特開 2024-61910 トイレユニット

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024061910

(43)【公開日】2024-05-08

(54)【発明の名称】トイレユニット

(51)【国際特許分類】

   E03D 11/00 20060101AFI20240426BHJP

   E03D 11/11 20060101ALI20240426BHJP

【ＦＩ】

E03D11/00 A

E03D11/11

【審査請求】有

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2024046275

(22)【出願日】2024-03-22

(62)【分割の表示】P 2022141344の分割

【原出願日】2022-09-06

(31)【優先権主張番号】P 2021145357

(32)【優先日】2021-09-07

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(71)【出願人】

【識別番号】598067289

【氏名又は名称】中家 淳

(74)【代理人】

【識別番号】100130513

【弁理士】

【氏名又は名称】鎌田 直也

(74)【代理人】

【識別番号】100074206

【弁理士】

【氏名又は名称】鎌田 文二

(74)【代理人】

【識別番号】100130177

【弁理士】

【氏名又は名称】中谷 弥一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100161746

【弁理士】

【氏名又は名称】地代 信幸

(72)【発明者】

【氏名】中家 正行

(72)【発明者】

【氏名】中家 淳

(57)【要約】

【課題】トイレユニットにおいてポンプのメンテナンスの手間を省く。
【解決手段】便器１２と、便器１２から汚水を吸い込む吸引装置１６と、吸引装置１６の下方に設けた汚水を蓄える汚水タンク１３とを有するトイレユニットを用いる。吸引装置１６は、便器１２から延びる排水管２５が接続される吸込口３１と、吸込口３１から吸い込んだ前記汚水を一時的に収容できる一時タンク３２と、一時タンク３２内の気体を排出して吸込み圧力を生じさせる吸込機構３３と、一時タンク３２の下方に設けた排出口３４と、排出口３４を密封できる開閉可能な蓋３５と、を有し、吸込機構３３は吸込口３１よりも上方に配されたものとする。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

便器（１２）と、
前記便器（１２）から汚水を吸い込む吸引装置（１６ａ）と、
前記吸引装置（１６ａ）の下方に設けた汚水を蓄える汚水タンク（１３ａ）と、
を有し、
前記吸引装置（１６ａ）は、
前記便器（１２）から延びる排水管（２５）が接続される吸込口（３１）と、
前記吸込口（３１）から吸い込んだ前記汚水を一時的に収容できる一時タンク（３２）と、
前記一時タンク（３２）内の気体を排出して吸込み圧力を生じさせる吸込機構（３３）と、
前記一時タンク（３２）の側面に設けた排出口（６１）と、
前記排出口（６１）を密封できる、開閉可能な蓋（６３）と、
を有し、
前記一時タンク（３２）の内部に、前記排出口（６１）へ向かって下る傾斜部（６５）を有し、
前記吸込機構（３３）は前記吸込口（３１）よりも上方に配された、
トイレユニット。

【請求項2】

前記蓋（６３）の上側に、蓋（６３）を吸引装置（１６ａ）の外周面に対して開閉可能に取り付けた蝶番（６４）を有する、請求項２に記載のトイレユニット。

【請求項3】

前記排出口（６１）の前記蓋（６３）側に、前記排出口（６１）を囲んで蓋（６３）への密着性を向上させるパッキン（６２）を有する、請求項１又は２に記載のトイレユニット。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明はトイレユニットに関する。

【背景技術】

【0002】

下水道が無い場所で用いられるトイレユニットでは、使用後の便器から汚水を汚水タンクへと移送する。汚水タンクが便器の真下にある場合はそのまま汚水を落下させればよいが、それでは汚水タンクから臭いが直接上がってくる。このため、便器下方に水を常時満たす領域を形成させ、一旦その領域から配管が上がった後に、汚水タンクへと繋がる構造が採用されることがある。

【0003】

このような配管構造をしているため、汚水にある程度の圧力を掛けて流さなければならない。大量の水で流すという手法もあるが、トイレユニットを設置しなければならない箇所は上水道が無い場所であることが多く、使用する洗浄水はできるだけ節約することが望ましい。

【0004】

これに対して、使用する水を節約しながら便器から汚水を排出させるために、ポンプで吸い上げることが考えられる。例えば特許文献１には、排出ポンプを介装した圧送排出機構部５を備えることで排出対象汚水（洗浄用水＋汚物）を圧送排出して、洗浄用水の使用水量を減少させる節水トイレが提案されている。特許文献２でもポンプ２４による排水が提案されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１８－０５９３０６号公報

【特許文献2】特開２０２１－３１８６７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、汚水をポンプで吸い上げると、ポンプの部品が直接汚水と接触することになるため、そのままではポンプが故障しやすい。汚水の中の固形分がポンプの部品と接しないようにフィルタを設けるということも考えられるが、その場合はフィルタが詰まりやすいためメンテナンスの必要頻度が上がり、遠隔地に設置することが多いトイレユニットとしては運用コストが上昇してしまうという問題があった。

【0007】

そこでこの発明は、故障しにくく、メンテナンスの手間が省けるトイレユニットを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

この発明は、
便器と、
前記便器から汚水を吸い込む吸引装置と、
前記吸引装置の下方に設けた汚水を蓄える汚水タンクと、
を有し、
前記吸引装置は、
前記便器から延びる排水管が接続される吸込口と、
前記吸込口から吸い込んだ前記汚水を一時的に収容できる一時タンクと、
前記一時タンク内の気体を排出して吸込み圧力を生じさせる吸込機構と、
前記一時タンクの下方に設けた排出口と、
前記排出口を密封できる、開閉可能な蓋と、
を有し、
前記吸込機構は前記吸込口よりも上方に配された、
トイレユニットにより上記の課題を解決した。

【0009】

すなわち、前記吸込口より上方に前記吸込機構を設けると、前記吸込口から吸い込んだ前記汚水は、前記一時タンクが満杯にならない限りは前記吸込機構にまでは到達しない。前記一時タンクの容量を、一旦吸い込んだ前記汚水を一時的に収容できる程度の量を確保すれば、一回の利用で生じる汚水を全て吸い込んでも汚水は前記吸込機構に到達しない。必要な汚水を吸込みきったところで一時タンクの下方に設けた排出口の蓋を開放すれば、汚水が前記吸込機構に到達することなく、下方の汚水タンクへと移せるので、前記吸込機構が汚水を吸い込まずに済む。このため、この発明にかかるトイレユニットでは、前記吸込機構にフィルタを設けてそれを交換するといったメンテナンスが不要になり、また、軸受などの壊れやすい部品を含む前記吸込機構が汚水に浸漬されることがないので、前記吸込機構が汚水により劣化する事態をほぼ防ぐことができる。

【0010】

この発明にかかるトイレユニットでは、
前記排出口が、前記蓋を閉鎖するように付勢する閉鎖機構を有し、
前記閉鎖機構が掛ける荷重は、前記一時タンク内に所定量の汚水が蓄積されていたら、その汚水の重みにより前記蓋が開放されるように調整された実施形態を採用できる。この実施形態では、汚水を吸い込んでいる最中は、閉鎖機構による付勢した力と、吸込機構による吸引力とが合わさることで、汚水が追加されてもしばらくは蓋が開放されないまま吸引を続けることができる。一時タンクに所定量の汚水が溜まったところで、閉鎖機構による付勢した力と吸引力とを超える荷重がかかり、蓋が開放されるように調整しておくと、蓋の開放を汚水の蓄積に連動させて自動的に行うことができ、汚水タンクへの移行をスムーズに進行させることができる。これらの運用を電子的な時間計測やセンサによる情報などによる制御がなくとも行うことができる。特に開閉装置がエラーを起こしやすい過酷な設置環境において望ましい。

【0011】

またこの発明にかかるユニットでは、別の実施形態として、
前記蓋の開閉と、前記吸込機構の稼働／停止を制御できる制御装置を有し、
前記制御装置は、
前記蓋を閉鎖し、
前記吸込機構を稼働し、前記汚水を前記便器から吸込み、前記排水管から吸い込みきった後に、吸込機構を停止し、
この停止と同時又はそれより後に、前記蓋を開放して、前記一時タンクに蓄えた汚水を前記汚水タンクへと落下させる
実施形態を採用できる。
この実施形態では、蓋の開閉を制御装置によってタイミングを定めて行う。汚水の一時タンクへの吸込みと落下を、確実なタイミングで実行することができる。制御装置によるコストを許容でき、制御装置がエラーを起こしにくい環境であると好ましい。

【0012】

さらに、この発明は、
便器と、
前記便器から汚水を吸い込む吸引装置と、
前記吸引装置の下方に設けた汚水を蓄える汚水タンクと、
を有し、
前記吸引装置は、
前記便器から延びる排水管が接続される吸込口と、
前記吸込口から吸い込んだ前記汚水を一時的に収容できる一時タンクと、
前記一時タンク内の気体を排出して吸込み圧力を生じさせる吸込機構と、
前記一時タンクの側面に設けた排出口と、
前記排出口を密封できる、開閉可能な蓋と、
を有し、
前記一時タンクの内部に、前記排出口へ向かって下る傾斜部を有し、
前記吸込機構は前記吸込口よりも上方に配された、
トイレユニットによっても上記の課題を解決した。

【0013】

すなわち、このさらなる発明では、排出口を一時タンクの側面に設けて、傾斜部によって汚水を排出口へと導く構造にすることで、汚水の重量によって排出口の蓋にかかる力は、排出口が一時タンクの下方に設けられた上記の形態よりも軽減される。これにより、密封するために蓋に掛けることが必要な力も軽減することができるので、蓋に付勢する閉鎖機構や制御装置を備えなくても、吸引機構による負圧だけで排出口を十分に密封することができる。吸引が停止すれば、傾斜部により生じる排出口への圧力で蓋が押されて開き、自動的に汚水を排出することができる。

【0014】

また、上記のさらなる発明では、上記蓋の上側に、蓋を吸引装置の外周面に対して開閉可能に取り付けた蝶番を有する形態を採用することができる。蝶番により、蓋も荷重がかかっていないか、蓋を吸引する力が蓋を開けようとする力より大きければ蓋は閉まっており、蓋を開けようとする力が上回ったときのみ蓋が自動的に開くようになる。

【0015】

さらに、上記のさらなる発明では、上記排出口の上記蓋側に、上記排出口を囲んで蓋への密着性を向上させるパッキンを有する形態を採用することができる。パッキンを設けることにより、吸引時の密封性を向上させて、吸引力を高めることができる。

【0016】

これらの発明はさらに、
前記汚水タンクが、便器と並んで設けてあり、
前記汚水タンク内に設置する可撓性を有する袋である洗浄水袋と、前記洗浄水袋内に充填した洗浄水を汲み上げるポンプとを有する構成を採用できる。汚水タンクを便器の下方に据えようとすると、便器のある床面の高さを上げなければならず、バリアフリーな構成にすることが難しくなる。そこで、汚水タンクを便器の下方ではなく、便器と並んで設ける、すなわち便器と同じ高さかそれに近い高さに設置すると、便器の設置高さを下げてバリアフリーな設計がしやすくなる。一方で、吸込機構による吸引力で吸い上げることができるので、汚水タンクが便器より高い配置となっても利用することができる。上記吸込機構により一時タンクに吸い込むだけの力を発揮させることで、汚水タンクの投入口が便器より高い位置にあっても、十分な圧力で吸い上げて運用することができる。

【0017】

そして、洗浄水と汚水とのどちらも蓄えておくトイレユニットでは、洗浄水を充填した使用開始の段階では、汚水タンク内にはその洗浄水を利用した後の汚水を蓄えるためのスペースを確保することになる。補充しない限り洗浄水の残存量は使用と共に減少していき、それに応じて汚水タンク内に汚水が蓄積されていくので、徐々に汚水タンク内で汚水が占有する容量が増加していく。この洗浄水の減少量と、汚水タンク内の汚水の増加量は、汚物自体が占める容量による多少の変動はあるものの、ほぼ対応する関係にある。この発明はこのことを利用している。洗浄水を、形状を固定したタンクに詰めるのではなく、汚水タンク内に設置した可撓性を有する袋に入れておくと、当初は余剰スペースとなっている汚水タンク内を、洗浄水を入れるスペースとして活用することができる。利用が進むと、洗浄水袋の中に残る洗浄水量が減っていき、それとともに汚水タンク内に導入されて増加した汚水に押されて洗浄水袋の容積が小さくなる。すなわち、洗浄水を確保するスペースと汚水を保管するスペースとを共有し、その増減に合わせてシームレスに容積を活用できる。バリアフリーのために便器の下部に置くことができず便器と並んで設けた汚水タンクに加えて、さらに別途洗浄水用のタンクを設けようとすると、さらにトイレユニット内にスペースを確保しなければならなくなるが、汚水タンク内に設けた洗浄水袋に洗浄水を収容しておくことで、洗浄水用のタンクに必要なスペースを省くことができるので、バリアフリー構成と省スペースという二つの効果を併存できる。

【0018】

上記の洗浄水袋を有する構成では、前記ポンプからの洗浄水を通す配管が、洗浄水袋の口から抜き出され、便器へ接続されており、
前記便器からの汚水を通す排水管が、汚水タンクの洗浄水袋の口以外の箇所に接続される、実施形態を選択できる。

【0019】

この発明のトイレユニットを用いて、便器の下ではなく便器と並んで設置した汚水タンクの中に設けた前記洗浄水袋から抜き出した洗浄水を用いて便器を洗浄し、便器から吸い上げられた汚水を前記洗浄水袋以外の部分の汚水タンク内へ導入する、トイレユニットの運用方法が実現できる。

【発明の効果】

【0020】

この発明にかかるトイレユニットは、メンテナンスの手間が省けた省洗浄水のトイレユニットとして低コストで運用ができる。また、便器から汚水を吸い上げて汚水タンクに格納できるので、汚水タンクを便器の下に置くのではなく便器と同じ高さに設置しても問題なく運用できるので、バリアフリー対応のトイレユニットとしての運用もしやすい。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】この発明の第一の実施形態にかかるトイレユニットの実施形態例を示す側面断面図

【図2】（ａ）吸引装置の実施形態例図、（ｂ）ファンとモーターの実施形態例図

【図3】（ａ）実施形態にかかるトイレユニットの吸引開始前の状態図、（ｂ）吸引開始後の状態図、（ｃ）一時タンクに汚水が到達した状態図、（ｄ）一時タンクに汚水を吸引しきった状態図、（ｅ）汚水タンクへ落下させる状態図

【図4】（ａ）洗浄水袋を満水にした使用開始時点の汚水タンクの状況図、（ｂ）洗浄水が減ってきた段階での汚水タンクの状況図、（ｃ）洗浄水を使い切る直前の汚水タンクの状況図

【図5】第二の実施形態における制御装置の配線例図

【図6】（ａ）この発明の第三の実施形態にかかるトイレユニットの実施形態例を示す側面断面図、（ｂ）（ａ）の排出口付近の拡大断面図、（ｃ）（ａ）の排出口の蓋を開けた状態の拡大斜視図、（ｄ）（ｃ）の蓋が閉まった状態の拡大斜視図

【発明を実施するための形態】

【0022】

以下、この発明について具体的な実施形態を挙げて説明する。まず、第一の実施形態について、図１にトイレユニット１１の側面断面図を示す。

【0023】

この実施形態にかかるトイレユニット１１には、便器１２が備えてある。図では洋式便器１つを備えた実施形態を記載しているが、和式便器でもよいし、男性小用便器でもよい。また、１つに限られず、２つ以上の便器１２が備えられていてもよい。ただし、この発明のスペースを最小限にする効果をもっとも好適に発揮しようとすると、洋式便器又は和式便器を１つのみ備えているトイレユニット１１であるのが最も効果が高い。

【0024】

トイレユニット１１は、汚水タンク１３を有する。この実施形態では便器１２を有するフロアの便器１２と同じ高さに、便器１２と並んで設置している。なお、これに限らず便器１２のある個室内とは別の区画に設置してもよい。ただし、この発明では後述する吸引
装置１６があり汚水を引き上げることができるので、汚水タンク１３の設置箇所は便器１２のあるフロアの床下や地下の下方に限定されず、自由な位置に設置することができる。汚水タンク１３自体は樹脂製又は金属製であり、形状を保持できるものであるとよい。また、汚水Ｐ自体が外に漏れないように当然に水密性を有する必要がある。

【0025】

トイレユニット１１は、汚水タンク１３の中に、洗浄水袋２０を有する。洗浄水袋２０は可撓性がある袋であって、水密性があり、中に洗浄水Ｃを蓄えておくことができる。洗浄水袋２０の内部に蓄えた洗浄水Ｃと、洗浄水袋２０の外部である汚水タンク１３に投下される汚水Ｐとが混ざらないことが必要である。洗浄水袋２０として具体的にはゴムなどの樹脂シート製の袋を用いることができる。薄すぎると水圧やその他の原因で破れてしまうことがあるため、通常の利用では破れない程度の耐久性が必要である。用いる樹脂にもよるが、シートの厚さは０．５ｍｍ以上であると望ましい。一方で、シートが厚すぎると、内部の洗浄水が減少しても内部の空間を維持したままになるおそれがあるため、厚さ５ｍｍ以下であるとよい。

【0026】

トイレユニット１１は、洗浄水袋２０の洗浄水Ｃを汲み上げて配管２２から便器１２内のノズル２３へ送り込む圧力を生じさせるポンプ２１を有する。図１の実施形態では、汚水タンク１３の上部にポンプ２１を備えて、ポンプ２１から下方へ延びる取水管２１ａを洗浄水袋２０の中へと差し込み、洗浄水袋２０に蓄えた洗浄水Ｃを汲み上げる形態を示す。ポンプ２１の設置形態はこれに限られるものではなく、洗浄水袋２０の水を配管２２へと圧力を掛けて送出できるものであればよい。例えば、洗浄水袋２０の中に、水中に沈めて設置するポンプ２１を設置し、そこから洗浄水袋２０の外まで汲み上げて配管２２へ送り込む形態でもよい。

【0027】

汚水タンク１３は、洗浄水袋２０の口２０ａを上方に向けて開放して固定できる洗浄水取出口１５を上面に有している。図１の実施形態ではこの洗浄水取出口１５の上にポンプ２１を据えており、洗浄水取出口１５を通して取水管２１ａを洗浄水袋２０内へと挿入している。ポンプ２１から延びる配管２２は便器１２に接続され、導入された洗浄水Ｃが便器１２内のノズル２３から噴出される。なお、配管２２には弁が設けられており、必要なときに操作した場合のみノズル２３から洗浄水Ｃが噴き出る。ただし、それらの弁や操作部等はここでは略記する。

【0028】

便器１２内には水（又は汚水Ｐ）が蓄えられている。便器１２の下部は排水管２５に繋がっている。なお、図示しないが、排水管２５又はそれとの接続部に、逆流を防ぐための逆止弁を設けておくとよい。排水管２５は、便器１２内の水面を維持するために、一旦便器１２の水面より高い位置を経由するか、又は便器１２の水面より高い位置まで到達する。排水管２５の先は、吸引装置１６の吸込口３１に接続される。吸引装置１６は、ノズル２３からの洗浄水Ｃの噴出と合わせて駆動し、便器１２から汚水Ｐを吸い込む。

【0029】

吸引装置１６の構造例を図２の断面図に示す。吸引装置１６は、便器１２から延びる排水管２５が接続される吸込口３１と、吸込口３１から吸い込んだ汚水Ｐを一時的に収容できる一時タンク３２と、一時タンク３２内の気体を排出して吸込み圧力を生じさせる吸込機構３３と、一時タンク３２の下方に設けた排出口３４と、排出口３４を密封できる、開閉可能な蓋３５とを有する。

【0030】

吸込口３１は排水管２５に、空気が漏れる隙間が生じないように密封して接続されている。吸込機構３３による吸込み圧力を低下させないためである。

【0031】

一時タンク３２は、便器１２の一回分に使用される洗浄水Ｃよりも大きな一時収容容量を有する。具体的には、一回分の洗浄水Ｃの使用量に加えて追加されることが想定される
一回分の汚物量を加算した容量よりも大きな一時収容容量を有している。洗浄水Ｃと汚物とが合わさった一回分の汚物を一時的に収容できることが必要だからである。なお、ここで一時タンク３２の一時収容容量とは、吸込口３１の下側の縁３１ａよりも下に位置する容量である。吸込口３１の下側の縁３１ａよりも上の部分にまで水位が上がると、吸込口３１から便器１２へ逆流する恐れがあるため、縁３１ａよりも上側の空間は、排出口３４へ導入するまでの一時的な収容の役に立たない。なお、一回の使用ごとに収容した分を、後述する排出口３４から排出するため、２回分の使用量を超える一時収容容量を確保しなくてもよい。

【0032】

吸込機構３３は、一時タンク３２内の気体を排出するものであり、具体的構成としては、モーター５１と、モーター５１に接続された回転軸５４と、回転軸５４の周りに据えられたファン５２，５３と、ファン５２，５３を格納する吸引室５５と、気体を排出する排出口５６とを有する。吸引室５５内に格納されるファン５２，５３の構成は特に限定されないが、単独のファンのみであると、隙間から逆に空気が入ってきたりして、吸引する力が足りなくなりやすい。このため、図２（ｂ）の展開図に例示するような、回転ファン５３と固定ファン５２とを組み合わせたりした、密封性の高いファンを採用することが望ましい。吸込機構３３としては例示する形態に限らず、真空吸引できる程度の吸込み圧力を生じさせることができるものであれば、特に限定されない。

【0033】

ただし、吸込機構３３は吸込口３１よりも上方に配されることが必要である。上方であるとはすなわち、吸込口３１の下側の縁３１ａの位置よりも、吸込機構３３の気体を吸い込む部分の最も下側の位置が、上方にあることを意味する。そのように配置すると、吸込口３１から吸い込まれた汚水Ｐが吸込機構３３に吸い込まれることをほぼ防止できる。より望ましくは、吸込口３１の上側の縁３１ｂの位置よりも、吸込機構３３の気体を吸い込む部分の最も下側の位置が上方にある形態である。図２の実施形態では、吸込機構３３の全部を吸込口３１の上側の縁３１ｂの位置よりも上に配置している。

【0034】

このように吸込機構３３は吸込口３１よりも上方に配されることで、吸込機構３３が汚水Ｐを吸い込まずに済むため、吸込機構３３のファン５２，５３やモーター５１が汚れることを防ぐためのフィルタなどを設置する必要がなくなる。これにより、定期的なフィルタ掃除のメンテナンスが要らなくなり、フィルタが介在することで吸込み圧力が低減することも防止でき、安定した出力でトイレユニットを運用することができる。

【0035】

排出口３４は、一時タンク３２の下方に設けられ、一時タンク３２に一時的に収容された汚水Ｐを汚水タンク１３へ導入するものである。一時タンク３２の下方とは一時タンク３２の底にある汚水Ｐも排出できる位置であることをいう。すなわち排出口３４は、必ずしもタンクの底面でなくてもよく、側面の底部近傍に設けられていてもよい。ただし、底面に設けられていると、汚水Ｐが残存しにくく運用しやすい。

【0036】

排出口３４に設けられる蓋３５は、排出口３４を密封して閉鎖でき、また開放も可能である。ここで密封とは、蓋３５が閉鎖されている際には汚水Ｐが汚水タンク１３に落下せず、一時タンク３２内に留めておける程度の気密性・水密性が確保できればよく、汚水Ｐの一部が落下するも大半がとどまる程度の漏れがあってもよい。ただし、気密性・水密性が高いことが望ましい。

【0037】

蓋３５を閉鎖する機構としては、例えば、物理的な重量による閉鎖機構３６を設ける第一の実施形態と、電気的に制御装置４５からの指示によってモーターなどで駆動する開閉装置４１を設ける第二の実施形態が挙げられる。

【0038】

図２（ａ）では閉鎖機構３６を設ける第一の実施形態を例示する。蓋３５を開閉自在に
する軸３７の蓋３５とは反対側に、所定の質量を有して蓋３５を閉鎖するように付勢するように荷重を掛ける閉鎖機構３６を取り付ける。閉鎖機構３６が掛ける荷重は、蓋３５に内側からかかる力が無ければ蓋３５を閉鎖し、一時タンク３２内に所定量の汚水Ｐが蓄積されていたらその汚水Ｐの重みにより蓋３５が開放されるように調整する。ここで所定量とはある程度調整できるが、便器１２の一回分の洗浄水Ｃの量か、それに想定される汚物の量を加算した量の範疇で適宜調整するとよい。このように適切な調整をすると、閉鎖機構３６に電子的な制御機構を設けることなく、吸込機構３３が便器１２から適切に汚水Ｐを吸い込む変化に従って、自動的に蓋３５を閉鎖し、必要なタイミングで開放させることができる。

【0039】

この閉鎖機構３６による蓋の閉鎖と開放の手順例を、図３を用いて説明する。便器１２を使用した直後の状態を図３（ａ）に示す。トイレユニット１１に供えられた所定のスイッチやボタンなどが操作された指示に従って、ポンプ２１を駆動させてノズル２３から洗浄水Ｃを放出する。この段階では蓋３５は閉鎖機構３６による荷重によって閉鎖されている。洗浄水Ｃの放出による洗浄開始と同時か、その洗浄に引き続いて、吸引装置１６の吸込機構３３を駆動させると、蓋３５が閉鎖されているため、一時タンク３２内の気体が排出されることに従って、排水管２５内の汚水Ｐが吸い上げられる吸込み圧力が生じる。これにより、便器１２内の汚水Ｐが排出される（図３（ｂ））。吸込み圧力が続くと、排水管２５内の汚水Ｐは一時タンク３２に到達して一時的に収容されていく（図３（ｃ））。この時点で蓋３５にかかる荷重は、蓄えられた汚水Ｐも吸われる吸込み圧力によって低減されることもあり、閉鎖機構３６により閉鎖するように掛ける荷重を上回るほどではないので、蓋３５は閉鎖されたまま、吸込み圧力が持続する。汚水Ｐを吸込みきると（図３（ｄ）、排水管２５が閉鎖されないため、吸込機構３３が可動していても、汚水Ｐはそれ以上吸われなくなり、汚水Ｐの全荷重が蓋３５に掛かる。こうなると吸込機構３３を停止してよい。吸込機構３３を停止するのが望ましいタイミングは、排水管２５内の汚水Ｐを吸い込みきったタイミングであるため、排水管２５の内部容量と吸込機構３３の出力から概算で求めることができるため、タイマーで制御しておくとよい。一方、閉鎖機構３６が掛ける荷重はこの段階での汚水Ｐの全荷重より小さく調整しているので、蓋３５は閉鎖しきれなくなり、開放される。一旦開放されると、汚水Ｐの勢いもあるため、閉鎖機構３６の荷重があってもある程度汚水Ｐは汚水タンク１３へと落下する（図３（ｅ））。さらに、一旦開放された蓋３５が戻るまで時間がかかるような機械的機構を設けておいてもよい。

【0040】

こうして汚水タンク１３の中に設けられた洗浄水袋２０から洗浄水Ｃが吸い上げられ、それとともに汚水Ｐが汚水タンク１３の中であって洗浄水袋２０の外部に蓄積される。洗浄水袋２０から抜き出した洗浄水Ｃを用いて便器１２を洗浄し、汚水を洗浄水袋２０以外の汚水タンク１３内へ導入する運用が可能になる。この運用方法により、一つの汚水タンク１３のみの占有スペースで、洗浄水Ｃと汚水Ｐとの占有領域を分けた運用ができる。この運用の過程を図４（ａ）～（ｃ）に示す。初期状態を図４（ａ）に示す。初期状態では汚水タンク１３内の汚水Ｐは全て汲み取った状態か又は空の状態である。一方、汚水タンク１３内に設けた洗浄水袋２０内は洗浄水Ｃで満水にしてある。

【0041】

利用が進むと図４（ｂ）のようになる。洗浄水袋２０内の洗浄水Ｃが減り、洗浄水袋２０が撓んで容積が減少する。一方で、洗浄水袋２０の外には汚水Ｐが蓄積していく。使用限界での状況を図４（ｃ）に示す。洗浄水袋２０内の洗浄水Ｃはほぼ無くなり、洗浄水袋２０は撓んで内容積がほぼなくなっている。一方、洗浄水袋２０の外側には汚水Ｐが満たされている。こうなると汚水Ｐの汲み取りと洗浄水Ｃの補充が必要になる。これを検知するため、汚水タンク１３内の洗浄水袋２０の外側に、水位センサ（図示せず）を取り付けておくとよい。水位センサにより、汚水Ｐが所定の容量以上になったことが検知されたら、通信手段（図示せず）により遠隔地にある管理団体にその旨を通知する。通信手段としては固定電話回線や携帯電話回線、その他無線など、一般的な方法を選択できる。

【0042】

次に、第二の実施形態として、開閉装置４１により蓋３５の開閉と吸込機構３３の稼働／停止を制御する実施形態について説明する。この実施形態を実行するトイレユニット全体を制御する機構のブロック図を図５に示す。ポンプ２１と、吸込機構３３と、蓋３５を開閉する開閉装置４１とが、一つの制御装置４５と電気的に接続されている。また、便器１２を使用した使用者が、洗浄の指示として押下するボタン４２も接続されている。

【0043】

ボタン４２が押されたら、制御装置４５は、ポンプ２１を駆動して、洗浄水Ｃを便器１２へ供給させて便器１２を洗浄する。この洗浄開始と同時、又は所定の時間を空けた時点で、又は初期状態の段階から、制御装置４５は開閉装置４１に対して、蓋３５を閉鎖する指示を出し、蓋３５を閉鎖しておく。そうして、制御装置４５は吸込機構３３を稼働させ（図３（ｂ）の状態に相当する。）、汚水Ｐを排水管２５を介して便器１２から吸引装置１６の一時タンク３２へと吸い込ませる。この吸込機構３３の稼働は、蓋３５を閉鎖したまま、排水管２５の汚水Ｐが吸い込みきるまで（図３（ｄ）の状態に相当する。）続ける。これが吸い込みきるまでの時間は、排水管２５の容量と吸込機構３３の吸込み能力から予め計算し、制御装置４５に記録させておくとよい。なお、時間制御ではなく、一時タンク３２内にセンサなどを設けて制御する形態もありえるが、センサの清掃が必要になるため、メンテナンスの手間を省くという点からは時間制御の方が好ましい。吸込機構３３の停止と同時又はそれより後に、制御装置４５は開閉装置４１に対して蓋３５を開放する指示を出す。これにより、一時タンク３２に収容された汚水Ｐが汚水タンク１３へと落下する（図３（ｅ）の状態に相当する。）。

【0044】

なお、制御装置４５は、上記の水位センサや通信手段とも接続されていて、上記の通知を担当していてもよい。

【0045】

この実施形態では、汚水タンク１３は、洗浄水取出口１５とは別に、汚水Ｐが蓄積された際に汲み上げるための汚水汲上口１４を上面に有している。汚水汲上口１４も同様に蓋を取り付けてある。なお、汚水汲上口１４の上に吸引装置１６を取り付けてもよい。

【0046】

さらに、蓋と排出口の形態が異なる第三の実施形態について、図６を用いて説明する。この実施形態での吸引装置１６ａの基本的構造は、上記の実施形態での吸引装置１６と同様である。全体像となる断面図を図６（ａ）に示す。吸込機構３３の構造は同様のものが採用できる。汚水Ｐの排出に関する部分が異なる。吸引装置１６ａが含む一時タンク３２の下方ではなく側面に、排出口６１が空けられている。排出口６１の下には、汚水タンク１３ａの汚水汲上口１４が導入口を兼ねて配される。一時タンク３２の底部には、排出口６１に向かって下るように傾斜した傾斜部６５が設けられている（図６（ｂ））。これにより、汚水Ｐの重量による力が傾斜により軽減されて排出口６１へ向かう。この傾斜の角度は設計次第であるが、例えば３度以上３０度以下程度であると概ね重量の分散効果が効果的に得られる。

【0047】

排出口６１の外周面側には、図６（ｃ）（ｄ）に示すように開閉する蓋６３が取り付けられている。蓋６３の上側には、吸引装置１６ａの外周面に対して蓋６３が回動することで開閉可能となる蝶番６４が設けられている。この蝶番６４は蓋６３の荷重により、何も力が加わっていなければ図６（ａ）に示すように、排出口６１を閉ざした状態となる。また、吸込機構３３が動作しているときには、排出口６１に対して密着して汚水Ｐを漏らさないように密封性を発揮する。

【0048】

排出口６１の外周側面には、排出口６１を囲むパッキン６２が取り付けられている。パッキン６２はゴムなどの弾性体でできており、吸込機構３３の動作時に密封して空気や汚水Ｐが漏れないようにする密封性を向上させることができる。

【0049】

すなわち、この第三の実施形態にかかるトイレユニットは、便器１２から汚水Ｐを吸い込む際には、吸込機構３３が動作することで一時タンク３２内が負圧になるとともに、蓋６３が排出口６１を囲むパッキン６２に密着して、密封される。これにより、一時タンク３２の密封性を確保して、汚水Ｐが便器１２から吸い上げられる。吸い上げられた汚水Ｐは、傾斜部６５に沿って排出口６１に向かって流れ落ちるが、排出口６１が側面に設けられているために、傾斜部６５の角度によって軽減された、汚水Ｐの重量の一部のみが掛かることになる。これにより、吸込機構３３による負圧で排出口６１に対して押さえつけられた蓋６３は、汚水Ｐの圧力でも開かないままとなる。これにより、便器１２から汚水Ｐを吸い上げる間の密封性を確保し続けることができる。汚水Ｐの吸い上げが完了したタイミングで吸込機構３３が停止したら、傾斜部６５の角度によって軽減された汚水Ｐの重量により、蓋６３が内側から押されて開き、汚水Ｐが汚水タンク１３ａへと落下する。

【0050】

この第三の実施形態では、汚水タンク１３ａを真下に配置する必要がなく、配置の自由度が上がる。排出口６１の下に蛇腹ホースなどの配管を設けて繋げた別の箇所に汚水タンク１３ａを設置してもよい。これにより、この第三の実施形態は汚水タンク１３ａとそれ以外の部分とを分離して設置、管理しやすく、メンテナンス性が高いものとなる。

【0051】

汚水タンク１３ａは、上記の汚水タンク１３と同様の構成で洗浄水袋２０とポンプ２１を有し、洗浄水と汚水との占有体積を入れ替えつつ利用する構造を選択できる。ただし、この形態では、汚水汲上口１４が、排出口６１からの汚水の導入口を兼ねることができ、構造を簡略化することができる。また、洗浄水を汲み上げるポンプ２１は、汚水タンク１３ａの外ではなく、洗浄水袋２０の中で洗浄水に浸漬して汲み上げる図６のような形態でもよい。なお、このようなポンプ２１を洗浄水に浸漬する形態は第一、第二の実施形態で採用してもよい。また、洗浄水袋２０とポンプ２１を含む洗浄水に関する要素はこの発明にかかるトイレユニットにおいて必須ではなく、別途、水道水を直結して便器に洗浄水として使う構成でもよい。

【符号の説明】

【0052】

１１ トイレユニット
１２ 便器
１３，１３ａ 汚水タンク
１４ 汚水汲上口
１５ 洗浄水取出口
１６，１６ａ 吸引装置
２０ 洗浄水袋
２０ａ 口
２１ ポンプ
２１ａ 取水管
２２ 配管
２３ ノズル
２５ 排水管
３１ 吸込口
３１ａ 下側の縁
３１ｂ 上側の縁
３２ 一時タンク
３３ 吸込機構
３４ 排出口
３５ 蓋
３６ 閉鎖機構
４１ 開閉装置
４２ ボタン
４５ 制御装置
５１ モーター
５２ 固定ファン
５３ 可動ファン
５４ 回転軸
５５ 吸引室
５６ 排出口
６１ 排出口
６２ パッキン
６３ 蓋
６４ 蝶番
６５ 傾斜部
Ｆ トイレ床面
Ｐ 汚水
Ｃ 洗浄水

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】