トラップ（配管）

配管において、トラップとは、液体や気体の不要な流れを防ぐために設計されたU字型のパイプ部分です。特に、下水ガスが建物内に侵入するのを防ぎつつ、廃棄物は通過させるために使用されます。石油精製所では、炭化水素やその他の危険なガス、化学蒸気が排水口から漏れるのを防ぐためにトラップが使用されます。暖房システムでは、熱が望ましくない場所に逃げるのを防ぐため、同様の機能がサーモサイフォン現象の防止に使用されます。同様に、一部の圧力計は、システムで液体を使用している間、局所的にガスを維持するためにU字管を使用するシステムに接続されます。装飾効果を高めるために、U字管を完全なループ状にして、複数のU字管を形成することで、効果を高めることもできます。

家庭用のトラップは、通常、配管器具の下または内部に設置されるU、S、Q、または J 形のパイプです。S 形のトラップはS ベンドとも呼ばれます。これは1775 年にアレクサンダー・カミングによって発明されましたが、1880 年にトーマス・クラッパーが U 形のトラップを導入した後にU ベンドとして知られるようになりました。U ベンドは詰まることがないため、S ベンドとは異なり、オーバーフローは必要ありません。米国では、U ベンドの出口側のエルボと水平のパイプが (水平の) P のような形を作るため、トラップは一般的に P トラップと呼ばれています。ほとんどのシンクの下に設置されるため、シンクトラップとも呼ばれます。

トラップはその形状のため、器具使用後にいくらかの水を保持します。この水が気密層を形成し、下水ガスが排水管から建物内に逆流するのを防ぎます。シンク、浴槽、シャワーなど、基本的にすべての配管器具には、内部トラップまたは外部トラップのいずれかが装備されている必要があります。 トイレにはほぼ必ず内部トラップが備えられています。

シンクの排水トラップは配管の中で局所的に低い位置にあるため、誤ってシンクに落としてしまった小さくて重い物（宝石や硬貨など）を捕捉する傾向があります。また、髪の毛、砂、食品廃棄物、その他のゴミもトラップに集まり、配管システムに入る物の大きさを制限することで、大きすぎる物を捕捉します。これらの理由から、ほとんどの排水トラップは分解して清掃できるように設計されているか、清掃口が設けられています。

トラップから大量の水が急速に排出される場合、近くの他のトラップのシールが破損するのを防ぐために、スタンドパイプと呼ばれる垂直の通気管をトラップに取り付けることができます。 ^{[ 1 ]}家庭でスタンドパイプが最も一般的に使用されるのは、洗濯とすすぎのサイクル中に大量の廃水を急速に排出する洗濯機です。 ^{[ 2 ]}

化学工学の応用では、トラップはリュートと呼ばれることがある。^{[ 3 ]}

S字型トラップはS字ベンドとも呼ばれます。 1775年にアレクサンダー・カミングによって発明されましたが、1880年にトーマス・クラッパーがU字型トラップを導入したことでU字ベンドとして知られるようになりました。新しいU字ベンドは詰まることがないため、S字ベンドとは異なり、オーバーフローを必要としませんでした。

発明された後、シンプルで比較的信頼性が高いにもかかわらず、広く普及するまでには時間がかかりました。イギリスでは、トラップの使用が義務付けられたのは、1858年の夏にロンドンで発生した大悪臭事件の後でした。当時、事実上開渠状態だったテムズ川の悪臭が、近くの国会議事堂に影響を与えていました。この事件をきっかけに、議員たちは市内に近代的な下水道システムの建設を承認し、S字管はその重要な構成要素となりました。2017年現在^{良好な下水処理システムが、}それを採用している地域では経済生産性を大幅に向上させるという証拠があるにもかかわらず、世界人口の約3分の2しかトラップを利用できない^{[ 4} ] 。^{[ 5 ]}

トラップの動作には、水封の維持が不可欠です。トラップが乾燥したり、換気不良でトラップから水が吸い出されたり吹き出したりする可能性があるからです。これは通常、トラップの下流で排水管を換気することで回避できます。建物の外の大気に換気することで、排水管内の圧力が大気圧より大幅に高くなったり低くなったりすることはありません。米国では、配管規定により、トラップを最寄りの換気管からどれだけ離して設置できるかについて、厳しい制限が設けられています。

通気口を設けることができない場合は、代わりに空気吸入弁を使用できます。これらの装置は、室内の空気を排水管（トラップの後ろ側）に送り込むことで、排水管内の負圧を回避します。「シカゴループ」と呼ばれる方法も別の選択肢です。

床排水口など、日常的に使用されない設備にトラップを設置する場合、トラップ内の水の蒸発を考慮する必要があります。このような場合、トラッププライマーを設置すると良いでしょう。これは、トラップに自動的に水を補充し、水封を維持する装置です。

米国の一部の地域では、通気口のないSトラップはサイフォン現象で水が抜けてしまう傾向があるため、建築基準法でSトラップはもはや認められていません。オーバーフローパイプの出口があるかどうかで、家庭でS字型またはU字型の排水管が使用されているかどうかを判断できる場合があります。代わりに必要なのは、適切な通気口を備えたPトラップです。ドラム型のトラップも推奨されていないか、禁止されています。^{[ 6 ]}