JP6360208B2 - 自立式移動型水洗トイレシステム - Google Patents

Description

本発明は太陽光でエネルギーを供給する自立式移動型水洗トイレシステムに関する。

イベント会場、工事現場などには従来型の移動式簡易トイレが用意されているが、「汚い、臭い、暗い」の3Kイメージがある。その簡易トイレの使用をためらって、近くのコンビニ等の他の場所に行くというケースが多く見受けられる。また、各建設現場等には女性の進出も多く見られるようになってきている。これから、東京オリンピック等の大型公共工事が始まると、工事現場の人手不足が顕著となり、国土交通省から女性用のトイレを作るように通達が出されている。このように、特に、女性用できれいで快適なトイレの要望はますます強くなると考えられる。

移動型の簡易トイレに太陽光発電を組み合わせたものが種々提案されている。

特許文献１に記載の発明は、浄化槽や中水槽の設置作業が簡単に行え、大規模地震が発生した場合にも、地震の振動に耐えることができ、破損することなく、設備費が高くなったり、浄化槽が大型化することのない循環式水洗トイレを提供するため、便器１と、この便器１に供給する洗浄水を貯留する洗浄水タンク２と、前記便器１からの排出物を貯留する汲み取り槽３と、この汲み取り槽３の上澄み液を浄化する浄化槽４と、前記上澄み液を前記汲み取り槽３から前記浄化槽４に流入させる上澄み液用配管５と、前記浄化槽４で浄化された中水を貯留する中水槽６と、この中水槽６に貯留された中水を前記洗浄水タンク２に循環する循環装置７とを備え、前記汲み取り槽３、前記浄化槽４及び前記中水槽６は、それぞれの槽本体の一部が地中に埋め込まれて設置されている。前記建屋Ｈの屋根Ｒには、雨樋や、太陽光発電機８、太陽光温水器９が設置されている。

特許文献２に記載の発明は、使用頻度に関わらず電源を過不足なく安定供給できる循環式水洗トイレを提供するため、便器2の下方に配設され被処理水を導入する受水槽3と、被処理水を浄化処理する浄化槽4と、被処理水を送水管を介し便器Zに向けて送水する送水槽5と、からなる循環水路と、便器2の使用時若しくは非使用時に関わらず常時、被処理水を循環送水させる電動の負荷機器12と、負荷機器12に電源を供給する太陽電池パネル20を備えた発電ユニットと、が構成されている。

特許文献３に記載の発明は、便室内の使用者に向けて新鮮な外気を吹き付けるようにして、暑い季節でも快適に使用することができる可搬式簡易トイレを提供するため、縦長の箱形に形成された便窒本体1内に便器2が取り付けられ、便器2の下側に便器からのし尿を貯留するし尿槽が設置されてなる可搬式簡易トイレである。便室本体1の壁部に開口部が形成され、開口部に外気を室内に吸気する吸気ファン12が取り付けられる吸気ファン12の送気側に先端を室内に開口した蛇腹状ダクト13が接続され、便室本体1の外側に、眠気ファシ12に駆動用の電力を側合する太陽電池パネル14が設置される。

特許文献４に記載の発明は、昼間において、太陽電池モジュールによって太陽光発電を継続する一方、照明機器を点灯することなく昼光照明によってトイレの内部を外界と同等の明るい空間に形成するため、トイレの屋根材４が、太陽電池セルの表裏各面にそれぞれ透光性緩衝材層および透光板がこの順に積層された太陽電池モジュール本体と、該太陽電池モジュール本体の周縁部を保持する枠体と、からなる太陽電池モジュールで構成される。そして、太陽電池モジュール本体の透光板および透光性衝材層を通して内部に太陽光を導いて昼光照明する。

特許文献５に記載の発明は、電力消費量が少なく、商用電源のない場所でも設置して使用することができる洗浄水循環型の簡易水洗トイレを提供するため、便器２に洗浄水を送るロータンク３が設けられた便室本体１の下側に処理槽４が配設され、処理槽４内に複数の曝気槽と沈殿槽が設けられると共に、好気性の発酵微生物が投入され、曝気槽で曝気を行ないながら、発酵微生物により処理槽内のし尿を分解させ、し尿処理後の処理水を処理槽４からロータンク３内に戻して使用する洗浄水循環型の簡易水洗トイレである。曝気槽に空気を送るためのエアーポンプには、昼間に動作して曝気槽内に空気を吹きする昼間用エアーポンプ１７と、夜間に動作して曝気槽内に空気を吹き込む、昼間用エアーポンプ１７より消費電力の小さい小形の夜間用エアーポンプ１８とが使用される。

特許文献６に記載の発明は、上下水道設備を利用しなくても自立した水周りの機能が果たせるトイレを提供するため、トイレ設備において、地下水及び／または洗浄水を含む生物処理した浄化水とを、水洗式の便器の洗浄水として利用する循環を行わせる。そして、浄化水は生物処理後に固液分離される処理を施し、便器への洗浄水循環供給用ポンプは太陽電池を電力源として利用して作動させることにより、上下水道の設備や電力供給設備がない据付け現場での利用を可能とする。

上記発明において、特定の場所、特定の状況、特定の環境への対応は可能である。

特開2013-047420号公報 特開2010-248729号公報 特開2006-057417号公報 特開2004-263393号公報 特開2001-303647号公報 特開平07-166591号公報

しかしながら、電源の有無、水源の有無、汚水処理設備の有無等の環境条件に対して、設置場所、使用態様等が限定されるため、限定的にしか簡易トイレを利用できない。そのため、様々な場所、状況、環境への適応性に欠けるという問題がある。

よって、本発明は、様々な場所、状況等に対応することができ、環境への適応性を高めることを課題とする。

上記課題を鑑み、請求項１にかかる発明は、便器と、電気を蓄電するバッテリーと、前記便器に水を供給する給水タンクと、前記給水タンクと接続し水の給水を行うポンプと、上面にソーラーパネルを備えた筐体と、該筐体の下に、該筐体とは分離可能に設けられ、弁を備えた汚水タンクと、を備え、 前記バッテリーが前記ソーラーパネルからの電気を蓄電し、前記ポンプに電気を供給し、前記給水タンクからの水を、前記ポンプを駆動することにより前記便器に供給し、前記汚水タンクを前記筐体から分離し、別に設置し、前記便器からの汚物を配管を介して前記汚水タンクに貯留可能とし、該汚水タンクに第２汚水タンクを追加し、オーバーフローした汚水を該第２汚水タンクに移すことを特徴とする自立式移動型水洗トイレシステムである。

この構成によれば、電源がなく、上水道が利用できない各種現場でも、給水タンクに貯めた水を、ポンプによって便器に供給できるため、快適な水洗トイレシステムを提供することができる。

請求項２にかかる発明は、バッテリーに蓄電された電気は、便座、屋内灯、屋外灯を含む屋内外の電気機器に電気を供給可能であることを特徴とする、自立式移動型水洗システムである。

この構成によれば、電源がない現場でも、温水洗浄暖房便座等を使用できるし、必要な照明も利用できので、快適な水洗トイレシステムを提供できる。さらに、工事現場等で必要な商業電源も提供できるため便利である。

請求項３にかかる発明は、ソーラーパネルは、ソーラーパネル本体と、ソーラーパネル架台を含み、ソーラーパネル本体はソーラーパネル架台に対して所定角度傾斜しており、ソーラーパネル架台との接続用ボルトを外すことにより１８０度回転し、傾斜方向を変更できる、自立式移動型水洗トイレシステムである。

この構成によれば、ソーラーパネル本体の傾斜方向を変更できることによって、各現場においてソーラーパネルの発電効率を上げることができる。

請求項４にかかる発明は、上水道が利用できない場所では給水タンクの水をポンプによって便器に供給し、上水道が利用できる場所では、上水道の配管を屋内給水の元栓に接続することによって便器に水を供給する、自立式移動型水洗トイレシステムである。

この構成によれば、上水道が利用できる場所、利用できない場所どちらにおいても対応可能な水洗トイレシステムを提供することができる。

ソーラー発電装置を活用し、電源のない各種現場でも快適な水洗トイレを提供することができる。公園、野外イベント会場、工事現場、仮設事務所など多くの場所で、「現場にこそ快適な水洗トイレを」という要望に応え、災害時の緊急対応、立地条件の悪い公園など、必要とする場所に、運搬可能で、太陽光があたる地域には、どこでも簡単に設置でき、撤去も容易であり、今まで設置が困難であった場所での設置が簡易になり、仮設トイレの設置場所の拡大に結びつけることが可能である。これにより、需要者に多大の便益を提供することができる産業上の利用価値が大な発明を提供することができる。

本発明実施形態の自立式移動型水洗トイレシステム１（ドアと外壁を除く構造体とソーラーパネルと汚水タンクを示し、給水タンク、便器、ポンプ、バッテリーは図示略とする。）の横方向からの斜視図である。 同じく別の角度からの斜視図である。 同じく底面側からの斜視図である。 同じく上側からの斜視図である。 同じく上側からの別の角度からの斜視図である。 同じく正面図である。 同じく右側面図である。 同じく背面図である。 同じく平面図である。 同じく内部の様子を示す斜視図である。 同じく別の角度からの斜視図である。

本発明の第１実施形態の自立式移動型水洗トイレシステム１（以下、単にトイレシステム１という。）は、以下、各部を詳細に説明する。

トイレシステム１の筐体２とソーラーパネル３について図１〜９を参照して説明する。筐体２は、骨組２０を備え、壁のうち、天板２１を設けたものを図示している。トイレシステム１の筐体２は、その他、図１０、図１１に示す通り、筐体２の入口に設けたドア２２と、内壁２３と、外壁２４と、を備え、また、便器４と、ソーラーパネル３からの電気を蓄電し、その他、充電が可能なバッテリー５と、便器４に水を供給する給水タンク６と、給水タンク６と接続し水の給水を行うポンプ７と、を備えている。便器４は小便器、大便器どちらでもよく、また小便器と大便器の両方を含んでもよい。筐体２の上部に複数の吊具８を備えている。天板２１上面にソーラーパネル３を設置してある。この筐体２の下部に脱着自在に結合可能で、弁９ａ、９ｂを備えた汚水タンク９と、を備えている。さらに筐体２への出入りを可能とする階段１０と、手洗器１１と、底面に複数の排水口１２（小便器、手洗い、および図示略の大便器が上に設置される）と、を設けている。

バッテリー５がソーラーパネル３からの電気を蓄電し、ポンプ７に電気を供給し、給水タンク６からの水をポンプ７を駆動することにより便器４に供給し、便器４からの汚物を汚水タンク９に貯留可能とすることを特徴とする。また、バッテリー５に蓄電された電気は、屋内灯、屋外灯、温水洗浄暖房便座等の機能付き便座にも供給される。なお、図示は略すが給水タンク６からの水を排出できる蛇口（図示略）が筐体２の外側面に単数個または複数個設けてある。以下、詳細に説明する。

筐体２は鉄骨ラーメン構造を備える。天板２１は傾斜して配置される。骨組２０の柱２５が緊締部材１３（例えばボルトナット）により、汚水タンク９の上部の柱９ｃに対して同軸状で脱着自在となっている。天板２１は屋根を構成し、雨天時等、入口のドア２２側に垂れてこないように、反対側へ勾配がついている。

基本的にはソーラーパネル３が天井の上に設置され、筐体２は構造としては簡素な構造である。ソーラーパネル３は、ソーラーパネル本体３a、ソーラーパネル架台３ｂを含む。ソーラーパネル３は方向によって発電効率が大きく異なるため、入口側が低くなるよう傾斜させたり、高くなるように傾斜させたりする。ソーラーパネル架台３ｂとソーラーパネル本体３ａを接続する、複数の接続用ボルト３ｃを外すことによって、ソーラーパネル本体３ａを１８０度回転することができ、各現場において適切な方向への対応が可能である。

ソーラーパネル３は、支持構造と、支持構造に取り付けられる太陽電池とから構成されているが、一般的な構成に従うので、説明は省略する。

便器４は最新式を使用することができる。洋式大小便器が設置され、温水洗浄暖房便座、暖房便座、あるいは、温水洗浄便座付きの場合には、快適に利用できる。通常、大小便器であるが、大便器、小便器をそれぞれ単独で設けても良い。

バッテリー５は、標準型の場合には、1KWのソーラー発電装置としてのソーラーパネル３からの電気が蓄電され、満充電時5000Wｈの外部電源として使用できる。

バッテリー５と接続するコンセント２６を筐体２に設置できる。バッテリー５と制御する電気制御盤（図示略）も設けてある。

バッテリー５にソーラーパネル３で発電された電気を貯留し、ポンプ７を駆動したり、便座を温めたり、室内外の照明にも利用可能である。これら以外にも、多種多様な電源の利用が可能である。例えば、コンセント２６からの電気により、携帯電話の充電や電気工具等も利用できる。バッテリー５は、ソーラーパネル３から電気の供給を受けるほかに、商用電源、家庭電源等からの電気により充電ができるようにしてもよい。

給水タンク６は筐体２の外部に設置されている。給水タンク６の水はホースを通じて屋内に導かれ、便器４（小便器および／または大便器）、手洗器１１、蛇口（図示略）と接続されている。

ポンプ７が筐体２内部に設置されているので、給水タンク６のほか、水道がない所でも、外付けの給水タンク（図示略）、もしくは、川の水ほか外部水源からも、配管を接続することで、利用できる。

便器４のうち、小便器のフラッシュバルブは一定の圧力がないと水が流れないので、ポンプ７で圧力をかけることとする。また、大便器の場合においても、洗浄タンク（図示略）に水を汲み上げるためにポンプ７で圧力をかける。

上水道設備のある場所以外は、ポンプ７で水圧を加えている。井戸用等の他のポンプがあるところでの利用では、他のポンプ（図示略）からの水を自動で便器４等に供給し、水圧が下がれば、圧力センサー（図示略）でこれを検知し、ポンプ７で加圧して継続して水を出し、水を流れ続けさせることが可能であるので、大変便利である。

前記した通り、筐体２に蛇口（図示略）を設ける場合、水源のないところでも、給水タンク６からの水の利用が可能である。筐体２の内外で、トイレ目的以外にも、蛇口からの水が利用可能である。

吊具８は移動の時にワイヤロープを引っ掛け、筐体２を吊ることが可能である。また、トラッククレーンでも吊れるように、複数点ワイヤー吊り（たとえば４点吊り）が可能であり、風の強いとき、倒れないように締め付けるように固定可能である。

汚水タンク９の弁９ａ、９ｂは上下に少なくとも２つ必要である。上は汚水がオーバーフローしたときに、下は汚水を外部に抜くときに利用する。汚水タンク９はボルト・ナットで筐体２と連結可能である。

汚水は例えば約1000リットルの下部の汚水タンク９に貯留され、オーバーフローの汚水は、下水道、浄化槽（図示略）に接続、もしくは清掃業者に委託処理することもできる。汚水は利用人数によってその負荷が大きく変動するが、無臭蒸散方式と土壌微生物による浄化方式などで対応することができ、環境には大きな負荷をかけない方式も可能である。

便器４から排出される汚水は、その行き場は、下水道設備のあるところでは、汚水タンク９を利用しなくてもよいし、また、下水道設備がなければ、汚水タンク９に排出することとなる。

階段１０は下端部が設置され上端部が筐体２の底面から所定高さ上部に連結される。

手洗器１１もポンプ７と接続されて、水圧をかけている。

排水口１２を介して汚水を汚水タンク９に排出する。排水口１２に配管を設けても良い。

つぎにトイレシステム１の使用態様について説明する。まず、他の場所に、または、他の場所から移動する場合、トイレシステム１を筐体２と、汚水タンク９に分離して運搬車両（例えばトラッククレーン等）で運搬する。筐体２と汚水タンク９と合体させた状態では、全体高が高くなり過ぎて車両に積載できないからである。運搬車両の積載スペースに、筐体２と汚水タンク９を並置して積載して移動が可能である。これにより、運搬時の高さを制限高さ以下とすることができ、他の場所に運搬可能である。ソーラーパネル３を付けた高さが運搬車両に積載できる高さ制限に収まるように設計している。トイレシステム１の幅も運搬車両の幅を超えないように設計されている。このように、道路交通法の規定を満たすように設計してある。リフトに乗せることでも移動可能である。

家庭電源、商業電源、水道源、下水道設備、上水道設備などがある地域、つまり、ソーラー発電装置とその関連機器、ポンプ７などが不要または不使用になり、そのような場所でも、より安価に利用することができる。

例えば、商業電源または家庭電源を使えるときは、商用電源または家庭電源に電気制御盤を接続すれば、そのまま、これらの電気の使用が可能である。また、上水道があるときは、上水道を給水タンク６を経て便器４に供給するか、あるいは、直接、便器４に供給するように設定すれば、ポンプ７を稼働しなくても水洗トイレとして使用できる。

また、汚水は下水道へ流せるので、汚水タンク９がなくても、高さを低くしたままで使用できる。汚水タンク９の利用も任意で、一旦、汚水タンク９に貯留させたまま、あるいは、汚水タンク９に貯留し、これを下水道に流すこともできる。

環境によっては、ソーラーパネル３またはポンプ７いずれか一方のみを稼働することも可能である。

上水道のない場所では、給水タンク６からポンプ７を利用し、上水道を利用できる場所では、ポンプ７を使わず、上水道の配管を屋内給水の元栓に接続することにより、便器４、手洗い全てが使用できる。

災害時など非常時でもコンセント２６から電源が利用できるので、便利である。

家庭電源、商業電源、水道源、下水道設備、上水道設備がない地域では、汚水タンク９が満杯になるまでは、自立したトイレとして単独で活用できる。また、使用頻度によって、容量を大きくするために、第２汚水タンクを追加し、オーバーフローした汚水を第２汚水タンクに移るようにしてもよい。

単独利用の場合は、水の入手が困難な場合には、タンクで水を運び給水タンク６に供給したり、近くに川などの水源があれば、その水源からも給水タンク６に水を供給できる。

汚水タンク９を分離し、別に設置すれば、運搬車両に水タンクととともに汚水タンク９も乗せてやれば、現場を行き来できるので、大変、便利である。例えば、高速道路で長時間の渋滞、あるいは、災害時にストップした場合、困るのはトイレであり、トイレシステム１を載せた運搬車両を路側帯等に置いて利用できる。

商用または家庭電源がない時には、天板２１の上にソーラーパネル３を取り付け、太陽光のエネルギーにより、ポンプ７を回すことが可能である。便器４の便座にも電気が供給できたり、室内外に電気がとれ、照明も可能である。

上水道がない時には、ポンプ７を駆動し、給水タンク６から水を便器４に供給する。

下水道がない時には、汚水タンク９を筐体２に連結し、汚水タンク９に汚水を貯留しておいて、これを浄化する装置につけるなり、清掃業者に汚物を抜いて回収してゆくなり、様々な態様で使用可能である。この場合、汚水タンク上部に土やおがくず等をかぶせて蓋とすれば、微生物により脱臭および有機物の分解を行うとともに、毛細管現象で水分を上部までくみあげ蒸散させることにより、使用限度回数を高めることができるので好ましい。さらに、運搬時を考慮して汚水タンク９に防臭蓋を取り付けることもできる。

弁９ａ、９ｂは汚水を抜いたり、つぎの槽へ移動させたりすることができる。現場での使用、イベントでの使用があるときには、汚水タンク９等により、きれいな水洗トイレで使用可能である。

以上の通り、状況によって、多種多様な使用可能である。主な使用態様は、トイレハウスとソーラーパネルを組み合わせたことである。水の問題、電気の問題、汚水の問題、この３点を回避するために、ポンプ７を取り付ける場合もあるが、一般家庭のように、水道が来ている場合は不要としてもよい。また、電源があるときには、ソーラーパネル３も必要ないことがある。イベント会場、建設現場、家庭、公園等の電気や上下水道があるようなところは、そのような使い方もできる。

本発明は、公園、イベント会場、建設現場等、多様な場所でのトイレの利用が可能なソーラー発電設備を備えた施設として利用される。

１・・・自立式移動型水洗トイレシステム
２・・・筐体
２０・・・骨組
２１・・・天板
２２・・・ドア
２３・・・内壁
２４・・・外壁
２５・・・柱
２６・・・コンセント
３・・・ソーラーパネル
３a・・・ソーラーパネル本体
３ｂ・・・ソーラーパネル架台
４・・・便器
５・・・バッテリー
６・・・給水タンク
７・・・ポンプ
８・・・吊具
９・・・汚水タンク
９ａ、９ｂ・・・弁
９ｃ・・・柱
１０・・・階段
１１・・・手洗器
１２・・・排水口
１３・・・緊締部材

Claims (1)

1. 便器と、電気を蓄電するバッテリーと、前記便器に水を供給する給水タンクと、前記給水タンクと接続し水の給排を行うポンプと、上面にソーラーパネルを備えた筐体と、
   該筐体の下に、該筐体とは分離可能に設けられ、弁を備えた汚水タンクと、
   を備え、
   前記バッテリーが前記ソーラーパネルからの電気を蓄電し、前記ポンプに電気を供給し、前記給水タンクからの水を、前記ポンプを駆動することにより前記便器に供給し、前記汚水タンクを前記筐体から分離し、別に設置し、前記便器からの汚物を配管を介して前記汚水タンクに貯留可能とし、該汚水タンクに第２汚水タンクを追加し、オーバーフローした汚水を該第２汚水タンクに移すことを特徴とする自立式移動型水洗トイレシステム。