(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
中低層住宅に於ける伸頂通気方式の配管構造であって、排水立主管に接続された通気管の管径を前記排水立主管の管径よりも小さくし、且つ通気管の管径を階層数が少なくなる程小さくしたことを特徴とする中低層住宅に於ける配管構造。
【請求項２】
排水立主管からの通気の取出位置を、途中階の排水横枝管の接続部よりも上方で且つ最上階の排水横枝管の接続部直下の側面に形成したことを特徴とする中低層住宅に於ける配管構造。
【請求項３】
途中階で排水立主管のオフセットを前記通気管の取出位置よりも下方に設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載した中低層住宅に於ける配管構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、中低層住宅に於ける配管構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
５階建て程度の中低層住宅、特に、集合住宅では各階毎に便所や風呂場，台所，洗面所，洗濯機等の排水を発生する器具が多数配置されている。これらの器具から発生した排水は、器具排水管を介して床下に設けた排水横枝管に合流し、その後、各階層を上下方向に貫通して設けた排水立主管に流れ込むように構成されている。
【０００３】
何れかの器具から排水が生じ、排水横枝管から排水立主管に流入したとき、排水立主管内を排水と共に空気が下方へ移動するため、排水立主管の下側では内圧が上昇し、上側では内圧が下降する。この圧力の変化が各器具に作用し、該器具に設けたトラップの封水を失わせる(破封)ような虞が生じることがある。このため、各器具毎に、或いは排水立主管に大気を連通させて圧力を平衡させることが行われる。
【０００４】
上記の如き排水管の通気をはかる場合、器具のコスト面や、建物に於ける設置スペースの面から、中低層住宅では、伸頂通気方式を採用するのが一般的である。この伸頂通気方式は、排水立主管の頂部をそのまま上方へ延長して大気に開放し、或いは頂部に吸気のみが可能な弁機構を取り付けて通気機能を発揮させるものである。この伸頂通気方式では、排水横枝管から流れた排水が排水立主管に合流して落下したとき、排水の落下に伴って大気を吸引して排水立主管の上部の内圧を大気圧に保持し、これにより、各器具に於ける破封を防ぐことが出来る。
【０００５】
住宅に於ける排水管の構成は、空気調和・衛生工学会規格（ＨＡＳＳ２０６−２０００給排水衛生設備基準・同解説）を基準として設計され且つ施工されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記規格では、伸頂通気方式に於ける伸頂部の径は排水立主管の径よりも細くしてはならず、また特別な措置なくしてはオフセット（排水立主管を上階から下階まで直線上に貫通させることができないとき、上階の排水立主管と下階の排水立主管との間に必要な横管を設けた配管形状）も認めていない。これらのことは、各器具に於ける破封を引き起こす虞のある配管内圧の変動を誘引するという観点から設定されたものである。
【０００７】
このため、伸頂通気管のコストが大きくなるという問題や、各階の平面計画が排水立主管の位置によって制限されることとなり、該平面計画の自由度が低くなるという問題が生じる。
【０００８】
更に、例えば図４に示すように、伸頂通気管51を排水立主管52に対し平面的に異なる位置で立ち上げようとした場合、これに必要な伸頂通気管51の横引き部51ａは排水横枝管53の設置レベルよりも更に上方のレベルであることが必要となり、該排水横枝管引き部51ａを納める上階の床54と下階の天井55との間隔を制限することとなり、有効な空間利用を妨げると共に建築計画上の障害となるという問題がある。
【０００９】
本発明の目的は、中低層住宅に於ける排水管の性能を確保して建物への納まりが良く且つ合理的な排水を実現し得る配管構造を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本件発明者は、排水立主管として呼び径が１００mmの管を用い、３階と２階の排水横枝管に夫々毎秒１．０リットルの排水を定常的に流して排水立主管に排水しておき、これに加えて３階の便器から放水したときの各階の排水器具に於ける封水が失われる伸頂通気管の径を確認する実験、及び４階と３階の排水横枝管に夫々毎秒１．０リットルの排水を定常的に流して排水立主管に排水しておき、これに加えて４階の便器から放水したときの各階の排水器具に於ける封水が失われる伸頂通気管の径を確認する実験を行った。
【００１１】
尚、本実験に於いて設定した排水横枝管に対する定常流量、毎秒１．０リットル（排水立主管では毎秒２リットル）は、５階建て程度の中低層住宅からなる集合住宅に於ける排水を考慮したとき、充分に信頼性をおくことが出来る流量である。
【００１２】
この結果、前者の実験である３階の便器からの放水により各階の排水器具の封水に悪影響を与えることのない伸頂通気管の径は呼び径４０mmであり、後者の実験である４階の便器からの放水により各階の排水器具に悪影響を与えることのない伸頂通気管の径は呼び径５０mmであった。
【００１３】
上記実験の結果、本発明に係る第１の配管構造は、中低層住宅に於ける伸頂通気方式の配管構造であって、排水立主管に接続された通気管の管径を前記排水立主管の管径よりも小さくし、且つ通気管の管径を階層数が少なくなる程小さくしたものである。
【００１４】
上記第１の配管構造では、伸頂通気管の管径を排水立主管の管径よりも小さくして、該伸頂通気管を配管するための配管スペースの面積を低減することが出来る。
【００１５】
また排水立主管に対する伸頂通気管の取出部分を、該排水立主管に接続される最上階の排水横枝管の接続部位の直下とし、該伸頂通気管に排水が流入のないように４５度Ｙ継手として通気性能を確認した。この結果、最も排水立主管への空気供給を必要とする最上階からの排水時であっても、階下に於いては良好な通気を実現し得ることを確認した。
【００１６】
従って、本発明に係る第２の配管構造は、排水立主管からの通気の取出位置を、途中階の排水横枝管の接続部よりも上方で且つ最上階の排水横枝管の接続部直下の側面に形成したものである。
【００１７】
上記第２の配管構造では、伸頂通気管の取り出しを行う階の床下空間を高くする必要がなく、床下の空間を有効に利用して建築計画の自由度を高めることが出来る。
【００１８】
上記実験に伴って、２階の床を境として上方の排水立主管と下方の排水立主管との平面位置を変更して２階の床部分でオフセットを形成すると共に、該オフセット部に２階の排水横枝管を接続した上で、３階，２階の排水横枝管に毎秒１．０リットルの排水を定常的に流して排水立主管に排水しておき、これに加えて３階の便器から放水したときの各階の排水器具に於ける封水が失われるか否かを確認したところ、全く封水が失われることがないことが判明した。
【００１９】
従って、本発明に係る第３の配管構造は、上記第１又は第２の配管構造に於いて、途中階で排水立主管のオフセットを前記通気管の取出位置よりも下方に設けたものである。
【００２０】
上記第３の配管構造では、中低層住宅の途中階で排水立主管のオフセットを設けることで、建物の平面計画の自由度を向上することが出来る。
【００２１】
上記のことは、中低層住宅では、高層住宅に比較して、１本の排水立主管に流入する排水の量が少なく、且つ排水立主管を流下する速度も小さいため可能であると考えられる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、上記中低層住宅の配管構造の好ましい実施形態について図を用いて説明する。図１は４階建ての中低層住宅に於ける排水横枝管と排水立主管及び伸頂通気管の関係を説明する図である。図２は最上階に於ける排水横枝管と排水立主管及び伸頂通気管の接続関係を説明する図である。図３は排水立主管のオフセットの構成を説明する図である。
【００２３】
本発明に係る配管構造は、５階建て程度の中低層住宅に於ける排水管の配管をＨＡＳＳの規格にとらわれることなく、合理的に行うことを実現したものであり、後述する各構成は実験により裏付けされている。このため、本発明に係る配管構造を採用することによって、特に、平面計画を含む建築計画の自由度を向上させることが可能である。
【００２４】
図１は、４階建ての中低層住宅に於ける各階Ａ〜Ｄの床下１ａ〜１ｄに配管された排水横枝管２ａ〜２ｄと、各階Ａ〜Ｄを上下方向に貫通して配管された排水立主管３と、伸頂通気管４の関係を説明する図である。
【００２５】
各階Ａ〜Ｄには、便器や洗濯機，ユニットバス，流し台等を含む複数の排水器具が設置されており、個々の排水器具は夫々器具排水管を介して各階に配管された排水横枝管２ａ〜２ｄに接続されている。
【００２６】
排水横枝管２ａ〜２ｄとしては呼び径が１００mmの樹脂管が用いられており、上記器具排水管との接続部に設けたティー継手、排水横枝管２ａ〜２ｄの繋ぎ部に設けるエルボやソケット等の継手部材は樹脂製のものが用いられている。また排水横枝管２ａ〜２ｄは、固形物を含む排水が自然流下し得るように、１／１００〜１／２００の勾配を持って配管されている。
【００２７】
排水立主管３としては呼び径が１００mmの樹脂管を用いている。この排水立主管３には各階の床下１ａ〜１ｄで排水横枝管２ａ〜２ｄが合流し、下端部が１階の床下１ａに設けた排水横主管５に接続している。排水横主管５は、建物の基礎６を貫通して屋外に配管され、建物に沿って敷設された敷地排水管７に桝８を介して接続されている。また敷地排水管７は、図示しない公設桝に繋ぎ込まれている。
【００２８】
従って、各階Ａ〜Ｄで発生した固形物を含む排水は、夫々対応する排水横枝管２ａ〜２ｄに合流して自然流下して排水立主管３に流れ込む、その後、排水立主管３内を落下して排水横主管５，桝８を経て敷地排水管７に流れ、該敷地排水管７から公設桝に排水される。
【００２９】
排水立主管３の上方側の端部３ａは最上階である４階Ｄの床下１ｄに到達しており、この端部３ａに排水立主管３の管径よりも小さい管径を持った伸頂通気管４が接続されている。
【００３０】
前述したように本件発明者の実験では、４階建ての住宅の場合、排水立主管３の管径が１００mmである場合、伸頂通気管４の管径は５０mmで充分であり、３階建ての住宅の場合、管径１００mmの排水立主管３に対し伸頂通気管４の管径は４０mmで充分である。
【００３１】
伸頂通気管４は頂部が大気に開放し、或いは大気を吸引する機能を持った逆止弁が設けられている。そして排水立主管３の内圧が大気圧よりも低くなったとき、頂部から大気圧を吸引して該排水立主管３の内圧を大気圧と平衡させるように構成されている。従って、伸頂通気管４の管径は、排水立主管３の内部を排水が落下する際に排水と共に下方へ移動した空気量と略等しい空気を大気から吸引し得るものであることが必要である。
【００３２】
中低層の集合住宅では、高層住宅に比較して１本の排水立主管３に流入する排水の量が少なく、且つ排水立主管３を落下する速度も小さくなるため、伸頂通気管４を通過する空気量，流速も小さくなる。このため、伸頂通気管４の管径を排水立主管３の管径よりも小さくしても、該排水立主管３を排水が落下する際に必要な空気量を確保することが可能である。
【００３３】
本実施例では、４階建ての中低層住宅からなる集合住宅では、伸頂通気管４を呼び径が５０mmの樹脂管を利用して構成している。しかし、伸頂通気管４の材質を樹脂管にのみ限定するものではなく、例えば鋼管等であっても良い。
【００３４】
図２は、中低層住宅の最上階（４階Ｄ）の床下（１ｄ）に於ける排水立主管３の端部３ａに対する伸頂通気管４の接続構造を説明するものである。図に於いて、最上階の床下１ｄの近傍に達した排水立主管３の上方側の端部３ａに４５度の接続部10ａを持ったＹ継手10が接続されている。またＹ継手10には、最上階に配管された排水横枝管２ｄがエルボ９を介して接続されると共に、接続部10ａに４５度エルボ11ａ，９０度エルボ11ｂ，11ｃを介して伸頂通気管４が接続されている。
【００３５】
従って、伸頂通気管４は、最上階に対応する排水立主管３に対する排水横枝管４の接続部位の直下の側面に繋ぎ込まれている。そして伸頂通気管４は複数のエルボ11ａ〜11ｃによって略垂直に起立して配管されている。
【００３６】
排水立主管３に対する伸頂通気管４の接続部は、排水横枝管２ｄが接続された直下であることが必要であり、このような位置に接続することによって、排水横枝管２ｄを流れた排水が排水立主管３に流入して落下したとき、この落下に伴う配管内の圧力降下が排水立主管３の上部に生じるが、これを解消する空気の吸引は排水横枝管２ｄから流れ出している排水が障害になることがないので、排水立主管３の内部を大気圧に平衡させることが可能となる。
【００３７】
上記の如く構成された配管構造に於いて、伸頂通気管４の管径と排水立主管３の管径とは等しくとも良い。しかし、伸頂通気管４の管径を排水立主管３の管径よりも小さくしても目的の機能を発揮することが可能である。この場合、前述の実施例と同様に、中低層住宅が４階建てである場合、管径１００mmの排水立主管３に対し、伸頂通気管４の管径は５０mmが適当であり、また３階建てである場合、管径１００mmの排水立主管３に対し、伸頂通気管４の管径は４０mmが適当である。
【００３８】
また４５度のＹ継手10は、この発明を実施するための専用の継手であっても良いが、ＪＩＳに規定された通常の継手であっても問題なく利用することが可能である。
【００３９】
このように、伸頂通気管４を排水横枝管２ｄと排水立主管３の合流点の直下にすることにより、該排水横枝管２ｄの排水量が多くなったとき、排水横枝管２ｄの直下に伸頂通気管４が導通するため、空気の階下への供給が容易となり、円滑な通気を実現することが可能である。
【００４０】
図３は排水立主管３を２階Ｂの床下１ｂに於いてオフセットした例を説明する図である。尚、本実施例では排水立主管３のオフセットを形成する部位を２階の床下１ｂとしているが、この構成に限定するものではなく、途中階に於ける何れの部位に形成しても良いことは当然である。
【００４１】
図に於いて、排水立主管３は２階の床下１ｂを境界として、下部排水立主管３ｂと上部排水立主管３ｄとに分割され、上下の排水立主管３ｂ，３ｄはオフセット配管３ｃによって接続されている。オフセット配管３ｃは、上下排水立主管３ｂ，３ｄと同一の仕様を持った管（管径が呼び径１００mmの樹脂管）を用いて配管されている。
【００４２】
上記オフセット配管３ｃは、２階の床下１ｂに配管された排水横枝管２ｂと同一の勾配、或いはより強い勾配を持って配管されている。前記オフセット配管３ｃの長さは特に限定するものではない。しかし、オフセット配管３ｃに設定された勾配と、床下１ｂの高さ寸法の制限から、該オフセット配管３ｃの長さには自ずから限界がある。
【００４３】
また本実施例では、オフセット配管３ｃの途中に２階の床下１ｂに配管された排水横枝管２ｂが接続されており、２階Ｂに設置した排水器具の排水が排水立主管３のオフセット部に合流し得るように構成されている。この場合、前述したように、排水立主管３ｄ，排水横枝管２ｂに夫々定常流量毎秒１．０リットルの排水を流した状態で、排水立主管３ｄに便器排水を流す実験では、管内圧力が過度に上昇したり下降することもなく、排水上の問題は何ら生じていないことを確認している。従って、排水立主管３を途中階でオフセットした場合であっても、各階の排水に特別な障害を与えることはなく、円滑で確実な排水を実現することが可能である。
【００４４】
上記の如く、下部排水立主管３ｂと上部排水立主管３ｄをオフセットすることによって、下部排水立主管３ｂに対応するパイプスペース12の平面位置と、上部排水立主管３ｄに対応するパイプスペース13の平面位置を互いに最適な位置に設定することが可能となる。従って、１階から最上階にわたって同一の位置にパイプスペースを配置する必要がなく、平面計画の自由度を向上することが可能となる。
【００４５】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明に係る第１の配管構造では、伸頂通気管の管径を排水立主管の管径よりも小さくすることで、パイプスペースを小さくし、或いは壁内に収容することが出来る。このため、外観性能を向上させて空間の活用をはかることが出来、更に、伸頂通気管のコストを低減することが出来る。
【００４６】
また本発明に係る第２の配管構造では、最上階の床下の寸法を大きくすることなく、伸頂通気管の位置を排水立主管の位置から横方向に変位させることが出来る。このため、最上階に於ける平面計画の自由度を向上することが出来る。
【００４７】
また本発明に係る第３の配管構造では、排水立主管をオフセットできるので上下階に於けるパイプスペースの位置を変えることが出来る。このため、オフセット部を境として下階の平面計画と上階の平面計画を異なるものとすることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】  ４階建ての中低層住宅に於ける排水横枝管と排水立主管及び伸頂通気管の関係を説明する図である。
【図２】  最上階に於ける排水横枝管と排水立主管及び伸頂通気管の接続関係を説明する図である。
【図３】  排水立主管のオフセットの構成を説明する図である。
【図４】  排水立主管の位置と通気管の位置が異なる場合の従来の配管構造を説明する模式図である。
【符号の説明】
Ａ〜Ｄ                      １階〜４階
１ａ〜１ｄ                  床下
２ａ〜２ｄ                  排水横枝管
３                          排水立主管
３ａ                        上側の端部
３ｂ                        下部排水立主管
３ｃ                        オフセット配管
３ｄ                        上部排水立主管
４                          伸頂通気管
５                          排水横主管
６                          基礎
７                          敷地排水管
８                          桝
９，11ａ〜11ｃ              エルボ
10                          Ｙ継手
10ａ                        接続部
12，13                      パイプスペース
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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