JP2001059239A

JP2001059239A - 雨水利用システム

Info

Publication number: JP2001059239A
Application number: JP11234770A
Authority: JP
Inventors: Kenzo Iida; 賢三飯田
Original assignee: BUIBAREKKU KK; TORINITEI KK
Current assignee: BUIBAREKKU KK; TORINITEI KK
Priority date: 1999-08-20
Filing date: 1999-08-20
Publication date: 2001-03-06

Abstract

(57)【要約】【課題】施工コストが比較的廉価に抑えられ、敷地面
積が狭い場合でも、建物の基礎への影響なしに貯水タン
クが設置できる雨水利用システムを提供する。【解決手段】建物１の屋根２に降った雨水を集めて移
送する集水配管６と、フィルター装置７を介してその下
流に接続される主管路２０と、貯蔵された雨水を生活用
水として供給するため給水配管６０と、ポンプ５０とを
備えた雨水利用システムにおいて、雨水貯蔵手段として
複数の貯水タンク３１〜３５を建物の床下空間３に収納
設置し、各貯水タンク３１〜３５と主管路２０とを水流
制御手段４１〜４５を介して接続し、前記主管路から前
記貯水タンクへの雨水の貯蔵・貯水タンクから前記給水
配管への雨水の供給・貯水タンクと主管路との間の遮断
が切換え可能であるように構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、雨水を貯蔵して有
効に利用する雨水利用システムに係り、特に、床下ある
いは床内等、建物に含まれる空間に貯水タンクを設置す
ることにより、敷地面積の限られた住宅にも好適に採用
することができるシステムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、雨水を貯蔵し、生活用水とし
て有効利用する種々の雨水利用システムが提案され実用
に供されている。このような従来の雨水利用システムで
は、その貯水タンクは、建物に隣接した敷地内の一角に
設置されたり、あるいは敷地の地下に埋設設置されたり
している。また、特に住宅密集地域において敷地面積が
狭く、貯水タンクを設置するための十分なスペースが確
保できない場合には、建物下方の地下に埋設されること
もある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ように地下に貯水タンクを埋設設置することは、敷設工
事が大掛かりであるために施工コストが高くなる。ま
た、建物下方の地下にタンクを埋設する場合には、建物
の基礎部分に影響を与えないようにすることは難しく、
例えば建物の耐震性を低下させる等の弊害がある上、貯
水タンクのメンテナンスは極めて困難なものとなる。さ
らには、地下貯水槽は一般的に数メートルの深さとなる
ため、下方に貯蔵された水を吸い上げるためには、強力
で電力消費の大きいポンプが必要であるという問題もあ
った。

【０００４】本発明は上記のような問題を解決するため
になされたもので、施工コストが比較的廉価に抑えら
れ、敷地面積が狭い場合でも、建物の基礎に影響を与え
ることなく貯水タンクが設置でき、メンテナンスも比較
的容易で、なおかつ、水を利用する際の揚程も小さくて
済む雨水利用システムを提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、建物の屋根部分に降った雨水を集めて移送する集水
配管と、該集水配管の下流に設置されるフィルター装置
と、該フィルター装置の下流に接続される主管路と、該
主管路を経由して供給される雨水を貯蔵するための雨水
貯蔵手段と、該雨水貯蔵手段に貯蔵された雨水を生活用
水として供給するための給水配管と、ポンプとを備えた
雨水利用システムにおいて、前記雨水貯蔵手段は、前記
建物の床下空間または床内等に収納設置された複数の貯
水タンクから構成され、前記貯水タンクと前記主管路と
前記給水配管とが、各貯水タンク毎に設けられた水流制
御手段を介して接続され、前記主管路から前記貯水タン
クへの雨水の貯蔵と、前記貯水タンクから前記給水配管
への雨水の供給と、前記貯水タンク・前記主管路間の遮
断とが切換え可能となっていることを特徴とする。

【０００６】この構成によれば、敷地面積が狭い場合で
も、低コストで容易に雨水タンクを設置することがで
き、なおかつ、雨水タンクは複数の貯水タンクから構成
されているため、各タンク内に貯蔵された雨水を選択的
に使用することができる。また、ポンプの揚程を小さく
て済む。

【０００７】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の雨水利用システムにおいて、前記ポンプは、前記貯水
タンクの下流側に配設接続されかつ水および空気を吸引
可能なタイプであり、前記貯水タンクの上部に形成され
る空気室と前記主管路とは、大気開放可能な空気流路切
換え装置を介してそれぞれ接続され、前記水流制御手段
は少なくとも１個の方向切換弁を含み、前記主管路と前
記貯水タンクとの間の水流方向が切換え可能であること
を特徴とする

【０００８】この構成によれば、１台のポンプで雨水の
貯水・供給が可能である。また、各貯水タンクと主管路
との接続を遮断した状態とすれば、降雨中連続的に、濾
過された雨水の供給を受けることができる。

【０００９】請求項３に記載の発明は、請求項１に記載
の雨水利用システムにおいて、前記ポンプは、２つの出
入口を有する吸引吐出切換装置を備えて前記主管路とは
独立に配設され、前記吸引吐出切換装置の一方の出入口
と前記貯水タンクの上部に形成される各空気室とは、空
気流断続手段を介してそれぞれ接続され、前記吸引吐出
切換装置の他方の出入口は大気開放されていることを特
徴とする。

【００１０】この構成によれば、雨水の貯水・供給は、
各貯水タンク上部の空気を吸引または加圧することによ
り行なわれるので、水路系とポンプ系とが完全に独立し
ている。従って、流れを制御する弁の構成が比較的簡単
になり、またポンプとしては、空気専用タイプのものを
使用することができ、１台のポンプで雨水の貯水・供給
が可能である。

【００１１】請求項４に記載の発明は、請求項１に記載
の雨水利用システムにおいて、前記ポンプは、２つの出
入口を有する吸引吐出切換装置を備えて前記主管路とは
独立に配設され、前記吸引吐出切換装置の一方の出入口
と前記貯水タンクの上部に形成される各空気室とは、流
路切換弁を有する第１空気用配管によりそれぞれ接続さ
れ、前記吸引吐出切換装置の他方の出入口は、流路断続
手段を有しかつ大気開放可能な第２空気用配管により前
記各流路切換弁のそれぞれに接続されていることを特徴
とする。

【００１２】この構成によれば、ポンプが１台であって
も、１つの貯水タンクの空気室から吸引した空気を他の
貯水タンクの空気室に送ることができるので、１つの貯
水タンクの貯水を行いながら、同時に、他の貯水タンク
から水の供給を受けることができる。

【００１３】請求項５に記載の発明は、請求項１に記載
の雨水利用システムにおいて、前記ポンプは、２つの出
入口を有する吸引吐出切換装置を備え、前記主管路は、
水流切換装置により分岐点が形成されて前記フィルター
装置側の第１主管路と他側の第２主管路とに分けられ、
前記第１主管路は、前記水流切換装置を介して前記給水
配管に接続され、前記第２主管路には、前記吸引吐出切
換装置と前記各貯水タンクとが接続されていることを特
徴とする。

【００１４】この構成によれば、各貯水タンクへ貯水す
る際に空気の負圧を利用しないので、タンクの剛性が低
くても、タンクがつぶれることなく貯水を行うことがで
きる。また、各貯水タンクに接続される貯水・給水用の
弁の構成が比較的簡単なものとなる。また、１台のポン
プで雨水の貯水・供給が可能である。

【００１５】請求項６に記載の発明は、請求項１から５
のいずれかに記載の雨水利用システムにおいて、前記貯
水タンクは、拡張・収縮可能であることを特徴とする。

【００１６】この構成によれば、例えば既に建築された
建物で、全面的に床を外すことが困難な場合であって
も、貯水タンクをまず収縮状態にして床下空間に収納
し、その後、加圧等によって所定の大きさにまで拡張さ
せて設置を行うことができる。拡張させた後、固定手段
を用いてその形状を維持することもできる。こうして、
施工コストを低減できるだけでなく、既成空間を有効利
用することができる。また、特に請求項５に記載の構成
と組合せれば、貯水タンクの剛性は全体的に低くてもよ
い。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の実施の形態について詳細に説明する。図１は、本発明
による雨水利用システムの概念と全体構成とを示す概略
的図である。始めに、図１を参照して、本発明の構成を
雨水の流れと共に説明する。

【００１８】本発明による雨水利用システムでは、建物
１の屋根２に降った雨水は、まず、雨樋５から集水配管
６に導かれる。屋根２に降り注いだ雨水を全て集水配管
６に集めるために、図示していないが、雨樋５は反対面
の屋根下方にももちろん設けられる。集水配管６の下流
にはフィルター装置７が設置されている。フィルター装
置７の詳細構造については後述する。フィルター装置７
を経て、木の葉等のごみや大半の不純物が除去された雨
水は、下流に接続されている主管路２０へと入る。降雨
量が過度に多い場合、余剰の雨水は、フィルター装置７
に設けられたオーバーフロー管８へと溢れ出す。オーバ
ーフロー管８の先端は、地盤９に挿入されている。オー
バーフロー管８の先端に有孔パイプを取付けたり、ある
いは、地中に浸透枡を設置してもよい。こうして余剰の
雨水は、地上に水溜りを作ることなく、地盤９の中へ浸
透吸収されて行く。

【００１９】主管路２０には、雨水を貯蔵するための複
数の貯水タンク３１〜３５が、水流制御手段４１〜４５
を介して接続されている。水流制御手段４１〜４５は、
主管路２０から貯水タンク３１〜３５への雨水の貯蔵
と、貯水タンク３１〜３５から給水配管６０への雨水の
供給と、貯水タンク３１〜３５と主管路２０との間の遮
断とが切換え可能であるように複数の弁から構成される
手段である。各貯水タンク３１〜３５に接続されている
水流制御手段４１〜４５は、それぞれ独立に作動可能と
されており、従って、各貯水タンク３１〜３５における
雨水の貯蔵・排出は独立に実施可能となっている。貯水
タンクと水流制御手段との接続関係、及び詳細構成につ
いては、後述されるいくつかの実施形態の中で詳細に説
明する。これら、主管路２０、貯水タンク３１〜３５、
水流制御手段４１〜４５は、いずれも建物１の床下空間
３内に設置されている。なお、貯水タンクは、ここでは
５個としているが、もちろん、その数はこれに限定され
るものではないし、その形状も円形断面に限定されもの
ではない。また、建物１の強度が十分なものであれば、
これらを１階と２階との間の床内４に設置してもよい
し、床下空間３と床内４とに併設することもできる。

【００２０】主管路２０の下流には、水流を生起させる
ためのポンプ５０が接続されている。さらに、ポンプ５
０の吐出側は、貯蔵された雨水を生活用水として供給す
るための給水配管６０に接続されている。給水配管６０
は、濾過器１０を経て切換弁１１（方向制御弁）に接続
されている。この切換弁１１の一端には通常の水道配管
１２が、他端には、通常の蛇口１４が接続されている。
この切換弁１１を操作することにより、雨水の供給また
は水道水の供給の切換えが可能である。すなわち、雨水
の供給が得られないときには、従来通り水道水の供給を
受けることができる。また、図１の例では、前記給水配
管６０の途中、濾過器１０の手前にも蛇口１３が設けら
れている。屋外で、例えば草木の散水用に使用される水
は、さほど清浄である必要はないので、このように濾過
器１０の手前に蛇口１３を設けておけば、濾過剤の無用
な劣化を回避することができて有益である。

【００２１】次に、以上の構成に基づいて、本発明によ
る雨水利用システムの運用について説明する。図１に示
される状態では、貯水タンク３１，３２は満水、貯水タ
ンク３３には満水直前まで水が入っており、貯水タンク
３４，３５は空になっている。

【００２２】この状態では、貯水タンク３１〜３３に接
続されている水流制御手段４１〜４３を排出モードにし
て雨水の供給を受けることができる。どの貯水タンクか
ら優先的に水を得るかは、図１には示されていないが、
室内に設置される制御パネル（図１２参照）の操作によ
り選択可能となっている。

【００２３】また、この状態で降雨になったとすれば、
貯水タンク３３〜３５の水流制御手段４３〜４５を貯水
モードに切換えて、貯水タンク内に雨水を導くことがで
きる。どの貯水タンクに優先的に雨水を導くかは、上記
排出時と同様に、選択可能である。また、降雨量が多
く、全ての貯水タンクが満水になった場合には、貯水運
転を停止し、余剰の雨水をフィルター装置７から、オー
バーフロー管８を経て、地盤９中に排出することができ
る。

【００２４】以下、図２に基づき、貯水タンクと水流制
御手段の詳細構造に関する第１実施形態について説明す
る。第１実施形態は、水および空気を吸引可能なポンプ
を備え、貯水は空気の負圧を利用して行い、給水はポン
プで水を吸引することにより行うタイプである。図１に
おいて符号７で示されていたフィルター装置は、ここで
は、銅メッシュフィルター装置７ａと、チャコールフィ
ルター装置（銅メッシュ内に木炭を収めたフィルター）
７ｂとから構成されている。これらはそれぞれ、過剰な
雨水を外部に排出するためのオーバーフロー管８ａ，８
ｂを備えている。

【００２５】フィルター装置７ｂの下流には主管路１２
０が接続され、主管路１２０には、それぞれ独立である
３個の貯水タンク１３１〜１３３が、水流制御手段１４
１〜１４３を介して接続されている。貯水タンクの数
は、もちろんこれに限定されるわけではない。水流制御
手段１４３の下流にはポンプ１５０が接続されている。
このポンプ１５０は、水にも空気にも適するタイプであ
り、吸引専用で使用される。ポンプ１５０の下流には３
方弁１６１が接続されている。３方弁１６１の一方は給
水配管１６０に接続され、他方は配管１６２で大気開放
されている。

【００２６】貯水タンク１３１の下部と主管路１２０と
を連結する水流制御手段１４１は、２個の３方弁（方向
切換弁）１４１ａ，１４１ｂを含んで構成されている。
また、貯水タンク１３１の上部に形成される空気室１３
１ａに接続される空気配管には、空気流路切換装置とし
ての３方弁１４１ｃが取付けられており、主管路１２０
への連通と大気開放とが切換え可能になっている。貯水
タンク１３２，１３３及び水流制御手段１４２，１４３
についても同様の構成である。

【００２７】次に、以上の構成の第１実施形態に関し、
雨水貯水・雨水供給運転時の各弁の操作と空気・水の流
れについて説明する。図中において、実線矢印は貯水時
の水または空気の流れを、破線矢印は給水時の水または
空気の流れを、起点部に黒丸を付した矢印は水の流れ
を、黒丸なしの矢印は空気の流れを示している。また、
３方弁の流路はＡ，Ｂ，Ｃで表し、切換操作により、例
えば流路Ａから流路Ｂへ流通させる状態を、以下の説明
文中では「ＡＢ連通」と簡略的に表記する。

【００２８】まず、降雨時に貯水タンク１３１に雨水を
貯水する運転について説明する。この場合、水流制御手
段１４２，１４３は、３方弁１４２ａ，１４３ａを共に
ＡＣ連通に、３方弁１４２ｂ，１４３ｂを共にＡＢ連通
にする。こうして貯水タンク１３２，１３３と主管路１
２０との間の水の流れは遮断された状態になる。一方、
３方弁１４１ａをＢＣ連通に、３方弁１４１ｂをＡＣ連
通に、３方弁１４１ｃをＡＣ連通にする。さらに、３方
弁１６１をＢＣ連通にして大気開放とする。この状態で
ポンプ１５０を空気吸引作動させると、３方弁１６１部
分から空気が排出されつつ、貯水タンク１３１内の空気
室１３１ａの空気が吸引されて負圧になる。一方で、主
管路１２０と貯水タンク１３１の下部とは、３方弁１４
１ｂのＡＣ流路を介して連通されるので、主管路１２０
内の雨水が貯水タンク１３１内に流入する。

【００２９】貯水タンク１３２に貯水を行う場合には、
３方弁１４１ａをＡＣ連通に、３方弁１４２ａをＢＣ連
通に、３方弁１４２ｂをＡＢ連通に、３方弁１４２ｃを
ＡＣ連通とすればよい。貯水タンク１３３に貯水を行う
ことも、同様にして可能である。

【００３０】次に、貯水タンク１３１に貯水された雨水
を生活用水として供給する運転について説明する。この
場合、水流制御手段１４２，１４３は、貯水運転時と同
様に、３方弁１４２ａ，１４３ａを共にＡＣ連通に、３
方弁１４２ｂ，１４３ｂを共にＡＢ連通にする。こうし
て貯水タンク１３２，１３３と主管路１２０との間の水
の流れは遮断された状態になる。一方、３方弁１４１ａ
をＢＣ連通に、３方弁１４１ｂをＡＢ連通に、３方弁１
４１ｃをＢＣ連通にして大気開放とし、３方弁１６１を
ＡＣ連通としておく。この状態でポンプ１５０を作動さ
せると、貯水タンク１３１内の雨水はポンプ１５０方向
へ吸引され、３方弁１４１ｃ部分からは空気が空気室１
３１ａに流入するので、雨水の吸引は滑らかに行なわれ
る。ポンプ１５０内に入った雨水は、その吐出口を出て
３方弁１６１に入り、濾過器１０を通過して蛇口１４に
至る。

【００３１】図３は、第１実施形態の水流制御手段１４
１において、２個の３方弁１４１ｂ，１４１ｃを、１個
の切換弁１４１ｄに置き換えた別形態であり、図４に
は、切換弁１４１ｄの詳細と作動状態を示している。切
換弁１４１ｄは、中央の回転部１４１ｅに２つの流路１
４１ｆ，１４１ｇと１つの大気開放窓１４１ｈを有し、
回転部１４１ｅの周囲には、４つの流路が配置されてい
る。

【００３２】貯水タンク１３１に貯水を行う際には、３
方弁１４１ａをＢＣ連通とし、切換弁１４１ｄは図４
（ａ）の状態にする。この状態では、貯水タンク１３１
下部と主管路１２０とが連通され、空気室１３１ａと３
方弁１４１ａとが連通される。ここでポンプ１５０を空
気吸引作動させれば、空気室１３１ａが負圧になり、主
管路１２０から雨水が貯水タンク１３１へ吸引されて行
く。

【００３３】貯水タンク１３１に貯水された雨水の供給
を受けるには、３方弁１４１ａをＢＣ連通のまま、切換
弁１４１ｄの回転部１４１ｅを左回りに９０°回転させ
て図４（ｂ）の状態にする。この状態では、貯水タンク
１３１下部と３方弁１４１ａとが連通され、空気室１３
１ａは大気開放窓１４１ｈと連通され、主管路１２０は
閉鎖される。ここでポンプ１５０を作動させれば、空気
室１３１ａへ空気が入りつつ、雨水は貯水タンク１３１
下部から３方弁１４１ａを経由してポンプ１５０へと吸
引されて行く。以上のように、この別形態では、１個の
切換弁１４１ｄの１ヵ所を回転操作することにより、２
個の３方弁１４１ｂ，１４１ｃの組合せと同様の作用を
得ることができる。

【００３４】さらに図５には、切換弁１４１ｄの他の実
施形態を示す。この実施形態では、回転部１４１ｉから
大気開放窓を排除して２つの流路１４１ｊ，１４１ｋを
残し、回転部１４１ｉの周囲には５つの流路を配置し
て、言わば５方弁の形態としたものである。５つの流路
は、例えば７２°の等間隔に、放射状に配置しておけ
ば、貯水時（図５（ａ））から給水時（図５（ｂ））へ
切換えるには、回転部１４１ｉを左回りに７２°回転さ
せればよい。なお、図４，図５に示す切換弁１４１ｄ
は、いずれも回転操作により流れの切換えを行う回転タ
イプとしているが、直線往復動タイプとすることもでき
る。

【００３５】以上説明した第１実施形態では、３方弁１
４１ａ，１４２ａ，１４３ａを全てＡＣ連通とし、３方
弁１４１ｂ，１４２ｂ，１４３ｂを全てＡＢ連通とすれ
ば、貯水タンク１３１，１３２，１３３と主管路１２０
との間の水の流れは全て遮断された状態になる。降雨時
に各３方弁をこの状態とし、ポンプ１５０を作動させれ
ば、各貯水タンクを経ることなく、継続的に雨水の供給
を受けることができる。

【００３６】次に、図６に基づいて、タンクと水流制御
手段の詳細構造に関する第２実施形態について説明す
る。第２実施形態は、貯水タンク上部の空気を減圧・加
圧することにより、貯水・給水を行うタイプである。フ
ィルター装置７については、上記第１実施形態と同様な
ので説明を省略する。第２実施形態では、ポンプ２５０
が、２つの出入口を有する吸引吐出切換装置２５５に接
続されている。吸引吐出切換装置２５５の一方の出入口
は大気開放され、他方の出入口は、３本の配管２５１，
２５２，２５３に分岐して、それぞれが空気流断続手段
としての開閉弁２５１ａ，２５２ａ，２５３ａを経由し
て、貯水タンク２３１，２３２，２３３の上部に接続さ
れている。吸引吐出切換装置２５５の構造詳細について
は後述する。一方、貯水タンク２３１の下部と主管路２
２０とを連結する水流制御手段２４１は、逆止弁２４１
ａと開閉弁２４１ｂとから構成されている。貯水タンク
２３２，２３３についても全く同様である。

【００３７】次に、降雨時に貯水タンク２３１に雨水を
貯水する運転について説明する。この場合、開閉弁２４
１ｂを開状態に、開閉弁２４２ｂ，２４３ｂを閉状態
に、されに、開閉弁２５１ａを開状態に、開閉弁２５２
ａ，２５３ａを閉状態にする。この状態で、貯水タンク
２３２，２３３は、主管路２２０からもポンプ２５０か
らも遮断されている。ここで、吸引吐出切換装置２５５
を、大気に空気を吐出する方向に切換え、ポンプ２５０
を作動させると、空気室２３１ａ内の空気が吸引されて
空気室２３１ａが負圧となり、一方で開閉弁２４１ｂが
開状態となっているので、主管路２２０から雨水が吸引
され、貯水タンク２３１に貯水される。

【００３８】貯水タンク２３１に貯水された雨水の供給
を受けるには、開閉弁２４１ｂ，２４２ｂ，２４３ｂ，
２５１ａ，２５２ａ，２５３ａの開閉状態は全て上記貯
水時と同じとし、吸引吐出切換装置２５５を、大気から
空気を吸引する方向に切換え、ポンプ２５０を作動させ
る。そうすると空気室２３１ａの空気が加圧されるので
貯水されていた雨水は開閉弁２４１ｂを通って主管路２
２０方向へ流れる。ここで、主管路２２０には逆止弁２
４１ａが取付けられているので、雨水はフィルター装置
７の方向へ逆流することなく、給水配管２６０の方向へ
押し出されて行く。貯水タンク２３１，２３２，２３３
は、いずれも個別に主管路２２０との流れの遮断が可能
なので、降雨時にどの貯水タンクに貯水するか、あるい
は貯水後にどの貯水タンクから雨水の供給を受けるか
は、自由に選択することができる。

【００３９】図７は、吸引吐出切換装置２５５の詳細構
造をポンプ２５０と共に示している。ここで、ポンプ２
５０自体の吸引・吐出方向は不変である。吸引吐出切換
装置２５５の主たる切換部分は、４方弁２５６で構成さ
れている。４方弁２５６をＡＤ連通，ＢＣ連通状態にす
ると、空気は配管２５８から吸引され、配管２５７から
吐出される。４方弁２５６を切換えてＡＢ連通，ＣＤ連
通状態にすると、空気は配管２５７から吸引され、配管
２５８から吐出される。こうして、吸引・吐出方向の切
換えが可能となっている。

【００４０】図８は、貯水タンクと水流制御手段の詳細
構造に関する第３実施形態を示している。第３実施形態
は、貯水タンク上部の空気を減圧・加圧することによっ
て雨水の貯水・供給を行う点で第２実施形態と類似して
いるが、１つの貯水タンクに貯水を行いつつ、同時に他
の貯水タンクから雨水の供給を受けることができるよう
に構成されたものである。水流制御手段３４１が逆止弁
３４１ａと開閉弁３４１ｂとから構成される点は第２実
施形態と同様である。しかし、貯水タンク３３１の上部
に接続される空気配管（第１空気用配管）３５１の途中
には、開閉弁ではなく、３方弁（流路切換弁）３５１ａ
が取付けられている。３方弁３５１ａの一端は、開閉弁
（流路断続手段）３５６ａを有する空気配管（第２空気
用配管）３５６によって、開閉弁３５５ｂ、別の３方弁
３５５ａを経由して吸引吐出切換装置３５５の一方の出
入口に接続されている。他の貯水タンク３３２，３３３
まわりについても同様の構成である。

【００４１】次に、第３実施形態の貯水・給水運転と作
用について説明する。図８において、実線矢印で示され
る貯水タンク３３１への貯水と、破線矢印で示される貯
水タンク３３２からの雨水の供給は、同時に行なわれて
いる。各弁の状態を説明すると、開閉弁３４１ｂは開状
態、３方弁３５１ａはＡＣ連通、開閉弁３４２ｂは開状
態、３方弁３５２ａはＢＣ連通、開閉弁３４３ｂは閉状
態、３方弁３５３ａはＢＣ連通、開閉弁３５７ａは開状
態、開閉弁３５６ａ，３５８ａは閉状態、３方弁３５５
ａはＡＣ連通、開閉弁３５５ｂは開状態である。吸引吐
出切換装置３５５は、３方弁３５５ａの方向へ空気を送
るように切換えられている。ここでポンプ３５０を作動
させると、貯水タンク３３１の空気室３３１ａから空気
が吸引され、負圧によって主管路３２０から雨水が貯水
タンク３３１内へ吸い上げられる。吸引吐出切換装置３
５５を通過した空気は吐出され、３方弁３５５ａ，開閉
弁３５５ｂ，開状態の開閉弁３５７ａ，３方弁３５２ａ
のＢＣ流路を経由して貯水タンク３３２の空気室３３２
ａへ送り込まれる。この圧力によって、貯水タンク３３
２内の雨水は主管路３２０を経て、給水配管３６０へと
押し出されて行く。

【００４２】なお、３方弁３５５ａをＡＢ連通（大気開
放）に、開閉弁３５５ｂを閉状態にしておいて、３方弁
３５１ａ，３５２ａ，３５３ａをＡＣ連通またはＢＣ連
通に操作することは、第２実施形態における開閉弁２５
１ａ，２５２ａ，２５３ａを開閉操作するのと全く同じ
操作となる。すなわち、第３実施形態を第２実施形態と
して使用することもできる。

【００４３】図９は、貯水タンクと水流制御手段の詳細
構造に関する第４実施形態を示している。第４実施形態
は、貯水時に空気の負圧を利用しない点において、第１
〜第３実施形態とは全く異なる。まず、主管路４２０
は、水流切換装置としての３方弁４２５を分岐点とし
て、第１主管路４２１と第２主管路４２２とに分けられ
ている。第１主管路４２１は、３方弁４２５を介して給
水配管４６０に接続されている。また、第２主管路４２
２には、ポンプ４５０に接続された吸引吐出切換装置４
５５と、水流制御手段としての開閉弁４４１〜４４３を
経由して貯水タンク４３１〜４３３が取付けられてい
る。貯水タンク４３１〜４３３には、図示しない空気孔
を設けておく。

【００４４】次に、第４実施形態の貯水・給水運転と作
用について説明する。まず降雨時に、貯水タンク４３１
に貯水する場合には、開閉弁４４１を開状態に、開閉弁
４４２，４４３を閉状態に、３方弁４２５をＡＢ連通に
する。そして、吸引吐出切換装置４５５を、第２主管路
４２２へ吐出する方向にセットしてポンプ４５０を作動
させる。こうすると雨水は、第１主管路４２１から３方
弁４２５を通って、第２主管路４２２に入り、開閉弁４
４１を経由して貯水タンク４３１内に流入して行く。

【００４５】貯水タンク４３１に貯蔵された雨水の供給
を受ける場合には、開閉弁４４１〜４４３の状態は変え
ずに、３方弁４２５をＢＣ連通にする。また、吸引吐出
切換装置４５５は、３方弁４２５の方向へ吐出するよう
に切換える。この状態でポンプ４５０を作動させると、
貯水タンク４３１中の雨水は、開閉弁４４１、３方弁４
２５のＢＣ流路を経て給水配管４６０へと送り込まれて
行く。

【００４６】図１０には、拡張・収縮可能な貯水タンク
の一例として蛇腹状タンク４３４を示した。拡張・収縮
可能な貯水タンクの利点は、設置空間または、設置用の
アクセス空間が限定されている既存の建物に設置する際
の自由度が高く、空間を有効に活用できることである。
例えば、蛇腹状タンク４３４では、着脱可能な空気孔栓
４３４ａを設けておき、設置時にはここを閉鎖して水圧
（または空気圧）を加えて蛇腹を空間いっぱいまで拡張
させ、適切な手段で固定した後に空気孔栓４３４ａを開
放すれば、以後同形状のまま雨水の出し入れが可能にな
る。拡張後の固定により十分な耐圧剛性が確保できるよ
うであれば、このような貯水タンクは前記第１〜第４実
施形態いずれにも使用可能である。また、このような貯
水タンクを柔軟材料（例えば薄いプラスチック）で形成
した場合には、剛性が低いので、第４実施形態に使用す
ることが望ましい。なお、加圧時の破損を防止するため
に、蛇腹状タンク４３４内には図示しない圧力センサを
設けることができる。

【００４７】図１１には、貯水タンクのさらに別の形態
として、袋状タンク４３５を示した。袋状タンク４３５
は、特に、低剛性の貯水タンクでも問題のない第４実施
形態と組合せることが望ましい。このタンクにも上記と
同様に、着脱可能な空気孔栓４３５ａを設けておき、設
置時に拡張させることができる。圧力センサを設けるこ
とができる点も同様である。

【００４８】以上各実施形態の説明図では、貯水タンク
の下に垂直に配管を設けて３方弁等を配置しているが、
これらは説明の便宜上のためである。床下空間を有効に
利用するためには、上下方向の高さはなるべく小さい方
が好ましい。そのために、例えば貯水タンク下部からの
配管を水平方向に配設することももちろん可能である。

【００４９】以上の説明において図示していないが、各
タンクには、フロート式、ボールタップ式などの水位セ
ンサーを取付けておく。こうして各貯水タンクにおいて
過度の貯水運転がなされないようにポンプを自動停止さ
せたり、あるいは、１つの貯水タンクが満水になった時
点で他の貯水タンクへの貯水に自動的に切換える等の制
御が可能になる。また、各貯水タンクの現在水量を常時
表示させることもできる。

【００５０】貯水タンクを衛生的に保つために、貯水タ
ンクに着脱可能な蓋を設け、これを外して内部清掃を行
うことができるように構成してもよい。また、貯水タン
クは、各接続部を取り外し可能に設置することができ
る。このようにすれば、貯水タンクを取り外して内部の
清掃を行うことができるし、何らかの理由で貯水タンク
が破損した場合でも容易に交換することができる。図示
していないが、各タンクにドレイン口を設けることもで
きる。こうして、例えば古くなった雨水を廃棄したり、
塩素系洗浄剤等を流し込んで内部の殺菌や清浄化を行う
ことができる。

【００５１】比較的剛性の高い貯水タンクの材料として
は、腐食・劣化しない適度な肉厚のプラスチックが好適
である。特に床内に設置する場合には軽量化が必須要件
となる。また、貯水タンク内面にフッ素コーティングを
施せば、汚れが付着し難くなり、衛生上好ましい。

【００５２】なお、フィルター装置とタンクとの間に適
当な落差を設けることができれば、ポンプを使用するこ
となく、すなわち電力を消費することなく、貯水を行う
ことができる。図示しないが、給水配管付近に、さらに
別の貯水タンクを設けておき、ある程度の水が常時蓄え
られ、水流制御手段の弁操作なしに、水の供給が受けら
れるようにすることもできる。

【００５３】最後に図１２について説明する。図１２に
は、以上のようにして構成された各雨水利用システムを
使用するために、室内に設置される貯水・給水制御パネ
ル、および制御装置の一例を模式的に示した。制御パネ
ル５００は、表示部５０１と操作パネル部５０２とから
構成されている。表示部５０１には、各貯水タンク別
に、現在水量、満水到達日などが表示され、ユーザーは
これらの表示を参考にして、古い雨水から順に使用する
こともできるし、あるいは古い雨水を廃棄し、新しい雨
水を選択して使用することもできる。これらの指示は、
操作パネル部５０２からの入力により行うことができ
る。制御パネル５００には、制御マイコン５０３が接続
されている。制御マイコンは、貯水タンクに取付けられ
た水位センサーからの水位データ等を受け取り、表示部
５０１に表示を行うと共に、操作パネル部５０２でセッ
トされた指示に従って、各所に配置された開閉弁の開
閉、方向切換弁の切換え、ポンプの起動・停止等を制御
し、指示通りの雨水の流れを実現させる。

【００５４】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に記載の
発明によれば、敷地面積が狭い場合でも、低コストで容
易に雨水タンクを設置することができ、なおかつ、各タ
ンク内に貯蔵された雨水を選択的に使用することができ
る。また、ポンプの揚程が小さく、電力消費も少ない。

【００５５】請求項２に記載の発明によれば、１台のポ
ンプで雨水の貯水・供給が可能であり、また、降雨中連
続的に、濾過された雨水の供給を受けることができる。

【００５６】請求項３に記載の発明によれば、流れを制
御する弁の構成が比較的簡単になり、またポンプとして
は、空気専用タイプのものを使用することができる。

【００５７】請求項４に記載の発明によれば、１つの貯
水タンクの貯水を行いながら、同時に、他の貯水タンク
から水の供給を受けることができる。

【００５８】請求項５に記載の発明によれば、貯水する
際に空気の負圧を利用しないので、タンクの剛性が低く
ても、タンクがつぶれることなく貯水を行うことができ
る。また、各貯水タンクに接続される貯水・給水用の弁
の構成が比較的簡単なものとすることができる。

【００５９】請求項６に記載の発明によれば、貯水タン
クが拡張・収縮可能であるため、既存の建物を含めて施
工の自由度が増す。こうして、施工コストを低減できる
だけでなく、既成空間を有効利用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による雨水利用システムの全体構成を
示す概略的図である。

【図２】本発明による第１実施形態の雨水利用システ
ムに関して、構成および貯水・給水作用を示すシステム
構成図である。

【図３】第１実施形態における貯水タンク付近に配設
される２個の３方弁を１個の切換弁に置き換えた場合の
構成と作用を示すシステム構成図である。

【図４】図３における切換弁の一例を示す模式図であ
る。

【図５】図３における切換弁の他の例を示す模式図で
ある。

【図６】本発明による第２実施形態の雨水利用システ
ムに関して、構成および貯水・給水作用を示すシステム
構成図である。

【図７】ポンプに接続された吸引吐出切換装置の構
成、および作用を示す概略図である。

【図８】本発明による第３実施形態の雨水利用システ
ムに関して、構成および貯水・給水作用を示すシステム
構成図である。

【図９】本発明による第４実施形態の雨水利用システ
ムに関して、構成および貯水・給水作用を示すシステム
構成図である。

【図１０】蛇腹状タンクの一例を示す斜視図である。

【図１１】袋状タンクの一例を示す斜視図である。

【図１２】室内に設置される制御パネル、および制御
装置の一例を示す模式図である。

【符号の説明】

１…建物、２…屋根、３…床下空間、４…床内、６…集
水配管、７…フィルター装置、２０，１２０，２２０，
３２０，４２０…主管路、４２１…第１主管路、４２２
…第２主管路、５０，１５０，２５０，３５０，４５０
…ポンプ、２５５，３５５，４５５…吸引吐出切換装
置、６０，１６０，２６０，３６０，４６０…給水配
管、３１，１３１，２３１，３３１，４４１…貯水タン
ク、１３１ａ，２３１ａ，３３１ａ…空気室、４１，１
４１，２４１，３４１，４４１…水流制御手段、１４１
ｃ…３方弁（空気流路切換装置）、１４１ｂ…３方弁
（方向切換弁）、２５１ａ…開閉弁（空気流断続手
段）、３５１ａ…３方弁（流路切換弁）、３５１…空気
配管（第１空気用配管）、３５６…空気配管（第２空気
用配管）、３５６ａ…開閉弁（流路断続手段）４２５…
３方弁（水流切換装置）、５００…制御パネル

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】建物の屋根部分に降った雨水を集めて移
送する集水配管と、該集水配管の下流に設置されるフィ
ルター装置と、該フィルター装置の下流に接続される主
管路と、該主管路を経由して供給される雨水を貯蔵する
ための雨水貯蔵手段と、該雨水貯蔵手段に貯蔵された雨
水を生活用水として供給するための給水配管と、ポンプ
とを備えた雨水利用システムにおいて、前記雨水貯蔵手段は、前記建物の床下空間または床内等
に収納設置された複数の貯水タンクから構成され、前記
貯水タンクと前記主管路と前記給水配管とが、各貯水タ
ンク毎に設けられた水流制御手段を介して接続され、前
記主管路から前記貯水タンクへの雨水の貯蔵と、前記貯
水タンクから前記給水配管への雨水の供給と、前記貯水
タンク・前記主管路間の遮断とが切換え可能となってい
ることを特徴とする雨水利用システム。
【請求項２】前記ポンプは、前記貯水タンクの下流側
に配設接続されかつ水および空気を吸引可能なタイプで
あり、前記貯水タンクの上部に形成される空気室と前記
主管路とは、大気開放可能な空気流路切換え装置を介し
てそれぞれ接続され、前記水流制御手段は少なくとも１
個の方向切換弁を含み、前記主管路と前記貯水タンクと
の間の水流方向が切換え可能であることを特徴とする請
求項１に記載の雨水利用システム。
【請求項３】前記ポンプは、２つの出入口を有する吸
引吐出切換装置を備えて前記主管路とは独立に配設さ
れ、前記吸引吐出切換装置の一方の出入口と前記貯水タ
ンクの上部に形成される各空気室とは、空気流断続手段
を介してそれぞれ接続され、前記吸引吐出切換装置の他
方の出入口は大気開放されていることを特徴とする請求
項１に記載の雨水利用システム。
【請求項４】前記ポンプは、２つの出入口を有する吸
引吐出切換装置を備えて前記主管路とは独立に配設さ
れ、前記吸引吐出切換装置の一方の出入口と前記貯水タ
ンクの上部に形成される各空気室とは、流路切換弁を有
する第１空気用配管によりそれぞれ接続され、前記吸引
吐出切換装置の他方の出入口は、流路断続手段を有しか
つ大気開放可能な第２空気用配管により前記各流路切換
弁のそれぞれに接続されていることを特徴とする請求項
１に記載の雨水利用システム。
【請求項５】前記ポンプは、２つの出入口を有する吸
引吐出切換装置を備え、前記主管路は、水流切換装置に
より分岐点が形成されて前記フィルター装置側の第１主
管路と他側の第２主管路とに分けられ、前記第１主管路
は、前記水流切換装置を介して前記給水配管に接続さ
れ、前記第２主管路には、前記吸引吐出切換装置と前記
各貯水タンクとが接続されていることを特徴とする請求
項１に記載の雨水利用システム。
【請求項６】前記貯水タンクは、拡張・収縮可能であ
ることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の
雨水利用システム。