(57)【要約】【課題】  水源となる井戸と既存の給水経路との連携を図った新たな災害支援システムを提案する。【解決手段】本発明に係る災害支援システム１は、水道本管２に止水栓３を介して接続された既存の給水経路４と、給水経路４と接続されて水が供給される給水機器５，６と、給水機器が設置されている施設１０の敷地１１内またはその近隣地に設けられている井戸１２と、井戸から自噴またはポンプ１３で汲み上げられた井戸水が供給される送水管１４と、送水管１４を開閉する開閉弁２０を備え、止水栓３と給水機器の間５，６に位置する給水経路４Ａと送水管１４とを連通し、災害が発生した際に開閉弁２０を開弁可能に構成した。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水道本管に止水栓を介して接続された給水経路と、
前記給水経路と接続されて水が供給される給水機器と、
前記給水機器が設置されている施設の敷地内またはその近隣地に設けられている井戸と、
前記井戸から自噴またはポンプで汲み上げられた井戸水が供給される送水管と、
前記送水管を開閉する開閉弁を有し、
前記止水栓と前記給水機器の間に位置する給水経路と前記送水管とを連通し、災害が発生した際に前記開閉弁を開弁可能な構成としたことを特徴とする災害支援システム。
【請求項２】
前記井戸は、災害用指定井戸であることを特徴とする請求項１に記載の災害支援システム。
【請求項３】
前記給水機器は、前記給水経路に設けられた蛇口またはトレイの少なくとも１つであって、
前記井戸が前記災害用指定井戸の場合、前記蛇口が設置されている前記給水経路と前記送水管を連通することを特徴とする請求項２に記載の災害支援システム。
【請求項４】
前記開閉弁は、電気信号によって開閉する電気式開閉弁であって、
前記電気信号は、災害発生に応じて発生される電気信号であり、
前記開閉弁は、前記電気信号を受けることで少なくとも開弁することを特徴とする請求項１ないし３の何れか１項に記載の災害支援システム。
【請求項５】
前記止水栓は、前記電気信号を受けることで少なくとも閉栓可能な電気式止水栓であることを特徴とする請求項４項に記載の災害支援システム。
【請求項６】
前記電気信号は、携帯電話の電波を受信することで前記開閉弁及び前記止水栓へと通電する回路からの電気信号であることを特徴とする請求項５に記載の災害支援システム。
【請求項７】
前記給水機器は、前記給水経路に設けられ、同給水経路から供給される水を熱交換することで冷気または暖気の少なくとも一方を発生する空調機器である請求項１ないし６の何れか１項に記載の災害支援システム。
【請求項８】
蓄電池を有し、
前記ポンプは、前記蓄電池を電源として作動することを特徴とする請求項１ないし７の何れか１項に記載の災害支援システム。
【請求項９】
太陽熱により発電する太陽電池パネルを有し、
前記ポンプは前記太陽電池パネルを電源として作動することを特徴とする請求項１ないし７の何れか１項に記載の災害支援システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、災害時などに井戸を活用する災害支援システムに関する。
【背景技術】
【０００２】  一般に水道水は、水道本管を介して住居や避難所などの人の集まる施設に供給されて、飲み水、トレイ、風呂などの生活用水として用いられている。これら施設に、災害や事故などによって断水や停電などが発生すると、生活用水の供給が絶たれて不便である。そこで、災害時などに水源を活用する災害支援システムが提案されている。例えば特許文献１では、取水源から取水した水を貯めて浄化したのち、飲料水として利用することが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００２】
【特許文献１】特開平８−１５１８０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】  特許文献１の構成は、取水源が特定されていないことから、汎用性が高いと思われる反面、既存の給水経路との連携が薄く、システム構成が大掛かりになってしまう。
本発明は、取水源としての井戸と既存の給水経路との連携を図った新たな災害支援システムを提供することを、その目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】  上記目的を達成するため、第１の発明は、水道本管に止水栓を介して接続された既存の給水経路と、給水経路と接続されて水が供給される給水機器と、給水機器が設置されている施設の敷地内またはその近隣地に設けられている井戸と、井戸から自噴またはポンプで汲み上げられた井戸水が供給される送水管と、送水管を開閉する開閉弁を備えている。そして、止水栓と給水機器の間に位置する給水経路と送水管とを連通し、災害が発生した際に開閉弁を開弁可能な構成とした。
第２の発明は、第１の発明において、井戸が災害用指定井戸であることを特徴としている。
第３の発明は、第２の発明において、給水機器が、給水経路に設けられた蛇口またはトレイの少なくとも１つであって、井戸が災害用指定井戸の場合、蛇口が設置されている給水経路と送水管とを連通することを特徴としている。
第４の発明は、第１ないし第３の何れかの発明を前提としていて、開閉弁は、電気信号によって開閉する電気式開閉弁であって、電気信号は、災害発生に応じて発生される電気信号であり、開閉弁は、この電気信号を受けることで開弁されることを特徴としている。
第５の発明は、第４の発明において、止水栓は、電気信号を受けることで閉弁される電気式止水栓であることを特徴としている。
第６の発明は、請求項５の発明において、電気信号が、携帯電話の電波を受信することで開閉弁及び止水栓へと通電する回路からの電気信号であることを特徴としている。
第７の発明は、第１ないし第６の何れかの発明を前提としていて、給水経路に設けられ、同給水経路から供給される水を熱交換することで冷気または暖気を発生する空調機器を有することを特徴としている。
第８の発明は、第１ないし第７の何れかの発明を前提としていて、蓄電池を有し、ポンプが蓄電池を電源として作動することを特徴としている。
第９の発明は、第１ないし第７の何れかの発明を前提としていて、太陽熱により発電する太陽電池パネルを有し、ポンプが太陽電池パネルを電源として作動することを特徴としている。
【発明の効果】
【０００５】  本発明によれば、止水栓と給水機器の間に位置する給水経路と送水管とを連通し、災害発生した際に送水管を開閉する開閉弁を開弁するので、水道本管から既存の給水経路への給水が絶たれても、井戸からの水が送水管を介して給水機器に供給可能となるので、取水源としての井戸と既存の給水経路との連携を図った新たな災害支援システムを低級することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】本発明に係る災害支援システムの第１の実施形態を説明する図。
【図２】本発明に係る災害支援システムの第２の実施形態を説明する図。
【図３】本発明に係る災害支援システムの第３の実施形態を説明する図。
【図４】第３の実施形態の変形例を説明する図。
【図５】第３の実施形態の別な変形例を説明する図。
【図６】開閉弁と止水栓の別な形態を説明する図。
【図７】開閉弁と止水栓の遠隔装置を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【０００７】  以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。実施形態中、同一部材や同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、重複説明は省略する。図面は、一部構成の理解を助けるために部分的に省略する場合もある。
図１は、本発明の第１の実施形態にかかる災害支援システム１を説明する図である。災害支援システム１は、地下に埋設されている水道本管２に止水栓３と水道メータ７を介して接続された既存の給水経路４と、給水経路４と接続されて水が供給される給水機器となる蛇口５及びトレイ６と、蛇口５、トレイ６が設置されている施設１０の敷地１１内に設けられている取水源となる井戸１２と、井戸１２から汲み上げポンプ１３で汲み上げられた水が供給される送水管１４と、送水管１４を開閉する開閉弁２０を備えている。そして、この災害支援システム１の特徴は、止水栓３と蛇口５またはトレイ６の間に位置する給水経路４Ａと送水管１４とを連通し、災害が発生した際に開閉弁２０が開弁可能に構成されている点にある。
給水経路４Ａは、蛇口５と、トレイ６の便器またはタンクに接続されている。送水管１４は、平時においては開閉弁２０によって閉じられていて、井戸１２からの井戸水が給水経路４内に流れ込んで水道水と混合されないように構成されている。
施設１０とは、災害時などに避難所となり得る建物であり、例えば公民館、学校施設の校舎や体育館などが挙げられる。無論これ以外でもよく、例えばオフィスビルや鉄道施設に設けられる地下空間や余剰空間が施設として利用可能である。これら空間は、多数の人を収容可能な容積を有していて、オフィスビルや鉄道施設、あるいはそれらの隣接地に井戸が設けられている場合には、災害支援システム１を利用可能である。
【０００８】  本実施形態において、井戸１２は、日常的に使用されている井戸でもよいが、市区町村などで所定の水質検査が実施されて飲料適用可能な災害用指定井戸を想定している。災害用指定井戸ではなく、災害対策用指定井戸と呼ぶ場合もある。
災害用指定井戸に指定された井戸１２は、災害時に一般開放することを前提としたものであり、市区町村では管轄地域のどこに災害用指定井戸が設置されているのかパソコンなどに情報として記憶して、その位置を把握している。無論施設となる学校の所在地も把握していて、パソコンなどに情報として記憶されている。
【０００９】  このように、本実施形態においては、止水栓３と蛇口５の間に位置する給水経路４Ａと送水管１４とを連通して、災害発生した際に送水管１４を開閉する開閉弁２０を開弁するので、水道本管２から既存の給水経路４への給水が絶たれても、井戸１２から井戸水が送水管１４を介して給水機器である蛇口５やトレイ６に供給可能となる。このため、井戸１２と既存の給水経路４との連携を図った新たな災害支援システム１を提供することができる。なお、止水栓３が開いたままであると、井戸１２からの井戸水が水道本管２側に流れてしまうことがあるため、通常使用時に開栓されている止水栓３は、井戸１２を用いる場合には閉栓するのが望ましい。
また、本実施形態における取水源は、飲用可能な水質が確保されている災害支援用井戸としているので、浄化設備が不要で飲料用に提供できるので、システムの簡素化や小型化を図ることができる。
【００１０】  一般に、汲み上げ方式の井戸１２の場合、ポンプ１３は設置されていることが多いので、ポンプ１３の吐出口と給水経路４Ａとに送水管１４を接続するように施工し、送水管１４の操作可能な位置に開閉弁２０を設置しておく事前設置型の形態が挙げられる。この形態の場合、ポンプ１３を作動し、開閉弁２０を開くことで災害発生時に迅速に給水を行えるので好ましい。
これに対し、送水管１４と開閉弁２０とを予め設置しないで備品として施設１０内に保管しておき、停電、断水などが発生する災害時などに、ポンプ１３の吐出口と給水経路４Ａとに送水管１４と開閉弁２０を接続する事後設置型の形態が挙げられる。事前設置型の形態の場合、ポンプ１３、送水管１４、開閉弁２０などに破損がなければ迅速な給水が可能であるが、災害などで破損した場合、使用できないことも想定される。しかし、事後設置型の形態の場合、被害の状況に応じて使用可能なポンプ１３と使用可能な給水経路４Ａを送水管１４で任意に接続し、開閉弁２０を設置することで、使用可能を給水経路４Ａに対して使用可能な井戸１２からの井戸水を供給することができる。このため、フレキシビリティであるとともに確実に給水を行えるので好ましい。なお、ポンプ１３も備品として保管しておき、送水管１４や開閉弁２０の設置時に使用可能な井戸１２に設置するようにしてもよい。
【００１１】  事後設置型の形態の場合、避難所として指定された例えば学校の情報と、その近辺の災害用指定井戸の情報とを、避難所指定された学校の関係者やシステムを施工する会社の担当者に、市区町村の担当者が電話（携帯電話）や電子メールを用いて連絡することで、施設１０（避難所）に近い井戸１２と既存の給水経路４Ａとを用いた災害支援システム１を、災害の状況に応じて臨機応変に構築することができるので好ましい。
【００１２】  避難所指定可能な学校や施設、システム施工する会社の電話番号や電子メールの情報を、学校や施設の情報と関連づけてパソコンなど記憶してデータベース化しておき、予め設定した災害強度、例えば地震の場合あれば一定レベル以上の震度が観測あるいは計測された場合、その情報と、避難所指定された施設の情報に基づいて、電話や電子メールを自動的送信するようにすることで、より災害発生時に迅速に災害支援システム１を稼働することができる。震度の情報は、地震計をシステムや市区町村などに配備しておいて、当該地震計から情報を用いてもよいし、気象庁などから発表される情報を基にしてもよい。
【００１３】（第２の実施形態）
本実施形態に係る災害支援システム１Ａは、図２に示すように電源システム３０を備えている。
近年、地方自治体によっては避難所となり得る学校施設などに、図２に示すように、太陽熱により発電する太陽電池パネル３１や蓄電池３２を施設の屋上などに設置し、太陽電池パネル３１で発生した電力を売電することや、蓄電池３２に蓄えて夜間に使用可能とした電源システムが設置されている場合がある。
このような電源システム３０を備えた学校施設を避難所として用いる場合、蓄電池３２を電源として、井戸水の汲み上げ用のポンプ１３とスイッチ３３を介して電気配線で接続し、スイッチ３３をオンすることでポンプ１３を作動するようにしてもよい。あるいは、蓄電池３２ではなく、図２に破線で示したように、太陽電池パネル３１に、インバータ３４、スイッチ３３を介して電気配線でポンプ１３を接続し、スイッチ３３をオンしてポンプ１３を作動するようにしてもよい。
このような電源システム３０を避難所となる学校施設が備えていると、施設１０に設置されている電力会社から電力が供給されている商業電源（１００ｖ、２００ｖ）が使用不可の場合でも、確実に災害支援システム１Ａを稼働させることができるので好ましい。
【００１４】（第３の実施形態）
本実施形態に係る災害支援システム１Ｂは、図３に示すように、第１の実施形態の構成に空調機器４０を追加したものである。
近年の学校施設（教室など）には、冷媒ガスを用いて主に冷房が可能な空調機器が配備されている場合があるが、空調機器を作動する電力供給が絶たれてしまうと使用不可である。仮に電量供給が行われていても、災害時においては、使用量は抑制するのが望ましい。
そこで、本実施形態に係る災害支援システム１Ｂは、第１の実施形態で説明した災害支援システムに対して、水（井戸水）を冷媒として使用する空調機器４０を送水管１４よりも下流側に接続している。
空調機器４０は、送水管１４よりも下流側に位置する給水経路４Ａに設けられ、給水経路４Ａから供給される水を熱交換することで冷気または暖気の少なくとも一方を発生する、いわゆるコンベクターと称するものである。少なくとも一方としたのは、使用する場所の温度と井戸水の温度によって冷気を出す場合と暖気を出す場合があるためでいる。
ポンプ１３でくみ上げられる水（井戸水）は、通年で１５℃前後であり、夏場であれば外気温度や冷房されていない室内温度よりも十分に低く、冬場であれば外気温度や暖房されていない室内温度よりも十分に暖かい。
このため、災害支援システム１Ｂに水を冷媒として熱交換する空調機器４０を組み込むことで、ポンプ１３を作動させる電力（電源）が確保されることで、室内温度を省電力で調整することができる。また、施設内の室温を調整できることから熱中症の発生の抑制を期待することができる。
【００１５】  第３の実施形態では、給水経路４Ａに空調機器４０を連結し、平時から空調機器４０を使用可能としたが、例えば、図４に示すように、送水管１４に空調機器４０を直接連結して、ポンプ１３で汲み上げた井戸水を直接空調機器に取り込んで冷房や暖房に用いる災害支援システム１Ｃとしてもよい。この場合、図３に示す形態よりも、井戸水がダイレクトに空調機器４０に流れ込むため、井戸水をダイレクトに利用したシ地中熱ステムとすることができるとともに、送水による温度変化する前の井戸水により効率的に冷房や暖房を行うことができるので好ましい。なお、空調機器４０に供給された井戸水は、図示しない排水管に配水するようにしてもよい。また、図４の構成のようにポンプ１３で汲み上げた井戸水が最初に空調機器４０に供給される場合、空調機器４０を通過した井戸水を送水管１４に流すようにするとともに、図５に示すように送水管１４から井戸１２に戻るリターン流路を分岐路１４Ａとして設けることで、空調機器４０で熱交換された井戸水を井戸１２内に戻すことができる。井戸１２は、地下水が流れ込んだり湧水しているので、熱交換された井戸水が戻された場合でも井戸１２の井戸水の温度変化は抑制できるので、効率的に冷房や暖房を行える。
【００１６】  空調機器４０の設置場所は、例えば学校施設の場合、普通教室に設置してもよいが、普通教室の場合、冷媒ガスを用いた空調機器が設置されていることが多いので、既存空調機器の設置が進んでおらず、収容可能な人数が多い施設１０とは別棟の屋内運動場である体育館６０に設置してもよい。
市区町村によっては、温水を流して暖房する空調機器が学校や公民館などの施設に設置してあることがある。この場合、温水を流す管に送水管１４と開閉弁２０を接続することで、災害時に温水が供給されない場合でも、開閉弁２０を開いてポンプ１３を作動させることで、井戸水が供給されて暖房することができるので好ましい。
【００１７】  第１〜第３の実施形態において、ポンプ１３は地上に設置したものを例示したが、水中ポンプのように、井戸水内に沈めて使用するタイプのポンプであってもよい。ポンプの種類は、井戸の深さに応じて適宜十分な汲み上げ量が得られるものを選択して設置または保管しておけばよく、特定の形式のポンプに限定されるものではない。
【００１８】  上述の送水管１４を開閉する開閉弁２０と、止水栓３の開閉について説明する。
開閉弁２０としては、人や工具によってハンドル部を操作することで送水管１４の流路面積を増減することで開閉するものを前提に説明したが、このようなタイプに限定されるものではない。
例えば、開閉弁２０は、図６に示すように、電気信号によって開閉する電気式開閉弁２０Ａであってもよい。この場合、電気信号は、災害発生に応じて発生される電気信号であり、開閉弁２０は、電気信号を受けることで開弁される。災害発生に応じて発生される電気信号とは、例えば地震情報や震度情報、信号操作部５０により発生する電気信号である。信号操作部５０とは、スイッチであって、電気式開閉弁２０Ａと信号線を介して接続されている。そして、災害発生時に、信号操作部５０がオン操作されると信号が発生し、この信号をトリガーとして電気式開閉弁２０Ａが作動して開弁する。無論、ポンプ１３も信号操作部５０に信号線を介して接続しておくことで、開閉弁２０Ａの開弁動作と連動して作動することができるので好ましい。
【００１９】  止水栓３は、人によってハンドル部を操作することで給水経路４の流路面積を増減することで開閉する周知のものを前提に説明したが、このようなタイプに限定されるものではなく、開閉弁２０と同様に、電気信号を受けること閉弁される電気式止水栓３Ａであってもよい。
この電気式止水栓３Ａも信号操作部５０に信号線を介して接続することで、信号操作部５０のオン操作によって発生する信号をトリガーとして閉栓するように作動する。このため、ポンプ１３の作動、開閉弁２０の開弁動作と連動して止水栓３による閉栓動作が一度の操作で行えるので、システムの利便性が向上する。
【００２０】  災害発生に応じて発生される電気信号としては、図７に示すように、携帯電話の電波を受信することで電気式開閉弁２０Ａ及び電気式止水栓３Ａへと通電して開弁及び閉栓する回路７０，７１を電気式開閉弁２０Ａ及び電気式止水栓３Ａと接続して設け、これら回路７０、７１からの電気信号としてもよい。これら回路７０、７１には、ボタンや乾電池などの蓄電池が内蔵されていてもよい。
この場合、電気式開閉弁２０Ａ及び電気式止水栓３Ａによる開弁と閉栓が、無線による遠隔操作によって行えるので、事前設置型の形態の場合、避難所指定された学校施設の電話や回路７０，７１が備えている携帯電波受信モジュールに発信することで、電気式開閉弁２０Ａ及び電気式止水栓３Ａを遠隔操作することができるのでこの好ましい。また、ポンプ１３の作動についても、携帯電話の電波を受信すること通電する回路７２を設けておくことで、無線による遠隔操作を電気式開閉弁２０Ａ及び電気式止水栓３Ａと連動して行うことができるので、より好ましい。
【００２１】  以上、本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、上述の説明で特に限定していない限り、特許請求の範囲に記載された本発明の趣旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
例えば、発明の実施の形態において、井戸はポンプ１３で汲み上げる汲み上げ方式のものを代表として説明したが、災害用指定井戸として指定されている井戸であれば自噴しているものであってもよい。この場合、自噴している量や圧力にもよるが、ポンプ１３を不要にすることも可能であるため、ポンプ１３や電源の故障の影響を受けにくくなり、迅速に災害支援システム１〜１Ｃを稼働することができるので好ましい。なお、自噴式の井戸１２の場合、井戸１２に直接、送水管１４を挿入することや、送水管１４に枝管を接続し、送水管１４や枝管に蛇口５を設置することで、簡便で移動可能な給水を行うことができるので好ましい。
本発明の実施の形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本発明の実施の形態に記載されたものに限定されるものではない。
【符号の説明】
【００２２】  １、１Ａ〜１Ｃ  災害支援システム
２      水道本管
３      止水栓
３Ａ    電気式止水栓
４      給水経路
４Ａ    間に位置する給水経路
５      蛇口（給水機器）
６      トレイ（給水機器）
１０    施設
１１    敷地
１２    井戸
１３    ポンプ
１４    送水管
２０    開閉弁
２０Ａ  電気式開閉弁
３１    太陽電池パネル
３２    蓄電池
４０    空調機器
７０，７１    回路
【図１】
2019019654.tif 000003
【図２】
2019019654.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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