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JP5965184B2 - 排水システム - Google Patents

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JP5965184B2
JP5965184B2 JP2012076599A JP2012076599A JP5965184B2 JP 5965184 B2 JP5965184 B2 JP 5965184B2 JP 2012076599 A JP2012076599 A JP 2012076599A JP 2012076599 A JP2012076599 A JP 2012076599A JP 5965184 B2 JP5965184 B2 JP 5965184B2
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Description

この発明は、排水システムに関するものである。
例えば、戸建住宅や集合住宅などの住宅などには、排水システムが設置されている。このような排水システムには、例えば、便器などの排水機器の排出口に接続されるトイレ用配管などの排水配管や、その他の排水機器に接続される排水配管などが含まれる(例えば、特許文献1参照)。
このような排水配管のうち、図23に示すようなトイレ用配管1は、例えば、床面2上に設置された便器3の排出口4に接続ソケット5を介して接続されると共に、床面2に形成された開口部6を下方に貫通して床下空間7へ延び、更に、床下空間7に沿って横方向へ方向転換されるようなものとなっていることから、トイレ用配管1は、少なくとも、便器3の排出口4から下方向へ延びる直管部8(上流側管部、縦管部)と、この直管部8の下端部に接続された屈曲管部9と、この屈曲管部9の出口部に接続されて所要の排水勾配を有して横方向へ延びる直管部10(下流側管部、横管部)とを備えた配管構造を有するものとされる。
そして、一般に、便器3は、トイレ室11の奥壁11aに対して、かなり接近させた状態で設置されることが多いため、また、トイレ用配管1は、床下空間7内でスペースを確保し易い便器3の手前側へ向けて方向転換されることが比較的多いため(いわゆる前振り)、図24に示すように、排水12は、直管部8内の前側半周壁部分8aに沿って流下される傾向にある。この場合、接続ソケット5も、配管取付スペースを確保するために、便器3の手前側に偏芯された形状のものとされている。
このような状況では、直管部8内の前側半周壁部分8aに沿って流れた排水12が、屈曲管部9で方向転換される際に、屈曲管部9をうまく曲りきれずに、屈曲管部9の出口部周辺で滞留したり(滞留部12a)、更に、屈曲管部9内を外周壁部分に沿って一部逆流したりする(跳ね戻り部12b)おそれがあるが、このような滞留や逆流が屈曲管部9内に生じると、屈曲管部9の出口部が部分的に排水12で塞がれて(部分的に満管状態となって、或いは、屈曲管部9の出口部が水膜で塞がれて)、空気の通路が失われ、直管部8内に負圧が発生するおそれがある(負圧発生部13)。
このように、直管部8内に負圧が発生すると、自己サイホン現象などと呼ばれる現象によって便器3の封水14が矢印で示すようにトイレ用配管1へ引込まれてしまい、封水14が減少したり無くなったりすることになる。このように、便器3の封水14が減少したり無くなったりすると、便器3の機能や外観品質などが低下すると共に、トイレ用配管1を介して臭気などが逆流するなどの不具合が生じることになる。
そこで、このような不具合を防止するために、特許文献1に示されるような、屈曲管部9周辺の排水12の流れを整えたり水膜を破壊したりする整流手段を設置することが考えられる。
特開2003−342984号公報
しかしながら、近年においては、節水型の便器3(節水便器)が主流になっており、節水型の便器3は、節水性能をより向上すべく日々進化し続けている。このような節水型の便器3は、少量の排水12を一気に流すことによって総排水量の削減と必要な排水性能とを同時に確保し得るようにしているため、瞬間最大流量が極めて大きくなっており、節水型の便器3に接続されるトイレ用配管1にも、同様の高い排水性能(搬送性能)が要求されることになる。
一方、近年の住宅は、床下空間7が年々狭小化されて行く傾向にあり、トイレ用配管1は、より過酷な状況に置かれるようになっている。
そのため、上記したような既存の整流手段は、そのままではスペース的に床下空間7に設置できなかったり、要求される排水性能(搬送性能)を満足できなかったりするおそれがあるので、より狭いスペースに設置が可能で、しかも、より高い排水性能(搬送性能)が得られる高機能なトイレ用配管1の開発が求められている。
更に、既存の便器3を節水型の便器3に交換する場合にも、既存のトイレ用配管1だと排水性能(搬送性能)が不足している可能性が極めて高いので、節水型の便器3に対応できるような高機能なものに更新することが必要となる。
なお、このような状況は、トイレ用配管1以外の他の排水配管についても同様に生じている可能性がある。
上記課題を解決するために、本発明は、排水機器と、排水枡または排水縦管との間に、内部が部分的に排水で塞がれることによって、塞がれた部分よりも上流側に負圧が発生するのを防止可能な閉塞防止機構を備えた排水配管を接続し、前記閉塞防止機構が、前記排水機器への排水配管の接続に最低限必要とされる接続用最小長さの範囲内に設置されている排水システムを特徴とする。
本発明によれば、閉塞防止機構が、排水配管を部分的に排水で塞がれないようにするので、排水機器と、排水枡または排水縦管との間を接続する排水配管内部に負圧が発生するのを防止することができる。
また、閉塞防止機構が、排水機器への排水配管の接続に最低限必要とされる接続用最小長さの範囲内に設置されたことにより、排水機器と閉塞防止機構との干渉が防止されるので、排水機器に対して閉塞防止機構を有する排水配管を確実に取付けることができる。
戸建住宅の排水システムを示す概略側面図である。 図1の斜視図である。 集合住宅の排水システムを示す概略側面図である。 本発明の実施例にかかる配管構造を説明する第1の配管用部材の分解斜視図である。 図4の配管用部材を組合せ状態にして側方から見た縦断面図である。 図4の平面図である。 第2の配管用部材を示すものであり、(a)は組合せ状態にして側方から見た縦断面図、(b)は平面図である。 第3の配管用部材を示すものであり、(a)は分解斜視図、(b)は組合せ状態にして側方から見た縦断面図である。 第4の配管用部材を示すものであり、(a)は斜視図、(b)は分解斜視図、(c)は組合せ状態にして側方から見た縦断面図である。 第5の配管用部材を示すものであり、(a)は分解斜視図、(b)は組合せ状態にして側方から見た縦断面図である。 第6の配管用部材を示すものであり、(a)は分解斜視図、(b)は組合せ状態にして側方から見た縦断面図である。 第7の配管用部材を示すものであり、(a)は分解斜視図、(b)は組合せ状態にして側方から見た縦断面図である。 第8の配管用部材を示すものであり、(a)は分解斜視図、(b)は組合せ状態にして側方から見た縦断面図である。 第9の配管用部材を示すものであり、(a)は分解斜視図、(b)は組合せ状態にして側方から見た縦断面図である。 本発明の実施例2にかかる配管構造を説明する配管用部材を側方から見た縦断面図である。 図15の変形例の平面図である。 本発明の実施例3にかかる配管構造を示すものであり、(a)は平面図、(b)は屈曲管部の縦断面図である。 図17の変形例であり、(a)は平面図、(b)は屈曲管部の縦断面図である。 本発明の実施例4にかかる配管構造を示すものであり、空気取込部に対して整流部を直接備えた図17と同様の配管構造を示すものであり、(a)は平面図、(b)は屈曲管部の縦断面図である。 空気取込部に対して整流部を直接備えた図18と同様の変形例であり、(a)は平面図、(b)は屈曲管部の縦断面図である。 空気取込部に対して整流部を備えた直管部材を取付けた図17と同様の配管構造を示す変形例であり、(a)は平面図、(b)は屈曲管部の縦断面図である。 空気取込部に対して整流部を備えた直管部材を取付けた図18と同様の変形例であり、(a)は平面図、(b)は屈曲管部の縦断面図である。 従来例にかかる配管構造を説明する一部破断した側面図である。 図24を部分拡大して側方から見た縦断面図である。
以下、本実施の形態と、それを具体化した実施例とを、図面を用いて詳細に説明する。
図1〜図22は、実施例およびその変形例を示すものである。このうち、図1〜図3が建物の排水システム、図4〜図14が実施例1、図15、図16が実施例2、図17、図18が実施例3、図19〜図22が実施例4である。
最初に、戸建住宅や集合住宅などの建物の排水システムについて説明する。
図1、図2は、戸建住宅の排水システムを示すものであり、基礎51の上方に所要の床下空間52を有して床面53が設置されている。この床面53には、便器54、洗面台55、浴槽56、キッチン流台57、洗濯機58などの排水機器が設置されている。これらの排水機器は、特に図示しないが、それぞれ、トイレ、洗面所、風呂場、キッチンなどに適宜設置されるものである。そして、これらの排水機器の排出口59には、それぞれトイレ用配管64、洗面用配管65、風呂用配管66、台所用配管67、洗濯機用配管68などの排水配管が接続されている。
これらの排水配管は、個別に、または、排水ヘッダー70(排水集合管、図2参照)によって適宜合流された後に、基礎51の外部に設置された排水枡69に接続されている。なお、排水配管の途中には、基礎51に埋設された鞘管61の内部を通って基礎51の内外間を貫通するように配置された排水可撓管62が設けられている。
また、図3は、集合住宅の排水システムを示すものであり、上下の階層を区画する床スラブ63の上方に所要の床下空間52を有して床面53が設置されている。この床面53には、便器54、洗面台55、浴槽56、キッチン流台57、洗濯機などの排水機器が設置されている。これらの排水機器は、特に図示しないが、それぞれ、トイレ、洗面所、風呂場、キッチンなどに適宜設置されるものである。そして、これらの排水機器の排出口59には、それぞれトイレ用配管64、洗面用配管65、風呂用配管66、台所用配管67、洗濯機用配管などの排水配管が接続されている。
これらの排水配管は、直接または排水ヘッダー70(排水集合管、特に図示せず)などを介して、建物の共用スペースなどに設けられた排水縦管71に接続されている。この排水縦管71は、上下の階層間を貫通するように上下方向へ延びるものであり、この排水縦管71の途中には、上記した排水配管を接続するための集合管継手72が各階ごと設置されている。この集合管継手72は、特に図示しないが、内部に旋回羽根を有しており、この旋回羽根によって、内部を流れる排水に旋回流を発生させることにより、集合管継手72の中心部分に空気通路(空気芯)を確保可能なように構成されている。また、この集合管継手72は、耐火性を有する樹脂によって主に構成されると共に、部分的に熱膨張性の樹脂を使用することにより、火災発生時に、熱膨張性の樹脂が膨張して内部を閉塞し、火炎などを遮断し得るように構成されている。
そして、上記した建物の排水システムを構成する排水配管の、屈曲部分Aやその他の部分などに対し、必要に応じて以下のような構造が適用される。或いは、上記した構造は、屈曲部分Aや、屈曲部分Aよりも上流側(の配管部材)または下流側(の配管部材)などに対して、少なくとも1箇所以上設けることができる。また、排水機器や排水配管は、上記した以外のものであっても良い。そして、上記したような排水システムが設けられる建物は、上記した戸建住宅や集合住宅に限るものではない。
次に、この実施の形態の概要について説明する。
この実施の形態では、以下のような構成が備えられる。
(構成1)排水機器(便器54、洗面台55、浴槽56、キッチン流台57、洗濯機58)と、排水枡69または排水縦管71との間に、内部が部分的に排水22で塞がれることによって、塞がれた部分よりも上流側に負圧が発生するのを防止可能な閉塞防止機構24を備えた排水配管(トイレ用配管64、洗面用配管65、風呂用配管66、台所用配管67、洗濯機用配管68など、以下同様)を接続する。
(構成2)上記した閉塞防止機構24が、排水配管内部の排水22の流れを整えることによって排水配管の部分的な閉塞を防止可能な整流部(螺旋羽根26(例えば、図4参照)、跳板81,81a(例えば、図15、図16参照))と、排水配管内部へ空気を取込むことによって排水配管の部分的な閉塞を防止可能な空気取込部(偏芯二重管88(例えば、図17参照))と、のうちの少なくとも一方を備えるようにしている。
(構成3)上記した整流部が、排水配管の内壁に沿って少なくとも螺旋の一部を構成するように延設された螺旋羽根26とされる(例えば、図5参照)。
(構成4)上記した整流部が、排水配管の内壁から突設された跳板81,81aとされる(例えば、図15参照)。
(構成5)上記した整流部が、排水配管内部に排水22を流すのに最低限必要な円形断面の最低必要通路部27を一側へ片寄せた状態で確保した残りの部分に設けられ、上記した整流部が、上記した最低必要通路部27を設定した側の半周壁部分21aとは反対側の半周壁部分21bに設けられ、上記した整流部が、排水22の流れの下流側へ向けて傾斜する取付角度31を有して設けられる(例えば、図5、図6参照)。
(構成6)上記した空気取込部が、排水22を流すための排水用内管部87と、排水用内管部87に対して偏芯した状態で排水用内管部87の外周に一体に設けられることにより、排水用内管部87との間に通気空間88aを形成する通気用外管部86と、を有する偏芯二重管88とされる(例えば、図17参照)。
(構成7)上記した閉塞防止機構24が、上記した排水機器への排水配管の接続に最低限必要とされる接続用最小長さ32の範囲内に設置される(例えば、図5参照)。
(構成8)上記した閉塞防止機構24が、排水配管に設けられた屈曲部分Aの入側に設置される(例えば、図1、図4参照)。
(構成9)上記した整流部が、上記した屈曲部分Aの大曲部23aの屈曲開始部25へ向けて排水22を案内するものとされる(例えば、図5参照)。
(構成10)上記した排水機器が床面53上に設置された便器54であり、上記した排水配管が、上記した便器54の排出口59に接続されると共に、上記した床面53を貫通して床下空間52へ延び、更に、床下空間52に沿い横方向へ方向転換されるトイレ用配管64とされる。
(構成11)上記した排水機器が、洗面台55、浴槽56、キッチン流台57、洗濯機58の少なくともいずれか1つであり、上記した排水配管が、洗面用配管65、風呂用配管66、台所用配管67、洗濯機用配管68の少なくともいずれか1つとされる。
(構成12)上記した排水機器が複数設けられ、各排水機器に対してそれぞれ排水配管が接続され、そのうちの少なくとも2つ以上の排水配管に対して少なくとも1つ以上の閉塞防止機構24が設置されると共に、排水配管によって設置される閉塞防止機構24を異ならせるようにすることができる。
(構成13)上記した閉塞防止機構24が、排水配管内部の排水の流れを整えることによって排水配管の部分的な閉塞を防止可能な整流部(螺旋羽根26(例えば、図4参照)、跳板81,81a(例えば、図15、図16参照))と、排水配管内部へ空気を取込むことによって排水配管の部分的な閉塞を防止可能な空気取込部(偏芯二重管88(例えば、図17参照))と、の両方を備えるようにすることもできる。
上記構成によれば、以下のような効果を得ることができる。
(効果1)排水機器と、排水枡69または排水縦管71との間を、排水配管で接続した排水システムにおいて、排水配管の途中に、排水配管が部分的に排水22で塞がれることによって、塞がれた部分よりも上流側に負圧が発生するのを防止可能な閉塞防止機構24を備えたことにより、閉塞防止機構24が、排水配管を部分的に排水22で塞がれないようにするので、排水機器と、排水枡69または排水縦管71との間を接続する排水配管内部に負圧が発生するのを防止することができる。
(効果2)閉塞防止機構24が、排水配管内部の排水22の流れを整えることによって排水配管の部分的な閉塞を防止可能な整流部と、排水配管内部へ空気を取込むことによって排水配管の部分的な閉塞を防止可能な空気取込部と、のうちの少なくとも一方を備えたことにより、閉塞防止機構24としての整流部は、排水配管内部の排水22の流れを整えることによって排水配管の部分的な閉塞を防止することができる。また、閉塞防止機構24としての空気取込部は、排水配管内部へ空気を取込むことによって排水配管の部分的な閉塞を防止することができる。そして、整流部と空気取込部とは、それぞれ単独で用いることもできるが、両方備えることにより、閉塞防止効果を向上させることができる。
(効果3)整流部が、排水配管の内壁に沿って少なくとも螺旋の一部を構成するように延設された螺旋羽根26であることにより、簡単な構造で、排水22の流れを確実に後述する最低必要通路部27や大曲部23aの屈曲開始部25などへ向かわせることができるようになるので、排水配管の内部が部分的に排水22で塞がれて排水配管内に負圧が発生するのを有効に防止することができる。
この際、螺旋羽根26が、排水22を、狭いスペースの中で無理なく旋回流に変換するので、流れを大きく乱すことなく最も効率的且つスムーズに最低必要通路部27や大曲部23aの屈曲開始部25などへ向けて案内することが可能となる。よって、螺旋羽根26の周辺構造を最大限にコンパクト化することが可能となる。しかも、旋回流の中心部には、必要な空気芯(空気通路)が確保されるので、排水配管内部に、空気の通路が失われることによる負圧が発生しないようにすることも可能となる。以って、より狭いスペースに設置が可能で、且つ、より高い排水性能(搬送性能)が得られる高機能な排水システムを得ることが可能となる。なお、螺旋羽根26に案内された排水22は、慣性によって螺旋羽根26の延長軌跡にほぼ沿うように流れることとなるので、螺旋羽根26の一部が欠落していても特に支障はない。
(効果4)整流部が、排水配管の内壁から突設された跳板81,81aであることにより、簡単な構造で、排水22の流れを後述する最低必要通路部27などへ確実に向かわせることができるようになるので、排水配管の内部が部分的に排水22で塞がれて排水配管内に負圧が発生するのを有効に防止することができる。
また、跳板81,81aは構造が簡単なので、跳板81,81aの周辺構造を最大限にコンパクト化することが可能となる。
(効果5)整流部が、排水配管内部に排水22を流すのに最低限必要な円形断面の最低必要通路部27を一側へ片寄せた状態で確保した残りの部分に設けられ、整流部が、最低必要通路部27を設定した側の半周壁部分21aとは反対側の半周壁部分21bに設けられ、整流部が、排水22の流れの下流側へ向けて傾斜する取付角度31を有して設けられたことにより、排水配管内部に最低必要通路部27を設定することにより、排水配管内部における排水22の通路を確保することができる。また、最低必要通路部27を排水配管内部の一側へ片寄せることにより、整流部の設置スペースを確保することができる。そして、整流部を排水配管内部の最低必要通路部27を除いた残りの部分に設けることにより、整流部が排水配管の詰まりの原因となるのを防止することができる。
また、最低必要通路部27側の半周壁部分21a,21bに沿って流れてきた排水22の流れを、整流部によって妨げないようにすることができる。反対に、反対側の半周壁部分21bに沿って流れてきた排水22の流れを、整流部によって最低必要通路部27へ案内することができる。これにより、整流部を最大の整流効果が得られるように最適化することが可能となる。
更に、反対側の半周壁部分21bに沿って流れてきた排水22の流れを最低必要通路部27へ向けて案内する際に、整流部が排水22に与える抵抗を少なくして、騒音の発生を抑制することができるようになると共に、排水配管の内周面と整流部の上流側の面とのコーナー部分に排水22や排水22に含まれる固形物などが溜まるのを防止することができる。
(効果6)空気取込部が、排水22を流すための排水用内管部87と、排水用内管部87に対して偏芯した状態で排水用内管部87の外周に一体に設けられることにより、排水用内管部87との間に通気空間88aを形成する通気用外管部86と、を有する偏芯二重管88であることにより、排水用内管部87と通気用外管部86との間に構造的に無理なく通気空間88aを形成することができるので、この通気空間88aから排水用内管部87の内部へ空気が出入することにより、排水22による排水配管の部分的な閉塞を防止することができる。
(効果7)閉塞防止機構24が、排水機器への排水配管の接続に最低限必要とされる接続用最小長さ32の範囲内に設置されたことにより、排水機器と閉塞防止機構24との干渉が防止されるので、排水機器に対して閉塞防止機構24を有する排水配管を確実に取付けることができる。
(効果8)閉塞防止機構24が、排水配管に設けられた屈曲部分Aの入側に設置されたことにより、排水配管の屈曲部分Aは、排水22が方向転換するので、部分的な閉塞が最も発生し易い位置の1つとなっているが、屈曲部分Aの入側に閉塞防止機構24を設置することによって、効果的に部分的な閉塞を防止することができる。
(効果9)整流部が、屈曲部分Aの大曲部23aの屈曲開始部25へ向けて排水22を案内するものとされたことにより、屈曲開始線をピンポイントに狙って、排水22の流れを高精度に案内させることが可能となる。よって、整流部をより狭い範囲内に限定して設けることが可能となる。
(効果10)排水機器が床面53上に設置された便器54であり、排水配管が、便器54の排出口59に接続されると共に、床面53を貫通して床下空間52へ延び、更に、床下空間52に沿い横方向へ方向転換されるトイレ用配管64であることにより、一気に大量の排水22が流されるようになっている(即ち、瞬間最大流量が極めて大きい)最新型の節水型の便器54(節水便器)に接続され、しかも、より狭小化されている近年の住宅の床下空間52内に配設されることで、排水配管の内部に部分的な閉塞により負圧が発生され易くなっている過酷な状況の配管構造にあっても、排水性能(搬送性能)を高めて、負圧の発生を効果的に防止し、自己いわゆる自己サイホン現象による便器54の封水の減少を確実に抑制することができるようになる。
(効果11)排水機器が、洗面台55、浴槽56、キッチン流台57、洗濯機58の少なくともいずれか1つであり、排水配管が、洗面用配管65、風呂用配管66、台所用配管67、洗濯機用配管68の少なくともいずれか1つであることにより、上記と同様に排水性能(搬送性能)を高めて最新の排水機器に対応できるようにすることができる。
(効果12)上記した排水機器が複数設けられ、各排水機器に対してそれぞれ排水配管が接続され、そのうちの少なくとも2つ以上の排水配管に対して少なくとも1つ以上の閉塞防止機構24が設置されると共に、排水配管によって設置される閉塞防止機構24を異ならせるようにすることにより、排水機器の種類や排水配管の設置場所および設置状況などに応じて最適な閉塞防止機構24を選択して使い分けることができるようになり、排水システムを、全体としてより最適なものにすることができる。
(効果13)上記した閉塞防止機構24が、排水配管内部の排水の流れを整えることによって排水配管の部分的な閉塞を防止可能な整流部(螺旋羽根26(例えば、図4参照)、跳板81,81a(例えば、図15、図16参照))と、排水配管内部へ空気を取込むことによって排水配管の部分的な閉塞を防止可能な空気取込部(偏芯二重管88(例えば、図17参照))と、の両方を備えることにより、整流部と空気取込部との両方の機能を得ることができる。
なお、上記の詳細については、以下の各実施例によって説明する。
<構成>以下、構成について説明する。
(構成1−1)
この実施例の排水配管は、図4〜図6(主に、図5参照)に示すように、少なくとも直管部21を有している。
そして、この直管部21が上記した閉塞防止機構24を備えることによって、排水配管が部分的に排水22で塞がれて、排水配管内部に負圧が発生するのを防止し得るようにしている。
そして、この閉塞防止機構24を、螺旋羽根26などの整流部材(整流部)としている。
この場合、直管部21の出口部(下流側)に、屈曲管部23が設けられている。この屈曲管部23は、直管部21内を流れる排水22を方向転換可能なものである。この屈曲管部23の内面が、大きな曲面に沿って排水22の流れを屈曲させるようにした大曲部23aと、この大曲部23aに相対する小曲部23bとで構成されている。また、上記した直管部21の内面が、大曲部23aの上流側に位置する後側の半周壁部分21aと、小曲部23bの上流側に位置する前側の半周壁部分21bとで構成されている。
上記した螺旋羽根26は、直管部21の前側の半周壁部分21bに沿って流れてきた排水22を、屈曲管部23の大曲部23aへ向けて案内可能なものとされている。そして、屈曲管部23の出口部が部分的に排水22で塞がれることによって、直管部21内に負圧が発生するのを防止するものとされている。
(補足説明1−1)
ここで、上記した「直管部21」は、円形断面を有するものとされる(図4参照)。また、「屈曲管部23」は、円形断面の入口部と出口部とを有するものとされる。屈曲管部23の入口部と出口部とは、通常は、同径のものとされる。屈曲管部23の内部は、ほぼ円形断面を保持しつつ屈曲するものとされる。但し、屈曲のための若干の断面形状の変形は許容される。
屈曲管部23の「大曲部23a」は、排水22の流れが屈曲する部分の外側(外周側)の(半周域の)部分とされる。また、「小曲部23b」は、排水22の流れが屈曲する部分の内側(内周側)の(半周域の)部分とされる。直管部21の「後側の半周壁部分21a」は、大曲部23a側の半周域に連続するものとされる。また、「前側の半周壁部分21b」は、小曲部23b側の半周域に連続するものとされる。
上記した整流部としての「螺旋羽根26」は、各排水配管の途中、特に好ましくは、直管部21の下流側に屈曲管部23が接続された屈曲部分Aの少なくとも1つまたは全てに対して設けられる。なお、直管部21と屈曲管部23とは、ほぼ垂直な面内に設けられるものに限らず、ほぼ水平な面内に設けられるものに対しても適用することができる。
この螺旋羽根26は、好ましくは、直管部21の内壁に沿い、少なくとも螺旋の一部を構成するように延びるものとされる。この螺旋羽根は、直管部21の軸線21cを中心として、周方向および軸線方向へ延びる螺旋形状のものとされる。この場合、螺旋羽根26は、軸線方向の設置範囲(または、軸線方向の周回ピッチ)をより短くするために連続した一条のものとされている。なお、図5の断面図では、螺旋羽根26の下半分のみが図示されており、図示されていない上半分は、図中上方へ向かって斜めに延びている。螺旋羽根26の旋回方向については、右回りであっても、左回りであってもどちらでも良い。但し、上流側から流れてくる排水22が旋回流である場合、排水22の旋回方向に合わせるようにする。螺旋羽根26の全体形状については、例えば、図10(a)に描かれているようなものとされる。
(構成1−2)
この際、特に、図5に示すように、上記した整流部(としての螺旋羽根26)が、排水22の流れを屈曲管部23の大曲部23aの屈曲開始部25へ向かうように案内可能なものとされる。
(補足説明1−2)
上記した大曲部23aの「屈曲開始部25」は、文字通り、屈曲管部23において大曲部23aが開始される位置である。この屈曲開始部25は、大曲部23a側の半周域全体に亘って存在する。排水22は、この半周域上であれば、どの位置を狙うようにしても良いが、螺旋羽根26によって案内された排水22の全量を安定して大曲部23aへと導かせるようにするためには、半周分の周上の中央位置またはその周辺に設定するのが最も好ましい(図6参照)。
なお、螺旋羽根26が、大曲部23aの屈曲開始部25を狙うように設けられるのは、大曲部23aの屈曲開始部25よりも下を狙うと、屈曲管部23の出口部の閉塞を確実に防止することが難しくなってしまうことによる。また、大曲部23aの屈曲開始部25よりも上を狙うと、屈曲管部23の出口部の閉塞については防止できるが、その分、直管部21が長くなってしまうことによる。よって、螺旋羽根26は、大曲部23aの屈曲開始部25をピンポイントに狙うようにするのが最も好ましいが、屈曲開始部25の上下数cm(±1〜3cm)程度くらいのズレであれば許容できる。更に、大曲部23aの屈曲開始部25を狙う際には、排水22に作用する重力や、排水22の水勢の影響を考慮するのが望ましい。
(構成1−3)
そして、図6に示すように、直管部21の後側の半周壁部分21aに、排水22を流すのに最低限必要な円形断面の最低必要通路部27を確保する。そして、上記した整流部(としての螺旋羽根26)が、最低必要通路部27を除いた残りの部分に設置されるようにする。
(補足説明1−3)
ここで、上記した「最低必要通路部27」は、後側の半周壁部分21aにおける周方向の中央部に内接するように設定される。この最低必要通路部27は、排水配管を流れる排水22の種類によって大きさや径が異なるものである。排水配管が、トイレ用配管64である場合、最低必要通路部27は、1回に流す排水22の最大流量や、排水22中に含まれる固形物を支障なく通し得る大きさなどを考慮して設定される。例えば、住宅用のトイレ用配管64の場合、直管部21の内径が70Φ〜80Φなどとされ、最低必要通路部27は、およそ55Φの径を有して直管部21の軸線方向へ延びる円形断面のものなどとされる。即ち、最低必要通路部27は、直管部21の内径に対して比較的径の大きなものとなる。これにより、螺旋羽根26の幅寸法26wも、直管部21の内径から最低必要通路部27の直径を引いた長さが最大幅となる。
(構成1−4)
更に、上記した整流部(としての螺旋羽根26)が、前側の半周壁部分21bを越えて後側の半周壁部分21aへハミ出さないようにする。そのために、螺旋羽根26の端部が、後側の半周壁部分21aにおける最低必要通路部27の外側の部分29内へ及ばないようにする。
(補足説明1−4)
上記により、螺旋羽根26は、直管部21の前側の半周壁部分21bのみに設置されるものとなる。即ち、螺旋羽根26は、直管部21のほぼ前側の半周壁部分21bのみに対して、ほぼ半周分またはそれより若干狭い範囲に亘って延設されるものとなる(前壁側整流部)。
なお、螺旋羽根26の両端部については、コーナー部分をなくしてなだらかな形状とするために、図6に示すような角取りを施すようにしても良い(角取部26a)。或いは、図7(b)に示すように、螺旋羽根26全体に急激な形状変化がないようにするための徐変部26bを設けることにより、螺旋羽根26の全体を平面視で三日月型などとなるようにしても良い。なお、螺旋羽根26は、可能な限り直管部21における前側の半周壁部分21bの全域に亘って設けることが好ましいが、機能的に支障がない限りにおいて、若干短くすることも可能である(図6参照)。反対に、螺旋羽根26は、直管部21における前側の半周壁部分21bを越えないようにすることが好ましいが、誤差や形状を整えるための若干のハミ出しなどについては許容されるものとする(図7(b)参照)。
(構成1−5)
そして、好ましくは、図5に示すように、上記した整流部(としての螺旋羽根26)が、直管部21の内面の管軸と垂直な方向に対し、排水22の流れの下流側へ向けて傾斜する取付角度31を有して設けられるようにする。
(補足説明1−5)
ここで、直管部21の内面に対する螺旋羽根26の取付角度31は、およそ50度〜70度の範囲とするのが好ましい。より好ましくは、55度〜65度程度とする。これは、50度よりも小さくすると、排水22を案内する能力が低下すると共に、直管部21の軸線方向に対する螺旋羽根26の設置範囲が大きくなってしまうことによる。そして、70度よりも大きくすると、排水22に与える抵抗が大きくなり、また、粘性の高い固形物などが溜まる可能性が高くなることによる。
(構成1−6)
更に好ましくは、上記した閉塞防止機構24(としての螺旋羽根26)が、直管部21の上流側に設けられる排水機器または排水配管に対して接続するのに最低必要となる接続用最小長さ32の範囲内に設置されるようにする。
(補足説明1−6)
ここで、上流側の排水機器には、排水機器自体、および、排水機器と直管部21との間のジョイント部(例えば、図24の接続ソケット5など)も含まれるものとする。この場合の接続用最小長さ32は、直管部21(より正確には、後述する直管部材36)の出口部(図中、下端部)からの長さである。或いは、後述するエルボ部材35の入口部からの長さである。これにより、直管部21の軸線方向に対する螺旋羽根26(整流部)の設置範囲(設置可能範囲)は、直管部21の出口部から接続用最小長さ32までの間の極く短い部分に限定されることになる。そして、直管部21の軸線方向に対する螺旋羽根26の周回ピッチは、上記設置範囲に応じた小さいものとされる。即ち、螺旋羽根26は、下流側へ向かって緩やかな勾配で旋回するものとなる。より具体的には、螺旋羽根26の勾配角度(旋回角度)は、45度以下とするのが好ましい。これは、勾配角度が45度よりも大きいと、螺旋羽根26が軸線方向に長くなってしまうため、接続用最小長さ32の範囲内に納めて直管部21を短くするのが難しくなると共に、排水22を効率的に大曲部23aの屈曲開始部25へ案内し難くなることによる。そして、より好ましい螺旋羽根26の勾配角度は、10度〜30度である。この範囲であれば、直管部21を短くする機能と、排水22を効率的に大曲部23aの屈曲開始部25へ案内する機能とを両立させることが可能となる。例えば、後述するような、トイレ用配管1(図24参照)などの排水配管の場合、上記した接続用最小長さ32は、およそ100mm程度以下などとされる。これに対し、上記した螺旋羽根26の周回ピッチは、80mm程度以下とされる。
(構成1−7)
上記した直管部21の上流側に設けられる排水機器が、図1または図3に示すような、床面53上に設置された便器54とされる。
そして、直管部21および屈曲管部23が、便器54の排出口59に接続されると共に、床面53を貫通して床下空間52へ延び、更に、床下空間52に沿って横方向へ方向転換されるトイレ用配管64を構成するものとされる。
(補足説明1−7)
ここで、直管部21は、ほぼ上下方向へ延びる縦管とされ、屈曲管部23は、排水22の流れをほぼ水平方向に変換するものとされる。直管部21の上端部は、接続ソケット(図24の接続ソケット5参照)を介して便器54の排出口59に接続され、直管部21の中間部は、床面53に形成された開口部(床開口部など、図24の開口部6参照)に貫通される。また、屈曲管部23の出口部(受口部34b)には、所要の排水勾配を有して横方向へ延びる横管(図24の直管部10参照)が接続される。
(構成1−8)
上記の他に、排水機器は、洗面台55、浴槽56、キッチン流台57、洗濯機58などとすることができる。そして、排水配管は、洗面用配管65、風呂用配管66、台所用配管67、洗濯機用配管68などとすることができる。
(補足説明1−8)
そして、戸建住宅の場合、上記した各排水機器から、外部の排水枡69に接続されるまでの排水配管の途中に、上記した直管部21および屈曲管部23を少なくとも1つ有するものとすることができる。
同様に、集合住宅の場合、上記した各排水機器から、各階層間を上下に貫通するように設置された排水縦管71の途中に、上記した直管部21および屈曲管部23を少なくとも1つ有するものとすることができる。
更に、上記した直管部21は、ほぼ水平方向へ延びるものとされると共に、屈曲管部23は、排水22の流れをほぼ水平面内で方向転換するものとされても良い。
以下、上記した配管構造を構築するための配管用部材34について説明する。
(構成1−9)
図4〜図9のいずれか(例えば、図4参照)に示すように、上記した配管用部材34が、少なくとも上記直管部21の一部と上記閉塞防止機構24とを有する直管部材36とされる。
この場合、直管部材36の出口部に、少なくとも上記屈曲管部23を有するエルボ部材35が設置されても良い。
そして、上記した直管部材36とエルボ部材35とは、別部材として構成される。
(補足説明1−9)
ここで、上記した「エルボ部材35」は、その入口部に、直管部材36と接続するための直線部分がある程度必要となることから、直管部21の一部を含むものとなる(出口部についても同様にある程度の直線部分が必要となる)。
そして、エルボ部材35が直管部21の一部を含むことにより、「直管部材36」は、直管部21と同じかそれよりも若干短いものとなる。即ち、屈曲管部23とエルボ部材35、および、直管部21と直管部材36とは、全く同じにはならずに、若干長さや範囲が異なるものとなる。
(構成1−10)
そして、図5に示すように、別部材とされたエルボ部材35と直管部材36との接続部37は、外周面が面一となるように構成される(外周面一接続部)。
(補足説明1−10)
ここで、「外周面が面一」とは、エルボ部材35と直管部材36との外径寸法がほぼ同一となって、外周面に施工の妨げとなるような凹凸形状部分がないことを言う。
そのために、例えば、図5に示すように、エルボ部材35(の入口部)と直管部材36(の出口部)との接続部37を、互いに嵌合(両嵌合)可能な、内周側段差部37aと外周側段差部37bとを有するものにする。この場合、エルボ部材35側が内周側に段差部を有する内周側段差部37aとされ、直管部材36側が外周側に段差部を有する外周側段差部37bとされているが、上記とは反対に、エルボ部材35側を外周側段差部37bとし、直管部材36側を内周側段差部37aとしても良い。或いは、図7(a)に示すように、接続部37の一方の内周部に、他方の内周面に対して嵌合(片嵌合)可能な差込用凸縁部37cを突設するようにしても良い。
そして、このような内周側段差部37aおよび外周側段差部37b、または、差込用凸縁部37cを形成するために、少なくとも接続部37については、他の部分よりも若干厚肉に構成するのが好ましい。そのために、直管部材36の内周面の軸線方向の全域(図5)または一部(図7)に対して、例えば、図5に示すような、下流側に進むに従い厚肉になるテーパ状の縮径形状部37dを形成したり、図7に示すような、クビレ状の内方膨出部37eを形成したりしても良い。内方膨出部37eは、内部を流れる排水22の抵抗が大きくならないようにするために、膨出量が配管用部材34の肉厚の倍程度以下に抑えられると共に、表面をなだらかな曲面形状とするのが好ましい。
上記した「施工の妨げとなるような凹凸形状部分」とは、例えば、現場に設けられた既存の開口部(図24の開口部6など参照)に通らない大きさの凹凸形状部分という意味である。これに対し、施工の妨げにならないような模様程度の小さな凹凸形状部分などは許容される。
なお、図8に示すように、エルボ部材35の入口部に、接続部37として、直管部材36の出口部を収容可能な受口部38を設けることによって、エルボ部材35と直管部材36との外径寸法が異なるようにすることも、構造的には可能である。
(構成1−11)
図9に示すように、上記した直管部材36が、閉塞防止機構24を設ける接続用最小長さ32の部分よりも上流側に、長さ調節のために切断可能な切断代部41を有するようにする。
(補足説明1−11)
ここで、「切断代部41」は、接続用最小長さ32の1〜2倍程度にされることが好ましい。この切断代部41は、図9以外の配管用部材34に対しても設けることができるのは勿論である。なお、切断代部41は、構造的には、図9のものより長くすることも、反対に、短くすることも可能である。
加えて、エルボ部材35と直管部材36との間に対し、周方向位置決定部42を設けることができる。周方向位置決定部42は、例えば、互いに嵌合合致可能な位置決定用凸部42aと、位置決定用凹部(図示せず)とを有するものとされる。この場合、直管部材36に位置決定用凸部42aが設けられ、エルボ部材35に位置決定用凹部が設けられているが、直管部材36に位置決定用凹部を設け、エルボ部材35に位置決定用凸部42aを設けるようにしても良い。上記した周方向位置決定部42は、周方向に1箇所または2箇所以上の複数箇所設けることができる。また、上記した周方向位置決定部42は、図9以外の配管用部材34に対しても設けることができるのは勿論である。このように、別部材とされたエルボ部材35と直管部材36との間に周方向位置決定部42を設けることにより、周方向に対する整流部の位置精度を上げて、整流効果を最大限に発揮させることができるようになる。
(構成1−12)
上記とは別に、図10〜図14のいずれかに示すように、配管用部材34を、直管部21と屈曲管部23とを一体に有する直管一体型エルボ部材43を設け、この直管一体型エルボ部材43に対して、上記した整流部(としての螺旋羽根26)を一体または別体に備えるようにすることもできる。この場合には、螺旋羽根26は、別体に構成されたもの(別付整流部材44)とされている。
(補足説明1−12)
ここで、直管一体型エルボ部材43は、例えば、図4または図7の直管部材36とエルボ部材35とを一体化したような構造のものとされる。直管部21は、少なくとも上記した接続用最小長さ32を有するものとされている。但し、螺旋羽根26を取付けることができるのであれば、直管部21に対して上記した切断代部41を一体に設けるようにしても良い。また、直管部21と屈曲管部23との境界部周辺は、外周面が面一とされる。なお、図面の都合上、符号を省略している構成については、図4〜図9のものと同様とする。
そして、上記した別付整流部材44は、閉塞防止機構24の整流部として、上記した螺旋羽根26を備えると共に、この螺旋羽根26を直管一体型エルボ部材43(の直管部21)に対して取付けるための取付部45が一体に設けられたものとされる。これに対し、直管一体型エルボ部材43には、必要に応じて、取付部45に対する被取付部46が設けられる。取付部45と被取付部46とは、接着などによって固定される。
(構成1−13)
そして、より具体的には、例えば、図10では、取付部45は、螺旋羽根26の外周中央部に一体形成された差込状取付部45aとされている。そして、被取付部46は、直管一体型エルボ部材43(の直管部21の周壁面)における螺旋羽根26の設置位置に形成された取付用穴部46aとされている。この差込状取付部45aおよび取付用穴部46aは、直管部21の周方向へ延びる細長形状のものとされている。このような構成によれば、直管部21に対して支障なく別付整流部材44を取付けることができる。
(構成1−14)
また、例えば、図11では、取付部45は、直管一体型エルボ部材43の入口部の端面に対して当接状態で固定可能な環状取付部45bとされ、この環状取付部45bは直管一体型エルボ部材43の内面(直管部21の前側の半周壁部分21b)に沿って螺旋羽根26の設置位置まで(図中下方へ)延びる延長支持部45cによって螺旋羽根26と連結されている。この場合、環状取付部45bは、直管一体型エルボ部材43の入口部と内外径がほぼ同一のものとされている。延長支持部45cは、直管一体型エルボ部材43の内面との間に大きな段差が生じないような三日月状断面を有するものとされている。なお、特に図示しないが、直管一体型エルボ部材43の内面に、被取付部(46)として、収容溝部を設けて、上記した延長支持部45cを収容溝部の内部に、内周面一状態となるように収容しても良い。このような構成によれば、直管部21に対して支障なく別付整流部材44を取付けることができる。
また、例えば、図12では、取付部45は、配管用部材34(直管一体型エルボ部材43)の出口部、または、出口部に設けられた受口部34bの管停止面34cに対し当接係止状態で収容固定可能な環状取付部45dとされ、この環状取付部45dは直管一体型エルボ部材43の内面(小曲部23b)に沿って螺旋羽根26の設置位置まで屈曲しつつ(図中横方向および上方向へ)延びる延長支持部45eによって螺旋羽根26と連結とされている。この場合、環状取付部45dは、その外径が受口部34bの内径とほぼ同一のものとされている。延長支持部45eは、直管一体型エルボ部材43の内面との間に段差が生じないような三日月状断面を有するものとされている。なお、特に図示しないが、直管一体型エルボ部材43の内面に、被取付部(46)として、収容溝部を設けて、上記した延長支持部45eを収容溝部の内部に、内周面一状態となるように収容しても良い。また、環状取付部45dには、設置上の必要性に応じて、環状取付部45dを周方向に分断する切込部45fを設けて変形し易くなるようにしても良い。このような構成によれば、直管部21に対して支障なく別付整流部材44を取付けることができる。
(構成1−15)
また、例えば、図13では、取付部45は、直管一体型エルボ部材43の入口部から挿入して、前側の半周壁部分21bの螺旋羽根26よりも上流側の部分の少なくとも一部を構成する部分円筒面状の半周壁状取付部45g(周壁状取付部)とされている。そして、被取付部46は、直管一体型エルボ部材43の内周面に形成されて、半周壁状取付部45gを内周面一状態に収容可能な収容凹部46gとされている。このような構成によれば、直管部21に対して支障なく別付整流部材44を取付けることができる。
また、例えば、図14では、取付部45は、直管一体型エルボ部材43の入口部から挿入して、直管部21の螺旋羽根26よりも下流側の部分を構成する円筒状の全周壁状取付部45h(周壁状取付部)とされている。全周壁状取付部45hには、設置上の必要性に応じて、軸線方向へ延びて全周壁状取付部45hを周方向に分断する切込部45iを設けて変形し易くなるようにしても良い。そして、被取付部(46)は、直管一体型エルボ部材43の内面そのものとしても良いが、図13と同様に直管一体型エルボ部材43の内面に対して全周壁状取付部45hを内周面一状態に収容可能な収容凹部を形成するようにしても良い。この場合、全周壁状取付部45hは、屈曲管部23によって、挿入位置を規制されることになるので、特に、ストッパなどの停止用部材を設けなくても最適位置に停止されることとなる。但し、ストッパを設けても良いことは勿論である。このような構成によれば、直管部21に対して支障なく別付整流部材44を取付けることができる。
(構成1−16)
更に、上記した取付部45と被取付部46との間には、周方向に対する位置決定部(周方向位置決定部42)が設けられる。但し、取付部45と被取付部46とがそれ自体で周方向位置決定部42としての機能を有する場合もあるので(例えば、図10、図12、図13)、この場合には、特に、専用の周方向位置決定部42を設ける必要はない。
例えば、図11では、取付部45としての環状取付部45bと、被取付部46としての直管一体型エルボ部材43の入口部との間(接着面)に対し、互いに嵌合合致可能な嵌合凸部42cと嵌合凹部42dとからなる周方向位置決定部42が設けられている。なお、この嵌合凸部42cと嵌合凹部42dとは、凹凸を逆に設けても良い。また、この嵌合凸部42cと嵌合凹部42dとは、可能であれば、図12のものなどに対して設けるようにしても良い。
このように、別部材とされた整流部(別付整流部材44)と直管部材36(直管一体型エルボ部材43)との間に周方向位置決定部42を設けることにより、周方向に対する整流部の位置精度を上げて、整流効果を最大限に発揮させることができるようになる。
(構成1−17)
ここで、上記したような、直管部21と屈曲管部23とを有する配管構造は、屈曲管部23を有さない直管部21のみの配管構造に対しても適用することが可能である。
即ち、上記した閉塞防止機構24を備えた配管構造は、排水配管の直線部分に対して適用しても良い。例えば、排水配管の直線部分の中央部などに上記した閉塞防止機構24を1箇所設けたり、或いは、排水配管の直線部分に(一定間隔や所要間隔などを有して)上記した閉塞防止機構24を複数箇所設けたりすることができる。排水配管の直線部分は、ほぼ上下方向へ延びるもの(縦管)であるのが好ましいが、状況によっては、ほぼ水平方向へ延びるもの(横管)などとすることもできる。排水配管の直線部分が横管である場合には、整流部は、横管の上部などに対して設けるようにする。
より具体的には、上記した図4〜図9の直管部材36と同様の直管部材(図示せず)を設けて、この直管部材の内部に、整流部としての螺旋羽根26を一体に設けるようにすることも可能である。なお、螺旋羽根26の構成については、上記したものと同じとすることができる。
また、上記した図10〜図14の直管一体型エルボ部材43の直管部21の部分と同様の直管部材(図示せず)を設けて、この直管部材の内部に、整流部としての螺旋羽根26を備えた別付整流部材44を取付可能に構成することも可能である。なお、別付整流部材44の構成については、上記したものと同じである。
<作用>以下、この実施例の作用について説明する。
図1、図2に示すような戸建住宅の排水システムでは、便器54、洗面台55、浴槽56、キッチン流台57などの各排水機器からの排水22は、それぞれトイレ用配管64、洗面用配管65、風呂用配管66、台所用配管67などの排水配管を介して、個別に、または、排水ヘッダー70によって合流された後に、基礎51の外部に設けられた排水枡69へと流下される。
同様に、図3に示すような集合住宅の排水システムでは、便器54、洗面台55、浴槽56、キッチン流台57などの各排水機器からの排水22は、それぞれトイレ用配管64、洗面用配管65、風呂用配管66、台所用配管67などの排水配管を介して建物の共用スペースなどに設けられた排水縦管71へと流下される。
このような排水配管では、例えば、図1、図3中の屈曲部分Aなどにおいて、直管部21内を流れてきた排水22は、屈曲管部23で方向転換されて流下されることになる。
この際、直管部21に閉塞防止機構24を備えることによって、屈曲管部23の出口部が部分的に排水22で塞がれることにより直管部21内に負圧が発生する不具合が防止される。
この場合、直管部21の前側の半周壁部分21bに沿って流れてきた排水22は、直管部21の屈曲管部23との接続部37近傍に設けた閉塞防止機構24の整流部によって進路を途中で変更され、屈曲管部23の大曲部23aへ向けて案内されることで、大曲部23aに沿ってスムーズに方向転換されるようになる。
以って、直管部21の前側の半周壁部分21bに沿って流れてきた排水22がそのまま屈曲管部23の小曲部23bに到達して小曲部23bを曲りきれずに屈曲管部23の出口部周辺で滞留したり、更に大曲部23aに沿って一部逆流(跳ね戻り)したりすることによって、屈曲管部23の出口部が部分的に排水22で塞がれて(部分的に満管状態となって、或いは、屈曲管部23の出口部が水膜で塞がれて)、空気の通路が失われ、直管部21内に負圧が生じるような不具合の発生が防止される。
ここで、上記作用を確実に行なわせて、排水配管内部の負圧発生を確実に防止し、排水性能(搬送性能)を向上させるためには、閉塞防止機構24がどのようなものであるのかが極めて重要になる。そこで、閉塞防止機構24の構造を細部に至るまで見直して高度に洗練されたものにする必要がある。
この実施例では、より狭いスペースへの設置が可能で、しかも、より高い排水性能(搬送性能)が得られるような高機能な配管構造を得るために、閉塞防止機構24を以下のようにしている。
<効果>この実施例によれば、以下のような効果を得ることができる。
(効果1)
排水機器と排水枡69または排水縦管71との間を接続する排水配管の途中に閉塞防止機構24を設けることにより、排水配管の内部に負圧が発生し難くなるようにすることができる。特に、排水配管の屈曲部分Aにおける、直管部21の屈曲管部23との接続部近傍に上記した閉塞防止機構24を設けることにより、閉塞防止機構24を最も負圧が発生し易い場所に効率的に配置することができる。
そして、閉塞防止機構24を、排水22の流れを整える整流部とすることにより、直管部21の前側の半周壁部分21bに沿って流れてきた排水22を、狭いスペースの中で無理なく大曲部23a(の屈曲開始部25)へ向かう流れ(旋回流)に方向転換することができるので、流れを大きく乱すことなく最も効率的且つスムーズに屈曲管部23の大曲部23aへ向けて案内することが可能となる。よって、直管部21を大幅に短縮することが可能となり、直管部21が床下空間52に設けられる場合には、床ふところ深さを圧縮することができる。
しかも、閉塞防止機構24の整流部を、直管部21の内壁に沿い、少なくとも螺旋の一部を構成するように延びる螺旋羽根26とすることにより、直管部21の前側の半周壁部分21bに沿って流れてきた排水22が大曲部23a(の屈曲開始部25)へ向かう旋回流となり、この旋回流の中心部には、必要な空気芯(空気通路)が確保されるので、直管部21内に、空気の通路が失われることによる負圧が発生しないようにすることも可能となる。
以って、より狭いスペースに設置が可能で、且つ、より高い排水性能(搬送性能)が得られるような高機能な配管構造を実現することが可能となる。
更に、閉塞防止機構24の整流部を、排水22の流れを屈曲管部23の大曲部23aの屈曲開始部25へ向かうように調整可能な螺旋羽根26とすることにより、屈曲開始部25をピンポイントに狙って、排水22の流れを屈曲開始部25へ向け高精度に案内させることが可能となる。よって、直管部21を最大限に短縮することが可能となる。
(効果2)
また、閉塞防止機構24の整流部としての螺旋羽根26が、直管部21の後側の半周壁部分21aに、排水22を流すのに最低限必要な円形断面の最低必要通路部27を確保した残りの部分に設けられることにより、後側の半周壁部分21a寄りの部分に排水22の流れを確保すると共に、排水22を屈曲管部23の大曲部23aへ向かわせるのに必要な最低必要通路部27を確保することができると共に、螺旋羽根26が最低必要通路部27内に存在しないようにして、螺旋羽根26が直管部21における詰まりの原因となるのを防止することができる。
なお、螺旋羽根26に案内された排水22は、慣性によって、螺旋羽根26の延長軌跡にほぼ沿うように屈曲管部23の大曲部23aの屈曲開始部25へ向けて流れることとなるので、螺旋羽根26の一部が後側の半周壁部分21aで欠落していても特に支障はない。
(効果3)
そして、閉塞防止機構24の整流部としての螺旋羽根26が、前側の半周壁部分21bを越えて後側の半周壁部分21aへハミ出さないようにすることにより、直管部21の後側の半周壁部分21aに沿って流れてきた排水22に対しては、流れを妨げることなく、屈曲管部23の大曲部23aへ向けてそのまま流すようにすることが可能となる。
これに対し、前側の半周壁部分21bに沿って流れてきた排水22は、螺旋羽根26によってほぼ全てを屈曲管部23の大曲部23aへ向けて方向転換させることが可能となる。これにより、螺旋羽根26の周方向に対する設置範囲を、整流効果が最大限に得られるように最適化することが可能となる。
(効果4)
更に、閉塞防止機構24の整流部としての螺旋羽根26が、直管部21の内面の管軸と垂直な方向に対し、排水22の流れの下流側へ向けて傾斜する取付角度31を有して設けられることにより、前側の半周壁部分21bに沿って流れてきた排水22を大曲部23aへ向けて方向転換させる際に、螺旋羽根26が排水22に与える抵抗を少なくして、騒音の発生を抑制することができるようになると共に、螺旋羽根26の上流側の面と直管部21の内面とのコーナー部分に排水22や排水22に含まれる固形物が溜まるのを防止することができる。
(効果5)
そして、閉塞防止機構24を、接続用最小長さ32の範囲内に設置することにより、直管部21の上流側に接続される排水機器に対して閉塞防止機構24が干渉されないようにすることができる。以って、排水配管に閉塞防止機構24が設置できない不具合をなくし、排水配管を確実に高機能化することが可能となる。
(効果6)
更に、直管部21の上流側に設けられる排水機器が床面53上に設置された便器54であり、直管部21および屈曲管部23が、便器54の排出口59に接続されると共に、床面53を貫通して床下空間52へ延び、更に、床下空間52に沿って横方向へ方向転換されるトイレ用配管64を構成することにより、一気に大量の汚水が流される(瞬間最大流量が大きい)ようになっている近年の節水型の便器54に接続され、しかも、より狭小化されている近年の住宅の床下空間52内に配設されることで、内部に負圧が発生され易くなっている過酷な状況下の排水配管であっても、効果的に負圧の発生を防止して、いわゆる自己サイホン現象による便器54の封水の減少を確実に抑制することができるようになる。
(効果7)
また、直管部の上流側に設けられる排水機器が、洗面台55、浴槽56、キッチン流台57、洗濯機58の少なくともいずれかであり、直管部21および屈曲管部23が、洗面用配管65、風呂用配管66、台所用配管67、洗濯機用配管68の少なくともいずれかを構成することにより、上記と同様の作用効果を得ることができる。
(効果8)
また、少なくとも直管部21の一部に、閉塞防止機構24を一体または別体に有する直管部材36を設けることにより、部分的な閉塞による負圧の発生が起こり難い排水配管を容易且つ確実に構築することが可能となる。
そして、直管部材36の出口部に、(少なくとも屈曲管部23を有する)エルボ部材35を設けることにより、最も部分的な閉塞が発生し易い箇所の1つである屈曲部分Aを、容易且つ確実に閉塞し難くすることができる。よって、排水配管を容易に高機能化することが可能となる。
更に、上記した直管部材36とエルボ部材35とを別部材として構成することにより、エルボ部材35および直管部材36のそれぞれの形状を単純化できるため、生産性を向上すると共に、製造コストを下げることができる。
また、既設配管に対して、上記エルボ部材35および直管部材36を取付けることで、既設配管の性能向上を図ることができる。
(効果9)
そして、エルボ部材35と直管部材36との接続部37の外周面が面一となるように構成されたことにより、現場に設けられた既存の開口部(床開口部など)に対し、容易にエルボ部材35や直管部材36を通して設置することができるようになるので、施工性を向上することができる。
なお、構造的には、図8に示すように、エルボ部材35の入口部に、直管部材36の出口部を収容可能な受口部34bを設けることにより、エルボ部材35と直管部材36との外径寸法が異なるようにすることもできる。この場合には、必要に応じて、現場に設けられた既存の開口部(床開口部など)を拡げることによって、問題なく使用することができる。
(効果10)
更に、上記した直管部材36が、閉塞防止機構24を設ける接続用最小長さ32の部分よりも上流側に、長さ調節のために切断可能な切断代部41を有することにより、現場の状況に合わせて切断代部41を切断して用いることで、一種類の直管部材36で幅広く対応することが可能となる。
(効果11)
加えて、屈曲管部23と直管部21とを一体に有する直管一体型エルボ部材43に対して閉塞防止機構24を備えた別付整流部材44を取付可能に構成したことにより、別付整流部材44の形状や構造が単純化できるため、生産性を向上すると共に、製造コストを下げることができる。
図15は、実施例2を示すものである。
(構成)
この実施例は、上記した閉塞防止機構24の整流部(整流部材)を、跳板81としたものである。この跳板81は、直管部21の屈曲管部23との境界部近傍の内壁に沿い、周方向へ延びるように延設されている。この跳板81は、直管部21の前側の半周壁部分21bに沿って流れてきた排水22を上記屈曲管部23の大曲部23aへ向けて方向転換可能なものとされる。
そして、より好ましくは、跳板81は、排水22の流れを屈曲管部23の大曲部23aの屈曲開始部25へ向かうように方向転換可能なものとされる。
(補足説明)
ここで、上記した跳板81は、直管部21の内面に対する取付角度31によって、排水22を屈曲管部23の大曲部23aへ向かわせるようにしたものとされる。
この跳板81は、直管部21の周方向へ(勾配角度(旋回角度)を有さずにほぼ水平に)延びる非螺旋形状のものなどとされる(跳板81を上方から見た形状については、図3または図4(b)参照)。
なお、この実施例は、螺旋形状でないこと以外は、上記した実施例1と全て同じ構成を採用することができる。
(効果)
上記したように、閉塞防止機構24の整流部を跳板81とすることにより、簡単な構造で、排水22の流れを大曲部23aの屈曲開始部25へ向かわせることができるようになるので、排水配管の内部、特に、屈曲管部23の出口部が部分的に排水22で塞がれて直管部21内に負圧が発生するのを有効に防止することができる。
なお、記載を省略した構成、作用、効果については、上記実施例1の記載を以ってこの実施例2の記載とすることができる。
そして、図16は、実施例2の変形例を示すものである。
(構成)
この変形例では、上記閉塞防止機構24の整流部としての跳板81aが、直管部21の前側の半周壁部分21bの周方向の両端部と、中間部との間をそれぞれ接続する平面視ほぼV字状の先端縁部81bを有するものとされている。或いは、前側の半周壁部分21bに設置された、1/4周分の大きさを有する2枚物の跳板81aとされている。
なお、この変形例も、螺旋形状でないこと以外は、上記した実施例1と全て同じ構成を採用することができる。
(効果)
このように、跳板81aを2枚物に分けるようにしても、図15の場合と、ほぼ同じ作用効果を得ることができる。また、この跳板81aは、上方から見た投影面積が、実施例1の旋回羽根および上記した実施例2の跳板81の投影面積よりも小さくなるので、より空気芯(空気通路)を確保し易いものとすることができる。
なお、記載を省略した構成、作用、効果については、上記実施例1および実施例2の記載を以ってこの変形例の記載とすることができる。
図17(a)(b)は、実施例3を示すものである。
(構成)
この実施例は、閉塞防止機構24を、空気取込部としたものである。この空気取込部は、直管部21(を構成する直管部材36)に接続可能な排水用内管部87の外周部に、排水用内管部87よりも大径の通気用外管部86を偏芯状態で配置してなる偏芯二重管88とされる。
排水用内管部87と通気用外管部86とは、一体に形成される。排水用内管部87は通気用外管部86の内部で大曲部23aの側へ偏芯配置される。
そして、上記した屈曲管部23の入口部には、直管部21よりも径の大きい大径口部85が形成される。この大径口部85は、通気用外管部86の出口部に接続可能なものとされる。
(補足説明)
ここで、上記した大径口部85は、屈曲管部23を構成するエルボ部材35の入口部に設けられている。この大径口部85は、偏芯二重管88を嵌合した状態で接着などによって固定可能な受口部などとされている。
上記した大径口部85は、直管部21よりも5%〜20%程度径の大きなものとするのが好ましい。ここで、5%以上としたのは、これよりも小さくなると、充分な(負圧発生防止)効果が出難くなることによる。また、20%以下としたのは、これよりも大きくなると、屈曲管部23を構成するエルボ部材35が大きくなり過ぎて設置上の問題を生じる可能性がある。この場合には、大径口部85を、直管部21よりも10%程度大きなものとしている。
なお、上記した大径口部85は、図示しない直管部材の入口部に対して設けることもできる。即ち、偏芯二重管88の出口部に大径口部85を有する直管部材を接続することもできる。
或いは、下流側のエルボ部材35や直管部材に大径口部85を設ける代わりに、排水用内管部87に、通気用外管部86との間に形成される通気空間88aと連通する連通孔を形成するようにしても良い。
そして、上記したように、屈曲管部23の入口部分を大径口部85とすることにより、口径を拡大した分だけ大曲部23aが、より大きく滑らかなカーブ形状を有するものとされる(拡大大曲部)。
また、上記した偏芯二重管88は、排水用内管部87が通気用外管部86の大曲部23aの側における、周方向の中間部に内接するように設けられている(図17(a)参照)。
一方、排水用内管部87の入口部に対する直管部21(を構成する直管部材36)の接続は、上記した接続部37(外周面一接続部など)と同様のものとすることができる。或いは、排水用内管部87の内部に、直管部21(を構成する直管部材36)を挿入固定することなども可能である。この場合には、排水用内管部87出口部分の内部に、管停止用の内フランジ部87aなどが形成される。
この偏芯二重管88では、上記したように、排水用内管部87と通気用外管部86との間に、小曲部23bの側に位置するように通気空間88aが形成される。この通気空間88aは、平面視三日月形のものとされる。この平面視三日月形の通気空間88aは、上下端部をそのまま開放状態にしておくこともできるが、通気空間88aから外部への排水22の漏れや飛散りを防止するために、必要な場合には、特に図示しないが、例えば、上下端部の少なくとも一方を蓋部で閉塞すると共に、この蓋部に適宜、通気孔などを単数または多数設けるようにすることができる。なお、蓋部は、偏芯二重管88と一体に成形することや、偏芯二重管88とは別体のものなどとすることが可能である。
或いは、図18(a)(b)の変形例に示すように、通気孔を設ける代わりに、通気空間88aに対して、外部からの空気を給排可能な外部空気取込管89を接続可能な接続口88bを設けるようにしても良い。この場合には、上記した蓋部に対して接続口88bを一体に設けるようにする。外部空気取込管89は、硬質の管であっても柔軟な管であっても良い。
なお、この実施例は、閉塞防止機構24が整流部でないこと以外は、上記した実施例1と全て同じ構成を採用することができる。
(効果)
上記した偏芯二重管88は、排水用内管部87と通気用外管部86との間に、通気空間88aが形成されることとなるので、この通気空間88aから屈曲管部23や図示しない直管部材の内部へ空気が出入することにより、排水22による屈曲管部23や図示しない直管部材の閉塞が防止される。
しかも、屈曲管部23の場合、通気空間88aを小曲部23bの側に位置させることにより、小曲部23bの周辺に空気を取込ませることができるので、偏芯二重管88による閉塞防止効果を一層高めることができる。
また、屈曲管部23または図示しない直管部材の入口部に、直管部21よりも径の大きい大径口部85が形成された場合には、下流側の屈曲管部23や図示しない直管部材の容量拡大を図ることが可能となるため、排水22の瞬間最大流量が大きいような場合であっても、屈曲管部23は排水22を余裕で通すことが可能となる。
また、偏芯二重管88を構成する排水用内管部87が通気用外管部86の内部で大曲部23aの側へ偏芯配置されたことにより、排水22を大曲部23aに沿ってスムーズに流すことが可能となるため、屈曲管部23の出口部での排水22の滞留や跳ね戻りなどを防止することが可能となる。しかも、屈曲管部23の入口部分が大径口部85とされた分だけ、大曲部23aがより大きく緩やかなカーブ形状となるので(拡大大曲部)、更にスムーズに排水22を案内することができる。
なお、記載を省略した構成、作用、効果については、上記実施例1および実施例2の記載を以ってこの実施例3の記載とすることができる。この際、必要に応じて、整流部を空気取込部と、また、螺旋羽根26および跳板81,81aを偏芯二重管88と読み替えるものとする。
(構成)
上記した各実施例では、いずれも閉塞防止機構24としての整流部や空気取込部を、単独で用いているのに対し、この実施例では、整流部と空気取込部とを組合わせて両方の機能を持たせるようにしている。
例えば、図19(a)(b)、および、図20(a)(b)では、空気取込部としての偏芯二重管88の排水用内管部87に対し、整流部としての螺旋羽根26や跳板81,81aを直接設けるようにしている。
また、例えば、図21(a)(b)、および、図22(a)(b)では、空気取込部としての偏芯二重管88の排水用内管部87に対し、整流部としての螺旋羽根26や跳板81,81aを有する直管部材36を取付けるようにしている。
なお、この実施例は、上記した各実施例と全て同じ構成を採用することができる。
(効果)
上記したように、整流部と空気取込部とを組合せることにより、上記と同様の効果が得られると共に、閉塞防止効果をより一層高めることができる。また、整流部と空気取込部は、その組合せ方によっては、単体で使用するよりも大きな効果が発現することも生じ得る。
また、建物などにおいては、上記した排水機器は、通常、複数設けられると共に、各排水機器に対してそれぞれ排水配管が接続されるが、そのうちの少なくとも2つ以上の排水配管に対して、少なくとも1つ以上の閉塞防止機構24が設置されるようにする。そして、閉塞防止機構24が設置された排水配管においては、各排水配管によって設置される閉塞防止機構24を異ならせるようにすることができる。
このようにすることにより、排水機器の種類や排水配管の設置場所および設置状況などに応じて最適な閉塞防止機構24を選択して使い分けることができるようになり、建物の排水システムを、全体として、より最適なものにすることができる。
なお、記載を省略した構成、作用、効果については、上記各実施例の記載を以ってこの実施例の記載とすることができる。
以上、この発明の実施例を図面により詳述してきたが、実施例はこの発明の例示にしか過ぎないものであるため、この発明は実施例の構成にのみ限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があってもこの発明に含まれることは勿論である。また、例えば、各実施例に複数の構成が含まれている場合には、特に記載がなくとも、これらの構成の可能な組合せが含まれることは勿論である。また、複数の実施例や変形例が示されている場合には、特に記載がなくとも、これらに跨がった構成の組合せのうちの可能なものが含まれることは勿論である。また、図面に描かれている構成については、特に記載がなくとも、含まれることは勿論である。更に、「等」の用語がある場合には、同等のものを含むという意味で用いられている。また、「ほぼ」「約」「程度」などの用語がある場合には、常識的に認められる範囲や精度のものを含むという意味で用いられている。
21a 半周壁部分
21b 半周壁部分
22 排水
23a 大曲部
24 閉塞防止機構
25 屈曲開始部
26 螺旋羽根(整流部)
27 最低必要通路部
31 取付角度
32 接続用最小長さ
36 直管部材
37 接続部
52 床下空間
53 床面
54 便器
55 洗面台
56 浴槽
57 キッチン流台
58 洗濯機
59 排出口
64 トイレ用配管(排水配管)
65 洗面用配管(排水配管)
66 風呂用配管(排水配管)
67 台所用配管(排水配管)
68 洗濯機用配管(排水配管)
69 排水枡
71 排水縦管
81 跳板(整流部)
81a 跳板(整流部)
86 通気用外管部
87 排水用内管部
88 偏芯二重管
88a 通気空間
88b 接続口
89 外部空気取込管
A 屈曲部分

Claims (13)

  1. 排水機器と、排水枡または排水縦管との間に、内部が部分的に排水で塞がれることによって、塞がれた部分よりも上流側に負圧が発生するのを防止可能な閉塞防止機構を備えた排水配管を接続し
    前記閉塞防止機構が、前記排水機器への排水配管の接続に最低限必要とされる接続用最小長さの範囲内に設置されていることを特徴とする排水システム。
  2. 前記閉塞防止機構が、排水配管内部の排水の流れを整えることによって排水配管の部分的な閉塞を防止可能な整流部と、
    排水配管内部へ空気を取込むことによって排水配管の部分的な閉塞を防止可能な空気取込部と、のうちの少なくとも一方を備えたことを特徴とする請求項1に記載の排水システム。
  3. 排水機器と、排水枡または排水縦管との間に、内部が部分的に排水で塞がれることによって、塞がれた部分よりも上流側に負圧が発生するのを防止可能な閉塞防止機構を備えた排水配管を接続し、
    前記閉塞防止機構が、排水配管内部の排水の流れを整えることによって排水配管の部分的な閉塞を防止可能な整流部と、
    排水配管内部へ空気を取込むことによって排水配管の部分的な閉塞を防止可能な空気取込部と、のうちの少なくとも一方を備え、
    前記整流部が、排水配管内部に排水を流すのに最低限必要な円形断面の最低必要通路部を一側へ片寄せた状態で確保した残りの部分に設けられ、
    前記整流部が、前記最低必要通路部を設定した側の半周壁部分とは反対側の半周壁部分に設けられ、
    前記整流部が、排水の流れの下流側へ向けて傾斜する取付角度を有して設けられたことを特徴とする排水システム。
  4. 排水機器と、排水枡または排水縦管との間に、内部が部分的に排水で塞がれることによって、塞がれた部分よりも上流側に負圧が発生するのを防止可能な閉塞防止機構を備えた排水配管を接続し、
    前記閉塞防止機構が、排水配管内部の排水の流れを整えることによって排水配管の部分的な閉塞を防止可能な整流部と、
    排水配管内部へ空気を取込むことによって排水配管の部分的な閉塞を防止可能な空気取込部と、のうちの少なくとも一方を備え、
    前記空気取込部が、排水を流すための排水用内管部と、該排水用内管部に対して偏芯した状態で排水用内管部の外周に一体に設けられることにより、排水用内管部との間に通気空間を形成する通気用外管部と、を有する偏芯二重管であることを特徴とする排水システム。
  5. 前記閉塞防止機構が、前記排水機器への排水配管の接続に最低限必要とされる接続用最小長さの範囲内に設置されたことを特徴とする請求項3または請求項4に記載の排水システム。
  6. 前記整流部が、排水配管の内壁に沿って少なくとも螺旋の一部を構成するように延設された螺旋羽根であることを特徴とする請求項2ないし請求項5のいずれか1項に記載の排水システム。
  7. 前記整流部が、排水配管の内壁から突設された跳板であることを特徴とする請求項2ないし請求項5のいずれか1項に記載の排水システム。
  8. 前記閉塞防止機構が、排水配管に設けられた屈曲部分の入側に設置されたことを特徴とする請求項1ないし請求項7のいずれか1項に記載の排水システム。
  9. 前記閉塞防止機構としての前記整流部が、排水配管に設けられた屈曲部分の入側に設置され、
    前記整流部が、前記屈曲部分の大曲部の屈曲開始部へ向けて排水を案内するものとされたことを特徴とする請求項2ないし請求項7のいずれか1項に記載の排水システム。
  10. 前記排水機器が床面上に設置された便器であり、
    前記排水配管が、前記便器の排出口に接続されると共に、前記床面を貫通して床下空間へ延び、更に、床下空間に沿い横方向へ方向転換されるトイレ用配管であることを特徴とする請求項1ないし請求項9のいずれか1項に記載の排水システム。
  11. 前記排水機器が、洗面台、浴槽、キッチン流台、洗濯機の少なくともいずれか1つであり、
    前記排水配管が、洗面用配管、風呂用配管、台所用配管、洗濯機用配管の少なくともいずれか1つであることを特徴とする請求項1ないし請求項9のいずれか1項に記載の排水システム。
  12. 前記排水機器が複数設けられ、各排水機器に対してそれぞれ排水配管が接続され、うち少なくとも2つ以上の排水配管に対して少なくとも1つ以上の前記閉塞防止機構が設置されると共に、排水配管によって設置される閉塞防止機構を異ならせたことを特徴とする請求項1ないし請求項11のいずれか1項に記載の排水システム。
  13. 前記閉塞防止機構が、排水配管内部の排水の流れを整えることによって排水配管の部分的な閉塞を防止可能な整流部と、
    排水配管内部へ空気を取込むことによって排水配管の部分的な閉塞を防止可能な空気取込部と、の両方を備えたことを特徴とする請求項1ないし請求項12のいずれか1項に記載の排水システム。
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