合流配管における配管条件の違いが大便器の汚物搬送に及ぼす影響について

一般社団法人日本レストルーム工業会では、衛生器具に関する様々な取り組みを行っています。
ここでは関東学院大学 建築・環境学部 大塚研究室(*1)で行われた2021年度空気調和・衛生工学会(*2)発表論文を参考に紹介します。

(*1) 関東学院大学 建築・環境学部 大塚研究室リンク

(*2) 空気調和・衛生工学会は、暖冷房・換気、給水・排水、衛生設備など生活と密着した設備やその仕組み・原理などを扱う学問領域で活動する学術団体です。

合流配管における配管条件の違いが大便器の汚物搬送に及ぼす影響について

【共通の実験条件】

  • ■供試大便器:洗落とし方式密結タンク式大便器、大洗浄水量4.8L、
           器具平均排水流量qd値0.85L/s(*3)
  • ■配管径:75A(透明管)
  • ■配管勾配:1/100
  • ■代用汚物
代用汚物 概要 質量
[g]
分類 外観 仕様 長さ 負荷レベル
BLタイプ トイレットペーパー
シングル仕様
0.9m(八折り)×4枚 ベターリビング基準の
一般的な負荷条件
7.3
Dタイプ トイレットペーパー
シングル仕様
1.0m(八折り)×6枚 ベターリビング基準の
約1.7倍の負荷条件
12.2
D'タイプ トイレットペーパー
ダブル仕様
1.0m(八折り)×6枚 ベターリビング基準の
約3.0倍の負荷条件
22.2
E'タイプ トイレットペーパー
厚手のダブル仕様
1.0m(八折り)×6枚 ベターリビング基準の
約3.7倍の負荷条件
26.8

※ベターリビング(*4) BLT WC:2020 基準

※お尻を拭くときに使用するトイレットペーパー1枚当たりの長さ:平均0.8m/枚(*5)

注)実験は限られた条件のため、設定の差異により結果は異なります。

(*3) 器具の排水において、排水量の20%が排出されてから80%が排出されるまでの間における平均流量をいう。排水管径の算出で、器具から出る排水量を計算する際に使う値です。

(*4) ベターリビングは、国民の住生活水準の向上を目的として設立され、優良住宅部品(BL部品)の評定機関として部品の認定・普及を行っている一般財団法人です。

(*5)「温水洗浄便座の使用とトイレットペーパーの使用に関する実態調査結果(2016年7月)」に記載しています。

■合流継手種類

(1) 90°Y継手
(DT)

(2) 90°大曲りY継手
(LT)

(3) 45°Y継手
 

注)図表中では、それぞれDT, LT, 45°Yと記載します。

① 合流継手種類による搬送実験

合流継手は90°大曲りY継手(LT)または45°Y継手をおすすめします。
⇒ 90°Y継手(DT)の場合、ペーパーなどの排出物が多い際に、継手部などで停滞し、流れないことがあります。
(連続排水を行っても停滞したままという可能性もあります)

また、一度にたくさんのトイレットペーパーを流さないようご注意ください。
特に、ダブル等の厚手のトイレットペーパーをご使用の場合、長さは控えめにすることをおすすめします。
⇒ 一度に流すトイレットペーパーの量が多くなると、排水管内に停滞しやすくなります。
ダブル等の厚手のトイレットペーパーは同じ長さでもおよそ2倍の量になります。
そのため、シングルと同じような長さを一度に流すと排水管内で停滞し、詰まりが生じる場合があります。

■配管条件

【実験結果】

■単独排水での搬送距離(1回の洗浄による代用汚物の搬送距離)

1回の洗浄の繰り返し5回の実験結果
BL搬送距離グラフ
D搬送距離グラフ

■連続排水での搬送距離

連続排水条件:以下の日常の排水パターンを仮定して洗浄

以下の図は、1つ目から3つ目までの代用汚物が複数回の洗浄排水でどのように流れていくのか、
流れて停止した位置の変化を視覚的に示しています。

② 合流継手種類による水の流れの違い

90°Y継手(DT)は逆流により搬送性能が低いため、90°大曲りY継手(LT)や45°Y継手の使用をおすすめします。
⇒ 90°Y継手(DT)は約4割の水が逆流するが、90°大曲りY継手(LT)や45°Y継手の約1割の逆流に留まります。

・継手の形状によって、排水の衝突位置が変わり、排水の逆流水量が変わる。
・45°Y継手は最下流部で衝突するため、逆流水量が最も少ない。

【合流継手の排水の分配比】

【合流継手内の排水の流下画像】

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