JP2023012990A

JP2023012990A - 雨樋の接続構造

Info

Publication number: JP2023012990A
Application number: JP2021116824A
Authority: JP
Inventors: 舞西本; Mai Nishimoto
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2021-07-15
Filing date: 2021-07-15
Publication date: 2023-01-26

Abstract

【課題】サイフォン現象を用いて排水量を増大可能な雨樋の接続構造において、雨水のあふれ出しを抑制しながら、排水が可能な雨樋の接続構造を提供する。【解決手段】本開示の雨樋の接続構造１０は、屋根からの雨水を受ける軒樋１１と、軒樋１１から下方へ雨水を導く竪樋１２と、竪樋１２側から導入された雨水を下水排水構造側に排出する排水マス１６と、竪樋１２と排水マス１６との間に接続される横引き配管１４とを有し、竪樋１２の下端は、横引き配管１４の一端に、第１の大曲エルボ１３を介して接続され、横引き配管１４の他端には、第２の大曲エルボ１５が接続されている。【選択図】図１

Description

本開示は、サイフォン現象を用いて雨水を排水可能な雨樋の接続構造に関する。

昨今のゲリラ豪雨対応等により、高排水性能が要求される雨樋の接続構造に、サイフォン現象を用いて雨水を排水する手法がとられている。

特許文献１には、軒樋と、竪樋と、軒樋よりも下流側に配置され、竪樋の上端部に連なるエルボ（接続継手）と、縮径部を有し２つの竪樋の間に設けられたサイフォン継手とを備える雨樋システム（雨樋の接続構造）が記載されている。

特許第６８３５９９５号公報

雨樋の接続構造として、屋根等に降った雨水を下水排水構造に排水する際に、雨水を一旦地面近傍もしくは、地中に設けられた排水マスに貯留して排水を行う方法が取られる。サイフォン現象を用いて雨水を排水可能な雨樋の接続構造においては、排水量が増すことにより、竪樋での雨水の排水の勢いが大きくなるが、竪樋より下流側でその排水に見合った量を排出できないと、竪樋の上流側から雨水があふれ出す場合がある。

本開示の目的は、サイフォン現象を用いて排水量を増大可能な雨樋の接続構造において、雨水のあふれ出しを抑制しながら、排水が可能な雨樋の接続構造を提供することにある。

本開示に係る雨樋の接続構造は、雨水を、サイフォン現象を用いて排水可能な雨樋の接続構造であって、屋根からの雨水を受ける軒樋と、軒樋から下方へ雨水を導く竪樋と、竪樋側から導入された雨水を下水排水構造側に排出する排水マスと、竪樋と排水マスとの間に接続される横引き配管とを有し、竪樋の下端は、横引き配管の一端に、第１の大曲エルボを介して接続され、横引き配管の他端には、第２の大曲エルボが接続されていることを特徴とする。

本開示に係る雨樋の接続構造は、竪樋と排水マスとの間に接続された横引き配管の両端に大曲エルボが接続されることにより、サイフォン現象を用いて排水量が増した場合においても、雨水のあふれを抑制しながら、排水マスへ排水することが可能になる。

実施形態の雨樋の接続構造の全体を示す概略図である。比較例の雨樋の接続構造の一部を示す概略図である。

以下、本開示の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。以下の説明において、具体的な形状、材料、方向、数値等は、本開示の理解を容易にするための例示であって、用途、目的、仕様等に合わせて適宜変更することができる。また、以下で説明する実施形態および変形例の構成要素を選択的に組み合わせることは当初から想定されている。

図１を参照して、本実施形態の雨樋の接続構造１０の概略構造を説明する。本実施形態の雨樋の接続構造１０は、図１の上部に示すように、図示しない建物の軒先に設置された軒樋１１と、軒樋１１に接続され、雨水を下方に導く竪樋１２を有している。更に図１の下側に示すように、本実施形態の雨樋の接続構造１０は、地面３０付近と地中において、竪樋１２の下端（下竪樋１２Ｂ）と、第１の大曲エルボ１３と、横引き配管１４と、第２の大曲エルボ１５と、排水マス１６を有している。排水マス１６は下方の一端が配管１７と接続され、雨水を下水管等の下水排水構造へ排出可能に構成されている。排水マス１６は、地中に設けられるか、地面に開口する上端が蓋で着脱可能に塞がれていてもよい。尚、本実施形態の配管は、特に断りが無い限り樹脂で形成されるが、樹脂に限らず金属等で形成されてもよい。

軒樋１１は、建物の軒先に沿って設置され、屋根からの雨水を受ける樋である。軒樋１１の断面形状は、例えば略矩形をしており、上方が開放された溝を形成している。軒樋１１は、軒下に設けた樋受け金具（図示せず）によって支持されている。軒樋１１で集められた雨水は、軒樋１１の底部に設けられた排水孔（図示せず）から竪樋１２へ排出される。本実施形態の軒樋１１は、サイフォン現象を発生させ、竪樋１２の下流側を満水状態で水封し、高い排水量で雨水を送りだすように構成されている。具体的には、竪樋１２を流れる雨水が所定流量以上になると、竪樋１２内の一部に雨水が詰まることにより栓が形成される。そして、この栓の部分で高低差による負圧が生じて雨水を下側に引っ張る力が大きくなり、勢いよく雨水を流下させるサイフォン現象が発生する。

竪樋１２は、略上下方向に沿って配置され、軒樋１１から地中に設けた横引き配管１４へ雨水を導く配管である。竪樋１２は、継手（図示しない）によって複数の配管を接続して構成されてもよい。

竪樋１２は、地面３０付近において、上竪樋１２Ａと下竪樋１２Ｂによって構成されている。下竪樋１２Ｂは、竪樋１２の最下部に位置し、一部は地中に埋まっている。下竪樋１２Ｂの口径は、上竪樋１２Ａの口径の規定サイズより１サイズ大きく形成され、上竪樋１２Ａは、下竪樋１２Ｂに隙間嵌めで挿入されている。

上竪樋１２Ａは、例えば、硬質塩化ビニル管のＶＵ１２５（内径１３１ｍｍ、外径１４０ｍｍ）が用いられる。下竪樋１２Ｂは、例えば、上竪樋１２Ａより１サイズ大きな硬質塩化ビニル管ＶＵ１５０（内径１５４ｍｍ、外形１６５ｍｍ）が用いられる。これに限らず、上竪樋１２Ａ及び下竪樋１２Ｂには、ＶＰ管を用いてもよい。下竪樋１２Ｂの下端は、地中で第１の大曲エルボ１３に接続されている。

尚、本実施形態の雨樋の接続構造１０は、大型の店舗や倉庫における雨樋の接続構造に適用される場合がある。下竪樋１２Ｂは、地面付近に位置しているため、衝突等による破損のおそれがある。このため下竪樋１２Ｂは、金属で形成されていることが好ましい。

第１の大曲エルボ１３は、両端に受け口を有し、垂直方向の下竪樋１２Ｂと水平方向の横引き配管１４を接続する継手である。第１の大曲エルボ１３の両端の受け口の間は、緩やかなカーブで形成されている。第１の大曲エルボ１３によって、竪樋１２からの排水の方向が、水平方向に略９０度曲げられる。

第１の大曲エルボ１３は、サイフォン現象による排水の下流側に位置しているため、雨水の流速を低下させないことが必要である。第１の大曲エルボ１３は、両端の受け口の間が緩やかなカーブで形成されているため、下竪樋１２Ｂから流入した雨水の流速を低下させず、円滑に流動させることができる。第１の大曲エルボ１３の具体例として、例えば９０°大曲エルボ（以後、ＬＬ型エルボとも言う）が用いられる。下竪樋１２Ｂと横引き配管１４の継手にＬＬ型エルボを採用することにより、サイフォン現象を利用した勢いのある雨水が継手の内部で滞留することが無く、円滑に雨水を流動させることができる。

横引き配管１４は、竪樋１２からの雨水を排水マス１６へ導くための配管で、略水平に設置されている。横引き配管１４の一端には第１の大曲エルボ１３が接続され、他端には第２の大曲エルボ１５が接続されている。横引き配管１４は、略水平方向に設置されているので、雨水の流速を低下させないように、適切な長さに設定する必要がある。詳細は後述する。

第２の大曲エルボ１５は、第１の大曲エルボ１３と同様に両端に受け口を有する継手である。第２の大曲エルボ１５の一方の受け口は、横引き配管１４に接続されている。他方の受け口は排水マス１６の下方に向けて開口している。第２の大曲エルボ１５により、横引き配管１４からの略水平方向の雨水は、垂直方向に略９０度曲げられ、排水マスに排出される。第２の大曲エルボ１５の構造は、第１の大曲エルボ１３と同じく、両端の受け口の間が緩やかなカーブで形成されている。これによって、第２の大曲エルボ１５においても、横引き配管１４からの雨水の流速を低下させることなく、排水マス１６へ導くことが可能である。

排水マス１６は、雨水を一時的に貯留する機能を有する設備である。排水マス１６は、略直方体形状或いは略円柱形状をしている。排水マス１６に一旦貯留した雨水は、側面に接続された配管１７から下水排出構造へ排出される。

以上、説明したように本実施形態の雨樋の接続構造１０は、横引き配管１４の両端の継手として、ＬＬ型エルボ（第１の大曲エルボ１３、第２の大曲エルボ１５）を設けた点が特徴である。本実施形態の雨樋の接続構造１０は、サイフォン現象を利用して、軒樋１１から竪樋１２を介して流れてきた雨水を、第１の大曲エルボ１３によって、雨水の流れを滞留させることなく横引き配管１４に導き、更に、横引き配管１４を流れた雨水を、第２の大曲エルボ１５によって、排水マス１６へ導き、雨水を配管内に滞留させることなく排出することができる。

以下に本実施形態の雨樋の接続構造１０について、比較例と対比しながら、更に詳細に説明する。

図２に、比較例の雨樋の接続構造の地面付近の概略図を示す。本実施形態と異なる点は、第１の大曲エルボ１３と第２の大曲エルボ１５に替えて、９０°エルボ（以後、ＤＬ型エルボと言う）を用いたエルボ２１とエルボ２２を接続したことである。ＤＬ型エルボは、大曲エルボに対し、同じ呼び径で、一方の受け口の中心軸と他方の受け口の外端との中心軸に対し直交する方向の長さが小さい。これにより、ＤＬ型エルボは、大曲エルボに比べて内部を流れる流体の向きが急激に変えられる。このため、横引き配管１４の継手にＤＬ型エルボを使用すると、ＤＬ型エルボの内側の屈曲部において、水が詰まりやすくなり、竪樋１２からの雨水を円滑に流すことができず、軒樋１１へ雨水が噴き出すことがある。この理由は、以下のとおりである。下竪樋１２Ｂと横引き配管１４の継手であるエルボ２１において、雨水の流量が大きい場合には、エルボ２１の屈曲部２１ａで水が途切れ、連続して雨水を流すことができない。屈曲部２１ａで雨水が滞留すると、竪樋１２上部からの雨水により滞留が下竪樋１２Ｂの上方へ伝搬し、下竪樋１２Ｂと上竪樋１２Ａの隙間から水が噴き出す可能性がある。更に雨水の滞留が竪樋１２から軒樋１１へ伝搬して、最終的には、軒樋１１から雨水があふれ出すおそれがある。

また、横引き配管１４の排水マス１６側に接続されるエルボ２２がＤＬ型エルボの場合にも、エルボ２２の屈曲部２２ａで水が詰まりやすくなり、円滑に雨水を排出することができない。即ち、横引き配管１４の両端の継手の一方でもＤＬ型エルボを使用すると、円滑に雨水を排出することができずに、雨水があふれ出すおそれがある。

本実施形態の雨樋の接続構造１０は、横引き配管１４の両端の継手として、両端の受け口の間が緩やかなカーブで形成されたＬＬ型エルボを使用しているので、継手部分で流速の低下を抑制でき、雨水を円滑に排水マス１６まで導くことができる。

次に、図１に示す各配管の長さと排水性能の関係について説明する。横引き配管１４の各大曲エルボ１３、１５との嵌合部を除いた部分の長さをＬ１とする。第１の大曲エルボ１３の上端から竪樋１２の立ち上がり長さ（下竪樋１２Ｂのうち、第１の大曲エルボ１３との嵌合部を除いた部分の長さ）をＬ２とする。第１の大曲エルボ１３の上端から上竪樋１２Ａの下端までの長さをＬ３とする。

横引き配管１４の長さＬ１は、長いと抵抗になり流速が落ちる。従って、横引き配管１４の長さＬ１が長すぎると、下竪樋１２Ｂ（立ち上がり部分）に水が滞留し、空気と共に上竪樋１２Ａ及び下竪樋１２Ｂの隙間から水が噴き出すおそれがある。実験的に、横引き配管１４の長さＬ１は、１．５ｍ以下が好ましいことを確認している。詳細は、後述する。

下竪樋１２Ｂの直下では第１の大曲エルボ１３で水が跳ね返るため、長さＬ２が短いと、下竪樋１２Ｂと上竪樋１２Ａの隙間から水が噴き出すおそれがある。従って、下竪樋１２Ｂの長さＬ２は、０．５ｍ以上設けることが好ましい。更に好ましくは、長さＬ２は１ｍ以上設けるようにするとよい。

上述したように本実施形態の雨樋の接続構造１０は、上竪樋１２Ａの口径に対して、下竪樋１２Ｂの口径は１サイズ大きい配管として、上竪樋１２Ａを下竪樋１２Ｂ内に挿し込む構成としている。竪樋１２は、上竪樋１２Ａを下竪樋１２Ｂに差し込む構成にすることによって、熱伸縮による鉛直方向の位置ずれを吸収することができる。また、下竪樋１２Ｂを１サイズ大きい口径としているのは、上竪樋１２Ａの熱膨張による下竪樋１２Ｂの割れを回避するためである。

上竪樋１２Ａの下竪樋１２Ｂへの差し込み量（Ｌ２－Ｌ３）は、大きすぎると空気の逃げ場が無くなるので、下竪樋１２Ｂの下端から第１の大曲エルボ１３との間隔を大きくする方が良い。一方、熱伸縮で縮んだときに上竪樋１２Ａが抜けないように、０．２ｍ～０．３ｍ程度は下竪樋１２Ｂに差し込むことが好ましい。また、第１の大曲エルボ１３の上端から上竪樋１２Ａの下端までの長さＬ３は、０．３ｍ以上設けることが好ましい。詳細は、後述の実験結果の説明で述べる。

次に、上記の効果を検証するために行った実験結果を説明する。
＜実験結果１＞
横引き配管１４の長さＬ１と雨水のあふれ出しの関係について実験を行った。また、継手のエルボの種類による違いについても合わせて検証した。実施例１～５の雨樋の接続構造は図１に示す構成であり、横引き配管１４の長さＬ１のみを変えている。比較例１～６として、継手としてＤＬ型エルボを使用した図２に示す接続構造で検証した。雨水のあふれ出しの評価は、軒樋から竪樋に十分な量の水（サイフォン現象を発生する）を流したときに、軒樋に水があふれ出すか否かを評価した。表１に横引き配管の長さＬ１を変えたときの実験結果を示す。また、比較例７として、ＬＬ型エルボを使用するが横引き配管１４を省略した構成での実験結果も示す。

表１において、評価は〇、△、×として表した。〇は水のあふれ出しが無く円滑に排水できる状態である。△は水のあふれ出しの抑制効果はあるが、安定性に欠ける場合がある状態である。×は円滑に排水できず水があふれ出す状態である。表１から、継手としてＤＬ型エルボを使用した場合は、Ｌ１の長さにかかわらず、水のあふれ出しが有ることが確認された。このことより、継手として、ＤＬ型エルボではなく、ＬＬ型エルボを使用することが必要であることが分かる。更に、ＬＬ型エルボを使用した場合には、横引き配管の長さＬ１が、２ｍ以上のときに、水のあふれ出しの抑制効果が低くなった。一方、横引き配管の長さＬ１が１．５ｍ以下のときは、水のあふれ出しは確認されなかった。

以上の結果より、横引き配管の長さＬ１は、Ｌ１≦１.５ｍとすることが好ましいと言える。

＜実験結果２＞
次に、実施例６～１０を用いて、上竪樋の下端と第１の大曲エルボの間の距離Ｌ３と雨水のあふれ出しの関係について実験を行った。実施例６～１０の雨樋の接続構造は、実施例１と同様に、図１に示した構成であるが、上竪樋の下端と第１の大曲エルボの間の距離Ｌ３を変えている。雨水のあふれ出しの評価は、実験結果１と同様に、軒樋から竪樋に十分な量の水（サイフォン現象を発生する）を流したときに、軒樋に水があふれ出すか否かを評価した。表２に上竪樋の下端と第１の大曲エルボの間の距離Ｌ３を変えたときの実験結果を示す。表２の〇、△、×の意味は、表１と同様である。

上竪樋の下端と第１の大曲エルボの間の距離Ｌ３が短いと空気の逃げ場が少なくなり、水が詰まってしまう現象が発生しやすくなる。距離Ｌ３が０．２ｍ以下では、水のあふれ出しの抑制効果が低くなった。一方、距離Ｌ３が、０．３ｍ以上で、水のあふれ出しは確認されなかった。

以上の結果より、上竪樋の下端と第１の大曲エルボの間の距離Ｌ３は、０．３ｍ以上とすることが好ましいと言える。

以上説明したように、本開示の雨樋の接続構造によれば、サイフォン現象を用いて排水量が増した雨樋の接続構造において、雨水のあふれ出しを抑制しながら、排水が可能な雨樋の接続構造を実現できる。

１０雨樋の接続構造、１１軒樋、１２竪樋、１２Ａ上竪樋、１２Ｂ下竪樋、１３第１の大曲エルボ、１４横引き配管、１５第２の大曲エルボ、１６排水マス、１７配管、２１、２２エルボ、３０地面

Claims

雨水を、サイフォン現象を用いて排水可能な雨樋の接続構造であって、
屋根からの雨水を受ける軒樋と、
前記軒樋から下方へ雨水を導く竪樋と、
前記竪樋側から導入された雨水を下水排水構造に排出する排水マスと、
前記竪樋と前記排水マスとの間に接続される横引き配管と、を有し、
前記竪樋の下端は、前記横引き配管の一端に、第１の大曲エルボを介して接続され、
前記横引き配管の他端には、第２の大曲エルボが接続されている、
雨樋の接続構造。
前記横引き配管において、前記第１の大曲エルボ及び前記第２の大曲エルボに対する両端の嵌合部を除いた部分の長さは、１．５ｍ以下である、
請求項１に記載の雨樋の接続構造。
前記竪樋は、上部に設けられる上竪樋と、前記上竪樋の下部に通じる下竪樋とを有し、
前記上竪樋は、前記下竪樋に挿入されている、
請求項１または２に記載の雨樋の接続構造。
前記上竪樋の下端と前記第１の大曲エルボの上端との間は、０．３ｍ以上の間隔が設けられた、
請求項３に記載の雨樋の接続構造。
前記下竪樋に挿入される前記上竪樋の挿入長さは、０．２ｍ以上、０．３ｍ以下である、
請求項３または４に記載の雨樋の接続構造。
前記下竪樋は、金属製である、
請求項３～５の何れか一項に記載の雨樋の接続構造。