JP2021169701A - 接続配管 - Google Patents

Abstract

【課題】逆流発生時に逆流水が上流側配管まで達することを確実に防止することが可能な接続配管を提供する。【解決手段】排水が排出される上流側配管の排出口と、前記排水が本管に流入する流入口との間を接続する接続配管であって、前記排出口は、前記流入口よりも高さが高い位置に設けられ、前記排出口と前記流入口との間には、前記流入口から前記排出口に向かって前記排水が逆流した際に管内圧力が大気圧以上に高められる圧縮空気形成空間と、前記圧縮空気形成空間の上流側に形成される逆流防止弁と、を有する。【選択図】図１

Description

本発明は、上流側配管と下流側配管との間にあって、逆流防止弁を有する接続配管に関する。

近年、気象変動による豪雨によってもたらされる短時間に発生する大量の雨水は、既存の下水道の搬送能力を超えることが多い。こうした大量の雨水は、下水道から分岐して建物等に接続される接続配管を経由して、住宅内の排水設備から建物内にあふれ出る場合がある。すなわち、水害時には、雨水の逆流によって建物内が浸水する懸念がある。

こうした本管（下水管）から建物に向けた雨水等の逆流を防止するために、例えば、特許文献１には、桝本体のインバート部の開口を閉塞する弁体を鉛直方向に支える支持部を備え、かつこの支持部を桝本体に着脱自在取付ける取付け部を有する構成とすることにより、桝本体に対して着脱が容易な逆流防止装置について開示されている。

また、例えば、特許文献２には、上流側を凸とする湾曲曲線に沿って形成される開口部を、可撓性を有する板状の弁体によって閉塞する構成とすることにより、排水管路に対して着脱が容易な逆流防止装置について開示されている。

特開２０１０−１２６８８８号公報 特開２０１６−１９９９４３号公報

しかしながら、特許文献１、２に開示された発明では、逆流防止装置そのものの配管への着脱の容易性は改善されるものの、実際に逆流が発生した場合に逆流防止を確実に行うことができない可能性がある。即ち、逆流防止装置の設置時の環境や人為的なミスなどによって、正しい姿勢での設置が行われずに、逆流防止が確実に行われないという懸念があった。

本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、逆流発生時に逆流水が上流側配管まで達することを防止することが可能な接続配管を提供することを目的とする。

本発明者は、下水道から逆流が発生する際に接続配管内の空気が圧縮され、その内圧が高まることに着目し、逆流水が弁体に到達するよりも前に、空気の圧縮力によって逆流防止弁の弁体を閉塞できることを見出した。
即ち、上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
本発明の接続配管は、排水が排出される上流側配管の排出口と、前記排水が本管に流入する流入口との間を接続する接続配管であって、前記排出口は、前記流入口よりも高さが高い位置に設けられ、前記排出口と前記流入口との間には、前記流入口から前記排出口に向かって前記排水が逆流した際に管内圧力が大気圧以上に高められる圧縮空気形成空間と、前記圧縮空気形成空間の上流側に形成される逆流防止弁と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、本管に流入する流入口から接続配管内に逆流水が浸入した場合に、圧縮空気形成空間の空間体積が狭められ、圧縮空気形成空間の空気が圧縮されて管内圧力が上昇する。これによって、逆流防止弁の弁体は、圧縮空気形成空間の管内圧力によって上流側方向に押し付けられるように応力が加わり、逆流防止弁は、逆流水の到達前に弁体によって閉塞される。これにより、逆流水が逆流防止弁よりも上流側に流入し、上流側配管を介して排水設備等に逆流水が達することを確実に防止できる。

また、本発明では、前記逆流防止弁を構成する弁体は、少なくとも前記圧縮空気形成空間の管内圧力が大気圧を超えると、前記管内圧力によって閉塞されてもよい。

また、本発明では、前記接続配管は、前記上流側配管が設けられる建物の基礎部分を貫通するように配されてもよい。

また、本発明では、前記接続配管は、前記本管の前記流入口よりも上流側で複数に分岐し、前記逆流防止弁は、分岐したそれぞれの接続配管に個別に設けられてもよい。

また、本発明では、前記圧縮空気形成空間は、前記本管の前記流入口よりも下流側の一部まで広がっていてもよい。

本発明によれば、逆流発生時に逆流水が上流側配管まで達することを防止することが可能な接続配管を提供することができる。

本発明の第１実施形態である接続配管を含む配管部分を上から見た時の断面図である。 接続配管の一端側と、上流側配管の排出口との接続部分を示す断面図である。 本発明の第２実施形態である接続配管を含む配管部分の高さ方向に沿った断面図である。 本発明の第３実施形態である接続配管を含む配管部分の高さ方向に沿った断面図である。

以下、図面を参照して、本発明の一実施形態の接続配管について説明する。なお、以下に示す各実施形態は、発明の趣旨をより良く理解させるために具体的に説明するものであり、特に指定のない限り、本発明を限定するものではない。また、以下の説明で用いる図面は、本発明の特徴をわかりやすくするために、便宜上、要部となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。

（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態である接続配管を含む配管部分を上から見た時の断面図である。
本実施形態の接続配管１０は、排水を建物１の基礎２を貫通して排出口５ａに向けて流すための上流側配管５と、本管４の排水桝３の流入口３ａとの間を接続する。即ち、接続配管１０の一端側１０ａは上流側配管５の排出口５ａに接続され、接続配管１０の他端側１０ｂは本管４を構成する排水桝３の流入口３ａに接続される。

こうした接続配管１０、および上流側配管５は、建物１の内部で発生した排水を排水桝３が設置された本管４に向けて流す配管である。接続配管１０、および上流側配管５は、例えば、全長に渡って断面円形の樹脂パイプから構成されていればよい。
なお、以下の説明では、排水の流れる方向に沿って、接続配管１０の延長方向における任意の位置から建物１側を上流側、排水桝３側を下流側と称することがある。

本実施形態の接続配管１０は、上流側配管５が建物１の基礎２を外部に向かって貫通した上流側配管５の排出口５ａに一端側１０ａが接続され、そこから９０°方向に折れ曲がって斜め下方に傾斜し、他端側１０ｂが本管４の排水桝３の流入口３ａに接続されるように配管されている。これにより、上流側配管５の排出口５ａ即ち接続配管１０の一端側１０ａは、本管４の流入口３ａ即ち接続配管１０の他端側１０ｂよりも高さが高い位置に設けられており、排水が接続配管１０の一端側１０ａから他端側１０ｂに向けて滞留することなく流れる。

なお、上流側配管５の排出口５ａと接続配管１０の一端側１０ａとが接続される部分や、本管４の流入口３ａと接続配管１０の他端側１０ｂとが接続される部分には、弾性体からなるパッキン（シール部材）を形成することも好ましい。
パッキンは、自己潤滑作用を備えるものや、その表面に潤滑剤を塗布したものも使用できる。パッキンの気密作用により、後述する圧縮空気形成空間での内圧をより高めることもできる。

本実施形態の接続配管１０には、上流側と下流側の２か所に逆流防止弁１１、１２がそれぞれ形成されている。このうち、上流側の逆流防止弁１１は、建物１の基礎２の外側近傍に設けられている。また、下流側の逆流防止弁１２は、本管４の排水桝３の流入口３ａの近傍に設けられている。

逆流防止弁１１、１２は、それぞれ下流側に向かって開く弁体１１ａ，１２ａが形成されている。こうした弁体１１ａ，１２ａは、接続配管１０に排水が流れていない時には、自重によって接続配管１０の開口断面の一部を閉塞する。また、弁体１１ａ，１２ａは、接続配管１０に排水が流れる時には、排水の水圧によって接続配管１０の開口断面の下方に隙間が生じるように回動する。
なお、弁体１１ａ，１２ａは、接続配管１０に排水が流れていない時には、自重によって接続配管１０の開口断面を閉塞するようにしてもよい。

接続配管１０に形成された逆流防止弁１１と逆流防止弁１２との間の空間は、圧縮空気形成空間１３とされている。また、逆流防止弁１２よりも下流側で排水桝３を含む空間は、圧縮空気形成空間１４とされている。即ち、圧縮空気形成空間１４は、本管４の流入口３ａよりも下流側の管路によって形成される。

圧縮空気形成空間１３は、本管４の流入口３ａから上流側配管５の排出口５ａに向かって排水が逆流した際に、逆流水の上昇によって圧縮空気形成空間１３が狭められ、管内圧力が大気圧以上に高められる。
また、圧縮空気形成空間１４は、本管４内で逆流が生じて、排水桝３の水位が上昇した際に圧縮空気形成空間１４が狭められ、管内圧力が大気圧以上に高められる。

以上のような構成の本実施形態の接続配管１０によれば、例えば、短時間豪雨などによって本管４内で逆流が生じた場合でも、逆流防止弁１１、１２に逆流水が到達するよりも前に、弁体１１ａ，１２ａの加圧による閉塞を促すことが可能になる。

例えば、逆流防止弁１２は、本管４内で逆流が生じて排水桝３の水位が上昇すると、圧縮空気形成空間１４の空間体積が狭められ、圧縮空気形成空間１４の空気が圧縮されて管内圧力が上昇する。これによって、下流側方向にしか回動しない逆流防止弁１２の弁体１２ａは、圧縮空気形成空間１４の管内圧力によって上流側方向に押し付けられるように応力が加わり、逆流防止弁１２は、逆流水の到達前に弁体１２ａによって閉塞される。これにより、逆流水が逆流防止弁１２よりも上流側に流入することを防止できる。

また、例えば、逆流防止弁１１は、本管４内で逆流が生じて、逆流防止弁１２が固形物の詰まりなどによって弁体１２ａが完全に閉塞しなかった場合において、逆流防止弁１２を超えて逆流水が上昇した場合に、圧縮空気形成空間１３の空間体積が狭められ、圧縮空気形成空間１３の空気が圧縮されて管内圧力が上昇する。これによって、下流側方向にしか回動しない逆流防止弁１１の弁体１１ａは、圧縮空気形成空間１３の管内圧力によって上流側方向に押し付けられるように応力が加わり、逆流防止弁１１は、逆流水の到達前に弁体１１ａによって閉塞される。これにより、逆流水が逆流防止弁１１よりも上流側に流入し、上流側配管５を介して建物１内の排水設備に逆流水が達することを確実に防止できる。

なお、豪雨時には、排水桝３に設けられる点検口（図示略：図１の紙面手前側）から接続配管１０内に向かって、雨水が大量に流れ込むこともある。この場合、大量に流れ込んだ雨水が圧縮空気形成空間１３に向かって逆流していくが、流れ込んだ雨水によって、圧縮空気形成空間１３内が狭められることにより、圧縮空気形成空間１３内の空気が圧縮され、管内圧力が高まる。そのため、逆流防止弁１１が閉じる方向に押し付けられ、逆流する雨水が上流側配管５に達することを防止できる。

図２は、接続配管の一端側と、上流側配管の排出口との接続部分を示す断面図である。
上流側配管５は、接続配管１０の内部まで延び、接続配管１０の内部に逆流防止弁１１が形成されている。そして、逆流防止弁１１の周囲に広がる接続配管１０の内部空間が圧縮空気形成空間１３とされている。こうした圧縮空気形成空間１３に図２中の下部から逆流水Ｗが上昇すると、圧縮空気形成空間１１の面積が狭められ、内圧の上昇によって逆流水Ｗの逆流防止弁１１への到達前に、逆流防止弁１１の弁体１１ａは上流側配管５の排出口５ａを閉塞する。

例えば、逆流防止弁１１は圧縮空気形成空間１３内に突出させるよりも、奥まった状態とすることで、空間内に高まった圧を弁体に誘導しやすくできる。これにより、逆流防止弁１１の弁体１１ａに対して圧力が加わりやすくなり、逆流防止弁１１の動作をより一層容易にする。

図２に示すように、接続配管１０の他端側１０ｂに形成された蓋体１０ｃは取り外しが可能であるため、この蓋体１０ｃを取り外して接続配管１０の内部にアクセスして、逆流防止弁１１の新規取付や掃除等の処置、交換といったメンテナンスが可能になる。

また、逆流水Ｗによる内圧上昇が大きすぎる場合は、圧縮空気形成空間１３内の内圧を逃すことができるよう、圧力開放蓋を設置することもできる。但し、この場合、圧力開放の駆動にかかる圧縮空気形成空間１３の内圧は必要最小限、逆流防止弁１１を作動させるのに十分な圧力を超えている必要がある。

（第２実施形態）
図３は、本発明の第２実施形態である接続配管を含む配管部分の高さ方向に沿った断面図である。
本実施形態の接続配管２０は、排水を建物１の基礎２を貫通して排出口５ａに向けて流すための上流側配管５と、本管４の排水桝３の流入口３ａとの間を接続する。即ち、接続配管２０の一端側２０ａは上流側配管５の排出口５ａに接続され、接続配管２０の他端側２０ｂは本管４を構成する排水桝３の流入口３ａに接続される。

本実施形態の接続配管２０は、上流側配管５の排出口５ａに接続される一端側２０ａから建物１の基礎２を斜めに下降するように貫通し、基礎２の外部において９０°方向（図２の紙面奥行方向）に折れ曲がって更に斜め下方に傾斜し、他端側２０ｂが本管４の排水桝３の流入口３ａに接続されるように配管されている。これにより、上流側配管５の排出口５ａ即ち接続配管２０の一端側２０ａは、本管４の流入口３ａ即ち接続配管２０の他端側２０ｂよりも高さが高い位置に設けられており、排水が接続配管２０の一端側２０ａから他端側２０ｂに向けて滞留することなく流れる。

本実施形態の接続配管２０には、上流側と下流側の２か所に逆流防止弁２１、２２がそれぞれ形成されている。このうち、上流側の逆流防止弁２１は、建物１の基礎２の内側に設けられている。また、下流側の逆流防止弁２２は、建物１の基礎２の外面に臨む位置に設けられている。

逆流防止弁２１、２２は、それぞれ下流側に向かって開く弁体２１ａ，２２ａが形成され、接続配管２０に排水が流れていない時には、自重によって接続配管２０の開口断面を閉塞し、接続配管２０に排水が流れる時には、排水の水圧によって接続配管２０の開口断面の下方に隙間が生じるように回動する。

接続配管２０に形成された逆流防止弁２１と逆流防止弁２２との間の空間は、圧縮空気形成空間２３とされている。また、逆流防止弁１２と接続配管２０の他端側２０ｂとの間の空間は、圧縮空気形成空間２４とされている。

圧縮空気形成空間２３は、本管４の流入口３ａから上流側配管５の排出口５ａに向かって排水が逆流した際に、逆流水の上昇によって圧縮空気形成空間２３が狭められ、管内圧力が大気圧以上に高められる。
また、圧縮空気形成空間２４は、本管４内で逆流が生じて、本管４の流入口３ａから排水が逆流した際に、逆流水の上昇によって圧縮空気形成空間２４が狭められ、管内圧力が大気圧以上に高められる。

以上のような構成の本実施形態の接続配管２０によれば、例えば、短時間豪雨などによって本管４内で逆流が生じた場合でも、逆流防止弁２１、２２に逆流水が到達するよりも前に、弁体２１ａ，２２ａを閉塞することが可能になる。

例えば、逆流防止弁２２は、本管４内で逆流が生じて排水桝３の流入口３ａから接続配管２０内に逆流水が浸入すると、圧縮空気形成空間２４の空間体積が狭められ、圧縮空気形成空間２４の空気が圧縮されて管内圧力が上昇する。これによって、下流側方向にしか回動しない逆流防止弁２２の弁体２２ａは、圧縮空気形成空間２４の管内圧力によって上流側方向に押し付けられるように応力が加わり、逆流防止弁２２は、逆流水の到達前に弁体２２ａによって閉塞される。これにより、逆流水が逆流防止弁２２よりも上流側に流入することを防止できる。

また、例えば、逆流防止弁２１は、本管４内で逆流が生じて、逆流防止弁２２が固形物の詰まりなどによって弁体２２ａが完全に閉塞しなかった場合において、逆流防止弁２２を超えて逆流水が上昇した場合に、圧縮空気形成空間２３の空間体積が狭められ、圧縮空気形成空間２３の空気が圧縮されて管内圧力が上昇する。これによって、下流側方向にしか回動しない逆流防止弁２１の弁体２１ａは、圧縮空気形成空間２３の管内圧力によって上流側方向に押し付けられるように応力が加わり、逆流防止弁２１は、逆流水の到達前に弁体２１ａによって閉塞される。これにより、逆流水が逆流防止弁２１よりも上流側に流入し、上流側配管５を介して建物１内の排水設備に逆流水が達することを確実に防止できる。

（第３実施形態）
図４は、本発明の第３実施形態である接続配管を含む配管部分の高さ方向に沿った断面図である。
本実施形態の接続配管３０は、排水を建物１の基礎２を貫通して排出口５ａに向けて流すための上流側配管５と、本管４の排水桝３の流入口３ａとの間を接続する。即ち、接続配管３０の一端側３０ａは上流側配管５の排出口５ａに接続され、接続配管３０の他端側３０ｂは本管４を構成する排水桝３の流入口３ａに接続される。

本実施形態の接続配管２０は、建物１の床板７の上側にある上流側配管５の排出口５ａに接続される一端側３０ａから、建物１の床板７から基礎２をＬ字状に屈曲して下降するように貫通し、更に基礎２の外部においてクランク状に折れ曲がって、他端側３０ｂが本管４の流入口３ａに接続されるように配管されている。これにより、上流側配管５の排出口５ａ即ち接続配管３０の一端側３０ａは、本管４の流入口３ａ即ち接続配管３０の他端側３０ｂよりも高さが高い位置に設けられており、排水が接続配管３０の一端側３０ａから他端側３０ｂに向けて滞留することなく流れる。

本実施形態の接続配管３０には、上流側に逆流防止弁３１が形成されている。逆流防止弁３１は、建物１の床板７の上側で、上流側配管５の排出口５ａに接続される部分に設けられている。

逆流防止弁３１は、下流側に向かって開く弁体３１ａが形成され、接続配管３０に排水が流れていない時には、自重によって接続配管３０の開口断面を閉塞し、接続配管３０に排水が流れる時には、排水の水圧によって接続配管３０の開口断面の下方に隙間が生じるように回動する。

接続配管３０に形成された逆流防止弁３１と本管４の流入口３ａとの間、即ち本実施形態の接続配管３０のほぼ全長に渡って、圧縮空気形成空間３３とされている。この圧縮空気形成空間３３は、本管４の流入口３ａから上流側配管５の排出口５ａに向かって排水が逆流した際に、逆流水の上昇によって圧縮空気形成空間３３が狭められ、管内圧力が大気圧以上に高められる。

以上のような構成の本実施形態の接続配管３０によれば、例えば、短時間豪雨などによって本管４内で逆流が生じた場合でも、逆流防止弁３１に逆流水が到達するよりも前に、弁体３１ａを閉塞することが可能になる。

例えば、逆流防止弁３１は、本管４内で逆流が生じて、本管４の流入口３ａから接続配管３０内に逆流水が浸入して水位が上昇した場合に、圧縮空気形成空間３３の空間体積が狭められ、圧縮空気形成空間３３の空気が圧縮されて管内圧力が上昇する。これによって、下流側方向にしか回動しない逆流防止弁３１の弁体３１ａは、圧縮空気形成空間２３の管内圧力によって上流側方向に押し付けられるように応力が加わり、逆流防止弁３１は、逆流水の到達前に弁体３１ａによって閉塞される。これにより、逆流水が逆流防止弁３１よりも上流側に流入し、上流側配管５を介して建物１内の排水設備に逆流水が達することを確実に防止できる。

なお、本実施形態において、接続配管３０が本管４の流入口３ａよりも上流側、例えば床板７の上部で複数に分岐し、複数の排水設備（図示略）からそれぞれ延びる上流側配管５に接続され、分岐した接続配管３０のそれぞれに個別に逆流防止弁３１が設けられる配管形態であってもよい。この場合でも、逆流によって圧縮空気形成空間２３の管内圧力が高まれば、分岐した複数の接続配管３０のそれぞれに形成された複数の逆流防止弁３１の弁体３１ａを全て閉塞することができる。

以上、本発明の一実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。この実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

２…基礎
３…排水桝
４…本管
１０…接続配管
１１、１２…逆流防止弁
１３…圧縮空気形成空間

Claims (5)

1. 排水が排出される上流側配管の排出口と、前記排水が本管に流入する流入口との間を接続する接続配管であって、
   前記排出口は、前記流入口よりも高さが高い位置に設けられ、
   前記排出口と前記流入口との間には、前記流入口から前記排出口に向かって前記排水が逆流した際に管内圧力が大気圧以上に高められる圧縮空気形成空間と、
   前記圧縮空気形成空間の上流側に形成される逆流防止弁と、を有することを特徴とする接続配管。
2. 前記逆流防止弁を構成する弁体は、少なくとも前記圧縮空気形成空間の管内圧力が大気圧を超えると、前記管内圧力によって閉塞されることを特徴とする請求項１に記載の接続配管。
3. 前記接続配管は、前記上流側配管が設けられる建物の基礎部分を貫通するように配されることを特徴とする請求項１または２に記載の接続配管。
4. 前記接続配管は、前記本管の前記流入口よりも上流側で複数に分岐し、前記逆流防止弁は、分岐したそれぞれの接続配管に個別に設けられることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の接続配管。
5. 前記圧縮空気形成空間は、前記本管の前記流入口よりも下流側の一部まで広がることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の接続配管。

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