(57)【要約】【課題】  サイホン式排水システムにおいて、円滑で確実な排水を行うこと。【解決手段】  小口径排水管を利用し且つ排水器具に接続された排水立管を有するサイホンの作用を利用した排水構造であって、吸引力を発揮する排水立管の下端以降の下流に水封トラップを設けたことを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
小口径排水管を利用し且つ排水器具に接続された排水立管を有するサイホンの作用を利用した排水構造であって、
吸引力を発揮する排水立管の下端以降の下流に水封トラップを設けたことを特徴とする排水構造。
【請求項２】
小口径排水管を利用し且つ排水器具に接続された排水立管を有するサイホンの作用を利用した排水構造であって、
小口径排水管の最も上流側に水頭圧を得るための水頭圧取得手段を設けたことを特徴とする排水構造。
【請求項３】
小口径排水管を利用し且つ排水器具に接続された排水立管を有するサイホンの作用を利用した排水構造であって、
前記排水管は、管路材と、該管路材外側の振動吸収材と、該振動吸収材外側の遮音材とを一体的に成形した可撓管であることを特徴とする排水構造。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載した排水構造を、二つ以上備えることを特徴とする排水構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サイホンの作用を利用して円滑な排水を実現する排水構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、最も一般的な建築物の屋内排水システムは、口径50mm〜150mmの排水管を用いており、排水を垂直に移動させるには排水の自由落下、略水平方向へ移動させるには排水管の勾配を利用している。略水平方向へ移動させるための勾配は1/50〜1/200程度である。以下、本発明では、これを自然流下式排水システムと称する。
【０００３】
通常、排水システムでは、下水の臭気や害虫等が排水管や排水器具を通って屋内侵入を防止するトラップを設けることが必要となる。トラップとしては、排水通過時のみ開く機械式のトラップもあるが、排水経路の途中を水（封水）で塞ぐいわゆる水封トラップが、コストが安くて故障も少なく、最も普及している。水封トラップは、一部の例外を除いては、流し台、洗面化粧台、ユニットバス、便器などの排水器具の排水口近傍にそれぞれ設けられ、水封トラップの出口には、排水管が接続される。
【０００４】
水封トラップでは、その機能を維持できるよう、排水管内部の圧力はなるべく大気圧に保ち、封水の流出を避けることが求められる。このため、自然流下式排水システムでは、大気と連通する通気管を設けたり、上流から下流までの管内空気を連続させて圧力を均一に維持できるよう、十分な太さの排水管を用いたりしている。
【０００５】
一方、最近では、サイホンの作用を利用した排水システムが提案されており（例えば、特許文献１〜４参照）、後述するように、自然流下式排水システムにないメリットを持つ。以下、本発明では、これをサイホン式排水システムと称する。
【０００６】
サイホンとは、液体をいったん高所に上げて、低所に移すために使う曲がり管を言うが、本発明では、液体が管内を略満水状態で落下する際に、該液体の上流側に吸引作用を生じさせる作用を「サイホンの作用」といい、このサイホンの作用によって発生する力を「吸引力」と言うものとする。
【０００７】
サイホン式排水システムでは、排水立管を小口径配管によって構成することで、該排水立管の上流側の排水器具から排水が生じたとき、排水が排水立管内を略満水状態で流下する。すると、該排水立管の上部は、流下した排水の体積分が負圧となり、該排水立管の上流側へ吸引作用を及ぼす。これによって排水器具内の後続排水は排水立管の上部まで移動し、排水立管を流下して排水立管上部を負圧にすることになる。したがって、排水器具に排水がなくなるまで、吸引作用は連続的に生じ、排水を円滑に流すことが出来る。
【０００８】
なお、ここで言う排水立管とは、完全な垂直でなくてもよく、前記吸引力を生じせしめる角度であればよい。
【０００９】
サイホン式排水システムでは、小口径の排水管を利用することから、排水管が占有する配管スペースを削減することが出来る。このため、壁の内部空間，床下空間を有効に活用することが出来るという利点がある。
【００１０】
ここで、排水管の口径は、略満水が達成できれば特に限定するものではないが、自然流下式排水システムの口径と比較して充分に小さい値に設定される。即ち、自然流下式排水システムの排水横枝管・排水立主管は、口径が50mm〜150mm程度の管を利用するのが通常であるが、サイホン式排水システムでは、口径が15mm〜30mm程度の管を好ましく採用し、特に望ましい口径の範囲としては、15mm〜25mmである。
【００１１】
サイホン式排水システムでは、排水の横方向の移動に、管の勾配ではなく、サイホンの作用による吸引力を使用するので、排水器具から充分に低い位置にある大気圧部分までの間に若干の逆勾配を許容することが可能となり、硬質塩ビ管等に代表される剛性を持った配管材料に加えて可撓管を利用することが可能となる。
【００１２】
排水管路を可撓管を利用して構成した場合、排水器具から合流部までの間に管を継ぐことなく配管することが可能であり、施工性を大幅に向上させることが出来る。また可撓管を利用することによって、該可撓管をさや管の内部に通して配管することが出来、更新の必要が生じたとき、壁や床，天井を壊すことなく作業することが出来るという利点もある。さらに、可撓管による曲がり部は、剛性管に用いられるエルボ等の継手に比べて配管抵抗が小さく、異物が引っかかる虞をなくすことが可能である。
【００１３】
上記の如く、サイホン原理を利用した排水システムでは、勾配の制約や配管スペースが少ないため、配管経路上の障害物の回避や竣工後の排水器具の移動も容易となり、加えて施工性や管の更新などに利点がある可撓管の使用が可能になる。これらの利点は、建築計画や建築コスト、建築後の使い勝手を考慮する上で有利である。
【００１４】
【特許文献１】特開平０６−０４２０１９号公報
【特許文献２】特開２０００−０７４２６０号公報
【特許文献３】特開２００１−２７１４０６号公報
【特許文献４】特開２００２−１２１７９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
サイホン式排水システムであっても、下水の臭気や害虫等の屋内侵入を防ぐために、トラップが必要であるが、コストや故障のしにくさに配慮すれば、自然流下式排水システム同様、水封トラップが望ましい。しかし、排水が排水立管を略満水状態で落下する際に発生する吸引力は、該排水の上流側から排水器具に至る配管の内部に作用することとなり、水封トラップの封水も下流側に吸引されて封水が残らないいわゆる破封と呼ばれる現象が生じる。
【００１６】
これを、図を用いて説明する。図１（ａ）は、サイホン式排水システムの一例で、52は排水器具、53は水封トラップ、100は排水立管である。51は、小口径の排水管である。排水が立管100を落下すると、立管内は小口径であるため容易に満水となり、排水が下に移動すると前述のごとくサイホンの作用によって吸引力が発生し、排水器具内の排水を吸引する（図１（ｂ））。そして、排水器具52内の排水がなくなった瞬間にも、排水は立管100内を落下しているため、吸引力は立管上部で発生しつづけ、トラップ53の封水を吸引してしまう現象が生じる（図１（ｃ））。その結果、水封トラップとしての機能が損なわれ、屋内へ臭気や害虫が侵入する虞が生じるという問題が発生する。
【００１７】
上記各特許文献では、破封の対策として脚断面積比の大きいトラップを設けたり、流量調整弁を設けて流量を絞るように構成されている。しかし、脚断面積比の大きいトラップを用いた場合は排水器具の対応を適正にすることが必要となるという問題があり、また流量調整弁を設けた場合は排水時間が長くなるという問題がある。
【００１８】
また、サイホン式排水システムでは、一旦、管路が排水で満たされると、一部に逆勾配があっても支障なく排水が継続する。しかし、逆勾配に前回の排水が残留している場合は、サイホンの作用が開始せず、排水がうまく流せない場合がある。
【００１９】
例えば図２（ａ）に示すように、排水管51に於ける逆勾配部の最高部位54と排水器具52の間にある排水55が下流方向へ流れるためには、最高部位54の高さＨ１を乗り越える必要がある。しかし、排水管が小口径であるため、管内では排水と空気が容易に置換しない。このため、排水器具52で発生した水頭圧をＨ２とし、Ｈ２はＨ１よりも小さいとすると、同図（ｂ）に示すように、排水55は最高部位54に向かってＨ２だけ上昇するものの、途中で平衡してしまい、連続的な排水を実現し得ない。従って、同図（ｃ）に示すように、排水器具52で排水が生じたときには、排水管内の空気と排水が少しづつ入れ替わって、排水管内が排水で満たされ、逆勾配を乗り越えてサイホン作用が発揮されるのを待つしかなかった。
【００２０】
なお、上記特許文献２では、排水を逆勾配の頂部へ押し上げる手段として動力で稼動するポンプを必要とし、他の特許文献では、前述の残留水による排水障害について考慮されていない。
【００２１】
さらに、サイホン式排水システムでは、前記の吸引力により、排水とともに空気が排水口に吸引され、排水管中では排水や空気の流れが大きく乱れて、騒音源となることがある。サイホン式排水システムにおいてフレキシブル排水管が利用できることが、施工性を向上させるメリットであることは前述した。しかし、配管施工後に遮音対策をしようとすれば、曲がったフレキシブル排水管は遮音材が皺になって巻きにくく、施工性が落ちて前述のメリットを台無しにしてしまうおそれがあった。
【００２２】
本発明の第一の目的は、サイホン式排水システムにおいて、特別な機器類を必要とせずに、排水の流下に伴って該排水管の内部に高い吸引力が作用した場合であっても、水封トラップに破封が生じることのない排水構造を提供することにある。
【００２３】
また本発明の第二の目的は、排水器具から排水が生じたとき、排水管に速やかに吸引力を発生し得る排水構造を提供することにある。
【００２４】
さらに本発明の第三の目的は、フレキシブル排水管使用による施工性の向上を維持しつつ、サイホンの吸引力に伴なう排水管路における排水騒音を防止する排水構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
上記課題を解決するための本発明に係る第一の排水構造は、小口径排水管を利用し且つ排水器具に接続された排水立管を有するサイホンの作用を利用した排水構造であって、吸引力を発揮する排水立管の下端以降の下流に水封トラップを設けたことを特徴とする排水構造である。
【００２６】
上記第二の課題を解決するための本発明に係る第二の排水構造は、小口径排水管を利用し且つ排水器具に接続された排水立管を有するサイホンの作用を利用した排水構造であって、小口径排水管の最も上流側に水頭圧を得るための水頭圧取得手段を設けたことを特徴とする排水構造である。
【００２７】
上記第三の課題を解決するための本発明に係る第三の排水構造は、小口径排水管を利用し且つ排水器具に接続された排水立管を有するサイホンの作用を利用した排水構造であって、該排水管は、管路材と管路材外側の振動吸収材と振動吸収材外側の遮音材とを一体的に成形した可撓管であることを特徴とする排水構造である。
【００２８】
また、本発明に係る第四の排水構造は、請求項１から請求項３に記載した排水構造を、二つ以上備えることを特徴とする排水構造である。
【発明の効果】
【００２９】
第一の排水構造についての効果を説明する。図３は、第一の排水構造を模式的に表した図である。図１と異なり、排水立管１の下流に水封トラップ２を設けている。
【００３０】
上記排水構造では、排水器具４から流れた排水は排水立管１を落下する際に上流側に吸引力を作用させ、この吸引力の作用によって排水器具４にある排水を積極的に吸引して排水する。そして排水管６を流通した排水が水封トラップ２に到達したとき、該排水は水封トラップ２を満水状態として通過し、大気圧である排水桝等に開放される。排水器具４の排水がなくなると、排水で満たされていた排水管６は、順次上流から空になっていくが、排水立管１が空になるにつれ、サイホンの作用による駆動力を次第に失い、通水抵抗のため、水封トラップ２に封水となる排水を残して停止する。
【００３１】
また、図３において、万一、通水抵抗に対して排水の流速が大きく、勢いで封水となるべき排水の一部が流出して水封が切れかかっても、排水終了後に水封トラップ２の上流の管壁に付着した排水が徐々に流れ込み、水封トラップ内の封水量を回復することが可能である。封水損失に影響する排水の流速は、排水の落差が大きいほど速いが、このとき排水管６も長くなるので、管壁に付着した後に流下するに排水の量もまた多くなる。
【００３２】
従って、本発明の構成によれば、サイホンの作用による吸引力の大きさに関わらず破封を防止して、確実に臭気の遮断と害虫等の屋内への侵入を防止し得るのである。
【００３３】
なお、第一の排水構造の「吸引力を発揮する排水立管の下端以降の下流に水封トラップを設ける」とは、「水封トラップの下流に、吸引力が作用する排水立管を設けない」ことと同義であり、この水封トラップの下流に設けてはならない排水立管とは、水封トラップ２の深さよりも上下差のある立管である。
【００３４】
第二の排水構造についての効果を説明する。上記排水構造では、水頭圧取得手段に溜まった排水が水頭圧を生じる。このため、排水管に逆勾配があって、ここに排水の一部が残留している場合も、水頭圧によって水頭圧取得手段から排水管へ排水が速やかに流れ込み、排水管内の残留排水を空気と共に下流へ押し出して、該逆勾配部を乗り越えることが出来る。逆勾配部を排水が通過し、排水立管に達するとサイホン効果が生じ、上流側の排水管の速やかな排水を実現することが出来る。
【００３５】
以上を、図により説明する。図４（ａ）において排水器具４の排水口には水頭圧取得手段である排水チャンバー23が設けられ、その底部に排水管６が接続される。排水チャンバー23の深さＨ３は、逆勾配部20の高さＨ１（排水管６に複数個所の逆勾配部が存在する場合は、Ｈ１は各逆勾配部の高さの総和。逆勾配には、水封トラップも含む）よりも大きい値となるように設定されている。
【００３６】
排水は、図２で説明したように、小口径の排水管には流入しにくいが、空気と排水が置換容易な太さを有する排水チャンバー23には容易に流入する。このため、排水器具４に流された排水は、直ちに排水チャンバー23に溜まり水頭Ｈ４を形成する。
【００３７】
排水の量が十分に多ければ、排水チャンバー23にて形成される水頭Ｈ４は、逆勾配に溜まった排水と空気を下流へ押し込むのに必要な水頭Ｈ１を超えるため（図４（ｂ））、排水チャンバー23の排水は一気に排水管６へ流入することができる（図４（ｃ））。排水が逆勾配を乗り越えて立管１に達し、これを流下すればサイホンの作用により吸引力が生じ、円滑な排水が開始される。
【００３８】
排水器具４に流された排水の量が少ないとき（Ｈ４＜Ｈ１）は、逆勾配に溜まった排水や空気を押し込むことはできず、空気と排水が徐々に置換されて、排水管６へ流れ込む（図４（ｄ））。しかし、排水チャンバーがなく排水器具４に排水が一時的に滞留してしまう図２（ｂ）とは異なり、図４（ｄ）では排水器具４に排水が残っておらず、使用者からみれば、短時間に排水を完了できたことと変わりがない。このように、排水チャンバーは、排水の一時的な貯留の役割も果たす。
【００３９】
なお、この排水の一時的な貯留の機能は、排水器具とサイホン作用を担う立て管までの距離が長く、排水開始から吸引力の発生までのタイムラグが発生するときにも使用することができる。
【００４０】
第三の排水構造についての効果を説明する。この構造によって、面倒な可撓管の遮音施工を配管終了後に行う必要がなくなり、施工時間短縮とこれに伴なうコストダウンが可能となる。
【００４１】
さらに、従来、自然流下式排水システム用として、直管に遮音材を巻いた製品は存在していたが、直管と継手の境目では遮音材に隙間が出て遮音が不完全になるため、配管工事の際に隙間をふさぐ必要があった。しかし、本発明によれば、排水管の全長に渡り遮音対策が施されているため、隙間処理の手間も省くことができるようになった。
【００４２】
第四の排水構造についての効果を説明する。これによって、設計者が必要とする最適なサイホン式排水システムを提供できることができるようになった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４３】
発明の望ましい実施形態を図を用いて、以下に説明する。
【００４４】
図５は、第一の排水構造の実施例に係る建物１階部の断面詳細図であり、図６は、図５を正面から見た立面図である。
【００４５】
排水立管１は外壁７に形成された壁内空間７ａに配置されており、その上流側の端部には繋ぎ配管５を介し図示しない浴槽や洗面ボウル或いはキッチンシンク等の排水器具が接続されている。また、排水立管１の下端は、基礎８の上端部分で外壁７を通過して屋外に出た後、排水桝３に導かれる外部配管９に接続されており、該外部配管９の排水桝３内に水封トラップ２が設けられている。尚、図に於ける12は敷地内地中埋設配管である。
【００４６】
ここで、繋ぎ配管５と排水立管１から成る排水管６を構成する管材は、塩ビ管や鋼管等の直管であっても良いが、本実施例では可撓性を有する長尺の合成樹脂管を用いており、該合成樹脂管を、排水器具４から外部配管９に至る、予め設定された経路に従って所定長さに切断して利用している。このため、排水器具４から外部配管９に至る経路を１本の排水管６によって形成することが可能であり、途中に曲がり部が存在しても、エルボ等の継手を必要とせず、配管抵抗を低減させると共に異物が引っかかる虞をなくすことが可能である。
【００４７】
また、排水管６の口径は20mmであり、可撓性を有する特徴を活かし、外径40mmのさや管11に収め、管路材61の更新を容易にしている。
【００４８】
繋ぎ配管５は排水器具と排水立管１の上端との間を繋ぐ配管であり、排水器具の設置位置と高さに応じて障害物（例えば床下の躯体の梁10や基礎の梁10）を回避しつつ適宜なされる配管である。この繋ぎ配管５では積極的にサイホン効果を発揮させるような構成とすることなく、自然流下式排水システムで必要とするような1/50〜1/200の排水勾配も必要ない。さらに、本発明に係る第二の排水構造である水頭圧取得手段（排水チャンバー）が備えられていれば、繋ぎ配管５は逆勾配をなすことも可能である。
【００４９】
排水立管１は、壁内空間７ａに於いて必ずしも垂直方向に設置される必要はなく、排水が排水立管１を落下する際に該排水の上流側の排水を吸引するのに充分な吸引力を発生させることが可能であれば良い。即ち、図３の中央に示す垂直方向に設置された排水立管１、同図右側及び左側に示す比較的強い曲線を持って屈曲した排水立管１の何れであっても良く、夫々上流側に接続された排水器具４に対し充分な吸引力を作用させることが可能である。このため、屋内に設置した排水器具と屋外に設置した排水桝との位置が多少ずれているような場合には、吸引力を発生させる排水立管を傾斜させて壁内に配管することが可能である。
【００５０】
以上のように、吸引力が作用する排水立管１の下端以降の下流に水封トラップ２を設ける構造としたので、前述のように、排水立管１で生じた吸引力は、下流の水封トラップ２に及ぶことがなく、破封しにくい。さらには排水管６の内面に付着した排水がサイホン終了後も徐々に水封トラップ２へ流下し封水を補充するので、水封トラップ２の機能が維持される。
【００５１】
そして、水封トラップの好ましい設置位置のひとつは、図５、６に示すように、排水桝３の内部である。なぜなら、水封トラップの設置場所を排水桝と共用することで、設置スペースが少なくて済むうえ、排水桝の蓋を開ければ、水封トラップの保守も容易に行えるからである。
【００５２】
ところで、以前から、水封トラップを排水桝の内部や近傍に設置することはあった。例えば浴槽をコンクリートに埋め込んで設置する場合、水封トラップを放流先である排水桝の内部に設置したり、寒冷地の場合、封水の凍結を防止する目的で水封トラップを地下に埋設することがあった。
【００５３】
しかし、これらは、本発明の実施例に似てはいるが、施工や凍結防止の都合から水封トラップを排水桝の内部や近傍に設置したものであり、また、自然流下式排水システムを採用していることから、本発明の条件である「吸引力を発揮する排水立管」を備えていない。当然、破封防止が目的ではない。
【００５４】
図７は、複数の排水管６を一つの水封トラップ２に集中させた例を示している。この場合水封トラップ２はＵ字管からなるトラップではなく、水を貯留させた椀に排水管６の端部をトラップとしての機能を発揮させることが可能な深さに差し込んで構成されている。この場合、万一破封しても接続された何れか１個所の排水器具の使用によって封水が復元するため、トラップ機能の維持がより確実なものとなる。
【００５５】
次に、第二の排水構造の実施例、すなわち、逆勾配部を有する排水管の最上流部に水頭圧取得手段となる排水チャンバーを設けた実施例について説明する。
【００５６】
図８に於いて、排水チャンバー23は排水管６の最も上流部である排水器具４の排水口に設けられている。水封トラップは、排水チャンバー23と排水口の間にはなく、排水管６の一部が逆勾配部20を有し、水封トラップを形成する。
【００５７】
排水チャンバー23の深さは、逆勾配部20の高さよりも大きい値となるように設定されている。例えば、排水管６に存在する逆勾配部20の高さが120mmである場合、排水チャンバー23の深さは120mm以上であれば良いが、充分な深さとして300mm以上に設定されている。  なお、排水管６に図示しない逆勾配部が複数個所に存在する場合は、排水チャンバーは、水封トラップも含む各逆勾配部の高さの総和よりも高くなければならない。
【００５８】
また排水チャンバー23の断面は、流下する排水と上昇する管内空気との置換が容易な面積・形状であることが必要で、円形である場合にはその口径は30mm以上が必要とされる。ただし、排水チャンバー23の断面積があまりに大きな場合は、排水してもその内部に必要な水頭圧を得ることが難しくなるうえ、後述する通気管が設置されない場合には、排水チャンバーの断面積拡大に伴なって排水器具４の排水口が大きくなるが、必要以上に大きな排水口は排水器具の使い勝手を悪くする。従って、現実的には排水チャンバーの内径は30mm〜200mmの間で選択的に用いることになる。本実施例では排水管６（可撓性を持った合成樹脂管）の口径は20mmに設定されており、排水チャンバー23の内径は50mmに設定している。
【００５９】
このような構成とすることで、排水器具４から排水された排水は直ちに排水チャンバー23に溜まって、溜まった深さに相当する水頭圧が発生する。従って、逆勾配によって排水管６の中に空気と水が交互に存在するような場合でも、排水チャンバー23に溜まった排水の水頭圧が排水管６にある逆勾配部20の高さよりも大きい値となったとき、排水チャンバー23から排水管６に流れ込んで一気に逆勾配部20を乗り越えて下流側に流通する。このため、排水管６の内部が充水され、逆勾配下流の立管では吸引力が発生し、以降、排水器具４に滞留する水がなくなるまで排水が継続する。よって、サイホン効果を確実に発生させて逆勾配部よりも上流側の速やかな排水を実現し得る。
【００６０】
図８のように、目的の排水器具４が１階に配置されている場合は、排水に吸引力を与える立管が短くなってしまうため、排水を移動させる駆動力が不足する場合がある。このようなときでも、排水チャンバー23に形成された水頭が、押し込み圧力として排水に駆動力を付加するため、有利である。
【００６１】
排水チャンバーは、流下する排水と上昇する管内空気とをスムーズに置換させ、その内部に水頭圧を得ることを目的にしているのであるから、排水器具との接続部である排水口も置換に適した大きさ、形状であることが必要であるが、諸事情により、これが叶わないときは、排水チャンバーに通気用の経路を確保する。
【００６２】
図９は、洗面化粧台カウンター下部の収納空間を広く取るため、排水管が横向きに接続される排水器具４（洗面器）の例で、排水チャンバー21に通気管26が付設されている。通気管26は、端部が排水器具４の上面よりも高い位置に配置された状態で大気に開放している。本例では、通気管26がなければ、排水器具４からは排水できない。なぜなら、排水器具４に溜められた排水と、逆勾配部20に滞留する排水とに挟まれた空気の存在により、排水器具４の該排水は、排水器具４における水位が逆勾配部20の高さを凌ぐ水位でない限り、ほとんど下流側へ移動することができないからである。
【００６３】
しかし、通気管26が付設されていれば、排水器具４と逆勾配部20の間に存在する空気は通気管26を介して大気に移動することが可能なため、排水器具４の排水も、排水チャンバー21へ流れ込むことができ、該排水チャンバー21で水頭圧を生じるため、一気に逆勾配部20を乗り越えて下流側に流れ込み、この過程でサイホン効果を発揮して逆勾配部20よりも上流側に吸引力を作用させることが可能となる。この吸引力は排水チャンバー21内に作用し、該排水器具４から流れ込む排水を吸引して速やかに排水することが可能である。
【００６４】
図１０（ａ）は排水器具４としての洗面器具の排水口に排水チャンバー23を設けた例を説明する図である。同図は、排水器具４と排水チャンバー23との接続部位にポケット24ａを形成し、該ポケット24ａと洗面器具４のオーバーフロー口24ｂを接続したものである。この構成では、排水器具４から排水が生じたとき、ポケット24ａとオーバーフロー口24ｂが排水チャンバー23に存在する空気の排出通路（通気管）としての機能を発揮する。このため、排水器具４の排水口が小さい場合も、該排水チャンバー23の空気を効率良く追い出すことができ、速やかに必要な水頭圧を得ることができる（図１０（ｂ）（ｃ）（ｄ））。
【００６５】
なお、排水チャンバーには排水を一旦溜め、有効に吸引させる機能もある。図１０（ｅ）のように、排水チャンバーが無くても、排水器具４における排水の水位が上昇するなど条件が揃えば、サイホンは開始され吸引力が発生するが、この吸引力は、排水器具４に溜まった排水だけでなく、オーバーフロー口24ｂを通じて室内の空気にも及ぶ。その結果、排水とオーバーフロー口から入った空気が交互にあるいは混合して流れ、騒音を発し、排水時間も長くかかってしまう。
【００６６】
図１０（ｄ）のように、排水チャンバーが設けてあれば、同吸引力は、チャンバー23内の排水のみに働き、空気は吸引されない。そして、排水器具４にさらに排水が溜められたときにも、該排水はオーバーフロー口24ｂから空気を追い出しながら排水チャンバーに溜まっていくため、円滑な排水を継続させることができる。
【００６７】
このように、本発明による排水チャンバーを排水器具に設ければ、サイホン開始に必要な水頭圧を獲得できるばかりでなく、サイホン開始後においても、排水吸引を妨げるオーバーフロー口を、逆に排水チャンバー内に排水を有効に落下させるための通気口として利用することもできるようになるのである。
【００６８】
排水チャンバー23は、逆勾配に溜まった排水に抗する水頭圧を獲得して、管内空気を下流へ押し出す仕組みであるから、水頭圧が確保できるならば、その内部に他の機能を内蔵しても差し支えない。例えば厨芥を流さない網籠などを内蔵してもよい。
【００６９】
図１１（ａ）は、洗面器具としての排水器具４の排水口に排水チャンバー23を設けると共に該排水チャンバー23に渦の発生を防止する羽を持った障壁筒25を配置したものである。障壁筒25が無い場合には、図１１（ｂ）の如く、排水口には渦57が発生し、吸引力の一部が空気の吸引に使われてしまう他、吸引された空気の分だけ排水管51を落下する排水の量も減るので、排水管51で発生する吸引力自体も弱くなってしまい排水能力が低下する。図１１（ａ）のように、障壁筒25を排水チャンバー23に内蔵すれば、渦が発生しにくく、排水がなくなるまで強いサイホン効果を継続して発揮することが可能となる。
【００７０】
以上のように、本発明に於ける小口径の排水管６の最上流側に設ける水頭圧取得手段は、排水管路に逆勾配が生じている場合、排水管路に於ける逆勾配部の上流側に滞留している空気を排水と置換する機能を発揮し、排水器具から排水された排水に逆勾配部の高さよりも大きい水頭圧を付与して該逆勾配部を乗り越えさせる。
【００７１】
特に、施工性向上等にメリットがある可撓管を排水管として用いた場合に大きな効果を発揮する。すなわち、可撓管は、支持部の間において管が下がって逆勾配部が出来易く、サイホンの作用が得られない危惧があったが、本発明による水頭圧取得手段である排水チャンバーの深さを十分に取れば、この問題を容易に克服することが可能となるのである。
【００７２】
図１２は、本発明に係る第三の排水構造の実施例である。本実施例の排水管60は、可撓性を有する管路材61の外側にグラスウールでできた振動吸収材62を有し、さらにその外側には柔軟でかつ密度の高い高比重ゴムシートでできた遮音材63が配置されている。本構造は、工場で一体的に形成されるものが望ましい。上記排水構造によれば、配管完了後の面倒な遮音施工をすることなく、排水の乱れに起因する排水騒音を減ずることができるからである。
【００７３】
なお、振動吸収材62としては、グラスウールの他、ロックウール、不織布などの繊維を絡み合わせた材料や、スポンジや発泡ポリエチレンなどの発泡材料を使うことができ、遮音材63としては、ブチルゴムなどの高比重ゴムシートの他、改質アスファルト合材、可撓性を備えた金属管などを使うことができる。
【００７４】
前述のように、サイホン式排水システムでは、サイホンの作用によって排水を吸引するが、吸引量に排水量が満たなかったり、排水の終了間際では、空気が排水とともに排水管に吸い込まれ、排水の流れを大きく乱して排水管を振動させ、騒音源となることがある。しかし、本構造によれば、振動吸収材が、管の振動を吸収して建物側へ振動が伝わるのを防ぎ、さらに排水管60の管路材61の内部で発する騒音を遮音材にて封じ込めることができる。
【００７５】
このような構造を、配管工事完了後に達成するには、可撓性を持つ排水管が逃げないように振動吸収材や遮音材を巻き、屈曲部では皺になったり隙間が開いたりしないように、振動吸収材や遮音材を巻かねばならず、手間がかかる。本構造によれば、このような手間を省くことができ、可撓性を有する排水管のメリットである施工向上を十分に果たすことができる。
【００７６】
さらに、サイホン式排水システムを雨水排水に応用して、屋内に隠蔽するとした場合、冬季の室内は暖かく、排水管内を流れる雨水は冷たいので、管の外面に結露を生じる恐れがある。これを防ぐには、管に断熱処理が必要となるが、振動吸収材は空気を多く含む材質であり、これらは断熱機能をも有する。また、遮音材は、音を漏らさないよう稠密な材質のもの出来ているので、透湿抵抗が大きく、結露の原因となる水蒸気を遮断する。従って、本構造による排水管は、結露しにくいという特徴をも有することになり、サイホン式排水システムによって、雨水排水を屋内へ流す場合には、遮音性、断熱性の両面でその性能を発揮することが出来る。
【００７７】
図１３は、本発明に係る第四の排水構造の実施例の模式図である。具体的には、第一、第二の排水構造を組み合わせており、排水管６の最上流側に排水チャンバー23を設けると共に排水立管１の下端以下のレベルに水封トラップ２を設けることで水封トラップの破封を防止し、排水管に逆勾配が存在する場合であっても速やかな排水を実現することのできる排水構造を説明する図である。
【００７８】
なお、図１３では、排水チャンバー23に対する排水管６の接続部を底部23ａから離隔させた側面23ｂの位置とすることによって、排水器具４から排水される排水に水よりも比重の大きい物質が存在する場合、この物質を排水チャンバー23の底部23ａに沈殿させることも可能としている。
【００７９】
以上説明したように、従来のサイホンを利用した排水方式は、冒頭の「従来の技術」の項で説明したような様々なメリットがあるものの、サイホンを利用するが故に破封し易いという欠点を持っていた。また一度吸引力が発生すれば、逆勾配があっても排水することができるが、小口径であるが故に逆勾配部に排水が溜まると、その上流の空気は新たに排水すべき排水と容易に置換しないため、排水が開始しないという欠点もあった。また、サイホンの作用に伴なう騒音発生という問題も持っていた。
【００８０】
しかし、本発明に係る排水構造によって、これらの問題が解決され、サイホン式排水システムの持つ省スペース、可撓管利用が可能となり、ひいては建築計画が立案容易となり、建築コストを下げることができ、さらにはパイプスペース等が小さくなるため、建築後の有効空間が広く取れるなどのメリットのみを利用できるようになる。
【産業上の利用可能性】
【００８１】
本発明の活用例として、サイホンの作用を利用して円滑な排水を実現する排水構造全般に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】排水管の上流側端部の近傍に水封トラップを設けた排水構造を説明する図である。
【図２】排水管に逆勾配部が存在する際の課題を説明する図である。
【図３】排水立管の下端以下のレベルに水封トラップを設けた排水構造を模式的に説明する図である。
【図４】水頭圧取得手段として排水チャンバーを設けた例を模式的に説明する図である。
【図５】排水立管と水封トラップとの関係を説明する図である。
【図６】図５を正面から見た図であり排水立管の設置例を説明する図である。
【図７】複数の排水管を一つの水封トラップに接続した例を説明する図である。
【図８】１階キッチンに於ける排水チャンバーの構成を説明する図である。
【図９】排水チャンバーへ通気手段を設けた図である。
【図１０】（ａ）〜（ｄ）洗面器具に於ける排水チャンバーの構成例を説明する図である。  （ｅ）洗面器具に排水チャンバーをつけずに排水した場合を説明する図である。
【図１１】（ａ）洗面器具に設置した排水チャンバーへ、障壁筒を配置した例を説明する図である。  （ｂ）洗面器具に渦が発生し、空気が吸引される様子を説明する図である。
【図１２】本発明の第三の排水構造を説明する図である。
【図１３】排水管の最上流側に排水チャンバーを設けると共に排水立管の下端以下のレベルに水封トラップを設けた例を説明する図である。
【符号の説明】
【００８３】
１ …排水立管、２ …水封トラップ、３ …排水桝、
４ …排水器具、５ …繋ぎ配管、６ …排水管、７ …外壁、７ａ …壁内空間、
８ …基礎、９ …外部配管、10 …梁、11 …さや管、12 …敷地内地中埋設配管、
13 …床仕上面、14 …床板（スラブ）、
20 …逆勾配部、21 …排水チャンバー、23 …排水チャンバー、
23ａ …底部、23ｂ …側面、24ａ …ポケット、24ｂ …オーバーフロー口、
25 …障壁筒、26 …通気管、
51 …排水管、52 …排水器具、53 …水封トラップ、
54 …最高部位、55 …排水、57 …渦、
60 …排水管、61 …管路材、62 …振動吸収材、63 …遮音材、
100 …排水立管
【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】
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【図１２】
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【図１３】
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