(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】2024-10-04
(45)【発行日】2024-10-15
(54)【発明の名称】雨水排水配管構造
(51)【国際特許分類】
E04D 13/08 20060101AFI20241007BHJP
E03C 1/122 20060101ALI20241007BHJP
【FI】
E04D13/08 301P
E04D13/08 301A
E04D13/08 321R
E04D13/08 B
E03C1/122 Z
(21)【出願番号】P 2021168310
(22)【出願日】2021-10-13
(62)【分割の表示】P 2019178307の分割
【原出願日】2019-09-30
【審査請求日】2022-09-20
(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】菅生 純
【審査官】兼丸 弘道
(56)【参考文献】
【文献】特開2016-194214(JP,A)
【文献】特開2019-039226(JP,A)
【文献】特開平11-131727(JP,A)
【文献】特開平08-027975(JP,A)
【文献】実開平05-061333(JP,U)
【文献】特開2019-120068(JP,A)
【文献】特開2005-139659(JP,A)
【文献】特開平10-002076(JP,A)
【文献】実公平07-050462(JP,Y2)
【文献】特開2004-308399(JP,A)
【文献】特開2016-176330(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
E04D 13/04-13/08
E03C 1/122
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
建築物に配置され雨水を排水する雨水排水配管構造であって、
サイフォン式排水部材と、
前記サイフォン式排水部材から流入する雨水を流下する本管と、
前記本管の高さ方向における途中に位置される合流部に接続され、前記合流部に外部から排水を流入させる枝管と、を備え、
前記本管は、
上方側に配置され前記サイフォン式排水部材に接続される第1縦配管と、前記第1縦配管の下方側に配置され前記第1縦配管よりも大きな流路面積を有する第2縦配管と、
を備え、
前記合流部は前記第1縦配管に形成され、
前記第2縦配管は、
前記合流部より下方に位置され、前記第1縦配管の外壁部との間に間隔をあけて配置された養生管であって、
前記第2縦配管の呼び径は、
前記第1縦配管の呼び径よりも1サイズ以上大きく設定され、
前記合流部における管内圧が負圧であることを特徴とする雨水排水配管構造。
【請求項2】
建築物に配置され雨水を排水する雨水排水配管構造であって、
サイフォン式排水部材と、
前記サイフォン式排水部材から流入する雨水を流下する本管と、
前記本管の高さ方向における途中に位置される合流部に接続され、前記合流部に外部から排水を流入させる枝管と、を備え、
前記本管は、
上方側に配置され前記サイフォン式排水部材に接続される第1縦配管と、前記第1縦配管の下方側に配置され前記第1縦配管よりも大きな流路面積を有する第2縦配管と、
を備え、
前記合流部は前記第1縦配管に形成され、
前記第2縦配管は、
前記合流部より下方に位置され、前記第1縦配管の外壁部との間に間隔をあけて配置された養生管であって、
前記養生管の下側は、地中に埋設され、
前記養生管の下端は、地中に埋設されたエルボ(ただし、内部に整流部を備えているものを除く)に接続され、
前記合流部における管内圧が負圧であることを特徴とする雨水排水配管構造。
【請求項3】
請求項1または2に記載の雨水排水配管構造であって、
前記合流部が、
地表から10m以下に配置されていることを特徴とする雨水排水配管構造。
【請求項4】
請求項
1に記載の雨水排水配管構造であって、
前記養生管の下側は、地中に埋設され、
前記養生管の下端は、地中に埋設されたエルボに接続されていることを特徴とする雨水排水配管構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、建築物に配置され上層階から階下に向かって雨水を排水する雨水排水配管構造に関する。
【背景技術】
【0002】
周知のように、工場やショッピングセンター等の大型施設の建築物では、建築物の多用途化、複雑化が進む中で、屋上やバルコニー等に、サイフォン式排水部材を配置して、雨水を上層階から階下に向かって効率的に排水する技術が広く普及しつつある。
【0003】
サイフォン式排水部材を用いた雨水配管本体システムは、サイフォン式排水部材から流入した雨水に管内でサイフォン現象を発生させ、このサイフォン現象によって満管流とし排水能力を向上させるようになっている(例えば、特許文献1参照。)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【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、サイフォン現象を用いた雨水配管本体システムでは、本管の管内圧力は、上層階では負圧となるものの、下層階に近づくにつれて管内圧力が上昇し、下層階では、排水の管内圧力が正圧にまで上昇して、枝管からの排水を本管に合流させるのがしだいに困難となる。特に、本管の最下層に、排水の流れの向きを横方向(水平方向)に変換するエルボが設けられている場合、そのエルボが排水を受けることで、下層階における管内圧力が顕著に上昇する傾向がある。
その結果、排水を本管に合流させることが可能な箇所は限定され、管内圧力が正圧となる下層階での合流は不可能となっている。
【0006】
本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、サイフォン現象を適用して上層階から階下に向かって雨水を排水する際に、途中階に設けられた合流部において、枝管から本管に安定して排水を合流させることが可能な雨水排水配管構造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】
上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
本発明の一態様は、建築物に配置され雨水を排水する雨水排水配管構造であって、サイフォン式排水部材と、前記サイフォン式排水部材から流入する雨水を流下する本管と、前記本管の高さ方向における途中に位置される合流部に接続され、前記合流部に外部から排水を流入させる枝管と、を備え、前記本管は、上方側に配置され前記サイフォン式排水部材に接続される第1縦配管と、前記第1縦配管の下方側に配置され前記第1縦配管よりも大きな流路面積を有する第2縦配管と、を備え、前記合流部は前記第1縦配管に形成され、前記第2縦配管は、前記合流部より下方に位置され、前記第1縦配管の外壁部との間に間隔をあけて配置された養生管であって、前記合流部における管内圧が負圧である。
前記雨水排水配管構造では、前記第2縦配管の呼び径は、前記第1縦配管の呼び径よりも1サイズ以上大きく設定されている構成を採用してもよい。
前記雨水排水配管構造では、前記合流部が、地表から10m以下に配置されている構成を採用してもよい。
前記雨水排水配管構造では、前記合流部が、3階以下に配置されている構成を採用してもよい。
前記雨水排水配管構造では、前記養生管の下側は、地中に埋設され、前記養生管の下端は、地中に埋設されたエルボに接続されている構成を採用してもよい。
本発明の態様1の発明は、建築物に配置され上層階から階下に向かって雨水を排水する雨水排水配管構造であって、上層階に配置されたサイフォン式排水部材と、前記サイフォン式排水部材から流入する雨水を前記上層階から前記階下に向かって流下する本管と、前記本管の高さ方向における途中に位置される合流部に接続され、前記合流部に外部から排水を流入させる枝管と、を備え、前記本管は、上方側に配置され前記サイフォン式排水部材に接続される第1縦配管と、前記第1縦配管の下方側に配置され前記第1縦配管よりも大きな流路面積を有する第2縦配管と、を備えることを特徴とする。
【0008】
この発明に係る雨水排水配管構造によれば、上層階に配置されたサイフォン式排水部材と、サイフォン式排水部材から流入する雨水を上層階から階下に向かって流下する本管と、本管の高さ方向における途中に位置される合流部に接続され、合流部に外部から排水を流入させる枝管と、を備え、本管が、上方側に配置されサイフォン式排水部材に接続される第1縦配管と、第1縦配管の下方側に配置され第1縦配管よりも大きな流路面積を有する第2縦配管と、を備えているので、サイフォン現象を適用して上層階から階下に向かって雨水を排水する際に、途中階に設けられた合流部において、枝管から本管に安定して排水を合流させることができる。
その結果、建築物の低い位置や下層階において、本管に枝管を接続することができる。
【0009】
態様2の発明は、態様1の雨水排水配管構造であって、前記合流部は前記第1縦配管に形成され、前記第2縦配管は、前記合流部より下方に位置され、前記第1縦配管の外壁部との間に間隔をあけて配置された養生管であることを特徴とする。
【0010】
この発明に係る雨水排水配管構造によれば、合流部は第1縦配管に形成され、第2縦配管は、合流部より下方に位置され、第1縦配管の外壁部との間に間隔をあけて配置された養生管とされているので、第1縦配管と第2縦配管とを簡単な構造により接続することができる。
【0011】
態様3の発明は、態様1の雨水排水配管構造であって、前記合流部は前記第1縦配管に形成され、前記第2縦配管は、前記合流部よりも下方側に配置されたインクリーザを介して前記第1縦配管に接続されていることを特徴とする。
【0012】
この発明に係る雨水排水配管構造によれば、合流部は前記第1縦配管に形成され、第2縦配管は、合流部よりも下方側に配置されたインクリーザを介して第1縦配管に接続されているので、合流部における管内圧が負圧となり、枝管から本管に安定して排水を合流させることができる。
【0013】
態様4の発明は、態様1の雨水排水配管構造であって、前記合流部は前記第2縦配管に形成され、前記第2縦配管は、前記合流部よりも上方側に配置されたインクリーザを介して前記第1縦配管に接続されていることを特徴とする。
【0014】
この発明に係る雨水排水配管構造によれば、合流部は前記第2縦配管に形成され、第2縦配管は、合流部よりも上方側に配置されたインクリーザを介して第1縦配管に接続されているので、合流部における管内圧が負圧となり、枝管から本管に安定して排水を合流させることができる。また、本管内の流路面積が合流部において既に大きいので、合流部で合流する排水の流量を大きくすることができる。
【0015】
態様5の発明は、態様1~4のいずれか1態様の雨水排水配管構造であって、前記第2縦配管の呼び径は、前記第1縦配管の呼び径よりも1サイズ以上大きく設定されていることを特徴とする。
【0016】
この発明に係る雨水排水配管構造によれば、第2縦配管の呼び径が第1縦配管の呼び径よりも1サイズ以上大きく設定されているので、合流部において枝管からの排水を効率的に合流させることができる。
【0017】
態様6に記載の発明は、態様1~5のいずれか1態様の雨水排水配管構造であって、前記合流部が、地表から10m以下に配置されていることを特徴とする。
【0018】
この発明に係る雨水排水配管構造によれば、合流部が、地表から10m以下に配置されているので、合流部を建築物の低い位置に配置することができる。
その結果、雨水排水配管構造の設計上の自由度を向上させることができる。
【0019】
態様7に記載の発明は、態様1~5のいずれか1態様の雨水排水配管構造であって、前記合流部が、3階以下に配置されていることを特徴とする。
【0020】
この発明に係る雨水排水配管構造によれば、合流部が、3階以下に配置されているので、合流部を建築物の低い位置に配置することができる。
その結果、雨水排水配管構造の設計上の自由度を向上させることができる。
【発明の効果】
【0021】
この発明に係る雨水排水配管構造によれば、サイフォン現象を適用して上層階から階下に向かって雨水を排水する際に、途中階に設けられた合流部において、枝管から本管に安定して排水を合流させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0022】
【
図1】本発明の第1実施形態に係る雨水排水システムの概略構成の一例を説明する概念図である。
【
図2】第1実施形態に係る雨水排水システムに適用するサイフォン式排水部材の概略構成の一例を説明する斜視図である。
【
図3】第1実施形態に係る雨水排水システムに適用するサイフォン式排水部材の概略構成の一例を説明する側面図である。
【
図4】第1実施形態に係る雨水排水システムの概略構成を説明する概略構成図である。
【
図5】本発明の第2実施形態に係る雨水排水システムの概略構成を説明する概略構成図である。
【
図6】本発明の第3実施形態に係る雨水排水システムの概略構成を説明する概略構成図である。
【
図7】本発明の第4実施形態に係る雨水排水システムの概略構成の一例を説明する概念図である。
【
図8】第4実施形態に係る雨水排水システムに適用するサイフォン式排水部材の概略構成の一例を説明する縦断面図である。
【
図9】第4実施形態に係る雨水排水システムに適用するサイフォン式排水部材の概略構成の一例を説明する斜視図である。
【
図10】本発明の実施例に使用した雨水排水システムの概略構成を説明する概念図である。
【
図11】実施例における雨水排水システムの具体的構成を説明する概念図である。
【
図12】実施例における検証試験1に係る雨水排水システムの本管の管内圧力を説明する圧力分布図である。
【
図13】実施例における検証試験2に係る雨水排水システムの枝管の合流流量を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【0023】
<第1実施形態>
以下、
図1~
図4を参照し、第1実施形態に係る雨水排水システム(雨水排水配管構造)について説明する。
図1は第1実施形態に係る雨水排水システムの概略構成の一例を説明する概念図である。また、
図2は第1実施形態に係る雨水排システムに適用するサイフォン式排水部材の概略構成の一例を説明する縦断面図であり、
図3は斜視図である。また、
図4は第1実施形態に係る雨水排水システムの概略構成を説明する概略構成図である。
【0024】
図1~
図4において、符号10は建築物を、符号100は雨水排水システム(雨水排水配管構造)を、符号20はサイフォン式排水部材を、符号120は雨水配管本体を、符号121は横配管を、符号122は本管を、符号123は第1縦配管を、符号125は養生管(第2縦配管)を、符号150は枝管を示している。
【0025】
雨水排水システム(雨水排水配管構造)100は、
図1に示すように、例えば、8階建(例えば、高さ24m)の建築物10に適用されている。
建築物10としては、例えば、高さ20m以上の工場やショッピングセンター、倉庫や大型の駐車場等に適用することが可能である。
【0026】
また、雨水排水システム100は、例えば、サイフォン式排水部材20と、サイフォン式排水部材20から流入する雨水を下層階に向かって排水する雨水配管本体120と、途中階の合流部120Tにおいて、雨水配管本体120に接続される枝管150と、を備えている。
そして、雨水排水システム100は、上層階から流下した排水と枝管150から合流した排水を地中に埋設された雨水ます160に排水するように構成されている。
そして、雨水ます160に流入した雨水は、配管161を介して系外に排出されるようになっている。
【0027】
図1に示すように、サイフォン式排水部材20(排水部材)は、建築物10の屋根の軒先に配置される大型の雨樋11の内側に設けられている。
雨樋11は、屋根の軒先から流下した雨水を受けて排水する。雨樋11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る。雨樋11は、平坦な底壁11Aの前端から前壁11Bが立設され、かつ底壁11Aの後端から後壁11Cが立設された溝形断面に形成されている。雨樋11は、例えば、不図示の鼻隠し板に取り付けられた雨樋吊具(図示省略)により吊設される。
【0028】
図2に示すサイフォン式排水部材20は、大雨時に雨樋11内に流入した雨水の排水能力を向上させるための高排水機能を有する排水部材である。サイフォン式排水部材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、合成樹脂に限るものではなく、鋳型を用いた鋳鉄製であっても良い。
【0029】
サイフォン式排水部材20は、板状に形成された蓋部材21と、上端部内が落し口部22aとされた装着筒22と、蓋部材21と装着筒22とを接続し、上面視で落し口部22aに重ならない位置で周方向に間隔をあけて配置された複数の縦リブ23と、を備えている。
【0030】
装着筒22は、雨樋11の底壁11Aを上下方向に貫通している。装着筒22の上端には、鍔部22Dが設けられている。鍔部22Dは、底壁11Aの上面に配置され、底壁11Aによって下方から支持されている。蓋部材21の外周縁と鍔部22Dの外周縁との間に形成される部分が、雨樋11に溜まった雨水を落し口部22aの開口に流入させる流入開口部20Aとなる。
【0031】
複数の縦リブ23は、装着筒22の鍔部22Dと蓋部材21の外周部とを連結している。縦リブ23は、流入開口部20Aから落し口部22aに流入される雨水を整流する。
蓋部材21は、複数の縦リブ23を介して装着筒22に支持される。蓋部材21は、雨樋11の内側に配置され、落し口部22aから上方に離間した位置に設置される。
【0032】
また、サイフォン式排水部材20は、サイフォン現象によって、落し口部22aに流れ込んだ雨水(排水)の中心近傍に空気柱が形成されるのを抑制して、雨水を階下に向かって効率的に流すようになっている。
なお、サイフォン式排水部材20の構成は一例であり、構成については任意に設定することが可能である。
【0033】
図3に示すように、サイフォン式排水部材20の下流側には、エルボ121Lが設置される。エルボ121Lは、サイフォン式排水部材20と雨水配管本体120(横配管121)とを接続する。
【0034】
雨水配管本体120は、
図1、
図4に示すように、例えば、横配管121と、本管(縦配管)122と、を備えている。
また、本管(縦配管)122には、高さ方向の途中に合流部120Tが形成され、枝管150からの排水を合流させることが可能に構成されている。合流部120Tは、本管122のうち、この合流部120Tよりも上側に位置する部分と、この合流部120Tよりも下側に位置する部分と、を接合する継手である。合流部120Tは、チーズ(90°Y管)により形成され、合流部120Tの受口の1つが、枝管150に接続される。
【0035】
横配管121は、例えば、略水平方向に沿って配置された直管により構成されていて、エルボ(不図示)を介して本管122に接続されている。
そして、横配管121は、サイフォン式排水部材20から流入した雨水を、本管122に流すようになっている。
【0036】
本管122は、
図1、
図4に示すように、例えば、第1縦配管123と、第1縦配管の下方側に配置される養生管(第2縦配管)125と、を備えている。
【0037】
第1縦配管123は、例えば、呼び径100Aの硬質な塩ビ製の円形直管により構成され、建築物の上下方向に沿って配置されている。
また、この実施形態では、第1縦配管123の高さ方向の途中に合流部120Tが形成されている。
また、第1縦配管123の下側部分は、養生管(第2縦配管)125に間隔をあけて挿入されている。
なお、第1縦配管123の材料及びサイズ(呼び径)については任意に設定することが可能である。また、第1縦配管123と養生管(第2縦配管)125の間に間隔を形成しない構成としてもよい。
【0038】
養生管(第2縦配管)125は、例えば、硬質な塩ビ製の円形直管により構成され第1縦配管122よりも大きな流路面積を有している。
具体的には、養生管125は、この実施形態において、第1縦配管123よりも1サイズ大きい呼び径125Aに形成されている。
【0039】
また、養生管(第2縦配管)125は、例えば、第1縦配管123と同心に配置されていて、第1縦配管123の外周面と養生管125の内周面との間には、径方向にほぼ等しい間隙が周方向全周にわたって形成されていることが好適である。
【0040】
また、養生管(第2縦配管)125の上側開口部(縦管接続部)の高さは、任意に設定することが可能であるが、例えば、地上から10m以下に開口していることが好適であり、GL(地面)から2m以下に開口していることがより好適である。
また、養生管(第2縦配管)125の上側開口部は、例えば、建築物10の3階よりも低い位置に開口していることが好適である。
また、養生管125の上側開口部は、例えば、建築物10の2階以下に配置されていることがより好適であり、1階に配置されていることがさらに好適である。
【0041】
また、この実施形態では、養生管125の下側は地中に埋設されていて、地中から立ち上がるように配置されている。
また、養生管125は、例えば、エルボ126、接続管127、エルボ128を介して雨水ます160に接続されていて、第1縦配管123から流下した排水を雨水ます160に排出するようになっている。
また、エルボ126と第1縦配管123の下側開口部は、1m以上、好ましくは300mm以上の間隔が形成されていることが好適である。
【0042】
なお、養生管(第2縦配管)125の材料については任意に設定することが可能である。
また、養生管(第2縦配管)125のサイズ(呼び径)や流路面積については任意に設定することが可能である。例えば、養生管125の呼び径を第1縦配管123の呼び径に対して2サイズ以上大きく設定してもよい。
また、養生管125の流路面積を、第1縦配管123の流路面積に対して呼び径で1サイズ未満の面積差で大きく設定してもよいし、1サイズよりも大きい面積差に設定してもよい。
また、養生管(第2縦配管)125を第1縦配管123と同心とするかどうかは任意に設定することが可能であり、養生管125と第1縦配管123とを偏心させて配置してもよい。
【0043】
枝管150は、例えば、建築物10の3階に位置する大庇10cから枝管150に流れ込んだ雨水を、合流部120Tにおいて第1縦配管123に合流させるように構成されている。なお、枝管150に流れ込む雨水は、大庇10cから流れ込む雨水に限られず、例えば、建築物10に設けられたバルコニーや車路(例えば、建築物10の外周に設けられることで屋外に一部分が露出している車路)から流れ込む雨水であってもよい。
この実施形態において、合流部120Tは、例えば、建築物10の3階に位置されていて、例えば、地表からの高さは10m以下に設定されている。
【0044】
第1実施形態に係る雨水排水システム(雨水排水配管構造)100によれば、本管122が、上方側に配置される第1縦配管123と、第1縦配管123の下方側に配置され養生管(第2縦配管)125と、を備え、養生管125が呼び径125Aに形成されて第1縦配管123よりも1サイズ大きく、流路面積が第1縦配管123より大きいので、サイフォン現象を利用して上層階から下層階に排水を流下する際に、本管122の管内圧力が正圧に上昇するのを抑制することができる。
その結果、合流部120Tにおいて、枝管150から本管222に安定して排水を合流させることができる。
【0045】
また、第1実施形態に係る雨水排水システム100によれば、例えば、3階以下の低い階や地上から10m以下に形成された合流部120Tにおいて、枝管150からの排水を本管122に安定して合流させることができる。
その結果、建築物10の低い位置や下層階において、本管122に枝管150を接続することができる。
【0046】
また、第1実施形態に係る雨水排水システム100によれば、合流部120Tが第1縦配管123の高さ方向における途中に形成され、合流部120Tより下方に養生管125が位置されるとともに、第1縦配管123の外壁面との間に間隔をあけて養生管125が配置されているので、簡単な構造により雨水ます160に雨水を安定して排出することができる。なおこのように、合流部120Tより下方に養生管125が位置するような形態であっても、例えば、枝管150から合流部120Tに合流する排水の流量が、5L/s(リットル/秒)以下であれば、枝管150からの排水が本管122に確実に合流されるのが確認されている。
【0047】
また、第1実施形態に係る雨水排水システム100によれば、地表から10m以下の高さに合流部120Tを形成することで、建築物10の目立たない低い位置に配置することができる。
また、第1実施形態に係る雨水排水システム100によれば、建築物10の3階以下の低層階に合流部120Tを形成することができるので、雨水排水システム(雨水排水配管構造)100の設計上の自由度を向上させることができる。
【0048】
<第2実施形態>
以下、
図5を参照し、本発明の第2実施形態に係る雨水排水システム(雨水排水配管構造)について説明する。
図5は、第2実施形態に係る雨水排水システムの概略構成を説明する概略構成図である。
図5において、符号200は雨水排水システム(雨水排水配管構造)を、符号220は雨水配管本体を、符号121は横配管を、符号222は本管を、符号223は第1縦配管を、符号225は第2縦配管を、符号222Sはインクリーザを、符号220Tは合流部を、示している。
【0049】
雨水排水システム(雨水排水配管構造)200は、例えば、8階建の建築物10に適用されている。
また、雨水排水システム200は、例えば、サイフォン式排水部材(不図示)と、サイフォン式排水部材から流入する雨水を下層階に向かって排水する雨水配管本体220と、途中階(例えば、3階)において雨水配管本体220の合流部220Tに接続される枝管150と、を備えている。
【0050】
そして、雨水排水システム200は、上層階から流下した排水と枝管150からの排水を、合流部220Tにおいて合流させて雨水ます160に排水するように構成されている。
なお、サイフォン式排水部材、雨水ます160については、第1実施形態におけるサイフォン式排水部材110、雨水ます160と同様であるので説明を省略する。
【0051】
雨水配管本体220は、
図5に示すように、例えば、横配管121と、本管(縦配管)222と、を備えている。
また、本管(縦配管)222には合流部220Tが形成され、枝管150からの排水が合流するように構成されている。合流部220Tは、本管222のうち、この合流部220Tよりも上側に位置する部分と、この合流部220Tよりも下側に位置する部分と、を接合する継手である。合流部220Tは、チーズ(90°Y管)により形成され、合流部220Tの受口の1つが、枝管150に接続される。
横配管121については、第1実施形態と同様であるので、同じ符号を付して説明を省略する。
【0052】
本管222は、
図5に示すように、例えば、第1縦配管223と、第1縦配管223の下方側に配置される第2縦配管225と、インクリーザ222Sと、を備えている。
【0053】
第1縦配管223は、例えば、呼び径100Aの硬質な塩ビ製の円形直管により構成され、建築物の上下方向に沿って配置されている。
また、この実施形態では、第1縦配管223の高さ方向の途中に合流部220Tが形成されている。
また、第1縦配管223の下端は、インクリーザ222Sを介して、第2縦配管225に接続されている。
なお、第1縦配管223の材料及びサイズ(呼び径)については任意に設定することが可能である。
【0054】
第2縦配管225は、例えば、硬質な塩ビ製の円形直管により構成され第1縦配管223よりも大きな流路面積を有していて、建築物10の上下方向に沿って配置されている。 具体的には、第2縦配管225は、例えば、第1縦配管223よりも1サイズ大きい呼び径125Aに形成されている。
【0055】
インクリーザ222Sは、例えば、硬質な塩ビ樹脂により形成され、一端側(上側)が呼び径100Aに形成され、他端側(下側)呼び径125Aに形成された拡径用継手とされている。
そして、第1縦配管223と第2縦配管225とを接続して、本管222に呼び径100Aから呼び径125Aに流路面積が拡大される部分を構成している。
なお、インクリーザ222Sを形成する材料については任意に設定することが可能である。
【0056】
また、インクリーザ222Sが配置される接続部(縦配管接続部)の高さは、任意に設定することが可能であるが、例えば、地上から10m以下に設定されていることが好適である。
また、インクリーザ222Sの高さは、例えば、建築物10の3階以下に配置されていることが好適であり、2階以下に配置されていることがより好適であり、1階に配置されていることがさらに好適である。
【0057】
また、この実施形態では、第2縦配管225の下側は地中に埋設されていて、例えば、エルボ126、接続管127、エルボ128を介して雨水ます160に接続されている。
【0058】
なお、第2縦配管225の材料については任意に設定することが可能である。
また、第2縦配管225のサイズ(呼び径)や流路面積については任意に設定することが可能である。例えば、第2縦配管225の呼び径を第1縦配管223の呼び径に対して2サイズ以上大きく設定してもよい。
また、第2縦配管225の流路面積を、第1縦配管223の流路面積に対して呼び径で1サイズ未満の面積差で大きく設定してもよいし2サイズよりも大きい面積差に設定してもよい。
【0059】
枝管150は、例えば大庇10c等から枝管150に流れ込んだ雨水を、合流部220Tにおいて第1縦配管223に合流させるように構成されている。
この実施形態において、合流部220Tは、例えば、建築物10の3階に位置されていて、例えば、地表からの高さは10m以下に設定されている。
【0060】
第2実施形態に係る雨水排水配管構造(排水配管構造)200によれば、合流部220Tは第1縦配管223に形成され、第2縦配管225が合流部220Tよりも下方側でインクリーザ222Sを介して第1縦配管223に接続されているので、合流部220Tにおける管内圧が負圧となり、枝管150から本管222に安定して排水を合流させることができる。
【0061】
<第3実施形態>
以下、
図6を参照し、本発明の第3実施形態に係る雨水排水システム(雨水排水配管構造)について説明する。
図6は第3実施形態に係る雨水排水システム(雨水排水配管構造)の概略構成を説明する概略構成図である。
図6において、符号300は雨水排水システム(雨水排水配管構造)を、符号320は雨水配管本体を、符号121は横配管を、符号322は本管を、符号323は第1縦配管を、符号325は第2縦配管を、符号322Sはインクリーザを、符号320Tは合流部を、符号150Aは枝管を、示している。
【0062】
雨水排水システム(雨水排水配管構造)300は、例えば、8階建の建築物10に適用されている。
また、雨水排水システム300は、例えば、サイフォン式排水部材(不図示)と、サイフォン式排水部材から流入する雨水を下層階に向かって排水する雨水配管本体320と、途中階(例えば、3階)において雨水配管本体320の合流部320Tに接続される枝管150Aと、を備えている。
そして、雨水排水システム300は、上層階から流下した排水と枝管150Aから合流した排水を地中に埋設された雨水ます160に排水するように構成されている。
なお、サイフォン式排水部材、雨水ます160については、第1実施形態と同様であるので説明を省略する。
【0063】
雨水配管本体320は、
図6に示すように、例えば、横配管121と、本管(縦配管)322と、を備えている。
また、本管(縦配管)322には合流部320Tが形成され、枝管150Aからの排水が合流するように構成されている。合流部320Tは、本管322のうち、この合流部320Tよりも上側に位置する部分と、この合流部320Tよりも下側に位置する部分と、を接合する継手である。合流部320Tは、チーズ(90°Y管)により形成され、合流部320Tの受口の1つが、枝管150Aに接続される。
なお、横配管121については、第1実施形態と同様であるので説明を省略する。
【0064】
本管322は、
図6に示すように、例えば、第1縦配管323と、第1縦配管323の下方側に配置される第2縦配管325と、インクリーザ322Sと、を備えている。
【0065】
第1縦配管323は、例えば、呼び径100Aの硬質な塩ビ製の円形直管により構成され、建築物の上下方向に沿って配置されている。
また、この実施形態において、第1縦配管323の下端には、インクリーザ322S、合流部320Tが、この順に接続されている。
また、第1縦配管323は、インクリーザ322S、合流部320Tを介して第2縦配管325に接続されている。
【0066】
そして、合流部320Tには枝管150Aが接続される。
なお、第1縦配管323の材料及びサイズ(呼び径)については任意に設定することが可能である。
【0067】
第2縦配管325は、例えば、硬質な塩ビ製の円形直管により構成され第1縦配管322よりも大きな流路面積を有していて、建築物10の上下方向に沿って配置されている。 具体的には、第2縦配管325は、例えば、第1縦配管323よりも1サイズ大きい呼び径125Aに形成されている。
【0068】
インクリーザ322Sは、例えば、硬質な塩ビ樹脂により形成され、一端側(上側)が呼び径100Aに形成され、他端側(下側)呼び径125Aに形成された拡径用継手とされている。
そして、第1縦配管323と第2縦配管325とを合流部320Tを介して接続して、本管322に呼び径100Aから呼び径125Aに流路面積が拡大される部分を構成している。
なお、インクリーザ322Sを形成する材料については任意に設定することが可能である。
【0069】
また、インクリーザ322Sが配置される接続部(縦配管接続部)の高さは、任意に設定することが可能であるが、例えば、地上から10m以下に配置されていることが好適である。
また、インクリーザ322Sの高さは、例えば、建築物10の3階以下に配置されていることが好適であり、建築物10の2階以下に配置されていることがより好適であり、1階に配置されていることがさらに好適である。
【0070】
また、この実施形態では、第2縦配管325の下側は地中に埋設されていて、例えば、エルボ126、接続管127、エルボ128を介して雨水ます160に接続されている。
【0071】
なお、第2縦配管325の材料については任意に設定することが可能である。
また、第2縦配管325のサイズ(呼び径)や流路面積については任意に設定することが可能である。例えば、第2縦配管325の呼び径を第1縦配管323の呼び径に対して2サイズ以上大きく設定してもよい。
また、第2縦配管325の流路面積を、第1縦配管323の流路面積に対して呼び径で1サイズ未満の面積差で大きく設定してもよいし、1サイズよりも大きな面積差に設定してもよい。
【0072】
枝管150Aは、例えば大庇10c等から枝管150Aに流れ込んだ雨水を、合流部320Tにおいて第1縦配管323に合流させるように構成されている。
この実施形態において、合流部320Tは、例えば、建築物10の3階に位置されていて、例えば、地表からの高さは10m以下に設定されている。
【0073】
第3形態に係る雨水排水システム(雨水排水配管構造)300によれば、合流部320Tが第2縦配管325に形成され、第2縦配管325が、合流部320Tよりも上方側に配置されたインクリーザ320Sを介して第1縦配管323に接続されているので、合流部320Tにおける管内圧が負圧となり、枝管150から本管322に安定して排水を合流させることができる。
また、本管322内の流路面積が合流部320Tにおいて既に大きいので、合流部320Tで合流する排水の流量を大きくすることができる。なおこの場合、枝管150Aから合流部320Tに合流する排水の流量は、5L/s(リットル/秒)以上であっても、枝管150からの排水が本管122に確実に合流されるのが確認されている。
【0074】
<第4実施形態>
以下、
図7から
図9を参照し、本発明の第4実施形態に係る雨水排水システム(雨水排水配管構造)について説明する。
図7は第4実施形態に係る雨水排水システムの概略構成の一例を説明する概念図である。また、
図8は第4実施形態に係る雨水排システムに適用するサイフォン式排水部材の概略構成の一例を説明する縦断面図であり、
図9は斜視図である。
【0075】
図7~
図9において、符号10Aは建築物を、符号100Aは雨水排水システム(雨水排水配管構造)を、符号110はサイフォン式排水部材を、符号120は雨水配管本体を、符号121は横配管を、符号122は本管を、符号123は第1縦配管を、符号125は養生管(第2縦配管)を、符号150は枝管を示している。
【0076】
雨水排水システム(雨水排水配管構造)100Aは、
図7に示すように、例えば、8階建(例えば、高さ24m)の建築物10Aに適用されている。
建築物10Aとしては、例えば、高さ20m以上の工場やショッピングセンター等に適用することが可能である。
【0077】
また、雨水排水システム100Aは、例えば、サイフォン式排水部材110と、サイフォン式排水部材110から流入する雨水を下層階に向かって排水する雨水配管本体120と、途中階の合流部120Tにおいて、雨水配管本体120に接続される枝管150と、を備えている。
そして、雨水排水システム100Aは、上層階から流下した排水と枝管150から合流した排水を地中に埋設された雨水ます160(第1実施形態参照)に排水するように構成されている。
【0078】
サイフォン式排水部材110は、
図8、
図9に示すように、例えば、略円形状に形成され中央部に円形の貫通孔110Hが形成されたベースプレート部111と、ベースプレート部111の上面に一体に形成され上方に向かって立ち上がり周方向に間隔をあけて配置された複数の縦リブ112と、貫通孔110Hの周縁部から下方に向かって延びる筒部113と、を備えている。
【0079】
また、ベースプレート部111、縦リブ112、筒部113は、例えば、アルミニウム合金や鋳鉄、ステンレス鋼等の金属材料を鋳造することにより一体に形成されている。
また、サイフォン式排水部材110は、例えば、屋上スラブ15の上面に配置(例えば、埋設)されている。
【0080】
縦リブ112は、例えば、平面視して、略U字形状に形成されていて、U字形状の底部(折返しの湾曲部)が流通孔111H側に配置されている。
また、縦リブ112は、例えば、U字形状の底部から開口側に向かって形成され互いに対向する一対の立上がり壁部が、流通孔111Hの中心から径方向外方に向かって放射状に延在していて、径方向外方に向かうにしたがって互いの間隔が広くなるように形成されている。
【0081】
筒部113は、下端部が屋上スラブ15に形成された貫通孔15H内に配置され、接続部材121Bによって接続短管121Aと接続されている。
そして、筒部113は、接続短管121A、T字継手121Tを介して横配管121に接続され、サイフォン式排水部材110に流入する雨水を横配管121に流すように構成されている。
【0082】
また、サイフォン式排水部材110は、サイフォン現象によって、筒部113に流れ込んだ雨水(排水)の中心近傍に空気柱が形成されるのを抑制して、雨水を階下に向かって効率的に流すようになっている。
なお、サイフォン式排水部材110の構成は一例であり、構成については任意に設定することが可能である。
【実施例】
【0083】
以下、
図10~
図13を参照して、本発明に係る実施例について説明する。
実施例は、比較例、本発明例1~5を用いて、下記の検証試験1、検証試験2を実施して雨水排水システムの効果を確認した。
【0084】
実施例では、
図10、
図11に示す雨水排水システム(雨水排水配管構造)を用いた。
図10は、実施例に使用した雨水排水システムの概略構成を説明する概念図であり、
図11は、実施例における雨水排水システムの具体的構成を説明する概念図である。
雨水排水システム(雨水排水配管構造)は、透明な樹脂材料で形成した配管により構成した。
また、雨水排水システムは、
図10に示すように、地上8階建の実験施設(建築物)に設置されている。
【0085】
実験施設(建築物)は、2階床面までの1階の高さがGL(地面)から高さ3.0mに設定され、2階から8階までの高さはそれぞれ2.8mに設定されている。
また、サイフォン式排水部材は、8階の床面から1.0mに設置されている。
また、雨水排水システムは、本管(縦配管)の
図10に示す圧力測定位置に、本管の管内圧力を測定するための圧力センサを設置した。また、
図10に示すように、本管の途中に伸縮継手を配置した。
【0086】
〔比較例〕
比較例は、
図11に示すように、上下方向に配置された流路面積に変化がない本管の高さ方向の途中位置に枝管を接続して合流部を設置した。
本管:呼び径100A
枝管:呼び径100Aの90°Y管
合流部:GL+6.5m(3階床面+1700mm)
【0087】
〔本発明例1〕
本発明例1は、第1実施形態と対応し、上側に配置した第1縦配管と、第1縦配管の下側に配置される養生管(第2縦管)と、を用いて、第1縦配管の下部を養生管内に挿入して本管を構成した。
そして、養生管(第2縦配管)の上端開口部よりも上方において第1縦配管に枝管を接続して合流部を設置した。
第1縦配管:呼び径100A
養生管(第2縦配管):呼び径125A
養生管(第2縦配管):呼び径125A
第1縦配管と養生管(第2縦配管)の接続部の高さ:GL+1000m
枝管:呼び径100Aの90°Y管
なお、第1縦配管と養生管(第2縦配管)の間に間隙を設けた。
合流部:GL+5.5m(3階床面+700mm)
【0088】
〔本発明例2〕
本発明例2は、第1実施形態と対応し、本発明例1と同様に構成した。具体的には本発明例1と合流部の高さが相違する。
第1縦配管:呼び径100A
養生管(第2縦配管):呼び径125A
第1縦配管と養生管(第2縦配管)の接続部の高さ:GL+1000m
枝管:呼び径100Aの90°Y管
なお、第1縦配管と養生管(第2縦配管)の間に間隙を設けた。
合流部:GL+1.86m(2階床面+860mm)
【0089】
〔本発明例3〕
本発明例3は、第2実施形態と対応し、上側に配置した第1縦配管と、第1縦配管の下側に配置される第2縦管と、を用いて、第1縦配管と第2縦配管とをインクリーザによって接続して本管を構成した。そして、第2縦配管よりも上方で第1縦配管に枝管を接続して合流部を設置した。
第1縦配管:呼び径100A
第2縦配管:呼び径125A
枝管:呼び径100Aの90°Y管
インクリーザの高さ:GL+450mm
枝管:呼び径100Aの90°Y管
合流部:GL+2.86m(2階床面+1860mm)
【0090】
〔本発明例4〕
本発明例4は、第2実施形態と対応し、本発明例3と同様に構成した。具体的には本発明例3と合流部で用いた接続継手が相違する。
第1縦配管:呼び径100A
第2縦配管:呼び径125A
枝管:呼び径100Aの90°Y管
インクリーザの高さ:GL+450mm
枝管:呼び径100Aの45°Y管
合流部:GL+2.86m(2階床面+1860mm)
【0091】
〔本発明例5〕
本発明例5は、第3実施形態と対応し、上側に配置した第1縦配管と、第1縦配管の下側に配置される第2縦管と、を用いて、第1縦配管と第2縦配管とをインクリーザによって接続して本管を構成した。そして、第2縦配管の途中で第2縦配管に枝管を接続して合流部を設置した。
第1縦配管:呼び径100A
第2縦配管:呼び径125A
インクリーザの高さ:GL+450mm
枝管:呼び径100Aの大曲90°Y管(LT管)
合流部:GL+2.86m(2階床面+1860mm)
【0092】
(1)検証試験1
以下、
図12を参照して、実施例における検証試験1の検証結果について説明する。
図12は、実施例における検証試験1に係る雨水排水システムの本管の管内圧力を説明する圧力分布図である。
比較例、本発明例1~3を用いて、サイフォン式排水部材から横管を介して本管に雨水を供給して本管における管内圧力の変化を検証した。
【0093】
検証試験1では、
図12に示すように、比較例、本発明例1~3とも、サイフォン排水部材から供給した排水の管内圧力は、上層階では負圧(例えば、8階床面で約60kPa)であり、大きな差は見られない。
しかしながら、比較例は、下層階に下がるにつれて、管内圧力が直線的に上昇し、3階床面(GL+約6m)付近で管内圧力がゼロとなり、1階及び2階では管内圧力は正圧に上昇する。
【0094】
一方、本発明例1~3では、
図12に示すように、5階よりも上層階では比較例と同程度に管内圧力が上昇するものの、5階よりも下層階では比較例と比較して管内圧力の上昇が緩くなる。
そして、本発明例1~3は、2階床面まで下がっても、本管の管内圧力が負圧のまま維持されることが確認された。
したがって、本発明例1~3では、枝管からの排水を本管に安定して合流させることが可能である。
【0095】
(2)検証試験2
以下、
図13を参照して、実施例における検証試験2の検証結果について説明する。
図13は、実施例における検証試験2に係る雨水排水システムの枝管の合流流量を説明する図である。
図13において、○はスムースに合流可能であることを、■△は時折逆流が発生しているが合流可能であることを示している。
検証試験2は、本発明例3~5を用いて、サイフォン式排水部材から横管を介して本管に雨水を供給するとともに、枝管から本管に流量を変化させながら排水を合流させて、合流部における排水の合流状態を目視によって観察することにより、枝管から本管に合流可能な排水流量を検証することにより評価した。
なお、サイフォン式排水部材から本管に流した雨水の流量は40L/Sである。
【0096】
検証試験2では、
図13に示すように、枝管からの排水流量が1L/S~2L/Sの場合には、本発明例3~5ともに本管に安定して合流することがわかる。
一方、本発明例3では、
図13に示すように、枝管からの排水流量が3L/Sの場合には、1L/S~2L/Sの場合に比較すると合流しにくくなる。
また、本発明例4は、枝管からの排水流量が5L/Sの場合にも、排水を本管に安定して合流可能であるといえる。
また、本発明例5は、枝管からの排水流量が10L/Sの場合にも、排水を本管に安定して合流可能であるといえる。
以上のように、本発明例4、5は、枝管から合流可能な排水流量が大きい点においても、本発明例3よりも有利であることが確認できた。
【0097】
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の変更をすることが可能である。
【0098】
上記実施形態においては、雨水排水システム(雨水排水配管構造)100、200、300において、第1縦配管123、223、323が呼び径100Aに形成され、養生管125、第2縦配管225、325が呼び径125Aに形成されて、第1縦配管が養生管、第2縦配管に対して呼び径で1サイズ大きく形成されている場合について説明したが、第1縦配管123、223、323、養生管125、第2縦配管225、325の流路断面積又は呼び径については任意に設定することができる。
【0099】
例えば、養生管125第2縦配管225、325の流路面積を、第1縦配管123、223、323の流路面積に対して1サイズ未満大きい流路面積差に設定してもよいし、1サイズよりも大きい流路面積差に設定してもよい。
また、養生管125、第2縦配管225、325の呼び径を、第1縦配管123の流路面積に対して呼び径で1サイズ未満の面積差で大きく設定してもよいし、1サイズよりも大きい面積差に設定してもよい。
【0100】
また、上記実施形態においては、例えば、雨水排水システム100における養生管125の上側開口部が地面から2m以下に形成されている場合について説明したが、養生管125の上側開口部を形成する高さについては任意に設定することが可能であり、例えば、2mよりも高い位置に形成してもよい。
【0101】
また、上記実施形態においては、インクリーザ222S、322Sが、地上から10m以下、建築物10の3階以下の階に配置されている場合について説明したが、インクリーザ222S、322Sを配置する高さ方向位置については任意に設定することができる。
【0102】
また、上記実施形態においては、合流部120T、220T、320Tが3階以下の階や高さ10m以下の位置に形成されている場合について説明したが、例えば、3階よりも高層の階や高さ10mよりも高い位置に合流部120T、220T、320Tを形成してもよい。
【0103】
また、上記実施形態においては、枝管150、150Aから本管122、222、322に合流する合流部が、チーズ(90°Y管)により構成される場合について説明したが、45°Y管や大曲90°Y管(LT管)等、チーズに限定されることなく種々の継手を適用してもよい。
【0104】
また、上記実施形態においては、第1縦配管223、323から第2縦配管225、325に拡径する場合に、インクリーザ222S、322Sを用いる場合について説明したが、種々の拡径継手を適用してもよいし、上側(一端側)が小径とされ下側(他端側)が大径とされたチーズ等のY管を用いて拡径してもよい。
【0105】
また、上記実施形態においては、サイフォン式排水部材110が屋上に設置されている場合について説明したが、例えば、屋上に限定されることなく、屋根やバルコニー等に配置されてもよい。
【0106】
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、前記した実施形態を適宜組み合わせて適用してもよい。
【符号の説明】
【0107】
10、10A 建築物
100、100A、200、300 雨水排水システム(雨水排水配管構造)
20、110 サイフォン式排水部材
120、220、320 雨水配管本体
120T、220T、320T 合流部
121 横管
122、222、322 本管
123、223、323 第1縦配管
125 養生管(第2縦配管)
150、150A 枝管
160 雨水ます
222S、322S インクリーザ
225、325 第2縦配管