JP2009293293A - 渦流式分水装置およびそれを用いた雨水貯留システム - Google Patents

Abstract

【課題】分水槽内の異物を簡単に除去することができる新規な渦流式分水装置及び雨水貯留システムを提供する。
【解決手段】分水槽１２は、たとえば、有底円筒状に形成され、その接線方向に雨水流入管１０２が接続される。給水手段１６，１０４は、分水槽１２の外部に流出した雨水を雨水貯留槽１００に供給する。また、第１排出手段１４，１０６は、分水槽１２内に残る異物を当該分水槽１２の底部から水とともに一気に排出させる。このような渦流式分水装置１０では、雨水流入管１０２から分水槽１２へ流入した雨水が、渦流を形成しながら分水槽１２の内部を螺旋状に流動し、この渦流によって、雨水に混入している異物が分離される。そして、異物が除去された処理水が雨水貯留槽１００に供給される。雨水流入管１０２から分水槽１２への雨水の流入が終了すると、たとえば分水槽１２内の残留水とともに、雨水から分離された異物が排出される。
【選択図】図１

Description

この発明は渦流式分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て、異物を除いた処理水を雨水貯留槽に供給する、渦流式分水装置およびそれを用いた雨水貯留システムに関する。

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。

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）の小さいものから、貯留タンク内に留まって移動しない密度の大きいものまであるので、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。

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、密度の小さい浮遊異物は、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。

また、合流式下水道の分野では、渦流式分水装置が知られている。渦流式分水装置は、流入する水に渦流を生じさせることによって、水に含まれる異物を分離するものである。たとえば、特許文献２に開示される水処理装置（渦流式分水装置）は、下水が流入するマンホールと、下水を処理水と汚水とに分離する分離装置と、汚水を排出するボルテックバルブとを備えている。そして、特許文献２の技術では、処理水は、流出管から河川等へ排出され、汚水は、ボルテックバルブを介して出口管部からそのまま下水処理場に送られる。

また、たとえば、特許文献３に開示される中央流入雨水用の渦流型の分離装置は、分離容器と、分離容器内に設けられる円筒状の導流板と、導流板に接続されて雨水を流入させる流入管と、沈殿物の再浮上を防ぐ孔付き斜板と、分離容器に接続されて雨水を流出させる流出管とを備えている。そして、特許文献３の技術では、導流板の内部での下向きの渦流と、導流板の外部での上向きの渦流とによって、雨水から浮遊物や固形物（異物）を分離し、分離された雨水を流出管から流出させる。また、分離容器内に残る異物は、分離容器の上部に設けられる分離物除去孔から除去される。
特開２００６−３２２１４９号公報 [Ｅ０３Ｆ １／００] 特開２００３−８０２４１号公報 [Ｃ０２Ｆ １／３８] 特開２００７−３２２６７号公報 [Ｅ０３Ｆ ５／１４]

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。

また、特許文献２の技術では、流入異物が、ボルテックバルブを通らずに、処理槽の底部に拡散して堆積してしまう可能性がある。堆積した異物は、作業者が処理槽内に入る等して、吸引ホース等を用いて除去する必要があるので、やはり維持管理に手間がかかる。

さらに、特許文献２の技術では、異物を多く含む汚水を、ボルテックバルブを介して出口管部からそのまま下水処理場に排出するようにしている。しかし、雨水貯留槽に流入される雨水は、一時的に貯留したり、排出のタイミングを遅らせたりする必要がある雨水、つまり、すぐに排出してしまうと浸水被害が発生する恐れのある雨水を含んでいる。したがって、雨水の一部（汚水）をそのまま排出してしまう特許文献２のような技術を雨水貯留槽の上流側に設けると、浸水被害を防止できない可能性が高まる等の不具合が生じてしまう。

また、特許文献３の技術においても、分離容器内に残る異物は、吸引ホース等を用いて除去する必要があるため、維持管理に手間がかかる。

それゆえに、この発明の主たる目的は、新規な、渦流式分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。

この発明の他の目的は、分水槽内の異物を簡単に除去することができる、渦流式分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。

この発明のさらに他の目的は、雨水貯留槽の維持管理の負担を軽減できる、渦流式分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。

この発明は、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、この発明を何ら限定するものではない。

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て、異物を除いた処理水を雨水貯留槽に供給する渦流式分水装置であって、雨水に渦流を生じさせることによって異物を分離し、処理水を分水する分水槽、処理水を分水槽から雨水貯留槽に供給するための供給手段、および分水槽内に残る異物を、当該分水槽から水とともに排出させるための第１排出手段を備える、渦流式分水装置である。

第１の発明では、渦流式分水装置（１０）は、分水槽（１２）を含み、雨水から混入している異物を分離して、異物を除いた処理水を雨水貯留槽（１００）に供給する。分水槽は、たとえば、有底円筒状に形成され、その接線方向に雨水流入管（１０２）が接続される。給水手段（１６，１０４）は、たとえば外槽（１６）と雨水貯留浸透槽とを接続する雨水流出管（１０４）を含み、分水槽の外部に流出した処理水を雨水貯留槽に供給する。また、第１排出手段（１４，１０６）は、たとえば分水槽の底部に設けられる第１バルブ（１４）を含み、当該分水槽内に残る異物を水とともに一気に排出させる。このような渦流式分水装置では、雨水流入管から分水槽へ流入した雨水が、渦流を形成しながら分水槽の内部を螺旋状に流動し、この渦流によって、雨水に混入している異物が分離される。そして、異物が除去された処理水が、給水手段によって雨水貯留槽に供給される。雨水流入管から分水槽への雨水の流入が終了すると、当該分水槽の内部には、雨水から分離された異物が残る。そして、雨水から分離された異物が、第１排出手段によって、たとえば分水槽内の残留水とともに排出される。

第１の発明によれば、分水槽の内部に残っている異物を簡単に除去することができる。

第２の発明は、第１の発明に従属し、第１排出手段は、分水槽内に残る異物を当該分水槽内に残る水によって掃流する掃流手段である。

第２の発明では、第１排出手段（１４，１０６）は、分水槽（１２）内に残る異物を、当該分水槽内の残留水によって掃流する掃流手段である。このような渦流式分水装置（１０）では、雨水流入管から分水槽への雨水の流入が終了すると、当該分水槽の内部には、雨水から分離された異物と分水槽の外部に流出しなかった残留水とが残る。そして、雨水から分離された異物が分水槽内の残留水とともに一気に掃流される。

第２の発明によれば、異物を排出するための水を別途用意する必要がなく、任意のタイミングで分水槽の内部に残っている異物を除去することができる。

第３の発明は、第１または第２の発明に従属し、分水槽の中央上部に設けられる浮遊異物収集部をさらに備える。

第３の発明では、渦流式分水装置（１０）は、浮遊異物収集部（２６）をさらに備える。浮遊異物収集部は、たとえばラッパ状に形成され、分水槽（１２）の槽本体（２０）の中央上部に設けられる。このような渦流式分水装置では、雨水に混入している浮遊異物は、渦流によって分水槽の中心付近に集められ、浮遊異物収集部の内部に滞留する。

第３の発明によれば、雨水に混入している浮遊異物を適切に分離することができる。

第４の発明は、第１ないし第３の発明のいずれかに従属し、分水槽の内部に設けられる傾斜仕切板をさらに備える。

第４の発明では、渦流式分水装置（１０）は、傾斜仕切板（３６）をさらに備える。傾斜仕切板は、たとえば、その外縁部から中央部に向かう下り傾斜を有するすり鉢状に形成され、分水槽（１２）の槽本体（２０）の内部に設けられる。傾斜仕切板の中央部には、開口（３８）が形成され、さらにその開口の周囲には、複数の小孔（４０）が形成される。このような渦流式分水装置では、雨水に混入している沈殿異物は、渦流によって分水槽の中心付近に集められ、傾斜仕切板の開口を通って分水槽の底部に沈殿した後、当該傾斜仕切板によって上方に流動しないようにとどめられる。

第４の発明によれば、雨水に混入している沈殿異物を適切に分離することができる。

第５の発明は、第１ないし第４の発明のいずれかに従属し、雨水貯留槽内に貯留された処理水を、分水槽内を通して排出させるための第２排出手段をさらに備える。

第５の発明では、渦流式分水装置（１０）は、雨水貯留槽（１００）内に貯留されている雨水を分水槽（１２）の内部を通して排出させるための第２排出手段（７０，１０４）をさらに備える。このような渦流式分水装置では、雨水貯留槽内に貯留されている雨水は、分水槽（１２）の底部に流入する。そして、分水槽の底部に流入した雨水は、当該分水槽内の異物とともに排出される。

第５の発明によれば、雨水貯留槽内の雨水を任意のタイミングで外部に排出することができる。さらに、雨水貯留槽内の貯留水が分水槽を通って排出されるため、分水槽内の異物を十分な量の水によって掃流することができる。

第６の発明は、第１ないし第５の発明のいずれかに従属し、分水槽内の雨水の旋回を補助するための旋回補助手段をさらに備える。

第６の発明では、渦流式分水装置（１０）は、分水槽（１２）内を流動する雨水の旋回を補助するための旋回補助手段（６６，６８）をさらに備え、実施例では、旋回補助手段はサイフォン管（６６）である。このような渦流式分水装置では、いわゆるサイフォン現象によって、分水槽内の雨水がサイフォン管に吸引されることにより、分水槽内を流動する雨水の旋回が補助される。

第６の発明によれば、分水槽内に適切な渦流を形成することができる。

第７の発明は、第１ないし第６のいずれかの発明の渦流式分水装置を地中に埋設し、その渦流式分水装置を介して雨水流入施設と前記雨水貯留槽とを接続した、雨水貯留システムである。

第７の発明では、渦流式分水装置（１０）は、たとえば雨水貯留槽（１００）の近傍の地中に埋設される。渦流式分水装置では、雨水を流入させるための雨水流入施設として、分水槽（１２）の接線方向に雨水流入管（１０２）が接続される。また、渦流式分水装置と雨水貯留槽とは、たとえば雨水流出管（１０４）によって接続され、当該渦流式分水装置の分水槽によって異物を除去された処理水のみが雨水貯留槽に供給される。

第７の発明によれば、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。

この発明によれば、雨水から分離された異物を、たとえば分水槽内の残留水によって一気に排出することができる。したがって、分水槽の内部に残っている異物を簡単に除去することができる。

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。

図１を参照して、この発明の一実施例である渦流式分水装置（以下、単に「分水装置」という。）１０は、分水槽１２および第１バルブ１４を含み、雨水に混入している異物を分離して、雨水貯留槽１００に異物を除いた雨水（処理水）を供給するものである。

図１に示すように、分水装置１０は、雨水貯留槽１００の近傍に埋設され、この分水装置１０には、道路脇の側溝や雨水桝などから集めた雨水が流入する雨水流入管（以下、単に「流入管」という。）１０２、およびその雨水を分水槽１２で処理した処理水を雨水貯留槽１００に供給する雨水流出管（以下、単に「流出管」という。）１０４が接続される。換言すると、流入管１０２と雨水貯留槽１００とは、分水装置１０を介して接続されている。また、分水装置１０には、雨水から分離した異物を水と共に雨水本管や合流式下水道管などに放流する異物排出管（以下、単に「排出管」という。）１０６が接続される。

なお、分水装置１０は、雨水貯留槽１００を新設する際に設けてもよいし、既設の雨水貯留槽１００に追加で設けてもよい。

先ず、雨水貯留槽１００について簡単に説明する。雨水貯留槽１００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１００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。

具体的には、雨水貯留槽１００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分水装置１０を接続するようにもできる。

なお、雨水貯留槽１００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１００とは、これら３つのタイプの全てを含む概念である。

以下には、一例として、「浸透型」の雨水貯留槽１００に接続する分水装置１０について説明する。

図２に示すように、分水装置１０は、雨水から異物を分離する分水槽１２、分水槽１２に設けられる第１バルブ１４、およびこれらを収容する外槽１６を備える。

外槽１６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、詳細は後述するが、分水槽１２から溢れ出した処理水を受水する部位である。外槽１６の上部には、点検孔１８が形成され、点検孔１８は地表に臨ませられる。点検孔１８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１６内の点検が可能となり、場合によっては外槽１６内への人の出入りを可能にする。

外槽１６の側面には、雨水貯留槽１００と接続される流出管１０４が取り付けられており、この流出管１０４から外槽１６内の処理水が雨水貯留槽１００に供給される。流出管１０４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２００ｍｍである。

図３および図４に示すように、分水槽１２は、塩化ビニルなどの合成樹脂によって形成され、有底円筒状の槽本体２０を含む。槽本体２０の大きさは、雨水貯留槽１００の大きさや、分水槽１２に流入する雨水の想定流入量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、分水槽１２の外径は６３０ｍｍであり、その長さ（高さ）は１０００ｍｍである。

分水槽１２は、垂直上方向に向けて開口しており、その上方開口のレベルＬ１は、詳細は後述する、オーバーフロー管１０８の上方開口のレベルＬ２よりも低位に設定されるとともに、雨水貯留槽１００における上限水位のレベルＬ３よりも高位に設定されている（図７参照）。

また、分水槽１２の上方開口には、天板２２が設けられる。天板２２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２４を有する。

さらに、分水槽１２の中央上部には、ラッパ状に形成される浮遊異物収集部２６が設けられる。具体的には、浮遊異物収集部２６は、分水槽１２の上方開口（外筒部２４）に挿通される内筒部２８と、その内筒部２８の下端から円錐状に拡径する円錐部３０とを有する。浮遊異物収集部２６（内筒部２８）の上端は、たとえば垂直上方向に向けて開口しており、その上方開口の高さのレベルＬ４は、分水槽１２の上方開口のレベルＬ１よりも高位に設定される（図７参照）。また、内筒部２８の外径は、天板２２の外筒部２４の内径よりも小さく設定され、内筒部２８と外筒部２４との間には、隙間３２が形成される。また、内筒部２８の外側面には、係止部３４が形成され、この係止部３４と天板２２とを接合することにより、天板２２に浮遊異物収集部２６が固定的に取り付けられる。この実施例では、係止部３４は、内筒部２８の外側面から突出する三角板状に形成されるが、内筒部２８と外筒部２４との間の隙間３２を閉塞することなく、天板２２或いは槽本体２０に浮遊異物収集部２６を固定できれば、係止部３４の形状および配置位置は特に問わない。

また、分水槽１２の内部には、傾斜仕切板３６が設けられる。図５に示すように、傾斜仕切板３６は、その外縁部から中央部に向かう下り傾斜を有するすり鉢状に形成され、その中央部に形成される開口３８、および開口３８の周囲に形成される複数の小孔４０を有している。開口３８の径は、たとえば１００ｍｍであり、小孔４０の径は、たとえば２０ｍｍである。

また、分水槽１２には、流入管１０２が接続される。流入管１０２は、外槽１６を貫通して分水槽１２まで延び、分水槽１２（槽本体２０）に対して接線方向に接続される。すなわち、流入管１０２と雨水貯留槽１００とは、分水装置１０を介して接続されている。流入管１０２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、少なくとも分水槽１２の底面のレベルＬ５よりも高位の位置に接続され、たとえば浮遊異物収集部２６と傾斜仕切板３６との間の高さに接続される（図７参照）。流入管１０２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１５０ｍｍである。このように、雨水の想定流入量に合わせて、流入管１０２の内径を適宜変更することにより、雨水から異物を分離するのに最適な渦流を形成することができる。

また、分水槽１２には、複数、この実施例では３つの脚部４２が設けられる。脚部４２は、たとえば塩化ビニルなどの合成樹脂によって円筒状に形成され、分水槽１２の底面における高さのレベルＬ５が排出管１０６の管底の高さのレベルＬ６よりも高くなるように、槽本体３０を支持している。これにより、分水槽１２内に残った水や異物は、排出管２０から速やか（滑らか）に排出されることになる。

さらに、分水槽１２の底部には、第１バルブ１４が設けられ、この第１バルブ１４を介して分水槽１２に排出管１０６が接続される。第１バルブ１４は、図６に示すように、バルブ本体４４と当該バルブ本体４４に挿し込む栓部材４６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４４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４４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４６の着脱が可能になり、地表からのバルブ本体４４内の点検が可能になる。バルブ本体４４の内径は、分水槽１２の大きさに応じて適宜設定され、たとえば２１０ｍｍである。

バルブ本体４４の底部には、排出管１０６と接続される管接続部４８が形成され、それより少し上方に分水槽１２と接続される槽接続部５０が形成される。また、バルブ本体４４の内部には、栓受部５２が形成される。栓受部５２は、漏斗状に形成され、バルブ本体４４の内側面から斜め下方向に突出する傾斜部５４と、当該傾斜部５４の下端から延びる直管部５６とを含む。直管部５６の内径は、たとえば１３０ｍｍである。

なお、槽接続部５０側の栓受部５２の傾斜部５４上端は、槽接続部５０の底面と同じ高さ、或いは槽接続部５０の底面より下に配置される。また、栓受部５２の直管部５６の下端は、管接続部４８の上端付近の高さに配置され、バルブ本体４４の底面に近づきすぎないようにされる。これにより、槽接続部５０からバルブ本体４４内に流入した水や異物は、バルブ本体４４内でその流れが阻害されること無く、管接続部４８から速やか（滑らか）に排出されることになる。

また、図６では、バルブ本体４４の底面が水平方向に形成される第１バルブ１４を例示してあるが、バルブ本体４４の底面には、管接続部４８に向かう下り傾斜やインバート（導流用の溝）を形成してもよく、これにより、水や異物をより滑らかに流すことができる。

栓部材４６は、バルブ本体４４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４４に対して着脱可能に取り付けられる。栓部材４６は、円筒状に形成され、バルブ本体４４の栓受部５２から地表面近くまで延びる長さ（高さ）を有している。また、栓部材４６の下部には、縮径部５８が形成される。縮径部５８の外径は、たとえば１３０ｍｍであり、上述した直管部５６の内径に対応させて設定される。また、縮径部５８の外側面には、周方向に延びる環状の溝が形成され、この溝には、シール部材６０が装着される。

このような第１バルブ１４は、市販品を組み合わせることによっても製作することができる。たとえば、上方と側方と下方とに開口を有するドロップ枡と３本の塩ビ管（第１塩ビ管，第２塩ビ管，第３塩ビ管）と円形の塩ビ板を用意する。そして、ドロップ桝の下方開口を囲繞するように、当該ドロップ枡の外周面底部と第１塩ビ管の上方開口とを溶接する。それから、第１塩ビ管の下方開口を塩ビ板によって封止し、さらに当該第１塩ビ管の管壁を穿口して、その穿口に第２塩ビ管の一方開口を溶接する。すると、ドロップ枡の下方開口が栓受部５２として機能し、そのドロップ枡の側方開口が管接続部４８として機能し、第２塩ビ管の他方開口が槽接続部５０として機能する。また、栓部材４６は、第３塩ビ管の下端部を絞り加工して、その外面にシール部材６０を装着するとよい。

管接続部４８には、排出管１０６が接続される。排出管１０６は、外槽１６を貫通して雨水本管や合流式下水道管などに接続され、その内径は、雨水の想定流入量に応じて適宜設定され、たとえば１２５ｍｍである。

また、排出管１０６には、外槽１６内において、オーバーフロー管１０８が設けられる。オーバーフロー管１０８は、排出管１０６から垂直上方向に分岐して外槽１６内で開口しており、外槽１８内に在る処理水を排出管１０６に導流して、雨水本管や合流式下水道管などに放流する。

ここで、図７を参照して、雨水貯留槽１００が満水状態になっていなければ、外槽１６内に在る処理水の水位は、雨水貯留槽１００内に貯留されている雨水（貯留水）の水位と等しいといえる。このため、オーバーフロー管１０８の上方開口の高さのレベルＬ２を雨水貯留槽１００における上限水位の高さのレベルＬ３よりも低位に設定した場合には、雨水貯留槽１００内に処理水を貯留することのできない空き空間（デッドスペース）が生じてしまい、当該雨水貯留槽１４の貯留空間を有効に活用することができない。これに対し、オーバーフロー管１０８の上方開口の高さのレベルＬ２を浮遊異物収集部２６の上方開口の高さのレベルＬ４よりも高位に設定した場合には、浮遊異物収集部２６内に滞留している浮遊異物が当該浮遊異物収集部２６の上方開口などから外部に流出してしまう可能性がある。したがって、オーバーフロー管１０８の上方開口の高さのレベルＬ２を雨水貯留槽１００における上限水位の高さのレベルＬ３よりも高位に設定するとともに、浮遊異物収集部２６の上方開口の高さのレベルＬ４よりも低位に設定すると好適である。

このような分水装置１０では、道路脇の側溝や雨水桝などから流入管１０２へと流れ込んだ雨水が、この流入管１０２から分水槽１２へ接線方向に流入する。すると、分水槽１２へ流入した雨水は、渦流を形成しながら分水槽１２の内部を螺旋状に流動する。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て、この異物が分水槽１２の中心付近に集められる。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、傾斜仕切板３６の開口３８を通って槽本体２０の底部に沈殿し、落ち葉などの水よりも比重の小さい浮遊異物は、浮かび上がって浮遊異物収集部２６の内部に滞留する。また、分水槽１２の中心付近に集められなかった浮遊異物は、天板２２の下方かつ外筒部２４の外側に滞留する。そして、分水槽１２内の水位が上昇し、異物が除かれた雨水（処理水）が、外筒部２４と内筒部２８との隙間３２から分水槽１２の外部に溢れ出す。分水槽１２から溢れ出した処理水は、外槽１６に受水されて、当該外槽１６から流出管１０４に流れ込み、雨水貯留槽１００に供給される。そして、雨水貯留槽１００が満水となった場合には、外槽１６から雨水貯留槽１００への処理水の供給がとまり、当該外槽１６内の処理水がオーバーフロー管１０８によって排出管２０に導流される。その後、流入管１０２から分水槽１２への雨水の流入が終了すると、当該分水槽１２の内部には、雨水から分離された異物と分水槽１２の外部に溢れ出さなかった雨水（残留水）とが残る。そして、栓部材４６をバルブ本体４４から取り外して第１バルブ１４を開くと、分水槽１２内の残留水とともに、雨水から分離された異物が一気に排出管１０６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。このように、分水装置１０によれば、分水槽１２の内部に残っている異物を簡単に除去することができる。

さらに、このような分水装置１０と雨水貯留槽１００とを組み合わせた雨水貯留システムでは、分水槽１２によって異物を除去された処理水のみが雨水貯留槽１００に供給される。このため、吸引ホース等を用いて雨水貯留槽１００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１００の維持管理の負担を軽減することができる。

また、この実施例では、雨水から分離された異物が、分水槽１２内の残留水によって排出管１０６に掃流される。このため、異物を排出するための水を別途用意する必要がなく、任意のタイミングで分水槽１２の内部に残っている異物を除去することができる。

さらに、この実施例では、分水槽１２の中央上部に浮遊異物収集部２６が設けられる。このため、落ち葉などの水よりも比重の小さい浮遊異物を浮遊異物収集部２６の内部に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浮遊異物を適切に分離することができる。

また、この実施例では、分水槽１２の内部に傾斜仕切板３６が設けられる。このため、雨水から分離した沈殿異物を分水槽１２の底部に沈殿させた後、当該沈殿異物が上方に流動しないようにとどめることができる。したがって、雨水に混入している沈殿異物を適切に分離することができる。

さらにまた、この実施例では、分水槽１２と当該分水槽１２に設けられる第１バルブ１４とが、外槽１６内に収容されてユニット化されている。したがって、分水装置１０の据付、配管作業の削減ひいては施工性の向上が実現される。

なお、上述の実施例では、合成樹脂製の分水槽１２を用いたが、これに限定される必要はない。たとえば、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分水槽１２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分水槽１２を形成してもよい。

また、上述の実施例では、外槽１６と雨水貯留槽１００とが流出管１０４によって接続され、この流出管１０４を介して外槽１６内の処理水が雨水貯留槽１００に供給されたが、これに限定される必要はない。たとえば、図示は省略するが、外槽１６と雨水貯留槽１００とを隣接させることによって、外槽１６内の処理水を直接雨水貯留槽１００に供給することもできる。

さらにまた、上述の実施例では、槽本体２０の上端に天板２２が設けられ、その天板２２に浮遊異物収集部２６が固定的に取り付けられたが、これに限定される必要はない。たとえば、図示は省略するが、槽本体２０の上面に係止部３４を容易には動かないように載置することによって、浮遊異物収集部２６を設けてもよい。

さらに、図８および図９に示すように、分水槽１２の内部に、雨水に混入している浮遊異物を浮遊異物収集部２６に誘導するための誘導部材６２を設けることもできる。誘導部材６２は、塩化ビニルなどの合成樹脂からなり、槽本体１８の内壁面から斜め上方向すなわち浮遊異物収集部２６の円錐部３０に向かう方向に突出する板状体であり、槽本体１８の内壁面に沿った略Ｃ字状に形成される。誘導部材６２の周方向における一方側端６２ａは、上面視で分水槽１２と流入管１０２との接続箇所の上方を覆っており、さらにその一方側端６２ａから他方側端６２ｂに向かうにしたがって、徐々に高さのレベルが低位になるように設けられる。この場合には、流入管１０２から分水槽１２に流入した雨水に混入している浮遊異物は、当該分水槽１２に流入すると同時に浮き上がって誘導部材６２にぶつかる。そして、誘導部材６２に沿って分水槽１２内を流動し、その後、渦流によって分水槽１２の中心付近に集められて、浮遊異物収集部２６に到達する。したがって、雨水に混入している浮遊異物を確実に分離することができる。

さらにまた、図１０に示すように、分水槽１２の底面に、第１バルブ１４の槽接続部５０に向かう傾斜を形成することもできる。この場合には、雨水から分離された異物をより速やか（滑らか）に排出管１０６に排出することができることができる。

また、図１１に示すように、分水槽１２の底面に、当該分水槽１２の中心向かう傾斜を形成し、この中心から第１バルブ１４の槽接続部５０へと延びる流路６４を設けることもできる。この場合にも、雨水から分離された異物をより速やか（滑らか）に排出管１０６に排出することができることができる。

図１２に示すこの発明の他の一実施例である分水装置１０は、分水槽１２内の雨水の旋回を補助するための旋回補助手段をさらに備える。以下、図１の実施例における分水装置１０と同様である部分に関しては、詳細な説明は省略する。

図１２に示すように、分水装置１０は、第１バルブ１４の管接続部４８と管接続部５０とを連通するサイフォン管６６をさらに備える。

サイフォン管６６は、塩化ビニルなどの合成樹脂によって曲管状に形成され、その内径は、たとえば３０ｍｍである。具体的には、サイフォン管６６は、槽接続部５０から斜め上方向に立ち上がり、その最上部で水平方向に屈曲して少し延び、そして管接続部４８に向けて垂直下方向に屈曲する。サイフォン管６６の最上部における管底の高さのレベルＬ７は、分水槽１２に流入した雨水の全てがサイフォン管６６に流れてしまわないように、分水槽１２の上方開口のレベルＬ１とほぼ同位に設定されている。また、サイフォン管６６の最上部には、当該サイフォン管６６とバルブ本体４４とを連通する吸気管６８が設けられる。吸気管６８は、サイフォン管６６の最上部から垂直下方向に向けて延び、その最下部で水平方向に屈曲して、バルブ本体４４に接続される。このため、吸気管６８の最下部における管頂の高さのレベルＬ８は、分水槽１２の上方開口のレベルＬ１よりも低位に設定されている。

この実施例では、分水槽１２内の水位がサイフォン管６６の最上部における管底の高さのレベルＬ７まで上昇すると、いわゆるサイフォン現象によって、槽接続部５０から分水槽１２内の雨水がサイフォン管６６に吸引され、管接続部４８から排出管１０６に排出される。これにより、分水槽１２内を流動する雨水の旋回が補助されて、分水槽１２内に適切な渦流が形成される。その後、分水槽１２への雨水の流入が終了すると、サイフォン管６６によって雨水を吸引されている分水槽１２内の水位とともにバルブ本体４４内の水位が徐々に低下する。そして、バルブ本体４４内の水位が吸気管６８の最下部における管頂の高さのレベルＬ８まで降下すると、吸気管６８を介してバルブ本体４４からサイフォン管６６に空気が流入して、サイフォン現象が破られる。

このように、この実施例によれば、サイフォン管６６が分水槽１２内の雨水を吸引することによって、当該分水槽１２内を流動する雨水の旋回が補助されて、分水槽１２内に適切な渦流が形成される。

なお、この場合には、分水槽１２に流入した雨水の一部がサイフォン管６６を介してそのまま排出管１０６から雨水本管や合流式下水道管などに放流されるが、当該サイフォン管６６は、異物を排出するための部位ではないため、流量が許容放出量以下に制限される小径管を適用することができ、雨水をそのまま排出しても上述した特許文献２のような浸水被害が発生する恐れはないといえる。

また、上述の実施例では、分水槽１２内の雨水の旋回を補助するための旋回補助手段として、第１バルブ１４の管接続部４８と管接続部５０とを連通するサイフォン管６６が設けられたが、これに限定される必要はない。たとえば、分水槽１２の下部より雨水の許容放出量以下の排出を行うなどの方法によって、当該分水槽１２内の雨水の旋回を補助することができる。

ところで、上述の実施例では、分水装置１０を「浸透型」の雨水貯留槽１００に接続したが、これに限定される必要はなく、分水装置１０を「貯留型」の雨水貯留槽１００に接続してもよい。ただし、この場合には、雨水貯留槽１００内に貯留されている雨水（貯留水）を地中に浸透させることができないため、この貯留水を雨水貯留槽１００の外部に排出する手段が必要である。

そこで、図１３に示すこの発明の他の一実施例である分水装置１０は、第２バルブ７０をさらに備える。以下、図１の実施例における分水装置１０と同様である部分に関しては、詳細な説明は省略する。

図１３に示すように、分水装置１０は、第２バルブ７０をさらに備える。第２バルブ７０は、分水槽１２の底部に設けられ、第１バルブ１４と略同形状を有している。ただし、第１バルブ１４では、バルブ本体４４の底部に排出管１０６と接続される管接続部４８が形成され、それより少し上方に分水槽１２と接続される槽接続部５０が形成されたが、第２バルブ７０では、バルブ本体４４の底部に流出管１０４に向けて外槽１６内で開口する流入部７２が形成され、それより少し上方に分水槽１２と接続される流出部７４が形成される。なお、それ以外の第１バルブ１４と第２バルブ７４との共通する部分については同じ番号を付して、その説明を省略する。

このような分水装置１０では、先ず、第１バルブ１４を開くと、分水槽１２内の残留水とともに、雨水から分離された異物が排出される。続いて、第２バルブ７０を開くと、雨水貯留槽１００内の貯留水が流入部７２に流れ込み、流出部７４から分水槽１２内に流入する。そして、分水槽１２内に残留している異物とともに槽接続部５０に流れ込み、管接続部４８から排出管１０６に排出される。この場合には、流出管１０４の管底の高さのレベルＬ９を排出管１０６の管底の高さのレベルＬ６よりも高位に設定すると、可及的多くの貯留水を排出管１０６に排出することができ、好適である。

このように、この実施例によれば、雨水貯留槽１００内の貯留水を任意のタイミングで当該雨水貯留槽１００の外部に排出することができる。さらに、雨水貯留槽１００内の貯留水が分水槽１２を通って排出管１０６に排出されるため、分水槽１２内に残留している異物を十分な量の水によって確実に排出管１０６に掃流することができる。

なお、第２バルブ７０の流出部７４に逆止弁７６を設けることもできる。この場合には、流入部７２から第２バルブ７０に流れ込んだ雨水は、流出部７４から分水槽１２内に流入するが、分水槽１２内の雨水が流出部７４から逆流しようとすると、逆止弁７６が流出部７４を塞ぐ。

また、第２バルブ７０の流入部７２に、放流量が急増しないように、流量制限オリフィスを設けることもできる。

図１４および図１５に示すように、雨水貯留槽１００内の貯留水を外部に排出する手段として、当該雨水貯留槽１００に流出施設１１０を設けることもできる。

図１４に示すように、流出施設１１０は、マンホール１１２を含み、雨水貯留槽１００の近傍の地中に埋設される。マンホール１１２は、たとえば有底円筒状に形成され、その下部には、雨水貯留槽１００からの雨水をマンホール１１２に流出させる接続管１１４が取り付けられる。また、それよりさらに下部には、マンホール１１２内の雨水を雨水本管や合流式下水道管などに放流する外部流出管１１６が取り付けられ、外部流出管１１６は、放流量が急増しないようにするための流量制限オリフィスを有している。

この実施例によれば、雨水貯留槽１００内の貯留水は、接続管１１４からマンホール１１２に流れ込み、外部流出管１１６から雨水本管や合流式下水道管などに放流される。したがって、雨水貯留槽１００内の貯留水を外部に排出することができる。

さらに、この実施例によれば、たとえ雨水貯留槽１００の最下部の高さのレベルＬ１０を流出管１０４の管底の高さのレベルＬ９よりも低位に設定している場合（図１５参照）であっても、雨水貯留槽１００内の貯留水を全て外部に排出することができる。

なお、雨水貯留槽１００の貯留水を全て流出施設１１０から外部に排出した場合であっても、分水槽１２内には残留水があるため、第１バルブ１４を開くことによって、分水槽１２の内部に残っている異物を除去することはできる。

なお、上述の各実施例ではいずれも、オーバーフロー管１０８は、排出管１０６から垂直上方向に分岐して外槽１６内で開口したが、これに限定される必要はなく、雨水貯留槽１００が満水になってオーバーフローしている雨水を雨水本管や合流式下水道管などに放流することができるのであれば、任意の位置に設けることができる。たとえば、図１６に示すように、雨水貯留槽１００に設けた流出施設９６のマンホール９８の上部に、水平方向に向けて開口するオーバーフロー管１０８を設けてもよい。なお、この場合には、オーバーフロー管１０８の高さのレベルＬ２には、当該オーバーフロー管７６の管底のレベルが適用される。

また、上述の各実施例ではいずれも、分水槽１２内の残留水ないし雨水貯留浸透槽１００内の貯留水を用いて排出管１０６に異物を掃流したが、これに限定される必要はない。たとえば、図１７に示すように、雨水等を貯留するタンク１１８を地上に設けておき、当該タンク１１８に接続したホース１２０から分水槽１２内に水を供給することよって、排出管１０６に異物を掃流することもできる。さらにまた、たとえば、図示は省略するが、分水装置１０に、別途、分水槽１２内に水を供給するためのタンクを設け。当該タンクから供給する水によって分水槽１２の内部に残っている異物を掃流してもよい。

さらに、上述の各実施例ではいずれも、分水槽１２と当該分水槽１２に設けられるバルブ１４，７０とが、外槽１６に収容されたが、これに限定される必要はなく、分水槽１２およびバルブ１４，７０の各々を外槽１６の外に別々に埋設することもできる。

さらにまた、上述の各実施例ではいずれも、バルブ１４，７０には、バルブ本体４４の栓受部５２に対して、筒状に形成される栓部材４６を挿し込む構造が適用されたが、これに限定される必要はなく、分水槽１２内の雨水の流れを堰き止めるかつその雨水を一気に排出することができるのであれば、バルブ１４，７０に任意の構造を適用することができる。

たとえば、図１８に示すバルブ１４，７０の変形実施例では、バルブ本体４４の内部に、ドーナツ板状に形成される栓受部５２が形成される。また、栓部材４６は、円板状に形成される円板体７８を備え、当該円板体７８の側面にはシール材６０が設けられる。また、円板体７８の上面には、垂直上方向に延びる棒体８０が形成されており、この棒体８０を地上から上下させることによってバルブ１４，７０を開閉する。

また、たとえば、図示は省略するが、バルブ１４，７０にバタフライバルブの構造を適用することもできる。

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。

この発明の一実施例の分水装置と雨水貯留槽とを組み合わせた雨水貯留システムを示す図解図である。 図１の分水装置を示す断面図である。 図２の分水槽を示す断面図である。 図２の分水槽を示す平面図である。 図２の傾斜仕切板を示す平面図である。 図２のバルブを示す断面図である。 図１の雨水貯留システムにおける高さ位置を示す図解図である。 この発明の別の実施例の分水装置の分水槽を示す断面図である。 図８の分水槽を示す平面図である。 この発明のさらに別の実施例の分水装置の分水槽を示す断面図である。 この発明のさらに別の実施例の分水装置の分水槽を示す断面図である。 この発明のさらに別の実施例の分水装置のバルブを示す断面図である。 この発明のさらに別の実施例の分水装置と雨水貯留槽とを組み合わせた雨水貯留システムの縦断面構造を示す図解図である。 この発明のさらに別の実施例の分水装置と雨水貯留槽とを組み合わせた雨水貯留システムを示す図解図である。 この発明のさらに別の実施例の分水装置と雨水貯留槽とを組み合わせた雨水貯留システムを示す図解図である。 この発明のさらに別の実施例の分水装置と雨水貯留槽とを組み合わせた雨水貯留システムを示す図解図である。 この発明のさらに別の実施例の分水装置と雨水貯留槽とを組み合わせた雨水貯留システムを示す図解図である。 この発明のさらに別の実施例の分水装置のバルブを示す断面図である。

符号の説明

１０ …渦流式分水装置
１２ …分水槽
１４ …第１バルブ
１６ …外槽
２６ …浮遊異物収集部
３６ …傾斜仕切板
７０ …第２バルブ
６６ …サイフォン管
１００ …雨水貯留槽
１０２ …雨水流入管
１０４ …雨水流出管
１０６ …異物排出管
１０８ …オーバーフロー管

Claims (7)

1. 流入する雨水から混入している異物を分離して、異物を除いた処理水を雨水貯留槽に供給する渦流式分水装置であって、
   前記雨水に渦流を生じさせることによって異物を分離し、前記処理水を分水する分水槽、
   前記処理水を前記分水槽から前記雨水貯留槽に供給するための供給手段、および
   前記分水槽内に残る異物を、当該分水槽から水とともに排出させるための第１排出手段を備える、渦流式分水装置。
2. 前記第１排出手段は、前記分水槽内に残る異物を当該分水槽内に残る水によって掃流する掃流手段である、請求項１記載の渦流式分水装置。
3. 前記分水槽の中央上部に設けられる浮遊異物収集部をさらに備える、請求項１または２記載の渦流式分水装置。
4. 前記分水槽の内部に設けられる傾斜仕切板をさらに備える、請求項１ないし３のいずれかに記載の渦流式分水装置。
5. 前記雨水貯留槽内に貯留された前記処理水を、前記分水槽内を通して排出させるための第２排出手段をさらに備える、請求項１ないし４のいずれかに記載の渦流式分水装置。
6. 前記分水槽内の前記雨水の旋回を補助するための旋回補助手段をさらに備える、請求項１ないし５のいずれかに記載の渦流式分水装置。
7. 請求項１ないし６のいずれかに記載の渦流式分水装置を地中に埋設し、その渦流式分水装置を介して雨水流入施設と前記雨水貯留槽とを接続した、雨水貯留システム。

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