JPH03174291A - 屎尿乾燥装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野］ 本発明は、浄化処理施設の無い屋外、船舶、電車等の交
通機関、バキュームカーが入り込めないトンネル内での
屎尿の乾燥を行う屎尿乾燥装置に関するものである。

〔従来の技術］ 人体から排泄される原尿は、通常の家屋においては水洗
トイレ等により下水に放出するか、浄化槽に一時貯留し
て浄化してから一般河川に放出するものであった。しか
しながら、屋外で催し物をする場合、例えば運動会、見
本市、集会等の人間が多数繰り出す会場では仮設の便所
を設けることで処理していた。

従来多く用いられていた仮設の便所では、屎尿を収納す
る便槽を持ち、人体より排泄された屎尿をこの便槽に一
時蓄える構成のものが大部分であった。従って、仮設便
所の使用後にはバキュームカー等により蓄えられた屎尿
を吸引して回収しなければならないものであり、使用後
における保守の手間が掛かるものであった。

また、長距離を運行するバス、電車、船舶等の交通機関
には排泄された原尿を保管する専用のタンクを備えてお
り、化学薬品で防臭処理を行った屎尿をこのタンク内に
一時収納し、終着駅等で屎尿を回収する方法が一般的な
ものであった。

このように、従来の仮設便所、或いは移動する交通機関
でのｉ尿の処理はその殆どは人体より排泄されたままの
状態で貯留し、また、回収するものであり、極めて原始
的で非衛生なものであるといわざるを得なかった。この
ため、便槽を長期に使用していると排泄したｆｆｌ尿が
残留し、悪臭の原因となるばかりでなく、処理を行う作
業員が嫌がるため、処理の近代化のためからも好ましい
ものではなかった。

このような仮設便所の近代化のために、従来より各種の
衛生的に処理する方法が考えられている。

例えば、座床ど共に化学薬品を投入し、殺菌及び防臭の
処理を行うことが行われている。これは新幹線等の交ｉ
ｉ！！機関に多く用いられているが、薬品が循環するた
め長期の使用はできず、薬品の使用による経費が高くな
る欠点を有していた。

また、ビニール等の袋に座床を収納し、バッキングする
ことにより臭いの発散を防ぐ方法も考えられている。こ
の方法では、−回の排泄においてかなり広い面積のビニ
ール袋を使用しなければならず、処理費用が高くなると
ともに、後日ビニール袋から座床を分離するための処理
が煩わしいものであった。

さらに、排泄された深尿をバーナーの火力によって直接
乾燥させる方法も考えられている。しかし、座床の大部
分の成分は水分であり、この水分を除去するためには大
きなエネルギーを消費するとともに一回の処理時間が長
くなるものであった。

このような従来の座床の処理における欠点に鑑み、本出
願人と同一の発明者は容器内で撹拌羽根を同転させると
ともに、容器内に蓄熱体を収納しておき、蓄熱体から発
生される熱で座床を短時間で乾燥させる構成を提案して
いる（例えば、特開昭６３年１２４１５０号、特開昭６
３年１７２５５２号、特開昭６３年１９０８５７号、特
開昭６３年２９２７８９号、特願昭６３年１９８８５８
号）。

しかしながら、これらの新しく提案された処理方法では
何れも容器の外周をバーナの火で加熱したり、或いは発
熱用の電気ヒーターにより電力を熱に変換させる方法で
容器を加熱させる構成であった。このため、屎尿を収納
する金属容器を外部から加熱しなければならず、容器を
耐熱性にするとともに、橋めて頑丈な構成にしなければ
ならないものであった。さらに、容器を直接加熱させる
ために容器の外周にヒーター等を張り付けた構成となる
と、分解修理等の場合においてはその取外しが煩わしい
ものであった。このような理由から、例えば容器を使い
捨てにさせようとする場合には、その容器の価格が高く
なり、屎尿の乾燥の処理に使用した後で廃棄するといっ
た目的には利用できないものであった。

〔発明が解決しようとする課題） このような従来の構成では、熱効率が悪いことから座床
を直接加熱する方法が熱効率が最も高いものと思われる
。このため、座床を直接エネルギーにより加熱する構成
の乾燥処理装置が望まれていた。また、座床を直接加熱
することとなれば収納する容器の肉厚を薄くすることが
でき、容器自体を軒弔化また、簡易化させることにより
一定期間使用した後で、汚物が付着した容器を廃棄する
ことも可能となるものであった。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、深尿を収納する耐熱性の容器と、この容器内
に収納した深尿を撹拌する複数の羽根を持つ撹拌手段と
、容器内に収納された複数個の球形状をした誘電発熱体
と、容器の外囲に設けられて前記誘電発熱体に向けてＴ
！ｌ磁波を発生する誘電加熱器とから構成されたことを
特徴とする屎尿乾燥装置を提供するものである。

〔作用〕

本発明では、屎尿を収納した容器の外周に高周波の磁束
を発生させる誘導加熱器を設けておき、容器内には金属
等の導電体で形成した発熱体を収納しておく、この構成
では、誘導加熱器のコイルに高周波を供給すると容器の
内部に高周波の磁束が流通し、交番電界が発生させられ
ることになり、前記発熱体にこの交番電界が通過すると
渦電流が発生し、いわゆる誘電体損が発生することによ
ってジュール発熱することになる。すると、容器自体は
発熱しないが、発熱体から直接熱を発生することになり
、発熱体に周囲に付着した屎尿が順次、加熱させられる
ことになる。このため、誘導加熱器からの交番電界によ
って容器は温められず、内部の発熱体のみが熱を発生さ
せることから極めて効率の良い加熱が行われ、屎尿の乾
燥が早められることになる。

また、撹拌手段によって屎尿と発熱体は容器内で撹拌さ
せられながら回転させられるため、交番電界による加熱
の不均一さが口くなり、発熱体からの熱を梁床に循環さ
せて、座床全体を均一に温めさせることができる。そし
て、乾燥された屎尿は最終的には固形成分のみが残るが
、この撹拌手段によって原産が回転させられているため
、その固形成分はその撹拌羽根と発熱体の粉砕作用によ
って粉末状に加工処理される。この粉末となった屎尿の
残渣は送Ｉ＠器等による辛気流によって容器の外部に流
動させられ、茎発と′清掃の作用を同時に行われること
ができるものである。

〔実施例］ 以下、本発明の一実施例を図面により説明する。

本発明では、トラックによって移動させることができる
仮設便所１に屎尿乾燥装置を組み合わせた構成に付いて
説明する。

仮設便所１はプラスチックや強化合成樹脂等で形成され
た箱状の形をしており、地面にｌ！置される基台２は立
方体形をしており、この基台２の上部にはＪｊ！、　ｔ
Ｉｌをもったハウス３が固定してあり、このハウス３の
全面には前後に開いて利用者がハウス３内にはいること
ができるドアー４が取り付けである。この仮設便所ｌの
内部には、この基台２の上部に位置して屎尿乾燥装置５
が設けてあり、この原産乾燥装置５の上部には屎尿を受
は止める便器６が固定しである。また、基台２の側面に
は吸塵触媒装Ｗ、７が取り付けてあり、この吸塵触媒装
置７の上部には草発した水蒸気を外部に発散させる拡散
パイプ８が取り付けである。

次に、第２図は第１図で示した屎尿乾燥装置５の内部の
構造を示す断面図である。

この屎尿乾燥装置！’ｆ５はユニットに組みガてられて
おり、外部は立方形をした薄肉ｔｉＡ板で形成された外
箱１１より構成されており、この外箱１１の上部は開口
しているが、外箱１１の上部開口には外蓋１２が固定し
である。そして、この外′Ｒ１１の内部空間にはうす熱
損の少ない導電性材料である銅、また透磁性があって耐
熱性の材料であるセラミック、耐熱性ブラスチンク等で
形成された乾燥釜１３が収納されており、この乾燥釜１
３の下部と外箱１１のの間には脚１４が介在させてあり
、この乾燥釜１３は脚１４によって外箱１１の中央に持
ち上げられている。

この乾燥釜１３の上部は開口しており、この上部開口に
は内蓋１５が被せである。このため、乾燥釜１３、内Ｉ
ｔｓによって外箱１１の内部空間は二重となった形状と
なっており、外箱１１の内側と乾燥釜１３の外側の間お
よび外蓋１２と内蓋１５０間にはグラスウール等の断熱
材１６．１７が充填しである。そして、外箱１１の内部
底と前記乾燥釜１３の下面の間には誘傅カロ熱器１８が
固定しである。この誘導加熱器１８はコアー１９とコイ
ル２０によって形成されており、コアー１９は同心円状
をした円形をしており、この同心円に切り込まれた溝の
内部にコイル２０が収納されている。

この外１’ｆ１２の中央と内蓋１５の中央にはそれぞれ
軸受け２１．２２がその軸線を一致させて固定してあり
、この両袖受け２１．２２には内部が上下に貫通した中
空の駆動バイブ２３が回転自在に軸支させである。そし
て、駆動パイプ２３の下部には円柱形をした先金具２４
が固定してあり、この先金具２４の先端の凹部は前記乾
燥釜１３の底中央に突起させた凸部２５に嵌め合わせて
あり、この凸部２５によって先金具２４の下端は回転自
在に保持されていることになる。この先金具２４の中央
には空気穴２６が貫通させてあり、この通気穴２６の下
部には左右に分岐して連通穴２７となっており、連通穴
２７は乾燥釜１３の内部空間と連通させである。また、
先金具２４の外周４カ所には、乾燥釜１３の底に接近し
た形状を持つ４枚の撹拌羽根２８が９０度づつ離して取
り付けである。この先金具２４と撹拌羽根２８との平面
的な配置は第３図に示される。

そして、この乾燥釜１３の内部には鉄、ステンレス、黒
鉛等の比較的抵抗の高い導電性材料で形成た球形状をし
た複数個の誘電発熱体２９が収納されている。また、こ
の乾燥釜１３の上部と便器６との間には外蓋１２、内蓋
１５を貫通して深床を流動させるための導入バイブ３０
が上下に貫通して挿入されており、この導入バイブ３０
は前記便器６の下部と繋がっており、座圧が乾燥釜１３
内に投入されるようになっている。そして、この導入バ
イブ３０の途中には座圧の乾燥時において悪臭を便器６
方向に発散させないとともに、熱風を便器６方向に流動
させないためのシャッター３１が設けである。さらに、
乾燥釜１３の側面上方には外箱１１を貫通して外部に連
通ずる排気バイブ３３が接続しである。

そして、＋Ｔｉｌ記駆動バイブ２３の上端であって、外
Ｍ１２の上方には上部Ｍ３５が連結してあり、この上金
具３５には上下に貫通した通気穴３６が貫通開口してあ
り、さらにこの上金具３５の上端には屎尿乾燥’Ａ　ｉ
？？５に固定された連結スリーブ３７が接続しである。

この連結スリーブ３７の内部には通気穴３８が貫通形成
してあり、通気穴３６．３８を通じて空気を乾燥釜１３
内に送ることができ、上金具３５は連結スリーブ３７に
対して自由に回転することができる。

また、上金具３５の外周にはウオームギア３９が固定し
てあり、このウオームギア３９にはウオーム４０が噛み
合わせてあり、ウオーム４０にはスブロケ・ントホイー
ル４１が連結しである。そして、スプロケットホイール
４１にはチェーン４２が巻き廻してあり、チェーン４２
にはスプロケットホイール４３に巻き形しである。この
スプロケットホイール４３は外蓋１２の上部に固定しで
あるモーター４４によって回転され、モーター４４の出
力はスプロケットホイール４３、チェーン４２、スプロ
ケットホイール４１を介してウオーム４０に伝えられる
。

次に、第４図はこの座床乾燥装置５とその周辺機器との
接続の状況を示すものである。

前連結スリーブ３７には送風パイプ４６が接続してあり
、この送風パイプ４６には外気を導入するための送風Ｗ
ａ４７が接続しである。この送風機４７内にはモーター
４８と、このモーター４８によって回転されるファン４
９が収納しである。

次に、排気バイブ３３には触媒箱５０が接続してあり、
この触媒箱５０内には再加熱ヒーター５１が設けである
。そして、触媒箱５０の内部中央にはフィルター５２が
設けてあり、フィルター５２の下部には白金、プラチナ
等で形成された触媒体５３が固定しである。また、この
触媒箱５０の下部には排風器５４が接続してあり、この
排風器５４にはモーター５５と、このモーター５５によ
って駆動されるファン５６が収納しである。そして、俳
風器５４の出力側には前記拡散パイプ８が接続しである
。

また、−Ｃ電力線より取り出される商用電Ｂ６０には、
その周波数を上昇させて１ＫＨｚからＩＭＨｚまで周波
数を高める高周波発生器６１が接続してあり、この高周
波発生器６１の出力は前記コイル２０に接続されている
。

次に、本実施例の作用を説明する。

先ず、用便しようとする人は仮設便所１の中に入り、便
器６に向けて排泄する。この排泄されたｌｊ％　ｌ’Ｊ
は便２＝６により導入バイブ３５に対して落下し、乾燥
釜１３の中に一時集積される。そして、排泄の処理があ
る程度の回数行われると、乾燥釜１３の内部には排泄さ
れた座圧が所定階まで貯留されることになり、乾燥の処
理を行わせなければならなくなる。

このように、ある程度の量以上の尿尿が乾燥釜１３内に
溜められた時はシャッター３１が導入バイブ３０を閉じ
乾燥処理の動作を開始する。このシャッター３１が導入
バイブ３０を閉鎖することで乾燥釜１３の内部は外部と
の接続を遮断され、乾燥釜１３内の座圧が発散する臭い
が便器６を通して外部に放出することが無くなる。同時
に、乾燥釜１３内を加熱した場合においては、発生した
熱が導入バイブ３０を介して外部に流出することがなく
、熱効率を高める作用をしている。

先ず、モーター４４．４８．５５をそれぞれ作動させる
。すると、モーター４８によってファン４６が駆動され
、外部からの空気は送風パイプ４６を通し、連結スリー
ブ３７内の連通穴３８．３６を介して駆動バイブ２１内
に導入される。次いで、この空気は通気穴２６より連通
穴２７に流動し、連通穴２７より乾燥釜１３の下部にお
いて放出されることになる。

また、モーター５５が駆動されることによりファン５６
が回転させられ、乾燥釜１３内の空気の排気バイブ３３
、触媒箱５０を通して空気が拡散パイプ８方向に流動さ
せられ、拡散バイブ８より大気中に放出される。

そして、これらのモーター４４．４８．５５の動作と同
時に再加熱ヒーター５１に電流が流れ、再加熱ヒーター
５１を加熱させて排気パイプ３３より流出した悪臭をも
った空気はこの触媒箱５０内で再度加熱され、再加熱さ
れた後で触媒体５３と接触させることによってその臭い
を構成する成分が酸化されて悪臭を除去させることがで
きる。

このような動作と同時に、商用型ａ６０から供給された
商用周波数のｔ源を高周波発生２Ｓ６１に伝えると、こ
の高周波発生器６１内では商用周波数を数Ｋ　Ｈｚの高
周波にそのサイクルを上昇させて変換させる。この周波
数が上昇さた高周波の電流はコイル２０に伝えられ、こ
のコイル２０で交番電界を発生させられる。このコイル
２０によって磁束が形成されると、コア１９によってそ
の磁束の方向が偏向され、誘導加熱器８の上面にある同
心形状をしたコア１９の両極で磁束が交番することにな
る。この磁束の流れは第５図で説明される。

すると、高周波によって形成された交番磁界１よ薄い肉
厚でかつ渦電流損を発生しない乾燥釜１３を通過し、乾
燥釜１３の内部において交番することになる。前述のよ
うに、乾燥釜１３内に収納した発熱体２９は鉄やステン
レス等の比較的抵抗のある材料で形成されているため、
磁束が通過することにより誘導起電力が生じ、渦電流が
発生することでそれ自体が発熱する。このため、乾燥釜
１３自体は発熱しないか、若しくは発熱しても小さな発
熱景であるため発熱体２９のみが強く発熱することにな
り、発熱体２９の周囲にある屎尿を加熱させることにな
る。

このようにして発熱体２９が熱を発生し耳、周囲に接触
した屎尿を加熱して蒸発させるが、同時に駆動パイプ２
３の下部にある連通穴２７より外部からの空気が乾燥釜
１３内に放出させられている。このため、発熱体２９に
よって加熱された屋尿はこの空気内にある酸素と接触し
て酸化させられ、その酸化速度が早められることになる
。

これらの動作を連続して行うことにより、屎尿を構成す
る大部分の水分が蒸発させられ、乾燥させられることに
より最終的には蒸発不可能な繊維質や紙屑等の灰分が残
留することになる。しかしながら、乾燥釜１３内では撹
拌羽根２８が回転しているため、誘電発熱体２９が乾燥
釜１３内の内周面で回転させられ、誘電発熱体２９によ
ってこの蒸発不可能な灰分は微小な粉末に粉砕されるこ
とになる。

このわ）束状となった灰成分は連通穴２７より放出され
た空気によって巻き上げられ、その空気流により排気パ
イプ３３方向に流動される。

そして、この排気パイプ３３を通過した灰成分は触媒箱
５０内にあるフィルタ５０によって捕獲される。

こうして、フィルタ５０上に灰分が吸着回収させられる
ので、乾燥釜１３内に残留した茶発不可能な灰分や滓は
、粉砕後に連通穴２７から放出される空気によって・清
掃の作業が同時に行われることとなり、残渣が口くなっ
た状態で乾燥の処理が完了する。

この誘導加熱器１８による誘電発熱体２９の直接の発熱
作用によって深層の水分が憲発し、同時゛に撹拌羽根２
８と誘電発熱体２９による固定成分が粉砕されて清掃さ
れると、屎尿処理の一連の動作が終了する。そして、次
の乾燥の処理のために待機することとなり、高周波発生
器６１の動作を停止して、交番磁界の発生を停止し、モ
ーター４４．４８．５５を停止させるとともに再加熱ヒ
ータ５１の電流供給を停止して待機することになる。

本実施例では、乾燥釜１３を導電性の良い銅やセラ稟ツ
クス、耐熱性プラスチック等で形成し、誘電発熱体２９
を鉄、ステンレス、黒鉛等の比較的抵抗の高い導電性材
料で形成したが、この実施例に限定されることな（、誘
導加熱３１８によって深床を乾燥させることも可能であ
る。

他の変形例としては、乾燥釜１３を０手の鉄、ステンレ
スなどの抵抗値のある材料で形成し、誘電発熱体２９を
鉄、ステンレスなどの抵抗値のある材料で形成しておく
ことも考えられる。この構成では、誘導加熱器１８から
の交番磁界は抵抗値の高い乾燥釜１３と誘電発熱体２９
の何れにもｉ３遇し、両者を発熱させる。このため、乾
燥釜１３内の屎尿は、乾燥釜１３の底面からの発熱と、
誘電発熱体２９自体の発熱によって加熱されることにな
る。このｆｌｌｆｉであっても、深床の乾燥時における
撹拌羽根２８の深床の粉砕の作用は前述と同様に行われ
る。

また、さらに考えられる他の変形例としては、乾燥釜１
３を厚手の鉄、ステンレスなどの抵抗値のある材料で形
成し、乾燥釜１３の内部に収納する球形体（誘電発熱体
２９のことである）をセラミックなどの非導電性材料で
形成することも考えられる。

この構成であっては、誘導加熱器１８からの交番磁界が
球形体を通過しても、電気抵抗が桶めて大きいためにジ
ュール熱が発生せず、乾燥釜１３のみが発熱する。この
ため、乾燥釜１３内の屎尿は、乾燥釜１３の底面から発
生する熱によって加熱されて水分を蒸発させられる。こ
の際に、セラミックの球形体は撹拌羽根２８によって乾
燥釜１３内で転勤し、乾燥中の屎尿を粉砕すると共に屎
尿への熱の供給を均一化させている。

〔発明の効果］ 本発明は上述のように構成したので、従来においては排
泄した屎尿をバキュームカー等で吸引して処理しなけれ
ばならなかったが、屎尿の大部分あった水分を交番磁界
による誘導磁束によって乾燥釜内に収納した誘電発熱体
を発熱させることで容器の外部からではなく容器内から
直接加熱することができる。このため、屎尿の加熱効率
が上昇し、極めて効率の良いものとなる。

そして、直火を使用せずに加熱の必要な屎尿のみだけ加
熱するため、仮設した場所が車輌、船舶等であっても容
易に深床の処理を行うことができ、槓めて衛生的である
。

さらに、高周波によって発生された磁束により座床を直
接加熱させることができので、屎尿を収納する乾燥釜の
肉厚を薄くすることができ、安価に製造すことができる
とともに、経理となって移動に便利なものとなる。また
、乾燥釜の材質を薄く、安価な材料で形成するとなれば
、使い捨てとすることができるため、極めて衛生的なも
のとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明における座床乾燥袋口を仮設便所に応用
した例を示す仮設便所の外観斜視図、第２図は本発明の
屎尿処理装置の内部の構造を示す断面図、第３図は同上
の撹拌羽根の取付は状態を示す平面図、第４図は乾燥処
理の流れを示す装置の説明図、第５図は乾燥釜、誘導加
熱器、撹拌羽根の形状を示す分解斜視図である。 １３・・・乾燥釜、１５・・・内蓋、２３・・・駆動パ
イプ、２８・・・撹拌羽根、２９・・・誘電発熱体、１
８・・・誘導加熱器、１９・・コア、２０・・・コイル
。 特許出馴人　株式会社　彦間製作所 代 理 人 −）Ｆ 理 土 日 比 惺 明 第 ３ 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　屎尿を収納する耐熱性の容器と、この容器内に収納し
   た屎尿を撹拌する複数の羽根を持つ撹拌手段と、容器内
   に収納された複数個の球形状をした誘電発熱体と、容器
   の外囲に設けられて前記誘電発熱体に向けて電磁波を発
   生する誘電加熱器とから構成されたことを特徴とする屎
   尿乾燥装置。