JP4252553B2 - 建造物内の排水設備 - Google Patents

Description

本発明は、戸建住宅、集合住宅等の建造物内の排水設備に関する。

従来、建造物の排水設備において、洗面、台所等の排水器具から流れる排水は、排水器具の排水口から排水枝管を通って建造物の上下に立設した排水立管に流れるが、この場合、排水管内には負圧が生じている。排水管内に負圧が生じると、各排水器具に設けているトラップ封水の封水機能が正常に機能しないおそれがあるため、一般的には、通気管を利用し、負圧を軽減するようにしている。

通気弁は、通気管と共に利用され、弁開状態において通気管内に空気を取り込むことにより、排水管内の負圧を軽減させるようにしたものであるが、その取付け位置としては、排水設備における最高位の排水器具のあふれ縁より１５０ｍｍ以上立ち上げるようにして設ける必要がある。この理由としては、万一、弁機能に支障をきたした場合にこの通気弁から漏水が発生するのを防止するためであり、このように通気弁を設置する際には逆止機能を持たせる必要があり、通常は通気弁をあふれ縁より高い位置に配設することで排水の逆流を防ぐためである。一般的には、排水立管の上方に伸頂通気管を設け、この伸頂通気管の先端に通気弁を取付けるようにして排水がみだりに漏出しないようにしている（排水配管に通気弁を用いた例として、特許文献１参照）。

この通気弁は、伸頂通気管の設置スペース等からなるパイプスペースの確保しやすいマンション等の集合住宅において主に利用されてきたが、近年においては、戸建住宅においても採用される傾向にある。

一方、逆止弁機構付きの通気弁のタイプでは、その信頼性から点検のしやすいキャビネット内への設置が通常であり、床下や壁内の設置には耐えられない。即ち、この通気弁は、各排水器具のあふれ縁以下の位置になるようにして排水器具に直接設置するようにしたものであり、このようにあふれ縁以下に設置する場合には、排水の逆流を防ぐために逆止弁機構を設ける必要がある。
実開平４−１２６９６９号公報

しかしながら、伸頂通気管の先端に通気弁を設ける場合には、この伸頂通気管を設けるために広いパイプスペースが必要となり、特に、戸建住宅に通気弁を取付ける場合には、このパイプスペースを確保しにくい構造となっているため管の管径を絞ったり、或は複雑な形状の曲げ配管の使用を強いられたりすることになるが、この場合にはかえって通気性が悪くなってしまい、通気障害を引き起こしてしまうなどのおそれがあった。また、このように設置に必要なパイプスペースが広くなると、その分居住スペースが制限されてしまうという問題があった。

一方、逆止弁機構付きの通気弁タイプの場合には、床下や壁内への設置が難しく、各排水器具ごとに取付けを行って個別に対処することはできるが、排水設備全体に対して十分な通気を行うことができない。

また、各排水器具ごとに通気弁を設けるようにした場合には、各通気弁ごとに点検する必要があり、管理が面倒であるという問題があった。

本発明は、上記の実情に鑑みて鋭意検討の結果、開発に至ったものであり、その目的とするところは、伸頂通気管を必要とすることなく省スペースにて設置して排水設備全体の配管内の通気性を確保できる建造物内の排水設備を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するため、請求項１に係る発明は、排水立て配管の上端位置と横配管との交差位置に継手本体を接続し、かつ、前記排水立て配管の軸心に対して横配管の軸心を偏心させた位置で両配管を接続する建造物内の排水設備であって、前記継手本体の筒状で、膨らんだ外筒部に当該外筒部より縮径した排水立て配管用の下部の接続筒部と上部の接続部の双方を形成し、この上部の接続部から前記外筒部の内方に向けて配設した筒体を垂下延設させて二重管構造とし、前記筒体内を外気と連通する通気路とし、かつ、筒体の外側を台所等の器具排水管に接続した横配管から流入する排水路とすると共に、上部の接続部に接続した接続通気管を前記筒体に接続し、前記筒体の下端縁部を横配管の内径下縁より下位に位置させた建造物内の排水設備である。

本発明によると、伸頂通気管を設けることなく排水立て配管と横配管とを接続している継手によって通気性を持たせるようにして省スペースにて設置できるものであり、排水設備全体の負圧を調節して配管内の通気性を確保することが可能であると共に、排水の逆流防止効果を発揮するものである。また、通気を建造物の外部より取り入れ、しかも、筒体を外筒部内に配設すると共に、筒体の下端縁部を横配管の内径下縁より下位に位置させたので、通気を十分に確保しつつ、排水が筒体内を逆流することなく、しかも、排水中の汚物や固形物による詰まり現象を確実に防ぐことを可能とした。

本発明の排水設備は、別途通気弁を設ける必要がなく、このため、伸頂通気管を不要としたものである。また、排水を旋回流にし、空気芯を形成して排水の流れを整流化して、排水立て配管内の通気性を向上させるようにしたものであり、配管内壁への汚物の付着も防ぐことができる。

一方、排水立て配管と横配管を接続する際により通気性を高くして、スムーズに排水を行うようにすることが可能な排水設備であり、この場合、排水を旋回流にしてより流れやすくすることができる。

本発明における建造物内の排水設備の一実施形態を図面に基づいて詳述する。図３において、１は、戸建住宅、或は集合住宅等の建造物内に設けられる排水設備であり、２は、排水設備１を構成している排水立て配管、３は、横配管となる排水横枝管である。また、４は、浴室、洗面器、台所流し、便器等の器具５から流れる排水を横配管３まで流下させるための器具排水管であり、その流路の途中にはトラップ４ａを設けている。

６は、本発明における継手本体であり、この継手本体６は、建造物の階数などに応じて配管された排水立て配管２、横配管３のうち排水立て配管２の上端位置と横配管３との交差近傍位置に配設して本体に設けた環状の接続筒部８、９に排水立て配管２と横配管３とを接続して流路を形成し、図１に示すように、この継手本体６の内部に逆流防止用の空気層Ｃを形成可能な通気機構３０を設けている。なお、本例においては、継手本体６と排水立て配管２、及び横配管３との接続は、接続筒部８、９にそれぞれ嵌合させるようにして接続しているが、この嵌合手段以外の適宜の接続手段であってもよい。なお、上端以外に位置している排水立て配管２、及び横配管３の接続は、通常の継手部材７によって接続して排水設備１の他の流路を形成している。

通気機構３０は、排水設備１内に発生した負圧を軽減させるために設けた通気弁であり、この通気弁３０の弁室１０は、継手本体６の円筒部１１で区画形成され、この円筒部１１と同心円状に内側の環状弁座１２と外側の環状弁座１３を形成している。これらの弁座は、いずれも完全な環状を形成している。また、円筒部１１の上部開口部１１ａに円盤状のキャップ１４を嵌着して設け、また、キャップ１４の下面中央部に案内軸１５を垂下形成し、この案内軸１５には、放射方向に複数の放射突条部１５ａを形成している。この継手本体６とキャップ１４及び後述する昇降部材１９は、本例において合成樹脂で形成している。

弁室１０内には、弁体１６が昇降自在に設けられ、この弁体１６は、通常は、自重により環状弁座１２，１３に着座し、管内が負圧になると、それに応答して大気圧によって持ち上げられて開放するように設けられている。この弁体１６は、これらの機能を発揮するものであれば、何れの構造でも良いが、本例における弁体１６は、中央部に円形の案内孔１７を有し、かつ複数の連通孔１８を有する円形状の昇降部材１９の外周面に取付溝１９ａを形成し、この取付溝１９ａにゴム等の材料で形成した環状の可撓性部材２０を取付け、昇降部材１９の円形の案内孔１７に案内軸１５が嵌合していて、この軸１５に案内されながら弁体１６が昇降動し、弁体１６の自重により環状弁座１２，１３に着座しているときは、可撓性部材２０が環状弁座１２，１３に押し付けられた状態で弁を閉止するようにしている。また、図に示すように、案内軸１５は、環状弁座１２，１３より下側位置まで垂下されており、また、可撓性部材２０の外径は、円筒部１１の内径より小さくしていて円筒部１１に接触しないように設けられている。

また、環状弁座１２，１３の間に、大気と連通した空気流入口２１を設け、環状弁座１２，１３の間には、放射方向に複数個の保持片２２が設けられている。

更に、外側の環状弁座１３の外方である外周部には、弁室１０内の結露水を集水するための環状の集水溝２４を形成し、本例においては、連通流路２３に至るまで下方に沿って傾斜させる構造としているが水平に設けてもかまわず、実施に応じて任意である。この集水構造は、集めた結露水を排水立て管２の方向にストレートに排水することができるので、排水効率が良く、弁室内の結露発生を抑えるための保温材の使用を省略できるなどのメリットを有する。通気弁機構は、一例を示したものであり、その他の各種の通気弁にも応用できることは勿論である。

通気機構３０に逆流防止用に形成する空気層Ｃは、この通気機構３０の流入位置に所定の長さを有する筒体３２を設けることによって形成することができる。本実施例において、筒体３２は、環状弁座１２を延設した筒体１２ａとは別に通気機構３０と一体に成形し、この筒体３２の流入側に流入口３２ｂを形成している。流入口３２ｂは、横配管３の内径下縁より下位に位置するように設け、筒体３２から通気機構３０まで連通可能な通気路３６をその内部に設けている。例えば、排水が詰まり、水位が継手本体６内部まで上昇しようとした場合に、この排水によって流入口３２ｂが塞がれると、筒体３２内の空気層Ｃを密閉した状態に保つことができる。

３２ａは、テーパ部であり、このテーパ部３２ａを介して外筒部３１と筒体３２を一体に成形し、この継手本体６内部を二重管構造とし、この二重管の外側流路に排水路３５を形成している。

また、本例における排水設備１は、図６に示すように排水立て配管２の軸心すなわち筒体３２の軸心に対して横配管３の軸心を偏心させた位置で排水立て配管２と横配管３を接続するようにしており、継手本体６において、横配管３との接続部分である接続筒部９を軸心から偏心した位置に成形している。従って、横配管３から排水路３５に排水が流れ込んだ場合には、排水は外筒部３１の内壁に沿って進むため排水路３５内を旋回流となって流下する。

このように、排水を旋回流として流下させることにより、自然に継手本体６内の軸心付近に空気芯が形成されるので、排水立て配管２内への空気供給が確保され、横配管３からの排水がスムーズに行なわれる。本発明においては更に、筒体３２によって内管通気を行っているので、より強制的に継手本体６内に空気芯を形成することができ、確実にスムーズな排水を行なうことが可能である。

ここで、図１５は、従来の通気管付近の比較例を示す概略断面図であり、内筒部３２Ａ内に排水を流し、外筒部３１Ａと内筒部３２Ａとの間に空気の通り道を設けたものである。この場合、排水が内筒部３２Ａから外に流れ出る際にこの排水によって空気の通り道が遮断され、また、排水が拡散して気液混合状態となり、流れが妨げられる可能性がある。本発明においては、図７に示すように、排水が、外筒部３１の内壁に沿って排水立て配管２まで流下するので、空気の通り道を遮断することなく、円滑に排水を行なうことができる。

次に、上記実施形態の作用を説明する。器具配管４を経由して器具５から横配管３に流れ出た排水は、建造物内の排水立て配管２の上端位置と横配管３との交差近傍位置に配設された継手本体６内の排水路３５に流れ落ちる。排水は上述のように旋回流となって、排水路３５内を外筒部３１の内壁に沿って流下する。

この際、筒体３２の流入口３２ｂが、少なくとも横配管３の内径にかかる位置、より好ましくは横配管３の内径下端より下位に位置するように設けられているので、排水が筒体３２内に逆流することはない。従って、通気機構３０すなわち通気弁の動作には影響がなく、また通気機構３０を介して外部に排水が流出することを阻止することができる。

排水の際、排水設備１内に負圧が発生した場合には、この負圧と大気圧との圧力差に応じて通気弁３０が作動して弁開となり、大気が排水設備１内に取り込まれ、負圧が軽減される。前記圧力差が小さくなれば、通気弁３０は弁閉となり、排水設備１内の臭気を大気に逃がさない状態となる。

排水設備１内を排水が逆流し、継手本体６の内部に排水立て配管２側から排水が上昇してきた場合には、この排水によって流入口３２ｂが塞がれると、筒部３２によって形成された空気層Ｃが密閉状態となり、排水が筒体３２内に逆流することがなく、通気機構３０を介して排水が外部に流出することを阻止することができる。この場合、通気弁３０には正圧が作用しており、弁閉状態が維持されている。

ここで、排水が継手本体６の内部に排水立て配管２側から上昇してきた場合の空気層Ｃの圧縮率の計算例を示す。図４において、筒体３２の流入口３２ｂから通気機構３０にかけての本体６の内部容積を通気弁内部容積Ｄとし、この通気弁内部容積Ｄを約１０００ｃｃ、１ａｔｍとし、また、図示しない本体６の設置位置から床までの床下距離を３０ｃｍ、床からあふれ縁までの床上距離を９０ｃｍとして、流入口３２ｂから器具５のあふれ縁までの距離を１２０ｃｍと仮定する。このとき、流入口３２ｂには、１２０ｃｍＡｑ＝１．１２ａｔｍの圧力が加わるため、空気層Ｃは、１０００÷１．１２≒８９２（ｃｃ）となる。すなわち、流入口３２ｂが排水によって塞がれ、通気弁部内の空気層Ｃが密閉された状態でも、この空気層Ｃは約１２％圧縮されるのみであるから、流出口３２ｂ側から本体６内に排水が流れ込んだ場合でも、通気機構３０への排水の侵入は発生しない。

以上のように、本発明の排水配管の継手装置は、横配管３からの排水の流下、排水立て配管２側からの排水の逆流、いずれに対しても通気機構３０への排水の逆流を防ぐことができ、継手装置から外部へ排水を流出させることがないので、継手本体６のみを設置することによって、排水の逆流を防ぎつつ、排水設備１全体の負圧を軽減させることができる。

このように、排水立て配管２と横配管３との交差位置近傍に本体６を設けることによって伸頂通気管を設けることのない取付けが可能となり、広いパイプスペースを必要とすることなく設置箇所を小さくすることができるので、狭いパイプスペースに納めることができる。しかも、本体６は、屋内のあふれ縁以下の位置への設置が可能であり、また、通気機構３０を一体に組み込んでいることで、特に戸建住宅、或は集合住宅においてこの小型の継手本体６を利用した排水設備１を設けることによって、居住スペースを広く設けることが可能となる。

また、この継手本体６を建造物の屋内に設けていながら排水設備１全体の通気を集中的に行うことができ、しかも、別途逆止弁を設ける必要がなく、逆止弁の弁機能による通気障害を考える必要がないため、頻繁に点検を行う必要がなく、管理が容易となる。また、信頼性も高い。なお、点検時には、本体６の上方に設けた開放可能な開口部１ａを開放することによって簡単にこの点検口から点検を行うことができ、更には、開口部１ａを開放した状態で通気機構３０のキャップ１４を弁体１６と共に取外せば、排水立て配管２、横配管３を開口させることができ、この開口部位を掃除口として利用できる。

図８は、本発明の排水配管の継手装置の第２実施例を示した断面図であり、第１実施例における筒体３２及びテーパ部３２ａを設けずに、環状弁座１２を垂下延設した筒体１２ａにより、継手本体２６内部を二重管構造としたものである。なお、第２実施例において、前記第１実施例と同一作用を有する箇所は同一符号によって表し、その説明を省略する。

図において、筒体１２ａの流入口１２ｂは、第１実施例の場合と同様に横配管３の内径下縁より下位に位置するように設けており、また、外側の環状弁座１３の外方である外周部には、弁室１０内の結露水を集水するための環状の集水溝２４及び連通流路２３を形成しており、この連通流路２３は、直接二重管外周の排水路３５に連通している。図９は、図８の円筒部１１のＥ−Ｅ線断面図であり、この集水構造を示したものである。

横配管３から流れ落ちる排水は、第１実施例と同様に、旋回流となって排水路３５内を外筒部３１の内壁に沿って流下し、このとき、筒体１２ａ内に逆流することはなく、排水が通気機構３０を介して外部に流出することはない。

また、排水設備１内に排水が逆流し、継手本体２６の内部に排水立て管２側から排水が上昇してきたとしても、図１０の斜線部分に示すように連通流路２３まで排水が上昇した際に、密閉空気層Ｆが形成されることにより、通気機構３０への排水の逆流を防ぐことができる。但し、空気層Ｆの容量は、第１実施例のように筒体３２を別途設ける場合に比べて、小さいものとなる。

図１１は、本発明の排水配管の継手装置の第３実施例を示した断面図であり、図中３７は、本実施例における継手本体である。図において、排水立て配管２の上端位置と横配管３との交差位置近傍に配設した継手本体３７で排水立て配管２と横配管３とを接続し、継手本体３７の内部に筒状の筒体４２を設けた二重管構造とし、この二重管の外側流路を排水路４５とし、内側流路を大気に通ずる通気路４６としている。なお、４３は、本体を構成している筒状の外筒部４１の上部に設けた円筒状の接続部であり、本実施例において、筒体４２はこの接続部４３から垂下するように一体に成形している。

４８、４９は、本体６と一体に成形した接続筒部であり、接続筒部４８と排水立て配管２、また、接続筒部４９と横配管３とを接続して流路を形成している。このとき、排水立て配管２の軸心に対して横配管３の軸心を偏心させた位置で排水立て配管２と横配管３とを接続している。

３８は、エルボ等の接続部材であり、この接続部材３８の一端と接続部４３と嵌合接続し、他端を管状の接続通気管３９と接続している。さらに、接続通気管３９の他端は、壁面Ｗ等を介して建造物の外気と連通させて、本体３７からの通気流路を形成するようにしている。なお、４０は大気開放部位に設けたガラリである。

継手本体３７は、先に述べた実施例と同様に外側流路を排水路４５、内側流路を大気と連通した通気路４６とした二重管構造としているので、横配管３から排水路４５に排水が流れ込んだときにこの排水によって通気路４６が塞がれることがなく、通気路４６からの通気が妨げられることなく排水路４５に排水を流すことができる。しかも、排水を表面張力によって外管である外筒部４１の内壁に沿って旋回流によって流すことができると共に、内側通気により、排水立て配管２内への排水中心への空気芯の形成が積極的に行われるため、より滑らかな流れを作ることができる。

更に、継手本体３７の接続部４３は、壁面Ｗからの通気を行う以外にも、例えば、伸頂通気管を接続して通気弁をこの先端に設けることができ、このように継手本体３７をあらゆる箇所に適用して配管内に通気性を持たせるようにすることができる。

図１２は、本発明の排水管の継手装置の第４実施例を示した断面図である。４７は継手本体であり、本実施例において、この継手本体４７の外筒部４８の上部に筒体４９をシール部材５０を介して内挿した。５１は筒体４９の内側に設けた挿入部であり、この挿入部５１に対して、図１３、１４に示すように通気管５５、又は通気弁５６のどちらでも共通に接続でき、実際の使用形態に合わせて通気管５５、通気弁５６を適宜選択して使用することができると共に、従来の伸頂通気管用の通気弁を用いることもできる。なお、５２は、通気管５５、又は通気弁５６の挿入時に挿入部５１との間をシールするためのＯリングである。

本発明における排水配管の継手装置の一例を示した縦断面図である。 図１の矢印方向から見た、本発明の排水配管の継手装置の外観図である。 排水管全体を示した概略説明図である。 本発明の排水配管の継手装置に排水立て配管側から排水が逆流した状態を示す縦断面図である。 図２のＡ−Ａ線断面図である。 図２のＢ−Ｂ線断面図である。 本発明の通気管付近を示す概略断面図である。 本発明の排水配管の継手装置の第２実施例を示した縦断面図である。 図８の円筒部のＥ−Ｅ線断面図である。 図８の排水配管の継手装置に排水立て配管側から排水が逆流した状態を示す概略縦断面図である。 本発明の建造物内の排水設備の実施例を示した縦断面図である。 本発明の排水配管の継手装置の第４実施例を示した縦断面図である。 図１２の排水配管の継手装置に通気管を接続した状態を示す縦断面図である。 図１２の排水配管の継手装置に通気弁を接続した状態を示す縦断面図である。 従来における通気管付近を示す概略断面図である。

符号の説明

２ 排水立て配管
３ 横配管
６、３７ 継手本体
３２ 筒体
４５ 排水路（外側流路）
４６ 通気路（内側流路）

Claims (1)

1. 排水立て配管の上端位置と横配管との交差位置に継手本体を接続し、かつ、前記排水立て配管の軸心に対して横配管の軸心を偏心させた位置で両配管を接続する建造物内の排水設備であって、前記継手本体の筒状で、膨らんだ外筒部に当該外筒部より縮径した排水立て配管用の下部の接続筒部と上部の接続部の双方を形成し、この上部の接続部から前記外筒部の内方に向けて配設した筒体を垂下延設させて二重管構造とし、前記筒体内を外気と連通する通気路とし、かつ、筒体の外側を台所等の器具排水管に接続した横配管から流入する排水路とすると共に、上部の接続部に接続した接続通気管を前記筒体に接続し、前記筒体の下端縁部を横配管の内径下縁より下位に位置させたことを特徴とする建造物内の排水設備。

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