(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
井戸と、
前記井戸から地下水を汲み上げる汲水部と、
排泄物を受ける受け部を有し、前記汲水部から供給される前記地下水によって前記受け部が洗浄される便器と、
前記便器から排出された排水が流通して、下流側に向かって下り勾配で傾斜するように地面に埋設される排水管と、を備え、
前記汲水部は、前記地下水を地表まで供給する供給部と、前記地表で前記供給部に着脱可能に接続される着脱ポンプ部とを有し、
前記便器は、前記汲水部及び前記排水管に着脱可能に接続される防災水洗トイレシステム。
【請求項２】
前記地表で前記便器及び前記着脱ポンプ部が固定される被固定部を備え、
前記便器は、前記被固定部に固定されることで前記排水管に接続され、
前記着脱ポンプ部は、前記被固定部に固定されることで前記供給部に接続される請求項１に記載の防災水洗トイレシステム。
【請求項３】
前記地表で前記便器及び前記着脱ポンプ部を覆うテント部を備える請求項１または請求項２に記載の防災水洗トイレシステム。
【請求項４】
前記供給部は、
前記井戸内を挿通する揚水管と、
前記井戸から汲み上げられた前記地下水を貯水する貯水槽と、
前記揚水管に接続され、前記貯水槽に前記地下水を供給する深井戸ポンプ部と、
前記貯水槽から前記地表まで延び、前記着脱ポンプ部に着脱可能に接続される接続管と、を有し、
前記揚水管は、
前記井戸内の前記地下水に浸かる位置に配置され、前記深井戸ポンプ部の最高揚程を向上させる中間シリンダーを有する請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の防災水洗トイレシステム。
【請求項５】
前記供給部は、
前記井戸から前記地下水を汲み上げる電動ポンプ部と、
自然エネルギーを利用して発電を行う発電部と、
前記発電部から供給される電気を蓄電して前記電動ポンプ部に電気を供給するバッテリー部と、を有し、
前記揚水管は、
前記深井戸ポンプ部の揚水管と前記電動ポンプ部の揚水管とを一体に形成したものであり、
前記揚水管における前記地下水の流通方向を切り替えて、前記深井戸ポンプ部と前記電動ポンプ部とのいずれかに一方に前記地下水を供給する切替弁を有し、
前記発電部は、風力または太陽光を利用して発電を行う請求項４に記載の防災水洗トイレシステム。
【請求項６】
前記電動ポンプ部が汲み上げた前記地下水を溜める貯水タンクを備え、
前記貯水タンクは、内部に溜められた前記地下水の貯水量が予め定めた第一貯水量を下回ることで前記電動ポンプ部を起動させ、
内部に溜められた前記地下水の貯水量が予め定めた第二貯水量を上回ることで、前記電動ポンプ部を停止させる請求項５に記載の防災水洗トイレシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、防災水洗トイレシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
地震や洪水等の災害によって、建物や住居の施設機能の低下やライフラインである上下水道が損傷してしまい、施設内の水洗トイレが使用できなくなる場合がある。このような場合には、小学校や公園等の避難場所にて仮設トイレが使用されている。
【０００３】
このような仮設トイレとして、例えば、特許文献１には、予め避難場所に設置しておく仮設トイレが挙げられている。この仮設トイレは、地表に開口している複数の縦管と、地中で縦管と接続されて処理物を既設の下水管に流す排水管と、排水管の下流側の端部を閉塞することで排水管内に水を貯蓄し、開放すること排水管内の水を流出させる貯水ゲートとを備えている。そして、このような仮設トイレは、地表に面する上側開口部を塞いでいる蓋体を縦管から取り外し、縦管の位置に合わせて地表に洋式便器を据え付けることで仮設トイレとして使用することができる。この仮設トイレを使用する際には、まず排水管の上流側に貯水タンク等を設置し、貯水ゲートの閉塞した状態で貯水タンク内の水を排水管内に供給して排水管内に水を溜める。その後、仮設トイレを使用後に、排水管内の汚物等の排泄物が或る程度の量となったときに、貯水ゲートを開放し、排水管内に溜めた水を流通させるとともに処理物を流して下水管に排出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４１０４１９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に挙げられるような仮設トイレでは、水を排水管内に供給して処理物を下水管に流している。そのため、利用者が利用した洋式便器自体は洗浄されることがない。したがって、複数の利用者によって利用された場合には、においや雑菌等の衛生上の観点からも好ましくないという問題も有している。
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、着脱可能な便器を衛生的に使用することが可能な防災水洗トイレシステム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】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を提案している。
本発明の第一の態様における防災水洗トイレシステムは、井戸と、前記井戸から地下水を汲み上げる汲水部と、排泄物を受ける受け部を有し、前記汲水部から供給される前記地下水によって前記受け部が洗浄される便器と、前記便器から排出された排水が流通して、下流側に向かって下り勾配で傾斜するように地面に埋設される排水管と、を備え、前記汲水部は、前記地下水を地表まで供給する供給部と、前記地表で前記供給部に着脱可能に接続される着脱ポンプ部とを有し、前記便器は、前記汲水部及び前記排水管に着脱可能に接続される。
【０００８】
このような構成によれば、便器や着脱ポンプ部が着脱可能とされていることで、災害の発生していない通常時には、地表から便器や着脱ポンプ部を撤去することができる。そして、汲水部である供給部と着脱ポンプ部とによって汲み上げた地下水を利用して着脱可能な便器の受け部を洗浄することができる。したがって、災害時のような水を確保することが困難な状況であっても、安定して供給可能な地下水を井戸から汲み上げて利用することで、便器の受け部を地下水で洗浄して清潔に保つことができる。
【０００９】
また、上記防災水洗トイレシステムでは、前記地表で前記便器及び前記着脱ポンプ部が固定される被固定部を備え、前記便器は、前記被固定部に固定されることで前記排水管に接続され、前記着脱ポンプ部は、前記被固定部に固定されることで前記供給部に接続されていてもよい。
【００１０】
このような構成によれば、地表が不安定な状態であっても、安定して便器を排水管に接続したり、着脱ポンプ部を接続管に接続したりすることができる。
【００１１】
また、上記防災水洗トイレシステムでは、前記地表で前記便器及び前記着脱ポンプ部を覆うテント部を備えていてもよい。
【００１２】
このような構成によれば、外部から遮断した状態で便器や着脱ポンプ部を利用者が使用することができる。具体的には、便器だけでなく着脱ポンプ部もテント部に覆われていることで、受け部を洗浄するまでの作業をテント部内ですることができる。そのため、利用者が他社から視線等の影響を受けずに排泄を行うことが可能な空間を確保することができる。
【００１３】
また、上記防災水洗トイレシステムでは、前記供給部は、前記井戸内を挿通する揚水管と、前記井戸から汲み上げられた前記地下水を貯水する貯水槽と、前記揚水管に接続され、前記貯水槽に前記地下水を供給する深井戸ポンプ部と、前記貯水槽から前記地表まで延び、前記着脱ポンプ部に着脱可能に接続される接続管と、を有し、前記揚水管は、前記井戸内の前記地下水に浸かる位置に配置され、前記深井戸ポンプ部の最高揚程を向上させる中間シリンダーを有していてもよい。
【００１４】
このような構成によれば、地下水が存在している位置が深い深井戸であっても、中間シリンダーを有する深井戸ポンプ部によって地下水を安定して汲み上げて利用することができる。さらに、井戸から汲み上げた地下水を貯水槽に一度溜めてから、着脱ポンプ部に供給することで、井戸の深さに関わらず、着脱ポンプ部の構造を変えることなく安定して地下水を便器まで供給することができる。したがって、複雑な構造のポンプを着脱式にすることなく、災害時に使用される仮設トイレを容易に水洗式にすることができる。
【００１５】
また、上記防災水洗トイレシステムでは、前記供給部は、前記井戸から前記地下水を汲み上げる電動ポンプ部と、自然エネルギーを利用して発電を行う発電部と、前記発電部から供給される電気を蓄電して前記電動ポンプ部に電気を供給するバッテリー部と、を有し、前記揚水管は、前記深井戸ポンプ部の揚水管と前記電動ポンプ部の揚水管とを一体に形成したものであり、前記揚水管における前記地下水の流通方向を切り替えて、前記深井戸ポンプ部と前記電動ポンプ部とのいずれかに一方に前記地下水を供給する切替弁を有し、前記発電部は、風力または太陽光を利用して発電を行っていてもよい。
【００１６】
このような構成によれば、自然エネルギーである風力や太陽光を利用して発電部で発電した電気をバッテリー部で十分に蓄電してから電動ポンプ部に供給することで、電動ポンプ部に電気を安定供給して、安定して連続運転させることが可能となる。したがって、電気を安定的に得て、電動ポンプ部によって井戸から地下水を汲み上げることが可能となる。また、仮にバッテリー部に蓄電されている電気の量が十分でなく電動ポンプ部を運転させることができない場合でも、代わりに深井戸ポンプ部によって手動で地下水を汲み上げることで地下水を便器に供給することが可能となる。このように、電動ポンプ部と深井戸ポンプ部とによって安定して地下水を汲み上げることが可能となることで、災害時のように水や電気を確保することが困難な環境であっても、地下水を安定して便器に供給して、洗浄することができる。
【００１７】
また、上記防災水洗トイレシステムでは、前記電動ポンプ部が汲み上げた前記地下水を溜める貯水タンクを備え、前記貯水タンクは、内部に溜められた前記地下水の貯水量が予め定めた第一貯水量を下回ることで前記電動ポンプ部を起動させ、内部に溜められた前記地下水の貯水量が予め定めた第二貯水量を上回ることで、前記電動ポンプ部を停止させてもよい。
【００１８】
このような構成によれば、貯水タンクを備えていることで、電動ポンプ部を一定量の地下水を汲み上げるまで連続して一定時間駆動させ、その後は一定量の地下水がなくなるまでの時間、電動ポンプ部を起動させる必要がなくなる。これにより、使用のたびに電動ポンプ部の地上ユニットを何度も連続して起動と停止とを繰り返させる必要がなくなり、電動ポンプ部に電気を供給するバッテリー部の消耗を抑えることができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の防災水洗トイレシステムによれば、井戸から地下水を汲み上げて、トイレ部の排泄物を受ける受け部に供給して洗浄することで、着脱可能な便器を衛生的に使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第一実施形態に係る防災水洗トイレシステムを説明する模式図である。
【図２】本発明の第一実施形態に係る便器、着脱ポンプ部、及びテント部を説明する要部拡大図である。
【図３】本発明の第一実施形態に係る防災水洗トイレシステムにおいて、便器、着脱ポンプ部、及びテント部が設置される前の状態を説明する模式図である。
【図４】本発明の第一実施形態に係る防災水洗トイレシステムにおいて、便器、着脱ポンプ部、及びテント部が収容されている状態を説明する模式図である。
【図５】本発明の第一実施形態に係る防災水洗トイレシステムにおいて、便器及び着脱ポンプ部が設置された状態を説明する模式図である。
【図６】本発明の第二実施形態に係る防災水洗トイレシステムを説明する模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
《第一実施形態》
以下、本発明に係る第一実施形態の防災水洗トイレシステム１ａについて図１から図６を参照して説明する。
第一実施形態の防災水洗トイレシステム１ａは、地震等の災害が発生時に避難場所となる学校等に予め設けておくことで、災害時に水洗式の仮設トイレとして使用するものである。図１に示すように、防災水洗トイレシステム１ａは、地表Ｇから鉛直方向下方に設けられて地下水Ｗを採取可能な井戸２と、井戸２から地下水Ｗを汲み上げる汲水部３と、地表Ｇで後述する便器４及び着脱ポンプ部３２が固定される被固定部５と、汲水部３から地下水Ｗが供給される複数の便器４と、便器４等を覆うテント部６と、便器４で処理された排泄物等を含む排水Ｗ２を流通する排水管７と、排水管７と接続されて既設の下水管１００に地下水Ｗ等を排出する中間マンホール１０と、を備えている。
【００２２】
井戸２は、地面から地中に向かって地下水源まで貫通する穴であり、本実施形態の井戸２は、例えば、２０ｍ程度の深さにある地下水Ｗを採取可能な深井戸である。井戸２は、井戸ケーシング２１が鉛直方向に延在して埋設されていることで、穴を掘削することと同時に内壁が支持されている。
井戸ケーシング２１は、後述する揚水管３１１が挿通可能な大きさの断面形状をなす管材である。
【００２３】
汲水部３は、地表Ｇに設けられる便器４に汲み上げた地下水Ｗを供給する。汲水部３は、地下水Ｗを地表Ｇまで供給する供給部３１と、地表Ｇで供給部３１から便器４に地下水Ｗを供給する着脱ポンプ部３２とを有する。
【００２４】
供給部３１は、井戸２の深部から地表の着脱ポンプ部３２まで地下水Ｗを供給させる。供給部３１は、地表Ｇに設けられる深井戸ポンプ部３１３と、井戸２内から深井戸ポンプ部３１３まで地下水Ｗを送る揚水管３１１と、井戸２から汲み上げられた地下水Ｗを貯水する貯水槽３１２と、貯水槽３１２から地表Ｇまで延びる接続管３１４と、を有する。
【００２５】
深井戸ポンプ部３１３は、貯水槽３１２に地下水Ｗを供給する。深井戸ポンプ部３１３は、本実施形態のように２０ｍ程度の深さの井戸２から地下水Ｗを汲み上げる深井戸用の手押しポンプである。深井戸ポンプ部３１３は、井戸２の鉛直方向上方の地表Ｇに予め設けられている。本実施形態の深井戸ポンプ部３１３は、地下水Ｗを汲み上げる深井戸ポンプ本体３１３ａと、深井戸ポンプ本体３１３ａに地下水Ｗの汲み上げを行わせる深井戸ポンプレバー３１３ｂと、深井戸ポンプ本体３１３ａに設けられて地下水Ｗを吐出する深井戸ポンプ水口３１３ｃとを有している。
【００２６】
深井戸ポンプ本体３１３ａは、架台を介して地表Ｇに設置されている。深井戸ポンプ本体３１３ａは、内部にピストンを有している。深井戸ポンプ本体３１３ａは、ピストンを鉛直方向上下に動かすことで揚水管３１１を介して地下水Ｗを引き上げて、井戸２内から地下水Ｗを汲み上げている。
【００２７】
深井戸ポンプレバー３１３ｂは、深井戸ポンプ本体３１３ａに取り付けられている。深井戸ポンプレバー３１３ｂは、上下方向に動かされることで、深井戸ポンプ本体３１３ａ内のピストンを鉛直方向上下に動かしている。
【００２８】
深井戸ポンプ水口３１３ｃは、深井戸ポンプ本体３１３ａに取り付けられている吐出口である。深井戸ポンプ水口３１３ｃは、深井戸ポンプ本体３１３ａが汲み上げた地下水Ｗを貯水槽３１２に向けて地下水Ｗを吐出している。
【００２９】
揚水管３１１は、深井戸ポンプ部３１３に接続されている。揚水管３１１は、井戸２の井戸ケーシング２１内を挿通している。具体的には、本実施形態の揚水管３１１は、深井戸ポンプ本体３１３ａに固定されて地下水Ｗまで延在する揚水管本体３１１ａと、揚水管本体３１１ａに固定される中間シリンダー３１１ｂとを備えている。
【００３０】
揚水管本体３１１ａは、深井戸ポンプ本体３１３ａから鉛直方向下方に向かって延在する配管である。揚水管本体３１１ａは、地下水Ｗを地表の深井戸ポンプ本体３１３ａまで流通させている。揚水管本体３１１ａは、本実施形態では例えば、管径が４０ｍｍの管材を使用する。
【００３１】
中間シリンダー３１１ｂは、地下水Ｗに浸かる位置に配置され、揚水管本体３１１ａの途中に設けられている。中間シリンダー３１１ｂは、深井戸ポンプ部３１３の最高揚程を向上させる。本実施形態の中間シリンダー３１１ｂは、深井戸ポンプレバー３１３ｂの動きに連動しており、深井戸ポンプレバー３１３ｂが動かされることで中間シリンダー３１１ｂが配置された位置まで大気圧で地下水Ｗを汲み上げる。その後、中間シリンダー３１１ｂは、深井戸ポンプレバー３１３ｂがさらに手動で動かされることで、中間シリンダー３１１ｂが配置された位置まで汲み上げられた地下水Ｗを人力で持ち上げるようにして深井戸ポンプ本体３１３ａが配置された位置まで水を汲み上げる。したがって、中間シリンダー３１１ｂは、深さ２０ｍ以上の深井戸に対しても手動で地下水Ｗを汲み上げることを可能としている。
【００３２】
貯水槽３１２は、深井戸ポンプ部３１３によって揚水管３１１を介して汲み上げられた地下水Ｗを溜める。本実施形態の貯水槽３１２は、深井戸ポンプ水口３１３ｃの鉛直方向下方の地中に埋め込まれている。貯水槽３１２は、深井戸ポンプ水口３１３ｃから排出された地下水Ｗを受けている。貯水槽３１２は、地下水Ｗを溜めておく貯水槽本体３１２ａと、貯水槽本体３１２ａの貯水量が所定の量を超えた場合に、地下水Ｗを排水管７に排出する貯水配管３１２ｂとを有する。
【００３３】
貯水槽本体３１２ａは、地中に埋設されており、鉛直方向上方が地表Ｇで開口している。貯水槽本体３１２ａは、後述するマンホール１０ａのような貯水蓋３１２ｃを有している。貯水槽本体３１２ａは、貯水蓋３１２ｃを取り外すことで深井戸ポンプ水口３１３ｃから排出される地下水Ｗを受けて、貯水可能とされている。貯水槽本体３１２ａは、コンクリートによって形成され、１００Ｌ程度の地下水Ｗを貯水可能とされている。
【００３４】
貯水配管３１２ｂは、貯水槽本体３１２ａから地下水Ｗがあふれ出ないように、貯水量が所定の量が超えた場合に、地下水Ｗを排水管７に排出する。本実施形態の貯水配管３１２ｂは、貯水槽本体３１２ａの貯水量を超える鉛直方向の途中の位置で、貯水槽本体３１２ａと接続されている。
【００３５】
接続管３１４は、貯水槽３１２の内部から着脱ポンプ部３２まで延びている。接続管３１４は、着脱ポンプ部３２に対して着脱可能に接続されている。本実施形態の接続管３１４は、貯水槽３１２に溜められた地下水Ｗを着脱ポンプ部３２まで流通させる配管である。接続管３１４は、設置される便器４ごとに設けられている。接続管３１４は、地表Ｇの被固定部５から貯水槽３１２内部の底部分まで延びている。接続管３１４は、一方の端部が貯水槽本体３１２ａ内で地下水Ｗに浸かる位置に配置されている。接続管３１４は、他方他の端部が地表Ｇの被固定部５の鉛直方向上方を向く面で鉛直方向上方を向くように配置されている。
【００３６】
着脱ポンプ部３２は、貯水槽３１２に溜められた地下水Ｗを汲み上げて便器４に供給する。着脱ポンプ部３２は、地表Ｇに設けられた被固定部５で供給部３１に対して着脱可能に接続される。着脱ポンプ部３２は、便器４に対して着脱可能に接続される。着脱ポンプ部３２は、設置される便器４ごとに設けられている。本実施形態の着脱ポンプ部３２は、浅井戸用の手押しポンプである。本実施形態の着脱ポンプ部３２は、図２に示すように、地下水Ｗを汲み上げる着脱ポンプ部本体３２１と、着脱ポンプ部本体３２１に地下水Ｗの汲み上げを行わせる着脱ポンプ部レバー３２２と、着脱ポンプ部本体３２１と便器４とを接続するフレキホース３２３とを有している。
【００３７】
着脱ポンプ部本体３２１は、被固定部５で接続管３１４に対して着脱可能とされている。着脱ポンプ部本体３２１は、底部分に外側に向かって広がるフランジ部３２１ａを有している。このフランジ部３２１ａには、貫通孔が形成されている。着脱ポンプ部本体３２１は、被固定部５に取り付けられることで、接続管３１４の被固定部５側の開口と着脱ポンプ部本体３２１の内部とが連通するように接続される。着脱ポンプ部本体３２１は、内部にピストンを有している。着脱ポンプ部本体３２１は、このピストンを鉛直方向上下に動かすことで、接続管３１４を介して貯水槽３１２内の地下水Ｗを汲み上げている。
【００３８】
着脱ポンプ部レバー３２２は、着脱ポンプ部本体３２１に取り付けられている。着脱ポンプ部レバー３２２は、上下方向に動かされることで、着脱ポンプ部本体３２１内のピストンを鉛直方向上下に動かしている。
【００３９】
フレキホース３２３は、着脱ポンプ部本体３２１及び便器４に対してそれぞれ着脱可能に接続されている。フレキホース３２３は、着脱ポンプ部本体３２１が汲み上げた地下水Ｗを便器４に向かって流通させる。本実施形態のフレキホース３２３は、高い可撓性を有する配管である。
【００４０】
被固定部５は、地表Ｇに設けられている。被固定部５は、便器４及び着脱ポンプ部３２が固定される。本実施形態の被固定部５は、コンクリートによって平板状に形成されている。本実施形態の被固定部５は、設置される便器４ごとに設けられている。被固定部５には、内部を地中から延びる接続管３１４が挿通しており、被固定部５の鉛直方向上方を向く面で開口している。また、被固定部５には、内部を後述する排水管７が挿通しており、接続管３１４の開口と隣接して被固定部５の鉛直方向上方を向く面で開口している。被固定部５は、図３に示すように、接続管３１４の開口を閉塞する接続管蓋５１と、排水管７の開口を閉塞する排水管蓋５２と、を有している。
【００４１】
接続管蓋５１は、平板状をなしており、接続管３１４の開口上に配置されることで、接続管３１４の開口を閉塞する。接続管蓋５１は、着脱ポンプ部３２が設置されていない状態で、接続管３１４の開口を閉塞している。接続管蓋５１は、着脱ポンプ部３２が設置される際には、接続管３１４の開口上から取り外される。
【００４２】
排水管蓋５２は、平板状をなしており、排水管７の開口上に配置されることで、排水管７の開口を閉塞する。排水管蓋５２は、便器４が設置されていない状態で、後述する排水管７の縦管７２の開口を閉塞している。排水管蓋５２は、便器４が設置される際には、排水管７の開口上から取り外される。
【００４３】
本実施形態の被固定部５には、鉛直方向上方を向く面の接続管３１４及び排水管７の開口の周りにボルト固定用孔が複数形成されている。被固定部５では、これらの孔に固定具であるボルトが便器４及び着脱ポンプ部３２に設けられた不図示の貫通孔を挿通させた状態で固定されることで、便器４及び着脱ポンプ部３２が着脱可能に固定される。
【００４４】
なお、便器４及び着脱ポンプ部３２と被固定部５との固定構造は、本実施形態のような構造に限定されるものではなく、被固定部５に対して着脱可能な構造であればよい。
【００４５】
便器４は、陶器製の洋式便器である。便器４は、離間して複数箇所に配置されている。本実施形態では例えば、便器４は、二ケ所に配置されている。便器４は、地表Ｇに設けられた被固定部５で汲水部３及び排水管７に対して着脱可能とされている。本実施形態の便器４は、底部分の外周にボルトが挿通可能な貫通孔（不図示）が形成されている。本実施形態の便器４には、図２に示すように、利用者が排泄した排泄物を受ける受け部４１と、フレキホース３２３と接続され、受け部４１に地下水Ｗを流入する流入部４２とが形成されている。
【００４６】
受け部４１は、利用者が排泄した排泄物を受けるために便器４の内部に形成される面である。受け部４１は、流入部４２を介して汲水部３から供給される地下水Ｗによって洗浄される。本実施形態の受け部４１は、便器４内で上面に開口する漏斗状の空間を形成する面である。受け部４１の鉛直方向下方の底部分には、排出用開口４１ａが形成されている。
【００４７】
排出用開口４１ａは、便器４が被固定部５に固定された状態で、排水管７の開口に対して鉛直方向の上方に配置される。
流入部４２は、フレキホース３２３と接続される。流入部４２は、フレキホース３２３を介して着脱ポンプ部本体３２１から送られてくる地下水Ｗを受け部４１に流入させる。
【００４８】
テント部６は、地表Ｇで組み立てられて便器４及び着脱ポンプ部３２を覆う。本実施形態のテント部６は、鉛直方向に長い縦長のドーム形状をなしている。テント部６は、折り畳み式となっており、例えば、災害の発生していない通常時には折りたたまれて収容されており、災害の発生した緊急時に広げて組み立てることで便器４及び着脱ポンプ部３２の周りに設置される。テント部６は、利用者の入室時、退室時に開閉自由なファスナー（不図示）が設けられている。テント部６は、このファスナーを閉めることで、外部から内部が見えないように形成されている。
【００４９】
排水管７は、便器４から排出される排泄物や地下水Ｗを含む排水Ｗ２を既設の中間マンホール１０まで流通させている。排水管７は、図１に示すように、下流側に向かって下り勾配で傾斜するよう地面に埋設される排水管本体７１と、排水管本体７１と各便器４とを接続する縦管７２とを有している。
【００５０】
排水管本体７１は、地面に埋設されており、便器４から排出される排水Ｗ２や貯水槽３１２の貯水配管３１２ｂから排出される地下水Ｗを中間マンホール１０に向かって流通させている。本実施形態の排水管本体７１は、上流側で貯水配管３１２ｂと接続され、下流側で中間マンホール１０と接続されている。
【００５１】
縦管７２は、地表Ｇから鉛直方向下方に延びており、排水管本体７１まで連通する管材である。縦管７２は、排水管本体７１の延在方向に沿って離間して、設置される便器４に対応して複数箇所に配置されている。縦管７２は、便器４が被固定部５に取り付けられることで、受け部４１の排出用開口４１ａと連通する。
【００５２】
中間マンホール１０は、排水管本体７１と接続されており、排水Ｗ２や地下水Ｗを既設の下水管１００に流通させている。中間マンホール１０は、マンホール１０ａを有している。中間マンホール１０は、マンホール１０ａを取り外すことで内部を点検可能とされている。
なお、本実施形態における中間マンホール１０が接続されている下水管１００は、既に地中に埋設されている下水道の汚水管であり、公知の下水管１００である。
【００５３】
次に、上記構成の防災水洗トイレシステム１ａの施工方法について説明する。
図３に示すように、本実施形態の防災水洗トイレシステム１ａでは、災害の発生していない通常時には被固定部５から便器４や着脱ポンプ部３２が外されている。また、テント部６も、折りたたまれて収納されている。この際、被固定部５では、排水管蓋５２が配置されることで縦管７２の開口が閉塞され、接続管蓋５１が配置されることで接続管３１４の開口が閉塞されている。そして、被固定部５の閉塞された縦管７２の開口や接続管３１４の開口の上方には、ベンチ１２０等が設けられている。
また、被固定部５から外されている便器４や着脱ポンプ部３２は、それぞれ分解されて、図４の示すような収納箱１１０にそれぞれ収められている。
【００５４】
地震等の災害の発生した緊急時には、図５に示すように、収納箱１１０から、便器４や着脱ポンプ部３２やテント部６を取り出して、被固定部５に固定する。具体的には、本実施形態では、例えば、収納箱１１０から便器４を取り出して組み立てた後に、底部分の貫通孔と縦管７２の開口の周りに設けられた被固定部５のボルト固定用孔と位置を合わせる。その後、ボルトを挿通させることで、便器４を被固定部５に固定する。このように便器４を被固定部５に対して取り付けることで、便器４の受け部４１の排出用開口４１ａと縦管７２の開口とがつながった状態となっている。
【００５５】
同様に、収納箱１１０から着脱ポンプ部本体３２１を取り出して組み立てた後、底部分のフランジ部３２１ａの貫通孔と接続管３１４の開口の周りに設けられた被固定部５のボルト固定用孔と位置を合わせる。その後、ボルトを挿通させることで、着脱ポンプ部本体３２１を被固定部５に固定する。このように着脱ポンプ部３２を被固定部５に取り付けることで、着脱ポンプ部本体３２１の内部と接続管３１４の開口とがつながった状態となっている。
【００５６】
着脱ポンプ部本体３２１を被固定部５に取り付けた状態で、フレキホース３２３によって着脱ポンプ部本体３２１と便器４の流入部４２とを接続し、便器４と着脱ポンプ部３２とを設置する。
便器４及び着脱ポンプ部３２を被固定部５に設置した後に、テント部６を組み立てて、図２のように、テント部６によって便器４及び着脱ポンプ部３２を覆う。
【００５７】
次に、上記構成の防災水洗トイレシステム１ａの作用について説明する。
上記のような第一実施形態の防災水洗トイレシステム１ａは、地震等の災害が起きた際に学校や公園等の避難所で使用される。防災水洗トイレシステム１ａが上述したような施工方法によって設置され、利用者が使用するときには、事前に貯水槽３１２に地下水Ｗを溜めておく。具体的には、貯水槽本体３１２ａの貯水蓋３１２ｃを外した状態で、深井戸ポンプレバー３１３ｂを動かし、深井戸ポンプ本体３１３ａによって地下水Ｗを汲み上げる。地下水Ｗは、中間シリンダー３１１ｂを介して揚水管本体３１１ａ内を流通して深井戸ポンプ本体３１３ａまで汲み上げられて、深井戸ポンプ水口３１３ｃから貯水槽本体３１２ａ内に吐出される。貯水槽本体３１２ａ内に予め定めた量の地下水Ｗを溜められるまで、深井戸ポンプレバー３１３ｂを動かして、深井戸ポンプ水口３１３ｃから貯水槽本体３１２ａ内に吐出し続ける。
【００５８】
なお、貯水槽本体３１２ａ内の地下水Ｗの貯水量が予め定めた量を超えた場合には、貯水配管３１２ｂから排水管本体７１に排出されるため、貯水槽本体３１２ａから地表Ｇに地下水Ｗがあふれ出ないようにされている。
【００５９】
貯水槽本体３１２ａに地下水Ｗが溜められた状態で、利用者はテント部６の中に入りファスナー部を閉めることで、テント部６の内部で排泄を行う。利用者が排泄した排泄物は、受け部４１から排出用開口４１ａを介して縦管７２内を排水管本体７１に向かって落下する。
【００６０】
その後、利用者が、着脱ポンプ部レバー３２２を動かし、着脱ポンプ部本体３２１によって貯水槽本体３１２ａ内の地下水Ｗを汲み上げる。地下水Ｗは、接続管３１４内を流通して着脱ポンプ部本体３２１まで汲み上げられて、フレキホース３２３から便器４の流入部４２に送られる。流入部４２に送られた地下水Ｗは、受け部４１内に流入し、受け部４１を洗浄する。受け部４１を洗浄した地下水Ｗは、排出用開口４１ａを介して縦管７２内を排水管本体７１に向かって落下する。排泄物及び受け部４１を洗浄した地下水Ｗを含む排水Ｗ２は、排水管本体７１を中間マンホール１０に向かって流通する。中間マンホール１０まで流れた排水Ｗ２は、下水管１００に排出される。
【００６１】
上記のような防災水洗トイレシステム１ａによれば、便器４や着脱ポンプ部３２が着脱可能とされていることで、災害の発生していない通常時には、地表Ｇから便器４や着脱ポンプ部３２を撤去することができる。そして、汲水部３である供給部３１と着脱ポンプ部３２とによって汲み上げた地下水Ｗを利用して着脱可能な便器４の受け部４１を洗浄することができる。具体的には、本実施形態では、井戸２内の地下水Ｗを深井戸ポンプ部３１３によって汲み上げて貯水槽３１２に予め溜めている。この溜めた地下水Ｗを利用者が便器４を使用した際に必要に応じて着脱ポンプ部３２を動かすことで便器４まで汲み上げて受け部４１を洗浄することができる。したがって、災害時のような水を確保することが困難な状況であっても、安定して供給可能な地下水Ｗを井戸２から汲み上げて利用することで、便器４の受け部４１を地下水Ｗで洗浄して清潔に保つことができる。即ち、災害時に使用される仮設トイレを水洗式にすることができる。そのため、複数の利用者が便器４を使用しても排泄物によって便器４が汚れたままとなることがなく、着脱可能な便器４を衛生的に使用することができる。
【００６２】
また、便器４や着脱ポンプ部３２が地表Ｇに設けられるコンクリート製の被固定部５に固定されることで、排水管７や接続管３１４に接続される。そのため、地表Ｇが砂利で覆われていたり、柔らかな粘土で形成されていたりしているような不安定な状態であっても、安定して便器４を縦管７２に接続したり、着脱ポンプ部本体３２１を接続管３１４に接続したりすることができる。
【００６３】
また、便器４や着脱ポンプ部３２を覆うテント部６が設けられていることで、外部から遮断した状態で便器４や着脱ポンプ部３２を利用者が使用することができる。具体的には、便器４だけでなく着脱ポンプ部３２もテント部６に覆われていることで、受け部４１を洗浄するまでの作業をテント部６内ですることができる。そのため、利用者が他社から視線等の影響を受けずに排泄を行うことが可能な空間を確保することができる。
【００６４】
また、供給部３１が、井戸２の最高揚程を向上させる中間シリンダー３１１ｂを有する揚水管３１１を介して井戸２から地下水Ｗを汲み上げる深井戸ポンプ部３１３と、深井戸ポンプ部３１３によって汲み上げた地下水Ｗを溜めておく貯水槽３１２と、貯水槽３１２から着脱ポンプ部まで延びる接続管３１４とによって構成されている。そのため、地下水Ｗが存在している位置が深い深井戸であっても、地下水Ｗを安定して汲み上げて利用することができる。さらに、井戸２から汲み上げた地下水Ｗを貯水槽３１２に一度溜めてから、着脱ポンプ部に供給することで、井戸２の深さに関わらず、着脱ポンプ部の構造を変えることなく安定して地下水Ｗを便器４まで供給することができる。したがって、複雑な構造の着脱ポンプ部３２を着脱式にすることなく、災害時に使用される仮設トイレを容易に水洗式にすることができる。
【００６５】
また、便器４や着脱ポンプ部３２を撤去した際に、地表Ｇに生じる貯水槽本体３１２ａの開口を貯水蓋３１２ｃで閉塞し、縦管７２の開口を排水管蓋５２で閉塞し、接続管３１４の開口を接続管蓋５１で閉塞している、そのため、災害の発生していない通常時には、地表Ｇに穴などが設けられていない状態とすることができる。したがって、通常時には、便器４や着脱ポンプ部３２を設ける部分を開放することができ、地表Ｇを効率的に使用することができる。
【００６６】
また、地下水Ｗが溜めたれている貯水槽本体３１２ａ内の位置まで延びる接続管３１４が、一つの着脱ポンプ部３２ごとに設けられていることで、地下水Ｗを効率的に使用することができる。具体的には、接続管３１４が複数の着脱ポンプ部３２に接続されている場合には、一つの着脱ポンプ部３２によって地下水Ｗが汲み上げられた場合に、他の着脱ポンプ部３２にも地下水Ｗが流れてしまい、使用していない便器４にまで地下水Ｗが供給される恐れがある。ところが、一つの着脱ポンプ部３２に対して一つの接続管３１４が設けられていることで、使用している便器４にのみに地下水Ｗを確実に供給することができ、貯水槽３１２に溜めた地下水Ｗを安定して供給することができる。
【００６７】
また、災害の発生してない通常時には、便器４や着脱ポンプ部３２やテント部７がそれぞれ収納箱１１０に収納され、地震等の災害の発生した緊急時にボルトを用いて被固定部５に固定するだけで組み立てることができる。そのため、簡単な作業で地表Ｇの構成を組み立てることができ、慣れない利用者でも１５分程度で容易に設置することができる。
【００６８】
《第二実施形態》
次に、図６を参照して第二実施形態の防災水洗トイレシステム１ｂについて説明する。
第二実施形態においては第一実施形態と同様の構成要素には同一の符号を伏して詳細な説明を省略する。この第二実施形態の防災水洗トイレシステム１ｂは、電動ポンプ部３１７を備える点で第一実施形態と相違する。
【００６９】
即ち、図６に示すように、第二実施形態では、汲水部３の供給部３１が、深井戸ポンプ部３１３と同じく井戸２から地下水Ｗを汲み上げる電動ポンプ部３１７と、第一実施形態の揚水管３１１の代わりに深井戸ポンプ部３１３及び電動ポンプ部３１７に地下水Ｗを流通させる揚水管ユニット３１６と、自然エネルギーである風力または太陽光を利用して発電を行う発電部８と、発電部８から供給される電気を蓄電し電動ポンプ部３１７に電気を供給するバッテリー部９と、電動ポンプ部３１７が汲み上げた地下水Ｗを一定量溜めておく貯水タンクである圧力タンク３１８とを備えている。
【００７０】
揚水管ユニット３１６は、深井戸ポンプ部３１３の揚水管と電動ポンプ部３１７の揚水管とが一体に形成されている揚水管３１１である。本実施形態の揚水管ユニット３１６は、例えば、タンデム式ポンプの一部として使用されている。揚水管ユニット３１６は、深井戸ポンプ部３１３及び後述する電動ポンプ部３１７に接続されて地下水Ｗを汲み上げている。具体的には、本実施形態の揚水管ユニット３１６は、井戸ケーシング２１内を地下水Ｗまで挿通するタンデム揚水管本体３１６ａと、タンデム揚水管本体３１６ａに固定されるタンデムユニット３１６ｂと、タンデムユニット３１６ｂよりも鉛直方向下方でタンデム揚水管本体３１６ａに固定される水中ポンプ３１６ｃとを備えている。さらに、揚水管ユニット３１６は、タンデム揚水管本体３１６ａから分岐して電動ポンプ部３１７に接続される分岐揚水管３１６ｄと、分岐揚水管３１６ｄ内の地下水Ｗの流通方向を調整して供給量を切り替える切替弁３１６ｅとを備えている。
【００７１】
タンデム揚水管本体３１６ａは、深井戸ポンプ本体３１３ａに接続されて鉛直方向下方に向かって延在している。タンデム揚水管本体３１６ａは、井戸ケーシング２１内を挿通する配管である。本実施形態のタンデム揚水管本体３１６ａは、地下水Ｗを地上の深井戸ポンプ本体３１３ａまで流通させている。タンデム揚水管本体３１６ａは、第一実施形態の揚水管本体３１１ａと同様に、管径が４０ｍｍの管材を使用する。
【００７２】
タンデムユニット３１６ｂは、井戸２内の地下水Ｗに浸かる位置に配置され、タンデム揚水管本体３１６ａの途中に設けられている。タンデムユニット３１６ｂは、電動ポンプ部３１７及び深井戸ポンプ本体３１３ａの最高揚程を向上させる。即ち、タンデムユニット３１６ｂは、第一実施形態での中間シリンダー３１１ｂに相当する。
【００７３】
水中ポンプ３１６ｃは、井戸２内に設けられており、タンデムユニット３１６ｂよりも鉛直方向下方で地下水Ｗ中に浸かるよう配置されている。水中ポンプ３１６ｃは、タンデム揚水管本体３１６ａの鉛直方向下方の端部に設けられている。水中ポンプ３１６ｃは、電動ポンプ部３１７からの信号を受けて地下水Ｗを汲み上げる。本実施形態における水中ポンプ３１６ｃは、例えば、最大径１００ｍｍ程度で揚程３０ｍ、吐出量２０Ｌ以上の深井戸用水中ポンプを使用することが好ましい。
【００７４】
分岐揚水管３１６ｄは、地上においてタンデム揚水管本体３１６ａより水平方向に分岐して電動ポンプ部３１７に接続されている。本実施形態では、深井戸ポンプ部３１３が設置されている架台内で、タンデム揚水管本体３１６ａと接続されている。
【００７５】
切替弁３１６ｅは、揚水管ユニット３１６における地下水Ｗの流通方向を切り替えて、深井戸ポンプ部３１３と電動ポンプ部３１７とに供給する地下水Ｗの供給量を調整している。具体的には、切替弁３１６ｅは、閉塞されることで分岐揚水管３１６ｄへの地下水Ｗの供給を停止して深井戸ポンプ部３１３への地下水Ｗの供給量を増加させる。逆に、切替弁３１６ｅは、開放されることで分岐揚水管３１６ｄへの地下水Ｗの供給量を増加させて、深井戸ポンプ部３１３への地下水Ｗの供給量を減少させる。より具体的には、本実施形態では、深井戸ポンプ部３１３を使用する際には、切替弁３１６ｅを閉塞して、分岐揚水管３１６ｄへの地下水Ｗの供給を停止させる。一方、電動ポンプ部３１７を使用する際には、切替弁３１６ｅを開放して、分岐揚水管３１６ｄへの地下水Ｗの供給を開始させる。この状態で、深井戸ポンプ部３１３を使用せずに電動ポンプ部３１７を使用することで、分岐揚水管３１６ｄから電動ポンプ部３１７に向かって大量の地下水Ｗを供給する。
【００７６】
電動ポンプ部３１７は、井戸２から地下水Ｗを汲み上げる深井戸用の電動ポンプである。電動ポンプ部３１７は、後述する発電部８から電気が供給されることで、揚水管ユニット３１６を介して地下水Ｗを汲み上げている。電動ポンプ部３１７は、揚水管ユニット３１６の水中ポンプ３１６ｃの駆動を調整する地上ユニット３１７ａと、蛇口を介して吐出する水栓柱３１７ｂとを有している。なお、電動ポンプ部３１７は、４５０Ｗ以上の出力を有するポンプが好ましい。
【００７７】
地上ユニット３１７ａは、揚水管ユニット３１６の分岐揚水管３１６ｄと接続されており、水中ポンプ３１６ｃに信号を送ることで地下水Ｗの汲み上げ量を調整している。地上ユニット３１７ａは、図示しないスイッチ部が操作されることによって信号が入力され、水中ポンプ３１６ｃによる地下水Ｗの吸い上げの開始及び停止や、吸い上げる量を調整している。
【００７８】
水栓柱３１７ｂは、地上ユニット３１７ａに取り付けられており、ハンドルを開くことで地下水Ｗが蛇口から後述する排水管７０の桝部７４に吐出される。
【００７９】
発電部８は、地上に設置されて自然エネルギーである風力と太陽光とを併用して利用することで発電を行っている。発電部８は、地表Ｇから鉛直方向に延在する支持部８１と、風力によって発電する風力発電部８２と、太陽光によって発電する太陽光発電部８３と、明かりを灯火する灯火部８４とを有している。
支持部８１は、地面から鉛直方向に延在して円柱状をなしており、一端が地面に固定されている。
【００８０】
風力発電部８２は、風を受けてプロペラを回転させることで風力によって発電を行う風力発電機を有している。風力発電部８２は、支持部８１の上端に水平面に沿って回転可能に取り付けられており、風がプロペラに対して平行にあたるよう風力発電機の位置を調整可能とされている。本実施形態における風力発電部８２は、例えば、直径１２００ｍｍ程度の三枚のプロペラを有し、風速２．７ｍ／ｓで発電を開始する風力発電機を使用する。
【００８１】
太陽光発電部８３は、太陽光によって発電するソーラーパネルを有している。太陽光発電部８３は、風力発電部８２の下方で支持部８１の途中に固定されている。本実施形態における太陽光発電部８３は、例えば、単結晶シリコンを用いており、大きさが１２００×５２７×３５［ｍｍ］のソーラーパネルを使用することが好ましい。
灯火部８４は、図示しない灯火スイッチ部を有するＬＥＤ街路灯であり、灯火スイッチ部を操作することで点灯と消灯とを切り替えている。
【００８２】
バッテリー部９は、発電部８が発電した電気を蓄電して、電動ポンプ部３１７等に電力を供給している。バッテリー部９は、発電部８の支持部８１に固定されている。バッテリー部９は、発電部８から供給される電気を蓄電するバッテリー部本体９１と、発電部８の風力発電部８２とバッテリー部本体９１とを接続する風力蓄電ライン９２と、発電部８の太陽光発電部８３とバッテリー部本体９１とを接続する太陽光蓄電ライン９３と、発電部８の灯火部８４とバッテリー部本体９１とを接続する灯火ライン９４と、バッテリー部本体９１と電動ポンプ部３１７とを接続するポンプ駆動ライン９５とを有している。
【００８３】
バッテリー部本体９１は、発電部８によって発電されて生じる電気を蓄電するディープサイクルバッテリーである。バッテリー部本体９１は、支持部８１の地表Ｇ付近に固定されている。
風力蓄電ライン９２は、風力発電部８２に接続されている。風力蓄電ライン９２は、風力発電部８２が自然エネルギーの一つである風力によって発電した電気をバッテリー部本体９１に供給している。
太陽光蓄電ライン９３は、太陽光発電部８３に接続されている。太陽光蓄電ライン９３は、太陽光発電部８３が自然エネルギーの一つである太陽光によって発電した電気をバッテリー部本体９１に供給している。
【００８４】
灯火ライン９４は、バッテリー部本体９１に供給され蓄電された電気の一部を灯火部８４に供給している。
ポンプ駆動ライン９５は、バッテリー部本体９１に供給され蓄電された電気の一部を電動ポンプ部３１７の地上ユニット３１７ａに供給している。
【００８５】
圧力タンク３１８は、電動ポンプ部３１７で汲み上げた地下水Ｗを一定量溜めておくことが可能な貯水タンクである。圧力タンク３１８は、内部に溜められた地下水Ｗの貯水量が低下すると電動ポンプ部３１７の駆動を調整して常に一定量の地下水Ｗが溜められているよう自動的に調整している。具体的には、圧力タンク３１８は、内部に溜められた地下水Ｗの貯水量が予め定めた第一貯水量を下回ると電動ポンプ部３１７の地上ユニット３１７ａを起動させ、内部に溜められた地下水Ｗの貯水量が予め定めた第二貯水量を上回ると電動ポンプ部３１７の地上ユニット３１７ａを停止させている。
【００８６】
本実施形態の圧力タンク３１８は、電動ポンプ部３１７から供給される地下水Ｗが流通する圧力タンク供給管３１８ａと、圧力タンク供給管３１８ａを介して供給される地下水Ｗを溜めておく圧力タンク本体３１８ｂとを備えている。さらに、圧力タンク３１８は、圧力タンク本体３１８ｂに溜められている地下水Ｗを貯水槽本体３１２ａに排出する圧力タンク排出管３１８ｃと、水栓柱３１７ｂに地下水Ｗを供給する水栓柱供給管３１８ｄとを備えている。
【００８７】
圧力タンク供給管３１８ａは、電動ポンプ部３１７に接続されている。圧力タンク供給管３１８ａは、電動ポンプ部３１７が汲み上げた地下水Ｗを圧力タンク本体３１８ｂまで流通させる配管である。圧力タンク供給管３１８ａは、圧力タンク本体３１８ｂからの信号に基づいて電動ポンプ部３１７の駆動を調整する信号を電動ポンプ部３１７に送る制御ライン（不図示）を有している。
【００８８】
圧力タンク本体３１８ｂは、圧力タンク供給管３１８ａを介して電動ポンプ部３１７が井戸２で汲み上げた地下水Ｗを一定量溜めておくタンクである。本実施形態で用いられる圧力タンク本体３１８ｂとしては、例えば、地下水Ｗを溜めておける一定量が６００リットル程度の貯水量を有するタンクが挙げられる。このような貯水タンクは、圧力空間として１００リットルほど確保するため、実際の貯水量は５００リットル程度となっている。そして、圧力タンク本体３１８ｂは、予め定めた第一貯水量（本実施形態では例えば２５０リットル程度）を下回ると、貯水タンク内の圧力が下がって電動ポンプ部３１７を起動させるよう圧力タンク供給管３１８ａの制御ラインを介して信号を送っている。そして、圧力タンク本体３１８ｂは、予め定めた第二貯水量（本実施形態では例えば５００リットル程度）を超える貯水量が確保できると電動ポンプ部３１７の駆動を停止させる信号を送って電動ポンプ部３１７を停止させ、地下水Ｗの供給を停止している。
【００８９】
圧力タンク排出管３１８ｃは、圧力タンク本体３１８ｂに溜められた地下水Ｗを貯水槽本体３１２ａに供給する配管である。圧力タンク排出管３１８ｃは、第一貯水量となった場合の水面の位置よりも鉛直方向上方であって、第二貯水量なった場合の水面の位置よりも鉛直方向下の位置で圧力タンク本体３１８ｂと接続されている。圧力タンク排出管３１８ｃは、貯水槽本体３１２ａの貯水配管３１２ｂよりも鉛直方向の下方の位置に接続されている。
【００９０】
水栓柱供給管３１８ｄは、圧力タンク本体３１８ｂに溜められた地下水Ｗを水栓柱３１７ｂに供給する配管である。
【００９１】
また、第二実施形態の排水管７０は、水栓柱３１７ｂから排出される地下水Ｗを受ける桝部７４と、桝部７４と排水管本体７１とを接続する注水孔７５と、をさらに有している。
【００９２】
桝部７４は、水栓柱３１７ｂから吐出された地下水Ｗを受けるコンクリート桝であり、地表Ｇから直方状に窪んで形成されている。桝部７４は、水栓柱３１７ｂから吐出された地下水Ｗを飛散しないように受けている。
【００９３】
注水孔７５は、桝部７４で受けた地下水Ｗを排水管本体７１に流通させている。注水孔７５は、排水管本体７１の上流側と接続されている。
【００９４】
次に、上記構成の防災水洗トイレシステム１ｂの作用について説明する。
上記のような第二実施形態の防災水洗トイレシステム１ｂは、発電部８の風力発電部８２が風力によって発電するとともに、太陽光発電部８３が太陽光によって発電が行われる。発電部８で自然エネルギーである風力または太陽光によって発電がされると、バッテリー部９の風力蓄電ライン９２と太陽光蓄電ライン９３とを介してバッテリー部本体９１に電気が供給され蓄電される。バッテリー部本体９１に蓄電された電気の一部は、灯火ライン９４を介して灯火部８４に供給されることで、図示していない灯火スイッチ部を操作すると、灯火部８４を点灯させることが可能となる。そして、バッテリー部９に電動ポンプ部３１７を連続運転させるために十分な電気が一定量蓄電されると、ポンプ駆動ライン９５によって電動ポンプ部３１７の地上ユニット３１７ａに電気が供給可能となる。
【００９５】
防災水洗トイレシステム１ｂを使用時には、揚水管ユニット３１６の切替弁３１６ｅを切り替えて分岐揚水管３１６ｄ内に地下水Ｗを流通させる。また、地上ユニット３１７ａの図示しないスイッチ部を操作することで、バッテリー部本体９１からポンプ駆動ライン９５を介して地上ユニット３１７ａに電気が供給される。さらに、地上ユニット３１７ａから水中ポンプ３１６ｃに対して電気が供給されるとともに駆動するよう信号が出力され、水中ポンプ３１６ｃは地下水Ｗの吸い上げを開始する。水中ポンプ３１６ｃによって吸い上げられ地下水Ｗは、揚水管ユニット３１６の揚水管本体３１１ａ及び分岐揚水管３１６ｄ内を流通して汲み上げられる。
【００９６】
地上ユニット３１７ａで汲み上げた地下水Ｗは、圧力タンク供給管３１８ａを介して圧力タンク本体３１８ｂに一旦供給される。具体的には、圧力タンク本体３１８ｂでは、地下水Ｗの貯水量が予め定めた第一貯水量を下回ると、圧力タンク供給管３１８ａの制御ラインを介して地上ユニット３１７ａを起動させて地下水Ｗの汲み上げを開始させる。そして、地上ユニット３１７ａが汲み上げた地下水Ｗは圧力タンク供給管３１８ａを介して圧力タンク本体３１８ｂに供給される。
【００９７】
圧力タンク本体３１８ｂ内に地下水Ｗが供給され、予め定めた第一貯水量を超える量の地下水Ｗが圧力タンク本体３１８ｂ内に溜められると、圧力タンク供給管３１８ａの制御ラインを介して地上ユニット３１７ａの運転が停止される。
【００９８】
圧力タンク本体３１８ｂ内に第一貯水量を超える量の地下水Ｗが溜められた状態で、不図示の弁を手動で開放することで、圧力タンク排出管３１８ｃから貯水槽本体３１２ａに地下水Ｗが排出される。その後、貯水槽本体３１２ａ内に予め定めた量の地下水Ｗを溜められるまで、圧力タンク排出管３１８ｃから貯水槽本体３１２ａ内に地下水Ｗが排出し続ける。その後、不図示の弁を手動で閉めることで、圧力タンク排出管３１８ｃから貯水槽本体３１２ａへの地下水Ｗの排出を停止する。
【００９９】
また、圧力タンク本体３１８ｂ内に地下水Ｗが溜められた状態で、水栓柱３１７ｂのハンドルを開くことで、水栓柱供給管３１８ｄを介して圧力タンク本体３１８ｂに溜められた地下水Ｗが供給されて、蛇口から地下水Ｗが吐出される。圧力タンク本体３１８ｂ内に地下水Ｗが溜められていない状態では、水栓柱３１７ｂのハンドルを開くことで、地上ユニット３１７ａを介して揚水管本体３１１ａから地下水Ｗが直接供給されて、蛇口から地下水Ｗが吐出される。そのため、便器４を使用後には、水栓柱３１７ｂの蛇口から地下水Ｗを吐出させて、手等を洗うことができる。その後、排水管７０の桝部７４で受け止めた地下水Ｗは、注水孔７５を介して排水管本体７１に送られる。排水管本体７１に送られた地下水Ｗは中間マンホール１０まで排出される。
【０１００】
また、電動ポンプ部３１７に供給する電気がバッテリー部９に十分蓄電されていない場合、貯水槽本体３１２ａの貯水蓋３１２ｃを外して、深井戸ポンプ部３１３を使用する。具体的には、深井戸ポンプレバー３１３ｂを上下方向に動かすことで深井戸ポンプ本体３１３ａ内のピストンが作動し、中間シリンダー３１１ｂを介して地下水Ｗを汲み上げる。この際、分岐揚水管３１６ｄへ地下水Ｗが流通しないように切替弁３１６ｅを切り替えておく。そして、深井戸ポンプ部３１３によって汲み上げられた地下水Ｗは、貯水槽本体３１２ａに吐出される。
【０１０１】
上記のような防災水洗トイレシステム１ｂによれば、自然エネルギーである風力や太陽光を利用して発電部８である風力発電部８２や太陽光発電部８３によって発電した電気をバッテリー部９のバッテリー部本体９１に供給して蓄電することで、自然エネルギーを利用して電動ポンプ部３１７を駆動させることが可能となる。即ち、自然エネルギーである風力や太陽光を利用した発電では、発電量が不安定となるため電動ポンプ部３１７を安定して連続運転させることができない恐れがある。ところが、バッテリー部９で十分に蓄電してから電動ポンプ部３１７に供給することで、電動ポンプ部３１７に電気を安定供給して、安定して連続運転させることが可能となる。即ち、災害時のように電気を確保することが難しい場合であっても、自然エネルギーである風力や太陽光によって発電部８が発電することで電気を得ることができる。そのため、災害時でもバッテリー部９に電気を供給し続けて蓄電することができ、電動ポンプ部３１７を運転させることが可能となる。したがって、電気を安定的に得て、電動ポンプ部３１７によって井戸２から地下水Ｗを汲み上げることが可能となる。
【０１０２】
また、深井戸ポンプ部３１３を電動ポンプ部３１７とともに備えることで、仮にバッテリー部９に蓄電されている電気の量が十分でなく電動ポンプ部３１７を運転させることができない場合でも、代わりに深井戸ポンプ部３１３によって手動で地下水Ｗを汲み上げることで地下水Ｗを便器４に供給することが可能となる。
【０１０３】
このように、電動ポンプ部３１７と深井戸ポンプ部３１３とによって安定して地下水Ｗを汲み上げることが可能となることで、災害時のように水や電気を確保することが困難な環境であっても、地下水Ｗを安定して便器４に供給して、洗浄することができる。
【０１０４】
また、桝部７４を介して排水管７０内に地下水Ｗを流通させることで、排水管７０内に排泄物を滞留させることなく地下水Ｗによって下水管１００に流すことができる。これにより、便器４の受け部４１を地下水Ｗで洗浄して清潔な状態にするだけでなく、排水管７０内も清潔な状態とすることができ、より衛生的に使用し続けることが可能となる。
【０１０５】
また、電動ポンプ部３１７で汲み上げた地下水Ｗを圧力タンク３１８で一定量溜めておくことで、使用のたびに電動ポンプ部３１７の地上ユニット３１７ａの起動と停止を繰りかえす必要がなくなる。即ち、第二実施形態の防災水洗トイレシステム１ｂにおいては、圧力タンク３１８が、予め地下水Ｗを溜めておくことが可能とされており、予め定めた第一貯水量を下回らないように地下水Ｗを圧力タンク本体３１８ｂ内に溜めておくように電動ポンプ部３１７の駆動を調整している。そして、第二貯水量を超えるまで電動ポンプ部３１７を一定時間駆動させて汲み上げた地下水Ｗを溜めておくことができる。したがって、利用者が利用するたびに電動ポンプ部３１７を起動させて地下水Ｗを井戸２から汲み上げなくとも、排泄物を流すよう排水管７０に地下水Ｗを排出することができる。電動ポンプ部３１７は、起動時の消費電力が大きいため、起動と停止とを何度も繰り返すことで、電動ポンプ部３１７に電気を供給するバッテリー部９のバッテリー部本体９１の消耗させてしまう。
【０１０６】
ところが、圧力タンク３１８を備えていることで、電動ポンプ部３１７を一定量の地下水Ｗを汲み上げるまで連続して一定時間駆動させ、その後は一定量の地下水Ｗがなくなるまでの時間、電動ポンプ部３１７を起動させる必要がなくなる。これにより、使用のたびに電動ポンプ部３１７の地上ユニット３１７ａを何度も連続して起動と停止とを繰り返させる必要がなくなり、電動ポンプ部３１７に電気を供給するバッテリー部９のバッテリー部本体９１の消耗を抑えることができる。
【０１０７】
また、圧力タンク３１８の圧力タンク本体３１８ｂに溜められた地下水Ｗを利用して水栓ロータンクで複数の利用者による連続使用時においても、安定して排水管７０に地下水Ｗを排出することができる。
【０１０８】
なお、貯水タンクは圧力タンク３１８に限定されるものではなく、内部に溜められた地下水Ｗの貯水量を検知して電動ポンプ部３１７を自動的に駆動させることができれば良く、例えば、内部に溜められた地下水Ｗの貯水量を検知して電動ポンプ部３１７に信号を送る装置を別に有する貯水タンクであってもよい。
【０１０９】
さらに、第二実施形態における水栓柱３１７ｂは、電動ポンプ部３１７の地上ユニット３１７ａと接続されている必要はなく、圧力タンク３１８から供給される地下水Ｗのみを吐出するようにされていても良い。
また、予め定められる第一貯水量と第二貯水量とは、使用される貯水タンクの大きさによって適宜定めればよく、例えば、第一貯水量と第二貯水量とを同じとしても良い。
【０１１０】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、各実施形態における各構成及びそれらの組み合わせ等は一例であり、本発明の趣旨から逸脱しない範囲内で、構成の付加、省略、置換、及びその他の変更が可能である。また、本発明は実施形態によって限定されることはなく、特許請求の範囲によってのみ限定される。
【０１１１】
なお、本実施形態で使用されるトイレに数に限定されるものではなく、排水管７、７０の長さや配置を変更することで、設置場所に合わせて適宜選択することが可能となる。
【０１１２】
また、排水管本体７１の中間マンホール１０に向かう下り勾配の角度は、特に限定されるものではなく、設置される場所や設置するトイレ部の数に合わせて適宜選択すれば良い。即ち、排水管本体７１の下り勾配を大きくすれば、地下水Ｗの流れる速度を上げることができ、多くの排泄物を一度の処理することが可能となる。
【０１１３】
また、井戸２の深さが浅く、地下水Ｗの水面が地表Ｇから７ｍ以内の浅井戸であれば、本実施形態のように揚水管３１１や揚水管ユニット３１６を用いた構造に限定されるものではない。例えば、貯水槽３１２を設けずに、着脱ポンプ部３２に接続された接続管３１４を井戸ケーシング２１内に複数挿通する構造としてもよい。このような構造とすることで、接続管３１４から井戸２内の地下水Ｗを直接汲み上げて着脱ポンプ部３２まで供給することができる。したがって、貯水槽３１２や深井戸ポンプ部３１３等の構成が不要となり、簡易な構造で水洗式の仮設トイレを構成することができる。
【０１１４】
また、被固定部５は、本願発明のように地表Ｇから鉛直方向上方に飛び出すように形成される形状に限定されるものではなく、便器４や着脱ポンプ部３２を安定して排水管７、７０や接続管３１４に接続させることができればよい。例えば、被固定部５を地中に埋め込んで、地表Ｇから鉛直方向上方に突出させずに、地表Ｇと平坦になるよう形成してもよい。このように被固定部５を形成することで、例えば、災害の発生してない通常時には駐輪場として利用するなどのように、地表Ｇを有効活用することができる。
【符号の説明】
【０１１５】
１ａ、１ｂ…防災水洗トイレシステム  Ｇ…地表  Ｗ…地下水  ２…井戸  ２１…井戸ケーシング  ３…汲水部  ３１…供給部  ３１１…揚水管  ３１１ａ…揚水管本体  ３１１ｂ…中間シリンダー  ３１２…貯水槽  ３１２ａ…貯水槽本体  ３１２ｂ…貯水配管  ３１２ｃ…貯水蓋  ３１３…深井戸ポンプ部  ３１３ａ…深井戸ポンプ本体  ３１３ｂ…深井戸ポンプレバー  ３１３ｃ…深井戸ポンプ水口  ３１４…接続管  ３２…着脱ポンプ部  ３２１…着脱ポンプ部本体  ３２１ａ…フランジ部  ３２２…着脱ポンプ部レバー  ３２３…フレキホース  ４…便器  ４１…受け部  ４１ａ…排出用開口  ４２…流入部  ５…被固定部  ５１…接続管蓋  ５２…排水管蓋  ６…テント部  ７、７０…排水管  ７１…排水管本体  ７２…縦管  １０…中間マンホール  １０ａ…マンホール  １００…下水管  Ｗ２…排水  １１０…収納箱  １２０…ベンチ  ３１６…揚水管ユニット  ３１６ａ…タンデム揚水管本体  ３１６ｂ…タンデムユニット  ３１６ｃ…水中ポンプ  ３１６ｄ…分岐揚水管  ３１６ｅ…切替弁  ３１７…電動ポンプ部  ３１７ａ…地上ユニット  ３１７ｂ…水栓柱  ８…発電部  ８１…支持部  ８２…風力発電部  ８３…太陽光発電部  ８４…灯火部  ９…バッテリー部  ９１…バッテリー部本体  ９２…風力蓄電ライン  ９３…太陽光蓄電ライン  ９４…灯火ライン  ９５…ポンプ駆動ライン  ３１８…圧力タンク  ３１８ａ…圧力タンク供給管  ３１８ｂ…圧力タンク本体  ３１８ｃ…圧力タンク排出管  ３１８ｄ…水栓柱供給管  ７４…桝部  ７５…注水孔
【要約】
【課題】本発明の防災水洗トイレシステムは、着脱可能な便器を衛生的に使用することができる。
【解決手段】防災水洗トイレシステム１ａは、井戸２と、井戸２から地下水Ｗを汲み上げる汲水部３と、排泄物を受ける受け部を有し、汲水部３から供給される地下水Ｗによって前記受け部が洗浄される便器４と、便器４から排出された排水Ｗ２が流通して、下流側に向かって下り勾配で傾斜するように地面に埋設される排水管７と、を備え、汲水部３は、地下水Ｗを地表Ｇまで供給する供給部３１と、地表Ｇで供給部３１に着脱可能に接続される着脱ポンプ部３２とを有し、便器４は、汲水部３及び排水管７に着脱可能に接続される。
【選択図】図１【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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