特許 7095862 脱臭機能付きバイオトイレ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-06-27

(45)【発行日】2022-07-05

(54)【発明の名称】脱臭機能付きバイオトイレ

(51)【国際特許分類】

   A47K 11/00 20060101AFI20220628BHJP

【ＦＩ】

A47K11/00 114

【請求項の数】 2

(21)【出願番号】P 2018051515

(22)【出願日】2018-03-19

(65)【公開番号】P2019162252

(43)【公開日】2019-09-26

【審査請求日】2021-03-19

(73)【特許権者】

【識別番号】592129486

【氏名又は名称】株式会社長峰製作所

(74)【代理人】

【識別番号】110002860

【氏名又は名称】特許業務法人秀和特許事務所

(74)【代理人】

【識別番号】100123319

【弁理士】

【氏名又は名称】関根 武彦

(74)【代理人】

【識別番号】100126505

【弁理士】

【氏名又は名称】佐貫 伸一

(72)【発明者】

【氏名】畑中 健志

(72)【発明者】

【氏名】井上 拓

(72)【発明者】

【氏名】村上 康裕

(72)【発明者】

【氏名】熊谷 有記

(72)【発明者】

【氏名】田尾 博明

(72)【発明者】

【氏名】大家 利彦

(72)【発明者】

【氏名】小林 悟

(72)【発明者】

【氏名】堀 知行

【審査官】神尾 寧

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１０－０１２０７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－０４０７３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－３４０４１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－３２８６２９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ４７Ｋ １１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

便尿を分解するバイオチップ槽と、
前記バイオチップ槽から前記便尿の分解により発生したガスを導入され、当該ガスに含まれる臭気物質を吸着、捕捉する吸着材を含み、前記吸着材に捕捉した前記臭気物質を加熱して脱離する吸着部と、
前記吸着部からガスを導入され、燃焼触媒を含み、当該ガスを加熱することにより前記臭気物質を触媒分解する分解部と、
前記吸着部が加熱されている際に前記吸着部から排出されるガスの排出先を外部から前記分解部に切り替える切替バルブと、を備え、
前記分解部は、前記吸着部から前記切替バルブを介してガスを導入され、
前記分解部から排出されるガスが、前記バイオチップ槽に導入される、
脱臭機能付きバイオトイレ。

【請求項2】

前記吸着部を加熱する第１加熱部、及び、
前記分解部を加熱する第２加熱部を含み、
前記第１加熱部は、前記吸着部内のガスの温度が１２０℃以上２５０℃未満となるように制御され、
前記第２加熱部は、前記分解部内のガスの温度が１２０℃以上２５０℃未満となるように制御される
請求項１に記載の脱臭機能付きバイオトイレ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、バイオトイレに関する。

【背景技術】

【0002】

病院や一般家庭等の室内において、病人や高齢者等が使用するポータブルトイレがある。ポータブルトイレの１つとして、バイオトイレが存在する。バイオトイレは、人の排泄物を微生物等により分解することから、後処理をほとんど必要としない等の利点を有する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１０－１２０７７号公報

【文献】特開２００４－２６７７０６号公報

【文献】特開２００１－２７４２１号公報

【文献】特開２００４－３０５３９５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかし、バイオトイレからは、排泄物由来の副生成物としてアンモニアを中心とした臭気物質が発生する。発生した臭気は、室内のバイオトイレから排ガスホースにより屋外に排出される。このため、室内においてバイオトイレを移動することは難しい。バイオトイレから臭気を排出しないように、バイオトイレ内で発生する臭気を完全分解することが求められる。

【0005】

本発明は、臭気成分を分解処理するバイオトイレを提供することを課題とする。

【0006】

開示の技術は、上記課題を解決するために、以下の手段を採用する。
即ち、第１の態様は、
便尿を分解するバイオチップ槽と、
前記バイオチップ槽から前記便尿の分解により発生したガスを導入され、当該ガスに含まれる臭気物質を吸着、捕捉する吸着材を含み、前記吸着材に捕捉した前記臭気物質を加熱して脱離する吸着部と、
前記吸着部からガスを導入され、燃焼触媒を含み、当該ガスを加熱することにより前記臭気物質を触媒分解する分解部と、を備える、
脱臭機能付きバイオトイレとする。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、臭気成分を分解処理する装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、実施形態のバイオトイレの構成例を示す図である。

【図2】図２は、変形例のバイオトイレの構成例を示す図である。

【0009】

以下、図面を参照して実施形態について説明する。実施形態の構成は例示であり、発明の構成は、開示の実施形態の具体的構成に限定されない。発明の構成の実施にあたって、実施形態に応じた具体的構成が適宜採用されてもよい。

【0010】

〔実施形態〕
（構成例）
図１は、本実施形態のバイオトイレの構成例を示す図である。図１のバイオトイレ１００は、脱臭機能付きのトイレである。図１のバイオトイレ１００は、バイオチップ槽１０２、フィルタ１０４、ファン１０６、ポンプ１０８、三方弁１１０、ドレイントラップ１１２、ラインヒータ１１４、吸着部１１６、バンドヒータ１１８を含む。また、バイオトイレ１００は、三方弁１２０、センサ１２２、フィルタ１２４、ラインヒータ１２６、分解部１２８、バンドヒータ１３０、熱交換器１３２を含む。バイオチップ槽１０２には、便座が取り付けられ、人の便尿等の排泄物等が収容される。バイオトイレ１００のうちバイオチップ槽１０２を除く部分が独立して、脱臭装置として動作しうる。

【0011】

バイオトイレ１００は、バイオチップ槽１０２に排出された排泄物等をバイオチップ槽１０２内で分解することにより発生する臭気成分（臭気物質）を吸着、分解し、臭気のないガスを外部に排出する装置である。バイオチップ槽１０２で発生する臭気成分は、吸着部１１６により吸着される。また、吸着部１１６に吸着された臭気成分は、定期的に脱離され、分解部１２８により分解される。

【0012】

バイオチップ槽１０２は、排泄物等を分解する微生物を担持するおがくず（木質材）、プラスチック担体、活性炭等を格納する筐体である。排泄物等は、バイオチップ槽１０２内の微生物等によって分解される。バイオチップ槽１０２には、木質材等と排泄物等とを撹拌する撹拌手段が設けられる。撹拌手段により、バイオチップ槽１０２の底の方にも空気を入れることができる。空気を入れること等により、排泄物等を分解する微生物の活動を維持することができる。排泄物等の分解の際に、アンモニア等の臭気成分（臭気ガス）が副生する。臭気成分は、揮発性有機化合物（ＶＯＣ）などの規制対象物質であってもよい。

【0013】

フィルタ１０４は、バイオチップ槽１０２とパイプを介して接続される。パイプは、筒状の通路である（以下、同じ）。フィルタ１０４は、バイオチップ槽１０２から発生するガスを後段に通し、バイオチップ槽１０２のおがくず等が後段に侵入することを防ぐ。

【0014】

ファン１０６は、フィルタ１０４とパイプを介して接続される。ファン１０６は、バイオチップ槽１０２からガスを吸い込み、後段に向けて排出する。ファン１０６は、吸着部１１６で臭気成分を吸着剤に吸着、捕捉する際に動作する。

【0015】

ポンプ１０８は、フィルタ１０４とパイプを介して接続される。当該パイプは、フィルタ１０４とファン１０６との間のパイプから枝分かれして接続されてもよい。ポンプ１０８は、バイオチップ槽１０２からガスを吸い込み、後段に向けて排出する。ポンプ１０８は、例えば、排泄物がバイオチップ槽１０２に最後に投入されてから十分な時間が経過したとき（バイオトイレ１００がトイレとして使用されていないとき等）に、動作する。ポンプ１０８は、吸着部１１６で臭気成分を吸着剤から脱離する際に動作する。

【0016】

三方弁１１０は、ファン１０６、ポンプ１０８、ドレイントラップ１１２と、それぞれパイプを介して接続される。三方弁１１０は、ファン１０６に接続されるパイプ、及び、ポンプ１０８に接続されるパイプのうちの一方と、ドレイントラップ１１２に接続されるパイプとを、通気可能に接続する。三方弁１１０は、ドレイントラップ１１２に接続されるパイプに接続されるパイプを、切替可能である。三方弁１１０は、ファン１０６が動作する際には、ファン１０６側に切り替える。三方弁１１０は、ポンプ１０８が動作している際には、ポンプ１０８側に切り替える。

【0017】

ここでは、フィルタ１０４とドレイントラップ１１２との間に、ファン１０６、ポンプ
１０８、三方弁１１０が存在しているが、ファン１０６またはポンプ１０８のみが存在してもよい。

【0018】

ドレイントラップ１１２は、三方弁１１０とパイプを介して接続される。ドレイントラップ１１２は、バイオチップ槽１０２からのガスに含まれる過剰な水分を除去する。ドレイントラップ１１２を通過したガスは、ラインヒータ１１４に導入される。

【0019】

ラインヒータ１１４は、ドレイントラップ１１２に接続され、ドレイントラップ１１２からのガスを加熱する。ラインヒータ１１４は、吸着部１１６で臭気成分を吸着剤から脱離する際に動作する。

【0020】

吸着部１１６は、ラインヒータ１１４とパイプを介して接続される。吸着部１１６は、活性炭、シリカゲル、ゼオライト等の吸着剤を含み、バイオチップ槽１０２からのガスに含まれる臭気成分を取り除く。即ち、吸着部１１６をガスが通過する際に、吸着部１１６の吸着剤に臭気成分が吸着する。また、吸着部１１６は、加熱されることにより、吸着剤に吸着した臭気成分を脱離する。吸着剤として、活性炭、活性アルミナ、シリカゲル、活性白土、珪藻土、ゼオライト（例えば、疎水性ゼオライト）、モレキュラシープなどが使用され得る。

【0021】

バンドヒータ１１８は、吸着部１１６の周囲に設置される加熱手段である。バンドヒータ１１８は、吸着部１１６を加熱する。吸着部１１６の吸着剤は、バンドヒータ１１８によって加熱されると吸着した臭気成分を脱離する。バンドヒータ１１８は、第１加熱部の一例である。

【0022】

三方弁１２０は、吸着部１１６、センサ１２２、ラインヒータ１２６と、それぞれパイプを介して接続される。三方弁１２０は、吸着部１１６に接続されるパイプと、分解部１２８側のラインヒータ１２６に接続されるパイプ、及び、センサ１２２に接続されるパイプのうちの一方とを、通気可能に接続する。三方弁１２０は、吸着部１１６に接続されるパイプを、切替可能である。三方弁１２０は、吸着部１１６で臭気成分を吸着剤に吸着する際には、センサ１２２側に切り替える。三方弁１２０は、吸着部１１６で臭気成分を吸着剤から脱離する際には、ラインヒータ１２６側に切り替える。三方弁１２０は、切替バルブの一例である。

【0023】

センサ１２２は、三方弁１２０とパイプを介して接続される。三方弁１２０からのガスは、センサ１２２を通過して、フィルタ１２４に導入される。センサ１２２は、三方弁１２０からのガスの温度を測定する温度センサ、湿度を測定する湿度センサ、臭気の程度を測定する臭気センサ等である。センサ１２２は、バイオトイレ１００から排出されるガスの温度、湿度、臭気の程度等を測定する。

【0024】

フィルタ１２４は、センサ１２２とパイプを介して接続される。フィルタ１２４は、三方弁１２０側からのガスを外部に排出し、外部からパイプ内に異物が入ることを防ぐ。また、フィルタ１２４として、浮遊した微生物や排泄物に含まれる恐れのある細菌を殺すことができるように、銀などの抗菌剤を担持したものが用いられてもよい。

【0025】

ラインヒータ１２６は、三方弁１２０とパイプを介して接続され、三方弁１２０からのガスを加熱する。ラインヒータ１２６は、分解部１２８で臭気成分を触媒分解する際に動作する。

【0026】

分解部１２８は、ラインヒータ１２６とパイプを介して接続される。分解部１２８は、金属、金属酸化物等の燃焼触媒を含み、吸着部１１６で脱離された臭気成分を触媒分解す
る。即ち、分解部１２８をガスが通過する際に、分解部１２８の燃焼触媒によって臭気成分が触媒分解される。また、吸着部１１６は、加熱されることにより、吸着剤に吸着した臭気成分を脱離する。燃焼触媒は、温度が高いほど、臭気成分を分解する性能が上がる。しかし、バイオトイレ１００は、屋内で使用されることが想定されるため、可能な限り低い温度で動作させることが好ましい。燃焼触媒として、白金、パラジウム、ルテニウム（白金族元素）等の低温活性が高い物質が好ましい。

【0027】

バンドヒータ１３０は、分解部１２８の周囲に設置される加熱手段である。バンドヒータ１３０は、分解部１２８を加熱する。分解部１２８の燃焼触媒は、バンドヒータ１３０によって加熱されると臭気成分を分解する。バンドヒータ１３０は、第２加熱部の一例である。

【0028】

ラインヒータ１１４、バンドヒータ１１８、ラインヒータ１２６、バンドヒータ１３０には、熱電対等による温度センサが設けられてもよい。温度センサは、各ヒータによって加熱されるガスの温度を測定する。

【0029】

熱交換器１３２は、分解部１２８とバイオチップ槽１０２との間に、パイプを介して設置される。分解部１２８からのガスは、熱交換器１３２を介して、バイオチップ槽１０２に導入される。熱交換器１３２は、分解部１２８からのガスと外部のガス（空気）または三方弁１１０から出たガスと熱交換することで、分解部１２８からのガスの温度を下げる。分解部１２８で温められた高温のガスがバイオチップ槽１０２に直接導入されると、バイオチップ槽１０２内の微生物が死滅するおそれがある。

【0030】

ファン１０６、ポンプ１０８、三方弁１１０、ラインヒータ１１４、バンドヒータ１１８、三方弁１２０、センサ１２２、ラインヒータ１２６、バンドヒータ１３０は、図示しない制御ユニットによって制御される。制御ユニットは、バイオトイレ１００に含まれてもよく、バイオトイレ１００の外部の装置であってもよい。バイオトイレ１００が吸着運転する際、制御ユニットは、ファン１０６を動作させ、三方弁１１０をファン１０６側に切り替え、三方弁１２０をセンサ１２２側に切り替える。また、バイオトイレ１００が脱離燃焼運転する際、制御ユニットは、ポンプ１０８を動作させ、三方弁１１０をポンプ１０８側に切り替え、ラインヒータ１１４及びバンドヒータ１１８を動作させ、三方弁１２０をラインヒータ１２６側に切り替える。さらに、制御ユニットは、ラインヒータ１２６及びバンドヒータ１３０を動作させる。制御ユニットは、ラインヒータ１１４、バンドヒータ１１８、ラインヒータ１２６、バンドヒータ１３０によって加熱されるガスの温度が所定の温度範囲になるように、各ヒータを制御する。制御ユニットは、センサ１２２で測定される臭気の程度が所定値を超えた場合（即ち、臭い場合）に、吸着運転から脱離燃焼運転に切り替えてもよい。臭気の程度が所定値を超える場合、吸着部１１６の吸着剤に臭気成分が飽和状態に吸着して、吸着剤の性能が落ちていると考えられるからである。制御ユニットは、ファン１０６、ポンプ１０８を制御することで、ガスの流量を制御することができる。制御ユニットは、吸着部１１６内のガスや分解部１２８内のガス等の温度に応じて、ガスの流量を制御してもよい。

【0031】

（動作例）
バイオトイレ１００の動作例について説明する。バイオトイレ１００は、主に、通常運転である吸着運転と、定期的に行う運転である脱離燃焼運転とを行う。脱離燃焼運転は、例えば、２４時間あたり１時間程度行う。また、脱離燃焼運転は、センサ１２２が所定の閾値以上の臭気を検出した場合に、行われてもよい。次に、それぞれの運転について説明する。

【0032】

〈吸着運転〉
バイオトイレ１００が吸着運転を行う際、制御ユニットは、ファン１０６を動作させ、三方弁１１０をファン１０６側に切り替え、三方弁１２０をセンサ１２２側に切り替える。このとき、各ヒータは、動作しない。また、制御ユニットは、センサ１２２により、バイオトイレ１００から排出されるガスの臭気の程度を監視する。

【0033】

バイオチップ槽１０２において、微生物が排泄物等を分解することによって臭気成分を含むガスが副生する。当該ガスは、ファン１０６によって、バイオチップ槽１０２からフィルタ１０４を通って吸い込まれる。また、ファン１０６によって、吸い込まれたガスは、三方弁１１０、ドレイントラップ１１２を通って、吸着部１１６に達する。ドレイントラップ１１２では、ガスに含まれる過剰な水分が除去される。吸着部１１６では、吸着剤により、当該ガスに含まれる臭気成分が吸着、捕捉される。吸着部１１６において臭気成分が除去されたガスは、三方弁１２０、センサ１２２、フィルタ１２４を通って、外部に排出される。これにより、バイオトイレ１００の外部には、臭気成分は排出されない。

【0034】

〈脱離燃焼運転〉
バイオトイレ１００が脱離燃焼運転する際、制御ユニットは、ポンプ１０８を動作させ、三方弁１１０をポンプ１０８側に切り替え、ラインヒータ１１４及びバンドヒータ１１８を動作させ、三方弁１２０をラインヒータ１２６側に切り替える。さらに、制御ユニットは、ラインヒータ１２６及びバンドヒータ１３０を動作させる。

【0035】

バイオチップ槽１０２におけるガスは、ポンプ１０８によって、バイオチップ槽１０２からフィルタ１０４を通って吸い込まれる。また、ポンプ１０８によって、吸い込まれたガスは、三方弁１１０、ドレイントラップ１１２を通って、ラインヒータ１１４に達する。ラインヒータ１１４は、当該ガスを所定の温度に加熱する。所定の温度は、例えば、１２０℃以上２５０℃未満である。バイオトイレ１００は、屋内で使用されることが想定されるため、安全のため、当該温度範囲とすることが好ましい。また、ラインヒータ１１４で加熱されたガスは、吸着部１１６に達する。吸着部１１６は、バンドヒータ１１８により加熱される。吸着部１１６の吸着剤は、バンドヒータ１１８やガスによって加熱されることにより、吸着している臭気成分を脱離する。バンドヒータ１１８は、吸着部１１６内のガスの温度が、所定の温度となるように加熱する。例えば、吸着部１１６内のガスの温度が、１２０℃以上２５０℃未満の温度範囲となるように、加熱する。吸着剤に吸着した臭気成分を脱離するためには、１２０℃以上にすることが好ましい。バイオトイレ１００を屋内で安全に使用するためには、２５０℃未満とすることが好ましい。より好ましくは、上記の温度範囲を、１２０℃以上２００℃未満とする。

【0036】

吸着部１１６で脱離された臭気成分を含むガスは、三方弁１２０を介して、ラインヒータ１２６に達する。ラインヒータ１２６は、当該ガスを所定の温度に加熱する。所定の温度は、例えば、１２０℃以上２５０℃未満である。また、ラインヒータ１２６で加熱されたガスは、分解部１２８に達する。分解部１２８は、バンドヒータ１３０により加熱される。バンドヒータ１３０は、分解部１２８内のガスの温度が、所定の温度となるように加熱する。バンドヒータ１３０は、例えば、分解部１２８内のガスの温度が、１２０℃以上２５０℃未満の温度範囲となるように、加熱する。分解部１２８の燃焼触媒は、バンドヒータ１３０やガスによって加熱されることにより、ガスに含まれる臭気成分を分解する。燃焼触媒は、温度が高い（例えば、３００℃から５００℃程度）ほど、分解性能を発揮する。しかし、屋内で使用されることを考慮して、当該温度範囲とする。この温度範囲では、反応温度が低いため、臭気成分を一度にすべて分解することは難しい。しかしながら、分解部１２８から出たガスを繰り返し、バイオチップ槽１０２、ポンプ１０８、吸着部１１６等を介して、分解部１２８に戻すことで、すべての臭気成分を分解することができる。このようにすることで、バイオトイレ１００は、２５０℃未満の温度で運転しても、臭気成分を取り除くことができる。より好ましくは、上記の温度範囲を、１２０℃以上２０
０℃未満とする。

【0037】

分解部１２８から出たガスは、熱交換器１３２を介して、バイオチップ槽１０２に導入される。熱交換器１３２は、分解部１２８からのガスと外部のガス（空気）または三方弁１１０から出たガスとで熱交換することで、分解部１２８からのガスの温度を下げる。分解部１２８から出たガスの温度を下げることで、バイオチップ槽１０２内の微生物が死滅することを防ぐ。また、バイオチップ槽１０２内に、熱交換器１３２を介して分解部１２８からの温かいガスを導入することで、微生物の活動を活性化することができる。また、ガスに含まれる臭気成分は、バイオチップ槽内の微生物によっても分解され得る。

【0038】

所定時間（例えば、１時間）の経過により、脱離燃焼運転が終了すると、吸着運転に戻る。脱離燃焼運転が終了すると、各ヒータの動作が停止し、吸着部１１６の吸着剤の温度が徐々に低下する。吸着剤の温度が低下すると、臭気成分を吸着できるようになる。また、脱離燃焼運転の終了後、吸着運転を開始する前に、各ヒータの動作を停止し、吸着剤の温度を下げてもよい。吸着剤の温度の低下を待って、吸着運転を開始してもよい。これにより、臭気成分が外部に排出されることを抑制することができる。

【0039】

（実施形態の作用、効果）
バイオトイレ１００は、バイオチップ槽１０２で発生した臭気成分を、吸着部１１６で吸着し、臭気成分を含むガスを外部に漏出することを抑制する。バイオトイレ１００は、吸着部１１６で吸着された臭気成分を加熱して脱離し、分解部１２８の燃焼触媒を加熱して臭気成分を燃焼分解する。また、分解部１２８から出たガスを繰り返し分解部１２８に導入することで、すべての臭気成分を１２０℃以上２５０℃未満程度の低温で燃焼分解する。バイオトイレ１００は、分解部１２８等で加熱されたガスをバイオチップ槽１０２に導入することで、バイオチップ槽１０２内の微生物を活性化することができる。バイオトイレ１００は、１２０℃以上２５０℃未満程度の低温で動作することで、屋内において、安全に使用することができる。バイオトイレ１００は、屋内に臭気成分を排出しない。そのため、利用者は、屋内におけるバイオトイレ１００の設置位置を任意に決めることができる。

【0040】

〔変形例〕
（構成例）
バイオトイレの変形例について説明する。ここで説明するバイオトイレは、上記のバイオトイレ１００と共通点を有する。ここでは、主として相違点について説明する。

【0041】

図２は、本変形例のバイオトイレの構成例を示す図である。図２のバイオトイレ２００は、脱臭機能付きのトイレである。図２のバイオトイレ２００は、バイオチップ槽２０２、フィルタ２０４、ファン２０６、ポンプ２０８、三方弁２１０、ドレイントラップ２１２、ラインヒータ２１４、吸着部２１６、バンドヒータ２１８を含む。また、バイオトイレ２００は、センサ２２２、フィルタ２２４、分解部２２８、バンドヒータ２３０、熱交換器２３２を含む。バイオチップ槽２０２には、便座が取り付けられ、人の便尿等の排泄物等が収容される。バイオトイレ２００のうちバイオチップ槽２０２を除く部分が独立して、脱臭装置として動作しうる。バイオトイレ２００のバイオチップ槽２０２、フィルタ２０４、ファン２０６、ポンプ２０８、三方弁２１０、ドレイントラップ２１２、ラインヒータ２１４、吸着部２１６、バンドヒータ２１８は、バイオトイレ１００の対応する構成と同様の機能を有する。また、バイオトイレ２００のセンサ２２２、フィルタ２２４、分解部２２８、バンドヒータ２３０、熱交換器２３２は、バイオトイレ１００の対応する構成と同様の機能を有する。

【0042】

分解部２２８は、吸着部２１６とパイプを介して接続される。分解部２２８は、金属、
金属酸化物等の燃焼触媒を含み、吸着部２１６で脱離された臭気成分を触媒分解する。即ち、分解部２２８をガスが通過する際に、分解部２２８の燃焼触媒によって臭気成分が触媒分解される。また、吸着部２１６は、加熱されることにより、吸着剤に吸着した臭気成分を脱離する。燃焼触媒は、温度が高いほど、臭気成分を分解する性能が上がる。

【0043】

熱交換器２３２は、分解部２２８とセンサ２２２との間に、パイプを介して設置される。分解部２２８からのガスは、熱交換器２３２を介して、センサ２２２に導入される。熱交換器２３２は、分解部２２８からのガスと外部のガス（空気）または三方弁２１０から出たガスと熱交換することで、分解部２２８からのガスの温度を下げる。熱交換器２３２により、分解部２２８で温められた高温のガスが外部に排出されることを抑制する。

【0044】

センサ２２２は、熱交換器２３２とパイプを介して接続される。分解部２２８からのガスは、熱交換器２３２、センサ２２２を通過して、フィルタ２２４に導入される。センサ２２２は、熱交換器２３２からのガスの温度を測定する温度センサ、湿度を測定する湿度センサ、臭気の程度を測定する臭気センサ等である。センサ２２２は、バイオトイレ２００から排出されるガスの温度、湿度、臭気の程度等を測定する。

【0045】

（動作例）
バイオトイレ２００の動作例について説明する。バイオトイレ２００は、主に、通常運転である吸着運転と、定期的に行う運転である脱離燃焼運転とを行う。脱離燃焼運転は、例えば、２４時間あたり１時間程度行う。また、脱離燃焼運転は、センサ２２２が所定の閾値以上の臭気を検出した場合に、行われてもよい。次に、それぞれの運転について説明する。

【0046】

〈吸着運転〉
バイオトイレ２００が吸着運転を行う際、制御ユニットは、ファン２０６を動作させ、三方弁２１０をファン２０６側に切り替える。このとき、各ヒータは、動作しない。また、制御ユニットは、センサ２２２により、バイオトイレ２００から排出されるガスの臭気の程度を監視する。

【0047】

バイオチップ槽２０２において、微生物が排泄物等を分解することによって臭気成分を含むガスが副生する。当該ガスは、ファン２０６によって、バイオチップ槽２０２からフィルタ２０４を通って吸い込まれる。また、ファン２０６によって、吸い込まれたガスは、三方弁２１０、ドレイントラップ２１２を通って、吸着部２１６に達する。ドレイントラップ２１２では、ガスに含まれる過剰な水分が除去される。吸着部２１６では、吸着剤により、当該ガスに含まれる臭気成分が吸着、捕捉される。吸着部２１６において臭気成分が除去されたガスは、分解部２２８、熱交換器２３２、センサ２２２、フィルタ２２４を通って、外部に排出される。これにより、バイオトイレ２００の外部には、臭気成分は排出されない。

【0048】

〈脱離燃焼運転〉
バイオトイレ２００が脱離燃焼運転する際、制御ユニットは、ポンプ２０８を動作させ、三方弁２１０をポンプ２０８側に切り替え、ラインヒータ２１４及びバンドヒータ２１８を動作させる。さらに、制御ユニットは、バンドヒータ２３０を動作させる。

【0049】

バイオチップ槽２０２におけるガスは、ポンプ２０８によって、バイオチップ槽２０２からフィルタ２０４を通って吸い込まれる。また、ポンプ２０８によって、吸い込まれたガスは、三方弁２１０、ドレイントラップ２１２を通って、ラインヒータ２１４に達する。ラインヒータ２１４は、当該ガスを所定の温度に加熱する。所定の温度は、例えば、１２０℃以上２５０℃未満である。また、ラインヒータ２１４で加熱されたガスは、吸着部
２１６に達する。吸着部２１６は、バンドヒータ２１８により加熱される。吸着部２１６の吸着剤は、バンドヒータ２１８やガスによって加熱されることにより、吸着している臭気成分を脱離する。バンドヒータ２１８は、吸着部２１６内のガスの温度が、所定の温度となるように加熱する。例えば、吸着部２１６内のガスの温度が、１２０℃以上２５０℃未満の温度範囲となるように、加熱する。吸着剤に吸着した臭気成分を脱離するためには、１２０℃以上にすることが好ましい。バイオトイレ２００を安全に使用するためには、２５０℃未満とすることが好ましい。より好ましくは、上記の温度範囲を、１２０℃以上２００℃未満とする。

【0050】

吸着部２１６で脱離された臭気成分を含むガスは、分解部２２８に達する。分解部２２８は、バンドヒータ２３０により加熱される。バンドヒータ２３０は、分解部２２８内のガスの温度が、所定の温度となるように加熱する。バンドヒータ２３０は、例えば、分解部２２８内のガスの温度が、１２０℃以上２５０℃未満の温度範囲となるように、加熱する。分解部２２８の燃焼触媒は、バンドヒータ２３０やガスによって加熱されることにより、ガスに含まれる臭気成分を分解する。燃焼触媒は、温度が高い（例えば、３００℃から５００℃程度）ほど、分解性能を発揮する。分解部２２８内のガスの温度は、１２０℃以上５００℃未満であってもよい。

【0051】

所定時間（例えば、１時間）の経過により、脱離燃焼運転が終了すると、吸着運転に戻る。脱離燃焼運転が終了すると、各ヒータの動作が停止し、吸着部２１６の吸着剤の温度が徐々に低下する。吸着剤の温度が低下すると、臭気成分を吸着できるようになる。また、脱離燃焼運転の終了後、吸着運転を開始する前に、各ヒータの動作を停止し、吸着剤の温度を下げてもよい。吸着剤の温度の低下を待って、吸着運転を開始してもよい。これにより、臭気成分が外部に排出されることを抑制することができる。また、脱離燃焼運転中に、利用者がバイオトイレ２００を使用した場合、臭気物質は、吸着部２１６では吸着されにくいが、分解部２２８で分解されるため、臭気物質は外部に排出されにくい。

【0052】

バイオトイレ２００は、バイオチップ槽２０２で発生した臭気成分を、吸着部２１６で吸着し、臭気成分を含むガスを外部に漏出することを抑制する。バイオトイレ２００は、吸着部２１６で吸着された臭気成分を加熱して脱離し、分解部２２８の燃焼触媒を加熱して臭気成分を燃焼分解する。

【0053】

（その他）
上記のバイオトイレは、主に室内で使用されるポータブルトイレに適用されるが、室外で使用される災害用バイオトイレや、山岳用バイオトイレにも適用され得る。
上記の実施形態、変形例は、可能な限り組み合わされて実施され得る。

【符号の説明】

【0054】

１００ ：バイオトイレ
１０２ ：バイオチップ槽
１０４ ：フィルタ
１０６ ：ファン
１０８ ：ポンプ
１１０ ：三方弁
１１２ ：ドレイントラップ
１１４ ：ラインヒータ
１１６ ：吸着部
１１８ ：バンドヒータ
１２０ ：三方弁
１２２ ：センサ
１２４ ：フィルタ
１２６ ：ラインヒータ
１２８ ：分解部
１３０ ：バンドヒータ
１３２ ：熱交換器
２００ ：バイオトイレ
２０２ ：バイオチップ槽
２０４ ：フィルタ
２０６ ：ファン
２０８ ：ポンプ
２１０ ：三方弁
２１２ ：ドレイントラップ
２１４ ：ラインヒータ
２１６ ：吸着部
２１８ ：バンドヒータ
２２２ ：センサ
２２４ ：フィルタ
２２８ ：分解部
２３０ ：バンドヒータ
２３２ ：熱交換器

【図1】

【図2】