(57)【要約】【課題】  システムの動作に係わる費用が小さく、必要最低限度のコンパクトな構成で一定の殺菌剤濃度を維持することができる貯留雨水殺菌システムを提供する。【解決手段】  水溶性殺菌剤９を入れた溶解器８を備え、雨水貯留槽３から雨水１１を汲み上げるポンプ５が駆動されている間、このポンプ５によって汲み上げられた雨水１１の一部を溶解器８へ一定時間だけ注水して水溶性殺菌剤９を溶解させ、この水溶性殺菌剤９が溶解した溶解液２６を雨水貯留槽３へ環流させる。【選択図】          図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
雨水を貯留する雨水貯留槽と、この雨水貯留槽の雨水を汲み上げて注水するポンプとを備え、前記雨水貯留槽の雨水を殺菌する貯留雨水殺菌システムであって、
水溶性殺菌剤を入れた溶解器を備え、
前記ポンプが駆動されている間、このポンプによって汲み上げられた雨水の一部を前記溶解器へ一定時間だけ注水して前記水溶性殺菌剤を溶解させ、
この水溶性殺菌剤が溶解した溶解液を前記雨水貯留槽へ環流させることを特徴とする貯留雨水殺菌システム。
【請求項２】
前記ポンプの吐出口から吐出する雨水の一部を前記溶解器へ注水する分岐管と、
この分岐管に設けられるとともに前記ポンプが駆動されている間一定時間だけ開成する電磁弁とを備えていることを特徴とする請求項１に記載の貯留雨水殺菌システム。
【請求項３】
前記溶解器は、越流堰によって２つの容器室に仕切られ、一方の容器室に前記水溶性殺菌剤が入れられ、他方の容器室には前記分岐管によって雨水が注水され、この他方の容器室の雨水の量が所定量以上に達するとその越流堰を越えて一方の容器室へ雨水が流れていくようになっていることを特徴とする請求項２に記載の貯留雨水殺菌システム。
【請求項４】
前記一方の容器室の底部に水切り桟を配置し、この水切り桟の上に前記水溶性殺菌剤を載置したことを特徴とする請求項３に記載の貯留雨水殺菌システム。
【請求項５】
前記水溶性殺菌剤はトリクロロイソシアヌル酸系錠剤であることを特徴とする請求項１ないし請求項３の何れか１項に記載の貯留雨水殺菌システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、必要最低限度のコンパクトな構成で一定の殺菌剤濃度を維持することができ、しかも安価で大がかりな装置を必要としない貯留雨水殺菌システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、水資源の有効活用に対する意識の高まりから、雨水貯留及び雨水利用の方法が多数提案されている。雨水自体は有害成分を殆ど含まないものであるが、雨水の集水面である屋根や樋に、土埃や虫の死骸などの汚染物の混入がある。このため、雨水をフィルタ等で固形成分を除去しても、貯留水に一般細菌など微生物の混入を完全には防ぎきれなかった。
【０００３】
従って、雨水を貯留して使用者の触れるところに利用するシステムには、貯留槽に流入する雨水を殺菌消毒する機構を付与している（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、雨水の別の殺菌消毒方法としては、貯留槽内の貯留水を取りだして殺菌処理したのち雨水を貯留槽内に循環させる手法が知られている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特許第３１５１５５０号公報
【特許文献２】特許第２９２０４５５号公報（第５−７頁、第１図）
【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、特許文献１における雨水の殺菌消毒方法においては、貯留槽に対しての雨水の流入量が一定しないので、貯留槽内の殺菌剤の濃度が一定せず、例えば時間をあけて少量の降雨が繰り返えされたりすると、殺菌剤が過剰注入となってしまう問題があった。
【０００６】
また、特許文献２における雨水の殺菌消毒方法においては、雨水の循環殺菌のシステムが大がかりで場所をとると共に、循環殺菌のランニングのための費用も高くなるという問題があった。
【０００７】
本発明は、一定の殺菌剤濃度を維持することができ、しかも安価で大がかりな装置を必要としない貯留雨水殺菌システム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】
【０００８】
本発明は、上述事情に鑑みなされたものであって、請求項１に記載の発明は、
雨水を貯留する雨水貯留槽と、この雨水貯留槽の雨水を汲み上げて注水するポンプとを備え、前記雨水貯留槽の雨水を殺菌する貯留雨水殺菌システムであって、水溶性殺菌剤を入れた溶解器を備え、前記ポンプが駆動されている間、このポンプによって汲み上げられた雨水の一部を前記溶解器へ一定時間だけ注水して前記水溶性殺菌剤を溶解させ、この水溶性殺菌剤が溶解した溶解液を前記雨水貯留槽へ環流させることを特徴としている。
【０００９】
また、請求項２の発明は、前記ポンプの吐出口から吐出する雨水の一部を前記溶解器へ注水する分岐管と、この分岐管に設けられるとともに前記ポンプが駆動されている間一定時間だけ開成する電磁弁とを備えていることを特徴としている。
【００１０】
また、請求項３の発明は、前記溶解器は、越流堰によって２つの容器室に仕切られ、一方の容器室に前記水溶性殺菌剤が入れられ、他方の容器室には前記分岐管によって雨水が注水され、この他方の容器室の雨水の量が所定量以上に達するとその越流堰を越えて一方の容器室へ雨水が流れていくようになっていることを特徴としている。
【００１１】
また、請求項４の発明は、前記一方の容器室の底部に水切り桟を配置し、この水切り桟の上に前記水溶性殺菌剤を載置したことを特徴としている。
【００１２】
また、請求項５の発明は、前記水溶性殺菌剤はトリクロロイソシアヌル酸系錠剤であることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１及び請求項２に係わる発明によれば、水溶性殺菌剤を入れた溶解器を備え、雨水貯留槽内の貯留水を汲み上げるポンプが駆動されている間、このポンプによって汲み上げられた雨水の一部を溶解器へ一定時間だけ注水して前記水溶性殺菌剤を溶解させ、この水溶性殺菌剤が溶解した溶解液を前記雨水貯留槽へ環流させるので、一定濃度の殺菌液を雨水貯留槽内に一定量づつ注入することができ、
しかもポンプによって汲み上げられた雨水の一部を溶解器へ一定時間だけ注水するようにしたものであるから、必要最低限度のコンパクトな構成で一定の殺菌剤濃度を維持することができる貯留雨水殺菌システムを実現することができる。
【００１４】
また、請求項３に記載の発明によれば、前記溶解器は、越流堰によって２つの容器室に仕切られ、一方の容器室に前記水溶性殺菌剤が入れられ、他方の容器室には前記分岐管によって雨水が注水され、この他方の容器室の雨水の量が所定量以上に達するとその越流堰を越えて一方の容器室へ雨水が流れていくようになっているので、雨水の注水時に一方の容器室に流れる水量を一定にできると共に、殺菌剤にかかる波を一定にすることができる。
【００１５】
また、請求項４に記載の発明によれば、前記一方の容器室の底部に水切り桟を配置し、この水切り桟の上に前記水溶性殺菌剤を載置したので、水溶性殺菌剤と一方の容器室の底面とが接触して界面に水が残ることによる濃厚な溶解液の発生を抑制することができる。また、水溶性殺菌剤を一方の底面から嵩上げすることで、容器室に注入された一定水位の雨水により一定量だけ殺菌剤を溶解させることができる。
【００１６】
また、請求項５に記載の発明によれば、前記水溶性殺菌剤であるトリクロロイソシアヌル酸系錠剤は、塩素系殺菌剤の中でも水への溶解度が小さいので、低い塩素濃度を長期間安定的に生成して、塩素系殺菌剤を用いる貯留雨水殺菌システムを好適に構築することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
【実施例】
【００１８】
図１は、本発明に係わる貯留雨水殺菌システムを示している。
【００１９】
図１において、符号１は集水部、２は集水部１により集水された雨水を送る竪樋、３は集水された雨水を貯留する雨水貯留槽である。
【００２０】
集水部１は、屋根１０，１０に降った雨水１１ａ，１１ａを軒樋１２，１２により集め、さらに軒樋１２，１２にそれぞれ接続されている竪樋２，２により排水管１３に流している。
【００２１】
排水管１３の途中には下方に延びる貯留管１５が接続されており、この貯留管１５と排水管１３との接続部に沿ってフィルタ１６が配設されている。したがって、排水管１３を流れる雨水１１ａは、大部分はフィルタ１６により濾過されて雨水貯留槽３に貯留されると共に、一部の雨水１１ａは下水に流れるようになっている。
【００２２】
雨水貯留槽３には、この雨水貯留槽３内に貯留された雨水１１を汲み上げるための汲み上げ管１７が設けられており、この汲み上げ管１７の上部は主管４に接続されている。
【００２３】
主管４にはポンプ（以下利水用ポンプという）５が接続され、この利水用ポンプ５の吐出口５ａには、ニップル管１８を介して給水口１９ａを有する利用管１９と、分岐配管６と、が接続されている。分岐配管６の一端部が注水管２０とされて溶解器８に接続されている。
【００２４】
分岐配管６には電磁弁７が設けられており、電磁弁７は利水用ポンプ５の動作に連動して一定時間だけ作動して開成する。これにより、雨水貯留槽３内の雨水１１が注水管２０から溶解器８へ注入されるようになっている。
【００２５】
溶解器８は、越流堰２１により２つの容器室、すなわち注水室２２と殺菌剤溶解室２３とに区画されている。
【００２６】
殺菌剤溶解室２３内には、専用薬筒２４内に収納された水溶性殺菌剤９が配設されている。水溶性殺菌剤９としては、例えば、固形錠剤状で塩素系殺菌剤のトリクロロイソシアヌル酸系錠剤（四国化成（株）製ポンシロールＢ−９０Ｈ）を積層して用いられる。
【００２７】
専用薬筒２４は、溶解器８の底部８ａ上に配置された水切り用の桟２５上に載置されている。なお、専用薬筒２４の底部２４ａには、殺菌剤溶解室２３内の雨水が専用薬筒２４内に進入することが可能な図示しない複数の穴が設けられている。
【００２８】
また、殺菌剤溶解室２３の底部８ａには、殺菌剤溶解室２３内の溶解液２６を雨水貯留槽３内に循環させる戻し管２７が接続されている。
【００２９】
［作用］
次に、上述のように構成された貯留雨水殺菌システムの作用について説明する。
【００３０】
屋根１０に降水した雨水１１ａは軒樋１２及び竪樋２により集水されてフィルタ１６により濾過されたのち雨水貯留槽３内に貯留されていく。
【００３１】
雨水貯留槽３内の雨水１１を利用するために利水用ポンプ５が作動されると、これに連動して電磁弁７が一定時間だけ作動して、雨水１１の一定量が分岐配管６を介して溶解器８の注水室２２へ注水される。
【００３２】
注水室２２に注入された雨水１１が所定量以上になると、越流堰２１の上部から溢れて殺菌剤溶解室２３側に流入する。この流入した雨水１１が専用薬筒２４内に入り、水溶性殺菌剤９を溶解していく。水溶性殺菌剤９を溶解した溶解液２６は、戻し管２７を介して雨水貯留槽３内に環流される。これにより、雨水貯留槽３内の雨水１１は、殺菌消毒される。
【００３３】
ところで、水溶性殺菌剤９と溶解器８の底部８ａとが接していると、界面に水が残って濃厚な溶解液２６が形成されてしまう。水切り用の桟２５により水溶性殺菌剤９を底部８ａから嵩上げすることで、溶解器８に注入された一定水位の雨水１１により、一定量だけの水溶性殺菌剤９を溶解させることができる。
【００３４】
水切り用の桟２５の高さは、必要とする溶解量に応じて調整されるが、水切り用の桟２５の高さが低すぎると実質的に水切りが行われなくなるため、少なくとも５ｍｍ以上、好ましくは８ｍｍ以上確保することが必要である。
【００３５】
本実施例では、軒樋１２、竪樋２等を介し建物の屋根１０面に降った雨を集水貯留した雨水の殺菌システムであって、屋根１０や軒樋１２、竪樋２に付着し混入した微量の殺菌類を殺菌するので、高濃度の溶解液２６は必要ない。逆に、塩素殺菌剤を使用した場合、塩素濃度が高くなると、臭気やトリハロメタンの発生の問題が生じて好ましくない。
【００３６】
年間を通じて、平均塩素濃度で上水と同等レベルの０．１ｐｐｍ以上を確保し、溶解液２６の濃度が高くなってもプールの塩素濃度許容限界である１．０ｐｐｍ以下になるように溶解液２６の濃度が設定されている。
【００３７】
例えば、トイレの清浄用に雨水１１を利用する等、定期的にほぼ決まった回数使用するものに連動して、低濃度の溶解液２６を繰り返し雨水貯留槽３に注入することで、低濃度の溶解液２６でも混入細菌数の制菌から徐々に殺菌状態へと導くことができる。
【００３８】
上記低濃度状態を安定的に作るために、雨水１１への溶解度が小さい塩素系殺菌剤が好ましく、特にトリクロロイソシアヌル酸系のものが溶解度が小さくて好ましい。
【００３９】
次に、溶解器８の貯留容積、殺菌剤溶解室２３に対する雨水注入量、を種々に変えて雨水貯留槽３内の平均塩素濃度及び最高塩素濃度をシミュレーションした。
【００４０】
また、溶解液２６の殺菌効果のシミュレーションには、条件として以下のデータを使用した。
【００４１】
［条件］
ここで、上記の貯留雨水殺菌システムの配管系に係わる部品の使用例を説明する。
【００４２】
主管４はφ１６、分岐配管６はφ１３のものを使用した。溶解器８内に注水する注水管２０はφ２６のものを使用した。
【００４３】
溶解器８の底面積は１７５ｃｍ2 、注水室２２の越流堰２１の高さは２０ｍｍ、水切り用の桟２５の高さは８ｍｍ、溶解器８の戻し管２７はφ２２のものを使用した。
【００４４】
雨水集水部面積（屋根１０の面積）：１００ｍ2
集水効率  ：  ９０％
貯留容積  ：  下記に設定
最低確保水量  ：  １０００Ｌ（無降雨時期対応のため、これ以下であると上水が補                      充されることとした）。
上水塩素濃度  ：  ０．１ｐｐｍ
トイレ消費量  ：  １０Ｌ／回×２０回／日＝２００Ｌ／日
気温降雨データ  ：  １９８４年東京のもの（１９６４〜２００４年で最小雨年）
貯留水温  ：  日平均気温に同じ。
投入殺菌剤濃度  ：  下記に設定。
２０℃時点の水溶性殺菌剤９の溶解量で表記する。
溶解量は溶解器８において電磁弁７の開時間で調整する。
溶解器８において、１分間隔で１００回毎に２００回まで溶解させてその平均値を溶    解量とした。
例えば、３０ｍｇ／日、を溶解させる場合の電磁弁７の開時間は２秒である。
【００４５】
前記データをもとに、毎日の雨水貯留槽３内の貯留塩素濃度を日毎に算出し、毎日の塩素濃度の１年間の平均濃度と、最も塩素濃度が高くなったときの塩素濃度をシミュレーションした。このシミュレーションの結果を図２に示す。
【００４６】
図２のシミュレーション結果に示すように、本発明に係わる貯留雨水殺菌システムを使用することによって、雨水貯留槽３内の貯留容量（貯留容積）が３０００〜１００００Ｌと変わっても、上水同等レベルの平均塩素濃度０．１ｐｐｍの塩素濃度が得られ、且つ、最も塩素濃度が高くなった場合でもプールの許容塩素濃度である１．０ｐｐｍを越えない範囲に塩素濃度を制御できることが確認できた。
【００４７】
以上、図面を参照して、本発明の実施の形態及び実施例を詳述してきたが、具体的な構成は、この実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱しない程度の設計的変更は、本発明に含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の実施の形態の実施例に係わる貯留雨水殺菌システムの構成図である。
【図２】雨水貯留槽内の平均塩素濃度及び最高塩素濃度をシミュレーションして表に纏めた図である。
【符号の説明】
【００４９】
３              雨水貯留槽
５              利水用ポンプ（ポンプ）
５ａ            ポンプの吐出口
６              分岐配管
７              電磁弁
８              溶解器
８ａ            殺菌剤溶解室（一方の容器室）の底部
９              水溶性殺菌剤
１１，１１ａ    雨水
１９ａ          給水口
２１            越流堰
２２            注水室（他方の容器室）
２３            殺菌剤溶解室（一方の容器室）
２５            水切り用の桟
２６            溶解液
【図１】
2006314969.tif 000003
【図２】
2006314969.tif 000004