(57)【要約】【課題】排出ポンプに詰まりが生じることを抑制することができる便器装置を提供する。【解決手段】汚物を粉砕して排出する便器装置１であって、貯留された溜水の溜水面が形成され且つ汚物を受ける汚物受け面を備えるボウル部１０と、ボウル部内で汚物を粉砕する粉砕装置であって、溜水内に回転流を形成する回転体２６を備える粉砕装置１８と、ボウル部内の水を下流側に排出させる排出ポンプ２０と、ボウル部と排出ポンプに至る流路との接続部に設けられ且つ複数の孔４８が形成されたフィルタ３８とを有する。【選択図】図２
2019132001.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
汚物を粉砕して排出する便器装置であって、
貯留された溜水の溜水面が形成され且つ汚物を受ける汚物受け面を備えるボウル部と、
上記ボウル部内で汚物を粉砕する粉砕装置であって、上記溜水内に回転流を形成する回転体を備える上記粉砕装置と、
上記ボウル部内の水を下流側に排出させる排出ポンプと、
上記ボウル部と上記排出ポンプとの間に設けられるフィルタであって、上記ボウル部側と上記排出ポンプ側とを連通する複数の孔が形成された上記フィルタとを有することを特徴とする、便器装置。
【請求項２】
上記フィルタは上記ボウル部と上記排出ポンプに至る流路との接続部に設けられる、請求項１に記載の便器装置。
【請求項３】
上記排出ポンプは、上記溜水面を規定する排水トラップより上流側に配置される、請求項１又は２に記載の便器装置。
【請求項４】
上記フィルタの上記孔は、上記ボウル部の底部に開口される、請求項１乃至３の何れか１項に記載の便器装置。
【請求項５】
上記フィルタの上記孔は、上記粉砕装置の上記回転体の遠心方向とは異なる方向に向けて開口される、請求項４に記載の便器装置。
【請求項６】
上記フィルタの上記孔は、上記ボウル部内の水位が所定水位以下になるまでは上記排出ポンプがエアロックすることを抑制するように配置される、請求項１乃至５の何れか１項に記載の便器装置。
【請求項７】
上記フィルタの上記孔は、上記ボウル部内の水面から上記孔に達する陥没の発生を抑制するように配置される、請求項６に記載の便器装置。
【請求項８】
上記フィルタの上記孔は、複数の上記孔の重心の位置に形成されていない、請求項７に記載の便器装置。
【請求項９】
上記フィルタの上記孔は、周状に配置され、この周の中心部は上記ボウル部の底面により形成されている、請求項８に記載の便器装置。
【請求項１０】
上記フィルタの上記孔は、最も高い位置にある上記孔と同じ高さに少なくとももう一つの上記孔が存在するように配置されている、請求項１乃至９の何れか１項に記載の便器装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、便器装置に係り、特に、汚物を粉砕して排出する便器装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に示すように、家屋内の水洗トイレと直結され、寝室などの離れた場所に便容器を備えるポータブルトイレユニットとして、便容器の下方の撹拌槽内で、撹拌翼により汚物及び洗浄水を撹拌して汚物を粉砕し、排水ポンプにより汚水を排水ホースを介して家屋内の水洗トイレに排出するものが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２７５８８５号
【特許文献２】特開２０１７−１４１６５１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１のような便器装置は、撹拌槽内で粉砕された汚物を排水ポンプにより排出する際、排水ポンプ及び排水ポンプの下流側の流路が所定の大きさまで粉砕されていない汚物等により詰まる懸念がある。
【０００５】
一方で、特許文献２に示すように、便器装置のボウル部とは別に、ボウル部の排水トラップの下流側にトイレ用汚物排出装置を備える便器装置も提案されている。トイレ用汚物排出装置は、上部の汚物を貯留できる貯留室と、貯留室内に設けられる粉砕部と、貯留室の下方に設けられる圧送室とを備えている。トイレ用汚物排出装置は、貯留室に貯留された汚物及び洗浄水を、粉砕部の回転により撹拌して貯留室の外壁に衝突させて粉砕している。貯留室の外壁には多数の開口が形成され、粉砕中に衝突する汚物のうち開口より小さいものが開口から貯留室の外部に流出して圧送室に流入する。圧送室内のインペラの回転により、汚物及び洗浄水が排出口から排出される。
しかしながら、特許文献２に示すようなトイレ用汚物排出装置は、ボウル部とは別に設けられるので、スペースを要するという問題がある。さらに、貯留室の外壁の開口が、粉砕部の回転体の遠心方向上に配置されているので、遠心力を受けた汚物が開口に押し込まれるようにして、比較的大きい大きさのまま開口を通過してしまい、圧送室内のインペラ及びインペラの下流側の流路を汚物等により詰まらせる懸念がある。
【０００６】
そこで、本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、排出ポンプに詰まりが生じることを抑制することができる便器装置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】
上述した目的を達成するために、本発明は、汚物を粉砕して排出する便器装置であって、貯留された溜水の溜水面が形成され且つ汚物を受ける汚物受け面を備えるボウル部と、上記ボウル部内で汚物を粉砕する粉砕装置であって、上記溜水内に回転流を形成する回転体を備える上記粉砕装置と、上記ボウル部内の水を下流側に排出させる排出ポンプと、上記ボウル部と上記排出ポンプとの間に設けられるフィルタであって、上記ボウル部側と上記排出ポンプ側とを連通する複数の孔が形成されたフィルタとを有することを特徴とする。
このように構成された本発明においては、ボウル部内で粉砕された汚物のうち孔径以上の汚物が排出ポンプに流入することを抑制することができるため、排出ポンプに汚物の詰まりが生じることを抑制することができる。
【０００８】
本発明において、好ましくは、上記フィルタは上記ボウル部と上記排出ポンプに至る流路との接続部に設けられる。
このように構成された本発明においては、ボウル部内で粉砕された汚物のうち孔径以上の汚物を排出ポンプに至る流路へ流入させずにボウル部内に留めることができるため、汚物をボウル部内でより確実に粉砕することができる。従って、排出ポンプに詰まりが生じることをさらに抑制することができる。
【０００９】
本発明において、好ましくは、上記排出ポンプは、上記溜水面を規定する排水トラップより上流側に配置される。
このように構成された本発明においては、溜水面を規定する排水トラップより上流側に配置される排出ポンプに詰まりが生じることを抑制することができる。
【００１０】
本発明において、好ましくは、上記フィルタの上記複数の孔は、上記ボウル部の底部に開口される。
仮にフィルタをボウル部に設けた場合、ボウル部内から水を排出する途中でフィルタからエアが排出ポンプまで侵入し、排出ポンプがエアロックにより動作停止する可能性がある。ボウル部内からの水の排出が完了していない状態で排出ポンプが動作停止した場合、汚物がボウル部内に残る懸念がある。また、水の排出が完了していない状態で次の溜水を形成しようとすると、ボウル部の水の置換率が低下する懸念がある。
このように構成された本発明においては、フィルタの複数の孔がボウル部の底部に開口されることにより、ボウル部内からの水の排出により水面が下がっていく際に、エアがフィルタの孔から排出ポンプに吸引されることをより長い時間に亘って抑制することができる。そのため、排出ポンプがエアロックにより動作停止する前により多くの水をボウル部から排出することができ、ボウル部内に汚物の残りが生じること及びボウル部の水の置換率の低下を抑制することができる。
【００１１】
本発明において、好ましくは、上記フィルタの上記孔は、上記粉砕装置の上記回転体の遠心方向とは異なる方向に向けて開口される。
このように構成された本発明においては、フィルタの孔は、粉砕装置の回転体の遠心方向とは異なる方向に向けて開口されるので、回転体による遠心力を受けた汚物がフィルタの孔を通過してしまうことを抑制することができ、フィルタの下流側の排出ポンプに詰まりが生じることをより抑制することができる。
【００１２】
本発明において、好ましくは、上記フィルタの上記孔は、上記ボウル部内の水位が所定水位以下になるまでは上記排出ポンプがエアロックすることを抑制するように配置される。
このように構成された本発明においては、ボウル部内から水を排出する際にボウル部内の水位が所定水位以下になるまでは排出ポンプがエアロックすることを抑制することができる。よって、排出ポンプがエアロックにより動作停止する前により多くの水をボウル部から排出することができ、ボウル部内に汚物の残りが生じること及びボウル部の水の置換率の低下を抑制することができる。
【００１３】
本発明において、好ましくは、上記フィルタの上記孔は、上記ボウル部内の水面から上記孔に達する陥没の発生を抑制するように配置される。
このように構成された本発明においては、ボウル部内から水を排出する際にボウル部内の水面から孔に達するような陥没の発生を抑制することができる。よって、排出ポンプがエアロックにより動作停止する前により多くの水をボウル部から排出することができ、ボウル部内に汚物の残りが生じること及びボウル部の水の置換率の低下を抑制することができる。
【００１４】
本発明において、好ましくは、上記フィルタの上記孔は、複数の上記孔の重心の位置に形成されていない。
このように構成された本発明においては、ボウル部内の水面から、複数の孔の重心の位置に形成された孔に達するような陥没の発生を抑制することができる。よって、排出ポンプがエアロックにより動作停止する前により多くの水をボウル部から排出することができ、ボウル部内に汚物の残りが生じること及びボウル部の水の置換率の低下を抑制することができる。
【００１５】
本発明において、好ましくは、上記フィルタの上記孔は、周状に配置され、この周の中心部は上記ボウル部の底面により形成されている。
このように構成された本発明においては、フィルタの上記孔は、周状に配置され、この周の中心部は上記ボウル部の底面により形成されているので、ボウル部内の水面から孔に達するような陥没の発生を抑制することができる。よって、排出ポンプがエアロックにより動作停止する前により多くの水をボウル部から排出することができ、ボウル部内に汚物の残りが生じること及びボウル部の水の置換率の低下を抑制することができる。
【００１６】
本発明において、好ましくは、上記フィルタの上記孔は、最も高い位置にある上記孔と同じ高さに複数の上記孔が存在するように配置されている。
このように構成された本発明においては、フィルタの孔は、最も高い位置にある孔と同じ高さに少なくとももう一つの孔が存在するように配置されている。よって、ボウル部内の水位が、最も高い位置にある孔の高さとなった場合に、エアが複数の孔から同時に排出ポンプに流入し、エアロックを確実に生じさせることができる。よって、エアロック前に排出ポンプが少量のエアを巻き込みながら回転し騒音を生じさせることを抑制することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の便器装置によれば、排出ポンプに詰まりが生じることを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態による便器装置を後方斜め上方から見た全体斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態による便器装置を示す断面図である。
【図３】図２に示す便器装置においてボウル部の底面に設けられたフィルタを示す断面図である。
【図４】図２のＩＶ−ＩＶ線に沿って見た断面図である。
【図５】本発明の一実施形態による便器装置において、ボウル部内の洗浄水がフィルタの孔に流入する際に、小規模の渦流がそれぞれの孔の上方の水面に形成される状態を示す図である。
【図６】本発明の一実施形態による便器装置において、フィルタの孔に達するような大規模の陥没が発生していない状態を示す図である。
【図７】比較例の便器装置において、フィルタの孔に達するような大規模の陥没が発生している状態を示す図である。
【図８】本発明の一実施形態による便器装置におけるフィルタの孔の配置の一変形例を示すように、図２のＩＶ−ＩＶ線に沿って見た部分断面図である。
【図９】本発明の一実施形態による便器装置におけるフィルタの孔の配置の別の変形例を示すように、図２のＩＶ−ＩＶ線に沿って見た部分断面図である。
【図１０】本発明の一実施形態による便器装置におけるフィルタの孔の配置の別の変形例を示すように、図２のＩＶ−ＩＶ線に沿って見た部分断面図である。
【図１１】本発明の一実施形態による便器装置におけるフィルタの孔の配置の別の変形例を示すように、図２のＩＶ−ＩＶ線に沿って見た部分断面図である。
【図１２】本発明の一実施形態による便器装置におけるフィルタの孔の配置の別の変形例を示すように、図２のＩＶ−ＩＶ線に沿って見た部分断面図である。
【図１３】本発明の一実施形態による便器装置におけるフィルタの孔の配置の別の変形例を示すように、図２のＩＶ−ＩＶ線に沿って見た部分断面図である。
【図１４】本発明の一実施形態による便器装置におけるフィルタの孔の配置の別の変形例を示すように、図２のＩＶ−ＩＶ線に沿って見た部分断面図である。
【図１５】本発明の一実施形態による便器装置におけるフィルタの孔の配置の別の変形例を示すように、図２のＩＶ−ＩＶ線に沿って見た部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
次に、添付図面を参照して、本発明の一実施形態による便器装置について説明する。最初に、図１及び図２により、本発明の一実施形態による便器装置の全体構造を説明する。  
【００２０】
図１に示すように、本発明の一実施形態による便器装置であるポータブルトイレ装置１は、汚物を粉砕して排出する水洗式の便器装置であり、通常のトイレ空間以外の場所、例えば、使用者の居室、寝室内のベッドサイド等に配置されることができる。ポータブルトイレ装置１は、介護用として使用でき、また、高齢者や病気の人などで、トイレまで歩いていくことが困難又は比較的負担に感じる人にも、自分で居室において使用することができる便器装置である。なお、以下、本発明の一実施形態における説明において、ポータブルトイレ装置１を使用する使用者側（ポータブルトイレ装置１を使用するためにポータブルトイレ装置１の正面に立っている使用者側）から見てポータブルトイレ装置１の手前側を前方側とし、使用者から見て奥側を後方側とし、ポータブルトイレ装置１を前方から見て右側を右側とし、前方から見て左側を左側として説明している。
【００２１】
ポータブルトイレ装置１は、便器本体２と、便器本体２に水である洗浄水を供給する給水装置である給水部４と、便器本体２を支持するフレーム６と、を備えている。
【００２２】
また、ポータブルトイレ装置１は、移動可能な非据え付け型の装置である。ポータブルトイレ装置１は、フレーム６のフレーム基部６ａが便器本体２等が設置される床面Ｆに固定されておらず、使用者又は事業者等によって車輪１ａ等を利用して移動可能に形成されている。
【００２３】
図２に示すように、給水部４は、建物側の給水設備と可撓性の給水管８を介して接続されている。給水部４は、便器本体２の後方上部に設けられ、ボウル部１０に形成された吐水口１０ａからボウル部１０に洗浄水を供給する。なお、給水部４は、貯水タンクから洗浄水を供給するタンク方式のものであってもよい。給水管８は給水ホース等により形成される。
【００２４】
便器本体２は、便器本体２の前方側に設けられた汚物を受けるボウル部１０と、ボウル部１０の底部と連通するように設けられて汚物を洗浄水と共に排出する排出路である排水トラップ管路１２と、を備えている。
【００２５】
ボウル部１０は、汚物を受ける汚物受け面１０ｂと、汚物受け面１０ｂの下部から上下方向に延びる筒状部分１０ｃと、筒状部分１０ｃの下端から外側に延びる粉砕室１０ｄとを備えている。
【００２６】
汚物受け面１０ｂはすり鉢状に形成されている。汚物受け面１０ｂには、洗浄開始前において、貯留された溜水の溜水面Ｗ０（待機状態の溜水面）が形成される。洗浄開始前においては、汚物受け面１０ｂの下部、筒状部分１０ｃ及び粉砕室１０ｄに溜水が貯留された状態となる。筒状部分１０ｃは上面視における流路径（断面積径）がほぼ一定になるように形成されている。筒状部分１０ｃは鉛直方向に延びる比較的短い流路を形成する。粉砕室１０ｄは、後方側に広がる小室を形成する。粉砕室１０ｄは、汚物を粉砕する時点において、洗浄水を貯溜している状態となっている。粉砕室１０ｄは、回転体２６の下方の底面を、後方側に向けて上昇する傾斜面１０ｆに形成している。
【００２７】
排水トラップ管路１２は、ボウル部１０の底面に接続する接続部１２ａと、排水トラップを形成するように接続部１２ａから立ち上がる上昇部１２ｂと、上昇部１２ｂから排水トラップの頂点に向けて屈曲する上昇屈曲部１２ｃと、上昇屈曲部１２ｃから延びて排水トラップの頂点の直線流路を形成する頂部１２ｄと、頂部１２ｄから下降部１２ｆに向けて屈曲する下降屈曲部１２ｅと、下降屈曲部１２ｅから下降する流路を形成する下降部１２ｆと、床面Ｆのわずかに上方且つ床面Ｆとほぼ平行に延びる横向部１２ｇとを備えている。
【００２８】
排水トラップ管路１２の接続部１２ａは、後述するフィルタ３８の４つの孔４８と連通し且つ孔４８の下方を覆う平面視で十字状になる枝状流路を形成している。接続部１２ａは、孔４８の下方の流路内の流速が低減しにくいように孔４８の下方の流路を枝状にその下流側より細く形成している。接続部１２ａは、孔４８の個数及び配置に応じた枝状流路を形成した後、枝状流路から後述する排出ポンプ２０まで横向きに延びる横向流路も形成している。
【００２９】
排水トラップ管路１２は、少なくとも上昇部１２ｂと、上昇屈曲部１２ｃと、頂部１２ｄとにより凸形状の排水トラップ構造を形成する。頂部１２ｄは、頂部１２ｄの底面が平坦面として形成され、排水トラップの折り返し部分を形成している。頂部１２ｄの底面の高さがボウル部１０の初期水位の溜水面Ｗ０の高さを規定する。
【００３０】
排水トラップ管路１２の下流側の横向部１２ｇには、排水管路１６が接続される。排水トラップ管路１２及び排水管路１６は、ポータブルトイレ装置１を移動可能にするため比較的細い配管により形成される。排水トラップ管路１２の内径は好ましくは１０ｍｍ〜５０ｍｍの範囲であり、より好ましくは２０ｍｍである。排水管路１６は、可撓性の管路部分１６ａを有する。可撓性の管路部分１６ａは、排水トラップ管路１２の下流側の横向部１２ｇに接続される。可撓性の管路部分１６ａは、排水ホース等の可撓性部材により形成される。排水管路１６は、建物側に設けられた排水用の配管（図示せず）も含む。排水管路１６の内径は、好ましくは１０ｍｍ〜５０ｍｍの範囲であり、より好ましくは２０ｍｍである。排水管路１６の建物側の配管には、横向部１２ｇ又は可撓性の管路部分１６ａから連続して延び且つ可撓性の管路部分１６ａとほぼ同様の配管の内径が続く部分の配管が含まれる。
【００３１】
ポータブルトイレ装置１は、さらに、ボウル部１０内で汚物を粉砕する粉砕装置１８と、ボウル部１０内の洗浄水を下流側に排出させる排出ポンプ２０と、使用者が操作する操作部（図示せず）と、ポータブルトイレ装置１の洗浄動作及び粉砕圧送動作等を制御する制御部２４と、ボウル部１０内の水位を検知する水位検知装置３２と、排水トラップ管路１２に接続された通気弁管路３４と、通気弁管路３４に設けられた通気弁３６と、ボウル部１０と排出ポンプ２０との間に設けられるフィルタ３８と、を備えている。
【００３２】
粉砕装置１８は、粉砕室１０ｄの後部側の天井面１０ｅに設けられる。粉砕装置１８は、粉砕室１０ｄ内に配置されると共に汚物を粉砕するようにボウル部１０の溜水内に回転流を形成する回転体２６と、回転体２６の回転軸２８と、回転体２６及び回転軸２８を駆動させる電動モーター３０とを備えている。粉砕装置１８の回転体２６は、自身の回転によりボウル部１０の溜水内に旋回流（回転流）を発生させ、汚物を粉砕する。回転体２６は、円盤状に形成されている。回転体２６は、天井面１０ｅのわずかに下方においてほぼ水平に取付けられている。回転軸２８は、天井面１０ｅから下方に延びている。電動モーター３０は、制御部２４と電気的に接続され、制御部２４により制御されるようになっている。
【００３３】
排出ポンプ２０は、溜水面を規定する排水トラップ管路１２の排水トラップ構造より上流側に配置される。排出ポンプ２０は、高揚程が実現可能な遠心式ポンプを形成している。排出ポンプ２０は、ボウル部１０内で粉砕した汚物を洗浄水とともに圧送して排水トラップ管路１２及び排水管路１６を介し排出させる。排出ポンプ２０は、ポンプ室４０と、ポンプ室４０の内側で回転されるインペラ４２と、インペラ４２の回転軸４４と、インペラ４２及び回転軸４４を駆動させる電動モーター４６とを備えている。
【００３４】
ポンプ室４０の中央部の入口には、フィルタ３８の下部から延びる接続部１２ａが接続され、ポンプ室４０の上部の外周部には、上昇部１２ｂが接続される。インペラ４２の回転によって発生する遠心力により、汚物及び洗浄水がポンプ室４０から排水トラップ管路１２に向かって押し出され、且つ圧送される。
【００３５】
制御部２４は、使用者による操作部の操作又は自己の設定により、給水部４、粉砕装置１８及び排出ポンプ２０を制御する。制御部２４は、これらの制御を行うためのＣＰＵ、メモリ等を内蔵している。制御部２４は、給水部４、粉砕装置１８、排出ポンプ２０及び水位検知装置３２等と電気的に接続され、これらの装置等に作動信号を送り、各装置等を作動させるようになっており、また、これらの装置等から電気信号を受けて各装置等の制御を行うことができる。
【００３６】
水位検知装置３２は、ボウル部１０の筒状部分１０ｃの外側に設けられている。水位検知装置３２は、制御部２４と電気的に接続され、制御部２４に水位情報を伝達する。例えば、水位検知装置３２は、溜水面の水位が筒状部分１０ｃに相当する所定の水位以下に低下したことを検知できる。水位検知装置３２は、非接触式の静電容量式のセンサであるがこれに限らず、例えば非接触式のマイクロ波センサであってもよい。
【００３７】
通気弁管路３４の一端は、排水トラップ管路１２の排出ポンプ２０より下流側の頂部１２ｄに接続されている。また、通気弁管路３４の他端は、ボウル部１０の汚物受け面１０ｂの吐水口１０ａより上部に接続されている。通気弁管路３４は、ボウル部１０と排水トラップ管路１２とを後述する通気弁３６を介して連通する。通気弁管路３４は、通気弁３６より排水トラップ管路１２側に緩衝部３４ａを備えている。緩衝部３４ａは、所定の長さ及び高さを有し、排出ポンプ２０により圧送される水が通気弁３６まで到達することを抑制するような機能を有している。
【００３８】
通気弁３６は、排水トラップ管路１２にボウル部１０側の外部空気を取り入れる機能を有する。排水トラップ管路１２に排水トラップ管路１２の外部から空気を取り入れることには、排水トラップ管路１２に排水トラップ管路１２の途中から外部空気を取り入れることのみならず、排水トラップ管路１２に排水管路１６側から外部空気を取り入れることも含む。すなわち、通気弁管路３４の一端が、排水管路１６側に接続されていてもよい。
【００３９】
通気弁３６は、所定圧力以下の負圧により開弁する。通気弁３６は、排出ポンプ２０が洗浄水を下流側に排出することにより、排水トラップ管路１２又は排水管路１６においてサイホン現象が発生した場合には、このサイホン現象による所定圧力以下の負圧により開弁する弁機構を有する。通気弁３６の弁機構は、緩衝部側の圧力が大気圧以上の圧力である場合には閉弁状態となり、緩衝部側の圧力が大気圧より低く通気弁３６の開弁圧力より高い第１負圧領域圧力である場合には閉弁状態となり、且つ緩衝部側の圧力が通気弁３６の開弁圧力以下の第２負圧領域圧力である場合には開弁状態となるように形成されている。すなわち、通気弁３６の弁機構は、緩衝部側の圧力が大気圧より低く且つ開弁圧力以下の負圧となる場合に開弁する弁機構を有する。通気弁３６は、例えばアンブレラバルブが適用可能である。通気弁３６は、サイホン現象が発生した場合にサイホン現象を早期に強制的に終了させることができる。
【００４０】
なお、変形例として、通気弁３６は、同様の機能を実現するダイヤフラム弁であってもよい。このようなダイヤフラム弁はゴムの弾性力でシールするようになっている。また、通気弁３６は、同様の機能を実現するものとして、Ｏリング状の弁体をばねにより弁座に付勢することによりシールする弁、又は球体状の弁体をばねにより弁座に付勢することによりシールする弁であってもよい。
【００４１】
次に、図４を参照して、フィルタについて詳細に説明する。
図４は図２のＩＶ−ＩＶ線に沿って見た断面図である。
フィルタ３８は、ボウル部１０の底面に配置される。フィルタ３８は、ボウル部１０と接続部１２ａとの接続部に設けられている。フィルタ３８には、フィルタ３８の位置に対してボウル部側と排出ポンプ側とを連通する複数の孔４８が形成されている。フィルタ３８の複数の孔４８は、ボウル部１０の底部に開口されている。フィルタ３８は、複数の孔４８により所定以下の大きさに粉砕された汚物を通過させる機能を有する。フィルタ３８は、孔４８を通過できないような汚物を粉砕室１０ｄ内にとどめる機能も有し、通過できない汚物や異物を粉砕室１０ｄ内でさらに粉砕させる。フィルタ３８の複数の孔４８は、粉砕装置１８の回転体２６の遠心方向とは異なる方向である下方に向けて開口されるので、回転体２６による遠心力を受けた汚物が直接当たりにくい位置に配置されている。このような配置により、回転体２６による遠心力を受けた汚物がまだ十分に粉砕されていない状態で、この汚物がフィルタ３８の孔４８に押し込まれ、強引に孔４８を通過してしまうことを抑制することができる。また、仮にフィルタ３８の孔４８に汚物が詰まった場合にも、汚物を粉砕室１０ｄ側にとどめ、排出ポンプ２０を詰まらせないようにすることができる。
【００４２】
フィルタ３８の孔４８は、ボウル部１０内の水位が所定水位Ｂ以下になるまでは排出ポンプ２０がエアロックすることを抑制するように配置される。所定水位Ｂは、最も高い位置にある孔４８の高さである。所定水位Ｂは、最も高い位置にある孔４８よりも高い高さに設定されていてもよい。所定水位Ｂがボウル部１０の底面近傍の比較的低い高さに設定されるので、所定水位Ｂ以下の残水量が低下され、洗浄時においてボウル部１０内の当初の溜水が給水された洗浄水に置換される置換率が上昇する。所定水位Ｂは、置換率が好ましくは９５％以上となる水位に設定されている。
【００４３】
フィルタ３８の孔４８は、ボウル部１０内の水面から孔４８に達するような陥没（図７参照）の発生を抑制するように配置される。フィルタ３８の孔４８は、複数の孔４８の分布の重心の位置に形成されていない。複数の孔４８の重心の位置Ｇ（xc,yc）は次のような式により求められる。
2019132001.tif 000003
2019132001.tif 000004
ここで、xc,ycは、それぞれ原点に対する重心の位置Ｇを示し、iはi番目の孔であることを示し、mは孔の面積を示し、x,yは、それぞれ原点に対する孔の位置を示し、Mは全ての孔の面積の合計面積を示す。原点は任意の場所に設定される。
このように求められる複数の孔４８の重心の位置Ｇ（xc,yc）を含むような位置に孔４８が形成されていない。重心の位置Ｇには、ボウル部１０の底面が形成されている。よって、ボウル部１０からの排水時にボウル部１０内の水面から、複数の孔４８の重心の位置に形成された孔に達するような陥没の発生を抑制することができる。
【００４４】
図５及び図６に示すように、ボウル部１０からの排水時に、複数の孔４８のそれぞれにおいては、ボウル部１０内の洗浄水が孔４８に流入する際に、小規模の渦流Ｆ１が形成される。よって、複数の孔４８のそれぞれの上方の水面Ｗ３は、小規模の陥没Ｄ１を発生させることがある。しかしながら、ボウル部１０内の水位が底部に低下するまでは、この陥没Ｄ１は、孔４８に達する程度には成長せず、大規模な渦流も発生しない。
一方で、図５に示すように、複数の渦流Ｆ１よりも大規模な流れＦ２が形成される場合がある。図７に比較例として示すように、仮に複数の孔４８の重心の位置Ｇ（xc,yc）に所定の大きさの孔４８が形成されている場合、大規模な流れＦ２が渦流Ｆ１よりも大規模な渦流Ｆ３を発生させることがある。よって、ボウル部１０内の水面Ｗ４から重心の位置の孔４８に達するような、陥没Ｄ１よりも大規模の陥没Ｄ２を発生させる。このような陥没Ｄ２は、ボウル部１０内の水位が例えば底面から５０ｍｍ程度の比較的高い水位の状態であっても、孔４８から排出ポンプ２０に向けてエアを多量に導入することとなるため、排出ポンプ２０をエアロックにより動作停止させてしまう。
【００４５】
なお、変形例として、複数の孔４８の重心の位置Ｇ（xc,yc）に所定の直径以上の孔が形成されていない場合にも、ボウル部１０からの排水時にボウル部１０内の水面から、重心の位置の孔４８に達するような陥没の発生を抑制することができる。すなわち、重心の位置Ｇ（xc,yc）に所定の直径未満の孔が形成されていたとしても、ボウル部１０内の水面から、この孔に達するような陥没の発生を抑制することができる。所定の直径未満の孔によれば、この孔を通過するような水流によって、この孔に向かう大規模な渦流Ｆ３を発生させにくくすることができる。所定の直径は、例えば、重心の位置Ｇ（xc,yc）と異なる位置の孔４８の直径の半分である。
【００４６】
図４に示すように、フィルタ３８の孔４８は、上面視で楕円の周状（図５において一点鎖線Ａにより示す）の４か所に配置され、この周の中心部３８ａはボウル部１０の底面により形成されている。フィルタ３８の孔４８は、４か所とも同様の直径１０ｍｍ程度の孔径に形成されている。なお、フィルタ３８の孔４８は、位置ごとに異なる孔径に形成されていてもよい。フィルタ３８の孔４８の数は異なっていてもよい。フィルタ３８の孔４８の間の距離Ｃは３８ｍｍ以上に設定されるので、比較的長い汚物が２つの孔４８をまたがるようにして引っかかることを抑制することができる。また、フィルタ３８の全ての孔４８の面積の合計面積Mは、少なくとも排水トラップ管路１２の流路の断面積以上に設定されている。よって、フィルタ３８の孔４８が洗浄水が排水トラップ管路１２に流入する前に比較的大きな圧力損失を生じさせることを抑制することができると共にエアロックをより確実に検知することができる。
【００４７】
フィルタ３８は、傾斜面１０ｆに沿って形成されている。よって、上面視で複数の孔４８が周状に配置されていたとしても、前方側の孔４８と後方側の孔４８との高さが異なっている。このとき、フィルタ３８の孔４８は、最も高い位置にある孔４８と同じ高さに少なくとももう一つの孔４８が存在するように配置されている。よって、ボウル部１０内の水位が、最も高い位置にある３つの孔４８の高さとなった場合に、エアが複数の孔４８から同時に排出ポンプ２０に流入し、エアロックを規定の水位で確実に生じさせることができる。また、エアが１つの孔４８から少しずつ排出ポンプ２０に流入することにより、エアロックに至らない状態が継続し、排出ポンプ２０がエア噛みの騒音を比較的長期間にわたって発生させることを抑制することができる。なお、フィルタ３８の孔４８は、エアが２つの孔４８から同時に排出ポンプ２０に流入できるように配置されていてもよい。
【００４８】
次に、図８乃至図１５を参照して、フィルタ３８の孔４８の配置の変形例を説明する。
図８に示すように、一つの変形例では、ボウル部１０の粉砕室１０ｄの底部において、フィルタ１３８の孔１４８は、直線状に２つ並んで配置されている。フィルタ１３８の孔１４８は、ボウル部１０内の水位が所定水位Ｂ以下になるまでは排出ポンプ２０がエアロックすることを抑制するように配置される。また、フィルタ１３８の孔１４８は、ボウル部１０内の水面から孔１４８に達するような陥没Ｄ２の発生を抑制するように配置される。フィルタ１３８の孔１４８は、２つの孔１４８の重心の位置Ｇに形成されていない。重心の位置Ｇは、ボウル部１０の底面により形成されている。
【００４９】
図９に示すように、別の変形例では、ボウル部１０の粉砕室１０ｄの底部において、フィルタ２３８の孔２４８は、直線状に４つ均等間隔に並んで配置されている。フィルタ２３８の孔２４８は、ボウル部１０内の水位が所定水位Ｂ以下になるまでは排出ポンプ２０がエアロックすることを抑制するように配置される。また、フィルタ２３８の孔２４８は、ボウル部１０内の水面から孔２４８に達するような陥没Ｄ２の発生を抑制するように配置される。フィルタ２３８の孔２４８は、４つの孔２４８の重心の位置Ｇに形成されていない。重心の位置Ｇは、ボウル部１０の底面により形成されている。
【００５０】
図１０に示すように、さらに別の変形例では、ボウル部１０の粉砕室１０ｄの底部において、フィルタ３３８の孔３４８は、直線状に２つずつ偏った間隔に並んで配置されている。フィルタ３３８の孔３４８は、ボウル部１０内の水位が所定水位Ｂ以下になるまでは排出ポンプ２０がエアロックすることを抑制するように配置される。また、フィルタ３３８の孔３４８は、ボウル部１０内の水面から孔３４８に達するような陥没Ｄ２の発生を抑制するように配置される。フィルタ３３８の孔３４８は、４つの孔３４８の重心の位置Ｇに形成されていない。重心の位置Ｇは、ボウル部１０の底面により形成されている。
【００５１】
図１１に示すように、さらに別の変形例では、ボウル部１０の粉砕室１０ｄの底部において、フィルタ４３８の孔４４８は、直線状に偏った間隔に並んで配置されている。フィルタ４３８の孔４４８は、ボウル部１０内の水位が所定水位Ｂ以下になるまでは排出ポンプ２０がエアロックすることを抑制するように配置される。また、フィルタ４３８の孔４４８は、ボウル部１０内の水面から孔４４８に達するような陥没Ｄ２の発生を抑制するように配置される。フィルタ４３８の孔４４８は、３つの孔４４８の重心の位置Ｇに形成されていない。重心の位置Ｇは、ボウル部１０の底面により形成されている。
【００５２】
図１２に示すように、さらに別の変形例では、ボウル部１０の粉砕室１０ｄの底部において、フィルタ５３８の孔５４８は、円周状に均等間隔に並んで配置されている。フィルタ５３８の孔５４８は、ボウル部１０内の水位が所定水位Ｂ以下になるまでは排出ポンプ２０がエアロックすることを抑制するように配置される。また、フィルタ５３８の孔５４８は、ボウル部１０内の水面から孔５４８に達するような陥没Ｄ２の発生を抑制するように配置される。フィルタ５３８の孔５４８は、３つの孔５４８の重心の位置Ｇに形成されていない。重心の位置Ｇは、ボウル部１０の底面により形成されている。フィルタ５３８の孔５４８は、円周状の３か所に配置され、この周の中心部５３８ａはボウル部１０の底面により形成されている。また、フィルタ５３８の孔５４８は、最も高い位置にある孔５４８と同じ高さに少なくとももう一つの孔５４８が存在するように配置されている。
【００５３】
図１３に示すように、さらに別の変形例では、ボウル部１０の粉砕室１０ｄの底部において、フィルタ６３８の孔６４８は、円周状に均等間隔に並んで配置されている。フィルタ６３８の孔６４８は、ボウル部１０内の水位が所定水位Ｂ以下になるまでは排出ポンプ２０がエアロックすることを抑制するように配置される。また、フィルタ６３８の孔６４８は、ボウル部１０内の水面から孔６４８に達するような陥没Ｄ２の発生を抑制するように配置される。フィルタ６３８の孔６４８は、４つの孔６４８の重心の位置Ｇに形成されていない。重心の位置Ｇは、ボウル部１０の底面により形成されている。フィルタ６３８の孔６４８は、円周状の４か所に配置され、この周の中心部６３８ａはボウル部１０の底面により形成されている。また、フィルタ６３８の孔６４８は、最も高い位置にある孔６４８と同じ高さに少なくとももう一つの孔６４８が存在するように配置されている。
【００５４】
図１４に示すように、さらに別の変形例では、ボウル部１０の粉砕室１０ｄの底部において、フィルタ７３８の孔７４８は、楕円の周状に均等間隔に並んで配置されている。フィルタ７３８の孔７４８は、ボウル部１０内の水位が所定水位Ｂ以下になるまでは排出ポンプ２０がエアロックすることを抑制するように配置される。また、フィルタ７３８の孔７４８は、ボウル部１０内の水面から孔７４８に達するような陥没Ｄ２の発生を抑制するように配置される。フィルタ７３８の孔７４８は、４つの孔７４８の重心の位置Ｇに形成されていない。重心の位置Ｇは、ボウル部１０の底面により形成されている。フィルタ７３８の孔７４８は、楕円の周状の４か所に配置され、この周の中心部７３８ａはボウル部１０の底面により形成されている。また、フィルタ７３８の孔７４８は、最も高い位置にある孔７４８と同じ高さに少なくとももう一つの孔７４８が存在するように配置されている。
【００５５】
図１５に示すように、さらに別の変形例では、ボウル部１０の粉砕室１０ｄの底部において、フィルタ８３８の孔８４８は、楕円の周状に偏った間隔に並んで配置されている。フィルタ８３８の孔８４８は、ボウル部１０内の水位が所定水位Ｂ以下になるまでは排出ポンプ２０がエアロックすることを抑制するように配置される。また、フィルタ８３８の孔８４８は、ボウル部１０内の水面から孔８４８に達するような陥没Ｄ２の発生を抑制するように配置される。フィルタ８３８の孔８４８は、４つの孔８４８の重心の位置Ｇに形成されていない。重心の位置Ｇは、ボウル部１０の底面により形成されている。フィルタ８３８の孔８４８は、楕円の周状の４か所に配置され、この周の中心部８３８ａはボウル部１０の底面により形成されている。また、フィルタ８３８の孔８４８は、最も高い位置にある孔８４８と同じ高さに少なくとももう一つの孔８４８が存在するように配置されている。
【００５６】
次に、図２、図５乃至図７により、上述した本発明の一実施形態による便器装置の動作（作用）を説明する。図２、図６及び図７において、洗浄水等が存在している部分を点線により図示している。
【００５７】
図２は、使用者が便器本体２を使用する前の待機状態の溜水面Ｗ０を示している。この状態においては、給水部４は停止された状態であり、粉砕装置１８及び排出ポンプ２０も停止された状態である。
【００５８】
使用者が便器本体２を使用すると、汚物（大便、小便、トイレットペーパー等）がボウル部１０内に入った状態となる。使用者が操作部の操作スイッチ等を操作すると、洗浄動作が開始される。操作部の操作スイッチ等が操作されると、その操作指令が制御部２４に送信され、制御部２４が、その指令に基づいて給水部４に給水指令を送り、給水部４からボウル部１０に所定時間給水が行われ、ボウル部１０が洗浄水によって洗浄される。このとき、依然として、粉砕装置１８及び排出ポンプ２０は停止された状態である。
【００５９】
次に、制御部２４が、排出ポンプ２０を駆動させ、洗浄水を、溜水面Ｗ０の水位を粉砕室１０ｄの上部程度の溜水面Ｗ１まで下げるように所定流量だけ排水させる。制御部２４は、排出ポンプ２０を再び停止させる。このとき、給水部４は停止された状態のままであり、粉砕装置１８も停止された状態のままである。汚物のうち所定の大きさ以上の汚物は、フィルタ３８を通過せず、溜水部１４内に留まっている。
【００６０】
次に、制御部２４が、粉砕装置１８を駆動させ、汚物の粉砕動作を行う。このとき、排出ポンプ２０は、停止された状態のままである。従って、ボウル部１０内で汚物が回転流により粉砕される。給水部４は停止された状態のままである。汚物は粉砕され、所定の大きさ以下の汚物となる。
【００６１】
汚物の粉砕が終了すると、制御部２４は、粉砕装置１８を停止させ、排出ポンプ２０を駆動させる。フィルタ３８の孔４８の孔径より小さくなっている汚物は、フィルタ３８を通過することができる。排出ポンプ２０は、洗浄水及び汚物を排水トラップ管路１２を介して排水管路１６に圧送（排出）する。
【００６２】
ボウル部１０内から洗浄水が排出されるとき、ボウル部１０内の洗浄水の水位が徐々に低下する。図３において、矢印Ｆ１により示すように、ボウル部１０内の洗浄水は孔４８に流入する。図６に示すように、このとき、複数の孔４８のそれぞれの上方の水面は、小規模の陥没Ｄ１を発生させることがある。しかしながら、この陥没Ｄ１は、ボウル部１０内の水位が底部（例えば最も高い位置にある孔４８）に達する程度には成長せず、大規模な渦流も発生しない。よって、ボウル部１０内の水位が底部に達する前に、エアが孔４８から排出ポンプ２０に向けて吸引され、排出ポンプ２０をエアロックにより動作停止させてしまうことを抑制することができる。
【００６３】
ボウル部１０内の洗浄水の水位が最も高い位置にある孔４８と同じ高さとなるまで低下する場合、エアが複数の孔４８から同時に排出ポンプ２０に吸引され、排出ポンプ２０をエアロックにより動作停止させる。
【００６４】
制御部２４は排出ポンプ２０の停止後、給水部４を作動させ、給水部４からボウル部１０に給水を開始させる。図２に示すように、ボウル部１０内の洗浄水が溜水面Ｗ０に到達すると、制御部２４は、給水部４を停止させ、一連の洗浄動作を終了させる。
【００６５】
次に、上述した一実施形態によるポータブルトイレ装置１による作用効果を説明する。
本発明の一実施形態によるポータブルトイレ装置１によれば、ボウル部１０内で粉砕された汚物のうち孔径以上の汚物が排出ポンプ２０に流入することを抑制することができるため、排出ポンプ２０に汚物の詰まりが生じることを抑制することができる。
【００６６】
また、本発明の一実施形態によるポータブルトイレ装置１によれば、ボウル部１０内で粉砕された汚物のうち孔径以上の汚物を排出ポンプ２０に至る流路へ流入させずにボウル部１０内に留めることができるため、汚物をボウル部１０内でより確実に粉砕することができる。従って、排出ポンプ２０に詰まりが生じることをさらに抑制することができる。
【００６７】
また、本発明の一実施形態によるポータブルトイレ装置１によれば、溜水面Ｗ０を規定する排水トラップより上流側に配置される排出ポンプ２０に詰まりが生じることを抑制することができる。
【００６８】
仮にフィルタ３８をボウル部１０に設けた場合、ボウル部１０内から水を排出する途中でフィルタ３８からエアが排出ポンプ２０まで侵入し、排出ポンプ２０がエアロックにより動作停止する可能性がある。ボウル部１０内からの水の排出が完了していない状態で排出ポンプ２０が動作停止した場合、汚物がボウル部１０内に残る懸念がある。また、水の排出が完了していない状態で次の溜水を形成しようとすると、ボウル部１０の水の置換率が低下する懸念がある。
本発明の一実施形態によるポータブルトイレ装置１においては、フィルタ３８の複数の孔４８がボウル部１０の底部に開口されることにより、ボウル部１０内からの水の排出により水面が下がっていく際に、エアがフィルタ３８の孔４８から排出ポンプ２０に吸引されることをより長い時間にわたって抑制することができる。そのため、排出ポンプ２０がエアロックにより動作停止する前により多くの水をボウル部１０から排出することができ、ボウル部１０内に汚物の残りが生じること及びボウル部１０の水の置換率の低下を抑制することができる。
【００６９】
さらに、本発明の一実施形態によるポータブルトイレ装置１によれば、フィルタ３８の複数の孔４８は、粉砕装置１８の回転体２６の遠心方向とは異なる方向に向けて開口されるので、回転体２６による遠心力を受けた汚物がフィルタ３８の孔４８を通過してしまうことを抑制することができ、フィルタ３８の下流側の排出ポンプ２０に詰まりが生じることをより抑制することができる。
【００７０】
さらに、本発明の一実施形態によるポータブルトイレ装置１によれば、ボウル部１０内から水を排出する際にボウル部１０内の水位が所定水位Ｂ以下になるまでは排出ポンプ２０がエアロックすることを抑制することができる。よって、本発明によれば、排出ポンプ２０がエアロックにより動作停止する前により多くの水をボウル部１０から排出することができ、ボウル部１０内に汚物の残りが生じること及びボウル部１０の水の置換率の低下を抑制することができる。
【００７１】
さらに、本発明の一実施形態によるポータブルトイレ装置１によれば、ボウル部１０内から水を排出する際にボウル部１０内の水面から孔４８に達するような陥没Ｄ２の発生を抑制することができる。よって、本発明によれば、排出ポンプ２０がエアロックにより動作停止する前により多くの水をボウル部１０から排出することができ、ボウル部１０内に汚物の残りが生じること及びボウル部１０の水の置換率の低下を抑制することができる。
【００７２】
さらに、本発明の一実施形態によるポータブルトイレ装置１によれば、ボウル部１０内の水面から、複数の孔４８の重心の位置Ｇに形成された孔４８に達する陥没Ｄ２の発生を抑制することができる。よって、本発明によれば、排出ポンプ２０がエアロックにより動作停止する前により多くの水をボウル部１０から排出することができ、ボウル部１０内に汚物の残りが生じること及びボウル部１０の水の置換率の低下を抑制することができる。
【００７３】
さらに、本発明の一実施形態によるポータブルトイレ装置１によれば、フィルタ３８の孔４８は、周状に配置され、この周の中心部はボウル部１０の底面により形成されているので、ボウル部１０内の水面から孔４８に達するような陥没Ｄ２の発生を抑制することができる。よって、本発明によれば、排出ポンプ２０がエアロックにより動作停止する前により多くの水をボウル部１０から排出することができ、ボウル部１０内に汚物の残りが生じること及びボウル部１０の水の置換率の低下を抑制することができる。
【００７４】
さらに、本発明の一実施形態によるポータブルトイレ装置１によれば、フィルタ３８の孔４８は、最も高い位置にある孔４８と同じ高さに少なくとももう一つの孔４８が存在するように配置されている。よって、ボウル部１０内の水位が、最も高い位置にある孔４８の高さとなった場合に、エアが複数の孔４８から同時に排出ポンプ２０に流入し、エアロックを確実に生じさせることができる。よって、エアロック前に排出ポンプ２０が少量のエアを巻き込みながら回転し騒音を生じさせることを抑制することができる。
【符号の説明】
【００７５】
１        ポータブルトイレ装置
１ａ      車輪
２        便器本体
４        給水部
６        フレーム
６ａ      フレーム基部
８        給水管
１０      ボウル部
１０ａ    吐水口
１０ｂ    汚物受け面
１０ｃ    筒状部分
１０ｄ    粉砕室
１０ｅ    天井面
１０ｆ    傾斜面
１２      排水トラップ管路
１２ａ    接続部
１２ｂ    上昇部
１２ｃ    上昇屈曲部
１２ｄ    頂部
１２ｅ    下降屈曲部
１２ｆ    下降部
１２ｇ    横向部
１４      溜水部
１６      排水管路
１６ａ    管路部分
１８      粉砕装置
２０      排出ポンプ
２４      制御部
２６      回転体
２８      回転軸
３０      電動モーター
３２      水位検知装置
３４      通気弁管路
３４ａ    緩衝部
３６      通気弁
３８      フィルタ
３８ａ    中心部
４０      ポンプ室
４２      インペラ
４４      回転軸
４６      電動モーター
４８      孔
１３８    フィルタ
１４８    孔
２３８    フィルタ
２４８    孔
３３８    フィルタ
３４８    孔
４３８    フィルタ
４４８    孔
５３８    フィルタ
５３８ａ  中心部
５４８    孔
６３８    フィルタ
６３８ａ  中心部
６４８    孔
７３８    フィルタ
７３８ａ  中心部
７４８    孔
８３８    フィルタ
８３８ａ  中心部
８４８    孔
Ａ        一点鎖線
Ｂ        所定水位
Ｃ        距離
Ｄ１      陥没
Ｄ２      陥没
Ｆ        床面
Ｆ１      渦流
Ｆ２      流れ
Ｆ３      渦流
Ｇ        位置
Ｗ０      溜水面
Ｗ１      溜水面
Ｗ３      水面
Ｗ４      水面
【図１】
2019132001.tif 000005
【図２】
2019132001.tif 000006
【図３】
2019132001.tif 000007
【図４】
2019132001.tif 000008
【図５】
2019132001.tif 000009
【図６】
2019132001.tif 000010
【図７】
2019132001.tif 000011
【図８】
2019132001.tif 000012
【図９】
2019132001.tif 000013
【図１０】
2019132001.tif 000014
【図１１】
2019132001.tif 000015
【図１２】
2019132001.tif 000016
【図１３】
2019132001.tif 000017
【図１４】
2019132001.tif 000018
【図１５】
2019132001.tif 000019