JP4603061B2 - サイホン式雨水排水装置 - Google Patents

Description

本発明は、大雨のときに雨水を極めて効率良く排水できるサイホン式雨水排水装置に関する。

従来の家屋は、軒樋を上合（集水器）に向かって流れ勾配が付くように軒先に取付け、上合に流入した雨水を堅樋を通じて自然落下させることにより排水していた。けれども、軒樋に流れ勾配が付いていると家屋の外観が良くないため、最近の住宅では、流れ勾配を付けないで軒樋を水平に取付ける場合が増えている。

一方、相当量の落葉等がたまっても雨水の流れを阻害しないで樋升に流入させることができるように、従来の軒樋を上側軒樋とし、下側に更に底の深い軒樋を配して下側軒樋とし、上側軒樋と下側軒樋の縁部を重ね合わせて固定し、上側軒樋の底に多数の細い切り込み溝を設けた二重軒樋装置が知られている（特許文献１）。また、軒先の外観を高め、落葉等のごみの侵入を防止するために、軒樋と縦樋とを連通する呼び樋を軒天井の裏に配設し、軒樋と呼び樋を横引ドレーンで接続し、横引ドレーンにごみ除けネットを設けた軒先排水構造も知られている（特許文献２）。
実開平２−６２０１８号公報 特開平２−１７６０５８号公報

しかしながら、従来のように雨水を軒樋で上合に集めて堅樋内部を自然落下させる排水装置は排水効率があまり良くなく、特に、軒樋が水平に取付けられている場合は、上合から遠ざかるほど排水効率が低下して軒樋内部の水位が上昇することになる。そのため、本来必要な容量以上の大きい軒樋を取付けたり、上合と上合の間隔を狭めることが必要になり、コストアップを招くと共に、上合や堅樋の増加で家屋の外観も損なわれるという問題があった。このような問題は、特許文献１の二重軒樋装置や特許文献２の軒先排水構造では根本的に解決することができない。

本発明は上記の問題に対処すべくなされたもので、その解決しようとする課題は、大雨のときにサイホン作用により大量の雨水を極めて効率良く排水でき、コストアップや家屋の外観を損なうこともないサイホン式雨水排水装置を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明に係るサイホン式雨水排水装置は、軒樋の底部に単数のサイホン管路が軒樋全長に亘って設けられると共に、縦サイホン管路として家屋の外壁材に沿って縦方向に設けられた可撓性のサイホンチューブの上端が上記軒樋のサイホン管路に接続され、軒樋の内側からサイホン管路に通じる吸水口がサイホンチューブの接続箇所から軒樋の長手方向両側にずれた位置に設けられていることを特徴とするものである。

本発明のサイホン式雨水排水装置においては、軒樋の底部に設けられたサイホン管路のサイホンチューブ接続箇所の上面に掃除口が形成され、該掃除口にキャップが脱着自在に取付けられていることが好ましい。そして、サイホンチューブは軒天の裏側から家屋外壁材の裏側の内壁材との中空部を通って地中の雨水ますに接続されていることが好ましい。また、軒樋底部のサイホン管路及び外壁材沿いのサイホンチューブの開口面積は２〜２０ｃｍ^２であることが好ましく、３〜１０ｃｍ^２であると一層好ましい。更に、吸水口にはゴミ除けカバーが取付けられていることが好ましい。

本発明のサイホン式雨水排水装置は、小雨のときには、屋根から軒樋に流れ込んだ雨水が軒樋底部の吸水口からサイホン管路に流入し、外壁材に沿って縦方向に設けられた可撓性のサイホンチューブ内を自然落下して排水される。そして、大雨のときには、吸水口から軒樋底部のサイホン管路への流入量が増加し、軒樋底部のサイホン管路とサイホンチューブが雨水で満たされると、サイホン作用によって雨水が吸水口から吸い込まれて自然落下排水の数倍の流速で軒樋底部のサイホン管路とサイホンチューブを流れ落ち、多量の雨水が極めて効率良く排水される。しかも、吸水口の位置がサイホンチューブ接続箇所からずれているため、空気を吸い込んでサイホン作用が途中で停止する心配もない。従って、本発明のサイホン式雨水排水装置は、軒樋として従来より小さいものが使用可能であり、また、サイホンチューブの接続箇所の間隔を従来の堅樋間隔より広げてサイホンチューブの接続箇所を少なくすることもできるので、コストアップや家屋の外観を損なう心配がない。

特に、サイホンチューブの可撓性を利用し、サイホンチューブを軒天の裏側から家屋外壁材の裏側の内壁材との中空部を通して地中の雨水ますに接続したサイホン式雨水排水装置は、サイホンチューブが屋外に露出しないので家屋の外観を大幅に向上させることができる。

また、サイホン管路のサイホンチューブ接続箇所の上面に掃除口を形成して、該掃除口にキャップを脱着自在に取付けたサイホン式雨水排水装置は、掃除口からキャップを取り外して線状の掃除具等でサイホンチューブや軒樋底部のサイホン管路を簡単に清掃することができる。

また、軒樋底部のサイホン管路や外壁材沿いのサイホンチューブの開口面積を２〜２０ｃｍ^２としたサイホン式雨水排水装置は、ゴミ詰まりがなく、良好なサイホン作用が発揮され、高効率で排水される。開口面積が２０ｃｍ^２より大きくなると、大雨のときでも軒樋底部のサイホン管路やサイホンチューブが雨水で満たされ難くなるため、サイホン作用を十分発揮できない恐れが生じる。サイホン作用によって流れる雨水の流速は速いので、サイホン管路やサイホンチューブの開口面積はある程度小さくても、ゴミその他の固形物が洗い流されて管路内に詰まることはないが、それでも開口面積が２ｃｍ^２より小さくなるとゴミ等が詰まりやすくなる。サイホン管路やサイホンチューブの一層好ましい開口面積は２〜２０ｃｍ^２であり、この範囲の開口面積であると、ゴミ詰まりを確実に防止し、優れたサイホン作用を発揮することができる。

更に、吸水口にゴミ除けカバーを取付けたサイホン式雨水排水装置は、軒樋底部のサイホン管路やサイホンチューブのゴミ詰まりをより確実に防止することができる。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳述する。

図１は本発明の一実施形態に係るサイホン式雨水排水装置の全体図、図２は同装置の軒樋の平面図、図３は図２のＣ−Ｃ線拡大断面図、図４は図２のＣ−Ｃ線拡大分解断面図、図５は同軒樋の拡大部分平面図、図６は図２のＤ−Ｄ線拡大断面図、図７は図２のＤ−Ｄ線拡大分解断面図、図８は同装置の水切りリングの斜視図である。

図１に示すサイホン式雨水排水装置は、軒樋底部に単数のサイホン管路１ａを設けた軒樋１、縦サイホン管路となる可撓性のサイホンチューブ２などの主要部品によって構成されている。

この軒樋１は、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、ポリオレフィンなどの熱可塑性合成樹脂で押出成形されたものであって、図３、図４に示すように、上端に耳部１ｂを有する前板１ｃと後板１ｄが、二重構造の底部１ｅの前縁と後縁からそれぞれ立設されている。この二重構造の底部１ｅは１枚の仕切り板１ｆで仕切られており、それによって略正方形の開口断面形状を有する一本のサイホン管路１ａが軒樋底部１ｅの後縁沿いに全長に亘って形成されている。

サイホン管路１ａの開口断面形状は、この実施形態のような略正方形に限定されるものではなく、長方形、円形、楕円形など種々の形状となしうるものであるが、いずれの開口断面形状の場合でも、良好なサイホン作用を発揮させるためにその開口面積を２〜２０ｃｍ^２の範囲に設定することが望ましい。従って、この実施形態のサイホン管路１ａのように開口断面形状が略正方形である場合は、その一辺の長さを略１．４〜４．５ｃｍ程度とすることが好ましく、また、サイホン管路の開口断面形状が例えば円形である場合には、その直径を１．５〜５．０ｃｍ程度とすることが好ましい。サイホン管路１ａの開口面積が２０ｃｍ^２よりも大きくなると、大雨のときでもサイホン管路内が雨水で満たされ難いためサイホン作用を発揮できない恐れが生じ、一方、開口面積が２ｃｍ^２よりも小さくなると、ゴミ等の固形物がサイホン管路１ａ内に詰まりやすくなる。開口面積の好ましい範囲は３〜１０ｃｍ^２であり、このような小さい開口面積であると、サイホン管路１ａの縦辺を短くできて軒樋１の体裁を保つことができる。

図２、図６、図７に示すように、サイホン管路１ａの上面には、矩形の吸水口１ｇが長手方向に間隔をあけて複数形成されており、各吸水口１ｇには合成樹脂製のドーム形のゴミ除けカバー１ｈが取付けられている。吸水口１ｇの位置は、サイホンチューブ２の接続箇所から長手方向にずれていることが必要であり、このように吸水口１ｇの位置がずれていると空気を吸い込んでサイホン作用が停止する心配がなくなる。

ゴミ除けカバー１ｈは、図５、図７に示すように、多数のスリット１ｉが形成されたドーム形の本体の下端に矩形の差込み口１ｊを形成したもので、この差込み口１ｊが矩形の吸水口１ｇに嵌合されて取付けられている。この差込み口１ｊの下端には戻り防止爪（不図示）が形成されているため、上記のように吸水口１ｇに嵌合して取付けると、簡単に外れることはない。このようにゴミ除けカバー１ｈを取付けると、雨水のみがスリット１ｉから吸い込まれ、ゴミその他の固形物が除去されるので、サイホン管路１ａやサイホンチューブ２のゴミ詰まりをより確実に防止することができる。

軒樋底部１ｅの上面は、その前縁側から後縁側に向かって高さが徐々に低くなるように若干傾斜し、軒樋１内部に流入した雨水が吸水口１ｇから残らずサイホン管路１ａ内へ流れ込むようになっている。軒樋の底部１ｅに雨水が残っていると、上階から見下ろしたときの外観が悪くなるが、上記のように雨水が残らずサイホン管路１ａ内へ流れ込むと良好な外観を保つことができる。

サイホンチューブ２の接続箇所は、図３，図４に示すように、軒樋底部の厚肉の後板１ｄに後方から孔１ｋを開けてタップを切り、先端に雄ネジを形成した合成樹脂製のねじ込みソケット１ｍを上記の孔１ｋにねじ込んで、サイホンチューブ２の端部をねじ込みソケット１ｍに嵌合接続すると共に、合成樹脂製の水切り部材１ｎをサイホンチューブ２に外嵌着した構造となっている。この水切り部材１ｎは、図８に示すように、一部が切欠された開環状に形成されており、サイホンチューブ２をねじ込みソケット１ｍ嵌合接続した後から該チューブ２に外嵌着できるようになっている。なお、孔１ｋにタップを予め切らないで、ねじ込みソケット１ｍでタップを切りながらねじ込むようにしてもよい。

図２、図３、図４に示すように、サイホン管路１ａのサイホンチューブ接続箇所の上面には長方形の掃除口１ｐが設けられ、該掃除口１ｐに長方形のキャップ１ｑが被着されている。このキャップ１ｑはゴム製で、裏面に差込み口１ｒが形成されており、この差込み口１ｒを掃除口１ｐに嵌め込むことによって、気密的に且つ脱着自在に取付けられている。従って、このキャップ１ｑを取り外して線状の掃除具等を掃除口１ｐから挿入することにより、サイホンチューブ２や軒樋底部のサイホン管路１ａを容易に清掃することが可能である。

縦サイホン管路を形成するサイホンチューブ２は、軟質合成樹脂や合成ゴムなどからなる可撓性を有するチューブであって、軒樋１のサイホン管路１ａと同様に２〜２０ｃｍ^２、好ましくは３〜１０ｃｍ^２の開口面積を有するものである。このサイホンチューブ２は、図１に示すように、軒先の破風板２２を貫通して軒天２３の裏側から、家屋外壁材２１とその裏側の内壁材２４との中空部２５を通って、屋外の地中の雨水ます２６に接続されている。従って、サイホンチューブ２が家屋の外側に露出しないので、家屋の美観を向上させることができる。

上記ようにサイホンチューブ２を家屋外壁材２１と内壁材２４との中空部２５に通しても、水切り部材１ｎによって雨水が水切りされ、軒天２３の裏側への雨水の侵入が防止されるので問題は生じない。特に、サイホンチューブ２を通す破風板２２の孔を塞ぐように水切り部材１ｎを取付け固定すると、より確実に雨水の侵入を防止することができる。また、サイホンチューブ２は、家屋外壁材２１に近づけて中空部２５を通すことが望ましく、そのようにすると、サイホンチューブ２を取りまく空気の温度と外気温との温度差が小さくなるため、サイホンチューブ２内を雨水が流下しても結露が生じ難くなる。また、サイホンチューブ２の下端を雨水ます２６に接続しないで、雨水浸透トレンチ管（不図示）などに接続しても勿論よい。更に、上記のサイホンチューブ２と、別の軒樋からのサイホンチューブ２を一緒に一つの雨水ます２６に接続してもよく、このように複数のサイホンチューブ２を一つの雨水ます２６に接続すると、雨水ます２６の数を少なくして排水管の施工などを少なくできる。

なお、図１において、２７は家屋外壁材２１と内壁材２４との中空部２５に充填された断熱材である。

以上のような構成のサイホン式雨水排水装置は、小雨のときには、屋根２０から軒樋１に流れ込んだ雨水がゴミ除けカバー１ｈを通過して軒樋底部１ｅの各吸水口１ｇからサイホン管路１ａに流入し、サイホンチューブ２内を自然落下して排水される。そして、大雨のときにサイホン管路１ａへの流入量が増加し、該サイホン管路１ａとサイホンチューブ２が雨水で満たされると、サイホン作用によって雨水が自然落下排水の数倍の流速でサイホン管路１ａとサイホンチューブ２を流れ落ち、多量の雨水が極めて効率良く排水される。例えば、軒樋底部のサイホン管路１ａとサイホンチューブ２の開口面積が略３ｃｍ^２、サイホンチューブ２の上端から下端までの高低差が略３ｍであると仮定すると、雨水の流速は略１．７ｍ／秒程度になり、排水できる雨量は略０．５リットル／秒程度になる。特に、この実施形態のサイホン式雨水排水装置は、サイホンチューブ２の下端が地中の雨水ます２６に接続され、サイホンチューブ２の上端から下端までの高低差が上記よりも大きくて雨水の流速が上記よりも速いため、サイホン管路１ａとサイホンチューブ２が一本ずつでも、排水能力は十分である。

しかも、サイホンチューブ２が屋外に露出しないので外観が向上し、また、サイホンチューブ２を配設するだけで簡単に縦サイホン管路を形成できるため施工性が良く、コストの一層の低減を実現することができる。

この実施形態では、サイホンチューブ２として可撓性チューブを用いたが、硬質管を使用することもできる。また、軒樋１の後板に孔を開けたが、軒樋底部のサイホン管路１ａの下面に開孔して、該底部開孔にねじ込みソケット１ｍをねじ込んでこれに可撓性チューブや硬質管を接続し、外壁材２１の外面又は内面に沿わせて配設してもよい。

図９は本発明の他の実施形態に係るサイホン式雨水排水装置の要部断面図である。

このサイホン式雨水排水装置は、軒樋１の底部１ｅを二重構造としないで単層構造とし、この底部１ｅの後縁沿いの下面に一本のサイホン管路１ａを形成している。その他の構成は前述した図１のサイホン式雨水排水装置と同様であるので、図９において同一部材に同一符号を付すにとどめ、重複説明を省略する。

このようなサイホン式雨水排水装置も、前述のサイホン式雨水排水装置と同様の作用効果を奏することは言うまでもない。

以上の説明から明らかなように、本発明のサイホン式雨水排水装置は、大雨になるとサイホン作用によって大量の雨水を極めて効率よく排水することができ、しかも、軒樋の小型化が可能である上に、サイホンチューブの配設間隔を広げたり、サイホンチューブを見えないように家屋外壁材の裏側に配設することが可能であるため、家屋の外観を向上させることができると共に、施工費用の低減を図ることもできるといった効果を奏する。

本発明の一実施形態に係るサイホン式雨水排水装置の全体図である。 同装置の軒樋の平面図である。 図２のＣ−Ｃ線拡大断面図である。 図２のＣ−Ｃ線拡大分解断面図である。 同軒樋の拡大部分平面図である。 図２のＤ−Ｄ線拡大断面図である。 図２のＤ−Ｄ線拡大分解断面図である。 同装置の水切りリングの斜視図である。 本発明の他の実施形態に係るサイホン式雨水排水装置の要部断面図である。

符号の説明

１ 軒樋
１ａ サイホン管路
１ｅ 軒樋底部
１ｇ 吸水口
１ｈ ゴミ除けカバー
１ｐ 掃除口
１ｑ キャップ
２ サイホンチューブ
２１ 家屋外壁材
２３ 軒天
２４ 内壁材
２５ 中空部
２６ 雨水ます

Claims (6)

1. 軒樋の底部に単数のサイホン管路が軒樋全長に亘って設けられると共に、縦サイホン管路として家屋の外壁材に沿って縦方向に設けられた可撓性のサイホンチューブの上端が上記軒樋のサイホン管路に接続され、軒樋の内側からサイホン管路に通じる吸水口がサイホンチューブの接続箇所から軒樋の長手方向両側にずれた位置に設けられていることを特徴とするサイホン式雨水排水装置。
2. 軒樋の底部に設けられたサイホン管路のサイホンチューブ接続箇所の上面に掃除口が形成され、該掃除口にキャップが脱着自在に取付けられている請求項１に記載のサイホン式雨水排水装置。
3. サイホンチューブが、軒天の裏側から家屋外壁材の裏側の内壁材との中空部を通って地中の雨水ますに接続されている請求項１又は請求項２に記載のサイホン式雨水排水装置。
4. 軒樋底部のサイホン管路及び外壁材沿いのサイホンチューブの開口面積が２〜２０ｃｍ^２である請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のサイホン式雨水排水装置。
5. 軒樋底部のサイホン管路及び外壁材沿いのサイホンチューブの開口面積が３〜１０ｃｍ^２である請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のサイホン式雨水排水装置。
6. 吸水口にゴミ除けカバーが取付けられている請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のサイホン式雨水排水装置。

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