JP7314022B2 - 配管制振装置 - Google Patents

Description

本発明は、配管制振装置に関する。

原子力プラントでは、地震のような振動成分（固有振動数に対して所定の範囲を有する振動数）の荷重に対して、配管の健全性を担保する必要がある。そして、配管の健全性を担保するため、地震による配管の共振を抑制する配管制振装置が使用される。

こうした本技術分野の背景技術として、特開２０１１－１２７７８号公報（特許文献１）がある。

特許文献１には、支持構造物に設置され、容器に接続され、鉄筋コンクリート壁の貫通部に設置される配管を支持するサポート部材を有する配管支持装置（配管制振装置）であって、配管とサポート部材との間に、地震による容器と配管との共振による損傷を抑制すると共に容器の熱伸びによる配管の変形を抑制する、柔らかい荷重変位特性を有する弾性体を設置し、容器と配管との共振による損傷及び配管の変形を抑制することを特徴とする配管制振装置が記載される。

特開２０１１－１２７７８号公報

特許文献１には、地震による容器と配管との共振による損傷を抑制する配管制振装置が記載される。そして、特許文献１に記載する配管制振装置は、柔らかい弾性体を設置し、地震による配管の共振を抑制する。

一方、原子力プラントでは、地震のような振動成分の荷重とは相違する、航空機衝突のような振動成分の荷重に対しても、配管の健全性を担保する必要がある。

しかし、特許文献１には、地震と航空機衝突とのように、相違する振動成分のそれぞれの荷重に対して、配管の振動応答を抑制し、配管の健全性を担保することは、記載されていない。

つまり、特許文献１には、地震のような振動成分に対して、配管の共振を抑制することについては言及されているが、航空機衝突のような振動成分に対して、配管の共振を抑制することについては言及されていない。

そこで、本発明は、地震と航空機衝突とのように、振動成分が相違する荷重に対しても、配管の振動応答を抑制し、配管の健全性を担保する配管制振装置を提供する。

上記した課題を解決するため、本発明の配管制振装置は、土台に設置される二つの架台を有し、架台は、架台に形成される横穴に設置され、配管を固定する配管固定部と、架台に形成される縦穴に設置され、配管固定部を固定するかんぬきと、かんぬきを動作させる動作部と、を有し、動作部は、架台が、低振動数で振動した場合に動作せず、高振動数で振動した場合に動作することを特徴とする。

本発明によれば、地震と航空機衝突とのように、振動成分が相違する荷重に対しても、配管の振動応答を抑制し、配管の健全性を担保する配管制振装置を提供することができる。

なお、上記した以外の課題、構成及び効果については、下記する実施例の説明により、明らかにされる。

実施例１に記載する配管１及び配管制振装置を説明する正面図である。 実施例１に記載する配管１及び配管制振装置を説明する側面図である。 実施例１に記載する配管１及び配管制振装置を説明する断面図である。 実施例１に記載する配管１及び配管制振装置であって、高振動数の荷重が入力された状態を説明する断面図である。 実施例２に記載する配管１及び配管制振装置を説明する断面図である。 実施例２に記載する配管１及び配管制振装置であって、高振動数の荷重が入力された状態を説明する断面図である。 実施例３に記載する配管１及び配管制振装置を説明する断面図である。 実施例３に記載する配管１及び配管制振装置であって、高振動数の荷重が入力された状態を説明する断面図である。 実施例４に記載する配管１及び配管制振装置を説明する断面図である。 実施例４に記載する配管１及び配管制振装置であって、高振動数の荷重が入力された状態を説明する断面図である。 実施例５に記載する配管１及び配管制振装置を説明する断面図である。 実施例５に記載する配管１及び配管制振装置であって、低振動数の荷重が入力された状態を説明する断面図である。 実施例５に記載する配管１及び配管制振装置であって、高振動数の荷重が入力された状態を説明する断面図である。 実施例５に記載する配管１及び配管制振装置であって、低振動数の荷重と高振動数の荷重とが共に入力された状態を説明する断面図である。 実施例６に記載する配管１及び配管制振装置を説明する断面図である。 実施例６に記載する配管１及び配管制振装置であって、低振動数の荷重が入力された状態を説明する断面図である。 実施例６に記載する配管１及び配管制振装置であって、高振動数の荷重が入力された状態を説明する断面図である。 実施例６に記載する配管１及び配管制振装置であって、低振動数の荷重と高振動数の荷重とが共に入力された状態を説明する断面図である。

以下、図面を使用して、本発明の実施例を説明する。なお、実質的に同一又は類似の構成には、同一の符号を付し、説明が重複する場合には、その説明を省略する場合がある。

まず、実施例１に記載する配管１及び配管制振装置を説明する。

図１は、実施例１に記載する配管１及び配管制振装置を説明する正面図である。

図２は、実施例１に記載する配管１及び配管制振装置を説明する側面図である。

実施例１に記載する配管制振装置は、配管１を固定する。配管制振装置は、水平面に設置される土台２と、土台２に設置される二つの架台３と、架台３に設置される配管固定部５と、を有する。

配管１は、土台２に設置され、配管１の両側（配管１の軸方向の左右（水平方向）の両側）に、架台３が設置され、配管１は、配管固定部５により、固定される。

架台３は、配管１の両側、つまり、配管１の軸方向の左右（水平方向）に設置される。配管固定部５は、配管１の両側から、つまり、配管１の軸方向の左右（水平方向）から、配管１の軸方向に対して垂直に、配管１を固定する。

また、二つの架台３の内部には、配管固定部５を、後述するかんぬき７を介して、動作させる動作部が設置される。

なお、配管１と配管固定部５との間には、僅かなギャップが存在する。後述する低振動数の荷重（低振動数の振動により発生する配管１に対する荷重）に対しては、このギャップが小さい場合に、配管１の振動応答が小さく、後述する高振動数の荷重（高振動数の振動により発生する配管１に対する荷重）に対しては、このギャップが大きい場合に、配管１の振動応答が小さい。

図３は、実施例１に記載する配管１及び配管制振装置を説明する断面図である。

架台３には、横穴４が形成される。横穴４には、配管固定部５が設置される。横穴４は、配管１の軸方向に対して垂直方向であって、配管１の軸方向に対して水平方向（以下、横穴４の形成方向）に形成される。そして、配管固定部５は、横穴４を、動作する。つまり、配管固定部５は、横穴４の内部を、配管１の軸方向に対して垂直方向であって、配管１の軸方向に対して水平方向（以下、動作方向）に、動作する。

また、架台３には、横穴４に連通する縦穴６が形成される。横穴４は、縦穴６の上部で、横穴４と連通する。縦穴６には、かんぬき７が設置される。縦穴６は、動作方向に対して垂直方向であって、鉛直方向（上下方向）（以下、縦穴６の形成方向）に形成される。そして、かんぬき７は、縦穴６を動作する。つまり、かんぬき７は、縦穴６の内部を、動作方向に対して垂直方向であって、上下方向（以下、かんぬき７の動作方向）に、動作する。

通常状態（地震（例えば、１０Ｈｚ前後の振動数）などのような低振動数（例えば、５０Ｈｚ以下の振動数）の荷重や航空機衝突（例えば、１００Ｈｚ前後の振動数）などのような高振動数（例えば、５０Ｈｚより大きい振動数）の荷重が入力されていない状態）では、かんぬき７は、配管固定部５が動作方向に動作しないように、配管固定部５を固定する。

そして、通常状態では、かんぬき７は、縦穴６の上部に、ストッパー８により、固定される。このように、通常状態では、ストッパー８は、かんぬき７が縦穴６の下部に落下しないように、かんぬき７を固定する。

つまり、通常状態では、配管固定部５は、かんぬき７により、固定される。そして、配管固定部５は、配管１を固定する。

また、架台３には、縦穴６に連通する横溝９が形成される。横溝９は、縦穴６の下部で、縦穴６と連通する。横溝９には、ばね１０が設置される。横溝９は、縦穴６の形成方向に対して、垂直方向に形成される。

ばね１０は、ストッパー８と接続し、ストッパー８を、縦穴６の形成方向に対して、垂直方向に動作させる。つまり、ストッパー８、ばね１０は、横溝９に沿って動作する。

通常状態では、ばね１０は、ストッパー８を縦穴６の中心方向に押し、ストッパー８は、かんぬき７を固定する。

次に、地震などのような低振動数（振動成分）の荷重が入力された状態では、実施例１に記載する配管制振装置は、ストッパー８、ばね１０は動作せず、ばね１０は、ストッパー８を縦穴６の中心方向に押し、そして、ストッパー８は、かんぬき７を固定する。これは、ストッパー８、ばね１０が、１自由度振動系であり、その固有振動数が高振動数で加振された場合に、共振するように設定されるためである。

そして、かんぬき７は、配管固定部５を固定し、配管１の振動応答を抑制し、配管１の健全性を担保する。

このように、実施例１によれば、低振動数の荷重が入力された状態（架台３が低振動数で振動した場合）では、ストッパー８、ばね１０は動作せず、ストッパー８は、かんぬき７を、固定し続ける。つまり、ストッパー８により、かんぬき７が、落下しないように固定され、そして、かんぬき７により、配管固定部５が、動作しないように固定され、配管固定部５により、配管１が固定される。

これにより、配管１に、低振動数の荷重が入力された状態では、配管１は、全体が振動する振動モードになるため、配管１が動かないように、配管固定部５により固定され、配管１の変形を抑制し、配管１の損傷を防止する。

次に、実施例１に記載する配管１及び配管制振装置であって、高振動数の荷重が入力された状態を説明する。

図４は、実施例１に記載する配管１及び配管制振装置であって、高振動数の荷重が入力された状態を説明する断面図である。

航空機衝突などのような高振動数（振動成分）の荷重が入力された状態では、実施例１に記載する配管制振装置は、ストッパー８、ばね１０が共振する。実施例１では、ストッパー８、ばね１０が動作部となる。

ストッパー８、ばね１０は、１自由度振動系であり、その固有振動数が高振動数で加振された場合に、共振するように設定される。つまり、この動作部は、この固有振動数の前後の高振動数で加振された場合に、動作する。

ストッパー８、ばね１０が共振した場合、ストッパー８、ばね１０が動作する。つまり、ばね１０が縮み、ストッパー８が、横溝９に沿って、縦穴６の中心方向から外側方向に動作し、かんぬき７の固定を解除する。

そして、かんぬき７が、縦穴６の下部に落下し、配管固定部５の固定を解除する。つまり、配管固定部５の動作が、横穴４の内部で、自由になり、配管固定部５による配管１の固定を解除する。

このように、実施例１によれば、高振動数の荷重が入力された状態（架台３が高振動数で振動した場合）では、ストッパー８、ばね１０が共振し、振動する。この振動により、ストッパー８、ばね１０が動作し、かんぬき７の固定が解除され、かんぬき７が縦穴６の下部に落下し、配管固定部５の固定が解除される。

これにより、配管１に、高振動数の荷重が入力された状態では、配管１の変位が小さいため、配管１が動くように、配管固定部５の固定が解除され、配管１に高振動数の荷重が入力されず、配管１の振動を抑制し、配管１の損傷を防止する。

このように、実施例１に記載する配管制振装置は、水平面に設置される土台２と、土台２に設置される二つの架台３と、を有し、それぞれの架台３は、架台３に形成される横穴４に設置され、配管１を固定する配管固定部５と、架台３に形成される縦穴６に設置され、配管固定部５を固定するかんぬき７と、かんぬき７を動作させる動作部と、を有する。

そして、動作部は、架台３が、低振動数で振動した場合に動作せず、高振動数で振動した場合に動作する。また、動作部は、１自由度振動系であり、高振動数で加振された場合に、共振する。

また、動作部は、かんぬき７を固定するストッパー８と、架台３に形成される横溝９に設置され、ストッパー８を動作させるばね１０と、を有する。

つまり、ストッパー８、ばね１０は、１自由度振動系であり、その固有振動数が高振動数で加振された場合に、共振するように設定される。

実施例１によれば、低振動数の荷重が入力された状態では、ストッパー８、ばね１０は共振しないため、かんぬき７により配管固定部５が固定され、配管固定部５により配管１が固定される。つまり、配管１に、低振動数の荷重が入力された状態では、配管１が固定され、配管１の変形を抑制し、配管１の損傷を防止する。

また、実施例１によれば、高振動数の荷重が入力された状態では、ストッパー８、ばね１０が共振し、振動する。この振動により、ストッパー８、ばね１０が動作し、かんぬき７の固定が解除され、配管固定部５の固定が解除される。つまり、配管１に、高振動数の荷重が入力された状態では、配管１に高振動数の荷重が入力されず、配管１の振動を抑制し、配管１の損傷を防止する。

次に、実施例２に記載する配管１及び配管制振装置を説明する。

図５は、実施例２に記載する配管１及び配管制振装置を説明する断面図である。

実施例２に記載する配管制振装置は、実施例１に記載する配管制振装置に比較して、動作部が相違する。

つまり、実施例１では、かんぬき７を固定するため、ストッパー８とばね１０とからなる１自由度振動系を使用するが、実施例２では、ストッパー８、ばね１０の代わりに、ストッパー８、伸縮部１４（例えば、駆動部を有するボールねじなど）、センサ及び処理装置１５、ワイヤ（信号線）１６を使用する。

実施例２では、架台３に形成される横溝９に、伸縮部１４が設置される。

伸縮部１４は、ストッパー８と接続し、ストッパー８を、縦穴６の形成方向に対して、垂直方向に動作させる。つまり、ストッパー８、伸縮部１４は、横溝９に沿って動作する。

センサ及び処理装置１５は、架台３に入力される荷重の振動数を計測及び判定する。つまり、センサ及び処理装置１５は、低振動数の荷重が入力されたか、又は、高振動数の荷重が入力されたか、を計測及び判定する。

ワイヤ１６は、センサ及び処理装置１５から伸縮部１４へ、伸縮部１４を縮める信号を伝達する。

つまり、動作部は、かんぬき７を固定するストッパー８と、ストッパー８を動作させる伸縮部１４と、架台３に入力される荷重の振動数を計測するセンサ１５及び架台３に入力される荷重の振動数を判定する処理装置１５とを有し、センサ及び処理装置１５が、高振動数の荷重を計測及び判定した場合（高振動数の荷重が入力されたと、計測及び判定した場合）に、伸縮部１４が縮むように、ワイヤ１６を介して、伸縮部１４を縮める信号が、センサ及び処理装置１５から伸縮部１４に伝達される。

通常状態では、伸縮部１４は、ストッパー８を縦穴６の中心方向に押し、ストッパー８は、かんぬき７を固定する。低振動数の荷重が入力されたとも、高振動数の荷重が入力されたとも、計測及び判定されないためである。

次に、低振動数の荷重が入力された状態では、実施例２に記載する配管制振装置は、ストッパー８、伸縮部１４は動作せず、伸縮部１４は、ストッパー８を縦穴６の中心方向に押し、そして、ストッパー８は、かんぬき７を固定する。

そして、かんぬき７は、配管固定部５を固定し、配管１の振動応答を抑制し、配管１の健全性を担保する。

このように、実施例２によれば、低振動数の荷重が入力された状態では、センサ及び処理装置１５により、低振動数の荷重が入力されたと、計測及び判定され、伸縮部１４を縮める信号は伝達されず、ストッパー８、伸縮部１４は動作せず、ストッパー８は、かんぬき７を、固定し続ける。つまり、ストッパー８により、かんぬき７が、落下しないように固定され、そして、かんぬき７により、配管固定部５が、動作しないように固定され、配管固定部５により、配管１が固定される。

これにより、配管１に、低振動数の荷重が入力された状態では、配管１は、配管固定部５により固定され、配管１の変形を抑制し、配管１の損傷を防止する。

次に、実施例２に記載する配管１及び配管制振装置であって、高振動数の荷重が入力された状態を説明する。

図６は、実施例２に記載する配管１及び配管制振装置であって、高振動数の荷重が入力された状態を説明する断面図である。

高振動数の荷重が入力された状態では、実施例２に記載する配管制振装置は、ストッパー８、伸縮部１４が動作する。実施例２では、ストッパー８、伸縮部１４が動作部となる。

ストッパー８、伸縮部１４は、センサ及び処理装置１５により、高振動数の荷重が入力されたと、計測及び判定され、伸縮部１４を縮める信号が伝達されることにより、動作する。つまり、この動作部は、高振動数の荷重が入力されたと、計測及び判定された場合に、動作する。

高振動数の荷重が入力されたと、計測及び判定された場合、ストッパー８、伸縮部１４が動作する。つまり、伸縮部１４が縮み、ストッパー８が、横溝９に沿って、縦穴６の中心方向から外側方向に動作し、かんぬき７の固定を解除する。

そして、かんぬき７が、縦穴６の下部に落下し、配管固定部５の固定を解除する。これにより、配管固定部５による配管１の固定を解除する。

このように、実施例２によれば、高振動数の荷重が入力された状態では、ストッパー８、伸縮部１４が動作する。この動作により、かんぬき７の固定が解除され、かんぬき７が縦穴６の下部に落下し、配管固定部５の固定が解除される。

これにより、配管１に、高振動数の荷重が入力された状態では、配管１は、配管固定部５による固定が解除され、配管１に高振動数の荷重が入力されず、配管１の振動を抑制し、配管１の損傷を防止する。

次に、実施例３に記載する配管１及び配管制振装置を説明する。

図７は、実施例３に記載する配管１及び配管制振装置を説明する断面図である。

実施例３に記載する配管制振装置は、実施例１に記載する配管制振装置に比較して、動作部が相違する。

つまり、実施例１では、かんぬき７を固定するため、ストッパー８とばね１０とからなる１自由度振動系を使用するが、実施例３では、ストッパー８、ばね１０の代わりに、ストッパー８、錘１１、錘支持部１２を使用する。

実施例３では、架台３には、縦穴６の下部に、縦穴大１３が形成される。縦穴大１３の直径は、縦穴６の直径よりも、大きい。

また、ストッパー８、錘１１、錘支持部１２（以下、ストッパー８、錘１１、錘支持部１２を「片持ち梁」と呼称する場合がある）は、縦穴大１３に設置される。

実施例３におけるストッパー８は、例えば、棒状の部材で形成され、一端（上端）がかんぬき７に接続し、他端（下端）が錘１１に接続する。

錘支持部１２は、例えば、棒状の部材で形成され、一端（上端）が錘１１に接続し、他端（下端）が縦穴大１３の底部に接続する。

通常状態では、ストッパー８、錘１１、錘支持部１２は、かんぬき７を固定する。

次に、低振動数の荷重が入力された状態では、実施例３に記載する配管制振装置は、ストッパー８、錘１１、錘支持部１２は動作せず、ストッパー８、錘１１、錘支持部１２は、かんぬき７を固定する。

そして、かんぬき７は、配管固定部５を固定し、配管１の振動応答を抑制し、配管１の健全性を担保する。

このように、実施例３によれば、低振動数の荷重が入力された状態では、ストッパー８、錘１１、錘支持部１２は、動作せず、ストッパー８、錘１１、錘支持部１２は、かんぬき７を、固定し続ける。つまり、ストッパー８、錘１１、錘支持部１２により、かんぬき７が、落下しないように固定され、そして、かんぬき７により、配管固定部５が、動作しないように固定され、配管固定部５により、配管１が固定される。

これにより、配管１に、低振動数の荷重が入力された状態では、配管１は、配管固定部５により固定され、配管１の変形を抑制し、配管１の損傷を防止する。

次に、実施例３に記載する配管１及び配管制振装置であって、高振動数の荷重が入力された状態を説明する。

図８は、実施例３に記載する配管１及び配管制振装置であって、高振動数の荷重が入力された状態を説明する断面図である。

高振動数の荷重が入力された状態では、実施例３に記載する配管制振装置は、ストッパー８、錘１１、錘支持部１２は共振する。実施例３では、ストッパー８、錘１１、錘支持部１２が動作部となる。

錘１１、錘支持部１２は、１自由度振動系であり、その固有振動数が高振動数で加振された場合に、共振するように設定される。つまり、この動作部は、この固有振動数の前後の高振動数で加振された場合に、動作（錘１１、錘支持部１２がスイング）する。

錘１１、錘支持部１２が共振した場合、ストッパー８、錘１１、錘支持部１２が動作する。つまり、錘支持部１２が破損し、ストッパー８とかんぬき７との接続が解除され、かんぬき７の固定を解除する。

そして、かんぬき７が、縦穴６の下部の縦穴大１３に落下し、配管固定部５の固定を解除する。これにより、配管固定部５による配管１の固定を解除する。

このように、実施例３によれば、高振動数の荷重が入力された状態では、ストッパー８、錘１１、錘支持部１２が共振し、振動する。この振動により、ストッパー８、錘１１、錘支持部１２が動作し、かんぬき７の固定が解除され、かんぬき７が縦穴６の下部の縦穴大１３に落下し、配管固定部５の固定が解除される。

これにより、配管１に、高振動数の荷重が入力された状態では、配管１は、配管固定部５による固定が解除され、配管１に高振動数の荷重が入力されず、配管１の振動を抑制し、配管１の損傷を防止する。

次に、実施例４に記載する配管１及び配管制振装置を説明する。

図９は、実施例４に記載する配管１及び配管制振装置を説明する断面図である。

実施例４に記載する配管制振装置は、実施例３に記載する配管制振装置に比較して、動作部が相違する。

つまり、実施例３では、かんぬき７を固定するため、ストッパー８、錘１１、錘支持部１２からなる１自由度振動系を使用するが、実施例４では、ストッパー８、錘１１、錘支持部１２の代わりに、高振動数の荷重の入力により、ゾルから液体に変化するチキソトロピー流体１７を使用する。

チキソトロピー流体１７は、縦穴大１３に充填される。

通常状態では、チキソトロピー流体１７は、かんぬき７を固定する。つまり、チキソトロピー流体１７により、かんぬき７が、落下しないように、固定される。

次に、低振動数の荷重が入力された状態では、実施例４に記載する配管制振装置は、チキソトロピー流体１７は、ゾルから液体に変化せず、チキソトロピー流体１７は、かんぬき７を固定する。

そして、かんぬき７は、配管固定部５を固定し、配管１の振動応答を抑制し、配管１の健全性を担保する。

このように、実施例４によれば、低振動数の荷重が入力された状態では、チキソトロピー流体１７は、ゾルから液体に変化せず、ゾル状態を維持し、チキソトロピー流体１７は、かんぬき７を、固定し続ける。つまり、チキソトロピー流体１７により、かんぬき７が、落下しないように固定され、そして、かんぬき７により、配管固定部５が、動作しないように固定され、配管固定部５により、配管１が固定される。

これにより、配管１に、低振動数の荷重が入力された状態では、配管１は、配管固定部５により固定され、配管１の変形を抑制し、配管１の損傷を防止する。

次に、実施例４に記載する配管１及び配管制振装置であって、高振動数の荷重が入力された状態を説明する。

図１０は、実施例４に記載する配管１及び配管制振装置であって、高振動数の荷重が入力された状態を説明する断面図である。

高振動数の荷重が入力された状態では、実施例４に記載する配管制振装置は、チキソトロピー流体１７はゾルから液体に変化する。実施例４では、チキソトロピー流体１７が動作部となる。

チキソトロピー流体１７は、高振動数の荷重の入力により、ゾルから液体に変化し、高振動数の荷重が入力された場合に、ゾルから液体に変化する。

チキソトロピー流体１７がゾルから液体に変化した場合、かんぬき７の固定が解除される。

そして、かんぬき７が、縦穴６の下部の縦穴大１３に落下し、配管固定部５の固定を解除する。これにより、配管固定部５による配管１の固定を解除する。

このように、実施例４によれば、高振動数の荷重が入力された状態では、チキソトロピー流体１７がゾルから液体に変化する。チキソトロピー流体１７のゾルから液体への変化により、かんぬき７の固定が解除され、かんぬき７が縦穴６の下部の縦穴大１３に落下し、配管固定部５の固定が解除される。

これにより、配管１に、高振動数の荷重が入力された状態では、配管１は、配管固定部５による固定が解除され、配管１に高振動数の荷重が入力されず、配管１の振動を抑制し、配管１の損傷を防止する。

次に、実施例５に記載する配管１及び配管制振装置を説明する。

図１１は、実施例５に記載する配管１及び配管制振装置を説明する断面図である。

実施例５に記載する配管制振装置は、実施例１に記載する配管制振装置に比較して、動作部が相違する。

つまり、実施例１では、スットパー８とばね１０とからなる１つの１自由度振動系を使用するが、実施例５では、スットパー８とばね１０とからなる１自由度振動系（第１動作部）と、錘１１とばね１０ｂとからなる１自由度振動系（第２動作部）と、の２つの自由度振動系を使用する。つまり、実施例５は、実施例１に比較して、第２動作部を追加する。

実施例５では、架台３には、更に、横溝９よりも下方に、縦穴６に連通する横溝９ｂが形成される。横溝９ｂは、縦穴６の底部に連通する。横溝９ｂには、錘１１、ばね１０ｂが設置される。横溝９ｂは、縦穴６の形成方向に対して、垂直方向に形成される。

ばね１０ｂは、錘１１と接続し、錘１１を、縦穴６の形成方向に対して、垂直方向に動作させる。つまり、錘１１、ばね１０ｂは、横溝９ｂに沿って動作する。

錘１１、ばね１０ｂは、１自由度振動系であり、その固有振動数が低振動数で加振された場合に、共振するように設定される。つまり、この第２動作部は、低振動数で加振された場合に動作する。

また、実施例５では、横溝９ｂには、錘１１と隣接するように、落下防止部１８（例えば、球状の部材）が設置される。更に、落下防止部１８が、軽微な振動（例えば、配管１に流通する流体による配管１の振動など）で、縦穴６の中心方向に動作しないように、横溝９ｂの縦穴９ｂ側に、落下防止部１８を固定する突起１９が設置される。なお、錘１１、ばね１０ｂ、落下防止部１８を、第２動作部と呼称する場合もある。

つまり、実施例５では、架台３は、低振動数で振動した場合に動作せず、高振動数で振動した場合に動作する第１動作部と、高振動数で振動した場合に動作せず、低振動数で振動した場合に動作する第２動作部と、を有する。

通常状態では、ばね１０は、ストッパー８を縦穴６の中心方向に押し、ストッパー８は、かんぬき７を固定する。また、錘１１、ばね１０ｂは、横溝９ｂに留まり、落下防止部１８も、横溝９ｂに留まる。

次に、実施例５に記載する配管１及び配管制振装置であって、低振動数の荷重が入力された状態を説明する。

図１２は、実施例５に記載する配管１及び配管制振装置であって、低振動数の荷重が入力された状態を説明する断面図である。

低振動数の荷重が入力された状態では、実施例５に記載する配管制振装置は、錘１１、ばね１０ｂ（第２動作部）が共振する。錘１１、ばね１０ｂが共振した場合、錘１１、ばね１０ｂが動作する。つまり、ばね１０ｂが伸び、錘１１が、横溝９ｂに沿って、縦穴６の中心方向に動作し、落下防止部１８を、縦穴６の中心方向に動作させる。なお、落下防止部１８は、突起１９を乗り越えて、縦穴６の中心方向に動作する。

また、低振動数の荷重が入力された状態では、実施例５に記載する配管制振装置は、ストッパー８、ばね１０は動作せず、ばね１０は、ストッパー８を縦穴６の中心方向に押し、ストッパー８は、かんぬき７を固定する。

そして、かんぬき７は、配管固定部５を固定し、配管１の振動応答を抑制し、配管１の健全性を担保する。

このように、実施例５によれば、低振動数の荷重が入力された状態では、ストッパー８、ばね１０は動作せず、ストッパー８は、かんぬき７を、固定し続ける。つまり、ストッパー８により、かんぬき７が、落下しないように固定され、そして、かんぬき７により、配管固定部５が、動作しないように固定され、配管固定部５により、配管１が固定される。

これにより、配管１に、低振動数の荷重が入力された状態では、配管１は、配管固定部５により固定され、配管１の変形を抑制し、配管１の損傷を防止する。

次に、実施例５に記載する配管１及び配管制振装置であって、高振動数の荷重が入力された状態を説明する。

図１３は、実施例５に記載する配管１及び配管制振装置であって、高振動数の荷重が入力された状態を説明する断面図である。

高振動数の荷重が入力された状態では、実施例５に記載する配管制振装置は、ストッパー８、ばね１０（第１動作部）が共振する。ストッパー８、ばね１０が共振した場合、ストッパー８、ばね１０が動作する。つまり、ばね１０が縮み、ストッパー８が、横溝９に沿って、縦穴６の中心方向から外側方向に動作し、かんぬき７の固定を解除する。

そして、かんぬき７が、縦穴６の下部に落下し、配管固定部５の固定を解除する。これにより、配管固定部５による配管１の固定を解除する。

また、高振動数の荷重が入力された状態では、実施例５に記載する配管制振装置は、錘１１、ばね１０ｂは動作せず、錘１１、ばね１０ｂは、横溝９ｂに留まり、落下防止部１８も、横溝９ｂに留まる。

このように、実施例５によれば、高振動数の荷重が入力された状態では、ストッパー８、ばね１０が共振し、振動する。この振動により、ストッパー８、ばね１０が動作し、かんぬき７の固定が解除され、かんぬき７が縦穴６の下部に落下し、配管固定部５の固定が解除される。

これにより、配管１に、高振動数の荷重が入力された状態では、配管１は、配管固定部５の固定が解除され、配管１に高振動数の荷重が入力されず、配管１の振動を抑制し、配管１の損傷を防止する。

このように、実施例５に記載する配管制振装置は、低振動数の荷重と高振動数の荷重とが、共に入力された場合であっても、かんぬき７が落下しないように、ストッパー８とばね１０とからなる１自由度振動系を有する第１動作部、及び、錘１１とばね１０ｂとからなる１自由度振動系を有する第２動作部、を有する。

次に、実施例５に記載する配管１及び配管制振装置であって、低振動数の荷重と高振動数の荷重とが共に入力された状態を説明する。

図１４は、実施例５に記載する配管１及び配管制振装置であって、低振動数の荷重と高振動数の荷重とが共に入力された状態を説明する断面図である。

低振動数の荷重と高振動数の荷重とが共に入力された状態では、錘１１及びばね１０ｂ、ストッパー８及びばね１０が、共に共振する。

錘１１、ばね１０ｂが共振する場合、ばね１０ｂが伸び、錘１１が、横溝９ｂに沿って、縦穴６の中心方向に動作し、落下防止部１８を、突起１９を乗り越えさせて、縦穴６の中心方向に動作させる。

ストッパー８、ばね１０が共振する場合、ばね１０が縮み、ストッパー８が、横溝９に沿って、縦穴６の中心方向から外側方向に動作し、かんぬき７の固定を解除する。しかし、かんぬき７は、縦穴６の底部まで落下せず、落下防止部１８上に留まる。

かんぬき７は、配管固定部５を固定し続け、配管固定部５は、配管１を固定し続ける。

これにより、配管１は、配管固定部５により固定され、配管１の変形を抑制し、配管１の損傷を防止する。

なお、落下防止部１８の大きさは、かんぬき７の長さとの関係により、設定される。つまり、落下防止部１８は、かんぬき７が落下防止部１８上に留まった際に、配管固定部５を固定し続けることができる大きさに設定される。

実施例５は、高振動数の荷重に比較して、低振動数の荷重が、配管１に寄与する影響が大きいと想定される場合に、特に、有効である。

次に、実施例６に記載する配管１及び配管制振装置を説明する。

図１５は、実施例６に記載する配管１及び配管制振装置を説明する断面図である。

実施例６に記載する配管制振装置は、実施例５に記載する配管制振装置に比較して、動作部が相違する。

つまり、低振動数の荷重と高振動数の荷重とが入力された状態で、かんぬき７を、縦穴６の底部まで落下させないようにするため、実施例５では落下防止部１８を使用するが、実施例６では液体２１（例えば、油など）を使用する。

実施例６では、架台３には、縦穴６の底部に、横穴を介して、連通する縦穴（第２縦穴）２０が、耐縦穴６の形成方向に平行（以下、縦穴２０の形成方向）に、形成される。更に、縦穴２０に連通する横溝９ｃが形成される。横溝９ｃには、錘１１、ばね１０ｂが設置される。横溝９ｃは、縦穴２０の形成方向に対して、垂直方向に形成される。

ばね１０ｂは、錘１１と接続し、錘１１を、縦穴２０の形成方向に対して、垂直方向に動作させる。つまり、錘１１、ばね１０ｂは、横溝９ｃに沿って動作する。

通常状態では、ばね１０は、ストッパー８を縦穴６の中心方向に押し、ストッパー８は、かんぬき７を固定する。また、ばね１０ｂは、錘１１を縦穴２０の中心方向に押し、錘１１は縦穴２０を塞ぐ。そして、縦穴２０の上部（縦穴２０の内部であって、錘１１の上方）に、液体２０が内包（保持）される。

次に、実施例６に記載する配管１及び配管制振装置であって、低振動数の荷重が入力された状態を説明する。

図１６は、実施例６に記載する配管１及び配管制振装置であって、低振動数の荷重が入力された状態を説明する断面図である。

低振動数の荷重が入力された状態では、実施例６に記載する配管制振装置は、錘１１、ばね１０ｂが共振する。錘１１、ばね１０ｂが共振した場合、錘１１、ばね１０ｂが動作する。つまり、ばね１０ｂが縮み、錘１１が、横溝９ｂに沿って、縦穴２０の中心方向から外側方向に動作し、縦穴２０の上部に内包される液体２０を、横穴を介して、縦穴６に流通する。

また、低振動数の荷重が入力された状態では、実施例６に記載する配管制振装置は、ストッパー８、ばね１０は動作せず、ばね１０は、ストッパー８を縦穴６の中心方向に押し、ストッパー８は、かんぬき７を固定する。なお、液体２１の縦穴６への流入は、かんぬき７の固定には影響しない。

そして、かんぬき７は、配管固定部５を固定し、配管１の振動応答を抑制し、配管１の健全性を担保する。

このように、実施例６によれば、低振動数の荷重が入力された状態では、ストッパー８、ばね１０は動作せず、ストッパー８は、かんぬき７を、固定し続ける。つまり、ストッパー８により、かんぬき７が、落下しないように固定され、そして、かんぬき７により、配管固定部５が、動作しないように固定され、配管固定部５により、配管１が固定される。

これにより、配管１に、低振動数の荷重が入力された状態では、配管１は、配管固定部５により固定され、配管１の変形を抑制し、配管１の損傷を防止する。

次に、実施例６に記載する配管１及び配管制振装置であって、高振動数の荷重が入力された状態を説明する。

図１７は、実施例６に記載する配管１及び配管制振装置であって、高振動数の荷重が入力された状態を説明する断面図である。

高振動数の荷重が入力された状態では、実施例６に記載する配管制振装置は、ストッパー８、ばね１０が共振する。ストッパー８、ばね１０が共振した場合、ストッパー８、ばね１０が動作する。つまり、ばね１０が縮み、ストッパー８が、横溝９に沿って、縦穴６の中心方向から外側方向に動作し、かんぬき７の固定を解除する。

そして、かんぬき７が、縦穴６の下部に落下し、配管固定部５の固定を解除する。これにより、配管固定部５による配管１の固定を解除する。

また、高振動数の荷重が入力された状態では、実施例６に記載する配管制振装置は、錘１１、ばね１０ｂは動作せず、錘１１は縦穴２０を塞ぎ続け、縦穴２０の上部に、液体２０が内包され続ける。つまり、液体２１は、縦穴６に流入しない。

このように、実施例６によれば、高振動数の荷重が入力された状態では、ストッパー８、ばね１０が共振し、振動する。この振動により、ストッパー８、ばね１０が動作し、かんぬき７の固定が解除され、かんぬき７が縦穴６の下部に落下し、配管固定部５の固定が解除される。

これにより、配管１に、高振動数の荷重が入力された状態では、配管１は、配管固定部５の固定が解除され、配管１に高振動数の荷重が入力されず、配管１の振動を抑制し、配管１の損傷を防止する。

このように、実施例６に記載する配管制振装置は、低振動数の荷重と高振動数の荷重とが、共に入力された場合であっても、かんぬき７が落下しないように、ストッパー８とばね１０とからなる１自由度振動系を有する第１動作部、及び、錘１１とばね１０ｂとからなる１自由度振動系を有する第２動作部、を有する。

次に、実施例６に記載する配管１及び配管制振装置であって、低振動数の荷重と高振動数の荷重とが共に入力された状態を説明する。

図１８は、実施例６に記載する配管１及び配管制振装置であって、低振動数の荷重と高振動数の荷重とが共に入力された状態を説明する断面図である。

低振動数の荷重と高振動数の荷重とが共に入力された状態では、錘１１及びばね１０ｂ、ストッパー８及びばね１０が、共に共振する。

錘１１、ばね１０ｂが共振する場合、ばね１０ｂが縮み、錘１１が、横溝９ｂに沿って、縦穴２０の中心方向から外側方向に動作し、縦穴２０の上部に内包される液体２０を、横穴を介して、縦穴６に流通する。

ストッパー８、ばね１０が共振する場合、ばね１０が縮み、ストッパー８が、横溝９に沿って、縦穴６の中心方向から外側方向に動作し、かんぬき７の固定を解除する。しかし、かんぬき７は、縦穴６の底部まで落下せず、かんぬき７の液体２１に対する浮力により浮く。

かんぬき７は、配管固定部５を固定し続け、配管固定部５は、配管１を固定し続ける。

これにより、配管１は、配管固定部５により固定され、配管１の変形を抑制し、配管１の損傷を防止する。

なお、かんぬき７は、液体２１に浮くように、形成される。例えば、かんぬき７を中空に形成する。

実施例６は、高振動数の荷重に比較して、低振動数の荷重が、配管１に寄与する影響が大きいと想定される場合に、特に、有効である。

なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために、具体的に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を有するものに限定されるものではない。

また、ある実施例の構成の一部を、他の実施例の構成の一部に置換することもできる。また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を追加することもできる。また、各実施例の構成の一部について、それを削除し、他の構成の一部を追加し、他の構成の一部と置換することもできる。

１…配管、２…土台、３…架台、４…横穴、５…配管固定部、６…縦穴、７…かんぬき、８…ストッパー、９…横溝、１０…ばね、１１…錘、１２…錘支持部、１３…縦穴大、１４…伸縮部、１５…センサ及び処理装置、１６…ワイヤ、１７…チキソトロピー流体、１８…落下防止部、１９…突起、２０…縦穴、２１…液体。

Claims (11)

1. 土台に設置される二つの架台を有し、
   前記架台は、前記架台に形成される横穴に設置され、配管を固定する配管固定部と、前記架台に形成される縦穴に設置され、前記配管固定部を固定するかんぬきと、かんぬきを動作させる動作部と、を有し、
   前記動作部は、前記架台が、低振動数で振動した場合に動作せず、高振動数で振動した場合に動作することを特徴とする配管制振装置。
2. 請求項１に記載する配管制振装置であって、
   前記動作部は、１自由度振動系であり、高振動数で加振された場合に、共振することを特徴とする配管制振装置。
3. 請求項２に記載する配管制振装置であって、
   前記動作部は、かんぬきを固定するストッパーと、前記ストッパーを動作させるばねと、を有することを特徴とする配管制振装置。
4. 請求項２に記載する配管制振装置であって、
   前記動作部は、かんぬきを固定する片持ち梁であることを特徴とする配管制振装置。
5. 請求項４に記載する配管制振装置であって、
   前記架台には、前記縦穴の下部に縦穴大が形成され、
   前記片持ち梁は、ストッパーと、錘と、錘支持部とからなり、前記ストッパーと、前記錘と、前記錘支持部とは、前記縦穴大に設置され、
   前記ストッパーは、上端がかんぬきに接続し、下端が前記錘に接続し、前記錘支持部は、上端が前記錘に接続し、下端が前記縦穴の底部に接続することを特徴とする配管制振装置。
6. 請求項１に記載する配管制振装置であって、
   前記動作部は、かんぬきを固定するストッパーと、前記ストッパーを動作させる伸縮部と、前記架台に入力される荷重の振動数を計測するセンサとを有し、前記センサが、高振動数の荷重を計測した場合に、前記伸縮部が縮むことを特徴とする配管制振装置。
7. 請求項１に記載する配管制振装置であって、
   前記架台には、前記縦穴の下部に縦穴大が形成され、
   前記動作部は、前記縦穴大に充填され、高振動数の荷重の入力により、ゾルから液体に変化するチキソトロピー流体であることを特徴とする配管制振装置。
8. 請求項２に記載する配管制振装置であって、
   更に、１自由度振動系であり、低振動数で加振された場合に、共振する第２動作部を有することを特徴とする配管制振装置。
9. 請求項８に記載する配管制振装置であって、
   前記第２動作部は、錘と、錘と接続するばねと、を有することを特徴とする配管制振装置。
10. 請求項９に記載する配管制振装置であって、
    更に、前記錘と隣接するように、落下防止部が設置され、前記落下防止部を固定する突起が設置されることを特徴とする配管制振装置。
11. 請求項９に記載する配管制振装置であって、
    前記架台には、前記縦穴の底部に連通する第２縦穴が形成され、錘及びばねが、第２縦穴に設置され、前記第２縦穴の上部に、液体が内包されることを特徴とする配管制振装置。

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