JP2003201727A

JP2003201727A - 建築排水システム

Info

Publication number: JP2003201727A
Application number: JP2003025357A
Authority: JP
Inventors: Norihiro Furukawa; 悟弘古川; Nobuyuki Tsukagoshi; 信行塚越
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2003-02-03
Filing date: 2003-02-03
Publication date: 2003-07-18

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は主として新しい建築排水システムを提
案するものである。【解決手段】各階を貫く排水立て管と、各階の水周り機
器から導かれる器具排水管と、排水立て管へ器具排水管
を接続する合流部継手とからなる排水システムであっ
て、前記合流部継手のレベルを排水階床スラブのレベル
より下げ、器具排水管内の流体に垂直速度成分を十分に
付与してから排水立て管内の流体に合流させることを特
徴とする建築排水システム。４‥立て管、６‥排水管、
７‥合流部継手、７ａ‥拡がり面、７ｂ‥立て管接続
口、７ｃ‥立孔、７ｄ‥絞り部、２０‥プッシュロッ
ク。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は主として新しい建築
排水システムを提案するものである。

【０００２】

【従来の技術】集合住宅や戸建て住宅等の建築排水シス
テムは、通常は排水立て管（以下、立て管という）に対
し、台所や洗面台等の各階の水周り器具からの排水は器
具排水管（以下、排水管という）に接続し、立て管に対
して若干の勾配を持たせて合流部継手（以下、継手とい
う）に導き、水回り器具と同じ階にて合流させるのが一
般的であった。そして、この合流部にあっては立て管に
対して直角に合流させるかやや斜めに傾斜させつつ合流
させるが、この継手は容量の大きなものを用い、特に水
平断面積の大きいものを必要としていた。このため、継
手の重量も重くまた高価なものでもあった。そしてスペ
ース的にも広いスペースを必要とし設計の自由度は失わ
れがちであった。

【０００３】言い換えれば、排水管内を流れる流体の垂
直速度成分は極端に小さく、立て管との合流部では排水
管内の流体の占める対立て管断面占有率が非常に大き
く、立て管内を下降する流体との合流の際の通気抵抗が
異常に大きくなる。このため、排水管を流れる流体の合
流時に起こる立て管内を流れる流体への干渉によりトラ
ップ破封や異常音の原因である管内負圧の増大を伴うこ
ととなる。

【０００４】また、立て管に対し排水管を角度を持たせ
て合流部を形成した継手もあるが、これも排水管内に流
れる流体を角度を持って立て管内の流体に合流させるだ
けのことであって、排水管内に流れる流体の垂直速度成
分は少なく、基本的には同じような欠点を有している。

【０００５】このような欠点は、基本的には各階を貫く
立て管内を流れる流体の垂直速度と、各階での各種器具
からの排水である横方向に流れる流体の垂直速度成分
が、その合流の地点すなわち継手にて大きく異なるのが
負圧の発生原因となり、このためのトラップの破封や異
常音を生ずることになる。このため、継手を大きくする
必要がありコストアップともなっていた。また、トラッ
プの破封等を生ずれば、衛生設備としての適正を欠くこ
とになり、メンテナンスの点でも大きな負担がかかるこ
ととなる。

【０００６】なお、ソベントに代表される特殊排水継手
があるが、これは合流部水平断面積を大きく膨らませ、
立て管をオフセットしたものであって、負圧生成原因を
小さくするためになされたものではあるが、一方ではこ
の継手は大型で重量もあり、コストアップとなることは
避けられない。

【０００７】一般に、従来の建築排水システムでは、水
回り器具からの排水は同一レベルで他器具のそれと合流
され、管勾配によりこの排水管を開渠流れで搬送され
る。したがって、排水管は太く基準勾配を守る必要があ
り建築計画上ネックとなっている。また、排水管内の詰
まりや老朽化による水漏れが起きても建築物の内装を壊
さなければ改修できず、排水管の更新は使用中断と莫大
な費用負担を強いられる。さらに、排水は人間活動が環
境に与える起点であり、すぐ合流する排水システムは、
熱・有機物などリサイクルによる節水・資源の有効利用
がしずらいという問題もある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は以上のような
従来の技術に鑑みてなされたものであって、排水管内の
流体の流れを満流とする圧送・サイホン流れとすること
で従来技術の欠点を改良しようとするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の特徴は、各階を
貫く立て管と、各階の水周り器具から導かれる排水管
と、立て管へこれを直接接続する継手とからなる建築排
水システムであって、前記継手のレベルを排水床スラブ
のレベルより下げ、排水管内の流体に垂直速度成分を十
分に付与してから立て管内の流体に合流させることを特
徴とする建築排水システムにかかるものである。

【００１０】そして継手が排水管に対し１００ｃｍ以
上、好ましくは２００ｃｍ以上、具体的には集合住宅等
の一階分だけ下がったレベルに備えられたものであり、
一方、排水管が４５度未満、好ましくは３０度以下、さ
らに好ましくは１５度以下で、最も好ましくは排水管が
垂直に継手に接続されたものである。

【００１１】また、器具に接続される排水管が夫々単独
で立て管継手に接続されるものであり、かかる排水管は
同径の管で、好ましくはフレキシブル樹脂管である。そ
して、排水管は無勾配で床スラブなどに置かれ、好まし
くは排水管の最先端に流量調整機能のある逆流防止弁を
設けたものである。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の構成は以上の通りであ
り、各水周り器具からの排水は夫々独立した横枝管にて
行われ、立て管内の流体に対して垂直速度成分を増加さ
せて合流するためいわゆる通気抵抗が著しく軽減された
ものとなった。このため管内の負圧発生作用は従来の建
築排水システムに比べて極めて低減されたものとなる。
そして排水管内の流体はサイホン現象による満流流れと
なるために比較的細い管でよく、しかも立て管に向かっ
て勾配を設ける必要もなく、逆に言えば、若干の逆勾配
をなしている場合であっても排水は十分可能となるもの
である。

【００１３】本発明をさらに具体的に述べれば、各器具
からの排水は夫々単独でフレキシブル管（排水管）に接
続され、これが床スラブ上に置かれ、かつこの各階より
も下がったレベルにて継手に接続されるものである。し
たがって、フレキシブル管は当初は水平方向にそして次
いで垂直方向に曲げられて配管されるものである。この
ため、フレキシブル管内の流体は高速満流の状態で立て
管内の流体に合流することとなったものである。すなわ
ち、フレキシブル管内の流体の垂直速度成分を少なくと
も従来の１００倍程度となり、立て管内の流体の終局垂
直速度成分対比で０．３〜０．５程度に加速して合流さ
せることとなるため、例えば従来の建築排水システムで
ある１／１００の勾配を持つ排水管内の流体の垂直速度
成分と比較すると、立て管を占有する充水断面積は小さ
くなり、小口径の排水管による流量の少なさとの相乗効
果により、立て管流体との合流部における通気抵抗が著
しく軽減され、管内の負圧発生作用は低くなり従来の建
築排水システムの改良につながるものである。

【００１４】このことは、立て管の流体の許容流量を同
じ程度とするならば、継手は小さくてよいこととなり、
コンパクトな設計が可能となったものであり、逆に同一
継手容量で設計すれば大きな許容流量を得ることができ
るものである。

【００１５】また、排水管は基本的には夫々独立したフ
レキシブルな管が用いられることからそれほど容量の大
きいものでなくとも良く、例えば口径２０ｍｍのポリブ
テン管で充分であり、しかも各器具への接続はこの一種
類の管で充分であるため、作業上のメリットは格段に大
きい。

【００１６】そして、排水管径の小口径化によって排水
負荷流量を従来の１／２〜１／４程度とし、かつ、立て
管への接続に際して流体の垂直速度成分を加速し、好ま
しくは約２〜２．５ｍ／ｓｅｃとして高速合流を行わせ
るので、合流部での通気抵抗を増大させず特別に容量の
大きな継手でなくても立て管の負圧を緩和することがで
きたものである。

【００１７】さらに、従来は器具に接続された排水管が
満流で排水すれば、流体がなくなる排水の終了時にサイ
ホン吸引力が排水管を通じて器具の排水口の空気を強く
吸引して排水中の流水と干渉し、この際に大きな吸引音
を発することとなる。本発明の建築排水システムにあっ
ては排水時の空気吸引の騒音対策にも対応したものであ
り、これを改良したものであるといえる。

【００１８】このように、器具からの排水管が夫々独立
しているため、増改築の際の設計の自由度が大きく、し
かも排水管として同一管径の管を使用すれば施工も容易
で、しかも立て管に向かって無勾配で良いという特徴を
合わせ持つものである。

【００１９】なお、排水管の最先端末である立て管との
合流部は排水流量調整兼逆流防止弁を設けるのが好まし
く、例えば水圧２ｍＡｑで開作動をし、排水終了後に閉
作動させるのが良い。これは排水管に周期的なサイホン
排水をもたらし、排水管内の自動洗浄が可能となる。

【００２０】すなわち、排水管が満流に近い充水率で排
水される終了時点や流し洗い使用のサイホン誘発時に、
排水される水量が少ないと、器具の排水口から大気を吸
入して排水の流れが一時的に終了するが、この時に大き
な排水騒音が発生する。この予防のためサイホン吸引力
を調整し、排水管内の流体による静水圧の大きさに比例
して開口率が自動変化する流量調整機能のある排水バル
ブを設けるのが好ましい。

【００２１】排水管は基本的には合流部継手に至るまで
夫々単独であるが、場合によっては排水管同士を束ねて
もよい。そして、これら排水管は立て管の周囲に沿って
下方に向けられるのが一般的であるが、場合によっては
これらをまとめて例えば集合住宅の上下を貫く通気立て
管内に収納してしまうことも可能である。

【００２２】また、排水管としてのフレキシブル樹脂管
としてポリブテン管が広く採用でき、特にポリブテン管
は継手側との間でのワンタッチ接続法が開発されてお
り、これを利用するのが最適である。

【００２３】

【実施例】以下、本発明の建築排水システムを図面をも
ってさらに詳細に説明する。図１は本建築排水システム
の全体図であり、１、２は各階における床スラブを示
し、３はパイプシャフト壁を示す。そしてこれら各階を
口径１００ｍｍの立て管４が貫いており、これに水回り
器具５からの排水管６が接続される。この図では器具と
して洗面器５が示され、これに口径２０ｍｍのポリブテ
ン管６が接続されている。勿論、図示しない他の器具に
もポリブテン管が接続される。このポリブテン管６は床
スラブ２上を横方向に無勾配に伸ばされ、立て管４に至
ってその方向を下向きに変え、そのまま立て管４との継
手７に接続される。

【００２４】このポリブテン管６はこれがそのまま伸ば
されるのもよいが、曲り管８を用いて曲げ部を構成して
もよい。なお、継手７はこの例では階下の床スラブ１の
近くに備えられており、立て管４に対して上向きに拡が
る逆三角形状をなし、口径１５０ｍｍの拡がり面７ａに
立て管４とポリブテン管６の先端が接続される。すなわ
ち、この拡がり面７ａには立て管４との接続口７ｂと複
数の立孔７ｃが備えられ、特にこの立孔７ｃには例えば
後述するプッシュロックが装着され、ポリブテン管６の
先端が接続される。

【００２５】この例にあって、床スラブ２から継手７ま
での高低差は２．５ｍである。したがって、立て管４内
の排水流体は垂直方向に加速して（ほぼ一定の流速にな
っている）垂直落下するのに対し、各階の各器具からの
排水流体はポリブテン管６によって床スラブ２上を横方
向に流れ、次いで継手７との落差（２．５ｍ）によって
垂直方向の速度成分を増し、継手７内にて立て管４の流
体と合流するものであって、ここに両者の合流は無理な
く行われる。なお、図中、符号７ｈは排水管６の最先端
に備えられた弁であり、例えば、逆流防止機能及び／又
は流量調整機能を備えたものである。

【００２６】図２は本発明の建築排水システムにおける
継手７の第１例を示す図であり、外形１５０ｍｍ、立て
管接続口７ｂの口径１００ｍｍ、長さ４００ｍｍの硬質
合成樹脂製継手である。この継手７は逆三角形状をな
し、８本の立孔７ｃが接続口７ｂの周囲に形成されてい
る。この立孔７ｃにはポリブテン管６が接続され、ポリ
ブテン管６からの流体は継手７の下側に形成された逆三
角状の空間（絞り部７ｄ）により絞られ、立て管４から
の流体に無理なく合流することとなる。

【００２７】すなわち、立て管４内を流れる落下する流
体は継手７の周囲より均一かつ垂直に流下することとな
り、一方、立孔７ｃに接続されたポリブテン管６からは
垂直方向に加速された流体が継手７内に流れ込む。そし
て、継手７内の逆三角形の絞り部７ｄに至って立て管４
の流体にポリブテン管６からの流体が混り合って立て管
４内に入り込むことになる。ポリブテン管６側の流体か
ら見れば、垂直方向に速度を増したこの流体は継手７内
に立て管４側の流体に比較的容易に混り合うこととな
り、このため、継手７内が負圧側に転じ、このため更に
ポリブテン管６側の流体を巻き込む効果を生む。

【００２８】なお、ポリブテン管６の先端部には、図示
しないが例えば薄ゴム製のフラップ弁が設けられるのが
よく、ポリブテン管６側への逆流の防止機能を持たせる
のが良い。なお、立て管４が樹脂管の場合には、防火区
画壁貫通部分のみ金属製さや管を用いるのがよい。

【００２９】図３は本発明の建築排水システムにおける
継手７の第２例を示す図であり、外形２００ｍｍ、接続
口７ｂの口径１００ｍｍ、長さ４００ｍｍの硬質合成樹
脂製継手である。この継手７は上側を湾曲膨満部７ｅと
し下側を内側に窪む絞り部７ｄとしたもので、立て管４
は湾曲膨満部７ｅと絞り部７ｄの中央に上下に接続され
る。そして湾曲膨満部７ｅにこれを囲んで８本の立孔７
ｃが形成され、これにポリブテン管６が接続されるもの
である。

【００３０】立孔７ｃに接続されたポリブテン管６から
は垂直方向に加速された流体が継手７内に流れ込むが、
継手７内の絞り部７ｄに至って立て管４の流体にポリブ
テン管６からの流体が混り合って立て管４内に容易に入
り込むことになる。このため継手７内が負圧側に転じ、
ポリブテン管６側の流体を巻き込む効果を生む。

【００３１】図４は本発明の建築排水システムにおける
継手７の第３例を示す図であり、上側の湾曲膨満部７ｅ
と対称に下側をも湾曲膨満部７ｆとしたものであり、両
者はカップリングジョイント７ｇにて連結されたもの
で、耐圧構造上好ましい構造となる。

【００３２】図５は本発明の建築排水システムにおける
継手７の第４例を示す図であり、上端が２００ｍｍ径で
下端が１００ｍｍ径の逆円錐台形を示す継手であって、
上端部にはポリブテン管６を支持する複数の立孔７ｃが
一側にまとめられ、一方、立て管４はこれとオフセット
された位置に備えられる。この例にあっても継手７は下
方になるにつれてその径が小さくなる絞り部７ｄによっ
て合流空間が形成されたものである。このように、立て
管４をオフセットさせるメリットとしては、排水流れ合
流部に形成される通気抵抗を減じる効果が実験的に明ら
かであり、合流部の直下階近傍の立て管内の最大圧力変
動を緩和することにより立て管４の設計用許容流量を大
きくすることになる。

【００３３】図６は本発明の建築排水システムにおける
継手７の第５例を示す図であり、中央部が膨満した縦長
の継手７であり、上方の立て管４は下方の立て管４に対
してオフセットされたものであり、これに準じて複数の
立孔７ｃも立て管４側にオフセットしたもので、両側か
らの流体の合流をし易くしたものである。

【００３４】図７は本発明の建築排水システムにおける
継手７の第６例を示す図であり、継手７は立て管４が上
下にオフセットさせてなり、複数の立孔７ｃが４５度を
なして備えられている。この複数の立孔７ｃにはポリブ
テン管６が接続されるものであり、この場合にはポリブ
テン管６は通気管９内に束ねられて上方より挿入されて
いる。この継手７内には立て管４からの流体が継手７の
側面に沿って流下し、ポリブテン管６からの流体はこれ
また継手７内の立て管４からの流体に向けて流出するも
のであり、ここで両者が混合して更に下方の立て管４へ
流れ込むこととなる。

【００３５】なお、本発明にあって、立孔７ｃは立て管
４の周囲に対して任意に配置でき、例えば、図８にて示
すように立孔７ｃを左右に振り分けることにより、継手
７の構造を偏平とすることができ、狭いスペースでの設
置に用いることができる。

【００３６】図９〜図１０は本発明の排水管６の夫々の
部位の接続に用いられるワンタッチ型のプッシュロック
２０の一例を示すもので、図９はプッシュロック２０と
ポリブテン管６との装着前の状態を示す断面図であり、
図１０は装着後の断面を示す図である。プッシュロック
２０のソケット２１内にグラブリング２２、ワッシャー
２３、Ｏーリング２４、及びこれらを支持するキャップ
２５がソケット２１に螺着されている。このソケット２
１には雌ねじ部２６が形成され、これが継手７の立孔７
ｃと螺着され、或いは水回りの器具５や曲り管８に螺着
される。一方、キャップ２５に先端内側にカラー２７を
嵌め込んだポリブテン管６を差し込み、グラブリング２
２がポリブテン管６の外側に食い込んで取り付けられる
ものとなる。この両者の装着は確実でその作業もいたっ
て簡単となる。

【００３７】

【発明の効果】このように排水管を器具別に小口径化・
統一化することは、既に普及過程にある給水給湯配管シ
ステムと統合してさや管ヘッダ配管方式とすれば、建築
排水システム全体として大きな進歩であり新しい水配管
方式が完成する。この水配管方式は、高温に強く、耐食
性に優れ、勾配不要で施工に際して熟練技術を要せず、
作業者の負担は著しく低減されたものとなり、しかも大
型工具等を要せず施工時間が短縮され、建築排水システ
ム全体で採用される各種部品も小型・軽量化され、更新
性も備えており建築現場で懸案の生産性、信頼性向上、
コストダウンをもたらすので、将来グロ−バルに普遍的
な建築排水システムとなる。

【００３８】すなわち、器具別に単独で排水立て管に排
水することは、建築生産、維持管理上のメリットだけで
なく、立て管を用途別にして排水再利用、熱回収、有機
物回収など排水の分別収集に道を開くことになるので、
棟、団地単位などでの小中規模のまとまった節水・熱・
有機資源回収設備の有効運用ができ、近未来の地球環境
問題に寄与する将来性がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の建築排水システムの全体図であ
る。

【図２】図２は本発明の継手の第１例を示す側面図であ
る。

【図３】図３は本発明の継手の第２例を示す側面図であ
る。

【図４】図４は本発明の継手の第３例を示す側面図であ
る。

【図５】図５は本発明の継手の第４例を示す側面図であ
る。

【図６】図６は本発明の継手の第５例を示す側面図であ
る。

【図７】図７は本発明の継手の第６例を示す側面図であ
る。

【図８】図８は本発明の継手の第７例を示す斜視図であ
る。

【図９】図９はプッシュロックの全体断面図である。

【図１０】図１０はプッシュロックとポリブテン管との
装着時の全体断面図である。

【符号の説明】

１、２‥床スラブ、３‥パイプシャフト壁、４‥立て管、５‥水回り器具、６‥排水管（ポリブテン管）、７‥合流部継手、７ａ‥拡がり面、７ｂ‥立て管接続口、７ｃ‥立孔、７ｄ‥絞り部、７ｅ、７ｆ‥膨満部、７ｇ‥カップリングジョイント、７ｈ‥弁、８‥曲り管、９‥通気管、２０‥プッシュロック、２１‥ソケット、２２‥グラブリング、２３‥ワッシャー、２４‥Ｏーリング、２５‥キャップ、２６‥雌ねじ部、２７‥カラー。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】各階を貫く排水立て管と、各階の水周り
機器から導かれる器具排水管と、排水立て管へ器具排水
管を接続する合流部継手とからなる排水システムであっ
て、前記合流部継手のレベルを排水階床スラブのレベル
より下げ、器具排水管内の流体に垂直速度成分を十分に
付与してから排水立て管内の流体に合流させることを特
徴とする建築排水システム。
【請求項２】合流部継手が器具排水管に対し１００ｃ
ｍ以上下がった位置に備えられた請求項１記載の建築排
水システム。
【請求項３】合流部継手が器具排水管に対し２００ｃ
ｍ以上下がった位置に備えられた請求項１乃至２記載の
建築排水システム。
【請求項４】合流部継手が器具排水管に対し一階分だ
け下がった位置に備えられた請求項１記載の建築排水シ
ステム。
【請求項５】器具排水管が垂直線より４５度未満の角
度にて合流部継手に接続された請求項１乃至４記載の建
築排水システム。
【請求項６】器具排水管が垂直線より３０度未満の角
度にて合流部継手に接続された請求項１乃至４記載の建
築排水システム。
【請求項７】器具排水管が垂直線より１５度未満の角
度にて合流部継手に接続された請求項１乃至４記載の建
築排水システム。
【請求項８】器具排水管が垂直に合流部継手に接続さ
れた請求項１乃至７記載の建築排水システム。
【請求項９】器具排水管が単独で合流部継手に接続さ
れる請求項１乃至８記載の建築排水システム。
【請求項１０】器具排水管は同径の管である請求項１
乃至９記載の建築排水システム。
【請求項１１】器具排水管はフレキシブル樹脂管であ
る請求項１乃至１０記載の建築排水システム。
【請求項１２】器具排水管は無勾配で床スラブ上に置
かれた請求項１乃至１１記載の建築排水システム。
【請求項１３】器具排水管の排水立て管との合流部に
逆流防止弁を設けた請求項１乃至１２記載の建築排水シ
ステム。
【請求項１４】器具排水管の排水立て管との合流部に
流量調整弁を設けた請求項１乃至１３記載の建築排水シ
ステム。