JP2012007333A - 軒樋と竪樋の接合部構造 - Google Patents

Abstract

【課題】従来のように水封部材を設けたり、竪樋の径を大きくすることなく、雨水が軒樋から竪樋の内部を自然流下する場合よりも単位時間当たりの排水量を増加させることを可能にする軒樋と竪樋の接合部構造を提供する。
【解決手段】軒樋１と竪樋２の接合部の構造Ａであって、雨水の流路Ｒとなる内部に、内周面から内側に突出する突部６を備えて形成され、一定流量以上の雨水が軒樋１から竪樋２に流入する際に、突部６が抵抗となって軒樋１内に雨水の滞留を生じさせ、滞留した雨水から作用する圧力が突部６による抵抗力を上回って、滞留した雨水が軒樋１から竪樋２に流下するとともに下方に負圧を生じさせ、突部６で生じさせた負圧によって、滞留した雨水を引っ張って竪樋２に流下させるように構成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、軒樋と竪樋の接合部構造に関する。

従来、住宅などには、屋根から流れ落ちる雨水を受ける軒樋と、軒樋に繋げられ、軒樋に集められた雨水を排水管などに導くための竪樋とを備えた雨樋（雨樋装置）が設置されている。また、竪樋は、熱膨縮などによる変位・変形を吸収するために、その下端部側を排水管に取り付けた筒状の排水管カバー（竪樋保護カバー）に上下方向に摺動可能に繋げて設けられている。

一方、この種の雨樋には、住宅などの外観を損なうことなく単位時間当たりの排水量を増加させて、大雨時でも好適に雨水を排水管などに排出できるようにすることが求められている。

これに対し、サイフォンの原理を利用することにより、従来の雨樋よりも単位時間当たりの排水量を増加させることを可能にした雨樋が提案、実用化されている（例えば、特許文献１参照）。このサイフォンの原理を利用した雨樋は、排水管カバー内に、排水管カバーとの間に隙間をあけて有底筒状の水封部材（有底筒体）が配設され、竪樋の下端部を水封部材内に挿入して、竪樋から流出する雨水を水封部材で受けるように構成されている。

このように構成した雨樋においては、水封部材内の水位が竪樋の下端部（下端面）の位置に達した状態で竪樋の下端部の開口が水封部材内の雨水により封鎖されるため、軒樋から竪樋に大量の雨水が流入したときには、雨水が竪樋内に溜まる。そして、竪樋内に溜まる雨水が増えてゆき、竪樋の下端部の位置において、竪樋内に溜まった雨水から作用する圧力が水封部材内の雨水から作用する圧力よりも大きくなると、竪樋内に溜まった雨水がその自重によって水封部材内に落下し、水封部材内の雨水が溢れ出し、水封部材と排水管カバーの間の隙間を流下して排水管に排出される。このとき、竪樋内に溜まった雨水がサイフォン現象によって順次下方に引っ張られ、自然落下するときの流速よりも大きな流速で竪樋内を流下することになる。これにより、竪樋の径を大きくすることなく（住宅などの外観を損なうことなく）、単位時間当たりの排水量を増加させることが可能になる。

特開２００５−３３０６６６号公報

しかしながら、サイフォンの原理を利用した上記従来の雨樋においては、排水管カバー内に水封部材を設けることで、従来よりも大きな排水管カバーが必要になる。このため、大きな排水管カバーが住宅などの外観に影響を与えたり、また、外壁などに突起物がある場合に、大きな排水管カバーが突起物に干渉して製品自体の取り付けができなくなるおそれがあった。

なお、竪樋の径を小さくして、水封部材ひいては排水管カバーを小さくすることも考えられるが、この場合には、竪樋に異物が詰まりやすくなるという不都合が生じてしまう。

請求項１記載の軒樋と竪樋の接合部構造は、軒樋と竪樋の接合部の構造であって、雨水の流路となる内部に、内周面から内側に突出する突部を備えて形成され、一定流量以上の雨水が前記軒樋から前記竪樋に流入する際に、前記突部が抵抗となって前記軒樋内に雨水の滞留を生じさせ、滞留した雨水から作用する圧力が前記突部による抵抗力を上回って前記滞留した雨水が前記軒樋から前記竪樋に流下するとともに下方に負圧を生じさせ、前記突部で生じさせた負圧によって前記滞留した雨水を引っ張って前記竪樋に流下させるように構成されていることを特徴とする。

請求項１記載の軒樋と竪樋の接合部構造においては、雨水の流路となる内部に、流路面積を減少させるように内周面から内側に突出する突部を備えることで、一定流量以上の雨水が軒樋から竪樋に流入する際に、突部が抵抗となって乱流を生じさせ、この突部の上方の軒樋内に雨水の滞留を生じさせることができる。そして、滞留した雨水から作用する圧力（滞留した雨水の自重）が突部による抵抗力を上回って、滞留した雨水が突部を備えた接合部を急激に流下することにより、突部から下方に負圧を生じさせることができる。このため、接合部を流下する雨水の流速を増大させることが可能になるとともに、軒樋に流入して滞留した雨水を継続的（持続的）に引っ張って流下させることが可能になる。これにより、従来のように水封部材を設けたり、竪樋の径を大きくすることなく、軒樋から竪樋を通じて導水される雨水が竪樋の内部を自然流下する場合よりも単位時間当たりの排水量（雨水の計画排水量、雨水の処理能力）を増加させることが可能になる。

また、このようなベンチュリ効果（あるいはベンチュリ効果に類似の効果）を発揮する突部が軒樋と竪樋の接合部内に設けられているため、住宅などの外観に影響を与えたり、外壁などにある突起物に干渉して製品自体の取り付けに支障をきたすことなく、単位時間当たりの排水量を増加させることが可能になる。

本発明の一実施形態に係る軒樋と竪樋の接合部構造を示す断面図である。 本発明の一実施形態に係る軒樋と竪樋の接合部構造を示す断面図であり、雨水が軒樋から竪樋に流入し、突部によって乱流が生じた状態を示す図である。 本発明の一実施形態に係る軒樋と竪樋の接合部構造を示す断面図であり、突部によって乱流を生じさせることにより、接合部の一部が満水状態になることを示す図である。 本発明の一実施形態に係る軒樋と竪樋の接合部構造を示す断面図であり、軒樋に滞留した雨水が接合部を急激に流下する状態を示す図である。

以下、図１から図４を参照し、本発明の一実施形態に係る軒樋と竪樋の接合部構造について説明する。本実施形態は、住宅などに設置される雨樋（雨樋装置）の軒樋と竪樋の接合部構造に関するものであり、特に、住宅などの外観を損なうことなく、単位時間当たりの排水量を増加させることを可能にする軒樋と竪樋の接合部構造に関するものである。

本実施形態の軒樋と竪樋の接合部構造（接合部）Ａは、図１に示すように、軒樋１の下端１ａに、軸線Ｏ１方向を上下方向に向けて配設される竪樋２の上端部２ａを繋げ、軒樋１の内部と竪樋２の内部を連通させて保持するための構造であり、軒樋１の下端面１ａに形成したドレン孔１ｂに挿通して軒樋１に取り付けられる略円筒状のドレンキャップ３と、ドレンキャップ３の軒樋１の下端面１ａから下方に突出した部分に一体に接続して配設される略円筒状の接合部材４と、上端側を接合部材４に係合させ、下端側を竪樋２の上端部２ａ側に係合させ、接合部材４（及びドレンキャップ３）を介して軒樋１と竪樋２を接合させつつ保持するための略円筒状のソケット５とを備えて構成されている。

また、本実施形態のドレンキャップ３は、ドレン孔１ｂに挿通して軒樋１の下端面１ａから下方に配設される略円筒状のキャップ本体３ａと、キャップ本体３ａの上端から径方向外側に突出する円環状のフランジ３ｂとを備えて形成されている。さらに、キャップ本体３ａは、外周面に雄ネジの螺刻を施して雄ネジ部３ｃを備えるとともに、内周面から径方向内側に突出する突部６を備えて形成されている。また、本実施形態では、突部６が、内周面から内側に向かうに従い漸次上方に傾斜して形成されるとともに、周方向に延びて円環状に形成されている。さらに、ドレンキャップ３は、このような突部６を上下方向に複数並設して（複数段設けて）形成されている。なお、雨水の流路Ｒとなる内部に流路面積を減少させるように設けられた突部６は、雨水の計画排水量に応じてその形状や配置等が設定される。

接合部材４は、ドレンキャップ３のキャップ本体３ａに接続する略円筒状の接合部本体４ａと、接合部本体４ａの上端から径方向外側に突出する円環状のフランジ４ｂとを備えて形成されている。また、接合部本体４ａは、内周面に雌ネジの螺刻を施して雌ネジ部４ｃを備えて形成されている。

ソケット５は、その内径が接合部材４の接合部本体４ａの外径及び竪樋２の外径と略同等の径寸法で形成されるとともに、上下方向に延びる軸線Ｏ１方向略中央に、内周面から径方向内側に突出する円環状の係止部５ａを備えて形成されている。

そして、本実施形態の軒樋と竪樋の接合部構造Ａにおいて、ドレンキャップ３は、キャップ本体３ａを軒樋１の内側からドレン孔１ｂに挿通すると、フランジ３ｂが軒樋１の内側の底面１ｃに当接して係止され、外周面に雄ネジ部３ｃを形成したキャップ本体３ａを軒樋１の下端面１ａから下方に突出させた状態で配設される。また、接合部材４は、キャップ本体３ａの雄ネジ部３ｃに雌ネジ部４ｃを螺合させることにより、ドレンキャップ３に一体に接続される。このとき、雄ネジ部３ｃと雌ネジ部４ｃを螺合して緊締すると、ドレンキャップ３のフランジ３ｂが軒樋１の底面１ｃに圧接されるとともに接合部材４のフランジ４ｂが軒樋１の下端面１ａに圧接され、これら両フランジ３ｂ、４ｂで軒樋１を挟み込んで、ドレンキャップ３及び接合部材４が軒樋１に強固に取り付けられる。さらに、ソケット５は、接合部材４の接合部本体４ａを上端側から内部に挿入すると、内周面が接合部本体４ａの外周面に密着し、接合部材４に係合して取り付けられる。

このように取り付けたソケット５の下端側から竪樋２の上端部２ａ側を内部に挿入すると、ソケット５の内周面が竪樋２の外周面に密着するとともに係止部５ａに竪樋２の上端部２ａが当接して、ソケット５に竪樋２が係合する。これにより、ドレンキャップ３、接合部材４、ソケット５からなる接合部構造（接合部）Ａを介して、軒樋１と竪樋２が互いの内部を連通させた状態で接合される。

上記のように構成した本実施形態の軒樋と竪樋の接合部構造Ａにおいては、図２に示すように、降雨時、軒樋１から接合部Ａを通じて竪樋２に流入する雨水Ｗが、接合部Ａ及び竪樋２の内周面を伝って流下し、排水管に排出される。このとき、接合部Ａの内周面に突部６が設けられているため、内周面を伝って流下する雨水Ｗが少量であっても突部６によって乱流Ｓがおきる。そして、軒樋１から竪樋２に流入する雨水Ｗの流量がある一定量を下回っている場合には、乱流Ｓを生じさせた雨水Ｗが突部６を通過するとともに竪樋１の内周面を伝って排水管に排出されることになる。

一方、ある一定流量を上回る雨水Ｗが流入すると、図３に示すように、突部６によって乱流Ｓがおきることで、接合部Ａの一部で満水状態が発生し、徐々に水位が上昇し始め、軒樋１の内部に雨水Ｗの滞留が生じる。

そして、図４に示すように、滞留した雨水Ｗの水位が上がり、突部６による抵抗力を上回る一定値以上の圧力（滞留した雨水Ｗの自重による圧力）が滞留した雨水Ｗから作用すると、この滞留した雨水Ｗが圧力によって接合部Ａの内部（突部６）を急激に流通（流下）する。

このとき、滞留した雨水Ｗが急激に接合部Ａの内部を流通するとともに、接合部Ａの内部、突部６の下方が減圧状態になり（突部６から下方に負圧が生じ）、竪樋１の内部を雨水Ｗが自然流下する場合よりも、接合部Ａを流通する雨水Ｗの流速が増大する。このように負圧を生じさせて大きな流速で雨水Ｗが流通するとともに、軒樋１に滞留した雨水Ｗが順次下方に引っ張られ、継続的に大きな流速で（ひいては大きな流量で）流下してゆくことになる。

そして、このように接合部Ａに設けた突部６がベンチュリ効果（ベンチュリ効果と類似の効果）を発揮し、この突部６がきっかけになって大きな流速で雨水Ｗが流下し続けるため、従来の雨樋のように水封部材を設けたり、竪樋２の径を大きくすることなく、単位時間当たりの排水量が増加することになる。これにより、雨樋（軒樋１及び竪樋２）の雨水処理能力が高まり、大雨などの降雨時に軒樋１から雨水Ｗが溢れてしまうようなことが抑制される。

したがって、本実施形態の軒樋と竪樋の接合部構造Ａにおいては、雨水Ｗの流路Ｒとなる内部に、流路面積を減少させるように内周面から内側に突出する突部６を備えることで、一定流量以上の雨水Ｗが軒樋１から竪樋２に流入する際に、突部６が抵抗となって乱流Ｓを生じさせ、この突部６の上方の軒樋１内に雨水Ｗの滞留を生じさせることができる。そして、滞留した雨水Ｗから作用する圧力（滞留した雨水Ｗの自重）が突部６による抵抗力を上回って、滞留した雨水Ｗが突部６を備えた接合部Ａを急激に流下することにより、突部６から下方に負圧を生じさせることができる。このため、接合部Ａを流下する雨水Ｗの流速を増大させることが可能になるとともに、軒樋１に流入して滞留した雨水Ｗを継続的（持続的）に引っ張って流下させることが可能になる。

これにより、従来のように水封部材を設けたり、竪樋の径を大きくすることなく、軒樋１から竪樋２を通じて導水される雨水Ｗが竪樋２の内部を自然流下する場合よりも、単位時間当たりの排水量（雨水Ｗの計画排水量、雨水Ｗの処理能力）を増加させることが可能になる。

また、このようなベンチュリ効果（あるいはベンチュリ効果に類似の効果）を発揮する突部６が軒樋１と竪樋２の接合部Ａ内に設けられているため、住宅などの外観に影響を与えたり、外壁などにある突起物に干渉して製品自体の取り付けに支障をきたすことなく、単位時間当たりの排水量を増加させることが可能になる。

さらに、既設の雨樋（接合部）に対しても、突部６を備えた接合部Ａを交換して取り付けることにより容易に本実施形態の作用効果を付与することが可能である。

以上、本発明に係る軒樋と竪樋の接合部構造の一実施形態について説明したが、本発明は上記の一実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

１ 軒樋
１ａ 下端（下端面）
１ｂ ドレン孔
１ｃ 底面
２ 竪樋
２ａ 上端部
３ ドレンキャップ
３ａ キャップ本体
３ｂ フランジ
３ｃ 雄ネジ部
４ 接合部材
４ａ 接合部本体
４ｂ フランジ
４ｃ 雌ネジ部
５ ソケット
５ａ 係止部
６ 突部
Ａ 軒樋と竪樋の接合部構造（接合部）
Ｏ１ 軸線
Ｒ 流路
Ｓ 乱流
Ｗ 雨水

Claims (1)

1. 軒樋と竪樋の接合部の構造であって、
   雨水の流路となる内部に、内周面から内側に突出する突部を備えて形成され、
   一定流量以上の雨水が前記軒樋から前記竪樋に流入する際に、前記突部が抵抗となって前記軒樋内に雨水の滞留を生じさせ、
   滞留した雨水から作用する圧力が前記突部による抵抗力を上回って前記滞留した雨水が前記軒樋から前記竪樋に流下するとともに下方に負圧を生じさせ、
   前記突部で生じさせた負圧によって前記滞留した雨水を引っ張って前記竪樋に流下させるように構成されていることを特徴とする軒樋と竪樋の接合部構造。

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