(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】
(24)【登録日】2022-09-20
(45)【発行日】2022-09-29
(54)【発明の名称】排水部材
(51)【国際特許分類】
E04D 13/068 20060101AFI20220921BHJP
【FI】
E04D13/068 503B
E04D13/068 503C
(21)【出願番号】P 2018015676
(22)【出願日】2018-01-31
【審査請求日】2021-01-13
(73)【特許権者】
【識別番号】000002174
【氏名又は名称】積水化学工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100161207
【氏名又は名称】西澤 和純
(74)【代理人】
【識別番号】100152272
【氏名又は名称】川越 雄一郎
(74)【代理人】
【識別番号】100147267
【氏名又は名称】大槻 真紀子
(74)【代理人】
【識別番号】100188592
【氏名又は名称】山口 洋
(72)【発明者】
【氏名】元 隆明
(72)【発明者】
【氏名】寺地 信治
(72)【発明者】
【氏名】田中 将成
【審査官】河内 悠
(56)【参考文献】
【文献】実開昭61-117820(JP,U)
【文献】実開昭56-157237(JP,U)
【文献】実開昭52-067627(JP,U)
【文献】特開平07-317244(JP,A)
【文献】実開平05-054676(JP,U)
【文献】特開平08-239966(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
E04D 13/068
E04D 13/08
E04D 13/04
E04D 3/40
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
軒樋の底部から排水するための排水部材であって、
前記底部に形成された貫通孔の下方に配置される外側筒部を有し、前記底部の下面に固着される下筒と、
前記外側筒部の内側に装着され、上端部が前記貫通孔内に配置される内側筒部、および前記内側筒部の上端部から径方向の外側に向けて延び、前記底部の上面に載置される載置部を有する上筒と、を備え、
前記外側筒部は、該外側筒部の上端部を形成する大径部と、前記大径部の下端部に連結され、前記大径部よりも小径の小径部と、を備え、
前記大径部の内周面には、凸部が形成され、
前記凸部は、前記小径部の内周面と、径方向に段差なく連なっていることを特徴とする排水部材。
【請求項2】
前記凸部の上端部は、上下方向に沿う縦断面視で、前記大径部の内側に向けて突となす曲線状に形成されていることを特徴とする請求項
1に記載の排水部材。
【請求項3】
前記内側筒部の上端部は、下方から上方に向かい徐々に拡径していることを特徴とする請求項
1または2に記載の排水部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、排水部材に関する。
【背景技術】
【0002】
従来から、下記特許文献1に示すように、軒樋の底部から排水するための排水部材が知られている。この排水部材は、軒樋に固着され、かつ軒樋の底部に形成された貫通孔の下方に配置される外側筒部を有する下筒と、上端部が貫通孔内に配置され、外側筒部の内側に装着される内側筒部を有する上筒と、を備えている。下筒の外側筒部は、該外側筒部の上端部を形成する大径部と、大径部の下端部に連結され、大径部よりも小径の小径部と、を備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
従来の排水部材では、下筒の外側筒部の上端部は、下方に位置する小径部よりも拡径された大径部により形成されている。このため、外側筒部の上方から内側筒部を装着する際に、内側筒部のうち、小径部に装着される部分の外径よりも大径部の内径が大きいこととなる。
これにより、外側筒部の内側に内側筒部を装着する際に、外側筒部に対する内側筒部の径方向の位置が定まりにくく、外側筒部に内側筒部を装着する作業に手間を要する等という問題があった。
【0005】
本発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであって、外側筒部と内側筒部とを円滑に組み付けることができる排水部材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】
【0006】
前記課題を解決するために、本発明は以下の手段を提案している。
本発明に係る排水部材は、軒樋の底部から排水するための排水部材であって、前記底部に形成された貫通孔の下方に配置される外側筒部を有し、前記底部の下面に固着される下筒と、前記外側筒部の内側に装着され、上端部が前記貫通孔内に配置される内側筒部、および前記内側筒部の上端部から径方向の外側に向けて延び、前記底部の上面に載置される載置部を有する上筒と、を備え、前記外側筒部は、該外側筒部の上端部を形成する大径部と、前記大径部の下端部に連結され、前記大径部よりも小径の小径部と、を備え、前記大径部の内周面には、凸部が形成されていることを特徴とする。
【0007】
この場合、外側筒部の上端部を形成する大径部の内周面に、凸部が形成されている。このため、外側筒部の内側に内側筒部を取付ける際に、大径部の凸部に沿って内側筒部の下端部を下方に向けて案内して、内側筒部を外側筒部の内側に挿通することができる。これにより、内側筒部が外側筒部に対して径方向に位置ずれするのを抑え、外側筒部と内側筒部とを円滑に組み付けることができる。
【0008】
また、前記凸部の上端部は、上下方向に沿う縦断面視で、前記大径部の内側に向けて突となす曲線状に形成されてもよい。
【0009】
この場合、凸部の上端部が、上下方向に沿う縦断面視で大径部の内側に向けて突となす曲線状に形成されている。このため、内側筒部の下端部が凸部の上端部に接触した際に、凸部から内側筒部の下端部に加えられる力を小さくして、内側筒部の下端部が変形や欠損等するのを抑えることができる。
【0010】
また、前記凸部は、前記小径部の内周面と、径方向に段差なく連なってもよい。
【0011】
この場合、凸部が小径部の内周面と径方向に段差なく連なっているので、凸部により下方に向けて案内された内側筒部の下端部を、そのまま小径部の内側に導くことが可能になり、より一層円滑に外側筒部と内側筒部とを組み付けることができる。
【0012】
また、前記内側筒部の上端部は、下方から上方に向かい徐々に拡径してもよい。
【0013】
この場合、内側筒部の上端部が下方から上方に向かい徐々に拡径しているため、内側筒部の上端部との干渉を回避するために外側筒部の大径部の内径を大きく確保するような構成において、前述した各効果をより一層顕著に奏することができる。
【発明の効果】
【0014】
本発明によれば、外側筒部と内側筒部とを円滑に組み付けることができる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【
図1】本発明の第1実施形態に係る排水部材が設けられた雨樋の外観図である。
【
図4】
図1に示す排水部材を軒樋に取付ける状態を示す縦断面図である。
【
図5】本発明の第2実施形態に係る排水部材を示す縦断面図である。
【
図6】
図1に示す排水部材に渦流防止部材を取付けた状態を示す縦断面図である。
【
図8】
図2に示す排水部材に、他の形態である渦流防止部材を取付けた状態を示す縦断面図である。
【
図10】
図2に示す排水部材に、カバーを取付けた状態を示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0016】
(第1実施形態)
以下、図面を参照し、本発明の一実施形態に係る排水部材1について説明する。
図1に示すように、本実施形態に係る排水部材1は、高排水機能を有するものであり、例えば工場やショッピングセンター等の大型施設の建物に取り付けられている雨樋50のうち、軒先に配置される軒樋51の内側に設けられる。
【0017】
雨樋50は、
図1に示すように、軒先に沿って延びる軒樋51と、軒樋51の底部51aに形成される円形の貫通孔51b(
図2参照)に、呼び樋52を介して接続された竪樋53と、を有している。
貫通孔51bが複数設けられる場合には、貫通孔51b同士の間の間隔は、30m以下となっている。また、貫通孔51bが1つ設けられる場合には、軒樋51の端部(止り)から貫通孔51bまでの距離は15m以下となっている。
貫通孔51bの内径は、5cm
2~300cm
2、好ましくは13~190cm
2、より好ましくは20~140cm
2である。
【0018】
呼び樋52は、軒樋51に設けられた排水部材1から流下した雨水Wを水平に導水するもので、一端側が第1エルボ54によって排水部材1の下端に接続され、他端側が第2エルボ55によって竪樋53の上端に接続されている。
なお、このような態様に限られず、各エルボ54、55は、90°エルボではなく、135°のエルボでもよいし、各エルボ54、55を用いずに、排水部材1と竪樋53とが直接接続されていてもよい。
雨樋50の水平方向の距離は1.5m以下とし、1m以下であることが好ましい。ここで、雨樋50の水平方向の距離とは、貫通孔51bの中心から竪樋53の中心軸までの、呼び樋52を含む水平方向の距離を指す。
【0019】
竪樋53は、建物の外壁Pに沿って上下方向に配設され、竪樋53の下端が地中に埋設された不図示の排水管に接続されている。これにより、屋根の軒先から流下した雨水を軒樋51で受けて、呼び樋52および竪樋53を通して排水管側に排水する。
竪樋53の高さは2m以上とし、3m以上であることが好ましい。ここで、竪樋53の高さとは、雨樋50が呼び樋52を備える場合には、第2エルボ55との接続部分までの上下方向の距離を指す。また、雨樋50が呼び樋52を備えない場合には、排水部材1との接続部分までの上下方向の距離を指す。
【0020】
軒樋51は、硬質塩化ビニル樹脂やABS、AES等の合成樹脂の押出成形品であり、断面溝形状をなしている。
そして軒樋51は、不図示の鼻隠し板に取り付けられた雨樋吊具(図示省略)により吊設されて、屋根の軒先から流下した雨水を受ける。
【0021】
軒樋51は、熱による伸縮防止のため、線膨張係数が2.0×10-5/℃以下であることが好ましい。また、軒樋51の厚さ方向の中心に延伸したPET樹脂製シートや鉄製のシートなど低伸縮性シートを内挿したり、軒樋51を構成する合成樹脂自体にワラストナイトや炭素繊維などの低伸縮性の添加物を配合することで線膨張係数を小さくしたりしてもよい。
なお、軒樋51の材質としては、合成樹脂材料に限るものではなく、例えば金属材料の押出成形品等であっても良い。
【0022】
図2に示す排水部材1は、大雨時に軒樋51内に流入した雨水W(
図1参照)を軒樋51の底部51aから排水する高排水機能を有しており、排水部材1の単位面積あたりの排水流量が0.25L/秒・cm
2以上の排水性能であり、0.30L/秒・cm
2以上であることが好ましい。
図2に示すように、排水部材1は、底部51aの下面に固着される下筒10と、下筒10に装着される上筒20と、を備えている。下筒10および上筒20は上下方向に延びる共通軸上に配置されている。
【0023】
以下、この共通軸を中心軸線Oという。そして、排水部材1を上下方向から見た平面視において、中心軸線Oと直交する方向を径方向といい、中心軸線O回りに周回する方向を周方向という。
【0024】
下筒10および上筒20は、硬質塩化ビニル樹脂やポリカーボネート、ABS、AES等の合成樹脂の射出成型品である。なお、下筒10および上筒20は、合成樹脂材料に限られず、鋳型を用いた鋳鉄材料により形成されてもよい。また、上筒20および下筒10は、互いに異なる材料により形成されてもよい。
【0025】
下筒10は、底部51aの貫通孔51bの下方に配置される外側筒部11と、外側筒部11の上端部から径方向の外側に向けて延び、底部51aの下面に固着される固着部12と、を有している。
外側筒部11は、円筒状をなし、中心軸線Oと同軸に配置されている。固着部12は、上下方向から見た平面視で円形状をなし、中心軸線Oと同軸に配置されている。
【0026】
外側筒部11は、この外側筒部11の上端部を形成する大径部11Aと、大径部11Aの下端部に連結され、大径部11Aよりも小径の小径部11Bと、を備えている。大径部11Aおよび小径部11Bは中心軸線Oと同軸に配置されている。
大径部11Aの上下方向の大きさは、小径部11Bの上下方向の大きさよりも小さくなっている。
【0027】
大径部11Aの上端部は、外側筒部11の上端部を形成している。大径部11Aの上端部に固着部12の内周縁部が連結されている。
小径部11Bには、第1エルボ54が外側から嵌合される。小径部11Bの内周面には、周方向に延びる雌ねじ部11Cが形成されている。
図3に示すように、雌ねじ部11Cは、周方向の全周にわたって間隔をあけて(間欠的に)設けられている。図示の例では、雌ねじ部11Cは周方向に等間隔をあけて3つに分割されている。
【0028】
上筒20は、外側筒部11の内側に装着された内側筒部21、および内側筒部21の上端部から径方向の外側に向けて延び、底部51aの上面に載置される載置部22を有している。
内側筒部21は、円筒状をなし、中心軸線Oと同軸に配置されている。載置部22は上下方向から見た平面視で円形状をなし、中心軸線Oと同軸に配置されている。載置部22の下面には接着剤が塗布され、軒樋51における底部51aの上面と固着される。
【0029】
内側筒部21の上端部は貫通孔51b内に配置されるとともに、下方から上方に向かい徐々に拡径している。図示の例では、内側筒部21の上端部は、曲面に形成されたベルマウス形状をなしている。
内側筒部21の上端部は、縦断面視(上下方向に沿う断面)において、径方向の内側に向けて凸をなす。なお、内側筒部21の上端部は、テーパー形状をなしてもよい。
【0030】
内側筒部21の上端部の縦断面視(上下方向に沿う断面)における曲率半径は、例えば5mm以上50mm以下とされ、8mm以上45mm以下が好ましく、10mm以上40mm以下がより好ましく、13mm以上30mm以下がさらに好ましい。
内側筒部21の下端部における外周面は、雌ねじ部11Cに装着される雄ねじ部21Aが形成されている。雄ねじ部21Aは、周方向の全周にわたって連続して設けられている。
【0031】
そして本実施形態では、
図2および
図3に示すように大径部11Aの内周面には凸部15が複数形成されている。凸部15は、複数に分割された雌ねじ部11Cにおける周方向の両端部と、周方向に同等の位置に各別に配置されている。図示の例では、3つの雌ねじ部に対して、6つの凸部15が配置されている。
【0032】
各凸部15は、同等の形状でかつ同等の大きさに形成されている。凸部15は、大径部11Aから径方向の内側に向けて突出している。
上下方向から見た平面視で、各凸部15は、径方向のうち、それぞれの凸部15と周方向の位置が同等となる各雌ねじ部11Cにおいて、周方向の中央部を通る方向と平行に延びている。
なお、各凸部15は外側筒部11の中心軸線Oを向くように配置しても良く、上下方向から平面視して中心軸線Oを対称点とした点対称に設けることが好ましい。また、各凸部15の数は少なくとも2つ以上であり、3つ以上が好ましい。さらに、各凸部15の外側筒部11の周方向における肉厚が厚い場合、中心軸線Oと対向する凸部15における径方向の内側の端縁15Bは、外側筒部11の径方向の外側にむかって凹む曲面を有していても良い。
【0033】
凸部15は、表裏面15Aが周方向を向く板状に形成されている。凸部15の下端縁は、径方向に沿って延びる直線状に形成され、大径部11Aと小径部11Bとを連結する段部11Dに連結されている。凸部15の上端部は、上下方向に沿う縦断面視で、大径部11Aの内側に向けて突となす曲線状に形成されている。
凸部15の上端縁における径方向の外側の端部は、固着部12の上面と、上下方向に段差なく連なっている。凸部15における径方向の内側の端縁15Bにおける下端部は、小径部11Bの内周面と、径方向に段差なく連なっている。
【0034】
次に、軒樋51への排水部材1の取付け方法について説明する。
まず、軒樋51の底部51aに、貫通孔51bを形成する。この際、貫通孔51bの内径は、内側筒部21の係合部23における外周面23aの外径に基づいて設定することができる。
【0035】
次に、貫通孔51bを上下方向に挟む位置に、下筒10および上筒20を各別に配置する。そして、下筒10における固着部12の上面に接着剤を塗布する。そして、固着部12の上面を軒樋51の底部51aの下面に当接する。
【0036】
次に、貫通孔51b内に上筒20の内側筒部21を挿通して、内側筒部21を外側筒部11に装着する。この際、内側筒部21の下端部を、凸部15における径方向の内側の端縁15Bに当接させ、凸部15により内側筒部21を下方に向けて案内させながら、内側筒部21の雄ねじ部21Aを外側筒部11の雌ねじ部に装着する。これにより下筒10と上筒20が組合わされる。
最後に、接着剤を塗布した載置部22の下面を、底部51aの上面に当接する。この際、載置部22に塗布された接着剤の余剰分が、貫通孔51bの隙間から貫通孔51bを通って内側筒部21と下筒10の間に逃げる。
【0037】
次に、排水部材1の作用について説明する。
図1に示す状態において、軒樋51内に大量の雨水Wが流れ込むと、竪樋53、呼び樋52、第1エルボ54、および第2エルボ55内に雨水Wが充満する状態となる。これによりサイフォン現象が発生し、大量の雨水Wが排水部材1により軒樋51から排水される。
この際、内側筒部21の上端部が、下方から上方に向かい徐々に拡径しているので、サイフォン現象に基づく雨水Wの流速の上昇が妨げられることがなく、大量の雨水Wを排水部材1により排水することができる。
【0038】
ところで、雨水Wが軒樋51の落とし口(内側筒部21の上端部における開口部)から流れ込むときには、渦流が発生して空気を吸い込みやすくなる。仮に空気を吸い込むと、排水は自然落下排水に戻る。
従って、サイフォン現象の発生を安定して持続させるためには、
図6から
図9に示すような渦流防止部材5、6を排水部材1の上端部に取付けてもよい。
【0039】
図6および
図7に示すように、渦流防止部材5は、円筒5aと、円筒5aの内部に配置された格子状の仕切り板5bと、を備えている。円筒5aの外径は、上筒20の内側筒部21の内径と実質的に同一とされている。
特に、円筒5aの軸方向の長さが50mm以上(例えば50~200mm程度)であって、その開口率が70%以上である渦流防止部材5を内側筒部21に内嵌して取付けると、格子状の仕切り板5bにより渦流が阻止されて整流となり、大量の雨水が空気を吸い込むことなく速やかに内側筒部21内を満流状態で流下するので好ましい。
【0040】
円筒5aの長さが50mmより短い場合は、渦流防止作用及び整流作用が不十分となり、開口率が70%より低い場合は、内側筒部21への雨水の流入量が減少して排水能力の低下を招くので、いずれの場合も好ましくない。
なお、上記の渦流防止部材5に代えて、外径が内側筒部21の内径と実質的に同一である長さが50mm以上の円柱に、その中心線と平行な多数の孔を形成して開口率を70%以上とした渦流防止部材なども好適に使用することができる。
【0041】
図8および
図9に示すように、他の形態である渦流防止部材6は、直交する十字板6aの下部に、軒樋51の落とし口のベルマウス形状に対応する形状の切欠部6bを形成したものである。
渦流防止部材6の下部を内側筒部21の上端部に挿入して取付けると、雨水が落とし口に流入する前に、渦流防止部材6の十字板6aによって、渦流の発生が確実に阻止される。これにより、渦流による空気の吸込みがなくなって、サイフォン現象が安定して発生する。
【0042】
また、
図10および
図11に示すように、内側筒部21への空気の吸い込みを防止するためには、カバー7を落とし口を覆うように設けることも有効である。
カバー7は、上面視で正方形状を呈している。カバー7の四側面の下部に流入口7aが形成されている。
【0043】
カバー7を設置すると、軒樋51の内部の雨水Wの水面が、流入口7aより高くなったときに、落とし口と大気とがカバー7によって隔離されるため、落とし口からの空気の吸い込みが防止される。
特に、雨水の水面が上昇してカバー7が水中に埋没した状態になると、渦流による大気から落し口への空気通路がカバー7によって完全に遮断されるため、空気の吸込み防止作用が顕著に発揮されてサイフォン現象が極めて安定して発生する。
なお、このカバー7に代えて、下部周囲に流入口を形成した円形ドーム状のカバーなどを使用することも勿論可能である。
【0044】
以上説明したように、本実施形態に係る排水部材1によれば、外側筒部11の上端部を形成する大径部11Aの内周面に、凸部15が複数形成されている。このため、外側筒部11の内側に内側筒部21を取付ける際に、大径部11Aの凸部15に沿って内側筒部21の下端部を下方に向けて案内して、内側筒部21を外側筒部11の内側に挿通することができる。これにより、内側筒部21が外側筒部11に対して径方向に位置ずれするのを抑え、外側筒部11と内側筒部21とを円滑に組み付けることができる。
【0045】
また、凸部15の上端部が、上下方向に沿う縦断面視で大径部11Aの内側に向けて突となす曲線状に形成されている。このため、内側筒部21の下端部が凸部15の上端部に接触した際に、凸部15から内側筒部21の下端部に加えられる力を小さくして、内側筒部21の下端部が変形や欠損等するのを抑えることができる。
【0046】
また、凸部15が小径部11Bの内周面と径方向に段差なく連なっているので、凸部15により下方に向けて案内された内側筒部21の下端部を、そのまま小径部11Bの内側に導くことが可能になり、より一層円滑に外側筒部11と内側筒部21とを組み付けることができる。
【0047】
また、内側筒部21の上端部が下方から上方に向かい徐々に拡径しているため、内側筒部21の上端部との干渉を回避するために外側筒部11の大径部11Aの内径を大きく確保するような構成において、前述した各効果をより一層顕著に奏することができる。
【0048】
(第2実施形態)
次に、
図5を参照して本発明の第2実施形態に係る排水部材2について説明する。なお、本実施形態において前述した第1実施形態と同一の構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。また、同一の作用についてもその説明を省略する。
【0049】
図5に示すように、本実施形態に係る排水部材2では、内側筒部21Bの上端部が、下方から上方に向かい徐々に拡径することなく、上下方向に真直ぐ延びている。そして、内側筒部21Bの上端部は、載置部22と縦断面視で直角をなして連結されている。
また、凸部16は縦断面視で大径部11Aの内側に向けて突となす曲線状に形成されず、縦断面視で矩形状をなしている。大径部11Aの外周面と、第1エルボ54の外周面と、は径方向に段差なく面一になっている。このような構成とすることで、大径部11Aの径方向のかさ張りを抑え、第1エルボ54と接続された排水部材2の見映えを良くすることができる。
【0050】
なお、本発明の技術的範囲は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
【0051】
例えば、上記実施形態に係る排水部材1、2によれば、凸部15が小径部11Bの内周面と段差なく連なっている構成を示したが、このような態様に限られない。凸部15と小径部11Bの内周面との間に径方向の段差が設けられてもよい。
【0052】
その他、本発明の趣旨に逸脱しない範囲で、前記実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、前記した変形例を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【0053】
1、2 排水部材
10 下筒
11 外側筒部
12 固着部
15、16 凸部
20 上筒
21、21B 内側筒部
22 載置部
51 軒樋
51a 底部
51b 貫通孔