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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B1)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-08-07
(45)【発行日】2023-08-16
(54)【発明の名称】循環式トイレシステム
(51)【国際特許分類】
E03D 5/016 20060101AFI20230808BHJP
C02F 1/04 20230101ALI20230808BHJP
【ＦＩ】
E03D5/016
C02F1/04 F
【請求項の数】
11
(21)【出願番号】P 2023516544
(86)(22)【出願日】2023-01-12
(86)【国際出願番号】 JP2023000560
【審査請求日】2023-06-28
【早期審査対象出願】
(73)【特許権者】
【識別番号】508324112
【氏名又は名称】株式会社ユーディー
(74)【代理人】
【識別番号】100108604
【弁理士】
【氏名又は名称】村松 義人
(72)【発明者】
【氏名】塚野 光男
【審査官】神尾 寧
(56)【参考文献】
【文献】特開２０００－１９９２５１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１０－２２２８６９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００７－２３６２５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開昭５０－１１９４４８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平４－２２２６８４（ＪＰ，Ａ）
【文献】中国実用新案第２１０６５６６３９（ＣＮ，Ｕ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｅ０３Ｄ ５／０１６
Ｃ０２Ｆ １／０４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
水洗式のトイレ便器と、前記トイレ便器に水洗用の浄水を供給するための前記浄水を貯めるようになっており、前記トイレ便器にその一端を接続された給水管の他端と接続された浄水タンクと、前記トイレ便器で生じた固形分を含む汚水を前記トイレ便器から排水管を介して受入れ、前記汚水を浄水にして前記浄水タンクに供給する浄水設備と、を含んでなる循環式トイレシステムであって、前記浄水設備は、
閉空間を形成する、前記排水管が接続されたケースと、
前記ケース内の前記排水管から落ちる前記汚水がその一部に落下するように位置させて前記ケース内に配置された板材であり、前記汚水中の一定以上の大きさの固形分を通過させず液体を通過させるための多数の孔が穿たれることで、前記汚水を固液分離する固液分離板と、
前記ケースの底に溜まった、前記固液分離板を通過した汚水を加熱して蒸発させる第１ヒータと、
前記固液分離板の上に乗った固形分を加熱して乾燥させる第２ヒータと、
前記ケース内で前記汚水から生じた水蒸気を前記ケース外に排出するための前記ケース内の空間に連通するようにして前記ケースに接続された排気管と、
前記排気管に設けられた、前記排気管を介して送られてきた水蒸気を液体に戻して浄水とする復水器と、
を備えており、
前記復水器で作られた前記浄水が、前記復水器と前記浄水タンクとにその一端と他端とをそれぞれ接続された接続管を介して前記浄水タンクに供給されるようになっているとともに、
前記ケースに前記固液分離板を前記ケース外に取出すための開閉自在な扉が設けられている、
循環式トイレシステム。
【請求項2】
前記固液分離板は、前記孔が穿たれていない板範囲と、前記板範囲の縁の少なくとも一部に存在するメッシュ範囲とを備えている、請求項１記載の循環式トイレシステム。
【請求項3】
前記固液分離板は、前記孔が穿たれていない補助板と、多数の前記孔が穿たれた板であり前記補助板より小さいメッシュ板とを重ねて構成されており、前記補助板が前記板範囲を、重ね合わされた前記補助板から食み出した前記メッシュ板が前記メッシュ範囲をそれぞれ形成している、請求項２記載の循環式トイレシステム。
【請求項4】
前記第２ヒータは、前記補助板の下側に位置している、請求項３記載の循環式トイレシステム。
【請求項5】
前記第２ヒータは前記固液分離板の下側に位置しており、且つ、前記第２ヒータの下側には、前記ケースの底に溜まった前記汚水から生じて上昇する水蒸気が前記第２ヒータに直接当たることを抑制する、平面視した場合少なくとも第２ヒータに対応した部分を覆う板である仕切板が設けられている、
請求項１記載の循環式トイレシステム。
【請求項6】
前記仕切板が傾斜させられている、請求項５記載の循環式トイレシステム。
【請求項7】
前記第２ヒータ、及び前記仕切板の少なくとも一方が、前記固液分離板に固定的に取付けられている、請求項５又は６記載の循環式トイレシステム。
【請求項8】
前記扉が前記固液分離板に固定的に取付けられている、請求項１記載の循環式トイレシステム。
【請求項9】
前記固液分離板が３°～１０°傾斜させられており、且つ、前記ケース内の前記排水管から落ちる前記汚水が傾斜した前記固液分離板の上１／３の範囲に落下するようにして前記ケース内に配されている、請求項１記載の循環式トイレシステム。
【請求項10】
前記固液分離板に振動を与える振動付与装置を備えている、請求項９記載の循環式トイレシステム。
【請求項11】
水洗式のトイレ便器と、前記トイレ便器に水洗用の浄水を供給するための前記浄水を貯めるようになっており、前記トイレ便器にその一端を接続された給水管の他端と接続された浄水タンクと、組合せることにより、循環式トイレシステムを構成するものであり、前記トイレ便器で生じた固形分を含む汚水を前記トイレ便器から排水管を介して受入れ、前記汚水を浄水にして前記浄水タンクに供給する浄水設備であって、
閉空間を形成する、前記排水管が接続されたケースと、
前記ケース内の前記排水管から落ちる前記汚水がその一部に落下するように位置させて前記ケース内に配置された板材であり、前記汚水中の一定以上の大きさの固形分を通過させず液体を通過させるための多数の孔が穿たれることで、前記汚水を固液分離する固液分離板と、
前記ケースの底に溜まった、前記固液分離板を通過した汚水を加熱して蒸発させる第１ヒータと、
前記固液分離板の上に乗った固形分を加熱して乾燥させる第２ヒータと、
前記ケース内で前記汚水から生じた水蒸気を前記ケース外に排出するための前記ケース内の空間に連通するようにして前記ケースに接続された排気管と、
前記排気管に設けられた、前記排気管を介して送られてきた水蒸気を液体に戻して浄水とする復水器と、
を備えており、
前記復水器で作られた前記浄水が、前記復水器と前記浄水タンクとにその一端と他端とをそれぞれ接続された接続管を介して前記浄水タンクに供給されるようになっているとともに、
前記ケースに前記固液分離板を前記ケース外に取出すための開閉自在な扉が設けられている、
浄水設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、水洗式トイレ便器を含んでおり、水洗式トイレ便器で生じた汚水を浄化して再び水洗式トイレ便器洗浄用の浄水として用いるようにされた循環式トイレシステムに主に関する。
【背景技術】
【0002】
先進国では皆そうであるが、日本において現在存在するトイレの殆どは水洗式である。水洗式トイレは、水洗することによって汚水が生じる。汚水には、場合にもよるが固形分が含まれる。水洗式トイレで生じた汚水は、下水道に流されるのが一般的である。
【0003】
とはいうものの、現在の日本の下水道普及率は人数ベースで８０％強であり、下水道と接続されていない水洗式トイレも相当数存在している。特に、島嶼部や山間部にはそのような下水道と接続されていない水洗式トイレが多く存在する。
下水道と接続されていない水洗式トイレは便槽か、浄化槽を備えている。便槽は汚水を貯めるためのタンクである。汚水は便槽に貯められ、例えば１ヶ月毎等の所定の期間毎に汲み取られる。浄化槽は、汚水を浄化する機能を有しており、場合によっては循環式のものもある。浄化槽を用いる場合においても、便槽を用いる場合程頻繁ではないが、汚水の汲み取りが必要となる。
下水道と接続されていない水洗式トイレは便槽か、浄化槽を備えている。便槽は汚水を貯めるためのタンクである。汚水は便槽に貯められ、例えば１ヶ月毎等の所定の期間毎に汲み取られる。浄化槽は、汚水を浄化する機能を有しており、場合によっては循環式のものもある。浄化槽を用いる場合においても、便槽を用いる場合程頻繁ではないが、汚水の汲み取りが必要となる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
汚水の汲み取りには、衛生車が必要である。衛生車の派遣には手間もコストも当然かかる。
その点を踏まえ、下水道と接続されていない水洗式トイレを、衛生車による汲み取りを必要としないように改良しようという試みは以前からなされているが、便槽と浄化槽はともに原理上汲み取りが必要であるから、少なくとも実用的なレベルの技術は現時点で存在していない。
その点を踏まえ、下水道と接続されていない水洗式トイレを、衛生車による汲み取りを必要としないように改良しようという試みは以前からなされているが、便槽と浄化槽はともに原理上汲み取りが必要であるから、少なくとも実用的なレベルの技術は現時点で存在していない。
【0005】
本願発明は、下水道と接続されていない水洗式トイレを、衛生車による汲み取りを必要としないようにするための技術を提供することをその課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本願発明は以下のようなものである。
本願発明は、水洗式のトイレ便器と、前記トイレ便器に水洗用の浄水を供給するための前記浄水を貯めるようになっており、前記トイレ便器にその一端を接続された給水管の他端と接続された浄水タンクと、前記トイレ便器で生じた固形分を含む汚水を前記トイレ便器から排水管を介して受入れ、前記汚水を浄水にして前記浄水タンクに供給する浄水設備と、を含んでなる循環式トイレシステムである。
そして、前記浄水設備は、閉空間を形成する、前記排水管が接続されたケースと、前記ケース内の前記排水管から落ちる前記汚水がその一部に落下するように位置させて前記ケース内に配置された板材であり、前記汚水中の一定以上の大きさの固形分を通過させず液体を通過させるための多数の孔が穿たれることで、前記汚水を固液分離する固液分離板と、前記ケースの底に溜まった、前記固液分離板を通過した汚水を加熱して蒸発させる第１ヒータと、前記固液分離板の上に乗った固形分を加熱して乾燥させる第２ヒータと、前記ケース内で前記汚水から生じた水蒸気を前記ケース外に排出するための前記ケース内の空間に連通するようにして前記ケースに接続された排気管と、前記排気管に設けられた、前記排気管を介して送られてきた水蒸気を液体に戻して浄水とする復水器と、を備えている。
また、この循環式トイレシステムでは、前記復水器で作られた前記浄水が、前記復水器と前記浄水タンクとにその一端と他端とをそれぞれ接続された接続管を介して前記浄水タンクに供給されるようになっているとともに、前記ケースに前記固液分離板を前記ケース外に取出すための開閉自在な扉が設けられている。
本願発明は、水洗式のトイレ便器と、前記トイレ便器に水洗用の浄水を供給するための前記浄水を貯めるようになっており、前記トイレ便器にその一端を接続された給水管の他端と接続された浄水タンクと、前記トイレ便器で生じた固形分を含む汚水を前記トイレ便器から排水管を介して受入れ、前記汚水を浄水にして前記浄水タンクに供給する浄水設備と、を含んでなる循環式トイレシステムである。
そして、前記浄水設備は、閉空間を形成する、前記排水管が接続されたケースと、前記ケース内の前記排水管から落ちる前記汚水がその一部に落下するように位置させて前記ケース内に配置された板材であり、前記汚水中の一定以上の大きさの固形分を通過させず液体を通過させるための多数の孔が穿たれることで、前記汚水を固液分離する固液分離板と、前記ケースの底に溜まった、前記固液分離板を通過した汚水を加熱して蒸発させる第１ヒータと、前記固液分離板の上に乗った固形分を加熱して乾燥させる第２ヒータと、前記ケース内で前記汚水から生じた水蒸気を前記ケース外に排出するための前記ケース内の空間に連通するようにして前記ケースに接続された排気管と、前記排気管に設けられた、前記排気管を介して送られてきた水蒸気を液体に戻して浄水とする復水器と、を備えている。
また、この循環式トイレシステムでは、前記復水器で作られた前記浄水が、前記復水器と前記浄水タンクとにその一端と他端とをそれぞれ接続された接続管を介して前記浄水タンクに供給されるようになっているとともに、前記ケースに前記固液分離板を前記ケース外に取出すための開閉自在な扉が設けられている。
【0007】
本願が提案するのは、循環式トイレシステムである。
循環式トイレシステムは、浄水タンク、水洗式のトイレ便器、浄水設備を含んで構成される。トイレ便器は、水洗式のものであり、従来と同じものでも良い。浄水タンクも、従来と同じものでも良い。汚水又は浄水は、循環式トイレシステム内において、浄水タンク→（給水管）→トイレ便器→（排水管）→浄水設備→（接続管）→浄水タンクの順に循環するようになっている。
循環式トイレシステムは、浄水設備を備えている。
浄水設備は、閉空間を形成する、ケースを備えている。ケースには、トイレ便器から伸びる排水管が接続されている。ケースが閉空間を構成するのは、例えば、汚水から生じる匂いが外部に漏れるのを防ぐためである。また、浄水設備内では後述するように第２ヒータにより汚水中の固形分が、第１ヒータにより固形分が除かれた汚水がそれぞれ加熱されるが、ケースは、それらによる加熱効率を向上させるにも寄与する。
ケース内の排水管の開口よりも下方の位置に、固液分離板が配置されている。固液分離板は、ケース内の排水管から落ちる汚水がその一部に落下するように位置させてケース内に配置された板材である。固液分離板には、汚水中の一定以上の大きさの固形分を通過させず液体を通過させるための多数の孔が穿たれている。汚水中の固形分は孔を通過せずに固液分離板の上に残り、固形分が除かれた汚水は孔を通過し、固液分離板の下方に落下する。それにより、固液分離板は、汚水を固液分離するようになっている。
このような仕組みにより、本願発明の循環式トイレシステムの浄水設備のケース内では、ケースの底にケースに送られた汚水中の液体が溜まる一方で、固液分離板の上に汚水中の固形分が溜まるようになっている。
循環式トイレシステムは、ケースの底に溜まった、固液分離板を通過した汚水を加熱して蒸発させる第１ヒータを備えている。それにより、ケースの底に溜まった汚水は、水蒸気を発生させることになる。
循環式トイレシステムは、また、固液分離板の上に乗った固形物を加熱して乾燥させる第２ヒータを備えている。それにより、固液分離板の上に乗った固形物は、乾燥していく（場合によっては炭化していく）が、その過程で、それが発する臭いが軽減されていく。なお、第１ヒータの場合もそうであるが、第２ヒータによる加熱は、連続的なものであっても良いし、バッチ的なものであっても良い。第１ヒータと第２ヒータによる加熱がバッチ的なものである場合、それらによる加熱は同時に行われても良いし、そうでなくても良い。
他方、浄水設備は、ケース内で生じた水蒸気をケース外に排出するためのケース内の空間に連通するようにしてケースに接続された排気管と、排気管に設けられた、排気管を介して送られてきた水蒸気を液体に戻して浄水とする復水器と、を備えている。上述したように、ケースの底に溜まった汚水からは水蒸気が生じる。汚水を加熱し、蒸発させる過程でバクテリア等が死滅し、有機物の代謝を阻害する作用が生じ、その結果、悪臭の元である硫化水素などの発生が抑えられるため、液体の臭いが低減される。液体が蒸発することによって生じた蒸気は、排気管を介して復水器に至り、復水器で液体に戻される。復水器で蒸気から得られた液体が浄水である。
循環式トイレシステムでは、復水器で作られた浄水が、復水器と浄水タンクとにその一端と他端とをそれぞれ接続された接続管を介して浄水タンクに供給されるようになっている。したがって、復水器で上述のようにして作られた浄水は、復水器から接続管を介して浄水タンクに送られ、トイレ便器での水洗に再び使用される。このようにして、この循環式トイレシステムでは、浄水と汚水を循環させて使用することが可能となる。
加えて、循環式トイレシステムのケースには、固液分離板をケース外に取出すための開閉自在な扉が設けられている。それにより、固液分離板の上で乾燥させられた汚水中の固形分は、ケース外に固液分離板を取出した状態で、ケース外に廃棄可能である。それにより、この循環式トイレシステムでは、汚水中の液体を循環させて使用することが可能なことと相俟って、衛生車による汲取りを行わなくても良くなる。
循環式トイレシステムは、浄水タンク、水洗式のトイレ便器、浄水設備を含んで構成される。トイレ便器は、水洗式のものであり、従来と同じものでも良い。浄水タンクも、従来と同じものでも良い。汚水又は浄水は、循環式トイレシステム内において、浄水タンク→（給水管）→トイレ便器→（排水管）→浄水設備→（接続管）→浄水タンクの順に循環するようになっている。
循環式トイレシステムは、浄水設備を備えている。
浄水設備は、閉空間を形成する、ケースを備えている。ケースには、トイレ便器から伸びる排水管が接続されている。ケースが閉空間を構成するのは、例えば、汚水から生じる匂いが外部に漏れるのを防ぐためである。また、浄水設備内では後述するように第２ヒータにより汚水中の固形分が、第１ヒータにより固形分が除かれた汚水がそれぞれ加熱されるが、ケースは、それらによる加熱効率を向上させるにも寄与する。
ケース内の排水管の開口よりも下方の位置に、固液分離板が配置されている。固液分離板は、ケース内の排水管から落ちる汚水がその一部に落下するように位置させてケース内に配置された板材である。固液分離板には、汚水中の一定以上の大きさの固形分を通過させず液体を通過させるための多数の孔が穿たれている。汚水中の固形分は孔を通過せずに固液分離板の上に残り、固形分が除かれた汚水は孔を通過し、固液分離板の下方に落下する。それにより、固液分離板は、汚水を固液分離するようになっている。
このような仕組みにより、本願発明の循環式トイレシステムの浄水設備のケース内では、ケースの底にケースに送られた汚水中の液体が溜まる一方で、固液分離板の上に汚水中の固形分が溜まるようになっている。
循環式トイレシステムは、ケースの底に溜まった、固液分離板を通過した汚水を加熱して蒸発させる第１ヒータを備えている。それにより、ケースの底に溜まった汚水は、水蒸気を発生させることになる。
循環式トイレシステムは、また、固液分離板の上に乗った固形物を加熱して乾燥させる第２ヒータを備えている。それにより、固液分離板の上に乗った固形物は、乾燥していく（場合によっては炭化していく）が、その過程で、それが発する臭いが軽減されていく。なお、第１ヒータの場合もそうであるが、第２ヒータによる加熱は、連続的なものであっても良いし、バッチ的なものであっても良い。第１ヒータと第２ヒータによる加熱がバッチ的なものである場合、それらによる加熱は同時に行われても良いし、そうでなくても良い。
他方、浄水設備は、ケース内で生じた水蒸気をケース外に排出するためのケース内の空間に連通するようにしてケースに接続された排気管と、排気管に設けられた、排気管を介して送られてきた水蒸気を液体に戻して浄水とする復水器と、を備えている。上述したように、ケースの底に溜まった汚水からは水蒸気が生じる。汚水を加熱し、蒸発させる過程でバクテリア等が死滅し、有機物の代謝を阻害する作用が生じ、その結果、悪臭の元である硫化水素などの発生が抑えられるため、液体の臭いが低減される。液体が蒸発することによって生じた蒸気は、排気管を介して復水器に至り、復水器で液体に戻される。復水器で蒸気から得られた液体が浄水である。
循環式トイレシステムでは、復水器で作られた浄水が、復水器と浄水タンクとにその一端と他端とをそれぞれ接続された接続管を介して浄水タンクに供給されるようになっている。したがって、復水器で上述のようにして作られた浄水は、復水器から接続管を介して浄水タンクに送られ、トイレ便器での水洗に再び使用される。このようにして、この循環式トイレシステムでは、浄水と汚水を循環させて使用することが可能となる。
加えて、循環式トイレシステムのケースには、固液分離板をケース外に取出すための開閉自在な扉が設けられている。それにより、固液分離板の上で乾燥させられた汚水中の固形分は、ケース外に固液分離板を取出した状態で、ケース外に廃棄可能である。それにより、この循環式トイレシステムでは、汚水中の液体を循環させて使用することが可能なことと相俟って、衛生車による汲取りを行わなくても良くなる。
【0008】
上述したように、本願の循環式トイレシステムでは、固形分は固液分離板の上で、第２ヒータからの熱によって乾燥した状態となる。したがって、乾燥した固形分を、固液分離板を扉からケース外に取出して所定の期間おきに回収することが必要となるにしても、少なくともこの循環式トイレシステムでは、固形分に関して「汲み取り」の作業は不要となる。乾燥する過程で固形分はその体積が元の１０～２０％程度となることが期待されるから、乾燥した固形分の回収の頻度はそれ程高くないし、その手間も大きくはない。
他方、循環式トイレシステムにおけるトイレ便器の利用により汚水＋浄水の量が増えていくため基本的にはこの循環式トイレシステムでは浄水を追加する必要はない。その代わりに汚水＋浄水の量が増えすぎた場合には問題が生じるおそれがある。しかしながら、循環式トイレシステムにおける浄水＋汚水の量が増えすぎた場合には、復水器へと導かずにケース内で生じた水蒸気を外部の系に放出すれば良い。したがって、この循環式トイレシステムでは、汚水に関しても「汲み取り」の作業は不要となる。
仮に、固形分の所定期間おきの回収が必要になるとしても、臭いが抑制された、水分を失って乾燥した状態となった固形分を回収するのであれば、衛生車も特殊な作業も必要ないので、下水道と接続されていない従来の水洗式トイレと比べると、維持に関する手間とコストに優れる。
他方、循環式トイレシステムにおけるトイレ便器の利用により汚水＋浄水の量が増えていくため基本的にはこの循環式トイレシステムでは浄水を追加する必要はない。その代わりに汚水＋浄水の量が増えすぎた場合には問題が生じるおそれがある。しかしながら、循環式トイレシステムにおける浄水＋汚水の量が増えすぎた場合には、復水器へと導かずにケース内で生じた水蒸気を外部の系に放出すれば良い。したがって、この循環式トイレシステムでは、汚水に関しても「汲み取り」の作業は不要となる。
仮に、固形分の所定期間おきの回収が必要になるとしても、臭いが抑制された、水分を失って乾燥した状態となった固形分を回収するのであれば、衛生車も特殊な作業も必要ないので、下水道と接続されていない従来の水洗式トイレと比べると、維持に関する手間とコストに優れる。
【0009】
第１ヒータは、上述のように、ケースの底に溜まった、固液分離板を通過した汚水を加熱して蒸発させる機能を有している。
例えば、第１ヒータは、ケースの底に設けることができ、例えばケースの底の下側に設けてケースの底を下側から加熱するようにすることができる。
第１ヒータによりケース内に溜まった汚水を加熱するようにすることで、汚水から水蒸気を強制的に生じさせることができるようになり、結果的に復水器で生じる浄水の量を増やすことができるようになる。それにより、トイレ便器での水洗に利用可能な浄水が不足するという事態の発生を防ぐことができるようになる。また、第１ヒータにより汚水を加熱することにより、汚水中のバクテリア等が死滅し、有機物の代謝を阻害する作用が生じ、その結果、悪臭の元である硫化水素などの発生が抑えられるという効果、つまり液体の臭いが低減されるという効果が生じることになる。
例えば、第１ヒータは、ケースの底に設けることができ、例えばケースの底の下側に設けてケースの底を下側から加熱するようにすることができる。
第１ヒータによりケース内に溜まった汚水を加熱するようにすることで、汚水から水蒸気を強制的に生じさせることができるようになり、結果的に復水器で生じる浄水の量を増やすことができるようになる。それにより、トイレ便器での水洗に利用可能な浄水が不足するという事態の発生を防ぐことができるようになる。また、第１ヒータにより汚水を加熱することにより、汚水中のバクテリア等が死滅し、有機物の代謝を阻害する作用が生じ、その結果、悪臭の元である硫化水素などの発生が抑えられるという効果、つまり液体の臭いが低減されるという効果が生じることになる。
【0010】
循環式トイレシステムは、第１ヒータに加え第２ヒータを備えている。第２ヒータは上述したように、固液分離板の上に乗った固形物を加熱して乾燥させる機能を有する。それが可能な限り、第２ヒータは公知或いは周知のものとすることも可能である。
第２ヒータは、固液分離板の上に乗った固形物を例えば、１８０℃以上に加熱可能となっていてもよい。第２ヒータは、ケース内に温風を送風するようなものであってもよい。また、第２ヒータは、固液分離板の近傍の固液分離板の上方、或いは下方に設けられていても良い。第２ヒータは、遠赤外線を照射する公知或いは周知のヒータ、より詳細にはシーズヒータとすることができる。
第２ヒータは、固液分離板の上に乗った固形物を例えば、１８０℃以上に加熱可能となっていてもよい。第２ヒータは、ケース内に温風を送風するようなものであってもよい。また、第２ヒータは、固液分離板の近傍の固液分離板の上方、或いは下方に設けられていても良い。第２ヒータは、遠赤外線を照射する公知或いは周知のヒータ、より詳細にはシーズヒータとすることができる。
【0011】
固液分離板は、上述のように、汚水中の一定以上の大きさの固形分を通過させず液体を通過させるための多数の孔が穿たれる。つまり、簡単にいうと固液分離板は、汚水中の固形分を濾し取る濾材である。
汚水中の液体を通過させるための孔は、固液分離板の全体に一様に存在しても良いが、そうでなくても良い。
例えば、前記固液分離板は、前記孔が穿たれていない板範囲と、前記板範囲の縁の少なくとも一部に存在するメッシュ範囲とを備えていてもよい。固液分離板の孔が存在する部分に汚水中の固形分が乗った場合には、第２ヒータからの熱によって乾燥していく固形分が、孔を介して下から立ち上ってくるケースの底に溜まった汚水から生じた水蒸気により再度湿ってしまうおそれがある。仮に、固形分が固液分離板の孔が存在しない部分である板範囲の上に存在するのであれば、乾燥しつつある固形分が、汚水から生じた水蒸気によって再度湿ってしまうという事態が生じる可能性を低減させることができる。
前記固液分離板は、前記孔が穿たれていない補助板と、多数の前記孔が穿たれた板であり前記補助板より小さいメッシュ板とを重ねて構成されており、前記補助板が前記板範囲を、重ね合わされた前記補助板から食み出した前記メッシュ板が前記メッシュ範囲をそれぞれ形成していてもよい。そのようにすることで、板範囲とメッシュ範囲とを有する固液分離板を簡単に作ることが可能となる。この場合、補助板とメッシュ板のどちらを上側にすることも可能である。補助板とメッシュ板とは互いに固定されていても良いし、互いに固定されていなくても良いが、両者を固定した方が固液分離板の取り回しが容易である。
固液分離板が補助板を有している場合、前記第２ヒータは、前記補助板の下側に位置していてもよい。そのようにすることで、固液分離板に落下して来る汚水が、或いは固液分離板から孔を介して下方に落下していく液体が、第２ヒータにかかる可能性を小さくすることができる。
汚水中の液体を通過させるための孔は、固液分離板の全体に一様に存在しても良いが、そうでなくても良い。
例えば、前記固液分離板は、前記孔が穿たれていない板範囲と、前記板範囲の縁の少なくとも一部に存在するメッシュ範囲とを備えていてもよい。固液分離板の孔が存在する部分に汚水中の固形分が乗った場合には、第２ヒータからの熱によって乾燥していく固形分が、孔を介して下から立ち上ってくるケースの底に溜まった汚水から生じた水蒸気により再度湿ってしまうおそれがある。仮に、固形分が固液分離板の孔が存在しない部分である板範囲の上に存在するのであれば、乾燥しつつある固形分が、汚水から生じた水蒸気によって再度湿ってしまうという事態が生じる可能性を低減させることができる。
前記固液分離板は、前記孔が穿たれていない補助板と、多数の前記孔が穿たれた板であり前記補助板より小さいメッシュ板とを重ねて構成されており、前記補助板が前記板範囲を、重ね合わされた前記補助板から食み出した前記メッシュ板が前記メッシュ範囲をそれぞれ形成していてもよい。そのようにすることで、板範囲とメッシュ範囲とを有する固液分離板を簡単に作ることが可能となる。この場合、補助板とメッシュ板のどちらを上側にすることも可能である。補助板とメッシュ板とは互いに固定されていても良いし、互いに固定されていなくても良いが、両者を固定した方が固液分離板の取り回しが容易である。
固液分離板が補助板を有している場合、前記第２ヒータは、前記補助板の下側に位置していてもよい。そのようにすることで、固液分離板に落下して来る汚水が、或いは固液分離板から孔を介して下方に落下していく液体が、第２ヒータにかかる可能性を小さくすることができる。
【0012】
固液分離板が板範囲とメッシュ範囲とに分かれているか否かに関わらず、前記第２ヒータは前記固液分離板の下側に位置していても構わず、且つ、前記第２ヒータの下側には、前記ケースの底に溜まった前記汚水から生じて上昇する水蒸気が前記第２ヒータに直接当たることを抑制する、平面視した場合少なくとも第２ヒータに対応した部分を覆う板である仕切板が設けられていてもよい。そのような仕切板が存在すれば、ケースの底に溜まった汚水から生じる水蒸気が第２ヒータに当たることを防ぐことができ、また、水蒸気が固液分離板の上にある乾燥しつつある汚水中の固形分に当たる（これによっても、固形分は再び湿ることになる。）ことも抑制できる可能性がある。
前記仕切板は水平とされていても良いが、傾斜させられていても構わない。仕切板を傾斜させると、ケースの底に溜まった汚水から生じて上昇する水蒸気は、仕切板の下面に当って、仕切板の下面に沿って上昇する。それにより、水蒸気に一方向の流れを作ることができるので、ケース内での水蒸気の流れが安定させることができる。
第２ヒータと、仕切板の少なくとも一方が固液分離板に固定的に取付けられていても構わない。そうすると、固液分離板を扉からケースの外に移動させようとした場合には、固液分離板とともに、第２ヒータと、仕切板のうちの固液分離板に取付けられたものも移動することになる。固液分離板に第２ヒータと仕切板の少なくとも一方を取付けることの利点は、例えば、扉の近く或いはケースの外に第２ヒータを引出すことによる第２ヒータのメンテナンスの容易さである。
固液分離板に第２ヒータ、仕切板の少なくとも一方が固定的に取付けられているか否かに関わらず、扉は固液分離板に固定的に取付けられていても構わない。そうすることにより、扉をケースに対して開状態とすることにより、固液分離板をケース外に引出すことが可能となる。ワンアクションにより扉と固液分離板とを移動させることが可能となるので便利である。なお、ここまで述べたすべての場合でそうであるが、本願では、固液分離板の少なくとも一部がケースの外に取りだされた場合には、「固液分離板がケース外に取出された」ものとして扱う。
前記仕切板は水平とされていても良いが、傾斜させられていても構わない。仕切板を傾斜させると、ケースの底に溜まった汚水から生じて上昇する水蒸気は、仕切板の下面に当って、仕切板の下面に沿って上昇する。それにより、水蒸気に一方向の流れを作ることができるので、ケース内での水蒸気の流れが安定させることができる。
第２ヒータと、仕切板の少なくとも一方が固液分離板に固定的に取付けられていても構わない。そうすると、固液分離板を扉からケースの外に移動させようとした場合には、固液分離板とともに、第２ヒータと、仕切板のうちの固液分離板に取付けられたものも移動することになる。固液分離板に第２ヒータと仕切板の少なくとも一方を取付けることの利点は、例えば、扉の近く或いはケースの外に第２ヒータを引出すことによる第２ヒータのメンテナンスの容易さである。
固液分離板に第２ヒータ、仕切板の少なくとも一方が固定的に取付けられているか否かに関わらず、扉は固液分離板に固定的に取付けられていても構わない。そうすることにより、扉をケースに対して開状態とすることにより、固液分離板をケース外に引出すことが可能となる。ワンアクションにより扉と固液分離板とを移動させることが可能となるので便利である。なお、ここまで述べたすべての場合でそうであるが、本願では、固液分離板の少なくとも一部がケースの外に取りだされた場合には、「固液分離板がケース外に取出された」ものとして扱う。
【0013】
固液分離板の上には、上述したように汚水中の固形分が乗る。したがって、固液分離板は、固形分が固液分離板の上面から滑り落ちてケースの底に落下しない程度に水平である必要がある。逆にいえば、固液分離板は、固形分が滑り落ちない程度の角度であれば傾斜していても構わない。
例えば、前記固液分離板は数°以上、例えば３°から１０°傾斜させられており、且つ、前記ケース内の前記排水管から落ちる前記汚水が傾斜した前記固液分離板の上１／３の範囲に落下するようにして前記ケース内に配されていてもよい。そうすると、固液分離板に汚水が落ちる位置よりも下方の所定の位置に汚水中の固形分が堆積してそこで乾燥することになる。そうすると、次にケース内に落下してくる汚水が、少なくとも直接乾燥した固形分に落下する可能性が減るため、乾燥した固形分が再び濡れるおそれを小さくすることができる。
固液分離板が傾斜している場合、浄水設備は、前記固液分離板に振動を与える振動付与装置を備えていても構わない。振動付与装置が存在していれば、当初は汚水が落下した位置に存在していた固形分が、固液分離板が振動する度に少しずつ固液分離板の上面を下方に向けて移動していくことになるので、固形分、或いは乾燥した固形分が固液分離板のうちの汚水が落下してくる位置から離れていくことになる。それにより、乾燥した固形分が後から落ちてくる汚水によって再び濡れるおそれを小さくすることができる。
振動付与装置は固液分離板に振動を与えることができ、それにより固形分を固形分離板の下方に移動させることができるようなものであれば足り、その限りにおいて公知或いは周知の装置を採用することができる。振動付与装置は、例えば、固液分離板の所定の部位を僅かに上方に移動させ下方に落とすことによって固液分離板に振動を与える装置や、固液分離板を叩くことによって固液分離板に振動を与える装置として実現することが可能である。
例えば、前記固液分離板は数°以上、例えば３°から１０°傾斜させられており、且つ、前記ケース内の前記排水管から落ちる前記汚水が傾斜した前記固液分離板の上１／３の範囲に落下するようにして前記ケース内に配されていてもよい。そうすると、固液分離板に汚水が落ちる位置よりも下方の所定の位置に汚水中の固形分が堆積してそこで乾燥することになる。そうすると、次にケース内に落下してくる汚水が、少なくとも直接乾燥した固形分に落下する可能性が減るため、乾燥した固形分が再び濡れるおそれを小さくすることができる。
固液分離板が傾斜している場合、浄水設備は、前記固液分離板に振動を与える振動付与装置を備えていても構わない。振動付与装置が存在していれば、当初は汚水が落下した位置に存在していた固形分が、固液分離板が振動する度に少しずつ固液分離板の上面を下方に向けて移動していくことになるので、固形分、或いは乾燥した固形分が固液分離板のうちの汚水が落下してくる位置から離れていくことになる。それにより、乾燥した固形分が後から落ちてくる汚水によって再び濡れるおそれを小さくすることができる。
振動付与装置は固液分離板に振動を与えることができ、それにより固形分を固形分離板の下方に移動させることができるようなものであれば足り、その限りにおいて公知或いは周知の装置を採用することができる。振動付与装置は、例えば、固液分離板の所定の部位を僅かに上方に移動させ下方に落とすことによって固液分離板に振動を与える装置や、固液分離板を叩くことによって固液分離板に振動を与える装置として実現することが可能である。
【0014】
本願発明の循環式トイレシステムは上述のように浄水タンク、水洗式のトイレ便器、浄水設備を含んで構成される。先に述べたように、トイレ便器は、水洗式のものであり、従来と同じものでも良い。浄水タンクも、従来と同じものでも良い。つまり、本願発明の循環式トイレシステムにおけるここまでに説明した浄水設備は、既存（設置済みであるか否かを問わない）のトイレ便器、及び浄水タンクと組合せることによって、本願発明における循環式トイレシステムを構成することができるものである。
一例となる浄水設備は、水洗式のトイレ便器と、前記トイレ便器に水洗用の浄水を供給するための前記浄水を貯めるようになっており、前記トイレ便器にその一端を接続された給水管の他端と接続された浄水タンクと、組合せることにより、循環式トイレシステムを構成するものであり、前記トイレ便器で生じた固形分を含む汚水を前記トイレ便器から排水管を介して受入れ、前記汚水を浄水にして前記浄水タンクに供給する浄水設備である。
そして、その浄水設備は、閉空間を形成する、前記排水管が接続されたケースと、前記ケース内の前記排水管から落ちる前記汚水がその一部に落下するように位置させて前記ケース内に配置された板材であり、前記汚水中の一定以上の大きさの固形分を通過させず液体を通過させるための多数の孔が穿たれることで、前記汚水を固液分離する固液分離板と、前記ケースの底に溜まった、前記固液分離板を通過した汚水を加熱して蒸発させる第１ヒータと、前記固液分離板の上に乗った固形分を加熱して乾燥させる第２ヒータと、前記ケース内で前記汚水から生じた水蒸気を前記ケース外に排出するための前記ケース内の空間に連通するようにして前記ケースに接続された排気管と、前記排気管に設けられた、前記排気管を介して送られてきた水蒸気を液体に戻して浄水とする復水器と、を備えている。
この浄水設備は、前記復水器で作られた前記浄水が、前記復水器と前記浄水タンクとにその一端と他端とをそれぞれ接続された接続管を介して前記浄水タンクに供給されるようになっているとともに、前記ケースに前記固液分離板を前記ケース外に取出すための開閉自在な扉が設けられている。
一例となる浄水設備は、水洗式のトイレ便器と、前記トイレ便器に水洗用の浄水を供給するための前記浄水を貯めるようになっており、前記トイレ便器にその一端を接続された給水管の他端と接続された浄水タンクと、組合せることにより、循環式トイレシステムを構成するものであり、前記トイレ便器で生じた固形分を含む汚水を前記トイレ便器から排水管を介して受入れ、前記汚水を浄水にして前記浄水タンクに供給する浄水設備である。
そして、その浄水設備は、閉空間を形成する、前記排水管が接続されたケースと、前記ケース内の前記排水管から落ちる前記汚水がその一部に落下するように位置させて前記ケース内に配置された板材であり、前記汚水中の一定以上の大きさの固形分を通過させず液体を通過させるための多数の孔が穿たれることで、前記汚水を固液分離する固液分離板と、前記ケースの底に溜まった、前記固液分離板を通過した汚水を加熱して蒸発させる第１ヒータと、前記固液分離板の上に乗った固形分を加熱して乾燥させる第２ヒータと、前記ケース内で前記汚水から生じた水蒸気を前記ケース外に排出するための前記ケース内の空間に連通するようにして前記ケースに接続された排気管と、前記排気管に設けられた、前記排気管を介して送られてきた水蒸気を液体に戻して浄水とする復水器と、を備えている。
この浄水設備は、前記復水器で作られた前記浄水が、前記復水器と前記浄水タンクとにその一端と他端とをそれぞれ接続された接続管を介して前記浄水タンクに供給されるようになっているとともに、前記ケースに前記固液分離板を前記ケース外に取出すための開閉自在な扉が設けられている。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図1】一実施形態による循環式トイレシステム全体構成を概略的に示す側面図。
【図4】変形例における振動付与装置の動作原理を示す概略側面図。
【図5】変形例における他の振動付与装置の動作原理を示す概略側面図。
【発明を実施するための形態】
【0016】
以下、本発明の好ましい一実施形態、及びその変形例を、図面を参照しながら詳細に説明する。
【0017】
この実施形態では、循環式トイレシステムについて説明する。
図１に、循環式トイレシステムの概略的な全体側面図を示す。後述する浄水設備におけるケースの部分は断面図とされている。
図１に、循環式トイレシステムの概略的な全体側面図を示す。後述する浄水設備におけるケースの部分は断面図とされている。
【0018】
循環式トイレシステムを構成する主要な構成要素は、トイレ便器１０と、浄水装置２０と、復水器３０と、浄水タンク４０である。
トイレ便器１０と浄水装置２０とは、排水管５１によって接続されている。浄水装置２０と復水器３０とは、排気管５２によって接続されている。復水器３０と浄水タンク４０とは接続管５３によって接続されている。浄水タンク４０とトイレ便器１０とは、給水管５４によって接続されている。
排水管５１、排気管５２、接続管５３、給水管５４はいずれも管である。これらのうち、排水管５１、接続管５３、給水管５４はそれらの中を液体が、排気管５２はその中を気体が通過する。排水管５１、排気管５２、接続管５３、給水管５４はその内部を通過する気体又は液体が漏れ出さないようなものであれば公知或いは周知のもので構わず、金属製や樹脂製とすることができる。
トイレ便器１０と浄水装置２０とは、排水管５１によって接続されている。浄水装置２０と復水器３０とは、排気管５２によって接続されている。復水器３０と浄水タンク４０とは接続管５３によって接続されている。浄水タンク４０とトイレ便器１０とは、給水管５４によって接続されている。
排水管５１、排気管５２、接続管５３、給水管５４はいずれも管である。これらのうち、排水管５１、接続管５３、給水管５４はそれらの中を液体が、排気管５２はその中を気体が通過する。排水管５１、排気管５２、接続管５３、給水管５４はその内部を通過する気体又は液体が漏れ出さないようなものであれば公知或いは周知のもので構わず、金属製や樹脂製とすることができる。
【0019】
トイレ便器１０は、水洗式のトイレ便器である。トイレ便器１０は、水洗式のトイレ便器であれば従来から存在するもので十分であり、市販のものでも十分である。
トイレ便器１０が使用され浄水で水洗されると、汚水が生じる。生じた汚水には固形分が含まれる場合がある。固形分は主に大便とトイレットペーパーである。トイレ便器１０で生じた汚水は、排水管５１を介して浄水装置２０へ送られるようになっている。なお、これには限られないがこの実施形態では、排水管５１の途中にラインポンプ５１Ａが設けられている。ラインポンプ５１Ａは、吸込口と吐出口とが一直線になっているポンプである。それ故、ラインポンプ５１Ａは、直線的に配された排水管５１の途中に取付けるのが容易である。ラインポンプ５１Ａはトイレ便器１０で生じた汚水を浄水装置２０へと送る機能を有している。ラインポンプ５１Ａが起動するのは、トイレ便器１０で汚水が生じたときのみで良い。なお、ラインポンプ５１Ａが取付けられる排水管５１が直線的でない場合には、ラインポンプ５１Ａは、汚水を浄水装置２０へ送ることができる限り他の種類のポンプであっても良い。
トイレ便器１０が使用され浄水で水洗されると、汚水が生じる。生じた汚水には固形分が含まれる場合がある。固形分は主に大便とトイレットペーパーである。トイレ便器１０で生じた汚水は、排水管５１を介して浄水装置２０へ送られるようになっている。なお、これには限られないがこの実施形態では、排水管５１の途中にラインポンプ５１Ａが設けられている。ラインポンプ５１Ａは、吸込口と吐出口とが一直線になっているポンプである。それ故、ラインポンプ５１Ａは、直線的に配された排水管５１の途中に取付けるのが容易である。ラインポンプ５１Ａはトイレ便器１０で生じた汚水を浄水装置２０へと送る機能を有している。ラインポンプ５１Ａが起動するのは、トイレ便器１０で汚水が生じたときのみで良い。なお、ラインポンプ５１Ａが取付けられる排水管５１が直線的でない場合には、ラインポンプ５１Ａは、汚水を浄水装置２０へ送ることができる限り他の種類のポンプであっても良い。
【0020】
浄水装置２０は、復水器３０との組合せにより、本願で言う浄水設備として機能する。より正確には、浄水装置２０から復水器３０までの一連の機器の組合せが、本願で言う浄水設備である。浄水装置２０と復水器３０との組合せにより構成される本願で言う浄水設備の機能は、汚水に含まれている固形分の乾燥による体積の縮小と、汚水中の液体からの浄水の生成である。
【0021】
浄水装置２０は、ケース２１を備えている。ケース２１は、閉空間を形成する箱状体である。ケース２１は、例えば金属製であり、例えばこれも金属製の棒状体である柱２１Ａの上に固定されている。柱２１Ａは必須ではない。
ケース２１には、排水管５１が接続されている。排水管５１はこの実施形態では、ケース２１内にまで伸びておりその先端が下向きに曲折されているがこれはこの限りではない。
ケース２１には扉２１Ｂが設けられている。扉２１Ｂは、ケース２１に対して開閉自在となっている。扉２１Ｂは、ケース２１に対して例えばヒンジ接続されることでケース２１に対して開閉自在となっていても構わないが、この実施形態では、ケース２１に対して図１における左方向に、水平に平行移動させる（引出す）ことにより、ケース２１に対して開閉自在となっている。
ケース２１には、排水管５１が接続されている。排水管５１はこの実施形態では、ケース２１内にまで伸びておりその先端が下向きに曲折されているがこれはこの限りではない。
ケース２１には扉２１Ｂが設けられている。扉２１Ｂは、ケース２１に対して開閉自在となっている。扉２１Ｂは、ケース２１に対して例えばヒンジ接続されることでケース２１に対して開閉自在となっていても構わないが、この実施形態では、ケース２１に対して図１における左方向に、水平に平行移動させる（引出す）ことにより、ケース２１に対して開閉自在となっている。
【0022】
ケース２１内には、板である固液分離板２２が配置されている。固液分離板２２のケース２１内での固定方法については後述する。固液分離板２２は、固液分離板２２の所定の部分に落下してくる汚水Ｘを、汚水Ｘ中に含まれる固形分Ｘ２と、固形分Ｘ２を除いた液体Ｘ１とに固液分離するためのものである。
固液分離板２２は、固液分離板２２を貫通する多数の孔２２１Ｘ（図２参照）を備えている。汚水Ｘ中の固形分Ｘ２は孔２２１Ｘを通過しない一方で、汚水Ｘ中の液体Ｘ１は孔２２１Ｘを通過する。したがって、液体Ｘ１は固液分離板２２を通過してケース２１の底に落下し、汚水Ｘ中の固形分Ｘ２は固液分離板２２の上に残る。それにより、固液分離板２２は、濾材として機能することにより、汚水Ｘ中の液体Ｘ１と固形分Ｘ２とを固液分離する。固液分離板２２は腐食しづらい素材でできているのが好ましい。これには限られないが、固液分離板２２は例えばステンレス製である。
固液分離板２２における孔２２１Ｘは、固液分離板２２に複数、より詳しくは多数穿たれている。孔２２１Ｘは上述した固液分離を実現することができるような形状、大きさである必要があるが、固液分離が実現できるのであれば、各孔２２１Ｘの形状、大きさが同一である必要はない。すべての孔２２１Ｘの形状、大きさは同じとされている。なお、図２における孔２２１Ｘは作図の都合上大きめに描かれている。
固液分離板２２は、固液分離板２２を貫通する多数の孔２２１Ｘ（図２参照）を備えている。汚水Ｘ中の固形分Ｘ２は孔２２１Ｘを通過しない一方で、汚水Ｘ中の液体Ｘ１は孔２２１Ｘを通過する。したがって、液体Ｘ１は固液分離板２２を通過してケース２１の底に落下し、汚水Ｘ中の固形分Ｘ２は固液分離板２２の上に残る。それにより、固液分離板２２は、濾材として機能することにより、汚水Ｘ中の液体Ｘ１と固形分Ｘ２とを固液分離する。固液分離板２２は腐食しづらい素材でできているのが好ましい。これには限られないが、固液分離板２２は例えばステンレス製である。
固液分離板２２における孔２２１Ｘは、固液分離板２２に複数、より詳しくは多数穿たれている。孔２２１Ｘは上述した固液分離を実現することができるような形状、大きさである必要があるが、固液分離が実現できるのであれば、各孔２２１Ｘの形状、大きさが同一である必要はない。すべての孔２２１Ｘの形状、大きさは同じとされている。なお、図２における孔２２１Ｘは作図の都合上大きめに描かれている。
【0023】
固液分離板２２における孔２２１Ｘは、固液分離板２２の全体に、例えば一様に存在していても構わないが、この実施形態では、固液分離板２２のある範囲にのみ孔２２１Ｘが存在している。孔２２１Ｘの存在している範囲がメッシュ範囲であり、孔２２１Ｘの存在していない範囲が板範囲である。これには限られないが、この実施形態では、孔２２１Ｘの存在するメッシュ範囲は、孔２２１Ｘの存在しない板範囲の周囲の少なくとも一部に存在している。これには限られないが、この実施形態では、メッシュ範囲は、板範囲の先端側（扉から遠い側、図２における右側）と板範囲の幅方向の両側（図２における上側と下側）とに設けられている。
固液分離板２２にメッシュ範囲と板範囲とを区分して作るため、この実施形態では固液分離板２２の構成を以下のようなものとしている。固液分離板２２は、図１から３に示したように、多数の孔２２１Ｘが穿たれた板であるメッシュ板２２１と、孔の穿たれていない板である補助板２２２とを重ね合わせることによって構成されている。メッシュ板２２１と補助板２２２とはともにこれには限られないがこの実施形態では矩形の板材であり、これには限られないが例えばステンレス製とすることができる。この実施形態では、メッシュ板２２１は、これには限られないが、ステンレス（ＳＵＳ３０４）製のワイヤを平織りして作られた、平織金網としている。その目開きは、例えば、０．５ｍｍ以上、１ｍｍ以下である。他方、これには限られないが、補助板２２２は、ステンレス製、或いは鉄製の薄い板としている。
メッシュ板２２１と補助板２２２とは、メッシュ板２２１と補助板２２２とを重ね合わせた場合において、メッシュ板２２１の周囲が平面視した補助板２２２から食み出すように両者の大きさと形状が調整されている。平面視した場合に補助板２２２から食み出したメッシュ板２２１が、上述したメッシュ範囲を形成し、補助板２２２が板範囲を形成する。ともに適宜の形状、大きさに調整されたメッシュ板２２１と補助板２２２とを重ね合わせるだけで、メッシュ範囲と板範囲とを所望の範囲に持つ固液分離板２２を簡単に得ることができる。メッシュ板２２１と補助板２２２とは互いに固定されていなくても良いが、この実施形態では両者は固定されている。それらの固定方法は、溶接、ボルト・ナットを用いる等、公知或いは周知の方法によれば良い。この実施形態では、メッシュ板２２１の上に補助板２２２が位置しているが、両者の上下関係はこの限りではない。
固液分離板２２にメッシュ範囲と板範囲とを区分して作るため、この実施形態では固液分離板２２の構成を以下のようなものとしている。固液分離板２２は、図１から３に示したように、多数の孔２２１Ｘが穿たれた板であるメッシュ板２２１と、孔の穿たれていない板である補助板２２２とを重ね合わせることによって構成されている。メッシュ板２２１と補助板２２２とはともにこれには限られないがこの実施形態では矩形の板材であり、これには限られないが例えばステンレス製とすることができる。この実施形態では、メッシュ板２２１は、これには限られないが、ステンレス（ＳＵＳ３０４）製のワイヤを平織りして作られた、平織金網としている。その目開きは、例えば、０．５ｍｍ以上、１ｍｍ以下である。他方、これには限られないが、補助板２２２は、ステンレス製、或いは鉄製の薄い板としている。
メッシュ板２２１と補助板２２２とは、メッシュ板２２１と補助板２２２とを重ね合わせた場合において、メッシュ板２２１の周囲が平面視した補助板２２２から食み出すように両者の大きさと形状が調整されている。平面視した場合に補助板２２２から食み出したメッシュ板２２１が、上述したメッシュ範囲を形成し、補助板２２２が板範囲を形成する。ともに適宜の形状、大きさに調整されたメッシュ板２２１と補助板２２２とを重ね合わせるだけで、メッシュ範囲と板範囲とを所望の範囲に持つ固液分離板２２を簡単に得ることができる。メッシュ板２２１と補助板２２２とは互いに固定されていなくても良いが、この実施形態では両者は固定されている。それらの固定方法は、溶接、ボルト・ナットを用いる等、公知或いは周知の方法によれば良い。この実施形態では、メッシュ板２２１の上に補助板２２２が位置しているが、両者の上下関係はこの限りではない。
【0024】
固液分離板２２は、より詳細には、この実施形態におけるメッシュ板２２１は、その幅方向の両端を、レール２５０によってそれぞれ支持されている。レール２５０は２本であり、直線状の棒状体である。レール２５０は、これには限られないがこの実施形態では、ケース２１の内側から水平に伸びている。２本のレール２５０は平行であり、その間隔は、固液分離板２２或いはメッシュ板２２１の幅方向の長さに概ね対応している。
レール２５０は、その全長にわたって断面形状が同一であり、断面コの字型となっている。両レール２５０の互いに対向する面には、溝２５１が切られている。溝２５１の中に固液分離板２２、或いはメッシュ板２２１の幅方向の両端を挿入することによって、固液分離板２２は、２本のレール２５０によって支持される。加えて、固液分離板２２はその幅方向の両端をレール２５０の溝２５１に案内されながら、レール２５０の長さ方向に摺動可能となっている。
両レール２５０はケース２１の扉２１Ｂに相当しない部分に対して固定されている。
これには限られないがこの実施形態における固液分離板２２は扉２１Ｂの適宜の部分に適宜の方法で固定的に取付けられている。したがって、これには限られないが、この実施形態では、固液分離板２２は扉２１Ｂと一体とされている。扉２１Ｂは上述したように、図１の左方向に平行移動させることによりケース２１に対して開くことができるようになっている。そうすると、扉２１Ｂとともに、固液分離板２２もケース２１から引き出されることになる。
レール２５０は、その全長にわたって断面形状が同一であり、断面コの字型となっている。両レール２５０の互いに対向する面には、溝２５１が切られている。溝２５１の中に固液分離板２２、或いはメッシュ板２２１の幅方向の両端を挿入することによって、固液分離板２２は、２本のレール２５０によって支持される。加えて、固液分離板２２はその幅方向の両端をレール２５０の溝２５１に案内されながら、レール２５０の長さ方向に摺動可能となっている。
両レール２５０はケース２１の扉２１Ｂに相当しない部分に対して固定されている。
これには限られないがこの実施形態における固液分離板２２は扉２１Ｂの適宜の部分に適宜の方法で固定的に取付けられている。したがって、これには限られないが、この実施形態では、固液分離板２２は扉２１Ｂと一体とされている。扉２１Ｂは上述したように、図１の左方向に平行移動させることによりケース２１に対して開くことができるようになっている。そうすると、扉２１Ｂとともに、固液分離板２２もケース２１から引き出されることになる。
【0025】
固液分離板２２の下方には、後述するようにして固液分離板２２の或いは補助板２２２の上に乗ることになった汚水Ｘ中の固形分Ｘ２を加熱するためのヒータである第２ヒータ２６が設けられている。
第２ヒータ２６は、固液分離板２２の上に乗っている固形分Ｘ２を加熱して乾燥させ、場合により炭化させることができるのであればどのようなものでも構わないし、その取付け場所も自由である。第２ヒータ２６は、固液分離板２２の上の固形分Ｘ２を、例えば、８０℃以上に加熱できるようなものであるのが好ましく、この実施形態ではそうされている。
例えば、第２ヒータ２６は、遠赤外線を照射する公知或いは周知の電熱ヒータ、より詳細にはシーズヒータとすることができる。シーズヒータは公知或いは周知であり、市販もされている。第２ヒータ２６として利用するシーズヒータは市販のもので構わない。これには限られないが、この実施形態におけるシーズヒータは平面視Ｕ字型とされており、その両端が扉２１Ｂに固定されている。したがって、扉２１Ｂをケース２１に対して開くと、第２ヒータ２６もケース２１から引き出されることになる。これは第２ヒータ２６のメンテナンスを行う際に便利である。
また、これには限られないが、第２ヒータ２６は、その全体が固液分離板２２を構成する補助板２２２の下側に位置するようになっており、平面視した場合に、その全体が補助板２２２に隠れるようになっている。これにより、汚水Ｘ中の液体Ｘ１が、第２ヒータ２６に当接しづらくなる。
第２ヒータ２６は、固液分離板２２の上に乗っている固形分Ｘ２を加熱して乾燥させ、場合により炭化させることができるのであればどのようなものでも構わないし、その取付け場所も自由である。第２ヒータ２６は、固液分離板２２の上の固形分Ｘ２を、例えば、８０℃以上に加熱できるようなものであるのが好ましく、この実施形態ではそうされている。
例えば、第２ヒータ２６は、遠赤外線を照射する公知或いは周知の電熱ヒータ、より詳細にはシーズヒータとすることができる。シーズヒータは公知或いは周知であり、市販もされている。第２ヒータ２６として利用するシーズヒータは市販のもので構わない。これには限られないが、この実施形態におけるシーズヒータは平面視Ｕ字型とされており、その両端が扉２１Ｂに固定されている。したがって、扉２１Ｂをケース２１に対して開くと、第２ヒータ２６もケース２１から引き出されることになる。これは第２ヒータ２６のメンテナンスを行う際に便利である。
また、これには限られないが、第２ヒータ２６は、その全体が固液分離板２２を構成する補助板２２２の下側に位置するようになっており、平面視した場合に、その全体が補助板２２２に隠れるようになっている。これにより、汚水Ｘ中の液体Ｘ１が、第２ヒータ２６に当接しづらくなる。
【0026】
この実施形態では、固液分離板２２の下側に仕切板２３が配置されている。仕切板２３は固液分離板２２が、メッシュ板２２１と補助板２２２とから構成されている場合でもそうでない場合でも、或いは固液分離板２２がメッシュ範囲と板範囲とに区分されている場合でもそうでない場合でも採用することができる。ただし、仕切板２３が採用される場合には、第２ヒータ２６は、固液分離板２２の上側ではなく下側に位置する。また、これには限られないが、この実施形態では、下から見た場合において、第２ヒータ２６の全体が仕切板２３に隠れるようになっている。
仕切板２３は、板材である。仕切板２３は、例えば腐食しにくい金属製であり、例えば、ステンレス製である。仕切板２３は、後述するようにしてケース２１の底に溜まった液体Ｘ１から生じた水蒸気が、直接第２ヒータ２６に当たるのを抑制するための板である。ケース２１の底に溜まった液体Ｘ１から真上に上昇する水蒸気が直接第２ヒータ２６に当たることが妨げられるようになっているのであれば、ケース２１の底に溜まった液体Ｘ１から生じて上昇する水蒸気が第２ヒータ２６に直接当たることを抑制するようになっている、と見做せるものとする。もっとも、この実施形態ではそうしていないが、仕切板２３を含む板材によって閉空間を作り、その閉空間内に第２ヒータ２６を配することとすれば、水蒸気が第２ヒータ２６に当たることを事実上完全に防止することができるようになる。
仕切板２３は、水平に配されていても良いが、これには限られないがこの実施形態では図３に示したように傾斜させられている。これは、ケース２１の底に溜まった液体Ｘ１から生じて上昇する水蒸気の流れを安定させるという付加的な効果を生じる。ケース２１の底に溜まった液体Ｘ１から生じて上昇する水蒸気は、仕切板２３の底面に当って、図３の右上方向に流れることになる。それにより、ケース２１の底に溜まった液体Ｘ１から生じた水蒸気は、仕切板２３まで上昇し、仕切板２３の図３における右側から上方に抜けていくことになる。他方、仕切板２３の図３の左側では、上から下へ向かう空気等の気体の流れが生じることになる。したがって、ケース２１内では、図３において、仕切板２３を囲む反時計回りの気体の流れが生じることになる。それにより、ケース２１の底に溜まった液体Ｘ１から生じる水蒸気の流れが安定することになり、ひいてはケース２１内での気体の流れが安定したものとなるのである。
仕切板２３は、板材である。仕切板２３は、例えば腐食しにくい金属製であり、例えば、ステンレス製である。仕切板２３は、後述するようにしてケース２１の底に溜まった液体Ｘ１から生じた水蒸気が、直接第２ヒータ２６に当たるのを抑制するための板である。ケース２１の底に溜まった液体Ｘ１から真上に上昇する水蒸気が直接第２ヒータ２６に当たることが妨げられるようになっているのであれば、ケース２１の底に溜まった液体Ｘ１から生じて上昇する水蒸気が第２ヒータ２６に直接当たることを抑制するようになっている、と見做せるものとする。もっとも、この実施形態ではそうしていないが、仕切板２３を含む板材によって閉空間を作り、その閉空間内に第２ヒータ２６を配することとすれば、水蒸気が第２ヒータ２６に当たることを事実上完全に防止することができるようになる。
仕切板２３は、水平に配されていても良いが、これには限られないがこの実施形態では図３に示したように傾斜させられている。これは、ケース２１の底に溜まった液体Ｘ１から生じて上昇する水蒸気の流れを安定させるという付加的な効果を生じる。ケース２１の底に溜まった液体Ｘ１から生じて上昇する水蒸気は、仕切板２３の底面に当って、図３の右上方向に流れることになる。それにより、ケース２１の底に溜まった液体Ｘ１から生じた水蒸気は、仕切板２３まで上昇し、仕切板２３の図３における右側から上方に抜けていくことになる。他方、仕切板２３の図３の左側では、上から下へ向かう空気等の気体の流れが生じることになる。したがって、ケース２１内では、図３において、仕切板２３を囲む反時計回りの気体の流れが生じることになる。それにより、ケース２１の底に溜まった液体Ｘ１から生じる水蒸気の流れが安定することになり、ひいてはケース２１内での気体の流れが安定したものとなるのである。
【0027】
仕切板２３は適宜の方法で、ケース２１の内部に固定されている。これには限られないが、この実施形態における仕切板２３は、固液分離板２２の、より詳細には、メッシュ板２２１の下面にその上端が固定されることで、メッシュ板２２１に対して固定的に取付けられている。メッシュ板２２１と仕切板２３の固定の方法は、公知或いは周知の方法で良いが、例えば、ネジ止めや溶接によりそれをなすことができる。また、必須ではないが、メッシュ板２２１には、その上端が第２ヒータ２６と接続されることで第２ヒータ２６を下から支持する棒状体である支持柱２６Ａの下端が接続されている。これには限られないが、支持柱２６Ａの本数は４本である。
固液分離板２２と固定された、メッシュ板２２１は、扉２１Ｂをケース２１に対して図１の左方向に移動させた場合に、固液分離板２２とともにケース２１の外に引き出されることとなる。
固液分離板２２と固定された、メッシュ板２２１は、扉２１Ｂをケース２１に対して図１の左方向に移動させた場合に、固液分離板２２とともにケース２１の外に引き出されることとなる。
【0028】
ケース２１には、ケース２１の底に溜まった液体Ｘ１を加熱するための第１ヒータ２４が設けられている。
第１ヒータ２４は、ケース２１の底に溜まった液体Ｘ１を加熱して蒸発させることができるようなものであればその詳細は問わない。この実施形態では、第１ヒータ２４は、ケース２１の底に溜まった液体Ｘ１を効率よく蒸発させることのできる温度（例えば、少なくとも８０℃以上、好ましくは９０℃以上）に加熱できるようなものとなっている。第１ヒータ２４はそれが可能な限り公知或いは周知のもので十分であり、例えば、電熱ヒータ、より詳細には複数本平行に配列したシーズヒータとすることができる。ただし、第１ヒータ２４による加熱は常時行われている必要はないし、液体Ｘ１の温度が常に同じ温度に保たれている必要はないし、また、液体Ｘ１の温度が、例えば８０℃以上という一定の温度範囲に保たれている必要もない。
第１ヒータ２４はケース２１の底に溜まった液体Ｘ１を常に加熱できるようになっていても良いし、バッチ的に加熱できるようになっていても良い。第１ヒータ２４によるケース２１の底に溜まった液体Ｘ１の加熱と、第２ヒータ２６による固液分離板２２の上の固形分Ｘ２の加熱とは時間的に重複して行われるようになっていてもよいし、そうでなくても良い。
第１ヒータ２４は、ケース２１の底に溜まった汚水Ｘ由来の液体Ｘ１を効率よく加熱することが可能となるように、必ずしもそうする必要はないが、この実施形態では、平面視した場合のケース２１の底面の略全面を覆うようになっている。ケース２１内の液体Ｘ１が溜まる部分の下側に回り込んでいる第１ヒータ２４は、液体Ｘ１をその底面の全面から加熱するようになっている。
この実施形態では、ケース２１の底付近に、第１ヒータ２４が存在する空間と、ケース２１の底に溜まった汚水Ｘ由来の液体Ｘ１とが存在する空間とを区画するための板である底板２５が設けられている。底板２５は、第１ヒータ２４からケース２１の底に溜まった液体Ｘ２への熱の伝導を妨げないような素材でできているのが好ましく、この実施形態では金属製である。
第１ヒータ２４は、ケース２１の底に溜まった液体Ｘ１を加熱して蒸発させることができるようなものであればその詳細は問わない。この実施形態では、第１ヒータ２４は、ケース２１の底に溜まった液体Ｘ１を効率よく蒸発させることのできる温度（例えば、少なくとも８０℃以上、好ましくは９０℃以上）に加熱できるようなものとなっている。第１ヒータ２４はそれが可能な限り公知或いは周知のもので十分であり、例えば、電熱ヒータ、より詳細には複数本平行に配列したシーズヒータとすることができる。ただし、第１ヒータ２４による加熱は常時行われている必要はないし、液体Ｘ１の温度が常に同じ温度に保たれている必要はないし、また、液体Ｘ１の温度が、例えば８０℃以上という一定の温度範囲に保たれている必要もない。
第１ヒータ２４はケース２１の底に溜まった液体Ｘ１を常に加熱できるようになっていても良いし、バッチ的に加熱できるようになっていても良い。第１ヒータ２４によるケース２１の底に溜まった液体Ｘ１の加熱と、第２ヒータ２６による固液分離板２２の上の固形分Ｘ２の加熱とは時間的に重複して行われるようになっていてもよいし、そうでなくても良い。
第１ヒータ２４は、ケース２１の底に溜まった汚水Ｘ由来の液体Ｘ１を効率よく加熱することが可能となるように、必ずしもそうする必要はないが、この実施形態では、平面視した場合のケース２１の底面の略全面を覆うようになっている。ケース２１内の液体Ｘ１が溜まる部分の下側に回り込んでいる第１ヒータ２４は、液体Ｘ１をその底面の全面から加熱するようになっている。
この実施形態では、ケース２１の底付近に、第１ヒータ２４が存在する空間と、ケース２１の底に溜まった汚水Ｘ由来の液体Ｘ１とが存在する空間とを区画するための板である底板２５が設けられている。底板２５は、第１ヒータ２４からケース２１の底に溜まった液体Ｘ２への熱の伝導を妨げないような素材でできているのが好ましく、この実施形態では金属製である。
【0029】
ケース２１には、管である排気管５２が接続されている。
ケース２１内では上述したように、汚水Ｘ中の液体Ｘ２から水蒸気が発生する。ケース２１内で発生した蒸気は、排気管５２を介してケース２１外に導かれるようになっている。
ケース２１内では上述したように、汚水Ｘ中の液体Ｘ２から水蒸気が発生する。ケース２１内で発生した蒸気は、排気管５２を介してケース２１外に導かれるようになっている。
【0030】
排気管５２には、復水器３０が接続されている。復水器３０は、排気管５２を介して受け取った蒸気を液体、つまり浄水に戻すものである。復水器３０は蒸気を液体に戻すことができるものであればどのようなものでもよく、公知又は周知のもので良い。
排気管５２の復水器３０の手前には弁３０Ａが設けられている。弁３０Ａは、排気管５２の或いはケース２１内の気体の圧力が過剰となった場合に排気管５２内の気体を外部の系に排出するためのものである。具体的には、排気管５２内の気体の圧力が予め定められた圧力を超えた場合に、弁３０Ａが作動して排気管５２内の気体が外部の系に排出される。そのような動作をする弁は公知或いは周知なので、弁３０Ａとしてはそのようなものを利用すれば十分である。弁３０Ａの存在により、ケース２１内の圧力が過剰となったとき、その主な原因となる汚水Ｘ中の過剰な液体Ｘ１から生じた水蒸気が外部の系に放出されるため、循環式トイレシステム内に存在する液体の量が過剰となるのが防止される。
なお、排水管５１の先端には、排水管５１にケース２１の底に溜まった液体Ｘ１から発生した水蒸気が入り込むのを防止するための、汚水Ｘが排水管５１からケース２１に流れ込むときのみ開き他のタイミングでは閉まっている蓋が存在しても良い。この蓋については図示を省略している。
排気管５２の復水器３０の手前には弁３０Ａが設けられている。弁３０Ａは、排気管５２の或いはケース２１内の気体の圧力が過剰となった場合に排気管５２内の気体を外部の系に排出するためのものである。具体的には、排気管５２内の気体の圧力が予め定められた圧力を超えた場合に、弁３０Ａが作動して排気管５２内の気体が外部の系に排出される。そのような動作をする弁は公知或いは周知なので、弁３０Ａとしてはそのようなものを利用すれば十分である。弁３０Ａの存在により、ケース２１内の圧力が過剰となったとき、その主な原因となる汚水Ｘ中の過剰な液体Ｘ１から生じた水蒸気が外部の系に放出されるため、循環式トイレシステム内に存在する液体の量が過剰となるのが防止される。
なお、排水管５１の先端には、排水管５１にケース２１の底に溜まった液体Ｘ１から発生した水蒸気が入り込むのを防止するための、汚水Ｘが排水管５１からケース２１に流れ込むときのみ開き他のタイミングでは閉まっている蓋が存在しても良い。この蓋については図示を省略している。
【0031】
復水器３０は、接続管５３と接続されている。接続管５３を介して、復水器３０で作られた浄水が浄水タンク４０に送られるようになっている。
浄水タンク４０は浄水を溜めるタンクである。そのような機能を満足することができるのであれば、浄水タンク４０はどのようなものであっても構わず、公知或いは周知のタンクを浄水タンク４０に利用することができる。
浄水タンク４０は浄水を溜めるタンクである。そのような機能を満足することができるのであれば、浄水タンク４０はどのようなものであっても構わず、公知或いは周知のタンクを浄水タンク４０に利用することができる。
【0032】
浄水タンク４０は、給水管５４を介してトイレ便器１０に接続されている。トイレ便器１０で水洗がなされるとき、浄水タンク４０に溜められていた浄水は、給水管５４を介して浄水タンク４０からトイレ便器１０に送られるようになっている。
【0033】
以上で説明した循環式トイレシステムの使用方法、及び動作について説明する。
ユーザが循環式トイレシステムのトイレ便器１０を用いる。トイレ便器１０をユーザが利用したら、トイレ便器１０で水洗がなされる。水洗は、浄水をトイレ便器１０に流すことにより行われる。トイレ便器１０に浄水を流す場合、浄水タンク４０に溜まっていた浄水が、給水管５４を介してトイレ便器１０に送られる。なお、トイレ便器１０に小型の浄水タンクを設けておき、トイレ便器１０での水洗には小型の浄水タンクに溜められていた浄水が用いられるようにしても良い。その場合には、トイレ便器１０の水洗に用いられることで不足した分の浄水が、適宜のタイミングで浄水タンク４０から、トイレ便器１０に設けられた小型の浄水タンクに給水管５４を介して送られることになる。
ユーザが循環式トイレシステムのトイレ便器１０を用いる。トイレ便器１０をユーザが利用したら、トイレ便器１０で水洗がなされる。水洗は、浄水をトイレ便器１０に流すことにより行われる。トイレ便器１０に浄水を流す場合、浄水タンク４０に溜まっていた浄水が、給水管５４を介してトイレ便器１０に送られる。なお、トイレ便器１０に小型の浄水タンクを設けておき、トイレ便器１０での水洗には小型の浄水タンクに溜められていた浄水が用いられるようにしても良い。その場合には、トイレ便器１０の水洗に用いられることで不足した分の浄水が、適宜のタイミングで浄水タンク４０から、トイレ便器１０に設けられた小型の浄水タンクに給水管５４を介して送られることになる。
【0034】
トイレ便器１０で水洗が行われると汚水が生じる。汚水には固形分が含まれることがある。トイレ便器１０で生じた汚水は、排水管５１を介して浄水装置２０に、より詳細には浄水装置２０のケース２１に送られる。
トイレ便器１０から浄水装置２０に汚水を確実に流すために、排水管５１の途中に設けられたラインポンプ５１Ａが作動する。ラインポンプ５１Ａは、例えば、トイレ便器１０で汚水が生じた場合にのみ作動するようになっている。ラインポンプ５１Ａの働きにより、汚水は確実にトイレ便器１０から浄水装置２０へと送られることになる。
トイレ便器１０から浄水装置２０に汚水を確実に流すために、排水管５１の途中に設けられたラインポンプ５１Ａが作動する。ラインポンプ５１Ａは、例えば、トイレ便器１０で汚水が生じた場合にのみ作動するようになっている。ラインポンプ５１Ａの働きにより、汚水は確実にトイレ便器１０から浄水装置２０へと送られることになる。
【0035】
浄水装置２０に送られた汚水Ｘは、排水管５１の先端の開口から、ケース２１の中を落下する。
落下した汚水Ｘは、ケース２１内にある固液分離板２２の上に落ちる。この実施形態では、固液分離板２２の図２に示したＰの符号が付された落下点辺りに落ちる。
固液分離板２２の上に落ちた汚水Ｘは、それに含まれる液体Ｘ１が固液分離板２２に設けられた多数の孔２２１Ｘを通過して固液分離板２２の下に落ちていく。他方、汚水Ｘ中の固形分Ｘ２は、孔２２１Ｘを介して固液分離板２２の下に落ちることはなく、固液分離板２２の上に残ることになる。それにより、汚水Ｘは、固液分離板２２によって固液分離される。固液分離板２２の孔２２１Ｘを通過して落下した液体Ｘ１は、ケース２１の底に溜まる。
ケース２１の底に溜まった液体Ｘ１の水位は、最も高くなったときでも、仕切板２３の下端にまで至ることはないように調整されている。
落下した汚水Ｘは、ケース２１内にある固液分離板２２の上に落ちる。この実施形態では、固液分離板２２の図２に示したＰの符号が付された落下点辺りに落ちる。
固液分離板２２の上に落ちた汚水Ｘは、それに含まれる液体Ｘ１が固液分離板２２に設けられた多数の孔２２１Ｘを通過して固液分離板２２の下に落ちていく。他方、汚水Ｘ中の固形分Ｘ２は、孔２２１Ｘを介して固液分離板２２の下に落ちることはなく、固液分離板２２の上に残ることになる。それにより、汚水Ｘは、固液分離板２２によって固液分離される。固液分離板２２の孔２２１Ｘを通過して落下した液体Ｘ１は、ケース２１の底に溜まる。
ケース２１の底に溜まった液体Ｘ１の水位は、最も高くなったときでも、仕切板２３の下端にまで至ることはないように調整されている。
【0036】
第１ヒータ２４は、適宜のタイミングで適宜の時間だけ駆動する。それにより、第１ヒータ２４が発した熱により、ケース２１の底に溜まった汚水Ｘから生じた液体Ｘ１が加熱される。
それにより、ケース２１の底に溜まった液体Ｘ１の温度は、例えば、８０℃以上に保たれる。他方、ケース２１内の気体の温度は、例えば、７０～８０℃程度に保たれる。ケース２１内の気体の温度の上昇は、例えば、第１ヒータ２４と第２ヒータ２６の双方によって行われる。
加熱された液体Ｘ１から、水蒸気が生じる。水蒸気は、ケース２１内を上昇し、仕切板２３に当たり、図１の右上方向に流れる。それにより、水蒸気の流れは、整流されることになる。
液体Ｘ１を加熱し、蒸発させる過程で液体Ｘ１中のバクテリア等が死滅し、有機物の代謝を阻害する作用が生じ、その結果、悪臭の元である硫化水素などの発生が抑えられるため、液体Ｘ１の臭いも、水蒸気の臭いも元の液体Ｘ１の臭いよりも低減された状態となっている。液体Ｘ１から生じる水蒸気には多少の不純物が混ざるが、その臭いは問題となるようなレベルのものではなくなっている。
それにより、ケース２１の底に溜まった液体Ｘ１の温度は、例えば、８０℃以上に保たれる。他方、ケース２１内の気体の温度は、例えば、７０～８０℃程度に保たれる。ケース２１内の気体の温度の上昇は、例えば、第１ヒータ２４と第２ヒータ２６の双方によって行われる。
加熱された液体Ｘ１から、水蒸気が生じる。水蒸気は、ケース２１内を上昇し、仕切板２３に当たり、図１の右上方向に流れる。それにより、水蒸気の流れは、整流されることになる。
液体Ｘ１を加熱し、蒸発させる過程で液体Ｘ１中のバクテリア等が死滅し、有機物の代謝を阻害する作用が生じ、その結果、悪臭の元である硫化水素などの発生が抑えられるため、液体Ｘ１の臭いも、水蒸気の臭いも元の液体Ｘ１の臭いよりも低減された状態となっている。液体Ｘ１から生じる水蒸気には多少の不純物が混ざるが、その臭いは問題となるようなレベルのものではなくなっている。
【0037】
他方、適宜のタイミングで第２ヒータ２６が駆動する。第２ヒータ２６が駆動することにより、第２ヒータ２６が生じる熱によって固液分離板２２の上に乗った固形分Ｘ２は乾燥していき、場合によっては炭化していく。固液分離板２２の上の固形分Ｘ２は、例えば、１８０℃以上に加熱される。
第２ヒータ２６によって加熱されることにより、固液分離板２２の上に乗った固形分Ｘ２は、乾燥してその体積が小さくなる。また、その過程で固形分Ｘ２の臭いが抑制されていく。結果として、固形分Ｘ２は、例えば粉末状に近い状態になる。第２ヒータ２６によって加熱されたとき、固形分Ｘ２が存在する固液分離板２２の上面の温度が十分に高いと、例えば、１００℃以上であると、加熱時間の長さにもよるが、固形分Ｘ２は炭化していく。そうすることで、固形分Ｘ２の体積はより小さくなり、またその臭いがより抑制されることになる。
固形分Ｘ２は、汚水Ｘの落下点Ｐから離れた部分で乾燥するのが好ましい。それを可能とするために、固液分離板２２は、落下点Ｐから他の方向（例えば、図１、図２における左側）に向けて下がるように僅かに傾いていても構わないし、或いは、例えばその中心が一番低くなるようなすり鉢形状をしていてもよい。その結果、固形分Ｘ２、特には乾燥した固形分Ｘ２が落下点Ｐから離れることになれば、乾燥した固形分Ｘ２にその後ケース２１に供給された汚水Ｘが触れて再び湿ってしまうという事態が生じにくくなる。
第２ヒータ２６によって加熱されることにより、固液分離板２２の上に乗った固形分Ｘ２は、乾燥してその体積が小さくなる。また、その過程で固形分Ｘ２の臭いが抑制されていく。結果として、固形分Ｘ２は、例えば粉末状に近い状態になる。第２ヒータ２６によって加熱されたとき、固形分Ｘ２が存在する固液分離板２２の上面の温度が十分に高いと、例えば、１００℃以上であると、加熱時間の長さにもよるが、固形分Ｘ２は炭化していく。そうすることで、固形分Ｘ２の体積はより小さくなり、またその臭いがより抑制されることになる。
固形分Ｘ２は、汚水Ｘの落下点Ｐから離れた部分で乾燥するのが好ましい。それを可能とするために、固液分離板２２は、落下点Ｐから他の方向（例えば、図１、図２における左側）に向けて下がるように僅かに傾いていても構わないし、或いは、例えばその中心が一番低くなるようなすり鉢形状をしていてもよい。その結果、固形分Ｘ２、特には乾燥した固形分Ｘ２が落下点Ｐから離れることになれば、乾燥した固形分Ｘ２にその後ケース２１に供給された汚水Ｘが触れて再び湿ってしまうという事態が生じにくくなる。
【0038】
液体Ｘ１から生じた水蒸気は、排気管５２を介して復水器３０に導かれる。排気管５２の復水器３０に至るまでの途中には、弁３０Ａが設けられている。この実施形態では、排気管５２内の気体の圧力が予め定められた圧力を超えた場合には、排気管５２内の気体が弁３０Ａを介して外部の系へ放出される。
この循環式トイレシステムでは、汚水と浄水とは循環するからその量は基本的には不変であるものの、トイレ便器１０の使用により汚水の量が増えていくから、循環式トイレシステム内の汚水と浄水とを合計した量が増えていく。過剰となった汚水と浄水の主成分である水は、水蒸気の状態で弁３０Ａを介して外部の系へと排出される。水蒸気に不純物が混在していたとしてもその臭いは既に抑制されているから、外部に排出される水蒸気の臭いが問題となるおそれは小さい。
排気管５２から復水器３０へと運ばれた蒸気は、復水器３０で液体に戻される。復水器３０で生じた液体が浄水である。浄水の臭いは、水蒸気の臭いが抑制されていることもあり、汚水Ｘ或いは液体Ｘ１と比べて抑制されている。
この循環式トイレシステムでは、汚水と浄水とは循環するからその量は基本的には不変であるものの、トイレ便器１０の使用により汚水の量が増えていくから、循環式トイレシステム内の汚水と浄水とを合計した量が増えていく。過剰となった汚水と浄水の主成分である水は、水蒸気の状態で弁３０Ａを介して外部の系へと排出される。水蒸気に不純物が混在していたとしてもその臭いは既に抑制されているから、外部に排出される水蒸気の臭いが問題となるおそれは小さい。
排気管５２から復水器３０へと運ばれた蒸気は、復水器３０で液体に戻される。復水器３０で生じた液体が浄水である。浄水の臭いは、水蒸気の臭いが抑制されていることもあり、汚水Ｘ或いは液体Ｘ１と比べて抑制されている。
【0039】
浄水は復水器３０から接続管５３を介して浄水タンク４０へと運ばれる。浄水タンク４０に溜められた浄水は、既に述べたように、トイレ便器１０での水洗に用いられる。
【0040】
このようにして循環式トイレシステムでは、汚水と浄水が循環する。
循環式トイレシステムの浄水装置２０のケース２１内に溜まった汚水Ｘは、弁３０Ａによる蒸気の排出を適宜に行うことにより一定以上増えることはないためいわゆる汲み取りの作業は不要である。その反面、水蒸気の発生量を十分なものとするとともに、弁３０Ａによる蒸気の排出を適宜の量に抑えることにより、トイレ便器１０の水洗のために必要となる浄水タンク４０内の浄水の量が不足することもない。
循環式トイレシステムの浄水装置２０のケース２１内に溜まった汚水Ｘは、弁３０Ａによる蒸気の排出を適宜に行うことにより一定以上増えることはないためいわゆる汲み取りの作業は不要である。その反面、水蒸気の発生量を十分なものとするとともに、弁３０Ａによる蒸気の排出を適宜の量に抑えることにより、トイレ便器１０の水洗のために必要となる浄水タンク４０内の浄水の量が不足することもない。
【0041】
他方、循環式トイレシステムで生じる固形分Ｘ２は乾燥して体積が減少しているか、場合によっては炭化しているので、固形分Ｘ２についても汲み取りは不要である。ただし、固液分離板２２の上に乗った固形分Ｘ２は、体積が減っているとはいえ、所定の期間毎に回収する必要がある。
乾燥した固形分Ｘ２の回収は、ケース２１の扉２１Ｂを開け、ケース２１の外に固液分離板２２（の少なくとも一部）を取出すことにより行う。上述したように、扉２１Ｂは、図１における左側に平行移動させることが可能になっており、そのように移動させることにより、ケース２１に対して開いた状態となる。扉２１Ｂを開くことにより、扉２１Ｂと一体とされた固液分離板２２、仕切板２３、及び第２ヒータ２６が、ケース２１外に取りだされる。扉２１Ｂをケース２１に対して開かせるために扉２１Ｂを図１の左方向に移動させるとき、固液分離板２２の幅方向の両端が、固液分離板２２の幅方向の両側にあるレール２５０の溝２５１に案内される。したがって、扉２１Ｂや固液分離板２２の移動は、安定した状態で実行することができる。
扉２１Ｂを開いた状態で、ケース２１の外に位置することになった固液分離板２２に乗った固形分Ｘ２を回収して、適宜の方法で廃棄する。固形分Ｘ２は乾燥し場合によっては炭化しており、臭いも抑制されているのでその作業負担は小さい。また、必要に応じて、ケース２１外に位置することになった第２ヒータ２６のメンテナンスを行うことも可能である。
乾燥した固形分Ｘ２の回収は、ケース２１の扉２１Ｂを開け、ケース２１の外に固液分離板２２（の少なくとも一部）を取出すことにより行う。上述したように、扉２１Ｂは、図１における左側に平行移動させることが可能になっており、そのように移動させることにより、ケース２１に対して開いた状態となる。扉２１Ｂを開くことにより、扉２１Ｂと一体とされた固液分離板２２、仕切板２３、及び第２ヒータ２６が、ケース２１外に取りだされる。扉２１Ｂをケース２１に対して開かせるために扉２１Ｂを図１の左方向に移動させるとき、固液分離板２２の幅方向の両端が、固液分離板２２の幅方向の両側にあるレール２５０の溝２５１に案内される。したがって、扉２１Ｂや固液分離板２２の移動は、安定した状態で実行することができる。
扉２１Ｂを開いた状態で、ケース２１の外に位置することになった固液分離板２２に乗った固形分Ｘ２を回収して、適宜の方法で廃棄する。固形分Ｘ２は乾燥し場合によっては炭化しており、臭いも抑制されているのでその作業負担は小さい。また、必要に応じて、ケース２１外に位置することになった第２ヒータ２６のメンテナンスを行うことも可能である。
【0042】
＜変形例＞
変形例による循環式トイレシステムは、以上で説明した実施形態による循環式トイレシステムと殆ど同じである。
異なるのは、変形例では、上述の実施形態ではバリエーションの１つとしてのみ説明されるに過ぎなかった固液分離板２２の傾斜が必須であること、及び固液分離板２２に対して振動を与える振動付与装置が存在することである。
変形例による循環式トイレシステムは、以上で説明した実施形態による循環式トイレシステムと殆ど同じである。
異なるのは、変形例では、上述の実施形態ではバリエーションの１つとしてのみ説明されるに過ぎなかった固液分離板２２の傾斜が必須であること、及び固液分離板２２に対して振動を与える振動付与装置が存在することである。
【0043】
変形例では、上述したように固液分離板２２が傾斜させられる。固形分離板２２の傾斜角をある程度以上大きくすると、固形分離板２２の上の固形分Ｘ２が固形分離板２２の上を滑り落ちるおそれがある。固形分離板２２の傾斜角はそのようなことが起こらない程度に小さくするのが好ましい。固形分離板２２の傾斜角は、例えば数°以上、より詳細には例えば３°から１０°傾斜させれば十分である。この実施形態では、固液分離板２２の傾斜角はこれには限られないが５°である。
変形例における固液分離板２２は、固液分離板２２の上に乗っている固形分Ｘ２が、落下点Ｐから離れるように傾斜させる。固液分離板２２は、例えば、図１、図２における右側が高く、左側が低くなるように傾斜させることができ、この変形例ではそうされている。落下点Ｐは、固液分離板２２の高さ方向で、上１／３の高さ範囲に位置しているのが良い。もっとも、固液分離板２２の孔２２１Ｘを通過しないで汚水Ｘ中の液体Ｘ１が固液分離板２２の下に落ちない範囲で、固液分離板２２のなるべく高い位置に落下点Ｐを設定するのが理論上好ましいということになる。この変形例では、落下点Ｐは例えば、高さ方向で固液分離板２２の上１／８の位置に設定されている。
変形例における固液分離板２２は、固液分離板２２の上に乗っている固形分Ｘ２が、落下点Ｐから離れるように傾斜させる。固液分離板２２は、例えば、図１、図２における右側が高く、左側が低くなるように傾斜させることができ、この変形例ではそうされている。落下点Ｐは、固液分離板２２の高さ方向で、上１／３の高さ範囲に位置しているのが良い。もっとも、固液分離板２２の孔２２１Ｘを通過しないで汚水Ｘ中の液体Ｘ１が固液分離板２２の下に落ちない範囲で、固液分離板２２のなるべく高い位置に落下点Ｐを設定するのが理論上好ましいということになる。この変形例では、落下点Ｐは例えば、高さ方向で固液分離板２２の上１／８の位置に設定されている。
【0044】
変形例における循環式トイレシステムには、固液分離板２２に振動を与える振動付与装置３１０、３２０が設けられている。振動付与装置３１０の例を図４に、振動付与装置３２０の例を図５にそれぞれ示す。
振動付与装置３１０、３２０は、固液分離板２２に振動を与えることにより、固液分離板２２の上に乗っている固形分Ｘ２を固液分離板２２の傾斜方向の下方に移動させる。固液分離板２２に乗っている固形分Ｘ２は、固液分離板２２が傾斜していることもあり、固液分離板２２に振動が与えられる度に、少しずつ固液分離板２２の傾斜方向の下方に移動する。
振動付与装置３１０、３２０が固液分離板２２に与える振動は、連続的なものであっても良いがそうでなくても良い。振動付与装置３１０、３２０が固液分離板２２に振動を与えるタイミングは、例えば、十数秒から数分に一度程度とすることができる。固形分Ｘ２が固液分離板２２の上で固液分離板２２の傾斜方向の下方に移動するスピードが、乾燥した固形分Ｘ２が後からケース２１に供給される汚水Ｘによって再度湿ることを抑制するのに足りることが条件となるが、振動付与装置３１０、３２０が固液分離板２２に与える振動の強さとの兼ね合いで、振動付与装置３１０、３２０が固液分離板２２に振動を与えるタイミング（例えば、間隔）を決定すれば良い。
振動付与装置３１０、３２０は、固液分離板２２に振動を与えることにより、固液分離板２２の上に乗っている固形分Ｘ２を固液分離板２２の傾斜方向の下方に移動させる。固液分離板２２に乗っている固形分Ｘ２は、固液分離板２２が傾斜していることもあり、固液分離板２２に振動が与えられる度に、少しずつ固液分離板２２の傾斜方向の下方に移動する。
振動付与装置３１０、３２０が固液分離板２２に与える振動は、連続的なものであっても良いがそうでなくても良い。振動付与装置３１０、３２０が固液分離板２２に振動を与えるタイミングは、例えば、十数秒から数分に一度程度とすることができる。固形分Ｘ２が固液分離板２２の上で固液分離板２２の傾斜方向の下方に移動するスピードが、乾燥した固形分Ｘ２が後からケース２１に供給される汚水Ｘによって再度湿ることを抑制するのに足りることが条件となるが、振動付与装置３１０、３２０が固液分離板２２に与える振動の強さとの兼ね合いで、振動付与装置３１０、３２０が固液分離板２２に振動を与えるタイミング（例えば、間隔）を決定すれば良い。
【0045】
振動付与装置３１０は、以下のような原理で固液分離板２２に振動を与える。
振動付与装置３１０は、いずれも公知或いは周知のシリンダ３１１と、ピストン３１２とを備えている。シリンダ３１１は筒状であり、ピストン３１２は円柱状である。ピストン３１２は、シリンダ３１１に挿入されており、シリンダ３１１の長さ方向で往復運動を行うようになっている。ピストン３１２の動力は、適宜のものでよく、例えば電力で駆動するモータによって得ることができる。
図４（Ａ）に示した例では、振動付与装置３１０のピストン３１２は、固液分離板２２に当接していない。図４（Ｂ）に示した例では、振動付与装置３１０のピストン３１２は固液分離板２２に当接している。ある程度の勢いで、ピストン３１２を図４（Ａ）に示した位置から同（Ｂ）に示した位置に移動させることで、ピストン３１２による打撃で固液分離板２２に振動を与えることが可能となる。
振動付与装置３１０は、いずれも公知或いは周知のシリンダ３１１と、ピストン３１２とを備えている。シリンダ３１１は筒状であり、ピストン３１２は円柱状である。ピストン３１２は、シリンダ３１１に挿入されており、シリンダ３１１の長さ方向で往復運動を行うようになっている。ピストン３１２の動力は、適宜のものでよく、例えば電力で駆動するモータによって得ることができる。
図４（Ａ）に示した例では、振動付与装置３１０のピストン３１２は、固液分離板２２に当接していない。図４（Ｂ）に示した例では、振動付与装置３１０のピストン３１２は固液分離板２２に当接している。ある程度の勢いで、ピストン３１２を図４（Ａ）に示した位置から同（Ｂ）に示した位置に移動させることで、ピストン３１２による打撃で固液分離板２２に振動を与えることが可能となる。
【0046】
振動付与装置３２０は、以下のような原理で固液分離板２２に振動を与える。
振動付与装置３２０は、図５に示したように公知或いは周知の偏芯カム３２１を備えている。例示した偏芯カム３２１は断面が楕円形状であるがこれはこの限りではない。偏芯カム３２１は、楕円の中心を軸とする公知或いは周知の回転軸３２２に接続されており、図５に矢示した方向で回転するようになっている。偏芯カム３２１の動力は、適宜のものでよく、例えば電力で駆動するモータによって得ることができる。
図５（Ａ）に示した例では、振動付与装置３２０の偏芯カム３２１は、その短径に相当する部分で固液分離板２２に下面から当接している。図５（Ｂ）に示した例では、振動付与装置３２０の偏芯カム３２１は、その長径に相当する部分で固液分離板２２に下面から当接している。したがって、振動付与装置３１０の図５における右端部分は、図５（Ｂ）に示した場合において、同（Ａ）に示した場合よりも、偏芯カム３２１の長径と短径の長さの差に相当する長さだけ持ち上げられた状態となっている。例えば、図５（Ｂ）から図５（Ａ）の状態に至るまで、ある程度以上の速さで偏芯カム３２１が９０°回転するのであれば、固液分離板２２の図５における右端は、偏芯カム３２１の下からの支えを失って落下する。それにより、固液分離板２２の端部がレール２５０に衝突することにより、固液分離板２２に振動が生じる。
なお、レール２５０の溝２５１の上下の幅が狭いと、固液分離板２２の図５における右端部分の上述した上下動が行えないおそれがある。振動付与装置３２０を採用するのであれば、固液分離板２２の図５における右端部分の上下動を許容する程度に、レール２５０の溝２５１の上下方向の幅を広くして、溝２５１と固液分離板２２との間に遊びを作っておくといった工夫が必要となる。
振動付与装置３２０は、図５に示したように公知或いは周知の偏芯カム３２１を備えている。例示した偏芯カム３２１は断面が楕円形状であるがこれはこの限りではない。偏芯カム３２１は、楕円の中心を軸とする公知或いは周知の回転軸３２２に接続されており、図５に矢示した方向で回転するようになっている。偏芯カム３２１の動力は、適宜のものでよく、例えば電力で駆動するモータによって得ることができる。
図５（Ａ）に示した例では、振動付与装置３２０の偏芯カム３２１は、その短径に相当する部分で固液分離板２２に下面から当接している。図５（Ｂ）に示した例では、振動付与装置３２０の偏芯カム３２１は、その長径に相当する部分で固液分離板２２に下面から当接している。したがって、振動付与装置３１０の図５における右端部分は、図５（Ｂ）に示した場合において、同（Ａ）に示した場合よりも、偏芯カム３２１の長径と短径の長さの差に相当する長さだけ持ち上げられた状態となっている。例えば、図５（Ｂ）から図５（Ａ）の状態に至るまで、ある程度以上の速さで偏芯カム３２１が９０°回転するのであれば、固液分離板２２の図５における右端は、偏芯カム３２１の下からの支えを失って落下する。それにより、固液分離板２２の端部がレール２５０に衝突することにより、固液分離板２２に振動が生じる。
なお、レール２５０の溝２５１の上下の幅が狭いと、固液分離板２２の図５における右端部分の上述した上下動が行えないおそれがある。振動付与装置３２０を採用するのであれば、固液分離板２２の図５における右端部分の上下動を許容する程度に、レール２５０の溝２５１の上下方向の幅を広くして、溝２５１と固液分離板２２との間に遊びを作っておくといった工夫が必要となる。
【0047】
変形例による循環式トイレシステムの使用方法、及び動作は、上述した実施形態における循環式トイレシステムの使用方法、及び動作と変わらない。
ただし、固液分離板２２に振動付与装置３１０、３２０が適宜のタイミングで振動を与えることにより、固液分離板２２の上の固形分Ｘ２は、図１、図２における左方向に徐々に移動していく。それにより、乾燥した固形分Ｘ２が、後からケース２１に供給され落下点Ｐに落下してくる汚水Ｘによって再度湿ることが抑制される。
ただし、固液分離板２２に振動付与装置３１０、３２０が適宜のタイミングで振動を与えることにより、固液分離板２２の上の固形分Ｘ２は、図１、図２における左方向に徐々に移動していく。それにより、乾燥した固形分Ｘ２が、後からケース２１に供給され落下点Ｐに落下してくる汚水Ｘによって再度湿ることが抑制される。
【要約】
下水道と接続されていない水洗式トイレを、衛生車による汲み取りを必要としないように改良する。
トイレ便器１０で生じた汚水は、浄水装置２０のケース２１に導かれて、固液分離板２２に落ちる。固液分離板２２には多数の孔が穿たれており、汚水Ｘ中の液体Ｘ１は固液分離板２２から孔を介して下に落ち、他方汚水Ｘ中の固形分Ｘ２は固液分離板２２の上に残る。固形分Ｘ２は第２ヒータ２６により加熱され乾燥する。他方、ケース２１に溜まった液体Ｘ１は、第１ヒータ２４により加熱され、蒸気を生じる。蒸気は復水器３０で浄水となり再びトイレ便器１０での水洗に用いられる。
トイレ便器１０で生じた汚水は、浄水装置２０のケース２１に導かれて、固液分離板２２に落ちる。固液分離板２２には多数の孔が穿たれており、汚水Ｘ中の液体Ｘ１は固液分離板２２から孔を介して下に落ち、他方汚水Ｘ中の固形分Ｘ２は固液分離板２２の上に残る。固形分Ｘ２は第２ヒータ２６により加熱され乾燥する。他方、ケース２１に溜まった液体Ｘ１は、第１ヒータ２４により加熱され、蒸気を生じる。蒸気は復水器３０で浄水となり再びトイレ便器１０での水洗に用いられる。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】