| 【発明の名称】 |
雨水取水装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】今村 博司
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| 【要約】 |
【課題】本発明は集水する屋根面積に応じた初期雨水カット機能を有し、しかも、降雨中期以降の塵挨も除去できる機能を持った雨水取水装置を提供することを目的とする。
【解決手段】本発明の雨水取水装置は、上側縦樋と下側縦樋との間に所定の距離を隔てて取り付けられる雨水を取水する垂直管部と水平管部とからなるＴ字形筒体装置であって、該Ｔ字形筒体装置は、該筒体の垂直管部上端に上側縦樋の最大外径より大きな内径の雨水流入開口部と、該雨水流入開口部に設置される第一の濾過部材と、前記筒体の水平管部に内挿され、且つ、雨水が流下する方向に対して並行に設置される第二の濾過部材と、該水平管部から側方に導出される雨水取出し管と、前記筒体の垂直管部下端に嵌合される雨水排出用の断面積可変手段を持つ小孔を有する着脱自在の蓋体とからなる構成にしている。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】上側縦樋と下側縦樋との間に所定の距離を隔てて取り付けられる雨水を取水する垂直管部と水平管部とからなるＴ字形筒体装置であって、該Ｔ字形筒体装置の垂直管部上端に上側縦樋の最大外径より大きな内径の雨水流入開口部と、該雨水流入開口部に設置される第一の濾過部材と、前記筒体の水平管部に内挿され、且つ、雨水が流下する方向に対して並行に設置される第二の濾過部材と、該水平管部から側方に導出される雨水取出し管と、前記筒体の垂直管部下端に嵌合される雨水排出用の断面積可変手段を持つ小孔を有する着脱自在の蓋体とからなることを特徴とする雨水取水装置。
【請求項２】前記蓋体に設けられた小孔の断面積可変手段は、円錐形のノズルを所望の部位で切断することにより行うことを特徴とする請求項１記載の雨水取水装置。
【請求項３】前記蓋体に設けられた小孔の断面積可変手段は、予め穿孔された複数の同一径小孔を選択的に閉栓することにより行うことを特徴とする請求項１記載の雨水取水装置。
【請求項４】前記蓋体に設けられた小孔の断面積可変手段は、複数の異径小孔を有する円盤を回転することにより行うことを特徴とする請求項１記載の雨水取水装置。
【請求項５】前記第一の濾過部材の隙間は、前記蓋体に設けられた小孔の最小直径よりも小さいことを特徴とする請求項１記載の雨水取水装置。
【請求項６】雨水非取水時、若しくは豪雨時は、前記蓋体を、下側縦樋の最小内径より小さな外径を持ち、且つ、十分大きな断面積の開口を有する蓋体に交換することを特徴とする請求項１記載の雨水取水装置。
【請求項７】前記第二の濾過部材の隙間は、第一の濾過部材よりも細かいことを特徴とする請求項１記載の雨水取水装置。
【請求項８】前記第二の濾過部材の形状は、ドーム状で、且つ、前記筒体の垂直管部内面に露出していることを特徴とする請求項１記載の雨水取水装置。
【請求項９】前記第二の濾過部材は、多数の不織布を積層したフィルタであることを特徴とする請求項１記載の雨水取水装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、雨水を利用するために、縦樋から雨水を集水する雨水取水装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年の水不足や地球環境保全意識の高まりを背景に、雨水も資源として利用しようという考え方が認識されてきており、数々の雨水取水装置が提案されている。
【０００３】集水は、建物の屋根より配された雨樋から取水するのが一般的で、貯留した雨水の水質を安定させるために、無降雨時に屋根に降り積もった汚濁物質（土砂、煤煙などの塵挨、虫の死骸、木の葉など）を含む降り始めの雨（初期雨水）を排除して、奇麗な雨水だけを取水するのがポイントである。
【０００４】従来、図８に示すように、雨水タンク１００の外側に初期雨水カットタンク１０１を並設し、浮き球１０２により所定量の雨（初期雨水）を排除するようにしている。このとき雨水タンク１００と初期雨水カットタンク１０１の上部は雨樋１０３に分岐接続され、オーバーフローした比較的奇麗な水だけを雨水タンク１００へ導くシステムが実用化されている。尚、１０４は雨水タンク１００と初期雨水カットタンク１０１の底部に設けられたドレンコックである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、初期雨水の排除量は、集水する屋根面積により異なり、また、降雨初期だけでなく、降雨中期以降にも塵挨が少なからず含まれており、前記、従来のシステムでは、雨水タンク１００内に、塵挨が侵入、堆積し、水質が悪化する懸念があった。
【０００６】本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、集水する屋根面積に応じた初期雨水カット機能を有し、しかも、降雨中期以降の塵挨も除去できる機能を持った雨水取水装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の雨水取水装置は、上側縦樋と下側縦樋との間に所定の距離を隔てて取り付けられる雨水を取水する垂直管部と水平管部とからなるＴ字形筒体装置であって、該Ｔ字形筒体装置は、該筒体の垂直管部上端に上側縦樋の最大外径より大きな内径の雨水流入開口部と、該雨水流入開口部に設置される第一の濾過部材と、前記筒体の水平管部に内挿され、且つ、雨水が流下する方向に対して並行に設置される第二の濾過部材と、該水平管部から側方に導出される雨水取出し管と、前記筒体の垂直管部下端に嵌合される雨水排出用の断面積可変手段を持つ小孔を有する着脱自在の蓋体とからなる構成にしている。
【０００８】請求項２の発明は、請求項１記載の雨水取水装置において、前記蓋体に設けられた小孔の断面積可変手段は、円錐形のノズルを所望の部位で切断することにより行う構成にしている。
【０００９】請求項３の発明は、請求項１記載の雨水取水装置において、前記蓋体に設けられた小孔の断面積可変手段は、予め穿孔された複数の同一径小孔を選択的に閉栓することにより行う構成にしている。
【００１０】請求項４の発明は、請求項１記載の雨水取水装置において、前記蓋体に設けられた小孔の断面積可変手段は、複数の異径小孔を有する円盤を回転することにより行う構成にしている。
【００１１】請求項５の発明は、請求項１記載の雨水取水装置において、前記第一の濾過部材の隙間は、前記蓋体に設けられた小孔の最小直径よりも小さい構成にしている。
【００１２】請求項６の発明は、請求項１記載の雨水取水装置において、雨水非取水時、若しくは豪雨時は、前記主体を、下側縦樋の最小内径より小さな外径を持ち、且つ、十分大きな断面積の開口を有する蓋体に交換する構成にしている。
【００１３】請求項７の発明は、請求項１記載の雨水取水装置において、前記第二の濾過部材の隙間は、第一の濾過部材よりも細かい構成にしている。
【００１４】請求項８の発明は、請求項１記載の雨水取水装置において、前記第二の濾過部材の形状は、ドーム状で、且つ、前記筒体の垂直管部内面に露出している構成にしている。
【００１５】請求項９の発明は、請求項１記載の雨水取水装置において、前記第二の濾過部材は、多数の不織布を積層したフィルタである構成にしている。
【００１６】
【発明の実施の形態】
【００１７】
【実施例１】本発明の雨水取水装置を図１に基づいて、以下に説明する。
【００１８】１は本発明による雨水取水装置である。この雨水取水装置１は、例えば、２本の控え金具Ａにより、上側縦樋ＢＵと下側縦樋ＢＤとの間に所定の間隔を隔てて保持される筒状の装置である。Ｃは、雨樋Ｂが取り付けられている建物の壁面である。控え金具Ａは、一般の縦樋用の金具を流用しているが、雨水取水装置１を保持、固定できる手段であれば、特にこれに限定されるものではない。筒体１０は略Ｔ字形をしており、その垂直管部１０Ｖ上端に上側縦樋ＢＵの最大外径より大きな内径の雨水流入開口部１１が設けられている。この構成により、上側縦樋ＢＵから雨水が流下しても、雨水流入開口部１１から漏水することが少なくなる。
【００１９】１２は、豪雨などの非常時に、オーバーフローした雨水を排出する排水管で、適宜、排水ホース（図示しない）などを接続して利用するものである。この排水管１２は、図では、雨水流入開口部１１の側面に、後述する雨水取出し管４０と同じ方向に設けられているが、少なくとも、雨水取出し管４０より位置的に上にあれば、その場所と、取出し方向には、制約はない。
【００２０】雨水流入開口部１１には、第一の濾過部材２０が設置されている。第一の濾過部材２０は、上側縦樋ＢＵから流下する雨水に含まれる虫の死骸、木の葉などの比較的大きなゴミを捕捉するために配するものである。本実施例では、第一の濾過部材２０として、例えば、ステンレスメッシュ籠を用いたものである。
【００２１】上側縦樋ＢＵとの間に隙間を空けておくのは、第一の濾過部材２０を定期的に取り外して、堆積したゴミを清掃、除去するためである。筒体１０の水平管部１０Ｈ内には、接続パイプ３０と共に、第二の濾過部材２１が設置されている。第二の濾過部材２１は、図に示すように、雨水が流下する方向（垂直管１０Ｖ方向）に対して並行に配設されているので、雨水に含まれる塵挨が付着しても、ゴミが堆積せず、目詰まりし難いという利点を持つものである。第二の濾過部材２１の材質として、例えば、偏平なステンレスメッシュフィルタを用いたものである。２２はフィルタ位置決め用リング、２３はフィルタ押えである。第二の濾過部材２１も定期的に清掃するのが望ましく、従って、接続パイプ３０は、接着せずに着脱自在とするのが好ましい。
【００２２】４０は雨水取出し管で、接続パイプ３０に嵌合する保持用キャップ４１を貫通して、水平管部１０Ｈから側方に導出されている。雨水取出し管４０の導出端には、例えば、可撓性のあるホース５０が接続されており、ホース５０の他端は図示しないが雨水貯留タンクへつながっている。
【００２３】垂直管部１０Ｖ下端には、雨水排出用の小孔６０を有する蓋体７０が嵌合されている。小孔６０は、集水する屋根面積に応じて、後述する手段で、その断面積を変えることができるものである。
【００２４】蓋体７０の内側はテーパ状をしており、この構成により、垂直管部１０Ｖ下端への固定と着脱自在性を与えている。蓋体７０の内側には塵挨が堆積するので、定期的に清掃するのが望ましく、着脱自在であることは好都合である。この雨水取水装置１の材質は、例えば、耐候性に優れる塩化ビニ−ル系樹脂、若しくはポリエチレン系樹脂などを用いるのが望ましいが、ステンレスなどの金属を用いても良い。筒体１０は、図１では一体的に形成されているが、図２のように、一般の設備配管資材を用いても構成することができる。図中、３０は接続パイプ、３１はインクリーザ、３２はチーズで、その他、図１と同一の機能を有する部分には同一の符号を付す。さらに、本発明による雨水取水装置１は、既存の縦樋Ｂと直接接続しない構成にしているため、丸樋だけでなく、角樋にも適用できるものである。
【００２５】
【動作】本雨水取水装置１の基本的な動作を説明する。先ず、汚濁物質を多く含む降り始めの雨は、上側縦樋ＢＵから雨水流入開口部１１へ流れ込む際に、第一の濾過部材２０により、汚濁物質のうち比較的大きなゴミが捕捉される。そして、筒体１０内に導かれた雨水は、降雨量が少ないすなわち汚濁物質を多く含むときは雨水排出用の小孔６０から全て排水される。さらに、筒体１０内に流入する雨水量が小孔６０からの排水量を上回るレベルになると、第二の濾過部材２１を通過して、雨水取出し管４０から取水が始まるようになり降雨量が増し、比較的奇麗な雨水になる。
【００２６】
【初期雨水カット量の見積り】降雨量が１mm以上で、無降雨時に屋根などに降り積もった汚濁物質を含む降り始めの雨（初期雨水）の導電率が水道水並みに安定すると言われている。降雨量１mm時の縦樋に流れ込む雨水の流量は、雨樋の集水効率を９０％とすると、屋根面積１０ｍ2当たり、約０．１５リットル／分である。
【００２７】したがって、小孔６０からの排水量を上記程度に設定すれば、降雨量１mm以下の雨水はカットできるものである。直径Ｄ（mm）の小孔６０からの流出流量Ｑ（リットル／分）は、次式で与えられる。
【００２８】表１
【００２９】式中、ｇ（ｍ／ｓｅｃ2）は重力加速度、Ｈ（ｍ）は水頭で図１のＨの水深と略等しい。例えば、水深Ｈを０．５ｍに設定すると、小孔６０の直径が１mmの時、Ｑ＝０．１５リットル／分となり、屋根面積１０ｍ2に対応する排水量を得ることができる。同様に、例えば、小孔６０の直径が２mmの時、Ｑ＝０．５９リットル／分となり、屋根面積４０ｍ2に対応する排水量を得ることができる。
【００３０】本発明の雨水取水装置の排除量可変初期雨水カット手段を、以下の実施例２乃至実施例５に説明する【００３１】
【実施例２】図１において、蓋体７０には中空円錐形のノズル６１が嵌合されており、該ノズル６１を所望の部位で切断することにより、小孔６０の径を集水する屋根面積に応じたものにできる。ノズル６１は、例えば、柔軟なシリコンゴム製で、蓋体７０への嵌合と、切断が容易にできるものである。また、ノズル６１の上端６２は、蓋体７０の底部より数mm高く形成し、小孔６０への塵挨の流入を阻害するのが望ましい。
【００３２】
【実施例３】図３において、蓋体７１には、例えば直径約１mmの複数の小孔６３が穿孔されている。すなわち、小孔１個当たり、屋根面積１０ｍ2に対応している。幾つかの小孔６３を選択的に閉栓することにより、屋根面積に応じた排水量を得ることができる。小孔６３の閉栓には、小孔６３の直径よりも僅かに小さい直径を有する棒状の閉栓治具（図示しない）を用いれば良いものであって、最も簡単には、楊枝などを用いても良い。同図には、例えば、９個の小孔６３が空けられているので、屋根面積１０ｍ2から９０ｍ2まで対応することが可能である。小孔６３が穿孔されている部分の蓋体７１の底部７２は数mm高く形成し、小孔６３へ砂などの塵挨が詰まることを阻止するのが望ましい。
【００３３】
【実施例４】図４において、蓋体７３には、例えば、直径３mmの孔７４があけるられている。直径３mmの孔は、屋根面積約９０ｍ2に対応する排水量を得ることができる。６４は、複数の異径小孔６５を有する円盤で、例えば、直径１、１．５、２、及び２．５mmの４個の孔が空けられている。この４個の孔は、それぞれ屋根面積約１０、２０、４０及び６０ｍ2の雨水排水量に対応するものである。排水量の調節は円盤６４を回転することにより行うものである。６６は円盤固定用のネジである。円盤６５は図４（a)のように蓋体７３の内側、若しくは同図（b)のように蓋体７３の外側に設けても良い。蓋体７３の外側に設ける場合は、蓋体７３の底部７５を数mm高く形成し、小孔６５への塵挨の侵入を阻止するのが望ましい。
【００３４】
【実施例５】本実施例は、先の実施例２乃至４の小孔が塵挨で詰まることを確実に防止するために、図１において、第一の濾過部材２０の隙間を、小孔の最小直径よりも小さくするものである。第一の濾過部材２０として、例えば、ステンレスメッシュ寵を用いたので、直径１mmの小孔にゴミが飛来しないように、５０番メッシュ程度の網を選ぶことが望ましい。
【００３５】
【取水しない時の処置】
【００３６】
【実施例６】雨水貯留タンクが満水で、雨水を取水する必要がない時や、若しくは、豪雨などで雨樋があふれる危険性がある場合は、縦樋本来の機能を損なわないようにすることが必要である。図５に示すように、先の実施例で用いた蓋体７０を、下側縦樋ＢＤの最小内径より小さな外径を持ち、且つ、十分大きな断面積の開口７６を有する蓋体７７に交換することにより、筒体１０を流下する雨水が漏水することが少なく、下側縦樋ＢＤへ導かれる。尚、開口部７６の断面積を十分確保することにより、縦樋本来の排水性能を維持することができる。
【００３７】
【雨水の浄化】
【００３８】
【実施例７】タンクに貯留した雨水の水質を長期間に渡って安定させるために、可能な限り汚濁物質を含まない奇麗な雨水を取水するのが重要である。本実施例では、図１において、第二の濾過部材２１の隙間を、第一の濾過部材２０よりも細かくするものである。したがって、より奇麗な雨水が取水できるものである。第一の濾過部材２０として、例えば、５０番メッシュ程度のステンレスメッシュ寵を用いたので、第二の濾過部材２１として、例えば、３６０番メッシュ程度の偏平なステンレスメッシュフィルタを選ぶことが望ましい。
【００３９】既に述べたように、第二の濾過部材２１は、図１に示すように、雨水が流下する方向に対して並行に配設されているので、雨水に含まれる塵挨が付着しても、ゴミが堆積せず、目詰まりし難いという利点を持つ。
【００４０】
【実施例８】本実施例は、第二の濾過部材２１の日詰まりをより改善するものである。図６に示すように、第二の濾過部材２４の形状を、ドーム状にして、且つ、筒体１０の垂直管部１０Ｖ内面に露出するように配設するものである。このような形状と構成にすることにより、濾過部材２４の表面は、常に雨水で叩かれるようになり、堆積したゴミは自然に洗い落とされ、長期間、フィルタの日詰まりを防ぐことができる。
【００４１】
【実施例９】実施例７、及び８で用いた第二の濾過部材２１、２４は、３６０番メッシュ程度のステンレスメッシュを用いたので、約５０μm以下の微細な塵挨は通過してしまう。そこで、本実施例は、図７に示すように、第二の濾過部材２５として多数の不織布を積層したフィルタを用いるものである。例えば、厚さ０．０２mmのポリエステル、又はポリエチレン製の不織布を用いて取水実験したところ、１０〜２０枚の積層数では、雨水貯留タンクの底に微細な塵挨の堆積が見られたが、３０〜４０枚の積層数になると、塵挨の堆積が認められなくなった。すなわち、非常に奇麗な雨水を集水することができるものである。５０枚以上の積層数になると、雨水の透過速度が遅く、排水管１２からオーバーフローする場合があった。
【００４２】したがって、不織布の積層枚数は、３０〜４０枚程度が望ましい。濾過部材２５は簡単に洗浄をすれば数回用いることができるので、従って、接続パイプ３０は、接着せずに着脱自在とするのが好ましい。
【００４３】
【発明の効果】以上のように、請求項１記載の雨水取水装置は、上側縦樋と下側縦樋との間に所定の距離を隔てて取り付けられる雨水を取水する垂直管部と水平管部とからなる略Ｔ字形筒体装置であって、該Ｔ字形筒体装置は、該筒体の垂直管部上端に上側縦樋の最大外径より大きな内径の雨水流入開口部と、該雨水流入開口部に設置される第一の濾過部材と、前記筒体の水平管部に内挿され、且つ、雨水が流下する方向に対して並行に設置される第二の濾過部材と、該水平管部から側方に導出される雨水取出し管と、前記筒体の垂直管部下端に嵌合される雨水排出用の断面積可変手段を持つ小孔を有する着脱自在の蓋体とからなる構成にしているので、汚濁物質を多く含む降り始めの雨は、上側縦樋から雨水流入開口部へ流れ込む際に、第一の濾過部材により、汚濁物質のうち比較的大きなゴミが捕捉される。そして、筒体内に導かれた雨水は、降雨量が少ない、すなわち汚濁物質を多く含むときは雨水排出用の小孔から全て排水される。
【００４４】さらに、筒体内に流入する雨水量が小孔からの排水量を上回るレベルになると、第二の濾過部材を通過して、雨水取り出し管から比較的奇麗な雨水を取水できるものである。
【００４５】請求項２の発明は、請求項１記載の雨水取水装置において、前記蓋体に設けられた小孔の断面積可変手段は、円錐形のノズルを所望の部位で切断することにより行う構成にしているので、小孔の径を集水する屋根面積に応じたものにでき、確実な初期雨水カットを実現できるものである。
【００４６】請求項３の発明は、請求項１記載の雨水取水装置において、前記蓋体に設けられた小孔の断面積可変手段は、予め穿孔された複数の同一径小孔を選択的に閉栓することにより行う構成にしているので、屋根面積に応じた確実な初期雨水カットを実現できるものである。
【００４７】請求項４の発明は、請求項１記載の雨水取水装置において、前記蓋体に設けられた小孔の断面積可変手段は、複数の異径小孔を有する円盤を回転することにより行う構成にしているので、屋根面積に応じた確実な初期雨水カットを実現できるものである。
【００４８】請求項５の発明は、請求項１記載の雨水取水装置において、前記第一の濾過部材の隙間は、前記蓋体に設けられた小孔の最小直径よりも小さい構成にしているので、小孔が塵挨で詰まることを確実に防止できるものである。
【００４９】請求項６の発明は、請求項１記載の雨水取水装置において、雨水非取水時、若しくは豪雨時は、前記董体を、下側縦樋の最小内径より小さな外径を持ち、且つ、十分大きな断面積の開口を有する蓋体に交換する構成にしているので、漏水することが少なく、且つ、縦樋本来の排水性能を維持することができる。
【００５０】請求項7の発明は、請求項１記載の雨水取水装置において、前記第二の濾過部材の隙間は、第一の濾過部材よりも細かい構成にしているので、より奇麗な雨水が取水できるものである。
【００５１】請求項８の発明は、請求項１記載の雨水取水装置において、前記第二の濾過部材の形状は、ドーム状で、且つ、前記筒体の垂直管部内面に露出している構成にしているので、第二の濾過部材の目詰まりをより改善できるものである。
【００５２】請求項９の発明は、請求項1記載の雨水取水装置において、前記第二の濾過部材は、多数の不織布を積層したフィルタである構成にしているので、非常に奇麗な雨水を集水することができるものである。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００５８３２
【氏名又は名称】松下電工株式会社
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| 【出願日】 |
平成１２年２月１７日（２０００．２．１７） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１００１１１５５６
【弁理士】
【氏名又は名称】安藤 淳二 （外１名）
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| 【公開番号】 |
特開２００１−２２７００７（Ｐ２００１−２２７００７Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年８月２４日（２００１．８．２４） |
| 【出願番号】 |
特願２０００−３９００４（Ｐ２０００−３９００４） |
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