(57)【要約】【課題】通常の配管で構成され、品質管理や施工が容易であり、長期信頼性のある排水用集合管特殊継手、排水システムおよび排水方法を提供する。【解決手段】複層建築物の縦方向に各階を貫く排水立管へ各階ごとの水周り機器からの排水をまとめて各階ごとに合流させ排水させる排水方法において、前記各階ごとの水周り機器からの排水を各階の床スラブのレベルから所定長さ落下させることにより垂直方向の流れを加速させて、各階ごとの水周り機器からの排水が合流する直上で前記排水立管のオフセット部により減速させた排水立管内の排水と合流させる。【選択図】図１
2004019297.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
両端部の内径中心を一致させた円筒形状をなし、クランクにより形成される所定長さのオフセット部を中間部に有し、前記クランクの外周部分に前記両端の内径中心にその内径中心を一致させた開口部が形成された主管部と、
一端の近傍が９０°に屈曲され、他端側が前記オフセット部の長さよりも小なる長さの垂直管部分となるＬ型の円筒形状である合流管部とを備え、
前記合流管部の垂直管部分が当該オフセット部と平行して配置され、当該垂直管部分の管端が前記開口部に接続されることを特徴とする排水用集合管特殊継手。
【請求項２】
複層建築物の縦方向に各階を貫く排水立管と、各階ごとにその階の水周り機器からの排水をまとめて排水立管へ導く器具排水管とを備え、当該器具排水管に対応する合流部が前記排水立管に形成された排水システムにおいて、
前記合流部は前記器具排水管に対応する階の床スラブのレベルより下に配置され、その合流部の直上にクランクにより前記排水立管のオフセット部が形成され、
前記器具排水管は、前記合流部直上で所定の長さで垂直に配管され、当該器具排水管の内径中心と合流部の排水立管の内径中心とが一致して接続されることを特徴とする排水システム。
【請求項３】
前記器具排水管の所定の長さが前記器具排水管に対応する階の床スラブのレベルから前記合流部までの長さであることを特徴とする請求項２に記載の排水システム。
【請求項４】
前記器具排水管の所定の長さが前記排水立管のオフセット部の配管長さよりも小であることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の排水システム。
【請求項５】
複層建築物の縦方向に各階を貫く排水立管へ各階ごとの水周り機器からの排水をまとめて各階ごとに合流させ排水させる排水方法において、
前記各階ごとの水周り機器からの排水を各階の床スラブのレベルから所定長さ落下させることにより垂直方向の流れを加速させて、
各階ごとの水周り機器からの排水が合流する直上で、クランクにより形成された前記排水立管のオフセット部により減速させた排水立管内の排水と合流させることを特徴とする排水方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複層建築物に適用される排水用集合管特殊継手、排水システムおよび排水方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、集合住宅などの複層建築物における排水システムは各階を縦断する一本の排水立管に各階ごとの排水を合流させ、地上または地階まで落下させて当該複層建築物外へ排出する方式をとっている。各階ごとの排水の合流方式に関して、より詳しくは各階ごと、あるいは各階の住居単位ごとに床下フロア上に水平に配管された器具排水管が排水立管に直角に接続され、台所や洗面台などの水回り器具から集約された排水が器具排水管を経由して排水立管に合流する方式であった。
【０００３】
しかしながら、この合流方式ではつぎのようなメカニズムにより水回り器具のトラップの破封や異常音の問題が発生していた。
（１）排水立管を上階から自由落下により加速されている排水に対してその階からの排水が速度ゼロに近い低速で合流する。
（２）上階からの排水とその階からの排水の速度差が大きいため、合流部において排水の落下が阻害され、排水のかたまりが形成される。
（３）合流部の配管内が部分的に満水状態になる（ターミナル状態、いわゆる排水の渋滞現象）。
（４）その部分の排水がかたまりのままで落下するために、その排水立管内上部では負圧側に圧力変動する。
（５）その圧力変動が器具排水管に影響する。
【０００４】
上記問題の原因である合流部の渋滞現象を解消する方式の一つとして、ソベントシステムに代表される特殊排水継手が開発されている。
これは、合流部の水平断面積を大きく膨らませて空間をとることによって、排水のかたまりが形成されても渋滞現象を軽減し、負圧生成原因を小さくするものである。
【０００５】
また、特開２００１−１７３８６６号公報には合流部に排水を受ける羽根を設けることによって、配管内に排水の旋回流を形成させて強制的に配管中心部に空気層を形成させて、満水状態を防止する方式が開示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記方式はいずれも排水の渋滞現象を軽減させる効果はあるが、つぎのような問題点があった。
（１）ソベントシステムに代表される特殊排水継手
この特殊継手は合流部の空間を取るために大型となり、かつ鋳物でつくられるために重量物となってしまう。そのため、施工時の取扱が不便であった。また、床下フロアであるコンクリートスラブ（以下、床スラブと称する）を貫通させて保持するため、場合によっては保持部分を補強する必要もあった。
【０００７】
（２）特開２００１−１７３８６６号公報に開示の発明
配管内に旋回用の羽根を設ける加工が必要であり、通常の配管よりも品質管理に手間がかかる。また、配管内部の状態を見ることができないために長期使用の場合の腐食や異物付着による排水効率の変化の予測が困難であった。
【０００８】
本発明は、以上の従来技術における問題に鑑みてなされたものであり、通常の配管で構成され、品質管理や施工が容易であり、長期信頼性のある排水用集合管特殊継手、排水システムおよび排水方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために提供する本願第一の発明に係る排水用集合管特殊継手は、両端部の内径中心を一致させた円筒形状をなし、クランクにより形成される所定長さのオフセット部を中間部に有し、前記クランクの外周部分に前記両端の内径中心にその内径中心を一致させた開口部が形成された主管部と、一端の近傍が９０°に屈曲され、他端側が前記オフセット部の長さよりも小なる長さの垂直管部分となるＬ型の円筒形状である合流管部とを備え、前記合流管部の垂直管部分が当該オフセット部と平行して配置され、当該垂直管部分の管端が前記開口部に接続されることを特徴とする。
【００１０】
本発明の特殊継手は、各階からの器具排水はエルボ管から導入され、開口部で合流するときに、その形状によりつぎのような排水に関する効果が得られる。
すなわち、排水立管を流れる上階からの排水については、主管部のオフセット部の上部において、まず排水が重力加速度方向に流れ落ちる本来の位置（以下、立管流れ位置と称する）からオフセット部の位置（以下、オフセット位置と称する）へ流れる位置が水平方向にオフセットする際に主管部の管壁に当るために排水の流れは減速される。ついで、主管部のオフセット部の下部において、オフセット位置から立管流れ位置へ流れが戻る際に再度排水の流れは管壁に当ることによって減速される。
一方、その階からの器具排水は、エルボ部を経由して垂直管部分を自由落下することにより流れが加速される。
そして、上記開口部にて減速された上階からの排水と加速されたその階の器具排水とが合流することになり、両者の流速の差が小さいことから排水の渋滞現象は軽減される。したがって、水回り器具のトラップの破封や異常音の問題が解消される。
さらに、本発明品はすべて通常の管を加工したもので構成されるために品質管理や施工が容易である。また、管内部には特殊な加工がないことから排水効率に関する長期信頼性も確保される。なお、配管材料として、ＳＵＳ３０４ＴＰ−Ａなどのステンレス鋼管を使用すれば、さらに良好な施工性、長期信頼性を得ることができる。
【００１１】
ここでオフセット部とは、主管部において立管流れ位置から排水の位置が水平方向にずれた部分のことを意味している。このとき、オフセット量、すなわち立間流れ位置からずれる距離は上階からの排水がオフセットすることによって管壁に当たる範囲内で決定されればよい。
また、垂直管部分の直線長さは、その階からの器具排水を加速するために必要な長さである。少しでもその直線部分があれば効果があり、階下への影響を考慮すると５００ｍｍ以下が好ましい。
【００１２】
前記課題を解決するために提供する本願第二の発明に係る排水システムは、複層建築物の縦方向に各階を貫く排水立管と、各階ごとにその階の水周り機器からの排水をまとめて排水立管へ導く器具排水管とを備え、当該器具排水管に対応する合流部が前記排水立管に形成された排水システムにおいて、前記合流部は前記器具排水管に対応する階の床スラブのレベルより下に配置され、その合流部の直上にクランクにより前記排水立管のオフセット部が形成され、前記器具排水管は、前記合流部直上で所定の長さで垂直に配管され、当該器具排水管の内径中心と合流部の排水立管の内径中心とが一致して接続されることを特徴とする。
【００１３】
このシステムにより、各階ごとに器具排水が排水立管の合流部で合流するときに、その形状によりつぎのような排水に関する効果が得られる。
すなわち、ある階での器具排水の合流を見た場合、排水立管を流れる上階からの排水については、排水立管のオフセット部の上部において、まず排水が立管流れ位置からオフセット位置へ流れる位置が水平方向にオフセットする際に排水立管の管壁に当るために排水の流れは減速される。ついで、排水立管のオフセット部の下部において、オフセット位置から立管流れ位置へ流れが戻る際に再度排水の流れは管壁に当ることによって減速される。
一方、その階からの器具排水は、上記合流部までの器具排水管を自由落下することにより流れが加速される。
そして、当該合流部にて減速された上階からの排水と加速されたその階の器具排水とが合流することになり、両者の流速の差が小さいことから排水の渋滞現象は軽減される。この効果は各階ごとに得られるため、複層建築物全体、すなわち排水システム全体として水回り器具のトラップの破封や異常音の問題が解消される。
ここで、器具排水管の前記合流部直上で所定の長さで垂直に配管された部分とは、その階の床スラブ直上から屈曲して床スラブ下方向に垂直に配管された部分のことを意味する。
また、本発明である「排水立管のオフセット部形成と器具排水管の排水加速領域の形成」は複層建築物の各階すべてに適用してもよいが、適宜選択された階だけ適用するようにしてもよい。
【００１４】
また、この発明では第一の発明である特殊継手が複層建築物の排水システムに適用された態様を示している。そのため、排水システム全体がすべて通常の管を加工したもので構成されるために品質管理や施工が容易である。また、管内部には特殊な加工がないことから排水効率に関する長期信頼性も確保される。なお、配管材料として、ＳＵＳ３０４ＴＰ−Ａなどのステンレス鋼管を使用すれば、さらに良好な施工性、長期信頼性を得ることができる。
【００１５】
前記課題を解決するために提供する本願第三の発明に係る排水システムは、第二の発明において、前記器具排水管の所定の長さが前記器具排水管に対応する階の床スラブのレベルから前記合流部までの長さであることを特徴とする。
【００１６】
これにより、その階からの器具排水を加速するために必要な長さが確保される。その長さは、垂直方向の直線部分として少しでもあればその効果があり、階下への影響を考慮すると５００ｍｍ以下が好ましい。
【００１７】
前記課題を解決するために提供する本願第四の発明に係る排水システムは、第二または第三の発明において、前記器具排水管の所定の長さが前記排水立管のオフセット部の配管長さよりも小であることを特徴とする。
【００１８】
これにより、器具排水管のその階の床スラブ直上から屈曲して床スラブ下方向に垂直に配管された部分は、排水立管のオフセット部と平行して排水流れ位置に配置できるようになる。これにより、各階ごとの床スラブ直上から床スラブ下部の排水立管の合流部までの領域の配管がコンパクトになる。
【００１９】
前記課題を解決するために提供する本願第五の発明に係る排水方法は、複層建築物の縦方向に各階を貫く排水立管へ各階ごとの水周り機器からの排水をまとめて各階ごとに合流させ排水させる排水方法において、前記各階ごとの水周り機器からの排水を各階の床スラブのレベルから所定長さ落下させることにより垂直方向の流れを加速させて、各階ごとの水周り機器からの排水が合流する直上で、クランクにより形成された前記排水立管のオフセット部により減速させた排水立管内の排水と合流させることを特徴とする。
【００２０】
この方法により、合流部にて減速された上階からの排水と加速されたその階の器具排水とが合流することになり、両者の流速の差が小さいことから排水の渋滞現象は軽減される。この効果は各階ごとに得られるため、複層建築物全体、すなわち排水システム全体として水回り器具のトラップの破封や異常音の問題が解消される。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明に係る排水システムの一実施の形態における構成について図面を参照して説明する。
図１は、本発明に係る複層構造物の排水システムの一実施の形態のうち、本発明が適用された階の床スラブ近傍の断面構成図である。
図１に示すように、当該階に設置された排水用集合管特殊継手１は、その配管の中を排水が重力の作用により自由落下するように複層構造物の所定の位置Ｃ（以下、立管流れ位置と称する）に垂直に配管された上階からの排水立管６１と下階の排水立管６２との間を垂直方向に接続している。この特殊継手１は当該階の床スラブ９１を貫通する領域に設置され、上下の排水立管６１、６２に連結され、上階からの排水を下階へとつなぐ主管部１１とその階の器具排水をその主管部１１に導入する合流管部１２とからなる。
当該特殊継手１の主管部１１は、その上端１１Ａが上階からの排水立管６１に連結されており、その下端１１Ｂが下階への排水立管６２に連結され、中間領域にオフセット部１１１を有する。
また、特殊継手１の合流管部１２の一端１２Ａと、その階の床８１の下で床スラブ９１上を１ｍ当たり１〜２ｃｍ程度の勾配を付けて配管された器具排水管７１の一端とが連結されている。その合流管部１２は排水立管１１の位置Ｃで９０°に下方へ屈曲されて床スラブ９１を貫通して垂直に配管されており、床スラブ９１の下方で当該合流管部１２は前記主管１１の開口部１１２に連結されている。
【００２２】
（特殊継手１の各部位の特徴）
（１）主管部１１
主管部１１は円筒管であり、上端１１Ａから下端１１Ｂに至るまでの各部位の断面内径は同じである。通常、ＪＩＳ　Ｇ３４４８で規定される規格１００Ａ、肉厚２ｍｍのＳＵＳ３０４ＴＰ−Ａのステンレス鋼管が使用される。
主管部１１の長手方向の形状はつぎの通りである。上端１１Ａの下部からクランク１１３により、主管部１１の内径中心が上端１１Ａの内径中心から所定のオフセット量だけずらされ、オフセット部１１１が形成される。オフセット部１１１は直管であり、ついでクランク１１４により主管部１１の内径中心がオフセット部の内径中心から上記オフセット量だけずらされている。このとき、上端１１Ａ近傍の内径中心線と下端１１Ｂ近傍の内径中心線とは一致する。
なお、クランク１１３、１１４を含めたオフセット部１１１の高さＨは、後述する合流管部１２の垂直部１２２の高さｈよりも高い。
また、クランク１１４外周にその内径中心線が下端１１Ｂ近傍の内径中心線と一致するように開口部１１２が形成されている。
【００２３】
（２）合流管部１２
合流管部１２はＬ型の円筒管であり、９０°に下方へ屈曲するエルボ部１２１と、そのエルボ部１２１の一端につながる所定の長さを有する円筒直管の垂直部１２２とからなる。特殊継手１において、エルボ部１２１の他端１２Ａは器具排水管７１に連結され、垂直部１２２の一端は床スラブ８下方で前記主管１１の開口部１１２と接合されている。このとき、垂直部１２２はその内径中心線を前記主管部１１のオフセット部１１１の内径中心線と平行となるように配置される。なお、垂直部１２２は、主管部１１のオフセット部１１１により形成された空間に配置されることになり、床スラブ９１の貫通領域がコンパクトになっている。
合流管部１２には、通常、ＪＩＳ　Ｇ３４４８で規定される規格７５〜８０Ａ、肉厚２ｍｍのＳＵＳ３０４ＴＰ−Ａのステンレス鋼管が使用される。
【００２４】
（作用効果）
上記特殊継手１の構成により、つぎのような作用効果を奏する。
（１）上階からの排水の減速
上階から排水立管６１内を自由落下により加速されて流れてくる排水が主管部１１のクランク１１３にて管内壁に衝突することによって減速される。さらに、その排水はオフセット部１１１を流れてクランク１１４にて管内壁に衝突することにより再度減速される。
（２）当該階からの器具排水の加速
器具排水管６内を配管勾配に従い合流管部１２の一端１２Ａに流れ込む器具排水は、エルボ部１２１を経由した後、垂直部１２２を自由落下して加速される。（３）減速された上階からの排水と加速された器具排水の合流
上記減速された上階からの排水と上記加速された器具排水とが合流する主管部１１の合流部１１５にて、両者の流速の差が小さいことから排水の渋滞現象は軽減される。これにより、水回り器具のトラップの破封や異常音の問題が解消される。
【００２５】
ここで、主管部１１のオフセット部１１１に関するオフセット量は、上階からの排水がクランク１１３、１１４にて管内壁に衝突する程度に管内径中心がずれていればよい。
また、器具排水の加速に関わる合流管部１２の垂直部１２２の高さｈは床スラブ上面からの垂直方向の高さであり、少しでもその高さが確保されていれば器具排水は加速され、本発明の効果が得られる。具体的には、その高さｈは０ｍｍ超、１０００ｍｍ以下であればよい。階下のスペースを考慮すると好ましくは、５００ｍｍ以下とするのがよい。
なお、ここではある１つの階において本発明の特殊継手を適用した状態を説明したが、マンションなどの複層構造物の各階または各住戸ごとのすべてに適用してもよいし、適宜選択された階または住戸単位だけに適用した排水システムとしてもよい。
【００２６】
以下に、上記本発明の特徴を備えた排水用集合管特殊継手を適用した排水システムの実施例について図面を参照して説明する。
（実施例１）
図２は、本発明に係る排水システムに供される排水用集合管特殊継手の第一の実施形態の構成を示す正面図である。
（１）構成
当該特殊継手２は、主管部２１、合流管部２２からなり、ともに円筒管である。
主管部２１は、ＪＩＳ　Ｇ３４４８で規定される規格１００Ａ、肉厚２ｍｍのＳＵＳ３０４ＴＰ−Ａのステンレス鋼管を曲げ加工してクランク２１３を形成したオフセット部２１１と、同様のステンレス鋼管を用いて曲げ加工して成形したクランク２１４と、同様のステンレス鋼管を用いて、その側壁を開口し合流部２１５を形成した直管２１２とから構成される。
合流管部２２は、ＪＩＳ　Ｇ３４４８で規定される規格８０Ａ、肉厚２ｍｍのＳＵＳ３０４ＴＰ−Ａのステンレス鋼管が用いられ、一端２２Ａ側に９０°の曲げ加工により形成されたエルボ部２２１と所定長さを有する垂直部２２２とを備える。また、他端２２Ｂには規格１００Ａに合わせた拡管加工が施されている。
なお、合流管部２２の垂直部２２２の高さｈを５００ｍｍとした。
【００２７】
（２）各部位の接合
主管部２１のオフセット部２１１の上端２１１Ａが上階からの排水立管（図示せず）にＴＩＧ溶接で連結されており、他端２１１Ｂはクランク２１４の一端２１４ＡとＴＩＧ溶接で接合されている。また、クランク２１４の他端２１４Ｂは直管２１２の合流部２１５の開口端との間でＴＩＧ溶接によって接合されている。直管２１２の一端２１２Ａは合流管部２２の拡管加工された管端２２Ｂとの間でＴＩＧ溶接によって接合され、合流管部２２の他端２１２Ｂも下階への排水立管（図示せず）にＴＩＧ溶接で連結されている。
また、合流管部２２の一端２２Ａは、器具排水管（図示せず）とＯリングシール機能を有するワンタッチのクランプ治具にて連結されている。
上記ＴＩＧ溶接はすべて１パス溶接で確実に行うことができ、それらの接合部は隙間なく接合されている。
【００２８】
（３）作用効果
上記特殊継手２の構成により、つぎのような作用効果を奏する。
▲１▼上階からの排水の減速
上階から排水立管内を自由落下により加速されて流れてくる排水が主管部２１のクランク２１３にて管内壁に衝突することによって減速される。さらに、その排水はオフセット部２１１を流れてクランク２１４にて管内壁に衝突することにより再度減速される。
▲２▼当該階からの器具排水の加速
器具排水管内を配管勾配に従い合流管部２２の一端２２Ａに流れ込む器具排水は、エルボ部２２１を経由した後、垂直部２２２を自由落下して加速される。
▲３▼減速された上階からの排水と加速された器具排水の合流
上記減速された上階からの排水と上記加速された器具排水とが合流する合流管部２２の合流部２１５にて、両者の流速の差が小さいことから排水の渋滞現象は軽減される。これにより、水回り器具のトラップの破封や異常音の問題が解消される。
【００２９】
（４）実施結果
この特殊継手２を実際に３０階建ての複層構造物相当の実験タワーの各階に適用して、各階からの排水状況を観察したが、各階ごとに排水の合流部での渋滞現象はなかった。また、複層構造物の排水システム全体としても排水に支障なく排水システム外へ排出できることが確認された。
【００３０】
（実施例２）
図３は、本発明に係る排水システムに供される排水用集合管特殊継手の第二の実施形態の構成を示す正面図である。
（１）構成
当該特殊継手３は、主管部３１、合流管部３２からなり、ともに円筒管である。
主管部３１は、ＪＩＳ　Ｇ３４４８で規定される規格１００Ａ、肉厚２ｍｍのＳＵＳ３０４ＴＰ−Ａのステンレス鋼管を曲げ加工してクランク３１３を形成したオフセット部３１１と、同様のステンレス鋼管を用いて一端３１２Ａの断面形状が楕円となるように拡管加工した拡管部３１２とから構成される。
合流管部３２は、ＪＩＳ　Ｇ３４４８で規定される規格８０Ａ、肉厚２ｍｍのＳＵＳ３０４ＴＰ−Ａのステンレス鋼管が用いられ、一端３２Ａ側に９０°の曲げ加工により形成されたエルボ部３２１と所定長さを有する垂直部３２２とを備える。
なお、合流管部３２の垂直部３２２の高さｈを３５０ｍｍとした。
【００３１】
（２）各部位の接合
主管部３１のオフセット部３１１の上端３１１Ａが上階からの排水立管（図示せず）にＴＩＧ溶接で連結されており、他端３１１Ｂは拡管部３１２の拡管側の管端３１２Ａの楕円断面の一部とＴＩＧ溶接で接合されている。また、拡管部３１２の拡管側の管端３１２Ａの楕円断面の残りの領域は合流管部３２の一端３２Ｂとの間でＴＩＧ溶接によって接合されている。さらに拡管部３１２の他端３１２Ｂは下階への排水立管（図示せず）にＴＩＧ溶接で連結されている。
また、合流管部３２の他端３２Ａは、器具排水管（図示せず）とワンタッチのクランプ治具にて連結されている。
上記ＴＩＧ溶接はすべて１パス溶接で確実に行うことができ、それらの接合部は隙間なく接合されている。なお、拡管部３１２の拡管側の管端３１２Ａにおいて、主管部３１のオフセット部３１１の管端３１１Ｂ及び合流管部３２の一端３２ＢがＴＩＧ溶接されているが、管端３１１Ｂと管端３２Ｂとの間の隙間も溶接時に埋められている。
【００３２】
（３）作用効果
上記特殊継手３の構成により、つぎのような作用効果を奏する。
▲１▼上階からの排水の減速
上階から排水立管内を自由落下により加速されて流れてくる排水が主管部３１のクランク３１３にて管内壁に衝突することによって減速される。さらに、その排水はオフセット部３１１を流れて拡管部３１２にて管内壁に衝突することにより再度減速される。
▲２▼当該階からの器具排水の加速
器具排水管内を配管勾配に従い合流管部３２の一端３２Ａに流れ込む器具排水は、エルボ部３２１を経由した後、垂直部３２２を自由落下して加速される。
▲３▼減速された上階からの排水と加速された器具排水の合流
上記減速された上階からの排水と上記加速された器具排水とが合流する拡管部３１２内にて、両者の流速の差が小さいことから排水の渋滞現象は軽減される。これにより、水回り器具のトラップの破封や異常音の問題が解消される。
【００３３】
（４）実施結果
この特殊継手３を実際に３０階建ての複層構造物相当の実験タワーの各階に適用して、各階からの排水状況を観察したが、各階ごとに排水の合流部での渋滞現象はなかった。また、複層構造物の排水システム全体としても排水に支障なく排水システム外へ排出できることが確認された。
【００３４】
（実施例３）
図４は、本発明に係る排水システムに供される排水用集合管特殊継手の第三の実施形態の構成を示す断面図である。
（１）構成
当該特殊継手４は、主管部４１と合流管部４２の円筒管と固定金具ユニット４５とからなる。
主管部４１は、ＪＩＳ　Ｇ３４４８で規定される規格１００Ａ、肉厚２ｍｍのＳＵＳ３０４ＴＰ−Ａのステンレス鋼管を曲げ加工してクランク４１３を形成したオフセット部４１１と、同様のステンレス鋼管を用いて一端の断面形状が楕円となるように拡管加工した拡管部４１２と、ゴムパッキンシール機能を有する２つ穴が開けられたシール板４１５とから構成される。
合流管部４２は、ＪＩＳ　Ｇ３４４８で規定される規格８０Ａ、肉厚２ｍｍのＳＵＳ３０４ＴＰ−Ａのステンレス鋼管が用いられ、一端４２Ａ側に９０°の曲げ加工により形成されたエルボ部４２１と所定長さを有する垂直部４２２とを備える。
固定金具ユニット４５は床スラブ９２の貫通部にはめ込まれるスリーブであり、床スラブ９２に固定される固定金具を備えている。
なお、合流管部４２の垂直部４２２の高さｈを１００ｍｍとした。
【００３５】
（２）各部位の接合
主管部４１のオフセット部４１１の上端４１１Ａが上階からの排水立管６３にＯリングシール機能を有するワンタッチのクランプ治具４３にて連結されており、他端４１１Ｂはシール板４１５のゴムパッキンの穴の一方を貫通して拡管部４１２の拡管側の管端４１２Ａから内部へ挿入されている。また、拡管部４１２の拡管側の管端４１２Ａの楕円断面の残りの領域には合流管部４２の一端４２Ｂがシール板４１５のゴムパッキンの穴の他方を貫通して内部へ挿入されている。さらに拡管部４１２の他端４１２Ｂは下階への排水立管６４にＯリングシール機能を有するワンタッチで連結可能な伸縮変位吸収継手４４にて連結されている。
また、合流管部４２の他端４２Ａは、器具排水管（図示せず）とワンタッチのクランプ治具にて連結されている。
上記連結部にはすべて溶接ではなく、ゴムなどのシール機能によりシールされた状態で連結されている。また、特殊継手４自体は固定金具ユニット４５で固定され、床スラブ９２を貫通した状態で床スラブ９２に支持されている。これらにより連結部の着脱が容易に行えるため、特殊継手４の更新あるいは排水立管６３、６４の更新を簡便に行うことが可能となる。
【００３６】
（３）作用効果
上記特殊継手４の構成により、つぎのような作用効果を奏する。
▲１▼上階からの排水の減速
上階から排水立管内を自由落下により加速されて流れてくる排水が主管部４１のクランク４１３にて管内壁に衝突することによって減速される。さらに、その排水はオフセット部４１１を流れて拡管部４１２にて管内壁に衝突することにより再度減速される。
▲２▼当該階からの器具排水の加速
器具排水管内を配管勾配に従い合流管部４２の一端４２Ａに流れ込む器具排水は、エルボ部４２１を経由した後、垂直部４２２を自由落下して加速される。
▲３▼減速された上階からの排水と加速された器具排水の合流
上記減速された上階からの排水と上記加速された器具排水とが合流する拡管部４１２内にて、両者の流速の差が小さいことから排水の渋滞現象は軽減される。これにより、水回り器具のトラップの破封や異常音の問題が解消される。
【００３７】
（４）実施結果
この特殊継手４を実際に３０階建ての複層構造物相当の実験タワーの各階に適用して、各階からの排水状況を観察したが、各階ごとに排水の合流部での渋滞現象はなかった。また、複層構造物の排水システム全体としても排水に支障なく排水システム外へ排出できることが確認された。
【００３８】
本発明は各階の器具排水の方式が上記に示した従来の合流管方式以外の新しい排水方式である場合にも適用可能である。その排水方式を取り入れた本発明に係る排水システムのその他の実施の形態における構成について図面を参照して説明する。
図５は、本発明に係る複層構造物の排水システムの実施の形態のうち、本発明が適用された階の床スラブ近傍の断面構成図である。
図５の構成は、主管部５１は配置される高さ位置以外は図１に示す一実施の形態と同じであり、合流管部５２は排水管内の流体の流れを満流とする圧送・サイホン流れ方式となった態様である。すなわち、当該階に設置された排水用集合管特殊継手５は、立管流れ位置Ｃに垂直に配管された上階からの排水立管６５と下階の排水立管６６との間を垂直方向に接続している。この特殊継手５は当該階の床スラブ９３の下に設置され、上下の排水立管６５、６６に連結され、上階からの排水を下階へとつなぐ主管部５１とその階の複数の器具からそれぞれ単独で器具排水をその主管部５１に導入するフレキシブル管５２２の束からなる合流管部５２とから構成される。
【００３９】
（特殊継手５の各部位の特徴）
（１）主管部５１
主管部５１は中間領域にオフセット部５１１を有する円筒管であり、上端５１Ａから下端５１Ｂに至るまでの各部位の断面内径は同じであり、上端５１Ａは上階からの排水立管６５に連結され、下端５１Ｂは下階への排水立管６６に連結される。通常、ＪＩＳ　Ｇ３４４８で規定される規格１００Ａ、肉厚２ｍｍのＳＵＳ３０４ＴＰ−Ａのステンレス鋼管が使用される。
主管部５１の長手方向の形状はつぎの通りである。上端５１Ａの下部からクランク５１３により、主管部５１の内径中心が上端５１Ａの内径中心から所定のオフセット量だけずらされ、オフセット部５１１が形成される。オフセット部５１１は直管であり、ついでクランク５１４により主管部５１の内径中心がオフセット部の内径中心から上記オフセット量だけずらされている。このとき、上端５１Ａ近傍の内径中心線と下端５１Ｂ近傍の内径中心線とは一致する。
なお、クランク５１３、５１４を含めたオフセット部５１１の高さＨは、０ｍｍ超、１０００ｍｍ以下であればよい。
また、クランク５１４外周にその内径中心線が下端５１Ｂ近傍の内径中心線と一致するように開口部５１２および分岐部５１６が形成されている。
【００４０】
（２）合流管部５２
合流管部５２の排水方式は特開２０００−２９７４４７号公報にて開示されている排水管内の流体の流れを満流とする圧送・サイホン流れ方式であり、本発明の一部に適用することにより更に排水の効率を改善するものである。
合流管部５２は複数の円筒状のフレキシブル管５２２の束からなる。それぞれの一端（図示せず）は、その階の各器具の排水口に接続されており、床８３の下で床スラブ９３上を無勾配で配管され、排水立管６５の位置Ｃ近傍で封水を確保するために一端床８３の上へ折り曲げられた後再び下方へ屈曲されて再度床８３を貫通し、さらに床スラブ９３を貫通して垂直下方に配管されている。当該フレキシブル管５２２の他端は床スラブ９３の下方で前記主管５１の分岐部５１６の一端に連結されている。
高さ位置として床８３上位置から前記分岐部５１６の一端との連結位置までのフレキシブル管５２２は、高さ位置床８３上では排水立管６５の外周近傍にあり、分岐部５１６の一端との連結位置では立管流れ位置Ｃとなるように直線状かつ傾斜して配管されている。
なお、フレキシブル管５２２は、排水立管６５外周近傍に配置されることになり、床スラブ９３の貫通領域がコンパクトになっている。
フレキシブル管５２２は、口径２０ｍｍの樹脂製管であるポリブテン管が使用される。この他規格２０ＡのＳＵＳ３０４ステンレス鋼のフレキシブル管を使用してもよい。
【００４１】
（作用効果）
上記特殊継手５の構成により、つぎのような作用効果を奏する。
（１）上階からの排水の減速
上階から排水立管６５内を自由落下により加速されて流れてくる排水が主管部５１のクランク５１３にて管内壁に衝突することによって減速される。さらに、その排水はオフセット部５１１を流れてクランク５１４にて管内壁に衝突することにより再度減速される。
（２）当該階からの器具排水の加速
器具それぞれの排水がサイホンの原理にて吸引され、さらに高さ位置として床８３上位置から前記分岐部５１６の一端との連結位置までの領域において重力加速度の作用によって加速される。その加速程度は従来の合流管方式よりも大きい。
（３）減速された上階からの排水と加速された器具排水の合流
上記減速された上階からの排水と上記加速された器具排水とが合流する主管部５１の合流部５１５にて、両者の流速の差が小さいことから排水の渋滞現象は軽減される。これにより、特開２０００−２９７４４７号公報にて開示されている排水管内の流体の流れを満流とする圧送・サイホン流れ方式単独では不充分であった水回り器具のトラップの破封や異常音の問題が解消される。
【００４２】
ここで、主管部５１のオフセット部５１１に関するオフセット量は、上階からの排水がクランク５１３、５１４にて管内壁に衝突する程度に管内径中心がずれていればよい。
また、器具排水の加速に関わる床８３上位置から前記分岐部５１６の一端との連結位置までの高さｈ２は、少しでもその高さが確保されていれば器具排水は加速され、本発明の効果が得られる。具体的には、その高さｈ２は０ｍｍ超、好ましくは、２０００ｍｍ以上とするのがよい。
なお、ここではある１つの階において本発明の特殊継手を適用した状態を説明したが、マンションなどの複層構造物の各階または各住戸ごとのすべてに適用してもよいし、適宜選択された階または住戸単位だけに適用した排水システムとしてもよい。
【００４３】
この本発明は上記実施例１〜３までの構成における合流管部を排水管内の流体の流れを満流とする圧送・サイホン流れ方式に置き換えることですべて実施可能である。そのうち、実施例１の構成を置き換えた排水システムの実施例について以下に図面を参照して説明する。
（実施例４）
図６は、本発明に係る排水システムに供される排水用集合管特殊継手の第四の実施形態の構成を示す正面図である。
（１）構成
当該特殊継手１００は、円筒管の主管部１０１と円筒状フレキシブル管１０２２の束である合流管部１０２とからなる。
主管部１０１は、ＪＩＳ　Ｇ３４４８で規定される規格１００Ａ、肉厚２ｍｍのＳＵＳ３０４ＴＰ−Ａのステンレス鋼管を曲げ加工してクランク１０１３を形成したオフセット部１０１１と、同様のステンレス鋼管を用いて曲げ加工して成形したクランク１０１４と、同様のステンレス鋼管を用いて、その側壁を開口し合流部１０１５を形成した直管１０１２とから構成される。
合流管部１０２のフレキシブル管１０２２は、口径２０ｍｍのポリブテン管が用いられる。その一端（図示せず）は器具の排水口に対応した端末加工が施されており、他端１０２２Ｂには端部内側に接続用のカラー（図示せず）が嵌め込まれている。
なお、合流管部１０２２の垂直部分の高さｈ２を２０００ｍｍとした。
【００４４】
（２）各部位の接合
主管部１０１のオフセット部１０１１の上端１０１１Ａが上階からの排水立管（図示せず）にＴＩＧ溶接で連結されており、他端１０１１Ｂはクランク１０１４の一端１０１４ＡとＴＩＧ溶接で接合されている。また、クランク１０１４の他端１０１４Ｂは直管１０１２の合流部１０１５の開口端との間でＴＩＧ溶接によって接合されている。直管１０１２の一端１０１２Ａは所定数のワンタッチ型プッシュロック１０１６を設けた上で封鎖されており、そのプッシュロック１０１６に前記フレキシブル管１０２２の接続用カラーが嵌め込まれた他端１０２２Ｂが挿入され、両者が連結されている。他端１０１２Ｂも下階への排水立管（図示せず）にＴＩＧ溶接で連結されている。
上記ＴＩＧ溶接はすべて１パス溶接で確実に行うことができ、それらの接合部は隙間なく接合されている。
【００４５】
（３）作用効果
上記特殊継手１００の構成により、つぎのような作用効果を奏する。
▲１▼上階からの排水の減速
上階から排水立管内を自由落下により加速されて流れてくる排水が主管部１０１のクランク１０１３にて管内壁に衝突することによって減速される。さらに、その排水はオフセット部１０１１を流れてクランク１０１４にて管内壁に衝突することにより再度減速される。
▲２▼当該階からの器具排水の加速
器具それぞれの排水がサイホンの原理にて吸引され、さらに高さ位置として当該階の床上位置から前記直管１０１２の一端１０１２Ａとの連結位置までの領域において重力加速度の作用によって加速される。その加速程度は従来の合流管方式よりも大きい。
▲３▼減速された上階からの排水と加速された器具排水の合流
上記減速された上階からの排水と上記加速された器具排水とが合流する主管部１０１の合流部１０１５にて、両者の流速の差が小さいことから排水の渋滞現象は軽減される。これにより、特開２０００−２９７４４７号公報にて開示されている排水管内の流体の流れを満流とする圧送・サイホン流れ方式単独では不充分であった水回り器具のトラップの破封や異常音の問題が解消される。
【００４６】
（４）実施結果
この特殊継手１００を実際に３０階建ての複層構造物相当の実験タワーの各階に適用して、各階からの排水状況を観察したが、各階ごとに排水の合流部での渋滞現象はなかった。また、複層構造物の排水システム全体としても排水に支障なく排水システム外へ排出できることが確認された。
【００４７】
【発明の効果】
以上のように、本発明の排水用集合管特殊継手を複層構造物の排水システムに適用することにより、水回り器具のトラップの破封や異常音の問題が解消される。また、本発明品はすべて通常の管を加工したもので構成されるために品質管理や施工が容易である。管内部には特殊な加工がないことから排水効率に関する長期信頼性も確保される。
さらに、本発明の複層構造物の排水システムにより、システム全体として排水に支障なく効率的に排水システム外へ排出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る排水システムの一実施の形態のうち、複層構造物の本発明が適用された階の床スラブ近傍の断面構成図である。
【図２】本発明に係る排水システムに供される排水用集合管特殊継手の第一の実施形態の構成を示す正面図である。
【図３】本発明に係る排水システムに供される排水用集合管特殊継手の第二の実施形態の構成を示す正面図である。
【図４】本発明に係る排水システムに供される排水用集合管特殊継手の第三の実施形態の構成を示す断面図である。
【図５】本発明に係る排水システムの他の実施の形態のうち、複層構造物の本発明が適用された階の床スラブ近傍の断面構成図である。
【図６】本発明に係る排水システムに供される排水用集合管特殊継手の第四の実施形態の構成を示す正面図である。
【符号の説明】
１〜５、１００　…　排水用集合管特殊継手
１１、２１、３１、４１、５１、１０１　…　主管部
１２、２２、３２、４２、５２、１０２　…　合流管部
４３　…　クランプ治具
４４　…　伸縮変位吸収継手
４５　…　固定金具ユニット
６１〜６６　…　排水立管
７１　…　器具排水管
８１、８３　…　床
９１、９２、９３　…　床スラブ
１１１、２１１、３１１、４１１、５１１、１０１１　…　オフセット部
１１２、５１２　…　開口部
１１３、１１４、２１３、２１４、３１３、４１３、５１３、５１４、１０１３、１０１４　…　クランク
１２１、２２１、３２１、４２１　…　エルボ部
１２２、２２２、３２２、４２２　…　垂直部
２１２、１０１２　…　直管
１１５、２１５、５１５、１０１５　…　合流部
３１２、４１２　…　拡管部
４１５　…　シール板
１１Ａ、５１Ａ　…　主管部の上端
１１Ｂ、５１Ｂ　…　主管部の下端
１２Ａ、２２Ａ、３２Ａ　…　合流管部の一端
１２Ｂ、２２Ｂ、３２Ｂ　…　合流管部の他端
２１１Ａ、３１１Ａ、１０１１Ａ　…　オフセット部の上端
２１１Ｂ、３１１Ｂ、１０１１Ｂ　…　オフセット部の他端
２１４Ａ、１０１４Ａ　…　クランクの一端
２１４Ｂ、１０１４Ｂ　…　クランクの他端
２１２Ａ、１０１２Ａ　…　直管の一端
２１２Ｂ、１０１２Ｂ　…　直管の他端
３１２Ａ　…　拡管部の拡管側管端
３１２Ｂ　…　拡管部の他端
Ｃ　…　立管流れ位置
Ｈ　…　オフセット部高さ
ｈ１、ｈ２　…　合流管部の垂直部高さ
【図１】
2004019297.tif 000003
【図２】
2004019297.tif 000004
【図３】
2004019297.tif 000005
【図４】
2004019297.tif 000006
【図５】
2004019297.tif 000007
【図６】
2004019297.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成15年10月20日(2003.10.20)
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複層建築物の縦方向に各階を貫く排水立管と、各階ごとにその階の水周り機器からの排水を前記排水立管へ導く器具排水管とを備え、
　前記器具排水管は複数の管からなり、一の分岐部を介して前記排水立管の合流部に接続され、
前記合流部は前記器具排水管に対応する階の床スラブのレベルより下に配置され、その合流部の直上にクランクにより前記排水立管のオフセット部が形成され、
　前記排水立管は両端部の内径中心軸が一致するように配置され、
複数の前記器具排水管は前記床スラブ上にほぼ無勾配に配置されて前記水周り機器と接続される水平部と、当該水平部と前記分岐部との間に形成される屈曲部とを有し、当該屈曲部は前記水平部よりも上方に配置され、
前記分岐部の内径中心軸が前記排水立管の内径中心軸と一致するように配置されることを特徴とする排水システム。
【請求項２】
各階ごとの水周り機器に接続された器具排水管の排水を、複層建築物の縦方向に各階を貫く排水立管に設けられる合流部で各階ごとに合流させ排水させる排水方法において、
前記合流部を床スラブのレベルよりも下方に形成して、前記器具排水管内の排水を前記床スラブのレベルから所定長さ落下させることにより垂直方向の流れを加速させ、
　前記合流部の直上の前記排水立管にクランクによりオフセット部を形成して、当該排水立管内の排水を前記オフセット部により減速させ、
　複数の前記器具排水管からの排水を一の前記合流部にて合流させ、
前記器具排水管に前記床スラブ上にほぼ無勾配に配置されて前記水周り機器と接続される水平部と、当該水平部と前記合流部との間に形成される屈曲部とを形成し、
前記屈曲部の配管の一部を前記水平部よりも上方に配置し、
前記水周り機器から前記合流部へと流れ込む排水を前記屈曲部にて一時的に封水することを特徴とする排水方法。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために提供する本願第一の発明に係る排水システムは、複層建築物の縦方向に各階を貫く排水立管と、各階ごとにその階の水周り機器からの排水を前記排水立管へ導く器具排水管とを備え、前記器具排水管は複数の管からなり、一の分岐部を介して前記排水立管の合流部に接続され、前記合流部は前記器具排水管に対応する階の床スラブのレベルより下に配置され、その合流部の直上にクランクにより前記排水立管のオフセット部が形成され、前記排水立管は両端部の内径中心軸が一致するように配置され、複数の前記器具排水管は前記床スラブ上にほぼ無勾配に配置されて前記水周り機器と接続される水平部と、当該水平部と前記分岐部との間に形成される屈曲部とを有し、当該屈曲部は前記水平部よりも上方に配置され、前記分岐部の内径中心軸が前記排水立管の内径中心軸と一致するように配置されることを特徴とする。


【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
このシステムにより、各階ごとに器具排水が排水立管の合流部で合流するときに、その形状によりつぎのような排水に関する効果が得られる。
すなわち、ある階での器具排水の合流を見た場合、排水立管を流れる上階からの排水については、排水立管のオフセット部の上部において、まず排水が重力加速度方向に流れ落ちる本来の位置（以下、立管流れ位置と称する）からオフセット部の位置（以下、オフセット位置と称する）へ流れる位置が水平方向にオフセットする際に排水立管の管壁に当るために排水の流れは減速される。ついで、排水立管のオフセット部の下部において、オフセット位置から立管流れ位置へ流れが戻る際に再度排水の流れは管壁に当ることによって減速される。
一方、その階からの器具排水は、上記合流部までの器具排水管を自由落下することにより、さらには、器具それぞれの排水がサイホンの原理にて吸引されることにより流れが加速される。
そして、当該合流部にて減速された上階からの排水と加速されたその階の器具排水とが合流することになり、両者の流速の差が小さいことから排水の渋滞現象は軽減される。この効果は各階ごとに得られるため、複層建築物全体、すなわち排水システム全体として水回り器具のトラップの破封や異常音の問題が解消される。
また、本発明である「排水立管のオフセット部形成と器具排水管の排水加速領域の形成」は複層建築物の各階すべてに適用してもよいが、適宜選択された階だけ適用するようにしてもよい。
　ここでオフセット部とは、主管部において立管流れ位置から排水の位置が水平方向にずれた部分のことを意味している。このとき、オフセット量、すなわち立間流れ位置からずれる距離は上階からの排水がオフセットすることによって管壁に当たる範囲内で決定されればよい。
また、垂直管部分の直線長さは、その階からの器具排水を加速するために必要な長さである。少しでもその直線部分があれば効果があり、階下への影響を考慮すると５００ｍｍ以下が好ましい。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
本発明品は、排水システム全体がすべて通常の管を加工したもので構成されるために品質管理や施工が容易である。また、管内部には特殊な加工がないことから排水効率に関する長期信頼性も確保される。なお、配管材料として、ＳＵＳ３０４ＴＰ−Ａなどのステンレス鋼管を使用すれば、さらに良好な施工性、長期信頼性を得ることができる。


【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
前記課題を解決するために提供する本願第二の発明に係る排水方法は、各階ごとの水周り機器に接続された器具排水管の排水を、複層建築物の縦方向に各階を貫く排水立管に設けられる合流部で各階ごとに合流させ排水させる排水方法において、前記合流部を床スラブのレベルよりも下方に形成して、前記器具排水管内の排水を前記床スラブのレベルから所定長さ落下させることにより垂直方向の流れを加速させ、前記合流部の直上の前記排水立管にクランクによりオフセット部を形成して、当該排水立管内の排水を前記オフセット部により減速させ、複数の前記器具排水管からの排水を一の前記合流部にて合流させ、
前記器具排水管に前記床スラブ上にほぼ無勾配に配置されて前記水周り機器と接続される水平部と、当該水平部と前記合流部との間に形成される屈曲部とを形成し、前記屈曲部の配管の一部を前記水平部よりも上方に配置し、前記水周り機器から前記合流部へと流れ込む排水を前記屈曲部にて一時的に封水することを特徴とする。