JP2004526890A - トイレシステム - Google Patents

Abstract

トイレシステムは、トイレ（１０）と、トイレ（１０）から老廃物を受け取るよう適合された老廃物貯蔵箱（１２）とを有する。オーガー（３０）は、動作可能なように老廃物貯蔵箱（１２）と協同し、それによって、貯蔵箱（１２）に収集された老廃物の少なくともいくらかがオーガー（３０）によって取り出され得るように、配置されている。老廃物貯蔵箱（１２）は、内側に向かって傾斜して溝（１８）を形成する床（１４、１６）を有する。床（１４、１６）は、多数の穴を有しており、液体が該穴を通過することが可能となる。壁（２４、２６）が床（１４、１６）の周縁部から上方に延びており、オーガー（３０）は、溝（１８）の下部（３２）に位置する。
【選択図】図１

Description

【技術分野】
【０００１】
本発明は、トイレシステム、特に、このトイレシステムに導入される老廃物をリサイクルまたは再利用するためのトイレシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
いくつかの屋外用の堆肥化型のトイレシステムが利用可能である。例えば、一つのシステムは、トイレを有するバスルームを含む構内（エンクロージャ）を含んでおり、ここでは、トイレで捨てられたヒトの老廃物は、当該トイレの下にある地下の収集ピットへ直接的に重力で送られる。このピットは、老廃物が所定の体積にひとたび達すれば、それを取り除くために掃除を定期的に行わなければならない。そして、再生された固形老廃物は、栄養に富む堆肥として使用することができる。また、このようなピットトイレは、トイレの水を流すために雨水の収集に頼っている。
【０００３】
オーストラリア特許出願AU45132/97は、ヒトの老廃物を受け取って使用可能な堆肥へと分解するための蠕虫消化槽トイレ（worm digester toilet）を記載する。堆肥を入手するためには、老廃物収集箱の側面のキャスティングドアを開けて、そしておそらくはシャベルまたは他の類似の手段を用いて老廃物を取り出さなければならない。
【発明の開示】
【０００４】
発明の要旨
本発明の第１の側面では、トイレシステムが提供される。当該トイレシステムは、老廃物貯蔵箱(waste bin)を有し、該老廃物貯蔵箱は、トイレからの老廃物を受け取るよう配置されており、かつ、床を有しており、該床は、内側に向かって傾斜して溝を形成しており、かつ、多数の穴を有しており、液体が該穴を通過することが可能となっており、老廃物取り出し手段を有し、該手段は、溝の下部に位置しており、かつ、動作可能なように老廃物貯蔵箱と協同し、それによって、貯蔵箱に収集された老廃物の少なくともいくらかが取り出され得るように、配置されている。
【０００５】
好ましくは、老廃物貯蔵箱は床の周縁部から上方に延びている壁を有する。
【０００６】
好ましくは、老廃物貯蔵箱は取り外し可能なカバーをさらに有し、該カバーを介して有機物を導入し得るものである。
【０００７】
好ましくは、老廃物貯蔵箱は、老廃物貯蔵箱からガスが逃げることを可能とするための換気手段を有する。
【０００８】
好ましくは、オーガー(auger)が老廃物貯蔵箱の開口部を通って延びており、該オーガーは、貯蔵箱に収集された老廃物を開口部を通して取り出すよう操作可能である。
【０００９】
好ましくは、当該システムは、穴を通過する液体を受け取るための容器と、該容器に受け取った液体をシスターン（水槽）(cistern)へ移す手段とをさらに有する。
【００１０】
好ましくは、容器はバッフルによって２つのチャンバーに分割されている。
【００１１】
好ましくは、容器はサンプを有する。
【００１２】
好ましくは、該システムは、貯蔵箱中の老廃物を加熱するための加熱手段をさらに有する。
【００１３】
好ましくは、加熱手段は老廃物貯蔵箱内に配置された加熱エレメントを有する。
【００１４】
あるいは、または付加的に、加熱手段は、老廃物貯蔵箱の外面を加熱するように配置された加熱エレメントを有する。
【００１５】
好ましくは、加熱手段は、貯蔵箱中の老廃物の少なくともいくらかを少なくとも約７２℃の温度にまで定期的に加熱するよう操作可能である。
【００１６】
好ましくは、加熱手段は、老廃物貯蔵箱中の老廃物を３２℃周辺に維持するよう操作可能である。
【００１７】
好ましくは、加熱手段は、ソーラーパネルまたはソーラーコレクターによって動力が供給されるものである。
【００１８】
あるいは、加熱手段は、電気の幹線（mains electricity）によって動力が供給されるものである。
【００１９】
好ましくは、当該システムは、雨水を収集するための雨水タンクをさらに有しており、収集された雨水は当該システムで使用できる。
【００２０】
好ましくは、雨水は当該トイレシステムを収容する建物の屋根から収集される。
【００２１】
好ましくは、老廃物除去手段はオーガーを有する。
【００２２】
好ましい態様の詳細な説明
添付の図面を参照しながら、本発明の好ましい態様（例示にすぎない）がここで説明されよう。
図１を参照すると、建物１１に収容されたトイレ１０と、トイレ１０から老廃物を受け取るように配置された老廃物貯蔵箱１２とを有するトイレシステムが示されており、該老廃物貯蔵箱は、地面の上方にかつ建物１１の床１３の下方に位置している。老廃物貯蔵箱は、２つの部分１４と１６とからなる床を有しており、これら２つの部分は、内側に向かって傾斜して溝１８を形成する。床は、多数の穴２０を有しており、液体がそれらの穴を通過することが可能となる。穴２０を通過する液体は、容器２２に収集される。側壁および後壁２４ならびに前壁２６は、床１４および１６の周縁部２８から上方に延びており、老廃物を老廃物貯蔵箱１２中に封じ込める助けをしている。
【００２３】
オーガー３０の形態の老廃物取り出し手段は、動作可能なように老廃物貯蔵箱１２と協同し、それによって、貯蔵箱に収集された老廃物の少なくともいくらかがオーガー３０によって取り出され得るように、配置されている。オーガーは溝１８の下部３２に位置する。オーガー３０の一方の端部３４においてまたはその付近で、オーガーは前壁２６の開口部３６を通って延びている。オーガーは、貯蔵箱１２に収集された物質をこの開口部３６を通して運搬するように配置されている。
【００２４】
容器２２は、トイレ１０のシスターン３８と流体が連絡する状態にある。容器２２とシスターン３８との間およびそれらの流体連絡は、第１の液体貯蔵タンク４０の形態のタンクである。貯蔵タンク４０はまた、タンク４０に入る過剰の液体のオーバーフローのためにオーバーフロー導管４２を有する。タンク４０からのオーバーフローは、周辺の開放地に分散されてそこに染み込む。
【００２５】
太陽電池式ポンプ４４は、液体貯蔵タンク４０から第２の貯蔵タンク４６へと水をくみ上げる。別の態様では、ポンプ４４は電気の幹線によって動力が供給される。トイレ１０の水を流すと、液体が直ちに重力によりシスターン３８に供給され、水を流す際に用いられる液体と入れ替わり得るように、第２の貯蔵タンク４６は、建物１１の天井４７付近にシスターン３８の上方の位置で配置されている。フロートバルブ４８は機械的にポンプ４４に連結しており、第２の貯蔵タンク４６が所定の体積の液体を保持することを確保する。タンク４６に汚水が存在することに関連する健康上のリスクのため、タンク４６の水は、洗う目的のために洗面器にパイプで送られるべきではない。
【００２６】
図１および３に示されるように、トイレに水を流すメカニズムは、ボタン５０によって作動され、便座蓋５２が開位置にあるときにボタンの作動を妨げるような位置で、シスターン３８に配置されている。このことによって、使用者がトイレ１０の水を流すためには、便座蓋５２は閉じているか、あるいは下方位置になければならないことが確保される。このことは、流した液体のトイレの開口部５４を通った跳ね返りおよびそれによって使用者が汚れることを防ぐことを助け得る。別の態様では、水を流すメカニズムは、便座蓋５２を便器５６上へおろすことにより自動的に作動する。
【００２７】
使用時における、図１に例示した本発明の態様をここで説明する。使用者は、トイレ１０を使用するためにトイレシステムを収容する建物１１へ入る。ひとたび使用者がトイレ１０の使用を終えれば、使用者は便座蓋５２を閉め、それによって、使用者はボタン５０へのアクセスが可能になる。ボタン５０を押すと、液体がシスターン３８から放出されてトイレ１０の水を流す。次いで、トイレ１０の使用からの糞便は老廃物貯蔵箱１２中へ流される。流した水からの液体および使用者の糞便の液体部分からの液体は両方とも、老廃物貯蔵箱１２内に既に存在する任意の固形物を通って、老廃物貯蔵箱の床１４および１６へと少しずつ流れる。次いで、液体は、老廃物貯蔵箱１２の床１４および１６の穴２０を通過して容器２２に入る。
【００２８】
容器に収集された液体は、ミミズの糞（worm castings）と炭とを含む第２の容器５８に入る。炭は、使用者の液体糞便部分の尿成分の酸化を助ける。
【００２９】
次いで、液体は、液体貯蔵タンク４０に入り、第２の貯蔵タンク４６にくみ上げられる必要があるまで、ここに留まる。液体が貯蔵タンクから第２の貯蔵パイプ４６にくみ上げられる必要がある場合および必要があるか否かを決定するためのメカニズムは、前述している。液体は、貯蔵タンク４０から、第１および第２の導管６０および６２をそれぞれ通って第２の貯蔵パイプ４６へと移動する。必要に応じて、貯蔵タンク４０から第３の導管６６を通して水をくみ上げ、直接的にシスターン３８に水をくみ上げるために、第２のソーラーポンプ６４を使用することもできる。
【００３０】
図２を参照すると、容器と液体貯蔵タンク４０との間に第１のインラインフィルター６８が備えられており、一方、第２のインラインフィルター７０が第１の導管６０に備えられている。第１および第２のインラインフィルター６８および７０は、それぞれ以下のフィルターまたは殺菌モジュールの任意の一つを含んでいてもよい：横編みフィルター；炭／活性炭フィルター；樹脂脱イオン器(deioniser)；ＵＶ殺菌；オゾン殺菌；またはセラミックフィルター等。
【００３１】
図５を参照すると、老廃物貯蔵箱１２は、老廃物を老廃物貯蔵箱１２から取り出すためにオーガー３０を有している。老廃物貯蔵箱１２は、液状物をタンクに存在する固形物を通して濾過し、穴２０を通して容器２２へ流すことを実質的に可能とするように、構成されている。それはまた、使用者からの糞便物の固形成分の実質的な部分を含むようにも構成されている。それはまた、トイレットペーパー、ティッシュ等の使用者によって流されたものを含み得る。この固形物は、少なくとも一部分的は、老廃物貯蔵箱１２内で自然に分解するであろう。老廃物貯蔵箱１２はまた、貯蔵箱中の固形物の分解を助けるためにミミズ（worms）を含んでいてもよい。
【００３２】
老廃物貯蔵箱１２中の老廃物の体積が所定レベル、典型的には満杯量の４分の３に達したら、オーガーの付近の固形物を前壁２６の開口部３６を通して老廃物貯蔵箱１２の外へ取り出すようにオーガーを作動させる。しかし、オーガー３０は、ミミズの糞を含む生物分解された老廃物が必要なときはいつでも操作することができる。次いで、開口部３６を通して老廃物貯蔵箱１２から取り出された、ミミズの糞を含む老廃物は、肥料としてまたは肥料成分として使用することができる。生物分解された老廃物は、それを用いる場所へ運搬するのに適切な容器に収集される。
【００３３】
オーガー３０は、標準的な構成のものであり、標準的なオーガーの原理に従って作動する。
【００３４】
作動中、上述のように、建物１１および少なくとも老廃物貯蔵箱１２は、地面の上方に位置している。例えば、建物１１は支柱上にあってもよい。さらに、本態様では、老廃物貯蔵箱１２は、その脚７２によって、それ自身が地面上に支持されているか、または典型的には同様に地面の上方にある容器２２内に支持されている。
【００３５】
貯蔵箱の内容物を所定の温度に加熱して、貯蔵箱１２に収集された老廃物の分解を助けるために、加熱エレメント８４の形態の加熱手段が用いられる。
【００３６】
加熱エレメントは、熱の作用によって老廃物中の病原菌を変性させるために、短時間の期間、約７２℃の最低温度に定期的に加熱してもよい。エレメントは、より高い温度に加熱し、老廃物の改善された処理をもたらしてもよい。達し得る最高の温度は、老廃物貯蔵箱１２および関連するコンポーネントを製作するために選択される材料の耐熱性に依存するであろう。
【００３７】
あるいは、貯蔵箱中の老廃物を継続的に約３２℃に保持するために、加熱エレメントを用いてもよい。このより低い温度によって、ミミズが老廃物貯蔵箱中で存在することが可能となる。上述のより高い温度では、ミミズを殺してしまうであろう。
【００３８】
加熱エレメントを適切な温度で適切な時間維持するために、加熱デバイスはサーモスタットとタイマーとを組み合わせて用いる。
【００３９】
加熱エレメントは、貯蔵箱を加熱するために、太陽集熱パネルから直接供給される熱を用いることができ、あるいはソーラーパネルによって太陽光から変換された電気エネルギーを用いることができる。この目的のために、ソーラーパネルは電池をトリクル（細流）充電してもよい。幹線電力（mains electrical power）を使用してもよい。
【００４０】
別の態様では、加熱エレメントは、貯蔵箱１２の１つ以上の側壁および後壁２４の外面に連結されたブランケットタイプのサラウンド（周囲）(surround)である。
【００４１】
図３は、本発明の別の態様を示し、ここでは同じ数字は同じパーツを示す。図１に示す本発明の態様と比較したときの、図３に示す本発明の態様の主要な相違点は、図３に示される液体貯蔵タンク４０が中央バッフルすなわち堰７４を有することである。
【００４２】
図３に示される液体貯蔵タンク４０は、図４により詳細に示される。容器２２からの液体は、予備導管７８通って液体貯蔵タンクの第１のチャンバー７６に入る。ひとたび第１のチャンバー７６が堰７４の高さまで液体で満たされたら、液体は堰７４の上縁部８０を超えて第２のチャンバー８２へと溢れ出す。次いで、第２のチャンバー３２中の液体は、第１の導管６０を通って、第１のソーラーポンプ４４によって第２の導管６２を通って第２の貯蔵タンク４６へくみ上げられることによって、あるいは、第２のソーラーポンプ６４によって第３の導管６６を通って直接的に、シスターン３８へくみ上げられ得る。第２のチャンバー８２のオーバーフローは、地面に染み込ませるために、オーバーフロー導管４２を通して地面へ運ばれる。
【００４３】
図６および７を参照すると、さらなる別の態様が示される。再び、同じ数字は同じパーツを示す。この態様では、老廃物貯蔵箱１２は、換気孔８６を有し、この換気孔には、換気パイプ８７が取り付けられている。これによって、老廃物の分解中に生成するメタンガスなどのガスの換気が可能となる。老廃物貯蔵箱１２は、アクセスカバー８８をさらに有する。このカバーを取り外すことによって、有機物を老廃物貯蔵箱に加えることができる。これは、家主が野菜のむいた皮などの緑のごみを老廃物貯蔵箱へ加えることができるというような家庭での適用において有用である。このことは、別の方法で処理しなければならない家庭から出るごみの体積を最小限にする。それはまた、貯蔵箱中の老廃物の分解に対して有用な効果を有し得、また、ミミズの食餌を変えることにより貯蔵箱中のミミズに対して有用であり得る。
【００４４】
該システムのコンポーネントは全て、建物１１の壁の内側に位置する。このことによって、トイレシステムを独立型ユニットとして製作することができる。このことによって、製造プロセスが単純化されるとともに、トイレシステムをクレーンやヘリコプターで遠方の場所または一時的な場所に移動させて降ろすことが可能となる。
【００４５】
図７を参照すると、該システムは、バッフル９４および９２を有する容器２２を有する。老廃物貯蔵箱１２の床の穴を通って少しずつ流れる液体は、容器２２へ流れ入る。この容器は、該システム内での液体の滞留時間を増やし、沈殿物の沈降を改善する。このことは、該システムの水処理能力を改善する。
【００４６】
容器２２はサンプ９６を有する。これらは、沈降した沈殿物および物質を除去するために開けることができる。このことは、該システムのメンテナンス制度の一部であり、年に一度行ってもよい。
【００４７】
液体を容器２２から貯蔵タンク４０へとくみ上げるために、ポンプ９０が備えられている。このポンプは、太陽電池式でもよく、第２の容器９８内の液面をモニターする液面スイッチ（図示せず）によって作動させる。液体は、インラインフィルター６８を通って貯蔵タンク４０へ入る。この態様におけるインラインフィルターは、他に記載の態様におけるものよりもかなり大きい。このことは、濾過効力を向上させるばかりでなく、８年までのフィルターエレメント交換の提供間隔を可能にする。フィルター６８により増強された濾過効力のせいで、導管６０にはインラインフィルターは必要でない。
【００４８】
上述したいずれの態様においても、該トイレシステムは、必要に応じて、建物１１の屋根８４の上に降った雨水を収集するための雨水タンクを有してもよい。そして、この雨水は、使用者が洗うために手洗器にパイプで送られてもよい。収集された雨水はまた、シスターン３８への液体の供給を補充するために用いてもよい。
【００４９】
本発明の好ましい態様を記載してきたので、該トイレシステムが少なくとも以下の利点を有することは当業者にとって明らかであろう：
【００５０】
１ 該システムは、トイレに水を流すために、トイレのシスターンへの液体の自給自足できる供給(self sufficient supply)を提供する；
２ 老廃物貯蔵箱の配置によって、トイレからの固形老廃物の効率的な除去が可能になる；および
３ ミミズを直接老廃物貯蔵箱に利用することによって、肥料として用いる場合の固形老廃物の効力が改善される。
【００５１】
既存のトイレシステムを本発明に従うシステムに転換できることは、当業者にとって明らかであろう。
【００５２】
特定の例を参照して本発明を説明してきたが、多くの他の形態で本発明を具現化し得ることは当業者によって理解されるであろう。
【００５３】
本明細書で参照されるいかなる先行文献も、それらの文献が当該分野でのありふれた一般知識の一部を形成するとの容認を構成するものではないことが理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明に従うトイレシステムの好ましい態様の断面側面図である。
【図２】本発明で使用される貯蔵タンクの別の態様の詳細図である。
【図３】本発明に従うトイレシステムの別の態様の断面側面図である。
【図４】図３の貯蔵タンクの詳細図である。
【図５】図１および３の老廃物貯蔵箱の詳細図である。
【図６】本発明に従うトイレシステムのさらなる別の態様の断面側面図である。
【図７】図６のトイレシステムの詳細図である。

Claims (19)

1. トイレシステムであって、
   老廃物貯蔵箱を有し、該老廃物貯蔵箱は、トイレからの老廃物を受け取るよう配置されており、かつ、床を有しており、該床は、内側に向かって傾斜して溝を形成しており、かつ、多数の穴を有しており、液体が該穴を通過することが可能となっており、
   老廃物取り出し手段を有し、該手段は、溝の下部に位置しており、かつ、動作可能なように老廃物貯蔵箱と協同し、それによって、貯蔵箱に収集された老廃物の少なくともいくらかが取り出され得るように、配置されている、
   前記トイレシステム。
2. 老廃物貯蔵箱が床の周縁部から上方に延びている壁を有する、請求項１記載のトイレシステム。
3. 老廃物貯蔵箱が取り外し可能なカバーをさらに有し、該カバーを介して有機物を導入し得るものである、請求項１または２のいずれか記載のトイレシステム。
4. 老廃物貯蔵箱が、老廃物貯蔵箱からガスが逃げることを可能とするための換気手段を有する、前記請求項のいずれか記載のトイレシステム。
5. オーガーが老廃物貯蔵箱の開口部を通って延びており、該オーガーが、貯蔵箱に収集された老廃物を開口部を通して取り出すよう操作可能である、前記請求項のいずれか記載のトイレシステム。
6. 穴を通過する液体を受け取るための容器と、該容器に受け取った液体をシスターンへ移す手段とをさらに有する、請求項１記載のトイレシステム。
7. 容器がバッフルによって２つのチャンバーに分割されている、請求項６記載のトイレシステム。
8. 容器がサンプを有する、請求項６または７のいずれか記載のトイレシステム。
9. 貯蔵箱中の老廃物を加熱するための加熱手段をさらに有する、前記請求項のいずれか記載のトイレシステム。
10. 加熱手段が老廃物貯蔵箱内に配置された加熱エレメントを有する、請求項９記載のトイレシステム。
11. 加熱手段が、老廃物貯蔵箱の外面を加熱するように配置された加熱エレメントを有する、請求項９または１０のいずれか記載のトイレシステム。
12. 加熱手段が、貯蔵箱中の老廃物の少なくともいくらかを少なくとも約７２℃の温度にまで定期的に加熱するよう操作可能である、請求項９〜１１のいずれか記載のトイレシステム。
13. 加熱手段が、老廃物貯蔵箱中の老廃物を３２℃周辺に維持するよう操作可能である、請求項９〜１２のいずれか記載のトイレシステム。
14. 加熱手段が、ソーラーパネルまたはソーラーコレクターによって動力が供給されるものである、請求項９〜１３のいずれか記載のトイレシステム。
15. 加熱手段が、電気の幹線によって動力が供給されるものである、請求項９〜１３のいずれか記載のトイレシステム。
16. 雨水を収集するための雨水タンクをさらに有しており、収集された雨水が当該システムで使用できる、前記請求項のいずれか記載のトイレシステム。
17. 雨水が当該トイレシステムを収容する建物の屋根から収集される、請求項１６記載のトイレシステム。
18. 老廃物取り出し手段がオーガーである、前記請求項のいずれか記載のトイレシステム。
19. 添付の図面を参照して実質的に明細書に記載した通りのトイレシステム。

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