JP2016108861A - Rainwater utilization device - Google Patents

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Kazuma Igarashi
一真 五十嵐
桂介 伊藤
Keisuke Ito
桂介 伊藤
絢無 下田
Ayamu Shimoda
絢無 下田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rainwater utilization device capable of efficiently utilizing rainwater.SOLUTION: A rainwater utilization device includes: a first tank for storing rainwater; first and second piping systems for supplying the rainwater in the first tank; and a filter that is provided in the second piping system to clean the rainwater.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、雨水を利用するための装置に係り、特に、用途に応じて雨水を有効に利用できる装置に関するものである。   The present invention relates to an apparatus for using rainwater, and more particularly to an apparatus that can effectively use rainwater depending on the application.

近年、環境意識の高まりを背景に、雨水を積極的に再利用しようとする動きがある。また、降水量の少ない地域においては、雨水を有効に活用することが望まれている。一般的な雨水の利用方法としては、様々なものがある。例えば、雨水をタンクに貯めておき、これを植物の育成に用いたり、トイレの洗浄のために用いたりする場合である。   In recent years, there has been a movement to actively reuse rainwater against the backdrop of growing environmental awareness. In areas where precipitation is low, it is desirable to use rainwater effectively. There are various methods of using general rainwater. For example, rainwater is stored in a tank and used for growing plants or for washing toilets.

ところで、雨水を利用する場合に、使われる用途によっては求められる清浄度合いが異なる。例えば、人が直接触れる水や食器の洗浄に用いる水の場合には、高度な清浄化処理が必要となる。一方、トイレの洗浄のためであれば、高い清浄度は求められず、そのまま雨水を利用することも可能である。   By the way, when using rainwater, the degree of cleanness required differs depending on the intended use. For example, in the case of water that is directly touched by humans or used for washing dishes, advanced cleaning treatment is required. On the other hand, for cleaning the toilet, high cleanliness is not required, and rainwater can be used as it is.

しかしながら、上記背景技術に係る発明には、以下のような問題点があった。すなわち、一般的な雨水利用装置の場合、利用用途に応じて清浄度が予め決定されていた。このため、１つのシステムで清浄度の異なる水を使い分けるという考えは無かった。   However, the invention according to the background art has the following problems. That is, in the case of a general rainwater utilization device, the cleanliness is determined in advance according to the intended use. For this reason, there was no idea of using differently clean water in one system.

そこで、本願発明は、１つの装置で用途に応じて清浄度の異なる水を供給できる雨水利用装置を提供すること、をその目的とする。   Then, this invention aims at providing the rainwater utilization apparatus which can supply the water from which a purity differs according to a use with one apparatus.

本願発明は上記課題に鑑みてなされたものであって、第１手段は、雨水を貯留するための第１タンクと、この第１タンクの雨水を送水するための第１配管系及び第２配管系と、第２配管系に設けられ雨水を清浄化するフィルタを備えている、という構成を採っている。   The present invention has been made in view of the above problems, and the first means includes a first tank for storing rainwater, and a first piping system and a second piping for feeding rainwater from the first tank. The system and the filter which is provided in the 2nd piping system and is equipped with the filter which cleans rainwater are taken.

第２手段は、第１手段の構成に加え、第１配管系に設けられる第１送水ポンプと、この第１送水ポンプに電力を供給する太陽電池パネルとを更に備える、という構成を採っている。   In addition to the configuration of the first means, the second means adopts a configuration of further including a first water pump provided in the first piping system and a solar cell panel for supplying power to the first water pump. .

第３手段は、第１手段又は第２手段の構成に加え、第１タンクとフィルタとの間に設けられる第２送水ポンプと、この第２送水ポンプに電力を供給する太陽電池パネルとを更に備える、という構成を採っている。   In addition to the configuration of the first means or the second means, the third means further includes a second water pump provided between the first tank and the filter, and a solar cell panel that supplies power to the second water pump. It has the structure of preparing.

第４手段は、第１手段から第３手段の何れかの構成に加え、フィルタの下流側に、清浄化された水を貯留する第２タンクを更に備える、という構成を採っている。   The fourth means adopts a structure in which a second tank for storing the purified water is further provided on the downstream side of the filter in addition to the structure of any one of the first means to the third means.

第５手段は、第４手段の構成に加え、第２配管系には四方弁が更に設けられ、当該四方弁の作用により第２送水ポンプ、フィルタ及び第２タンクの間で清浄化された水を循環させる、という構成を採っている。   In the fifth means, in addition to the structure of the fourth means, the second piping system is further provided with a four-way valve, and the water purified between the second water pump, the filter and the second tank by the action of the four-way valve. It is configured to circulate.

第６手段は、第２手段から第５手段の何れかの構成に加え、太陽電池パネルにはバッテリが接続されており、第１及び第２送水ポンプにはバッテリを通して電力が供給される、という構成を採っている。   According to the sixth means, in addition to any of the configurations of the second means to the fifth means, a battery is connected to the solar panel, and power is supplied to the first and second water pumps through the battery. The composition is taken.

第７手段は、第１手段から第６手段の構成に加え、第１配管系は、トイレ、洗車又は植物への散水のために雨水を送水する、という構成を採っている。   The seventh means adopts a structure in which the first piping system supplies rain water for watering the toilet, the car wash or the plants in addition to the structures of the first means to the sixth means.

第８手段は、第１手段から第７手段の何れかの構成に加え、第２配管系は、容器洗浄、食器洗浄、洗濯機又はプールのために清浄化された水を送水する、という構成を採っている。   The eighth means, in addition to any one of the first to seventh means, the second piping system supplies water that has been cleaned for container washing, dish washing, washing machine or pool. Is adopted.

かかる本願発明によれば、例えば、日常的な生活用水の使用量を大幅に削減することが可能となり、災害や日照りで水不足の事態が生じても、清浄度の高い水と低い水を同時に確保でき、雨水を効率的に活用することができる。   According to this invention of the present application, for example, it is possible to significantly reduce the amount of water used for daily living, and even when a water shortage occurs due to a disaster or sunshine, high clean water and low water are ensured at the same time. Yes, rainwater can be used efficiently.

図１は、本実施形態の全体構成を示す概略図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing the overall configuration of the present embodiment. 図２は、第２配管系での水の流れを説明するための図であり、図２（Ａ）は第１タンクから雨水が供給されている状態を示し、図２（Ｂ）は水がループ内を循環している状態を示し、図２（Ｃ）は、第１タンクから雨水が供給されると共に清浄化された水が第２配管系の用途に供給されている状態を示す図である。FIG. 2 is a diagram for explaining the flow of water in the second piping system. FIG. 2 (A) shows a state in which rainwater is supplied from the first tank, and FIG. FIG. 2 (C) is a diagram showing a state in which rainwater is supplied from the first tank and purified water is supplied to the use of the second piping system. is there.

以下、本願発明の一実施形態に係る雨水利用装置について、図面を参照しながら説明する。   Hereinafter, a rainwater utilization apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

図１は、本発明の一実施形態に係る雨水利用装置１の全体概要図である。図１に示すように、本実施形態では、雨水を貯留するための第１タンク３と、この第１タンク３の雨水を送水するための第１配管系１１及び第２配管系３１と、第２配管系３１に設けられ雨水を清浄化するフィルタ３７を備えている。   FIG. 1 is an overall schematic diagram of a rainwater utilization apparatus 1 according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, in this embodiment, the 1st tank 3 for storing rainwater, the 1st piping system 11 and the 2nd piping system 31 for sending the rainwater of this 1st tank 3, and the 1st A filter 37 for cleaning rainwater is provided in the two piping system 31.

［第１タンク］
第１タンク３は、家屋Ｈの屋根などに降った雨水を直接貯留するためのものである。このため、第１タンク３には屋根に設置された雨樋（図示略）が引き込まれている。第１タンク３は、金属製やポリエチレン製など、様々な材料を用いることが可能である。第１タンク３の容量は、設置される地域の降雨特性に基づいて決定される。すなわち、頻繁に雨が降る地域では、それほど大きな容量の第１タンク３を設ける必要は無い。頻繁に雨水が補充されるからである。一方、雨が頻繁には降らない地域の場合には、大きな容量の第１タンク３を設けた方がよい。雨が降った時に大量の雨水を貯留しておく必要があるからである。 [First tank]
The first tank 3 is for directly storing rainwater that has fallen on the roof of the house H or the like. For this reason, a gutter (not shown) installed on the roof is drawn into the first tank 3. The first tank 3 can be made of various materials such as metal and polyethylene. The capacity of the first tank 3 is determined based on the rainfall characteristics of the area where it is installed. That is, it is not necessary to provide the first tank 3 having a large capacity in an area where it frequently rains. This is because rainwater is frequently replenished. On the other hand, in a region where it does not rain frequently, it is better to provide the first tank 3 having a large capacity. This is because it is necessary to store a large amount of rainwater when it rains.

本実施形態の第１タンク３は、家屋Ｈと共に固定して設置されている。しかしながら、移動式にしてもよい。移動式にする場合には、雨樋との接続が簡単に解除できるような構造にすることが望ましい。また、第１タンク３には、所定の閉鎖弁（図示略）を設けるようにしてもよい。この閉鎖弁は、第１タンク３内の雨水が満杯になった場合に、雨水を導入する雨樋を閉鎖するためのものである。閉鎖弁は第１タンク３内のフロート（図示略）に連結されており、フロートが上昇することで、閉鎖弁が雨樋を閉鎖する。   The first tank 3 of the present embodiment is fixedly installed together with the house H. However, it may be mobile. In the case of the mobile type, it is desirable that the connection with the gutter can be easily released. Further, the first tank 3 may be provided with a predetermined closing valve (not shown). This closing valve is for closing a rain gutter that introduces rain water when the rain water in the first tank 3 is full. The closing valve is connected to a float (not shown) in the first tank 3, and the closing valve closes the gutter when the float rises.

［第１配管系］
第１配管系１１は、第１タンク３の雨水を、様々な用途のために直接送水する配管である。具体的な用途としては、トイレ洗浄用、洗車用、植物への散水用などである。これらは、水に高い清浄度が求められない用途である。高い清浄度が求められない用途であれば、上記以外の用途にも利用可能であることは言うまでも無い。 [First piping system]
The 1st piping system 11 is piping which sends the rainwater of the 1st tank 3 directly for various uses. Specific applications include toilet cleaning, car washing, and watering plants. These are applications where high cleanliness is not required for water. Needless to say, the present invention can be used for applications other than the above as long as it does not require high cleanliness.

［第１ポンプ］
第１ポンプ１３は、第１配管系１１に設けられているポンプであり、第１タンク３の雨水を上述した用途等のために加圧して送水する。第１ポンプ１３を設置することで、第１タンク３と雨水を用いる場所の高低差に関係無く、雨水を送水することが可能である。但し、第１タンク３が雨水利用場所よりも高い位置にある場合には、第１ポンプ１３は設ける必要が無い。 [First pump]
The 1st pump 13 is a pump provided in the 1st piping system 11, and pressurizes and feeds the rainwater of the 1st tank 3 for the above-mentioned use etc. By installing the first pump 13, it is possible to send rainwater regardless of the height difference between the first tank 3 and the location where rainwater is used. However, when the 1st tank 3 exists in a position higher than a rainwater utilization place, the 1st pump 13 does not need to be provided.

［太陽電池パネル及びバッテリ］
第１ポンプ１３には、太陽電池パネル４１が接続されている。これは、商用電源を用いること無く、第１ポンプ１３を駆動するためのものである。太陽電池パネル４１を用いることで、家屋Ｈの電源と完全に分離することができ、家屋Ｈに対して特別な改築等をする必要が無い。また、太陽電池パネル４１には、バッテリ４３が接続されており、曇りの日や夜間など、太陽電池パネル４１で発電がされていない場合にも、第１ポンプ１３を駆動することが可能である。 [Solar panel and battery]
A solar cell panel 41 is connected to the first pump 13. This is for driving the first pump 13 without using a commercial power source. By using the solar cell panel 41, it is possible to completely separate the power supply of the house H, and there is no need to make a special reconstruction or the like for the house H. Moreover, the battery 43 is connected to the solar cell panel 41, and it is possible to drive the first pump 13 even when the solar cell panel 41 does not generate power, such as on a cloudy day or at night. .

［第２配管系］
次に、第２配管系３１について説明する。第２配管系３１は、雨水をフィルタ３７によって清浄化し、この清浄化された水を様々な用途のために送水するためのものである。具体的な用途としては、例えば、食器や容器の洗浄、洗濯機、プールなどである。もちろん、他の用途にも利用可能である。第２配管系３１は、第１タンク３の下流側に設けられ、四方弁３３、第２ポンプ３５、フィルタ３７、第２タンク３９を備えている。図１に示すように、本実施形態の第２配管系３１は、四方弁３３を基準にループ形態になっている。そして、四方弁３３の下流側に様々な用途のための送水管４０が接続されている。 [Second piping system]
Next, the second piping system 31 will be described. The second piping system 31 is for cleaning rainwater with a filter 37 and for sending the cleaned water for various uses. Specific applications include, for example, tableware and container washing, washing machines, and pools. Of course, it can be used for other purposes. The second piping system 31 is provided on the downstream side of the first tank 3 and includes a four-way valve 33, a second pump 35, a filter 37, and a second tank 39. As shown in FIG. 1, the second piping system 31 of the present embodiment is in a loop form based on the four-way valve 33. And the water supply pipe 40 for various uses is connected to the downstream of the four-way valve 33.

［四方弁］
四方弁３３は、第１タンク３からの流路、第２ポンプ３５への流路、第２タンク３９からの流路、種々の用途への流路を切り替えるためのものである。四方弁３３は、図示しない制御部によって制御される。四方弁３３は、水の流れを完全に遮断することもできるし、各流路を任意に連通させることもできるようになっている。但し、四方弁３３は必須ではない。 [Four-way valve]
The four-way valve 33 is for switching a flow path from the first tank 3, a flow path to the second pump 35, a flow path from the second tank 39, and a flow path for various uses. The four-way valve 33 is controlled by a control unit (not shown). The four-way valve 33 can completely block the flow of water, and can arbitrarily communicate each flow path. However, the four-way valve 33 is not essential.

［第２ポンプ］
第２ポンプ３５は、第２配管系３１の水を加圧して送水するためのものである。具体的な構成としては、第１ポンプ１３と同様である。当該第２ポンプ３５も、上述したバッテリ４３を介して太陽電池パネル４１に接続されている。なお、太陽電池パネル４１とバッテリ４３は、第１ポンプ１３用のものを共用しても良いし、第２ポンプ３５用に独自に設けてもよい。また、第２ポンプ３５は、ループ内で水を循環させるためにも用いられる。この点は後述する。なお、第２ポンプ３５は、本発明に必須という訳ではない。 [Second pump]
The second pump 35 is for pressurizing and feeding water from the second piping system 31. The specific configuration is the same as that of the first pump 13. The second pump 35 is also connected to the solar cell panel 41 via the battery 43 described above. In addition, the solar cell panel 41 and the battery 43 may share the thing for the 1st pump 13, and may provide for the 2nd pump 35 uniquely. The second pump 35 is also used for circulating water in the loop. This point will be described later. The second pump 35 is not necessarily essential to the present invention.

［フィルタ］
フィルタ３７は、雨水を清浄化するためのものである。フィルタ３７には砂や砂利石などが充填されており、雨水がフィルタ３７を通過することで清浄化される。フィルタ３７には、細かく砕いた炭などを充填することで、清浄度のより高い水を生成することも可能である。但し、細い化学繊維などを用いたフィルタを利用してもよい。 [filter]
The filter 37 is for cleaning rainwater. The filter 37 is filled with sand, gravel stones, etc., and rainwater is cleaned by passing through the filter 37. By filling the filter 37 with finely crushed charcoal or the like, it is also possible to generate water with higher cleanliness. However, a filter using fine chemical fibers or the like may be used.

［第２タンク］
第２タンク３９は、フィルタ３７によって清浄化された水を貯留するためのものである。第２タンク３９を用いることで、雨が降っていない場合にも、清浄化された水を利用することが可能である。但し、この第２タンク３９は本発明に必須ではない。 [Second tank]
The second tank 39 is for storing the water purified by the filter 37. By using the second tank 39, it is possible to use purified water even when it is not raining. However, the second tank 39 is not essential to the present invention.

［流路切替］
図２に、種々の流路切替状態を示している。図２（Ａ）は、第１タンク３から雨水が供給されており、ループ内での循環も、用途への送水も行われていない状態を示している。これは、第２タンク３９内に水を貯留する段階である。図２（Ｂ）は、水がループ内で循環している状態を示している。これは、第２タンク３９内の水を循環させて、フィルタ３７によって水の清浄度を高めている段階である。但し、フィルタ３７が高性能な場合には、フィルタを１度通すことで必要な清浄度の水になる場合もある。この場合は、当該循環は不要である。更に、図２（Ｃ）は、第１タンク３から雨水を導入すると同時に、清浄化された水を用途へ送水している状態を示している。 [Channel switching]
FIG. 2 shows various flow path switching states. FIG. 2A shows a state in which rainwater is supplied from the first tank 3, and neither circulation in the loop nor water supply to the application is performed. This is a stage in which water is stored in the second tank 39. FIG. 2B shows a state where water is circulating in the loop. This is a stage in which the water in the second tank 39 is circulated and the cleanliness of the water is increased by the filter 37. However, when the filter 37 has a high performance, water having the required cleanliness may be obtained by passing the filter once. In this case, the circulation is not necessary. Further, FIG. 2C shows a state in which rainwater is introduced from the first tank 3 and at the same time purified water is sent to the application.

［作用］
次に、図１を参照しながら、本実施形態に係る雨水利用装置の作用についてあらためて説明する。先ず、雨が降ると家屋Ｈの屋根から雨樋に雨水が集まる。この雨水は、雨樋によって第１タンク３に導入される。第１タンク３の雨水は、第１ポンプ１３の作用によって、高い清浄度が求められない用途に利用される。一方、第２ポンプ３５の作用によって第１タンク３から第２配管系３１に供給される雨水は、フィルタ３７を通って清浄化される。清浄化された水は、第２タンク３９に貯留される。このとき、四方弁３３の作用により、清浄化された水は、第２配管系３１のループ内を循環したり、種々の用途に向けて送水される。 [Action]
Next, the operation of the rainwater utilization apparatus according to the present embodiment will be described again with reference to FIG. First, when it rains, rainwater collects from the roof of the house H to the rain gutter. This rainwater is introduced into the first tank 3 by rain gutters. The rainwater in the first tank 3 is used for applications where high cleanliness is not required by the action of the first pump 13. On the other hand, rainwater supplied from the first tank 3 to the second piping system 31 by the action of the second pump 35 is purified through the filter 37. The purified water is stored in the second tank 39. At this time, the water purified by the action of the four-way valve 33 circulates in the loop of the second piping system 31 or is sent for various purposes.

以上説明したように、本実施形態によれば、清浄度の異なる水を生成及び貯留することができ、用途に応じて効率的に雨水を再利用することができる。   As described above, according to the present embodiment, water having different cleanliness can be generated and stored, and rainwater can be efficiently reused according to applications.

なお、以上の説明では、それぞれの特徴部分について、相互に関連付けて説明した。このため、各特徴部分を組み合わせることで、特別な技術的効果を奏する発明が成立する。一方で、上記各特徴部分は、それ単独でも一つの発明として成立する。このため、本願が想定する発明は、必ずしも複数の特徴部分を組み合わせた発明に限定されるものではなく、各特徴部分単独あるいは各特徴部分の任意の組み合わせでも、本発明を構成することができるということである。   In the above description, each characteristic portion has been described in association with each other. For this reason, the invention which produces a special technical effect is materialized by combining each characteristic part. On the other hand, each of the above-mentioned characteristic parts is established as one invention by itself. For this reason, the invention envisaged by the present application is not necessarily limited to an invention in which a plurality of feature portions are combined, and the present invention can be configured by each feature portion alone or in any combination of feature portions. That is.

１ 雨水利用装置
３ 第１タンク
１１ 第１配管系
１３ 第１ポンプ
３１ 第２配管系
３３ 四方弁
３５ 第２ポンプ
３７ フィルタ
３９ 第２タンク
４０ 送水管
４１ 太陽電池パネル
４３ バッテリ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Rainwater utilization apparatus 3 1st tank 11 1st piping system 13 1st pump 31 2nd piping system 33 Four-way valve 35 2nd pump 37 Filter 39 2nd tank 40 Water pipe 41 Solar cell panel 43 Battery

Claims (8)

雨水を貯留するための第１タンクと、この第１タンクの雨水を送水するための第１配管系及び第２配管系と、前記第２配管系に設けられ前記雨水を清浄化するフィルタを備えている、雨水利用装置。   A first tank for storing rainwater, a first piping system and a second piping system for sending rainwater from the first tank, and a filter provided in the second piping system for cleaning the rainwater. A rainwater utilization device. 前記第１配管系に設けられる第１送水ポンプと、この第１送水ポンプに電力を供給する太陽電池パネルとを更に備える、請求項１に記載の雨水利用装置。   The rainwater utilization apparatus according to claim 1, further comprising: a first water pump provided in the first piping system; and a solar cell panel that supplies electric power to the first water pump. 前記第１タンクと前記フィルタとの間に設けられる第２送水ポンプと、この第２送水ポンプに電力を供給する太陽電池パネルとを更に備える、請求項１又は２に記載の雨水利用装置。   The rainwater utilization apparatus according to claim 1 or 2, further comprising: a second water pump provided between the first tank and the filter; and a solar battery panel that supplies electric power to the second water pump. 前記フィルタの下流側に、前記清浄化された水を貯留する第２タンクを更に備える、請求項１から３の何れか一項に記載の雨水利用装置。   The rainwater utilization apparatus according to any one of claims 1 to 3, further comprising a second tank that stores the purified water on a downstream side of the filter. 前記第２配管系には四方弁が更に設けられ、当該四方弁の作用により前記第２送水ポンプ、フィルタ及び第２タンクの間で前記清浄化された水を循環させる、請求項４に記載の雨水利用装置。   The four-way valve is further provided in the second piping system, and the purified water is circulated between the second water pump, the filter, and the second tank by the action of the four-way valve. Rainwater utilization device. 前記太陽電池パネルにはバッテリが接続されており、前記第１及び第２送水ポンプには前記バッテリを通して電力が供給される、請求項２から５の何れか一項に記載の雨水利用装置。   The rainwater utilization apparatus according to any one of claims 2 to 5, wherein a battery is connected to the solar cell panel, and electric power is supplied to the first and second water pumps through the battery. 前記第１配管系は、トイレ、洗車又は植物への散水のために前記雨水を送水する、請求項１から６の何れか一項に記載の雨水利用装置。   The said 1st piping system is a rainwater utilization apparatus as described in any one of Claim 1 to 6 which sends the said rainwater for watering to a toilet, a car wash, or a plant. 前記第２配管系は、容器洗浄、食器洗浄、洗濯機又はプールのために前記清浄化された水を送水する、請求項１から７の何れか一項に記載の雨水利用装置。   The rainwater utilization apparatus according to any one of claims 1 to 7, wherein the second piping system supplies the purified water for container washing, dish washing, a washing machine, or a pool.
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