(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
排水立て管から横方向の上向きに延びる排水管である横主管と、
排水を流出する複数の水回り設備と前記横主管とを接続し前記横主管に向けて横方向の下向きに延びる排水管である通常枝管及び緩勾配枝管と、を備え、
前記緩勾配枝管は、前記緩勾配枝管と前記横主管とが接続する合流部から前記水回り設備に向けて延びる同径管部と、
前記水回り設備と前記同径管部とを接続し前記横主管より管径が小さくかつ排水勾配がきつい小径管部と、を有し、
前記同径管部は、前記合流部から前記水回り設備に向けて延び前記横主管と同じ管径かつ同じ排水勾配を有する同径同勾配管部と、前記横主管と同じ管径と該横主管よりきつい排水勾配又は前記小径管部と同じ排水勾配とを有し前記同径同勾配管部と前記小径管部とを接続する同径急勾配管部と、を有する、ことを特徴とする緩勾配排水システム。
【請求項２】
前記緩勾配枝管は、前記小径管部と前記同径管部とを互いの中心線をずらして接続部で接続する偏芯ソケットを有し、
前記偏芯ソケットは、前記接続部における前記同径管部の中心線の位置が前記小径管部の中心線の位置より上方に位置し、かつ前記同径管部の下方側の側面が前記小径管部の下方側の側面より下方もしくは同じ高さに位置するように前記小径管部と前記同径管部とを接続する、ことを特徴とする請求項１に記載の緩勾配排水システム。
【請求項３】
前記緩勾配枝管が接続する前記水回り設備は、ユニットバスである、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の緩勾配排水システム。
【請求項４】
前記合流部は、前記通常枝管と前記横主管とが接続する通常合流部のうちの少なくとも１つより下流側に位置する、ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の緩勾配排水システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配管勾配が小さくかつ排水性能が確保された緩勾配排水システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
集合住宅のユニットバス、洗面所、洗濯機、キッチン、等の水回り設備（以下、単に水回り設備）から排出された排水は、各水回り設備に接続された排水管（以下、枝管）を経て、排水立て管に接続された排水管（以下、横主管）に集められ、排水立て管へ排出される。各水回り設備から集められた流水量は下流になるほど増大するため、通常、排水管の敷設では、枝管と横主管との合流部より下流側の管（横主管）として、その枝管より管径が大きい配管が使用される。このような排水管の敷設が例えば特許文献１に開示されている。
【０００３】
また非特許文献１は、排水の所定の流速を確保することで必要な掃流力を確保するために、排水管の管径によって、その最小排水勾配を定めている。この文献には、排水とそれに含まれる固形物を速やかに排除するために満流時の断面平均流速を０．６ｍ／ｓ以上とすることが必要であることが記載されている。またこの文献には、例えば重力式による排水横管の管径（呼び径）が５０Ａ以下の場合は勾配を１／５０とし、管径（呼び径）が７５Ａの場合は勾配を１／１００とすれば、０．６ｍ／ｓ以上の満流時の断面平均流速を確保できることが開示されている。以下、「０．６ｍ／ｓ以上の満流時の断面平均流速」を「基準流速」とする。
そのため集合住宅の排水管は、従来、例えば図１に示すように敷設されていた。
【０００４】
図１は、従来例の配管の敷設１を示す上面図である。図１は、非特許文献１の基準に基づいて敷設した排水管の一例を従来例として示している。
従来例では、排水立て管３から上流側に延びる横主管４に、複数の水回り設備７（ユニットバス７ａ、洗濯機７ｃ）から下流側に延びる枝管１０が複数、接続している。また横主管４の上流端が洗面所７ｂに直接、接続している。従来は、ユニットバス７ａに接続する枝管１０として、排水勾配１／５０で設置した管径（呼び径）が５０Ａ（以下、管径５０Ａ）の配管を使用していた。また横主管４としては、枝管１０より太い、管径（呼び径）が７５Ａ（以下、管径７５Ａ）の配管を、排水勾配１／１００で設置して使用していた。
【０００５】
この配管の敷設１により、従来例は排水を支障なく排出できていた。従来例では、ユニットバス７ａの排水は、枝管１０と横主管４を基準流速で流れていた。つまり枝管１０内を基準流速で流れた排水は、横主管４内を基準流速で流れる排水に合流部１８で滞りなく合流できていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−１６４６２３号公報
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】ＳＨＡＳＥ−Ｓ  ２０６−２００９  給排水衛生設備規準・同解説  Ｐｌｕｍｂｉｎｇ  Ｃｏｄｅ  空気調和・衛生工学会規格、社団法人  空気調和・衛生工学会、第１０４ページ
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
図２は、集合住宅の床の縦断面図である。
一般に集合住宅等の床は、図２に示すようにコンクリートスラブ１６の上に排水管（例えば横主管４や枝管１０）を敷設し、その上にフローリング１５を張るいわゆる二重床１７である。上述のように排水管４，１０の最小排水勾配は決まっているため、排水管４，１０の配管長Ｌ（配管の長さ）が長くなれば長くなるほど、配管の両端の高低差が大きくなる。フローリング１５を段差のない状態にするには、フローリング１５の上面の高さを一定にしなければならない。フローリング１５は排水管４，１０の上流端よりさらに上に設ける必要があるため配管長Ｌが長くなれば長くなるほど二重床１７の高さＨが高くなる。二重床１７の高さＨが増すと床下に空間の無駄を生むことになるため、排水管４，１０の排水勾配をなるべく小さくすることが要望されていた。ここで、「二重床１７の高さＨ」は、コンクリートスラブ１６の上面からフローリング１５の上面までの鉛直方向の距離を意味する。以下、「二重床１７の高さＨ」を「床高さＨ」と呼ぶ。
【０００９】
図２の例の場合、仮に配管長Ｌが４ｍの場合、排水管４，１０を排水勾配１／１００で敷設すれば配管の両端の高低差は４ｃｍしかないので、床高さＨを４ｃｍ上げればよい。しかし従来例のように管径５０Ａの排水管４，１０を排水勾配１／５０で敷設すると、配管の両端の高低差が８ｃｍとなり、床高さＨを８ｃｍ上げなければならなくなる。一般に、５０Ａの配管を使用しているユニットバス７ａの床高さＨを基準として他の床高さＨが決まるため、ユニットバス７ａの床高さＨに合わせて洗面所７ｂ等の床高さＨをより高く設定しなければならなくなる。
【００１０】
そのため従来例のままでは、床高さＨを下げることができず、床下に無駄な空間が生じてしまっていた。また配管の長さを長く設定できないため、水回り設備７の配置自由度が制限されていた。
【００１１】
本発明は上述した問題点を解決するために創案されたものである。すなわち本発明の目的は、良好な排水性能を得ることができ、かつ、従来の配管の敷設より床高さを下げ又は配管長を長く設定することができる緩勾配排水システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明によれば、排水立て管から横方向の上向きに延びる排水管である横主管と、
排水を流出する複数の水回り設備と前記横主管とを接続し前記横主管に向けて横方向の下向きに延びる排水管である通常枝管及び緩勾配枝管と、を備え、
前記緩勾配枝管は、前記横主管と同じ管径かつ同じ排水勾配を有する同径管部と、
前記横主管より管径が小さくかつ排水勾配がきつい小径管部と、を有し、
同径管部は、前記緩勾配枝管と前記横主管とが接続する合流部から前記水回り設備に向けて延び、
前記小径管部は、前記水回り設備と前記同径管部とを接続する、ことを特徴とする緩勾配排水システムが提供される。
【００１３】
また前記同径管部は、前記横主管と同じ管径かつ同じ排水勾配を有し、前記合流部から前記水回り設備に向けて延びる同径同勾配管部と、
前記横主管と同じ管径と、該横主管よりきつい排水勾配又は前記小径管部と同じ排水勾配とを有し、前記同径同勾配管部と前記小径管部とを接続する同径急勾配管部と、を有する。
【００１４】
また前記緩勾配枝管は、前記小径管部と前記同径管部とを互いの中心線をずらして接続部で接続する偏芯ソケットを有し、
前記偏芯ソケットは、前記接続部における前記同径管部の中心線の位置が前記小径管部の中心線の位置より上方に位置し、かつ前記同径管部の下方側の側面が前記小径管部の下方側の側面より下方もしくは同じ高さに位置するように前記小径管部と前記同径管部とを接続する。
【００１５】
また前記緩勾配枝管が接続する前記水回り設備は、ユニットバスである。
【００１６】
また前記合流部は、前記通常枝管と前記横主管とが接続する通常合流部のうちの少なくとも１つより下流側に位置する。
【発明の効果】
【００１７】
上述した本発明の装置によれば、緩勾配枝管の一部に同径管部を有し、その同径管部の排水勾配が従来の枝管の排水勾配より緩やかなので、従来の配管の敷設より床高さを下げることができ、又は配管長を長く設定することが可能となる。それにより床下に無駄な空間が生じるのを抑えることができ、水回り設備の配置の自由度を向上させることができる。
【００１８】
また緩勾配枝管の上流側に小径管部が設けられ、その下流側に、小径管部より管径が大きい同径管部が接続するので、小径管部から同径管部にかけて排水が滞りなく流れることができる。また同径管部が横主管との合流部に接続し、同径管部の管径と排水勾配は横主管のそれらと同じなので、同径管部を流れる排水の流速は横主管を流れる排水の流速に等しくなる。そのため例えば合流部より上流から横主管を流れる排水があったとしても、合流部で横主管を流れる排水にそれと同じ流速で流れる排水が流入するので、同径管部から排出された排水が滞りなく横主管に流入できる。したがって本発明の緩勾配排水システムは、従来の配管の敷設より床高さを下げ、又は配管長を延ばしても、良好な排水性能を確保できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】従来例の配管の敷設を示す上面図である。
【図２】集合住宅の床の縦断面図である。
【図３】本発明の第１実施形態の緩勾配排水システムの上面図である。
【図４】本発明の第２実施形態の緩勾配排水システムの上面図である。
【図５】本発明の同径管部と小径管部との接続についての説明図である。
【図６】実施例１の配管の敷設を示す上面図である
【図７】実施例１と実施例２の排水性能実験におけるユニットバスの封水の変動の測定結果を示した図である。
【図８】実施例１と実施例２の排水性能実験におけるユニットバスの枝管の管内圧力の変動の測定結果を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。
【００２１】
（第１実施形態）
図３は、本発明の第１実施形態の緩勾配排水システム１００の上面図である。
本発明の緩勾配排水システム１００は、横主管１０４、通常枝管１２０、及び緩勾配枝管１１０を備える。以下、通常枝管１２０及び緩勾配枝管１１０を総称して枝管１１０，１２０と呼ぶ。
【００２２】
横主管１０４は、排水立て管１０３から横方向の上向きに延びる排水管である。横主管１０４は、複数の水回り設備７から集められた排水をまとめて排水立て管１０３に流すので、水回り設備７と横主管１０４を連結する通常枝管１２０よりも大きな管径を有する。
【００２３】
複数の水回り設備７は、例えばユニットバス７ａ、洗面所７ｂ、洗濯機７ｃ、キッチン、等である。例えば図３の例では、ユニットバス７ａ、洗面所７ｂ、洗濯機７ｃが複数の水回り設備７として設置されている。なお、図３の例では、横主管１０４の上流端が直接、洗面所７ｂに接続している。
【００２４】
通常枝管１２０及び緩勾配枝管１１０は、排水を流出する複数の水回り設備７と横主管１０４とを接続し、横主管１０４に向けて横方向の下向きに延びる排水管である。枝管１１０，１２０は、水回り設備７の数に応じて複数設けられている。図３の例では、ユニットバス７ａに接続する枝管が緩勾配枝管１１０であり、洗濯機７ｃに接続する枝管が、通常枝管１２０である。
【００２５】
横主管１０４や枝管１１０，１２０は、一般的な排水管でよく、例えば排水鋳鉄管、塩化ビニル管、耐火二層管、炭素鋼鋼管、又は塩化ビニルライニング鋼管、等であることが好ましく、その他の排水管でもよい。
【００２６】
通常枝管１２０は、複数の枝管１１０，１２０のうち、緩勾配枝管１１０を除く枝管１２０であり、水回り設備７から排出された排水を基準流速以上で流す。通常枝管１２０は、横主管１０４に向けて横方向の下向きに延び、通常合流部１１９で横主管１０４に連結する。通常枝管１２０は、１つでも複数あってもよい。
【００２７】
緩勾配枝管１１０は、横主管１０４に向けて横方向の下向きに延びる同径管部１１１と小径管部１１３とを有する。
同径管部１１１は、緩勾配枝管１１０の一部であり、横主管１０４と同じ管径かつ同じ排水勾配を有する。同径管部１１１は、緩勾配枝管１１０と横主管１０４とが接続する合流部１１８から水回り設備７に向けて横方向の上向きに延びる。同径管部１１１の排水勾配は、基準流速を確保できる勾配である。第１実施形態の同径管部１１１は、その上流端から下流端までが横主管１０４と同じ排水勾配を有する。
【００２８】
本発明の緩勾配排水システム１００は、同径管部１１１と横主管１０４とが同じ管径と排水勾配とを有するので、同径管部１１１を流れる排水の流速を、横主管１０４を流れる排水の流速と同じ速さにすることができる。つまり同径管部１１１の管径及び排水勾配が、同径管部１１１が横主管１０４に連結する合流部１１８より上流側の横主管１０４の管径及び排水勾配に等しいので、同径管部１１１からの排水と横主管１０４からの排水とが合流部１１８において同じ水の勢いでぶつかり、同じ流速で合流部１１８に流入する。また合流部１１８より下流側の横主管１０４も、同径管部１１１及び合流部１１８より上流側の横主管１０４に等しい管径及び排水勾配を有するので、合流部１１８に流入した排水は、流入時と同じ流速で合流部１１８から流出する。
それにより排水性能実験で、ユニットバス７ａ、洗面所７ｂ、洗濯機７ｃの３か所から同時排水をしたとしても、同径管部１１１から排出される排水を横主管１０４に流入させることができる。
【００２９】
小径管部１１３は、緩勾配枝管１１０の一部であり、水回り設備７と同径管部１１１とを接続する。小径管部１１３は、横主管１０４より管径が小さい排水管で構成され、かつ、横主管１０４よりきつい排水勾配で設置される。小径管部１１３の排水勾配は、基準流速を確保できる勾配である。
【００３０】
本発明の緩勾配排水システム１００は、小径管部１１３を有することにより、緩勾配枝管１１０を通過する水量を調整することができる。例えば小径管部１１３を設けず、水回り設備７との接続部から合流部１１８までの全範囲の緩勾配枝管１１０を同径管部１１１で構成した場合、ユニットバス７ａ、洗面所７ｂ、洗濯機７ｃの３か所から同時排水すると、排水に支障が生じる可能性がある。同径管部１１１が小径管部１１３より太い分、一度に流れる流水量が増えるため、横主管１０４との合流部１１８で満流となる可能性があるからである。
【００３１】
一方、本発明の緩勾配排水システム１００は、緩勾配枝管１１０の上流側に小径管部１１３を有するので、小径管部１１３の管径が横主管１０４より小さいことにより緩勾配枝管１１０を通過する流量が制限される。小径管部１１３と同径管部１１１は、管径が異なっていても、排水勾配も異なるので、双方が基準流速を確保している。そのため小径管部１１３から流出した少ない流量の排水が、基準流速を保ったまま同径管部１１１の中を流れる。それにより同径管部１１１から合流部１１８で横主管１０４に流入する排水は、基準流速を保ったまま横主管１０４内を同じ流速で流れる排水にぶつかるので、横主管１０４の中に流れ込むことができる。
【００３２】
緩勾配枝管１１０は、合流部１１８において、横主管１０４の側面に接続することが好ましい。通常枝管１２０は、通常合流部１１９において、横主管１０４の側面に接続する。
【００３３】
また合流部１１８は、通常合流部１１９より上流に位置してもよく、通常枝管１２０と横主管１０４とが接続する通常合流部１１９のうちの少なくとも１つより下流側に位置していてもよい。
【００３４】
合流部１１８が横主管１０４の最も上流側（すなわち他の全ての通常合流部１１９より上流側）に接続していれば、合流部１１８より上流から流れてくる排水が無いため、当然、滞りなく緩勾配枝管１１０の排水は横主管１０４に流入できる。
合流部１１８より上流側の横主管１０４に通常合流部１１９があったとしても、緩勾配枝管１１０が同径管部１１１と小径管部１１３を有することにより、緩勾配枝管１１０の排水は滞りなく横主管１０４に流入できる。
【００３５】
緩勾配枝管１１０は、複数ある枝管１１０，１２０のうち必要な枝管に設けられていればよい。全ての枝管が緩勾配枝管１１０であってもよいが、必ずしもその必要はない。
【００３６】
また緩勾配枝管１１０が接続する水回り設備７は、ユニットバス７ａであることが好ましい。
【００３７】
例えば図３の場合、同径管部１１１は、ユニットバス７ａからの緩勾配枝管１１０のみに設けられている。ユニットバス７ａの排水孔は床面（フローリング１５の上面）と同じ高さに設けられるのに対し、他の排水孔は床面より高い位置に設けられるので、ユニットバス７ａが、集合住宅の水回り設備７の中で一番排水孔の位置が低い水回り設備７となる。そのためユニットバス７ａの緩勾配枝管１１０は、浴槽の排水孔から横主管１０４に向けて横方向を下向きに敷設される。
また一般にユニットバス７ａの緩勾配枝管１１０が他の水回り設備７の通常枝管１２０に比べて最も長いため、枝管１１０，１２０の両端の高低差は、ユニットバス７ａに連結する緩勾配枝管１１０の高低差が最も大きくなる。
【００３８】
それにより一般に集合住宅の床高さＨは、ユニットバス７ａの床高さＨを基準に設定される。
しかしこれに限らず、ユニットバス７ａ以外の水回り設備７に緩勾配枝管１１０を接続してもよい。
【００３９】
例えば図３の例では、横主管１０４と同径管部１１１が、１／１００の排水勾配で設置された管径（呼び径）が７５Ａの配管であり、小径管部１１３が、１／５０の排水勾配で設置された管径（呼び径）が５０Ａの配管である。このとき例えばユニットバス７ａの緩勾配枝管１１０の長さが図１に示す従来例の枝管１０と同じ配管長Ｌであり、同径管部１１１の長さが１．８ｍである場合、以下の式１に示すように床高さＨを従来の床高さＨより１８ｍｍ下げることができる。それにより無駄な空間が床下に生じるのを抑えることができる。
１８００ｍｍ×１／５０−１８００ｍｍ×１／１００＝１８ｍｍ・・・（式１）
【００４０】
言い換えると、従来と同じ床高さＨであれば、同径管部１１１の排水勾配が従来の枝管１０の排水勾配より緩やかである分、緩勾配枝管１１０の配管長Ｌを長く設定できる。それにより、本発明の緩勾配排水システム１００は、従来例より水回り設備７の配置自由度が上がる。
【００４１】
なお、横主管１０４、同径管部１１１、小径管部１１３の管径と排水勾配や、同径管部１１１の配管長Ｌは、小径管部１１３の管径が横主管１０４の管径より小さく排水勾配が急であり、同径管部１１１の管径と排水勾配とが横主管１０４の管径と排水勾配と同じである限りで、他の管径と排水勾配であってもよい。
また、本発明の緩勾配排水システム１００で使用する基準流速は、０．６ｍ／ｓ以上の満流時の断面平均流速に限らず、その他の流速であってもよい。
【００４２】
（第２実施形態）
図４は、本発明の第２実施形態の緩勾配排水システム１００の上面図である。
第２実施形態の同径管部１１１は、同径同勾配管部１１６と同径急勾配管部１１７とを有する。
【００４３】
同径同勾配管部１１６は、横主管１０４と同じ管径かつ同じ排水勾配を有する排水管であり、合流部１１８から水回り設備７に向けて延びる。
【００４４】
同径急勾配管部１１７は、横主管１０４と同じ管径と、横主管１０４よりきつい排水勾配又は小径管部１１３と同じ排水勾配とを有する排水管である。同径急勾配管部１１７は、同径同勾配管部１１６の上流端と小径管部１１３の下流端とを接続する。
つまり第２実施形態の緩勾配排水システム１００は、小径管部１１３の下流端に接続する排水管（同径急勾配管部１１７）の勾配が小径管部１１３と同じであるか横主管１０４よりきつい勾配である点で第１実施形態の緩勾配排水システム１００と異なる。
【００４５】
同径同勾配管部１１６と同径急勾配管部１１７は、曲管継手を介して接続することが好ましい。それにより同径であって勾配の異なる排水管であっても、支障なく連結することができる。
【００４６】
第２実施形態の緩勾配排水システム１００は、この構成により同径急勾配管部１１７を介して小径管部１１３と同径同勾配管部１１６を接続するので、例えば小径管部１１３と同じ勾配の排水管でなければ小径管部１１３の下流端に接続できない場合であっても、同径管部１１１を使用することができる。
【００４７】
また小径管部１１３と同径同勾配管部１１６の内部を流れる排水は、いずれも基準流速以上の流速を確保している。それにより小径管部１１３から同径管部１１１に流入した時点の排水の流速と同径同勾配管部１１６から横主管１０４内に流出するときの流速がほぼ同じとなる。その上、同径同勾配管部１１６の勾配は横主管１０４の勾配と等しいので、同径同勾配管部１１６から排出される排水の流速は合流部１１８より上流から横主管１０４内を流れる排水の流速と同じである。
【００４８】
そのためたとえ同径急勾配管部１１７内の排水の流速が小径管部１１３や同径同勾配管部１１６の内部の排水の流速より早くても、排水が、同径同勾配管部１１６内で滞ることなく横主管１０４の中に流れ込むことができる。
その他の第２実施形態の緩勾配排水システム１００の構成と効果、機能は、第１実施形態のそれらと同様である。
【００４９】
図５は、本発明の同径管部１１１と小径管部１１３との接続についての説明図である。
緩勾配枝管１１０は、小径管部１１３と同径管部１１１とを互いの中心線Ｊ，Ｋをずらして接続部で接続する偏芯ソケット１１５を有することが好ましい。偏芯ソケット１１５が連結する同径管部１１１は、第１実施形態の同径管部１１１の上流端であっても、第２実施形態の同径管部１１１（つまり同径急勾配管部１１７）の上流端であってもよい。
【００５０】
偏芯ソケット１１５は、小径管部１１３と同径管部１１１とを接続するソケットである。偏芯ソケット１１５は、接続部における同径管部１１１の中心線Ｋの位置が小径管部１１３の中心線Ｊの位置より上方に位置し、かつ同径管部１１１の下方側の側面Ｍが小径管部１１３の下方側の側面Ｎより下方もしくは同じ高さに位置するようにそれらを接続する。
【００５１】
例えば管径５０Ａの配管の外径は６０．５ｍｍであり、管径７５Ａの外径は８７．５ｍｍである。このとき、図５のように管径５０Ａの小径管部１１３と管径７５Ａの同径管部１１１とを下方側の側面Ｎ，Ｍの高さを揃えて連結するとする。この場合、接続部における同径管部１１１の中心線Ｋは、以下の式２により小径管部１１３の中心線Ｊより１３．５ｍｍ高い位置に位置する。
（８７．５ｍｍ−６０．５ｍｍ）／２＝１３．５ｍｍ・・・（式２）
【００５２】
そのため以下の式３により、本発明の緩勾配排水システム１００は、図１に示した従来例よりも、全体で３１．５ｍｍ床高さＨを下げることができる。
１８ｍｍ＋１３．５ｍｍ＝３１．５ｍｍ・・・（式３）
【００５３】
言い換えると、従来例と同じ床高さＨであれば、横主管１０４の長さを約３ｍ延ばすことができる。それにより従来の配管の敷設よりも、水回り設備７の配置自由度をさらに上げることができる。
なお、本発明の緩勾配排水システム１００は、偏芯ソケット１１５を使用せずに、中心線Ｊ，Ｋの高さを揃えて小径管部１１３と同径管部１１１を連結してもよい。
【００５４】
以下に本発明の緩勾配排水システム１００と以下の実施例１との排水性能実験の結果について比較して説明する。
【実施例１】
【００５５】
非特許文献１には、集合住宅では床上配管が一般的であり、衛生器具と排水立て管との距離が長いと管径によって定められた排水管の最小排水勾配を確保できなくなるため、その際には、搬送能試験等を行い、排水性能上安全であることを確認したうえで施工することが記載されている。
【００５６】
そこで、図６に示すように、管径５０Ａの枝管２１０の排水勾配の一部を１／１００として、排水性能実験を行った。
図６は、実施例１の配管の敷設２００を示す上面図である。実施例１では、横主管２０４として、１／１００の排水勾配で設置した管径７５Ａの排水管を使用した。また実施例１では、ユニットバス７ａに接続する枝管２１０として、管径５０Ａの排水管を使用した。枝管２１０の９０°の曲管継手より上流側の排水勾配を１／５０に設定し、曲管継手より下流側の排水勾配を１／１００に設定した。枝管２１０と横主管２０４との合流部２１８より上流側の横主管２０４には、洗濯機７ｃから延びる枝管２１１を連結した。また横主管２０４の上流端を直接、洗面所７ｂに接続した。
【００５７】
実施例１ではこの敷設により、ユニットバス７ａに接続する枝管２１０の排水勾配１／１００の範囲の配管長Ｌを仮に２ｍとした場合、床高さＨを２ｃｍ下げることができた。
【００５８】
そこで図６の実施例１について、ユニットバス７ａ、洗面所７ｂ、洗濯機７ｃの３か所から同時排水することにより排水性能実験を行った。
しかし実施例１は、３か所の水回り設備７から同時排水すると、ユニットバス７ａからの枝管２１０と横主管２０４との合流部２１８で満流（配管の中が満水となった状態）となり、枝管２１０の管内圧力が上昇して、例えばトラップの破封等のような排水性能上の不具合が発生することが確認された。なお破封とは、トラップの封水が無くなり、トラップの機能が失われることを意味する。
【００５９】
これにより枝管２１０の排水勾配を単に小さくしただけでは、たとえ従来例より床高さＨを下げられ、配管長Ｌを長く設定できても、排水性能が確保できないことが確認された。したがって実施例１は、良好な排水性能を得られなかったため実用化には至らなかった。
【実施例２】
【００６０】
実施例２は、本発明の緩勾配排水システム１００の一例である。実施例２は、上述の図４に示した配管の敷設と同じ構成の配管の敷設である。
実施例２の横主管１０４として、実施例１と同径（管径７５Ａ）、同じ配管長Ｌ、かつ同じ排水勾配（１／１００）の排水管を使用した。合流部１１８より上流には、実施例１の洗濯機７ｃに接続する枝管２１１と同じ長さ、同径、かつ同勾配である排水管を、実施例２の洗濯機７ｃから延びる通常枝管１２０として連結した。また横主管１０４の上流端を直接、洗面所７ｂに接続した。
【００６１】
実施例２のユニットバス７ａに接続する緩勾配枝管１１０は、その配管長Ｌが、実施例１のユニットバス７ａに接続する枝管２１０の配管長Ｌと同じである。また実施例２では、小径管部１１３として管径５０Ａの排水管を使用し、同径管部１１１として管径７５Ａの排水管を使用した。同径管部１１１は、上述の第２実施形態と同様に、小径管部１１３の下流端に同径急勾配管部１１７を接続し、その下流端に同径同勾配管部１１６を接続した。同径同勾配管部１１６の下流端は、合流部１１８で横主管１０４に接続した。
【００６２】
小径管部１１３の排水勾配は１／５０に設定した。また同径急勾配管部１１７の排水勾配は小径管部１１３と同じ１／５０に設定し、同径同勾配管部１１６以降の排水勾配は１／１００に設定した。
【００６３】
図５に示すとおり小径管部１１３と同径管部１１１は、偏芯ソケット１１５で、同径急勾配管部１１７の中心線Ｋが小径管部１１３の中心線Ｊより上方に位置し、同径急勾配管部１１７と小径管部１１３の下方側の側面Ｍ，Ｎの高さが揃うように接続した。
また同径同勾配管部１１６と同径急勾配管部１１７は、図４に示す通り、９０°の曲管継手で接続した。
【００６４】
実施例２の緩勾配枝管１１０の配管長Ｌは、実施例１のユニットバス７ａに接続する枝管２１０の配管長Ｌと同じである。実施例２の緩勾配枝管１１０は、１／５０と１／１００の排水勾配の排水管の長さと範囲（設置される位置）がそれぞれ実施例１と同じである。
それに対し、実施例１のユニットバス７ａに接続した排水勾配１／１００の枝管２１０と実施例２の緩勾配枝管１１０とは、管径が相違する。実施例１のユニットバス７ａに接続した枝管２１０は、上流端から下流端に至るまで全ての管径が５０Ａであるのに対し、実施例２の緩勾配枝管１１０は、下流側の一部の管径が７５Ａである。
【００６５】
実施例２の緩勾配枝管１１０の管径と排水勾配は、実施例２の横主管１０４の管径と排水勾配と同じである。
その他の実施例２の配管の敷設の構成は、実施例１と同様である。
【００６６】
実施例１と２について、ユニットバス７ａ、洗面所７ｂ、洗濯機７ｃの３か所から同時排水をする排水性能実験を行った。その上で、ユニットバス７ａの封水の変動とユニットバス７ａの枝管１１０，２１０の管内圧力の変動を測定し、実施例１と２の実験結果を比較した。
【００６７】
図７は、実施例１と実施例２の排水性能実験におけるユニットバス７ａの封水の変動の測定結果を示した図である。図７（Ａ）は、実施例１の結果であり、図７（Ｂ）は、実施例２の結果である。この図において、封水変動とは、封水の水面の高さの変動を意味する。また封水変動が０ｍｍとは、通常時の封水の水面の高さを意味する。
【００６８】
図８は、実施例１と実施例２の排水性能実験におけるユニットバス７ａの枝管１１０，２１０の管内圧力の変動の測定結果を示した図である。図８（Ａ）は、実施例１の結果であり、図８（Ｂ）は、実施例２の結果である。
【００６９】
図７（Ａ）と図８（Ａ）に示すように、実施例１では、１７秒後から封水と管内圧力ともに上昇し始めた。これは、横主管２０４と枝管２１０の合流部２１８が満流になることにより、正圧が発生したものと考えられる。
【００７０】
また実施例１では、図８（Ａ）に示すように、５０秒を過ぎてから、枝管２１０の管内圧力が一気に負圧となった。これは洗面所７ｂと洗濯機７ｃの排水が流れきり、排水に時間がかかっていたユニットバス７ａの枝管２１０からの排水が急に流れるようになったため、満流となっていた枝管２１０内の排水が流れることでサイホン現象を起こしたものと考えられる。サイホン現象は、排水孔のトラップに必要な封水までも排水管に吸引する原因となる可能性がある。そのため排水時にはサイホン現象が起こらない方が好ましい。
【００７１】
一方、図７（Ｂ）と図８（Ｂ）に示すように、実施例２では、封水、管内圧力ともに変動が無かった。この実験結果は、実施例２のユニットバス７ａから流れた排水が、良好に排出されたことを意味している。
したがって実施例２は、図７（Ｂ）と図８（Ｂ）により、実施例１より床高さＨを下げ、又は配管長Ｌを延ばしても、良好な排水性能を確保できることが確認された。
【００７２】
これは、合流部１１８の緩勾配枝管１１０（同径管部１１１）の管径が横主管１０４と同じであり、緩勾配枝管１１０の上流端（小径管部１１３）の管径が同径管部１１１より細いことによる。つまり緩勾配枝管１１０への流入量が小径管部１１３の管径で調整され、合流部１１８への排出量が緩勾配枝管１１０への流入量を上回るため、緩勾配枝管１１０の内部が満流とはならないためであると考えられる。
また同径管部１１１と横主管１０４が同径かつ同勾配であるため、同径管部１１１と横主管１０４の中を流れる双方の排水が同じ流速で流れる。それにより双方の排水が同じ流速で、合流部１１８でぶつかりあうので、同径管部１１１の排水が滞りなく横主管１０４に流入できるものと考えられる。
【００７３】
上述した本発明の装置によれば、緩勾配枝管１１０の一部に同径管部１１１を有し、その同径管部１１１の排水勾配が従来の緩勾配枝管１１０の排水勾配より緩やかなので、従来の配管の敷設より床高さＨを下げることができ、又は配管長Ｌを長く設定することが可能となる。それにより床下に無駄な空間が生じるのを抑えることができ、水回り設備７の配置の自由度を向上させることができる。
【００７４】
また緩勾配枝管１１０の上流側に小径管部１１３が設けられ、その下流側に、小径管部１１３より管径が大きい同径管部１１１が接続するので、小径管部１１３から同径管部１１１にかけて排水が滞りなく流れることができる。また同径管部１１１が横主管１０４との合流部１１８に接続し、同径管部１１１の管径と排水勾配は横主管１０４と同じなので、同径管部１１１を流れる排水の流速は横主管１０４を流れる排水の流速に等しくなる。そのため例えば合流部１１８より上流から横主管１０４を流れる排水があったとしても、合流部１１８で横主管１０４を流れる排水にそれと同じ流速で流れる排水が流入するので、同径管部１１１から排出された排水が滞りなく横主管１０４に流入できる。したがって本発明の緩勾配排水システム１００は、従来の配管の敷設より床高さＨを下げ、又は配管長Ｌを延ばしても、良好な排水性能を確保できる。
【００７５】
なお本発明は上述した実施の形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更を加え得ることは勿論である。
【符号の説明】
【００７６】
１  従来例の配管の敷設、３，１０３，２０３  排水立て管、
４，１０４，２０４  横主管（排水管）、
７  水回り設備、７ａ  ユニットバス、７ｂ  洗面所、７ｃ  洗濯機、
１０，２１０，２１１  枝管（排水管）、１５  フローリング、
１６  コンクリートスラブ、１７  二重床、１８，１１８，２１８  合流部、
１００  緩勾配排水システム、１１０  緩勾配枝管（枝管、排水管）、
１１１  同径管部、１１３  小径管部、１１５  偏芯ソケット、
１１６  同径同勾配管部、１１７  同径急勾配管部、１１９  通常合流部、
１２０  通常枝管（枝管、排水管）、２００  実施例１の配管の敷設、
Ｈ  二重床の高さ（床高さ）、Ｌ  配管長、
Ｋ  同径管部の中心線、Ｊ  小径管部の中心線
【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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