JP5476176B2

JP5476176B2 - 排水用通気弁

Info

Publication number: JP5476176B2
Application number: JP2010065730A
Authority: JP
Inventors: 裕一川村
Original assignee: Mirai Kogyo KK
Current assignee: Mirai Kogyo KK
Priority date: 2010-03-23
Filing date: 2010-03-23
Publication date: 2014-04-23
Anticipated expiration: 2030-03-23
Also published as: JP2011196499A

Description

本願発明は、住宅等の建物に設けられた台所の流し台、浴槽、トイレ等の排水管に取り付けられ、排水管内が負圧時に外気を吸入するために用いられる排水用通気弁に関する。

前記排水管は、Ｓ字やU字に湾曲したトラップ部を有しており、当該トラップ部に排水が溜まるようになっている。これは、残留排水がトラップ部内部を塞ぐことより、排水管下流から漂う悪臭が、室内へ充満しないようするものである。また、排水管下流側から這い上がってくる害虫の侵入も防ぐものである。

しかし、排水管下流の状態により排水管内の気圧が下がり負圧となると、トラップ部の残留排水は、吸引され下流へと流されてしまうことがある。そこで、排水管のトラップ部より下流に通気弁を設けることで、配水管内が負圧になった際に、外気を吸引し、残留排水が流されてしまうのを防ぐ必要がある。また、排水管は設置のし易さや排水効率等を考慮し、鉛直方向（重力方向と同一）又は水平方向に設置されているものが殆どである。

また、前記排水管に取り付ける通気弁には、様々な種類のものがあり、例えば特許文献１の排水用通気装置７０が知られている。

図４の（ａ）は、特許文献１の排水用通気装置７０が鉛直方向に設置された排水管P１に取付けられた斜視図である。排水用通気装置７０は、排水管P１にロックナットBで締付固定された継ぎ手E１に取り付けられている。また、排水用通気装置７０は、排水管P１と平行になるように取り付けられている。

図４の（ｂ）は、図４の（ａ）の排水用通気装置７０の断面図を示している。排水用通気装置７０は、排水用通気装置７０の嵌合部７１が、継ぎ手Ｅ１側の突出開口E１aに差込まれて固定されており、容易に取り付けが可能となっている。通気口４５を塞ぐ通気弁５０の弁体４４は、弁軸受け４８にスライド可能に挿入された弁軸４４ａに固定されている。また、排水管Ｐ１からの排水の逆流を防ぐために、逆止弁６０が設けられているが、ばねＳによる付勢力を用いていること以外は、通気弁５０と同じ構造である。

排水管Ｐ１内が負圧になると、逆止弁６０の弁体５４が吸引され、ばねＳの付勢力に逆らって弁体５４が下方にスライドする。次に、弁室５６を介して通気弁５０の弁体４４が吸引され、弁体４４の重量に逆らって上方にスライドし、外気は通気口４５から吸入されて排水管Ｐ１まで至る。そして、排水管Ｐ１内が負圧でなくなると、通気弁５０の弁体４４は、弁体４４の重量により再び下方にスライドして通気口４５を塞ぐ。また、逆止弁６０の弁体５４は、ばねSの付勢力で再び上方にスライドする。

上記の通気弁５０及び逆止弁６０の開閉動作は、弁体（４４、５４）の重量により調節されているため、重量方向が変わると、弁体が確実に通気口を塞ぐことができない場合や、負圧時に弁体がスライドしない場合があり、所望の弁機能を維持することができない。

そこで、図４の（ｃ）のように排水管P２が水平方向に設置されている場合には、排水用通気装置７０が排水管P２に対して直角になるように継ぎ手E２を用いて設置されることになる。これにより、排水用通気装置７０が図４の（ａ）と同様に鉛直方向に設置されることとなる。そのため、弁体の重量方向は変わらないので、開閉特性が変わることなく弁機能は維持される。

このように、鉛直方向又は水平方向に設置された排水管に対して、排水用通気装置７０を取り付けるためには、別途２つの継ぎ手（E１、E２）を用意しなければならない。これは、排水用通気装置７０を取付ける際に、排水管の設置方向に応じて異なる継ぎ手を容易しなければならず、面倒で且つコストがかかるものであった。

特願２００２−１５４１９１号

そこで、本願発明は上記問題に鑑み、排水管が鉛直方向又は水平方向に配置されているかによって、別途、継ぎ手を必要とせず、弁機能を維持することが可能な排水用通気弁を提供することを目的とする。

本願発明の排水用通気弁は、両端に排水管が接続される接続口を有する本管部と、本管部から分岐して設けられる分岐管とを備え、前記分岐管の先端には、排水管内が負圧になることにより通気口を開放する弁体を備えてなり、前記弁体は、前記本管部の軸方向に対して４５度の角度で移動して通気口を開閉可能に設けられてなることを特徴としている。

上記特徴によれば、弁体は、本管部の軸方向に対して４５度の角度で設けられているため、本管部を鉛直方向の排水管に接続しても、平行方向の排水管に接続しても、前記弁体と排水管とがなす角度は４５度となる。そして、前記弁体は通気口を開閉することができるので、従来のように、排水管の配置によって、別途異なる継ぎ手を必要としない。

次に、本願発明の排水用通気弁は、前記弁体が通気口を閉止するように付勢されてなることを特徴としている。

上記特徴によれば、弁体が通気口を閉止するように付勢されていても、弁体は本管部の軸方向に対して４５度の角度で移動して通気口を開閉可能に設けられているので、通気弁の機能を失うことはない。

次に、本願発明の排水用通気弁は、前記弁体が、磁石の反発又は吸引により付勢されてなることを特徴としている。

上記特徴によれば、磁石の反発又は吸引による非接触な付勢手段を用いることで、通気口の開閉動作がより円滑に行われる。

上記に記したように、本願発明の排水用通気弁によれば、排水管が鉛直方向又は水平方向に配置されているかによって、別途継ぎ手を用意する必要がなく、弁機能を維持することができる。

本願発明の排水用通気弁の一例を示すもので、（ａ）は本管部の軸方向が鉛直方向である断面図、（ｂ）は本管部の軸方向が水平方向である断面図である。本願発明の排水用通気弁の他例であり、（ａ）は磁力により弁体を付勢している場合、（ｂ）は、分岐管が湾曲している場合を示した断面図である。本願発明の排水用通気弁を、排水管に設置している使用態様を示すものである。本願発明の背景技術の一例として排水用通気装置を示すもので、（ａ）は鉛直方向の排水管に設置された排水用通気装置の斜視図、（ｂ）は排水用通気装置の断面図、（ｃ）は水平方向の排水管に設置された排水用通気装置の斜視図である。

１本管部
２接続口
３分岐管
４弁体
５通気口
６上蓋
７防虫ネット
８弁軸受け
９弁体ガイド
１０排水用通気弁
S ばね
P1 鉛直方向の排水管
P２水平方向の排水管
B ロックナット
E１、E２継ぎ手

以下に、本願発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。

図１の（ａ）に示すように、排水用通気弁１０は、上流排水管の接続口２ａと下流排水管の接続口２ｂを両端に備えた本管部１を有し、該本管部１から分岐する分岐管３及び通気口５は上流側に向いている。このように、分岐管３及び通気口５が上流側に向くように配置されているため、排水が逆流して通気口５から外部に流出することを防ぐことができる。

そして、該分岐管３の先端に取り付けられた通気弁先端部１０aには弁体４が備えられ、前記本管部１の軸方向に対して４５度の角度でスライドできるようになっている。通気口５上方には、上蓋６が設けられ、該上蓋６と通気口５との間には防虫ネット７が張られている。これら上蓋６と防虫ネット７により通気口５からの害虫の侵入を防いでいる。

弁体４は、弁軸４aと突起４ｂと弁板４ｃとを備えており、弁板４ｃの中心から垂直に弁軸４aが設けられている。前記弁軸４ａは、弁軸受け８によりスライド可能に支持されており、さらに弁軸４ａには、ばねＳが取り付けられている。そして、ばねＳの上端は弁体４の下部に、バネ４の下端は弁軸受け８にそれぞれ固定され、弁体４は通気口５に向けて付勢されることにより通気口５を塞いでいる。また、通気口５は円形状をしており、弁板４ｃは当該通気口５より半径が大きい同心円形状をしている。そのため、通気口５を弁体４により確実に塞ぐことができる。

弁軸受け８は、通気弁先端部１０aの内側から延設されているものであり、貫通孔８aを有している。そして、貫通孔８aに弁軸４aは挿入され、スライド可能に支持されている。前記弁軸受け８の貫通孔８ａの中心は、弁軸４ａの中心と一致し、本管部１の軸方向に対して４５度を成している。そのため、常に弁体４は、本管部１の軸方向に対して４５度の角度でスライドし、通気口５に向けて付勢されている。

排水管内が負圧となった時には、弁体４は本管部１方向に引っ張られて下方にスライドし、通気口５から外気が吸い込まれる。弁体４が回転したり、斜めになったりしないように、弁軸４ａと平行に設けられた弁体ガイド９が突起４ｂを誘導している。そして、排水管内が負圧でなくなると、弁体４はばねＳの付勢力により上方に押し戻され、再び通気口５を塞ぐ。

上記のような弁体４の開閉動作の特性は、ばねＳの剛性により決まる。また、ばねＳの伸縮方向には、常に弁体４の重量が付加されている。そのため、ばねＳの剛性は、弁体４の重量が付加された状態で、通気口５に弁体４を付勢できる程度で、尚且つ、負圧時にばねＳの付勢力に逆らって弁体４が下方にスライド可能な程度に、調節されている。

ここで、図１の（ａ）のばねＳの伸縮方向に働く弁体４の重量の大きさＦ１について考える。排水用通気弁１０は、鉛直方向に設けられた排水管P１に設置され、弁体４及び弁軸４ａは鉛直方向に対して４５度を成している。そのため、弁体４の重量をＷ[N]とし、弁体４の重量Ｗを弁軸４ａ方向に分解すると、Ｆ１＝Ｗcos45°（Wかけるcos45°、以下同様である。）となる。

次に、図１の（ｂ）は、図１の（ａ）の排水用通気弁１０を水平方向に設けられた排水管P２に設置したものである。弁体４及び弁軸４ａは水平方向に対して４５度を成している。そのため、ばねＳの伸縮方向に働く弁体４の重量の大きさＦ２は、弁体４の重量Wを弁軸４ａ方向に分解すると、Ｆ２＝Ｗsin45°となる。

ここで、sin45°とcos45°は同じ値であるので、F１とF２とは等しいことが分かる。そして、弁体４は、鉛直方向及び水平方向の排水管（P１、P２）に接続された本管部１の軸方向に対して４５度の角度でスライドするので、常にばねＳの伸縮方向に働く弁体４の重量の大きさ（F１、F２）は一定である。さらに、弁板４ｃは円形状をしているので、重心は常に弁体４の中心にある。よって、排水用通気弁１０を鉛直方向及び水平方向の排水管（P１、P２）に取り付けた場合であっても、開閉動作において、通気口５に向けた弁体４の付勢力は等しく、開閉動作特性が変わることがない。なお、弁板４ｃは円形状でなくてもよく、重心が弁体４の中心に位置するものであれば任意の形状にすることができる。

このように、本管部１の軸方向に対して４５度の角度でスライドする弁体４であれば、本管部１が鉛直方向又は水平方向に設置された場合であっても、別途、継ぎ手を必要とすることがなく、弁機能を維持できる。

図２の（ａ）は、磁力により弁体１４を付勢している場合を示している。図１の（a）に示す排水用通気弁１０とは、付勢手段として磁石（Ｍ１、Ｍ２）を用いている点を除いては同じ構成となっており、弁体１４は本管部１１の軸方向に対して４５度の角度でスライド可能となっている。

弁体１４は、磁石M１と突起１４ｂと弁板１４ｃとを備えており、弁板１４ｃの中心に磁石M１が設けられている。磁石Ｍ１は、弁体１４下方において通気弁先端部２０aに固定されている磁石Ｍ２と反発するように配置されている。また、磁石Ｍ１の表面Ｍ１aと磁石M２の表面M２ａは、通気口１５及び弁体１４と平行となるように配置されているので、磁石（M１、M２）の反発力が、通気口１５と弁体１４との接触面に均等に伝わり、通気口１５を確実に塞ぐことができる。

排水管内が負圧となった時には、弁体１４は本管部１１方向に引っ張られて、下方にスライドし、通気口１５から外気が吸い込まれる。その際、弁体１４が本管部１１の軸方向に対して４５度の角度でスライドできるように、本管部１１の軸方向に対して４５度の角度を成す弁体ガイド１９が突起１４ｂを誘導している。そして、排水管内が負圧でなくなると、弁体１４は磁石Ｍ１とＭ２の反発力により上方に押し戻され、再び通気口１５を塞ぐ。

上記のような弁体１４の開閉動作の特性は、磁石（M１、M２）の反発力により決まる。そして、弁体１４のスライド方向には、常に弁体１４の重量が付加されている。そのため、磁石（M１、M２）の反発力は、弁体１４の重量が付加された状態で、通気口１５に弁体１４を付勢できる程度で、尚且つ、負圧時に磁石（M１、M２）の反発力に逆らって弁体１４が下方にスライド可能な程度に、調節されている。

そして、排水用通気弁２０を鉛直方向及び水平方向の排水管（P１、P２）に取り付けた場合であっても、弁体１４のスライド方向に付加される重量の大きさは等しく、弁体１４は、常に本管部１１の軸方向に対して４５度の角度でスライドする。そのため、開閉動作において、通気口１５に向けた弁体１４の付勢力は等しく、開閉動作特性が変わることがない（段落[００２６]から[００２８]参照）。

このように、付勢手段として磁石を用いることで、図１の（ａ）の排水用通気弁１０のように、弁軸４ａと弁軸受け８との接触がなく、より円滑に開閉動作が可能となる。また、磁石Ｍ２を通気口１５の上方の上蓋１６側に固定して、磁石Ｍ１と吸引するように配置しても、弁体１４を通気口１５に付勢し、開閉動作を行うこともできる。

図２の（ｂ）は、分岐管２３が湾曲している場合を示した断面図である。弁機能を維持するためには、弁体２４が本管部２１の軸方向に対して４５度の角度でスライドできればよいので、図２の（ａ）のように分岐管１３が本管部１１に対して４５度に傾斜していなくてもよい。そのため、分岐管２３のように湾曲した形状でもよく、その形状は任意にすることができる。

図３の（ａ）は、トラップ部Ｔを有した鉛直方向の排水管Ｐ１に排水用通気弁４０が設置された斜視図を示している。前記トラップ部Ｔの下流側に、通気口３５が上流側に向くように排水用通気弁４０が設置されている。排水用通気弁４０は、接続口３２ａに、上流排水管Ｐ１ａが接続されロックナットＢで締付固定されている。また同様に、接続口３２ｂに下流排水管Ｐ１ｂが接続されロックナットＢで締付固定されている。

このように排水用通気弁４０を設置することで、排水管Ｐ１の下流側が負圧になっても、排水用通気弁４０の弁機能により通気口３５から外気を吸入して、トラップ部Ｔの残留排水が押し流されることを防止できる。また、分岐管３３及び通気口３５を上流側に向けるように配置しているため、排水が逆流して通気口３５から外部に流出することを防ぐことができる。

先端の通気口３５上方の上蓋３６を支える支柱３６ａ、３６ｂは、それぞれ幅が異なっている。支柱３６ａは、ごみや埃等が支柱３６a内側に堆積しないように幅が狭くしてある。一方、支柱３６ｂは、上方から落下するごみや埃等が通気口３５に入らないようにするために幅が広くしてある。

前記排水用通気弁４０をそのまま、図３の（ｂ）に示す水平方向の排水管P２に取り付けようとすると、幅が広い支柱３６ｂが通気口３５の下側になってしまう。そこで、上蓋３６又は排水用通気弁４０の先端部４０ａを分岐管３３に回転可能に取り付けることで、図３の（ｂ）のように支柱３６ｂの位置が通気口３５の上側に位置させることができる。

なお、本願発明の排水用通気弁は、上記の実施例に限定されず、特許請求の範囲に記載された範囲、実施形態の範囲で、種々の変形例、組み合わせが可能であり、これらの変形例、組み合わせもその権利範囲に含むものである。

本願発明の排水用通気弁は、住宅等の建物に設けられた台所の流し台、浴槽、トイレ等の排水管内の負圧時に排水管内への外気を吸入することが要請される産業分野に利用することができる。

Claims

両端に、排水管が接続される接続口を有する本管部と、本管部から分岐して設けられる分岐管とを備え、
前記分岐管の先端には、排水管内が負圧になることにより通気口を開放する弁体を備えてなり、
前記弁体は、前記本管部の軸方向に対して４５度の角度で移動して通気口を開閉可能に設けられており、
さらに、前記本管部が鉛直方向に設置された排水管に接続された場合に、前記分岐管の先端が流入側の排水管に向けて配置されることを特徴とする排水用通気弁。
前記弁体は、通気口を閉止するように付勢されてなることを特徴とする請求項１に記載の排水用通気弁。
前記弁体は、磁石の反発又は吸引により付勢されてなることを特徴とする請求項２に記載の排水用通気弁。