(57)【要約】【課題】内部に貯留物を貯留可能な容器を適切に処理することを可能とする技術を提供する。【解決手段】洗浄装置１００は、液体を含む貯留物を内部に貯留可能な容器を設置するための設置部１１０と、容器の開口に挿入される、容器の内部に貯留された貯留物を抜き取るための第１の管である吸引ノズル１２０と、容器の開口に挿入される、容器の内部を洗浄するための洗浄液を容器の内部に導入するための第２の管である洗浄ノズル１３０とを備える。【選択図】図２４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を含む貯留物を内部に貯留可能な容器を設置するための設置部と、
前記容器の開口に挿入される、前記容器の内部に貯留された貯留物を抜き取るための第１の管と、
前記容器の開口に挿入される、前記容器の内部を洗浄するための洗浄液を前記容器の内部に導入するための第２の管と、
を備えることを特徴とする洗浄装置。
【請求項２】
前記設置部の底面に、前記容器の底面の形状の凹みが設けられ、
前記凹みの底から前記設置部の天井までの高さは前記容器の高さよりも高く、前記設置部の底面から前記天井までの高さは前記容器の高さよりも低い
ことを特徴とする請求項１に記載の洗浄装置。
【請求項３】
前記第１の管又は前記第２の管を前記容器に挿入するためのレバーと、
前記レバーにより前記第１の管又は前記第２の管が下方に移動されることを制限するロック機構と、
を更に備え、
前記設置部に、前記容器が正しい位置に設置されたときに前記ロック機構を解除する解除機構が設けられる
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の洗浄装置。
【請求項４】
前記容器の開口に、開閉可能な弁が設けられ、
前記第２の管は、前記容器の開口に挿入される前に、前記弁を開かせるための液体又は気体を前記弁に対して射出可能である
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】
前記第１の管又は前記第２の管の先端部分以外の本体部分は金属により形成され、前記第１の管又は前記第２の管の前記先端部分は樹脂により形成され、前記本体部分と前記先端部分との間の継ぎ目は段差が生じないように接続され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】
前記第１の管又は前記第２の管が前記容器の開口に挿入されている間は前記容器が移動されることを制限する第２のロック機構を更に備えることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の洗浄装置。
【請求項７】
前記第１の管の先端と前記貯留物を抜き取るためのポンプとの間に、前記ポンプから前記第１の管の先端へ前記貯留物が逆流するのを防ぐための逆止弁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】
前記容器の重量を測定するための重量測定部を更に備えることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の洗浄装置。
【請求項９】
前記洗浄装置は、移動体に設けられることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の洗浄装置。
【請求項１０】
液体を含む貯留物を内部に貯留可能な容器が設置部に設置された後、前記容器の内部に貯留された貯留物を抜き取るための第１の管を前記容器の開口に挿入し、前記貯留物を抜き取るステップと、
前記容器の内部を洗浄するための洗浄液を前記容器の内部に導入するための第２の管を前記容器の開口に挿入し、前記洗浄液を前記容器の内部に導入するステップと、
を備えることを特徴とする洗浄方法。
【請求項１１】
前記洗浄液を前記容器の内部に導入した後、前記第１の管により前記洗浄液を抜き取るステップを更に備えることを特徴とする請求項１０に記載の洗浄方法。
【請求項１２】
前記洗浄液を前記容器の内部から抜き取った後、前記第２の管により、抗菌剤、消臭剤、又は芳香剤を含む薬剤を前記容器の内部に導入するステップを更に備えることを特徴とする請求項１１に記載の洗浄方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内部に貯留物を貯留可能な容器を洗浄するための洗浄装置及び洗浄方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ポータブルトイレ、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】
たとえば、特許文献１には、弾性変形可能な封止筒を用いた簡易水洗便器が開示されている。封止筒は便器の排便口の直下に取り付けられ、封止筒内に貯まる汚物の重量によって排便口を開閉可能な構造をもつ。これにより、便器の排便口より奥側にある便槽からの臭気の逆流が防止できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実公平２−１３５８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、ポータブルトイレや簡易水洗式トイレが使用される環境下では、下水道の他に上水道も使えない場合が多い。このような環境においては、便器に貯留された汚物を適切に処理するシステムの構築が必要不可欠である。
【０００６】
本発明は、このような課題に鑑みてなされ、その目的は、内部に貯留物を貯留可能な容器を適切に処理する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、液体を含む貯留物を内部に貯留可能な容器を設置するための設置部と、容器の開口に挿入される、容器の内部に貯留された貯留物を抜き取るための第１の管と、容器の開口に挿入される、容器の内部を洗浄するための洗浄液を容器の内部に導入するための第２の管と、を備える。
【０００８】
この態様によると、容器に貯留された貯留物を抜き取ることができるとともに、容器の内部を洗浄することができるので、容器を適切に処理することができる。
【０００９】
本発明の別の態様は、洗浄方法である。この方法は、液体を含む貯留物を内部に貯留可能な容器が設置部に設置された後、容器の内部に貯留された貯留物を抜き取るための第１の管を容器の開口に挿入し、貯留物を抜き取るステップと、容器の内部を洗浄するための洗浄液を容器の内部に導入するための第２の管を容器の開口に挿入し、洗浄液を容器の内部に導入するステップと、を備える。
【００１０】
この態様によっても、容器に貯留された貯留物を抜き取ることができるとともに、容器の内部を洗浄することができるので、容器を適切に処理することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば内部に貯留物を貯留可能な容器を適切に処理する技術を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【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】実施形態に係るカートリッジの側面図である。
【図７】実施形態に係るカートリッジを斜め上から見た斜視図である。
【図８】実施形態に係るカートリッジを斜め下から見た斜視図である。
【図９】実施形態に係るカートリッジがハウジングに取り付けられる状態を示す図である。
【図１０】実施形態に係るカートリッジがハウジングに取り付けられる状態を示す図である。
【図１１】実施形態に係るカートリッジを積み上げた状態を示す図である。
【図１２】実施形態に係るカートリッジの上面部を斜め下から見た斜視図である。
【図１３】実施形態に係るカートリッジに弁を取り付けるための機構を概略的に示す。
【図１４】実施形態に係るカートリッジに弁を取り付けるための機構を概略的に示す。
【図１５】実施形態に係るカートリッジに弁を取り付けるための別の機構を概略的に示す。
【図１６】実施形態に係るカートリッジに弁を取り付けるための更に別の機構を概略的に示す。
【図１７】実施形態に係るカートリッジに弁を取り付けるための更に別の機構を概略的に示す。
【図１８】実施形態に係る弁の構成を概略的に示す図である。
【図１９】図１９（ａ）は弁の底部内に汚物として大便が貯まった状態を示す図であり、図１９（ｂ）は大便の他に小便が貯まった状態を示す図である。
【図２０】実施形態に係る弁の別の例の構造を概略的に示す図である。
【図２１】図２１（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）は、実施形態に係る弁の別の例の構造を概略的に示す図である。
【図２２】図２０に示した実施形態に係る弁の一例の参考写真である。
【図２３】図２３（ａ）（ｂ）は、実施形態に係るカートリッジ内に汚物が貯留したときの様子を示す概略断面図である。
【図２４】実施形態に係る洗浄装置の全体構成を示す三面図である。
【図２５】洗浄装置の設置部にカートリッジが設置された様子を概略的に示す図である。
【図２６】吸引ノズルの先端部分を概略的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の洗浄装置の一例として、モバイルトイレに貯留された汚物を回収し、モバイルトイレを洗浄するための洗浄装置について説明する。まず、モバイルトイレとして使用可能な便器装置の詳細について説明し、つづいて、その便器装置を洗浄するための洗浄装置の詳細について説明する。
【００１４】
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。
【００１５】
［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。
【００１６】
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。弁の詳細については後述する。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
図６はカートリッジ５０の側面図である。
カートリッジ５０と、便器１２及びハウジング１４との位置関係を示すために、便器１２及びハウジング１４を破線で示す。カートリッジ５０は、内部に汚物を貯留することが可能な本体５２と、カートリッジ５０を持ち運ぶ際に使用者が把持することが可能な取っ手５４と、本体５２の開口を閉じるための蓋５６とを備える。使用時には、蓋５６が開いた状態でカートリッジ５０がハウジング１４に取り付けられる。カートリッジ５０の底部に設けられた取付凸部６０が、ハウジング１４の内側の底面に設けられた取付凹部６２に嵌め込まれることにより、カートリッジ５０がハウジング１４に取り付けられる。取付凸部６０は設けられなくてもよく、この場合、本体５２が取付凹部６２に嵌め込まれることにより、カートリッジ５０がハウジング１４に取り付けられてもよい。図５に示すように、便器１２の内側は空洞になっているが、蓋５６は、図６に示すように、開かれた状態において約１００°〜１６０°程度の角度でヒンジなどによって斜めに固定されるように構成されているので、ちょうど便器１２の内側の空洞に収納できる。また、便器１２をハウジング１４に取り付ける際に、便器１２が正常な位置に取り付けられず、傾いた状態で取り付けられた場合などには、便器１２に蓋５６が引っかかるので、便器１２の取り付け位置が誤っていることを使用者に気づかせることができる。開かれた状態における蓋５６の角度は、例えば、便鉢２０と略平行となる角度であってもよい。取っ手５４も同様に、便器１２の内側の空洞に収納されるように構成されている。また、取っ手５４及び蓋５６は、蓋５６が開かれたときに蓋５６と取っ手５４とが互いに干渉しないような位置に設けられる。別の例では、蓋５６がヒンジなどによってカートリッジ５０の上面に固定されず、蓋５６とカートリッジ５０が独立した構成とされてもよい。この場合、蓋５６を取り外したときに蓋５６を収納するためのポケットが、便器１２、ハウジング１４、又はカートリッジ５０などに設けられてもよい。例えば、カートリッジ５０の側面にポケットが設けられてもよい。これにより、蓋５６と便器１２との干渉を避けることができ、便器１２をハウジング１４に取り付ける際に便器１２が蓋５６に引っかかって蓋５６が壊れてしまうのを防ぐことができる。
【００３２】
図７はカートリッジ５０を斜め上から見た斜視図である。
取っ手５４は、本体５２の上面において、角丸長方形の円弧部分に沿って設けられている。取っ手５４は、後述するように、カートリッジ５０の上面の上に別のカートリッジ５０を積み上げたときに、上下のカートリッジ５０の相対位置がずれないように固定するための固定部としても機能する。
【００３３】
図８はカートリッジ５０を斜め下から見た斜視図である。
取付凸部６０は、本体５２の下面において、外周に沿って設けられている。取付凸部６０は、本体５２の下面の外周よりもやや内側に設けられており、ハウジング１４に取り付けられる際には、取付凹部６２の内側に取付凸部６０が差し込まれ、取付凹部６２の上面が本体５２の下面の周縁部分を支持することになる。
【００３４】
図９及び図１０はカートリッジ５０がハウジング１４に取り付けられる状態を示す図である。なお、図９及び１０においては、蓋５６を省略している。
カートリッジ５０の本体５２の底部には、外周の形状が他の部分よりも小さくなるように形成された取付凸部６０が設けられ、ハウジング１４の内側の底面において取付凸部６０の形状に合わせて設けられた取付凹部６２に差し込まれることにより、カートリッジ５０がハウジング１４に取り付けられる。取付凸部６０は、本体５２の底面から突出するように構成されているとみることもできるし、本体５２の底面の外周部分が除かれたように構成されているとみることもできる。取付凹部６２は、図示されるように、取付凹部６２の外周に壁面を構成する部材が形成されることにより構成されてもよいし、ハウジング１４の内側の底面に凹みとして構成されてもよい。
【００３５】
ハウジング１４の頂部の開口は、カートリッジ５０の本体５２の側面の頂部の形状に合わせて形成される。これにより、カートリッジ５０は、底部と頂部の双方においてハウジング１４により支持され、安定的に位置決めされるので、使用中にカートリッジ５０の位置がずれることを防ぐことができる。また、本図の例においては、カートリッジ５０の本体５２の外周は底部に近づくほどやや小さくなるように構成されるので、カートリッジ５０をハウジング１４の開口に挿入しやすくすることができるとともに、深く挿入していくとハウジング１４の開口により徐々にカートリッジ５０が正しい位置に位置決めされていくので、取付凸部６０を取付凹部６２に嵌め込みやすくすることができる。
【００３６】
カートリッジ５０をハウジング１４から取り出す場合、使用者は、取っ手５４を把持してカートリッジ５０を上方に引き上げればよい。後述するように、カートリッジ５０の開口には弁が設けられているので、カートリッジ５０を取り出す際にも、内部に貯留された汚物や臭気などは外部へ排出されにくい。カートリッジ５０を取り出した後は、蓋５６を閉じることにより、開口を閉じることができる。
【００３７】
図１１はカートリッジ５０を積み上げた状態を示す図である。
前述したように、取っ手５４は、本体５２の上面の外周に沿って設けられているが、本体５２の側面は底部に近づくほどやや小さくなる、すなわち若干すぼまるように構成されており、本体５２の底部は、ちょうど取っ手５４の内周と形状が合うように構成されている。したがって、カートリッジ５０ａとカートリッジ５０ｂを上下に積み重ねたとき、下側のカートリッジ５０ａの２つの取っ手５４ａの間に、上側のカートリッジ５０ｂの本体５２ｂの底部がちょうど入って係合され、カートリッジ間の水平方向の相対位置がずれないように固定される。すなわち、取っ手５４ａは、別のカートリッジ５０ｂの本体５２ｂの下部に係合可能な構造とされる。これにより、カートリッジ５０を運搬する際に、複数のカートリッジ５０を安定的に積み重ねて運搬することができる。
【００３８】
図１２はカートリッジ５０の上面部６４を斜め下から見た斜視図である。
上面部６４は、本体５２に対して着脱可能に構成されており、上面部６４の略中央に配置された開口に沿って、弁２８を取り付けるための弁取付部６６が設けられる。弁２８を取り付ける際には、弁２８の上側の開口で弁取付部６６を外側から覆うように取り付け、弁２８の外側から環状の締付部材で弁２８を内側の弁取付部６６に締め付けて固定する。
【００３９】
図１３及び図１４はカートリッジ５０に弁２８を取り付けるための機構を概略的に示す。
図１３は、弁取付部６６の近傍の概略垂直断面図である。カートリッジ５０の上部の開口は便鉢２０の開口よりも大きく、上方から見てカートリッジ５０の上面が見えないように便鉢２０とカートリッジ５０が設置される。また、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、便鉢２０の開口がカートリッジ５０の開口に差し込まれるように便鉢２０とカートリッジ５０が設置される。これにより、便鉢２０からカートリッジ５０の内部に投入される汚物によりカートリッジ５０の上面が汚れないようにすることができる。弁２８は、カートリッジ５０の上面部の下側に設けられた弁取付部６６の外側から固定部材６７により締め付けられて、弁取付部６６に固定される。図１４に示すように、弁取付部６６に、弁２８の上端を係止するための係止部６５が設けられ、弁２８の上端が係止部６５に係止されてもよい。
【００４０】
図１５はカートリッジ５０に弁２８を取り付けるための別の機構を概略的に示す。
本図の例では、カートリッジ５０の上面部の上側に、弁２８を係止するための弁取付部６８が設けられ、弁取付部６８に弁２８の上端が係止される。これにより、カートリッジ５０の上面部を取り外さなくても弁２８を着脱することができるので、使用者の利便性を向上させることができる。また、便鉢２０とカートリッジ５０の上面部との間に弁２８が設けられるので、便鉢２０とカートリッジ５０の間の隙間から汚物などがカートリッジ５０の上面に漏れ出すことを防ぐことができる。
【００４１】
図１６はカートリッジ５０に弁２８を取り付けるための更に別の機構を概略的に示す。
本図の例では、図１５の例と同様に、カートリッジ５０の上面部の上側に設けられた弁取付部６８に弁２８の上端が係止されるが、カートリッジ５０の開口の周縁の折り返し面５１を垂直ではなく便鉢２０と平行にする。これにより、便鉢２０とカートリッジ５０の間の隙間を更に狭くすることができるので、小水や洗浄水などの液体が跳ね返って便鉢２０とカートリッジ５０の間の隙間に入り込み、カートリッジ５０の上面などが汚れてしまうことを防ぐことができる。また、カートリッジ５０の上面部を取り外さなくても弁２８を着脱することができるので、使用者の利便性を向上させることができる。
【００４２】
図１７はカートリッジ５０に弁２８を取り付けるための更に別の機構を概略的に示す。
本図の例では、図１６の例と同様に、カートリッジ５０の開口の周縁の折り返し面５１を垂直ではなく便鉢２０と平行にするが、カートリッジ５０の開口の周縁の上面と折り返し面５１に弁２８の上端を合わせた後、開口の形状に合わせられた固定部材６９により上から弁２８の上端をカートリッジ５０の上面及び折り返し面５１に押さえ付けることにより、弁２８をカートリッジ５０の上面に固定する。これによっても、便鉢２０とカートリッジ５０の間の隙間を更に狭くすることができるので、小水や洗浄水などの液体が跳ね返って便鉢２０とカートリッジ５０の間の隙間に入り込み、カートリッジ５０の上面などが汚れてしまうことを防ぐことができる。また、カートリッジ５０の上面部を取り外さなくても弁２８を着脱することができるので、使用者の利便性を向上させることができる。
【００４３】
図１８は弁２８の構成を概略的に示す図である。
弁２８は互いの内側面が左右に対向して配置される一対のシール壁３２ａ及び３２ｂ（両者を総称してシール壁３２という）により構成される。各シール壁３２は、可とう性及び伸縮性をもつ素材により形成される。本実施形態では、可とう性をもつ素材としてシリコンゴムが用いられる。シリコンゴムは、汚物による汚れに対する耐久性や親水性をもつ素材でもある。各シール壁３２は両側端の上部の接着部７０において接着されており、最上部は弁取付部６６に取り付けられる被支持部７２を構成する。被支持部７２として、弁取付部６６の形状に合わせて合成樹脂などにより形成された部材が弁２８に接着されていてもよい。これにより、弁２８を弁取付部６６に取り付けやすくすることができる。各シール壁３２の下部は接着されずに離れており、その内部にはスリット状の汚物排出孔２６が形成される。
【００４４】
各シール壁３２の下部は互いに接着されていないが、便器装置１０の使用時には、汚物としての小水や洗浄水などが弁２８の内側を通過することになるので、各シール壁３２の下部により形成される汚物排出孔２６において、水の表面張力によりそれらの内側面同士が密着する。これにより、汚物排出孔２６を閉じた状態にすることができるので、カートリッジ５０内の汚物による臭いが、汚物排出孔２６から外部に漏れるのを防止することができる。また、汚物排出孔２６を閉状態にすることにより、汚物排出孔２６より奥側にあるカートリッジ５０内を便器１２の開口から見えないようにすることができ、使用者が快適に便器装置１０を利用することができる。
【００４５】
図１９は弁２８の動作を説明するための図である。図１９（ａ）は弁２８の底部内に汚物として大便Ｐａが貯まった状態を示し、図１９（ｂ）は大便Ｐａの他に小便Ｐｂが貯まった状態を示す。
【００４６】
図１９（ａ）に示すように、便器１２の便鉢２０内に汚物が投入されると、汚物は、便鉢２０の底部にある開口からカートリッジ５０の上部にある開口を通過して、汚物排出孔２６の入口２６ａ近くまで自重や水流により誘導される。汚物排出孔２６の入口２６ａ周りの内底面上に汚物が貯まると、一対のシール壁３２には、汚物の重量により汚物排出孔２６を押し広げるような押し広げ力Ｆａが付与される。この押し広げ力Ｆａは弁２８の底部内に貯まる汚物が増えるほど増大する。この押し広げ力Ｆａが大きくなると、一対のシール壁３２は、図１９（ｂ）に示すように、汚物排出孔２６の内幅寸法を広げるように弾性変形する。これにより、汚物排出孔２６が開状態になり、弁２８の底部内に貯められる汚物が汚物排出孔２６を通してカートリッジ５０の本体５２の内部に排出される。
【００４７】
一対のシール壁３２には、シール壁３２間の水による表面張力や、自らの弾性反発力によって、汚物排出孔２６を閉じるような閉じ力Ｆｂが付与されている。弁２８の底部内の汚物が排出されると、この閉じ力Ｆｂにより、一対のシール壁３２は汚物排出孔２６の内幅寸法を狭めるように形状が復元し、汚物排出孔２６が閉状態になる。このように一対のシール壁３２が構成する弁構造は、弁２８の底部内に貯められる物体の重量により汚物排出孔２６を開くことができる。
【００４８】
前述のように便器装置１０を使用する場合、汚物の重量が十分な場合、汚物のみの重量によって一対のシール壁３２が開いて汚物を排出できる。しかしながら、汚物の重量が不十分な場合もある。このため、この場合は、ボトル等から直接に洗浄水を投入することで、汚物を排出してもよい。このように洗浄水を投入することで汚物を排出する場合、洗浄水の使用量を抑える観点から、一対のシール壁３２は、１０ｇ〜１００ｇの洗浄水が投入されたときに開くように構成されてもよい。このように構成するうえでは、各シール壁３２の厚み、硬さ等を調整すればよい。例えば、シール壁３２として、硬度が０〜２０°、より好ましくは硬度が０〜１０°であるシリコンゴムを用いてもよい。
【００４９】
図１８に示した弁２８は、シール壁３２の下部が接着されていないので、シール壁３２の下部まで接着される場合に比べて汚物排出孔２６が開きやすい。これにより、汚物が投入されたときに汚物排出孔２６が開かずに汚物が詰まってしまう事態を低減させることができる。しかし、逆に、シール壁３２の下部が接着されていないことから、汚物が汚物排出孔２６を通過した後に、汚物排出孔２６が閉じなくなってしまい、その後ずっと開放状態になってしまう事態が生じる懸念がある。本発明者らは、このような事態を低減させるという課題を解決するために、シール壁３２の好適な構造を模索して実験を重ねた結果、図２０に示すような構造の弁に想到した。
【００５０】
図２０及び図２１は弁８０の別の例の構造を概略的に示す図である。
本図に示す弁８０においては、シール壁３２の両端の接着部７０の吊り上げ位置８２において、シール壁３２の両端がそれぞれ上方に吊り上げられ、吊り上げられた状態を保持したままカートリッジ５０に取り付けられる。簡易な構成でこの状態を実現するために、図２０に示す弁８０においては、シール壁３２の両端の吊り上げ位置８２において、シール壁３２を同じ側からたくし上げるようにして、縦方向でシール壁３２の内側面が当接するように折り曲げてつまんでいる。この状態を保持するために、例えば、クリップなどによりシール壁３２をつまんでもよいし、つまんだ状態でステープルなどにより固定してもよい。各シール壁３２は、両端が上方に吊り上げられるが、中央付近は自重によりたわむので、下端の汚物排出孔２６は、両端が高く中央付近が低い曲線状に湾曲する。
【００５１】
図２１（ａ）は、図１８に示した弁２８の側面図であり、図２１（ｂ）は、図２０に示した弁８０の側面図である。弁２８においては、各シール壁３２は鉛直面に平行な平面を構成するが、弁８０においては、吊り上げ位置８２において各シール壁３２が上方に引っ張り上げられるので、吊り上げ位置８２よりも下方のシール壁３２が、つままれた方とは逆側に湾曲し、側面視において、つままれた方に凸な曲線となり、下端の汚物排出孔２６は、やや上方に引き上げられた状態になる。
【００５２】
図２１（ｃ）は、図１８に示した弁２８を下から見た平面図であり、図２１（ｄ）は、図２０に示した弁８０を下から見た平面図である。弁２８においては、各シール壁３２は、弁２８がカートリッジ５０に取り付けられたときの平面視において、カートリッジ５０の開口の長軸に平行な直線となるが、弁８０においては、前述したように、吊り上げ位置８２よりも下方のシール壁３２が、つままれた方とは逆側に湾曲し、この湾曲の程度は、つままれた位置、すなわち両端の方が中央付近よりも大きくなるので、各シール壁３２は、弁２８がカートリッジ５０に取り付けられたときの平面視において、つままれた方に凸な曲線となる。
【００５３】
このように、各シール壁３２が、少なくとも下端を含む吊り上げ位置８２の下方の領域において、つままれた側の水平方向又は斜め下方向に凸な曲面の形状となる結果、弁８０において、各シール壁３２同士が密着して閉じる力が弁２８よりも大きく働くので、汚物などが通過して開かれた後も各シール壁３２同士が密着して閉じやすくなり、汚物排出孔２６が閉じずに開放され続ける事態を低減させることができる。
【００５４】
図２０においては、一対のシール壁３２の双方がつままれて吊り上げられる例を示したが、別の例においては、一方のシール壁３２のみが吊り上げられてもよい。この場合も、吊り上げられた方のシール壁３２ａが、つままれた側の水平方向又は斜め下方向に凸な曲面の形状となる結果、他方のシール壁３２ｂもシール壁３２ａに押されて同様の形状となり、シール壁３２ａと密着しやすい形状とすることができる。
【００５５】
図２２は、図２０に示した弁８０の一例の参考写真である。図２２において、シール壁３２の上部の両端の紙面手前側がつまみ上げられており、シール壁３２の下部はつままれた紙面手前側の斜め下方向に凸な曲面の形状になっている。シール壁３２の下端は、両端が高く中央付近が低い曲線状の形状になっている。
【００５６】
図２３はカートリッジ５０内に汚物が貯留したときの様子を示す概略断面図である。便器装置１０を使用するとき、通常は、図２３（ａ）に示すように、小水や洗浄水などの液体の方が固体よりも多いので、液体中に一部の固体が浮き、一部の固体が沈んでいる状態となる。液面が弁２８の下端に達すると、図２３（ｂ）に示すように、液面によりシール壁３２が押し上げられ、汚物排出孔２６が開きにくくなる。この状態のまま使用し続けると、弁２８内に汚物排出孔２６を通過できなかった汚物が溜まり、臭気がカートリッジ５０の開口から漏れてくる。したがって、カートリッジ５０内の汚物の貯留状態が上限に達し、汚物を廃棄するか空のカートリッジ５０を交換する必要があることを使用者に気づかせるための仕組みが必要となる。
【００５７】
例えば、可視光の少なくとも一部を透過させる透明又は半透明の素材によりシール壁３２を構成し、色の変化により汚物の貯留状態が分かるようにしてもよい。また、シール壁３２の内側又は外側の、シール壁３２が汚物により押し上げられたときに上方から視認可能となる位置に、汚物の貯留状態が上限に達したことを示すマークや画像などが設けられてもよい。このマークがシール壁３２の内側に設けられる場合は、シール壁３２は不透明な材質により構成されてもよい。このマークがシール壁３２の外側に設けられる場合は、シール壁３２は透明又は半透明の素材により構成される。
【００５８】
図２３（ｂ）に示すように、カートリッジ５０内に汚物が貯留され、シール壁３２が汚物により押し上げられた状態になると、シール壁３２の下端がもともとやや上方に引き上げられていたこととも相まって、汚物排出孔２６は常時閉じられた状態となる。これにより、汚物を廃棄するためにカートリッジ５０を運搬する間、カートリッジ５０が揺れたり倒れたりしたとしても、カートリッジ５０内の汚物が外部に漏れ出さないようにすることができる。また、便器装置１０の使用中に、洪水や漏水などにより便器装置１０の内部に大量の水が入り込んでしまうような事態になったとしても、カートリッジ５０内に水が溜まってシール壁３２が押し上げられると汚物排出孔２６が閉じられるので、カートリッジ５０内に貯留されていた汚物が外部へ排出される事態を防ぐことができる。
【００５９】
以上の便器装置１０の効果を説明する。
前述のように、弁８０は可とう性をもっているため、以下の利点がある。弁８０内に投入された汚物が、底部にある汚物排出孔２６の入口まで誘導されずに途中の一部分の内面上で止まった場合を考える。本実施形態によれば、この場合でも、弁８０の他部分で汚物を受けたときに、その他部分がたわみ変形することで、汚物が載っている一部分も追従して変形し易くなる。これにより、弁８０の一部分に止まった汚物が動き易くなり、その汚物を弁８０の底部に誘導し易くなる。
【００６０】
また、弁８０の内面に大便が付着しても、弁８０が引っ張られるように変形することで、大便が付着位置から剥がれ易くなり、この点からも、弁８０の底部に汚物を誘導し易くなる。
【００６１】
また、弁８０が可とう性をもっているため、便鉢２０内に洗浄水等を投入して汚物を流すときや、便器装置１０の便座１６から立ち上がったときに、弁８０全体を振動させることができる。特に、弁８０は、カートリッジ５０に対してぶら下がった状態になっていることから、弁８０全体を特に振動させ易くなっている。この振動により、弁８０内の汚物が動き易くなり、この点からも汚物を弁８０の底部に誘導し易くなる。
【００６２】
これらの結果、弁８０の底部の汚物排出孔２６から弁８０内の汚物を排出し易くなる。
【００６３】
また、このように弁８０の底部に汚物を誘導し易くなるため、弁８０内に汚物が残りにくくなる結果、弁８０の内面を洗浄するための洗浄水の使用量を抑えられる。よって、上水道が使えない環境下での使用に適した便器装置１０を提供できる。
【００６４】
また、弁８０が可とう性をもっているため、汚物、特に小便を弁８０が受けたときにはね返りにくくなる。よって、汚物がはね返って周囲に飛散したり、使用者に当たることを防止できる。
【００６５】
また、弁８０は、互いの内側面が接離することにより汚物排出孔２６を開閉する一対のシール壁３２により構成されるため、弁８０を簡易な構造により実現でき、製造コストの削減を図ることができる。
【００６６】
本実施形態では一対のシール壁３２が各々が分離したシート体により構成されるため、一対のシール壁３２が互いに動きを拘束することなく大きく動くことができる。よって、一対のシール壁３２が開くときの開度を大きくでき、多量の汚物を早期に排出できる。
【００６７】
シール壁３２はシリコンゴムを素材とする例を説明したが、可とう性をもつ素材であればよく、たとえば、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。
【００６８】
実施形態では、ハウジング１４は便器１２を支持する支持体の一例として説明した。支持体は、ハウジング１４のような便器１２と一体に持ち運び可能なものでなくともよい。たとえば、支持体は、汲み取り式トイレの床のような固定構造物でもよい。
【００６９】
実施形態では、弁８０はカートリッジ５０に対して着脱可能に装着される例を説明した。弁８０は、便器１２又はハウジング１４に対して着脱可能に装着されてもよい。
【００７０】
［洗浄装置］
つづいて、便器装置１０のカートリッジ５０に貯留された汚物を回収し、カートリッジ５０を洗浄するための洗浄装置について説明する。本実施形態の洗浄装置は、新興国などのインフラが整備されていない地域において利用されることが想定されており、使用者が手動で操作するものとして説明するが、送電設備が整備された地域において利用される場合などには、電気などの動力により洗浄装置が自動的に操作を実行してもよい。
【００７１】
図２４は洗浄装置の全体構成を示す三面図である。
洗浄装置１００は、カートリッジ５０を設置するための設置部１１０と、カートリッジ５０の内部に貯留された汚物を吸引して抜き取るための第１の管である吸引ノズル１２０、吸引ポンプ１２２、吸引レバー１２４と、カートリッジ５０の内部に洗浄水を排出するための第２の管である洗浄ノズル１３０、洗浄ポンプ１３２、洗浄レバー１３４と、吸引ノズル１２０及び洗浄ノズル１３０を上下に移動させるためのノズルセットレバー１３６と、抜き取った汚物を貯留する汚水タンク１４０と、洗浄水を貯留する洗浄水タンク１５０とを備える。吸引レバー１２４と洗浄レバー１３４は兼用されてもよく、その場合は、ギアなどにより機能が切り替えられてもよい。
【００７２】
設置部１１０の手前のカートリッジ５０を受け入れるための開口には開閉可能な扉が設けられ、扉には例えば扉をロックするための錠前、キーシリンダー、電子キー等が設けられる。これにより、子供などが誤って設置部１１０の内部に入り込み、吸引ノズル１２０や洗浄ノズル１３０などにより怪我をしてしまうのを防ぐことができる。使用者は、まず鍵で錠前を解錠し、扉を開ける。
【００７３】
設置部１１０の底面は手前に引き出せるように設けられており、使用者は、底面を引き出してカートリッジ５０を置いてから底面を押し戻すことにより、カートリッジ５０を洗浄装置１００に設置する。設置部１１０の底面には、カートリッジ５０の底面の形状の凹みが設けられており、使用者は、その凹みにカートリッジ５０を嵌め込む。凹みの底から天井までの高さはカートリッジ５０の高さよりも高いが、設置部１１０の底面から天井までの高さはカートリッジ５０の高さよりも低いので、カートリッジ５０が正しく凹みに嵌っていないと底面を押し戻せないようになっている。これにより、使用者が誤った位置にカートリッジ５０を設置してしまったために、吸引ノズル１２０や洗浄ノズル１３０がカートリッジ５０に正しく挿入されず、カートリッジ５０又はノズルが破損してしまうのを防ぐことができる。
【００７４】
設置部１１０の底面に設けられた凹みには、ノズルセットレバー１３６の稼働を制限するためのメカニカルロックを解除する機構が設けられ、カートリッジ５０が凹みに正しく設置されないとノズルセットレバー１３６を稼働させ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が設置される前に子供などが誤って設置部１１０の内部に入り込んだとしても、吸引ノズル１２０や洗浄ノズル１３０などにより怪我をしないようにすることができる。扉の錠前が、ノズルセットレバー１３６の稼働を制限するためのメカニカルロックの機能を兼ねてもよい。設置部１１０にカートリッジ５０が正しく設置されると、ノズルセットレバー１３６のメカニカルロックが解除され、ノズルセットレバー１３６を稼働させることが可能となる。
【００７５】
つづいて、使用者が洗浄レバー１３４を１回引くと、洗浄ポンプ１３２が作動して洗浄水タンク１５０から洗浄水を少量汲み上げ、洗浄ノズル１３０から洗浄水を射出する。上述したように、カートリッジ５０の開口には弁８０が取り付けられているので、弁８０が閉じられたまま吸引ノズル１２０及び洗浄ノズル１３０を挿入すると、弁８０が傷ついてしまうおそれがある。したがって、吸引ノズル１２０及び洗浄ノズル１３０を弁８０に挿入する前に、洗浄水を弁８０に投入して弁８０のシール壁３２を開かせる。これにより、弁８０を傷つけることなく吸引ノズル１２０及び洗浄ノズル１３０をカートリッジ５０の内部まで挿入することができる。また、弁８０も洗浄することができる。洗浄水に代えて、又は、洗浄水に加えて、洗浄ノズル１３０から空気などの気体を射出してもよい。これによっても、弁８０のシール壁３２を開かせることができる。
【００７６】
つづいて、使用者がノズルセットレバー１３６を操作すると、吸引ノズル１２０及び洗浄ノズル１３０が下方に移動されて、カートリッジ５０の内部まで挿入される。
【００７７】
つづいて、使用者が吸引レバー１２４を使用して吸引ポンプ１２２を作動させ、カートリッジ５０内に貯留された汚物を吸引ノズル１２０から吸引する。吸引された汚物は、配管を介して汚水タンク１４０に誘導され、汚水タンク１４０内に貯留される。カートリッジ５０内の汚物が概ね吸引されると、吸引レバー１２４の手応えがなくなるので、使用者は吸引レバー１２４の稼働を終了する。
【００７８】
つづいて、使用者が洗浄レバー１３４を１回引くと、洗浄ポンプ１３２が作動して洗浄水タンク１５０からカートリッジ５０の内部を１回洗浄するための分量の洗浄水を汲み上げ、洗浄ノズル１３０からカートリッジ５０の内部に排出する。洗浄ノズル１３０は、例えばシャワーヘッドのような構造を有しており、洗浄水をカートリッジ５０の内壁面に向けて排出可能である。これにより、カートリッジ５０の内部を洗浄することができる。
【００７９】
つづいて、使用者が吸引レバー１２４を使用して吸引ポンプ１２２を作動させ、カートリッジ５０内の汚物を含む洗浄水を吸引ノズル１２０から吸引する。吸引された汚物を含む洗浄水は、配管を介して汚水タンク１４０に誘導され、汚水タンク１４０内に貯留される。カートリッジ５０内の汚物を含む洗浄水が概ね吸引されると、吸引レバー１２４の手応えがなくなるので、使用者は吸引レバー１２４の稼働を終了する。以上の洗浄工程及び吸引工程を複数回繰り返してもよい。
【００８０】
洗浄工程及び吸引工程が終了し、使用者がノズルセットレバー１３６を操作すると、吸引ノズル１２０及び洗浄ノズル１３０が上方に移動され、カートリッジ５０から抜き出される。吸引ノズル１２０及び洗浄ノズル１３０が初期位置に戻されると、使用者は設置部１１０の底面を引き出してカートリッジ５０を取り出し、底面を押し戻してから扉を閉めて施錠する。
【００８１】
洗浄ノズル１３０は、１本であってもよいし、２本であってもよいし、３本以上であってもよい。２本の洗浄ノズル１３０と１本の吸引ノズル１２０を設ける場合、中央に吸引ノズル１２０を配置し、両端に洗浄ノズル１３０を配置してもよい。この場合、洗浄ノズル１３０の先端は、半円状に洗浄水を射出することが可能なシャワーヘッドの形状を有してもよい。また、洗浄ノズル１３０と吸引ノズル１２０は１本のノズルにまとめられてもよい。例えば、同軸に配置された二重のノズルとして洗浄ノズル１３０と吸引ノズル１２０が設けられてもよい。この場合、中心側に吸引ノズル１２０が配置され、外周側に洗浄ノズル１３０が配置されるのが好ましい。吸引ノズル１２０の先端付近の外壁には洗浄水を射出するための孔が複数設けられ、放射状に洗浄水を射出可能としてもよい。吸引ノズル１２０と洗浄ノズル１３０がカートリッジ５０内に挿入されたときに、吸引ノズル１２０の先端が洗浄ノズル１３０の先端よりも下方に位置するようにされてもよい。
【００８２】
カートリッジ５０の内部の底面は、吸引ノズル１２０の先端が挿入される位置が最も低くなるように、すり鉢状に傾斜をつけられてもよい。これにより、吸引ノズル１２０を用いて吸引した後にカートリッジ５０内に残留する汚物や洗浄水の量を最小限に抑えることができる。カートリッジ５０の内部の底面において、最も低くされる位置は、吸引ノズル１２０の先端が挿入される位置と合致していればどこでもよいが、カートリッジ５０を便器装置１０に設置したときのバランスを考慮すると、底面の中心とすることが好ましい。
【００８３】
洗浄工程及び吸引工程が全て終了した後に、カートリッジ５０内にバクテリアの繁殖を抑えるための抗菌剤、消臭剤、芳香剤などを含む薬剤が注入されてもよい。この場合、洗浄装置１００には、薬剤タンクが更に設けられる。薬剤タンクから薬剤をカートリッジ５０内に注入するために、洗浄ノズル１３０、洗浄ポンプ１３２、及び洗浄レバー１３４が用いられてもよい。薬剤がカートリッジ５０内に注入された後、いったん吸引ノズル１２０により薬剤を吸引し、再び薬剤がカートリッジ５０内に注入されてもよい。これにより、吸引ノズル１２０から汚水タンク１４０までの配管の内部も殺菌し、臭気を抑えることができる。最終的に薬剤をカートリッジ５０内に注入する前に、洗浄ノズル１３０を弁８０の上方まで引き抜いてから、薬剤を洗浄ノズル１３０から注入してもよい。これにより、弁８０にも薬剤をかけ、殺菌消臭することができる。
【００８４】
上述した各機能は、図２４に示す各ボックス内にユニット化されており、使用される地域における上下水道、送電設備、汚物回収などのインフラの整備状況や、使用者の数などに応じて、設置するユニットの種類や数を選択可能である。例えば、汚物を貯留するための便槽が既に設置されており、バキュームカーによる回収が実施されている地域では、汚水タンク１４０を設ける必要はなく、吸引ノズル１２０からの配管を便槽に接続すればよい。また、上水道が整備されていない地域では、洗浄水タンク１５０の数を少なくするとともに、１回の洗浄においてカートリッジ５０に供給される洗浄水の量を少なくしてもよい。
【００８５】
以上、実施の形態に基づき本発明を説明したが、実施の形態は、本発明の原理、応用を示すにすぎない。また、実施の形態には、請求の範囲に規定された本発明の思想を逸脱しない範囲において、多くの変形例や配置の変更が可能である。
【００８６】
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。
【００８７】
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では、設置部の底面に、容器の底面の形状の凹みが設けられてもよく、凹みの底から設置部の天井までの高さは容器の高さよりも高く、設置部の底面から天井までの高さは容器の高さよりも低くてもよい。
この態様によれば、使用者が誤った位置に容器を設置してしまったために、第１の管又は第２の管が容器に正しく挿入されず、容器又は管が破損してしまうのを防ぐことができる。
【００８８】
前述の態様の洗浄装置では、第１の管又は第２の管を容器に挿入するためのレバーと、レバーにより第１の管又は第２の管が下方に移動されることを制限するロック機構と、を更に備えてもよい。設置部に、容器が正しい位置に設置されたときにロック機構を解除する解除機構が設けられてもよい。
この態様によれば、子供などが誤って設置部の内部に入り込んだとしても、第１の管又は第２の管により怪我をしないようにすることができる。
【００８９】
前述の態様の洗浄装置では、容器の開口に、開閉可能な弁が設けられ、第２の管は、容器の開口に挿入される前に、弁を開かせるための液体又は気体を弁に対して射出可能であってもよい。
この態様によれば、弁を傷つけることなく第１の管及び第２の管を容器の内部まで挿入することができる。
【００９０】
前述の課題を解決するための手段に記載の態様の洗浄方法では、洗浄液を容器の内部に導入した後、第１の管により洗浄液を抜き取るステップを更に備えてもよい。
この態様によれば、より適切に容器の内部を洗浄することができる。
【００９１】
前述の態様の洗浄方法では、洗浄液を容器の内部から抜き取った後、第２の管により、抗菌剤、消臭剤、又は芳香剤を含む薬剤を容器の内部に導入するステップを更に備えてもよい。
この態様によれば、容器の内部で発生する臭気を抑えることができる。
【００９２】
洗浄装置１００の更なる特徴について説明する。図２５は、洗浄装置１００の設置部１１０にカートリッジ５０が設置された様子を概略的に示す。前述したように、設置部１１０の底面２００には、カートリッジ５０の底面の形状の凹み２０２が設けられており、凹み２０２にカートリッジ５０を嵌め込むことにより、カートリッジ５０を位置決めすることができるようになっている。
【００９３】
凹み２０２の下方には、カートリッジ５０の重量を測定するための重量測定部２２０が設けられており、カートリッジ５０が凹み２０２に嵌め込まれると、重量測定部２２０がカートリッジ５０の重量を測定する。重量測定部２２０は、電力を使用せずに重量を測定可能なばね秤などであってもよいし、洗浄装置１００が電力を使用して動作する場合は、電気的に重量を測定する電子秤などであってもよい。電子秤は、ロードセル式、電磁式、又は音叉式などであってもよい。
【００９４】
洗浄装置１００が電力を使用せずに動作する場合、重量測定部２２０により測定されたカートリッジ５０の重量は、目盛りなどにより使用者に提示される。これにより、カートリッジ５０に貯留された汚物の量を、抜き取り前に適切に確認することができる。この場合、汚水タンク１４０の貯留量も目盛りなどにより視認可能となっていてもよい。使用者は、カートリッジ５０の重量と汚水タンク１４０の残量とから、カートリッジ５０に貯留されている汚物を汚水タンク１４０へ吸引することが可能か否かを判断し、可能である場合はカートリッジ５０から汚物を吸引して汚水タンク１４０へ貯留する。洗浄装置１００が電力を使用して動作する場合、上記の機能はＣＰＵなどにおいて実行される制御プログラムにより実行されてもよい。すなわち、重量測定部２２０により測定されたカートリッジ５０の重量は制御プログラムに伝達され、制御プログラムは、伝達されたカートリッジ５０の重量と、汚水タンク１４０の残量とに基づいて、カートリッジ５０に貯留されている汚物を汚水タンク１４０へ吸引することが可能か否かを判断する。可能である場合は、カートリッジ５０から汚物を吸引する工程の実行が許可され、可能でない場合は、カートリッジ５０から汚物を吸引する工程の実行は禁止される。この場合、カートリッジ５０にバーコードやＲＦＩＤなどの識別情報が付されていて、重量測定部２２０が重量を測定する際に、ＩＤ読み取り部がカートリッジ５０のＩＤを読み取り、カートリッジ５０のＩＤと重量とが対応付けて記憶又は出力されてもよい。これにより、後述するように、洗浄装置１００が移動体に設置される場合に、洗浄装置１００を移動体により移動させて汚物を回収し屎尿処理施設などへ運搬するスケジュールを適切に制御することができる。
【００９５】
吸引ノズル１２０及び洗浄ノズル１３０には、吸引ノズル１２０及び洗浄ノズル１３０がノズルセットレバー１３６により上下に移動されるのに伴って一体的に移動するロックバー２１２が取り付けられており、設置部１１０の底面２００には、ロックバー２１２が嵌入可能な穴２１０が設けられている。ロックバー２１２は、吸引ノズル１２０又は洗浄ノズル１３０がカートリッジ５０に挿入されているとき、すなわち、吸引ノズル１２０又は洗浄ノズル１３０の先端がカートリッジ５０の上面よりも下方にあるときには穴２１０に嵌入し、吸引ノズル１２０又は洗浄ノズル１３０の先端がカートリッジ５０の上面よりも高い所定の位置よりも上方にあるときには穴２１０に嵌入しないような長さとされており、穴２１０に嵌入すると底面２００が手前に引き出されないように機械的にロックする。すなわち、ロックバー２１２及び穴２１０は、吸引ノズル１２０又は洗浄ノズル１３０がカートリッジ５０の開口に挿入されている間はカートリッジ５０が移動されることを制限する第２のロック機構として機能する。これにより、吸引ノズル１２０又は洗浄ノズル１３０がカートリッジ５０に挿入されたまま底面２００が引き出されてカートリッジ５０が移動され、吸引ノズル１２０、洗浄ノズル１３０、カートリッジ５０、弁８０などが破損してしまうのを防ぐことができる。穴２１０に代えて、又は、穴２１０の内部に、設置部１１０の扉の錠前を施錠する機構が設けられ、吸引ノズル１２０又は洗浄ノズル１３０がカートリッジ５０に挿入される位置までロックバー２１２が下げられたときに、ロックバー２１２により錠前が施錠されてもよい。これによっても、吸引ノズル１２０又は洗浄ノズル１３０がカートリッジ５０に挿入されている間は、カートリッジ５０が移動されないように制限することができる。吸引ノズル１２０と洗浄ノズル１３０が独立して上下に移動可能である場合には、吸引ノズル１２０と洗浄ノズル１３０のそれぞれにロックバー２１２が取り付けられてもよい。
【００９６】
吸引ノズル１２０からポンプ２３０により吸引された汚物は、配管を介して汚水タンク１４０へ流れるが、ポンプ２３０が停止されたときに配管に残っている汚物が吸引ノズル１２０へ逆流しないように、汚水タンク１４０は設置部１１０よりも低い又は同程度の高さの位置に設けられ、配管は吸引ノズル１２０側よりも汚水タンク１４０側の方が低くなるように傾斜して設けられる。この場合であっても、ポンプ２３０が停止されたときに配管中に空気が残っていた場合は、配管中に残っている汚物が吸引ノズル１２０へ逆流してしまうことがあるので、吸引ノズル１２０の先端とポンプ２３０との間の配管中に逆止弁２３２を設ける。これにより、配管中に残っている汚物が吸引ノズル１２０の先端の方へ逆流してしまうのを防ぐことができる。逆止弁２３２は、順方向、すなわち吸引ノズル１２０から汚水タンク１４０への方向には流体を流し、逆方向、すなわち汚水タンク１４０から吸引ノズル１２０への方向に流体が流れようとすると自動的に閉弁する既知の任意の逆流防止弁であってよく、例えば、スイング式、リフト式、ウエハ式などであってもよい。
【００９７】
図２６は、吸引ノズル１２０の先端部分を概略的に示す。吸引ノズル１２０は、ステンレス鋼などの金属により形成された本体部分２４０と、樹脂などにより形成された先端部分２４２とを有する。先端部分２４２は、本体部分２４０との境界部２４４の直径よりも先端部２４６の直径の方が小さい先細りの形状を有する。先端部分２４２には雄ねじが形成され、本体部分２４０には雌ねじが形成されており、先端部分２４２の雄ねじ部分を本体部分２４０の雌ねじ部分に差し込んで接続し、固定される。先端部分２４２と本体部分２４０との継ぎ目に段差が生じないようにするために、先端部分２４２の境界部の直径と本体部分２４０の境界部の直径とは同程度に形成される。これにより、吸引ノズル１２０を弁８０に挿入及び抜去するときに、継ぎ目が弁８０に引っかかって弁８０が破損してしまうのを防ぐことができる。吸引ノズル１２０が弁８０に挿入されるときに弁８０の内部に入る部分の全体を樹脂などにより形成された先端部分２４２としてもよい。この場合、先端部分２４２と本体部分２４０との継ぎ目が弁８０の内部に挿入されることはないので、先端部分２４２の境界部の直径と本体部分２４０の境界部の直径が異なっていて段差が生じていてもよい。これによっても、吸引ノズル１２０を弁８０に挿入及び抜去するときに、継ぎ目が弁８０に引っかかって弁８０が破損してしまうのを防ぐことができる。
【００９８】
なお、前述したように、吸引ノズル１２０を弁８０に挿入する際には、洗浄ノズル１３０から洗浄水と空気の一方又は双方を射出して弁８０を開かせるので、吸引ノズル１２０が弁８０に引っかかって破損してしまうのをより一層防ぐことができる。この場合に、空気の量を洗浄水の量より多くしてもよい。これにより、上水道が整備されていない地域において、上水の使用量を少なくすることができるとともに、カートリッジ５０内に貯留される汚物以外の水分の量を少なくすることができる。吸引ノズル１２０を弁８０から抜去する際にも、洗浄ノズル１３０から洗浄水と空気の一方又は双方を射出して弁８０を開かせてもよい。この場合、弁８０を洗浄する必要はないので、空気のみを射出してもよいし、前述したように、抗菌剤、消臭剤、又は芳香剤などの薬剤を含む水を射出してもよい。
【００９９】
吸引ノズル１２０と洗浄ノズル１３０の双方の先端部分を図２６に示した構造としてもよいし、いずれか一方のみの先端部分を図２６に示した構造としてもよい。後者の場合、先に弁８０に挿入されるノズル、すなわち図２５の例では吸引ノズル１２０の先端部分を図２６に示した構造としてもよい。この場合、他方のノズル、すなわち図２５の例では洗浄ノズル１３０には、樹脂で形成された先端部分を設けなくてもよい。
【０１００】
洗浄装置１００は、自動車、自動二輪車、自転車、車両、鉄道、船舶などの移動体に設けられてもよい。これにより、便器装置１０が設置された家屋などの近傍に洗浄装置１００を移動させることができるので、より容易にカートリッジ５０に貯留された汚物を回収し、カートリッジ５０を洗浄することができる。また、回収された汚物を、移動体により、屎尿処理施設や便槽などに運搬することができる。洗浄装置１００が電力を利用して動作する場合には、洗浄装置１００を移動体に搭載されたバッテリーや電源などに接続し、移動体から洗浄装置１００に電力を供給してもよい。これにより、送電設備が整備されていない地域であっても、洗浄装置１００に電力を供給して動作させることができる。
【０１０１】
前述したように、カートリッジ５０にＩＤが付され、カートリッジ５０のＩＤと重量を洗浄装置１００が読み取る場合、図示しない管理装置がカートリッジ５０のＩＤと重量を集約し、洗浄装置１００を設置した移動体を移動させるスケジュールを制御してもよい。この場合、管理装置は、移動体に設置された汚水タンク１４０の容量及び貯留量、カートリッジ５０の所有者の住所、カートリッジ５０に貯留された汚物の過去の収集日時及び重量などをデータベースに格納し、これらの情報に基づいて、移動体を移動させてカートリッジ５０に貯留された汚物を回収し屎尿処理施設へ運搬するスケジュールを管理する。これにより、地域内における便器装置１０の使用状況に応じて、適切に汚物を収集することができる。
【０１０２】
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。
【０１０３】
前述の態様の洗浄装置において、第１の管又は第２の管の先端部分以外の本体部分は金属により形成されてもよく、第１の管又は第２の管の先端部分は樹脂により形成されてもよく、本体部分と先端部分との間の継ぎ目は段差が生じないように接続されてもよい。
この態様によれば、第１の管又は第２の管を容器内に挿入及び抜去するときに、継ぎ目が容器内の弁などに引っかかって破損してしまうのを防ぐことができる。
【０１０４】
前述の態様の洗浄装置は、第１の管又は第２の管が容器の開口に挿入されている間は容器が移動されることを制限する第２のロック機構を更に備えてもよい。
この態様によれば、第１の管又は第２の管が容器に挿入されたまま容器が移動され、第１の管、第２の管、容器などが破損してしまうのを防ぐことができる。
【０１０５】
前述の態様の洗浄装置は、第１の管の先端と貯留物を抜き取るためのポンプとの間に、ポンプから第１の管の先端へ貯留物が逆流するのを防ぐための逆止弁を更に備えてもよい。
この態様によれば、第１の管の先端とポンプとの間の配管中に残っている貯留物が第１の管の先端へ逆流してしまうのを防ぐことができる。
【０１０６】
前述の態様の洗浄装置は、容器の重量を測定するための重量測定部を更に備えてもよい。
この態様によれば、容器内の貯留物の量を、抜き取り前に適切に確認することができる。
【０１０７】
前述の態様の洗浄装置は、移動体に設けられてもよい。
この態様によれば、容器が設置された家屋などの近傍に洗浄装置を移動させることができるので、より容易に容器を洗浄することができる。
【符号の説明】
【０１０８】
１０…便器装置、１２…便器、１６…便座、２０…便鉢、２６…汚物排出孔、３２…シール壁、５０…カートリッジ、８０…弁、１００…洗浄装置、１１０…設置部、１２０…吸引ノズル、１２２…吸引ポンプ、１２４…吸引レバー、１３０…洗浄ノズル、１３２…洗浄ポンプ、１３４…洗浄レバー、１３６…ノズルセットレバー、２１０…穴、２１２…ロックバー、２２０…重量測定部、２３０…ポンプ、２３２…逆止弁。
【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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【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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