(57)【要約】      （修正有）【課題】管路が垂直で長くても、そこを流れる排水重量が下端に加わらないように軽減化し、排水速度も速く排出可能とした管路圧力調整装置を提供する。【解決手段】円筒状上部に蓋体１１を配設した上部開口、円筒状下部に立主管を接続する立管接続口１５を有する所定の直径の本体部１０と、排水を管路移送する横枝管から円筒状の本体部１０の内周面に排水を導くと共に、本体部１０の内周面に沿って排水を螺旋状に回転させるべく導入する導入路２０と、円筒状の本体部１０の内周面に取付ける位置を高くし、その中心位置側の内周を低く形成し、導入路２０の下部に形成した縮径部３０とを具備し、本体部１０は上部開口の蓋体１１から空気を導入し、立主管を接続した円筒状下部から排水を螺旋状に回転させながら立主管を下降させる。螺旋状に回転しながら下降する排水は、立主管に沿ってその沿面を螺旋状に回転しながら下降する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状上部に蓋体付きの上部開口を有し、前記円筒状下部に立主管を接続する立管接続口を有する所定の直径の本体部と、
排水を管路移送する横枝管から前記円筒状の本体部の内周面に排水を導くと共に、前記円筒状の本体部の内周面に沿って排水を螺旋状に回転させるべく導入した導入路と、
前記円筒状の本体部の内周面に取付ける位置を高くし、その中心位置側の内周を低く形成し、前記導入路の下部に形成した縮径部と
を具備することを特徴とする管路圧力調整装置。
【請求項２】
前記円筒状上部の蓋体付きの上部開口は、上部開口と蓋体との間を螺旋状に結合させ、螺合自在としたことを特徴とすることを特徴とする請求項１に記載の管路圧力調整装置。
【請求項３】
前記円筒状の本体部の内周面に沿って排水を螺旋状に回転させるべく導入した導入路は、弧状に湾曲させて形成したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の管路圧力調整装置。
【請求項４】
前記円筒状の本体部の内周面に取付ける位置を高くし、その中心位置側の内周を低く形成した縮径部は、一部に螺旋状の切欠きを入れたことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１つに記載の管路圧力調整装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高層住宅、高速道路、橋梁等においては、雨水等の排水が垂直配管内を通過する際に、当該配管に大きな負圧を発生させ、結果的に配管を破壊したり、或いは空気の導入により排水の流れを悪くしたり、排水管路に大きな内圧を発生させたりすることがある。この発明は、高層住宅、高速道路、橋梁等において、雨水等の排水が垂直配管内を通過する際に、当該配管に大きな負圧を発生させることのない管路圧力調整装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、集合住宅等においては、排水等の配管は垂直に立てる立主管及び水平方向に配置する横枝管からなっている。立主管内を流れる水の挙動は立主管の内壁に沿って直下するもの、渦を巻きながら流下するもの等横枝管からの水の流れ込みと相俟って複雑な流れを呈している。
例えば、排水が立主管内を流下する場合には、空気の巻き込みが生じ、効率の良い排水ができない。逆に、封止状態での流下等による流下水の上部は外気圧に比較して負圧になり、また、下部は正圧になる場合がある。この状態が著しい場合には、横枝管接続口に接続されたトラップの封止状態が破損し、排水管内の水及び悪臭が室内に流入して居住性を低下させることになる。このような現象を防止するために、本来の排水管とは別に排水管に平行して通気管を設ける二管路方式が採用されている。この二管路方式は、二重配管の複雑な構造になるので、集合住宅においてはコスト面及び配管の設置スペース面で好ましくない。
【０００３】
そこで、水の流速を低減する配管材で、その配管材が配管径の少なくとも４０％以上屈曲している流速低減管が特許文献１として発明が提示されている。
この流速低減管により、配管内に吸引される空気量が減少すると、１階や２階の下層階であっても大気圧以上になり難く、負圧状態で配管内の気圧変動が生じる。流速低減管の管径が立主管と同等程度では、屈曲部での流水の衝突や空気と水とのミキシングの減少より流量が多い場合、半閉塞状態となって配管内の空気の連通性が低下する。流速低減管の屈曲の割合、配設数、流量等によって、配管内の気圧変動が大きく異なる。
そこで、特許文献２では水流通主管、水流通主管に設けられた屈曲偏位部、及び水流通主管に接続し外気を吸引する外気吸引器からなり主管中心軸線と該主管軸線と同一方向の屈曲偏位部軸線の最大距離と主管直径との比が４０％である圧力変動緩和装置の発明を提供している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平０３−２８７９３０
【特許文献２】特開平０５−１０６２５２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このように、特許文献２の圧力変動緩和装置は、水流通主管と屈曲偏位部、外気吸引器とからなり、屈曲偏位部の偏位割合が４０％としたものであるから、建築物の水配管の気圧変動を緩和し、配管中の水の流通を円滑にすることができる。
この水流通主管と屈曲偏位部、外気吸引器からなる圧力変動緩和装置は、屈曲偏位部で所定の流量が流れているときには、屈曲偏位部の曲がりで径と主管直径との比が４０％程度となり、恰も、立主管に封止状態が生じたかのように空気及び流水によりクッション性が生じたものと推定される。
しかし、特許文献２の圧力変動緩和装置には流速または流水量が変化すると推定されるが、外気吸引器が水流通主管及び屈曲偏位部を通過した個所に設定されており、外気吸引器、水流通主管、屈曲偏位部の関係が如何に建築物の水配管の気圧変動を緩和し、配管中の水の流通を円滑にするかが不明である。殊に、この圧力変動緩和装置は水流通主管、屈曲偏位部、外気吸引器の機能が不明で、屈曲偏位部の偏位割合が４０％と特定する意義が不明であり、それについて開示するものがない。
特に、特許文献２は流速が遅いと、特許文献２の圧力変動緩和装置は機能しない可能性がある。逆に、水量が多く水流通主管と屈曲偏位部が充満すると機能できなくなる可能性が高いし、水流通主管及び屈曲偏位部の下部の水流を自在落下させ、水流通主管と屈曲偏位部は何ら作用しないとも思われる。
【０００６】
そこで、本発明は上記問題点を解消すべく、立主管が垂直に長く繋がられても、そこを流れる排水の重量が立主管の下端に加わらないように軽減化し、排水速度も高速で排出可能とすると共に、配管の破壊を防止してなる管路圧力調整装置の提供を課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１の発明にかかる管路圧力調整装置において、所定の直径の略円筒状の本体部は円筒状上部に蓋体付きの上部開口を有し、前記円筒状下部に立主管を接続する立管接続口を有する。また、導入路は排水を管路移送する単数または複数の横枝管から前記円筒状の本体部の内周面に排水を導くと共に、前記円筒状の本体部の内周面に沿って排水を螺旋状に回転させ、そして、縮径部は、前記円筒状の本体部の内周面に取付ける位置を高くし、その中心位置側の内周を低く形成し、前記導入路の下部に形成したものである。
ここで、上記所定の直径の本体部の円筒状上部に設けた蓋体付きの上部開口は、開口面積が変化できるものであればよく、条件によって空気を導入する必要性から、空気の取入れを行う開口面積の調節が自在で、かつ、正圧が加わっても容易に吹き飛ばされない構造のものが望ましい。
また、上記円筒状下部の立管接続口に接続する立主管は、垂直に立設される立主管を接続するものであり、接続方法は、銅管、鉄管、硬質ポリ塩化ビニル管、水道配水用ポリエチレン管、硬質塩化ビニルライニング鋼管、ステンレス管等の管材によって違いがあるが、何れも管路に使用される公知の溶接接続、フランジ接続、ねじ込み接続、接着剤による嵌合等の公知の接続手段が採用できる。
そして、上記縮径部は、前記導入路の下部に位置し、前記円筒状の本体部の内周面側に取付ける位置を高くし、その中心位置側の内周を低く形成した、螺旋排水が落下するように構成したものであり、円筒状の本体部の内部と、回転水流を形成する導入路と、本体部の内周面に取付ける位置を高くし、その中心位置側の内周を低く形成した縮径部は、排水の回転空間を形成している。特に、この構成は、横枝管からの排水流が急激に増大した場合、急激に途絶えた場合に、一般に立主管に水撃作用が生じるが、本発明は螺旋流の生成により、水流の急激な変化がなくなり、水撃作用を回避できる。
【０００８】
請求項２の発明にかかる管路圧力調整装置において、円筒状上部の蓋体付きの上部開口は、上部開口と蓋体との間を螺合させたものである。
上記円筒状上部の蓋体付きの上部開口は、上部開口と蓋体との間を螺旋状に螺合自在としたものであり、螺合により上部開口と蓋体との隙間を調整できる。本発明を実施する場合には、蓋体を回動すると、流体の通路の流体抵抗が変化するように調整できるものであればよい。また、当該蓋体には、１個以上の螺合する小径のボルト等の蓋体を配設することにより、供給する空気量の調整が任意に可能となるものであることが望ましい。
【０００９】
請求項３の発明にかかる管路圧力調整装置において、前記円筒状の本体部の内周面に沿って排水を螺旋状に回転させるべく導入する導入路は、インボリュート曲線状に弧状に湾曲させて前記円筒状の本体部に食い込ませるように形成したものである。
ここで、上記弧状に湾曲させて形成した導入路は、前記円筒状の本体部の中心から見た角θを９０度乃至２００度の範囲内で回転水流を形成する排水を導入し、自重によって螺旋状の回転となるものである。なお、前記円筒状の本体部の中心から見て９０度乃至２００度の範囲内とは、発明者らの実験によれば、９０度未満の開口では排水に十分な回転力が加わらない。また、２００度を超えると、排水の水量の配分が角度毎に設定分配できず、結果的に回転力が弱くなる。排水水量が多い場合、角度毎に水量を設定できることもある。このように、前記円筒状の本体部の中心から見た角度θが９０度乃至２００度の範囲内で回転水流を形成する排水を導入すると、結果、効率よく回転する水流が得られる。
【００１０】
請求項４の発明にかかる管路圧力調整装置において、前記円筒状の本体部の内周面に取付ける位置を高くし、その中心位置側の内周を低く形成した縮径部は、一部に螺旋状の切欠きを入れたものである。
この上記縮径部は、前記円筒状の本体部の内周面に取付ける位置を高くし、その中心位置側の内周を低く形成しているから、縮径部の上部の排水が円運動し、そして、加速度を増し、それが徐々に縮径部を超えた量だけ流下する。接続する立主管の長さによっては、縮径部以下に流れる水流が螺旋を描いている方が、立主管に密に排水が入っている水位に対する荷重が軽くなるから、立主管の下端の負担が軽くなる。そこで、排水並びに立主管の管径及び長さによっては、排水効率を上げることができる。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１の管路圧力調整装置において、排水を管路移送する横枝管から円筒状の本体部の内周面に排水を導く導入路は、前記円筒状の本体部の内周面に沿って排水を螺旋状に回転させる。所定の直径の本体部は、前記円筒状下部に立主管を接続しているから、大量の排水が流れ、負圧状態となっても、所定の直径の本体部には蓋体付きの上部開口を有しているから、円筒状上部から空気を供給できる。したがって、所定の直径の本体部は、円筒状上部に蓋体付きの上部開口から空気を導入し、立主管を接続した前記円筒状下部から排水を螺旋状に回転させながら立主管を下降させる。螺旋状に回転しながら立主管を下降する排水は、立主管に沿ってその沿面を螺旋状に回転しながら下降する。よって、立主管の上から下方に至るまで排水柱ができ難いから、立主管の下端の水圧負担を軽減することができる。
更に、前記導入路の下部に形成した縮径部は、前記円筒状の本体部の内周面に取付ける位置を高くし、その中心位置側の内周を低く形成し、縮径部の上で前記円筒状の本体部の内周面に沿って排水の回転を起させるものであるから、排水の量が多くなればなるほどその回転力が増加し、排水の前記円筒状の本体部の沿面移動が増加し、排水は排水の回転に対して、重力の作用が加わり螺旋状に下降する。
【００１２】
また、排水が本体部及び立主管の沿面に沿って下降することにより、中心部は空気流となり、立主管の下方まで立主管に排水のみが充填されることがないから、立主管の下端においても排水量による水圧が生じない。また、立主管の沿面を螺旋状に排水が流れるから、立主管の汚れが増加することのない使用ができる。
そして、常に蓋体付きの上部開口から空気を導入できるので、急激に導入路から排水の供給がなくなっても、蓋体と上部開口との間から空気を供給でき、立主管内を負圧にすることはなく、配管の防止ができる。
更に、横枝管からの排水流が急激に増大した場合、一般に立主管に水撃作用が生じるが、本発明は円筒状の本体部の内部と、回転水流を形成する導入路と、本体部の内周面に取付ける位置を高くし、その中心位置側の内周を低く形成した縮径部は、排水の回転空間を形成するから、前記円筒状の本体部による螺旋流の生成により、水流の急激な変化がなくなり、水撃作用を受けることがない。
よって、立主管が垂直に長くても、そこを流れる排水の重量の積分値が立主管の下端に加わらないように軽減化し、排水速度も高速で排出可能とし、配管の破壊を防止できる。
【００１３】
請求項２の管路圧力調整装置において、請求項１に記載の円筒状上部の蓋体付きの上部開口は、前記上部開口と前記蓋体との間を螺旋状に結合させ、螺合自在としたものであるから請求項１の効果に加えて、前記円筒状の本体部の内部で正圧または負圧が生じても蓋体が外れることがない。また、当該蓋体には、１個以上の螺合する小径のボルト等の蓋体を配設することにより、供給する空気量の調整が任意に設定可能となる。
【００１４】
請求項３の管路圧力調整装置において、前記円筒状の本体部の内周面に沿って排水を螺旋状に回転させるべく導入した導入路は、インボリュート曲線状に弧状に湾曲させて、前記円筒状の本体部に巻き付けて形成したものであるから、請求項１または請求項２に記載の効果に加えて、前記円筒状の本体部の内周面に沿って排水を螺旋状に回転させるものであり、排水量の多いときには、当該円筒状の本体部の沿面から前記立主管の沿面に沿って流れ、排水量の少ないときには、当該円筒状の本体部の沿面から前記導入路の下部に形成した縮径部に移動するが、縮径部以下は前記立主管の沿面から離れて落下するから、排水を高速排出することができる。また、排水量の少ないときには、前記導入路の下部に形成した縮径部の内周から落下させるから、無理のない排水ができる。
【００１５】
請求項４の管路圧力調整装置において、前記円筒状の本体部の内周面に取付ける位置を高くし、その中心位置側の内周を低く形成した縮径部は、一部に螺旋状の切欠きを入れたものであるから請求項１乃至請求項３の何れか１つに記載の効果に加えて、排水量の多いときには、前記円筒状の本体部の内周面に沿って排水を螺旋状に回転させ、当該円筒状の本体部の沿面から前記立主管の沿面に沿って流れる。排水量が少なくなると、当該円筒状の本体部の沿面から前記導入路の下部に形成した縮径部に移動し、縮径部以下は前記立主管の沿面から離れて落下する。しかし、縮径部の一部に螺旋状の切欠きを入れることにより、排水量の多いときから、排水量が少なくなるまでを、前記立主管の沿面を使用する流れとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は本発明の実施の形態１における管路圧力調整装置の全体説明図である。
【図２】図２は本発明の実施の形態１における管路圧力調整装置の橋脚に使用した使用状態を示す説明図である。
【図３】図３は本発明の実施の形態１における管路圧力調整装置の平面図である。
【図４】図４は本発明の実施の形態１における蓋体を閉じた管路圧力調整装置の平面図である。
【図５】図５は図４の切断線Ａ−Ａによる断面図である。
【図６】図６は図４の切断線Ｂ−Ｂによる断面図である。
【図７】図７は本発明の実施の形態１における管路圧力調整装置の正面図である。
【図８】図８は図７の切断線Ｃ−Ｃによる断面図である。
【図９】図９は本発明の実施の形態２における管路圧力調整装置の蓋体の空気孔の説明図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図、（ｃ）は斜視図である。
【図１０】図１０は本発明の実施の形態３における管路圧力調整装置の蓋体の網の説明図である。
【図１１】図１１は本発明の実施の形態４における管路圧力調整装置の縮径部で、（ａ）は平面から見た要部断面図、（ｂ）は正面から見た要部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。なお、実施の形態において、図示の同一記号及び同一符号は、同一または相当する機能部分であるから、ここではその重複する説明を省略する。
【００１８】
［実施の形態］
図１乃至図８に示す図面で、実施の形態１の管路圧力調整装置について説明する。
図１は本実施の形態における管路圧力調整装置の全体斜視図であり、図２は本発明の実施の形態における管路圧力調整装置を橋脚に使用した使用状態を示す斜視図である。
本体部１０は、略円筒状の上部に蓋体１１が配設されている。
図５の切断線Ａ−Ａによる断面図及び図６の切断線Ｂ−Ｂによる断面図に示すように、所定の直径からなる略円筒状の本体部１０は、その略円筒状の上部には蓋体１１が別体として配設されている。蓋体１１が開放された上部開口１２は、内部に雌ネジ１２ａが形成されており、蓋体１１の外周に形成された雄ネジ１１ａが螺合する構成となっている。また、蓋体１１の雄ネジ１１ａには、ゴムのパッキン１３が嵌合されており、本体部１０の上部開口１２は、ゴムのパッキン１３によって封止状態にすることもできる。
また、蓋体１１の上面には、回転補助用リブ１４が形成されている。回転補助用リブ１４は断面凹字状で直方体が２本並行して配設されているかのように、その間に棒材、スパナの柄等を挿入することにより、蓋体１１の中心に対して梃子の原理を使用し、上部開口１２を解放する場合、及び締付する場合に大きな力を必要としない構造になっている。
【００１９】
そして、円筒状の本体部１０の下部には立主管５０を接続する立管接続口１５を有する。立主管５０は必要な管径及び管長のものが使用される。本実施の形態の立主管５０は、その端部に立管接続口１５を挿入するものであり、このとき接着剤を塗布して接合しているが、本発明を実施する場合には、接続方法として接着剤の塗布を前提とするものではなく、公知の接続手段が使用できる。銅管、鉄管、硬質ポリ塩化ビニル管、水道配水用ポリエチレン管、硬質塩化ビニルライニング鋼管、ステンレス管等の硬管を使用できるし、管路の材料によって違いがあるが、基本的にフレキシブルな管路にも使用可能である。
何れも管路に使用される公知の溶接接続、フランジ接続、ねじ込み接続、更には接着剤によって接続される接続手段が使用され、何れも特定されるものではなく、他の条件によって決定される。
【００２０】
円筒状の本体部１０には、排水を管路移送する単数または複数の横枝管６０から本体部１０の内周面１０ａに排水を導いている。円筒状の本体部１０の内周面１０ａに沿って排水を螺旋状に回転させるべく導入した導入路２０が配設されている。単数または複数の横枝管６０の接続には、図示しない集水桝が使用され場合もある。
即ち、円筒状の本体部１０に対して、導入される排水が本体部１０の内周面１０ａに排水を導き、導かれた排水が本体部１０の内周面１０ａの沿面を本体部１０の中心軸とする等速度運動する流れとなる。このため、導入路２０の全体は、公知の９０度エルボの一端を本体部１０に巻き付けるように接合したものであり、インボリュート曲線に酷似したものである。
導入路２０と本体部１０との結合は、円筒状の本体部１０に対してその中心から見た角度θが９０度乃至２００度の範囲で回転水流を形成する排水を導入できるように、本体部１０の中心軸に対して本体部１０の周囲の接線方向に導入路２０の供給口２１を導入路２０の端部に配設している。
【００２１】
円筒状の本体部１０の内周面１０ａに取付ける高い位置にある高位置Ｈ点と、その中心位置側の内周を低く形成した低位置Ｌ点とした導入路２０の下部に形成した環状の縮径部３０は、本実施の形態では、円筒状の下部には立主管５０を接続する立管接続口１５が設けられており、立主管５０の内側に立管接続口１５が嵌合される構造になっている。
しかし、立管接続口１５の内側に立主管５０が嵌合される構造となっても、縮径部３０の内周を低く形成した低位置Ｌ点の直径を小さくすれば、立管接続口１５の内側に立主管５０を嵌合する構造としてもよい。
【００２２】
即ち、本実施の形態では、立主管５０の内径Ｍ１は、円筒状の立管接続口１５の外径Ｍ２を嵌合し、立主管５０の内側に立管接続口１５の外側が接着可能になっている。しかし、立管接続口１５の内側に立主管５０の外径が嵌合される構造としてもよいし、また、縮径部３０の内周を低く形成した低位置Ｌ点の直径を小さくすれば、立管接続口１５の内側に立主管５０を嵌合してもよい。念のため、本実施の形態では、立管接続口１５の内側または外側に立主管５０は、嵌合する規格化された寸法に設定している。
何れにせよ、立主管５０の内側に円筒状の立管接続口１５を配設してもよいし、立主管５０の外側に円筒状の立管接続口１５を配設してもよい。
【００２３】
本実施の形態の管路圧力調整装置は、次のように作用する。
まず、排水を管路移送する単数または複数本の横枝管６０を必要に応じて図示しない集水桝を使用して１本の横枝管６０にまとめ、橋梁１００に取付けられている。また、高層住宅の場合には、各階の横枝管６０が１本にまとめられている。複数本の横枝管６０は、最終的に関係を問うものではないが、最終管径までの間に排水が問題なく移送できるものであればよい。
【００２４】
最終の１本の横枝管６０は、円筒状の本体部１０の導入路２０に接続される。また、本体部１０の立管接続口１５には、立主管５０の上端が接続される。そして、立主管５０，５１，５２は所定長を得る必要数垂直に接続される。下端は直角に排水方向を変更するエルボ５３を介して排水管路５４に接続されている。横枝管６０及び立主管５０，５１，５２は橋梁１００に埋設したＬ字状ボルトに対して移動止めとなる固定具５５に穿設した取付孔を挿入し、その固定具５５をナット５６で締付け、立主管５０，５１，５２を橋梁１００に固着する。本実施の形態の本体部１０は橋梁１００に取付ける部品を図示していないが、固定具を使用して取付けてもよいし、立主管５０と横枝管６０とを取付ける固定具によって固着してもよい。横枝管６０及び立主管５０，５１，５２を橋梁１００に取付ける固定具５５は、本発明を実施する場合、横枝管６０及び立主管５０，５１，５２が移動しない固着手段であればよい。
【００２５】
本実施の形態では、立主管５０，５１，５２の排水をエルボ５３に流しているが、本発明を実施する場合には、Ｕ字溝等の排水溝に流すことができる。即ち、本体部１０の立管接続口１５に接続する立主管５０以外は、如何なる排水溝であってもよい。本実施の形態では露出配管の事例で説明したが、隠蔽配管であってもよい。特に、発明者らの実験によると、立主管５０，５１，５２の周囲沿面に螺旋流が流れるから、隠蔽配管であっても詰まることがなかった。
【００２６】
このように構成した本実施の形態の管路圧力調整装置は、単数または複数本の横枝管６０で集められた排水を集水桝等で１本の横枝管６０にまとめ、円筒状の本体部１０の内周面１０ａに排水を導く導入路２０に導く。導入路２０に集められた排水は、円筒状の本体部１０の内周面１０ａに沿って排水を本体部１０の内周面１０ａに沿って螺旋状に回転させ、自己の遠心力で所定の直径の本体部１０を回転する。
特に、弧状に湾曲させて形成した導入路２０に集められた排水は、円筒状の本体部１０の中心から見て９０度乃至２００度の範囲内で回転水流を形成するものであるから回転し、また、自重によって螺旋状の排水の回転となる。
【００２７】
このとき、所定の直径の本体部１０は、円筒状上部に蓋体１１付きの上部開口１２から空気を導入し、立主管５０を接続した円筒状下部から排水を螺旋状に回転させながら立主管５０を下降させる。螺旋状に回転しながら立主管５０を下降する排水は、立主管５０に沿ってその沿面に沿って下降する。よって、立主管５０の上から下方に至るまで排水柱ができ難いから、立主管５０の下端の負担を軽減させる。
【００２８】
更に、導入路２０の下部に形成した縮径部３０は、円筒状の本体部１０の内周面１０ａに取付ける位置を高くし、その中心位置側の内周を低く形成し、縮径部３０の上で前記円筒状の本体部１０の内周面の回転を起させるものであるから、排水の量が多くなればなるほどその回転力が増加し、排水の円筒状の本体部１０の沿面移動が増加する。
【００２９】
また、上記実施の形態の所定の直径からなる本体部１０は、円筒状の上部の上部開口１２には蓋体１１が締め付けられたり、緩められたりする構造になっている。しかし、本発明を実施する場合には、蓋体１１に複数個のボルト、例えば、６個以上を締付けるようにし、それらを蓋体１１から外すことにより、所定の空気孔を得ることができる。
図９の実施の形態では、図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、６個のネジ孔ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆを形成し、必要な空気孔の断面積が得られるように図６（ｃ）に示す調整ボルト１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄ，１６ｅ，１６ｆを螺合すればよい。この実施の形態の場合には、本体部１０の内部が負圧になると、６個のネジ孔ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆを塵や、昆虫、小動物が入る可能性があるので、図１０の斜視図に示すように、網１９を締付ボルト１７，１８で取付けることにより、それらの侵入を阻止することができる。
【００３０】
このとき、６個のネジ孔ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆを１倍、２倍、４倍、８倍、１６倍、３２倍の重みに設定すれば、調整ボルト１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄ，１６ｅ，１６ｆの取外しにより、６４段階の空気孔の大きさを調整設定できる。
特に、発明者らは、蓋体１１の空気孔としてボルトの断面積を１倍、２倍、４倍、８倍、１６倍、３２倍と設定し、仔細に検証してみると、空気孔は蓋体１１の閉鎖または開放よりも、排水の量に左右されるところが大であるから、単に開放や、閉鎖としないで空気導入孔を設定するのが好適である。
また、小動物や、昆虫が入るのを防止するには、金網の容器を被せたり、鳥の巣をつくらせないようにするには、釘等のように先端がシャープな剣山状のものを蓋体１１に埋設すればよい。
【００３１】
本実施の形態の管路圧力調整装置は、円筒状上部に蓋体１１を配設した上部開口１２、円筒状下部に立主管５０を接続する立管接続口１５を有する所定の直径の本体部１０と、排水を管路移送する横枝管６０から円筒状の本体部１０の内周面１０ａに排水を導くと共に、円筒状の本体部１０の内周面１０ａに沿って排水を螺旋状に回転させるべく導入した導入路２０と、円筒状の本体部１０の内周面に取付ける位置を高くし、その中心位置側の内周を低く形成し、導入路２０の下部に形成した縮径部３０とを具備する。ここで、導入路２０の下部に形成した縮径部３０は、上面を４５度としたものであるが、本発明を実施する場合には、上面の角度が水平から６０度程度までが好ましい使用状態である。
【００３２】
このように、排水を管路移送する横枝管６０から円筒状の本体部１０の内周面に排水を導く導入路２０は、円筒状の本体部１０の内周面に沿って排水を本体部１０の内周面に沿って螺旋状に回転させる。本体部１０は円筒状下部に立主管５０を接続しているから、大量の排水が流れても、また、所定の直径の本体部１０には蓋体１１付きの上部開口１２を有しており、円筒状上部から必要量の空気を供給できる。
【００３３】
したがって、所定の直径の本体部１０は、円筒状上部に蓋体１１付きの上部開口１２から空気を導入し、立主管５０を接続した円筒状下部から排水を螺旋状に回転させながら立主管５０を下降させる。螺旋状に回転しながら立主管５０を下降する排水は、立主管５０に沿ってその沿面を螺旋状に回転しながら下降する。よって、立主管５０の上から下方に至るまで排水柱ができ難いから、立主管５０の下端の負担を軽減させる。
更に、導入路２０の下部に形成した縮径部３０は、円筒状の本体部１０の内周面に取付ける高位置Ｈを高くし、その中心位置側の内周の低い定位置Ｌを低く形成し、縮径部３０の上で円筒状の本体部１０の内周面の回転を起させるものであるから、排水の量が多くなればなるほどその回転力が増加し、排水の本体部１０の沿面移動が増加する。
【００３４】
本実施の形態の管路圧力調整装置は、円筒状上部の蓋体１１付きの上部開口１２は、上部開口１２と蓋体１１との間を螺旋状に結合させ、螺合自在としたものである。
したがって、円筒状上部の蓋体１１付きの上部開口１２は、上部開口１２と蓋体１１との間を螺旋状に結合させ、螺合自在としたものであるから、本体部１０の内部で正圧または負圧が生じても蓋体１１が外れてしまうことがない。また、蓋体１１には、１個以上の螺合する小径の蓋体１１(ボルト２ｎ)を配設することにより、供給する空気量の調整が可能となる。
【００３５】
即ち、図９に示すように、蓋体１１の貫通する雌ネジを例えば、断面１倍、断面２倍、断面４倍、断面８倍、断面１６倍、断面３２倍と６個のボルトからなる蓋体とし、蓋体１１の貫通する雌ネジ設定し、６４段の空気孔を設定可能としたものである。本発明を実施する場合には、例えば、断面の面積に荷重をかけることなく、断面４倍の６個のボルトとすることもできる。
【００３６】
本実施の形態の管路圧力調整装置は、円筒状の本体部１０の内周面に沿って排水を螺旋状に回転させるべく導入した導入路２０は、弧状に湾曲させて形成したものである。
したがって、前記円筒状の本体部１０の内周面１０ａに沿って排水を螺旋状に回転させるべく排水を導入した導入路２０は、弧状に湾曲させて形成したものであるから、円筒状の本体部１０の内周面１０ａに沿って排水を螺旋状に回転させるものであり、排水量の多いときには、当該本体部１０の沿面から前記立主管５０の沿面に沿って流れ、排水量の少ないときには、当該本体部１０の沿面から前記導入路２０の下部に形成した縮径部３０に移動するが、縮径部３０以下は立主管５０の沿面から離れて落下するから、無理のない排水ができる。
【００３７】
円筒状の本体部１０の内周面１０ａに取付ける位置を高くし、その中心位置側の内周を低く形成した縮径部３０は、一部に螺旋状の切欠き４０を設けたものである。
したがって、円筒状の本体部１０の内周面１０ａに取付ける位置を高くし、その中心位置側の内周を低く形成した縮径部３０は、一部に螺旋状の切欠き４０を入れているから、排水量の多いときには、本体部１０の内周面１０ａに沿って排水を螺旋状に回転させ、本体部１０の沿面から立主管５０の沿面に沿って流れる。排水量が少なくなると、本体部１０の沿面から導入路２０の下部に形成した縮径部３０に移動し、縮径部３０以下は立主管５０の沿面から離れて落下する。しかし、縮径部３０の一部に螺旋状の切欠き４０を入れることにより、排水量の多いときから、排水量が少なくなるまでを、立主管５０の沿面を使用する流れとすることができる。
【００３８】
即ち、円筒状の本体部１０の内部と、本体部１０の中心から見て９０度乃至２００度の範囲内で回転水流を形成する導入路２０と、本体部１０の内周面１０ａに取付ける位置を高くし、その中心位置側の内周を低く形成した縮径部３０は、排水の回転空間を形成している。
この回転空間は、本体部１０の内周面１０ａに遠心力で溜まった排水を、その水嵩が増加すると、中心位置側の内周の低位置Ｌを遠心力で溜まった排水の厚みを超えて、下降し、排水が排出される。
【００３９】
中心位置側の内周の低位置Ｌの厚みを超えて、遠心力を有したまま回転すると、排水は、立主管５０の沿面に沿って流れる螺旋流となる。この螺旋流は円筒状の本体部１０の内部と、本体部１０の中心から見て９０度乃至２００度の範囲内で回転水流を形成する導入路２０と、本体部１０の内周面１０ａに取付ける位置を高くし、その中心位置側の内周を低く形成した縮径部３０で形成される排水の回転速度及びその体積によって決定され、それによって排水が立主管５０の沿面に沿って流れる距離が決定される。
【００４０】
縮径部３０の一部に形成した螺旋状の切欠き４０は、図１１に示すように、排水が左回転したときに、その切欠き４０を通過するように形成されている。したがって、切欠き４０が設けられていないときには、縮径部３０の中心位置側の内周の低い位置Ｌの厚みを超えたとき、排水が立主管５０の沿面に沿って流れることになる。
しかし、螺旋状の切欠き４０を設けることにより、遠心力で本体部１０の内周面１０ａに沿って水流が形成されない場合でも、本体部１０から常に切欠き４０を通過する排水の流れを確保することになる。このとき、排水の回転速度及びその体積によって、立主管５０の沿面を使用する流れとすることができる。
【００４１】
即ち、縮径部３０は遠心力で本体部１０の内周面１０ａに沿って回転する排水の受けとなっており、導入路２０の水流が少ないとき、水流が遅いとき、縮径部３０の中心位置側の内周の低位置Ｌである内周の中心位置側の内周の低位置Ｌから落下する。しかし、左回転方向の切欠き４０が設けられていると、遠心力で本体部１０の内周面１０ａに沿って回転する排水は切欠き４０を水路として常に流れるから、導入路２０から供給する水量にタイムラグが存在するものの、１対１で渦流として流れ出る。切欠き４０を左回転方向の溝としたが、本発明を実施する場合には、右回転方向数の溝とすることができる。当然ながら北半球でも、南半球でも流量が多いから地理的な場所の影響は全くなかった。
また、本実施の形態の切欠き４０は溝としたが、本発明を実施する場合には線状の山として表見することもできる。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
上記実施の形態では、立主管５０、横枝管６０は、銅管、鉄管、硬質ポリ塩化ビニル管、水道配水用ポリエチレン管、硬質塩化ビニルライニング鋼管、ステンレス管等の硬管を前提に説明したが、管路の材料によって違いがあるが、基本的にフレキシブルな管路にも使用が可能である。
また、本発明を実施する場合には、高層住宅、高速道路、橋梁等の雨水を集合させて排水する管路圧力調整装置として使用するものである。殊に、高層住宅、高速道路、橋梁等においては、雨水等の排水が垂直配管内を通過する際に、当該配管に大きな負圧を発生させ、結果的に配管を破壊したり、或いは空気の導入により排水の流れを悪くしたり、管路に大きな内圧を加えたりすることのない管路圧力調整装置が得られる。
【符号の説明】
【００４３】
１０    本体部
１０ａ  内周面
１１    蓋体
１２    上部開口
１５    立管接続口
２０    導入路
３０    縮径部
４０    切欠き
５０    立主管
６０    横枝管
Ｈ      高位置
Ｌ      低位置
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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