JP2012102589A - 自封トラップ - Google Patents

Abstract

【課題】自封トラップの弁部の止水面の止水性が高まりすぎることによって発生する貼り付きを効果的に防ぎ、さらに自封トラップ自身にヌメリが発生しづらくし、ヌメリによる止水面の悪化を防止することができる自封トラップを提供する。
【解決手段】筒状であって、上流は常時開口し、下流に止水面４を構成して止水面４を開口／閉口可能とし常時閉口して構成される自封トラップ１において、当該自封トラップ表面に微細な凹凸状の模様５を付与して構成した。
【選択図】図１

Description

本発明は、住宅や建物、設備機器などに配置される排水管からの異臭や害虫の進入を防止したり、通気用弁として用いられる、非排水時及び正圧時は閉口状態であり、排水時及び負圧時には開口状態となる自封トラップに関する技術である。

従来より、住宅や建物、また、冷凍食品等のショーケースなど、排水が発生する機器の排水配管は、発生する排水を下水へと排水するために配管されるが、下水管中の異臭や害虫が室内側へと逆流しないよう、内部に封水を貯水する排水トラップが用いられることがあった。
しかしながら、このような排水トラップであると、下水管内で負圧が発生した場合に内部の封水が吸引されて容易に封水切れとなってしまったり、また、長期間設備機器を使用しないでいると封水となる排水が発生しないため封水が蒸発によって消失してしまうことがあった。（いわゆる「破封」現象）

最近、上記の問題を解決するために「自封トラップ」と呼ばれる装置が用いられている。当該自封トラップは、図示しないが弾性部材から成り、筒状部、弁部の構成要素から成る。
筒状部は、排水管などの管体に取り付けられる筒状の部材であって、流体は自由に流れることができる。
弁部は、筒状部下端に構成される弁体であって、側面の２方向から中心部分に向かって傾斜して構成され、上面視筒状部中央部分で両者が接触することによって弁形状としている。
止水面は、前記弁部同士が接触している面を指し、弁部が接触して止水面を形成することによって、空気や水などの流体を遮断することができる。
また、前記弁部は、排水などの流体が通過した際には流体の自重や圧力による応力によって、止水面が開口して流体が下流へと通過することができる。通常時は弁部は閉口しており、弁部より下流の流体は弁部より上方側（筒状部側）へと流入することはない。

上記のような自封トラップは主に以下のような箇所に取り付けられている。
浴室の排水口や台所の流し台、洗面台、洗濯機の排水口等に用いられる、封水式の排水トラップの代用として用いられる。このような場合は、従来排水トラップが備えられていた箇所にそのまま取り付けられたり、また、排水管の横引管に横置きして取り付けられる場合がある。このように横置きとして自封トラップを配置すると、従来の排水トラップより高さを低くすることができ、床下配管スペースを低くすることができる。
また、上記の他に、排水トラップ内に当該自封トラップを配置することにより、排水トラップを長期間使用せずに封水切れが発生しても自封トラップが閉口しているため、下水管中の異臭や害虫が室内側へ逆流しない。また、排水管内の気圧変動による封水吸い込み現象が発生した際でも、当該自封トラップが閉口することにより、封水切れを効果的に防止することができる。
また、上記の他に、排水管内の気圧を調整するための通気用弁部として当該自封トラップが用いられる。このように通気用弁として用いられる場合では、通常時や正圧発生時は閉口しており、排水管内が負圧になった時のみ自封トラップの弁部が開口し、空気を吸気することで排水管内の圧力を正常に戻すことが出来る物である。

上記のような自封トラップを用いた排水機器に排水が発生した時の水の流れは以下のとおりである。
排水が発生していない時（通常時）は弁部は向かい合う面同士が当接しており閉口しているが、排水が発生すると排水の重力により弁部の止水面が開口し、排水が自封トラップより下流へと排水される。このように、排水が発生した時のみ排水の重力により止水面が開口して通常時は閉口していることから、下水管中の異臭や害虫が室内側へと逆流することはない。
また、上記自封トラップを用いた排水機器の排水管内に負圧が発生した際の気体の流れは以下の通りである。
排水管内が正圧時及び通常時は弁部は向かい合う面同士が当接しており閉口しているが、排水管内が負圧となると、自封トラップの弁部止水面が排水管内の負圧の応力により開口し、止水面より上流の気体を排水管内に吸引することができ、排水管内を通常の気圧とすることができる。

特開２０１０−１２６８９４号公報

上記のような従来例の自封トラップを用いた場合、以下のような問題点があった。
当該自封トラップは、前記したように自封トラップ自身の復元力により止水面を閉口させるため、止水面が正確に当接しないと止水不良やエアー漏れなどの危険性があるため、従来から止水面の止水性向上が課題としてあった。このような止水性向上の為に、例えば止水面にマグネットを用いた物や、止水面に凸状リブを構成したりしていた。
しかしながら、このような自封トラップの場合、止水性が向上しすぎて、例えば少量の排水や少量の負圧時に適正に開口することができないことがあった。また、特に水などの液体を用いる機器に当該自封トラップを用いる場合、水の表面張力により、止水面が強固に貼り付きが発生してしまうことがあった。
このような貼り付き現象が発生すると、排水が発生しても止水面が開口せずに排水が流れないといった問題が発生していた。
また、排水中にはゴミや雑菌成分が多量に含まれており、排水に常時晒される箇所は当該雑菌やゴミによってヌメリが発生していた。当該ヌメリは自封トラップなどに用いられる弾性部材により発生しやすく、さらにヌメリ質が自封トラップに付着することにより止水面同士が粘着質によって貼り付き、更に開口しづらくなることがあった。また、ヌメリが付着して止水面が閉口したまま乾燥すると、ヌメリが乾燥してしまい止水面の貼り付きをより強固にしてしまうことがあった。

以上のことから、本願発明の自封トラップは以下の課題を解決することを目的とする。
自封トラップの弁部の止水面の止水性が高まりすぎることによって発生する貼り付きを効果的に防ぎ、さらに自封トラップ自身にヌメリが発生しづらくし、ヌメリによる止水面の悪化を防止することができる自封トラップを目的とする。

本発明の請求項１に記載の自封トラップは、筒状であって、上流は常時開口し、下流に止水面４を構成して当該止水面４を開口／閉口可能とし常時閉口して構成される自封トラップにおいて、当該自封トラップ表面に微細な凹凸状の模様５を付与して構成したことを特徴とする自封トラップである。

本発明の請求項２に記載の自封トラップは、前記止水面４に微細な凹凸状の模様５を構成したことを特徴とする前記段落０００９に記載の自封トラップである。

本発明の請求項３に記載の自封トラップは、コア両面に微細な凹凸状の模様５を構成した金型を用いて、前記自封トラップ表面の微細な凹凸状の模様５を形成したことを特徴とする前記段落０００９又は段落００１０のいずれか一つに記載の自封トラップである。

本発明の請求項４に記載の自封トラップは、前記微細な凹凸状の模様５を、当該自封トラップに直接的に付与して構成したことを特徴とする前記段落０００９又は段落００１０のいずれか一つに記載の自封トラップである。

本発明の請求項５に記載の自封トラップは、前記微細な凹凸状の模様５を付与する為に研磨剤を使用する場合、研磨剤粒度が＃４００乃至＃６００の範囲内であることを特徴とする前記段落０００９乃至段落００１２のいずれか一つに記載の自封トラップである。

請求項１に記載の本発明は、自封トラップ１表面に微細な凹凸状の模様５を付与して構成したことにより、弁部３が閉口時に液体の表面張力に等により発生する貼り付き現象を効果的に壊すことができ、少量の排水や気体でも簡単に弁部３を開口することができるようになった。また、排水に晒されることで発生するヌメリが自封トラップ１に付着することを効果的に防止することができる。
請求項２に記載の本発明は、止水面４に微細な凹凸状の模様５を構成したことから、特に貼り付きが発生しやすい弁部３の止水面４の貼り付きを効果的に防止することが出来る。
請求項３に記載の本発明は、コア両面に均一に微細な凹凸状の模様５を構成した金型を用いて、前記自封トラップ１表面の微細な凹凸状の模様５を形成したことから、特別な後加工や後処理を施さなくても微細な凹凸状の模様５を製品に付与することができる。
請求項４に記載の本発明は、微細な凹凸状の模様５を、当該自封トラップ１に直接的に付与して構成したことから、金型加工等行わずとも必要分だけ表面処理の後加工をすることができる。
請求項５に記載の本発明は、微細な凹凸状の模様５を付与する為に研磨剤を使用する場合、研磨剤粒度が＃４００乃至＃６００の範囲内としたことから、弁部３の止水性と排水性のバランスが最も良くできる。

本発明の実施の形態を示す一部切り欠き斜視図である。 本発明の実施の形態を示す一部切り欠き斜視図である。 本発明の断面図である。 本発明の断面図である。 本発明の止水面の閉口状態を示す底面図である。 本発明の止水面の開口状態を示す底面図である。

本実施例の自封トラップ１は、図１乃至図６に示すように、排水が発生する排水機器の排水口６ａに構成され、本実施例では図示しないが洗面台の排水口６ａに用いられ、排水管６中に配置構成されて成る。
当該自封トラップ１は、弾性部材から成り、筒状部２、弁部３から構成されてなる。
筒状部２は、排水管６などの管体に取り付けられる筒状の部材であって、流体は自由に流れることができる。
弁部３は図４に示すように、筒状部２下端に構成される弁体であって、側面の２方向から中心部分に向かって傾斜して構成され、上面視筒状部２中央部分で両者が接触することによって弁形状としている。
止水面４は、前記弁部３同士が接触している面を指し、弁部３が接触して止水面４を形成することによって、空気や水などの流体を遮断することができる。
また、当該止水面４には、図１及び図２に示すように、微細な凹凸状の模様５が止水面４の両面に均一に形成されている。尚、図中の網掛け箇所が、微細な凹凸状の模様５を示す。
また、前記弁部３は、排水などの流体が通過した際には流体の自重や圧力による応力によって、止水面４が開口して流体が下流へと通過することができる。通常時は弁部３は閉口しており、弁部３より下流の流体は弁部３より上方側（筒状部２側）へと流入することはない。

当該自封トラップ１を成形する為の成形金型は、弁部３止水面４のコアの両面の表面に大きさの揃った砂を吹き付けるサンドブラスト加工、或いは、必要な形状に耐食膜を形成させ、その後、腐食材によって不要部分を除去することで必要な製品部分が残るエッチング加工、また放電加工を施し細かなキズを付けて成形金型の表面に微細な凹凸を作ることによって（以下、サンドブラスト加工、エッチング加工、及び放電加工をまとめてシボ加工と記載）作られ、成型品の自封トラップ１止水面４に、微細な凹凸状の模様５を付する（転写する）ことができるものである。
また、シボには工業規格のような統一規格は存在せず、各メーカーが独自の規格を持っており、見本の表面状態を基準にして独自規格を定めている。シボ面の粗密さや深さを制御する要素は、サンドブラストにおいては吹き付ける砂の量、吹き付け時の圧力、吹き付け時の時間であり、エッチング加工においては、腐食時間、腐食度合いであり、また放電加工においては、放電電極の成型金型表面からの距離、成型金型表面に沿った放電電極の移動速度、電圧、電流である。
また、基本的にはシボ加工は、削る溝の深さ、換言すれば成型品表面の凸の高さで制御されるものである。サンドブラストに使用される砂は、ＪＩＳＲ６００１研磨剤粒度で規定されている研磨剤である。ＪＩＳ規格の粒度と深さは相関関係があり、溝の深さを決めると研磨剤の粒度が決まる。表面に表れる粗・密の状態は、研磨剤の粒の大きさと相関関係にあり、溝の深さが浅い物が表面密なシボとなり、溝の深い物が表面粗なシボとなる。
本実施例の止水面４に構成された微細な凹凸状の模様５は上記のように金型上に均一に付された加工により、成形時から当該模様は付されている。また、本実施例の微細な凹凸状の模様５は、研磨剤粒度が前記ＪＩＳ規格における＃４００乃至＃６００の範囲内で付与されている。
このように、本自封トラップ１は、止水面４を上記のようなシボ加工を施して微細な凹凸状の模様５が構成しているので、少ない排水でも簡単に表面張力を壊すことができ、止水面４同士が強力に貼り付くことを防止することができ、排水性能が向上した。また、研磨剤粒度が前記ＪＩＳ規格における＃４００乃至＃６００の範囲内で付与されている為、排水性能及び止水性能のバランスが一番良い結果となる。

上記のような自封トラップ１を用いた排水機器に排水が発生した時の水の流れは以下のとおりである。
排水が発生していない時（通常時）は、図５に示すように弁部３は向かい合う面同士が当接しており閉口しているが、排水が発生すると、図６に示すように排水の重力により弁部３の止水面４が開口し、排水が自封トラップ１より下流へと排水される。このように、排水が発生した時のみ排水の重力により止水面４が開口して通常時は閉口していることから、下水管中の異臭や害虫が室内側へと逆流することはない。また、排水発生時には、筒状部２内に排水が流入し、弁部３に到達する。そうすると、排水の重力により、密着して閉口している弁部３の止水面４が開口し、排水が下流へと排水することができる。また、排水が少量であったとしても、止水面４には微細な凹凸状の模様５が付されているので、少量の排水が発生して表面張力により止水面４が貼り付いていたとしても、止水面４で発生する表面張力は簡単に破壊される為、止水面４が強力に貼り付くことなく円滑に開口することができる。また、当該微細な凹凸状の模様５を自封トラップ１に備えたことで、少量の排水でもすぐ止水面４が開口して円滑な排水を促すという排水性のバランスと、排水が終了すれば円滑に弁部３の止水面４が閉口して止水するという止水性のバランスが非常に向上した。
また、排水に晒されることによって発生するヌメリも、微細な凹凸状の模様５の加工によって、加工された箇所にはヌメリが付着しにくくなる為、止水面４がヌメリによって強固に密着するようなことがなくなった。また、止水面４がヌメリによって乾燥してさらに頑固にこびりついて開口しない、といったことも防止できる。
また、上記自封トラップ１を用いた排水機器の排水管６内に負圧が発生した際の気体の流れは以下の通りである。
排水管６内が正圧時及び通常時は弁部３は向かい合う面同士が当接しており閉口しているが、排水管６内が負圧となると、自封トラップ１の弁部３止水面４が排水管６内の負圧の応力により開口し、止水面４より上流の気体を排水管６内に吸引することができ、排水管６内を通常の気圧とすることができる。また、負圧発生時には排水管６や下水管内の圧力が低下し、この負圧による応力により自封トラップ１の弁部３の止水面４が開口する。そうすると開口部分から空気が吸い込まれて、排水管６内の圧力は適正範囲内となる。そうすると弁部３の止水面４が開口し、下流と上流を遮断することとなる。このとき、止水面４には微細な凹凸状の模様５が付与されている為、空気圧という液体よりももっと作用力が軽い応力でも、より敏感に作用力が伝達し、開口／閉口をコントロールすることができる。

本発明の実施例は以上のようであるが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、主旨を変更しない範囲において自由に変更が可能である。
例えば、上記実施例では、微細な凹凸状の模様５を自封トラップ１の止水面４にのみ構成しているが、全体的に構成しても構わないし、止水面４以外の箇所に部分的に構成しても構わない。
また、前記実施例では、製品金型にシボ加工を施し、自封トラップ１に微細な凹凸状の模様５を付与しているが、自封トラップ１自身に後加工や後処理によって微細な凹凸状の模様５を付与しても構わない。
また、上記の後処理、後加工の手法については特に限定される物ではなく、例えば紙ヤスリなどで表面を粗すなどでも構わない。
また、前記実施例では、微細な凹凸状の模様５を止水面４に均一に構成しているが、特に均一に構成する必要はなく、ヌメリの付着特性等や、止水面４の密着バランスに合わせて不均一に構成しても構わない。
また、前記実施例では、微細な凹凸状の模様５を止水面４両面に構成しているが、特に両面に構成する必要はなく、止水面の片面に構成しても構わない。
また、前記実施例では、洗面台に取り付けられているが限定されるものではなく、浴室や台所、排水竪管、さらには通気用の弁として本自封トラップ１を用いてもかまわない。

１ 自封トラップ
２ 筒状部
３ 弁部
４ 止水面
５ 微細な凹凸状の模様
６ 排水管
６ａ 排水口

Claims (5)

1. 筒状であって、上流は常時開口し、下流に止水面４を構成して当該止水面４を開口／閉口可能とし常時閉口して構成される自封トラップにおいて、
   当該自封トラップ表面に微細な凹凸状の模様５を付与して構成したことを特徴とする自封トラップ。
2. 前記止水面４に微細な凹凸状の模様５を構成したことを特徴とする前記請求項１に記載の自封トラップ。
3. コア両面に微細な凹凸状の模様５を構成した金型を用いて、前記自封トラップ表面の微細な凹凸状の模様５を形成したことを特徴とする前記請求項１又は請求項２のいずれか一つに記載の自封トラップ。
4. 前記微細な凹凸状の模様５を、当該自封トラップに直接的に付与して構成したことを特徴とする前記請求項請求項１又は請求項２のいずれか一つに記載の自封トラップ。
5. 前記微細な凹凸状の模様５を付与する為に研磨剤を使用する場合、研磨剤粒度が＃４００乃至＃６００の範囲内であることを特徴とする前記請求項１乃至請求項４のいずれか一つに記載の自封トラップ。

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