JP2002129603A - 雨水取入装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 初期雨水を確実に排除でき、しかも、設備費
が安い、雨水の取水装置を提供する。 【解決手段】 縦樋の途中に取り付けられる外筒７と、
外筒７内部を導入室１１とフロート室１２に分ける棚板
１０と、該棚板１０に穿設された上部オリフィス孔２０
とバイパス孔２１と、該棚板１０を貫いて該外筒７の内
部を上下に通って、下端が縦樋と連通し、上部が該導入
室１１内で開放の内筒６と、取水口１６から雨水貯留槽
に導かれる取水管３と、フロート室１２内に該取水口１
６より低い位置に設けられたフロート１７と、該フロー
ト１７が下がると該バイパス孔２１を閉じ、該フロート
１７が上がると該バイパス孔２１を開くバイパス弁２２
と、下部オリフィス孔２６と、該フロート１７が下がる
と該下部オリフィス孔２１を開き、該フロート１７が上
がると該下部オリフィス孔２１を閉じるオリフィス弁２
７と、該フロート室１２の水を該縦樋に流す該下部オリ
フィス孔２６より面積の充分小さなドレン孔からなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、降りはじめの雨
水を排除し、汚れの少なくなった雨水を雨水貯留槽に取
り込むための雨水取水装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】建物の屋根に降り注いだ雨水を集めてタ
ンクに貯めておき、庭の水撒き、洗車などに利用すれ
ば、水資源の有効活用が図れ、水道代も節約できる。問
題は、降りはじめの雨に多くの汚れ、不純物が含まれて
いることである。

【０００３】このように汚れの多い初期雨水を遮断する
ため、従来の雨水貯留装置でも種々の工夫がなされてい
る。代表的なものは、縦樋の途中に「く」の字形の曲が
り部分を作り、小雨のうちは雨水が曲がり部分を通過し
て排水口に流れ、本降りになると、雨水が勢いよく流れ
るので曲がり部分を曲がりきれずに貯留槽に流れるよう
にしたものがある。このものは、装置がシンプルである
が、夕立のように、いきなり強い雨が降り出す場合に
は、初期雨水が貯留槽に流れ込んでしまう欠点がある。

【０００４】また、貯留槽の他に補助タンクを設け、雨
が降りはじめると雨水はまず補助タンクに流れ込むよう
にし、これが満水になると浮き玉が上がって補助タンク
への入り口が閉じ、雨水は貯留槽の方に流れるようにし
たものがある。このものでは、補助タンクが必要なので
装置が大掛かりになり、設備費がかさむ欠点がある。

【０００５】さらには、電子機器を用いて降雨量を測定
し、降雨量が一定の値を超えたら弁が開いて貯留槽に雨
水が流れ込むようにしたものもある。この種のものは、
設備費が高く、故障も多い。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】この発明は、初期雨水
を確実に排除でき、しかも、設備費が安い、雨水の取水
装置を提供する。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明の雨水取入装置
は、内筒と外筒を有しており、外筒は、建物の屋根に降
り注いだ雨水が流れ下る縦樋の途中に取り付けられる。
外筒の内部は棚板によって、導入室とその下のフロート
室に仕切られる。この棚板には、上部オリフィス孔とバ
イパス孔が穿設されている。内筒は、この棚板を貫いて
外筒の内部を上下に通っており、内筒の下部は外筒の下
端と共に縦樋と連通し、内筒の上部は導入室内で開放し
ている。フロート室の壁には取水口があり、ここから取
水管が雨水貯留槽まで導かれる。フロート室内に取水口
より低い位置にフロートを設ける。このフロートと連動
してバイパス孔を開閉するフロート弁を設ける。この弁
は、フロートが下がっているとバイパス孔を閉じ、フロ
ートが上がるとバイパス孔を開く。フロート室の水を縦
樋に流すため、下部オリフィス孔とこれより十分小さな
ドレン孔を設ける。下部オリフィス孔は上部オリフィス
孔より、断面積が小さい。下部オリフィス孔をフロート
の動きと連動して開閉するオリフィス弁を設ける。この
弁はフロートが下がっていると下部オリフィス孔を開
き、フロートが上がると下部オリフィス孔を閉じるよう
になっている（請求項１）。

【０００８】このように構成したので、降り始めの雨が
小雨のうちは、屋根に降り注いだ雨水が縦樋を通って取
水装置に流れ込み、上部および下部オリフィス孔をそれ
ぞれ素通りして再び縦樋に戻される。降りはじめの雨
は、大気中の埃や排気ガス、さらには屋根や樋に堆積し
た埃を含んでいるが、これらの初期降雨は貯留槽には流
れ込まない。

【０００９】雨脚が強くなってくると、取水装置に流れ
込んで来る雨水の流量が増し、上部オリフィス孔は素通
りできても、それより断面積の小さな下部オリフィス孔
を素通りできない。下部オリフィス孔からは、その面積
で定まる一定流量の雨水が縦樋に排出され、残り流量の
雨水がフロート室に徐々に溜まりはじめる。やがて、フ
ロート室の液面が十分高くなると、フロートが上がり、
リンク機構を介して、弁が動き、バイパス孔が開き、下
部オリフィス孔は閉じられる。こうなると、取水装置に
流入した雨水はバイパス孔（および上部オリフィス孔）
を通ってフロート室に流れ込むようになり、下部オリフ
ィス孔が閉じられているので、液面は急激に上昇する。
そして液面が取水口まで上がると、雨水は取水口から溢
れ、取水管を通って貯留槽に流れ込む。このように、雨
水が貯留槽に流れはじめるまでに、下部オリフィス孔か
ら初期雨水が排出され続けるので、貯留槽には初期降雨
を除いたきれいな雨水が送り込まれる。

【００１０】さらに雨脚が強くなると、取水装置に流れ
込んだ雨水が上部オリフィス孔も素通りできなくなり、
上部オリフィス孔からは、その面積で定まる一定流量の
雨水が下のフロート室に排出され、残り流量の雨水が棚
板の上部の導入室に溜まり、内筒の上部から内筒の中を
通って縦樋に流れる。このように、雨脚が強くなって
も、フロート室に流れ込む流量は一定に保たれるので、
フロートが上がるまでの時間を一定に保つことができ
る。

【００１１】フロート室に設けられた凹部にはドレン孔
があいており、ここからフロート室に溜まっている雨水
が縦樋に向けて常時流れ出ている。雨が止んで取水装置
に雨水が流れ込んで来なくなると、フロート室の液面は
ゆっくりと下がってくる。ここで、またすぐに雨が降っ
てくれば、フロート室の液面は上昇し、取水が再開され
る。しかし、すぐに雨が降らず、フロートが下がるまで
液面が低下すると、リンク機構の働きで、下部オリフィ
ス孔が開き、フロート室に溜まっていた雨水はそこから
排水され、やがて空になリ、初期状態に戻る。

【００１２】以上説明したように、この発明の取水装置
は、降りはじめの雨（初期雨水）は下部オリフィス孔を
通って大部分が縦樋に戻され、下部オリフィスを通過で
きなかった雨水がフロート室に徐々に溜まってくる。こ
うして液面が高くなると、まず、フロートが上がって下
部オリフィス孔が閉まり、次いで取水口から雨水が送り
出される。この頃には雨の降り始めから時間が経ってい
るので、雨水の汚れは少なくなっている。こうして、貯
留槽には、初期の汚れの多い雨水が送られずに、降り始
めから時間が経過して汚れが少なくなった雨水だけが貯
留される効果がある。

【００１３】棚板がないと、いきなり激しい雨が振り出
した場合、フロート室が直ぐにいっぱいになり、汚れた
初期雨水が貯留槽に送られてしまうおそれがある。この
発明では、棚板を設け、棚板に上部オリフィス孔を設け
たので、フロート室に流れ込む雨水の流量をほぼ一定の
流量に制限することができる。したがって、雨脚が強い
場合でも、所定の時間が経過してはじめてフロート室が
満水になり、汚れの少なくなった雨水だけを貯留槽に送
り込むことができる効果がある。

【００１４】この取水装置に流れ込む雨水には、大きな
ごみ、例えば木の葉や木片などが含まれていることがあ
る。このようなごみを取り除くために、内筒の上部開口
の上に、上に向かってラッパ状に拡大したかご状のスト
レーナを設けるとよい（請求項２）。雨水と共に木の葉
などが流れてくると、木の葉などのごみはストレーナを
通って内筒の中に落ち、縦樋に排出され、予備室やフロ
ート室に入り込むことを防止できる。ストレーナはかご
型なので、雨水はストレーナに邪魔されずに管壁を伝っ
て予備室に流れ込むことができる。

【００１５】雨水に含まれる小さなごみを除去するため
に、導入室内の、外筒と内筒の間にフィルタを設置する
とよい。このフィルタは時々掃除をする必要があるの
で、フィルタの周囲の外筒の壁を上下にスライドできる
ように構成すると作業がしやすい（請求項３）。

【００１６】

【発明の実施の形態】図１に示すように、雨水取入装置
１は、屋根から下水に向かって延びる縦樋２の途中に取
り付けられる。取水装置１から分岐した取水管３は雨水
貯留槽５に導く。符号４は貯留槽５と縦樋２を結ぶオー
バーフローパイプである。雨水貯水槽５は地下に埋設し
てもよい。

【００１７】取水装置１は、図２および図３に示すよう
に、内筒６とそれを包む外筒７を備えており、外筒の上
下端は細くつぼまった接続口７ａ、７ｂを形成してお
り、それぞれが接続パイプ９を介して上部縦樋２ａと下
部縦樋２ｂに接続される。外筒７は、片側に箱型に膨出
した形状になっており、また、外筒の内部にはこれを上
下に仕切る棚板１０があり、棚板の上が導入室１１、下
がフロート室１２を形成する。

【００１８】内筒６は外筒７の中を上下に通っており、
その下端が外筒の下部接続口７ｂと連通しており、上端
は導入室１１の内部において開放している。この内筒６
の上に、図９に示すような円錐状のかご形ストレーナ１
３が置かれている。内筒６の上端近くにはオーバーフロ
ー孔６ａが開いており、それらの孔より低い位置に、内
筒６と外筒７の間を埋めるようにフィルタ１５が設けら
れている。このフィルタを掃除したり取り替えたりする
ために、その周りの外筒部分７ｃは上下にスライドして
開閉するようになっている。この部分７ｃを上にスライ
ドした状態を、図８に鎖線で示す。

【００１９】フロート室１２の壁に取水口１６があいて
おり、ここから取水管３が雨水貯留槽５に向かって延び
ている。フロート室内部には、取水口１６より少し低い
位置にフロート（浮き子）１７が設けられており、この
フロートは、壁に水平に支持された軸１９ａに回動自在
に支持されたリンク１９の先に取り付けられている（図
５も参照）。

【００２０】棚板１０には上部オリフィス孔２０があい
ており、図４に示すように、その孔の大きさを調節する
ための扇型の板２０ａが棚板１０の上をスライドできる
ように取り付けられている。棚板１０には、もう一つ、
バイパス孔２１が開いており、この孔を開け閉めするバ
イパス弁２２が設けられている。この弁は、壁に支持さ
れた水平の軸２２ｂに回動自在に支持されたリンク２２
ａの先に取り付けられている。このリンク２２ａは、フ
ロートリンク１９にピンで枢支された縦リンク２３とピ
ンで結合されている。

【００２１】外筒７の底は一部上げ底になっており、こ
の上げ底２５に下部オリフィス孔２６があいている。孔
の大きさを簡単に変えられるよう、この孔２６は実際に
は、着脱自在な板２６ａにあけられている（図６も参
照）。この下部オリフィス孔２６を閉じる弁２７が設け
られており、この弁は、外筒の壁に水平に支持された水
平軸２９ａに中央を回動自在に枢支されたリンク２９の
端からチェーン３０で吊り下げられている。このリンク
２９の他端は縦リンク２３の下端とピンで結合されてい
る。

【００２２】外筒７の底（上げ底のない部分）には、図
７に示すように、外筒の下部接続口７ｂに通ずるドレン
孔３２が開いている。ドレン孔の目詰まりを取り除くた
めに、近くには掃除孔３３が開いており、掃除孔は普
段、キャップ３３ａで閉じられている。

【００２３】雨が降り始めると、屋根に降り注いだ雨水
が縦樋２ａを通って取水装置１に流れ込む。雨水と共に
落ち葉のような大きなごみが流れて来ると、ストレーナ
１３に捕捉され、上端開口から内筒６の中に、さらには
下部縦樋２ｂに落ちる。雨が小降りのときは、雨水は外
筒７の内壁を伝うように流れるので、内筒６の中には流
れ込まず、外筒内部の導入室１１に流れ込む。導入室に
はフィルタ１５があり、雨水がフィルタを通過するとき
に小さなごみが除去される。なお、雨水の流量が多いと
きは、フィルタ１５を通過しきれないでフィルタの上部
空間が水が溢れるが、この水はオーバーフロー孔６ａか
ら内筒６の中に流れ込む。

【００２４】雨の降り始めてからしばらくの間は、時間
あたりの雨量が小さいのが普通であり、屋根から縦樋を
経て取水装置に流れ込ん雨水は、上部および下部オリフ
ィス孔２０、２６をそれぞれ素通りして下部接続口７ｂ
から下部縦樋２ｂに流れ去る。このように、降り始めの
雨は、大気中の埃や排気ガス、さらには屋根や樋に堆積
した埃を含んでおり、これらの初期降雨は貯留槽に行か
ずに下水に排出される。

【００２５】雨脚が強くなってくると、取水装置に流れ
込んで来た雨水は、上部オリフィス孔２０を素通りでき
ても、下部オリフィス孔２６を素通りできないようにな
る。この場合は、下部オリフィス孔からその面積で定ま
る一定流量の雨水（これも初期降雨であって、汚れてい
る。）が下部縦樋２ｂに排出され、残り流量の雨水がフ
ロート室１２に徐々に溜まりはじめる。やがて、フロー
ト室の液面が十分高くなると、図３に鎖線で示すよう
に、フロート１７が浮き上がり、リンク２３が引き上げ
られ、弁２２が上がってバイパス孔２１が開き、弁２７
が下がって下部オリフィス孔２６は閉じられる。（な
お、フロート１７は、リンク１９が水平になるまで浮き
上がると、リンク１９が図示しないストッパに当たっ
て、フロートはそれ以上浮き上がらないようになる。）
このような状態になると、取水装置に流入した雨水はバ
イパス孔２１（および上部オリフィス孔２０）を通って
フロート室１２に流れ込むようになり、下部オリフィス
孔２６が閉じられているので、液面は急激に上昇する。
そして液面が取水口１６まで上がると、図８に示すよう
に、雨水は取水口から溢れ、取水管３を通って貯留槽５
に流れ込む。このように、雨水が貯留槽に流れはじめる
までに、下部オリフィス孔２６から初期雨水が排出され
続けるので、貯留槽５には初期降雨を除いたきれいな雨
水が送り込まれる。

【００２６】さらに雨脚が強くなると、取水装置に流れ
込んだ雨水は上部オリフィス孔２０を素通りできなくな
り、上段の棚板１０の上部に雨水が溜まるようになり、
やがて、上端から内筒６の中に流れ出し、縦樋２ｂを通
って下水に流れる。このように、雨脚が強くなっても、
フロート室１２に流れ込む流量は一定に保たれるので、
フロートが上がるまでの時間を一定に保ることができ
る。したがって、汚れた初期降雨が貯留槽に流れ込まな
い。

【００２７】フロート室１２の底はドレン孔３２があい
ており（図７）、ここからフロート室１２に溜まってい
る雨水が下水に向けて常時流れ出ている。雨が止んで取
水装置に雨水が流れ込んで来なくなると、フロート室の
液面はゆっくりと下がってくる。フロートより液面が高
いうちは、再び雨が降ってくれば、フロート室の液面は
回復し、取水が再開される。液面が下がり続けてフロー
ト１７が下がってしまうと、リンク機構の働きで下部オ
リフィス孔２６が開き、フロート室１２に溜まっていた
雨水はそこから排水され、やがて空になり、初期状態に
戻る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 雨水貯留槽装置の概念図である。

【図２】 取水装置の斜視図である。

【図３】 取水装置の断面図である。

【図４】 図３のＡ−Ａ断面図である。

【図５】 図３のＢ−Ｂ断面図である。

【図６】 図３のＣ−Ｃ断面図である。

【図７】 図６のＤ−Ｄ矢視方向から見た、取水装置の
下部断面図である。

【図８】 雨水の取り入れが行われている状態の取水装
置の断面図である。

【図９】 ストレーナの斜視図である。

【符号の説明】

１ 取水装置 ２ 縦樋 ３ 取水管 ５ 雨水貯留槽 ６ 内筒 ７ 外筒 ７ｃ スライド部外筒 １０ 棚板 １１ 導入室 １２ フロート室 １３ ストレーナ １５ フィルタ １６ 取水口 １７ フロート室 ２０ 上部オリフィス孔 ２１ バイパス孔 ２２ バイパス弁 ２６ 下部オリフィス孔 ２７ オリフィス弁 ３２ ドレン弁

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 建物の屋根に降り注いだ雨水が流れ下る
   縦樋の途中に取り付けられる外筒と、外筒の内部を導入
   室とその下のフロート室に分ける棚板と、該棚板にそれ
   ぞれ穿設された上部オリフィス孔とバイパス孔と、該棚
   板を貫いて該外筒の内部を上下に通っており、下端が該
   外筒の下端と共に縦樋と連通し、上部が該導入室内で開
   放している内筒と、該フロート室の壁に設けられた取水
   口から雨水貯留槽に導かれる取水管と、該フロート室内
   に該取水口より低い位置に設けられたフロートと、該フ
   ロートの動きと連動して該バイパス孔を開閉する弁であ
   って、該該フロートが下がっていると該バイパス孔を閉
   じ、該フロートが上がると該バイパス孔を開くバイパス
   弁と、該フロート室の水を該縦樋に流すための、該上部
   オリフィス孔より断面積の小さな下部オリフィス孔と、
   該フロートの動きと連動して該下部オリフィス孔を開閉
   する弁であって、該該フロートが下がっていると該下部
   オリフィス孔を開き、該フロートが上がると該下部オリ
   フィス孔を閉じるオリフィス弁と、該フロート室の水を
   該縦樋に流すための、該下部オリフィス孔より面積の充
   分小さなドレン孔からなる雨水取入装置。
2. 【請求項２】 該内筒の上部開口の上に、上に向かって
   ラッパ状に拡大したかご状のストレーナを設けた請求項
   １に記載の雨水取入装置。
3. 【請求項３】 該挿入室内において該外筒と該内筒の間
   にフィルタを詰め、該フィルタの周囲に位置する該外筒
   の壁を上下にスライドできるように構成した請求項１ま
   たは２に記載の雨水取入装置。