特許 6381487 通気システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6381487

(24)【登録日】2018年8月10日

(45)【発行日】2018年8月29日

(54)【発明の名称】通気システム

(51)【国際特許分類】

   E03F 7/00 20060101AFI20180820BHJP

   E04B 1/92 20060101ALI20180820BHJP

【ＦＩ】

   E03F7/00

   E04B1/92

【請求項の数】6

【全頁数】9

(21)【出願番号】特願2015-113222(P2015-113222)

(22)【出願日】2015年6月3日

(65)【公開番号】特開2016-223247(P2016-223247A)

(43)【公開日】2016年12月28日

【審査請求日】2017年11月15日

(73)【特許権者】

【識別番号】000001373

【氏名又は名称】鹿島建設株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100113435

【弁理士】

【氏名又は名称】黒木 義樹

(74)【代理人】

【識別番号】100122781

【弁理士】

【氏名又は名称】近藤 寛

(74)【代理人】

【識別番号】100167597

【弁理士】

【氏名又は名称】福山 尚志

(72)【発明者】

【氏名】村田 和也

【審査官】 神尾 寧

(56)【参考文献】

【文献】 実開平０７−０１７８９２（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開平１０−２６６３２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−０１６８５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１３／０３１９５３９（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｅ０３Ｆ ７／００

Ｅ０４Ｂ １／９２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

建物の地下ピットに設けられた排水槽と、
前記地下ピットに設けられ、一部が前記排水槽と連通する通気空間と、
前記通気空間と前記地下ピット外とを連通する通気管と、を備え、
前記通気空間は、前記排水槽と連通する第１の通気空間、及び、前記通気管により前記地下ピット外と連通する第２の通気空間を有し、
前記第１の通気空間と前記第２の通気空間との間は、互いの容積を可変とすると共に互いに気体を出入りさせない仕切り手段により仕切られている、通気システム。

【請求項2】

前記仕切り手段は、周縁部が前記通気空間の内面に固定された可撓性を有するシートである、請求項１記載の通気システム。

【請求項3】

前記シートは、前記通気空間の天井側の内面から床側の内面に亘って固定されており、
前記床側の固定位置が、前記天井側の固定位置よりも前記第２の通気空間寄りに位置している、請求項２記載の通気システム。

【請求項4】

前記シートは、天井側の内面にのみ固定されている、請求項２記載の通気システム。

【請求項5】

前記第２の通気空間の容積を増大させると共に前記第１の通気空間の容積を減少させるように前記仕切り手段を機能させるための補助手段を更に備える、請求項１〜４のいずれか一項記載の通気システム。

【請求項6】

前記補助手段は、前記通気空間外から前記第２の通気空間内へ気体を供給する給気手段である、請求項５記載の通気システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、通気システムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、建物内で生じる生活排水や汚水等の排水を処理するために、地下ピットを利用する場合がある。すなわち、地下ピットの一部を排水槽とし、排水を流入させて貯留し、その後、時機をみてポンプによって建物外へ排水する。ここで、排水槽に排水が出入りする際の気圧調整のために、排水槽には通気管が設けられる。

【0003】

通気管の開放端からは排水の臭気が漏れるため、例えば屋上のように、周辺環境への影響を小さく抑えられる場所へ開放端を導くのが通常である。排水槽が複数ある場合には、気圧の相互干渉を防ぐために排水槽ごとに通気管を設ける必要があり、且つ、それぞれ独立して建物内を立ち上げて開放端を屋外へ導く必要がある（例えば非特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【非特許文献】

【0004】

【非特許文献1】空気調和・衛生工学会、『ＳＨＡＳＥ−Ｓ２０６ 給排水衛生設備規準・同解説』、２００９年、１１１〜１１２頁

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上記の態様では、地下ピットから所定の高さにまで立ち上げられた通気管が排水槽ごとに必要となるため、通気管の配管工事費用が嵩むほか、通気管が占有する体積分に基づく経済的損失が大きくなる。また、臭気漏れの影響を考慮して通気管の開放端の設置場所（例えば屋上）を選択した場合であっても、風向きや建物の形状等によっては周辺環境に臭気害をもたらすことがある。

【0006】

そこで本発明は、地下ピットを利用する通気システムとして、周辺環境に臭気害をもたらすことなく、配管工事費用や経済的損失を低減することができる通気システムを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明は、建物の地下ピットに設けられた排水槽と、地下ピットに設けられ、一部が排水槽と連通する通気空間と、通気空間と地下ピット外とを連通する通気管と、を備え、通気空間は、排水槽と連通する第１の通気空間、及び、通気管により地下ピット外と連通する第２の通気空間を有し、第１の通気空間と第２の通気空間との間は、互いの容積を可変とすると共に互いに気体を出入りさせない仕切り手段により仕切られている、通気システムを提供する。

【0008】

この通気システムにおいて、排水槽へ排水が移送されると、臭気を含んだ排水槽内の空気が押しのけられて、排水槽と連通している第１の通気空間へ移動する。このとき、仕切り手段の働きによって第１の通気空間の容積が増大して当該空気の受入れを許容すると共に、第２の通気空間の容積が減少する。第２の通気空間の容積の減少によって押しのけられた第２の通気空間内の空気は、通気管を通じて地下ピット外へ移動する。一方、排水槽に貯留された排水を建物外へ排水する際は、排水槽内の排水の体積が減少するに伴って排水槽内が陰圧となるため、臭気を含んだ第１の通気空間内の空気が排水槽内へ移動する。このとき、仕切り手段の働きによって第１の通気空間の容積が減少すると共に、第２の通気空間の容積が増大する。第２の通気空間の容積の増大によって第２の通気空間内が陰圧となるため、通気管を通じて地下ピット外から空気が移動する。これらの作用機構において、仕切り手段は第１の通気空間と第２の通気空間との間で気体を出入りさせない構成とされているので、第１の通気空間に充満する臭気が、地下ピット外と連通している第２の通気空間に入り込むことがない。このため、通気管を通じて臭気が周辺環境に漏れ出すことがなく、通気管の開放端を地下ピット外の任意の場所に導くことができるため、通気管の長さを短くすることが可能となる。従って、地下ピットを利用する本発明の通気システムによれば、周辺環境に臭気害をもたらすことなく、配管工事費用を低減することができ、通気管が占有する体積分に基づく経済的損失も低減することができる。

【0009】

ここで、仕切り手段は、周縁部が通気空間の内面に固定された可撓性を有するシートであることが好ましい。これによれば、第１の通気空間と第２の通気空間との間で互いの容積を変化させることが容易となる。

【0010】

そして、当該シートは、通気空間の天井側の内面から床側の内面に亘って固定されており、床側の固定位置が、天井側の固定位置よりも第２の通気空間寄りに位置していることが好ましい。これによれば、第２の通気空間の容積が増大し第１の通気空間の容積が減少する場面において、シートの働きが重力によって助けられることになる。

【0011】

また、当該シートは、天井側の内面にのみ固定されていることが好ましい。これによれば、第２の通気空間の容積が増大し第１の通気空間の容積が減少する場面において、シートの働きが重力によって大幅に助けられることになる。

【0012】

また、本発明の通気システムは、第２の通気空間の容積を増大させると共に第１の通気空間の容積を減少させるように仕切り手段を機能させるための補助手段を更に備えることが好ましい。これによれば、当該場面における仕切り手段の働きが助けられる。

【0013】

その補助手段としては、通気空間外から第２の通気空間内へ気体を供給する給気手段であることが好ましい。これによれば、給気手段の稼働によって第２の通気空間に気体が供給されて第２の通気空間が陽圧となり、仕切り手段の働きが助けられる。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、地下ピットを利用する通気システムとして、周辺環境に臭気害をもたらすことなく、配管工事費用や経済的損失を低減することができる通気システムを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明の一実施形態の通気システムの概要を示す図である。

【図2】図１のII-II線に沿った断面図である。

【図3】本発明の他の実施形態の通気システムの概要を示す図である。

【図4】本発明の他の実施形態の通気システムの概要を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図において同一部分又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明は省略する。

【0017】

図１に示されたとおり、本実施形態の通気システム１Ａは、建物の躯体である地下ピット２を利用して設けられたものであり、建物内から移送された排水を貯留する排水槽３と、第１の通気槽４と、第２の通気槽５とがこの順に横並びで連続している。地下ピット２全体はコンクリートで形成されている。

【0018】

排水槽３は、四方を壁に囲まれた構造をしており、生活排水や汚水等の排水Ｗが貯留される。排水槽３の天井からは流入管６が突き出て開口しており、流入管６から排水Ｗが排水槽３内に流入する。排水槽３の底部にはポンプ７が設置されており、ポンプ７からは流出管８が上方へ向けて延び、排水槽３の天井を突き出て地下ピット２外へ開放されている。

【0019】

本実施形態において排水槽３の容積は比較的大きいほうが適しており、例えば１ｍ^３〜１００ｍ^３が好ましく、２０ｍ^３〜８０ｍ^３がより好ましい。

【0020】

排水槽３の四方の壁のうち、第１の通気槽４との間の壁の上部には孔が設けられており、これに連通管９が挿通されることで、排水槽３と第１の通気槽４とが連通している。

【0021】

第２の通気槽５の天井には通気管１０が突き出て開口しており、反対側の端部は地下ピット２外へ連通している。通気管１０の地下ピット２外での開放端を設置する場所としては、建物の内外のどのような場所であってもよい。例えば、地下の機械室であってもよく、低層階の外壁であってもよい。

【0022】

第１の通気槽４と第２の通気槽５とから構成される通気空間（符号４１，５１）においては、第１の通気槽４と第２の通気槽５との間に仕切りの壁が設けられておらず、図１及び図２に示されたとおり、第１の通気槽４と第２の通気槽５が並ぶ方向に垂直な面において天井、床、及び天井と床との間の側壁からそれぞれ内側に突出すると共に周方向に連設されて互いに一体とされた張出し部１１が設けられている。

【0023】

張出し部１１のうち、第２の通気槽５側の面（以下「取付け面１１ａ」と呼ぶ。）には、可撓性を有する仕切りシート１２が取り付けられている。仕切りシート１２は、矩形又は袋状の布に樹脂を含浸させたものであり、気体を通過させないように構成されている。仕切りシート１２は、その面積が、取付け面１１ａで囲われる領域の面積よりも大きくされている。そして、図１に示されたとおり、仕切りシート１２は、その中央部を撓ませて袋状にした状態にて、その周縁部が取付け面１１ａに接着剤や固定材等で気体を通過させないように密着及び固定されている。なお、図２では、取付け面１１ａが見えるように仕切りシート１２の図示を省略している。

【0024】

ここで、仕切りシート１２は通気空間の天井側の内面から床側の内面に亘って連続的に接着されているため、第１の通気槽４と第２の通気槽５とが仕切りシート１２によって物理的に仕切られることとなり、これに伴い、専ら第１の通気槽４内の空間からなる第１の通気空間４１と、専ら第２の通気槽５内の空間からなる第２の通気空間５１とが画成されることとなる。すなわち、仕切りシート１２の中央が撓んで袋状となった部分は、図１に示されたように第２の通気槽５側に垂れて存在することもでき、反対に第１の通気槽４側に垂れて存在することもできるところ、前者の場合には袋状の内部は第１の通気空間４１の一部となるとともに第２の通気空間５１の容積がその分減少しており、後者の場合には袋状の内部は第２の通気空間５１の一部となるとともに第１の通気空間４１の容積がその分減少している。このように、第１の通気空間４１と第２の通気空間５１は、仕切りシート１２によって互いの容積が可変とされている。

【0025】

この通気システム１Ａにおいて、流入管６を通じて建物内から排水槽３へ排水Ｗが流入すると、臭気を含んだ排水槽３内の空気が押しのけられて、連通管９を通って第１の通気空間４１へ移動する。このとき、仕切りシート１２は可撓性を有するため中央の袋状の部分が膨らみ、第１の通気空間４１の容積が増大して当該空気の受入れを許容すると共に、第２の通気空間５１の容積が減少する。第２の通気空間５１の容積の減少によって押しのけられた第２の通気空間５１内の空気は、通気管１０を通じて地下ピット２外へ流出する。

【0026】

反対に、排水槽３に貯留された排水Ｗが、ポンプ７の稼働によって流出管８を通じて建物外へ排水される場面では、排水槽３内の排水Ｗの体積が減少するに伴って排水槽３内が陰圧となるため、臭気を含んだ第１の通気空間４１内の空気が連通管９を通って排水槽３内へ移動する。このとき、仕切りシート１２の形状が復元され、すなわち空気で膨らんでいた部分がしぼみ（場合によっては更に、仕切りシート１２の袋状の部分が第１の通気空間４１側へ移動し）、第１の通気空間４１の容積が減少すると共に、第２の通気空間５１の容積が増大する。第２の通気空間５１の容積の増大によって第２の通気空間５１内が陰圧となるため、通気管１０を通じて地下ピット２外から空気が流入してくる。

【0027】

上記の作用機構において、仕切りシート１２は可撓性を有するため、第１の通気空間４１と第２の通気空間５１との間で互いの容積を変化させることが容易である。また、仕切りシート１２は第１の通気空間４１と第２の通気空間５１との間で気体を出入りさせない構成とされているので、第１の通気空間４１に充満する臭気が、地下ピット２外と連通している第２の通気空間５１に入り込むことがない。このため、通気管１０を通じて臭気が周辺環境に漏れ出すことがなく、通気管１０の開放端を地下ピット２外の任意の場所（例えば、上記のように地下の機械室や低層階の外壁。）に導くことができるため、通気管１０の長さを短くすることが可能となる。従って、地下ピット２を利用した通気システム１Ａによれば、周辺環境に臭気害をもたらすことなく、配管工事費用を低減することができ、通気管が占有する体積分に基づく経済的損失も低減することができる。

【0028】

また、通気システム１Ａは、建物の躯体である地下ピット２を利用して設けられたものであるため、通気システム１Ａの構築にあたって新たな空間を容易する必要がなく、既存の遊休資源の活用法として有効である。

【0029】

＜第２の実施形態＞
第２の実施形態の通気システムについて説明する。図３に示されたとおり、第２の実施形態の通気システム１Ｂが第１の実施形態の通気システム１Ａと異なるのは、取付け面１１ａの態様である。

【0030】

通気システム１Ｂにおいて、床側の張出し部１１は、天井側の張出し部１１よりも第２の通気空間５１寄りに位置している。すなわち、張出し部１１は、第１の通気槽４と第２の通気槽５が並ぶ方向に垂直な面において延在しているのではなく、当該方向に対して、天井側且つ排水槽３側から床側且つ第２の通気槽５側へ向けて傾いた面に沿って延在している。これに伴い、仕切りシート１２の床側の固定位置（取付け面１１ａの位置）についても天井側の固定位置よりも第２の通気空間５１寄りに位置している。

【0031】

通気システム１Ｂでは、第２の通気空間５１の容積が増大し第１の通気空間４１の容積が減少する場面（排水の場面）において、床側の張出し部１１と天井側の張出し部１１との水平方向の隔たりの部分において、仕切りシート１２が自重によって下方向へ撓むことが可能となるため、仕切りシート１２の働きが重力によって助けられることになる。

【0032】

なお、この実施形態では、第１の実施形態の通気システム１Ｂに対して仕切りシート１２の固定位置を変更した態様を示したが、固定位置としては他の場所としてもよい。例えば、仕切りシート１２が通気空間の天井側の内面にのみ固定される態様としてもよく、この場合、第２の通気空間５１の容積が増大し第１の通気空間４１の容積が減少する場面において、仕切りシート１２の働きが重力によって大幅に助けられることになる。

【0033】

なお上記「天井側」とは、第１の通気槽４及び第２の通気槽５内において、床−天井間の長さ（高さ）の半分の位置よりも上方の空間又は方向を指している。反対に「床側」とは床−天井間の長さ（高さ）の半分の位置よりも下方の空間又は方向を指している。従って、仕切りシート１２を固定する位置としては、天井若しくは床そのもの、又は天井若しくは床から突出した張出し部１１を選択するほか、側壁を選択してもよい。例えば、この実施形態においては、張出し部１１が設けられていない場合において、天井側の最上端部の固定位置としては第１の通気槽４内の連通管９の上方の側壁を選択し、床側の最下端部の固定位置としては第２の通気槽５内の側壁を選択してもよい。

【0034】

＜第３の実施形態＞
第３の実施形態の通気システムについて説明する。図４に示されたとおり、第３の実施形態の通気システム１Ｃが第１の実施形態の通気システム１Ａと異なる点は、通気管１０に給気ファン１３が取り付けられている点、及び、第１の通気槽４に気圧計１６が設置されている点である。

【0035】

通気システム１Ｃにおいては、通気管１０に、給気ファン（補助手段，給気手段）１３が取り付けられた給気管１４が連通して接続されている。そして、通気管１０の地下ピット２外へ延びる側には、モータダンパ１５が取り付けられている。給気ファン１３は、通気空間外から第２の通気空間５１へ気体を供給する。

【0036】

第１の通気槽４の天井には気圧計１６が設置されており、気圧計１６からは第１の通気槽４外へ配線１７が延びて、給気ファン１３に接続している。気圧計１６は第１の通気空間４１内の圧力に応じて給気ファン１３の運転の開始と停止を制御する。

【0037】

通気システム１Ｃは、排水Ｗの流入時は、モータダンパ１５を開いておくことで第１の実施形態と同様に作用する。一方、排水Ｗの流出時は、第１の通気空間４１が陰圧になると気圧計１６がこれを検出し、モータダンパ１５を閉じて給気ファン１３を駆動させる。すると、通気空間外から第２の通気空間５１内へ空気が供給され、第２の通気空間５１の容積が増大しながら第１の通気空間４１の容積が減少するように、仕切りシート１２の中央の袋状の部分がしぼんでいく（更には、仕切りシート１２が第１の通気槽４のほうへ移動する）。

【0038】

給気ファン１３による給気によれば、上記のとおり仕切りシート１２が機能することが補助される。具体的には、第２の通気空間に空気が供給されて第２の通気空間５１が陽圧となることで、仕切りシート１２の働きが助けられる。

【0039】

なお、この実施形態では、仕切りシート１２の機能を補助する補助手段として給気ファン１３が設けられた態様を示したが、他の補助手段としては他の態様を採用することもできる。例えば、仕切りシート１２に形状記憶機能をもたせれば、排水Ｗの流出時の仕切りシートの働きを補助することができる。

【0040】

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に何ら限定されるものではない。例えば、上記実施形態では仕切りシートが可撓性を有するものである例を示したが、可撓性に加えて伸縮性を備えていてもよい。また、上記実施形態では仕切り手段がシート状である態様を示したが、仕切り手段は可動式の壁状であってもよい。

【0041】

また、上記実施形態では、張出し部１１のうち、第２の通気槽５側の取付け面１１ａに仕切りシート１２が取り付けられている例を示したが、仕切りシート１２は、第１の通気槽４側の取付け面に取り付けられていてもよい。

【0042】

また、通気槽内において仕切りシート１２を固定する位置に関し、上記実施形態ではいずれも仕切りシート１２の最上端部の固定位置が天井側にあり、最下端部の固定位置が床側にある例を示したが、これらの位置はそれぞれ天井側、床側に分かれていなくてもよく、例えば最上端部と最下端部の両方の固定位置がいずれも天井側にあってもよく、いずれも床側にあってもよい。また、仕切りシート１２の固定位置は異なる高さに亘って延在していなくてもよく、全て同じ高さに（水平に）延在していてもよい。いずれの態様にしても、仕切りシート１２の設置によって画される第１の通気空間４１及び第２の通気空間５１内に、それぞれ連通管９及び通気管１０が開口しているように、仕切りシート１２が設置されればよい。なお、連通管９及び通気管１０を設ける位置は適宜変更することができる。

【0043】

上記例において、仕切りシート１２の最上端部の固定位置を最下端部の固定位置よりも第１の通気空間４１寄りに位置させることで、第２の実施形態と同様の効果を奏することができる。また、仕切りシート１２の固定位置を水平に延在させ、且つ下側の空間を第１の通気空間４１とする（すなわち下側の空間に連通管９が開口している）ことでも、第２の実施形態と同様の効果を奏することができる。

【符号の説明】

【0044】

１Ａ，１Ｂ，１Ｃ…通気システム、２…地下ピット、３…排水槽、１０…通気管、１２…仕切りシート（仕切り手段）、１３…給気ファン（補助手段，給気手段）、４１…第１の通気空間、５１…第２の通気空間、Ｗ…排水。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】