JPH04250233A - 排水システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明はオフィスやホテル等の
ビルディング等における主としてトイレ等の排水システ
ム及びその排水システムに用いられる吸気弁に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】図４は従来のビルディングにおける２管
式排水システムを示す構成図である。２管式排水システ
ムは排水系配管と通気系配管とを有するシステムである
。

【０００３】図４において、１はビルディングの最上階
から各階を貫通する排水立管、２は排水立管１の下端が
接続された地上階排水横主管、３は地上階横主管２が接
続された公共下水道の下水管、４は排水立管１の上端に
接続された伸張通気管、５は伸張通気管４の通気ギャラ
リを有する大気引込み口、６は大気引込み口５が設けら
れた最上階の外壁、７はその天井、８は排水立管１の下
部から上部に沿って併設された通気立管、９は通気立管
８と排水立管１とを複数個所で接続する結合通気管、１
０は各階に設けられたトイレの大便器、小便器、洗面台
等の各種器具からの排水を排出するトラップ、１１はト
ラップ１０が接続された床上排水横枝管、１２は床上排
水横枝管１１の最上流側に設けられた床上掃除口、１３
は床上排水横枝管１１が接続されると共に排水立管１に
接続された床下排水横枝管、１４は途中階、地上階の床
下に設けられ排水立管１に接続される途中階排水横主管
、１５は床下排水横枝管１３、途中階排水横主管１４及
び地上階排水横主管２の最上流側に設けられた床下掃除
口である。なお、この床下掃除口１５及び上記床上掃除
口１２には、円板状等の蓋体がネジ込まれるように成さ
れている。

【０００４】１６は上記排水立管１に接続される床上排
水横枝管１１の最上流側の器具と次の器具との間から取
出し、通気立管８へ延長配管されるループ通気管である
。この他図示せずも各器具の器具排水管が各々接続され
て延長配管する各個通気・ループ通気管がある。

【０００５】次に、上記構成による２管式排水システム
に於ける排水と空気の流れの作用・動作について述べる
。トイレ等の連立する各種器具からの排水はトラップ１
０から床上排水横枝管１１に流れ、掃除流し水や流し台
等の他の排水と床下排水横枝管１３で合流したのち、排
水立管１に流入し、各階の床下排水横枝管１３からの流
入水と衝突、乱流をくり返しながら流下水となって途中
階排水横主管１４、地上階排水横主管２に於いて垂直か
ら水平に移行され、下水管３へ排出される。

【０００６】この排水の流れに於いて、排水管系の管内
気圧は、管内に排水が発生すると管内空気を取込みなが
ら流下するため床上排水横枝管１２及び床下排水横枝管
１３の上流側及び排水立管１の上層階側が負圧となる。 これと共に満流となったときの床下排水横枝管１３の下
流側が正圧となり、さらに各階からの流入水と衝突、乱
流によって水塊となった流下水が管内気圧を圧縮するた
め、排水立管１の下層階が正圧となる。

【０００７】従って、排水管系全体の圧力分布は、上層
階側の排水立管１、床上排水横枝管１１及び床下排水横
枝管１３では上流側が負圧となり、途中階ではより負圧
が増大すると共に、下層階の排水立管１、床上排水横枝
管１２及び床下排水横枝管１３では正圧となり、排水立
管１の基部と途中階排水横主管１４の近傍ではより正圧
が増大する。また、途中階排水横主管１４に於いては、
瞬間的に最大正圧が発生するものの、排水が満流から層
流に変るにつれて一時的に負圧状態から徐々に略大気圧
へと変化する。

【０００８】一方、空気の流れについては、排水管内の
気圧変動を利用して前記の大気引込み口５まで延長配管
された伸張通気管４の通気ギャラリより空気を吸引する
。この空気を排水立管１の基部より導出された通気立管
８を上昇させ、排水立管１と伸張通気管４との接続部を
経由して循環させると共に、排水立管１と通気立管８と
を連結する結合通気管９でも途中階を流下する水塊によ
って管内が閉鎖されて発生する正圧・負圧に対する空気
の排出・補給をさせている。同様に、床上排水横枝管１
１及び床下排水横枝管１３に於いても通気立管８より取
出されたループ通気管１６あるいは各器具排水枝管へ接
続される前記各個通気管より空気を吸引し、排水立管１
とで循環させるようにしている。このように、２管式排
水システムに於ける通気管の機能は、排水管内の換気、
管内の気圧を略大気圧に保持し、床上排水横枝管１１と
器具とを接続する器具トラップ１０の封水を保護すると
共に、排水管内の臭気の逆流、害虫の侵入を防止して室
内環境を安全、かつ衛生的に維持しようとしている。

【０００９】以上の説明は、動作が略理論的に行われた
場合について述べたものであり、図４には正圧、負圧の
範囲と矢印による空気の流れが示されている。

【００１０】また、床上・床下の排水横枝管１１，１３
、途中階・地上階の排水横主管２，１４の最上流側に設
けられた床上、床下掃除口１２，１５により、排水中に
含まれる異物や経年変化によるサビ・コブ、油脂等の堆
積物や異物による詰り等を処理するようにしている。

【００１１】以上は２管式排水システムについて説明し
たが、この他の排水方式としては、上記通気立管８を省
略する１管式や排水立管１と床下排水横枝管１３とを接
続する継手に於いてバッフル、羽根リング、ガイド等の
突起を継手内に設け、各床下排水横枝管１３からの流入
水を合流させて流下水に旋回流を与えることにより、排
水立管１内に空気芯を形成し、通気管機能を代替させて
通気管の省略化を図るようにした１管式特殊排水継手方
式がある。

【００１２】また、最近では、排水立管１内に排水が発
生、流下する過程に於いて上層階が負圧となる排水特性
を利用して、伸張通気管４の大気引込み口５までの延長
配管を省略し、伸張通気管４を最上階の天井内部まで立
上げ、その頂部に負圧を利用して弁体を吸引、開口させ
て空気を補給する通気弁（ドルゴ通気弁）を補助手段と
して設ける方法もある。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】従来の２管式排水シス
テムの理論上の動作及び排水，空気の流れは上述した通
りであるが、実際には図５に於いて矢印で示すような空
気の流れが発生することになる。

【００１４】図５において、排水立管１に於ける排水（
図中１７で示す）と空気の流れは、排水量が少量のうち
は管壁に沿うものの、増量と共に各床下排水横枝管１３
からの流入水と衝突、乱流をくり返しながら水塊となり
、やがて気水混合状態となる。このため、排水立管１の
基部から取出される通気立管８や排水立管１と通気立管
８とを連結する結合通気管９の開口部を閉鎖させる栓（
プラグ）現象が生じる。さらに、排水立管１から途中階
、地上階に於いて水平展開される排水横主管２，１４の
脚部では跳水（ジャンピング）現象が発生して管内気圧
が異常に上昇する。この管内気圧の異常昇圧は、管内空
気の流れを阻害し、上層階の排水横枝管１１，１３、排
水立管１ではより負圧を増大して器具トラップ封水の誘
引、サイホン現象（図中１８で示す）を引起し、また、
下層階の排水横枝管１１，１３、上層階の排水立管１で
はより正圧を増大して器具トラップ封水の跳出し現象（
図中１９で示す）となって室内環境を悪化させるばかり
か、上記栓（プラグ）現象や跳水（ジャンピング）現象
により通気管そのものの機能を失うことがあった。

【００１５】また、前述した通気立管８を省略する１管
式や特殊継手による排水方式での排水と空気の流れにつ
いては、２管式と何等変ることがなく、通気管８を省略
する分だけより排水・通気機能が損なわれるものである
。また、排水立管１の上流側が負圧となる排水特性を利
用して排水立管１あるいは伸張通気管４の頂部に取付け
る通気弁（ドルゴ通気弁）を用いる場合は、その形状か
ら配管系の取付け箇所が天井内に限定されるほか、２管
式と同様に排水と空気の流れから必要空気量の補給不足
や換気機能の欠落から有効な手段とは言い難いものであ
り、その複雑な構造から、立管の掃除という点では致命
的な欠点を持つものであった。加えて、床上排水横枝管
１１および床下排水横枝管１３と併設されるループ通気
管１６や伸張通気管４等の配管方法については、埋設隠
蔽配管となることから、建築工事の各業種と作業が重複
し、手待ちによるムリ・ムダや施工時期が不確定となる
等の要素から作業のムラが発生し、人手不足の折柄、材
工の高騰と相俟って経済的にもすこぶる割高となるもの
であった。

【００１６】また、各種排水管の最上流端に取付けられ
る掃除口１２，１５にあっては、非常時のみ有効とする
単一機能であり、蓋体の取外しも工具を必要とする煩し
さがあった。

【００１７】この発明は、上記のような課題を解決する
ためになされたもので、前記各種排水管の最上流端に取
付ける従来の掃除口に替えて吸気弁付掃除口を取付ける
ことにより、上層階の負圧発生の各箇所から排水系全体
にわたる必要空気量を確保すると共に、排水系の清掃も
容易に行うことのできる排水システムを提供することを
目的としている。

【００１８】

【課題を解決するための手段】請求項（１）の発明に係
る排水システムは、トイレ等に連立する大便器、小便器
、洗面器等の各種器具から排出される排水を受ける床上
排水横枝管およびこれ等の排水を排水立管へ導くため床
下に展開される床下排水横枝管、上記排水立管の流下水
を下水管へ排出するために建物の途中階、地上階で展開
される排水横主管に於いて、上記床上排水横枝管の最上
流部を連立する各種器具のアフレ線より立上げて延長配
管すると共に、上記床下排水横枝管および排水横主管の
最上流部を床面まで延長配管し、各延長配管の端部に吸
気弁付掃除口を設けたものである。請求項（２）の発明
に係る排水システムにおける吸気弁は、床上排水横枝管
、床下排水横枝管、途中階排水横主管及び地上階排水横
主管の各最上流開口部に筒状のケースを設け、このケー
スの開口部が負圧により開閉する弁体を閉じる方向に付
勢して設けたものである。

【００１９】

【作用】請求項（１）の発明における吸気弁付掃除口に
より空気が補給されることによって負圧階では、通気立
管に必要空気量が補給されるので、排水系および通気系
が全体的に略大気圧に保たれる。正圧階では、正圧値が
低減すると共に、瞬間満流ののちに発生する負圧も補給
された空気により低減される。また、請求項（２）の発
明における吸気弁により、管内気圧が負圧となったとき
、弁体が大気により押されて付勢力に抗して開放される
ので、空気が管内に流入する。

【００２０】

【実施例】以下、この発明の一実施例を図について説明
する。図１に於いては、図４および図５と同一部分には
同一符号を付して説明を省略する。

【００２１】この実施例は、床上排水横枝管１１、床下
排水横枝管１３、途中階排水横主管１４および地上階排
水横主管２の最上流側開口部にそれぞれ後述するような
吸気弁付掃除口２０を設けると共に、従来のループ通気
管１６を省略したものである。

【００２２】これらの吸気弁付掃除口２０は、床上排水
横枝管１１に於いては、各種器具のトラップ１０のアフ
レ線（図中２１で示す）より高い位置の例えば器具取付
場所の壁面まで継手（図示せず）を介して立上げて延長
配管し、その先端に設けられており、床下排水横枝管１
３および途中階・地上階排水横主管１４，２に於いては
、それらを継手を介して床面まで延長配管し、その先端
に設けられている。また、伸張通気管３の大気引込み口
５に従来の通気ギャラリに代えて吸気弁付掃除口２０を
設けてもよく、その場合は、伸張通気管３を、最上階の
トイレ等の水回り空間の各種器具より高い位置で、かつ
居室内の天井近くの壁面６ａまで継手を介して延長配管
し、その先端に吸気弁付掃除口２０を設ける。

【００２３】図２に上記吸気弁掃除口２０に用いられる
吸気弁の実施例を示す。

【００２４】図２（Ａ）は上記各延長配管の接合部分に
取付けられる筒状のケース２１であり、上記接合部分に
ネジ込まれるネジ２１ａおよび図２（Ｂ），（Ｃ）の弁
本体２２がネジ込まれるネジ２１ｂを有する。弁本体２
２は、蓋の一部を兼ねるリング板２３に取付けられた固
定部材２４にシリンダ２５が取付けられると共に、リン
グ板２３の中央の孔に着脱可能に弁体２６がパッキング
２６ａを介して嵌合するように成されている。この弁体
２６の中心には軸２７が設けられ、この軸２７の一部に
上記シリンダ２５が内部に出入可能に配されている。ま
た、軸２７はスプリング２８により、シリンダ２５を脱
け出す方向に付勢されている。また、リング板２３の周
囲には上記ケース２１のネジ２１ｂにネジ込まれるネジ
２３ａが設けられている。

【００２５】上記構成によれば、通常の状態では弁体２
６はスプリング２８によりリング板２３に嵌合している
。管内が負圧になると、弁体２６が吸引力により矢印ａ
方向にスプリング２８に抗して押されて点線で示す位置
まで移動し、これに伴って軸２７が点線で示すようにシ
リンダ２５内に移動する。この結果、リング板２３の中
央の孔が開かれ空気が矢印ｂのように管内に流入して、
空気が補給される。また掃除を行うときは、人手により
弁体２６を押してリング板２３の中央の孔を開けばよい
。

【００２６】図３は吸気弁の他の実施例を示すもので、
図３（Ａ）のケース２１は図２と略同一である。図３（
Ｂ），（Ｃ）に示す弁本体２９は、リング板３０に弁体
３１が軸３２を支点として矢印Ｃ方向に回動自在に設け
られ、この回動により弁体３１はリング板３０の中央の
孔にパッキング３３を介して着脱可能に成されている。 また弁体３１はリング板３０に設けられた板バネ３４に
より閉じる方向に付勢されている。なお、リング板３０
はその周囲に設けられたネジ３０ａにより、ケース２１
のネジ２１ｂにネジ込まれるように成されている。

【００２７】上記構成によれば、通常は弁体３１は板バ
ネ３４によりリング板３０の中央の孔に嵌合されており
、管内が負圧になると、弁体３１は吸引力により板バネ
３４に抗して点線の位置まで回動する。従って、空気が
矢印ｄで示すように管内に流入し、空気が補給される。 次に、上述の吸気弁を用いた吸気弁掃除口２０を有する
図１のシステムの動作について説明する。

【００２８】この発明に於ける排水システムは、排水立
管系および通気立管系の排水と空気の流れの関係に於い
て、排水立管１の流下水に起因して発生する栓（プラグ
）現象による排水立管系の必要空気量の不足や通気立管
系の空気流通経路の遮断等に対して、負圧階に於いては
、従来の２管式排水システムでの空気補給手段が伸張通
気管４の大気引込み口５に取付けた通気ギャラリからの
補給に限定されるのに対して、各階の床上・床下排水横
枝管１１，１３あるいは途中階排水横主管１４の床上・
床下の各吸気弁付掃除口２０のあらゆる開口部から排水
立管１あるいは結合通気管９を経由して通気立管８に必
要空気量が補給される。これによって、排水・通気系を
全体に亘って略大気圧に保つことができる。

【００２９】また、正圧階に於いては、正圧値を低減さ
せると共に、瞬間満流ののち発生する負圧も吸気弁付、
掃除口２０の開口部から補給される空気によって低減さ
れる。このため排水を円滑に下水管３まで排出でき、ま
た器具トラップ１０の封水を保護して室内環境を良好な
状態に維持させることができる。

【００３０】さらに、大便器、小便器、洗面器系の各床
上排水横枝管１１に従来接続されていたループ通気管１
６を省略でき、躯体工事に係わる配管スリーブ入れ、通
気ギャラリの取付けが省略でき、延長配管距離も短縮さ
れ、排水立管系の清掃を容易にすることもできる。かつ
、取付器具数と配管距離とから算出される通気立管８、
結合通気管９、伸張通気管４等の各種通気管に対して従
来より細径化することもできる。またこれまでのように
掃除口の開口に要した工具も不要となり、維持管理を容
易にするなど、機能・性能、経済的にも優れている。

【００３１】特に、近年の土地高騰により、土地の有効
利用方法として超高層化、超々高層化する建物に於いて
は、その建物構造から、“舟酔い”と“トラップの封水
切れ”が問題となっているが、その解決の有効手段とな
るほか、人手不足の解消にも効果を発揮する。

【００３２】さらに、図２、図３の吸気弁については、
既存建物の排水系に取付けられる種々の掃除口に対して
、その蓋体に替えて容易に取付けることができる。この
ため、排水・通気系のトラブルも躯体・内装の取壊しや
配管の改修工事を不要とせず、簡単に機能・性能を向上
させることができるほか、点検、掃除等の維持管理も容
易にすることができる。

【００３３】

【発明の効果】請求項（１）の発明によれば、床上・床
下排水横枝管、途中階、地上階排水横主管等の各種排水
管の最上流側にそれぞれ吸気弁付掃除口を設けたので、
新築時の建物に於いては、トイレ等の水場廻りのループ
通気管の省略と伸張通気管の配管距離の短縮化および通
気立管の細径化を図りながら、かつ、排水・通気系の全
体に亘って空気の流れを円滑に行い、管内を略大気圧に
保持してトラップの封水を保護し、室内環境を良好に維
持し、さらに排水の円滑化、管内清掃時の作業を容易に
する。また、既設建物に於ける排水・通気系のトラブル
に関しては、これまでは排水・通気系の配管の増径、切
替で対応していたが、立管を収納するシャフトも狭く、
横枝管・横主管が天井内に隠蔽されていることから、工
事に際しては躯体、内装も取壊さなければならず、しか
も、その補修工事も必要となって経済的には多大な費用
を要するものであり、さらには、人手不足の折、その改
修工事も尽ならず、場合によっては、その建物自体も使
用不能となることがある等の多くの問題を抱えていたが
、従来の床上、床下掃除口に吸気弁を既存の掃除口の蓋
体に替えて取付けることによって、これ等の問題を一挙
に解決するばかりか、取付工事も専門工に頼らずとも簡
単に行なえる上、新築時より割高になる費用も、殆んど
軽微で済ますことができる。加えて、経年変化によるサ
ビ・コブ、油脂の堆積、異物等の詰り等に対する管清掃
については、工具も必要とせず、特に、排水立管での清
掃作業には、従来は大掛りな準備作業を要したのに対し
て、伸張通気管に取付けられる掃除口付吸気弁の開口部
より排水横枝管、排水横主管と同様に行うことができる
等の効果が得られる。

【００３４】また、請求項（２）の発明によれば、弁体
を閉じる方向に付勢してケースに設ける構成としたので
、常時は密閉され、管内が負圧となったときに弁体が開
いて適切な空気の補給を行うことができると共に、掃除
を行うときは、手で簡単に弁体を開けることができる等
の効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項（１）の発明の一実施例による排水シス
テムを示す構成図である。

【図２】請求項（２）の発明の一実施例による排水シス
テムにおける吸気弁を示す断面側面図及び正面図である
。

【図３】吸気弁の他の実施例を示す断面側面図及び正面
図である。

【図４】従来の排水システム及び理論上の空気の流れを
示す構成図である。

【図５】従来の排水システムの実際の空気の流れ及び種
々の現象を説明するための構成図である。

【符号の説明】

１　　排水立管 ２　　地上階横主管 ３　　下水管 １１　　床上排水横枝管 １３　　床下排水横枝管 １４　　途中階排水横主管 ２０　　吸気弁付掃除口 ２１　　ケース ２６，３１　　弁体 ２８　　スプリング ３４　　板バネ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　排水を下水管（３）に送る排水立管（
   １）と、トイレ等における各種器具等からの排水が流入
   する床上排水横枝管（１１）と、上記床上排水横枝管か
   らの排水を上記排水立管に送る床下排水横枝管（１３）
   と、建造物の途中階及び地上階の排水を上記排水立管に
   送る途中階排水横主管（１４）及び地上階排水横主管と
   を備えた排水システムにおいて、上記床上排水横枝管、
   床下排水横枝管、途中階排水横主管及び地上階排水横主
   管の各最上流側開口部に吸気弁付掃除口（２０）を設け
   たことを特徴とする排水システム。
2. 【請求項２】　　排水を下水管（３）に送る排水立管（
   １）と、トイレ等における各種器具等からの排水が流入
   する床上排水横枝管（１１）と、上記床上排水横枝管か
   らの排水を上記排水立管に送る床下排水横枝管（１３）
   と、建造物の途中階及び地上階の排水を上記排水立管に
   送る途中階排水横主管（１４）及び地上階排水横主管（
   ２）とを備えた排水システムにおいて、上記床上排水横
   枝管、床下排水横枝管、途中階排水横主管及び地上階排
   水横主管の各最上流側開口部に設けられた筒状のケース
   （２１）と、上記ケースの開口部を開閉する弁体（２６
   ），（３１）と、上記弁体を閉じる方向に付勢する付勢
   手段（２８），（３４）とを備えた排水システムにおけ
   る吸気弁。