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発明の名称 強制排水配管構造および強制排水システム
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−217999(P2007−217999A)
公開日 平成19年8月30日(2007.8.30)
出願番号 特願2006−41299(P2006−41299)
出願日 平成18年2月17日(2006.2.17)
代理人 【識別番号】100075502
【弁理士】
【氏名又は名称】倉内 義朗
発明者 山田 雄大 / 市野沢 哲 / 大橋 平和
要約 課題
高さ制約のある床下空間部において、排水源からの排水を横引き配管によって円滑に行うことを可能にするとともに、停電時にも対応しうる強制排水配管構造および強制排水システムを提供する。

解決手段
本発明は、排水源4と排水立管1とが床下空間に横設された排水横枝管2によって接続され、排水源4と排水立管1との間に排水用ポンプPを介在させて強制的に排水するものである。ここで、排水用ポンプPの上流側に分岐管6が配設され、分岐後の一方の管路には排水ポンプP、他方の管路には、停電時に開弁しかつ通電時に閉弁するように制御された電磁弁7が配設され。電磁弁7の下流側には排水立管1に導通するバイパス排水管8が接続される。そして、通電時には排水用ポンプPにより排水横枝管2から排水立管1に排水され、停電時には電磁弁7が開いて分岐管6からバイパス排水管8に導水されて排水立管1に排水される。
特許請求の範囲
【請求項1】
多層建築物における屋内の排水源と排水立管とが、屋内の床下空間に横設された排水横枝管によって接続され、前記排水源と排水立管との間に排水用ポンプを介在させて強制的に排水する強制排水配管構造において、
前記排水用ポンプの上流側に分岐管が配設され、分岐後の一方の管路には前記排水ポンプを接続させ、他方の管路には、停電時に開弁しかつ通電時に閉弁するように制御手段によって制御された電磁弁が配設されるとともに、前記排水立管に導通するバイパス排水管が接続されて、
通電時には排水用ポンプを駆動させて排水横枝管から排水立管に排水され、停電時には電磁弁が開いて分岐管からバイパス排水管に導水されて排水立管に排水されることを特徴とする強制排水配管構造。
【請求項2】
電磁弁の下流側に配設されたバイパス排水管の口径が、電磁弁の上流側の配管口径よりも小さいことを特徴とする請求項1に記載の強制排水配管構造。
【請求項3】
前記制御手段は電磁弁および排水用ポンプの双方の制御を兼ねるものであることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の強制排水配管構造。
【請求項4】
多層建築物における屋内の排水源と排水立管とを、屋内の床下空間に横設された排水横枝管によって接続し、前記排水源と排水立管との間に排水用ポンプを介在させて強制的に排水する強制排水システムであって、
前記排水用ポンプの上流側に分岐管を配設し、分岐後の一方の管路には前記排水ポンプを接続し、他方の管路には、停電時に開弁しかつ通電時に閉弁するように制御手段によって制御された電磁弁を配設するとともに、前記排水立管に導通するバイパス排水管を接続して、
通電時には排水用ポンプを駆動して排水横枝管から排水立管に排水し、停電時には電磁弁が開いて分岐管からバイパス排水管に導水されて排水立管へ排水することを特徴とする強制排水システム。
【請求項5】
通電時には閉弁した電磁弁によってバイパス排水管内に封水が形成され、停電時には排水用ポンプ内に封水が形成されることを特徴とする請求項4に記載の強制排水システム。
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本発明は、多層建築物における強制排水配管構造およびこの配管構造を用いた強制排水システムに関する。
【背景技術】
【0002】
集合住宅における住戸内床下配管は、管勾配を必要とする自然流下方式(重力排水方式)が多用されている。このような自然流下方式では、屋内の排水口の直下や排水立管との接続までなどにトラップを設けて、排水管からの臭気の逆流や害虫の進入を防ぐようになされている。よく用いられるトラップには、S形トラップやP形トラップ等があり、用途に応じて使い分けられている。
【0003】
また、建物の構造上の制約から、配管がなされる床下空間部の高さは、メンテナンスに必要な最低限の高さしかなく、屋内排水立管あるいは排水枡からの距離が長くなればなるほど、床下空間部の高さ制約によって屋内排水横枝管の傾斜勾配が緩やかになる。このため、水まわり設備機器の設置位置は、必然的に、その設備機器に導通する屋内排水横枝管が規定の水勾配を確保できる範囲となり、屋内排水立管あるいは排水枡の近傍位置に限定されてしまうというのが一般的であった。
【0004】
ところで、近時、供給過剰の中古オフィスビルを改修してマンション等の集合住宅に用途転換するという、いわゆるコンバージョンを行う例が増加している。このコンバージョンでは、既存建物の構造躯体はそのまま利用しつつ、間仕切壁の配置や水まわり設備を居住空間に適合するように改修がなされる。
【0005】
しかし、マンション等に改修する場合には、オフィスビルとは異なって、水まわり設備を各戸ごとに設けなければならず、高さ制約のある床下空間部内で、オフィスビル仕様の既存のパイプスペースに対して、どこまで横引き配管ができるかが課題となってくる。そこで、パイプスペースを配置変更したり増設したりすることも考えられるが、間仕切壁の配置変更が比較的行いやすいのに対して、このようなパイプスペースの配置変更や増設は、既存建物の構造躯体の改修を伴う大がかりな変更であり難工事になるとともにコストがかさむので好ましくはなかった。
【0006】
そこで、水まわり設備機器からパイプスペース内にある屋内排水立管までの横引き配管距離が長くなって、十分な水勾配を確保できなくとも、円滑に排水することのできる排水システムが必要であった。
【0007】
例えば、特許文献1に記載されているように、排水源と排水立管とを排水横枝管で接続してポンプで強制的に排水するようにした排水システムが提案されている。この種の排水システムでは、床下空間部の排水横枝管に十分な水勾配を設けることができなくても、ポンプで支障なく排水できるとされている。また、ポンプの下流側に配設された排水横枝管の両端を立ち上げることによって管内に水を残留させ、トラップとして機能させるように意図されている。
【特許文献1】特許第2786694号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
上記のような排水システムでは、床下空間部において、ポンプの下流側にトラップ機能を設けているので、排水初期のポンプケーシング内は大気で満たされた状態となっている。このため、排水の開始時にはポンプが空回りしてしまい、強制的に排水がなされるまでに時間がかかってしまうという問題点があった。また、浴槽や洗濯機など、一度に多量の排水を行う排水源に排水横枝管が接続されている場合には、排水口から排水が逆流してしまう可能性もあった。
【0009】
さらに、ポンプを用いて強制的に排水しようとすれば、当然のことながらポンプを駆動するための電力が必要となる。ところが、万一、停電が起こった場合にはポンプを駆動させることができなくなり、排水が滞ってしまうおそれがある。したがって、停電時であっても対応しうる排水システムを構築することが必要であるが、停電時を想定した排水システムは提案されておらず、製品化にも至っていないのが現状である。
【0010】
停電時の対応として、床下空間部にバッファタンクを設置することが考えられるが、停電時の排水を貯留可能とすると相当に大きい容量のバッファタンクが必要になり、その設置スペースを確保するのが難しく、高さ制約のある床下空間部には適用できない。
【0011】
そこで本発明は、上記のような事情にかんがみてなされたものであり、高さ制約のある床下空間部において、各種水まわり設備機器等の排水源から、屋内排水立管が配管されたパイプスペースまで配管距離が長い場合や十分な水勾配を得られない状況にある場合であっても、適切な封水を確保しつつ、排水源からの排水を横引き配管によって円滑に行うとともに、万一の停電時にも対応しうる配管構造およびこの配管構造を用いた強制排水システムを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【0012】
上記した目的を達成するため、請求項1に係る発明は、多層建築物における屋内の排水源と排水立管とが、屋内の床下空間に横設された排水横枝管によって接続され、前記排水源と排水立管との間に排水用ポンプを介在させて強制的に排水する強制排水配管構造において、前記排水用ポンプの上流側に分岐管が配設され、分岐後の一方の管路には前記排水ポンプを接続させ、他方の管路には、停電時に開弁しかつ通電時に閉弁するように制御手段によって制御された電磁弁が配設されるとともに、前記排水立管に導通するバイパス排水管が接続されて、通電時には排水用ポンプを駆動させて排水横枝管から排水立管に排水され、停電時には電磁弁が開いて分岐管からバイパス排水管に導水されて排水立管に排水されることを特徴としている。
【0013】
この構成により、床下空間の排水横枝管やバイパス排水管等の配管を無勾配あるいは無勾配に近い緩勾配で配設することが可能になり、床下空間の高さにかかわらず円滑な排水を確保でき、設計自由度も高められる。
【0014】
また、請求項2に係る発明は、前記電磁弁の下流側に配設されたバイパス排水管の口径が、電磁弁の上流側の配管口径よりも小さいことを特徴としている。
【0015】
これにより、停電時にバイパス排水管に流入した排水は、バイパス排水管内で満水流となり、サイホン作用によってバイパス排水管の水勾配がなくとも円滑に排水されることになる。
【0016】
また、請求項3に係る発明は、前記制御手段が電磁弁および排水用ポンプの双方の制御を兼ねるものであることを特徴としている。
【0017】
このように構成することによって、電磁弁および排水用ポンプを効率よく制御することができ、通電時と停電時との運転切り替えを円滑に行うことができる。
【0018】
また、上記目的を達成するため、請求項4に係る発明は、多層建築物における屋内の排水源と排水立管とを、屋内の床下空間に横設された排水横枝管によって接続し、前記排水源と排水立管との間に排水用ポンプを介在させて強制的に排水する強制排水システムであって、前記排水用ポンプの上流側に分岐管を配設し、分岐後の一方の管路には前記排水ポンプを接続し、他方の管路には、停電時に開弁しかつ通電時に閉弁するように制御手段によって制御された電磁弁を配設するとともに、前記排水立管に導通するバイパス排水管を接続して、通電時には排水用ポンプを駆動して排水横枝管から排水立管に排水し、停電時には電磁弁が開いて分岐管からバイパス排水管に導水されて排水立管へ排水することを特徴としている。
【0019】
この構成により、床下空間の排水横枝管やバイパス排水管等の配管を無勾配あるいは無勾配に近い緩勾配で配設することが可能になり、床下空間の高さにかかわらず円滑な排水を確保でき、設計自由度も高められる。
【0020】
さらに、請求項5に係る発明は、通電時には閉弁した電磁弁によってバイパス排水管内に封水が形成され、停電時には排水用ポンプ内に封水が形成されることを特徴としている。
【0021】
これにより、通電時および停電時のいずれの場合にも自ずと封水が確保され、臭気や害虫の侵入を防止することができる。
【発明の効果】
【0022】
上述のように構成される本発明によれば、高さ制約のあるような床下空間部において、各種水まわり設備機器等の排水源から、屋内排水立管が配管されたパイプスペースまで配管距離が長くなる場合であっても、排水源からの排水を横引き配管によって省スペースで円滑に行うことが可能であり、万一の停電時にも同様に円滑な排水を可能にする。
【発明を実施するための最良の形態】
【0023】
以下、本発明に係る強制排水配管構造および強制排水システムの最良の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
【0024】
図1および図2は、本発明の配管構造および強制排水システムの一例であり、図1は縦断面方向の概要を示す配管説明図、図2は横断面方向の概要を示す配管説明図である。
【0025】
集合住宅などの多層建築物においては、排水本管へと通じる排水立管1と、床下空間部10に横設される横枝管2とが接続され、この横枝管2が屋内の各種排水源4に接続されている。
【0026】
本実施形態の配管構造では、横枝管2において排水用ポンプPが配設されている。図1に示すように、排水源4の一例である浴室の浴槽41の下部空間において、浴槽41の排水口42は適宜の連絡管3を接続させて浴室排水口43に導通され、この浴室排水口43に横枝管2が接続されている。また、この横枝管2と排水立管1との間には、排水源4から排出される水を強制的に排水しうる排水用ポンプPが接続されている。
【0027】
排水用ポンプPは上流側に吸込口が設けられて排水を吸引し、下流側には吐出口が設けられてポンプ吸引した排水を吐出しうるように構成されている。排水用ポンプPには、例えば遠心式ポンプや渦流式ポンプなど任意のポンプを用いることができるが、ここでは排水源4からの排水をいったん貯留部に溜め、貯留した排水をポンプで圧送することにより排水立管1に排水する圧送排水ポンプユニットを適用して示している。かかる圧送排水ポンプユニットの一例を図3に示す。
【0028】
図3に例示するように、床下空間部10において、横枝管2と、排水用ポンプPの上流側に備えられた吸込口101との間には、排水の逆流を防止する逆止弁102が介在されている。この逆止弁102により、横枝管2から排水用ポンプPへの一方向のみに水を流すように構成されている。
【0029】
排水用ポンプPには、ポンプ室103と、このポンプ室103内に配置されたファン104と、このファン104を回転させるモータ105とが備えられている。吸込口101はポンプ室103の下部に設けられており、吐出口106はポンプ室103の上部に設けられている。そして、ファン104が回転すると吸込口101から水を吸い込み、この吸い込んだ水が吐出口106から吐出されるようになっている。
【0030】
この排水用ポンプPの吐出口106の高さ位置は、吸込口101の高さ位置よりも高く、さらに、吸込口101の手前に逆止弁102が設けられているので、ポンプ室103においてトラップが形成され、ポンプ室103に排水Wが残存するように構成されている。
【0031】
また、ポンプ室103内には圧力センサ107が設けられており、この圧力センサ107が検出する圧力に基づいてコントローラ108がモータ105を制御するようになっている。圧力センサ107は、例えば静電容量式センサであって、排水源4から横枝管2を経て排水用ポンプPの吸込口101に入った排水の水頭圧が所定値以上になればこれを検知して排水用ポンプPを駆動させ、所定値以下になれば排水用ポンプPを停止させるものである。
【0032】
このような排水用ポンプPの下流側(ポンプ室103の吐出口101)には、排水用ポンプPの上流側に接続されている横枝管2よりも口径の小さい、通電時用排水管5が接続されている。この通電時用排水管5の口径を横枝管2よりも小さくすることによって、床の懐高さ(床下高さ)を大きく確保することができる。
【0033】
また、本実施形態において、排水用ポンプP(圧送排水ポンプユニット)の上流側には、分岐管6が設けられている。例示の形態では、分岐管6として、両端及び中間に接続口を有して横枝管2を分岐させるチーズが用いられている。
【0034】
このように分岐管6によって分岐された横枝管2の分岐後は、一方に排水用ポンプPが接続され、他方に電磁弁7が接続されている。電磁弁7は、電磁石(ソレノイド)の力で弁の開閉を行うものであり、図示しない制御部(制御手段)によって、通電時に閉じた状態となり、かつ停電時に開いた状態となるように、弁の開閉が制御されている。なお、この電磁弁7の制御部は、排水用ポンプPの制御も兼ねるものであってもよい。
【0035】
また、電磁弁7の下流側には、バイパス排水管8が接続されて排水立管1に導通されている。このバイパス排水管8には、その口径が、電磁弁7の上流側の配管口径よりも小さいものが選択されている。
【0036】
例えば、電磁弁7の上流側に接続されている分岐管6以降の配管口径が50mmである場合、電磁弁7の下流側に接続されるバイパス排水管8の口径は20mmとすることが好ましく、その縮径率は約60%程度である。これにより、電磁弁7を通ってバイパス排水管8に流入した排水が、バイパス排水管8内で満水流れとすることが可能になる。
【0037】
このような配管構造とすることにより、本発明の強制排水システムでは、通常の通電時には制御部によって排水用ポンプPが駆動しているので、この排水用ポンプPにより横枝管2を通って排水立管1に強制的に排水されている。また、排水用ポンプPを介在させているので、床下空間部10において横枝管2が無勾配あるいは無勾配に近い緩勾配で配管されていても、円滑に排水することが可能となっている。
【0038】
これに対し、万一停電が起こった場合には、排水用ポンプPは運転状態から停止状態に切り替わって排水用ポンプP以降の横枝管2には排水が流入しなくなるが、このとき制御部によって電磁弁7が開弁される。電磁弁7の下流側のバイパス排水管8は電磁弁7の上流側よりも縮径されているので、電磁弁7が開くと、電磁弁7側に流入した排水でバイパス排水管8が満水になる。これにより、サイホン作用を生じるので、排水は分岐管6からバイパス排水管8側に円滑に導水され、排水立管1に排水することができるようになっている。
【0039】
したがって、かかるバイパス排水管8も前記横枝管2と同様に、床下空間部10において無勾配あるいは無勾配に近い緩勾配で配管することが可能であり、床下空間部10の高さ制限にも十分に対応することができる。
【0040】
また、かかる強制排水システムをとることにより、通常の通電時には、電磁弁7が閉じているので、バイパス排水管8内の排水によって封水が形成されて、臭気や害虫の侵入を防止することができる。また、停電時には停止した排水用ポンプP内に排水が貯留し、これによって封水が形成されるので、停電時の封水も確保され、臭気や害虫の侵入を防止することができる。
【0041】
さらに、上記のような配管構造および強制排水システムによって、既存建物のコンバージョンを行う場合など、高さ制約のある床下空間部10において、各種排水源4から排水立管1までの配管距離が長くなってしまうことがあっても、横引き配管によって省スペースで配管することができる。
【産業上の利用可能性】
【0042】
本発明は屋内の床下配管に適用して省スペース化を図ることが可能であり、特に既存建物の改修時のように、新設の排水源から屋内排水立管までの配管距離が長くなる場合にも好適に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【0043】
【図1】本発明に係る強制排水配管構造およびこの配管構造を用いた強制排水システムの縦断面方向の配管説明図である。
【図2】図1の横断面方向の概要を示す配管説明図である。
【図3】圧送ポンプユニットの一例を模式的に示す説明図である。
【符号の説明】
【0044】
1 排水立管
2 横枝管
3 連絡管
4 排水源
41 浴槽
42 排水口
43 浴室排水口
5 通電時用排水管
6 分岐管
7 電磁弁
8 バイパス排水管
10 床下空間部
P 排水用ポンプ
101 吸込口
102 逆止弁
103 ポンプ室
104 ファン
105 モータ
106 吐出口
107 圧力センサ
108 コントローラ




 

 


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