JP6253351B2 - 脚部ベンド管およびそれを用いた排水配管構造 - Google Patents

Description

本発明は、多層階建物の排水管システムの最下階に用いられる配管継手である脚部ベンド管に関し、特に、高さ方向に省スペースを図った脚部ベンド管に関する。さらに、本発明は、このような脚部ベンド管を用いた排水配管構造に関する。

マンションや商業ビル等の多層階建物において採用される排水管システムは、各階層を貫いて排水立て管が立て込まれ、排水立て管の下端部には脚部ベンド管を介して横主管が接続された構造になっている。この横主管は建物の最下階（建物の１階に限定されるというものではなく、排水立て管として立て込まれる範囲で最も下位となる階層）の床下などに設けられることになる。排水立て管には各階層ごとに対応して排水用配管部材が設けられ、これら個々の排水用配管部材に各階層で配管される横枝管が接続される。

このようなマンション等においては１階にエントランス等が設けられることが多く、このような場合、排水立て管が２階の床下と１階の天井との間で脚部ベンド管により横主管へ接続される。マンションにおいては、このエントランスで開放感等の見栄えを良くするために１階の天井高さをより高くする要望がある。このような要望を実現するためには、従来よりも高さ方向の寸法を抑えた脚部ベンド管が必要となる。

特開２００９−１４４４８０号公報（特許文献１）は、曲管部の曲がりを急激にして高さ方向の寸法を小さくした脚部継手を開示する。この脚部継手は、多層階建物の最下階において、排水路の立主管下端と横主管とを接続し、この立主管下端に接続される立管接続管部と、横主管に接続される横主管接続管部と、前記立管接続管部と横主管接続管部とを連結する曲管部とから成る脚部継手であって、前記横主管接続管部の中心軸を挟んで間を隔てて立管接続管部内に突設される一対の羽根状リブを、前記立管接続管部の立管接続管部中心より前記横主管接続管部側の内壁面に備えていることを特徴とする。この脚部継手によると、立管接続管部の横管接続管部側の壁面に沿って旋回しながら流下してきた排水の一部が、羽根状リブによって旋回を抑えられ、ほぼ垂直に流下する。したがって、横管接続管部入口を閉塞しようとする水膜が切られ、常に、立管接続管部と横管接続管部とが連通状態に保たれて、最下階付近では排水時に大きな正圧が生じることがない。このため、排水性能に支障が発生しないで高さ方向の寸法が小さい脚部継手を提供できる。

特開２００９−１４４４８０号公報

排水配管構造において、脚部ベンド管の高さ方向の寸法を抑えるためには、曲管部の曲率を大きく（曲率半径を小さく）すればよいことは容易に理解できる。ただし、このようにすると、高さ方向の寸法を抑えることができても、曲管部で急激に流れの方向が変化するために流れに乱れが生じて所望の排水性能を実現することが困難になるという問題点がある。この問題点が、特許文献１に開示された発明の解決すべき課題である。

しかしながら、特許文献１に開示された脚部継手は、羽根状リブを所定の位置に所定の大きさかつ所定の強度で設けなければならない。このため、特許文献１に開示された脚部継手では製造コストが上昇してしまう。さらに、特許文献１に開示されているように、羽根状リブの出代が小さすぎると、旋回流を遮断してうまく水膜を切ることができず、大きすぎると排水中の夾雑物が引っ掛かり、管路が詰まってしまうおそれがある。このように、管路内に羽根状リブを設けるのでは、確実に排水性能に支障が出ないように設計することが困難な場合がある。

本発明は、従来技術の上述の問題点に鑑みて開発されたものであり、その目的は、配管内にリブ等を設けることなく排水性能を維持した、高さ方向の寸法を抑えた脚部ベンド管およびそれを用いた排水配管構造を提供することである。

上記目的を達成するため、本発明に係る脚部ベンド管または排水配管構造は以下の技術的手段を講じている。
すなわち、本発明に係る脚部ベンド管は、最下階の床スラブを貫通した排水立て管と接続される上部管接続部と、横主管と接続される横主管接続部と、前記上部管接続部の管軸方向と前記横主管接続部の管軸方向とが直交するように方向転換して前記上部管接続部および前記横主管接続部を連結するベンド部とを備えた脚部ベンド管である。前記ベンド部において、中心軸線が９０度未満の円弧形状を形成し、前記ベンド部と前記横主管接続部との接続部において、前記中心軸線方向と前記横主管接続部の管軸方向とが平行となることを特徴とする。

好ましくは、前記中心軸線が形成する円弧形状の中心角が４５度以上６５度以下の範囲であるように構成することができる。
さらに好ましくは、前記上部管接続部が受口形であって、前記排水立て管と水密に連結されるゴム輪を備えるように構成することができる。
本発明の別の局面に係る排水配管構造は、上記したいずれかの脚部ベンド管と、最下階の床スラブを貫通した最下階用排水管継手と、横主管とからなる排水配管構造である。前記最下階用排水管継手は、上方の排水立て管と接続するための上部立て管接続部と、下方の前記脚部ベンド管と接続するための下部管接続部と、前記上部立て管接続部と前記下部管接続部との間であって横方向からの排水を管内に排水するための横枝管接続部を備える集水室とを含み、前記下部管接続部の呼び径は前記上部立て管接続部の呼び径より大であり、前記集水室の内径は前記下部管接続部の呼び径および前記上部立て管接続部の呼び径のいずれよりも大であることを特徴とする。

好ましくは、前記最下階用排水管継手は、前記下部管接続部が直管状のストレートであって、任意の長さに切断して前記脚部ベンド管と接続可能であるように構成することができる。

本発明によると、配管内にリブ等を設けることなく排水性能を維持した、高さ方向の寸法を抑えた脚部ベンド管およびそれを用いた排水配管構造を提供することができる。

本発明の実施の形態に係る脚部ベンド管の側面図である。 図１の脚部ベンド管の上面図である。 図２の３−３断面図である。 排水性能を説明するための図であって、（Ａ）は図１の脚部ベンド管の概略図であって、（Ｂ）は図１の脚部ベンド管と同じ曲率の脚部ベンド管の概略図であって、（Ｃ）は図１の脚部ベンド管よりも大きな曲率の脚部ベンド管の概略図である。 排水性能を説明するための図であって、（Ａ）は図４（Ａ）と図４（Ｂ）とを重ね合わせた図であって、（Ｂ）は図４（Ａ）と図４（Ｃ）とを重ね合わせた図である。 排水試験における各階の管内圧力分布を示す図である。 図１の脚部ベンド管を用いた第１の排水配管構造を示す図である。 従来の脚部ベンド管を用いた排水配管構造を示す図である。 図１の脚部ベンド管および排水管継手を用いた第２の排水配管構造を示す図である。 第３の排水配管構造に用いられる排水管継手の側面図および断面図である。 図１０の排水管継手の上面図である。 図１０の排水管継手に設けられる整流リングの概念図である。 排水性能を説明するための図である。 図１の脚部ベンド管および図１０の排水管継手を用いた第３の排水配管構造を示す図である。

［脚部ベンド管］
以下、本発明の実施の形態に係る脚部ベンド管を、図面に基づき詳しく説明する。なお、脚部ベンド管の構造（たとえば接続される他の配管の呼び径および他の配管との接続構造等）には様々なものがあり、本発明は特定の構造に限定されるものではなく、後述する構造上の特徴を備えた脚部ベンド管であればよい。

図１に本発明の実施の形態に係る脚部ベンド管１００の側面図を、図２に脚部ベンド管１００の上面図を、図３に図２の３−３断面図を、それぞれ示す。これらの図に示すように、この脚部ベンド管１００は、たとえば鋳鉄製であって、最下階の床スラブを貫通した排水立て管と接続される上部管接続部１１０と、横主管と接続される横主管接続部１２０と、上部管接続部１１０の管軸方向と横主管接続部１２０の管軸方向とが直交するように方向転換して上部管接続部１１０および横主管接続部１２０を連結するベンド部（曲管部）１３０とを備える。

特徴的であるのは、この脚部ベンド管１００のベンド部１３０において、上部管接続部１１０との接続部における管軸中心と横主管接続部１２０との接続部における管軸中心とを結んだ中心軸線が９０度未満の円弧形状を形成している点である。なお、ベンド部１３０と横主管接続部１２０との接続部において、ベンド部１３０の中心軸線方向と横主管接続部の管軸方向とが平行となる。

この脚部ベンド管１００の上部管接続部１１０の受口部１１２には、公知のゴム輪式受口と同様にゴム輪１１４が嵌装されていて、排水立て管の下端がゴム輪１１４内に圧入されて、脚部ベンド管１００と排水立て管とが水密にワンタッチで連結されるようになっている。このとき、排水立て管の管軸が垂直方向になるように設置されて、脚部ベンド管１００と垂直方向に設置される排水立て管とが、上部管接続部１１０の管軸と排水立て管の管軸とが一致するように、連結される。なお、排水立て管の呼び径の一例として１００ｍｍ（４インチ）が挙げられる。

横主管接続部１２０は、その開口端に横主管接続用のフランジ１２２を備え、フランジ穴１２４にボルト等の締結材が挿入されて、脚部ベンド管１００と横主管とが連結されるようになっている。このとき、横主管の管軸が略水平方向になるように設置されて、脚部ベンド管１００と略水平方向に設置される横主管とが、横主管接続部１２０の管軸と横主管の管軸とが一致するように、連結される。なお、横主管の呼び径の一例として１５０ｍｍ（６インチ）が挙げられる。

この脚部ベンド管１００においては、高さを抑えながら排水性能を維持するために、ベンド部１３０を従来の９０度円弧とせずに９０度円弧の上部を削除した形状とすることで、上部の排水立て管から流入する排水に対して横主管側への流れを促す傾斜を確保し、排水性能を維持したことを特徴とする。以下において、このような作用効果を発現する脚部ベンド管１００の構造について詳しく説明する。

図３に示すように、この脚部ベンド管１００のベンド部１３０においては、中心軸線がＲ中心とする円弧形状に形成されている。この中心軸線は、ベンド部１３０の上部管接続部１１０側の管軸中心（ベンド開始面の管軸中心）とＲ中心とを結んだ直線Ｌ（１）と、ベンド部１３０の横主管接続部１２０側の管軸中心（ベンド終了面の管軸中心）とＲ中心とを結んだ直線Ｌ（２）とで形成される、中心角αで曲率半径Ｒ（１）の円弧形状で形成されている。なお、Ｒ中心は、横主管接続部１２０側または上部管接続部１１０側へ多少ずれていても構わない。

このベンド部１３０の中心軸線が形成する円弧形状の中心角αは４５度以上６５度以下の範囲であることが好ましく、さらに５８度以上６２度以下の範囲であることが特に好ましい。このように、中心軸線が９０度未満の円弧形状を形成していることにより、脚部ベンド管１００の高さ方向の寸法を抑制することができる。
次に、図４および図５を参照して、この脚部ベンド管１００を用いた排水配管構造の排水性能に影響を及ぼす、脚部ベンド管１００の構造上の特徴について説明する。

図４（Ａ）は本実施の形態に係る脚部ベンド管１００の概略図であって、図４（Ｂ）は
脚部ベンド管１００の上部管接続部を上方に配置したベンド部が９０度円弧の脚部ベンド管２００の概略図であって、図４（Ｃ）は脚部ベンド管１００よりも大きな曲率（小さい曲率半径）で９０度円弧のベンド部を備える脚部ベンド管３００の概略図である。図４（Ａ）に示す脚部ベンド管１００および図４（Ｃ）に示す脚部ベンド管３００は高さ方向の寸法が抑制されているが、図４（Ｂ）に示す脚部ベンド管２００は高さ方向の寸法が抑制されていない通常のベンド管である。脚部ベンド管の高さ方向の寸法を抑制しようとした場合に、従来においては、図４（Ｂ）に示す脚部ベンド管２００を図４（Ｃ）に示す脚部ベンド管３００へ変更することになる（さらに特許文献１では羽根状リブを設けている）。脚部ベンド管２００に対して脚部ベンド管３００は、高さ方向の寸法を抑えることができても、ベンド部で急激に流れの方向が変化するために流れに乱れが生じて所望の排水性能を実現することが困難である。これについて、図５を参照して説明する。

図５（Ａ）は図４（Ａ）と図４（Ｂ）とを重ね合わせた図であって、図５（Ｂ）は図４（Ａ）と図４（Ｃ）とを重ね合わせた図であって、図５（Ａ）および図５（Ｂ）にも脚部ベンド管内における（最も横主管側の）排水を白抜き矢印で示している。
図５（Ａ）に示すように、本実施の形態に係る脚部ベンド管１００においては、最も横主管側から流下した排水はベンド部１３０の内周面に角度β（１）で衝突して方向が変換されて横主管へ向かう流れとなる。この角度β（１）は、脚部ベンド管２００における排水がベンド部の内周面に衝突して横主管へ向かう流れとなる場合の角度β（２）と略同じである。

一方、図５（Ｂ）に示すように、本実施の形態に係る脚部ベンド管１００における角度β（１）に対して、脚部ベンド管３００における排水がベンド部の内周面に衝突して横主管へ向かう流れとなる場合の角度β（３）は小さい。すなわち、脚部ベンド管３００においては、最も横主管側から流下した排水は内周面により垂直に近い角度β（３）で衝突して流れの方向が横主管へ向かう流れとなる。脚部ベンド管３００のようにベンド部の曲率を大きく（曲率半径を小さく）すれば高さ方向の寸法を抑えることができても、ベンド部で急激に流れの方向が変化するために流れに乱れや滞留が生じて所望の排水性能を実現することが困難である。

さらに、脚部ベンド管３００を比較例とした、本実施の形態に係る脚部ベンド管１００の排水試験結果を図６に示す。この図６は、空気調和・衛生工学会規格である「集合住宅の排水立て管システムの排水能力試験法」（ＳＨＡＳＥ−Ｓ２１８−２００８）に基づいて、立て管負荷水量５．０Ｌ／秒で行った管内圧力分布を示す。
脚部ベンド管１００および脚部ベンド管３００は、管内圧力の変動許容値±４００Ｐａを満足しているものの、脚部ベンド管１００は脚部ベンド管３００に比較して、下層階において正圧側の管内圧力が抑制されている点で特に好ましい。この排水試験結果から、脚部ベンド管３００に比較して脚部ベンド管１００の方が排水性能の好ましいことが明らかである。このように脚部ベンド管１００の方が排水性能の好ましい理由は、図５（Ｂ）を参照して説明したことであると考えられる。
［排水配管構造］
次に、このような脚部ベンド管１００を用いた排水配管構造について説明する。まず、図７および図８を参照して第１の排水配管構造について説明し、次に、図９を参照して第２の排水配管構造について説明し、さらに、図１０〜図１４を参照して第３の排水配管構造について説明する。
・第１の排水配管構造
図７および図８に、排水立て管として立て管（ストレート管）５００を採用した場合であって、建物の最下階（ここでは２階）の床下に脚部ベンド管が設けられた排水配管構造を示す。なお、図７に示す排水配管構造では脚部ベンド管１００が採用され、比較のために、図８に示す排水配管構造では脚部ベンド管２００が採用されている。

図７に示すように、この排水配管構造は、２階床スラブ（最下階スラブ）５１０と１階天井面５７０との間の空間に本実施の形態に係る脚部ベンド管１００が配置され、上部管接続部１１０にて立て管５００が横主管接続部１２０にて横主管５６０が脚部ベンド管１
００にそれぞれ接続されて、立て管５００を垂直方向に流下してきた排水が水平方向にその流れの方向がベンド部１３０により変更される。立て管５００は吊り金具５２０および吊りボルト５３０により、脚部ベンド管１００は山型鋼５５０、Ｕボルト５４０および吊りボルト５３０により、２階床スラブ５１０から吊り下げられている。さらに、図７のＲ（１）は図３と同じである。また、この排水配管構造においては、立て管５００（上部管接続部１１０）の呼び径は１００Ａ（１００ｍｍ、４インチ）であって、横主管５６０（横主管接続部１２０）の呼び径は１５０Ａ（１５０ｍｍ、６インチ）であって、この場合、Ｒ（１）＝１８７ｍｍ、Ａ（１）＝１８０ｍｍ、Ｈ（１）＝２００ｍｍ、Ｌ（１）＝４００ｍｍとなる。

一方、図８に示すように、同じ位置に同じように配置された、脚部ベンド管２００を採用した排水配管構造では、立て管５００の呼び径は１００Ａ（１００ｍｍ、４インチ）であって、横主管５６０の呼び径は１５０Ａ（１５０ｍｍ、６インチ）であって、Ｒ（１）＝１８７ｍｍ、Ａ（２）＝２７９ｍｍ、Ｈ（２）＝３１５ｍｍ、Ｌ（２）＝５１５ｍｍとなる。図７に示す脚部ベンド管１００を採用した排水配管構造が、図８に示す脚部ベンド管２００を採用した排水配管構造に比べて、１階天井高さを１１５ｍｍを上昇させることができる。
・第２の排水配管構造
図９に、排水立て管として最下階用排水管継手６００を採用した場合であって、建物の最下階（ここでは２階）の床下に脚部ベンド管１００が設けられた排水配管構造を示す。この最下階用排水管継手６００は、上方の排水立て管と接続するための上部立て管接続部（この呼び径はたとえば１００ｍｍ（４インチ）とする）と、脚部ベンド管１００と接続するための下部管接続部（この呼び径はたとえば１２５ｍｍ（５インチ）とする）と、上部立て管接続部と下部管接続部との間であって横方向からの排水を管内に排水するための横枝管接続部を備える集水室とを含む。さらに、この最下階用排水管継手６００は、このように下部管接続部の呼び径１２５ｍｍ（５インチ）は上部立て管接続部の呼び径１００ｍｍ（４インチ）より大であり、集水室の内径は下部管接続部の呼び径および上部立て管接続部の呼び径のいずれよりも大（たとえば１４０ｍｍとする）であることを特徴とする。さらに、この最下階用排水管継手６００は、下部管接続部が直管状のストレートであって、任意の長さに切断して脚部ベンド管１００に接続することが可能であることを特徴とする。

このような最下階用排水管継手６００に接続される脚部ベンド管１００の上部管接続部１１０の呼び径は１２５Ａ（１２５ｍｍ、５インチ）であって、横主管５６０（横主管接続部１２０）の呼び径は１５０Ａ（１５０ｍｍ、６インチ）であって、この場合、Ｒ（１）＝１８７ｍｍ、Ａ（１）＝１８０ｍｍ、Ｈ（１）＝２００ｍｍ、Ｌ（１）＝４００ｍｍとなる。

一方、図示しないが、同じ位置に同じように配置された、脚部ベンド管２００を採用した排水配管構造では、脚部ベンド管２００の上部管接続部の呼び径は１２５Ａ（１２５ｍｍ、５インチ）であって、横主管５６０（横主管接続部１２０）の呼び径は１５０Ａ（１５０ｍｍ、６インチ）であって、Ｒ（１）＝１８７ｍｍ、Ａ（１）＝２７８ｍｍ、Ｈ（１）＝３１５ｍｍ、Ｌ（１）＝５１５ｍｍとなる。排水管継手に接続した場合であっても、図９に示す脚部ベンド管１００を採用した排水配管構造が、脚部ベンド管２００を採用した排水配管構造に比べて１階天井高さを１１５ｍｍを上昇させることができる。
・第３の排水配管構造
図１０〜図１４を参照して、排水立て管として最下階用排水管継手１１００を採用した場合であって、建物の最下階（ここでは２階）の床下に脚部ベンド管１００が設けられた排水配管構造について説明する。まず、この最下階用排水管継手１１００について説明する。なお、最下階用排水管継手１１００は最下階用排水管継手６００と比較して整流リング１７０を備える点のみが異なる。このため、以下の最下階用排水管継手１１００についての説明は、整流リング１７０を備える点以外は、最下階用排水管継手６００の説明でもある。

図１０にこの最下階用排水管継手１１００の側面図および断面図を、図１１に最下階用排水管継手１１００の上面図をそれぞれ示す。
この最下階用排水管継手１１００は、最下階の床スラブを貫通して配置する最下階用の排水管継手である。この最下階用排水管継手１１００は、排水立て管と接続される上部立て管接続部１１１０と、他の配管と接続される下部管接続部１１９０と、２本の横枝管とそれぞれ接続される横枝管接続部１１２０および横枝管接続部１１３０と、横枝管接続部１１２０および横枝管接続部１１３０が管内に開口する集水室１１５０とを含む。

特徴的であるのは、横枝管接続部１１２０および横枝管接続部１１３０よりも下方の内周面に、環状の突起で形成された整流リング１１７０を配置させている点である。この整流リング１１７０の詳細については後述する。
この最下階用排水管継手１１００を立てた使用状態にしたとき、上部立て管接続部１１１０は最下階用排水管継手１１００本体の上部に位置付けられて排水流の流入口とされ、下部管接続部１１９０は最下階用排水管継手１１００本体の下部に位置付けられて排水流の流出口とされ、横枝管接続部１１２０および横枝管接続部１１３０は上下の上部立て管接続部１１１０と下部管接続部１１９０との間に位置付けられて横向きとなり、排水流の流入口とされる。なお、横枝管接続部１１２０および横枝管接続部１１３０は、横向きに限らず、斜め上方、あるいはオフセットを介した横向きであっても良い。本実施の形態において、上部立て管接続部１１１０に接続される上部管は排水立て管に相当するものとされ、下部管接続部１１９０に接続される下部管は脚部ベンド管に相当するものとされる。また、この脚部ベンド管には横主管が接続される。なお、下部管接続部１１９０と脚部ベンド管との間に他の配管（直管）を設けるようにしても構わない。

また、横枝管接続部１１２０および横枝管接続部１１３０に接続される横枝管は、建物の最下階（建物の１階に限定されるというものではなく、排水立て管として立て込まれる範囲で最も下位となる階層）で配管されたものである。なお、本実施の形態に係る最下階用排水管継手１１００においては、横枝管接続部１１２０および横枝管接続部１１３０として二方（２つ）のものを示しているが、これは特に限定されるものではなく、一方（１つ）や三方（３つ）、四方（４つ）としてもよい。図１０および図１１において、横枝管接続部１１２０および横枝管接続部１１３０は受口部１１２２および受口部１１３２をそれぞれ備え、受口部１１１２および受口部１１３２には、公知のゴム輪式受口と同様にゴム輪１１２４およびゴム輪１１３４がそれぞれ嵌装されている。横枝管の最下階用排水管継手１１００側の端部がゴム輪１１２４またはゴム輪１１３４内に圧入されて、最下階用排水管継手１１００と横枝管とが水密にワンタッチで連結されるようになっている。

最下階用排水管継手１１００においては、横枝管接続部１１２０が設けられる部分に対応させて集水室１１５０が形成されており、この集水室１１５０の内部は上部立て管接続部１１１０、下部管接続部１１９０、横枝管接続部１１２０のいずれの呼び径よりも広く形成されている。
このような集水室１１５０が設けられているため、上部立て管接続部１１１０と横枝管接続部１１２０との間には内部広さを拡大させている拡径部１１４０が形成され、また横枝管接続部１１２０と下部管接続部１１９０との間には内部広さを縮小させている縮径部１１８０が形成されて、これら拡径部１１４０から縮径部１１８０との間がズン胴状に太く形成されていることになる。

この最下階用排水管継手１１００は最下階用とされているため、集水室１１５０が最下階の床スラブ上へ顔を出すような状態（横枝管接続部１１２０に接続する横枝管を床スラブ上で這わせられる状態）にし、下部管接続部１１９０を床スラブに設けられた設置用孔へ差し入れて設置される。この集水室１１５０の内部は単なる空洞として形成されており、上部管（排水立て管）を流下する排水流に旋回を付与させるための旋回羽根や、排水流を管壁に沿わせるための偏流板などは必要とされない。むしろ、この最下階用排水管継手１１００の下流側に接続される下部管（脚部ベンド）で排水流に乱流が起こることによる洗濯泡の発生や過剰正圧を防止するためには、これら旋回羽根、偏流板などは無いほうがよい。従って、本実施の形態に係る最下階用排水管継手１１００においても設けられてい
ないものとした。

図１０および図１１において、上部立て管接続部１１１０は受口部１１１２を備え、受口部１１１２には、公知のゴム輪式受口と同様にゴム輪１１１４が嵌装されていて、上部管の下端がゴム輪１１１４内に圧入されて、最下階用排水管継手１１００と上部管とが水密にワンタッチで連結されるようになっている。このように、上部立て管接続部１１１０にはその内方に上部管が差し込まれることになるので、この上部立て管接続部１１１０の内径は上部管を嵌合する分だけ径大に形成されているが、上部管が差し込まれることで、この上部立て管接続部１１１０において排水流の流れに有効活用される内径は上部管（排水立て管）と同等となる。すなわち、これら上部立て管接続部１１１０と上部管とは互いの呼び径が同じとなっている。

また、図１０および図１１において、下部管接続部１１９０はストレートの差し口としてあるため、この下部管接続部１１９０自体が下部管（脚部ベンド管）の上端部に設けられた受口部に差し込まれることになる。従って、下部管の受口部における内径は下部管接続部１１９０を嵌合する分だけ径大に形成されているが、下部管接続部１１９０が差し込まれることで、この下部管において排水流の流れに有効活用される内径は下部管接続部１１９０と同等となる。すなわち、これら下部管接続部１１９０と下部管とは互いの呼び径が同じとなっている。

そして、本実施の形態に係る最下階用排水管継手１１００本体においては、上部立て管接続部１１１０の呼び径よりも下部管接続部１１９０の呼び径の方が径大に形成されている。その径大化の程度は、おおよそ呼び径としての規格で１サイズから２サイズ分に相当するものとされている。
上記したように、上部立て管接続部１１１０と上部管（排水立て管）との呼び径が同じであり、下部管接続部１１９０と下部管（脚部ベンド管）との呼び径が同じであることから、上部管の呼び径に比べて下部管の呼び径の方が大きいことは明らかである。そして、この下部管（脚部ベンド管）においては、それより下流側で呼び径が一定とされるか、または、少なくとも小さくされることなく横主管へと引き継がれている。また、この横主管においてもこの呼び径が維持されるか、または、少なくとも小さくされることがないように配管されている。さらには、このように径大化された呼び径は、脚部ベンド管から横主管へわたる領域において、さらには横主管から排水マスに至るまでの下流側で小さくされることがない構成となっている。すなわち、脚部ベンド管の入口接合部と出口接合部の呼び径は同じとされている。

このような構成であるため、上部管（排水立て管）を流下し、下部管（脚部ベンド管）を経て横主管へ流れる排水流の流れは呼び径の径大化を受けて円滑化される。同様に、横枝管から最下階用排水管継手１１００の横枝管接続部１１２０を経て合流する排水流についても円滑に合流される。また、最下階用排水管継手１１００の最下階用排水管継手１１００本体内では実質的に管内容量が増大しているので、最下階用排水管継手１１００内、下部管（脚部ベンド管）内、横主管内のいずれでも過剰正圧の発生は防止され、また当然に上部管（排水立て管）内での過剰正圧の発生も防止されるものとなる。

本実施の形態においては、上記したように下部管接続部１１９０の呼び径は上部立て管接続部１１１０の呼び径より大であって集水室１１５０の内径は下部管接続部１１９０の呼び径および上部立て管接続部１１１０の呼び径のいずれよりも大であることを特徴とする最下階用排水管継手１１００の図１０に示す位置に、図１２に示す整流リング１１７０が設けられている。この整流リング１１７０の詳細について以下に説明する。なお、図１２に示す整流リング１１７０の斜視図は、整流リング１１７０の構造を理解するための概念図であって、実際にはこの整流リング１１７０は最下階用排水管継手１１００と一体的に製造されるので、整流リング１１７０単体で取り出せるものではない。また、図１３に、最下階用排水管継手１１００およびこれに接続される配管を示す図であって、この最下階用排水管継手１１００の排水性能を説明するための図を示す。

図１０および図１３に示すように、この整流リング１１７０は、横枝管接続部１１２０および横枝管接続部１１３０よりも下方の内周面に設けられているが、好ましくは、集水
室１１５０の内周面に配置されることが好ましい。そして、図１０、図１２および図１３に示すように、この整流リング１１７０は、集水室１１５０内周面全周に設けられる円環状突起部１１７０Ａを備える。整流リング１１７０において、円環状突起部１１７０Ａの上面は、管軸中心に接近する方向へ向けて下方に傾斜した第１の傾斜面１１７０Ｂを備え、その上端はエッジ部１１７０Ｃを形成している。また、整流リング１１７０において、円環状突起部１１７０Ａの下面は、管軸中心から離隔する方へ向けて下方に傾斜した第２の傾斜面１１７０Ｄ（第１の傾斜面１１７０Ｂと逆テーパ）を備えている。なお、製造上の制約により、エッジ部１１７０Ｃが管軸方向に若干の幅を備えたものであっても構わない。さらに、第２の傾斜面１１７０Ｄは垂直であっても構わないし、第２の傾斜面１１７０Ｄを備えないものであっても構わない。

さらに、この整流リング１１７０の円環状突起部１１７０Ａの内縁の径Ｄ（３）（整流リング１１７０の最小内径）は、上部立て管接続部１１１０の呼び径Ｄ（１）よりも大きく、かつ、下部管接続部１１９０の呼び径Ｄ（４）よりも小さい（すなわちＤ（１）＜Ｄ（３）＜Ｄ（４））。上述したように下部管接続部１１９０の呼び径Ｄ（４）は上部立て管接続部１１１０の呼び径Ｄ（１）より大であり（すなわちＤ（１）＜Ｄ（４））、集水室１１５０の内径Ｄ（２）は下部管接続部１１９０の呼び径Ｄ（４）および上部立て管接続部１１１０の呼び径Ｄ（１）のいずれよりも大きい（すなわちＤ（１）＜Ｄ（４）＜Ｄ（２））ことを考慮すると、Ｄ（１）＜Ｄ（３）＜Ｄ（４）＜Ｄ（２）となる。

この整流リング１１７０を備えない最下階用排水管継手６００は、下部管接続部１１９０の呼び径Ｄ（４）が上部立て管接続部１１１０の呼び径Ｄ（１）よりも大きく設定されており、かつ、集水室１１５０の内径Ｄ（２）がＤ（４）およびＤ（１）よりも大きく最下階用排水管継手１１００本体内では実質的に管内容量が増大していることにより排水性能を確保している。しかしながら、このような最下階用排水管継手では（たとえば超高層建物に使用される場合など）排水量が大きい場合には排水の流下速度が増大しその流れに引き込まれて排水立て管内に負圧が発生する可能性がある。このように大きな排水量に対してこの負圧をこの整流リング１１７０により抑えながらも、排水性能を維持させる。

図１３に示すように、上部管および横枝管から集水室１１５０へ集められ、集水室１１５０から流下する排水は、整流リング１１７０の円環状突起部１１７０Ａにより形成された第１の傾斜面１１７０Ｂに当接して一旦減速されて、引き込まれによる負圧の発生を抑えることができる。さらに、集水室１１５０から流下する排水は第１の傾斜面１１７０Ｂに沿って流下して、流れの外縁を下部管接続部１１９０の内壁に沿わさないようにして上部管と同じような流れになるとともに、流れの中心部分の空気を含む排水の流れを維持することにより所望の排水性能を維持できる。この場合において、流れの中心部分の空気を含む排水の流れは、その幅自体が整流リング１１７０により狭められるため、流れの中心部分の空気が圧縮され負圧の発生を抑制することができる。

図１４に、脚部ベンド管１００に接続される上部管として上記の最下階用排水管継手１１００を採用した場合であって、建物の最下階（ここでは２階）の床下に脚部ベンド管１００が設けられた排水配管構造を示す。
最下階用排水管継手１１００は最下階用排水管継手６００が備えない整流リング１１７０を備える点のみが異なり、最下階用排水管継手１１００の呼び径および外形形状は最下階用排水管継手６００と同じであって、この場合、Ｒ（１）＝１８７ｍｍ、Ａ（１）＝１８０ｍｍ、Ｈ（１）＝２００ｍｍ、Ｌ（１）＝４００ｍｍとなる。このように、図８に示す脚部ベンド管２００を採用した排水配管構造に比べて、図９に示すす脚部ベンド管１００を採用した排水配管構造と同じように、１階天井高さを１１５ｍｍを上昇させることができる。
［実施の形態に係る脚部ベンド管および排水配管構造の作用効果］
以上のようにして、本実施の形態に係る脚部ベンド管およびそれを用いた排水配管構造によると、高さ方向の寸法を抑えても配管内にリブ等を設けることなく排水性能を維持することができる。また、整流リングを設けた最下階用排水管継手との組合せにより、高さ方向の寸法を抑制しつつ超高層建物であっても排水性能を維持した最下層の排水配管構造
を実現することができる。

なお、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

本発明は、高さ方向の寸法を抑えた脚部ベンド管およびそれを用いた排水配管構造に好適であり、配管内にリブ等を設けることなく排水性能を維持することができる点で、特に好ましい。

１００ 脚部ベンド管
１１０ 上部管接続部（立て管接続部）
１１２ 受口部
１１４ ゴム輪
１２０ 横主管接続部
１２２ フランジ
１２４ フランジ穴
１３０ ベンド部（曲管部）
２００ 脚部ベンド管（従来例）
３００ 脚部ベンド管（比較例）
５００ 立て管
５１０ ２階床スラブ（最下階スラブ）
５２０ 吊り金具
５３０ 吊りボルト
５４０ Ｕボルト
５５０ 山型鋼
５６０ 横主管
５７０ １階天井面
６００ 最下階用排水管継手（整流リングなし）
１１００ 最下階用排水管継手（整流リングあり）

Claims (5)

1. 最下階の床スラブを貫通した排水立て管または最下階用排水管継手と接続される上部管接続部と、横主管と接続される横主管接続部と、前記上部管接続部の管軸方向と前記横主管接続部の管軸方向とが直交するように方向転換して前記上部管接続部および前記横主管接続部を連結するベンド部とを備えた脚部ベンド管であって、
   前記ベンド部において、中心軸線が９０度未満の円弧形状を形成し、
   前記ベンド部と前記横主管接続部との接続部において、前記中心軸線方向と前記横主管接続部の管軸方向とが平行となり、
   前記ベンド部と前記上部管接続部との接続部において、前記中心軸線方向と前記上部管接続部の管軸方向とが平行にならないことを特徴とする脚部ベンド管。
2. 前記中心軸線が形成する円弧形状の中心角が４５度以上６５度以下の範囲であることを特徴とする請求項１に記載の脚部ベンド管。
3. 前記上部管接続部が受口形であって、前記排水立て管と水密に連結されるゴム輪を備えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の脚部ベンド管。
4. 請求項１〜請求項３のいずれかに記載の脚部ベンド管と、最下階の床スラブを貫通した最下階用排水管継手と、横主管とからなる排水配管構造であって、
   上方の排水立て管に前記最下階用排水管継手が接続され、前記最下階用排水管継手に下方の前記脚部ベンド管が接続され、
   前記最下階用排水管継手は、上方の排水立て管と接続するための上部立て管接続部と、下方の前記脚部ベンド管と接続するための下部管接続部と、前記上部立て管接続部と前記下部管接続部との間であって横方向からの排水を管内に排水するための横枝管接続部を備える集水室とを含み、
   前記下部管接続部の呼び径は前記上部立て管接続部の呼び径より大であり、
   前記集水室の内径は前記下部管接続部の呼び径および前記上部立て管接続部の呼び径のいずれよりも大であることを特徴とする排水配管構造。
5. 前記最下階用排水管継手は、前記下部管接続部が直管状のストレートであって、任意の長さに切断して前記脚部ベンド管と接続可能であることを特徴とする請求項４に記載の排水配管構造。

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