JPH03157598A - ウォータハンマ防止器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 見匪段且旗 （産業上の利用分野） 本発明は、冷温水、油等の液体を通す配管の途中に装着
して、流体が急閉された時に生ずるウォータハンマを防
止し、ウォータハンマによって生する種々の問題を解決
するウォータハンマ防止器に関するものである。

（従来の技術） 近年、建築物の高層化、大型化やプラントの大規模化に
伴って、冷温水、油等の配管における圧力や流量が増大
し、配管内を流れる流体の運動エネルギーが著しく増大
した。このため、配管が急閉されると、配管内の圧力が
急上昇し、圧力振動を生じ、配管や機器に衝撃や振動を
与えてこれらを損傷し、時には漏洩を発生し、騒音を発
して不快感を与えるなどの問題が多く起きるようになっ
た。

このようなウォータハンマを防止する装置は、古くから
種々開発されている。第４図及び第５図に示したウォー
タハンマ防止器は、その例である。

第４図は、実用新案登録第３４２８１２号公報に示され
たウォータハンマ防止器（高圧空気室）の縦断面図であ
る。

ウォータハンマ防止器２１は、圧力容器２２が２個の皿
上のケース２２ａ及び２２ｂをボルト２３で結合させて
形成してあり、ゴム製ダイヤフラム２４が外縁部２４ａ
をケース２２ａと２２ｂとの間に挟んで、同時にボルト
２３で締め付けである。

２２ｃは注入口、２５は配管、２６は丁字形管継手であ
り、注入口２２ｃには逆止め弁２７を内蔵しており、こ
こからケース２２ａとダイヤフラム２４との間の空間に
圧縮ガスが注入されており、配管２５内の圧力が正常の
圧力である時には、ダイヤフラム２４は第４図に示され
た状態であり、ダイヤフラム２４の上下の圧力が均衡し
ている。

今、配管２５が下流側で急閉されると、配管２５内の圧
力が急上昇し、圧力振動が発生するが、ダイヤフラム２
４は、圧力上昇に応じてダイヤフラム２４の上下の圧力
が均衡するまで上昇し、圧力変動に応じて上下して、配
管２５内の圧力上昇や圧力変動を吸収する。

第５図は、特公昭５２−１１２６号公報に示されたウォ
ータハンマ防止器（ポンプ脈圧吸収容アキュムレータ）
の縦断面図である。

ウォータハンマ防止器３１は、断面丁字形に形成された
ボデー３２の側管部３２ａに底に当て金３３の突いたゴ
ム製の袋３４を内蔵させ、袋３４の口縁部３４ａは、側
管部３２ａの外端部３２ｂとカバー３５との間で圧縮挟
持されて、ボルト３６で締め付けられている。また、カ
バー３５には、逆止め弁３７を内蔵した注入口３５ａが
設けてあり、注入口３５ａから袋３４とカバー３５との
間の空間に圧縮ガスが注入されており、ボデー３２内の
圧力が正常の圧力である時には、袋３４は第５図に示さ
れた状態であり１袋３４の内外の圧力が均衡している。

今、配管３８が下流側で急閉されると、配管３８内の圧
力が急上昇し、圧力振動が発生するが。

袋３４は、圧力上昇に応じて袋３４の内外の圧力が均衡
するまで潰され、圧力変動に応じて伸縮して、配管３８
内の圧力上昇や圧力変動を吸収する。

第４図及び第５図に示したウォータハンマ防止器はいず
れも、上記のように配管２５又は３８の急閉によって生
じた圧力上昇や圧力振動を吸収して、ウォータハンマに
よって配管や機器が衝撃や振動を受けて損傷し、時には
漏洩することや、不快な騒音を発生することを防止する
。

（発明が解決しようとする課題） 第４図及び第５図に示したような従来のウォータハンマ
防止器では、圧力容器２２や側管部３２ａが、配管２５
又は３８の外方に突出して設けられており、それだけウ
ォータハンマ防止効果が悪く、更に、広い取付はスペー
スを必要とし、邪魔であり、外観もすっきりしない。

更に、ダイヤフラム２４や袋３４は、ゴムで作られてい
て、ダイヤフラム２４とケース２２ａとの間の空間や袋
３４とカバー３５との間の空間に封入した圧縮ガスがダ
イヤフラム２４や袋３４を透過して逸失し、圧力が保て
ず１時折注入口２２Ｃ又は３５ａから圧縮ガスを補充す
る必要があり、これを怠るとウォータハンマ防止効果が
低下する。

この傾向は、ゴムの経年老化によって一層激しくなる。

本発明は、これらの従来のウォータハンマ防止器が持つ
課題を解決し、更に、ウォータハンマ防止効果を向上さ
せたウォータハンマ防止器を提供しようとするものであ
る。

発明の構成 （課題を解決するための手段） 本発明のウォータハンマ防止器は、上記の課題を解決す
るために、次のように構成した。

配管の途中に装着するウォータハンマ防止器であって、
該ウォータハンマ防止器は、流路を形成する弾性に富ん
だ樹脂・ゴム等の非金属材料製チューブと、チューブの
外周に装着した筒状スポンジと、スポンジを収納し配管
に接続するケースとから成るようにした。

この場合、チューブは中央部を縮径したものにするとよ
く、更にチューブは、熱可塑性エラストマーの素材であ
ったり、また、ゴム内層と外層が高弾性の熱可塑性エラ
ストマーである二重チューブ、又はゴム性チューブの内
側に高弾性の熱可塑性ニジストマーをコーティングした
ものにするとよい。

また、筒状スポンジの外周面、内周面の両方又はいずれ
かを円周溝に設けるとよく１発泡倍率５乃至１０のスポ
ンジ状にした架橋構造のポリエチレン、ポリプロピレン
等の樹脂からなるようにするとよい。

更に、該ケースは、その両端部が螺子、フランジ等の配
管接続部を有するものであるとよく、該チューブと該ケ
ースとの間を、更に大気圧以上の圧縮ガスで加圧すると
よい。

（作　用） 本発明のウォータハンマ防止器は、上記のように構成し
たので、次のように作用する。

先ず、このウォータハンマ防止器の両端の配管接続部に
配管を接続して配管の途中に装着し、配管に冷温水、油
等の液体を流すと、これらの流体は、ウォータハンマ防
止器のチューブの中を流れ、チューブは、流体の圧力に
よって少し膨径する。

次に、配管を下流側で急閉すると、配管内の圧力が急上
昇したり、圧力振動を生じたりするが、本発明のウォー
タハンマ防止器のチューブが、外周に装着された筒状ス
ポンジによってバックアップされて、流体の圧力に応じ
て膨径又は縮径して。

配管内の圧力上昇や圧力振動を吸収し、配管や機器に衝
撃や振動を与えたり、このため漏洩を生じさせたり、騒
音を発生させて不快感を与えたりすることがない。

特に、本発明のウォータハンマ防止器では、チューブの
外周面を圧縮ガスで支えるのでなく、筒状スポンジで支
えているので、圧縮ガスがチューブを透過し逸失してウ
ォータハンマ防止機能を低下させる虞がない。

また、本発明のウォータハンマ防止器では、チューブが
流路の一部を形成しており、流体の急閉によって生じよ
うとする圧力上昇や圧力振動が直接チューブに伝わるの
で、ウォータハンマ防止効果が極めて良好である。

更に、外方への突出部がなく、取付はスペースが小さく
てよく、邪魔でなく、外観もすっきりしている。

チューブの中央部を縮径しであると、この縮径部が流体
の圧力波を吸収し、圧力上昇や圧力振動を容易に防止す
ることができる。

また、チューブを、熱可塑性エラストマーで形成したり
、又は、ゴム内層と外層が高弾性の熱可塑性エラストマ
ーである二層チューブ、或はゴム性チューブの内側に高
弾性の熱可塑性エラストマーをコーティングしたものに
すると、流体によるチューブの劣化を防ぐことができ、
また、チューブとケースとの間にスポンジ３と共に圧縮
ガスを封入した場合にも、圧縮ガスが透過逸失してウォ
ータハンマ防止機能が低下することがない。

更に、筒状スポンジの外周面、内周面の両方又はいずれ
かに円周溝を設けたり１発泡倍率５乃至１０のスポンジ
状にした架橋構造のポリエチレン、ポリプロピレン等の
樹脂で形成すると、チューブの流体圧による膨径及び縮
径をバックアップして、圧力上昇や圧力変動を効率よく
吸収することができると共に、圧縮ガスによる場合より
も小さい体積変動によって圧力を吸収し得られ、チュー
ブの伸縮しこよる劣化を防ぐことができる。

更にまた、ケースの両端部に螺子、フランジ等の配管接
続部を形成しであると、配管への接続が容易であり、チ
ューブとケースとの間に更に圧縮ガスを封入して大気圧
以上の圧力に加圧すると。

スポンジの体積変動による圧力吸収の外に圧縮ガスの体
積変動による圧力吸収も同時に行われ、ウォータハンマ
防止効果が一層大である。

（実施例） 以下に、本発明のウォータハンマ防止器の実施例を、図
面に基づいて説明する。

第１図、第２図及び第３図は、いずれも本発明のウォー
タハンマ防止器の実施例を示す半裁正面図であって、第
１図はお螺子形配管接続端を、第２図はめ螺子形配管接
続端を有する直管形のウォータハンマ防止器を、第３図
はめ螺子形配管接続端を有するアングル形のウォータハ
ンマ防止器を示している。なお、Ｔ形等にすることもで
きる。

これらのいずれも、両端の配管接続端に配管を接続し、
配管の途中に装着して使用する。

第１図乃至第３図において、１はウォータハンマ防止器
、２は流路を形成するチューブ、３はチューブ２の外周
に装着された筒状スポンジ、４はスポンジ３を収納し配
管に接続されるケースであって、ケース４の両端に配管
接続部４ａが形成されている。

チューブ２は、第１図においては等肉厚のまま中央部に
縮径部２ａが形成されており、第２図及び第３図におい
ては肉厚を内径側に厚く張り出して縮径部２ａが形成さ
れている。

また、チューブ２は、熱可塑性エラストマーであったり
、又はゴム内層と外層が高弾性の熱可塑性の塩化ビニル
系等のエラストマーである二重チューブ、或はゴム製チ
ューブの内側に高弾性の熱可塑性エラストマーをコーテ
ィングしたものとする。

スポンジ３の外周面及び内周面に円周溝３ａが形成しで
ある。第１図及び第２図に示したスポンジ３には、完全
な環状の円周溝３ａが設けであるが、第３図に示したス
ポンジ３には、適宜の位置に適宜の長さの円周溝３ａが
設けである。

また、スポンジ３は、発泡倍率５乃至１０のスポンジ状
にした架橋構造のポリエチレン、ポリプロピレン等の樹
脂からなっている。

チューブ２とケース４との間のスポンジ３が収納されて
いる空間には、更に空気、窒素などの圧縮ガスを封入し
てもよく、この場合は、ケース４に圧縮ガスを注入する
ための、逆止め弁を内蔵した注入口を設ける。

次に、第１図乃至第３図に示した実施例に基づいて作用
を説明する。

ウォータハンマ防止器１の両端の配管接続部４ａに配管
を接続して配管の途中に装着し、配管に冷温水、油等の
液体を流すと、これらの流体はチューブ２の中を流れ、
チューブ２が流体の圧力によって少し膨径する。

配管を下流側で急閉すると、配管内の圧力が急上昇した
り、圧力振動を生じたりするが、チューブ２が、外装さ
れたスポンジ３によってバックアップされて、流体の圧
力に応じて膨径又は縮径して、配管内の圧力上昇や圧力
振動を吸収し、配管や配管に接続された機器に衝撃や振
動を与えたり、このため漏洩を生じさせたり、騒音を発
生させて不快感を与えたりすることがない。

特に、チューブ２の外周面を圧縮ガスで支えるのでなく
、筒状スポンジ３で支えているので、圧縮ガスがチュー
ブ２を透過し逸失して、ウォータハンマ防止機能を低下
させる虞がない。

チューブ２が流路の一部を形成しており、流体の急閉に
よって生じようとする圧力上昇や圧力振動が直接チュー
ブ２に伝わるので、ウォータハンマ防止効果が極めて良
好である。

更に、外方への突出部がなく、取付はスペースが小さく
てよく、邪魔でなく、外観もすっきりしている。

チューブ２の中央部を第１図乃至第３図に示したように
中央部に縮径部２ａを設けて縮径しであるので、この縮
径部２ａが流体の圧力波を吸収し。

圧力上昇や圧力振動を容易に防止することができる。

また、チューブ２を、熱可塑性エラストマーで形成した
り、又はゴム内層と外層が高弾性の熱可塑性エラストマ
ーである二層チューブ、或はゴム性チューブの内側に高
弾性の熱可塑性エラストマーをコーティングしたものに
すると、流体によるゴムの劣化を防ぐことができ、また
、チューブ２とケース４との間にスポンジ３と共に圧縮
ガスを封入した場合にも、圧縮ガスが透過逸失してウォ
ータハンマ防止機能が低下することがない。

更に、筒状スポンジ３の外周面、内周面の両方又はいず
れかに円周溝３ａを設けたり１発泡倍率５乃至１０のス
ポンジ状にした架橋構造のポリエチレン、ポリプロピレ
ン等の樹脂で形成すると、チューブ２の流体圧による膨
径及び縮径をバックアップして、圧力上昇や圧力変動を
効率よく吸収することができると共に、圧縮ガスによる
場合より小さい体積変動によって圧力を吸収し得られ、
ゴム製チューブ２の伸縮による老化を防ぐことができる
。

更にまた、ケース４の両端に配管接続部４ａが形成して
あり、配管への接続が容易であり、チューブ２とケース
４との間に空気、窒素などの圧縮ガスを封入して大気圧
以上の圧力に加圧しておくと、スポンジ３の体積変動に
よる圧力吸収の外に、圧縮ガスの体積変動による圧力吸
収も同時に行われれ、ウォータハンマ防止効果が一層大
である。

見更久塾米 以上のことから明らかなように、本発明によると、次の
ような多くの優れた効果が得られる。

■液体が流れる配管の途中に装着して、配管を下流側で
急閉した時に生ずる圧力上昇や圧力変動を吸収し、配管
及び配管に接続された機器に衝撃や振動を与えることを
防止する。

■このため、配管や機器の損傷を防止し、配管系からの
漏洩の発生を防止する。

■更に、雑音を発して不快感を与えることがない。

■圧力上昇や圧力変動を吸収する部分が直接流路を形成
しており、ウォータハンマ防止効果が優れている。

■外形がコクパクトで、外方に突出していないので、取
付はスペースが小さくてよく、邪魔にならず、外観がす
っきりしている。

■圧力の吸収を主としてスポンジで行うので、圧縮ガス
の透過逸失によってウォータハンマ効果が低下すること
がなく、圧縮ガスの再注入を必要としない。

■スポンジの材料及び形状によるウォータハンマ防止効
果が大である。

■チューブの老化や流体による損傷が少なく、長寿命で
ある。

■配管への取付けや取扱いが容易である。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図及び第３図は、いずれも本発明のウォー
タハンマ防止器の実施例を示す半裁正面図であり、第４
図及び第５図は、いずれも従来例を示す縦断面図である
。 第１図 第２図 １・・・ウォータハンマ防止器

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）配管の途中に装着するウォータハンマ防止器であ
   って、該ウォータハンマ防止器は、流路を形成する弾性
   に富んだ樹脂・ゴム等の非金属材料製チューブと、該チ
   ューブの外周に装着した筒状スポンジと、該スポンジを
   収納し配管に接続するケースとから構成されたことを特
   徴とするウォータハンマ防止器。 （２）該チューブは中央部を縮径したものである請求項
   １記載のウォータハンマ防止器。（３）該チューブは、
   熱可塑性エラストマーである請求項１又は２記載のウォ
   ータハンマ防止器。 （４）該チューブは、ゴム内層と外層が高弾性の熱可塑
   性エラストマーである二層チューブ又はゴム製チューブ
   の内側に高弾性の熱可塑性エラストマーをコーティング
   したものである請求項１乃至３記載のウォータハンマ防
   止器。 （５）該筒状スポンジの外周面、内周面の両方又は何れ
   かに円周溝を設けた請求項１乃至４記載のウォータハン
   マ防止器。 （６）該スポンジは、発泡倍率５乃至１０のスポンジ状
   にした架橋構造のポリエチレン、ポリプロピレン等の樹
   脂からなる請求項１乃至５記載のウォータハンマ防止器
   。 （７）該ケースは、その両端部が螺子、フランジ等の配
   管接続部を有するものである請求項１乃至６記載のウォ
   ータハンマ防止器。 （８）該チューブと該ケースとの間を、更に大気圧以上
   の圧縮ガスで加圧した請求項１乃至７記載のウォータハ
   ンマ防止器。