JP6667101B2 - 排水トラップ - Google Patents
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Description
また、このような従来の貯湯式電気温水器は、飲料水用として衛生面への配慮から、長期間使用されない場合に貯湯槽の湯を自動で水と入れ替える機能(以下「湯水入替機能」という。)を有するものがある。この湯水入替機能により貯湯槽から排出された湯(洗浄排水)については、建物の排水本管へ直接排水するのではなく、洗面所又はキッチンのトラップから延びる排水本管と貯湯式電気温水器との間に設置された排水ホッパー(排水トラップ)を介して間接的に排水本管に排水されるようになっている(例えば、特許文献1参照)。
さらに、このような特許文献1に記載されている従来の排水トラップにおいては、その上方に排水口空間を確保するための開口部が設けられており、給水配管に直結された貯湯式電気温水器へ排水本管からの汚水が逆流することを防いでいる。
このとき、キッチンシンクのトラップ内の封水と下流の排水本管の排水溜まりとの間に閉塞された空間が生じ、この空間内に空気(以下「閉塞空気」という。)が溜まってしまうという問題がある。
また、このように排水本管内の閉塞された空間が生じている状態で、貯湯式電気温水器から排出された洗浄排水が排水トラップから排水本管に流れ込み続けると、この排水本管内に流れ込んだ洗浄排水の体積分だけ閉塞空気の圧力が上昇することになる。
そして、次第に高められた閉塞空気の圧力により、排水トラップから排水本管に洗浄排水を流すことができなくなり、排水トラップ内に洗浄排水が溜まってしまい、最終的には、排水トラップの上方に位置する通気用の開口部から洗浄排水が漏水し、排水トラップの設置場所の屋内を濡らしてしまう可能性があるという問題がある。
このように構成された本発明においては、貯湯式電気温水器から排出された洗浄排水が噴出ノズル部から本体部内に噴出されて上部空間領域から下部空間領域内に流入している状態で、仕切り部が上部空間領域と下部空間領域とを互いに気密に区分していることにより、下部空間領域内の圧力が上部空間領域内に逃げることを防ぐことができる。
したがって、貯湯式電気温水器から排水トラップの本体部内に排出された洗浄排水が、流出部から洗面器又はキッチンシンクのトラップから延びる排水本管へ排水される際に、仕切り部が設けられていない場合に比べて、排水トラップの内圧(特に、下部空間領域内の圧力)を効果的に高めることができるため、排水トラップの流出部から排水本管内へ排水される洗浄排水の水圧を高めることができる。
また、万一、排水トラップの下流側の排水本管内において、例えば、異物や堆積物等による詰まりや逆勾配施工等による圧力損失によって排水能力を低下させる要因が生じている状態であっても、排水本管内に滞留していた空気を排水トラップ内で高められた圧力により洗面器又はキッチンシンクのトラップ側に押し出して逃がすことができるため、排水本管内に滞留する空気の圧力上昇を抑制することができる。
これらの結果、排水トラップの下流側の排水本管内の排水が、排水トラップ内の下部空間領域から上部空間領域にまで逆流し、通気部等から排水トラップの設置場所の屋内へ漏水することを防ぐことができると共に、貯湯式電気温水器から排水トラップ内に排出された洗浄排水を確実に排水本管へ排水することができる。
このように構成された本発明においては、上部空間領域と下部空間領域との間を密封するシール部材をさらに有することにより、上部空間領域と下部空間領域との間から洗浄排水が漏出することを防ぐことができる。
また、噴出ノズル部から噴出された洗浄排水が上部空間領域を経て下部空間領域に流入している状態で上部空間領域と下部空間領域との互いの気密性をより効果的に高めることができるため、上部空間領域と下部空間領域との間の内圧を高めて、排水本管内に滞留していた空気に対して排水される洗浄排水の水圧を効果的に高めることができる。
このように構成された本発明においては、仕切り部の漏斗形状部の円錐台状の縮径部により上部空間領域と下部空間領域とを上下方向に区分し、仕切り部の漏斗形状部のノズル部により上部空間領域と下部空間領域とが連通する流路断面積を絞り込むことができる。 したがって、噴出ノズル部から本体部内に噴出された洗浄排水が上部空間領域からノズル部を通過して下部空間領域内に流入する際の水圧を高めることができ、排水本管内に滞留していた空気に対して排水される洗浄排水の水圧をより効果的に高めることができる。
このように構成された本発明においては、ノズル部の直径が噴出ノズル部の直径と同一に設定されているため、噴出ノズル部から本体部内に噴出された洗浄排水が、上部空間領域からノズル部を通過している状態では、ノズル部内が噴出ノズル部から噴出された水流で満たされることにより、上部空間領域と下部空間領域との連通を遮断することができる。
したがって、下部空間領域内の圧力が上部空間領域内に逃げることを防ぐことができる。
このように構成された本発明においては、ノズル部の下端部がノズル部の長軸方向に対して傾斜していることにより、噴出ノズル部から噴出される洗浄排水を止水した際に、ノズル部の下端部において残水の表面張力による水膜が形成され難くなり、水切れを良くすることができる。したがって、止水時には、上部空間領域と下部空間領域とを互いにノズル部で連通させると共に、通気部によって大気開放させることができるため、上部空間領域と下部空間領域との間における閉塞空気の発生を抑制することができる。
このように構成された本発明においては、噴出ノズル部を含み且つ貯湯式電気温水器から延びる排水用の管部材が接続される接続部材をさらに有しており、この上流側接続部の内部には、排水用の管部材から上流側接続部に排出された洗浄排水を噴出ノズル部に流出させる通水路が形成され、噴出ノズル部の下流側端部の開口直径が通水路の上流側端部の開口直径よりも小さくなるように設定されているため、排水用の管部材から上流側接続部の通水路に排出されて噴出ノズル部に流れ込んだ洗浄排水について、噴出ノズル部の下流側端部の開口から流速を高めた状態で洗浄排水を噴出させることができる。
したがって、排水本管内に滞留していた空気に対して排水される洗浄排水の水圧をより効果的に高めることができる。
まず、図1は、本発明の一実施形態による排水トラップについて、キッチンシンクのトラップから延びる排水本管と貯湯式電気温水器との間に設置した状態を示す正面概略図である。
図1に示すように、本実施形態による排水トラップ1は、キッチンシンク2のトラップ4から延びる排水本管6と貯湯式電気温水器8とを接続するように設置されている。
ここで、貯湯式電気温水器8は、適温に調整されて貯湯式電気温水器8内の貯湯槽(図示せず)に貯められた湯がキッチンシンク2側で飲料水生成等に使用される形態のものであり、従来の貯湯式電気温水器の構造と同様のものであるため、これらの詳細な説明については省略する。
また、貯湯式電気温水器8内で発生した膨張水等の排水、及び湯水入替機能により貯湯式電気温水器8内の貯湯槽(図示せず)から排出された湯(洗浄排水)については、貯湯式電気温水器8の排水用の管部材である排水ホース10内を流れて排水トラップ1内に排出されるようになっている。
例えば、貯湯式電気温水器8の湯水入替機能においては、長期間、湯を使用しなかった際の衛生面に配慮し、タイマー(図示せず)で電磁弁(図示せず)を開閉させて、貯湯槽(図示せず)の湯について、水を混ぜて60℃以下にし、貯湯式電気温水器8から排水トラップ1に洗浄排水を約2L/minの流量で排水するようになっている。
まず、図2は、本発明の一実施形態による排水トラップの正面断面図であり、キッチンシンクのトラップから延びる排水本管の接続継手に接続された状態を示す。
図2に示すように、排水トラップ1は、上下方向に延びるように配置された筒状の本体部12と、この本体部12の頂部に設けられて貯湯式電気温水器8から延びる排水ホース10の下流側端部が接続される接続部材であるホース継手部材14とを備えている。
そして、このホース継手部材14の内部には、貯湯式電気温水器8から排出された洗浄排水を本体部12内に向けて鉛直方向下方に噴出させる噴出ノズル部である噴出ノズル孔14aが形成されている。
また、排水トラップ1の本体部12の側部には、本体部12内の洗浄排水を排水本管6の一部の接続継手16を介して排水本管6へ流出させる流出部である流出口18が形成されると共に、この流出口18よりも上方には、通気部である通気口20が形成されている。
さらに、排水トラップ1は、本体部12内に設けられて封水面W0を形成するトラップ形成部である下側内筒部材22とを備えている。
さらに、排水トラップ1は、本体部12内における封水面W0よりも上方の空間領域Sを上部空間領域S1と下部空間領域S2とに区分する仕切り部である上側内筒部材24を備えている。この仕切り部である上側内筒部材24は、詳細は後述するが、噴出ノズル孔14aから本体部12内に噴出された洗浄排水が上部空間領域S1から下部空間領域S2内に流入している状態で上部空間領域S1と下部空間領域S2とを互いに気密に区分するようになっている。
また、上側外筒部材26と下側外筒部材28は、下側外筒部材28の上方部分が上側外筒部材26内の下方部分に挿入された状態で本体部12の長手方向の中心軸線C1に沿って同軸上に取り付けられている。
図2及び図3に示すように、ホース継手部材14は、本体部12の上側外筒部材26の頂部に設けられている。そして、このホース継手部材14の内部に形成される噴出ノズル孔14aは、具体的には、本体部12の中心軸線C1に沿って上下方向に延びる単一の噴出ノズル孔を形成している。
また、図2及び図3に示すように、ホース継手部材14は、排水ホース10が接続される上流側接続部38を備えている。この上流側接続部38の内部には、貯湯式電気温水器8から排水ホース10を経て上流側接続部38に排出された洗浄排水を噴出ノズル孔14aに流出させる通水路40が、上流側接続部38から噴出ノズル孔14aの上端部(上流側端部)まで延びるように形成されている。
図2及び図4に示すように、排水トラップ1の流出部は、具体的には、下側外筒部材28の側部上方に流出口18を形成すると共に、この流出口18の下流側に設けられて接続継手16が接続される下流側接続部44を備えている。これらの流出口18と下流側接続部44との間の通水路内には、排水本管6内の排水が接続継手16から流出部18内へ逆流することを防止する逆止弁46が設けられている。
また、図2及び図3に示すように、排水トラップ1の通気部である通気口20は、具体的には、上側外筒部材26の側部上方に周方向に配列された複数の縦長の通気口からなり、上部空間領域S1を大気開放させるためのものである。
また、図2及び図4に示すように、排水トラップ1の仕切り部である上側内筒部材24は、具体的には、上側外筒部材26の内部に中心軸線C1を中心に同心状配置されている。
ここで、下側外筒部材28の上方部分の内周側取付部28aには、下側内筒部材22の上方部分の外周側取付部22aが取り付けられており、両取付部28a,22aの隙間には、上部空間領域S1と下部空間領域S2とが互いに連通しないようにOリング54が密封して設けられている。
また、図2に示すように、洗浄排水の水頭圧(ヘッド圧)をできるだけ高く設定するために、流出口18の下端位置P1から通気口20の下端である溢れ面W1までの高さ距離H1が、例えば、70mm〜80mmに設定されている。
また、本実施形態では、両取付部22b,24aの隙間を密封するシール部材として、Oリング56を採用した形態について説明するが、Xリングやヒレパッキン等の他の形態のシール部材を採用してもよい。
また、図4に示すように、ノズル部60の下端部60aは、このノズル部60の長軸方向(中心軸線C1)に対して傾斜している。
さらに、図2に示すように、上側内筒部材24の側部の上方の一部には、上側内筒部材24の内側と外側とを貫くように切り欠いた縦溝64が形成されており、上部空間領域S1内の圧力は、縦溝64及び通気口20を介して大気開放されるようになっている。
なお、ノズル部60の直径φ3は、噴出ノズル孔14aの下流側端部の開口直径φ1(例えば、φ1=3.5mm)以上に設定されてもよい。
しかしながら、ノズル部60の直径φ3を噴出ノズル孔14aの開口直径φ1の3倍よりも大きく設定し過ぎると、噴出ノズル孔14aから本体部12内に噴出された洗浄排水が上部空間領域S1からノズル部60を通過している状態で、ノズル部60内が水流で満たされて水密状態になることが難しくなるため、上部空間領域S1と下部空間領域S2との連通を遮断することができなくなる可能性がある。
したがって、ノズル部60の直径φ3については、噴出ノズル孔14aの開口直径φ1よりも大きく設定した場合であっても、噴出ノズル孔14aの開口直径φ1の3倍以下の大きさ(例えば、φ1=3.5mmの場合、φ3=8.0mm)に設定するのが好ましい。
図5は、本発明の一実施形態による排水トラップにおいて、貯湯式電気温水器から排出された洗浄排水を排水本管へ排水している状態を概略的に説明した図である。
まず、図1〜図3及び図5に示すように、貯湯式電気温水器8の湯水入替機能により貯湯式電気温水器8から排水ホース10に排出された洗浄排水W1は、ホース継手部材14の上流側接続部38の通水路40内に流入した後、通水路40を通過して噴出ノズル孔14a内に流入する。
そして、図2、図3及び図5に示すように、噴出ノズル孔14a内の洗浄排水は、通水路40の上流側端部の開口直径φ2よりも小さい開口直径φ1の噴出ノズル孔14aの下流側端部の開口から流速を高めた状態で洗浄排水を噴出させる。
つぎに、図2〜図5に示すように、噴出ノズル孔14aから本体部12内に噴出された洗浄排水の噴流f1は、上部空間領域S1内に流入した後、ノズル部60内を通過して下部空間領域S2内に流入する。このとき、洗浄排水の噴流f1がノズル部60内を通過している状態では、ノズル部60内が水流で満たされて水密状態になるため、上部空間領域S1と下部空間領域S2との連通が遮断される。
したがって、排水トラップ1の本体部12内に仕切り部である上側内筒部材24が設けられていない場合に比べて、排水トラップ1の内圧(特に、下部空間領域S2内の圧力)が効果的に高められる。
これらの結果、図5に示すように、排水トラップ1の本体部12内の洗浄排水W1は、その水圧が高められた状態で排水トラップ1の流出部18から接続継手16の内部の排水路16aを経て排水本管6内へ排水される。
最終的には、排水トラップ1の下流側の排水本管6内の排水が、排水トラップ1内の下部空間領域S2から上部空間領域S1にまで逆流することなく、排水本管6の下流側へ確実に排水される。
したがって、貯湯式電気温水器8から排水トラップ1の本体部12内に排出された洗浄排水が、流出部18からキッチンシンク2のトラップ4から延びる排水本管6へ排水される際に、仕切り部である上側内筒部材24が設けられていない場合に比べて、排水トラップ1の内圧(特に、下部空間領域S2内の圧力)を効果的に高めることができるため、排水トラップ1の流出部18から排水本管6内へ排水される洗浄排水の水圧を高めることができる。
また、万一、排水トラップ1の下流側の排水本管6内において、例えば、異物や堆積物等による詰まりや逆勾配施工等による圧力損失によって排水能力を低下させる要因が生じている状態であっても、排水本管6内に滞留していた空気を排水トラップ1内で高められた圧力によりキッチンシンク2のトラップ4側に押し出して逃がすことができるため、排水本管6内に滞留する空気の圧力上昇を抑制することができる。
これらの結果、排水トラップ1の下流側の排水本管6内の排水が、排水トラップ1内の下部空間領域S2から上部空間領域S1にまで逆流し、通気口20等から排水トラップ1の設置場所の屋内へ漏水することを防ぐことができると共に、貯湯式電気温水器8から排水トラップ1内に排出された洗浄排水を確実に排水本管6へ排水することができる。
また、噴出ノズル孔14aから噴出された洗浄排水が上部空間領域S1を経て下部空間領域S2に流入している状態で上部空間領域S1と下部空間領域S2との互いの気密性をより効果的に高めることができるため、上部空間領域S1と下部空間領域S2との間の内圧を高めて、排水本管内に滞留していた空気に対して排水される洗浄排水の水圧を効果的に高めることができる。
したがって、噴出ノズル孔14aから本体部12内に噴出された洗浄排水が上部空間領域S1からノズル部60を通過して下部空間領域S2内に流入する際の水圧を高めることができ、排水本管6内に滞留していた空気に対して排水される洗浄排水の水圧をより効果的に高めることができる。
したがって、下部空間領域S2内の圧力が上部空間領域S1内に逃げることを防ぐことができる。
したがって、止水時には、上部空間領域S1と下部空間領域S2とを互いにノズル部60で連通させると共に、通気口20によって大気開放させることができるため、上部空間領域S1と下部空間領域S2との間における閉塞空気の発生を抑制することができる。
したがって、排水ホース10から上流側接続部38の通水路40に排出されて噴出ノズル孔14aに流れ込んだ洗浄排水について、噴出ノズル孔14aの下流側端部の開口から流速を高めた状態で洗浄排水を噴出させることができる。
したがって、排水本管6内に滞留していた空気に対して排水される洗浄排水の水圧をより効果的に高めることができる。
例えば、噴出ノズル孔14aから本体部12内に噴出された洗浄排水が上部空間領域S1からノズル部60を通過して下部空間領域S2内に流入している状態で上部空間領域S1と下部空間領域S2とを互いに気密に区分するための仕切り部である他の実施形態として、下側内筒部材22の内周側取付部22bと上側内筒部材24の外周側取付部24aとの間にOリング56を設ける代わりに、下側内筒部材22に対して上側内筒部材24を圧入したりしてもよい。
また、下側内筒部材22と上側内筒部材24とを一体成形することにより、トラップ形成部と仕切り部とを一体に設けてもよい。
2 キッチンシンク
4 キッチンシンクのトラップ
6 排水本管
8 貯湯式電気温水器
10 排水ホース(排水用の管部材)
12 本体部
14 ホース継手部材(接続部材)
14a 噴出ノズル孔(噴出ノズル部)
16 接続継手
16a 排水路
18 流出口(流出部)
20 通気口(通気部)
22 下側内筒部材(トラップ形成部)
22a 外周側取付部
22b 内周側取付部
24 上側内筒部材(仕切り部)
24a 外周側取付部
26 上側外筒部材(本体部)
28 下側外筒部材(本体部)
28a 内周側取付部
30 底部材(本体部)
38 ホース継手部材の上流側接続部
40 ホース継手部材の通水路(接続部材の通水路)
44 下流側接続部(流出部)
46 逆止弁
54 Oリング
56 Oリング(シール部材)
58 縮径部
60 ノズル部
60a ノズル部の下端部
62 漏斗形状部
64 縦溝
A 空気(閉塞空気)
B 詰まり
C1 本体部の長手方向の中心軸線
C2 ホース継手部材の上流側接続部の通水路の中心軸線
f1 噴流
H1 流出口の下端位置から通気口の下端である溢れ面までの高さ距離
P1 流出口の下端の高さ位置
P2 噴出ノズル孔の上端部の高さ位置
Q キッチンシンクのトラップ内の圧力
S 本体部内における封水面よりも上方の空間領域
S1 上部空間領域
S2 下部空間領域
W0 封水面
W1 溢れ面
φ1 噴出ノズル孔の下流側端部の開口直径
φ2 ホース継手部材の通水路の上流側端部の開口直径
φ3 ノズル部の直径
Claims (6)
- 洗面器又はキッチンシンクのトラップから延びる排水本管と貯湯式電気温水器とを接続して上記貯湯式電気温水器から排出された洗浄排水を上記排水本管へ排水する排水トラップであって、
上下方向に延びるように配置された筒状の本体部であって、この本体部の側部に設けられて上記本体部内の洗浄排水を上記排水本管へ流出させる流出部、この流出部よりも上方に設けられた通気部、及び上記本体部内に封水面を形成するトラップ形成部を備えた上記本体部と、
この本体部の頂部に設けられて上記貯湯式電気温水器から排出された洗浄排水を上記本体部内に向けて鉛直方向下方に噴出させる噴出ノズル部と、
上記本体部内における上記封水面よりも上方の空間領域を上部空間領域と下部空間領域とに区分する仕切り部と、を有し、
上記仕切り部は、上記噴出ノズル部から噴出された上記洗浄排水を上記上部空間領域から上記下部空間領域に流入させる開口を備え、上記噴出ノズル部から上記本体部内に噴出された上記洗浄排水が上記上部空間領域から上記下部空間領域内に流入している状態で上記上部空間領域と上記下部空間領域とを互いに気密に区分しており、
上記仕切り部の開口は、上記噴出ノズル部と同一軸線上に配置されていることを特徴とする排水トラップ。 - さらに、上記上部空間領域と上記下部空間領域との間を密封するシール部材を有する請求項1記載の排水トラップ。
- 上記仕切り部は、上記上部空間領域と上記下部空間領域とを上下方向に区分する円錐台状の縮径部とこの縮径部の下端から下方に延びるノズル部とからなる漏斗形状部を備えている請求項1又は2に記載の排水トラップ。
- 上記ノズル部の直径は、上記噴出ノズル部の直径と同一に設定されている請求項3記載の排水トラップ。
- 上記ノズル部の下端部は、上記ノズル部の長軸方向に対して傾斜している請求項3又は4に記載の排水トラップ。
- さらに、上記噴出ノズル部を含み且つ上記貯湯式電気温水器から延びる排水用の管部材が接続される接続部材を有し、
この接続部材の内部には、上記排水用の管部材から排出された洗浄排水を上記噴出ノズル部に流出させる通水路が形成され、
上記噴出ノズル部の下流側端部の開口直径は、上記通水路の上流側端部の開口直径よりも小さくなるように設定されている請求項1乃至5の何れか1項に記載の排水トラップ。
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