JP4393758B2 - 水質浄化用結合型中空ブロック - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水質浄化機能を発揮する浄化部材を充填可能な中空構造を有するものであって、水質を浄化するために使用される結合型中空ブロックに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
水質浄化を目的としてブロックを使用し各種の構造物を構築することは以前から実施されており、例えば特開平８−１９９５３５号や同１１−２４６２７７号なども提案されている。しかし、従来のブロックは構造上目詰まりを起こしやすく、設置環境による差はあるものの、経年変化により、水質浄化機能は確実に劣化する。また従来のこの種のブロックは、積み重ねて構造物を構築するように設けられており、ブロック同士の結合方法は変化に乏しく、複雑な構造物には不向きであり、そのためには何種類もの役物ブロックが必要になる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は前記の点に着目してなされたもので、その課題は浄化機能を長年持続可能な水質浄化用のブロックを提供することである。また本発明の他の課題は、浄化部材を交換可能として保守を容易化することである。また本発明の他の課題は、従来のブロックのように単に積み重ねるだけでなく、結合手段によって相互に結合し様々な構造物を構築可能な結合型の中空ブロックを提供することであ
る。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決する手段として、本発明の水質浄化用結合型中空ブロックは、多孔質コンクリートによって型成形された立体構造を持つブロック要素を具備し、ブロック要素は、複数個を組み合わせることにより中空構造を持つブロック本体を構成可能であり、かつブロック本体を構成した状態において中空構造の内部と外部とを通じる開口部を有しており、ブロック要素を組み合わせてブロック本体を構成したり、或いはまたブロック要素同士及びブロック本体同士を結合具を用いて結合するときなどに使用する結合部を有している。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明の水質浄化用結合型中空ブロックは、水質浄化を一つの目的としたものであり、かつまた相互に結合して用いることができるものである。
【０００６】
この中空ブロックは、多孔質コンクリートによって型成形された立体構造を持つブロック要素を具備している。多孔質コンクリートはポーラスコンクリートとも呼ばれ、連続した空隙を持ちかつその割合が大きいコンクリートを意味し、粒径の大きい骨材とセメントペーストを主材料とするもので、構成素材として木炭や牡蠣殻を砕いたものを混入することも可能であり、これにより廃材の有効利用を図ることができる。ブロック要素が多孔質コンクリートで型成形されることによって、ブロック自体に植物が根をおろすことが可能となる。
【０００７】
ブロック要素は、複数個を組み合わせることにより、中空構造を持つブロック本体を構成可能である。つまりブロック要素の立体構造は、中空なブロック本体を構成する手段でもある。しかし必ずブロック本体を構成しなければならないという訳ではなく、ブロック要素単独でも本発明の水質浄化用中空ブロックとともに適用される。
【０００８】
ブロック要素は、また、ブロック本体を構成した状態において、中空構造の内部と外部とを通じる開口部を有していることが必要である。開口部は、主として水流がブロック本体内に流入し、かつまた外部へ流出するための手段となり、すくなくとも１箇所存在する。ブロック要素が本発明の中空ブロックを構成する場合には、立体構造の大半の部分が開口部として機能する。
【０００９】
ブロック要素は、例えば中空の球殻を正２分した半球殻状の対から構成され、半球殻の大円に相当する切断面は大きく開口している。この場合、一方の半球殻の極に当たる箇所には内部と外部を通じる開口部を設けることができ、他方の半球殻の極に当たる所定の領域には、開口部と重なるほぼ同径の平面ないし凹面を設けることができる。ここで極とは、球を正２分した切断面（大円）の中心軸と半球殻とが交わる点を意味している。
【００１０】
球形であることにより最小径で最大内容積となるから、中空構造内に多量の水質浄化材を充填することができる。また最密にも粗にもブロックを結合することができる自由度を持つ。
【００１１】
本発明のブロック本体では、中空構造部分に配置して水質浄化機能を発揮する浄化部材を使用することができる。いいかえると、前記の開口部は、浄化部材が作用する水流を受け入れるために設けられているといって良い。浄化部材には、前記の牡蠣殻や木炭、活性炭などを使用することができる。
【００１２】
そして本発明のものは、ブロック要素を組み合わせてブロック本体を構成したり、或いはまたブロック要素同士及びブロック本体同士を、結合具を用いて結合するときなどに使用する結合部を有している。結合具と結合部から成る結合手段によりブロック要素並びにブロック本体は、一体に結合され、簡単には離れない結合状態で構造物を構築し得るものとなる。しかし、結合具と結合部とから成る結合手段を使用することなく、本発明の中空ブロックを単に配列ないし集積することも可能である。
【００１３】
ブロック本体の内部は単なる中空であるにとどまらない。例えば、中空構造部分を複数の中空領域に分ける内部部材を併用するとともに、各領域に、浄化部材を中詰材料として、互いに混じり合わないように充填することができる。複数の中空領域に分ける方法としては、放射状に分ける場合と、同心（球）状に分ける場合及び別に任意の分け方を取る場合が考えられるが、どの方法を取るとしても各部が外部と通じているのは望ましいことである。このように中空構造部分を複数の中空領域に分け、中詰材料を充填することにより水質浄化の効率をより高めることができる。
【００１４】
【実施例】
以下図示の実施例を参照して本発明をより詳細に説明する。図１、図２には実施例１の水質浄化用結合型中空ブロックが示されており、本発明の中空ブロックは、中空球殻を正２分した一対の半球殻状のブロック要素１１、１２から成っている。一方のブロック要素１１の切断面（大円）の中心軸と半球殻との交点即ち極に当たる箇所には所定の直径の開口部１３が設けられており、他方のブロック要素１２の極に当たる箇所には開口部１３とほぼ同径の平面部１４が設けられている。
【００１５】
したがって、一対のブロック要素１１、１２は中空構造を持つブロック本体１０を構成する。また一対のブロック要素１１、１２は、ブロック要素同士或いはブロック本体同士を結合具２５を用いて結合するために使用する結合部１５、１６を有している。結合部１５、１６は、各ブロック要素１１、１２の半球殻の大円の縁に９０度間隔で中心軸と平行な方向に設けられたボルト穴として示されている。
【００１６】
各ブロック要素１１、１２には、内部壁面から球の中心方向へ向かって張り出すように支片部１７、１８が夫々９０度間隔で設けられている。支片部１７、１８は、中空構造部分を複数の中空領域に分ける内部部材２２、２３を固定する等の目的で使用される。実施例１の内部部材１９、２１は半円形の板材を十字状に組み合わせた構造を有するので、ブロック本体内面の溝２０に嵌めて取り付け内部を４分割することができる。これに対して図３に示す実施例２の場合には、支片部１７、１８で押さえられる小径球殻状の内部部材２２、２３を適用し、中空内部部材２２、２３で構成される内部空間にも浄化部材を充填することができるようになっている。中空内部材の一方２２には外部と通じる小開口２４が設けられている。
【００１７】
中空内部部材２２、２３は、ブロック要素１１、１２と組み合わせて使用することができ、その例として図４、図５を示す。この例は、小径半球殻状の内部部材２２を、ブロック要素１２の支片部１８に伏せて置いたもので、それらの間の空間に浄化部材５１を充填することができる。
【００１８】
図６以下図１０までは、本発明の中空ブロックを結合する方法の例示である。図６の例は、ほぼＵ字型のボルトを結合具２５としてブロック本体１０を複数個結合するものであり、この例の結合具２５は、同時に一対のブロック要素１１、１２を結合することによりブロック本体１０を一体物として組み立てる手段を兼ねている。Ｕ字型のボルトは結合部１５、１６に図示のように下から差し込んでも逆に上から巻き込んでもどちらでも良く、最後はナット２６で締め付けるようにして、何個でも連結可能である。
【００１９】
図７の例は、２個のブロック本体１０、１０′を、平面部１４、１４を接触し合わせた状態で、ボルト、ナットから成る結合具２７、２８により一体化したものを示す。ボルトを通す穴は平面部１４の中心に結合部２９として開けられる。２個のブロック本体１０、１０′は、開口部１３を有しているものといないものとを組み合せているが（図８（ｂ）参照）、開口部１３を有するものを２個組み合わせても良い。
【００２０】
図９の例は、１対のブロック要素１１、１２の内の、開口部１３を有さない方のブロック要素１２を、中間部材３１を使用して上下に結合したものを示しており、結合具３２、３３としてボルトとインサートナットが使用され、結合部２９は平面部１４の中心に開けられているものを使用する（図１０）。中間部材３１は、下位ブロック要素１２の支片部１８…の間に嵌まり込んで安定する基部と、上位ブロック要素１２の平面部１４を支える台部とを有している。
【００２１】
図１１は、本発明の中空ブロックの変形例を示している。これは直径よりも小さい高さを持つ有底円筒型のブロック要素３４から成る。ブロック要素３４は、半球殻状中空ブロック要素１１…と同径とされ、かつ開口部３８の縁に、中心軸と平行な方向に設けられたボルト穴状の結合部３５を９０度間隔で有している。この結合部３５も本体内方にあって外部に突出しない。
【００２２】
よってこの円筒型ブロック要素３４は半球殻状ブロック要素１１、１２と組み合わせ可能であり、結合具２７、２８のボルトナットを用いて一体化し得る。図１２は開口部１３を有するブロック要素１１を有底円筒型ブロック要素３４と組み合わせ、ドーム状の中空ブロック本体３０を構成した例を示す。
【００２３】
図１３は無底円筒型ブロック要素３６の例示であり、結合部３７として円筒軸方向の貫通孔状の部分を開口部３８の縁に９０度間隔で設けている。これらの無底円筒型ブロック要素３６は、結合部３７に差し込まれる棒状の結合具３９により、自由に積み重ねられる。但し最下段には有底円筒型ブロック要素３４を用いることができる（図１３（ａ）、（ｂ））。
【００２４】
図１４は無底角筒型ブロック要素４１の例示であり、その辺長は図１２等の円筒型ブロック要素の直径と等しく、従って辺中央の結合部４２は円筒型ブロック要素３６の結合部３７と同じ位置にある。角筒の四隅の結合部４３も貫通孔状の構造は辺中央のものと同様である。
【００２５】
図１５ないし図１７は、上記の円筒型ブロック要素３４、３６と無底角筒型ブロック要素４１との組み合わせを例示したものである。図１５（ａ）は円筒型ブロック要素３４、３６だけを結合部３７に嵌まる両頭を持つ結合具４４により結合し平面展開した例、図１５（ｂ）は角筒型ブロック要素４１だけを同様の結合具４４により係合展開した例を示す。結合具には隣接する４個の角筒型ブロック４１の隅結合部４３に嵌まる４頭型のもの４５も用意されている。
【００２６】
図１６（ａ）は円筒型ブロック要素３６…と角筒型ブロック要素４１とを交叉状に配置した例で、これは両頭結合具４４により組み合わせることができる。角筒型ブロック要素４１だけを用いて交叉状に配置する場合も同様である（図１６（ｂ））。図１６（ａ）、（ｂ）はブロック要素３６、４１の使用個数を少なくして、より広い範囲に展開する例示であるが、これに対して図１７（ａ）、（ｂ）はブロック要素３６、４１を最密に使用して平面展開する例を示している。図１７（ａ）、（ｂ）の例では角筒型ブロック要素４１の全辺に隣のブロックが接しており、このため三頭型結合具４６が使用されている。
【００２７】
本発明の中空ブロックは相互に結合具２５…を用いて結合しなくても使用することは可能である。図１８はその例示であり、４個の中空ブロック本体１０を等間隔で最密に配置し、これら４個のブロック本体１０…により１個のブロック本体１０を支えている状態を示しており、支えられている上位のブロック本体１０も同様に４個で上位の１個のブロック本体１０を支え得る。
【００２８】
このような組み合わせ方が可能であり、かつ各種の配列が可能な本発明の中空ブロック１０…を水質を浄化すべき領域に適用するために、概して図１９以下に例示したような方法を取ることができる。図１９は、家庭の生活排水が流れ込む下水桝４７に本発明の水質浄化中空ブロック５０を収めたものである。この中空ブロック５０は、実施例１のブロック本体１０の中空構造部分に、牡蠣殻、木炭等から成る袋入りの環境保護のための浄化部材５１をセットしたもので、生活排水は、ポーラスコンクリート製のブロック本体５０内に流入し、環境保護のための水質浄化部材５１により浄化され、下流に流れる過程を取る。従って、図１ないし図１８に記載されているブロック本体、或いはブロック要素を組み合わせたものの内部には浄化部材５１が配置され、浄化部材５１は定期的に、或いは必要に応じて交換される。
【００２９】
図２０は地表面の任意の地点に雨水桝５２を設置し、その中に前記と同様の水質浄化用中空ブロック５０を収めたもので、任意の配水管５３より排出された雨水を水質浄化部材５１により浄化する。浄化後の排水は、雨水桝５２に設けられている多孔質の外板５４を透過して地中に浸透させることができる。また図２１は配水管５５より流入した雨水を本発明の中空ブロック５０により浄化したのち貯槽５６に貯溜し得る、貯水機能を持たせたものである。処理水は満水になった分から下水管５７に放流される。図２０及び図２１の例の地表部分は庭等として利用することができる。
【００３０】
図２２は河川環境の浄化に本発明を適用する例示であり、生活排水が直接河川５９に流入しないように、排水路５８の末端に浄化装置６０を設置した構成を有する。浄化装置６０への流入部にはごみフィルター６１が設けられ、生活排水は一旦泥溜め６２に貯溜されたのち、本発明の水質浄化用中空ブロックを収めた浄化装置６０を経てから河川に放流される。浄化される間、浄化装置６０の高低変化により（図２２（ｂ））、曝気効果も高められている。
【００３１】
図２３は、河川５９の根固め工６４に本発明の中空ブロックを適用した例を示している。この例の場合、本発明の中空ブロックをプランターとして使用し、それにより目的箇所に必要量の水生植物６３を配置することができる。従って、水流による浸食防止を図ることが可能な位置に本発明の中空ブロックを配置すれ
ば、浄化機能を併せ持つ根固め工６４を施工することができる。
【００３２】
図２４は、堰６５を有する河川の堰下流側に本発明の中空ブロックを有する落差工６６を設けた例を示している。堰６５と並行して魚道６７も設置されているので、落差工６６による曝気のための乱流を避ける魚類の行動も妨げられない。落差工６６を設ける代わりに図２４（ｃ）に示すように河床から僅かに出る程度の凹凸を設けた床固め工６８を適用することもあり、この場合には河床に棲息空間を設備しかつそれが河川浄化機能を備えるものとなる。
【００３３】
このように、本発明の水質浄化用結合型中空ブロックは、多孔質コンクリートより成るブロック本体１０…又はブロック素材１１…により、それらが結合した堅固な構築物を構築するのに適している。また、このブロック本体１０…又はブロック素材１１…の中には環境保護のための水質浄化部材が充填されるので、堅固な構築物に水質浄化機能を具備することができる。
【００３４】
【発明の効果】
従って本発明によれば、浄化部材を交換可能として保守を容易化することにより、浄化機能を長年に亘って持続可能な水質浄化用のブロックが現実のものとなり、従来のブロックのように単に積み重ねるのみならず、結合手段によって相互に結合し様々な構造物を構築可能であるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）本発明に係る水質浄化用結合型中空ブロックの実施例を示す平面図。
（ｂ）同上のものの側面図。
（ｃ）同じく下面図。
【図２】（ａ）図１の中空ブロックの斜視図。
（ｂ）図１（ａ）のＩＩＢ−ＩＩＢ断面図。
（ｃ）図１（ａ）のＩＩＣ−ＩＩＣ断面図。
【図３】（ａ）図１の中空ブロックの中空内部部材を取り換えたものの斜視図。
（ｂ）図３（ａ）の結合部を通る縦断面図。
（ｃ）図３（ｂ）を４５度回転させた箇所の縦断面図。
【図４】（ａ）ブロック要素の使用例を示す平面図。
（ｂ）同上のものの側面図。
（ｃ）同じく下面図。
【図５】（ａ）図４（ａ）のＶＡ−ＶＡ断面図。
（ｂ）図４（ａ）のＶＢ−ＶＢ断面図。
【図６】（ａ）本発明ブロックの結合例を示す平面図。
（ｂ）同上におけＶＩＢ−ＶＩＢ断面図。
（ｃ）同じく側面図。
【図７】（ａ）同じく本発明ブロックの他の結合例を示す平面図。
（ｂ）同上の側面図。
【図８】（ａ）図７（ａ）のものの下面図。
（ｂ）同じくＶＩＩＩＢ−ＶＩＩＩＢ断面図。
【図９】（ａ）同様に本発明ブロックの他の結合例を示す平面図。
（ｂ）同上のものの側面図。
（ｃ）同じく下面図。
【図１０】（ａ）図９（ａ）のＸＡ−ＸＡ断面図。
（ｂ）同上要部の拡大図。
【図１１】（ａ）本発明を適用した他の中空ブロックの平面図。
（ｂ）同じく側面図。
【図１２】（ａ）本発明ブロックの結合例を示す分解斜視図。
（ｂ）同じく結合後の上方斜視図。
（ｃ）同じく結合後の下方斜視図。
【図１３】（ａ）本発明ブロックの結合例を示す斜視図。
（ｂ）同じく他の結合例を示す斜視図。
【図１４】（ａ）本発明を適用した他の中空ブロックの斜視図。
（ｂ）同上の平面図。
（ｃ）同じく側面図。
【図１５】（ａ）本発明ブロックの結合例を示す平面図。
（ｂ）同じく他の結合例を示す平面図。
【図１６】（ａ）本発明ブロックの結合例を示す平面図。
（ｂ）同じく他の結合例を示す平面図。
【図１７】（ａ）本発明ブロックの結合例を示す平面図。
（ｂ）同じく他の結合例を示す平面図。
【図１８】（ａ）本発明ブロックの組み合わせ例を示す平面図。
（ｂ）同上のＸＶＩＩＩＢ−ＸＶＩＩＩＢ断面図。
【図１９】（ａ）本発明ブロックによる浄化装置の例１を示す平面図。
（ｂ）同上のものの側面図。
（ｃ）要部拡大図。
【図２０】（ａ）本発明ブロックによる浄化装置の例２を示す平面図。
（ｂ）同じく縦断面図。
【図２１】（ａ）本発明ブロックによる浄化装置の例３を示す平面図。
（ｂ）同上のＸＸＩＢ−ＸＸＩＢ断面図。
（ｃ）同じのＸＸＩＣ−ＸＸＩＣ断面図。
【図２２】（ａ）本発明ブロックによる浄化装置の例４を示す平面図。
（ｂ）同上のＸＸＩＩＢ−ＸＸＩＩＢ断面図。
（ｃ）同じく横断面図。
【図２３】（ａ）本発明ブロックによる浄化装置の例５を示す平面図。
（ｂ）同上のＸＸＩＩＩＢ−ＸＸＩＩＩＢ断面図。
【図２４】（ａ）本発明ブロックによる浄化装置の例６を示す平面図。
（ｂ）同上のＸＸＩＶ−ＸＸＩＶ断面図。
（ｃ）同じくＸＸＩＶ−ＸＸＩＶ部分の他の実施例を示す断面図。
【符号の説明】
１０、１０′、３０ ブロック本体
１１、１２、３４、３６ ブロック要素
１３、２４、３８ 開口部
１４ 平面部
１５、１６、３５、３７、４２、４３ 結合部
１７、１８ 支片部
１９、２１、２２、２３ 内部部材
２５、２６、２７、２８、３２、３３、３９、４４、４５ 結合具
５１ 浄化部材

Claims (5)

1. 水質浄化機能を発揮する浄化部材を充填可能な中空構造を有する中空ブロックであって、多孔質コンクリートによって型成形された立体構造を持つブロック要素を具備し、ブロック要素は、中空の球殻を正２分した半球殻状の対から成り、一方の半球殻の極に当たる箇所には内部と外部を通じる開口部を設け、他方の半球殻の極に当たる箇所には、開口部とほぼ同径の平面ないし凹面を設けているものであり、当該ブロック要素は、複数個を組み合わせることにより中空構造を持つブロック本体を構成可能であり、かつブロック本体を構成した状態において中空構造の内部と外部とを通じる開口部を有しており、結合部を有するブロック要素について結合具を用いて組み合わせることによりブロック本体を構成し、或いはまたブロック要素同士及びブロック本体同士を結合具を用いて結合するときに使用する結合部を有しており、その結合部は半球殻の大円の縁部に複数設けられ、あるいは開口部を有しない半球殻の極に当たる個所にある平面部に設けられており、ブロック要素同士及びブロック本体同士を積み重ねるときに固定することができる水質浄化用結合型中空ブロック。
2. 水質浄化機能を発揮する浄化部材を充填可能な中空構造を有する中空ブロックであって、多孔質コンクリートによって型成形された立体構造を持つ円筒型のブロック要素を具備し、該円筒形のブロック要素は、円筒形のブロック要素を含む複数個を組み合わせることにより中空構造を持つブロック本体を構成可能であり、かつブロック本体を構成した状態において中空構造の内部と外部とを通じる開口部を有しており、結合部を有するブロック要素について結合具を用いて組み合わせることによりブロック本体を構成し、或いはまたブロック要素同士及びブロック本体同士を結合具を用いて結合するときに使用する結合部を有しており、その結合部は前記開口部の縁に中心軸と平行な方向に９０度間隔で設けられており、ブロック要素同士及びブロック本体同士を積み重ねるときに固定することができる水質浄化用結合型中空ブロック。
3. 水質浄化機能を発揮する浄化部材を充填可能な中空構造を有する中空ブロックであって、
   多孔質コンクリートによって型成形された立体構造を持つ角筒型のブロック要素を具備し、該角筒型のブロック要素は、複数個を組み合わせることにより中空構造を持つブロック本体を構成可能であり、かつブロック本体を構成した状態において中空構造の内部と外部とを通じる開口部を有しており、結合部を有するブロック要素について結合具を用いて組み合わせることによりブロック本体を構成し、或いはまたブロック要素同士及びブロック本体同士を結合具を用いて結合するときに使用する結合部を有しており、その結合部は貫通孔状であって、辺中央及び各筒の四隅に位置し、ブロック要素同士及びブロック本体同士を積み重ねるときに固定することができる水質浄化用結合型中空ブロック。
4. 水質浄化機能を発揮する浄化部材を中空構造部分に配置して使用する請求項１から３いづれか１項記載の水質浄化用結合型中空ブロック。
5. ブロック本体の中空構造部分を複数の中空領域に分ける内部部材を併用するとともに、各領域に浄化部材を中詰材料として充填するようにした請求項１ないし４のいずれかに記載の水質浄化用結合型中空ブロック。

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