JP7445587B2 - サイホン排水システム - Google Patents

Description

本発明は、サイホン排水システムに関する。

特許文献１には、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、該横引き管の下流側に接続され横引き管からの排水を下方に流す竪管と、を備えるサイホン排水システムが開示されている。このサイホン排水システムでは、竪管は、横引き管の下流側に接続され鉛直方向に延在する第１の鉛直部と、該第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第１傾斜部分と、該第１傾斜部分の下流側に設けられ鉛直方向に延在する第２の鉛直部と、を有している。そして、該第１傾斜部分は、竪管の鉛直方向中間部よりも上側に設けられている。

特開２０１８－２５０７４号公報

ここで、特許文献１のように鉛直部及び傾斜部分を有する竪管として、硬質ポリ塩化ビニル管（以下、「塩ビ管」という）を用いた場合、鉛直部と傾斜部分との接続部分に継手を利用する必要がある。この場合では、継手から漏水する可能性があり、竪管を施工する際の工程数が増加する。また、この場合では、継手部分に汚れも蓄積しやすい。

また、特許文献１の構成では、第１の鉛直部の横引き管への接続部が、第２の鉛直部の排水立て管への接続部に対して、水平方向にオフセットしているが、横引き管の長さには限界があるため、オフセットする方向によっては、水廻り器具の配置位置が制約を受け、水廻り器具の設計自由度が低下する。

本発明は、上記事実を考慮し、水廻り器具の設計自由度を向上できるサイホン排水システムを提供することを目的とする。

第１態様に係るサイホン排水システムは、横方向に延在し、居室に設置された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、下方向に延在して排水立て管に接続される、可撓性を有する竪管と、を備え、前記竪管の前記横引き管への第一接続部は、前記竪管の前記排水立て管への第二接続部に対して水平方向にオフセットしており、このオフセット方向は、前記排水立て管に対する前記居室側である。

このように、第１態様の構成では、竪管の横引き管への第一接続部は、竪管の排水立て管への第二接続部に対して水平方向にオフセットしており、そのオフセット方向は、排水立て管に対して、水廻り器具が設置された居室側である。

このため、横引き管の長さにオフセット量を加えた長さ分、排水立て管と水廻り器具との水平方向の距離をとることができる。したがって、第１態様の構成によれば、オフセット方向が排水立て管に対して居室側とは反対側である構成に比べ、水廻り器具の配置位置の制約を受けにくく、水廻り器具の設計自由度が向上する。

第２態様に係るサイホン排水システムでは、前記第一接続部の前記第二接続部に対するオフセット量は、６００ｍｍ以下である。

ここで、第一接続部の第二接続部に対するオフセット量が、６００ｍｍを超える場合には、竪管を流れる排水が抵抗を受けて流速が低下し、排水時間が長くなる。これに対して、第２態様の構成では、第一接続部の第二接続部に対するオフセット量が、６００ｍｍ以下とされているので、竪管を流れる排水の流速が低下しにくく、排水時間が長くなることを抑制できる。

第３態様に係るサイホン排水システムでは、前記竪管は、継手を有さないポリブデン管で構成されている。

このように、第３態様の構成では、竪管が、継手を有さないポリブデン管であるため、継手を有する竪管を用いる構成に比べ、漏水を抑制できると共に、竪管を施工する際の工程数を低減できる。

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、水廻り器具の設計自由度を向上できるという優れた効果を有する。

本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概略図である。 評価試験の評価結果を示す表である。 本実施形態に係るサイホン排水システムにおいて、オフセット量を９００ｍｍとした場合の概略図である。

以下に、本発明に係る実施形態の一例を図面に基づき説明する。

（サイホン排水システム１０）
サイホン排水システム１０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。サイホン排水システム１０は、サイホン力を利用して水廻り器具２０からの排水を効率よく排出する排水システムである。なお、各図に示される、鉛直方向及び水平方向における寸法比は、実際の構成と異なる場合がある。

図１に示されるように、サイホン排水システム１０は、一例として、複数階（図１では、所定の階のみ図示）で構成された集合住宅に用いられる。集合住宅は、排水を下方へ流す排水立て管１２を備えている。排水立て管１２は、集合住宅の上下方向（すなわち鉛直方向）に延設され、集合住宅の各階のコンクリート製の床スラブ１４を貫いている。なお、排水立て管１２は、住戸の内外を仕切る外壁１６の外側、例えば、メーターボックス１８の中に配置されている。また、サイホン排水システム１０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、水廻り器具２０が設けられている。具体的には、水廻り器具２０は、各戸における外壁１６の内側、例えば、居室１９に設置されている。この水廻り器具２０には、排水方向下流側に排水トラップ２４が接続されている。

排水トラップ２４の排水方向下流側には、Ｌ字状に曲げられた第一Ｌ字配管部材２６が配置されている。第一Ｌ字配管部材２６は、排水トラップ２４に接続されて鉛直方向に延びる鉛直部２６Ａと、床スラブ１４の上に配置されて水平方向に沿って延びる水平部２６Ｂと、鉛直部２６Ａと水平部２６Ｂとを繋ぐ湾曲部２６Ｃと、有している。

第一Ｌ字配管部材２６の排水方向下流側には、横方向に延在し、水廻り器具２０からの排水を流す横引き管２８が配置されている。具体的には、横引き管２８は、床スラブ１４の上に配置されて、水平方向（換言すれば、鉛直方向に対して直角方向）に延びている。第一Ｌ字配管部材２６と横引き管２８とは、継手３０を介して接続されている。

横引き管２８の排水方向下流側には、Ｌ字状に曲げられた第二Ｌ字配管部材３４が配置されている。第二Ｌ字配管部材３４は、床スラブ１４の上に配置されて水平方向に沿って延びる水平部３４Ａと、鉛直方向に延びる鉛直部３４Ｂと、水平部３４Ａと鉛直部３４Ｂとを繋ぐ湾曲部３４Ｃと、を有している。第二Ｌ字配管部材３４は、水平部３４Ａが継手３２を介して横引き管２８に接続されている。

第二Ｌ字配管部材３４の排水方向下流側には、下方向に延在して排水立て管１２に接続される竪管５０が配置されている。竪管５０は、排水方向の上流端部５０Ａが、継手３６を介して第二Ｌ字配管部材３４の鉛直部３４Ｂに接続されている。換言すれば、竪管５０は、第二Ｌ字配管部材３４を介して横引き管２８の下流側に接続されている。竪管５０の排水方向の下流端部５０Ｂは、排水立て管１２の中間部に取付けられた合流継手４０に継手４２を介して接続されている。

以上のように、本実施形態では、サイホン排水管６０は、第一Ｌ字配管部材２６、横引き管２８、第二Ｌ字配管部材３４及び竪管５０を有している。また、本実施形態では、第一Ｌ字配管部材２６の内径、横引き管２８の内径、第二Ｌ字配管部材３４の内径、及び竪管５０の内径が同一内径に設定されている。第一Ｌ字配管部材２６及び第二Ｌ字配管部材３４は、一例として、硬質塩化ビニル樹脂等の合成樹脂で形成された市販品（例えば、エルボとも呼ばれる）を用いることができる。

本実施形態では、図１に示されるように、竪管５０は、第一縦部５１と、傾斜部５４と、第二縦部５２と、を有している。第一縦部５１は、排水立て管１２に沿って縦方向（具体的には鉛直方向）に沿って延びている。傾斜部５４は、上端が第一縦部５１の下端に接続されており、第一縦部５１の下端から下側に向かうにつれて徐々に居室１９に対する排水立て管１２側（図１における右側）にずれるように、鉛直方向に対して傾斜している。第二縦部５２は、上端が傾斜部５４の下端に接続されており、傾斜部５４の下端から下方側（具体的には鉛直方向下側）へ延びている。すなわち、第二縦部５２は、排水立て管１２に沿って縦方向（具体的には鉛直方向）に沿って延びている。

なお、竪管５０は、例えば、第一縦部５１と傾斜部５４との境界部分が、バンド等により支柱（図示省略）に対して支持されていてもよい。また、竪管５０は、例えば、傾斜部５４と第二縦部５２との境界部分が、バンド等により、排水立て管１２又は支柱（図示省略）に対して支持されていてもよい。また、傾斜部５４は、例えば、竪管５０における鉛直方向の中央よりも上側に配置されていてもよい。

そして、竪管５０は、上流端部５０Ａが下流端部５０Ｂに対して、水平方向にオフセットしている。換言すれば、竪管５０は、第一縦部５１が第二縦部５２に対して、水平方向にオフセットしている。このオフセット方向は、排水立て管１２に対する居室１９側（図１において水廻り器具２０が設置される左側）である。すなわち、竪管５０の上流端部５０Ａは、水平方向にて、下流端部５０Ｂに対して排水立て管１２に対する居室１９側にずれている。オフセット量Ａ（図１における寸法Ａ）は、例えば、６００ｍｍ以下とされている。なお、オフセット量Ａは、竪管５０の上流端部５０Ａの中心から下流端部５０Ｂの中心まで水平方向に沿った長さである。

なお、竪管５０の上流端部５０Ａは、上端部であり、第二Ｌ字配管部材３４を介して横引き管２８に接続される部分である。上流端部５０Ａは、横引き管２８への第一接続部の一例である。一方、竪管５０の下流端部５０Ｂは、下端部であり、合流継手４０を介して排水立て管１２に接続される部分である。下流端部５０Ｂは、排水立て管１２への第二接続部の一例である。なお、竪管５０は、矢印Ｘ方向に見ると、直線状を成している。

竪管５０及び横引き管２８は、可撓性を有している。具体的には、竪管５０及び横引き管２８は、継手を有さないポリブデン管で構成されている。

（本実施形態の作用効果）
次に、本実施形態の作用効果を説明する。

本実施形態のサイホン排水システム１０によれば、水廻り器具２０から排出された排水は、排水トラップ２４、サイホン排水管６０、及び合流継手４０を経て排水立て管１２へ合流する。

水廻り器具２０から大量の排水がサイホン排水管６０に流入する場合には、横引き管２８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５０に流れる。満水となった排水が竪管５０内を重力により落下すると、サイホン水頭Ｈｓ（図１参照）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２８の内部の排水は、サイホン力によって竪管５０に向かって吸引されて流下し、効率的に排水が行われる。

ここで、本実施形態では、竪管５０上流端部５０Ａが、竪管５０の下流端部５０Ｂに対して、水平方向にオフセットしている。このオフセット方向は、排水立て管１２に対する居室１９側（図１における左側）である。

このため、横引き管２８の長さ（厳密には、第一Ｌ字配管部材２６の水平部２６Ｂ及び第二Ｌ字配管部材３４の水平部３４Ａを含む長さＢ）にオフセット量Ａを加えた長さ分、排水立て管１２と水廻り器具２０との水平方向の距離をとることができる。したがって、本実施形態の構成によれば、オフセット方向が排水立て管１２に対して居室１９側とは反対側（図１における右側）である構成に比べ、水廻り器具２０の配置位置の制約を受けにくく、水廻り器具２０の設計自由度が向上する。この結果、横引き管２８を配管するルートの自由度が向上し、施工性も向上する。

また、本実施形態では、オフセット量Ａが、６００ｍｍ以下とされている。ここで、オフセット量Ａが、６００ｍｍを超える場合には、竪管５０を流れる排水が抵抗を受けて流速が低下し、排水時間が長くなる。これに対して、オフセット量Ａが６００ｍｍ以下とされることで、竪管５０を流れる排水の流速が低下しにくく、排水時間が長くなることを抑制できる。

また、本実施形態では、竪管５０は、継手を有さないポリブデン管で構成されている。このため、竪管５０として、継手を有する竪管を用いる構成に比べ、漏水を抑制できると共に、竪管５０を施工する際の工程数を低減でき、汚れも蓄積しにくい。

（評価試験）
次に、評価試験について説明する。本試験では、オフセット量Ａを０ｍ、３００ｍｍ、６００ｍｍ、９００ｍｍに変化させたときの排水時間、及び排水の流速について計測した。サイホン水頭Ｈｓ（すなわち垂直管長）は、２．５ｍに設定されている。

排水時間の計測は、水廻り器具２０に貯めた２０Ｌの水を流すこと（以下、「２０Ｌ溜め洗い」という）で行った。すなわち、排水時間は、水廻り器具２０に貯めた２０Ｌの水を排水開始した時から、その水が水廻り器具２０からなくなるまでの時間である。排水の流速は、横引き管２８の下流端部（具体的には、第二Ｌ字配管部材３４）に配置した流速計により計測した。本試験では、排水時間及び排水の流速を、オフセット量Ａを０ｍ、３００ｍｍ、６００ｍｍ、９００ｍｍとした場合について、それぞれ５回ずつ計測し、その平均値を算出した。

この結果、図２の表に示されるように、オフセット量Ａが３００ｍｍの場合は、オフセット量Ａが０ｍｍの場合に対し、排水時間が０．８７［ｓｅｃ］遅くなり、排水の流速が、０．０５［ｍ／ｓｅｃ］遅くなった。

オフセット量Ａが６００ｍｍの場合は、オフセット量Ａが０ｍｍの場合に対し、排水時間が０．３６［ｓｅｃ］遅くなり、排水の流速が、０．０３［ｍ／ｓｅｃ］遅くなった。

オフセット量Ａが９００ｍｍの場合は、オフセット量Ａが０ｍｍの場合に対し、排水時間が１６．６０［ｓｅｃ］遅くなり、排水の流速が、０．８３［ｍ／ｓｅｃ］遅くなった。

このように、排水時間及び排水の流速において、少なくとも、オフセット量Ａが６００ｍｍ以下であれば、オフセット量Ａが０ｍｍの場合との差がほとんどなく、誤差の範囲といえる。すなわち、排水性において、少なくとも、オフセット量Ａが６００ｍｍ以下であれば、オフセットさせた影響がほとんどないことがわかった。

また、オフセット量Ａが０ｍｍ、３００ｍｍ、６００ｍｍの場合では、それぞれ、５回とも排水時間が、３５［ｓｅｃ］以上３８［ｓｅｃ］未満の範囲であった。一方、オフセット量Ａが９００ｍｍの場合では、５回とも排水時間が、５０［ｓｅｃ］を超えた。すなわち、排水性において、少なくとも、オフセット量Ａが６００ｍｍ以下であれば、オフセットさせた影響がほとんどないことがわかった。

また、オフセット量Ａが３００ｍｍ、６００ｍｍ、９００ｍｍの場合の施工性についても確認を行った。オフセット量Ａが９００ｍｍの場合では、図３に示されるように、竪管５０の曲がり癖も加わり、竪管５０の上部及び下部において、矢印Ｙ方向に膨らみように大きく湾曲する。具体的には、例えば、竪管５０の上部は、竪管５０の第二Ｌ字配管部材３４に接続された上流端部５０Ａから竪管５０の外径の長さ分を超えて矢印Ｙ方向へ膨らむ。また、例えば、竪管５０の下部は、竪管５０の合流継手４０に接続された下流端部５０Ｂから竪管５０の外径の長さ分を超えて矢印Ｙ方向へ膨らむ。このため、第二Ｌ字配管部材３４及び合流継手４０に対して負荷が掛かることが確認された。これに対して、オフセット量Ａが３００ｍｍ、６００ｍｍの場合では、竪管５０の上部及び下部において、竪管５０の上流端部５０Ａ及び下流端部５０Ｂから竪管５０の外径の長さ分を超えて矢印Ｙ方向へ膨らむことはなく、第二Ｌ字配管部材３４及び合流継手４０に対して負荷が掛からないことが確認された。

（変形例）
次に、本実施形態の変形例について説明する。

本実施形態では、オフセット量Ａが、６００ｍｍ以下とされていたが、これに限られない。例えば、オフセット量Ａは、６００ｍｍを超え、９００ｍｍ以下の範囲で設定されていてもよい。

本実施形態では、竪管５０及び横引き管２８として、継手を有さないポリブデン管を用いたが、これに限られない。例えば、竪管５０及び横引き管２８としては、ポリエチレン管、軟質塩化ビニル管等の他の種類の樹脂管を用いてもよい。

また、本実施形態では、第一Ｌ字配管部材２６の水平部２６Ｂ、横引き管２８、及び第一Ｌ字配管部材２６の水平部２６Ｂ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、横方向には、鉛直方向に対して９０°±５°の範囲で傾斜する場合も含まれる。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、本実施形態では、本実施形態の第二Ｌ字配管部材３４の鉛直部３４Ｂ、竪管５０の第一縦部５１、及び第二縦部５２は、鉛直方向に延びていたが、これらは縦方向に延びていればよい。ここで、縦方向は、鉛直方向に限られず、縦方向には、鉛直方向に対して５°の範囲で傾斜する場合も含まれる。さらに、鉛直部３４Ｂ、第一縦部５１、及び第二縦部５２は、少なくとも、傾斜部５４よりも鉛直方向に沿った角度を有していればよい。

竪管５０の傾斜部５４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、傾斜部５４は全体が曲線状であってもよく、螺旋状であってもよい。

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。

１０…サイホン排水システム、１２…排水立て管、１４…床スラブ、１６…外壁、１８…メーターボックス、１９…居室、２０…水廻り器具、２４…排水トラップ、２６…第一Ｌ字配管部材、２６Ａ…鉛直部、２６Ｂ…水平部、２６Ｃ…湾曲部、２８…横引き管、３０…継手、３２…継手、３４…第二Ｌ字配管部材、３４Ａ…水平部、３４Ｂ…鉛直部、３４Ｃ…湾曲部、３６…継手、４０…合流継手、４２…継手、５０…竪管、５０Ａ…上流端部、５０Ｂ…下流端部、５１…第一縦部、５２…第二縦部、５４…傾斜部、６０…サイホン排水管

Claims (3)

1. 横方向に延在し、居室に設置された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、下方向に延在して排水立て管に接続される、可撓性を有する竪管と、
   を備え、
   前記竪管は、
   前記排水立て管に沿って縦方向に延びる第一縦部と、
   上端が前記第一縦部の下端に接続され、前記第一縦部の下端から下側に向かうにつれて徐々に前記居室に対する前記排水立て管側にずれるように、鉛直方向に対して傾斜する傾斜部と、
   上端が前記傾斜部の下端に接続され、前記傾斜部の下端から前記排水立て管に沿って縦方向に延びる第二縦部と、
   を有し、
   前記第一縦部の前記横引き管への第一接続部は、前記第二縦部の前記排水立て管への第二接続部に対して水平方向にオフセットしており、
   このオフセット方向は、前記排水立て管に対する前記居室側である、
   サイホン排水システム。
2. 前記第一接続部の前記第二接続部に対するオフセット量は、６００ｍｍ以下である、
   請求項１に記載のサイホン排水システム。
3. 前記竪管は、継手を有さないポリブデン管で構成されている、
   請求項１又は２に記載のサイホン排水システム。