(57)【要約】      （修正有）【課題】継手の外径及び継手縦軸方向の長さも短く、全体として小型で排水性能も良好な低層の建築物に適した合成樹脂製排水合流用管継手を提供する。【解決手段】上下に縦管接続口８ａ，８ｂと中間部４に２個の枝管接続口５ａ，５ｂを備えた合成樹脂製の継手本体１内に、誘導筒１２と旋回羽根２を設け、２個の枝管接続口５ａ，５ｂを９０°間隔で配置し、枝管接続口５ａ，５ｂの両側には逆流防止板３を設けた排水合流用管継手において、旋回羽根３を枝管接続口５ａ，５ｂの下方に位置して設けた１枚のみとしてこれを平面から見て２個の枝管接続口５ａ，５ｂの中間に配置し、逆流防止板３の突出高さを平面からみて誘導筒１２の径内へ突出しない高さに形成して枝管接続口５ａ，５ｂの両側に１枚ずつ計３枚を設けた。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下に縦管接続口を備えるとともに縦管よりも２０％〜２５％大径に形成した中間部に横枝管が接続される２個の枝管接続口を備えた合成樹脂製の筒形の継手本体内に、枝管接続口の上方に位置して排水の流れを継手本体の内壁方向へ誘導する誘導筒を設けてその下端縁を該枝管接続口の開口上端位置より上方に位置させ、該継手本体内に該排水に旋回を与えるための傾斜した旋回羽根を設け、上記２個の枝管接続口を継手本体の軸線の周りに９０°間隔で配置し、枝管接続口の両側には上下方向に延びて枝管接続口への排水の逆流を防止する逆流防止板を設けた形式の排水合流用管継手において、該旋回羽根を該枝管接続口の下方に位置して設けた１枚のみとするとともにこれを平面から見て上記２個の枝管接続口の中間に配置し、該逆流防止板の継手本体中心方向への突出高さを平面からみて誘導筒の径内へ突出しない高さに形成して枝管接続口の両側に１枚ずつ合計３枚を設けたことを特徴とする合成樹脂製排水合流用管継手。
【請求項２】
上記各逆流防止板の上端を斜めにカットしたことを特徴とする請求項１に記載の合成樹脂製排水合流管継手。
【請求項３】
上記継手本体の下端から横枝管の軸心までの距離を３１０ｍｍ以下としたことを特徴とする請求項１または２に記載の合成樹脂製排水合流管継手。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、集合住宅や病院、ホテル、事務所ビル等の建築物や構造物の排水縦管に介在される管継手に関し、具体的には排水縦管へ横枝管の排水を合流させるための２個の枝管接続口を備えた合成樹脂製の管継手に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、建築物や構築物を上下に貫通する排水縦管の途中に枝管接続口を備えた合流用の管継手を介在させ、各階の排水を横枝管から管継手を介して縦管へ排水することが行われている。管継手は、通常は床スラブに開口した貫通孔内に埋設され、横枝管は床面に沿って浴室や便器等へ配管される。
この種の継手として、排水に旋回を与えるための旋回羽根を内部に設け、排水を縦管の内壁に沿って旋回しながら流下させることで縦管内に空気コアを形成し、水の詰まりを防止することで排水能力を向上させる構成の単管式排水管継手が知られている。こうした管継手には、鋳物製のものや合成樹脂製の内管にモルタルを被覆した耐火二層管構成のものがあり、いずれも耐火性は良好で、鋳物製のものは重量があるが複雑な成形が容易であるのに対し耐火二層管構成のものは内管が合成樹脂製であるため複雑な形状の成形が難しいが排水の流れが円滑で軽量という特徴がある。
【０００３】
この種の管継手は、その外径が小さいと床スラブに設ける貫通孔の口径も小さくて済むから外径を小さくすることが望ましいが、継手の枝管接続口が設けられる部分は横枝管から流入する排水によって空気コアが消滅することを避けるために内径を拡げておく必要があるから継手の径を小さくすることは容易でない。集合住宅などでは２本の横枝管を必要とすることが多く、このような場合は２個の枝管接続口が設けられるので継手に流入する水量も多くなるから、より一層継手の内径を拡げる必要がある。
また、２個の枝管接続口を設けた場合、一方の横枝管から流入した排水が他方の横枝管へ逆流する不都合があり、これを防止するため継手本体内に排水の上下流下方向に延びる逆流防止板を９０°間隔で４箇所に設けている。継手の外径が小さいと枝管接続口の開口が互いに接近した状態になるためその逆流量が多くなり易いので、有効な逆流防止効果を得るには逆流防止板の継手中心軸方向への突出高さを高くしなければならないが、その高さが高いと騒音や配管詰りを生じたり排水能力が低下するという不都合をもたらすから、継手本体の外径を小さくすることは容易でない。
【０００４】
出願人は、先に、水平方向に９０°間隔で配置された２個の枝管接続口を備え、２０階建て建築物に適した７．５Ｌ／secの排水能力を有し、且つ外径の小さいスリムな継手を提案した（特開２０１１−１１７１３３号公報）。この継手６は、排水能力を損なわずにスリム化するため、図１および図２に見られるように、継手本体１内に上下２段に旋回羽根２、２を設けるとともに継手本体１の中間部４内の４箇所に逆流防止板３と誘導突条７を設けた構成を有する。
しかし、この提案のものでは、継手本体１の外径は縦管９の２０％増程度に小さくすることができるが、上下２段の旋回羽根２、２を配置したことで継手本体の軸方向の長さが６２５ｍｍ程度に長くなり、継手全体としては小型にならない。
一方、１０階建て以下の低層の建築物においては、５.５Ｌ／sec程度の排水能力を有すれば良いが、この排水性能を損なわずに継手の外径及び長さを小型にできると、スペースの狭い箇所に設置して充分な性能で排水を行うことが可能になり、小型軽量で運搬や工事も楽になるというメリットが得られる。尚、２個の枝管接続口を設ける場合、これらを対向して配置すると一方の枝管接続口からダイレクトに排水が他方の枝管接続口へ飛び込むので、一方を９０°水平方向へずらして２個の枝管接続口を設けるとともに継手本体内の４箇所に逆流防止板を設けて逆流を防止するのが通常である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−１１７１３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、軽量で円滑に排水できる合成樹脂製の排水管継手の特徴を生かし、継手の外径のみならず継手縦軸方向の長さも短く、全体として小型で排水性能も良好な１０階建て以下の比較的低層の建築物に適した合成樹脂製排水合流用管継手を提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するため、本発明では、上下に縦管接続口を備えるとともに縦管よりも２０％（〜２５％）大径に形成した中間部に横枝管が接続される２個の枝管接続口を備えた合成樹脂製の筒形の継手本体内に、枝管接続口の上方に位置して排水の流れを継手本体の内壁方向へ誘導する誘導筒を設けてその下端縁を該枝管接続口の開口上端位置より上方に位置させ、該継手本体内に該排水に旋回を与えるための傾斜した旋回羽根を設け、上記２個の枝管接続口を継手本体の軸線の周りに９０°間隔で配置し、枝管接続口の両側には上下方向に延びて枝管接続口への排水の逆流を防止する逆流防止板を設けた形式の排水合流用管継手において、該旋回羽根を該枝管接続口の下方に位置して設けた１枚のみとするとともにこれを平面から見て上記２個の枝管接続口の中間に配置し、該逆流防止板の継手本体中心方向への突出高さを平面からみて誘導筒の径内へ突出しない高さに形成して枝管接続口の両側に１枚ずつ合計３枚を設けるようにした。上記各逆流防止板の上端を斜めにカットし、更に、上記継手本体の下端から横枝管の軸心までの距離を３１０ｍｍ以下としてもよい。
【発明の効果】
【０００８】
上方の縦管から流入する排水は、誘導筒に沿って管内に空気コアを維持した円筒状の状態で流れ、枝管接続口よりも下方の位置で継手本体の内壁方向へ拡がるように誘導される。逆流防止板の突出高さは誘導筒の径内へ突出しない程度の高さであるからこの円筒状の排水状態は継手内管の内壁に当るまで維持され、その後内壁に沿って流下し、旋回羽根によって管内に空気コアを形成した旋回流となって下方の縦管から流出する。
このような流下状態にあるとき横枝管を接続した枝管接続口から排水が流入すると、縦管から流下する円筒状の排水に衝突し、横枝管からの排水はこの円筒状の排水と中間部分の内面との間の排水スペースを流下し、その下方の旋回羽根により縦管からの排水とともに旋回しながら下方の縦管接続口から排出されるから継手内に空気コアが形成されて排水能力を低下させるような管内圧力の変動は生じない。この場合、横枝管からの流入量が多く排水スペースが横枝管からの排水で充満することがあっても、逆流防止板の上端が斜めにカットされていると、そこを乗り越えて一部の排水が隣の排水スペースへ流れ込むから、横枝管からの排水は迅速に行われる。
また、縦管から流入する排水が少ないときにこれらの枝管接続口から排水が流入したときは、逆流防止板が枝管接続口の両側の３箇所にしかなく、枝管接続口の反対側には設けられていないから、この反対側の下方には旋回羽根もないので、枝管接続口からの排水は逆流防止板に妨げられることなく反対側の内壁に沿って迅速に流下し、下方の旋回羽根により旋回が与えられるため継手本体内の空気コアが維持され、継手本体内の圧力は従来の逆流防止板が４枚で上下２枚の旋回羽根を有するものに比べて低下することもなく、またその圧力の変動幅も比較的小さくなり、排水トラップを破壊することもない。継手本体の外径は上記した従来のものと同等程度であるが、旋回羽根が枝管接続口の下方の１枚しか必要でないから継手本体の軸方向長さが大幅に短縮され、継手全体として小型で軽量なものが得られ、継手本体の構造が比較的シンプルであるから合成樹脂による金型成形に好都合であり、排水能力も１０階建て程度に適合する５.５Ｌ／sec程度を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】従来の合成樹脂製排水合流管継手の切断側面図
【図２】図１の２−２線部分の切断平面図
【図３】本発明の実施例の全体側面図
【図４】図３の紙面に沿った切断面図
【図５】図４の５−５線部分の切断平面図
【図６】枝管接続口２aから排水を流入させたときの本発明の継手本体内の圧力変化を示す線図
【図７】図６の場合よりも縦管から流入する排水を増大させたときの本発明の継手本体内の圧力変化を示す線図
【図８】旋回羽根の位置を枝管接続口の反対側へ設置した場合の構造の説明図
【図９】図８の場合の継手本体内の圧力変化を示す線図
【図１０】逆流防止板を９０°間隔で４箇所に設置した場合の構造の説明図
【図１１】図１０の場合の継手本体内の圧力変化を示す線図
【図１２】継手本体内の流れの説明図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の合成樹脂製排水合流用管継手の実施の形態を図３および図４に基づき説明すると、符号１は上下に縦管接続口８a、８bを備えるとともにこれに接続される縦管９a、９bよりも２０％〜２５％大径に形成した中間部4には横枝管１０が接続される２個の枝管接続口５a、５bを備えた合成樹脂製の筒形の継手本体を示す。この継手本体１内には、下端縁１１が枝管接続口５a、５bの開口上方に位置しており排水の流れを継手本体１の内壁方向へ誘導する誘導筒１２を設け、中間部４から下方の縦管接続口８bまでの漏斗状部分に排水に旋回を与えるための傾斜した半月形の旋回羽根２を設けるようにした。２個の枝管接続口５a、５bは、継手本体１の軸線の周りに９０°間隔で配置し、枝管接続口５a、５bの両側には上下方向に延びて枝管接続口内への排水の逆流を防止するための逆流防止板３が設けられる。
【００１１】
以上の構成は上記特許文献１に記載のものと特に変わりがないが、本発明のものでは、該旋回羽根２を該枝管接続口５a、５bの下方に位置して設けた１枚のみとするとともにこれを平面から見て２個の枝管接続口の中間に配置し、該逆流防止板３を枝管接続口５a、５bの両側に１枚ずつ合計３枚設け、各逆流防止板３の継手本体中心方向への突出高さ１３を継手本体１の平面からみて誘導筒１２の径内へ突出しない高さに形成した。
【００１２】
上方の縦管接続口８aから枝管接続口５a、５bの位置までの間には、従来の合成樹脂製の継手に見られるような旋回羽根が設けられておらず、縦管接続口８aからの排水を枝管接続口５a、５bの下方で継手本体の内壁方向へ拡散するように誘導するための誘導筒１２が設けられるだけとし、この誘導筒１２は長さを短く形成できるから、上方の縦管接続口８aから枝管接続口５a、５bの中心軸までの距離は従来のものより旋回羽根の縦方向長さ分だけ短くすることができる。
本発明のものは、特許文献１に記載の従来の上下に２枚の旋回羽根を設けたものに較べて旋回羽根が１枚減るので排水の旋回力が小さくなり、空気コアが減って継手内に大きな負圧が発生し、そのため排水能力が大幅に低下すると思われた。しかし、本発明のもののように、逆流防止板３を誘導筒１２の径内へ突出しない高さとし、枝管接続口５a、５bの両側に１枚ずつ合計３枚を設け、各枝管接続口の反対側の継手内壁面には逆流防止板を設けない構成とすることで、各枝管接続口から流入する排水は反対側の継手内壁面の曲面に沿って左右に分かれるも枝管接続口がある側には逆流防止板３が存在するからその方向への流れが堰き止められ、排水の多くはその逆流防止板のない反対方向へ向かうようになって逆流防止作用が顕著に現れ、さらに反対側の内壁面に衝突した排水が突起物のない管壁に沿って迅速に枝管接続口の下方まで戻るように流れ、次いで旋回羽根２に乗って旋回流となる。又、上方の縦管から排水が流入するときに横枝管を接続した枝管接続口からも排水が流入する場合、縦管から流入する円筒状の排水に衝突し、横枝管からの排水はこの円筒状の排水と継手中間部４の内面との間の排水スペースを流下し、その下方の旋回羽根２により縦管からの排水とともに旋回しながら下方の縦管接続口８bから排出される。そのため本発明のものでは継手内に空気コアが生起されて管内には大きな負圧が発生せず、排水能力の大幅な低下は生じない。
【００１３】
合成樹脂製の継手本体１は、金型により成形されるものであるから、鋳造のもののような複雑な形状のものを製作できないが、上記した形状は逆流防止板の枚数が少ない比較的シンプルな構造であるから金型で成形が可能である。
【００１４】
本発明の具体的実施例を説明すると、図４の構成の合成樹脂製継手６として、内径１００ｍｍの縦管９a、９bを接続できる縦管接続口８a、８bを有し、継手本体１の全長が４８０ｍｍで、内径７７ｍｍの横枝管１０、１０を接続する９０°間隔の２つの枝管接続口５a、５bを有するものを製作した。誘導筒１２の内径は１０２ｍｍでその下端縁は枝管接続口５a、５bの１１ｍｍ上方に位置し、枝管接続口５a、５bの開口中心から継手本体１の下端縁までの長さを３１０ｍｍとし、逆流防止３の突出高さ１３を継手本体１の平面からみて誘導筒１２の径内へ突出しない高さ１１ｍｍとした。中間部４の内径は１２４ｍｍでこの寸法は従来のものと同様である。この継手６を１０階建ての建物の全階に設置し、排水実験１として、縦管９aに１０階、９階から２．５Ｌ／sec、８階から０．５Ｌ／secの合計５.５Ｌ／secを同時に定量排水させ、７階の継手内圧力の変化を測定したところ、図６に示すように０〜−２５０Paの範囲に収まった。また、排水実験２として、１０階、９階、８階の各々の便器から同時に１.７Ｌ／secの合計５.１Ｌ／secを縦管９aに流入させ、７階の継手内圧力の変化を測定したところ、図７に示すように＋５０〜−１００Paの範囲に収まった。
比較のために、上記排水実験１と同様縦管９aに１０階、９階から２．５Ｌ／sec、８階から０．５Ｌ／secの合計５．５Ｌ／secを同時に定量排水させ、各継手６の寸法は図４の場合と同じであるが、図８に見られるように、旋回羽根２を図５とは１８０°反対側へ移動させて７階の継手内圧力の変化を測定したところ図９の如くとなった。これを本発明の図６と比較すると負圧が本発明の方が緩和されており、該旋回羽根２を該枝管接続口５a、５bの下方に位置して設けた１枚のみとするとともにこれを平面から見て２個の枝管接続口の中間に配置した方が良い結果が得られることが解る。また、図１０に見られるように、逆流防止板１４を追加して９０°間隔で４枚設けた場合の圧力変化は図１１の如くであり、本発明の図６のほうが継手内圧力の負圧が緩和された。このことから、本発明の図４の構成とすることで継手の外径は従来のものと変わりがなくてもその全長は１５０ｍｍ以上も短縮され、排水能力は１０階建て建築物に適合しているから、小型で設置場所をとらず軽量な合成樹脂製排水合流用管継手が得られる。
【００１５】
図４の実施例においては、継手本体１の中間部４の内径を縦管９a、９bの２０％大きく形成したが、２５％大きく形成しても図６、図７に示す管内圧力の変化が得られた。
【００１６】
また、上方の縦管９aから流入する排水は、誘導筒１２に沿って管内に空気コアを維持した状態で流れ、枝管接続口５a、５bよりも下方の位置で継手本体１の内壁方向へ拡がるように誘導されるので、空気コア状態の排水は円筒状となり、横枝管１０からの排水を妨げる状態となる。このとき横枝管１０を接続した各枝管接続口５a、５bから同時に排水が流入すると、横枝管１０からの排水が流れ込めるスペースは、図１２に見られるように、縦管から流下し誘導筒１２から拡がる状態の円筒状の排水１５と、中間部の内面と、逆流防止板３とで形成される部分であり、これが排水スペース１６となるが、横枝管から流入する排水の量が多いと、排水スペース１６から流れ切れず横枝管１０の管内が満水状態すなわち詰まり気味になる不都合が予想され、この不都合の解消するため各逆流防止板３の上端部を斜めにカット１７し、排水スペース１６から流れきれず横枝管が詰まり気味になったとき、そのカット１７部分を乗り越えて隣のスペースへ流れ込ませて詰まり状態となることを防止した。このカット１７部分は図４に示したように、横枝管１０の中心よりも１５ｍｍから上方を斜めにカットすることが好ましく、このカット部分が例えばその中心よりも２０ｍｍから上方をカットするように小さいカットであると、横枝管１０が詰まりやすく、逆にカット部分が大きいと隣の横枝管に逆流する不都合が見られた。
【００１７】
本発明の合成樹脂製管継手は、その用途目的に応じて構成を追加することが可能であり、例えば耐火性を必要とする箇所に使用するときは、継手本体１の外周面に繊維混入モルタルの層を形成して耐火二層管継手とし、耐火性は不要であるが排水騒音を防止することの要望があるときは、継手本体１の外周面に遮音材と防振材を重層した防音材を巻き付けて使用することが可能である。
【符号の説明】
【００１８】
１  継手本体、２  旋回羽根、３  逆流防止板、４  中間部、５・５a・５b  枝管接続口、６  継手、８a・８b  縦管接続口、９a・９b  縦管、１０  横枝管、１１  下端縁、１２  誘導筒、１３  突出高さ、１７  斜めのカット
【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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