移動式トイレ
【課題】 車両等に搭載されバッテリで動作する移動式トイレにおいて、用便後の人体（の一部）に対する温水洗浄機能を少ない電力で実現する。
【解決手段】 バッテリからの給電を制御するための給電制御部を設け、温水洗浄を行っている期間にのみ加熱ヒータに給電することにより、少ない電力で温水洗浄機能を実現した。
【解決手段】 バッテリからの給電を制御するための給電制御部を設け、温水洗浄を行っている期間にのみ加熱ヒータに給電することにより、少ない電力で温水洗浄機能を実現した。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両搭載トイレ、仮設トレイ等の移動可能なトイレであって、用便後のお尻洗浄時にバッテリ等を使って温水を放水するトイレに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
建設現場や道路工事等、従来トイレが設置されていなかった場所においても、作業員がトイレを使用できるように現在では仮設トイレ等の移動式トイレを設置することが一般化している。このような移動式トイレの一種類に自動車にトイレを搭載したタイプ（自動車トイレと呼ぶ）がある。
【特許文献１】特開平６−２４２６８
また最近では、このような自動車トイレにおいても衛生的で且つ快適な環境で使用できるようにとの配慮から排泄物を即、焼却する等の様々な工夫がなされている。
【特許文献２】特開２００３−３８３８６
【０００３】
一方、公共、家庭用のトイレにおいては更に快適で衛生的なトイレを目指し、使用後に温水でお尻を洗浄するための温水洗浄機能付きのトイレが普及しているが、現在のところ、自動車トイレで温水洗浄機能を有するものはない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
公共、家庭用のトイレで広く普及している温水洗浄機能が、自動車トイレにおいても要求されるのは必須である。しかし自動車トイレは屋外の様々な場所で使われるため、一般に商用電源から電力の供給を受けることができず、このため自動車トイレには電源としてバッテリが搭載されている。トイレの各機能はこのバッテリを使って実現されることになるが、温水洗浄機能をバッテリを使って実現しようとすると以下に述べるような問題がある。
【０００５】
温水洗浄機能を実現するには水を加熱して温水を得る必要があるが、この電力は便器の水洗機能やトイレ室の照明に比べ非常に大きい。一方、排気ガス、騒音等による近隣住民への迷惑や環境悪化に対する配慮から、トイレ用のバッテリを充電するためだけに、設置場所において自動車のエンジンを長時間動作させることは今日では極めて困難である。このため従来の自動車トイレに温水洗浄機能を付加すると、１回のバッテリへの充電でトイレを使用できる期間（回数）が著しく短くなってしまう。勿論、使用電力に合わせ電気容量の大きなバッテリ（あるいは複数のバッテリ）を搭載することも考えられるが、自動車トイレのコスト高や車重を重くするのみならず、肝心のトイレ用スペースを圧迫し結果的にトイレの使用環境を悪化させてしまう。このスペースの問題は、トイレを搭載するトイレ自動車が軽自動車でれば一層、深刻なものとなる。
【問題を解決するための手段】
【０００６】
この問題を解決するため、本発明の移動式トイレにおいては給電制御部を設け、温水洗浄機能を作動させる場合は、温水が必要な期間のみ水の加熱を行うことにより電力消費を抑えた。更に温水洗浄機能のみでなく全ての機能を実現する際にも、給電制御部による統一的なコントロールを行うことでトイレ全体の無駄な電力が抑えられる。
【発明の効果】
【０００７】
このように本発明の移動式トイレを使えば電力を抑えられることから、温水洗浄機能を備えても、バッテリへの１回の充電で長期間に渡りトイレを使用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明はバッテリを使って作動する温水洗浄機能を備えたトイレであり、実施形態としては少なくとも
便器と、
バッテリと、
バッテリからの給電をコントロールする給電制御部及びスイッチと、
ポンプ（本発明で使用するポンプは全て電磁弁付きとする）と、
貯水タンクと、
加熱ヒータを内蔵した温水供給器と
から構成される。
【０００９】
動作について説明する。
用便後、使用者が温水洗浄ボタンを押すと、給電制御部のコントロールにより一定期間だけポンプと温水供給器内の加熱ヒータに給電され、この加熱ヒータにより瞬間的に加熱された温水がポンプを介して便器に設けられた放水口から放水される。
この温水洗浄機能を含め用便前の水等の放水、用便後の水洗水の放水等、バッテリを使って実現される全ての機能を実現する上で、給電制御部のコントロールにより必要な期間のみ給電することが可能である。
なお図１は本発明の第１の実施例、図２は給電制御部に必要な信号を得るための入退室センサの設置例、図３は本発明の第２の実施例、図４は本発明の第３の実施例、図５は風力発電機の自動車トイレへの設置例、図６は温水供給器の構成例１、図７は温水供給器の構成例２、図８は温水供給器の構成例３、図９は太陽熱温水器を使った便座暖房の構成例、図１０は温水供給器の構成例４である。
【実施例１】
【００１０】
本発明の第１の実施例を図１を使って説明する。
【００１１】
前提条件
以下に記載する実施例のトイレは以下の３種類の機能を持つものとする。（本発明のポイントとなるのは機能２である）
機能１：使用前、排泄物が便器表面に付着し難くするため便器の内壁に水を放水する
機能２：排泄後、使用者のボタン操作により温水でお尻を洗浄する
機能３：排泄後、使用者のボタン操作により便器を水で洗浄する
【００１２】
本発明のトイレは
便器１と、
バッテリ３と、
バッテリ３からの給電をコントロールする給電制御部２と、
上記給電制御部２のコントロール信号により制御されるスイッチ５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄと、
貯水タンク４と、
給水路７ａ，７ｂ，７ｃと、
上記給水路を経由して必要な水又は温水を便器に供給するポンプ６ａ，６ｂ，６ｃと、
貯水タンクと加熱ヒータを内蔵した温水供給器８と、
から構成される。
【００１３】
本発明のトイレが前述の３種類の機能を実現する際の動作について説明する。
【００１４】
「ステップ１」（機能１の実現）
使用者がトイレに入ると、それを検知した入退室センサからの信号９が給電制御部２に送られ、この信号に基づき給電制御部２はスイッチ５ａを介して水用ポンプ６ａに一定期間だけ給電して作動させ、使用者が用を足す前に一定量の水を給水路７ａを経由して便器１内に放水する。
【００１５】
「ステップ２」（機能２の実現）
用を足した後、使用者が温水洗浄ボタンを押すと、給電制御部２はスイッチ５ｄを介して一定期間だけ温水供給器８内の加熱ヒータに給電し水を加熱する。また同時にスイッチ５ｃを介して温水洗浄用ポンプ６ｃに給電し温水供給器８からの温水を給水路７ｃを介して放水口から放水する。
【００１６】
「ステップ３」（機能３の実現）
温水洗浄に続き使用者が水洗ボタンを押すと、給電制御部２が一定期間だけスイッチ５ｂを導通させて水洗水用ポンプ６ｂに給電し、貯水タンク４からの水を便器１内に放水し便器１を洗浄する。
【００１７】
このように本発明のトイレにおいては全ての給電が給電制御部２により行われるが、特に「ステップ２」で温水洗浄機能を実現する場合に、温水供給時にのみ温水供給器８内の加熱ヒータに給電している点に特徴がある。加熱ヒータはポンプ６ａ，６ｂ，６ｃと比較して消費電力が大きいことから、加熱ヒータへの給電期間を限定することは消費電力削減の観点からは非常に効果的である。この結果、温水洗浄機能を備えたトイレであっても１回のバッテリ充電で実現できるトイレの使用期間（回数）を大幅に伸ばすことができる。
既に述べたように、バッテリを充電するため設置場所において発電機を動作させることは困難であるが、自動車トイレを移動中に自動車のエンジンを原動力にしてバッテリの充電を行うことには何の問題もない。このため自動車トイレが基地と設置場所との間を行き来する際や設置場所を変えるため移動中の期間に自動車のエンジンを使って充電することは可能である。
【００１８】
なお本実施例で述べた入退室を検知するセンサとしては、例えば赤外線センサ１３ａを使い、図２に示すようにトイレ室１２のドアと便器１の間の適当な位置に設置しておけば良い。またドアのロック機構を利用した機械的なスイッチを使うことも考えられ、もし機械的なスイッチを使えば電力を必要としないという利点がある。
【実施例２】
【００１９】
本発明の第２の実施例を図３に示す。本発明は第１の実施例の構成に、バッテリ３を充電するため新たに太陽電池１５を付加した点に特徴がある。こうすればバッテリ３が失ったチャージを太陽電池１５により補充でき、第１の実施例に比べトイレの使用期間を更に伸ばすことができる。太陽電池１５はその電力供給能力が、天候や、太陽光と太陽電池の位置関係により大幅に変化する。このため太陽電池１５により、バッテリ３が失ったチャージを完全に補充することはできない場合も起こり得るが、太陽電池１５により補給された分、トイレの使用期間を伸ばすことができる。
【実施例３】
【００２０】
本発明の第３の実施例を図４に示す。本発明は第１の実施例の構成に、バッテリ３を充電するため新たに風力発電機２９を付加した点に特徴がある。こうすればバッテリ３が失ったチャージを風力発電機２９により補充でき、第２の実施例と同様にトイレの使用期間を伸ばすことができる。また第２の実施例のように太陽電池を利用する場合と異なり、風は一日中利用できる可能性があり、設置場所の条件にも依存するが１日当たりの発電可能時間は太陽電池より長くなる可能性がある。
風力発電機２９も太陽電池と同様に、その発電量が使用環境（風力発電の場合は風速、風向きの安定性等）に依存する。このため必ずしも必要な電力が得られるとは限らないが、風力発電機２９により補給された分、トイレの使用期間を伸ばすことができる点は太陽電池と同じである。
通常、地上近傍よりも更に高い場所の方が風速は強い。このため発電を行う際は自動車トイレの屋根よりも更に高所に風力発電機を設置する方が有利であるが、屋根より高所に風力発電機を設置したまま自動車トイレを移動させることは大変危険である。このため風力発電機を高所に設置して使う場合は、例えば図５に示すように、移動中は自動車トイレの車内あるいは屋根に格納しておき、風力発電を行う際に油圧ポンプ等の昇降機で高所に持ち上げる等の対策を講じる必要がある。
【実施例４】
【００２１】
本発明の第４の実施例を図６に示す。本発明は第１の実施例、第２の実施例、第３の実施例で使われている温水供給器８の具体的構成例である。
【００２２】
本発明の温水供給器８は、基本的に断熱材１７で囲まれた貯温水タンク１９と、貯温水タンク１９内の水を加熱するための加熱ヒータ２０で構成されている。
貯温水タンク１９の水は予め加熱ヒータ２０等により温水に加熱しておくものとする。使用時には第１の実施例で説明したように、温水洗浄ボタンが押された時のみ加熱ヒータ２０により貯温水タンク１９内の温水を加熱するが、この加熱の役割は放熱により低下した温水の温度を再び適温に戻すことにある。このため加熱ヒータ２０としては能力の小さいのもので十分である。また温度センサを設けて温水の温度を検知し、適温範囲にある場合は加熱ヒータ２０を作動させないように制御しても良い。
【実施例５】
【００２３】
本発明の第５の実施例を図７に示す。本発明も第１の実施例、第２の実施例、第３の実施例で使われいる温水供給器８の具体的構成例であるが、第４の実施例とは異なる構成例である。
【００２４】
本発明の温水供給器８は、貯水タンク２８と、貯水タンク２８から取り出した水を加熱する加熱ヒータ２１とで構成されている。
本構成の温水供給器８では貯水タンク２８には常温の水を貯めておき、温水を必要とする段階で、放水に必要な水量だけを貯水タンク２８から取り出し加熱ヒータ２１で瞬時に適温まで加熱する。このように瞬時に加熱するため加熱ヒータ２１の能力としては大きなものが必要であるが、加熱した温水を即、温水洗浄のために使うことから第４の実施例に比べ以下の利点がある。
【００２５】
（１）保温のため貯水タンク２８を断熱材で覆う必要がない。
（２）温水を使う頻度等の使用条件が異なっても同温の温水を供給できる。
【００２６】
なお図７では第４の実施例と比較するため専用の貯水タンク２８を備えた例を示したが、共用の貯水タンク４から水を取り込んで使っても構わない。
【実施例６】
【００２７】
本発明の第６の実施例を図８に示す。本発明も第１の実施例、第２の実施例、第３の実施例で使われいる温水供給器８の具体的構成例であるが、第４、第５の実施例とは異なる構成例である。
【００２８】
本発明の温水供給器８は、太陽熱温水器２２を備え、受水口２７から取り込んだ水を太陽熱により加熱して貯温水タンク２６に供給している点に特徴がある。また受水口２７から取り込んだ水を直接、貯温水タンク２６に取り込む経路を設けることにより温水、常温水の両方を混合して適温の温水を得られる構成にしている点にも特徴がある。
【００２９】
ここで太陽熱温水器とは太陽熱を利用して水を温める装置一般を指すものとする。ソーラーシステム、太陽集熱器等の名称で呼ばれることもある。
【００３０】
なお図８においては煩雑になるため配線及びスイッチ類を明示していないが、ポンプや加熱ヒータ等の全ての電気部品に対しては、給電制御部２とスイッチにより必要な期間のみバッテリから給電されるものとする。また給電のタイミングを決定するために必要な温度センサ、赤外線センサ、フローティングスイッチからの信号も全て給電制御部２に送られているものとする。
【００３１】
本実施例の動作について説明する。貯水タンク４からポンプ６ｄを介して取り込んだ水は、まず太陽熱温水器２２に供給されここで太陽熱により加熱される。次に貯温水タンク２６の水量が規定値より減ったことをフローティングスイッチにより検知すると、ポンプ６ｅを介して太陽熱温水器２２内で加熱された温水が貯温水タンク２６に供給される。貯温水タンク２６には温度センサ２５ａが備え付けられており、もし太陽熱温水器２２からの温水が適温より高ければポンプ６ｆを介して常温水を供給することにより適温に調節する。また温水と常温水を供給する際に温度差が生じないように、貯温水タンク２６内には水温を一様にするための攪拌器２４が備えられている。この攪拌器２４は温水、常温水の供給時に作動させれば良い。
【００３２】
用便後、使用者が温水洗浄ボタンを押すと、ポンプ６ｃを介して温水を放水してお尻洗浄を行うが、温度センサ２５ｂにより温水の温度を感知しており、もし温度が適温範囲より低ければ加熱ヒータ２０により温水を加熱する。このように加熱ヒータ２０の主な役割は、図６に示した構成例１と同様に、太陽熱温水器２２では十分温度が上がらなかった場合や貯温水タンク２６内で放熱のため温度が下がった場合の温度補償である。
バッテリを使わずに太陽熱を用いて温水を得ていることから、手洗い用の水に温水を使っても何ら支障はない。また蛇口の近傍に赤外線センサを設置すれば、手洗い器に手を入れたことを自動的に確認して水を出す（止める）ことも可能である。
なお本実施例においては温度センサを２個（２５ａ、２５ｂ）使ったが、１個（２５ａ）で構成しても構わない。
太陽熱温水器２８は直射日光が当たらない場所でも温水を作ることができる。このため第２の実施例で述べた太陽電池と併用する場合でも、太陽電池の下に設置することができることから場所的な問題は起こらない。
【００３３】
太陽熱温水器の温水を使って便座暖房を行うことも可能である。例えば便座に温水を貯める空間や温水を通すパイプを設ければ、温水を供給あるいは循環させることにより便座を温水で温めることができる。図９に温水を循環させる場合の構成例を示すが、ここで使用しているポンプ６ｈはトイレ使用時だけ作動させれば良い。
【実施例７】
【００３４】
本発明の第７の実施例を図１０に示す。本発明も第１の実施例、第２の実施例、第３の実施例で使われいる温水供給器８の具体的構成例であるが、第４、第５、第６の実施例とは異なる構成例である。
【００３５】
一般の家庭で使われているポットと同様に、太陽熱温水器にも温水の周囲を真空層で囲んで断熱効果を持たせたタイプ（保温式太陽熱温水器）のものがある。この保温式太陽熱温水器を使えば、外気温度が低下しても温水は冷めないことから、保温式太陽熱温水器が貯温水タンクの役割を兼ねることができる。図１０に示すように本実施例では、この保温式太陽熱温水器２８が水を加熱すると共に貯温水タンクの役割を果しており、温水を供給する際は保温式太陽熱温水器２８から直接、温水を供給する点に特徴がある。
もし温水の温度が高すぎる場合は常温水と混合して適温に調節するが、この点は第６の実施例と同様である。
また温水と常温水を混合する手段としては、バイメタルのような機械的なセンサを使った混合栓を使っても良い。当然、機械的なセンサであれば電力を消費しない。
保温式太陽熱温水器２８は屋根に設置するものであるから、本実施例の様に保温式太陽熱温水器２８が貯温水タンクを兼ねることができれば、貯温水タンクの分だけ室内のスペースに余裕ができ快適なトイレの使用や別のアクセサリ類を置くことが可能になる。
【００３６】
以上の実施例で述べたように本発明の自動車トイレは、電源として充電済みのバッテリを搭載しているのみに留まらず、太陽電池、風力発電機、太陽熱温水器等の手段により、設置場所において自然界のエネルギを利用して電気や温水を得ることをも可能にした。当然、このような自然界のエネルギを利用する手段は、実施例で示したように単独で用いても良いし併用することも可能である。また複数の手段を併用する場合も、例えば太陽光は弱いが、ある風速の風が吹いている場所であれば、太陽電池より風力発電を主にした構成を採ることにより自然界のエネルギをより効率的に取得することができる。
また充電器を搭載すれば、商用電源が使える環境下おいては商用電源からバッテリに充電することも当然、可能である。
【００３７】
以上の実施例で述べたように、本発明は給電制御部で給電をコントロールすることにより、バッテリへの１回の充電で、温水洗浄機能付のトイレを長期間に渡り使用することを可能にした。また太陽電池や風力発電によるバッテリへの充電や、バッテリを使わず太陽熱温水器により水を加熱することで更に長期間に渡る使用を可能にした。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明は、これまで説明した自動車トイレは勿論のこと、バッテリを使って動作する全ての移動式トイレに適用して同様の効果を発揮できるシステムである。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の第１の実施例
【図２】トイレ内における入退室センサの設置例
【図３】本発明の第２の実施例
【図４】本発明の第３の実施例
【図５】風力発電機の自動車トイレへの設置例
【図６】温水供給器８の構成例１
【図７】温水供給器８の構成例２
【図８】温水供給器８の構成例３
【図９】太陽熱温水器を使った便座暖房の構成例
【図１０】温水供給器８の構成例４
【符号の説明】
【００４０】
１ 便器
２ 給電制御部
３ バッテリ
４、２８ 貯水タンク
５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ スイッチ
６ａ 水等用ポンプ（電磁弁付き）
６ｂ 水洗水用ポンプ（電磁弁付き）
６ｃ 温水洗浄水用ポンプ（電磁弁付き）
６ｄ，６ｅ，６ｆ，６ｇ，６ｈ ポンプ（電磁弁付き）
７ａ 水等用給水路
７ｂ 水洗水用給水路
７ｃ 温水洗浄水用給水路
８ 温水供給器（貯水タンクと加熱ヒータ内蔵）
９ 入退室センサからの信号
１０ 温水洗浄ボタンからの信号
１１ 水洗ボタンからの信号
１２ トイレ室
１３ａ，１３ｂ 赤外線センサ
１５ 太陽電池
１６ａ，１６ｂ 電力供給端子
１７ 断熱材
１８ 温水取出し口
１９、２６ 貯温水タンク
２０ 温水供給器８の構成例１、構成例３で使われる加熱ヒータ
２１ 温水供給器８の構成例２で使われる加熱ヒータ
２２ 太陽熱温水器
２３ フローティングスイッチ
２４ 攪拌器
２５ａ，２５ｂ 温度センサ
２７ 受水口
２８ 保温式太陽熱温水器
２９ 風力発電機
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両搭載トイレ、仮設トレイ等の移動可能なトイレであって、用便後のお尻洗浄時にバッテリ等を使って温水を放水するトイレに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
建設現場や道路工事等、従来トイレが設置されていなかった場所においても、作業員がトイレを使用できるように現在では仮設トイレ等の移動式トイレを設置することが一般化している。このような移動式トイレの一種類に自動車にトイレを搭載したタイプ（自動車トイレと呼ぶ）がある。
【特許文献１】特開平６−２４２６８
また最近では、このような自動車トイレにおいても衛生的で且つ快適な環境で使用できるようにとの配慮から排泄物を即、焼却する等の様々な工夫がなされている。
【特許文献２】特開２００３−３８３８６
【０００３】
一方、公共、家庭用のトイレにおいては更に快適で衛生的なトイレを目指し、使用後に温水でお尻を洗浄するための温水洗浄機能付きのトイレが普及しているが、現在のところ、自動車トイレで温水洗浄機能を有するものはない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
公共、家庭用のトイレで広く普及している温水洗浄機能が、自動車トイレにおいても要求されるのは必須である。しかし自動車トイレは屋外の様々な場所で使われるため、一般に商用電源から電力の供給を受けることができず、このため自動車トイレには電源としてバッテリが搭載されている。トイレの各機能はこのバッテリを使って実現されることになるが、温水洗浄機能をバッテリを使って実現しようとすると以下に述べるような問題がある。
【０００５】
温水洗浄機能を実現するには水を加熱して温水を得る必要があるが、この電力は便器の水洗機能やトイレ室の照明に比べ非常に大きい。一方、排気ガス、騒音等による近隣住民への迷惑や環境悪化に対する配慮から、トイレ用のバッテリを充電するためだけに、設置場所において自動車のエンジンを長時間動作させることは今日では極めて困難である。このため従来の自動車トイレに温水洗浄機能を付加すると、１回のバッテリへの充電でトイレを使用できる期間（回数）が著しく短くなってしまう。勿論、使用電力に合わせ電気容量の大きなバッテリ（あるいは複数のバッテリ）を搭載することも考えられるが、自動車トイレのコスト高や車重を重くするのみならず、肝心のトイレ用スペースを圧迫し結果的にトイレの使用環境を悪化させてしまう。このスペースの問題は、トイレを搭載するトイレ自動車が軽自動車でれば一層、深刻なものとなる。
【問題を解決するための手段】
【０００６】
この問題を解決するため、本発明の移動式トイレにおいては給電制御部を設け、温水洗浄機能を作動させる場合は、温水が必要な期間のみ水の加熱を行うことにより電力消費を抑えた。更に温水洗浄機能のみでなく全ての機能を実現する際にも、給電制御部による統一的なコントロールを行うことでトイレ全体の無駄な電力が抑えられる。
【発明の効果】
【０００７】
このように本発明の移動式トイレを使えば電力を抑えられることから、温水洗浄機能を備えても、バッテリへの１回の充電で長期間に渡りトイレを使用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明はバッテリを使って作動する温水洗浄機能を備えたトイレであり、実施形態としては少なくとも
便器と、
バッテリと、
バッテリからの給電をコントロールする給電制御部及びスイッチと、
ポンプ（本発明で使用するポンプは全て電磁弁付きとする）と、
貯水タンクと、
加熱ヒータを内蔵した温水供給器と
から構成される。
【０００９】
動作について説明する。
用便後、使用者が温水洗浄ボタンを押すと、給電制御部のコントロールにより一定期間だけポンプと温水供給器内の加熱ヒータに給電され、この加熱ヒータにより瞬間的に加熱された温水がポンプを介して便器に設けられた放水口から放水される。
この温水洗浄機能を含め用便前の水等の放水、用便後の水洗水の放水等、バッテリを使って実現される全ての機能を実現する上で、給電制御部のコントロールにより必要な期間のみ給電することが可能である。
なお図１は本発明の第１の実施例、図２は給電制御部に必要な信号を得るための入退室センサの設置例、図３は本発明の第２の実施例、図４は本発明の第３の実施例、図５は風力発電機の自動車トイレへの設置例、図６は温水供給器の構成例１、図７は温水供給器の構成例２、図８は温水供給器の構成例３、図９は太陽熱温水器を使った便座暖房の構成例、図１０は温水供給器の構成例４である。
【実施例１】
【００１０】
本発明の第１の実施例を図１を使って説明する。
【００１１】
前提条件
以下に記載する実施例のトイレは以下の３種類の機能を持つものとする。（本発明のポイントとなるのは機能２である）
機能１：使用前、排泄物が便器表面に付着し難くするため便器の内壁に水を放水する
機能２：排泄後、使用者のボタン操作により温水でお尻を洗浄する
機能３：排泄後、使用者のボタン操作により便器を水で洗浄する
【００１２】
本発明のトイレは
便器１と、
バッテリ３と、
バッテリ３からの給電をコントロールする給電制御部２と、
上記給電制御部２のコントロール信号により制御されるスイッチ５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄと、
貯水タンク４と、
給水路７ａ，７ｂ，７ｃと、
上記給水路を経由して必要な水又は温水を便器に供給するポンプ６ａ，６ｂ，６ｃと、
貯水タンクと加熱ヒータを内蔵した温水供給器８と、
から構成される。
【００１３】
本発明のトイレが前述の３種類の機能を実現する際の動作について説明する。
【００１４】
「ステップ１」（機能１の実現）
使用者がトイレに入ると、それを検知した入退室センサからの信号９が給電制御部２に送られ、この信号に基づき給電制御部２はスイッチ５ａを介して水用ポンプ６ａに一定期間だけ給電して作動させ、使用者が用を足す前に一定量の水を給水路７ａを経由して便器１内に放水する。
【００１５】
「ステップ２」（機能２の実現）
用を足した後、使用者が温水洗浄ボタンを押すと、給電制御部２はスイッチ５ｄを介して一定期間だけ温水供給器８内の加熱ヒータに給電し水を加熱する。また同時にスイッチ５ｃを介して温水洗浄用ポンプ６ｃに給電し温水供給器８からの温水を給水路７ｃを介して放水口から放水する。
【００１６】
「ステップ３」（機能３の実現）
温水洗浄に続き使用者が水洗ボタンを押すと、給電制御部２が一定期間だけスイッチ５ｂを導通させて水洗水用ポンプ６ｂに給電し、貯水タンク４からの水を便器１内に放水し便器１を洗浄する。
【００１７】
このように本発明のトイレにおいては全ての給電が給電制御部２により行われるが、特に「ステップ２」で温水洗浄機能を実現する場合に、温水供給時にのみ温水供給器８内の加熱ヒータに給電している点に特徴がある。加熱ヒータはポンプ６ａ，６ｂ，６ｃと比較して消費電力が大きいことから、加熱ヒータへの給電期間を限定することは消費電力削減の観点からは非常に効果的である。この結果、温水洗浄機能を備えたトイレであっても１回のバッテリ充電で実現できるトイレの使用期間（回数）を大幅に伸ばすことができる。
既に述べたように、バッテリを充電するため設置場所において発電機を動作させることは困難であるが、自動車トイレを移動中に自動車のエンジンを原動力にしてバッテリの充電を行うことには何の問題もない。このため自動車トイレが基地と設置場所との間を行き来する際や設置場所を変えるため移動中の期間に自動車のエンジンを使って充電することは可能である。
【００１８】
なお本実施例で述べた入退室を検知するセンサとしては、例えば赤外線センサ１３ａを使い、図２に示すようにトイレ室１２のドアと便器１の間の適当な位置に設置しておけば良い。またドアのロック機構を利用した機械的なスイッチを使うことも考えられ、もし機械的なスイッチを使えば電力を必要としないという利点がある。
【実施例２】
【００１９】
本発明の第２の実施例を図３に示す。本発明は第１の実施例の構成に、バッテリ３を充電するため新たに太陽電池１５を付加した点に特徴がある。こうすればバッテリ３が失ったチャージを太陽電池１５により補充でき、第１の実施例に比べトイレの使用期間を更に伸ばすことができる。太陽電池１５はその電力供給能力が、天候や、太陽光と太陽電池の位置関係により大幅に変化する。このため太陽電池１５により、バッテリ３が失ったチャージを完全に補充することはできない場合も起こり得るが、太陽電池１５により補給された分、トイレの使用期間を伸ばすことができる。
【実施例３】
【００２０】
本発明の第３の実施例を図４に示す。本発明は第１の実施例の構成に、バッテリ３を充電するため新たに風力発電機２９を付加した点に特徴がある。こうすればバッテリ３が失ったチャージを風力発電機２９により補充でき、第２の実施例と同様にトイレの使用期間を伸ばすことができる。また第２の実施例のように太陽電池を利用する場合と異なり、風は一日中利用できる可能性があり、設置場所の条件にも依存するが１日当たりの発電可能時間は太陽電池より長くなる可能性がある。
風力発電機２９も太陽電池と同様に、その発電量が使用環境（風力発電の場合は風速、風向きの安定性等）に依存する。このため必ずしも必要な電力が得られるとは限らないが、風力発電機２９により補給された分、トイレの使用期間を伸ばすことができる点は太陽電池と同じである。
通常、地上近傍よりも更に高い場所の方が風速は強い。このため発電を行う際は自動車トイレの屋根よりも更に高所に風力発電機を設置する方が有利であるが、屋根より高所に風力発電機を設置したまま自動車トイレを移動させることは大変危険である。このため風力発電機を高所に設置して使う場合は、例えば図５に示すように、移動中は自動車トイレの車内あるいは屋根に格納しておき、風力発電を行う際に油圧ポンプ等の昇降機で高所に持ち上げる等の対策を講じる必要がある。
【実施例４】
【００２１】
本発明の第４の実施例を図６に示す。本発明は第１の実施例、第２の実施例、第３の実施例で使われている温水供給器８の具体的構成例である。
【００２２】
本発明の温水供給器８は、基本的に断熱材１７で囲まれた貯温水タンク１９と、貯温水タンク１９内の水を加熱するための加熱ヒータ２０で構成されている。
貯温水タンク１９の水は予め加熱ヒータ２０等により温水に加熱しておくものとする。使用時には第１の実施例で説明したように、温水洗浄ボタンが押された時のみ加熱ヒータ２０により貯温水タンク１９内の温水を加熱するが、この加熱の役割は放熱により低下した温水の温度を再び適温に戻すことにある。このため加熱ヒータ２０としては能力の小さいのもので十分である。また温度センサを設けて温水の温度を検知し、適温範囲にある場合は加熱ヒータ２０を作動させないように制御しても良い。
【実施例５】
【００２３】
本発明の第５の実施例を図７に示す。本発明も第１の実施例、第２の実施例、第３の実施例で使われいる温水供給器８の具体的構成例であるが、第４の実施例とは異なる構成例である。
【００２４】
本発明の温水供給器８は、貯水タンク２８と、貯水タンク２８から取り出した水を加熱する加熱ヒータ２１とで構成されている。
本構成の温水供給器８では貯水タンク２８には常温の水を貯めておき、温水を必要とする段階で、放水に必要な水量だけを貯水タンク２８から取り出し加熱ヒータ２１で瞬時に適温まで加熱する。このように瞬時に加熱するため加熱ヒータ２１の能力としては大きなものが必要であるが、加熱した温水を即、温水洗浄のために使うことから第４の実施例に比べ以下の利点がある。
【００２５】
（１）保温のため貯水タンク２８を断熱材で覆う必要がない。
（２）温水を使う頻度等の使用条件が異なっても同温の温水を供給できる。
【００２６】
なお図７では第４の実施例と比較するため専用の貯水タンク２８を備えた例を示したが、共用の貯水タンク４から水を取り込んで使っても構わない。
【実施例６】
【００２７】
本発明の第６の実施例を図８に示す。本発明も第１の実施例、第２の実施例、第３の実施例で使われいる温水供給器８の具体的構成例であるが、第４、第５の実施例とは異なる構成例である。
【００２８】
本発明の温水供給器８は、太陽熱温水器２２を備え、受水口２７から取り込んだ水を太陽熱により加熱して貯温水タンク２６に供給している点に特徴がある。また受水口２７から取り込んだ水を直接、貯温水タンク２６に取り込む経路を設けることにより温水、常温水の両方を混合して適温の温水を得られる構成にしている点にも特徴がある。
【００２９】
ここで太陽熱温水器とは太陽熱を利用して水を温める装置一般を指すものとする。ソーラーシステム、太陽集熱器等の名称で呼ばれることもある。
【００３０】
なお図８においては煩雑になるため配線及びスイッチ類を明示していないが、ポンプや加熱ヒータ等の全ての電気部品に対しては、給電制御部２とスイッチにより必要な期間のみバッテリから給電されるものとする。また給電のタイミングを決定するために必要な温度センサ、赤外線センサ、フローティングスイッチからの信号も全て給電制御部２に送られているものとする。
【００３１】
本実施例の動作について説明する。貯水タンク４からポンプ６ｄを介して取り込んだ水は、まず太陽熱温水器２２に供給されここで太陽熱により加熱される。次に貯温水タンク２６の水量が規定値より減ったことをフローティングスイッチにより検知すると、ポンプ６ｅを介して太陽熱温水器２２内で加熱された温水が貯温水タンク２６に供給される。貯温水タンク２６には温度センサ２５ａが備え付けられており、もし太陽熱温水器２２からの温水が適温より高ければポンプ６ｆを介して常温水を供給することにより適温に調節する。また温水と常温水を供給する際に温度差が生じないように、貯温水タンク２６内には水温を一様にするための攪拌器２４が備えられている。この攪拌器２４は温水、常温水の供給時に作動させれば良い。
【００３２】
用便後、使用者が温水洗浄ボタンを押すと、ポンプ６ｃを介して温水を放水してお尻洗浄を行うが、温度センサ２５ｂにより温水の温度を感知しており、もし温度が適温範囲より低ければ加熱ヒータ２０により温水を加熱する。このように加熱ヒータ２０の主な役割は、図６に示した構成例１と同様に、太陽熱温水器２２では十分温度が上がらなかった場合や貯温水タンク２６内で放熱のため温度が下がった場合の温度補償である。
バッテリを使わずに太陽熱を用いて温水を得ていることから、手洗い用の水に温水を使っても何ら支障はない。また蛇口の近傍に赤外線センサを設置すれば、手洗い器に手を入れたことを自動的に確認して水を出す（止める）ことも可能である。
なお本実施例においては温度センサを２個（２５ａ、２５ｂ）使ったが、１個（２５ａ）で構成しても構わない。
太陽熱温水器２８は直射日光が当たらない場所でも温水を作ることができる。このため第２の実施例で述べた太陽電池と併用する場合でも、太陽電池の下に設置することができることから場所的な問題は起こらない。
【００３３】
太陽熱温水器の温水を使って便座暖房を行うことも可能である。例えば便座に温水を貯める空間や温水を通すパイプを設ければ、温水を供給あるいは循環させることにより便座を温水で温めることができる。図９に温水を循環させる場合の構成例を示すが、ここで使用しているポンプ６ｈはトイレ使用時だけ作動させれば良い。
【実施例７】
【００３４】
本発明の第７の実施例を図１０に示す。本発明も第１の実施例、第２の実施例、第３の実施例で使われいる温水供給器８の具体的構成例であるが、第４、第５、第６の実施例とは異なる構成例である。
【００３５】
一般の家庭で使われているポットと同様に、太陽熱温水器にも温水の周囲を真空層で囲んで断熱効果を持たせたタイプ（保温式太陽熱温水器）のものがある。この保温式太陽熱温水器を使えば、外気温度が低下しても温水は冷めないことから、保温式太陽熱温水器が貯温水タンクの役割を兼ねることができる。図１０に示すように本実施例では、この保温式太陽熱温水器２８が水を加熱すると共に貯温水タンクの役割を果しており、温水を供給する際は保温式太陽熱温水器２８から直接、温水を供給する点に特徴がある。
もし温水の温度が高すぎる場合は常温水と混合して適温に調節するが、この点は第６の実施例と同様である。
また温水と常温水を混合する手段としては、バイメタルのような機械的なセンサを使った混合栓を使っても良い。当然、機械的なセンサであれば電力を消費しない。
保温式太陽熱温水器２８は屋根に設置するものであるから、本実施例の様に保温式太陽熱温水器２８が貯温水タンクを兼ねることができれば、貯温水タンクの分だけ室内のスペースに余裕ができ快適なトイレの使用や別のアクセサリ類を置くことが可能になる。
【００３６】
以上の実施例で述べたように本発明の自動車トイレは、電源として充電済みのバッテリを搭載しているのみに留まらず、太陽電池、風力発電機、太陽熱温水器等の手段により、設置場所において自然界のエネルギを利用して電気や温水を得ることをも可能にした。当然、このような自然界のエネルギを利用する手段は、実施例で示したように単独で用いても良いし併用することも可能である。また複数の手段を併用する場合も、例えば太陽光は弱いが、ある風速の風が吹いている場所であれば、太陽電池より風力発電を主にした構成を採ることにより自然界のエネルギをより効率的に取得することができる。
また充電器を搭載すれば、商用電源が使える環境下おいては商用電源からバッテリに充電することも当然、可能である。
【００３７】
以上の実施例で述べたように、本発明は給電制御部で給電をコントロールすることにより、バッテリへの１回の充電で、温水洗浄機能付のトイレを長期間に渡り使用することを可能にした。また太陽電池や風力発電によるバッテリへの充電や、バッテリを使わず太陽熱温水器により水を加熱することで更に長期間に渡る使用を可能にした。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明は、これまで説明した自動車トイレは勿論のこと、バッテリを使って動作する全ての移動式トイレに適用して同様の効果を発揮できるシステムである。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の第１の実施例
【図２】トイレ内における入退室センサの設置例
【図３】本発明の第２の実施例
【図４】本発明の第３の実施例
【図５】風力発電機の自動車トイレへの設置例
【図６】温水供給器８の構成例１
【図７】温水供給器８の構成例２
【図８】温水供給器８の構成例３
【図９】太陽熱温水器を使った便座暖房の構成例
【図１０】温水供給器８の構成例４
【符号の説明】
【００４０】
１ 便器
２ 給電制御部
３ バッテリ
４、２８ 貯水タンク
５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ スイッチ
６ａ 水等用ポンプ（電磁弁付き）
６ｂ 水洗水用ポンプ（電磁弁付き）
６ｃ 温水洗浄水用ポンプ（電磁弁付き）
６ｄ，６ｅ，６ｆ，６ｇ，６ｈ ポンプ（電磁弁付き）
７ａ 水等用給水路
７ｂ 水洗水用給水路
７ｃ 温水洗浄水用給水路
８ 温水供給器（貯水タンクと加熱ヒータ内蔵）
９ 入退室センサからの信号
１０ 温水洗浄ボタンからの信号
１１ 水洗ボタンからの信号
１２ トイレ室
１３ａ，１３ｂ 赤外線センサ
１５ 太陽電池
１６ａ，１６ｂ 電力供給端子
１７ 断熱材
１８ 温水取出し口
１９、２６ 貯温水タンク
２０ 温水供給器８の構成例１、構成例３で使われる加熱ヒータ
２１ 温水供給器８の構成例２で使われる加熱ヒータ
２２ 太陽熱温水器
２３ フローティングスイッチ
２４ 攪拌器
２５ａ，２５ｂ 温度センサ
２７ 受水口
２８ 保温式太陽熱温水器
２９ 風力発電機
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両及び仮設トイレ等に搭載されて使用されバッテリを電源として動作するトイレであって、人体或いは人体の一部の洗浄時に温水を放水するための、瞬間的に水を加熱するための温水供給器を有することを特徴とする移動式トイレ
【請求項２】
車両及び仮設トイレ等に搭載されて使用されバッテリを電源として動作するトイレであって、人体或いは人体の一部の洗浄時に温水を放水するため、
便器と、
バッテリと、
バッテリからの給電をコントロールする給電制御部と
上記給電制御部のコントロール信号により制御されるスイッチと、
貯水タンク或いは外部から水を取り込む受水口と加熱ヒータを備えた温水供給器と、
給水路と、
上記温水供給器から取出した温水を上記給水路を介して放水するための少なくともポンプと
から構成され、
上記給電制御部のコントロールにより、温水を放水する期間のみ上記加熱ヒータに給電することを特徴とする移動式トイレ
【請求項３】
上記請求項２に記載されたトイレにおいて、
バッテリを充電するために太陽電池を付加したことを特徴とする移動式トイレ
【請求項４】
上記請求項２に記載されたトイレにおいて、
バッテリを充電するために風力発電機を付加したことを特徴とする移動式トイレ
【請求項５】
上記請求項２或いは請求項３或いは請求項４に記載されたトイレにおいて、
温水供給器としては、断熱材で周囲を覆った貯温水タンクと、貯温水タンクの近傍もしくは貯温水タンク内に加熱ヒータを装備したことを特徴とする移動式トイレ
【請求項６】
上記請求項２或いは請求項３或いは請求項４に記載されたトイレにおいて、
温水供給器としては、貯水タンクあるいは外部から水を取り込む受水口と、貯水タンクあるいは受水口から取り込んだ水を加熱するための加熱ヒータとで構成されたことを特徴とする移動式トイレ
【請求項７】
上記請求項２或いは請求項３或いは請求項４に記載されたトイレにおいて、
温水供給器としては、
太陽熱温水器と、
断熱材で周囲を覆った貯温水タンクと、
加熱ヒータと、
少なくともポンプと、
温度センサ
から構成され、
受水口から取り込んだ水を一旦、太陽熱温水器で加熱してから貯温水タンクに供給し、もし貯温水タンクに装備された温度センサにより適温より高いと判断された場合は、受水口から取り込んだ水を直接、貯温水タンクに供給して適温にし、貯温水タンク内の温水が、装備された温度センサにより適温より低いと判断された場合は、貯温水タンクから取り出した温水を加熱ヒータにより加熱することを特徴とする移動式トイレ
【請求項８】
上記請求項２或いは請求項３或いは請求項４に記載されたトイレにおいて、
温水供給器としては、
一旦、加熱した温水の温度を低下させないための保温効果を有する保温式太陽熱温水器と、加熱ヒータと、
少なくともポンプと、
温度センサ
から構成され、
受水口から取り込んだ水を保温式太陽熱温水器で加熱して保存し、もし保温式太陽熱温水器内の温水の温度が温度センサにより適温より高いと判断された場合は、受水口から取り込んだ水を供給して適温にし、もし保温式太陽熱温水器内の温水の温度が、温度センサにより適温より低いと判断された場合は、保温式太陽熱温水器から取り出した温水を加熱ヒータにより加熱することを特徴とする移動式トイレ
【請求項１】
車両及び仮設トイレ等に搭載されて使用されバッテリを電源として動作するトイレであって、人体或いは人体の一部の洗浄時に温水を放水するための、瞬間的に水を加熱するための温水供給器を有することを特徴とする移動式トイレ
【請求項２】
車両及び仮設トイレ等に搭載されて使用されバッテリを電源として動作するトイレであって、人体或いは人体の一部の洗浄時に温水を放水するため、
便器と、
バッテリと、
バッテリからの給電をコントロールする給電制御部と
上記給電制御部のコントロール信号により制御されるスイッチと、
貯水タンク或いは外部から水を取り込む受水口と加熱ヒータを備えた温水供給器と、
給水路と、
上記温水供給器から取出した温水を上記給水路を介して放水するための少なくともポンプと
から構成され、
上記給電制御部のコントロールにより、温水を放水する期間のみ上記加熱ヒータに給電することを特徴とする移動式トイレ
【請求項３】
上記請求項２に記載されたトイレにおいて、
バッテリを充電するために太陽電池を付加したことを特徴とする移動式トイレ
【請求項４】
上記請求項２に記載されたトイレにおいて、
バッテリを充電するために風力発電機を付加したことを特徴とする移動式トイレ
【請求項５】
上記請求項２或いは請求項３或いは請求項４に記載されたトイレにおいて、
温水供給器としては、断熱材で周囲を覆った貯温水タンクと、貯温水タンクの近傍もしくは貯温水タンク内に加熱ヒータを装備したことを特徴とする移動式トイレ
【請求項６】
上記請求項２或いは請求項３或いは請求項４に記載されたトイレにおいて、
温水供給器としては、貯水タンクあるいは外部から水を取り込む受水口と、貯水タンクあるいは受水口から取り込んだ水を加熱するための加熱ヒータとで構成されたことを特徴とする移動式トイレ
【請求項７】
上記請求項２或いは請求項３或いは請求項４に記載されたトイレにおいて、
温水供給器としては、
太陽熱温水器と、
断熱材で周囲を覆った貯温水タンクと、
加熱ヒータと、
少なくともポンプと、
温度センサ
から構成され、
受水口から取り込んだ水を一旦、太陽熱温水器で加熱してから貯温水タンクに供給し、もし貯温水タンクに装備された温度センサにより適温より高いと判断された場合は、受水口から取り込んだ水を直接、貯温水タンクに供給して適温にし、貯温水タンク内の温水が、装備された温度センサにより適温より低いと判断された場合は、貯温水タンクから取り出した温水を加熱ヒータにより加熱することを特徴とする移動式トイレ
【請求項８】
上記請求項２或いは請求項３或いは請求項４に記載されたトイレにおいて、
温水供給器としては、
一旦、加熱した温水の温度を低下させないための保温効果を有する保温式太陽熱温水器と、加熱ヒータと、
少なくともポンプと、
温度センサ
から構成され、
受水口から取り込んだ水を保温式太陽熱温水器で加熱して保存し、もし保温式太陽熱温水器内の温水の温度が温度センサにより適温より高いと判断された場合は、受水口から取り込んだ水を供給して適温にし、もし保温式太陽熱温水器内の温水の温度が、温度センサにより適温より低いと判断された場合は、保温式太陽熱温水器から取り出した温水を加熱ヒータにより加熱することを特徴とする移動式トイレ
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００６−１６１５２２（Ｐ２００６−１６１５２２Ａ）
【公開日】平成１８年６月２２日（２００６．６．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−３８２２２８（Ｐ２００４−３８２２２８）
【出願日】平成１６年１２月２日（２００４．１２．２）
【出願人】（５９１１６４５７６）株式会社鈴機商事 (4)
【出願人】（５９７１６７３０２）ベルテクノ株式会社 (1)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年６月２２日（２００６．６．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１２月２日（２００４．１２．２）
【出願人】（５９１１６４５７６）株式会社鈴機商事 (4)
【出願人】（５９７１６７３０２）ベルテクノ株式会社 (1)
【Ｆターム（参考）】
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