(57)【要約】【課題】  便器ボウル面を循環する洗浄水で洗う洗浄システムで、確実に尿を分離するシステムを提供する。【解決手段】大小便を選択する押しボタンを設け、小便の場合には排便口便皿をロックし小便を小便分岐路に流してから大量の洗浄水を流すと同時に小便分岐路の弁も閉じることによって、小便を分離し、洗浄水を循環させる。更に使用を確実にさせるため、大、小便の選択押しボタンにより便座の開閉を同時に行う自己選択型尿分離洗浄水循環システム【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
給水装置から洗浄水を供給可能なボウル面下位の便落ち口部と当該便落口部外周に対峙状の排便管上端口部との間に環状取水部を形成し、この環状取水部の外周に在って連通状の環状集水部から排水管を延設し、排便管に於ける前記上端口部下側の便通り口部下に遮蔽体を開閉可能に備えると共に、当該遮蔽体を前記便通り口部に対して閉じ位置に停止可能なロック要素を備えてあることを特徴とする便器に於いて、便器洗浄水排水管の管路途中に、管路下面に開口部を設け、その開口部に上方より遮蔽作動をする遮蔽弁を備え、この弁を洗浄水循環作動が始まると閉じ、洗浄水循環作動が終わったら開くように作動させる尿分離洗浄水循環システムに於いて、大便又は小便使用に際し、それぞれを選択する通電スイッチを設け、大便選択では便落口ロック要素は自由に作動させ、小便選択では、便落口ロック要素がロックされるように電源スイッチで操作し、尿を分離回収する尿分離洗浄水循環システム
【請求項２】
この便器に電気操作により開閉するフルオート開閉便座を搭載し、大小便選択スイッチと連動させ、使用時に開き不使用時は閉じている形式にした。
請求項１に記載の尿分離洗浄水循環システム
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は大便と少量の洗浄水を便槽又は処理槽に貯留し、小便は分離別流させ貯留し、便器を洗う洗浄水は、別流循環使用の上、少量ずつ便槽又は処理槽に落としていく尿分離洗浄水循環システムに関する。
【技術背景】
【０００２】  本発明者は、特許文献１−３に開示されているように、屎尿と洗浄水を分離し、屎尿は便槽に集め、洗浄水を分離回収する簡易水洗便器を開発し提案してきた。
これらの設計思想は、少量の洗浄水で便器を洗って回収し、屎尿は便槽に落とすというものである。
従来使われている陶器製の水洗便器は、便器ボウル面から通じる水路に防臭トラップを持ち、そのまま管路に接続されるために、一旦排便された屎尿は洗浄水と混合され分離することはできなかった。
簡易水洗便器は屎尿と洗浄水を便槽に貯留するために大量の洗浄水を使えず、汚物を便槽に搬送し且つ便器ボウル面を洗浄する２００〜３００ｃｃの僅かな水を使い、残水をボウル面直下の遮蔽体で貯留し、少量の水で水封防臭する構造を持っている。
したがって、水洗便器と違い、この遮蔽体を利用すれば、屎尿と洗浄水を分離できる唯一の便器になる。
【０００３】  又本発明者は屎と尿を分離して処理することも考え分離した屎尿の処理利用方法と共に屎尿の分離システムを考えてきた。先ずその原初になるものは特許文献▲４▼で提案した便器の構造により、尿を分離するものであった。
この発明は、コンポストトイレに水分である尿を入れないでコンポスト化の効率をアップすることを目的としたり、山岳地の屎尿をヘリコプターで降す時の重量軽減を目的とするものであった。
この便器は便器洗浄は出来なかったので、何とか便器を洗浄しようと、この発明を元にその洗浄水は便槽や処理装置に流さず、屎尿と混ざらず便器だけを洗浄して、簡単な濾過の上循環させる方式を提案した。特許文献▲５▼である。
だがこの尿分離洗浄水循環システムにも３つの問題点があった。
▲１▼  和式便器にあっては大便使用時に、洋式便器にあっては座り使用時に便器排出        口にある便皿状遮蔽体が開き放しになり下部からの臭気が昇ることであった。
▲２▼  小便を回収するのに便器にスリットを設け、小便を回収する便器の形状にあっ        た。これは、従来の便器の形状にはないもので違和感を与え、又洋式では構造が        複雑になり尿石が付着するとその除去に困難であった。
▲３▼  尿を分解する回路に設けられたボールバルブは尿が流れていく時には開状態で        、時差により洗浄水を流す時には閉状態になるマイコン操作の電磁弁を使用した        が、市販のボールバルブ以上のものを考案出来ず、尿石の付着による作動の停止        の問題があった。
【０００４】  その後、本発明者は尿は分離せず、屎尿は一緒に便槽又は処理装置に落とし洗浄水のみを分流循環させる方式を特許文献▲６▼で提案し、センサーによって使用者を感知し、その後マイコンによる洗浄水給水作動により、手動による循環水中に屎尿が混入することを防止した。更に、実案文献▲７▼で排便口の遮蔽体を洗浄水給水時のみロック固定し、その上部に全円周的に設けた５〜６ミリの隙間から洗浄水を回収する方法を提案した。
【０００５】  実案文献▲７▼を利用し、尿分離便器にその構造を応用し、重量のある大便や流速のある洗浄水だけは便槽に落とし、流速の弱い小便は遮蔽体をロックしないでも自然に洗浄水回路に流れるよう遮蔽体バランス便皿の重りを調節した。そして小便は洗浄水回路に設けた小スリットで回収し、大量の洗浄水はそのスリットを跳び越していく方法を考え実案文献▲８▼で提案した。
【０００６】  実案文献▲８▼の考案は作動機構が無い点は良いが、実施してみると、尿を全量集めるようなスリットにすると、流れ始めと流れ終わりの洗浄水が混入し、使用人数が多くなると尿に交る水の量が多くなってきた。
これは尿分離の確実さを求めるには不都合であった。
【０００７】  本発明者は特許文献▲９▼に於いて給水装置から洗浄水を給水可能なボウル面下位の便落ち口部と当該便落ち口部外周に対峙状の排便管上端口部との間に環状取水部を形成し、この環状取水部の外周に在って連通状の環状集水部から排水管を延設し、排便管における前記上端口部下側の便通り口部下に遮蔽体を開閉可能に備えると共に、当該遮蔽体を前記便通り口部に対して閉じ位置に停止可能なロック要素を備えてあることを特徴とする便器に於いてバランス便皿の形態を持つ当該遮蔽体のバランス耐力を一定時間に一定の少水量を流しても開放作動をしないようにバランス設定した便皿を持つ便器を使用し便器洗浄水排水管の管路途中の管路下面に開口部を設け、その開口部に上方より遮蔽作動をする遮蔽弁を備え、この弁を洗浄水流動の際には閉、洗浄水が流れ終わったら開になるように作動させることで尿を分離し、洗浄水を循環させることを特徴とする尿分離洗浄水循環システムを提案した。この発明によって、洗浄水が流れる時には尿分離回路が閉鎖され、尿中に水が交らず、尿の回収には成功したが、大便の重量では開き、小便や洗浄水の流れでは開かないバランス設定では放尿の水圧が強い場合に対応し便皿のバランス重錘を重くすると大便使用の場合に、少量の大便では皿が開なかったり、便や紙が残る等の不具合が生じ、製品化は実現しなかった。
【特許文献１】特公昭６１−１５７９号
【特許文献２】特公昭６１−４０８２４号
【特許文献３】特公昭６２−３８５００号
【特許文献４】特願平１０−１９９４２７号
【特許文献５】特許第４０５１４０４号
【特許文献６】特許第４２３７７２５号
【特許文献９】特願２０１１−１５６１０９
【実案文献７】
実案登録第３１１８８６２号
【実案文献８】
実願２０１０−３５８３号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】  解決しようとする課題は第一に用便に先立ち、大便か小便かを選択させ、小便ならば、小便を排水管に流して小便を回収し、大便ならば大便回路に落下させる尿分離洗浄水循環システムを、第二には大小便の選択に応じて便器の蓋を開く、フルオート便座を搭載した便器を使用した尿分離洗浄水循環システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】  本発明では前記の課題を達成するために以下の構成にしたことを特徴とする。
１．給水装置から洗浄水を給水可能なボウル面下位の便落ち口部と当該便落ち口部外周に対峙状の排便管上端口部との間に環状取水部を形成し、この環状取水部の外周に在って連通状の環状集水部から排水管を延設し、排便管における前記上端口部下側の便通り口部下に遮蔽体を開閉可能に備えると共に、当該遮蔽体を前記便通り口部に対して閉じ位置に停止可能なロック要素を備えてあることを特徴とする便器に於いて便器洗浄水排水管の管路途中の管路下面に開口部を設け、その開口部に上方より遮蔽作動をする遮蔽弁を備え、この弁を洗浄水流動の際には閉、洗浄水が流れ終わったら開になるように作動させることで尿を分離し、洗浄水を循環させることを特徴とする。尿分離洗浄水循環システムに於いて大便又は小便使用に際し、それぞれを選択する通電スイッチを設け、大便選択では便落口のロック要素は自由に作動させて大小便を便槽に落とし、小便選択では便落口のロック要素がロックされるように通電スイッチで操作し、尿を尿分離回路に流入させる機構を持つ尿分離洗浄水循環システムであることを特徴とする。
２．この便器に電気操作により開閉するフルオート開閉便座を用い、大小便選択スイッチと連動させ、使用時に開き、不使用時に閉じている形式の尿分離洗浄水循環システムであることを特徴とする。【００１０】  本発明におけるボウル面下位の便落ち口部は、ボウル面の下端口部であってもよいし、この下端口部から垂設された誘導管の下端口部であってもよい。環状取水部は、３６０度全てが通水のための隙間空間であり、一部に当該隙間空間を保持するためのリブがあってもよい。この環状取水部を形成する便落ち口部と排便管上端口部の位置関係は、内側の便落ち口部に外側の排便管上端口部が対峙する内外の位置関係になるのが基本になるが、便落ち口部と排便管上端口部の上下の位置関係については、同じ高さであってもよいし、異なる高さにしてもよく、落下する大便と洗浄水が環状取水部から環状集水部に入り込まない位置関係になればよい。また環状取水部の隙間は洗浄水や尿がよどみなく通過し得る範囲で狭いのがよく、異物等の侵入を阻止する上で有効である。ロック要素は、遮蔽体を閉じ位置に停止可能なものであればよく制限されない。たとえば大便等一定以上の重量が負荷されると開動する一方で尿や臭気断ちのための水封水重量程度では開かずに閉じているバランスタイプの遮蔽体を、進退するピンでロック可能なソレノイド、前記したバランスタイプの遮蔽体を磁力でロック可能な電磁石体、遮蔽体を強制的に開閉作動および閉じ位置にロック可能な駆動兼ロック要素等が挙げられる。遮蔽体のバランス便皿の耐力は実験により決定する。落下する大便は２０〜３０ｇ程度でも便槽に落下させることが必要であり便皿にはいつも水深１０ミリ程の水封水が溜まっているので、その重量約５０ｇを少しでも超えると開くように設定してある。【００１１】  この尿分離方法にはバランス便皿のロックにより二つの方法に分かれる。第一はバランス便皿のロックは常時開放されており、大便使用ボタンを押すと便蓋が開き皿は自由に回動する。大便や少量の洗浄水に対しては便皿は自由に回動し、それを下方の便槽に落とす。用便後大量の洗浄水を流す時に洗浄作動に連動して、便皿がロックされ、同時に排水管路の小便分岐遮蔽弁が閉じて、洗浄水は便槽に落下せず、排水管路にて回収される。用便中の大小便と少量の洗浄水は便槽に落下するので汲み取り便槽や液化屎尿処理装置に適している。
第二の方法は、小便ボタンを押して便蓋を開き、男子小便の場合には手で便座を開き小便使用を開始するが、この時便皿はロックされる。小便は排水管に流入し、小便分岐部遮蔽弁は開いているので小便は分岐回路から回収される。その後マイコン作動により少量の洗浄水が流れるがこの際バランス便皿のロックを解けば、少量の洗浄水は便槽に落下するが、便皿をロック状態にしておけば、便器に付着した尿を含む少量の洗浄水は尿分岐回路から尿タンクに回収される。女性小便の場合の落とし紙は排水管に入らず、便皿上に残り洗浄水を含んだ重さによって便槽に落下する。その後流れる大量の洗浄水は、流水と同時に小便分岐部遮蔽弁を閉じるので循環回路に入る。この方法は便器下方にコンポストトイレ等を設けた場合に有効な方法である。【００１２】  このシステムは便器洗浄作動中の循環洗浄水に用便が混入することを防がなければならないので、マイコン作動させ、順次に洗浄の作動をさせることが望ましい。その際下記Ａ、Ｂの中から一つを選択し、マイコンにセットする。
Ａ、大便使用ボタンで、便皿は使用時フリー
大小便、少量洗浄水は便槽に入る。その後便皿はロックされ大量の洗浄水を排水管に流し同時に分岐部遮蔽弁しまる。
Ｂ、小便使用ボタンで、便皿は使用時ロックされ、用便後の少量洗浄水が流れた後に一瞬ロック解除し、直ちにロック、その後大量の洗浄水が排水管に流れ、分岐部遮蔽弁しまる。【００１３】  使用者が大小便の選択ボタンを押すと、オートマ便蓋に通電し、便蓋を開くと共にマイコンも赤外線センサーで使用者を感知し作動を開始する。先ず少量の洗浄水でボウル面を洗う第一ステップと使用者が用便エリアを離れて、使用者が感知出来なくなると小量の洗浄水をボウル面に自動給水運転する第二ステップと、この第二ステップ後、遮蔽体のロック要素と、小便分岐部遮蔽弁を閉じ位置に停止させた後大量の洗浄水をボウル面に自動給水運転する第三ステップを天々運転するように設定している。オートマ便蓋の電源も第三ステップ終了後、センサーが使用者を感知しなくなった時切れるように設定している。
【発明の効果】
【００１４】  Ａ、小便選択ボタンを押すことにより便皿がロックされ、強い圧力の小便でも必ず排水管回路に流れる。
Ｂ、電動開閉便蓋を採用し、開閉作動を大、小便の選択スイッチに連動させることにより、選択スイッチを押さなければ使用出来ないので、大、小便の分離が確実に行われるようになった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】  図１〜図５には本考案のトイレ装置における実施の１形態を例示しており、躯体１の床１ａ上に設置された便器２におけるボウル面２ａの下端口部から誘導管３を垂設し、この誘導管３下端の便落ち口３ａと当該便落ち口部３ａ外周に対峙状の排便管４の上端口部４ａとの間に環状取水部５を形成してある。環状取水部５は、便落ち口３ａの内径ｂよりも筒部材４ｃの内径ｃを大経にすると共に、便落ち口部３ａよりも上端口部４ａが高い上下差ｄをもたせることで形成してあり、落下する屎尿が筒部材４ｃ内面に接触しずらくし、環状取水部５に流入しないようにしてある。
そして環状取水部５の外周には環状集水部６を連通状に周設し、この環状の空間から成る環状集水部６に排水管７を延設することで、便落ち口３ａより環状取水部５そして環状集水部６を経て排水管７に至る洗浄水回収路を形成してある。
排便管４における上端口部４ａ下側内面の係止突部４ｂには硬質ゴム製筒部材４ｃを係止させて同内面に添設状に取付、この筒部材４ｃ下端の便通り口部４ｄ下に遮蔽体８を開閉可能に支軸９で備えてある。【００１６】  遮蔽体８は、僅かの水で便通り口部４ｄを水封可能な皿状の金属またはプラスチック製便皿８ａと、当該便皿８ａを先端部の支持部８ｂに枢支して、基端部に磁性感応部材製錘部８ｃを設けている支持体８ｄとからなり、支持部８ｂは便皿８ａを一点枢支することで当該便皿８ａが便通り口部４ｄに添うように接触して閉じ可能に形成してある。錘部８ｃ重量は、支持体８ｄと一体状の便皿８ａが、大便等の一定以上の重量を負荷されると支軸９周りに揺動して開く一方で臭気断ちのための水封水重量程度では開かずに閉じ位置に停止しているバランスのものにしてある。かかる閉じ位置の遮蔽体８における錘部８ｃが乗る排便管４の載乗部４ｅ下面には電磁石体１０を配設し、この電磁石体１０に通電したＯＮ状態で発生する磁力により磁性感応部材製錘部８ｃを引き付けて、便皿８ａが便通り口部４ｄを閉じた位置に停止させてロックし得るようにしてあると共に、ＯＦＦ状態ではロック解除して便皿８ａが屎尿等の負荷を受けることで開き可能にしてある。【００１７】  排水管の任意の位置に小便分岐管を排水管に対して縦状に設ける。この部分と排水管の接続は小便分岐遮蔽弁駆動部と遮蔽弁が一体になった図６〜図９に示す部品を取り付けるのが簡単である。取り付け位置は図のような位置でも良いが、小便分岐管３３をゴムホースにして屋外に取り付けても良い。この小便分岐遮蔽弁の駆動部は弁が開口部から１センチ位の距離を作動するソレノイドを用いて、マイコン操作によって通電、作動させている。
大小便の選択スイッチは押し易い壁面に取り付ける。
電動によるオートマチック開閉便蓋は、便器に取り付け、電気配線のみ大便選択スイッチ及び赤外線センサーによるマイコン運転装置に接続する。大小便の選択スイッチを押すことにより作動しセンサーが人体を感知しなくなった時に電気が切れるように設定している。当該便座は使用者が前に立ったことをセンサーで感知し開閉作動を自動的に行うもので各社で製造されており、それを改造した【００１８】次に使用の状態について説明すると、不使用時には便器の電磁石体１０及び給水ポンプ１９ａは運転せず、遮蔽体８は閉じ位置に開き可能に停止し、便通り口部４ｄは水封されて、便槽の臭気は室内に漏れない。小便選択スイッチを押すと便皿が固定されるので、放尿の水勢や洗浄水の重量では開かず、尿や少量の水は環状取水部５を経て、環状集水部６に流入する。この時小便分岐部遮蔽弁は開いているので尿や少量の水は小便分岐管３３に流入し尿タンク３５に貯溜される。
用便後、大量の洗浄水が給水されると同時に便落口部遮蔽体８と小便分岐部遮蔽体３１も閉じ、洗浄水は集水槽に流入する。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施形態を例示している縦断面図
【図２】要部の拡大横断面図
【図３】要部の拡大縦断面図
【図４】遮蔽体の開き状態を示す部分拡大縦断面図
【図５】遮蔽体の閉じ状態を示す部分拡大縦断面図
【図６】小便分岐部遮蔽弁の閉弁時横断面図
【図７】小便分岐部遮蔽弁の閉弁時縦断面図
【図８】小便分岐部遮蔽弁の開弁時横断面図
【図９】小便分岐部遮蔽弁の開弁時縦断面図
【符号の説明】
【００２０】１ａ  床
２  便器
２ａ  ボウル面
２ｂ  下端口部
３  誘導管
３ａ  便落ち口部
４  排便管
４ａ  上端口部
４ｂ  係止突部
４ｃ  筒部材
４ｄ  便通り口部
４ｅ  載乗部
５  環状取水部
６  環状集水部
７  排水管
８  遮蔽体
８ａ  便皿
８ｂ  支持部
８ｃ  錘部
８ｄ  支持体
９  支軸
１０  電磁石体（ロック要素）
１１  吐水口部
１２  紿水装置
１３  処理装置
１４  赤外線センサー（センサー）
１９  集水槽
１９ａ  ポンプ
２１  便槽
３１  小便分岐部遮蔽弁
３２  遮蔽弁駆動部
３３  小便分岐管
３５  尿タンク
３６  自動開閉便蓋
【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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【図８】
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【図９】
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