JP6913510B2 - 管継手 - Google Patents

Description

本発明は、管継手に関するものである。

主として、集合住宅における建築排水システムに、サイホン力により排水を促進させる、サイホン排水システムと呼ばれるものがある。このような排水システムとして、例えば、各階を貫く排水立て管と、各階の水周り機器から導かれる器具排水管と、排水立て管へ器具排水管を接続する合流部継手と、からなり、前記合流部継手のレベルを排水階床スラブのレベルより下げ、器具排水官内の流体に垂直速度成分を十分に付与してから排水立て管内の流体に合流させる排水システムにおいて、排水立て管を囲んでほぼ等間隔に器具排水管を配して合流部継手に接続し、当該合流部継手の内壁を中央部に向けて凹曲面とした建築排水システム（特許文献１参照）が提案されている。

この建築排水システムにおいて、水周り機器（水廻り機器）から導かれる器具排水管（竪管、サイホン排水管）から放出された排水は、その排水の勢いを略保ったまま、合流部継手（合流継手）へ放出され、放出された排水は、合流部継手（合流継手）内部の壁面に沿って流れ排水立て管に合流する。

特開２００２−１２１７８７号公報

しかしながら、上記従来の建築排水システムでは、例えば、排水立て管を囲んでほぼ等間隔に配された複数の器具排水管（竪管）から、排水が同時に放出され、且つ、多量であった場合、合流部継手（合流継手）の内壁面に沿って流れる、各器具排水管（竪管）からの排水同士が扇状に広がって重なり合う状況が発生する虞があった。排水同士が重なり合ってしまうと、重なり合いの状態によっては、内壁面に沿って流れる排水の中に、内壁面から離れて継手径方向となる継手中央部に向かって飛び出すような挙動を示す部分が発生する虞があった。

合流部継手内部で、排水が内壁面から離れて継手径方向となる継手中央部に向かって飛び出すような挙動を示す部分が発生した場合、発生状況によっては、飛び出した排水によって排水立て管又は合流部継手内の排水流路を閉塞させてしまうことが考えられる。排水立て管又は合流部継手内の排水流路を閉塞させてしまうと、排水立て管の中で正圧・負圧が発生してしまう虞があり、例えば、合流部継手を介して連通する器具配水管に設けられた水分トラップ（封水）を、負圧の発生により上階においては吸引して引っ張り出してしまったり、正圧の発生により下階においては押し出して噴き出させてしまったりすることが起こり得る。
そこで、この発明の目的は、合流口から流れ込んで内壁面に沿って流れる複数の排水同士が、扇状に広がって重なり合う状況を発生させ難い、管継手を提供することである。

上記目的を達成するため、この発明に係る管継手は、排水路を形成する排水管に接続されると共に、前記排水路に合流する合流排水路の合流口が設けられた管継手であって、継手本体の内壁面に、前記合流口から流れ込んだ排水を導くガイド部が設けられていることを特徴とする。この発明に係る管継手によれば、合流口から流れ込んで内壁面に沿って流れる複数の排水同士が、扇状に広がって重なり合う状況を発生させ難くすることができる。
この発明の管継手では、前記ガイド部は、前記合流口から流れ込んだ排水を内包するように前記内壁面を覆っていることが好ましい。この構成によれば、排水が管継手の径方向となる継手中央部に向かって飛び跳ねることを抑制できる。

この発明の管継手では、前記ガイド部は、前記合流口から流れ込んだ排水の側方で前記内壁面から立ち上がる縦壁により形成されていることが好ましい。この構成によれば、縦壁により、内壁面に沿って流れる複数の排水同士が、扇状に広がって重なり合う状況を発生させ難くすることができる。
この発明の管継手では、前記合流排水路は、サイホン力による吸引力を発生させる流路を形成していることが好ましい。この構成によれば、サイホン排水においても、合流口から流れ込んで内壁面に沿って流れる複数の排水同士が、扇状に広がって重なり合う状況を発生させ難くすることができる。

この発明によれば、合流口から流れ込んで内壁面に沿って流れる複数の排水同士が、扇状に広がって重なり合う状況を発生させ難い、管継手を提供することができる。

この発明の第１実施形態に係る管継手の外観形状を示す、管継手が取り付けられた排水路の部分斜視図である。 図１の管継手の内部構造を示す、管継手が取り付けられた排水路の部分縦断面図である。 図１の管継手に合流する合流排水路におけるサイホン排水の原理を説明する、配管構成概念図である。 図１の管継手の内部における排水の流れを示す、管継手の部分断面による説明図である。 この発明の第２実施形態に係る管継手の内部構造を示す、管継手が取り付けられた排水路の部分縦断面図である。 図５の管継手の内部における排水の流れを示す、管継手の部分断面による説明図である。

以下、この発明を実施するための形態について、図面を参照して説明する。
（第１実施形態）
図１及び図２に示すように、本発明の第１実施形態に係る管継手１０は、排水路ａを形成する排水立て管（排水管）１１に接続されると共に、排水路ａに合流する合流排水路ｂの合流口が設けられたものであって、継手本体１０ａの内壁面１０ｂに、合流口（後述する竪管接続部２２ｂ）から流れ込んだ排水を導くガイド部２１が複数個設けられている（図２参照）。

本実施形態の管継手１０は、図３に示すように、例えば、複数階（一例として３階以上）の集合住宅における建築排水システムに用いられ、各階を貫く排水立て管１１により形成される排水路ａに組み込まれて、各階に設置された各種水廻り機器１３の排水口に連通する合流排水管１４に接続することにより、排水路ａに、合流排水管１４により形成される合流排水路ｂを合流させている。
本実施形態の管継手１０を備えた建築排水システムにおいて、各種水廻り機器１３からの排水は、合流排水管１４を経て管継手１０の合流口から内部へと放出され（図３参照）、合流口から流れ込んだ排水は、その放出の勢いを略保ったまま、管継手１０の内壁面１０ｂに設けられたガイド部２１に導かれ、管継手１０の下流側に接続された排水立て管１１に流れ落ちる（図２参照）。

本実施形態において、管継手１０の合流排水路ｂは、サイホン力による吸引力を発生させる流路を形成しており、合流排水路ｂを形成する合流排水管１４は、図３に示すように、水廻り機器１３が設置されている階の床スラブｓに沿って、略水平の無勾配で配管された横引き管（水平管）１４ａ、及び横引き管１４ａの略垂直下方に延在して、垂下部を形成しサイホン力（例えば、負圧力）を発生する竪管（流出垂直管）１４ｂで構成されている。

このようなサイホン排水を用いたサイホン排水システムによれば、排水管内部が満水状態に充填される満流排水となり、また、排水路を形成する排水管を無勾配で配置することができるので、満流排水により、管内に固形物が付着するのを防止することができると共に、小口径管を使用することが可能になり、排水管を無勾配で配置することができることにより、排水管を配置する床下の空間高さを低くすることが可能になると共に、排水元（例えば、各種水廻り機器１３）から排水立て管までの延長距離（例えば、横引き管１４ａの長さＬ）を長くすることができ（図３参照）、居室レイアウトの自由度を上げることが可能となる。

本実施形態の合流排水路ｂ、即ち、サイホン排水路においては、水廻り機器１３の排出口と横引き管１４ａの高低差Ｈ１による、水廻り機器１３からの排水の落下押し込み圧力で、横引き管１４ａ（水平長Ｌ）を充水させ、横引き管１４ａの充水により、竪管１４ｂ（垂下長Ｈ２）に達した排水が竪管１４ｂを落下し始め、横引き管１４ａが満水状態になることで、サイホン作用が発生する。このサイホン作用を排水動力として、合流排水管１４内に発生する高速の流れにより、水廻り機器１３からの排水が行われ、排水は、管継手１０の内部へと放出される。

図１及び図２に示すように、本実施形態の管継手１０は、継手内の流路を形成する継手本体１０ａと、上流側接続部２２と、下流側接続部１６とからなっており、継手本体１０ａは、排水路ａ上流側（図面上方）の継手本体１０ａの開口に上流側接続部２２を、排水路ａ下流側（図面下方）の継手本体１０ａの開口に下流側接続部１６をそれぞれ設けている。本実施形態の継手本体１０ａは、下流側接続部１６の下流側端部が、排水立て管１１と略同形状で排水立て管１１の外径と略同一の内径を有しており（図１，２参照）、上流側接続部２２及び下流側接続部１６には、それぞれ排水立て管１１が接続されている。なお、上流側接続部２２及び下流側接続部１６は、継手本体と一体或いは別体のいずれに形成しても良い。

本実施形態の管継手１０の継手本体１０ａは、上流側接続部２２が設けられている上流側開口の方が、下流側接続部１６が設けられている下流側開口より拡径されていると共に、内壁面１０ｂが、上流側開口から下流側開口近傍にかけて外側に凸となる凹曲面状に形成されている（図２参照）。内壁面１０ｂが凹曲面状に形成されていることで、ガイド部２１に沿って排水がより流れ易くなり、内壁面１０ｂから離れて継手径方向となる継手中央部に向かって飛び出すような挙動が、より起こり難くなる。また、本実施形態の管継手１０の継手本体１０ａを形成する管体は、下流側端部が、排水立て管１１の内外径と略同一の内外径を有している（図１，２参照）。

本実施形態において、上流側接続部２２は、平面形状が円形で中央部に排水立て管１１が略垂直に挿入接続されて、排水立て管１１に連通する開口となる立て管接続部２２ａと共に、立て管接続部２２ａの周囲に、竪管１４ｂが略垂直に挿入接続されて、竪管１４ｂに連通する開口となる複数（一例として５箇所）の竪管接続部２２ｂを有し、管継手１０の上流側開口を塞ぐように配置されている（図１，２参照）。ここで、竪管接続部１５ｂ同士の位置関係は、多数の合流排水管１４（竪管１４ｂ）から排水を合流できるようにするため、隣り合う合流排水管１４から同時に排水が流れ出た場合において、排水が管継手１０内部に流れると、扇状に広がり互いに流路を干渉するような位置関係にあるものとする。
この竪管接続部２２ｂは、排水路ａに合流する合流排水路ｂの合流口、即ち、合流排水路ｂを形成する合流排水管１４（竪管１４ｂ）の接続口となり、竪管接続部２２ｂに挿入接続された竪管１４ｂから、合流排水路ｂの排水が管継手１０の内部に流れ込み、また、管継手１０の内部には、立て管接続部２２ａに挿入接続された排水立て管１１から、排水路ａの排水が流れ込む（図２参照）。

本実施形態において、下流側接続部１６は、排水立て管１１を挿入嵌合することができる、排水立て管１１の外径と略同一の内径を有する円筒状に形成されている（図１，２参照）。この下流側接続部１６に、排水立て管１１を挿入嵌合することで、管継手１０の下流側は、排水立て管１１に連通することになり、管継手１０の内部の、排水路ａの排水と合流排水路ｂの排水が合流し、下流側の排水立て管１１に流れ出る（図２参照）。但し、下流側接続部１６の構成は、管継手１０内の排水が適切に排水立て管１１内に流れ込むことができるように構成されている限り、特に、限定されない。

図２及び図４に示すように、本実施形態の管継手１０において、継手本体１０ａの内壁面１０ｂに沿って上流側から下流側に延在して設けられた複数（一例として５個）のガイド部２１のそれぞれは、合流排水路ｂの合流口である竪管接続部２２ｂから管継手１０の内部に流れ込んだ、合流排水路ｂからの排水を内包するように内壁面１０ｂを覆っており、例えば、内壁面１０ｂを底面とする断面形状が逆Ｕ字状の貫通路となる、内壁面１０ｂから立ち上がる両側壁部を有するトンネル状に形成されている。本実施形態のガイド部２１は、内壁面１０ｂの上流側略１／３の長さを有している。本実施形態において、上流側接続部２２の竪管接続部２２ｂを介して、竪管１４ｂがそのまま管継手１０内部に延長配置されたように、少なくともガイド部２１に覆われた内壁面１０ｂが、竪管接続部２２ｂの内周面と連続して形成されている（図２，４参照）。本実施形態において、ガイド部２１は、竪管１４ｂの内径より狭くない断面積を有している。このため、ガイド部２１が伸びて、管継手１０が狭まったところまできても、排水流路を確保することができる。

これにより、本実施形態の管継手１０の内部に複数の竪管１４ｂから流れ込んだ複数の合流排水路ｂからの排水は、各竪管接続部２２ｂから、各竪管接続部２２ｂの延長上に位置して内壁面１０ｂを覆う各ガイド部２１に導かれ、各ガイド部２１からなる流路を流れ落ちることになる（図４、矢印参照）。即ち、合流排水路ｂの合流口から流れ込んだ排水を、ガイド部２１、より具体的にはガイド部２１の少なくとも両側壁部により、導くことができ、更に、内壁面１０ｂとガイド部２１からなる閉空間を流れ落ちる排水は、例えば、内壁面１０ｂから離れて飛び出すような挙動を示したとしても、少なくともガイド部２１の延在している部分では、ガイド部２１の外へ飛び出ることはない。よって、排水が管継手１０の径方向となる継手中央部に向かって飛び跳ねることが抑制され、管継手１０の内部に排水のアーチ（膜）ができることを抑制することができる。

このため、本実施形態のガイド部２１を設けた管継手１０により、ガイド部２１が設けられていない内壁面１０ｂを排水が流れた場合に起こる、内壁面１０ｂを流れ落ちる隣接する排水同士が扇状に広がって重なり合う状況が殆ど発生することはなく、内壁面１０ｂから離れて管継手１０の径方向となる継手中央部に向かって飛び出すような挙動を示す部分を、抑制することができ、管継手１０を流れる排水をスムーズに流すことができる。

また、本実施形態において、流れ落ちる排水を内包するように、ガイド部２１は、内壁面１０ｂから一定高さで内壁面１０ｂに沿って形成されている。本実施形態のガイド部２１は、竪管接続部２２ｂの開口に連通するガイド部２１の上端部から流路下流端２１ａに向かって、内壁面１０ｂから略同一の高さｈ２（図４参照）で突出して延在している。
本実施形態の管継手１０のガイド部２１は、内壁面１０ｂからの高さｈ２が、竪管接続部２２ｂの口径以上であることが好ましい。この場合であれば、内壁面２０ａから離れて管継手２０の径方向となる継手中央部に向かって飛び出すような挙動を抑制することができる。

このため、内壁面１０ｂを覆うガイド部２１からなる流路を流れ落ちる排水は、内壁面１０ｂとガイド部２１によって形成される一定断面積のトンネル状空間を通ることになり、内壁面１０ｂを覆うガイド部２１からなる流路を流れる排水が、内壁面１０ｂ上を扇状に広がることと共に継手中央部に向かって飛び出すような挙動を示すことを、極力抑制することができる。

これにより、合流排水路ｂから管継手１０に流れ込む排水が、速い速度で勢い良く、且つ、多量であったとしても、内壁面１０ｂに沿って流れる複数の排水同士が、扇状に広がって重なり合う状況が発生するのを抑制することが可能になる。特に、合流排水路ｂが、サイホン力による吸引力を発生させるサイホン排水の流路を形成している場合、排水に勢いがあり管継手１０内部で排水が飛び出し易く、管継手１０の下流側の排水立て管１１又は管継手１０内の排水流路を閉塞し易いので、本実施形態の、継手本体１０ａの内壁面１０ｂに内壁面１０ｂを覆うガイド部２１を設けた管継手１０は、管継手１０の内部において排水が継手中央部に向かって飛び出すのを抑え、排水立て管１１又は管継手１０内の排水流路の閉塞を回避するのに効果的である。

サイホン排水では、サイホン力を用いて排水を行うので、竪管接続部２２ｂから管継手１０に流入する排水の流速は速く、短時間で多量の排水が管継手１０へ流れ込む場合があり、このような場合、管継手１０の下流側の排水立て管１１又は管継手１０内の排水流路を排水がスムーズに流れない懸念がある。

本実施形態の管継手１０の、継手本体１０ａの内壁面１０ｂを覆うガイド部２１は、流路下流端２１ａが、排水路下流側に接続される下流側排水管である排水立て管１１との接続部に達していてもよい。即ち、本実施形態において、ガイド部２１が設けられた管継手１０は、下流側接続部１６側の下端部が、流路方向途中から徐々に絞り込まれて細くなっており、この細くなった部分である、排水立て管１１の内径と略同一の内径を有する、排水立て管１１の内径と面一状態になる円筒状に形成されている部分まで、内壁面１０ｂを覆うガイド部２１が延在していてもよい。

この場合、竪管１４ｂから管継手１０に流れ込んだ排水は、下流側排水管である排水立て管１１との接続部となる管継手１０の下端部まで、内壁面１０ｂとガイド部２１が形成するトンネル状空間からなる流路を流れ落ちることになり、排水立て管１１又は管継手１０内の排水流路の閉塞の発生が、より抑制される。但し、ガイド部２１があまり長いと、ガイド部２１同士が干渉して形成することができないことになるので、内壁面１０ｂの上流側略１／３の長さくらいが好ましい。

なお、本実施形態の管継手１０のガイド部２１を、内壁面１０ｂを覆うことなく、例えば、合流口から流れ込んだ排水の側方で内壁面１０ｂから立ち上がる縦壁により、即ち、内壁面１０ｂから立ち上がる両側壁部のみを有するように、形成しても良い。この場合も、縦壁（両側壁部）からなるガイド部２１により、合流排水路ｂの合流口から流れ込んだ排水を導くことができ、排水はガイド部２１内、即ち、両側壁部に挟まれた内壁面１０ｂ上の流路を流れるので、管継手１０に流れ込んだ複数の合流排水路ｂからの排水同士が、互いに干渉することを極力防止することができ、扇状に広がって重なり合う状況がやはり発生し難くなる。

更に、ガイド部２１を、内壁面１０ｂから立ち上がる片側壁部のみを有するように形成しても良い。ガイド部２１の当該片側壁部を、この片側壁部で仕切られて内壁面１０ｂ上に形成される流路の、内壁面１０ｂ周方向同一の側に位置するように、或いは隣接する流路の間に位置するように、配置しても良い。この場合も、たとえ、ガイド部２１の片側壁部が設けられていない側から排水が溢れ出たとしても、溢れ出た排水は、隣接するガイド部２１の片側壁部により阻止されるので、隣接する流路と干渉することを極力防止することができ、扇状に広がって重なり合う状況がやはり発生し難くなる。
（第２実施形態）

図５及び図６に示すように、本発明の第２実施形態に係る管継手２０は、排水路ａを形成する排水立て管（排水管）１１に接続されると共に、排水路ａに合流する合流排水路ｂの合流口が設けられたものであって、継手本体２０ａの内壁面２０ｂを覆う複数（一例として５個）のガイド部２１のそれぞれの底面となる内壁面２０ｂに、合流口（竪管接続部２２ｂ）から流れ込んだ排水の流路となる溝部１２が設けられている。即ち、本実施形態の管継手２０は、上記第１実施形態の管継手１０の複数（一例として５個）のガイド部２１に加えて、各ガイド部２１にそれぞれ溝部１２が設けられており、その他の構成は、上記第１実施形態の管継手１０（図１，２参照）と略同様である。

以下、主に溝部１２の構成について説明する。なお、図３においては、上記第１実施形態の管継手１０に代えて、本実施形態に係る管継手２０が配置される。また、図５及び図６において、上記第１実施形態の管継手１０（図１，２参照）と同様の構成要素には、同様の符号を付し、適宜説明は省略する。

図５及び図６に示すように、本実施形態の管継手２０において、溝部１２は、内壁面２０ｂに沿って上流側から下流側に延在して設けられている。この溝部１２は、上流側接続部２２の竪管接続部２２ｂを介して、竪管１４ｂがそのまま管継手２０内部に延長配置されたように、少なくとも溝部１２の内周面が、竪管接続部２２ｂの内周面と連続して形成されて（図５参照）、排水が溝部１２へ流れ易くなる構造となっており、深さ方向断面は、竪管１４ｂの断面を略直径位置で二分した略半円形状を有している（図６参照）。

本実施形態において、管継手２０の内壁面２０ｂに設けられた溝部１２は、流路下流端１２ａが、管継手２０の継手本体２０ａの下流側に接続される下流側排水管である排水立て管１１の接続部に達していても良い（図５，６参照）。本実施形態の溝部１２が設けられた管継手２０は、下流側接続部１６側の下端部が、流路方向途中から下流側に向かって徐々に絞り込まれて細くなっており、この細くなった部分、即ち、排水立て管１１の外径と略同一の内径を有する円筒状に形成されている部分、である接続部まで、溝部１２が延在している。

また、本実施形態において、溝部１２の流路下流端１２ａが先細り形状になっていても良い。本実施形態の溝部１２は、竪管接続部２２ｂの開口に連通する溝部１２の上端部から流路下流端１２ａに向かって、流路下流端１２ａ近傍まで略同一の溝部幅を有しており、流路下流端１２ａ近傍から徐々に狭くなると共に深さも浅くなる先細り形状を経て、管継手２０の、下流側接続部１６側の下端部、即ち、排水立て管１１の外径と略同一の内径を有する円筒状に形成されている部分である接続部近傍において、内壁面２０ｂと略一体化している。

本実施形態の管継手２０の溝部１２は、内壁面２０ｂからの深さ（最大深さ）ｈ１（図６参照）が、合流口、即ち、排水路ａに合流する合流排水路ｂの合流口である竪管接続部２２ｂの口径（内径）の５０〜１００％であることが好ましく、内壁面２０ｂからの深さが５０％以上であれば、内壁面２０ｂから離れて管継手２０の径方向となる継手中央部に向かって飛び出すような挙動を抑制することができる。よって、この場合であれば、管継手１０の継手本体の肉厚を厚くしなくても、十分な溝部１２の深さを確保することができる。

なお、本実施形態では、管継手２０の継手本体である管体の外壁面を、溝部１２の形成位置で外側を凸となるようにしているが、管体の肉厚内に溝部１２を形成することにより、管体の外壁面は、断面視滑らかな円形状となるようにしても良い。
本実施形態の管継手２０において、ガイド部２１は、溝部１２の延在方向の少なくとも一部を覆うように、設けられている。
本実施形態の管継手２０により、複数の竪管１４ｂから管継手２０の内部に流れ込む、複数の合流排水路ｂからの排水は、各竪管接続部２２ｂから、各竪管接続部２２ｂに連通する各ガイド部２１に導かれ、各ガイド部２１に沿ってガイド部２１の底面となる溝部１２に入り込んでガイド部２１内を流れ落ちることになる（図６、矢印参照）。

このため、内壁面２０ｂに設けられた溝部１２を覆うガイド部２１からなる流路を流れ落ちる排水は、溝部１２とガイド部２１によって形成される一定断面積のトンネル状空間を通ることになり、溝部１２を覆うガイド部２１からなる流路を流れる排水が、内壁面２０ｂ上を扇状に広がることと共に継手中央部に向かって飛び出すような挙動を示すことを、より効果的に抑制することができる。

なお、本実施形態において、合流排水路ｂが、サイホン力による吸引力を発生させるサイホン排水の流路を形成している場合に有効であり、ガイド部２１が、内壁面１０ｂから立ち上がる両側壁部のみを有するように、また、内壁面１０ｂから立ち上がる片側壁部のみを有するように、それぞれ形成されていても良いことは、上記第１実施形態の管継手１０の場合と同様である。

１０，２０：管継手、 １０ａ，２０ａ：継手本体、 １０ｂ，２０ｂ：内壁面、 １１：排水立て管（排水管）、 １２：溝部、 １２ａ，２１ａ：流路下流端、 １３：水廻り機器、 １４：合流排水管、 １４ａ：横引き管、 １４ｂ：竪管、 １６：下流側接続部、 ２１：ガイド部、 ２２：上流側接続部、 ２２ａ：立て管接続部、 ２２ｂ：竪管接続部（合流口）、 ａ：排水路、 ｂ：合流排水路、 ｈ１：深さ、 ｈ２：高さ、 ｓ：床スラブ。

Claims (2)

1. 排水路を形成する排水管に接続されると共に、前記排水路に合流する合流排水路の合流口が設けられた管継手であって、
   継手本体の内壁面に、前記合流口から流れ込んだ排水を導くガイド部が設けられており、
   前記ガイド部は、前記継手本体の前記内壁面を底面とする断面形状が逆Ｕ字状の貫通路となる、前記内壁面から立ち上がる両側壁部を有するトンネル状に形成されており、
   前記ガイド部は、前記合流排水路を形成する竪管の内面の断面積より狭くない内面の断面積を有していることを特徴とする、管継手。
2. 前記合流排水路は、サイホン力による吸引力を発生させる流路を形成している、請求項１に記載の管継手。

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