(57)【要約】【課題】小口径で高流量の排水を実現することが可能な排水システムを提供すること。【解決手段】排水システム１は、金属蓋１０と、排水枡部２０と、サイフォンドレン部材３０と、を有する。排水枡部２０は、金属蓋１０が配置される開口部２０ａを有する。サイフォンドレン部材３０は、蓋部材３１と、排水口３４ａとを有し、排水枡部２０の内側に配置され、排水口３４ａに接続される配管９０によって排水される水にサイフォン現象の発生を誘発する。排水口３４ａは、蓋部材３１に対向して形成されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属蓋と、
前記金属蓋が配置される開口部を有する排水枡部と、
蓋部材と、前記蓋部材に対向して形成された排水口と、を有し、前記排水枡部の内側に配置され、前記排水口に接続される配管によって排水される水にサイフォン現象の発生を誘発する排水部材と、を備えた、
排水システム。
【請求項２】
前記排水枡部は、
前記開口部の下方に配置され、前記開口部よりも面積が小さい絞り部を更に有し、
前記排水口は、前記絞り部の上端部と同一または前記絞り部の上端部よりも下方に配置されている、
請求項１に記載の排水システム。
【請求項３】
前記排水部材は、前記配管への開口を有し、前記開口は前記排水口と繋がっており、
前記絞り部の径をｒとし、前記排水部材の径をＲ２とし、前記開口の径をＲ１とし、前記排水口から前記蓋部材までの高さをＨ１とし、前記排水口から前記絞り部の上端部までの高さをＨ２とすると、
０≦Ｈ２≦Ｈ１で、Ｒ１≦ｒ  かつ  ｒ−Ｒ２≦１００ｍｍを満たす、
請求項２記載の排水システム。
【請求項４】
前記絞り部の径をｒとし、前記排水部材の径をＲ２とし、前記排水口から前記蓋部材までの高さをＨ１とし、前記排水口から前記絞り部の上端部までの高さをＨ２とすると、
Ｈ１＜Ｈ２の範囲で、２０ｍｍ≦ｒ−Ｒ２≦１００ｍｍを満たす、
請求項２記載の排水システム。
【請求項５】
前記排水枡部は、
前記絞り部を有する下枡と、
前記開口部を有し、前記下枡の上部に配置された上枡と、を有する、
請求項２に記載の排水システム。
【請求項６】
前記絞り部は、止水面を形成する底面を有する、
請求項２に記載の排水システム。
【請求項７】
前記絞り部は、下方に向かって延びた筒状であり、
前記排水枡部は、前記絞り部の先端を覆う止水部材を有し、
前記止水部材が、止水面を形成する、
請求項２に記載の排水システム。
【請求項８】
前記排水枡部は、前記開口部に対して垂直な面積が前記開口部から前記絞り部に向かって除々に小さくなるように形成されている、
請求項２に記載の排水システム。
【請求項９】
前記排水枡部は、前記開口部よりも面積の小さい底面を有し、
前記排水口は、前記底面と略同じ位置に配置されており、
前記底面が、止水面を形成する、
請求項１に記載の排水システム。
【請求項１０】
前記排水枡部は、前記開口部に対して垂直な面積が前記開口部から前記底面に向かって除々に小さくなるように形成されている、
請求項９に記載の排水システム。
【請求項１１】
前記止水面には、前記排水部材の前記排水口に接続される配管が貫通されている、
請求項６、７または９に記載の排水システム。
【請求項１２】
前記排水部材は、前記配管への開口を有し、前記開口は前記排水口と繋がっており、
前記蓋部材は、鉛直方向の上方から見て、前記開口を塞ぐように配置され、鉛直方向に直交する面に対する前記蓋部材の投影面積が前記開口の投影面積より大きく設定されている、
請求項１〜１１のいずれか１項に記載の排水システム。
【請求項１３】
前記排水システムは、橋梁の側溝に設けられている、
請求項１〜１２のいずれか１項に記載の排水システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排水システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、橋梁の側溝には、雨水を排水するために雨水枡が配置されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１に示す雨水枡は、本体と、本体の上部に配置された上枠と、上枠に配置された金属蓋と、を備えており、本体の下端に排水管路が接続されている。金属蓋から流入する雨水は雨水枡を介して排水管路に流入する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６−１５６２４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の構成による雨水排水では、高流量で排出しようとしても渦流の発生により空気が一緒に流入するため、流量に限界があった。このため、排水流量を増やす方法としては配管口径を大きくするか枡の設置数を増やすしかなかった。
【０００６】
本発明は、小口径で高流量の排水を実現することが可能な排水システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、第１の発明にかかる排水システムは、金属蓋と、排水枡部と、排水部材と、を有する。排水枡部は、金属蓋が配置される開口部を有する。排水部材は、蓋部材と、排水口とを有し、排水枡部の内側に配置され、前記排水口に接続される配管によって排水される水にサイフォン現象の発生を誘発する。排水口は、蓋部材に対向して形成されている。
【０００８】
このように排水部材を設けることにより、排水部材に接続される配管から高流量の排水を実現することができる。
【０００９】
また、サイフォン現象を発生させ、小口径で高流量の排水を実現することができる。このため、従来よりも小口径の配管を用いることができ、重量が軽くなり作業効率が向上するとともに、材料が少なくて済むためコストも低減することができる。
【００１０】
第２の発明にかかる排水システムは、第１の発明にかかる排水システムであって、排水枡部は、絞り部を更に有する。絞り部は、開口部の下方に配置され、開口部よりも面積が小さい。排水口は、上端部と同一または絞り部の上端部よりも下方に配置されている。
【００１１】
このように、排水口を絞り部の上端部と同一または絞り部の上端部よりも下方に配置することにより、開口部から絞り部に向かって流れ込む水とともに異物も排水部材を介して排出することができる。
【００１２】
また、排水部材によって高流速で排水されるため異物を勢い良く配管内を流すことができ、異物を出来るだけ配管外に排出できる。そのため、異物の配管内での残留を減らし、詰まりの発生などを低減することができる。
【００１３】
第３の発明にかかる排水システムは、第２の発明にかかる排水システムであって、排水部材は、配管への開口を有し、開口は排水口と繋がっている。絞り部の径をｒとし、排水部材の径をＲ２とし、開口の径をＲ１とし、排水口から蓋部材までの高さをＨ１とし、排水口から絞り部の上端部までの高さをＨ２とすると、０≦Ｈ２≦Ｈ１で、Ｒ１≦ｒ  かつ  ｒ−Ｒ２≦１００ｍｍを満たす。
【００１４】
これにより、０≦Ｈ２≦Ｈ１の範囲において異物が排水部材によって排水される。Ｒ１≦ｒで設定されることにより排水抵抗なく流入可能であり、ｒ−Ｒ２が１００ｍｍよりも大きい場合、すなわちｒがＲ２に対して大きすぎる場合、異物が排水部材に吸い込まれずに絞り部に貯まっていくことになるが、ｒ−Ｒ２≦１００ｍｍと設定することによって、異物を絞り部に溜めずに排出することができる。
【００１５】
第４の発明にかかる排水システムは、第２の発明にかかる排水システムであって、絞り部の径をｒとし、排水部材の径をＲ２とし、排水口から蓋部材までの高さをＨ１とし、排水口から絞り部の上端部までの高さをＨ２とすると、
Ｈ１＜Ｈ２の範囲で、２０ｍｍ≦ｒ−Ｒ２≦１００ｍｍを満たす。
【００１６】
これにより、開口部から絞り部に向かって流れ込む水とともに異物を、サイフォンドレン部材を介して効率よく排出することができる。
【００１７】
ｒ−Ｒ２が２０ｍｍよりも小さい場合、排水流入に対して抵抗になり高排水量が得られず本発明の効果が大きく低下する。また、１００ｍｍよりも大きい場合、すなわちｒがＲ２に対して大きすぎる場合、異物が排水部材に吸い込まれずに絞り部に貯まっていくことになるが、ｒ−Ｒ２≦１００ｍｍと設定することによって、異物を絞り部に溜めずに排出することができる。
【００１８】
第５の発明にかかる排水システムは、第２の発明にかかる排水システムであって、排水枡部は、下枡と、上枡と、を有する。下枡は、絞り部を有する。上枡は、開口部を有し、下枡の上部に配置されている。
【００１９】
これにより、排水枡部を少なくとも上枡と下枡の２つの部材によって形成することができる。また、上枡と下枡の素材を変えることができ、例えば上枡を金属製とし、下枡をＦＲＰ（Fiber Reinforced Plastics）とすることができる。
【００２０】
第６の発明にかかる排水システムは、第２の発明にかかる排水システムであって、絞り部は、止水面を形成する底面を有する。
これによって、排水枡部の絞り部の底面によって雨水の止水を行うことができる。
【００２１】
第７の発明にかかる排水システムは、第２の発明にかかる排水システムであって、絞り部は、下方に向かって延びた筒状である。排水枡部は、絞り部の先端を覆う止水部材を有する。止水部材が、止水面を形成する。
このような止水部材によって止水面を形成し、雨水の止水を行うことができる。
【００２２】
第８の発明にかかる排水システムは、第２の発明にかかる排水システムであって、排水枡部は、開口部に対して垂直な面積が開口部から絞り部に向かって除々に小さくなるように形成されている。
これにより、開口部に流れ込んだ雨水を絞り部に勢い良く流れ込ますことができる。
【００２３】
第９の発明にかかる排水システムは、第１の発明にかかる排水システムであって、排水枡部は、開口部よりも面積の小さい底面を有する。排水口は、底面と略同じ位置に配置されている。底面が、止水する止水面を形成する。
【００２４】
このように、排水口を底面と略同じ位置に配置することにより、開口部から底面に向かって流れ込む水とともに異物も排水部材を介して排出することができる。
【００２５】
また、排水部材によるサイフォン現象が発生した場合、異物を勢い良く配管内を流すことができるため、異物を出来るだけ配管外に排出できる。そのため、異物の配管内での残留を減らし、詰まりの発生などを低減することができる。
【００２６】
第１０の発明にかかる排水システムは、第９の発明にかかる排水システムであって、排水枡部は、開口部に対して垂直な面積が開口部から底面に向かって除々に小さくなるように形成されている。
【００２７】
これにより、開口部に流れ込んだ雨水を底面に向かって勢い良く流れ込ますことができる。
【００２８】
第１１の発明にかかる排水システムは、第６、７または９の発明にかかる排水システムであって、止水面には、排水部材の排水口に接続される配管が貫通されている。
これにより、配管の周囲の止水面によって止水される。
【００２９】
第１２の発明にかかる排水システムは、第１〜１１のいずれかの発明にかかる排水システムであって、蓋部材は、配管への開口を有し、開口は前記排水口と繋がっている。蓋部材は、鉛直方向の上方から見て、開口を塞ぐように配置され、鉛直方向に直交する面に対する蓋部材の投影面積が開口の投影面積より大きく設定されている。
【００３０】
これにより、排水部材が斜めに配置された場合でも、サイフォン現象を発生させることができる。
【００３１】
第１３の発明にかかる排水システムは、第１〜１２のいずれかの発明にかかる排水システムであって、橋梁の側溝に設けられている。
【００３２】
これにより、橋梁に降った雨水の排水を効率よく行うことができる。
【発明の効果】
【００３３】
本発明によれば、小口径で高流量の排水を実現することが可能な排水システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明にかかる実施の形態の排水システムを橋梁に設置した状態を示す図。
【図２】本発明にかかる実施の形態の排水システムの構成を示す模式断面図。
【図３】図２の金属蓋と排水枡部２０を示す分解斜視図。
【図４】図２のサイフォンドレン部材を示す斜視図。
【図５】図２のサイフォンドレン部材を示す斜視断面図。
【図６】図５の正面図。
【図７】本実施例の排水システムの構成を示す図。
【図８】本実施例の排水システムの配管接続構造の一例を示す図。
【図９】（ａ）図８の配管接続構造の分解図、（ｂ）図９（ａ）のキャップを底面側から視た斜視図。
【図１０】比較例の排水システムの構成を示す図である。
【図１１】実施例１、２および比較例１〜３の結果の表を示す図。
【図１２】本発明にかかる実施の形態の変形例における排水システムの構成を示す断面模式図。
【図１３】本発明にかかる実施の形態の変形例における排水システムの構成を示す断面模式図。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下に、本発明の実施の形態に係る排水システムについて図面に基づいて説明する。
＜構成＞
（排水システム１の概要）
図１は、本発明にかかる実施の形態の排水システム１を橋梁に設置した状態を示す図である。図に示すように、本実施の形態の排水システム１は、橋梁２００の側溝に沿って複数配置されている。橋梁２００に降った雨水が排水システム１に流れ込み、橋梁２００外に排水される。
【００３６】
図２は、本実施の形態の排水システム１の構成を示す模式断面図である。
図２に示すように、本実施の形態の排水システム１は、金属蓋１０と、排水枡部２０と、サイフォンドレン部材３０と、を備える。
【００３７】
（金属蓋）
図３は、金属蓋１０と排水枡部２０の分解斜視図である。
【００３８】
金属蓋１０は、金属製の複数の孔を有する蓋である。複数の孔は雨の流入を妨げなければどのような形状でも良く、例えば、グレーチングのように網目状に形成されていても良いし、長方形の孔が複数開けられていても良い。金属蓋１０は、排水枡部２０に支持されており、金属蓋１０から雨水が排水枡部２０に流れ込む。金属蓋１０は、本実施の形態では一例として四角形状であるが、これに限らず四角以外の多角形、丸、または楕円であってもよい。
【００３９】
（排水枡部）
排水枡部２０は、上枡２１と、下枡２２と、高さ調整部２３と、を有している。上枡２１は、金属製であり、金属蓋１０の周囲に配置される枠体である。上枡２１の内側が排水枡部２０の開口部２０ａに対応し、金属蓋１０が配置される。
【００４０】
上枡２１は、側壁４１と、蓋載置部４２と、を有する。側壁４１は、金属蓋１０の周囲を囲むように形成されている。蓋載置部４２は、側壁４１の下端から内側に向かって側壁４１に対して概ね垂直に形成されている。蓋載置部４２に金属蓋１０が載置される。
【００４１】
下枡２２は、例えばＦＲＰ製であり、側壁５１と、上枡支持部５２と、絞り部５３と、接続部５４と、型枠管５５と、を有する。
【００４２】
側壁５１は、上枡２１の周囲を囲むように形成されている。上枡支持部５２は、側壁５１の下端から内側に向かって側壁５１に対して概ね垂直に形成されている。上枡支持部５２に、上枡２１が支持される。上枡支持部５２と蓋載置部４２には、下枡２２に対する上枡２１の高さ位置を調整する高さ調整部２３が設けられている。
【００４３】
絞り部５３は、外観が円柱形状であり、上枡支持部５２の下方に設けられている。絞り部５３は、筒状部５３ａと、底面５３ｂを有する。筒状部５３ａの上端である絞り上部５３ｃは後述する接続部５４によって上枡支持部５２と接続されている。底面５３ｂは、筒状部５３ａの先端である下端を塞ぐように配置されている。
【００４４】
また、絞り部５３は、図２に示すように左右方向において開口部２０ａの中央よりも左右の一方よりに配置されている。底面５３ｂには、貫通孔５３ｄが形成されており、貫通孔５３ｄに挿通された配管９０が設けられている。
【００４５】
本実施の形態の排水システム１に用いられる配管（配管９０を含む）としては、例えば口径が７５Ａ〜１２５Ａのものを用いることができる。配管９０は、底面５３ｂに対して概ね垂直に配置されており、その上端が排水枡部２０の内側に位置している。底面５３ｂが、排水枡部２０から下方への雨水の漏洩を止水する止水面として機能する。また、底面５３ｂは、絞り部５３の下端である絞り下部に相当する。なお、底面５３ｂと配管９０の間を止水剤等で埋めてもよいし、後述する実施例のようにキャップ形状の部材を用いてもよい。
【００４６】
接続部５４は、上枡支持部５２と絞り部５３とを接続する。接続部５４は、上枡支持部５２の内側の端から絞り部５３の筒状部５３ａの上端までを接続する。接続部５４は、開口部２０ａに対して垂直な方向の断面積が上枡支持部５２から絞り部５３に向かって除々に小さくなるように形成されている。
【００４７】
型枠管５５は、筒状であり、絞り部５３の筒状部５３ａの周囲に配置されている。型枠管５５は、コンクリート２０１から絞り部５３などを保護する。
【００４８】
高さ調整部２３は、下枡２２に対する上枡２１の高さ位置を調整する。高さ調整部２３は、ボルト６１と、ナット６２と、を有する。ボルト６１は、上枡支持部５２に形成された貫通孔に挿入されている。ボルト６１は、上枡支持部５２に対して略垂直に配置されている。ボルト６１のヘッド６１ａが、上枡２１の蓋載置部４２に下方から当接している。ナット６２は、貫通孔と同軸になるように上枡支持部５２に固定されている。ナット６２には、ボルト６１が挿通されている。ボルト６１のナット６２への捻じ込み量を変更することによって、上枡２１の下枡２２に対する高さを変更することができる。高さ調整部２３は、上枡支持部５２の対向する長辺と対向する短辺の全てに設けられていてもよいし、どちらか一方のみに設けられていてもよい。
【００４９】
ここで、図２に示すように、下枡２２の上端までコンクリート２０１が設けられ、コンクリート２０１の上部に舗装２０２が設けられている。舗装２０２の上端と、上枡２１の上端の位置は概ね一致している。舗装２０２の厚さにあわせるように、高さ調整部２３によって下枡２２に対する上枡２１の位置を調整することができる。
【００５０】
（サイフォンドレン部材）
サイフォンドレン部材３０（排水部材の一例）は、接続されている配管９０に排水される水にサイフォン現象の発生を誘発する。サイフォンドレン部材３０は、排水枡部２０に流入した雨水の排水能力を向上させるための高排水機能を有する排水部材である。
【００５１】
図４は、サイフォンドレン部材３０を示す斜視図である。図５は、サイフォンドレン部材３０の斜視断面図である。図６は、図５の正面図である。
【００５２】
サイフォンドレン部材３０は、硬質塩化ビニル樹脂やポリカーボネート、ＡＢＳ、ＡＥＳ等の合成樹脂を用いて射出成形によって作成することができる。なお、合成樹脂に限るものではなく、鋳型を用いた鋳鉄製であってもよい。
【００５３】
サイフォンドレン部材３０は、蓋部材３１と、装着筒３２と、複数の縦リブ３３と、を有する。
【００５４】
蓋部材３１は、板状であり、円盤状に形成されている。装着筒３２は筒状に形成されている。蓋部材３１と装着筒３２の各々の中心軸は、共通軸上に配置され、鉛直方向に一致している。この共通軸をドレン軸Ｏとし、ドレン軸Ｏ方向に沿うサイフォンドレン部材３０の装着筒３２を下側とし、蓋部材３１側を上側とする。また、サイフォンドレン部材３０をドレン軸Ｏ方向から視た平面視においてドレン軸Ｏに直交する方向を径方向とし、ドレン軸Ｏ周りに周回する方向を周方向とする。
【００５５】
装着筒３２は、落し口部３４を形成する筒部７１と、筒部７１の上端から径方向の外側に延びる板状の鍔部７２と、を有する。筒部７１と鍔部７２が連設される内面側の接続部分３２ａは、テーパー面或いは曲面に形成されたベルマウス形状に形成されている。接続部分３２ａが曲面で有る場合、ドレン軸Ｏと平行な方向の断面の曲率半径は５ｍｍ〜２０ｍｍであるほうが好ましい。
【００５６】
落し口部３４は、雨水を排水する部分であり、落し口部３４の上端の開口（筒部７１の上端の内側ともいえる）を排水口３４ａとする。排水口３４ａは、鍔部７２の内側ともいえる。排水口３４ａから蓋部材３１までの距離は、鍔部７２から蓋部材３１までの距離と概ね同じである。ドレン軸Ｏに沿った方向において排水口３４ａと鍔部７２の位置が概ね一致する。
【００５７】
落し口部３４の開口３４ｂは、排水口３４ａよりも下側であって、径が一定の部分を示し、開口３４ｂの開口径がＲ１（図６参照）として示されている。また、開口径がＲ１の開口３４ｂの面積を、落し口部３４の開口面積とする。なお、開口径Ｒ１は筒部７１の内径に相当し、落し口部３４の開口面積は、筒部７１の内径を直径とする面積に相当する。また、接続部分３２ａによって、開口３４ｂから排水口３４ａに向かって除々に径が大きくなっている。
【００５８】
また、本実施の形態では。サイフォンドレン部材３０の中心軸であるドレン軸Ｏが鉛直方向に一致しているため、蓋部材３１の面積と落し口部３４の開口面積は、それぞれ鉛直方向に直交する面に対する蓋部材３１の投影面積および落し口部３４の開口の投影面積に相当する。なお、本実施の形態では、蓋部材３１の外径寸法と鍔部７２の外径寸法は略同一に形成されている。
【００５９】
サイフォンドレン部材３０は、例えば、筒部７１を配管９０の内側に上方から差し込むことによって配置される。
【００６０】
図４および図５に示すように、蓋部材３１の外周縁３１ａと、鍔部７２の外周縁７２ａの間に形成される部分が、雨水が落し口部３４の排水口３４ａに流入する流入開口３０ａとなる（図５の矢印Ｂ参照）。流入開口３０ａの面積は、落し口部３４の開口３４ｂの開口面積（径Ｒ１の部分）よりも大きい面積となるよう、蓋部材３１の大きさや高さ形状が調整される。
【００６１】
複数の縦リブ３３は、図５に示すように、装着筒３２の鍔部７２の上面７２ｄと、蓋部材３１の下面３１ｃの外周部とを連結している。蓋部材３１は、複数の縦リブ３３によって下方から支持され、図６に示すように、装着筒３２から所定高さＨ１を確保した位置で支持されている。複数の縦リブ３３は、流入開口３０ａに設けられ、平面視において径方向に沿って形成され、周方向に対して交差して形成されている。縦リブ３３は、流入開口３０ａから落し口部３４に流入する雨水を整流する機能を有している。本実施の形態では、縦リブ３３は、６つ形成されており、６つの縦リブ３３は、ドレン軸Ｏを中心として等間隔の角度（約６０度間隔）で設けられているが、これに限られるものではない。
【００６２】
蓋部材３１は、鉛直方向の上方から視て落し口部３４の開口３４ｂを塞ぐように配置されている。また、蓋部材３１の面積は落し口部３４の開口３４ｂの開口面積（径Ｒ１の部分）より大きく設定されている。なお、本実施の形態では蓋部材３１の中心と落し口部３４の開口の中心が鉛直方向に一致しているが、蓋部材３１と落し口部３４がともに傾いて斜めに配置されている場合には、蓋部材３１の蓋面積が落し口部３４の開口面積と同じ面積とすると、鉛直方向から視て落し口部３４の開口３４ｂを塞ぐことができず、蓋部材３１と落し口部３４の間に空気が入る隙間（渦流による空気芯）が生じることになる。
【００６３】
そのため、鉛直方向に直交する面に対する蓋部材３１の投影面積が落し口部３４の開口３４ｂの投影面積より大きく設定されているほうが好ましい。
【００６４】
蓋部材３１の蓋直径Ｒ２または最小幅寸法は、落し口部３４の開口径Ｒ１（開口３４ｂの径Ｒ１）より大きく、かつ開口径Ｒ１の２４５％以下である。さらに、蓋部材３１の鍔部７２の外周縁７２ａからの高さをＨ１、開口径をＲ１とした場合に、Ｒ１／Ｈ１の値が１．３〜８．０の範囲を満たし、Ｈ１が１０〜６０ｍｍの範囲を満たし、開口面積は３０ｃｍ２以上１９０ｃｍ２以下であるほうが好ましい。
【００６５】
なお、蓋部材３１の上面３１ｂには、上方に突出し、周方向に間隔を空けて配置された把持リブ３５が設けられている。把持リブ３５は、サイフォンドレン部材３０を配管９０に接続する際に作業者によって把持される。
【００６６】
（サイフォンドレン部材の排水枡部における位置）
次に、サイフォンドレン部材３０の排水枡部２０の内側における位置について述べる。
【００６７】
サイフォンドレン部材３０は、そのドレン軸Ｏが絞り部５３の筒状部５３ａの中心軸と一致するように排水枡部２０の内側に配置されている。
【００６８】
本実施の形態では、図２に示すように、サイフォンドレン部材３０の排水口３４ａが絞り部５３の絞り上部５３ｃ（位置Ｐ１で示す）よりも下方に配置されている。なお、排水口３４ａからサイフォンドレン部材３０までの高さは図２においてＨ１で示され、排水口３４ａから絞り上部５３ｃまでの高さは図２においてＨ２で示されている。ここでは０≦Ｈ２≦Ｈ１で、Ｒ１≦ｒ  かつ  ｒ−Ｒ２≦１００ｍｍを満たしている。
【００６９】
雨水が排水システム１で排水される際、金属蓋１０から接続部５４に沿って流れてくる雨水がサイフォンドレン部材３０の流入開口３０ａを通って排水口３４ａに流れ込む。このとき、排水口３４ａが絞り部５３の絞り上部５３ｃ（位置Ｐ１で示す）よりも下方に配置されているため、雨水とともに異物（ゴミなど）もサイフォンドレン部材３０の流入開口３０ａを通って排水口３４ａに流れ込む。
【００７０】
そして、サイフォンドレン部材３０によって雨水が勢い良く排出されるため、配管９０内に異物が滞留せずに排出され、配管９０の詰まりを抑制することができる。
【００７１】
また、サイフォンドレン部材３０によるサイフォン現象の誘発によって高排出流量となるため、細い配管であっても効率よく雨水を排水することができる。
【００７２】
また、本実施の形態では把持リブ３５が、排水口３４ａが絞り部５３の上端である絞り上部５３ｃ（位置Ｐ１で示す）よりも上方に位置するようにサイフォンドレン部材３０が配置されている。これにより、絞り部５３のような狭い箇所に手を挿入して把持リブ３５を把持する必要がなく、サイフォンドレン部材３０と配管９０の接続を行いやすくなる。
【００７３】
（実施例）
次に、実施例を用いて本実施の形態の排水システムについて説明を行う。
【００７４】
図７は、本実施例の排水システム１の構成を説明するための図である。図８は、本実施例の排水システム１の配管接続構造８０の一例を示す図である。図９（ａ）は、図８の配管接続構造８０の分解図である。図１０は、比較例の排水システム１０００の構成を示す図である。比較例の排水システム１０００は、実施例の排水システム１と比較してサイフォンドレン部材３０が設けられていない点および排水口の位置が後述する底面８３ａと同じ位置である点が異なっている。
【００７５】
本実施例では、下枡２２´を用いており金属蓋１０および上枡２１は配置されていない。また、図７に示すように下枡２２´の絞り部５３´は、上記実施の形態の絞り部５３と異なり底面５３ｂが設けられておらず筒状部５３ａ´のみが設けられている。
【００７６】
図７に示すように、配管９０の下端にエルボ継手９１が接続されており、エルボ継手９１には配管９２が接続されている。配管９２は無勾配でありエルボ継手９１から水平方向に伸びている。配管９２の他端には、エルボ継手９３が接続されており、エルボ継手９３には配管９４が接続されている。配管９４は、エルボ継手９３から下方に向かって伸びている。配管９４の下端には、エルボ継手９５が配置されており、エルボ継手９５には配管９６が接続されている。配管９６は、エルボ継手９５から無勾配であり水平方向に伸びている。配管９６の他端にはエルボ継手９７が接続されており、エルボ継手９７の他端は、下方に向いており、排水枡へと接続されている。
【００７７】
また、下枡２２´の長辺の長さは５００ｍｍに設定され、配管９０の長さは５００ｍｍに設定され、配管９２の長さは５０００ｍｍに設定され、配管９４の長さは５０００ｍｍに設定され、配管９６の長さは１５００ｍｍに設定されている。
【００７８】
また、絞り部５３の直径ｒは１９０ｍｍに設定され、サイフォンドレン部材３０の直径Ｒ２は１３０ｍｍに設定されている。
【００７９】
本実施例の配管接続構造８０は、図８および図９（ａ）に示すようにキャップ８３と、ソケット８４と、管８５と、を有する。ソケット８４は、塩化ビニル管の継手であり、上方からサイフォンドレン部材３０の筒部７１が差し込まれる。
【００８０】
キャップ８３は、塩化ビニル管の継手である。図９（ｂ）は、キャップ８３を底面側から視た斜視図である。キャップ８３は、絞り部５３´の筒状部５３ａ´の下端がキャップ８３の内側に挿入されるように配置される。キャップ８３には、図に示すように底面８３ａの中央にサイフォンドレン部材３０の筒部７１の外径＋１ｍｍの穴８３ｂが形成されている。穴８３ｂには、サイフォンドレン部材３０の筒部７１が挿通される。なお、本実施例では、キャップ８３の底面８３ａが、図２の絞り部５３の底面５３ｂに対応し、止水面を形成する。また、穴８３ｂが図２の貫通孔５３ｄに対応する。
【００８１】
ソケット８４は、位置決めとキャップ８３の支えを兼ねて配置されている。管８５は、塩化ビニル管であり、ソケット８４に下方から挿入されている。ソケット８４と管８５によって、上述した配管９０が構成される。また、キャップ８３は、下枡２２´とともに排水枡部に含まれる。
【００８２】
管８５は、図８に示すように、Ｕバンド８７とアングル８６によって、抜けないように固定されている。また、キャップ８３の上端と絞り部５３´の間は、シリコンシーラント（積水化学社製）８８が全周にわたって塗布されてシールされている。さらに、ソケット８４とキャップ８３の間は、シリコンシーラント（積水化学社製）８９が全周にわたって塗布されてシールされている。
【００８３】
また、図８に示すように、サイフォンドレン部材３０の排水口３４ａから絞り部５３´の絞り上部５３ｃ´までの高さＨ２とする。Ｈ２の高さは、絞り部５３’の長さを変更することによって変えることができる。
【００８４】
実施例１、２および比較例１〜３では、配管９０の管８５と配管９２、９４、９６のサイズ、サイフォンドレン部材３０の有無、および排水口３４ａの絞り上部５３ｃからの位置を変更し、それぞれの構成において、サイフォン現象の発生の有無を確認し、排水可能な最大流量を測定した。また、実施例１、２および比較例１〜３の各々の構成で、１０Ｌ／ｓの流入量で約３ｃｍ径の石を３個投入し排出可能か測定し搬送性の評価を行い、さらに土砂５０ｇを下枡２２´内に投入した際に排出された量を測定した。
【００８５】
図１１は、実施例１、２および比較例１〜３の結果の表を示す図である。なお、搬送性については、３個の石を排出できた場合を排出可（○）とし、排出できなかった場合を排出不可（×）として示した。
【００８６】
実施例１では、配管９０の管８５と配管９２、９４、９６のサイズを７５Ａとし、サイフォンドレン部材３０の排水口３４ａから蓋部材３１までの高さＨ１が５０ｍｍに設定され、絞り上部５３ｃ´から排水口３４ａまでのＨ２が１５ｍｍに設定された。このとき、サイフォン現象は発生し、排水流量は２０Ｌ／ｓであり、エルボ継手９７から異物が４７ｇ排出された。また、投入された３個の石を排出することができた。
【００８７】
実施例２では、配管９０の管８５と配管９２、９４、９６のサイズを１００Ａとし、高さＨ１が５０ｍｍに設定され、高さＨ２が１０ｍｍに設定された。このとき、サイフォン現象は発生し、排水流量は３０Ｌ／ｓであり、エルボ継手９７から異物が４５ｇ排出された。また、投入された３個の石を排出することができた。
【００８８】
比較例１では、配管９０の管８５と配管９２、９４、９６のサイズを７５Ａとし、排水口の位置（ソケット８４の上端８４ａの位置）をキャップ８３の底面８３ａ（絞り部５３´の絞り下部）と一致させた。このとき、渦流が発生しサイフォン現象が発生せず、排水流量は１３Ｌ／ｓであり、エルボ継手９７から異物が３０ｇ排出された。また、投入された３個の石を排出することができなかった。
【００８９】
比較例２では、配管９０の管８５と配管９２、９４、９６のサイズを１００Ａとし、排水口の位置（ソケット８４の上端８４ａの位置）をキャップ８３の底面８３ａ（絞り部５３´の絞り下部）と一致させた。このとき、渦流が発生しサイフォン現象が発生せず、排水流量は１８Ｌ／ｓであり、エルボ継手９７から異物が３５ｇ排出された。また、投入された３個の石を排出することができなかった。
【００９０】
比較例３では、配管９０の管８５と配管９２、９４、９６のサイズを２００Ａとし、排水口の位置（ソケット８４の上端８４ａの位置）をキャップ８３の底面８３ａ（絞り部５３´の絞り下部）と一致させた。このとき、渦流が発生しサイフォン現象が発生せず、排水流量は７０Ｌ／ｓであり、エルボ継手９７から異物が２８ｇ排出された。また、投入された３個の石を排出することができなかった。
【００９１】
以上より、サイフォンドレン部材３０を配置することによってサイフォン現象を発生させることができる。また、サイフォン現象を発生させることにより、配管径が小さい場合であっても高排水流量を実現することができる。
【００９２】
また、サイフォン現象の発生によって、投入された３個の石を排出することができ、更に５０ｇの土砂のうち実施例１において４７ｇ排出でき、実施例２において４５ｇ排出できた。このように、比較例と比べて、本実施例では、投入された異物のほとんどを配管から排出することができるため、配管における詰まりを抑制することができる。
【００９３】
（特徴等）
（１）
本実施の形態の排水システム１は、金属蓋１０と、排水枡部２０と、サイフォンドレン部材３０（排水部材の一例）と、を有する。排水枡部２０は、金属蓋１０が配置される開口部２０ａを有する。サイフォンドレン部材３０は、蓋部材３１と、排水口３４ａとを有し、排水枡部２０の内側に配置され、排水口３４ａに接続される配管９０によって排水される水にサイフォン現象の発生を誘発する。排水口３４ａは、蓋部材３１に対向して形成されている。
【００９４】
このようにサイフォンドレン部材３０を設けることによって、サイフォンドレン部材３０に接続される配管９０から高流量の排水を実現することができる。
【００９５】
また、サイフォン現象を発生させ、小口径で高流量の排水を実現することができる。このため、従来よりも小口径の配管を用いることができ、重量が軽くなり作業効率が向上するとともに、材料が少なくて済むためコストも低減することができる。
【００９６】
（２）
本実施の形態の排水システムでは、排水枡部２０は、絞り部５３を更に有する。絞り部５３、５３´は、開口部２０ａの下方に配置され、開口部２０ａよりも面積が小さい。排水口３４ａは、絞り上部５３ｃ、５３ｃ´（絞り部の上端部の一例）よりも下方に配置されている。
【００９７】
このように、排水口３４ａを絞り上部５３ｃよりも下方に配置することにより、開口部２０ａから絞り部５３に向かって流れ込む水とともに異物もサイフォンドレン部材３０を介して排出することができる。
【００９８】
また、サイフォンドレン部材３０によって高流量で排水されるため異物を勢い良く配管内を流すことができ、異物を出来るだけ配管外に排出できる。そのため、異物の配管内での残留を減らし、詰まりの発生などを低減することができる。
【００９９】
（３）
本実施の形態の排水システム１では、サイフォンドレン部材３０（排水部材の一例）は、配管９０への開口３４ｂを有し、開口３４ｂは排水口３４ａと繋がっている。絞り部５３、５３´の径をｒとし、サイフォンドレン部材３０の径をＲ２（Ｒの一例）とし、開口３４ｂの径をＲ１とし、排水口３４ａから蓋部材３１までの高さをＨ１とし、排水口３４ａから絞り部５３の絞り上部５３ｃ（上端部の一例）までの高さをＨ２とすると、
０≦Ｈ２≦Ｈ１で、Ｒ１≦ｒ  かつ  ｒ−Ｒ２≦１００ｍｍを満たす。
【０１００】
これにより、０≦Ｈ２≦Ｈ１の範囲において異物が排水部材によって排水される。Ｒ１≦ｒで設定されることにより排水抵抗なく流入可能であり、ｒ−Ｒ２が１００ｍｍよりも大きい場合、すなわちｒがＲ２に対して大きすぎる場合、異物がサイフォンドレン部材３０に吸い込まれずに絞り部５３に貯まっていくことになるが、ｒ−Ｒ２≦１００ｍｍと設定することによって、異物を絞り部５３に溜めずに排出することができる。
【０１０１】
（４）
本実施の形態の排水システム１では、排水口３４ａから蓋部材３１までの高さをＨ１とし、排水口３４ａから絞り上部５３ｃ、５３ｃ´（絞り部の上端部の一例）までの高さをＨ２とし、絞り部５３、５３’の径をｒとし、サイフォンドレン部材３０の径をＲ２とし、排水口３４ａから蓋部材３１までの高さをＨ１とし、排水口３４ａから絞り部５３の絞り上部５３ｃ（上端部の一例）までの高さをＨ２とすると、
Ｈ１＜Ｈ２の範囲で、２０ｍｍ≦ｒ−Ｒ２≦１００ｍｍを満たす。
【０１０２】
これにより、開口部２０ａから絞り部５３に向かって流れ込む水とともに異物を、サイフォンドレン部材３０を介して効率よく排出することができる。
ｒ−Ｒ２が２０ｍｍよりも小さい場合、排水流入に対して抵抗になり高排水量が得られず本発明の効果が大きく低下する。また、１００ｍｍよりも大きい場合、すなわちｒがＲ２に対して大きすぎる場合、異物がサイフォンドレン部材３０に吸い込まれずに絞り部５３に貯まっていくことになるが、ｒ−Ｒ２≦１００ｍｍと設定することによって、異物を絞り部５３に溜めずに排出することができる。
【０１０３】
（５）
本実施の形態の排水システム１では、排水枡部２０は、下枡２２と、上枡２１と、を有する。下枡２２、２２´は、絞り部５３、５３´を有する。上枡２１は、開口部２０ａを有し、下枡２２、２２´の上部に配置されている。
【０１０４】
これにより、排水枡部２０を少なくとも上枡２１と下枡２２の２つの部材によって形成することができる。また、上枡２１と下枡２２の素材を変えることができ、例えば上枡２１を金属製とし、下枡２２をＦＲＰ（Fiber Reinforced Plastics）とすることができる。
【０１０５】
（６）
本実施の形態の排水システム１では、絞り部５３は、止水面を形成する底面５３ｂを有する。
【０１０６】
これによって、排水枡部２０の絞り部５３の底面５３ｂによって雨水の止水を行うことができる。
【０１０７】
（７）
本実施の形態の排水システム１では、絞り部５３´は、下方に向かって延びた筒状である。排水枡部２０は、絞り部５３´の先端を覆うキャップ８３（止水部材の一例）を有する。キャップ８３が、止水面を形成する。
このようなキャップ８３によって止水面を形成し、雨水の止水を行うことができる。
【０１０８】
（８）
本実施の形態の排水システム１では、排水枡部２０は、開口部２０ａに対して垂直な面積が開口部２０ａから絞り部５３、５３´に向かって除々に小さくなるように形成されている。
【０１０９】
これにより、開口部２０ａに流れ込んだ雨水を絞り部５３に勢い良く流れ込ますことができる。
【０１１０】
（９）
本実施の形態の排水システム１では、底面５３ｂ、８３ａ（止水面の一例）には、サイフォンドレン部材３０の排水口３４ａに接続される配管９０が貫通されている。
これにより、配管９０の周囲の止水面によって止水される。
【０１１１】
（１０）
本実施の形態の排水システム１では、サイフォンドレン部材３０は、配管９０への開口３４ｂを有し、開口３４ｂは排水口３４ａと繋がっている。蓋部材３１は、鉛直方向の上方から見て、開口３４ｂを塞ぐように配置され、鉛直方向に直交する面に対する蓋部材３１の投影面積が開口３４ｂの投影面積より大きく設定されている。
【０１１２】
これにより、サイフォンドレン部材３０が斜めに配置された場合でも、サイフォン現象を発生させることができる。
【０１１３】
（１１）
本実施の形態の排水システム１では、橋梁２００の側溝に設けられている。
これにより、橋梁２００に降った雨水の排水を効率よく行うことができる。
【０１１４】
［他の実施形態］
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【０１１５】
（Ａ）
上記実施の形態では、下枡２２に絞り部５３が設けられているが、絞り部５３が設けられていなくてもよい。図１２は、絞り部５３が形成されていない下枡１２２を備えた排水枡部１２０が用いられた排水システム１０１を示す図である。下枡１２２の底面１２２ａは開口部２０ａよりも面積が小さく形成されている。排水口３４ａは、底面１２２ａと高さ方向において概ね同じ位置に配置されている。また、底面１２２ａが、排水枡部１２０の止水面に相当する。
【０１１６】
このように、排水口３４ａを底面１２２ａと略同じ位置に配置することにより、開口部２０ａから底面１２２ａに向かって流れ込んでサイフォンドレン部材３０で排水される水とともに異物もサイフォンドレン部材３０を介して排出することができる。
【０１１７】
また、サイフォンドレン部材３０によるサイフォン現象が発生した場合、異物を勢い良く配管９０内を流すことができるため、異物を出来るだけ配管９０外に排出できる。そのため、異物の配管９０内での残留を減らし、詰まりの発生などを低減することができる。
【０１１８】
また、排水枡部１２０は、開口部２０ａに対して垂直な面積が開口部２０ａから底面１２２ａに向かって除々に小さくなるように形成されている。
【０１１９】
これにより、開口部２０ａに流れ込んだ雨水を底面１２２ａに向かって勢い良く流れ込ますことができる。
【０１２０】
なお、サイフォンドレン部材３０は排水枡部２０、１２０の内側に配置されているが、サイフォンドレン部材３０の一部が排水枡部２０、１２０から突出していてもよい。図１２を用いて具体的に説明すると、図１２ではサイフォンドレン部材３０の筒部７１は、排水枡部１２０の底面１２２ａの外側表面から突出している。
【０１２１】
（Ｂ）
上記実施の形態では、排水口３４ａは、絞り上部５３ｃ（絞り部の上端部の一例）よりも下方に配置されているが、図１３に示すように、排水口３４ａと高さ方向において同じ位置に配置されていてもよい。
【０１２２】
このような構成でも、開口部２０ａから絞り部５３に向かって流れ込んでサイフォンドレン部材３０で排水される水とともに異物もサイフォンドレン部材３０を介して排出することができる。
【０１２３】
（Ｃ）
上記実施の形態および他の実施形態（Ｂ）で、排水口３４ａは、絞り上部５３ｃと同一または絞り上部５３ｃよりも下方に配置されているが、これに限らず排水口３４ａが絞り上部５３ｃよりも上方に配置されていてもよい。この場合、サイフォンドレン部材３０に異物が流れ込み難くなるが、排水口３４ａに接続される配管の排水にサイフォン現象を誘発できるため、小口径で高流量の排水を実現することができる。
【０１２４】
（Ｄ）
上記実施の形態では、排水枡部２０では、上枡２１と下枡２２に分けられているが上枡２１と下枡２２が一体的に構成されていてもよい。この場合、高さ調整部２３が設けられていなくてもよい。例えば、図２の下枡２２に直接金属蓋１０が配置されるような構成であってもよい。
【０１２５】
（Ｅ）
上記実施の形態では、上枡２１が金属製であり、下枡２２がＦＲＰ製であると述べたが、これに限られるものではない。上枡２１がＦＲＰ製であってもよいし、下枡２２が金属製であってもよい。
【０１２６】
（Ｆ）
上記実施の形態では、筒部７１を配管９０に差し込むと説明し、実施例では、ソケット８４にサイフォンドレン部材３０が差し込まれているが、これに限らなくても良い。例えば、筒部７１の外周に雄ネジが形成され、配管９０の上端の部材（例えば、ソケット８４）の内側に雌ネジが形成され、雄ネジと雌ネジの螺合によって筒部７１と配管９０が接続されてもよい。また、接着剤等によって、筒部７１と配管９０が接続されてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１２７】
本発明の排水システムは、小口径で高流量の排水を実現することが可能な効果を有し、橋梁等に配置される雨水の排水システムとして有用である。
【符号の説明】
【０１２８】
１        ：排水システム
１０      ：金属蓋
２０      ：排水枡部
２０ａ    ：開口部
３０      ：サイフォンドレン部材   
３４ａ    ：排水口
５３ｂ    ：底面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2020197031.tif 000013
【図１２】
2020197031.tif 000014
【図１３】
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