JP7011125B2 - 災害時水洗トイレシステム - Google Patents

Description

本発明は、災害時に水洗トイレに洗浄用の水を供給することができる災害時水洗トイレシステムに関する。

災害時に、水洗トイレに洗浄用の水を供給するシステムとして、例えば特許文献１には、ビルの屋上に貯水槽を設け、貯水槽に貯まった雨水をビルの各階のトイレに供給することによりトイレの洗浄水として利用する雨水利用システムが開示されている。

特開２００６－２２５０２号公報

しかしながら、特許文献１に示す雨水利用システムでは、ビルの屋上に設けられた貯水槽に相当量の雨水を貯める必要があるため、貯水槽が大型化していた。このため、ビル全体にかかる荷重負担や、屋上に設置する設備機器とのスペースの取り合いに制約が生じる等、貯水槽の設置には多くの課題が存在していた。

本発明は、上記事実を考慮し、災害時に水洗トイレに洗浄用の水を供給することができるとともに、水を貯留するタンクを小型化して分散設置することができる災害時水洗トイレシステムを提供することを目的とする。

第１態様に記載の災害時水洗トイレシステムは、建物の複数階に設置され貯水可能な複数のタンクと、上方の前記タンクの水を下方のタンクへ流下するとともに開閉バルブが設けられた水流入出手段と、下階に設置された前記タンクから水洗トイレへ水を供給する供給管と、を有する。

上記構成によれば、災害時に停電になって断水した場合であっても、開閉バルブを開放することで、水流入出手段により接続された上方のタンクから下方のタンクへ重力を利用して水を流下させ、供給管を通じて水洗トイレに水を供給することができる。また、建物の複数階にタンクが設置されているため、災害時に必要な水を確保するための１つ当りのタンクの容量を減らすことができ、タンクを小型化することができる。

第２態様に記載の災害時水洗トイレシステムは、第１態様に記載の災害時水洗トイレシステムであって、前記タンクは、前記建物の外部階段に配置されている。

上記構成によれば、建物の外部に設けられた外部階段にタンクを配置することで、タンクを配置するスペースを別途設ける必要がなく、また、タンクから水が漏れた場合であっても、漏れた水が建物内に浸入することを抑制することができる。

第３態様に記載の災害時水洗トイレシステムは、第１態様に記載の災害時水洗トイレシステムであって、前記タンクは、前記建物のパイプスペース内に配置されている。

上記構成によれば、設備配管等が収容された建物のパイプスペース内にタンクを配置することで、タンクを配置するスペースを別途設ける必要がなく、建物内のデッドスペースを有効活用することができる。

第４態様に記載の災害時水洗トイレシステムは、第１態様～第３態様のいずれか一態様に記載の災害時水洗トイレシステムであって、前記タンクには、前記タンクの内部を鉛直方向に仕切るとともに、前記タンクの底部との間に水が通水する流路部を備えた仕切板が設けられ、前記水流入出手段は、前記開閉バルブが設けられ、上方の前記タンクの底部に接続されて下方の前記タンクの前記仕切板で仕切られた一方の空間に水を供給する第１連通管と、前記仕切板で仕切られた他方の空間の上部に上昇した水を下方の前記第１連通管へ流出させる第２連通管と、を有する。

上記構成によれば、上方のタンクの水は、第１連通管によって下方のタンクの仕切板で仕切られた一方の空間へ流入する。また、下方のタンクに流入した水は、流路部を通って仕切板で仕切られた他方の空間へ流入し、水位が上昇すると第２連通管を通って排水される。このため、タンクの水の入れ替わりを促進することができ、古い水を優先的に排水することができる。

第５態様に記載の災害時水洗トイレシステムは、第１態様～第４態様のいずれか一態様に記載の災害時水洗トイレシステムであって、前記建物の屋上で集水した雨水を最上階に設置された前記タンクへ送水する送水管と、を有する。

上記構成によれば、建物の屋上で集水した雨水を送水管によって最上階のタンクに送水することで、建物の屋上に降った雨水を水洗トイレの洗浄用の水として利用することができる。

第６態様に記載の災害時水洗トイレシステムは、第１態様～第５態様のいずれか一態様に記載の災害時水洗トイレシステムであって、最下階に設置された前記タンクには、前記タンクの水を前記建物の外部に排水する排水管が設けられている。

上記構成によれば、最下階に設置されたタンクに排水管が設けられているため、非災害時に最下階のタンクの水を建物の外部に排水することができ、タンクの水の入れ替わりを促進することができる。

本発明によれば、災害時に水洗トイレに洗浄用の水を供給することができるとともに、水を貯留するタンクを小型化することができる。

第１実施形態の災害時水洗トイレシステムを示す全体構成図である。 （Ａ）は第１実施形態の災害時水洗トイレシステムにおける建物に設置されたタンクを示す拡大断面図であり、（Ｂ）はそのＡ－Ａ線断面図である。 第２実施形態における災害時水洗トイレシステムを示す全体構成図である。 第２実施形態の災害時水洗トイレシステムにおける建物に設置されたタンクを示す斜視図である。 第２実施形態の災害時水洗トイレシステムにおけるタンクを示す拡大断面図である。

＜第１実施形態＞
以下、本発明の実施形態の一例における災害時水洗トイレシステムについて、図１、図２を参照して説明する。

（構成）
第１実施形態の災害時水洗トイレシステム５０は、図１に示すように、例えば高層（本実施形態では８階建て）の建物５２において用いられるシステムであり、建物５２の各階（２階～８階）に設置された複数（本実施形態では７つ）のタンク５４を有している。なお、本実施形態では、各階のタンク５４は、建物５２の外部に設けられた非常階段等の外部階段５６の踊場５６Ａの下部にそれぞれ設置されている。

タンク５４は、例えばＦＲＰ（繊維強化プラスチック）からなる矩形状の容器であり、３５０リットル程度の水が貯水可能とされている。また、各階のタンク５４は、後に詳述する水流入出手段５８によって互いに接続されている。

また、建物５２の屋上１８には雨水集水口２２が設けられており、複数のタンク５４のうち、最上階（８階）に設置されたタンク５４の上部と雨水集水口２２とが送水管６０によって接続されている。なお、雨水集水口２２は、枯葉等の流入を防ぐ格子状又はスリット状の形状となっている。

一方、建物５２の１階には水洗トイレ２４が設置されており、複数のタンク５４のうち、最下階（２階）に設置されたタンク５４と水洗トイレ２４とが供給管６２によって接続されている。なお、供給管６２には、開閉バルブ６４が設けられている。

図２（Ａ）及び図２（Ｂ）に示すように、各階のタンク５４は、吊り材６６によって外部階段５６の踊場５６Ａの下部に吊り下げられて固定されている。なお、外部階段５６の踊場５６Ａには点検口６８が設けられており、点検口６８からタンク５４のメンテナンスが可能となっている。

また、タンク５４の底部には、水流入出手段５８を構成する第１連通管７２の上端が接続されている。第１連通管７２には開閉バルブ７４が設けられており、第１連通管７２の下端は、下方（下階）のタンク５４の上面に接続されている。

さらに、タンク５４の上部側面には、水流入出手段５８を構成する第２連通管７６の上端が接続されており、第２連通管７６の下端は、第１連通管７２の開閉バルブ７４より下流側に接続されている。

なお、図１に示すように、最下階（２階）のタンク５４の底部には、第１連通管７２の代わりに供給管６２の上端が接続されている。また、最下階（２階）のタンク５４の上部側面には、第２連通管７６の代わりに排水管７８の上端が接続されており、排水管７８の下端は建物５２外に延びている。

（水供給方法）
次に、本実施形態の災害時水洗トイレシステム５０を用いて水洗トイレ２４に洗浄用の水（雨水）を供給する方法について説明する。

降雨時、建物５２の屋上１８に降った雨水は雨水集水口２２から送水管６０を介して最上階（８階）に設置されたタンク５４へと流下する。このとき、雨水に混じった枯葉等は、格子状又はスリット状の雨水集水口２２で除去される。

最上階（８階）に設置されたタンク５４に流入した雨水は、各階のタンク５４に接続された第２連通管７６から重力によって下方のタンク５４に流下する。このとき、第１連通管７２の開閉バルブ７４、及び供給管６２の開閉バルブ６４は閉鎖されているため、最上階（８階）のタンク５４から順に雨水が貯水される。

災害時に停電になって断水した場合には、供給管６２の開閉バルブ６４を手動で開放することで、最下階（２階）に設置されたタンク５４に貯水された雨水を、供給管６２を介して水洗トイレ２４に供給する。水洗トイレ２４はいわゆるロータンク型とされており、水洗トイレ２４のロータンクに一時的に貯められた雨水を洗浄用の水として利用することができる。

最下階（２階）に設置されたタンク５４の雨水が空になった後に、上方の第１連通管７２の開閉バルブ７４を手動で開放することで、上方のタンク５４に貯水された雨水を最下階（２階）に設置されたタンク５４に流下させる。このように、上方のタンク５４に貯水された雨水を最下階（２階）に設置されたタンク５４に順に流下させることにより、各階のタンク５４に貯水された雨水を水洗トイレ２４に供給することができる。

一方、非災害時において、タンク５４に雨水が流入した場合、雨水は水位が一定以上上昇すると、タンク５４の上部に接続された第２連通管７６を介して下方のタンク５４へ流下する。そして、最下階（２階）に設置されたタンク５４の上部に接続された排水管７８を介して、建物５２外へと排水される。

上記の手順により、水洗トイレ２４に洗浄用の水（雨水）を供給することができる。なお、上記の手順は一例であり、順序が異なっていたり、他の手順が含まれていたりしても構わない。

（作用、効果）
本実施形態の災害時水洗トイレシステム５０によれば、貯水可能なタンク５４が建物５２の複数階に設置されており、最下階（２階）に設置されたタンク５４と水洗トイレ２４とが供給管６２によって接続されている。

このため、災害時に停電になって断水した場合であっても、第１連通管７２の開閉バルブ７４を開放することで、第１連通管７２を介して上方のタンク５４から下方のタンク５４へ重力を利用して水を流下させ、供給管６２を通じて水洗トイレ２４に水を供給することができる。

また、建物５２の複数階にタンク５４が設置されているため、災害時に必要な水を確保するための１つ当りのタンク５４の容量を減らすことができ、タンク５４を小型化して分散配置することができる。

特に本実施形態によれば、建物５２の屋上１８に雨水集水口２２が設けられているため、送水管６０によって雨水を雨水集水口２２から最上階のタンク５４に送水することで、建物５２の屋上１８に降った雨水を水洗トイレ２４の洗浄用の水として利用することができる。

また、最下階に設置されたタンク５４に排水管７８が設けられているため、第２連通管７６を介して最下階のタンク５４に排水された水（雨水）を、建物５２の外部に排水することができる。なお、建物５２外へと排水された雨水は、塩素剤で滅菌して植栽等へ散水される雑用水として利用することが可能である。

さらに、本実施形態によれば、各階のタンク５４が建物５２の外部階段５６の踊場５６Ａの下部に設置されているため、タンク５４を配置するスペースを別途設ける必要がなく、建物内のデッドスペースを有効活用することができる。また、タンク５４から水が漏れた場合であっても、漏れた水が建物５２内に浸入することを抑制することができる。

また、本実施形態によれば、供給管６２に設けられた開閉バルブ６４、及び第１連通管７２に設けられた開閉バルブ７４が手動で開閉可能とされている。このため、災害時に停電になった場合であっても、非常電源等を用いることなく開閉バルブ６４、７４を開閉させることができる。

＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態における災害時水洗トイレシステムについて、図３～図５を参照して説明する。なお、第１実施形態と同様の構成については、同じ符号を付して説明を省略する。

（構成）
図３に示すように、第２実施形態の災害時水洗トイレシステム１０は、第１実施形態の災害時水洗トイレシステム５０と同様に高層（本実施形態では８階建て）の建物１２において用いられるシステムであり、建物１２の各階（２階～８階）に設置された複数（本実施形態では７つ）のタンク１４を有している。

タンク１４は、例えばＦＲＰ（繊維強化プラスチック）からなる円筒形状の容器である。具体的には、タンク１４は、例えば直径が約１ｍ、高さが約２ｍとされており、１２００リットル程度の水が貯水可能とされている。また、各階のタンク１４は、後に詳述する水流入出手段１６によって互いに接続されている。

また、第１実施形態と同様に、建物１２の屋上１８には雨水集水口２２が設けられており、複数のタンク１４のうち、最上階（８階）に設置されたタンク１４の上部と雨水集水口２２とが送水管２０によって接続されている。

一方、建物１２の１階には水洗トイレ２４が設置されており、複数のタンク１４のうち、最下階（２階）に設置されたタンク１４と水洗トイレ２４とが供給管２６によって接続されている。なお、供給管２６には、開閉バルブ２７が設けられている。

図４に示すように、本実施形態では、各階のタンク１４は建物１２のパイプスペース２８内に設置されている。パイプスペース２８は複数の設備配管３０等を収容するスペースであり、柱３２や梁３４に囲まれた建物１２の壁内に設けられている。

また、図５に示すように、タンク１４には、タンク１４の内部を一方の空間３６Ａと他方の空間３６Ｂとに仕切る仕切板３８が設けられている。仕切板３８は鉛直方向に延びており、仕切板３８の上端は、後述する第２連通管４６の接続口より高い位置に設けられている。

一方、仕切板３８の下端とタンク１４の底部との間には隙間が設けられており、この隙間が流路部４０とされている。なお、タンク１４の上部には、取り外し可能な蓋部材４１が設置されており、蓋部材４１を取り外すことによってタンク１４内のメンテナンスが可能となっている。

また、タンク１４の底部はすり鉢形状とされており、タンク１４の底部には、水流入出手段１６を構成する第１連通管４２の上端が接続されている。第１連通管４２には開閉バルブ４４が設けられており、第１連通管４２の下端は、下方（下階）のタンク１４の仕切板３８で仕切られた一方の空間３６Ａの上部側面に接続されている。

さらに、仕切板３８で仕切られた他方の空間３６Ｂの上部側面には、水流入出手段１６を構成する第２連通管４６の上端が接続されており、第２連通管４６の下端は、第１連通管４２の開閉バルブ４４より下流側に接続されている。

なお、図３に示すように、最下階（２階）のタンク１４の底部には、第１連通管４２の代わりに供給管２６の上端が接続されている。また、最下階（２階）のタンク１４の上部側面には、第２連通管４６の代わりに排水管４８の上端が接続されており、排水管４８の下端は建物１２外に延びている。

（水供給方法）
次に、本実施形態の災害時水洗トイレシステム１０を用いて水洗トイレ２４に洗浄用の水（雨水）を供給する方法について説明する。

降雨時、建物１２の屋上１８に降った雨水は雨水集水口２２から送水管２０を介して最上階（８階）に設置されたタンク１４へと流下する。最上階（８階）に設置されたタンク１４に流入した雨水は、各階のタンク１４に接続された第２連通管４６から重力によって下方のタンク１４に流下する。このとき、第１連通管４２の開閉バルブ４４、及び供給管２６の開閉バルブ２７は閉鎖されているため、最上階（８階）のタンク１４から順に雨水が貯水される。

災害時に停電になって断水した場合には、供給管２６の開閉バルブ２７を手動で開放することで、最下階（２階）に設置されたタンク１４に貯水された雨水を、供給管２６を介して水洗トイレ２４に供給する。

最下階（２階）に設置されたタンク１４の雨水が空になった後に、上方の第１連通管４２の開閉バルブ４４を手動で開放することで、上方のタンク１４に貯水された雨水を最下階（２階）に設置されたタンク１４に流下させる。このように、上方のタンク１４に貯水された雨水を最下階（２階）に設置されたタンク１４に順に流下させることにより、各階のタンク１４に貯水された雨水を水洗トイレ２４に供給することができる。

一方、非災害時において、タンク１４に雨水が流入した場合、雨水は仕切板３８で仕切られた一方の空間３６Ａから流路部４０を通って他方の空間３６Ｂへ流入し、水位が一定以上上昇すると、タンク１４の上部に接続された第２連通管４６を介して下方のタンク１４へ流下する。そして、最下階（２階）に設置されたタンク１４の上部に接続された排水管４８を介して、建物１２外へと排水される。

上記の手順により、水洗トイレ２４に洗浄用の水（雨水）を供給することができる。なお、上記の手順は一例であり、順序が異なっていたり、他の手順が含まれていたりしても構わない。

（作用、効果）
本実施形態の災害時水洗トイレシステム１０によれば、第１実施形態の災害時水洗トイレシステム５０と同様に、貯水可能なタンク１４が建物１２の複数階に設置されており、最下階（２階）に設置されたタンク１４と水洗トイレ２４とが供給管２６によって接続されている。

このため、災害時に停電になって断水した場合であっても、第１連通管４２の開閉バルブ４４を開放することで、第１連通管４２を介して上方のタンク１４から下方のタンク１４へ重力を利用して水を流下させ、供給管２６を通じて水洗トイレ２４に水を供給することができる。

また、建物１２の複数階にタンク１４が設置されているため、災害時に必要な水を確保するための１つ当りのタンク１４の容量を減らすことができ、タンク１４を小型化して分散配置することができる。

また、本実施形態によれば、タンク１４には仕切板３８が設けられており、仕切板３８で仕切られた一方の空間３６Ａの上部側面に第１連通管４２、他方の空間３６Ｂの上部側面に第２連通管４６がそれぞれ接続されている。

このため、非災害時には、第１連通管４２からタンク１４の一方の空間３６Ａへ流入した水（雨水）を、仕切板３８とタンク１４の底部との間に設けられた流路部４０を介して他方の空間３６Ｂへ流入させ、第２連通管４６を介して下方のタンク１４へ排水することができる。これにより、タンク１４の水（雨水）の入れ替わりを促進することができ、古い水（雨水）を優先的に排水することができる。

さらに、本実施形態によれば、各階のタンク１４が建物１２のパイプスペース２８内に設置されているため、タンク１４を配置するスペースを別途設ける必要がなく、建物内のデッドスペースを有効活用することができる。

＜その他の実施形態＞
なお、本発明について第１、第２実施形態を説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能である。

例えば、上記実施形態では、屋上１８に降った雨水を水洗トイレ２４の洗浄用の水として利用していたが、水道管から供給した上水をタンク１４、５４に貯水して水洗トイレ２４の洗浄用の水として利用してもよい。

さらに、上記実施形態では、建物１２、５２の各階（２階～８階）にタンク１４、５４がそれぞれ設置されていたが、災害時に必要な水を確保することができれば、タンク１４、５４は各階に設置されている必要はない。また、タンク１４、５４は、建物１２のパイプスペース２８内、及び外部階段５６の踊場５６Ａの下部以外のスペースに設置されていても構わない。

同様に、上記実施形態では、建物１２、５２の１階に水洗トイレ２４が設置されていたが、建物１２、５２の他の階に水洗トイレ２４が設置されていてもよい。その場合、水洗トイレより上階のタンク１４、５４と水洗トイレ２４とが供給管２６、６２によって接続されていればよい。

また、上記実施形態では、タンク１４、５４がＦＲＰ（繊維強化プラスチック）からなる容器とされていたが、スチールや透明なプラスチック等からなる容器とされていてもよい。なお、タンク１４、５４が不透明な容器である場合、タンク１４、５４内の水位を確認するための窓等がタンク１４、５４に設けられていることが好ましい。また、タンク１４、５４の形状も、円筒形状や矩形状には限られない。

その他、本実施形態によれば、開閉バルブ２７、４４、６４、７４を手動で開閉させていたが、非常電源等を用いて電動で開閉させてもよい。

１０、５０ 災害時水洗トイレシステム
１２、５２ 建物
１４、５４ タンク
１６、５８ 水流入出手段
１８ 屋上
２０、６０ 送水管
２２ 雨水集水口
２４ 水洗トイレ
２６、６２ 供給管
２８ パイプスペース
３６Ａ 一方の空間
３６Ｂ 他方の空間
３８ 仕切板
４０ 流路部
４２、７２ 第１連通管
４４、７４ 開閉バルブ
４６、７６ 第２連通管
４８、７８ 排水管
５６ 外部階段

Claims (6)

1. 建物の複数階に設置され貯水可能な複数のタンクと、
   上方の前記タンクの底部に接続され、水を下方の前記タンクへ流下するとともに開閉バルブが設けられた第１連通管と、
   上方の前記タンクの上部に接続され、上昇した水を下方の前記タンクへ流下させる第２連通管と、
   前記タンクが設置された階より下階に設置された水洗トイレへ水を供給する供給管と、
   を有する災害時水洗トイレシステム。
2. 前記タンクは、前記建物の外部階段に配置されている、請求項１に記載の災害時水洗トイレシステム。
3. 前記タンクは、前記建物のパイプスペース内に配置されている、請求項１に記載の災害時水洗トイレシステム。
4. 前記タンクには、前記タンクの内部を鉛直方向に仕切るとともに、前記タンクの底部との間に水が通水する流路部を備えた仕切板が設けられ、
   前記第１連通管は、前記仕切板で仕切られた前記タンクの一方の空間に水を上部から供給し、
   前記第２連通管は、前記仕切板で仕切られた前記タンクの他方の空間の上部に上昇した水を下方のタンクへ流出させる、請求項１～３のいずれか１項に記載の災害時水洗トイレシステム。
5. 前記建物の屋上で集水した雨水を最上階に設置された前記タンクへ送水する送水管を有する、請求項１～４のいずれか１項に記載の災害時水洗トイレシステム。
6. 最下階に設置された前記タンクには、前記タンクの水を前記建物の外部に排水する排水管が設けられている、請求項１～５のいずれか１項に記載の災害時水洗トイレシステム。

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