JP2005330783A - 逆パラソル型雨水集水装置 - Google Patents

Abstract

【課題】どこへでも設置でき、且つ移動し組立、解体も容易に出来利用水量に応じた規模の施設が設置でき無降雨時対策用に利用するための水を貯留することが出来る雨水集水装置を提供する。
【解決手段】大量消費と水道水の質不安から近年は給水量は増えていないと聞いている。地域で発生した雨水を地域で使い地球温暖化・放流抑制や下水道に降雨時に流入する雨量を押さえ汚水の未処理水を事前に防ぐ施策として何処でも，何時でも利用できる逆パラソル型雨水集水装置と雨水貯留の併設により上記、記載の問題と都市地下水害の予防措置として環境悪化予防対策に一助となる施設である。
【選択図】 図１

Description

本発明は、緑があっても水がない都市景観自体、考えて見れば如何にも不自然であるが、その緑さえ育ちにくい都市も多い。アスファルトとコンクリートで出来ている市街地では地下浸透に熱心と言うが降雨時には下水道の整備が整った街ではその雨は瞬時に河川や下水道をへて下水処理場や海に流れでる。本集水施設はどこへでも設置でき、且つ、移動し組立、解体も容易に出来利用水量に応じた規模の施設が設置でき無降雨時対策用に利用するための水を貯留することが出来る雨水集水装置に関する。

本来であれば下水処理水が当初計画のように綺麗な水となるように処理されていて利用者が再利用して不思議はないのだが、海へ捨てていることが汚い水と言う事を証明している。
この河川水を緑や草花、農業用水としては利用されておらず、地下水に依存しているのが現状である。よって、地下水の低下を招いているのが現状である。又、一定量を超える降雨時には未処理の汚水が河川等に溢れ出てたり急激な雨水流入により管低や管壁に付着していた白色固形物が剥がれおち流出されているのが現状である。

汲み上げ禁止の浅井戸や深井戸水を各電車の車両基地では洗車に利用しているが、地下水汚染を知って実施しているのか疑問である。
洗車作業に携わっている人達の話では綺麗にならない、特に窓ガラスや屋根のカーボン粉部分は洗浄作業の中では一番苦労していると聞いている。
新聞等で賑わしている地下水汚染は、主にトリクロロエチレン、テトラクロロエチレン及びジクロロメタンなどであり、もちろん、それ以外にも沢山の有機塩素系化合物質として指定されているものもあり、前記物質について国は排水、地下水、及び浄水の濃度規制をおこなっている。

都市の地下水がこれら有機塩素系化合物によって汚染され、水道水には使えなくなった所が非常に多い。
地下水の汲み上げ規制等は別にして、自治体にとって費用のかからない大事な水源であるから、それが使えなくなる損失はあまりにも大きいと言わねばならない。

雨水利用の集水域で一般的な物は家屋やビルの屋根にその場を求めているが雨水利用の最大の問題点は降雨の状態と降雨とは無関係でも地上に降下して来る乾性降下物や湿性降下物などが無降雨時にも色々な不溶解性物質が集水場所に堆積され降雨時に雨水と共に貯留水槽に堆積される欠点がある。ちなみに、約４ｇ／Ｍｍ_２も降下して来ている。

降下物の中で多い物順で列記すると（観測場所により多少の差がある）カルシウム＋イオン・硫酸−イオン・硝酸−イオン・塩素−イオン・アンモニュウム＋イオン・ナトリュウム＋イオン・カリュウム＋イオン・マグネシュウム＋イオン順となり一般家庭の集水面積で計算すると約２０ｇ／５０ｍ_２・Ｍにもなる。

消防車の進入困難な４Ｍ以下の道路は東京都の場合約２０％近い数値であると言われている。このような場所でも開発時に小規模ではあるが公園は周辺住民の安心の水と心安らぐ水辺は皆無と言っても過言ではない。火災時や災害時のための水確保のための貯水槽すら無いのが現状である。

日本の河川はヨーロッパなどと比べ急流であるため、大半の河川水は源流から１日か２日で海や汚水処理場（合流式下水道のため）へ流れ出てしまう。雨が多く降れば増水し、天気が続くと渇水状態となるので河川は晴天時は何時も枯れかかっている。増水と渇水の流量比を流状係数と言うがヨーロッパが１〜２桁であるのに対しわが国では３〜４桁となっている。

現在の政策は結果として水環境と言われるものは汚いものだという間違った概念を市民に植え付け、ますます水域を減らし、家庭やビルの中で蛇口をひねって出す水だけがある乾いた砂漠のような都市を作り出し、その上、田舎にさえそれを強制しているのではないだろうか。

現在の生活の中で安くて簡単に手に入り大量消費している物と言えばそれは水である。飲料水を除けば打ち水・散水・お風呂・トイレの洗浄水・洗濯水・車の洗車等々発生主義は昔の話で上水道の取水の約７３％以上は地表水で遠くへ運び遠くの浄水上で処理し利用する手元まで運んできた水に対し、利用目的に合った中水道の制度を確立し自然にやさしい予防環境学を子供達に伝える事が大気汚染・粉塵・水質汚濁等の環境問題である。

雨水利用として知られている集水域の集水場所は主にビル及び家屋の屋根からの集水が大半以上を占め降雨時のみに利用できる集水施設は本発明以外文献や実施の現場を見た事はない。従来の集水場所の湿性降下物や乾性降下物の防止策まで考慮にいれた集水施設は公知もされていない。しかし、湿性降下物や乾性降下物の降下量や分析値は多く公知されている。
実開平６−４５００３号公報 地球環境関連データ集（平成１４年度）東京都環境科学研究所 水はよみがえるか 「飲水から水辺まで」村上光正著

上記課題を解決するため無降雨時に湿性降下物や乾性降下物は開放的ビルの屋上や家屋の屋根のように堆積する事はない。降雨時に初期雨水の取捨を含めて利用目的水量・水質等で感雨センサの駆動設定値を定め集水出来る。かつ、安全性の確保や景観保全の課題。

利用目的に応じて施設の規模と水質・水量・利用の手段等の付加すべき設備内容について事前に検討し施設構築前に予め利用目的に見合う設備にし過大施設は避け、かつ、運転制御方式も合せて検討し設置地域に合う適正施設であるかの安全性への課題。

利用施設の償却部位と安全性維持のための部位の明記及び告知や、非常時対策や台風・豪雨時の対策、稼動機器の制御問題の事前確認と維持管理の問題や利用時期以外の時期における課題。

集水機能以外の利用方法や年間を通し利用の可能性に付いての検討課題と設置場所による隣接関係者への問題や、設置による新しい問題の発生の有無等や、感雨センサー辺倒で安心か、遠隔操作の電波状態の課題。
新方式一辺倒の他サブの制御の有無や遠隔操作の電波到達範囲外に対する課題。

本発明には遠隔操作や早霜・遅霜や降雪が予測される場所での設置は出来るが、自然状況気象データ・平年時のデータ比較や気象状況調査が課題となる。

本発明は教育用具から農業用水・生活雑用水や公園等・環境や水を大切にすためのシンボルとしても利用し、公園の水辺の用水や噴水で繰返し利用でき循環利用も出来ると共にその過程で濾過装置を設置し安心と衛生面にたいする課題。

本発明品は、キット販売を計画しており教材用具利用の場合は指導者の元で組立て、色々な用途に利用でき、利用目的に応じ移動設置も出来、水の性質や雨量計測時間別や降水の状態で大気の汚染具合や雨水に含まれている種々の成分を調べることが出来が教師や学校側の負担の有無が課題である。

本発明品は、田畑用・生活雑用水を主目的とし開発したもであり集水面積が大きく設置場所で組立てとなり涵養水目的の設置と雨水貯留目的の設置に分けて考え、該涵養水補給タイプは独立基礎が必要で、該雨水貯留目的の場合は貯留槽上部スラブ部分に設置し利用する。双方共部材リストや組立て順位マニュアル書・安全対策方法等記載を添付し原則的には自立タイプであるが農家や利用者が組立てや解体が真に出来るかが課題である。

風圧に対しては３０ｍ／Ｓ〜４６ｍ／Ｓで（最高の高さ５Ｍ以下とし）次式で計算をｑ＝０．６ＥＶｏで行い設置区域の風の状況に応じては特定行政府の定めた数値の６０％とあるが、１００％で算出していて原則は自立型である。発表されている気象状況や平年時との比較検討によって安全対策の確認を得られるか課題である。

本発明は寒冷地での早霜・遅霜対策・降雪が予測される場所での設置に対しヒーテングシート、温度センサ連動や全ての集水装置には遠隔操作ができる施設であるが、設置場所や電波到達エリア外であるか、無いかの事前調査、気象状況、平年時のデータと合せて検討する課題である。

集水雨量を定めて駆動するシステムで、集水パラソルが閉じた状態あるから無降雨時には湿性・乾性降下物は混入しない。感雨センサ３１には初期雨水の処理を含めた量で設定し、設定数量以下では稼動しない。降雨時に目的が明確な場合は配管途中にて電気伝導度計３２で取捨し設定数値以上で電動弁２４を閉とし涵養水フロート水配管４３へ流出できるのが特徴である。

集水域の径に応じて雨水貯留槽の重量や設置基礎とのバランスを取りかつ、法に定められた計算をし、更に万が一に備え安全対策を講じてあり安心して利用できる装置であるのが特徴である。

集水用パラソルを利用していない状態無降雨時の景観問題は地上高さ４０００ｍｍ以下巾約４５０ｍｍ以下で折たたみ厚約３５０ｍｍ以下で、使用時には集水用シート１２は開いた状態でその形状が特徴的でシンボリックな形状あり、大きく景観を損なう事のない装置で集水用パラソルの利用時期以外には、解体し保管する事が出来るのが特徴である。

集水用パラソルは開いた状態にし早霜・遅霜対策にはかなりの効果が見込まれ湿度センサ４４併用で利用すると霜対策では大きな効果をもたらすのが特徴である。（手動で稼動）

ヒーテングや湿度センサ４４で利用する場合は手動または、遠隔操作で行うのが良い。感雨センサ３１や太陽光発電３６ではヒーテングと湿度センサ４４で稼動できるのが特徴である。

集水用パラソルにより夏季の水辺の用水を確保し利用する場合は循環過程においてパックフイルター付の濾過設備３３を設置することが出来るのが特徴である。

集水用パラソルは、キット販売となっており、小学校中学年の生徒なら指導者の元、容易に組立てる事ができる。利用目的次第で移動型もでき雨水を通して水以外の環境の事や雨水に含まれている色々な物質も知ることが出来るのが特徴である。

逆パラソル型雨水集水装置で貯水した雨水を市街地での畑への散水利用する場合にその土は涵養能力が高く作物の上から散水ばかりでなく、湿度管理を行い栽培作物に合った土中湿度の管理で隣接家屋や通行人に気を使わず野菜等の食物を栽培することが出来のが特徴である。

農業用で大型の直径６ｍ〜７ｍの物でも２〜３人で組立て解体ができる集水用パラソルであり、高さも５ｍ以下で隣接家屋や他の畑等に日照問題等で迷惑をかける心配もなく景観や美観を損なう事がないのが特徴である。

集水用パラソルは風に対する影響も風圧は設置地域の状況に基いた基準値で計算し安全対策を講じてはあるが予防的側面から補助材もついているのが特徴である。

架台とも移動が容易に出来、狭い所での設置が可能で小中学生の環境予防学を手軽に学ぶことが出来、雨水から大気汚染や粉塵その他の環境についても調査が出来る施設である。
図−３集水場所を持っていても無降雨時での湿性降下物や乾性降下物を降雨時に、大気汚染物質と共に集水している雨水と比べて初期雨水の処理次第では本発明の集水パラソルでの雨水は非常に負荷の低い雨水を利用できる施設である。

ある程度長期に貯水してもエアーレーション付図−６貯留槽２３と水質管理で電気伝導度３２の数値による取水方式でより安心な生活雑用水を提供出来る施設である。

集水時の木の葉や飛散物と集水場所に設けてある防虫網１８や目皿１８等の目詰まりは図−４・図−２の集水シート１２に設けてあるファスナー２６を開き容易に取除く事が出来る施設である。

万が一の強風時に対応出来る控えワイヤー８も瞬時に張れるが、予め設けてある集水シート１２の改め口３０の開放で施設への風圧を弱める事も出来、台風等予め予測出来る場合は、集水シート１２を容易に取外す事もでき安全対策は万全である。図−３・図−２

設置場所が寒冷地帯の場合は集水シート１２をヒーテングシートに張替え温度センサー５４及び湿度センサ４４連動で早霜・遅霜対策や降雪時に融雪シートに使える施設である。図−６

田畑の耕作面積に合せ、かつ、作物に合せた補給水手法が選べる。湿度センサ４４により市街地での散水による隣接住民や通行人にも迷惑を掛けずに農作業が出来、集水用パラソルによる日照問題も発生しない施設である。図−１

本発明に係る集水パラソルの姿斜視図である。 本発明に係る集水パラソルの平面図である。 本発明に係る集水パラソルの断面図である。 本発明に係る集水パラソルの集水桝詳細平面・詳細断面図である。 本発明に係る集水パラソルの親骨図・受骨止めプレート図である。 本発明に係る集水パラソルの制御系統図である。 本発明に係る集水パラソルの制御部位図である。

符号の説明

１． ベースプレート
２． 受プレート
３． 締め付けボルト
４． 巻き揚げウインチ小屋
５． 巻き揚げウインチ小屋プレート
６． 巻き揚げウインチ
７． 上部補強プレート
８． 非常用控えワイヤー（アンカー付）
９． 巻き揚げワイヤー
９． 巻き揚げワイヤー受コマ
１０． ユニオン（配管継手）
１１． 露先
１２． 集水シート
１２’．集水ヒーテングシート（オプション）
１３． 転倒防止ワイヤー
１４． 進入防止フエンス及び扉
１５． アンカー付丸環
１５’．丸環
１６． 集水桝
１６’．集水桝受け金物
１７”．脚部補強プレート受け
１７． 脚部補強プレート
１７’．下部補強プレート
１８． 排水目皿
１８’．防虫網
１９． ピンボルト
２０． パラソル中棒（肉厚）
２１． パラソル中棒
２２． 防臭トラップ
２３． 雨水貯留槽
２４． 電動弁（オプション）
２５． 排水口（パックフィルター清掃時）
２６． ファナー中型ＡＢＳ製（点検口用）
２７． 受骨止めプレート
２８． 受骨
２９． 親骨
３０． パラソル集水面改め口
３１． 感雨センサ
３２． 電気伝導度計（オプション】
３３． パックフイルター付濾過装置（オプション）
３４． 雨水貯留槽点検口（マンホール）
３５． 中継ボックス（感雨センサ）
３６． 太陽光発電・蓄電池付・（オプション）
３７． 中継ボックス（電気伝導度計・電動弁）
３７’．制御盤（電気伝導時計・電動弁）
３８． タラップ（雨水貯留槽）
３９． 制御盤（感雨センサ）
４０． 揚水ポンプ（オプション）
４１． 散水配管（オプション）
４２． フックＳＶ
４３． 涵養水フロート水配管
４４． 温度センサ（オプション）
４４’．温度センサ中継ボックス
４４”．温度センサ分割中継ボックス
４５． 揚水ポンプスイッチ及び中継ボックス
４６． 電磁弁・バルブ連動（オプション）
４７． 雨水貯留槽泥溜り
４８． パルス出力付転倒桝式雨量計
４９． 湿度計制御盤
４９’．湿度計中継ボックス
５０． 制御盤（雨量計＆湿度計）
５１． ポンプ＆濾過設備制御盤（オプション）
５２． メイン制御盤
５３． 巻揚げ上限ＬＳ
５４． 温度・湿度・ヒーテングシート制御盤
５５． コンプレッサーブロー配管制御盤
５５’．コンプレッサー

Claims (5)

1. 逆パラソル開閉自在型雨水集水面の感雨センサと雨量計の設定数値により駆動し、無降雨時の乾性及び湿性降下物の混入を防ぎ汚濁負荷の少ない雨水を集水出来ることを特徴とする逆パラソル型雨水集水装置を提供できる。
2. 感雨センサで降雨開始を感知し初期雨水の取捨を雨量計から発生するパルスをカウントする事により行い、設定した初期雨水量に達した後にフックの開放により集水面が開く逆パラソル型雨水集水装置を提供できる。
3. 降雨終了時感雨センサにて感知し遅延タイマーがスタートし設定時間分、雨量計からのパルス入力を待ちタイムアップ信号で巻き揚げモーターを駆動させ巻揚げ上限スイッチがＯＮになった時点で駆動が停止しフックが掛る逆パラソル型雨水集水装置を提供できる。
4. 転倒防止ワイヤー及び下部雨水貯留槽との固定架台等で設置場所への移動が容易に出来き、雨水貯留槽と分離設置可能な逆パラソル型雨水集水装置を提供できる。
5. 運搬移動、組立て解体が容易に出来、大きな保管場所を必要としないキット方式の逆パラソル型雨水集水装置を提供できる。

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