JPH10317435A - 雨水利用システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 オーバーフローによる漏水の恐れがなく、雨
水貯水槽から排水経路ヘポンプアップする必要がなく、
また不純物のないきれいな雨水を利用できる。 【解決手段】 屋根面、屋上、ベランダ等の建築物１の
上面に降雨した雨水を、その自重により集水管３を通し
て雨水貯水槽４に集水する雨水利用システムであって、
集水管３の経路中で雨水貯水槽４よりも上位に設けた切
り替え弁５により、雨水貯水槽４の満水状態を検知して
自動で雨水貯水槽４への経路７を排水経路６に切り替え
るようにした。これにより、オーバーフローによる漏水
の恐れがなく、水密施工が不要となる。また、雨水貯水
槽４の満水後は排水経路６への切り替えにより雨水の自
重により排水されるため別途ポンプアップの必要がな
く、構成が簡素化されて費用を抑えることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、雨水利用システ
ムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、屋根面、屋上、ベランダ等の建築
物に上面に降雨した雨水を、その自重により集水管を通
して雨水貯水槽に集水し、水洗トイレや掃除、洗車用途
に利用できるようにした雨水利用システムがあった。こ
のシステムでは、雨水貯水槽が満水状態になると雨水貯
水槽からオーバーフローさせて排水していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、雨水貯
水槽を床下等の建築物内に設置する場合にはオーバーフ
ローにより建築物内に漏水する恐れがあり、またこの漏
水を予防するため水密施工が必要であった。また、雨水
貯水槽を地中に埋設する場合にはオーバーフロー水を排
水経路へポンプアップする必要があるため、複雑な構成
となり費用がかかるという問題があった。

【０００４】また、雨水貯水槽に貯水した雨水は屋根面
等に付着した不純物を含んでいるため用途が制限される
ことがあった。したがって、この発明の目的は、オーバ
ーフローによる漏水の恐れがなく、雨水貯水槽から排水
経路ヘポンプアップする必要がなく、また不純物のない
きれいな雨水を利用できる雨水利用システムを提供する
ことである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の雨水利用
システムは、屋根面、屋上、ベランダ等の建築物の上面
に降雨した雨水を、その自重により集水管を通して雨水
貯水槽に集水する雨水利用システムであって、集水管の
経路中で雨水貯水槽よりも上位に設けた切り替え弁によ
り、前記雨水貯水槽の満水状態を検知して自動で雨水貯
水槽への経路を排水経路に切り替えるようにしたことを
特徴とするものである。

【０００６】このように、集水管の経路中で雨水貯水槽
よりも上位に設けた切り替え弁により、雨水貯水槽の満
水状態を検知して自動で雨水貯水槽への経路を排水経路
に切り替えるため、オーバーフローによる漏水の恐れが
なく、水密施工が不要となる。また、雨水貯水槽の満水
後は排水経路への切り替えにより雨水の自重により排水
されるため別途ポンプアップの必要がなく、構成が簡素
化されて費用を抑えることができる。

【０００７】請求項２記載の雨水利用システムは、請求
項１において、集水管の経路中に設けた自動切り替え弁
により、降雨初期の雨水は排水経路に排水し、一定降雨
の後集水経路に切り替えて雨水貯水槽に貯水し、さらに
満水状態になった後は再度排水経路に切り替え排水する
ようにした。このように、屋根面等に付着した不純物を
含んだ降雨初期の雨水は排水経路に排水し、一定降雨の
後集水経路に切り替えて一定降雨後のきれいな雨水だけ
を雨水貯水槽に貯水して利用するため、良質な雨水利用
ができる。また、このように不純物を含んだ雨水は排水
して良質な雨水だけを雨水貯水槽に貯水して利用するた
め、ポンプやバルブ等の故障が少ないととともに雨水を
ろ過するフィルターの寿命も長くなりメンテナンスが容
易となる。

【０００８】請求項３記載の雨水利用システムは、屋根
面、屋上、ベランダ等の建築物の上面に降雨した雨水
を、その自重により集水管を通して雨水貯水槽に集水す
る雨水利用システムであって、不純物を含んだ降雨初期
の雨水を第１貯水槽に集水し、この第１貯水槽が満水状
態になった後は集水管の経路を切り替えて一定降雨の後
のきれいな雨水だけを第２貯水槽に集水し、さらに第２
貯水槽が満水状態になった後は再度集水管の経路を切り
替えて第１貯水槽に一定量の雨水を保持した状態で排水
するようにしたことを特徴とするものである。

【０００９】このように、不純物を含んだ降雨初期の雨
水を集水した第１の貯水槽が満水状態になった後に集水
管の経路を切り替えて第２貯水槽に集水するようにした
ので、第２貯水槽には一定降雨の後のきれいな雨水だけ
を貯水して利用でき、良質な雨水として、水洗トイレや
掃除、洗車用途に利用できる。また、不純物を含んだ降
雨初期の雨水も第１貯水槽に区分して貯水し、散水等の
用途に活用することができるため、特に夏場等渇水時に
おいて全ての降雨水を有効に使用できる。また、このよ
うに不純物を含んだ降雨初期の雨水も第１貯水槽に区分
して貯水するため、不純物の除去作業は比較的小規模な
構成となる第１貯水槽だけですみ、全体としてのメンテ
ナンスが容易になる。特に大規模な構成となる第２貯水
槽は地下に設置し第１貯水槽を作業のし易い地上に設置
した場合には、メンテナンスの作業に効率的に行える。

【００１０】

【発明の実施の形態】この発明の第１の実施の形態の雨
水利用システムを図１に基づいて説明する。図１はこの
発明の第１の実施の雨水利用システムの構成を示す概念
図である。図１に示すように建築物１の屋根面に降雨し
た雨水は、樋２より垂下した集水管３を通って雨水貯水
槽４に集水される。この場合、集水管３の経路中には雨
水貯水槽４よりも上位に切り替え弁である三方弁５が設
けられ、この三方弁５から雨水貯水槽４に接続される集
水経路７と、排水側Ｂに送られる排水経路６とに分岐さ
れる。また、集水管３の樋２と三方弁５の間には流量セ
ンサ８が取付けてある。このセンサ８は集水管３を通る
雨水の流量を検出し、三方弁５の開閉を制御する。

【００１１】また、雨水貯水槽４には２つのセンサ９，
１０が取付けられるとともに、水道管１１と利用系Ａへ
送られる配管１２とが接続してある。センサ９，１０は
水位センサ、フロートスイッチ等で、一方のセンサ９は
雨水貯水槽４が満水状態になるとＯＮになって三方弁５
の開閉を制御する。また、他方のセンサ１０は雨水貯水
槽４の水位が底部付近まで下がるとＯＮになって水道管
１１の経路中に設けた電磁弁１３を制御する。また、利
用系Ａへ送られる配管１２は、その経路中にポンプ１４
が設けられ、例えば庭の散水、水洗トイレや掃除、洗車
用途に利用される。

【００１２】つぎに、この雨水利用システムの動作を表
１を用いて説明する。初期状態では、センサ８，９がと
もにＯＦＦ、三方弁５は排水経路６が開口してある（ス
テップ１）。この状態から雨が降るとセンサ８がＯＮに
なって雨水の流量を検出し、一定量の雨水が通過すれ
ば、三方弁５を集水経路７が開口するように切り替える
（ステップ２，３）。これにより、降雨初期の屋根面等
に付着した不純物を含んだ雨水が排水され、一定降雨後
のきれいな雨水だけを雨水貯水槽４に貯水することがで
きる。そして、雨水貯水槽４が満水状態になると、セン
サ９がＯＮになって再度排水経路６に切り替える（ステ
ップ４）。これにより、オーバーフローによる漏水の恐
れがない。雨がやむと、センサ８がＯＦＦとなる（ステ
ップ５）。また、雨水貯水槽４の水が無くなると、セン
サ１０が作動して電磁弁１３が開状態となり水道水が供
給される。

【００１３】

【表１】

【００１４】図２は第１の実施の形態の変形例の雨水利
用システムの構成を示す概念図である。図１のシステム
に加えて建築物１の屋根面に降雨センサ１５が取付けて
ある。また、流量センサ８と降雨センサ１５により作動
し、三方弁５を制御するタイマー１６が設けてある。つ
ぎに、この雨水利用システムの動作を表２を用いて説明
する。図３に示す初期状態では、センサ８，１５および
センサ９がＯＦＦ、三方弁５は排水経路６が開口してあ
る（ステップ１）。この状態から図４に示すように雨が
降るとセンサ８，１５がＯＮになり、これを受けてタイ
マー１６がＯＮになる（ステップ２）。一定時間が経過
するとタイマー１６がＯＦＦになり、図５に示すように
三方弁５を集水経路７か開口するように切り替える（ス
テップ３）。

【００１５】雨がやむとセンサ８，１５がＯＦＦにな
り、図６に示すように三方弁５は排水経路６に切り替え
られる（ステップ４）。この状態で再び雨が降ると、図
７および図８に示すようにステップ２，３と同じ動作が
行われる。そして、図９に示すように雨水貯水槽４が満
水状態になると、センサ９がＯＮになって再度排水経路
６に切り替える（ステップ５）。また、雨水貯水槽４の
水が無くなると、常に一定量を保持するためセンサ１０
が作動して電磁弁１３が開状態となり水道水が供給され
る。

【００１６】

【表２】

【００１７】以上のようにこの実施の形態によれば、集
水管３の経路中で雨水貯水槽４よりも上位に設けた三方
弁５により、雨水貯水槽４の満水状態を検知して自動で
雨水貯水槽４への経路を排水経路６に切り替えるため、
オーバーフローによる漏水の恐れがなく、水密施工が不
要となる。また、雨水貯水槽４の満水後は排水経路６へ
の切り替えにより雨水の自重により排水されるため別途
ポンプアップの必要がなく、構成が簡素化されて費用を
抑えることができる。

【００１８】また、屋根面等に付着した不純物を含んだ
降雨初期の雨水は排水経路６に排水し、一定降雨の後集
水経路７に切り替えて一定降雨後のきれいな雨水だけを
雨水貯水槽４に貯水して利用するため、良質な雨水利用
ができる。また、このように不純物を含んだ雨水は排水
して良質な雨水だけを雨水貯水槽４に貯水して利用する
ため、ポンプやバルブ等の故障が少ないととともに雨水
をろ過するフィルターの寿命も長くなりメンテナンスが
容易となる。

【００１９】この発明の第２の実施の形態の雨水利用シ
ステムを図１０ないし図１７に基づいて説明する。図１
０はこの発明の第２の実施の形態の雨水利用システムの
構成を示す概念図である。第１の実施の形態の変形例と
同様に、流量センサ８と降雨センサ１５が取付けてあ
り、集水管３の経路中に三方弁５が設けてあるが、この
三方弁５から第１貯水槽２０に接続される経路２１と、
第２貯水槽２２に接続される経路２３とに分岐される。
第１貯水槽２０は不純物を含んだ降雨初期の雨水を貯水
し、第２貯水槽２２は第１の実施の形態の雨水貯水槽４
に相当し一定降雨後のきれいな雨水だけを貯水する。

【００２０】また、第２貯水槽２２には２つのセンサ２
５，２６が取付けてある。センサ２５，２６は水位セン
サ、フロートスイッチ等で、一方のセンサ２５は第２貯
水槽２２が満水状態になるとＯＮになって三方弁５の開
閉を制御する。他方のセンサ２６は第２貯水槽２２の水
位が底部付近まで下がって水が渇水状態にあることを検
知する。また、第２貯水槽２２より利用系Ａへ送られる
配管２７は、その経路中にポンプ１４が設けられ、例え
ば水洗トイレや掃除、洗車用途に利用される。

【００２１】第１貯水槽２０には利用系Ａへ送られる配
管２８と、排水管２９が底部付近に接続してある。利用
系４に送られる配管２８は、配管２７と同様にその経路
中にポンプ１４が設けられ、例えば庭の散水に利用され
る。排水管２９の経路中には排水弁３０が設けてある。
また、第１貯水槽２０にも水位センサ、フロートスイッ
チ等からなる２つのセンサ３１，３２が取付けてある。
一方のセンサ３１は第１貯水槽２０が満水状態になると
ＯＮになって三方弁５の開閉を制御する。他方のセンサ
３２はその検出位置がセンサ３１より下方で排水管２９
より上方に位置するように設定され、排水弁３０の開閉
を制御する。また、この排水弁３０は流量センサ８と降
雨センサ１５によっても制御される。また、第１貯水槽
２０はオーバーフロー排水Ｃも可能な構成になってい
る。

【００２２】つぎに、この雨水利用システムの動作を表
３を用いて説明する。図１１に示す初期状態では、セン
サ８，１５およびセンサ２５，２６，３１，３２がＯＦ
Ｆ、三方弁５は第１貯水槽２０側に開口し、排水弁３０
は開状態となっている（ステップ１）。この状態から図
１２に示すように雨が降るとセンサ８，１５がＯＮにな
り、排水弁３０が閉状態となる（ステップ２）。センサ
３２がＯＮになるまでこの状態を保持し第１貯水槽２０
に不純物を含んだ降雨初期の雨水を溜める（ステップ
３）。雨がやみセンサ８，１５がＯＦＦとなり、センサ
３２がＯＮになると図１３に示すようにセンサ３２がＯ
ＦＦになるまで排水弁３０を開いて排水する（ステップ
４）。そして、センサ３２がＯＦＦになると排水弁３０
が閉じてプリセット状態となる（ステップ５）。

【００２３】この後、雨が降るとセンサ８，１５が再び
ＯＮになり、図１４に示すようにセンサ３１がＯＮにな
るまで第１貯水槽２０に注水する（ステップ６）。ここ
で第１貯水槽２０に溜まっている雨水は降雨初期の雨水
ではあるが上記のように排水弁３０により排水している
ので汚れが少ない。第１貯水槽２０が満水状態になる
と、図１５に示すようにセンサ３１がＯＮになって三方
弁５を第２貯水槽２２側へ切り替えて第２貯水槽２２に
注水する（ステップ７）。これにより第２貯水槽２２一
定降雨後のきれいな雨水を溜めることができる。第２貯
水槽２２が満水状態になると、図１６に示すようにセン
サ２５がＯＮになって三方弁５を再び第１貯水槽２０側
へ切り替えると同時に排水弁３０を開いて排水する（ス
テップ８）。そして、図１７に示すように雨がやむとセ
ンサ８，１５はＯＦＦになり、第１貯水槽２０の水位が
下がってセンサ３２がＯＦＦになると排水弁３０が閉じ
て一定量の雨水を保持する（ステップ９）。

【００２４】

【表３】

【００２５】以上のようにこの実施の形態によれば、不
純物を含んだ降雨初期の雨水を集水した第１の貯水槽２
０が満水状態になった後に集水管の経路を切り替えて第
２貯水槽２２に集水するようにしたので、第２貯水槽２
２には一定降雨の後のきれいな雨水だけを貯水して利用
でき、良質な雨水として、水洗トイレや掃除、洗車用途
に利用できる。また、不純物を含んだ降雨初期の雨水も
第１貯水槽２０に区分して貯水し、散水等の用途に活用
することができるため、特に夏場等渇水時において全て
の降雨水を有効に使用できる。また、このように不純物
を含んだ降雨初期の雨水も第１貯水槽２０に区分して貯
水するため、不純物の除去作業は比較的小規模な構成と
なる第１貯水槽２０だけですみ、全体としてのメンテナ
ンスが容易になる。特に大規模な構成となる第２貯水槽
２２は地下に設置し第１貯水槽２０を作業のし易い地上
に設置した場合には、メンテナンスの作業に効率的に行
える。

【００２６】なお、建築物１の屋上、ベランダ等に降雨
する雨水を同様にして利用できる。また、第２の実施の
形態においてステップ３，４，５は省略可能である。

【００２７】

【発明の効果】この発明の請求項１記載の雨水利用シス
テムによれば、集水管の経路中で雨水貯水槽よりも上位
に設けた切り替え弁により、雨水貯水槽の満水状態を検
知して自動で雨水貯水槽への経路を排水経路に切り替え
るため、オーバーフローによる漏水の恐れがなく、水密
施工が不要となる。また、雨水貯水槽の満水後は排水経
路への切り替えにより雨水の自重により排水されるため
別途ポンプアップの必要がなく、構成が簡素化されて費
用を抑えることができる。

【００２８】請求項２では、屋根面等に付着した不純物
を含んだ降雨初期の雨水は排水経路に排水し、一定降雨
の後集水経路に切り替えて一定降雨後のきれいな雨水だ
けを雨水貯水槽に貯水して利用するため、良質な雨水利
用ができる。また、このように不純物を含んだ雨水は排
水して良質な雨水だけを雨水貯水槽に貯水して利用する
ため、ポンプやバルブ等の故障が少ないととともに雨水
をろ過するフィルターの寿命も長くなりメンテナンスが
容易となる。

【００２９】この発明の請求項３記載の雨水利用システ
ムによれば、不純物を含んだ降雨初期の雨水を集水した
第１の貯水槽が満水状態になった後に集水管の経路を切
り替えて第２貯水槽に集水するようにしたので、第２貯
水槽には一定降雨の後のきれいな雨水だけを貯水して利
用でき、良質な雨水として、水洗トイレや掃除、洗車用
途に利用できる。また、不純物を含んだ降雨初期の雨水
も第１貯水槽に区分して貯水し、散水等の用途に活用す
ることができるため、特に夏場等渇水時において全ての
降雨水を有効に使用できる。また、このように不純物を
含んだ降雨初期の雨水も第１貯水槽に区分して貯水する
ため、不純物の除去作業は比較的小規模な構成となる第
１貯水槽だけですみ、全体としてのメンテナンスが容易
になる。特に大規模な構成となる第２貯水槽は地下に設
置し第１貯水槽を作業のし易い地上に設置した場合に
は、メンテナンスの作業に効率的に行える。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施の形態の雨水利用システ
ムの構成を示す概念図である。

【図２】この発明の第１の実施の形態の変形例の雨水利
用システムの構成を示す概念図である。

【図３】図２の雨水利用システムの動作で初期状態の説
明図である。

【図４】図３の次のステップで雨が降った状態の説明図
である。

【図５】図４の次のステップでタイマーＯＦＦ後の説明
図である。

【図６】図５の次のステップで雨がやんだ状態の説明図
である。

【図７】図６の次のステップで再び雨が降った状態の説
明図である。

【図８】図７の次のステップでタイマーＯＦＦ後の説明
図である。

【図９】図８の次のステップで雨水貯水槽が満水状態の
説明図である。

【図１０】この発明の第２の実施の形態の雨水利用シス
テムの構成を示す概念図である。

【図１１】図１０の雨水利用システムの動作で初期状態
の説明図である。

【図１２】図１１の次のステップで雨が降った状態の説
明図である。

【図１３】図１２の次のステップで雨がやみ降雨初期の
雨水を第１貯水槽から排水する説明図である。

【図１４】図１３の次のステップで再び雨が降った状態
の説明図である。

【図１５】図１４の次のステップで第２貯水槽に注水す
る説明図である。

【図１６】図１５の次のステップで第２貯水槽が満水状
態の説明図である。

【図１７】図１６の次のステップで雨がやんだ状態の説
明図である。

【符号の説明】

１ 建築物 ３ 集水管 ４ 雨水貯水槽 ５ 三方弁 ６ 排水経路 ７ 集水経路 ２０ 第１貯水槽 ２２ 第２貯水槽 ２１，２３ 集水管の経路

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 屋根面、屋上、ベランダ等の建築物の上
   面に降雨した雨水を、その自重により集水管を通して雨
   水貯水槽に集水する雨水利用システムであって、集水管
   の経路中で雨水貯水槽よりも上位に設けた切り替え弁に
   より、前記雨水貯水槽の満水状態を検知して自動で雨水
   貯水槽への経路を排水経路に切り替えるようにしたこと
   を特徴とする雨水利用システム。
2. 【請求項２】 集水管の経路中に設けた自動切り替え弁
   により、降雨初期の雨水は排水経路に排水し、一定降雨
   の後集水経路に切り替えて雨水貯水槽に貯水し、さらに
   満水状態になった後は再度排水経路に切り替え排水する
   ようにした請求項１記載の雨水利用システム。
3. 【請求項３】 屋根面、屋上、ベランダ等の建築物の上
   面に降雨した雨水を、その自重により集水管を通して雨
   水貯水槽に集水する雨水利用システムであって、不純物
   を含んだ降雨初期の雨水を第１貯水槽に集水し、この第
   １貯水槽が満水状態になった後は集水管の経路を切り替
   えて一定降雨の後のきれいな雨水だけを第２貯水槽に集
   水し、さらに第２貯水槽が満水状態になった後は再度集
   水管の経路を切り替えて第１貯水槽に一定量の雨水を保
   持した状態で排水するようにしたことを特徴とする雨水
   利用システム。