッチである。

便器本体２０に関連してトイレ装置の使用状態を検知する検知手段が設けられる。使用状態の検知は、トイレ使用前（トイレ使用のために接近）、使用中、使用後の何れのタイミングであってもよい。トイレ使用前を検知するには、トイレに接近している時間が計測される。単なる通過を排除するためである。

以下の例は、トイレ使用中を検知する例であって、検知手段としては便蓋２３に対する開閉スイッチ５５が兼用される。開閉スイッチ５５は便座２１の上部を閉蓋するための便蓋２３の開閉に関連してオンオフするスイッチであり、図２に示すようにこの例では便蓋２３と対向するように便蓋２３の下面に開閉スイッチ５５が取り付けられる。なお、便蓋２３はトイレが使用されていないときは閉蓋されているものとする。

ＣＰＵで構成されたこのマスタ用制御部５０Ａからの制御信号によって上述した排出用電磁弁２４、給水用電磁弁３２、粉砕用モータ４２、エアコンプレッサ２００および電磁ソレノイド２１８の各駆動状態が制御される。ここに、排出用の電磁弁２４と給水用の電磁弁３２とは、排出機構の一部を構成する。

マスタ用制御部５０Ａは簡易トイレ装置１０Ａ自体の制御と、簡易トイレ装置１０Ａおよびスレーブ側の簡易トイレ装置１０Ｂ，１０Ｃ，・・の使用状態に関連した排出管理（制御と処理）を行う。

そのため、マスタ用制御部５０Ａには通信手段として機能する送受信部２６４が設けられると共に、この送受信部２６４にはコンセント２６６が接続され、コンセント２６６を電源コンセント１７に差し込むことで、簡易トイレ装置１０同士の通信が可能になる。簡易トイレ装置１０のみの通信を確保するため、家庭への配電盤や施設への配電盤には、信号が外部に漏洩しないような漏止手段（フィルタなど）が介挿されているものとする。

使用状態信号を受信したときにはマスタ用制御部５０Ａからの制御信号によって報知手段２５０が作動し、他の簡易トイレ装置１０の使用状態が報知される。報知手段２５０としてこの例では、ブザー２５２、ＬＥＤ等の報知用表示灯２５４およびＬＣＤなどの文字表示部２５６で構成される。

なお、この例ではマスタ側となる簡易トイレ装置１０Ａからはトイレの使用状態に応じた信号は送出されない。スレーブ側の簡易トイレ装置１０Ｂ，１０Ｃ，・・・ではトイレの使用状態に応じた状態信号がマスタ側に送信される。例えば、便蓋２３が開いたときは使用中を示す状態信号が生成されて、これが排出要求信号(req)として出力される。便蓋２３が閉じたときは、排便が終わり、汚物の排出も完了していると見なせるので、この場合には使用済みを示す状態信号が生成されて、これが排出終了信号（end）として出力される。

マスタ側では状態信号のうち排出要求信号reqを受信すると、他からの排出要求信号reqの入力がないかどうかをチェックし、所定台数以内の排出要求信号reqであると判断されたときは、排出処理を許可するための排出処理許可信号ackを送信する。

しかし、所定台数以上の排出要求信号reqがあったときは、先着順に所定台数分だけ排出許可を与える。その他については排出待機信号waitを送る。排出待機信号waitを受信した簡易トイレ装置１０側では、洗浄および排出のための電磁弁制御を停止して、排出処理を中断する。

許容の排出容量以内の台数となったときは、あらためて排出許可信号ackが対応する簡易トイレ装置１０に送信されることで、排出処理が実行される。このように特定の簡易トイレ装置１０との間での通信を行う関係で、それぞれの簡易トイレ装置１０には独自の識別子が設定され、この識別子がヘッダとして使用される。

状態信号を受信したときで、排出処理を一時待機しなければならない簡易トイレ装置１０に対しては、上述したようにその簡易トイレ装置１０に向けて送出する信号は排出待機信号waitである。この排出待機信号waitを受信した簡易トイレ装置１０Ｂ，１０Ｃ，・・・側では、その報知手段２５０にも対応する制御信号が供給されて、ブザー２５２が所定時間駆動される。同時に、表示灯２５４が点灯（又は点滅）し、表示部２５６には例えば「使用中」、あるいは「お待ちください」なる文字が表示される。文字表示に代えて、あるいは文字表示と同時に同じような内容の音声メッセージを流すように構成することもできる。

報知手段２５０を作動させることで、その旨の情報がトイレ装置使用者に報知されることになるので、排出操作をしても排出処理が実行されない理由を即座に把握できる。これによってトイレ装置使用者の不安を払拭できる。

図９は全ての簡易トイレ装置１０に共通な制御タイミング例を示す。
簡易トイレ装置１０が使用されていないときは開閉蓋である蓋本体２１２は閉じられた状態にあるものとする。簡易トイレ装置１０は便蓋２３を開けて使用する。便蓋２３の開操作は開閉スイッチ５５（開閉検知センサスイッチなど）によって検出される（図９Ａ，Ｂ）。便蓋２３が開けられると、電磁ソレノイド２１８への通電によって蓋本体２１２が開く（図９Ｃ）。蓋本体２１２のストロークＴｘは第１のスイッチ２２２によって検出され、第１のスイッチ２２２がオンすることで電磁ソレノイド２１８への通電解除となる（図９Ｄ）。

蓋本体２１２が開けられることで、トイレが使用できるようになり、排便・排尿が済み、便蓋２３を閉じると、開閉スイッチ５５がこれを検知して蓋本体２１２を閉じる。なお、蓋本体２１２の閉動作の開始は開閉スイッチ５５とは別個に設けた、手動スイッチによる電気的信号により排便・排尿の終了をマスタ用制御部５０Ａに伝達することによりなされるようにしてもよい。蓋本体２１２の閉じる方向のストロークＴｘは第２のスイッチ２２４によって検出される（図９Ｅ）。

蓋本体２１２が閉じて溜まり部１８内が密閉された状態になると、今度は粉砕用のモータ４２が駆動されて、溜まり部１８内での粉砕処理が開始される（図９Ｆ）。粉砕処理時間Ｔａは、汚物やトイレットペーパーを充分粉砕できる時間に選定される。その時間としては例えば、２０秒以下に選定される。

所定時間Ｔａだけ粉砕処理が行われると、次にはエアコンプレッサ２００が通電されて圧縮空気が溜まり部１８内に送給され、このエアコンプレッサ２００の通電より少し遅れて（ΔＴｂ）排出用の電磁弁２４が開いて排出路が形成される（図９Ｈ，Ｉ）。このように電磁弁２４の通電をエアコンプレッサ２００の通電よりも若干遅らせることにより、溜まり部１８内の圧力を高めることができる。溜まり部１８内の圧力を高めた状態で電磁弁２４を開ければ、この圧縮空気の送給と洗浄水の供給とによって溜まり部１８内の流状物が排出ホース１４側に圧送される。圧送処理は所定時間Ｔｂに亘って行われる。

この所定時間Ｔｂとしては、排出ホース１４の設置長によっても相違するが、排出ホース１４内に流状物が残留しないようにするため、通常の場合には比較的長めの時間、例えば１０〜３０秒程度に設定することができる。

所定時間Ｔｂが経過すると、今度は蓋本体２１２の開動作に遷移する（図９Ｃ）。この開動作を行い、第１のスイッチ２２２によって蓋本体２１２の開位置が検知されると、溜まり部１８の上部がオープンになる。溜まり部１８の上部をオープンにした後で、今度は給水用の電磁弁３２を作動させて溜まり部１８への洗浄水の注水が所定時間Ｔｃに亘って行われる（図９Ｇ）。所定時間Ｔｃは溜まり部１８内のトラップ水が所定量となる注水時間に設定される。ここに、所定量とはトラップ水の水面が排出部２２の屈曲部を超えるまでの貯水量を言う。

溜まり部１８への注水が完了すると、蓋本体２１２が閉じて、初期状態に戻る（図９Ｃ，Ｄ）。以上のような各部の動作タイミングが複数のスイッチからのオンオフ信号と、マスタ用制御部５０Ａの内部でソフト的に設定された時間とに基づいてコントロールされる。また、給水と排出を繰り返すことでよりきれいに洗浄することもできる。

このような動作タイミングに設定することで、汚物の粉砕から排出処理およびトラップ水のトラップ処理までを実現できる。なお、簡易トイレ装置１０を持ち運ぶときなどのために、図示はしないが排出スイッチを設け、これを手動操作することで電磁弁２４を開けてトラップ水を排出することができる。上述した電磁弁などの開閉タイミングなどはあくまでも一例である。適宜変更することができる。

図１０以下は排出処理に関する制御例を示す。図１０は同時に複数の簡易トイレ装置１０から排出要求があったときの例で、説明の都合上簡易トイレ装置としては４台の場合を示す。この場合でもマスタとなるのは簡易トイレ装置１０Ａである。

ほぼ同時に３台のスレーブ側簡易トイレ装置１０Ｂ〜１０Ｄから排出要求信号req(req-1〜req-3)がなされたことをマスタ側制御部５０Ａが認識すると、先着順に排出許可信号ack-1およびack-2を対応する簡易トイレ装置、この例では簡易トイレ装置１０Ｂ，１０Ｃに送信し、残りの簡易トイレ装置１０Ｄには排出待機信号（排出禁止信号）wait-1を送信する。排出待機信号wait-1を受信すると、排出処理が凍結されるので、排出処理は行われない。

その後、スレーブ側簡易トイレ装置１０Ｂからの受信を待ち、簡易トイレ装置１０Ｂから排出終了信号end-1を受信することで、簡易トイレ装置１０Ｄに対して排出許可信号ack-3を送信する。その後、順次簡易トイレ装置１０Ｃ，１０Ｄからの排出終了信号end=2，end-3を得る。

図１１はマスタ側の簡易トイレ装置１０Ａを使用しているときに、複数の簡易トイレ装置１０から同時に排出要求があったときの排出管理例である。

ほぼ同時に３台のスレーブ側簡易トイレ装置１０Ｂ〜１０Ｄから排出要求信号req(req-1〜req-3)がなされたことをマスタ側制御部５０Ａが認識すると、最先に到着した排出許可信号、この例では簡易トイレ装置１０Ｂに対して排出許可信号ack-1を送信し、その他の簡易トイレ装置１０Ｃ，１０Ｄに対しては排出待機信号wait-1，wait-2を送信して、排出処理を禁止する。

その後マスタ側の簡易トイレ装置１０Ａの排便および汚物の排出処理が終了し、便蓋２３が閉じられると、先着２番目の簡易トイレ装置１０Ｃに対して排出許可信号ack-2を送信する。排出容量内となったからである。この状態で簡易トイレ装置１０Ｂからの排出終了信号end-1を待つ。排出終了信号end-1を受信することで、最後の簡易トイレ装置１０Ｄに対する排出許可信号ack-3が送信される。

このようにどの簡易トイレ装置１０からの状態信号を受信した場合でも、排出容量を超えないように適切な排出管理を実行できる。

上述した実施例１では、トイレの使用状態検知手段として開閉スイッチ５５を例示した。この使用状態検知手段としてはこの他に様々なスイッチを利用できる。簡易トイレ装置１０Ａを用いて説明すると、図１２の例では開閉スイッチ５５とは別に、検知センサとしての重量センサ５６が便座２１の開口上面部に取り付けられる。したがって重量センサ５６は便座２１と便器本体２０との間に取り付けられたことになる。

被介護者が便座２１に座ることでその重量を、便座２１を介して重量センサ５６で検知する。数１０ｋｇ以上の重量であるとき重量センサ５６がオンするようにその検知閾値を設定しておけば、被介護者の座位を確実に誤動作なく検知できる。そしてこの検知センサ５６がオンしたときの信号をマスタ用制御部５０Ａに導くことで、トイレの使用状態を検知できる。その他の構成およびその動作は実施例１と同じであるので、その説明は割愛する。

トイレの使用状態検知手段としては、この他に様々な検知センサやそれに類似した手段を利用できる。その代表例を以下に示す。

（１）臭気センサ
臭気センサを便器本体２０に取り付ける。取り付け場所は任意であるが、できるだけ臭気を感知し易い便器本体２０の開口端部、例えば重量センサと同じ場所に取り付ける。こうすることで、汚物の臭気を感知できるから、これによってトイレの使用状態を検知できる。

（２）洗浄操作スイッチ
お尻を洗浄するために使用される洗浄操作スイッチ（図示はしないが、温水洗浄操作部に設けられている）を検知センサとして利用する。洗浄操作スイッチが操作されるとトイレ使用状態信号が送信される。なお、洗浄処理が終了した段階で、実際の粉砕および排出処理が行われる。

（３）開閉蓋の操作スイッチ
図２に示す開閉蓋２１２を操作するための操作スイッチを検知センサとして利用する。この操作スイッチを操作することで開閉蓋２１２が閉じ、汚物の粉砕処理と排出処理が開始される。そこで、この操作スイッチに関連させてトイレの使用状態を示す信号を送信するようにマスタ用制御部５０Ａを構成する。この場合には、汚物の排出処理は図１１の場合と同じで差し支えない。

（４）人感センサ
人感センサを便器本体２０に取り付けることで、簡易トイレ装置１０の使用状態を検知する。簡易トイレ装置１０付近を通過する場合には人感センサが人の接近を感知しないように工夫されている。

（５）重量センサ
図１２に示す溜まり部１８を便器本体２０の他の部位と別体で設け、この別体で設けた溜まり部１８を支持する部材に、溜まり部１８の重量を測定可能な重量センサを配設し、溜まり部１８の重量を測定することで汚物の有無を判定し、トイレの使用状態を検知するようにしてもよい。

図１３は簡易トイレ装置の他の例を示す。図２に示した実施例は開閉蓋機構２１０がスライド式に構成されている。図１３の例は回動式である。以下は、この回動式開閉蓋機構２４５についての説明を行い、図２と同様な構成部分についてはその説明を割愛する。

図１３に示すように、便器本体２０における溜まり部１８の上部であって、給水口２８よりも下側の所定位置には、溜まり部１８に所定の圧縮空気を送給するための粉砕物用圧送手段２００が設けられる。この溜まり部１８の上部であって、圧送手段２００の取り付け位置よりも若干上部側に縮径部２４０が設けられる。そしてこの縮径部２４０を閉塞し、溜まり部１８を密閉できるように、縮径部２４０の下面には開閉蓋機構２４５が設けられる。圧送手段２００は上述した通りである。

縮径部２４０は環状フランジ部として構成され、その全体は多少排出部２２側に傾斜するように設けられている。縮径部２４０の下面側には、この縮径部２４０を閉塞できるような回動式の開閉蓋機構２４５が設けられる。

この例では、開閉蓋機構２４５を構成する蓋本体２４６を有し、この蓋本体２４６の一端、図の例では右端部が回動軸部２４７となされ、この回動軸部２４７が縮径部２４０の下面部２４１に位置するように、便器本体２０に対して回動自在に軸支される。この軸支部は便器本体２０に対して水密的に軸支されている。

蓋本体２４６は、その周面が縮径部２４０の下面縁部２４２と当接した状態となるように付勢される。蓋本体２４６は下面縁部２４２に沿った形状をなすと共に、通常はこの下面縁部２４２に接触して溜まり部１８内を密閉できるように、回動軸部２４７と下面部２４１の壁面との間には付勢用のバネ２４８が巻き付けられている。

簡易型トイレ装置１０をこのように構成した場合、排泄物が蓋本体２４６に落下すると、その自重によって蓋本体２４６の先端部側が開くので（図１４参照）、排泄物は溜まり部１８内に落下する。また、排泄物が落下すると蓋本体２４６はバネ２４８の作用で原位置（図１３参照）に自動復帰して溜まり部１８の上部が閉塞される。

本図では、蓋本体２４６がほぼ水平状態をなして閉止状態となる例を示したが、縮径部２４０は排出部２２側に多少傾斜するように設けられているので、開閉蓋機構２４５を構成する蓋本体２４６自体を、排出部２２側に傾いて取り付けるようにすれば、蓋本体２４６の上面に落下した排泄物を残らず、溜まり部１８内に落とし込むことができる。

上述した実施例は何れも、簡易トイレ装置同士での通信によって排出要求に対する調整および制御を行っている。

図１５に示す実施例は、このような制御形態に加えて排出管理機能を備えた排出管理装置３００を使用して一元的に管理する例である。したがって、この場合には簡易トイレ装置１０は全て排出管理に関して同等である。排出管理装置３００は、図８の実施例で説明したようなマスタ側の簡易トイレ装置１０Ａに装備された排出管理処理と同じ処理が可能なように、その制御部を初めとして送受信部からなる通信手段や報知手段などが内蔵されている。

図１６に複数の簡易トイレ装置１０から同時に排出要求があったときの排出管理例を示す。ほぼ同時に３台の簡易トイレ装置１０Ａ〜１０Ｃから排出要求信号req(req-1〜req-3)がなされたことを排出管理装置３００が認識すると、先着順に排出許可信号ack-1およびack-2を対応する簡易トイレ装置、この例では簡易トイレ装置１０Ａ、１０Ｂに送信し、残りの簡易トイレ装置１０Ｃには排出待機信号（排出禁止信号）wait-1を送信する。排出待機信号wait-1を受信すると、排出処理が凍結されるので、排出処理は行われない。

その後、簡易トイレ装置１０Ａからの受信を待ち、簡易トイレ装置１０Ａから排出終了信号end-1を受信することで、簡易トイレ装置１０Ｃに対して排出許可信号ack-3を送信する。その後、順次簡易トイレ装置１０Ｂ，１０Ｃからの排出終了信号end=2,end-3を得る。

排出管理装置３００は携帯型の端末装置として構成されており、コンセントを接続する限りにおいては、どの場所でも簡易トイレ装置の使用状態を把握し、そして同時に排出管理も可能になる。マニュアルで特定の簡易トイレ装置を管理することも可能である。

上述した実施例では、何れもその通信手段の通信として電力線搬送通信を採用したが、通常の無線通信あるいは有線通信によって簡易トイレ装置同士を結んでもよい。

この発明は、介護施設や在宅介護などの介護補助システムなどとして使用することができる。

この発明に係るトイレシステムの一例を示す概念図である。この発明に適用できる簡易トイレ装置の一例を示す要部の断面図である。開閉蓋を構成する蓋本体の一例を示す平面図である。蓋本体が開いた状態を示す断面図である。給水ホースの構成例を示す図である。排出ホースの構成例を示す図である。逆止弁の一例を示す要部断面図である。簡易トイレ装置に装備された制御部の一例を示す要部の系統図である。図８の基本的な処理例を示すタイミングチャートである。複数台が同時に排出要求を出したときの制御例を示すタイミングチャートである。マスタ側が使用中であるときに、複数台が同時に排出要求を出したときの制御例を示すタイミングチャートである。簡易トイレ装置の他の例を示す図２と同様な断面図である。簡易トイレ装置の更に他の例を示す図２と同様な要部の断面図である（その１）。簡易トイレ装置の更に他の例を示す図２と同様な要部の断面図である（その２）。この発明に係るトイレシステムの他の例を示す要部の系統図である。その動作説明に使用するタイミングチャートである。トイレシステムの説明に供する系統図である。

符号の説明

１０（１０Ａ〜１０Ｃ）・・・簡易トイレ装置
１６・・・電力線
１７（１７Ａ，１７Ｂ，・・・）・・・電源コンセント
１８・・・溜まり部
２０・・・便器本体
２４，３２・・・電磁弁
４０・・・粉砕手段
２１０・・・開閉蓋機構
２１２・・・蓋本体
２１８・・・電磁ソレノイド
２５０・・・報知手段
５０（５０Ａ〜５０Ｄ，・・・）・・・制御部
２６４，３０４，４０４・・・通信手段（送受信部）
３００・・・携帯型排出管理装置

Claims

複数台の簡易トイレ装置からなるトイレシステムにおいて、
これら複数台の簡易トイレ装置の各々に洗浄水を供給する給水管と、
上記複数台の簡易トイレ装置の各々に排泄された汚物を排出する共通の排出管とからなり、
上記簡易トイレ装置の各々には、それぞれ簡易トイレ装置同士の通信を行う通信手段と、
汚物の排出機構と、
この排出機構を制御する制御部とが設けられ、
上記簡易トイレ装置のそれぞれに設けられた上記制御部のうちの１つをマスタ用制御部として機能させ、その他の制御部をスレーブ用制御部として機能させると共に、スレーブ側となる上記簡易トイレ装置の上記スレーブ用制御部から上記マスタ用制御部を備えた上記簡易トイレ装置への排出要求が重複して上記排出管の排出容量を超える使用台数となるときは、上記マスタ用制御部を備えた上記簡易トイレ装置が、上記排出要求の優先順位に基づいて排出要求をした上記簡易トイレ装置に排出許可信号または排出待機信号を供給することで、上記簡易トイレ装置の上記排出機構の駆動状態を制御して上記簡易トイレ装置からの排出要求の調整を行う
ことを特徴とするトイレシステム。
上記排出管の上記使用台数には、上記マスタ用制御部が備えられている上記簡易トイレ装置が含まれる
ことを特徴とする請求項１に記載のトイレシステム。
上記通信手段による通信は、電力線搬送通信か、無線通信である
ことを特徴とする請求項１記載のトイレシステム。
複数台の簡易トイレ装置からなるトイレシステムにおいて、
これら複数台の簡易トイレ装置の各々に洗浄水を供給する給水管と、
上記複数台の簡易トイレ装置の各々に排泄された汚物を排出する排出管と、
上記複数台の簡易トイレ装置の排出処理を一括管理する排出管理装置とからなり、
上記簡易トイレ装置の各々には、それぞれ簡易トイレ装置同士の通信を行う通信手段と、
汚物の排出機構と、
この排出機構を制御する制御部とが設けられ、
上記複数台の簡易トイレ装置から排出要求が重複して上記排出管の排出容量を超える使用台数となるときには、上記排出管理装置が、上記排出要求の優先順位に基づいて排出要求をした上記複数台の簡易トイレ装置に排出許可信号または排出禁止信号を供給することで、上記複数台の簡易トイレ装置の上記排出機構の駆動状態を制御して上記簡易トイレ装置からの排出要求の調整を行う
ことを特徴とするトイレシステム。
上記通信手段による通信は、電力線搬送通信か、無線通信である
ことを特徴とする請求項４記載のトイレシステム。