JPH10131258A - 水洗トイレ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 上水道及びバッキ式浄化槽等の地下構築物を
必要とせずに、汚水及び洗浄水を浄化して繰り返し洗浄
水として使用し、水洗式の機能を完結できるトイレ装置
を提供する。 【解決手段】 汚物を分解消滅させる微生物の菌床を収
容した汚物分解槽と、汚水及び便器を洗浄した洗浄水を
浄化する汚水浄化手段を備え、浄化した洗浄水は繰り返
し洗浄水として使用し得るように循環経路に形成されて
いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は水洗トイレ装置に係
り、詳しくは水道、下水道設備のない地域において、例
えば水洗式簡易トイレ、一般住宅、集合住宅、車両、航
空機、船舶等トイレの必要な全ての場所で利用すること
が可能なトイレ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】少なくとも今日使用されている水洗式ト
イレは、上・下水道の設備が完備され、便器に排便され
た汚水及び汚物，トイレットペーパー、そして便器を洗
浄した洗浄水は直接下水道に流し、終末の処理場で処理
し、便器の洗浄水は上水道から給水されている。又、下
水道設備の無い地域においては、地下にバッキ式浄化槽
を設置し、水の浄化を行っている。更に、移動性を考慮
した簡易トイレにおいては、貯留タンク式、簡易水洗
式、焼却式、微生物分解式等が存在するが、完全な水洗
式トイレ装置は未だ提案されていない。そして、微生物
分解式以外は汚物、尿、灰等を簡易トイレの外に運び出
して処理するといった二次的な処理が必要である。又、
悪臭及び便器の汚れを洗浄するためには外部より水を持
ち込むしか方法がなく、これを繰り返し行った場合は、
貯留タンクの汲み取りを行う回数が多くなり、不便であ
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従って、水洗式トイレ
とする為には少なくとも便器を洗浄する洗浄水の供給源
である上水道と、下水道の代わりをなすバッキ式浄化槽
等の地下構築物が必要であり、その為に上・下水道の設
備が完備していない僻地や山間部では水洗化を行う為に
は地下又は地上にバッキ式浄化槽を設置する必要があ
る。

【０００４】又、洗浄水の供給源があっても下水道が完
備していない場合は、バッキ式浄化槽を設置することで
水洗化が可能であるが、バッキ式浄化槽を地下に構築す
るためにはそれ相応のスペースと費用が掛り、誰もが簡
単に施工し得るとは言えない。

【０００５】本発明は上記した従来の技術が有する問題
点に鑑みてなされたもので、上水道及びバッキ式浄化槽
等の地下構築物を必要とせずに、汚水及び洗浄水を浄化
して繰り返し洗浄水として使用し、水洗式の機能を完結
できるトイレ装置を提供することを課題とする。又、上
水道等の水源があるが、下水道の設備が完備されていな
い場所でも使用可能な水洗トイレ装置を提供することを
課題とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を達成する為に
本発明の水洗式トイレ装置は、水洗式便器の排便口下方
に配置した微生物の菌床を収容する汚物分解槽と、その
汚物分解槽内の菌床と汚物との接触及び汚物の細分化を
行う攪拌手段と、前記汚物分解槽で分離された汚水を集
め、分解する汚水分解槽と、その汚水分解槽内の汚水を
浄化部材を収容した浄水槽の上部に導入し自然落下によ
り浄化する汚水浄化手段と、浄化された清水を貯留する
清水タンクと、その清水タンクから便器の洗浄水貯留タ
ンクへの供給手段とから成ることを特徴とする。

【０００７】上記の汚物分解槽は排便された固形物の汚
物（糞、トイレットペーパー等）を菌床に宿る微生物に
よって分解消滅させる部屋で、その汚物分解槽に収容す
る微生物としては好気性微生物を使用し、その微生物が
宿る菌床としては、微生物による菌床そのものの分解を
防止する為に無機質多孔性物質が理想であるが、分解さ
れ難い有機質多孔性物質、例えば竹片や竹炭、木炭等で
もよく、特に竹片はコスト的にメリットがある。そし
て、菌床を収容する汚物分解槽はその上面を取り外し可
能な蓋で覆い、密閉式とする。

【０００８】又、汚物分解槽は汚水（尿）及び便器を洗
浄した洗浄水を集めて汚水分解槽に排出し得る構造、或
いは汚物分解槽に排水された汚水や洗浄水が該分解槽内
に貯留されることなく汚水分解槽に排出される構造を備
えている。その構造としては、例えば汚物分解槽の底面
の外周部をその内側より下げて環状の汚水溜まりを形成
したり、分解槽の底面を中心から外周縁に向けて下向き
に傾斜させる等の形態が挙げられる。そして、その汚物
分解槽の汚水、洗浄水は汚水分解槽に排出される。

【０００９】又、便器から汚物分解槽へ汚物、汚水を導
入する手段としては、排便口から分解槽へ直接落下さ
せる方式、排便口の直下に分散板を配置し、その分散
板に汚物を当てて分散落下させる方式、排便口の直下
に回転翼を配置し、汚物を破砕して分散落下させる方
式、排便口より下方の汚物分解槽の周壁より圧縮空気
を吐出させ、その圧縮空気で分解槽へ落下される汚物を
破砕分散させる方式、排便口の下方に汚物（固形物）
と汚水とに分離する分離手段を設け、両者を別々に分け
て汚物分解槽へ落下させる方式、等が挙げられる。

【００１０】汚物分解槽内に装備される攪拌手段として
は、モータで攪拌棒或いは攪拌翼を回転させて菌床と汚
物を混合攪拌、及び汚物の細分化を行う機械的手段、又
は圧縮空気を汚物に吹き付けて攪拌、細分化する方法、
或いは前記した両方の手段を組み合わせるなど、何れで
もよい。更に、汚物分解槽に収容する微生物を活性化す
るために、該分解槽内に空気を供給する配管を設備して
もよく、その配管は前記した攪拌手段に組み込んでもよ
いものである。又、汚物分解槽内または汚物分解槽と汚
水分解槽との間には加熱手段を配置し、前記した微生物
の活性化と汚物分解槽、汚水分解槽の凍結防止を図り、
更に輻射熱で汚物分解槽に供給される空気を暖めて微生
物の活性化を促進する。その加熱手段としては、温水、
温風等何れでも良く、更に上記した空気供給と組み合わ
せても良いものである。

【００１１】汚物分解槽から排出される汚水（尿）及び
洗浄水を貯留する汚水分解槽には内部を仕切ってフィル
タを取り付け、微細な固形分を除去するようにし、さら
に内部に汚物分解槽に収容したと同じ菌床を入れて汚水
を分解（浄化）してもよい。又、この汚水分解槽に空気
の供給手段を組み込むことで、汚水からの臭気を抑制す
ることができる。

【００１２】汚水浄化手段は、木炭、活性炭、サンゴ
石、多孔質セラミック等の浄化部材を夫々パック化して
積層して構成し、微生物の菌床としても利用することが
できる。そして、上記した浄化部材は前記した汚水分解
槽から清水タンクへ至る管路や空間に収容するが、限ら
れた空間に本トイレ装置を構成する場合は、トイレ装置
を構成する躯体の壁を二重構造にして組み込むようにす
る。清水タンクから便器の洗浄水貯留タンクへ清水が供
給されるが、両者の間に別途貯留タンクを介在してもよ
く、その場合その貯留タンクは躯体を構成する壁面内空
間や天井空間に配置することができる。尚、躯体の壁面
内に設置する浄化手段は一日当たりの処理能力に応じて
設定する。

【００１３】本発明に係る水洗式トイレ装置は、簡易ト
イレの形態に限られるものではなく、船舶、車両、一般
住宅、集合住宅等のトイレ装置としても使用できるもの
であり、清水タンクに所定量の清水を収容すれば、後は
その清水が洗浄水として使用され、洗浄後の清水及び汚
水は分解、浄化されて再び清水タンクに戻り、自己完結
タイプの水洗式トイレ装置となる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を移動
・運搬が可能な簡易トイレの場合について図面に基づき
説明すると、水洗式簡易トイレ装置は、トイレ装置を構
成するシステムを収容する躯体１と、その躯体１内に収
納設置される水洗式便器２と、その便器２の下方に配置
される汚物分解槽３と、その汚物分解槽３内に収容され
る菌床４及び攪拌手段５と、汚物分解槽３の下方に配置
される汚水分解槽６と、その汚水分解槽６に集めた汚水
を浄化する汚水浄化手段７と、浄化した清水を貯留する
清水タンク８と、清水を前記水洗式便器２の洗浄水貯留
タンク２b に供給する供給手段９とで構成されている。

【００１５】トイレ装置のシステムを収容する躯体１
は、水洗式便器２を載せると共に前記した汚水浄化手段
７以外の構成部材を収容する台座１a と、その台座１a
の上面に起立設置される周壁部 101及び天井部 102から
なる囲い１b とで構成され、周壁部 101には出入口 103
が形成されると共に，その出入口 103にはドア（図示省
略）が取り付けられる。

【００１６】上記躯体１内に収容設置される水洗式便器
２は今日周知のもので、腰掛け式の大便器２a と、洗浄
水を貯留する洗浄水貯留タンク２b とで構成されてい
る。上記水洗式便器２の下方で台座１a 内に設置される
汚物分解槽３は、平面円形の有底筒状に形成され、その
底部は外周部を除き内側部分に、加熱手段10の温水タン
クが設置され、その温水タンクの上に微生物の菌床４が
堆積されており、その菌床４の上に前記水洗式便器２の
排便口 201から汚物、汚水が排出されるようになってい
る。そして、前記加熱手段10の温水タンクの外周には環
状に汚水溜り301が区画形成され、その汚水溜り 301の
底部には該汚物分解槽３の下側に設置される汚水分解槽
６に汚水を排水する排水孔 302が形成されている。尚、
汚水溜り 301の底部は前記排水孔 302に向かって傾斜
し、汚水がスムーズに排水されるようになっている。
又、前記加熱手段10の温水タンクの上面には中空体で上
面に微細な空気噴出孔を開口した空気供給機構16を配置
し、躯体１内に設置したブロアー17によって汚物分解槽
３内に空気を供給し、微生物の活性化を図るようにして
ある。

【００１７】水洗式便器２から汚物分解槽３への汚物及
び汚水の排出は、水洗式便器２の排便口 201の下方に、
排便を汚物と汚水とに分離して落下する分離手段11によ
って行われる。その分離手段11は、水洗式便器２の排便
口 201を囲むように台座１a の天板下面に垂下固着した
筒状の汚物仮受け枠 11aと、そのその汚物仮受け枠 11a
の下面開口を閉鎖する中空の汚水分配回転体 11bとで構
成され、汚水分配回転体 11bの上面板には汚水のみを該
回転体 11b内に導入する孔 11cが開設されており、汚水
分配回転体 11bの下面板はその中心部から径方向外側に
向かって下向きに傾斜させると共に外周部は水平面と
し、その水平面部に散水孔 11dが形成されている。そし
て、汚水分配回転体 11bは後述する攪拌手段５の回転パ
イプに取り付けられて汚物分解槽３の上部を水平旋回す
るように構成され、且つ汚物仮受け枠 11aの下面開口を
閉鎖する停止状態では汚水分配回転体 11bの散水孔 11d
を閉鎖する散水防止板12が汚物分解槽３の周壁内面に水
平に固着されている。

【００１８】従って、排便時は汚水分配回転体 11bが汚
物仮受け枠 11aの下面開口を閉鎖する位置に停止してお
り、この時該回転体 11bの外周部は散水防止板12で支持
され、散水孔 11dは前記散水防止板12で塞がれている。
よって、排便された糞及び使用されたトイレットペーパ
ー等の固形物は汚水分配回転体の上に載って汚物仮受け
枠 11a内に収容され、汚水は汚水分配回転体 11bの上面
板に開設された孔 11cから該回転体 11b内に流水収容さ
れる。そして、洗浄水流出後所定時間経過した後、攪拌
手段５の作動で汚水分配回転体 11bが水平旋回して該回
転体 11bが汚物仮受け枠 11aから離れると汚物仮受け枠
11aの下面が開放される為、糞及びトイレットペーパー
等の汚物は汚物分解槽３内に落下し、汚水分配回転体 1
1b内に溜められた尿及び洗浄水等の汚水は汚水分配回転
体 11bの下面板に形成された散水孔 11dから汚物分解槽
３の汚水溜り 301に旋回しながら散水される。

【００１９】汚物分解槽３内に収容する微生物の菌床４
は、微生物自体に分解されない無機質の多孔性物質が理
想であるが、竹細片を処理することにより有機性であり
ながら微生物に分解され難く、長期間使用することが可
能であり、更に軽く、又、比較的安価に入手できランニ
ングコストを最小限に抑えることができる竹細片を使用
する。

【００２０】汚物分解槽３内に収容される菌床４と該分
解槽３内に落下される汚物を攪拌し且つ細分化する攪拌
手段５は、水平旋回する回転棒 501と、その回転棒の周
面に固着した細分化用突杆 502とで構成され、その回転
棒 501は汚物分解槽３の中心に回転可能に起立取り付け
られた回転パイプ 503に交差して取り付けられ、且つ回
転可能に支持されている。そして、上記回転棒 501の水
平旋回と該回転棒 501自体が回転する機構は、減速モー
タ 504と、そのモータ 504の回転を回転パイプ 503に伝
達する伝達手段 505と、回転パイプ 503の回転を前記回
転パイプ 503の中に配置した回転軸 506にに伝達する歯
車伝達機構 507とで構成され、歯車伝達機構 507の最終
出力によって回転棒 501自体が回転するように構成され
ている。上記攪拌手段５の作動により細分化用突杆 502
を突設した回転棒 501は自転しながら公転し、菌床４と
汚物を満遍なく混ぜ合わせると共に、汚物を細分化して
菌床４との接触面積を増大させ、微生物による分解作用
が効果的に行われるようになっている。

【００２１】汚物分解槽３の下側に配置される汚水分解
槽６は、前記した汚物分解槽３の汚水溜り 301に溜った
汚水を排水孔 302を介して貯留するもので、該分解槽６
は図４に示すように平面円形の一部を前記した攪拌手段
５の駆動機構を収容配置するために切欠した形状とし、
その分解槽６の一角に仕切り板 601で仕切った汚水定量
槽 602が区画形成され、その内側に汚水を後述する汚水
浄化手段７の浄水槽に汲上げ供給する汲上げポンプ 603
と、その汲上げポンプの運転・停止を制御するフロート
式のスイッチ 604が設置されると共に、汚水定量槽 602
への入口部分にはフィルタ 605が取り付けられて汚水に
混入する微細な固形分を除去し得るように構成されてい
る。尚、汲上げポンプ 603の運転・停止を制御するスイ
ッチとしては電気抵抗式水位スイッチでもよい。

【００２２】汚水浄化手段７は、排便された尿と水洗式
便器２を洗浄した洗浄水等の汚水を浄化して下水道設備
の無い場所ではそのまま排水可能な濃度（約５ppm 程
度）に浄化し、再び便器を洗浄する洗浄水として使用し
得るようにするもので、躯体１の周壁部 101を中空構造
として、その空間部に数種類の浄化部材 701と濾過用フ
ィルタ 702を積層して浄化槽 703が形成され、その浄化
槽 703の上部に前記汚水分解槽６から汲上げた汚水が供
給され、その汚水が自然落下によって浄化槽 703内を通
ることで浄化されると共に、微細な固形分の除去が行わ
れるように構成されている。尚、図面は左右の周壁部 1
01に汚水浄化手段７を組み込んであるが、必要とする処
理能力によっては片側だけでもよく、或いは出入口を除
いた三面の周壁部 101に組み込んでもよいものである。
そして、左右の周壁部 101に汚水浄化手段７を組み込ん
だ場合は図示するように、一方の浄化槽 703（図２では
左側）を通った汚水は汲上げポンプで他方の浄化槽 703
（図２では右側）の上部に供給され、自然落下しつつ浄
化されるように構成されている。最終の浄化槽 703の下
部には貯留水槽 704が形成され、その貯留水槽 704の内
部は上下方向より互い違い上に延びる遮蔽板 705で仕切
られ、その遮蔽板をオーバーフローした浄水はポンプア
ップして汚物分解槽３の外周に環状に設置した浄水槽 7
06の散水パイプ 707に供給され、その環状の散水パイプ
707から均一に散水された水は浄水槽 706内を自然落下
しつつ浄化され、浄化された汚水は清水タンク８に貯留
される。

【００２３】清水タンク８から便器２の洗浄水貯留タン
ク２b へ清水を供給する供給手段９は、貯留した清水を
天井部に配置した清水貯留タンク 901に汲上げ供給する
ポンプ 902と配水パイプ 903と、その清水貯留タンク 9
01と洗浄水貯留タンク２b とを連結する配水パイプ 904
とで構成されている。そして、清水は清水貯留タンク 9
01より水洗式便器２の洗浄水貯留タンク２bに便器使用
の度に供給される。尚、洗浄水貯留タンク２b への清水
の供給は清水貯留タンク 901を介さずに配水パイプで直
接洗浄水貯留タンク２b に供給してもよい。

【００２４】図８は水洗式便器２から汚物分解槽３への
汚物及び汚水の排出形態の他の例を示すもので、(a) は
便器２a の排便口 201から汚物分解槽３へ直接落下させ
る形態、(b) は便器２a の排便口 201の直下に山形状の
振分け部材13を配置し、汚物を振分け部材13に当てて間
接的に分散させる形態、(c) は便器２a の排便口 201の
直下に回転翼14を配置し、汚物を細分化しつつ分散させ
る形態、(d) は便器２a の排便口 201の下方における汚
物分解槽３の周壁から圧縮空気15を吐出し、その圧縮空
気で落下する汚物を細分化すると同時に分散する形態で
ある。

【００２５】

【発明の効果】本発明の水洗トイレ装置は請求項１に記
載の構成により、糞及びトイレットペーパー等の汚物は
微生物によって分解消滅させ、尿及び便器を洗浄した洗
浄水等の汚水は浄化して清水とし、便器を洗浄するため
の洗浄粋として繰り返し使用するため、便器を洗浄する
ための所定量の水さえあれば、バッキ式浄化槽等の地下
構築物を必要とせず、しかも本装置外になにものも流出
することなく、機能を完結することができる水洗トイレ
装置を提供することができる。又、請求項２に記載の構
成により、排便を汚物と汚水とに分離して汚物分解槽に
落下できるため、糞及びトイレットペーパー等の汚物の
分解消滅処理と汚水の浄化処理を効率良く行うことがで
きる。更に、請求項３に記載の構成により微生物の活性
化と本装置を構成するシステムの凍結防止を図ることが
でき、寒冷地などでも安心して使用することができるト
イレ装置を提供することができる。又、請求項４に記載
の構成により本装置内で完結する循環経路が確立でき、
よって運搬・移動が可能な簡易型トイレでは無かった水
洗式トイレを構成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る水洗トイレ装置の実施の形態の一
例を示す縦断側面図である。

【図２】図１の（２）−（２）線に沿える縦断面図であ
る。

【図３】図１の（３）−（３）線に沿える一部切欠横断
面図である。

【図４】図１の（４）−（４）線に沿える一部切欠横断
面図である。

【図５】図２の（５）−（５）線に沿える縦断面図であ
る。

【図６】便器の下方に設置される汚物分解槽、汚水分解
槽等を示す一部切欠斜視図である。

【図７】本トイレ装置の構成部材の配置関係を示す概略
図である。

【図８】便器から汚物分解槽への排便形式を示す他の例
で、(a) は直接落下式、(b) は間接分散式、(c) は回転
分散式、(d) は圧縮空気分散式である。

【符号の説明】

１…躯体 ２…水洗式便器 ３…汚物分解槽 ４…菌床 ５…攪拌手段 ６…汚水分解槽 ７…汚水浄化手段 ８…清水タンク ９…供給手段 10…加熱手段（温水タンク） 11…分離手段

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水洗式便器の排便口下方に配置した微生
   物の菌床を収容する汚物分解槽と、 その汚物分解槽内の菌床と汚物との接触及び汚物の細分
   化を行う攪拌手段と、 前記汚物分解槽で分離された汚水を集め、分解する汚水
   分解槽と、 その汚水分解槽内の汚水を浄化部材を収容した浄水槽の
   上部に導入し自然落下により浄化する汚水浄化手段と、 浄化された清水を貯留する清水タンクと、 その清水タンクから便器の洗浄水貯留タンクへの供給手
   段と、 から成ることを特徴とする水洗トイレ装置。
2. 【請求項２】 上記汚物分解槽内に、排便を固形物と流
   体とに分離して前記汚物分解槽に落下させる分離手段を
   備えることを特徴とする請求項１記載の水洗トイレ装
   置。
3. 【請求項３】 上記汚物分解槽内に加熱手段を装備する
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の水洗トイレ装
   置。
4. 【請求項４】 上記汚水浄化手段がトイレ装置を構成す
   る躯体の壁内に組み込まれ、且つ汚水分解槽から洗浄水
   貯留タンクまでが循環路を形成することを特徴とする請
   求項１乃至３の何れかに記載の水洗トイレ装置。