取水装置およびそれを用いた雨水貯留システム
【構成】 取水装置１２は、たとえば有底円筒状に形成される槽本体１８を備え、雨水から混入している異物を分離して、異物を除いた水を取り出して雨水貯留槽１４に供給する。槽本体１８のたとえば側面には、流入口３０が形成され、この流入口３０を通して流入管２４から槽本体１８内に雨水が流入する。また、本体１８のたとえば底面には、排出口３２が形成され、この排出口３２から排出管２６を通して雨水から分離した異物が水と共に排出管２６から排出される。さらに、槽本体１８には、取水管２８が設けられる。取水管２８の下端部は、流入管２４の管底よりも低位の高さ位置で下方向に向けて開口し、その開口が取水口３６として機能する。そして、この取水口３６を通して、異物を除去した水が取水管２８から取り出され、雨水貯留槽１４に供給される。
【効果】 異物が除去された水を雨水貯留槽に供給することができる。このため、吸引ホース等を用いて雨水貯留槽内の異物を除去する作業が不要である。したがって、雨水貯留槽の維持管理の負担を軽減することができる。
【効果】 異物が除去された水を雨水貯留槽に供給することができる。このため、吸引ホース等を用いて雨水貯留槽内の異物を除去する作業が不要である。したがって、雨水貯留槽の維持管理の負担を軽減することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、取水装置およびそれを用いた雨水貯留システムに関し、特にたとえば、流入する雨水から混入している異物を分離し、異物を除いた処理水を取り出して雨水貯留槽に供給する、取水装置およびそれを用いた雨水貯留システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、都市化が進んだこと等による環境の変化に伴い、局地的な大雨や台風時の大雨による浸水被害が増加している。この被害を防止するための対策として、雨水貯留槽を地下に埋設し、雨水を一時的に貯留した後、雨水管や河川に放流する、或いはそのまま地中に緩やかに浸透させる対策が実施されている。しかし、雨水貯留槽内に集められる雨水には、落ち葉や土砂などの異物が含まれるので、雨水貯留槽内には、異物が溜まり易い。雨水貯留槽内に異物が溜まると、その機能を適切に維持できない恐れがあるので、定期的な点検および清掃を実施して、雨水貯留槽内に堆積した異物を適宜除去する必要がある。
【０００３】
たとえば、特許文献１に開示される雨水の地下貯留浸透タンク（雨水貯留槽）では、貯留タンクの下に汚泥ピットを設けている。そして、貯留タンク内に流入した夾雑物（異物）を、汚泥ピット内に沈殿させ、吸引ホースを用いて、堆積した沈殿物を吸い取って除去している。しかし、吸引ホースを用いて沈殿物を除去するという作業は、手間がかかる上、吸引ホース等の特別な機器を別途用意しなければならない。さらに、貯留タンクの内部構造は複雑であり、流入する異物も、雨水中を浮遊する密度（比重）の小さい非沈殿異物から、貯留タンク内に留まって移動しない密度の大きい沈殿異物まであるので、貯留タンク内に流入した全ての異物を汚泥ピットに集めることは難しい。このため、特許文献１の技術では、汚泥ピット内の沈殿物の除去とは別に、何らかの手段を用いて貯留タンク内を清掃する必要が生じると思われる。
【０００４】
雨水貯留槽内に異物を溜めないための対策として、雨水貯留槽の上流側で雨水を事前に処理し、雨水貯留槽内には、異物を除去した雨水（処理水）を流入させることが考えられる。たとえば、雨水貯留槽内に雨水を流入させる雨水流入管に、沈砂槽を設けることが一般的に行われている。この場合、密度の大きい沈殿異物は、沈砂槽に沈殿させることにより除去し、密度の小さい非沈殿異物は、網状のフィルタを利用して除去する。しかし、この場合でも、沈砂槽に堆積した異物を、吸引ホース等によって定期的に除去しなければならない。また、フィルタは、目詰まりを起こし易いので、定期的な清掃が必要となる。
【０００５】
また、雨水貯留槽の上流側に、雨水に混入している異物を分離して、異物を除いた処理水を取り出す分水装置を設け、この分水した処理水を雨水貯留槽に供給することも考えられる。たとえば、特許文献２に開示される渦流式固液分離装置（分水装置）では、雨水などの非処理液が供給路から円筒型水槽（分水槽）に流入し、砂等の沈降性物質（沈殿異物）が沈降分離されるとともに、非沈降性の物質（非沈殿異物）も渦流によって中心に引き寄せられることにより捕捉されて分離される。そして、分離された固形物が水槽下部の引き抜き部から引き抜かれ、当該固形物が除去された処理水が排出路を介して揚水される。
【特許文献１】特開２００２−２９４６６５号［Ｅ０２Ｂ ５／０２］
【特許文献２】特開２００６−９７３７８号［Ｅ０３Ｆ ５／２２］
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述のように、特許文献１の技術や、雨水貯留槽の上流に沈砂槽を設ける技術では、吸引ホース等を用いて異物を除去する作業などが必要となり、維持管理に手間がかかる。
【０００７】
また、特許文献２の渦流式固液分離装置を雨水貯留槽の上流側に設けたとしても、非処理液を供給するための供給路と排出路とがほぼ同じ高さに設けられているため、円筒型水槽内の水位が排出路に至るまで上昇すると、供給路から流入した非処理液に混入している非沈降性の物質（非沈殿異物）が水面に浮かび上がって、処理水とともに排出路から流出してしまう。また、排出路が円筒型水槽の側部に設けられているため、たとえば円筒型水槽内に生じた渦流の遠心力が非沈降性の物質にかかると、その非沈降性の物質が円筒型水槽内の側部側に飛散してしまい、そのまま処理水とともに排出路から流出してしまう。
【０００８】
それゆえに、この発明の主たる目的は、新規な、取水装置およびそれを用いた雨水貯留システムを提供することである。
【０００９】
この発明の他の目的は、雨水貯留槽の維持管理の負担を軽減できる、取水装置およびそれを用いた雨水貯留システムを提供することである。
【００１０】
この発明のさらに他の目的は、非沈殿異物を適切に除去することができる、取水装置およびそれを用いた雨水貯留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】
【００１１】
本発明は、上記の課題を解決するために、以下の構成を採用した。なお、括弧内の参照符号および補足説明などは、本発明の理解を助けるために後述する実施の形態との対応関係を示したものであって、本発明を何ら限定するものではない。
【００１２】
第１の発明は、流入する雨水から混入している異物を分離し、異物を除いた水を取り出して雨水貯留槽に供給する取水装置であって、有底筒状に形成される槽本体、槽本体に設けられる流入口を通して当該槽本体内に雨水を流入させる流入管、流入口よりも低位に設けられる排出口を通して当該槽本体内の異物を排出する排出管、および流入口よりも低位であって、かつ排出口よりも高位に設けられる取水口を通して水を取り出す取水管を備える、取水装置である。
【００１３】
第１の発明では、取水装置（１２）は、たとえば有底円筒状に形成される槽本体（１８）を備えており、雨水から混入している異物を分離し、異物を除いた水を取り出して雨水貯留槽（１４）に供給する。槽本体には、流入口（３０）が形成され、この流入口を通して流入管（２４）から槽本体内に雨水が流入する。また、槽本体における流入口よりも低位の高さ位置には、排出口（３２）が形成され、この排出口（３２）から排出管（２６）を通して雨水から分離した異物が水と共に排出される。さらに、槽本体には、取水管（２８）が設けられる。取水管は、たとえば流入口よりも低位であって、かつ排出口よりも高位の高さ位置で開口しており、その開口が取水口（３６）として機能する。そして、この取水口を通して、異物を除去した水が取水管から取り出され、雨水貯留槽に供給される。
【００１４】
第１の発明によれば、取水装置によって異物が除去された水を取り出し、その水を雨水貯留槽に供給することができる。このため、吸引ホース等を用いて雨水貯留槽内の異物を除去する作業が不要である。したがって、雨水貯留槽の維持管理の負担を軽減することができる。
【００１５】
さらに、取水口が流入口よりも低位であって、かつ排出口よりも高位の高さ位置に配置されているため、流入管から槽本体内に流入した雨水に混入している沈殿異物が槽本体の底部に沈殿して排出口に流れ込むとともに、非沈殿異物が水面に浮かび上がっても、取水口に流れ込まない。
【００１６】
第２の発明は、第１の発明に従属し、流入口は、槽本体の側面に設けられ、排出口は、槽本体の底面に設けられ、取水口は、槽本体の内部における流入管の管底よりも低位に設けられる。
【００１７】
第２の発明では、槽本体（１８）の側面には、流入口（３０）が設けられ、この流入口に流入管（２４）が取り付けられる。また、槽本体の底面には、排出口（３２）が設けられ、この排出口に排出管（２６）が取り付けられる。さらに、取水管（２８）は、槽本体の内部における流入管の管底よりも低位の高さ位置に取水口（３６）をなしている。
【００１８】
第３の発明は、第１または２の発明に従属し、流入口の中心軸線を槽本体の径方向に対して所定角度で偏心させ、取水口を槽本体の中心部に配置する。
【００１９】
第３の発明では、槽本体（１８）は、有底円筒状に形成され、その中心部には、取水管（２８）における取水口（３６）が配置される。また、流入管（２４）は、その流入口（３０）の中心軸線が槽本体（１８）の径方向に対して所定角度で偏心した状態で槽本体に取り付けられ、実施例では、槽本体に対して接線方向に接続される。
【００２０】
第３の発明によれば、槽本体へ偏心流入した雨水が、渦流を形成しながら槽本体の内部を螺旋状に流動し、その渦流によって雨水に混入している異物を分離することができる。さらに、たとえ渦流による遠心力が非沈殿異物にかかっても、その非沈殿異物が取水口に流れ込むことがない。したがって、雨水に混入している非沈殿異物を適切に分離することができる。
【００２１】
第４の発明は、第１ないし３のいずれかの発明に従属し、取水管を槽本体内に延設して、取水口を下方に向けて開口させる。
【００２２】
第４の発明では、槽本体（１８）の上端が、たとえば天板（３４）によって密閉されており、この天板の中央部に取水管（２８）が挿通される。取水管は、槽本体の内部まで延設されており、その下端部が取水口（３６）として下方向に向けて開口する。
【００２３】
第４の発明によれば、水面に浮かび上がった非沈殿異物を、取水口に流れ込ませずに、取水管の周囲で滞留させることができる。したがって、雨水に混入している非沈殿異物をより適切に分離することができる。
【００２４】
第５の発明は、第１ないし４のいずれかの発明に従属し、槽本体は、排出口に向かって下方に傾斜する傾斜底面を有し、排出口は、傾斜底面の下端部に配置される。
【００２５】
第５の発明では、槽本体（１８）の底面は、たとえば中心部に向かって下方に傾斜しており、この傾斜底面（２２）の下端部に排出口（３２）が配置される。このため、槽本体の底部に沈殿した沈殿異物が排出口へスムーズに案内され、その沈殿異物が排出管（２６）から適切に排出される。
【００２６】
第６の発明は、第１ないし５のいずれかの発明の取水装置と取水管から取り出した水を貯留する雨水貯留槽とを備える、雨水貯留システムである。
【００２７】
第５の発明では、雨水貯留システム（１０）は、取水装置（１２）と雨水貯留槽（１４）とを含み、取水装置（１２）によって雨水に混入している異物が分離され、異物を除いた水が取り出されて雨水貯留槽（１４）に供給される。実施例では、取水装置から取り出された水が外槽（２０）に受水され、当該外槽から接続管（４４）を介して雨水貯留槽に供給されて、雨水貯留槽に貯留される。
【００２８】
第６の発明によれば、第１の発明と同様の作用効果が期待できる。
【００２９】
第７の発明は、第６の発明に従属し、流入する水に渦流を生じさせることによって異物を分離し、異物を除いた水を分水する渦流式分水装置をさらに備え、この渦流式分水装置を介して取水装置と雨水貯留槽とを接続した。
【００３０】
第７の発明では、雨水貯留システム（１０）は、取水装置（１２）と渦流式分水装置（１６）と雨水貯留槽（１４）とを備えており、取水装置と雨水貯留槽とが渦流式分水装置を介して接続される。このような雨水貯留システムでは、先ず、取水装置によって雨水に混入している異物が分離され、当該取水装置が取り出した水が分水装置に導流される。次に、分水装置が、流入する水に渦流を生じさせることによって異物を分離し、異物を除いた水を分水する。そして、分水装置によってさらに異物が除去された水が雨水貯留槽に供給される。
【００３１】
第７の発明によれば、たとえ取水装置で除去することができなかった異物があっても、その異物を分水装置で分離して除去することができる。したがって、雨水貯留システム全体の維持管理性を向上させることができる。
【発明の効果】
【００３２】
この発明によれば、異物を除去された水のみが雨水貯留槽に供給されるため、雨水貯留槽の維持管理の負担を軽減することができる。
【００３３】
さらに、この発明によれば、水面に浮かび上がった非沈殿異物が取水口に流れ込まないため、雨水に混入している非沈殿異物を適切に分離することができる。
【００３４】
この発明の上述の目的，その他の目的，特徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から一層明らかとなろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
図１を参照して、この発明の一実施例である雨水貯留システム１０は、取水装置１２と雨水貯留槽１４とを含み、取水装置１２によって雨水に混入している異物を分離し、異物を除いた水（処理水）を取り出して雨水貯留槽１４に供給するものである。
【００３６】
ただし、この実施例では、取水装置１２と雨水貯留槽１４とが渦流式分水装置（以下、単に「分水装置」という。）１６を介して接続されており、取水装置１２が取り出した処理水（第１処理水）が分水装置１６に導流され、分水装置１６によってさらに異物が除去された処理水（第２処理水）が雨水貯留槽１４に供給される。
【００３７】
先ず、雨水貯留槽１４について簡単に説明する。雨水貯留槽１４は、浸水被害の発生の防止を主たる目的として地下に埋設されるものであり、たとえば、プラスチック製の要素部材を組み立て、その周囲を遮水シート或いは透水シートで覆うことにより形成される。このような雨水貯留槽１４は、側溝や雨水桝などから雨水を集め、その雨水を一時的に貯留した後、雨水本管などに放流したり、そのまま地中に緩やかに浸透させたりする。これにより、集中豪雨の際などに、河川や雨水本管などに対して雨水の流入が集中することを抑制し、浸水被害の発生を防止する。なお、貯留した雨水は、植物への散水用水や災害時の非常用水などに有効利用することもできる。
【００３８】
具体的には、雨水貯留槽１４としては、たとえば、本願出願人等によって製造販売されている各種の雨水貯留槽（参照；http://www.kuＨotＨ-ci.co.jp/rＨin/ind_Ｈ.html <http://www.kubota-ci.co.jp/rain/ind_b.html>）を採用できる。また、先に挙げた特許文献１に開示される雨水貯留槽など、材質（合成樹脂製やコンクリート製など）や形状を問わず、従来公知の様々な雨水貯留槽に取水装置１２を接続するようにもできる。
【００３９】
なお、雨水貯留槽１４は、機能の面から分類して、一時貯留の機能を主として有する「貯留型」と、浸透の機能を主として有する「浸透型」と、一時貯留および浸透の双方の機能を有する「貯留浸透型」との３つのタイプに分類することができるが、この発明でいう雨水貯留槽１４とは、これら３つのタイプの全てを含む概念である。
【００４０】
図１および図２に示すように、取水装置１２は、雨水から異物を分離する槽本体１８と、この槽本体１８を収容する外槽２０とを備えており、雨水貯留槽１４の近傍の地中に埋設される。
【００４１】
図３に示すように、槽本体１８は、塩化ビニルなどの合成樹脂からなり、中央に向かって下方に傾斜する傾斜底面２２を有する円筒状に形成され、その大きさは、雨水貯留槽１４の大きさなどによって適宜設定されるが、この実施例では、たとえば、槽本体１８の外径は６３０ｍｍであり、その長さは１０００ｍｍである。
【００４２】
槽本体１８には、雨水を流入する流入管２４と、その雨水から分離した異物を水と共に排出する排出管２６と、その異物を除去した第１処理水を取り出す取水管２８とが取り付けられる。
【００４３】
具体的には、槽本体１８の側面には、流入口３０が形成され、この流入口３０を通して、流入管２４から道路脇の側溝や雨水桝等から集めた雨水が槽本体１８内に流入する。流入管２４は、外槽２０を貫通して槽本体１８まで延び、この槽本体１８に対して接線方向に接続される。流入管２４の内径は、雨水の想定流入量に応じて適宜設定され、たとえば３５０ｍｍである。
【００４４】
また、傾斜底面２２の下端部には、排出口３２が形成され、この排出口３２から排出管２６を通して雨水から分離した異物が水と共に雨水本管や合流式下水道管などに放流される。詳細は後述するが、排出管２６は、分水装置１６のバルブ４８と合流し、外槽２０を貫通して雨水本管や合流式下水道管などに接続される。排出管２６は、流量制限オリフィスを有しており、その流量は所定の許容放流量に応じて適宜設定される。ここで、「許容放流量」とは、降雨時に流出施設から下流に放流を許容される流量であり、たとえば下流河川や下水道管渠の流下能力により決定される。また、排出管２６は、その流量が取水管２８から取り出される処理水の量よりも少なくなるようにも調整されており、その内径は、たとえば１００ｍｍである。
【００４５】
また、槽本体１８の上端は、天板３４によって密閉されており、この天板３４の中央部に取水管２８が挿通される。取水管２８は、槽本体１８の内部まで延設されており、下端部が流入管２４の管底よりも低位の高さ位置で下方向に向けて開口し、その開口が取水口３６として機能する。そして、取水口３６を通して、取水管２８から槽本体１８内の第１処理水が取り出され、この第１処理水が後述する分水装置１６の分水槽４６に導流される。取水管２８は、外槽２０内において、分水槽４６に向けて延び、当該分水槽４６の側面に接続される。取水管２８の内径は、流入管２４の内径と排出管２６の内径に応じて適宜設定され、たとえば２５０ｍｍである。取水管２８には、槽本体１８内において、管壁に複数の通水孔３８が形成されており、これによって槽本体１８の中心付近に集められた沈殿異物が取水口３６に吸い込まれるのが防止される。
【００４６】
外槽２０は、合成樹脂、コンクリート或いは金属などによって直方体状や円筒状などに形成され、上述したように、槽本体１８を収容する。詳細は後述するが、外槽２０は、処理水を受水するための部位であり、この実施例では、分水装置１６の分水槽４６から溢れ出した第２処理水を受水する。外槽２０の上部には、点検孔４０が形成され、点検孔４０は地表に臨ませられる。点検孔４０は、通常時は蓋（図示せず）によって閉じられているが、蓋を外すことによって、地表からの外槽２０内の点検が可能となり、場合によっては外槽２０内への人の出入りを可能にする。
【００４７】
また、外槽２０の側面上部には、オーバーフロー管４２が取り付けられる。オーバーフロー管４２は、外槽２０の外部で排出管２６と合流しており、雨水貯留槽１４内の水位が上限水位を越えたときに、外槽２０内の処理水をオーバーフローして排出管２６に導流する。
【００４８】
さらに、外槽２０の側面下部には、外槽２０と雨水貯留槽１４とを接続する接続管４４が取り付けられており、この接続管４４を介して外槽２０内の処理水が雨水貯留槽１４に供給される。
【００４９】
また、分水装置１６としては、本願出願人が先に出願した特願２００８−１４８５５０号において提案したものを使用することができる。
【００５０】
具体的には、分水装置１６は、雨水から異物を分離する分水槽４６と、分水槽４６に設けられるバルブ４８とを備えており、外槽２０内に収容される（図１および図２参照）。
【００５１】
図４に示すように、分水槽４６は、塩化ビニルなどの合成樹脂によって有底円筒状に形成され、その大きさは、分水槽４６に流入する第１処理水の想定流入量などによって適宜設定される。上述したように、分水槽４６の側面には、取水装置１２の槽本体１８から延びる取水管２８が接続される。取水管２８は、雨水が流入しない、または雨水の流速が低下するのを防ぐために、取水装置１２の天板３４の高さ位置から後述する誘導部材６２と傾斜仕切板６４との間の高さ位置まで立ち下げられて、分水槽４６に対して接線方向に接続される。
【００５２】
分水槽４６は、垂直上方向に向けて開口しており、その上方開口には、天板５０が設けられる。天板５０は、その中央部に開口を有するドーナツ板状に形成され、その開口縁から下方に延びる円筒状の外筒部５２を有する。外筒部５２には、ラッパ状に形成される異物収集部５４が挿通される。異物収集部５４は、外筒部５２に挿通される内筒部５６と、その内筒部５６の下端から円錐状に拡径する円錐部５８とを有しており、水面に浮かび上がった非沈殿異物を収集する。異物収集部５４の外側面には、係止部６０が形成され、この係止部６０と天板５０とを接合することにより、天板５０に異物収集部５４が固定的に取り付けられる。
【００５３】
また、分水槽４６内の上部には、誘導部材６２が設けられる。誘導部材６２は、分水槽４６の内壁面から斜め上方向すなわち異物収集部５４の円錐部５８に向かう方向に突出する板状体であり、分水槽４６の内壁面に沿った略Ｃ字状に形成され、第１処理水に混入している非沈殿異物を異物収集部５４に誘導する。
【００５４】
さらに、分水槽４６内の下部には、外縁部から中央部に向かう下り傾斜を有する傾斜仕切板６４が設けられる。傾斜仕切板６４は、その中央部に形成される開口６６と、開口６６の周囲に形成される複数の小孔６８とを有しており、分水槽４６の底部に沈殿した沈殿異物が上方に流動しないようにとどめる。
【００５５】
また、分水槽４６の底部には、バルブ４８が設けられ、このバルブ４８を介して分水槽４６と排出管２６とが接続される。バルブ４８は、図５に示すように、バルブ本体７０と当該バルブ本体７０に挿し込む栓部材７２とを備えており、塩化ビニル等の合成樹脂によって形成される。バルブ本体７０は、有底円筒状に形成され、その上端開口は地表に臨ませられる。バルブ本体７０の上端開口は、通常時は蓋（図示せず）によって閉じられているが、蓋を外すことによって、後述する栓部材７２の着脱が可能になり、地表からのバルブ本体７０内の点検が可能になる。バルブ本体７０の内径は、分水槽４６の大きさに応じて適宜設定され、たとえば２１０ｍｍである。
【００５６】
バルブ本体７０の底部には、排出管２６と接続される管接続部７４が形成され、それより少し上方に分水槽４６と接続される槽接続部７６が形成される。また、バルブ本体７０の内部には、漏斗形状を有する栓受部７８が形成される。栓部材７２は、バルブ本体７０内で水の流れを堰き止める際に使用される部材であり、バルブ本体７０に対して着脱可能に取り付けられる。栓部材７２は、円筒状に形成され、バルブ本体７０の栓受部７８から地表面近くまで延びる長さを有している。
【００５７】
このような雨水貯留システム１０では、以下のようにして、雨水から混入している異物が分離されて、異物を除いた処理水が雨水貯留槽１４に供給される。
【００５８】
先ず、道路脇の側溝や雨水桝などから取水装置１２の流入管２４へと流れ込んだ雨水が、この流入管２４から槽本体１８へ接線方向に流入する。すると、図６に示すように、槽本体１８へ流入した雨水は、槽本体１８内を流下してそのまま排出口３２へ流れ込み、排出管２６から雨水本管や合流式下水道管などに放流される。
【００５９】
そして、流入管２４から槽本体１８への雨水の流入量が排出管２６の流下能力を超えると、槽本体１８内の水位が徐々に上昇する。すると、図７に示すように、槽本体１８へ流入した雨水は、渦流を形成しながら槽本体１８の内部を螺旋状に流動し、この結果、渦流によって雨水に混入している異物が分離され、異物が除去された第１処理水が取水管２８から取り出される。具体的には、砂礫などの水よりも比重の大きい沈殿異物は、槽本体１８の中心付近に集められて槽本体１８の底部に沈殿し、そのまま排出管２６から常時排出される。また、落ち葉などの水よりも比重の小さい非沈殿異物は、渦流の遠心力によって槽本体１８の側面側に飛散し、水面に浮かび上がって槽本体１８の上部に滞留する。
【００６０】
流入管２４から槽本体１８への雨水の流入が終了すると、図８に示すように、槽本体１８内に残った水（残留水）が沈殿異物や非沈殿異物とともに排出口３２へ徐々に流れ込み、排出管２６から雨水本管や合流式下水道管などに放流される。
【００６１】
取水管２８から取り出された第１処理水は、分水装置１６の分水槽４６へ接線方向に流入する。図９に示すように、分水槽４６へ流入した第１処理水は、渦流を形成しながら分水槽４６の内部を螺旋状に流下し、この結果、渦流によって第１処理水に混入している異物が分離され、異物が除去された第２処理水が外筒部５２と内筒部５６との隙間から分水槽４６の外部に溢れ出す。具体的には、第１処理水に混入している沈殿異物が傾斜仕切板６４の開口６６を通って分水槽４６の底部に沈殿するとともに、当該第１処理水に混入している非沈殿異物が浮かび上がって異物収集部５４の内部ないし天板５０の下方かつ外筒部５２の外側で滞留する。そして、分水槽４６の外部に溢れ出した第２処理水が、外槽２０に受水されて、当該外槽２０から接続管４４に流れ込み、雨水貯留槽１４に供給される。
【００６２】
取水管２８から分水槽４６への第１処理水の流入が終了すると、当該分水槽４６の内部には、分離された異物と分水槽４６の外部に溢れ出さなかった水（残留水）とが残る。その後、栓部材７２をバルブ本体７０から取り外してバルブ４８を開くと、分水槽４６内の残留水とともに、異物が一気に排出管２６に排出されて、雨水本管や合流式下水道管などに放流される。
【００６３】
このように、この実施例によれば、取水装置１２によって異物が除去された処理水のみを取り出して、その処理水を雨水貯留槽１６に供給することができる。このため、吸引ホース等を用いて雨水貯留槽１４内の異物を除去する作業が不要である。したがって、雨水貯留槽１４の維持管理の負担を軽減することができる。
【００６４】
また、この実施例によれば、槽本体１８内の処理水を取り出す取水管２８の取水口３６が、流入口３０よりも低位であって、かつ排出口３２よりも高位の高さ位置に配置される。ここで、特許文献２の渦流式固液分離装置のように、供給路（流入口）と排出路（取水口）とがほぼ同じ高さに設けられていると、水面に浮かび上がった非沈降性の物質（非沈殿異物）が処理水とともに排出路に流出してしまう。しかしながら、この実施例では、取水口３６が流入口３０よりも低位であって、かつ排出口３２よりも高位の高さ位置に配置されているため、流入管２４から槽本体１８内に流入した沈殿異物が槽本体１８の底部に沈殿して排出口３２に流れ込むとともに、非沈殿異物が水面に浮かび上がっても、取水口３６に流れ込むことがない。
【００６５】
さらに、降雨初期に流入管２４へと流れ込む雨水には、砂礫、ゴミ、落ち葉等の異物が多く含まれているが、この取水装置１２によれば、それら初期流入異物を含む雨水をそのまま排出口３２に流し込み、排出管２６から排出することができる。このため、槽本体１８内に生じる渦流によって雨水から異物を分離する前段で、大半の異物を除去することができる。
【００６６】
さらにまた、この実施例によれば、流入管２４が槽本体１８に対して接線方向に接続され、取水口３６が槽本体１８の中央部に配置される。このため、槽本体１８へ流入した雨水は、取水口３６（取水管２８）を支障とせずに、適切な渦流を形成しながら槽本体１８の内部を螺旋状に流動し、その渦流によって雨水に混入している異物を分離することができる。ここで、特許文献２の渦流式固液分離装置のように、排出路（取水口）が円筒型水槽の側部に設けられていると、たとえば渦流による遠心力が非沈降性の物質（非沈殿異物）にかかると、その非沈殿異物が円筒型水槽内の側部側に飛散してしまい、そのまま水とともに排出路から流出してしまう。しかしながら、この実施例によれば、取水口３６が槽本体１８の中央部に配置されているため、たとえ渦流による遠心力が非沈殿異物にかかっても、その非沈殿異物が取水口３６に流れ込むことがない。したがって、雨水に混入している非沈殿異物を適切に分離することができる。
【００６７】
さらに、この実施例では、取水管２８が槽本体１８内に延設されて、その下端部が取水口３６として下方向に向けて開口する。このため、水面に浮かび上がった非沈殿異物を、取水口３６から取水管２８に流れ込ませずに、槽本体１８の上部に滞留させることができる。さらに、取水口２８が下方向に向けて開口しているので、流入管２４から槽本体１８への雨水の流入が終了して槽本体１８内の水位が下がっても、非沈殿異物が残留水とともに取水口３６に流れ込むことがない。したがって、雨水に混入している非沈殿異物をより適切に分離することができる。
【００６８】
さらに、この実施例では、槽本体１８がその中心部に向かって下方に傾斜する傾斜底面２２を有しており、この傾斜底面２２の下端部に排出口３２が配置される。このため、槽本体１８の底部に沈殿した沈殿異物が排出口３２へスムーズに案内され、その沈殿異物が排出管２６から適切に排出される。
【００６９】
さらにまた、この実施例では、取水装置１２と雨水貯留槽１４とが分水装置１６を介して接続されており、取水装置１２が取り出した処理水（第１処理水）が分水装置１６に導流され、分水装置１６によってさらに異物が除去された処理水（第２処理水）が雨水貯留槽１４に供給される。このため、たとえ取水装置１２で除去することができなかった異物があっても、その異物を分水装置１６で分離して除去することができる。したがって、雨水貯留システム１０全体の維持管理性を向上させることができる。
【００７０】
図１０に示すこの発明の他の一実施例である雨水貯留システム１０は、取水装置１２と雨水貯留槽１４とが分水装置１６を介さずに接続されており、取水装置１２が取り出した処理水（第１処理水）がそのまま雨水貯留槽１４に供給される。以下、図１の実施例における雨水貯留システム１０と同様である部分に関しては、詳細な説明は省略する。
【００７１】
図１０に示すように、取水装置１２は、雨水から異物を分離する槽本体１８と、この槽本体１８を収容する外槽２０とを備えており、雨水貯留槽１４の近傍の地中に埋設される。取水管２８は、略逆Ｕ字状に形成され、その一方側端が槽本体１８の内部で取水口３６として開口し、その他方側端が槽本体１８の外部で開口する。このような雨水貯留システム１０では、取水口３６から取水管２８に取り出された処理水が、外槽２０に受水され、当該外槽２０から接続管４４に流れ込み、雨水貯留槽１４に供給される。
【００７２】
この実施例によれば、取水装置１２を収容する外槽２０を小型化することができる。このため、地面を掘削しなければならない範囲が狭まり、たとえ限られたスペースであっても雨水貯留システム１０を施工することができる。
【００７３】
なお、上述の各実施例ではいずれも、傾斜底面２２が槽本体１８の中心部に向かって下方に傾斜したが、これに限定される必要はなく、傾斜底面２２は、少なくとも排出口３２に向かって下方に傾斜していれば、槽本体１８の底部に沈殿した沈殿異物を排出口３２へ案内することができる。また、図１１に示すように、必ずしも槽本体１８の底面を傾斜させる必要はなく、槽本体１８の底面を平面状に形成してもよい。この場合には、残留水とともに排出口３２へ流れ込むことができなかった異物は、次の降雨時に槽本体１８に流入した雨水によって排出口３２に掃流される。
【００７４】
さらに、上述の各実施例ではいずれも、流入管２４が槽本体１８に対して接線方向に接続されたが、これに限定される必要はなく、少なくとも流入管２４の中心軸線を槽本体１８の径方向に対して所定角度で偏心した状態で接続すれば、雨水は槽本体１８に偏心流入し、槽本体１８内に渦流が生じる。
【００７５】
また、図示は省略するが、必ずしも槽本体１８の側面上に流入口３０を設ける必要はなく、流入管２４を槽本体１８内に延設して、その端部を流入口３０として槽本体１８内で当該槽本体１８の径方向に対して所定角度で偏心させた状態で開口させてもよい。
【００７６】
さらに、図１２に示すように、必ずしも流入管２４の中心軸線を槽本体１８の径方向に対して所定角度で偏心した状態で接続する必要はなく、槽本体１８に対して径方向に流入管２４を接続してもよい。
【００７７】
さらにまた、上述の各実施例ではいずれも、取水管２８を天板３４の中央部に挿通することによって、当該取水管２８を槽本体１８内に延設し、取水口３６を下方向に向けて開口させたが、これに限定される必要はない。図１３に示すように、取水管２８を槽本体１８の側面に挿通することによって、当該取水管２８を槽本体１８内に延設し、取水口３６を下方向に向けて開口させることもできる。
【００７８】
また、上述の各実施例ではいずれも、槽本体１８は、合成樹脂によって形成されたが、これに限定される必要はなく、レジンコンクリートやプレキャストコンクリートなどによって槽本体１８を形成してもよい。また、たとえば、ステンレスなどの金属によって槽本体１８を形成してもよい。
【００７９】
なお、上述した径や高さ等の具体的数値は、いずれも単なる一例であり、必要に応じて適宜変更可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】この発明の一実施例の雨水貯留システムを示す図解図である。
【図２】図１の雨水貯留システムを示す上面図である。
【図３】図１の取水装置を示す図解図である。
【図４】図１の分水装置の分水槽を示す図解図である。
【図５】図１の分水装置のバルブを示す図解図である。
【図６】図１の取水装置に雨水が流入した様子を示す図解図である。
【図７】図１の取水装置に雨水が流入した様子を示す図解図である。
【図８】図１の取水装置に雨水が流入した様子を示す図解図である。
【図９】図１の分水装置に雨水が流入した様子を示す図解図である。
【図１０】この発明の別の実施例の雨水貯留システムを示す図解図である。
【図１１】取水装置の変形実施例を示す図解図である。
【図１２】取水装置の変形実施例を示す図解図である。
【図１３】取水装置の変形実施例を示す図解図である。
【符号の説明】
【００８１】
１０ …雨水貯留システム
１２ …取水装置
１４ …雨水貯留槽
１６ …分水装置
１８ …槽本体
２０ …傾斜底面
２４ …流入管
２６ …排出管
２８ …取水管
３０ …流入口
３２ …排出口
３６ …取水口
【技術分野】
【０００１】
この発明は、取水装置およびそれを用いた雨水貯留システムに関し、特にたとえば、流入する雨水から混入している異物を分離し、異物を除いた処理水を取り出して雨水貯留槽に供給する、取水装置およびそれを用いた雨水貯留システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、都市化が進んだこと等による環境の変化に伴い、局地的な大雨や台風時の大雨による浸水被害が増加している。この被害を防止するための対策として、雨水貯留槽を地下に埋設し、雨水を一時的に貯留した後、雨水管や河川に放流する、或いはそのまま地中に緩やかに浸透させる対策が実施されている。しかし、雨水貯留槽内に集められる雨水には、落ち葉や土砂などの異物が含まれるので、雨水貯留槽内には、異物が溜まり易い。雨水貯留槽内に異物が溜まると、その機能を適切に維持できない恐れがあるので、定期的な点検および清掃を実施して、雨水貯留槽内に堆積した異物を適宜除去する必要がある。
【０００３】
たとえば、特許文献１に開示される雨水の地下貯留浸透タンク（雨水貯留槽）では、貯留タンクの下に汚泥ピットを設けている。そして、貯留タンク内に流入した夾雑物（異物）を、汚泥ピット内に沈殿させ、吸引ホースを用いて、堆積した沈殿物を吸い取って除去している。しかし、吸引ホースを用いて沈殿物を除去するという作業は、手間がかかる上、吸引ホース等の特別な機器を別途用意しなければならない。さらに、貯留タンクの内部構造は複雑であり、流入する異物も、雨水中を浮遊する密度（比重）の小さい非沈殿異物から、貯留タンク内に留まって移動しない密度の大きい沈殿異物まであるので、貯留タンク内に流入した全ての異物を汚泥ピットに集めることは難しい。このため、特許文献１の技術では、汚泥ピット内の沈殿物の除去とは別に、何らかの手段を用いて貯留タンク内を清掃する必要が生じると思われる。
【０００４】
雨水貯留槽内に異物を溜めないための対策として、雨水貯留槽の上流側で雨水を事前に処理し、雨水貯留槽内には、異物を除去した雨水（処理水）を流入させることが考えられる。たとえば、雨水貯留槽内に雨水を流入させる雨水流入管に、沈砂槽を設けることが一般的に行われている。この場合、密度の大きい沈殿異物は、沈砂槽に沈殿させることにより除去し、密度の小さい非沈殿異物は、網状のフィルタを利用して除去する。しかし、この場合でも、沈砂槽に堆積した異物を、吸引ホース等によって定期的に除去しなければならない。また、フィルタは、目詰まりを起こし易いので、定期的な清掃が必要となる。
【０００５】
また、雨水貯留槽の上流側に、雨水に混入している異物を分離して、異物を除いた処理水を取り出す分水装置を設け、この分水した処理水を雨水貯留槽に供給することも考えられる。たとえば、特許文献２に開示される渦流式固液分離装置（分水装置）では、雨水などの非処理液が供給路から円筒型水槽（分水槽）に流入し、砂等の沈降性物質（沈殿異物）が沈降分離されるとともに、非沈降性の物質（非沈殿異物）も渦流によって中心に引き寄せられることにより捕捉されて分離される。そして、分離された固形物が水槽下部の引き抜き部から引き抜かれ、当該固形物が除去された処理水が排出路を介して揚水される。
【特許文献１】特開２００２−２９４６６５号［Ｅ０２Ｂ ５／０２］
【特許文献２】特開２００６−９７３７８号［Ｅ０３Ｆ ５／２２］
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述のように、特許文献１の技術や、雨水貯留槽の上流に沈砂槽を設ける技術では、吸引ホース等を用いて異物を除去する作業などが必要となり、維持管理に手間がかかる。
【０００７】
また、特許文献２の渦流式固液分離装置を雨水貯留槽の上流側に設けたとしても、非処理液を供給するための供給路と排出路とがほぼ同じ高さに設けられているため、円筒型水槽内の水位が排出路に至るまで上昇すると、供給路から流入した非処理液に混入している非沈降性の物質（非沈殿異物）が水面に浮かび上がって、処理水とともに排出路から流出してしまう。また、排出路が円筒型水槽の側部に設けられているため、たとえば円筒型水槽内に生じた渦流の遠心力が非沈降性の物質にかかると、その非沈降性の物質が円筒型水槽内の側部側に飛散してしまい、そのまま処理水とともに排出路から流出してしまう。
【０００８】
それゆえに、この発明の主たる目的は、新規な、取水装置およびそれを用いた雨水貯留システムを提供することである。
【０００９】
この発明の他の目的は、雨水貯留槽の維持管理の負担を軽減できる、取水装置およびそれを用いた雨水貯留システムを提供することである。
【００１０】
この発明のさらに他の目的は、非沈殿異物を適切に除去することができる、取水装置およびそれを用いた雨水貯留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】
【００１１】
本発明は、上記の課題を解決するために、以下の構成を採用した。なお、括弧内の参照符号および補足説明などは、本発明の理解を助けるために後述する実施の形態との対応関係を示したものであって、本発明を何ら限定するものではない。
【００１２】
第１の発明は、流入する雨水から混入している異物を分離し、異物を除いた水を取り出して雨水貯留槽に供給する取水装置であって、有底筒状に形成される槽本体、槽本体に設けられる流入口を通して当該槽本体内に雨水を流入させる流入管、流入口よりも低位に設けられる排出口を通して当該槽本体内の異物を排出する排出管、および流入口よりも低位であって、かつ排出口よりも高位に設けられる取水口を通して水を取り出す取水管を備える、取水装置である。
【００１３】
第１の発明では、取水装置（１２）は、たとえば有底円筒状に形成される槽本体（１８）を備えており、雨水から混入している異物を分離し、異物を除いた水を取り出して雨水貯留槽（１４）に供給する。槽本体には、流入口（３０）が形成され、この流入口を通して流入管（２４）から槽本体内に雨水が流入する。また、槽本体における流入口よりも低位の高さ位置には、排出口（３２）が形成され、この排出口（３２）から排出管（２６）を通して雨水から分離した異物が水と共に排出される。さらに、槽本体には、取水管（２８）が設けられる。取水管は、たとえば流入口よりも低位であって、かつ排出口よりも高位の高さ位置で開口しており、その開口が取水口（３６）として機能する。そして、この取水口を通して、異物を除去した水が取水管から取り出され、雨水貯留槽に供給される。
【００１４】
第１の発明によれば、取水装置によって異物が除去された水を取り出し、その水を雨水貯留槽に供給することができる。このため、吸引ホース等を用いて雨水貯留槽内の異物を除去する作業が不要である。したがって、雨水貯留槽の維持管理の負担を軽減することができる。
【００１５】
さらに、取水口が流入口よりも低位であって、かつ排出口よりも高位の高さ位置に配置されているため、流入管から槽本体内に流入した雨水に混入している沈殿異物が槽本体の底部に沈殿して排出口に流れ込むとともに、非沈殿異物が水面に浮かび上がっても、取水口に流れ込まない。
【００１６】
第２の発明は、第１の発明に従属し、流入口は、槽本体の側面に設けられ、排出口は、槽本体の底面に設けられ、取水口は、槽本体の内部における流入管の管底よりも低位に設けられる。
【００１７】
第２の発明では、槽本体（１８）の側面には、流入口（３０）が設けられ、この流入口に流入管（２４）が取り付けられる。また、槽本体の底面には、排出口（３２）が設けられ、この排出口に排出管（２６）が取り付けられる。さらに、取水管（２８）は、槽本体の内部における流入管の管底よりも低位の高さ位置に取水口（３６）をなしている。
【００１８】
第３の発明は、第１または２の発明に従属し、流入口の中心軸線を槽本体の径方向に対して所定角度で偏心させ、取水口を槽本体の中心部に配置する。
【００１９】
第３の発明では、槽本体（１８）は、有底円筒状に形成され、その中心部には、取水管（２８）における取水口（３６）が配置される。また、流入管（２４）は、その流入口（３０）の中心軸線が槽本体（１８）の径方向に対して所定角度で偏心した状態で槽本体に取り付けられ、実施例では、槽本体に対して接線方向に接続される。
【００２０】
第３の発明によれば、槽本体へ偏心流入した雨水が、渦流を形成しながら槽本体の内部を螺旋状に流動し、その渦流によって雨水に混入している異物を分離することができる。さらに、たとえ渦流による遠心力が非沈殿異物にかかっても、その非沈殿異物が取水口に流れ込むことがない。したがって、雨水に混入している非沈殿異物を適切に分離することができる。
【００２１】
第４の発明は、第１ないし３のいずれかの発明に従属し、取水管を槽本体内に延設して、取水口を下方に向けて開口させる。
【００２２】
第４の発明では、槽本体（１８）の上端が、たとえば天板（３４）によって密閉されており、この天板の中央部に取水管（２８）が挿通される。取水管は、槽本体の内部まで延設されており、その下端部が取水口（３６）として下方向に向けて開口する。
【００２３】
第４の発明によれば、水面に浮かび上がった非沈殿異物を、取水口に流れ込ませずに、取水管の周囲で滞留させることができる。したがって、雨水に混入している非沈殿異物をより適切に分離することができる。
【００２４】
第５の発明は、第１ないし４のいずれかの発明に従属し、槽本体は、排出口に向かって下方に傾斜する傾斜底面を有し、排出口は、傾斜底面の下端部に配置される。
【００２５】
第５の発明では、槽本体（１８）の底面は、たとえば中心部に向かって下方に傾斜しており、この傾斜底面（２２）の下端部に排出口（３２）が配置される。このため、槽本体の底部に沈殿した沈殿異物が排出口へスムーズに案内され、その沈殿異物が排出管（２６）から適切に排出される。
【００２６】
第６の発明は、第１ないし５のいずれかの発明の取水装置と取水管から取り出した水を貯留する雨水貯留槽とを備える、雨水貯留システムである。
【００２７】
第５の発明では、雨水貯留システム（１０）は、取水装置（１２）と雨水貯留槽（１４）とを含み、取水装置（１２）によって雨水に混入している異物が分離され、異物を除いた水が取り出されて雨水貯留槽（１４）に供給される。実施例では、取水装置から取り出された水が外槽（２０）に受水され、当該外槽から接続管（４４）を介して雨水貯留槽に供給されて、雨水貯留槽に貯留される。
【００２８】
第６の発明によれば、第１の発明と同様の作用効果が期待できる。
【００２９】
第７の発明は、第６の発明に従属し、流入する水に渦流を生じさせることによって異物を分離し、異物を除いた水を分水する渦流式分水装置をさらに備え、この渦流式分水装置を介して取水装置と雨水貯留槽とを接続した。
【００３０】
第７の発明では、雨水貯留システム（１０）は、取水装置（１２）と渦流式分水装置（１６）と雨水貯留槽（１４）とを備えており、取水装置と雨水貯留槽とが渦流式分水装置を介して接続される。このような雨水貯留システムでは、先ず、取水装置によって雨水に混入している異物が分離され、当該取水装置が取り出した水が分水装置に導流される。次に、分水装置が、流入する水に渦流を生じさせることによって異物を分離し、異物を除いた水を分水する。そして、分水装置によってさらに異物が除去された水が雨水貯留槽に供給される。
【００３１】
第７の発明によれば、たとえ取水装置で除去することができなかった異物があっても、その異物を分水装置で分離して除去することができる。したがって、雨水貯留システム全体の維持管理性を向上させることができる。
【発明の効果】
【００３２】
この発明によれば、異物を除去された水のみが雨水貯留槽に供給されるため、雨水貯留槽の維持管理の負担を軽減することができる。
【００３３】
さらに、この発明によれば、水面に浮かび上がった非沈殿異物が取水口に流れ込まないため、雨水に混入している非沈殿異物を適切に分離することができる。
【００３４】
この発明の上述の目的，その他の目的，特徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から一層明らかとなろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
図１を参照して、この発明の一実施例である雨水貯留システム１０は、取水装置１２と雨水貯留槽１４とを含み、取水装置１２によって雨水に混入している異物を分離し、異物を除いた水（処理水）を取り出して雨水貯留槽１４に供給するものである。
【００３６】
ただし、この実施例では、取水装置１２と雨水貯留槽１４とが渦流式分水装置（以下、単に「分水装置」という。）１６を介して接続されており、取水装置１２が取り出した処理水（第１処理水）が分水装置１６に導流され、分水装置１６によってさらに異物が除去された処理水（第２処理水）が雨水貯留槽１４に供給される。
【００３７】
先ず、雨水貯留槽１４について簡単に説明する。雨水貯留槽１４は、浸水被害の発生の防止を主たる目的として地下に埋設されるものであり、たとえば、プラスチック製の要素部材を組み立て、その周囲を遮水シート或いは透水シートで覆うことにより形成される。このような雨水貯留槽１４は、側溝や雨水桝などから雨水を集め、その雨水を一時的に貯留した後、雨水本管などに放流したり、そのまま地中に緩やかに浸透させたりする。これにより、集中豪雨の際などに、河川や雨水本管などに対して雨水の流入が集中することを抑制し、浸水被害の発生を防止する。なお、貯留した雨水は、植物への散水用水や災害時の非常用水などに有効利用することもできる。
【００３８】
具体的には、雨水貯留槽１４としては、たとえば、本願出願人等によって製造販売されている各種の雨水貯留槽（参照；http://www.kuＨotＨ-ci.co.jp/rＨin/ind_Ｈ.html <http://www.kubota-ci.co.jp/rain/ind_b.html>）を採用できる。また、先に挙げた特許文献１に開示される雨水貯留槽など、材質（合成樹脂製やコンクリート製など）や形状を問わず、従来公知の様々な雨水貯留槽に取水装置１２を接続するようにもできる。
【００３９】
なお、雨水貯留槽１４は、機能の面から分類して、一時貯留の機能を主として有する「貯留型」と、浸透の機能を主として有する「浸透型」と、一時貯留および浸透の双方の機能を有する「貯留浸透型」との３つのタイプに分類することができるが、この発明でいう雨水貯留槽１４とは、これら３つのタイプの全てを含む概念である。
【００４０】
図１および図２に示すように、取水装置１２は、雨水から異物を分離する槽本体１８と、この槽本体１８を収容する外槽２０とを備えており、雨水貯留槽１４の近傍の地中に埋設される。
【００４１】
図３に示すように、槽本体１８は、塩化ビニルなどの合成樹脂からなり、中央に向かって下方に傾斜する傾斜底面２２を有する円筒状に形成され、その大きさは、雨水貯留槽１４の大きさなどによって適宜設定されるが、この実施例では、たとえば、槽本体１８の外径は６３０ｍｍであり、その長さは１０００ｍｍである。
【００４２】
槽本体１８には、雨水を流入する流入管２４と、その雨水から分離した異物を水と共に排出する排出管２６と、その異物を除去した第１処理水を取り出す取水管２８とが取り付けられる。
【００４３】
具体的には、槽本体１８の側面には、流入口３０が形成され、この流入口３０を通して、流入管２４から道路脇の側溝や雨水桝等から集めた雨水が槽本体１８内に流入する。流入管２４は、外槽２０を貫通して槽本体１８まで延び、この槽本体１８に対して接線方向に接続される。流入管２４の内径は、雨水の想定流入量に応じて適宜設定され、たとえば３５０ｍｍである。
【００４４】
また、傾斜底面２２の下端部には、排出口３２が形成され、この排出口３２から排出管２６を通して雨水から分離した異物が水と共に雨水本管や合流式下水道管などに放流される。詳細は後述するが、排出管２６は、分水装置１６のバルブ４８と合流し、外槽２０を貫通して雨水本管や合流式下水道管などに接続される。排出管２６は、流量制限オリフィスを有しており、その流量は所定の許容放流量に応じて適宜設定される。ここで、「許容放流量」とは、降雨時に流出施設から下流に放流を許容される流量であり、たとえば下流河川や下水道管渠の流下能力により決定される。また、排出管２６は、その流量が取水管２８から取り出される処理水の量よりも少なくなるようにも調整されており、その内径は、たとえば１００ｍｍである。
【００４５】
また、槽本体１８の上端は、天板３４によって密閉されており、この天板３４の中央部に取水管２８が挿通される。取水管２８は、槽本体１８の内部まで延設されており、下端部が流入管２４の管底よりも低位の高さ位置で下方向に向けて開口し、その開口が取水口３６として機能する。そして、取水口３６を通して、取水管２８から槽本体１８内の第１処理水が取り出され、この第１処理水が後述する分水装置１６の分水槽４６に導流される。取水管２８は、外槽２０内において、分水槽４６に向けて延び、当該分水槽４６の側面に接続される。取水管２８の内径は、流入管２４の内径と排出管２６の内径に応じて適宜設定され、たとえば２５０ｍｍである。取水管２８には、槽本体１８内において、管壁に複数の通水孔３８が形成されており、これによって槽本体１８の中心付近に集められた沈殿異物が取水口３６に吸い込まれるのが防止される。
【００４６】
外槽２０は、合成樹脂、コンクリート或いは金属などによって直方体状や円筒状などに形成され、上述したように、槽本体１８を収容する。詳細は後述するが、外槽２０は、処理水を受水するための部位であり、この実施例では、分水装置１６の分水槽４６から溢れ出した第２処理水を受水する。外槽２０の上部には、点検孔４０が形成され、点検孔４０は地表に臨ませられる。点検孔４０は、通常時は蓋（図示せず）によって閉じられているが、蓋を外すことによって、地表からの外槽２０内の点検が可能となり、場合によっては外槽２０内への人の出入りを可能にする。
【００４７】
また、外槽２０の側面上部には、オーバーフロー管４２が取り付けられる。オーバーフロー管４２は、外槽２０の外部で排出管２６と合流しており、雨水貯留槽１４内の水位が上限水位を越えたときに、外槽２０内の処理水をオーバーフローして排出管２６に導流する。
【００４８】
さらに、外槽２０の側面下部には、外槽２０と雨水貯留槽１４とを接続する接続管４４が取り付けられており、この接続管４４を介して外槽２０内の処理水が雨水貯留槽１４に供給される。
【００４９】
また、分水装置１６としては、本願出願人が先に出願した特願２００８−１４８５５０号において提案したものを使用することができる。
【００５０】
具体的には、分水装置１６は、雨水から異物を分離する分水槽４６と、分水槽４６に設けられるバルブ４８とを備えており、外槽２０内に収容される（図１および図２参照）。
【００５１】
図４に示すように、分水槽４６は、塩化ビニルなどの合成樹脂によって有底円筒状に形成され、その大きさは、分水槽４６に流入する第１処理水の想定流入量などによって適宜設定される。上述したように、分水槽４６の側面には、取水装置１２の槽本体１８から延びる取水管２８が接続される。取水管２８は、雨水が流入しない、または雨水の流速が低下するのを防ぐために、取水装置１２の天板３４の高さ位置から後述する誘導部材６２と傾斜仕切板６４との間の高さ位置まで立ち下げられて、分水槽４６に対して接線方向に接続される。
【００５２】
分水槽４６は、垂直上方向に向けて開口しており、その上方開口には、天板５０が設けられる。天板５０は、その中央部に開口を有するドーナツ板状に形成され、その開口縁から下方に延びる円筒状の外筒部５２を有する。外筒部５２には、ラッパ状に形成される異物収集部５４が挿通される。異物収集部５４は、外筒部５２に挿通される内筒部５６と、その内筒部５６の下端から円錐状に拡径する円錐部５８とを有しており、水面に浮かび上がった非沈殿異物を収集する。異物収集部５４の外側面には、係止部６０が形成され、この係止部６０と天板５０とを接合することにより、天板５０に異物収集部５４が固定的に取り付けられる。
【００５３】
また、分水槽４６内の上部には、誘導部材６２が設けられる。誘導部材６２は、分水槽４６の内壁面から斜め上方向すなわち異物収集部５４の円錐部５８に向かう方向に突出する板状体であり、分水槽４６の内壁面に沿った略Ｃ字状に形成され、第１処理水に混入している非沈殿異物を異物収集部５４に誘導する。
【００５４】
さらに、分水槽４６内の下部には、外縁部から中央部に向かう下り傾斜を有する傾斜仕切板６４が設けられる。傾斜仕切板６４は、その中央部に形成される開口６６と、開口６６の周囲に形成される複数の小孔６８とを有しており、分水槽４６の底部に沈殿した沈殿異物が上方に流動しないようにとどめる。
【００５５】
また、分水槽４６の底部には、バルブ４８が設けられ、このバルブ４８を介して分水槽４６と排出管２６とが接続される。バルブ４８は、図５に示すように、バルブ本体７０と当該バルブ本体７０に挿し込む栓部材７２とを備えており、塩化ビニル等の合成樹脂によって形成される。バルブ本体７０は、有底円筒状に形成され、その上端開口は地表に臨ませられる。バルブ本体７０の上端開口は、通常時は蓋（図示せず）によって閉じられているが、蓋を外すことによって、後述する栓部材７２の着脱が可能になり、地表からのバルブ本体７０内の点検が可能になる。バルブ本体７０の内径は、分水槽４６の大きさに応じて適宜設定され、たとえば２１０ｍｍである。
【００５６】
バルブ本体７０の底部には、排出管２６と接続される管接続部７４が形成され、それより少し上方に分水槽４６と接続される槽接続部７６が形成される。また、バルブ本体７０の内部には、漏斗形状を有する栓受部７８が形成される。栓部材７２は、バルブ本体７０内で水の流れを堰き止める際に使用される部材であり、バルブ本体７０に対して着脱可能に取り付けられる。栓部材７２は、円筒状に形成され、バルブ本体７０の栓受部７８から地表面近くまで延びる長さを有している。
【００５７】
このような雨水貯留システム１０では、以下のようにして、雨水から混入している異物が分離されて、異物を除いた処理水が雨水貯留槽１４に供給される。
【００５８】
先ず、道路脇の側溝や雨水桝などから取水装置１２の流入管２４へと流れ込んだ雨水が、この流入管２４から槽本体１８へ接線方向に流入する。すると、図６に示すように、槽本体１８へ流入した雨水は、槽本体１８内を流下してそのまま排出口３２へ流れ込み、排出管２６から雨水本管や合流式下水道管などに放流される。
【００５９】
そして、流入管２４から槽本体１８への雨水の流入量が排出管２６の流下能力を超えると、槽本体１８内の水位が徐々に上昇する。すると、図７に示すように、槽本体１８へ流入した雨水は、渦流を形成しながら槽本体１８の内部を螺旋状に流動し、この結果、渦流によって雨水に混入している異物が分離され、異物が除去された第１処理水が取水管２８から取り出される。具体的には、砂礫などの水よりも比重の大きい沈殿異物は、槽本体１８の中心付近に集められて槽本体１８の底部に沈殿し、そのまま排出管２６から常時排出される。また、落ち葉などの水よりも比重の小さい非沈殿異物は、渦流の遠心力によって槽本体１８の側面側に飛散し、水面に浮かび上がって槽本体１８の上部に滞留する。
【００６０】
流入管２４から槽本体１８への雨水の流入が終了すると、図８に示すように、槽本体１８内に残った水（残留水）が沈殿異物や非沈殿異物とともに排出口３２へ徐々に流れ込み、排出管２６から雨水本管や合流式下水道管などに放流される。
【００６１】
取水管２８から取り出された第１処理水は、分水装置１６の分水槽４６へ接線方向に流入する。図９に示すように、分水槽４６へ流入した第１処理水は、渦流を形成しながら分水槽４６の内部を螺旋状に流下し、この結果、渦流によって第１処理水に混入している異物が分離され、異物が除去された第２処理水が外筒部５２と内筒部５６との隙間から分水槽４６の外部に溢れ出す。具体的には、第１処理水に混入している沈殿異物が傾斜仕切板６４の開口６６を通って分水槽４６の底部に沈殿するとともに、当該第１処理水に混入している非沈殿異物が浮かび上がって異物収集部５４の内部ないし天板５０の下方かつ外筒部５２の外側で滞留する。そして、分水槽４６の外部に溢れ出した第２処理水が、外槽２０に受水されて、当該外槽２０から接続管４４に流れ込み、雨水貯留槽１４に供給される。
【００６２】
取水管２８から分水槽４６への第１処理水の流入が終了すると、当該分水槽４６の内部には、分離された異物と分水槽４６の外部に溢れ出さなかった水（残留水）とが残る。その後、栓部材７２をバルブ本体７０から取り外してバルブ４８を開くと、分水槽４６内の残留水とともに、異物が一気に排出管２６に排出されて、雨水本管や合流式下水道管などに放流される。
【００６３】
このように、この実施例によれば、取水装置１２によって異物が除去された処理水のみを取り出して、その処理水を雨水貯留槽１６に供給することができる。このため、吸引ホース等を用いて雨水貯留槽１４内の異物を除去する作業が不要である。したがって、雨水貯留槽１４の維持管理の負担を軽減することができる。
【００６４】
また、この実施例によれば、槽本体１８内の処理水を取り出す取水管２８の取水口３６が、流入口３０よりも低位であって、かつ排出口３２よりも高位の高さ位置に配置される。ここで、特許文献２の渦流式固液分離装置のように、供給路（流入口）と排出路（取水口）とがほぼ同じ高さに設けられていると、水面に浮かび上がった非沈降性の物質（非沈殿異物）が処理水とともに排出路に流出してしまう。しかしながら、この実施例では、取水口３６が流入口３０よりも低位であって、かつ排出口３２よりも高位の高さ位置に配置されているため、流入管２４から槽本体１８内に流入した沈殿異物が槽本体１８の底部に沈殿して排出口３２に流れ込むとともに、非沈殿異物が水面に浮かび上がっても、取水口３６に流れ込むことがない。
【００６５】
さらに、降雨初期に流入管２４へと流れ込む雨水には、砂礫、ゴミ、落ち葉等の異物が多く含まれているが、この取水装置１２によれば、それら初期流入異物を含む雨水をそのまま排出口３２に流し込み、排出管２６から排出することができる。このため、槽本体１８内に生じる渦流によって雨水から異物を分離する前段で、大半の異物を除去することができる。
【００６６】
さらにまた、この実施例によれば、流入管２４が槽本体１８に対して接線方向に接続され、取水口３６が槽本体１８の中央部に配置される。このため、槽本体１８へ流入した雨水は、取水口３６（取水管２８）を支障とせずに、適切な渦流を形成しながら槽本体１８の内部を螺旋状に流動し、その渦流によって雨水に混入している異物を分離することができる。ここで、特許文献２の渦流式固液分離装置のように、排出路（取水口）が円筒型水槽の側部に設けられていると、たとえば渦流による遠心力が非沈降性の物質（非沈殿異物）にかかると、その非沈殿異物が円筒型水槽内の側部側に飛散してしまい、そのまま水とともに排出路から流出してしまう。しかしながら、この実施例によれば、取水口３６が槽本体１８の中央部に配置されているため、たとえ渦流による遠心力が非沈殿異物にかかっても、その非沈殿異物が取水口３６に流れ込むことがない。したがって、雨水に混入している非沈殿異物を適切に分離することができる。
【００６７】
さらに、この実施例では、取水管２８が槽本体１８内に延設されて、その下端部が取水口３６として下方向に向けて開口する。このため、水面に浮かび上がった非沈殿異物を、取水口３６から取水管２８に流れ込ませずに、槽本体１８の上部に滞留させることができる。さらに、取水口２８が下方向に向けて開口しているので、流入管２４から槽本体１８への雨水の流入が終了して槽本体１８内の水位が下がっても、非沈殿異物が残留水とともに取水口３６に流れ込むことがない。したがって、雨水に混入している非沈殿異物をより適切に分離することができる。
【００６８】
さらに、この実施例では、槽本体１８がその中心部に向かって下方に傾斜する傾斜底面２２を有しており、この傾斜底面２２の下端部に排出口３２が配置される。このため、槽本体１８の底部に沈殿した沈殿異物が排出口３２へスムーズに案内され、その沈殿異物が排出管２６から適切に排出される。
【００６９】
さらにまた、この実施例では、取水装置１２と雨水貯留槽１４とが分水装置１６を介して接続されており、取水装置１２が取り出した処理水（第１処理水）が分水装置１６に導流され、分水装置１６によってさらに異物が除去された処理水（第２処理水）が雨水貯留槽１４に供給される。このため、たとえ取水装置１２で除去することができなかった異物があっても、その異物を分水装置１６で分離して除去することができる。したがって、雨水貯留システム１０全体の維持管理性を向上させることができる。
【００７０】
図１０に示すこの発明の他の一実施例である雨水貯留システム１０は、取水装置１２と雨水貯留槽１４とが分水装置１６を介さずに接続されており、取水装置１２が取り出した処理水（第１処理水）がそのまま雨水貯留槽１４に供給される。以下、図１の実施例における雨水貯留システム１０と同様である部分に関しては、詳細な説明は省略する。
【００７１】
図１０に示すように、取水装置１２は、雨水から異物を分離する槽本体１８と、この槽本体１８を収容する外槽２０とを備えており、雨水貯留槽１４の近傍の地中に埋設される。取水管２８は、略逆Ｕ字状に形成され、その一方側端が槽本体１８の内部で取水口３６として開口し、その他方側端が槽本体１８の外部で開口する。このような雨水貯留システム１０では、取水口３６から取水管２８に取り出された処理水が、外槽２０に受水され、当該外槽２０から接続管４４に流れ込み、雨水貯留槽１４に供給される。
【００７２】
この実施例によれば、取水装置１２を収容する外槽２０を小型化することができる。このため、地面を掘削しなければならない範囲が狭まり、たとえ限られたスペースであっても雨水貯留システム１０を施工することができる。
【００７３】
なお、上述の各実施例ではいずれも、傾斜底面２２が槽本体１８の中心部に向かって下方に傾斜したが、これに限定される必要はなく、傾斜底面２２は、少なくとも排出口３２に向かって下方に傾斜していれば、槽本体１８の底部に沈殿した沈殿異物を排出口３２へ案内することができる。また、図１１に示すように、必ずしも槽本体１８の底面を傾斜させる必要はなく、槽本体１８の底面を平面状に形成してもよい。この場合には、残留水とともに排出口３２へ流れ込むことができなかった異物は、次の降雨時に槽本体１８に流入した雨水によって排出口３２に掃流される。
【００７４】
さらに、上述の各実施例ではいずれも、流入管２４が槽本体１８に対して接線方向に接続されたが、これに限定される必要はなく、少なくとも流入管２４の中心軸線を槽本体１８の径方向に対して所定角度で偏心した状態で接続すれば、雨水は槽本体１８に偏心流入し、槽本体１８内に渦流が生じる。
【００７５】
また、図示は省略するが、必ずしも槽本体１８の側面上に流入口３０を設ける必要はなく、流入管２４を槽本体１８内に延設して、その端部を流入口３０として槽本体１８内で当該槽本体１８の径方向に対して所定角度で偏心させた状態で開口させてもよい。
【００７６】
さらに、図１２に示すように、必ずしも流入管２４の中心軸線を槽本体１８の径方向に対して所定角度で偏心した状態で接続する必要はなく、槽本体１８に対して径方向に流入管２４を接続してもよい。
【００７７】
さらにまた、上述の各実施例ではいずれも、取水管２８を天板３４の中央部に挿通することによって、当該取水管２８を槽本体１８内に延設し、取水口３６を下方向に向けて開口させたが、これに限定される必要はない。図１３に示すように、取水管２８を槽本体１８の側面に挿通することによって、当該取水管２８を槽本体１８内に延設し、取水口３６を下方向に向けて開口させることもできる。
【００７８】
また、上述の各実施例ではいずれも、槽本体１８は、合成樹脂によって形成されたが、これに限定される必要はなく、レジンコンクリートやプレキャストコンクリートなどによって槽本体１８を形成してもよい。また、たとえば、ステンレスなどの金属によって槽本体１８を形成してもよい。
【００７９】
なお、上述した径や高さ等の具体的数値は、いずれも単なる一例であり、必要に応じて適宜変更可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】この発明の一実施例の雨水貯留システムを示す図解図である。
【図２】図１の雨水貯留システムを示す上面図である。
【図３】図１の取水装置を示す図解図である。
【図４】図１の分水装置の分水槽を示す図解図である。
【図５】図１の分水装置のバルブを示す図解図である。
【図６】図１の取水装置に雨水が流入した様子を示す図解図である。
【図７】図１の取水装置に雨水が流入した様子を示す図解図である。
【図８】図１の取水装置に雨水が流入した様子を示す図解図である。
【図９】図１の分水装置に雨水が流入した様子を示す図解図である。
【図１０】この発明の別の実施例の雨水貯留システムを示す図解図である。
【図１１】取水装置の変形実施例を示す図解図である。
【図１２】取水装置の変形実施例を示す図解図である。
【図１３】取水装置の変形実施例を示す図解図である。
【符号の説明】
【００８１】
１０ …雨水貯留システム
１２ …取水装置
１４ …雨水貯留槽
１６ …分水装置
１８ …槽本体
２０ …傾斜底面
２４ …流入管
２６ …排出管
２８ …取水管
３０ …流入口
３２ …排出口
３６ …取水口
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流入する雨水から混入している異物を分離し、異物を除いた水を取り出して雨水貯留槽に供給する取水装置であって、
有底筒状に形成される槽本体、
前記槽本体に設けられる流入口を通して当該槽本体内に雨水を流入させる流入管、
前記流入口よりも低位に設けられる排出口を通して当該槽本体内の異物を排出する排出管、および
前記流入口よりも低位であって、かつ前記排出口よりも高位に設けられる取水口を通して水を取り出す取水管を備える、取水装置。
【請求項２】
前記流入口は、前記槽本体の側面に設けられ、
前記排出口は、前記槽本体の底面に設けられ、
前記取水口は、前記槽本体の内部における前記流入管の管底よりも低位に設けられる、請求項１記載の取水装置。
【請求項３】
前記流入口の中心軸線を前記槽本体の径方向に対して所定角度で偏心させ、前記取水口を前記槽本体の中心部に配置した、請求項１または２記載の取水装置。
【請求項４】
前記取水管を前記槽本体内に延設して、前記取水口を下方に向けて開口させた、請求項１ないし３のいずれかに記載の取水装置。
【請求項５】
前記槽本体は、前記排出口に向かって下方に傾斜する傾斜底面を有し、
前記排出口は、前記傾斜底面の下端部に配置される、請求項１ないし４のいずれかに記載の取水装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれかに記載の取水装置と前記取水管から取り出した水を貯留する雨水貯留槽とを備える、雨水貯留システム。
【請求項７】
流入する水に渦流を生じさせることによって異物を分離し、異物を除いた水を分水する渦流式分水装置をさらに備え、この渦流式分水装置を介して前記取水装置と前記雨水貯留槽とを接続した、請求項６記載の雨水貯留システム。
【請求項１】
流入する雨水から混入している異物を分離し、異物を除いた水を取り出して雨水貯留槽に供給する取水装置であって、
有底筒状に形成される槽本体、
前記槽本体に設けられる流入口を通して当該槽本体内に雨水を流入させる流入管、
前記流入口よりも低位に設けられる排出口を通して当該槽本体内の異物を排出する排出管、および
前記流入口よりも低位であって、かつ前記排出口よりも高位に設けられる取水口を通して水を取り出す取水管を備える、取水装置。
【請求項２】
前記流入口は、前記槽本体の側面に設けられ、
前記排出口は、前記槽本体の底面に設けられ、
前記取水口は、前記槽本体の内部における前記流入管の管底よりも低位に設けられる、請求項１記載の取水装置。
【請求項３】
前記流入口の中心軸線を前記槽本体の径方向に対して所定角度で偏心させ、前記取水口を前記槽本体の中心部に配置した、請求項１または２記載の取水装置。
【請求項４】
前記取水管を前記槽本体内に延設して、前記取水口を下方に向けて開口させた、請求項１ないし３のいずれかに記載の取水装置。
【請求項５】
前記槽本体は、前記排出口に向かって下方に傾斜する傾斜底面を有し、
前記排出口は、前記傾斜底面の下端部に配置される、請求項１ないし４のいずれかに記載の取水装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれかに記載の取水装置と前記取水管から取り出した水を貯留する雨水貯留槽とを備える、雨水貯留システム。
【請求項７】
流入する水に渦流を生じさせることによって異物を分離し、異物を除いた水を分水する渦流式分水装置をさらに備え、この渦流式分水装置を介して前記取水装置と前記雨水貯留槽とを接続した、請求項６記載の雨水貯留システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１０−４３４２０（Ｐ２０１０−４３４２０Ａ）
【公開日】平成２２年２月２５日（２０１０．２．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２０６５５３（Ｐ２００８−２０６５５３）
【出願日】平成２０年８月１１日（２００８．８．１１）
【出願人】（５０５１４２９６４）クボタシーアイ株式会社 (192)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年２月２５日（２０１０．２．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年８月１１日（２００８．８．１１）
【出願人】（５０５１４２９６４）クボタシーアイ株式会社 (192)
【Ｆターム（参考）】
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