(57)【要約】【課題】  騒音などの環境負荷が無く、連続的に利用できる電気トイレカーを提供すること。【解決手段】本発明の電気トイレカーは、複数台の電気処理式トイレを荷台に搭載した電気トイレカー１００であって、電気トイレカー１００を駆動するためのバッテリー２２０と、電気処理式トイレのための電力を提供する第２バッテリー２１０と、電気処理式トイレへの電力供給経路を、バッテリー２１０または第２バッテリー２２０に切替える電力切替装置とを備えており最小の環境負荷で、衛生環境を維持することができる。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気処理式トイレを荷台に搭載した電気トイレカーであって、
電気処理式トイレのための電力を提供するバッテリーと、
前記電気処理式トイレへの供給電力を、交流に変換する電力切替装置と
を備える、電気トイレカー。
【請求項２】
前記電気処理式トイレは、電気焼却式トイレまたはバイオトイレである、請求項１に記載の電気トイレカー。
【請求項３】
さらに前記電気トイレカーは、複数台の前記電気処理式トイレが同時に排せつ物処理のため利用停止状態とならないように管理する管理手段を備える、請求項１または２に記載の電気トイレカー。
【請求項４】
さらに利用停止状態となった場合に電気処理式トイレが利用できないように施錠するオートロック機構を備える、請求項１〜３のいずれか１項に記載の電気トイレカー。
【請求項５】
前記バッテリーの交換のため、前記バッテリーを荷台から引き出し可能に保持するスライドボックスを備える、請求項１〜４のいずれか１項に記載の電気トイレカー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気トイレカーに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、二次電池で駆動される車両（以下、電気自動車：ＥＶとして参照する。）が急速に普及し始め、これに伴い、二次電池の高容量化が進むと共に、再生利用される二次電池も増加している。このため、ＥＶの生産や維持管理費用は今後ますます低下し、ＥＶはますます普及するものと考えられる。
また、ＥＶは、移動・輸送手段の機能の他、搭載する二次電池が電源としても利用できることから、災害時の緊急電源車としての機能を提供することができる。緊急時以外でも例えば屋外コンサート、花火大会、キャンプなどにおける電源としても機能することが想定され、例えばＥＶの有する電力でトイレを動作すれば、緊急時や災害時、または屋外キャンプにおけるトイレ問題を解消することが可能となる。
【０００３】
これまで、電気により維持管理されるトイレを搭載した車両が知られている。例えば、特開平４−１７６４１７号公報（特許文献１）には電気焼却式のトイレを複数搭載した移動式トイレが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平４−１７６４１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載された移動式トイレは、その電源として発電機を車体後部に搭載し、電気焼却式トイレの電源を供給するものである。しかしながら発電機は、通常ディーゼルエンジンを動作させて電力を発生するため、騒音が大きく、深夜の騒音などを考慮すると、２４時間連続使用するには適切ではない。
【０００６】
一方、ディーゼル駆動の発電機の代わりにＥＶの二次電池を電力源とすることが考えられるが、２４時間連続使用するためにはその容量が限られるため、従来のＥＶをそのまま利用してトイレカーとする事は、容量の点で問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によれば、
電気処理式トイレを荷台に搭載した電気トイレカーであって、
電気処理式トイレのための電力を提供するバッテリーと、
前記電気処理式トイレへの供給電力を、交流に変換する電力切替装置と
を備える、電気トイレカーが提供される。
【０００８】
前記電気処理式トイレは、電気焼却式トイレまたはバイオトイレとすることができる。
さらに前記電気トイレカーは、複数台の前記電気処理式トイレが同時に排せつ物処理のため利用停止状態とならないように管理する管理手段を備えることができる。
さらに利用停止状態となった場合に電気処理式トイレが利用できないように施錠するオートロック機構を備えることができる。
前記バッテリーの交換のため、前記バッテリーを荷台から引き出し可能に保持するスライドボックスを備えることができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、騒音などの環境負荷のない電気トイレカーを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本実施形態の電気トイレカーの上面構造を示す図。
【図２】図２は、本実施形態の電気トイレカー１００の側面図。
【図３】図３は、本実施形態の電気トイレカー１００の二次電池の利用形態を示す図。
【図４】図４は、本実施形態の電気トイレカー１００の底面構造を示した図。
【図５】図５は、本実施形態で、電気処理式トイレの利用停止を判断するための管理手段を説明する図。
【図６】図６は、本実施形態で、電気処理式トイレの稼働時間を遅らせる処理と、稼働時間をタイマまたはカウンタにより制御する処理を組み合わせた場合の電気処理式トイレの稼働状態を示したタイムチャート。
【図７】図７は、本実施形態の電気トイレカーの他の実施形態を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本実施形態を、図面を以て説明するが、本発明は、後述する実施形態に限定されるものではない。図１は、本実施形態の電気トイレカーの上面構造を示す。電気トイレカー１００は、例えば1トン未満乃至２トン〜１０トン積載可能なサイズのトラック（必ずしもＥＶに限定されない）、燃料電池車（ＦＣＶ）、ＥＶキャンピングカー、燃料電池で走行するバスなどとして構成することができ、二次電池により駆動される電気自動車とされている。荷台には、トイレ１２０を周りから遮蔽するボックス１１０が固定されていて、ボックス１１０内に電気処理式トイレ１２０が固定されている。なお説明の便宜上、トイレ１２０は、複数台設置するものとして説明するが、使用態様に応じてトイレ１２０は、１基設置されていてもよい。
【００１２】
利用者は、荷台の側部アオリ部分に配置されたタラップ１３０を登って、荷台に搭乗し、ボックス１１０のドア１１０ａを開けてボックス１１０内に入り、トイレを使用する。使用終了後、利用者は、ボックス１１０から出て、タラップ１３０を降りてトイレの利用を終了する。タラップ１３０は、側部アオリ部分を改造して構成することもできるし、側部アオリ部分を開放して下側に下し、その個所の荷台にタラップ１３０を掛けて固定することで構成しても良い。
【００１３】
電気処理式トイレとしては、例えばインシノレット（登録商標）として市販されている電気焼却式トイレを使用することができる。また、他の実施形態では、例えばバイオトイレとして知られている微生物分解機能を利用したトイレを挙げることができる。電気焼却式トイレは、排せつ物を処理する際に焼却するために電力を消費し、バイオトイレは、排せつ物を処理するための微生物の生存環境を提供するために電力を消費する。本実施形態では、電気処理式トイレの電力を、ＥＶに搭載された二次電池から供給するものである。
【００１４】
電気焼却式トイレは、消費電力が大きいが、比較的小型でトラックの荷台に積載することで設置台数を増やすことができ、車両１台あたりの処理能力を高めることができる。また、バイオトイレは、消費電力は比較的低いものの、微生物を収容した浄化槽が比較的大型化することもあり、荷台の積載数が制限されるため、車両１台当たりの処理能力は、電気焼却式トイレに比較して低くなる傾向にある。
【００１５】
いずれの場合にも、トイレの維持管理には電力を使用するため、従来では、トラックの荷台後部にディーゼル発電機を搭載し、それらの電力を供給していた。しかしながら、ディーゼル発電機は、騒音が大きく、２４時間連続稼働させるには不向きであり、その利用性が工事現場、離島などに制限されていた。
【００１６】
図２は、本実施形態の電気トイレカー１００の側面図である。トイレ１２０を収容したボックス１１０は、トラックの荷台に３基固定されているが、トラックの荷台の面積に応じて、さらに少ないまたは多くのトイレ１２０を搭載できる。図２に示した実施形態の３基のトイレ１２０を電気焼却式トイレとする場合、常時２基が利用可能とされ、残りの１基は、排せつ物処理のために利用停止状態とされる。
【００１７】
利用停止状態とされるトイレは、タイマにより順次的に決定することができる。また他の実施形態では、ボックス１１０内に設置した人感センサーなどにより、使用回数をカウントしておき、設定した回数使用された後、排せつ物処理のために利用停止状態とされる。このため、電気焼却式トイレを使用した場合でも、二次電池の容量が許容する限り連続的な使用が可能とされる。
【００１８】
また、バイオトイレの場合には、電気焼却式よりも消費電力は少ないものの、浄化槽の交換などの際に利用停止状態となる。バイオトイレの場合にも利用回数のカウントやタイマにより順次的に利用停止状態とされるので、トイレ１２０が全く使用できないという状態を回避することができる。さらに他の実施形態では、電気トイレカー１００は、電気焼却式トイレと、バイオトイレの両方を搭載し、電気焼却式トイレを大専用とし、バイオトイレを、大小兼用兼用として、電気焼却式トイレの電力消費量および稼働停止時間を改善することができる。
【００１９】
図３は、本実施形態の電気トイレカー１００の二次電池の利用形態を示す図である。電気トイレカー１００は、運転席下部に設置されたＥＶ車用のバッテリー（図示せず）と、特開２０１８−１０７８７９号公報に記載された電力切替装置(以下、ＣＧＥＳ２００として参照する。）２００と、再生利用されたＥＶ用のリビルドバッテリー２１０とを含んでいる。リビルドバッテリー２１０は、専らトイレを維持管理するための電力を提供し、リビルドバッテリー２１０からの電力は、ＣＧＥＳ２００を介して電気処理式トイレに供給される。
【００２０】
また、リビルドバッテリー２１０は、交換の操作性を考慮して、電気トイレカー１００のタイヤなどの走行機能やサスペンションにより移動が遮られない位置に、スライドボックス２３０により保持されている。スライドボックス２３０は、使用時に車体下部にバランスよく保持された位置から引き出された位置とすることができ。この場合には、スライドボックス２３０の上部が、電気処理式トイレのボックス１１０に近づくためのコンコースを提供し、バリアフリー性を向上できる。この場合、スライドボックス２３０は、補助ステップを備えていて、水平なコンコースを提供することができる。また、スライドボックス２３０は、引き出しに応じて地面にまで延びてリビルドバッテリー自体の荷重を車体と地面とに分散して固定し、トイレ１２０までのコンコースを提供することができる。
【００２１】
また、ＥＶ車用のバッテリーも、ＣＧＥＳ２００に接続されていて、リビルドバッテリー２１０の交換時などの場合にスポット的に電力を供給している。リビルドバッテリー２１０は、引出し可能なスライドボックス２３０に固定されていて、電圧がサービス電圧以下となることが予測される前に、予備のリビルトバッテリー２１０に交換することができる。交換の際には、電力切替装置２００に接続されたＥＶ車用のバッテリーから電力が供給されるように、ＣＧＥＳ２００は、電力バックアップ機能を備えている。
【００２２】
図４は、本実施形態の電気トイレカー１００の底面構造を示した図である。ＣＧＥＳ２００は、バッテリー２２０およびリビルドバッテリー２１０に接続されており、通常時は、リビルドバッテリー２１０が電気処理式トイレの消費電力を賄う。ＣＧＥＳ２００の出力は、荷台下側に形成した開口２２０から電気処理式トイレに供給されている。ＣＧＥＳ２００は、リビルドバッテリー２１０の電位をモニタしており、リビルドバッテリー２１０の電位が適切な下限閾値電位となると、リビルドバッテリー２１０の交換を管理者に通知すると共に、バッテリー２２０から電気処理式トイレへと向いた電力供給経路に切替える。
【００２３】
リビルドバッテリー２１０の交換は、まず、スライドボックス２３０の車体へのロックを解除し、その後、矢線の交換時引出方向にスライドボックス２３０を引出し、リビルドバッテリー２１０をスライドボックス２３０から取外し、予め用意した交換用のリビルドバッテリー（図示せず）に交換することにより行われる。なお、使用時にスライドボックス２３０が引出されている場合には、スライドボックス２３０の上部蓋を取り外してリビルドバッテリー２１０を交換することができる。
【００２４】
また、電気トイレカー１００の設置個所においてＥＶ用充電スタンドが利用可能な場合、例えばチャデモ方式のコネクタをＣＧＥＳ２００に接続し、バッテリー２２０、リビルドバッテリー２００を使用することなく直接ＥＶ充電用ラインからの電力供給を受け取って電気処理式トイレを機能させても良い。
【００２５】
図５は、本実施形態で、電気処理式トイレの利用停止を判断するための管理手段を説明する図である。図５に示した実施形態では、ボックス１１０の内部には、人感センサー２４０が配置されている。人感センサー２４０は感熱センサーでも良いし、赤外線を使用したフォトセンサでも良く、特に人感センサー２４０の種類には限定はない。人感センサー２４０は、電気処理式トイレに利用者が着座したことを検出しその回数を、例えばＷｉＦｉ、４Ｇ、５Ｇなどのワイヤレス通信を使用して管理者に通知する。
【００２６】
または、電気トイレカー１００の電装系またはＣＧＥＳ２００に電気処理式トイレの利用状態をモニタする情報処理部を追加し、所定の利用回数となった場合に車体の適切な位置に配置した警告灯などを点灯させ、管理者により、トイレの利用停止処理を促すことができる。なお、他の実施形態では、ボックス１１０がオートロック機構を備え、利用停止に同期して利用者が利用できないように、ドア１１０ａをロックし、自動的に排せつ物の加熱処理を開始することができる。
【００２７】
また、例えば、利用者が短時間に殺到するような状況が予測される場合には、管理手段は、複数台ある電気処理式トイレの稼働開始時間を例えば電気焼却処理に要する時間間隔で遅らせ、複数台が同時に利用停止状態になることを避けるように利用制御することもできる。
【００２８】
図６は、本実施形態で、電気処理式トイレの稼働時間を遅らせる処理と、稼働時間をタイマまたはカウンタにより制御する処理を組み合わせた場合の電気処理式トイレの稼働状態を示したタイムチャートである。電気処理式トイレは、排せつ物処理時間Ｔ０の間隔を以てそれぞれ遅延して稼働される。それぞれの電気処理式トイレは、タイマまたはカウンタにより制御される期間稼働した後、排せつ物処理のために利用停止状態とされる。
【００２９】
なお、稼働時間の制御は、使用頻度が高い場合には、タイマ制御、稼働頻度が低いときにはカウンタ制御など適切な制御を変えることができる。このため、初期には、３基稼働し、順次排せつ物処理タイミングの到来に応じて排せつ物処理となり利用停止されるが、それ以外の電気処理式トイレは稼働しているので、定常的な場合（Ｃｏｎｓｔ）で示されるように連続して２基のサービスが提供されることになる。
【００３０】
その他、管理手段としては、電気焼却式トイレに関しては、排せつ物を蓄積するボウルにレベルセンサを設けておき、レベルセンサの信号により、排せつ物の処理タイミングの到来を判断することができる。排せつ物の処理は、電気焼却式トイレのペダルを操作することにより行うことができるが、管理者が専ら処理を開始できるように、ロック手段で通常にはロックしておくことができる。また、他の実施形態では、ペダルを使用することなく、レベルセンサ、タイマ、カウンタなどの信号を使用して、自動的に排せつ物処理を開始すると共に利用停止処理を行うことも出来る。
【００３１】
なお、電気処理式トイレの稼働制御プログラムは、電気トイレカー１００のバッテリーまたはそれ専用のバッテリーで動作させることができるので、リビルドバッテリー２１０の交換時にプログラムが停止することはなく、連続的な管理も可能となる。また、１つの場所に配置される電気トイレカー１００は、１台に限られるわけではないので、電気トイレカー１００を複数台１施設に設置すれば環境負荷を増加させることなく、また衛生環境も維持しながら、多数の利用者に対するサービスを提供することができる。
【００３２】
また、他の実施形態では、トラック自体は、ディーゼルエンジン車を使用し、リビルドバッテリーをその荷台下部にスライドボックス２３０に収容した携帯で敷き詰め、スライドボックス２３０上にボックス１１０およびトイレ１２０を設置することができる。この場合でも、リビルドバッテリー２１０の電力は、ＣＧＥＳ２００を通してインバータ制御により交流２００Ｖに変換した後、電気処理式トイレに供給される。なお、この実施形態では、複数のリビルドバッテリーの少なくとも１つをバックアップとして確保しておき、他のリビルドバッテリー２１０の充電・交換の際にバックアップ電力を供給する構成とすることができる。
【００３３】
図7には、さらに他の実施形態の電気トイレカー１００を示す。図７（ａ）は、リビルドバッテリー２１０を収容するスライドボックス２３０を、トイレ使用時にシャーシ下から引き出し、スライドボックス２３０の端部に形成した引き出し式のステップをセットして、利用者が、電気トイレカーにアクセスするのを容易にする実施形態である。
【００３４】
また、図７（ｂ）は、スライドボックス２３０をいっぱいに引き出した時に地面側にスライドボックス２３０が傾斜して接地し、スライドボックス２３０に形成したベロを上部から延ばして地面に接触させる実施形態である。
【００３５】
いずれの実施形態でも、トラックの側部アオリ部分は利用時には取外し、スロープを複雑化させないようにすることができる。図７に示した実施形態では、さらにリビルドバッテリー２１０の交換も容易化できるので、さらに利用効率を改善することができ、またバリアフリー化を達成することができる。
【００３６】
以上のとおり、本実施形態によれば、連続的にサービスが提供でき、環境負荷の少ない電気処理式トイレを備える電気トイレカーを提供することができる。
【符号の説明】
【００３７】
１００  電気トイレカー
１１０  ボックス  １１０
１１０ａ  ドア
１２０  トイレ
２００  ＣＧＥＳ
２１０  リビルドバッテリー
２２０  バッテリー
２３０  スライドボックス
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【手続補正書】
【提出日】令和2年7月14日(2020.7.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気処理式トイレを荷台に搭載した電気トイレカーであって、
電気処理式トイレのための電力を提供するバッテリーと、
前記電気処理式トイレへの供給電力を、交流に変換する電力切替装置と、
前記バッテリーの交換のため、前記バッテリーを荷台から引き出し可能に保持するスライドボックスと
を備える、電気トイレカー。
【請求項２】
前記電気処理式トイレは、電気焼却式トイレまたはバイオトイレである、請求項１に記載の電気トイレカー。
【請求項３】
さらに前記電気トイレカーは、複数台の前記電気処理式トイレが同時に排せつ物処理のため利用停止状態とならないように管理する管理手段を備える、請求項１または２に記載の電気トイレカー。
【請求項４】
さらに利用停止状態となった場合に電気処理式トイレが利用できないように施錠するオートロック機構を備える、請求項１〜３のいずれか１項に記載の電気トイレカー。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
本発明によれば、
電気処理式トイレを荷台に搭載した電気トイレカーであって、
電気処理式トイレのための電力を提供するバッテリーと、
前記電気処理式トイレへの供給電力を、交流に変換する電力切替装置と、
前記バッテリーの交換のため、前記バッテリーを荷台から引き出し可能に保持するスライドボックスと、
を備える、電気トイレカーが提供される。
前記電気処理式トイレは、電気焼却式トイレまたはバイオトイレとすることができる。
さらに前記電気トイレカーは、複数台の前記電気処理式トイレが同時に排せつ物処理のため利用停止状態とならないように管理する管理手段を備えることができる。
さらに利用停止状態となった場合に電気処理式トイレが利用できないように施錠するオートロック機構を備えることができる。