(57)【要約】【課題】貯留部を備えたサイフォン排水システムであり、サイフォン起動を早期に発生させ、かつ、貯留部をできるだけ小型化することを課題とするもので、多量の排水がある場合でも十分に対応可能な、しかも狭いスぺ−スでも十分設置可能な貯留部を提供する。【解決手段】水廻り器具とサイフォン排水管３の間に貯留部１を接続したサイフォン排水システムにあって、通常は貯留部１が複数に区画され、かつ、複数に区画された単位貯留部１Ａ、１Ｂを繋ぐ連通部１ｄを備え、各単位貯留部１Ａ、１Ｂの底面或いは底面近傍の側面にサイフォン排水管３が接続され、連通部の高さ１ｄｈがサイフォン起動Ｈｐ以上の高さとしたシステム。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水廻り器具とサイフォン排水管の間に貯留部を備えたサイフォン排水システムにあって、貯留部が複数の単位貯留部に区画され、かつ、当該各単位貯留部を所定の高さをもって繋ぐ連通部を備え、かかる各単位貯留部の底面或いは底面近傍の側面にサイフォン排水管が接続されたことを特徴とするサイフォン排水システム。
【請求項２】
各単位貯留部の連通部までの高さがサイフォン起動Ｈｐ以上の高さである請求項１記載のサイフォン排水システム。
【請求項３】
区画部位が貯留部を水平方向に並べて複数に区画した請求項１又は２記載のサイフォン排水システム。
【請求項４】
区画部位が垂直或いは傾斜して立設された請求項１乃至３いずれか１記載のサイフォン排水システム。
【請求項５】
単位貯留部を繋ぐ連通部が貯留部の頂部に備えられた請求項１記載のサイフォン排水システム。
【請求項６】
単位貯留部にバイパス管を設置し、当該バイパス管の前端の開口位置を前記サイフォン排水管の接続位置よりも高い位置に備えた請求項１記載のサイフォン排水システム。
【請求項７】
バイパス管の後端をサイフォン排水管に接続した請求項６記載のサイフォン排水システム。
【請求項８】
バイパス管の先端の開口位置を単位貯留部を繋ぐ連通部までの高さよりも低い位置に備えた請求項６又は７記載のサイフォン排水システム。
【請求項９】
バイパス管はサイフォン排水管より高い位置に向かって伸び、次いで曲がり部を有し、更に曲がり部から下方に向かって伸びて後端がサイフォン排水管に接続した請求項６乃至８いずれか１記載のサイフォン排水システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はサイフォン排水システムの改良に関するものであり、更に詳しくは、サイフォン起動を早めたサイフォン排水システムを提供するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の勾配排水システムに対し、サイフォン排水システムが提案されている（特許文献１）。かかるサイフォン排水システムはサイフォン排水管をスラブ面に対し無勾配にて敷設できる特徴があり、施工性及び居住性の面でも優れている。ただし、排水からサイフォン力が生じるまでの間にタイムラグがあることも事実であり、ユニットバス（ＵＢ）等のように一度に大量の排水がある場合には、貯留部を備えて排水を一旦溜めておく必要があった（特許文献２）。かかる貯留部を備えたサイフォン排水システムは、通常は水廻り器具とサイフォン排水管との間に貯留部が備えられ、この貯留部にサイフォン排水管が装着されるものである。
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−２９９４４７号公報
【０００４】
【特許文献２】特開２００３−２０１７２７号公報
【０００５】
さて、貯留部を備えたサイフォン排水システムにあって、水廻り器具から貯留部内への排水の直後は、サイフォンが利き始めまでの間は、貯留部内の水位が上昇するが、しばらくしてサイフォン力が発揮するようになると貯留部内に流入する排水量よりサイフォンにおいて処理できる流量が勝り水位が下降してくる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
かかる貯留部を備えたサイフォン排水システムの課題としては、貯留部の大きさが最も大きな課題となる。即ち、余りに大きな貯留部はフロア下に収納することができず、なるべく縮小化が望まれている。この貯留部の縮小化に対する課題としては、サイフォン起動を早めることが最も大きな課題である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の要旨は、水廻り器具とサイフォン排水管の間に貯留部を備えたサイフォン排水システムにあって、貯留部が複数の単位貯留槽に区画され、かつ、当該各単位貯留部を所定の高さをもって繋ぐ連通部を備え、かかる各単位貯留部の底面或いは底面近傍の側面にサイフォン排水管が接続されたことを特徴とするサイフォン排水システムにかかるものであり、より好ましくは、各単位貯留部の連通部までの高さがサイフォン起動Ｈｐ以上の高さであるサイフォン排水システムである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明は以上の通りであり、請求項１に記載の発明によれば、サイフォン起動を早期に発生させ、かつ、貯留部をできるだけ小さく設計するための発明であって、多量の排水があった場合でも十分に対応可能なサイフォン排水システムが提供できたものである。尚、請求項２以下の効果については次項にて述べる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
排水システム中に貯留部を設ける主目的は、サイフォン発生までタイムラグの分の排水を一時貯留するものであるが、サイフォンを早く発生させた方が貯留部の容量を小さくできる。しかるに、貯留部はスラブとフロアの間に設置されるのが一般的であり、このため、貯留部の幅や奥行きは勿論であるが、背丈をなるべく低い構造とし、更に、貯留部内を複数に区画し貯留部を小さく仕切ることによって早期にサイフォンを起動させることが試みられていた。
【００１０】
しかるに、サイフォン発生の際には、サイフォン排水管内の水は前端（水廻り器具側）より満流にて押されるように移動し、次いでサイフォン排水管の後端を垂下させ、この垂下させた部位の排水が落下することによってサイフォン排水管内の水が急激に引き出されることとなる。ただし、このサイフォン発生には一定の条件があり、後端側の垂下部の引き出し力（サイフォン力）が必要であることは勿論であるが、前端側よりある一定の以上のサイフォン排水管内の水を押す力も必要であることも判明した。
【００１１】
サイフォン排水管の前端側より水を押す力が、前端側にかかる水頭であり、その水頭でサイフォンを起動させるためのある一定以上の力を起させる水頭をサイフォン起動Ｈｐと称すが、かかるサイフォン起動Ｈｐがサイフォン力を発生させる最大のファクタ−であることが分かってきた。このサイフォン起動Ｈｐは、サイフォン排水管の内径、長さ、垂下部の長さ（Ｈｓ）等によって決まってくるものであるが、実際には、貯留部内での水位がこのサイフォン起動Ｈｐより高くならないとサイフォンは発生することはない。言い換えれば、いくら貯留部内に水が溜っても、その水位がサイフォン起動Ｈｐ以下ではサイフォンが発生せず、貯留部としての十分な機能が果たせないことが判明した。
【００１２】
本発明は以上の知見によってなされたものであり、貯留部を複数に区画（単位貯留部という）し、区画しない場合と比べ早期にサイフォンを発生させることが可能となったものである。即ち、本発明の最大の特徴は、貯留部を複数に区画して単位貯留部となしてサイフォン排水を行わせるもので、好ましくは、単位貯留部を繋ぐ連通部までの高さをサイフォン起動Ｈｐよりも高く設定し、各単位貯留部毎に早く水位を上げさせることにより、サイフォン排水管の前端側から管内の水を確実に押すようにしたものである（請求項２）。これによって垂下部の水の引っ張り力とあいまって、早期にしかも確実にサイフォン起動を見るに至ったものである。
【００１３】
かかる貯留部の区画方法は任意であり、基本的には一つの貯留部の内部を貯留部の周縁壁よりも背丈の低い区画部位（仕切り壁）をもって水平方向に並べて区画することが例示できる（請求項３）。この場合には仕切り壁の上端を連通部とするものである（請求項５）。又、仕切り壁にて貯留部内を完全に区画し、その仕切り壁に連通穴を形成する連結部とすることも可能である。更に、二つの貯留部を構成し、これらを連結する連通管を備える連結部とすることも可能である。尚、貯留部を複数区画した際には、水廻り器具からの排水管は区画された各貯留部に夫々導入するのが一般的である。貯留部を区画する区画部位（仕切り壁）の立設位置、立設角度等は任意であり、例えば、主としてサイフォン排水に供される側の容量を小さくするように斜めに構成（請求項４）すれば、排水で満水になるまでの時間が短くなり、より短時間でサイフォン現象が生じさせることができる。
【００１４】
貯留部を二つの単位貯留部に区画された例にあって、水廻り器具から一つの単位貯留部内へ排水が流れ込む場合をもって説明すると、通常の排水時にあっては排水が流れ込む側の単位貯留部にて早期にサイフォン発生が起こり、一度に多量の排水があった場合には、一時的に連通部（連通穴、連通管）から排水が他の単位貯留部内に流れ込んで大量の排水を貯留し、かつ、いずれの単位貯留部からもサイフォン力をもたらすものである。
【００１５】
サイフォン排水管は、貯留部の区画された単位貯留部の底面或いは側面の底面に近い部位に一本又は複数本接続されるものである。尚、サイフォン排水管は従来の勾配排水管とは異なりその管径も比較的細いものであってよく、可撓性のあるポリブテン管や架橋ポリエチレン管が用いられ、通常はスラブ上面にそのまま這わせるが、スラブ下面に配設することもできる。
【００１６】
さて、貯留部を備えたサイフォン排水システムにあって、水廻り器具から貯留部内への排水の直後は、サイフォンが利き始めまでの間は、貯留部内の水位が上昇するが、しばらくしてサイフォン力が発揮するようになると貯留部内に流入する排水量よりサイフォンにおいて処理できる流量が勝り水位が下降してくる。その際、貯留部内の水位がサイフォン排水管が接続されているところまで下降すると、エアを吸い込みながら排水する。このため、ズ−ズ−という騒音が発生していた。そしてこの音はエアを吸い込みサイフォン力が減少している状態になるので、水廻り器具から貯留部に流入する量と、排水される量がちょうど平衡状態をキ−プすることになり長い間鳴り続ける。更に、排水終了時にはサイフォン切れの際のゴボゴボという音が発生する場合もあった。
【００１７】
これらの排水騒音防止のためには、通気弁等の設置により抑えることもできたが、これは常にサイフォン力を制御（低下）するものであり、貯留部内の水位が上昇した状態でもサイフォン力を弱めてしまい、排水処理が追いつかず水が溢れてくる問題がある。
【００１８】
従って、この課題に対応するため、本発明の副次的構成として、貯留部にバイパス管を設置し、当該バイパス管の貯留部内の開口位置をサイフォン排水管の接続位置よりも高い位置に備えて（請求項６）対応するものである。
【００１９】
即ち、貯留部内の水位、即ち各単位貯留部の連通部までの高さをサイフォン起動Ｈｐより高くしてサイフォン力を早期に発揮して多量の水を処理し、かつ、貯留部内の水位が低くなるとバイパス管よりエアが巻き込まれてサイフォン力が弱まるという貯留部を備えたサイフォン排水システムが提供できたものである。
【００２０】
バイパス管に関連して更に言えば、先ず、水廻り器具からの排水開始の直後にあっては、サイフォン開始までのタイムラグがあるため貯留部内に水が溜り水位が上昇する。この貯留部内の水位はバイパス管の開口より水位が上がる。そのため、開口部よりエアを吸い込めない状態となる。
【００２１】
次に、サイフォン排水管によるサイフォンが開始された際には、バイパス管がエアを吸えない状態となっている。従って、バイパス管からも水を吸い込み、バイパス管の背丈によっても異なるが、バイパス管側も排水処理に利用されることともなる。このため、サイフォン排水管がフルにサイフォン力を発揮することとなり貯留部内の水はサイフォン力によって排水が行われる。サイフォン排水管にフルにサイフォン力がかかると、排水処理量の方が貯留部への流入量より大きくなり、貯留部内の水位が下降して行く。
【００２２】
サイフォン排水の後半にあっては、貯留部内の水位が下がり、バイパス管の開口部が水面より出てくる。このため、バイパス管はエアのみを吸い、サイフォン排水管が貯留部内より水のみを吸う状態となる。従って、貯留部内よりサイフォン排水管が水とエアを同時に吸うことがなくなり、ズ−ズ−音という騒音は発生しない。そして、サイフォン力が弱まることとなり、排水処理量と貯留部内への流入量が等しくなり平衡状態となる。
【００２３】
排水の最終段階では、バイパス管から入るエアの割合が多くなり、排水完了時にはサイフォンが切れている。このため排水完了時のゴボゴボという騒音がなくなる。このように、本発明のサイフォン排水システムにあって、サイフォン排水管の他に貯留部よりバイパス管を配置した場合には、排水時の騒音を低減可能としたものである。
【００２４】
サイフォン排水管は前記したように貯留部の底面或いは側面の底面に近い部位に接続されるが、バイパス管はその開口部は貯留部内の前記サイフォン排水管の接続部よりも高いところに位置して備えられるものであり、貯留部の側面を乗り越えて又は側面に接続されるものである。バイパス管について更に言えば、サイフォン排水管より高い位置に向かって伸び、次いで曲がり部を有し、更に曲がり部から下方に向かって伸びてバイパス開口部至るものであり（請求項９）、具体的には、逆溝形状、逆Ｕ字状、逆Ｖ字状等がある。
【００２５】
尚、各単位貯留部にサイフォン排水管が複数本接続される場合もあるが、この場合、これらのサイフォン排水管の全てに必ずしもバイパス管を設置する必要はない。
【００２６】
貯留部は多量の排水を溜めることのできる水槽が用いられることは勿論であるが、かかる役目をなす従来の勾配排水管、太径の排水管等も利用可能である。このように、貯留部の形状や構造は特に限定されるものではなく、縦長の形状であっても、横に幅の広い形状であっても、舟型形状であってもよいことは勿論である。更にいえば、区画部位が垂直に立っていなくともよく、これを斜めにして区画された貯留部の容量を夫々変えることも可能である。
【実施例】
【００２７】
以下、図面をもって本発明を更に詳細に説明する。図１は本発明の第１実施例を示す側面図（Ａ）及び平面図（Ｂ）である。図中、１は貯留部、２は図示しない水廻り器具からの排水管である。３は例えば２０φのサイフォン排水管であり、貯留部１は周縁を１ａ、底部を１ｂにて構成したものであり、通常は蓋によって閉鎖されるが、かかる蓋は図示しない。そして、前記のサイフォン排水管３は貯留部１の底部１ｂに接続され、スラブ４上に無勾配にて敷設されている。このサイフォン排水管３の先端は図示しない排水立て管に水頭差Ｈｓをもって合流され、サイフォン力をもたらす管である。
【００２８】
そして、貯留部１内を周縁１ａよりも背丈の低い仕切り壁１ｃにて二つの室１Ａ、１Ｂ（単位貯留部）に区画されたものであり、このため、単位貯留部１Ａ、１Ｂは背丈の低い仕切り壁１ｃの頂部をもって連通部１ｄとする構造である。そして、サイフォン排水管３は単位貯留部１Ａ、１Ｂに別々に備えられ例である。尚、図示はしないが、単位貯留部１Ａ、１Ｂに複数本のサイフォン排水管を備えることができることは言うまでもない。
【００２９】
従って、器具からの排水が単位貯留部１Ａ内に流入すると、１Ａ側に備えられたサイフォン排水管３内に流れ込むが、サイフォンが起動していない間は単位貯留部１Ａ内に水が溜ることとなる。そして、水位が仕切り壁１ｃの頂部にて構成される連通部１ｄの高さ１ｄｈ以上になると、この仕切り部材１ｃを乗り越えて隣の単位貯留部１Ｂ内に流れ込むこととなる。しかるに、この仕切り部材１ｃにて形成される連通部１ｄまでの高さ１ｄｈがサイフォン起動Ｈｐ以下であると、隣りの単位貯留部１Ｂ内にオ−バ−フロ−して流れ込むだけとなる。その後、貯留部１内の全体の水位がサイフォン起動Ｈｐ以上になると初めてサイフォン起動が生じることとなる。このことは、サイフォン起動Ｈｐ以下の高さの仕切り部材１ｃが備えられていても、単に貯留部１を二つに分割しただけであり、サイフォン起動に関しては仕切り部材１ｃがなくても同じことであり意味をもたないものとなってしまう。
【００３０】
一方、この仕切り部材１ｃによって構成される連通部１ｄの高さ１ｄｈがサイフォン起動Ｈｐより高い場合、排水管２により単位貯留部１Ａ内に排水が行われると、単位貯留部１Ａ内に溜められた水が仕切り部材１ｃの頂部１ｄをオ−バ−フロ−する前にサイフォン排水管３の後端部側より水圧が掛かるようになり、サイフォン発生が早期に生じることとなるものである。
【００３１】
尚、図にあって、水廻り器具からの排水管２を一本図示したが、本発明はこれに限られるものではなく、複数の水廻り器具からの排水管をこの貯留部１に接続することができることは言うまでもない。
【００３２】
図２は本発明の第２実施例を示す側面図（Ａ）及び平面図（Ｂ）である。バイパス管１０はサイフォン排水管３より高い位置に向かって伸び、次いで曲がり部を有し、更に曲がり部から下方に向かって伸びてバイパス開口部１１至り、貯留部１の側面を乗り越えて逆溝形状をなし、最後にサイフォン排水管３に接続している例（請求項９）である。バイパス管１０の径１０ａは通常２０Ａ、１６Ａ、１３Ａ等が採用され、一般に小径になるほど騒音が小さくなる。又、バイパス管１０のサイフォン排水管３からの背丈（バイパス管高さ）１０ｃは任意であるが、一般的に２０ｃｍ以上の高さではバイパス管から水が吸えなくなり、これ以下にあっては排水兼用の管となり得るものである。次に、バイパス管１０とサイフォン排水管３との接合部と貯留部１との間隔１０ｂは任意ではあるが、施工性、点検時の作業性等から間隔１０ｂが短い程よく、具体的には１００ｃｍ以内が望ましい。更に、バイパス管１０の開口部１１の高さ１０ｄは好ましくは２〜５ｃｍ程度が良く、一般的に言えば、１０ｄが小さい程騒音の発生する時間が短くなるという特徴がある。これらの各条件は、主として一度に排水される排水量を考慮して選択されることとなる。
【００３３】
ここでバイパス管１０の機能を中心に述べれば、器具からの排水が貯留部１内に流入すると、サイフォン排水管３内に流れ込むが、サイフォンが起動していない間に貯留部１内に水が溜ることとなる。そして、水位が１０ｄのところに来ると、バイパス管１０の開口部１１も塞がれてしまう。この状態において、サイフォン力が加わると、水はサイフォン排水管３及びバイパス管１０を通ってサイフォン力によって排水される。しかるに貯留部１内の水位が下がって１０ｄになるとバイパス管１０内よりエアが吸い込まれるが、サイフォン排水管３はそのまま満流にてサイフォンが起動している状態となる。ただし、バイパス管１０よりエアが入り込むため、その分サイフォン力は低下する。そして、サイフォン力が低下しつつ排水が続けられ、サイフォン切れの際にもサイフォン排水管３よりエアを引き込むことはほとんどない。
【００３４】
このため、サイフォン起動中にあって、サイフォン排水管３よりエアを吸い込むことがなく、ズ−ズ−という騒音がなくなり、更にサイフォンの終了時にエアを巻き込むことによるゴボゴボという騒音も低減されることとなる。
【００３５】
図３は本発明の第２実施例の変形例を示す側面図である。この例では、バイパス管１０の曲がり部が貯留部１の側面を貫いて逆溝形状をなしている例であり、貯留部１及びバイパス管１０の構成がコンパクトにまとめられた例である。
【００３６】
図４は本発明の第３実施例を示す斜視図である。即ち、この例では貯留部１の内部を仕切り壁１ｃにて完全に区画した例であり、仕切り壁１ｃの図示しない蓋部近傍において連通穴１ｅを形成し、両室間での排水の行き来をさせるものである。勿論、バイパス管１０の開口部１１の高さ１０ｄは、連通穴１ｅよりも低いことが好ましい。勿論、連通穴１ｅまでの高さ１ｅｈはサイフォン起動Ｈｐよりも高い構造とされるものである。
【００３７】
図５は本発明の第４実施例を示す斜視図である。即ち、この例では二つの貯留部１、１を併設した例であり、各貯留部の図示しない蓋部近傍において連通管１ｆで連通させたものである。この例におけるバイパス管１０の開口部１１の高さ１０ｄは、連通管１ｆよりも低くする。この例は特に貯留部を設置する位置に柱等の障害物があった場合、貯留部側を分割し、障害物を避ける対策として有効である。この例も又、連通管１ｆまでの高さ１ｆｈはサイフォン起動Ｈｐよりも大きくすることは当然である。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明は以上の通りであり、ＵＢを初めとして、洗濯機、洗面器、キッチン等の全ての水廻り器具からの溜め流し排水に広く適用可能であり、その利用範囲は極めて広い。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】図１は本発明のサイフォン排水システムの第１例を示す斜視図（Ａ）及び側面図（Ｂ）である。
【図２】図２は本発明のサイフォン排水システムの第１例に、バイパス管を設置した例を示す斜視図（Ａ）及び側面図（Ｂ）である。
【図３】図３は図２に示す本発明のサイフォン排水システムの第２例の変形例を示す側面図である。
【図４】図４はバイパス管を設置した本発明のサイフォン排水システムの第３例を示す斜視図である。
【図５】図５はバイパス管を設置した本発明のサイフォン排水システムの第４例を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００４０】
１‥貯留部、
１Ａ、１Ｂ‥単位貯留部、
１ａ‥貯留部の周縁、
１ｂ‥貯留部の底部、
１ｃ‥仕切り部材、
１ｄ‥連通部、
１ｄｈ‥連通部の高さ、
１ｅ‥連通部（連通穴）、
１ｅｈ‥連通部（連通穴）の高さ、
１ｆ‥連通部（連通管）、
１ｆｈ‥連通部（連通管）の高さ、
２‥水廻り器具からの排水管、
３‥サイフォン排水管、
３ａ‥サイフォン排水管３の開口部、
４‥スラブ、
１０‥バイパス管、
１０ａ‥バイパス管の径、
１０ｂ‥バイパス管と横引き管との接合部と貯留部との間隔、
１０ｃ‥バイパス管の背丈、
１０ｄ‥バイパス管の開口部の高さ、
１１‥バイパス管の開口部。
【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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