JP4536236B2 - 排水管 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、戸建て、集合住宅、ビルや工場などの建築物に設置される排水管に係り、特に横引き排水管に用いて好適な排水管に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種排水管の一般的なものとしては、鋳鉄管，ヒューム管，陶管，鋼管，硬質塩化ビニルなどからなる円形断面の管材が使用されている。そして、近年では、粗度計数が小さくて掃流性に優れた硬質塩化ビニル管が広く利用されている。
このような排水管は、住宅の床下に、ある程度の勾配を持たせていわゆる横引き排水管として設けられる場合がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、特に近年、マンションのような集合住宅にあっては、上下階の間における床下高さが狭小化されてきている。
そのため、狭小化された床下スペースに、従来のような円形の排水管を用いた場合、通常の勾配で配管することができなくなるという問題があり、またそれを防ぐために勾配を小さくしようとすると、排水管に排出物が滞留するおそれがある。したがって、限られた狭いスペース及び勾配で如何に良好な排水を得られるかが課題となっていた。
【０００４】
本発明は、上記事情に鑑み、限られたスペース内であっても、良好な排水能力を得ることができる排水管の提供を課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明においては、以下の手段を採用した。
【０００６】
請求項１記載の排水管は、汚水等の排水処理に用いられる排水管であり、その軸線と直交する断面が概ね略楕円形状をなしていることを特徴とする。
【０００７】
上記請求項１記載の排水管によれば、このような楕円断面形状を有する排水管を、例えば床下などに横引き配管し、かつその楕円の長軸が水平となるように配管設置した場合には、排水管の鉛直方向外径寸法が従来の円形排水管に比較して小さくなるので、同じ設置スペース高さであっても、従来の円形排水管よりも勾配を緩やかな状態で設置することができる。換言すれば、従来では十分な勾配が確保できずに配管できないくらい低い設置スペースにおいても、十分な勾配を確保しつつ配管施工することができる。しかも、単純に円形管の半径を小さくする場合に比較して、横に広がるような略楕円形状をなしているので、従来の円形管と同じ流路面積を確保できるようになっている。しかも、略楕円形状を採用したことにより、例えば多数本の排水管を平積みして運搬する場合には、積層密度を高めることができるので、従来の円形排水管に比較して、より多くの本数を運ぶことができ、運送コストの低減にも効果的である。
【０００８】
また、請求項１記載の排水管は、内面周長を２４０〜６５０（ｍｍ）、前記略楕円形状の長軸を境とする一方の円弧部の内周側半径をＲ１（ｍｍ）、他方の円弧部の内周側半径をＲ２（ｍｍ）、前記内面周長の値を２πで割り算した値をＲ（ｍｍ）とした場合に、Ｒ１＝１．２Ｒ〜２．０Ｒ、かつＲ２＝２．０Ｒ〜１４．０Ｒであり、かつ、Ｒ２／Ｒ１＝１．５〜８．０であることを特徴とする。
【０００９】
上記請求項１記載の排水管によれば、この排水管を、前記一方の円弧部が鉛直方向下側、前記他方の円弧部が鉛直方向上側を向くように横引き配管した場合には、下側の円弧部（前記一方の円弧部）の内周側半径Ｒ１に対して１．２Ｒ〜２．０Ｒの曲率を持たせたことで、下側の円弧部に沿って流れる排出物の掃流性能を確保することができる。従って、円管に比較しても排出物の掃度が低下することなく良好な排水機能を確実に得ることができる。また、上側の円弧部（前記他方の円弧部）においては、内周側半径Ｒ２に対して２．０Ｒ〜１４．０Ｒの曲率を持たせたことで、例えばこの排水管を他の排水管に継手を使って接続する場合に、前記継手内にこの排水管を挿入接続した際に、上側の円弧部の外周面が、前記継手内の接合内壁面に対して圧迫力を加えるように密着させることができるので、上側の円弧部を単なる平坦形状とした場合に比較して、この接合部分での隙間発生を生じさせないようにすることができる。なお、前記一方の円弧部よりも前記他方の円弧部側の曲率半径を大きくする（Ｒ２／Ｒ１＝１．５〜８．０）とともに、この比較的平たい前記他方の円弧部側の外側面を、例えば建物の外壁面に対して沿うように取り付けるように配管施工することもできる。このように設置した場合には、建物外壁面にマッチして美観上優れた排水管とすることも可能となる。
【００１１】
上記請求項１記載の排水管によれば、各内周側半径Ｒ１，Ｒ２間の比として、Ｒ２／Ｒ１比を１．５〜８．０に設定することで、その作用効果をより的確に得ることができる。すなわち、従来では十分な勾配が稼げずに配管できないくらい低い設置スペースにおいても、十分な勾配を稼ぐように配管施工することができる。しかも、単純に円形管の半径を小さくする場合に比較して、横に広がるような略楕円形状をなしているので、従来の円形管と同じ流路面積を確保できる。
【００１２】
請求項２記載の排水管は、請求項１記載の排水管において、前記一方の円弧部が鉛直方向下方を向くとともに、前記他方の円弧部が鉛直方向上方を向くように配設され、建物内の横引き排水管として用いられることを特徴とする。
【００１３】
上記請求項２記載の排水管によれば、上述したように、従来では十分な勾配が稼げずに配管できないくらい低い設置スペースにおいても、十分な勾配を稼ぐように配管施工することができる。しかも、単純に円形管の半径を小さくする場合に比較して、横に広がるような略楕円形状をなしているので、従来の円形管と同じ流路面積を確保することもできる。
【００１４】
請求項３記載の排水管は、請求項１記載の排水管において、前記他方の円弧部が、構築物の壁面に対して沿うように取り付けられて、略垂直方向の排水管として用いられることを特徴とする。
【００１５】
上記請求項３記載の排水管によれば、建物外壁面にマッチして美観上優れた排水管とすることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の排水管は、汚水等の排水処理に用いられる排水管であり、その各実施の形態を、図１〜図２２に基づいて説明するが、本発明がこれらに限定解釈されるものでないことは勿論である。なお、図１は本発明に係る排水管を集合住宅に配管した場合を説明する平面図、図２は床下スペースにおける排水管の配管状態を示す図であって、図１のＡ−Ａ線断面図、図３は排水管の設置状態を示す図２の部分拡大図、図４は図３のＢ−Ｂ線断面図、図５は同排水管をその軸線に垂直な断面で見た断面図である。
【００１７】
各実施の形態に示す各排水管は、その軸線に対して垂直な断面形状が、概ね略楕円形状（この定義については後述する）をなしている。そして、この略楕円形状は、その長軸を境とする一方の円弧部の内周側半径をＲ１（ｍｍ）、他方の円弧部の内周側半径をＲ２（ｍｍ）とした場合には、内面周長が３００〜６５０（ｍｍ）である従来の円形排水管（図示せず）の前記内面周長を２πで割り算した値である半径Ｒ（ｍｍ）に対して、Ｒ１＝１．２Ｒ〜２．０Ｒ、かつＲ２＝２．０Ｒ〜１４．０Ｒであり、かつ、Ｒ２／Ｒ１＝１．５〜８．０の寸法条件を満たしており、これによって後述の効果を得ることが可能となっている。なお、Ｒ１，Ｒ２間の比としては、Ｒ２／Ｒ１＝１．５〜８．０を採用しているため、前記効果をより確実に得ることが可能である。
【００１８】
図１，図２に示すように、集合住宅１には、台所２からの排出物（汚水）を排出（排水）するための第１排水管１０Ａと、洗面脱衣所３及び浴室４からの排出物（汚水）を排出（排水）するための第２排水管１０Ｂとが配管されている。これら第１排水管１０Ａ，第２排水管１０Ｂは、例えば図３及び図４に示すように、両側の支柱６の上部に設けられた取付具５のような吊り形や支柱形により、これまで通り所定の勾配をもって支持された状態で横引き配管されている。
【００１９】
そして、これら第１排水管１０Ａ及び第２排水管１０Ｂは、図５に示す如く、その軸線と直交する断面が概ね略楕円形状をなして形成されている。なお、本発明で言う「概ね略楕円形状」とは、その長軸（図５に示す水平中心線Ｈ）を境とした上下の円弧形状が例えば図５に示したように、前記長軸を境とする上側の円弧部（以下、これを上側円弧部１１と称する）よりも下側の円弧部（以下、これを下側円弧部１２と称する）の方が曲率半径が小さくなっているような、楕円に類似した形状を言う。なお、上側円弧部１１を完全な平坦形状とすることも考えられるが、平坦形状では、他の排水管との間で継手接続する際（図示せず）に、この平坦部分と前記継手との間が密着しにくくて排水漏れを生じる恐れがあるので、これは除外するものとする。また上側円弧部１１を完全な平坦形状にすることは、製造上容易でない点においても欠点となる恐れがある。これに対し、本発明では上側円弧部１１に少なくとも最低限の曲率を与えているので、他の排水管と継手接続する際の密着性（接合性）を高められる上に、製造を容易としているという点で優れている。一方、これら上側円弧部１１及び下側円弧部１２間の各境部分の形状については限定せず、曲面であっても、平坦であっても良いものとする。
【００２０】
以下、説明の便宜上より第１排水管１０Ａ，第２排水管１０Ｂを総称して単に排水管１０として述べる。排水管１０は、図５に示すように、軸線と直交する断面として、その長軸である水平中心線Ｈを中心とする上側円弧部１１と下側円弧部１２とが異形形状をなす楕円状に形成されている。なお、図５にはそれぞれの曲率半径がミリメートル単位で記入されている。この排水管１０においては、その長軸（水平中心線Ｈ）を境とする上側円弧部１１に比較して下側円弧部１２の方が曲率半径が小さくなっており、本例では例えば、上側円弧部１１の外周側の曲率半径が１２７．１（ｍｍ）、内周側の曲率半径が１２０（ｍｍ）で、また下側円弧部１２の外周側の曲率半径が８０．１（ｍｍ）、内周側の曲率半径が７３（ｍｍ）をなしている。その場合、排水管１０の垂直中心線Ｖ方向の最も高い全高が８４．２（ｍｍ）、肉厚を除いた内部高さが７０（ｍｍ）をなしており、また上側円弧部１１と下側円弧部１２とを結ぶ外側の曲率半径が２５．１（ｍｍ）で、その内側の曲率半径が１８（ｍｍ）の寸法となっている。そして、この排水管１０は、その下側円弧部１２（一方の円弧部）が鉛直方向下方を向くとともに、上側円弧部１１（他方の円弧部）が鉛直方向上方を向くように配設され、建物内の横引き排水管として用いられるようになっている。
【００２１】
このような楕円状の排水管１０は、硬質塩化ビニルによって形成され、かつ内周側の半径が５０（ｍｍ）となる一般的な従来の円管（ＶＰ１００）を押出成形時に、図５に示す形状に冷却サイジングされることにより製造される。そして、図３及び図４に示すように、下地パネル７を支える支柱６に取付具５を介して排水管１０が取付けられることにより、その下地パネル７の面に対して排水管１０の長軸（水平中心線Ｈ）がほぼ平行に配置されるようになっている。なお、下地パネル７の上面にはフロア８が設けられている。
【００２２】
上記の如く、排水管１０が、下地パネル７の面に対して前記長軸が平行に配置される概ね略楕円形状に形成されると、排水管１０の高さを縮小することができ、床下スペースが狭くなっても、設置傾斜角度を維持したままの配管施工を容易に行うことが可能となる。すなわち、従来では十分な勾配が稼げずに配管できないくらい低い設置スペースにおいても、十分な勾配を稼ぐように容易に配管施工することが可能となる。しかも、単純に円形管の半径を小さくする場合に比較して、横に広がるような略楕円形状となっているので、従来の円形管と同じ流路面積も確保可能となっている。
また、略楕円形状を採用したことにより、例えば多数本の排水管１０を平積みして運搬する場合には、積層密度を高めることができるので、従来の円形排水管に比較して、より多くの本数を運ぶことができ、運送コストの低減にも効果的である。
【００２３】
さらに詳説すると、排水管１０においては、上述したように、内面周長を３００〜６５０（ｍｍ）、下側円弧部１２の内周側半径をＲ１（ｍｍ）、上側円弧部１１の内周側半径をＲ２（ｍｍ）、前記内面周長の値を２πで割り算した値をＲ（ｍｍ）とした場合に、Ｒ１＝１．２Ｒ〜２．０Ｒ、かつＲ２＝２．０Ｒ〜１４．０Ｒであり、かつ、Ｒ２／Ｒ１＝１．５〜８．０である構成を採用したことにより、以下に説明する効果が得られるようになっている。すなわち、下側円弧部１２の内周側半径Ｒ１に対して、１．２Ｒ〜２．０Ｒの曲率を持たせたことで、下側円弧部１２に沿って流れる排出物の流速が、内径Ｒの円管と略同等の速度となるように確保することができる。従って、円管に比較しても排出物の掃度が低下することなく良好な排水機能を確実に得ることが可能となる。また、上側円弧部１１においては、内周側半径Ｒ２に対して２．０Ｒ〜１４．０Ｒの曲率を持たせたことで、例えばこの排水管１０を他の排水管に継手を使って接続する場合に、前記継手内にこの排水管１０を挿入接続した際に、上側円弧部１１の外周面が、前記継手内の接合内壁面に対して圧迫力を加えるように密着させることができるので、上側円弧部１１を単なる平坦形状とした場合に比較して、この接合部分での隙間発生を生じさせないようにすることが可能となる。また、上側円弧部１１は、管内に空気層を確保し、排水性能を保持する作用も有している。
【００２４】
また、排水管１０は、上側円弧部１１の曲率半径に比較して下側円弧部１２の曲率半径が小さくなっていることにより、特に下側円弧部１２に沿って流れる排出物の流速が十分に速くなるように確保することができ、従って、排出物の掃度が低下することなく良好な排水機能を確実に得ることが可能となる。また、上側円弧部１１においては、わずかでも曲率を与えておくことで、例えばこの排水管１０を他の排水管に継手（図示せず）を使って接続する場合に、前記継手内にこの排水管１０を挿入接続した際に、上側円弧部１１の外周面が、前記継手内の接合内壁面に対して圧迫を加えるように接合させることができるので、上側円弧部１１を平坦形状とした場合に比較して、この接合部分での隙間を生じさせないようにすることが可能となり、より好ましくなっている。
【００２５】
また、下側円弧部１２よりも大きい曲率半径を有する上側円弧部１１の外側の側面は、比較的平坦形状に近いので、この側面を例えば建物の外壁面に対して沿うように取り付けることもできる。このように設置した場合には、建物外壁面にマッチして美観上優れた排水管とすることが可能となる。また、略楕円形状を採用したことにより、例えば多数本の排水管１０を平積みして運搬する場合には、積層密度を高めることができるので、従来の円形排水管に比較して、より多くの本数（例えば３割〜４割増しの本数）を運ぶことができ、運送コストの低減にも効果的となっている。また、略楕円形状であるので、平積みした際に転がりにくく、荷積みが容易である点でも優れている。
【００２６】
なお、本例で用いた排水管１０においては、外周の周長が３５６．８（ｍｍ）、内周の周長が３１２．２（ｍｍ）をなしており、これらは管の内径が１００（ｍｍ）となる従来の円管ＶＰ１００にそれぞれ類似しており、従って、流路断面積の大きさがほぼ同じとなることから、この点からも、一般的な円形の排水管と同等の排出機能を果たすことが理解できる。
【００２７】
因みに、従来の円管ＶＰ１００の内周側の半径（５０（ｍｍ））をＲとした場合、本実施の形態の排水管１０の上側円弧部１１の内周側の曲率半径は１２０（ｍｍ）であることから、２．４Ｒの大きさとなり、また下側円弧部１２の内周側の曲率半径は７３（ｍｍ）であることから、１．４６Ｒの大きさとなっている。そして、この排水管１０における下側円弧部１２の内周側曲率半径をＲ１とし、かつ上側円弧部１１の内周側曲率半径をＲ２とすれば、Ｒ２をＲ１で割った比（Ｒ２／Ｒ１）が１．６４の関係となっている。
【００２８】
また、本実施の形態の排水管１０は、その軸線を通る断面での、短軸方向（垂直中心線Ｖ方向）の内部高さ寸法をｈ（ｍｍ）とした場合（図５参照）、１．４Ｒとなっており、１．３Ｒ≦ｈ≦１．６Ｒの寸法範囲条件を満たしている。この寸法範囲条件を満たすことにより、本発明の効果（従来では十分な勾配が稼げずに配管できないくらい低い設置スペースにおいても、十分な勾配を稼ぐように容易に配管施工することが可能となる。）をより的確に得ることが可能となっている。すなわち、ｈ≦１．６Ｒとすることで、排水管１０の高さを低くできるので、低い設置スペースにおいても、十分な勾配を稼ぐように容易に配管できる。また、１．３Ｒ≦ｈとすることで、必要以上に排水管１０を潰すことによる排水流れの阻害を防止できるようになっている。
【００２９】
次に、本発明の排水管の他の実施の形態を図６〜図２２に示す。これらの図においても、それぞれの寸法をミリメートル単位で記入している。
【００３０】
図６に示す排水管１０は、上側円弧部１１の外周側の曲率半径が１８７．１（ｍｍ）、その内周側の曲率半径が１８０（ｍｍ）であり、また下側円弧部１２の外周側の曲率半径が７９．１（ｍｍ）、内周側の曲率半径が７２（ｍｍ）である。また、外周の周長が３５５．６（ｍｍ）で、かつ内周の周長が３１１．０（ｍｍ）となっている。
従来の円管ＶＰ１００の内周側の半径（５０（ｍｍ））をＲとした場合、この排水管１０の上側円弧部１１の内周側の曲率半径は１８０（ｍｍ）であることから、３．６Ｒの大きさとなり、また下側円弧部１２の内周側の曲率半径は７２（ｍｍ）であることから、１．４４Ｒの大きさとなっている。
そして、排水管１０における下側円弧部１２の内周側曲率半径をＲ１とし、かつ上側円弧部１１の内周側曲率半径をＲ２とすれば、Ｒ２／Ｒ１比は２．５の関係となっている。したがって、先に説明した図５の排水管１０と同様の効果を得ることが可能となっている。
【００３１】
図７に示す排水管１０は、上側円弧部１１の外周側の曲率半径が２４０．１（ｍｍ）、その内周側の曲率半径が２３３（ｍｍ）であり、また下側円弧部１２の外周側の曲率半径が７５．１（ｍｍ）、内周側の曲率半径が６８（ｍｍ）である。また、外周の周長が３５７．８（ｍｍ）で、かつ内周の周長が３１３．１（ｍｍ）となっている。
この排水管１０について、従来の円管ＶＰ１００の半径Ｒ（５０（ｍｍ））との関係を述べると、上側円弧部１１の内周側の曲率半径が２３３（ｍｍ）であることから、４．６６Ｒの大きさとなり、また下側円弧部１２の内周側の曲率半径は６８（ｍｍ）であることから、１．３６Ｒの大きさとなっている。
そして、排水管１０における下側円弧部１２の内周側曲率半径をＲ１とし、かつ上側円弧部１１の内周側曲率半径をＲ２とすれば、Ｒ２／Ｒ１比は約３．４となっている。したがって、先に説明した図５の排水管１０と同様の効果を得ることが可能となっている。
【００３２】
図８に示す排水管１０は、上側円弧部１１の外周側の曲率半径が１３１．２（ｍｍ）、その内周側の曲率半径が１２４．１（ｍｍ）で、また下側円弧部１２の外周側の曲率半径が８０．１（ｍｍ）、内周側の曲率半径が７３（ｍｍ）である。また、外周の周長が３５７．６（ｍｍ）で、かつ内周の周長が３１３（ｍｍ）となっている。
この排水管１０において従来の円管ＶＰ１００の半径Ｒ（５０（ｍｍ））との関係を述べると、上側円弧部１１の内周側の曲率半径が２．４８Ｒで、下側円弧部１２の内周側の曲率半径が１．４６Ｒの大きさとなっている。
そして、排水管１０における下側円弧部１２の内周側曲率半径をＲ１とし、かつ上側円弧部１１の内周側曲率半径をＲ２とすれば、Ｒ２／Ｒ１比は約１．７の関係となっている。したがって、先に説明した図５の排水管１０と同様の効果を得ることが可能となっている。
【００３３】
これら図６〜図８に示す各排水管１０は、その高さが何れも図５に示す排水管の場合と同様に８４．２（ｍｍ）であり、従来の円管ＶＰ１００に比較して、高さ方向の外径が小さい寸法であるので、それだけ狭い床下スペースに確実に収めることができ、前述したように図５の実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００３４】
次に、このような図５〜図８に示す形状の排水管１０と、従来の円管ＶＰ１００からなる排水管との排出効果を比較した図９について述べる。
なお、比較に際しては、図１０に示す如く６ｍの長さからなる排水管１０を用い、この排水管１０の一端部にトイレａを接続し、そのトイレａから１３リットルの水と、汚物の代用品であるトイレットペーパ（紙）及びみそを流し、それらが排水管１０の他端部まで排水される時間（６ｍ到達時間）を計測することで行った。このとき排水管１０は、０．５％（１／２００），１％（１／１００），１．５％（約１／６７），２％（１／５０）の勾配αを持たせて、その都度計測したものである。
また、図９において、三角（△）印は、従来の円管のＶＰ１００に相当するＲ５０（内径の半径５０（ｍｍ））を用いた場合を示し、また四角（□）印は、Ｒ６２．５からなる参考用の排水管を用いた場合を示し、さらに丸（○）印は、本実施形態の図５及び図８に相当する排水管１０を用いた場合を示す。
【００３５】
図９によれば、丸印にて示す本実施形態の排水管１０が、従来の円管であるＲ５０よりも大きな曲率の下側円弧部を有する楕円状であっても、従来とほぼ同じ流速を得ていることが判る。従って、上述の如く、断面がほぼ円弧状をなす形状の排水管１０でも、従来品とほぼ同じ排水機能を果たせることが確認できる。
【００３６】
次に、図１１に示すように、上記６ｍの排水管１０に同様にしてトイレａが接続される他、その途中位置に浴槽（フロ）ｂ，流し台（台所）ｃ，洗濯機ｄ，洗面台ｅに通じる分岐管１３がそれぞれ接続されると共に、その下流側に計測トラップｆに通じる分岐管１３が接続され、計測トラップｆにより、それぞれから排出したときの流速（ｍ／ｓ）と全水量（リットル：Ｌ）との関係を計測した結果を図１２〜図１５に示す。なお、分岐管１３は、従来の円管ＶＰ５０を用いている。
【００３７】
図１２は、それぞれの分岐管に水のみを排水した場合の計測結果であり、図１３はそれぞれの分岐管に水を流すと共に、トイレａより汚物を流した場合の計測結果である。これら図１２〜図１５において、実線の符号は、従来の円管ＶＰ１００を用いた場合を表し、また破線の符号は図５に示す楕円状の排水管１０を用いた場合を表している。つまり、実線の符号はそれぞれ０．５％，１％，２％の勾配で配管された従来例を示し、破線の符号はそれぞれ同様の勾配で配管された本実施の形態を示している。
図１２から、水のみを排水した場合には、水量が少ないとその勾配の角度に影響され、また水量が多いと流速の差が小さいものとなっている。図１３から、汚物が排出された場合には、水量の多少に拘わることなく、勾配の影響が現れているが、これは従来の円管も本実施の態様の排水管も類似した傾向となっている。
【００３８】
図１４は汚物が排出されていないときに、それぞれの分岐管１３から所望の量が排水された場合の勾配と流速との関係説明図であり、同図において、実線の符号は、従来の円形排水管（ＶＰ１００）を表し、破線の符号は本実施の形態の排水管を用いた計測結果である。
なお、図１４では、実線の四角印が浴槽ｂからの排出、実線の丸印が洗濯機ｄからの排出、実線の菱形印がトイレａからの排出、実線の三角印が流し台ｃからの排出をそれぞれ示し、また破線の四角印が本発明の排水管を用いた浴槽ｂからの排出、破線の菱形印が同様のトイレａからの排出をそれぞれ示している。
【００３９】
また、図１５はそれに対し汚物が排出されたときの、それぞれの分岐管からの所望の量が排水された場合の勾配と流速との関係説明図であり、同図において実線の符号は図１４に対応して従来の排水管を用いた場合を示し、破線の符号は本発明の排水管を用いた場合をそれぞれ示している。
そして、これら従来の排水管と本発明の排水管とでは、図１６〜図１８に示す計測結果となった。
【００４０】
図１６〜図１８は、０．５％（１／２００）勾配時，１％（１／１００）勾配時，２％（１／５０）勾配時のものであって、それぞれ（ａ）が本実施形態を示し、（ｂ）が従来例を示している。また、図中の○印は、汚物が流れたことを意味し、×印は汚物が流れなかったことを意味している。
これらの計測結果によれば、０．５％，１％，２％の勾配時に、従来の円管とほぼ同様の排出効果を得られていることが理解できよう。また、特に図１６（ｂ）に示すように、０．５％の勾配時にはトイレから汚物が排出されるとき、汚物が完全に流れなかったのに対して、本実施の形態の排水管では同図（ａ）に示すように、汚物を排出できる結果となり、その点から勾配が小さくとも良好な排水機能が得られていることがわかる。このように小さい勾配であっても、良好な排水機能を得られることは、床下スペースの狭小化に確実に対応できる効果がある。
【００４１】
なお、これまで述べた各実施の形態においては、屋内用として用いられるＶＰ１００（内半径Ｒ５０）に対応する断面積を有する排水管１０についてのみ説明したが、それより大きい排水管あるいは小さい排水管にも同様に本発明を適用することができるものである。
即ち、図１９に示す排水管１０、及び図２０に示す排水管１０は、何れも直径が１２５（ｍｍ）となる内径を有する従来の円管ＶＰ１２５に対応するものであり、それぞれ所望の曲率で略楕円形状に形成されている。そして、図１９に示す排水管１０は、全体の高さ方向の外径が８０（ｍｍ）であり、図２０に示す排水管１０の高さ方向の外径（８５（ｍｍ））より低めに形成されている。
また、図２１に示す排水管１０は、内径が１５０（ｍｍ）の直径をなす従来の円管ＶＰ１５０に対応するものであり、図２２に示す排水管１０は、内径が２００（ｍｍ）の直径をなす従来の円管ＶＰ２００に対応するものである。
これらの図から、大きな径の排水管を用いても、前述の如く概ね略楕円形状に形成することにより、その高さ方向の外径寸法を狭めることができ、また狭めても前述の如き良好な排水機能を果たすことができるので、狭いスペースでも容易に対処することができる。
【００４２】
なお、本実施の形態においては、排水管１０が床の下方に横引き配管される横引き排水管として使用した例を示したが、これのみに限定されるものではなく、上側円弧部１１側の比較的平たい外側面を建造物の外壁面（図示せず）に重ね合わせるとともに、下側円弧部１２側の比較的曲率を有する外側面を外方（前記建造物の外壁に面する側と反対側）に向けた状態で取り付けて、垂直壁面の雨水排水管として用いることもできる。このように設置した場合には、建物外壁面にマッチして美観上優れた排水管とすることが可能となる。この他にも、農業用や土木用等における排水用の排水管としても適用出来る。
また、実験に際しては、フロｂ，台所ｃ等と排水管１０とを接続する分岐管１３として、円形断面のものを用いた例を示したが、これにも本発明の排水管を適用可能である。
また、各実施の形態では、本発明を塩化ビニル樹脂管である場合について説明したが、これに限らず、金属管（ステンレス管、鋼管等）や樹脂ライニング鋼管のような各種の管に本発明を適用することも可能である。
【００４３】
【発明の効果】
本発明の請求項１記載の排水管は、その軸線と直交する断面が概ね略楕円形状をなしている構成を採用した。この構成によれば、この排水管を例えば床下などに横引き配管し、かつその楕円の長軸が水平となるように配管設置した場合には、従来では十分な勾配が確保できずに配管できないくらい低い設置スペースにおいても、十分な勾配を確保しつつ容易に配管施工することが可能となる。しかも、単純に円形管の半径を小さくする場合に比較して、横に広がるような略楕円形状となっているので、従来の円形管と同じ流路面積を確保することも可能となる。
また、略楕円形状を採用したことにより、例えば多数本の排水管を平積みして運搬する場合には、積層密度を高めることができるので、従来の円形排水管に比較して、より多くの本数を運ぶことができ、運送コストの低減にも効果的である。
【００４４】
また、請求項１記載の排水管は、内面周長を２４０〜６５０（ｍｍ）、前記略楕円形状の長軸を境とする一方の円弧部の内周側半径をＲ１（ｍｍ）、他方の円弧部の内周側半径をＲ２（ｍｍ）、前記内面周長の値を２πで割り算した値をＲ（ｍｍ）とした場合に、Ｒ１＝１．２Ｒ〜２．０Ｒ、かつＲ２＝２．０Ｒ〜１４．０Ｒであり、かつ、Ｒ２／Ｒ１＝１．５〜８．０である構成を採用した。この構成によれば、この排水管を、前記一方の円弧部が鉛直方向下側、前記他方の円弧部が鉛直方向上側を向くように横引き配管した場合には、下側の円弧部（前記一方の円弧部）の内周側半径Ｒ１に対して１．２Ｒ〜２．０Ｒの曲率を持たせたことで、下側の円弧部に沿って流れる排出物の流速が、内径Ｒの円管と略同等の速度となるように確保することができる。従って、円管に比較しても排出物の掃度が低下することなく良好な排水機能を確実に得ることが可能となる。また、上側の円弧部（前記他方の円弧部）においては、内周側半径Ｒ２に対して２．０Ｒ〜１４．０Ｒの曲率を持たせたことで、例えばこの排水管を他の排水管に継手を使って接続する場合に、前記継手内にこの排水管を挿入接続した際に、上側の円弧部の外周面が、前記継手内の接合内壁面に対して圧迫力を加えるように密着させることができるので、上側の円弧部を単なる平坦形状とした場合に比較して、この接合部分での隙間発生を生じさせないようにすることが可能となる。また、上側円弧部は、管内の上部に空気層を確保し、排水性能を保持する作用も有している。
【００４５】
また、請求項１記載の排水管は、各内周側半径Ｒ１，Ｒ２間の比として、Ｒ２／Ｒ１＝１．５〜８．０である構成を採用した。この構成によれば、その効果をより的確に得ることが可能となる。すなわち、従来では十分な勾配が稼げずに配管できないくらい低い設置スペースにおいても、十分な勾配を稼ぐように配管施工することが可能となる。しかも、単純に円形管の半径を小さくする場合に比較して、横に広がるような略楕円形状をなしているので、従来の円形管と同じ流路面積を確保可能となる。
【００４６】
また、請求項２記載の排水管は、前記一方の円弧部が鉛直方向下方を向くとともに、前記他方の円弧部が鉛直方向上方を向くように配設され、建物内の横引き排水管として用いられる構成を採用した。この構成によれば、上述したように、従来では十分な勾配が稼げずに配管できないくらい低い設置スペースにおいても、十分な勾配を稼ぐように配管施工することが可能となる。しかも、単純に円形管の半径を小さくする場合に比較して、横に広がるような略楕円形状をなしているので、従来の円形管と同じ流路面積を確保することも可能となっている。
【００４７】
また、請求項３記載の排水管は、他方の円弧部が、構築物の壁面に対して沿うように取り付けられて、略垂直方向の排水管として用いられる構成を採用した。この構成によれば、一方の円弧部よりも他方の円弧部側の曲率半径を大きくする（Ｒ２／Ｒ１＝１．５〜８．０）とともに、この比較的平たい前記他方の円弧部側の外側面を、例えば建物の外壁面に対して沿うように取り付けるように配管施工することで、建物外壁面にマッチして美観上優れた雨水用の排水管とすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る排水管を集合住宅に適用した場合を説明する平断面図である。
【図２】 床下スペースにおける同排水管の配管状態を示す図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】 同排水管の設置状態を示す図２の部分拡大説明図である。
【図４】 図３のＢ−Ｂ線断面図である。
【図５】 本発明に係る排水管の一実施の形態を示す断面説明図である。
【図６】 同じく排水管の二番目の実施の形態を示す断面説明図である。
【図７】 排水管の三番目の実施の形態を示す断面説明図である。
【図８】 排水管の四番目の実施の形態を示す断面説明図である。
【図９】 本発明の実施の形態と従来例とを比較するため、排水管の勾配と流速との関係の試験結果を示す説明図である。
【図１０】 図９の試験結果に際して用いた排水管とトレイとの接続関係を示す説明図である。
【図１１】 図１０の排水管に分岐管を介し、浴槽（フロ），流し台（台所），洗濯機等を接続すると共に、そのときの流速を得るための説明図である。
【図１２】 本発明の実施の形態と従来例との排水管を比較するため、各勾配毎の全水量と流速との関係を示す、水だけの排水時の説明図である。
【図１３】 図１２に対応し、汚物も排出したときの説明図である。
【図１４】 本発明の実施の形態と従来例を比較するため、任意の箇所から水だけを排出したときの勾配とそのときの流速との関係を示す説明図である。
【図１５】 図１４に対応し、汚物も排出したときの説明図である。
【図１６】 ０．５％勾配で配管したときの本実施の形態と従来例を示す比較説明図である。
【図１７】 １％勾配で配管したときの本実施の形態と従来との排水管の比較を示す比較説明図である。
【図１８】 ２％勾配で配管したときの本実施の形態と従来との排水管の比較を示す比較説明図である。
【図１９】 本発明の排水管の五番目の実施の形態を示す、ＶＰ１２５相当の排水管の断面説明図である。
【図２０】 本発明の排水管の六番目の実施の形態を示す、ＶＰ１２５相当の排水管の断面説明図である。
【図２１】 本発明の排水管の七番目の実施の形態を示す、ＶＰ１５０相当の排水管の説明図である。
【図２２】 本発明の排水管の他の実施の形態を示す、ＶＰ２００相当の排水管の説明図である。
【符号の説明】
１０…排水管、１１…上側円弧部（他方の円弧部）、１２…下側円弧部（一方の円弧部）、Ｈ…長軸（水平中心線）、Ｒ１，Ｒ２・・・内周側半径
【発明の属する技術分野】
本発明は、戸建て、集合住宅、ビルや工場などの建築物に設置される排水管に係り、特に横引き排水管に用いて好適な排水管に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種排水管の一般的なものとしては、鋳鉄管，ヒューム管，陶管，鋼管，硬質塩化ビニルなどからなる円形断面の管材が使用されている。そして、近年では、粗度計数が小さくて掃流性に優れた硬質塩化ビニル管が広く利用されている。
このような排水管は、住宅の床下に、ある程度の勾配を持たせていわゆる横引き排水管として設けられる場合がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、特に近年、マンションのような集合住宅にあっては、上下階の間における床下高さが狭小化されてきている。
そのため、狭小化された床下スペースに、従来のような円形の排水管を用いた場合、通常の勾配で配管することができなくなるという問題があり、またそれを防ぐために勾配を小さくしようとすると、排水管に排出物が滞留するおそれがある。したがって、限られた狭いスペース及び勾配で如何に良好な排水を得られるかが課題となっていた。
【０００４】
本発明は、上記事情に鑑み、限られたスペース内であっても、良好な排水能力を得ることができる排水管の提供を課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明においては、以下の手段を採用した。
【０００６】
請求項１記載の排水管は、汚水等の排水処理に用いられる排水管であり、その軸線と直交する断面が概ね略楕円形状をなしていることを特徴とする。
【０００７】
上記請求項１記載の排水管によれば、このような楕円断面形状を有する排水管を、例えば床下などに横引き配管し、かつその楕円の長軸が水平となるように配管設置した場合には、排水管の鉛直方向外径寸法が従来の円形排水管に比較して小さくなるので、同じ設置スペース高さであっても、従来の円形排水管よりも勾配を緩やかな状態で設置することができる。換言すれば、従来では十分な勾配が確保できずに配管できないくらい低い設置スペースにおいても、十分な勾配を確保しつつ配管施工することができる。しかも、単純に円形管の半径を小さくする場合に比較して、横に広がるような略楕円形状をなしているので、従来の円形管と同じ流路面積を確保できるようになっている。しかも、略楕円形状を採用したことにより、例えば多数本の排水管を平積みして運搬する場合には、積層密度を高めることができるので、従来の円形排水管に比較して、より多くの本数を運ぶことができ、運送コストの低減にも効果的である。
【０００８】
また、請求項１記載の排水管は、内面周長を２４０〜６５０（ｍｍ）、前記略楕円形状の長軸を境とする一方の円弧部の内周側半径をＲ１（ｍｍ）、他方の円弧部の内周側半径をＲ２（ｍｍ）、前記内面周長の値を２πで割り算した値をＲ（ｍｍ）とした場合に、Ｒ１＝１．２Ｒ〜２．０Ｒ、かつＲ２＝２．０Ｒ〜１４．０Ｒであり、かつ、Ｒ２／Ｒ１＝１．５〜８．０であることを特徴とする。
【０００９】
上記請求項１記載の排水管によれば、この排水管を、前記一方の円弧部が鉛直方向下側、前記他方の円弧部が鉛直方向上側を向くように横引き配管した場合には、下側の円弧部（前記一方の円弧部）の内周側半径Ｒ１に対して１．２Ｒ〜２．０Ｒの曲率を持たせたことで、下側の円弧部に沿って流れる排出物の掃流性能を確保することができる。従って、円管に比較しても排出物の掃度が低下することなく良好な排水機能を確実に得ることができる。また、上側の円弧部（前記他方の円弧部）においては、内周側半径Ｒ２に対して２．０Ｒ〜１４．０Ｒの曲率を持たせたことで、例えばこの排水管を他の排水管に継手を使って接続する場合に、前記継手内にこの排水管を挿入接続した際に、上側の円弧部の外周面が、前記継手内の接合内壁面に対して圧迫力を加えるように密着させることができるので、上側の円弧部を単なる平坦形状とした場合に比較して、この接合部分での隙間発生を生じさせないようにすることができる。なお、前記一方の円弧部よりも前記他方の円弧部側の曲率半径を大きくする（Ｒ２／Ｒ１＝１．５〜８．０）とともに、この比較的平たい前記他方の円弧部側の外側面を、例えば建物の外壁面に対して沿うように取り付けるように配管施工することもできる。このように設置した場合には、建物外壁面にマッチして美観上優れた排水管とすることも可能となる。
【００１１】
上記請求項１記載の排水管によれば、各内周側半径Ｒ１，Ｒ２間の比として、Ｒ２／Ｒ１比を１．５〜８．０に設定することで、その作用効果をより的確に得ることができる。すなわち、従来では十分な勾配が稼げずに配管できないくらい低い設置スペースにおいても、十分な勾配を稼ぐように配管施工することができる。しかも、単純に円形管の半径を小さくする場合に比較して、横に広がるような略楕円形状をなしているので、従来の円形管と同じ流路面積を確保できる。
【００１２】
請求項２記載の排水管は、請求項１記載の排水管において、前記一方の円弧部が鉛直方向下方を向くとともに、前記他方の円弧部が鉛直方向上方を向くように配設され、建物内の横引き排水管として用いられることを特徴とする。
【００１３】
上記請求項２記載の排水管によれば、上述したように、従来では十分な勾配が稼げずに配管できないくらい低い設置スペースにおいても、十分な勾配を稼ぐように配管施工することができる。しかも、単純に円形管の半径を小さくする場合に比較して、横に広がるような略楕円形状をなしているので、従来の円形管と同じ流路面積を確保することもできる。
【００１４】
請求項３記載の排水管は、請求項１記載の排水管において、前記他方の円弧部が、構築物の壁面に対して沿うように取り付けられて、略垂直方向の排水管として用いられることを特徴とする。
【００１５】
上記請求項３記載の排水管によれば、建物外壁面にマッチして美観上優れた排水管とすることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の排水管は、汚水等の排水処理に用いられる排水管であり、その各実施の形態を、図１〜図２２に基づいて説明するが、本発明がこれらに限定解釈されるものでないことは勿論である。なお、図１は本発明に係る排水管を集合住宅に配管した場合を説明する平面図、図２は床下スペースにおける排水管の配管状態を示す図であって、図１のＡ−Ａ線断面図、図３は排水管の設置状態を示す図２の部分拡大図、図４は図３のＢ−Ｂ線断面図、図５は同排水管をその軸線に垂直な断面で見た断面図である。
【００１７】
各実施の形態に示す各排水管は、その軸線に対して垂直な断面形状が、概ね略楕円形状（この定義については後述する）をなしている。そして、この略楕円形状は、その長軸を境とする一方の円弧部の内周側半径をＲ１（ｍｍ）、他方の円弧部の内周側半径をＲ２（ｍｍ）とした場合には、内面周長が３００〜６５０（ｍｍ）である従来の円形排水管（図示せず）の前記内面周長を２πで割り算した値である半径Ｒ（ｍｍ）に対して、Ｒ１＝１．２Ｒ〜２．０Ｒ、かつＲ２＝２．０Ｒ〜１４．０Ｒであり、かつ、Ｒ２／Ｒ１＝１．５〜８．０の寸法条件を満たしており、これによって後述の効果を得ることが可能となっている。なお、Ｒ１，Ｒ２間の比としては、Ｒ２／Ｒ１＝１．５〜８．０を採用しているため、前記効果をより確実に得ることが可能である。
【００１８】
図１，図２に示すように、集合住宅１には、台所２からの排出物（汚水）を排出（排水）するための第１排水管１０Ａと、洗面脱衣所３及び浴室４からの排出物（汚水）を排出（排水）するための第２排水管１０Ｂとが配管されている。これら第１排水管１０Ａ，第２排水管１０Ｂは、例えば図３及び図４に示すように、両側の支柱６の上部に設けられた取付具５のような吊り形や支柱形により、これまで通り所定の勾配をもって支持された状態で横引き配管されている。
【００１９】
そして、これら第１排水管１０Ａ及び第２排水管１０Ｂは、図５に示す如く、その軸線と直交する断面が概ね略楕円形状をなして形成されている。なお、本発明で言う「概ね略楕円形状」とは、その長軸（図５に示す水平中心線Ｈ）を境とした上下の円弧形状が例えば図５に示したように、前記長軸を境とする上側の円弧部（以下、これを上側円弧部１１と称する）よりも下側の円弧部（以下、これを下側円弧部１２と称する）の方が曲率半径が小さくなっているような、楕円に類似した形状を言う。なお、上側円弧部１１を完全な平坦形状とすることも考えられるが、平坦形状では、他の排水管との間で継手接続する際（図示せず）に、この平坦部分と前記継手との間が密着しにくくて排水漏れを生じる恐れがあるので、これは除外するものとする。また上側円弧部１１を完全な平坦形状にすることは、製造上容易でない点においても欠点となる恐れがある。これに対し、本発明では上側円弧部１１に少なくとも最低限の曲率を与えているので、他の排水管と継手接続する際の密着性（接合性）を高められる上に、製造を容易としているという点で優れている。一方、これら上側円弧部１１及び下側円弧部１２間の各境部分の形状については限定せず、曲面であっても、平坦であっても良いものとする。
【００２０】
以下、説明の便宜上より第１排水管１０Ａ，第２排水管１０Ｂを総称して単に排水管１０として述べる。排水管１０は、図５に示すように、軸線と直交する断面として、その長軸である水平中心線Ｈを中心とする上側円弧部１１と下側円弧部１２とが異形形状をなす楕円状に形成されている。なお、図５にはそれぞれの曲率半径がミリメートル単位で記入されている。この排水管１０においては、その長軸（水平中心線Ｈ）を境とする上側円弧部１１に比較して下側円弧部１２の方が曲率半径が小さくなっており、本例では例えば、上側円弧部１１の外周側の曲率半径が１２７．１（ｍｍ）、内周側の曲率半径が１２０（ｍｍ）で、また下側円弧部１２の外周側の曲率半径が８０．１（ｍｍ）、内周側の曲率半径が７３（ｍｍ）をなしている。その場合、排水管１０の垂直中心線Ｖ方向の最も高い全高が８４．２（ｍｍ）、肉厚を除いた内部高さが７０（ｍｍ）をなしており、また上側円弧部１１と下側円弧部１２とを結ぶ外側の曲率半径が２５．１（ｍｍ）で、その内側の曲率半径が１８（ｍｍ）の寸法となっている。そして、この排水管１０は、その下側円弧部１２（一方の円弧部）が鉛直方向下方を向くとともに、上側円弧部１１（他方の円弧部）が鉛直方向上方を向くように配設され、建物内の横引き排水管として用いられるようになっている。
【００２１】
このような楕円状の排水管１０は、硬質塩化ビニルによって形成され、かつ内周側の半径が５０（ｍｍ）となる一般的な従来の円管（ＶＰ１００）を押出成形時に、図５に示す形状に冷却サイジングされることにより製造される。そして、図３及び図４に示すように、下地パネル７を支える支柱６に取付具５を介して排水管１０が取付けられることにより、その下地パネル７の面に対して排水管１０の長軸（水平中心線Ｈ）がほぼ平行に配置されるようになっている。なお、下地パネル７の上面にはフロア８が設けられている。
【００２２】
上記の如く、排水管１０が、下地パネル７の面に対して前記長軸が平行に配置される概ね略楕円形状に形成されると、排水管１０の高さを縮小することができ、床下スペースが狭くなっても、設置傾斜角度を維持したままの配管施工を容易に行うことが可能となる。すなわち、従来では十分な勾配が稼げずに配管できないくらい低い設置スペースにおいても、十分な勾配を稼ぐように容易に配管施工することが可能となる。しかも、単純に円形管の半径を小さくする場合に比較して、横に広がるような略楕円形状となっているので、従来の円形管と同じ流路面積も確保可能となっている。
また、略楕円形状を採用したことにより、例えば多数本の排水管１０を平積みして運搬する場合には、積層密度を高めることができるので、従来の円形排水管に比較して、より多くの本数を運ぶことができ、運送コストの低減にも効果的である。
【００２３】
さらに詳説すると、排水管１０においては、上述したように、内面周長を３００〜６５０（ｍｍ）、下側円弧部１２の内周側半径をＲ１（ｍｍ）、上側円弧部１１の内周側半径をＲ２（ｍｍ）、前記内面周長の値を２πで割り算した値をＲ（ｍｍ）とした場合に、Ｒ１＝１．２Ｒ〜２．０Ｒ、かつＲ２＝２．０Ｒ〜１４．０Ｒであり、かつ、Ｒ２／Ｒ１＝１．５〜８．０である構成を採用したことにより、以下に説明する効果が得られるようになっている。すなわち、下側円弧部１２の内周側半径Ｒ１に対して、１．２Ｒ〜２．０Ｒの曲率を持たせたことで、下側円弧部１２に沿って流れる排出物の流速が、内径Ｒの円管と略同等の速度となるように確保することができる。従って、円管に比較しても排出物の掃度が低下することなく良好な排水機能を確実に得ることが可能となる。また、上側円弧部１１においては、内周側半径Ｒ２に対して２．０Ｒ〜１４．０Ｒの曲率を持たせたことで、例えばこの排水管１０を他の排水管に継手を使って接続する場合に、前記継手内にこの排水管１０を挿入接続した際に、上側円弧部１１の外周面が、前記継手内の接合内壁面に対して圧迫力を加えるように密着させることができるので、上側円弧部１１を単なる平坦形状とした場合に比較して、この接合部分での隙間発生を生じさせないようにすることが可能となる。また、上側円弧部１１は、管内に空気層を確保し、排水性能を保持する作用も有している。
【００２４】
また、排水管１０は、上側円弧部１１の曲率半径に比較して下側円弧部１２の曲率半径が小さくなっていることにより、特に下側円弧部１２に沿って流れる排出物の流速が十分に速くなるように確保することができ、従って、排出物の掃度が低下することなく良好な排水機能を確実に得ることが可能となる。また、上側円弧部１１においては、わずかでも曲率を与えておくことで、例えばこの排水管１０を他の排水管に継手（図示せず）を使って接続する場合に、前記継手内にこの排水管１０を挿入接続した際に、上側円弧部１１の外周面が、前記継手内の接合内壁面に対して圧迫を加えるように接合させることができるので、上側円弧部１１を平坦形状とした場合に比較して、この接合部分での隙間を生じさせないようにすることが可能となり、より好ましくなっている。
【００２５】
また、下側円弧部１２よりも大きい曲率半径を有する上側円弧部１１の外側の側面は、比較的平坦形状に近いので、この側面を例えば建物の外壁面に対して沿うように取り付けることもできる。このように設置した場合には、建物外壁面にマッチして美観上優れた排水管とすることが可能となる。また、略楕円形状を採用したことにより、例えば多数本の排水管１０を平積みして運搬する場合には、積層密度を高めることができるので、従来の円形排水管に比較して、より多くの本数（例えば３割〜４割増しの本数）を運ぶことができ、運送コストの低減にも効果的となっている。また、略楕円形状であるので、平積みした際に転がりにくく、荷積みが容易である点でも優れている。
【００２６】
なお、本例で用いた排水管１０においては、外周の周長が３５６．８（ｍｍ）、内周の周長が３１２．２（ｍｍ）をなしており、これらは管の内径が１００（ｍｍ）となる従来の円管ＶＰ１００にそれぞれ類似しており、従って、流路断面積の大きさがほぼ同じとなることから、この点からも、一般的な円形の排水管と同等の排出機能を果たすことが理解できる。
【００２７】
因みに、従来の円管ＶＰ１００の内周側の半径（５０（ｍｍ））をＲとした場合、本実施の形態の排水管１０の上側円弧部１１の内周側の曲率半径は１２０（ｍｍ）であることから、２．４Ｒの大きさとなり、また下側円弧部１２の内周側の曲率半径は７３（ｍｍ）であることから、１．４６Ｒの大きさとなっている。そして、この排水管１０における下側円弧部１２の内周側曲率半径をＲ１とし、かつ上側円弧部１１の内周側曲率半径をＲ２とすれば、Ｒ２をＲ１で割った比（Ｒ２／Ｒ１）が１．６４の関係となっている。
【００２８】
また、本実施の形態の排水管１０は、その軸線を通る断面での、短軸方向（垂直中心線Ｖ方向）の内部高さ寸法をｈ（ｍｍ）とした場合（図５参照）、１．４Ｒとなっており、１．３Ｒ≦ｈ≦１．６Ｒの寸法範囲条件を満たしている。この寸法範囲条件を満たすことにより、本発明の効果（従来では十分な勾配が稼げずに配管できないくらい低い設置スペースにおいても、十分な勾配を稼ぐように容易に配管施工することが可能となる。）をより的確に得ることが可能となっている。すなわち、ｈ≦１．６Ｒとすることで、排水管１０の高さを低くできるので、低い設置スペースにおいても、十分な勾配を稼ぐように容易に配管できる。また、１．３Ｒ≦ｈとすることで、必要以上に排水管１０を潰すことによる排水流れの阻害を防止できるようになっている。
【００２９】
次に、本発明の排水管の他の実施の形態を図６〜図２２に示す。これらの図においても、それぞれの寸法をミリメートル単位で記入している。
【００３０】
図６に示す排水管１０は、上側円弧部１１の外周側の曲率半径が１８７．１（ｍｍ）、その内周側の曲率半径が１８０（ｍｍ）であり、また下側円弧部１２の外周側の曲率半径が７９．１（ｍｍ）、内周側の曲率半径が７２（ｍｍ）である。また、外周の周長が３５５．６（ｍｍ）で、かつ内周の周長が３１１．０（ｍｍ）となっている。
従来の円管ＶＰ１００の内周側の半径（５０（ｍｍ））をＲとした場合、この排水管１０の上側円弧部１１の内周側の曲率半径は１８０（ｍｍ）であることから、３．６Ｒの大きさとなり、また下側円弧部１２の内周側の曲率半径は７２（ｍｍ）であることから、１．４４Ｒの大きさとなっている。
そして、排水管１０における下側円弧部１２の内周側曲率半径をＲ１とし、かつ上側円弧部１１の内周側曲率半径をＲ２とすれば、Ｒ２／Ｒ１比は２．５の関係となっている。したがって、先に説明した図５の排水管１０と同様の効果を得ることが可能となっている。
【００３１】
図７に示す排水管１０は、上側円弧部１１の外周側の曲率半径が２４０．１（ｍｍ）、その内周側の曲率半径が２３３（ｍｍ）であり、また下側円弧部１２の外周側の曲率半径が７５．１（ｍｍ）、内周側の曲率半径が６８（ｍｍ）である。また、外周の周長が３５７．８（ｍｍ）で、かつ内周の周長が３１３．１（ｍｍ）となっている。
この排水管１０について、従来の円管ＶＰ１００の半径Ｒ（５０（ｍｍ））との関係を述べると、上側円弧部１１の内周側の曲率半径が２３３（ｍｍ）であることから、４．６６Ｒの大きさとなり、また下側円弧部１２の内周側の曲率半径は６８（ｍｍ）であることから、１．３６Ｒの大きさとなっている。
そして、排水管１０における下側円弧部１２の内周側曲率半径をＲ１とし、かつ上側円弧部１１の内周側曲率半径をＲ２とすれば、Ｒ２／Ｒ１比は約３．４となっている。したがって、先に説明した図５の排水管１０と同様の効果を得ることが可能となっている。
【００３２】
図８に示す排水管１０は、上側円弧部１１の外周側の曲率半径が１３１．２（ｍｍ）、その内周側の曲率半径が１２４．１（ｍｍ）で、また下側円弧部１２の外周側の曲率半径が８０．１（ｍｍ）、内周側の曲率半径が７３（ｍｍ）である。また、外周の周長が３５７．６（ｍｍ）で、かつ内周の周長が３１３（ｍｍ）となっている。
この排水管１０において従来の円管ＶＰ１００の半径Ｒ（５０（ｍｍ））との関係を述べると、上側円弧部１１の内周側の曲率半径が２．４８Ｒで、下側円弧部１２の内周側の曲率半径が１．４６Ｒの大きさとなっている。
そして、排水管１０における下側円弧部１２の内周側曲率半径をＲ１とし、かつ上側円弧部１１の内周側曲率半径をＲ２とすれば、Ｒ２／Ｒ１比は約１．７の関係となっている。したがって、先に説明した図５の排水管１０と同様の効果を得ることが可能となっている。
【００３３】
これら図６〜図８に示す各排水管１０は、その高さが何れも図５に示す排水管の場合と同様に８４．２（ｍｍ）であり、従来の円管ＶＰ１００に比較して、高さ方向の外径が小さい寸法であるので、それだけ狭い床下スペースに確実に収めることができ、前述したように図５の実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００３４】
次に、このような図５〜図８に示す形状の排水管１０と、従来の円管ＶＰ１００からなる排水管との排出効果を比較した図９について述べる。
なお、比較に際しては、図１０に示す如く６ｍの長さからなる排水管１０を用い、この排水管１０の一端部にトイレａを接続し、そのトイレａから１３リットルの水と、汚物の代用品であるトイレットペーパ（紙）及びみそを流し、それらが排水管１０の他端部まで排水される時間（６ｍ到達時間）を計測することで行った。このとき排水管１０は、０．５％（１／２００），１％（１／１００），１．５％（約１／６７），２％（１／５０）の勾配αを持たせて、その都度計測したものである。
また、図９において、三角（△）印は、従来の円管のＶＰ１００に相当するＲ５０（内径の半径５０（ｍｍ））を用いた場合を示し、また四角（□）印は、Ｒ６２．５からなる参考用の排水管を用いた場合を示し、さらに丸（○）印は、本実施形態の図５及び図８に相当する排水管１０を用いた場合を示す。
【００３５】
図９によれば、丸印にて示す本実施形態の排水管１０が、従来の円管であるＲ５０よりも大きな曲率の下側円弧部を有する楕円状であっても、従来とほぼ同じ流速を得ていることが判る。従って、上述の如く、断面がほぼ円弧状をなす形状の排水管１０でも、従来品とほぼ同じ排水機能を果たせることが確認できる。
【００３６】
次に、図１１に示すように、上記６ｍの排水管１０に同様にしてトイレａが接続される他、その途中位置に浴槽（フロ）ｂ，流し台（台所）ｃ，洗濯機ｄ，洗面台ｅに通じる分岐管１３がそれぞれ接続されると共に、その下流側に計測トラップｆに通じる分岐管１３が接続され、計測トラップｆにより、それぞれから排出したときの流速（ｍ／ｓ）と全水量（リットル：Ｌ）との関係を計測した結果を図１２〜図１５に示す。なお、分岐管１３は、従来の円管ＶＰ５０を用いている。
【００３７】
図１２は、それぞれの分岐管に水のみを排水した場合の計測結果であり、図１３はそれぞれの分岐管に水を流すと共に、トイレａより汚物を流した場合の計測結果である。これら図１２〜図１５において、実線の符号は、従来の円管ＶＰ１００を用いた場合を表し、また破線の符号は図５に示す楕円状の排水管１０を用いた場合を表している。つまり、実線の符号はそれぞれ０．５％，１％，２％の勾配で配管された従来例を示し、破線の符号はそれぞれ同様の勾配で配管された本実施の形態を示している。
図１２から、水のみを排水した場合には、水量が少ないとその勾配の角度に影響され、また水量が多いと流速の差が小さいものとなっている。図１３から、汚物が排出された場合には、水量の多少に拘わることなく、勾配の影響が現れているが、これは従来の円管も本実施の態様の排水管も類似した傾向となっている。
【００３８】
図１４は汚物が排出されていないときに、それぞれの分岐管１３から所望の量が排水された場合の勾配と流速との関係説明図であり、同図において、実線の符号は、従来の円形排水管（ＶＰ１００）を表し、破線の符号は本実施の形態の排水管を用いた計測結果である。
なお、図１４では、実線の四角印が浴槽ｂからの排出、実線の丸印が洗濯機ｄからの排出、実線の菱形印がトイレａからの排出、実線の三角印が流し台ｃからの排出をそれぞれ示し、また破線の四角印が本発明の排水管を用いた浴槽ｂからの排出、破線の菱形印が同様のトイレａからの排出をそれぞれ示している。
【００３９】
また、図１５はそれに対し汚物が排出されたときの、それぞれの分岐管からの所望の量が排水された場合の勾配と流速との関係説明図であり、同図において実線の符号は図１４に対応して従来の排水管を用いた場合を示し、破線の符号は本発明の排水管を用いた場合をそれぞれ示している。
そして、これら従来の排水管と本発明の排水管とでは、図１６〜図１８に示す計測結果となった。
【００４０】
図１６〜図１８は、０．５％（１／２００）勾配時，１％（１／１００）勾配時，２％（１／５０）勾配時のものであって、それぞれ（ａ）が本実施形態を示し、（ｂ）が従来例を示している。また、図中の○印は、汚物が流れたことを意味し、×印は汚物が流れなかったことを意味している。
これらの計測結果によれば、０．５％，１％，２％の勾配時に、従来の円管とほぼ同様の排出効果を得られていることが理解できよう。また、特に図１６（ｂ）に示すように、０．５％の勾配時にはトイレから汚物が排出されるとき、汚物が完全に流れなかったのに対して、本実施の形態の排水管では同図（ａ）に示すように、汚物を排出できる結果となり、その点から勾配が小さくとも良好な排水機能が得られていることがわかる。このように小さい勾配であっても、良好な排水機能を得られることは、床下スペースの狭小化に確実に対応できる効果がある。
【００４１】
なお、これまで述べた各実施の形態においては、屋内用として用いられるＶＰ１００（内半径Ｒ５０）に対応する断面積を有する排水管１０についてのみ説明したが、それより大きい排水管あるいは小さい排水管にも同様に本発明を適用することができるものである。
即ち、図１９に示す排水管１０、及び図２０に示す排水管１０は、何れも直径が１２５（ｍｍ）となる内径を有する従来の円管ＶＰ１２５に対応するものであり、それぞれ所望の曲率で略楕円形状に形成されている。そして、図１９に示す排水管１０は、全体の高さ方向の外径が８０（ｍｍ）であり、図２０に示す排水管１０の高さ方向の外径（８５（ｍｍ））より低めに形成されている。
また、図２１に示す排水管１０は、内径が１５０（ｍｍ）の直径をなす従来の円管ＶＰ１５０に対応するものであり、図２２に示す排水管１０は、内径が２００（ｍｍ）の直径をなす従来の円管ＶＰ２００に対応するものである。
これらの図から、大きな径の排水管を用いても、前述の如く概ね略楕円形状に形成することにより、その高さ方向の外径寸法を狭めることができ、また狭めても前述の如き良好な排水機能を果たすことができるので、狭いスペースでも容易に対処することができる。
【００４２】
なお、本実施の形態においては、排水管１０が床の下方に横引き配管される横引き排水管として使用した例を示したが、これのみに限定されるものではなく、上側円弧部１１側の比較的平たい外側面を建造物の外壁面（図示せず）に重ね合わせるとともに、下側円弧部１２側の比較的曲率を有する外側面を外方（前記建造物の外壁に面する側と反対側）に向けた状態で取り付けて、垂直壁面の雨水排水管として用いることもできる。このように設置した場合には、建物外壁面にマッチして美観上優れた排水管とすることが可能となる。この他にも、農業用や土木用等における排水用の排水管としても適用出来る。
また、実験に際しては、フロｂ，台所ｃ等と排水管１０とを接続する分岐管１３として、円形断面のものを用いた例を示したが、これにも本発明の排水管を適用可能である。
また、各実施の形態では、本発明を塩化ビニル樹脂管である場合について説明したが、これに限らず、金属管（ステンレス管、鋼管等）や樹脂ライニング鋼管のような各種の管に本発明を適用することも可能である。
【００４３】
【発明の効果】
本発明の請求項１記載の排水管は、その軸線と直交する断面が概ね略楕円形状をなしている構成を採用した。この構成によれば、この排水管を例えば床下などに横引き配管し、かつその楕円の長軸が水平となるように配管設置した場合には、従来では十分な勾配が確保できずに配管できないくらい低い設置スペースにおいても、十分な勾配を確保しつつ容易に配管施工することが可能となる。しかも、単純に円形管の半径を小さくする場合に比較して、横に広がるような略楕円形状となっているので、従来の円形管と同じ流路面積を確保することも可能となる。
また、略楕円形状を採用したことにより、例えば多数本の排水管を平積みして運搬する場合には、積層密度を高めることができるので、従来の円形排水管に比較して、より多くの本数を運ぶことができ、運送コストの低減にも効果的である。
【００４４】
また、請求項１記載の排水管は、内面周長を２４０〜６５０（ｍｍ）、前記略楕円形状の長軸を境とする一方の円弧部の内周側半径をＲ１（ｍｍ）、他方の円弧部の内周側半径をＲ２（ｍｍ）、前記内面周長の値を２πで割り算した値をＲ（ｍｍ）とした場合に、Ｒ１＝１．２Ｒ〜２．０Ｒ、かつＲ２＝２．０Ｒ〜１４．０Ｒであり、かつ、Ｒ２／Ｒ１＝１．５〜８．０である構成を採用した。この構成によれば、この排水管を、前記一方の円弧部が鉛直方向下側、前記他方の円弧部が鉛直方向上側を向くように横引き配管した場合には、下側の円弧部（前記一方の円弧部）の内周側半径Ｒ１に対して１．２Ｒ〜２．０Ｒの曲率を持たせたことで、下側の円弧部に沿って流れる排出物の流速が、内径Ｒの円管と略同等の速度となるように確保することができる。従って、円管に比較しても排出物の掃度が低下することなく良好な排水機能を確実に得ることが可能となる。また、上側の円弧部（前記他方の円弧部）においては、内周側半径Ｒ２に対して２．０Ｒ〜１４．０Ｒの曲率を持たせたことで、例えばこの排水管を他の排水管に継手を使って接続する場合に、前記継手内にこの排水管を挿入接続した際に、上側の円弧部の外周面が、前記継手内の接合内壁面に対して圧迫力を加えるように密着させることができるので、上側の円弧部を単なる平坦形状とした場合に比較して、この接合部分での隙間発生を生じさせないようにすることが可能となる。また、上側円弧部は、管内の上部に空気層を確保し、排水性能を保持する作用も有している。
【００４５】
また、請求項１記載の排水管は、各内周側半径Ｒ１，Ｒ２間の比として、Ｒ２／Ｒ１＝１．５〜８．０である構成を採用した。この構成によれば、その効果をより的確に得ることが可能となる。すなわち、従来では十分な勾配が稼げずに配管できないくらい低い設置スペースにおいても、十分な勾配を稼ぐように配管施工することが可能となる。しかも、単純に円形管の半径を小さくする場合に比較して、横に広がるような略楕円形状をなしているので、従来の円形管と同じ流路面積を確保可能となる。
【００４６】
また、請求項２記載の排水管は、前記一方の円弧部が鉛直方向下方を向くとともに、前記他方の円弧部が鉛直方向上方を向くように配設され、建物内の横引き排水管として用いられる構成を採用した。この構成によれば、上述したように、従来では十分な勾配が稼げずに配管できないくらい低い設置スペースにおいても、十分な勾配を稼ぐように配管施工することが可能となる。しかも、単純に円形管の半径を小さくする場合に比較して、横に広がるような略楕円形状をなしているので、従来の円形管と同じ流路面積を確保することも可能となっている。
【００４７】
また、請求項３記載の排水管は、他方の円弧部が、構築物の壁面に対して沿うように取り付けられて、略垂直方向の排水管として用いられる構成を採用した。この構成によれば、一方の円弧部よりも他方の円弧部側の曲率半径を大きくする（Ｒ２／Ｒ１＝１．５〜８．０）とともに、この比較的平たい前記他方の円弧部側の外側面を、例えば建物の外壁面に対して沿うように取り付けるように配管施工することで、建物外壁面にマッチして美観上優れた雨水用の排水管とすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る排水管を集合住宅に適用した場合を説明する平断面図である。
【図２】 床下スペースにおける同排水管の配管状態を示す図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】 同排水管の設置状態を示す図２の部分拡大説明図である。
【図４】 図３のＢ−Ｂ線断面図である。
【図５】 本発明に係る排水管の一実施の形態を示す断面説明図である。
【図６】 同じく排水管の二番目の実施の形態を示す断面説明図である。
【図７】 排水管の三番目の実施の形態を示す断面説明図である。
【図８】 排水管の四番目の実施の形態を示す断面説明図である。
【図９】 本発明の実施の形態と従来例とを比較するため、排水管の勾配と流速との関係の試験結果を示す説明図である。
【図１０】 図９の試験結果に際して用いた排水管とトレイとの接続関係を示す説明図である。
【図１１】 図１０の排水管に分岐管を介し、浴槽（フロ），流し台（台所），洗濯機等を接続すると共に、そのときの流速を得るための説明図である。
【図１２】 本発明の実施の形態と従来例との排水管を比較するため、各勾配毎の全水量と流速との関係を示す、水だけの排水時の説明図である。
【図１３】 図１２に対応し、汚物も排出したときの説明図である。
【図１４】 本発明の実施の形態と従来例を比較するため、任意の箇所から水だけを排出したときの勾配とそのときの流速との関係を示す説明図である。
【図１５】 図１４に対応し、汚物も排出したときの説明図である。
【図１６】 ０．５％勾配で配管したときの本実施の形態と従来例を示す比較説明図である。
【図１７】 １％勾配で配管したときの本実施の形態と従来との排水管の比較を示す比較説明図である。
【図１８】 ２％勾配で配管したときの本実施の形態と従来との排水管の比較を示す比較説明図である。
【図１９】 本発明の排水管の五番目の実施の形態を示す、ＶＰ１２５相当の排水管の断面説明図である。
【図２０】 本発明の排水管の六番目の実施の形態を示す、ＶＰ１２５相当の排水管の断面説明図である。
【図２１】 本発明の排水管の七番目の実施の形態を示す、ＶＰ１５０相当の排水管の説明図である。
【図２２】 本発明の排水管の他の実施の形態を示す、ＶＰ２００相当の排水管の説明図である。
【符号の説明】
１０…排水管、１１…上側円弧部（他方の円弧部）、１２…下側円弧部（一方の円弧部）、Ｈ…長軸（水平中心線）、Ｒ１，Ｒ２・・・内周側半径
Claims (3)
- 汚水等の排水処理に用いられる排水管であり、その軸線と直交する断面が概ね略楕円形状をなし、
内面周長を２４０〜６５０（ｍｍ）、前記略楕円形状の長軸を境とする一方の円弧部の内周側半径をＲ１（ｍｍ）、他方の円弧部の内周側半径をＲ２（ｍｍ）、前記内面周長の値を２πで割り算した値をＲ（ｍｍ）とした場合に、
Ｒ１＝１．２Ｒ〜２．０Ｒ、かつＲ２＝２．０Ｒ〜１４．０Ｒであり、
かつ、Ｒ２／Ｒ１＝１．５〜８．０であることを特徴とする排水管。 - 請求項１記載の排水管において、前記一方の円弧部が鉛直方向下方を向くとともに、前記他方の円弧部が鉛直方向上方を向くように配設され、建物内の横引き排水管として用いられることを特徴とする排水管。
- 請求項１記載の排水管において、前記他方の円弧部が、構築物の壁面に対して沿うように取り付けられて、略垂直方向の排水管として用いられることを特徴とする排水管。
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