(57)【要約】【課題】効率良く発電できる水力発電システム付き複数階層建築物を提供する。【解決手段】屋上の貯水槽３に雨水が溜まった状態で開閉バルブ５を開けると、該雨水は矢印Ａに示すように連通管４及び臭突本管２２を流れ、水力発電装置６による水力発電が行われる。このような開閉バルブ５や貯水槽３を設けなければ雨水は絶えず流れ落ちることとなるが、小雨の場合で雨水の流量が少ないような場合には水力発電を行うことが出来ないおそれもある。しかし、本発明によれば、上述のように開閉バルブ５と貯水槽３を設けて雨水を溜めることができ、十分に雨水が溜まった時点で開閉バルブ５を開けることによって発電効率を高めることができる。【選択図】図１
2010169006.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
雨水を利用した水力発電が可能な水力発電システム付き複数階層建築物において、
各階に亘るように配置されて所定の階の臭気を外部に排出するように構成された臭突管と、
前記複数階層建築物の上層部に配置されると共に雨水を一時的に貯留する貯水槽と、
該貯水槽と前記臭突管とを連通するように構成された連通管と、
前記貯水槽から前記臭突管にかけての雨水の流路を開閉する開閉バルブと、
前記臭突管を落下する雨水を利用して水力発電を行う水力発電装置と、
を備えたことを特徴とする水力発電システム付き複数階層建築物。
【請求項２】
前記臭突管は、各階に亘るように配置された臭突本管と、該臭突本管から分岐された臭突支管とからなり、
該臭突支管は、屋内の臭気を取り入れる臭気取り入れ口と、前記臭突本管に開口された本管側開口と、を有し、該本管側開口が形成された側が前記臭気取り入れ口が形成された側よりも低くなるように構成された、
ことを特徴とする請求項１に記載の水力発電システム付き複数階層建築物。
【請求項３】
前記低くなるように構成された部分にドレン機構が設けられた、
ことを特徴とする請求項２に記載の水力発電システム付き複数階層建築物。
【請求項４】
前記貯水槽は、屋上面部と、該屋上面部を囲むように形成された側壁部とにより構成された貯水池である、
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の水力発電システム付き複数階層建築物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、雨水を利用した水力発電が可能な水力発電システム付き複数階層建築物に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、雨水を利用した水力発電が可能な水力発電システム付き複数階層建築物については種々の構造のものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図５は、そのような水力発電システム付き複数階層建築物の従来構造の一例を示す模式図であり、図中の符号１００は、雨水等の排水のために建築物１０１の各階に張り巡らされた排水枝管を示し、符号１０２は、建築物１０１の各階に亘るように配置されて前記排水枝管１００が接続されるように構成された排水本管を示し、符号１０３は、該排水本管１０２に配設された水力発電機を示し、符号１０４は、該排水本管１０２から排出される雨水等を貯留する下水受水槽を示し、符号１０５は下水管を示す。該建築物１０１に降った雨水は排水枝管１００→排水本管１０２→下水受水槽１０４を経由して下水管１０５に流されるが、その際に、水力発電機１０３により水力発電が行われるようになっている。
【特許文献１】特開２００３−２５４２２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、効率良く発電できる水力発電システム付き複数階層建築物は未だ提案はされていない。
【０００５】
本発明は、効率良く発電できる、水力発電システム付き複数階層建築物を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に係る発明は、図１及び図２に例示するものであって、雨水を利用した水力発電が可能な水力発電システム付き複数階層建築物（１）において、
各階（Ｆ１，Ｆ２，…）に亘るように配置されて所定の階（Ｆ２）の臭気を外部に排出するように構成された臭突管（２）と、
前記複数階層建築物（１）の上層部に配置されると共に雨水を一時的に貯留する貯水槽（３）と、
該貯水槽（３）と前記臭突管（２）とを連通するように構成された連通管（４）と、
前記貯水槽（３）から前記臭突管（２）にかけての雨水の流路を開閉する開閉バルブ（５）と、
前記臭突管（２）を落下する雨水を利用して水力発電を行う水力発電装置（６）と、を備えたことを特徴とする。
【０００７】
請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明において、前記臭突管（２）は、各階（Ｆ１，Ｆ２，…）に亘るように配置された臭突本管（２２）と、該臭突本管（２２）から分岐された臭突支管（２３）とからなり、
該臭突支管（２３）は、屋内の臭気を取り入れる臭気取り入れ口（２３ａ）と、前記臭突本管（２２）に開口された本管側開口（２３ｂ）と、を有し、該本管側開口（２３ｂ）が形成された側（２３ｃ）が前記臭気取り入れ口（２３ａ）が形成された側よりも低くなるように構成されたことを特徴とする。
【０００８】
請求項３に係る発明は、請求項２に係る発明において、前記低くなるように構成された部分（２３ｃ）にドレン機構（２５）が設けられたことを特徴とする。
【０００９】
請求項４に係る発明は、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の発明において、前記貯水槽（３）は、屋上面部（３０）と、該屋上面部（３０）を囲むように形成された側壁部（３１）とにより構成された貯水池であることを特徴とする。
【００１０】
なお、括弧内の番号などは、図面における対応する要素を示す便宜的なものであり、従って、本記述は図面上の記載に限定拘束されるものではない。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１及び４に係る発明によれば、小雨であっても貯水槽に貯留した上で開閉バルブを開いて一気に排水することにより十分な流量を確保でき、全ての雨水を水力発電に効率良く寄与させることができ、発電効率を高めることができる。また、臭突管を利用して雨水の排出を行うので、雨水排出のための専用の管を別途設置する必要が無く、建築物の構造の簡素化を図ることができる。さらに、豪雨の時には前記開閉バルブを閉じておいて雨水を前記貯水槽に貯留することが出来、豪雨時における下水道への雨水の急激な流れ込みを軽減し、下水道の氾濫を回避することも可能となる。
【００１２】
請求項２に係る発明によれば、前記臭突本管を落下する雨水が前記臭気支管から屋内に流れ込むことを抑制又は防止できる。また、臭突本管中に突起物を配置する必要が無いので、エネルギーロスや発電効率の低下を回避することが可能となる。
【００１３】
請求項３に係る発明によれば、臭気中に含まれる油分を回収できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図１乃至図４に沿って、本発明を実施するための最良の形態について説明する。ここで、図１は、本発明に係る複数階層建築物の構造の一例（水力発電時）を示す断面図であり、図２は、本発明に係る複数階層建築物の構造の一例（臭気排気時）を示す断面図であり、図３は、臭気支管と臭気本管との接合部分に設けた庇部材の構造を示す断面図であり、図４は、臭気支管の構造の他の例を示す断面図である。
【００１５】
本発明に係る水力発電システム付き複数階層建築物は、雨水を利用した水力発電が可能となるように構成されたものであって、図１に符号１で例示するように、
・  各階Ｆ１，Ｆ２，…に亘るように配置されて所定の階Ｆ２の臭気（例えば、飲食店やゴミ置き場などの臭気）を外部に排出するように構成された臭突管２と、
・  前記複数階層建築物１の上層部（具体的には屋上や上層階）に配置されると共に雨水を一時的に貯留する貯水槽３と、
・  該貯水槽３と前記臭突管２とを連通するように構成された連通管４と、
・  前記貯水槽３から前記臭突管２にかけての雨水の流路を開閉する開閉バルブ５と、
・  前記臭突管２を落下する雨水を利用して水力発電を行う水力発電装置６と、
を備えている。なお、図１中の符号２１は、臭気を外部に排出する臭気排出管を示し、符号７は排気用ファンを示す。
【００１６】
本発明によれば、前記貯水槽３に雨水が溜まっている状態で前記開閉バルブ５を開くと、該貯水槽３の雨水は矢印Ａで示すように前記連通管４及び前記臭突管２を流れ、前記水力発電装置６がその雨水を利用して水力発電を行うこととなる。なお、図５に示した従来システムにおいては、降雨時には排水本管１０２を雨水が絶えず流れることとなるが、小雨の場合にはその流量が少なすぎて水力発電を行えない場合もあり得る。これに対し、本発明によれば、小雨であっても貯水槽３に貯留した上で開閉バルブ５を開いて一気に排水することにより十分な流量を確保でき、全ての雨水を水力発電に効率良く寄与させることができ、発電効率を高めることができる。
【００１７】
また、上述の臭突管２は、前記開閉バルブ５を閉じている場合には、図２に矢印Ｂで示すように、所定の階の臭気を外部に排出することができる。例えば、飲食店などの店舗が営業している時間帯は前記開閉バルブ５を閉じておいて該店舗の臭気排出を前記臭突管２にて行えるようにし、該店舗の営業が終了している時間帯（かつ、前記貯水槽３に雨水が貯留されている場合）は前記開閉バルブ５を開いて水力発電をするようにすると良い。本発明によれば、臭突管２を本来の臭気の排出と雨水の排出の両方の用途に使用することができるので、雨水排出のための専用の管を別途設置する必要が無く、建築物の構造の簡素化を図ることができる。なお、この臭突管２は、３００φ〜４００φ程度の大径のものが一般的であって、多量の雨水を一気に流すのに適した太さである。
【００１８】
一方、豪雨の時には前記開閉バルブ５を閉じておいて雨水を前記貯水槽３に貯留しておき、雨が止んだ後に前記開閉バルブ５を開いて水力発電を行うことも出来、豪雨時における下水道への雨水の急激な流れ込みを軽減し、下水道の氾濫を回避することも可能となる。
【００１９】
ところで、上述の臭突管２は、各階に亘るように配置された臭突本管２２と、該臭突本管２２から分岐された臭突支管２３とにより構成するようにし、該臭突支管２３には、屋内の臭気を取り入れる臭気取り入れ口２３ａと、前記臭突本管に開口された本管側開口２３ｂと、を形成し、さらに、該本管側開口２３ｂが形成された側２３ｃが前記臭気取り入れ口２３ａが形成された側よりも低くなるように構成すると良い。これにより、前記臭突本管２２を落下する雨水が前記臭気支管２３から屋内に流れ込むことを抑制又は防止できる。なお、そのような流れ込み防止の構造としては、図３に符号２４で示すような庇部材を前記臭突本管２２の中に形成することも考えられるが、そのような庇部材２４を臭突本管中に形成すると、落下する雨水が該庇部材２４に衝突することにより運動エネルギーのロスを引き起こし、その結果、発電効率を低下させてしまうおそれがある。しかし、図１に示す構造の場合には、臭突本管中に突起物を配置する必要が無いので、エネルギーロスや発電効率の低下を回避することが可能となる。また、上述の“低く形成された部分（つまり、前記臭気取り入れ口２３ａが形成された側よりも低くなるように構成された部分）”２３ｃにドレン機構２５を設けておき、臭気中に含まれる油分を回収できるようにしておくと良い。ところで、図１及び図２に示す臭突支管２３はクランク状をしているが、図４に符号２３ｄで示すように傾斜させても良い。
【００２０】
一方、図１及び図２に示す貯水槽３は、屋上面部３０と、該屋上面部３０を囲むように形成された側壁部３１とによって構成された貯水池であって、屋上面部３０に降った雨をそのまま貯留できるように構成されている。しかし、他の形状の貯水槽を本発明の範囲から除外するものでは無い。例えば、屋上や上層階に貯水タンクを設置しておいて、屋上に降った雨を一時的に貯留するようにしても良い。
【００２１】
なお、図１及び図２では、水力発電装置６は地上に配置されているが、もちろんこれに限られるものではなく、地下に配置されていても、建築物の特定の階に配置されていても良い。また、水力発電装置６は１つのみ設けるようにしても、複数設けるようにしても良い。
【００２２】
さらに、図１及び図２では、開閉バルブ５は連通管４に設けられているが、前記貯水槽３の排出口（つまり、連通管４が接続されている部分であって、符号３２で示す部分）に設けるようにしても、前記臭突本管２２の開口（つまり、連通管４が開口している部分であって、符号４ａで示す部分）に設けるようにしても良い。すなわち、開閉バルブ５は前記貯水槽３から前記臭突管２にかけての雨水の流路を開閉する位置に配置されていれば良い。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】図１は、本発明に係る複数階層建築物の構造の一例（水力発電時）を示す断面図である。
【図２】図２は、本発明に係る複数階層建築物の構造の一例（臭気排気時）を示す断面図である。
【図３】図３は、臭気支管と臭気本管との接合部分に設けた庇部材の構造を示す断面図である。
【図４】図４は、臭気支管の構造の他の例を示す断面図である。
【図５】図５は、そのような水力発電システム付き複数階層建築物の従来構造の一例を示す模式図である。
【符号の説明】
【００２４】
１            水力発電システム付き複数階層建築物
２            臭突管
３            貯水槽
４            連通管
５            開閉バルブ
６            水力発電装置
２２          臭突本管
２３          臭突支管
２３ａ        臭気取り入れ口
２３ｂ        本管側開口
２５          ドレン機構
３０          屋上面部
３１          側壁部
Ｆ１，Ｆ２，…            各階
【図１】
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【図２】
2010169006.tif 000004
【図３】
2010169006.tif 000005
【図４】
2010169006.tif 000006
【図５】
2010169006.tif 000007