JP2010265624A - 雨水貯留装置 - Google Patents

Abstract

【課題】畑作地、家庭菜園、果樹園、植物園、運動場等、屋外に設置され、雨水をタンクに一時的に貯留しておけるコンパクトな雨水貯留装置の提供。
【解決手段】上面に雨水取入れ口を有し雨水を貯留する複数のタンクと、その複数のタンクを並列に収容する基台と、雨水を集水してタンクに取入れる集水部を設置し、該集水部の排水口が前記タンクの各々の雨水取入れ口に通じるように、集水部を基台に取り付けたことを特徴とする雨水貯留装置にて提供。複数個のタンクの上方に、広口で略長方形開口部を有する底部が連接じょうご形状になった集水部を設けており、その先端を各タンクの上部開口の位置に合わせているので、集水効率が大きい。また、この雨水貯留装置を複数基用意して、上下に段重ねすれば、設置面積当りの雨水の貯留量が倍以上になる。
【選択図】図３

Description

本発明は、雨水貯留装置に関し、更に詳しくは、畑作地、家庭菜園、果樹園、植物園、運動場等、屋外に設置され、雨水をタンクに一時的に貯留しておけるコンパクトな雨水貯留装置に関する。

近年、資源の有効利用に関する意識が高まり、雨水を庭木や野菜などへの散水、トイレ用水、洗車水、消火用水、池への補給水、地震等で水道が使用できない時の非常用水、真夏時の庭やベランダの冷却、屋上緑化等に利用することが種々検討されるようになった。これまでに建物の屋根やベランダに降った雨を雨樋で集めて、タンクに一時的に貯留するようにした雨水の貯留槽が知られている（例えば特許文献１、特許文献２参照）。

しかしながら、建物の屋根やベランダ以外、例えば、雨を受け止める屋根や雨水を集める雨樋などが備わっていない畑作地、家庭菜園、果樹園、植物園、運動場等の屋外では、雨水の集水効率が悪く、雨水は有効に利用されていない。そのため比較的手軽に運搬でき、取り扱いやすいポリタンクのような小容量の容器に池や河川の水、あるいは水道水を入れて運搬し、利用しているのが現状である。また、畑作地等の屋外では、ポリタンクの上に大きなじょうごを取り付けることが考えられるが、単にそのような構造にしただけでは、不安定なために長期間使用できないだけでなく、上面が解放されているのでポリタンクの中に多量のゴミが入り込んでしまい十分に集水できなくなってしまう。

なお、ポリタンクのような小容量タンクを３つ用意し、それを連結ホースにより数珠繋ぎにして、屋根に降った雨水を、竪樋の途中に取り付けた取水継手を介して第１の小容量タンク、第２の小容量タンク、そして第３の小容量タンクに順次取り入れるようにした雨水貯水方式が提案されている（特許文献３参照）。
しかしながら、特許文献３に記載の雨水貯水方式は、特許文献１及び特許文献２と同様に、家屋の屋根に降った雨を雨樋に集め、これを複数の小容量タンクに次々と配水し貯留するものであり、屋根や雨樋に代わる集水機構を必要とするから、雨樋のない屋外には適用できない。
そこで、屋外で屋根や雨樋等に代わる集水機能を具備し、しかも用水の運搬も楽にでき、保守も容易でコンパクトな小容量の容器を備えた雨水貯留装置が求められている。

特開２００３−１５５７６１号公報 特開２００６−２８８７６号公報 実用新案登録第３１４８７９３号公報

本発明の目的は、畑作地、家庭菜園、果樹園、植物園、運動場等の屋外に設置され、降ってくる雨の集水効率にすぐれ、しかも運搬しやすく安価な市販のポリタンクを利用しうるコンパクトな雨水貯留装置を提供することにある。

本発明者は、上記の様な従来技術に伴う問題を解決するために、上面に雨水取入れ口を有し雨水を貯留する複数のタンクと、その複数のタンクを並列に収容する基台と、雨水を集水してタンクに取入れる集水部を設置し、該集水部の排水口が前記タンクの各々の雨水取入れ口に通じるように、集水部を基台に取り付けるようにした。これにより、雨水が複数の流れに分かれて前記タンクの各々に導入されるようになって、集水効率が向上し、タンクの中にゴミが入らず、比較的清浄な雨水を利用できるようになった。

本発明によれば、雨水を貯留する複数のタンクを並列に収容する基台と、雨水を集水するタンクと、雨水をタンクに取入れる集水部を設置し、該集水部の排水口が前記タンクの各々の雨水取入れ口に通じるように、集水部を基台に取り付けるようにしたことを特徴とする雨水貯留装置が提供される。
また、本発明の好ましい実施態様によれば、上記雨水貯留装置を複数個、上下に段重ねした雨水貯留装置が提供される。

本発明の雨水貯留装置槽によれば、市販のポリタンクのようなタンクを並列に複数個を隣接させているので、屋外で用水を必要とする場所にコンパクトに設置できる。
また、複数個のタンクの上方に、広口の開口部を有する底面が連接じょうご形状になった集水部を設けており、その先端を各タンクの上部開口の位置に合わせているので、集水効率が大きい。さらに、集水部の上にゴミ除けネットを取り付けることで、粗大なゴミがタンク内に入らず、比較的清浄な雨水を利用できる。
また、本発明の雨水貯留装置を複数基用意して、上下に段重ねすることにより、設置面積当りの雨水の貯留量を２倍以上にすることができる。

本発明の雨水貯留装置を示す正面図である。 本発明の雨水貯留装置を上下に段重ねした状態を示す正面図である。 本発明の雨水貯留装置の側面図であり、集水された水がタンクに溜まる状態を示している。 本発明の雨水貯留装置（他の実施態様）を示す斜視図である。

以下、本発明の雨水貯留槽を図面に基づいて詳細に説明する。
本発明の雨水貯留装置は、畑作地、家庭菜園、果樹園、植物園、運動場等、屋外に設置されるものであり、図１のように、水平な地面に設置した基台に複数個のタンク１２を隣接して並べて、タンクの上方に集水部１３を取り付け、必要に応じて集水部１３の上方にゴミ除けネット１４を張っている。

本発明で用いるタンク１２は、上部に開口を有し、貯水を目的とするものであれば特に制限されず、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）等のようなポリタンク、あるいはブリキ缶のような市販品を使用することができる。好ましいのは、ポリタンクであり、その一例は、図１に示すように、雨水の取入れ口１２ａがタンク１２の上部天板に、雨水の取出し口１２ｂがタンク１２の上部側板に配置されている。雨水の取入れ口１２ａ及び雨水の取出し口１２ｂには、必要に応じてキャップを装着脱着できる。

タンク１２の容量は限定されないが、運搬しやすいように１５〜５０リットルの範囲のものが好ましい。タンク１２の形状は、限定されず、灯油缶のような角柱状、円筒状などがあるが、角柱状がこのましい。複数個を隣接して設置したとき用地面積が節約できるからである。タンク１２の数は、複数個、すなわち２以上とし、３〜５個が適当である。１個でなく複数個にすることで、タンクを収容する基台の強度を維持しながら、多くの雨水を確保することができる。

本発明において、集水部１３は、降ってくる雨を受け止め、集めて、タンク１２内に供給する役割を担うものである。そのため集水部１３は、上部が広口で、下部が狭くなった連接じょうご形とすることが望ましい。以下、図３、図４に示された面積が広い底面１３ａを開口部ともいい、底面１３ａの下部で細くなった部分１３ｂを筒部または排水口ともいう。
集水部１３は、降ってくる雨を一時的に集める機能が必要であり、底面１３ａの深さは、筒部１３ｂの口径にもよるが、１０〜５０ｃｍであることが望ましい。この範囲であれば、大雨のときでも開口部から雨水が溢れることがなく、装置全体の大きさをコンパクトなものとすることができる。底面１３ａの深さは、１０〜４０ｃｍが好ましく、１０〜３０ｃｍがより好ましい。
また、集水部（じょうご）１３の厚さは、１〜５ｍｍであればよく、好ましくは、２〜３ｍｍである。この範囲内であれば、比較的軽量であり、使用中に変形する惧れがない。

集水部１３の底面１３ａは、平底でも差支えないが、タンクの個数に応じた等面積に区画するのが好ましい。たとえば中間に区画板を入れれば、雨水を各タンクへ均等に供給でき、また補強にもなるからである。
タンク１２の上部開口１２ａは、図２のように端部にあるものばかりではなく、中央に設けたものもある。そのため、底面１３ａと、その下部で細くなった部分１３ｂとの境を蛇腹状にして、排水口１３ｂをタンクの開口に誘導できるようにしてもよい。また排水口１３ｂをゴム管にして取り付けるようにしてもよい。ただし、蛇腹状やゴム管取り付け部分に泥がたまりにくい構造にしなければならない。

集水部（じょうご）１３は、プラスチックスの射出成形や押出し成形で一体的に製作するか、または連接じょうご形開口部（底面）１３ａと排水口１３ｂとを部品として製作し、後で組み合わせることができる。
プラスチックスとしては、機械的強度、柔軟性、耐熱性、耐寒性、シート加工性等に優れている点で、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリスチレン、ポリカーボネート、熱可塑性エラストマー等が好ましい。

集水部（じょうご）１３は、底面１３ａと排水口１３ｂとを一体的に作ることが好ましい。ポリエチレンなどの樹脂を溶融して金型に射出する射出成形法、押出し成形法が簡便であるが、ポリカーボネート、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ＡＢＳ等のシートを加熱し木型に押し当て、真空吸引する真空成形法によることもできる。
集水部（じょうご）１３の下部で細くなった部分１３ｂを蛇腹状にする場合は、これを部品として成形し、底面１３ａと接着すればよい。
なお、集水部（じょうご）１３の上端１３ｄには、基台１１の上部に取り付けるための取り付け手段を設けておく必要がある。取り付け手段としては、ハトメ、紐、ファスナー、ホッチキス針等がある。

集水部（じょうご）１３は、織布の切り貼りで作製してもよい。織布としては、寸法安定性、強度を有する木綿、麻などの天然繊維、ポリエチレンテレフタレートなどのポリエステル繊維、アクリル繊維、ポリアミド繊維などの合成繊維からなる織物、編物、不織布、又はこれらの複合布などがある。織布を素材とする場合は、集水部（じょうご）の平面展開型紙を作り、これに合わせて織布を所定の形状に切断し、これらを縫製、ヒートシール、高周波シール、接着剤等によって結合する。織布の表面には、撥水性ポリマーを薄く塗布しておくと、集水性が維持でき、耐久性が向上する。

本発明において基台１１とは、その上部に集水部（じょうご）１３を取り付け、必要によりゴミ除けネット１４を張り、内部に複数のタンク１２を収容するための支持構造体である。
基台１１は、タンク１２を複数個収容できる底面積と、そのタンク１２の上に集水部（じょうご）１３を取り付けられるだけの高さとを必要とする。図４では、底面になる長方形の４隅とその中間に柱、そして、上部に集水部（じょうご）１３を取り付ける横木が連結している。

柱の材料は、鉄鋼、アルミニウム、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、木材、竹材等である。十分な強度を有するものであれば、中空体（パイプ状）であってもよい。柱間や横木の間には、全面または一部に補強板や斜交い板を張り付けてもよい。
特に、集水部（じょうご）１３の周囲は、風雨や砂塵から保護するために、基台の側面を補強板でカバーすることが望ましい。そのために図１、２では、補強板１５として、内部が見えるように透明か半透明なプラスチックまたはガラスを取り付けている。タンク１２の手前側に、タンクより一回り大きい補強板を扉として取り付けてもよい。また、複数のタンク１２の下部に位置する集水部（じょうご）１３を区画するように、さらに２本の横木を取り付けるか、図４のように柱を増やして安定化させても良い。
上部の横木には、集水部１３の端部を結合するための結合手段を設けておく必要がある。結合手段としては、接着剤やネジ等による固着、凹部と凸部による嵌合、穴に凸部を挿入し回転することによって係止するバヨネット、螺線溝を利用して回転させながら結合させる螺合、紐、ファスナー、フック等による結合等があげられる。

基台１１は、各タンク１２に対して集水部（じょうご）１３が定められた相対的位置関係に維持できるように設計する。
すなわち、基台１１の高さは、タンク１２の雨水取入れ口１２ａの高さが、集水部１３の排水口１３ｂの高さに対して、略同一となるようにする。略同一とは、雨水取入れ口１２ａの高さが、集水部１３の排水口１３ｂの高さに対して３０ｍｍ程度まで高い場合、逆に５０ｍｍ程度まで低い場合も含むということである。この範囲であれば、排水口１３ｂから落下する雨水の大半が雨水取入れ口１２ａを通過して、タンク１２内に貯留されるようになる。集水部１３の排水口１３ｂの高さが、雨水取入れ口１２ａよりも１０〜３０ｍｍ低ければ、排水口の先端がタンク１２内に入り込むので、確実に雨水を受け入れることができる。

基台は、それを構成する柱、横木を外枠とし、必要により補強板を加え、予め組み立てて現地に持込んでもよいし、後で現地において組み立ててもよい。なお、使用後に必要とされる清掃、修理作業を円滑にするために、分解可能な構造にしておくことが有利である。

木の葉、昆虫、鳥の羽根、新聞紙、食品の包装材などのようなゴミが、集水部１３に直接的に入るか接触すると、集水効率が低下する。そのため本発明では、集水部１３の上方にゴミ除けネット１４を取り付けて、木の葉、昆虫、鳥の羽根のようなゴミが、集水部１３に直接的に入らないようにすることが望ましい。
ゴミ除けネット１４の網目は、口径が１〜１０ｍｍ程度、好ましくは３〜５ｍｍ程度とする。この範囲であれば、上記のような粗大なゴミが集水部に入るのを防止できる。しかも、花粉や砂等が集水部１３に入ると、泥になって集水効率が低下するのをある程度くいとめながら、網目が細かくなりすぎて雨水が集水部１３に入らずに外部に流れてしまうこともない。
ゴミ除けネット１４の材料としては、ポリ塩化ビニル系、ポリエチレン系、ポリプロピレン系、ポリエステル系などの熱可塑性樹脂製の繊維、あるいは耐食性のステンレスなどの金属線を用いることができる。熱可塑性樹脂製の繊維は、芯鞘型のものを用いて、強度を保ちながら、表面にゴミが付着しにくいようにすることもできる。
ステンレスなどの金属製ネットを補強用とし、その上に熱可塑性樹脂製のネットを組み合わせて用いることが好ましい。

図１〜４には、ゴミ除けネットが基台の上面に対して水平に取り付けられた場合を示している。この他に、５〜３０度ほどの角度をつけて片方に傾斜させるか、中央部を盛り上げて山型になるようにしてもよい。これにより、ゴミ除けネットに載ったゴミを自重や風力によって基台外に落とすことが期待できる。

ところで、本発明の雨水貯留装置は、図１のように、単独、すなわち単段で用いてもよいが、複数個を上下に段重ねさせることもできる。図２は、２基の雨水貯留装置を上下に段重ねしたものである。このような多段構造にした雨水貯留装置は、占有面積が、１基の場合と同じであるから、用地を節約でき、材料も減らせるだけでなく、貯水量を倍にすることができる。
なお、段数を多くするほど基台が不安定になり、強風や地震などによって倒壊しやすくなるので、３基以上の雨水貯留装置を上下に段重ねする場合は、基台１１に基礎工事を施し、柱を地中に打ち込むか、鉄筋コンクリート土台を介して埋め込むことが望ましい。また、基台の頂部は、上に乗せられる基台の柱を確実に受け止め、段重ねしやすいように、柱受け部を形成しておくことが望ましい。さらに、上段に収容されるタンクの底面には、タンクの適度なスライドを許容するために表面が平滑な底板を敷くことができる。

次に、本発明の雨水貯留装置１０を家庭菜園で使用して、雨水を貯留する方法について説明する。
まず、上記のように設計された本発明の雨水貯留装置１の基台を設置する地面を平らに整地してから、基台内部に収容するタンク１２の位置決めを行う。位置決めでは、タンク１２が互いに接近して隣り合い、雨水が集水部の排水口１３ｂから落下して、タンク１２の雨水取入れ口１２ａを通過して、タンク内に効率的に貯留されるようにする。これにより、集水部の筒部（排水口）１３ｂの真下に、雨水取入れ口１２ａが位置することが好ましい。
ゴミ除けネット上に降った雨は、図３のように、集水部に入り、その底面１３ａに集水されながら、じょうご状に傾斜した筒部１３ｂを伝わって、タンク１２の内部に貯留される。粗大なゴミは、ゴミ除けネットによって雨水貯留装置１０の外にはじかれる。
タンク１２に貯留された雨水Ｗは、野菜、花、果樹等に適宜散水される。タンク１２が大きくて運搬しにくいとき、あるいは必要量が少ないときは、別途容量が小さいポリタンクやバケツなどに移し替えてもよい。
なお、粗大なゴミは、雨水貯留装置１０の外にはじかれる設計であるが、ゴミが、集水部１３に入らないまでも、ネット上に存在すると雨水がゴミを伝わって外部に流れ落ちてしまうので、ネットの清掃を随時行うようにするとよい。また、泥がネットにたまって網目を塞ぎ、集水部１３に入りこむと排水口を塞いで、雨水の貯留量が低下するので、定期的に分解清掃を行うことが好ましい。

図２に示すように本発明の雨水貯留装置を複数個、上下に段重ねした場合は、次のようにして集水・貯留される。すなわち、雨が降ると、まず上段に配置された雨水貯留装置のタンクに雨水がたまる。上段のタンクが雨水で満たされると、タンクの雨水取出し口１２ｂより雨水が溢れ出し、下方に流れ落ちて、下段の雨水貯留装置の集水部１３で集水され、さらに落下してタンク１２に貯留される。

なお、この場合、下段の雨水貯留装置には、ゴミ除けネット１４を必ずしも取り付ける必要はない。下段のタンクは、上段の雨水貯留装置によって、ゴミが除去されるからである。また、上段の雨水貯留装置の雨水取出し口１２ｂに、オーバーフロー管の一端を取り付け、オーバーフロー管の他端を下段のタンクの雨水取入れ口１２ａに結合するようにしてもよい。このようにオーバーフロー管を用いた場合は、下段の雨水貯留装置には、ゴミ除けネット１４と集水部１３の取り付けを省略できるようになる。

市販のポリエチレン製ポリタンクを３個準備した。このポリタンクは、上面に雨水の取入れ口１２ａと取っ手、また手前の傾斜面に雨水取出し口１２ｂが設けられている。そのサイズは、横幅１９０ｍｍ、奥行き３５５ｍｍ、高さ４４５ｍｍであり、自重が１１００ｇで、雨水を２０リットル貯留できるものである。
また、基台が横幅５８０ｍｍ、奥行き３６５ｍｍ、高さ６５０ｍｍの枠型になるように、４本の柱と、柱の下部のコーナーを結合する４本の下部横木と、柱の上部のコーナーを結合する４本の上部横木からなる部品を準備した。柱は、５０ｍｍ角で長さが５００ｍｍのポリプロピレン製の角材であり、横木は、断面が３０×２０ｍｍ、長さが６００ｍｍのポリプロピレン製の板材と、断面が３０×２０ｍｍ、長さが３７０ｍｍのポリプロピレン製の板材である。
また、ポリカーボネートを原料として射出成形して、３連じょうご型の集水部を作製した。集水部の厚さは２ｍｍ、面積が広い底面１３ａの深さｈは開口部で１００ｍｍとし、その開口部の上部直径が８０ｍｍで、その下部が徐々に細くなり、出口部分１３ｂの直径が３０ｍｍの排水口となるようにした。

また、ゴミ除けネット１４の材料として、ポリエチレン樹脂を用いた市販のネット（網目の平均口径３ｍｍ、幅４００ｍｍ×長さ６３０ｍｍ）と、補強用の市販のステンレス製金網（網目の平均口径１０ｍｍ、幅４００ｍｍ×長さ６３０ｍｍ）を用意した。
まず、上記基台を組み立てて枠体とし、その上部に３連じょうご型の集水部を固定した。集水部１３の最上面の縁にハトメ金具を１２箇所付け、それぞれのハトメに基台１１に取り付けてあるフック先端部を通し結合した。引き続き、その上部に補強用の市販のステンレス製金網を被せて基台１１の横木上面に固定し、その上にポリエチレン樹脂製のゴミ除けネット１４を重ね、その周囲を基台１１の横木上面に木工用ホッチキス針で固定した。

整地した家庭菜園にこの基台１１を設置し、ポリタンクを隣接して３個収容した。次に、ポリタンクの上部開口の真上に集水部１３の底面じょうご形部分の開口部が位置し、その先端（排水口）がポリタンクの上部開口にわずかに入り込むように位置決めをした。
以上の手順によって、本発明の雨水貯留装置を設置後、１週間後に２回雨が降り、その翌日にポリタンクを観察すると、全てのポリタンク内に雨水が満たされていた。さらに、その１か月後にポリタンクを観察すると、ごく少量の木の葉がゴミ除けネット上にあったが、ポリタンク内には入っておらず、雨水に僅かな濁りがあったが、野菜への用水としては全く問題なく使用できた。

以上、本発明の実施例を図面により詳述したが、具体的な構成はこの実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で設計の変更等があっても本発明に含まれる。

１１ 基台
１２ タンク
１２ａ 雨水取入れ口
１２ｂ 雨水取出し口（キャップ）
１３ 集水部（じょうご）
１３ａ 集水部の底面（開口部）
１３ｂ 集水部の筒部（排水口）
１４ ゴミ除けネット
１５ 補強板
２０ 雨水

Claims (1)

1. 上面に雨水取入れ口を有し雨水を貯留する複数のタンクと、その複数のタンクを並列に収容する基台と、雨水を集水してタンクに取入れる集水部を設置し、該集水部の排水口が前記タンクの各々の雨水取入れ口に通じるように、集水部を基台に取り付けたことを特徴とする雨水貯留装置。

Images