JP6951352B2 - トイレ装置 - Google Patents

Description

本発明は、トイレ装置に関し、トイレ装置は、請求項１の序文によれば、排水器と、重力下水道管の所与の直径に対応する直径を有する出口とを備える重力便器を含み、その装置は、送水弁と、洗浄水タンクと、洗浄水タンクと重力便器との間に配置された洗浄弁と、重力便器の洗浄シーケンスを作動させるための作動手段とを更に含む。

特に建物及び住宅部門で使用されるトイレは、通常、いわゆる標準的な重力トイレである。重力システムは、通常１００ｍｍの直径を有する大直径の下水道管を必要とし、重力便器に集められた汚水の流出を保証するために、通常６〜１０リットルの大量の洗浄水を必要とし、建物の建設の間に固定的且つ恒久的に更に設置される。標準的な重力トイレは、床と壁との両方に取り付けられた設置のために、多数の設計で利用可能である。標準的な重力下水道管の直径は、国によって異なるが、通常９０ｍｍから１１０ｍｍの範囲内である。

重力トイレ装置（図１）の従来の構成は、重力に基づいて重力下水道管１０３の中に下方に排水器１０２を通って汚水を排出するための重力下水道管に接続された重力便器１０１を含む。このようなトイレはまた、床に支持され、それによって、約６〜１０リットルの必要量を有する洗浄水タンク１０４は、トイレ自体に取り付けられ、又は壁に取り付けられ、或いは壁の内側のトイレの上の区画に設置される。通常、壁に取り付けられたモデルの場合、送水弁１０５及び洗浄弁１０６を含む洗浄水タンク１０４と洗浄シーケンスを作動させるための作動手段１０８（プッシュボタン接続）とを担持するために、壁の内側に支持フレーム構造がある。弁及び作動手段のための装置を有する大型洗浄水タンクは、かなりの空間を必要とする。

洗浄シーケンスのために、プッシュボタンが押圧され、洗浄水タンクの洗浄弁が開かれ、それによって、洗浄水は、重力によって便器の中に流れ、重力便器において集められた汚水をまた通常の重力流に基づいて排水器を介して重力下水道管に排出する。この結果、必要な洗浄効率を達成するために、洗浄水量は、上記のように約６〜１０リットルにされる必要がある。洗浄効率は水流の影響に基づくので、大量の洗浄水が必要である。洗浄水タンク１０４が洗浄弁を介して排出された後、洗浄弁１０６は閉じられ、洗浄水タンクは送水弁１０５を介して水で充填される。充填度は、（示されていない）フロートシステムによって制御され、フロートシステムは、所定の充填度で送水弁を閉じる。フロートシステムは、脆弱であって、故障しやすく、容易に重力便器の中への洗浄水の漏れを生じさせ得る。排水器は、重力便器と重力下水道管との間に水を閉じ込める。

いわゆる標準的な真空トイレは、乗り物、例えば、船舶、飛行機、電車、また建物において使用される。真空トイレの主な利点は、設置の柔軟性、通常直径約４０〜５０ｍｍの小直径配管、及び約１．５リットルの洗浄水の低減要求である。

標準的な真空トイレ装置（図２）は、通常、壁に取り付けられた真空便器を含む。真空便器２０１は、排出弁２０２を介して真空下水道管２０３に接続される。真空トイレを操作するための作動手段（プッシュボタン接続）、制御機構、送水弁、排出弁、及び適切な真空接続を含む操作構成要素は、通常、真空便器の外郭の内側で、又は使用場所における真空便器の後ろで組み立てられる。真空便器は、真空トイレシステムにおけるその意図される使用に基づく特定の構造及び設計を有し、真空トイレシステムは、特に建物及び住宅におけるインテリアデザインの観点においては多くの場合望ましくはない。

真空トイレ装置の操作原理は以下の通りである。洗浄シーケンスを作動させるために、制御機構２０７に空気又は電気信号を与えるプッシュボタン２０８が押圧され、制御機構２０７は、排出弁２０２及び洗浄弁２０６を開き、洗浄水バルブ２０６は、通常、洗浄水を供給するための加圧された水のライン２０４に直接接続される。時間の決められた洗浄シーケンスの後、排出弁２０２が閉じられる。所与の遅延の後、洗浄弁２０６が閉じられ、それによって、少量の水を便器２０１において形成することを可能にする。真空トイレシステムの操作に必要な真空は、真空ユニット２０９によって生成される。

真空トイレ装置の例が、例えば、特許文献１〜３において見出されることができる。

操作上の基準のために、標準的な真空トイレは、一方では標準的な製作の観点において実用的であるが、他方では設計及び設置の自由を制限する特定の型の真空便器を必要とする。

真空トイレ装置はまた、洗浄シーケンスに関連してかなりの雑音を発生する。特許文献４は、排出雑音を低減するための装置を開示しているが、真空下水道管の中への空気の過剰な吸引のために余分なエネルギー消費をもたらす。真空便器の蓋を密閉しようとする試みがまたなされているが、圧力差の低減のために排出効果の損失を再びもたらす。

真空トイレ装置の利点のために、重力トイレ装置と真空下水道システムとの組合せを提供する、すなわち重力トイレに真空下水道接続を提供する試みがある。

これは、大きい（以上で説明された）洗浄水タンク３０４、送水弁３０５、洗浄弁３０６、作動手段３０８、及び（示されていない、図１の参照番号１０２に対応する）排水器を有する、標準的な、いわゆる重力洗浄装置を含む重力便器３０１を真空下水道システム（図３）に接続することによって行われる。重力便器３０１は、図１に関連して以上で説明されたように重力洗浄装置を配備し、それによって、重力便器３０１の出口は、（示されていない）排水器によって真空インターフェースユニット３１０に接続され、それによって、真空インターフェースユニット３１０は、排出弁３０２を介して真空下水道管３０３に順番に接続される。中間収集タンクとして機能するインターフェースユニットは、相当な量を必要とする重力便器から多量の標準的な重力洗浄を受け取るように寸法決めされる。この結果、中間廃棄タンクとして機能する真空インターフェースユニット３１０の充填度は、活性化ユニット３１１によって制御される。真空インターフェースユニット３１０の所定の充填度に達した場合に、活性化ユニット３１１は、真空インターフェースユニットの内容物を真空下水道管３０３の中に排出するために排出弁３０２を作動させる。真空下水道接続の操作に必要な真空は、真空ユニット３０９によって生成される。

まず、このような設置には、２つの別々のシステム、別々の操作回路を有する重力システム及び真空下水道システムが必要である。既知のシステムの組合せは、加えて、重力便器から受け取った汚水を収集し、一時的に貯蔵する、インターフェースユニット、すなわち中間廃棄タンクを必要とする。インターフェースユニットは、排水器によって便器に向かって、及び真空排出弁によって真空下水道管に向かって閉鎖される。

第２に、インターフェースユニットは、かなりの空間を必要とし、この結果、例えば便器の上に容易なアクセスのために設置されることができない。結果として、真空排出弁はまた容易にアクセスできない。

第３に、従来の重力トイレシステムのように、洗浄水の量は多く、以上で説明されたように約６〜１０リットルである。これは、下流方向に上昇する真空レベルを有する両側において大量の空気を有する小さい個別の汚水の塊を輸送するように設計された真空下水道システムにとっては有利ではない。その結果、真空下水道システムの輸送効率はかなり低下する。更に、この解決策はまた、真空インターフェースユニットから真空下水道管の中に排出するために、真空インターフェースユニットが大気に換気されるので、臭気の問題を引き起こす。

中国特許第１０２５６１４８８号明細書 米国特許第６０８５３６６号明細書 欧州特許第１８４０２４２号明細書 米国特許第４９２８３２６号明細書

本発明の目的は、上記欠点を回避し、加えて便器に関する選択の自由を提供する柔軟に設置可能な装置を達成することである。この目的は、請求項１に記載の真空下水道システムによって達成される。

本発明の基本的な思想は、標準的な重力便器装置と、真空下水道システムの特徴、特に操作上の特徴とを組み合わせることである。これは、排出弁と、真空下水道管と、重力下水道管の所与の第１の直径を有する出口と真空下水道管の所与の第２の直径を有する排出弁との間の流れ接続を提供するためのアダプタとを備えるトイレ装置によって実現されることができる。排出弁の第１の端部は、アダプタによって重力便器の出口に直接接続され、排出弁の第１の端部に対向する第２の端部は、真空下水道管に直接接続される。制御機構は、真空下水道管、排出弁、送水弁、及び洗浄弁に接続され、それによって、制御機構は、作動手段によって作動されるように配置される。

通常、真空トイレの排出又は洗浄は、排出シーケンスの間にかなりの雑音レベルを発生させる。本発明の重要な利点は、重力便器における排水器によって達成される雑音レベルの大幅な低減である。排水器は雑音を低減する音響迷路として機能する。これは、建物及び住宅の用途に特に非常に重要である。

有利な実施形態においては、送水弁、洗浄水タンク、洗浄弁、制御機構、及び作動手段は、重力便器の上に位置する。これは、設置、交換、修理、及び保守の観点において容易なアクセスを提供する。比較的小さい洗浄水タンクのために、標準的な重力トイレシステムと比較して、空間要求がかなり低減される。

有利にはまた、排出弁は、重力便器の上に、また排出弁へのアクセスを向上させるために位置する。

洗浄水タンクは、２〜３リットルの間の容量を有し、空間要求を低減することに加えて、標準的な重力トイレシステムと比較して、洗浄サイクルにおいて水を節約する。

本発明によるトイレ装置においては、主排出効果が真空排出に基づくので、洗浄水消費量は低く保持されることができる一方、標準的な重力システムにおいては、重力便器の排出は完全に洗浄水の流れに基づく。洗浄水の主な機能は、本発明の重力便器を良好な衛生状態に維持することである。

重力便器は、壁取り付け型、或いは床支持型にすることができる。

全てのこれらの特徴は、設計及び設置の観点において、住宅及び建物部門の設計者とユーザとの両方にとって非常に重要である選択の自由を与える。

有利には、真空ユニットが、真空下水道管において真空を生成するために、真空下水道管に接続される。真空ユニットは、真空ポンプ、放出ユニット、又は真空下水道システムにおいて使用される他の既知の真空生成手段とすることができる。別の代替例では、真空下水道管を真空タンクに接続させることができる。

用語「直接（ｄｉｒｅｃｔ）」及び「直接に（ｄｉｒｃｔｌｙ）」は、標準的な重力下水道に対応する直径を有する重力便器の出口と真空下水道管との間の接続が、単にアダプタ及び排出弁を介しているように理解されるべきである。アダプタは、配管部分を含むことができる。言い換えれば、出口と排出弁との間のインターフェースユニットのような、中間容器、収集又は貯蔵タンクは存在しない。

以下において、添付の概略的な図面を参照して、本発明が、実施例としてのみ、より詳細に説明される。

標準的な重力トイレシステムを示す。 標準的な真空トイレシステムを示す。 真空下水道システムへの従来の接続を有する標準的な重力トイレシステムを示す。 本発明によるトイレ装置を示す。 ユーザの視点から見た本発明によるトイレ装置を示す。

既知の型のトイレ装置は、先行技術に関連して以上で説明され、図１〜図３に示される。

本発明によるトイレ装置は、図４及び図５に示される。

トイレ装置は、排水器１１と、重力下水道管の所与の直径に対応する直径を有する出口１２とが設けられる重力便器１を含む。トイレ装置は、送水弁５、洗浄水タンク４、洗浄弁６、及び重力便器の洗浄シーケンスを作動させるための作動手段８を更に含む。

重力便器１の出口１２には、標準的な重力下水道管の通常は９０ｍｍ〜１１０ｍｍの間の所与の第１の直径に対応する直径を有する出口１２を、通常は４０〜５０ｍｍの間の所与の第２の直径を有する真空下水道管３に接続することを可能にするアダプタ１３が設けられる。

アダプタ１３は、排出弁２によって真空下水道管３に直接接続される。言い換えれば、排出弁２の第１の端部は、重力便器１の出口１２に接続されたアダプタ１３に直接接続され、排出弁２の第１の端部に対向する第２の端部は、真空下水道管３に直接接続される。

直接接続は、アダプタ１３と重力トイレの出口１２との間には、中間収集若しくは貯蔵タンク、他の容器、又は他の対応する装置が存在しないことを示す。同様に、アダプタ１３と排出弁２との間には、中間収集若しくは貯蔵タンク、他の容器、又は他の対応する装置が存在しない。アダプタは、配管部分を含むことができる。この結果、排出弁２が開いている場合、すなわち通常は排出及び洗浄シーケンスの間に、汚水及び洗浄水は、真空下水道管３の中に重力便器１から直接流れ出る。

言い換えれば、排出弁の第１の端部とアダプタとの間において中間容器を介することなく直接接続され、排出弁の第１の端部に対向する第２の端部と真空下水道管との間において中間容器を介することなく直接接続される。

この結果、重力便器は、任意の標準的な重力便器の設計にすることができる。真空下水道管に接続するために、アダプタ１３は、重力便器の出口の直径を、排出弁を有する真空下水道管の直径に低減するために使用される。通常、重力便器１の出口１２と排出弁２との間に参照番号１４によって示されるような配管部分が存在する。アダプタは、重力便器の出口と排出弁との間の配管部分に含められることができる。代替的には、アダプタは、重力便器の出口に直接接続されることができ、それによって、配管部分１４は、アダプタから排出弁に続く。言い換えれば、アダプタは、重力便器の出口と排出弁との間に、有利には重力便器の出口に配置される。このような配管部分が配備される場合、汚水は配管部分１４を自由に流れることができる。

この結果、用語「直接（ｄｉｒｅｃｔ）」及び「直接に（ｄｉｒｃｔｌｙ）」は、重力便器と真空下水道管との間の接続が、単に、真空下水道システムにおける真空下水道管への真空トイレの標準的な接続方法である排出弁と、実際にはこのような配管のほんの一部であるアダプタとを介しているように理解されるべきである。

トイレ装置には、送水弁５によって水源に接続された洗浄水タンク４を含む洗浄装置が設けられる。洗浄水タンク４は、洗浄弁６によって便器１に接続される。排出弁２、送水弁５、及び洗浄弁６は、洗浄シーケンスを作動させるための作動手段８が設けられた制御手段７によって制御される。この実施形態においては、制御機構７は、破線で示されるように、真空配管３から引き込まれた真空を使用して空気圧で又は電気的に調節される。真空は、真空配管３において真空ユニット９によって生成される。

本発明による洗浄シーケンス、すなわち重力便器の排出を実行することを含む真空下水道システムの操作は以下の通りである。汚水が重力便器１に配置された場合に、（プッシュボタンを押圧することによって）作動手段８が作動され、それによって、制御機構７は、作動手段から空気又は電気信号を受け取る。この結果、真空が、真空下水道管３から排出弁２、送水弁５、及び洗浄弁６にこれら３つの弁を開くために搬送される。制御機構７と送水弁５、洗浄水タンク４、及び洗浄弁６との間の真空接続は、破線で示される。

結果として、便器１に配置された汚水は、洗浄水タンク４からの少量の洗浄水が同時に重力によって重力便器１の中に流されると、アダプタ１３が設けられた排水器１１及び出口１２を介して重力便器１から排出弁２を介して真空下水道管３の中に直接排出される。

洗浄シーケンスの後、排出弁２及び洗浄弁６は閉じられる。洗浄弁６は、排水器１１が標準的な重力トイレシステムと関連して同様に水で充填されることを保証するために、所与の遅れで閉じる。所定の遅延の後、すなわち、洗浄水タンク４が所定の水量で充填された場合に、洗浄弁５は閉じられる。この結果、システムは新しい洗浄シーケンスの準備が整う。

本発明によるトイレ装置は、２〜３リットルの量の少量の洗浄水のみ必要とし、それによって、洗浄水タンクは、標準的な重力システムより大幅に小さく寸法決めされることができる。これは、標準的な重力システムと比較して、視界設置空間において重要な利点を提供する。明らかに、これはまた、重要な節水の側面を有する。それはまた、取り扱われる廃棄物の総量を低減する。

また、例えば、洗浄水タンクにおけるフロートシステムのために、故障及び漏れを起こしやすい標準的な重力システムの複雑な洗浄システムは、以上で説明されたような制御された遅延機能を有する単一の弁によって置き換えられることができる。更に重要な側面は、真空トイレに通常関連する洗浄雑音を大幅に低減する音響迷路として機能する排水器である。

他の操作構成要素が小型であることを考慮すると、全ての必要な操作構成要素は、図５に示されるように便器の上の空間に実際に設置されることができる。図５は、いわゆる上方接続を有する実施形態を示し、それによって、排出弁２がまた便器１の上にあるように識別される。この実施形態においては、アダプタ１３は、便器１の出口１２に接続され、図４における参照番号１４で示される配管部分は、この実施形態においては便器１の上から直接アクセス可能な排出弁２に接続されるために、便器１の上の位置まで上昇する。この結果、配管部分１４は、好ましくは、真空下水道管に対応する直径、すなわち上記所与の第２の直径を有する。

いわゆる下方接続に関連して、排出弁は、便器の出口の近傍に配置される。

これは、容易なアクセス、設置、交換、及び保守を可能にする。更に、便器は、操作構成要素と共に、真空下水道管に簡単にただ接続されるだけにすることができるパッケージとして組み立てられることができる。有利には、操作構成要素は、便器の裏側に配置されたフレーム構造に取り付けられる。

更に、真空下水道管は、従来の重力下水道より小さい空間を必要とする、ほんの約４０〜５０ｍｍの直径を有する。真空下水道管は、当該技術分野において既知のように、例えば便器から上方接続（昇水管）で、或いは例えば下方接続で、柔軟に設置されることができる。真空下水道管は、所望のようにかなりの柔軟性で設置され、変更されることができる。

単純な配管接続、以上で説明されたようなアダプタを配備することによって、便器の型は特定の真空便器に限定されない。建物及び住宅部門における重要な基準である設計及び設置の自由を与える、任意の重力便器の型が使用されることができる。

図面及びそれに関連する説明は、本発明の基本的な思想の明確化のためにのみ意図される。本発明は、特許請求の範囲によって詳細に変化させてもよい。

Claims (6)

1. 排水器（１１）と、下水道管の所与の第１の直径に対応する直径を有する出口（１２）とが設けられた便器（１）を含むトイレ装置であって、前記トイレ装置は、送水弁（５）によって水源に接続され、且つ洗浄シーケンスの間に前記便器（１）に洗浄水を供給するための洗浄弁（６）によって前記便器（１）に接続された洗浄水タンク（４）、及び前記便器の前記洗浄シーケンスを実行するための作動手段（８）を更に含み、
   前記トイレ装置は、排出弁（２）、所与の第２の直径を有する真空下水道管（３）、前記真空下水道管（３）において真空を生成するために、前記真空下水道管（３）に接続された真空ユニット（９）、及び前記作動手段（８）によって作動されるように構成され、且つ前記真空ユニット（９）と、前記排出弁（２）と、前記送水弁（５）と、前記洗浄弁（６）とに動作可能に接続された制御機構（７）を更に含み、
   前記トイレ装置は、下水道管の前記所与の第１の直径を有する前記出口（１２）と前記真空下水道管の前記所与の第２の直径を有する前記排出弁（２）との間の流れ接続を提供するためのアダプタ（１３）を備え、
   前記排出弁（２）の第１の端部は、前記アダプタ（１３）によって前記便器（１）の前記出口（１２）に直接接続され、前記排出弁（２）の前記第１の端部に対向する第２の端部は、前記真空下水道管（３）に直接接続され、それによって、前記便器（１）に配置された汚水が、前記洗浄シーケンスに関連して、前記排水器及び前記アダプタが設けられた前記出口を介して前記便器から、前記排出弁を介して前記真空下水道管の中に直接排出されるように配置されていることを特徴とする、トイレ装置。
2. 前記送水弁（５）、前記洗浄水タンク（４）、前記洗浄弁（６）、前記制御機構（７）、及び前記作動手段（８）は、前記便器（１）の上に位置することを特徴とする、請求項１に記載のトイレ装置。
3. 前記排出弁（２）は、前記便器（１）の上に位置することを特徴とする、請求項１又は２に記載のトイレ装置。
4. 前記洗浄水タンク（４）は、２〜３リットルの間の容量を有することを特徴とする、請求項１〜３の何れか一項に記載のトイレ装置。
5. 前記便器（１）は、壁取り付け型であることを特徴とする、請求項１〜４の何れか一項に記載のトイレ装置。
6. 前記便器（１）は、床支持型であることを特徴とする、請求項１〜４の何れか一項に記載のトイレ装置。

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