(57)【要約】【課題】排泄後に便器や人体を洗浄する習慣が存在する環境下で使用される場合であっても、便器から排出された尿の取り扱いが容易である。【解決手段】便器１０内に固液分離ユニット４０が設けられている。固液分離ユニット４０は尿や洗浄水などの液体と便を分離する。便はコンポスト槽２０に落下する。尿や洗浄水は排液管３１を介して連結部３０ａに向かう。開閉弁６１が閉状態にあるときは連結部３０ａに達した液体が排液管３２を介して排液槽７１に流入する。開閉弁６１が開状態にあるときは連結部３０ａに達した液体が排液管３３を介して排液槽７２に流入する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の排出部に固体を、第２及び第３の排出部に液体を、それぞれ分離して排出するトイレであって、
上方に開口した排泄用の開口が設けられた便器と、
前記開口の下方に配置され、前記開口を通じて落下してきた固体を受け取る受け状態と、受け取った固体を前記第１の排出部へと送り出す送り状態とを選択的に取る落下物受け部と、
前記受け状態と前記送り状態の間で前記落下物受け部の状態を切り替える第１の切り替え手段と、
前記落下物受け部が前記受け状態にあるときに前記落下物受け部に落下してきた液体が前記落下物受け部を通って流入する流入口を有し、当該流入口から延びた１つの流路が前記第２の排出部と前記第３の排出部に向けて２つの分岐流路に分岐した液体の流路と、
前記２つの分岐流路の一方を通じて前記第２の排出部へと液体を流通させると共に前記第３の排出部には液体を流通させない状態と、前記２つの分岐流路の他方を通じて前記第３の排出部へと液体を流通させると共に前記第２の排出部には液体を流通させない状態との間で、前記液体の流路の状態を切り替える第２の切り替え手段とを備えていることを特徴とするトイレ。
【請求項２】
ユーザーが前記開口に排泄可能な位置に着いたことを検出する検出手段と、
前記検出手段の検出結果に基づいて前記第１及び第２の切り替え手段の少なくともいずれかにおける切り替え動作を制御する切り替え制御手段とをさらに備えていることを特徴とする請求項１に記載のトイレ。
【請求項３】
ユーザーが操作可能な操作部と、
ユーザーによる前記操作部の操作に基づいて前記第１及び第２の切り替え手段の少なくともいずれかにおける切り替え動作を制御する切り替え制御手段とをさらに備えていることを特徴とする請求項１に記載のトイレ。
【請求項４】
前記第１の排出部が前記落下物受け部の下方に配置されており、
前記落下物受け部が、前記開口を通じて落下してきた物体を受ける表面を有しており、
前記第１の切り替え手段が、前記表面が前記開口からの物体の落下位置に配置された位置と前記表面上に支持された物体を下方に落下させる位置との間で前記落下物受け部を変位させることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のトイレ。
【請求項５】
前記第１の切り替え手段が、前記落下物受け部を水平方向に平行移動させることを特徴とする請求項４に記載のトイレ。
【請求項６】
前記流入口から延びた前記１つの流路が、上方から前記２つの分岐流路への分岐点へと向かっており、
前記２つの分岐流路の前記一方が、前記２つの分岐流路の分岐点から上方に向かっており、
前記２つの分岐流路の前記他方が、前記２つの分岐流路の分岐点から下方に向かっており、
前記第２の切り替え手段が、前記２つの分岐流路の前記他方における下方に延びた部分を開閉する開閉弁を有していることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のトイレ。
【請求項７】
前記第１の排出部が、内部に貯留した固体を撹拌する撹拌手段を備えていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のトイレ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トイレ、特に、便と尿を分離するトイレに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、便と尿を分離するトイレがある。その一例である特許文献１では、便を便槽に、尿を尿液肥化タンクにそれぞれ分離して排出するように構成された便器が設けられている。便は便槽内で微生物によって分解処理される。また、尿は液肥として用いられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−８７７６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１によると、便器からの排出物として、尿と便を分離することのみが想定されている。しかしながら、便器から排出されるべき物体はこれに限らない。例えば、排泄後に洗浄水を用いて便器内や人体を洗浄する習慣はさまざまな文化に見られる。このような態様でトイレが使用される場合、便器からは尿や便以外に洗浄水が排出されることになる。上記従来技術がこのような使用態様のトイレに適用されたとすると、洗浄水は尿と共に尿液肥化タンクへと排出されることになる。よって、尿液肥化タンク内には、洗浄水と尿が混合した液体が貯留される。この場合、タンク内の液体がすぐに増量してしまうので、液体をタンクから運び出す手間が過大になるおそれがある。このように、特許文献１のような従来技術では、便器からの排出物として便や尿のみが想定されているため、特定の使用環境下では、便器から排出される尿の取り扱いが困難になるおそれがある。
【０００５】
本発明の目的は、排泄後に便器や人体を洗浄する習慣が存在する環境下で使用される場合であっても、便器から排出された尿の取り扱いが容易である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】
【０００６】
本発明のトイレは、第１の排出部に固体を、第２及び第３の排出部に液体を、それぞれ分離して排出するトイレであって、上方に開口した排泄用の開口が設けられた便器と、前記開口の下方に配置され、前記開口を通じて落下してきた固体を受け取る受け状態と、受け取った固体を前記第１の排出部へと送り出す送り状態とを選択的に取る落下物受け部と、前記受け状態と前記送り状態の間で前記落下物受け部の状態を切り替える第１の切り替え手段と、前記落下物受け部が前記受け状態にあるときに前記落下物受け部に落下してきた液体が前記落下物受け部を通って流入する流入口を有し、当該流入口から延びた１つの流路が前記第２の排出部と前記第３の排出部に向けて２つの分岐流路に分岐した液体の流路と、前記２つの分岐流路の一方を通じて前記第２の排出部へと液体を流通させると共に前記第３の排出部には液体を流通させない状態と、前記２つの分岐流路の他方を通じて前記第３の排出部へと液体を流通させると共に前記第２の排出部には液体を流通させない状態との間で、前記液体の流路の状態を切り替える第２の切り替え手段とを備えている。
【０００７】
本発明のトイレによると、まず、落下物受け部及び第１の切り替え手段が液体と固体を下記の通りに分離する。液体が落下してきた場合には、その液体は、落下物受け部を通って流入口へと流入する。固体が落下してきた場合には、落下物受け部はその固体を一旦受け取る。落下物受け部が受け取った固体は、第１の切り替え手段が落下物受け部の状態を切り替えることで第１の排出部へと送り出される。このように、液体も固体も共通に落下物受け部が適切な方向へと送り出す。
【０００８】
次に、落下物受け部が液体の流路へと案内した液体を、第２の切り替え手段が液体の流路の状態を切り替えることで、２つの排出部へと区別して排出する。したがって、尿と洗浄水を区別して２つの排出部に排出させることができる。よって、排出部内で尿が増量する速さが遅くなる。このため、便器から排出される尿の取り扱いが容易になる。
【０００９】
また、本発明においては、ユーザーが前記開口に排泄可能な位置に着いたことを検出する検出手段と、前記検出手段の検出結果に基づいて前記第１及び第２の切り替え手段の少なくともいずれかにおける切り替え動作を制御する切り替え制御手段とをさらに備えていることが好ましい。これによると、ユーザーが排泄可能な位置に着いたことをきっかけとして、落下物受け部及び液体の流路の少なくともいずれかの状態を適切な状態に自動的に設定することができる。
【００１０】
また、本発明においては、ユーザーが操作可能な操作部と、ユーザーによる前記操作部の操作に基づいて前記第１及び第２の切り替え手段の少なくともいずれかにおける切り替え動作を制御する切り替え制御手段とをさらに備えている。これによると、ユーザーの操作をきっかけとして、落下物受け部及び液体の流路の少なくともいずれかの状態を適切な状態に設定することができる。
【００１１】
また、本発明においては、前記第１の排出部が前記落下物受け部の下方に配置されており、前記落下物受け部が、前記開口を通じて落下してきた物体を受ける表面を有しており、前記第１の切り替え手段が、前記表面が前記開口からの物体の落下位置に配置された位置と前記表面上に支持された物体を下方に落下させる位置との間で前記落下物受け部を変位させることが好ましい。これによると、液体と固体を分離する落下物受け部が簡易な構成で実現する。
【００１２】
また、本発明においては、前記第１の切り替え手段が、前記落下物受け部を水平方向に平行移動させることが好ましい。これによると、液体と固体を分離する落下物受け部がさらに簡易な構成で実現する。
【００１３】
また、本発明においては、前記流入口から延びた前記１つの流路が、上方から前記２つの分岐流路への分岐点へと向かっており、前記２つの分岐流路の前記一方が、前記２つの分岐流路の分岐点から上方に向かっており、前記２つの分岐流路の前記他方が、前記２つの分岐流路の分岐点から下方に向かっており、前記第２の切り替え手段が、前記２つの分岐流路の前記他方における下方に延びた部分を開閉する開閉弁を有していることが好ましい。これによると、開閉弁を閉じているときには、分岐点となる流路部分に液体を貯め、水封することができる。この部分に液体を貯めると、便器に向かって液体の流路を介して下流から上流へと臭気が逆流するのを抑制できる。
【００１４】
また、本発明においては、前記第１の排出部が、内部に貯留した固体を撹拌する撹拌手段を備えていることが好ましい。これにより、第１の排出部内で糞便等を微生物に分解させる作用が促進する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態に係るトイレユニットの全体構成を示す概略構成図である。
【図２】図１のトイレユニットに含まれる便器の斜視図である。
【図３】図３（ａ）は、図２の便器内に設けられる固液分離ユニットの背面図である。一部の構成が破線で示されると共に、一部の内部構成が実線で示されている。また、ラックの構成は一部簡略化されている。図３（ｂ）は、図３（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。
【図４】図２の便器内に設けられるコンポスト槽の内部構成を示す一部断面を含む側面図である。コンポスト槽を構成する蓋部が本体から分離された状態で図示されている。
【図５】ユーザーがトイレユニットを使用する際のコントローラによる一連の制御を示すフロー図である。
【図６】固液分離ユニットの変形例における下方から見た斜視図である。図６（ａ）はシャッターが閉じられた状態に、図６（ｂ）はシャッターが開かれた状態にそれぞれ対応する。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明を実施するための一形態であるトイレユニット１について、図面を参照しつつ説明する。
【００１７】
トイレユニット１は、図１に示すように、便器１０、コンポスト槽２０、排液槽７１及び７２、排液管３１〜３３、固液分離ユニット４０並びにコントローラ５０（切り替え制御手段）を有している。コントローラ５０はトイレユニット１の各部を制御する。コントローラ５０は、トイレユニット１の制御用に設計された電子回路等によって構成されてもよい。また、コントローラ５０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、メモリ、Ｉ／Ｏ（Ｉｎｐｕｔ／Ｏｕｔｐｕｔ）インタフェース等のハードウェアと、トイレユニット１の各部を制御するようにこれらのハードウェアを機能させる、メモリ等に格納されたソフトウェアとによって構成されてもよい。コントローラ５０は、便器１０の内外のいずれに設けられてもよい。
【００１８】
便器１０は、図１及び図２に示すように直方体の概略形状を有する筐体１１を有している。筐体１１の前壁１１ａは取り外し可能である。これは、後述の通り、内部に配置されたコンポスト槽２０の出入りのためである。筐体１１の側壁には貫通孔１１ｂが形成されている。この貫通孔１１ｂには、後述の通り、排液管３１ａの一端部が設置される。また、筐体１１の側壁にはレバー１３（操作部）が設置されている。レバー１３は、ユーザーによって図１の矢印Ｇの方向に操作可能である。なお、レバー１３は、操作後に自ら元の位置（図１の位置）に戻るように構成されている。レバー１３には、レバー１３が操作されたことを検出する操作検出センサー６２が設置されている。操作検出センサー６２における検出結果はコントローラ５０に出力される。
【００１９】
筐体１１の上面には便座１２が設置されている。ユーザーは、便器１０を使用する際、便座１２の上面に腰を下ろす。以下、前後左右の４方向は、便座１２の上面に腰を下ろしたユーザーから見た方向とする。便座１２の裏面には感圧センサー６３（検出手段）が設置されている。感圧センサー６３は、便座１２上にユーザーが腰を下ろしたか否かを検出する。感圧センサー６３における検出結果はコントローラ５０に出力される。便座１２は、前後方向に長い楕円のリング状の形状を有している。筐体１１の天井壁及び便座１２には、これらを上下方向に貫通する貫通孔１５が形成されている。貫通孔１５は便座１２の上面に、排泄用の開口１０ａとして開口している。
【００２０】
筐体１１内において、開口１０ａの下方にはボウル１４が設けられている。ボウル１４は上方に向かって大きく開口していると共に、下方に向かって先が細くなりつつ、最下端において下方に向かって開口している。便座１２に腰を下ろしたユーザーが排泄すると、排泄物は貫通孔１５からボウル１４に落下し、ボウル１４の表面に案内されつつ、ボウル１４の下端の開口からさらに下方へと落下する。
【００２１】
ボウル１４の下方には固液分離ユニット４０が設けられている。固液分離ユニット４０は、図３に示すように、シャッターケース４１、シャッター４２（落下物受け部）、ピニオン４３、ラック４４、モータユニット４６等を有している。シャッターケース４１は直方体の扁平な概略形状を有している。シャッターケース４１の内部には空間が形成されている。シャッター４２はこの空間に配置されている。シャッター４２は、平面視において長方形の平板状の部材である。シャッター４２の上面はシャッターケース４１の天井面に対してわずかに傾斜している。具体的には、シャッター４２の上面は、左方の部分ほど下方に配置されている。
【００２２】
シャッター４２の下面には２本のピニオン４３が固定されている。２本のピニオン４３は、シャッター４２の前後方向の両端に配置されている。シャッターケース４１において、ピニオン４３と対向した領域の一部には貫通孔４１ａが形成されている。貫通孔４１ａは、２本のピニオン４３のそれぞれに関して設けられている。また、シャッターケース４１の左右両端のいずれに形成された貫通孔４１ａも左右方向に関して同じ位置に形成されている。
【００２３】
シャッターケース４１の下面にはモータユニット４６が固定されている。モータユニット４６はシャフト４５を回転可能に支持している。モータユニット４６内には、シャフト４５を順方向及び逆方向に回転させる電動モータが設置されている。シャフト４５の前後方向に関する両端にはラック４４がそれぞれ固定されている。各ラック４４は、貫通孔４１ａを介してシャッターケース４１の下面に固定されたピニオン４３と噛み合っている。電動モータがシャフト４５を回転させることで、ラック４４及びピニオン４３を介してシャッター４２が左右方向に沿って水平に平行移動する。これにより、シャッター４２は、図３（ａ）及び図３（ｂ）中、実線で示す位置と二点鎖線で示す位置との間で移動する。電動モータの動作はコントローラ５０によって制御される。シャッター４２が実線の位置に配置されていることを検出するセンサーとシャッター４２が二点鎖線の位置に配置されていることを検出するセンサーとがシャッターケース４１に設けられていてもよい。この場合、コントローラ５０は、これらのセンサーの検出結果に基づいて、シャッター４２が実線の位置から二点鎖線の位置までの範囲を超えないように電動モータを制御してもよい。なお、ピニオン４３、ラック４４及びモータユニット４６が本発明における第１の切り替え手段に対応する。
【００２４】
シャッターケース４１の上面及び下面には開口部４１ｂ及び４１ｃが形成されている。開口部４１ｂ及び４１ｃは、ボウル１４の最下端の開口と水平方向に同じ位置に配置されている。
【００２５】
シャッターケース４１内の左端部には段差部４１ｄが形成されている。段差部４１ｄの上面は、図３（ｂ）に示すように、上下方向に関してシャッター４２が配置された位置に配置されている。段差部４１ｄが形成された位置には、シャッターケース４１内のその他の空間と比べて上下に狭い空間である排液部４７が形成されている。排液部４７は、後述の通り、液体が通る空間である。排液部４７には排液管３１ａが接続されている。排液管３１ａは、シャッターケース４１外へと延びている。
【００２６】
シャッター４２は、開口部４１ｂと開口部４１ｃの間に位置したときに（図３（ａ）及び図３（ｂ）中、実線の位置）、開口部４１ｂから開口部４１ｃまでを上下方向に結ぶ通路を遮断する。シャッター４２がこの位置にあるときにボウル１４から排泄物等が落下してくると、落下物は開口部４１ｂを介してシャッター４２の上面に落下する。落下物が固体状（便）である場合には、落下物はシャッター４２の上面に受け止められる。以下、シャッター４２がこのように固体状の落下物を受け止めることができる位置にある状態を「受け状態」と呼称する。落下物は、シャッター４２が受け状態にある間、シャッター４２に支持される。シャッター４２が図中の二点鎖線の位置に移動すると、シャッター４２上の落下物はシャッター４２の上面から開口部４１ｃを介して下方に落下する。以下、シャッター４２がこのように落下物をさらに下方に落下させることができる位置にある状態を「送り状態」と呼称する。
【００２７】
また、シャッター４２が受け状態にあるときには、シャッターケース４１内におけるシャッター４２より上方に形成される空間と排液部４７とが図３（ｂ）に示す開口４７ａを通じて連通する。ボウル１４からの落下物が液体状（尿等）である場合には、その液体状の落下物はシャッター４２の上面に落下すると共に、シャッター４２を通過して開口４７ａから排液部４７に流入する。このとき、液体は、シャッター４２の傾斜した上面に案内されて開口４７ａへと向かう。排液部４７へと排出された液体は、排液管３１ａを通じて固液分離ユニット４０外へと排出される。
【００２８】
排液管３１ａは、図１に示すように、筐体１１の側壁に形成された貫通孔１１ｂを介して筐体１１外の排液管３１ｂと連結されている。以下、排液管３１ａ及び３１ｂの全体を排液管３１と呼称する。排液管３１は、連結部３０ａにおいてさらに排液管３２及び３３と連結されている。排液管３２は排液槽７１に、排液管３３は排液槽７２にそれぞれ接続されている。排液管３３の途中には、排液管３３内の流路を開放した開状態と排液管３３内の流路を封鎖した閉状態とを選択的に取る開閉弁６１（第２の切り替え手段）が設けられている。開閉弁６１における開閉状態の切り替え動作はコントローラ５０によって制御される。
【００２９】
排液管３１は、連結部３０ａに向かって下方へと湾曲している。排液管３２は、連結部３０ａから上方に向かって湾曲している。排液管３３は、連結部３０ａから下方に向かって延びている。排液管３１〜３３がこのように構成されていることにより、開閉弁６１が閉状態にあるとき、連結部３０ａ内に液体を貯めることができる。例えば、図１の破線Ｌは、連結部３０ａの内部に液体を貯めたときの液面を示す。これにより、連結部３０ａが水封されるので、排液管３２又は３３の下流から連結部３０ａを介して排液管３１へと臭気が逆流するのが抑制される。また、同様の経路に沿って昆虫などが侵入するのが抑制される。
【００３０】
固液分離ユニット４０及び排液管３１〜３３は、便器１０から外部へと液体を排出する排液系統３０を構成している。排液系統３０内には、固液分離ユニット４０内の開口４７ａ（図３（ｂ）参照）から排液槽７１及び７２まで液体を流通させる排液流路が形成されている。この排液流路は、排液部４７と、排液管３１内に形成された流路と、当該流路から連結部３０ａ内を分岐点として分岐した、排液管３２及び３３内に形成された２本の分岐流路とを含んでいる。なお、排液管３１内の流路が本発明における流入口から延びた１つの流路に対応し、排液管３２内の流路が本発明における分岐流路の一方に対応し、排液管３３内の流路が本発明における分岐流路の他方に対応する。
【００３１】
固液分離ユニット４０の下方には、図１に示すように、コンポスト槽２０が設置されている。コンポスト槽２０は、図４に示すように、本体２１、蓋部２２、撹拌シャフト２３（撹拌手段）、電動モータ２７等を有している。蓋部２２は正方形の平面形状を有している。蓋部２２には開口部２２ａが形成されている。開口部２２ａは、固液分離ユニット４０の開口部４１ｃと水平方向に同じ位置に配置されている。開口部４１ｃからの落下物（便）は、開口部２２ａを通じて本体２１内へと収容される。
【００３２】
本体２１は上方に開口した箱型の概略形状を有しており、正方形の平面形状を有している。本体２１の上端部は上方から蓋部２２によって覆われる。なお、本体２１及び蓋部２２は、本体２１に対する蓋部２２の設置位置を、上下方向に沿った軸を中心に９０°の角度ずつ回転させることができるように構成されている。本体２１の下半分は、軸Ａを中心とした円筒状に湾曲している。本体２１の底部にはキャスター２９が設置されている。
【００３３】
本体２１内には撹拌シャフト２３が設置されている。撹拌シャフト２３は、本体２１の筐体を前後方向に貫通している。撹拌シャフト２３の両端部は、軸Ａを中心とした回転方向に回転するように、支持部２５及び２６に支持されている。撹拌シャフト２３には、中心軸Ａを中心とする周方向に沿って突出する撹拌アーム２４が固定されている。
【００３４】
撹拌シャフト２３の後端にはスプロケット２３ａが固定されている。スプロケット２３ａの周囲には駆動チェーン２８が巻き掛けられている。駆動チェーン２８は、電動モータ２７の駆動軸に固定されたスプロケット２７ａにも巻き掛けられている。電動モータ２７は、モータ本体が本体２１内に固定されており、駆動軸が本体２１の側壁を貫通して本体２１の後方へと突出している。電動モータ２７は、駆動チェーン２８並びにスプロケット２３ａ及び２７ａを介して撹拌シャフト２３を回転させる。電動モータ２７には、便器１０に設けられた電力供給部５１から電力が供給される。コントローラ５０は、電力供給部５１から電動モータ２７への電力供給を制御する。
【００３５】
撹拌シャフト２３が回転すると、本体２１内に収容された便が撹拌アーム２４によって撹拌される。なお、本体２１内にはあらかじめおが屑などが収容され、このおが屑が便と共に撹拌される。撹拌によって微生物による便の分解が促進される。上記の通り、本体２１の下半分は円筒状に湾曲している。これは、仮に本体２１の下半分に角部が形成されているとすると、撹拌アーム２４によって便が撹拌される際に角部の隅にある便が撹拌されにくいためである。本体２１の下半分が円筒状に湾曲していることにより、本体２１内の便の全体が撹拌アーム２４によって撹拌されやすくなる。
【００３６】
上記の通り、便器１０の筐体１１の前壁１１ａは取り外しが可能である。前壁１１ａを取り外すことによってコンポスト槽２０を便器１０内から出し入れできる。これにより、コンポスト槽２０内から便の分解物を取り除き、コンポスト槽２０内を空にして再度、便器１０内に設置することができる。本実施形態では、電動モータ２７等の撹拌シャフト２３を駆動する手段がコンポスト槽２０に設置されている。したがって、電動モータ２７と電力供給部５１との電気的接続を解除することのみで、コンポスト槽２０を便器１０から分離可能な状態にすることができる。なお、便器１０が筐体１１の左右側壁のいずれかも取り外し可能であってもよい。この場合、平面視においてコンポスト槽２０の向きを９０°変更してコンポスト槽２０を便器１０内の側壁から出し入れしてもよい。上記の通り、平面視において本体２１に対する蓋部２２の設置位置を９０°ずつ変更できるように構成されている。このため、コンポスト槽２０の向きを変更して便器１０内に収容する場合には、これに応じて本体２１に対する蓋部２２の設置位置も変更することにより、蓋部２２の開口部２２ａと固液分離ユニット４０の開口部４１ｃの位置を合わせることができる。
【００３７】
以下、ユーザーがトイレユニット１を使用する際のコントローラ５０による一連の制御について図５を参照しつつ説明する。まず、ユーザーがトイレユニット１を使用する前に、コントローラ５０は、開閉弁６１を閉状態にしておく（ステップＳ１）と共に、シャッター４２を受け状態にしておく（ステップＳ２）。次に、コントローラ５０は、感圧センサー６３からの検出結果に基づき、ユーザーが便座１２に腰を下ろした（着座した）か否かを判定する（ステップＳ３）。ユーザーが便座１２に腰を下ろしていないと判定すると（Ｓ３、Ｎｏ）、コントローラ５０はステップＳ３を実行し続ける。ユーザーが便座１２に腰を下ろしたと判定すると（Ｓ３、Ｙｅｓ）、コントローラ５０は、開閉弁６１を開状態に切り替える（ステップＳ４）。このように、本実施形態では、感圧センサー６３における検出によって、ユーザーが便座１２に腰を下ろすと自動的に開閉弁６１が適切な状態に切り換えられる。
【００３８】
ステップＳ４後の状態においてユーザーが排泄すると、便はシャッター４２に受け止められる。一方、尿は、シャッター４２に一旦受けられた後、シャッター４２によって開口４７ａへと案内され、排液部４７、排液管３１を通じて連結部３０ａに向かう。そして、開閉弁６１が開状態にあることにより、連結部３０ａから排液管３３を通って下方に流れ、排液槽７２に収容される。
【００３９】
次に、コントローラ５０は、操作検出センサー６２からの検出結果に基づき、ユーザーがレバー１３を操作したか否かを判定する（ステップＳ５）。ユーザーがレバー１３を操作していないと判定すると（Ｓ５、Ｎｏ）、コントローラ５０はステップＳ５を実行し続ける。なお、レバー１３が一定期間操作されない場合にステップＳ６の処理に移るようにコントローラ５０が構成されていてもよい。ユーザーがレバー１３を操作したと判定すると（Ｓ５、Ｙｅｓ）、コントローラ５０は、開閉弁６１を閉状態に切り替える（ステップＳ６）と共に、シャッター４２を一旦、送り状態にする（ステップＳ７）。これによって、シャッター４２上の便がコンポスト槽２０内へと落下する。このように、本実施形態では、操作検出センサー６２における検出によって、ユーザーがレバー１３を操作したのをトリガーとして、開閉弁６１及びシャッター４２が適切な状態に切り換えられる。その後、コントローラ５０はシャッター４２を受け状態に戻す（ステップＳ８）。
【００４０】
ステップＳ６〜Ｓ８後の状態において、ユーザーが洗浄水を用いて局部や便器１０内を洗浄した場合、その洗浄水は、シャッター４２に一旦受けられた後、シャッター４２によって開口４７ａへと案内され、排液部４７、排液管３１を通じて連結部３０ａに向かう。そして、開閉弁６１が閉状態にあることにより、洗浄水は連結部３０ａから排液管３２に向かい、排液管３２を通過して排液槽７１に収容される。
【００４１】
そして、コントローラ５０はステップＳ３からの処理を実行する。
【００４２】
以上説明した本実施形態によると、まず、固液分離ユニット４０が、固体である便と液体である尿や洗浄水とを分離する。便はコンポスト槽２０に収容され、尿や洗浄水は排液系統３０へと排出される。また、開閉弁６１の切り替えによって尿と洗浄水が排液槽７２と排液槽７１に分離して排出される。このため、排液槽７２には尿のみが収容されるので、排液槽７２内を尿が満たすまでの期間が長くなる。したがって、本実施形態のトイレユニット１によると、便器１０から排出される尿の取り扱いが容易になる。
【００４３】
また、開閉弁６１は、ユーザーが着座してからレバー１３を操作するまでの期間（Ｓ３、Ｙｅｓ→Ｓ５、Ｙｅｓ）にのみ、開状態を取る。このため、この期間に限って排液槽７２への排液の経路が形成される。そして、それ以外の期間には、開閉弁６１は閉状態を取り、排液槽７１への排液の経路が形成される。したがって、ユーザーが適切な順序でトイレユニット１を使用する場合に、尿と洗浄水が確実に排液槽７２と排液槽７１に分離される。また、シャッター４２が送り状態になるのはユーザーがレバー１３を操作した直後のわずかな期間（Ｓ５、Ｙｅｓ→Ｓ７）のみである。そして、それ以外の期間にはシャッター４２が受け状態になっている。したがって、ユーザーが適切な順序でトイレユニット１を使用する場合に、コンポスト槽２０への尿や洗浄水の流入が確実に防がれる。
【００４４】
また、以下のようにユーザーが適切にトイレユニット１を使用しない場合にも、コンポスト槽２０への液体の流入が回避される。例えば、ユーザーが誤ってレバー１３を操作したとしても、シャッター４２が送り状態になるのはその直後のわずかな期間のみである。このため、コンポスト槽２０に液体が流入するおそれが小さい。ユーザーが排泄後、レバー１３を操作せずに洗浄水を使用したとしても、洗浄水が尿の排出用の排液槽７２には流入するが、コンポスト槽２０には流入しない。また、ユーザーが着座せずに立ったまま便器１０に尿を排泄したとしても、その尿が洗浄水の排出用の排液槽７１には流入するが、コンポスト槽２０には流入しない。したがって、コンポスト槽２０に液体が流入することでコンポスト槽２０内の微生物による分解活動に支障を及ぼすことが抑制される。
【００４５】
＜変形例＞
以上は、本発明の好適な実施形態についての説明であるが、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、課題を解決するための手段に記載された範囲の限りにおいて様々な変更が可能なものである。
【００４６】
例えば、上述の実施形態は、便器１０のような腰掛け式の便器に本発明を適用した例である。しかし、日本の和式便器のようにユーザーが便器上にしゃがみ込んで排泄する方式のトイレに本発明が適用されてもよい。この場合、便器が足元に配置されると共に、排液槽や排液系統が便器に対して適切な位置に配置されればよい。
【００４７】
また、上述の実施形態では、シャッター４２の上面がシャッターケース４１の天井面に対して傾斜していることにより、固液分離ユニット４０内に流入した液体がシャッター４２の上面に開口４７ａへと案内されて排液系統３０に流入する。しかし、シャッター４２の上面がシャッターケース４１の天井面と平行に形成されていてもよい。この場合には、固液分離ユニット４０全体を水平な状態からわずかに傾斜させることで、シャッター４２の上面が適切に液体を開口４７ａへと案内するように、固液分離ユニット４０を設置してもよい。
【００４８】
また、上述の実施形態においては、図５のステップＳ５においてレバー１３を操作したか否かを判定し、その結果に基づいてステップＳ６〜Ｓ８において開閉弁６１及びシャッター４２の状態を切り替えている。しかし、適宜設置されたセンサーの検出結果に基づいて開閉弁６１及びシャッター４２の状態を切り替えてもよい。例えば、洗浄水を用いる場合にはトイレに備え付けのホースから水を流出させることがある。この場合、備え付けの位置からホースが移動したかを検出するようにセンサーを設置しておき、センサーの検出結果に基づいて備え付けの位置からホースが移動したと判定した場合に、排泄が完了したものとみなして開閉弁６１及びシャッター４２の状態を切り替えてもよい。
【００４９】
また、上述の実施形態においては、ユーザーが着座したか否かを感圧センサー６３によって検出している。しかし、感圧センサー６３の代わりにスイッチ等を用いてユーザーの着座を検出してもよい。例えば、便座１２の裏面にプッシュ式のボタンを設けておき、ユーザーが便座１２に着座した際にその重みでボタンが押されることで、ユーザーの着座が検出されてもよい。
【００５０】
また、上述の実施形態は、排液槽７１に洗浄水が、排液槽７２に尿が排出されるように構成されている。逆に、排液槽７１に尿が、排液槽７２に洗浄水が排出されるように構成されていてもよい。
【００５１】
また、上述の実施形態においては、洗浄水を排出する先として排液槽７１が設けられている。しかし、洗浄水がこのような槽に貯留されるのではなく、例えば下水系に直接排出されるなど、トイレユニット１外に直接排出されてもよい。
【００５２】
また、上述の実施形態においては、排液管３３において下方に延びた部分の途中に開閉弁６１が設けられている。しかし、開閉弁６１を排液管３３に設ける代わりに、連結部３０ａに三方弁を設けてもよい。この場合、三方弁は、排液管３１から排液管３２には液体を流通させられるが排液管３１から排液管３３には液体を流通させられない状態と、排液管３１から排液管３３には液体を流通させられるが排液管３１から排液管３２には液体を流通させられない状態とを選択的に取ればよい。また、かかる三方弁は本発明における第２の切り替え手段に対応する。
【００５３】
また、上述の実施形態においては、連結部３０ａ及び開閉弁６１が便器１０外に配置されている。しかし、連結部３０ａ及び開閉弁６１が便器１０内に配置され、排液管３１ａが便器１０内で連結部３０ａに直接接続されてもよい。この場合には、連結部３０ａから分岐した２本の排液管がさらに便器１０外へと延びるように設置されると共に、そのうちの１本の排液管に開閉弁６１が設置されればよい。
【００５４】
また、上述の実施形態においては、本発明における落下物受け部としてシャッター４２が採用されている。しかし、落下物受け部としてその他の部材が設けられてもよい。例えば、固体を受け止めると共に液体を通過させる網目を有する部材が設けられていてもよい。この場合、落下物受け部の下方には落下物受け部を通過した液体を排出する排液系統を設けると共に、落下物受け部に受け止められた便をコンポスト槽へと移送する移送機構が設けられればよい。
【００５５】
また、上述の固液分離ユニット４０の代わりに、図６に示す固液分離ユニット１４０が用いられてもよい。固液分離ユニット１４０は、シャッターケース１４１と、シャッターケース１４１内に左右方向にスライド可能に支持されたシャッター１４２ｂ及び１４２ｃと、シャッター１４２ｂ及び１４２ｃを左右方向に開閉するように駆動する駆動機構１５０とを有している。シャッターケース１４１には、排泄物の通過孔となる開口部１４１ａが形成されている。また、シャッターケース１４１には、それぞれ左右方向に沿ったスリット１４１ｂ及び１４１ｃが形成されている。シャッター１４２ｂ及び１４２ｃの下面には、下方に向かって突出するピン１６８及び１６９が固定されている。ピン１６８及び１６９は、スリット１４１ｂ及び１４１ｃを介してシャッターケース１４１外へと突出している。
【００５６】
駆動機構１５０は、支持軸１６６によって回転可能にシャッターケース１４１に支持された円盤１５１と、円盤１５１に接続されたアーム１５２〜１５５とを有している。アーム１５２は、円盤１５１における支持軸１６６から少しずれた位置に、支持軸１６７によって回転可能に接続されている。アーム１５４及び１５５は、支持軸１６１及び１６２によって回転可能にシャッターケース１４１に支持されている。アーム１５２〜１５５同士は、支持軸１６３〜１６５によって互いに回転可能に接続されている。アーム１５４及び１５５の前端部には、それぞれの長さ方向に沿ったスリット１５４ａ及び１５５ａが形成されている。スリット１５４ａ及び１５５ａにはピン１６８及び１６９が上下方向に貫通している。円盤１５１が支持軸１６６を中心に回転すると、アーム１５２〜１５５がこれに連動する。これによって、ピン１６８及び１６９が左右方向に沿って互いに離隔したり接近したりする。そして、ピン１６８及び１６９に連動して、シャッター１４２ｂ及び１４２ｃが左右方向に開閉する。これにより、シャッター１４２ｂ及び１４２ｃが、貫通孔１４２ａを遮蔽した図６（ａ）の状態と、貫通孔１４２ａを開放した図６（ｂ）の状態とを選択的に取ることができる。
【００５７】
固液分離ユニット１４０は、シャッター１４２ｂ及び１４２ｃを左右方向に開閉する構成を有している。このため、一枚のシャッター４２を移動させる固液分離ユニット４０と比べて、排泄物が通過する経路の左右にバランスよくシャッター１４２ｂ及び１４２ｃが配置される。また、円盤１５１を回転させることでシャッター１４２ｂ及び１４２ｃを開閉できる。このため、円盤１５１の回転角度を検出するセンサーを１つ設置すれば、シャッター１４２ｂ及び１４２ｃの移動範囲を制御することができる。
【００５８】
また、上述の実施形態においては、排液管３１ａと排液管３１ｂが筐体１１の側面において接続されている。しかし、排液管３１ａと排液管３１ｂが筐体１１の底面において接続されていてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
本発明のトイレは、屎尿を分別し、洗浄水を含ませず、それらを回収できることから、コンポストトイレに最適である。コンポストトイレに用いた場合にその反応槽内の水分管理が容易になり、良質な肥料およびコンポストを得るための維持管理がしやすくなる。そして、本発明のトイレをコンポストトイレとして普及させることで、循環型社会の実現、および途上国における貧困緩和と衛生環境改善を同時に解決するための方法を提供できる。
【符号の説明】
【００６０】
３１〜３３  排液管
１４２ｂ，１４３ｃ  シャッター
１        トイレユニット
１０      便器
１０ａ    排泄用の開口
１３      レバー
２０      コンポスト槽
２３      撹拌シャフト
２４      撹拌アーム
４０      固液分離ユニット
４２      シャッター
４７      排液部
４７ａ    開口
５０      コントローラ
６１      開閉弁
６２      操作検出センサー
６３      感圧センサー
７１      排液槽
７２      排液槽
１４０    固液分離ユニット
【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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