特許 7427265 トイレユニット

(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】2024-01-26

(45)【発行日】2024-02-05

(54)【発明の名称】トイレユニット

(51)【国際特許分類】

   E03D 11/00 20060101AFI20240129BHJP

   E03D 11/11 20060101ALI20240129BHJP

   A47K 11/00 20060101ALI20240129BHJP

【ＦＩ】

E03D11/00 A

E03D11/11

A47K11/00

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2022003086

(22)【出願日】2022-01-12

(65)【公開番号】P2023063204

(43)【公開日】2023-05-09

【審査請求日】2022-01-12

(31)【優先権主張番号】P 2021172956

(32)【優先日】2021-10-22

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【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

【審査官】家田 政明

(56)【参考文献】

【文献】特開平１０－１９５９６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－１１７２８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－２０９２２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－０１１５４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－０７４００８（ＪＰ，Ａ）

【文献】中国特許出願公開第１１２７９６５４４（ＣＮ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｅ０３Ｄ １１／００

Ｅ０３Ｄ １１／１１

Ａ４７Ｋ １１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

洗浄水を送出する便器（１２）と、
前記便器（１２）から汚水を吸い込む吸引装置（１６）と、
前記吸引装置（１６）の下方に設けたパック装置（１３）と、
を有し、
前記吸引装置（１６）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）の下方に設けた排出口（３４）と、
前記排出口（３４）を密封できる、開閉可能な蓋（３５）と、
を有し、
前記吸込機構（３３）に繋がる吸引口（４８）は前記吸込口（３１）よりも上方に配されており、
前記パック装置（１３）は、
前記排出口（３４）から排出された汚水をパッケージ化して密封するために、
筒状の熱可塑性樹脂製フィルム（６２）が格納部（６１）に格納され、
前記排出口（３４）より下に、筒状の熱可塑性樹脂製フィルム（６４）の上端が配されて、内側下方に向かってほどけていくように配置され、
前記筒状の熱可塑性樹脂製フィルム（６４）を筒長方向に分かれた二か所で熱溶着して密封する熱溶着手段（７２，７４）と、前記熱溶着手段（７２，７４）が熱溶着した箇所の間を周方向に切断する切断手段（７３）とを有する
トイレユニット。

【請求項2】

洗浄水を送出する便器（１２）と、
前記便器（１２）から汚水を吸い込む吸引装置（１６）と、
前記吸引装置（１６）の下方に設けたパック装置（１３）と、
を有し、
前記吸引装置（１６）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）の下方に設けた排出口（３４）と、
前記排出口（３４）を密封できる、開閉可能な蓋（３５）と、
を有し、
前記吸込機構（３３）に繋がる吸引口（４８）は前記吸込口（３１）よりも上方に配されており、
前記パック装置（１３）は、
前記排出口（３４）から排出された汚水をパッケージ化して密封するために、
筒状の熱可塑性樹脂製フィルム（６２）が格納部（６１）に格納され、
前記排出口（３４）より下に、筒状の熱可塑性樹脂製フィルム（６４）の上端が配されて、内側下方に向かってほどけていくように配置され、
前記筒状の熱可塑性樹脂製フィルム（６４）を熱溶着して密封する熱溶着手段（７６）を有する
トイレユニット。

【請求項3】

前記パック装置（１３）は、
前記熱溶着手段（７６）が熱溶着した箇所を周方向に切断する切断手段（７７）を有する
請求項２に記載のトイレユニット。

【請求項4】

前記排出口（３４）が、前記蓋（３５）を閉鎖するように付勢する閉鎖機構（３６）を有し、
前記閉鎖機構（３６）が掛ける荷重は、
前記一時タンク（３２）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（３５）が開放されるように調整された
請求項１乃至３のいずれかに記載のトイレユニット。

【請求項5】

前記蓋（３５）の開閉と、前記吸込機構（３３）の稼働／停止を制御できる制御装置（４５）を有し、
前記制御装置（４５）は、
前記蓋（３５）を閉鎖し、
前記吸込機構（３３）を稼働し、前記汚水を前記便器（１２）から吸込み、前記排水管（２５）から吸い込みきった後に、吸込機構（３３）を停止し、
この停止と同時又はそれより後に、前記蓋（３５）を開放して、前記一時タンク（３２）に蓄えた汚水を前記パック装置（１３）へと落下させ、
前記の落下の後に、前記熱溶着手段（７２，７４，７６）による熱溶着を行うように実行する
請求項１乃至４のいずれかに記載のトイレユニット。

【請求項6】

前記熱溶着と、前記切断手段（７３，７７）による切断とを、同時に又は前記熱溶着の後に前記切断を行うように実行する、
請求項３を引用せずに請求項２を引用する場合をのぞく、請求項５に記載のトイレユニット。

【請求項7】

請求項１乃至６のいずれかに記載のトイレユニットを用いて、
洗浄水を用いて便器（１２）を洗浄するステップ、
汚水を吸引装置（１６）で吸込むステップ、
吸引装置（１６）からパック装置（１３）へ汚水を投下するステップ、
パック装置（１３）で汚水をパッケージ化するステップ
を実行するトイレユニットの運用方法。

【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。

【0005】

一方、下水道だけでなく汚水タンクを用意できない状況でも利用可能なポータブルトイレとして、便座の下に設けた密封装置により、排泄物を熱可塑性樹脂フィルムでパッケージ化することが特許文献３で提案されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特開２０１８－０５９３０６号公報

【文献】特開２０２１－３１８６７号公報

【文献】特開２０１９－４９３３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかしながら、特許文献３に記載のポータブルトイレの仕組みは、便座の下に密封装置を設けてフィルム袋で受けるという構造上、水洗トイレに組み込むことができなかった。

【0008】

そこでこの発明は、水洗トイレを利用しながら、汚水タンクや下水道も使わずに排泄物を処理できるようにすることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

この発明は、
洗浄水を送出する便器と、
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パック装置と、
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、
下方に設けた排出口と、
を有し、
前記パック装置は、
前記排出口から排出された汚水をパッケージ化して密封する
トイレユニットにより上記の課題を解決したのである。

【0010】

すなわち、洗浄水により洗浄できる便器に、その便器から延びる排水管を介して汚水を吸い込む吸引装置を取り付け、水洗の便器に蓄えた排泄物と流される洗浄水とをまとめて吸い込み、この吸引装置の真下にパック装置を配することで、水洗便器でのパッケージ化を実現した。

【0011】

さらにこの発明にかかるトイレユニットは、
前記吸引装置が、
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、
前記吸込機構に繋がる吸引口は前記吸込口よりも上方に配されている構造を採用することができる。吸引した排泄物と洗浄水をいったん一時タンクに蓄えた後にまとめて落下させてパッケージ化できるため、パッケージ化のタイミングが制御しやすく、前記吸引装置内の汚水残存量も抑えることができるため、より効率的に運用でき、臭いも残りにくくなる。

【0012】

この構造を採用して、前記吸込口より上方に前記吸込機構に繋がる吸引口を設けることで、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そのものには吸い込まれずに到達しない。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、下方のパック装置へと移せるので、前記吸込機構が汚水を吸い込まずに済む。なお、前記吸引口が前記吸込口より上方にあればよく、前記吸込機構自体が前記吸込口より上に配されていてもよいし、前記吸引口と吸引管で接続された前記吸込機構自体が前記吸込口より下に配されていてもよい。これにより、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。これにより、パッケージ化が特に要求される災害時など補修困難な環境で、トイレ利用者が集中して酷使される状況であっても故障しにくく、安定的な運用が可能となる。

【0013】

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、パック装置への投下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く、災害時の長期運用でも故障しにくい。

【0014】

この発明にかかるトイレユニットでは、筒状の熱可塑性樹脂製フィルムを筒長方向に分かれた二か所で熱溶着して密封する熱溶着手段と、前記熱溶着手段が熱溶着した箇所の間を周方向に切断する切断手段とを有する構造を採用できる。筒長方向とは筒状のフィルムの長さ方向であり、周方向とは筒状のフィルムの周方向である。なお、実際には熱溶着した部分はシート状になっているため、周方向はシートの幅方向にあたる。熱可塑性樹脂の熱溶着により密封が可能になり、筒状の熱可塑性樹脂製フィルムを用いることで、順次パッケージ化を進めて、端部から小分けになったパックにして廃棄していくことが可能となる。

【0015】

また、この発明にかかるトイレユニットでは別の形態として、筒状の熱可塑性樹脂製フィルムを熱溶着して密封する熱溶着手段を有する構造を採用できる。熱可塑性樹脂の熱溶着により密封が可能になり、筒状の熱可塑性樹脂製フィルムを用いることで、順次パッケージ化を進めて、端部から連なって個々に汚物がパック化された連続体のパックにして廃棄していくことが可能となる。さらに、この発明にかかるトイレユニットでは、前記熱溶着手段が熱溶着した箇所を周方向に切断する切断手段を有する構造も採用できる。

【0016】

またこの発明にかかるトイレユニットでは、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パック装置へと落下させ、
前記の落下の後に、前記熱溶着手段による熱溶着を行うように実行する実施形態を採用できる。
この実施形態では、蓋の開放とそれに続く熱溶着と切断と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し、その後に的確なタイミングでパッケージ化を行うことができる。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。

【0017】

さらにその実施形態では、前記熱溶着と、前記切断手段による切断とを、同時に又は前記熱溶着の後に前記切断を行うように実行する実施形態も採用できる。的確なタイミングで、パッケージを小分けにして筒状の熱可塑性樹脂フィルムから分離させて個別に廃棄することができる。

【発明の効果】

【0018】

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は別に設置した吸引装置及びパック装置により、洗浄水を用いた水洗トイレでありながら、その排泄物及び洗浄後の廃棄物をパッケージ化して廃棄することができる。これにより、排水処理が困難になりやすい災害時であっても、雨水その他から水さえ補給できれば水洗トイレを使用する快適な環境を提供することができるとともに、その廃棄物処理を固めた物体として処理することができる。また、介護現場で従来は水洗トイレを設置困難であった場所であっても、水洗トイレを導入しながら、発生した汚物をパッケージ化して衛生的な処理ができるようになる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】（ａ）この発明にかかるトイレユニットの第一の実施形態例を示す側面断面図、（ｂ）第二の実施形態例の第一の実施形態例との相違点部分を示す部分断面図

【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、（ｃ）吸引装置の別の実施形態例図

【図3】パック装置の第一の実施形態例図

【図4】（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）パック装置へ落下させる状態図

【図5】（ａ）汚水を投下する時点でのパック装置の状況図、（ｂ）汚水がフィルム内に投入された時点でのパック装置の状況図、（ｃ）熱溶着手段により密封する時点でのパック装置の状況図、（ｄ）カッターによりフィルムを切断する時点でのパック装置の状況図、（ｅ）パックを分離した時点でのパック装置の状況図、（ｆ）フィルムを降下させた時点でのパック装置の状況図

【図6】（ａ）パック装置の第三の実施形態例図、（ｂ）熱溶着手段により密封しようとする時点でのパック装置の状況図、（ｃ）ローラでフィルムをスクロールさせる途中のパック装置の状況図、（ｄ）カッターによりフィルムを切断する時点でのパック装置の状況図、（ｅ）パックを分離した時点でのパック装置の状況図、（ｆ）フィルムを降下させて次の使用の準備ができた時点でのパック装置の状況図

【図7】（ａ）パック装置の第四の実施形態例図、（ｂ）汚水Ｐを透過して熱溶着手段により密封しようとする段階の状況図、（ｃ）熱溶着手段による密封した時点でのパック装置の状況図、（ｄ）ローラでフィルムをスクロールさせる途中のパック装置の状況図、（ｅ）フィルムを降下させて次の使用の準備ができた時点でのパック装置の状況図，（ｆ）パッケージ化を繰り返した後のパック装置の状況図

【図8】この発明にかかるトイレユニットにおける制御装置の配線例図

【図9】この発明にかかるトイレユニットを運用する手順のフロー例図

【発明を実施するための形態】

【0020】

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。図１（ａ）に第一の実施形態にかかるトイレユニット１１の側面断面図を示す。なお、機能図解をするため実際の大きさ比よりも吸引装置１６及びパック装置１３を大きく書いている。

【0021】

この実施形態にかかるトイレユニット１１には、洗浄水を送出して洗浄できる便器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。ただし、一旦蓄えた排泄物を洗浄水とまとめて吸引するため、和式便器又は洋式便器であると運用しやすい。必要なときに機械的に又は電子的に操作した場合のみノズル２３から洗浄水が噴き出る。ただし、それらの弁や操作部等はここでは略記する。このノズル２３に供給する洗浄水は、水道水が使用できる場合はノズル２３の元を水道に繋げ、普段は弁で閉鎖しておき、電磁弁による開放や物理的操作により弁を開放することで利用できる。水道水が使用できない場合は、雨水や浄化水、その他の汲んできた水などを蓄えた洗浄水タンクを用意しておき、この洗浄水タンクからポンプでノズル２３への給水を行う構造が利用できる。この場合、このポンプを動作させることでノズル２３から洗浄水が噴き出る。以下の説明はポンプによる操作を例にして記述するが、本発明はこれに限定されない。

【0022】

便器１２内には水が蓄えられている。使用時にはこれに排泄物と洗浄水とが含まれる汚水Ｐとなる。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からの洗浄水の噴出と合わせて駆動し、便器１２から汚水Ｐを吸い込む。

【0023】

吸引装置１６が吸い込んだ汚水Ｐは、吸引装置１６の下方に設けたパック装置１３でパッケージ化して密封する。パッケージ化とは、袋に詰めて、当分の間は漏れることなく塊として取り扱えるようにすることである。パッケージ化の手段は限定されないが、熱可塑性樹脂製のフィルムからなる袋を用いて、熱溶着により密封可能とするのが好適である。臭いも漏れないようになっているとより好ましい。

【0024】

吸引装置１６の構造例を図２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。

【0025】

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。

【0026】

一時タンク３２は、便器１２の一回分に使用される洗浄水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。限定されるものではないが、３リットル程度確保しておくと概ね運用上の問題はない。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。

【0027】

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。

【0028】

ただし、吸込機構３３に繋がる吸引口４８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、吸引口４８の最も下側の位置が上方にある形態である。図２（ａ）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。なお、吸引口４８が吸込口３１より上にあるのであれば、吸込機構３３自体は吸込口３１より下にあってもよい。このような実施形態の例を図２（ｃ）に示す。吸引口４８の先はホース状の吸引管４９に繋がり、吸込機構３３側の吸い込み口である接続口５０にまで繋がっている。

【0029】

上記いずれの形態でも、吸込口４８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。

【0030】

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をパック装置１３へ落下させるものである。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が、構造上タンクの底面に下方向に向いて設けられていると好ましい。

【0031】

第一の実施形態の拡大図を図３（ａ）に示す。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がパック装置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。

【0032】

蓋３５を閉鎖する機構としては、例えば、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を設ける第一の実施形態と、物理的な重量による閉鎖機構３６を設ける第二の実施形態とが挙げられる。第一の実施形態では、蓋３５を開閉自在にする回動軸３７があり、この回動軸３７に対する蓋３５を駆動させる開閉装置４１が設けられている。

【0033】

第二の実施形態の場合は、蓋３５を開閉自在にする回動軸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。図３（ｂ）にこの第二の実施形態での蓋３５付近の拡大図を示す。図３（ａ）における開閉装置４１が閉鎖機構３６に変更されたものである。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、前記閉鎖機構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。ただし、制御装置４５を用いる第一の実施形態の方が精度の高い制御がしやすい。

【0034】

どちらの実施形態の場合でも、パック装置１３の上部には取り外し可能な天板６０があり、この天板６０の上に吸引装置１６が載せられる。天板６０の中央には穴６８が空けられている。穴６８には、吸引装置１６の排出口３４が挿入される。天板６０の下の格納部６１には、熱可塑性樹脂製のフィルムのチューブセット６２が収容されている。チューブセット６２自体は長い円筒形のフィルムを山折り谷折りを繰り返して折り畳んで高さを圧縮して収容可能とし、中心から一方に引っ張ることで元の筒状に広げることができるものである。図３では折り畳んだ断面部分が見えている。なお、形態としてはこのような山折り谷折りを繰り返した形状に限定されず、中心から巻いてドーナツ状にした形状でもよいし、その他の形状でもよい。いずれの形状であっても、格納されたフィルムが内側下方に向かってほどけていくように配置する。ほどけた筒状のフィルム６４を下方へ引き出すため、格納部６１の底面６３も同様に中央に穴６９が空けられている。一方、新たなチューブセット６２を格納部６１に収容する際には、天板６０を取り外して行う。

【0035】

底面６３の下には、フィルム６４をほどいて下方へ移送する力を付加する移送手段となるローラ７１ａ，７１ｂが設けてある。位置は必ずしも図の配置である必要はないが、構造上は後述するカッター７３ａ，７３ｂよりも上に設けてあることが好ましい。また、移送手段としてローラ７１ａ，７１ｂを図では左右二か所に設けているが、特にこの形態には限定されず、必要なタイミングでフィルム６４を下方へ移送することができる力を掛けることができるものであれば、移送手段は特に構造も限定されない。

【0036】

ローラ７１ａ，７１ｂの下には、上部熱溶着手段７２ａ，７２ｂ、カッター７３ａ，７３ｂ、下部熱溶着手段７４ａ，７４ｂが、それぞれフィルム６４を挟んで設けられている。カッター７３ａ，７３ｂが交差する箇所と上下の熱溶着手段同士が対向する箇所との間の上下間隔は２～４ｃｍ程度確保されていると作業精度が安定して好ましい。上部熱溶着手段７２ａ，７２ｂと下部熱溶着手段７４ａ，７４ｂは、熱可塑性樹脂製であるフィルム６４を溶融させることができる加熱機能とともに、左右から合わせることでフィルム６４を密封することができる機構である。図では模式的に記載しており、溶融及び密封できる機能を持つものであれば記載された形態に限定されるものではない。熱可塑性樹脂製フィルムの種類にもよるが、１００℃前後で加熱して溶着できるフィルムを選び、それに対応した温度で上部熱溶着手段７２ａ，７２ｂと下部熱溶着手段７４ａ，７４ｂを加熱するとよい。加熱するのはフィルム６４を密封する直前のみでよく、加熱に必要なエネルギーはバッテリー程度でも十分に利用できる。

【0037】

カッター７３ａ，７３ｂはフィルム６４の左右から近づいて、熱溶着された部分（底密着部６５及び上密着部６７）の間を切断することができる切断手段である。これも図に示したのは例示であり、このような構造に限定されない。完全に切断するものでもよいし、フィルム６４にミシン目を入れて、人の手で容易に切断できるようにするものでもよい。速やかに切断するのであれば、カッター７３ａ，７３ｂを１２０～２００℃程度に加熱して、フィルムを融かしながら切断するようにするとより好ましい。この場合、加熱するのは切断時のみであり、加熱するのは刃の先端だけでよいので、加熱に必要なエネルギーはバッテリー程度で十分に賄うことができる。

【0038】

これらローラ７１ａ，７１ｂ、上部熱溶着手段７２ａ，７２ｂ、カッター７３ａ，７３ｂ、下部熱溶着手段７４ａ，７４ｂを有する駆動機構７０の下には、フィルム６４の先端である底密着部６５を底として汚水Ｐを収容した部分を収容できる空間である収容部６６がある。カッター７３ａ，７３ｂで切断された後の、汚水Ｐを密封したパック７９がここに分離される。図では全体を囲っているが、使用後にパック７９を取り出しできるように開閉装置が設けられていてもよいし、一方が開放されて取り出し可能にしておいてもよい。図ではパック７９一つ分を格納して使用するたびに取り出す収容部６６を記載しているが、収容部６６がそのままゴミ箱として多数のパック７９を収容できるようにして後でまとめて廃棄できるようにしていてもよい。

【0039】

この発明にかかるトイレユニットの使用手順例を順に説明する。まず、この閉鎖機構３６による蓋３５の閉鎖と開放の手順例を、図４を用いて説明する。なお、見やすさのため図中で天板６０の記載を省く。便器１２を使用した直後の状態を図４（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、ポンプを駆動させてノズル２３から洗浄水を放出する。この段階では蓋３５は開閉装置４１によって閉鎖されている。洗浄水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４（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４（ｃ））。汚水Ｐを吸込みきると（図４（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、この吸込機構３３を停止するタイミングに合わせて、開閉装置４１も開放するように制御するとよい。開閉装置４１が蓋３５を開放すると、汚水Ｐはパック装置１３へと落下する（図４（ｅ））。落下は自由落下によるため、５～１０秒程度で完了する。落下し終えたタイミングで開閉装置４１は蓋３５を再び閉鎖する。

【0040】

なお、開閉装置４０の代わりに、荷重により閉鎖する閉鎖装置を設ける実施形態も採用できる。その場合の使用手順例を、対応する図４に合わせて順に説明する。便器１２を使用した直後の状態を図４（ａ）の段階では蓋３５は上記閉鎖機構による荷重によって閉鎖されている。例えば、上記閉鎖装置となる荷重の重りを配する箇所としては、例えば図４における開閉装置４１の位置が挙げられる。洗浄水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４（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４（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、上記閉鎖機構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４（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、上記閉鎖機構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、上記閉鎖機構の荷重があってもある程度汚水Ｐはパック装置１３へと落下する（図４（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。

【0041】

続いて、パック装置１３によるパッケージ化の手順例を、図５を用いて説明する。吸引装置１６から落下した汚水Ｐがフィルム６４の中心に空けられた部分に投下される。この状態を図５（ａ）に示す。この状態ではローラ７１ａ，７１ｂは回転しておらず、上部熱溶着手段７２ａ，７２ｂ、カッター７３ａ，７３ｂ、下部熱溶着手段７４ａ，７４ｂの間は開いており、フィルム６４の間から底密着部６５まで到達可能となっている。ここに汚水Ｐが投下されることで、収容部６６内のフィルム６４内に導入された状態を図５（ｂ）に示す。基本的には便器１２の使用一回分の汚水Ｐがこのようにしてフィルム６４内に溜められる。

【0042】

次にこの溜められた部分をパッケージ化する。駆動機構７０のうち、上部熱溶着手段７２ａ，７２ｂ、下部熱溶着手段７４ａ，７４ｂの間が接近し、フィルム６４を汚水Ｐが溜まっている部分よりも上部でフィルムを密封する。それぞれの熱溶着手段は、電気により加熱される金属製の表面を有しており、その表面同士が対向しており、フィルム６４を挟む際に短時間のみ通電して加熱して密封するとよい。まず上部熱溶着手段７２ａ，７２ｂ同士、下部熱溶着手段７４ａ，７４ｂ同士がフィルム６４を挟んで密着し、挟んだフィルム６４を熱溶着する。下部熱溶着手段７４ａ，７４ｂに挟まれて熱溶着された部分が上密着部６７となって密封され、これにより下部の汚水Ｐが溜まった部分が密封される。この状態を図５（ｃ）に示す。一方、上部熱溶着手段７２ａ，７２ｂに挟まれて熱溶着された部分が、次の底密着部６５となる。ただしこの段階ではまだフィルム６４が切断されていない。それぞれの熱溶着した部分の上下方向の長さは１ｃｍ以上５ｃｍ以下であると好ましい。短すぎると十分に密封できない場合がある。一方で長すぎると無駄となってしまう。引き続いてカッター７３ａ，７３ｂが接近して交差し、上部熱溶着手段７２ａ，７２ｂにより形成される底密着部６５になる部分と、下部熱溶着手段７４ａ，７４ｂにより形成される上密着部６７になる部分との間を分離するように切断する。この状態を図５（ｄ）に示す。この間の長さ、すなわち上部熱溶着手段７２ａ，７２ｂの下端と下部熱溶着手段７４ａ，７４ｂの上端との間の長さは、１ｃｍ以上４ｃｍ以下であるとよい。短すぎると切断位置がこの間から外れやすい。一方、長すぎてもフィルム６４の無駄となってしまう。

【0043】

カッター７３ａ，７３ｂにより切断されてパック７９を分離した状態を図５（ｅ）に示す。パック７９の上端は、下部熱溶着手段７４ａ，７４ｂにより密封された上密着部６７である。パック７９の下端は、同様の作業を一回前に行った段階で形成された底密着部６５である。このパック７９を収容部６６から取り除いたり、収容部６６の下方にまとめたりして、収容部６６内の次に作業する場所を空ける。場所が空いたら、フィルム６４をチューブセット６２からほどいて下げるようにローラ７１ａ，７１ｂを回転させる。フィルム６４の下部が収容部６６にまで降りてきて、次の汚水Ｐの投下を待つ状態となる。この状態が図５（ｆ）となる。

【0044】

この発明にかかるトイレユニットの、パッケージ化が異なる第三の実施形態を、図６を用いて説明する。初期状態を図６（ａ）に示す。基本的な構成は図３～５に示す実施形態と同様であるが、図３に示す実施形態に比べて、熱溶着手段７６ａ，７６ｂが上下に分かれていない代わりに縦方向に長くなっている。熱溶着する部分の上下方向長さとしては、２ｃｍ以上１０ｃｍ以下程度であると好ましい。短すぎると密封が十分ではなくなるおそれがあり、長すぎるとフィルム６４の無駄となってしまう。また、カッター７７ａ，７７ｂは熱溶着手段７６ａ，７６ｂで熱溶着する箇所（密着部７８）よりも下に設けられており、熱溶着後に移送手段によって下方にスクロールされた密着部７８を切断できるように配されている。

【0045】

まず、汚水Ｐを投下した後に、熱溶着手段７６ａ，７６ｂが接近して、フィルム６４が汚水Ｐが溜まっているよりも上部で密封された状態を図６（ｂ）に示す。フィルム６４の密封された部位を密着部７８とする。ここまでで便器１２の使用一回分の汚水Ｐがフィルム６４内にパッケージ化される。引き続いて、ローラ７１ａ，７１ｂが回転して、フィルム６４を下げていき、密着部７８の位置がカッター７７ａ，７７ｂによって切断される位置の中央付近になるようにする（図６（ｃ））。そこでカッター７７ａ，７７ｂを接近させて密着部７８の中央付近をカットすると（図６（ｄ））、下には小分けに分離された汚水Ｐを含むパック７９が密封されて残り、上には底密着部６５となるように下端を閉じたフィルム６４が残る（図６（ｅ））。パック７９を取り除いた後、フィルム６４を下げるようにローラ７１ａ，７１ｂを回転させて、次の汚水Ｐの投下を待つ状態にする（図６（ｆ）。

【0046】

この発明にかかるトイレユニットの、パッケージ化が異なるさらに別の第四の実施形態を、図７を用いて説明する。初期状態を図７（ａ）に示す。図６（ａ）に示す実施形態から、カッター７７ａ，７７ｂを省いたものである。また、熱溶着手段７６ａ，７６ｂの長さは図６の実施形態よりも小さくてよい。

【0047】

まず、汚水Ｐを投下した後に（図７（ｂ））、熱溶着手段７６ａ，７６ｂが接近して、フィルム６４が汚水Ｐが溜まっているよりも上部で密封された状態を図７（ｃ）に示す。フィルム６４の密封された部位を密着部７８とする。ここまでで便器１２の使用一回分の汚水Ｐがフィルム６４内にパッケージ化される。引き続いて、ローラ７１ａ，７１ｂが回転して、フィルム６４を下げていく（図７（ｄ））。図６の実施形態と違って密着部７８を切断しないので、次の汚水Ｐの投下を受け入れられるところまで下げていく。この状態を図７（ｅ）に示す。密封されたパック７９は繋がったままであるが、収容部６６に十分な容積を確保しておけば、そのまま運用し続けることができる。この状態からさらに同様にパッケージ化を繰り返して行った状態を図７（ｆ）に示す。

【0048】

この発明にかかるトイレユニットは、これらの機構の制御を行う制御装置４５を有しているとよい。この図３に示す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８に示す。また、これを実行するフローチャート例を図９に示す。初期状態では蓋３５は閉鎖されており、吸込機構３３は停止している。熱溶着手段７２，７４とカッター７３は加熱されていない（Ｓ１０１）。便器１２については、ノズル２３から洗浄水を送出するポンプが制御装置４５により制御される。便器１２を使用した（Ｓ１０２）使用者が、洗浄の指示としてボタン４２を押下する（Ｓ１０３）と、その押下した動作が電気信号として制御装置４５に伝わる。これを受けた制御装置４５はポンプを動作させる（Ｓ１０４・図４（ａ））。ポンプが動作されて洗浄水が送出されて汚水Ｐが溜まったタイミングで、制御装置４５は吸込機構３３を動作させて汚水Ｐを吸引装置１６に吸い込ませる（Ｓ１０５・図４（ｂ）（ｃ））。汚水Ｐがまとめて一時タンク３２に吸い込まれたら（Ｓ１０６・図４（ｄ））、制御装置４５は吸込機構３３を停止し、かつ蓋３５を電気的に開放させる指示を出す（Ｓ１０７・図４（ｅ））。あるいは、前記閉鎖機構により自動的に蓋３５を開放される。いずれにしても蓋３５が開放されて、汚水Ｐはまとめてフィルム６４内に落下する（図５（ａ）（ｂ））。いったん汚水Ｐを一時タンク３２に吸い込みきってから落下させることで、残存量を最小限にし、臭いが残りにくくなる。なお、落下後は蓋３５を閉鎖する（Ｓ１０８）。

【0049】

次に制御装置４５は、上部熱溶着手段７２ａ，７２ｂと下部熱溶着手段７４ａ，７４ｂとを加熱させながら接近させて、熱溶着を行わせる（Ｓ１１１・図５（ｃ））。加熱はフィルムの種類にもよるが１００℃程度であり、溶着させる部分のみ熱すればよいため、昇温は速やかに行うことができるので、制御装置４５の指示とともに加熱開始すればよく、待機中は加熱しておく必要はない。続いて制御装置４５はカッター７３ａ，７３ｂを交差させて、フィルム６４を切断する（Ｓ１１２・図５（ｄ））。熱溶着と切断とはほぼ同時か、熱溶着の２～３秒後に行うとよい。特に、熱溶着とわずかにタイミングをずらす方が、確実に切断しやすくなるので好ましい。カッター７３ａ，７３ｂを加熱して切断する場合も、待機中は加熱しておく必要はなく、切断の直前のみ加熱すればよい。切断が終わったら制御装置４５は、上部熱溶着手段７２ａ，７２ｂ、カッター７３ａ，７３ｂ、下部熱溶着手段７４ａ，７４ｂを互いに引き離すように動作させる（Ｓ１１３・図５（ｅ））。この段階では既に加熱を終了している。その後、制御装置４５はローラ７１ａ，７１ｂを動作させて、フィルム６４を降下させる（Ｓ１１４・図５（ｆ））。降下させるフィルム６４の長さは、上密着部６７で密封される段階でパック７９の内容量が２～３リットル程度確保できる程度まで下げるとよい。

【0050】

なお、図６に示す実施形態を用いる場合は、熱溶着手段７６ａ，７６ｂで熱溶着を行わせた後、ローラ７１ａ，７１ｂによるスクロールを行ってから、カッター７７ａ，７７ｂでの切断を行うとよい。それ以外は基本的に同様の手順で行うことができる。また、図７に示す実施形態を用いる場合は、さらにカッター７７ａ，７７ｂでの切断を省くことになる。

【0051】

この発明にかかるトイレユニットを制御装置４５で的確に制御して運用すると、ノズル２３からの洗浄水の送出と、吸込機構３３と蓋３５の開閉、駆動機構７０の動作に使用する電力を最小限に抑えることができ、例えばソーラーパネルによる発電とバッテリーに充電した電気程度で十分に動作することができ、商用電源が確保できない状況であっても運用可能である。また、商用電源を使用できる環境であっても、加熱や動作を行う時間が抑えられているため、省エネルギーでの運用が可能である。これにより、災害時や介護現場などでも、洗浄水が使える快適な便器の使用とともに、その使用により出る汚水Ｐを、パッケージ化された廃棄物である塊として処理することができ、衛生的にも、臭いの抑制としても、好適な環境を提供することができる。

【符号の説明】

【0052】

１１ トイレユニット
１２ 便器
１３ パック装置
１６ 吸引装置
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
３７ 回動軸
４１ 開閉装置
４２ ボタン
４５ 制御装置
４８ 吸引口
４９ 吸引管
５０ 接続口
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
６０ 天板
６１ 格納部
６２ チューブセット
６３ 底面
６４ フィルム
６５ 底密着部
６６ 収容部
６７ 上密着部
６８ 穴
６９ 穴
７０ 駆動機構
７１ａ，７１ｂ ローラ
７２ａ，７２ｂ 上部熱溶着手段
７３ａ，７３ｂ カッター
７４ａ，７４ｂ 下部熱溶着手段
７６ａ，７６ｂ 熱溶着手段
７７ａ，７７ｂ カッター
７８ 密着部
７９ パック
Ｐ 汚水

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】