JP2014167245A - 水再利用システム - Google Patents

Abstract

【課題】浴槽の残り湯等を再利用水として溜め、水使用機器にて再利用するためのシステムにおける不都合を解消し、信頼性や安定性に優れたシステムを提供する。
【解決手段】浴槽１の残り湯を含む再利用水を溜めるための貯水タンク２と、貯水タンク２に上記残り湯を送るための残り湯移送ライン１１と、貯水タンク２内の上記再利用水を水使用機器３に送るための再利用水移送ライン２１と、貯水タンク２に上水を導入するための上水導入ライン２２と、貯水タンク２の内部に設けられ、当該貯水タンク２内の水位が所定の下限高さＬ２より低いときに上水導入ライン２２を通じて貯水タンク２内に上水を導入させる定水位弁４と、を備え、定水位弁４は、貯水タンク２内の水位が所定の上限高さＬ１にあるときに当該貯水タンク２内の上記再利用水によって水没する。
【選択図】図１

Description

本発明は、浴槽の残り湯等を便器の洗浄水等として有効に再利用するためのシステムに関する。

従来、浴槽の残り湯等をトイレ（便器）等の水使用機器において利用するためのシステムが提案されている（たとえば、特許文献１を参照）。特許文献１に記載されたシステムは、浴槽（Ａ）の残り湯を再利用水として溜めるための貯水タンク（Ｄ）と、貯水タンク（Ｄ）に浴槽（Ａ）の残り湯を送るための移送管（５）と、貯水タンク（Ｄ）内の再利用水をトイレ等の水使用機器に送るための配水管（２）とを備えている。浴槽（Ａ）の残り湯はポンプ（４）を作動させることにより貯水タンク（Ｄ）に送り出され、貯水タンク（Ｄ）内に再利用水として一旦溜められる。貯水タンク（Ｄ）内の再利用水は、落差を利用することにより配水管（２）を通じてトイレ等の水使用機器に送られる。貯水タンク（Ｄ）には水位センサ（９）が設けられている。この水位センサ（９）の作用により、貯水タンク（Ｄ）内の水位が所定の範囲になるようにポンプ（４）の作動が制御される。

貯水タンク（Ｄ）には、浮子（１０１）を具備するボールタップ（１０）が設けられており、このボールタップ（１０）に上水道（１１）が接続されて上水を貯水タンク（Ｄ）内に導入するように構成されている。ボールタップ（１０）は貯水タンク（Ｄ）の満水時水位より上方に設置される一方、浮子（１０１）は貯水タンク（Ｄ）の底部付近に配置されており、便器（Ｂ）の洗浄１回分に相当する程度の水が貯水タンク（Ｄ）内に溜まるように構成されている。このような構成により、浴槽（Ａ）の残り湯がなくなったとしても、便器（Ｂ）への水の供給を行うことができる。

しかしながら、上記従来のシステムにおいて、貯水タンク（Ｄ）内のボールタップ（１０）と浮子（１０１）とは互いに離れており、浮子（１０１）は、アームを介してボールタップ（１０）につながっている。そのため、上記アームの全長は比較的に長く、貯水タンク（Ｄ）内の水位が高いときには、浮子（１０１）に作用する浮力によって上記アームに過大な曲げモーメントが作用し、上記アームが変形ないし破損するおそれがあった。

実用新案登録第３０２３１４０号公報

本発明は、このような事情のもとで考え出されたものであって、浴槽の残り湯等を再利用水として溜め、水使用機器にて再利用するためのシステムにおいて、上記した不都合を解消し、信頼性や安定性に優れた水再利用システムを提供することを課題とする。

上記の課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を講じている。

本発明の第１の側面によって提供される水再利用システムは、浴槽の残り湯を含む再利用水を溜めるための貯水タンクと、上記貯水タンクに上記残り湯を送るための残り湯移送ラインと、上記貯水タンク内の上記再利用水を水使用機器に送るための再利用水移送ラインと、上記貯水タンクに上水を導入するための上水導入ラインと、上記貯水タンクの内部に設けられ、当該貯水タンク内の水位が所定の下限高さより低いときに上記上水導入ラインを通じて上記貯水タンク内に上水を導入させる定水位弁と、を備え、上記定水位弁は、上記貯水タンク内の水位が所定の上限高さにあるときに当該貯水タンク内の上記再利用水によって水没することを特徴としている。

本発明の好ましい実施の形態においては、上記水使用機器は、上記貯水タンクよりも上位に設置され、かつ上方に洗浄用タンクが設けられた便器を含み、上記貯水タンク内の上記再利用水を上記洗浄用タンクに汲み上げるための再利用水汲み上げ手段を備える。

本発明の好ましい実施の形態においては、上記洗浄用タンクは、外部に対して密封された主タンクと、大気中に開放された副タンクと、を備え、上記主タンクおよび上記副タンクは、互いの下部側面が第１の連通口を介して連通しており、上記主タンクの底部には、この底部に形成された第２の連通口を介して下方に延びるとともにその通水断面積が上記再利用水移送ラインの通水断面積より大であり、上記便器に上記主タンク内の洗浄水を送るための洗浄水移送ラインが接続されており、上記主タンクには、上記第１および第２の連通口の各々が開いた状態と閉じた状態とに切り換え可能な第１および第２の開閉扉と、上記第１および第２の開閉扉を略同時に閉状態から開状態に切り換えるための操作機構と、が設けられており、上記再利用水移送ラインは、一端が上記貯水タンク内の上記下限高さより下位において開放し、かつ他端が上記主タンクに接続されており、上記再利用水汲み上げ手段は、上記洗浄用タンクと、上記第１および第２の開閉扉と、上記操作機構と、上記再利用水移送ラインと、上記洗浄水移送ラインと、を含んで構成される。

本発明の好ましい実施の形態においては、上記副タンクには、当該副タンク内の水位が所定の高さを回復するように上記副タンクに上水を供給する上水供給手段が設けられている。

本発明の好ましい実施の形態においては、上記浴槽は、上記貯水タンクよりも上位に設置される。

本発明の好ましい実施の形態においては、上記貯水タンクは、上記浴槽よりも上位に設置され、上記浴槽内の上記残り湯を上記貯水タンクに汲み上げるための残り湯汲み上げ手段を備える。

本発明の好ましい実施の形態においては、上記残り湯汲み上げ手段は、上記残り湯移送ラインにつながり、上記浴槽内の上記残り湯を上記残り湯移送ラインに吐き出すためのポンプと、このポンプからの上記残り湯の吐出量に応じて当該ポンプの作動を制御する制御部と、を備える。

本発明の好ましい実施の形態においては、上記再利用水は雨水を含む。

本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。

本発明に係る水再利用システムの一例を示す概略構成図である。 定水位弁の構造の一例を示す要部縦断面図である。 水使用機器の概略構成を主に示す要部縦断面図である。 図３の平面図である。 水使用機器を使用する際における水の流れを説明するための模式図である。 水使用機器を使用する際における水の流れを説明するための模式図である。 水使用機器を使用する際における水の流れを説明するための模式図である。 水使用機器を使用する際における水の流れを説明するための模式図である。 本発明に係る水再利用システムの他の例を示す概略構成図である。 制御部の回路構成図である。

以下、本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照して具体的に説明する。

図１は、本発明に係る水再利用システムの一例を表している。本実施形態の水再利用システムＸ１は、浴槽１の残り湯等を再利用水として溜めるための貯水タンク２と、貯水タンク２に浴槽１の残り湯を送るための残り湯移送ライン１１と、貯水タンク２内の再利用水を水使用機器３に送るための再利用水移送ライン２１と、貯水タンク２に上水を導入するための上水導入ライン２２と、貯水タンク２の内部に設けられた定水位弁４と、を備えて構成されている。

浴槽１は、貯水タンク２よりも上位にあり、たとえば戸建住宅の２階に設置される。貯水タンク２は、浴槽１の残り湯を含む再利用水を一旦溜めるものであり、たとえば戸外に設置されている。本実施形態において、貯水タンク２は、架台２３上に設置されている。貯水タンク２は、たとえば、内面にＦＲＰライニングが施された金属製容器体であり、満水時の容量が約２００〜２５０Ｌである。なお、貯水タンク２の頂部には、外部に通じる開口（図示略）が設けられている。これにより、貯水タンク２は、大気中に開放されている。

残り湯移送ライン１１は、一端が浴槽１の下部排水口につながって下方に延びており、貯水タンク２の頂部を貫通して貯水タンク２の内部まで通じている。残り湯移送ライン１１の他端は、貯水タンク２の頂部近傍において開放している。残り湯移送ライン１１の適所には、残り湯に混ざる夾雑物を除去するためのフィルタ１１１が設けられている。なお、本実施形態では、貯水タンク２には、雨水を導入するための雨水導入ライン２４が接続されている。雨水導入ライン２４は、その一端（上端）において雨樋Ｔを流れる雨水を受け入れ可能であり、下方に延びている。雨水導入ライン２４は、貯水タンク２の頂部を貫通して貯水タンク２の内部まで通じており、他端（下端）が貯水タンク２の頂部近傍において開放している。雨水導入ライン２４の適所には、雨水に混ざる夾雑物を除去するためのフィルタ２４１が設けられている。

本実施形態において、貯水タンク２には、その内部における再利用水の満水時の水位（上限高さＬ１）を規定するオーバーフロー管２５が設けられている。オーバーフロー管２５は、一端が貯水タンク２の底部付近にシールされた状態で接続されており、貯水タンク２の外部において上方に延びている。オーバーフロー管２５の他端（上端）は開口しており、この上端開口２５ａの位置が内部の貯水タンク２の上限高さＬ１（満水時水位）に相当する。オーバーフロー管２５はたとえば透明または半透明の合成樹脂製であり、オーバーフロー管２５内の水位が外部から視認できるようになっている。上記構成によれば、オーバーフロー管２５の水位と貯水タンク２内の水位とが同じ高さになるので、貯水タンク２内の水位を外部から容易に把握することができる。

上水導入ライン２２は、上水道に接続されるとともに、シールされた状態にて貯水タンク２の側壁を貫通して当該貯水タンク２の内部に延びている。

定水位弁４は、貯水タンク２内の再利用水の水位が所定の下限高さＬ２より低いときに上水導入ライン２２を通じて貯水タンク２内に上水を導入するものであり、貯水タンク２内において上水導入ライン２２の端部に接続されている。

定水位弁４は、貯水タンク２の底部付近（下限高さＬ２近傍）に設置されている。定水位弁４は、いわゆる直接取付型であり、貯水タンク２内の水位が上限高さＬ１にあるときには当該貯水タンク２内の再利用水によって水没し、当該水没状態にて使用可能である。

図２に表れているように、定水位弁４は、たとえば、本体部４１と、この本体部４１に接続され、下方に延びる筒状部４２とを備えている。本体部４１には、上水導入ライン２２に連通する弁室４１１と、この弁室４１１に隣接する弁室４１２と、弁室４１１，４１２の間を区画するダイヤフラム４１３（弁体）とが設けられている。ダイヤフラム４１３には、当該ダイヤフラム４１３が閉じた状態において弁室４１１，４１２内を同圧にするための貫通孔４１３ａが形成されている。

本体部４１にはまた、バルブ室４１４に収容されたフロートバルブ４３と、このフロートバルブ４３を開閉させるフロート４４とが設けられている。フロート４４は、両端部が回動可能に連結された連結部４５を介して本体部４１の下端に支持されるとともに、筒状部４２の内側空間において上下動可能に収容されている。

本体部４１には、バルブ室４１４の頂部と弁室４１２とを連通させる連通路４１５、およびバルブ室４１４の上部側方と筒状部４２の内側空間とを連通させる連通路４１６が形成されている。

貯水タンク２内の水位が下限高さＬ２よりも高いときには、フロート４４は再利用水によって上昇させられ、連結部４５が上動する。そして、フロートバルブ４３は、連結部４５によって押し上げられ、連通路４１５，４１６を塞ぐ。このとき、弁室４１１には上水道の水圧が作用するが、ダイヤフラム４１３の貫通孔４１３ａを通じて弁室４１１，４１２が同圧となる。そして、ダイヤフラム４１３は、弁室４１１側と弁室４１２側の受圧面積の差によって、上方に押し上げられて閉じる。

一方、貯水タンク２内の水位が上記下限高さＬ２よりも下がると、フロート４４は降下し、連結部４５が下動する。これに伴ってフロートバルブ４３が降下し、弁室４１２と、連通路４１５、バルブ室４１４、連通路４１６とが連通し、弁室４１２が減圧される。そうすると、弁室４１１が相対的に高圧となって、ダイヤフラム４１３は、下方に押し下げられて開き、弁室４１１内の上水が弁室４１２、通路４１７、流出口４１８を経て、貯水タンク２内に導入される。

再利用水移送ライン２１は、貯水タンク２の頂部を貫通して貯水タンク２の内部に通じており、一端（下端）が上記下限高さＬ２よりも下位にて開放している。再利用水移送ライン２１の他端側は、水使用機器３につながっている。再利用水移送ライン２１の内径寸法は、たとえばφ１０ｍｍ程度とされる。

図１に表れているように、本実施形態において、水使用機器３は、洗浄用タンク３Ａを具備する便器３Ｂであり、貯水タンク２よりも上位である２階に設置されている。洗浄タンク３Ａは、便器３Ｂに流す洗浄水を溜めるものであり、便器３Ｂの上方に設けられている。

図３、図４に表れているように、洗浄用タンク３Ａは、主タンク３１、およびこれに隣接する副タンク３２を備えて構成されている。これら主タンク３１および副タンク３２は、タンクケース３３に収容されている。主タンク３１は、上端が開口するタンク本体３１１と、当該開口をシールされた状態にて塞ぐ蓋体３１２とを有し、外部に対して密封されている。その一方、副タンク３２は、上端が開口しており、大気中に開放されている。なお、図３、図４において、主タンク３１、副タンク３２、タンクケース３３、配管類などの肉厚は簡略化のため図示を省略している。また、図４において、タンクケース３３および蓋体３１２を省略している。

主タンク３１の頂部（蓋体３１２）には、再利用水移送ライン２１の他端がシールされた状態にて接続されている。再利用水移送ライン２１の上下方向における寸法Ｈ１は、たとえば２ｍ以下程度である（図１参照）。詳細は後述するが、図１に表れているように、再利用水移送ライン２１の上部には、後述の上水用ライン５１から分岐状に延びる分岐ライン５１１が接続されている。なお、再利用水移送ライン２１の他端近傍において、貯水タンク２側から主タンク３１側への水の流れのみを許容する逆止弁を設けてもよい。

主タンク３１および副タンク３２の隣接する隔壁３４（タンク３１，３２の互いの下部側面）は、連通口３４ａ（第１の連通口）を介して連通している。連通口３４ａの寸法は、たとえばφ２０ｍｍ程度である。

主タンク３１の底部３１３には、当該底部３１３を貫通する連通口３１３ａ（第２の連通口）が形成されている。主タンク３１の底部にはまた、主タンク３１内の洗浄水を便器３Ｂに送るための洗浄水移送ライン３５が接続されている。洗浄水移送ライン３５は、その一端（上端）がシールされた状態にて底部３１３に取り付けられており、連通口３１３ａに通じている。詳細な図示説明は省略するが、洗浄水移送ライン３５は、便器３Ｂに向かって下方に延びており、他端（下端）が便器３Ｂの内側面において開放している。連通口３１３ａの寸法は、たとえばφ５０ｍｍ程度である。洗浄水移送ライン３５の内径寸法は、再利用水移送ライン２１の内径寸法の数倍以上とされており、たとえばφ５０ｍｍ程度である。これにより、洗浄水移送ライン３５における通水断面積は、再利用水移送ライン２１における通水断面積の数十倍程度となる。

主タンク３１にはまた、連通口３４ａ，３１３ａの各々が開いた状態と閉じた状態とに切り換え可能な開閉扉３６，３７（第１および第２の開閉扉）と、これら開閉扉３６，３７を閉状態から開状態に切り換え操作するための操作機構３８とが設けられている。

開閉扉３６は、その基端部が主タンク３１の下部側面に対して回動可能に取り付けられている。開閉扉３６は、耐食性に優れ、かつ比重が比較的に大である金属からなり、たとえば砲金製（比重が約８．９）である。開閉扉３６は、閉状態をとるときには、図３において実線で示すように先端部が斜め下方を向き、開状態をとるときには、図３において仮想線で示すように先端部が斜め上方を向く。

開閉扉３７は、その基端部が主タンク３１の底部に設けられた筒状の取付部材３１４に対して回動可能に取り付けられている。開閉扉３７は、比較的に軽量（比重が開閉蓋３６の比重よりも小であり、好ましくは１を超える）であるゴム材料からなり、たとえばクロロプレンゴム製である。開閉扉３７は、閉状態をとるときには、図３において実線で示すように略水平姿勢であり、開状態をとるときには、図３において仮想線で示すように先端部が斜め上方を向く。

操作機構３８は、回動軸３８１と、レバー３８２と、回動部材３８３と、チェーン３８４，３８５とを備える。回動軸３８１は、主タンク３１の内部に配置される主軸３８１Ａと、当該主軸３８１Ａに対して相対回転不能に係合するレバー取付軸３８１Ｂと、を有する。レバー取付軸３８１Ｂは、シールされた状態にて蓋体３１２を貫通しており、主タンク３１の外部における端部にレバー３８２が固定されている。主軸３８１Ａは、主タンク３１内の底部および側壁に設けられた軸受部３８６，３８７によって、鉛直方向の軸線周りに回動可能に支持されている。回動部材３８３は、主軸３８１Ａの上端寄りの部位に設けられており、たとえば平面視略三角形のプレート状とされる。チェーン３８４は、その一端が開閉扉３６の先端部に連結され、他端が回動部材３８３の適所に連結されている。チェーン３８５は、その一端が開閉扉３７の先端部に連結され、他端が回動部材３８３の適所に連結されている。

このような構成により、レバー３８２を回すと、このレバー３８２に連動して回動軸３８１および回動部材３８３が回動する。そして、回動部材３８３の回動によってチェーン３８４，３８５が引っ張られ、開閉蓋３６，３７が開く。なお、回動部材３８３の形状や取付位置、およびチェーン３８４，３８５の長さや取付位置については、レバー３８２を回したときに開閉蓋３６，３７が略同時に開くように調整されている。

本実施形態において、副タンク３２には、上水を供給するための上水供給手段５が設けられている。上水供給手段５は、副タンク３２内の水位が所定の高さＬ３を回復するように副タンク３２内に上水を供給するものであり、上水用ライン５１と、上水用ライン５１の端部に接続され、浮子５２１を具備するボールタップ５２と、を備えて構成されている。上水用ライン５１は、上水道に接続されるとともに副タンク３２の側壁を貫通して当該副タンク３２の内部に延びている。副タンク３２の水位が上記高さＬ３より低い場合にはボールタップ５２が開き、上水用ライン５１を通じて副タンク３２内に上水が供給される。副タンク３２の水位が高さＬ３に達するとボールタップ５２が閉じ、上水用ライン５１からの上水の供給が停止する。なお、図１に表れているように、上水用ライン５１には、分岐ライン５１１の一端が分岐状に接続されている。分岐ライン５１１の他端は、再利用水移送ライン２１に接続されており、分岐ライン５１には、開閉弁５１２が設けられている。分岐ライン５１１は、水再利用システムＸ１の稼働前に再利用水移送ライン２１および主タンク３１を充水するとともに、緊急時や非常時に再利用水移送ライン２１に水を供給するためのものである。

なお、本実施形態において、副タンク３２には、オーバーフロー管３９が設けられている。オーバーフロー管３９は、その一端（上端）が上記高さＬ３よりも上位において開放するとともに、シールされた状態にて隔壁３４および取付部材３１４を貫通して延びている。オーバーフロー管３９の他端は、洗浄水移送ライン３５に通じている。

上記構成の水再利用システムＸ１において、貯水タンク２に溜まった再利用水は、便器３Ｂの洗浄水として利用される。貯水タンク２内の再利用水は、主に、浴槽１から残り湯移送ライン１１を介して送られた残り湯を含む。浴槽１の残り湯は、１日１回入浴する場合で１日あたり約１００〜１５０Ｌである。一方、便器３Ｂに流れる洗浄水は、トイレの使用１回あたり約６Ｌである。詳細は後述するが、便器３Ｂに流れる洗浄水（約６Ｌ）のうち、貯水タンク２内から送られる再利用水は、約５Ｌであり、残り約１Ｌについては、副タンク３２に供給される上水によって賄われる。４人家族で１日３回のトイレ使用を想定すると、便器３Ｂの洗浄に消費される貯水タンク２内の再利用水は、１日あたり約６０Ｌであり、浴槽１の残り湯で足りる。

なお、貯水タンク２の水位の下限高さＬ２は、たとえばトイレ５回使用時の再利用水の消費量（約２５Ｌ）が貯水タンク２内に残留するように設定され、この下限高さＬ２に対応する高さ位置に定水位弁４が設置される。

次に、本実施形態の水再利用システムＸ１において、便器３Ｂを洗浄する際における水の流れについて、図５〜図８を参照して具体的に説明する。まず、トイレ使用前において、貯水タンク２の内部には適当量の再利用水が溜まっており、洗浄用タンク３Ａにおける主タンク３１の内部は、洗浄水で満たされている。また、貯水タンク２と主タンク３１をつなぐ再利用水移送ライン２１の内部についても、貯水タンク２からの再利用水（水再利用システムＸ１の稼働前においては分岐ライン５１１から供給される上水）によって満たされている。洗浄タンク３Ａにおける副タンク３２の内部には、水位が高さＬ３の上水が溜まっている。このような水の状態を簡略化した模式図を図５に表す。

図５において、主タンク３１に設けられた開閉蓋３６，３７は閉じており、連通口３４ａ，３１３ａは各々閉じているので、主タンク３１は密封された状態である。一方、貯水タンク２は大気中に開放しており、貯水タンク２内の再利用水には大気圧が作用する。そして、貯水タンク２と主タンク３１をつなぐ再利用水移送ライン２１の内部が再利用水で満たされているため、主タンク３１の内部圧力は負圧（大気圧より低い圧力）となる。

次に、主タンク３１に設けられたレバー３８２を回すと、上述したように開閉蓋３６，３７が略同時に開く。図６に示すように、開閉蓋３６が開くと、連通口３４ａを介して主タンク３１と副タンク３２が連通する。副タンク３２は大気中に開放した状態であるため、開閉蓋３６が開くと主タンク３１は密封状態ではなくなり、主タンク３１も大気に開放した状態となる。ここで、開閉蓋３７も開いているため、連通口３１３ａを介して主タンク３１と洗浄水移送ライン３５が連通する。主タンク３１は再利用水移送ライン２１とも連通するが、洗浄水移送ライン３５の通水断面積が再利用水移送ライン２１の通水断面積よりも相当に大きい。このため、主タンク３１内の水については、洗浄水移送ライン３５側に落下する推進力が再利用水移送ライン２１側に戻る推進力よりも大きい。したがって、主タンク３１内の洗浄水は、連通口３１３ａを介して洗浄水移送ライン３５へ流れる。そうすると、主タンク３１内が瞬間的に負圧になるので、再利用水移送ライン２１内の水が主タンク３１内に導入される。

開閉蓋３６は、比重が相当に大きいので、しばらくすると自重により閉状態に戻る。レバー３８２の操作後に開閉蓋３６が閉状態に戻るまでの時間は、たとえば約２〜３秒である。

図７に示すように、開閉蓋３６が閉じた時点において、開閉蓋３７はまだ開いている。ここでも、主タンク３１内の水は、連通口３１３ａを通じて洗浄水移送ライン３５に落下し続け、便器３Ｂに流れる。そして、洗浄水移送ライン３５への水の落下によって主タンク３１内が瞬間的に負圧になるので、再利用水移送ライン２１内の水が主タンク３１に導入される。その結果、貯水タンク２内の再利用水が再利用水移送ライン２１を介して主タンク３１に送り込まれる。

ここで、開閉蓋３７には、主タンク３１から洗浄水移送ライン３５への水の流れによって吸引力が作用する。そして、しばらくすると、上記吸引力によって、図８に示すように、開閉蓋３７は閉状態に戻る。このとき、両開閉蓋３６，３７は閉じており、主タンク３１は密封された状態に戻る。レバー３８２の操作後に開閉蓋３７が閉状態に戻るまでの時間は、たとえば約７〜８秒である。

このようなことから理解されるように、開閉蓋３６，３７が開いている間は、主タンク３１内の洗浄水が洗浄水移送ライン２１を介して便器３Ｂに流出し、副タンク３２内の上水および再利用水移送ライン２１内の再利用水が主タンク３１に流入する（図６参照）。その後、開閉蓋３７のみが開いている間は、主タンク３１内の洗浄水が洗浄水移送ライン３５を介して便器３Ｂに流出し、貯水タンク２の再利用水が再利用水移送ライン２１を介して主タンク３１に流入する（図７参照）。そして、レバー３８２の回動を契機とする上記一連の動作により、低位置にある貯水タンク２の水が高位置にある主タンク３１（洗浄用タンク３Ａ）に汲み上げられる。上記構成の洗浄用タンク３Ａ、開閉扉３６，３７、操作機構３８、再利用水移送ライン２１、および洗浄水移送ライン３５は、本発明でいう再利用水汲み上げ手段を担う。なお、副タンク３２における上水の減少分は、上水供給手段５によって副タンク３２に補給される。

次に、水再利用システムＸ１の作用について説明する。

本実施形態の水再利用システムＸ１において、再利用水を溜めるための貯水タンク２には、水位が所定の下限高さＬ２より低いときに上水を導入させる定水位弁４が設けられている。このような構成によれば、貯水タンク２内に溜まった再利用水が減少しても、便器３Ｂ（水使用機器３）に送るための一定量の水を確保することが可能であり、当該水使用機器３へ安定した水の供給を行うことができる。

また、定水位弁４は、たとえば図２を参照して上述した構造を具備することにより、水没した状態にて使用するのに適している。本実施形態と異なり、たとえば浮子を具備するボールタップを用いる場合には、水位が上昇するとアームの破損等のおそれが生ずる。これに対し、上記構成の定水位弁４によれば、貯水タンク２内の水位が上昇しても何ら不都合が生ずることはない。したがって、水再利用システムＸ１としての信頼性や安定性を高めることができる。

浴槽１は貯水タンク２よりも上位に設置されているため、浴槽１の残り湯を自然流下によって貯水タンク２に送ることができる。このような構成によれば、貯水タンク２に再利用水を溜めるのに電力消費を伴わない。また、本実施形態においては、雨水についても自然流下によって貯水タンク２に導入されるように構成されている。かかる構成によれば、貯水タンク２内に再利用水を安定的に確保するのに適しており、水資源や電力資源の節約に寄与する。

便器３Ｂ（水使用機器３）は、貯水タンク２よりも上位に設置されている。本実施形態では、貯水タンク２からの水の汲み上げは、上述のように、洗浄用タンク３Ａ、開閉扉３６，３７、操作機構３８、再利用水移送ライン２１、および洗浄水移送ライン３５の協働によって、ポンプ等による電力消費を伴うことなく行うことができる。このような構成によれば、電力資源の節約を図るとともに、水再利用システムＸ１としての信頼性や安定性を高めることができる。

図９は、本発明に係る水再利用システムの他の例を示している。なお、図９以降の図面において、上記実施形態と同一または類似の要素には、上記実施形態と同一の符号を付しており、適宜説明を省略する。

図９に示された水再利用システムＸ２は、浴槽１および水使用機器３の配置が上記実施形態と異なっており、これら配置の相違に伴って種々の変更が施されている。

本実施形態において、貯水タンク２は、上記実施形態と同様に、たとえば戸外において架台２３上に設置されている。一方、浴槽１および水使用機器３は、戸建住宅の１階に設置されている。これにより、貯水タンク２は、浴槽１および水使用機器３よりも上位に設置されている。

本実施形態の水再利用システムＸ２は、浴槽１内の残り湯を貯水タンク２に汲み上げるための残り湯汲み上げ手段６を備えている。残り湯汲み上げ手段６は、たとえば、浴槽１内に投入される水中ポンプ６１と、水中ポンプ６１の吐出口に接続されるホース６２と、水中ポンプ６１に電力を供給するための電力線６３と、水中ポンプ６１への電力供給を制御する電源部６４（制御部）とを備える。

電源部６４は、たとえば図１０に示された回路構成を有する。水中ポンプ６１の定常運転時において、当該水中ポンプ６１のモータＭへの電力供給は、メータリレー６４２を介して行われる。メータリレー６４２は、モータＭの電流値が所定の設定値よりも低下すると、接点が作用し、それをスイッチ切換器６４５が検知して、スイッチ６４６が切れるように構成されている。

電源スイッチ６４１を入れた直後、すなわちモータＭの起動時には電流値が瞬間的に高くなるが、その後モータＭが定常運転になるまでの間は電流値が定格電流値よりも低い。このため、たとえば電源を入れた後、モータＭが定常運転状態になるまでの所定時間（２〜５秒程度）は、タイマ６４３によりスイッチ６４４が入り、メータリレー６４２の作動を防止するようにしておく。モータＭの起動後において上記所定時間が過ぎると、タイマ６４３によりスイッチ６４４が切れ、メータリレー６４２が作動する状態となる。ここで、モータＭは定常運転状態であり、水中ポンプ６１によって浴槽１の残り湯が汲み上げられる。浴槽１内の残り湯が少なくなり、水位が水中ポンプ６１の吸入口まで低下すると、水中ポンプ６１には残り湯に混ざって空気が吸い込まれる。そうすると、水中ポンプ６１からの残り湯の吐出量が減少し、モータＭの電流値が低下する。そして、当該電流値が上記設定値より低下すると、メータリレー６４２が作動（接点が切れる）し、このメータリレー６４２の作動によりスイッチ６４６が切れ、モータＭの運転が停止する。

上記構成の電源部６４によると、浴槽１の残り湯が少なくなると、水中ポンプ６１からの残り湯の吐出量が減少し、モータＭ（水中ポンプ６１）の運転が停止するように制御される。これにより、水中ポンプ６１が空引き運転となることは防止される。

本実施形態において、貯水タンク２の内部には、上記実施形態と同様の定水位弁４が設置される。本実施形態においても、定水位弁４は、貯水タンク２の底部付近（下限高さＬ２近傍）に設置されており、貯水タンク２内の水位が上限高さＬ１にあるときには当該貯水タンク２内の再利用水によって水没し、当該水没状態にて使用可能である。本実施形態の定水位弁４の構造は、図２を参照して上述した上記実施形態のものと同じであるので、その説明は省略する。

本実施形態において、貯水タンク２には、たとえば洗面所で使用された手洗い水を導入するための手洗い水導入ライン２６が接続されている。上記洗面所は、貯水タンク２よりも上位に設置されている。手洗い水導入ライン２６は、一端がシンクの下部排水口につながって下方に延びている。手洗い水導入ライン２６は、貯水タンク２の頂部を貫通して貯水タンク２の内部まで通じており、他端（下端）が貯水タンク２の頂部近傍において開放している。手洗い水導入ライン２６の適所には、夾雑物を除去するためのフィルタ２６１が設けられている。

再利用水移送ライン２１は、その一端が貯水タンク２の下限高さＬ２よりも下方の底部付近にシールされた状態で接続されている。再利用水移送ライン２１の他端側は、水使用機器３につながっている。

水使用機器３は、洗浄用タンク３Ａを具備する便器３Ｂであるが、貯水タンク２よりも下位に設置されている。このため、貯水タンク２内の再利用水は、再利用水移送ライン２１を介して自然流下によって洗浄用タンク３Ａに送ることができ、洗浄水として溜められる。洗浄用タンク３Ａは、上記実施形態と異なり、単一槽からなる。再利用水移送ライン２１は、洗浄用タンク３Ａの側壁上部を貫通して洗浄用タンク３Ａの内部に通じている。詳細な図示説明は省略するが、洗浄用タンク３Ａの内部において、再利用水移送ライン２１の端部には、たとえば浮子を具備するボールタップが設けられており、洗浄用タンク３Ａ内に一定量の洗浄水が溜まるように構成されている。そして、図示しないレバーの操作によって、洗浄用タンク３Ａから所定量の洗浄水が便器３Ｂに流れるように構成されている。

本実施形態の水再利用システムＸ２において、再利用水を溜めるための貯水タンク２には、水位が所定の下限高さＬ２より低いときに上水を導入させる定水位弁４が設けられている。このような構成によれば、貯水タンク２内に溜まった再利用水が減少しても、便器３Ｂ（水使用機器３）に送るための一定量の水を確保することが可能であり、当該水使用機器３へ安定した水の供給を行うことができる。

また、定水位弁４は、たとえば図２を参照して上述した構造を具備することにより、水没した状態にて使用するのに適している。本実施形態と異なり、たとえば浮子を具備するボールタップを用いる場合には、水位が上昇するとアームの破損等のおそれが生ずる。これに対し、上記構成の定水位弁４によれば、貯水タンク２内の水位が上昇しても何ら不都合が生ずることはない。したがって、水再利用システムＸ２としての信頼性や安定性を高めることができる。

本実施形態において、浴槽１内に投入される水中ポンプ６１は、このポンプ６１から吐出される残り湯の量に応じて当該水中ポンプ６１の運転が制御される。このような構成によれば、水中ポンプ６１の空引き運転が防止され、水中ポンプ６１の損傷を回避することができる。このことは、水再利用システムＸ２としての信頼性や安定性を高めるうえで好ましい。

以上、本発明の具体的な実施形態を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、発明の思想から逸脱しない範囲内で種々な変更が可能である。本発明に係る水再利用システムの各部の構成は、上記実施形態に限定されるものではない。

上記実施形態において、浴槽１内の残り湯を汲み上げるためのポンプとして、浴槽１内に投入される水中ポンプ６１を用いた場合を例に挙げたが、これに限定されない。たとえば、浴槽１の外部において残り湯移送ライン１１に接続されるポンプを用いてもよい。

本発明に係る水再利用システムの住宅等への設置は、新築時あるいは既存建物の改築時のいずれであってもよい。

Ｘ１，Ｘ２ 水再利用システム
１ 浴槽
１１ 残り湯移送ライン
２ 貯水タンク
２１ 再利用水移送ライン
２２ 上水導入ライン
３ 水使用機器
３Ａ 洗浄用タンク
３Ｂ 便器
３１ 主タンク
３１３ａ 連通口（第２の連通口）
３２ 副タンク
３４ 隔壁
３４ａ 連通口（第１の連通口）
３５ 洗浄水移送ライン
３６ 開閉扉（第１の開閉扉）
３７ 開閉扉（第２の開閉扉）
３８ 操作機構
４ 定水位弁
５ 上水供給手段
６ 残り湯汲み上げ手段
６１ 水中ポンプ
６４ 電源部（制御部）

本発明によって提供される水再利用システムは、浴槽の残り湯を含む再利用水を溜めるための貯水タンクと、上記貯水タンクに上記残り湯を送るための残り湯移送ラインと、上記貯水タンク内の上記再利用水を水使用機器に送るための再利用水移送ラインと、上記貯水タンクに上水を導入するための上水導入ラインと、上記貯水タンクの内部に設けられ、当該貯水タンク内の水位が所定の下限高さより低いときに上記上水導入ラインを通じて上記貯水タンク内に上水を導入させる定水位弁と、を備え、上記定水位弁は、上記貯水タンク内の水位が所定の上限高さにあるときに当該貯水タンク内の上記再利用水によって水没しており、上記水使用機器は、上記貯水タンクよりも上位に設置され、かつ上方に洗浄用タンクが設けられた便器を含み、上記貯水タンク内の上記再利用水を上記洗浄用タンクに汲み上げるための再利用水汲み上げ手段を備え、上記洗浄用タンクは、外部に対して密封された主タンクと、大気中に開放された副タンクと、を備え、上記主タンクおよび上記副タンクは、互いの下部側面が第１の連通口を介して連通しており、上記主タンクの底部には、この底部に形成された第２の連通口を介して下方に延びるとともにその通水断面積が上記再利用水移送ラインの通水断面積より大であり、上記便器に上記主タンク内の洗浄水を送るための洗浄水移送ラインが接続されており、上記主タンクには、上記第１および第２の連通口の各々が開いた状態と閉じた状態とに切り換え可能な第１および第２の開閉扉と、上記第１および第２の開閉扉を略同時に閉状態から開状態に切り換えるための操作機構と、が設けられており、上記再利用水移送ラインは、一端が上記貯水タンク内の上記下限高さより下位において開放し、かつ他端が上記主タンクに接続されており、上記再利用水汲み上げ手段は、上記洗浄用タンクと、上記第１および第２の開閉扉と、上記操作機構と、上記再利用水移送ラインと、上記洗浄水移送ラインと、を含んで構成される、ことを特徴としている。

Claims (8)

1. 浴槽の残り湯を含む再利用水を溜めるための貯水タンクと、
   上記貯水タンクに上記残り湯を送るための残り湯移送ラインと、
   上記貯水タンク内の上記再利用水を水使用機器に送るための再利用水移送ラインと、
   上記貯水タンクに上水を導入するための上水導入ラインと、
   上記貯水タンクの内部に設けられ、当該貯水タンク内の水位が所定の下限高さより低いときに上記上水導入ラインを通じて上記貯水タンク内に上水を導入させる定水位弁と、を備え、
   上記定水位弁は、上記貯水タンク内の水位が所定の上限高さにあるときに当該貯水タンク内の上記再利用水によって水没することを特徴とする、水再利用システム。
2. 上記水使用機器は、上記貯水タンクよりも上位に設置され、かつ上方に洗浄用タンクが設けられた便器を含み、
   上記貯水タンク内の上記再利用水を上記洗浄用タンクに汲み上げるための再利用水汲み上げ手段を備える、請求項１に記載の水再利用システム。
3. 上記洗浄用タンクは、外部に対して密封された主タンクと、大気中に開放された副タンクと、を備え、
   上記主タンクおよび上記副タンクは、互いの下部側面が第１の連通口を介して連通しており、
   上記主タンクの底部には、この底部に形成された第２の連通口を介して下方に延びるとともにその通水断面積が上記再利用水移送ラインの通水断面積より大であり、上記便器に上記主タンク内の洗浄水を送るための洗浄水移送ラインが接続されており、
   上記主タンクには、上記第１および第２の連通口の各々が開いた状態と閉じた状態とに切り換え可能な第１および第２の開閉扉と、上記第１および第２の開閉扉を略同時に閉状態から開状態に切り換えるための操作機構と、が設けられており、
   上記再利用水移送ラインは、一端が上記貯水タンク内の上記下限高さより下位において開放し、かつ他端が上記主タンクに接続されており、
   上記再利用水汲み上げ手段は、上記洗浄用タンクと、上記第１および第２の開閉扉と、上記操作機構と、上記再利用水移送ラインと、上記洗浄水移送ラインと、を含んで構成される、請求項２に記載の水再利用システム。
4. 上記副タンクには、当該副タンク内の水位が所定の高さを回復するように上記副タンクに上水を供給する上水供給手段が設けられている、請求項３に記載の水再利用システム。
5. 上記浴槽は、上記貯水タンクよりも上位に設置される、請求項１ないし４のいずれかに記載の水再利用システム。
6. 上記貯水タンクは、上記浴槽よりも上位に設置され、
   上記浴槽内の上記残り湯を上記貯水タンクに汲み上げるための残り湯汲み上げ手段を備える、請求項１ないし４のいずれかに記載の水再利用システム。
7. 上記残り湯汲み上げ手段は、上記残り湯移送ラインにつながり、上記浴槽内の上記残り湯を上記残り湯移送ラインに吐き出すためのポンプと、このポンプからの上記残り湯の吐出量に応じて当該ポンプの作動を制御する制御部と、を備える、請求項６に記載の水再利用システム。
8. 上記再利用水は雨水を含む、請求項１ないし７のいずれかに記載の水再利用システム。

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