JP2004019131A - 排気弁及び排水管システム - Google Patents

Abstract

【課題】多層階建物で採用される排水管システムにおいて、旋回室付きの排水集合管などでは抑制しきれないほどのプラス圧が発生した場合、下層階側の横枝管を介して接続されている便器、洗面台、流し台等でトラップ水の跳ね出しに繋がることがあった。
【解決手段】排水管システム２中の適所に、脱臭部１８と一方向弁１７とを有する排気弁１を設けた。過大なプラス圧に対して一方向弁１８が開放動作して、プラス圧が抑制される。このとき、大気開放される空気が脱臭部１８を通過するので、異臭の拡散は防止される。
【選択図】　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、排気弁及び排水管システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
集合住宅等の多層階建物では、建物の縦方向に沿って建て込まれた立主管において各階層ごとに対応する位置付けで排水集合管が介設され、これら個々の排水集合管に対して各階層用の横枝管が接続され、また立主管の下端部には脚部ベンドを介して横主管が接続される、といったような排水管システムが採用されている。上記横主管は、その二次側で排水桝等を介して下水管へ接続されているのが普通である。
【０００３】
このような排水管システムでは、立主管内でプラス圧が発生してしまうと、殊に下層階側の横枝管を介して接続されている便器、洗面台、流し台等でトラップ水の跳ね出しに繋がって好ましくないので、例えばそれぞれの排水集合管内に排水の旋回室を設ける等の対策を施すことによって立主管内のプラス圧を抑制することが行われている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
今日では、上記したように排水集合管に施す旋回室等の対策が功を奏して、立主管内でのプラス圧発生を可及的に抑えることに成功している。
しかし、例えば複数の横枝管から大量の洗濯排水（洗剤泡や排水）等が一気に立主管内へ流れ込んだような場合では、立主管内がこの洗濯排水で閉塞される状態となり、この状態のまま立主管内を洗濯排水が流下するときには、立主管の上端部等に設けられた伸頂通気管を通じて多量の空気（排水の４倍〜１０倍）が立主管内に取り込まれ、結果、この多量の空気が逃げ場を失って過大なプラス圧を発生させ、下層階でのトラップ水の跳ね出しといった不具合に繋がることがあった。
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、立主管等内で発生した過大なプラス圧が原因となる各種不具合についてこれを徹底的に抑制すべく採用可能な排気弁を提供することを目的とすると共に、この排気弁を具備して成る排水管システムを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明は次の手段を講じた。
即ち、本発明に係る排気弁は、排水管システムの排水経路中途部に位置付けられた外気への開放部に対して設けるものである。そしてこの排気弁は、一方向弁を主体として成る。
この一方向弁は、開放部よりも一次側（即ち、排水管システムの主経路側）で所定値を超えるプラス圧が発生したときに開放動作し、それ以外では閉止状態を保持する構造となっている。
【０００７】
ここで「所定値を超えるプラス圧」とは、立主管に接続された横枝管の先（二次側）で住居内へ至る直前（例えば便器、洗面台、流し台等）に設けられるトラップを破るほどの圧を言う。
従って、排水管システムの中で、例えば旋回室付きの排水集合管などでは抑制しきれないほどの過大なプラス圧が発生した場合でも、このプラス圧を受けることによって一方向弁が開放動作し、その過大なプラス圧に伴った空気を大気開放させることになる。そのため、このプラス圧が原因となるような不具合（トラップ水の跳ね出し等）は抑制されることになる。
【０００８】
なお、過大なプラス圧が発生しない状況下において一方向弁は閉止しているので、この一方向弁を介して立主管側へ必要以上の空気が吸い込まれるといったことはない。
ところで、一般に排水管システムでは、その下流側で下水管に接続されるのが普通である。また下水管内の雰囲気は悪臭環境となっており、この中には有害とされるガス（メタンガスや一酸化炭素等）も含まれていることが知られている。このような下水ガスは、立主管内を排水が流下していない状態では下水管内と伸頂通気管周辺との内圧差（気圧差）によって立主管内を上昇している（空気流量にして４〜５リットル／ｓ）。
【０００９】
ただ、通常の場合は立主管に接続された横枝管の先（二次側）には、上記したように住居内へ至る直前にトラップが設けられている。
すなわち、立主管を下水ガスが自然対流的に上昇しているときの内圧はせいぜい−３〜＋３ｍｍＡｑであるため、下水ガスがトラップを破って横枝管から各住居内へ漏洩することはないのである。
しかし、立主管内で所定値を超える過大なプラス圧（例えば４０ｍｍＡｑ以上であり、場合によっては６０ｍｍＡｑを超えることもある）が生じたときに上記のように一方向弁が開く構成にすると、恰も、上記下水ガスが一方向弁の外部周辺へ漏洩・拡散し、不都合ではないかと考えられがちである。
【００１０】
これに対し、本出願人は、鋭意研究及び度重なる各種試験の実施により次のことを突き止めた。
すなわち、立主管内においてトラップが破れるほどの過大なプラス圧が発生するのは、必ず、立主管内を排水が流下しているときである。そして、このとき立主管内に存在する空気は、排水の流下によって伸頂通気管から取り込まれた無害な空気である（空気流量にして３０リットル／ｓ程度）。
また、このような過大なプラス圧が発生する要因は、第一に、立主管の下流側が排水溜まりや固形物等により閉塞されている場合であり、第二に、立主管内に洗濯排水等の泡が充満している場合であり、第三に、空気流れに必要とされる空間を立主管内の排水が遮断している場合である（なお、これらは発生順等とは無関係である）。
【００１１】
ここにおいて、排水溜まりや固形物等による閉塞が原因なら、立主管が詰まっているのだから下水ガスの上昇もないことになる。
また洗濯排水等の泡による充満が原因である場合、これが排水流の流下以前から既に起こっているのであれば、やはり下水ガスの上昇もない。但し、排水流の流下途中で洗濯排水等の泡による充満が起こったのであれば、それは、過大プラス圧の元は伸頂通気管から吸い込まれた空気、ということになる。
そして、排水によって立主管内の空間が遮断されたことが原因である場合では、排水流が下流側に達した後に起こることからも明らかなように、やはり過大プラス圧の元は伸頂通気管から吸い込まれた空気、ということになる。
【００１２】
このようなことから、立主管内でトラップを破るほど過大なプラス圧が生じて一方向弁を開かせた場合、この一方向弁からその外部周辺へ放出される空気の実態は、伸頂通気管から吸い込まれた空気であり、この空気には下水ガスが含まれていないのである。
このことは、上記したように実験により確かめられた事実である。
ただ、伸頂通気管から吸い込まれ、立主管内を通過した後に一方向弁からその外部周辺へ放出される空気は、無害であるとはいえども、立主管内の汚れの影響を受けて異臭を放つものとなっている。
【００１３】
そこで本発明に係る排気弁では、一方向弁の一次側又は二次側に対して脱臭部を設けるのが好適であるとする。
すなわち、この脱臭部を設けることで、一方向弁を介して空気が大気開放される場合に、この空気によってその周囲へ異臭が拡散されるということを防止できることになる。
また、この排水管システムにあって、上記開放部から脱臭部又は一方向弁のいずれか近い方までの間に、逆止弁を設けておくのが好適である。
【００１４】
これにより、万が一の場合（立主管が詰まって排水が逆流した場合等）の、排気弁を介しての排水の漏洩を防止することができる。
一方、本発明に係る排水管システムは、排水経路の中途部に開放部を設けたうえで、この開放部に本発明に係る排気弁を設けたものである。
具体例として、この排水管システムは、立主管と、この立主管の上下複数箇所に接続された横枝管と、立主管の下端部に脚部ベンドを介して接続された横主管とを有したものである。この場合、開放部は、立主管において最下位の横枝管接続部と脚部ベンドとの経路間に位置付ければよい。
【００１５】
また、この排水管システムの別の具体例としては、立主管と、この立主管の上下複数箇所に接続された横枝管と、立主管の上下方向中途部で横引き管を挟んで設けられたオフセット部とを有したものとすることができる。この場合、開放部は、立主管におけるオフセット部の中途部に位置付ければよい。
また更に、この排水管システムの別の具体例としては、立主管と、この立主管の上下複数箇所に接続された横枝管とを有したものとすることができ、この場合、開放部は、立主管における複数の横枝管接続部に対して位置付ければよい。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面に基づき説明する。
図１は本発明に係る排気弁１の第１実施形態を示しており、図２はこの排気弁１を具備して成る第１実施形態の排水管システム２を示している。
この排水管システム２は、多層階とされた建物３にあって、その縦方向で各階層ごとに排水集合管４を対応させながら、これら各排水集合管４相互を縦直管５と連結させることによって建て込んだ立主管６を有している。
【００１７】
またこの排水管システム２は、建物３の各階層ごとに、個々の排水集合管４と、台所、風呂、洗面台、トイレ等に設置の各種排水設備（図示略）に繋がる横枝管７とを連結したものとなっている。
更にこの排水管システム２は、立主管６の下端部に脚部ベンド８を介して横主管９を接続したものとなっている。この横主管９は、排水桝１０等を介した後、下水管１１へと接続されている。
そして、立主管６において最下位の横枝管７が接続された部分（即ち、最下位の排水集合管４）と脚部ベンド８との上下間部分を接続する縦直管５に対して、連通管１５が分岐接続され、この連通管１５の先に外気へ向けた開放部を設けるものとして、この開放部に上記した排気弁１が設けられている。
【００１８】
なお、図示は省略するが、上記した各排水集合管４は旋回室を有したものが用いられており、上方から流下する排水にこの旋回室内で管壁に沿った旋回流を生じさせ、もってその旋回流の中心（立主管６の管中心）に空気通路を形成させる作用を奏するようになっている。従って、この空気通路によって通常予測されるプラス圧については抑制されるようになっている。
図１に示すように、上記した排気弁１は一方向弁１７を主体として成る。またこの排気弁１は脱臭部１８を有している。本実施形態において脱臭部１８は、一方向弁１７よりも一次側となるように設けてある。
【００１９】
一方向弁１７は、常態では閉止状態を保持するようになっているが、所定値を超えるプラス圧を受けたときには開放動作するようになっている。またこの開放動作の元になったプラス圧が抑制されたときには、再び閉止状態に戻るようになっている。
例えば、立主管６内に４０ｍｍＡｑ以上のプラス圧が発生した場合に一方向弁１７は開き、それ以下（少なくとも３０ｍｍＡｑ程度までのプラス圧）のとき、一方向弁１７は決して開かないようになっている。
【００２０】
この一方向弁１７は、例えば弁孔２０が形成された弁座２１に対し、弁孔２０を閉塞可能な弁体２２を、弁軸２３をガイドとしつつ接離自在な状態で取り付けておき、バネ２４によって常に弁体２２を弁座２１側へ引きつけるように付勢させたものとすればよい。ただ、この一方向弁１７の具体的な構造については、特に限定されるものではなく、従来公知の各種の弁を使用することも可能である。脱臭部１８は、例えば活性炭を詰めた構造としたり、オゾンを発生させたりするものを使用すればよい。この脱臭部１８についても、その構成や構造、使用脱臭剤の材質などが特に限定されるものではない。
【００２１】
この構成の排水管システム２では、立主管６内で排水集合管４では抑制しきれないほど過大なプラス圧が発生した場合でも、このプラス圧が排気弁１に到達したときに、一方向弁１７がプラス圧を駆動源として開放動作することによって、そのプラス圧に相当する空気が大気開放されることになる。
しかも、この大気開放される空気中に含まれた異臭成分は、その大気開放前に脱臭部１８を通過することによって除去され、結果として、大気開放された空気を原因として、この排気弁１まわりで異臭が発生するといったことは防止される。
【００２２】
このようにして、立主管６内でのプラス圧は確実に抑制されることになり、このプラス圧が原因となって起こる不具合は、略完璧に解消されることになる。
図３は、本発明に係る排水管システム２の第２実施形態を示している。
この第２実施形態の排水管システム２では、建物３の上層階と中間層階乃至下層階との上下間に相当させて、立主管６に横引き管３０を挟んだオフセット部３１が設けられて成る排水経路を有した場合のものである。
このような場合では、外気へ向けた開放部として、上記オフセット部３１の中途部から連通管１５が分岐接続され、この連通管１５の先に外気へ向けた開放部を設けるものとして、この開放部に上記した排気弁１が設けられている。
【００２３】
なお、図３では図示を省略したが、第１実施形態の場合と同様に、立主管６の根本部分へも連通管１５を分岐接続して開放部を設け、この開放部にも排気弁１を設けるようにすればよい。
この第２実施形態において、上記した点を除いては、排気弁１の構成をはじめその作用効果などは第１実施形態の場合と略同様であるので、これらに関しての詳細説明は省略する。
図４は、本発明に係る排水管システム２の第３実施形態を示している。
【００２４】
この第３実施形態の排水管システム２では、第１実施形態と同じ排水経路を有したものであるが、複数の排水集合管４（図例では全ての排水集合管４とした）に対して連通管１５を分岐接続してそれぞれに開放部を設け、これら全ての開放部に対して排気弁１を設けるようにしたものである。
なお、この場合、連通管１５は排水集合管４に対して接続することが限定されるものではなく、その近傍であればよいので、縦直管５や横枝管７から分岐させるように連通管１５を接続することもできる。
【００２５】
この第３実施形態において、上記した点を除いては、排気弁１の構成をはじめその作用効果などは第１実施形態の場合と略同様であるので、これらに関しての詳細説明は省略する。
図５は、本発明に係る排気弁１の第２実施形態を示している。
この第２実施形態の排気弁１は、第１実施形態の排気弁１に対して更に、脱臭部１８の一次側となるように逆止弁３５が設けられたものとなっている。
この逆止弁３５としては例えばフロート弁を使用することができる。図示したものもフロート弁の一種で、通孔３６が形成された弁受け３７に対し、フロートとなる弁体３８を、弁軸３９をガイドとしつつ接離自在な状態で取り付けておき、この弁体３８の上部に弁孔４０が形成された逆すり鉢状の弁座４１を設けたものとしてある。ただ、この逆止弁３５の具体的な構造については、特に限定されるものではなく、従来公知の各種の弁を使用することも可能である。
【００２６】
このような構成の排気弁１では、万が一、立主管６側から連通管１５へと排水が流れてきた場合でも、この排水が弁受け３７の通孔３７に流れ込んだ時点から弁体３８が浮き上がり、ついにはこの弁体３８が弁座４１に当接することによって弁孔４０が閉鎖され、結果として脱臭部１８や一方向弁１７に排水が達することがないものである。勿論、この一方向弁１７を介して排水があふれ出すということもない。
ところで、本発明は、上記した実施形態以外にも、更に実施の形態に応じて適宜変更可能である。
【００２７】
例えば、本発明に係る排気弁１は、多層階建物に対して使用することが限定されるものではない。
また、この排気弁１において、一方向弁１７よりも脱臭部１８を二次側に設けることが可能である。このようにすることによって脱臭部１８に対するメンテナンスや脱臭剤の補充などが簡単に行える利点がある。
本発明に係る排水管システム２において、立主管６に対して旋回室付きの排水集合管４を組み込むことが限定されるものではない。
【００２８】
また、この排気弁１に対し、従来公知の吸気弁（図示略）をも取り付けるようにすれば、立主管６内で発生するプラス圧だけでなくマイナス圧に対しても対応できるため、万能的な呼吸弁として使用できることになる。
【００２９】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明に係る排気弁及びこの排気弁を具備して成る本発明に係る排水管システムでは、過大なプラス圧に対して一方向弁を開放動作させることで、それに伴う空気を大気開放させるようにしており、このプラス圧が原因とするような不具合は解消されることになる。
また排気弁に脱臭部を設けることで、空気の大気開放時に異臭が周囲へ拡散することがないようにできるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る排気弁の第１実施形態を概略的に示した側断面図である。
【図２】本発明に係る排水管システムの第１実施形態を模式的に示した配管経路図である。
【図３】本発明に係る排水管システムの第２実施形態を模式的に示した配管経路図である。
【図４】本発明に係る排水管システムの第３実施形態を模式的に示した配管経路図である。
【図５】本発明に係る排気弁の第２実施形態を概略的に示した側断面図である。
【符号の説明】
１　　排気弁
２　　排水管システム
６　　立主管
７　　横枝管
８　　脚部ベンド
９　　横主管
１７　　一方向弁
１８　　脱臭部
３０　　横引き管
３１　　オフセット部
３５　　逆止弁

Claims (7)

1. 排水管システム（２）の排水経路中途部に位置付けられた外気への開放部に対して設けられる一方向弁（１７）を主体として成り、
   この一方向弁（１７）は上記開放部よりも一次側で所定値を超えるプラス圧が発生したときに開放動作しそれ以外では閉止状態を保持する構造であることを特徴とする排気弁。
2. 前記一方向弁（１７）の一次側又は二次側に脱臭部（１８）が設けられていることを特徴とする請求項１記載の排気弁。
3. 前記排水管システム（２）の開放部から脱臭部（１８）又は一方向弁（１７）のいずれか近い方までの間に逆止弁（３５）が設けられていることを特徴とする請求項２記載の排気弁。
4. 排水管システムにおいて、排水経路の中途部に外気への開放部が設けられており、この開放部に対して請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の排気弁（１）が構成されていることを特徴とする排気管システム。
5. 前記排水管システムは、立主管（６）と、この立主管（６）の上下複数箇所に接続された横枝管（７）と、立主管（６）の下端部に脚部ベンド（８）を介して接続された横主管（９）とを有したものであり、
   前記開放部は立主管（６）において最下位となる横枝管（７）の接続部と脚部ベンド（８）との上下間に位置付けられていることを特徴とする請求項４記載の排水管システム。
6. 前記排水管システムは、立主管（６）と、この立主管（６）の上下複数箇所に接続された横枝管（７）と、立主管（６）の上下方向中途部で横引き管（３０）を挟んで設けられたオフセット部（３１）とを有したものであり、
   前記開放部は立主管（６）におけるオフセット部（３１）の中途部に位置付けられていることを特徴とする請求項４記載の排水管システム。
7. 前記排水管システムは、立主管（６）と、この立主管（６）の上下複数箇所に接続された横枝管（７）とを有したものであり、
   前記開放部は立主管（６）における複数の横枝管（７）接続部に対して位置付けられていることを特徴とする請求項４記載の排水管システム。

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