JP2021025307A

JP2021025307A - 排水弁及び建具

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Publication number: JP2021025307A
Application number: JP2019143957A
Authority: JP
Inventors: 広章長澤; Hiroaki Nagasawa
Original assignee: Lixil Corp
Current assignee: Lixil Corp
Priority date: 2019-08-05
Filing date: 2019-08-05
Publication date: 2021-02-22
Anticipated expiration: 2039-08-05
Also published as: JP7257281B2

Abstract

【課題】良好な排水性を維持するとともに、遮音性を向上させることができる排水弁及びこれを備える建具を提供すること。【解決手段】建具１００の枠体１１０に配置される排水弁１であって、弁箱１０の内側下部に配置され、切欠き部２２を有する環状の弁座２１と、弁箱１０の内側で流入口１１と弁座２１の間に配置され、水より比重が軽い弁体６０と、弁箱１０の下部に配置され、弁箱１０に流入した水を外部に排水する排出口３１を有する排水部２０と、排水部２０の内部に形成され、弁座２１を介して排出口３１と弁箱１０の内側を連通する連通路４０と、を備える排水弁１及びこれを備える建具１００。【選択図】図８

Description

本発明は、排水弁及びこれを備える建具に関する。

従来、ガラス等の障子を備える建具において、結露水等の水を排出する排水弁を枠体に設置することがある。この種の排水弁を開示するものとして例えば、特許文献１〜３がある。特許文献１及び特許文献２には、下端に位置する複数の保持爪によって保持される球状の弁体を有し、保持爪と弁体の隙間から下方に水を排出する排水弁が記載されている。特許文献３には、下端に排出口が設けられ、排出口の周囲に形成される複数の突起に弁体が支持される排水弁が記載されている。

特開平１０−３０３８２号公報特許第５５７１３６８号特許第５２７０２１７号

特許文献１〜３に示されるような従来の排水弁は、排水性を確保するため弁体が弁座に接触した状態で弁体と弁座の間に隙間が形成される構造となっている。排水時は水によって隙間が塞がれた状態となるものの、非排水時は隙間を通じて室内外に音漏れが生じ易くなるため、遮音性の低下に繋がり、改善の余地があった。

本発明は、良好な排水性を維持するとともに、遮音性を向上させることができる排水弁及びこれを備える建具を提供することを目的とする。

本発明は、建具の枠体に配置される排水弁であって、水が流入する流入口を有する弁箱と、前記弁箱の内側下部に配置され、切欠き部を有する環状の弁座と、前記弁箱の内側で前記流入口と前記弁座の間に配置され、水より比重が軽い弁体と、前記弁箱の下部に配置され、前記弁箱に流入した水を外部に排水する排出口を有する排水部と、前記排水部の内部に形成され、前記弁座を介して前記排出口と前記弁箱の内側を連通する連通路と、を備える排水弁に関する。

本実施形態の排水弁が取り付けられる建具の横断面図である。本実施形態の排水弁が取り付けられる建具の縦断面図である。本実施形態の排水弁が嵌合する下枠を示す拡大縦断面図である。本実施形態の排水弁を斜め下から示す斜視図である。本実施形態の排水弁の分解斜視図である。本実施形態の排水弁の断面斜視図である。本実施形態の排水弁の弁箱内部の弁座及び排水部を示す平面図である。本実施形態の排水弁の縦断面図である。本実施形態の排水弁内の水の流れを示す排水弁の縦断面図である。本発明の第１変形例の排水弁を示す正面図である。本発明の第２変形例の排水弁を示す正面図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る排水弁１が取り付けられる建具１００の横断面図であり、図２は建具１００の縦断面図である。なお、図１では排水弁１の図示が省略されている。

まず、建具１００の全体構成について説明する。本実施形態の建具１００は、枠体１１０と、障子１２０と、排水弁１と、を備えるＦＩＸ窓である。

枠体１１０は、左右一対の縦枠１１１，１１２及び上枠１１３、下枠１１４が略矩形に枠組みされて構成される。

障子１２０は、枠体１１０の内側に嵌め込まれる面材であり、ガラスによって構成される。障子１２０の左右方向の両側端が縦枠１１１、１１２に保持され、障子１２０の上端が上枠１１３に保持され、障子１２０の下端が下枠１１４に保持される。

図３は建具１００の下枠１１４を示す拡大縦断面図である。図３に示すように、下枠１１４の室内側（図３における右側）の上面には、排水弁１が嵌合される貫通孔１１４ａが形成される。貫通孔１１４ａは平面視において略円形であり、下枠１１４内部の中空部分に連通する。下枠１１４の室外側（図３における左側）の下部には、室外に連通する排水孔１１４ｂが形成される。

次に、室内側に生じた結露水等の水を室外に排出する排水弁１について説明する。図４は排水弁１を斜め下から示す斜視図である。図４に示すように、排水弁１は、弁箱１０と、弁座２１と、弁体６０と、排水部２０と、連通路４０と、を含んで構成される。

図５は排水弁１の分解斜視図である。図６は排水弁１の断面斜視図である。弁箱１０は、全体として略円筒状に形成される。本実施形態の弁箱１０は、上部筒体４５と下部筒体５０からなる。

上部筒体４５について説明する。図５に示すように、上部筒体４５は、下方から略円筒状に形成される。上部筒体４５は、結露水等の水が流入する流入口１１と、流入口１１を覆うカバー部７０と、下部筒体５０に嵌合する爪部１２と、を備える。

流入口１１は、上部筒体４５の上面に平面視において略円形に形成される。流入口１１の開口径は、弁体６０の直径よりも小さく形成されており、流入口１１から弁体６０が上方へ抜け出ない構造となっている。

カバー部７０は、略円盤状であり、排水弁１の上面を形成する。カバー部７０は、周方向に略等間隔に配置された複数の連結部７１により、上部筒体４５との間に上下方向の隙間を形成した状態で連結されている。流入口１１の上方がカバー部７０に覆われているので、室内側のゴミや埃等が流入口１１から弁箱１０の内側への侵入が抑制される。

本実地形態では、連結部７１は３本配置されており、各連結部７１には、下部筒体５０に嵌合する嵌合溝部７２が形成される。

爪部１２は、上部筒体４５の外周面から突出する突起である。爪部１２は、下部筒体５０の嵌合孔５１に嵌合する。

下部筒体５０について説明する。下部筒体５０は、上部筒体４５より一回り大きい略円筒状に形成される。下部筒体５０は、上部筒体４５に嵌合する嵌合孔５１及び嵌合突出部５３と、を備える。

嵌合孔５１は、下部筒体５０の周面に形成される開口であり、上部筒体４５の爪部１２に嵌合する。嵌合突出部５３は、周方向に略等間隔で３箇所に形成され、カバー部７０の嵌合溝部７２に嵌合する。本実施形態の嵌合突出部５３のそれぞれは、下部筒体５０の上端面から上方に突出する突出片５２により、下部筒体５０の上端面よりも上方で支持され
ている。

次に、弁座２１について説明する。図７は排水弁１の弁箱１０内部の弁座２１及び排水部２０を示す平面図である。

図７に示すように、弁座２１は、弁箱１０を構成する下部筒体５０の内側下部に、平面視において連通路４０を囲う環状に形成される。弁座２１の内側の空間が通水路となる。本実施形態の弁座２１は、下部筒体５０と一体的に成形される。なお、本明細書において環状とは、必ずしも周方向に連続している必要はなく、一部非連続な部分があるものも含むものとする。

弁座２１の上面には、凹状の溝である切欠き部２２が２か所形成される。本実施形態の切欠き部２２は、２箇所に形成され、平面視において径方向で互いに対向しない位置関係となっている。即ち、各切欠き部２２は、平面視において弁座２１の周方向で偏在するように形成される。換言すれば複数の切欠き部２２が不均等に配置されている。また、切欠き部２２の大きさは、排水弁１の遮音性に影響が出ないように小さく設定されている。本実施形態では、切欠き部２２を不均等に２箇所のみ形成させ、切欠き部２２を小さく設定することにより、弁体６０と切欠き部２２との間に形成される隙間による遮音性への影響を最小限に抑えている。

弁体６０について説明する。弁体６０は、図５及び図６に示すように、球状に形成される。弁体６０は、弁箱１０の内側に位置する。弁体６０は、その直径が連通路４０の開口径及び排出口３１の開口径よりも大きく形成される。また、弁体６０の直径は、流入口１１以外の弁箱１０の内径よりも小さく、かつ、弁座２１の上端から弁箱１０の上面までの高さよりも小さい。即ち、弁体６０は、流入口１１と弁座２１との間を上下方向に移動可能に形成される。

弁体６０は、比重が水よりも軽い。弁体６０の素材は、比重が水よりも軽ければ特に制限されないが、樹脂製であることが好ましい。樹脂製である場合は、ポリプロピレンがより好ましい。

本実施形態では、弁体６０を下部筒体５０の内側に載置した状態で、上部筒体４５の爪部１２を下部筒体５０の嵌合孔５１に嵌合するとともに、下部筒体５０の嵌合突出部５３を上部筒体４５の嵌合溝部７２に嵌合することにより、弁箱１０が嵌合し、排水弁１が組み立てられる。このとき、上部筒体４５の上面と下部筒体５０の上面とが１つの平面を形成するように組み立てられる。

排水部２０について説明する。排水部２０は、下部筒体５０における弁座２１の下側に形成される。本実施形態では、下部筒体５０と排水部２０は一体的に成形される。

図８は排水弁１の縦断面図である。図８に示すように、排水部２０の底部には、排出口３１とテーパー部３０が形成される。排出口３１は、流入口１１から弁箱１０の内側に流入した水を下方に排出する開口である。排出口３１は、排水部２０の最下部に底面視において略円形に形成される。排出口３１と流入口１１とは、何れも弁箱１０の中心軸上に位置し、上下方向において対向している。図４及び図８に示すように、テーパー部３０は、排水部２０の最下部に形成される排出口３１の周囲に形成されており、下側に進むにつれて縮径している。

連通路４０は、排水部２０の内部に形成され、弁座２１を介して排出口３１と弁箱１０の内側を連通する円柱状の空間である。連通路４０によって切欠き部２２が形成される弁座２１から排出口３１までの間に所定の間隔が形成される。

次に、本実施形態の排水弁１の非排水時について説明する。室外からの外圧が加わらず、弁箱１０の内側に水が流入していない場合、弁体６０は、弁座２１に接触した状態となる。これにより、連通路４０の上側を塞ぐ状態となる。強風等により室内よりも室外の気圧が高くなって室外からの外圧が加わると弁体６０は、流入口１１が形成される弁箱１０の内側で上方に移動し、弁箱１０の内側から流入口１１を閉塞する。これによって室外側からの室内側への水の侵入が防止される。また、流入口１１が閉塞されているので、室内外の音の伝達も抑制される。

次に、本実施形態に係る排水弁１による結露水の排出について説明する。図９は、排水弁１内の水の流れを示す縦断面図である。室内側の下枠１１４に溜まった結露水は、カバー部７０と上部筒体４５の間を通過し、流入口１１から弁箱１０の内側に流入する。

室外からの外圧が加わらない場合、弁体６０が自重により弁座２１に接触して連通路４０を塞いでいるので、弁箱１０の内側に水が溜まる。弁箱１０の内側の水位が上昇すると、水より比重が軽い弁体６０が水に浮き、上方に移動する。これにより、連通路４０の上側が開放された状態となり、連通路４０を通って排出口３１から水が排出される。このとき、切欠き部２２と弁体６０との隙間にも水が入り込み、連通路４０に流入する。

本実施形態では、排出口３１の周囲がテーパー部３０となっていることにより、排出口３１から排出された水が表面張力によって水滴となったときに排水弁１の底面に接触する面積が小さくなり、排出口３１の周囲に水が留まり難くなっている。これによって、排出口３１の出口に水滴が留まることによる排水性の低下が防止されている。また、テーパー部３０に接触した水もテーパー部３０の傾斜を滑り排出口３１に集まり易くなり、排出口３１から排出される水とともに落下するようになる。テーパー部３０により、排水弁１の底面に付く水の表面張力の影響が軽減され、排水性を高めることができる。排水弁１から排出された水は、下枠１１４の室外側の排水孔１１４ｂから室外に排出される。

本実施形態では、弁体６０が弁座２１に配置され、排水弁１内に水が流入していない非排水時は、弁体６０が排水弁１の内外を連通する連通路４０を塞ぎ、上下方向に直線的な音の伝達経路を遮ることができ、遮音性を高めることができる。即ち、排水時だけでなく非排水時にも高い遮音性を実現できる。また、排水時は、弁体６０の比重が水より軽いため、排水部２０に水が溜まると弁体６０が水面を浮遊する。また、弁座２１に形成される切欠き部２２に水が入り込むため、弁体６０を下側から押し上げる水の浮力が生じ易くなる。これにより、排水弁１に流入する水を円滑に外部に排出できる。このように、本実施形態の構成により優れた遮音性及び排水性を両立できる排水弁１を実現できる。

また、本実施形態では、２つの切欠き部２２は平面視において弁座２１の周方向に偏在して形成されているので、排水部２０から連通路４０に向かう水の流れに偏りが生じる。これにより、水の流れが集中して弁体６０による連通路４０の閉塞を解除し易くなり、弁体６０が移動せずに水が溜まり続ける事態の発生を抑制でき、排水性をより向上させることができる。

また、本実施形態では、テーパー部３０が排出口３１に向かって傾斜を形成しているため、排出口３１から排出された水がテーパー部３０に留まることを抑制し、排水弁１の底面に水が溜まることによる排水不良を防止でき、排水性をより向上させることができる。

また、本実施形態に係る建具１００は、下枠１１４に取り付けられた排水弁１により水を外部に排出する。これにより、室内側で生じた結露水を円滑に排出できるとともに、室内から室外への音漏れ及び室外からの音の侵入を抑制できる。

上記実施形態の変形例について説明する。なお、上記実施形態と同様の構成については、同様の符号を付してその説明を省略する場合がある。

本発明の第１変形例について図１０を用いて説明する。図１０は第１変形例に係る排水弁２の正面図である。図１０において弁体６０は破線で示される。

本変形例の排水弁２は、弁箱１０と、排水部２０Ａと、弁座２１と、連通路４０と、下部筒体５０と、弁体６０と、カバー部７０とを含んで構成される。

本変形例の排水弁２は、排水部２０Ａの構成が排水弁１と異なる。排水部２０Ａの底面には、排出口３１Ａの外周から鉛直方向に延出する筒部３２Ａが形成される。この構成により、排出口３１Ａから排出された水が排水部２０Ａの平坦な下面に留まらず筒部３２Ａの下端から排水される。これにより、水の表面張力の影響を軽減でき、排水弁２の排水性が向上する。

本発明の第２変形例について図１１を用いて説明する。図１１は第２変形例に係る排水弁３の正面図である。図１１において弁体６０は破線で示される。

本変形例の排水弁３は、弁箱１０と、排水部２０Ｂと、弁座２１と、連通路４０と、下部筒体５０と、弁体６０と、カバー部７０とを含んで構成される。

本変形例の排水弁３は、排水部２０Ｂの下面の構成が排水弁１及び２と異なる。排水部２０Ｂは、底面が平坦に形成される。

以上、本発明に関する実施形態及び変形例について説明したが、本発明は、上述の実施形態及び変形例に制限されるものではなく、適宜変更が可能である。

上述した実施形態では、弁箱１０及びカバー部７０が一体的に形成され、排水部２０、弁座２１、連通路４０、及び下部筒体５０が一体的に形成されたが、弁箱１０、排水部２０、弁座２１、連通路４０、下部筒体５０、及びカバー部７０が一体的に形成される構成であってもよい。

上述した実施形態では、弁座２１に切欠き部２２が２箇所形成されたが、切欠き部２２の数は特に制限されず、１箇所であっても、３箇所以上であってもよい。また、複数の切欠き部２２が形成される場合、各切欠き部２２を弁座２１の周方向に偏在させても、周方向における各切欠き部２２の間隔が均等になるように形成させてもよい。

上述した実施形態では、ＦＩＸ窓を本発明の建具の一例として説明したが、この構成に限定されない。例えば、縦滑り出し窓、外滑り出し窓等の構成を備える種々の建具に本発明を適用してもよい。

１，２，３排水弁
１０弁箱
１１流入口
２０排水部
２１弁座
２２切欠き部
３１排出口
４０連通路
１００建具
１１４下枠
１１４ａ貫通孔

Claims

建具の枠体に配置される排水弁であって、
水が流入する流入口を有する弁箱と、
前記弁箱の内側下部に配置され、切欠き部を有する環状の弁座と、
前記弁箱の内側で前記流入口と前記弁座の間に配置され、水より比重が軽い弁体と、
前記弁箱の下部に配置され、前記弁箱に流入した水を外部に排水する排出口を有する排水部と、
前記排水部の内部に形成され、前記弁座を介して前記排出口と前記弁箱の内側を連通する連通路と、を備える排水弁。
前記弁座には、平面視において周方向に偏在するように前記切欠き部が形成される請求項１に記載の排水弁。
前記排水部は、下側に向かうにつれて狭まるテーパー状に形成され、前記排出口が最下部に位置する請求項１又は２に記載の排水弁。
前記排水部は、前記排出口の外周を囲う筒部を更に有する請求項１又は２に記載の排水弁。
建物の開口に固定される枠体と、
前記枠体内に納まる障子と、
前記枠体に形成される貫通孔に嵌合される排水弁と、を備え、
前記排水弁は、
水が流入する流入口を有する弁箱と、
前記弁箱の内側下部に配置され、切欠き部を有する環状の弁座と、
前記弁箱の内側で前記流入口と前記弁座の間に配置され、水より比重が軽い弁体と、
前記弁箱の下部に配置され、前記弁箱に流入した水を外部に排水する排出口を有する排水部と、
前記排水部の内部に形成され、前記弁座を介して前記排出口と前記弁箱の内側を連通する連通路と、を備える建具。