JP2011106200A - 雨水浄化装置及び雨水浄化システム - Google Patents

雨水浄化装置及び雨水浄化システム Download PDF

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【課題】雨水を良好に浄化することができる雨水浄化装置及び雨水浄化システムを提供すること。
【解決手段】本発明では、雨樋(8)に接続した雨水供給管(9)を落下する雨水の水勢で雨水浄化装置(3)の浄水層(36)を通過させて雨水の浄化を行い、浄化した雨水を家屋(2)の内部で利用可能に構成した雨水浄化システム(1)において、雨水浄化装置(3)は、雨水供給管(9)の下端部を第一の処理槽(10)の上部に接続し、第一の処理槽(10)の内部であって雨水供給管(9)の直下方位置に落下する雨水を衝突させて水勢を減速させるための衝突壁(29)を形成するとともに、衝突壁(29)と連通し雨水供給管(9)よりも断面積が広い連通路(31,34)を第一の処理槽(10)の側部及び底部に形成し、底部の連通路(34)の上方全面に浄水層(36)を形成することにした。
【選択図】図２

Description

本発明は、雨樋に接続した雨水供給管を落下する雨水の水勢で浄水層を通過させて雨水の浄化を行う雨水浄化装置、及び、浄化した雨水を家屋内で利用可能とした雨水浄化システムに関するものである。
自然に降る雨水には、大気中の不純物が多く含まれているために、そのまま工業用水や家庭用水として利用することはできない。そのため、従来より、自然に降る雨水を工業用水や家庭用水として有効に利用できるようにするために、雨水中の不純物を除去して雨水の浄化を行う雨水浄化装置が開発されている。
従来の雨水浄化装置では、家屋の屋根に設置した雨樋に雨水供給管の上端部を接続するとともに、雨水供給管の下端部に処理槽を接続し、処理槽の内部に各種素材からなる浄水層を形成し、雨樋に接続した雨水供給管を落下する雨水の水勢で浄水層を通過させ、浄水層で雨水の浄化を行うように構成している（たとえば、特許文献１参照。）。
特開２００４−３０８３８２号公報
ところが、上記従来の雨水浄化装置では、雨水の水勢で浄水層を通過させるように構成しているために、浄水層を通過する際の雨水の流速が速過ぎて、浄水層で良好に雨水を浄化することができず、工業用水や家庭用水として家屋内で有効に利用することができなかった。
そこで、請求項１に係る本発明では、雨樋に接続した雨水供給管を落下する雨水の水勢で浄水層を通過させて雨水の浄化を行う雨水浄化装置において、雨水供給管の下端部を処理槽の上部に接続し、処理槽の内部であって雨水供給管の直下方位置に落下する雨水を衝突させて水勢を減速させるための衝突壁を形成するとともに、衝突壁と連通し雨水供給管よりも断面積が広い連通路を処理槽の側部及び底部に形成し、底部の連通路の上方全面に浄水層を形成することにした。
また、請求項２に係る本発明では、雨樋に接続した雨水供給管を落下する雨水の水勢で浄水層を通過させて雨水の浄化を行い、浄化した雨水を家屋内で利用可能とした雨水浄化システムにおいて、雨水の浄化を行う処理槽は、上部に雨水供給管の下端部を接続し、雨水供給管の直下方位置に落下する雨水を衝突させて水勢を減速させるための衝突壁を形成するとともに、衝突壁と連通し雨水供給管よりも断面積が広い連通路を側部及び底部に形成し、底部の連通路の上方全面に浄水層を形成することにした。
そして、本発明では、以下に記載する効果を奏する。
すなわち、本発明では、雨水供給管の下端部を処理槽の上部に接続し、処理槽の内部であって雨水供給管の直下方位置に落下する雨水を衝突させて水勢を減速させるための衝突壁を形成するとともに、衝突壁と連通し雨水供給管よりも断面積が広い連通路を処理槽の側部及び底部に形成し、底部の連通路の上方全面に浄水層を形成しているために、衝突壁にて雨水の水勢を減速させるとともに、連通路にて雨水を低速で通過させて浄水層に供給することになり、雨水を低速状態で浄水層を通過させることができ、浄水層で雨水を良好に浄化させることができるので、雨水を工業用水や家庭用水などのように家屋内で有効に利用することができる。
本発明に係る雨水浄化システムを示す説明図。 処理槽を示す側面断面図。 処理槽を示す正面断面図。
以下に、本発明に係る雨水浄化システム及び雨水浄化装置の具体的な構成について図面を参照しながら説明する。
図１に示すように、雨水浄化システム１は、一般家庭や工場などの家屋２と雨水浄化装置３とを浄水供給管４や飲料水供給管５を介して接続するとともに、雨水浄化装置３に制御装置６を接続して構成している。ここで、浄水供給管４は、雨水浄化装置３で雨水を浄化処理した浄水を家屋２の台所やトイレや風呂などの生活用水として或いは各種機械器具などの工業用水として供給するものであり、また、飲料水供給管５は、雨水浄化装置３で雨水を飲料に適するまで浄化処理した飲料水を家屋２に供給するものである。
この雨水浄化システム１において、雨水浄化装置３は、家屋２の屋根７の下端縁部に取付けた雨樋８に雨水供給管９の上端部を接続し、雨水供給管９の下端部に第一の処理槽10を接続し、第一の処理槽10に貯水槽11を接続し、貯水槽11に分岐管12を介して第一のポンプ13を接続し、第一のポンプ13に浄水供給管４を接続している。
また、雨水浄化装置３は、貯水槽11に分岐管12を介して第二のポンプ14を接続し、第二のポンプ14に第二の処理槽15を接続し、第二の処理槽15に殺菌槽16を接続し、殺菌槽16に第三のポンプ17を接続し、第三のポンプ17に飲料水供給管５を接続している。
さらに、雨水浄化装置３は、第一〜第三のポンプ13,14,17と殺菌槽16に制御装置６を接続している。
そして、雨水浄化システム１は、制御装置６で雨水浄化装置３の第一〜第三のポンプ13,14,17と殺菌槽16とを駆動制御することで、雨樋８から雨水供給管９を介して供給された雨水を第一の処理槽10で浄化処理して浄水として家屋２へ供給し、さらに、第二の処理槽15及び殺菌槽16で浄化処理して飲料水として家屋２へ供給するようにしている。
この雨水浄化システム１においては、雨水浄化装置３の第一の処理槽10の構造が最も特徴を有している。なお、第二の処理槽15も第一の処理槽10と同様の構成のものが使用できる。
第一の処理槽10は、図２及び図３に示すように、中空矩形箱型状の槽本体18の前側上部に円形開口状の流入口19を形成し、流入口19に雨水供給管９の下端部をフィルター20を介して接続し、雨樋８から雨水供給管９の内部を落下する雨水が流入口19から流入するようにしている。
ここで、フィルター20は、筒型状のケーシング21の内部に円錐面状の濾過シート22を収容して、雨水供給管９から供給される雨水が濾過シート22の円錐面を通過することで、雨水と濾過シート22との接触面積を大きくして、雨水に含まれる不純物を良好に除去できるようにしている。
また、第一の処理槽10は、槽本体18の後側上部に流出管23を接続し、流出管23を介して貯水槽11に接続しており、第一の処理槽10で処理した雨水がオーバーフローして流出管23から貯水槽11へと流出するようにしている。
また、第一の処理槽10は、槽本体18の内部に仕切24を形成して、仕切24で第一の処理槽10の内部を流入口19に連通する流入空間25と流出管23に連通する流出空間26とに区画している。
この仕切24は、槽本体18の内側上部に上下に垂直状に伸延させた仕切壁27の上端部を接続するとともに、仕切壁27に流入空間25と流出空間26とを連通する連通孔28を形成して、流入空間25と流出空間26の内部圧力が同じになるようにしている。
また、仕切24は、仕切壁27の下端部に前低後高状に傾斜する衝突壁29の上端部を接続している。この衝突壁29は、雨水供給管９及び流入口19の直下方に位置させており、雨水供給管９から槽本体18の内部に向けて落下する雨水を衝突させて水勢を減速させるようにしている。また、衝突壁29は、雨水供給管９及び流入口19の断面積よりも広く左右に伸延させており、雨水を左右に分散させるようにしている。
また、仕切24は、衝突壁29の下端部に上下に垂直状に伸延させた連通壁30の上端部を接続している。この連通壁30は、槽本体18の前側壁と平行に配置しており、連通壁30と槽本体18の前側壁との間に雨水供給管９及び流入口19の断面積よりも広い断面積を有する中空矩形管状の連通路31を形成し、雨水を低速で下方に流動させるようにしている。また、連通壁30は、下端部と槽本体18の底壁との間に連通路31と同一断面積を有する開口32を形成しており、開口32から雨水を槽本体18の底部へ供給するようにしている。
さらに、仕切24は、連通壁30の下端部と槽本体18の後側壁との間に左右に水平状に伸延させた連通台33を接続している。この連通台33は、槽本体18の底壁と平行に配置しており、連通台33と槽本体18の底壁との間に側部の連通路31と同一断面積を有する中空矩形管状の連通路34を形成し、開口32から供給された雨水を低速で後方に流動させるようにしている。また、連通台33は、上下に連通する多数の貫通孔35を均等に形成し、連通台33の下方を前後に流動する雨水を各貫通孔35から流出空間26へと低速かつ均等に供給するようにしている。
この連通台33の上部（連通路34の上方全面）には、雨水の水勢を利用して通過させることで雨水の浄化を行うための浄水層36を形成している。浄水層36としては、各種の機能性セラミックスを使用することができ、ここでは、ステアタイト磁器の砕片をネット状の袋に詰めて浄水層36を形成している。
第一の処理槽10は、以上のように構成しており、雨水供給管９から落下しながら供給される雨水を衝突壁29に衝突させて雨水の水勢を減速させた後に、連通路31,34の内部を低速で流動させ、その後、雨水を水勢によって浄水層36に低速かつ均等に供給して浄水層36で浄化処理し、その後、流出空間26を上方に流動させて流出管23からオーバーフローさせるようにして、雨水が所定時間かけて第一の処理槽10の内部を通過し浄化されるようにしている。
この第一の処理槽10は、柱台37の上部に載置したアルミニウム製の基台38の上部に設置している。浄水層36としてステアタイト磁器を用いた場合には、基台38の材質としてアルミニウム等の卑金属を使用することで、浄水層36での水の浄化作用を向上させることができる。
以上に説明したように、上記雨水浄化システム１では、雨樋８に接続した雨水供給管９を落下する雨水の水勢で雨水浄化装置３の浄水層36を通過させて雨水の浄化を行い、浄化した雨水を家屋２の内部で利用可能に構成している。
そして、雨水浄化装置３では、雨水供給管９の下端部を第一の処理槽10の上部に接続し、第一の処理槽10の内部であって雨水供給管９の直下方位置に落下する雨水を衝突させて水勢を減速させるための衝突壁29を形成するとともに、衝突壁29と連通し雨水供給管９よりも断面積が広い連通路31,34を第一の処理槽10の側部及び底部に形成し、底部の連通路34の上方全面に浄水層36を形成している。
そのため、上記構成の雨水浄化システム１及び雨水浄化装置３では、衝突壁29にて雨水の水勢を減速させるとともに、連通路31,34にて雨水を低速で通過させて浄水層36に順次供給することになり、浄化前の雨水と浄化後の雨水とが浄水層36よりも上流側で混合してしまうことなく浄化前の雨水を低速状態で浄水層36を通過させて浄化することができるので、浄水層36で雨水を良好に浄化させることができ、雨水を工業用水や家庭用水などのように家屋２の内部で有効に利用することができる。
１ 雨水浄化システム ２ 家屋
３ 雨水浄化装置 ４ 浄水供給管
５ 飲料水供給管 ６ 制御装置
７ 屋根 ８ 雨樋
９ 雨水供給管 10 第一の処理槽
11 貯水槽 12 分岐管
13 第一のポンプ 14 第二のポンプ
15 第二の処理槽 16 殺菌槽
17 第三のポンプ 18 槽本体
19 流入口 20 フィルター
21 ケーシング 22 濾過シート
23 流出管 24 仕切
25 流入空間 26 流出空間
27 仕切壁 28 連通孔
29 衝突壁 30 連通壁
31 連通路 32 開口
33 連通台 34 連通路
35 貫通孔 36 浄水層
37 柱台 38 基台

Claims (2)

  1. 雨樋に接続した雨水供給管を落下する雨水の水勢で浄水層を通過させて雨水の浄化を行う雨水浄化装置において、
    雨水供給管の下端部を処理槽の上部に接続し、処理槽の内部であって雨水供給管の直下方位置に落下する雨水を衝突させて水勢を減速させるための衝突壁を形成するとともに、衝突壁と連通し雨水供給管よりも断面積が広い連通路を処理槽の側部及び底部に形成し、底部の連通路の上方全面に浄水層を形成したことを特徴とする雨水浄化装置。
  2. 雨樋に接続した雨水供給管を落下する雨水の水勢で浄水層を通過させて雨水の浄化を行い、浄化した雨水を家屋内で利用可能とした雨水浄化システムにおいて、
    雨水の浄化を行う処理槽は、上部に雨水供給管の下端部を接続し、雨水供給管の直下方位置に落下する雨水を衝突させて水勢を減速させるための衝突壁を形成するとともに、衝突壁と連通し雨水供給管よりも断面積が広い連通路を側部及び底部に形成し、底部の連通路の上方全面に浄水層を形成したことを特徴とする雨水浄化システム。
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