JP2023182151A - 排水装置 - Google Patents

Abstract

【課題】設備機器から排出される排水を、トイレ洗浄に二次使用する配管経路に取り付け可能な排水装置に関し、逆止め弁の清掃・メンテナンス性を向上させた排水装置を提供する。【解決手段】排水装置１は、設備機器であるトイレ手洗器１１０から排出される排水を、トイレ１５０の洗浄に二次使用する配管経路１００に取り付け可能となっている。排水装置１は開口部２３を有するケーシング２と、開口部２３を閉塞する蓋部３と、排水の逆流を防止する逆止め弁を有し、ケーシング２に着脱可能に取り付けられる挿入部材４とを備える。【選択図】図１

Description

本発明は、設備機器から排出される排水を、トイレ洗浄に二次使用する配管経路に取り付け可能な排水装置に関するものである。

シンクや手洗いボウル等、住宅や施設等の建物に設置された設備機器においては、排水口から連続する配管経路に排水トラップが取り付けられることによって、下流側からの臭気や害虫等の逆流を防止している。当該排水トラップは、排水口から排出される排水の一部を配管経路中に貯留し、満水状態とすることによって逆流を防止する水封式の排水トラップが一般的である。
一方、航空機等の乗り物に搭載された設備機器においては、真空排水による封水の引き込みや、乗り物の移動中の揺れによる封水の損失を防止するため、水封式の排水トラップではなく、封水を必要としない逆止め弁が設けられる場合がある。又、設備機器の排水口から連続する配管経路には、使用された排水をトイレ洗浄に二次使用することによって、機内に積載される水の重量を減らす構造が採用されている場合がある。

特表２０１５－５２２７２９号公報

上記設備機器からの配管経路に取り付けられた逆止め弁に対し、長期の使用によってゴミ等が堆積すると、流量の減少や、堆積したゴミによって経路を閉塞することができずに逆流防止効果が消失する恐れがある。しかし、逆止め弁は配管経路から取り外すことができず、清掃・メンテナンスを行うことは困難であった。

本発明は上記問題に鑑み、逆止め弁の清掃・メンテナンス性を向上させた排水装置を提供する。

第一の発明は、設備機器から排出される排水を、トイレ洗浄に二次使用する配管経路に取り付け可能な排水装置であって、
開口部を有するケーシングと、
前記開口部を閉塞する蓋部と、
排水の逆流を防止する逆止め弁を有し、前記ケーシングに着脱可能に取り付けられる挿入部材とを備えることを特徴とする排水装置である。

第二の発明は、前記配管経路は、
設備機器から排出される排水を貯留する貯水タンクを具備し、
前記排水装置は、
前記設備機器から前記貯水タンクまでの間の前記配管経路に取り付けられることを特徴とする請求項１に記載の排水装置である。

第三の発明は、前記設備機器は乗り物に搭載されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の排水装置である。

第四の発明は、前記逆止め弁は、
前記挿入部材に固定される軸部と、
前記軸部の周囲に延設され、排水が流れる流路を閉塞する開閉部とが形成されたアンブレラ弁であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の排水装置である。

第五の発明は、前記逆止め弁は、
前記挿入部材に固定される軸部と、
前記軸部の周囲に延設され、排水が流れる流路を閉塞する開閉部とが形成されたアンブレラ弁であることを特徴とする請求項３に記載の排水装置である。

第六の発明は、前記逆止め弁は、
対向する壁面が当接することによって排水が流れる流路を閉塞する開閉部が形成されたメンブレン弁であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の排水装置である。

第七の発明は、前記逆止め弁は、
対向する壁面が当接することによって排水が流れる流路を閉塞する開閉部が形成されたメンブレン弁であることを特徴とする請求項３に記載の排水装置である。

本発明は挿入部材がケーシングに着脱可能に取り付けられ、当該挿入部材が逆止め弁を有する。これにより、逆止め弁を配管経路から着脱可能にし、清掃や交換等のメンテナンス性が向上する。

設備機器及び配管経路を示す参考図である。 第一実施形態に係る排水装置を示す断面図である。 第一実施形態に係る排水装置を示す分解図である。 第一実施形態に係る排水装置が流路を開放した状態を示す参考図である。 第二実施形態に係る排水装置を示す断面図である。 第二実施形態に係る排水装置を示す分解図である。 第二実施形態に係る排水装置が流路を開放した状態を示す参考図である。

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。尚、以下に記載する発明は実施形態の理解を容易にするためのものであり、これによって発明が制限して理解されるものではない。

１．第一実施形態
図１を用いて本発明の排水装置１が取り付けられる配管経路１００について説明する。尚、本実施形態の設備機器は航空機に搭載されたトイレ手洗器１１０である。又、配管経路１００は設備機器であるトイレ手洗器１１０の排水口１１３から排出された排水がトイレ１５０に至るまでの流路であって、第一配管１２０、貯水タンク１３０、第二配管１４０、トイレ１５０を具備している。又、トイレ１５０は真空排水によって内部の排水や汚物を排出する。

トイレ手洗器１１０は使用者が手等を洗浄する設備機器であって、水栓１１１からの排水を受けるボウル１１２と、ボウル１１２の底面に形成された排水口１１３とを備える。
排水口１１３はボウル１１２に吐出された排水を排出する開口であり、下流に配置されたトイレ１５０に向けて配管経路１００が連続している。又、排水口１１３には大型のゴミ等を捕捉するための捕集部（図示せず）が配置されている。

第一配管１２０は排水口１１３から排出された排水が内部を流れる流路を有する中空の管体によって形成されており、上流側端部はトイレ手洗器１１０に接続され、下流側端部は貯水タンク１３０に接続されている。又、第一配管１２０の途中には排水装置１が取り付けられている。

貯水タンク１３０は上流側に第一配管１２０が連結されており、トイレ手洗器１１０の使用により排出された排水を内部に貯留可能となっている。又、貯水タンク１３０は下流側においてトイレ１５０へと続く第二配管１４０が連結されている。

第二配管１４０は排水が内部を流れる流路を有する中空の管体によって形成されており、上流側端部は貯水タンク１３０に接続され、下流側端部はトイレ１５０に接続されている。又、第二配管１４０の途中には貯水タンク１３０内に貯留された排水をトイレ１５０へと圧送するためのポンプ１４１と、トイレ１５０からの汚水の逆流を防止するための弁１４２が取り付けられている。
ポンプ１４１は、通常時は閉栓して貯水タンク１３０内に排水を溜めると共に、作動時のみ開栓して貯水タンク１３０内の排水を圧送するように構成されている。

図２及び図３に示すように、排水装置１は第一配管１２０に取り付けられ、ケーシング２と、蓋部３と、挿入部材４とを備える。又、挿入部材４は弁体５と弁座４５から成る逆止め弁を有する。

ケーシング２は半透明の硬質樹脂から成る略円筒状の継手であって、上流側端部及び下流側端部には、それぞれ第二配管１４０と接続される流入口２１と流出口２２を有する。又、ケーシング２の側面には開口部２３が形成されており、内部には挿入部材４及び弁体５を収納する収納部２４が形成されている。
開口部２３はケーシング２の側面において開口されており、端部には拡径部２３１が形成されている。又、拡径部２３１には内側に向けて凸部２３２が等間隔に４箇所突設されている。
収納部２４は開口部２３から連続し、ケーシング２の内部に形成された空間であり、挿入部材４が収納可能となっている。又、収納部２４は上流側端部において、後述する挿入部材４に形成された第一傾斜部４１と合致する第二傾斜部２４１と、第二傾斜部２４１と対向する位置に形成されたガイド面２４２を有する。第二傾斜部２４１は第一傾斜部４１と略同一の角度で傾斜し、開口部２３から対向する壁面（図２における右方）に進むにつれて、下流側端部へ向かう様にして傾斜している。ガイド面２４２は上記第二傾斜部２４１と対向する位置に形成され、開口部２３から対向する壁面に進むにつれて、上流側端部へ向かう様にして傾斜している。即ち、第二傾斜部２４１とガイド面２４２との間は、開口部２３から対向する壁面に進むにつれて暫時狭くなっている。

蓋部３は開口部２３の内径と略同一の外径を有する円形の蓋体であって、開口部２３の内周と対向する外周面において、凸部２３２と係合する溝部３１が形成されている。
溝部３１は蓋部３の周方向に沿って凹設されており、端部には図示しない係止部が形成されている。ここで、溝部３１内に凸部２３２が配置された状態で蓋部３を時計回りに回動させると、溝部３１の内部を凸部２３２が相対的に移動する。そして、凸部２３２が係止部に当接すると、蓋部３は開口部２３に固定されるとともに、開口部２３を閉塞可能となっている。
嵌合部３２は鍔部が全周に亘り形成された円形であり、挿入部材４と回動可能に連結されている。
把持部３３は使用者によって把持される取手であり、蓋部３が開口部２３に固定された状態において、ケーシング２より露出する。

挿入部材４は収納部２４に収納される部材であって、逆止め弁を構成する弁体５を有する。又、挿入部材４は上面において、前記第二傾斜部２４１と合致する第一傾斜部４１が形成されており、下面において、前記ガイド面２４２と合致する被ガイド面４２が形成されている。尚、第一傾斜部４１には、第二傾斜部２４１と水密に当接するパッキンが嵌着されている。
通水部４３は第一傾斜部４１と被ガイド面４２を貫通するように形成された円形の開口であり、挿入部材４が収納部２４に収納された状態において、流入口２１及び流出口２２と中心軸が合致し、排水を通過させる流路を形成する。又、通水部４３は中心に固定部４４が形成されている。
固定部４４は後述する弁体５を支持する小孔であり、後述する弁体５の軸部５１と略同径となっている。
弁座４５は挿入部材４の下流側（図２における下面）において、通水部４３の周縁全周に亘り形成され、流路が閉塞される際に、弁体５の開閉部５２が当接する。
爪部４６は端部が内向きに突出する爪状であり、蓋部３と嵌合した状態において、蓋部３と挿入部材４が相対回転可能となるように部材同士を連結する。

弁体５はゴムやシリコン等の弾性素材より成る断面視略Ｔ字を成し、挿入部材４に固定される軸部５１と、軸部５１の周囲に延設された開閉部５２とが形成されたアンブレラ弁である。
軸部５１は固定部４４と略同一の外径を有し、一端には開閉部５２が形成されている。
開閉部５２は軸部５１の端部より外側に向けて延設された厚さ約１ｍｍ以下の薄膜であって、弁体５が挿入部材４に取り付けられた状態において、全周に亘り弁座４５と当接し、通水部４３を閉塞する。

上記排水装置１は、弁体５が弁座４５に当接し、通水部４３を閉塞することによって逆止め弁としての逆流防止効果を奏する。

上記排水装置１は、以下の様に組み立てられる。

まず、ケーシング２の流入口２１及び流出口２２に対して第一配管１２０を挿入するとともに、ケーシング２と第一配管１２０とを接着により固定する。尚、当該固定方法は接着による固定以外にも、螺合や嵌合等どのような方法であっても良い。
次に、弁体５の軸部５１を固定部４４に挿入し、挿入部材４に対して弁体５を取り付ける。この時、開閉部５２は全周に亘り当接し、通水部４３は閉塞された状態となる。
次に、蓋部３の嵌合部３２と挿入部材４の爪部４６とを嵌合させる。この時、蓋部３と挿入部材４は相対回転可能に連結する。
次に、挿入部材４をケーシング２に挿入する。この時、第一傾斜部４１と第二傾斜部２４１がパッキンを介して当接することによって、ケーシング２と挿入部材４とが水密に連結される。又、挿入部材４は被ガイド面４２がガイド面２４２によって支持されることによって、第一傾斜部４１と第二傾斜部２４１が離間することが防止されている。又、弁体５はケーシング２内の流路の中心に配置され、流入口２１と流出口２２と軸部５１の中心軸が合致する。
最後に、蓋部３の外周に形成された溝部３１に対し、開口部２３に形成された凸部２３２を合致させた状態で蓋部３を時計回りに回動させることにより、蓋部３及び挿入部材４がケーシング２に対して取付固定されると共に、開口部２３は蓋部３によって閉塞される。

次に、配管経路１００に対する排水の流れと排水装置１の動作について説明する。

まず、排水装置１に対して上流側からの排水の流入が無く、下流側からも空気・排水等の逆流が生じていない状態において、弁体５は自身の弾性によって開閉部５２が弁座４５に対して全周に亘り接触している。これによって、通水部４３が閉塞され、下流側からの空気・排水等が排水口１１３より逆流することを防止している。
ここで、設備機器であるトイレ手洗器１１０が使用されると、水栓１１１からの排水が排水口１１３より排出される。上記の通り、排水口１１３は第一配管１２０と連続しており、排出された排水は第一配管１２０を通り、流入口２１より排水装置１へと流入する。又、排水装置１に流入した排水は上流側より弁体５の開閉部５２に当接し、図４に示すように、開閉部５２を下流側に向けて弾性変形させる。この時、開閉部５２が弁座４５から離間することによって流路が開放され、排水が通過する。通水部４３を通過した排水は流出口２２より第一配管１２０を通じて貯水タンク１３０へと排出される。尚、排水の排出が完了すると、弁体５は自身の弾性によって開閉部５２が再び弁座４５に当接し、流路を閉塞する。
貯水タンク１３０へ排出された排水はタンク内に貯留され、第二配管１４０を通じてトイレ１５０の洗浄に二次使用される。尚、第二配管１４０の途中にはポンプ１４１が取り付けられており、貯水タンク１３０内の排水は当該ポンプ１４１によって圧送される。
ポンプ１４１が作動する等により配管経路１００内が負圧になると、当該負圧に対応して排水装置１の開閉部５２が弁座４５から離間し、排水口１１３から吸気を行うことで配管経路１００内の気圧は外気圧と等しくなる。吸気が完了し、貯水タンク１３０内の気圧が外気圧と等しくなると、自身の弾性によって弁部材５の開閉部５２が再び弁座４５に当接し、流路を閉塞する。

上記排水装置１は、蓋部３を反時計回りに回動させ、蓋部３を開口部２３より引き抜くことで蓋部３と挿入部材４と弁体５をケーシング２から取り外し、清掃やメンテナンスを行うことが可能となっている。即ち、弁体５に堆積したゴミの除去や、長期使用によって劣化した弁体５の取り替えを行い、堆積したゴミに起因する流量の減少や、弁体５の劣化による逆流防止効果の消失等を防止することができる。
又、蓋部３と挿入部材４を取り外し、流入口２１及び流出口２２から第一配管１２０の内部を清掃することも可能である。このようにすることで、配管経路１００内に堆積するゴミの除去を行うことができる。

本発明の第一実施形態は以上であるが、本発明の排水装置１によれば、ケーシング２に対して各部材を着脱可能に取り付けることによって、清掃・メンテナンス性が向上する。又、蓋部３を回動させ、引き抜くだけで蓋部３、挿入部材４、弁体５の取り外しが可能となることから、清掃・メンテナンスを容易に行うことができる。

２．第二実施形態
次に、第二実施形態について、図５及び図６を用いて上記第一実施形態との相違点を中心に説明する。
第一実施形態において、弁体５は断面視略Ｔ字状のアンブレラ弁であり、その開閉部５２は軸部５１の端部より外側に向けて延設された薄膜状であったが、第二実施形態において、弁体５は内部に排水の流路を形成する筒状であって、対向する壁面５３同士が当接することによって排水が流れる流路を閉塞する開閉部５２が形成されたメンブレン弁である。
壁面５３は下流側に向けて漸次近接し、当該壁面５３同士が当接することによって開閉部５２を一端側に形成している。又、開閉部５２は壁面５３同士が当接した状態で下方に向けて延設されており、下流側からの臭気や害虫の逆流を防止する。
被固定部５４は弁体５の他端側において内周面に凹設された溝状であり、挿入部材４の固定部４４に嵌着されることによって固定される。尚、本実施形態において、挿入部材４の固定部４４は被固定部５４の形状に合わせて形成された外向きの鍔状となっている。

上記弁体５が取り付けられた排水装置１に対して上流側からの排水の流入が無く、下流側からも空気・排水等の逆流が生じていない状態において、弁体５は自身の弾性によって流路を閉塞している。ここで、設備機器であるトイレ手洗器１１０が使用されると、第一配管１２０を通り、排水装置１へ排水が流入すると、流入した排水が通水部４３を通り弁体５に流入し、内側から開閉部５２を外側に向けて押し広げる。この時、壁面５３同士が離間することによって流路が開放され、排水が通過する。尚、排水の排出が完了すると、弁体５は自身の弾性によって壁面５３同士が当接し、開閉部５２によって流路を閉塞する。
又、本実施形態の排水装置１も、配管経路１００内が負圧になった際には第一実施形態と同様に弁体５が開弁して排水口１１３から通気を行い、配管経路１００内の圧力を外気圧と等しくすることができる。
又、第一実施形態、第二実施形態は共に乗り物に搭載された設備機器である。従って、外気との圧力差によって下流側からの引き込みが生じる場合があるが、この場合も、弁体５が開弁して排水口１１３から通気を行い、配管経路１００内の圧力を外気圧と等しくすることができる。

３．その他の実施形態
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変形を加えても良い。
例えば、上記第一実施形態において、設備機器は航空機に搭載されていたトイレ手洗器であったが、船舶、車両、電車その他の乗り物であっても良い。又、設備機器はトイレ手洗器に限られるものではなく、キッチンその他の設備機器であっても良い。
又、排水装置１が取り付けられるのは第一配管１２０に限られるものではなく、貯水タンク１３０や第二配管１４０に取り付けられても良い。

１ 排水装置
２ ケーシング
２１ 流入口
２２ 流出口
２３ 開口部
２３１ 拡径部
２３２ 凸部
２４ 収納部
２４１ 第二傾斜部
２４２ ガイド面
３ 蓋部
３１ 溝部
３２ 嵌合部
３３ 把持部
４ 挿入部材
４１ 第一傾斜部
４２ 被ガイド面
４３ 通水部
４４ 固定部
４５ 弁座
４６ 爪部
５ 弁体
５１ 軸部
５２ 開閉部
５３ 壁面
５４ 被固定部
１００ 配管経路
１１０ トイレ手洗器
１１１ 水栓
１１２ ボウル
１１３ 排水口
１２０ 第一配管
１３０ 貯水タンク
１４０ 第二配管
１４１ ポンプ
１４２ 弁
１５０ トイレ

Claims (7)

1. 設備機器から排出される排水を、トイレ洗浄に二次使用する配管経路に取り付け可能な排水装置であって、
   開口部を有するケーシングと、
   前記開口部を閉塞する蓋部と、
   排水の逆流を防止する逆止め弁を有し、前記ケーシングに着脱可能に取り付けられる挿入部材とを備えることを特徴とする排水装置。
2. 前記配管経路は、
   設備機器から排出される排水を貯留する貯水タンクを具備し、
   前記排水装置は、
   前記設備機器から前記貯水タンクまでの間の前記配管経路に取り付けられることを特徴とする請求項１に記載の排水装置。
3. 前記設備機器は乗り物に搭載されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の排水装置。
4. 前記逆止め弁は、
   前記挿入部材に固定される軸部と、
   前記軸部の周囲に延設され、排水が流れる流路を閉塞する開閉部とが形成されたアンブレラ弁であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の排水装置。
5. 前記逆止め弁は、
   前記挿入部材に固定される軸部と、
   前記軸部の周囲に延設され、排水が流れる流路を閉塞する開閉部とが形成されたアンブレラ弁であることを特徴とする請求項３に記載の排水装置。
6. 前記逆止め弁は、
   対向する壁面が当接することによって排水が流れる流路を閉塞する開閉部が形成されたメンブレン弁であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の排水装置。
7. 前記逆止め弁は、
   対向する壁面が当接することによって排水が流れる流路を閉塞する開閉部が形成されたメンブレン弁であることを特徴とする請求項３に記載の排水装置。

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