JPH06169858A - 太陽電池を備えた泡洗式トイレ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ユニットタイプの泡洗式トイレ装置の電源に
太陽電池と蓄電池とを併用してその利用範囲を拡大する
一方、蓄電池の過充電及び過放電を防止して、太陽電池
の発電電力の有効利用を図るとともに、蓄電池の寿命を
伸ばし、長期の使用に耐え得る。 【構成】 トイレボックス内に設けた便器に洗浄液の泡
を流出して汚物を便槽内に押し流す泡洗式トイレ装置の
電源として、太陽電池１５と蓄電池１１とを併用し、泡
を供給する発泡装置のエアーポンプ７ａ，７ｂと、排臭
ファン１３と、照明ランプ１０の各動作を制御する制御
回路９を設け、昼間、夜間等の条件による太陽電池１５
の出力に応じて両電池１１，１５を選択使用し、制御回
路９により発泡動作、排臭動作、照明動作を制御すると
ともに、過充電・過放電防止回路１８を設けて蓄電池１
１を保護する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、便器内の汚物を洗浄液
の泡によって便槽に押し流す泡洗式トイレ装置に関し、
特に、電源として太陽電池を用いるとともに、便器をト
イレボックス内に設けたユニットタイプの泡洗式トイレ
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、下水道設備が整備されていな
いために本水洗式トイレの設置が不可能な地域で使用さ
れたり、工事現場におけるように一時的に設置されて使
用される、非水洗式、あるいは簡易水洗式をはじめとす
る各種のトイレ装置は知られている。そのうち、便器内
の汚物を洗浄液の泡によって便槽に押し流す泡洗式トイ
レ装置は、非水洗式や、洗浄水を循環使用する循環式等
の他方式のトイレに比較して、使用感や臭気の点で本水
洗式に近く優れているが、発泡装置のエアーポンプを動
作させる必要上電源が不可欠である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】したがって、従来の泡
洗式トイレ装置にあっては、商用電源を供給できない山
中等では、自家発電装置等により電源を確保しなければ
ならず、この電源の確保が不可能な場合には使用するこ
とができないという不都合があった。本発明はこのよう
な不都合を解消した太陽電池を備えた泡洗式トイレ装置
を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
ために本発明の泡洗式トイレ装置は、便器が設けられた
トイレボックスと、便器に洗浄液の泡を供給するための
発泡装置と、便槽内の臭気を排気するための排臭ファン
と、トイレボックス内を照らすための照明具と、前記発
泡装置、前記排臭ファン、前記照明具の各動作をそれぞ
れ制御するための制御回路と、電源である太陽電池と、
この太陽電池の出力が所定値以上の場合には余剰電力を
蓄電し、所定値に充たない場合には太陽電池に換わる電
源となる蓄電池と、この蓄電池の過充電及び過放電を防
止する過充電・過放電防止回路とを備えたものである。

【０００５】

【作用】太陽電池の出力が所定値以上の場合には、これ
を電源として、制御回路により発泡装置、排臭ファン、
照明具の各動作を制御し、便器内の汚物を洗浄液の泡で
便槽に押し流し、便槽の臭気を排臭ファンで排出すると
ともに、余剰電力は蓄電池に蓄電する一方、前記太陽電
池の出力が所定値に充たない場合には、前記蓄電池を電
源として、夜間やには照明具でトイレボックス内を照ら
すほか、前述の各動作を行い、また、過充電・過放電防
止回路により前記蓄電池の過充電・過放電を防止してこ
れを保護する。

【０００６】

【実施例】以下、本発明の好適な一実施例を添付図面に
基づき詳細に説明する。ここにおいて、図１は泡洗式ト
イレ装置の全体構成を一部分解して示す概略的な斜視
図、図２は便器に洗浄液の泡を供給する発泡装置を示す
概略的な断面図、図３は制御回路等を収納した操作ボッ
クス内を示す概略的な斜視図、図４は電気的な制御系統
を示す制御回路のブロック図である。

【０００７】図１に示すように、泡洗式トイレ装置のト
イレボックス１は、開閉自在な扉２を備え、便槽（図示
せず）を収納した便槽収納体３上に固定されている。前
記トイレボックス１内には、発泡装置の泡供給部４を具
備した便器５が設置され、この泡供給部４は、図２で最
もよく理解できるように、給水タンク６に連通されると
ともに、フロート弁４ｃによって常に一定の水位が維持
される洗浄液タンク４ａと、この洗浄液タンク４ａに洗
剤を単位時間当たり所定量ずつ落下させて洗浄液の濃度
をほぼ一定に保つ洗剤容器４ｂとを有する。そして、前
記洗浄液タンク４ａとそれぞれ各別に連通する第１発泡
室４ｄと第２発泡室４ｅには、同じく発泡装置の第１エ
アーポンプ７ａと第２エアーポンプ７ｂからエアーチュ
ーブ３０ａ，３０ｂを介して送出されるエアーがそれぞ
れ吐出する第１発泡素子８ａと第２発泡素子８ｂとが設
けられ、第１発泡室４ｄで形成された洗浄液の泡は黒矢
印の方向に、便器５上縁に設けた流出路５ａにより排出
口側に導かれてボウル内に流出し、第２発泡室４ｅで形
成された洗浄液の泡は白抜き矢印の方向に、便器５の泡
供給部４側からボウル内に流出するよう構成されてい
る。

【０００８】前述した各エアーポンプ７ａ，７ｂは、図
１及び図３に示す前面に押釦スイッチ２０を設けた操作
ボックス２１内に設けた収納部２４に収納されており、
この操作ボックス２１内には、図３に示すように、各種
スイッチや制御回路９（図４参照）を設けた基板２５を
はじめとする電気部品が納められ、また、照明具たる照
明ランプ１０及び扉２を開いてトイレボックス１内に入
った使用者の発する赤外線を感知する人感センサー１６
が透明窓２２に対応して設けられている。前記操作ボッ
クス２１内のコネクタ部には、トイレボックス１内に配
置された蓄電池１１のリード線の端子２６と、トイレボ
ックス１の外側に便槽と連通するよう立設された排気管
１２に組み込まれた排臭ファン１３のリード線の端子２
７と、トイレボックス１の屋根上に架台１４を介して固
定された太陽電池１５のリード線の端子２８が接続され
ている。また、前記収納部２４の上面には、前記各エア
ーポンプ７ａ，７ｂ用のエアークリーナー２９が設けら
れている。そして、前記各エアーポンプ７ａ，７ｂ、前
記照明ランプ１０、前記人感センサー１６、前記排臭フ
ァン１３、前記蓄電池１１及び前記太陽電池１５は前記
制御回路９と電気的に接続され、前記蓄電池１１及び前
記太陽電池１５を電源として、前記人感センサー１６や
各種スイッチからの信号に基づき、前記制御回路９によ
って前記各エアーポンプ７ａ，７ｂ、前記照明ランプ１
０、前記排臭ファン１３の各動作が制御されるよう構成
されている。なお、図１における符号１７は大型給水タ
ンクであり、給水タンク６内の水がなくなった場合に該
給水タンク６の親タンクとして、あるいは給水タンク６
を取付けずに、トイレボックス１外側に取付けて使用さ
れるもので、使用者が多い場合や給水間隔が長い場合に
有効である。

【０００９】続いて、図４に基づき制御回路９を中心と
する電気系統の構成をより詳細に説明する。１２Ｖ・２
４Ｗの太陽電池１５と１２Ｖ・３８ＡＨの蓄電池１１
は、過充電・過放電防止回路１８を介して接続されてい
る。この過充電・過放電防止回路１８は、前記蓄電池１
１が過充電に近い状態（端子電圧が１４．７Ｖ以上の状
態）になった場合には前記太陽電池１５からの充電電流
を遮断し、一方前記蓄電池１１が過放電に近い状態（端
子電圧が１０．５Ｖ以下の状態）になった場合には負荷
への供給回路を遮断し負荷に対する給電を停止して前記
太陽電池１５の発電電流の全てを充電させ、その端子電
圧が１２Ｖに復帰すると再び各負荷へ給電を開始するよ
う構成されている。また、前記太陽電池１５及び前記蓄
電池１１の出力は、ＤＣ０〜１６Ｖなので、これを制御
回路９の作動電圧であるＤＣ５Ｖに調整するレギュレー
タ１９が設けられている。

【００１０】太陽電池１５の出力が加えられる昼夜検知
回路２３は、前記太陽電池１５の出力電圧値に基づいて
昼夜を判別するもので、電圧値が１０Ｖ以上であれば昼
間、１０Ｖに達しない場合には夜間と検知し、検知信号
を間欠ＯＮ・ＯＦＦタイマー回路９２及びインバータ１
０３に出力する。この検知信号が昼間検知信号の場合に
作動する前記間欠ＯＮ・ＯＦＦタイマー回路９２は、人
感センサー１６の検知信号が入力すると作動するタイマ
ー回路９３とともに、第１エアーポンプ７ａの作動時間
を制御するもので、これら両回路９２，９３は、操作ボ
ックス２１内に配置された摘み（図示せず）で間欠動作
モードと人感動作モードとを択一的に切り替える切り替
えスイッチ９４を介して、第１エアーポンプコントロー
ル回路９５に接続されている。また、前記タイマー回路
９３は、前記切り替えスイッチ９４を介さずに、前記第
１エアーポンプコントロール回路９５と同一の第１エア
ーポンプコントロール回路９６にも接続されている。そ
して、前記間欠ＯＮ・ＯＦＦタイマー回路９２における
ＯＮ・ＯＦＦ時間の設定は、操作ボックス２１内に配置
された間欠ＯＮ時間設定ボリューム及び間欠ＯＦＦ時間
設定ボリューム（ともに図示せず）によってなされるも
ので、通常はＯＮ時間が６０秒、ＯＦＦ時間が１０分に
設定される。また、前記タイマー回路９３も同様に、通
常はＯＮ時間が６０秒に設定される。

【００１１】各第１エアーポンプコントロール回路９
５，９６は、操作ボックス２１内に配置された調節ボリ
ュームの設定値に基づき、泡の流出速度を決定する第１
エアーポンプ７ａの風量をＯＮ時間とＯＦＦ時間の長さ
を調節して設定するもので、具体的には、第１エアーポ
ンプ７ａは前述の各タイマー回路９２，９３により設定
された作動時間内において、風量が最小に設定される
と、ＯＮ時間が０．５ｍｓ、ＯＦＦ時間が９．５ｍｓの
サイクルで作動し、風量が中位に設定されると、ＯＮ時
間が５ｍｓ、ＯＦＦ時間が５ｍｓのサイクルで作動し、
風量が最大に設定されると、ＯＮ時間が９ｍｓ、ＯＦＦ
時間が１ｍｓのサイクルで作動するもので、最小と最大
の範囲内において調節が可能である。前記第１エアーポ
ンプコントロール回路９５の出力端はＯＲ回路１０１の
一方の入力端に接続され、このＯＲ回路１０１の他方の
入力端は、操作ボックス２１前面に設けた押釦スイッチ
２０によってＯＮ動作するタイマー回路９７の出力端に
接続されている。

【００１２】一方、第１エアーポンプコントロール回路
９６の出力端はＡＮＤ回路１０２の一方の入力端に接続
され、このＡＮＤ回路１０２の他方の入力端は、インバ
ータ１０３を介して昼夜検知回路２３の出力端に接続さ
れている。そして、ＯＲ回路１０１と前記ＡＮＤ回路１
０２の各出力端はそれぞれＯＲ回路１０４の各入力端に
接続され、このＯＲ回路１０４の出力がＦＥＴを介して
第１エアーポンプ７ａに入力するよう構成されている。
また、タイマー回路９７の出力は、前記ＯＲ回路１０１
に入力するほか、ＦＥＴを介して第２エアーポンプ７ｂ
に入力するよう構成されている。したがって、前記第１
エアーポンプ７ａと前記第２エアーポンプ７ｂは、押釦
スイッチ２０がオン状態になると、前記タイマー回路９
７で設定された時間だけ作動するものである。この押釦
スイッチ２０による泡の流出が汚物の洗浄を行うための
もので、前記タイマー回路９７におけるＯＮ時間は通常
４０秒に設定され、約２００ｃｃの泡が流出される。

【００１３】人感センサー１６の出力端は、インバータ
１０５を介してタイマー回路９３に接続されるほか、イ
ンバータ１０６を介してＯＲ回路１０７の一方の入力端
と、ＡＮＤ回路１０８の一方の入力端とに接続されてい
る。そして、前記ＯＲ回路１０７の他方の入力端は、操
作ボックス２１内の配置された摘み（図示せず）で排臭
ファン１３の動作を連続動作モードと使用者を感知した
ときのみ運転する人感動作モードとに択一的に切り替え
る切り替えスイッチ９８と、二つのインバータ１０９，
１０３を介して、昼夜検知回路２３の出力端に接続され
ている。また、前記ＡＮＤ回路１０８の他方の入力端
は、前記インバータ１０３の出力端に接続される一方、
前記ＡＮＤ回路１０８の出力は、ＦＥＴを介して照明ラ
ンプ１０に入力するよう構成されている。さらに、前記
ＯＲ回路１０７の出力は、ＦＥＴを介して排臭ファン１
３に入力するよう構成されている。

【００１４】次に、上述したトイレ装置の動作について
説明する。まず、図４に示すように、切り替えスイッチ
９４が間欠動作モード（実線図示状態）で、切り替えス
イッチ９８が連続動作モード（実線図示状態）に設定さ
れた通常の動作を説明する。昼間で、太陽電池１５が正
常に作動し、１０Ｖ以上の電圧を出力している場合に
は、昼夜検知回路２３が昼間検出信号を出力するので、
間欠ＯＮ・ＯＦＦタイマー回路９２と第１エアーポンプ
コントロール回路９５が動作状態にあり、その出力がＯ
Ｒ回路１０１，１０４を順次ＯＮ動作させ、第１エアー
ポンプ７ａにＯＮ信号として送られるので、この第１エ
アーポンプ７ａは、間欠ＯＮ・ＯＦＦタイマー回路９２
で設定された所定時間ごとに、第１エアーポンプコント
ロール回路９５で設定された風量に応じた発泡動作を行
い、洗浄液の泡は第１発泡室４ｄから便器５の排出口側
に前記風量に応じた速度で流出し、排出口付近に滞留す
る。この泡によって、便器５の排出口付近に排出される
汚物が付着し難い状態を保つとともに、便器５内と便槽
側とを遮断状態とし、便槽内の臭気が昇ってくるのを阻
止する。一方、前記昼夜検知回路２３の昼間検出信号出
力は、二つのインバータ１０３，１０９によって２度反
転されてＯＮ信号としてＯＲ回路１０７に入力するの
で、この昼間検出信号が出力される限り、排臭ファン１
３は動作し続け、便槽内の臭気を外部に排気し、前述の
滞留する泡に加えて臭気の上昇阻止をより確実なものと
する。

【００１５】この状態で、使用者がトイレボックス１内
に入ったことを人感センサー１６が感知すると、インバ
ータ１０５を介したＯＮ信号によりタイマー回路９３、
第１エアーポンプコントロール回路９６が動作状態とな
ってＡＮＤ回路１０２の一方の入力端にＯＮ信号が送ら
れ、また、インバータ１０６を介したＯＮ信号によりＯ
Ｒ回路１０７及びＡＮＤ回路１０８の各一方の入力端に
もＯＮ信号が送られる。ここで、前記各ＡＮＤ回路１０
２，１０８は、それらの他方の入力端にはＯＮ信号が送
られていないので、出力信号は発せられず、間欠ＯＮ・
ＯＦＦタイマー回路９２で設定された動作時間でない限
りは第１エアーポンプ７ａは動作せず、また照明ランプ
１０は点灯しない。一方、排臭ファン１３は感知信号の
有無に関わらず動作を続ける。用便後、使用者が押釦ス
イッチ２０を押すと、ＯＮ信号がタイマー回路９７を介
してＯＲ回路１０１の一方の入力端と、第２エアーポン
プ７ｂとに送られる。これによって、二つのエアーポン
プ７ａ，７ｂは前記タイマー回路９７で設定された所定
時間作動し、洗浄液の泡は第１発泡室４ｄと第２発泡室
２ｅからそれぞれ便器５内の排出口側と泡供給部４側に
流出して、汚物を便槽へと押し流す。

【００１６】一方、昼間に各切り替えスイッチ９４，９
８を人感動作モード（仮想線図示状態）に切り替えた場
合、上述した動作と相違するのは、第１エアーポンプ７
ａに対する制御が、間欠ＯＮ・ＯＦＦタイマー回路９２
ではなく、タイマー回路９３によって行われる点であ
る。したがって、使用者を人感センサー１６が検知しな
い限り、各エアーポンプ７ａ，７ｂは動作せず、前記人
感センサー１６が検知信号を出力すると、前記タイマー
回路９３、各第１エアーポンプコントロール回路，９
５，９６が動作状態となってＯＲ回路１０１の一方の入
力端にＯＮ信号が送られ、ＯＲ回路１０４もＯＮ状態と
なって、第１エアーポンプ７ａが前記タイマー回路９３
で設定された所定時間ＯＮ動作し、用便前に便器５の排
出口側に洗浄液の泡を流出して汚物が付着し難い状態と
する。そして、用便後に押釦スイッチ２０が押される
と、上述と同様にして各エアーポンプ７ａ，７ｂを作動
し、便器５内に全体に洗浄液の泡を流出して汚物を便槽
へ押し流すのである。なお、切り替えスイッチ９８を人
感動作モードに切り替えた場合には、ＯＲ回路１０７に
対する昼夜検知回路２３からの入力がなくなり、前記人
感センサー１６が検知信号を出力した場合にのみ、これ
がＯＮ信号として前記ＯＲ回路１０７に入力し、排臭フ
ァン１３が作動されることになる。このように、昼間に
おける人感モードは使用者が少ない時に有効であり、消
費電力も少なくてすむ。

【００１７】次に、夜間における動作について同じく図
４に基づき説明する。夜間においては、太陽電池１５が
発電しないから、蓄電池１１が電源になる一方、昼夜検
知回路２３から夜間検出信号が出力されるので、間欠Ｏ
Ｎ・ＯＦＦタイマー回路９２が動作せず、また、ＯＲ回
路１０７にもＯＮ信号が入力しないので、各切り替えス
イッチ９４，９８の状態如何に関わらず、人感動作モー
ドとなる。そして、ＡＮＤ回路１０８の一方の入力端に
は、前記昼夜検知回路２３の夜間検出信号がインバータ
１０３で反転されてＯＮ信号として入力する状態とな
る。いま、人感センサー１６が使用者を感知すると、タ
イマー回路９３が動作するとともに、ＯＲ回路１０７及
びＡＮＤ回路１０８の各一方の入力端にＯＮ信号が入力
し、排臭ファン１３が作動するとともに、照明ランプ１
０が点灯する。

【００１８】ここで、切り替えスイッチ９４が間欠動作
モードにあると、第１エアーポンプコントロール回路９
６のみが動作状態となり、ＡＮＤ回路１０２の一方の入
力端にＯＮ信号が入力され、このＡＮＤ回路１０２の他
方の入力端にはインバータ１０３を介してＯＮ信号が入
力しているから、前記ＡＮＤ回路１０２からＯＲ回路１
０４の一方の入力端にＯＮ信号が入力する。一方、前記
切り替えスイッチ９４が人感動作モードにあると、各第
１エアーポンプコントロール回路９５，９６が動作状態
となり、ＯＲ回路１０１及びＡＮＤ回路１０２がともに
ＯＮ状態となって、ＯＲ回路１０４の双方の入力端にＯ
Ｎ信号が入力する。したがって、前記切り替えスイッチ
９４がいずれの状態にあっても、第１エアーポンプ７ａ
が前記タイマー回路９３で設定された所定時間ＯＮ動作
し、用便前に便器５の排出口側に洗浄液の泡を流出して
汚物が付着し難い状態とする。そして、用便後に押釦ス
イッチ２０が押されると、昼間の場合と同様にして各エ
アーポンプ７ａ，７ｂを作動し、便器５内に全体に洗浄
液の泡を流出して汚物を便槽へ押し流す。人感センサー
１６が検知信号を出力しなくなると、排臭ファン１３が
停止し照明ランプ１０も消灯する。このように、太陽電
池１５が発電しない夜間や雨天時にあっては、自動的に
人感動作モードとなることにより、消費電力を最小限に
抑制している。

【００１９】なお、本発明は、上述した実施例に限ら
ず、例えば、大型給水タンク１７は設けなくてもよい。
また、蓄電池１１は、トイレボックス１の外に配置する
こともできる。さらに、便器５の形状が図示した、いわ
ゆる和式タイプに限らず、洋式タイプでもよいことはい
うまでもない。またさらに、人感センサー１６は必ずし
も必要でないほか、制御回路９の構成が上述のものに限
定されないことはもちろんである。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したところで明らかなように、
本発明によれば、泡洗式トイレ装置の有する使用感及び
防臭の良さは維持しながら、太陽電池を電源とすること
で、その利用範囲を拡大し、また移設も容易となり、さ
らには、蓄電池を電源として併用するとともに、その過
充電及び過放電を防止するので、太陽電池で発電した電
力を有効に利用し得るほか、蓄電池の寿命も伸びて長期
の使用にも耐えうるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】泡洗式トイレ装置の全体構成を一部分解して示
す概略的な斜視図。

【図２】便器に洗浄液の泡を供給する機構を示す概略的
な断面図。

【図３】制御回路等を収納した操作ボックス内を示す概
略的な斜視図。

【図４】電気的な制御系統を示す制御回路のブロック
図。

【符号の説明】

１ トイレボックス ４ 泡供給部 ５ 便器 ６ 給水タンク ７ａ 第１エアーポンプ ７ｂ 第２エアーポンプ ９ 制御回路 １０ 照明ランプ １１ 蓄電池 １３ 排臭ファン １５ 太陽電池 １６ 人感センサー １８ 過充電・過放電防止回路 ２１ 操作ボックス

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成４年１２月１７日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００５

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００５】

【作用】太陽電池の出力が所定値以上の場合には、これ
を電源として、制御回路により発泡装置、排臭ファン、
照明具の各動作を制御し、便器内の汚物を洗浄液の泡で
便槽に押し流し、便槽の臭気を排臭ファンで排出すると
ともに、余剰電力は蓄電池に蓄電する一方、前記太陽電
池の出力が所定値に充たない場合には、前記蓄電池を電
源として、夜間には照明具でトイレボックス内を照らす
ほか、前述の各動作を行い、また、過充電・過放電防止
回路により前記蓄電池の過充電・過放電を防止してこれ
を保護する。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 便器内の汚物を洗浄液の泡によって便槽
   に押し流す泡洗式トイレ装置において、便器が設けられ
   たトイレボックスと、便器に洗浄液の泡を供給するため
   の発泡装置と、便槽内の臭気を排気するための排臭ファ
   ンと、トイレボックス内を照らすための照明具と、前記
   発泡装置、前記排臭ファン、前記照明具の各動作をそれ
   ぞれ制御するための制御回路と、電源である太陽電池
   と、この太陽電池の出力が所定値以上の場合には余剰電
   力を蓄電し、所定値に充たない場合には太陽電池に換わ
   る電源となる蓄電池と、この蓄電池の過充電及び過放電
   を防止する過充電・過放電防止回路とを備えたことを特
   徴とする太陽電池を備えた泡洗式トイレ装置。