JP2009287329A - 排水トラップ - Google Patents

Abstract

【課題】封水が破封しても防臭効果を維持可能であり、かつ、高温の排水や薬品を流した場合でも下水に対する影響を低減可能な排水トラップを提供すること。
【解決手段】排水トラップ１０において、内筒１８の下部に逆止弁であるメンブレンバルブ２０を取り付け、メンブレンバルブ２０の下部を封水Ｆに配置する。封水Ｆが仮に無くなっても、メンブレンバルブ２０が下水側からの臭気が上流側へ漏れることを防止できる。また、封水Ｆが高温の排水や薬品を薄めるので、下水側への影響を低減できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、排水経路に用いる排水トラップに関する。

日本国内では、排水用のトラップは、水で封水することが基本的に定められており、更にその封水の深さに規定（５０〜１００ｍｍ）の規定がある。そこで、各器具や用途に合わせた、様々な形状のトラップがある（特許文献１，２参照）。

一方、諸外国では、上記の様な封水の規定が無いところもあり、そこではメンブレン（弁状）のトラップで防臭を実施しているところもある（特許文献３，４参照）。
特開２００５−９２５０号公報 特開２００５−３２５５２４号公報 特開２００２−１３８５４７号公報 特開２００４−１２４５３１号公報

水での封水では諸条件によっては破封をしてしまい、防臭効果が無くなってしまうこともあったが、メンブレン方式のトラップでは、これらの問題の無いものである。
一方、水封式トラップでは、他器具の排水による、排水管内の圧力変動により、トラップの破封、噴出が生じることがある。また、蒸発による封水の減少もある。そのため、防臭機能を十分に発揮できないこともあった。また、排水騒音の要因となることもあった。

一方、メンブレン方式のトラップでは、水封式の問題を解決できる点もあるが、薬品などが流入した場合、原液がそのまま排水管に流れるので（水封式では、封水の水で多少薄まる）、排水管に与える悪影響が大きい。また、高温の排水の温度を下げることができなかった。現行の日本の法律では、下水に合流するまでに、４５°Ｃ以下になっていなければならないという決まりがあり、１００°Ｃに近い排水を流しても、水封式トラップであればある程度温度が下がって、下水に合流する時には４５°Ｃ以下になったが、メンブレン式であると温度が下がりきらないときがある。

本発明は、上記の問題を解決すべく成されたもので、仮に封水が破封しても防臭効果を維持可能であり、かつ、高温の排水や薬品を流した場合でも下水に対する影響を低減可能な排水トラップを提供することが目的である。

請求項１に記載の排水トラップは、排水を取り入れる取水口と、取り入れた前記排水を排出する排出口と、前記取水口と前記排出口との間に設けられる水封式のトラップ部と、前記取水口と前記排出口との間に前記水封式のトラップ部の上流側または下流側に設けられ、流体を取水口側から排出口側へは通過させ、排出口側から取水口側へは通過させない逆止弁と、を有する。

次に、請求項１に記載の排水トラップの作用を説明する。
請求項１に記載の排水トラップでは、取水口から排水が取り入れられ、取り入れられた排水は、水封式のトラップ部、及び逆止弁を介して排出口より下水等に排出することができる。なお、水封式のトラップ部、及び逆止弁は、何れが上流側にあっても良い。
下水等の下流側からの臭気は、水封式のトラップ部、及び逆止弁によって取水口側へ漏れることが防止される。

ここで、水封式のトラップ部において、水封用の排水が蒸発等によって無くなる場合が考えられるが、請求項１の排水トラップでは、水封式のトラップ部に対して逆止弁が直列に設けられているため、仮に水封用の排水が無くなっても、逆止弁は下水側の臭気が上流側へ流れることを阻止し、下水等の下流側からの臭気が取水口側へ漏れることは無い。

また、この排水トラップでは、封水式のトラップ部に封水（排水）を溜めるので、高温の排水が流れ込んだ際に、高温の排水が封水と混同され、高温の排水が直接下水に流れ込まないようにできる。さらに、排水トラップに薬品などが流入した場合、封水によって薬品は薄められるので、下水側に与える影響を低減できる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の排水トラップにおいて、前記水封式のトラップ部は、前記取水口よりも下流側に配置され、前記取水口から取り入れた排水を貯留して封水を形成し、溢れた排水を前記排出口に流出させる貯留部と、前記取水口側から前記貯留部に向けて延びる内筒部と、を備え、前記逆止弁は、前記内筒部に設けられている。

次に、請求項２に記載の排水トラップの作用を説明する。
請求項２に記載の排水トラップでは、取水口から流入した排水は、逆止弁を備える内筒部を介して貯留部に流れ、貯留部から溢れた排水が排出口に流出する。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のトラップにおいて、前記逆止弁は、前記内筒部に設けられると共に、少なくとも下流側の一部が封水の水面よりも下方に配置されている。

次に、請求項３に記載の排水トラップの作用を説明する。
請求項３に記載の排水トラップでは、排水が内筒部、及び逆止弁を通過する。
何らかの要因で排出口側の圧力が正圧（排出口側の圧力＞取水口側の圧力）になった場合、逆止弁に排出口側（下流側）からの圧力が作用して逆止弁は確実に閉まる事となる。

一方、何らかの要因で排出口側の圧力が負圧（排出口側の圧力＜取水口側の圧力）となると、負圧によって封水が下流側へ流出すると共に、逆止弁が開き、逆止弁の上流側に溜まっていた排水が逆止弁を介して封水側へ流れる。なお、負圧の大きさによっては、器具側の空気を吸い込むこともある。その後、排出口側の圧力が上昇して取水口側の圧力との間に差がなくなると、逆止弁は閉まる。ここで、逆止弁よりも上流側の排水は、封水側（下流側）へ吸引されて少なくなっているため、逆止弁に作用する排出口側から作用する圧力が、取水口側から作用する圧力よりも相対的に大きくなるので、逆止弁は確実に閉まることになる。したがって、排出口側の圧力変動に対して逆止弁が開き難くなる。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の排水トラップにおいて、前記逆止弁は、弾性材料で筒状に形成され、上流側が常時開口しており、下流側が開閉可能とされ、かつ自由状態では閉じているメンブレンバルブである。

次に、請求項４に記載の排水トラップの作用を説明する。
請求項４の排水トラップでは、排水は、メンブレンバルブに対し、常時開口している上流側から流入する。筒状に形成されたメンブレンバルブに排水が流入すると、メンブレンバルブには押し広げられる力（水圧）が作用し、閉じていた下流側が開いて排水が下流側へ流れる。

一方、排水の流入が停止すると、メンブレンバルブには押し広げられる力（水圧）が作用しなくなるので、該力によって弾性変形されていた下流側は元の様に閉じ、下水等の下流側からの臭気が取水口側へ漏れることが無い。

ここで、何らかの要因で排出口側の圧力が正圧（排出口側の圧力＞取水口側の圧力）になった場合、メンブレンバルブの外側から圧力が作用し、メンブレンバルブは閉まる方向に弾性変形し、下端部分はより強固に密着する。

一方、何らかの要因で排出口側の圧力が負圧（排出口側の圧力＜取水口側の圧力）となると、負圧によって封水が下流側へ流出すると共に、メンブレンバルブの下端部分が開き、メンブレンバルブの内側に溜まっていた排水が下端部分の開口を介して封水側へ流れる。なお、負圧の大きさによっては、器具側の空気を吸い込むこともある。その後、排出口側の圧力が上昇して取水口側の圧力との間に差がなくなると、メンブレンバルブの下端部分は閉まる。ここで、メンブレンバルブの内側の排水は、封水側（下流側）へ吸引されて少なくなっているため、メンブレンバルブに作用する外側からの圧力が、内側から作用する圧力よりも相対的に大きくなり、メンブレンバルブは閉まる方向に弾性変形し、メンブレンバルブの下端部分は強く閉まることになる。したがって、排出口側の圧力変動に対してメンブレンバルブが開き難くなる。

請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の排水トラップにおいて、前記メンブレンバルブは、封水深形成の一部又は全部を構成している。

以上説明したように本発明の排水トラップによれば、仮にトラップが破封しても防臭効果を維持することができ、かつ、高温の排水や薬品を流した場合でも下水に対する影響を低減できる。

次に、本発明のトラップの一実施形態を図１乃至図６にしたがって説明する。 図１に示すように、本実施形態の排水トラップ１０は、所謂逆わんトラップと呼ばれる水封式トラップの改良品であり、従来の水封式トラップと同様の排水トラップ本体１２を備えている。排水トラップ本体１２は、有底筒状とされ、側面に排水口１４が形成されている。なお、排水口１４は、排水配管Ｐと接続されている。
排水トラップ本体１２は、下側に底部１２Ｂを有し、上側には開口１２Ａが形成されている。開口１２Ａは、例えば、図示しない器具に向かって開口され、器具の排水が開口１２Ａから流入する。

排水トラップ本体１２の内部には、底部１２Ｂから立ち上がるように外筒１６が形成されている。外筒１６は、排水トラップ本体１２の内部で排水を貯留し、外筒１６の上端から溢れた排水が排水口１４へ流れるように構成されている。
排水トラップ本体１２の上部には、開口１２Ａから外筒１６に向けて下方に延びる内筒１８が設けられている。本実施形態の内筒１８には、下端側にメンブレンバルブ２０が取り付けられている。

メンブレンバルブ２０は、ゴム等の弾性体からなる筒状の成形品であり、自由状態では、上端２０Ａ側は図３（Ａ）に示すように、円形に形成されて開口しているが、図１に示すように、下端２０Ｂへ向かうにしたがって徐々に潰された形状に形成され、中間部では断面が楕円形とされ、下端２０Ｂでは図３（Ｂ）に示すように、軸方向から見て直線状となって互いに対向する内周面が接触して開口が閉じた状態となっている。なお、図２は、図１に示す排水トラップ１０の２−２線断面図であり、下端２０Ｂ付近の網線部分は、メンブレンバルブ２０の内面が密着している部分（閉じている部分）を示している。

なお、本実施形態では、内筒１８の下端が、外筒１６の上端と同じ高さ位置にある。そして、メンブレンバルブ２０は、外筒１６の内方に挿入されており、その下端は、底部１２Ｂから離間されており、下端と底部１２Ｂとの間に隙間Ｓが設けられている。
また、図１に示すように、メンブレンバルブ２０の下端から外筒１６の上端までの鉛直方向の距離Ｈが、いわゆる封水深であり、日本国内では、５０〜１００ｍｍ必要とされている。

（作用）
次に、本実施形態の排水トラップ１０の作用を説明する。
通常、封水（外筒１６に貯留される排水）Ｆの水位は、図１に示すように、外筒１６の上端部付近となっており、本実施形態では、メンブレンバルブ２０の殆どの部分が水没しており（即ち、メンブレンバルブ２０が封水深Ｈ形成の一部を構成している。）、メンブレンバルブ２０の下端部分は塞がっている。

器具からの排水が開口１２Ａから流入すると、排水は、内筒１８を介してメンブレンバルブ２０に流入する。内筒１８を介してメンブレンバルブ２０に排水が入り込むと、図３（Ｃ）、及び図４に示すように、メンブレンバルブ２０が水圧によって弾性変形して押し広げられ（メンブレンバルブ２０内側の圧力＞メンブレンバルブ２０の外側の圧力となる）、塞がっていた下端部分が開口して排水が通過し、排水は外筒１６に流入し、外筒１６から溢れた排水が排水口１４を介して排水配管Ｐへと排出される。なお、器具からの排水が流入している間は、メンブレンバルブ２０は水圧で押し広げられて下端が開口している。

次に、器具からの排水の流入が停止すると、メンブレンバルブ２０に作用する内側からの圧力と、外側からの圧力とがバランスしてメンブレンバルブ２０は弾性的に元の形状に戻り、メンブレンバルブ２０の下端部分が閉じる。

このように、排水の流入が停止した状態では、メンブレンバルブ２０の下端２０Ｂが封水Ｆの液面レベルよりも下方に位置し、かつメンブレンバルブ２０の下端部分が閉じているので、排水配管Ｐからの排水や臭気の逆流を確実に防止することができる。

なお、水封式のトラップ部において、封水が蒸発等によって無くなる場合が考えられるが、本実施形態の排水トラップ１０では、水封式のトラップ部に対して逆止弁であるメンブレンバルブ２０が直列に設けられているため、仮に封水Ｆが無くなっても、下水等の下流側からの臭気が取水口側へ漏れることをメンブレンバルブ２０が阻止する。
なお、封水Ｆは、メンブレンバルブ２０の内側と外側とに分けられており、蒸発によって無くなるのは封水Ｆの中でもメンブレンバルブ２０の内側の封水Ｆであり、メンブレンバルブ２０の外側の封水Ｆは器具側に露出していないので殆ど蒸発することがない。したがって、本実施形態の排水トラップ１０は、封水Ｆの蒸発に対して強い構造となっている。

ここで、何らかの要因、例えば、他の器具や、他の階等で排水された事等で排水配管Ｐの圧力が正圧（排水配管Ｐの圧力＞器具側の圧力）になった場合、図５に示すように、メンブレンバルブ２０の外側から圧力Ｆが作用し、メンブレンバルブ２０は閉まる方向に弾性変形し、下端部分はより密着する。この場合、メンブレンバルブ２０の内側の水位上昇は多少あるが、メンブレンバルブ２０の下端部分は強固に密着するので封水Ｆが開口１２Ａを介して器具側へ噴出すことが無い。

一方、何らかの要因、例えば、他の器具や、他の階等で排水された事等で排水配管Ｐの圧力が負圧（排水配管Ｐの圧力＜器具側の圧力）となると、図６（Ａ）に示すように、外筒１６に溜まっていた排水の液面レベルが上昇して外筒１６の上端から溢れた排水が排水口１４を介して排水配管Ｐへと排出されると共に、メンブレンバルブ２０の下端部分が開き、メンブレンバルブ２０の内側に溜まっていた排水が下端部分の開口を介して封水側へ流れる。なお、負圧の大きさによっては、器具側の空気を吸い込むこともある。

その後、排水配管Ｐの圧力が上昇して器具側の圧力との間に差がなくなると、図６（Ｂ）に示すようにメンブレンバルブ２０の下端部分は閉まるが、メンブレンバルブ２０の内側の排水は、封水側へ吸引されて少なくなっているため、メンブレンバルブ２０に作用する外側からの圧力が、内側から作用する圧力よりも相対的に大きくなり、メンブレンバルブ２０が閉まる方向に弾性変形し、メンブレンバルブ２０の下端部分は強く閉まることになる。この状態では、排水配管Ｐの圧力変動に対してメンブレンバルブ２０が開き難くなる。また、メンブレンバルブ２０の下側を封水中に埋没させる寸法が長くなるほど、メンブレンバルブ２０に対する外側からの水圧を大きく作用させることができ、排水配管Ｐの圧力変動に対してメンブレンバルブ２０は開き難くなる。

メンブレンバルブ２０のみの場合では、防臭機能としては常に同じ強さであるが、本実施形態のようにメンブレンバルブ２０の下側を封水中に埋没させる構成とすることで、排水配管側の過剰な負荷（正圧、又は負圧）が生じることで、メンブレンバルブ２０がより一層閉じる方向となる。

また、本実施形態の排水トラップ１０では、外筒１６に排水を溜めているので、高温の排水が流れ込んだ際に、高温の排水が外筒１６に溜まった排水と混同され、高温の排水が直接下水に流れ込まないようにできる。
さらに、排水トラップ１０に薬品などが流入した場合、外筒１６に溜まった排水によって薬品は薄められるので、排水配管Ｐ等に与える影響を低減できる。

なお、本実施形態の排水トラップ１０では、図１に示すように、内筒１８が排水トラップ本体１２の上板部１２Ｃに一体的に形成されていたが、上板部１２Ｃに雌ネジを形成し、内筒１８の上端側に雄ネジを形成し、内筒１８の雄ネジを上板部１２Ｃに雌ネジに螺合する構成としても良い。また、従来通り、開口１２Ａの上部に目皿を着脱自在に設けても良く、内筒１８及びメンブレンバルブ２０以外の部分の構成は、従来のトラップ構造を用いることができる。

［その他の実施形態］
上記実施形態の排水トラップ１０では、下端の位置が外筒１６と同じ高さとなる内筒１８を開口１２Ａに連結し、内筒１８の下部に取り付けたメンブレンバルブ２０の略全体を封水Ｆに水没させたが、図７に示すように、内筒１８の下端の位置が外筒１６の上端の位置よりも高くなるように内筒１８を短く形成し（または内筒１８を省略し）、開口１２Ａに長い外筒１６を連結しても良く、図８に示すように、内筒１８の下端の位置が、外筒１６の上端よりも低くなるように内筒１８を長く形成し、内筒１８の下部に短いメンブレンバルブ２０を取り付けてメンブレンバルブ２０全体を外筒１６の上端よりも低い位置とし、メンブレンバルブ２０を封水Ｆに完全に水没させても良い。
いずれの場合もメンブレンバルブ２０の下端が封水Ｆの液面よりも下方に位置しているので、上述した作用、効果と同様の作用、効果を得ることができる。

また、上記実施形態では、逆わんトラップを改良した排水トラップ１０を示したが、本発明は他の方式のトラップに適用することも可能であり、例えば、図９に示すように、ボトル排水トラップ２２にメンブレンバルブ２０を取り付けた構成としても良く、図１０に示すように、わん排水トラップ２４にメンブレンバルブ２０を取り付けた構成としても良く、図１１に示すように、ドラム排水トラップ２６にメンブレンバルブ２０を取り付けた構成としても良い。

さらに、図１２に示すように、Ｐ排水トラップ２８にメンブレンバルブ２０を取り付けた構成としても良く、図１３に示すように、Ｓ排水トラップ３０にメンブレンバルブ２０を取り付けた構成としても良く、図１４に示すように、Ｕ排水トラップ３２にメンブレンバルブ２０を取り付けた構成としても良い。

なお、メンブレンバルブ２０の下端を封水Ｆに水没させることが好ましいが、メンブレンバルブ２０の下端を封水Ｆの液面よりも上方に離間するようにしても良く、メンブレンバルブ２０を封水Ｆよりも下流側に配置しても良い。
何れの排水トラップでも、予期せぬ流出や、蒸発等により封水Ｆが破封してもメンブレンバルブ２０で下水側の臭気が上流側に漏れることを防止することができる。

また、上記実施形態では、浴室の排水用に用いる排水トラップについて説明したが、本発明の排水トラップは、浴室用に限定されるものではなく、その他の排水機構にも適用することができる。

第１の実施形態に係る排水トラップの断面図である。 図１に示す排水トラップの２−２線断面図である。 （Ａ）はメンブレンバルブを上流側から見た上面図であり、（Ｂ）はメンブレンバルブを下流側から見た下面図であり、（Ｃ）は下端部分が開口したメンブレンバルブを下流側から見た下面図である。 排水が流入している際の排水トラップの断面図である。 下流側が正圧になった場合の排水トラップの断面図である。 （Ａ）は下流側が負圧になった場合の排水トラップの断面図であり、（Ｂ）は負圧になった後に下流側と上流側とで圧力差が生じない状態となった排水トラップの断面図である。 他の実施形態に係る排水トラップの断面図である。 更に他の実施形態に係る排水トラップの断面図である。 ボトル排水トラップに本発明を適用した例を示す排水トラップの断面図である。 わんトラップに本発明を適用した例を示す排水トラップの断面図である。 ドラム排水トラップに本発明を適用した例を示す排水トラップの断面図である。 Ｐ排水トラップに本発明を適用した例を示す排水トラップの断面図である。 Ｓ排水トラップに本発明を適用した例を示す排水トラップの断面図である。 Ｕ排水トラップに本発明を適用した例を示す排水トラップの断面図である。

符号の説明

１０ 排水トラップ
１２ 排水トラップ本体
１２Ａ 開口（取水口）
１４ 排水口（排出口）
１６ 外筒（トラップ部）
１８ 内筒
２０ メンブレンバルブ（逆止弁）
２２ ボトル排水トラップ（トラップ部）
２４ わん排水トラップ（トラップ部）
２６ ドラム排水トラップ（トラップ部）
２８ Ｐ排水トラップ（トラップ部）
３０ Ｓ排水トラップ（トラップ部）
３２ Ｕ排水トラップ（トラップ部）

Claims (5)

1. 排水を取り入れる取水口と、
   取り入れた前記排水を排出する排出口と、
   前記取水口と前記排出口との間に設けられる水封式のトラップ部と、
   前記取水口と前記排出口との間に前記水封式のトラップ部の上流側または下流側に設けられ、流体を取水口側から排出口側へは通過させ、排出口側から取水口側へは通過させない逆止弁と、
   を有する排水トラップ。
2. 前記水封式のトラップ部は、
   前記取水口よりも下流側に配置され、前記取水口から取り入れた排水を貯留して封水を形成し、溢れた排水を前記排出口に流出させる貯留部と、
   前記取水口側から前記貯留部に向けて延びる内筒部と、を備え、
   前記逆止弁は、前記内筒部に設けられている請求項１に記載の排水トラップ。
3. 前記逆止弁は、前記内筒部に設けられると共に、少なくとも下流側の一部が封水の水面よりも下方に配置されている請求項２に記載の排水トラップ。
4. 前記逆止弁は、弾性材料で筒状に形成され、上流側が常時開口しており、下流側が開閉可能とされ、かつ自由状態では閉じているメンブレンバルブである請求項３に記載の排水トラップ。
5. 前記メンブレンバルブは、封水深形成の一部又は全部を構成している請求項４に記載の排水トラップ。

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