(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
勾配が１／５以下の排水システムであって、 
排水横管と、 
前記排水横管の管内部に排水の流れを整える一つの螺旋ばねからなる整流部とを含み、
前記螺旋ばねの上流側位置と下流側位置の中間部から前記上流側位置までのねじれ角が、前記中間部から前記下流側位置までのねじれ角よりも小さく形成されている、排水システム。
【請求項２】
前記螺旋ばねの螺旋の１周回当たりの長さは、管径の１／２００以上であり、さらに、前記螺旋ばねの高さは管径の１／２００以上３／４以下である、請求項１に記載の排水システム。
【請求項３】
螺旋状に案内された排水が曲げ部を有する継手の周面に沿って流れるように構成されている、請求項１又は２に記載の排水システム。
【請求項４】
前記整流部は、前記継手の屈曲半径が大きい側へ排水を案内する、請求項１から３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ものである。
【０００２】
従来、例えば、戸建住宅や集合住宅などの住宅には、排水システムが設置されている。このような排水システムには、例えば、便器などの排水機器の排出口に接続されるトイレ用配管などの排水配管や、その他の排水機器に接続される排水配管などが含まれる。
【０００３】
近年、トイレの節水化などの省エネの動きによって、汚物を搬送するための水量が減少し汚物が管内に残り、管が閉塞する問題が生じている。                  
【０００４】
例えば、特許文献１（特開２０１３−２０４３６３号公報）には、主に、より狭いスペースに設置が可能で、しかも、より高い排水性能（搬送性能）が得られるような高機能な排水システムを得られるようにする排水システムについて開示されている。
【０００５】
特許文献１（特開２０１３−２０４３６３号公報）記載の排水システムは、排水機器と、排水枡または排水縦管との間に、内部が部分的に排水で塞がれることによって、塞がれた部分よりも上流側に負圧が発生するのを防止可能な閉塞防止機構を備えた排水配管を接続したものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１３−２０４３６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記の特許文献１によれば、排水の搬送性の改善について開示されている。しかしながら、勾配が１／５以下で配置される排水横管については、搬送性の改善方法が明らかにされていない。
【０００８】
本発明の目的は、排水横管における排水のエネルギー低下を抑制しつつ、排水を集中させることができる排水システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
（１）
一局面に従う排水システムは、勾配が１／５以下で配設される排水システムであって、排水横管と、排水横管の管内部に排水の流れを整える整流部を含むものである。
【００１０】
この場合、排水システムは、排水横管と、排水横管の管内部に排水の流れを整える整流部を含むので排水横管を流れる排水のエネルギーの低下を防止することができる。
なお、勾配が１／５とは、水平面における所定の距離Ｌに対して垂直方向の距離Ｈが、５分の１であることを意味する。すなわち、距離Ｌが１０００ｍｍの場合、距離Ｈは、２００ｍｍである。また、道路鉄道等の表示方法で換言すると、勾配２０％以下となる。
【００１１】
（２）  
第２の発明に係る排水システムは、一局面に従う排水システムにおいて、整流部は、排水横管の内壁に沿って少なくとも螺旋の一部を構成するように延設された螺旋ばねを有してもよい。
【００１２】
この場合、整流部は、螺旋ばねを有するので、排水を確実に案内することができる。
【００１３】
（３）
第３の発明に係る排水システムは、一局面または第２の発明に従う排水システムにおいて、整流部は、排水横管に接続される曲げ部を有する継手を接続する側の排水横管の内部側に設けられてもよい。
【００１４】
この場合、曲げ部を有する継手を接続する側の排水横管の内部側に設けられるので、継手に排水を円滑に供給することができる。
【００１５】
（４）
第４の発明に係る排水システムは、一局面から第３の発明に係る排水システムにおいて、整流部は、継手の屈曲半径が大きい側へ排水を案内してもよい。
【００１６】
この場合、整流部は、継手の屈曲半径が大きい側へ排水を案内することができるので、継手に排水を衝突させることなく、継手の屈曲半径が大きい継手の周面に円滑に排水を供給することができる。その結果、排水のエネルギーの低下を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】トイレにおける排水システムを示す模式図である。
【図２】トイレにおける排水システムの上方からの透視を示す模式図である。
【図３】排水システムの一例を示す模式的断面図である。
【図４】排水システムの構造を説明するための模式的透視図である。
【図５】本発明に係る排水システムの効果を説明するための模式図である。
【図６】従来の排水横管の効果を説明するための模式図である。
【図７】排水システムの構造の他の例を示す模式的構造図である。
【図８】実施例および比較例の結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。
【００１９】
＜概略説明＞
【００２０】
図１および図２は、本実施の形態に係る排水システム１００を戸建住宅のトイレに適用した場合の模式図である。
図１は、トイレにおける排水システム１００を示す模式図であり、図２は、トイレにおける排水システム１００の上方からの透視を示す模式図である。
【００２１】
図１および図２に示す戸建て住宅５００においては、トイレ３００からの曲げ継手１３０、排水システム１００、曲げ継手１４０および排水横管１５０を含む。
【００２２】
曲げ継手１３０に排水システム１００の一端側が接続され、排水システム１００の他端側が曲げ継手１４０に接続される。曲げ継手１４０の下流側に排水横管１５０が配置される。
本実施の形態においては、排水システム１００について説明を行う。排水システム１００は、勾配が１／５以下で配置される。
【００２３】
＜排水システムの構造＞
続いて、図３は、排水システム１００の一例を示す模式的断面図であり、図４は、排水システム１００の構造を説明するための模式的透視図である。
【００２４】
図３および図４に示すように、排水システム１００は、円筒状の長手方向を有する管部材からなる排水横管１１０と、整流部１２１とを含む。すなわち、図３および図４に示すように、排水システム１００は、排水横管１１０の端部近辺の管内部に整流部１２１が設けられている。
整流部１２１は、排水横管１１０を流れる排水が螺旋状に流れるように案内する機能を有する。本実施の形態においては、整流部１２１は、螺旋ばねからなる。また、螺旋ばねの螺旋の１ピッチ（周回）当たりの長さは、管径の１／２００以上であることが好ましい。ピッチ間が管径の１／２００未満であると、排水が螺旋ばねに接触した際に排水のエネルギー損失が大きくなる。
さらに、螺旋ばねの高さは管径の１／２００以上３／４以下の範囲内が望ましい。螺旋ばねの高さが管径の１／２００未満であると排水の整流性が低下し、螺旋ばねの高さが管径の３／４超過の場合、排水が通過時に、一時的に管が閉塞し封水が破封する。
【００２５】
＜整流部１２１の構造＞
例えば、図３の螺旋ばねのＡ−Ａ断面、Ｂ−Ｂ断面、Ｃ−Ｃ断面に示すように、螺旋ばねは、所定のねじれ角を有するが、さらに、上流側の部分（Ｃ−Ｃ断面）は、当該ねじれ角より内側にねじれて形成され、下流側（Ａ−Ａ断面）は、当該ねじれ角よりさらに外側にねじれて形成されることが望ましい。
上流側のねじれによって、より多くの排水を整流し、下流部のねじれによって排水の整流方向が乱れずに運搬することができる。
【００２６】
また、Ａ−Ａ断面およびＣ−Ｃ断面における螺旋ばねと比べて、Ｂ−Ｂ断面における螺旋ばねは、突出量が多いように形成されてもよい。
また、螺旋のピッチの延長線は継手の周面に当たることが望ましい。周面に当たることによって、継手に排水が衝突した際のエネルギー損失を低減することができる。
【００２７】
螺旋ばねは、始点から管の最下点を介して終点まで形成されることが望ましい。
この際の螺旋ばねの始点または終点が最下点でもよい。
最下点に螺旋ばねが存在することにより、排水を整流する効果を高めることができる。なお、最下点に螺旋ばねが必ず存在することが望ましいが、最下点に螺旋ばねが存在しなくてもよい。
【００２８】
＜排水システム１００の流れ効果＞
図５は、本発明に係る排水システム１００の効果を説明するための模式図であり、図６は、従来の排水横管９００の効果を説明するための模式図である。
【００２９】
図６に示すように、従来の排水横管９００を流れる液体ＦＬ１は、曲げ継手１４０の周面に衝突する。その結果、液体ＦＬ１の流速エネルギーは、衝突による乱流が発生し、減少する。
【００３０】
一方、図５に示すように、排水システム１００を流れる液体ＦＬは、整流部１２１において螺旋状に案内され、螺旋状の排水が、曲げ継手１４０の周面に沿って円滑に流れる。その結果、液体ＦＬの流速エネルギーは、曲げ継手１４０の周面（屈曲半径が大きい側）に衝突せず、減少を防止できる。
【００３１】
＜他の例＞
図７は、排水システム１００の構造の他の例を示す模式的構造図である。
【００３２】
図７に示すように、排水システム１００ａは、排水横管１１０ａと、配管部材１２２ａとを含む。
排水横管１１０ａには、端部に突起部１１５ａが３個形成される。配管部材１２２ａは、主に排水横管１１０ａと同径の部材と、整流部１２１ａとを含む。配管部材１２２ａには、突起部１１５ａと嵌合可能な凹部１２５ａが３個形成される。
【００３３】
また、図７に示すように、排水横管１１０ａと配管部材１２２ａとを突起部１１５ａおよび凹部１２５ａで嵌合することで、図３に示した排水システム１００と同形状の配管を得ることができる。
【００３４】
なお、本実施の形態においては、排水システム１００ａを、排水横管１１０ａと配管部材１２２ａとからなることとしたが、これに限定されず、排水横管１１０ａの内径に係止部を形成し、整流部１２１ａを当該係止部に固定させる構造としてもよい。
【００３５】
＜実施例＞
続いて、本発明に係る排水システム１００と、従来の排水横管９００とについて試験を行った。図８は、実施例および比較例の結果を示す図である。
【００３６】
（実施例１）
実施例１においては、図５の排水システム１００を用いた。勾配１／５０の口径７５Ａの排水横管１１０および整流部１２１と曲げ継手１４０とを接続して作成した。曲げ継手１４０は排水システム１００の下流に設けた。
【００３７】
具体的に、積水化学工業株式会社のエスロンクリアＶＰパイプ、エスロンＤＶ継手（エルボ）を使用した。
【００３８】
排水システム１００のロングエルボに水２リットルを流し込み、排水された水の飛距離、および水勢を測定した。
飛距離は、管端部を０とし、かつ、排水横管１１０の下方２５ｃｍに到達するまでの距離を測定した。
【００３９】
また、水勢は、搬送距離が１０ｃｍまで低下した時の時間を測定し、その逆数を水勢として測定した。
【００４０】
（比較例１）
比較例１においては、従来の排水横管９００を用いた。すなわち、整流部１２１を設けていない排水横管９００を用いた。
その他は、実施例１と同様の条件で試験を行った。
【００４１】
（比較例２）
比較例２においては、実施例１における整流部１２１を曲げ継手１４０と逆側の管内部に設けた。
その他は、実施例１と同様の条件で試験を行った。
【００４２】
実施例１において、搬送距離は３９ｃｍであり、搬送居地１０ｃｍ到達時間（ｓｅｃ）は２．９７であり、水勢（１／ｓｅｃ）は０．３２であった。
比較例１において、搬送距離は２９ｃｍであり、搬送居地１０ｃｍ到達時間（ｓｅｃ）は３．０８であり、水勢（１／ｓｅｃ）は０．３４であった。
比較例２において、搬送距離は２６ｃｍであり、搬送居地１０ｃｍ到達時間（ｓｅｃ）は３．２６であり、水勢（１／ｓｅｃ）は０．３１であった。
【００４３】
実施例１と比較例１とを比較した結果、実施例１において、搬送性が３０％改善したことが確認できた。これは、整流部１２１を有する排水横管１１０の排水システム１００の効果である。
また、実施例１と比較例２とを比較した結果、整流部１２１の設置場所により搬送性が低下することが確認できた。
【００４４】
本発明に係る排水システム１００は、整流部１２１を含むので排水システム１００を流れる排水のエネルギーを低下させることを防止できる。その結果、省スペースで高い搬送性能を得ることができる。
【００４５】
また、整流部１２１は、螺旋ばねからなり、曲げ継手１４０の屈曲半径が大きい側（内周面の外側）へ排水を案内することができるので、継手１４０に排水を衝突させることなく、曲げ継手１４０の屈曲半径が大きい継手の周面に円滑に排水を供給することができる。その結果、排水のエネルギーの低下を防止することができる。
【００４６】
なお、上記排水システム１００は、曲げ部を有する継手の上流側の排水システム（排水横管）であれば、利用することができ、トイレに限定されず、洗面台、浴槽、キッチン、洗濯機等の戸建て住宅、マンション、アパート、集合住宅等、工場、会社等のビル、その他任意の排水システムに対して適用することができる。
【００４７】
本発明においては、排水システム１００、１００ａが、「排水システム」に相当し、排水横管１１０、１１０ａが、「排水横管」に相当し、整流部１２１、１２１ａが、「整流部、螺旋ばね」に相当し、曲げ継手１４０が、「曲げ部を有する継手」に相当する。
【００４８】
本発明の好ましい一実施の形態は上記の通りであるが、本発明はそれだけに制限されない。本発明の精神と範囲から逸脱することのない様々な実施形態が他になされることは理解されよう。さらに、本実施形態において、本発明の構成による作用および効果を述べているが、これら作用および効果は、一例であり、本発明を限定するものではない。
【符号の説明】
【００４９】
１００、１００ａ  排水システム
１１０、１１０ａ  排水横管
１２１、１２１ａ  整流部
１４０  曲げ継手
【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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