(57)【要約】 【課題】本考案は、床面に露出して設置できる構造の通気弁を用いることにより、建築物の生活排水のための汚水、雑排水管の通気設備用のスペースを不要とし、排水通気設備の性能を確保しつつ、建築物の意匠にも影響を与えずに、建築物の省スペース化を実現する。【解決手段】    水の浸入に呼応して開放し、排水する機能を有する構造をなし、本体上面を平坦な天板とし、通気弁本体を配管内部に差し込める形状で、且つ、下部に汚水、雑排水管満水時に閉塞する弁体を有する通気弁。【選択図】      図3
0003134865.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
平坦な天板の一端に開口を設け、天板の直下に固定された軸受けに軸を定置し、その軸に対して、天秤構造に、片方には上面にゴムシールを配した弁体、もう片方には航空機の主翼の断面形状の錘を、水平方向に対して仰角をなすように配置し、管内の負圧により発生する航空機の主翼の断面形状の錘の揚力及び大気圧と配管内部の負圧との差圧にて弁体が開放し、重力にて弁体が閉塞するといった構造及び汚水、雑排水管満水時に浮力により閉塞する弁にて浸水を防ぐ構造を有すること、さらに、本体を配管内部に差し込める構造とすることにより、床面に設置することを可能とした、建築物の生活排水の汚水、雑排水管用の通気弁。  
（図2、図6）
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、建築物の生活排水用の汚水、雑排水管の通気設備として用いられる通気弁を、床面に露出して設置できる構造とすることにより、従来工法で必要とされた通気設備用の配管スペースを不要とし、排水通気設備の性能を確保しつつ、建築物の意匠にも影響を与えず、建築物の省スペース化を実現することに関する。
【背景技術】
【０００２】
建築物の生活排水用の汚水、雑排水管には、排水性能確保、トラップの封水の破封防止のため、通気設備が必要で、在来工法では、各個通気方式、ループ通気方式、伸頂通気方式（例えば非特許文献1参照）があり、いずれも汚水、雑排水管より通気管を立ち上げ、大気に開放する方式である。また、大気に開放する必要のない、通気弁による方式（例えば非特許文献2参照）があり、大規模な通気管を設けることなく、汚水、雑排水管の負圧を防止し、排水性能確保、トラップの封水の破封防止として機能するものである。排水トラップの下流側に取り付ける通気弁（例えば特許文献1参照）、排水竪主管経路上に取り付ける通気弁（例えば特許文献2参照）もあり、設置スペースを衛生器具直下、パイプシャフト内部などにし、スペースを節約できるものもある。
また、汚水、雑排水管には適宜、掃除口を設けるようになっている。建築物室内の床面、壁面に設置するものが一般的である（例えば非特許文献4参照）。この掃除口に通気弁機能を取り付けるもの（例えば特許文献3参照）もあり、掃除口、通気弁を一体化することにより、省スペース、イニシャルコスト削減を実現できる技術は既に存在する。
【特許文献１】特許第３７４７０８５号
【特許文献２】特開２００４−１２４３５６号
【特許文献３】特開平７−９０８９５号
【非特許文献１】空気調和・衛生工学会  ＨＡＳＳ206-2000給排水衛生設備基準・同解説  第76−78頁
【非特許文献２】空気調和・衛生工学会  ＨＡＳＳ206-2000給排水衛生設備基準・同解説  第97−98頁
【非特許文献３】空気調和・衛生工学会  ＨＡＳＳ206-2000給排水衛生設備基準・同解説  第82−83頁
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００３】
建築物の汚水、雑排水管に、在来工法の通気管を設ける場合、大気に開放する必要から、建築物の構造体に貫通孔を設けることになり、構造上の問題、雨仕舞いの問題が発生する。また、通気管のために、配管用のスペースが必要になり、その分が、建築物のスペースのロスとなる。通気弁を用いれば、上記の、構造上の問題、雨仕舞いの問題は発生しないが、通気弁を設置するスペースが別途必要になり、在来工法の通気管と同じく、スペースのロスが発生する。また、近年の建築物の意匠の傾向から、通気弁を、軒裏、パイプシャフトなどに隠蔽することが一般的で、この場合、通気弁の隠蔽設置箇所が通気弁の作動により負圧になるため、通気弁の吸気性能が低下する。さらに、隠蔽設置の場合、通気弁の維持管理用に、通気弁を隠蔽する建築体に点検用の開口が必要であり、その分がコスト増大になる。前段落記載のトラップの下流に取り付ける通気弁を用いた場合でも、トラップのある衛生器具直下は、一般的に扉の付いた収納スペースとなっており、通気弁の設置により収納スペースを縮小する上、収納スペース内部が通気の作動により負圧になり、通気弁の吸気性能低下の問題が発生する。同じく前段落記載の掃除口に通気弁機能を取り付けるものであれば、設置スペースを別途必要としないが、排水竪主管に取り付けられる掃除口は、近年の建築物の意匠の傾向から、パイプシャフトなどに隠蔽されており、ここに通気弁機能を設けると、通気弁周りの負圧による吸気性能低下の問題が発生する。排水横主管に取り付けられる掃除口は、空気調和・衛生工学会のＨＡＳＳ206-2000給排水衛生設備基準により、排水横主管の最上流に取り付けることとなっているが、同基準では、排水横主管への通気管の接続は、最上流の排水器具よりも下流の、可能な限り上流の位置にて行うとなっている。最上流の排水器具よりも上流の位置は、常時通水が行われないため汚物が堆積し、ここに通気を接続すると汚物が障害となり通気性能が損なわれるとの理由によるものであるが、排水横主管に掃除口に通気弁機能を取り付けるものを使用すると、こうした理由から、汚物の堆積による通気性能の低下が発生する。また、この方式は、ばねによる閉鎖構造であるため、ばねの腐食及び経年による閉鎖性能劣化は避けられない。
また、床面は、水洗い等が行われる場所であり、床面に通気弁を設置すると、通気弁に水が入ることが想定され、空気調和・衛生工学会ＨＡＳＳ206-2000給排水衛生設備基準・同解説第97−98頁記載の一般的な通気弁構造をそのまま床面に用いた場合、水の浸入により通気性能が損なわれる可能性がある。ばねによる閉塞構造でも、水の浸入により、ばねの腐食の原因となる。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
これらの課題を、汚水、雑排水管系統に差圧及び揚力開放式床面設置型通気弁を用いることで解決する。従来より、汚水、雑排水管内部が負圧になると開放するという、吸気機能のみを有する通気弁が存在するが、この通気弁機能部を、水の浸入に呼応して開放し、排水する機能を有する構造とし、本体上面を平坦な天板とし、通気弁本体を配管内部に差し込める形状とする。平坦な天板の一端に開口を設け、天板の直下に、通気弁本体に固定された軸受けに軸を定置し、その軸に対して、天秤構造に、片方には上面にゴムシールを配した弁体、もう片方には航空機の主翼の断面形状の錘を水平方向に対して仰角をなすように配置する。本体上部を弁受けとし、弁体が上方に移動すると閉塞する構造とする。弁体よりも航空機の主翼の断面形状の錘のほうを重くする。こうすることにより、天秤構造であるため、弁体が常時、重力にて閉塞する状態となる。弁体が下方に移動すると開放し、且つ天秤構造であるため、水が進入した場合、水の重量により、弁体が下方に移動し弁が開放することにより、進入した水を、通気弁内部を経由して、汚水、雑排水管に排水する機能も有する。
【０００５】
本通気弁の設置に際しては、汚水、雑排水管の最上流の排水器具より下流の、可能な限り上流よりの位置にて、配管を鉛直方向に立ち上げ、その配管を床仕上面と同一の高さにて切断する。そこに、本考案の差圧及び揚力開放式床面設置型通気弁を差し込み、設置する。上部は平坦な天板であるため、床面と本通気弁本体とは、僅かな段差のみで、ほぼ平坦になる。排水器具の作動により、汚水、雑排水管内部が負圧になると、大気圧である本通気弁内部から、汚水、雑排水管に向かって僅かな気流が発生する。この気流を、航空機の主翼の断面形状の錘が受けると、ベルヌーイの定理により上記錘の上下間に圧力差が生じ、揚力が発生する。同時に、ゴムシールを配した弁体に対しても、大気圧と配管内部の負圧により差圧が発生する。この2つの力の作用により、安定して弁体が開放する。弁体の開放により、汚水、雑排水管内部も大気圧となり、負圧が解消されるのである。
【０００６】
空気調和・衛生工学会ＨＡＳＳ206-2000給排水衛生設備基準では、通気弁の設置高さを、最高位の衛生器具のあふれ縁より150ｍｍ以上立ち上げると規定している。汚水、雑排水管の満水時に、通気性能を確保し得るようにするためである。
本通気弁は、床面設置であるため、上記規定の高さに設置できないため、別途汚水、雑排水管満水時への対策が必要になる。そのため、通気弁よりも下位に、水より比重の軽い物体を備える、浮力により閉塞する弁体を設ける。
【考案の効果】
【０００７】
この、差圧及び揚力開放式床面設置型通気弁を用いることにより、大掛かりな通気管を設けることなく排水性能確保、トラップの封水の破封防止が実現できる。
従来の通気管、通気弁のように、設置するためのスペースを別途必要としないため、室内のスペースのロスが発生しない。建築物の構造体に貫通孔を設ける必要もないので、構造上の問題、雨仕舞いの問題も一切発生しない。室内の床面に露出して設置しても、存在感がなく、建築物の意匠にも影響を与えない。室内は、建築基準法規定の常時換気の給気装置が機能するため、負圧になることがなく、通気弁機能の吸気性能が低下することもない。また、この方式では、汚水、雑排水管に供給される空気は、室内空気であるため、在来工法のような、外部、室内隠蔽部分からの冷気による通気管の結露が発生しない。掃除口に通気弁機能を取り付けるもののように、掃除口と兼用しているわけではないので、空気調和・衛生工学会のＨＡＳＳ206-2000給排水衛生設備基準による、理想的な通気管設置位置に設置可能であり、従来方式と比べて遜色ない通気性能が発揮できる。さらに、大規模な通気管、配管スペースを設置する必要がないため、イニシャルコストも軽減できる。また、室内の床面に露出して設置されているため、維持管理も容易である。掃除口に通気弁機能を取り付けるものとは違い、弁体がばね閉鎖式でなく重力閉鎖式なので、経年による弁体閉鎖性能の劣化も発生しにくい。また、本通気弁は、従来の通気弁の作動方式と違い、弁体が下方に移動すると開放する方式であるため、上方からの水の浸入による通気性能の劣化がなく、水の浸入が想定される床面設置に適した通気弁構造である。
【考案を実施するための最良の形態】
【０００８】
図２の18で示される本通気弁本体に図２の10で示される上面が平坦な天板を設ける。図２の１１のように、天板には上面吸気開口を設ける。図６のとおり、本通気弁本体の外径は、配管の内径と同一とする。本通気弁本体上部に、図２の１７のように弁体軸受けを設け、そこに、図２の16で示されるように弁体軸を定置する。その弁体軸に、図5の仕様の機能部を定置する。この機能部は、図５の１５で示される弁体支柱の一端に、図５の12、13のように上面にゴムシールを備えた弁体を、同図のように水平方向に対して鋭角に配し、対する一端に、図５の14のとおり、航空機の主翼の断面形状をなす錘を、同じく水平方向に対して鋭角に配する。軸を中心とするこの天秤構造の機能部の重量バランスは、航空機の主翼の断面形状をなす錘の方が重くなるようにする。但し、軸を中心とした、航空機の主翼の断面形状をなす錘と弁体との重量の差は、弁体上面に水が浸入し、弁体が完全に浸水する水位における、水の重量未満とする。この重量バランスを確保することで、水が浸入した場合でも、弁体が完全に浸水する前に、弁体が開放し、侵入した水を排水する。
【０００９】
上面吸気開口と対面する他の一端に、図２の１９のとおり汚水、雑排水管への吸気開口を配することにより、吸気開口から弁体及び航空機の主翼の断面形状をなす錘を経て、汚水、雑排水管への吸気開口より汚水、雑排水管へ吸気するという吸気経路を形成する。汚水、雑排水管への吸気開口の下部には、図２の２０、２１のとおり、満水閉塞弁を配し、汚水、雑排水管満水時には、図２の２１で示される、水より比重の軽い物体の浮力により満水閉塞弁が機能し、本通気弁機能部への浸水を防ぐ。
【００１０】
本通気弁を図１の４の位置に設置する。この位置は、空気調和・衛生工学会ＨＡＳＳ206-2000給排水衛生設備基準に規定される、最上流の排水器具の下流で、可能な限り上流となる位置であり、この位置での汚水、雑排水管内は常時通水されることから、汚物の堆積により通気性能が損なわれることはない。また、図１の４のように取り付けた場合、室内に露出するのは、図4の１０、１１で示される天板と上面吸気開口のみであり、建築物の意匠への影響が小さい。さらに、図１の４の位置は、生活エリアであり、建築基準法規定の常時換気の給気により、室内が負圧になることはなく、通気性能が損なわれることはない。
【００１１】
図１の1の汚水、雑排水横主管は、図１の６で示される排水器具の作動により、内部が負圧になる。図１の４の位置に設置された本通気弁も、管内の負圧の影響を受け、図３の２３のように気流が発生する。このとき図３の１４で示される、航空機の主翼の断面形状をなす錘の上面と下面との間には、その形状及び仰角により、風速の差が生じる。ベルヌーイの定理より、この風速の差が圧力差を発生させ、図３の２５のように航空機の主翼の断面形状をなす錘に対して揚力を発生させる。この揚力が、図３の16の弁体軸を支点としてモーメントに変換される。
同時に、図３の２７のように、大気圧と管内負圧の差圧により、弁体にもモーメントが発生する。この２つのモーメントにより、僅かな負圧でも、弁体が容易に開放し、汚水、雑排水管内部の負圧を解消する。負圧が解消されれば、気流がとまり、上記２つのモーメントはなくなり、重力により、弁体は閉塞される。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本通気弁を使用した汚水、雑排水管設備断面図。汚水、雑排水管設備全体における、本通気弁設置状況の概要を記す。
【図２】本通気弁構造断面図。本通気弁の断面構成を記す。
【図３】本通気弁機能断面図。本通気弁の作動状態の断面を記す。
【図４】本通気弁外観投影図。本通気弁の外観の概要を記す。
【図５】本通気弁機能部投影図。本通気弁の主要機能部の構成を記す。
【図６】本通気弁内部投影図。本通気弁の内部構成を記す。
【符号の説明】
【００１３】
1          
汚水、雑排水横主管
2          
汚水、雑排水枝管
3          
本通気弁設置用配管
4          
本通気弁
5          
掃除口
6          
排水器具
7          
排水桝
8          
床面を構成する建築物の構造体
9          
壁面を構成する建築物の構造体
10       
本通気弁天板
11       
上面吸気開口
12       
ゴムシール
13       
弁体本体
14       
航空機の主翼の断面形状をなす錘
15       
弁体支柱
16       
弁体軸
17       
弁体軸受け
18       
本通気弁本体
19       
汚水、雑排水管への吸気開口
20       
満水閉塞弁
21       
水より比重の軽い物体
22       
床仕上材
23       
管内負圧による気流
24       
大気圧
25       
航空機の主翼の断面形状をなす錘に生ずる揚力
26       
揚力による、弁体軸を支点とするモーメント
27       
大気圧と管内負圧の差圧による、弁体軸を支点とするモーメント
【図１】
0003134865.tif 000003
【図２】
0003134865.tif 000004
【図３】
0003134865.tif 000005
【図４】
0003134865.tif 000006
【図５】
0003134865.tif 000007
【図６】
0003134865.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成19年5月15日(2007.5.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
0003134865.tif 000009
【図２】
0003134865.tif 000010
【図３】
0003134865.tif 000011
【図４】
0003134865.tif 000012
【図５】
0003134865.tif 000013
【図６】
0003134865.tif 000014
【手続補正書】
【提出日】平成19年5月26日(2007.5.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】実用新案登録請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
建物の生活排水の汚水、雑排水管の通気の用に供する通気弁であって、上面が平坦で、下面に軸受け（１）を備え、開口（２）を有する天板（３）の直下に、棒状体により形成される軸（４）を有する支柱（５）の１の端に上面にゴムシールを備えた弁体（６）が、他の１の端に航空機の主翼の断面形状を成す錘（７）が固着された形状の機能部（８）が、開口（２）の直下に弁体（６）が位置するように、且つ軸受け（１）が軸（４）を受け、軸（４）を支点として錘（７）が弁体（６）より重くなる重量バランスにて天秤構造を成して定置され、通気の用に供する管の内径と同一の外形を成す筒状の本体（９）が機能部（８）を囲んで天板（３）の下面に、本体（９）側面と天板（３）とが垂直を成して密着され、本体（９）の下面の、機能部（８）を挟んで開口（２）と平面的に対照となる位置に、本体（９）内部から通気の用に供する管に通ずる開口（１０）を備え、開口（２）から機能部（８）を経て開口（１０）までの通気経路を成す構造を有し、床上に鉛直方向に立ち上げられた通気の用に供する管に本体（９）を差し込むことで床面設置を可能とした通気弁。
【請求項２】
請求項１記載の構造を有する通気弁であって、天秤構造を成すゴムシールを備えた弁体（６）が重量バランスにより上方に位置することで開口（２）を閉塞して通気弁外部と内部が気密構造になる機能を有し、汚水、雑排水管内部及び通気の用に供する管内部が負圧になることで発生する気流により、錘（７）に揚力による上方向へのモーメント及び弁体（６）に差圧による下方向へのモーメントが発生し、弁体（６）が下方に移動して開口（２）が開放し、請求項１記載の通気経路より通気の用に供する管に吸気する機能を備えた通気弁。
【請求項３】
請求項１記載の構造を有する通気弁であって、開口（２）から水が浸入したときに、弁体（６）に水の重量が加わることにより、天秤構造を成す弁体（６）と錘（７）の重量バランスが変化し、弁体（６）側の方が重くなることで、弁体（６）が下方に動いて開口（２）が開放し、前記開口（２）から侵入した水が本体（９）内部を経て、開口（１０）から通気の用に供する管に排水する機能を備えた通気弁。
【請求項４】
開口（１０）を閉塞する気密構造を有する弁体（１１）が、開口（１０）の直下に、鉛直方向下向きを流体方向とする逆止弁構造にて設置され、弁体（１１）の下部に、水より比重の軽い物体（１２）が固着され、平時は、弁体（１１）及び水より比重の軽い物体（１２）の重量にて弁体が（１１）が開口（１０）より下方に位置することで開口（１０）が開放し、通気の用に供する管の満水時は、浮力により、水より比重の軽い物体（１２）が上昇し、弁体（１１）が開口（１０）を閉塞し、本体（９）内部への水の浸入を防ぐ機能を備えた通気弁。
【手続補正書】
【提出日】平成19年6月21日(2007.6.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】実用新案登録請求の範囲
【補正対象項目名】請求項４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項４】
請求項１記載の構造を有する通気弁であって、開口（１０）を閉塞する気密構造を有する弁体（１１）が、開口（１０）の直下に、鉛直方向下向きを流体方向とする逆止弁構造にて設置され、弁体（１１）の下部に、水より比重の軽い物体（１２）が固着され、平時は、弁体（１１）及び水より比重の軽い物体（１２）の重量にて弁体（１１）が開口（１０）より下方に位置することで開口（１０）が開放し、通気の用に供する管の満水時は、浮力により、水より比重の軽い物体（１２）が上昇し、弁体（１１）が開口（１０）を閉塞し、本体（９）内部への水の浸入を防ぐことにより、通気の用に供する管の満水時において請求項１記載の機能が低下するのを防ぐ機構を備えた通気弁。