JPWO2004014576A1 - 有機廃棄物処理装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、一般家庭、医療施設、レジャーボート等において、簡易トイレあるいは生ごみ処理装置として使用され、種々の有機廃棄物を処理するための有機廃棄物処理装置に関する。有機廃棄物処理装置は、開口部を有する本体（２）内部に微生物を担持した微生物保持体が投入され収納される縦型回転ドラム（８）を取り付けるとともに、回転ドラム（８）内に配置された撹拌手段（４０）を本体（２）に取り付け、回転ドラム（８）の底壁に対向するように加熱手段（１２６）を設け、回転ドラム（８）を駆動するための駆動モータの回転を制御する制御手段を設けることにより、回転ドラム（８）の回転を制御し、投入された有機廃棄物を微生物保持体とともに回転ドラム（８）内で回転させて撹拌手段（４０）により撹拌し、有機廃棄物を分解処理することを特徴としている。

Description

本発明は、一般家庭、医療施設、レジャーボート等において簡易トイレあるいは生ごみ処理装置として使用され、種々の有機廃棄物を処理するための有機廃棄物処理装置に関するものである。

一般家庭や医療施設における介護用のトイレは、排泄物の処理に手間がかかるという問題や、臭気の処理が容易ではないという問題があり、最近では、微生物連鎖により排泄物を処理するようにした簡易トイレが提案されている。
この簡易トイレとして、植物構成体の微粉体及び好気性発酵菌を収容した処理容器内に撹拌手段を設け、撹拌手段により排泄物と微粉体と好気性発酵菌とを撹拌し、排泄物を微生物と好気性発酵菌により発酵分解する構成のものがある（例えば、特許文献１参照。）。
また、内部に微生物を担持したチップを収納した円筒状の汚物槽と、汚物槽の内部に回転自在に取り付けられた渦巻き状の撹拌羽根とを備えたポータブル便器も提案されており、撹拌羽根により汚物槽の内部に収容されたチップを底部から上方に掻き揚げてチップを撹拌するとともに、投入された汚物を内部に引き込む循環流を発生させるようにしている（例えば、特許文献２参照。）。
さらに、糞尿を微生物により分解処理する介護用トイレも提案されており、糞尿分解処理要素は、開口部を有する処理槽と処理槽内で糞尿をチップとともに撹拌して混合する撹拌機構と、撹拌機構を駆動する駆動部とを備えている。また、回転軸に環状外側搬送部と内側搬送部とを取り付け、回転軸を駆動部により回転させて、環状外側搬送部と内側搬送部により糞尿とチップとを回転軸の軸線方向に逆搬送させて内外へ巡回する構成である（例えば、特許文献３参照。）。
また、有機廃棄物を微生物により分解処理する分解処理装置を備えたトイレとして、分解処理装置の撹拌部に設けられた外側撹拌ブレード及び内側撹拌ブレードにより有機廃棄物をチップとともに回転軸線に沿って内外で相反する方向に巡回搬送しながら有機廃棄物を処理する構成のものもある（例えば、特許文献４参照。）。
特許文献１．
特開平８−２６６４４５号公報（第４頁、第２図）
特許文献２．
特開２０００−３０８５９９号公報（第３−４頁、第１図）
特許文献３．
特開２０００−１２９７６１号公報（第３−５頁、第１図）
特許文献４．
特開２００１−１２０４６０号公報（第３−４頁、第３図）
ここで、トイレ等の有機廃棄物処理装置には次のようなファクターが要求され、一つでも欠けると有機廃棄物処理装置としては十分なものとは言えない。
（１）安全かつ小型で静かであること。
（２）装置内が水分過多になるとチップの分解菌が死滅するので、装置内の水分を十分処理できる能力があること。
（３）装置内の温度が高温になるとチップの分解菌が死滅するので、チップを所定温度に維持する必要があること。
（４）排泄物等の層が形成されると撹拌時の抵抗が増大するため、排泄物等の層が形成されないように十分な撹拌が行われること。
しかしながら、上述した従来の有機廃棄物処理装置は、上記ファクターを全て満足するものとは言えず、まだまだ改善の余地があった。
本発明は、従来技術の有するこのような問題点に鑑みてなされたものであり、十分な水分処理能力及び撹拌能力を有し、チップを所定の温度に維持することができ、安全性及び信頼性が高く静かでコンパクトな有機廃棄物処理装置を提供することを目的としている。

上記目的を達成するため、本発明は、微生物により有機廃棄物を分解して処理するための有機廃棄物処理装置であって、開口部を有する本体と、該本体の開口部を開閉自在の蓋体と、上記本体内部に回転自在に取り付けられ開口部を介して微生物を担持した微生物保持体が投入され収納される回転ドラムと、該回転ドラムを回転駆動する駆動モータと、上記回転ドラム内に配置され上記本体に固定された撹拌手段と、上記回転ドラムの底壁に対向するように配置された第１の加熱手段と、上記駆動モータの回転を制御する制御手段とを備え、該制御手段により上記回転ドラムを回転制御して投入された有機廃棄物を微生物保持体とともに回転させて上記撹拌手段により撹拌し、有機廃棄物を分解処理するようにしたことを特徴とする。
また、上記回転ドラムの円筒状側壁外面に対向するように第２の加熱手段を設けるのが好ましい。
さらに、上記本体と上記第１の加熱手段との間及び上記第２の加熱手段の外側に断熱材が取り付けられ、上記第１の加熱手段の上部及び上記第２の加熱手段の内側に熱伝導用プレートが設けられる。
上記回転ドラムの底壁に接触するスクレーパを上記撹拌手段に取り付けるのが好ましく、さらに上記回転ドラムの円筒状側壁に接触するスクレーパを設けることもできる。
また、上記駆動モータの駆動軸に駆動部材を取り付ける一方、上記回転ドラムの下端部に従動部材を取り付け、上記駆動部材及び従動部材を回転力伝達部材により連結し、上記駆動モータの回転力を上記駆動部材、回転力伝達部材及び従動部材を介して上記回転ドラムに伝達するようにしてもよい。
この場合、上記第１の加熱手段を上記回転ドラムの底壁と上記従動部材と上記断熱材とにより囲繞された凹部に収容するのがよい。
上記撹拌手段は固定羽根で構成され、上記回転ドラムの回転方向における下流側に向かって上記固定羽根は上昇するように傾斜している。
また、上記回転ドラムは、上記本体に対し上記回転ドラムの底壁中心部で位置決めされるとともに、上記回転ドラムの底壁中心部周囲の上記本体に配置されたドラムバランス保持手段により回転自在に支持され、上記第１の加熱手段は上記回転ドラム底壁に対し所定の間隔を置いて配置されている。
さらに、上記本体に固定した固定軸を上記回転ドラム内に底壁を貫通して立設し、上記固定軸に上記撹拌手段を固定することもできる。
好ましくは、上記蓋体の開放時、上記回転ドラムの回転を阻止するドラム回転阻止手段を設けるのがよい。
また、上記回転ドラム内部の湿度を検知する湿度検知手段と、上記回転ドラム内に水を補給する水補給手段とを設け、上記湿度検知手段が検知した湿度に応じて上記水補給手段により上記回転ドラム内に水を補給することもできる。
さらに、上記回転ドラムの上方に開口部を有するシート状部材を取り付け、該シート状部材により上記回転ドラムの開口部を選択的に開閉するようにしてもよい。

図１は、本発明にかかる簡易トイレの斜視図である。
図２は、図１の簡易トイレの縦断面図である。
図３は、図２における線ＩＩＩ−ＩＩＩに沿った断面図である。
図４は、図２における線ＩＶ−ＩＶに沿った断面図である。
図５は、図２における線Ｖ−Ｖに沿った断面図である。
図６は、図１の簡易トイレの平面図である。
図７は、図１の簡易トイレの回転ドラムに取り付けられた滑り止めリングの正面図である。
図８Ａは、図１の簡易トイレの回転ドラム上方に設けられた結露防止／臭気流出防止手段を示しており、遮蔽時の斜視図である。
図８Ｂは、結露防止／臭気流出防止手段の開放時の斜視図である。
図９は、図１の簡易トイレに設けられた種々の機器の制御を示すフローチャートである。
図１０は、図１の簡易トイレに設けられた種々の機器のタイミングチャートである。
図１１は、図１の簡易トイレの変形例の縦断面図である。
図１２は、図１１における線ＸＩＩ−ＸＩＩに沿った断面図である。
図１３は、図１の簡易トイレの別の変形例の縦断面図である。
図１４は、図１３における線ＸＩＶ−ＸＩＶに沿った断面図である。
図１５は、図１の簡易トイレのさらに別の変形例の縦断面図である。
図１６は、図１５における線ＸＶＩ−ＸＶＩに沿った断面図である。
図１７は、図１の簡易トイレのさらに別の変形例の縦断面図である。
図１８は、図１７の簡易トイレの別の縦断面図である。
図１９は、図１の簡易トイレのさらに別の変形例の縦断面図である。
図２０は、図１９における線ＸＸ−ＸＸに沿った断面図である。
図２１は、図１９における線ＸＸＩ−ＸＸＩに沿った断面図である。
図２２は、図１９における線ＸＸＩＩ−ＸＸＩＩに沿った断面図である。
図２３は、図１９の簡易トイレの変形例の縦断面図である。
図２４は、図２３の簡易トイレの別の縦断面図である。
図２５は、図１９の簡易トイレのさらに別の変形例の縦断面図である。
図２６は、図２５の簡易トイレの別の縦断面図である。
図２７は、図１の簡易トイレのさらに別の変形例の斜視図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
図１乃至図６は本発明にかかる有機廃棄物処理装置であり、例えばレジャーボート等に取り付けられる簡易トイレＴを示している。
図１に示されるように、本発明にかかる簡易トイレＴは、上部に開口部２ａが形成されたトイレ本体２と、本体２の上部に着脱自在に取り付けられ開口部４ａを有する便座４と、便座４の後部に着脱自在に枢着され便座４の開口部４ａを開閉する便座蓋６とを備えている。
また、図２乃至図５に示されるように、トイレ本体２は、その内部に開口部８ａを有する円筒状の縦型回転ドラム８を有し、トイレ本体２の底壁には底板１０が取り付けられている。また、回転ドラム８は、その底壁中心部周囲の底板１０に設けられた複数のボールベアリング１２上に水平方向に回転自在に載置されており、回転時のバランスは複数のボールベアリング１２により保持される。さらに、底板１０には、４本の支柱１４が回転ドラム８の周囲に所定の間隔で立設している。
４本の支柱１４のうち隣接する２本には、モータブラケット１６を介して駆動モータ１８が取り付けられており、この駆動モータ１８により駆動される上下２つの駆動ローラ２０は、回転ドラム８の円筒状側壁の外周面に高さ方向に所定の間隔で取り付けられた滑り止めリング２２と当接している。また、他の２本の支柱１４の各々には、二つのガイドローラ２４が回転自在に取り付けられ、ガイドローラ２４は、回転ドラム８の円筒状側壁と当接して、回転ドラム８の回転時の横振れを防止している。なお、モータブラケット１６の一端は、圧縮コイルばね２６を介して調整ねじ２８により支柱１４の一つに保持されており、調整ねじ２８を操作することにより駆動ローラ２０及びガイドローラ２４の滑り止めリング２２に対する接触圧を調整することができる。
図７は滑り止めリング２２を示しており、同図に示されるように、滑り止めリング２２の駆動ローラ２０及びガイドローラ２４との当接面には多数の凹凸が形成されており、この凹凸により駆動ローラ２０及びガイドローラ２４の滑りを防止している。
また、４本の支柱１４の上部には、上部カバー取付プレート３０が回転ドラム８の上端縁と所定のクリアランスを設けた状態で取り付けられており、上部カバー取付プレート３０の下面にはシール部材３２が接合されている。さらに、上部カバー取付プレート３０の上面には開口部３４ａを有する上部カバー３４が取り付けられるとともに、上部カバー取付プレート３０の下面には略Ｕ字状の第１の撹拌羽根固定軸３６の上端部が取り付けられている。真上から見て回転ドラム８の中心に位置する第１の撹拌羽根固定軸３６の中央部にはストレート状の第２の撹拌羽根固定軸３８の上端部が接合されており、第２の撹拌羽根固定軸３８の下端部には撹拌手段としての固定羽根４０の一部が接合されている。
固定羽根４０は、回転ドラム８の回転方向における下流側に向かって上昇するように傾斜しており、その一部には開口部が形成されるとともに、その下流側端部には突設部４０ａが形成されている。また、回転ドラム８の回転方向における固定羽根４０の上流側端部にはスクレーパ４２が取り付けられており、スクレーパ４２の先端（回転ドラム８の回転方向における上流側端部）は回転ドラム８の底面と適度に接触している。さらに、回転ドラム８の円筒状側壁に近接した固定羽根４０の側縁には排泄物落下防止壁４４が取り付けられている。
また、スクレーパ４２の下流側に位置する固定羽根４０の下面には加熱手段としてのヒータ４６が取り付けられており、第１及び第２の撹拌羽根固定軸３６，３８の内部にも同様に加熱手段としてのヒータ４８が取り付けられている。さらに、第２の撹拌羽根固定軸３８の下端近傍にはスクレーパ４２の反対方向に延びる撹拌部材５０の一端が接合されており、この接合部の近傍の第２の撹拌羽根固定軸３８には、温度センサ５２及び湿度センサ５４が取り付けられている。なお、ヒータ４６，４８、温度センサ５２及び湿度センサ５４は、上部カバー取付プレート３０より上方に引き出された電線（図示せず）を介して後述するシーケンサ制御部８４と電気的に接続されている。
また、回転ドラム８の円筒状側壁内面の高さ方向における中間部には所定の間隔で複数（例えば４本）の撹拌部材５６の一端が接合されており、上部カバー取付プレート３０には、先端が円筒状側壁の上部内面と適度に接触した状態で対向するスクレーパ５８と、湿度センサ５４が検知した回転ドラム８内の湿度に応じて第１及び第２の撹拌羽根固定軸３６，３８に向けて水を噴射して水分の補給を行う水補給ノズル６０とが取り付けられている。なお、温度センサ５２は、検知した回転ドラム８内の温度に応じてヒータ４６，４８をＯＮ／ＯＦＦ制御するためのものである。
上部カバー３４の一部には排気口６２が形成されており、この排気口６２の近傍の本体２には排気ファン６４が取り付けられるとともに排気口６６が形成されている。また、上部カバー３４と本体開口部２ａの周縁との間にはシール部材６８が介装されている。
さらに、上部カバー３４の開口部３４ａの両側には、所定距離離間した一対のローラ７０，７２が回転自在に取り付けられており、これら一対のローラ７０，７２に両端が貼着されるとともに、ローラ７０，７２間に張設されたカーテン（シート状部材）７４により、便座４への結露を防止するとともに臭気の外部への流出を防止する結露防止／臭気流出防止手段が構成されている。
図８Ａ及び図８Ｂに示されるように、カーテン７４には矩形状の開口部７４ａが形成されるとともに、開口部７４ａの一端部には取手７６が取り付けられている。
また、本体２上部には、便座蓋６の閉状態を保持する係止手段としての留め金７８の開閉に応じて作動する第１の撹拌制御スイッチ（留め金閉確認用スイッチ）８０と便座蓋６の開閉に応じて作動する第２の撹拌制御スイッチ（蓋閉確認用スイッチ）８２とが取り付けられており、本体２の所定個所には、シーケンサ制御部８４が設けられている。
さらに、図６に示されるように、便座蓋６後方の本体２上部には、ヒータ４６，４８によるタンク内温度をモニターするためのヒータ温度表示計８６と、ヒータ４６，４８の加熱温度を調整するヒータ温度調整ダイヤル８８と、電源をＯＮ／ＯＦＦするための電源スイッチ９０と、排泄物の撹拌中に点灯する撹拌表示灯９２と、異常時に点灯する異常表示灯９４とが設けられている。
また、これらのスイッチあるいは表示灯の後方には、安全対策として、駆動モータ１８に何らかの原因により過負荷の状態が発生した時、自動的に駆動モータ１８の電源を切断することによって駆動モータ１８及び周辺機器の損傷を防ぐための過電流防止装置９６と、何らかの原因でヒータ４６，４８に過電流が流れた時、ヒータ本体の損傷を防止するとともに火災の発生を防止するためのヒータ用ヒューズ９８と、機器に過電流が流れた時、機器の損傷を防止するための機器用ヒューズ１００とが取り付けられている。過電流防止装置９６内にはリセットボタンが設置されており、本体２後部でリセットボタンを押下するすることにより駆動モータ１８を復旧することが可能である。なお、ヒータ用ヒューズ９８及び機器用ヒューズ１００は、本体２後部より容易に取り替え可能である。
上述した構成の本発明にかかる簡易トイレＴを使用する前に、回転ドラム８の開口部８ａより糖糸状菌、桿菌、球菌、酵母等の微生物を担持したチップ（微生物保持体）がまず投入される。投入量としては、回転ドラム８の内容積の略４５〜７５％程度が好ましい。
ここで、上述した回転ドラム８、ヒータ４６、４８、排気ファン６４等の機器と微生物保持体との関連性につき、説明する。
（１）回転ドラム８の回転に伴う撹拌について
回転ドラム８を回転させて固定羽根４０により回転ドラム８内の微生物保持体を撹拌することにより、微生物保持体の磨耗を少なくして排泄物との混合を促進し、好気性の発酵分解をさせることができる。排泄物と微生物保持体の撹拌を一目で確認するために、撹拌表示灯９２が取り付けられている。
（２）ヒータ４６，４８について
回転ドラム８の底部に溜まった水分を蒸発させるとともに、その蒸気により回転ドラム８内の微生物保持体の保温効果が得られ、蒸気による微生物保持体の保湿効果も同様に得られる。また、ヒータ温度表示については、ヒータ４６，４８が適当な温度で効率よく作動しているかを目視で確認でき、かつ、環境変化に伴い温度設定が容易に変更できる。
（３）排気ファン６４について
本体２に取り付けられて排気ファン６４（電源ＯＮで常時回転）により回転ドラム８内の湿気が排気口６６を介して排出され、回転ドラム８内の微生物保持体の水分過多を防ぎ、回転ドラム８内の臭気を外部に排出する。キャビン内に配置される船舶（特に小型船舶）用トイレあるいは車載用トイレでは、本体開口部２ａより船外（キャビンの外部）あるいは車外に排出して、船内あるいは車内に臭気を出さないためである。なお、介護用トイレでは、別に取り付けられた脱臭器により臭気を室内に出さない対策が講じられる。
微生物保持体投入後、必要に応じ簡易トイレＴは使用できる状態になる。使用時及び使用後の動作につき、図９のフローチャート及び図１０のタイミングチャートを参照しながら説明する。
使用に際し、まず本体２に設けられた電源スイッチ９０を押下してＯＮにする。この時、第１及び第２の撹拌制御スイッチ８０，８２はＯＮ状態で、上部カバー３４の開口部３４ａはカーテン７４により遮蔽されている。また、電源スイッチ９０のＯＮと同時に、排気ファン６４及びヒータ４６，４８もＯＮとなる。ヒータ４６，４８は、使用場所（暑い所、寒冷地等）や使用環境（湿度や乾燥の度合等）に応じて、適宜設定（設定温度：ｔ_ｓ（例えば４０℃〜５０℃））可能であり、ヒータの温度表示を目視しながらヒータ温度調整ダイヤル８８により回転ドラム８内の温度を例えば２５℃〜３５℃の温度範囲に制御することができる。
ここで、便座蓋６の留め金７８を外すと第１の撹拌制御スイッチ８０がＯＦＦとなり（ステップＳ１）、便座蓋６を開けると第２の撹拌制御スイッチ８２がＯＦＦとなる。さらに、便座蓋６を開けた後、カーテン７４の開口部７４ａが真上に来るように取手７６をスライドさせると用便が可能となる（ステップＳ２）。ここでは、留め金３２を外したことを検知し、便座蓋６の開放を検知することで、便座蓋６が開いた状態で回転ドラム８が回転しないよう安全対策を講じている。すなわち、第１及び第２の撹拌制御スイッチ８０，８２は、便座蓋６の開放時における回転ドラム８の回転を阻止するドラム回転阻止手段として作用する。
なお、カーテン７４により上部カバー３４の開口部３４ａが遮蔽された待機状態では、ドラム内臭気の外部への漏れ、ドラム内水分の蒸発による便座蓋６への結露等が防止される。この時、ドラム内の湿気や臭気は、上部カバー３４及び本体２に形成された排気口６２，６６を介して外部に排出される。さらに、待機状態では、ヒータ４６，４８により暖められた水蒸気によりドラム内のチップが保温及び保湿される。一方、使用状態では、ヒータ４６，４８により蒸発した水分が回転ドラム８の内部に収容されたチップ中に入り易くなり、チップの保温と保湿が行われる。
用便が済み、ステップＳ３において、カーテン７４を閉めた後、便座蓋６を閉じると第２の撹拌制御スイッチ８２がＯＮとなり、さらに便座蓋６の留め金７８を掛けると第１の撹拌制御スイッチ８０がＯＮとなるとともにタイマによる計時が開始する。また、第１及び第２の撹拌制御スイッチ８０，８２が両方ともＯＮにならないと撹拌が開始せず、便座蓋６が開いた状態では撹拌が開始しないので、人体の一部が回転物により挟まれるようなことがなく、安全に使用できる。
ステップＳ４において、駆動モータ１８が回転を開始すると、回転ドラム８はガイドローラ２４にガイドされながら回転し、この回転に伴って、回転ドラム８に投入された排泄物とチップは、固定羽根４０に取り付けられたスクレーパ４２により掻き揚げられながら固定羽根４０の横方向への落下を排泄物落下防止壁４４で防止され、固定羽根４０に沿って上昇しながら撹拌される。同時に、回転ドラム８に取り付けられた撹拌部材５６及び第２の撹拌羽根固定軸３８に取り付けられた撹拌部材５０により撹拌される。すなわち、撹拌部材５０，５６は排泄物とチップとの混合を促進する混合促進手段として作用する。その後、排泄物とチップは、一部が固定羽根４０に形成された開口部から落下するとともに、残りは回転ドラム８の回転方向における固定羽根４０の下流側端部より落下し、さらに回転ドラム８の回転に伴って、スクレーパ４２により再び固定羽根４０上に掻き揚げられる。なお、回転ドラム８の円筒状側壁に付着したチップは、円筒状側壁に接触するスクレーパ５８により掻き落とされる。また、回転ドラム８の回転速度は、例えば３〜６ｒｐｍに設定されており、静音である。
次のステップＳ５において、タイマによる計時が所定時間Ｔ１（例えば、３分）を経過したかどうかが判定され、所定時間Ｔ１が経過したと判定されると、ステップＳ６において、駆動モータ１８の回転が停止する一方、所定時間Ｔ１が経過していないと判定されると、駆動モータ１８は回転を継続する。ステップＳ６において駆動モータ１８の回転が停止すると、ステップＳ７において駆動モータ１８は所定時間Ｔ２（例えば、１０分）毎に所定時間Ｔ３（例えば、３０秒）回転し、排泄物とチップとを間欠的に撹拌する。
次のステップＳ８において、タイマによる計時が所定時間Ｔ４（例えば、１時間）を経過したかどうかが判定され、所定時間Ｔ４が経過したと判定されると、ステップＳ９において、駆動モータ１８が今度は、所定時間Ｔ５（例えば、１時間）毎に所定時間Ｔ６（例えば、３０秒）回転し、排泄物とチップとを間欠的に撹拌する。一方、所定時間Ｔ４が経過していないと判定されると、ステップＳ７に戻る。
次のステップＳ１０において、タイマによる計時が所定時間Ｔ７（例えば、８時間）を経過したかどうかが判定され、所定時間Ｔ７が経過したと判定されると、ステップＳ１１において、回転ドラム８を含む全機器の運転が停止する。一方、所定時間Ｔ７が経過していないと判定されると、ステップＳ９に戻る。なお、所定時間Ｔ７内において、排泄物はチップに担持された微生物により水分と炭酸ガスにすべて分解される。
また、船舶あるいは車載用は、上述したように、無使用時、所定時間Ｔ７で全機器が停止し、再度使用する時は電源を入れ直すことになるが、介護用は無使用時、所定時間Ｔ７経過しても自動停止にはならず、排気ファン６４及びヒータ４６，４８は作動したままである。
また、ステップＳ３からステップＳ１０までの過程で、第１の撹拌制御スイッチ８０がＯＦＦになると（便座蓋６の留め金７８を外した場合）、リセットされ、再びステップＳ１〜Ｓ１０の過程を繰り返す。
上記構成は、第１及び第２の撹拌制御スイッチ８０，８２が両方ともＯＮになると、撹拌が開始するが、便座蓋６が開くと撹拌が停止し、身体の一部が撹拌中の回転ドラム８内に絶対に入らない構造である。
また、上記構成において、本体排気口６６には本体２から外部に排出される臭気を除去するための脱臭器を設けることもできる。
さらに、カーテン７４が巻回されたローラ７０，７２を電動モータ等の駆動手段に連結するとともに、駆動手段をシーケンサ制御部８４により制御して第１あるいは第２の撹拌制御スイッチ８０，８２に連動させ、留め金７８あるいは便座蓋６の開閉に応じてカーテン７４を自動的に開閉することもできる。
図１１及び図１２は、本発明にかかる簡易トイレＴの変形例を示しており、モータブラケット１６に取り付けられた駆動モータ１８の駆動軸に駆動ギヤ１０２を取り付ける一方、回転ドラム８の下端部に従動ギヤ１０４を取り付けて駆動ギヤ１０２と噛合させ、駆動モータ１８の回転力を駆動ギヤ１０２及び従動ギヤ１０４を介して回転ドラム８に伝達するようにしたものである。
また、回転ドラム８の底壁より下方に突設させた回転軸を底板１０の上面に取り付けた軸受１０６により回転自在に支承するとともに、複数の支柱１４の各々に、一つのガイドローラ２４を回転自在に取り付けている。
上記構成の簡易トイレＴにおいて、駆動モータ１８が回転すると、その回転力は互いに噛合する駆動ギヤ１０２及び従動ギヤ１０４を介して回転ドラム８に伝達され、回転ドラム８は上方から見て所定の間隔で配置されたガイドローラ２４にガイドされながら回転して排泄物及びチップを撹拌する。
その他の構成は図２乃至図１０に示される構成と同じなので、その説明は省略する。
また、図１３及び図１４は、本発明にかかる簡易トイレＴの別の変形例を示しており、モータブラケット１６にモータ内蔵型の駆動ローラ１０８を取り付け、駆動ローラ１０８により回転ドラム８を回転するようにしたものである。
その他の構成は図２乃至図１０に示される構成と同じなので、その説明は省略する。
また、図１５及び図１６は、本発明にかかる簡易トイレＴのさらに別の変形例を示しており、モータブラケット１６に取り付けられた駆動モータ１８の駆動軸に駆動スプロケット１１０を取り付ける一方、回転ドラム８の下端部に従動スプロケット１１２を取り付けて、駆動スプロケット１１０及び従動スプロケット１１２をチェーン１１４により連結し、駆動モータ１８の回転力を駆動スプロケット１１０、チェーン１１４及び従動スプロケット１１２を介して回転ドラム８に伝達するようにしたものである。また、モータブラケット１６の一端には、圧縮コイルばね等のテンショナー１１６が取り付けられており、駆動スプロケット１１０を従動スプロケット１１２から離反する方向に付勢することにより、チェーン１１４を駆動スプロケット１１０及び従動スプロケット１１２に確実に係合させている。
さらに、回転ドラム８の底壁より下方に突設させた回転軸を底板１０の上面に取り付けた軸受１０６により回転自在に支承するとともに、複数の支柱１４の各々に、一つのガイドローラ２４を回転自在に取り付けている。
上記構成の簡易トイレＴにおいて、駆動モータ１８が回転すると、その回転力は駆動スプロケット１１０、チェーン１１４及び従動スプロケット１１２を介して回転ドラム８に伝達され、回転ドラム８は上方から見て所定の間隔で配置されたガイドローラ２４にガイドされながら回転して排泄物及びチップを撹拌する。
その他の構成は図２乃至図１０に示される構成と同じなので、その説明は省略する。
なお、上記構成において、駆動モータ１８の回転力伝達手段として駆動スプロケット１１０、従動スプロケット１１２及びチェーン１１４を採用したが、これらの駆動部材、従動部材、回転力伝達部材に代えて、駆動プーリ、従動プーリ及びベルトをそれぞれ採用することもできる。
図１７及び図１８は、本発明にかかる簡易トイレＴのさらに別の変形例を示しており、底板１０に垂直に延びる固定軸１１８を立設し、この固定軸１１８に固定羽根４０を取り付けるようにしたものである。
さらに詳述すると、固定軸１１８は回転ドラム８の底板中心部に穿設された円形開口部（図示せず）を貫通して、回転ドラム８の内部に突設して回転ドラム８を位置決めし、この突設部に固定羽根４０は取り付けられている。また、突設部には、垂直方向に延びる第１のヒータ固定軸１２０の下端部が固定されるとともに、第１のヒータ固定軸１２０の上端部には、水平方向に延びる第２のヒータ固定軸１２２の中間部が固定されている。第１及び第２のヒータ固定軸１２０，１２２の内部にはヒータ４８が取り付けられており、このヒータ４８は固定羽根４０の下面に取り付けられたヒータ４６とともに、固定軸１１８を貫通する電線（図示せず）を介してシーケンサ制御部８４と電気的に接続されている。
なお、固定軸１１８の突設部と回転ドラム８の底板中心部に穿設された円形開口部との間にはシール部材（図示せず）が介装されている。
この構成は、固定羽根４０を第１及び第２の撹拌羽根固定軸３６，３８を介して回転ドラム８の上方から取り付ける構成に比べて、固定羽根４０及びヒータ４８の着脱等を含むメンテナンスが容易である。また、第２のヒータ固定軸１２２は水平方向に延び、その上方にはチップ撹拌時の障害物となるものが存在しないため、排泄物とチップの撹拌が良好に行われる。
図１９乃至図２２は、本発明にかかる簡易トイレＴのさらに別の変形例を示しており、底板１０に固定軸１１８を立設し、この固定軸１１８に固定羽根４０を取り付けるとともに、回転ドラム８の底壁の下方に位置する底板１０の上に断熱材１２４を貼り付け、断熱材１２４の上に加熱手段としてのヒータ１２６を回転ドラム８の底壁の略全面に対向するように所定の間隔（例えば、２ｍｍ以下）をおいて取り付けたものである。
さらに詳述すると、回転ドラム８の底壁下面の外周部には従動スプロケット１１２が取り付けられており、従動スプロケット１１２はボールベアリング１２の上に載置されている。また、従動スプロケット１１２は、駆動モータ１８の駆動軸に取り付けられた駆動スプロケット１１０にチェーン１１４を介して連結されており、駆動モータ１８の回転力は駆動スプロケット１１０、チェーン１１４及び従動スプロケット１１２を介して回転ドラム８に伝達される。
従動スプロケット１１２の内側に位置する底板１０上には断熱材１２４が設けられており、この断熱材１２４上には加熱手段としてのヒータ１２６が取り付けられている。ヒータ１２６の両端は、回転ドラム８の底壁下方より駆動スプロケット１１０に向かって導出され、シーケンサ制御部８４と電気的に接続されている。
また、固定羽根４０の下面に取り付けられたヒータ４６のリード線は、固定軸１１８に取り付けられた撹拌部材５０と上部カバー取付プレート３０に取り付けられた取付部材１２８に上下端が接続されたチップガイドプレート１３０に沿って上方に引き出され、シーケンサ制御部８４に電気的に接続されている。なお、チップガイドプレート１３０は、固定羽根４０により回転ドラム８の底部より掻き揚げられ上昇するチップあるいはトイレットペーパ等を左右に分離して撹拌、分散させるためのものである。
さらに、本実施の形態にかかる簡易トイレＴにおいては、回転ドラム８の底壁外側に設けられたヒータ１２６により回転ドラム８内部を加熱することができるので、回転ドラム８の底面に溜まった水分の温度を上昇させて蒸発能力を高めることができる。さらに、ヒータ１２６の加熱あるいは保温効率を向上させるために、回転ドラム８の底壁と従動スプロケット１１２と断熱材１２４とにより囲繞された凹部にヒータ１２６を収容している。
すなわち、回転ドラム８内部の水分量が多くなり、加熱手段の蒸発能力を超えると、回転ドラム８内部が嫌気性となり、チップの分解あるいは消滅能力が低下し臭気が出始めるが、回転ドラム８の底面に溜まった水分の温度を確実に上昇させる加熱手段を設けることで、水分が多い場合や寒冷地にも対応可能な簡易トイレを提供することができる。また、本実施の形態のヒータ１２６は回転ドラム８と所定の間隔を置いて離間していることから、回転ドラム８内の温度が局部的に上昇することはなく、回転ドラム８全体を均一な温度で保温することができる。
なお、ヒータ１２６上部に薄い（例えば、１ｍｍ以下）熱伝導用プレートを設けることで熱効率を上げるとともにヒータ１２６を保護することもできる。
また、駆動モータ１８の回転力伝達手段としては、駆動スプロケット１１０、従動スプロケット１１２及びチェーン１１４に代えて、駆動プーリ、従動プーリ及びベルトあるいはワイヤを採用することもできる。
さらに、ボールベアリング１２に代えて、ローラあるいはライナー等を回転ドラム８の回転時のバランス保持手段（あるいは転倒防止手段）として使用することもできる。
その他の構成は図２乃至図１０に示される構成と基本的には同じなので、その説明は省略する。
図２３及び図２４は、上述した図１９乃至図２２に示される簡易トイレＴにおいて、固定羽根４０の下面にヒータを取り付けることなく、回転ドラム８の下部外周面に対向してヒータ１３２を取り付けたものである。ヒータ１３２は、回転ドラム８の円筒状側壁外面と所定の間隔（例えば、２ｍｍ以下）を置いて離間した状態で底板１０に立設された円筒状のヒータ支持体１３４に断熱材を介して取り付けられており、ヒータ支持体１３４の上端と回転ドラム８との間にシール部材１３６を介装することによりヒータ１３２の加熱あるいは保温効率を向上している。
なお、ヒータ１３２の内側に薄い（例えば、１ｍｍ以下）熱伝導用プレートを設けることで熱効率を上げるとともにヒータ１３２を保護することもできる。
この構成は、回転ドラム８の内部に設けられた固定羽根４０にヒータを取り付ける必要がないので、組み立て作業が容易であるばかりでなく、水分が多い場合や寒冷地にも対応可能な蒸発能力の簡易トイレを提供することができる。
なお、その他の構成は図１９乃至図２２に示される簡易トイレＴの構成と同じなので、その説明は省略する。
図２５及び図２６は、図２３及び図２４に示される簡易トイレＴの変形例を示しており、二重構造の回転ドラム８を採用している。
図２５及び図２６に示されるように、回転ドラム８は円筒状内壁８ｂと円筒状内壁８ｂの外側に所定の間隔を置いて形成された円筒状外壁８ｃとを備えており、円筒状外壁８ｃの下端部は円筒状内壁８ｂの下端部に接合されている。また、円筒状内壁８ｂと円筒状外壁８ｃとの間には、上端部が本体２に取り付けられた円筒状のヒータ支持体１３８が挿入されており、このヒータ支持体１３８の下部内面にヒータ１３２は取り付けられている。
なお、本実施の形態においては、回転ドラム８の円筒状側壁に付着したチップを掻き落とすスクレーパ５８は、固定軸１１８に接合されたチップガイドプレート１３０に取り付けられている。また、図２５において、スクレーパ５８は回転ドラム８の円筒状側壁の中間部から上方にかけて設けられているが、スクレーパ５８の高さが回転ドラム８の高さと略同じになるように設定すると、回転ドラム８の円筒状側壁の略全面に付着したチップを掻き落とすことができる。
本実施の形態にかかる簡易トイレも、回転ドラム８の内部に設けられた固定羽根４０にヒータを取り付ける必要がないので、組み立て作業が容易であるばかりでなく、水分が多い場合や寒冷地にも対応可能である。
その他の構成は図２３及び図２４に示される簡易トイレＴの構成と基本的には同じなので、その説明は省略する。
また、図２７は、本発明にかかる簡易トイレＴのさらに別の変形例を示しており、本体２の両側部に突出部１２４を設け、この突出部１２４の各々に肘掛１２６を取り付けたものである。
この構成では、脱臭器を突出部１２４の一つに収容することができ、この脱臭器と排気ファンの排気口とをダクトで接続して、脱臭器を通過した空気を室内に排出することができる。
上述した構成の本発明にかかる簡易トイレＴは以下のような特徴を有している。
Ａ．回転ドラムの特徴
（１）従来撹拌羽根により微生物を担持したチップを撹拌していたが、本発明によれば回転ドラム８の回転により全体を撹拌することができるので、駆動モータ１８の負荷及び消費電力が少なく、経済的である。
（２）回転ドラム８の内部にヒータ４６，４８、温度センサ５２及び湿度センサ５４を設けたので、チップの温度あるいは水分の蒸発量を容易に管理でき、水分過多になりにくく好気性発酵を促進することができるとともに菌の強い分解力を維持することができ、臭気の発生を抑制することができる。
（３）回転ドラム８の上方に開口部７４ａを有するカーテン７４を設けたので、回転ドラム８の開口部８ａをカーテンにより適宜開閉することができ、便座蓋６への結露防止と臭気流失防止を行うことができる。
（４）回転ドラム８は上部を除き密閉されているため、回転ドラム８外への水分の漏れがない。
（５）回転ドラム８は複数のボールベアリング１２により回転時のバランスが保持され、複数のガイドローラ２４により横振れが防止されているので、円滑な回転により効率的な撹拌を行うことができるとともに、静音である。
（６）回転ドラム８の回転速度は、例えば３〜６ｒｐｍに設定されているので、静音である。
（７）回転ドラム８の底壁に適度に接触するスクレーパ４２により、回転ドラム８の回転中、回転ドラム８の底部に貯留した水分の掻き揚げ効率を向上させるとともに、水分を含んだチップを上方へ押し上げながら撹拌することで水分の蒸発を促進させることができる。回転ドラム８内の水分量が多くなると、嫌気性雰囲気となり臭気が強くなる。したがって、回転ドラム８内の水分量を抑えて好気性雰囲気とした方が、回転ドラム８内の臭気は少ない。また、回転ドラム８内の固定羽根４０は、水分を含んだチップを排泄物とともに上方へ回転させながら押し上げ、上方のチップを回転ドラム８の底部に向かって回転させながら排泄物を巻き込んで撹拌する渦巻（スパイラル）方式の撹拌羽根である。また、固定羽根４０の一部に開口部が形成されているので、排泄物とチップは、開口部から一部が落下し、残りは回転ドラム８の回転方向における固定羽根４０の下流側端部より落下することで、チップの中に空気層が形成され、微生物の働きが活発になる。その結果、排泄物の分解、消滅が促進されるとともに、回転ドラム８内の水分の蒸発能力が向上する。この撹拌羽根でチップを撹拌すると、回転ドラム８内のチップの酸素密度が高くなって好気性雰囲気になるとともに、水分蒸発効率が向上して臭気が少なくなる。
（８）回転ドラム８の円筒状側壁に付着したチップは、円筒状側壁に接触するスクレーパ５８により掻き落とすことができ、すべてのチップを有効利用できる。
Ｂ．本体の特徴
（１）本体と床面に隙間を設け、空気の流れを良くして湿気を防ぐことにより、かび等の発生を防止することができ、衛生的な環境を保つことができる。
（２）本体の前部を低く、後部を高くして傾けることにより、座りやすく立ち上がりやすい。また、使用後の拭き取り等の作業を容易に行うことができる。
（３）便座等に形成された開口部を前部及び後部とも同じ大きさにすることにより、前部より後始末をすることも可能である。
（４）脱臭器等を肘掛、背もたれ等に組み込むことによりコンパクトにすることができる。
（５）脱臭器、脱臭剤を本体に組み込みやすい場所がある。
（６）便座、便座蓋を容易に着脱でき、水洗いが可能である。
（７）モータ、ヒータ、主電源（バッテリ発電機）等の過電流を防止するための遮断器具のみならず、シーケンサ（基板）等の復旧スイッチ等も本体に組み込まれている。
（８）各種スイッチや、電気部品異常等の表示灯は認識しやすい配置である。
Ｃ．安全対策
（１）二重のインターロックのうち、使用後に便座蓋を閉じると最初のインターロックが解除され、前方の留め金を締めて便座蓋が完全に閉じる（便座蓋がロックされる）と二つ目のインターロックが解除されて始めて、起動（電源）スイッチを入れて作動を開始することができる。
（２）待機状態の回転ドラムの開口部は遮蔽されており、臭気が逃げにくい。
（３）二つのインターロック用スイッチは、本体内部に埋め込み型としており、身体の一部等による誤動作が発生しない。
以上、本発明にかかる簡易トイレについて説明してきたが、この簡易トイレは人間の排泄物のみならず、他の動物の排泄物を処理できるものであることは言うまでもない。
また、本発明は簡易トイレに限定されるものではなく、生ごみ処理装置等の他の有機廃棄物処理装置にも適用可能である。
本発明は、以上説明したように構成されているので、以下に記載されるような効果を奏する。
本体内部に回転ドラムを取り付けるとともに、回転ドラム内に固定撹拌手段を配置し、回転ドラムを駆動する駆動モータの回転を制御する制御手段とを設け、この制御手段により回転ドラムを回転制御して回転ドラム内に投入された有機廃棄物を微生物保持体とともに回転させて撹拌手段により撹拌し、有機廃棄物を分解処理するようにしたので、有機廃棄物とチップとの撹拌が一様かつ確実に行われ、駆動モータの負荷や消費電力が少なく、静音でコンパクトな有機廃棄物処理装置を提供することができる。
また、回転ドラムの底壁に対向するように第１の加熱手段を配置したので、投入された排泄物に多量の水分が含まれていても、回転ドラム底部に滞留することなく蒸発させることができる。したがって、回転ドラム内のチップを適度な温度に維持することができ、チップ分解菌の活動を促進することができる。
さらに、本体と第１の加熱手段との間に断熱材を取り付けたり、第１の加熱手段の上部に熱伝導用プレートを設けることで、熱効率を向上させることができるとともに第１の加熱手段を保護することもできる。
また、回転ドラムの円筒状側壁外面に対向するように第２の加熱手段を設けると、回転ドラムの底面に溜まった水分の温度を上昇させて蒸発能力を高めることができ、水分が多い場合や寒冷地にも対応可能である。
回転ドラムの底壁に接触するスクレーパを撹拌手段に取り付けると、有機廃棄物とチップとを確実に掻き揚げて十分な撹拌を行うことができ、回転ドラムの円筒状側壁に接触するスクレーパを取り付けると、回転ドラムの円筒状側壁に付着したチップをスクレーパで掻き落として、すべてのチップを有効利用することができ、有機廃棄物の分解処理を確実に行うことができる。
駆動モータの駆動軸に駆動スプロケットを取り付ける一方、回転ドラムの下端部に従動スプロケットを取り付け、駆動スプロケット及び従動スプロケットをチェーンにより連結すると、駆動モータの回転力を駆動スプロケット、チェーン及び従動スプロケットを介して回転ドラムに伝達することができ、有機廃棄物処理装置をコンパクトに構成することができる。
また、第１の加熱手段を回転ドラムの底壁と従動スプロケットと断熱材とにより囲繞された凹部に収容することで、有機廃棄物処理装置の高さを抑えることができるばかりでなく、加熱効率を向上させることができる。
また、撹拌手段を固定羽根で構成し、回転ドラムの回転方向における下流側に向かって固定羽根が上昇するように傾斜させたので、有機廃棄物やチップを十分撹拌することができ、有機廃棄物の分解処理を確実に行うことができる。
さらに、回転ドラムを本体に対し回転ドラムの底壁中心部で位置決めするとともに、回転ドラムの底壁中心部周囲の本体に配置されたドラムバランス保持手段により回転自在に支持し、第１の加熱手段を回転ドラム底壁に対し所定の間隔を置いて配置したので、駆動モータの負荷や消費電力が少なく、静かな有機廃棄物処理装置を提供することができる。
また、蓋体の開放時回転ドラムの回転を阻止するドラム回転阻止手段を設けたので、極めて安全性が高い有機廃棄物処理装置を提供することができる。
さらに、湿度検知手段が検知した湿度に応じて水補給手段により回転ドラム内に水を補給するようにしたので、回転ドラム内を適度な湿度に維持することができ、微生物による有機廃棄物の分解効率が向上する。
また、回転ドラムの上方に取り付けられた開口部を有するシート状部材により回転ドラムの開口部を選択的に開閉するようにしたので、待機状態では回転ドラムの開口部をシート状部材により遮蔽することができ、蓋体への結露を防止することができるとともに、臭気の外部流出を防止することができる。

Claims (14)

1. 微生物により有機廃棄物を分解して処理するための有機廃棄物処理装置であって、
   開口部を有する本体と、該本体の開口部を開閉自在の蓋体と、上記本体内部に回転自在に取り付けられ開口部を介して微生物を担持した微生物保持体が投入され収納される回転ドラムと、該回転ドラムを回転駆動する駆動モータと、上記回転ドラム内に配置され上記本体に固定された撹拌手段と、上記回転ドラムの底壁に対向するように配置された第１の加熱手段と、上記駆動モータの回転を制御する制御手段とを備え、該制御手段により上記回転ドラムを回転制御して投入された有機廃棄物を微生物保持体とともに回転させて上記撹拌手段により撹拌し、有機廃棄物を分解処理するようにしたことを特徴とする有機廃棄物処理装置。
2. 上記回転ドラムの円筒状側壁外面に対向するように第２の加熱手段をさらに設けたことを特徴とする請求項１に記載の有機廃棄物処理装置。
3. 上記本体と上記第１の加熱手段との間及び上記第２の加熱手段の外側に断熱材を取り付けたことを特徴とする請求項２に記載の有機廃棄物処理装置。
4. 上記第１の加熱手段の上部及び上記第２の加熱手段の内側に熱伝導用プレートを設けたことを特徴とする請求項２あるいは３に記載の有機廃棄物処理装置。
5. 上記回転ドラムの底壁に接触するスクレーパを上記撹拌手段に取り付けたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の有機廃棄物処理装置。
6. 上記回転ドラムの円筒状側壁に接触するスクレーパをさらに設けたことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の有機廃棄物処理装置。
7. 上記駆動モータの駆動軸に駆動部材を取り付ける一方、上記回転ドラムの下端部に従動部材を取り付け、上記駆動部材及び従動部材を回転力伝達部材により連結し、上記駆動モータの回転力を上記駆動部材、回転力伝達部材及び従動部材を介して上記回転ドラムに伝達するようにしたことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の有機廃棄物処理装置。
8. 上記第１の加熱手段を上記回転ドラムの底壁と上記従動部材と上記断熱材とにより囲繞された凹部に収容したことを特徴とする請求項７に記載の有機廃棄物処理装置。
9. 上記撹拌手段を固定羽根で構成し、上記回転ドラムの回転方向における下流側に向かって上記固定羽根が上昇するように傾斜させたことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の有機廃棄物処理装置。
10. 上記回転ドラムは、上記本体に対し上記回転ドラムの底壁中心部で位置決めされるとともに、上記回転ドラムの底壁中心部周囲の上記本体に配置されたドラムバランス保持手段により回転自在に支持され、上記第１の加熱手段は上記回転ドラム底壁に対し所定の間隔を置いて配置されていることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の有機廃棄物処理装置。
11. 上記本体に固定した固定軸を上記回転ドラム内に底壁を貫通して立設し、上記固定軸に上記撹拌手段を固定したことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の有機廃棄物処理装置。
12. 上記蓋体の開放時、上記回転ドラムの回転を阻止するドラム回転阻止手段を設けたことを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の有機廃棄物処理装置。
13. 上記回転ドラム内部の湿度を検知する湿度検知手段と、上記回転ドラム内に水を補給する水補給手段とを設け、上記湿度検知手段が検知した湿度に応じて上記水補給手段により上記回転ドラム内に水を補給するようにしたことを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の有機廃棄物処理装置。
14. 上記回転ドラムの上方に開口部を有するシート状部材を取り付け、該シート状部材により上記回転ドラムの開口部を選択的に開閉するようにした請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の有機廃棄物処理装置。

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