JP3515785B2 - 水平流出オイル密封保存排出臭気トラップ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この出願は、オイル密封保存臭気トラップに関する、
米国特許出願第08/548,281号（1995年10月25日出願）及
びPCT出願第PCT/US95/16064号（1995年12月11日出願）
の一部継続出願である。

技術的分野 この発明は水気のない男性用小便器、反蒸発フロア排
出トラップ等に関するものであり、それは特に、密封剤
維持力を長くすること、そして高圧力の水排出への保護
のためのオイル密封剤臭気トラップの内部構造を改善す
ることに焦点をあてている。

発明の背景 水源保護に対する強調が増すにつれ、水の量を極力減
らすように設計されたトイレや男性用小便器に新たに関
心が集まっている。人口が増すにつれ、尿処理や排水が
過度になってきているからである。

公衆衛生規則によると、排水システムに生じる気体や
臭気を密封する男性用小便器が必要とされる。これは、
よく知られているＰ−トラップやＳ−トラップで従来は
達成されてきた。これらによると、密封は、排出された
水の残余部分により密封がなされる。この密封は、トラ
ップを越えて、排水管から下水道において、効率的に閉
まるようになっている。しかし、上昇する液体の表面
は、ユーザー環境と自由にコミュニケートする。それに
より、トラップが、頻繁な排水による尿の残余がなくな
るようにし、トラップ内の液体から不快な臭気をなくす
ためである。それ故に、大量の水が、これらの従来の男
性用小便器で排水することにより消耗される。特に何年
もにわたって米国で水が安くて、そして豊富であった
時、従来の男性用小便器やトイレは、挑戦されない専売
業だったのである。しかしながら、最近はいっそう、水
源の欠乏により環境への懸念が新たに現れ、水源保存の
意識が増してきたのであるが、これは、低排水トイレの
導入より明らかである。

水源のコストが増加し、予算が苦しくなるにつれて、
実行可能な水気のない男性用小便器システムの見込み
は、政府機関や、都市や州や刑務所、レクリエーション
機関や公園等といった機関にとって、非常に魅力的なも
のとなるのである。水オイル密封臭気トラップを使用し
た水気のない男性用小便器が可能になるのである。しか
しながら、当発明者はそのような男性用小便器を可能に
する鍵となる要因は、維持管理を容易にすることである
ことを発見した。そしてこれは、液体密封剤の寿命に大
きく左右され、またその寿命は代わって臭気トラップの
内部構造に関連していることも発見したのである。それ
で、当発明者は、改善は、通常の状態における消耗の速
度と、高圧力な排水による密封剤の膨大なロスに対する
対策の両方において改善されることが好ましいと認識し
ている。密封剤ロスに対する保護は、規定されているわ
けではないが、必要上起こりうることなのである。

この発明においては、排水をしないフロア配水管また
は反蒸発フロア配水管のためのオイル密封剤臭気トラッ
プを改善させることが焦点である。このような改善され
たトラップは、配水管におけるＰトラップの必要性を排
除するという規定を満たすだけではない。これは、米国
の衛生基準に沿うものであるが、経済的でもあり、イン
ストールが容易でパフォーマンスは能率的で信頼度が高
いし、維持管理が比較的容易である。このトラップのも
っと特定な特徴は、油気のある液体密封剤の消耗に関す
ることである。トラップを密封剤の逃避を大幅に防ぐよ
うな構造にすることを目的とし、これは、排水通路に浮
揚している密封剤の小滴を密封剤の中心に戻すことによ
り可能である。

また、臭気トラップが常設の下水末端配管設備に設置
・取り外しが容易にできるようなデザインにすることも
目的としている。

さらに、臭気トラップが高圧の排水によって生じる密
封剤のロスを防ぐデザイン・構成とすることも目的であ
る。

今までの技術に関する言明 臭気トラップを形成するためにトイレにオイルを使用
することは、ドイツ特許番号121356（Beck他）、また、
米国特許番号1,050,290（Posson）および4,028,747（Ne
wton）の中で発表されている。

その他にもオイル密封トラップはドイツ特許番号2816
597.1およびスイス特許番号606,646（Ernst）でも公表
されており、SYSTEM−ERNSTという商標で具現化されて
いる。

ドイツ特許番号2816597.1は、オイル密封剤の維持を
可能とする、し尿処理システム用の下水配管内に設置し
たオイル密封トラップを示すものと考えられる。参考'5
97は、トラップをエントリーと排水部分に分断している
大型の垂直遮断装置と、大型の垂直遮断装置に隣接する
エントリー部分の内部オープニングを示していると考え
られる。さらに、参考'597は、トラップのフロア部分の
下に伸びている過剰流出スタンド・パイプを示すものと
思われる。

無水便器用の統合円筒状カートリッジ臭気密閉は、当
発明者により、米国特許申請08/052,668（1993年４月27
日受理）、およびその継続としての08/512,453（1995年
８月８日受理）において、下方に伸びる管状垂直分断壁
が付いたキャップパーツを装備したオイル密封同軸edge
−entryトラップの部門で、共同発明として発表され
た。

無水便器用のオイル密封トラップに関して鍵となる要
素は、通常使用した状態で、使用期間と頻度を考慮した
上での密封剤の消耗量である。これに関連しているの
は、不必要ではあるが不可避の高圧排水という異常な状
態から生じうる密封剤の部分的あるいは完全なロスであ
る。最近のオイル密封臭気トラップには以前のものと比
べると大幅に改良されたものもあるが、上述の密封剤保
存という点に関しては、さらなる改善が必要である。

しかし、これらの改善は、当発明により実現される。

発明の陳述 前述した目標やその他の目標は、統合プラスチックオ
イル密封臭気トラップの本発明において達成されてい
る。これは、トラップから液体が垂直に流出するという
従来の型とは異なり、液体の流出経路の相当部分が全般
的に水平で、密封剤小滴が漂流のために密封剤の中心地
へ向かって上方に戻っていく（直接または傾斜した遮断
設定により）ように特別にデザインされているのであ
る。このように、密封剤が排水管へ向けて逃避すること
を大部分防ぐのである。

臭気トラップは二つのプラスチック・パーツにより経
済的に造ることができるように設定されている。その二
つのパーツとは主要コンパートメント・パーツとキャッ
プ／遮断パーツであり、プラスチックから形成すること
ができ、熱接合により、取り替え可能な円筒状カートリ
ッジとして設定されたユニットに接合することができ
る。そのカートリッジは、密封剤により満たされてお
り、輸送用のステッカーにより密封されている。インス
トールする際には、カートリッジをインストールし、ス
テッカーをはずすだけでよいのである。

必要な維持管理（つまり密封剤の点検と補充）は、も
し必要ならばユニットを設置したまま実行することがで
きる。

カートリッジは、手で容易に挿入することができるよ
うな形になっており、覆いにより供給される窪みに摩擦
させながら挿入できる。この覆いはホストの配管の部分
として便器またはフロア配管へインストールできる。配
管の洗浄または取り替えのためには、臭気トラップは特
別な簡易道具によりはずすことができる。

エントリー・コンパートメントの形は、シェルターの
部分となっているが、これは、高圧力の排水の場合に一
時的に密封剤が置き換えられる場所となり、それによ
り、異常な密封剤のロスを防ぐのである。

図面の簡単な説明 本発明に関する前述の目標や他の目標、特徴や利点に
ついては、添付された図の次の描写によって、よりよく
理解できる。

図１は、オイル密封による同軸臭気トラップの断面図
である。

図1Aは、図１の左半分を示す機能的ダイアグラムであ
る。

図２は、主に水平流出法を用いる本発明の原則を表わ
した機能的ダイアグラムである。

図３と４は、本発明に係るedge−entry同軸トラップ
構造におけるふたつの異なる遮断設定を表した機能的ダ
イアグラムである。

図５〜８は、本発明に係るcenter−entry臭気トラッ
プ構造における異なる遮断設定を表した機能的ダイアグ
ラムである。

図９は、center−entry円筒状臭気トラップ・カート
リッジの立体図である。

図10は、本発明における水平流出臭気トラップ・カー
トリッジの実施例の立体断面図である。これには、円筒
状容器と、垂直および水平遮断部分を有する非同軸内部
設定およびオフセット管状配管スタンドがある。

図11は、図10に基づいたもので、平坦分割配管スタン
ドを含めた、別の視点からの図である。

図12は、本発明の好適な実施例の断面図で、図10また
は図11と似ているが、漂流した密封剤をさらに回復する
ために傾斜された底部遮断部分を含めている。

図13は、本発明の他の好適な実施例の断面図である。

図14は、臭気トラップが導入されている、壁設置便器
の例である。

図15〜18は、図13の好適な実施例の構想図である。図
15はその上層部分の底面図であり、図16は中間部分の斜
視図で、図17は底部の斜視図（中間および上層部は点線
で表されている）で、図18はこの実施例に含むことので
きるプラッグ・ハンドル部分の斜視図である。

発明の詳細な説明 図１は前述の発明のedge−entryトラップ設定を用い
た臭気トラップ10Aの中間部断面図で、円筒状カートリ
ッジとして設定されている。

臭気トラップ10Aは、主要液体容器14を有しており、
これは、外部壁から内部壁へ延長しており、内部壁は配
管スタンド14Aを形成している。配管スタンド14Aは、そ
の上部エッジにおいて容器14における余剰液体レベルを
明記する。オーバーヘッド・キャップ部分16は、垂直遮
断16Aを供給するために形成されており、容器14へ向け
て下方へ伸びており、内部補充コンパートメントと周辺
エントリー・コンパートメントに分かれている。残余尿
はスタンド・パイプ14Aの上部における過剰流出レベル
へ向けて延長しオーバーヘッド密閉高圧空間区域と関連
して、キャップ部分16により形成される。尿18の余剰部
分は配管規則に応じて外部配管ラインから生じる下水気
体を捕らえる（トラップする）役目を果たす。

油性液体密封剤20は、水あるいは尿よりも軽く、トラ
ップされた尿18の上部のエントリー・コンパートメント
に漂流しているが、これは、尿18からの臭気をトラップ
し、トラップ10Aから逃避するのを防ぐ役目を果たす。

便器の使用に際しては、外部エッジ周辺の上方から来
る尿は小滴に分散し、密封剤20の層を通して浸透し、尿
10に合流する。さらに尿が尿18に入ると、スタンド・パ
イプ14Aから溢れ出し、過剰部分は配管を下ってゆく。

知られている油性密封臭気トラップは垂直遮断16Aと
ともに図１に示されている。実際の体験によると、密封
剤の一部は使用中に逃避しうる。そのような消耗は次の
ようにして起こる。使用しているときに、乱流あるいは
乳化の形態として起きる。密封剤20の低密度によるその
本質的浮力また水あるいは尿への非密着性にもかかわら
ず、密封剤の小滴は主要密封剤から分離し、尿の主要部
分とともに下方へ流れ、外部部分へ押し出されていくの
である。これらの漂流小滴はその本質的な浮力により、
また下流する尿の速度や下流する深さに応じて、減速す
る傾向がある。それらの小滴の一部は停止してからまた
流れに逆らって逆流し上方にある密封剤の主要部分に戻
り、こうして回復するものもある。しかし、尿の流れに
押されて遮断16Aの底部を超えていく小滴は、その浮力
のため内部コンパートメント18において上方へ向けて加
速し、スタンド・チューブ14Aの排水導管を通して逃避
していく。

本発明は、前述の基本的原則を修正したものに応じて
作動し、新しい内部構造を紹介するものであるが、図１
に示された臭気トラップと同じ外部全般円筒状形状で実
施することができる。また、上方にあるエントリーボウ
ル12Aを有する便器システムの一部である空洞容器内に
納めることができる。これは、臭気トラップ10Aの主要
液体容器の外壁の先細になった上方エッジの方につなが
っており、トラップ10A周辺から削減部分12Bへ向けて下
方に伸びている。削減部分12Bは、通常配管・アタッチ
メントによって外部配管システムに連結している。

図1Aは、図１の左右対称的設定の左部分の簡潔な図式
で表したものである。それはまた、中心軸Ｃ−C'におい
て同軸的であり、エントリー・コンパートメントの尿に
おける密封剤20と尿18と密封剤流出経路22の関係を再び
示すものでもある。この設定においては、遮断16Aの垂
直な位置のため、流出経路22は主に垂直であり、図の通
り外部コンパートメントにおいては下方に向かってお
り、内部室では上方に向かっており、わずかに遮断16A
の底部周辺とスタンド・チューブ14Aの上方部分におい
てのみ、比較的水平である。流出経路22は、密封剤20が
上方にあり、流出経路の中では、密封剤の回復が起きう
る唯一の部分である。したがって、それに相当するパラ
メターはＸ次元によって表されており、効果的な密封剤
回復の水平流出経路の長さを表している。図１と図1Aの
分類上の典型的臭気トラップにおいては、主要液体容器
14が内部半径Ｒが5.5cmとなっており、遮断16Aは外部半
径が4cmで、水平回復次元Ｘが0.8cmとなっている。これ
に基づいて、比率＝X/R＝14.8％が得られ、この特定な
内部構造を特徴づけているのである。

図に示されているコンポーネントＸは、廃水経路の水
平ベクトル・コンポーネントＸの概算平均値である。こ
のコンポーネントは、エントリー・オープニングの中間
（たとえば廃水から密封剤へ続く入り口の平均地点）か
ら、密封剤回復の起きうる流出経路の最も遠い地点（た
とえば遮断周辺）まで延びている。本発明では、理想的
には概算平均値を基にしたＸの値を構想しているが、廃
水のすべては、全般的にはコンポーネントＸを有する流
出経路に流れる。たとえば、そのような経路を流れない
廃水は、たいした量ではないため、本発明の機能効果を
発することもない。その経路における最小限の流出量を
可能にするような外部オープニングである。

流出経路の垂直ベクトルＹは、スタンド・パイプ14A
の上部から遮断16Aの底部までのおよその距離として定
義できる。したがって、別の機能は、ＸとＹの比率に基
づくことができ、これは、流出経路の効果的傾斜を概算
するのに用いることができる。たとえば、X/Y＜１の場
合、主に垂直な流出経路を示しており、X/Y＞１の場
合、主に水平な流出経路を示している。

この臭気トラップの部類は、高圧力の排水をする場
合、場外部コンポーネントの幅が比較的狭く、エントリ
ー部分（排水管へ強制的に流されるのではなく、排水に
より一時的にこのエントリー部分へ密封剤が置き換えら
れる）においてかなり大きなシェルター・コンポーネン
トが欠如しているため、密封剤の完全なロスのありうる
ものである。

図２〜８は、本発明の原則を示す様々な臭気トラップ
を示す簡潔な断面図である機能的なダイアグラムで、密
封剤の保存を対象としている。簡潔にするため、図1Aと
同じように、対称的断面図の半分のみが、中心軸に沿っ
て示されている。示されている形状は、一般的には、示
された軸において同軸である構造に適応することができ
る。しかし、本発明はそのような断面図を、他の非同軸
的、または非対称的設定に適応することによっても実践
できる。たとえば、長方形の容器や、内部構造が非同軸
的である円筒状の容器などである。

図２は、本発明の基本的原則を示した概念的ダイアグ
ラムで、臭気トラップ10Bは新しい構造を持っている。
つまり、遮断を図１および図1Aのように垂直に立てるの
ではなく、少なくとも遮断の一部分を非垂直式に形ど
り、液体流出経路を主に水平にするのである。これは、
完全に垂直な遮断とは大きな違いであり、また、前述の
ように従来の技術では普遍的であった、主に垂直な液体
流出とは大きく異なるのである。

図２における遮断は、垂直部分16Aがあり、配管riser
14Aの垂直外壁に面している。また、この遮断は、傾斜
しているがかなり水平な部分16Bがあり、これは、エン
トリー・オープニング16Dが左側にあるカバー16Cまで傾
斜している。主要液体容器14の低部分14Bの輪郭が簡潔
化のために示されている。これは、相当な深みのある流
出経路を形成するが、実際には流出経路に沿って深さは
もっと多様に変化する。

16D左側のエントリー・オープニングから、右側へ流
出する、液体流出経路には二つの部分がある。示されて
いるように、22Aと22Bである。22Aの部分では、流出
は、入り口に始まり、水平であり、密封剤20の主要部分
の下を通る。22Bの部分では、流出経路は下方に傾斜す
るが、傾斜遮断16Bにより方向づけられて、主に水平の
ままである。流出経路は、垂直遮断16Aの平面におい
て、急に上方へと変化し、過剰流出riser14Aへ進み、図
１および図1Aと同じ様に、配管を下って出ていく。

流出経路部分22Aと22Bにおいては、流出経路は主に水
平であることは明らかで、図１および図1Aにおける主に
垂直な流出経路とは異なるのである。

図２においては、経路の長さＸ内では、流出経路の上
部へ向けて上方へ移動する浮流する密封剤の小滴は、実
際には、回収され、密封剤20の主要部分へ戻るのであ
る。流出経路22Aにおいて、密封剤20は真上にあり、22B
部分に沿って遮断16Bの傾斜は、カーブした矢印で示さ
れたように、上方へと浮流する密封剤を密封剤20の主要
部分へ戻すのである。密封剤の回収はこれら両方の部分
に沿って起きるため、示されているように、回収次元Ｘ
はこの二つの部分の水平コンポーネントの合計である。

図２の断面図は同軸的円筒状構造に適応することがで
きる。この構造は、Ｃ−C'の線上に、またＤ−D'におけ
る円筒状容器の外壁（たとえば壁14など）に中心軸があ
る。また、図２の断面図は逆の様式で適応できる。つま
り、中心軸Ｄ−D'においてセンター・エントリー型の同
軸円筒状臭気トラップ構造を供給、そしてＣ−C'におい
て円筒状容器の外壁を供給するのである。

さらには、図２の断面図は、円筒状以外の囲い込み
（たとえば長方形など）を表すこともできる。また、容
器はＤ−D'およびＣ−C'の両方において外壁とともに造
ることもできる。それにより非対称的・非同軸的装置が
形成されるのである。

図２に直接基づいた同軸構造は、図１に示された形の
カートリッジよりはより浅く、また直径が長くなる傾向
にある。実用的な限度として、トラップにおける最低限
の液体の深さが決められている。配管システムにおける
下水気体圧力の抑制に関する規定に沿うためである。た
とえば、米国では２インチであり、ヨーロッパでは50mm
である。現在の便器スペースの制限のため、円筒状トラ
ップは典型的には最大直径が約150mm（5.9インチ）に、
そして最高の高さが約90mm（3.54インチ）に制限されて
いる。そのようなコンパクトなサイズで適切に機能する
ために、図２で示されている概念的な例は、形状におい
ては、理想的には再設定され、遮断部分16A、16Bおよび
カバー16Cの間の無駄な空間が理想的には利用されるよ
うにするのである。

図２で示されている密封剤保留の原則と利点は、本発
明に応じて、様々な臭気トラップ設定において実現でき
る。これは、特定の実用的条件を満たすために構想さ
れ、規定されているもので、次の例において示される。

図３は、エッジ・エントリー臭気トラップ10Cの構造
であり、遮断は図の通り、垂直上方部分16Aと傾斜部分1
6Bで設定されており、回復次元Ｘに応じて流出経路22を
供給し、平均エントリー点から傾斜遮断部分16Bの極端
点まで延びている。

図２および図３においては、実行可能な遮断形状の変
化として、垂直部分16Aは傾斜部分16Bのこの二つの図の
極端部分の間であれば、どの部分においても見出すこと
ができる。しかし、傾斜部分16Bはそのまま保たれ、基
本的な機能と次元Ｘは実際影響を受けないままなのであ
る。

図４は図３の変化として臭気トラップ10Dを描写して
おり、遮断部分16Bは完全に傾斜している。流出経路22
と次元Ｘは図３とほぼ同じである。

図５は、センター・エントリー臭気トラップ10Eを描
写しており、垂直上方部分16Aおよび水平下方部分16Bが
図のようにフランジ付きで外側に開くように遮断が設定
されている。これにより折り込まれた液体経路が図のよ
うに情報経路22Aと下方部分22Bを持って、創り出されて
いる。上方部分22Aのみが、漂流する密封剤を元に戻す
効力があるが、これは、遮断16Bが傾斜していないから
である。このように、22B部分における漂流密封剤は、
右方向へ押し流され、排水とともに配管へ逃避する傾向
にある。水平回復次元Ｘは上方流出経路部分22Aを起源
として、表示される。

図６は、図５の変化としての臭気トラップ10Fを描写
しており、そこでは下方遮断部分16Bが図のように傾斜
しており、下方水平流出経路22Bから流出する漂流密封
剤を捕らえ、上方経路22Aが水平回復次元Ｘがより大き
くなるようにするのである。

図７は、図６の変化としての臭気トラップ10Gを描写
しており、傾斜フランジ部分16Bは反対側に傾斜する上
方表面部分を有しており、この表面部分は残骸がフラン
ジの上方部分に堆積するのを防ぐ役目を果たしている。
さもなくば図６の構造のこの部分において、この堆積は
起きうるのである。次元Ｘは、事実上、図６のそれと同
じである。

図８は、前述したセンター・エントリー同軸設定の逆
バージョンとしての臭気トラップ10Hを描写している。
これは、配管スタンド壁14A'により囲まれた簡易垂直遮
断16Aを有した主に水平な流出経路（過剰流出レベルを
設定する）の形状を有する。壁14A'は、カバー16Cの周
囲から下方へ延長している外壁により囲まれているが、
14Bの周囲に付着しており、簡易円筒状主要容器パン14
を形成するのである。これは周辺カバー16Cあるいは放
射状翼による配管供給12Bによりサポートできる（図に
は示されていない）。センター・エントリーは液体が放
射状に、また傾斜しているがかなり水平な流出経路22に
おいて放散するようにし、遮断16Aの底辺の端へつなが
っている。また、回復次元Ｘに対応する。

図５〜８には、密封剤上の断面図に、カバーの傾斜に
よって形成される三角形の空の部分が見られる。この三
角形の部分は、密封剤シェルターとして重要な役割を果
たす。高圧での排水時には、この三角形の部分に密封剤
が流される。これは、流水の前に強制的に流す代わりに
起きる。後者は従来の技術（図１、1A）を用いたトラッ
プ構造は従来の垂直遮断装置16Aや、従来主流の垂直型
流出経路を有しているために発生することがある。

図９は、円筒状臭気トラップカートリッジ10Iを立体
的に表わした図である。これには、当発明を理想的に具
現化した像と一致するセンター・エントリー16Dが取り
付けてある。上部表面は中心に向かって裏返しにされた
浅い円錐内で下方へと傾斜している。この中心では、エ
ントリー・オープニング16Dがフィルター・スクリー
ン、またはカバー素材の微細の目打ち模様とともにはめ
込まれている。

たとえば、囲い込みは、直径約4.5インチ（11.4c
m）、高さ2.75インチ（7.0cm）とすることができる。前
述したとおり、現在の工業規格により、トラップの大き
さは、制限されている。たとえば、トラップの半径は約
２〜2.5インチの範囲以内（５〜6.4cm）が望ましいとさ
れている。ポリエチレン、またはそれ以外の適切なプラ
スチック素材（ポリプロピレン、ABS、ポリスチレン
等）を用いて成形し、滑らかでしみになりにくい表面に
することが理想的である。素材には、グラスファイバー
強化のポリエステルやその他の適切な素材が使用され
る。典型的な例としては、主要容器14およびキャップ／
分断壁部分16は、別個の部品として形成され、その後、
接着して統合された囲い込みとなる。これは内部へのア
クセスが、通常必要ないからである。トラップ10Iのエ
ントリー構造により、エントリー・オープニング16Dの
密封が可能になる（図９では見えない底辺出口オープニ
ングを同様、または他のかたちでに密封する）。この密
封は、密封剤をすでに含めたカートリッジとして、配置
できるよう準備したまま、輸送のためのものである。た
とえば、オープニング16Dを密封するには、そこにステ
ッカーを貼ることができる。ステッカーには、ラベルや
配置要領や製造ラベルなどを加えることもできる。

図10は、センター・エントリー円筒状臭気トラップ10
Jの立体的断面図で、非同軸的内部設定である（明確に
するために液体は図では示していない）。遮断には二つ
の平坦な部分がある。垂直部分16Aは上方表面オフセッ
トから下方へ、エントリー・オープニングの16Dの右側
へ延びている。垂直遮断部分16Aの底辺では、水平部分1
6Bが臭気トラップ10Jの左側の壁へ完全に延長してい
る。ラウンド・オープニング16Eは、オープニング16Dと
ほぼ同じサイズで、垂直遮断部分16Aから最も遠い端に
おいて水平遮断部分16Bにて設定されている。オープニ
ング16Eは、より低いコンパートメントへ通じており、
それは、平坦フロア14Bで設定されている。そのフロア
の一部は、右手上方へ向けて延びており、管状スタンド
14Cを形成している。このスタンドの上方は図のよう
に、容器の過剰流出のレベルを定義している。二つの液
体流出経路22Aと22Bが図に示されており、対応する回復
経路次元Ｘは、22Aから引き出されたものとして表示さ
れている。

図11は、臭気トラップ10Kの描写で、図10の通りの遮
断設定である。しかし、配管立ち管14Dはここでは平坦
垂直立ち管14Dとして設定されており、14Dはフロア14B
および臭気トラップ10Lの主要囲い込み14の外壁に付着
して統合されており、また、できれば一つのセットとし
て接合されている。

図12は、図10と図11の両方に適応できる重要なバリエ
ーションを示した臭気トラップの中心断面図である。水
平遮断部分16Bは、漂流密封剤を捕らえ密封剤の主要部
分10へ戻し回復できるように傾斜している。結果として
の水平回復次元Ｘは図10および図11よりもずっと長いも
のになっているが、これは、傾斜遮断部分16Bによる回
復によるものである。

図10と11の断面図は一般的に図５のそれと似通ってお
り、図12の断面図は図６のそれと似通っている。しか
し、図５と６に係る好ましい構造は、軸Ｃ−C'を中心と
した、完全に同軸的な内部・外部設定を意味している。
他方、図10〜12の内部構造は、中心にあるというよりも
出口オフセットと非同軸的であり、また、遮断は円筒状
というよりも平坦である。

上記の設定の相対的な密封剤回復効果は、容器半径Ｒ
との相対関係で、水平流出経路Ｘの回復効果の長さによ
り、概算でき、以下のような概算表を基に比較できる。
表１は、概算価値数の例をリストしており、それは、X/
Rで算出される（下記はこれを限度としない）。

表１ 図 X/R １、1A 15％ ２ 76％ ３、４、５ 50％ ６、７ 105％ ８ 56％ 10、11 71％ 12 165％ 代わりに、上記の構成の相対的な密封剤回復効力は、
いくつかの例として、流道X/Yの関数として表されるこ
とができる。次の表２は、「X/Y」で表せる概算例であ
るが、それに制限されるものではない。

表２ 図 X/Y １、1A 0.12 ２ 4.64 ３、４ 3.50 ５ 5.50 ６ 5.75 ７ 8.60 ８ 3.67 10、12 3.08 12 5.82 本発明によれば、入口と出口の場所や遮断設定など
は、主に水平方向の流れをもたらす。例えば、いくらか
の好ましい実施例では、本発明は、上記のテーブルで、
例えば、従来の技術の主に垂直な流出とは異なる、X/R
＞30％の値を出す。表１で見られるように、本発明は、
従来の技術の概算15％よりずっと大きい値である50％以
上の値を出すことさえできる。他の例としては、本発明
はX/Yの理想的な値である1.0以上を出すこともできる。
他方、従来の技術では1.0よりもずっと低い値である。
明らかに理想的ではないが、理想的なX/RまたはX/Yの例
よりも低い値は、ある場合には本発明の原則に基づいて
使用することもできるのである。

X/Rのような１次元パラメターは効力の概算の一つと
して認められているが、より洗練された２次元パラメタ
ーは流出経路上に位置する効果的な水平回復部分を考慮
する。さらに洗練された３次元パラメターは、液体粘
性、幅、深さ、長さ、流出経路の逐次的地点などを考慮
できる。

上記の表により指摘される総体的効力は、通常の使用
に適応するもので、本発明による改善を必ずしも含むも
のではない。本発明では、高圧力排水時の異常な密封剤
ロスに対する保護を考慮している。この点においては、
本発明の他の面に応じて、シェルター部分が密封剤のた
めに供給されている。そのような部分は本発明の実施例
においてどれでも、供給できるのである。たとえば、図
10〜12の実施例の設定は、シェルター部分のエントリー
・コンパートメントがあり（たとえば図12のＴ）、そこ
では、高圧力排水がエントリー・オープニング16Dから
直接経路を通って遮断・オープニング16Eへと行く傾向
にある。同時に、その排水は、密封剤の大部分の分割
し、一時的に両端において密封剤をシェルター部分へと
押しやる。その他、曲げられた上方壁と広いコンパート
メントは、そのようなシェルターを供給するのに役立
つ。シェルター部分は、通常の密封剤レベル以上の領空
を形成する（たとえば図12のＴ内部のような）。密封剤
が速くシェルター部分へ入るようにするための装置に
は、一つまたはそれ以上の通気孔を供給して、シェルタ
ー部分内の空気を外へ出す様にすることができる。たと
えば、図12の実施例ではトラップの上方において少なく
とも一つの通気孔16Fがある。通気孔16Fは、空気が通過
するようなサイズになっており、同時に、液体の通過を
かなり防ぎ、直径は約１〜2mmである。図の通り、通気
孔は装置の上方壁にある。このようにして、密封剤が通
気孔を強制的に通る場合、密封剤は上方表面沿いにオー
プニング16Dに方向づけられ、主要密封剤の方へ戻され
るのである。

図13は本発明のもう一つの好ましい実施例である。図
13の装置は図10〜12に示された特徴と似たものが多数あ
る。図13は臭気トラップ10Mの立体的断面図で、非同軸
的内部設定である。遮断は全般的に垂直な16Aで上方表
面から下方へ延びており、エントリー・オープニング16
Dの右へオフセットし、垂直部分16Bは垂直遮断16Aの底
辺において臭気トラップ10Mの左の壁に完全に延びてい
る。水平遮断は一部のみトラップを横切っており、垂直
遮断部分16Aから最も遠い地点にオープニングを残す。
オープニング16Eは低コンパートメントへつながってお
り、フロア14Bで設定されている。管状配管スタンド14C
はフロア14Bの右側で上方に延びている。配管スタンド1
4Cの上方端は、容器の過剰流出レベルを定義する。二つ
の液体流出経路22Aおよび22Bは、図12に示される回復経
路次元と似た回復経路次元Ｘを供給する（たとえば、22
Aおよび22Bから合計がX1およびX2である）。図13には、
廃水18は浮流する密封剤の層18を有する。廃水18は流出
経路ａ）22Iからエントリー・オープニング16Dへ、ｂ）
遮断の上部22Aへ、ｃ）遮断16B下方の22Bへ、ｄ）22Cか
ら配管スタンド14Cの上そして上端へ、ｅ）22Dから配管
スタンド14C下方へ進む。

図15〜18は図13に示す実施例の好ましい組み立ての一
つである。これには、頂点部分150（図15）、中間部分1
60（図16）、根底部分170（図17）、およびプラッグ部
分180（図18）が含まれる。頂点部分150には、全般的に
円筒状の周囲壁151、下方へ傾斜する頂点壁152、頂点壁
の中心に位置するオープニング153が含まれる。頂点壁1
52は、図13のそれと同じように傾斜している。示される
ように、エントリー・オープニングは、理想的には、頂
点壁の中心部に三つの穴154がある。また、頂点壁に
は、遮断165を回復し密封するための二つの密封隆起155
があると好ましい（これについては以下で取り上げ
る）。

中間部分160には、周囲壁161、全般的に垂直な部分16
5を有する遮断、および上方へ傾斜する部分166が含まれ
る。部分166には、遮断周辺に液体経路168を供給する全
般的にまっすぐな上方隆起167がある。

根底部分170には、周辺壁171、根底壁172、および上方
へ拡張する配管スタンド173が含まれる。配管スタンド
はできれば、上方オープニング175と下方オープニング1
76を有した、壁171の上に拡張する円筒状の管であるこ
とが好ましい。たとえば、底辺部分の下方エッジは図の
ように先細な壁174を含むことができる。

この装置は、周囲壁161が周囲壁151のきちんと納まる
ように、そして遮断部分165が隆起155の間にきちんと納
まるように組み立てられている。壁151は、壁161の上方
の一部のみへ向けて拡張する。根底部分170は、遮断部
分165の右側の部分内で、また、円筒状壁171内に納まる
円筒状壁161の下方部分内において、配管スタンド173に
きちんと納まる。結果として、密封容器は別々に隔離さ
れたエントリーおよび放出コンパートメントを有するよ
うに組み立てられる。

図18は、後者の実施例に含むことのできるプラッグ・
ハンドル部分180を示している。それは、できれば管状
部分181、ハンドル突起部分182、および上方壁184にお
けるＬ字型の突起部分183を含むと好ましい。プラッグ
は、できれば配管スタンド173にうまく収まるような形
状とサイズであるとよい。この組み立てでは、プラッグ
180がオープニング176に挿入され、シール（粘着剤のつ
いたラベルなど）がオープニング153の上に貼られるな
らば、組み立てられた構造内で、臭気トラップは密封剤
とともに輸送できる。図の通り、Ｌ字型突起部分は、穴
154内に納まるような形状とサイズであり、それによ
り、組み立てられた構造物が、突起部分を穴154へ挿入
し、プラッグ180を図18、Ｌの方向に回すだけで持って
いけるようになっている（Ｌ字型突起部分は、頂点壁15
2の下に納まるようになっている）。このように、部分1
80は、新しい未使用ユニットを密封し、廃水で満たされ
た汚れたユニットを取り外すために使う道具を供給する
のである。プラッグおよびハンドル機能はできれば単一
の道具180に結合されるべきであるが、これらの特徴を
具現する別々の装置が含まれるか、または適切な処理に
応じてプラッグあるいはハンドルが削除されるように考
慮されてもいるところである。

密封剤20は、できれば生分解性のある油性液体である
とよい。液体20の理想的成分は、化学的鎖における９−
11炭素を含む脂肪アルコールであるとよい。それは、華
氏68度において0.84の比重である。便器の操作は油性液
体の比重と尿とそれとの差に基づいているため（それは
典型的にはほぼ1.0であるが）、油性液体の比重はでき
る限り低くなされるべきである。できれば0.9を超えな
いようにする、あるいは理想的には0.9を軽く下回るべ
きである。密封剤20は、水に対する類似性がなるだけ低
くするために選ばれたもので、それにより、密封剤と尿
がお互いと強く反発するようになる。また、化学的相互
作用やその他の相互作用がなくなるようにし、尿／水が
密封剤の層から浸透して分離していくようにするのであ
る。また、密封剤20は、維持管理・確認のために、でき
れば色（たとえば青など）をつけるべきである。

図14は、様々な臭気トラップ（全般的に10として示さ
れる）が位置する便器の型の例である。図に示す便器14
0は風呂表面の上の壁に取り付けられている（図には示
していない）。本発明のトラップはあらゆる型の便器を
使用できる。さらに、本発明の使用は、ある点では無水
便器を対象としているが、それに限られるものではな
い。この臭気トラップは、他の配管表面等にも適応でき
る。たとえば、使用される好ましい密封剤は、蒸発に関
しては水よりも相当安定しているので、本発明はフロア
排水としての利用価値もある。たとえば、従来のＳ型フ
ロア排水等から生じる下水気体発生の解決などである。
この下水気体発生は、たとえば、特に高温で乾燥した気
候での残余水蒸発や残余水補充の欠如などによる密封の
完全な失敗等が原因である。

本発明は、その本質的な精神と特徴から逸脱すること
なく、他の形態においても具現化し実用化することがで
きるのである。ここで述べた実施例はあくまで説明のた
めのものであり、これに制限されるものではないとみな
すべきである。また、本発明の適応範囲は、前述の記述
よりはむしろ請求の範囲により示される。さらに、権利
の意味と範囲内に納まるすべてのバリエーションや代用
や変更はそこで取り扱うこととする。

Claims (25)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】トップカバー（16C）付主要液体容器と、 前記トップカバーに形成され、実質的に全ての廃水を前
   記容器に流入させる少なくとも１つのオープニング（16
   D、153）と、 前記容器内の遮断装置（16A、16B、165、166）と、 該遮断装置は、前記容器を１）前記トップカバーの前記
   少なくとも１つのオープニングを通じて廃水を受け取る
   エントリー・コンパートメントと２）前記遮断装置下の
   液体流出経路に沿った前記エントリー・コンパートメン
   トからの廃水を受け取る補充コンパートメントとに分割
   するものであり、 前記補充コンパートメント内に設置され、前記容器の過
   剰流出レベルを決定する上部エッジ、および外部配管に
   つながる底部出口とを有する配管スタンド（14A、14
   A'、14D、14C）とを備え、 前記容器は、低密度の液体（20）が収容されて、その液
   層が前記エントリー・コンパートメント内の廃水上に浮
   かんだ状態で前記容器が過剰流出レベルまで廃水で満た
   されたときに、前記液層が密封剤層を形成するようにな
   された臭気トラップ装置において、 前記遮断装置の下の前記液体流出経路（22、22A、22B）
   が大体にして水平となるように、前記トップカバーの前
   記少なくとも１つのオープニングから、前記廃水が通過
   する前記遮断装置の端部までの測定水平距離（Ｘ）が、
   前記過剰流出レベルから前記遮断装置の底辺までの測定
   垂直距離（Ｙ）より長くなるように改良されていること
   を特徴とする臭気トラップ装置。
2. 【請求項２】トップカバー（16C）付主要液体容器と、 前記トップカバーに形成され、実質的に全ての廃水を前
   記容器に流入させる少なくとも１つのオープニング（16
   D、153）と、 前記容器内の遮断装置（16A、16B、165、166）と、 該遮断装置は、前記容器を１）前記トップカバーの前記
   少なくとも１つのオープニングを通じて廃水を受け取る
   エントリー・コンパートメントと２）前記遮断装置下の
   液体流出経路に沿った前記エントリー・コンパートメン
   トからの廃水を受け取る補充コンパートメントとに分割
   するものであり、 前記補充コンパートメント内に設置され、前記容器の過
   剰流出レベルを決定する上部エッジ、および外部配管に
   つながる底部出口を有する配管スタンド（14A、14A'、1
   4D、14C）とを備え、 前記容器は、低密度の液体（20）が収容されて、その液
   層が前記エントリー・コンパートメント内の廃水上に浮
   かんだ状態で前記容器が過剰流出レベルまで廃水で満た
   されたときに、前記液層が密封剤層を形成するようにな
   された臭気トラップ装置において、 前記トップカバー内の前記少なくとも１つのオープニン
   グから、前記廃水が通過する前記遮断装置の端部までの
   測定水平距離（Ｘ）が、前記遮断装置の底辺の高さで、
   前記容器の中心からその側面までの寸法（Ｒ）の30％よ
   り長くなるように改良されていることを特徴とする臭気
   トラップ装置。
3. 【請求項３】前記遮断装置は、前記容器上部の垂直部分
   （16A）と、前記遮断装置の前記垂直部分の下端部分か
   ら前記エントリー・コンパートメントに向かって伸びて
   いる非垂直部分（16B）とを有する、請求項１又は２で
   定義される装置。
4. 【請求項４】前記遮断装置の前記非垂直部分（16B）
   は、前記下端部分から上向きに傾斜しており、そのた
   め、漂流している低密度の液体小滴は前記遮断装置に沿
   って上へ向かう、請求項３で定義される装置。
5. 【請求項５】前記流出経路の大部分が、低密度液体（2
   0）の真下に位置している、請求項１又は２で定義され
   る装置。
6. 【請求項６】前記遮断装置は傾斜部分（16B）を含み、
   該傾斜部分は前記流出経路の大部分の真上に位置し、上
   に向かって漂流する低密度の液体小滴が、低密度の液体
   に戻るように導く、請求項１又は２で定義される装置。
7. 【請求項７】前記容器は、略円筒状であり、前記水平距
   離（Ｘ）は前記円筒の半径の30％以上である、請求項１
   〜６のいずれかで定義される装置。
8. 【請求項８】前記半径は約２〜2.5インチ（５〜6.4cm）
   である、請求項７で定義される装置。
9. 【請求項９】前記容器には前記遮断装置の底辺の高さ
   で、前記容器の中心からその側面までの寸法（Ｒ）があ
   り、前記水平距離（Ｘ）は前記寸法（Ｒ）の少なくとも
   30％である、請求項１で定義される装置。
10. 【請求項１０】前記容器は、前記容器内で略下方に向か
    って伸びた前記遮断装置の垂直部分の全体の高さ以上の
    固定半径を有する、請求項３で定義される装置。
11. 【請求項１１】前記容器は、上部に前記少なくとも１つ
    のオープニングに隣接するシェルター部分（Ｔ）を有
    し、該シェルター部分は、前記装置内に流れ込みシェル
    ターに向かって流れる廃水によって一時的に移動させら
    れた低密度の液体を受け入れ、その移動された低密度の
    液体のロスを防止する、請求項１〜10のいずれかで定義
    される装置。
12. 【請求項１２】さらに前記シェルター部分につながって
    いる前記容器の上部先端に空気孔がある、請求項11で定
    義される装置。
13. 【請求項１３】前記トップカバーは下方へと傾斜してお
    り、これは同傾斜の低部側面に少なくとも１つのオープ
    ニングと、同傾斜の上部側面下のシェルター部分を有す
    る、請求項12で定義される装置。
14. 【請求項１４】前記配管スタンド内に設置可能な道具部
    分（180）、および前記容器を移動するための少なくと
    も１つのオープニング（153、154）に接続可能な突出部
    （183）を有する、請求項１〜13のいずれかで定義され
    る装置。
15. 【請求項１５】前記容器中に低密度の液体（20）を有
    し、前記配管スタンド内に密封して設置されたプラグ部
    分（180）、および少なくとも１つの前記オープニング
    上には接着ラベルを有し、これにより、低密度の液体は
    前記容器に内包される、請求項１〜13のいずれかで定義
    される装置。
16. 【請求項１６】前記容器はプラスチック製である、請求
    項１〜15のいずれかで定義される装置。
17. 【請求項１７】前記容器の素材は、ポリエチレン、ポリ
    プロピレン、グラスファイバー強化のポリエステル等の
    選択されたプラスチックである、請求項16で定義される
    装置。
18. 【請求項１８】油性液体である低密度の液体が前記容器
    内に有する、請求項１〜17のいずれかで定義される装
    置。
19. 【請求項１９】さらに前記容器内に脂肪族アルコールで
    ある低密度の液体を有する、請求項１〜17のいずれかで
    定義される装置。
20. 【請求項２０】前記脂肪族アルコールには炭素番号が９
    から11の化学連鎖が含まれる、請求項19で定義される装
    置。
21. 【請求項２１】更に前記容器内に比重が0.9以下の低密
    度の液体を有する、請求項１〜17のいずれかで定義され
    る装置。
22. 【請求項２２】前記水平距離（Ｘ）は、前記寸法（Ｒ）
    の50％以上である、請求項２で定義される装置。
23. 【請求項２３】ａ）請求項１ないし22のいずれか１で定
    義される臭気トラップと、 ｂ）前記少なくとも１つのオープニングに廃水を導く排
    水表面部分と を含む、廃水の排水システム。
24. 【請求項２４】前記排水表面部分は壁に取り付けられた
    便器である、請求項23で定義されるシステム。
25. 【請求項２５】前記排水表面部分はフロア表面である、
    請求項23で定義されるシステム。