JP2016217096A - 配管構造 - Google Patents
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Abstract
Description
配管構造の内部を流れる流体としては、気体、液体等様々な流体が考えられるが、この特許文献1に記載された、従来の逆流防止弁を備えた配管構造は、液体の特に浴槽・浴室・洗面台・流し台等使用により排水を生じる機器(以下「排水機器」)からの排水を処理する配管構造(排水配管)である。
浴槽は、上方が開口した槽体であって、底面に、内部に溜めた浴湯を排出するための浴槽排水口を備えてなる。
洗い場パンは、浴室の使用者が身体を洗う等する、浴槽に隣接して備えられた防水パンであって、底面に洗い場パン上の排水を排出するための洗い場パン排水口を備えてなる。
配管部材は、以下に記載する管体、逆流防止弁等より構成される。
管体は、浴槽や洗い場パンより生じた排水を、下水側の配管に接続するための円筒状の部材であって、直線状の直管や、角度を持って屈曲したエルボ管、T字形状に分岐したT字管等の種類がある。これらは硬質樹脂、または金属材等から構成され、ナット部材や、接着剤等を利用して接続される。
逆流防止弁は、配管構造の内部に配置固定される、シリコンゴム等弾性を有する素材から構成される部材であって、略筒形状とした本体部と、本体部の上流側の端部に備えた開口部と、本体部の下流側の端部に備えた、対向する面同士が漸次近接するように設けた傾斜部と、該両傾斜部の先端に設けた薄膜部分からなる当接面と、両当接面同士を互いに当接させることで排水流路を閉塞する閉塞部と、を備えてなる。
この逆流防止弁は、上記のように構成したことで、上流側の端部である開口部から排水が流入すると、その重量/水圧により、下流側の閉塞部が弾性変形し、開口して内部の排水を排出する。排水の排出が完了し、内部の排水の量が減少すると、開口した閉塞部が弾性により元の閉塞状態に変形し、閉塞部が閉塞する。
下流側から屋内側に臭気や排水、害虫類等が逆流しようとした場合、配管の途中に配置されたこの逆流防止弁の閉塞部が閉塞していることにより、通過することができないため、この逆流防止弁よりも上流側に逆流することができない。また通気や排水の逆流が生じた場合でも、外周方向から圧力が加えられた場合では、閉塞部の対向する面同士がより強く当接するため、閉塞を維持し、下流側から上流側への通過、即ち逆流を防止する。
浴槽、浴室の各排水口から、下水側の配管迄を、管体によって配管接続する。この管体の配管接続においては、浴槽と浴室の各排水口からの配管を、途中部分でT字管を用いて合流させ、それより下流側の配管を、下水側の配管に接続させる。この時は排水が下流側(下水側)に流れるよう、若干の角度勾配を配管に備えて配管する。
更に浴槽又は洗い場パンの各排水口からT字管までの間に、逆流防止弁をそれぞれ配置して、浴槽・浴室の配管構造の施工が完了する。
上記のように構成した浴槽・浴室の排水配管において、浴槽又は洗い場パンの排水口から排水が排出されると、排水は、排水口から管体と、その内部に配置された逆流防止弁を通過し、T字管体を通過して、下水側に排出される。
また、下水側から臭気や害虫類が逆流してきた場合でも、それぞれの排水口に至る管体上に備えられた逆流防止弁によって、それらが逆流防止弁よりも上流側に逆流することはない。また、浴槽排水口または洗い場排水口の一方の排水口に、T字管を介して他方の排水口からの排水が逆流してきた場合、または下水側から両方の排水口に排水が逆流してきた場合でも、逆流防止弁によって、逆流防止弁よりも上流側に排水が逆流することを防止することができる。
図13に示す配管構造には、逆流防止弁の上流側に排水トラップが配置されており、当該排水トラップの下流側に逆流防止弁が配置されている。
排水トラップは、管体を略S字形状に屈曲させ、横転させた形状を成す部材であって、使用時にその内部を通過する排水がS字の屈曲部分に貯留される。これにより、排水トラップ内部の排水流路の一部が常に満水状態となって、この満水部分により下流側の臭気や害虫の逆流を防止することができる。尚、この屈曲部分に貯留された、流路を満水状態にする排水を封水と呼び、図中では斜線を引いて示している。当該封水は最大で図13にて記載した水面にて示す高さ、即ち排水トラップ内の排水流路の上昇部分の頂点である溢れ面Oまで排水を貯留することができる。
ここで、上記配管構造に対し設備機器より大量の排水が排出された際、排水流路が満水状態となることによって、自己サイホン現象と呼ばれる引き込み現象が生じる。当該自己サイホン現象が生じた際、排水流路の下流側に大きな負圧が発生し、排水流路中の排水は勢いよく下流側へと排出される。そして、排水が終了した際、排水流路内が負圧となったまま逆流防止弁が閉塞してしまうことにより、排水トラップと逆流防止弁の間の排水流路、即ち排水トラップの封水より下流側且つ逆流防止弁よりも上流側の空間Rが負圧の状態となる。
逆流防止弁は下流側が負圧となった場合には排水流路の閉塞を解除し、気体や液体等の流体を通過させるが、上記の場合においては、逆流防止弁の上流側が負圧となるため、閉塞部は排水流路の閉塞状態を維持し、空間Rの負圧は解消されない。従って、本来の空間Rが負圧でない状態であれば、図13のように、封水の上流側の水位は溢れ面Oと同じ高さまで上昇するが、図14に示すように、空間Rが負圧の状態の時には、封水の上流側と下流側との圧力差に伴い、封水の上流側と下流側で水位差が生じてしまう。この時、排水トラップに対して更に排水が流入しても、上記空間Rの負圧に伴う水位差は解消されず、図14の状態を維持してしまう。従って、図13に示す、空間Rが負圧でない状態に比べ、排水トラップ内に貯留可能な封水の総量が少なくなってしまう。
尚、上記問題点は自己サイホン現象が生じた場合だけでなく、配管構造の下流側の配管に大量の排水が流れることによって生じる、誘導サイホン現象と呼ばれる引き込み現象が生じた際等の場合にも発生する。
下流側からの排水や臭気の逆流を防止する逆流防止弁と、
配管外の大気を排水流路内へ流入させる吸気部からなり、
上記逆流防止弁は、排水トラップの下流側の排水流路内に配置され、排水トラップの封水より下流側且つ逆流防止弁よりも上流側の排水流路内の空間が負圧の際において排水流路の閉塞を維持する構造であって、
上記吸気部は排水トラップ内、若しくは排水トラップと逆流防止弁との間に配置されていることを特徴とする特徴とする配管構造である。
下流側に進むにつれて、対向する面に対して漸次近接するよう傾斜を設けた傾斜面と、
逆流防止弁に応力が作用していない状態において、前記傾斜面が対向する面と当接面によって当接することで形成される閉塞部を備えることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか一つに記載の配管構造である。
請求項3に記載の本発明では、逆流防止弁の下流側に吸気部を設けることにより、逆流防止弁内部を気体が通過した際に生じる笛様音の発生を防止することができる。
請求項4に記載の本発明では、逆流防止弁の構造を明確する事ができる。
本実施例の封水式排水トラップ8は第一下り部8a、第一屈曲部8b、上り部8c、第二屈曲部8d、吸気弁3、第二下り部8eより構成されている。
第一下り部8aは封水式排水トラップ8の最も上流側の排水流路であって、下流側へ進むにつれて管体が下方に向けて延設されることによって構成された排水流路であり、図示しない設備機器からの排水流路と連結している。又、第一下り部8aはその下端より屈曲し、第一屈曲部8bと連続している。
第一屈曲部8bは管体を約180°、略U字状に屈曲して形成され、前記第一下り部8aと上り部8cとを繋ぐとともに、底部に清掃口を有している。
上り部8cは封水式排水トラップ8の下流側に進むにつれて、管体が上方に向けて延設されることによって形成された排水流路であって、第一屈曲部8b下流側より立ち上げられ、第二屈曲部8dと連続している。尚、上り部8cは前記第一屈曲部8bからの立ち上がり部分(上昇に転じる部分)において縮径し、当該縮径により上り部8cの管径が前記第一下り部8aの2/3から3/4程度となっている。そして、以降の排水流路においては当該縮径後の径を維持している。
第二屈曲部8dは管体を約180°、略U字状に屈曲されて形成され、上り部8cと後述する第二下り部8eとを繋ぐとともに、上面において設けられた開口に吸気弁3が取り付けられている。尚、上記開口は流路側端部の側面が突出して流路を狭めている。
第二下り部8eは前記第二屈曲部8dの端部より連続し、下流側へ進むにつれて管体が下方に向けて延設されることによって構成された排水流路である。
尚、後述する逆流防止弁継手5に接続されるL字形状管体Lにも吸気弁が取り付けられているが、当該吸気弁は上記封水式排水トラップ8に取り付けられている吸気弁3と同一であるため、同一の符号を付してその説明を省略する。
ケース部材6は、側面に円形の取出口6aを備えた箱体形状を成す部材であって、上面及び下面に、管体を接続するためのソケット部6bを備えてなり、また側面であって取出口6aの対向位置に、吸気弁3に繋がるL字形状管体Lを接続するための吸気弁接続部6cを備えてなる。
尚、図3より明らかなように、ケース部の側面に設けられた吸気弁接続部6cは、施工完了時、逆流防止弁1の外側、つまり下流側となる空間側に対して連通するように設けられてなる。
また、逆流防止弁ユニット7を、ケース部材6内に配置収納した際に、蓋部7cは回転ロック構造を利用し、ケース部材6の取出口6aを閉塞する。この蓋部7cの回転ロックを行うことで、上記した、ユニット本体7aの上端と部材の上方のソケット部6bとの連通状態が維持固定される。
閉塞部2について詳述すると、該閉塞部2は、薄膜状部分に設けた当接面2aの弾性により、逆流防止弁1に応力が作用しない状態、及び、逆流防止弁1の下流側が上流側より液体/気体の別なく圧力の高い場合では、当接面2a同士が当接して排水配管の流路を閉塞するように構成されてなる。これによって、下流側から排水の逆流が発生しても、逆流防止弁1は流路の閉塞を維持するため、逆流防止弁1よりも上流側への逆流を防止することができる。
一方、適正な排水の流れ、即ち上流側から下流側へ排水の流れが発生した場合には、逆流防止弁1の上流側に排水が流入して、逆流防止弁1内部乃至上流側にある程度まで排水が溜まることで、当接面2a同士が上流側の圧力によって離間し、閉塞部2が開口して上流側から下流側への排水が行われる。
まず、直線状管体Sを介して、封水式排水トラップ8の上流側端部を、排水機器の排水口の配管に接続する。又、封水式排水トラップ8の第二屈曲部8d上面の開口に吸気弁3を接続する。
次に、L字形状管体Lの一端を逆流防止弁継手5のケース部材6の吸気弁接続部6cに、他端を吸気弁本体3aの配管接続部3cに、それぞれ接続する。
次に、ケース部材6の上方のソケット部6bを、直線状管体Sを介して封水式排水トラップ8の下流側の端部に、またケース部材6の下方のソケット部6bを、直線状管体Sを介して下水側の配管に、それぞれ接続する。
更に、ケース部材6の取出口6aから、逆流防止弁1を取り付けた逆流防止弁ユニット7をケース部材6の内部に挿入し、取出口6aを蓋部7cにて閉塞させた上で、回転ロックにて接続固定して、本発明の第一実施例の逆流防止弁1を備えた配管構造の施工が完了する。
一方、下流側から排水又は気体など、流体の逆流が発生した場合、閉塞部2を成す当接面2aは、外側から内側に向かって逆流する流体の圧力を受けることとなり、当接面2a同士がより強く当接して閉塞部2の閉塞が維持され、逆流防止弁1よりも上流側に、臭気などの気体や排水などの液体が逆流することを防ぐ。
尚、上記のように、特に逆流防止弁1の下流側に負圧が発生していない状態では、吸気弁3はスプリング部材3eの付勢によって吸気口3bを弁部材3dにより閉塞した状態を維持しており、配管内部の排水や臭気などが配管構造の外側に流出することを防止すると共に、配管構造内の流体の流れに対しても特に大きな影響を与えることは無い。
尚、この弁部材3dが吸気口3bから離間した状態では、吸気口3bの内外が連通する状態となるが、この時は配管構造の外側から内側に向けての気圧による流れが発生しているため、配管構造の内部から外部へ臭気などの気体や排水などが漏れる恐れはない。
このようにして、本実施例での逆流防止弁1を備えた配管構造では、空間R内の負圧を解消することで、封水の貯留量の減少を防ぐことができる。
このようにして、本実施例での逆流防止弁1を備えた配管構造では、逆流防止弁1の笛様音の発生を防止することができる。
例えば、本発明が解決しようとする課題は、排水トラップの封水より下流側且つ逆流防止弁よりも上流側の排水流路内の空間が負圧の際に排水流路の閉塞を維持する構造の逆流防止弁を備えた配管構造において生じるものであるから、当該逆流防止弁は上記第一実施例において記載した逆流防止弁1に限定されるものではない。
又、上記第一実施例において、吸気部は内部に吸気口3bの開閉を行う弁部材3eを備えた吸気弁3であったが、当該吸気弁3に代えて、端部が大気中に開放されており、弁部材を有さない吸気管を採用しても良い。
又、上記第一実施例において、封水式排水トラップ8は管体を略S字形状に屈曲させ、横転させた形状を成すものであったが、椀や防臭パイプと呼ばれる筒状部材を備えた封水式排水トラップ8等、種々の形状の封水式排水トラップ8を採用しても良い。
1b 開口部 1c 傾斜部
2 閉塞部 2a 当接面
3 吸気弁 3a 吸気弁本体
3b 吸気口 3c 配管接続部
3d 弁部材 3e スプリング部材
5 逆流防止弁継手 6 ケース部材
6a 取出口 6b ソケット部
6c 吸気弁接続部 7 逆流防止弁ユニット
7a ユニット本体 7b 貫通孔
7c 蓋部 8 封水式排水トラップ
8a 第一下り部 8b 第一屈曲部
8c 上り部 8d 第二屈曲部
8e 第二下り部 8f 封水貯留部
O 溢れ面 R 空間
L L字形状管体 S 直線状管体
Claims (4)
- 内部に排水を貯留し、封水を形成する排水トラップと、
下流側からの排水や臭気の逆流を防止する逆流防止弁と、
配管外の大気を排水流路内へ流入させる吸気部からなり、
上記逆流防止弁は、排水トラップの下流側の排水流路内に配置され、排水トラップの封水より下流側且つ逆流防止弁よりも上流側の排水流路内の空間が負圧の際において排水流路の閉塞を維持する構造であって、
上記吸気部は排水トラップ内、若しくは排水トラップと逆流防止弁との間に配置されていることを特徴とする特徴とする配管構造。 - 前記逆流防止弁は、逆流防止弁に応力が作用していない状態において排水流路の閉塞を維持する構造であることを特徴とする請求項1に記載の配管構造。
- 前記逆流防止弁の下流側に配管外の大気を配管内に吸気する吸気部を備えたことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の配管構造。
- 前記逆流防止弁は略筒体状にして弾性を有する素材からなり、
下流側に進むにつれて、対向する面に対して漸次近接するよう傾斜を設けた傾斜面と、
逆流防止弁に応力が作用していない状態において、前記傾斜面が対向する面と当接面によって当接することで形成される閉塞部を備えることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか一つに記載の配管構造。
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