JP7218120B2

JP7218120B2 - 排水構造

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Publication number: JP7218120B2
Application number: JP2018146253A
Authority: JP
Inventors: 洋介寺嶋; 勉本間
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2018-08-02
Filing date: 2018-08-02
Publication date: 2023-02-06
Anticipated expiration: 2038-08-02
Also published as: JP2020020211A

Description

本発明は、排水構造に関する。

近年では、従来の勾配排水構造に代わるものとして、所謂サイホン排水構造が提案されている。サイホン排水構造は、水回り機器にサイホン排水管を接続し、サイホン排水管の垂下部をなす竪管にて発生するサイホン力（負圧力）を利用して、水回り機器からの排水効率を向上させる構造である。
ここで、サイホン排水構造は、水回り機器と、当該水回り機器に接続された排水管と、当該水回り機器の下流側に設けられ、排水が溜まり得る貯留部を備えたトラップとを有することができる。このようなサイホン排水構造では、サイホン力発生に伴ってトラップ中の排水が減少して封水切れ（破封）が生じることを防ぐため、封水が存在し得る部分より下流側に、サイホン力が生じた際に空気の取入れが可能な通気弁を設けることがある（例えば特許文献１）。そして、空気の取入れにより、サイホン力の封水への影響を抑えて、トラップの貯留部に十分に溜まった封水によって、トラップの上流側と下流側との空間を、封水を介して遮断している（以下、「トラップの上流側と下流側との空間を遮断した状態」を「封水状態」とも称す）。

特開２０１５－９８７０２号公報

ところで、上記のような排水構造においては、例えば排水構造の簡略化、或いは、前記通気弁が正常に作動せず空気の取入れが十分に行われなくなった状況に対応するために、通気弁を設けなくてもまたは通気弁に依らずにトラップを封水状態に維持することが可能な排水構造、より具体的には、サイホン力発生に伴ってトラップ内で封水切れが生じたとしても封水を充填することが可能な排水構造が求められている。

本発明は、上述した課題を解決するものであり、通気弁に依らずにトラップを封水状態に維持することが可能な排水構造を提供することを目的とする。

本発明の排水構造は、水回り機器と、当該水回り機器に接続された排水管と、前記水回り機器の下流側の当該排水管中に設けられ、排水が溜まり得る貯留部を備えたトラップと、排水が完了した後に前記トラップの前記貯留部に水を充填する充填機構と、を有する。
本発明の排水構造によれば、通気弁に依らずにトラップを封水状態に維持することができる。
なお、本発明において「排水が完了した」状態とは、厳密に排水がなくなった状態を意味するものではなく、例えば水回り機器の使用者が水回り機器を使用し終え水が供給されなくなった後において、水回り機器からトラップ前までの配管内が概ね空気で満たされた状態を意味する。また、「排水が完了した」の「排水」には、例えば後述する保持部が一時的に保持可能な排水は含まれないものとする。

本発明の排水構造では、前記充填機構は、排水の一部が流入可能な開口部を有し且つ排水を一時的に保持可能な保持部と、当該保持部が保持した排水を排出する排出路と、を備えることが好ましい。この構成によれば、通気弁に依らずにトラップを封水状態に効果的に維持することができる。

本発明の排水構造では、前記水回り機器の内側面に設けられ、当該内側面とともに前記保持部を形成する筒状部を備えることが好ましい。この構成によれば、排水構造に充填機構を効果的に備えるようにすることができる。

本発明の排水構造では、前記筒状部は前記水回り機器の底部の排水口上に設けられていることがより好ましく、この構成によれば、排水構造に充填機構を効果的に備えるようにすることができる。

本発明の排水構造では、前記排水管の内側面に設けられ、当該内側面とともに前記保持部を形成する筒状部を備えることが好ましい。この構成によれば、排水構造に充填機構を効果的に備えるようにすることができる。

本発明の排水構造では、前記筒状部は取り外し可能に設けられていることがより好ましい。この構成によれば、排水構造に充填機構を容易に備えるようにすることができる。

本発明の排水構造では、前記排出路は、前記筒状部の側面の下方に形成された貫通穴であることが好ましい。この構成によれば、排水構造に充填機構を効果的に備えるようにすることができる。
または、本発明の排水構造では、前記排出路は、前記筒状部の側面の下方に形成された前記貫通穴と、当該貫通穴から延びる管状体と、からなることも好ましい。この構成によっても、排水構造に充填機構を効果的に備えるようにすることができる。

本発明の排水構造では、前記保持部が一時的に保持可能な排水の容積は、前記トラップの前記貯留部において封水状態とするための最小限の水の容積より大きいことが好ましい。この構成によれば、封水切れとなっても確実に封水を回復することができる。

本発明によれば、通気弁に依らずにトラップを封水状態に維持することが可能な排水構造を提供することができる。

本発明の一実施形態に係る排水構造を用いた、排水システムの一例を示す概略図である。本発明の一実施形態に係る排水構造を、排水が完了した後であって封水切れとなった状態で示す、断面図である。図２に示す排水構造の一部を拡大して示す斜視図である。図２に示す排水構造の第１の変形例の一部を拡大して示す斜視図である。図２に示す排水構造の第３の変形例の一部を拡大して示す斜視図である。図２に示す排水構造の第４の変形例を、排水が完了した後であって封水切れとなった状態で示す、断面図である。

以下に、図面を参照しつつ、本発明の実施形態について例示説明する。
まず、図１を用いて、本発明の実施形態に係る排水構造を用いた、排水システムの一例について説明する。図１は、当該排水構造を用いた排水システムの一例を示す概略図である。
図１において示す排水システム１０は、水回り機器１１、第１の排水管１２、トラップ１３、直管１４、横引き管１５、竪管１６、および、合流継手１７を介して接続される合流管１８により構成されている。具体的には、住居の床パネル２０上には、例えば洗面台等の水回り機器１１が配置され、排水システム１０は、水回り機器１１から、当該水回り機器１１に接続された第１の排水管１２と、当該水回り機器１１の下流側に設けられ、排水が溜まり得る貯留部を備えたトラップ１３を有している。
ついで、排水システム１０は、トラップ１３の下流側に接続され、床パネル２０下で床スラブ２１付近まで排水を導くための直管１４と、当該直管１４の下流側に接続され、水平方向に延びる横引き管１５と、当該横引き管１５の下流側に接続され、床スラブ２１の配管用穴２２を貫通する竪管１６と、竪管１６の下流側に合流継手１７を介して接続される合流管１８とを有している。また、横引き管１５は、従来の勾配排水に用いられている配管よりも細い管からなり、また略水平（略無勾配）に設置されている。このような構造を有することにより、水回り機器１１から流れてきた排水が、横引き管１５内が排水で満水になりやすくなっており、満水になった状態で横引き管１５から竪管１６へ排水が流入し、排水を下方へ流下させることによりサイホン力を発生させることができる。発生したサイホン力により引っ張られることで横引き管１５の排水が行われる。サイホン力は、排水がある限り発生し続け、排水量が少なくなり空気を巻き込み横引き管１５内が非満水の状態になると、サイホン力が発生しなくなる。
なお、本発明の実施形態に係る排水構造の後述する排水管２３は、少なくとも、第１の排水管１２とトラップ１３とにより（本例の排水システムでは、第１の排水管１２とトラップ１３と直管１４と横引き管１５と竪管１６とにより）が構成されている。

合流管１８は横引き管１５や竪管１６よりも大径の管体であって、建築物を上下に貫通して設けられている。上述の通り、合流管１８は水回り機器１１からの排水流路と接続されているが、図示しない他の水回り機器からの排水流路とも接続され、下流側において図示しない浄化槽と接続している。

次いで、図２～５を用いて本発明の実施形態に係る排水構造の例について説明する。
本発明の実施形態に係る排水構造は、上述のように、水回り機器１１と、排水管２３と、トラップ１３とを有し、さらに、図２に示すように、排水が完了した後にトラップ１３の貯留部１３１に水を充填する充填機構３０を有する。

本実施形態において、水回り機器１１は、排水を行うものであれば良く、特に種類は限定されず、台所流し、食洗機、洗面台、洗濯機、ユニットバス等の風呂に備えられる浴槽及び洗い場、トイレ等を挙げることができ、またその他のものであってもよい。

本実施形態において、排水管２３は、水回り機器１１の底面にある排水口に接続されている。排水管２３は、その流路の途中に（水回り機器１１の下流側の当該排水管２３中に）、排水が溜まり得る貯留部１３１を備えたトラップ１３を有している。
図２の例では、排水管２３は、下流側へ向かうに従い、下方へ向かってから折り返して上方へ向かう、第１の折返し部１３２と、第１の折返し部１３２の下流側に接続され、上方へ向かってから折り返して下方へ向かう、第２の折返し部１３３と、を有している。
より具体的に、図２の例では、排水管２３は、少なくとも、水回り機器１１の排水口に接続されている第１の排水管１２と、第１の排水管１２の下流側に接続されている、下り排水管１３４と、下り排水管１３４の下流側に接続されている第１の折返し部１３２と、第１の折返し部１３２の下流側に接続されている、上り排水管１３５と、上り排水管１３５の下流側に接続されている、第２の折返し部１３３と（即ち、第２の折返し部１３３は、第１の折返し部１３２と、上り排水管１３５を介して間接的に接続されている。）、第２の折返し部１３３の下流側に接続されている、第２の排水管１３６と、から、構成されている。
図２の例では、排水が溜まり得る貯留部１３１は、第１の折返し部１３２を含んで構成されている。より具体的に、貯留部１３１は、下り排水管１３４、第１の折返し部１３２および上り排水管１３５として、設けられている。
トラップ１３は、下り排水管１３４、第１の折返し部１３２、上り排水管１３５および第２の折返し部１３３によって形成されている。
なお、図示の例では、封水の下流側の配管に通気弁を接続していないが、貯留部１３１の下流側に通気弁を設けることもできる。

トラップ１３は、図２の例では、Ｓ字トラップであり、例えば樹脂成形品である。このトラップ１３の貯留部１３１には、排水していない通常状態で水（封水）が溜まっている。そして、封水が第１の折返し部１３２に十分に溜まり、トラップ１３の上流側と下流側との空間を、封水を介して遮断することにより（封水状態とも称す）、トラップ１３の下流側から出る臭気や、下流側から登ってくる害虫等が、水回り機器１１にまで達しないようにすることができる。

本実施形態において、充填機構３０としては、排水が完了した後にトラップ１３の貯留部１３１に水を充填するものであれば特に限定されないが、図２に示すように、排水の一部が流入可能な開口部３１１を有し且つ排水を一時的に保持可能な保持部３１と、当該保持部３１が保持した排水を排出する排出路３２と、を備えた機構とすることができる。

本発明の実施形態に係る排水構造による作用・効果を説明する。
従来の排水構造では、発生したサイホン力がトラップにまで影響してトラップ中で封水切れ（破封）が生じることを防ぐため、封水が存在し得る部分より下流側に通気弁を設けることがある。そして、通気弁によって、サイホン力が生じた際に空気の取入れが可能なり、取り入れた空気により、通気弁付近の配管内（例えば封水よりも下流側の配管内）が常圧に戻されて封水状態を維持している。
これに対して、本発明の実施形態に係る排水構造では、排水構造が、排水が完了した後にトラップ１３の貯留部１３１に水を充填する充填機構３０を有するので、例えば水回り機器１１の使用者が水の使用を終えて排水がトラップ１３に供給されなくなった際に、残存するサイホン力に伴ってトラップ１３中の封水切れ（破封）が生じたとしても、その後保持部３１によって封水を充填することが可能となる。すなわち、排水構造に通気弁を設けなくても、或いは、排水構造に設けた通気弁が正常に作動しなくなったとしても通気弁に依らずに、トラップ１３を封水状態に維持することができる。

そして、充填機構３０としては、例えば、上記の保持部３１と排出路３２と、を備えた機構とした場合には、保持部３１において、例えば水回り機器１１を使用した際の排水の一部が保持部３１の開口部３１１を通じて流入して排水を一時的に保持する（保持部３１に排水が溜まる）。そして、排水がトラップ１３に供給されなくなり、トラップ１３中の封水切れが生じたとしても、当該保持部３１が保持した排水が、排出路３２を介してトラップ１３の貯留部１３１に供給されて封水を充填することが可能となる。

ここで、本実施形態では、図２の例に示すように、保持部３１は、水回り機器１１の内側面と、水回り機器１１の内側面に設けられた筒状部１１１とによって形成することができる。このように水回り機器１１が、筒状部１１１を備えることで、筒状部１１１の上端部と水回り機器１１の内側面とで形成された保持部３１の開口部３１１を通じて、水回り機器１１を使用した際の排水の一部が保持部３１に流入して、保持部３１が排水を一時的に保持する。このように保持部３１を形成することで、排水の排水口への流れを妨げることなく、保持部３１が排水を一時的に保持しやすくすることができるので、排水構造に充填機構３０を効果的に備えるようにすることができる。

この筒状部１１１は、図２の例では、排水構造に充填機構をより容易に備えるようにする観点から、水回り機器１１の底部の排水口上に、取り外し可能に設けられている。また、筒状部１１１は、例えば樹脂製とすることができ、その内径は、第１の排水管１２と略同じであり、また、筒状部１１１の内径および外径は、筒状部１１１の軸方向で略一定となっている。筒状部１１１は、図示の例では断面が円形（全体として円筒状）となっているが、任意の形状にすることができる。

水回り機器１１の排水口は、図２の例に示すように、内径が、筒状部１１１の排水口への取付け部分の外径と同じまたは僅かに大きい切欠き部を有しており、それにより筒状部１１１と排水口とを嵌合させることができる。また、当該嵌合をより確実に行うために、筒状部１１１の排水口への取付け部分には、例えばゴム製のパッキンを取り付けることができる。
なお、図２の例では、上述のように筒状部１１１が排水構造に対して取り外し可能になっているが、例えば、水回り機器１１と筒状部１１１とを一体としたり、または排水管２３を水回り機器１１の排水口を貫通させることで排水管２３と筒状部１１１とを一体とすることもできる。

また、本実施形態では、図２、３に示すように、排出路３２は筒状部１１１の側面の下方に形成された貫通穴３３となっている。それゆえに、排水構造に充填機構をより効果的に備えるようにすることができる。なお、筒状部１１１の側面の「下方」とは、筒状部１１１を水回り機器１１に取り付けた状態視での下方を意味し、筒状部１１１の側面の下方とは貫通穴３３は筒状部１１１の側面のうち、水回り機器１１の排水口寄りの部分である。
また、図示の例では、図３に示すように、排出路３２は、筒状部１１１の軸方向に並ぶ複数の円形の貫通穴３３（図では３個）からなる列を筒状部１１１の周囲に設けることで形成されている。しかし、排出路３２は、図の例の形状や個数、さらに配置形態に限らず、例えば、筒状部１１１の側面の下方に形成されたスリット（周方向や軸方向に延びる長方形）や筒状部１１１の一部（例えば側面の下方）または全部に形成した網目など、任意にすることができる。

本実施形態では、図２に示すように、保持部３１が一時的に保持可能な排水の容積（最大容積）は、トラップ１３の貯留部１３１において封水状態とするための最小限の水の容積より大きくなっている。換言すれば、図２に示すように、水回り機器１１の内側面と筒状部１１１とによって形成される上面視ドーナツ状の保持部３1の容積は、第１の折返し部１３２の容積のうち、図２の断面図において、第１の折返し部１３２の外周側（図中で下方側の部分）の内面の底点（図中で最も下方になる点）から、第１の折返し部１３２の内周側（図中で上方側の部分）の内面の底点（図中で最も下方になる点）までの容積よりも大きくなっている。このようにすることにより、封水切れとなっても確実に封水を回復することができる。トラップ１３の貯留部１３１において封水状態とするための最小限の水の容積は、排水構造に用いられる配管の大きさ等によって変化し得、したがって、保持部３１が一時的に保持可能な排水の容積も変化し得る。本実施形態では、保持部３１が一時的に保持可能な排水の容積は、より確実な封水の確保の観点から、トラップ１３の貯留部１３１において封水状態とするための最大限の水の容積より大きくなっていることがより好ましい（トラップ１３の貯留部１３１において封水状態とするための最大限の水の容積とは、第１の折返し部１３２から、図２の断面図で示す第２の折返し部１３３の内周側（図中で下方側の部分）の内面の頂点（図中で最も上方になる点）までの貯留部１３１の容積である。）。

また、図２に示す例では、水回り機器１１が、図２の断面視で、壁面１１２と、排水が排水口に向かって流れるように水平方向から若干傾斜した緩傾斜部１１３とを有しており、さらに、当該緩傾斜部１１３より下方へ窪んだ形状となっている凹部１１４を有している。水回り機器１１が、凹部１１４を有することにより保持部３１によって排水を保持しやすくすることができる。

なお、図２に示す例では、保持部３１の開口部３１１および筒状部１１１の開口部は覆われておらず、例えば排水中のごみを取り除くための蓋が設けられていないが、保持部３１へのごみの流入を低減するためにメッシュ状または格子状等となった蓋を配置することができる。

なお、充填機構３０が、保持部３１と排出路３２と、を備える場合、排出路３２の開口部の面積（排出路３２が図２のように複数存在する場合には、全ての排出路３２の開口部の面積の合計）を４～５０ｍｍ²とすることが好ましく、より好ましくは、排出路３２の開口部の全ての面積を９～１８ｍｍ²である。排出路３２の開口部の全ての面積を４ｍｍ²以上とすることにより、保持部３１に保持される排水を効果的に排出路３２より排出することができ、排出路３２の開口部の全ての面積を５０ｍｍ²以下とすることにより、トラップ１３でのサイホン力が取り除かれた際に、保持部３１に排水を効果的に保持した状態にすることができる。なお、「排出路の開口部の面積」は、排出路３２の保持部３１の内側への開口部と外側への開口部のうち外側へ開口する開口部の面積を指す。

ここで、図２、３に例示する実施形態の排水構造が有する排出路３２を変形させた第１の変形例として、図４のように、排出路３２を、筒状部１１１の側面の下方に形成された貫通穴３３と、当該貫通穴３３から延びる管状体３４とで形成することができる。具体的には、図４に例示する排出路３２では、排出路３２が図３に例示す排出路３２よりも少なく図示では２個となっている。また、図４に例示する排出路３２では、排出路３２（貫通穴３３）の１つあたりの開口面積が図３の排出路３２（貫通穴３３）よりも比較的大きくなっている。さらに、図４に例示する排出路３２は、貫通穴３３から延びる管状体３４を有しており、管状体３４が筒状部１１１の周囲を保持部３１の底面を沿うように配置されている。そして、図４に例示する変形例では、保持部３１の排水の排出は、管状体３４の端部の開口部を排水が流入し、筒状部１１１の貫通穴３３から排出することで行われる。このように排出路３２を貫通穴３３と管状体３４とで形成することで、管状体３４も保持部としての役割を果たすことができる。なお、図４の例では、保持部３１の外部への排水の排出は管状体３４の軸方向の端部から排水が流入することで行われているが、例えば、管状体３４の軸方向の、端部以外の任意の場所（例えば管状体３４の中間）に、１つまたは複数の開口部を管状体３４の鉛直方向上方の側壁に設けて、さらに排水の排出を行いやすくすることもできる。

さらに、図２、３に例示する実施形態の排水構造が有する排出路３２を変形させた第２の変形例としては、図示は省略するが例えば、保持部３１が形成されている水回り機器１１の底部の表面に、排水口に向かって延び排水口に開口する溝を形成し、筒状部（貫通穴を有していても有しなくてもよい）を、当該溝を覆うように（溝の内部を塞がないように）に水回り機器１１の底部の表面上に設けることで、排出路３２を、水回り機器１１の底部の表面の溝とすることもできる。或いは、保持部３１を形成する水回り機器１１の底部と第１の排水管１２とを例えば管状体で連通する連通部とすることもできる。

また、図２、３に例示する実施形態の排水構造が有する充填機構を変形させた第３の変形例としては、図２、３に例示する保持部３１および排出路３２に代えて、図５に示すようにすることができる。具体的には、図５に示すように、保持部３１を、軸方向に切断した部分円筒部１１５を水回り機器１１の内側面に設けることで、水回り機器１１の内側面と部分円筒部１１５とで形成することができ、また、排出路３２を、当該部分円筒部１１５の側面の下方に形成された貫通穴とすることができる。

ついで、図２、３に例示する実施形態の排水構造を変形させた第４の変形例を図６を用いて説明する。
図２、３に例示する実施形態では、水回り機器１１の内側面に筒状部１１１を設けているが、図６に例示する第４の変形例では、筒状部１２１を排水管２３に設けている。すなわち、図６に例示する第４の変形例では、保持部３１は、排水管２３の内側面と、排水管２３の内側面に設けられた筒状部１２１とによって形成されている。具体的には、第２の変形例の筒状部１２１は、図６に示すように、筒状部１２１の軸方向一端側（図示では排水管２３の下流側）から径が小さくなる下方部分と、径が略一定となる上方部分とから形成されている。また、下方部分が排出路３２を有し、また、上方部分が、排水管２３の内側面とともに保持部３１の排水を保持するための容積を主に形成している。このように排水管２３が、筒状部１２１を備えることで、水回り機器１１に充填機構を設けずに、トラップ１３中の封水を維持することができる。

この筒状部１２１は、図６に示すように、充填機構３０のメンテナンスの観点から、排水管２３から取り外し可能に設けられている。また、筒状部１２１は、同様な観点から、排水管２３の上流側端部に設けられている。筒状部１２１は、図示の例では断面が円形（全体として円筒状）となっているが、任意の形状にすることができる。なお、図６の例では、上述のように筒状部１２１が排水管２３に対して取り外し可能になっているが、例えば、排水管２３と筒状部１２１とを一体とすることもできる。

また、図６に例示する第４の変形例では、排出路３２は筒状部１２１の下方部分に形成された貫通穴（図示では、下方部分の全体に貫通穴が設けられている）となっているが、貫通穴の形状、個数、配置形態は任意にすることができる。

以上、図面を参照して本発明の実施形態を説明したが、本発明の排水構造は、上記一例に限定されることは無く、適宜変更を加えることができる。また、本発明は、サイホン排水システムに適用することができるが、サイホン排水システム以外の従来の排水システム等にも適用することができる。

本発明によれば、通気弁に依らずにトラップ中の封水を維持することが可能な排水構造を提供することができる。

１０：排水システム、１１：水回り機器、１１１：筒状部、１１２：壁面、１１３：緩傾斜部、１１４：凹部、１１５：部分円筒部１２：第１の排水管、１３：トラップ、１３１：貯留部、１３２：第１の折返し部、１３３：第２の折返し部、１３４：下り排水管、１３５：上り排水管、１３６：第２の排水管１３６、１４：直管、１５：横引き管、１６：竪管、１７：合流継手、１８：合流管、２０：床パネル、２１：床スラブ、２２：配管用穴、２３：排水管３０：充填機構、３１：保持部、３２：排出路、３１１：（保持部の）開口部、３３：貫通穴、３４：管状体、１２１：筒状部

Claims

水回り機器と、当該水回り機器に接続された排水管と、前記水回り機器の下流側の当該排水管中に設けられ、排水が溜まり得る貯留部を備えたトラップと、排水が完了した後に前記トラップの前記貯留部に水を充填する充填機構と、を有し、
前記充填機構は、
排水の一部が流入可能な開口部を有し且つ排水を一時的に保持可能な保持部と、
当該保持部が保持した排水を排出する排出路と、
を備え、
前記水回り機器の内側面に設けられ、当該内側面とともに前記保持部を形成する筒状部を備える、排水構造。
前記筒状部は前記水回り機器の底部の排水口上に設けられている、請求項１に記載の排水構造。
前記筒状部は取り外し可能に設けられている、請求項１又は２に記載の排水構造。
前記排出路は、前記筒状部の側面の下方に形成された貫通穴である、請求項１～３のいずれかに記載の排水構造。
前記排出路は、前記筒状部の側面の下方に形成された貫通穴と、当該貫通穴から延びる管状体と、からなる、請求項１～３のいずれかに記載の排水構造。
前記保持部が一時的に保持可能な排水の容積は、前記トラップの前記貯留部において封水状態とするための最小限の水の容積より大きい、請求項１～５のいずれかに記載の排水構造。