JP6091986B2 - 排水系統閉塞検知システム - Google Patents

Description

本発明は、住宅において雨水を排出する排水系統の異常を検知する排水系統閉塞検知システムに関する。

太陽光発電装置が設置される住宅では、太陽電池のパネルに太陽光が効果的に照射されることを優先して、通常の住宅よりも屋根の傾斜が緩く設計される場合が少なくない。また、昨今は、一般の住宅でも屋上を備えることが多く、さらには２階部分にバルコニーを設けることが常識化している。このような傾斜の緩い屋根、平らな屋上、又はバルコニーには落ち葉等のごみが溜まりやすく、この落ち葉等が雨水を排出する排水樋等の排水系統を閉塞させることがある。

特許文献１では、バルコニーの床面の最高部よりも低い位置に浸水検知センサを設け、排水樋とオーバーフロー管とが閉塞して排水できない場合を検知する技術が開示されている。

特開２０１０−４３４１０号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術は、排水樋とオーバーフロー管とが完全に閉塞して防水上限近くまで床面まで浸水した状態を検知するものであり、浸水による水位が防水上限近くに達する前に排水系統の異常を検知することができないという問題があった。

本発明は、上記事実を考慮して成されたもので、浸水による水位が防水上限近くに達する前に排水系統の異常を検知する排水系統閉塞検知システムを提供することを目的とする。

上記課題を解決するための請求項１の発明は、床面から立ち上がる壁面を略水平に貫通するオーバーフロー管の途中に設けられ、該オーバーフロー管内の水の有無を検知可能な第１のセンサと、前記床面に設けられた排水口から連続する排水系統の途中に設けられ、該排水系統内の水の有無を検知可能な第２のセンサと、前記第１のセンサの検知結果及び前記第２のセンサの検知結果に基づいて、前記排水口及び前記排水系統の閉塞状態を判定する判定手段と、前記判定手段の判定結果を報知する報知手段と、を備える。

請求項１に記載の発明によれば、第１のセンサによる水の検知及び第２のセンサによる水の検知に基づいて排水口及び排水系統の状態を判定することができる。

請求項２の発明は、請求項１に記載の発明において、降水の有無の検知及び降水量の測定が可能な降水センサをさらに備え、前記判定手段は、前記第１のセンサの検知結果及び前記第２のセンサの検知結果並びに前記降水センサの検知結果に基づいて、前記排水口及び前記排水系統の閉塞状態を判定する。

請求項２に記載の発明によれば、降水センサが降水を検知した結果を排水口及び排水系統の状態の判定に利用できる。

請求項３の発明は、請求項２に記載の発明において、前記判定手段は、前記降水センサが降水を検知すると共に、前記第１のセンサが水を検知し、かつ前記第２のセンサが水を検知しない場合に、前記排水口が閉塞していると判定する。

請求項３に記載の発明によれば、降水を検知し、第１のセンサが水を検知し、第２のセンサが水を検知しない場合に、排水口が閉塞していると判定することができる。

請求項４の発明は、請求項２に記載の発明において、前記判定手段は、前記降水センサが降水を検知すると共に、前記第１のセンサが水を検知し、かつ前記第２のセンサが水を検知した場合に、前記排水系統が閉塞していると判定する。

請求項４に記載の発明によれば、降水を検知し、第１のセンサが水を検知し、第２のセンサが水を検知した場合に、排水系統が閉塞していると判定することができる。

請求項５の発明は、請求項３又は４に記載の発明において、前記報知手段は、前記判定手段の判定結果に基づいて、前記排水口又は前記排水系統の閉塞している箇所を報知する。

請求項５に記載の発明によれば、居住者に排水口又は排水系統の閉塞している箇所を報知することができる。

請求項６の発明は、請求項１〜５のいずれか１項に記載の発明において、前記判定手段の判定結果を前記排水口及び前記排水系統のメンテナンスを行う業者に送信する送信手段と、前記業者から前記排水口及び前記排水系統のメンテナンスに係る情報を受信する受信手段と、をさらに備え、前記報知手段は、前記受信した前記排水口及び前記排水系統のメンテナンスに係る情報を報知する。

請求項６に記載の発明によれば、判定結果をメンテナンスを行う業者に送り、当該業者からのメンテナンスに係る情報を取得し、取得した情報を居住者に報知できる。

以上説明したように、請求項１に記載の発明は、第１のセンサによる水の検知及び第２のセンサによる水の検知に基づいて排水口及び排水系統の状態を判定することにより、浸水による水位が防水上限近くに達する前に排水系統の異常を検知できるという効果を有する。

請求項２に記載の発明によれば、降水センサが降水を検知した結果を排水口及び排水系統の状態の判定に利用することにより、より精度よく排水系統の異常を検知できるという効果を有する。

請求項３に記載の発明によれば、降水を検知し、第１のセンサが水を検知し、第２のセンサが水を検知しない場合に、排水口が閉塞していると判定することにより、浸水による水位が防水上限近くに達する前に排水口及び排水系統の異常を検知できるという効果を有する。

請求項４に記載の発明によれば、降水を検知し、第１のセンサが水を検知し、第２のセンサが水を検知した場合に、排水系統が閉塞していると判定することにより、浸水による水位が防水上限近くに達する前に排水口及び排水系統の異常を検知できるという効果を有する。

請求項５に記載の発明によれば、居住者に排水口又は排水系統の閉塞している箇所を報知することにより、浸水による水位が防水上限近くに達する前に閉塞している箇所のメンテナンスを行うことが可能となる。

請求項６に記載の発明によれば、判定結果をメンテナンスを行う業者に送り、当該業者からのメンテナンスに係る情報を取得し、取得した情報を居住者に報知することにより、適切なメンテナンスを浸水による水位が防水上限近くに達する前に行うことが可能となる。

本発明の実施の形態に係る排水系統閉塞検知システムの一例を示す概略図である。 本発明の実施の形態に係る排水系統閉塞検知システムにおけるメンテナンスモニターの概略構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態に係る排水系統閉塞検知システムにおけるセンサ及びセンサユニットの設置の一例を示す概略図である。 本発明の実施の形態に係る排水系統閉塞検知システムにおけるセンサの配置の変形例を示す図である。 本発明の実施の形態に係る排水系統閉塞検知システムにおける判定処理の一例を示すフローチャートである。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態の一例を詳細に説明する。図１は、本実施の形態に係る排水系統閉塞検知システムの一例を示す概略図である。

図１に示したように、本実施の形態では、１階居室３４と２階居室３６とを有する住宅１０において、屋上３８の床面の一角に設けられた屋上排水樋４２Ａからの水を検知する屋上排水樋センサ４４Ａを備えている。また本実施の形態では、屋上排水樋４２Ａが排出し切れなかった雨水を排出するために床面から立ち上がる壁面を略水平に貫通して設けられた屋上オーバーフロー管４６Ａの水を検知する屋上オーバーフロー管センサ４８Ａを備えている。

屋上排水樋センサ４４Ａ又は屋上オーバーフロー管センサ４８Ａからの信号はセンサユニット５０Ａで増幅され、増幅された信号はセンサユニット５０Ａからメンテナンスモニター３０に送信される。

また、本実施の形態は、バルコニー４０の床面の一角に設けられたバルコニー排水樋４２Ｂの水を検知するバルコニー排水樋センサ４４Ｂを備えている。さらに本実施の形態は、バルコニー排水樋４２Ｂが排出し切れなかった雨水を排出するために床面から立ち上がる壁面を略水平に貫通して設けられたバルコニーオーバーフロー管４６Ｂの水を検知するバルコニーオーバーフロー管センサ４８Ｂが設けられている。

バルコニー排水樋センサ４４Ｂ又はバルコニーオーバーフロー管センサ４８Ｂからの信号はセンサユニット５０Ｂで増幅され、増幅された信号はセンサユニット５０Ｂからメンテナンスモニター３０に送信される。

屋上３８には、降水の有無及び降水量を検知可能な降水センサ５４、５６が設けられている。降水センサ５４、５６の検知結果は、メンテナンスモニター３０に送信される。本実施の形態では、屋上排水樋センサ４４Ａ、屋上オーバーフロー管センサ４８Ａ、バルコニー排水樋センサ４４Ｂ、バルコニーオーバーフロー管センサ４８Ｂ、降水センサ５４、５６は、一例として水の有無を検知可能な静電容量式センサを用いるものとする。

なお、屋上排水樋４２Ａが排出した雨水は屋上排水管５２Ａ、バルコニー排水樋４２Ｂが排出した雨水はバルコニー排水管５２Ｂから各々下水道に排出される。

メンテナンスモニター３０は、屋上排水樋センサ４４Ａ、屋上オーバーフロー管センサ４８Ａ、バルコニー排水樋センサ４４Ｂ、バルコニーオーバーフロー管センサ４８Ｂ、降水センサ５４、５６の検知結果に基づいて、排水系統の閉塞の有無を判定する。メンテナンスモニター３０は、判定した結果を表示部２２に表示すると共に、スピーカ３２から音声としても出力可能である。

また、メンテナンスモニター３０はゲートウェイである終端装置６０及びインターネット等のネットワーク７０を介して排水系統のメンテナンスを行う業者であるメンテナンスサービスセンター８２と通信可能に構成されている。メンテナンスモニター３０は、排水系統の閉塞の状況をメンテナンスサービスセンター８２に送信し、メンテナンスサービスセンター８２からはメンテナンスの要不要、又はメンテナンスの具体策等の情報を受信可能である。メンテナンスサービスセンター８２から受信した情報は、表示部２２に表示すると共に、スピーカ３２から音声としても出力可能である。

メンテナンスサービスセンター８２は、住宅１０及び他の住宅９０から排水系統の閉塞に係る情報を取得すると共に、気象庁等の気象情報を扱う機関の気象情報サーバ８４から降水予想の情報を取得可能である。メンテナンスサービスセンター８２は、各住宅から取得した排水系統の閉塞に係る情報に加えて気象情報サーバ８４から取得した降水予報の情報に基づいて、降水前の予防的なメンテナンスの具体策を住宅毎に策定する。策定したメンテナンスの具体策を各住宅に送信可能であるとする。

図２は、本発明の実施の形態に係る排水系統閉塞検知システムにおけるメンテナンスモニター３０の概略構成を示すブロック図である。メンテナンスモニター３０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１２と、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）１４と、ＲＡＭ（Random Access Memory）１６と、ネットワークＩ／Ｆ部１８と、ＲＯＭ（Read Only Memory）２０と、表示部２２と、操作入力部２４と、入出力部２６と、バス２８とを含む。

ＣＰＵ１２は、メンテナンスモニター３０の全体の動作を司るものであり、後述する排水系統の閉塞の判定に係るフローチャートの処理は、ＣＰＵ１２により実行される。ＨＤＤ１４は、後述する排水系の閉塞の判定のプログラム、ＯＳ（Operating System）などが記録される不揮発性の記憶装置である。ＲＡＭ１６は、ＯＳやプログラムやデータが展開される揮発性の記憶装置である。ネットワークＩ／Ｆ部１８は、ネットワークに接続するためのものであり、ＮＩＣ（Network Interface Card）やそのドライバで構成され、本実施の形態では終端装置６０が接続されている。ＲＯＭ２０は、メンテナンスモニター３０の起動時に動作するブートプログラムなどが記憶されている不揮発性の記憶装置である。表示部２２は、メンテナンスモニター３０に関する情報を操作者に表示するものである。操作入力部２４は、操作者がメンテナンスモニター３０の操作や情報を入力する際に用いられるものであり、一例としてキーボード等の入力装置及びマウス等のポインティングデバイスが含まれる。入出力部２６は、外部機器を接続するためのインターフェースであり、本実施の形態では、センサユニット５０Ａ、５０Ｂ及び降水センサ５４、５６が接続されている。バス２８は、情報のやりとりが行われる際に使用される。

図３は、本発明の実施の形態に係る排水系統閉塞検知システムにおけるセンサ及びセンサユニットの設置の一例を示す概略図であり、図１に示した屋上の排水系統を拡大した図であるが、ベランダの排水系統も図３と同様であるとする。

図３は、落ち葉等の異物が屋上排水樋４２Ａに侵入することを防止するストレーナー５８上に異物５６が堆積し、降水によって水が水面６４の位置まで屋上に溜まり、屋上オーバーフロー管４６Ａから排水が始まっている状態を示している。図３の場合は、屋上オーバーフロー管４６Ａが閉塞していないので、浸水の水位は、これ以上水位が高まると、水圧により２階居室３６で雨漏りが生じるおそれがある防水限界６６までは達していない。

図１と同様に、図３では、屋上排水樋４２Ａからの水を検知する屋上排水樋センサ４４Ａ及び屋上オーバーフロー管４６Ａの水を検知する屋上オーバーフロー管センサ４８Ａが示されている。一例として、屋上排水樋センサ４４Ａは、屋上排水樋センサプローブ６８、屋上オーバーフロー管センサ４８Ａは、屋上オーバーフロー管センサプローブ７２を各々備えた静電容量式センサであって、各プローブは、配管の内壁底部近くまでその先端が伸びている。図３に示したプローブを有する静電容量式センサでは、配管の内部の水が各プローブに接触した際に、配管内部の水位も検知可能である。

図４は、本実施の形態に係る排水系統閉塞検知システムにおけるセンサの配置の変形例を示す図である。図３に示したプローブを有する静電容量式センサは、配管内の水位を測定可能であるが、配管内の底部に泥又は落ち葉等の異物が堆積すると、かかる異物がプローブ先端と接触し、配管内の水の見地に支障を来すおそれがある。また、プローブ自体が配管内の障害物となり、落ち葉等の異物を配管内に留めることを促進する場合もある。

図４の変形例は、プローブ式の静電容量式センサが有する難点を解決するためもので、静電容量式センサを配管の内面ではなく配管の外壁に設け、配管内に存在する水を壁面越しに検知する。図４は、一例として屋上オーバーフロー管４６Ａの外壁に屋上オーバーフロー管外センサ７４Ａ、７４Ｂを設けた状態を示している。屋上排水樋４２Ａも図４に示した場合と同様に、配管の外壁に静電容量式センサを設けることが可能である。

図４において、屋上オーバーフロー管外センサ７４Ａ、７４Ｂは、配管の底部よりも高い位置に設けられている。前述のように配管の底部には泥等の異物が堆積しやすい。かかる異物は水分を保持しやすいので、そのような水分を保持しやすい異物が堆積する配管底部に対応する外壁の箇所に静電容量式センサを設置すると、水の検知に悪影響を及ぼすおそれがあるからである。

従って、屋上オーバーフロー管外センサ７４Ａ、７４Ｂは、より高い位置に設けることによって、配管内の底部に堆積した異物の影響を少なくすることができる。しかしながら、配管外のあまりに高い位置に設けると、配管の底部付近に存在する水を検知できなくなる。本実施の形態では、図４に示したように、配管の底部よりもやや上の位置に屋上オーバーフロー管外センサ７４Ａ、７４Ｂを設けている。

図５は、本実施の形態に係る排水系統閉塞検知システムにおける判定処理の一例を示すフローチャートである。なお、図５において、屋上オーバーフロー管センサ４８Ａ及びバルコニーオーバーフロー管センサ４８Ｂは第１センサと呼称し、屋上排水樋センサ４４Ａ及びバルコニー排水樋センサ４４Ｂは第２センサと呼称する。

ステップ５００では、降水センサ５４、５６の検知結果に基づいて、降水の有無を判定する。ステップ５００で肯定判定の場合には、ステップ５０２で第２センサが排水樋に連続する排水系統で水を検知したか否かが判定され、肯定判定の場合には、ステップ５０４において第１センサが水をオーバーフロー管内で検知したか否かが判定される。

ステップ５０４で肯定判定の場合には、ステップ５０６で降水量は閾値以上であるか否かが判定される。ステップ５０６での降水量の閾値は、一例として１時間の降水量で２０ｍｍとする。地域によっても異なるが、１時間の降水量が２０〜４０ｍｍの場合に大雨注意報が発令されるからである。

ステップ５０６で肯定判定の場合には、ステップ５０８で降水が停止したか否かが判定される。降水の有無は前述のように降水センサ５４、５６の検知結果に基づくが、本実施の形態では、所定の時間、降水センサ５４、５６が降水を検知しなかった場合に、降水が停止したと判定する。所定の時間は、本実施の形態では、一例として１０分とする。

ステップ５０８で肯定判定の場合には、ステップ５１０で第２センサが水を検知しているか否かが判定される。ステップ５１０で肯定判定の場合は、降水が止んでも排水樋の排水系統に水が存在している。かかる場合には、ステップ５１６で排水系統の出口付近が閉塞している可能性があると判定して処理を終了する。

ステップ５１０で否定判定の場合には、ステップ５１２で第１センサが水を検知したか否かが判定される。ステップ５１２で肯定判定の場合には、ステップ５２０でストレーナーが閉塞していると判定して処理を終了する。また、ステップ５１２で否定判定の場合には、ステップ５１４で排水樋の排水系統に閉塞箇所はないと判定して処理を終了する。

また、ステップ５０６で否定判定の場合、すなわち、降水時にオーバーフロー管及び排水樋の排水系統で水が存在する場合である。かかる場合は、ステップ５１６で、排水樋の排水系統のうち、ストレーナー以外の部分、例えば、排水系統の出口付近又は排水系統の中途で閉塞が発生していると判定して処理を終了する。

また、ステップ５０２で否定判定の場合、すなわち、降水時に排水樋の排水系統で水が存在する場合には、ステップ５１８で第１センサがオーバーフロー管で水を検知しているか否かを判定する。ステップ５１８で肯定判定の場合には、ステップ５１８でストレーナーが閉塞していると判定して処理を終了し、ステップ５１８で否定判定の場合には、手順をステップ５００に移行する。また、ステップ５０４で否定判定の場合、すなわち、オーバーフロー管で水が検知されない場合には、ステップ５１４で排水樋の排水系統に閉塞箇所はないと判定して処理を終了する。

以上、説明したように、本実施の形態では、排水樋の排水系統及びオーバーフロー管に設けられたセンサの検知結果と、降水を検知するセンサの検知結果とに基づいて、浸水による水位が防水上限近くに達する前に排水系統の異常を検知することができる。

１０ 住宅
１２ ＣＰＵ
１４ ＨＤＤ
１６ ＲＡＭ
１８ ネットワークＩ／Ｆ部
２０ ＲＯＭ
２２ 表示部
２４ 操作入力部
２６ 入出力部
２８ バス
３０ メンテナンスモニター
３２ スピーカ
３８ 屋上
４０ バルコニー
４２Ａ 屋上排水樋
４２Ｂ バルコニー排水樋
４４Ａ 屋上排水樋センサ
４４Ｂ バルコニー排水樋センサ
４６Ａ 屋上オーバーフロー管
４６Ｂ バルコニーオーバーフロー管
４８Ａ 屋上オーバーフロー管センサ
４８Ｂ バルコニーオーバーフロー管センサ
５０Ａ、５０Ｂ センサユニット
５４、５６ 降水センサ
５８ ストレーナー
６４ 水面
６６ 防水限界
７０ ネットワーク
７４Ａ、７４Ｂ 屋上オーバーフロー管外センサ
８２ メンテナンスサービスセンター

Claims (6)

1. 床面から立ち上がる壁面を略水平に貫通するオーバーフロー管の途中に設けられ、該オーバーフロー管内の水の有無を検知可能な第１のセンサと、
   前記床面に設けられた排水口から連続する排水系統の途中に設けられ、該排水系統内の水の有無を検知可能な第２のセンサと、
   前記第１のセンサの検知結果及び前記第２のセンサの検知結果に基づいて、前記排水口及び前記排水系統の閉塞状態を判定する判定手段と、
   前記判定手段の判定結果を報知する報知手段と、
   を備える排水系統閉塞検知システム。
2. 降水の有無の検知及び降水量の測定が可能な降水センサをさらに備え、
   前記判定手段は、前記第１のセンサの検知結果及び前記第２のセンサの検知結果並びに前記降水センサの検知結果に基づいて、前記排水口及び前記排水系統の閉塞状態を判定する請求項１に記載の排水系統閉塞検知システム。
3. 前記判定手段は、前記降水センサが降水を検知すると共に、前記第１のセンサが水を検知し、かつ前記第２のセンサが水を検知しない場合に、前記排水口が閉塞していると判定する請求項２に記載の排水系統閉塞検知システム。
4. 前記判定手段は、前記降水センサが降水を検知すると共に、前記第１のセンサが水を検知し、かつ前記第２のセンサが水を検知した場合に、前記排水系統が閉塞していると判定する請求項２に記載の排水系統閉塞検知システム。
5. 前記報知手段は、前記判定手段の判定結果に基づいて、前記排水口又は前記排水系統の閉塞している箇所を報知する請求項３又は４に記載の排水系統閉塞検知システム。
6. 前記判定手段の判定結果を前記排水口及び前記排水系統のメンテナンスを行う業者に送信する送信手段と、
   前記業者から前記排水口及び前記排水系統のメンテナンスに係る情報を受信する受信手段と、をさらに備え、
   前記報知手段は、前記受信した前記排水口及び前記排水系統のメンテナンスに係る情報を報知する請求項１〜５のいずれか１項に記載の排水系統閉塞検知システム。

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