(57)【要約】【課題】  災害時および常時において共通して利用できる、雨水を水源とした生活水の自給自足を可能とした建築物を提供する。【解決手段】  本発明である建築物は、雨水槽と、雨水浄化装置と、生活水槽と、生活排水貯留槽と、逆浸透膜用再生水槽と、逆浸透膜装置とを有し、雨水を前記雨水槽に貯留した後、前記雨水浄化装置により浄化された水を前記生活水槽に貯留し、前記生活水槽に貯留された水をトイレ洗浄用水を除く生活水設備に生活水として供給し、前記生活水設備で使用した後の生活排水を前記生活排水貯留槽に流し、そこで生物浄化された再生水を逆浸透膜用再生水槽に貯留した後、前記逆浸透膜装置によりろ過処理された浄水を、前記雨水槽または前記生活水槽へと戻して循環させるとともに、前記逆浸透膜装置より排出された濃縮水をトイレ洗浄用水に供給する浄水システムを備えた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
雨水槽と、雨水浄化装置と、生活水槽と、生活排水貯留槽と、逆浸透膜用再生水槽と、逆浸透膜装置とを有し、雨水を前記雨水槽に貯留した後、前記雨水浄化装置により浄化された水を前記生活水槽に貯留し、前記生活水槽に貯留された水をトイレ洗浄用水を除く生活水設備に生活水として供給し、前記生活水設備で使用した後の生活排水を前記生活排水貯留槽に流し、そこで生物浄化された再生水を逆浸透膜用再生水槽に貯留した後、前記逆浸透膜装置によりろ過処理された浄水を、前記雨水槽または前記生活水槽へと戻して循環させる浄水システムを備えたことを特徴とする雨水を水源とした生活水の自給自足を可能とした建築物。
【請求項２】
前記逆浸透膜装置より排出された濃縮水の全部または一部をトイレ洗浄用水として供給することを特徴とする請求項１記載の雨水を水源とした生活水の自給自足を可能とした建築物。
【請求項３】
前記逆浸透膜装置より排出された浄水の一部を前記トイレ洗浄用水として使用可能であることを特徴とする請求項１または２記載の雨水を水源とした生活水の自給自足を可能とした建築物。
【請求項４】
前記トイレ洗浄用水は、前記逆浸透膜装置に接続されて前記逆浸透膜装置より排出された濃縮水または浄水を貯留可能なトイレ洗浄用水槽に貯留した水を使用するものであって、また、前記トイレ洗浄用水槽は所定の水量を維持する機能を有し、前記所定の水量をオーバーフローする水を下水道へ排水可能であることを特徴とする請求項１，２または３記載の雨水を水源とした生活水の自給自足を可能とした建築物。
【請求項５】
前記逆浸透膜装置より排出された濃縮水の一部を前記生活排水貯留槽または前記雨水槽へと戻して循環させることを特徴とする請求項１，２，３または４記載の雨水を水源とした生活水の自給自足を可能とした建築物。
【請求項６】
前記雨水浄化装置を始点とし、前記生活水設備を終点とする経路上に塩素添加手段を有し、前記塩素添加手段により塩素消毒した生活水を前記生活水設備に供給することを特徴とする請求項１，２，３，４または５記載の雨水を水源とする生活水の自給自足を可能とした建築物。
【請求項７】
前記逆浸透膜装置がプレフィルタおよび逆浸透膜本体からなり、前記プレフィルタは並列に複数備えられており、前記プレフィルタの上流に備えた切替弁を切り替えることによって複数備えたプレフィルタのうち少なくとも１つを常時使用するものであることを特徴とする請求項１，２，３，４，５または６記載の雨水を水源とする生活水の自給自足を可能とした建築物。
【請求項８】
前記プレフィルタに報知手段を有する目詰り検知手段が備えられており、前記目詰り検知手段が目詰まりしたことを検知したときに、前記報知手段を作動させることで、手動による前記切替弁の操作および目詰まりした前記プレフィルタの交換を促すことを特徴とする請求項７記載の雨水を水源とする生活水の自給自足を可能とした建築物。
【請求項９】
前記目詰り検知手段がプレフィルタが目詰まりしたことを検知したときに、自動的に前記切替弁を切り替えることによって複数備えたプレフィルタのうち少なくとも１つを常時使用するものであることを特徴とする請求項７または８記載の雨水を水源とする生活水の自給自足を可能とした建築物。
【請求項１０】
前記建築物における屋根の半分を超える面積を一方向に傾斜させるとともに前記屋根に雨樋を備え、前記建築物の敷地内の地面をその略中央に形成した集水溝に向けて低くなるように傾斜させ、前記雨樋および前記集水溝を介して集積した雨水を前記雨水槽に貯留することを特徴とする請求項１，２，３，４，５，６，７，８または９記載の雨水を水源とした生活水の自給自足を可能とした建築物。
【請求項１１】
前記浄水システムを制御するための制御装置を備えており、前記制御装置は水量および水流量の少なくとも一方を検知する水検知手段と、制御端末とを有し、
前記制御端末は前記水検知手段より取得した数値を入力して演算する演算手段と、演算結果を表示する表示手段と、人が操作可能な操作手段とからなり、
前記演算手段により自動でまたは前記操作手段を用いた人の操作により前記浄水システムを制御可能とすることを特徴とする請求項１，２，３，４，５，６，７，８，９または１０記載の雨水を水源とした生活水の自給自足を可能とした建築物。
【請求項１２】
前記表示手段がモニタであって、前記モニタに前記雨水槽および前記生活水槽の貯水量と、前記雨水浄化装置および前記逆浸透膜装置の処理水流量と、生活水の使用量と、を視覚化して表示することを特徴とする請求項１１記載の雨水を水源とした生活水の自給自足を可能とした建築物。
【請求項１３】
前記逆浸透膜装置がプレフィルタおよび逆浸透膜本体からなり、前記プレフィルタは並列に複数備えられており、前記プレフィルタの上流の切替弁を切り替えることによって複数備えたプレフィルタのうち少なくとも１つを常時使用するものであって、
前記目詰り検知手段によりプレフィルタが目詰まりしたことを検知したときに、前記表示手段に前記プレフィルタが目詰まりしたことを表示するとともに、前記操作手段を用いた人の操作によって前記切換弁が切り換え可能であることを特徴とする請求項１１または１２記載の雨水を水源とした生活水の自給自足を可能とした建築物。
【請求項１４】
太陽光発電パネルを備え、前記太陽光発電パネルにより発電した電力または系統電力からの電力のうち少なくとも一方を、直接または蓄電池を介して前記浄水システムを含めた前記生活水設備において使用するものである発電・蓄電システムを備えたことを特徴とする請求項１，２，３，４，５，６，７，８，９，１０，１１，１２または１３記載の雨水を水源とした生活水の自給自足を可能とした建築物。
【請求項１５】
前記蓄電池が定置型蓄電池および電気自動車内蔵蓄電池からなり、
前記定置型蓄電池および前記電気自動車内蔵蓄電池に蓄えた電力の一方または両方を選択して使用可能であることを特徴とする請求項１４記載の雨水を水源とした生活水の自給自足を可能とした建築物。
【請求項１６】
前記発電・蓄電システムを制御するための制御装置を備えており、電池残量および電流量の少なくとも一方を検知する電気検知手段と、制御端末とを有し、
前記制御端末は前記電気検知手段より取得した数値を入力して演算する演算手段と、演算結果を表示する表示手段と、人が操作可能な操作手段と、からなり、
前記演算手段により自動でまたは前記操作手段を用いた人の操作により前記発電・蓄電システムを制御可能とすることを特徴とする請求項１４または１５記載の雨水を水源とした生活水の自給自足を可能とした建築物。
【請求項１７】
前記表示手段がモニタであって、前記モニタに前記蓄電池の電池残量と、前記太陽光発電パネルの発電量と、電気の使用量と、を視覚化して表示することを特徴とする請求項１６記載の雨水を水源とした生活水の自給自足を可能とした建築物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、雨水を水源として生活水の自給自足を可能とした建築物に関し、特に住宅に適したものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、水資源を保護する重要性および必要性は知られていたものの、一般にはあまり身近な問題として捉えられることがなく、企業や個人で採れる対策としては、あまり有効な対策があるとは言えなかった。
【０００３】
しかしながら、近年は相次ぐ地震や台風、洪水等の深刻な自然災害によって、特に水道を中心としたライフラインが寸断されてしまう被害が多発する事実があり、公的にも災害時の様々な給水対策は講じられているものの十分とは言えず、被災者は生活水に我慢を強いられることが多いため、非常時への対策が望まれている。
【０００４】
また、常時においても、ライフラインが確保できない地域で生活する必要があったり、企業・個人を問わずエコロジー意識が特に高まっている現代においては、再利用できる資源についてはできる限り再利用することで、省資源および省エネルギーを実現させたいという需要が非常に大になっており、建造物としてこれを実現できる住宅やオフィス等が求められていた。
【０００５】
これに対し、例えば特開平１０−３１７６８７号公報（特許文献１）に示されるように、太陽光発電システムと、集中換気システムと、水処理システムとを備えたシステム住宅が知られている。このシステム住宅によれば、自然のエネルギー利用効率がよく、無駄な資源の消費を抑えることができ、また冷暖房時の熱回収効率の良いシステム住宅を実現することができるとされている。
【０００６】
しかしながら、このシステム住宅における水処理システムは、濾過装置（浄化手段）にて貯水槽に貯留した雨水を浄化して住宅内の各設備に供給するものであるが、浄化された水を貯留する仕組みを有していないことから、生活水の安定的な供給に応え難く、特に風呂場や洗濯機のように大量の水を必要とする場合など、濾過装置（浄化手段）の性能によってはおおいに不便を強いられる可能性があるほか、雨水と浄化した生活排水は汚濁の性質が異なるところ、同一の濾過装置（浄化手段）が雨水のみならず浄化槽（浄化手段）にて浄化した生活排水をも浄化する構成になっているため、濾過の精度や効率に無駄あるいは不足が生じる可能性があり、また大量の水の浄化を単一の装置で行う都合上、必然的に劣化や目詰まりを生じやすいというリスクがある。
【０００７】
更に、上記システム住宅における水処理システムは、キッチンや洗面所には上水道から引き入れた上水を使用する構成であるため、災害発生時など水道が寸断された状況においては、極めて不便な生活が強いられ、不十分なシステムであることが明らかである。
【０００８】
そこで、生活や営業をするにあたって求められる生活水を上水道に依存せずに十分に自給自足できる仕組みを有する建築物が求められていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平１０−３１７６８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、上記のような従来発明における問題点を解消し、災害時および常時において共通して利用できる、雨水を水源とした生活水の自給自足を可能とした建築物を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するためになされた本発明である建築物は、雨水槽と、雨水浄化装置と、生活水槽と、生活排水貯留槽と、逆浸透膜用再生水槽と、逆浸透膜装置とを有し、雨水を前記雨水槽に貯留した後、前記雨水浄化装置により浄化された水を前記生活水槽に貯留し、前記生活水槽に貯留された水をトイレ洗浄用水を除く生活水設備に生活水として供給し、前記生活水設備で使用した後の生活排水を前記生活排水貯留槽に流し、そこで生物浄化された再生水を逆浸透膜用再生水槽に貯留した後、前記逆浸透膜装置によりろ過処理された浄水を、前記雨水槽または前記生活水槽へと戻して循環させるとともに、前記逆浸透膜装置より排出された濃縮水をトイレ洗浄用水に供給する浄水システムを備えたことを特徴とする。
【００１２】
本発明によれば、雨水槽に貯留した雨水を雨水浄化設備により浄化し、生活水槽を介して生活水として供給し、使用後の生活排水を生活排水貯留槽にて浄化した後に逆浸透膜装置にてろ過し、生活水として利用できるように循環させる構成としたことで、生活排水の浄化度合いを格段に向上させ、キッチンや洗面所などあらゆる用途の生活水として利用できるのみならず、生活水槽によって安定的に給水することが可能で、風呂場や洗濯機に大量の生活水を供給することも容易である。
【００１３】
また、前記逆浸透膜装置より排出された濃縮水をトイレ洗浄用水として供給する浄水システムを備えたことを特徴とするものとすれば、下水道へと捨てられる水の量も大幅に削減することが可能となり、水資源の有効活用を実現させることができる。
【００１４】
更に、前記逆浸透膜装置より排出された浄水の一部を前記トイレ洗浄用水として使用可能であることを特徴とするものとすれば、浄水および濃縮水を用いて豊富な水をトイレ洗浄用水として使用することができる。
【００１５】
更にまた、前記トイレ洗浄用水は、前記逆浸透膜装置に接続されて前記逆浸透膜装置より排出された濃縮水または浄水を貯留可能なトイレ洗浄用水槽に貯留した水を使用するものであって、また、前記トイレ洗浄用水槽は所定の水量を維持する機能を有し、前記所定の水量をオーバーフローする水を下水道へ排水可能であることを特徴とするものとすれば、常にトイレ洗浄用水として使用できる水が一定量トイレ洗浄用水槽に貯留されているため、利用者は安心してトイレを使用できるのみならず、トイレ洗浄用水槽からオーバーフローした水を下水道に排出させる比較的単純な仕組みによって浄水システムを稼働させ続けることができる。
【００１６】
また、前記逆浸透膜装置より排出された濃縮水の一部を前記生活排水貯留槽または前記雨水槽へと戻して循環させることを特徴とするものとすれば、下水道へと捨てられる水を更に削減することが可能となる。
【００１７】
更に、前記雨水浄化装置を始点とし、前記生活水設備を終点とする経路上に塩素添加手段を有し、前記塩素添加手段により塩素消毒した生活水を前記生活水設備に供給することを特徴とするものとすれば、飲料水としても使用可能な水準の生活水を提供することが可能となる。
【００１８】
更にまた、前記逆浸透膜装置がプレフィルタおよび逆浸透膜本体からなり、前記プレフィルタは並列に複数備えられており、前記プレフィルタの上流に備えた切替弁を切り替えることによって複数備えたプレフィルタのうち少なくとも１つを常時使用するものであることを特徴とするものとすれば、たとえプレフィルタに目詰まりが生じたとしても切替弁を操作するだけで継続して使用可能であり、交換も容易で、非常時には特に有効である。
【００１９】
加えて、前記プレフィルタに報知手段を有する目詰り検知手段が備えられており、前記目詰り検知手段が目詰まりしたことを検知したときに、前記報知手段を作動させることで、手動による前記切替弁の操作および目詰まりした前記プレフィルタの交換を促すことを特徴とするものとすれば、定期的な確認を必要とすることなく自動的にプレフィルタの目詰まりを検知して更に容易に交換することができる。
【００２０】
更に加えて、前記目詰り検知手段がプレフィルタが目詰まりしたことを検知したときに、自動的に前記切替弁を切り替えることによって複数備えたプレフィルタのうち少なくとも１つを常時使用するものであることを特徴とするものとすれば、定期的な確認を必要とすることなく自動的に切替弁の操作まで完了させることができるため、利用者は全く手を煩わせることなく継続して使用可能となる。
【００２１】
また、前記建築物における屋根の半分を超える面積を一方向に傾斜させるとともに前記屋根に雨樋を備え、前記建築物の敷地内の地面をその略中央に形成した集水溝に向けて低くなるように傾斜させ、前記雨樋および前記集水溝を介して集積した雨水を前記雨水槽に貯留することを特徴とするものとすれば、敷地内に降り注いだ雨水を効率的に集積させて雨水槽へと貯留することが可能となる。
【００２２】
更に、前記浄水システムを制御するための制御装置を備えており、前記制御装置は水量および水流量の少なくとも一方を検知する水検知手段と、制御端末とを有し、前記制御端末は前記水検知手段より取得した数値を入力して演算する演算手段と、演算結果を表示する表示手段と、人が操作可能な操作手段とからなり、前記演算手段により自動でまたは前記操作手段を用いた人の操作により前記浄水システムを制御可能とすることを特徴とするものとすれば、制御端末を配置した室内から浄水システムの制御が可能となるため、例えば雨水の貯水量が少ない時には浄水システムを節水モードとして水の使用量を節約するなどの制御をすることができる。
【００２３】
加えて、前記表示手段がモニタであって、前記モニタに前記雨水槽および前記生活水槽の貯水量と、前記雨水浄化装置および前記逆浸透膜装置の処理水流量と、生活水の使用量と、を視覚化して表示することを特徴とするものとすれば、利用者はモニタを見るだけで浄水システムの稼働状況が把握できるとともに必要に応じた操作も容易に行うことができる。
【００２４】
更に加えて、前記逆浸透膜装置がプレフィルタおよび逆浸透膜本体からなり、前記プレフィルタは並列に複数備えられており、前記プレフィルタの上流の切替弁を切り替えることによって複数備えたプレフィルタのうち少なくとも１つを常時使用するものであって、前記目詰り検知手段によりプレフィルタが目詰まりしたことを検知したときに、前記表示手段に前記プレフィルタが目詰まりしたことを表示するとともに、前記操作手段を用いた人の操作によって前記切換弁が切り換え可能であることを特徴とするものとすれば、利用者が日常的に触れる制御端末の表示手段によってプレフィルタの目詰まりを報せることができるため、情報の集約が可能となり、容易に切替弁の操作およびプレフィルタの交換をすることができる。
【００２５】
また、太陽光発電パネルを備え、前記太陽光発電パネルにより発電した電力または系統電力からの電力のうち少なくとも一方を、直接または蓄電池を介して前記浄水システムを含めた前記生活水設備において使用するものである発電・蓄電システムを備えたことを特徴とするものとすれば、太陽光発電パネルによる発電を利用して電力についての自給自足も可能とすることができる。
【００２６】
加えて、前記蓄電池が定置型蓄電池および電気自動車内蔵蓄電池からなり、前記定置型蓄電池および前記電気自動車内蔵蓄電池に蓄えた電力の一方または両方を選択して使用可能であることを特徴とするものとすれば、常に利用可能な定置型蓄電池に加え、比較的大容量の蓄電池である電気自動車内蔵蓄電池の双方を活用して安定した電力の供給ができる。
【００２７】
更に加えて、前記発電・蓄電システムを制御するための制御装置を備えており、電池残量および電流量の少なくとも一方を検知する電気検知手段と、制御端末とを有し、前記制御端末は前記電気検知手段より取得した数値を入力して演算する演算手段と、演算結果を表示する表示手段と、人が操作可能な操作手段と、からなり、前記演算手段により自動でまたは前記操作手段を用いた人の操作により前記発電・蓄電システムを制御可能とすることを特徴とするものとすれば、制御端末を配置した室内から発電・蓄電システムの制御が可能となるため、例えば電気残量が少ない時には発電・蓄電システムを省電力モードとして電力の使用量を節約するなどの制御をすることができる。
【００２８】
また更に加えて、前記表示手段がモニタであって、前記モニタに前記蓄電池の電池残量と、前記太陽光発電パネルの発電量と、電気の使用量と、を視覚化して表示することを特徴とするものとすれば、利用者はモニタを見るだけで発電・蓄電システムの稼働状況が把握できるとともに必要に応じた操作も容易に行うことができる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、雨水および生活排水のそれぞれに対して別個の浄化手段を備え、雨水槽に貯留した雨水を雨水浄化設備により浄化し、生活水槽を介して生活水として供給し、使用後の生活排水を生活排水貯留槽（合併浄化槽）にて浄化した後に逆浸透膜装置にてろ過し、生活水として利用できるように循環させる構成としたことで、生活排水の浄化度合いを格段に向上させ、キッチンや洗面所などあらゆる用途の生活水として利用できるのみならず、生活水槽によって安定的に供給することができ、風呂場や洗濯機に大量の生活水を供給することも容易であるほか、下水道へと捨てられる水の量も大幅に削減することが可能となり、水資源の有効活用を実現できる建築物を提供することができる。
【００３０】
また、逆浸透膜装置がプレフィルタを複数備えており、且つそれらの使用を切替弁により切り替えできる場合には、浄水システムの稼働を停止することなく使用し続けることが可能になるほか、プレフィルタの交換も容易になるという利点がある。
【００３１】
更に、発電・蓄電システムを備えた建築物とした場合、電力の自給自足も可能となり、水および電気が確保できない非常時にその双方を自給自足可能な災害対策を実現できるとともに、常時においても省資源および省エネルギーを実現することができる。
【００３２】
更にまた、それらシステムを制御する制御装置を備えている場合には、天候や気温など日々の環境により浄水システムまたは発電・蓄電システムの調整が必要な場合に制御ができるのみならず、モニタである表示手段を用いて利用者が視認できるものとすれば、室内から容易に制御することができるため、より利便性が高いものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の好ましい実施の形態である建築物を示すブロック図。
【図２】本発明における浄水システムを示すブロック図。
【図３】図２に示した浄水システムにおける雨水浄化装置を示す説明図。
【図４】図２に示した浄水システムにおける逆浸透膜装置を示す説明図。
【図５】図２に示した浄水システムにおける異なる逆浸透膜装置を示す説明図。
【図６】図１に示した浄水システムにおける制御装置を示す説明図。
【図７】図１に示した浄水システムにおける異なる制御装置を示す説明図。
【図８】図７に示した制御装置における表示手段の画面を示す説明図。
【図９】本発明における発電・蓄電システムを示すブロック図。
【図１０】図９に示した発電・蓄電システムにおける制御装置を示す説明図。
【図１１】図１０に示した制御装置における表示手段の画面を示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下、本発明の実施の形態について図面に基づき詳細に説明する。
【００３５】
なお、本明細書において生活水設備Ｆとは、トイレＴを除く生活水を使用する建築物Ｂ内の設備のことを指し、例えばキッチン、洗面所、風呂場、洗濯機等を指すものである。また、家電等設備Ｅとは、電力を使用する建築物Ｂ内の設備のことを指し、例えばテレビ、エアコン、冷蔵庫、照明機器、ネットワーク機器、コンセント等を指すものである。
【００３６】
図１は本発明の好ましい実施の形態である雨水を水源とした生活水の自給自足を可能とした建築物Ｂを示すブロック図であり、この建築物Ｂは例えば４人家族の住まう１戸建て住宅としての利用に特に適するものである。
【００３７】
建築物Ｂは浄水システムおよび発電・蓄電システムを備えており、詳細な説明は後述する。
【００３８】
建築物Ｂの屋根１０は、半分を超える面積が一方向に傾斜している構造であり、本実施の形態では少なくとも７０％以上の面積を一方向に傾斜させた構造であって、雨水槽１１０に雨水１を導く雨樋２０が備えられている。雨天時に降り注ぐ雨水１は、屋根１０の傾斜に沿って案内され、雨樋２０によって集積されて雨水槽１１０へと貯留される。
【００３９】
また、屋根１０には太陽光発電パネル４１０を設置することから、前記傾斜の方向は例えば南向きなど、太陽光を効率的に受光できる方角であることが特に好ましい。
【００４０】
雨樋２０の構造は断面略半円形の溝を有するパイプ状の雨樋のみを指すものではなく、断面管型その他どのような形状であってもよく、屋根を伝う雨水を案内可能な構造であればその形状は問わない。また、雨樋２０はその管路上に落ち葉や虫などの異物を捕集するトラップが設けられていることが好ましい（図示せず）。
【００４１】
建築物Ｂの敷地内の地面３０は、その略中央に形成した集水溝４０に向けて低くなるように傾斜させた構造であり、集水溝４０には雨水槽１１０に連通する通路４１が形成されている。
【００４２】
このように傾斜させた屋根１０に備えた雨樋２０および傾斜させた地面３０に備えた集水溝４０を設けたことによって、建築物Ｂの敷地内に降り注ぐ雨水を非常に効率的に集積し、雨水槽１１０に貯留することができる。
【００４３】
雨水槽１１０は地下に埋設することが望ましいが、例えば地上に設置する場合には揚水ポンプなどを用いることで問題なく実施可能である。
【００４４】
なお、図１に示した点線は電力の供給経路を示すものであるが、電力の供給経路はこれに限定されるものではない。
【００４５】
図２は本発明における浄水システム１００を示すブロック図であり、本発明の浄水システム１００は、雨水槽１１０と、雨水浄化装置１２０と、生活水槽１３０と、生活排水貯留槽（合併浄化槽）１４０と、逆浸透膜用再生水槽１５０と、逆浸透膜装置１６０と、トイレ洗浄用水槽１８０と、浄水システム制御装置２００とを有する。
【００４６】
浄水処理の流れとしては、雨水１を雨水槽１１０に貯留した後、雨水浄化装置１２０により浄化された浄化水２を生活水槽１３０に貯留し、生活水槽１３０に貯留された生活水３をトイレ洗浄用水を除く生活水設備Ｆに供給し、生活水設備Ｆで使用した後の生活排水４を生活排水貯留槽１４０に流し、そこで生物浄化された再生水５を逆浸透膜用再生水槽１５０に貯留した後、逆浸透膜装置１６０によりろ過処理された浄水６を、雨水槽１１０へと戻して循環させるとともに、逆浸透膜装置１６０より排出された濃縮水７をトイレ洗浄用水槽１８０を介してトイレ洗浄用水として供給し、使用後のトイレ洗浄用水は下水道Ｓへと排水するものである。
【００４７】
なお、逆浸透膜によるろ過処理は非常に純度の高い浄水（純水）を得ることができるため、図２に１点鎖線で示したように、浄水６を生活水槽１３０へと循環させるものとしてもよい。
【００４８】
また、より水資源の利用効率（回収効率）を向上させることを目標とする場合、図２に２点鎖線で示したように、濃縮水７を雨水槽１１０または生活排水貯留槽１４０へと循環させることで、下水道Ｓへと捨てられる水の量をより減らすことができる。
【００４９】
雨水槽１１０は水を貯留可能な槽であって、実施する建築物の規模によって適切な容量のものを使用するものであるが、なるべく大容量であることが好ましく、例えば１戸建ての住宅においては１０，０００Ｌ〜１８，０００Ｌ程度の容量を有することが望ましい。また、汲み取り用のポンプおよび送出用のポンプを有する場合は貯留する水の流入・流出がよりスムーズに行えるため特に望ましい（図示せず）。
【００５０】
雨水浄化装置１２０は、ポンプ１２１と、第１フィルタ１２２と、第２フィルタ１２３と、塩素添加装置（塩素添加手段）１２４と、流量センサ１２５とを有する（図３参照）。
【００５１】
ポンプ１２１に通電して駆動させると、雨水槽１１０から雨水１が吸い上げられ、第１フィルタ１２２および第２フィルタ１２３によって浄化され、最後に塩素添加装置１２４によって定量の薬液（塩素を含む）を加えて消毒され、浄化水２として送出される。
【００５２】
第１フィルタ１２２および第２フィルタ１２３は例えば多孔質体、カーボンフィルタまたは中空糸フィルタ等、従来周知のフィルタが使用可能であって、本実施の形態においては、第１フィルタ１２２がカーボンフィルタ、第２フィルタ１２３が第１フィルタ１２２よりも目の細かい中空糸フィルタを用いている。
【００５３】
塩素添加装置１２４は、流量センサ１２５から発信される信号のパルスを受け、所定回数のパルスを検知したときに所定量の薬液（塩素を含む）を吐出して、所定比率の塩素を含む浄化水２とするためのものである。なお、塩素添加装置の駆動方法はこれに限られるものではなく、例えば常に所定量の薬液を吐出し続けるものとしてもよい。
【００５４】
なお、塩素添加装置１２４を雨水浄化装置１２０から独立させて、例えば生活水槽１３０の後方に設置するものとしてもよい。
【００５５】
生活水槽１３０は水を貯留可能な槽であって、実施する建築物の規模によって適切な容量のものを使用するものであるが、例えば１戸建ての住宅においては３００〜１０００Ｌ程度の容量を有することが望ましい。
【００５６】
生活排水貯留槽１４０は、微生物による生物浄化手段を有する合併浄化槽であり、特に生活排水に含まれる油分やタンパク質などの有機汚れを分解して浄化するものである。
【００５７】
逆浸透膜装置１６０は、ポンプ１６１と、プレフィルタ１６２と、目詰まり検知手段１６３と、報知手段１６４と、逆浸透膜本体１６５と、ＴＤＳテスター１６６と、圧力計１６７と、圧力調整弁１６８とを有する（図４参照）。
【００５８】
ポンプ１６１に通電して駆動させると、逆浸透膜用再生水槽１５０から再生水５が吸い上げられ、プレフィルタ１６２および逆浸透膜本体１６５によってろ過処理され、浄水出口１６５ａからの浄水６と、濃縮水出口１６５ｂからの濃縮水７とに分かれて吐出される。
【００５９】
このとき、濃縮水出口１６５ｂ側に設けられた圧力調整弁１６８を操作して、ろ過処理して得られる浄水および濃縮水の比率を調整することができる。すなわち、圧力調整弁１６８を閉鎖方向に操作して逆浸透膜本体１６５内に加わる圧力を高めた場合、浄水出口１６５ａから吐出される浄水６の比率を増し、吐出量を増やすことができ、圧力調整弁１６８を開放方向に操作した場合はその反対になる。
【００６０】
目詰まり検知手段１６３は、例えば流量センサが使用可能であり、所定の流量以下になったことを前記流量センサによって検知したときに、目詰まり検知信号を報知手段１６４に報知して報知するものであるが、その他に例えば水質センサ等、従来周知の検知手段を用いてもよい。また、目詰まり検知手段１６３を設置する数は１つに限られず、例えばプレフィルタの数と等しい数を設置してもよい（図示せず）。
【００６１】
報知手段１６４はランプやブザーなどが使用可能であり、作動時に利用者の視覚または聴覚で報知手段１６４が作動していることを認識できるものであって、本実施の形態ではランプが点灯するものである。利用者は、報知手段１６４の作動に促されてプレフィルタ１６２の交換をすることができる。
【００６２】
ＴＤＳテスター１６６は供給される再生水５および浄水処理後の浄水６のＴＤＳ（総溶解固形分）値を測定して、浄水６が所望の浄水度合いに達しているかどうかの指標とするためのものである。浄水６が所望の浄水度合いに達していない場合、前述のように圧力調整弁１６８の操作によって浄水６の吐出量を減らして浄水比率を下げることで浄水度合いを高めることができる。
【００６３】
プレフィルタ１６２は複数備えることが可能であり、例えばカーボンフィルタ、セディメントフィルタまたは中空糸フィルタ等、従来周知のフィルタが使用可能であって、本実施の形態においては第１プレフィルタ〜第３プレフィルタの３つのプレフィルタからなり、第１プレフィルタ１６２ａがディスクフィルタ、第２プレフィルタ１６２ｂがセディメントフィルタ、第３プレフィルタ１６２ｃがカーボンフィルタを用いている。
【００６４】
図５は異なる逆浸透膜装置１７０を示す図であり、この逆浸透膜装置１７０はポンプ１７１と、プレフィルタ１７２と、目詰まり検知手段１７３と、報知手段１７４と、浄水出口１７５ａおよび濃縮水出口１７５ｂを備えた逆浸透膜本体１７５と、ＴＤＳテスター１７６と、圧力計１７７と、圧力調整弁１７８とを有する点においては前記逆浸透膜装置１６０と同一であるが、複数のプレフィルタを並列に備えている点で前記逆浸透膜装置１６０と異なる。
【００６５】
具体的に説明すると、逆浸透膜装置１７０はポンプ１７１の後方に切替弁１７９が備えられており、切替弁１７９によって切り替えられる各流路１７９ａ，１７９ｂのそれぞれに第１プレフィルタ１７２ａおよび第２プレフィルタ１７２ｂが配置されている。
【００６６】
このように切替弁１７９の操作によって流路を切り替え、第１プレフィルタ１７２ａまたは第２プレフィルタ１７２ｂのうち常時一方を使用するようにしたことで、一方のプレフィルタに目詰まりや故障が発生した際に、切替弁１７９を操作するだけでもう一方のプレフィルタを使用できるため常に浄水システム１００を稼働させることができ、目詰まりや故障したプレフィルタの交換も非常に容易である。
【００６７】
目詰まり検知手段１７３は第１プレフィルタ１７２ａおよび第２プレフィルタ１７２ｂのそれぞれに設けられており、どちらのプレフィルタが目詰まりや故障が発生したかについて検知可能としている。
【００６８】
なお、プレフィルタの種類は第１プレフィルタと第２プレフィルタで同一の種類のものを使用することが好ましいが、違う種類のプレフィルタを用いても良い。例えば片方のプレフィルタを予備プレフィルタとして、常時使用するプレフィルタを交換する間だけ使用するものとすれば、一時だけ使用する予備プレフィルタを廉価なものとすることで全体としてのコストを削減することもできる。
【００６９】
トイレ洗浄用水槽１８０は水を貯留可能な槽であって、実施する建築物の規模によって適切な容量のものを使用するものであるが、例えば１戸建ての住宅においては５０Ｌ〜３００Ｌ程度の容量を有することが望ましい。貯留する濃縮水７が一定の容量に達したら、それをオーバーフローする分は下水道Ｓへと排水される。
【００７０】
また、トイレ洗浄用水槽１８０に貯留する水は濃縮水７に限るものではなく、浄水６を貯留してトイレ洗浄用水として使用してもよい（図示せず）。
【００７１】
図６は浄水システム制御装置２００を示す図であり、この浄水システム制御装置２００は浄水システム１００を構成する雨水槽１１０，雨水浄化装置１２０，生活水槽１３０，生活排水貯留槽１４０，逆浸透膜用再生水槽１５０，逆浸透膜装置１６０（１７０），トイレ洗浄用水槽１８０の全てまたは一部の制御をすることで、浄水システム１００全体の制御を行うものであって、水量および水流量の少なくとも一方を検知する水検知手段２０１と、制御端末２０２とを有する。そして、制御端末２０２は演算手段２０３と、表示手段２０４と、人が操作可能な操作手段２０５とからなる。
【００７２】
制御端末２０２は、演算手段２０３に水検知手段２０１から取得した数値を入力して演算して、演算結果は表示手段２０４に表示されるものであって、演算手段２０３により自動的に浄水システム１００の制御を行うことができるほか、操作手段２０５を用いて人の操作によって浄水システム１００の制御を行うこともできる。
【００７３】
例えば、雨の少ない時期などにおいて、雨水槽１１０に備えた水位の検出が可能な水検知手段２０１から取得した数値によって、雨水槽１１０内の貯水量が少ないと判断した時には、浄水システムを節水モードとして生活水の使用量を節約するなどの制御をすることができる。
【００７４】
そのほか、風呂場や洗濯機の利用時において、生活水槽１３０に備えた流量の検出が可能な水検知手段２０１から取得した数値によって、生活水槽１３０からの生活水使用量が多いと判断した時には、浄水システムを緊急モードとして雨水浄化装置１２０の処理量を増加するなどの制御をすることもできる。
【００７５】
なお、水検知手段２０１は水位センサや流量センサ等従来周知のセンサが使用可能であって、前記流量センサ１２５，前記目詰まり検知手段１６３その他の予め設置済みのセンサと兼用のものとしてもよい。
【００７６】
この浄水システム制御装置２００は、制御盤の形態をとっており、表示手段２０４としては計器類が、操作手段２０５としてはトグルスイッチまたはダイヤルスイッチ等のスイッチ類が用いられている。
【００７７】
図７は異なる浄水システム制御装置３００を示す図であり、この浄水システム制御装置３００は浄水システム１００を構成する雨水槽１１０，雨水浄化装置１２０，生活水槽１３０，生活排水貯留槽１４０，逆浸透膜用再生水槽１５０，逆浸透膜装置１６０（１７０），トイレ洗浄用水槽１８０の全てまたは一部の制御をすることで、浄水システム１００全体の制御を行うものであって、水量および水流量の少なくとも一方を検知する水検知手段３０１と、制御端末３０２とを有する。そして、制御端末３０２は演算手段３０３と、表示手段３０４と、人が操作可能な操作手段３０５とからなる点においては前記浄水システム制御装置２００と同一であるが、表示手段３０４が例えばテレビなどのモニタである点において前記浄水システム制御装置２００と異なる。
【００７８】
図８はモニタである表示手段３０４に表示される画面の一例を示す図であり、この図に示すように、表示手段３０４には浄水システム１００を構成する雨水槽１１０，雨水浄化装置１２０，生活水槽１３０，生活排水貯留槽１４０，逆浸透膜用再生水槽１５０，逆浸透膜装置１６０（１７０），トイレ洗浄用水槽１８０の水量または水流量の一方または両方が表示されている。
【００７９】
操作手段３０５は例えばモニタのタッチパネルやリモコン、またはマウス・キーボード、或いは音声認識デバイスなどが使用可能であり、表示手段３０４上に表示されているボタン等を押下することや音声認識によって指示することで容易に浄水システム１００の制御を行うことができる。
【００８０】
この浄水システム制御装置３００によれば、モニタである表示手段３０４を例えば建築物Ｂの室内に設置することができるため、普段からモニタとして常用可能であるのみならず、制御盤である制御端末２０２とは異なり、スペースを占有したり雰囲気を阻害することがないため、特に利便性が高い。
【００８１】
なお、制御端末３０２は例えばパソコンが使用可能であるが、その他任意の端末が使用可能であり、更にはクラウドネットワークを介して建築物Ｂの外部に設置された端末を用いるものであってもよい。
【００８２】
図９は本発明における発電・蓄電システム４００を示すブロック図であり、本発明の発電・蓄電システム４００は、太陽光発電パネル４１０と、定置型蓄電池４２１および電気自動車内蔵蓄電池４２２からなる蓄電池４２０とを有する。
【００８３】
発電・蓄電の流れとしては、太陽光発電パネル４１０によって発電した電力を、蓄電池４２０である定置型蓄電池４２１および電気自動車内蔵蓄電池４２２に供給して蓄電した後、浄水システム１００、生活水設備Ｆ、家電等設備Ｅを含めた建築物Ｂにおいて使用する電力として用いるものである。
【００８４】
このように蓄電池４２０として常に利用可能な定置型蓄電池４２１に加え、比較的大容量の蓄電池である電気自動車内蔵蓄電池４２２の双方を活用することで、持続的または瞬間的な電力需要の双方に対し安定した電力の供給ができる。
【００８５】
太陽光発電パネル４１０の発電量は、例えば１戸建ての住宅においては５．５ｋＷ〜９．９ｋＷ程度の出力を有することが望ましい。
【００８６】
定置型蓄電池４２１の蓄電容量は、例えば１戸建ての住宅においては１０ｋＷｈ〜４８ｋＷｈ程度の容量を有することが望ましい。
【００８７】
電気自動車内蔵蓄電池４２２の蓄電容量は、例えば１戸建ての住宅においては２４ｋＷｈ〜４８ｋＷｈ程度の容量を有することが望ましい。
【００８８】
太陽光発電パネル４１０によって発電した電力は直流電流であるため、インバータ機能およびトランス機能を有する蓄電池４２０である定置型蓄電池４２１および電気自動車内蔵蓄電池４２２を介して建築物Ｂに供給する方式を採用しているが、例えばインバータ機能、トランス機能を有する設備を別途設ける場合には、直接建造物Ｂへ太陽光発電パネル４１０により発電した電力を引き込む方式としてもよい（図示せず）。
【００８９】
なお、図９に点線で示したように、系統電力Ｃからの電力を前記蓄電池４２０へと供給するものとしてもよく、系統電力Ｃからの電力を直接建築物Ｂに引き込んで使用するものとしてもよい。
【００９０】
また、発電手段として水素を利用して発電する燃料電池を備えている場合、例えば悪天候が続き十分な太陽光発電が望めない場合の備えとなるのみならず、万一の災害発生時にも予備電源として活用することができるため特に望ましい（図示せず）。
【００９１】
図１０は発電・蓄電システム制御装置５００を示す図であり、この浄水システム制御装置５００は発電・蓄電システム４００を構成する太陽光発電パネル４１０と定置型蓄電池４２１および電気自動車内蔵蓄電池４２２からなる蓄電池４２０の全てまたは一部の制御をすることで、発電・蓄電システム４００全体の制御を行うものであって、電池残量および電流量の少なくとも一方を検知する電気検知手段５０１と、制御端末５０２とを有する。そして、制御端末５０２は演算手段５０３と、表示手段５０４と、人が操作可能な操作手段５０５とからなる。
【００９２】
制御端末５０２は、演算手段５０３に電気検知手段５０１から取得した数値を入力して演算して、演算結果は表示手段５０４に表示されるものであって、演算手段５０３により自動的に発電・蓄電システム５００の制御を行うことができるほか、操作手段５０５を用いて人の操作によって発電・蓄電システム５００の制御を行うこともできる。
【００９３】
図１１はモニタである表示手段５０４に表示される画面の一例を示す図であり、この図に示すように、表示手段５０４には発電・蓄電システム４００を構成する太陽光発電パネル４１０の発電量と、定置型蓄電池４２１および電気自動車内蔵蓄電池４２２からなる蓄電池４２０の電池残量と、建築物Ｂにおける電気使用量とが表示されている。
【００９４】
操作手段５０５は例えばモニタのタッチパネルやリモコン、またはマウス・キーボード、或いは音声認識デバイスなどが使用可能であり、表示手段５０４上に表示されているボタン等を押下することや音声認識によって指示することで容易に発電・蓄電システム４００の制御を行うことができる。
【００９５】
この発電・蓄電システム制御装置５００によれば、モニタである表示手段５０４を例えば建築物Ｂの室内に設置することができる。そして、前記浄水システム制御装置３００の表示手段３０４と共用のモニタを用いることも勿論容易である。
【００９６】
なお、制御端末５０２は例えばパソコンが使用可能であるが、その他任意の端末が使用可能であり、更にはクラウドネットワークを介して建築物Ｂの外部に設置された端末を用いるものであってもよい。
【００９７】
なお、本発明における浄水システム１００について、雨水槽１１０，雨水浄化装置１２０，生活水槽１３０，生活排水貯留槽１４０，逆浸透膜用再生水槽１５０，逆浸透膜装置１６０（１７０），トイレ洗浄用水槽１８０のそれぞれの前方または後方の経路に図１に示されないポンプを設けてもよい。
【００９８】
以上の構成を有する本発明によれば、雨水および生活排水のそれぞれに対して別個の浄化手段を備え、雨水槽に貯留した雨水を雨水浄化設備により浄化し、生活水槽を介して生活水として供給し、使用後の生活排水を生活排水貯留槽（合併浄化槽）にて浄化した後に逆浸透膜装置にてろ過し、生活水として利用できるように循環させる構成としたことで、生活排水の浄化度合いを格段に向上させ、キッチンや洗面所における生活水として利用できるのみならず、生活水槽によって風呂場や洗濯機に大量の生活水を供給することも容易であるほか、下水道へと捨てられる水の量も大幅に削減することが可能となり、水資源の有効活用を実現できる建築物を提供することができる。
【００９９】
また、逆浸透膜装置がプレフィルタを複数備えており、且つそれらの使用を切替弁により切り替えできる場合には、浄水システムの稼働を停止することなく使用し続けることが可能になるほか、プレフィルタの交換も容易になるという利点がある。
【０１００】
更に、発電・蓄電システムを備えた建築物とした場合、電力の自給自足も可能となり、水および電気が確保できない非常時にその双方を自給自足可能な災害対策を実現できるとともに、常時においても省資源および省エネルギーを実現することができる。
【０１０１】
更にまた、それらシステムを制御する制御装置を備えている場合には、天候や気温など日々の環境により浄水システムまたは発電・蓄電システムの調整が必要な場合に制御ができるのみならず、モニタである表示手段を用いて利用者が視認できるものとすれば、室内から容易に制御することができるため、より利便性が高いものとすることができる。
【実施例１】
【０１０２】
発明者らは、本発明にかかる建築物における実証実験を行うため、静岡県内において約９０坪の敷地に１戸建て住宅のモデルハウスを建築するとともに、４人家族の実生活を再現して浄水システムに関する検証を行ったので、これを以下に示す。
【０１０３】
１．使用設備
使用した設備は、雨水槽，雨水浄化装置，生活水槽，生活排水貯留槽，逆浸透膜用再生水槽，逆浸透膜装置，トイレ洗浄用水槽を有する本発明の浄水システムと同等の設備を用いた。
【０１０４】
２．当初試算
当初試算として、静岡県における１年間の降雨量の平均（ｍｍ／ｍ2）と、有効集水面積と、集水係数（０．８５と設定）を掛け合わせたところ３３０Ｌ／日、程度の雨水が得られるものと想定した。
【０１０５】
生活水の消費量としては、生活水設備であるキッチン，洗面所，風呂場，洗濯機，トイレの合計で５４０Ｌ／日程度の使用量を想定した。また、トイレ洗浄用水としては１５０Ｌの消費量と想定した。
【０１０６】
使用後に生活水設備から排水される生活排水のうち、３０Ｌ程度は蒸発等によるロスとなるものと見込んで、生活排水貯留槽により生物浄化して得られた５１０Ｌの再生水を逆浸透膜装置でろ過処理する。
【０１０７】
逆浸透膜装置でろ過処理することにより得られる浄水は、処理前の約４０％と設定した。従って、得られる約２１０Ｌ程度の浄水を雨水槽へと循環させて再利用する。
【０１０８】
逆浸透膜装置でろ過処理することにより得られる残り約３００Ｌの濃縮水は、一旦トイレ洗浄用水槽に貯留され、トイレ洗浄用水として使用された後、下水道へと排水される。一日のトイレ排水は約１５０Ｌと想定しており、トイレ洗浄用水槽の容量は１００Ｌのものを使用したため、約１５０Ｌの濃縮水はオーバーフロー分としてそのまま下水道へ排水される。
【０１０９】
従って、当初試算においては、１日に雨水として得られる３３０Ｌの水と、浄水として得られる２１０Ｌの水を合わせて、１日における生活水使用量とした５４０Ｌと釣り合うため、上水道など外部からの水の供給に頼ることなく、生活水の完全自給自足が可能になるものと想定した。
【０１１０】
３．実験内容
４人家族の実生活を再現するため、２０１８年２月から１１月にかけて、前記モデルハウスにおいてキッチン，洗面所，風呂場，洗濯機，トイレを所定の時間に定期的に使用した。
【０１１１】
４．実験結果１  生活水の使用量について
下記表１はトイレ洗浄用水を除くキッチン，洗面所，風呂場，洗濯機，トイレに使用した生活水の利用量を示す表である。
【０１１２】
【表１】
2020147927.tif 000003
【０１１３】
下記表２はトイレ洗浄用水に使用した生活水の利用量を示す表である。
【０１１４】
【表２】
2020147927.tif 000004
【０１１５】
前記表１及び前記表２に示した通り、２−１１月平均の実績値によれば、生活水利用合計は６５１．１Ｌ／日、またトイレ洗浄用水は１００．６Ｌ／日であった。
【０１１６】
すなわち、１日における生活水使用量として想定した５４０Ｌよりも、実測値としては１１１．７Ｌほど多い結果となった。
【０１１７】
５．実験結果２  雨水の集水について
下記表３は降雨量と雨水集水量を示す表である（２日間のサンプル）。
【０１１８】
【表３】
2020147927.tif 000005
【０１１９】
前記表３に示した通り、雨水から雨水浄化装置を経て得られる生活水の量は、２０１８年５月１３日において気象庁の降雨データより算定した１６５．８Ｌよりも多い１８７．８Ｌとなった。
【０１２０】
６．実験結果３  生活排水からの再利用について
下記表４が生活排水からの再利用率を示す表である。
【０１２１】
【表４】
2020147927.tif 000006
【０１２２】
前記表４に示した通り、生活排水から生活排水浄化槽および逆浸透膜装置を経て得られる浄水の再利用率は、当初１０％台であり、７月４日のメンテナンス直後は当初想定の４０％を達成しているが、その後減少している。
【０１２３】
この原因としては、実証実験においてはキッチンや浴室からの有機汚れの排出が少なく、実生活と乖離していることから、生活排水浄化槽（合併浄化槽）が十分に機能していないおそれや、プレフィルタや逆浸透膜本体のメンテナンス等における改善等が必要であると考えられる。
【実施例２】
【０１２４】
また、発明者らは、本発明にかかる建築物の実証実験を行うため、前述のモデルハウスを用いて、４人家族の実生活を再現して発電・蓄電システムに関する検証を合わせて行ったので、これを以下に示す。
【０１２５】
１．使用設備
使用した設備は、電源として太陽光発電パネル（出力９．９ｋＷ）または太陽光発電パネル（出力５．６２ｋＷ）を、蓄電池として定置型蓄電池および電気自動車内蔵蓄電池を用い、更に補助電源として燃料電池（出力０．７ｋＷ／ｈ）を用いた。
【０１２６】
２．当初試算
当初試算として、太陽光発電パネルからの発電量は３．７ｋＷｈ（雨天時）、燃料電池からの発電量は１０．０ｋＷｈ／ｈとした。
【０１２７】
電気使用量としては、家電等設備である照明機器，エアコン，炊飯器，電子レンジ，コーヒーメーカー，テレビ，掃除機，ドライヤー，冷蔵庫および屋外水槽ポンプ等、浄水システム、燃料電池の合計で１５．５ｋＷｈと想定した。
【０１２８】
３．実験内容
４人家族の実生活を再現するため、２０１８年２月から１１月にかけて、前記モデルハウスにおいて家電等設備である照明機器，エアコン，炊飯器，電子レンジ，コーヒーメーカー，テレビ，掃除機，ドライヤー，冷蔵庫を所定の時間に定期的に使用するとともに、浄水システムおよび燃料電池を稼働させた。
【０１２９】
４．実験結果１  電気の使用量について
下記表５は電気の利用量を示す表である。
【０１３０】
【表５】
2020147927.tif 000007
【０１３１】
前記表５に示した通り、４人家族に必要な１日の電気使用量の実績は１９．９ｋＷｈであった。
【０１３２】
すなわち、１日における電気使用量として想定した１５．５ｋＷｈよりも、実測値としては４．４ｋＷｈ多い結果となった。
【０１３３】
５．実験結果２  電気の発電量について
下記表６は電気の発電量を示す表である。
【０１３４】
【表６】
2020147927.tif 000008
【０１３５】
前記表６に示した通り、太陽光発電パネルから得られる電力の実績値は当初想定よりも大幅に多く、少ない出力の太陽光発電パネルであっても一日の電気使用量の８割程度を賄うことができ、補助電源である燃料電池を併用することで系統電力に依存しない電力の自給自足が可能なことが分かった。
【０１３６】
なお、燃料電池については、２−７月は完全自立運転であった為、蓄電池の機能として蓄電量が１００％に達したり、瞬時の発電量が多過ぎた場合は発電が停止されていたが、設定を見直すことで８−１１月の発電実績が向上したものである。
【符号の説明】
【０１３７】
Ｂ  建築物、Ｆ  生活水設備、Ｔ  トイレ、１  雨水、２  浄化水、３  生活水、４  生活排水、５  再生水、６  浄水、７  濃縮水、１０  屋根、２０  雨樋、３０  地面、４０  集水溝、１００  浄水システム、１１０  雨水槽、１２０  雨水浄化装置、１２１  ポンプ、１２２  第１フィルタ、１２３  第２フィルタ、１２４  塩素添加装置（塩素添加手段）、１２５  流量センサ、１３０  生活水槽、１４０  生活排水貯留槽（合併浄化槽）、１５０  逆浸透膜用再生水槽、１６０  逆浸透膜装置、１６１  ポンプ、１６２  プレフィルタ、１６２ａ  第１プレフィルタ、１６２ｂ  第２プレフィルタ、１６２ｃ  第３プレフィルタ、１６３  目詰まり検知手段、１６４  報知手段、１６５  逆浸透膜本体、１６５ａ  浄水出口、１６５ｂ  濃縮水出口、１６６  ＴＤＳテスター、１６７  圧力計、１６８  圧力調整弁、１７０  逆浸透膜装置、１７１  ポンプ、１７２  プレフィルタ、１７２ａ  第１プレフィルタ、１７２ｂ  第２プレフィルタ、１７３  目詰まり検知手段、１７４  報知手段、１７５  逆浸透膜本体、１７５ａ  浄水出口、１７５ｂ  濃縮水出口、１７６  ＴＤＳテスター、１７７  圧力計、１７８  圧力調整弁、１７９  切替弁、１７９ａ  流路、１７９ｂ  流路、１８０  トイレ洗浄用水槽、２００  浄水システム制御装置、２０１  水検知手段、２０２  制御端末、２０３  演算手段、２０４  表示手段、２０５  操作手段、３００  浄水システム制御装置、３０１  水検知手段、３０２  制御端末、３０３  演算手段、３０４  表示手段、３０５  操作手段、４００  発電・蓄電システム、４１０  太陽光発電パネル、４２０  蓄電池、４２１  定置型蓄電池、４２２  電気自動車内蔵蓄電池、５００  発電・蓄電システム制御装置、５０１  水検知手段、５０２  制御端末、５０３  演算手段、５０４  表示手段、５０５  操作手段
【図１】
2020147927.tif 000009
【図２】
2020147927.tif 000010
【図３】
2020147927.tif 000011
【図４】
2020147927.tif 000012
【図５】
2020147927.tif 000013
【図６】
2020147927.tif 000014
【図７】
2020147927.tif 000015
【図８】
2020147927.tif 000016
【図９】
2020147927.tif 000017
【図１０】
2020147927.tif 000018
【図１１】
2020147927.tif 000019
【手続補正書】
【提出日】令和2年6月17日(2020.6.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
雨水槽と、雨水浄化装置と、生活水槽とを有し、雨水を前記雨水槽に貯留した後、前記雨水浄化装置により浄化された水を前記生活水槽に貯留し、前記生活水槽に貯留された水を生活水設備に生活水として供給する浄水システムを備えたことを特徴とする雨水を水源とした生活水の自給自足を可能とした建築物。
【請求項２】
前記雨水浄化装置が、多孔質体、カーボンフィルタ、中空糸フィルタのうち少なくとも１つからなるフィルタを備えており、前記雨水浄化装置は前記フィルタに前記雨水を通過させて浄化するものであることを特徴とする請求項１記載の雨水を水源とする生活水の自給自足を可能とした建築物。
【請求項３】
前記雨水浄化装置を始点とし、前記生活水設備を終点とする経路上に塩素添加手段を有し、前記塩素添加手段により塩素消毒した生活水を前記生活水設備に供給することを特徴とする請求項１または２記載の雨水を水源とする生活水の自給自足を可能とした建築物。
【請求項４】
前記建築物における屋根の半分を超える面積を一方向に傾斜させるとともに前記屋根に雨樋を備え、前記建築物の敷地内の地面をその略中央に形成した集水溝に向けて低くなるように傾斜させ、前記雨樋および前記集水溝を介して集積した雨水を前記雨水槽に貯留することを特徴とする請求項１，２または３記載の雨水を水源とした生活水の自給自足を可能とした建築物。
【請求項５】
前記浄水システムを制御するための制御装置を備えており、
前記制御装置は水量および水流量の少なくとも一方を検知する水検知手段と、制御端末とを有し、
前記制御端末は前記水検知手段より取得した数値を入力して演算する演算手段と、演算結果を表示する表示手段と、人が操作可能な操作手段とからなり、
前記演算手段により自動でまたは前記操作手段を用いた人の操作により前記浄水システムを制御可能とすることを特徴とする請求項１，２，３または４記載の雨水を水源とした生活水の自給自足を可能とした建築物。
【請求項６】
前記表示手段がモニタであって、前記モニタに前記雨水槽および前記生活水槽の貯水量と、前記雨水浄化装置の処理水流量と、生活水の使用量と、を視覚化して表示することを特徴とする請求項５記載の雨水を水源とした生活水の自給自足を可能とした建築物。
【請求項７】
太陽光発電パネルを備え、前記太陽光発電パネルにより発電した電力または系統電力からの電力のうち少なくとも一方を、直接または蓄電池を介して前記浄水システムを含めた前記生活水設備において使用するものである発電・蓄電システムを備えたことを特徴とする請求項１，２，３，４，５または６記載の雨水を水源とした生活水の自給自足を可能とした建築物。
【請求項８】
前記蓄電池が定置型蓄電池および電気自動車内蔵蓄電池からなり、
前記定置型蓄電池および前記電気自動車内蔵蓄電池に蓄えた電力の一方または両方を選択して使用可能であることを特徴とする請求項７記載の雨水を水源とした生活水の自給自足を可能とした建築物。
【請求項９】
前記発電・蓄電システムを制御するための制御装置を備えており、電池残量および電流量の少なくとも一方を検知する電気検知手段と、制御端末とを有し、
前記制御端末は前記電気検知手段より取得した数値を入力して演算する演算手段と、演算結果を表示する表示手段と、人が操作可能な操作手段と、からなり、
前記演算手段により自動でまたは前記操作手段を用いた人の操作により前記発電・蓄電システムを制御可能とすることを特徴とする請求項７または８記載の雨水を水源とした生活水の自給自足を可能とした建築物。
【請求項１０】
前記表示手段がモニタであって、前記モニタに前記蓄電池の電池残量と、前記太陽光発電パネルの発電量と、電気の使用量と、を視覚化して表示することを特徴とする請求項９記載の雨水を水源とした生活水の自給自足を可能とした建築物。
【請求項１１】
前記浄水システムが生活排水貯留槽と、逆浸透膜用再生水槽と、逆浸透膜装置とを有しており、
トイレ洗浄用水を除く前記生活水設備で使用した後の生活排水を前記生活排水貯留槽に流し、そこで生物浄化された再生水を逆浸透膜用再生水槽に貯留した後、前記逆浸透膜装置によりろ過処理された浄水を、前記雨水槽または前記生活水槽へと戻して循環させることを特徴とする請求項１，２，３，４，５，６，７，８，９または１０記載の雨水を水源とした生活水の自給自足を可能とした建築物。
【請求項１２】
前記浄水システムが生活排水貯留槽と、逆浸透膜用再生水槽と、逆浸透膜装置とを有しており、
トイレ洗浄用水を除く前記生活水設備で使用した後の生活排水を前記生活排水貯留槽に流し、そこで生物浄化された再生水を逆浸透膜用再生水槽に貯留した後、前記逆浸透膜装置によりろ過処理された浄水を、前記雨水槽または前記生活水槽へと戻して循環させるものであって、
前記表示手段がモニタであって、前記モニタに前記雨水槽および前記生活水槽の貯水量と、前記逆浸透膜装置の処理水流量と、生活水の使用量と、を視覚化して表示することを特徴とする請求項５または６記載の雨水を水源とした生活水の自給自足を可能とした建築物。
【請求項１３】
前記浄水システムが生活排水貯留槽と、逆浸透膜用再生水槽と、逆浸透膜装置とを有しており、
トイレ洗浄用水を除く前記生活水設備で使用した後の生活排水を前記生活排水貯留槽に流し、そこで生物浄化された再生水を逆浸透膜用再生水槽に貯留した後、前記逆浸透膜装置によりろ過処理された浄水を、前記雨水槽または前記生活水槽へと戻して循環させるものであって、
前記逆浸透膜装置がプレフィルタおよび逆浸透膜本体からなり、前記プレフィルタは並列に複数備えられており、前記プレフィルタの上流に備えた切替弁を切り替えることによって複数備えたプレフィルタのうち少なくとも１つを常時使用するものであって、
前記プレフィルタに報知手段を有する目詰り検知手段が備えられており、前記目詰り検知手段によりプレフィルタが目詰まりしたことを検知したときに、前記表示手段に前記プレフィルタが目詰まりしたことを表示するとともに、前記操作手段を用いた人の操作によって前記切換弁が切り換え可能であることを特徴とする請求項５，６または１２記載の雨水を水源とした生活水の自給自足を可能とした建築物。
【請求項１４】
前記逆浸透膜装置より排出された濃縮水の全部または一部を前記トイレ洗浄用水として供給することを特徴とする請求項１１，１２または１３記載の雨水を水源とした生活水の自給自足を可能とした建築物。
【請求項１５】
前記逆浸透膜装置より排出された浄水の一部を前記トイレ洗浄用水として使用可能であることを特徴とする請求項１１，１２，１３または１４記載の雨水を水源とした生活水の自給自足を可能とした建築物。
【請求項１６】
前記トイレ洗浄用水は、前記逆浸透膜装置に接続されて前記逆浸透膜装置より排出された濃縮水または浄水を貯留可能なトイレ洗浄用水槽に貯留した水を使用するものであって、また、前記トイレ洗浄用水槽は所定の水量を維持する機能を有し、前記所定の水量をオーバーフローする水を下水道へ排水可能であることを特徴とする請求項１１，１２，１３，１４または１５記載の雨水を水源とした生活水の自給自足を可能とした建築物。
【請求項１７】
前記逆浸透膜装置より排出された濃縮水の一部を前記生活排水貯留槽または前記雨水槽へと戻して循環させることを特徴とする請求項１１，１２，１３，１４，１５または１６記載の雨水を水源とした生活水の自給自足を可能とした建築物。
【請求項１８】
前記逆浸透膜装置がプレフィルタおよび逆浸透膜本体からなり、前記プレフィルタは並列に複数備えられており、前記プレフィルタの上流に備えた切替弁を切り替えることによって複数備えたプレフィルタのうち少なくとも１つを常時使用するものであることを特徴とする請求項１１，１２，１３，１４，１５，１６または１７記載の雨水を水源とする生活水の自給自足を可能とした建築物。
【請求項１９】
前記プレフィルタに報知手段を有する目詰り検知手段が備えられており、前記目詰り検知手段によりプレフィルタが目詰まりしたことを検知したときに、前記報知手段を作動させることで、手動による前記切替弁の操作および目詰まりした前記プレフィルタの交換を促すことを特徴とする請求項１８記載の雨水を水源とする生活水の自給自足を可能とした建築物。
【請求項２０】
前記プレフィルタに報知手段を有する目詰り検知手段が備えられており、前記目詰り検知手段によりプレフィルタが目詰まりしたことを検知したときに、自動的に前記切替弁を切り替えることによって複数備えたプレフィルタのうち少なくとも１つを常時使用するものであることを特徴とする請求項１８記載の雨水を水源とする生活水の自給自足を可能とした建築物。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、雨水を水源として生活水の自給自足を可能とした建築物に関し、特に住宅に適したものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、水資源を保護する重要性および必要性は知られていたものの、一般にはあまり身近な問題として捉えられることがなく、企業や個人で採れる対策としては、あまり有効な対策があるとは言えなかった。
【０００３】
しかしながら、近年は相次ぐ地震や台風、洪水等の深刻な自然災害によって、特に水道を中心としたライフラインが寸断されてしまう被害が多発する事実があり、公的にも災害時の様々な給水対策は講じられているものの十分とは言えず、被災者は生活水に我慢を強いられることが多いため、非常時への対策が望まれている。
【０００４】
また、常時においても、ライフラインが確保できない地域で生活する必要があったり、企業・個人を問わずエコロジー意識が特に高まっている現代においては、再利用できる資源についてはできる限り再利用することで、省資源および省エネルギーを実現させたいという需要が非常に大になっており、建造物としてこれを実現できる住宅やオフィス等が求められていた。
【０００５】
これに対し、例えば特開平１０−３１７６８７号公報（特許文献１）に示されるように、太陽光発電システムと、集中換気システムと、水処理システムとを備えたシステム住宅が知られている。このシステム住宅によれば、自然のエネルギー利用効率がよく、無駄な資源の消費を抑えることができ、また冷暖房時の熱回収効率の良いシステム住宅を実現することができるとされている。
【０００６】
しかしながら、このシステム住宅における水処理システムは、濾過装置（浄化手段）にて貯水槽に貯留した雨水を浄化して住宅内の各設備に供給するものであるが、浄化された水を貯留する仕組みを有していないことから、生活水の安定的な供給に応え難く、特に風呂場や洗濯機のように大量の水を必要とする場合など、濾過装置（浄化手段）の性能によってはおおいに不便を強いられる可能性があるほか、雨水と浄化した生活排水は汚濁の性質が異なるところ、同一の濾過装置（浄化手段）が雨水のみならず浄化槽（浄化手段）にて浄化した生活排水をも浄化する構成になっているため、濾過の精度や効率に無駄あるいは不足が生じる可能性があり、また大量の水の浄化を単一の装置で行う都合上、必然的に劣化や目詰まりを生じやすいというリスクがある。
【０００７】
更に、上記システム住宅における水処理システムは、キッチンや洗面所には上水道から引き入れた上水を使用する構成であるため、災害発生時など水道が寸断された状況においては、極めて不便な生活が強いられ、不十分なシステムであることが明らかである。
【０００８】
そこで、生活や営業をするにあたって求められる生活水を上水道に依存せずに十分に自給自足できる仕組みを有する建築物が求められていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平１０−３１７６８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、上記のような従来発明における問題点を解消し、災害時および常時において共通して利用できる、雨水を水源とした生活水の自給自足を可能とした建築物を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するためになされた本発明である建築物は、雨水槽と、雨水浄化装置と、生活水槽とを有し、雨水を前記雨水槽に貯留した後、前記雨水浄化装置により浄化された水を前記生活水槽に貯留し、前記生活水槽に貯留された水を生活水設備に生活水として供給する浄水システムを備えたことを特徴とする。
【００１２】
本発明によれば、雨水槽に貯留した雨水を雨水浄化装置により浄化し、生活水槽を介して生活水として供給して利用できる構成としたことで、雨水を水源とした生活水の自給自足を可能とした建築物を提供することが可能となる。
【００１３】
また、前記雨水浄化装置を始点とし、前記生活水設備を終点とする経路上に塩素添加手段を有し、前記塩素添加手段により塩素消毒した生活水を前記生活水設備に供給することを特徴とするものとすれば、飲料水としても使用可能な水準の生活水を提供することが可能となる。
【００１４】
更に、前記建築物における屋根の半分を超える面積を一方向に傾斜させるとともに前記屋根に雨樋を備え、前記建築物の敷地内の地面をその略中央に形成した集水溝に向けて低くなるように傾斜させ、前記雨樋および前記集水溝を介して集積した雨水を前記雨水槽に貯留することを特徴とするものとすれば、敷地内に降り注いだ雨水を効率的に集積させて雨水槽へと貯留することが可能となる。
【００１５】
また、前記浄水システムを制御するための制御装置を備えており、前記制御装置は水量および水流量の少なくとも一方を検知する水検知手段と、制御端末とを有し、前記制御端末は前記水検知手段より取得した数値を入力して演算する演算手段と、演算結果を表示する表示手段と、人が操作可能な操作手段とからなり、前記演算手段により自動でまたは前記操作手段を用いた人の操作により前記浄水システムを制御可能とすることを特徴とするものとすれば、制御端末を配置した室内から浄水システムの制御が可能となるため、例えば雨水の貯水量が少ない時には浄水システムを節水モードとして水の使用量を節約するなどの制御をすることができる。
【００１６】
加えて、前記表示手段がモニタであって、前記モニタに前記雨水槽および前記生活水槽の貯水量と、前記雨水浄化装置の処理水流量と、生活水の使用量と、を視覚化して表示することを特徴とするものとすれば、利用者はモニタを見るだけで浄水システムの稼働状況が把握できるとともに必要に応じた操作も容易に行うことができる。
【００１７】
また、太陽光発電パネルを備え、前記太陽光発電パネルにより発電した電力または系統
電力からの電力のうち少なくとも一方を、直接または蓄電池を介して前記浄水システムを含めた前記生活水設備において使用するものである発電・蓄電システムを備えたことを特徴とするものとすれば、太陽光発電パネルによる発電を利用して電力についての自給自足も可能とすることができる。
【００１８】
加えて、前記蓄電池が定置型蓄電池および電気自動車内蔵蓄電池からなり、前記定置型蓄電池および前記電気自動車内蔵蓄電池に蓄えた電力の一方または両方を選択して使用可能であることを特徴とするものとすれば、常に利用可能な定置型蓄電池に加え、比較的大容量の蓄電池である電気自動車内蔵蓄電池の双方を活用して安定した電力の供給ができる。
【００１９】
更に加えて、前記発電・蓄電システムを制御するための制御装置を備えており、電池残量および電流量の少なくとも一方を検知する電気検知手段と、制御端末とを有し、前記制御端末は前記電気検知手段より取得した数値を入力して演算する演算手段と、演算結果を表示する表示手段と、人が操作可能な操作手段と、からなり、前記演算手段により自動でまたは前記操作手段を用いた人の操作により前記発電・蓄電システムを制御可能とすることを特徴とするものとすれば、制御端末を配置した室内から発電・蓄電システムの制御が可能となるため、例えば電気残量が少ない時には発電・蓄電システムを省電力モードとして電力の使用量を節約するなどの制御をすることができる。
【００２０】
また更に加えて、前記表示手段がモニタであって、前記モニタに前記蓄電池の電池残量と、前記太陽光発電パネルの発電量と、電気の使用量と、を視覚化して表示することを特徴とするものとすれば、利用者はモニタを見るだけで発電・蓄電システムの稼働状況が把握できるとともに必要に応じた操作も容易に行うことができる。
【００２１】
また、前記浄水システムが生活排水貯留槽と、逆浸透膜用再生水槽と、逆浸透膜装置とを有しており、トイレ洗浄用水を除く前記生活水設備で使用した後の生活排水を前記生活排水貯留槽に流し、そこで生物浄化された再生水を逆浸透膜用再生水槽に貯留した後、前記逆浸透膜装置によりろ過処理された浄水を、前記雨水槽または前記生活水槽へと戻して循環させることを特徴とするものとすれば、より優れた雨水を水源とした生活水の自給自足を可能とした建築物を提供することが可能となる。
【００２２】
このように、生活排水貯留槽と、逆浸透膜用再生水槽と、逆浸透膜装置とを有し、トイレ洗浄用水を除く使用後の生活排水を生活排水貯留槽にて浄化した後に逆浸透膜装置にてろ過し、生活水として利用できるように循環させる構成としたことで、生活排水の浄化度合いを格段に向上させ、キッチンや洗面所などあらゆる用途の生活水として利用できるのみならず、生活水槽によって安定的に給水することが可能で、風呂場や洗濯機に大量の生活水を供給することも容易である。
【００２３】
また、前記逆浸透膜装置を有する前記浄水システムを制御するための制御装置を備えており、前記制御装置は水量および水流量の少なくとも一方を検知する水検知手段と、制御端末とを有し、前記制御端末は前記水検知手段より取得した数値を入力して演算する演算手段と、演算結果を表示する表示手段と、人が操作可能な操作手段とからなり、前記演算手段により自動でまたは前記操作手段を用いた人の操作により前記浄水システムを制御可能とし、更に前記表示手段がモニタであって、前記モニタに前記雨水槽および前記生活水槽の貯水量と、前記逆浸透膜装置の処理水流量と、生活水の使用量と、を視覚化して表示することを特徴とするものとすれば、利用者はモニタを見るだけで浄水システムの稼働状況が把握できるとともに必要に応じた操作も容易に行うことができる。
【００２４】
加えて、前記逆浸透膜装置がプレフィルタおよび逆浸透膜本体からなり、前記プレフィルタは並列に複数備えられており、前記プレフィルタの上流の切替弁を切り替えることによって複数備えたプレフィルタのうち少なくとも１つを常時使用するものであって、前記目詰り検知手段によりプレフィルタが目詰まりしたことを検知したときに、前記表示手段に前記プレフィルタが目詰まりしたことを表示するとともに、前記操作手段を用いた人の操作によって前記切換弁が切り換え可能であることを特徴とするものとすれば、利用者が日常的に触れる制御端末の表示手段によってプレフィルタの目詰まりを報せることができるため、情報の集約が可能となり、容易に切替弁の操作およびプレフィルタの交換をすることができる。
【００２５】
また、前記逆浸透膜装置より排出された濃縮水をトイレ洗浄用水として供給することを特徴とするものとすれば、下水道へと捨てられる水の量も大幅に削減することが可能となり、水資源の有効活用を実現させることができる。
【００２６】
更に、前記逆浸透膜装置より排出された浄水の一部を前記トイレ洗浄用水として使用可能であることを特徴とするものとすれば、浄水および濃縮水を用いて豊富な水をトイレ洗浄用水として使用することができる。
【００２７】
また、前記トイレ洗浄用水は、前記逆浸透膜装置に接続されて前記逆浸透膜装置より排出された濃縮水または浄水を貯留可能なトイレ洗浄用水槽に貯留した水を使用するものであって、また、前記トイレ洗浄用水槽は所定の水量を維持する機能を有し、前記所定の水量をオーバーフローする水を下水道へ排水可能であることを特徴とするものとすれば、常にトイレ洗浄用水として使用できる水が一定量トイレ洗浄用水槽に貯留されているため、利用者は安心してトイレを使用できるのみならず、トイレ洗浄用水槽からオーバーフローした水を下水道に排出させる比較的単純な仕組みによって浄水システムを稼働させ続けることができる。
【００２８】
更に、前記逆浸透膜装置より排出された濃縮水の一部を前記生活排水貯留槽または前記雨水槽へと戻して循環させることを特徴とするものとすれば、下水道へと捨てられる水を更に削減することが可能となる。
【００２９】
また、前記逆浸透膜装置がプレフィルタおよび逆浸透膜本体からなり、前記プレフィルタは並列に複数備えられており、前記プレフィルタの上流に備えた切替弁を切り替えることによって複数備えたプレフィルタのうち少なくとも１つを常時使用するものであることを特徴とするものとすれば、たとえプレフィルタに目詰まりが生じたとしても切替弁を操作するだけで継続して使用可能であり、交換も容易で、非常時には特に有効である。
【００３０】
加えて、前記プレフィルタに報知手段を有する目詰り検知手段が備えられており、前記目詰り検知手段によりプレフィルタが目詰まりしたことを検知したときに、前記報知手段を作動させることで、手動による前記切替弁の操作および目詰まりした前記プレフィルタの交換を促すことを特徴とするものとすれば、定期的な確認を必要とすることなく自動的にプレフィルタの目詰まりを検知して更に容易に交換することができる。
【００３１】
あるいは、前記プレフィルタに報知手段を有する目詰り検知手段が備えられており、前記目詰り検知手段によりプレフィルタが目詰まりしたことを検知したときに、自動的に前記切替弁を切り替えることによって複数備えたプレフィルタのうち少なくとも１つを常時使用するものであることを特徴とするものとすれば、定期的な確認を必要とすることなく自動的に切替弁の操作まで完了させることができるため、利用者は全く手を煩わせることなく継続して使用可能となる。
【発明の効果】
【００３２】
本発明によれば、雨水槽に貯留した雨水を雨水浄化装置により浄化し、生活水槽を介して生活水として供給して利用できる構成としたことで、雨水を水源とした生活水の自給自足を可能とした建築物を提供することが可能となる。
【００３３】
また、発電・蓄電システムを備えた建築物とした場合、電力の自給自足も可能となり、水および電気が確保できない非常時にその双方を自給自足可能な災害対策を実現できるとともに、常時においても省資源および省エネルギーを実現することができる。
【００３４】
更に、それらシステムを制御する制御装置を備えている場合には、天候や気温など日々の環境により浄水システムまたは発電・蓄電システムの調整が必要な場合に制御ができるのみならず、モニタである表示手段を用いて利用者が視認できるものとすれば、室内から容易に制御することができるため、より利便性が高いものとすることができる。
【００３５】
また、生活排水貯留槽と、逆浸透膜用再生水槽と、逆浸透膜装置とを有する場合には、雨水および生活排水のそれぞれに対して別個の浄化手段を備え、雨水槽に貯留した雨水を雨水浄化装置により浄化し、生活水槽を介して生活水として供給し、使用後の生活排水を生活排水貯留槽（合併浄化槽）にて浄化した後に逆浸透膜装置にてろ過し、生活水として利用できるように循環させる構成としたことで、生活排水の浄化度合いを格段に向上させ、キッチンや洗面所などあらゆる用途の生活水として利用できるのみならず、生活水槽によって安定的に供給することができ、風呂場や洗濯機に大量の生活水を供給することも容易であるほか、下水道へと捨てられる水の量も大幅に削減することが可能となり、水資源の有効活用を実現できる建築物を提供することができる。
【００３６】
更に、逆浸透膜装置がプレフィルタを複数備えており、且つそれらの使用を切替弁により切り替えできる場合には、浄水システムの稼働を停止することなく使用し続けることが可能になるほか、プレフィルタの交換も容易になるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の好ましい実施の形態である建築物を示すブロック図。
【図２】本発明における浄水システムを示すブロック図。
【図３】図２に示した浄水システムにおける雨水浄化装置を示す説明図。
【図４】図２に示した浄水システムにおける逆浸透膜装置を示す説明図。
【図５】図２に示した浄水システムにおける異なる逆浸透膜装置を示す説明図。
【図６】図１に示した浄水システムにおける制御装置を示す説明図。
【図７】図１に示した浄水システムにおける異なる制御装置を示す説明図。
【図８】図７に示した制御装置における表示手段の画面を示す説明図。
【図９】本発明における発電・蓄電システムを示すブロック図。
【図１０】図９に示した発電・蓄電システムにおける制御装置を示す説明図。
【図１１】図１０に示した制御装置における表示手段の画面を示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
以下、本発明の実施の形態について図面に基づき詳細に説明する。
【００３９】
なお、本明細書において生活水設備Ｆとは、トイレＴを除く生活水を使用する建築物Ｂ内の設備のことを指し、例えばキッチン、洗面所、風呂場、洗濯機等を指すものである。また、家電等設備Ｅとは、電力を使用する建築物Ｂ内の設備のことを指し、例えばテレビ、エアコン、冷蔵庫、照明機器、ネットワーク機器、コンセント等を指すものである。
【００４０】
図１は本発明の好ましい実施の形態である雨水を水源とした生活水の自給自足を可能とした建築物Ｂを示すブロック図であり、この建築物Ｂは例えば４人家族の住まう１戸建て住宅としての利用に特に適するものである。
【００４１】
建築物Ｂは浄水システムおよび発電・蓄電システムを備えており、詳細な説明は後述する。
【００４２】
建築物Ｂの屋根１０は、半分を超える面積が一方向に傾斜している構造であり、本実施の形態では少なくとも７０％以上の面積を一方向に傾斜させた構造であって、雨水槽１１０に雨水１を導く雨樋２０が備えられている。雨天時に降り注ぐ雨水１は、屋根１０の傾斜に沿って案内され、雨樋２０によって集積されて雨水槽１１０へと貯留される。
【００４３】
また、屋根１０には太陽光発電パネル４１０を設置することから、前記傾斜の方向は例えば南向きなど、太陽光を効率的に受光できる方角であることが特に好ましい。
【００４４】
雨樋２０の構造は断面略半円形の溝を有するパイプ状の雨樋のみを指すものではなく、断面管型その他どのような形状であってもよく、屋根を伝う雨水を案内可能な構造であればその形状は問わない。また、雨樋２０はその管路上に落ち葉や虫などの異物を捕集するトラップが設けられていることが好ましい（図示せず）。
【００４５】
建築物Ｂの敷地内の地面３０は、その略中央に形成した集水溝４０に向けて低くなるように傾斜させた構造であり、集水溝４０には雨水槽１１０に連通する通路４１が形成されている。
【００４６】
このように傾斜させた屋根１０に備えた雨樋２０および傾斜させた地面３０に備えた集水溝４０を設けたことによって、建築物Ｂの敷地内に降り注ぐ雨水を非常に効率的に集積し、雨水槽１１０に貯留することができる。
【００４７】
雨水槽１１０は地下に埋設することが望ましいが、例えば地上に設置する場合には揚水ポンプなどを用いることで問題なく実施可能である。
【００４８】
なお、図１に示した点線は電力の供給経路を示すものであるが、電力の供給経路はこれに限定されるものではない。
【００４９】
図２は本発明における浄水システム１００を示すブロック図であり、本発明の浄水システム１００は、雨水槽１１０と、雨水浄化装置１２０と、生活水槽１３０と、生活排水貯留槽（合併浄化槽）１４０と、逆浸透膜用再生水槽１５０と、逆浸透膜装置１６０と、トイレ洗浄用水槽１８０と、浄水システム制御装置２００とを有する。
【００５０】
浄水処理の流れとしては、雨水１を雨水槽１１０に貯留した後、雨水浄化装置１２０により浄化された浄化水２を生活水槽１３０に貯留し、生活水槽１３０に貯留された生活水３をトイレ洗浄用水を除く生活水設備Ｆに供給し、生活水設備Ｆで使用した後の生活排水４を生活排水貯留槽１４０に流し、そこで生物浄化された再生水５を逆浸透膜用再生水槽１５０に貯留した後、逆浸透膜装置１６０によりろ過処理された浄水６を、雨水槽１１０へと戻して循環させるとともに、逆浸透膜装置１６０より排出された濃縮水７をトイレ洗浄用水槽１８０を介してトイレ洗浄用水として供給し、使用後のトイレ洗浄用水は下水道Ｓへと排水するものである。
【００５１】
なお、逆浸透膜によるろ過処理は非常に純度の高い浄水（純水）を得ることができるため、図２に１点鎖線で示したように、浄水６を生活水槽１３０へと循環させるものとしてもよい。
【００５２】
また、より水資源の利用効率（回収効率）を向上させることを目標とする場合、図２に２点鎖線で示したように、濃縮水７を雨水槽１１０または生活排水貯留槽１４０へと循環させることで、下水道Ｓへと捨てられる水の量をより減らすことができる。
【００５３】
雨水槽１１０は水を貯留可能な槽であって、実施する建築物の規模によって適切な容量のものを使用するものであるが、なるべく大容量であることが好ましく、例えば１戸建ての住宅においては１０，０００Ｌ〜１８，０００Ｌ程度の容量を有することが望ましい。また、汲み取り用のポンプおよび送出用のポンプを有する場合は貯留する水の流入・流出がよりスムーズに行えるため特に望ましい（図示せず）。
【００５４】
雨水浄化装置１２０は、ポンプ１２１と、第１フィルタ１２２と、第２フィルタ１２３と、塩素添加装置（塩素添加手段）１２４と、流量センサ１２５とを有する（図３参照）。
【００５５】
ポンプ１２１に通電して駆動させると、雨水槽１１０から雨水１が吸い上げられ、第１フィルタ１２２および第２フィルタ１２３によって浄化され、最後に塩素添加装置１２４によって定量の薬液（塩素を含む）を加えて消毒され、浄化水２として送出される。
【００５６】
第１フィルタ１２２および第２フィルタ１２３は例えば多孔質体、カーボンフィルタまたは中空糸フィルタ等、従来周知のフィルタが使用可能であって、本実施の形態においては、第１フィルタ１２２がカーボンフィルタ、第２フィルタ１２３が第１フィルタ１２２よりも目の細かい中空糸フィルタを用いている。
【００５７】
塩素添加装置１２４は、流量センサ１２５から発信される信号のパルスを受け、所定回数のパルスを検知したときに所定量の薬液（塩素を含む）を吐出して、所定比率の塩素を含む浄化水２とするためのものである。なお、塩素添加装置の駆動方法はこれに限られるものではなく、例えば常に所定量の薬液を吐出し続けるものとしてもよい。
【００５８】
なお、塩素添加装置１２４を雨水浄化装置１２０から独立させて、例えば生活水槽１３０の後方に設置するものとしてもよい。
【００５９】
生活水槽１３０は水を貯留可能な槽であって、実施する建築物の規模によって適切な容量のものを使用するものであるが、例えば１戸建ての住宅においては３００〜１０００Ｌ程度の容量を有することが望ましい。
【００６０】
生活排水貯留槽１４０は、微生物による生物浄化手段を有する合併浄化槽であり、特に生活排水に含まれる油分やタンパク質などの有機汚れを分解して浄化するものである。
【００６１】
逆浸透膜装置１６０は、ポンプ１６１と、プレフィルタ１６２と、目詰まり検知手段１６３と、報知手段１６４と、逆浸透膜本体１６５と、ＴＤＳテスター１６６と、圧力計１６７と、圧力調整弁１６８とを有する（図４参照）。
【００６２】
ポンプ１６１に通電して駆動させると、逆浸透膜用再生水槽１５０から再生水５が吸い上げられ、プレフィルタ１６２および逆浸透膜本体１６５によってろ過処理され、浄水出口１６５ａからの浄水６と、濃縮水出口１６５ｂからの濃縮水７とに分かれて吐出される。
【００６３】
このとき、濃縮水出口１６５ｂ側に設けられた圧力調整弁１６８を操作して、ろ過処理して得られる浄水および濃縮水の比率を調整することができる。すなわち、圧力調整弁１６８を閉鎖方向に操作して逆浸透膜本体１６５内に加わる圧力を高めた場合、浄水出口１６５ａから吐出される浄水６の比率を増し、吐出量を増やすことができ、圧力調整弁１６８を開放方向に操作した場合はその反対になる。
【００６４】
目詰まり検知手段１６３は、例えば流量センサが使用可能であり、所定の流量以下になったことを前記流量センサによって検知したときに、目詰まり検知信号を報知手段１６４に報知して報知するものであるが、その他に例えば水質センサ等、従来周知の検知手段を用いてもよい。また、目詰まり検知手段１６３を設置する数は１つに限られず、例えばプレフィルタの数と等しい数を設置してもよい（図示せず）。
【００６５】
報知手段１６４はランプやブザーなどが使用可能であり、作動時に利用者の視覚または聴覚で報知手段１６４が作動していることを認識できるものであって、本実施の形態ではランプが点灯するものである。利用者は、報知手段１６４の作動に促されてプレフィルタ１６２の交換をすることができる。
【００６６】
ＴＤＳテスター１６６は供給される再生水５および浄水処理後の浄水６のＴＤＳ（総溶解固形分）値を測定して、浄水６が所望の浄水度合いに達しているかどうかの指標とするためのものである。浄水６が所望の浄水度合いに達していない場合、前述のように圧力調整弁１６８の操作によって浄水６の吐出量を減らして浄水比率を下げることで浄水度合いを高めることができる。
【００６７】
プレフィルタ１６２は複数備えることが可能であり、例えばカーボンフィルタ、セディメントフィルタまたは中空糸フィルタ等、従来周知のフィルタが使用可能であって、本実施の形態においては第１プレフィルタ〜第３プレフィルタの３つのプレフィルタからなり、第１プレフィルタ１６２ａがディスクフィルタ、第２プレフィルタ１６２ｂがセディメントフィルタ、第３プレフィルタ１６２ｃがカーボンフィルタを用いている。
【００６８】
図５は異なる逆浸透膜装置１７０を示す図であり、この逆浸透膜装置１７０はポンプ１７１と、プレフィルタ１７２と、目詰まり検知手段１７３と、報知手段１７４と、浄水出口１７５ａおよび濃縮水出口１７５ｂを備えた逆浸透膜本体１７５と、ＴＤＳテスター１７６と、圧力計１７７と、圧力調整弁１７８とを有する点においては前記逆浸透膜装置１６０と同一であるが、複数のプレフィルタを並列に備えている点で前記逆浸透膜装置１６０と異なる。
【００６９】
具体的に説明すると、逆浸透膜装置１７０はポンプ１７１の後方に切替弁１７９が備えられており、切替弁１７９によって切り替えられる各流路１７９ａ，１７９ｂのそれぞれに第１プレフィルタ１７２ａおよび第２プレフィルタ１７２ｂが配置されている。
【００７０】
このように切替弁１７９の操作によって流路を切り替え、第１プレフィルタ１７２ａまたは第２プレフィルタ１７２ｂのうち常時一方を使用するようにしたことで、一方のプレフィルタに目詰まりや故障が発生した際に、切替弁１７９を操作するだけでもう一方のプレフィルタを使用できるため常に浄水システム１００を稼働させることができ、目詰まりや故障したプレフィルタの交換も非常に容易である。
【００７１】
目詰まり検知手段１７３は第１プレフィルタ１７２ａおよび第２プレフィルタ１７２ｂのそれぞれに設けられており、どちらのプレフィルタが目詰まりや故障が発生したかについて検知可能としている。
【００７２】
なお、プレフィルタの種類は第１プレフィルタと第２プレフィルタで同一の種類のものを使用することが好ましいが、違う種類のプレフィルタを用いても良い。例えば片方のプレフィルタを予備プレフィルタとして、常時使用するプレフィルタを交換する間だけ使用するものとすれば、一時だけ使用する予備プレフィルタを廉価なものとすることで全体としてのコストを削減することもできる。
【００７３】
トイレ洗浄用水槽１８０は水を貯留可能な槽であって、実施する建築物の規模によって適切な容量のものを使用するものであるが、例えば１戸建ての住宅においては５０Ｌ〜３００Ｌ程度の容量を有することが望ましい。貯留する濃縮水７が一定の容量に達したら、それをオーバーフローする分は下水道Ｓへと排水される。
【００７４】
また、トイレ洗浄用水槽１８０に貯留する水は濃縮水７に限るものではなく、浄水６を貯留してトイレ洗浄用水として使用してもよい（図示せず）。
【００７５】
図６は浄水システム制御装置２００を示す図であり、この浄水システム制御装置２００は浄水システム１００を構成する雨水槽１１０，雨水浄化装置１２０，生活水槽１３０，生活排水貯留槽１４０，逆浸透膜用再生水槽１５０，逆浸透膜装置１６０（１７０），トイレ洗浄用水槽１８０の全てまたは一部の制御をすることで、浄水システム１００全体の制御を行うものであって、水量および水流量の少なくとも一方を検知する水検知手段２０１と、制御端末２０２とを有する。そして、制御端末２０２は演算手段２０３と、表示手段２０４と、人が操作可能な操作手段２０５とからなる。
【００７６】
制御端末２０２は、演算手段２０３に水検知手段２０１から取得した数値を入力して演算して、演算結果は表示手段２０４に表示されるものであって、演算手段２０３により自動的に浄水システム１００の制御を行うことができるほか、操作手段２０５を用いて人の操作によって浄水システム１００の制御を行うこともできる。
【００７７】
例えば、雨の少ない時期などにおいて、雨水槽１１０に備えた水位の検出が可能な水検知手段２０１から取得した数値によって、雨水槽１１０内の貯水量が少ないと判断した時には、浄水システムを節水モードとして生活水の使用量を節約するなどの制御をすることができる。
【００７８】
そのほか、風呂場や洗濯機の利用時において、生活水槽１３０に備えた流量の検出が可能な水検知手段２０１から取得した数値によって、生活水槽１３０からの生活水使用量が多いと判断した時には、浄水システムを緊急モードとして雨水浄化装置１２０の処理量を増加するなどの制御をすることもできる。
【００７９】
なお、水検知手段２０１は水位センサや流量センサ等従来周知のセンサが使用可能であって、前記流量センサ１２５，前記目詰まり検知手段１６３その他の予め設置済みのセンサと兼用のものとしてもよい。
【００８０】
この浄水システム制御装置２００は、制御盤の形態をとっており、表示手段２０４としては計器類が、操作手段２０５としてはトグルスイッチまたはダイヤルスイッチ等のスイッチ類が用いられている。
【００８１】
図７は異なる浄水システム制御装置３００を示す図であり、この浄水システム制御装置３００は浄水システム１００を構成する雨水槽１１０，雨水浄化装置１２０，生活水槽１３０，生活排水貯留槽１４０，逆浸透膜用再生水槽１５０，逆浸透膜装置１６０（１７０），トイレ洗浄用水槽１８０の全てまたは一部の制御をすることで、浄水システム１００全体の制御を行うものであって、水量および水流量の少なくとも一方を検知する水検知手段３０１と、制御端末３０２とを有する。そして、制御端末３０２は演算手段３０３と、表示手段３０４と、人が操作可能な操作手段３０５とからなる点においては前記浄水システム制御装置２００と同一であるが、表示手段３０４が例えばテレビなどのモニタである点において前記浄水システム制御装置２００と異なる。
【００８２】
図８はモニタである表示手段３０４に表示される画面の一例を示す図であり、この図に示すように、表示手段３０４には浄水システム１００を構成する雨水槽１１０，雨水浄化装置１２０，生活水槽１３０，生活排水貯留槽１４０，逆浸透膜用再生水槽１５０，逆浸透膜装置１６０（１７０），トイレ洗浄用水槽１８０の水量または水流量の一方または両方が表示されている。
【００８３】
操作手段３０５は例えばモニタのタッチパネルやリモコン、またはマウス・キーボード、或いは音声認識デバイスなどが使用可能であり、表示手段３０４上に表示されているボタン等を押下することや音声認識によって指示することで容易に浄水システム１００の制御を行うことができる。
【００８４】
この浄水システム制御装置３００によれば、モニタである表示手段３０４を例えば建築物Ｂの室内に設置することができるため、普段からモニタとして常用可能であるのみならず、制御盤である制御端末２０２とは異なり、スペースを占有したり雰囲気を阻害することがないため、特に利便性が高い。
【００８５】
なお、制御端末３０２は例えばパソコンが使用可能であるが、その他任意の端末が使用可能であり、更にはクラウドネットワークを介して建築物Ｂの外部に設置された端末を用いるものであってもよい。
【００８６】
図９は本発明における発電・蓄電システム４００を示すブロック図であり、本発明の発電・蓄電システム４００は、太陽光発電パネル４１０と、定置型蓄電池４２１および電気自動車内蔵蓄電池４２２からなる蓄電池４２０とを有する。
【００８７】
発電・蓄電の流れとしては、太陽光発電パネル４１０によって発電した電力を、蓄電池４２０である定置型蓄電池４２１および電気自動車内蔵蓄電池４２２に供給して蓄電した後、浄水システム１００、生活水設備Ｆ、家電等設備Ｅを含めた建築物Ｂにおいて使用す
る電力として用いるものである。
【００８８】
このように蓄電池４２０として常に利用可能な定置型蓄電池４２１に加え、比較的大容量の蓄電池である電気自動車内蔵蓄電池４２２の双方を活用することで、持続的または瞬間的な電力需要の双方に対し安定した電力の供給ができる。
【００８９】
太陽光発電パネル４１０の発電量は、例えば１戸建ての住宅においては５．５ｋＷ〜９．９ｋＷ程度の出力を有することが望ましい。
【００９０】
定置型蓄電池４２１の蓄電容量は、例えば１戸建ての住宅においては１０ｋＷｈ〜４８ｋＷｈ程度の容量を有することが望ましい。
【００９１】
電気自動車内蔵蓄電池４２２の蓄電容量は、例えば１戸建ての住宅においては２４ｋＷｈ〜４８ｋＷｈ程度の容量を有することが望ましい。
【００９２】
太陽光発電パネル４１０によって発電した電力は直流電流であるため、インバータ機能およびトランス機能を有する蓄電池４２０である定置型蓄電池４２１および電気自動車内蔵蓄電池４２２を介して建築物Ｂに供給する方式を採用しているが、例えばインバータ機能、トランス機能を有する設備を別途設ける場合には、直接建造物Ｂへ太陽光発電パネル４１０により発電した電力を引き込む方式としてもよい（図示せず）。
【００９３】
なお、図９に点線で示したように、系統電力Ｃからの電力を前記蓄電池４２０へと供給するものとしてもよく、系統電力Ｃからの電力を直接建築物Ｂに引き込んで使用するものとしてもよい。
【００９４】
また、発電手段として水素を利用して発電する燃料電池を備えている場合、例えば悪天候が続き十分な太陽光発電が望めない場合の備えとなるのみならず、万一の災害発生時にも予備電源として活用することができるため特に望ましい（図示せず）。
【００９５】
図１０は発電・蓄電システム制御装置５００を示す図であり、この浄水システム制御装置５００は発電・蓄電システム４００を構成する太陽光発電パネル４１０と定置型蓄電池４２１および電気自動車内蔵蓄電池４２２からなる蓄電池４２０の全てまたは一部の制御をすることで、発電・蓄電システム４００全体の制御を行うものであって、電池残量および電流量の少なくとも一方を検知する電気検知手段５０１と、制御端末５０２とを有する。そして、制御端末５０２は演算手段５０３と、表示手段５０４と、人が操作可能な操作手段５０５とからなる。
【００９６】
制御端末５０２は、演算手段５０３に電気検知手段５０１から取得した数値を入力して演算して、演算結果は表示手段５０４に表示されるものであって、演算手段５０３により自動的に発電・蓄電システム５００の制御を行うことができるほか、操作手段５０５を用いて人の操作によって発電・蓄電システム５００の制御を行うこともできる。
【００９７】
図１１はモニタである表示手段５０４に表示される画面の一例を示す図であり、この図に示すように、表示手段５０４には発電・蓄電システム４００を構成する太陽光発電パネル４１０の発電量と、定置型蓄電池４２１および電気自動車内蔵蓄電池４２２からなる蓄電池４２０の電池残量と、建築物Ｂにおける電気使用量とが表示されている。
【００９８】
操作手段５０５は例えばモニタのタッチパネルやリモコン、またはマウス・キーボード、或いは音声認識デバイスなどが使用可能であり、表示手段５０４上に表示されているボタン等を押下することや音声認識によって指示することで容易に発電・蓄電システム４００の制御を行うことができる。
【００９９】
この発電・蓄電システム制御装置５００によれば、モニタである表示手段５０４を例えば建築物Ｂの室内に設置することができる。そして、前記浄水システム制御装置３００の表示手段３０４と共用のモニタを用いることも勿論容易である。
【０１００】
なお、制御端末５０２は例えばパソコンが使用可能であるが、その他任意の端末が使用可能であり、更にはクラウドネットワークを介して建築物Ｂの外部に設置された端末を用いるものであってもよい。
【０１０１】
なお、本発明における浄水システム１００について、雨水槽１１０，雨水浄化装置１２０，生活水槽１３０，生活排水貯留槽１４０，逆浸透膜用再生水槽１５０，逆浸透膜装置１６０（１７０），トイレ洗浄用水槽１８０のそれぞれの前方または後方の経路に図１に示されないポンプを設けてもよい。
【０１０２】
以上の構成を有する本発明によれば、雨水および生活排水のそれぞれに対して別個の浄化手段を備え、雨水槽に貯留した雨水を雨水浄化装置により浄化し、生活水槽を介して生活水として供給し、使用後の生活排水を生活排水貯留槽（合併浄化槽）にて浄化した後に逆浸透膜装置にてろ過し、生活水として利用できるように循環させる構成としたことで、生活排水の浄化度合いを格段に向上させ、キッチンや洗面所における生活水として利用できるのみならず、生活水槽によって風呂場や洗濯機に大量の生活水を供給することも容易であるほか、下水道へと捨てられる水の量も大幅に削減することが可能となり、水資源の有効活用を実現できる建築物を提供することができる。
【０１０３】
また、逆浸透膜装置がプレフィルタを複数備えており、且つそれらの使用を切替弁により切り替えできる場合には、浄水システムの稼働を停止することなく使用し続けることが可能になるほか、プレフィルタの交換も容易になるという利点がある。
【０１０４】
更に、発電・蓄電システムを備えた建築物とした場合、電力の自給自足も可能となり、水および電気が確保できない非常時にその双方を自給自足可能な災害対策を実現できるとともに、常時においても省資源および省エネルギーを実現することができる。
【０１０５】
更にまた、それらシステムを制御する制御装置を備えている場合には、天候や気温など日々の環境により浄水システムまたは発電・蓄電システムの調整が必要な場合に制御ができるのみならず、モニタである表示手段を用いて利用者が視認できるものとすれば、室内から容易に制御することができるため、より利便性が高いものとすることができる。
【実施例１】
【０１０６】
発明者らは、本発明にかかる建築物における実証実験を行うため、静岡県内において約９０坪の敷地に１戸建て住宅のモデルハウスを建築するとともに、４人家族の実生活を再現して浄水システムに関する検証を行ったので、これを以下に示す。
【０１０７】
１．使用設備
使用した設備は、雨水槽，雨水浄化装置，生活水槽，生活排水貯留槽，逆浸透膜用再生水槽，逆浸透膜装置，トイレ洗浄用水槽を有する本発明の浄水システムと同等の設備を用いた。
【０１０８】
２．当初試算
当初試算として、静岡県における１年間の降雨量の平均（ｍｍ／ｍ2）と、有効集水面積と、集水係数（０．８５と設定）を掛け合わせたところ３３０Ｌ／日、程度の雨水が得られるものと想定した。
【０１０９】
生活水の消費量としては、生活水設備であるキッチン，洗面所，風呂場，洗濯機，トイレの合計で５４０Ｌ／日程度の使用量を想定した。また、トイレ洗浄用水としては１５０Ｌの消費量と想定した。
【０１１０】
使用後に生活水設備から排水される生活排水のうち、３０Ｌ程度は蒸発等によるロスとなるものと見込んで、生活排水貯留槽により生物浄化して得られた５１０Ｌの再生水を逆浸透膜装置でろ過処理する。
【０１１１】
逆浸透膜装置でろ過処理することにより得られる浄水は、処理前の約４０％と設定した。従って、得られる約２１０Ｌ程度の浄水を雨水槽へと循環させて再利用する。
【０１１２】
逆浸透膜装置でろ過処理することにより得られる残り約３００Ｌの濃縮水は、一旦トイレ洗浄用水槽に貯留され、トイレ洗浄用水として使用された後、下水道へと排水される。一日のトイレ排水は約１５０Ｌと想定しており、トイレ洗浄用水槽の容量は１００Ｌのものを使用したため、約１５０Ｌの濃縮水はオーバーフロー分としてそのまま下水道へ排水される。
【０１１３】
従って、当初試算においては、１日に雨水として得られる３３０Ｌの水と、浄水として得られる２１０Ｌの水を合わせて、１日における生活水使用量とした５４０Ｌと釣り合うため、上水道など外部からの水の供給に頼ることなく、生活水の完全自給自足が可能になるものと想定した。
【０１１４】
３．実験内容
４人家族の実生活を再現するため、２０１８年２月から１１月にかけて、前記モデルハウスにおいてキッチン，洗面所，風呂場，洗濯機，トイレを所定の時間に定期的に使用した。
【０１１５】
４．実験結果１  生活水の使用量について
下記表１はトイレ洗浄用水を除くキッチン，洗面所，風呂場，洗濯機，トイレに使用した生活水の利用量を示す表である。
【０１１６】
【表１】
2020147927.tif 000020
【０１１７】
下記表２はトイレ洗浄用水に使用した生活水の利用量を示す表である。
【０１１８】
【表２】
2020147927.tif 000021
【０１１９】
前記表１及び前記表２に示した通り、２−１１月平均の実績値によれば、生活水利用合計は６５１．１Ｌ／日、またトイレ洗浄用水は１００．６Ｌ／日であった。
【０１２０】
すなわち、１日における生活水使用量として想定した５４０Ｌよりも、実測値としては１１１．７Ｌほど多い結果となった。
【０１２１】
５．実験結果２  雨水の集水について
下記表３は降雨量と雨水集水量を示す表である（２日間のサンプル）。
【０１２２】
【表３】
2020147927.tif 000022
【０１２３】
前記表３に示した通り、雨水から雨水浄化装置を経て得られる生活水の量は、２０１８年５月１３日において気象庁の降雨データより算定した１６５．８Ｌよりも多い１８７．８Ｌとなった。
【０１２４】
６．実験結果３  生活排水からの再利用について
下記表４が生活排水からの再利用率を示す表である。
【０１２５】
【表４】
2020147927.tif 000023
【０１２６】
前記表４に示した通り、生活排水から生活排水浄化槽および逆浸透膜装置を経て得られる浄水の再利用率は、当初１０％台であり、７月４日のメンテナンス直後は当初想定の４０％を達成しているが、その後減少している。
【０１２７】
この原因としては、実証実験においてはキッチンや浴室からの有機汚れの排出が少なく、実生活と乖離していることから、生活排水浄化槽（合併浄化槽）が十分に機能していないおそれや、プレフィルタや逆浸透膜本体のメンテナンス等における改善等が必要であると考えられる。
【実施例２】
【０１２８】
また、発明者らは、本発明にかかる建築物の実証実験を行うため、前述のモデルハウスを用いて、４人家族の実生活を再現して発電・蓄電システムに関する検証を合わせて行ったので、これを以下に示す。
【０１２９】
１．使用設備
使用した設備は、電源として太陽光発電パネル（出力９．９ｋＷ）または太陽光発電パネル（出力５．６２ｋＷ）を、蓄電池として定置型蓄電池および電気自動車内蔵蓄電池を用い、更に補助電源として燃料電池（出力０．７ｋＷ／ｈ）を用いた。
【０１３０】
２．当初試算
当初試算として、太陽光発電パネルからの発電量は３．７ｋＷｈ（雨天時）、燃料電池からの発電量は１０．０ｋＷｈ／ｈとした。
【０１３１】
電気使用量としては、家電等設備である照明機器，エアコン，炊飯器，電子レンジ，コーヒーメーカー，テレビ，掃除機，ドライヤー，冷蔵庫および屋外水槽ポンプ等、浄水システム、燃料電池の合計で１５．５ｋＷｈと想定した。
【０１３２】
３．実験内容
４人家族の実生活を再現するため、２０１８年２月から１１月にかけて、前記モデルハウスにおいて家電等設備である照明機器，エアコン，炊飯器，電子レンジ，コーヒーメーカー，テレビ，掃除機，ドライヤー，冷蔵庫を所定の時間に定期的に使用するとともに、浄水システムおよび燃料電池を稼働させた。
【０１３３】
４．実験結果１  電気の使用量について
下記表５は電気の利用量を示す表である。
【０１３４】
【表５】
2020147927.tif 000024
【０１３５】
前記表５に示した通り、４人家族に必要な１日の電気使用量の実績は１９．９ｋＷｈであった。
【０１３６】
すなわち、１日における電気使用量として想定した１５．５ｋＷｈよりも、実測値としては４．４ｋＷｈ多い結果となった。
【０１３７】
５．実験結果２  電気の発電量について
下記表６は電気の発電量を示す表である。
【０１３８】
【表６】
2020147927.tif 000025
【０１３９】
前記表６に示した通り、太陽光発電パネルから得られる電力の実績値は当初想定よりも大幅に多く、少ない出力の太陽光発電パネルであっても一日の電気使用量の８割程度を賄うことができ、補助電源である燃料電池を併用することで系統電力に依存しない電力の自給自足が可能なことが分かった。
【０１４０】
なお、燃料電池については、２−７月は完全自立運転であった為、蓄電池の機能として蓄電量が１００％に達したり、瞬時の発電量が多過ぎた場合は発電が停止されていたが、設定を見直すことで８−１１月の発電実績が向上したものである。
【符号の説明】
【０１４１】
Ｂ  建築物、Ｆ  生活水設備、Ｔ  トイレ、１  雨水、２  浄化水、３  生活水、４  生活排水、５  再生水、６  浄水、７  濃縮水、１０  屋根、２０  雨樋、３０  地面、４０  集水溝、１００  浄水システム、１１０  雨水槽、１２０  雨水浄化装置、１２１  ポンプ、１２２  第１フィルタ、１２３  第２フィルタ、１２４  塩素添加装置（塩素添加手段）、１２５  流量センサ、１３０  生活水槽、１４０  生活排水貯留槽（合併浄化槽）、１５０  逆浸透膜用再生水槽、１６０  逆浸透膜装置、１６１  ポンプ、１６２  プレフィルタ、１６２ａ  第１プレフィルタ、１６２ｂ  第２プレフィルタ、１６２ｃ  第３プレフィルタ、１６３  目詰まり検知手段、１６４  報知手段、１６５  逆浸透膜本体、１６５ａ  浄水出口、１６５ｂ  濃縮水出口、１６６  ＴＤＳテスター、１６７  圧力計、１６８  圧力調整弁、１７０  逆浸透膜装置、１７１  ポンプ、１７２  プレフィルタ、１７２ａ  第１プレフィルタ、１７２ｂ  第２プレフィルタ、１７３  目詰まり検知手段、１７４  報知手段、１７５  逆浸透膜本体、１７５ａ  浄水出口、１７５ｂ  濃縮水出口、１７６  ＴＤＳテスター、１７７  圧力計、１７８  圧力調整弁、１７９  切替弁、１７９ａ  流路、１７９ｂ  流路、１８０  トイレ洗浄用水槽、２００  浄水システム制御装置、２０１  水検知手段、２０２  制御端末、２０３  演算手段、２０４  表示手段、２０５  操作手段、３００  浄水システム制御装置、３０１  水検知手段、３０２  制御端末、３０３  演算手段、３０４  表示手段、３０５  操作手段、４００  発電・蓄電システム、４１０  太陽光発電パネル、４２０  蓄電池、４２１  定置型蓄電池、４２２  電気自動車内蔵蓄電池、５００  発電・蓄電システム制御装置、５０１  水検知手段、５０２  制御端末、５０３  演算手段、５０４  表示手段、５０５  操作手段