JP5215924B2 - 雨水利用システム - Google Patents

Description

本発明は、雨水利用システムに関するものである。

従来から、雨水の有効利用として例えば特許文献１に示されるものが知られている。

この特許文献１に示された従来例は、屋根に降った雨水を軒樋に流し、更に軒樋から縦樋に流し、縦樋を貯水部に接続して雨水を溜めると共に貯水部に設けた浄化フィルタにより雨水に含まれる塵を除去し、更に、塵が除去されて貯水部に溜まった雨水を送水ポンプで吸い上げて、散水用の水やトイレの洗浄水として使用するようになっている。

このように、従来における雨水の利用の技術としては、雨水を直流、又は、シャワー水として吐水して散水用の水やトイレの洗浄水として利用していた。

特開平６−２４０７１２号公報

上記のように、従来の雨水の利用は、いったん雨水を貯水部に溜めて直流、又は、シャワー水として吐水する利用でしかないため、雨水の利用用途が限られていた。このように雨水を直流、又は、シャワー水として吐水して再利用するものにおいては、例えば、夏期に建物の周囲を涼しい環境とするには、上記貯水部に溜めた雨水を建物の周囲の地面に散水することで行う。

しかしながら、貯水部に溜めた雨水を直流、又は、シャワー水として地面に散水するものにおいては、散水している雨水が人にかかると、水浸しになって濡れるという問題があり、また、地面を水が流れるため、周囲が土で水が泥水で汚れ、また、歩行し難くなるという問題がある。また、上記のように貯水部に溜めた雨水を直流、又は、シャワー水として散水する場合、壁に散水すると、壁の劣化の原因となり、夏期に熱くなっている壁を直接冷却することはできないという問題があった。

更に、従来のように、貯水部に溜めた雨水を直流、又は、シャワー水として吐水するものにおいては、花粉や黄砂や有害物質等の空気中を浮遊する微粒子の浮遊を抑制したり、あるいは、建物の外壁のコケやカビの防止、あるいは、ペット臭の抑制などの効果は期待できなかった。

本発明は上記従来例の問題点に鑑みて発明したもので、雨水を有効利用して、夏期における建物周囲の環境を涼しい環境としたり、花粉や黄砂や有害物質等の空気中を浮遊する微粒子の浮遊を抑制したり、あるいは、建物の外壁のコケやカビの防止、あるいは、ペット臭の抑制などを可能とする雨水利用システムを提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明は、以下のような構成になっている。

本発明の雨水利用システムは、雨水を排水する雨樋１と、雨水を浄化する浄化装置２と、浄化された雨水を溜める貯水部４と、貯水部４に溜まった雨水を送水するための給水ポンプ５と、給水ポンプ５から給水される水をミスト化して噴霧するためのミスト噴霧部６とを備え、ミスト噴霧部６として、ミクロンサイズのミストを噴霧するものと、静電霧化によりラジカルを有するナノメータサイズの帯電微粒子水を生成して噴霧するものとを備えて成ることを特徴とするものである。

このような構成とすることで、雨樋１で排水される雨水を貯水部４に溜め、この貯水部４に溜まった雨水を給水ポンプ５でミスト噴霧部６に給水して、ミスト噴霧部６で雨水をミストにして放出して雨水の有効再利用ができる。そして、ミスト噴霧部６から屋外にミストを放出することで、ミストはシャワー水と異なって屋外で放出しても衣服や建物７の壁等を大粒の水滴で水浸しにして濡らすことなく、空気中に浮遊する黄砂、花粉、有害物質、ペット臭などの臭成分をミストの粒子に付着させて落下させることができ、黄砂、花粉、ペット臭が建物７内に入らないようにできる。また、夏期においてミスト噴霧部６から雨水をミストとして放出することで、夏期に熱くなった空気を冷やして涼しい環境とすることができ、人にかかってもミストであるから、シャワー水がかかった場合のように、水浸しになって濡れることなく、涼感が得られる。また、シャワー水を散水する場合のように、水滴が衣服や建物７の外壁８を水浸しにして濡らしたり、あるいは、地面の土を泥水にするということがない。また、雨水を浄化装置２で浄化しているので、ミスト噴霧部６でミストを生成して放出する際に、雨水に含まれる塵や不純な微粒子がミスト生成の阻害要因とならず、安定して塵や不純な微粒子を含まないミストを生成して放出することができ、塵や不純な微粒子がミスト噴霧部６における目詰まりやミストの生成に不都合を及ぼすことが無く、また、塵や不純な微粒子を含まないミストを放出するので、ミストが衣服や壁や窓に付着してもこれらを汚すことがない。また、ラジカルを有するナノメータサイズの帯電微粒子水を生成して噴霧することで、ラジカルによる除菌効果により、建物７の外壁８のこけやカビの発生を防止することができ、また、ラジカルにより花粉や有害物質の不活性化や脱臭効果がある。

また、貯水部４又は雨水の流路に雨水に銀イオンを混入する銀イオン混入手段１０を設けることが好ましい。

このような構成とすることで、銀イオンによる除菌効果があり、建物７の外壁８のこけやカビの発生を防止することができる。

また、ミスト噴霧部６が建物７の開口部９の屋外側に配置してあることが好ましい。

このような構成とすることで、ミスト噴霧部６から開口部９の屋外側にミストを放出することができ、簡単な構成で開口部９から黄砂や花粉や有害物質が屋内に入るのを防止することができ、また、屋外から屋内に入るとき、衣服に付いた花粉をミストに付着させることができるので、衣服に付いた花粉が屋内において飛散するのを防止することが可能となる。

また、開口部９の屋外側における上部にミスト噴霧部６が設けてあることが好ましい。

このような構成とすることで、開口部９の屋外側の上部にミスト噴霧部６を設けることで、開口部９の上部に設けたミスト噴霧部６からミストを放出することで開口部９全体にミストを飛散させることができ、開口部９から屋内に黄砂や花粉あるいは有害物質が入らないようにでき、また、夏期にミストで冷却した屋外空気を開口部９から屋内に効果的に取り入れて屋内を涼しくすることも可能となる。

また、開口部９の屋外側における下部にミスト噴霧部６が設けてあることが好ましい。

このような構成とすることで、ペットのような小動物に対して開口部９の下部で効果的にミストを当てることができ、ペット臭の除去などを効果的に行うことができる。

また、ミスト噴霧部６から、建物７の外壁８又は建物７の外壁８に設けた建具に向けてミストを噴霧するようにミストの噴霧方向が設定してあることが好ましい。

このような構成とすることで、建物７の外壁８又は外壁８の開口部９に設けた建具１１に効果的にミストを当てて、夏期において外壁８や建具１１を効果的に冷却したり、あるいは、ミストに殺菌効果や脱臭効果があるものの場合には、苔やカビの発生を抑え、また、脱臭効果がある。

また、貯水部４内の水位を検出する水位検出手段１２を設け、貯水部４内の水位が下限水位まで低下すると水道水を設定された所定水位まで供給する水道水供給手段１３を設けあることが好ましい。

このような構成とすることで、雨が降らずに貯水部４内の水位が低くなっても、水道水を補充することで、必要な時にミスト噴霧部６でミストを生成して放出することができる。

本発明は、上記のように構成したので、雨水を有効利用して、雨水中に含まれる塵、微粒子を除去してミストを生成して放出することができ、夏期における建物周囲の環境を涼しい環境としたり、花粉や黄砂や有害物質等の空気中を浮遊する微粒子の浮遊を抑制したり、あるいは、建物の外壁のコケやカビの防止、あるいは、ペット臭の抑制などを可能とする。

本発明の一実施形態の概略構成図である。 他の実施形態の概略構成図である。 他の更に他の実施形態の概略構成図である。 他の更に他の実施形態の概略構成図である。 ミスト噴霧部としてミクロンサイズのミストを生成して噴霧するミスト噴霧部とナノメータサイズのミストを生成して噴霧するミスト噴霧部とを備えた例を示す概略構成図である。

以下、本発明を添付図面に示す実施形態に基いて説明する。

図１には、本発明の雨水利用システムの一実施形態の概略構成図が示してあり、本発明の雨水利用システムは、建物７の屋根１４（屋上も含む）に降った雨水を集めて排水する雨樋１と、雨樋１を排水する雨水を浄化する浄化装置２と、浄化装置２で浄化した雨水を溜める貯水部４と、貯水部４に溜まった雨水を送水するための給水ポンプ５と、給水ポンプ５から給水される水をミスト化して噴霧するためのミスト噴霧部６とを備えている。

図１においては屋根１４に降った雨水排水する雨樋１として軒樋１ａ、集水器１ｂ、縦樋１ｃを設けた例が示してある。すなわち屋根１４の軒先に軒樋１ａが配設してあり、軒樋１ａに集水器１ｂを取付け、集水器１ｂに縦樋１ｃの上端部が接続してある。建物７の屋外側には雨水タンク３が設置してあり、雨水タンク３には雨水中に含まれる塵や不純な微粒子を除去するための浄化装置２と、浄化した雨水を溜めるための貯水部４を設けてある。

上記縦樋１ｃの途中には分配器１５が設けてあり、分配器１５は、縦樋１ｃ上部内を流れる雨水の一部を雨水タンク３側に流し、残りを縦樋１ｃ下部内に流すように分配して流すようになっている。分配器１５と浄化装置２とが連通管１６で連通接続してあり、分配器１５で分配した雨水の一部を雨水タンク３側に供給するに当たって、まず雨水を浄化装置２に流して浄化装置２に設けた塵除去部により浄化装置２により塵のような比較的大きい雨水混入物を除去し、更に、浄化装置２に設けたろ過部により雨水に混入している微粒子を除去するようになっている。なお、塵のような比較的大きい雨水混入物を除去する塵除去部は分配器１５に設けるようにしてもよい。

上記のように浄化装置２で浄化した雨水は貯水部４に溜められるようになっている。貯水部４内の水位を検出する水位センサやボールタップのような水位検出手段１２を設けてあり、水位検出手段１２は最低水位と最高水位とを検出するようになっている。そして、貯水部４には水道水供給手段１３を有する給水装置が設けてあり、上記水位検出手段１２により貯水部４内の水位が下限水位まで低下したことを検知すると、水道水供給手段１３である弁装置を開いて給水装置から貯水部４に水道水を供給し、水位検出手段１２により設定された最高水位である所定水位を検出すると水道水供給手段１３を閉じて水道水の供給を停止するようになっている。また、貯水部４には上記設定された最高水位又は僅かに上方に位置にオーバーフロー口（図示せず）が設けてあって、雨水が上記差異高水位以上まで流れ込んだ場合はオーバーフロー口から雨水タンク３外部に排水するようになっている。

上記雨水タンク３には給水ポンプ５が設けてあり、給水ポンプ５には給水管１９を介してミスト噴霧部６が接続してある。

ミスト噴霧部６は建物７の屋外側に配置されるもので、建物７の外壁８、外壁８に設けた開口部９の枠部１８、軒天井などに設けるもので、ミスト噴霧部６から庇２０の下方空間にミストを放出する。

図１に示す実施形態においては、建物７の外壁８に設けた開口部９の枠部１８にミスト噴霧部６を設けた例を示している。つまり、外壁８に設けた窓や出入り口などの開口部９の枠部１８にミスト噴霧部６を設けてある。ここで、窓や出入り口などの開口部９の枠部１８は一般的にアルミサッシの枠材により構成してあるので、該アルミサッシの枠材の内部又は外部に沿わせて給水管１９を通し、該給水管１９に接続したミスト噴霧部６を開口部９の枠部１８の任意の位置に配設してある。

ミスト噴霧部６は霧化手段を有していて給水ポンプ５から供給された浄化済みの雨水を霧化してミストを生成して放出するようになっている。霧化手段としては従来から公知の水を霧化する種々の方法を採用できる。

ここで、雨水を霧化手段で霧化して生成されるミストは粒径がミクロンサイズのものであり、空気中に放出した場合、衣服や外壁８にかかっても直ぐに蒸発してシャワーのように衣服が水浸しとなるようなことがない。

上記の雨水利用システムにおいては、屋根１４に降った雨水を軒樋１ａに流し、更に、軒樋１ａから集水器１ｂを介して縦樋１ｃに流すようになっている。縦樋１ｃに流れた雨水は分配器１５により一部はそのまま縦樋１ｃの下部に流すが、一部は連通管１６を介して浄化装置２に流して浄化し、浄化した雨水を貯水部４に溜める。

給水ポンプ５を運転することで、貯水部４に浄化済みの雨水をミスト噴霧部６に供給し、ミスト噴霧部６に設けた霧化手段により霧化してミストを生成し、ミスト噴霧部６先端部の噴出部から外部に放出する。

このように建物７の屋外側の空間に放出されたミストは、シャワー水に比べて遥かに粒子径が小さいので、屋外側の空間に放出しても衣服や建物７の外壁８等を水浸しにすることがない。そして、屋外側の空気中にミストが浮遊しながら落下する際、黄砂、花粉、有害物質、ペット臭などの臭成分がミストの粒子に付着して落下することになる。したがって、建物７の外側において黄砂、花粉、ペット臭を捕捉して落下させることで無能化し、これら黄砂、花粉、ペット臭が建物７内に入らないようにできる。

また、夏期においてミスト噴霧部６から雨水をミストとして放出すると、夏期に熱くなった空気を冷やして涼しい環境とすることができ、人にかかってもミストであるから、シャワー水がかかった場合のように、水浸しになることなく、建物７の内外において涼感が得られる。また、シャワー水を散水する場合のように、水滴が衣服や建物７の外壁８を水浸しに濡らしたり、あるいは、地面を水で水浸しに濡らしたりするということがない。

特に、ミスト噴霧部６を建物７の窓や出入り口等の開口部９の屋外側に配置した場合、ミスト噴霧部６から開口部９の屋外側にミストを放出することができる。したがって、開口部９の外側で黄砂や花粉や有害物質をミストに付着させることで捕捉して地面に落下させることができ、開口部９を開けても黄砂や花粉や有害物質が屋内に入らないようにできる。また、出入り口である開口部９を開けて屋外から屋内に入るとき、衣服に付いた花粉をミストに付着させることができるので、衣服に付いた花粉が屋内において飛散するのを防止することが可能となる。

また、庇２０の下方の空間は日陰となっているので、ミスト噴霧部６から庇２０の下方空間にミストを放出することで、ミストが放出と同時に太陽光で瞬間的に蒸発することがなく、庇２０下方の広い領域に効果的に散布されて、上記空気を冷やす効果や、黄砂、花粉、有害物質等を付着させて地面に落下させる効果がより確実に発揮できる。

図１に示す実施形態では、開口部９の屋外側における上部及び下部にそれぞれミスト噴霧部６を設けてある例が示してある。

このように開口部９の屋外側の上部にミスト噴霧部６を設けると、開口部９の上部に設けたミスト噴霧部６からミストを放出することで開口部９全体にミストを飛散させることができ、開口部９から屋内に黄砂や花粉あるいは有害物質が入らないようにでき、また、夏期にミストで冷却した屋外空気を開口部９から屋内に効果的に取り入れることもできる。また、開口部９の屋外側における下部にミスト噴霧部６を設けることで、ペットのような小動物に対して開口部９の下部で効果的にミストを当てることができ、ペット臭の除去などを効果的に行うことができる。

図１の実施形態では、開口部９の屋外側の上部及び下部にミスト噴霧部６を設けた例を示したが、開口部９の屋外側の上部のみ又は下部のみにミスト噴霧部６を設けてもよい。

図２には本発明の他の実施形態が示してあり、本実施形態は前述の実施形態と基本形態が同じであるが、貯水部４又は雨水の流路に雨水に銀イオンを混入する銀イオン混入手段１０を設けたことが異なっている。図２においては雨水タンク３に貯水部４、浄化装置２、給水ポンプ５、銀イオン混入手段１０が設けてある。

銀イオン混入手段１０は例えば電気分解などによる銀イオン発生手段を備えており、銀イオン発生手段で発生させた銀イオンを雨水中に混入するようになっている。

本実施形態では、銀イオンを混入した雨水がミスト噴霧部６に供給されるため、ミスト噴霧部６で生成されて外部に放出されるミストは銀イオンが含まれたミストである。したがって、この銀イオンが含まれたミストは上記のミストの作用に加え、銀イオンによる除菌効果があり、このため、外壁８に上記銀イオンが含まれたミストが付着することで、外壁８におけるカビや苔の発生を防止することができる。

また、図３、図４には本発明の更に他の実施形態が示してある。本実施形態においては、ミスト噴霧部６から放出するミストの噴霧方向が、建物７の外壁８又は建物７の外壁８の開口部９に設けた建具１１（出入り口ドアや窓の雨戸やガラス障子）に向けて噴霧するように設定してある。

図３、図４の実施形態では軒天井にミスト噴霧部６を取付けて、建物７の外壁８又は建物７の外壁８の開口部９に設けた建具１１に向けてミストを放出するようになっている例を示しているが、開口部９の枠部１８にミスト噴霧部６を設けて、建物７の外壁８又は建物７の外壁８の開口部９に設けた建具１１に向けてミストを放出するようにしてもよい。

このように、ミスト噴霧部６から、建物７の外壁８又は建物７の外壁８に設けた建具に向けてミストを噴霧するようにミストの噴霧方向が設定してあると、建物７の外壁８又は外壁８の開口部９に設けた建具１１に効果的にミストを当てて、夏期において外壁８や建具１１を効果的に冷却したり、あるいは、ミストに殺菌効果や脱臭効果があるものの場合には、よりいっそう外壁８や建具１１に苔やカビの発生を抑え、また、脱臭効果がある。

図５には本発明の更に、他の実施形態が示してある。上記各実施形態においては、ミスト噴霧部６としてミクロンサイズのミストを噴霧する例で説明したが、本実施形態においては、ミスト噴霧部６としてミクロンサイズのミストを生成して外部に噴霧するミスト噴霧部６ａと、静電霧化によりラジカルを有するナノメータサイズの帯電微粒子水を生成して噴霧するミスト噴霧部６ｂとを備えている。

ミスト噴霧部６ａは前述と同様にミクロンサイズのミストを生成して外部に放出する。また、ミスト噴霧部６ｂは、放電電極２１と、上記霧化部６ａを先端部に有する給水管１９から分岐して給水ポンプ５から供給される雨水のごく一部を溜める水溜め部２２と、水溜め部２２に溜めた雨水を放電電極２１に供給するための毛細管現象などを利用した給水手段２３とで構成してあり、放電電極２１に高電圧を印加することで、放電電極２１の先端に供給された水を静電霧化することでナノメータサイズの無数の帯電微粒子水として生成するもので、この帯電微粒子水には静電霧化の際にラジカルが発生して帯電微粒子水中に含まれることになる。

そして、ミスト噴霧部６ａからミクロンサイズのミストを噴霧することによって上記のような作用効果があるが、これに加え、ミスト噴霧部６ｂからラジカルを有するナノメータサイズの帯電微粒子水を生成して噴霧することで、ラジカルによる除菌効果により、建物７の外壁８のこけやカビの発生を防止することができ、また、ラジカルにより花粉や有害物質の不活性化や脱臭効果がある。

ここで、ミスト噴霧部６ａからミクロンサイズのミストを放出する際に、同時にミスト噴霧部６ｂの放電電極２１に高電圧を印加してラジカルを含んだナノメータサイズの帯電微粒子水を放出するようにしてもよく、あるいは、ミスト噴霧部６ａからミクロンサイズのミストを放出する運転をする際は、ミスト噴霧部６ｂからナノメータサイズのミストを放出する運転をせず、ミスト噴霧部６ｂからナノメータサイズのミストを放出する運転をする際は、ミスト噴霧部６ａからミクロンサイズのミストを放出する運転をしないというように、運転モードを選択するようにしてもよい。

上記ミスト噴霧部６ｂからナノメータサイズのミストを放出する運転時にミスト噴霧部６ａからミクロンサイズのミストを放出する運転をしない場合は給水ポンプ５の運転を停止しているが、水溜め部２２に溜められている雨水を給水手段２３で放電電極２１の先端に供給するものであり、また、静電霧化に使用する水はミクロンサイズのミストを生成する場合に比べて少量でよいので、給水ポンプ５の運転を停止していても静電霧化の水の供給に支障はない。

なお、静電霧化により帯電微粒子水を生成する例において、放電電極２１の先端に対向電極（図示せず）を設けて放電電極２１と対向電極との間に高電圧を印加して放電電極の先端に供給された雨水を静電霧化するようにしてもよく、あるいは、静電霧化に当って対向電極を設けない場合であってもよい。

また、ミクロンサイズのミストを放出するミスト噴霧部６ａと、ラジカルを含んだナノメータサイズの帯電微粒子水を放出するミスト噴霧部６ｂとを設けた場合、ミスト噴霧部６ａを屋外側に配置してミクロンサイズのミストを屋外に放出し、ミスト噴霧部６ｂを屋内に配置して帯電微粒子水は屋内に放出するようにしてもよい。帯電微粒子水は屋内に放出すると屋内における脱臭効果、除菌効果を発揮できる。

１ 雨樋
２ 浄化装置
４ 貯水部
５ 給水ポンプ
６ ミスト噴霧部
７ 建物
８ 外壁
９ 開口部
１０ 銀イオン混入手段
１１ 建具

Claims (7)

1. 雨水を排水する雨樋と、雨水を浄化する浄化装置と、浄化された雨水を溜める貯水部と、貯水部に溜まった雨水を送水するための給水ポンプと、給水ポンプから給水される水をミスト化して噴霧するためのミスト噴霧部とを備え、ミスト噴霧部として、ミクロンサイズのミストを噴霧するものと、静電霧化によりラジカルを有するナノメータサイズの帯電微粒子水を生成して噴霧するものとを備えて成ることを特徴とする雨水利用システム。
2. 貯水部又は雨水の流路に雨水に銀イオンを混入する銀イオン混入手段を設けて成ることを特徴とする請求項１記載の雨水利用システム。
3. ミスト噴霧部が建物の開口部の屋外側に配置してあることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の雨水利用システム。
4. 開口部の屋外側における上部にミスト噴霧部が設けてあることを特徴とする請求項３記載の雨水利用システム。
5. 開口部の屋外側における下部にミスト噴霧部が設けてあることを特徴とする請求項３又は請求項４記載の雨水利用システム。
6. ミスト噴霧部から、建物の外壁又は建物の外壁の開口部に設けた建具に向けてミストを噴霧するようにミストの噴霧方向が設定してあることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の雨水利用システム。
7. 貯水部内の水位を検出する水位検出手段を設け、貯水部内の水位が下限水位まで低下すると水道水を設定された所定水位まで供給する水道水供給手段を設けて成ることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか一項記載の雨水利用システム。

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