(57)【要約】【課題】  自然界に存在する資源または再利用が可能な資源を従来以上に有効に利用できる形態で保存することのできる水処理システムを提供する。【解決手段】  電解槽１０は、電極対を内蔵し、雨水タンク１１および／または中水タンク１２に収容された水を被処理水として導入される。そして、電解槽１０では、電極対に対し、太陽電池１５および／または風力発電機１６によって生成された電力が、コントロールユニット１５Ａおよび／または１６Ａを介して供給されることにより、被処理水の電解処理が行なわれる。電解槽１０では、電解処理が行なわれることにより、被処理水中に、次亜塩素酸が供給される。電解処理を施された被処理水は、庭木への散水に利用されたり、住宅の屋根に散水されたり、洗濯機に洗濯に利用する水として供給されたり、トイレに洗浄用の水として供給される。【選択図】        図２
2006205009.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
雨水または中水を被処理水として収容する電解槽と、
前記電解槽内に設置された電極対と、
前記電極対に対し、前記電解槽内の被処理水に対して次亜塩素酸が生成されるような電解処理を実行させるための電力の供給に関する制御動作を実行する制御手段とを含む、水処理システム。
【請求項２】
太陽光を受けて発電するための太陽電池に接続された太陽光発電手段、または、風力を受けて回転する風力発電機の風車の動力を電力に変換する風力発電手段の、少なくとも一方をさらに含み、
前記制御手段は、前記太陽光発電手段または前記風力発電手段の少なくとも一方から供給される電力を、前記電極対に供給する、請求項１に記載の水処理システム。
【請求項３】
前記風力発電機と前記風力発電手段との間に接続され、前記風力発電手段に所定値以上の負荷がかかると判断された場合に、前記風力発電機の風車の回転に対して制限をかける制動手段をさらに含む、請求項２に記載の水処理システム。
【請求項４】
前記制動手段は、
前記風力発電機の回転によって生じた電流値を検出する電流値検出手段と、
前記電流値検出手段の検出した電流値が特定の値以上となった場合に所定の回路を短絡させるヒューズと、
前記ヒューズが前記所定の回路を短絡させることにより前記風力発電機の風車の回転を制限する電磁ブレーキとを備える、請求項３に記載の水処理システム。
【請求項５】
前記電解槽は、当該電解槽を前記電極対の陽極側の領域である第１の領域と陰極側の領域である第２の領域とに分離する隔膜を有する有隔膜電解槽である、請求項１〜請求項４のいずれかに記載の水処理システム。
【請求項６】
前記第１の領域内の被処理水をトイレの洗浄水として利用するために供給するための第１の供給手段と、
前記第２の領域内の被処理水を洗濯に利用するために供給するための第２の供給手段とをさらに含む、請求項５に記載の水処理システム。
【請求項７】
被処理水を収容する電解槽と、
前記電解槽内に設置された電極対と、
前記電極対に対し、前記電解槽内の被処理水に対して次亜塩素酸が生成されるような電解処理を実行させるための電力の供給に関する制御動作を実行する制御手段と、
太陽光を受けて発電するための太陽電池に接続された太陽光発電手段、または、風力を受けて回転する風力発電機の風車の動力を電力に変換する風力発電手段の、少なくとも一方を備え、
前記制御手段は、前記太陽光発電手段または前記風力発電手段の少なくとも一方から供給される電力を、前記電極対に供給する、水処理システム。
【請求項８】
前記電解槽に、塩化物イオンを含有する物質を供給する化合物供給手段をさらに含む、請求項１〜請求項７のいずれかに記載の水処理システム。
【請求項９】
前記電解槽の前段に設置され、雨水または中水を収容する収容槽をさらに含む、請求項１〜請求項８のいずれかに記載の水処理システム。
【請求項１０】
前記電解槽に、水道水を供給するための水道水供給手段と、
前記収容槽内の被処理水の容量を検出するための容量検出手段とをさらに含み、
前記水道水供給手段は、前記容量検出手段の検出する被処理水の容量が所定の容量未満となった場合に、前記電解槽に水道水を供給する、請求項９に記載の水処理システム。
【請求項１１】
前記電解槽で電解処理を施された被処理水を貯蔵する貯蔵槽をさらに含む、請求項１〜請求項１０のいずれかに記載の水処理システム。
【請求項１２】
前記電解槽で電解処理を施された被処理水の中の前記第１の領域内の被処理水を貯蔵する第１の貯蔵槽と、
前記第１の貯蔵槽とは別体で構成され、前記電解槽で電解処理を施された被処理水の中の前記第２の領域内の被処理水を貯蔵する第２の貯蔵槽とをさらに含む、請求項５または請求項６に記載の水処理システム。
【請求項１３】
前記第１の貯蔵槽における被処理水の水量を検出する第１の水量検出手段と、
前記第２の貯蔵槽における被処理水の水量を検出する第２の水量検出手段とをさらに含み、
前記制御手段は、前記第１の水量検出手段または前記第２の水量検出手段のいずれか一方の検出する水量が予め設定された水量よりも少なくなったことを条件として、前記電極対に対し電解処理を実行させる、請求項１２に記載の水処理システム。
【請求項１４】
雨水または中水を被処理水として収容する収容槽と、
前記収容槽に収容された被処理水に供給するオゾンを発生させるオゾン発生手段と、
前記オゾン発生手段に対し、前記収容槽に収容された被処理水に対してオゾンを供給するように、電力の供給に関する制御動作を実行する制御手段とを含む、水処理システム。
【請求項１５】
太陽光を受けて発電するための太陽電池に接続された太陽光発電手段、または、風力を受けて回転する風力発電機の風車の動力を電力に変換する風力発電手段の、少なくとも一方をさらに含み、
前記制御手段は、前記太陽光発電手段または前記風力発電手段の少なくとも一方から供給される電力を、前記オゾン発生手段に供給する、請求項１４に記載の水処理システム。
【請求項１６】
前記風力発電機と前記風力発電手段との間に接続され、前記風力発電手段に所定値以上の負荷がかかると判断された場合に、前記風力発電機の風車の回転に対して制限をかける制動手段をさらに含む、請求項１５に記載の水処理システム。
【請求項１７】
前記制動手段は、
前記風力発電機の回転によって生じた電流値を検出する電流値検出手段と、
前記電流値検出手段の検出した電流値が特定の値以上となった場合に所定の回路を短絡させるヒューズと、
前記ヒューズが前記所定の回路を短絡させることにより前記風力発電機の風車の回転を制限する電磁ブレーキとを備える、請求項１６に記載の水処理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水処理システムに関し、特に、被処理水に対して電解処理を行なうことのできる水処理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、雨水の利用や、太陽光エネルギの利用等、地球環境の保護等の観点から、これまで利用することのなかった自然界に存在する資源を、現代の生活に利用する試みがなされてきた。このような試みに関しては、多くの技術が開示されている。
【０００３】
たとえば、特許文献１には、雨水をタンクに貯留し、当該貯留した雨水を、太陽電池によって駆動されるポンプで揚水する技術が開示されている。
【０００４】
また、特許文献２には、住宅において、太陽電池または深夜電力から得られた電力を充電する蓄電池から電力が供給される、電力供給システムに関する技術が開示されている。
【特許文献１】特開平９−２４２１３０号公報
【特許文献２】特開平５−９５６３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の技術では、雨水は雑菌が多く含む形態で貯留されることがあったため、当該貯留された雨水の利用目的が限定され、今一つ、雨水が活発に利用されることはなかった。なお、従来、家庭における入浴後の風呂水等の、再利用が可能な、いわゆる中水を貯留して、トイレの排水等に利用されていたが、このような場合についても、同様の点が、課題として挙げられていた。
【０００６】
また、従来の技術では、太陽電池において得られた電力は、蓄電池に一旦保存されるという過程を経ることによって損失するという問題もあった。さらには、自然界に存在する資源を利用して電力を得る方法として、風力発電も実用化されているが、当該風力発電に関しても、電力が保存過程における損失という問題は、同様に存在する。
【０００７】
つまり、従来、自然界に存在する資源または再利用が可能な資源を、より有効に利用できる形態で保存することにより、積極的に活用し、地球環境の保護等の実践に役立てたいという要望があった。
【０００８】
本発明は、かかる実情に鑑み考え出されたものであり、その目的は、自然界に存在する資源または再利用が可能な資源を従来以上に有効に利用できる形態で保存することのできる水処理システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の或る局面に従った水処理システムは、雨水または中水を被処理水として収容する電解槽と、前記電解槽内に設置された電極対と、前記電極対に対し、前記電解槽内の被処理水に対して次亜塩素酸が生成されるような電解処理を実行させるための電力の供給に関する制御動作を実行する制御手段とを含むことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に従った水処理システムは、太陽光を受けて発電するための太陽電池に接続された太陽光発電手段、または、風力を受けて回転する風力発電機の風車の動力を電力に変換する風力発電手段の、少なくとも一方をさらに含み、前記制御手段は、前記太陽光発電手段または前記風力発電手段の少なくとも一方から供給される電力を、前記電極対に供給することが好ましい。
【００１１】
また、本発明に従った水処理システムは、前記風力発電機と前記風力発電手段との間に接続され、前記風力発電手段に所定値以上の負荷がかかると判断された場合に、前記風力発電機の風車の回転に対して制限をかける制動手段をさらに含むことが好ましい。
【００１２】
また、本発明に従った水処理システムでは、前記制動手段は、前記風力発電機の回転によって生じた電流値を検出する電流値検出手段と、前記電流値検出手段の検出した電流値が特定の値以上となった場合に所定の回路を短絡させるヒューズと、前記ヒューズが前記所定の回路を短絡させることにより前記風力発電機の風車の回転を制限する電磁ブレーキとを備えることが好ましい。
【００１３】
また、本発明に従った水処理システムでは、前記電解槽は、当該電解槽を前記電極対の陽極側の領域である第１の領域と陰極側の領域である第２の領域とに分離する隔膜を有する有隔膜電解槽であることが好ましい。
【００１４】
また、本発明に従った水処理システムは、前記第１の領域内の被処理水をトイレの洗浄水として利用するために供給するための第１の供給手段と、前記第２の領域内の被処理水を洗濯に利用するために供給するための第２の供給手段とをさらに含む好ましい。
【００１５】
本発明の他の局面に従った水処理システムは、被処理水を収容する電解槽と、前記電解槽内に設置された電極対と、前記電極対に対し、前記電解槽内の被処理水に対して次亜塩素酸が生成されるような電解処理を実行させるための電力の供給に関する制御動作を実行する制御手段と、太陽光を受けて発電するための太陽電池に接続された太陽光発電手段、または、風力を受けて回転する風力発電機の風車の動力を電力に変換する風力発電手段の、少なくとも一方を備え、前記制御手段は、前記太陽光発電手段または前記風力発電手段の少なくとも一方から供給される電力を、前記電極対に供給することを特徴とする。
【００１６】
また、本発明に従った水処理システムは、前記電解槽に、塩化物イオンを含有する物質を供給する化合物供給手段をさらに含むことが好ましい。
【００１７】
また、本発明に従った水処理システムは、前記電解槽の前段に設置され、雨水または中水を収容する収容槽をさらに含むことが好ましい。
【００１８】
また、本発明に従った水処理システムは、前記電解槽に、水道水を供給するための水道水供給手段と、前記収容槽内の被処理水の容量を検出するための容量検出手段とをさらに含み、前記水道水供給手段は、前記容量検出手段の検出する被処理水の容量が所定の容量未満となった場合に、前記電解槽に水道水を供給することが好ましい。
【００１９】
また、本発明に従った水処理システムは、前記電解槽で電解処理を施された被処理水を貯蔵する貯蔵槽をさらに含むことが好ましい。
【００２０】
また、本発明に従った水処理システムは、前記電解槽で電解処理を施された被処理水の中の前記第１の領域内の被処理水を貯蔵する第１の貯蔵槽と、前記第１の貯蔵槽とは別体で構成され、前記電解槽で電解処理を施された被処理水の中の前記第２の領域内の被処理水を貯蔵する第２の貯蔵槽とをさらに含むことが好ましい。
【００２１】
また、本発明に従った水処理システムは、前記第１の貯蔵槽における被処理水の水量を検出する第１の水量検出手段と、前記第２の貯蔵槽における被処理水の水量を検出する第２の水量検出手段とをさらに含み、前記制御手段は、前記第１の水量検出手段または前記第２の水量検出手段のいずれか一方の検出する水量が予め設定された水量よりも少なくなったことを条件として、前記電極対に対し電解処理を実行させることが好ましい。
【００２２】
本発明のさらに他の局面に従った水処理システムは、雨水または中水を被処理水として収容する収容槽と、前記収容槽に収容された被処理水に供給するオゾンを発生させるオゾン発生手段と、前記オゾン発生手段に対し、前記収容槽に収容された被処理水に対してオゾンを供給するように、電力の供給に関する制御動作を実行する制御手段とを含むことを特徴とする。
【００２３】
また、本発明に従った水処理システムは、太陽光を受けて発電するための太陽電池に接続された太陽光発電手段、または、風力を受けて回転する風力発電機の風車の動力を電力に変換する風力発電手段の、少なくとも一方をさらに含み、前記制御手段は、前記太陽光発電手段または前記風力発電手段の少なくとも一方から供給される電力を、前記オゾン発生手段に供給することが好ましい。
【００２４】
また、本発明に従った水処理システムは、前記風力発電機と前記風力発電手段との間に接続され、前記風力発電手段に所定値以上の負荷がかかると判断された場合に、前記風力発電機の風車の回転に対して制限をかける制動手段をさらに含むことが好ましい。
【００２５】
また、本発明に従った水処理システムは、前記制動手段は、前記風力発電機の回転によって生じた電流値を検出する電流値検出手段と、前記電流値検出手段の検出した電流値が特定の値以上となった場合に所定の回路を短絡させるヒューズと、前記ヒューズが前記所定の回路を短絡させることにより前記風力発電機の風車の回転を制限する電磁ブレーキとを備えることが好ましい。
【発明の効果】
【００２６】
本発明の或る局面によると、雨水または中水が、電解処理を施されることにより、次亜塩素酸を含む形態で、貯蔵されることになる。
【００２７】
これにより、水処理システムが、雨水または中水が、雑菌を低減された状態で、つまり、従来以上に有効に利用できる形態で保存できるようになる。
【００２８】
本発明の他の局面によると、太陽光エネルギや風力発電によって得られるエネルギが、被処理水の電解という形態で、つまり、損失の多い経路を経ることなく、利用されかつ保存されることになる。
【００２９】
これにより、水処理システムが、太陽光エネルギや風力発電によって得られるエネルギを、従来以上に有効に利用できる形態で保存できるようになる。また、太陽光エネルギや風力発電によって得られるエネルギがこのような形態で利用されることにより、従来必要とされていたチャージコントローラやバッテリなどが不要となり、したがって、これらのエネルギの利用に必要とされていた分のコストの削減を図ることができるとともに、バッテリの使用に伴う劣化についても、考慮する必要をなくすことができる。
【００３０】
本発明のさらに他の局面によると、雨水または中水が、オゾンにより殺菌された形態で、貯蔵されることになる。
【００３１】
これにより、水処理システムが、雨水または中水が、雑菌を低減された状態で、つまり、従来以上に有効に利用できる形態で保存できるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、特記する場合を除いて、同じ構成要素については同じ参照符号を付され、重複した説明は行なわない。
【００３３】
［第１の実施の形態］
図１は、本発明の第１の実施の形態である水処理システムの構成を模式的に示す図である。
【００３４】
図１を参照して、本実施の形態の水処理システムは、一戸建ての住宅１００に関連して設置されるシステムである。
【００３５】
水処理システムは、雨水を収容する雨水タンク１１と、住宅１００内の風呂の浴槽１０１の残り湯を収容する中水タンク１２と、電解槽１０および当該電解槽１０を含む本実施の形態の水処理システムの種々の構成要素に対する制御動作を実行する制御回路を備えた電解装置１と、電解槽１０に塩化ナトリウムを供給するための塩タンク１３とから、主に構成される。なお、塩タンク１３の供給する塩化ナトリウムは、塩化物イオンを含有する物質の一例であり、塩タンク１３は、他に、塩化カリウム、塩化カルシウム等の化合物を供給するように構成されていても良い。なお、浴槽１０１の残り湯は、バルブ１０１Ａを介して中水タンク１２に導入される。また、雨水タンク１１内の雨水、中水タンク１２内の中水、塩タンク１３内の物質は、それぞれ、バルブ１１Ａ、１２Ａ、１３Ａを介して、電解装置１内の電解槽１０に導入される。
【００３６】
電解槽１０は、電極対を内蔵している。また、電解槽１０は、雨水タンク１１および／または中水タンク１２に収容された水を被処理水として導入される。そして、電解槽１０では、電極対に対して太陽電池１５および／または風力発電機１６によって生成された電力が供給されることにより、被処理水の電解処理が行なわれる。
【００３７】
ここで、電解槽１０における電解処理について、説明する。
【００３８】
被処理水中では、水について、式（１）に示すような平衡が成り立っている。
【００３９】
Ｈ２Ｏ  ⇔  Ｈ＋＋ＯＨ−  （１）
また、電解槽１０内の被処理水に、塩化物イオンを供給する薬剤として、たとえば塩化ナトリウムが供給された場合には、当該塩化ナトリウムについて、式（２）に示すような平衡が成り立っている。
【００４０】
ＮａＣｌ  ⇔  Ｎａ＋＋Ｃｌ−  （２）
そして、電極対に電力が供給されて、電解槽１０内で電解が行なわれた場合、アノード電極の近傍では、式（３）〜（５）に示すように、水の電気分解により酸素ガスが発生し、塩化物イオンは塩素ガスとなり、塩素ガスの一部は溶解して次亜塩素酸となる。
【００４１】
２Ｈ２Ｏ  ⇔  Ｏ２↑＋４Ｈ＋＋４ｅ−  （３）
２Ｃｌ−  ⇔  Ｃｌ２↑＋２ｅ−  （４）
Ｃｌ２＋Ｈ２Ｏ  ⇔  Ｈ＋＋Ｃｌ−＋ＨＣｌＯ  （５）
以上のように、電解槽１０では、電解処理が行なわれることにより、被処理水中に、次亜塩素酸が供給されることになる。
【００４２】
電解槽１０において電解処理を施された被処理水は、バルブ１０Ａが適宜開かれることにより、再利用タンク１４に導入される。
【００４３】
再利用タンク１４に導入された被処理水は、ポンプ１４Ａを駆動させることにより、バルブ２０１を介して庭木への散水に利用されたり、また、特に夏季にはバルブ２０２を介して住宅１００の屋根に散水されたりする。なお、これらの散水は、たとえば適宜設置されたボタン１４Ｂが操作されることにより開始され、上記した制御回路のような制御装置によって制御される。さらに、図１に示された種々のバルブの開閉も、適宜、当該制御装置によって制御される。
【００４４】
また、再利用タンク１４に導入された被処理水は、ポンプ１４Ｃを駆動させることにより、バルブ２０３を介して洗濯機１０２に洗濯に利用する水として供給されたり、バルブ２０４を介してトイレ１０３に洗浄用の水として供給されたりする。なお、このような被処理水の供給は、たとえば適宜設置されたボタン１４Ｄが操作されることにより開始され、上記の制御装置によって制御される。
【００４５】
住宅１００における、洗濯機１０２、トイレ１０３、および、台所の流し台１０４における排水は、下水道等に送られる。
【００４６】
図２に、図１に示された水処理システムについての、制御ブロック図を示す。なお、図２中の各要素を連結する線の中で、二重線は、被処理水の流れについての接続を意味し、一本線は、電気的な接続を意味する。また、二重線近傍に記載された矢印は、被処理水の流れる方向を意味する。
【００４７】
図２を参照して、本実施の形態の水処理システムは、電解槽１０内の電極対に接続され、後述する太陽電池１５等で生成された電力を中継するコントロールユニット１５Ａ，１６Ａを含む。
【００４８】
コントロールユニット１５Ａは、太陽電池１５に光が当たることによって生じる電力の上記電極対への供給を制御し、コントロールユニット１６Ａは、風力発電機１６が風力によってその風車の羽根を回転させることにより生じる電力の上記電極対への供給を制御する。つまり、本実施の形態の水処理装置では、電解槽１０内の電極対への電力の供給態様は、コントロールユニット１５Ａおよび／またはコントロールユニット１６Ａによって、適宜、制御される。
【００４９】
なお、コントロールユニット１６Ａには、風力発電機１６における発電力を監視する電流計と、風力発電機１６に電磁ブレーキをかけるためのブレーキスイッチと、所定の回路を短絡させるためのヒューズとが装備されている。電流計の検出する電流値が特定の値以上となった場合に、上記ヒューズは、上記所定の回路を短絡させるように構成されている。そして、当該ヒューズにより所定の回路が短絡すると、ブレーキスイッチがＯＮされ、風力発電機１６に対して電磁ブレーキがかけられる。コントロールユニット１６Ａがこのような装備を有することにより、風のパワーが大きく、風力発電機１６による発電量が大きくなった場合に、当該コントロールユニット１６Ａに無限大に負荷がかかることが回避される。
【００５０】
また、図２に示された水処理システムには、太陽電池１５または風力発電機１６が利用されることによって生成された電力であって、電解槽１０内の電極対に供給される以外の電力を、バッテリ１５２またはバッテリ１６１に蓄積するための、コントロールユニット１５Ａまたはコントロールユニット１６Ａに接続される、蓄電ユニット１５０，１６０が備えられている。
【００５１】
蓄電ユニット１５０では、従来の技術に基づいて、太陽電池１５から流れる電流によって生じる電力が、チャージコントローラ１５１を介して、バッテリ１５２に蓄積される。バッテリ１５２に蓄積された電力が交流の電力として供給される場合には、ＤＣ−ＡＣ（直流−交流）コンバータ１５３が利用される。
【００５２】
蓄電ユニット１６０では、風力発電機１６０において生じた電力が、上記した専用中継ボックス１６Ｂを介して、導入される。蓄電ユニット１６０では、従来の技術に基づいて、レギュレータ１６２に接続されたバッテリ１６１に、蓄電される。また、バッテリ１６１に蓄積された電力が交流の電力として供給される場合には、ＤＣ−ＡＣ（直流−交流）コンバータ１６３が利用される。
【００５３】
以上説明した本実施の形態では、一戸建ての住宅に関連して設置される水処理システムを説明した。このような水処理システムによって、トイレの洗浄や庭への散水に利用される水についての水道料金の節約を図ることができたり、また、屋上への散水によって、夏季の室内の冷房に要する費用の節約を図ることができる。なお、本発明に従った水処理システムは、このような一戸建ての住宅に関連して設置されるものに限定されない。たとえば、マンションなどの集合住宅やオフィスビル等に関連して設置されるものであっても良いし、公園や山岳の小屋等の施設に設置されるされるものであっても良い。特に、公園や山岳の小屋等の施設に設置された場合には、雨水、太陽光エネルギ、および／または、風力発電によるエネルギの有効利用を図ることのできる本発明は、自然保護についての啓蒙という点に関しても、利用者に対して、重要な意義を提示できるものとなると考えられる。
【００５４】
［第２の実施の形態］
図３に、本発明の第２の実施の形態の水処理システムについての、制御ブロック図を示す。
【００５５】
本実施の形態の水処理システムにおいても、コントロールユニット１５Ａとコントロールユニット１６Ａは、第１の実施の形態と同様に、太陽電池１５と風力発電機１６のそれぞれで生成された電力を中継して種々の装置に供給するように機能する。
【００５６】
なお、本実施の形態では、第１の実施の形態の水処理システムにおいて電解槽１０において電解することによって被処理水を殺菌していた代わりに、オゾン生成装置１７が生成するオゾンによって被処理水を殺菌する。
【００５７】
本実施の形態では、雨水タンク１１および／または中水タンク１２に収容された被処理水は、再利用水タンク１４へと導入され、そして、オゾン生成装置１７で生成されたオゾンは、図３中に破線の二重線で示されているように、再利用水タンク１４内に導入される。これにより、再利用水タンク１４内の被処理水は、導入されたオゾンによって、殺菌される。
【００５８】
オゾン生成装置１７は、コントロールユニット１５Ａおよび／またはコントロールユニット１６Ａから中継される電力を供給されることにより、オゾンを発生させる手段を収容している。
【００５９】
以上説明したように、本実施の形態の水処理システムでは、再利用水タンク１４には、雨水または中水が、殺菌された形態で、貯蔵されることになる。
【００６０】
なお、オゾン生成装置１７は、雨水タンク１１および／または中水タンク１２の内部に収容された状態にある被処理水に対してオゾンを供給し、それらの中で、被処理水を、殺菌された状態で貯蔵させるように構成されても良い。オゾン生成装置１７がこのように構成された場合には、再利用水タンク１４を省略することができる。つまり、雨水タンク１１および／または中水タンク１２から直接トイレや洗濯機に被処理水を供給することができる。
【００６１】
［第３の実施の形態］
図４に、本発明の第３の実施の形態の水処理システムについての、制御ブロック図を示す。
【００６２】
上記した第１の実施の形態の水処理システムでは、電解槽１０で電解処理を施された被処理水は、そのまま再利用水タンク１４に導入されたのに対し、本実施の形態の水処理システムでは、電解槽１０で電解処理を施された被処理水は、ボタン１４Ｂおよび／またはボタン１４Ｄ（図１参照）が操作される等、所定の条件が成立するまで、ポンプ１０Ｂが駆動されることにより、電解槽１０と雨水タンク１１および／または中水タンク１２との間で循環される。これにより、電解槽１０だけでなく雨水タンク１１および中水タンク１２に収容される被処理水についても、殺菌できるため、水処理システム内の被処理水を全体的に雑菌の少ない状態で保存できる。本実施の形態の水処理システムでは、第１の実施の形態における水処理システムと比較して、再利用水タンク１４を省略することができる。つまり、雨水タンク１１および／または中水タンク１２から直接トイレや洗濯機に被処理水を供給することができる。
【００６３】
［第４の実施の形態］
図５は、本発明の第４の実施の形態の水処理システムの構成を模式的に示す図である。
【００６４】
本実施の形態の水処理システムは、当該システムの全体的な動作を電気的に制御する制御部５０を備えている。以下、本実施の形態の水処理システムの特徴について説明する。
【００６５】
本実施の形態の水処理システムでは、雨水が雨水タンク４１に収容される。雨水タンク４１には、収容される雨水の量を検出するための水位センサ７１が設置されている。雨水タンク４１内の雨水は、ポンプ５１が適宜駆動されることにより、バルブ５９を介して、電解槽４０に被処理水として導入される。電解槽４０は、電極対を収容している。電解槽４０には、当該電解槽４０を、電極対の、陽極側を陽極室４０１とし、陰極側を陰極室４０２として分離するための隔膜４００が備えられている。つまり、電解槽４０は、有隔膜電解槽である。電解槽４０内の被処理水には、塩タンク４４から、塩化ナトリウムが、たとえば水溶液の形態で添加される。
【００６６】
電解槽４０では、塩化ナトリウムを添加された被処理水の電解が行なわれることにより、上記した式（１）〜（５）に示したような反応が進行する。
【００６７】
なお、本実施の形態では、電解槽４０において、陽極側と陰極側が隔膜４００で分離されていることにより、電極対のカソード電極（陰極）の近傍では、式（６），（７）に示すように、水の電気分解により水素ガスが発生し、そして、ナトリウムイオンが水酸化物イオンと反応して水酸化ナトリウムが生成される。
【００６８】
２Ｈ２Ｏ＋２ｅ−  ⇔  Ｈ２↑＋２ＯＨ−  （６）
Ｎａ＋＋ＯＨ−  ⇔  ＮａＯＨ  （７）
これにより、本実施の形態では、陰極室４０２には、水酸化ナトリウムを含む、アルカリ性の水溶液が収容される。一方、陽極室４０１には、第１の実施の形態で示した式（５）に従って生成する次亜塩素酸を含む、酸性の水溶液が収容される。
【００６９】
陽極室４０１内の酸性の水溶液は、バルブ６１が開かれ、ポンプ５３が適宜駆動されることにより、酸性水タンク４３に導入される。一方、陰極室４０２内のアルカリ性の水溶液は、バルブ６５が開かれ、ポンプ５６が適宜駆動されることにより、アルカリ性水タンク４２に導入される。酸性水タンク４３とアルカリ性水タンク４２には、それぞれが貯蔵する水溶液の水量を検出するための水位センサ７２，７３が設置されている。
【００７０】
酸性水タンク４３に導入された被処理水は、バルブ６２およびポンプ５４が適宜駆動されることにより、トイレ１０３に、洗浄水として供給される。トイレ１０３の排水は、バルブ６３を介して、下水道等に排出される。なお、酸性水タンク４３に導入された水溶液の量が多い場合には、バルブ６４およびポンプ５５が適宜駆動されて、酸性水タンク４３から水溶液が排出される。
【００７１】
アルカリ性水タンク４２に導入された被処理水は、バルブ６６およびポンプ５７を適宜駆動されることにより、洗濯機１０２に、洗濯に利用する水として供給される。洗濯機１０２の排水は、バルブ６７を介して、下水道等に排出される。アルカリ性水タンク４２に導入された水溶液の量が多い場合には、バルブ６８およびポンプ５８が適宜駆動されて、アルカリ性水タンク４２から水溶液が排出される。
【００７２】
なお、本実施の形態の水処理システムでは、制御部５０は、バルブ６０およびポンプ５２を適宜駆動させることにより、水道水を、電解槽４０に供給することができる。
【００７３】
図６および図７に、本実施の形態の水処理システムにおいて、制御部５０が実行する、雨水タンク４１内の雨水を活用するための雨水活用処理のフローチャートを示す。以下に、これらの図を参照して、雨水活用処理の内容を説明する。
【００７４】
まず、制御部５０は、ステップＳ（以下、「ステップ」を省略する）１で、水位センサ７２の検出する水位が予め設定された値未満であるか否かを判断する。ここで、予め設定された値とは、酸性水タンク４３において、トイレ１０３への洗浄水の供給に関して、水溶液の補充が必要とされる水量に対応する値である。そして、制御部５０は、設定値未満であると判断するとＳ２へ、設定値以上であると判断するとＳ４へ、それぞれ処理を進める。
【００７５】
Ｓ２では、制御部５０は、水位センサ７３の検出する水位が予め設定された値未満であるか否かを判断する。ここで、予め設定された値とは、アルカリ性水タンク４２において、洗濯機１０２への水の供給に関して、水溶液の補充が必要とされる水量に対応する値である。そして、制御部５０は、設定値未満であると判断するとＳ６へ、設定値以上であると判断するとＳ３へ、それぞれ処理を進める。
【００７６】
Ｓ３では、制御部５０は、バルブ６８を開状態とし、ポンプ５８を駆動させて、処理をＳ１に戻す。
【００７７】
Ｓ４では、制御部５０は、水位センサ７３の検出する水位が上記した予め設定された値未満であるか否かを判断する。そして、制御部５０は、設定値未満であると判断するとＳ５へ処理を進め、設定値以上であると判断するとＳ１へ処理を戻す。
【００７８】
Ｓ５では、制御部５０は、バルブ６４を開状態とし、ポンプ５５を駆動させて、処理をＳ１に戻す。
【００７９】
以上、Ｓ１〜Ｓ５の処理により、酸性水タンク４３とアルカリ性水タンク４２の水量がともに水溶液の補充が必要とされる量となるまでＳ６以降に処理が進められないことになる。そして、両タンクの水量が、補充を必要とする量となったときに、Ｓ６以降に、処理が進められる。
【００８０】
Ｓ６では、制御部５０は、水位センサ７１の検出する水位が予め設定された値以上であるか否かを判断する。ここで、予め設定された値とは、電解槽４０に対して、電解処理に関して適当な量の雨水を供給できる量に対応する値である。そして、設定値以上であると判断するとＳ７へ、設定値未満であると判断するとＳ８へ、それぞれ処理を進める。
【００８１】
Ｓ７では、制御部５０は、電解槽４０において電解処理に適当な量の雨水が導入されるまで、バルブ５９を開状態とし、かつ、ポンプ５１を駆動させ、さらに、適宜塩タンク４４から電解槽４０に塩化ナトリウムを供給した後、電解処理を開始し、Ｓ９に処理を進める。
【００８２】
一方、Ｓ８では、制御部５０は、電解槽４０において電解処理に適当な量の水道水が導入されるまで、バルブ６０を開状態とし、かつ、ポンプ５２を駆動させ、さらに、適宜塩タンク４４から電解槽４０に塩化ナトリウムを供給した後、電解処理を開始し、Ｓ９に処理を進める。
【００８３】
Ｓ９では、制御部５０は、予め定められた電解を終了するための条件が成立したか否かを判断する。ここで言う条件とは、たとえば、電解槽４０に導入された雨水に対して十分に電解処理を施すことのできる時間が経過することを挙げることができる。そして、当該条件が成立したと判断するとＳ１０に処理を進める。
【００８４】
Ｓ１０では、制御部５０は、バルブ６１およびバルブ６５を開状態とし、また、ポンプ５３およびポンプ５６を駆動させることにより、陽極室４０１内の酸性の水溶液を酸性水タンク４３に導入し、かつ、陰極室４０２内のアルカリ性の水溶液をアルカリ性水タンク４２に導入させる。
【００８５】
次に、制御部５０は、Ｓ１１で、トイレ１０３を洗浄する必要が生じたか否かを判断する。そして、そのような必要が生じたと判断するとＳ１２へ、そうではないと判断するとＳ１５へ、それぞれ処理を進める。
【００８６】
Ｓ１２では、制御部５０は、バルブ６２およびバルブ６３を開き、ポンプ５４を適宜駆動させることにより、酸性水タンク４３内の必要な量の水溶液でトイレ１０３の洗浄を行なって、Ｓ１３に処理を進める。
【００８７】
Ｓ１３では、制御部５０は、水位センサ７２の検出する水位が、上記した設定値以上であるか否かを判断し、そうであると判断するとＳ１１へ処理を戻し、設定値未満であると判断するとＳ１４へ処理を進める。
【００８８】
Ｓ１４では、制御部５０は、水位センサ７３の検出する水位が上記した設定値となるまで、バルブ６８を開き、また、ポンプ５８を駆動させた後、Ｓ６に処理を戻す。
【００８９】
一方、Ｓ１５では、制御部５０は、洗濯機１０２に対して水を供給する必要が生じたか否かを判断する。そして、そのような必要が生じたと判断するとＳ１６へ処理を進め、そうではないと判断するとＳ１１に処理を戻す。
【００９０】
Ｓ１６では、制御部５０は、バルブ６６を開き、また、ポンプ５７を駆動させることにより、アルカリ性水タンク４２内の必要な量の水溶液を洗濯機１０２に供給し、Ｓ１７に処理を進める。
【００９１】
Ｓ１７では、洗濯の終了等により、洗濯機１０２から水を排出させるために、バルブ６７を開状態として、Ｓ１８に処理を進める。
【００９２】
Ｓ１８では、制御部５０は、水位センサ７３の検出する水位が、上記した設定値以上であるか否かを判断し、そうであると判断するとＳ１１へ処理を戻し、設定値未満であると判断するとＳ１９へ処理を進める。
【００９３】
Ｓ１９では、制御部５０は、水位センサ７２の検出する水位が上記した設定値となるまで、バルブ６４を開き、また、ポンプ５５を駆動させた後、Ｓ６に処理を戻す。
【００９４】
以上説明したＳ６〜Ｓ１９の処理により、酸性水タンク４３とアルカリ性水タンク４２について、いずれか一方のタンクの水溶液の量が、Ｓ１またはＳ２の処理に関して説明した設定値に対応する量を下回った場合には、他方のタンクの水溶液の量を設定値に対応する量まで減らした後、電解処理が実行される。
【００９５】
今回開示された各実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。また、各実施の形態に記載された技術は、単独でも、また可能な限り組合わされても、利用可能なものであると考えられるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００９６】
【図１】本発明の第１の実施の形態である水処理システムの構成を模式的に示す図である。
【図２】図１の水処理システムの制御ブロック図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態である水処理システムの制御ブロック図である。
【図４】本発明の第３の実施の形態である水処理システムの制御ブロック図である。
【図５】本発明の第４の実施の形態である水処理システムの構成を模式的に示す図である。
【図６】図５の制御部が実行する雨水活用処理のフローチャートである。
【図７】図５の制御部が実行する雨水活用処理のフローチャートである。
【符号の説明】
【００９７】
１  電解装置、１０，４０  電解槽、１１，４１  雨水タンク、１２  中水タンク、１３  塩タンク、１４  再利用水タンク、１５  太陽電池、１５Ａ，１６Ａ  コントロールユニット、１６  風力発電機、１７  オゾン生成装置、４３  酸性水タンク、４２  アルカリ性水タンク、５０  制御部、７１〜７３  水位センサ、１００  住宅、１０１  浴槽、１０２  洗濯機、１０３  トイレ、１０４  流し台、１５０，１６０  蓄電ユニット、１５１  チャージコントローラ、１５２，１６１  バッテリ、１５３，１６３  ＤＣ−ＡＣコンバータ、１６２  レギュレータ、４００  隔膜、４０１  陽極室、４０２  陰極室。
【図１】
2006205009.tif 000003
【図２】
2006205009.tif 000004
【図３】
2006205009.tif 000005
【図４】
2006205009.tif 000006
【図５】
2006205009.tif 000007
【図６】
2006205009.tif 000008
【図７】
2006205009.tif 000009