(57)【要約】【課題】サイホン現象によりポンプ停止後も洗浄水が流れ続けるのを防止すると共に洗浄能力を向上させる。【解決手段】洗浄水槽１２と便器２、及び汚水処理槽３０間に循環経路を形成し、洗浄水槽１２内に配置された水中ポンプ５により配管６を介して便器２に洗浄水３１を供給するものであり、便器２は、洗浄水槽１２の水位よりも低位置に配置されている。配管６は、水中ポンプ５により洗浄水槽１２内の洗浄水３１を揚水する揚水管６０と、該揚水管６０に接続されて洗浄水槽１２の水位よりも高位置に配置された調整管６１と、該調整管６１からの洗浄水３１を便器２よりも低位置を経由して該便器２に供給する屈曲管６２とを有している。また、調整管６１に負圧で大気を取り込むエア取込み弁１５を設けた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
洗浄水槽と便器、及び汚水処理槽の間に循環経路を形成し、前記洗浄水槽内に配置された水中ポンプにより配管を介して前記便器に洗浄水を供給する循環式トイレにおいて、
前記便器は、前記洗浄水槽の水位よりも低位置に配置され、
前記配管は、前記水中ポンプにより洗浄水槽内の洗浄水を揚水する揚水管と、
該揚水管に接続されて洗浄水槽の水位よりも高位置に配置された調整管と、
該調整管からの洗浄水を、前記便器よりも低位置を経由して該便器に供給する屈曲管と、を有し、
前記調整管に、前記水中ポンプが停止することで該調整管内が負圧になって大気を取り込むエア取込み弁を設けた、
ことを特徴とする循環式トイレ。
【請求項２】
エア取込み弁の代わりに電磁弁を設け、
該電磁弁を前記水中ポンプの制御と連動させた、
ことを特徴とする請求項１に記載の循環式トイレ。
【請求項３】
前記エア取込み弁の代わりに、大気に連通する逃がし配管を設けた、
ことを特徴とする請求項１に記載の循環式トイレ。
【請求項４】
前記屈曲管を中途部から分岐させて一方を前記便器に接続し、他方を外部に連通する水抜き管を設け、
該水抜き管の出口側に水抜き弁を設けた、
ことを特徴とする請求項１に記載の循環式トイレ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水中ポンプを用いて洗浄水を洗浄水槽から便器に供給する配管を備えた循環式トイレに関する。
【背景技術】
【０００２】
公園やイベント会場、野営地等における屋外の常設及び仮設トイレとして、従来の移動式トイレに代わって循環式トイレが重用されるようになってきている。この種、循環式トイレでは、一度便器洗浄に使用した洗浄水を生物処理等して清浄にした後、再度洗浄水として使用するため、洗浄水としてシステムに加わる水分量の汲み取りが不要であり維持管理が容易であるという特徴を有する。
【０００３】
従来、この循環式トイレとして、例えば特許文献１には、便器の下方に配置された汚水槽に連通して複数の浄化槽を配設し、これらの複数の浄化槽に順に汚水を送って浄化させ、浄化された処理水を洗浄水として便器に送水する点が開示されている。この場合、浄化された処理水を給水ポンプとタイマ制御で汲み上げて、水だけで便器を洗浄している。
【０００４】
また、特許文献２には、便器の下方に汚物処理槽を設け、便器は大便のみを処理槽に落とし、小便及び洗浄水を便器内で大便と分離させ、分離した小便及び洗浄水を土壌処理槽に導入し、浄化して貯水部に集め、その水を汲み上げて便器の洗浄水として循環使用する点が開示されている。この場合、貯水部から水中ポンプや足踏みポンプで洗浄水を汲み上げて、水だけで便器を洗浄している。
【特許文献１】特開２００３−１８４１５８号公報（第３頁、図１）
【特許文献２】特開２００２−５９１８０号公報（第２−３頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１では、洗浄水量を多くすれば便器の洗浄能力は向上するが、汚物等の浄化槽での滞留時間を確保して良好な処理槽能力を維持するには相対的に処理槽の容量を大きくしなければならない。これに対し、洗浄水量を少なくすると処理槽能力は向上するが、便器の洗浄能力は低下してしまうという課題があった。
【０００６】
また、特許文献２では、１回の便器の洗浄水量が、例えば３００〜５００ｍＬと少ないため、便器の洗浄残しが生じてしまうおそれがある。
本発明は、斯かる課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、サイホン現象によりポンプ停止後も洗浄水が便器に流れ続けるのを防止すると共に、配管内に取り込んだ空気を洗浄水と共に噴出させることで便器の洗浄能力を向上させた循環式トイレを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するため、請求項１に係る発明は、
洗浄水槽と便器、及び汚水処理槽の間に循環経路を形成し、前記洗浄水槽内に配置された水中ポンプにより配管を介して前記便器に洗浄水を供給する循環式トイレにおいて、
前記便器は、前記洗浄水槽の水位よりも低位置に配置され、
前記配管は、水中ポンプにより洗浄水槽内の洗浄水を揚水する揚水管と、
該揚水管に接続されて洗浄水槽の水位よりも高位置に配置された調整管と、
該調整管からの洗浄水を、前記便器よりも低位置を経由して該便器に供給する屈曲管と、を有し、
前記調整管に、前記水中ポンプが停止することで該調整管内が負圧になって大気を取り込むエア取込み弁を設けたことを特徴とする。
【０００８】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の循環式トイレにおいて、
エア取込み弁の代わりに電磁弁を設け、
該電磁弁を前記水中ポンプの制御と連動させたことを特徴とする。
【０００９】
請求項３に係る発明は、請求項１に記載の循環式トイレにおいて、
前記エア取込み弁の代わりに、大気に連通する逃がし配管を設けたことを特徴とする。
請求項４に係る発明は、請求項１に記載の循環式トイレにおいて、
前記屈曲管を中途部から分岐させて一方を前記便器に接続し、他方を外部に連通する水抜き管を設け、
該水抜き管の出口側に水抜き弁を設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、サイホン現象によりポンプ停止後も洗浄水が便器に流れ続けるのを防止することができる。また、配管内に取り込んだ空気を洗浄水と共に噴出させることで、便器の洗浄能力を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面に基づき本発明の実施の形態を説明する。
（第１の実施の形態）
図１は、本実施の形態における循環式トイレ１の全体構成を示している。同図において、循環式トイレ１は、トイレ室１４と、このトイレ室１４に一体的に配設されて洗浄水３１を貯留する洗浄水槽（洗浄水タンク）１２とを有している。トイレ室１４内には、床２１に据付けた便器２と、その下方に汚水処理槽３０が配置されている。この汚水処理槽３０は、汚物を生物処理する生物処理槽７、固形分を沈殿させて水分と分離する沈殿分離槽８、フロート付き水中ポンプ１０が収容された移送ポンプ槽９を有している。
【００１２】
便器２は、洗浄水槽１２の水位よりも低位置に配置されている。洗浄水槽１２内には水中ポンプ５が配置されている。この水中ポンプ５は、トイレ室１４内に配置された押しボタンスイッチ４と連動可能に構成されている。すなわち、用便後に、押しボタンスイッチ４を押すと水中ポンプ５が駆動されて洗浄水３１が便器２に流れ込むようになっている。
【００１３】
更に、洗浄水槽１２と便器２とは配管６によって接続されている。この便器２は、洗浄水槽１２からの洗浄水３１が噴出される洗浄水噴出口３と、汚物等が下方に排出される排出口１３を有している。また、配管６は、水中ポンプ５により洗浄水槽１２内の洗浄水３１を揚水する揚水管６０と、この揚水管６０に接続されて洗浄水槽１２の水位よりも高位置に配置された調整管６１と、この調整管６１からの洗浄水３１を、便器２よりも低位置を経由して該便器２内に噴出するように略Ｕ字状に屈曲された屈曲管６２とを有している。更に、調整管６１の中途部には、負圧で大気を取り込むエア取込み弁１５が設けられている。
【００１４】
また、移送ポンプ槽９と洗浄水槽１２とは、戻し管１１によって接続されている。この戻し管１１は、一端をフロート付き水中ポンプ１０に接続され、他端を洗浄水槽１２の上方空間に臨むように配置されている。これにより、洗浄水槽１２から便器２に送り出された洗浄水３１は、生物処理槽７、沈殿分離槽８、移送ポンプ槽９、及び戻し管１１を順に移送されて循環する構成になっている。
【００１５】
なお、本実施形態では、戻し管１１の配管経路として、生物処理槽７や洗浄水槽１２等の上方から配管した場合について説明したが、これに限ることなく、例えば生物処理槽７や洗浄水槽１２等の側方から配管しても良く、また下方から配管しても良い。
【００１６】
以上において、用便を足した後、使用者がトイレ室１４内の押しボタンスイッチ４を押すと、押しボタンスイッチ４に内蔵されたタイマ（図示せず）が作動して、その信号が水中ポンプ５に送られ、一定時間（タイマ時間）だけ水中ポンプ５が作動する。
【００１７】
この水中ポンプ５の作動により、洗浄水槽１２に蓄えられた洗浄水３１が、配管６を経由して便器２の洗浄水噴出口３から噴出され便器２内を洗浄する。これにより、汚物は洗浄水３１と共に排出口１３から生物処理槽７に移送され、該生物処理槽７内で生物処理された後、固形物と水分を分離する沈殿分離槽８、更に移送ポンプ槽９に移送される。
【００１８】
この場合において、移送ポンプ槽９内の水位が規定以上に上昇すると、フロート付き水中ポンプ１０が自動的に作動して、移送ポンプ槽９内の洗浄水は戻し管１１を経由して洗浄水槽１２に移送される。なお、その後はこの循環動作を繰り返す。
【００１９】
また、押しボタンスイッチ４を押してからタイマ時間が経過すると、水中ポンプ５の作動が停止する。ところで、図１に示すように、洗浄水槽１２の水位は、洗浄水噴出口３よりもＨ１だけ高く設定されているため、後述するエア取込み弁１５がないと、水中ポンプ５が停止したとしても、サイホン現象により洗浄水３１の便器２側への流れ込みが止まらないおそれが生じる。
【００２０】
そこで、本実施形態では、図１及び図２に示すように、調整管６１の中途部に、水中ポンプ５が停止することにより、調整管６１内が負圧になって開放され大気を取り込むエア取込み弁１５を設けている。これにより、水中ポンプ５の作動が停止すると、調整管６１内の圧力は水位Ｈ２と水位Ｈ３の差により負圧になるため、この負圧でエア取込み弁１５が開放されて調整管６１内に空気３２が取り込まれる。こうして、屈曲管６２内の水位はＡ点まで低下し、また、揚水管６０側の水位はＢ点まで低下して洗浄水３１の一連の循環動作を終了する。
【００２１】
なお、詳しくは後述するが（図６〜図８参照）、調整管６１内に取り込まれた空気は、次に押しボタンスイッチ４を押したときに、洗浄水３１と共に洗浄水噴出口３から勢い良く噴出される。
【００２２】
また、洗浄水槽１２や生物処理槽７等においては、洗浄水３１は絶えず蒸発等するのが一般的であるが、例えば、多数の使用者により洗浄水槽１２内の水位が上昇したときは、不図示の排水弁を開放して洗浄水３１の量を調節することができる。
【００２３】
本実施の形態によれば、調整管６１の中途部に、負圧で開放されるエア取込み弁１５を設けたので、水中ポンプ５の停止後もサイホン現象で洗浄水３１が便器２側に流れ続けるのを防止することができる。また、調整管６１内に取り込まれた空気は、次に押しボタンスイッチ４を押したときに、洗浄水３１と共に洗浄水噴出口３から勢い良く噴出されるので、洗浄能力を向上させることができる。
（変形例）
図３は、第１の実施の形態の変形例を示している。なお、第１の実施の形態と同一又は相当する部材には、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００２４】
この変形例では、エア取込み弁１５の代わりに電磁開閉弁１６が設けられている。そして、用便後に押しボタンスイッチ４を押すと、タイマ（図示せず）が作動して、そのタイマ信号が水中ポンプ５に送られ、一定時間だけ水中ポンプ５が作動する。これと同時に、電磁開閉弁１６にも送られて該電磁開閉弁１６は閉じられる。その後、タイマ時間が経過すると水中ポンプ５が停止すると共に、電磁開閉弁１６が開放されて調整管６１内に空気が取り込まれるようにした。
【００２５】
なお、調整管６１内に入り込んだ空気が、次に押しボタンスイッチ４を押したときに洗浄水３１と共に洗浄水噴出口３から勢い良く噴出されるのは、第１の実施の形態と同様である。
【００２６】
その後の動作は、上述した第１の実施の形態と同様である。
本変形例によれば、調整管６１の中途部に電磁開閉弁１６を設けたので、水中ポンプ５の停止後もサイホン現象で洗浄水３１が便器２側に流れ続けるのを防止することができる。また、調整管６１内に取り込まれた空気は、次に押しボタンスイッチ４を押したときに、洗浄水３１と共に洗浄水噴出口３から勢い良く噴出されるので、洗浄能力を向上させることができる。
（第２の実施の形態）
図４は、本実施の形態における循環式トイレ１の全体構成を示している。なお、第１の実施の形態と同一又は相当する部材には、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００２７】
同図において、第１の実施の形態とは、エア取込み弁１５の代わりに逃がし配管１７を設けた点が相違している。
この実施の形態では、水中ポンプ５が作動している間は、該水中ポンプ５から移送される洗浄水は主として配管６を通って便器２の洗浄水噴出口３から噴出して、便器２内の洗浄に用いられる。また、その洗浄水３１の一部は、逃がし配管１７を経由して洗浄水槽１２に戻される。この場合、戻る洗浄水３１の量は僅かなので便器２の洗浄性能には影響を及ぼさない。
【００２８】
次に、水中ポンプ５が停止すると、図２に示したように、調整管６１内の圧力は水位Ｈ２と水位Ｈ３の差により負圧になるため、この負圧により、逃がし配管１７の先端開放口１８から空気が調整管６１内に取り込まれる。これにより、屈曲管６２内の水位はＡ点まで低下し、また、揚水管６０側の水位はＢ点まで低下して洗浄水３１の一連の循環動作を終了する。
【００２９】
本実施の形態によれば、調整管６１の中途部に逃がし配管１７を設けたので、水中ポンプ５の停止後もサイホン現象で洗浄水３１が便器２側に流れ続けるのを防止することができる。また、調整管６１内に取り込まれた空気は、次に押しボタンスイッチ４を押したときに、洗浄水３１と共に洗浄水噴出口３から勢い良く噴出されるので、洗浄能力を向上させることができる。
（第３の実施の形態）
図５は、本実施の形態における循環式トイレ１の全体構成を示している。なお、第１の実施の形態と同一又は相当する部材には、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００３０】
同図において、例えば冬季に外部の気温が低下したとき、屈曲管６２の中で大気に露出しているＣ部分では、管内の洗浄水が凍結してしまうおそれがある。
このため、本実施の形態では、屈曲管６２を中途部から分岐させて一方の連通管６２ａを便器２に接続し、他方の水抜き管１９を外部に連通するようにした。更に、この水抜き管１９の出口側に水抜き弁２０を設けた。
【００３１】
こうして、水抜き弁２０を手動にて開くと、洗浄水３１を含んだ配管が大気に露出している部分はなくなり、他の部分は温度慣性の大きい水中となるので、凍結のおそれはなくなる。なお、この実施の形態では、調整管６１の中途部に逃がし配管１７を設けた場合について説明したが、これに限ることなく、エア取込み弁１５を用いても良いことは勿論である。
【００３２】
本実施の形態によれば、水中ポンプ５を停止したときの配管６内の例えば冬季における凍結を防止することができる。
次に、図６〜図８は、本実施の形態の循環式トイレ１の作用を示している。
【００３３】
この実施の形態の循環式トイレ１は、調整管６１の中途部にエア取込み弁１５を設け、更に凍結防止用の水抜き管１９を設けた場合を示している。
すなわち、図６では、使用待ち状態（待機状態）を示しており、この状態では、屈曲管６２内の水位はＡ点まで低下し、また、揚水管６０側の水位はＢ点まで低下しており、調整管６１内には空気３２が取り込まれている。
【００３４】
図７は、用便を済まして押しボタンスイッチ４を押した直後の状態を示している。このとき、調整管６１内の空気３２は洗浄水３１に押されて、便器２の洗浄水噴出口３の近くまで移動している。
【００３５】
図８は、調整管６１内の空気３２が便器２の洗浄水噴出口３から洗浄水３１と共に勢い良く噴出して汚物を洗浄中の状態を示している。このとき、便器２に流れ込む調整管６１内の空気３２により、洗浄水３１のみが噴出する場合と比較して便器２内の洗浄性能を向上させることになる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】第１の実施の形態における循環式トイレの全体構成を示す図である。
【図２】同上の調整管内にエア取込み弁から空気が取り込まれた状態を示す図である。
【図３】同上の変形例の循環式トイレの全体構成を示す図である。
【図４】第２の実施の形態における循環式トイレの全体構成を示す図である。
【図５】第３の実施の形態における循環式トイレの全体構成を示す図である。
【図６】循環式トイレの待機状態を示す図である。
【図７】循環式トイレの洗浄開始状態を示す図である。
【図８】循環式トイレの洗浄中の状態を示す図である。
【符号の説明】
【００３７】
１      循環式トイレ
２      便器
３      洗浄水噴出口
４      押しボタンスイッチ
５      水中ポンプ
６      配管
７      生物処理槽
８      沈殿分離槽
９      移送ポンプ槽
１０    フロート付き水中ポンプ
１１    戻し管
１２    洗浄水槽
１３    排出口
１４    トイレ室
１５    エア取込み弁
１６    電磁開閉弁
１７    逃がし配管
１８    先端開放口
１９    水抜き管
２０    水抜き弁
２１    床
３０    汚水処理槽
３１    洗浄水
３２    空気
６０    揚水管
６１    調整管
６２    屈曲管
【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】
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【図７】
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【図８】
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