(57)【要約】【課題】焼却された屎尿の排煙を効率良く冷却できる屎尿処理装置を提供することを目的とする。【解決手段】便器に連通し、投入された屎尿を焼却する焼却釜と、便器を洗浄した洗浄水が貯留される貯留タンクとを有し、前記焼却釜に連通する排煙管が、前記貯留タンク内に延設されて成り、前記焼却釜から排出された屎尿の排煙が貯留タンク内の洗浄水によって冷却されて外部に排出されると共に、貯留タンク内の洗浄水が微生物の活動に適する温度まで加温されることを特徴とする。【選択図】    図１
2005028226.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
便器に連通し、投入された屎尿を焼却する焼却釜と、
便器を洗浄した洗浄水が貯留される貯留タンクとを有し、
前記焼却釜に連通する排煙管が、前記貯留タンク内に延設されて成り、前記焼却釜から排出された屎尿の排煙が貯留タンク内の洗浄水によって冷却されて外部に排出されると共に、貯留タンク内の洗浄水が微生物の活動に適する温度まで加温されることを特徴とする屎尿処理装置。
【請求項２】
前記貯留タンク内の洗浄水が濾過された後、再び便器の洗浄水として利用されることを特徴とする請求項１記載の屎尿処理装置。
【請求項３】
前記排煙管の前記貯留タンク内に配置される部分は、蛇腹配管によって形成されていることを特徴とする請求項１または２記載の屎尿処理装置。
【請求項４】
前記貯留タンク内は、連通部を有する仕切り壁によって、濾過層を有する濾過部と、前記排煙管が延設される貯留部とに分けられ、濾過部によって濾過された洗浄水が前記連通部を通じて貯留部に貯留され、前記排煙管内の排煙を冷却することを特徴とする請求項１〜３のうちのいずれか一項記載の屎尿処理装置。
【請求項５】
便器に接続され下方に延びる屎尿落下筒と、
前記屎尿落下筒の中途部に設けられ、排便、排尿の際には前記屎尿落下筒を開放して屎尿を下方に落下させ、排便、排尿の終了した際には前記屎尿落下筒を閉塞するシャッター板と、
該シャッター板より上方で該屎尿落下筒から分岐されると共に、前記貯留タンクに接続され、シャッター板が前記屎尿落下筒を閉塞した状態で前記便器に流される洗浄水を前記貯留タンク内に導入する分岐パイプと、
側面に複数の流通孔を有して筒状に形成され、前記分岐パイプの前記屎尿落下筒からの分岐位置の上方から下方に延びると共に、前記屎尿落下筒との間に隙間を設けて前記屎尿落下筒内に配置されるフィルターとを有し、
便器に流される洗浄水と共に前記屎尿落下筒内に落下する紙等は、前記フィルターに捕捉され、洗浄水のみが前記分岐パイプを介して前記貯留タンク内に導入されることを特徴とする請求項１〜４のうちのいずれか一項記載の屎尿処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、屎尿を効率良く焼却処理することが出来ると共に、排煙中の臭気を除去できる屎尿処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
従来、屎尿を焼却処理できる屎尿処理装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−２１５００９号公報
【０００４】
特許文献１に記載の屎尿焼却処理装置では、焼却釜、燃焼室及び燃焼筒によって焼却された屎尿の排煙を、空気循環パイプの配設された冷却筒内を移動させることによって冷却し、脱臭筒を介して系外へ放出している。
系外へ排出される空気が高温であると、空気を排出する脱臭筒の設置場所が限定されるし、脱臭筒内の脱臭剤層の寿命を縮めるので、排煙は出来るだけ常温程度に冷却されて排出されることが望ましい。
しかしながら、上記従来の装置では、効率良く排煙を冷却することができない。
【０００５】
そこで、本発明はこれらの課題を解決すべくなされたものであり、その目的とするところは、焼却された屎尿の排煙を効率良く冷却できる屎尿処理装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために次の構成を備える。
すなわち、本発明は、便器に連通し、投入された屎尿を焼却する焼却釜と、便器を洗浄した洗浄水が貯留される貯留タンクとを有し、前記焼却釜に連通する排煙管が、前記貯留タンク内に延設されて成り、前記焼却釜から排出された屎尿の排煙が貯留タンク内の洗浄水によって冷却されて外部に排出されると共に、貯留タンク内の洗浄水が微生物の活動に適する温度まで加温されることを特徴とする
【０００７】
また、本発明は、前記貯留タンク内の洗浄水が濾過された後、再び便器の洗浄水として利用されることを特徴とする。
また、前記排煙管の前記貯留タンク内に配置される部分は、蛇腹配管によって形成されていることを特徴とする。
また、前記貯留タンク内は、連通部を有する仕切り壁によって、濾過層を有する濾過部と、前記排煙管が延設される貯留部とに分けられ、濾過部によって濾過された洗浄水が前記連通部を通じて貯留部に貯留され、前記排煙管内の排煙を冷却することを特徴とする。
【０００８】
また、便器に接続され下方に延びる屎尿落下筒と、前記屎尿落下筒の中途部に設けられ、排便、排尿の際には前記屎尿落下筒を開放して屎尿を下方に落下させ、排便、排尿の終了した際には前記屎尿落下筒を閉塞するシャッター板と、該シャッター板より上方で該屎尿落下筒から分岐されると共に、前記貯留タンクに接続され、シャッター板が前記屎尿落下筒を閉塞した状態で前記便器に流される洗浄水を前記貯留タンク内に導入する分岐パイプと、側面に複数の流通孔を有して筒状に形成され、前記分岐パイプの前記屎尿落下筒からの分岐位置の上方から下方に延びると共に、前記屎尿落下筒との間に隙間を設けて前記屎尿落下筒内に配置されるフィルターとを有し、便器に流される洗浄水と共に前記屎尿落下筒内に落下する紙等は、前記フィルターに捕捉され、洗浄水のみが前記分岐パイプを介して前記貯留タンク内に導入されることを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面と共に詳細に説明する。図１は、本発明に係る屎尿処理装置の全体構成を表す説明図である。
【００１０】
１０は便器であり、弁座１１ａ及び蓋体１１ｂが設けられている。トイレの床１２上に設置されるこの便器１０には、下方に延びる屎尿落下筒１６が連結されている。
図２に示されるように、屎尿落下筒１６の便器１０に接続される上端部１６ａは、斜面１６ｄを有してラッパ状に拡径して形成されており、内部には筒状のフィルター８１が収容されている。金属製のフィルター８１は、筒部８１ｆと、筒部８１ｆの上部からラッパ状に拡径する拡径部８１ｂとからなり、筒部８１ｆと拡径部８１ｂの側面には複数の流通孔８１ａが貫通して設けられている。
【００１１】
そして、フィルター８１は、前記斜面１６ｄの内周面と略同一の角度を有して拡径する拡径部８１ｂの外周面が、斜面１６ｄの内周面に当接することにより、取り出し可能に屎尿落下筒１６内に配置される。このとき、フィルター８１の筒部８１ｆは、屎尿落下筒１６の中途部に形成される開口部１６ｂの上方から、開口部１６ｂよりも下方の、後述するシャッター板８９の直近まで延び、屎尿落下筒１６の内周面１６ｅとの間に隙間ｄを設けて配置される。
尚、フィルター８１は、シャッター板８９の直近まで延設されなくとも、開口部１６ｂの上方から下方に延設されればよい。
【００１２】
また、便器１０の後面には洗浄水供給パイプ１１が接続され、洗浄水供給パイプ１１の他端は、洗浄ポンプ５８に接続されている。洗浄ポンプ５８は貯留タンク５１の第４室５１ｄに接続されて、貯留タンク５１内の水を便器１０に洗浄水として供給する。
【００１３】
１８はシャッター機構であり、屎尿落下筒１６の中途部の、前記開口部１６ｂより下方に設けられて、屎尿落下筒１６を遮断あるいは上下連通するようになっている。
図７はシャッター機構１８の断面図であり、図８はシャッター機構１８に使用される主な部品の平面図である。
図７に示されるようにシャッター機構１８では、第１シャッタープレート９０、シャッターフレーム９２及び第２シャッタープレート９１が、上方からこの順で積み重ねられて、屎尿落下筒１６を遮断するように配設されている。第１シャッタープレート９０、シャッターフレーム９２及び第２シャッタープレート９１は、積み重ねられた際にそれぞれの側面が揃うよう形成されている。
第１シャッタープレート９０及び第２シャッタープレート９１には、屎尿落下筒１６と連通する貫通穴である開口部９０ｂ、９１ｂがそれぞれ設けられており、シャッター板８９が枠状のシャッターフレーム９２の開口部９２ａ内でスライド移動することによって、屎尿落下筒１６を開閉する。
【００１４】
シャッター板８９（図８（ｂ）参照）は平面四角形の板状に形成され、中心線８９ｂ上の一辺側には、突出片８９ａが上面から突出して配設されている。
第１シャッタープレート９０（図８（ａ）参照）は、平面形状が長方形の板状に形成され、係止穴９０ａ、前記開口部９０ｂ及び吸い取り穴９０ｃの３つの貫通する穴が、第１シャッタープレート９０の長手方向の一端側から他端側へこの順で設けられている。また、３つの穴はそれぞれ、第１シャッタープレート９０の長手方向に伸びる中心線９０ｅを対称軸とする線対称な形状に形成される。
【００１５】
係止穴９０ａは、第１シャッタープレート９０の略中央から一端側へ（つまり中心線９０ｅ方向に）延びるように形成される。係止穴９０ａは、下方から前記突出片８９ａが挿入されて上方に突出し、係止穴９０ａに沿ってスライド移動するよう設けられる。
開口部９０ｂは屎尿落下筒１６の径と略同じ径を有して設けられる。また、第１シャッタープレート９０の下面の、開口部９０ｂの周囲には、円環状に凹部９０ｇが設けられ、リング状のＯリングパッキン９０ｈ（図７参照）が嵌め込まれて固定されている。
【００１６】
吸い取り穴９０ｃは、中心線９０ｅに対して直角方向に延設され、その延設長さｎは、開口部９０ｂの直径と略同じか、或いは若干大きく設けられる。また、第１シャッタープレート９０の上面の吸い取り穴９０ｃの周囲には、溝９０ｊが上方に開口して設けられている。
【００１７】
シャッターフレーム９２（図８（ｃ）参照）は、貫通する開口部９２ａが設けられて枠状に形成されている。そして、開口部９２ａの幅ｗは、開口部９２ａ内に嵌め込まれたシャッター板８９が、シャッターフレーム９２の長手方向に開口部９２ａに沿ってスライド移動可能な大きさに設定される。
また、開口部９２ａは、第１シャッタープレートとシャッターフレーム９２が側面を揃えて重ね合わされるにあたって、第１シャッタープレートの３つの貫通穴がシャッターフレームによって閉塞されることのないように形成される。
【００１８】
第２シャッタープレート９１（図８（ｄ）参照）には、前記開口部９１ｂ、傾斜付き凹部９１ａ及び凹部９１ｃが設けられ、これらはそれぞれ、第２シャッタープレート９１の長手方向に延びる中心線９１ｇを対称軸とする線対称な形状に形成されている。
上方に向かって開口する凹部９１ｃは、第２シャッタープレート９１の中央から若干一端９１ｒ側に寄った位置で、中心線９１ｇに対して直角方向に延設されている。その延設長さｍは、シャッター板８９の幅ｔの長さに略等しく設定される。また、凹部９１ｃには、シール部材９１ｄ（図７参照）が上方に突出して埋め込まれ固定される。
【００１９】
傾斜付き凹部９１ａは、開口部９１ｂの直径と略同一の長さの幅（中心線９１ｇに対して直角方向の長さ）ｓを有して上方に向かって開口している。そして、傾斜付き凹部９１ａの底面９１ｔは、第２シャッタープレートの他端９１ｐ側から開口部９１ｂに向かって徐々に下る斜面に形成されている（図７参照）。そして、開口部９１ｂの他端９１ｐ側の半円部分は、底面９１ｔによって囲まれて、隔たりを作ることなく底面９１ｔから連続している。これにより、傾斜付き凹部９１ａ内に溜まった水は、開口部９１ｂ内へと導かれる。
また、傾斜付き凹部９１ａの、幅ｓ方向の両側には押上げ座用の凹部９１ｅが上方に開口して設けられている。凹部９１ｅには押上げ座９１ｆが、埋め込まれて固定され、上方に突出している。押上げ座９１ｆは薄い板状で、その突出高さは、前記シール部材９１ｄの突出高さと同一に形成される。押上げ座９１ｆとシール部材９１ｄは、弾性変形可能な同一の材料から形成されると好適であり、例えば硬質塩化ビニール等が挙げられる。
【００２０】
前述したように第１シャッタープレート９０、シャターフレーム９２及び第２シャッタープレート９１は、それぞれの開口部９０ｂ、９２ａ、９１ａが、屎尿落下筒１６と連通するように積み重ねられて、屎尿落下筒１６の中途部で固定される。３者同士の固定は、それぞれの外周にそって設けられた複数のボルト穴９０ｋ、９１ｋ、９２ｋにボルトが固定されてなされる。
そして、図７に示されるように、シャッター板８９は、突出片８９ａを係止穴９０ａから上方に突出させて、シャッターフレーム９２の開口部９２ａ内に配置される。
【００２１】
図１において、２０はシャッター板８９開閉用の電動アクチュエータであり、突出片８９ａに連結される。これにより、電動アクチュエータに連結されたシャッター板８９は、シャッターフレーム９２の開口部９２ａ内で、シャッターフレーム９２の長手方向に往復運動し、屎尿落下筒１６を開閉する。
シャッター板８９がシャッターフレーム９２の一端９３側へ移動した際には、屎尿落下筒１６はシャッター板８９から開放されて上下に連通する。
シャッター板８９がシャッターフレーム９２の他端９４側へ移動した際には、シャッター板８９が屎尿落下筒１６の上下の連通を閉鎖する。
【００２２】
後述するように、シャッター板８９が屎尿落下筒１６を閉鎖する際には、シャッター板８９ａと屎尿落下筒１６の開口部１６ｂの高さの間隔Ｌの部分には、水が溜まった状態となる。そして、この水は、シャッター板８９と第１シャッタープレート９０との隙間等から屎尿落下筒１６の外方へ漏れやすかった。しかし、シャッター板８９がシャッターフレームの他端９４側へ移動する際には、シャッター板８９が第２シャッタープレートのシール部材９１ｄに乗り上げながら、さらに押上げ座９１ｆに乗り上げ、シャッター板８９が上方へと押しつけられて、第１シャッタープレート９０の開口部の周囲に配設されたＯリングパッキン９０ｈと密着するので、溜まった水の外側への漏れを防止することができる。その上、シャッター板８９を円滑に移動させることができる。
【００２３】
また、シャッター板８９の開閉を繰り返すことによって、水がシャッターフレーム９２内の第２シャッタープレート９１上に溜まりやすかった。しかし、傾斜付き凹部９１ａが設けられているので、第２シャッタープレート９１上に溜まった水を、開口部９１ｂを介して屎尿落下筒１６へ良好に誘導することができる。
さらに、吸い取り穴９０ｃが配設されているので、これを介して第２シャッタープレート上の水を吸い取ることができる。この吸い取り穴９０ｃには蓋を設けても良く、蓋はその縁が吸い取り穴９０ｃの周囲の溝９０ｊに嵌るように形成するとよい。
また、第２シャッタープレート９１上に溜まり、シャッター板８９ａの下面側にまわってしまった水は、シール部材９１ｄによって屎尿落下筒１６の外方への漏れ出しを防止される。
【００２４】
尚、シャッターフレーム９２と同一の平面形状を有するパッキンを、その側面がシャッターフレームの側面に揃うように、シャッターフレーム９２と第１シャッタープレート９０との間に配設してもよい。これにより、シャッター板８９上に溜まる水が、屎尿落下筒１６の外方へ漏れ出すことをさらに良好に防止できる。
【００２５】
４２は分岐パイプであり、シャッター板８９の直上の、屎尿落下筒１６の開口部１６ｂに接続され、横方向に伸びて他端が貯留タンク５１に接続されている。
また、分岐パイプ４２は、その中途部で、脱臭筒３３に接続される第３接続パイプ９９に分岐されている。このとき、第３接続パイプ９９は、分岐パイプ４２から一旦上方に起立して分岐される。
【００２６】
４３は中空パイプであり、一端部にはシロッコファン８３が連結され、他端部は、駆動軸３１を介して焼却釜１４に接続されている。こうしてシロッコファン８３による焼却釜１４への外気の導入を可能としている。
【００２７】
２２は調整タンクであり、屎尿落下筒１６の下端に連結され、屎尿を一旦貯留するようになっている。５０は汚物ポンプであり、モーターにより駆動され、調整タンク２２内の屎尿を汚物管５７を通じて焼却釜１４内に供給する。また、汚物管５７の焼却釜１４側の中途部には、逆止弁８５が配設されている。逆止弁８５は、調整タンク２２から焼却釜１４内への屎尿の供給を可能とし、焼却釜１４から調整タンク２２への排煙等の流出を阻止している。
【００２８】
焼却釜１４は、有底筒状に形成され、その上面は蓋体１５によって密閉されている。蓋体１５には屎尿投入口４５が設けられ、汚物管５７が接続される。
また、焼却釜１４には、撹拌ユニット２３が設けられている。すなわち、蓋体１５の上下面に軸受（図示せず）が設けられ、この軸受に蓋体１５を上下に貫通する筒状の駆動軸３１が軸線を中心に回動自在に軸受けされている。駆動軸３１の下端は開口されている。駆動軸３１は、撹拌モータ２５により、駆動軸２５ａ、モータ歯車３１ｂ、ギアチェーン３１ｃ、駆動軸３１に固定された歯車３１ａを介して駆動される。
【００２９】
駆動軸３１の中途部は、軸線からずれるように湾曲しており、下端には回転羽根３２が設けられている。回転羽根３２は平面Ｓ字状に形成され、焼却釜１４の底面板１４ａより若干上方に位置している。３０は焼け石であり、楕円球状をなし、焼却釜１４内に投入されている。この焼け石３０は、加熱に耐えられるものであれば、自然石或いはセラミックでもよい。
【００３０】
一方、駆動軸３１の上端は、適宜シール部材（図示せず）を介して、中空パイプ４３に回転自在に接続されている。２１は第２分岐パイプであり、中空パイプ４３の中途部から分岐したものであり、他端は吸引管５４を介して集塵機５５に接続されている。また、第２分岐パイプ２１の中途部には、逆止弁８２が配設されている。
集塵機５５には、吸引部（図示せず）と灰濾過装置５９が内蔵されている。また、集塵機５５の底面部５５ａには排水口５５ｂが形成され、この排水口５５ｂには集塵排水管５６が接続され、さらに集塵排水管５６は貯留タンク５１に接続されている。
【００３１】
１３は第１電熱ヒーター室であり、焼却釜１４の底面板１４ａの下方に設けられ、内部には第１電熱ヒーター１３ａが配置されている。
４７は燃焼室であり、第１電熱ヒーター室１３の底面板１３ｂを天板として、第１電熱ヒーター室１３の下方に設けられている。
４７ａは燃焼室４７に設けられた給気口であり、集合部３４ａに接続されている。４７ｂは燃焼室４７に設けられた排気口である。給気口４７ａと排気口４７ｂとは、燃焼室４７において互いに反対側に位置している。
燃焼室４７は高さの低い扁平構造に形成されている。燃焼室４７内には、図９に示されるように複数個の邪魔板３５が設けられている。給気口４７ａの前方に一枚の邪魔板３５ａが配設され、この邪魔板３５ａのさらに前方の両側には邪魔板３５ｂ、３５ｃが配設され、排気口４７ｂの手前には邪魔板３５ｄが配設されている。尚、邪魔板３５ａ、３５ｂ、３５ｃ、３５ｄは必ずしも設けなくてもよい。
【００３２】
前記集合部３４ａは、その上部が、縦方向に延設される第１排気パイプ３４に接続され、第１排気パイプ３４よりも径が大きく形成されている。さらに、図３に示されるように第１排気パイプ３４の上端部は、横方向に延設される捕集パイプ３４ｆの側面に接続されている。この捕集パイプ３４ｆの一端部は、焼却釜１４内に延設されて、その先端は開口している。捕集パイプ３４ｆの焼却釜１４内に配置される開口部３４ｂ側は、断面三角形状に形成されて、開口部３４ｂは上方に向かって開口している。一方、捕集パイプ３４ｆの他端部３４ｃは、閉塞されている。
【００３３】
３６は第２排気パイプであり、一端は集合部３６ａに形成されている。集合部３６ａは、排気口４７ｂに接続されていて、第２排気パイプ３６よりも径が大きく形成されている。
３７は燃焼筒であり、３９と８６は冷却筒である。これら３つは図４に示されるように、下方から燃焼筒３７、第１冷却筒３９、第２冷却筒８６の順にそれぞれ横設されて互いに略平行になっている。
【００３４】
図５は、燃焼筒３７、第１冷却筒３９及び第２冷却筒８６の断面図であり、図６は、燃焼筒内の長手方向における排煙の流れを模式的に説明する説明図である。
燃焼筒３７は図５に示されるように、断面四角形の外筒３７ｄと内筒３７ｅを有し、さらに内筒３７ｅ内には、断面四角形の密閉された第２電熱ヒーター室３７ｆが形成されている。第２電熱ヒーター室３７ｆ内には第２電熱ヒーター３７ｇが配設されている。外筒３７ｄは長手方向の両端部１０９（一端部）、１１０（他端部）が共に密閉されて形成され（図６参照）、他端部１１０側の隣接する２つの側面には、給気口３７ｂと排気口３７ｋがそれぞれ配設されている。
内筒３７ｅと第２電熱ヒーター室３７ｆは、外筒３７ｄ内で他端部１１０側に隙間ｇを設けて一端部１０９側に配置されている。
【００３５】
第２電熱ヒーター室３７ｆの一端部は、外筒の一端部１０９と共通に形成されている。
内筒３７ｅは、第２電熱ヒーター室３７ｆの外壁面と外筒３７ｄの内壁面との間にそれぞれ隙間を有して設けられている。内筒３７ｅの一端部９６は開口し、その開口部と外筒との間には隙間が形成されているのに対し、内筒３７ｅの他端部９５は密閉されている。
さらに、内筒３７ｅの上面は、外筒の他端部１１０の内壁面まで延長されている。
また、第２電熱ヒーター室３７ｆ、内筒３７ｅ及び外筒の間にそれぞれ形成される隙間（他端部９５側の、内筒の内壁面と第２電熱ヒーター室の外壁面とで形成される上下に連通する隙間３７ｇを除く）は、仕切り板３７ｈによってそれぞれ上半分側と下半分側の２つに分割されている（図５参照）。
【００３６】
これによると給気口３７ｂから燃焼筒３７内に流入した排煙は、図６の矢印に示される流れで燃焼筒３７内を通過し、排気口３７ｋから排出される。つまり、給気口３７ｂから流入した排煙は、燃焼筒３７の下半分側の外筒と内筒の間の隙間を移動し、一端部９６側で燃焼筒内のさらに内側に流入して、第２電熱ヒーター室３７ｆと内筒３７ｅとの間の隙間を移動する。そして、隙間３７ｇを通過して燃焼筒３７の下半分側から上半分側に移動した排煙は、第２電熱ヒーター室３７ｆと内筒３７ｅの間の隙間を移動した後、外筒に沿って内筒と外筒の間の隙間を移動し、排気口３７ｋから排出される。
尚、燃焼筒内は、第２電熱ヒーターによって５５０〜６５０℃程度に加熱可能となっている。
【００３７】
２つの冷却筒（第１冷却筒３９、第２冷却筒８６）は略同一の構成からなる。
密閉された外筒８８は、断面四角形状に形成され、内部には、外筒８８の軸線方向に延びる複数の空気流通パイプ１００が外筒８８を貫通して配置されている。
冷却筒３９、８６の一端部の外側にはそれぞれファン８７、８７（図４参照）が配設されて、複数の空気流通パイプ１００内に空気を流通させている。
また、外筒８８の下側の側面には、給気口３９ｅ、８６ｅが、上側の側面には排気口３９ｋ、８６ｋがそれぞれ設けられている。
さらに、外筒８８内は仕切り板８８ａによって上下に画設されている。仕切り板８８ａは、給気口と排気口が外筒８８の一端部側に配設されるのに対して、他端部側で切り欠かれており、その部分で上下に連通している。
図４、５において１２０は水抜き用管であり、一端は第２冷却筒８６の外筒８８の底面に接続され、他端は調整タンク２２に接続されている。また、水抜き用管１２０の中途部は、正面形状円形状をなすトラップ１２０ａに形成され、水を貯留可能となっている。
【００３８】
燃焼筒の排気口３７ｋと第１冷却筒３９の給気口３９ｅはパイプ９７で接続され、第１冷却筒３９の排気口３９ｋと第２冷却筒８６の給気口８６ｅはパイプ９８によって接続されている。
また、燃焼筒の給気口３７ｂは第２排気パイプ３６と接続され、第２冷却筒８６の排気口８６ｋは排煙管１０１に接続される。排煙管１０１は、貯留タンク５１の後述する第４室５１ｄ内で１つの円を描くように延設された後、貯留タンク５１の側面に形成された開口部１０８を介して貯留タンクの外側に延び、調整タンク２２に接続される。つまり、排煙管１０１は、第４室５１ｄ内の中途部で正面形状円形状をなすトラップ１０１ａに形成され、さらに貯留タンク５１の外方に延設されて調整タンク２２に接続される。
排煙管１０１は、全体が蛇腹配管で形成されてもよいが、少なくとも貯留タンク内に配置される部分が蛇腹配管で形成されるとよい。
【００３９】
３３は脱臭筒であり、内部には脱臭剤が充填された２つの脱臭剤層１０７、１０７が、空間３３ａを介在させて垂直方向に縦列して配設されている。脱臭筒３３の頂部には、吸引ファン４４が配設されている。
また、脱臭筒３３の下部側には、第１給気口３３ｂ、第２給気口３３ｃ及び第３給気口３３ｆが形成されている。
第１給気口３３ｂは第１接続パイプ３３ｄに接続され、第１接続パイプ３３ｄは、排煙管１０１の貯留タンク内に配置される中途部に接続されている。また、第２給気口３３ｃは第２接続パイプ３３ｅに接続され、第２接続パイプ３３ｅは、貯留タンク５１の上部側に形成された開口部１０３に接続されている。
第３給気口３３ｆは、第３接続パイプ９９に接続され、第３接続パイプ９９は前述したように前記分岐パイプ４２の中途部に接続されている。
【００４０】
貯留タンク５１は蓋体１０２によって密閉され、さらにその内部は仕切り壁７０、７１、７２により、第１室５１ａ、第２室５１ｂ、第３室５１ｃ、第４室５１ｄの４室に区画されている。仕切り壁７０の上部、下部及び仕切り壁７１の下部は、それぞれ切り欠かれ、これによって第１室５１ａと第２室５１ｂの上部は連通し、さらに第１室５１ａ、第２室５１ｂ及び第３室の下部は連通している。また、仕切り壁７２の上部は切り欠かれ、第３室５１ｃと第４室５１ｄの上部は連通している。仕切り壁７０と仕切り壁７２の上部側の切り欠きは、仕切り壁７０よりも仕切り壁７２の方が下方へ大きく切り欠かれている。その結果、仕切り壁７０の上端部は、仕切り壁７２の上端部よりも上方に位置している。
第２室５１ｂの中途部及び第３室５１ｃの中途部には、それぞれの室を上下に画設するように濾過層６０ａ、６０ｂがそれぞれ取り出し可能に設けられている。さらに、第２室５１ｂの濾過層６０ａは、２つの横に隣接して配設される濾過層によって構成されていて、貯留タンク５１から個々に取り出し可能となっている。これにより、第２、第３室５１ｂ、５１ｃに配設された濾過層６０ａ、６０ｂの下方に第１室５１ａと連通する第５室５１ｆが形成される。
また、仕切り壁７２によって、第１室５１ａ、第２室５１ｂ及び第３室５１ｃからなる濾過部と、第４室５１ｄからなる貯留部に分けられる。そして、濾過部と貯留部は、仕切り壁７２の上部が切り欠かれて形成される連通部によって、連通している。
【００４１】
前記分岐パイプ４２及び前記集塵排水管５６は、貯留タンク５１の第２室５１ｂに接続され、さらに詳しくは第２室５１ｂ内の２つの濾過層のうち同じ濾過層側に接続されている。
また、貯留タンク５１の底板１０４の下面と設置面１０５との間には隙間が設けられ、底板１０４の下面には第３電熱ヒーター１０６が配設されている。
【００４２】
中途部に水道電磁弁６０が配設された水道管８０は、第４室５１ｄに接続されており、水道水を第４室５１ｄに供給可能となっている。
さらに、中途部に電磁弁５２が配設された水道管８４の一端部は、水道管８０の水道電磁弁６０より上流側の中途部で接続され、他端部は逆止弁８５の上方位置である汚物管５７の中途部に接続されている。これにより、水道管８４、屎尿投入口４５を介して水道水を焼却釜１４内に供給可能となっている。
【００４３】
次に上記構成の屎尿処理装置の使用方法について説明する。
便器１０の弁座１１ａ或いは蓋体１１ｂを開けると、センサがこれを感知してアクチュエーター２０が作動し、シャッター機構１８のシャッター板８９が屎尿落下筒１６の開口を開放する。このとき、脱臭筒３３の吸引ファン４４は常に作動しているので、分岐パイプ４２から分岐している第３接続パイプ９９を介して調整タンク２２内の悪臭が脱臭剤層に吸引され、便器１０まで悪臭が到達することがない。この状態で、排便或いは排尿を行う。
【００４４】
排便或いは排尿が終了すると、アクチュエーター２０が作動して、シャッター機構１８により屎尿落下筒１６が閉塞される。次いで、洗浄ポンプ５８が駆動され、便器１０を洗浄する。尚、シャッター板８９によって屎尿落下筒１６が閉塞されたときのみ、便器１０の洗浄水を流すように制御され、これにより屎尿落下筒１６がシャッター板８９から開放されている際には、余分な水は流れない。
【００４５】
この洗浄水は、分岐パイプ４２に流入し、貯留タンク５１の第２室５１ｂに誘導される。尚、第３接続パイプ９９は、分岐パイプ４２から一旦上方に起立して分岐されているので、洗浄水が第３接続パイプ９９内に流入することがない。
また、便器洗浄の際には、便器１０内に付着していた紙等が、洗浄水によって屎尿落下筒１６へと流れ落ちるが、紙等は、屎尿落下筒１６の上端部側に収容されているフィルター８１によって捕捉されて、分岐パイプ４２へと流入することを防止される。そして、フィルター８１の流通孔８１ａを通過可能な洗浄水のみ、屎尿落下筒１６から分岐パイプ４２内へ流出する。フィルター８１の内側で捕捉され、シャッター板８９上に溜まった紙等は、次に弁座１１ａ或いは蓋体１１ｂを開けて便器１０を使用する際にシャッター板８９が開くので、屎尿落下筒１６を介して調整タンク２２内へと落下させることができる。
【００４６】
第２室５１ｂ内に誘導された洗浄水は、第２室５１ｂ内の濾過層６０ａにより濾過が施された後、第３室５１ｃ内へ誘導される。そして、第３室内の濾過層６０ｂにより再び濾過が施された後、第３室５１ｃ内に一旦貯留される。この第３室５１ｃ内に一旦貯留された濾過水の水位が所定レベルを越えた際、即ち、仕切り壁７２を乗り越えた量の濾過水は、第４室５１ｄへ誘導される。この第４室５１ｄ内に貯留された濾過水は、便器１０の洗浄水として、洗浄時に洗浄ポンプ５８が作動することにより、洗浄水供給パイプ１１を介して便器１０に送り込まれ、循環使用される。
【００４７】
また、第２室５１ｂにおいて貯留される洗浄水に含まれ、水に浮遊する有機物等からなる浮遊物は、仕切り壁７０をオーバーフローし、第１室５１ａ内及びこれに連通して形成される第５室５１ｆへと誘導される。貯留タンク内は、後述するようにバクテリア等の微生物の活動に好適な温度に加温されているので、洗浄水中の微生物が貯留タンク内の、特に第１室及び第５室５１ｆ内の浮遊物等の汚物を良好に分解することができる。
微生物は市販されているもの等を、積極的に貯留タンク５１内に、特に第１室５１ａ及びこれに連通する第５室５１ｆ内に投入してもよい。
【００４８】
また、貯留タンク５１は、濾過層６０ａ、６０ｂが適宜交換されることにより、濾過機能を維持することができる。このとき、第２室５１ｂに配設される濾過層６０ａは、横に並べられて配設される２つの濾過層から構成されているので、水が落下供給されて汚染されやすい側の濾過層と、他方の濾過層を異なる時期に交換することができる。
さらに、貯留タンク５１の下面に配設された第３電熱ヒーター１０６へ必要に応じて通電し貯留タンクを加熱することにより、冬場の気温低下の際の、貯留タンク５１内の水の凍結を防ぐことができる。
【００４９】
分岐パイプ４２とシャッター板８９は同一高さではないため、シャッター板８９により屎尿落下筒１６が閉鎖された状態では、高さの差である間隔Ｌの部分に水が常に溜まった状態になっている。この水は、排便或いは排尿の際に、シャッター板８９が開いて調整タンク２２内に落下して屎尿の付着を防止すると共に、排便にある程度の流動性を好適に持たせることができる。このとき、トイレを使用するたびにシャッター板８９は開くので、間隔Ｌの部分に溜まる水は、調整タンク２２内に落下する。このため、間隔Ｌの部分に溜まっている水の量だけ、水の供給源である貯留タンク５１内の水量は減少する。この減少分を補うため、貯留タンク５１内の水面が所定レベルまで低下したときには、水道電磁弁６０が開いて水道管８０から水道水が補給されるよう設けられている。
【００５０】
調整タンク２２内に所定量の屎尿が貯留されると浮きセンサが検知してモーターが作動し、汚物ポンプ５０が駆動される。これにより、調整タンク２２内の屎尿は、汚物管５７を経由して焼却釜１４へ供給される。
焼却釜１４内で屎尿を焼却するには、第１電熱ヒーター室１３内の第１電熱ヒーター１３ａに通電し、焼却釜１４を加熱する。焼却釜１４内が５００〜６００℃程度に加熱されるとよい。また、このとき、回転羽根３２を回転させて、屎尿を撹拌しつつ効率のよい焼却を行う。焼却釜１４内への外気の供給は、シロッコファン８３の作動により中空パイプ４３を介して駆動軸３１の開口する下端から行なわれる。このとき、中空パイプ４３から分岐する第２分岐パイプ２１に配設される逆止弁８２が、シロッコファン８３によって導入される外気が集塵機５５側へ流入するのを阻止する。
【００５１】
屎尿の焼却が終了したところで、第１電熱ヒーター１３ａの通電を切ると、焼却釜１４の温度がある程度下がって電磁弁５２が開き、水道管８４、屎尿投入口４５を介して水道水が焼却釜１４内に供給される。このとき、水道管８４は逆止弁８５の上方で汚物管５７と接続されているので、水道水によって逆止弁８５に付着した屎尿を洗い流して焼却釜１４内へと流入させることができる。
次いで再び第１電熱ヒーター１３ａへの電源を入れ、回転羽根３２を回転させつつ加熱する。これにより、焼け石３０が焼却釜１４の内周面や底面にぶつかり、そこに付着している塩分等を削り取りつつ、水に塩分等を溶かし撹拌する。そして、焼却釜１４内部に水分が残っている状態で、第１電熱ヒーター１３ａへの通電を切り、水の温度をある程度低下させる。水温が低下したら、回転羽根３２を回転させつつ、集塵機５５内の吸引部を作動させ、焼却釜１４内の塩分等を含む残留物を、駆動軸３１の開口された下端から第２分岐パイプ２１、吸引管５４を介して集塵機５５へ吸引させる。このとき、シロッコファン８３の作動は停止され、第２分岐パイプ２１の中途部に配設された逆止弁８２は、集塵機５５による残留物の吸引を許容し、残留物の通過を可能とする。
【００５２】
集塵機５５に吸引された残留物は、灰濾過装置５９で灰分と水に濾別され、灰分は集塵機５５内に残留し、水は排水口５５ｂから集塵排水管５６を移動して貯留タンク５１内の第２室５１ｂ内へ誘導される。この誘導された水は、前述の第２室５１ｂ内に流入した洗浄水と混合され、洗浄水と同様に、濾過層６０ａ、６０ｂによって濾過され、さらに浮遊物は第１室５１ａ及び第５室５１ｆに誘導される。そして、第４室５１ｄに一旦貯留される水は、便器１０の洗浄水として循環使用され、第１室５１ａ及び第５室５１ｆ内の汚物は微生物によって分解される。
貯留タンク５１上部側は、第２接続パイプ３３ｅによって脱臭筒３３の下部側に接続されているので、貯留タンク５１内の臭気は脱臭筒３３へ導かれて、脱臭される。
集塵機５５内に残留する灰分は、所定量貯まったところで、底面部５５ａに形成された排出用の口から排出パイプを介して外部に排出する（図示せず）。
【００５３】
一方、焼却釜１４内で屎尿を焼却することにより発生する焼却釜１４内の１次排煙は、捕集パイプ３４ｆの開口部３４ｂから燃焼室４７へ導入され、２次焼却される。このとき、捕集パイプ３４ｆの開口部３４ｂは、上方に向かって開口しているので、排煙のみを捕集パイプ３４ｆに良好に導入させることができ、水中の残留物等が捕集パイプ３４ｆ内に入ってこれを詰まらせることがない。
２次焼却においては、焼却釜１４内で屎尿を焼却する際の第１電熱ヒーター１３ａによる熱が利用される。このように第１電熱ヒーター１３ａは、１次、２次焼却の両段階に寄与するため、熱効率に優れている。
【００５４】
燃焼室４７内は偏平構造になっている上、複数個の邪魔板３５が設けられているため、給気口４７ａから導入された１次排煙は、図９に示されるように邪魔板３５ａにぶつかって両側方へ流れた後、邪魔板３５ｂ、３５ｃの間に収束し、さらに３５ｄに衝突し、両側方へ流れ、排気口４７ｂから第２排気パイプ３６へ排出される。このように、１次排煙が蛇行しうるようになっており、このため、１次排煙と燃焼室４７の内壁面との接触する時間が長くなり、第１電熱ヒーター１３ａの熱を、尚一層効率良く利用できると共に、１次排煙中の臭気成分を好適に焼却することができる。
邪魔板３５ａ、３５ｂ、３５ｃ、３５ｄは必ずしも設けなくともよい。燃焼室４７を偏平構造に、かつ、焼却釜１４と略同じ大きさの広い面積にすることによって、１次排煙の接触面積が大きくなり、効率良く焼却させることができるからである。
【００５５】
燃焼室４７内で発生した２次排煙は、一旦集合部３６ａで貯留され、第２排気パイプ３６内を移動して、燃焼筒３７内へ導入される。燃焼筒３７内は、第２電熱ヒーター３７ｆによって５５０〜６５０℃程度に加熱されている。そして、２次排煙は、前述したように加熱されている燃焼筒３７内を、燃焼筒３７の長手方向に２回往復するように移動する（図６の矢印参照）。これにより、２次排煙と燃焼筒内の壁面との接触時間が増え、第２電熱ヒーターの熱を効率良く利用して２次排煙中の臭気成分を好適に焼却することができる。
【００５６】
燃焼筒３７内で発生した３次排煙は、排気口３７ｋからパイプ９７を移動し、第１冷却筒３９内に導入される。その後、３次排煙は第１冷却筒３９の排気口３９ｋからパイプ９８を介して第２冷却筒８６内に導入される。第１、第２冷却筒３９、８６内を通過した３次排煙は、空気の流通する複数の空気流通パイプ１００によって冷却される。このとき、２つの冷却筒３９、８６それぞれにおいて、外筒は仕切り板８８ａによって上下に画設されているので、３次排煙はまず外筒内の下部空間を移動し、その後折り返して上部空間を移動する。これにより、３次排煙が空気流通パイプに接触する時間が長くなり、３次排煙が効率良く冷却される。
また、３次排煙が冷却筒で冷却されて凝結することにより生じる水は、水抜き用管１２０を介して調整タンク２２へと流出する。水抜き用管１２０の中途部にはトラップ１２０ａが形成されているので、調整タンク２２の悪臭等が逆流するのを防ぐことができる。
第１、第２冷却筒３９、８６によって冷却された排煙は、第２冷却筒８６の排気口８６ｋから排煙管１０１に流入する。排煙管１０１は、貯留タンク５１の第４室５１ｄ内に延設されているので、排煙はさらに第４室５１ｄ内に貯留されている水によって冷却される。排煙管１０１は、少なくとも貯留タンク５１内に配設される部分が蛇腹配管によって形成されて表面積が大きいので、水と排煙との熱交換が効率良く行なわれる。これにより、３次排煙は、３０〜４０℃に冷却される。こうして、特別な装置を設けることなく排煙を効率良く冷却することができる。
貯留タンク内の水は、排煙管１０１内の排煙を冷却することにより、バクテリア等の微生物の生存に好適な３０〜４０℃の水温に加温され保持される。これにより、貯留タンク内、特に第１室５１ａ及び第５室５１ｆ内の洗浄水中の汚物を微生物によって良好に分解させることができる。
【００５７】
第１、第２冷却筒を経てさらに貯留タンク内で十分に冷却された３次排煙は、凝結して水分と排煙となり、排煙は第１接続パイプ３３ｄを介して脱臭筒３３へ移動し、脱臭剤層１０７、１０７によって臭気成分が吸着除去された後、吸引ファン４４から系外へ放出される。
２つの脱臭剤層１０７、１０７は、空間３３ａを介在して垂直方向に縦列して配置されているので、目詰まりすることなく、好適に臭気成分を吸着除去することができる。
【００５８】
一方、３次排煙が凝結して生じた水分は、排煙管１０１をさらに移動して、調整タンク２２内へと流入し、調整タンク２２内の屎尿と混合される。この際、凝結して生じた水分が、排煙管１０１の中途部に形成されたトラップ１０１ａで一旦貯留されるので、調整タンク２２内の悪臭等が逆流するのを防ぐことができる。
尚、排煙管１０１には、脱臭筒３３に接続される第１接続パイプ３３ｄが接続されているので、焼却釜１４内の排煙を捕集パイプから燃焼室、燃焼筒、第１、第２冷却筒、排煙管１０１へと移動させるにあたって、脱臭筒３３の吸引ファン４４による吸引が良好に作用される。また、シロッコファン８３による焼却釜１４への空気の導入によっても、排煙を良好に移動させることができる。
さらに、シロッコファン８３によって焼却釜１４に空気を導入することにより、焼却釜１４及びこれに連通する燃焼室４７、燃焼筒３７へ、それぞれにおける焼却に必要な十分な空気を導入することができる。この際、集塵機５５の吸引部による吸引は停止される。
【００５９】
【発明の効果】
本発明によれば、焼却された屎尿の排煙を特別な装置を設けることなく効率良く冷却することができる。また、貯留タンク内の洗浄水が、排煙を冷却した結果微生物の活動に適した温度に加温されるので、洗浄水中に含まれる汚物等を微生物によって良好に分解させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る屎尿処理装置の全体構成を表す説明図である。
【図２】屎尿落下筒に収容されるフィルターの状態を説明する概略図である。
【図３】捕集パイプの形状を示す断面図である。
【図４】燃焼筒、第１冷却筒及び第２冷却筒の配置状態を示す斜視図である。
【図５】燃焼筒、第１冷却筒及び第２冷却筒の断面図である。
【図６】燃焼筒内の長手方向における空気の流れを模式的に説明する説明図である。
【図７】シャッター機構の断面図である。
【図８】シャッター機構に使用される主な部品の平面図である。
【図９】燃焼室における邪魔板の配置位置を説明する平面図である。
【符号の説明】
１０  便器
１４  焼却釜
１３ａ  第１電熱ヒーター
１６  屎尿落下筒
１８  シャッター機構
２２  調整タンク
４２  分岐パイプ
５１  貯留タンク
１０１  排煙管
【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】
2005028226.tif 000008
【図７】
2005028226.tif 000009
【図８】
2005028226.tif 000010
【図９】
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