JP2007000694A

JP2007000694A - 雨水利用システム

Info

Publication number: JP2007000694A
Application number: JP2005180509A
Authority: JP
Inventors: Motoki Kawachi; 基樹河内; Naoki Ko; 直樹広
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2005-06-21
Filing date: 2005-06-21
Publication date: 2007-01-11

Abstract

【課題】雨水利用システムの構造を簡素にする。
【解決手段】ポンプ４０が駆動されると、貯留槽１０内の雨水は、循環経路８０に送られた後、三方バルブ４１の状態によって、ポンプ４０・三方バルブ４１・マイクロバブル発生器５１・ろ過器６０を順番に経て再度貯留槽１０に戻されるか、または、ポンプ４０およびバルブ７０を介して外部で利用される。ろ過器６０には、ミネラル溶出材が充填されている。ミネラル溶出材としては、たとえば、麦飯石を含む、無水珪酸、酸化アルミニウムを主要な構成物質とする多孔質鉱物、天然ゼオライト、カルシウム化合物のうちの１種または複数種類が充填される。なお、カルシウム化合物としては、貝化石やサンゴ石等が挙げられる。特に、ミネラル溶出材として砂状のサンゴ石が充填されることは、雨水へのミネラルの供給に関しても雨水に対する塵埃の除去に関しても好ましいと考えられる。
【選択図】図１

Description

本発明は、雨水利用システムに関し、特に、雨水を貯留し、さらに、貯留した雨水を庭木への散布等に適する水へと処理する雨水利用システムに関する。

水を有効利用する観点から、雨水を溜め、それを庭や屋上へ散布するために利用することは、非常に重要である。

しかし、雨水は軟水であり、また、近年では雨水の酸性化が問題となっている。さらに、雨水に空気中の硫黄酸化物（ＳＯ_ｘ）や窒素酸化物（ＮＯ_ｘ）が含まれることから、これらが溶解して、雨水が亜硫酸イオンや亜硝酸イオン等の有害物質を含むようになっている。

このようなことから、雨水は、植物の生育に用いる水としてはあまり適していないという問題があった。

このような問題を解決する技術として、特許文献１に、雨水を中水や浴水として利用するための技術が開示されている。具体的には、特許文献１には、雨水を、ストレーナ、活性炭、沈殿槽、貯水槽、の順に通し、さらに、貯水槽内の雨水を浄化槽との間で循環させ、当該浄化槽で雨水をオゾン殺菌する技術が開示されている。

また、雨水の有効利用の一つとして、雨水を飲用に利用する技術が特許文献２に開示されている。具体的には、特許文献２には、ろ過器と浄化器とオゾン発生器を備える飲料化装置が開示されている。
特開平１０−２８８１２号公報特開平６−３１５６８９号公報

しかしながら、上記した各従来技術は、装置が大掛かりとなってしまうという問題があった。

本発明は、かかる実情に鑑み考え出されたものであり、その目的は、雨水利用システムにおいて、その構造を簡素にすることである。

本発明に従った雨水利用システムは、雨水を導入される貯留槽と、前記貯留槽内の雨水にオゾンを供給するオゾン発生器と、前記貯留槽内の雨水を前記貯留槽の外部を介して循環させるための循環経路と、前記貯留槽内の雨水を前記循環経路で循環させるためのポンプと、前記循環経路上に設けられたろ過器とを含み、前記ろ過器はミネラル溶出材を充填されて構成されることを特徴とする。

また、本発明に従った雨水利用システムは、前記循環経路に接続され、前記循環経路内の雨水を取り出すための配管と、前記循環経路と前記配管の間に設置された弁とをさらに含み、前記弁は、前記循環経路と前記配管を接続する第１の状態と、前記循環経路と前記配管の接続を断つ第２の状態を取ることが好ましい。

また、本発明に従った雨水利用システムでは、前記オゾン発生器は、前記循環経路中の前記貯留槽より下流側であって前記ろ過器より上流側にオゾンを供給するように設置されることが好ましい。

また、本発明に従った雨水利用システムは、前記オゾン発生器で発生したオゾンをマイクロバブルの状態で前記貯留槽内の雨水に供給する、マイクロバブル発生器をさらに含むことが好ましい。

また、本発明に従った雨水利用システムは、前記オゾン発生器および前記ポンプの動作を制御する制御部と、前記貯留槽内の雨水のｐＨを検出するｐＨ検出部とをさらに含み、前記制御部は、前記ｐＨ検出部の検出するｐＨが所定の値以上となったことを条件として、前記オゾン発生器と前記ポンプの少なくとも一方の動作を停止させることが好ましい。

また、本発明に従った雨水利用システムは、前記オゾン発生器および前記ポンプの動作を制御する制御部と、前記貯留槽の水位を検出する水位検出部とをさらに含み、前記制御部は、前記水位検出部の検出する水位が所定の値以下となったことを条件として、前記オゾン発生器と前記ポンプの少なくとも一方の動作を停止させることが好ましい。

また、本発明に従った雨水利用システムでは、前記ミネラル溶出材は、砂状のサンゴ石であることが好ましい。

本発明に従うと、貯水槽内の雨水がオゾンを供給されることによって、当該雨水に溶解している亜硫酸イオンや亜硝酸イオンが、植物にとって無害な硫酸イオンや硝酸イオンに酸化される。また、本発明に従うと、貯留槽内の雨水が、ろ過器を通過することによって、塵埃等を除去されるとともにミネラル成分を供給される。つまり、ろ過器が、さらに浄化器の働きをすることができる。

これにより、本発明によれば、雨水処理システムにおいて構成要素を少なくでき、その構造を簡素にすることができる。

以下、図面を参照して、本発明の一実施の形態を説明する。
図１は、本発明の雨水処理システムの一実施の形態の構成を模式的に示す図である。

図中の矢印は、基本的には雨水の流れを示すが、オゾン発生器５０からマイクロバブル発生器５１へ延びる太線の矢印のみは、オゾンの流れを示す。

図１を参照して、雨水処理システムは、雨水を貯留する貯留槽１０を含む。雨水は、バルブ１１を介して貯留槽１０へ導入される。

貯留槽１０内には、雨水のｐＨを検出するｐＨセンサ２０と、雨水の量を検出する水位センサ３０とが設置されている。

貯留槽１０内の雨水は、循環経路８０を介して、貯留槽１０の外を通って再度貯留槽１０内に戻されるように循環される。循環経路８０上には、上流側から、ポンプ４０、三方バルブ４１、マイクロバブル発生器５１、および、ろ過器６０が設置されている。

三方バルブ４１は、循環経路８０外へ雨水を取り出すための配管７１に接続され、循環経路８０と配管７１を接続する第１の状態と、循環経路８０と配管７１の接続を断つ第２の状態とを取ることができる。三方バルブ４１が第１の状態にある場合、ポンプ４０が駆動されると、貯留槽１０内の雨水は、ポンプ４０および三方バルブ４１を介して配管７１に導入される。配管７１に導入された雨水は、取り出しバルブ７０を介して、庭への散水等に利用される。一方、三方バルブ４１が第２の状態にある場合、ポンプ４０が駆動されると、貯留槽１０内の雨水は、循環経路８０内を循環する。つまり、本実施の形態では、ポンプ４０は、雨水の循環用にも取り出し用にも利用できる。

オゾン発生器５０において発生したオゾンは、マイクロバブル発生器５１を介して循環経路８０に導入される。つまり、循環経路８０には、マイクロバブル状のオゾンが供給される。このことから、オゾンが雨水に溶解しやすい状態で雨水に供給され、これにより、オゾン発生器５０で発生するオゾンが効率良く雨水の酸化に利用されるため、オゾン発生器５０に対して必要とされるオゾンの発生能力を抑えることができる。したがって、雨水利用システムのコストを抑えることができるとともに、後述するろ過器６０において、細かい隙間にもオゾンを行き渡らせることが可能となり、確実にろ過器６０の除菌および浄化ができる。

また、本実施の形態では、オゾン発生器５０およびマイクロバブル発生器５１が、循環経路８０において、ろ過器６０よりも上流側であって貯留槽１０よりも下流側に設置されている。これにより、雨水が循環経路８０を循環する際、貯留槽１０を出た雨水は、マイクロバブル発生器５１でマイクロバブル状のオゾンを供給された後すぐにろ過器６０へ導入されることになる。これにより、オゾン発生器５０で発生したオゾンを、高濃度のまま、ろ過器６０に送ることができる。これにより、ろ過器６０では、ミネラル供給材の表面に付着する藻や最近や汚れ成分を浄化・除菌が可能となる。

ろ過器６０には、ミネラル溶出材が充填されている。ミネラル溶出材としては、たとえば、麦飯石を含む、無水珪酸、酸化アルミニウムを主要な構成物質とする多孔質鉱物、天然ゼオライト、カルシウム化合物のうちの１種または複数種類が充填される。なお、カルシウム化合物としては、たとえば、貝化石やサンゴ石等が挙げられる。特に、ミネラル溶出材として砂状のサンゴ石が充填されることは、雨水へのミネラルの供給に関しても、雨水に対する塵埃の除去に関しても、好ましいと考えられる。

なお、雨水へのミネラルの供給を化学式で表すと、たとえば次に示す式（１）および式（２）として表すことができると考えられる。なお、式（１）は、生成した硝酸カルシウムのカルシウムイオンが雨水中で遊離している状態を示し、式（２）は、生成した硫酸カルシウムのカルシウムイオンが雨水中で遊離している状態を示す。

上記したように、三方バルブ４１が第２の状態にある場合には、ポンプ４０が駆動されると、貯留槽１０内の雨水は、循環経路８０に送られ、ポンプ４０、三方バルブ４１、マイクロバブル発生器５１、ろ過器６０を順番に経て、再度貯留槽１０に戻される。なお、貯留槽１０内の雨水がある一定の量を越えると、オーバーフロー管９０を介して、貯留槽１０外へ送られる。

ｐＨセンサ２０および水位センサ３０の動作は制御回路１００によって制御され、また、これらの検出出力は制御回路１００へと送られる。また、マイクロバブル発生器５１、オゾン発生器５０、および、ポンプ４０は、制御回路１００に動作を制御される。なお、マイクロバブル発生器５１の動作は、オゾン発生器５０の動作に連動して制御される。

制御回路１００は、ｐＨセンサ２０の検出するｐＨが、中性でありミネラルも十分に含まれていると考えられる一定の値（たとえば６．０）以上である場合には、ポンプ４０およびオゾン発生器５０の少なくとも一方の動作を停止させることが好ましい。このような場合には、雨水に含まれている物質を、オゾンによって酸化する必要が無いまたはその必要性が低いからである。

また、制御回路１００は、水位センサ３０の検出する水位が所定の水位以下である場合には、ポンプ４０およびオゾン発生器５０の少なくとも一方の動作を停止させる。このように水位が低い場合には、ポンプ４０がエア噛みする事態が考えられるからである。

また、制御回路１００は、所定時間（たとえば３時間）以上ポンプ４０の動作を停止させた場合には、特定の時間、または、特定の流量だけ、循環経路８０に雨水を流し、そして、オゾン発生器５０を雨水にオゾンを供給させるために動作させることが好ましい。長時間放置されることによって、ろ過器６０において細菌が繁殖することが考えられるためである。

また、制御回路１００は、ポンプ４０の動作を停止させている場合に、ｐＨセンサ２０の検出するｐＨが特定の値（たとえば５．７）以下となったことを条件としてポンプ４０の動作を再開させ、かつ、オゾン発生器５０にオゾンを発生させる。なお、ポンプ４０の動作を停止させている状態では、雨水が貯留槽１０および循環経路８０において不均一化すること等によって正確なｐＨ値が得られない場合も考えられる。このことから、制御回路１００は、ｐＨセンサ２０の検出出力をチェックする場合、必要であれば、ポンプ４０の駆動を一時的に駆動させることが好ましい。

また、雨水利用システムには、制御回路１００に接続された、貯留槽１０内の雨水の取り出しが可能な状態を知らせるためのランプ１０１が備えられることが好ましい。制御回路１００は、貯留槽１０内の水位がある一定の水位以上の場合であって、かつ、ｐＨが所定の値以上である場合には、取り出し可能であるとして、ランプ１０１を点灯させる。

なお、ランプ１０１が複数の色で点灯が可能に構成される（または、異なる色で点灯する複数のランプから構成される）場合、制御回路１００は、取り出し可能である場合とそうでない場合とでランプの点灯色を変更することが好ましい。

雨水利用システムのユーザは、ランプ１０１の点灯の有無（または、点灯色）に基づいて、貯留槽１０内の雨水を取り出して良いのかどうかを判断し、取り出して良い場合には、バルブ７０を開状態とし、そして、ポンプ４０を駆動させる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

本発明の雨水利用システム一実施の形態の構成を模式的に示す図である。

符号の説明

１０貯留槽、１１バルブ、２０ｐＨセンサ、３０水位センサ、４０ポンプ、４１三方バルブ、５０オゾン発生器、５１マイクロバブル発生器、６０ろ過器、７０取り出しバルブ、７１配管、８０循環経路、９０オーバーフロー管、１００制御回路、１０１ランプ。

Claims

雨水を導入される貯留槽と、
前記貯留槽内の雨水にオゾンを供給するオゾン発生器と、
前記貯留槽内の雨水を前記貯留槽の外部を介して循環させるための循環経路と、
前記貯留槽内の雨水を前記循環経路で循環させるためのポンプと、
前記循環経路上に設けられたろ過器とを含み、
前記ろ過器はミネラル溶出材を充填されて構成される、雨水利用システム。
前記循環経路に接続され、前記循環経路内の雨水を取り出すための配管と、
前記循環経路と前記配管の間に設置された弁とをさらに含み、
前記弁は、前記循環経路と前記配管を接続する第１の状態と、前記循環経路と前記配管の接続を断つ第２の状態を取る、請求項１に記載の雨水利用システム。
前記オゾン発生器は、前記循環経路中の前記貯留槽より下流側であって前記ろ過器より上流側にオゾンを供給するように設置される、請求項１または請求項２に記載の雨水利用システム。
前記オゾン発生器で発生したオゾンをマイクロバブルの状態で前記貯留槽内の雨水に供給する、マイクロバブル発生器をさらに含む、請求項１〜請求項３のいずれかに記載の雨水利用システム。
前記オゾン発生器および前記ポンプの動作を制御する制御部と、
前記貯留槽内の雨水のｐＨを検出するｐＨ検出部とをさらに含み、
前記制御部は、前記ｐＨ検出部の検出するｐＨが所定の値以上となったことを条件として、前記オゾン発生器と前記ポンプの少なくとも一方の動作を停止させる、請求項１〜請求項４のいずれかに記載の雨水利用システム。
前記オゾン発生器および前記ポンプの動作を制御する制御部と、
前記貯留槽の水位を検出する水位検出部とをさらに含み、
前記制御部は、前記水位検出部の検出する水位が所定の値以下となったことを条件として、前記オゾン発生器と前記ポンプの少なくとも一方の動作を停止させる、請求項１〜請求項５のいずれかに記載の雨水利用システム。
前記ミネラル溶出材は、砂状のサンゴ石である、請求項１〜請求項６のいずれかに記載の雨水利用システム。