(57)【要約】【課題】通気障害となる横主管内に滞留する洗剤泡を積極的に下流に搬送・排除する掃流システムを付加し、かつ、横主管内の排水流れに対する排水駆動力を管勾配だけでなく、搬送流による二次排水駆動力を活用し、横主管の勾配緩和と小径化をもたらす排水横主管システムを提案する。【解決手段】排水立管とこの立管基部にて曲げられ勾配のある横主管が接続された排水横主管システムであり、立管基部から所定の高さに分流部を設け、当該分流部と横主管の所定位置とを接続するバイパス管を備え、当該バイパス管は横主管内の上腕部に下流に向かう噴流放水を行う洗剤泡の消泡機能を付加した。１‥排水立管、１ａ‥コア管の上端部、１ｂ‥コア管、２‥曲り管、３‥排水横主管、４‥分流部、４ａ‥分流継手、５‥バイパス管、５ａ‥横バイパス管、６‥噴射ノズル、Ｈ‥分流部の水頭差。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
排水立管とこの立管基部にて曲げられ勾配のある横主管が接続された排水横主管システムにあって、立管基部から所定の高さに分流部を設け、当該分流部と横主管の所定位置とを接続するバイパス管を備え、当該バイパス管は横主管の所定位置で横主管内の上腕部に下流に向かう噴流放水を行うことを特徴とする洗剤泡の消泡機能を付加した排水横主管システム。
【請求項２】
前記バイパス管内の排水は満流流れにて噴流放水する請求項１記載の洗剤泡の消泡機能を付加した排水横主管システム。
【請求項３】
前記分流部は立管の内壁に添って還流する排水を受ける請求項１又は２記載の洗剤泡の消泡機能を付加した排水横主管システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排水横主管システムの改良に関するものであり、特に言えば、横主管内に滞留する洗剤泡の消泡機能を付加したシステムに係るものである。
【背景技術】
【０００２】
通気立管を別に設置する２管式排水システムに代え、近年では伸頂通気方式排水立管システム（排水立管システム）が近年多くなってきたが、かかる排水立管システムは、立管の基部で曲げられ勾配のある横主管が接続された排水横主管システムとなっている。この横主管は一般に太い管径と長い管長であり、横主管の勾配が取りにくい実態があり、通常は立管径より１〜２サイズ太い管が採用されている。例えば、１００Ａの排水立管であればほぼ無条件で１２５Ａが選択され、場合によっては１５０Ａ管も採用される。
【０００３】
このように、太い排水横主管を住棟の端から端まで配管するには、太い管径＋勾配落差の確保が必要で、現実には梁貫通が難しく階高を上げて梁下配管としたり、専用配管ビットを設ける等躯体設計への影響や無駄な階高設計による構造的損失が伴うものであり、排水横主管の小径化と無勾配化ができれば、排水システム性能以外にも建築計画上、或いはコスト面で大きなメリットがある。
【０００４】
更に言えば、排水横主管システムの横主管にあっては、管内に通気エリアを確保するため太めに設計する傾向がある。このため、正圧力の緩和効果はそれなりに良くなるが、洗剤排水があると気液混相の立管内の流れから気液分離する横主管開渠流へと移行する区間で発泡し、通気空間であるべき横主管上側半分のエリアにも洗剤泡が充満し排水終了後にも管断面一杯にこれが残留する。特に、排水流の届かない横主管の上腕部空間の通気エリアに洗剤泡が停滞し、排水流による下流への掃流力が弱く洗剤泡は滞留し続ける。現在ではこの洗剤泡を積極的に解消するシステムはない。
【０００５】
このように、横主管が長い場合や、洗剤濃度の濃い、又は気泡力の強い洗剤排水を処理する横主管ほど通気抵抗は大きく作用し、排水負荷の大きい時間帯に通気抵抗が急増し横主管内の正圧力が卓越し、平均値及び瞬時値とも異常に発達してトラップ封水の押し上げ排水、管内ガス、洗剤泡等の逆流が起こり排水トラブルとなる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、通気障害となる横主管内に滞留する洗剤泡を積極的に下流に搬送・排除する掃流システムを付加し、かつ、横主管内の排水流れに対する排水駆動力を管勾配だけでなく、搬送流による二次排水駆動力を活用し、横主管の勾配緩和と小径化をもたらす排水横主管システムを提案するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の要旨は、排水立管とこの立管基部にて曲げられ勾配のある横主管が接続された排水横主管システムにあって、立管基部から所定の高さに分流部を設け、当該分流部と横主管の所定位置とを接続するバイパス管を備え、当該バイパス管は横主管の所定位置で横主管内の上腕部に下流に向かう噴流放水を行う洗剤泡の消泡機能を付加した排水横主管システムである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明による排水システムの主たる目的は、横主管内の洗剤泡の除去、横主管小径化、横主管の低勾配化にあり、（ａ）排水立管分配流による水流で洗剤泡及び排水流を下流に搬送し泡通気抵抗を軽減できること、（ｂ）分流で排水立管基部継手の排水通過流量を少なくし、立管基部継手の偏流通気抵抗の軽減できること、（ｃ）通気抵抗低減と平均排水流速上昇で排水空間を縮減し、横主管径を排水立管と同径までに縮小かつ低勾配にできること、等が挙げられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
排水立管システムは横主管上部が通気空間として確保され、ここを排水流と同方向に下流に向かった空気流をスムーズに通過させる機能が重要である。このように横主管は通気機能を兼ねるので、排水流量の約２倍の管断面積が必要となり、横主管の管径が大きくなる傾向にある。しかし、現実には洗剤排水があると、横主管において気液が分離し、横主管の上半分の通気空間は洗剤泡で充満・滞留され、通気を阻害する。
【００１０】
このように洗剤排水を分担する横主管の通気空間は洗剤泡で塞がれるから、横主管の管径・管長・排水流量により差があるが、排水流に泡を押し出す作用がないと空気の行き場が無く、排水の際、横主管の上半分に充満・滞留する洗剤泡を下流に押し出すに必要な背圧力まで排水立管内圧力が上昇する、圧力は容易に８００〜１２００（Ｐａ）にも達するので下層階の衛生器具等の水廻り器具のトラップ封水は排水口へ逆流することとなってしまう。
【００１１】
しかるに、従来の横主管排水システムでは滞留する洗剤泡を下流に搬送する機能は持っていない。本発明は特別な外力や機械を導入せず、排水流れを利用して問題を解決する排水配管手法の提案である。
【００１２】
即ち、横主管排水システムに掃流機構を付加し洗剤泡滞留のない排水システムを提供するものであり、排水立管基部から所定の高さに分流部例えば分流継手を設け、この分流排水の押込圧力で横主管と別ル−トの満流で勾配のないバイパスを形成する。この排水系統から分岐・分流し、横主管の所定間隔点で横主管の通気エリア内上腕部に、下流に向かう排水噴流放水を行い、噴流水の直接掃流力と誘引二次空気流により洗剤泡を下流に搬送し、通気障害の元凶となる洗剤泡の滞留を解消するものである。分流部の排水流入口には、噴射ノズルを閉塞する大きさの固形物が流入しないよう自浄性の高い点検・着脱が容易な構造のメッシュスクリーン等を設置するのがよい。
【００１３】
バイパス管からの放水は横主管の頂部から管中心線に沿って噴流を放出する。そして、この放水ノズルは一つ或いは複数が備えられ、複数の場合、１．５〜２．０ｍ程度の間隔で横主管頂部に取付けるのがよい。バイパス管の管径は通常は２０Ａとし、放水量を３０〜４５（ＬＭＰ）とするのがよい。そして、管材は可撓性ある樹脂管とするのが良い。
【００１４】
そして、前記バイパス管内の排水は満流流れにて気液を分離することなく噴流放水する排水横主管システムであり、特に分流部は、立管の内壁に添って還流する排水を受けるシステムである。
【００１５】
従来の排水システムにおける排水立管基部の長曲り管には立管排水流量の卓越で起こる横主管断面の排水遮蔽壁による通気抵抗が生じるが、排水分流率を５０％とすれば長曲り管流量は半減し、この部位の通気抵抗も減衰し、排水システム下層部の通気抵抗は縮小し正圧力緩和効果に寄与することとなる。
【００１６】
分流部における排水の分流比率は、この排水システムの最大排水流量（設計流量）の５０％程度を目標に管径決定することが好ましく、バイパス排水が５０％であれば、曲り管を通過する最大流量は半減し、この部位に起こる立管流れ遮蔽壁による通気抵抗も緩和され、洗剤泡滞留による通気抵抗減と並列に作用して下層階正圧緩和効果が期待できる。更に、通常管径に比べて１〜２サイズ程度縮径できることが可能であり、噴射排水流による排水搬送力と洗剤泡掃流力によって横主管の勾配の緩和も可能である。
【実施例】
【００１７】
以下、図面をもって本発明を更に説明する。
図１は本発明の洗剤泡の消泡機能を付加した排水横主管システムの第１例を示す概念図である。図中、１は１００Ａの排水立管でありこの排水立管１の基部に接続された曲り管２が接続され、次いで排水横主管３が接続されている。
【００１８】
排水の流れについて概要を言えば、排水は排水立管１内を落下するが、通常の状態では排水立管１の内壁を環状となって渦巻き状を呈して流下する。そして、曲り管２に衝突して排水が洗剤入りの場合にはここで気液が分離し洗剤泡が気泡する。液部は横主管３のほぼ下半分をもって下流側に流れ、横主管３の上半分が通気エリア部となる。しかるに、洗剤入り排水の場合には気泡した洗剤泡は横主管３のほぼ上半分に滞留して通気は殆どできない状態となってしまう。
【００１９】
さて、本発明にあっては、排水立管１の基部から所定の高さ（Ｈ）に分流部４を設け、当該分流部４と横主管３の所定位置とを接続するバイパス管５を備え、当該バイパス管５は横主管３の所定位置で横主管３内の上腕部に下流に向かう噴射ノズル６を備え、これによって分流された排水を噴流放水するものである。図例の分流部４について説明すると、先端が開放された逆漏斗状をなす上端部１ａを備えたコア管１ｂと、この上端部１ａを囲んで下向きに拡径された逆漏斗状の分流継手４ａとからなっており、この分流継手４ａと横主管３に設置された噴射ノズル６との間をバイパス管５にて連接したものである。バイパス管５はこの例ではコア管１ｂの周囲を囲む複数の細径のパイプにて形成され、最下部にて合流して一本の横バイパス管５ａをなし、この先端を噴射ノズル６に接続したものである。
【００２０】
排水側から言うと、排水立管１内を流下する排水は通常は排水管１の内壁を渦巻き状をなして流下するが、分流部４に至って内壁面に添って流下する排水は分流部４にて補足され、その他の排水はコア管１ｂ内を流下することとなる。このコア管１ｂ内の排水は曲り管２に衝突し、気泡して気液が分離されて横主管３に至る。横主管３内では上半分に気泡が滞留し、下半分には排水が流下する。一方、分流部４に補足された排水は細径のバイパス管５を満流にて流下し、かつ横バイパス管５ａに至る。勿論、横バイパス管５ａ内も満流にて流れるものである。さて、分流部４は排水立管１の基部よりＨの水頭差があるため、満流にてバイパス管内を移動する排水にはサイフォン力が生じ、ノズル６より横主管６内の気泡部に向かって下流に噴流放水を行い、この噴流水の直接掃流力と誘引二次空気流により洗剤泡を下流に搬送し、洗剤泡の滞留を解消するものである。
【００２１】
尚、この例における排水立管１の管径は１００Ａ、コア管１ｂの管径は６５〜１００Ａ、バイパス管５の管径は２０Ａ×（６〜１２本）、横バイパス管５ａの管径は２０Ａで流量は２０００ＬＰＳ、横主管３の管径は１００Ａであり、勾配は１／５００、分流部４の水頭Ｈは２０００〜３０００ｍｍであった。
【００２２】
図２は本発明の洗剤泡の消泡機能を付加した排水横主管システムの第２例を示す図である。この例では、コア管１ｂの太さは上下とも同一の太さの管であり、更に、第１例の細径のバイパス管５の代わりに、コア管１ｂに対して二重管７をなしてバイパス管５ａを構成している。かかる二重管７内の排水は前例の細径のバイパス管５ａと排水は同様に満流にて流下し、前例と同様にバイパス管内を移動する排水にはサイフォン力が生じ、ノズル６より横主管３内の気泡部に向かって下流に噴流放水を行い、洗剤泡の滞留を解消するものである。
【００２３】
尚、この例におけるコア管１ｂの管径は６５〜１００Ａであり、二重管７（バイパス管）の管径は８５〜１２０Ａである。
【００２４】
図３は本発明の洗剤泡の消泡機能を付加した排水横主管システムの第３例を示す図である。この例では、コア管１ｂの太さは上下とも同一の太さの管であり、最下端を一側に曲げた例である。そして、バイパス管５及び横バイパス管５ａは立管１、曲り管２、横主管３に内に内蔵され、ノズル６も又横主管３に内蔵された例である。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
本発明は以上の通りであり、洗剤泡による排水の不具合を解決したものであり、横主管内の洗剤泡の除去、横主管小径化、横主管の低勾配化にあり、特に言えば、階下の水廻り器具から洗剤泡が吹き出す等の欠点が解消される等その利用価値は極めて大きい。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】図１は本発明の排水横主管システムの第１例を示す概念図である。
【図２】図２は本発明の排水横主管システムの第２例を示す概念図である。
【図３】図３は本発明の排水横主管システムの第３例を示す概念図である。
【符号の説明】
【００２７】
１‥排水立管、
１ａ‥コア管の上端部、
１ｂ‥コア管、
２‥曲り管、
３‥排水横主管、
４‥分流部、
４ａ‥分流継手、
５‥バイパス管、
５ａ‥横バイパス管、
６‥噴射ノズル、
７‥二重管。
Ｈ‥分流部の水頭差。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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