JP6779003B2

JP6779003B2 - 通気一体型継手

Info

Publication number: JP6779003B2
Application number: JP2015214831A
Authority: JP
Inventors: 一聡鈴木; 幸一川▲崎▼
Original assignee: Kitz Corp
Current assignee: Kitz Corp
Priority date: 2015-10-30
Filing date: 2015-10-30
Publication date: 2020-11-04
Anticipated expiration: 2035-10-30
Also published as: JP2017082553A

Description

本発明は、排水設備の排水立て配管と横配管との接続位置に設けられ、排水管内に発生する負圧を軽減して排水管内をスムーズに排水する通気一体型継手に関する。

従来、住宅等の排水設備において、排水管内を排水が流れるときの負圧を軽減するために、例えば、特許文献１の構造の通気弁が用いられることがあり、この通気弁は、通常排水立て配管の上部に設置される。

一方、排水立て配管と横配管との接続位置に設けられ、本体内に旋回流を発生させながら排水時の通気性を確保する通気継手が開示されている（例えば、特許文献２参照。）。この通気継手は、継手本体の底部側に、排水立て配管接続用の接続筒部が設けられ、継手本体の側面の偏心位置には、横配管接続用の接続筒部が設けられ、これらを介して、排水立て配管と横配管との間に接続される。

特許文献１や特許文献２は、図８において、継手本体部１が内筒部２と外筒部３との二重管構造に設けられ、内筒部２の内部には通気機構４が設けられ、この通気機構４は、スプリング５を介して上下方向に摺動する弁体部６と、内筒部２から垂下するように取付けられた筒体部７とを有している。排水時に排水管内に負圧が生じたときには、継手本体部１内に旋回流が生じ、この旋回流によるサイホン現象で弁体部６が開方向に摺動することにより、排水管の内部が外気と連通して、立て配管内の負圧を解消しつつスムーズな排水がおこなわれる。
その一方で、万一、排水設備内の詰まり等により排水が逆流しようとした場合には、この排水により内筒部２の入口側が塞がれて、閉状態の弁体部６により筒体部７や継手本体部１内に密閉状態の空気層が設けられることで外部への排水の漏れが防がれる。

特許第５０６０１５０号公報特開２０１３−２４０１０号公報

前者の特許文献１の通気弁は、排水立て配管の上部に接続して使用されることから、特許文献２の通気継手のように排水立て配管と横配管との間の高さが限られた空間には用いることが難しく、設置時には立て配管上部に余分なスペースが必要になる。このため、この通気弁は、特許文献２に比較して設置の自由度が乏しく、例えば、各戸で異なる便器等の排水器具の設置位置に応じて、階間や収納ボックス等の狭い空間への設置が難しくなり、戸建住宅のような多様なレイアウトが必要になる状況の配管には適していない。

後者の特許文献２の通気継手は、戸建住宅のような立て配管の上部に通気弁を設けることが困難な設置場所に適しており、限られた設置高さで立て配管と横配管との間に接続して排水管内部の通気が可能になる。
しかし、特に、戸建住宅の配管設備では、同じフロアでも排水器具の場所により配管の向きをフレキシブルに対応させるために、通気継手の直近にエルボ等の曲がり管を設けて配管の向きを変えることが頻繁にあり、この場合、曲がり管によって排水時の通水速度が低下しやすくなる。
その一方では、近年の節水化により大便器等の排水器具の排水量を減少させる傾向にあり、この場合、排水管内における汚物等の異物の搬送性が悪くなり、異物が排水管内の短い距離で繰り返し停滞して排水速度が低下しやすい。この現象は、通気継手が排水立て配管と横配管との間に設けられ、しかも、延長した横配管で接続されている配管で一層発生しやすくなる。

これらの場合、特許文献２の通気継手の二重管構造は、外筒部３内に長い内筒部２が垂下された構造であるために、配管設備や汚水の状態が悪い場合には、内筒部２に異物が接触して旋回流が発生しにくくなり、サイホン現象が十分に発揮されずに搬送力が低下するおそれがある。さらに、異物内に汚物やペーパーなどの不規則に流れる搬送物が含まれる場合、これらの異物が内筒部２に引っ掛かりやすくなって、搬送力の一層の低下にもつながる。

この対策として、内筒部２を短くすることが考えられるが、この通気継手では、排水の逆流に対して、この排水で内筒部２の入口側を塞いで内部に空気層を設けることで逆流を抑えているため、内筒部２が短くなるとその先端から弁体部６までの距離を十分に確保できなくなる。その結果、内筒部２を経由して弁室８内に排水が流入して弁体部６に悪影響を及ぼし、弁機能が低下したり停止する可能性がある。

本発明は、上記の課題点を解決するために開発したものであり、その目的とするところは、排水立て配管と横配管との間に設置して排水時の負圧を軽減でき、搬送力が低下するおそれのある配管の場合にも、排水時の旋回流による流れを確保して詰まりを防ぎながらスムーズに排水でき、かつ排水の逆流による弁機能の低下や停止を確実に防止できるコンパクトな通気一体型継手を提供することにある。

上記目的を達成するため、請求項１に係る発明は、排水立て配管接続部とこの排水立て配管接続部の軸芯に対して偏心位置に設けた横配管接続部とを有し、継手本体の内部に設けた通気弁部を介して排水時に通気する通気一体型継手であって、通気弁部は、通常は、継手本体の上端より突出することなく閉止状態を保持し、継手本体が負圧になったとき、当該通気弁部の弁体が継手本体の内方側へ開放駆動すると共に、継手本体は外筒と内筒からなる二重管構造であり、内筒内に設けられた弁体の弁軸が内筒内に設けられた筒状の弁軸収容部の穿孔穴に上下動可能に設けられ、遮蔽体は、円筒状の装着部を有する略筒形状であり、この遮蔽体の下端面側には、穿孔穴を遮蔽するための遮蔽部と、この遮蔽部に一体に形成され弁軸収容部を同軸に保持する筒部と、この筒部と装着部との間に設けられる支持部とを備え、この支持部の間には通気弁部の内部と排水側とを連通可能な通気空間を有している通気一体型継手である。

請求項２に係る発明は、筒部を弁体の上昇限界の位置まで延伸した通気一体型継手である。

請求項３に係る発明は、筒部を、通気弁部の内部と排水側とを連通可能な放射状の支持部で継手本体の下部に装着する装着部に一体に接続した通気一体型継手である。

請求項１に係る発明によると、排水立て配管と横配管との間に設置し、継手本体が負圧になったときに通気弁部の弁体が開放駆動して排水時の負圧を軽減する。遮蔽部を通気弁部から垂下させることなく短く形成し、この遮蔽部で弁軸収容部の穿孔穴を遮蔽していることにより、搬送力が低下するレイアウトの配管や、排水や汚物の搬送性が低い排水器具の場合でも、横配管からの排水を邪魔することなく、排水を旋回流で流して通気弁部への抵抗を抑え、詰まりや異物の引っ掛かりを防止しながらスムーズに排水できる。仮に、継手本体の下流側で詰まりが生じ、排水が逆流した場合には、通気弁部内部への排水の流入を確実に防ぐことができる。このため、設置位置が高く、水頭圧が大きくなる排水器具にも対応でき、排水器具との高低差に余裕をもたせつつ使用して排水の浸入による弁機能の低下や停止を防止できる。通気弁部の高さを低く維持しながら内部の空気層の容積を低減可能であるため、弁機構部を上方に押し上げることなく低位設置が可能であり、通気階間等の狭い空間の立て配管と横配管との接続に利用できる。

また、通気弁部の下部に遮蔽部を一体に形成した場合には、部品点数を少なくして組立ても簡略化しつつ、弁軸収容部の下部からの排水の浸入を確実に防いで優れた逆流防止機能を発揮できる。一方、遮蔽部を別体に形成した場合には、遮蔽部を容易に成形加工して通気弁部の下部に取付けできるため、既存の通気継手にも使用でき、横配管からの排水流路を確保しつつ水の浸入を防止して弁機能の低下や停止を防止する。

さらに、弁軸収容部を、遮蔽部を有する筒部で同軸に保持することで、弁軸収容部内を摺動する弁体の軸芯の振れを防いで動作を安定させることができ、着座時のシール性も高めることができる。

請求項２に係る発明によると、筒部を弁体の上昇限界の位置まで延伸することで、通気弁部内部への排水流入の上限を弁体の上昇限界の位置まで上げ、通気弁部に形成される空気層の容量を低減することにより、通気弁部の高さを低減して全体のコンパクトを図ることができる。

請求項３に係る発明によると、遮蔽部を筒部とともにアタッチメントとして通気弁部の下部に容易に着脱でき、その装着後には、通気弁部への通気を妨げることなく弁軸収容部を遮蔽できる。

本発明の通気一体型継手の接続状態を示す模式図である。図１の通気一体型継手の弁閉状態を示す縦断面図である。図２の通気一体型継手が開動作した状態を示す縦断面図である。図２のＡ−Ａ断面図である。弁体を示す斜視図である。図５の弁体の一部省略拡大底面図である。（ａ）は、遮蔽体の半截断面図である。（ｂ）は、（ａ）の底面図である。従来の通気継手を示す縦断面図である。

以下に、本発明における通気一体型継手の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１においては、本発明の通気一体型継手の接続状態を示し、図２においては、図１の通気一体型継手の弁閉状態を示している。

図において、本発明の通気一体型継手は、例えば、排水設備１０における階間の床面１１の下の空間に敷設される排水立て配管（以降、立て配管という）１２と横配管１３との間に設けられる。排水設備１０の上流側には排水器具１４が接続され、この排水器具１４は、例えば、大便器、浴室、洗面器、台所流しなどからなり、床面１１付近或は床面１１よりも上方側に設けられる。本実施形態の排水器具１４は、比較的流量の大きい大便器からなり、この大便器１４から横配管１３、通気一体型継手を介して立て配管１２から二次側に排水される。立て配管の直近の上流側には、エルボ１５が設けられている。

図２、図３に示すように、通気一体型継手は、継手本体２０を有し、この継手本体２０は、外筒２１と内筒２２とを有する二重管構造に設けられる。
外筒２１の上部外周には、オネジ２３が形成されており、一方、外筒２１の下部には、排水の出口側であり、立て配管１２に挿入されて接続可能な排水立て配管接続部２４が設けられ、この立て配管接続部２４は、下方向にアール面２５を介して緩やかに縮径した漏斗状に形成される。立て配管接続部２４のアール面２５との境界付近外周には環状鍔部２６が形成され、立て配管接続部２４の立て配管１２への挿入時には、この環状鍔部２６が立て配管１２端部に当接して位置決めされる。

外筒２１の側部には、排水の入口側であり、横配管１３に挿入されて接続可能な横配管接続部２７が設けられる。横配管接続部２７の軸芯Ｑは、立て配管接続部２４の軸芯Ｐに対して偏心位置であり、これによって横配管接続部２７は、継手本体２０の側方に張り出した膨出状に形成され、その内周側には略円弧状の旋回流路面２８が設けられる。

内筒２２は、上部の円筒部位から下部に向かって縮径する漏斗状の椀状部２２ａと、この椀状部２２ａから垂下形成される円筒部２２ｂとを有している。内筒２２の内側には、複数の板状のジスクガイド３０が放射状に形成され、このジスクガイド３０の内側に後述の弁体３１が上下動可能に収納されて、ジスクガイド３０の内端面により上下動時の弁体３１がガイド可能に設けられる。内筒２２の上部外周にはおねじ部３２が形成され、一方、下部外周にはスナップ嵌合部３３が設けられる。

内筒２２は、横配管接続部２７の軸芯Ｑよりも上方に位置しており、且つ、点線で示す横配管接続部２７の外方に位置している。従って、横配管接続部２７から継手本体２０に流入する汚水が内筒２２に接する状態を低減でき、汚水中の異物が内筒２２と外筒２１との間に詰まる現象を防止することができる。

上記の内筒２２内には、通気弁部４０が設けられ、この通気弁部４０は、弁体３１、弁軸収容部４１、環状部材４２、蓋体４３、シール部材４４、遮蔽体４５、コイルスプリング５１を有している。
通気弁部４０は、通常は、継手本体２０の上端、具体的には継手本体２０の上部に装着された環状部材４２より突出することなく閉止状態を保持し、継手本体２０が負圧になったとき、この通気弁部４０内の弁体３１が継手本体２０の内方側へ開放駆動するように設けられる。

弁軸収容部４１は、内筒２２の中心に前記ジスクガイド３０を介して内筒２０と一体に筒状に形成され、その内部には穿孔穴５２が形成され、この穿孔穴５２に弁体３１に形成された後述の弁軸５３が上下動可能に収納可能に設けられる。弁軸収容部４１の下端は、内筒２２の下端と水平方向において略同じ高さに形成される。穿孔穴５２の深さ方向における略中央付近には、一部が縮径状に形成された接触面５４が形成される。

環状部材４２は、内筒２２を外筒２１に装着可能に略環状に設けられ、この環状部材４２の外周には外筒２１の上端面に係止可能な鍔状部５５が形成される。環状部材４２の中央には開口部５６が設けられ、この開口部５６の底面側周縁には弁座面５７が設けられる。環状部材４２の底面側には、外筒２１の開口側に嵌入可能な環状突起部５８が形成され、この環状突起部５８の内周側には、内筒２２のおねじ部３２に螺合するめねじ部５９が形成されている。

上記のおねじ部３２とめねじ部５９との螺合により、前記内筒２２が環状部材４２に一体化される。内筒２２と環状部材４２は、この環状部材４２の外周側下面に垂下された環状垂下部４２ａが外筒２１の内周に嵌め込まれつつ、鍔状部５５が外筒２１上端面に係止された状態で、蓋体４３により外筒２１に取付けられる。環状垂下部４２ａの外周にはＯリング６０が装着され、このＯリング６０により環状部材４２と外筒２１との間がシールされる。

蓋体４３は、略円盤状に形成され、下部内周側には外筒２１のオネジ２３に螺合可能なメネジ６１が形成される。蓋体４３の側部には、複数の開口窓６２が等間隔に形成され、この開口窓６２の間には板状の案内フィン６３が求心方向に形成されており、これによって案内フィン６３の間には通気路６４が設けられている。蓋体４３の上部にはカバー体６５が一体に形成される。

図５、図６において、弁体３１は、例えば、ＡＢＳ樹脂等の樹脂材料により形成され、環状のジスクホルダ７０と前記弁軸５３とを有している。
弁軸５３は、ジスクホルダ７０の中心から垂下形成され、この弁軸５３のジスクホルダ７０側には細径の小径部５３ａが設けられ、この小径部５３ａから先端側に向けてテーパ面５３ｂを介して拡径した大径部５３ｃが形成される。これらテーパ面５３ｂと大径部５３ｃとの間には、四方が弁軸５３の軸方向と平行に切欠き形成された平面部５３ｄが形成され、この平面部５３ｄにより大径部５３ｃの外形の一部が残されている。この残された一部の大径部５３ｃは、弁軸収容部４１の接触面５４の穴径よりもわずかに大きく形成されている。

弁軸５３の先端側には、割り溝５３ｅが所定の長さで形成され、この割り溝５３ｅを介して弁軸５３先端側が弾性力を発揮し、拡縮径方向に変形可能に設けられる。弁軸５３の外周囲には、円筒状の案内筒７１がジスクホルダ７０から垂下して形成され、この案内筒７１の内径は、弁軸収容部４１の上部側外周よりも大径に形成される。

図２において、ジスクホルダ７０の外径側付近には環状の装着溝７２が設けられ、この装着溝７２には、シール部材４４が装着される。シール部材４４は、ゴム等の弾性材料により環状に形成され、その内径周縁側が装着溝７２に嵌め込まれて、弁体３１から脱落不能になっている。シール部材４４は、開口部５６の弁座面５７に着座可能に、この開口部５６よりもやや大径に形成される。

図２、図３、図７において、遮蔽体４５は、通気弁部４０の下部、すなわち円筒部２２ｂの下部において、弁軸収容部４１の穿孔穴５２を遮蔽する遮蔽部５０を有し、この遮蔽部５０は、通気弁部４１の下部に一体或は別体に形成される。

本実施形態では、遮蔽体４５を設けることで、遮蔽部５０が通気弁部４０とは別体に形成され、この遮蔽部５０には、図７に示すように、筒部８０、円筒状の装着部８１、支持部８２が一体に形成されている。

筒部８０は、遮蔽体４５と一体に有底状に形成され、弁軸収容部４１の外周側に嵌合或は遊嵌する内径で、遮蔽体４５の通気弁部４０への装着後に弁体３１の上昇限界の位置、具体的には弁軸５３の先端の上昇限界の位置まで延伸されている。これにより、筒部８０により、弁軸収容部４１における弁軸５３の下降位置から上昇位置までの可動領域が覆われる。筒部８０は、複数の板状の支持部８２を介して装着部８１に一体に接続される。

支持部８２は、筒部８０と装着部８１との間に放射状に設けられ、この支持部８２を設けていることにより、各支持部８２の間が通気空間Ｓとなり、この通気空間Ｓを介して通気弁部４０の内部と排水側である外側とが連通される。
装着部８１は、内筒２２下部の外周に装着可能な内径に形成され、その内周には内筒２２のスナップ嵌合部３３に嵌合可能なスナップ嵌合部８３が形成されている。

遮蔽体４５は、筒部８０が弁軸収容部４１の外周側に装着されつつ、スナップ嵌合部３３、８３同士のスナップ嵌合により、通気弁部４０の下部である円筒部２２ｂの下部に着脱自在に装着可能に設けられる。

上述した通気一体型継手を組み立てる場合には、弁体３１の装着溝７２にシール部材４４を装着し、弁体３１の弁軸５３と案内筒７１内との間にコイルスプリング５１を装着した状態で、弁軸５３を内筒２２の弁軸収容部４１の穿孔穴５２に挿入する。

この上から、おねじ部３２とめねじ部５９との螺合により、環状部材４２と内筒２２とをＯリング６０を介して一体化する。これにより、弁軸５３が弁軸収容部４１に調心されつつ遊嵌状態で装着され、弁体３１が上下に摺動可能となる。

続いて、遮蔽体４５を円筒部２２ｂの下部にスナップ嵌合部３３、８３を介して装着する。このとき、遮蔽体４５に一体に形成した筒部８０が弁軸収容部４１を同軸に保持するため、弁軸収容部４１が排水の圧力や排水に含まれる異物などにより振れることを防止して弁体の動作が安定する。

その後、内筒２２を一体化した環状部材４２を、鍔状部５５を外筒２１上端面に係止させるように載置し、この上から蓋体４３をオネジ２３とメネジ６１との螺合を介して取付けるようにする。これにより、蓋体４３と外筒２１との間に環状部材４２が挟着状態で固定され、この環状部材４２を介して内筒２２が外筒２１に調心状態で一体化され、Ｏリング６０により環状部材４２と外筒２１内周との間がシールされた状態で、環状部材４２の開口部５６を介して弁体３１の上下動により大気と連通可能に設けられる。
遮蔽体４５の装着後には、水平方向において円筒部２２ｂの下端と略同じ高さの弁軸収容部４１の下端に対して遮蔽部５０が位置しながら穿孔穴５２を遮蔽する。

蓋体４３の装着後には、カバー体６５により外筒２１の上部側が覆われることで、遮音性が発揮されて排水時の外部への音漏れが防止され、埃やゴミ等の継手本体２０への浸入も防がれる。

さらに、本実施形態では、遮蔽部５０、筒部８０内に装着された弁軸収容部４１内に、オイルを所定量注入する。この場合、オイルの粘度及び注入量を通気一体型継手の立て配管接続部２４や横配管接続部２７の流路口径等に応じて適宜設定するようにし、オイルの弁軸収容部４１への注入時には適度の隙間をあけるように注入し、過度なオイルの注入を避けることが好ましい。

続いて、通気一体型継手の上記実施形態における動作を説明する。
図１の排水設備１０において、通常時には、弁体３１がコイルスプリング５１の弾発力により上方に付勢し、シール部材４４が弁座面５７に着座することで、通気弁部４０（継手本体２０）の内部が密閉状態になる。このとき、弁体３１の大径部５３ｃが接触面５４の穴径よりもわずかに大きいことから、通常時における弁閉状態では、弁軸５３が割り溝５３ｅによって弾性変形して縮径しつつ、大径部５３ｃが接触面５４に接触した状態になり、弁体３１が弁軸収容部４１により保持される。

排水器具１４からの排水により、配管を通じて通気弁部４０（継手本体２０）の内部に負圧が発生したときには、図３において、弁体３１が弁軸収容部４１に沿って調心されながらコイルスプリング５１を圧縮して継手本体２０の内方側に開放駆動し、開口部５６が開放する。これによって、開口部５６から通気弁部４０、継手本体２０を介して、排水設備１０内に大気が流入してこの排水設備１０内の負圧が軽減される。このように、負圧発生時には、負圧と大気圧との圧力差に応じて弁体３１の開放駆動により排水設備１０内に大気を取り込みつつ排水することで、排水設備１０内の圧力差を小さくして排水時の負圧を軽減する。その際、配管設備１０の排水状態に無いその他の排水器具では、負圧により図示しないトラップ封水の減少を抑えている。

排水時には、立て配管接続部２４の軸芯Ｐに対して横配管接続部２７の軸芯Ｑが偏心位置に設けられ、横配管接続部２７が図２において膨出状に形成されているため、横配管１３から排水が流れ込んだときには、図４に示すように、排水が横配管接続部２７の内壁に形成された旋回流路面２８に沿って矢印に示すような旋回流により立て配管１２に向けて流下する。この旋回流により、軸芯Ｐ付近を中心に自然に空気芯が形成され、立て配管１２への空気供給を確保しつつ横配管１３からスムーズに継手本体２０内に排水を導いて二次側に流すことができる。

その際、通気弁部４０の上部に蓋体４３を設け、この蓋体４３に通気路６４を形成したことにより、継手本体２０を階間等の狭い設置空間に設けた場合にも、通気路６４により継手本体２０の横方向に空気の流れ道を確保して負圧の解消に必要な通気をおこなうことができる。

弁軸５３が弁軸収容部４１を摺動する際には、大径部５３ｃが接触面５４に接触しながら割り溝５３ｅを介して縮径方向に弾性変形して適度の摺動抵抗が生じる。さらに、弁体３１が下方に移動し、大径部５３ｃが接触面５４を通過し、小径部５３ａが接触面５４を通過するときには、この小径部５３ａの外径が接触面５４の穴径よりも小さく接触しにくいため、これらの間に接触抵抗が発生しにくくなる。弁体３１の上下動時には、弁軸５３に割り溝５３ｅから空気が逃げるため、弁軸５３と遮蔽部５０との間に空気の圧縮による余計な抵抗が生じることがない。

このように、弁体３１動作時に、一時的に適度な大きさの摺動抵抗を発生させていることで、この弁体３１にはいわゆるブレーキ機能が発揮され、弁軸５３の接触面５４内での振動を抑えてチャタリング現象を防止できる。これにより、チャタリングによる不快な振動音や作動音の発生を回避できる。

さらに、弁軸収容部４１にオイルを所定量注入していることで、このオイルの粘性により弁軸５３に抵抗が加わって、弁体３１がより滑らかに摺動する。これにより、排水状況の異なる施工現場でも、予め一体化した通気一体型継手をそのまま使用しながら、同様のブレーキ機能を発揮させつつ弁軸５３を滑らかに摺動させてチャタリングを防止し、弁閉時に弁体３１が緩やかに着座して着座音を抑制できる。弁軸収容部４１にオイルを収容していることでオイルの垂れ落ちも防止できるため、頻繁にオイルを補充する必要もない。

排水後においては、コイルスプリング５１の弾発力により弁体３１が閉方向に摺動し、図２に示すように、シール部材４４が弁座面５７に着座して弁閉状態になる。このとき、弁体３１が調心状態で動作してシール部材４４が弁座面５７に対して均一にシールして密封性が高まり、排水設備１０の配管から大気側への臭気漏れを確実に防止する。

一方、排水設備１０内の配管に詰まり等が生じ、立て配管１２の排水の水位が上昇した場合には、排水が遮蔽体４５の支持部８２の間から円筒部２２ｂを介して通気弁部４０内に流入し、密閉状態の通気弁部４０内に残っている空気を圧縮する。このとき、椀状部２２ａから縮径形成した円筒部２２ｂに排水が浸入し、この円筒部２２ｂ内を上昇して空気を圧縮する。浸水により圧縮された空気層は、弁体３１のジスクホルダ７０を上方に押し上げて、シール部材４４を強く弁座面５７に圧接シールすることで、通気弁部４０の密閉状態を維持して外部への逆流を防止し、排水の飛散や流出等を防止する。しかも、この場合、弁体３１に正圧が作用することにより、弁閉状態を安定的に保持して空気層の密閉状態による強固な弁閉状態を維持できる。

ここで、通気一体型継手の具体例を示し、配管が詰まって排水の水位が上昇する場合を比較する。
図８の従来構造の通気継手において、二点鎖線のハッチングで示した内筒部２下端からの弁室８内の容積は、２４８ｃｍ^３であり、配管の詰まりによって水位が上昇し、図の位置Ｃまで水位が達したと仮定すると、このときの水位の上昇は４０ｍｍになり、弁室８内の空気の体積は２２０ｃｍ^３になる。これにより、弁室８内に封入された空気が水圧により圧縮され、このときの空気圧は、２４８÷２２０≒１．１２７ｋｇｆ／ｃｍ^２となり、水頭圧は１２７ｃｍＡｑ相当となる。

この場合、位置Ｃは、弁軸収容部位の最下端であり、水位が位置Ｃにおける弁体部６の弁軸部６ａまで達したときには、排水内の汚物等の異物成分が付着して弁機能を損なうおそれがある。すなわち、逆流時の水位の上昇は位置Ｃの高さまで許容され、このとき上昇した水圧により弁室８内で圧縮された空気圧の大きさから、許容される水頭圧が求められ、この水頭圧に応じて排水器具の設置高さの限界が求められる。

この例において、水頭圧１２７ｃｍＡｑである場合には、接続されている排水器具、例えば大便器の最大あふれ縁から、内筒部２下端と略同じ高さであり、内筒部２の中央に設けられた弁軸部６ａ保持用の筒状保持体２ａ下端までの高さは、理論上は１２７ｃｍまでは可能になる。しかし、実際の設置には通常は安全率が考慮され、例えば、筒状保持体２ａ下端（内筒部２）からあふれ縁までの高さ（設置高さ）を４０ｃｍに設定したときには、安全率を約３に確保できる。換言すると、従来構造の通気継手では、許容できる水頭圧が１２７ｃｍＡｑであるから、安全率を３に設定した場合の排水器具の設置高さは、最大４０ｃｍ程度が限界となる。

この通気継手において、仮に、被搬送物である汚物やペーパーなどの異物の引っ掛かりを防止するために、図８にクロスハッチングで示した部分を切断して筒体部７を下端から２０ｍｍ短く設定したと仮定すると、水位は位置Ｃまで２０ｍｍ上昇することになる。このときの弁室８内の空気圧は、１．０６４ｋｇｆ／ｃｍ^２となるため、許容できる水頭圧は６４ｃｍＡｑ相当まで減少する。この場合、排水器具と通気継手との距離によっては、前述の安全率が極めて小さくなる結果となる。すなわち、この条件下で、仮に、安全率３を確保しながら排水器具を設置しようとする場合、設置高さはおよそ２０ｃｍ程度となるため、実際の使用は難しくなる。

一方、図２の本発明の通気一体型継手の構造の場合、内筒２２下端からの弁室（通気弁部４０）内容積は、２１７ｃｍ^３である。この通気一体継手では、通気弁部４０に遮蔽部５０を設けて弁軸５３を下方から覆うようにしており、水位上昇の限界高さ（弁機能を失うおそれのある高さ）は、上昇時の弁体３１の弁軸５３の先端側付近（穿孔穴５２の下端開口部）よりもやや低く形成された筒部８０上端の位置Ｂとなり、これは図８の場合よりも高い位置になる。

配管が詰まって水位が上昇し、図の位置Ｂまで水位が達したと仮定すると、このときの水位の上昇は２５ｍｍであり、通気弁部４０内の空気の体積は１８７ｃｍ^３になる。このとき空気が水圧で圧縮され、通気弁部４０内の空気圧は、２１７÷１８７≒１．１６０ｋｇｆ／ｃｍ^２となり、水頭圧が１６０ｃｍＡｑ相当となる。そのため、筒部８０の上端位置から排水器具１４のあふれ縁までの高さＬを、上記と同様に４０ｃｍに設定した場合には、安全率が３を超えて、安全率４近くにまで達する。

すなわち、例えば、同じ安全率である、安全率３の条件下では、図２の通気一体型継手は、図８の場合の排水器具の設置高さ４０ｃｍに比して高さＬの限界を約５３ｃｍまで大きくできる。しかも、図８のように筒体部７を設けることがないため、排水時には、汚物やペーパーなどの異物の引っ掛かりも防止して流れをスムーズにできる。

従って、本発明において、上記実施形態のように、遮蔽部５０を遮蔽体４５により通気弁部４０と別体に設け、遮蔽体５０に、弁体３１の上昇限界の位置まで延伸した場合には、通気弁部４０内への排水の浸入を防いで弁機能を維持しつつ、図８の構造に比して大便器等の排水器具１４の設置高さＬの自由度を拡げて様々な戸建住宅のフロアラインに対応できる。

なお、遮蔽体４５をスナップ嵌合部３３、８３のスナップ嵌合により通気弁部４０下部の円筒部２２ｂに一体化しているが、この遮蔽体４５の固定構造にこだわることはなく、例えば、これらを螺合により着脱可能に設けたり、或は接着により一体に固着してもよい。

遮蔽部５０は、遮蔽体４５以外の態様に設けて内筒に装着してもよい。一方、遮蔽部５０を通気弁部４０に一体に設ける場合には、弁軸収容部４１の下端に一体成形したり、或は弁軸収容部４１下端に接着剤で板状の遮蔽部を固着してもよく、何れの場合にも各種の態様で設けることが可能となる。

通気弁部１４における弁軸５３の小径部５３ａ、テーパ面５３ｂ、大径部５３ｃ、平面部５３ｄ、割り溝５３ｅ、及び弁軸収容部４１における接触面５４は、必ずしも必要はなく、一方、弁軸収容部４１へのオイル注入も省略可能であり、必要に応じてこれらの何れか一方を実施したり、又は双方を組み合わせることができる。
また、例えば、弁軸５３と弁体収容部４１との間にグリスを塗付することにより、弁体３１の開閉動作を調節して、チャタリングや作動音の発生を解消することも可能である。

前述した弁体３１の平面部５３ｄは、必ずしも対面する四方向に設ける必要はなく、例えば二方向に設けてもよい。この場合、接触面５４に対する接触面積を大きくできる。平面部を六方向や八方向に設けてもよく、このように平面部の数を変えることにより、接触面への接触面積を調節して弁体３１摺動時の摺動抵抗を調節できる。

次いで、本発明における通気一体型継手の上記実施形態における作用を説明する。
本発明の通気一体型継手は、通気弁部４０が、通常は継手本体２０の上端より突出することなく閉止状態を維持し、継手本体２０の負圧時に、弁体３１がコイルスプリング５１の弾発力に抗して継手本体２０の内方側へ開放駆動する構造であることから、通気弁部４０の高さを抑えることができ、排水時の負圧発生時にも弁体３１が継手本体２０の上方に移動することがない。この構造により、排水立て配管１２と横配管１３と間の限られた高さの空間に設置して負圧を解消しながら排水可能となる。

しかも、通気弁部４０の下部に遮蔽部５０を設け、この遮蔽部５０は、弁軸収容部４１の穿孔穴５２を遮蔽するように被蓋し、かつ弁軸収容部４１における弁体３１の可動領域を覆っているため内筒２２が延長することがない。これにより、通気弁部４０を上方に押し上げることなく、通気装置としての低位設置の特長を維持しながら通気できる。

特に、戸建住宅の様々なフロアプランにより、通気一体型継手の下流側直近にエルボ１５が設置されていたり、或は、排水器具１４が超節水便器である場合のように、汚物やペーパー等の異物の搬送性が低下する場合であっても、内筒２２を短く形成できることにより、これら異物の内筒２２への接触や引っ掛かりを防止して旋回流による搬送力を確保し、スムーズに排水して通気一体型継手よりも下流側の排水管の詰まりを防止できる。

遮蔽部５０で弁軸収容部４１の穿孔穴５２を遮蔽しつつ、弁体３１の可動領域を覆っていることで、排水の水位が上昇した場合に、通気弁部４０内に留まる空気の体積を低減することができる。万一、配管が詰まった場合には、水位上昇を発生させる水頭圧が高くなるため、排水器具１４の設置位置との高低差に余裕を持たせることができ、排水の浸入による弁機能の低減をコンパクトな通気弁部４０で防ぎつつ、排水設備１０の設置高さの自由度を拡げることができる。

２０継手本体
２４排水立て配管接続部
２７横配管接続部
３１弁体
４０通気弁部
４１弁軸収容部
４５遮蔽体
５０遮蔽部
５２穿孔穴
８０筒部
８１装着部
８２支持部
Ｐ、Ｑ軸芯
Ｓ通気空間

Claims

排水立て配管接続部とこの排水立て配管接続部の軸芯に対して偏心位置に設けた横配管接続部とを有し、継手本体の内部に設けた通気弁部を介して排水時に通気する通気一体型継手であって、前記通気弁部は、通常は、前記継手本体の上端より突出することなく閉止状態を保持し、前記継手本体が負圧になったとき、当該通気弁部の弁体が前記継手本体の内方側へ開放駆動すると共に、前記継手本体は外筒と内筒からなる二重管構造であり、前記内筒内に設けられた前記弁体の弁軸が前記内筒内に設けられた筒状の弁軸収容部の穿孔穴に上下動可能に設けられ、遮蔽体は、円筒状の装着部を有する略筒形状であり、この遮蔽体の下端面側には、前記穿孔穴を遮蔽するための遮蔽部と、この遮蔽部に一体に形成され前記弁軸収容部を同軸に保持する筒部と、この筒部と前記装着部との間に設けられる支持部とを備え、この支持部の間には前記通気弁部の内部と排水側とを連通可能な通気空間を有していることを特徴とする通気一体型継手。
前記筒部を前記弁体の上昇限界の位置まで延伸した請求項１に記載の通気一体型継手。
前記筒部を、前記通気弁部の内部と排水側とを連通可能な放射状の前記支持部で前記継手本体の下部に装着する前記装着部に一体に接続した請求項２に記載の通気一体型継手。