(57)【要約】【課題】微生物棲息母材の含水率を的確に制御することを可能とし、より使いやすい消化槽付きトイレを提供する。【解決手段】微生物棲息母材と排泄物とが収容される消化槽２０と、前記消化槽の排気機構と、前記消化槽に収容された微生物棲息母材を排泄物とともに攪拌する攪拌機構４０と、前記消化槽に収容された微生物棲息母材を加温する加温機構と、前記消化槽に収容された微生物棲息母材の水分を検知する水分センサとを備え、前記水分センサにより前記消化槽２０内における前記微生物棲息母材の含水率を検知した結果に基づいて、前記消化槽の微生物棲息母材の含水率を維持する待機運転モードと、前記消化槽の微生物棲息母材から水分を除去し微生物棲息母材の含水率を下げる処理を行う除湿運転モードとに切り換えて、前記排気機構、攪拌機構及び加温機構を制御する制御部６０とを備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
微生物棲息母材と排泄物とが収容される消化槽と、
前記消化槽の排気機構と、
前記消化槽に収容された微生物棲息母材を排泄物とともに攪拌する攪拌機構と、
前記消化槽に収容された微生物棲息母材を加温する加温機構と、
前記消化槽に収容された微生物棲息母材の水分を検知する水分センサとを備え、
前記水分センサにより前記消化槽内における前記微生物棲息母材の含水率を検知した結果に基づいて、
前記消化槽の微生物棲息母材の含水率を維持する待機運転モードと、
前記消化槽の微生物棲息母材から水分を除去し微生物棲息母材の含水率を下げる処理を行う除湿運転モードとに切り換えて、前記排気機構、攪拌機構及び加温機構を制御する制御部とを備えることを特徴とする消化槽付きトイレ。
【請求項２】
前記制御部は、
前記除湿運転モードにおいて前記攪拌機構を駆動する時間間隔が、前記待機運転モードにおけるよりも短くなるように前記攪拌機構を制御し、
前記除湿運転モードにおいて前記消化槽を加温する温度を、前記待機運転モードにおけるおりも高温となるように前記加温機構を制御することを特徴とする請求項１記載の消化槽付きトイレ。
【請求項３】
前記消化槽に給水する給水機構をさらに備え、
前記制御部は、
前記水分センサにより前記消化槽内における前記微生物棲息母材の含水率を検知した結果に基づいて、前記待機運転モードと、前記除湿運転モードに加えて、前記給水機構を駆動し前記消化槽の前記微生物棲息母材の含水率を上げる処理を行う乾燥運転モードに切り換えて、前記排気機構、攪拌機構、加温機構及び給水機構を制御することを特徴とする請求項１または２記載の消化槽付きトイレ。
【請求項４】
前記制御部は、
前記乾燥運転モードにおいて前記消化槽を加温する温度を、前記待機運転モードにおけるよりも低温となるように前記加温機構を制御することを特徴とする請求項３記載の消化槽付きトイレ。
【請求項５】
前記トイレの使用を禁止するロック機構をさらに備え、
前記制御部は、
前記水分センサにより前記消化槽内における前記微生物棲息母材の含水率を検知した結果に基づいて、前記待機運転モード、前記除湿運転モードに加えて、前記ロック機構を駆動した状態において、前記消化槽の微生物棲息母材の含水率を下げる処理を行う警告運転モードに切り換えて、前記排気機構、攪拌機構、加温機構及びロック機構を制御することを特徴とする請求項１記載の消化槽付きトイレ。
【請求項６】
前記ロック機構は、トイレの使用を禁止する警告用のランプを備えることを特徴とする請求項５記載の消化槽付きトイレ。
【請求項７】
前記水分センサに加えて前記消化槽の温度を検知する温度センサを備え、
前記制御部は、
前記加温機構により前記消化槽を加温する温度を、前記除湿運転モードにおいては前記待機運転モードにおけるよりも高く設定して制御することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項記載の消化槽付きトイレ。
【請求項８】
前記加温機構として、前記消化槽に外気を加温して送入する加温送風機構と、前記消化槽を加温するヒータとを備え、
前記制御部は、
前記待機運転モードにおいては、前記ヒータにより前記消化槽を加温し、
前記除湿運転モードにおいては、前記ヒータにより前記消化槽を加温するとともに、前記加温送風機構を駆動することを特徴とする請求項７記載の消化槽付きトイレ。
【請求項９】
前記水分センサは、
前記消化槽に設けられた開口穴を塞ぐ配置に取り付けられた絶縁板と、
該絶縁板の前記消化槽の外面となる面に取り付けられた、サーミスタ及び絶縁板を加熱するためのヒータとを備え、
前記制御部は、前記ヒータにより前記絶縁板を加熱した際の前記サーミスタの抵抗値の経時変化から前記消化槽における微生物棲息母材の含水率を検知する検知手段を備えていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項記載の消化槽付きトイレ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は微生物を利用して排泄物を分解消化する消化槽付きトイレに関する。
【背景技術】
【０００２】
微生物を利用して排泄物を分解消化する消化槽を備えたトイレとして、微生物棲息母材として杉等の木質チップを使用し、消化槽中で排泄物とともに微生物棲息母材を撹拌することにより、微生物の作用によって排泄物を分解消化する製品が提供されている。このトイレは、微生物の作用によって排泄物が炭酸ガスと水とに完全に分解されることから、定期的に微生物棲息母材を交換してメンテナンスするだけで維持することができ、仮設トイレや家庭用トイレとして利用されている。
【０００３】
この微生物を利用するトイレにおいては、微生物による分解消化作用が有効に発揮されるようにするために、微生物棲息母材の含水率を適正に制御することが必要である。木質チップを微生物棲息母材にとする場合、微生物による分解消化作用が有効になされるのは含水率が30〜70％程度の範囲である。したがって、含水率がこの範囲から外れてくると、微生物による分解消化作用が有効に発揮されなくなるからである。
微生物棲息母材の含水率（水分量）を管理する方法として、従来は、微生物棲息母材の状態を目視して調節する方法、トイレの使用回数によって制御する方法、消化槽の重量を検知して制御する方法等がなされてきた。微生物棲息母材の含水率を調節するために、消化槽に加熱機構あるいは除湿機構を設けることも行われている。
【特許文献１】特開２００５−１５２０６３号公報
【特許文献２】特開２００４−３３３６４号公報
【特許文献３】特開２００３−１７４９８２号公報
【特許文献４】特開２００１−２３１７１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したように、微生物の作用を利用して排泄物を分解消化する消化槽付きトイレを有効に活用するには、微生物棲息母材の含水率を適正に制御する必要がある。しかしながら、従来の微生物棲息母材を管理する方法では、微生物棲息母材の含水率が適正に管理されれているとは言い難く、微生物による排泄物の分解消化作用が好適になされているとは限らない。
微生物棲息母材の状態を目視する方法では個人差によってばらつきがあり、必ずしも的確な管理となり得ないし、トイレの使用回数や消化槽（微生物棲息母材）の重量を検知して制御する方法の場合も、微生物棲息母材に含まれる水分量を的確に管理することにならないからである。たとえば、使用者の排泄物がほとんど水分（尿）であるような場合には、トイレの使用回数を設定していても、微生物棲息母材の含水率が高くなり、微生物による分解消化作用が十分に機能しなくなる。
【０００５】
本発明は、これらの課題を解決すべくなされたものであり、消化槽付きトイレに用いられる微生物棲息母材の含水率を的確に制御することを可能とし、微生物による排泄物の分解消化作用が有効になされるように制御することによって、より使いやすい消化槽付きトイレを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明は次の構成を備える。
すなわち、本発明に係る消化槽付きトイレは、微生物棲息母材と排泄物とが収容される消化槽と、前記消化槽の排気機構と、前記消化槽に収容された微生物棲息母材を排泄物とともに攪拌する攪拌機構と、前記消化槽に収容された微生物棲息母材を加温する加温機構と、前記消化槽に収容された微生物棲息母材の水分を検知する水分センサとを備え、前記水分センサにより前記消化槽内における前記微生物棲息母材の含水率を検知した結果に基づいて、前記消化槽の微生物棲息母材の含水率を維持する待機運転モードと、前記消化槽の微生物棲息母材から水分を除去し微生物棲息母材の含水率を下げる処理を行う除湿運転モードとに切り換えて、前記排気機構、攪拌機構及び加温機構を制御する制御部とを備える。
なお、微生物棲息母材の含水率とは、微生物棲息母材に排泄物が混合された状態における含水率の意味である。
【０００７】
前記消化槽付きトイレは、前記消化槽に給水する給水機構をさらに備え、前記制御部は、前記水分センサにより前記消化槽内における前記微生物棲息母材の水分を検知した結果に基づいて、前記待機運転モードと、前記除湿運転モードに加えて、前記給水機構を駆動し前記消化槽の前記微生物棲息母材の含水率を上げる処理を行う乾燥運転モードに切り換えて、前記排気機構、攪拌機構、加温機構及び給水機構を制御する構成とすることも可能である。
乾燥運転モードにより、消化槽の微生物棲息母材の含水率が、微生物による分解消化作用が十分に作用しなくなる低含水率になった際に、微生物棲息母材の含水率を上昇させ、トイレを待機運転モードに移行させることができる。
【０００８】
前記消化槽付きトイレは、前記トイレの使用を禁止するロック機構をさらに備え、前記制御部は、前記水分センサにより前記消化槽内における前記微生物棲息母材の水分を検知した結果に基づいて、前記待機運転モード、前記除湿運転モードに加えて、前記ロック機構を駆動した状態において、前記消化槽の微生物棲息母材の含水率を下げる処理を行う警告運転モードに切り換えて、前記排気機構、攪拌機構、加温機構及びロック機構を制御する構成とすることもできる。
警告運転モードにより、前記消化槽の微生物棲息母材の含水率が過度に高くなった状態においては、トイレの使用を禁止して微生物棲息母材の含水率を下げる処理を行うことによって、より効率的に微生物棲息母材を使用可能状態に復帰させることができる。
【０００９】
また、前記水分センサに加えて前記消化槽の温度を検知する温度センサを備え、前記制御部は、前記加温機構により前記消化槽を加温する温度を、前記除湿運転モードにおいては前記待機運転モードにおけるよりも高く設定して制御することによって、より効率的に微生物棲息母材から水分を除去することができる。
また、前記加温機構として、前記消化槽に外気を加温して送入する加温送風機構と、前記消化槽を加温するヒータとを備え、前記制御部は、前記待機運転モードにおいては、前記ヒータにより前記消化槽を加温し、前記除湿運転モードにおいては、前記ヒータにより前記消化槽を加温するとともに、前記加温送風機構を駆動することによって、除湿運転モードにおいて、さらに効率的に微生物棲息母材の含水率を下げることができる。
【００１０】
また、前記水分センサは、前記消化槽に設けられた開口穴を塞ぐ配置に取り付けられた絶縁板と、該絶縁板の前記消化槽の外面となる面に取り付けられた、サーミスタ及び絶縁板を加熱するためのヒータとを備え、前記制御部は、前記ヒータにより前記絶縁板を加熱した際の前記サーミスタの抵抗値の経時変化から前記消化槽における微生物棲息母材の含水率を検知する検知手段を備えていることを特徴とする。この水分センサの構成によれば、微生物棲息母材によってセンサが侵されることがなく、またヒータにより絶縁板を介して微生物棲息母材を加熱し、そのときの絶縁板の温度変化をサーミスタによって検出することによって、微生物棲息母材の含水率を正確に検知することが可能となる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る消化槽付きトイレは、水分センサを用いて消化槽に収容されている微生物棲息母材の含水率を検知し、その検知結果に基づいて待機運転モードと除湿運転モードに切り換えて制御する方法を採用したことによって、消化槽の微生物棲息母材を微生物が良好に分解消化作用をなす状態に維持することができ、効率的でかつ適正な使用を可能にする消化槽付きトイレとして提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の好適な実施の形態について、添付図面にしたがって詳細に説明する。
（消化槽付きトイレの全体構成）
図１は、本発明に係る消化槽付きトイレの一実施形態の構成を示す正面図、図２は内部構造を示す斜視図である。図２は、消化槽付きトイレから消化槽を引き出した状態を示している。
本実施形態の消化槽付きトイレ１０は、図１に示すように、全体形状がボックス形に形成されたボックス本体１２の下部に消化槽２０が設けられ、消化槽２０の上部にトイレ室が設けられている。トイレ室の前部にはトイレ室への出入り用のドア１４が配置され、消化槽２０の前側面にステップ１６が取り付けられている。
【００１３】
図２に示すように、消化槽２０はボックス本体１２から引き出してメンテナンスできるように、前後方向に移動可能に支持されている。消化槽２０の側板２１に固定されたステップ１６は、消化槽２０をボックス本体１２から引き出したり、ボックス本体１２に収納したりする際に操作部として用いられる。
消化槽２０は箱状に形成され、上板２４の中央部に排泄物を消化槽２０に導入する導入口２６が設けられている。導入口２６は、消化槽２０をボックス本体１２に収容した状態で、便器３０の排出口と平面位置が一致するように設けられている。
【００１４】
導入口２６の開口位置に合わせて、導入口２６を開閉するシャッター２８が設けられる。このシャッター２８は、使用者がトイレ室内に入ったことを検知した際に開き、使用者がトイレ室から退室したことを検知して閉じるように制御される。すなわち、使用者がトイレを使用する際に、消化槽２０の導入口２６から排泄物が消化槽２０に導入されるようにし、使用後には導入口２６が閉止されるようになる。
【００１５】
消化槽２０の一方の側面には、消化槽２０の内部に収容されている撹拌羽根を回転駆動させる攪拌モータ４０と、消化槽２０に収容されている微生物棲息母材を交換等する際に開閉させる排出扉４１と、消化槽２０に外気を送入するブロワモータと送気ファンを備える送風機５０が設けられている。
【００１６】
図３はボックス本体１２と消化槽２０を消化槽付きトイレ１０の背面側から見た状態を示す。ボックス本体１２内の背面側には送風機５０に連通する送風用配管５２と消化槽２０に連通する排気用配管５４とが設けられている。
消化槽２０の側面に設けられた送風機５０の送入管５１ａと、消化槽２０の上部に設けられた排気口５３は、消化槽２０をボックス本体１２に収容した状態において、送入管５１ａの上端と送風用配管５２の下端とが連通し、排気口５３と排気用配管５４の下端とが連通する配置に設けられている。送風機５０と消化槽２０とは送出管５１ｂによって連通する。
【００１７】
送風用配管５２の上端はボックス本体１２の上部に延出し、ボックス本体１２の上部に配置された加熱部５６の配管の一端に接続する。加熱部５６は配管内に空気加熱ヒータ５５を設置して設けられている。加熱部５６の他端には外気を導入する導入管５７が接続し導入管５７の端部がボックス本体１２の外部に連通する。送風機５０、送風用配管５２、空気加熱ヒータ５５が加温送風機構を構成する。
【００１８】
排気用配管５４は、排気口５３に接続する基端からボックス本体１２内を上方に延出し、ボックス本体１２の天板部に設けられた排気部５８に接続して外気に連通する。排気部５８には排気ファン５８ａと排気ファンモータ５８ｂが内蔵されている。排気用配管５４、排気ファン５８ａ、排気ファンモータ５８ｂが消化槽２０の排気機構を構成する。
【００１９】
トイレ室には便器３０が配置され、トイレ室の奥側の位置に給水タンク３２が設置されている（図２）。この給水タンク３２は微生物棲息母材の含水率が所定値よりも低くなった場合に消化槽２０に水分を補給するためのものである。給水タンク３２と消化槽２０とは配管を介して接続されている。配管には給水タンク３２から消化槽２０への給水を制御する電磁弁が取り付けられている。
【００２０】
消化槽２０に収容されている微生物棲息母材の含水率を調節するための攪拌機構、加温機構及び排気機構の制御や、使用者を検知してトイレを使用状態に設定するといった制御を行う制御部６０は、トイレ室の奥側に取り付けられている。この制御部６０によって微生物棲息母材の含水率を制御する方法については後述する。
【００２１】
ドア１４の横の位置にはトイレの使用を禁止する警告用のランプ６２が設けられている。また、トイレ室内の奥側の壁面には、給水タンク３２に水を補給することを指示する水補給ランプ６３と、制御モードを表示するモード表示ランプ６４が取り付けられている。ドア１４には、制御部６０によって制御されるロック機構が付設されている。ロック機構はトイレの使用を停止させる際にドア１４が開かないようにロックするためのものである。
【００２２】
（消化槽の構成）
図４に消化槽２０を上面側から見た斜視図、図５に消化槽２０を底面側から見た斜視図を示す。
消化槽２０の内部には、微生物棲息母材を攪拌する攪拌機構として、２つの攪拌羽根４２、４３が設けられている。攪拌羽根４２は、支持軸４２ａを軸線方向に二分した一半部に取り付けられた第１の攪拌羽根４２１と、他半部に取り付けられた第２の攪拌羽根４２２とを備える。攪拌羽根４３も、支持軸４３ａを軸線方向に二分した一半部に取り付けられた第１の攪拌羽根４３１と、他半部に取り付けられた第２の攪拌羽根４３２とを備える。
【００２３】
各々の攪拌羽根４２、４３はスクリュー型に設けられており、羽根を取り付ける向きによって微生物棲息母材の送り方向（攪拌送り方向）が設定される。
本実施形態においては、一方の攪拌羽根４２については、支持軸４２ａの中央部から支持軸４２ａの両端側に向けて微生物棲息母材が移動するように、第１の攪拌羽根４２１と第２の攪拌羽根４２２が取り付けられ、他方の攪拌羽根４３については、支持軸４３ａの両端側から支持軸４３ａの中央部に向けて微生物棲息母材が移動するように、第１の攪拌羽根４３１と第２の攪拌羽根４３２を取り付けられている。
【００２４】
このような攪拌羽根の取り付け方法としているのは、消化槽２０内で微生物棲息母材が循環して移動する流れを生じさせることによって、消化槽２０内において微生物棲息母材が偏在しないようにし、均一に微生物棲息母材が攪拌されるようにするためである。もちろん、攪拌羽根の取り付け方法は本実施形態の方法に限るものではない。
攪拌モータ４０と支持軸４２ａ、４３ａとは、攪拌モータ４０の出力軸と、支持軸４２ａ、４３ａに取り付けられたスプロケット及び中継軸４０１に取り付けられたスプロケットとの間に掛け渡されたチェーンによって連繋される。中継軸４０１は支持軸４２ａ、４３ａの回転方向を逆向きにするために設けられている。
【００２５】
本実施形態の消化槽２０の底板２３は、攪拌羽根４２、４３の先端の移動方向に合わせて円弧状の底面となるように形成されている。すなわち、図５に示すように、底板２３は正面方向から見て波形形状となる。
この底板２３の外面には、消化槽２０を加温するためのヒータ４４が取り付けられている。本実施形態においては、電熱線を備えたアルミニウム箔ヒータ（４枚）を底板２３の曲面にならって貼着し、底板２３を介して微生物棲息母材が加温されるように設定している。ヒータ４４は、電源に接続され、制御部６０によりヒータ４４への通電が制御され消化槽２０が加熱制御される。
ヒータ４４及び前記送風機５０、空気加熱ヒータ５５を備えた加温送風機構によって消化槽２０の微生物棲息母材を加温する加温機構が構成される。
【００２６】
（センサの構成及び作用）
消化槽２０には、消化槽２０内における微生物棲息母材の含水率を検知するための水分センサが設けられている。図４、５に示すように、水分センサは、消化槽２０の底板２３の外側面にセンサユニット４５として取り付けられる。本実施形態においては、消化槽２０の底板２３の側面部分にセンサユニット４５を取り付けたが、センサユニット４５は消化槽２０に収容された微生物棲息母材が接する底板２３あるいは側板あるいは天板部分に設置する。
【００２７】
図６にセンサユニット４５の取り付け構造を示す。図６（ａ）は、センサユニット４５の取り付け部分を消化槽２０の底板２３の内面側から見た状態を示す。消化槽２０の底板２３には、センサユニット４５の取り付け位置に合わせて開口穴２３ａ、２３ｂが設けられる。開口穴２３ａは水分センサの取り付け位置に合わせて開口して設けられ、開口穴２３ｂは温度センサの取り付け位置に合わせて設けられている。
【００２８】
図６（ｂ）に、センサユニット４５の取り付け位置における断面図を示す。センサユニット４５は、開口穴２３ａ、２３ｂを封止するように底板２３の外側面にならって取り付けられた絶縁板４６と、センサを覆うように取り付けられるケース４７とを備える。
図６（ｃ）は、センサユニット４５を背面側（図６（ｂ）の右側面図）から見た状態を示し、図６（ｄ）は、絶縁板４６と絶縁板４６に取り付けられた水分センサ４８及び温度センサ４９を示す。
【００２９】
図６（ｄ）に示すように、水分センサ４８は絶縁板４６の外面に密着するように取り付けられたサーミスタ４８ａとヒータ４８ｂとを備える。
サーミスタ４８ａはヒータ４８ｂによって絶縁板４６を加熱した際の抵抗変化（電圧変化）を検知し、抵抗の経時的変化から絶縁板４６の温度上昇率を検出し、その検出結果に基づいて消化槽２０内の微生物棲息母材の含水率を検知するためのものである。
温度センサ４９は消化槽２０の温度を検知するためのものであり、同様に絶縁板４６の外面にサーミスタを貼着させてセンサとしている。
絶縁板４６の外面にサーミスタを接触させて取り付けることにより、絶縁板４６を介して微生物棲息母材の温度（含水率）の変動を確実に検知することができる。
【００３０】
本実施形態においては、開口穴２３ａを絶縁板４６によって塞ぐ配置とし、ヒータ４８ｂにより絶縁板４６を加熱し、そのときの温度上昇率をサーミスタ４８ａによって検知して微生物棲息母材の含水率を検知する。
開口穴２３ａを絶縁板４６によって塞ぐことにより、サーミスタ４８ａ及びヒータ４８ｂが排泄物を含む微生物棲息母材にじかに接触して腐食等の損傷を受けることを防止し、かつ絶縁板４６は消化槽２０に用いられる金属（ステンレス）にくらべて熱伝導度が低いことから、ヒータ４８ｂによって絶縁板４６を加熱した際に熱が散逸することを抑え、ヒータ４８ｂによる加熱作用によってサーミスタ４８ａの温度上昇（温度変動）を的確に検知することができる。
【００３１】
また、開口穴２３ａに絶縁板４６を配置して消化槽２０内の微生物棲息母材がじかに絶縁板４６に接触させることによって、ヒータ４８ｂによる加熱作用が直接的に微生物棲息母材に作用し、ヒータ加熱による微生物棲息母材の温度上昇率を的確に検知することができる。
温度センサ４９についても、底板２３に設けた開口穴２３ｂの位置にサーミスタを取り付けることによって、底板２３の外面に温度センサを取り付けた場合と比較して、微生物棲息母材が絶縁板４６にじかに接触することによってより正確に微生物棲息母材の温度を検知することが可能になる。
本実施形態においては、消化槽２０の底板２３、側板には厚さ２ｍｍのステンレス材を使用して、絶縁板４６には厚さ１ｍｍの樹脂板を使用している。
【００３２】
制御部６０は水分センサ４８の検知結果に基づいて消化槽２０の微生物棲息母材の含水率を検出する検知手段を備えている。微生物棲息母材の含水率によってサーミスタからの検出数値を制御部６０のＣＰＵ７２内の基準パラメータと比較して含水率を判定する。ヒータ４８ｂより一定時間加熱すると、微生物棲息母材の水分量（含水率）によって温度上昇率に差が生じる。したがって、一定時間加熱した後のサーミスタ４８ａの温度を検出することによって微生物棲息母材の含水率を判定することができる。
【００３３】
（消化槽付きトイレの制御方法）
本実施形態の消化槽付きトイレは、上述した水分センサ４８及び温度センサ４９による検知結果にしたがって、制御部６０により攪拌機構や加温機構を制御して消化槽２０に収容されている微生物棲息母材によって排泄物の良好な分解消去作用がなされるように制御する。
図７に示すように制御部６０は制御用のCPU７２を備え、水分センサ４８及び温度センサ４９の検出手段７０の検出結果に基づき、乾燥運転モード７３、待機運転モード７４、除湿運転モード７５、警告運転モード７６、暖気運転モード７７の各モードに切り替えて制御する。
【００３４】
以下、図７〜図１１に示した制御フロー図とともに、本実施形態の消化槽付きトイレの制御方法について説明する。
図８は、水分センサ４８等の検出手段７０による検出結果に基づいて乾燥運転モード７３、待機運転モード７４、除湿運転モード７５、警告運転モード７６に切り替えて制御するメインルーチンにおけるフロー図を示す。
【００３５】
まず、電源をONにすることにより制御部６０による制御が開始される（ステップ８０）。微生物棲息母材の管理は微生物棲息母材に含まれる含水率によって制御される。微生物棲息母材の含水率を検知する際には、事前に微生物棲息母材を攪拌する処理（なじませ攪拌）を行う（ステップ８１）。このなじませ攪拌は、消化槽２０に収納されている微生物棲息母材を攪拌し、微生物棲息母材の水分を均一にして微生物棲息母材の含水率が正確に検知できるようにするための操作である。
微生物棲息母材の含水率を検知する処理は一定時間間隔ごとになされる。なじませ攪拌（ステップ８１）は水分センサ４８によって含水率を検知する際には、常に事前になされる。なじませ攪拌は、制御部６０により攪拌モータ４０の駆動を制御し、攪拌羽根４２、４３を回転させ消化槽２０内の微生物棲息母材を攪拌することによってなされる。
【００３６】
次いで、水分センサ４８により含水率を検出する（ステップ８２）。水分センサ４８によって微生物棲息母材の含水率を検知する操作は、水分センサ４８のヒータ４８ｂに通電開始し、時間経過とともにサーミスタ４８ａの電圧値がどのように変化するかを検知することによってなされる。ヒータ４８ｂに通電開始してから一定時間にわたりサーミスタ４８ａの電圧を測定することにより、サーミスタ４８ａの電圧値の変化量から消化槽２０内における微生物棲息母材の含水率を検出することができる。
【００３７】
ステップ８３は、水分センサ４８によって検知された消化槽２０内の微生物棲息母材の含水率が７０％以上か否かを判断するステップである。
ステップ８３において微生物棲息母材の含水率が７０％以上と判断され、かつ含水率が９０％を超えていないと判断された場合は、除湿運転モード７５が選択される。
なお、微生物棲息母材の含水率を判断するステップにおいてモード切り替えする含水率の基準は、いろいろな条件によって、適宜設定可能である。ここでは、切り替え基準とする含水率の例として、含水率が７０％、９０％を設定している。
【００３８】
ステップ８３において微生物棲息母材の含水率が７０％以上と判断され、かつステップ８４において微生物棲息母材の含水率が９０％以上と判断された場合は、警告運転モード７６が選択される。
警告運転モード７６に移行した際は、警告運転モード７６から抜け出さない限り、トイレの使用を禁止するランプ６２が点灯され（ステップ８５）、ロック機構によってドア１４がロックされ（ステップ８６）、トイレの使用が不可となる。
【００３９】
ステップ８３において、微生物棲息母材の含水率が７０％を超えていないと判断され、かつステップ８７において微生物棲息母材の含水率が３０％を超えていると判断された場合は、待機運転モード７４が選択され、待機運転モード７４に移行する。
ステップ８３において、微生物棲息母材の含水率が７０％を超えていないと判断され、かつステップ８８において微生物棲息母材の含水率が３０％以下と判断された場合は、乾燥運転モード７３が選択される。乾燥運転モード７３に移行すると、水補給ランプ６３が点滅し（ステップ８９）、給水タンク３２から消化槽２０に自動的に給水される（ステップ９０）。
【００４０】
本実施形態の消化槽付きトイレは、作動状態においては、制御部６０により、上述した乾燥運転モード７３、待機運転モード７４、除湿運転モード７５、警告運転モード７６のいずれかのモードが選択されて管理される。
消化槽２０の微生物棲息母材の水分検出（ステップ８２）は、たとえば１時間ごと、２時間ごとといったように適宜間隔ごとに行う。この水分検出の結果に従って、何れかのモードが選択されて各モードにおける処理がなされることになる。
【００４１】
（待機運転モード）
図９に待機運転モードにおける制御フロー図を示す。
ステップ８２において消化槽２０内の微生物棲息母材の水分を検出し、待機運転モードが選択される（ステップ７４）と、制御部６０により排気機構が駆動され排気ファンモータ５８ｂがONとなる（ステップ９１）。これによって、消化槽２０から排泄物を分解消化したことによって生じた水分は二酸化炭素が排気部５８から排出される。なお、排気機構については、いずれのモードにおいても連続的に駆動される。消化槽２０からの排気は常時必要となるからである。
【００４２】
排気ファンモータ５８ｂが駆動された状態において、制御部６０により攪拌モータ４０が駆動され、攪拌羽根４２、４３が回転して消化槽２０の微生物棲息母材が攪拌される（ステップ９２）。なお、待機運転モードにおいては攪拌羽根４２、４３を頻繁に回転させる必要はない。
また、制御部６０により排気機構と攪拌機構を駆動制御するとともに、温度センサ４９によって検知された消化槽２０の温度にしたがって消化槽２０を加温する制御がなされる(ステップ９３）。待機運転モード７４においては、微生物棲息母材から水分を積極的に除去する処理を施す必要はない。したがって、ヒータ４４への通電は、消化槽２０の温度が微生物の処理が好適になされる温度となるように制御すればよい。
【００４３】
前述したように、微生物棲息母材による排泄物の分解消化作用は、微生物棲息母材の含水率が３０％〜７０％程度である場合に好適な分解消化作用がなされる。また、消化槽２０があまり低温であったり高温であったりしても微生物による処理が効果的になされない。待機運転モード７４は、微生物棲息母材が好適な含水率に保持し、微生物棲息母材による排泄物の処理が効果的になされる状態を維持するモードである。
【００４４】
（乾燥運転モード）
図１０は、乾燥運転モード７３における制御フロー図を示す。
消化槽トイレの使用頻度が極端に少ないような場合には、微生物棲息母材の含水率が下がり、微生物棲息母材が乾燥して微生物による排泄物の分解消化作用が十分に機能しなくなる。本実施形態においては、微生物棲息母材の含水率が３０％以下となったことが検知されると、乾燥運転モード７３が選択され、微生物棲息母材に給水して微生物棲息母材の含水率が３０％以上となるように制御される。
【００４５】
微生物棲息母材の水分検出（ステップ８２）により、微生物棲息母材の含水率が３０％以下となり、乾燥運転モード７３が選択されると、制御部６０により、排気ファンモータ５８ｂの駆動（ステップ９１）、攪拌モータ４０の駆動（ステップ９２）、ヒータ４４による消化槽２０の加温（ステップ９４）と、消化槽２０への給水（ステップ９０）処理がなされる。
ステップ９１の排気ファンモータ５８ｂの駆動と、ステップ９２の攪拌モータ４０の駆動は、待機運転モード７４における制御と同一の処理である。
【００４６】
一方、ステップ９４におけるヒータ４４による消化槽２０の加温は、待機運転モード７４におけるヒータ４４による消化槽２０の加温（ステップ９３）とくらべて、より低温に消化槽２０を加温するように制御される。これは、乾燥運転モード７３においては微生物棲息母材に給水して微生物棲息母材の含水率を上昇させるから、消化槽２０の温度を低く設定する方が微生物棲息母材からの水分の散逸を抑制して効率的に微生物棲息母材の含水率を上げることができるからである。
【００４７】
乾燥運転モードにおいては、制御部６０により水補給ランプ６３を点滅させ（ステップ８９）、給水タンク３２から消化槽２０に給水する（ステップ９０）。この給水操作は、制御部６０により給水タンク３２に取り付けられている電磁弁を制御し、給水タンク３２から一定量の水を消化槽２０に送入することによってなされる。
【００４８】
前述したように、水分センサ４８による微生物棲息母材の水分検出（ステップ８２）は２時間ごとに行われる。なじませ攪拌（ステップ８１）により微生物棲息母材を均一に攪拌し、水分検出（ステップ８２）によって微生物棲息母材の含水率が３０％以下であった場合は、再度、乾燥運転モード７３が選択され、上述した制御がなされる。
ステップ８２により検出された微生物棲息母材の含水率が３０％を超えると、乾燥運転モード７３から待機運転モード７４に移行し、水補給ランプ６３が消灯する（ステップ９５）。
【００４９】
（除湿、警告運転モード）
図１１は、除湿運転モード７５と警告運転モード７６についての制御フロー図を示す。  消化槽付きトイレが頻繁に使用されて微生物棲息母材の含水率が７０％程度以上になると、微生物棲息母材による排泄物の分解消化作用が大きく劣化する。このため、本実施形態においては、微生物棲息母材の含水率が７０％以上になったことが検知された場合には、微生物棲息母材を除湿運転モードに移行させ、微生物棲息母材の含水率を下げるように制御される。
【００５０】
水分検出（ステップ８２）により微生物棲息母材の含水率が７０％以上であることが検出されると、除湿運転モード７５か警告運転モード７６が選択される。警告運転モード７６はステップ８４によって微生物棲息母材の含水率が９０％以上になったときに選択されるモードである。警告運転モード７６が選択されると、制御部６０により、トイレの使用を禁止するランプ６２が点灯され（ステップ８５）、ドアロック機構が作動されてドア１４がロックされる（ステップ８６）。
【００５１】
除湿運転モード７５と警告運転モード７６においても、排気ファンモータ５８ｂの駆動（ステップ９１）、攪拌モータ４０の駆動（ステップ９６）、ヒータ４４による消化槽の加温（ステップ９７）の処理がなされる。
なお、除湿運転モード７５と警告運転モード７６においては、ステップ９１の攪拌モータ４０を駆動する制御において、他のモードとくらべ頻繁に攪拌モータ４０を駆動する。
【００５２】
また、ステップ９７のヒータ４４によって消化槽２０を加温する処理においては、他のモードと比べて消化槽２０を加温する温度を高く設定する。消化槽２０を加温する温度を他のモードと比較して高くすることにより、微生物棲息母材から水分を散逸させやすくし、微生物棲息母材の含水率を短時間のうちに下げることができる。
【００５３】
また、除湿運転モード７５と警告運転モード７６においては、微生物棲息母材を加温する機構としてヒータ４４に加えて、空気加熱ヒータ５５をONとし（ステップ９８）、送風機５０のブロワモータを駆動して（ステップ９９）加温送風機構による加温作用を利用して消化槽２０の微生物棲息母材を加温する。
消化槽２０がヒータ４４によって加温されるとともに、加温送風機構によって消化槽２０に温風が送入されることにより微生物棲息母材が加温されるとともに、攪拌モータ４０によって微生物棲息母材が攪拌されることにより、微生物棲息母材から強制的に水分が除去される。微生物棲息母材から発生した水分は排気ファンモータ５８ｂにより外部に排出される。
【００５４】
本実施形態においては一定時間ごとになされている微生物棲息母材の水分検出（ステップ８２）によって、微生物棲息母材の含水率が９０％を超えない状態に低下すると、警告運転モード７６が解除され（ステップ１００）除湿運転モード７５に移行する。除湿運転モード７５に移行すると除湿モードランプが点灯し（ステップ１０１）、警告運転モード７６が解除されることによって、使用禁止ランプが消灯し、ドアロックが解除される。
除湿運転モード７５では、上述したステップ９１における排気ファンモータ５８ｂの駆動、ステップ９６における攪拌モータ４０の駆動、ステップ９７におけるヒータ４４による消化槽２０の加温がなされ、微生物棲息母材から水分を除去する処理がなされる。
【００５５】
微生物棲息母材の水分検出（ステップ８２）により微生物棲息母材の含水率が依然として７０％以上である場合は、除湿運転モード７５が選択され、さらに微生物棲息母材から水分を除去する処理が続けられる（ステップ９１、９６、９７）。
一方、微生物棲息母材の水分検出（ステップ８２）によって微生物棲息母材の含水率が７０％を超えていない状態になると、除湿運転モード７５にかえて待機運転モード７４が選択され、制御部６０による制御は待機運転モード７４に移行する。
【００５６】
なお、除湿運転モード７５には、微生物棲息母材を交換する際に、微生物棲息母材を乾燥させる処理も設けられている。微生物棲息母材は一定期間使用すると分解消化作用が劣化するから、随時、新しい微生物棲息母材に交換する必要がある。使用後の微生物棲息母材を排出させる作業の際には、スイッチ操作により、一定時間、除湿運転モード７５によって運転し、微生物棲息母材を乾燥させて消化槽２０の排出扉４１から排出させやすくし、微生物棲息母材を取り扱いやすくする。微生物棲息母材を乾燥させる際にはヒータ４４と空気加熱ヒータ５５をONとし、加温送風機構を利用して微生物棲息母材を乾燥させる。
【００５７】
また、本実施形態の消化槽付きトイレでは、図７に示すように、暖気運転モード７７を選択することができる。暖気運転モード７７は消化槽２０の温度が０℃以下の場合に、まず微生物棲息母材を暖めて微生物棲息母材を攪拌できる状態とし、微生物による分解消化がなされるようにするためのものである。暖気運転モード７７では、ヒータ４４と空気加熱ヒータ５５をONとし、加温送風機構を利用して消化槽２０内の微生物棲息母材を暖める。消化槽２０内の温度が７℃程度となったら、暖気運転モード７７から、前述した各モードでの運転操作に移行する。寒冷地においては外気温が０℃以下になることはしばしばある。暖気運転モード７７は、このような地域に設置する場合に有効である。
【００５８】
以上説明したように、本実施形態の消化槽付きトイレは、消化槽２０に収容されている微生物棲息母材の含水率を一定時間ごとに検出し、その含水率の検出結果に基づいて微生物棲息母材を攪拌したり加温したりする処理を施すことによって、微生物棲息母材が常に良好な分解消化作用をなすように制御される。したがって、消化槽付きトイレの使用状態のばらつき（頻繁にトイレが使用される、あるいは稀にしかトイレが使用されない）や、使用場所が温暖地あるいは寒冷地であるといった外部環境が相異するような場合であっても、微生物棲息母材を微生物による良好な分解消化作用が生じる状態となるように管理することができる。これによって、確実に排泄物の分解処理を行うことができる消化槽付きトイレとして提供することができる。
【００５９】
なお、上記実施形態において、微生物棲息母材の含水率を検知して待機運転モード等に切り換えるための設定条件は、制御方法の一例を示したものであり、除湿運転モードに切り換える含水率を７０％とせず、たとえば８０％以上となった場合に除湿運転モードに切り換えるといった制御とすることも可能である。また、攪拌羽根を間欠的に駆動する際の時間間隔、消化槽の加温温度等も適宜選択して設定することができる。また、微生物棲息母材の含水率を検出する時間間隔についても適宜設定可能である。
【００６０】
また、上記実施形態においては、乾燥運転モード、待機運転モード、除湿運転モード、警告運転モードに切り換えて制御しているが、より簡便な制御とする場合には、これらのモードのうち待機運転モードと除湿運転モードの２つのモードに切り換えて制御することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】消化槽付きトイレの正面図である。
【図２】消化槽付きトイレの内部構造を示す斜視図である。
【図３】消化槽付きトイレの内部構造の背面図である。
【図４】消化槽を上面方向から見た斜視図である。
【図５】消化槽を底面方向から見た斜視図である。
【図６】水分センサを取り付ける消化槽に設けた開口穴の正面図（ａ）、水分センサを取り付けた状態の断面図（ｂ）、水分センサの右側面図、（ｃ）、絶縁板上における水分センサと温度センサの配置を示す正面図（ｄ）である。
【図７】制御部の構成と、制御部によって制御されるモードを示す説明図である。
【図８】消化槽付きトイレの制御方法を示すフロー図である。
【図９】消化槽付きトイレの制御方法（待機運転モード）を示すフロー図である。
【図１０】消化槽付きトイレの制御方法（乾燥運転モード）を示すフロー図である。
【図１１】消化槽付きトイレの制御方法（除湿運転モード、警告運転モード）を示すフロー図である。
【符号の説明】
【００６２】
１０  消化槽付きトイレ
１２  ボックス本体
１４  ドア
１６  ステップ
２０  消化槽
２３  底板
２３ａ、２３ｂ  開口穴
３２  給水タンク
４０  攪拌モータ
４２、４３  攪拌羽根
４４  ヒータ
４５  センサユニット
４６  絶縁板
４７  ケース
４８  水分センサ
４８ａ  サーミスタ
４８ｂ  ヒータ
４９  温度センサ
５０  送風機
５２  送風用配管
５４  排気用配管
５５  空気加熱ヒータ
５８  排気部
５８ａ  排気ファン
５８ｂ  排気ファンモータ
６０  制御部
６２  使用禁止ランプ
６３  水補給ランプ
７３  乾燥運転モード
７４  待機運転モード
７５  除湿運転モード
７６  警告運転モード
７７  暖気運転モード
【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】
2010057537.tif 000007
【図６】
2010057537.tif 000008
【図７】
2010057537.tif 000009
【図８】
2010057537.tif 000010
【図９】
2010057537.tif 000011
【図１０】
2010057537.tif 000012
【図１１】
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