特開 2024-128376 ヘッダー、およびヘッダー工法

(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】P2024128376

(43)【公開日】2024-09-24

(54)【発明の名称】ヘッダー、およびヘッダー工法

(51)【国際特許分類】

   F16L 41/03 20060101AFI20240913BHJP

【ＦＩ】

F16L41/03

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023037319

(22)【出願日】2023-03-10

(71)【出願人】

【識別番号】514168094

【氏名又は名称】高橋 勇

(71)【出願人】

【識別番号】513026632

【氏名又は名称】株式会社ｍｉｃｒｏ－ｂｕｂ

(72)【発明者】

【氏名】市澤 順一

【テーマコード（参考）】

3H019

【Ｆターム（参考）】

3H019BA43

3H019BD05

(57)【要約】

【課題】シャワー経路において一層の水圧、水量、温度の安定化を可能にするとともに、施工の便宜のための宅内給水又は／及び給湯配管用のヘッダーと、ヘッダー工法を提供する。
【解決手段】給水又は／及び給湯配管に連通し水又は／及び湯が流入する入口と、前記入口に対向した位置に設けられ流入した水又は／及び湯を前記入口の対面方向に流す対面出口と、流入した水又は／及び湯を前記入口と前記対面出口を結ぶ直線方向でない方向に流す側面出口を有するヘッダーにおいて、
前記対面出口の近傍に、シャワーに連通する配管を前記対面出口に接続することを示す目印を備えることを特徴とするヘッダーの構成とした。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

給水又は／及び給湯配管に連通し水又は／及び湯が流入する入口と、前記入口に対向した位置に設けられ流入した水又は／及び湯を前記入口の対面方向に流す対面出口と、流入した水又は／及び湯を前記入口と前記対面出口を結ぶ直線方向でない方向に流す側面出口を有するヘッダーにおいて、
前記対面出口の近傍に、シャワーに連通する配管を前記対面出口に接続することを示す目印を備えることを特徴とするヘッダー。

【請求項2】

前記対面出口又は／及び前記側面出口が１５Ａであるか、又は継手によって１５Ａとしたことを特徴とする請求項１に記載のヘッダー。

【請求項3】

前記対面出口又は／及び前記側面出口と、前記対面出口又は／及び前記側面出口に連通するとともに使用箇所に連通する配管又は継手との間に、マイクロバブル生成器を介在させたことを特徴とする請求項１に記載のヘッダー。

【請求項4】

前記マイクロバブル生成路が、
前記水又は／及び湯の流入口側に位置する端部から中心部にいくにしたがって内径が徐々に狭まる第一流路と、前記第一流路に接続する第二流路と、前記第二流路に接続し前記水又は／及び湯の流出口側に位置する他端に向け内径が徐々に広がる第三流路とからなり、
前記水又は／及び湯の流れによるキャビテーションによって、前記水又は／及び湯に自然含気した溶存空気からマイクロバブルを生成することを特徴とする請求項３に記載のヘッダー。

【請求項5】

請求項１～請求項４のいずれか１項に記載のヘッダーの前記目印が示す前記対面出口の下流経路に、シャワーに連接する配管を接続することを特徴とするヘッダー工法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、シャワー経路において一層の水圧、水量、温度の安定化を可能にするとともに、施工の便宜のための宅内給水又は／及び給湯配管用のヘッダーと、ヘッダー工法に関する。

【背景技術】

【0002】

シャワーヘッドや洗濯機、台所などでのマイクロバブルの利用に対して市場認知度が高まってきた。そして、マイクロバブル生成器を、浴室やキッチン、洗面などの利用場面ごとに設置するのではなく、戸建住宅の給水又は／及び給湯配管の根元に取り付けたいとの要望がエンドユーザーや住宅会社から寄せられるようになってきた。

【0003】

この要望に対応して、マイクロバブル生成器を給水又は／及び給湯配管の技術知識なしに、戸建住宅の給水又は／及び給湯配管の根元に取り付けられると宣伝しているメーカーや販売会社も出てきている。それら事象は、いい加減な販売店が、（１）水道の利用箇所における圧力損失を気にしないでユーザーが不便になることも知らずにマイクロバブル生成器を販売しているか、（２）そのマイクロバブル生成器が元々マイクロバブルの発生量が少なく、そのため水道の圧力損失が発生していない製品を販売しているということである。本来、水道水の中に含まれている溶存空気をマイクロバブル化するためには、マイクロバブル生成器設置箇所下流の水道の圧力損失に繋がる一定のエネルギーが必要であり、それにより一般家庭の水道の給水又は／及び給湯配管の根元にマイクロバブル生成器を取り付けると、その下流において約２０～５０％程度の水道の圧力損失が発生する。

【0004】

また、マイクロバブル生成器を利用していない戸建住宅でも配管の敷設の考え方がつたないと、水道の圧力損失が発生し、例えばシャワーを浴びている時に、台所やトイレで水を流すと、シャワーの温度が不安定になったり、水量が低下して使いにくくなったりすることがある。

【0005】

他方、宅内の給水又は／及び給湯配管においては、平成９年１０月１日に水道法の一部改正に伴い厚生省令（「給水装置の構造及び材質に係る省令」）が施行され、宅内の配管に架橋ポリエチレン管が使用できることになった。その後、従来の分岐工法に代え、保温材付きの架橋ポリエチレン管を利用した、ヘッダー工法が利用されるようなってきている（非特許文献１）。

【0006】

ヘッダー工法は、非特許文献２に「ヘッダー配管システムとは、ヘッダー（分岐管）により給水・給湯配管を集中分配する工法です。従来の分岐工法と比べ、継手での接続箇所が少なく水漏れの不安を軽減します。通水性能にも優れ、給水器具の同時使用時でも安定した吐水量を確保できます。」とあるように、メンテナンス性、水量安定性があるとされている。

【0007】

最近の戸建住宅では、施工の容易さもあいまって、給水又は／及び給湯配管に架橋ポリエチレン管を利用することが多くなり、以前のような塩ビ管や鋼管をエルボーやチーズでつないだりして、クランクが多くなって、水圧が低下することは少なくなっている。

【0008】

ヘッダー工法では、より詳しくは、例えば、径が２０Ａの配管をヘッダー部分で複数の１５Ａの架橋ポリエチレン管に分岐し、分岐後は更に分岐することなく、１本の架橋ポリエチレン管で浴室やキッチン、洗面、トイレなどのそれぞれの場所へ給水又は／及び給湯できるようになっている。しかしながら、ヘッダー工法でも管径１５Ａ配管への分岐の仕方で圧力が変化してしまうことがあり、ヘッダー工法を採用している戸建住宅でもシャワー水圧の低下（圧力損失）や温度変化が発生して使い勝手が悪くなっていることがある。水道の圧力損失、特にシャワー利用時の水圧低下を軽減し、シャワーの使い勝手を改善することが望まれている。

【先行技術文献】

【非特許文献】

【0009】

【非特許文献1】https://hottatochi.jp/contents/2387「株式会社堀田土地ＨＰ」

【非特許文献2】https://www.cleverlyhome.com/column/yougo/detail/c/01070「家づくり用語集／ヘッダー配管システム」

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0010】

そこで、本発明は、シャワー経路において一層の水圧、水量、温度の安定化を可能にするとともに、施工の便宜のための宅内給水又は／及び給湯配管用のヘッダーと、ヘッダー工法を提供することを目的とするものである。

【課題を解決するための手段】

【0011】

そして、本発明は、上記の課題を解決するために、
（１）
給水又は／及び給湯配管に連通し水又は／及び湯が流入する入口と、前記入口に対向した位置に設けられ流入した水又は／及び湯を前記入口の対面方向に流す対面出口と、流入した水又は／及び湯を前記入口と前記対面出口を結ぶ直線方向でない方向に流す側面出口を有するヘッダーにおいて、
前記対面出口の近傍に、シャワーに連通する配管を前記対面出口に接続することを示す目印を備えることを特徴とするヘッダー。
（２）
前記対面出口又は／及び前記側面出口が１５Ａであるか、又は継手によって１５Ａとしたことを特徴とする（１）に記載のヘッダー。
（３）
前記対面出口又は／及び前記側面出口と、前記対面出口又は／及び前記側面出口に連通するとともに使用箇所に連通する配管又は継手との間に、マイクロバブル生成器を介在させたことを特徴とする（１）に記載のヘッダー。
（４）
前記マイクロバブル生成路が、
前記水又は／及び湯の流入口側に位置する端部から中心部にいくにしたがって内径が徐々に狭まる第一流路と、前記第一流路に接続する第二流路と、前記第二流路に接続し前記水又は／及び湯の流出口側に位置する他端に向け内径が徐々に広がる第三流路とからなり、
前記水又は／及び湯の流れによるキャビテーションによって、前記水又は／及び湯に自然含気した溶存空気からマイクロバブルを生成することを特徴とする（３）に記載のヘッダー。
（５）
（１）～（４）のいずれか１に記載のヘッダーの前記目印が示す前記対面出口の下流経路に、シャワーに連接する配管を接続することを特徴とするヘッダー工法。
の構成とした。

【発明の効果】

【0012】

本発明は、上記構成であるので、シャワー経路において一層の水圧、水量、温度の安定化を可能にするとともに、施工の便宜のための宅内給水又は／及び給湯配管用のヘッダーと、ヘッダー工法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明であるヘッダー及びマイクロバブル生成器付きヘッダーの分解平面模式図である。

【図2】マイクロバブル生成器の断面模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、添付図面に基づき本発明について詳細に説明する。なお、本発明は下記実施例に限定されるものではない。

【実施例0015】

図１に示すように、本発明であるヘッダー１ａは、従来のヘッダー１において、目印５を備える。従来のヘッダー１及び、本願ヘッダー１ａは、給水又は／及び給湯に連通し水又は／及び湯が流入する入口２及び対面出口３、複数の側面出口４を有する。

【0016】

対面出口３は、入口２に対向した位置に設けられ流入した水又は／及び湯を入口２の対面方向に流す出口である。側面出口４は、流入した水又は／及び湯を入口２と対面出口３を結ぶ直線方向でない方向に流す出口である。

【0017】

目印５は、対面出口３の近傍に、シャワーに連通する配管を対面出口３に接続することを示すよう、備えられる。目印５としては、浴室又は／及びシャワーの文字、シャワーの図、単なる矢印、ドットなど、他の側面出口４と区別でき、取説なども含めて、シャワーへ連接する配管の接続のための対面出口３であることが施工者に理解できれば、どのような表記、印であってもよい。

【0018】

本発明では、対面出口３にシャワーへ連接する配管を接続することで、浴室でシャワーを利用しているときに、ヘッダー１ａの側面から分岐している側面出口４に架橋ポリエチレン管１１を接続してあっても、浴室の水圧は減少しにくくなり、浴室、シャワーにおいて安定した水量を維持することができるようになる。

【0019】

ヘッダー工法であれ何であれ、水道の流路に分岐、クランクがあると水道の圧力損失が発生してしまう。少しの時間でも水道の圧力損失が発生してしまうと、最も困るのは浴室でのシャワー利用時である。シャワーが急に熱くなったり、水圧が落ちると、臨機応変に温度調整ができない小さな子供や老人にとっては危険であったりする。他方、台所や洗面、トイレなどでは水道の圧力損失や温度変化が発生しても、少しの時間であるならそれほど困ることはない。

【0020】

そのため、シャワーに利用する浴室への給水が最も水道の圧力損失や温度変化を受けにくいようにする必要がある。

【0021】

従来のヘッダー１は図１に示すように、例えば管径２０Ａの直管の側面に管径１５Ａの穴（側面出口４）が複数個開いていて、そこから台所や浴室、洗面などに分岐される。そこで、最も水道の圧力損失を受けないのは直角に曲がらない位置であり、２０Ａの直管の入口２に対向する先端に流入した水又は／及び湯を対面方向に流す対面出口３に１５Ａの配管をつなぐことである。

【0022】

入口２には管径２０Ａの穴が開いており、対面出口３にも製造上、入口２と同じ管径の穴(この場合は管径２０Ａの穴)が開いていることがある。対面出口３を管径１５Ａに変換して浴室の架橋ポリエチレン管１１をつなげば、水道の圧力損失が最も少なくなると考えることはできる。しかし、現実には現場の判断で適当に継がれ、そのようになっていない。

【0023】

従来のヘッダー１の対面出口３は、側面出口４の数を増やすために従来のヘッダー１同士の連結用であり、連結しないときはキャップにより封止されていることが多い。

【0024】

図１においては、１５Ａ、２０Ａの記載は管径、ネジ径を表している。従来のヘッダー１の管の両端は管径２０Ａのメスネジとなっており、従来のヘッダー１同士は、両端が２０Ａのオスネジの継手６(ニップル)によって連結されている。本発明のヘッダー１ａの対面出口３には、一端が管径２０Ａのオスネジ、他端が管径１５Ａのオスネジの継手７(異径ニップル)を備える。図示省略しているが、マイクロバブル生成器９、ワンタッチ架橋ポリエチレン管アダプター１０を介して、本発明のヘッダー１ａの対面出口３の経路にシャワー用の配管（架橋ポリエチレン管１１）が連接される。一般に、宅内の架橋ポリエチレン管１１の管径は１５Ａである。

【0025】

従来のヘッダー１の管の側面には、複数、ここでは３か所の分岐した管径１５Ａのメスネジ(接合はネジ接続でもネジのない溶接でも良い)を有する側面出口４を備える。それらは、両端が管径１５Ａのオスネジの継手８、マイクロバブル生成器９、さらにワンタッチ架橋ポリエチレン管アダプター１０を介して、架橋ポリエチレン管１１を接続する（１か所のみ図示、他の側面出口４への接続は図示省略）。それら架橋ポリエチレン管１１は、各給水又は／及び給湯場所へ接続される（図示省略）。ワンタッチ架橋ポリエチレン管アダプター１０は、一端が架橋ポリエチレン管１１にワンタッチで接続できる継手で、既存品として市場に流通している。もちろん、従来のヘッダー１に替えて本願ヘッダー１ａを使用してもよい。本願ヘッダー１ａの対面出口３に継手６を用いて本願ヘッダー１ａの入口２を接続すればよい。従来のヘッダー１と本願ヘッダー１ａは、ここでは、目印５のみが異なるだけであるので。

【実施例0026】

図１、２に示すように、マイクロバブル生成器付きヘッダー１２は、少なくとも、本願ヘッダー１ａと、シャワーへ連接する対面出口３方向の流路にマイクロバブル生成器９を備える（図示省略）。さらには、入口２と対面出口３とを結ぶ直線に対して分岐し、流入した水又は／及び湯を入口２と対面出口３を結ぶ直線方向でない方向に流す側面出口４にもそれぞれマイクロバブル生成器９を備えても良い。

【0027】

マイクロバブル生成器９は、図２に示すよう、水又は／及び湯の流入口側に位置する端部から中心部にいくにしたがって内径が徐々に狭まる第一流路９ｃと、第一流路９ｃに接続する第二流路９ｄと、第二流路９ｄに接続し水又は／及び湯の流出口側に位置する他端に向け内径が徐々に広がる第三流路９ｅを備え、水又は／及び湯の流れによるキャビテーションによって、水又は／及び湯に自然含気した溶存空気からマイクロバブルを生成する。

【0028】

マイクロバブル生成器としては、キャビテーションによって、水又は／及び湯に自然含気した溶存空気からマイクロバブルを生成するものであれば、特に図１、２に示す構造に限定するものではない。

【0029】

マイクロバブル生成器９は、一端が管径１５Ａのメスネジ（内ネジ部９ａ）、他端が管径１５Ａのオスネジ（外ネジ部９ｆ）を備え、ヘッダー１ａと架橋ポリエチレン管１１との間に介在する。より具体的には、マイクロバブル生成器９の両端には継手８、ワンタッチ架橋ポリエチレン管アダプター１０が介在する。マイクロバブル生成器９と別体でも一体でも、継手、アダプターの介在の有無に関係なく、対面出口３、側面出口４の下流であって架橋ポリエチレン管１１の上流に設置されればよい。

【0030】

第一流路９ｃの上流には、ここでは、スペース９ｂを備え、特開２０１６－２１９６号公報などに開示の流水速度を上げ、キャビテーション効率を高める渦流を形成する部品（トルネードプレート）を充填している。トルネードプレートの一例としては、円盤状の本体を上下に貫通する、流水に回転を加えて旋回流にさせ流速を上げるための、例えば１５°偏芯した４つの穴を備える。

【0031】

特に、マイクロバブル生成器９を従来のヘッダー１部分に取り付けた時には、マイクロバブルの発生に水圧のエネルギーが利用されるため、水道の圧力損失が発生しやすくなる。したがって、対面出口３をシャワー経路とすることで水道の圧力損失を抑えることができる。当然、台所や浴室などの水栓にマイクロバブル発生装置を取り付けたときでも、また取り付けていないときでも、従来のヘッダー１において水道の圧力損失は発生するので、「浴室」又は「シャワー」等の目印５があるヘッダー１ａであれば、施工時に対面出口３をシャワー経路に間違いなく接続することができる。

【0032】

従来のヘッダー１の管径としては、入口２、対面出口３がそれぞれ２０Ａで、他の側面出口４が１５Ａになっているものが一般的であるが、入口２が２５Ａなどで対面出口及び／又は側面出口が１５Ａとか２０Ａであってもよい。また、工場やオフィスビルなどの大型配管のように入口２、対面出口３が４０Ａや５０Ａなどの大口径でも、また２０Ａよりも小口径でも利用できる。本発明のヘッダー１ａは、最も水圧低下や温度変化を起こしたくない場所への配管方法として応用できるヘッダーである。

【0033】

なお、水道の圧力損失が発生しにくい位置である対面出口３をシャワー経路とすることは、架橋ポリエチレン管１１を利用しないヘッダー工法にも利用できる。

【0034】

本発明のヘッダー１ａは、対面出口３から下流の流路にシャワー配管を接続することで、マイクロバブル生成器の取り付けの有無に関係なく、他の箇所で水を利用してもシャワーの水圧減少や温度変化を軽減することに利用できる。

【0035】

また、浄水器を水栓金具などに取り付けている家庭が多いが、マイクロバブル生成器と同じように各水栓金具にではなく、屋内配管の根元に浄水器を取り付けたいと考えるユーザーも多くなってきている。その場合に浄水の為のフィルターなどで抵抗が発生し、マイクロバブル生成器と同じように水道の圧力損失などが発生し、側面出口４の経路では水道の圧力損失による流量の変化が大きくなる。このように給水抵抗が発生する装置を付加する場合でも、本発明のヘッダー１ａの対面出口３をシャワー流路に利用することが有効である。