JPH1161922A - 排水制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 排水ポンプの作動時間を短くすることによっ
て、排水ポンプによる振動および騒音が生じる時間を短
くし、そして排水ポンプの負担および故障を低減した排
水制御方法を提供すること。 【解決手段】 排水路に流入した排水が、この排水路中
の検知位置に達したことが検知されると、排水路の検知
位置より後方に設けられた排水ポンプを作動させて排水
路中の排水を排水路の一端に設けられた吐出口に向けて
排出するようになっている排水制御方法において、前記
排水ポンプによって吐出口方向へ排出された排水が、排
水路途中でその自重によるサイホン現象によって排水ポ
ンプより前方の排水を吸引できる位置まで達した時、排
水ポンプを停止させることを特徴とする排水制御方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、排水制御方法に関
し、より詳細には排水ポンプの作動時間を短縮させるこ
とによって、排水ポンプの負担、排水ポンプによる振動
および騒音などを低減する排水制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、住居およびビル中から排出さ
れる排水を積極的に排出するために、図４に示すよう
な、排水ポンプを用いて強制的に排出する排水方法が知
られている（特開平２−３０４１２８号公報を参照）。
特に近年では、住宅およびビル内の壁内部または床下の
厚みを薄くするため、住宅およびビル内の壁内部および
床下に埋め込まれる排水管の管径はできるかぎり小さい
ことが好ましいので、この排水方法は広く行われてい
る。

【０００３】この排水方法は、詳細に説明すると、流し
台、洗面台などの水使用機器（１０１）からの排水が排
水管（１０３）の縦管部（１０３Ａ）に備えられたセン
サー（１０５）によって縦管部（１０３Ａ）に流入した
ことが検知されると、センサー（１０５）からポンプ制
御手段（１０７）を介して排水ポンプ（１０４）にポン
プ作動信号が送られ、排水ポンプ（１０４）が排水を吐
出口に向けて強制的に排出する。その後、排水管（１０
３）の横管部（１０３Ｂ）に備えられたセンサー（１０
６）によって排水がなくなったことが検知されると、セ
ンサー（１０６）からポンプ制御手段（１０７）を介し
て排水ポンプ（１０４）にポンプ停止信号が送られ、排
水ポンプ（１０４）の作動が停止するようになってい
る。

【０００４】しかし、この方法では、全ての排水を排出
するまで排水ポンプ（１０４）が作動するので、排水ポ
ンプ（１０４）の作動時間が長くなる。このため、排水
ポンプ（１０４）の振動および騒音により、住宅または
ビル内の人に不快感を与え、さらに排水ポンプ（１０
４）の負担が大きくなり、排水ポンプ（１０４）が故障
する可能性が高くなる。このような排水制御方法におい
ては、排水管などを壁内部および床下に埋め込む場合も
あるので、センサー（１０５）（１０６）、排水ポンプ
（１０４）などが故障した場合、その修理には大変な労
力および手間がかかる。従って、センサー（１０５）
（１０６）、排水ポンプ（１０４）などが故障する確率
を如何に低減させるかは、当該技術分野で大変重要な概
念である。

【０００５】また、近年では、流し台などの水使用機器
から出された排水をいったん排水貯留槽に貯め、この排
水貯留槽に所定量の排水がたまった場合に、この排水を
排水ポンプなどで積極的に排出する方法が知られている
が、この方法においても、上記と同様の問題が生じてい
た。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記問題点を
解決するためになされ、その目的とするところは、排水
ポンプの作動時間を短くすることによって、排水ポンプ
による振動および騒音が生じる時間を短くし、そして排
水ポンプの負担および故障を低減した排水制御方法を提
供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

（クレーム１）上記課題を解決するため、本発明に係る
排水制御方法は、排水路に流入した排水が、この排水路
中の検知位置に達したことが検知されると、排水路の検
知位置より後方に設けられた排水ポンプを作動させて排
水路中の排水を排水路の一端に設けられた吐出口に向け
て排出するようになっている排水制御方法において、こ
の排水ポンプによって吐出口方向へ排出された排水が、
排水路途中でその自重によるサイホン現象によって排水
ポンプより前方の排水を吸引できる位置まで達した時、
排水ポンプを停止させることを特徴とする構成とした。

【０００８】（用語「排水路」について）本明細書にお
いて用いられる用語「排水路」とは、排水管、排水貯留
槽など、本発明に係る排水制御方法によって制御される
排水が通過する領域を指す。なお、排水貯留槽が設けら
れる場合、その設置場所は特に限定されず、例えば、床
上、床下、壁内部などが挙げられる。排水が通過するこ
の領域の末端には、吐出口が設けられている。なお、吐
出口の先には、汚水桝、別の排水管、別の排水貯留槽な
どを設けてもよい。

【０００９】（排水について）排水としては、特に限定
されず、例えば、工業用排水、生活排水などが挙げられ
る。なお、後に詳説される排水ポンプの負担および故障
を低減させ、そして排水ポンプ停止の後も排水がスムー
ズに流れるという観点から、排水の粘性はできるかぎり
低いことが好ましい。同様に、排水路中を通過する排水
からは、予め固体の異物が除去されているか、細粒化さ
れていることが好ましい。

【００１０】（検知位置について）排水路中の検知位置
は、排水路中にあり、後述する排水ポンプより前方にあ
れば特にその場所を限定されず、図１および図２のよう
に水使用機器から流された排水がいったん排水貯留槽に
蓄えられる場合には、その排水貯留槽内に設けられるこ
とが好ましく、図３のように水使用機器（例えば、流し
台、洗面台など）から直接排水管に排水が流される場合
には排水管中に備えられることが好ましい。

【００１１】排水路中に流入した排水が、この排水路中
の検知位置に達したことを検知する手段は特に限定され
ず、例えば、流量センサー、フロート式スイッチ、静電
容量センサー、圧力センサー、水位検知器などが挙げら
れる。図１および図２のように排水がいったん排水貯留
槽に蓄えられる場合には、検知位置に検知手段として水
位検知器が設けられていることが好ましい。

【００１２】（排水ポンプについて）本発明の排水制御
方法に用いられる排水ポンプとしては、液体を吸引する
ことができ、そして停止時には液体がその内部を通過す
ることができるポンプであれば特に限定されず、このよ
うなポンプとしては、例えば、渦巻きポンプ、タービン
ポンプ、斜流ポンプ、軸流ポンプ、往復式ポンプ、回転
式ポンプなどが挙げられ、貯留しない場合は軸流ポンプ
が、貯留する場合は回転式ポンプが好ましい。

【００１３】（サイホン現象について）排水路の構造に
ついては、排水ポンプを停止した状態においても、排水
ポンプによってポンプ後方の排水路（以下、「後部排水
路」という）に排出された排水が、その自重によって、
ポンプ前方の排水路（以下、「前部排水路」という）中
の排水をサイホン現象によって吸引できる構造である必
要がある。すなわち、後部排水路中の排水の先端の位置
が前部排水路中の排水の後端の位置より低くなるまで、
排水ポンプにより強制的に排水が排出され、そしてこの
排水の先端と後端との間の排水路が閉じられている必要
がある。このような閉じられた排水路は、サイホン現象
を生じさせるために、通常、ほぼ「冂」字型になってい
るが、必ずしも「冂」字状になっている必要はなく、少
なくとも上記の通り、排水の先端の位置が後端の位置よ
り低く、その間の排水が流れる排水路が閉じられていれ
ばよい。なお、後部排水路中には、排水が逆流すること
を防止する観点から、逆流防止弁または電磁弁が設けら
れていることが好ましい。

【００１４】（排水管について）本発明においてサイホ
ン現象が生じる閉じられた排水路として用いられる排水
管の材質は特に限定されず、耐食性および施工性を考慮
すると塩化ビニルなどの合成樹脂が好ましい。排水管の
管径は特に限定されず、排水管が埋め込まれる壁内部ま
たは床下の厚みを薄くすると言う観点から、小さいこと
が好ましい。排水管の肉厚は特に限定されず、漏水のた
めに充分な肉厚を有しつつ、排水管の管径を小さくする
ということを考慮して、いわゆる当業者が適切に選択し
得る。このような排水管が設置される場所としては特に
限定されず、例えば、床下、壁内部、パイプシャフトス
ペースなどが挙げられる。

【００１５】（排水ポンプ停止について）本発明に係る
排水制御方法においては、排水ポンプによって吐出口に
向けて排出された後部排水路中の排水が、サイホン現象
によって前部排水路中の排水を吸引できる位置まで達し
た時に、排水ポンプを停止させる。排水ポンプを停止さ
せる手段としては、排水ポンプによって排出された後部
排水路中の排水がサイホン現象によって前部排水路中の
排水を吸引できる位置を予め設定し、この位置にセンサ
ーを設け、センサーによって排水検知信号が発されると
排水ポンプを停止させる手段、および排水ポンプが作動
してから、排水ポンプによって排出された後部排水路中
の排水が、サイホン現象によって前部排水路中の排水を
吸引できる位置までに到る時間を予めタイマーに設定
し、このタイマーにより排水ポンプが作動してから設定
時間が経過したとの信号が発せられると排水ポンプを停
止させる手段が挙げられる。なお、排水検出信号などの
信号は、センサーまたはタイマーから一旦ポンプ制御手
段に送られ、次いでポンプ制御手段からポンプに送られ
ても良い。このようなポンプ制御手段は、排水ポンプ中
に一体となって設けられていてもよく、排水ポンプとは
別の場所に設けられていても良い。

【００１６】（タイマーが用いられる場合について）排
水ポンプを停止させる手段として、上記のようにタイマ
ーが用いられる場合には、タイマーに予め、排水ポンプ
の作動開始から排水ポンプによって後部排水路へ送られ
た排水が、サイホン現象によって前部排水路中の排水を
吸引できる位置まで達するまでの時間をセットしてお
く。前部排水路の排水が、排水路の検知位置で検知され
た時に、排水ポンプおよびタイマーを作動させ始め、設
定時間が経過して、後部排水路中の排水が、サイホン現
象によって前部排水路中の排水を吸引できる位置まで達
した後、タイマーからの信号によって排水ポンプを停止
させる。

【００１７】このような時間は、本発明に係る排水制御
方法が実施される場所（例えば、住居内、ビル内な
ど）、排水路の長さなどに応じて、当業者によって適切
に選択される。

【００１８】（センサーが用いられる場合について）排
水ポンプを停止させる手段として、上記のようにセンサ
ーが用いられる場合には、センサーは、排水の先端が通
過したことを検知すると、排水検知信号を発し、排水ポ
ンプにポンプ停止信号として伝え、排水ポンプを停止さ
せる。このようなセンサーとしては特に限定されず、例
えば、流量センサー、静電容量センサーなどが挙げられ
る。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図面と共にさらに
詳細に説明する。

【００２０】図１は、本発明に係る排水制御方法の１つ
の実施態様を示す図である。この実施態様においては、
床（１）下に設けられた排水路（Ａ）は、排水貯留槽
（３）と、排水貯留槽（３）内に設けられた排水ポンプ
（４）と、排水ポンプ（４）に連結された閉管路である
排水管（５）とを備えている。

【００２１】排水貯留槽（３）は、水使用機器（２）か
らの排水が流入管（２１）を通って流入するようになっ
ているとともに、水位検知器（３１）を槽内に備えてい
る。水位検知器（３１）は、排水貯留槽（３）中の排水
が、排水ポンプ（４）の作動開始水位である検知位置
（６）まで貯留したことを検知すると、ポンプ作動信号
を信号線（７）を介してポンプ制御手段（８）に送るよ
うになっている。

【００２２】排水ポンプ（４）は、その取水口（４１）
が排水貯留槽（３）内に設けられ、ポンプ制御手段
（８）により作動および停止が制御される。ポンプ制御
手段（８）は、ポンプの作動開始からポンプの停止まで
の時間を設定できるタイマー（９）に接続されている。
タイマー（９）には、排水ポンプ（４）が作動を開始
し、排水ポンプ（４）から排出された排水の先端が、排
水の自重により排水貯留槽（３）中の排水をサイホン現
象によって吸引できる位置（１０）まで達する時間が予
め設定されている。

【００２３】排水管（５）は、排水ポンプ（４）から床
面に沿って水平に延び、逆流防止弁（１１）を有する横
管部（５１）と、一端に汚水枡（１２）に接続された吐
出口（５２ａ）を有する縦管部（５２）とから構成され
ている。

【００２４】この排水制御方法においては、水使用機器
（２）からの排水が流入管（２１）を通り、排水貯留槽
（３）中に貯留される。次いで、排水貯留槽（３）中の
排水の水位が検知位置（６）に達したことを水位検知器
（３１）が検知すると、この水位検知器（３１）から信
号線（７）を介してポンプ制御手段（８）にポンプ作動
信号が送られ、これにより排水ポンプ（４）およびタイ
マー（９）が作動し、排水ポンプ（９）により、排水が
排水貯留槽（３）から汚水桝（１２）に向けて強制的に
排出される。

【００２５】つぎに、タイマー（９）の設定時間が経過
すると、タイマー（９）からポンプ停止信号がポンプ制
御手段（８）に送られ、排水ポンプ（４）が停止する。
より詳細には、タイマー（９）の設定時間が経過する
と、排水ポンプ（４）から排水管（５）に排出された排
水の先端が、排水の自重により排水貯留槽（３）中の排
水をサイホン現象によって吸引できる位置（１０）まで
達しているので、排水ポンプ（４）が停止しても、排水
貯留槽（３）中の排水が排水ポンプ（４）内を通って次
々に排水管（５）に送られ、汚水桝（１２）に向かって
排出され続ける。

【００２６】また、排水の排出終了間際になると、排水
路（Ａ）には流入管（２１）から適当な通気が行われ、
排水路（Ａ）内の圧力が安定し、排水の排出が終了す
る。

【００２７】上記のように、この排水制御方法では、排
水ポンプ（４）により排出された排水がその自重により
排水貯留槽（３）中の排水をサイホン現象によって吸引
できる位置（１０）に達する時間だけ排水ポンプ（４）
を作動させているので、従来の排水制御方法と比較して
排水ポンプ（４）の作動時間が短縮される。従って、無
駄な排水ポンプ（４）の作動を防止できるので、ポンプ
の振動、騒音などを低減させることができる。

【００２８】センサーを用いてポンプを停止させる排水
制御方法では、センサーが故障した場合、排水ポンプ
（４）の空動作（排水がないにもかかわらずポンプが動
作すること）が生じ、排水ポンプ（４）に極めて大きな
負担が生じる場合があるが、本実施態様においては、こ
のような空動作を防止でき、空動作による排水ポンプ
（４）にかかる負担を極めて低減させることができる。
このように、排水ポンプ（４）の無駄な作動をできる限
り低減させているので、排水ポンプ（４）が故障する確
率、および排水ポンプ（４）を動作させるために必要な
エネルギーを低減させることができ、排水システムの信
頼性が向上する。

【００２９】また、排水管（５）には逆流防止弁（１
１）が介設されているので、排水ポンプ（４）より後方
の排水管（５）を流れる排水が逆流することが防止され
る。

【００３０】さらに、センサーとして、水位検知器（３
１）が１つしか設けられていないので、センサーを複数
個組み合わせる排水制御方法と比較して、センサーの故
障確率を低減することができ、配線を少なくでき、そし
て排水システムをコンパクトにできる。従って、上記の
排水制御方法が実施不能になる確率を低減させることが
できる。

【００３１】（別の実施態様 その１）図２は、本発明
に係る排水制御方法の他の実施態様を示す図である。こ
の実施態様は、タイマー（９）に代えて、排水貯留槽
（３）の底よりも低い縦管部（５２）内部の位置（１
０）にセンサー（１３）が設けられていること以外は、
以前に記載した発明の実施の態様と同一である。すなわ
ち、このような位置（１０）に設けられたセンサー（１
３）は、汚水桝（１２）に向けて排出された排水を検出
すると、ポンプ停止信号を信号線（１４）を介してポン
プ制御装置（８）に送り、排水ポンプ（４）を停止させ
るようになっている。

【００３２】この実施態様における本発明は上記のよう
な配管システムであるので、この実施態様においては、
センサー（水位検知器）を１つしか設けない記載を除
き、以前に記載した発明の実施の形態において説明され
た効果と同様な効果が得られる。

【００３３】さらに、タイマー（９）を用いる以前の発
明の実施の形態においては、排水ポンプ（４）が長年の
使用により劣化し、排水ポンプ（４）が充分に排水貯留
槽（３）中の排水を汚水桝（１２）に向けて排出できな
くなり、タイマー（９）の設定時間が経過しても、排水
ポンプ（４）により排出された排水がその自重により排
水貯留槽（３）中の排水をサイホン現象によって吸引で
きる位置に達しない場合があるが、この実施の形態にお
いては、センサー（１３）を用いて排水ポンプ（４）に
より排出された排水を検出するため、排水ポンプ（４）
が長年の使用により劣化しても、確実にサイホン現象を
起こし、排水貯留槽（３）中の排水を排出することがで
きる。

【００３４】（別の実施態様 その２）図３は、本発明
に係る排水制御方法のさらに他の実施態様を示す図であ
る。この実施態様においては、排水貯留槽（３）を設け
なかったことを除き、以前に記載した発明の実施の形態
とほぼ同様であり、排水路（Ｂ）が、排水管（５）と、
この排水管（５）に介設された排水ポンプ（４）とを備
えている。

【００３５】この実施態様においては、水使用機器
（２）から排水管（５）に流入した排水を、この排水管
（５）中の検知位置（６）に設けられたセンサー（１
５）が検知すると、センサー（１５）からポンプ作動信
号が信号線（７）を通って排水ポンプ（４）内部に設け
られたポンプ制御装置（図示せず）に送られ、これによ
り検知位置（６）より後方の排水管（５）に介設された
排水ポンプ（４）が作動して排水が汚水桝（１２）に向
けて強制的に排出される。そして、ポンプ制御装置に組
み込まれ、排水がセンサー（１５）が備えられた検知位
置（６）から、検知位置より低い位置（１０）に到るま
での時間を予めセットされたタイマー（図示せず）が作
動する。

【００３６】つぎに、排水は、排水管（５）に介設され
た逆流防止弁（１１）を通過し、検知位置（６）より低
い位置（１０）を通って排出される。排水が、検知位置
より低い位置（１０）を通った後にタイマーの設定時間
が経過し、これにより排水ポンプ（４）が停止される。

【００３７】この実施態様における本発明は上記のよう
な配管システムであるので、図１において説明したのと
同様な効果が得られる。

【００３８】

【発明の効果】本発明により、排水ポンプの作動時間を
短くすることによって、排水ポンプによる振動および騒
音が生じる時間が短くされ、そして排水ポンプの負担お
よび故障を低減し、省エネルギーな排水制御方法が提供
される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施態様の１つを示した配管システム
図である。

【図２】本発明の他の実施態様の１つを示した配管シス
テム図である。

【図３】本発明のさらに他の実施態様の１つを示した配
管システム図である。

【図４】従来の排水制御方法を示した配管システム図で
ある。

【符号の説明】

１ 床 ２ 水使用機器 ２１ 流入管 ３ 排水貯留槽 ３１ 水位検知器 ４ 排水ポンプ ４１ 取水口 ５ 排水管 ５１ 横管部 ５２ 縦管部 ５２ａ 吐出口 ６ 検知位置 ７ 信号線 ８ ポンプ制御手段 ９ タイマー １０ 位置 １１ 逆流防止弁 １２ 汚水桝 １３ センサー １４ 信号線 １５ センサー

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 排水路に流入した排水が、この排水路中
   の検知位置に達したことが検知されると、排水路の検知
   位置より後方に設けられた排水ポンプを作動させて排水
   路中の排水を排水路の一端に設けられた吐出口に向けて
   排出するようになっている排水制御方法において、前記
   排水ポンプによって吐出口方向へ排出された排水が、排
   水路途中でその自重によるサイホン現象によって排水ポ
   ンプより前方の排水を吸引できる位置まで達した時、排
   水ポンプを停止させることを特徴とする排水制御方法。
2. 【請求項２】 排水路中に排水を一旦貯留する排水貯留
   槽を設け、この排水貯留槽に流入した排水が検知位置に
   達した時に排水ポンプを作動させる、請求項１に記載の
   方法。
3. 【請求項３】 排水を吸引できる位置まで達したことを
   排水路中に設けたセンサーによって検知し、センサーに
   よって排水検知信号が発せられると排水ポンプを停止さ
   せる、請求項１または請求項２に記載の排水制御方法。
4. 【請求項４】 排水ポンプの作動開始から排水が吸引で
   きる位置までに到る時間を予めタイマーに設定し、タイ
   マーにより排水ポンプの作動開始から設定時間が経過し
   たとの信号が発せられると排水ポンプを停止させる、請
   求項１または請求項２に記載の排水制御方法。