(57)【要約】【課題】容器の内部を容易かつ効率的に洗浄することが可能な技術を提供する。【解決手段】洗浄装置は、内容物を排出するための排出口を下部に備えた容器の一例であるカートリッジ５０を載置するための載置部の一例であるステージ３２０と、排出口から排出される内容物を通過させるためにステージ３２０に設けられた開口と、排出口から排出され、開口を通過して落下する内容物を回収するための流路を形成する配管３５４と、配管３５４内に設けられた、排出口からカートリッジ５０の内部に向けて液体を吐出するための吐出部とを備える。【選択図】図２１
2019013727.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内容物を排出するための排出口を下部に備えた容器を載置するための載置部と、
前記排出口から排出される前記内容物を通過させるために前記載置部に設けられた開口と、
前記排出口から排出され、前記開口を通過して落下する前記内容物を回収するための流路と、
前記流路に設けられた、前記排出口から前記容器の内部に向けて液体を吐出するための吐出部と、
を備えることを特徴とする洗浄装置。
【請求項２】
複数の前記吐出部を備え、
複数の前記吐出部は、それぞれの吐出部が液体を吐出可能な範囲が互いに重ならないように設置されることを特徴とする請求項１に記載の洗浄装置。
【請求項３】
複数の前記吐出部は、複数のグループに分けられ、前記液体を吐出する期間がグループごとに切り替えられることを特徴とする請求項２に記載の洗浄装置。
【請求項４】
前記開口に設けられた、前記排出口と係合して前記容器を前記載置部に固定するための固定部を更に備えることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の洗浄装置。
【請求項５】
前記内容物を前記容器の内部に受け入れるために前記容器の上部に設けられた受入口から前記容器の内部に向けて液体を吐出するための第２の吐出部を更に備えることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の洗浄装置。
【請求項６】
前記受入口に設けられた弁と、
前記第２の吐出部から液体を吐出するときに、前記弁に向けて気体を噴射するための気体噴射部を更に備えることを特徴とする請求項５に記載の洗浄装置。
【請求項７】
前記開口と前記流路との間に設けられた、前記排出口に設けられた排出弁を開閉するための弁開閉装置を更に備えることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の洗浄装置。
【請求項８】
前記排出弁は、
可撓性を有する材料により筒状に形成された側面部と、
前記側面部の上端と下端をそれぞれ取り付けるための１対の取付枠と、
を備え、
前記１対の取付枠は、前記側面部の上端と下端を相対的に回動させるために、少なくとも一方が軸の周りに回動可能に設けられ、
前記側面部は、前記１対の取付枠により上端と下端が相対的に回動されてねじられることにより、前記内容物を上下方向に通過させる開状態と、前記内容物を上下方向に通過させない閉状態との間で切り替えられ、
前記弁開閉装置は、
螺旋状に第１の溝が形成された筒状の第１の筒部と、
前記第１の溝に沿って前記１対の取付枠の一方に設けられた突起部を摺動させるように前記突起部が設けられた前記取付枠を回動させることにより、前記突起部が設けられた前記取付枠を回動させつつ上下方向に移動させる回動部と、
を備えることを特徴とする請求項７に記載の洗浄装置。
【請求項９】
前記回動部は、上下方向に第２の溝が形成された筒状の第２の筒部を含み、
前記弁を開閉させるときには、前記第１の筒部と前記第２の筒部が同軸の周りに相対的に回動可能となるように配置されるとともに、前記突起部が前記第１の溝及び前記第２の溝に沿って摺動可能となるように前記排出弁が配置され、前記第１の筒部と前記第２の筒部の一方又は双方を回動させることにより、前記突起部が設けられた前記取付枠を回動させつつ上下方向に移動させることを特徴とする請求項８に記載の洗浄装置。
【請求項１０】
前記排出弁は、
可撓性を有する材料により筒状に形成された側面部と、
前記側面部の上端と下端をそれぞれ取り付けるための１対の取付枠と、
を備え、
前記１対の取付枠は、前記側面部の上端と下端を相対的に回動させるために、少なくとも一方が軸の周りに回動可能に設けられ、
前記側面部は、前記１対の取付枠により上端と下端が相対的に回動されてねじられることにより、前記内容物を上下方向に通過させる開状態と、前記内容物を上下方向に通過させない閉状態との間で切り替えられ、
前記弁開閉装置は、前記１対の取付枠の少なくとも一方を回動させる回動部を備える
ことを特徴とする請求項７に記載の洗浄装置。
【請求項１１】
前記弁開閉装置は、前記回動部を上下方向に移動させる移動機構を更に備え、
前記排出弁を開く前に、前記回動部が前記移動機構により上昇されて前記取付枠に接続され、前記排出弁を閉じた後に、前記回動部が前記移動機構により下降されて前記取付枠から分離されることを特徴とする請求項１０に記載の洗浄装置。
【請求項１２】
前記回動部を制御する制御装置を更に備え、
前記制御装置は、前記排出弁を開閉する際に、所定の回動量に達するまで前記回動部を回動させることを特徴とする請求項１０又は１１に記載の洗浄装置。
【請求項１３】
前記制御装置は、前記弁開閉装置により前記排出弁を閉じたときに、前記容器又は前記排出弁の識別情報と、前記回動部により前記取付枠を回動させたときの状態を示す状態情報とを対応付けて記録し、前記弁開閉装置により前記排出弁を開くときに、前記容器又は前記排出弁の識別情報を取得し、前記識別情報に対応付けて記録された前記状態情報を読み出し、前記状態情報に基づいて、前記排出弁を開くために前記回動部を回動させる回動量を決定し、又は、前記排出弁の交換を促すメッセージを提示することを特徴とする請求項１２に記載の洗浄装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、容器の内部を洗浄するための洗浄装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、モバイルトイレ、簡易水洗式トイレのような便器装置が提案されている。このような便器装置は、水道インフラが整備されていない新興国、地域のような、下水道が使えない環境下での使用に適したものとして用いられている。
【０００３】
モバイルトイレでは、便器装置の内部に着脱可能に設けられたカートリッジ内に便が貯留される。カートリッジ内に貯留された便は、例えば、地域に設置された回収ステーションにおいて回収され、回収ステーションから屎尿処理施設へ運搬されて処理される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１７−２９４２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このようなモバイルトイレを提供するための技術として、本出願人による特許文献１がある。本発明者は、特許文献１に記載されたモバイルトイレにおいて、内部に汚物が貯留されるカートリッジを効率的かつ衛生的に洗浄する技術を開発する必要があることを課題として認識し、特許文献１に記載された技術を更に改良する技術に想到した。
【０００６】
本発明は、このような課題に鑑みてなされ、その目的は、容器の内部を容易かつ適切に洗浄することが可能な技術を提供することにある。
【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、本発明のある態様の洗浄装置は、内容物を排出するための排出口を下部に備えた容器を載置するための載置部と、排出口から排出される内容物を通過させるために載置部に設けられた開口と、排出口から排出され、開口を通過して落下する内容物を回収するための流路と、流路に設けられた、排出口から容器の内部に向けて液体を吐出するための吐出部と、を備える。
【０００８】
この態様によると、容器の内容物を下部の排出口から自然落下により排出させることができ、その後、そのまま排出口から液体を吐出して容器の内部を洗浄することができる。これにより、内容物を効率良く排出させることができるので、内容物を排出するのに要する時間及びエネルギーを低減することができるとともに、容器の内部を容易かつ効率的に洗浄することができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば容器の内部を容易かつ効率的に洗浄することが可能な技術を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施形態に係る便器装置の斜視図である。
【図２】実施形態に係る便器装置の側面図である。
【図３】実施形態に係る便器装置の分解図である。
【図４】実施形態に係る便器装置の使用状態の一例を示す図である。
【図５】実施形態に係る便器装置の分解図である。
【図６】カートリッジ及び便器装置の断面図である。
【図７】カートリッジ及び便器装置の断面図である。
【図８】カートリッジの斜視図である。
【図９】カートリッジの底面の構造について更に説明するための図である。
【図１０】カートリッジの別の例の断面図である。
【図１１】カートリッジの別の例の断面図である。
【図１２】実施例に係る排出弁の外観を示す図である。
【図１３】実施例に係る排出弁の上面図及び側面図である。
【図１４】実施例に係る排出弁の別の例を示す図である。
【図１５】実施例に係る排出弁の更に別の例を示す図である。
【図１６】実施例に係る排出弁の構造を概略的に示す図である。
【図１７】実施例に係る排出弁の上面図、側面図、及び断面図である。
【図１８】実施例に係る弁開閉装置の構造を概略的に示す図である。
【図１９】実施例に係る弁開閉装置の構造を概略的に示す図である。
【図２０】実施例に係る弁開閉装置の構造を概略的に示す図である。
【図２１】実施例に係る洗浄ステーションの構成を示す図である。
【図２２】実施例に係る洗浄ステーションの電気系統の回路図である。
【図２３】実施例に係る洗浄ステーションの配管の回路図である。
【図２４】実施例に係る洗浄ステーションにおける洗浄方法を説明するための図である。
【図２５】実施例に係る洗浄ステーションにおける洗浄方法を説明するための図である。
【図２６】実施例に係る洗浄ステーションに設けられる弁洗浄フードの外観を示す図である。
【図２７】実施例に係る洗浄ステーションに設けられる上部洗浄ノズルの外観を示す図である。
【図２８】実施例に係る洗浄方法の手順を示すシーケンス図である。
【図２９】実施例に係る洗浄方法の手順を示すシーケンス図である。
【図３０】実施例に係る洗浄方法の手順を示すシーケンス図である。
【図３１】実施例に係る洗浄方法の手順を示すシーケンス図である。
【図３２】第２の実施の形態に係る排出弁の構造を概略的に示す図である。
【図３３】第２の実施の形態に係る排出弁の上面図、側面図、及び断面図である。
【図３４】図３４（ａ）（ｂ）は、第２の実施の形態に係る弁開閉装置の構成を示す図である。
【図３５】図３５（ａ）（ｂ）（ｃ）は、第２の実施の形態に係る弁開閉装置により開閉される排出弁の様子を示すである。
【図３６】図３６（ａ）（ｂ）は、第２の実施の形態に係る洗浄ステーションの構成を示す図である。
【図３７】図３７（ａ）（ｂ）は、第２の実施の形態に係るステージ及びシンクの構成を示す図である。
【図３８】第２の実施の形態に係る下部洗浄ノズルの構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
［第１の実施の形態］
本発明の洗浄装置の一例として、モバイルトイレにおいて汚物を貯留するためのカートリッジから汚物を回収してカートリッジの内部を洗浄するための洗浄ステーションについて説明する。まず、モバイルトイレとして使用可能な便器装置と、その便器装置に設置されるカートリッジの詳細について説明し、つづいて、カートリッジから汚物を回収して内部を洗浄するための洗浄ステーションの詳細について説明する。なお、実施例の便器装置には、カートリッジの上部の開口と下部の開口の双方に弁が設けられる。したがって、両者を区別するために、カートリッジの上部の開口（受入口）に設けられる弁を、単に「弁」と呼び、カートリッジの下部の開口（排出口）に設けられる弁を、「排出弁」と呼ぶ。
【００１２】
以下、実施形態、変形例では、同一の構成要素に同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、各図面では、説明の便宜のため、構成要素の一部を適宜省略する。
【００１３】
［便器装置］
図１は実施形態に係る便器装置１０の斜視図である。図２は便器装置１０の側面図であり、図３は便器装置１０の分解図である。
便器装置１０は、使用者が用便の際に座るための便座１６と汚物を受けるための便鉢２０とが一体成形された便器１２（図３参照）と、便器１２を支持するハウジング１４とを備える。便鉢２０には、使用者が排泄した汚物が投入される汚物投入口が上部に形成されるとともに、汚物を排出するための汚物排出孔が底部に形成される。汚物排出孔が汚物投入口よりも小さくなるように構成される。ハウジング１４の内部には、汚物を貯留するためのカートリッジ５０が、ハウジング１４に対して着脱可能に設けられる。ハウジング１４には、便器装置１０を持ち運ぶための取っ手１５が設けられているが、後述するように、カートリッジ５０に貯留された汚物を廃棄する際には、カートリッジ５０のみを取り外して持ち運ぶことができるので、便器装置１０全体を持ち運ぶ必要はない。このような構成とすることにより、便器装置１０を浴室などに設置する場合であっても、内部のカートリッジ５０を水分や汚れなどから保護することができ、貯留された汚物を廃棄するためにカートリッジ５０を運搬する際に、カートリッジ５０の表面から使用者の体や衣服に水分や汚れなどが付着することを防ぐことができる。また、汚物の廃棄のためにカートリッジ５０を運搬している間も、別のカートリッジ５０を装着することにより、便器装置１０を使用することができる。
【００１４】
便器１２の開口又はカートリッジ５０の開口には、汚物や洗浄水などの通過物が投入されたときには開いて通過物を通過させ、それ以外のときには閉じて内容物や臭気が外部に排出されないようにするための弁が設けられる。そのため、図１〜３においては、便器１２の上部に、便器１２の開口を閉じるための蓋が設けられていないが、別の例においては、便器１２の開口に蓋が設けられてもよい。
【００１５】
図３に示すように、ハウジング１４は、底面が角丸長方形又は楕円形である錐台状の形状を有し、胴部１４ａと底面部１４ｂとに分割可能である。これにより、便器装置１０を製造地から使用地に運搬する際や、災害時などのために倉庫などに保管しておく際に、胴部１４ａと底面部１４ｂとを別々に積み上げることができるので、必要なスペースを小さくすることができる。また、ハウジング１４を胴部１４ａと底面部１４ｂに分割すると、それぞれを自立させることができるので、胴部１４ａと底面部ｂを安定的に積み上げることができる。胴部１４ａの上方に便器１２が乗せられた状態で、それらの組み合わせが積み上げられてもよいし、胴部１４ａと便器１２とが別々に積み上げられてもよい。また、取っ手１５がハウジング１４に取り付けられた状態で積み上げられてもよいし、取っ手１５はハウジング１４から外され、別途保管又は運搬されてもよい。胴部１４ａと底面部１４ｂとの境界線が、便器装置１０の下方の目立たない位置にあるので、美感の面でも好ましい。別の例においては、ハウジング１４は更に多くの部分に分割可能であってもよい。便器１２の開口又はカートリッジ５０の開口に弁が設けられ、カートリッジ５０内に貯留される汚物や臭気の漏洩が防止されるので、ハウジング１４を密封構造とする必要はない。したがって、複数に分割された部分の境界は、密封構造でなくてもよい。
【００１６】
図４は便器装置１０の使用状態の一例を示す図である。
便器装置１０はハウジング１４を床面上に載せた状態で用いられる。使用者は便座１６上に座った状態で用便する。使用者が排泄した汚物は便器１２（不図示）により受けられ、便器１２内を通してハウジング１４内のカートリッジに排出され、カートリッジ内に貯められる。便器１２内への洗浄水の供給は使用者の手作業で行う。使用者は、ボトル、ホース等から便器１２内に洗浄水を投入することで便器１２内を洗浄する。なお、ここでの汚物には、小水と大便の両方が含まれる。
【００１７】
便座１６の上面には、汚物を通すための開口と、使用者が左右に跨いで座るための着座面１６ｅとが形成される。上面は、図示しないが平面視において、一方向（図４の紙面左右方向。以下、前後方向という）の寸法が長く、一方向と直交する他方向（図４の紙面奥行き方向。以下、左右方向という）の寸法が短くなるような、楕円形の環状を呈して形成される。
【００１８】
上面は、上向きに凸となるような曲面状に形成される。上面は、左右方向の中央側から両外側に向かうにつれて、着座面１６ｅに下向きの緩やかな勾配が設けられるように形成される。これにより、使用者は着座面１６ｅに左右に跨がったうえで便座１６の左右両側に両脚を置いた姿勢で座り易くなる。なお、このような観点からは、上向きに凸となるように形成されていればよい。
【００１９】
外周面部１６ｄは、上面部１６ｂの外周端縁、つまり、上面部１６ｂの外周部から下側に延びるように形成され、筒状を呈している。外周面部１６ｄは、図示しないが平面視において、前後方向の寸法が長く、左右方向の寸法が短くなるような、楕円形の環状を呈して形成される。
【００２０】
上面は、前後方向の両側の面部分よりも、左右方向の両側の面部分の方が下側に位置するように形成される。これにより、使用者が着座面１６ｅに座って用便するとき、使用者の局部を前後方向の面部分により隠しやすくなり、いわゆる金隠しの効果を得やすくなる。
【００２１】
外周面部１６ｄの左右方向両側の面部分１６ｄａは、図４に示すように、使用者が着座面１６ｅに座ったとき、使用者の両脚（特に、大腿部）を当てることができる脚当て部となる。使用者は、便座１６の着座面１６ｅに左右に跨がるように座ったとき、両脚の足裏を床面につけた状態で、このような外周面部１６ｄの脚当て部１６ｄａを両脚（特に、大腿部）の内側で挟み込むことができる。これにより、便器装置１０の鉛直軸周りの向きを使用者の両脚で保持可能になる。このため、使用者が両脚の足裏を床面にしっかりとつけて両脚の位置を保持できれば、便器装置１０全体が鉛直軸周りに揺れ動くように変位し難くなり、使用者が便座１６の着座面１６ｅに安定して座った状態で用便できるようになる。このような作用効果を得るうえで、少なくとも、外周面部１６ｄは脚当て部１６ｄａを備えていればよい。つまり、外周面部１６ｄの前後方向両側の面部分１６ｄｂはなくともよい。
【００２２】
この脚当て部１６ｄａは、下側に向かうにつれて、左右方向の両外側に広がるように形成されている。これにより、使用者の両脚を当てやすくなり、使用者の両脚の内側で脚当て部１６ｄａをしっかりと挟み込み易くなる。
【００２３】
以上の便座１６を含む便器装置１０の使い方の一例を説明する。
従来の洋風大便器の場合、使用者は、まず、便器装置の前側で便器装置に対して背中を向けた状態で立った姿勢になる。この後、使用者は、この状態のまま後方に向かって歩いて便器装置に近づいた後、便座に腰を下ろして着座する。このように、便座に着座するためには、使用者は後ろ歩きする必要がある。
【００２４】
本実施形態に係る便器装置１０の場合、使用者は、まず、便器装置１０の後側（図４の右側）で便器装置１０に対して正面を向けた状態で立った姿勢になる。この後、使用者は、前方（図４の左側）に向かって歩いて便器装置１０に近づいた後、便座１６の着座面１６ｅに左右に跨がるように両脚を配置し、便座１６の着座面１６ｅに腰を下ろして着座する。このように、本実施形態に係る便器装置１０では、便座１６に着座するために、使用者は後ろ歩きする必要がなくなる。このとき、使用者は、自らの両脚を便座１６の脚当て部１６ｄａに当てた状態で座り、便座１６に馬乗りしたような姿勢となる。なお、使用者は、用便が済んだ後、便器装置１０の着座面１６ｅから離れるように腰を上げて立ち上がった後に、便器装置１０から前側に離れるように移動する。
【００２５】
このような使い方を実現するうえで、便座１６や便器装置１０は、使用者が着座面１６ｅに座ったとき、使用者の前後両側に干渉物のない構造となっている。別の観点からいうと、便座１６や便器装置１０は、使用者が着座面１６ｅから腰を上げたとき、使用者の前後の何れにも移動可能となるように干渉物のない構造となっている。ここでの干渉物とは、便座１６や便器装置１０から上側に突き出るような部分をいう。
【００２６】
なお、以上の脚当て部１６ｄａは、例えば、上面部１６ｂの外周部から下端部までの高さ寸法を１０ｃｍ以上に設定してもよい。この長さの上限値は床面に当たらない程度に設定すればよいが、たとえば、５０ｃｍ以下に設定してもよい。また、脚当て部１６ｄａは、上面の左右方向の両側の面部分の左右寸法より、高さ寸法が長くなるように設定される。いずれも脚当て部１６ｄａに使用者の両脚を当て易くする観点からの構成である。
【００２７】
また、ハウジング１４は、下側に向かうにつれて、左右方向の両側及び前後方向の両側に広がるような台形状に形成されている。よって、ハウジング１４を安定した状態で床面に載せ易くなり、ハウジング１４により支持される便座１６の着座面１６ｅに使用者が安定した状態で座り易くなる。また、使用者がハウジング１４も両脚で挟み込みやすくなる効果もある。
【００２８】
図５は便器装置１０の分解図である。
便器１２は、便座と、側面と、便鉢とが、例えばポリエチレン等の合成樹脂などの素材により一体成形されている。便鉢２０の下部には、汚物をカートリッジへ排出するための開口が設けられる。本図の例においては、開口は便座の略中央に設けられるが、別の例においては、開口は使用者が便座に座ったときの前方又は後方に寄せて配置されてもよい。
【００２９】
図６及び図７は、カートリッジ５０及び便器装置１０の断面図である。図６は、カートリッジ５０の上面の長手方向に平行な平面で切断した断面図であり、図７は、カートリッジ５０の上面の短手方向に平行な平面で切断した断面図である。
【００３０】
カートリッジ５０の上面の開口には、汚物や洗浄水などの通過物が投入されたときには開いて通過物を通過させ、それ以外のときには閉じて内容物や臭気が外部に排出されないようにするための弁１５０が設けられる。弁１５０は、互いの内側面が対向して配置され、互いの内側面が接離することにより下端部分を開閉することが可能な一対のシール壁を含む。一対のシール壁は、シリコンゴムや樹脂などの可撓性材料により形成される。
【００３１】
カートリッジ５０の底面１００は、底面１００の中央（重心又は中心）付近を含む平らな平面領域１０２と、平面領域１０２とカートリッジ５０の側面との間の傾斜した第１傾斜領域１０４及び第２傾斜領域１０６とを少なくとも含む。第１傾斜領域１０４及び第２傾斜領域１０６においては、中央付近に向かって低くなるように傾斜がつけられており、内側、すなわち平面領域１０２に近い方の第１傾斜領域１０４における傾斜角は、外側、すなわちカートリッジ５０の側面に近い方の第２傾斜領域１０６における傾斜角よりも大きい。これにより、底面１００に沈んだ汚物が傾斜を転がって中央付近に集まりやすくなるので、カートリッジ５０の底部に設けられた排出弁１２０から汚物を効率良く排出することができる。また、第２傾斜領域１０６における傾斜角を第１傾斜領域１０４における傾斜角よりも小さくすることにより、そうでない場合よりも、カートリッジ５０の内部の容量を大きくすることができる。排出弁１２０は、後述するように、可撓性を有する材料により筒状に形成された側面部の上端と下端をそれぞれ取り付けるための１対の取付枠１８２、１８４を備える。排出弁１２０は、下側の取付枠１８４を下方に降ろすことにより開かれ、下側の取付枠１８４を上側の取付枠１８２と密着させることにより閉じられる。
【００３２】
第１傾斜領域１０４における傾斜角は一定であってもよいし、内側の方が傾斜角が大きく又は小さくなるように変化されてもよい。第２傾斜領域１０６における傾斜角も、同様に、一定であってもよいし、内側の方が傾斜角が大きく又は小さくなるように変化されてもよい。第１傾斜領域１０４と第２傾斜領域１０６との間は、傾斜角が連続的に変化するように滑らかに接続されてもよいし、傾斜角が不連続的に変化するように接続されてもよい。第１傾斜領域１０４と平面領域１０２との間も、同様に、傾斜角が連続的に変化するように滑らかに接続されてもよいし、傾斜角が不連続的に変化するように接続されてもよい。
【００３３】
第１傾斜領域１０４の外周の形状は、平面視において、円形であってもよいし、カートリッジ５０の上面と相似でカートリッジ５０の上面よりも小さい形状であってもよいし、カートリッジ５０の上面の長手方向を長軸とする角丸長方形又は楕円形であってもよい。また、第１傾斜領域１０４の外周の形状は、平面視において、正方形、長方形、又は台形などの多角形であってもよい。平面領域１０２の外周の形状も、同様に、平面視において、円形、多角形、角丸長方形、楕円形などであってもよい。第１傾斜領域１０４及び平面領域１０２が、すり鉢状に形成されてもよいし、溝状に形成されてもよい。なお、平面領域１０２は形成されなくてもよく、この場合、第１傾斜領域１０４は、底面１００の中央付近を含む球面、扁球面、長球面などの曲面状に形成されてもよい。
【００３４】
第１傾斜領域１０４及び第２傾斜領域１０６における傾斜角は等方的であってもよいし、異方的であってもよい。例えば、第１傾斜領域１０４が平面視において円形に形成される場合、第１傾斜領域１０４及び第２傾斜領域１０６に等方的に傾斜角をつけて、両者をすり鉢状に形成してもよい。また、第１傾斜領域１０４が平面視において角丸長方形、長方形、又は楕円形に形成される場合、長手方向と短手方向とで異なる傾斜角がつけられてもよい。例えば、第２傾斜領域１０６においては短手方向の傾斜角を長手方向の傾斜角よりも大きくし、第１傾斜領域１０４においては長手方向の傾斜角を短手方向の傾斜角よりも大きくしてもよい。第１傾斜領域１０４又は第２傾斜領域１０６における傾斜角が異邦的である場合は、第１傾斜領域１０４における最大傾斜角が第２傾斜領域１０６における最大傾斜角よりも大きければよい。
【００３５】
カートリッジ５０は、例えば、回収ステーションなどにおいて、貯留された汚物を抜き取られ、内部を洗浄されて再利用されるが、このとき、カートリッジ５０の内部に少量の液体１１０が投入されてもよい。これにより、カートリッジ５０を便器装置１０に設置した直後であっても、汚物がカートリッジ５０の底面に直接付着してしまうのを防ぐことができる。液体１１０には、例えば、抗菌剤、消臭剤、芳香剤などが含まれていてもよく、これにより、菌の繁殖及び臭気を抑えることができる。本図に示したカートリッジ５０では、第１傾斜領域１０４を設けることにより、汚物が落ちやすい中央付近の平面領域１０２に液体１１０を集中させることができるので、上記の効果を維持しつつ、必要な液体１１０の量を少なくすることができ、カートリッジ５０の容量を有効に利用することができる。
【００３６】
なお、図１に示した便器装置１０においては、図３にも示すように、取っ手１５がハウジング１４に着脱自在に設けられていたが、本図の便器装置１０においては、取っ手１５はハウジング１４の外面の一部としてハウジング１４と一体的に設けられている。
【００３７】
カートリッジ５０には、側面に蓋５６を収納するための収納部１３０が設けられており、カートリッジ５０をハウジング１４に設置した後、カートリッジ５０の蓋５６を取り外して収納部１３０に収納することができる。なお、便器１２がハウジング１４の上に設置されたとき、便鉢２０の開口部分の下端がカートリッジ５０の開口部分の上端よりも低くなるように構成されているので、蓋５６が閉まったままの状態では便器１２をハウジング１４の上に設置することができないようになっている。これにより、誤って蓋５６が閉まったまま便器１２が設置され、便器装置１０が使用されてしまうのを防ぐことができる。
【００３８】
図８は、カートリッジ５０の斜視図である。カートリッジ５０には、底面１００の外周付近に脚１４０が設けられている。これにより、底面１００の平面領域１０２の面積が底面１００の全体の面積に比べてかなり小さい場合であっても、カートリッジ５０を自立させることができるので、未使用のカートリッジ５０を保管するときや、カートリッジ５０に貯留された汚物を廃棄するためにカートリッジ５０をハウジング１４から取り出したときなどの利便性を向上させることができる。本図の例では、底面１００の外周を構成する角丸長方形の円弧部分に２本の脚１４０が設けられているが、底面１００の外周全体に沿って１本の脚が設けられてもよいし、底面１００の四隅に４本の脚が設けられてもよい。
【００３９】
図９は、カートリッジ５０の底面１００の構造について更に説明するための図である。底面１００の第２傾斜領域１０６において、長軸の端部付近の位置Ａは、短軸の端部付近の位置Ｂよりも、中央付近の第１傾斜領域１０４及び平面領域１０２から遠い。したがって、平面領域１０２に設けられた排出弁１２０から汚物を排出する場合、第２傾斜領域１０６の傾斜を等方的にしておくと、第２傾斜領域１０６に乗っている固形物のうち、位置Ｂ付近のものは優先的に平面領域１０２へ落下して排出されるが、位置Ａ付近のものは液面が低下しても第１傾斜領域１０４まで落下せずに取り残されてしまうことが考えられる。このような課題を解決するために、位置Ａと第１傾斜領域１０４の長軸の端部付近の位置Ａ’との間の傾斜角を、位置Ｂと第１傾斜領域１０４の短軸の端部付近の位置Ｂ’との間の傾斜角よりも大きくする。また、位置Ｂが位置Ａよりも低くなるように底面１００の第２傾斜領域１０６を構成する。これにより、平面領域１０２に設けられた排出弁１２０から汚物を排出する際、液面が位置Ａの高さ付近になったときに、第１傾斜領域１０４から遠い位置Ａ付近にある固形物が位置Ａ’に向けて傾斜を転がって落下しやすくすることができるとともに、液面が位置Ｂの高さ付近になるまでは、第１傾斜領域１０４から近い位置Ｂ付近にある固形物が位置Ｂ’に向けて落下せず、その場に滞留しやすくすることができるので、位置Ａ付近に固形物が取り残される事態を低減することができる。第１傾斜領域１０４においては、長軸方向においても短軸方向においても、第２傾斜領域１０６よりも傾斜角を大きくしているので、液中に浮遊せずに沈んでいる固形物を、排出に伴って効率良く平面領域１０２に落下させることができる。それぞれの位置における傾斜角は、Ｂ’≧Ａ’＞Ａ＞Ｂであってもよい。なお、前述したように、弁の長軸方向の長さは、カートリッジ５０の底面１００の長軸方向の長さよりも短いので、弁を通過した固形物は位置Ａ付近には落下しない。したがって、液面が位置Ａの高さよりも低いときに位置Ａ付近に固形物が到達する事態を、弁の構造により抑制することができる。以上の構成により、汚物を排出する際に、液体及び固体の汚物が平面領域１０２に吸い寄せられやすくすることができるので、底面１００に汚物が取り残される事態を著しく低減させることができる。
【００４０】
図１０及び図１１は、カートリッジ５０の別の例の断面図である。図１０は、カートリッジ５０の上面の長手方向に平行な平面で切断した断面図であり、図１１は、カートリッジ５０の上面の短手方向に平行な平面で切断した断面図である。図１０及び図１１に示すカートリッジ５０は、図６及び図７に示したカートリッジ５０とは形状が異なり、カートリッジ５０の内面は、上面も底面も曲面状に形成されている。カートリッジ５０の内部の上面が上に凸な曲面状に形成されているので、排出弁１２０から汚物を排出した後に排出弁１２０の下方から洗浄液を上方に射出してカートリッジ５０の内面を洗浄する際に、上面に当たった洗浄液が円滑に下方に流れるので、内面に付着した汚物がカートリッジ５０の内面に残ってしまうことを防ぎ、効率良くカートリッジ５０の内面を洗浄することができる。その他の構成は、図６及び図７に示したカートリッジ５０と同様である。
【００４１】
このように、本実施例に係るカートリッジ５０は、上面に設けられた開口から汚物や洗浄水などの内容物を受け入れて貯留し、下面に設けられた開口から貯留された汚物や洗浄水などの内容物を下方へ排出する。したがって、内容物を受け入れる際にも排出する際にも、内容物に作用する重力により内容物を移動させることができるので、内容物を吸引したり移動させたりするための構成を設けなくても、効率良く内容物を貯留及び排出することができる。また、カートリッジ５０を傾けたりしなくても、内容物の全量を効率良く排出することができる。
【００４２】
本実施例に係るカートリッジ５０は、上面に設けられた開口に弁１５０を備え、下面に設けられた開口に排出弁１２０を備える。上面の開口に備えられる弁１５０は、内容物を受け入れるときには開き、それ以外のときには閉じて内容物を内部から外部へ逆流させないようにする逆止弁として機能するように構成されている。これにより、カートリッジ５０の上面の開口からは内容物を外部へ排出させないようにすることができるので、便器装置１０の使用中やカートリッジ５０の運搬中などにカートリッジ５０が倒れてしまったとしても、内容物が外部へ漏れ出さないようにすることができる。また、洪水などによりカートリッジ５０が水没してしまったとしても、内容物が外部へ漏れ出さないようにすることができる。下面の開口に備えられる排出弁１２０については、以下に詳述する。
【００４３】
［排出弁］
図１２は、実施例に係る排出弁の外観を示す。排出弁１２０は、可撓性を有する材料により筒状に形成された側面部１８０と、側面部１８０の上端と下端をそれぞれ取り付けるための１対の取付枠を備える。上側の取付枠１８２は、カートリッジ５０の底面に設けられた開口である。下側の取付枠１８４は、鉛直軸を中心として、上側の取付枠１８２に対して相対的に回動可能である。
【００４４】
図１２（ａ）は、下側の取付枠１８４を支持せずに下方に垂らした状態を示す。このとき、側面部１８０は筒状となり、筒の内側で上下方向に通過物を通過させる開状態となる。図１２（ｂ）は、下側の取付枠１８４を鉛直軸の周りに回動させて側面部１８０をねじった状態を示す。図１２（ｃ）は、このときの排出弁１２０を下から見た様子を示す。側面部１８０がねじられて流路が閉じられ、通過物を上下方向に通過させない閉状態となる。側面部１８０は可撓性を有する材料により形成されているので、流路が閉じられる程度に側面部１８０をねじった後、更に若干ねじることにより、流路をより強く閉じることができ、通過物の漏れを防ぐことができる。
【００４５】
側面部１８０は可撓性を有する材料により形成されているので、開状態において全くねじられていないときの側面部１８０の高さに比べて、閉状態において流路が閉じるまでねじられたときの側面部１８０の高さをかなり低くすることができる。また、図１２（ｂ）に示すように側面部１８０をねじって閉状態にした後、下側の取付枠１８４を更に上方に押し上げて、排出弁１２０の高さを更に低くすることができる。例えば、上側の取付枠１８２の下面と下側の取付枠１８４の上面に磁石を取り付け、磁力により上側の取付枠１８２と下側の取付枠１８４とを密着させてもよい。このように、本実施例に係る排出弁１２０によれば、閉状態において排出弁１２０が占める空間を小さくすることができる。これにより、汚物を効率良く排出するのに十分な排出弁１２０の直径を確保しつつ、閉状態において排出弁１２０が占める空間の体積を小さくし、カートリッジ５０の容量を大きくすることができる。
【００４６】
側面部１８０の上部と下部が相対的に逆方向に回動されたときに、側面部１８０のねじれ方に偏りが生じないようにするために、側面部１８０に均等にひだ状の折り癖がつけられてもよいが、本発明者らは、様々な実験を重ね、側面部１８０を取付枠１８２及び１８４に固定する態様を工夫することにより、折り癖をつけなくても偏りなく均等に側面部１８０をねじることができることを発見した。
【００４７】
図１３は、実施例に係る排出弁の上面図及び側面図である。図１３（ａ）は、排出弁１２０が開状態であるときの排出弁１２０の上面図であり、図１３（ｂ）は、排出弁１２０が開状態であるときの排出弁１２０の側面図である。上側の取付枠１８２及び下側の取付枠１８４は、多角形の形状を有し、通過物が通過可能な開口１８６、１８８をそれぞれ有する。本図の例では、上側の取付枠１８２及び下側の取付枠１８４は、双方とも、正八角形の形状を有し、側面部１８０がねじられていない開状態において、正八角形の頂点の位置が一致するように設けられる。
【００４８】
側面部１８０の上端と下端は、少なくとも多角形の頂点の位置において、上側の取付枠１８２及び下側の取付枠１８４のそれぞれに固定される。上側の取付枠１８２と下側の取付枠１８４の一方又は双方が、相対的に逆方向に回動されると、側面部１８０の上端と下端において、多角形の頂点の位置に張力がかかる。このとき、例えば、上側の取付枠１８２のそれぞれの頂点と下側の取付枠１８４の同じ位置の頂点とを結ぶ線で谷折り、隣接する頂点とを結ぶ線で山折りとなって、側面部１８０が折り畳まれるようにねじられる。したがって、側面部１８０に折り癖をつけていなくても、偏りなく均等にねじることができるので、閉状態において流路が完全に閉じず隙間が生じてしまうことを防ぐことができる。
【００４９】
本図の例では、上側の取付枠１８２及び下側の取付枠１８４の双方が正八角形の形状を有しているが、取付枠はそれ以外の多角形、正多角形であってもよい。本発明者の実験によれば、側面部１８０をより確実に均等にねじるためには、頂点の数が６以上である多角形の形状を有することが好ましく、頂点の数が６以上である正多角形の形状を有することがより好ましい。また、多角形の頂点の位置において側面部１８０の上端及び下端が取付枠に固定されていればよいので、取付枠自体は多角形の形状を有していなくてもよい。例えば、取付枠は円形又は楕円形などの形状を有してもよい。また、上側の取付枠１８２の形状と下側の取付枠１８４の形状とは同じであってもよいし、異なっていてもよい。
【００５０】
本図の例では、上側の取付枠１８２と下側の取付枠１８４は、上面視において多角形の頂点の位置が一致するように設けられるが、頂点の位置がずれるように設けられてもよい。本発明者の実験によれば、頂点の位置が一致するように設けられるのがより好ましい。
【００５１】
側面部１８０は、可撓性を有する材料により形成されればよく、例えば、シリコンゴム、フッ素系樹脂、オレフィン系樹脂等の合成樹脂が用いられてもよい。側面部１８０の表面は、ポリテトラフルオロエチレン（テフロン（登録商標））などの摩擦係数の小さい化学物質によりコーティングされてもよい。これにより、側面部１８０の表面と汚物との間に生じる静止摩擦力及び動摩擦力を小さくし、汚物が排出弁１２０を通過しやすくすることができる。側面部１８０の表面に、防汚コーティング剤や撥水剤などをコーティングしてもよい。これにより、側面部１８０に汚物が付着しにくくすることができる。
【００５２】
側面部１８０は、１枚の膜で構成されてもよいし、複数枚の膜を重ね合わせて構成されてもよい。複数枚の膜を重ね合わせて側面部１８０とする場合、膜厚又は素材の異なる複数枚の膜を重ね合わせてもよい。例えば、内側に配置する膜の厚さを外側に配置する膜よりも薄くしてもよいし、最も外側及び最も内側に配置する膜の厚さを、それらにより挟まれる内部の膜よりも薄くしてもよい。また、最も外側及び最も内側の少なくとも一方の膜を密着性の高い素材により形成し、それ以外の膜を耐久性の高い素材により形成してもよい。これにより、膜の耐久性を維持しつつ、膜の密着性を向上させることができるので、排出弁１２０を通過する汚物の漏れを低減させることができる。例えば、外側に配置する膜の厚さを約７０μｍとし、内側に配置する膜の厚さを約３０μｍとしてもよい。３枚以上の膜を重ね合わせる場合には、最も外側に配置する膜の厚さを約７０μｍとし、それ以外の膜の厚さを約３０μｍとしてもよい。または、最も外側及び最も内側に配置する膜の厚さを約３０μｍとし、それ以外の膜の厚さを約７０μｍとしてもよい。複数枚の膜を重ね合わせて側面部１８０とする場合、側面部１８０を上側の取付枠１８２及び下側の取付枠１８４に固定する際に、膜の間に気泡が残らないようにすることが好ましい。これにより、膜の密着性を向上させることができるので、排出弁１２０を通過する汚物の漏れを低減させることができる。複数枚の膜のうちの一部又は全部に、ねじったときに山折り又は谷折りとなるような折り癖をつけてもよい。これにより、膜の密着性を向上させることができるので、排出弁１２０を通過する汚物の漏れを低減させることができる。本発明者の実験によれば、複数枚の膜のうちの一部のみに折り癖をつけ、残りには折り癖をつけない場合であっても、膜の密着性を向上させることができ、排出弁１２０を通過する汚物の漏れを低減させることができる。
【００５３】
図１４は、実施例に係る排出弁の別の例を示す。図１４（ａ）は、排出弁１２０の上面図であり、図１４（ｂ）は、排出弁１２０が開状態であるときの概略斜視図である。図１３に示した例では、上側の取付枠１８２及び下側の取付枠１８４の外周が正八角形の形状を有し、上側の取付枠１８２及び下側の取付枠１８４の外周に側面部１８０が取り付けられたが、本図の例では、上側の取付枠１８２及び下側の取付枠１８４の内周が正十二角形の形状を有し、上側の取付枠１８２及び下側の取付枠１８４の内周に側面部１８０が取り付けられる。この場合も、側面部１８０に折り癖をつけていなくても、側面部１８０を均一な幅で折り畳まれるようにねじることができるので、閉状態において流路が完全に閉じず隙間が生じてしまうことを防ぐことができる。
【００５４】
図１５は、実施例に係る排出弁の更に別の例を示す。図１５（ａ）は、排出弁１２０の上面図であり、図１５（ｂ）は、排出弁１２０が開状態であるときの概略斜視図である。本図の例でも、上側の取付枠１８２及び下側の取付枠１８４の内周に側面部１８０が取り付けられるが、上側の取付枠１８２及び下側の取付枠１８４の内周が正十二角形ではなく、正十二角形の各辺が曲線で構成された形状を有する。このように、取付枠１８２の内周又は外周は、多角形又は正多角形の各頂点を曲線又は複数の直線で接続した形状を有していてもよい。この場合も、側面部１８０に折り癖をつけていなくても、側面部１８０を均一な幅で折り畳まれるようにねじることができるので、閉状態において流路が完全に閉じず隙間が生じてしまうことを防ぐことができる。
【００５５】
図１６は、実施例に係る排出弁の構造を概略的に示す。図１６（ａ）は、排出弁１２０の概略斜視図であり、図１６（ｂ）は、排出弁１２０の断面の概略斜視図である。排出弁１２０の上側の取付枠１８２は、排出弁１２０をネジなどによりカートリッジ５０の下面に取り付けるためのフランジ１９０と、後述する弁開閉装置に上側の取付枠１８２を固定するための突起部１９２を備える。排出弁１２０の下側の取付枠１８４の側面には、弁開閉装置に下側の取付枠１８４を固定するための突起部１９４が設けられる。上側の取付枠１８２は、弁取付部１９５ａ、弁押さえ部１９６ａ、及びＯリング１９７ａを備え、下側の取付枠１８４は、弁取付部１９５ｂ、弁押さえ部１９６ｂ、及びＯリング１９７ｂを備える。側面部１８０は本図には図示されないが、側面部１８０の上端が上側の取付枠１８２に、側面部１８０の下端が下側の取付枠１８４の間に取り付けられる。具体的には、側面部１８０の上端の開口で弁取付部１９５ａを覆うように側面部１８０の上端を弁取付部１９５ａに取り付け、Ｏリング１９７ａを介して弁押さえ部１９６ａと弁取付部１９５ａの間に側面部１８０の上端を挟み込むように弁押さえ部１９６ａで側面部１８０の上端を弁取付部１９５ａに押さえ付けて、側面部１８０の上端を上側の取付枠１８２に固定する。同様に、側面部１８０の下端の開口で弁取付部１９５ｂを覆うように側面部１８０の下端を弁取付部１９５ｂに取り付け、Ｏリング１９７ｂを介して弁押さえ部１９６ｂと弁取付部１９５ｂの間に側面部１８０の下端を挟み込むように弁押さえ部１９６ｂで側面部１８０の下端を弁取付部１９５ｂに押さえ付けて、側面部１８０の下端を下側の取付枠１８４に固定する。側面部１８０が複数の膜で構成されている場合には、複数の膜の間に気泡ができるだけ残らないように気密性を高めつつ、複数の膜を重ね合わせて上側の取付枠１８２と下側の取付枠１８４に取り付ける。突起部１９４が着脱自在に設けられてもよく、その場合、側面部１８０を着脱する際には突起部１９４が取り外され、側面部１８０を取り付けた後に突起部１９４が取り付けられてもよい。上側の取付枠１８２と下側の取付枠１８４の間には、排出弁１２０が閉じられたときに上側の取付枠１８２と下側の取付枠１８４との間から汚物などが漏れ出さないようにするために、ゴム製のパッキンなどのシール材が設けられる。排出弁１２０が閉じられるとき、上側の取付枠１８２と下側の取付枠１８４とは、磁石、互いに係合する部材、その他の機械的機構などにより着脱自在に固定されてもよい。
【００５６】
図１７は、実施例に係る排出弁の上面図、側面図、及び断面図である。図１７（ａ）は、排出弁１２０の上面図であり、図１７（ｂ）及び図１７（ｃ）は、排出弁１２０の側面図であり、図１７（ｄ）は、図１７（ａ）のＡ−Ａ断面を示す断面図である。
【００５７】
［弁開閉装置］
上記のような排出弁を人が手で開閉する場合には、下側の取付枠１８４を手で回しながら、側面部１８０の上下方向の伸縮に合わせて下側の取付枠１８４を上下に移動させればよいが、汚物を回収するための回収ステーションにおいては、便器装置１０のカートリッジ５０の排出弁１２０を開閉するための弁開閉装置が設置されることが好ましい。
【００５８】
図１８は、実施例に係る弁開閉装置の構造を概略的に示す。図１８（ａ）は、排出弁１２０が閉じられたときの弁開閉装置２００の断面を示し、図１８（ｂ）は、排出弁１２０が開かれたときの弁開閉装置２００の断面を示す。弁開閉装置２００は、同軸に配置された、略円筒状の形状を有する外筒２０２及び内筒２０４を備える。外筒２０２は固定され、内筒２０４は外筒２０２に対して同軸の周りに相対的に回動可能に設けられる。排出弁１２０の上側の取付枠１８２は、外筒２０２に固定される。排出弁１２０の下側の取付枠１８４は、内筒２０４が外筒２０２に対して相対的に回動されるときに、ともに回動される。下側の取付枠１８４に設けられた突起部１９４ａ、１９４ｂは、弁開閉装置２００の外筒２０２の内側に設けられた螺旋状の第１の溝２０６に沿って摺動可能である。このような構成により、下側の取付枠１８４は、内筒２０４とともに回動しながら上下方向に移動される。図１８（ａ）に示す状態において、側面部１８０は、図１２（ｃ）に示すように、ねじられた状態で閉じられる。図１８（ｂ）に示す状態において、側面部１８０は、図１２（ａ）に示すように、垂れ下がった状態で筒状に開かれる。
【００５９】
図１９は、実施例に係る弁開閉装置の構造を概略的に示す。図１９（ａ）は、弁開閉装置２００の内筒２０４及び排出弁１２０の下側の取付枠１８４の斜視図であり、図１９（ｂ）は、弁開閉装置２００の内筒２０４及び排出弁１２０の下側の取付枠１８４の断面の斜視図である。内筒２０４の側面には、内筒２０４が回動されるときに下側の取付枠１８４をともに回動させる力を突起部１９４ａ、１９４ｂに印加し、突起部１９４ａ、１９４ｂを上下方向に摺動させるための第２の溝２０８が設けられる。すなわち、内筒２０４は、第１の溝２０６に沿って突起部１９４を摺動させるように排出弁１２０の下側の取付枠１８４を回動させることにより、下側の取付枠１８４を回動させつつ上下方向に移動させる回動部として機能する。
【００６０】
図２０は、実施例に係る弁開閉装置の構造を概略的に示す。図２０（ａ）は、弁開閉装置２００の内筒２０４及び排出弁１２０の下側の取付枠１８４の断面図であり、図２０（ｂ）は、排出弁１２０の下側の取付枠１８４と第１の溝２０６との関係を模式的に示す図である。下側の取付枠１８４に設けられた突起部１９４ａは、第１の溝２０６ａに沿って、突起部１９４ｂは、第１の溝２０６ｂに沿って、それぞれ摺動可能である。
【００６１】
カートリッジ５０内に貯留された汚物を回収ステーションにおいて排出するとき、排出弁１２０の上側の取付枠１８２が外筒２０２の内側に、下側の取付枠１８４が内筒２０４の内側に、それぞれはまるようにカートリッジ５０が回収ステーションに設置される。このとき、排出弁１２０は、突起部１９４が第１の溝２０６及び第２の溝２０８に沿って摺動可能となるように配置される。この状態で、内筒２０４を回動させると、突起部１９４が第１の溝２０６及び第２の溝２０８に沿って摺動するように下側の取付枠１８４が回動される。これにより、下側の取付枠１８４を回動させつつ上下方向に移動させて、排出弁１２０を開閉することができる。
【００６２】
このように、実施例に係る弁開閉装置２００によれば、排出弁１２０に触れることなく排出弁１２０を容易かつ確実に開閉することができるので、汚物を貯留するためのカートリッジ５０に排出弁１２０を設ける場合に、カートリッジ５０内に貯留された汚物を容易に排出させることができる。
【００６３】
弁１５０又は排出弁１２０に、弁１５０又は排出弁１２０を一意に識別するための識別情報が付与されてもよい。例えば、弁１５０又は排出弁１２０に、弁１５０又は排出弁１２０の識別情報が格納されたＲＦタグが設けられてもよい。この場合、カートリッジ５０内に貯留された汚物を回収してカートリッジ５０内を洗浄するためのステーションにおいて、弁１５０又は排出弁１２０に設けられたＲＦタグから識別情報を取得するための構成が設けられてもよい。これにより、カートリッジ５０に設置された弁１５０又は排出弁１２０を識別することができるので、弁１５０又は排出弁１２０が正規に販売された純正品であるか否かを確認し、純正品でない場合には使用者に警告したり、管理者に通報したりすることができる。また、弁１５０又は排出弁１２０の使用期間を管理し、交換が必要である場合には使用者に報知したり、管理者に通知したりすることができる。弁１５０又は排出弁１２０に設けられたＲＦタグから識別情報を取得するための構成は、カートリッジ５０又は便器装置１０に設けられてもよい。この場合、弁１５０又は排出弁１２０がカートリッジ５０に取り付けられたときに、純正品であるか否かを確認して警告することができる。また、便器装置１０の使用中に、弁１５０又は排出弁１２０の交換の要否を確認し、交換が必要である場合には使用者に報知することができる。
【００６４】
［洗浄ステーション］
図２１は、実施例に係る洗浄ステーションの構成を示す。本図は、洗浄ステーション３００の上面図、正面図、及び側面図である。洗浄ステーション３００は、カートリッジ５０を載置するための載置部の一例であるステージ３２０と、カートリッジ５０の排出弁から排出された汚物を回収するための流路を形成する配管３５４と、ステージ３２０と配管３５４の間に設けられた弁開閉装置２００と、流路に排出された汚物を吸引して地下などに設置された汚物貯留タンクに導く排水ポンプ３４０と、カートリッジ５０の内部を洗浄するための洗浄液を貯留するための洗浄液タンク３５２と、カートリッジ５０の内部を洗浄した後にカートリッジ５０の内部に注入する抗菌液を貯留するための抗菌液タンク３５０と、カートリッジ５０の弁１５０を洗浄するための弁洗浄フード３６０と、洗浄ステーション３００の各構成を制御するための制御装置３１０とを備える。
【００６５】
配管３５４には、上方に向かって洗浄液を吐出し、カートリッジ５０の内部及び排出弁１２０を洗浄するための吐出部の一例である下部洗浄ノズルが設けられる。弁洗浄フード３６０には、下方に向かって洗浄液を吐出し、カートリッジ５０の弁１５０を洗浄するための第２の吐出部の一例である上部洗浄ノズルと、抗菌液をカートリッジ５０に注入するための抗菌液注入ノズルが設けられる。
【００６６】
本図には、ステージ３２０が手前に引き出された状態を示しているが、利用者がカートリッジ５０をステージ３２０に載置して奥へ押し込んだ後、昇降ハンドルを回すことによりステージ３２０を下方へ降ろすと、カートリッジ５０の排出弁１２０を弁開閉装置２００に接続させることができる。別の例では、ステージ３２０は固定され、昇降ハンドルを回すことにより弁開閉装置２００を上下に移動させて、カートリッジ５０の排出弁１２０を弁開閉装置２００に接続させてもよい。
【００６７】
図２２は、実施例に係る洗浄ステーションの電気系統の回路図である。洗浄ステーション３００は、洗浄ステーション３００の各構成を制御するための制御装置３１０と、カートリッジ５０に付されたＲＦタグとの間で通信を行うための通信部３０４と、通信部３０４が受信した情報からＲＦタグのＩＤを読み取るためのＲＦＩＤ読取部３０６と、洗浄機能をＯＮにするためのリミットスイッチ３０８と、カートリッジ５０の重量を測定するためにステージ３２０又は洗浄ステーション３００の下部などに設けられたロードセル３２２と、抗菌液タンク３５０からカートリッジ５０に注入される抗菌液の流量を測定するための流量計３２４と、洗浄液タンク３５２から下部洗浄ノズル及び上部洗浄ノズルに供給される洗浄液の圧力を測定するための圧力計３２６と、洗浄液タンク３５２から下部洗浄ノズル及び上部洗浄ノズルに洗浄液を供給するための配管に設けられた洗浄用２方電磁弁３３０と、抗菌液タンク３５０から抗菌液注入ノズルに抗菌液を供給するための配管に設けられた抗菌液用２方電磁弁３３２と、汚物を吸引するための排水ポンプ３４０と、洗浄液を昇圧するための洗浄液ポンプ３４２とを備える。
【００６８】
制御装置３１０は、制御プログラムを実行するためのマイクロコントローラ３１２と、マイクロコントローラ３１２が使用するデータを記憶するメモリ３１４と、時間情報を取得するための時計ＩＣ３１６とを備える。
【００６９】
図２３は、実施例に係る洗浄ステーションの配管の回路図である。抗菌液タンク３５０からの抗菌液は、自然落下により抗菌液注入ノズル３７６に供給される。そのため、抗菌液タンク３５０は、抗菌液注入ノズル３７６よりも高い位置に設けられる。制御装置３１０は、抗菌液を抗菌液注入ノズル３７６から吐出させてカートリッジ５０の内部に注入するときに２方電磁弁Ｖ５を開き、抗菌液の注入量を流量計３２４から取得し、所定の量を注入すると２方電磁弁Ｖ５を閉じる。洗浄液タンク３５２からの洗浄液は、洗浄液ポンプ３４２により昇圧され、高圧レギュレータ３５６により所定の圧力に調整されて、上部洗浄ノズル３７４及び下部洗浄ノズル３７２に供給される。制御装置３１０は、洗浄液を下部洗浄ノズル３７２から吐出させてカートリッジ５０の内部又は排出弁１２０を洗浄するときには２方電磁弁Ｖ１を開き、洗浄液を上部洗浄ノズル３７４から吐出させてカートリッジ５０の弁１５０を洗浄するときには２方電磁弁Ｖ３を開く。制御装置３１０は、下部洗浄ノズル３７２又は上部洗浄ノズル３７４に供給する洗浄液の圧力を圧力計３２６から取得して監視し、所定の圧力になるように洗浄液ポンプ３４２又は高圧レギュレータ３５６を制御する。制御装置３１０は、所定時間洗浄液を供給して洗浄が終了すると、２方電磁弁Ｖ１又はＶ３を閉じる。
【００７０】
２方電磁弁Ｖ２は、オプションで設けられる構成に洗浄液を供給するために使用される。三方切換弁３５９は、抗菌液タンク３５０からの抗菌液と、洗浄液タンク３５２からの洗浄液のいずれを下流に流すかを切り換える。ボールバルブ３５８は、通常閉じられるが、故障時やメンテナンス時などに抗菌液又は洗浄液を供給するために使用される。
【００７１】
図２４は、実施例に係る洗浄ステーションにおける洗浄方法を説明するための図である。本図は、カートリッジ５０がステージ３２０の上に載置され、排出弁１２０が弁開閉装置２００により開かれた状態を示す。ステージ３２０には、排出弁１２０から排出される汚物を通過させるための開口が設けられており、開口には、排出弁１２０と係合してカートリッジ５０をステージ３２０に固定するための固定部が設けられている。したがって、利用者がカートリッジ５０をステージ３２０の上に載置したとき、排出弁１２０と固定部とが係合して、カートリッジ５０がステージ３２０に固定される。これにより、カートリッジ５０から汚物を排出し、カートリッジ５０の内部を洗浄している間に、カートリッジ５０の位置がずれて汚物や洗浄液などが外部に漏れるのを防ぐことができる。
【００７２】
弁開閉装置２００は、ステージ３２０の開口と配管３５４との間に設けられる。排出弁１２０が開かれると、排出弁１２０の側面部１８０が筒状の流路を形成し、カートリッジ５０の底面の開口と配管３５４とを接続する。
【００７３】
配管３５４の内部に、吐出口を斜め上方に向けた状態で下部洗浄ノズル３７２が設置される。下部洗浄ノズル３７２から吐出された洗浄液は、排出弁１２０の側面部１８０、カートリッジ５０の底面の開口を通過して、カートリッジ５０の内面に到達する。上述したように、カートリッジ５０の内部の上面は、上に凸な曲面状に形成されているので、下部洗浄ノズル３７２から斜め上方へ向けて吐出される洗浄液がカートリッジ５０の内部の全面にかかり、効率良く洗浄することができる。
【００７４】
図２５は、実施例に係る洗浄ステーションにおける洗浄方法を説明するための図である。本図は、図２４に示した状態をカートリッジ５０の上方から見た上面図である。本実施例においては、下部洗浄ノズル３７２として、広範囲に洗浄液を吐出することが可能なノズルを使用する。例えば、特公平６−６１４８６号公報に記載された自己発振型噴射ノズルは、首を振らなくても広範囲に洗浄液を吐出することができるので、下部洗浄ノズル３７２として好適である。この自己発振型噴射ノズルは、主噴流が分流壁により左右に曲げられて出力ポートから噴射されるので、噴射範囲が面状に広がる。
【００７５】
図２５（ａ）に示すように、１対の下部洗浄ノズル３７２を対向して設けると、互いの噴射範囲が重なるため、一方の下部洗浄ノズル３７２から噴射された洗浄液がカートリッジ５０の内面に到達する前に他方の下部洗浄ノズル３７２から噴射された洗浄液に当たって落下してしまう。したがって、本実施例では、図２５（ｂ）に示すように、複数の下部洗浄ノズル３７２の噴射範囲が互いに重ならないように、下部洗浄ノズル３７２が設置される。これにより、少ない数の下部洗浄ノズル３７２によりカートリッジ５０の内面の広い範囲にわたって洗浄液を噴射することができるので、カートリッジ５０の内面の広い範囲を効率良く洗浄することができる。また、下部洗浄ノズル３７２の設置数を少なくすることができるので、洗浄ステーション３００の製造コストを低減させることができる。
【００７６】
下部洗浄ノズル３７２は、汚物が落下してくる配管３５４内に、上方に向けて設置されるので、吐出口に汚物が付着してしまう可能性がある。したがって、本実施例では、ノズルホルダ３７０内に下部洗浄ノズル３７２を設けることにより、汚物が直接吐出口に落下しにくいように保護するとともに、排出弁１２０を開いてカートリッジ５０内の汚物を排出させている間にも下部洗浄ノズル３７２から洗浄液又は水などの液体を吐出することにより、汚物が吐出口に付着するのを防止する。また、後述するように、カートリッジ５０の内部を洗浄して、排出弁１２０を閉じた後に、再度下部洗浄ノズル３７２から洗浄液を吐出することにより、吐出口に付着していた汚物を洗浄液とともに吹き飛ばす。これにより、吐出口の詰まりを低減させることができる。
【００７７】
図２６は、実施例に係る洗浄ステーションに設けられる弁洗浄フードの外観を示す。弁洗浄フード３６０は、底面の開口が弁１５０の上面の開口とほぼ同じ形状を有する略楕円錐台の形状を有する。弁洗浄フード３６０の内部には、上部洗浄ノズル３７４と抗菌液注入ノズル３７６が設けられる。カートリッジ５０の上面の開口から洗浄液を吐出して弁１５０を洗浄する際には、弁洗浄フード３６０が弁１５０の上にかぶせられる。これにより、洗浄液が周囲に飛散することを防ぐことができる。
【００７８】
弁洗浄フード３６０の内部には、ビデオスコープ３７８が上下方向に移動可能に設けられている。ビデオスコープ３７８は、図示しない照明装置から導光して照明するための光ファイバー、又は、ビデオスコープ３７８の先端に設けられたＬＥＤなどの照明手段と、ビデオスコープ３７８の先端に設けられた撮像素子と、撮像素子により撮像された画像を伝送するケーブルを含んでいる。ビデオスコープ３７８により撮像された画像は、図示しない通信装置から無線通信などにより制御装置３１０又は管理者の携帯端末などに送信される。弁洗浄フード３６０を弁１５０の上にかぶせた後、ビデオスコープ３７８を下方に降ろして弁１５０の表面を観察し、異物の有無、弁１５０の設置状況、弁１５０の表面の汚れの状態などを確認することができる。また、ビデオスコープ３７８を弁１５０からカートリッジ５０の内部に挿入して、カートリッジ５０の内部の状況、例えば、異物の有無、汚物の貯留状況、カートリッジ５０の内面の汚れの状態などを確認することができる。制御装置３１０は、弁１５０を洗浄する前に、ビデオスコープ３７８により弁１５０の表面を撮像した画像を解析し、異物を検知した場合、警報を発したり、管理者に通報したりしてもよい。また、弁１５０の表面の汚れの状態を判定し、汚れの状態に応じて上部洗浄ノズル３７４から吐出する洗浄液の量、洗浄の回数、洗浄の時間などを決定してもよい。制御装置３１０は、カートリッジ５０の内部及び弁１５０を洗浄した後に、ビデオスコープ３７８によりカートリッジ５０の内部を撮像した画像を解析し、異物を検知した場合、警報を発したり、管理者に通報したりしてもよい。また、カートリッジ５０の内部又は弁１５０の表面の汚れの状態を判定し、洗浄が不十分であると判定された場合は再洗浄してもよい。カートリッジ５０の内部又は弁１５０を洗浄する前に、ビデオスコープ３７８をカートリッジ５０の内部に挿入してカートリッジ５０の内部を撮像する場合には、ビデオスコープ３７８の先端に汚物などが付着している可能性があるので、撮像が終わった後に上部洗浄ノズル３７４から洗浄液を吐出してビデオスコープ３７８を洗浄してもよい。
【００７９】
図２７は、実施例に係る洗浄ステーションに設けられる上部洗浄ノズルの外観を示す。上部洗浄ノズル３７４は、１対の吐出口を有し、下部洗浄ノズル３７２と同様に、それぞれの吐出口から洗浄液が吐出される範囲が重ならないように設置される。これにより、広範囲に洗浄液を吐出することができるので、弁１５０の広い範囲を効率良く洗浄することができる。
【００８０】
図２８は、実施例に係る洗浄方法の手順を示すシーケンス図である。本図は、カートリッジ５０がステージ３２０に載置される際の手順を示す。制御装置３１０の電源がオンになると、制御装置３１０は、メモリ３１４のデータを初期化するとともに、ロードセル３２２をリセットして現在の値を０グラムに設定する（Ｓ１０）。利用者が、カートリッジ５０をステージ３２０に載置し（Ｓ１２）、カートリッジ５０の上面の蓋と下面の排出弁１２０の蓋を外すと（Ｓ１４）、制御装置３１０は、通信部３０４を介してカートリッジ５０、弁１５０、又は排出弁１２０に付されたＲＦタグと通信し、ＲＦＩＤ読取部３０６によりＲＦタグのＩＤを読み取る（Ｓ１６）。ＲＦタグのＩＤが読み取れた場合（Ｓ１６のＹ）、タグＩＤ読取ＯＫフラグをメモリ３１４にセットする（Ｓ１８）。ＲＦタグのＩＤが読み取れなかった場合（Ｓ１６のＮ）、タグＩＤ読取ＯＫフラグはセットされない。つづいて、制御装置３１０は、ロードセル３２２から電気信号を取得し、重量の測定値が第１の重量以上で安定したか判定する（Ｓ２０）。重量が第１の重量以上で安定した場合（Ｓ１８のＹ）、汚物が貯留されたカートリッジ５０がステージ３２０に適切に載置されたと判断し、カートリッジ検出ＯＫフラグをメモリ３１４にセットする（Ｓ２２）。重量が第１の重量以上で安定していない場合（Ｓ１８のＮ）、カートリッジ検出ＯＫフラグはセットされない。つづいて、制御装置３１０は、メモリ３１４を参照して、タグＩＤ読取ＯＫフラグとカートリッジ検出ＯＫフラグがセットされているか確認する（Ｓ２４）。タグＩＤ読取ＯＫフラグとカートリッジ検出ＯＫフラグの双方がセットされている場合（Ｓ２４のＹ）、制御装置３１０は、ＲＦＩＤ読取部３０６により読み取られたタグＩＤと、ロードセル３２２により測定された排出前のカートリッジ５０の重量と、時計ＩＣ３１６から取得された現在時刻とを対応付けてメモリ３１４に記録し（Ｓ２６）、排出開始ランプを点灯する（Ｓ２８）。タグＩＤ読取ＯＫフラグとカートリッジ検出ＯＫフラグの双方又はいずれか一方がセットされていない場合（Ｓ２４のＮ）、Ｓ１６に戻る。
【００８１】
図２９は、実施例に係る洗浄方法の手順を示すシーケンス図である。本図は、カートリッジ５０に貯留された汚物を排出する際の手順を示す。制御装置３１０は、排出開始ランプを点灯すると、汚物の排出に備えて、２方電磁弁Ｖ１を開き、下部洗浄ノズル３７２から洗浄液を吐出する（Ｓ２９）。この場合、下部洗浄ノズル３７２の吐出口に汚物が入って閉塞してしまうのを防ぐことができればよいので、洗浄液を高圧で吐出しなくてもよい。例えば、図２３に示した配管の回路において、洗浄液タンク３５２から、三方切換弁３５９、ボールバルブ３５８、２方電磁弁Ｖ４、２方電磁弁Ｖ１を介して、洗浄液が下部洗浄ノズル３７２に供給され、正圧により吐出口からしみ出すようにしてもよい。これにより、洗浄液の消費量を低減させることができる。利用者は、排出開始ランプが点灯したのを確認すると、ステージ３２０を昇降させるためのハンドルを回してステージ３２０を下降させ（Ｓ３０）、弁開閉装置２００により排出弁１２０を開く（Ｓ３２）。排出弁１２０が開かれると、カートリッジ５０の内部に貯留されていた汚物は配管３５４に自然落下する。制御装置３１０は、ロードセル３２２により測定されるカートリッジ５０の重量が第２の重量以下で安定するまで待機し（Ｓ３４のＮ）、カートリッジ５０の重量が第２の重量以下で安定すると（Ｓ３４のＹ）、排出後のカートリッジ５０の重量とメモリ３１４に記録した排出前のカートリッジ５０の重量の差から内容物の重量を算出し、排出後重量と現在時刻と内容物の重量を対応付けてメモリ３１４に記録し（Ｓ３６）、排出完了ランプを点灯する（Ｓ３８）。
【００８２】
図３０は、実施例に係る洗浄方法の手順を示すシーケンス図である。本図は、カートリッジ５０の内部を洗浄する際の手順を示す。利用者は、排出完了ランプが点灯したのを確認すると、弁洗浄フード３６０をカートリッジ５０の弁１５０に固定し（Ｓ４０）、リミットスイッチ３０８をオンにする（Ｓ４２）。制御装置３１０は、リミットスイッチ３０８がオンになるまで待機し（Ｓ４４のＮ）、リミットスイッチ３０８がオンになると（Ｓ４４のＹ）、２方電磁弁Ｖ３を所定時間開いて、洗浄液を上部洗浄ノズル３７４から吐出し、弁１５０を洗浄する（Ｓ４６）。つづいて、制御装置３１０は、２方電磁弁Ｖ３を閉じるとともに、２方電磁弁Ｖ１を所定時間開いて、洗浄液を下部洗浄ノズル３７２から吐出し、カートリッジ５０の内部を洗浄する（Ｓ４８）。弁１５０の洗浄（Ｓ４６）と、カートリッジ５０の内部の洗浄（Ｓ４８）は、同時に平行して実行されてもよい。上部洗浄ノズル３７４と下部洗浄ノズル３７２に同時に並行して洗浄液を供給すると、洗浄液の水圧が十分ではない場合には、弁１５０の洗浄の後にカートリッジ５０の内部を洗浄してもよいし、カートリッジ５０の内部の洗浄の後に弁１５０を洗浄してもよい。このとき、カートリッジ５０の下部の排出弁１２０は開いた状態になっているので、上部洗浄ノズル３７４から吐出された洗浄液も、下部洗浄ノズル３７２から吐出された洗浄液も、排出弁１２０から排出される。制御装置３１０は、２方電磁弁Ｖ１を閉じると、ビデオスコープ３７８を弁１５０からカートリッジ５０の内部に挿入し、カートリッジ５０の内部を観察する（Ｓ４９）。制御装置３１０は、カートリッジ５０の内部に異物が混入しているなどの異常を検知した場合は、警告を発するとともに、管理者に通報する。制御装置３１０は、異常を検知しなかった場合は、洗浄１完了ランプを点灯する（Ｓ５０）。ここで、利用者が洗浄１ボタンをＯＮにすると（Ｓ５２のＹ）、Ｓ４４に戻って、再び弁１５０を洗浄するが（Ｓ４６）、このときにはカートリッジ５０の内部は洗浄しない。
【００８３】
利用者は、洗浄１完了ランプが点灯したのを確認すると、排出弁１２０を閉じて（Ｓ５６）、洗浄１ボタン又は洗浄２ボタンをＯＮにする（Ｓ５８）。洗浄１ボタンをＯＮにした場合は、前述したように、弁１５０が再度洗浄される。洗浄２ボタンをＯＮにした場合は、次の洗浄工程に移る。制御装置３１０は、洗浄１ボタン又は洗浄２ボタンがＯＮにされるまで待機し（Ｓ５２のＮ、Ｓ５４のＮ）、洗浄２ボタンがＯＮにされると（Ｓ５４のＹ）、２方電磁弁Ｖ１を再び所定時間開いて、洗浄液を下部洗浄ノズル３７２から吐出し、排出弁１２０を洗浄する（Ｓ５６）。図１２（ｃ）に示したように、排出弁１２０が閉じられたとき、側面部１８０の下側の一部は外部に露出した状態となるが、この部分には、汚物を排出するときに汚物が付着している可能性がある。弁１５０及びカートリッジ５０の内部を洗浄したときに、洗浄液が側面部１８０に付着していた汚物の一部も一緒に洗い流していると考えられるが、再度側面部１８０に洗浄液を吐出することにより、側面部１８０をより適切に洗浄することができ、排出弁１２０を閉じた後に、排出弁１２０に付着していた汚物が垂れるのを防ぐことができる。また、排出弁１２０を閉じた後に排出弁１２０を下から洗浄することにより、側面部１８０のうちカートリッジ５０を便器装置１０に設置して使用する際に汚物に触れる部分は洗浄せず、排出弁１２０を閉じたときに外側に面する部分のみを洗浄するので、少ない量の洗浄液で効果的に排出弁１２０を洗浄することができる。また、既に洗浄液が通過して汚物がほとんど残っていないと考えられる排出弁１２０の下側を更に洗浄するために下部洗浄ノズル３７２から洗浄液を吐出するので、下部洗浄ノズル３７２の吐出口も洗浄することができ、汚物により吐出口が詰まってしまうのを防ぐことができる。
【００８４】
制御装置３１０は、２方電磁弁Ｖ５を開いて、抗菌液を抗菌液注入ノズル３７６からカートリッジ５０の内部に注入する（Ｓ５８）。制御装置３１０は、流量計３２４により注入した抗菌液の量を監視し、所定量を注入すると２方電磁弁Ｖ５を閉じる。洗浄２ボタンがＯＮにされたときには、排出弁１２０は閉じられているので、排出弁の洗浄（Ｓ５６）と抗菌液の注入（Ｓ５８）は、同時に並行して実行することができる。洗浄液を供給するための構成と抗菌液を供給するための構成の一部が共有されている場合などには、排出弁１２０の洗浄の後に抗菌液を注入してもよいし、抗菌液の注入の後に排出弁１２０を洗浄してもよい。制御装置３１０は、排出弁１２０の洗浄と抗菌液の注入が終了すると、洗浄２完了ランプを点灯する（Ｓ６０）。
【００８５】
図３１は、実施例に係る洗浄方法の手順を示すシーケンス図である。本図は、カートリッジ５０をステージ３２０から取り出す際の手順を示す。利用者は、洗浄２完了ランプが点灯したのを確認すると、ステージ３２０を昇降させるためのハンドルを回してステージ３２０を上昇させ（Ｓ７０）、カートリッジ５０をフロントステージに移動させて（Ｓ７２）、カートリッジ５０の上下の蓋を着け（Ｓ７４）、カートリッジ５０をステージ３２０から取り出す（Ｓ７６）。制御装置３１０は、ロードセル３２２から電気信号を取得し、重量の測定値が第３の重量以下で安定するまで待機する（Ｓ７８のＮ）。重量が第３の重量以下で安定した場合（Ｓ７８のＹ）、カートリッジ５０がステージ３２０から取り出されたと判断し、全てのランプを消灯し（Ｓ８０）、タグＩＤ読取ＯＫフラグをクリアし（Ｓ８４）、カートリッジ検出ＯＫフラグをクリアする（Ｓ８６）。通信部３０４がカートリッジ５０に付されたＲＦタグとの間で通信ができなくなったのを確認してから、上記の終了処理を実行してもよい。以上で、カートリッジ５０から汚物を回収し、カートリッジ５０の内部を洗浄する工程を終了し、Ｓ１２に戻る。なお、上記の例では、ステージ３２０の移動や排出弁１２０の開閉を利用者が手動で行ったが、別の例では、それらの手順の一部又は全部を自動的に行うための構成が洗浄ステーション３００に設けられてもよい。
【００８６】
Ｓ２０において、カートリッジ５０の排出前の重量が、カートリッジ５０に汚物が満杯になるまで貯留されたときに想定される重量を超えていた場合、汚物以外の物がカートリッジ５０内に存在するか、ロードセル３２２が故障しているか、ステージ３２０に異物が載っているなどのエラーが発生していると考えられるので、制御装置３１０は、カートリッジ５０の排出前の重量が想定される重量を超えていたときに警告を発し、メモリ３１４にエラーの発生を記録してもよい。カートリッジ５０の内部に異物が混入していると判定される場合には、利用者に警告を発し、カートリッジ５０の内容物の排出を禁止してもよい。
【００８７】
Ｓ３４において、カートリッジ５０の排出後の重量が、カートリッジ５０が空であるときの重量よりも所定値以上重い場合、異物がカートリッジ５０内に残留しているか、排出弁１２０、弁開閉装置２００、配管３５４などの故障又は詰まりなどにより汚物が排出されずにカートリッジ５０内に残留しているか、ロードセル３２２が故障しているか、ステージ３２０に異物が載っているなどのエラーが発生していると考えられるので、制御装置３１０は、カートリッジ５０の排出後の重量が空であるときの重量よりも所定値以上重いときに警告を発し、メモリ３１４にエラーの発生を記録してもよい。この判定のために、制御装置３１０は、使用される前の新品の空のカートリッジ５０の重量を、風袋の重量としてメモリ３１４に保持する。風袋の重量は、カートリッジ５０の種類ごとにテーブル化してメモリ３１４に保持されてもよい。制御装置３１０は、カートリッジ５０の排出後の重量と、カートリッジ５０のＩＤから判定されるカートリッジ５０の種類に対応する風袋の重量とを比較し、カートリッジ５０の排出後の重量が風袋の重量よりも所定値以上重い場合に、異常が発生したと判定してもよい。
【００８８】
Ｓ７８において、カートリッジ５０が取り外されたときの重量は、ほぼゼロになるはずであるが、所定値を超えていた場合、ロードセル３２２が故障しているか、ステージ３２０に異物が載っているなどのエラーが発生していると考えられるので、制御装置３１０は、カートリッジ５０が取り外されたときの重量が所定値を超えていたときに警告を発し、メモリ３１４にエラーの発生を記録してもよい。
【００８９】
Ｓ２０、Ｓ３４、及びＳ７８において、重量が軽すぎる場合にも、カートリッジ５０の破損又は紛失など、何らかのエラーが発生していると考えられるので、制御装置３１０は、重量が所定値以下であるときに警告を発し、メモリ３１４にエラーの発生を記録してもよい。また、上記のエラーが発生したときに、通信部３０４から担当者などに連絡してもよい。
【００９０】
これにより、洗浄ステーション３００においてエラーが発生したときに、的確に検知することができる。また、カートリッジ５０内に異物などが混入していたときに、的確に検知して利用者に警告することができる。
【００９１】
本実施例の洗浄ステーション３００においては、カートリッジ５０に付されたＲＦタグのＩＤと、排出前後のカートリッジ５０の重量と、回収した内容物の重量と、排出前後の時刻とを対応付けて記録する。これらのデータは、例えば、各家庭における便器装置１０の利用状況や、洗浄ステーション３００の汚物貯留タンクに貯留された汚物の量などを把握するために利用することができる。これにより、各家庭からカートリッジ５０を収集して洗浄ステーション３００に持ち込み、カートリッジ５０を洗浄する代行業者が、各家庭を巡回するコースや日時などを決定したり、洗浄ステーション３００の汚物貯留タンクから汚物を抜き取って屎尿処理施設へ運搬する業者が、洗浄ステーション３００を巡回するコースや日時などを決定したりすることができる。また、洗浄ステーション３００の追加や配置の変更などを検討したり、便器装置１０の拡販を検討したりするために利用することができる。
【００９２】
［第２の実施の形態］
つづいて、本発明の第２の実施の形態について説明する。第２の実施の形態においては、第１の実施の形態と異なる構成及び動作について主に説明する。第２の実施の形態において説明を省略した構成及び動作は、第１の実施の形態と同様である。
【００９３】
［排出弁］
図３２は、第２の実施の形態に係る排出弁の構造を概略的に示す。図３２（ａ）は、排出弁４５０の概略斜視図であり、図３２（ｂ）は、排出弁４５０の断面の概略斜視図である。第１の実施の形態の排出弁１２０は、下側の取付枠１８４を上下方向に移動させながら回動させることにより開閉したが、第２の実施の形態の排出弁４５０は、下側の取付枠４５３を上下方向に移動させずに回動させることにより開閉する。上側の取付枠４５１は、フランジ４５２によりカートリッジ５０の下面に取り付けられる。第１の実施の形態と同様に、可撓性を有する材料により筒状に形成された側面部１８０が、弁取付部、弁押さえ部、Ｏリングなどにより、上側の取付枠４５１と下側の取付枠４５３の間に取り付けられる。上側の取付枠４５１には、歯止め４５４が設けられ、下側の取付枠４５３には歯車４５５が設けられる。これらは、下側の取付枠４５３が開方向に回転しないように制限するためのラチェット４５６を構成する。排出弁４５０が閉じられている間、歯止め４５４が歯車４５５の歯の間に係合して、下側の取付枠４５３の開方向への回転を制限する。これにより、カートリッジ５０の使用中や運搬中に排出弁４５０が開いて内容物が漏れ出るのを防ぐことができる。
【００９４】
図３２（ｂ）は、排出弁４５０を開閉するために弁開閉装置４４０の回動部４４１が下側の取付枠４５３に接続された状態を示す。下側の取付枠４５３には、複数の貫通孔４５７が円周状に設けられており、排出弁４５０を開く際には、弁開閉装置４４０の回動部４４１の上面に設けられたピン４４４が貫通孔４５７に嵌入することにより回動部４４１と下側の取付枠４５３が接続されるとともに、回動部４４１の周縁部によりピン４５８が押し上げられ、ピン４５８により歯止め４５４が押し上げられて、歯車４５５との係合が外れる。これにより、ラチェット４５６によるロックが解除され、下側の取付枠４５３が開方向にも回動可能な状態となる。弁開閉装置４４０の詳細については後述する。
【００９５】
図３３は、第２の実施の形態に係る排出弁の上面図、側面図、及び断面図である。図３３（ａ）は、排出弁４５０の上面図であり、図３３（ｂ）及び図３３（ｃ）は、排出弁４５０の側面図であり、図３３（ｄ）は、図３３（ａ）のＡ−Ａ断面を示す断面図である。
【００９６】
［弁開閉装置］
図３４（ａ）（ｂ）は、第２の実施の形態に係る弁開閉装置の構成を示す。図１８〜２０に示した第１の実施の形態の弁開閉装置２００においては、排出弁１２０を開閉する際に、排出弁１２０の下側の取付枠１８４が弁開閉装置２００の内筒２０４とともに回動しながら上下方向に移動されたが、第２の実施の形態の弁開閉装置４４０においては、上側の取付枠４５１又は下側の取付枠４５３を上下方向に移動させずに回動させる。したがって、第２の実施の形態の弁開閉装置４４０は、外筒２０２及び内筒２０４に代えて、上側の取付枠４５１又は下側の取付枠４５３を回動させる回動部４４１を備える。また、弁開閉装置４４０は、排出弁４５０の開閉の前後に回動部４４１を上下に移動させるための移動機構４４２を備える。移動機構４４２は、空気圧や油圧などにより回動部４４１を自動的に移動可能に設けられる。また、本図には図示していないが、開口４４３には、洗浄ステーションにおいて排出弁４５０及びカートリッジ５０の内部を洗浄するための下部洗浄ノズルが設けられる。下部洗浄ノズルについては後述する。
【００９７】
回動部４４１の上面には、下側の取付枠４５３の下面に円周状に設けられた複数の貫通孔４５７に嵌入可能な位置に、複数のピン４４４が設けられている。洗浄ステーションにおいて排出弁４５０を開閉する際には、弁開閉装置４４０の上方にカートリッジ５０を載置し、移動機構４４２により回動部４４１を上方へ移動させて下側の取付枠４５３に当接させる。このとき、回動部４４１の上面のピン４４４が下側の取付枠４５３の下面の複数の貫通孔４５７のいずれかに嵌入し、回動部４４１が下側の取付枠４５３に接続される。このとき、回動部４４１の周縁部によりピン４５８を介して歯止め４５４が押し上げられて、ラチェット４５６によるロックが解除され、下側の取付枠４５３が回転可能な状態となる。回動部４４１の周縁部が上側の取付枠４５１又は歯止め４５４が設けられた部材を押し上げることによりラチェット４５６によるロックが解除されるように構成されてもよい。別の例では、回動部４４１の上面が上側の取付枠４５１に接続され、上側の取付枠４５１が回動されることにより排出弁４５０が開閉されてもよい。
【００９８】
カートリッジ５０の内部の汚物が排出され、カートリッジ５０の内部、弁１５０、及び排出弁４５０の洗浄が終了すると、回動部４４１を逆方向に回動させる。その後、移動機構４４２により回動部４４１を下降させると、歯止め４５４と歯車４５５とが係合して下側の取付枠４５３がロックされるとともに、回動部４４１の上面のピン４４４が下側の取付枠４５３の貫通孔４５７から抜去され、回動部４４１が下側の取付枠４５３から分離される。排出弁４５０を開閉するための回動部４４１の制御の詳細については後述する。
【００９９】
図３５（ａ）（ｂ）（ｃ）は、第２の実施の形態に係る弁開閉装置により開閉される排出弁の様子を示す。図３５（ａ）（ｂ）（ｃ）は、弁開閉装置４４０により開閉される排出弁４５０を、カートリッジ５０の内部から、すなわち上方から見た様子を示す。図３５（ａ）は、排出弁４５０を閉じた状態を示し、図３５（ｂ）は、排出弁４５０を少し開いた状態を示し、図３５（ｃ）は、排出弁４５０を完全に開いた状態を示す。第１の実施の形態と異なり、第２の実施の形態では、下側の取付枠４５３を下方へ移動させないので、排出弁４５０の側面部１８０は、円筒状になって完全に開口するのではなく、図３５（ｃ）に示すように、余った部分が上側の取付枠４５１と下側の取付枠４５３との間に折り畳まれた状態になるが、排出弁４５０の側面部１８０が完全に開口されていなくても、カートリッジ５０の内部に貯留された汚物は、それ自体の重力により十分な速度で下方へ排出されることが、本発明者の実験により明らかになっている。
【０１００】
このように、第２の実施の形態に係る弁開閉装置４４０によっても、排出弁４５０に触れることなく排出弁４５０を容易かつ確実に開閉することができるので、汚物を貯留するためのカートリッジ５０に排出弁４５０を設ける場合に、カートリッジ５０内に貯留された汚物を容易に排出させることができる。
【０１０１】
さらに、第２の実施の形態に係る弁開閉装置４４０においては、上側の取付枠４５１又は下側の取付枠４５３を上下方向に移動させずに回動させて排出弁４５０を開閉することができるので、弁開閉装置４４０の高さを低くすることができる。これにより、洗浄ステーションにおいてカートリッジ５０を載置するためのステージの設置位置を低くすることができるので、内部に汚物が貯留されて重くなっているカートリッジ５０をステージに載置する際の利用者の負担を軽減することができ、利用者の利便性を向上させることができる。また、洗浄ステーションにおいてカートリッジ５０の内部の汚物を排出させた後に下部洗浄ノズルにより排出弁４５０及びカートリッジ５０の内部を洗浄する際に、下部洗浄ノズルの設置位置をより排出弁４５０及びカートリッジ５０に近づけることができるので、洗浄液をより効率良く高圧で排出弁４５０及びカートリッジ５０の内部に噴射することができる。これにより、洗浄効果を更に高めることができる。
【０１０２】
［洗浄ステーション］
図３６（ａ）（ｂ）は、第２の実施の形態に係る洗浄ステーションの構成を示す。本図は、第２の実施の形態に係る洗浄ステーションのうち、カートリッジ５０を載置するためのステージの周辺の構成を示す。その他の構成は、図２１に示した第１の実施の形態の洗浄ステーションと同様である。
【０１０３】
洗浄ステーション４００には、洗浄ステーション４００の状態や操作方法などを利用者に提示するための表示装置４０１と、カートリッジ５０の上面に設けられた弁１５０及びカートリッジ５０の内部を洗浄するための弁洗浄フード３６０と、カートリッジ５０に付されたＲＦタグとの間で通信を行うための通信部３０４と、通信部３０４が受信した情報からＲＦタグのＩＤを読み取るためのＲＦＩＤ読取部３０６と、カートリッジ５０を載置するためのステージ４１０と、ステージ４１０を前後に摺動させるためのレール４１１と、ステージ４１０を手前に引き出した状態でステージ４１０が移動しないようにロックするためのロックレバー４１２と、カートリッジ５０の底面に設けられた排出弁４５０を覆う蓋を着脱するための蓋着脱レバー４１３と、弁洗浄フード３６０の内部のビデオスコープ３７８により撮像されたカートリッジ５０の内部の画像を表示するための表示パネル４１８と、ステージ４１０を支持する台４１９と、ステージ４１０の下方に設けられたシンク４２０と、カートリッジ５０の内部に貯留された汚物を排出するための配管４２１と、カートリッジ５０の排出弁４５０を開閉する弁開閉装置４４０を備える。
【０１０４】
図３７（ａ）（ｂ）は、第２の実施の形態に係るステージ４１０及びシンク４２０の構成を示す。ステージ４１０には、カートリッジ５０の排出弁４５０の開口よりも大きな開口が設けられている。これにより、カートリッジ５０をステージ４１０に載置したまま、排出弁４５０から汚物を排出することができる。ステージ４１０の上面には、カートリッジ５０の底面の形状と合致する形状の固定部４１６が設けられている。これにより、カートリッジ５０がステージ４１０上で移動しないように固定することができる。カートリッジ５０の底面は前後で異なる形状となっており、前後が逆になった状態でカートリッジ５０をステージ４１０に載置すると、カートリッジ５０の底面の形状とステージ４１０の固定部４１６の形状が合わず、カートリッジ５０を載置することができないようになっている。これにより、カートリッジ５０が誤って前後逆の状態でステージ４１０に載置されてしまうのを防ぎ、カートリッジ５０に付されたＲＦタグが、ステージ４１０の奥に設けられた通信部３０４との間で近距離無線通信が可能な距離まで接近するようにすることができる。
【０１０５】
蓋着脱レバー４１３は、蓋台４１４の中央付近に設けられた押圧部に接続されており、蓋着脱レバー４１３を操作することにより、押圧部を上下に移動させることができる。本実施の形態のカートリッジ５０の底面には、排出弁４５０を覆う蓋が設けられている。この蓋は、可撓性の材料により形成された、上面のない円柱状の形状を有しており、側面の上端、すなわちカートリッジ５０に接する部分に、カートリッジ５０の底面に設けられた円状の係止部に係合する爪部が設けられている。蓋を取り外す際には、蓋着脱レバー４１３を操作することにより、押圧部で蓋の中央付近を押し上げると、蓋の爪部が外向きに押し広げられ、係止部との係合が外れて、蓋が蓋台４１４の上に落ちる。蓋を取り付ける際には、蓋着脱レバー４１３を操作することにより、蓋が載置されている押圧部を上方に移動させると、押圧部により蓋がカートリッジ５０の底面に押し当てられ、蓋の爪部がカートリッジ５０の底面の係止部に係合される。ステージ４１０にはカートリッジ５０を固定するための固定部４１６が設けられており、ステージ４１０はレール４１１に沿って前後に摺動するので、ステージ４１０を手前に引き出してロックをかけた状態におけるカートリッジ５０の位置が洗浄の前後で変わらないようにすることができる。したがって、カートリッジ５０の洗浄後にステージ４１０を手前に戻したときに、カートリッジ５０の洗浄前に取り外されて蓋台４１４の上に載置されている蓋の真上に排出弁４５０が位置するように位置合わせすることができるので、蓋台４１４から押圧部により蓋を上方に移動させるだけで容易かつ確実に蓋を排出弁４５０に取り付けることができる。
【０１０６】
シンク４２０は、ステージ４１０の下方に、ステージ４１０が摺動可能な範囲の全体を覆うように設けられる。シンク４２０には、カートリッジ５０の排出弁を開閉するための弁開閉装置４４０が設置される開口４２２に加えて、シンク４２０内に落ちた汚物やステージ４１０を洗浄するために使用された汚水などを排出するための開口４２３が設けられる。開口４２３から排出される汚水は、図示しない配管により、トラップを介して、カートリッジ５０の内部に貯留された汚物を排出するための配管４２１に接続され、汚物とともに汚物貯留タンクへ導かれる。これにより、万が一、カートリッジ５０の内部の汚物がステージ４１０に漏れ出たり、ステージ４１０上に汚物が付着したりしたとしても、シンク４２０が受け止めて開口４２３から排出することができるので、洗浄ステーション４００の周囲の汚染を防ぐことができる。また、ステージ４１０の周囲を洗浄し、洗浄に使用した汚水を開口４２３から排出することができるので、洗浄ステーション４００を清潔に保ち、悪臭の発生などを防ぐことができる。シンク４２０は、ステンレス鋼などの金属により形成されてもよい。
【０１０７】
図３８は、第２の実施の形態に係る下部洗浄ノズルの構成を示す。前述したように、下部洗浄ノズル４６０は、弁開閉装置４４０の下部の開口４４３に設けられる。下部洗浄ノズル４６０は、洗浄液を吐出するための複数の吐出口４６２ａ、４６２ｂ、４６２ｃ、４６２ｄと、空気を噴射するための吐出口４６２ｅと、これらの吐出口４６２を使用しないときに、これらの吐出口４６２を収納する収納部４６３と、これらの吐出口４６２を使用するときに、これらの吐出口４６２を開口４４３から突出させて排出弁４５０の直下に移動させる移動機構４６１とを備える。
【０１０８】
制御装置３１０は、下部洗浄ノズル４６０により排出弁４５０及びカートリッジ５０の内部を洗浄するときに、複数の吐出口４６２の全てから同時に洗浄液を吐出するのではなく、複数の吐出口４６２を、洗浄液を吐出する方向、水圧、方式などにより複数のグループに分け、グループごとに洗浄液を吐出する期間を切り替える。例えば、洗浄液を吐出する方向及び方式が同じ複数の吐出口４６２ａ及び４６２ｄから洗浄液を吐出する期間と、吐出口４６２ａ及び４６２ｄとは異なる方向及び方式の吐出口４６２ｂ及び４６２ｃから洗浄液を吐出する期間とを、所定の間隔で交互に切り替えてもよい。これにより、洗浄液ポンプ３４２により昇圧され、高圧レギュレータ３５６により調整された水圧を効率良く利用して、適切な水圧で洗浄液を吐出することができる。また、方向や方式などの異なる複数の吐出口４６２から洗浄液を吐出することにより、排出弁４５０及びカートリッジ５０の内部の広い範囲にわたって効率良く確実に洗浄液を噴射することができる。これにより、洗浄効率を更に高めることができる。本実施の形態では、吐出口４６２ａ及び４６２ｄは、主にカートリッジ５０の内部を洗浄することができるように、洗浄液を吐出する方向及び水圧が調整され、吐出口４６２ｂ及び４６２ｃは、主に排出弁４５０の下面を洗浄することができるように、洗浄液を吐出する方向及び水圧が調整される。
【０１０９】
［洗浄方法］
第２の実施の形態に係る洗浄ステーション４００により、カートリッジ５０の内部に貯留された汚物を回収し、カートリッジ５０を洗浄する方法について説明する。第１の実施の形態と異なる点について説明し、同様の点は適宜省略する。
【０１１０】
利用者は、まず、ステージ４１０を手前に引き出し、ステージ４１０が移動しないようにロックレバー４１２によりロックしてから、カートリッジ５０をステージ４１０の上に載置する。前述したように、ステージ４１０の上面は、カートリッジ５０がステージ４１０上で移動しないように、カートリッジ５０の底面の形状と合致するような形状になっている。利用者は、カートリッジ５０がステージ４１０の上に固定されたことを確認すると、蓋着脱レバー４１３を操作して、カートリッジ５０の底面の排出弁４５０の蓋を取り外す。その後、ロックレバー４１２を解除し、持ち手４１７を把持してステージ４１０を奥へ押し込む。
【０１１１】
ステージ４１０が奥へ押し込まれると、制御装置３１０は、カートリッジ５０に付されたＲＦタグの識別情報をＲＦＩＤ読取部３０６に読み取らせる。カートリッジ５０が正規の利用者の物であることが確認されると、制御装置３１０は、ロードセル３２２から電気信号を取得し、カートリッジ５０の重量及び時刻を記録し、利用者がスタートボタンを押下するまで待機する。レール４１１は、手前側と奥側の２つの部分に分かれており、手前側のレール４１１は、ロードセル３２２に荷重がかからないように、ステージ４１０を支持する台４１９に固定されているが、奥側のレール４１１は、台４１９に固定されておらず、ロードセル３２２に荷重がかかる部材と一体になっているので、ステージ４１０を奥側のレール４１１まで押し込むと、カートリッジ５０、ステージ４１０、奥側のレール４１１を含む部材の総重量がロードセル３２２により読み取られる。制御装置３１０は、これらの総重量から、ステージ４１０、奥側のレール４１１、及びカートリッジ５０の風袋を差し引いた重量を、カートリッジ５０の内部に貯留されている汚物の重量として記録する。
【０１１２】
利用者が、カートリッジ５０の弁１５０に弁洗浄フード３６０をかぶせ、スタートボタンを押下すると、制御装置３１０は、弁洗浄フード３６０の内部のビデオスコープ３７８により撮像されたカートリッジ５０の内部の画像を表示パネル４１８に表示するとともに、メモリ３１４又はカートリッジ５０のＲＦタグなどに、カートリッジ５０のＲＦタグの識別情報と対応付けて記録し、画像を解析して異物などの混入を検出する。制御装置３１０は、カートリッジ５０の内部に異物が混入していることを検出すると、カートリッジ５０の洗浄を中止し、利用者に警告するとともに、管理者に通知する。弁洗浄フード３６０の内部にリミットスイッチ３０８が設けられており、制御装置３１０は、弁洗浄フード３６０が弁１５０にかぶせられてリミットスイッチ３０８がオンにならないと、弁開閉装置４４０の動作を開始しない。したがって、制御装置３１０は、弁洗浄フード３６０が弁１５０にかぶせられてカートリッジ５０の内部に異物が検出されないことが確認されるまでは排出弁４５０を開かないので、カートリッジ５０の内部の異物が排出弁４５０から排出されて配管４２１が詰まったり損傷したりすることを防ぐことができる。
【０１１３】
つづいて、制御装置３１０は、弁開閉装置４４０の移動機構４４２により回動部４４１を上昇させる。回動部４４１が排出弁４５０の下側の取付枠４５３に当接すると、制御装置３１０は、回動部４４１を回動させて排出弁４５０を開く。これにより、カートリッジ５０の内部の汚物が排出される。ロードセル３２２により読み取られるカートリッジ５０の重量に応じて、排出弁４５０を開く速度を調整してもよい。例えば、カートリッジ５０の重量が所定値以上である場合は、カートリッジ５０の内部に貯留されている汚物の量が多く、排出弁４５０を高速に全開すると、汚物が一気に排出されて配管４２１の容量を超えてしまう可能性があるので、カートリッジ５０の重量が所定値未満である場合よりも遅い速度でゆっくり排出弁４５０を開いてもよい。また、排出弁４５０を一気に全開せずに、複数の開度で段階的に開いてもよい。制御装置３１０は、ロードセル３２２からの電気信号を監視し、汚物の排出が終了したと判断すると、つづいて、弁１５０、排出弁４５０、及びカートリッジ５０の内部を洗浄する。
【０１１４】
制御装置３１０は、下部洗浄ノズル４６０の移動機構４６１により吐出口４６２を排出弁４５０の直下まで移動させ、上述したように、所定のパターンで複数の吐出口４６２から洗浄液を上方へ噴射する。制御装置３１０は、下部洗浄ノズル４６０から洗浄液を吐出させるのと並行して、又は前後に、上部洗浄ノズル３７４から洗浄液を吐出させて弁１５０を洗浄する。第２の実施の形態においては、弁洗浄フード３６０の内部に、気体を噴射するための気体噴射部として機能する空気ノズルを更に設け、上部洗浄ノズル３７４から洗浄液を吐出して弁１５０を洗浄する際に、空気ノズルから弁１５０に向けて空気を噴射する。これにより、弁１５０を空気圧で開きながら洗浄液をかけることができるので、少量の洗浄液で効率良く弁１５０全体を洗浄することができる。また、空気や洗浄液を直接弁１５０に噴射することにより、弁１５０を振動させることができるので、弁１５０に付着した汚れをはがれやすくすることができる。
【０１１５】
弁１５０及びカートリッジ５０の内部の洗浄が終了すると、制御装置３１０は、弁開閉装置４４０の回動部４４１を回動させて排出弁４５０を閉じながら、下部洗浄ノズル４６０の吐出口４６２から洗浄液を吐出させる。これにより、排出弁４５０の全体を効率良く洗浄することができる。
【０１１６】
排出弁４５０が閉じられると、制御装置３１０は、下部洗浄ノズル４６０の吐出口から再度洗浄液を吐出させて排出弁４５０の下面を洗浄した後、吐出口４６２ｅから排出弁４５０の下面に向けて空気を噴射させる。これにより、排出弁４５０の下面に付着している水滴を吹き飛ばすことができるので、排出弁４５０の下面に付着した洗浄液が蓋の中に落ちて、蓋が汚れたり、蓋の中で細菌等が繁殖したりするのを防ぐことができる。下部洗浄ノズル４６０の吐出口４６２から洗浄液を吐出させて排出弁４５０又はカートリッジ５０の内部を洗浄する前、又は吐出させている間に、吐出口４６２ｅから空気を噴射させてもよい。これにより、排出弁４５０を空気圧で開いてから洗浄液をかけることができるので、少量の洗浄液で効率良く排出弁４５０又はカートリッジ５０の内部を洗浄することができる。つづいて、制御装置３１０は、弁開閉装置４４０の移動機構４４２により回動部４４１を下降させる。また、下部洗浄ノズル４６０の移動機構４６１により吐出口４６２を収納部４６３に収納させる。
【０１１７】
利用者は、ステージ４１０を手前に引き出し、蓋着脱レバー４１３を操作して、カートリッジ５０の底面の排出弁４５０に蓋を取り付ける。
【０１１８】
ここで、弁開閉装置４４０による排出弁４５０の開閉の制御について更に説明する。第２の実施の形態においては、カートリッジ５０に取り付けられた弁１５０の種類、材質、大きさ、厚さなどに応じて、弁開閉装置４４０により排出弁４５０を開閉させるために必要な、弁開閉装置４４０の回動部４４１を回転させるためのモータの回転数が予め設定されており、制御装置３１０は、設定された回転数に達するまでモータを回転させて回動部４４１を回動させ、排出弁４５０を開閉する。しかし、排出弁４５０は、可撓性を有する材質により形成されているので、何度も開閉を繰り返すうちに伸びてきて、回動部４４１を同じ数又は角度だけ回動させても、排出弁４５０が完全には閉じなくなる可能性がある。また、排出弁４５０の消耗や経年劣化などにより、カートリッジ５０の内部に汚物が貯留されても閉じた状態を維持するのに必要な強度が不足する可能性がある。このような事態を適切に検知して、排出弁４５０を開閉させる際のモータの回転数を増減したり、排出弁４５０の交換を利用者に促したりするために、第２の実施の形態においては、弁開閉装置４４０により排出弁４５０を閉じるときに、回動部４４１により下側の取付枠４５３を回動させたときの状態を示す状態情報として、回動部４４１を回動させるためのモータの駆動電流を読み取って記録しておく。モータの駆動電流は、トルクの大きさを反映しているので、排出弁４５０を閉じたときの駆動電流を記録しておくことにより、排出弁４５０の状態を適切に推定し、適切な制御を実行することができる。例えば、弁開閉装置４４０により排出弁４５０を開くときに、カートリッジ５０又は排出弁４５０の識別情報を取得し、識別情報に対応付けて記録されたモータの駆動電流を読み出し、モータの駆動電流が所定の範囲から外れていた場合に、排出弁４５０を開閉させる際のモータの回転数を増減してもよいし、利用者に交換を促すメッセージなどを提示してもよいし、管理者に通知してもよい。また、過去に記録されたモータの駆動電流などの状態情報の履歴や経時変化に基づいて、モータの回動量などを決定してもよい。モータの駆動電流などの状態情報は、カートリッジ５０に付されたＲＦタグに記録されてもよいし、制御装置３１０のメモリ３１４、又は、制御装置３１０が通信可能なサーバなどに記録されてもよい。後者の場合、ＲＦタグの識別情報に対応付けて記録しておく。
【０１１９】
弁開閉装置４４０により排出弁４５０を開閉するための回動部４４１の回動量は、開閉のたびに制御装置３１０により決定されてもよい。制御装置３１０は、過去に記録されたモータの駆動電流などの状態情報の履歴や経時変化などに基づいて、今回の回動量を決定してもよい。例えば、洗浄対象のカートリッジ５０が過去に洗浄されたときの状態情報をＲＦタグやサーバなどから取得し、状態情報の経時変化を解析することにより、排出弁４５０を開閉するために必要な回動部４４１の回動量を決定してもよい。
【０１２０】
［カートリッジ］
第２の実施の形態に係るカートリッジ５０には、カートリッジ５０の内部に貯留された汚物の量を検知するための水位センサが設けられる。水位センサは、汚物により汚染されないようにするために、カートリッジ５０の外側面に設置可能な非接触型の水位センサ、例えば静電容量式の水位センサであることが好ましい。また、カートリッジ５０の上面などに、水位センサによる検知結果を取得するためのスイッチ、水位センサによる検知結果を報知するためのＬＥＤランプが設けられる。利用者は、スイッチを押下することにより、現在のカートリッジ５０内部の水位を知ることができる。水位センサ及びＬＥＤランプを動作させるための電力を供給するための電池は、カートリッジ５０に設けられてもよいし、便器装置１０に設けられてもよい。
【０１２１】
以上の実施形態、変形例により具体化される発明を一般化すると、以下の技術的思想が導かれる。
【０１２２】
前述の課題を解決するための手段に記載の態様の洗浄装置は、内容物を排出するための排出口を下部に備えた容器を載置するための載置部と、排出口から排出される内容物を通過させるために載置部に設けられた開口と、排出口から排出され、開口を通過して落下する内容物を回収するための流路と、流路に設けられた、排出口から容器の内部に向けて液体を吐出するための吐出部とを備える。
【０１２３】
この態様によると、容器の内容物を下部の排出口から自然落下により排出させることができ、その後、そのまま排出口から液体を吐出して容器の内部を洗浄することができる。これにより、内容物を排出するのに要する時間を短縮することができるとともに、容器の内部を容易かつ適切に洗浄することができる。
【０１２４】
洗浄装置は、複数の吐出部を備えてもよい。複数の吐出部は、それぞれの吐出部が液体を吐出可能な範囲が互いに重ならないように設置されてもよい。この態様によると、広い範囲を効率良く洗浄することができる。
【０１２５】
複数の吐出部は、複数のグループに分けられ、液体を吐出する期間がグループごとに切り替えられてもよい。この態様によると、液体の水圧を効率良く利用して、適切な水圧で液体を吐出することができる。また、方向や方式などの異なる複数の吐出口から液体を吐出することにより、容器の内部の広い範囲にわたって効率良く確実に液体を噴射することができるので、洗浄効率を更に高めることができる。
【０１２６】
洗浄装置は、載置部の開口に設けられた、排出口と係合して容器を載置部に固定するための固定部を更に備えてもよい。これにより、内容物を排出させたり、容器の内部を洗浄したりしている間に、容器が載置部からずれて内容物や洗浄液が外部へ漏れるのを防ぐことができる。
【０１２７】
内容物を容器の内部に受け入れるために容器の上部に設けられた受入口から容器の内部に向けて液体を吐出するための第２の吐出部を更に備えてもよい。この態様によると、容器の内部の上面付近も効果的に洗浄することができる。
【０１２８】
洗浄装置は、受入口に設けられた弁と、第２の吐出部から液体を吐出するときに、弁に向けて気体を噴射するための気体噴射部を更に備えてもよい。この態様によると、弁を気圧で開きながら液体をかけることができるので、少量の液体で効率良く弁全体を洗浄することができる。また、気体や液体を直接弁に噴射することにより、弁を振動させることができるので、弁に付着した汚れをはがれやすくすることができる。
【０１２９】
開口と流路との間に設けられた、排出口に設けられた排出弁を開閉するための弁開閉装置を更に備えてもよい。この態様によると、容器の下部に設けられた排出口を容易に開閉することができ、利便性を向上させることができる。
【０１３０】
排出弁は、可撓性を有する材料により筒状に形成された側面部と、側面部の上端と下端をそれぞれ取り付けるための１対の取付枠と、を備えてもよく、１対の取付枠は、側面部の上端と下端を相対的に回動させるために、少なくとも一方が軸の周りに回動可能に設けられ、側面部は、１対の取付枠により上端と下端が相対的に回動されてねじられることにより、内容物を上下方向に通過させる開状態と、内容物を上下方向に通過させない閉状態との間で切り替えられてもよく、弁開閉装置は、螺旋状に第１の溝が形成された筒状の第１の筒部と、第１の溝に沿って１対の取付枠の一方に設けられた突起部を摺動させるように突起部が設けられた取付枠を回動させることにより、突起部が設けられた取付枠を回動させつつ上下方向に移動させる回動部と、を備えてもよい。この態様によると、容器の下部に設けられた排出口をより容易に開閉することができ、利便性を向上させることができる。
【０１３１】
回動部は、上下方向に第２の溝が形成された筒状の第２の筒部を含んでもよい。弁を開閉させるときには、第１の筒部と第２の筒部が同軸の周りに相対的に回動可能となるように配置されるとともに、突起部が第１の溝及び第２の溝に沿って摺動可能となるように排出弁が配置され、第１の筒部と第２の筒部の一方又は双方を回動させることにより、突起部が設けられた取付枠を回動させつつ上下方向に移動させてもよい。この態様によると、容器の下部に設けられた排出口をより容易に開閉することができ、利便性を向上させることができる。
【０１３２】
排出弁は、可撓性を有する材料により筒状に形成された側面部と、側面部の上端と下端をそれぞれ取り付けるための１対の取付枠と、を備えてもよく、１対の取付枠は、側面部の上端と下端を相対的に回動させるために、少なくとも一方が軸の周りに回動可能に設けられてもよく、側面部は、１対の取付枠により上端と下端が相対的に回動されてねじられることにより、内容物を上下方向に通過させる開状態と、内容物を上下方向に通過させない閉状態との間で切り替えられてもよく、弁開閉装置は、１対の取付枠の少なくとも一方を回動させる回動部を備えてもよい。この態様によると、容器の下部に設けられた排出口をより容易に開閉することができ、利便性を向上させることができる。
【０１３３】
弁開閉装置は、回動部を上下方向に移動させる移動機構を更に備えてもよく、排出弁を開く前に、回動部が移動機構により上昇されて取付枠に接続され、排出弁を閉じた後に、回動部が移動機構により下降されて取付枠から分離されてもよい。この態様によると、弁開閉装置により自動的に排出弁を開閉することができるので、利便性を向上させることができる。
【０１３４】
洗浄装置は、回動部を制御する制御装置を更に備えてもよく、制御装置は、排出弁を開閉する際に、所定の回動量に達するまで回動部を回動させてもよい。この態様によると、簡易な構成により、適切に排出弁を開閉することができる。
【０１３５】
制御装置は、弁開閉装置により排出弁を閉じたときに、容器又は排出弁の識別情報と、回動部により取付枠を回動させたときの状態を示す状態情報とを対応付けて記録してもよく、弁開閉装置により排出弁を開くときに、容器又は排出弁の識別情報を取得し、識別情報に対応付けて記録された状態情報を読み出し、状態情報に基づいて、排出弁を開くために回動部を回動させる回動量を決定し、又は、排出弁の交換を促すメッセージを提示してもよい。この態様によると、排出弁の状態に応じて、適切に開閉を制御することができる。
【符号の説明】
【０１３６】
１０  便器装置、５０  カートリッジ、１２０  排出弁、１５０  弁、１８０  側面部、１８２  上側の取付枠、１８４  下側の取付枠、１９２  突起部、１９４  突起部、２００  弁開閉装置、２０２  外筒、２０４  内筒、２０６  第１の溝、２０８  第２の溝、３００  洗浄ステーション、３０４  通信部、３０６  ＲＦＩＤ読取部、３１０  制御装置、３１２  マイクロコントローラ、３１４  メモリ、３１６  時計ＩＣ、３２０  ステージ、３２２  ロードセル、３４２  洗浄液ポンプ、３５０  抗菌液タンク、３５２  洗浄液タンク、３５４  配管、３６０  弁洗浄フード、３７０  ノズルホルダ、３７２  下部洗浄ノズル、３７４  上部洗浄ノズル、３７６  抗菌液注入ノズル、４００  洗浄ステーション、４０１  表示装置、４１０  ステージ、４１１  レール、４１２  ロックレバー、４１３  蓋着脱レバー、４１４  蓋台、４１６  固定部、４１７  持ち手、４１８  表示パネル、４１９  台、４２０  シンク、４２１  配管、４２２  開口、４２３  開口、４４０  弁開閉装置、４４１  回動部、４４２  移動機構、４４３  開口、４４４  ピン、４５０  排出弁、４５１  上側の取付枠、４５３  下側の取付枠、４５４  歯止め、４５５  歯車、４５６  ラチェット、４５７  貫通孔、４６０  下部洗浄ノズル、４６１  移動機構、４６２  吐出口、４６３  収納部。
【図１】
2019013727.tif 000003
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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