JP2018025074A

JP2018025074A - サイホン排水システム

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Publication number: JP2018025074A
Application number: JP2016158911A
Authority: JP
Inventors: 細田　幸宏; Yukihiro Hosoda; 幸宏細田
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2016-08-12
Filing date: 2016-08-12
Publication date: 2018-02-15
Anticipated expiration: 2036-08-12
Also published as: JP6742193B2

Abstract

【課題】少ない流量でもサイホン力を発生することができるサイホン排水システムを提供する。【解決手段】サイホン排水システム１０は、横方向に延在し、水廻り器具１６からの排水を流す横引き管３１Ａと、横引き管３１Ａの下流側に接続され鉛直方向に延在する第１の鉛直部２７Ａ、第１の鉛直部２７Ａの下流側に設けられ鉛直方向に対して傾斜する第１傾斜部分２７Ｂ、及び第１傾斜部分２７Ｂの下流側に設けられ鉛直方向に延在する第２の鉛直部２７Ｃを含んで構成されて横引き管３１Ａからの排水を下方に流す竪管３１Ｂと、を備えており、第１傾斜部分２７Ｂは、竪管３１Ｂの鉛直方向中間部よりも上側に設けられている。【選択図】図１

Description

本発明は、サイホン排水システムに関する。

近年、従来の勾配排水システムに代わるものとして、所謂サイホン排水システムが提案されている（例えば、特許文献１参照）。サイホン排水システムは、管内を満水にすることでサイホン力を発生させる竪管を備えている。

特開２０００―２９７４４７号公報

従来、サイホン排水システムの竪管は、１フロア上の落しこみ位置と階下の合流継手部への接続位置とが鉛直の同軸上に配置されていた。
このため、少ない流量（例えば、５Ｌ／ｍｉｎ程度）で排水をすると、排水が竪管の壁面を沿う形で流れ、サイホン力が働くための管内を満水にすることができなかった。

本発明は上記事実を考慮し、少ない流量でもサイホン力を発生させることができるサイホン排水システムの提供を目的とする。

請求項１に記載のサイホン排水システムは、横方向に延在し、水廻り器具からの排水を流す横引き管と、前記横引き管の下流側に接続され鉛直方向に延在する第１の鉛直部、前記第１の鉛直部の下流側に設けられ鉛直方向に対して傾斜する傾斜部、及び前記傾斜部の下流側に設けられ鉛直方向に延在する第２の鉛直部を含んで構成されて前記横引き管からの排水を下方に流す竪管と、を備え、前記傾斜部は、前記竪管の鉛直方向中間部よりも上側に設けられている。

請求項１に記載のサイホン排水システムでは、水廻り器具からの排水が横引き管を介して竪管に流入する。竪管は、鉛直方向に延在する上流側に第１の鉛直部が設けられ、その下流側に鉛直方向に対して傾斜する傾斜部が設けられているため、横引き管からの排水が鉛直部内を鉛直方向に落下して傾斜部に流入する排水の速度が上がり、第１の鉛直部を落下した排水の排水方向が傾斜部において鉛直方向に対して傾斜する方向が変更されて、傾斜部において排水の挙動が大きく変化して、傾斜部内で部分的に満水部分が形成され易くなる（傾斜部の上流側に、第１の鉛直部が無い場合対比で）。

そして、このように排水の満水部分が、第１の鉛直部、及び傾斜部を落下することにより、サイホン力が発生する。さらに、傾斜部内で形成された排水の満水部分が下流側の第２鉛直部に流入すると、排水の満水部分の流下方向が傾斜方向から鉛直方向となり、排水の満水部分は、傾斜部内を流下する場合に比較して流下速度が上昇する。これにより、第１の鉛直部よりも下流側をすべて傾斜させた場合に比較してサイホン力を増大させることができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のサイホン排水システムにおいて、前記傾斜部は、鉛直方向から見て第１の方向に延びる第１傾斜部分、前記第１傾斜部分の下流側に設けられて鉛直方向から見て第１の方向とは異なる方向に延びる第２傾斜部分を有している。

請求項２に記載のサイホン排水システムでは、第１の鉛直部から排出された排水が、第１傾斜部分に流入して排水方向が変更され、さらに、第１傾斜部分から排出された排水が第２傾斜部分に流入し、第２傾斜部分で排水方向が変更される。このように、傾斜部においては、排水方向が２回変更されるため、排水方向が１回変更される場合に比較して排水の挙動を大きく変化させることができ、傾斜部内で満水部分がより形成され易くなる。

請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載のサイホン排水システムにおいて、前記横引き管の下流側、かつ前記竪管よりも上流側に設けられ、内周壁の底面は前記横引き管の底面部に続いて水平とされ、内周壁の天井面は上流側から下流側に向けて高さが漸減し、流路断面積が下流側に向けて縮小する縮小管部と、前記縮小管部の下流側端部に接続され、前記横引き管よりも小径とされた水平方向に延在する水平管部と、を有する。

請求項３に記載のサイホン排水システムでは、横引き管の下流側に、内周壁の底面が横引き管部の底面部に続いて水平とされ、内周壁の天井面の高さが上流側から下流側に向けて漸減し、流路断面積が下流側に向けて縮小する縮小管部が設けられている。したがって、この縮小管部の下流側の水平管部の流路の天井面が、上流側の横引き管の流路の天井面よりも下方に位置するため、排水の液面を水平管部の流路の天井面に接触させ易くなり、横引き管部からの排水で縮小管部の下流側の流路を満水にし易くなる。

以上説明したように本発明のサイホン排水システムによれば、少ない流量でもサイホン力を発生させることができるという優れた効果を有する。

（Ａ）は第１の実施形態に係るサイホン排水システムの全体構成を示す側面図であり、（Ｂ）は図１（Ａ）に示す竪管部材を矢印Ｂ方向に見た右側面図である。第１傾斜部の軸線に沿った竪断面図である。（Ａ）は第２の実施形態に係るサイホン排水システムの竪管部材を示す側面図であり、（Ｂ）は図３（Ａ）に示す竪管部材を矢印Ｂ方向に見た右側面図であり、（Ｃ）は竪管部材を上方から見た平面図である。第３の実施形態に係るサイホン排水システムの径変換継手付近の軸線に沿った断面図である。第３の実施形態に係るサイホン排水システムの少量排水時の状態を示す径変換継手付近の軸線に沿った断面図である。

［第１の実施形態］
図１、及び図２にしたがって、本発明に係るサイホン排水システムの第１の実施形態について説明する。図１には、本実施形態に係るサイホン排水システム１０の全体構成が概略図にて示されている。本実施形態に係るサイホン排水システム１０は、サイホン力を利用して水回り器具からの排水を効率よく排出する排水システムである。

サイホン排水システム１０は、複数階で構成された集合住宅に用いられ、図１に示すように、排水を下方へ流す排水立て管１２を備えている。この排水立て管１２は、集合住宅の上下方向（鉛直方向）に延設され、集合住宅の各階の床スラブ１４を貫いている。なお、本発明に係るサイホン排水システムは、集合住宅に好適に用いられるが、集合住宅以外の戸建て住宅や工場等にも用いることができる。

集合住宅の各階の各戸には、水回り器具１６が設けられており、この水回り器具１６には、排水方向下流側に排水トラップ１８が接続されている。排水トラップ１８の排水方向下流側には、Ｌ字状に曲げられた第１Ｌ字配管部材２０が配置されている。第１Ｌ字配管部材２０は、排水トラップ１８に接続されて鉛直方向に延びる鉛直部２０Ａ、床スラブ１４の上に水平方向に配置されて水平方向に延びる水平部２０Ｂ、及び鉛直部２０Ａと水平部２０Ｂとを繋ぐ湾曲部２０Ｃを含んで構成されている。

第１Ｌ字配管部材２０の排水方向下流側には、床スラブ１４の上に配置されて水平方向、言いかえれば鉛直方向に対して直角方向に延びる横引き管部材２１が配置されている。第１Ｌ字配管部材２０と横引き管部材２１とは、継手２２を介して接続されている。

横引き管部材２１の排水方向下流側には、Ｌ字状に曲げられた第２Ｌ字配管部材２３が配置されている。第２Ｌ字配管部材２３は、床スラブ１４の上に配置されて水平方向に延びる水平部２３Ａ、鉛直方向に延びる鉛直部２３Ｂ、及び水平部２３Ａと鉛直部２３Ｂとを繋ぐ湾曲部２３Ｃを含んで構成されている。横引き管部材２１は、継手２５を介して第２Ｌ字配管部材２３の水平部２３Ａに接続されている。

第２Ｌ字配管部材２３の排水方向下流側には、上下方向に延びる竪管部材２７が配置されている。竪管部材２７は、継手２９を介して第２Ｌ字配管部材２３の鉛直部２３Ｂに接続されている。竪管部材２７の排水方向下流側の端部は、排水立て管１２の中間部に取付けられた合流継手５６に接続されている。

本実施形態において、床スラブ１４の上に水平に配置されている配管部分、具体的には第１Ｌ字配管部材２０の水平部２０Ｂ、横引き管部材２１、第２Ｌ字配管部材２３の水平部２３Ａがサイホン排水管３１の横引き管３１Ａとされ、第２Ｌ字配管部材２３の鉛直部２３Ｂ、及び竪管部材２７がサイホン排水管３１の竪管３１Ｂとされている。

図１（Ａ）に示すように、本実施形態の竪管部材２７は、上側に鉛直方向に延びる第１の鉛直部２７Ａが設けられ、第１の鉛直部２７Ａの下側に鉛直方向に対して図面左側（矢印Ｃ方向）に傾斜した第１傾斜部分２７Ｂが設けられ、第１傾斜部分２７Ｂの下側に鉛直方向に延びる第２の鉛直部２７Ｃが設けられている。このため、第１の鉛直部２７Ａと第２の鉛直部２７Ｃとは水平方向にオフセット（寸法Ａ）している。
なお、図１（Ａ）に示す竪管部材２７を矢印Ｂ方向に見ると、図１（Ｂ）に示すように直線状に見える。

また、竪管３１Ｂの鉛直方向の長さをＬとしたときに、第１傾斜部分２７Ｂは、竪管３１Ｂの高さ方向中間部、言い換えれば竪管３１Ｂの下端から高さ１／２Ｌの位置よりも上側に設けられている。

なお、本実施形態では、第１Ｌ字配管部材２０の内径、横引き管部材２１の内径、第２Ｌ字配管部材２３の内径、及び竪管部材２７の内径が同一内径に設定されている。

（作用、効果）
本実施形態のサイホン排水システム１０によれば、水回り器具１６から排出された排水は、排水トラップ１８、サイホン排水管３１、及び合流継手５６を経て排水立て管１２へ合流する。

ここで、水廻り器具１６から大量の排水がサイホン排水管３１に流入する場合には、横引き管３１Ａが排水で満水となり、その後、排水は、満水状態を維持して竪管３１Ｂに流れる。満水となった排水が竪管３１Ｂ内を重力により落下すると、サイホン水頭Ｈｓのポテンシャルエネルギ−により、サイホン力が発生する。横引き管３１Ａの内部の排水は、サイホン力によって竪管３１Ｂに向かって吸引されて流下し、効率的に排水が行われる。

一方、水廻り器具１６から排出される排水が少なく、竪管３１Ｂに流入する排水の単位時間当たりの流量が少ない場合には、排水は横引き管部５４の下側を流れ、上側には空気が残存した空間が形成されるため、横引き管部５４が満水とならないことがある。仮に、下流側の竪管３１Ｂの内部に一部分でも満水部分を作らないと、サイホン力は発生しない。

しかしながら、本実施形態のサイホン排水システム１０では、竪管３１Ｂの一部に、鉛直方向に対して傾斜した第１傾斜部分２７Ｂを備えているため、少量の排水であっても、図２に示すように、管内の排水Ｗの挙動により第１傾斜部分２７Ｂの内部にて満水部分Ｗｍを形成することができ、この満水部分Ｗｍの落下により発生するサイホン力によって効率的に排水を行うことができる。

なお、本実施形態の様に第１傾斜部分２７Ｂの上側に第１の鉛直部２７Ａを設けると、横引き管３１Ａからの排水Ｗが第１の鉛直部２７Ａ内を鉛直方向に落下するため、第１傾斜部分２７Ｂの上側も傾斜させた場合対比で、第１傾斜部分２７Ｂに流入する排水Ｗの速度が上がって、第１傾斜部分２７Ｂ内で排水Ｗの挙動が大きくなるので、第１傾斜部分２７Ｂ内で満水部分Ｗｍが形成され易くなる。これにより、本実施形態のサイホン排水システム１０は、少量の排水であっても、サイホン力を発生させ易くなっている。

そして、第１傾斜部分２７Ｂ内で形成された満水部分Ｗｍが下流側の第２の鉛直部２７Ｃに流入すると、満水部分Ｗｍの流下方向が傾斜方向から鉛直方向となり、鉛直方向に流下する満水部分Ｗｍは、第１傾斜部分２７Ｂ内を流下する場合に比較して流下速度が上昇する。これにより、第１の鉛直部２７Ａよりも下流側をすべて傾斜させた場合に比較してサイホン力を増大させることができる。

［第２の実施形態］
次に、本発明の第２の実施形態に係るサイホン排水システム１０を説明する。なお、第１の実施形態と同一構成には同一符号を付し、その説明は省略する。
図３（Ａ）、（Ｂ）に示すように、本実施形態のサイホン排水システム１０の竪管部材２７は、第１の実施形態とは構成が異なっており、第１傾斜部分２７Ｂの下側に、第１傾斜部分２７Ｂとは異なる方向へ傾斜した第２傾斜部分２７Ｄが設けられている。具体的には、図３（Ａ）に示すように、第１傾斜部分２７Ｂは図３（Ａ）の図面左側（矢印Ｃ方向）に傾斜し、竪管部材２７を矢印Ｂ方向から見ると、図３（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、第２傾斜部分２７Ｄは矢印Ｄ方向に傾斜している。

本実施形態のサイホン排水システム１０では、竪管部材２７において、第１の鉛直部２７Ａから排出された排水が第１傾斜部分２７Ｂに流入して排水方向が変更され、さらに、第１傾斜部分２７Ｂから排出された排水が第２傾斜部分２７Ｄに流入して第２傾斜部分２７Ｄで排水方向が変更される。本実施形態の竪管部材２７では、このようにして傾斜部分において排水方向が２回変更されるため、排水方向が１回変更される場合に比較して排水の挙動を大きく変化させることができ、傾斜部分で満水部分がより形成し易くなる。

［第３の実施形態］
次に、本発明の第３の実施形態に係るサイホン排水システム１０を説明する。なお、前述した実施形態と同一構成には同一符号を付し、その説明は省略する。
図４に示すように、本実施形態では、横引き管部材２１と第２Ｌ字配管部材２３とが径変換継手２８で接続されている。

本実施形態では、横引き管部材２１の内径φＤが、第２Ｌ字配管部材２３の内径φｄよりも大径とされている。言い換えれば、第２Ｌ字配管部材２３は、横引き管部材２１よりも小径とされている。なお、図示はしないが、竪管部材２７の内径は、第２Ｌ字配管部材２３の内径と同一内径である。

図４に示すように、径変換継手２８は、管状の第１接続部材３０、及び管状の第２接続部材３２を含んで構成されており、水平に配置されている。第１接続部材３０には、上流側に、横引き管部材２１が挿入される第１挿入孔３４が形成されている。なお、第１挿入孔３４の内周面には、環状溝３６が形成されており、この環状溝３６に環状の弾性体からなるシール部材３８が嵌め込まれている。

第１接続部材３０には、下流側に、後述する第２接続部材３２の大径部４０が挿入される第２挿入孔４２が形成されている。

第１接続部材３０の内周面には、第１挿入孔３４と第２挿入孔４２との間に、第１挿入孔３４、及び第２挿入孔４２よりも小径とされた円環状のストッパ４４が形成されている。このストッパ４４に横引き管部材２１の端部、及び第２配管部材２６の端部が各々突き当てられている。

第２接続部材３２は、下流側に小径部４６が形成されている。第２接続部材３２の大径部４０は、第１接続部材３０の第２挿入孔４２に挿入され固定されている。

第２接続部材３２の内部には、上流側から下流側に向けて流路断面積が漸減する流路４８が上流側に形成されており、一定径の挿入孔５０が下流側に形成されている。挿入孔５０の内径は、流路４８の下流側端部の内径よりも若干大径に形成されている。本実施形態の流路４８は、軸方向直角断面形状が円形とされており、上流側から下流側に向けて径が徐々に小となるように形成されている。また、挿入孔５０は、軸方向直角断面形状が円形とされている。

ここで、横引き管部材２１の内径φＤ、第１接続部材３０のストッパ４４の内径、及び第２接続部材３２の流路４８の上流側の内径は、同一内径とされている。このため、横引き管部材２１の内周面と、ストッパ４４の内周面と、流路４８の上流側の内周面とは、段差無く滑らかに繋がる。

また、第２接続部材３２の挿入孔５０には、第２Ｌ字配管部材２３が挿入されて接続されている。第２Ｌ字配管部材２３の内径は、流路４８の下流側の端部の内径と同一内径とされているため、第２Ｌ字配管部材２３の内周面と、流路４８の下流側の内周面とは、段差無く滑らかに繋がる。

さらに、横引き管部材２１の内周面の下端、第１接続部材３０のストッパ４４の内周面の下端、第２接続部材３２の流路４８の内周面の下端、即ち底面、及び第２配管部材２６の第２接続部材３２の挿入孔５０に挿入されている部分の内周面の下端は、水平方向に一直線状に段差無く繋がっている。

本実施形態では、第２接続部材３２のうち上流側から下流側に向けて流路断面積が漸減する流路４８の形成されている部分が、本発明の縮小管部に相当しており、第２Ｌ字配管部材２３の水平部２３Ａが、本発明の水平管部に相当している。

（作用、効果）
本実施形態のサイホン排水システム１０では、横引き管部材２１の下流側に、流路断面積が下流側に向けて縮小する径変換継手２８が設けられているため、図５に示すように、横引き管部材２１の内部の排水Ｗが少ない場合であっても、径変換継手２８の近傍、言い換えれば竪管部材２７の第１傾斜部分２７Ｂの上流側で管内を満水へ近づけることができ、下流の第１傾斜部分２７Ｂで満水部分Ｗｍが生じ易くさせることができる。

［その他の実施形態］
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、上記以外にも、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能であることは勿論である。

上記実施形態では、第１Ｌ字配管部材２０の水平部２０Ｂ、横引き管部材２１、及び第１Ｌ字配管部材２０の水平部２０Ｂが水平方向に延びていたが、これらは横方向に延びていればよい。ここで、横方向とは、鉛直方向に対して９０°の方向である水平方向に限らず、鉛直方向に対して９０°±５°の範囲のことを指す。９０°＋５°とは、排水方向下流側が上流側よりも上方となるように傾斜していることを意味し、９０°−５°とは、下流側が上流側よりも下方となるように傾斜していることを意味する。

また、上記実施形態では、本実施形態の第２Ｌ字配管部材２３の鉛直部２３Ｂ、竪管部材２７の第１の鉛直部２７Ａ、及び第２の鉛直部２７Ｃは、鉛直方向に延びていたが、これら鉛直部２３Ｂ、第１の鉛直部２７Ａ、及び第２の鉛直部２７Ｃは、鉛直方向に対して５°までは傾斜していても良い。

竪管部材２７において、第１傾斜部分２７Ｂは、一方向から見て、略全体が一方向に傾斜した直線形状であったが、本発明はこれに限らず、第１傾斜部分２７Ｂは全体が曲線状であってもよく、螺旋状であってもよい。

１０…サイホン排水システム、１６…水廻り器具、２７Ａ…第１の鉛直部、２７Ｂ…第１傾斜部分（傾斜部）、２７Ｃ…第２の鉛直部、２７Ｄ…第２傾斜部分（傾斜部）、３１Ａ…横引き管、３１Ｂ…竪管、３２…第２接続部材３２のうちで流路の形成されている部分（縮小管部）、２３Ａ…水平部（水平管部）

Claims

横方向に延在し、水廻り器具からの排水を流す横引き管と、
前記横引き管の下流側に接続され鉛直方向に延在する第１の鉛直部、前記第１の鉛直部の下流側に設けられ鉛直方向に対して傾斜する傾斜部、及び前記傾斜部の下流側に設けられ鉛直方向に延在する第２の鉛直部を含んで構成されて前記横引き管からの排水を下方に流す竪管と、を備え、
前記傾斜部は、前記竪管の鉛直方向中間部よりも上側に設けられている、サイホン排水システム。
前記傾斜部は、鉛直方向から見て第１の方向に延びる第１傾斜部分、前記第１傾斜部分の下流側に設けられて鉛直方向から見て第１の方向とは異なる方向に延びる第２傾斜部分を有している、請求項１に記載のサイホン排水システム。
前記横引き管の下流側、かつ前記竪管よりも上流側に設けられ、内周壁の底面は前記横引き管の底面部に続いて水平とされ、内周壁の天井面は上流側から下流側に向けて高さが漸減し、流路断面積が下流側に向けて縮小する縮小管部と、
前記縮小管部の下流側端部に接続され、前記横引き管よりも小径とされた水平方向に延在する水平管部と、
を有する請求項１または請求項２に記載のサイホン排水システム。