JP2703829B2 - 排水システム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、オフィスやホテル等
のビルディング等における主としてトイレ等の排水シス
テムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図４は従来のビルディングにおける２管
式排水システムを示す構成図である。２管式排水システ
ムは排水系配管と通気系配管とを有するシステムであ
る。

【０００３】図４において、１はビルディングの最上階
から各階を貫通する排水立管、２は排水立管１の下端が
接続された地上階排水横主管、３は地上階横主管２が接
続された公共下水道の下水管、４は排水立管１の上端に
接続された伸張通気管、５は伸張通気管４の通気ギャラ
リを有する大気引込み口、６は大気引込み口５が設けら
れた最上階の外壁、７はその天井、８は排水立管１の下
部から上部に沿って併設された通気立管、９は通気立管
８と排水立管１とを複数個所で接続する結合通気管、１
０は各階に設けられたトイレの大便器、小便器、洗面台
等の各種器具からの排水を排出するトラップ、１１はト
ラップ１０が接続された床上排水横枝管、１２は床上排
水横枝管１１の最上流側に設けられた床上掃除口、１３
は床上排水横枝管１１が接続されると共に排水立管１に
接続された床下排水横枝管、１４は途中階、地上階の床
下に設けられ排水立管１に接続される途中階排水横主
管、１５は床下排水横枝管１３、途中階排水横主管１４
及び地上階排水横主管２の最上流側に設けられた床下掃
除口である。なお、この床下掃除口１５及び上記床上掃
除口１２には、円板状等の蓋体がネジ込まれるように成
されている。

【０００４】１６は上記排水立管１に接続される床上排
水横枝管１１の最上流側の器具と次の器具との間から取
出し、通気立管８へ延長配管されるループ通気管であ
る。この他図示せずも各器具の器具排水管が各々接続さ
れて延長配管する各個通気・ループ通気管がある。

【０００５】次に、上記構成による２管式排水システム
に於ける排水と空気の流れの作用・動作について述べ
る。トイレ等の連立する各種器具からの排水はトラップ
１０から床上排水横枝管１１に流れ、掃除流し水や流し
台等の他の排水と床下排水横枝管１３で合流したのち、
排水立管１に流入し、各階の床下排水横枝管１３からの
流入水と衝突、乱流をくり返しながら流下水となって途
中階排水横主管１４、地上階排水横主管２に於いて垂直
から水平に移行され、下水管３へ排出される。

【０００６】この排水の流れに於いて、排水管系の管内
気圧は、管内に排水が発生すると管内空気を取込みなが
ら流下するため床上排水横枝管１２及び床下排水横枝管
１３の上流側及び排水立管１の上層階側が負圧となる。
これと共に満流となったときの床下排水横枝管１３の下
流側が正圧となり、さらに各階からの流入水と衝突、乱
流によって水塊となった流下水が管内気圧を圧縮するた
め、排水立管１の下層階が正圧となる。

【０００７】従って、排水管系全体の圧力分布は、上層
階側の排水立管１、床上排水横枝管１１及び床下排水横
枝管１３では上流側が負圧となり、途中階ではより負圧
が増大すると共に、下層階の排水立管１、床上排水横枝
管１２及び床下排水横枝管１３では正圧となり、排水立
管１の基部と途中階排水横主管１４の近傍ではより正圧
が増大する。また、途中階排水横主管１４に於いては、
瞬間的に最大正圧が発生するものの、排水が満流から層
流に変るにつれて一時的に負圧状態から徐々に略大気圧
へと変化する。

【０００８】一方、空気の流れについては、排水管内の
気圧変動を利用して前記の大気引込み口５まで延長配管
された伸張通気管４の通気ギャラリより空気を吸引す
る。この空気を排水立管１の基部より導出された通気立
管８を上昇させ、排水立管１と伸張通気管４との接続部
を経由して循環させると共に、排水立管１と通気立管８
とを連結する結合通気管９でも途中階を流下する水塊に
よって管内が閉鎖されて発生する正圧・負圧に対する空
気の排出・補給をさせている。同様に、床上排水横枝管
１１及び床下排水横枝管１３に於いても通気立管８より
取出されたループ通気管１６あるいは各器具排水枝管へ
接続される前記各個通気管より空気を吸引し、排水立管
１とで循環させるようにしている。このように、２管式
排水システムに於ける通気管の機能は、排水管内の換
気、管内の気圧を略大気圧に保持し、床上排水横枝管１
１と器具とを接続する器具トラップ１０の封水を保護す
ると共に、排水管内の臭気の逆流、害虫の侵入を防止し
て室内環境を安全、かつ衛生的に維持しようとしてい
る。

【０００９】以上の説明は、動作が略理論的に行われた
場合について述べたものであり、図４には正圧、負圧の
範囲と矢印による空気の流れが示されている。

【００１０】また、床上・床下の排水横枝管１１，１
３、途中階・地上階の排水横主管２，１４の最上流側に
設けられた床上、床下掃除口１２，１５により、排水中
に含まれる異物や経年変化によるサビ・コブ、油脂等の
堆積物や異物による詰り等を処理するようにしている。

【００１１】以上は２管式排水システムについて説明し
たが、この他の排水方式としては、上記通気立管８を省
略する１管式や排水立管１と床下排水横枝管１３とを接
続する継手に於いてバッフル、羽根リング、ガイド等の
突起を継手内に設け、各床下排水横枝管１３からの流入
水を合流させて流下水に旋回流を与えることにより、排
水立管１内に空気芯を形成し、通気管機能を代替させて
通気管の省略化を図るようにした１管式特殊排水継手方
式がある。

【００１２】また、最近では、排水立管１内に排水が発
生、流下する過程に於いて上層階が負圧となる排水特性
を利用して、伸張通気管４の大気引込み口５までの延長
配管を省略し、伸張通気管４を最上階の天井内部まで立
上げ、その頂部に負圧を利用して弁体を吸引、開口させ
て空気を補給する通気弁（ドルゴ通気弁）を補助手段と
して設ける方法もある。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】従来の２管式排水シス
テムの理論上の動作及び排水，空気の流れは上述した通
りであるが、実際には図５に於いて矢印で示すような空
気の流れが発生することになる。

【００１４】図５において、排水立管１に於ける排水
（図中１７で示す）と空気の流れは、排水量が少量のう
ちは管壁に沿うものの、増量と共に各床下排水横枝管１
３からの流入水と衝突、乱流をくり返しながら水塊とな
り、やがて気水混合状態となる。このため、排水立管１
の基部から取出される通気立管８や排水立管１と通気立
管８とを連結する結合通気管９の開口部を閉鎖させる栓
（プラグ）現象が生じる。さらに、排水立管１から途中
階、地上階に於いて水平展開される排水横主管２，１４
の脚部では跳水（ジャンピング）現象が発生して管内気
圧が異常に上昇する。この管内気圧の異常昇圧は、管内
空気の流れを阻害し、上層階の排水横枝管１１，１３、
排水立管１ではより負圧を増大して器具トラップ封水の
誘引、サイホン現象（図中１８で示す）を引起し、ま
た、下層階の排水横枝管１１，１３、上層階の排水立管
１ではより正圧を増大して器具トラップ封水の跳出し現
象（図中１９で示す）となって室内環境を悪化させるば
かりか、上記栓（プラグ）現象や跳水（ジャンピング）
現象により通気管そのものの機能を失うことがあった。

【００１５】また、前述した通気立管８を省略する１管
式や特殊継手による排水方式での排水と空気の流れにつ
いては、２管式と何等変ることがなく、通気管８を省略
する分だけより排水・通気機能が損なわれるものであ
る。また、排水立管１の上流側が負圧となる排水特性を
利用して排水立管１あるいは伸張通気管４の頂部に取付
ける通気弁（ドルゴ通気弁）を用いる場合は、その形状
から配管系の取付け箇所が天井内に限定されるほか、２
管式と同様に排水と空気の流れから必要空気量の補給不
足や換気機能の欠落から有効な手段とは言い難いもので
あり、その複雑な構造から、立管の掃除という点では致
命的な欠点を持つものであった。加えて、床上排水横枝
管１１および床下排水横枝管１３と併設されるループ通
気管１６や伸張通気管４等の配管方法については、埋設
隠蔽配管となることから、建築工事の各業種と作業が重
複し、手待ちによるムリ・ムダや施工時期が不確定とな
る等の要素から作業のムラが発生し、人手不足の折柄、
材工の高騰と相俟って経済的にもすこぶる割高となるも
のであった。

【００１６】また、各種排水管の最上流端に取付けられ
る掃除口１２，１５にあっては、非常時のみ有効とする
単一機能であり、蓋体の取外しも工具を必要とする煩し
さがあった。

【００１７】この発明は、上記のような課題を解決する
ためになされたもので、前記各種排水管の最上流端に取
付ける従来の掃除口に替えて吸気弁付掃除口を取付ける
ことにより、上層階の負圧発生の各箇所から排水系全体
にわたる必要空気量を確保すると共に、排水系の清掃も
容易に行うことのできる排水システムを提供することを
目的としている。

【００１８】

【課題を解決するための手段】この発明に係る排水シス
テムは、排水を下水管に送る排水立管と、トイレ等にお
ける各種器具等からの排水が流入する床上排水横枝管
と、上記床上排水横枝管からの排水を上記排水立管に送
る床下排水横枝管と、建造物の途中階及び地上階の排水
を上記排水立管に送る途中階排水横主管及び地上階排水
横主管とを備えた排水システムにおいて、上記床上排水
横枝管の最上流部を連立する各種器具のアフレ線より立
上げて延長配管すると共に、上記床上排水横枝管および
排水横主管の最上流部を床面まで延長配管し、各延長配
管の端部に吸気弁付掃除口を設けたものである。

【００１９】

【作用】この発明における排水システムでは、吸気弁付
掃除口により空気が補給されることによって負圧階で
は、通気立管に必要空気量が補給されるので、排水系お
よび通気系が全体的に略大気圧に保たれる。正圧階では
正圧値が低減すると共に、瞬間満流ののちに発生する負
圧も補給された空気により低減される。

【００２０】

【実施例】以下、この発明の一実施例を図について説明
する。図１に於いては、図４および図５と同一部分には
同一符号を付して説明を省略する。

【００２１】この実施例は、床上排水横枝管１１と床下
排水横枝管１３と途中階排水横主管１４および地上階排
水横主管２のそれぞれの最上流側開口部を掃除口２０と
して該掃除口２０に後述する吸気弁２２を設けると共
に、従来のループ通気管１６を省略したものである。

【００２２】即ち、上記床上排水横枝管１１は、該床上
排水横枝管１１に連立する各種器具のトラップ１０のア
フレ線１０ａよりも高い位置となる例えば器具取付場所
の壁面まで継手（図示せず）を介して立ち上げ延長配管
し、該延長配管の最上流側開口部を掃除口２０として該
掃除口２０に図２の吸気弁２２を設けたものである。

【００２３】また、上記床下排水横枝管１３と途中階排
水横主管１４及び地上階排水横主管２は、それぞれ継手
を介してそれぞれの敷設階の床面まで立ち上げ延長配管
し、該延長配管の最上流側開口部を掃除口２０として該
掃除口２０に吸気弁２２を設けたものである。なお、伸
張通気管３の大気吸込み口５に従来の通気ギャラリに代
えて吸気弁２２付の掃除口２０を設けてもよい。この場
合の伸張通気管３は、最上階のトイレ等の水回り空間の
各種器具よりの高い位置で、且つ居室内の天井近くの壁
面６ａまで継手を介して立ち上げ延長配管し、該延長配
管の最上流側開口部を掃除口２０として該掃除口２０に
吸気弁２２を同様に設ける。

【００２４】図２（Ａ）は吸気弁取付用ケースを示す断
面図であり、同図において、２１は貫通筒状のケース、
２１ａはそのケース２１の外周に刻設された雄ネジ部で
あり、この雄ネジ部２１ａは上記各延長配管の掃除口２
０に螺合させるためのものである。２１ｂはケース２１
の内周に刻設された雌ネジ部であり、この雌ネジ部２１
ｂは吸気弁２２を取り付けるためのものである。 図２
（Ｂ）は吸気弁の一実施例を示す断面図、図２（Ｃ）は
その吸気弁の正面図であり、同図に示す吸気弁２２は、
上記掃除口２０の蓋体の一部を兼ねるリング板２３と、
このリング板２３の裏面側に取り付けられた弁体保持用
の固定部材２４と、この固定部材２４に取り付けられた
シリンダ２５と、このシリンダ２５内に摺動自在に嵌入
された弁軸２７を有して上記リング板２３の中央孔部を
開閉する弁体２６と、この弁体２６を常時閉弁方向に付
勢するスプリング（付勢手段）２８とをユニット化した
構成となっている。 かかる構成の吸気弁２２は、上記リ
ング板２３の外周に刻設した雄ネジ部２３ａを上記ケー
ス２１の雌ネジ部２１ｂの螺合することによって、その
ケース２１に取り付けられる。従って、上記吸気弁２２
は、上記各延長配管の掃除口２０を開閉する開閉蓋を兼
ねている。なお、２６ａはパッキンである。

【００２５】上記構成によれば、通常の状態では弁体２
６はスプリング２８によりリング板２３に嵌合してい
る。管内が負圧になると、弁体２６が吸引力により矢印
ａ方向にスプリング２８に抗して押されて点線で示す位
置まで移動し、これに伴って軸２７が点線で示すように
シリンダ２５内に移動する。この結果、リング板２３の
中央の孔が開かれ空気が矢印ｂのように管内に流入し
て、空気が補給される。また掃除を行うときは、人手に
より弁体２６を押してリング板２３の中央の孔を開けば
よい。

【００２６】図３（Ａ）は図２（Ａ）と同一形状構成の
吸気弁取付用ケースを示す断面図、図３（Ｂ）は吸気弁
の他の実施例を示す断面図、図３（Ｃ）は図３（Ｂ）の
正面図である。この実施例による吸気弁２２は、図２
（Ｂ）のリング板２３と同様のリング板３０と、このリ
ング板３０に支軸３２を介して開閉回動自在に軸支され
た弁体３１と、上記リング板３０の裏面に一端が固着さ
れて他端が上記弁体３１の裏面に圧接する板バネ３４と
をユニット化した構成となっており、板バネ３４は上記
弁体３１を常時閉弁方向に付勢する付勢手段となってい
る。なお、３０ａはリング板３０の外周に刻設されたケ
ース２１の雌ネジ部２１ｂに螺合される雄ネジ部、３３
はパッキンである。

【００２７】このように構成された図３（Ｂ）の吸気弁
２２によると、管内正圧時の弁体３１は板バネ３４で付
勢されてリング板３０の中央孔部を閉鎖した閉弁位置に
保持されており、排水系管内に負圧が発生すると、該負
圧によって、弁体３１は板バネ３４に抗して同図中に２
点鎖線で示すように開弁する。従って、外気が矢印ｄで
示すように排水系管内に流入し、該管内に空気が補給さ
れることにより、排水系管内が略大気圧に保持される、
また、管内清掃に際しても、弁体３１を板バネ３４に抗
して押し開くだけで、工具等を格別に必要とせずに掃除
口２０を容易に開口させることができるなど、同様の作
用効果が得られる。

【００２８】次に、図２（Ｂ）及び図３（Ｂ）の吸気弁
２２が設けられた掃除口２０を有する図１の排水システ
ムの動作について説明する。 一般に排水立管系および通
気立管系の排水と空気の流れの関係において、排水立管
１の流下水に起因して発生する栓（プラグ）現象による
排水立管系の必要空気量の不足や通気立管系の空気流通
経路の遮断等に対して、負圧階では、従来の２管式排水
システムでの空気補給手段が伸張通気管４の大気引込み
口５に取り付けた通気ギャラリからの補給に限定される
が、この発明による排水システムでは、各階の床上・床
下排水横枝管１１，１３あるいは途中階排水横主管１４
などの各掃除口２０から吸気弁２２を介して排水立管１
あるいは結合通気管９を経由して通気立管８に必要空気
量が補給される。これによって、排水・通気系を全体に
亘って略大気圧に保つことができる。

【００２９】また、正圧階に於いては、正圧値を低減さ
せると共に、瞬間満流ののち発生する負圧も吸気弁付、
掃除口２０の開口部から補給される空気によって低減さ
れる。このため排水を円滑に下水管３まで排出でき、ま
た器具トラップ１０の封水を保護して室内環境を良好な
状態に維持させることができる。

【００３０】さらに、大便器、小便器、洗面器系の各床
上排水横枝管１１に従来接続されていたループ通気管１
６を省略でき、躯体工事に係わる配管スリーブ入れ、通
気ギャラリの取付けが省略でき、延長配管距離も短縮さ
れ、排水立管系の清掃を容易にすることもできる。か
つ、取付器具数と配管距離とから算出される通気立管
８、結合通気管９、伸張通気管４等の各種通気管に対し
て従来より細径化することもできる。またこれまでのよ
うに掃除口の開口に要した工具も不要となり、維持管理
を容易にするなど、機能・性能、経済的にも優れてい
る。

【００３１】特に、近年の土地高騰により、土地の有効
利用方法として超高層化、超々高層化する建物に於いて
は、その建物構造から、“舟酔い”と“トラップの封水
切れ”が問題となっているが、その解決の有効手段とな
るほか、人手不足の解消にも効果を発揮する。

【００３２】さらに、図２、図３の吸気弁については、
既存建物の排水系に取付けられる種々の掃除口に対し
て、その蓋体に替えて容易に取付けることができる。こ
のため、排水・通気系のトラブルも躯体・内装の取壊し
や配管の改修工事を不要とせず、簡単に機能・性能を向
上させることができるほか、点検、掃除等の維持管理も
容易にすることができる。

【００３３】以上にように、この発明によれば、床上・
床下排水横枝管、途中階・地上階排水横主管等の各種排
水管の最上流側にそれぞれ吸気弁付掃除口を設けたの
で、新築建物においては、トイレ等の水場廻りのループ
通気管の省略と伸張通気管の配管距離の短縮化および通
気立管の細径化を図りながら、かつ、排水・通気系の全
体に亘って空気の流れを円滑に行い、管内を略大気圧に
保持してトラップの封水を確実に保護し、このため、室
内環境を良好に維持し、さらに排水の円滑化、管内清掃
時の作業を容易にできるという効果がある。

【００３４】また、既設建物における排水・通気系配管
のトラブルに関して、これまでは排水・通気系配管の増
系、切替で対応していたが、この場合、立管収納用シャ
フトが狭く、横枝管や横主管が天井内に隠蔽されている
ため、工事の際に躯体や内装を取り壊さなければなら
ず、しかも、その補修工事が必要となって経済的に多大
の費用がかかるのみならず、人手不足の折、その改修工
事も儘ならず、場合によっては、その建物自体が使用不
能となるなど多くの問題点を抱えていたが、この発明に
よれば、既存の掃除口の蓋体に代えて吸気弁を取り付け
ることが可能となり、このため、上記従来の問題点を一
挙に解決できると共に、吸気弁取付工事も専門工に頼ら
ず簡単に行え、費用に軽微で済むなどの効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例による排水システムを示す
概略的な断面図である。

【図２】図２（Ａ）は吸気弁取付用ケースを示す断面
図、図２（Ｂ）は吸気弁の一実施例を示す断面図、図２
（Ｃ）は図２（Ｂ）の正面図である。

【図３】図３（Ａ）は図２（Ａ）と同一形状構成の吸気
弁取付用ケースを示す断面図、図３（Ｂ）は吸気弁の他
の実施例を示す断面図、図３（Ｃ）は図３（Ｂ）の正面
図である。

【図４】従来の排水システム及び理論上の空気の流れを
示す概略的な断面図である。

【図５】従来の排水システムの実際の空気の流れ及び種
々の現象を説明するための概略的な断面図である。

【符号の説明】

１ 排水立管 ２ 地上階排水横主管 ３ 下水管 １１ 床上排水横枝管 １３ 床下排水横枝管 １４ 途中階排水横主管 ２０ 掃除口 ２２ 吸気弁

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭54−149018（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−70334（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−3573（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 排水を下水管（３）に送る排水立管
   （１）と、トイレ等における各種器具等からの排水が流
   入する床上排水横枝管（１１）と、上記床上排水横枝管
   からの排水を上記排水立管に送る床下排水横枝管（１
   ３）と、建造物の途中階及び地上階の排水を上記排水立
   管に送る途中階排水横主管（１４）及び地上階排水横主
   管（２）とを備えた排水システムにおいて、上記床上排
   水横枝管、床下排水横枝管、途中階排水横主管及び地上
   階排水横主管の各最上流側開口部に吸気弁（２２）付掃
   除口（２０）を設けたことを特徴とする排水システム。