特開2019-218769(P2019-218769A)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2015.5.11 β版

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】特開2019-218769(P2019-218769A)
(43)【公開日】2019年12月26日
(54)【発明の名称】排水システム
(51)【国際特許分類】
   E03D 5/016 20060101AFI20191129BHJP
   E03D 13/00 20060101ALI20191129BHJP
   E03C 1/12 20060101ALI20191129BHJP
【FI】
   E03D5/016
   E03D13/00
   E03C1/12 D
【審査請求】有
【請求項の数】3
【出願形態】OL
【全頁数】9
(21)【出願番号】特願2018-117536(P2018-117536)
(22)【出願日】2018年6月21日
(71)【出願人】
【識別番号】314012076
【氏名又は名称】パナソニックIPマネジメント株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002686
【氏名又は名称】協明国際特許業務法人
(72)【発明者】
【氏名】柴田 尚紀
(72)【発明者】
【氏名】前田 康成
(72)【発明者】
【氏名】麻 紗季帆
【テーマコード(参考)】
2D039
2D061
【Fターム(参考)】
2D039AA04
2D039CB02
2D039DA00
2D039DB04
2D061AA05
2D061AB10
2D061AC06
(57)【要約】
【課題】横引き管路内の尿石や汚れの付着を効率よく抑制でき、かつ横引き管路内に付着した尿石や汚れを除去できる排水システムを提供する。
【解決手段】排水システム10は、小便器1からの汚水が流れ込み、汚水を建物に設けられた排水部9に排出する横引き管路11を有しており、横引き管路11と、横引き管路11の下流域より分岐し、横引き管路11の上流域に接続された戻り流路12とより循環路13が形成され、その循環路13に循環用のポンプ16と、汚水に空気を気泡化させて混入させる気泡混入部18とが配されている。
【選択図】図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
小便器からの汚水が流れ込み、該汚水を建物に設けられた排水部に排出する横引き管路を有した排水システムであって、
前記横引き管路と、前記横引き管路の下流域より分岐し、前記横引き管路の上流域に接続された戻り流路とより循環路が形成され、該循環路に循環用のポンプと、汚水に空気を気泡化させて混入させる気泡混入部とが配されていることを特徴とする排水システム。
【請求項2】
請求項1において、
前記戻り流路にろ過装置が配されていることを特徴とする排水システム。
【請求項3】
請求項1または2において、
前記ポンプから吐出される循環水が前記横引き管路内を螺旋状に流れることを特徴とする排水システム。


【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、小便器に併設される排水システムに関する。
【背景技術】
【0002】
ビル等の建物における任意の階の複数の小便器から流れ落ちる汚水は、小便器の下方に設けられた横引き管路を通じて、その建物に設けられた縦排水管に排出されるようになっている。横引き管路は横方向の配管であるため、水の流れが悪くなり滞留するおそれがあり、そのため管内に残った尿が起因して尿石として堆積することがある。
【0003】
このように管内に堆積した尿石を除去するために、また尿石などの汚れの管内への付着を抑制するために、横引き管路に、薬剤を混入した洗浄水を流したり、大量の洗浄水を流したりする方法が提案されている。たとえば、特許文献1には、定期的に洗浄水の流量を増加することが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2013−155523号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、上記従来の方法では、薬剤や多くの洗浄水を必要とするため、運転コストが嵩むおそれがある。
【0006】
本発明は、このような事情を考慮して提案されたもので、その目的は、横引き管路内の尿石や汚れの付着を効率よく抑制でき、かつ横引き管路内に付着した尿石や汚れを除去できる排水システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記目的を達成するために、本発明の排水システムは、小便器からの汚水が流れ込み、該汚水を建物に設けられた排水部に排出する横引き管路を有した排水システムであって、前記横引き管路と、前記横引き管路の下流域より分岐し、前記横引き管路の上流域に接続された戻り流路とより循環路が形成され、該循環路に循環用のポンプと、汚水に空気を気泡化させて混入させる気泡混入部とが配されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【0008】
本発明の排水システムは上述した構成とされているため、横引き管路内の尿石や汚れの付着を効率よく抑制でき、かつ横引き管路内に付着した尿石や汚れを除去することもできる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
図1】本発明の一実施形態に係る排水システムの概略システム系統図である。
図2】同排水システムにおける横引き管路内の洗浄の一例を示す、一部を省略した概略拡大縦断面図である。
図3】同排水システムの循環タイミングを示すタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下に、本発明の実施の形態について、添付図面にもとづいて説明する。まず、本排水システム10の概略基本構成について説明する。
【0011】
この排水システム10は、小便器1からの汚水が流れ込み、その汚水を建物に設けられた排水部(本実施形態では、縦排水管9)に排出する横引き管路11を有した排水システム10である。この排水システム10には、横引き管路11と、横引き管路11の下流域より分岐し、横引き管路11の上流域に接続された戻り流路12とより循環路13が形成されている。その循環路13には、循環用のポンプ16と、汚水に空気を気泡化させて混入させる気泡混入部18とが配されている。
【0012】
この排水システム10は、複数の小便器1の下流側に、それら複数の小便器1に共通的に設けられた排水機構に関するシステムである。なお本実施形態では、上述したように、排水システム10は、小便器1の下流側に配された循環路13を主たる構成部として含んだものであるが、小便器1や、他の各部である給水路2、分岐路3、排出路5などを含んで構成したものであってもよい。
【0013】
以下、小便器1およびその周辺機構および排水システム10について、図1図3にもとづいて詳細に説明する。なお本実施形態では、排水システム10をビル等の建物の各階に設けた場合の任意の階の例を示しており、図1に示すように、すべての小便器1から排出される汚水は、上下に通じる縦排水管9よりなる排水部に排出される。また、図1には、水の流れを模式的に矢印で図示した。
【0014】
小便器1は、複数便器に共通の給水路2を通じて洗浄水が供給されるように、個々の分岐路3を介して給水路2に接続されている。また、小便器1は、汚水(尿や洗浄水)を複数便器に共通の横引き管路11に排出するように、個々の排出路5を介して横引き管路11に接続されている。この横引き管路11は下流に向けて下り傾斜しており、汚水が循環していない限り、縦排水管9に排水されるようになっている。
【0015】
小便器1は、ボウル部1aと、分岐路3に接続された給水部1bと、排出路5に接続された排出部1cとを備えている。この給水部1bは、給水路2より分岐路3を介して送られてきた洗浄水を、ボウル部1aの内面に沿わせるように吐出するスプレッダー等の吐出部を備えている。また排出部1cは、トラップ部を構成し、汚水を排出路5に流し出す構成とされている。
【0016】
また、分岐路3には給水弁4が配されており、個々の小便器1ごとに、洗浄操作によりまたはセンサー動作により給水弁4を開放させることで、小便器1のボウル部1aに給水できるようになっている。
【0017】
これらの小便器1ごとに設けられた排出路5は、上述したように横引き管路11に接続され、その横引き管路11は下流側において、縦排水管9よりなる排水部に接続されている。したがって、小便器1から排出される汚水(尿および洗浄水)は縦排水管9に排出される。なお、排水部は排水桝であってもよい。
【0018】
本排水システム10は、上記横引き管路11を含む循環システムとされる。具体的には上述したように、横引き管路11の下流域から戻り流路12に分岐し、その戻り流路12が横引き管路11の上流域に接続されてなる循環路13において動作するシステムである。なお、横引き管路11の上流域と下流域とは、水の流れにおける上下の関係であり、相対的なものとされる。図1の例のように、分岐部11aは最下流側の排出路5が接続された位置よりは下流側であることが望ましく、戻り部11bは最上流側の排出路5が接続された位置よりも上流側であることが望ましい。
【0019】
このような循環路13にはポンプ16が配され、そのポンプ16で横引き管路11内の汚水を分岐部11aを介して戻り流路12に引き、さらに戻り部11bを介して横引き管路11の上流域に戻すようにしている。図例では、ポンプ16は戻り部11bに配されているが、これには限らない。また、逆流しないように、横引き管路11には逆止弁15が配されている。
【0020】
循環路13にはさらに、ポンプ16に近接して気泡混入部18(図面では「MB」と略す)を備えている。この気泡混入部18としては、ミリメートルオーダーおよびマイクロメートルオーダーの両方または一方の微細気泡を混入させる構成とされたものでもよい。また、この気泡混入部18は、微細気泡が混入された汚水(微細気泡含有汚水)のボイド率(流体の単位断面積当たりに含まれる気泡の面積割合)が5%〜40%程度、好ましくは、10%〜30%程度となるように設定されたものでもよい。
【0021】
この気泡混入部18としては、ポンプ16による水圧を利用して微細気泡を生成させるタイプのものが好ましい。例えば汚水の流路に、絞り部と拡径部とを連続して設け、絞り部で発生する負圧によって空気を吸引混入したのち、拡径部で発生する剪断力によって混入気泡を微細化させる構造が挙げられる(例えば、特開2009−155844号公報の図4参照)。本実施形態では、気泡混入部18として、上記のようなベンチュリ効果により気泡発生するものが採用されており、気泡混入部18は図2に示すように、ポンプ16の直下流に配されている。
【0022】
横引き管路11の下流域と戻り流路12との分岐部11aは、戻り流路12を横引き管路11の下面と接続することにより、この接続した部分の戻り流路12内を、汚水が下方に落下するように接続している。そのため、ポンプ16が作動して接続した部分の戻り流路12内に空隙がある場合は、汚水が落下して循環路13内を循環することになり、また、ポンプ16が停止して接続した部分の戻り流路12内に汚水が溜まっている場合は、縦排水管9へ排出することになる。このようにポンプ16が作動中のときには、汚水は循環路13を循環するが、ポンプ16が作動していないときには、汚水は下方の戻り流路12には流れず横方向へ向かい縦排水管9へと流れる。なお、循環路13での循環と、縦排水管9への排出とを切り替えできるように、分岐部11aには切替弁を設けてもよい。
【0023】
さらに、図1に示すように、戻り流路12の中途に、ろ過装置14(フィルター)を設けることが望ましい。汚水の循環中には、横引き管路11内より除去された異物や体毛などの固形物を含んだ汚水が戻り流路12に流れ込むおそれがあるが、ろ過装置14によりこれらを取り除くことができる。
【0024】
また、横引き管路11における分岐部11aの上流側で、かつ最下流側(図1中の右側)の排出路5が接続された位置よりは下流側に、汚水の有無を検出するための流量計17が設けてある。この流量計17は、循環の開始条件を検出するためのものであり、詳細については図3の説明とともに後述する。
【0025】
このような排水システム10によれば、汚水の循環により、その汚水で横引き管路11内を繰り返し洗浄することができる。もし循環路13が存在せず横引き管路11に水が循環しないものであれば、横引き管路11に残留している体毛などのごみや管の内面に尿が付着して濃縮され、それに起因して管の内面に尿石が付着するおそれがある。しかし、本排水システム10のように、横引き管路11が循環路13に組み込まれていれば、汚水が横引き管路11内を何度も通過することで管内が洗浄され、あるいは尿の濃縮が妨げられ、尿石が発生しにくくなる。また、尿石が発生した場合であっても、汚水が滞留していないため管の内面に付着することを防ぐことができる。
【0026】
さらに、この排水システム10によれば、循環路13に気泡混入部18が設けてあるため、微細気泡が混入した汚水で横引き管路11内に付着した尿石などの種々の汚れを除去することも可能となる。気泡混入部18で生成した微細気泡は、横引き管路11の内表面に衝突して破裂することにより内表面に付着している汚れを剥離させる。さらに、微細気泡の崩壊時に生じる超音波により横引き管路11の内表面に付着した汚れを剥離させ、尿石が付着することを防ぐことができる。
【0027】
このように、この排水システム10によれば、汚水の循環が横引き管路11内の汚れの除去と汚れ発生の防止に寄与し、横引き管路11の経年劣化を遅らすことができ、メンテナンスの頻度を少なくすることもできる。もちろん、この排水システム10によれば、戻り流路12内の汚れの発生を防止でき、かりに汚れが発生してもそれを除去することができる。
【0028】
しかも、横引き管路11には汚水を循環させているため、清浄な洗浄水を多く使用しなくても横引き管路11を効率的に洗浄できる、節水型洗浄システムを構成することができる。なお、気泡混入部18の給水不足によるエア噛みを防止するために、循環路13の汚水に給水路2からの清浄な洗浄水を直接供給する構成としてもよい。
【0029】
また、図2に示すように、ポンプ16で戻り流路12より引いた汚水は、気泡混入部18からの微細気泡とともに、横引き管路11に対し、管の内面に沿って斜め前方に送り出すように構成されている。このように送り出すことで、ポンプ16から吐出される微細気泡を含む循環水が横引き管路11内を螺旋状に流れる。ポンプ16を調節して、管内のほぼ全長にわたり螺旋状に流せば、効率的に管内のほぼ全面を洗浄することができる。
【0030】
以上に示した循環路13を用いた排水システム10は、上述した構成により汚水が管内を循環するが、その循環制御は、制御部20(図1参照)によりなされている。これについて、図3のタイムチャートを参照しながら説明する。
【0031】
まず、制御部20は、いずれかの小便器1に洗浄水が給水されたことを給水弁4の開放動作(または洗浄操作でもよい)等で判別する(図3のA)。
【0032】
その後、汚水が横引き管路11の下流域まで流れ、流量計17で所定の流量が検出され水量ありと判別されると、制御部20はそのタイミングでポンプ16を作動させて循環路13内の汚水の循環を開始する(図3のB)。この循環開始とほぼ同タイミングで気泡混入が開始する(図3のB´)。循環が始まった後には、縦排水管9への排水量が減少、または排水が停止する。
【0033】
その後、小便器1への給水が停止すると(図3のC)、制御部20はその時点より所定時間Tを経過した後にポンプ16を止めて循環を停止する(図3のD)。気泡混入部18については、気泡混入がポンプ16の動作と連動する構成としているため、この循環停止により停止する(図3のD´)。循環が停止した後には、横引き管路11を流れる汚水は戻り流路12内に流れ込むか、あるいは縦排水管9へと流れ出し、ほとんどの汚水が横引き管路11から排出されれば、流量計17による水量はなしとなる(図3のE)。
【0034】
このように、制御部20の制御により、小便器1が使用され給水されるごとに、排水システム10を稼働させて、循環路13内に汚水を循環させるようにすればよい。なお、循環時間を長くすれば、横引き管路11内を長時間にわたり洗浄させることができ、洗浄作用を上げることができる。つまり図3の例では、所定時間Tを長くして、循環する時間を長くすればよい。なお、このように時間遅れで循環を停止する構成には限られず、小便器1への給水の停止(図3のC)で循環を停止する動作構成としてもよい。
【0035】
また、小便器1への給水のタイミングや流量計17の検出値に関係なく、排水システム10を作動させるようにしてもよい。例えば、タイマーを設け一定周期または所定の時間に循環動作をさせるようにしてもよい。停止タイミングは、開始から一定時間後とすればよい。
【0036】
また例えば、一定周期で横引き管路11に洗浄水を供給し、一定時間、循環路13に洗浄水を循環させるようにしてもよい。つまり、循環(ポンプ16の駆動)は流量計17による水量ありで開始し、一定時間後に停止すればよい。なおこの場合、洗浄水はバイパス路(不図示)で横引き管路11に供給すればよい。
【0037】
このようにすれば、循環専用の洗浄水が必要となるが、頻繁に使用されない小便器1の場合には、尿石や汚れが付着する前に水を循環させることが可能となるため、横引き管路11内の洗浄効果を上げるには有効である。なおこの場合の循環専用の洗浄水は、特許文献1に開示された方法で必要とされる洗浄水の使用量よりは少ない水量で、尿石の付着を抑制することができる。
【0038】
以上の実施形態では、流量計17を循環路13内に配置したが、循環路13よりも下流側の縦排水管9の接続部近傍に配置してもよい。このように配置した場合でも、流量計17による水量ありを循環の開始条件として用いることができる。
【0039】
また、図1のように流量計17が循環路13内に配置してあれば、水量を循環中監視して、水量なしを検出したときにポンプ16を停止することもできる。つまり、流量計17による水量ありを循環の開始条件だけではなく運転条件として用いることもできる。このようにすれば、循環中(ポンプ16が作動中)であるにもかかわらず、なんらかの要因で循環路13内の汚水が循環路13外に流れ出た場合に、循環を停止することができる。なお、流量計17は用いずに、小便器1への給水のタイミングと連携してポンプ16を動作させるようにしてもよい。
【0040】
また、ろ過装置14あるいは他の清浄装置で、循環路13内の汚水を清浄化するようにしてもよい。その清浄化された水を、ポンプ16の下流部分で分岐して給水路2に接続することにより小便器1の洗浄水として再利用するようにしてもよい(図1の破線矢印の流れを参照)。
【符号の説明】
【0041】
1 小便器
9 縦排水管(排水部)
10 排水システム
11 横引き管路
12 戻り流路
13 循環路
14 ろ過装置
16 ポンプ
17 流量計
18 気泡混入部

図1
図2
図3
【手続補正書】
【提出日】2019年10月24日
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
小便器からの汚水が流れ込み、該汚水を建物に設けられた排水部に排出する横引き管路を有した排水システムであって、
前記横引き管路と、前記横引き管路の下流域より分岐し、前記横引き管路の上流域に接続された戻り流路とより循環路が形成され、該循環路に循環用のポンプと、前記循環路を流れる汚水に空気を気泡化させて混入させる気泡混入部とが配されていることを特徴とする排水システム。
【請求項2】
請求項1において、
前記戻り流路にろ過装置が配されていることを特徴とする排水システム。
【請求項3】
請求項1または2において、
前記ポンプから吐出される循環水が前記横引き管路内を螺旋状に流れることを特徴とする排水システム。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0007
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0007】
上記目的を達成するために、本発明の排水システムは、小便器からの汚水が流れ込み、該汚水を建物に設けられた排水部に排出する横引き管路を有した排水システムであって、前記横引き管路と、前記横引き管路の下流域より分岐し、前記横引き管路の上流域に接続された戻り流路とより循環路が形成され、該循環路に循環用のポンプと、前記循環路を流れる汚水に空気を気泡化させて混入させる気泡混入部とが配されていることを特徴とする。