JPH0520950Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、配管系の振動を抑制する配管用動吸
振器に関するものである。

（従来の技術） 一般に、気体や液体の移送に不可欠な配管系
は、熱膨張に対する伸縮の自由度を持たせる関係
上、他の構造に比べ柔軟でたわみ性が大きいため
に、振動源からの影響を受け易く、共振による疲
労損傷や振動騒音などの問題を生起するものであ
つて、それを防止するために支持金具によつて要
所を押える方法が従来よりとられている。

また、原子力プラントの安全性を確保する上
で、配管系の耐震設計は重要であるが、地震応答
を支配する配管系の減衰量を正確に見積もること
ができないために、設計上の安全係数を過大に設
定したり、必要以上に多数の支持金具を用いて配
管系の耐震性を得るようにしている。

さらに、構造物の制振を行うために、この構造
物に振動を減衰する吸振器を設置することが提案
されている。

（考案が解決しようとする課題） しかして、前記のような配管系構造物を支持金
具によつて支持し、共振による疲労損傷や振動騒
音などの発生を防止したり、原子力プラントの耐
震設計による安全性を確保するようにした場合に
は、支持金具の設置によつて配管系の配置が制約
されるものであり、また、地震動は支持金具を介
して配管系に伝わることになるので、支持金具に
よらない配管系の耐震構造すなわち制振法の出現
が望まれている。

また、一般の配管系は通常抑制すべき複数個の
共振ピークを有する多自由度系であつて複雑な振
動挙動を示す。このため、配管系に吸振器を設置
して制振を行うにしても、複数の吸振器を設置す
る必要があり、この吸振器の設置に伴つて配管か
ら突出物となり、コンパクトな配管系の形成が困
難となるものである。

そこで本考案は上記事情に鑑み、コンパクトに
配管系に設置可能な配管用動吸振器を提供するこ
とを目的とするものである。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために本考案の配管用動吸
振器は、２分割されて配管を挾持する支持体の両
側に左右に平行に延びる一対の板ばねを設け、こ
の板ばねの左右端部に分割構造の質量体をそれぞ
れ連接すると共に、上記両側の質量体の内方に
は、所定の間隔をもつて前記配管に固定する分割
構造の内側部材をそれぞれ配設し、さらに、上記
内側部材と質量体との間に質量体の移動に所定の
減衰特性を与える粘弾性体等によるダンパ手段を
設置して、左右で同調特性が異なる第１および第
２吸振部を備えるように構成したものである。

（作用） 上記のような配管用動吸振器では、支持体の左
右両側に板ばね、質量体およびダンパ手段による
同調特性が異なる第１および第２吸振部をそれぞ
れ備えると共に、各部を分割構造として配管に対
してその外周に配設して取り付けるようにし、コ
ンパクトに配管系に設置可能な配管用動吸振器を
構成し、配管系の振動を効果的に制振し、動吸振
器のみによつて支持金具なしで配管系の制振を行
い、耐震安全性を向上させるようにしている。

（実施例） 以下、図面に沿つて本考案の実施例を説明す
る。

第１図はこの実施例の動吸振器の正面構造を示
し、第２図および第３図はその断面構造を示す。

動吸振器１は中央に支持体２を備え、該支持体
２は立方体状で内方に配管Ｐの外径に対応する取
付孔２ａが貫通形成されると共に、全体が前後に
２分割されて締結フランジ２ｂが付設され、配管
Ｐを挾持して図示しない締結ネジの適用によつ
て、配管Ｐに固着するように構成されている。

上記支持体２から左右に平行に延びて一対の板
ばね３，３が取付けられ、この板ばね３，３の左
右端部には角筒状の質量体４，５が連接され、各
質量体４，５は前後の分割構造に設けられ、外側
の締結フランジ４ａ，５ａで一体化される。

さらに、上記質量体４，５の内方には、所定の
間隔をもつて内側部材６，７が配設され、該内側
部材６，７は前後に分割構造とされ、前記配管Ｐ
を挾持してその外周に固着されて一体に移動する
ように構成されている。

上記内側部材６，７と質量体４，５との間に
は、ダンパ手段８，８が設置されている。上記ダ
ンパ手段８，８は、例えば粘弾性体によつて構成
され、配管Ｐに固定された内側部材６，７に対
し、板ばね３，３を介した質量体４，５の移動に
所定の減衰特性を与えるように構成されている。

上記構造により、左右で同調特性が異なる第１
および第２吸振部１ａ，１ｂを備えた二重動吸振
器１が構成されている。すなわち、配管Ｐで生じ
た振動（図の上下方向）に伴つて、支持体２から
板ばね３，３を介して質量体４，５が振動しよう
とするが、この質量体４，５の移動は板ばね３，
３の弾性係数に応じて位相が異なると共に、内側
部材６，７との間のダンパ手段８，８の特性に応
じて減衰して制振を行うものである。上記二重動
吸振器１は、単一動吸振器に比べ制振効果と制振
安定性が優れている。

なお、上記動吸振器１における第１および第２
吸振部１ａ，１ｂの同調点の調整は、質量体４，
５の質量の設定、板ばね３，３の長さl₁，l₂に対
応したばね定数の設定、ダンパ手段８，８に対応
した減衰係数設定により設計変更でき、制振する
配管系の構造などに対応した要求諸元の値に基づ
いて、これらの値を最適に設定するものである。

上記のような動吸振器を使用した配管系の制振
は、次のような設計手順で行う。まず、制振を行
う配管系を、その屈曲形状に応じて直線状のパイ
プ要素と屈曲している座標変換要素とに分割し、
各要素について３次元空間で伝達マトリクスと各
要素間の節点の状態ベクトルを求めるモード解析
を行い、周波数応答解析によつて共振ピークを求
める。また、各共振ピークでの固有振動数と対応
する振動モード形を求め、各モードごとに最大振
幅が生じている場所を特定し、この最大振幅が生
じている場所を動吸振器の設置場所に設定すると
共に、各動吸振器の設置場所の各モードの振動発
生に関与する実質的な質量としての等価質量を求
める。さらに、上記等価質量と固有振動数より各
モードの等価ばね定数を求め、これらの等価質
量、等価ばね定数等に基づいて各モードの動吸振
器の質量、ばね定数、減衰係数等の諸元を決定
し、これに対応して各モードごとに動吸振器に設
計し、前記設置場所に設置するようにして配管系
の制振を行うものである。

また、上記ダンパ手段８，８は、永久磁石の作
る磁場内を質量体が機械的な接触なく運動する時
に生じる磁気減衰を利用する磁気ダンパ、その他
磁性ダンパ、流体ダンパなどの機構が採用可能で
ある。

上記のような実施例によれば、動吸振器１は配
管系に対する有効な制振機能を有すると共に、配
管Ｐの外周を囲むように設置することで配管Ｐか
らの突出部分が少なく、スペースの有効利用が図
れると共に、分割構造の採用により、屈曲配管に
対しての取付性が良好となつている。

また、二重動吸振器１は同調点の広がりを有
し、各モードの固有振動数に変動があつても、変
動した側に近い吸振部が効果的にはたらき、制振
効果の減退を少なくするような作用を得るもので
ある。これにより、支持金具を用いなくても配管
系の制振を行うことができるものである。

（考案の効果） 上記のような本考案によれば、支持体の左右両
側に板ばね、質量体およびダンパ手段による同調
特性が異なる第１および第２吸振部をそれぞれ備
えることにより、配管系に対する有効な制振機能
を有する。また、各部を分割構造として配管に対
してその外周に配設して取り付けるようにしたこ
とにより、配管からの突出部分が少なく、スペー
スの有効利用が図れ、コンパクトでかつ屈曲配管
に対しての取付性が良好となり、配管系の振動を
効果的に制振し、動吸振器のみによつて支持金具
なしで配管系の制振を行い、耐震安全性を向上さ
せることができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例における動吸振器の
構造を示す正面図、第２図は第１図のＡ−Ａ線に
沿う断面図、第３図は同Ｂ−Ｂ線に沿う断面図で
ある。 １……動吸振器、１ａ……第１吸振部、１ｂ…
…第２吸振部、２……支持体、Ｐ……配管、３…
…板ばね、４，５……質量体、６，７……内側部
材、８……ダンパ手段。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ２分割されて配管を挾持する支持体の両側に左
   右に平行に延びる一対の板ばねが取付けられ、こ
   の板ばねの左右端部に分割構造の質量体がそれぞ
   れ連接されると共に、上記両側の質量体の内方に
   は、所定の間隔をもつて前記配管に固定される分
   割構造の内側部材がそれぞれ配設され、さらに、
   上記内側部材と質量体との間に質量体の移動に所
   定の減衰特性を与える粘弾性体等によるダンパー
   手段が設置され、左右で同調特性が異なる第１お
   よび第２吸振部を備えたことを特徴とする配管用
   動吸振器。