JP2012107451A - 雨水の貯留構造及びこれを使用した雨水の循環システム - Google Patents

Abstract

【課題】 建物の冷却等を図るために、雨樋に入り込む雨水を一定量貯留させることで、建物の冷却や貯水に利用することができるようにする。
【解決手段】 建物１０の外壁に沿うようにして横方向に配される上方が開口した雨樋３に、雨水Ｗを排出する筒状集水器２が取り付けられ、この筒状集水器２は、筒状の上面が集水口２ａとされて、この集水口２ａが雨樋３の底面よりも高くなるように取付けられている。そして、雨樋３が建物１０の壁に所定高さをおいて複数段に配され、前記筒状集水器２の下方側から、又は、筒状集水器２の下方側に配されるカバー管２Ｃの下方側から下方に位置する雨樋３に排出される。
【選択図】 図１

Description

この発明は、雨水を集める雨樋に取り付けられる雨水の貯留構造と、この雨水の貯留構造を使用してビルや工場や家屋等の建物に雨水の利用を図る雨水の貯留構造を使用した雨水の循環システムに関するものである。

従来、建物の屋根或いは屋上に降った雨水を集水排出するものとして、横方向に配される雨樋に下方から貫通するように取り付けられる筒状の集水器が知られている。しかし、雨水と共に砂塵や落ち葉等が雨樋に入り込むことから、これらを除去する集水装置として特許文献１が開示され、雨樋構造として特許文献２が開示されている。

一方、暑い夏の時期の建物の冷却システム等として、雨水の活用を図ることが考えられており、雨水をパイプで循環するようにする雨水を利用した建物の冷却システムが特許文献３として開示され、屋上に降った雨水を一旦タンク等に集水して、ポンプ等を用いてこのタンク内の水が汲み出すシステムとして特許文献４として開示されている。

特開２０００−４５４６７号公報 特開２００８−２９１５０４号公報 特許第３８６０８２７号公報 特開２００９−５７７９８号公報

しかしながら、特許文献１や２の集水装置や雨樋構造では、その構造が複雑で費用が嵩むとともに、雨樋に溜まる雨水を建物の冷却に活用することは考慮されていない。また、集水器にフィルタや金網（メッシュ）を配する必要があるが、その交換等は煩わしい。特許文献４は、雨水をトイレ等の水として有効利用を図るものであり、雨樋に溜まる雨水を建物の冷却に活用することは考慮されていない。また、雨樋に入り込む雨水が配水管に大量に流れると、配水管が詰まったり、貯水タンクが雨水で溢れる問題を有するが、これらの問題を解消し得るものでもない。

一方、特許文献３は、パイプ（管）により雨水を流すものであるが、雨樋からパイプに仮に雨水を流すとすると、雨水と共に砂塵や落ち葉等が雨樋に入り込むことから、上記パイプが詰まるおそれがあるほか、密閉構造であるので、雨樋に溜まる雨水をそのまま建物の壁の冷却に使用することとはならない問題を有する。

そこで本発明の目的は、建物の冷却等を図るために、雨樋に入り込む雨水を一定量貯留させることで、建物の冷却や貯水に利用することができる雨水の貯留構造及びこれを使用した雨水の循環システムを提供することにある。

本発明の雨水の貯留構造は、建物の外壁に沿うようにして横方向に配される上方が開口した雨樋に、雨水を排出する筒状の筒状集水器が取り付けられ、この筒状集水器は、筒状の上面が集水口とされて、この集水口が雨樋の底面よりも高くなるように取付けられていることを特徴とする。また、建物の外壁に沿うようにして横方向に配される上方が開口した雨樋に、雨水を排出する雨樋用集水器が備えられ、この雨樋用集水器に、上面が集水口とされて、この集水口が雨樋の底面よりも集水口が高くなるように筒状集水器が取付けられていることを特徴とする。雨樋とは、雨水などの液体（雪水等を含む）を運ぶのに用いる装置或いは設備を言い、ここでは、上方側が開口しているものを言い（例えば、筒状ないしは筒を半分に切ったような形状をしているものや、断面コ字状で上方側が開口しているものを言い）、従来からのものをそのまま使用することができる。

本願発明によれば、雨樋に流れ込んだ雨水は、前記筒状集水機の上面の水位にならなければその集水口から排出されないので、その間はビルや工場や家屋等の建物の冷却や、雨樋を貯水に利用したり、建物の壁に緑化が図られている場合には、雨樋の雨水が緑化を補助することとなる。また、雨樋の底面よりも筒状集水機の集水口が高くなるように取付けられていることから、フィルタ等を配することなく、雨樋に入り込んだ落ち葉や砂塵等が筒状集水機の集水口から流れることはない。したがって、比較的綺麗な水として散水やトイレの水としても使用可能である。

本発明としては、前記筒状集水器の径は、前記雨樋の底部の幅間隔よりも小さいことが好ましい。
本発明によれば、雨樋に貯まる雨水が前記筒状集水器に当たっても、その両側から抜けるようにして、雨水の流れが阻害（滞留）されることがない。

本発明としては、前記筒状集水器に断面Ｌ状の段差部が設けられていることが好ましい。
本発明によれば、前記筒状集水器に断面Ｌ状の段差部が設けられているので、この断面Ｌ状の段差部を利用して、雨樋に安定姿勢で取り付け固定したり、前記筒状集水器をいくつか安定姿勢で重ね合わせることができる。

次に、本発明の雨水の循環システムとしては、前記雨樋が建物の壁に所定高さをおいて複数段に配され、前記筒状集水器の下方側から、又は、前記カバー管の下方側から前記下方に位置する雨樋に排出されることを特徴とする。
本発明によれば、雨樋は従来のものが使用可能で、それはパイプ（管）とは異なり上方側が開口したものであるから、雨戸に雨水を貯留することで、建物の冷却効果を図ることができる。なお、建物の屋上や屋根等で加温した水が雨樋に入り込めば、建物の暖房効果を図ることができる。

本発明としては、前記複数段の最下段の雨樋から筒状集水器を介して貯水タンクが連結され、この貯水タンクで浄水して、その浄水した水を建物で使用する水や散水等の外部で使用する水として使用することが好ましい。浄水する構造としては、濾過装置が付属するものや、貯水タンクが複数個連続配置され、それぞれ上澄みを貯留して行くものでも良い。
本発明によれば、上記筒状集水器に砂塵や落ち葉等が入り込んだとしても、複数の貯水タンクがそれぞれ上澄みを貯留して行くことで、砂塵等のない綺麗な雨水として、散水やトイレの水等に利用されるようになっている。

本発明としては、前記建物の外壁に置かれた植木鉢や植えられた花木等の植物による緑化が図られていることが好ましい。
本発明によれば、雨樋が従来の上方が開口した雨樋に雨水が貯留することから、貯留している水分が建物の外壁に植えられた植物に水分を与えることができる。

本発明の雨水の貯留構造によれば、従来の雨樋をそのまま使用して建物の外壁に雨水を貯留することができ、雨が大量に流れ込んだとしても、雨水の量を調整して排出することが出来る。また、筒状の集水器でありアミやカバー等はなくても、筒状集水器に雨樋からの落ち葉や砂塵等が入り込むことがない。
また、前記建物の外壁に置かれた植木鉢や植えられた花木等の植物に、雨樋に貯留した雨水よる水分を及ぼすことが出来るので、緑化が図られ、都市部でのヒートアイランド現象の防止にも効果がある。
そして、本発明の雨水の貯水システムによれば、上記構造をビルや工場等の建物に取り付けることにより、建物の冷却効果や暖房効果が発揮できるほか、散水やトイレの水等に使用したりすることが可能になる。

本発明の第１の実施の形態の雨水の貯留構造と循環システムを示す斜視図である。 上記第１の実施の形態の雨樋と筒状集水器を示す側面図である。 上記第１の実施の形態の雨樋と筒状集水器を示す斜視図である。 上記第１の実施の形態の筒状集水器の例を説明する図である。 本発明の第２の実施の形態の雨水の貯留構造と循環システムを示す斜視図である。 本発明の第３の実施の形態の雨水の貯留構造と循環システムを示す斜視図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

（第１の実施の形態）
図１は本発明を工場やビルの外壁に取り付けた雨水の貯留構造１及びこれを使用した雨水の循環システムＳである。工場等の家屋やビルの屋上には大量の雨が貯まり、これを雨樋３を通じて排出するが、大量に流すと(豪雨の際)、配水管が詰まったり、雨樋３から溢れたり、貯水タンクが雨水で溢れる問題を有する。本実施の形態は、これらの問題を解消し得る。建物の壁には、植木鉢９が置かれている。雨水の貯留構造１は、建物１０の外壁に沿うようにして横方向に配される雨樋３に筒状集水器２が取り付けられている。

雨樋３は、建物１０の外壁に沿うようにして横方向に配され、このような雨樋３が複数段（二段）に亘って配され、上記複数段の雨樋３を縦方向に筒状集水器２が配されている。雨樋３は、断面がコ字状のもので、従来一般的に用いられるものよりも幅間隔が広く、金具Ｋ１を介して建物１０の外壁に取り付けられている。筒状集水器２は複数段になるように配置され、その最下位の筒状集水器２の下方側と貯水タンク４が連結されている。雨樋３としては、筒状ないしは筒を半分に切ったような形状をしているものや、断面コ字状で上方側が開口している通常タイプも使用可能である。パイプ（管）では、雨水が詰まるおそれがあるほか、建物１０の冷却として利用するときには、開口されている方が効果的であり、管だと温度が異常に上昇するからである。
屋根や屋上から流れる大量の雨水を受ける雨樋３としては、図４（ｂ）に示すように、片側の壁３ｂが他方よりも高く設定されているものが好ましい。

筒状集水器２は、雨樋３に入り込んだ雨水（雪水等を含む）Ｗを所定の高さＨになるまで貯留するためのもので、集水器本体２Ｂとカバー管２Ｃとから構成されている（図４（ａ））。集水器本体２Ｂの上面の集水口２ａは、雨樋の左右壁３ａ，３ｂよりも低い。集水器本体２Ｂの上方側は、雨樋３の底面よりも筒状集水器２Ｂの集水口２ａが高くなるように取付けられている。
本実施の形態の雨水の貯留構造１は、集水器本体２Ｂが断面がコ字状の雨樋３の底部を貫通するようにして取り付けられている。集水器本体２Ｂは、その半径が雨樋３の幅よりも狭く（図４（ａ））、雨樋に溜まる雨水の流れが確保される構造である。なお、集水器本体２Ｂの下方側は、Ｌ字状に屈曲して、その屈曲した所定高さ位置から、下段の雨樋３に排出するようにすることも可能である。なお、後述するカバー管２Ｃが雨樋３に取り付けられることで、雨樋３に貯留する雨水Ｗをカバー管２Ｃの排出口２ｅから排出することも可能である。

集水器本体２Ｂは、カバー管２Ｃで覆われ、カバー管２Ｃの下端側がＬ字状に屈曲されて集水口２ａが形成されて、この集水口２ａから下段の雨樋３に排出される。集水器本体２Ｂは、雨樋３に一体的に取り付けられるので、雨水Ｗの水圧が過度にかからないようにするために、カバー管２Ｃにより雨水を排出する。カバー管２Ｃは、止め具Ｋ２により建物１０との間で固定される。つまり、カバー管２Ｃの下方側は、雨樋３とは連結されずに、次の段の雨樋３に落下して次の雨樋３に雨水を貯留する。したがって、屋上から地面まで垂下する構造（従来の雨樋用集水器）とは異なり、分断するように配されているので、雨水が大量に排出されても、詰まることがない。ただし、上方の集水器本体２Ｂやカバー管２Ｃの位置は、その下方側に位置する集水器本体２やカバー管２Ｃとは、同じ位置になるようにして、従来一般の外観上は屋上から地面まで垂下する筒状集水器であるかのようにみせかけている。

集水器本体２Ｂとしては、図４（ａ）に示すように、断面Ｌ字状の段差部２ｄが設けられ、この段差部２ｄを利用して着脱自在に取り付けられるものでも良い。また、集水器本体２Ｂとしては、複数段に積み重ねられる構造にして、これにより雨樋３に貯留する雨水の貯水量を変更可能にするものでも良い。

建物１０の所定位置には貯水タンク４が複数個配列されている。貯水タンク４は、最下位の筒状集水器２Ｂの下方側と貯水タンク４が連結され、この貯水タンク４が複数個連続配置され、それぞれ上澄みを貯留して行くことで、砂塵等のない綺麗な雨水Ｗとして、散水やトイレの水等に利用されるようになっている。なお、貯水タンク４は、雨樋３とは連結されておらず、雨樋から溢れた雨水を筒状集水器３を介して貯留する。したがって、雨樋３の底部に堆積する砂塵等が貯水タンク４に入り込むようなことはいない。

次に、雨水の循環システムＳは、複数段の雨樋３が建物１０の外周壁に横方向に配され、これら上段の雨樋３から下段の雨樋３に筒状集水器２が溢れる雨水を排出する。雨樋３は、水平に配されているが、やや斜めに配することも可能である。また、最下段の斜めの雨樋の最終端から貯留タンク４に雨水を排出して、貯留タンク４で貯留することも可能である。筒状集水器２を隣接するように複数配すると、次の段の雨樋３に速やかに大量の雨水を排出できる。

したがって、本実施の形態では、建物１０の外壁に沿うように配された雨樋３に雨水（雪水等を含む）が入ると、雨水Ｗの水位が筒状集水器２の上面の高さを超えないと排出されないので、その間は、雨樋３に雨水を貯水することができる。
夏であれば、ビルや工場や家屋等の建物の冷却に利用でき、雨水の気化潜熱によって建物１０の周辺の温度を下げることとなる。また、建物１０の外壁に緑化が図られている場合（壁や塀にツタが這わる等することで冷却効果のほか美観の向上を図る。）Ｄには、雨樋３の雨水Ｗが緑化を補助することとなる。このような緑化Ｄにより、都市部のヒートアイランド現象の抑制に効果を期待できる。冬の場合は、雨樋に雨水が貯留していることで、雪を解かしたり、氷柱が建物に付着することを防止したりもする。
また、豪雨（ゲリラ豪雨）のときには、屋根や屋上からの大量の雨水が雨樋３に流れ込むが、本実施の形態では、上記筒状集水器２やカバー管２Ｃを介して上段の雨樋３からその次の雨樋３にカバー管２Ｃの排出口２ｅから排出されるので、雨樋３から溢れるようなことはない。

雨水Ｗの水位が筒状集水器２の集水口２ａの高さを超えると、貯水タンク４に貯蔵された雨水Ｗは、筒状集水器２を介して下段の雨樋３に排出される。筒状集水器２の排出口２ｅの近傍に、下段の雨樋３に取り付けられた集水器本体２Ｂの集水口２ａが配されているので、集水口付近の雨水が滞留するようなことはない。
最終的に循環した雨水は、最下段の筒状集水器２から貯水タンク４に貯留される。更に循環システムＳとして利用することも可能であり、散水用に使用されたり、路上の雪退け用に使用したりすることが出来る。貯水タンク４は、いくつか配されて、貯水タンク４内に滞留した雨水の上澄み部分のみを排出して利用するので、綺麗な水をトイレの水等に利用することも可能である。

本願発明によれば、雨樋３に流れ込んだ雨水Ｗは、筒状集水器２Ｂの上面の水位を超えないとその集水口２ａから排出されないので、その間はビルや工場や家屋等の建物の冷却や、雨樋３を貯水に利用したり、建物の緑化が図られている場合（壁や塀にツタが這わる等することで冷却効果のほか美観の向上を図る。）には、雨樋３の雨水Ｗが緑化を補助することとなる。また、雨樋３の底面よりも筒状集水器２の集水口２ａが高くなるように取付けられていることから、フィルタ等を配することなく、雨樋３に入り込んだ落ち葉や砂塵等が筒状集水器２の集水口２ａから流れることはない。

（第２の実施の形態）
図５は本発明を一戸建て住宅に取り付けたもので、雨樋３は、断面がＵ字状のもので、従来一般的に用いられるものである。本実施の形態の筒状集水器１２は、前記Ｕ字状の雨樋の底部を貫通するように取り付けられもので、下方側の円筒状部１２Ａと、上方側の筒状部本体１２Ｂとからなる。筒状集水器１２Ｂの径は、雨樋の幅間隔よりも狭く、かつ、断面Ｕ字状の底部の曲面形状が保持されて、雨水Ｗの流れを生じ易くしている。下方側の円筒状部１２Ａには、上方側の筒状部本体１２Ｂを係止する係止突起２ｃｄが設けられ、上方側の筒状部本体１２Ｂには、段差部１２ｄが設けられ、この段差部１２ｄを利用して、上方側の筒状部本体１２Ｂが積み重ねることが出来る構造である。
したがって、本実施の形態では、戸建て住宅の外周壁に配された雨樋３に雨水（雪水等を含む）Ｗが入ると、雨水Ｗの水位が筒状集水器１２の集水口１２ａの高さを超えないと排出されないので、その間はビルや工場や家屋等の建物の冷却等に利用できる。

（第３の実施の形態）
図６は本発明を一戸建て住宅に取り付けた雨水の貯留構造及びこれを使用した雨水の循環システムである。雨樋は、断面がＵ字状のもので、従来一般的に用いられるものである。

本実施の形態の筒状集水器２２は、従来一般的に用いられる雨樋用集水器６に着脱自在筒状集水器２２Ｂが取り付けられている。上記雨樋用集水器６は、下方側の円筒状部６Ａと、上方側の矩形の筒状部６Ｂとからなる。本実施の形態の筒状集水器２２Ｂは、円筒状を呈するもので、雨樋用集水器６の下方側の円筒状部６Ａよりも径が大きく、上記上方側の四角形の筒状部６Ｂよりも径が小さい。筒状集水器２２Ｂは、雨樋３の底部よりも高く設定されている。

したがって、本実施の形態では、戸建て住宅の外周壁に配された雨樋３に雨水（雪水等を含む）Ｗが入ると、雨水Ｗの水位が筒状集水器２Ｂ２の集水口２２ａの高さを超えないと排出されないので、その間は建物１０の冷却に利用できる。なお、本実施の形態の筒状集水器２Ｂ２も、筒状集水器に断面Ｌ状の段差部２２ｄが設けられているので、この断面Ｌ状の段差部２２ｄを利用して、雨樋に安定姿勢で取り付け固定したり、前記筒状集水器をいくつか安定姿勢で重ね合わせることができる。また、筒状集水器２は、従来の雨樋用集水器６に着脱自在に取り付けられる。

以上、上記各実施の形態では、雨水の貯留構造１を断面がコ字状と断面がＵ字状の雨樋を例に説明したが、上方が開口された雨樋であれば、上記以外の雨樋にも広く適用可能である。上記各実施の形態では、断面がコ字状と断面がＵ字状の雨樋を例に説明したが、上方が開口された雨樋であれば、上記以外の雨樋にも広く適用可能である。

１ 雨水の貯留構造、
２，１２，２２ 筒状集水器、２Ｂ，１２Ｂ，２２Ｂ 集水器本体、
２ａ，１２ａ，２２ａ 集水口、２ｄ，１２ｄ，２２ｄ 段差部、
２Ｃ カバー管、２ｅ 排出口、
３ 雨樋、
４ 貯水タンク、
６ 雨樋用集水器
１０ 建物（ビル、工場、戸建て住宅、）
Ｗ 雨水、
Ｓ 雨水の循環システム
Ｄ 植木（緑化）

Claims (8)

1. 建物の外壁に沿うようにして横方向に配される上方が開口した雨樋に、雨水を排出する筒状集水器が取り付けられ、この筒状集水器は、筒状の上面が集水口とされて、この集水口が雨樋の底面よりも高くなるように取付けられていることを特徴とする雨水の貯留構造。
2. 建物の外壁に沿うようにして横方向に配される上方が開口した雨樋に、雨水を排出する雨樋用集水器が備えられ、この雨樋用集水器に、上面が集水口とされて、この集水口が雨樋の底面よりも集水口が高くなるように筒状集水器が取付けられていることを特徴とする雨水の貯留構造。
3. 前記筒状集水器の径は、前記雨樋の底部の幅間隔よりも小さいことを特徴とする請求項１又は２記載の雨水の貯留構造。
4. 前記筒状集水器は、集水器本体と、カバー管とから構成され、集水器本体が雨樋に一体的に取り付けられ、前記筒状集水器の下方側にカバー管が取り付けられ、雨水はカバー管から排出されることを特徴とする請求項１又は２記載の雨水の貯留構造。
5. 前記筒状集水器に断面Ｌ状の段差部が設けられ、この段差部を利用して前記筒状集水器が前記雨樋に着脱自在に取り付けられることを特徴とする請求項１又は２記載の雨水の貯留構造。
6. 前記雨樋が建物の壁に所定高さをおいて複数段に配され、前記筒状集水器の下方側から、又は、前記カバー管の下方側から前記下方に位置する雨樋に排出されることを特徴とする雨水の循環システム。
7. 前記複数段の最下段の雨樋から筒状集水器を介して貯水タンクが連結され、この貯水タンクで浄水して、その浄水した水を建物で使用する水や散水等の外部で使用する水として使用することを特徴とする請求項６記載の雨水の循環システム。
8. 前記建物の外壁に置かれた植木鉢や植えられた花木等の植物による緑化が図られていることを特徴とする請求項６又は７記載の雨水の循環システム。
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   

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