JP5093994B2 - 排水立て管用ゴム輪伸縮継手および排水立て管の配管構造 - Google Patents

Description

この発明は、排水立て管用ゴム輪伸縮継手に関し、特にたとえば、集合住宅や戸建住宅のベランダなど屋外に設けられるスロップシンクの合流横管部を立て管に合流させ、雑排水を排出するための、排水立て管用ゴム輪伸縮継手である。

従来のゴム輪伸縮継手の一例が、特許文献１および特許文献２に開示されている。

特許文献１のゴム輪伸縮継手では、ストッパ段部を設けた拡径受口にストッパリングを挿入した状態で合成樹脂管を挿入して、ストッパ段部と合成樹脂管の端部との間に水溶性のストッパリングを介在させている。

また、特許文献２のゴム輪伸縮継手では、変形、破壊または離脱可能な係止体を設けた管受口に接続管を挿入して、その端部を係止体に係止させている。
特開平１１−８２８３７号公報［Ｆ１６Ｌ ２７／１２、２１／０４、２１／０８］ 実開昭５４−３６１２５号公報［Ｆ１６Ｌ ４１／００、Ｆ１６Ｌ ２７／０２］

特許文献１の従来技術では、ストッパリングはゴム輪伸縮継手と別部材であるため、拡径受口に合成樹脂管を挿入する前にストッパリングを挿入しておくことを忘れる恐れがある。

また、維持管理において、合成樹脂管の取替え時には、ストッパリングが必要になるが、使用中に水溶性のストッパリングは消滅するため、再度ストッパリングを挿入しておく必要がある。

特許文献２の従来技術のゴム輪伸縮継手は地中に埋設される下水管に使用されるものであるため、このゴム輪伸縮継手をスロップシンク合流継手のような屋外の露出配管に使用することはできない。

それゆえに、この発明の主たる目的は、確実に施工、維持管理することができる、屋外の露出配管に使用可能な、排水立て管用ゴム輪伸縮継手を提供することである。

請求項１の発明は、ゴム輪受口を有する立て管部とこの立て管部と合流する合流横管部とを備え、屋外に露出配管される排水立て管に用いられる合成樹脂製の排水立て管用ゴム輪伸縮継手において、ゴム輪受口の内面に突出して管軸方向に延びる突条からなるストッパを形成し、ストッパにゴム輪受口内に挿入される立て管の端部が接触する当たり部を設け、立て管の端部およびストッパの当たり部の少なくとも一方をテーパ状に形成することによって、端部と当たり部とを線接触させるようにし、ストッパの当たり部からゴム輪受口の下端部に形成される係止部までの長さを、立て管が露出配管による直射日光の熱の吸収によって伸びても、当該立て管の端部が係止部に当たらない長さにし、ストッパの厚さは、人力で立て管をゴム輪受口内に挿入しても当該立て管の端部が当該ストッパの上に乗り上げず、立て管が熱の吸収によって伸びたときに当該ストッパの上に乗り上げる厚さであって、かつ立て管の乗り上げによりゴム輪受口が拡径しても当該ゴム輪受口の管壁が破損せず、立て管が温度低下により縮まって当該ストッパへの乗り上げが解除されたときにゴム輪受口が縮径して元の径に戻る厚さとしたことを特徴とする、排水立て管用ゴム輪伸縮継手である。

請求項１の発明では、排水立て管用ゴム輪伸縮継手のゴム輪受口の内面にストッパを形成した。ゴム輪受口内に立て管が挿入されると、ストッパの当たり部は立て管の端部と接触する。そして、当たり部および立て管の端部の少なくとも一方をテーパ状に形成したことにより、端部と当たり部とは線接触する。

このように、ストッパをゴム輪受口内に予め形成することにより、特許文献１のように立て管の挿入時にストッパリングを取り付ける必要がないため、立て管はストッパにより確実に係止される。

また、端部および当たり部の少なくとも一方をテーパ状に形成することにより、ゴム輪受口挿入時の立て管がストッパに対して作用する力は、テーパ面に平行な方向と直交する方向とに分かれる。この結果、立て管がテーパ面に直交する方向に当たり部を押すことにより、ゴム輪受口部の管壁応力が弾性限界内において、ゴム輪受口が拡径されるため、立て管は容易にストッパ上に乗り上げ、ストッパは破損されにくい。また、ストッパの当たり部からゴム輪受口の下端部に形成される係止部までの長さを、露出配管による直射日光の熱の吸収によって立て管が伸びても、立て管の端部が係止部に当たらない長さにしたので、屋外の露出配管に使用されたことに起因するゴム輪受口の破損は防止される。

請求項３の発明は、上部が躯体に固定される第１立て管、下層階に繋がる第２立て管、および第１立て管の下部を受容するゴム輪受口と第２立て管の上部を受容して接着接合される接着受口とを有する立て管部を備える合成樹脂製のゴム輪伸縮継手を含む、屋外に露出配管される排水立て管の配管構造において、ゴム輪受口の内面に突出して管軸方向に延びる突条からなるストッパを形成し、ストッパに第１立て管の端部が接触する当たり部を設け、第１立て管の端部およびストッパの当たり部の少なくとも一方をテーパ状に形成することによって、端部と当たり部とを線接触させるようにし、ストッパの当たり部からゴム輪受口の基端部である係止部までの長さを、第１立て管が露出配管による直射日光の熱の吸収によって伸びても、当該第１立て管の端部が係止部に当たらない長さにし、ストッパの厚さは、人力で第１立て管をゴム輪受口内に挿入しても当該第１立て管の端部が当該ストッパの上に乗り上げず、第１立て管が熱の吸収によって伸びたときに当該ストッパの上に乗り上げる厚さであって、かつ第１立て管の乗り上げによりゴム輪受口が拡径しても当該ゴム輪受口の管壁が破損せず、第１立て管が温度低下により縮まって当該ストッパへの乗り上げが解除されたときにゴム輪受口が縮径して元の径に戻る厚さとしたことを特徴とする、排水立て管の配管構造である。

請求項３の発明では、請求項１の発明と同様の作用を示す。

この発明によれば、ストッパをゴム輪受口内に設け、立て管の端部およびストッパの当たり部の少なくとも一方をテーパ状に形成し、ストッパの当たり部からゴム輪受口の下端部に形成される係止部までの長さを、ゴム輪受口内に挿入される立て管が露出配管による直射日光の熱の吸収によって伸びても、当該立て管の端部が係止部に当たらない長さにすることにより、確実な施工および使用中における維持管理を行うことができ、排水立て管用ゴム輪伸縮継手を屋外の露出配管に使用することができる。
この発明の目的，その他の目的，特徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から一層明らかとなろう。

図１に示すこの発明の一実施例である排水立て管用ゴム輪伸縮継手（以下、継手と言う。）１０は９０°大曲がりＹ継手であり、塩化ビニル樹脂など合成樹脂で形成される。図２に示すように、継手１０は、集合住宅や戸建住宅のベランダなど屋外に設けられるスロップシンク１０２に連結する排水管１０４を立て管１０６および立て管１０８に連結するために用いられる。立て管１０６内に高温の排水が流れたり、立て管１０６が直射日光や高温の外気にさらされたりした場合、立て管１０６の温度が上昇し、それに伴い立て管１０６の長さが長くなる。このため、図１に示す第１受口１６の内面にストッパ２８を設けて、立て管挿入時に予めストッパ２８で立て管１０６の挿入を止めることにより、立て管１０６が熱の吸収により伸びても、第１受口１６は破損しないようにしている。

なお、立て管１０６および立て管１０８に合成樹脂管が用いられるが、立て管１０８の長さは立て管１０６の長さに比べて短いため、熱の吸収による影響は受けにくく立て管１０８の伸びは立て管１０６の伸びより短い。よって、この場合、立て管１０８の伸びを考慮する必要がない。

継手１０は立て管１２および合流横管部１４を備える。立て管１２の一方端に第１受口１６が形成され、他方端に第２受口１８が形成される。合流横管部１４の一方端は立て管１２と連結し、他方端に第３受口２０が形成される。

これら３つの受口は拡径受口であり、第１受口１６はゴム輪受口であるが、他の第２受口１８および第３受口２０は接着受口である。

第１受口１６は立て管１２からテーパ状の係止部２２で拡径して形成される。第１受口１６の一方端部の内面にゴム輪溝２４が形成され、その中にゴム輪２６が装着される。他方端部に係止部２２が形成され、係止部２２は立て管１２と連結する。ゴム輪溝２４と係止部２２との間に、図３に示すようにたとえば３つのストッパ２８が第１受口１６と一体的に形成される。ストッパ２８は突条であり、第１受口１６の管軸方向に延びる。図４（Ａ）、図４（Ｂ）および図４（Ｃ）に示すように、ストッパ２８のゴム輪溝２４側（図１）の当たり部３０はテーパ状に形成された面であり、第１辺３２側から第２辺３４側に向かって係止部２２側へ傾斜する。当たり部３０に対向する面は係止部２２と接合し、ストッパ２８は当たり部３０から係止部２２までの範囲に亘って形成される。

たとえば、第１受口１６の内径が９０ｍｍの継手１０の場合、第１辺３２の長さａが５ｍｍ、第２辺３４の長さｂが３ｍｍ、第１辺３２と第２辺３４との間の厚さｃが２ｍｍ、当たり部３０の第１辺３２から係止部２２の上端までの長さｄが１９ｍｍ、当たり部３０の第２辺３４から係止部２２の上端までの長さｅが１５ｍｍ、当たり部３０のテーパ角度αが３０°になるようにストッパ２８が形成される。

ストッパ２８の厚さ、つまり第１辺３２と第２辺３４との間の厚さｃは、図５（Ａ）に示す第１受口１６に挿入される挿入管、つまり立て管１０６の管壁の厚さｆ、または立て管１０６の端部３８にテーパ部４０が設けられている場合、テーパ部４０の幅ｇより小さい厚さであり、さらに、次の３つの条件を満たすように決められる。１つ目の条件は、後述するように第１受口１６内に立て管１０６を人力で挿入した際に立て管１０６がストッパ２８の上に乗り上げず、ストッパ２８により係止される厚さである。２つ目の条件は、熱の吸収により立て管１０６の長さが伸びた際に立て管１０６がストッパ２８により係止されず、その上に乗り上げる厚さである。３つ目の条件は、乗り上げた立て管１０６により第１受口１６が拡径しても、それによりその管壁が破損しない厚さ、つまり拡径時の管壁応力が弾性限界内になるように設定される厚さである。

また、図４（Ｃ）に示すように当たり部３０の第１辺３２から係止部２２の上端までの長さｄは、ストッパ２８の厚さｃより長く設定される。

さらに、当たり部３０の第２辺３４から係止部２２の上端までの長さｅは、立て管１０６の長さが熱の吸収により伸びた際に立て管１０６の端部３８が係止部２２に当たらない長さである。たとえば、第１受口１６の内径が９０ｍｍの継手１０の場合に設定した長さ：１５ｍｍは、第１受口１６に挿入される内径７５ｍｍの立て管１０６が、施工時の温度に比べて５０℃上昇した際に１４ｍｍ伸びるのに対して、さらにその長さに１ｍｍの長さの余裕を持たせた長さである。

図２に示すように、継手１０により排水管１０４、立て管１０６および立て管１０８を連結する場合、まず床に固定されている立て管１０８の上部に第２受口１８を嵌めて、これらを接着接合する。次に、第３受口２０に排水管１０４を挿入して、これらを接着接合する。そして、第１受口１６に立て管１０６を挿入する。図５（Ａ）に示すように、この立て管１０６の下側の端部３８は予め面取りされて、その端部３８にテーパ部４０が形成されている。

立て管１０６の下部を第１受口１６に人力で挿入すると、人力により５０ｋｇｆ程度の管軸方向の力Ｆが立て管１０６に働き、立て管１０６はゴム輪２６を乗り越えて、ゴム輪２６に圧着しながら第１受口１６内に侵入する。侵入した立て管１０６のテーパ部４０はストッパ２８の当たり部３０に当たり、テーパ部４０は当たり部３０に対して線接触する。

このテーパ部４０は管軸に対して傾いているため、図５（Ｂ）に示すように、挿入力Ｆはテーパ部４０に対して平行な方向と直交な方向とに作用する。平行方向の力Ｆ１は立て管１０６がテーパ部４０に対して平行に動くように働き、直交方向の力Ｆ２は当たり部３０に加わる。

直交方向の力Ｆ２は力の合成により当たり部３０に対して第１受口１６を押し広げる方向に働くが、第１受口１６の拡径時の管壁応力が弾性限界内であるため、ストッパ２８は破損や変形などせずストッパ２８の機能は損なわれない。

また、ストッパ２８の厚さｃは、人力で挿入した立て管１０６をストッパ２８が係止するように設定されているため、立て管１０６はストッパ２８に係止され、停止する。こうして、立て管１０６と第１受口１６が接合される。

最後に、立て管１０６の上部（図示せず）を上層階の駆体などに固定する。

施工後、上層から流下する排水は立て管１０６を通り、立て管１２へ流れ落ちる。また、スロップシンク１０２から排出される排水は排水管１０４を流れ、合流横管部１４から継手１０内に流入する。そして、スロップシンク１０２からの排水は立て管１２で上層からの排水と合流して、立て管１０８を通り、下層階へ流下する。

そして、立て管１０６は屋外に配置されるため、直射日光により、より熱を吸収することで、立て管１０６の温度が上昇し、それに伴い立て管１０６の長さが長くなる。このとき、継手１０は固定された立て管１０８に接着接合されて動かず、また、立て管１０６の上部も固定されているため、立て管１０６は下側に伸びて、当たり部３０を押す。図６（Ａ）に示すように、この伸びにより立て管１０６は最大約１．５ｔの力Ｐを管軸方向に与える。テーパ部４０は当たり部３０に線接触するため、図６（Ｂ）に示すように、伸び力Ｐはテーパ部４０に対して平行な方向と直交な方向とに作用して、第１受口１６は拡径する。さらに、ストッパ２８の厚さｃは、立て管１０６の長さが伸びると立て管１０６がストッパ２８により係止されないように設定されている上、立て管１０６の管壁の厚さｆより小さく形成されているため、立て管１０６はストッパ２８の上に容易に乗り上げて、ストッパ２８の内側に侵入する。

このとき、立て管１０６が伸びても第１受口１６の拡径時の管壁応力が弾性限界であるため、ストッパ２８は破壊などされず、ストッパ２８はその機能を維持し続ける。

そして、立て管１０６の温度が上昇するとともに立て管１０６は比例的に伸びて、ストッパ２８上を係止部２２側へ移動する。しかし、立て管１０６の温度が、施工時の温度に比べて５０℃上昇しても、立て管１０６が伸びた長さはストッパ２８の長さよりも短いため、端部３８は係止部２２に当たることはない。このため、熱の吸収により立て管１０６が伸びても第１受口１６は破損されない。

また、立て管１０６の管壁の厚さは第１受口１６の管壁の厚さより大きいため、立て管１０６がストッパ２８の内側に侵入すると、立て管１０６の径は僅かに縮むが、第１受口１６の径はほぼストッパ２８の厚さｃの分だけ拡げられる。しかし、拡径時の管壁応力が弾性限界内になるようにストッパ２８の厚さｃが設定されているため、第１受口１６が拡径されてもその管壁は破損されることはない。

反対に、立て管１０６の温度が下がると、立て管１０６は縮まり、ストッパ２８上をゴム輪溝２４側へ移動して、元の状態に戻る。立て管１０６が縮まってテーパ部４０が当たり部３０に当接する位置に戻ると、第１受口１６に拡径する力が加わらなくなるため、第１受口１６は縮径して元の径に戻る。この際、拡径時の管壁応力が弾性限界内であるため、その力によるひずみが管壁に残らず、管壁の強度は低下しない。

このように、ベランダのように温度の上下変動が多く生じるような場所に継手１０が配置されても立て管１０６の熱伸縮によりストッパ２８は壊れたり、変形したり、取れたりせず、その機能を維持し続けることができる。このため、排水管路のメンテナンスの際に、継手１０がその性質上使用可能であれば、継手１０を取り替える必要がなく、経済的である。

また、立て管１０６を第１受口１６内に挿入する際、ストッパ２８は立て管１０６により破損などされないため、仮に過剰な力が作用して、立て管１０６を第１受口１６の奥深くまで挿入しすぎてしまっても、挿入し直すことができ、施工性にも優れている。

なお、図１では、継手１０に９０°大曲がりＹ継手を用いたが、これに限定されない。

また、図５（Ａ）ではテーパ部４０のテーパ角度βを当たり部３０のテーパ角度αより小さくしたが、その反対に図７に示すようテーパ部４０のテーパ角度βを当たり部３０のテーパ角度αより大きくしてもよい。この場合も端部３８は当たり部３０に対して線接触し、図５（Ａ）の立て管１０６と同様の作用を示す。

これとは別に、図８に示すようにテーパ部４０のテーパ角度βと当たり部３０のテーパ角度αとを一致させてもよい。なお、一般的にテーパ部４０は施工現場で形成されるため、施工上の誤差から実際には、テーパ部４０は当たり部３０とミクロ的に線接触していると考えられる。よって、この場合も図５（Ａ）と同様の作用を示す。

さらに、図５（Ａ）では端部３８にテーパ部４０を形成したが、図９に示すように端部３８にテーパ部を形成しなくてもよい。ただし、ゴム輪が接合可能なレベルの糸面取りはしておく。この場合は、当たり部３０がテーパ状に形成され、当たり部３０は端部３８と線接触する。そして、挿入力Ｆおよび熱の吸収による伸び力Ｐは力の合成により当たり部３０に対して平行な方向と直交な方向とに作用して、平行方向の力により立て管１０６は当たり部３０の上を滑り落ちることにより、第１受口１６は拡径する。

図１０に示すこの発明の他の実施例である継手１０は図１に示す継手１０とほぼ同じであるが、ストッパの管軸方向の長さが異なる。図１に示すストッパ２８はその管軸方向の長さが長く、当たり部３０から係止部２２までの範囲の全長に亘って形成されたが、図１０に示すストッパ４４はその管軸方向の長さが短い。これ以外の部分に関しては図１実施例の示す継手１０と同様であるため、説明は省略する。

ストッパ４４は第１受口１６の内面に形成され、たとえば、第１受口１６の内径が９０ｍｍの継手１０の場合に当たり部３０の第１辺３２から係止部２２の上端までの長さｄは１９ｍｍ、当たり部３０の第２辺３４から係止部２２の上端までの長さｅは１５ｍｍに形成される。当たり部３０に対向する面４６は管軸に対して直交に形成され、係止部２２と当たり部３０との間に設けられる。当たり部３０の第１辺３２から対向面４６までの長さｈはストッパ４４の厚さｃより大きく形成される。

この実施例によれば、当たり部３０の第１辺３２から対向面４６までの長さをストッパ４４の厚さｃより大きくすることにより、ストッパ４４は上下方向に十分強度を得るため、立て管１０６の挿入力や熱の吸収による伸び力などによりストッパ４４は破損しない。

図１１に示すこの発明の他の実施例である継手１０は図１に示す継手１０とほぼ同じであるが、当たり部が異なる。図１に示す当たり部３０はテーパ状に形成されていたが、図１１に示す当たり部４８はテーパ状に形成されていない。これ以外の部分に関しては図１実施例の示す継手１０と同様であるため、説明は省略する。

ストッパ５０は第１受口１６の内面に形成され、その当たり部４８は管軸に対して直交に形成される。

ストッパ５０の当たり部４８をテーパ状に形成しなくても、図１２に示すように、端部３８にテーパ部４０を形成した立て管１０６を第１受口１６内に挿入すれば、立て管１０６の挿入力や熱の吸収による伸び力はテーパ部４０に水平な方向と直交な方向に作用するため、図１実施例と同様の作用を示す。

なお、図１１ではストッパ５０の管軸方向の長さが長くし、当たり部４８から係止部２２までの範囲の全長に亘ってストッパ５０を形成したが、ストッパ５０をこの範囲の全長に亘って形成しなくてもよい。図１３に示すように、ストッパ５２の長さを短くし、当たり部４８の対向面５４をテーパ形状にすることもできる。

なお、上で挙げた角度や寸法の具体的数値はいずれも単なる一例であり、必要に応じて適宜変更可能である。

この発明の一実施例の排水立て管用ゴム輪伸縮継手を示す断面図である。 立て管、立て管およびスロップシンクに連結する排水管を排水立て管用ゴム輪伸縮継手に接合した状態を示す平面図である。 図１実施例の排水立て管用ゴム輪伸縮継手を示す上面図である。 （Ａ）はストッパの正面図であり、（Ｂ）はストッパの上面図であり、（Ｃ）はストッパの断面図である。 （Ａ）は第１受口内に立て管を挿入した状態を示す断面図であり、（Ｂ）は立て管に作用する力を示した図解図である。 （Ａ）は立て管がストッパの上に乗り上げた状態を示す断面図であり、（Ｂ）は立て管に作用する力を示した図解図である。 図１実施例の排水立て管用ゴム輪伸縮継手に立て管を挿入した状態を示す断面図である。 図１実施例の排水立て管用ゴム輪伸縮継手に立て管を挿入した状態を示す断面図である。 図１実施例の排水立て管用ゴム輪伸縮継手に立て管を挿入した状態を示す断面図である。 この発明の別の実施例の排水立て管用ゴム輪伸縮継手を示す断面図である。 この発明のさらに別の実施例の排水立て管用ゴム輪伸縮継手を示す断面図である。 図１１実施例の排水立て管用ゴム輪伸縮継手に立て管を挿入した状態を示す断面図である。 この発明のさらに別の実施例の排水立て管用ゴム輪伸縮継手を示す断面図である。

符号の説明

１０…排水立て管用ゴム輪伸縮継手
１６…第１受口
２８、４４、５０、５２…ストッパ
３０、４８…当たり部
１０６…立て管
３８…端部
４０…テーパ部

Claims (2)

1. ゴム輪受口を有する立て管部とこの立て管部と合流する合流横管部とを備え、屋外に露出配管される排水立て管に用いられる合成樹脂製の排水立て管用ゴム輪伸縮継手において、
   前記ゴム輪受口の内面に突出して管軸方向に延びる突条からなるストッパを形成し、
   前記ストッパに前記ゴム輪受口内に挿入される立て管の端部が接触する当たり部を設け、
   前記立て管の端部および前記ストッパの当たり部の少なくとも一方をテーパ状に形成することによって、前記端部と前記当たり部とを線接触させるようにし、
   前記ストッパの当たり部から前記ゴム輪受口の下端部に形成される係止部までの長さを、前記立て管が露出配管による直射日光の熱の吸収によって伸びても、当該立て管の端部が前記係止部に当たらない長さにし、
   前記ストッパの厚さは、人力で前記立て管を前記ゴム輪受口内に挿入しても当該立て管の端部が当該ストッパの上に乗り上げず、前記立て管が前記熱の吸収によって伸びたときに当該ストッパの上に乗り上げる厚さであって、かつ前記立て管の乗り上げにより前記ゴム輪受口が拡径しても当該ゴム輪受口の管壁が破損せず、前記立て管が温度低下により縮まって当該ストッパへの乗り上げが解除されたときに前記ゴム輪受口が縮径して元の径に戻る厚さとしたことを特徴とする、排水立て管用ゴム輪伸縮継手。
2. 上部が躯体に固定される第１立て管、下層階に繋がる第２立て管、および前記第１立て管の下部を受容するゴム輪受口と前記第２立て管の上部を受容して接着接合される接着受口とを有する立て管部を備える合成樹脂製のゴム輪伸縮継手を含む、屋外に露出配管される排水立て管の配管構造において、
   前記ゴム輪受口の内面に突出して管軸方向に延びる突条からなるストッパを形成し、
   前記ストッパに前記第１立て管の端部が接触する当たり部を設け、
   前記第１立て管の端部および前記ストッパの当たり部の少なくとも一方をテーパ状に形成することによって、前記端部と前記当たり部とを線接触させるようにし、
   前記ストッパの当たり部から前記ゴム輪受口の基端部である係止部までの長さを、前記第１立て管が露出配管による直射日光の熱の吸収によって伸びても、当該第１立て管の端部が前記係止部に当たらない長さにし、
   前記ストッパの厚さは、人力で前記第１立て管を前記ゴム輪受口内に挿入しても当該第１立て管の端部が当該ストッパの上に乗り上げず、前記第１立て管が前記熱の吸収によって伸びたときに当該ストッパの上に乗り上げる厚さであって、かつ前記第１立て管の乗り上げにより前記ゴム輪受口が拡径しても当該ゴム輪受口の管壁が破損せず、前記第１立て管が温度低下により縮まって当該ストッパへの乗り上げが解除されたときに前記ゴム輪受口が縮径して元の径に戻る厚さとしたことを特徴とする、排水立て管の配管構造。

Images