(57)【要約】      （修正有）【課題】小型化、低コスト化が可能で、ポータブルトイレに適用できる負圧吸引式トイレを提供する。【解決手段】負圧吸引式トイレ１０は、便器本体１２と、負圧タンク１４と、開閉弁１５と、真空ポンプ９２と、排出弁９５と、制御装置１００とを備えている。便器本体１２は底部に排出口３２を有している。負圧タンク１４は、便器本体１２の排出口３２に排水管路１３を通じて接続されている。開閉弁１５は、負圧タンク１４と便器本体１２との接続を開閉する弁である。真空ポンプ９２は、負圧タンク１４に取り付けられており、負圧タンク１４を減圧するポンプである。排出弁９５は、負圧タンク１４の底部に設けられた排出口９４を開閉する弁である。制御装置１００は、以下のステップＡからステップＣを実行する。ステップＡは、真空ポンプ９２を作動させ、負圧タンク１４を負圧状態にする。ステップＢは、開閉弁１５を開ける。ステップＣは、排出弁９５を開ける。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
底部に排出口を有する便器本体と、
前記便器本体の排出口に排水管路を通じて接続された負圧タンクと、
前記負圧タンクと前記便器本体との接続を開閉する開閉弁と、
前記負圧タンクに取り付けられた真空ポンプと、
前記負圧タンクの底部に設けられた排出口を開閉する排出弁と、
制御装置と
を備え、
前記制御装置は、
前記真空ポンプを作動させ、前記負圧タンクを負圧状態にするステップＡと、
前記開閉弁を開くステップＢと、
前記排出弁を開くステップＣと
を実行する、
負圧吸引式トイレ。
【請求項２】
前記負圧タンクと前記真空ポンプとの接続を開閉する減圧弁を備え、
前記制御装置は、
前記ステップＡにおいて、前記減圧弁を開いた状態で、前記真空ポンプを作動させ、当該真空ポンプを停止するときに前記減圧弁を閉じる、請求項１に記載された負圧吸引式トイレ。
【請求項３】
前記制御装置は、
ステップＣにおいて、前記開閉弁を閉じた状態で、前記排出弁を開く、
請求項１または２に記載された負圧吸引式トイレ。
【請求項４】
前記負圧タンクを大気開放する大気開放弁を備え、
前記制御装置は、
前記ステップＣにおいて、前記大気開放弁を開ける、
請求項１から３までの何れか一項に記載された負圧吸引式トイレ。
【請求項５】
前記ステップＣにおいて、前記大気開放弁は前記排出弁よりも早く開く、請求項４に記載された負圧吸引式トイレ。
【請求項６】
前記便器本体に設けられた便座と、
前記便座に人が座ったことを検知する着座センサと
を備え、
前記制御装置は、
前記便座に人が座ったことを検知した信号を前記着座センサから受けて、前記ステップＡを実行する、
請求項１から５までの何れか一項に記載された負圧吸引式トイレ。
【請求項７】
前記制御装置は、
前記便座に人が座っている状態から人が便座から離れたことを検知した信号を前記着座センサから受けて、前記ステップＢを実行する、
請求項６に記載された負圧吸引式トイレ。
【請求項８】
前記制御装置を操作する操作部を備えた、請求項１から７までの何れか一項に記載された負圧吸引式トイレ。
【請求項９】
前記操作部は、前記便器本体が設けられた便器側に配置された請求項８に記載された負圧吸引式トイレ。
【請求項１０】
前記操作部は、ステップＡを実行する指令を前記制御装置に出すためのスイッチを備えた、請求項８または９に記載された負圧吸引式トイレ。
【請求項１１】
前記操作部は、ステップＢを実行する指令を前記制御装置に出すためのスイッチを備えた、請求項８から１０までの何れか一項に記載された負圧吸引式トイレ。
【請求項１２】
注水タンクを備え、
前記制御装置は、前記ステップＢが実行される前に、前記注水タンクから前記便器本体に注水するステップＤを備えた、請求項１から１１までの何れか一項に記載された負圧吸引式トイレ。
【請求項１３】
前記ステップＤを実行する指令を前記制御装置に出すためのスイッチを備えた、請求項１２に記載された負圧吸引式トイレ。
【請求項１４】
前記制御装置は、前記ステップＢ後に前記開閉弁が閉じられた後で、前記注水タンクから前記便器本体に注水するステップＥを備えた、請求項１２または１３に記載された負圧吸引式トイレ。
【請求項１５】
前記制御装置の制御は、タイマーによって管理されたシーケンス制御による、請求項１から１４までの何れか一項に記載された負圧吸引式トイレ。
【請求項１６】
前記負圧タンクの内圧を検知する気圧計を備え、
前記制御装置は、ステップＡにおいて、前記気圧計によって検知された前記負圧タンクの内圧に基づいて、前記負圧タンクの内圧を予め定められた値にする、請求項１から１５までの何れか一項に記載された負圧吸引式トイレ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は便器に関し、特に負圧吸引式トイレに好適な便器に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１には負圧吸引式トイレが開示されている。特許文献１で開示された負圧吸引式トイレは、便器と、便器の排水口に接続された排水管路と、排水管路の他端に接続された負圧タンクと、排水管路に設けられた開閉弁とを備えている。そして、便器に排泄物や排水が溜まっている状態において、負圧タンクを負圧にし、開閉弁を開くことによって、便器に溜まった排泄物および排水が排水管路を通じて負圧タンクに吸引搬送されるようになっている。負圧吸引式トイレは、例えば、特許文献２から特許文献４にも開示されている。
【０００３】
また、寝床やベッドの横に置いて用いられるポータブルトイレも知られている（例えば、特許文献５）。これらのポータブルトイレは、排便に介護が必要な高齢者や病人等が用をたすために用いられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−１９５９６０号公報
【特許文献２】特公昭５５−２７９３８号公報
【特許文献３】特開２０００−３２５２５８号公報
【特許文献４】特開２００１−３１７１０５号公報
【特許文献５】特開２０１０−２４０１６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ポータブルトイレは、寝床やベッドの横に置いて、自力でトイレまで行けない高齢者や病人等が用をたすための簡易トイレとして使用されている。ポータブルトイレは、寝床やベッドの横に置かれ、排泄物を受けるバケツのような容器が便器に設置されており、通常は、蓋がされている。ポータブルトイレは、容器に予め水が入れられており、使用者は、蓋を開けて使用し、使用後は蓋をする。介護者は、排泄物が収容された容器を取り外して、トイレに捨てに行き、容器を洗浄して、再びセットする。
【０００６】
かかるポータブルトイレは、排泄物を受けた容器に蓋をしたのみで、臭いが生じ易い。また、容器を取り外して、トイレに捨てに行き、容器を洗浄して、再びセットする作業は、介護者にとって負担である。介護される者にとっても精神的に負担が生じる。
【０００７】
このようなことから、本発明者は、ポータブルトイレに負圧吸引式トイレを適用することを検討している。ポータブルトイレを負圧吸引式トイレにすると、介護者にとっては排泄物を処理する作業がなく負担が軽減される。また、介護される者にとっても排泄物の処理が自ら行えるので、精神的に負担がなくなる。
【０００８】
ポータブルトイレに負圧吸引式トイレを適用する場合、寝床やベッドの横に設置されたポータブルトイレから便を排出する排水管路を敷設する必要がある。この際、敷設が容易になるように排水管路はできるだけ細くしたい。しかしながら、人間の便には、直径が２５ｍｍ程度で、長さが８０ｍｍ程度の便が普通にある。このため、排水管路の内径（直径）を、例えば、２０ｍｍ程度に細くすると、便を吸引することが難しくなる。特に、太く棒状の便は、吸引する際に管路に詰まり易い。
【０００９】
この際、水を多く注水すれば、便の詰まりを多少解消できる。しかし、ポータブルトイレを設置する場所に水道管が設置されていない場合も多く、新規に水道管を引くのには多大なコストが掛かる。このため、使用者が容易に注水可能な程度の水（例えば、５００ｍＬ程度の水）で、標準的な１回の排泄物を１回の吸引で便器から排出できるようにしたい。なお、５００ｍＬ程度の水であれば、市販のペットボトルで用意でき、保管にも場所を取らず、それほど重たくないので要介護者であっても取り回しが可能である。
【００１０】
このように、ポータブルトイレに負圧吸引式トイレを適用する場合には、排水管路をコンパクトに構成する点と、少ない注水でスムーズに排水できることが求められる。さらには、負圧吸引式トイレが普及するには、使いやすく、また安価に構成されることが望ましい。負圧吸引式トイレについては、特許文献で挙げたように種々の提案があるが、小型化、低コスト化の点では十分に満足できるものではない。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
ここで提案される負圧吸引式トイレは、底部に排出口を有する便器本体と、便器本体の排出口に排水管路を通じて接続された負圧タンクと、負圧タンクと便器本体との接続を開閉する開閉弁と、負圧タンクに取り付けられた真空ポンプと、負圧タンクの底部に設けられた排出口を開閉する排出弁と、制御装置とを備えている。ここで、制御装置は、真空ポンプを作動させ、負圧タンクを負圧状態にするステップＡと、開閉弁を開くステップＢと、排出弁を開くステップＣとを実行する。
【００１２】
ここでは、負圧タンクの減圧が完了してから、開閉弁が開かれるので、負圧タンクは効率よく吸引できる。また、負圧タンクによる吸引が完了してから、排出弁が開かれるので、毎回の吸引毎に負圧タンクに溜まった排水が排出される。このため、負圧タンクの容量は小型化できる。
【００１３】
また、負圧吸引式トイレは、負圧タンクと真空ポンプとの接続を開閉する減圧弁を備えていてもよい。この場合、制御装置は、ステップＡにおいて、減圧弁を開いた状態で、真空ポンプを作動させ、当該真空ポンプを停止するときに減圧弁を閉じてもよい。
【００１４】
また、制御装置は、ステップＣにおいて、開閉弁を閉じた状態で、排出弁を開いてもよい。これによって、便器本体に負圧タンク内の臭気が上がるのが防止される。
【００１５】
また、負圧吸引式トイレは、負圧タンクを大気開放する大気開放弁を備えていてもよい。この場合、制御装置は、ステップＣにおいて大気開放弁を開けてもよい。この場合、負圧タンクに溜まった排水は、大気開放しつつ排出されるので、スムーズに排出される。
【００１６】
ステップＣにおいて、大気開放弁は排出弁よりも早く開いてもよい。この場合、負圧タンクに溜まった排水は、確実に大気開放された状態で排出される。このため、よりスムーズに排出され、また、排出時に生じる音や負圧タンク内での排泄物を含む排水の飛散が小さくなる。
【００１７】
また、負圧吸引式トイレは、便器本体に設けられた便座と、便座に人が座ったことを検知する着座センサとを備えていてもよい。この場合、制御装置は、便座に人が座ったことを検知した信号を着座センサから受けて、ステップＡを実行するとよい。また、制御装置は、便座に人が座っている状態から人が便座から離れたことを検知した信号を着座センサから受けて、ステップＢを実行してもよい。かかる構成によって、使用者の操作を簡単にできる。
【００１８】
また、負圧吸引式トイレは、制御装置を操作する操作部を備えていてもよい。この場合、操作部は、便器本体が設けられた便器側に配置されていてもよい。
【００１９】
また、操作部は、ステップＡを実行する指令を制御装置に出すためのスイッチを備えていてもよい。また、操作部は、ステップＢを実行する指令を前記制御装置に出すためのスイッチを備えていてもよい。また、注水タンクを備え、制御装置は、ステップＢが実行される前に、注水タンクから便器本体に注水するステップＤを備えていてもよい。また、負圧吸引式トイレは、ステップＤを実行する指令を制御装置に出すためのスイッチを備えていてもよい。また、制御装置は、ステップＢ後に前記開閉弁が閉じられた後で、注水タンクから便器本体に注水するステップＥを備えていてもよい。また、制御装置の制御は、タイマーによって管理されたシーケンス制御によってもよい。
【００２０】
また、負圧吸引式トイレは、負圧タンクの内圧を検知する気圧計を備えていてもよい。この場合、制御装置は、ステップＡにおいて、気圧計によって検知された負圧タンクの内圧に基づいて、負圧タンクの内圧を予め定められた値にしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は本実施形態に係る負圧吸引式トイレの構成を示す右側面図である。
【図２】図２は、負圧吸引式トイレを底面から見た斜視図である。
【図３】図３は、インナースリーブが取り外された便器本体の平面図である。
【図４】図４は、インナースリーブが装着された便器本体の底部を拡大した断面図である。
【図５】図５は、インナースリーブの側面図である。
【図６】図６は、便器本体に接続される排水管路を示す斜視図である。
【図７】図７は、制御装置の制御フローを示すフローチャートである。
【図８】図８は、便器本体に落下した便の状態を示す図である。
【図９】図９は、サンプルにおける便器本体の底部の構造を示している。
【図１０】図１０は、便器本体１２の変形例を示す図である。
【図１１】図１１は、便器本体１２の変形例を示す図である。
【図１２】図１２は、図１に示された負圧吸引式トイレの底面図である。
【図１３】図１３は、負圧吸引式トイレの他の形態を示す正面図である。
【図１４】図１４は、制御装置の他の制御フローを示すフローチャートである。
【図１５】図１５は、制御装置の他の制御フローを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の一実施形態に係る負圧吸引式トイレを図面に基づいて説明する。以下の説明において、前、後、左、右は、それぞれ便座に腰掛けた使用者から見た方向を意味しており、図面には、それぞれ符号Ｆｒ、Ｂｋ、Ｌ、Ｒが適宜に付されている。また、各図において同じ作用を奏する部材や部位には、同じ符号を付し、適宜に重複する説明を省略している。
【００２３】
図１は本実施形態に係る負圧吸引式トイレ１０の構成を示す右側面図である。図２は、負圧吸引式トイレ１０を底面から見た斜視図である。本実施形態に係る負圧吸引式トイレ１０は、図１および図２に示すように、外枠１１と、便器本体１２と、排水管路１３と、負圧タンク１４と、開閉弁１５と、制御装置１００とを備えている。ここでは、まず外枠１１を説明し、便器本体１２と、排水管路１３と、負圧タンク１４と、開閉弁１５と、制御装置１００を順に説明する。
【００２４】
《外枠１１》
外枠１１は、土台２１と、便座２２と、背もたれ２３と、肘掛２４、２５とを備えている。土台２１は、全体として凡そ矩形の箱状のフレームで構成されており、便器本体１２を収容しうる空間を有している。土台２１には４つの脚部２６〜２９が設けられている。当該脚部２６〜２９によって、土台２１の底部に所要のスペースが形成されている。
【００２５】
便座２２は、負圧吸引式トイレ１０の上部に取り付けられている。背もたれ２３は、便座２２に腰掛けた使用者の背中を支持しうる部位であり、土台２１の後側の側面から上方に延びている。肘掛２４、２５は、便座２２に着座した使用者が肘を付く部位である。背もたれ２３や肘掛２４、２５は、使用者の動作能力や介護者のニーズに合わせて、適宜に土台２１から取り外すことができる。また、肘掛２４、２５および脚部２６〜２９は、それぞれ高さを調整する機構を有しており、使用者の体格や介護者のニーズに合わせてそれぞれ高さが調整できる。
【００２６】
土台２１の上部は、便器本体１２の上部開口３１に合わせた形状で開口している。土台２１の内部に収容された便器本体１２は、上部開口３１が露出するように、上部開口３１を上に向けて土台２１の上部に取り付けられている。また、土台２１の上部に取り付けられた便座２２は、便器本体１２の上部開口３１の上縁に沿って配置される。便座２２の詳細な図示は省略するが、便座２２の中央部は使用者が便器本体１２に便を排泄可能なように開口している。図示は省略するが、土台２１の上部には、便器本体１２の上部開口３１を覆うように蓋を取り付けても良い。かかる蓋は、人が座れるように所要の強度を持たせ、かつ、上部にクッションを備えていてもよい。この場合、負圧吸引式トイレ１０は、便器として使用しない場合には土台２１の上部に蓋をするとよい。これにより、臭いが拡散するのを防止でき、また、適宜に腰掛として利用できるようになる。
【００２７】
《便器本体１２》
次に、便器本体１２の構造を説明する。
【００２８】
便器本体１２は、図１に示すように、有底の容器である。この実施形態では、便器本体１２は、プラスチック成形品であり、上部１２ａが広く開口し、底部１２ｂに向けて縮径した有底の容器である。また、便器本体１２の底部１２ｂの内部にインナースリーブ３０が装着されている。図３は、インナースリーブ３０が取り外された便器本体１２の平面図である。図４は、インナースリーブ３０が装着された便器本体１２の底部１２ｂを拡大した断面図である。
【００２９】
《便器本体１２の上部１２ａ》
この実施形態では、図３に示すように、便器本体１２の上部１２ａは、便座に腰掛けた使用者から見た方向において前側が広くなっている。便器本体１２の上部開口３１は外側に折り返っている。便器本体１２は、当該上部開口３１および便器内が土台２１の上部から見えるように、上記外枠１１の土台２１の開口に収められている。
【００３０】
《便器本体１２の底部１２ｂ》
便器本体１２の底部１２ｂは、便座に腰掛けた使用者の臀部が納まる位置に合わせて、便器本体１２のやや後方に設けられている。当該底部１２ｂには、図４に示すように、便器本体１２の排出口として、排水口３２（適宜、「排出口」とも称される）が設けられている。かかる排水口３２の周囲には、便受部４１と、段差部４２と、傾斜面部４３とが設けられている。この実施形態では、図１および図３に示すように、便器本体１２の底部１２ｂは、凡そ逆円錐状に形成されている。かかる逆円錐状の底部１２ｂの深部には、インナースリーブ３０が装着される有底の凹部１２ｃが形成されている。かかる凹部１２ｃは、上円筒部５１と、絞り部５２と、下円筒部５３とを備えている。
【００３１】
ここで、便器本体１２の底部１２ｂのうち、逆円錐状に形成された側面は、便器本体１２の傾斜面部４３を形成する。上円筒部５１は、逆円錐状に形成された側面の下縁から下方に延びている。上円筒部５１は、便器本体１２の段差部４２を形成する。絞り部５２は、かかる上円筒部５１の下縁から水平方向に張り出している。下円筒部５３は、絞り部５２の内側縁から下方に連続している。下円筒部５３は、上円筒部５１よりも少し小さい円筒状の有底の窪みで構成されており、当該下円筒部５３の底５４の中心には、インナースリーブ３０の下部が挿通される挿通孔５５が形成されている。当該下円筒部５３の底５４に形成された挿通孔５５の周りに、インナースリーブ３０をビス止めするためのビス孔５６が形成されている。
【００３２】
《インナースリーブ３０》
図５は、インナースリーブ３０の側面図である。インナースリーブ３０は、図５に示すように、便器本体１２の底部１２ｂに装着される筒状の部材である。インナースリーブ３０は、上側軸部３６と、下側軸部３７を備えている。上側軸部３６は、便器本体１２の底部１２ｂに装着される部位である。
【００３３】
上側軸部３６は、図４に示すように、便器本体１２の底部１２ｂに形成された、上円筒部５１の下部および下円筒部５３に装着される。上側軸部３６は、便器本体１２の底部１２ｂに凡そ隙間なく嵌る外形を有している。つまり、インナースリーブ３０の上側軸部３６の上段には、便器本体１２の上円筒部５１に嵌る上円筒部３６ａを有している。インナースリーブ３０の上側軸部３６の中段には、便器本体１２の上円筒部５１の下部の絞り部５２に合わせて段差３６ｂが設けられている。インナースリーブ３０の上側軸部３６の下段には、便器本体１２の下円筒部５３に嵌る下円筒部３６ｃを有している。
【００３４】
下側軸部３７は、上側軸部３６の下段の下円筒部３６ｃよりも細い軸３７ａで構成されている。当該軸３７ａは、便器本体１２の底部１２ｂの下円筒部５３の底５４に形成された挿通孔５５に挿通される。この実施形態では、上側軸部３６の上下の円筒部３６ａ、３６ｃと下側軸部３７の軸３７ａとは、それぞれ同軸に沿って形成されている。
【００３５】
インナースリーブ３０の上部には、便受部４１となる逆円錐状の窪みが形成されている。当該窪み（便受部４１）の中心に、排水口３２が形成されている。そして、インナースリーブ３０の中心軸Ｌ１（図１参照）に沿って、排水口３２に連なる管路３３が、上側軸部３６と下側軸部３７を貫通している。
【００３６】
《インナースリーブ３０の取り付け構造》
この実施形態では、図４に示すように、便器本体１２の底部１２ｂにインナースリーブ３０が取り付けられている。当該インナースリーブ３０を便器本体１２に取り付けることによって便受部４１および排水口３２が便器本体１２の底部１２ｂに設けられている。以下、便器本体１２の底部１２ｂの構造およびインナースリーブ３０の取り付け構造をさらに説明する。
【００３７】
このインナースリーブ３０は、図４に示すように、便器本体１２の底部１２ｂに形成された挿通孔５５に下側軸部３７を挿通させ、上側軸部３６を便器本体１２の底部１２ｂに形成された下円筒部５３および上円筒部５１に装着している。この際、下円筒部５３の底５４には平板リング状のシール材５７が装着されている。また、上円筒部５１と下円筒部５３とに設けられた絞り部５２には、Ｏリング５８が装着されている。
【００３８】
このように、この実施形態では、便器本体１２の底部１２ｂには、インナースリーブ３０が装着されている。そして、インナースリーブ３０の上面に便受部４１が設けられ、排水口３２が形成されている。さらに、便受部４１の上縁からは、便器本体１２の側面によって段差部４２と傾斜面部４３が形成されている。この実施形態では、便器本体１２の底部１２ｂからインナースリーブ３０の下側軸部３７が下方に延びている。インナースリーブ３０の下側軸部３７には、排水口３２に連通した管路３３が形成されている。以下、便器本体１２の排水口３２、管路３３、便受部４１、段差部４２および傾斜面部４３をさらに説明する。
【００３９】
《排水口３２》
排水口３２は、便器本体１２に溜まった排水を排出する開口である。この実施形態では、排水口３２は、インナースリーブ３０に形成されている。排水口３２は、インナースリーブ３０に形成される管路３３に連通している。管路３３は、便器本体１２の外部に延び出たインナースリーブ３０の下側軸部３７に沿って排水口３２から凡そ垂直な軸Ｌ１に沿って真っ直ぐに形成されている。この実施形態では、インナースリーブ３０に形成された排水口３２および管路３３の内径（直径）は、凡そ２０ｍｍである。
【００４０】
《便受部４１》
便器本体１２の底部１２ｂに形成された便受部４１は、排水口３２から水平方向に広がっている。ここで、便受部４１について、「水平方向に広がっている」とは、便受部４１が排水口３２から水平方向に広がった形態のみならず、水平方向に広がるにつれて上方に傾斜して広がっているような形態が含まれている。
【００４１】
この実施形態では、便受部４１は、便器本体１２の底部１２ｂに装着されたインナースリーブ３０の上面によって形成されている。また、便受部４１は、排水口３２から水平方向に広がるにつれて上方に傾斜して広がっている。より具体的には、便受部４１は、排水口３２の中心を通る鉛直軸Ｌ１を円錐軸とし、頂点を下方に向けた逆円錐の側面に沿った傾斜面で構成されている。排水口３２の中心を通る鉛直軸Ｌ１に対する便受部４１の傾斜角度θ１（図８参照）は、凡そ４０度以上８０度以下であるとよい。この実施形態では、便受部４１の傾斜角度θ１（図８参照）は６０度に設定されている。また、便受部４１の下縁は排水口３２となり、その内径Ｄ１（直径）は２０ｍｍである。また、便受部４１の上縁は、段差部４２となり、その内径Ｄ２（直径）は６５ｍｍである。
【００４２】
《段差部４２》
段差部４２は、便受部４１の周縁部から立ち上がっている。この実施形態では、便器本体１２の底部１２ｂの内周面は、便器本体１２の底部１２ｂに装着されたインナースリーブ３０の上部外周縁から上方に延びている。段差部４２は、インナースリーブ３０の上部外周縁から上方に延びた、便器本体１２の底部１２ｂの内周面によって構築されている。段差部４２の高さ（便受部４１と傾斜面部４３との間の距離）は、凡そ１０ｍｍ〜３０ｍｍ程度にするとよく、好ましくは、１５ｍｍ〜２５ｍｍ程度にするとよい。この実施形態では、段差部４２の高さを凡そ１０ｍｍとした。
【００４３】
《傾斜面部４３》
傾斜面部４３は、段差部４２の上縁から連続し、便受部４１よりも急な傾斜を有している。この実施形態では、傾斜面部４３は、便器本体１２の底部１２ｂの内周面によって構築されている。傾斜面部４３は、段差部４２の上縁から水平方向に広がるにつれて上方に傾斜して広がっている。より具体的には、傾斜面部４３は、排水口３２の中心を通る鉛直軸Ｌ１を円錐軸とし、頂点を下方に向けた逆円錐の側面に沿った傾斜面で構成されている。傾斜面部４３は、便受部４１よりも急な傾斜を有しているとよい。排水口３２の中心を通る鉛直軸Ｌ１に対する便受部４１の傾斜角度θ２（図８参照）は、便受部４１よりも急な傾斜とした上で、２０度以上４５度以下にするとよい。この実施形態では、排水口３２の中心を通る鉛直軸Ｌ１に対する便受部４１の傾斜角度θ１（図８参照）が６０度であるのに対して、傾斜面部４３の傾斜角度θ２（図８参照）は凡そ３０度である。
【００４４】
後述するが、便器本体１２の底部１２ｂ、特に、排水口３２およびその近傍部分は、負圧タンク１４による吸引力によって、大きな力がかかる。このため、便器本体１２の底部１２ｂ、特に、排水口３２およびその近傍部分は、所要の強度（剛性）を持たせたい。この実施形態では、便器本体１２の底部１２ｂにインナースリーブ３０を装着することによって、便器本体１２の底部１２ｂに所要の強度を持たせている。また、インナースリーブ３０を装着して、便器本体１２の底部１２ｂの強度を確保しているが、便器本体１２の他の部分は肉厚を薄くできる。このため、全体としては製造コストを少なく抑えることができる。
【００４５】
なお、この実施形態では、便器本体１２の底部１２ｂにインナースリーブ３０が装着されているが、便器本体１２は、インナースリーブ３０を装着した形態に限定されない。例えば、インナースリーブ３０を用いずに、便器本体１２の底部１２ｂに、排水口３２を設け、排水口３２の周囲に便受部４１と、段差部４２と、傾斜面部４３とが順に設けられるように、便器本体１２の底部１２ｂを成形してもよい。
【００４６】
《カバー６０》
この実施形態では、図１、図２および図４に示すように、かかる便器本体１２の下部は、カバー６０によって覆われている。カバー６０は、土台２１に取り付けられている。また、カバー６０には、図４に示すように、便器本体１２の底部１２ｂから下方に延びたインナースリーブ３０の下側軸部３７が挿通するように、対応する位置に貫通孔６２が形成されている。当該貫通孔６２には、インナースリーブ３０の下側軸部３７および下側軸部３７に取り付けられる排水管路１３が挿通されている。
【００４７】
《配管スペース６５》
また、この実施形態では、図１および図２に示すように、土台２１の下部には、カバー６０の下、および、カバー６０の後ろ側（背もたれ２３が設けられた部位の下側）に配管スペース６５が設けられている。排水管路１３は、かかる配管スペース６５に配されている。
【００４８】
《排水管路１３》
排水管路１３は、図１に示すように、便器本体１２の排水口３２と負圧タンク１４の吸引口９３とを接続する管路である。この実施形態では、排水管路１３は、便器本体１２の底部１２ｂから延びたインナースリーブ３０の下側軸部３７に接続されており、インナースリーブ３０の管路３３を通じて排水口３２に接続されている。これにより、便器本体１２の排水口３２、インナースリーブ３０の下側軸部３７の管路３３および排水管路１３が連通されている。
【００４９】
図６は、便器本体１２に接続される排水管路１３を示す斜視図である。この実施形態では、排水管路１３は、図１および図６に示すように、導入管７１と、横引き管７２と、立ち上がり管７３と、横管７４と、降下管７５と、末管７６と、接続管７７とを備えている。排水管路１３のうち、導入管７１と、横引き管７２と、立ち上がり管７３と、横管７４と、降下管７５と、末管７６は、塩化ビニル製の配管を用いている。
【００５０】
《導入管７１》
導入管７１は、図４に示すように、インナースリーブ３０の下側軸部３７に接続される管である。導入管７１は、インナースリーブ３０の下側軸部３７が差し込まれる受口７１ａを有している。この実施形態では、導入管７１とインナースリーブ３０は同じ塩化ビニル製であるので、導入管７１の受口７１ａと、インナースリーブ３０の下側軸部３７とは接着剤によって強固に接着することができる。
【００５１】
この実施形態では、導入管７１は、インナースリーブ３０の下側軸部３７が差し込まれる受口７１ａを有し、排水口３２から凡そ垂直に延びたインナースリーブ３０の管路３３に接続されている。導入管７１は、当該受口７１ａから凡そ水平に屈曲しており、その先端には、横引き管７２の一端が差し込まれる受口７１ｂが設けられている。この実施形態では、インナースリーブ３０の管路３３の内径（直径）が凡そ２０ｍｍである。インナースリーブ３０の管路３３が接続される受口７１ａ側では、導入管７１から接続管７７に至る管路の内径は凡そ２０ｍｍである。
【００５２】
ここで、導入管７１の屈曲部分７１ｃは、凡そ直角に屈曲させ、屈曲部分７１ｃの高さ（エルボー高さ）を１０ｍｍとした。これによって、便器本体１２の下部（ここでは、インナースリーブ３０の下側軸部３７）から導入管７１および横引き管７２の高さが低く抑えられている。
【００５３】
《横引き管７２》
横引き管７２は、カバー６０の下の空間に配されている。横引き管７２は、導入管７１の下端から、カバー６０の後ろに設けられた、負圧吸引式トイレ１０のカバー６０の後ろ側の配管スペース６５（図１参照）の左寄りの位置まで、左斜め後方向に延びている。横引き管７２は、屈曲した継手８１によって、立ち上がり管７３に接続されている。
【００５４】
《立ち上がり管７３》
立ち上がり管７３は、負圧吸引式トイレ１０の配管スペース６５の左寄りの位置で凡そ垂直に配されている。立ち上がり管７３は、配管スペース６５の上部の左寄りの位置において、横管７４に接続されている。立ち上がり管７３と横管７４は、屈曲した継手８２によって接続されている。
【００５５】
《横管７４》
図１２は、負圧吸引式トイレ１０の底面図である。横管７４は、図１２に示すように、負圧吸引式トイレ１０の配管スペース６５の上部において凡そ左右に水平に配されている。横管７４は、配管スペース６５の上部の中央の位置において、降下管７５に接続されている。横管７４と降下管７５は、屈曲した継手８３によって接続されている。
【００５６】
《降下管７５》
降下管７５は、図２に示すように、負圧吸引式トイレ１０の配管スペース６５の中央の位置で凡そ垂直に配されている。降下管７５は、配管スペース６５の下部の中央の位置において、末管７６に接続されている。降下管７５と末管７６は、屈曲した継手８４によって接続されている。
【００５７】
《末管７６》
末管７６は、負圧吸引式トイレ１０の後側の脚部２８、２９の間を抜けて、負圧吸引式トイレ１０の後方に端部７６ａを向けて配設されている。排水管路１３は、導入管７１から末管７６まで、適当な位置でブラケットが取り付けられており、負圧吸引式トイレ１０の下部に固定されている。
【００５８】
《接続管７７》
末管７６の端部７６ａには、図１に示すように、負圧タンク１４に接続される接続管７７が接続されている。接続管７７は、負圧吸引式トイレ１０の下部の配管スペース６５に構築された排水管路１３と負圧タンク１４とを接続する配管である。
【００５９】
なお、この実施形態では、導入管７１から末管７６までの各配管は、例えば、塩化ビニル製の硬質配管を組み合わせ、例えば、接着剤を用いて接着することによって構築されている。接続管７７は、可撓性を有する軟質配管で構築されている。各配管は、これに限定されず、例えば、適宜に硬質配管を用いて構築してもよく、また、可撓性を有する軟質配管を用いて構築してもよい。
【００６０】
《排水面規定部７０》
負圧吸引式トイレ１０と負圧タンク１４とを接続する排水管路１３は、排水面規定部７０を備えている。排水面規定部７０は、少なくとも段差部４２の上縁よりも上まで排水が溜まるように、便器本体１２に溜まる排水の高さを規定する部位である。この実施形態では、便器本体１２に溜まる水の高さは、立ち上がり管７３に接続された横管７４の底部の高さによって予め定められた高さに規定される。
【００６１】
つまり、この実施形態では、排水管路１３が大気開放されている状態で、負圧吸引式トイレ１０に注水すると、注水された水は、排水口３２から排水管路１３に流入し、導入管７１、横引き管７２および立ち上がり管７３に満たされて横管７４に達する。さらに、便器本体１２への注水が継続されると、注水された水は、横管７４の底部を流れて降下管７５へ流れていく。このため、排水管路１３が大気開放されている状態では、便器本体１２に十分な注水がある場合でも、便器本体１２に溜まる水の高さは、立ち上がり管７３に接続された横管７４の底部の高さによって予め定められた高さに規定される。このように、排水面規定部７０は、立ち上がり管７３と、立ち上がり管７３に接続された横管７４とによって構成されている。
【００６２】
なお、この実施形態では、立ち上がり管７３に接続された横管７４の底部の高さＪ１は、図１に示すように、便器本体１２の段差部４２の上縁よりも上、具体的には、便器本体１２の傾斜面部４３の上段付近に設定されている。なお、導入管７１から接続管７７に至る管路は、途中で絞っても良い。これにより管路を細くできる。例えば、導入管７１から接続管７７に至る管路は、複数の屈曲する部分を有している。かかる屈曲する部分で、管路を絞ってもよい。この場合、例えば、導入管７１から横引き管７２に至る導入管７１の屈曲部分７１ｃで管路を絞ってもよく、横引き管７２が接続される管路の内径（直径）を凡そ１６ｍｍとし、導入管７１の屈曲部分７１ｃから下流側を凡そ１６ｍｍにしてもよい。
【００６３】
《負圧タンク１４》
次に、負圧タンク１４を説明する。負圧タンク１４は、図１に示すように、タンク本体９１と、真空ポンプ９２と、吸引口９３と、排出口９４と、排出弁９５と、大気開放弁９６と、気圧計９７とを備えている。
【００６４】
《タンク本体９１》
タンク本体９１は、所要の真空圧に耐えうる耐圧容器である。負圧吸引式トイレ１０では、タンク本体９１を減圧し、大気開放する際の吸引力によって、便器本体１２から便を含む排水を吸引する。このためにタンク本体９１は、十分な容量（例えば、凡そ７Ｌ〜１５Ｌ）を有しているとよい。
【００６５】
《真空ポンプ９２、減圧弁９２ｃ》
真空ポンプ９２は、タンク本体９１内の空気を吸引し、タンク本体９１を減圧する装置である。この実施形態では、真空ポンプ９２は、所要の能力を備えており、例えば、タンク本体９１の内圧が０．０８ＭＰａ程度になるまでタンク本体９１を減圧することができる能力をそなえているとよい。なお、真空ポンプ９２によって減圧された後のタンク本体９１の内圧は、０．０８ＭＰａに特段限定されるものではない。真空ポンプ９２によって減圧された後のタンク本体９１の内圧は、後述するように便器本体１２に溜まった排泄物を含む排水が負圧タンク１４によって吸引されるのに適当な負圧状態が負圧タンク１４に確保されるとよい。また、タンク本体９１と真空ポンプ９２を繋ぐ配管９２ａには、エアフィルタ９２ｂと、減圧弁９２ｃとを備えている。エアフィルタ９２ｂは、タンク本体９１から真空ポンプ９２に引き込まれる空気中の異物を取り除くフィルタである。また、減圧弁９２ｃは、真空ポンプ９２による真空引きのタイミングを制御する弁である。
【００６６】
《吸引口９３、排出口９４、排出弁９５、大気開放弁９６》
吸引口９３は、タンク本体９１に設けられた開口であり、タンク本体９１に排水管路１３が接続される接続口となる。排出口９４は、タンク本体９１の底部に設けられた開口であり、汚水ます２００に接続されている。排出弁９５は、当該排出口９４に設けられている。大気開放弁９６は、タンク本体９１に設けられており、タンク本体９１を大気開放する弁である。また、タンク本体９１にはタンク本体９１の内圧を測定する気圧計９７が設けられている。
【００６７】
《開閉弁１５》
開閉弁１５は、負圧タンク１４の吸引口９３に設けられている。この実施形態では、開閉弁１５が、負圧タンク１４の吸引口９３に設けられているので、排水管路１３に要求される耐圧性能を緩和できる。これにより、排水管路１３により汎用性のある配管を用いることができ、負圧吸引式トイレ１０のコストを安価に抑えることができる。なお、図示は省略するが、開閉弁１５は、排水管路１３に設けられていてもよい。開閉弁１５を排水管路１３に設ける場合には、排水管路１３は、少なくとも真空引きされる部分において所要の耐圧性を有する配管を用いるとよい。なお、開閉弁１５を、排水管路１３の便器本体１２に近い側に設けることにより、排水管路１３内まで真空引きできる。このため、負圧吸引式トイレ１０において排水管路１３が長くても必要な吸引力を得ることができる。
【００６８】
ここで、減圧弁９２ｃと排出弁９５と大気開放弁９６と開閉弁１５は、それぞれ電磁弁であり、制御装置１００によって電気的に制御されている。また、気圧計９７は、タンク本体９１の内圧のデータを制御装置に適宜に送信する。
【００６９】
《制御装置１００》
制御装置１００は、減圧弁９２ｃと排出弁９５と大気開放弁９６と開閉弁１５とを制御する。図７は、制御装置１００の制御フローを示すフローチャートである。
【００７０】
制御装置１００の制御フローは、例えば、以下の工程Ｓ１〜Ｓ８による。また、例えば、図１に示す例では、負圧吸引式トイレ１０側の適当な位置（例えば、肘掛２５）に操作スイッチ１１０が設けられている。そして、負圧吸引式トイレ１０の使用者が操作スイッチ１１０を操作するのを基に、図７の制御フローをスタートさせるとよい。なお、ここでは、制御装置１００による制御は、制御装置１００に内臓されるタイマーに基づいて、各工程を所定のタイミングで順次実行するシーケンス制御である。
【００７１】
《タンク本体９１の減圧工程Ｓ１、Ｓ２》
タンク本体９１の減圧工程は、開閉弁１５と排出弁９５と大気開放弁９６が閉じられた状態で、減圧弁９２ｃを開き、真空ポンプ９２を作動（ＯＮ）させる（Ｓ１）。これによって負圧タンク１４のタンク本体９１が真空引きされる。減圧工程Ｓ１は、予め定められた時間ＫＴ１経過後に停止される。減圧工程Ｓ１は、予め定められた時間ＫＴ１経過後、減圧弁９２ｃを閉じ、真空ポンプ９２を停止（ＯＦＦ）する（Ｓ２）。これによって、タンク本体９１は、予め定められたよりも低い内圧に減圧される。
【００７２】
ここで、予め定められた時間ＫＴ１は、真空ポンプ９２が作動してからタンク本体９１が所要の内圧（負圧状態）に達するまでの時間を予め調べておき、これに基づいて定めると良い。このため、ここで設定される時間ＫＴ１は、真空ポンプ９２の吸引能力やタンク本体９１の容量に応じて変わる。また、タンク本体９１が予め定められたよりも低い内圧に確実になるように適当な時間を設定するとよい。例えば、負圧タンク１４を０．０８ＭＰａ程度の負圧状態にするのであれば、負圧タンク１４の容量や真空ポンプ９２の出力にもよるが、例えば、真空ポンプ９２を１５秒程度駆動させることによって、実現可能である。
【００７３】
なお、減圧を停止する工程（Ｓ２）は、タイマーを基に制御された構成を例示したが、タンク本体９１に取り付けられた気圧計９７によって得られるタンク本体９１の内圧のデータに基づいて減圧弁９２ｃと真空ポンプ９２を停止させるタイミングを調整してもよい。つまり、制御装置１００は、タンク本体９１の内圧のデータを得つつ、｛タンク本体９１の内圧＜Ｂ１（予め定められた内圧）｝となったタイミングで、減圧弁９２ｃを閉じ、真空ポンプ９２を停止（ＯＦＦ）してもよい。これにより、タンク本体９１をより確実に予め定めたよりも低い内圧にすることができる。
【００７４】
また、タイマーで制御する場合でも、減圧を停止する工程（Ｓ２）の後で、気圧計９７に基づいてタンク本体９１の内圧を測り、そのデータに基づいて、タンク本体９１が予め定められた内圧に達していない場合には、さらに所定時間の減圧（追加の減圧）を行うようにしてもよい。この場合、気圧計９７によってタンク本体９１の内圧を測り、タンク本体９１が予め定められた内圧に達するまで、追加の減圧を繰り返すようにしてもよい。これにより、予め定められたよりも低い内圧まで、より確実に、タンク本体９１を減圧することができる。
【００７５】
《吸引工程Ｓ３、Ｓ４》
便器本体１２からタンク本体９１に排水を吸引する吸引工程（Ｓ３）は、Ｓ１およびＳ２によって、所要の内圧にタンク本体９１が減圧された状態で行われる。ここでは、開閉弁１５を開け、便器本体１２に溜まった排水をタンク本体９１に吸引する。これによって、タンク本体９１が排水管路１３を通じて便器本体１２に通じる。便器本体１２は大気に開放されているので、減圧された状態から大気圧に戻ろうとするタンク本体９１によって吸引力が生じる。かかる吸引力によって、便器本体１２に溜まった排水は、排水管路１３を通じてタンク本体９１に引き込まれる。ここでは、開閉弁１５が開かれてから予め定められた時間ＫＴ２が経過した後、開閉弁１５は閉じられる（Ｓ４）。
【００７６】
《大気開放Ｓ５、排水の排出Ｓ６》
次に、タンク本体９１に排水が引き込まれた状態で、大気開放弁９６が開かれ、タンク本体９１が大気開放される（Ｓ５）。そして、かかる大気開放にタイミングを遅らせて、排出弁９５を開ける（Ｓ６）。これにより、タンク本体９１に溜まった排水を汚水ます２００へ自然流下させることができる。ここでは、大気開放弁９６が開かれてから予め定められた時間ＫＴ３が経過した後、大気開放弁９６が閉じられる（Ｓ７）。また、排出弁９５が開かれてから予め定められた時間ＫＴ４が経過した後、排出弁９５が閉じられる（Ｓ８）。これにより、便器本体１２およびタンク本体９１は、操作スイッチ１１０が操作される前の状態に戻る。
【００７７】
なお、ここでは、便器本体１２への注水は使用者が行っているが、例えば、図１に示すように、負圧吸引式トイレ１０に注水用のタンク１２０（注水タンクあるいは給水ポンプとも称される。）とポンプ１２２（注水ポンプあるいは給水ポンプとも称される。）を用意しておき、操作スイッチ１１０が押された際に、減圧工程の前段階、或いは、負圧タンク１４の減圧が行われているのと同時に、ポンプを作動させてタンクから便器本体１２に所定量の水が管路１２４を通して注水されるように制御を構築してもよい。
【００７８】
このように、負圧吸引式トイレ１０は、負圧タンク１４に接続された真空ポンプ９２と、開閉弁１５を操作するアクチュエータ（電磁弁機構）と、真空ポンプ９２と開閉弁１５を操作するアクチュエータ（電磁弁機構）とを制御する制御装置１００とを備えている。これにより、制御装置１００によって負圧吸引式トイレ１０の操作を簡単に構成できる。
【００７９】
この負圧吸引式トイレ１０は、負圧タンク１４（負圧タンク側要素１０Ｂ）を負圧吸引式トイレ１０本体（便器側要素１０Ａ）から離れた場所に設けてもよい。例えば、負圧吸引式トイレ１０本体（便器側要素１０Ａ）は屋内に設置し、負圧タンク１４（負圧タンク側要素１０Ｂ）は戸外に設置してもよい。この場合、例えば、図１に示すように、建物の壁２５０に穴を開けて排水管路１３を通して、屋内に設置された負圧吸引式トイレ１０本体と屋外に設置された負圧タンク１４とを接続するとよい。このように、負圧タンク１４を屋外に設置する場合、負圧タンク１４が接続される汚水ます２００は戸外に設置することができる。このため戸外に設置された既存の汚水配管の近くに負圧タンク１４を設置することによって下水の配管工事を少なくできる。これにより、既存の住宅に負圧吸引式トイレ１０を設置する場合の設置コストを安価に抑えることができる。また、建物の壁２５０に開ける穴は、例えば、エアコン用に明けられる穴を利用できる。
【００８０】
この場合、制御装置１００の操作部としての操作スイッチ１１０は、屋内に設置される便器側に設けられているとよい。これにより、屋内で、負圧タンク１４を操作し、排水を適当なタイミングで吸引することができる。また、操作スイッチ１１０は、制御装置１００を遠隔操作するリモートコントローラーとしてもよい。これにより、使用者の使いやすい位置に、操作スイッチ１１０を配置することができる。
【００８１】
《負圧吸引式トイレ１０の作用》
上述したように、この負圧吸引式トイレ１０の便器本体１２は、図１、図３および図４に示すように、便器本体１２と、負圧タンク１４と、排水管路１３と、開閉弁１５とを備えている。ここで、便器本体１２は、底部１２ｂに排水口３２が設けられた有底の容器である。負圧タンク１４は、吸引口９３を備えている。排水管路１３は、便器本体１２の排水口３２と負圧タンク１４の吸引口９３とを接続する管路である。開閉弁１５は、排水管路１３または吸引口９３に設けられている。便器本体１２の底部１２ｂには、排水口３２から水平方向に広がった便受部４１と、便受部４１の周縁部から立ち上がった段差部４２と、段差部４２の上縁から連続し、便受部４１よりも急な傾斜を有する傾斜面部４３とが設けられている。排水管路１３は、段差部４２の上縁よりも上まで排水が溜まるように、便器本体１２に溜まる排水の高さを規定する排水面規定部７０を有している。
【００８２】
この実施形態では、上述したように、便受部４１の中心に排水口３２が形成されている。排水口３２の周囲には、排水口３２の中心を通る鉛直軸Ｌ１に対する傾斜角度は凡そ３０度である逆円錐状の傾斜面部４３が設けられている。そして、傾斜面部４３の下縁から段差部４２を経て便受部４１が設けられている。便受部４１は、段差部４２の下縁から中心に向けて、傾斜面部４３よりも緩やかに傾斜している。ここで、排水口３２の内径（Ｄ１）は凡そ２０ｍｍである。傾斜面部４３の下縁および段差部４２の内径（Ｄ２）は凡そ６５ｍｍである。段差部４２の高さ（Ｈ１）は凡そ１０ｍｍである。傾斜面部４３の傾斜角度（θ２）は凡そ３０度である。排水口３２の中心を通る鉛直軸Ｌ１に対する便受部４１の傾斜角度（θ１）が凡そ６０度である。
【００８３】
かかる負圧吸引式トイレ１０では、負圧吸引式トイレ１０の使用者は、便座２２に座って排便する。図８は、便器本体１２に落下した便３００の状態を示している。ここで、便器本体１２に落下した便３００は、人間の便を模して所定の粘度に味噌を練って作製した模擬便である。ここでは、直径（Ｂｄ）が２５ｍｍ、長さ（ＢＬ）が８０ｍｍの円筒形状に成形した模擬便を用いている。かかる形状の模擬便を採用したのは、負圧吸引式トイレ１０において、排水口よりも太い棒状の便が一端を排水口に向けて配置された状態が、最も便が排水口に吸引されにくい典型例の一つであるとの経験則に倣っている。
【００８４】
なお、図８では、便器本体１２に模擬便３００が１本置かれた状態を示しているが、統計的には、一般的な日本人の成人男性の１回の平均的な排便量は、当該便３００の２本分に相当する。また、統計的には、一般的な日本人の成人男性の１回の平均的な尿の量は、凡そ５００ｍＬである。加えて使用者による注水することを考慮すると、上述した便３００に加えて凡そ５００ｍＬ〜１Ｌ程度の排水が便器本体１２に溜まる。このような状態で、さらに、通常、使用者が排便後に肛門を拭くのにトイレットペーパを用いるので、さらに数枚の所要長さのトイレットペーパが追加される。
【００８５】
この負圧吸引式トイレ１０では、便器本体１２の底部１２ｂの形状によって、便器本体１２に落下した便３００は、典型的には、図８に示すように、一端を排水口３２に向けて、傾斜面部４３に沿って傾き、便器本体１２の底部１２ｂに立った状態で配置される。便器本体１２は、傾斜面部４３と便受部４１との間に段差部４２を有している。一端を排水口３２に向けて、傾斜面部４３に沿って傾き、便器本体１２の底部１２ｂに立った状態で配置される便３００と、便器本体１２との間には、かかる段差部４２によって隙間Ｓ１が形成される。
【００８６】
また、排水は、排水口３２から排水管路１３に流れ込む。この際、図１に示すように、便器本体１２に溜まる排水の高さは、排水管路１３に設けられた排水面規定部７０によって規定される。ここでは、便器本体１２に溜まる排水の高さは、立ち上がり管７３に接続された横管７４の底部の高さによって規定される。この実施形態では、立ち上がり管７３に接続された横管７４の底部までの高さＪ１は、図１に示すように、便器本体１２の段差部４２の上縁よりも上、具体的には、便器本体１２の傾斜面部４３の上段付近に設定されている。このため、十分な水が注水されると、便器本体１２には、便器本体１２の傾斜面部４３の上段付近まで排水が溜まりうる。なお、排水管路１３が大気開放されていない状態で、便器本体１２に注水されると、排水によって排水管路１３内の空気が閉じ込められて排水管路１３の内圧が高くなる。この分、便器本体１２にはより高い位置まで排水が溜められる。
【００８７】
また、この実施形態では、排水管路１３の内径は凡そ２０ｍｍと狭く、また、便器本体１２の傾斜面部４３の傾斜が急である。このため、排水管路１３に溜まる排水は少なく、また便器本体１２の容積は底に行くほど小さい。このため、５００ｍＬ程度の排水であっても、便器本体１２では、便３００やトイレットペーパよりも十分に高い位置まで排水が溜まる。また、この際、棒状の便３００の長さ方向の中間部分が、段差部４２の上縁に当たる。この状態では、便３００の自重によって、便３００の長さ方向の中間部分に外力Ｐ１が作用する。このため、図示されないが、かかる外力Ｐ１の作用によって長さ方向の中間部分で、便３００の形状が崩れうる。
【００８８】
この負圧吸引式トイレ１０では、使用者によって棒状の便３００が排泄された場合でも、典型的には、このような状態で操作スイッチ１１０が操作される。このような状態で操作スイッチ１１０が操作されると、負圧タンク１４のタンク本体９１が予め定められた内圧まで減圧され、その後、開閉弁１５が開かれる。開閉弁１５が開かれると、便器本体１２に溜まった便３００を含む排水が、相当の勢いで排水口３２に引き込まれる。
【００８９】
この際、便器本体１２には、便３００と便器本体１２との間に適度な隙間Ｓ１が形成されている。当該隙間Ｓ１に排水が溜まっている。このため、排水口３２に吸引される際に、当該隙間Ｓ１に溜まった排水が排水口３２に引き込まれる勢いによって便３００が粉砕される。特に、棒状の長い便３００では、図８に示すように、長さ方向の中間部分に外力Ｐ１が作用している。便３００は中間部分で分断され易い。このため、この実施形態では、便器本体１２の排水口３２の内径（直径）が凡そ２０ｍｍと狭いが、便３００が適当に崩れて粉砕されつつ排水口３２へ引き込まれる。さらに、粉砕された便３００を含む排水には、排水口３２に引き込まれる空気が多く含まれる。
【００９０】
このように、この負圧吸引式トイレ１０では、便器本体１２の底部１２ｂに、排水口３２から水平方向に広がった便受部４１と、便受部４１の周縁部から立ち上がった段差部４２と、段差部４２の上縁から連続し、便受部４１よりも急な傾斜を有する傾斜面部４３とが設けられている。このため、便器本体１２には、便３００と便器本体１２との間に適度な隙間Ｓ１が形成されている。さらに、排水管路１３は、少なくとも段差部４２の上縁よりも上まで排水が溜まるように、便器本体１２に溜まる排水の高さを規定する排水面規定部７０を有している。このため、上述した隙間Ｓ１には排水が流入している。そして、この状態で、便器本体１２に溜まった便３００を含む排水が、排水口３２から吸引されるため、例えば、隙間Ｓ１に流入した排水が引き込まれる際の力などが便３００に作用する。このため、便３００は、適当に粉砕されつつ、排水口３２にスムーズに吸引される。この場合、排水口３２の内径（直径）が、例えば、ここで開示されるように２０ｍｍ程度であっても、さらには１５ｍｍ程度であっても排水は概ねスムーズに吸引される。
【００９１】
さらに、この実施形態では、排水口３２に連なる管路３３は垂直に形成されている。このため、負圧タンク１４からの吸引力のみならず、便３００を含む排水の自重による重力の作用によって、排水口３２から管路３３へ、便３００を含む排水を引き込むことができる。排水口３２に連なる管路３３は、導入管７１から横引き管７２へ至る際の最初の屈曲部分７１ｃにおいて、凡そ直角に進路が変わる。この際、排水に含まれる便３００は、管路の壁面に激しく衝突するので、さらに細かく砕かれる。さらに、屈曲部分７１ｃでは、排水に乱流が生じるので、便は、排水および排水に含まれる空気にさらに細かく混ざり合う。このため、この実施形態では、かかる排水管路１３の内径（直径）は、導入管７１の屈曲部分７１ｃにおいて、凡そ２０ｍｍと狭くなっているが、当該部分７１ｃでも便３００やトイレットペーパが詰まらずに流れる。
【００９２】
さらに、この実施形態では、排水管路１３には、導入管７１と、横引き管７２と、立ち上がり管７３と、横管７４と、降下管７５と、末管７６と、接続管７７と、負圧タンク１４に至る経路において複数の屈曲箇所が設けられている。かかる屈曲箇所では、排水の進行方向が急に変化するため、乱流が生じ、便３００がさらに細かく粉砕されるとともに、排水および排水に含まれる空気に混ぜられる。
【００９３】
このように、排水に含まれる便３００やトイレットペーパは、排水口３２および排水管路１３において詰まらずに、タンク本体９１に引き込まれる。さらに、この実施形態では、傾斜面部４３のみならず、便受部４１に適度な傾斜が付いているので、便器本体１２に便３００が残留し難い。
【００９４】
本発明者は、かかる負圧吸引式トイレ１０について、以下の試験によって、段差部４２を設けたことによる効果を調べた。
【００９５】
＜サンプル１＞
ここでは、図１に示す負圧吸引式トイレ１０について排水試験を行った。サンプル１では、図８に示すように、便器本体１２は、排水口３２の内径Ｄ１を２０ｍｍ、便受部４１の外径Ｄ２を６５ｍｍ、排水口３２から便受部４１と段差部４２とを合わせた合計高さＨ２を３５ｍｍ、傾斜面部４３の傾斜角度θ２を３０度とした。また、便受部４１のテーパ高さＨ３を１０ｍｍとした。つまり、かかるサンプル１では、段差部４２の高さＨ１が２５ｍｍであった。ここでは、段差部４２の高さは２５ｍｍであり、便受部４１の傾斜は比較的緩やかに設定されている。なお、ここで、図８は、便器本体１２の排水口３２の周囲を模式的に示すものであり、各サンプルを具体的に示すものではない。
【００９６】
ここでは、洗浄水２５０ｍＬ×２（５００ｍＬ）、疑似便２個（直径２５ｍｍ×長さ８０ｍｍ×２個）、トイレットペーパ２枚（幅１１４ｍｍ×長さ７５０ｍｍ×２枚）、疑似尿５００ｍＬを便器本体１２に入れた。そして、負圧タンク１４を０．０８ＭＰａに減圧した後に、開閉弁１５を開き、便器本体１２に溜まった疑似便を含む排水を負圧タンク１４に吸引した。
【００９７】
＜サンプル２＞
便受部４１のテーパ高さＨ３を１５ｍｍとし、段差部４２の高さＨ１を２０ｍｍとしたこと以外はサンプル１と同様の排水試験を行った。つまり、サンプル２では、サンプル１に比べて、段差部４２の高さＨ１が低くなり、便受部４１の傾斜はきつくなる。
【００９８】
＜サンプル３＞
便受部４１のテーパ高さＨ３を２０ｍｍとし、段差部４２の高さＨ１を１５ｍｍとしたこと以外はサンプル１と同様の排水試験を行った。つまり、サンプル３では、サンプル２に比べて、段差部４２の高さＨ１がさらに低くなり、便受部４１の傾斜はさらにきつくなる。
【００９９】
＜サンプル４＞
図９は、サンプル４における便器本体１２の底部１２ｂの構造を示している。サンプル４は、図９に示すように、便受部４１のテーパ高さＨ３を３５ｍｍとし、段差部４２や便受部４１（図８参照）に相当する部位がなく、逆円錐状の傾斜面部４３の底に排水口３２が形成された便器本体１２を使用した。この点を除き、サンプル１と同様の排水試験を行なった。
【０１００】
なお、真空排水試験は、各サンプルで３回ずつ行った。結果を表１に示す。ここでは排泄物残りが見られなかったものを「○」、若干の排泄物（残りが見られたが、実用では問題ないレベルであるものを「△」、排泄物残りが見られたものを「×」で示している。
【０１０１】
【表１】
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【０１０２】
表１に示すように、サンプル２とサンプル３では、排泄物の残留が見られなかった。これは、サンプル２とサンプル３では、図８に示されるように、便器本体１２の底部１２ｂに立った状態で配置される便３００と、便器本体１２との間には、段差部４２によって適度な隙間Ｓ１が形成される。このため、便器本体１２に溜まる排水が隙間Ｓ１に流れ込む。排水口３２に吸引される場合には、かかる隙間Ｓ１に溜まった水の作用も合わさり便３００が適当に粉砕されつつ、排水に混ざりながら吸引される。
【０１０３】
サンプル１では、３回目に排泄物の残留が見られた。ここでは、排泄物は、特に便受部４１に付着して残留していた。これは、サンプル１では、サンプル２とサンプル３に比べて便受部４１の傾斜が緩やかであったためと考えられる。また、サンプル４では、１回目〜３回目の全てにおいて、便器本体１２内に排泄物が残留した。これは、図９に示すように、便３００が便器本体１２の側面に付着するものであり、排水口３２に吸引された後も、便３００の一部が、便器本体１２の側面に付着したまま残る傾向が見られた。
【０１０４】
このように、負圧吸引式トイレ１０では、便器本体１２が一様な傾斜であると便が残留しやすいと考えられる。また、便器本体１２に適度な傾斜の便受部４１と、適度な高さの段差部４２が設けられているとよいと考えられる。
【０１０５】
また、負圧吸引式トイレ１０は、図１に示すように、底部１２ｂに排水口３２が設けられた有底の容器である便器本体１２と、吸引口９３を備えた負圧タンク１４と、便器本体１２の排水口３２と負圧タンク１４の吸引口９３とを接続する排水管路１３と、排水管路１３または吸引口９３に設けられた開閉弁１５とを備えている。
【０１０６】
そして、便器本体１２の底部１２ｂには、排水口３２から水平方向に広がった便受部４１と、便受部４１の周縁部から立ち上がった段差部４２と、段差部４２の上縁から連続し、便受部４１よりも急な傾斜を有する傾斜面部４３とが設けられている。排水管路１３は、少なくとも段差部４２の上縁よりも上まで排水が溜まるように、便器本体１２に溜まる排水の高さを規定する排水面規定部７０を有している。この負圧吸引式トイレ１０によれば、便器本体１２に溜まった便３００（図８参照）を含む排水は、便３００が適当に粉砕されつつ、排水口３２にスムーズに吸引される。
【０１０７】
この場合、便受部４１は、排水口３２から水平方向に広がるにつれて上方に向かうように傾斜していてもよい。これにより、便受部４１に便が残留しにくくなる。なお、便受部４１の傾斜角度θ１（図８参照）の傾斜がきつくなると、便受部４１の上縁の開口部分を広く取るべく、所要の高さが必要になる。このため、排水口３２の中心を通る鉛直軸Ｌ１に対する便受部４１の傾斜角度θ１は、例えば、凡そ３０度以上であるとよく、より好ましくは４０度以上であるとよい。また、排水口３２の中心を通る鉛直軸Ｌ１に対する便受部４１の傾斜角度θ１は、凡そ８０度以下であるとよい。これにより、便受部４１に便が残留し難くなる。
【０１０８】
また、傾斜面部４３の傾斜が急であると、傾斜面部４３の上縁を所要の面積を確保するのに所要の高さが必要になる。このため、排水口３２の中心を通る鉛直軸Ｌ１に対する傾斜面部４３の傾斜角度θ２（図８参照）は、例えば、凡そ２０度以上であるとよい。また、傾斜面部４３が緩やかであると、便３００やトイレットペーパが、傾斜面部４３に引っ掛かる。このため、当該傾斜角度θ２は４５度以下であるとよい。これにより、傾斜面部４３に適当な傾斜が得られ、便３００やトイレットペーパが傾斜面部４３に引っ掛かるのをより確実に防止できる。また、便受部４１の傾斜角度θ１と傾斜面部４３の傾斜角度θ２は、θ１＞θ２であるとよく、その差（θ１−θ２）は、凡そ１０度以上あるとよい。
【０１０９】
また、便受部４１の周縁部（上縁）を基準としたときの段差部４２の高さＨ１（図８参照）は、例えば、５ｍｍ以上３０ｍｍ以下であるとよい。これにより、棒状の長い便が、一端を排水口３２に向けて、傾斜面部４３に沿って傾き、便器本体１２の底部１２ｂに立った状態で配置された場合に、便３００と便器本体１２との間に、より適切な隙間Ｓ１が形成される。これによって、便３００を排水口３２からスムーズに吸引することができる。この際、便受部４１の周縁部を基準としたときの段差部４２の高さＨ１は、より好ましくは１０ｍｍ以上、２５ｍｍ以下であるとよい。
【０１１０】
また、傾斜面部４３の下縁で囲まれる周縁の最も広い間隔（距離）は、凡そ７５ｍｍ以下であるとよい。これによって、例えば、長さが７５ｍｍを越えるような棒状の長い便３００が、典型的には、図８に示すように、少なくとも一部を傾斜面部４３に掛けつつ、一端を排水口３２に向けて、便器本体１２の底部１２ｂに立った状態で配置される。これによって、かかる便３００を排水口３２からスムーズに吸引することができる。
【０１１１】
また、排水口３２の内径（直径）は、例えば、１５ｍｍ以上２５ｍｍ以下でもよい。この負圧吸引式トイレ１０は、便受部４１、段差部４２、傾斜面部４３を備えているので、１５ｍｍ以上２５ｍｍ以下程度の狭い排水口３２でも便を含む排水をスムーズに吸引することができる。
【０１１２】
また、便受部４１は、便受部４１は、平面視において円形に形成されていてもよい。この場合、排水口３２の内径（直径）をＤ１とし、便受部４１の周縁部の内径（直径）（便受部４１の上縁の内径（直径））をＤ２としたときに、１．５≦（Ｄ２／Ｄ１）≦４．０の関係が成立するとよい。
【０１１３】
また、排水管路１３は、例えば、図１および図６に示すように、排水口３２から下方に延びた導入管７１を有していてもよい。これにより、負圧タンク１４からの吸引力のみならず、重力の作用も合わせて、便３００を含む排水に作用する。このため、例えば、排水口３２を側面に設けて排水口３２から連なる管路３３が水平に形成され、排水を水平に引き込む場合に比べて、排水を格段にスムーズに引き込むことができる。
【０１１４】
また、排水管路１３は、導入管７１の下端から水平方向に延びた横引き管７２を有していてもよい。さらに、導入管７１の管軸と、横引き管７２の管軸との交差角度が略９０度であってもよい。この場合、導入管７１から屈曲して横引き管７２が設けられているので、排水の進行方向が凡そ直角に変わる。排水に含まれる便３００は、管路の壁面に激しく衝突し、さらに細かく砕かれる。さらに、屈曲部分７１ｃでは、排水には乱流が生じるので、便は、排水および排水に含まれる空気にさらに細かく混ざり合う。このようなことから、便３００やトイレットペーパが詰まらずにスムーズに流れる。以下に、排水管路１３の構成をさらに説明する。
【０１１５】
上述した負圧吸引式トイレ１０では、図１および図６に示すように、便器本体１２と、排水管路１３とを備えている。便器本体１２は、底部１２ｂに排水口３２を有する有底の容器である。排水管路１３は、便器本体１２の外側において、排水口３２に接続された一端部１３ａと、一端部１３ａから上方に延びた立ち上がり部１３ｂと、立ち上がり部１３ｂから下方に延びた降下部１３ｃとを備えている。
【０１１６】
上述した実施形態では、排水管路１３は、便器本体１２の外側において、排水口３２に接続された一端部１３ａとして導入管７１を備えている。また、一端部１３ａから上方に延びた立ち上がり部１３ｂとして、立ち上がり管７３と横管７４とを備えている。かかる立ち上がり部１３ｂは、便器本体１２の中間において便器本体１２に溜められる排水の高さを規定する予め定められた高さ位置Ｊ１に、排水管路１３の底が配置されている。ここでは、立ち上がり管７３が、図１に示すように、便器本体１２の中間部において、便器本体１２に溜められる排水の高さを規定する予め定められた高さ位置Ｊ１まで延び、当該立ち上がり管７３の上端に横管７４が接続されている。そして、当該横管７４では、予め定められた高さ位置Ｊ１に排水管路１３の底が設定されている。また、横管７４は降下部１３ｃに連続しており、余剰な排水は、降下部１３ｃへと流れていく。
【０１１７】
かかる排水管路１３によれば、立ち上がり部１３ｂと降下部１３ｃによって、便器本体１２に溜められる排水の高さが規定できる。つまり、かかる負圧吸引式トイレ１０では、吸引前に便器本体１２に所要の排水を溜めることができる。これにより、排水をスムーズに排水管路１３および負圧タンク１４に引き込むことができる。
【０１１８】
ここで、降下部１３ｃは、便器本体１２の排水口３２よりも低い位置まで延びているとよい。これにより、排水管路１３のうち、負圧吸引式トイレ１０に配管された末端を低く配設し易くなる。負圧吸引式トイレ１０の配管の敷設が容易になる。
【０１１９】
また、排水管路１３は、立ち上がり部１３ｂから連続して水平方向に延び、降下部１３ｃに接続された横管部１３ｄ（上述した実施形態では横管７４）を有していてもよい。かかる横管部１３ｄを設けることで、立ち上がり部１３ｂから降下部１３ｃへの繋ぎ部分での、圧力損失（ひいては吸引力の低下）を抑えることができる。
【０１２０】
この場合、立ち上がり部１３ｂの管軸Ｖ１と横管部１３ｄの管軸Ｖ２との交差角度は、図６に示すように、略９０度であるとよい。立ち上がり部１３ｂと横管部１３ｄの交差角度が略９０度に屈曲していることにより、排水が淀みなく流れ、かつ、便が管路に衝突した際に排水に適度な乱流が生じ、便がより粉砕される。このため、排水がスムーズに吸引されやすくなる。なお、具体的には、「略９０度」とは、凡そ９０度±１０度程度の範囲であるとよく、凡そ８０度以上１００度以下であるとよい。また、さらに９０度に近いとよく、例えば、８５度以上９５度以下程度であるとよい。
【０１２１】
さらに、横管部１３ｄの管軸Ｖ２と降下部１３ｃの管軸Ｖ３との交差角度が略９０度であるとよい。横管部１３ｄと降下部１３ｃの交差角度についても、略９０度に屈曲していることにより、排水が淀みなく流れ、かつ、便が管路に衝突した際に排水に適度な乱流が生じ、便がより粉砕される。このため、排水がスムーズに吸引されやすくなる。
【０１２２】
さらに、上述した実施形態では、排水管路１３の一端部１３ａは、排水口３２から下方に延びた導入部としての導入管７１を有している。これにより、便器本体１２から排水が垂直に引き込まれるので、重力の作用もあり、排水がスムーズに引き込まれる。さらに、排水管路１３の一端部１３ａは、導入部としての導入管７１の下端から水平方向に延びた横引き管７２（横引き部）とを有している。
【０１２３】
この場合、導入管７１（導入部）を通過した便を含む排水が横引き管７２（横引き部）によって横方向に引き込まれる際に、進行方向が変更され、排水に含まれる便が管路に衝突する。この際、便器本体１２から引き込まれる極めて初期の段階で、排水に含まれる便が粉砕され、小さくなるとともに、排水に乱流が生じ、排水に空気が効率よく巻き込まれるので、便が流れやすくなる。また、この場合でも、導入管７１（導入部）の管軸Ｖ４と横引き管７２（横引き部）の管軸Ｖ５との交差角度が略９０度であるとよい。
【０１２４】
また、上述した実施形態では、図６に示すように、立ち上がり部１３ｂとしての立ち上がり管７３は、横引き部としての横引き管７２に連続している。横引き管７２の管軸Ｖ５と立ち上がり管７３の管軸Ｖ１との交差角度は略９０度である。このため、横引き管７２から立ち上がり管７３へ至る屈曲部分８１でも、排水に含まれる便が粉砕され、小さくなるとともに、排水に乱流が生じ、排水に空気がさらに効率よく巻き込まれる。
【０１２５】
また、上述した実施形態では、図１および図２に示すように、便器本体１２の周囲を囲む外枠１１を有している。立ち上がり部１３ｂとしての立ち上がり管７３と降下部１３ｃとしての降下管７５とは、便器本体１２の外側でかつ外枠１１の内側の空間に設けられている。これにより、立ち上がり部１３ｂと降下部１３ｃを外枠１１の下の目立たない位置に配置できる。
【０１２６】
また、排水管路１３は、図１に示すように、降下部１３ｃとしての降下管７５から連続し、外枠１１の外側に向けて延びた末端部としての末管７６を備えている。この場合、末管７６は、排水管路１３の天井が排水口３２よりも低い位置に配設されている。これにより、末管７６に接続される接続管７７を床に近い位置に敷設できる。また、この場合、降下部１３ｃとしての降下管７５の管軸Ｖ３と末端部としての末管７６の管軸Ｖ６との交差角度が略９０度であるとよい。このため、降下部１３ｃに末端部が接続された位置でも排水に乱流を生じさせ、排水に粉砕された便および空気を巻き込むことができるので、排水をスムーズに搬送することができる。
【０１２７】
また、排水管路１３の末端部としての末管７６では、排水管路１３の内径をより小さくしてもよい。つまり、排水管路１３の末端部としての末管７６は、立ち上がり管７３や降下管７５を通過しており、排水に含まれる便やトイレットペーパが粉砕されて細かくなっている。このため、かかる末管７６では、管路を細くしてもスムーズに排水を流すことができる。また、かかる末管７６において、管路を細くすることによって、吸引力が低下するのを小さく抑えることができる。
【０１２８】
排水管路１３は、立ち上がり部１３ｂとしての立ち上がり管７３と、降下部１３ｃとしての降下管７５とは、便器本体１２の外側で、かつ、外枠１１の内側の空間において、便器本体１２の座位における前側を除く空間に設けられているとよい。これにより、排水管路１３の立ち上がり部１３ｂと降下部１３ｃを、使用上、邪魔にならない位置に配置できる。
【０１２９】
なお、上述した実施形態では、図１に示すように、排水管路１３の配管スペース６５として、立ち上がり管７３と降下管７５を設けるスペースが、便器本体１２の後側に設けられているが、排水管路１３の配置はこれに限らない。例えば、立ち上がり管７３と降下管７５を設けるスペースは、便器本体１２の横、例えば、図１３に示すように、肘掛２４、２５が設けられた位置の下側に設けてもよい。この場合、末管７６は、負圧吸引式トイレ１０本体（便器側要素１０Ａ（図１参照））の横に向けて配置してもよい。
【０１３０】
また、図示は省略するが、排水管路１３の立ち上がり部１３ｂと降下部１３ｃを設けるスペースが、便器本体１２の外側で外枠１１の内側に確保できない場合もある。その場合には、排水管路１３の立ち上がり部１３ｂと降下部１３ｃを、負圧吸引式トイレ１０の本体（便器側要素１０Ａ（図１参照））の外枠１１の外側に設けてもよい。また、負圧吸引式トイレ１０は、背もたれ２３や肘掛２４，２５は、必ずしも必要ではない。この場合、負圧吸引式トイレ１０本体（便器側要素１０Ａ（図１参照））は、よりコンパクトに構成できる。
【０１３１】
また、排水管路１３は、負圧タンク１４に接続される接続部としての接続管７７を備えており、負圧タンク１４の吸引口９３に接続されている。このように、排水管路１３は、便器本体１２の排水口３２と負圧タンク１４の吸引口９３とを接続している。また、吸引のタイミングを操作する開閉弁１５は、排水管路１３または吸引口９３に設けられているとよい。さらに、開閉弁１５は、図１に示すように、負圧タンク１４の吸引口９３に設けられていてもよい。
【０１３２】
以上、本発明の種々の実施形態および試験例を説明してきたが、ここで挙げた実施形態および試験例は、特に言及されない限りにおいて、本発明を限定するものではない。
【０１３３】
例えば、上述した実施形態における便器本体１２は、底部１２ｂにインナースリーブ３０が装着された形態を示したが、これに限定されない。便器本体１２は、例えば、便受部４１と段差部４２と傾斜面部４３とを射出成形によって一体成形してもよい。この場合、便器本体１２の肉厚は薄くしたいが、便器本体１２の底部１２ｂ、特に、排水口３２および排水口３２の近傍には、吸引力によって相当の力が作用する。このため、便器本体１２の底部１２ｂの内側にインナースリーブ３０を装着することに代えて、図示は省略するが、便器本体１２の底部の外側にアウタースリーブを装着し、便器本体１２の底部１２ｂに所要の強度を確保してもよい。
【０１３４】
また、上記実施形態における便受部４１は、排水口３２から水平方向に広がるにつれて上方に傾斜しているが、これに限定されない。便受部４１は、排水口３２から水平方向に傾斜することなく広がっていてもよい。この場合、太く長い棒状の便に対しては、段差部によって便と便器本体１２との間に隙間Ｓ１が比較的広く確保できる。このため、便受部４１の隅に少し便が残留する場合があるが、大方の便はスムーズに吸引される。
【０１３５】
また、上述した実施形態における便受部４１、段差部４２および傾斜面部４３は、図１に示すように、排水口３２を囲うように、平面視において円形に形成されているが、これに限定されない。例えば、便受部４１の平面視において円形に限らず、例えば、矩形や楕円形などでもよい。また、便受部４１は、排水口３２の周囲に全周に形成されている必要はなく、排水口３２の周囲において周方向の少なくとも一部に形成されていてもよい。図１０は、便器本体１２の変形例を示す図である。例えば、図１０に示すように、排水口３２の周方向の一部に便受部４１と段差部４２と傾斜面部４３を形成してもよい。
【０１３６】
また、図１に示すように、上述した実施形態では、排水口３２に連通した排水管路１３は、排水口３２から下方（鉛直下向き）に延びた管路３３が形成されている。かかる管路３３が形成される方向はこれに限定されない。図１１は、便器本体１２の変形例を示す図である。例えば、図１１に示すように、排水口３２に連なる管路３３は、斜め下方に傾斜していてもよい。
【０１３７】
また、便器本体１２やインナースリーブ３０の材質は、上記実施形態の如き樹脂製に何ら限定されるものではなく適宜変更が可能であることは言う迄もない。 その他、排水管路１３、負圧タンク１４、開閉弁１５などの具体的な構成も、全て本発明の意図する範囲内に於いて任意に変更されうる。 
【０１３８】
なお、図示は省略するが、便器本体１２の排出口３２（排水口も称される）と、排水管路１３とは、着脱自在な接続部で接続してもよい。これにより、メンテナンス性が向上するとともに、さらに、便器本体１２をバケツとして利用できるようにし、負圧吸引式トイレ１０を、汲み上げ式のポータブルトイレとしても利用できるようにしてもよい。
【０１３９】
以下、負圧吸引式トイレ１０の制御をさらに説明する。ここで提案される負圧吸引式トイレ１０は、図１に示すように、便器本体１２と、負圧タンク１４と、開閉弁１５と、真空ポンプ９２と、排出弁９５と、制御装置１００とを備えている。ここでは、負圧吸引式トイレ１０の構造、特に便器側要素Ａについて、図１に示された形態に限定されない。
【０１４０】
便器本体１２は底部に排出口３２（上述した例では「排水口」と称されている。）を有している。負圧タンク１４は、便器本体１２の排出口３２に排水管路１３を通じて接続されている。開閉弁１５は、負圧タンク１４と便器本体１２との接続を開閉する弁である。真空ポンプ９２は、負圧タンク１４に取り付けられており、負圧タンク１４を減圧するポンプである。排出弁９５は、負圧タンク１４の底部に設けられた排出口９４を開閉する弁である。
【０１４１】
制御装置１００は、図７に示すように、基本的な制御として、以下のステップＡからステップＣを実行する。
ステップＡは、真空ポンプ９２を作動させ、負圧タンク１４を負圧状態にする。
ステップＢは、開閉弁１５を開ける。
ステップＣは、排出弁９５を開ける。
【０１４２】
かかるステップＡからステップＣが実行されることによって、負圧吸引式トイレ１０は、便器本体１２に溜まった排泄物が負圧タンク１４に吸引され、さらに負圧タンク１４から排出される。
【０１４３】
つまり、ステップＡでは、真空ポンプ９２が作動し、負圧タンク１４が負圧状態になる。この際、例えば、真空ポンプ９２の作動時間を予め決めておくとよい。これにより、負圧タンク１４が予め定められた負圧状態に減圧される。次に、ステップＢでは、開閉弁１５が開かれる。これによって、便器本体１２に溜まった排泄物が負圧状態となった負圧タンク１４に吸引される。次に、ステップＣでは、排出弁９５が開かれる。これによって、負圧タンク１４に吸引された排泄物が排出される。この場合、例えば、図１で示すように、負圧タンク１４の排出口９４の先には、汚水ます２００のように排泄物を含む排水（汚水）が排出される下水設備が設けられているとよい。
【０１４４】
この場合、負圧タンク１４内に吸引された排泄物を、毎回排出口９４から自然流下によって排出できる。また、毎回、負圧タンク１４が空になるので、負圧タンク１４の容量はある程度小さくでき、負圧タンク１４を小型化できる。また、負圧タンク１４からの排出には自然流下を利用するので、システム全体としてコンパクトにでき、さらに低コスト化を図ることができる。
【０１４５】
さらに、負圧吸引式トイレ１０は、負圧タンク１４と真空ポンプ９２との接続を開閉する減圧弁９２ｃを備えていてもよい。この場合、制御装置１００は、ステップＡにおいて、減圧弁９２ｃを開いた状態で、真空ポンプ９２を作動させ、真空ポンプ９２を停止するときに減圧弁９２ｃを閉じるとよい。この場合、減圧弁９２ｃによって、負圧タンク１４の減圧を適切に調整することができる。
【０１４６】
また、例えば、便器本体１２に設けられた便座２２には、図１に示すように、人が座ったことを検知する着座センサ１４０が設けられていてもよい。この場合、制御装置１００は、便座２２に人が座ったことを検知した信号を着座センサ１４０から受けて、ステップＡを実行するように構成してもよい。この場合、着座センサ１４０は、荷重センサとしてもよいし、赤外線センサなどで構成してもよい。なお、着座センサ１４０は、便座２２に設けられた形態を例示しているが、着座センサ１４０の構成はかかる形態に限定されない。図示は省略するが、着座センサ１４０は、例えば、背もたれ２３に赤外線センサ（近接センサ）を設けて、便座２２に人が座ったことを検知するものでもよい。
【０１４７】
また、誤作動を防止するため、着座センサ１４０の信号を基に、例えば、人が着座した状態が予め定められた時間（例えば、８秒程度）継続する場合に、ステップＡを実行するように制御装置１００を構成してもよい。なお、便座２２に人が座ったことを検知した信号を着座センサ１４０から受けてから、ステップＡが実行されるタイミングは、任意に設定することができる。このように着座センサ１４０を設けることによって、別途、スイッチを押すというような特別な動作を必要とせず、予め負圧タンク１４が負圧状態になる。このため、特別な人の操作を必要とせず、負圧タンク１４の負圧状態にするステップＡが実行される。また、この場合、負圧タンク１４が適切に負圧状態になるので、排便が終わると、負圧タンク１４によって吸引するステップＢをスムーズに実行することができる。
【０１４８】
また、このように、着座センサ１４０が設けられている場合には、制御装置１００は、便座２２に人が座っている状態から人が便座から離れたことを検知した信号を着座センサ１４０から受けて、適当なタイミングで、ステップＢを実行するとよい。つまり、この場合、便器本体１２は、便座２２に人が座って排便し、その後、便座２２から人が退いたことを検知し、その後、少し経つと適当なタイミングで開閉弁１５が開く。そして、便器本体１２に溜まった排泄物が負圧タンク１４に吸引される。この場合、使用者は、後述する制御装置１００の操作部１１０を操作することなく、負圧吸引式トイレ１０を使用できる。
【０１４９】
また、制御装置１００は、ステップＢで吸引が完了すると、適当なタイミングで、開閉弁１５を閉じるとよい。また、制御装置１００は、例えば、ステップＣでは、開閉弁１５を閉じた状態で排出弁９５を開くとよい。この際、開閉弁１５が開いていると、排水管路１３を通じて、便器本体１２に臭気が上がってくる。このため、ステップＣでは、開閉弁１５を閉じた状態で排出弁９５を開くとよい。このように、開閉弁１５を閉じた状態で排出弁９５を開くことによって、負圧タンク１４内の臭気が便器側に漏れるのを防止できる。
【０１５０】
また、図１で示されているように、負圧タンク１４を大気開放する大気開放弁９６を備えていてもよい。この場合、制御装置１００は、ステップＣにおいて、大気開放弁９６を開けるとよい。これにより、負圧タンク１４に吸引された排泄物を排出口９４から排出する際に、負圧タンク１４が大気開放されているので、排泄物をスムーズに排出できる。また、この場合、ステップＣにおいて、大気開放弁９６は排出弁９５よりも早く開くようにしてもよい。これによって、負圧タンク１４の大気開放のタイミングが先であるため、負圧タンク１４に溜まった排泄物が排出口９４から排出される際に、負圧タンク１４に大気が取り込まれる。このため、負圧タンク１４に溜まった排泄物をよりスムーズに排出することができるとともに、排出時に生じる音や、負圧タンク１４内での排泄物を含む排水の飛散を確実に小さくできる。
【０１５１】
なお、負圧タンク１４の大気開放のタイミングを先にする場合、大気開放弁９６が開いてから、排出弁９５が開くまでの時間や開度は、負圧タンク１４内の臭気が外部に漏れるのが少なく抑えられる程度であるとよい。大気開放弁９６が開かれてから排出弁９５が開くまでの時間は、例えば、０．１秒から１秒程度で設定するとよい。また、大気開放弁９６は、排出弁９５が閉じられるのと同時または排出弁９５が閉じられるよりも先、あるいは、排出弁９５が閉じられた直後に閉じられてもよい。これにより、負圧タンク１４内の臭気が外部に漏れるのを防止できる。
【０１５２】
また、制御装置１００を操作する操作部１１０（操作スイッチ）を備えていてもよい。ここで、操作部１１０は、便器本体１２が設けられた便器側に配置されていてもよい。つまり、図１に示すように、負圧タンク１４や真空ポンプ９２などは、屋外に設けられる場合がある。これに対して、便器本体１２は、屋内に配置され、屋内で使用される。制御装置１００を操作する操作部１１０（操作スイッチ）は、便器本体１２が配置される側（便器側）である屋内に配置することによって、使用者の便宜が図られる。
【０１５３】
また、操作部１１０は、ステップＡを実行する指令を制御装置１００に出すためのスイッチを備えていてもよい。つまり、便座２２に着座センサ１４０を設けて、ステップＡの制御を開始する例を説明したが、操作部１１０に設けたスイッチを操作することによって、ステップＡが開始されるように構成してもよい。操作部１１０にこのようなスイッチを設けておくことによって、使用者は、真空ポンプ９２を操作できる。
【０１５４】
また、操作部１１０は、ステップＢを実行する指令を制御装置１００に出すためのスイッチを備えていてもよい。つまり、開閉弁１５を開いて便器本体１２に溜まった排泄物を負圧タンク１４に吸引する動作は、使用者が操作部１１０に設けられたスイッチを操作することによって開始してもよい。これにより、使用者の意図するタイミングで、便器本体１２に溜まった排泄物を吸引することができる。
【０１５５】
また、負圧吸引式トイレ１０は、注水タンク１２０を備えていてもよい。この場合、制御装置１００は、ステップＢが実行される前に、注水タンク１２０から便器本体１２に注水するステップＤを備えているとよい。また、ステップＤを実行する指令を制御装置１００に出すためのスイッチを備えていてもよい。かかるスイッチは、例えば、操作部１１０に設けられていてもよい。また、制御装置１００は、ステップＢ後に開閉弁１５が閉じられた後で、注水タンク１２０から便器本体１２に注水するステップＥを備えていてもよい。ここで、注水タンク１２０は、図１に示すように、注水用のポンプ１２２を備えており、ポンプ１２２を作動させることで注水するものでもよい。また、注水タンク１２０は、図示は省略するが、ポンプ１２２に代えて開閉弁（例えば、電磁弁）が設けられ、開閉弁を開くことで、自然流下によって便器本体１２に注水し、開閉弁を閉じることで注水が停止されるものでもよい。
【０１５６】
また、制御装置１００は、上記ステップＡからステップＣの各制御ステップは、タイマーによって管理されたシーケンス制御によってもよい。この場合、制御構成が簡素であり、システムを安価に構成できる。
【０１５７】
また、負圧吸引式トイレ１０は、図１に示すように、負圧タンク１４の内圧を検知する気圧計９７を備えていてもよい。この場合、制御装置１００は、ステップＡにおいて、気圧計９７によって検知された負圧タンク１４の内圧に基づいて、負圧タンク１４の内圧を予め定められた値にしてもよい。
【０１５８】
図１４は、かかるステップＤ、ステップＥを含む制御装置１００のフローチャートの一例を示している。図１５は、かかるステップＤ、ステップＥを含む制御装置１００のフローチャートの他の一例を示している。
【０１５９】
図１４は、使用者によって手動で操作される操作部１１０を有する形態である。図１４に示す形態では、使用者は、操作部１１０によって負圧タンク１４および真空ポンプ９２を操作する。ここでは、図１に示すように、使用者が便器本体１２に排泄し終わると、使用者が操作部１１０を操作することによって、制御装置１００は、ステップＡを実行する。
【０１６０】
《ステップＡ》
ステップＡでは、減圧弁９２ｃが開けられ、真空ポンプ９２が作動される（Ｓ１０１）。ここでは、予め定められた時間、真空ポンプ９２が作動して負圧タンク１４が予め定められた負圧状態（例えば、０．０８ＭＰａ）に減圧されると、減圧弁９２ｃが閉じられ、真空ポンプ９２が停止する（Ｓ１０２）
【０１６１】
《ステップＤ》
また、制御装置１００は、ステップＡと同時にステップＤを実行する。ステップＤでは、例えば、注水タンク１２０に設けられたポンプ１２２を作動させ、注水タンク１２０から便器本体１２へ注水を開始する（Ｓ１０３）。ここで、注水量は予め定められた量とし、例えば、ポンプ１２２の作動時間を予め設定して調整するとよい。注水が完了すると、ポンプ１２２は停止する（Ｓ１０４）。
【０１６２】
《ステップＢ》
ステップＡが完了すると、制御装置１００はステップＢを実行する。ステップＢでは、開閉弁１５が開かれる（Ｓ１０５）。ステップＢが実行される前には、ステップＡが完了しており、負圧タンク１４が予め定められた負圧状態（例えば、０．０８ＭＰａ）に減圧されている。このため、ステップＢで開閉弁１５が開かれると、便器本体１２に溜まった排泄物を含む汚水は負圧タンク１４に勢いよく吸引される。負圧タンク１４による吸引が完了すると、開閉弁１５は閉じられる（Ｓ１０６）。
【０１６３】
《ステップＣ》
次に、制御装置１００は、ステップＣを実行する。ステップＣでは、まず大気開放弁９６が開かれる（Ｓ１０７）。そして、少し遅れて排出弁９５が開かれる（Ｓ１０８）。これにより、負圧タンク１４に溜まった排泄物を含む汚水は、排出口９４から汚水ます２００へ排出される。負圧タンク１４から汚水ます２００へ汚水の排出が完了すると、大気開放弁９６と排出弁９５が閉じられる（Ｓ１０９）。これにより、負圧タンク１４内が空になる。
【０１６４】
《ステップＥ》
また、この実施形態では、制御装置１００は、ステップＣと同時にステップＥを実行する。ステップＥでは、ポンプ１２２を作動させる（Ｓ１１０）。かかるポンプ１２２の作動によって、便器本体１２に所定量の水が貯められる。かかる注水は、次回の排便や排尿に備えたものであり、便器本体１２の汚れを防止するとともに、排水管路１３から臭気が上がってくるのを防止する。また、かかるステップＥでは、例えば、１００ｍＬ程度の水が注水されるとよい。予め定められた量の注水が完了すると、ポンプ１２２が停止される（Ｓ１１１）。
【０１６５】
図１４に係る形態におけるステップＡ〜ステップＥは、例えば、便器本体１２への排泄が終わり、使用者がステップＡを実行する操作をすると、以後、シーケンス制御によって自動的に連続して実行されるように制御装置１００の制御を構築してもよい。
【０１６６】
次に、図１５に示されたフローチャートを説明する。ここでは、負圧吸引式トイレ１０は、便座２２に人が座ったことを検知する着座センサ１４０を備えている。なお、ここでは、各ステップＡ〜Ｅについては、それぞれ図１４の形態と同じ動作が実行されるので、その説明は適宜に省略する。
【０１６７】
《ステップＡ》
この場合、制御装置１００は、便座２２に人が座ったことを検知した信号を着座センサ１４０から受けて、ステップＡを実行する。ここでは、便座２２に人が座ったことを検知した信号を着座センサ１４０から受けて、負圧タンク１４の減圧するステップＡが実行される（Ｓ１０１、Ｓ１０２）。
【０１６８】
《ステップＤ》
また、ここでは、使用者が排泄（Ｓ０１０）した後、使用者の操作（手動スイッチＯＮ：Ｓ０１１）によって、ステップＤが実行され便器本体１２への注水が行われる（Ｓ１０３、Ｓ１０４）。この場合、使用者は、例えば、操作部１１０に設けられた、ステップＤを実行するためのスイッチを操作するとよい。
【０１６９】
《ステップＢ、ステップＣ、ステップＥ》
その後、制御装置１００は、便座２２から人が離れたことを検知して、ステップＢを実行する（Ｓ１０５、Ｓ１０６）。これにより、便器本体１２に溜まった排泄物を含む汚水は、減圧された負圧タンク１４に吸引される。その後、制御装置１００は、ステップＣとステップＥを実行する。ここで、ステップＢ、ステップＣ、ステップＥは、制御装置１００が便座２２から人が離れたことを検知して順に実行される。
【０１７０】
以上、制御装置１００の制御について、種々説明したが、ここに挙げた実施例は、特に言及されない限りにおいて、本発明を限定しない。
【産業上の利用可能性】
【０１７１】
本発明は、上述したように、円滑な排水処理を実現可能な負圧吸引式トイレを提供するものであり、産業上利用可能である。 
【符号の説明】
【０１７２】
１０  負圧吸引式トイレ
１０Ａ  便器側要素
１０Ｂ  負圧タンク側要素
１１  外枠
１２  便器本体
１２ａ  上部
１２ｂ  底部
１２ｃ  凹部
１３  排水管路
１３ａ  一端部
１３ｂ  立ち上がり部
１３ｃ  降下部
１３ｄ  横管部
１４  負圧タンク
１５  開閉弁
２１  土台
２２  便座
２３  背もたれ
２４，２５  肘掛
２６−２９  脚部
３０  インナースリーブ
３１  上部開口
３２  排水口（排出口）
３３  管路
３６  上側軸部
３６ａ  上円筒部
３６ｂ  段差
３６ｃ  下円筒部
３７  下側軸部
３７ａ  軸
４１  便受部
４２  段差部
４３  傾斜面部
５１  上円筒部
５２  絞り部
５３  下円筒部
５４  底
５５  挿通孔
５６  ビス孔
５７  シール材
５８  Ｏリング
５９  ビス
６０  カバー
６２  貫通孔
６５  配管スペース
７０  排水面規定部
７１  導入管
７１ａ  受口
７１ｂ  受口
７１ｃ  屈曲部分
７２  横引き管
７３  立ち上がり管
７４  横管
７５  降下管
７６  末管
７６ａ  末管の端部
７７  接続管
８１―８４  継手
９１  タンク本体
９２  真空ポンプ
９２ａ  配管
９２ｂ  エアフィルタ
９２ｃ  減圧弁
９３  吸引口
９４  排出口
９５  排出弁
９６  大気開放弁
９７  気圧計
１００  制御装置
１１０  操作スイッチ（操作部）
１２０  タンク（注水タンク）
１２２  ポンプ（注水ポンプ）
１２４  管路（注水管）
１４０  着座センサ
２００  汚水ます
２５０  建物の壁
３００  便（模擬便）
Ｈ１  段差部４２の高さ
Ｈ２  便受部４１と段差部４２とを合わせた合計高さ
Ｈ３  便受部４１のテーパ高さ
Ｊ１  横管７４の底部の高さ（排水の高さを規定する予め定められた高さ位置）
Ｌ１  排水口３２の中心を通る鉛直軸（インナースリーブ３０の中心軸）
Ｐ１  便３００に作用する外力
Ｓ１  隙間
θ１  便受部４１の傾斜角度
θ２  傾斜面部４３の傾斜角度
【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】
2014173278.tif 000012
【図１０】
2014173278.tif 000013
【図１１】
2014173278.tif 000014
【図１２】
2014173278.tif 000015
【図１３】
2014173278.tif 000016
【図１４】
2014173278.tif 000017
【図１５】
2014173278.tif 000018