JP6403938B2 - 配管ユニット、配管構造 - Google Patents

Description

この発明は、配管ユニット、配管構造に関するものである。

戸建住宅やマンション等の建物には、各階にトイレや浴室等の排水用の配管構造が配備されている。例えば、図１５に示すようなトイレ用の配管構造１は、便器３の排水口４から鉛直下方へ延びる直管部８と、この直管部８の下端部に接続された曲管部９と、この曲管部９の下流側端部に接続され、所定の排水勾配で略水平方向へ延びる横引管１０とを備えている。この配管構造１の直管部８の上端には、曲管部９の曲がり方向側に偏芯して、前記曲がり方向側の壁部に沿って排水を流下させる接続ソケット５が接続されている。

図１６に示すように、上記配管構造１において、直管部８内を流下し、曲管路の曲がり方向側の内周面に沿って流下する排水１２は、曲管部９の底面に衝突して跳ね返り、上方から順次流下する排水とぶつかって乱流を起こし、滞留したり一部逆流したりすることがある。また、曲管部９内において滞留又は逆流した排水１２は、曲管部９内の一部の空間を閉塞して密封領域１３を作り、この密封領域１３が排水１２に引っ張られて負圧状態になり、トラップ内の封水１４を下流に引き込むため、封水１４を破ってしまう原因となることがある。

特に近年、水資源の効率的な利用の観点から、節水型の便器が広く普及しているが、節水型便器は、排水を少量で勢い良く一気に流下させるようになっているため、上記配管構造を節水型の便器に適用した場合には、排水の乱流が激しくなりやすい。また、節水型便器は、１回の排水量が少量とされているため、排水の流動が乱流等により澱むと、排水ないし流動物の搬送効率が低下しやすいという問題があった。
また、節水型便器の場合は、排水の水勢により強い負圧が発生しやすく、そのために、封水が引き込まれて減少しやすい。この封水の減少は、封水を破るものでなければ便器の機能を低下させるものではないが、ユーザーに便器の品質又は機能上の不安を抱かせてしまうことがあるという問題があった。

また更に、近年の住宅は、天井を高くして居住空間を少しでも大きく確保する要望の高まりから、図１５に示す床下空間７が狭小化されて行く傾向にあり、配管構造１において、直管部８を短くするとともに曲管部９の折曲角度を急にする必要が生じている。したがって、このような配管構造を採用した場合にも、曲管部の曲がり方向側の内周面に沿って流下する排水が、曲管部の底面部により衝突しやすく、上記問題が起こりやすかった。

そこで、従来より、これらの問題に対応するために諸種の配管構造が開発されており、例えば特許文献１においては、曲管部周辺の排水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技術が開示されている。

特開２００３−３４２９８４号公報

しかし、上記特許文献１の整流手段等の従来の配管構造は、水平方向の水流を鉛直下方に方向転換する場合において、水流を整える整流部材を設けたものであるため、垂直方向の水流を水平方向に変更する場合の乱流の発生を十分に低減できる構造ではなかった。特に、節水型の便器に適用した場合、特許文献１の配管構造等では、勢いよく流下する少量の排水が曲管部の内壁に衝突して乱流及び滞留が生じるのを十分に回避できるものではなかった。なお、このような問題は、節水型の便器の配管構造以外の他の排水用の設備機器に配備される配管構造についても同様に生じ得るものであった。

さらに、整流部材を直管部や曲管部の内周面に設けるには、例えば直管部や曲管部を構成する管状部材とともに、整流部材を一体成形することが考えられるが、管の内周面に整流部材を設けた形状は一体成形をするには複雑な形状となるため、金型費ひいては製作費用が大幅に上昇してしまう。
また、整流部材を管状部材の内周面に直接接着したのでは、排水が整流部材に当たった時の圧力によって接着部分が剥離してしまう可能性があり、耐久性の面で難がある。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、狭い床下空間に設置した場合にも、高い排水機能ないし流動物の搬送性能が得られ、封水の減少を防止することができ、しかも低コストで耐久性に優れた配管ユニット、配管構造を提供することを課題とする。

本発明は、流路が上下方向に形成され、排水を流下させる直管部と、この直管部の下流側に接続され、前記排水の流路を前記上下方向から水平方向に変更させる曲管部とを備えた配管ユニットであって、前記配管ユニットは、床下空間に配された横引管と、排水機能を備えた一つの設備機器の一つのトラップとの間に設けられており、前記排水の鉛直下方への流下を規制し流れを方向付けする整流面が、前記直管部の中心軸周りに螺旋状に形成される螺旋羽根と、前記螺旋羽根を前記直管部の内周面に沿うよう取り付ける取付部とを備えており、前記螺旋羽根が前記曲管部の曲がり方向側に位置するように前記取付部が形成されており、前記螺旋羽根は、前記配管ユニットに取り付けられた状態で、その終端又は仮想延長線が、始端から略１ピッチ以内で前記曲管部の湾曲面に到達する傾斜角度及び軸線方向の位置をもって配置可能な形状で形成されていることを特徴とする。
このような羽根部材を、直管部の内周面に沿うよう取り付けて配管ユニットが構成されることで、流下する排水を突条の整流面に沿って流下させ、排水を直管部又は曲管部に沿って水勢を低下させずに円滑に流下させることができ、排水による乱流の発生を防止することができる。
また、このような羽根部材は、直管部とは別体であるため、螺旋羽根と直管部とを一体に成形する場合に比較し、直管部を容易に製作することができる。

また、本発明において、前記取付部は、前記直管部の壁部に形成された孔に嵌め込まれる突起であることを特徴とすることができる。
このように構成することで、孔に突起を嵌め込むことによって、羽根部材を容易に形成できる。

また、本発明において、前記取付部は、前記曲管部と、前記曲管部の上流側に一体に設けられた前記直管部とを有するエルボに取り付けられるとともに、前記エルボの前記直管部の内周面に沿って配置される周壁部を有し、前記周壁部に前記螺旋羽根が形成されていることを特徴とすることができる。
この周壁部は、直管部の内周面の一部を形成する。ここで、周壁部は、直管部の内周面に形成された凹部に嵌め込むようにしてもよい。これにより、周壁面の内周面と直管部の内周面とを面一として、直管部の内周面に螺旋羽根以外のものが突出するのを防ぎ、余計な流路抵抗の増加を抑えることができる。

また、螺旋羽根は、前記周壁部の上流側端部または下流側端部から内周側に張り出して形成されているようにしているのが望ましい。さらに、螺旋羽根は、その周方向の始端から終端までの全域が、周壁部に連結されているのが好ましい。このように、螺旋羽根の周壁部への連結範囲を最大限に確保することで、螺旋羽根が強い水勢にも抗する高い強度、耐久性を有したものとすることができる。

また、本発明において、前記周壁部は筒状であり、その周方向の一部にスリットを有していることを特徴とすることができる。
このような構成により、筒状部においてスリットを形成する周壁部の両側を接近させることで、筒状部の外径を縮径することができ、エルボの直管部への挿入を容易に行うことができる。

また、本発明において、前記取付部は、前記曲管部と、前記曲管部の上流側に一体に設けられた前記直管部とを有するエルボに取り付けられるとともに、前記エルボの前記直管部または前記曲管部と同径とされ、前記直管部の上流側端部または前記曲管部の下流側端部に設けられる環状部と、前記環状部に設けられ、前記エルボに取り付けられた際に前記直管部または前記エルボの内周面に沿って配されるように延び、前記螺旋羽根を支持する支持部とを備えていることを特徴とすることができる。
これにより、環状部の内周面は直管部の内周面と面一となり、流路抵抗が増加するのを防ぐことができる。
環状部が直管部の上流側端部に設けられた場合は、支持部は、環状部から直管部の内周面に沿って下流側に向けて延びるよう設けられる。環状部がエルボの曲管部の下流側端部に設けられた場合、支持部は、環状部からエルボの内周面に沿って上流側に延びるよう設けられる。

また、本発明において、環状部は、周方向の一部が切り欠かれて形成されたスリットを有していることを特徴とするのが好ましい。
このような構成により、スリットを形成する壁部の両側を接近させることで、環状部の外径を小さくすることができ、エルボの曲管部の下流側端部への挿入を容易に行うことができる。

また、本発明は、配管構造において、上述した配管ユニットと、前記曲管部の下流側に接続され排水を水平方向に導く横引管とを備えていることを特徴とする。
このように構成することにより、上記に示した作用機能を奏する配管構造とすることができる。

本発明によれば、狭い床下空間に設置した場合にも、高い排水機能ないし流動物の搬送性能が得られ、封水の減少を防止することができる。しかも、羽根部材を、直管部とは別体とすることで、直管部を低コストで容易に製作することができ、また、取付部により羽根部材を直管部に確実に取り付けることができるため、耐久性に優れる。

戸建住宅の排水システムを示す概略側面図である。 図１のような戸建住宅の排水システムを示す概略斜視図である。 集合住宅の排水システムを示す概略側面図である。 本発明の第一実施形態に係る配管ユニットの分解斜視図であり、（ａ）は直管部と曲管部とを分解して示した図であり、（ｂ）は直管部と羽根部材とを分解して示した図である。 本発明の第一実施形態に係る配管ユニットの縦断面図である。 本発明の第一実施形態に係る配管ユニット及びその変形例を示した平面図である。 本発明の第一実施形態に係る配管ユニットの変形例を示す図であり、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は平面図である。 本発明の第一実施形態に係る配管ユニットの変形例を示す図であり、（ａ）は分解斜視図、（ｂ）は縦断面図である。 本発明の第二実施形態に係る配管ユニットを示す図であり、（ａ）は分解斜視図、（ｂ）は縦断面図である。 本発明の第二実施形態に係る配管ユニットの変形例を示す図であり、（ａ）は分解斜視図、（ｂ）は縦断面図である。 本発明の第三実施形態に係る配管ユニットを示す図であり、（ａ）は分解斜視図、（ｂ）は縦断面図である。 本発明の第三実施形態に係る配管ユニットの変形例を示す図であり、（ａ）は分解斜視図、（ｂ）は縦断面図である。 本発明の他の実施形態に係る配管ユニットを示すものであり、（ａ）は平面図、（ｂ）は縦断面図である。 本発明の他の実施形態に係る配管ユニットの変形例を示したものであり、（ａ）は平面図、（ｂ）は曲管部の縦断面図である。 従来の配管構造を示した側面図である。 図１５を部分拡大して側方から見た縦断面図である。

以下、本発明の実施形態の羽根部材、配管ユニット、配管構造について、図面を用いて詳細に説明する。図１〜図１４は、本実施形態およびその変形例を示すものである。

（第一実施形態）
本発明の第一実施形態の配管ユニットＸ１、配管ユニットＸ１を用いた配管構造６４について、これらが戸建住宅等のトイレの排水に適用された場合を例として、図面を用いて詳細に説明する。

図１、図２に示すように、トイレの排水システムＳは、床材５３上に設置された便器５４（設備機器）と、床材５３と基礎５１との間の床下空間５２に設置されたトイレ用の配管構造６４とを備えて構成されている。

配管構造６４は、便器５４に取り付けられた不図示の接続ソケットに接続され、排水を流下させる配管ユニットＸ１と、配管ユニットＸ１に接続され、所定の排水勾配で水平方向へ延びる横引管１０とを備えている。横引管１０の下流側には排水ヘッダー７０（図２参照）が接続され、更に基礎５１の外部に設置された排水桝６９（図１参照）に接続されている。

図４（ａ）に示すように、配管ユニットＸ１は、軸線２１ｃを上下方向に向けて配置される直管部材（直管部）３６と、直管部材３６の下流側端部に接続されるエルボ（曲管部）３５Ａとを備えているとともに、直管部材３６の内部に、該配管ユニットＸ１の流路が排水２２で塞がれることによって、塞がれた部分よりも上流側の空間に負圧がかかるのを防止するための閉塞防止機構２４を備えている。

図５に示すように、エルボ３５Ａは、略９０度の角度をなして配置される直管部材３６と横引管１０とを接続する管継手である。エルボ３５Ａの上流側端部には直管部材３６が内嵌接続され、下流側端部３５ｂには、所定の排水勾配を有して略水平方向へ延びる横引管１０が内嵌接続されている。

エルボ３５Ａにおいて、直管部材３６から流下する排水２２の流動方向に略対向して排水２２を受ける壁部は、湾曲し排水２２の流路を変更させる流路変更部２３とされている。
流路変更部２３の内周面は、横引管１０の軸線２３ｃに直交するとともに軸線２１ｃを含む仮想平面Ｍを境にエルボ３５Ａの曲がり方向側の反対側が上方から下方に向かう湾曲面２３ａとされ、仮想平面Ｍを境に曲がり方向側２３ｂが略平坦に形成されている。
エルボ３５Ａの上流側端部は、内周側が周方向に所定の厚さ寸法で凹んだ嵌合段部３７ａとされ、外周側が嵌合凸部３７ｂとされている。

直管部材３６は、射出成形法により成形された円筒形状の配管であり、その内周面が下方に向かって僅かに縮径するテーパ形状とされている。直管部材３６の壁部には、図４（ｂ）に示すように、閉塞防止機構２４の一部を嵌入させる矩形の孔４６ａが形成されている。この孔４６ａの形成位置は、閉塞防止機構２４の設置位置との関係で決定されるものであるため、閉塞防止機構２４について説明した後で詳述する。

図５に示すように、直管部材３６の下流側端部は、外周側が周方向に所定の厚さ寸法連続して切り欠かれ、外周側を嵌合段部３７ｃとされ、内周側が嵌合凸部３７ｄとされている。
この構成の下に、直管部材３６とエルボ３５Ａとは、直管部材３６の嵌合凸部３７ｄをエルボ３５Ａの嵌合段部３７ａに内嵌させ、エルボ３５Ａの嵌合凸部３７ｂを直管部材３６の嵌合段部３７ｃに外嵌させることにより接続できるようになっている。

閉塞防止機構２４は、螺旋羽根２６と、螺旋羽根２６に設けられた取付部４５とを備えた羽根部材４４により形成されている。
螺旋羽根２６は、図４（ｂ）に示すように、平面視で図６（ａ）に示す直管部材３６の内周面２１ｂに略沿って湾曲した形状の上面２６ｐと、下面２６ｑと、内周面２１ｂに当接されるよう内周面２１ｂに沿って形成された外周面２６ｓとを有する板状の部材である。

螺旋羽根２６の外周面２６ｓは、軸線２１ｃを中心とし、直管部材３６の内周面に沿う螺旋上の一部に配されるよう延びている。
また、螺旋羽根２６の上面２６ｐは、図４（ａ），図５に示すように、羽根部材４４が直管部材３６に取り付けられた際に、排水２２の一部を受けてその鉛直下方への流下を規制するとともに所定の方向に導く整流面２６ｐとなるよう形成されている。

具体的には、螺旋羽根２６の整流面２６ｐは、羽根部材４４が直管部材３６の内周面２１ｂに取り付けられた際に、直管部材３６の内周面２１ｂに接している端縁２６ｍから突出方向先端縁２６ｔに向かって下方に傾斜し、直管部材３６の内周面２１ｂに対して所定の突出角度３１を形成するように設定されている。この突出角度３１は、およそ５０度〜７０度の範囲とするのが好ましい。より好ましい突出角度３１は、５５度〜６５度である。

螺旋羽根２６の突出角度３１を５０度よりも小さくした場合、排水２２を螺旋羽根２６の上面２６ｐに沿わせて流動させることが難しくなり、突出角度３１を７０度よりも大きくすると、流下してくる排水２２に与える抵抗が大きくなり過ぎるとともに、螺旋羽根２６の上面２６ｐにおいて排水が撥ねてしまい、また、粘性の高い固形物などが螺旋羽根２６上に溜まる可能性が高くなる。

螺旋羽根２６の形成範囲は、図４（ａ），図６（ａ）に示すように、直管部材３６の内周面２１ｂに形成される仮想螺旋形状の３分の１ピッチから２分の１ピッチとされている。

また、螺旋羽根２６は、図４（ａ），図５に示すように、下流側へ向かって緩やかな傾斜で旋回するように配置されている。具体的には、螺旋羽根２６の外周面２６ｓの延在方向の角度（以下「傾斜角度」という）が、水平方向に対して４５度以下で下降するよう形成されているのが望ましく、１０度〜３０度で形成されているのがより好ましい。

３分の１から２分の１ピッチの螺旋羽根２６を水平方向に対して４５度よりも大きい傾斜角度で形成すると、螺旋羽根２６を設けるための軸線２１ｃ方向の長さ寸法が大きくなって直管部材３６の長さ寸法が大きくなり、配管ユニットＸ１全体が図１，図３に示す狭小な床下空間５２内に収まらなくなる。また、傾斜角度を急にすると排水の流動方向を変更することが難しくなり、効率的に所望の方向、具体的には流路変更部２３の湾曲面２３ａ側へ案内し難くなる。

螺旋羽根２６の傾斜角度を水平方向に対して４５度以下、より好ましくは１０度〜３０度の範囲で設定すると、直管部材３６の長さ寸法を短くし、かつ、１ピッチ以内で螺旋羽根２６が形成された内周面と対向する内周面側に排水を旋回させることがより確実に可能となる。

図４（ｂ）に示すように、取付部４５は、螺旋羽根２６の外周面２６ｓの延在方向中央から突出する突起４５ａであり、略直方体形状に形成されている。
そして、突起４５ａを嵌合させる孔４６は、図５に示すように螺旋羽根２６の終端２６ｂ又は螺旋羽根２６の仮想延長線が、図４（ａ）に示す始端２６ａから流路変更部２３の湾曲面２３ａ上に１ピッチ以内で達し、螺旋羽根２６の上面２６ｐを伝う排水２２が湾曲面２３ａの上端縁２５（すなわち、湾曲面２３ａが湾曲を開始する位置）近傍へ向かうように、直管部材３６の軸線２１ｃの高さ位置に形成されている。
以上の構成の下に、羽根部材４４は、突起４５ａを孔４６ａに嵌め込むことによって、直管部材３６の内周面２１ｂに取り付けられている。

なお、図６（ａ）に示すように、直管部材３６に羽根部材４４を取り付け、直管部材３６を軸線２１ｃ方向に視た場合における直管部材３６の内孔の螺旋羽根２６が形成された以外の部分は、排水を鉛直下方に流下させ得る通路２７となっている。
通路２７は、所定量の排水その他固形の流動物を確実かつ円滑に流下させることができるように流路が直線的に確保された領域であり、その領域の断面積が適宜定められている。なお、通路２７の最小径寸法ないし最小断面積は、配管ユニットＸ１の接続対象となる設備機器によって定められている。

例えば、トイレ用の配管ユニットＸ１の通路２７は、図１に示す便器５４で１回に流せる排水の最大流量や、排水中に含まれる固形その他の流動物を円滑に排出し得る大きさなどを考慮して定められている。具体的には、内径が概ね７０Φ〜８０Φのトイレ用の配管ユニットＸ１については、通路２７の最小径寸法は約５５Φと規定されている。
したがって、螺旋羽根２６の幅寸法２６ｗは、直管部材３６の内径から通路２７の直径を引いた長さ以下に設定され、螺旋羽根２６の端部が、通路２７内へ突出しないように形成されている。

次に、配管ユニットＸ１の床下空間５２への設置方法と配管ユニットＸ１を用いて排水した際の作用機能について説明する。
上記の構成を有する直管部材３６とエルボ３５Ａと羽根部材３３とを備えた配管ユニットＸ１を床下空間５２に設置する前に、直管部材３６に孔４６ａを形成し、この孔４６ａに突起４５ａを嵌め込むことによって、直管部材３６の内周面に羽根部材４４を取り付けておく。螺旋羽根２６の外周面２６ｓ及び直管部材３６の内周面２１ｂ並びに孔４６ａ及び突起４５ａは、接着剤等により接着固定するのが好ましい。
そして、図１に示す床材５３に開けられた孔Ｈからエルボ３５Ａをその下流側端部から挿入し、横引管１０に接続させるとともに、上流側端部を上方に向けた状態で接着固定しておく。

そして、エルボ３５Ａの曲がり方向を確認し、直管部材３６の周方向を螺旋羽根２６が曲がり方向側に位置するように直管部材３６をエルボ３５Ａに嵌合させて固定する。この際、図５に示す直管部材３６の嵌合凸部３７ｄの外周面に接着剤を塗布しておき、エルボ３５Ａと直管部材３６とが堅固に固定されるようにする。
その上で、図１５に示すような接続ソケットを直管部材３６に接続し、便器５４の排口部が接続ソケットに嵌合するように便器５４を設置して配管構造６４及びトイレの排水システムＳの施工が完了する。

上記の排水システムＳによって、便器５４から排水すると排水口から排水及びその他の流動物が接続ソケットを介して直管部材３６内に排出される。この際、接続ソケットは、便器５４の前方（便器５４に向かって手前側）に偏芯されているため、排水は偏芯方向、すなわち、図５に示すように、エルボ３５Ａを、仮想平面Ｍを境として曲がり方向側の内周面２１ｂに偏って流下する。したがって、仮に排水２２がそのまま鉛直下方に流下した場合には、エルボ３５Ａの水平方向の流路を塞いでしまうとともに、略平坦になったエルボ３５Ａの曲がり方向側２３ｂの底面で排水が跳ねたり逆流したりして、エルボ３５Ａ内において乱流又は滞留を発生させてしまう。

しかし、配管ユニットＸ１は、直管部材３６の曲がり方向側の内周面２１ｂに螺旋羽根２６を備えている。したがって、直管部材３６の曲がり方向側の内周面２１ｂ側に沿って流下した排水２２を、螺旋羽根２６の整流面２６ｐで受け、この整流面２６ｐの形状に沿った流れとなるように流路を変更させる。そのため、排水２２は、螺旋羽根２６の整流面２６ｐの形状に従って直管部材３６の内周面に沿って流路を変更し旋回を開始する。

そして、螺旋羽根２６は、その終端２６ｂ又は仮想延長線が、図４に示す始端２６ａから略１ピッチ以内で湾曲面２３ａに到達する傾斜角度及び軸線２１ｃ方向の位置をもって配置されている。したがって、この整流面２６ｐの形状に従って流下する排水２２も、軸線２１ｃを中心に１回転するまでにエルボ３５Ａの湾曲面２３ａに達し、この湾曲面２３ａに沿って円滑に横引管１０に導かれる。すなわち、排水２２は、螺旋羽根２６によって軸線２１ｃを中心に旋回する水流となって、軸線２１ｃを中心とする空気芯を形成する。そして、排水２２は、流下する方向に対向し、排水を衝突させ跳ねや逆流を生じさせ得る平坦な底面に直接流下することを回避して、湾曲面２３ａ上に流れ、その後円滑に横引管１０の略底面側を流れ、乱流や滞留を生じさせることなく排水される。

以上のように、配管ユニットＸ１によれば、直管部材３６にエルボ３５Ａの曲がり方向側の内周面２１ｂに、終端２６ｂ又は仮想延長線が流路変更部２３の湾曲面２３ａ上に延びる螺旋羽根２６が取り付けられているため、曲がり方向側の内周面２１ｂ側を流下する排水２２を螺旋羽根２６の整流面２６ｐの形状に従った流路に変更させ湾曲面２３ａに円滑に導くとともに、軸線２１ｃを中心に排水２２を旋回させて空気芯を形成させることができる。
したがって、エルボ３５Ａ内で排水２２の乱流又は滞留が発生することを回避して、排水２２を円滑かつ高速で流下させ、排水２２及び流動物の搬送機能を高めることができるという効果を奏する。

また、配管ユニットＸ１によれば、排水２２を旋回させて流下させた後、水平方向に流動させる際には、エルボ３５Ａ及び横引管１０の底面側に排水２２を流動させることができるため、旋回の中心に空気芯を形成するとともに、この空気芯が横引管１０内上方の空洞に連通する。したがって、配管ユニットＸ１の上流側の不図示のトラップ内又は配管ユニットＸ１内が密閉されて負圧状態を発生させることを防止することができる。そして、負圧が発生することによってトラップ内の封水量を減少させて、封水を追加する必要が生ずる事態を回避することができるという効果が得られる。

また、直管部材３６に排水２２の流れを整える螺旋羽根２６を備えることにより、直管部材３６の曲がり方向側の内周面２１ｂに沿って流れてきた排水２２を、無理なく湾曲面２３ａへ導くことができるため、曲率半径が可及的に小さいエルボ３５Ａを用いることができ、床下空間５２深さ寸法を可及的に圧縮することができるという効果が得られる。

さらに、螺旋羽根２６を有した羽根部材４４と直管部材３６とを別部材とし、羽根部材４４に形成した取付部４５を、直管部材３６に形成した孔４６ａに嵌め込むことによって、羽根部材４４を直管部材３６の内周面に取り付けるようにしている。したがって、螺旋羽根２６を直管部材３６と一体成形により形成する場合に比較し、製作を低コストで行うことができる。また、螺旋羽根２６のみを直管部材３６の内周面に接着する場合に比較すれば、十分に強度を高めることができ、耐久性に優れたものとすることができる。
また、設置場所等に応じて螺旋羽根２６のピッチ（傾斜角度）を変える場合にも、取付部４５を有した羽根部材４４のみ、複数種のピッチで製作して取り付ければよい。したがって、孔４６ａを有した直管部材３６は、羽根部材４４の螺旋羽根２６のピッチに関わらず共用することができ、その汎用性を高めて低コスト化を図ることができる。

（第一実施形態の変形例）
なお、上記第一実施形態において、取付部４５は、直管部材３６の周壁に形成された孔４６ａに挿入されるようになっているが、取付部４５は、直管部材３６の周壁に形成された凹部に嵌合されるものであってもよい。また、取付部４５及びこれに対応する孔４６ａは、互いに嵌合する直方体形状に形成されているが、取付部４５及びこれに対応する孔４６ａの形状は適宜設定される。また、取付部４５及びこれに対応する孔４６ａの数は一つに限定されるものではなく、複数設けられたものであってもよい。

また、エルボ３５Ａの上流側端部と直管部材３６の下流側端部との接続部３７は、互いに嵌合可能な構成とされているが、直管部材３６とエルボ３５Ａとの接続部３７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可能な差込用の嵌合凸部３７ｃを設けるとともに、同他方の外周部を嵌合段部３７ｅとして構成されたものであってもよい。

この場合、直管部材３６の嵌合凸部３７ｃは、内部を流下する排水２２の抵抗損失が生じるのを抑えるように、内方に湾曲するように僅かに膨出した形状とし、膨出厚さがエルボ３５Ａの肉厚の２倍程度以下とするとよい。

また、螺旋羽根２６の形状は、図７（ｂ）に示すように、その先端縁が一定の曲率で湾曲する突出形状とされていてもよい。
また螺旋羽根２６は、板状に形成されているが、排水２２を受けて湾曲面２３ａに向けて流下させる整流面２６ｐを有するものであれば、下方に肉を有した突条に形成されたものであってもよい。

また、配管ユニットＸ１は、図８（ａ），（ｂ）に示すように、エルボ３５Ａの上流側端部に、接続部３７として直管部材３６の下流側端部を収容可能な受口部３８が形成され、エルボ３５Ａと直管部材３６との外径寸法が異なるように構成されていてもよい。
なお、直管部材３６は、ほぼ水平方向へ延びるものであってもよく、エルボ３５Ａは、排水２２の流れをほぼ水平面内で方向転換するものであっても上記と略同様の作用機能及び効果が得られる。
また、エルボ３５Ａは、流路変更部２３の上流側に、鉛直方向に軸線を有する直管部４３を連設させ一体成形されたものであってもよい。そして、この直管部４３に、羽根部材４４が設けられている構成であってもよい。

（第二実施形態）
以下、本発明の第二実施形態について図９を用いて説明する。本実施形態において上記した第一実施形態と同一の構成については同一の符号を付し、その構成、作用機能及び効果についての説明は省略する。

本実施形態では、エルボ３５Ｂは、流路変更部２３の上流側に、鉛直方向の軸線を有する直管部４３を連設させ一体成形されている。また、羽根部材４４の取付部４５は、図９（ａ），（ｂ）に示すように、エルボ３５Ｂの直管部４３の内周面２１ｂに形成された段部４６ｇに嵌合される周壁部４５ｇとされている。

周壁部４５ｇは、段部４６ｇに接着剤等により強固に接着されることで、直管部４３の内周面２１ｂの一部を形成している。また、周壁部４５ｇは、その内周面４５ｒが、この段部４６ｇに嵌め込まれたときに、直管部４３の内周面２１ｂに連続して面一となるよう形成されている。これにより、直管部４３の内周面２１ｂに、螺旋羽根２６以外のものが突出するのを防ぎ、流路抵抗の増加を抑えることができる。

また、螺旋羽根２６は、周壁部４５ｇの下流側端部から内周側に張り出すように一体成形されている。さらに、螺旋羽根２６は、その周方向の始端から終端までの全域が、周壁部４５ｇに連結されている。これにより、螺旋羽根２６の周壁部４５ｇへの連結範囲を最大限に確保することで、螺旋羽根２６を強い水勢に抗する高い強度、耐久性を有したものとすることができる。

次に、第二実施形態の変形例について図１０（ａ）、（ｂ）を用いて説明する。本変形例において上述した第二実施形態と同一の構成については同一の符号を付し、その構成、作用機能及び効果についての説明は省略する。
図１０（ａ），（ｂ）に示すように、羽根部材４４の取付部４５は、羽根部材４４がエルボ３５Ｃの直管部４３に挿入された状態で、螺旋羽根２６の下流側に位置する筒状部（周壁部）４５ｈであってもよい。
筒状部４５ｈは、直管部４３の内周面２１ｂの一部を形成し、その周方向の一部にスリット４５ｉが形成された構成となっている。また、筒状部４５ｈの上流側端部４５ｈ１は、螺旋羽根２６に連続して、螺旋状に形成され、その内周側には、内径が下流側に行くにしたがって漸次縮小するテーパ部４５ｋが形成されている。
また、筒状部４５ｈの下流側端部には、直管部４３の下端部と、下流側端部３５ｂとの角部５０に係止される係止部４５ｊが形成されている。また、筒状部４５ｈの下流側端部において、係止部４５ｊが形成された部分以外の部分には、内径が下流側に行くにしたがって漸次増大するテーパ部４５ｍが形成されている。

また、螺旋羽根２６は、筒状部４５ｈの上流側端部から内周側に張り出して形成されている。さらに、螺旋羽根２６は、その周方向の始端から終端までの全域が、筒状部４５ｈに連結されている。これにより、螺旋羽根２６の筒状部４５ｈへの連結範囲を最大限に確保することで、螺旋羽根２６を強い水勢にも抗する高い強度、耐久性を有したものとすることができる。

このような羽根部材４４は、エルボ３５Ｃの直管部４３の上流側から筒状部４５ｈを挿入していく。このとき、筒状部４５ｈは、スリット４５ｉの両側を弾性変形させて接近又は交差させ、その外径を一時的に縮径させて、直管部４３に挿入していく。そして、係止部４５ｊを角部５０に嵌め込むと、筒状部４５ｈが弾性復帰して拡がり、その外周面が直管部４３の内周面に密着した状態となる。このようにして、羽根部材４４は、直管部４３に容易に挿入配置できるようになっている。

（第三実施形態）
次に、第三実施形態について図１１（ａ）、（ｂ）を用いて説明する。本変形例において上述した第一，第二実施形態と同一の構成については同一の符号を付し、その構成、作用機能及び効果についての説明は省略する。
本実施形態では、図１１に示すように、エルボ３５Ｄの直管部３６に取り付けられる羽根部材４４は、螺旋羽根２６と、螺旋羽根２６を直管部４３の上流側端部に保持させる取付部４５として、直管部４３と同径の内周面及び外周面を有する環状部４５ｂと、直管部４３への配置時に環状部４５ｂから直管部４３の内周面に沿ってこの内周面に当接するように下方に延び、螺旋羽根２６を支持する支持部４５ｃとを備えている。

環状部４５ｂには、周方向の複数個所（図示例では３か所）に、下方に向かって開口する凹部４２ｄ，４２ｄ，…が形成されている。また、直管部４３の上流側端部には、上流側に向けて突出した凸部４２ｃ，４２ｃが形成されている。これらの凸部４２ｃ，４２ｃは、直管部４３の上流側端部に環状部４５ｂをセットしたときに、凹部４２ｄ，４２ｄ，…に嵌合し、これによって、螺旋羽根２６を直管部４３内でその周方向の所定位置に位置決め固定する。

以上の構成を有する羽根部材４４によっても、直管部４３に簡便に螺旋羽根２６を設けることができ、上述した第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

また、図１２に示すように、本実施形態の羽根部材４４の取付部４５は、エルボ３５Ｅの下流側端部３５ｂに取り付ける構成とすることもできる。すなわち、取付部４５は、エルボ３５Ｅの下流側端部３５ｂに形成された段部３５ｃに嵌め込まれる環状部４５ｄと、直管部４３への配置時に環状部４５ｂから下流側端部３５ｂの内周面に沿ってこの内周面に当接するように上流側の流路変更部２３側に延び、さらに直管部４３の内周面に沿うよう屈曲して上流側に延びるＬ字状の支持部４５ｅとを備える。

このような羽根部材４４は、エルボ３５Ｅの下流側端部３５ｂから螺旋羽根２６および支持部４５ｅを挿入していき、環状部４５ｄを段部３５ｃに嵌め込むことでセットされる。ここで、環状部４５ｄは、その周方向の一部を切り欠いて形成されたスリット４５ｆを有している。これにより、環状部４５ｄを段部３５ｃに嵌め込むに際し、スリット４５ｆを形成する壁部の両側を弾性変形させて接近又は交差させ、環状部４５ｄの外径を一時的に縮径した状態でエルボ３５Ｅの下流側端部３５ｂから挿入した後、所定の位置まで挿入した状態で環状部４５ｄを弾性復帰させることによって、容易に挿入配置できるようになっている。

また、エルボ３５Ｅの下流側端部３５ｂの内径と環状部４５ｄの内径を同一寸法とし、環状部４５ｄを段部３５ｃに嵌め込むことで、環状部４５ｄの内周面はエルボ３５Ｅの内周面と面一となり、流路抵抗が増加するのを防ぐことができる。

（第四実施形態）
次に本発明の第四実施形態について図１３を用いて説明する。本実施形態において上記各実施形態と同一の構成については同一の符号を付し、その構成、作用機能及び効果についての説明は省略する。
図１３（ａ），（ｂ）に示すように、本実施形態の配管ユニットＸ２は、第一実施形態で示された直管部材３６と、偏芯二重管８８と、エルボ３５Ｆとを備え、直管部材３６に取り付けられ羽根部材４４と、偏芯二重管８８に形成された空気取込部８８ａとを閉塞防止機構２４としている。

偏芯二重管８８は、直管部材３６を内嵌自在な円筒形状の排水用内管部８７と、排水用内管部８７の外周壁の一部に内周壁を当接させて偏芯配置され、排水用内管部８７よりも大径に形成された通気用外管部８６とを備え、排水用内管部８７と通気用外管部８６との間に空気取込部８８ａを形成している。

エルボ３５Ｆは、その上流側端部の内径が通気用外管部８６の外径と略同径の大径口部８５を備え、大径口部８５に通気用外管部８６の出口部（下流側端部）に嵌合させて接続可能となっている。

通気用外管部８６は、直管部材３６よりも５％〜２０％程度直径が大きく形成されている。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）効果が得られなくなることによる。また、２０％以下としたのは、これよりも大きくなると、エルボ３５Ｆを構成するエルボ３５Ｆ自体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とによる。本実施形態では、通気用外管部８６の直径を、直管部材３６の直径よりも１０％程度大きなものとしている。

また、エルボ３５Ｆの上流側端部を大径口部８５とすることにより、口径を拡大した分だけ湾曲面２３ａは、より大きく滑らかな湾曲面になっている。
以上の構成の下に、直管部材３６は、偏芯二重管８８の排水用内管部８７に内嵌されて接着固定され、偏芯二重管８８は、エルボ３５Ｆの大径口部８５に内嵌されて接着固定され、直管部材３６、偏芯二重管８８及びエルボ３５Ｆが接続されて配管ユニットＸ２となっている。そして、配管ユニットＸ２に、閉塞防止機構２４として螺旋羽根２６と空気取込部８８ａとが設けられた構成とされている。

なお、空気取込部８８ａは、上下端部をそのまま開放状態にしておいてもよいが、空気取込部８８ａから外部へ排水２２の漏れや飛散りを防止するために、例えば、上下端部を不図示の蓋部材で閉塞するとともに、この蓋部材に適宜、通気孔などを単数または多数設けるように構成してもよい。なお、蓋部材は、偏芯二重管８８と一体に成形してもよく、偏芯二重管８８とは別体に構成してもよい。

以上の構成を備えた配管ユニットＸ２は、直管部材３６の螺旋羽根２６によって、第一実施形態で示した効果を奏することができるとともに、空気取込部８８ａによってエルボ３５Ｆの内部と配管ユニットＸ２の外部とを連通させることにより、配管ユニットＸ２内を排水が流下した際に配管ユニットＸ２内において乱流、滞留及び負圧が生じることをより効果的に防止することが可能となる。

その結果、配管ユニットＸ２の排水性能を維持することが可能となるとともに、負圧により生じる封水の減少を防止して、ユーザーがトイレの機能に徒に不安を抱かせないようにすることができるという効果が得られる。

次に、第四実施形態の変形例について図１４（ａ）、（ｂ）を用いて説明する。本変形例において上述した第二実施形態と同一の構成については同一の符号を付し、その構成、作用機能及び効果についての説明は省略する。
本変形例の配管ユニットＸ３は、空気取込部８８ａの一部に上方に突出する接続口８８ｂを配備するとともに、接続口８８ｂの先端に更に外部空気取込管８９を接続させ、空気取込部８８ａを上方に延設させたものである。

以上の構成を備えた配管ユニットＸ３についても、上述した配管ユニットＸ２と同様の作用機能を奏することができ、配管ユニットＸ３内を排水が流下した際に配管ユニットＸ３内において乱流、滞留及び負圧が生じることをより効果的に防止することが可能となる。
その結果、配管ユニットＸ３の排水性能を維持することが可能となるとともに、負圧により生じる封水の減少を防止して、ユーザーがトイレの機能に徒に不安を抱かせないようにすることができるという効果が得られる。

なお、第四実施形態及びその変形例で示した偏芯二重管８８は、直管部材３６の下流側端部（出口部）又はエルボ３５Ｆの大径口部８５のいずれかに一体成形されたものであってもよい。

また、建物などにおいては、上記した設備機器は、通常、複数設けられるとともに、各設備機器に対してそれぞれ配管ユニットＸ１又は配管ユニットＸ２が接続されるが、そのうちの少なくとも１つ以上の配管ユニットＸ１又は配管ユニットＸ２に対して、少なくとも１つ以上の、羽根部材４４を有した閉塞防止機構２４が設置されている。

また、螺旋羽根２６は、図６（ａ）に示すように、エルボ３５Ａの曲がり方向側に位置するように直管部材３６がエルボ３５Ａと接続されているが、この形成位置に限られるものではない。すなわち、螺旋羽根２６は、図６（ｂ）において例えば２６Ｘ又は２６Ｙのいずれか示すように、直管部材３６を平面視して仮想平面Ｍを境にエルボ３５Ａの内周面２１ｂの曲がり方向側半分にかかるよう形成されたものであれば、上記実施形態の場合と同様の作用機能及び効果を奏し得る。

また、直管部材３６の上流側に設けられる設備機器が、洗面台５５、浴槽５６、キッチン流台５７、および洗濯機５８のいずれかであり、直管部材３６およびエルボ３５Ａが、洗面用配管６５、風呂用配管６６、台所用配管６７、および洗濯機用配管６８のいずれかに採用されている場合であっても、上記と同様の作用効果を得ることができる。
また、戸建住宅における排水システムＳのみならず図３に示すマンション等の集合住宅の排水システムＳにも有効に適用することができる。なお、図３において図１に示す戸建住宅と同様の構成について同一の符号を付している。

そして、閉塞防止機構２４が設置された配管ユニットＸ１においては、各配管ユニットＸ１によって設置される羽根部材４４を異ならせるように構成してもよい。つまり、設備機器の種類や配管ユニットＸ１の設置場所および設置状況などに応じて最適な羽根部材４４を選択して使い分けることができ、建物の排水システムＳを、全体として、より最適なものにすることができる。

以上、本発明の実施形態を詳述したが、上述した実施形態及びその変形例は本発明の例示に過ぎないものであるため、本発明は上述した実施形態の構成にのみ限定されるものではなく、本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本発明に含まれる。
また、例えば、上述した各実施形態及び変形例に示した各構成は、適宜組み合わせて適用した場合にも上記した作用機能及び効果を奏することができる。

２２ 排水
２３ 流路変更部（曲管部）
２３ａ 湾曲面
２４ 閉塞防止機構
２６ 螺旋羽根
２６ｐ 整流面
３５ エルボ（曲管部）
３６ 直管部材（直管部）
４３ 直管部
４４ 羽根部材
４５ 取付部
４５ａ 突起
４５ｂ 環状部
４５ｃ 支持部
４５ｄ 環状部
４５ｅ 支持部
４５ｆ スリット
４５ｇ 周壁部
４５ｈ 筒状部（周壁部）
４５ｉ スリット
４５ｊ 係止部
４６ 保持部
４６ａ 孔
４６ｇ 段部（凹部）
５０ 角部
６４ トイレ用配管（配管ユニット）
６５ 洗面用配管（配管ユニット）
６６ 風呂用配管（配管ユニット）
６７ 台所用配管（配管ユニット）
６８ 洗濯機用配管（配管ユニット）
８６ 通気用外管部
８７ 排水用内管部
８８ 偏芯二重管
８８ａ 空気取込部
Ａ，Ｂ，Ｃ 配管ユニット

Claims (7)

1. 流路が上下方向に形成され、排水を流下させる直管部と、この直管部の下流側に接続され、前記排水の流路を前記上下方向から水平方向に変更させる曲管部とを備えた配管ユニットであって、
   前記配管ユニットは、床下空間に配された横引管と、排水機能を備えた一つの設備機器の一つのトラップとの間に設けられており、
   前記排水の鉛直下方への流下を規制し流れを方向付けする整流面が、前記直管部の中心軸周りに螺旋状に形成される螺旋羽根と、
   前記螺旋羽根を前記直管部の内周面に沿うよう取り付ける取付部とを備えており、
   前記螺旋羽根が前記曲管部の曲がり方向側に位置するように前記取付部が形成されており、
   前記螺旋羽根は、前記配管ユニットに取り付けられた状態で、その終端又は仮想延長線が、始端から略１ピッチ以内で前記曲管部の湾曲面に到達する傾斜角度及び軸線方向の位置をもって配置可能な形状で形成されていることを特徴とする配管ユニット。
2. 前記取付部は、前記直管部の壁部に形成された孔に嵌め込まれる突起であることを特徴とする請求項１に記載の配管ユニット。
3. 前記取付部は、前記曲管部と、前記曲管部の上流側に一体に設けられた前記直管部と、を有するエルボに取り付けられるとともに、
   前記エルボの前記直管部の内周面に沿って配置される周壁部を有し、
   前記周壁部に前記螺旋羽根が形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の配管ユニット。
4. 前記周壁部は筒状であり、その周方向の一部にスリットを有していることを特徴とする請求項３に記載の配管ユニット。
5. 前記取付部は、前記曲管部と、前記曲管部の上流側に一体に設けられた前記直管部と、を有するエルボに取り付けられるとともに、
   前記エルボの前記直管部または前記曲管部と同径とされ、前記直管部の上流側端部または前記曲管部の下流側端部に設けられる環状部と、
   前記環状部に設けられ、前記エルボに取り付けられた際に前記直管部または前記エルボの内周面に沿って配されるように延び、前記螺旋羽根を支持する支持部とを備えていることを特徴とする請求項１または２に記載の配管ユニット。
6. 前記環状部は、周方向の一部が切り欠かれて形成されたスリットを有していることを特徴とする請求項５に記載の配管ユニット。
7. 請求項１〜６のいずれか一項に記載の配管ユニットと、前記曲管部の下流側に接続され排水を水平方向に導く横引管とを備えていることを特徴とする配管構造。

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