JP2021177050A - 排水装置およびサイフォン装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電源不要でサイフォン現象を発生可能であって、かつその構成がコンパクトで、自動で基礎内の排水を行える排水装置およびサイフォン装置を提供する。【解決手段】水が溜まる貯留部１０と、貯留部１０に配置され水位が所定高さを超えるとサイフォンが起動するサイフォン装置２０と、一端部がサイフォン装置２０に接続され他端部が貯留部１０よりも低い位置に設けられた排水領域４１に繋がる排水配管４０とを備え、サイフォン装置２０は、外側容器２１と上下方向に延在する内筒２２とを備えており、外側容器２０は、内部に水を取り込む取水孔２８を備え、内筒２２の上端部は、取水孔２８より上方で外側容器２１内に収容され、内筒２２の下端部は、排水配管４０に連通していることを特徴とする。【選択図】図１

Description

本発明は、排水装置およびサイフォン装置に関する。

近年、ゲリラ豪雨や台風など、一度に集中して大量に降った雨に起因する、浸水被害が問題になってきている。例えば、建物の例では、河川の氾濫による浸水があるが、床下浸水が起こった後は、水が引いたとしてもその基礎部に泥水が残ってしまう。その際、早期に泥水を排水できればよいが、大規模災害時には避難指示が解除されるまで放置せざるを得ず、また、帰宅できたとしても、電気が不通の場合や、ポンプ自体の調達が困難な場合には排水ポンプ等を利用できない。そのため、手作業での排水が必要となるが、居住者が高齢の場合には排水作業自体が出来ない、といった状況が問題視されている。泥水が長期に放置されたことで、カビの繁殖や支柱の腐食が起き、建物がダメージを受ける。そのため、基礎部に溜まった泥水の早期排水が可能な装置の開発が喫緊の課題となっている。

ところで、所定の空間内に溜まった水を排水できる装置として、サイフォンを利用するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。サイフォンを利用して貯水槽内に溜まった水を排水する場合には、例えば、逆Ｕ字状の管路の一端を取水孔として貯水槽側に設置し、多端を排水孔として排水槽側に設置しておく。この状態で、管路内の空気を取り除く（管路内を満水にする）ことにより、サイフォンの原理が働き、貯水槽側の水が排水槽側に排水される。特許文献１においては、サイフォン管の流路出口部において、空気吸引管とサイフォンの頂部とを連通管を介して連通させた構成により、サイフォン管の頂部内の残留空気を、ポンプ等を用いずに排除し、サイフォンの形成時間を短縮した装置が開示されている。

その他の構成としては、基礎の底面に排水管に繋がる排水孔を設けた排水装置がある。この場合、排水管からの水の逆流を防止するために、排水孔には蓋が設けられており、排水時に蓋を取り外すようになっている。

特開平５−２３１３９７号公報

特許文献１のサイフォン装置では、装置構成が大掛かりであり、建物の構造によっては設置が困難となるのが現状の課題として浮上している。一方、基礎の底面に排水管を設けた排水装置では、氾濫時に排水孔の蓋を取り外すのが非常に困難であり、排水が行われ難いという問題があった。

そこで、本発明は、前記の問題を解決するために案出されたものであり、電源不要でサイフォン現象を発生可能であって、かつその構成がコンパクトであり自動で排水を行える排水装置およびサイフォン装置を提供することを課題とする。

前記課題を解決するための本発明は、水が溜まる貯留部と、前記貯留部に配置され水位が所定高さを超えるとサイフォンが起動するサイフォン装置と、一端部が前記サイフォン装置に接続され他端部が前記貯留部よりも低い位置に設けられた排水領域に繋がる排水配管とを備え、前記サイフォン装置は、外側容器と上下方向に延在する内筒とを備えており、前記外側容器は、内部に水を取り込む取水孔を備え、前記内筒の上端部は、前記取水孔より上方で前記外側容器内に収容され、前記内筒の下端部は、前記排水配管に連通していることを特徴とする。

本発明の排水装置によれば、水位が所定高さを超えると、取水孔から取り込まれた水が内筒の上端から内筒内に流れ、内筒および排水配管内が満水になる。するとサイフォンが起動して、貯留部内の水が自動で排水される。したがって、かかる排水装置は、電源不要であるとともに蓋の取外しも不要である。さらに、構成がコンパクトであるため、排水装置の設置が容易である。

本発明の排水装置においては、前記サイフォン装置は、貯留部に対して複数設置される
ものが好ましい。このような構成によれば、複数サイフォンが起動し、水の排出量を増やすことができる。

本発明の排水装置においては、前記貯留部は、建物の基礎外に設けられた水槽にて構成されており、一端部が前記基礎の内部の空間に開口して配置され他端部が前記排水配管に繋がる連通管をさらに備えているものが好ましい。このような構成によれば、基礎から独立した水槽内（すなわち貯留部）で先ずサイフォン装置（第１のサイフォン）を起動させることができる。サイフォン装置が起動した後は、これに連通する連通管内が陰圧される。これにより、一端部から基礎内の水が連通管に吸い込まれていき、連通管から排水管へと排水され第２のサイフォンが起きる。それ以降は、この第２のサイフォンによって、基礎内の水を引き続けることができる。そこで、例えば、水槽を基礎よりも低い位置に設置することにより、一度、浸水被害が生じたとしても、サイフォン装置が起動する水位まで下がれば、基礎内から自動で排水ができる。従って、既設の建物の基礎に貯留部の設置が困難な場合であっても排水装置を設置することができる。

また、本発明の排水装置においては、前記連通管と前記排水配管とは、減圧部を介して接続されているものが好ましい。このような構成によれば、サイフォン装置から排水配管に水が流れると、連通管内の空気が吸引されて、基礎内の水が吸引されて、自動的に排水することができる。

前記課題を解決するための第二の本発明は、建物の基礎内に溜まった水を排水すべく、水位が所定高さを超えるとサイフォンが起動するサイフォン装置であって、外側容器と、上下方向に延在する内筒とを備えており、前記外側容器は、内部に水を取り込む取水孔を備え、前記内筒の上端部は、前記取水孔より上方で前記外側容器内に収容され、前記内筒の下端部は、前記外側容器の底部から下方に向かって開口していることを特徴とする。

本発明のサイフォン装置によれば、水位が所定高さを超えると自動でサイフォンが起動して排水配管を介して自動で排水される。したがって、電源不要であるとともに蓋の取外しも不要である。さらに、構成がコンパクトであるため、排水装置に利用する際に設置が容易である。

本発明に係る排水装置およびサイフォン装置によれば、電源不要でサイフォン現象を発生可能であって、かつその構成がコンパクトで、自動で基礎内の水の排水を行える。

本発明の第一実施形態に係る排水装置を示した断面図である。 本発明の第一実施形態に係るサイフォン装置を示した側面図である。 図２のＡ−Ａ線断面図である。 （ａ）〜（ｄ）は、本発明の実施形態に係るサイフォン装置のサイフォンの起動状態を示した断面図である。 （ａ）〜（ｃ）は、図４における浸水時のトラブルを加味したサイフォンの起動状態を示した断面図である。 （ａ），（ｂ）は、図４における浸水時のトラブルを加味したサイフォンの起動状態を示した断面図である。 本発明のサイフォン装置における実施例にかかる調整要因を説明するための部分断面図である。 本発明の第一実施形態の変形例に係る排水装置を示した断面図である。 本発明の第二実施形態に係る排水装置を示した断面図である。 本発明の第三実施形態に係る排水装置を示した断面図である。 本発明の第三実施形態に係る排水装置の排水配管と連通管との接続状態を示した断面図である。

本発明の第一実施形態に係る排水装置およびサイフォン装置について、図面を参照しながら詳細に説明する。本実施形態では、図１に示すように、例えば住宅のべた基礎等の床下がコンクリートで覆われた基礎２にサイフォン装置２０が設置された排水装置１を例に挙げて説明する。

本実施形態に係る排水装置１は、貯留部１０とサイフォン装置２０と排水配管４０とを備えている。貯留部１０は、サイフォン装置２０が設置される部分であって、内部に水が貯められる。本実施形態では、貯留部１０は、コンクリート製の基礎２にて構成されている。貯留部１０は、底部１１と側壁部１２とを備えており、上部が開口した有底凹状を呈している。貯留部１０の上部には、床（図示せず）が敷設されている。

サイフォン装置２０は、貯留部１０の底部１１に設置されている。サイフォン装置２０は、貯留部１０の水位が所定高さを超えるとサイフォンが自動的に起動する。図２および図３にも示すように、サイフォン装置２０は、外側容器２１と内筒２２とを備えている。外側容器２１は、サイフォン装置２０の外殻を構成するものであり、頂部２３と胴部２４と底部２５とを備えている。

頂部２３は、サイフォン装置２０の蓋部分を構成する部位であって、胴部２４の外径に嵌合するキャップ形状を呈している。頂部２３は、例えば樹脂にて構成されている。頂部２３は、内側底部が上方に向かって窪んでおり、下方に向かって開口する凹部２６（図２参照）を備えている。

胴部２４は、例えば透明な樹脂にて構成されており、内部を視認可能に構成されている。胴部２４は、上端部と下端部が開放された円筒形状を呈しており、内部に水が貯められる。胴部２４は、頂部２３の下部に気密状態で固定されており、胴部２４の上端部は、頂部２３によって覆われている。

底部２５は、サイフォン装置２０の底板部分を構成する部位であって、胴部２４の外径に嵌合するキャップ形状を呈している。底部２５は、例えば樹脂にて構成されている。底部２５は、内側上部が下方に向かって窪んでおり、上方に向かって開口する凹部２７（図２参照）を備えている。底部２５の側面（凹部２７の側部を区画する立上り壁）には、外側容器２１の内部に水を取り込む取水孔２８が形成されている。取水孔２８は、側面の周方向に所定間隔をあけて複数形成されている。取水孔２８は、断面円形を呈している。底部２５の底面には、貫通孔２９が形成されている。貫通孔２９には、内筒２２が水密な状態で挿通される。
なお、取水孔２８の形状は断面円形に限られるものではなく、楕円、角形など、種々の形状で形成されていてもよい。また、取水孔２８の成形位置については、立上がり壁でなくてもよく、底面の一部に形成されていてもよい。

内筒２２は、例えば樹脂にて構成され、円筒形状を呈している。内筒２２は、直線状の軸芯を備え、上下方向に延在するように配置されている。内筒２２は、その下端部が貫通孔２９に固定されている。内筒２２の上端部は、外側容器２１内に収容され、取水孔２８よりも上方（本実施形態では外側容器２１の内部の上端近傍であって、外側容器２１から内筒２２へ流入する水量を阻害することがない程度の上部）に位置している。内筒２２の下端部は、貫通孔２９を挿通して外側容器２１の下方に突出しており、外部で開口している。内筒２２の下端部は、貯留部１０の底面よりも低い位置に配置されている。内筒２２の下端部は、排水配管４０に連通されている。内筒２２の内部を流れる水量は、取水孔２８から外部容器２１内に取り込まれる水量を超えないように設定される。これによって、内筒２２の上端は空気を吸い込むことが無く、一度サイフォンが起きた後は、サイフォンが持続される。
なお、内筒２２の上端と外側容器２１の内部の上端との間で形成される空間量を任意で調整してもよい。例えば、底部２５に対して、内筒２２の上端の高さを下方に下げることにより、その空間量を多く取ることができ、それとは逆に前記空間量を減らしたい場合には、内筒２２の上端の高さを上方に上げるように変更する対応ができる。

排水配管４０は、サイフォン装置２０から排水された水を排水領域４１に流す配管である。排水領域４１は、貯留部１０よりも低い位置に配置されており、例えば排水桝４３にて区画されている。排水桝４３は、内部に溜まった排水を外部に排出可能な構造となっている。排水配管４０の一端部（上端部）は、サイフォン装置２０の内筒２２の下端部に接続されている。排水配管４０の上端部は、基礎２内に埋設されており、貯留部１０の底面に開口している。排水配管４０の下流側は、基礎２から外部に突出しており、排水配管４０の他端部（下端部）は、排水領域４１に繋がっている。具体的には、排水配管４０の下端部は、排水領域４１に向かって開口しており、排水配管４０から排水桝４３内に排水が流下するようになっている。なお、排水領域４１は、マンホールにて区画して、マンホール内に直接排水するようにしてもよい。
なお、排水配管４０の一端部（内筒２２に接続された上端部）以外の部分については、その内径は、内筒２２に比べて大きくとっていてもよい。内径を大きく取ることによって、例えば、基礎２から排出される汚泥の堆積や汚泥による閉塞が起き難く、また、径を大きくとることにより、堆積した汚泥の除去も行いやすい。
また、この排水配管４０の一部には、浸水時の水位上昇時に伴う、基礎２への逆流を防ぐための逆止弁（図示せず）が設置されていてもよい。

なお、上述したサイフォン装置２０の各部材の材質、および排水配管４０の各部材の材質は特定の樹脂に限定されず、金属性のものや、半透明、不透明、透明といった各樹脂材料を使用してもよい。また、頂部２３と、胴部２４と、底部２５とは、それぞれ独立した形状で説明したが、すべてが一体的、または２つの部材が一体的に形成されていてもよい。

次に、図４，図５および図６を参照しながら、本実施形態に係る排水装置１およびサイフォン装置２０のサイフォンの起動状態を説明する。まずは、図４を参照しながら、サイフォン装置２０の動作を説明する。図４の（ａ）に示すように、浸水が発生していない通常時には、貯留部１０やサイフォン装置２０内に水は溜まっておらず、内筒２２にも水は流入していない。

図４の（ｂ）に示すように、基礎２内の水Ｗの水位が上昇してくる。すると、サイフォン装置２０の取水孔２８から水Ｗが外側容器２１の内部に浸入する。水位が内筒２２の上端を超えるまでは、貯留部１０の水位と外側容器２１の内部の水位は同じとなる。

図４の（ｃ）に示すように、外側容器２１の内部の水位（貯留部１０の水位）が内筒２２の上端の高さを超えると、水Ｗが内筒２２内に流れ込み、流下する。その後、内筒２２内と排水配管４０内が満水状態となる。この状態で、冠水が引いて、排水領域４１まで水位が下がると、貯留部１０の水位は、排水領域４１の水位より高いため、サイフォン現象が発生する。そして、基礎２内の水Ｗは、サイフォン装置２０の外側容器２１の内部に取り込まれた後に、内筒２２を流下し、排水配管４０を流れて排水領域４１に排出される。

そして、図４の（ｄ）に示すように、貯留部１０の水位が内筒２２の上端よりも下がった後も、貯留部１０の水は、取水孔２８から引き揚げられ、内筒２２の上端を通過して排水領域４１に排出される。

次に図５および図６を参照しながら、より具体的な動作について説明する。図５の（ａ）に示すように、浸水が発生していない通常時には、貯留部１０やサイフォン装置２０内に水は溜まっておらず、内筒２２や排水配管４０内にも水は流入していない。
図５の（ｂ）に示すように、豪雨や台風が発生し、雨水等が基礎２を乗り越えて、貯留部１０に浸水してくると、基礎２の内部の水位が上昇してくる。すると、サイフォン装置２０の取水孔２８から水Ｗが外側容器２１の内部に侵入するが、一方で、排水配管４０の下流側は塞がっている状態にある。すると、基礎２の内外に生じる水圧差により、外側容器２１の内部に空気だまりを生じることがある。

通常、基礎２の内部の水位が外側容器２１の上端の高さを超えると、サイフォン現象が発生可能な状態となるが、前記のように基礎２の外側の水位が高いなどの要因によって、外側容器２１の内部に空気だまりを生じている場合には、サイフォン起動の待機状態となる（図５の（ｃ）参照）。

図６の（ａ）に示すように、氾濫水の減少により基礎２の外側の水位が低下し、基礎２の内部の水位による水圧が優勢となると、外側容器２１への水Ｗの侵入が進むと共に外側容器２１の内部にたまっていた空気が押し出され、水Ｗの内筒２２への越流を生じる。越流により内筒２２の内部が満水状態となるとサイフォン現象が発生し、基礎２内の水Ｗは排水配管４０を経由し、排水領域４１に連続的に排出される。

そして、図６の（ｂ）に示すように、貯留部１０の水位が内筒２２の上端よりも下がった後も、貯留部１０の水は、取水孔２８から外側容器２１の内部に引き揚げられ、内筒２２の上端を通過して排水領域４１に排出される。

次に、本発明の第一実施形態に係るサイフォン装置について、実施例１〜６を交えて詳細に説明する。
＜実施例１＞
先ず、実施例１としてサイフォン装置２０の胴部２４に、ＪＩＳ Ｋ ６７４１に規定されるＶＵ５０を用いた。内筒２２にはＪＩＳ Ｋ ６７４２に規定されるＶＰ１３を用い、頂部２３にはＶＵ５０に勘合可能なキャップを用い、また、底部２５には頂部２３と同様にＶＵ５０に勘合可能なキャップに、後加工により取水口２８および貫通孔２９を設けたものを用いた。取水口２８はφ１０ｍｍの穴を、穴の下端が底部２５の内側底面と同じレベルとなるように、均等に８か所設けた。これらの部品を図２に示すような構造に組み立て、各部品の勘合部分には必要に応じ接着等の止水を行った。この時、底部２５の内面下端から頂部２３の内面上端までの高さ（以下、有効高さとする）を１７０ｍｍとし、サイフォン装置２０とした。

サイフォン装置２０を設置する貯留部１０としては、内寸法Ｗ３００×Ｄ１００×Ｈ２５０ｍｍ（容量７．５Ｌ）のアクリル容器の底部に、前記サイフォン装置２０の内筒２２が挿入可能な貫通孔を設け、貯留部１０とした。

前記貯留部１０の底部に設けた貫通孔にサイフォン装置２０の内筒２２を挿入し、底部２５の外側底面と貯留部１０の底面を接触させ排水装置１する。必要に応じ、サイフォン装置２０と貯留部１０の接続部に接着等により固定、止水処理を行う。このとき、内筒２２の下端は貯留部１０の下端より突出した状態とした。

＜実施例２＞
実施例１のサイフォン装置２０の内筒２２をＶＰ１３に替えてＶＰ２０とした以外は、実施例１と同様である。

＜実施例３＞
実施例１のサイフォン装置２０の内筒２２をＶＰ１３に替えてＶＰ２５とした以外は、実施例１と同様である。

＜実施例４＞
実施例１のサイフォン装置２０の有効高さを２１０mmに変更した以外は、実施例１と同様である。

＜実施例５＞
実施例２のサイフォン装置２０の有効高さを２１０mmに変更した以外は、実施例２と同様である。

＜実施例６＞
実施例３のサイフォン装置２０の有効高さを２１０mmに変更した以外は、実施例３と同様である。

＜計測方法＞
まず、前記排水装置１に注水を行い、サイフォンを起動させる。次に、注水を止め、サイフォンが停止すると、外側容器２１内に残った水が貯留部１０に逆流する（この点をゼロ点とする。）。そして、サイフォン装置２０の有効高さが１７０ｍｍである実施例１〜３は新たに５Ｌの注水を行い、サイフォン装置２０の有効高さが２１０ｍｍである実施例４〜６は新たに６Ｌの注水を行い、サイフォン起動から停止までの時間を計測・記録する。以降所定量の注水を繰り返し、計１０回の計測を行う。各注水量を１０回の排水時間の平均値で除した値を流量（Ｌ／ｍｉｎ）とする。
各実施例における流路幅を示す排水装置１の断面図を図７に示し、断面図を各実施例における流量（Ｌ／ｍｉｎ）、およびサイフォン起動率の結果を表１に示す。

ここで、上記表１中の各実施例における流量、サイフォン起動率とサイフォン装置２０の構成の関係性を検証するため、サイフォン装置２０の流路面積、流路幅について記載する。

図７に示すように、流路面積をサイフォン装置２０の水平断面における通水面積とする。外側流路面積は貯留部１０から外側容器２１へ流入する際の通水面積とし、内筒流路面積は、外側容器２１から内筒２２へ流入する際の通水面積である。

流路幅をサイフォン装置２０の水平断面の中心線上の片側の幅とする。外側流路幅は貯留部１０から外側容器２１へ流入する際の流路幅とし、内径流路幅は、外側容器２１から内筒２２へ流入する際の流路幅である。

＜結果＞
実施例１〜３、および実施例４〜６の結果において、サイフォンが起動し、内筒２２の呼び径に応じ、線形的な流量の増加が得られた。
実施例１〜３におけるサイフォン起動率は内筒２２にＶＰ２０を用いた実施例２が最も高い結果となった。
内筒２２にＶＰ１３を用いた実施例１は内筒２２の内径が小さく、内筒２２に水が流入する際の勢いが弱く、内筒２２上端面より上の空間の空気を抜ききることができず、サイフォンが起動しないケースが見られた。内筒２２にＶＰ２５を用いた実施例３は内筒２２の内径が大きく内筒２２に水が流入する際の勢いは強いが、内筒２２の内径自体が大きいため、内筒２２内の満水が得られずサイフォンが起動しないケースが見られた。
ただし、実施例１、実施例３のいずれも、実施例４および実施例６のようにその有効高さを増加させたことによりサイフォン起動率の向上がみられた。これは注水量の増加で、貯留部１０の水位、圧力が上昇することにより、内筒２２への流入量が増加する為であると考えられた。

以上説明したように、本実施形態に係る排水装置１およびサイフォン装置２０によれば、貯留部１０およびサイフォン装置２０内の水位が所定高さ（内筒２２の上端高さ）を超えると自動でサイフォンが起動して、冠水が引いた後に、排水配管４０を介して排水される。したがって、かかる排水装置１は、電源不要であるとともに従来用いられていた蓋の取外しも不要である。

また、排水装置１およびサイフォン装置２０の構成がコンパクトであるため、装置の設置が容易である。
なお、単位時間当たりの排水量を確保する目的で、サイフォン装置２０は、貯留部１０に対して複数設置してもよい。排水装置１およびサイフォン装置２０の構成がコンパクトであるため、複数設置する空間を確保することが容易である。

次に、図８を参照しながら、変形例に係るサイフォン装置２０ａの構成を説明する。図２のサイフォン装置２０は内筒２２が直線形状であるのに対して、変形例のサイフォン装置２０ａは、内筒２２ａが屈曲した点で構成が異なる。

内筒２２ａは、クランク状に屈曲しており、外側容器２１の胴部２４ａに形成された貫通孔を挿通して外側容器２１の外側に突出している。サイフォン装置２０は、貯留部１０の側壁部１２の近傍に設置され、外側容器２１から突出した内筒２２ａは、側壁部１２に形成された貫通孔１３を挿通して外部に連通している。内筒２２ａの下端部には、図示しない排水配管が接続されている。なお、その他の構成については、前記実施形態と同様であるので、同じ符号を付して説明を省略する。このような構成のサイフォン装置２０ａにおいても、前記サイフォン装置２０と同様の作用効果を得ることができる。

次に、図９を参照しながら、第二実施形態に係る排水装置１ａについて説明する。かかる排水装置１ａは、サイフォン装置２０が設置される貯留部１０が、建物の基礎２とは異なる部分に形成されている。排水装置１ａは、貯留部１０とサイフォン装置２０と排水配管４０と連通管５０とを備えている。

貯留部１０は、サイフォン装置２０が設置される部分であって、建物の基礎２外に設けられた水槽１４にて構成されている。水槽１４は、例えば敷地内の庭に設けられており、基礎２の内部空間１５の底面より低い位置に形成されている。水槽１４には、上面を覆う蓋（図示せず）が設置されており、通常時は水が浸入しないようになっている。豪雨や台風が発生した際には、基礎２の内部よりも先に水槽１４内に水が溜まる。

サイフォン装置２０および排水配管４０と、排水配管４０が繋がる排水領域４１は、前記実施形態と同等の構成であるので、同じ符号を付して説明を省略する。

連通管５０は、基礎２の内部空間１５と排水配管４０とを繋ぐ接続管である。連通管５０の一端部は、基礎２の内部空間１５に開口して配置されている。連通管５０の一端部は、基礎２の内部空間１５の底面近傍に開口している。連通管５０は、基礎２の立上り部の上部を跨って外部に突出し、その先端部から下方に延出している。連通管５０の他端部（下流側端部）は、排水配管４０に接続されている。連通管５０の他端部は、排水配管４０の屈曲部に側方から接続されており、連通管５０と排水配管４０とで上下方向が逆のＴ字形状を呈している。具体的には、連通管５０と排水配管４０とは、チーズと称されるＴ字状の継手を介して接続されている。連通管５０の上端部（配管高さが最も高い位置）には、基礎２側から外部に向けて、その内部の空気を排出可能な弁装置５１が設けられている。弁装置５１は、閉弁状態となることで、連通管５０側からの逆流（すなわち連通管５０を経由して基礎２内に向けての逆流）を防止するためのものである。

本実施形態に係る排水装置１ａおよびサイフォン装置２０によれば、浸水によって貯留部１０およびサイフォン装置２０内の水位が所定高さ（内筒２２の上端高さ）を超えた後、排水配管４０による排水機能が復旧することにより、第一実施形態のサイフォン装置と同様に、自動でサイフォンが起動して、貯留部１０内の水が排水配管４０を介して排水される（第１のサイフォン）。水槽１４を基礎よりも低い位置に設置すれば、基礎２内の水Ｗの水位が低いような場合（軽度の浸水被害）であっても、水槽１４内には、サイフォン装置２０を起動させるための水Ｗを十分に貯留させることができる。そこで、水槽１４の容量としては、少なくとも連通管５０内に形成される空気だまりを吸い出し、基礎２内の水Ｗが連通管５０内を経由してサイフォンが起こる量の容量を準備すればよい。このようにして、排水配管４０に関しては、サイフォン装置２０の起動により、基礎２内の水Ｗを排水する第２のサイフォンを起動できる。

ここで、図９のような場合であれば、浸水が進行し、弁装置５１が閉弁状態となり、逆流は防止される。その一方で、水位が連通管５０の上端部を超えると、基礎２の内部空間１５内には水Ｗが溜まっていく。この際、弁装置５１を隔てて、基礎２側の連通管５０内には空気だまりが形成されている。浸水状態では、この空気だまりは抜けきらず、連通管５０によるサイフォンは発生しない。
その後に、排水機能が復旧すると、サイフォン装置２０が起動し、連通管５０内の水および空気が排水領域４１に向かって引かれていく。すると、弁装置５１から連通管５０内の空気が抜けた後、基礎２から吸い上げた水Ｗによって、連通管５０内が水で満たされ、基礎２の内部空間１５の水Ｗと排水配管４０内の水とが繋がる。すると、基礎２の内部空間１５と排水配管４０との間で第２のサイフォンが起動する。そして、内部空間１５の水Ｗは、自動的に排水領域４１に排出される。一方、水位が連通管５０の上端部を超える前に、連通管５０内を手動で負圧にし、基礎２の内部空間１５の水Ｗを吸引して、連通管５０内を満水状態にすれば、早期に基礎２の内部空間１５と排水配管４０との間でサイフォンが起動するので、基礎２の内部空間１５の冠水を抑制することができる。

以上説明したように、本実施形態の排水装置１ａにおいても、基礎２の内部空間１５の水Ｗを排水するのに、電源不要であるとともに、従来用いられていた蓋の取外しも不要である。また、排水装置１およびサイフォン装置２０の構成がコンパクトであるため、装置の設置が容易である。

また、本実施形態の排水装置１ａによれば、水槽１４を新設することで、既存の建物に追加で排水機能を設けることができる。

次に、図１０および図１１を参照しながら、第三実施形態に係る排水装置１ｂについて説明する。かかる排水装置１ｂは、第二実施形態と比較して、排水配管４０と連通管５０とを接続する構造が異なる。本実施形態では、排水配管４０と連通管５０とは、減圧部５１を介して接続されている。減圧部５１は、サイフォン装置２０によって流出する液体を利用して、基礎２内部の水を連通管５０内に引き込むためのものである。減圧部５１は、例えば、アスピレータによって構成される。ここで、アスピレータは、水の噴流によるベンチュリ効果を利用して、流体（気体や液体）を巻き込むことができるものである。本実施形態では、図１１に示すように、サイフォン装置２０の内筒２２が減圧部５１の上方から下方に向けて挿入されており、連通管５０の下流端部が減圧部５１の側方から接続されている。内筒２２の下端部は、連通管５０の下流端部の開口部高さに配置されている。なお、その他の構成については、第二実施形態と同様であるので同じ符号を付して説明を省略する。

本実施形態に係る排水装置１ｂおよびサイフォン装置２０によれば、貯留部１０およびサイフォン装置２０内の水位が所定高さ（内筒２２の上端高さ）を超えると自動でサイフォンが起動する。その後、冠水が引いて、排水領域４０まで水位が下がると、図１１の（ａ）に示すように、貯留部１０内の水が内筒２２の下端部から排水配管４０内に排出される。そして、減圧部５１の内部では、内筒２２の下端部からの水の噴流によって、連通管５０内の空気が巻き込まれ、連通管５０内が負圧となる。これによって、基礎２の内部空間１５の水Ｗが連通管５０内に吸引される。そして、図１１の（ｂ）に示すように、連通管５０内が満水状態となり、基礎２の内部空間１５の水Ｗと排水配管４０内の水とが繋がる。すると、基礎２の内部空間１５と排水配管４０との間でサイフォンが起動し、内部空間１５の水Ｗは、自動的に排水領域４１に排出される。

以上説明したように、本実施形態においても、基礎２の内部空間１５の水Ｗを排水するのに、電源不要であるとともに従来用いられていた蓋の取外しも不要である。また、排水装置１およびサイフォン装置２０の構成がコンパクトであるため、装置の設置が容易である。さらに、本実施形態では、連通管５０の上端部まで浸水が進行しない状態であっても、サイフォン装置２０のサイフォンが起動すれば、減圧部５１で連通管５０の空気が巻き込まれるので、基礎２の内部空間１５の水Ｗを排出することができる。

以上、本発明を実施するための形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜設計変更が可能である。たとえば、前記実施形態では、連通管５０は、基礎２の立上り部を跨ぐように設けているが、このような形状に限定されるものではない。基礎２の立上り部に貫通孔を形成し、連通管５０を挿通させるようにしてもよい。このようにすれば、基礎２の内部空間１５の水Ｗの排水を自動で開始する水位を、基礎２の上端部よりも低くすることができる。

また、前記実施形態の排水装置は、冠水による貯留部１０への水Ｗの侵入をサイフォン現象の呼び水としているが、サイフォンの起動はこれに限定されるものではなく、貯留部１０へ人為的に注水を行う事によってもサイフォンの起動が可能である。万一、冠水によりサイフォンの起動が発生しなかった場合や、基礎２内の浄化の為に、繰り返し注水、洗浄を行う場合において、故意に注水を行う事によっても同様な効果を得ることができる。

１，１ａ，１ｂ 排水装置
２ 基礎
１０ 貯留部
１４ 水槽
１５ 内部空間
２０，２０ａ サイフォン装置
２１，２１ａ 外側容器
２２，２２ａ 内筒
２８ 取水孔
４０ 排水配管
４１ 排水領域
５０ 連通管
５１ 減圧部（アスピレータ）

Claims (5)

1. 水が溜まる貯留部と、前記貯留部に配置され水位が所定高さを超えるとサイフォンが起動するサイフォン装置と、一端部が前記サイフォン装置に接続され他端部が前記貯留部よりも低い位置に設けられた排水領域に繋がる排水配管とを備え、
   前記サイフォン装置は、外側容器と上下方向に延在する内筒とを備えており、
   前記外側容器は、内部に水を取り込む取水孔を備え、
   前記内筒の上端部は、前記取水孔より上方で前記外側容器内に収容され、前記内筒の下端部は、前記排水配管に連通している
   ことを特徴とする排水装置。
2. 前記サイフォン装置は、前記貯留部に対して複数設置される
   ことを特徴とする請求項１に記載の排水装置。
3. 前記貯留部は、建物の基礎外に設けられた水槽にて構成されており、
   一端部が前記基礎の内部の空間に開口して配置され他端部が前記排水配管に繋がる連通管をさらに備えている
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の排水装置。
4. 前記連通管と前記排水配管とは、減圧部を介して接続されている
   ことを特徴とする請求項３に記載の排水装置。
5. 建物の基礎内に溜まった水を排水すべく、水位が所定高さを超えるとサイフォンが起動するサイフォン装置であって、
   外側容器と、上下方向に延在する内筒とを備えており、
   前記外側容器は、内部に水を取り込む取水孔を備え、
   前記内筒の上端部は、前記取水孔より上方で前記外側容器内に収容され、前記内筒の下端部は、外部の排水配管に連通する
   ことを特徴とするサイフォン装置。

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