JP7144148B2

JP7144148B2 - 排水部材

Info

Publication number: JP7144148B2
Application number: JP2018015676A
Authority: JP
Inventors: 隆明元; 信治寺地; 将成田中
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 2018-01-31
Filing date: 2018-01-31
Publication date: 2022-09-29
Anticipated expiration: 2038-01-31
Also published as: JP2019132061A

Description

本発明は、排水部材に関する。

従来から、下記特許文献１に示すように、軒樋の底部から排水するための排水部材が知られている。この排水部材は、軒樋に固着され、かつ軒樋の底部に形成された貫通孔の下方に配置される外側筒部を有する下筒と、上端部が貫通孔内に配置され、外側筒部の内側に装着される内側筒部を有する上筒と、を備えている。下筒の外側筒部は、該外側筒部の上端部を形成する大径部と、大径部の下端部に連結され、大径部よりも小径の小径部と、を備えている。

特許第４１３０６１６号公報

従来の排水部材では、下筒の外側筒部の上端部は、下方に位置する小径部よりも拡径された大径部により形成されている。このため、外側筒部の上方から内側筒部を装着する際に、内側筒部のうち、小径部に装着される部分の外径よりも大径部の内径が大きいこととなる。
これにより、外側筒部の内側に内側筒部を装着する際に、外側筒部に対する内側筒部の径方向の位置が定まりにくく、外側筒部に内側筒部を装着する作業に手間を要する等という問題があった。

本発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであって、外側筒部と内側筒部とを円滑に組み付けることができる排水部材を提供することを目的とする。

前記課題を解決するために、本発明は以下の手段を提案している。
本発明に係る排水部材は、軒樋の底部から排水するための排水部材であって、前記底部に形成された貫通孔の下方に配置される外側筒部を有し、前記底部の下面に固着される下筒と、前記外側筒部の内側に装着され、上端部が前記貫通孔内に配置される内側筒部、および前記内側筒部の上端部から径方向の外側に向けて延び、前記底部の上面に載置される載置部を有する上筒と、を備え、前記外側筒部は、該外側筒部の上端部を形成する大径部と、前記大径部の下端部に連結され、前記大径部よりも小径の小径部と、を備え、前記大径部の内周面には、凸部が形成されていることを特徴とする。

この場合、外側筒部の上端部を形成する大径部の内周面に、凸部が形成されている。このため、外側筒部の内側に内側筒部を取付ける際に、大径部の凸部に沿って内側筒部の下端部を下方に向けて案内して、内側筒部を外側筒部の内側に挿通することができる。これにより、内側筒部が外側筒部に対して径方向に位置ずれするのを抑え、外側筒部と内側筒部とを円滑に組み付けることができる。

また、前記凸部の上端部は、上下方向に沿う縦断面視で、前記大径部の内側に向けて突となす曲線状に形成されてもよい。

この場合、凸部の上端部が、上下方向に沿う縦断面視で大径部の内側に向けて突となす曲線状に形成されている。このため、内側筒部の下端部が凸部の上端部に接触した際に、凸部から内側筒部の下端部に加えられる力を小さくして、内側筒部の下端部が変形や欠損等するのを抑えることができる。

また、前記凸部は、前記小径部の内周面と、径方向に段差なく連なってもよい。

この場合、凸部が小径部の内周面と径方向に段差なく連なっているので、凸部により下方に向けて案内された内側筒部の下端部を、そのまま小径部の内側に導くことが可能になり、より一層円滑に外側筒部と内側筒部とを組み付けることができる。

また、前記内側筒部の上端部は、下方から上方に向かい徐々に拡径してもよい。

この場合、内側筒部の上端部が下方から上方に向かい徐々に拡径しているため、内側筒部の上端部との干渉を回避するために外側筒部の大径部の内径を大きく確保するような構成において、前述した各効果をより一層顕著に奏することができる。

本発明によれば、外側筒部と内側筒部とを円滑に組み付けることができる。

本発明の第１実施形態に係る排水部材が設けられた雨樋の外観図である。図１に示す排水部材の縦断面図である。図１に示す下筒の斜視図である。図１に示す排水部材を軒樋に取付ける状態を示す縦断面図である。本発明の第２実施形態に係る排水部材を示す縦断面図である。図１に示す排水部材に渦流防止部材を取付けた状態を示す縦断面図である。図６に示す渦流防止部材の外観図である。図２に示す排水部材に、他の形態である渦流防止部材を取付けた状態を示す縦断面図である。図８に示す渦流防止部材の外観図である。図２に示す排水部材に、カバーを取付けた状態を示す縦断面図である。図１０に示すカバーの外観図である。

（第１実施形態）
以下、図面を参照し、本発明の一実施形態に係る排水部材１について説明する。
図１に示すように、本実施形態に係る排水部材１は、高排水機能を有するものであり、例えば工場やショッピングセンター等の大型施設の建物に取り付けられている雨樋５０のうち、軒先に配置される軒樋５１の内側に設けられる。

雨樋５０は、図１に示すように、軒先に沿って延びる軒樋５１と、軒樋５１の底部５１aに形成される円形の貫通孔５１ｂ（図２参照）に、呼び樋５２を介して接続された竪樋５３と、を有している。
貫通孔５１ｂが複数設けられる場合には、貫通孔５１ｂ同士の間の間隔は、３０ｍ以下となっている。また、貫通孔５１ｂが１つ設けられる場合には、軒樋５１の端部（止り）から貫通孔５１ｂまでの距離は１５ｍ以下となっている。
貫通孔５１ｂの内径は、５ｃｍ^２～３００ｃｍ^２、好ましくは１３～１９０ｃｍ^２、より好ましくは２０～１４０ｃｍ^２である。

呼び樋５２は、軒樋５１に設けられた排水部材１から流下した雨水Ｗを水平に導水するもので、一端側が第１エルボ５４によって排水部材１の下端に接続され、他端側が第２エルボ５５によって竪樋５３の上端に接続されている。
なお、このような態様に限られず、各エルボ５４、５５は、９０°エルボではなく、１３５°のエルボでもよいし、各エルボ５４、５５を用いずに、排水部材１と竪樋５３とが直接接続されていてもよい。
雨樋５０の水平方向の距離は１．５ｍ以下とし、１ｍ以下であることが好ましい。ここで、雨樋５０の水平方向の距離とは、貫通孔５１ｂの中心から竪樋５３の中心軸までの、呼び樋５２を含む水平方向の距離を指す。

竪樋５３は、建物の外壁Ｐに沿って上下方向に配設され、竪樋５３の下端が地中に埋設された不図示の排水管に接続されている。これにより、屋根の軒先から流下した雨水を軒樋５１で受けて、呼び樋５２および竪樋５３を通して排水管側に排水する。
竪樋５３の高さは２ｍ以上とし、３ｍ以上であることが好ましい。ここで、竪樋５３の高さとは、雨樋５０が呼び樋５２を備える場合には、第２エルボ５５との接続部分までの上下方向の距離を指す。また、雨樋５０が呼び樋５２を備えない場合には、排水部材１との接続部分までの上下方向の距離を指す。

軒樋５１は、硬質塩化ビニル樹脂やＡＢＳ、ＡＥＳ等の合成樹脂の押出成形品であり、断面溝形状をなしている。
そして軒樋５１は、不図示の鼻隠し板に取り付けられた雨樋吊具（図示省略）により吊設されて、屋根の軒先から流下した雨水を受ける。

軒樋５１は、熱による伸縮防止のため、線膨張係数が２．０×１０^－５／℃以下であることが好ましい。また、軒樋５１の厚さ方向の中心に延伸したＰＥＴ樹脂製シートや鉄製のシートなど低伸縮性シートを内挿したり、軒樋５１を構成する合成樹脂自体にワラストナイトや炭素繊維などの低伸縮性の添加物を配合することで線膨張係数を小さくしたりしてもよい。
なお、軒樋５１の材質としては、合成樹脂材料に限るものではなく、例えば金属材料の押出成形品等であっても良い。

図２に示す排水部材１は、大雨時に軒樋５１内に流入した雨水Ｗ（図１参照）を軒樋５１の底部５１ａから排水する高排水機能を有しており、排水部材１の単位面積あたりの排水流量が０．２５Ｌ／秒・ｃｍ^２以上の排水性能であり、０．３０Ｌ／秒・ｃｍ^２以上であることが好ましい。
図２に示すように、排水部材１は、底部５１ａの下面に固着される下筒１０と、下筒１０に装着される上筒２０と、を備えている。下筒１０および上筒２０は上下方向に延びる共通軸上に配置されている。

以下、この共通軸を中心軸線Ｏという。そして、排水部材１を上下方向から見た平面視において、中心軸線Ｏと直交する方向を径方向といい、中心軸線Ｏ回りに周回する方向を周方向という。

下筒１０および上筒２０は、硬質塩化ビニル樹脂やポリカーボネート、ＡＢＳ、ＡＥＳ等の合成樹脂の射出成型品である。なお、下筒１０および上筒２０は、合成樹脂材料に限られず、鋳型を用いた鋳鉄材料により形成されてもよい。また、上筒２０および下筒１０は、互いに異なる材料により形成されてもよい。

下筒１０は、底部５１ａの貫通孔５１ｂの下方に配置される外側筒部１１と、外側筒部１１の上端部から径方向の外側に向けて延び、底部５１ａの下面に固着される固着部１２と、を有している。
外側筒部１１は、円筒状をなし、中心軸線Ｏと同軸に配置されている。固着部１２は、上下方向から見た平面視で円形状をなし、中心軸線Ｏと同軸に配置されている。

外側筒部１１は、この外側筒部１１の上端部を形成する大径部１１Ａと、大径部１１Ａの下端部に連結され、大径部１１Ａよりも小径の小径部１１Ｂと、を備えている。大径部１１Ａおよび小径部１１Ｂは中心軸線Ｏと同軸に配置されている。
大径部１１Ａの上下方向の大きさは、小径部１１Ｂの上下方向の大きさよりも小さくなっている。

大径部１１Ａの上端部は、外側筒部１１の上端部を形成している。大径部１１Ａの上端部に固着部１２の内周縁部が連結されている。
小径部１１Ｂには、第１エルボ５４が外側から嵌合される。小径部１１Ｂの内周面には、周方向に延びる雌ねじ部１１Ｃが形成されている。図３に示すように、雌ねじ部１１Ｃは、周方向の全周にわたって間隔をあけて（間欠的に）設けられている。図示の例では、雌ねじ部１１Ｃは周方向に等間隔をあけて３つに分割されている。

上筒２０は、外側筒部１１の内側に装着された内側筒部２１、および内側筒部２１の上端部から径方向の外側に向けて延び、底部５１ａの上面に載置される載置部２２を有している。
内側筒部２１は、円筒状をなし、中心軸線Ｏと同軸に配置されている。載置部２２は上下方向から見た平面視で円形状をなし、中心軸線Ｏと同軸に配置されている。載置部２２の下面には接着剤が塗布され、軒樋５１における底部５１ａの上面と固着される。

内側筒部２１の上端部は貫通孔５１ｂ内に配置されるとともに、下方から上方に向かい徐々に拡径している。図示の例では、内側筒部２１の上端部は、曲面に形成されたベルマウス形状をなしている。
内側筒部２１の上端部は、縦断面視（上下方向に沿う断面）において、径方向の内側に向けて凸をなす。なお、内側筒部２１の上端部は、テーパー形状をなしてもよい。

内側筒部２１の上端部の縦断面視（上下方向に沿う断面）における曲率半径は、例えば５ｍｍ以上５０ｍｍ以下とされ、８ｍｍ以上４５ｍｍ以下が好ましく、１０ｍｍ以上４０ｍｍ以下がより好ましく、１３ｍｍ以上３０ｍｍ以下がさらに好ましい。
内側筒部２１の下端部における外周面は、雌ねじ部１１Ｃに装着される雄ねじ部２１Ａが形成されている。雄ねじ部２１Ａは、周方向の全周にわたって連続して設けられている。

そして本実施形態では、図２および図３に示すように大径部１１Ａの内周面には凸部１５が複数形成されている。凸部１５は、複数に分割された雌ねじ部１１Ｃにおける周方向の両端部と、周方向に同等の位置に各別に配置されている。図示の例では、３つの雌ねじ部に対して、６つの凸部１５が配置されている。

各凸部１５は、同等の形状でかつ同等の大きさに形成されている。凸部１５は、大径部１１Ａから径方向の内側に向けて突出している。
上下方向から見た平面視で、各凸部１５は、径方向のうち、それぞれの凸部１５と周方向の位置が同等となる各雌ねじ部１１Ｃにおいて、周方向の中央部を通る方向と平行に延びている。
なお、各凸部１５は外側筒部１１の中心軸線Ｏを向くように配置しても良く、上下方向から平面視して中心軸線Ｏを対称点とした点対称に設けることが好ましい。また、各凸部１５の数は少なくとも２つ以上であり、３つ以上が好ましい。さらに、各凸部１５の外側筒部１１の周方向における肉厚が厚い場合、中心軸線Ｏと対向する凸部１５における径方向の内側の端縁１５Ｂは、外側筒部１１の径方向の外側にむかって凹む曲面を有していても良い。

凸部１５は、表裏面１５Ａが周方向を向く板状に形成されている。凸部１５の下端縁は、径方向に沿って延びる直線状に形成され、大径部１１Ａと小径部１１Ｂとを連結する段部１１Ｄに連結されている。凸部１５の上端部は、上下方向に沿う縦断面視で、大径部１１Ａの内側に向けて突となす曲線状に形成されている。
凸部１５の上端縁における径方向の外側の端部は、固着部１２の上面と、上下方向に段差なく連なっている。凸部１５における径方向の内側の端縁１５Ｂにおける下端部は、小径部１１Ｂの内周面と、径方向に段差なく連なっている。

次に、軒樋５１への排水部材１の取付け方法について説明する。
まず、軒樋５１の底部５１ａに、貫通孔５１ｂを形成する。この際、貫通孔５１ｂの内径は、内側筒部２１の係合部２３における外周面２３ａの外径に基づいて設定することができる。

次に、貫通孔５１ｂを上下方向に挟む位置に、下筒１０および上筒２０を各別に配置する。そして、下筒１０における固着部１２の上面に接着剤を塗布する。そして、固着部１２の上面を軒樋５１の底部５１ａの下面に当接する。

次に、貫通孔５１ｂ内に上筒２０の内側筒部２１を挿通して、内側筒部２１を外側筒部１１に装着する。この際、内側筒部２１の下端部を、凸部１５における径方向の内側の端縁１５Ｂに当接させ、凸部１５により内側筒部２１を下方に向けて案内させながら、内側筒部２１の雄ねじ部２１Ａを外側筒部１１の雌ねじ部に装着する。これにより下筒１０と上筒２０が組合わされる。
最後に、接着剤を塗布した載置部２２の下面を、底部５１ａの上面に当接する。この際、載置部２２に塗布された接着剤の余剰分が、貫通孔５１ｂの隙間から貫通孔５１ｂを通って内側筒部２１と下筒１０の間に逃げる。

次に、排水部材１の作用について説明する。
図１に示す状態において、軒樋５１内に大量の雨水Ｗが流れ込むと、竪樋５３、呼び樋５２、第１エルボ５４、および第２エルボ５５内に雨水Ｗが充満する状態となる。これによりサイフォン現象が発生し、大量の雨水Ｗが排水部材１により軒樋５１から排水される。
この際、内側筒部２１の上端部が、下方から上方に向かい徐々に拡径しているので、サイフォン現象に基づく雨水Ｗの流速の上昇が妨げられることがなく、大量の雨水Ｗを排水部材１により排水することができる。

ところで、雨水Ｗが軒樋５１の落とし口（内側筒部２１の上端部における開口部）から流れ込むときには、渦流が発生して空気を吸い込みやすくなる。仮に空気を吸い込むと、排水は自然落下排水に戻る。
従って、サイフォン現象の発生を安定して持続させるためには、図６から図９に示すような渦流防止部材５、６を排水部材１の上端部に取付けてもよい。

図６および図７に示すように、渦流防止部材５は、円筒５ａと、円筒５ａの内部に配置された格子状の仕切り板５ｂと、を備えている。円筒５ａの外径は、上筒２０の内側筒部２１の内径と実質的に同一とされている。
特に、円筒５ａの軸方向の長さが５０ｍｍ以上（例えば５０～２００ｍｍ程度）であって、その開口率が７０％以上である渦流防止部材５を内側筒部２１に内嵌して取付けると、格子状の仕切り板５ｂにより渦流が阻止されて整流となり、大量の雨水が空気を吸い込むことなく速やかに内側筒部２１内を満流状態で流下するので好ましい。

円筒５ａの長さが５０ｍｍより短い場合は、渦流防止作用及び整流作用が不十分となり、開口率が７０％より低い場合は、内側筒部２１への雨水の流入量が減少して排水能力の低下を招くので、いずれの場合も好ましくない。
なお、上記の渦流防止部材５に代えて、外径が内側筒部２１の内径と実質的に同一である長さが５０ｍｍ以上の円柱に、その中心線と平行な多数の孔を形成して開口率を７０％以上とした渦流防止部材なども好適に使用することができる。

図８および図９に示すように、他の形態である渦流防止部材６は、直交する十字板６ａの下部に、軒樋５１の落とし口のベルマウス形状に対応する形状の切欠部６ｂを形成したものである。
渦流防止部材６の下部を内側筒部２１の上端部に挿入して取付けると、雨水が落とし口に流入する前に、渦流防止部材６の十字板６ａによって、渦流の発生が確実に阻止される。これにより、渦流による空気の吸込みがなくなって、サイフォン現象が安定して発生する。

また、図１０および図１１に示すように、内側筒部２１への空気の吸い込みを防止するためには、カバー７を落とし口を覆うように設けることも有効である。
カバー７は、上面視で正方形状を呈している。カバー７の四側面の下部に流入口７ａが形成されている。

カバー７を設置すると、軒樋５１の内部の雨水Ｗの水面が、流入口７ａより高くなったときに、落とし口と大気とがカバー７によって隔離されるため、落とし口からの空気の吸い込みが防止される。
特に、雨水の水面が上昇してカバー７が水中に埋没した状態になると、渦流による大気から落し口への空気通路がカバー７によって完全に遮断されるため、空気の吸込み防止作用が顕著に発揮されてサイフォン現象が極めて安定して発生する。
なお、このカバー７に代えて、下部周囲に流入口を形成した円形ドーム状のカバーなどを使用することも勿論可能である。

以上説明したように、本実施形態に係る排水部材１によれば、外側筒部１１の上端部を形成する大径部１１Ａの内周面に、凸部１５が複数形成されている。このため、外側筒部１１の内側に内側筒部２１を取付ける際に、大径部１１Ａの凸部１５に沿って内側筒部２１の下端部を下方に向けて案内して、内側筒部２１を外側筒部１１の内側に挿通することができる。これにより、内側筒部２１が外側筒部１１に対して径方向に位置ずれするのを抑え、外側筒部１１と内側筒部２１とを円滑に組み付けることができる。

また、凸部１５の上端部が、上下方向に沿う縦断面視で大径部１１Ａの内側に向けて突となす曲線状に形成されている。このため、内側筒部２１の下端部が凸部１５の上端部に接触した際に、凸部１５から内側筒部２１の下端部に加えられる力を小さくして、内側筒部２１の下端部が変形や欠損等するのを抑えることができる。

また、凸部１５が小径部１１Ｂの内周面と径方向に段差なく連なっているので、凸部１５により下方に向けて案内された内側筒部２１の下端部を、そのまま小径部１１Ｂの内側に導くことが可能になり、より一層円滑に外側筒部１１と内側筒部２１とを組み付けることができる。

また、内側筒部２１の上端部が下方から上方に向かい徐々に拡径しているため、内側筒部２１の上端部との干渉を回避するために外側筒部１１の大径部１１Ａの内径を大きく確保するような構成において、前述した各効果をより一層顕著に奏することができる。

（第２実施形態）
次に、図５を参照して本発明の第２実施形態に係る排水部材２について説明する。なお、本実施形態において前述した第１実施形態と同一の構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。また、同一の作用についてもその説明を省略する。

図５に示すように、本実施形態に係る排水部材２では、内側筒部２１Ｂの上端部が、下方から上方に向かい徐々に拡径することなく、上下方向に真直ぐ延びている。そして、内側筒部２１Ｂの上端部は、載置部２２と縦断面視で直角をなして連結されている。
また、凸部１６は縦断面視で大径部１１Ａの内側に向けて突となす曲線状に形成されず、縦断面視で矩形状をなしている。大径部１１Ａの外周面と、第１エルボ５４の外周面と、は径方向に段差なく面一になっている。このような構成とすることで、大径部１１Ａの径方向のかさ張りを抑え、第１エルボ５４と接続された排水部材２の見映えを良くすることができる。

なお、本発明の技術的範囲は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。

例えば、上記実施形態に係る排水部材１、２によれば、凸部１５が小径部１１Ｂの内周面と段差なく連なっている構成を示したが、このような態様に限られない。凸部１５と小径部１１Ｂの内周面との間に径方向の段差が設けられてもよい。

その他、本発明の趣旨に逸脱しない範囲で、前記実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、前記した変形例を適宜組み合わせてもよい。

１、２排水部材
１０下筒
１１外側筒部
１２固着部
１５、１６凸部
２０上筒
２１、２１Ｂ内側筒部
２２載置部
５１軒樋
５１ａ底部
５１ｂ貫通孔

Claims

軒樋の底部から排水するための排水部材であって、
前記底部に形成された貫通孔の下方に配置される外側筒部を有し、前記底部の下面に固着される下筒と、
前記外側筒部の内側に装着され、上端部が前記貫通孔内に配置される内側筒部、および前記内側筒部の上端部から径方向の外側に向けて延び、前記底部の上面に載置される載置部を有する上筒と、を備え、
前記外側筒部は、該外側筒部の上端部を形成する大径部と、前記大径部の下端部に連結され、前記大径部よりも小径の小径部と、を備え、
前記大径部の内周面には、凸部が形成され、
前記凸部は、前記小径部の内周面と、径方向に段差なく連なっていることを特徴とする排水部材。
前記凸部の上端部は、上下方向に沿う縦断面視で、前記大径部の内側に向けて突となす曲線状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の排水部材。
前記内側筒部の上端部は、下方から上方に向かい徐々に拡径していることを特徴とする請求項１または２に記載の排水部材。