JP2002294892A - 冷却システム及び浄化槽 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 蒸発潜熱を利用した冷却システムにおいて、
蒸発部材への給水として浄化槽処理を利用して水源を確
保すると共に、蒸発部材における藻や悪臭などの発生を
防止することを目的とする。 【解決手段】 住宅等から排出される生活排水が浄化槽
ａに導入され、処理される。浄化槽処理水に炭酸水素ナ
トリウム（重曹）が添加された後、貯水槽ｂへ導入され
る。貯水槽内の浄化槽処理水が高度浄化装置に供給され
て高度浄化処理された後、蒸発部材ｄへ送られ、蒸発す
る。この蒸発に伴って蒸発潜熱により蒸発部材が冷却さ
れる。なお、高度浄化処理した水の一部をトイレ等に供
給してもよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、水の蒸発熱によっ
て壁や塀などを冷却するようにした冷却システムと、こ
の冷却システムに用いるのに好適な浄化槽とに関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】多孔質の素焼レンガを積んで壁体を構築
し、この多孔質の素焼レンガに水を吸収させると共に、
その吸収した水を表面より蒸発させ、その際の蒸発潜熱
によって壁体を冷却する冷却壁体が提案されている（例
えば、特開平９−２７９７０７号）。

【０００３】同号公報の実施の形態では、この冷却壁体
に供給する水として雨水を用いているが、同号公報第０
０９７段落には中水道を利用してもよい旨記述されてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】蒸発潜熱利用法式の冷
却システムにおいて、水源を雨水のみとしたのでは、夏
季の渇水期には水切れを起こすおそれが大きい。中水道
として浄化槽処理水を用いることも考えられるが、浄化
槽処理水には窒素やリンなどの栄養成分が多く含まれて
いるため、特に日当たりの良い壁体に藻などが多量に発
生するおそれがある。一旦藻が発生すると、美観が損な
われるだけでなく、蒸発冷却機能が低下したり、藻の腐
食による悪臭が発生するおそれもある。

【０００５】本発明は、このような問題点を解決し、蒸
発潜熱を利用した冷却システムにおいて、蒸発部材への
給水として浄化槽処理水を利用して水源を確保すると共
に、蒸発部材における悪臭の発生を防止することを目的
とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の冷却システム
は、表面から水を蒸発させる蒸発部材と、該蒸発部材に
水を供給する給水装置とを有する冷却システムにおい
て、該給水装置は、浄化槽と、該浄化槽からの処理水を
浄化処理する高度浄化装置とを有することを特徴とする
ものである。

【０００７】かかる冷却システムにあっては、浄化槽処
理水を高度浄化装置によって浄化処理するため、蒸発部
材での藻などの発生を防止することができる。もちろ
ん、蒸発部材の給水源を浄化槽処理水としているため、
渇水期でも水源が枯渇することはない。

【０００８】特に、一般住宅などにあっては、住宅で人
が生活していれば必ず生活排水が浄化槽に流入して浄化
処理水が生じるので、蒸発部材に必ず水が供給されるこ
とになる。

【０００９】この高度浄化装置は、建物の屋根や壁面に
設けられることが好ましい。このようにすれば、屋根や
壁を高度浄化装置の設置スペースに利用することができ
るだけでなく、屋根や壁の断熱を図ることもできる。

【００１０】この場合、高度浄化装置として植物の生育
が可能な無機多孔板を用いることにより、屋上緑化ある
いは壁面緑化を図り、断熱効果の促進と、ヒートアイラ
ンド現象の防止等も実現することができる。さらに、こ
の無機多孔板に生育した植物が浄化槽処理水中の窒素
（Ｎ）やリン（Ｐ）を摂取するようになるので、浄化槽
処理水中から藻発生の原因物質を除去することができ
る。

【００１１】本発明では、浄化槽処理水に炭酸水素ナト
リウムを添加してもよい。このように炭酸水素ナトリウ
ムを添加すると、浄化槽処理水あるいはこの浄化槽処理
水が供給された蒸発部材に藻や悪臭が発生することを防
止できる。

【００１２】なお、炭酸水素ナトリウムが添加された浄
化槽処理水は蒸発部材以外の水需要箇所（例えば水洗ト
イレ）に供給してもよい。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して実施の形態
について説明する。第１図は本発明の実施の形態に係る
冷却システム及び浄化槽の構成を示す模式的なブロック
図である。

【００１４】住宅等から排出される生活排水が浄化槽ａ
に導入され、処理される。この浄化槽は、例えば沈降
室、生物処理室、固液分離手段、殺菌筒等を備えた公知
のものを用いることができる。

【００１５】この殺菌筒と接触して殺菌剤が添加された
浄化槽処理水に炭酸水素ナトリウム（重曹）が好ましく
は１〜５０ｇ／Ｌ程度の割合で添加された後、貯水槽ｂ
へ導入される。

【００１６】炭酸水素ナトリウムを添加するには、例え
ば炭酸水素ナトリウム水溶液タンクと、ポンプとを用い
る。好ましくは、浄化槽流出水量に応じてポンプを作動
させ、所定量の炭酸水素ナトリウムを添加する。

【００１７】なお、炭酸水素ナトリウム水溶液のタンク
は浄化槽ａと一体とされてもよいが、市販の浄化槽や既
設の浄化槽を利用する場合には貯水槽を別途設置するこ
とになる。この貯水槽内の浄化槽処理水が高度浄化装置
ｃに供給されて高度浄化処理された後、蒸発部材ｄへ送
られ、蒸発する。この蒸発に伴って蒸発潜熱により蒸発
部材ｄが冷却される。なお、高度浄化処理した水の一部
をトイレ等に供給してもよい。

【００１８】この蒸発部材としては、多孔質材よりなる
ブロックが多段に積み重ねられた壁本体と、該壁本体に
灌水する灌水手段とを有する壁体が好適である。この灌
水手段から該壁本体に灌水されると、壁本体が湿潤し、
水の蒸発潜熱により壁本体が冷却される。この壁本体に
貫通孔が設けられ、該貫通孔を通り抜ける風が冷却され
るようにしてもよい。

【００１９】前記の通り、上記の高度浄化装置ｃは、植
物の生育が可能な無機多孔板を備えるものが好ましい。
この無機多孔板としては、粒状の無機多孔体とガラス粉
とを混合して焼成し、熔融して固化したガラスによって
粒状無機多孔体同士を結着したものが好適である。

【００２０】この粒状の無機多孔体としては、ゼオライ
ト、バーミキュライト、鹿沼土、マサ土、赤玉土などが
好適である。この無機多孔体の平均粒径は、０．５〜１
０ｍｍ特に２〜５ｍｍが好ましい。この無機多孔体は、
天然鉱物を粗砕して上記粒度に篩分けしたのものであっ
てもよく、それよりも細かい粒度のものを造粒して焼成
し、粒状としたものであってもよい。

【００２１】この無機多孔体がゼオライトである場合、
Ｎ，Ｐ両成分を除去することができる。無機多孔体がバ
ーミキュライトであれば、Ｎ分を除去でき、鹿沼土であ
ればＰ分を除去できる。無機多孔体が、鉄分の多い都市
ゴミなどの焼却灰（例えばＦｅ_２Ｏ_３を１％以上特に１
０％以上含むもの）や、鉄屑、石灰石、貝殻など、鉄イ
オン、カルシウムイオンを供給するものを含有する場
合、Ｐ分をリン酸鉄やリン酸カルシウムとして除去する
ことができる。

【００２２】この焼却灰等は、ゼオライト、バーミキュ
ライト、鹿沼土などの粉体あるいは粉粒体と混合され、
造粒及び焼成されて粒状体とされる。焼却灰等の配合割
合は、ゼオライト等１００重量部に対し、都市ゴミ焼却
灰の場合５〜２０重量部、鉄屑の場合１〜１５重量部、
石灰石及び貝殻の場合５〜５０重量部程度が好ましい。

【００２３】上記粒状無機多孔体に対しガラス粉を添加
し、このガラスの融点よりも高い温度にまで加熱し、ガ
ラスを熔融させ、次いで冷却してガラスを固化させ、こ
の固化したガラスによって粒状無機多孔体同士を結着す
ることができる。

【００２４】このガラスとしては珪酸ソーダガラス、ホ
ウ珪酸ソーダガラスなどの珪酸系のものが好適である
が、これに限定されるものではない。ガラスは、新品の
ガラスであってもよく、廃ガラスであってもよい。釉薬
に用いられるガラスフリットであってもよい。ガラス粉
の平均粒径は１０〜２０００μｍ特に１０〜５０μｍが
好ましい。ガラス粉の配合量は無機多孔体１００重量部
に対し５〜１００重量部特に２０〜５０重量部程度が好
ましい。

【００２５】製造された無機多孔板には、粒状無機多孔
体同士の間に平均して５００μｍ〜５ｍｍ程度の空隙が
形成されていることが好ましい。

【００２６】この無機多孔板の無機多孔体同士の間の空
隙に、有機系バインダーが配合された土を詰めてもよ
い。この有機系バインダーとしては、デンプン、メチル
セルロース（ＭＣ）、カルボキシメチルセルロース（Ｃ
ＭＣ）、「とびこ（飛粉）」と称されるこんにゃく滓な
どが好適である。有機系バインダーの添加量は、乾燥重
量で１００重量部の土に対し、１０〜３０重量部が好適
である。

【００２７】このような土を目詰めした無機多孔板又は
土を目詰めしていない無機多孔板の上に土の保持層を設
け、この土の保持層に土を詰めるか又は土の保持層の上
に土を堆積させてもよい。この土としては、降雨による
流去や風による飛散を防止するために上記の有機系バイ
ンダー配合土を用いる。

【００２８】土の保持層としては、ヤシやココナツの木
の繊維をマット状に成形したヤシマットやココナツマッ
ト、ガラス繊維、スラグ繊維等の鉱物質繊維の不織布、
ウレタン等の軟質合成樹脂のスポンジ等が好適である。
この土保持層の厚さは１０〜５０ｍｍ程度が好適であ
る。この土保持層は、繊維同士の間やスポンジ孔等に土
の少なくとも一部が入り込むので土の流去や飛散を防止
する機能を有する。

【００２９】この土の保持層に詰めるか又はその上に堆
積させる土の量は植物の種類に応じて適宜定めればよ
い。

【００３０】この無機多孔板やその上の土に生育させる
植物は、スナゴケ、ハイゴケ等のコケ類、メキシコマン
ネングサ、ツルマンネングサ、サカサマンネングサなど
のセダム類が好適である。このセダム類は、多年草であ
り、成長しても高さが低く、屋根において生育させるの
に好適である。

【００３１】以下、第２図〜第４図に示す冷却システム
付き建物について説明する。第２図は実施の形態に係る
冷却システムを備えた建物（この場合は戸建て住宅）の
斜視図、第３図は該建物の屋根の構成を示す分解斜視
図、第４図は高度浄化装置を構成するトレー及び緑化基
盤の斜視図である。

【００３２】この建物１の屋根は、第３図の通り、垂木
２上に野地板３を釘留めし、この野地板３の上にアスフ
ァルトルーフィング４を施して防水層を形成し、その上
に多数のトレー５を水勾配方向に列状に配設し、各トレ
ー５に無機多孔板６Ａをベースとした緑化基盤６を嵌め
込んだものである。

【００３３】このトレー５は、第４図に示す通り、略方
形のトレー底板７と、このトレー底板７の両側辺から立
設された仕切板８とを備えている。このトレー５は、そ
の最水上部５ｂがビス９（釘でも良い。）によって野地
板３に留め付けられる。トレー５の最水下部５ａは最水
上部５ｂよりも幅が小さくなっており、水下側に先に取
り付け施工されたトレー５の最水上部５ｂに対し、後か
ら取り付け施工されるトレー５の最水下部５ａが内嵌さ
れ、ビス９に上方から覆い被さる。

【００３４】即ち、トレー５は、屋根の軒側から順次に
取り付け施工される。この場合、まず、第３図のように
棟先用トレー１０を屋根の棟先に配置し、ビスにて野地
板３に留め付け、この棟先用トレー１０の最水上部に対
しトレー５の最水下部５ａを内嵌させる。当然ながら、
トレー５は、両側辺の仕切板８が水勾配方向となるよう
に向きが定められる。このトレー５の最水下部５ａを棟
先用トレー１０に内嵌させてそのトレー底板７をアスフ
ァルトルーフィング４上に重ねた後、ビス９を打ってト
レー５を固定する。

【００３５】次に、このトレー５の水上側に下から２番
目のトレー５を配置し、固定する。即ち、この２番目の
トレーの最水下部５ａを上から１番目の固定済みトレー
５の最水上部５ｂに内嵌させてビス９を覆い、その後、
該２番目のトレー５の水上部５ｂをビス９で野地板３に
留め付ける。以下、３番目以降のトレー５も同様にして
配置され、固定される。このようにして、水勾配方向に
トレー１０，５が連なってトレーの列が形成される。

【００３６】このトレー１０，５の列は、水勾配と直交
方向に複数列形成される。なお、トレー１０，５の列は
１列ずつ形成されてもよく、各列のトレー１０を取り付
け施工し、その次に各列のトレー５をそれぞれ取り付け
施工してもよい。

【００３７】第３図の通り、棟先用トレー１０は、長方
形状の底板部１１と、この底板部１１の１対の短手辺か
ら立設された仕切板１２と、底板部１１の１つの長手辺
から立設された立壁１３とを有しており、この立壁１３
が水下側となるように配置される。前記の通り、この棟
先用トレー１０の水上側がビスで野地板３に固定され、
このビスを覆うように、１番目のトレー５の最水下部５
ａが棟先用トレー１０の水上部に内嵌される。

【００３８】この棟先用トレー１０の水下側は、棟先か
ら突出しており、この突出した部分に水の流出部として
孔、スリット等の開口１４が設けられる。この開口１４
の下方に、軒先に沿って雨樋１５が設置されている。

【００３９】棟先用トレー１０の仕切板１２は、各トレ
ー５の仕切板８と一直線状に連なって水勾配方向に配設
される。この仕切板８，１２は、隣接するトレー列の仕
切板８，１２と背中合わせになるので、この背中合わせ
となった仕切板８，１２同士に上方からカバー１６を被
冠させる。このカバー１６は、１対の垂下片１６ａと、
該垂下片１６ａの上端同士を連結している天片１６ｂと
を有した下向き略コ字形状のものである。垂下片１６
ａ，１６ａが仕切板８，１２の内側面（背中合わせ面と
反対面）に沿って垂下するようにカバー１６を装着し、
必要によってカバー１６をビスによって仕切板８，１２
に固定する。

【００４０】このようにして配設されたトレー５に対
し、前記緑化基盤６を嵌め込む。この緑化基盤６は、透
水性の無機多孔板６Ａをベースとし、その上に土保持層
６ａを介して土６ｂを堆積させ、植物６ｃを植えたもの
である。

【００４１】具体的には、無機多孔板６Ａは、粒径１〜
３ｍｍであり平均粒径２ｍｍのバーミキュライト１００
重量部に対しガラスフリット（平均粒径３０μｍ）３０
重量部をＣＭＣ８０重量部と共に添加して混合した後、
１５×１５×３ｃｍの大きさに成形し、乾燥した後、８
００℃×８Ｈｒ焼成し、次いで自然冷却することにより
製造されたものである。この無機多孔板６Ａを構成する
バーミキュライト粒状体同士の間には、平均して１ｍｍ
の空隙があいている。この無機多孔板６Ａの上に、土保
持層６ａとしてヤシマットを１ｃｍ厚に敷き、その上に
土６ｂとして有機系バインダー配合土を２ｇ／ｃｍ^２の
割合で目詰めしながら堆積させ、次いで植物６ｃとして
スナゴケを植えてある。なお、有機系バインダーとして
は飛粉を土１００重量部（乾燥重量）に対し２０重量部
の割合で添加したものを用いている。

【００４２】第２図の通り、トレー１０，５の各列に水
を均等に供給するように、棟に沿って散水管２２を配設
する。

【００４３】建物１から排出される排水を地中に配置さ
れた小型合併浄化槽２０ａに流入させ、処理した浄化槽
処理水が炭酸水素ナトリウムの添加を受けた後、貯水槽
２０ｂ、ポンプ（図示略）及び配管２１を介して散水管
２２に供給し、該散水管２２から各トレー列の最も水上
側のトレー５に流出させる。

【００４４】この水は、各緑化基盤６、特にその無機多
孔板６Ａを透過しながらトレー５の列を水勾配に従って
流れ、やがて棟先用トレー１０に至り、開口１４から雨
樋１５に流れ込む。この雨樋１５に流れ込んだ水は、緑
化基盤６を透過して濾過処理及びイオン交換処理される
と共に、緑化基盤６に生育した植物６ｃによって浄化処
理（例えばリンや窒素の吸収）を受けたものであり、浄
化槽処理水よりも水質が良好なものとなっている。そこ
で、この雨樋１５内の水を配管２３を介して地中等に配
置された貯水槽２４に導入し、ポンプによって蒸発冷却
塀２５に供給する。この蒸発冷却塀２５は、多孔質ブロ
ックを積んだものであり、上部及び内部に灌水用の給水
路が設けられている。なお、この貯水槽２４内の水の一
部を建物１内のトイレ洗浄水や庭の散水栓等に供給して
もよい。

【００４５】この貯水槽２４へは、屋根に降った雨水も
流入し、蒸発冷却に利用される。

【００４６】この貯水槽２４内の水は、緑化基板６によ
って窒素及びリンが除去されたものであり、蒸発冷却塀
２５に藻などが生じることが防止される。また、この水
に炭酸水素ナトリウムが添加されているので、臭気の発
生も防止される。

【００４７】上記実施の形態は本発明の一例であり、本
発明は図示以外の形態としてもよい。例えば、上記実施
の形態の高度浄化装置は、植物生育機能及び水浄化機能
を有した緑化基盤６を用いているが、水浄化の機能を主
体とした無機多孔板６Ａのみを用いてもよい。また、こ
の高度浄化装置は建物の壁に設けられてもよい。さら
に、貯水層２４を建物の上部に設け、水頭差によって蒸
発冷却塀２５に給水してもよい。

【００４８】

【発明の効果】以上の通り、本発明によると、蒸発潜熱
を利用した冷却システムにおいて、蒸発部材への給水と
して浄化槽処理水を利用して水源を確保すると共に、蒸
発部材における藻や悪臭などの発生を防止することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態に係る冷却システムのブロック図で
ある。

【図２】実施の形態に係る冷却システムを備えた建物の
斜視図である。

【図３】図２の屋根の構成を示す分解斜視図である。

【図４】トレー及び緑化基盤の斜視図である。

【符号の説明】

１ 建物 ２ 垂木 ３ 野地板 ４ アスファルトルーフィング ５ トレー ５ａ 最水下部 ５ｂ 最水上部 ６ 緑化基盤 ６Ａ 無機多孔板 ７ トレー底板 ８ 仕切板 ９ ビス １０ 棟先用トレー １５ 雨樋 １６ カバー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松本 奈弥 愛知県常滑市鯉江本町５丁目１番地 株式 会社イナックス内 Ｆターム(参考） 2E001 DD01 DD04 DH21 DH28 FA03 FA16 FA43 GA12 GA28 GA29 GA83 HA00 HA33 HC11 HD11 HE10 JA00 JA03 JA06 JA13 3L050 BB04

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 表面から水を蒸発させる蒸発部材と、該
   蒸発部材に水を供給する給水装置とを有する冷却システ
   ムにおいて、 該給水装置は、浄化槽と、該浄化槽からの処理水を浄化
   処理する高度浄化装置とを有することを特徴とする冷却
   システム。
2. 【請求項２】 請求項１において、該高度浄化装置は、
   建物の屋根又は壁面に設けられていることを特徴とする
   冷却システム。
3. 【請求項３】 請求項２において、該高度浄化装置は、
   植物の生育が可能な無機多孔板を有することを特徴とす
   る冷却システム。
4. 【請求項４】 請求項３において、無機多孔板がイオン
   交換能を有することを特徴とする冷却システム。
5. 【請求項５】 請求項１ないし４のいずれか１項におい
   て、高度浄化装置に流入する水に炭酸水素ナトリウムを
   添加する手段を有することを特徴とする冷却システム。
6. 【請求項６】 生活排水を処理する浄化槽において、処
   理した水に炭酸水素ナトリウムを添加する手段を備えた
   ことを特徴とする浄化槽。