JPH08338588A - オリフィス型圧力脈動音サイレンサ - Google Patents

オリフィス型圧力脈動音サイレンサ

Info

Publication number
JPH08338588A
JPH08338588A JP7144509A JP14450995A JPH08338588A JP H08338588 A JPH08338588 A JP H08338588A JP 7144509 A JP7144509 A JP 7144509A JP 14450995 A JP14450995 A JP 14450995A JP H08338588 A JPH08338588 A JP H08338588A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pressure
silencer body
silencer
orifice
rubber film
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP7144509A
Other languages
English (en)
Inventor
Masaru Sato
勝 佐藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
HASHIMOTO SANGYO KK
KIMURA BOSHOKU KK
Original Assignee
HASHIMOTO SANGYO KK
KIMURA BOSHOKU KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by HASHIMOTO SANGYO KK, KIMURA BOSHOKU KK filed Critical HASHIMOTO SANGYO KK
Priority to JP7144509A priority Critical patent/JPH08338588A/ja
Publication of JPH08338588A publication Critical patent/JPH08338588A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L55/00Devices or appurtenances for use in, or in connection with, pipes or pipe systems
    • F16L55/04Devices damping pulsations or vibrations in fluids

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Pipe Accessories (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 圧力脈動音サイレンサの形態である管路の途
中に空気室を設置し、圧力脈動を吸収する方法を改良
し、空気量を大きくすることができること、 空気漏
れを極力小さくできること、耐熱・耐圧性にすぐれて
いること、 空気の弾性を減殺することがないこと、
どこに設置しても効果あること、水が空気室に導入さ
れやすいこと、 以上を可能とする圧力脈動音サイレン
サを提供することを目的とする。 【構成】 加圧空気を供給可能な封入弁5を上部に備
え、下部に入口側接続管1に接続するサイレンサ本体4
内にあって、薄くて弾性を有し、かつ耐熱性・耐圧性を
有し、さらにガスバリア性を有するゴム膜6と、サイレ
ンサ本体下部にあってゴム膜の下降量を制限する多孔板
7と、サイレンサ本体4の出口側接続管2の接続部近傍
に設けたオリフィス3とからなり、オリフィス3とサイ
レンサ本体4内のゴム膜6とで脈動音を解消するように
した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はオリフィス型水中音サイ
レンサに関するものである。特に圧力脈動音サイレンサ
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】ポンプは羽根の翼数と回転数の積による
周波数成分を持った圧力脈動を発生させる。この圧力脈
動が水柱の固有振動数と一致すると、水柱共鳴が発生
し、内部の圧力脈動が増大すると共に、配管系がその加
振力を受けて激しい振動を起す。また、圧力脈動が大き
いと、その反力が作用してポンプ自体の運転に悪影響を
及ぼす。さらに配管系の固有振動数と圧力脈動の周波数
が一致して共振し、激しい振動が培加される。このよう
な圧力脈動の原因となるポンプであるが、最近では、受
水タンクの汚染の問題から、重力給水よりポンプで直接
給水する方式が多く、又空調設備でも冷温水ポンプ,冷
却水ポンプが水の循環に多く使われている。
【0003】管路が長く、流量が多く、管内流速の大き
な水配管では、弁の開閉・ポンプの急停止がウォ−タ・
ハンマ(水槌)音発生の原因となることがある。ウォ−
タハンマによる圧力上昇は衝撃的であり、配管およびそ
れに接続される機器に損傷を与える。建物の高層化に伴
い、水道本管側の給水圧の上昇、建物内の給水加圧ポン
プの揚程アップなどが、この問題を更に深刻化してい
る。このウォ−タハンマ音と前記圧力脈動音は、騒音の
二大クレ−ム源となっている。このうちウォ−タハンマ
音は圧力の上昇であるからクッション材として弾性体を
設ければこれに対処できる。
【0004】従来このような騒音をなくすものとして、
干渉吸収型、膨張型、そして吸収型がしられてい
る。 干渉・吸収形について;これは図10に示すごとくゴ
ム製外胴aと水の方向を変える内胴bと接続フランジc
とで構成されている。この構成により、ゴム製外胴aと
内胴bの位相差で音を干渉させて消音し、かつゴムの弾
性で吸収することもできる。しかし次のような問題があ
る。 1)使用水圧が高いと軟質のゴムが使えず弾性効果が小
さい。 2)微少な圧力変化のみ対応し、大きな圧力変化、急激
な圧力変化には対応できない。 3)外胴aにゴムを使用しているため耐熱・耐圧に限界
がある。 4)ゴムは空気に比べ弾性効果が小さい。
【0005】膨張型について;これは図11に示す如
く、管路途中に膨張短管eを設置して圧力脈動の分布状
態を変化させる方法である。消音効果を得るには膨張短
管eの断面積Aを管路fの断面積A′の3倍以上(A>
3A′)にし、さらに膨張短管eの長さを2〜5mにも
する必要がある。従って設置スペ−スをとりすぎるとい
う問題がある。
【0006】吸収形について;これは図12に示す如
く管路hの途中に空気室gを設置し、空気の弾性効果を
利用して圧力脈動を吸収する方法である。この方法を高
圧下で使用すると空気が水に速く溶け込み、効果が低下
する。又空気量が少なくなると圧力脈動が逆に増巾する
ことがあり問題がある。結局高圧下で使用するには空気
量を多くする必要があるが、これでは空気室gの容積が
大きくなり、設置スペ−スを多く必要とするので、これ
又問題がある。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】圧力脈動音サイレンサ
の一つの形態である管路の途中に空気室を設置し、空気
の弾性効果を利用して圧力脈動を吸収する方法を改良
し、空気量を大きくすることができること、空気漏
れを極力小さくできること、耐熱・耐圧性にすぐれて
いること、空気の弾性を減殺することがないこと、
どこに設置しても効果あること、水が空気室に導入さ
れやすいこと、以上を可能とする圧力脈動音サイレンサ
を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】加圧空気を供給可能な封
入弁5を上部に備え下部に入口側接続管1に接続するサ
イレンサ本体4と、サイレンサ本体4内にあって、薄く
て弾性を有し、かつ耐熱性・耐圧性を有し、さらにガス
バリア性を有する有底筒状のゴム膜6と、サイレンサ本
体4の下部にあってゴム膜6の下降量を制限する多孔板
7と、サイレンサ本体4の出口側接続管2の接続部に設
けたオリフィス3とからなり、入口側接続管1はゴム膜
6の長手方向に向け、又出口側接続管2は入口側接続管
1との接続部近傍に接続管1と直交して配設した。
【0009】
【作用】サイレンサ本体4内に封入弁5からガスGを封
入して、サイレンサ本体4内を蓄圧状態にし、水を流す
と、水流は入口側接続管1からゴム膜6内にストレ−ト
に導入され、ゴム膜6を細長く膨張させる。他方水流は
オリフィス3を通って出口側接続管2側へ流出するが、
このときオリフィス3で音波を反射し音波の谷を下げ、
山を上げる。又ゴム膜6′の外部に封入されたガスGの
弾性で圧力脈動を吸収する。
【0010】
【実施例】図1に本発明の実施例を示す。1は入口側接
続管、2は入口側接続管と直交する出口側接続管であ
る。3は出口側接続管2の入口側接続管1との接続部近
傍に設けたオリフィスである。4はサイレンサ本体で、
頂部に設けた封入弁5からガス(空気又は窒素)Gを封
入することができる。サイレンサ本体4内には薄くてガ
スバリア性に優れた細長風船状のゴム膜6が装着されて
いる。ゴム膜6はその開口端はサイレンサ本体4の基部
即ち入口側接続管1との接続部に装着され、上に凸の多
孔板7により、下降量を制限されている。又ゴム膜6の
頂部はゴム補強材8で補強され、これによりしわや傷の
発生を防止している。ゴム膜6は入口側接続管1側から
水を導入すると、符号6′に示す如く筒状に膨張する
が、圧力水が導入されないときは封入ガスGの圧力で符
号6で示した仮想線の如くくぼんでいる。
【0011】このような構成であって、サイレンサ本体
4内に封入弁5からガスGを封入して、サイレンサ本体
4内を蓄圧状態にし、水を流すと、水流は入口側接続管
1からゴム膜6内にストレ−トに導入され、ゴム膜6を
図の符号6′に示す如く細長く膨張させる。水流はオリ
フィス3を通って出口側接続管2側へ流出するが、この
ときオリフィス3で音波を反射し音波の谷を下げ、山を
上げる。又ゴム膜6′の外部に封入されたガスGの弾性
で圧力脈動を吸収する。
【0012】図2にオリフィス型圧力脈動音サイレンサ
Aの使用例を示す。サイレンサAは図2(a)の如く圧力
脈動が発生している所、又は図2(b)の如くポンプPの
吐出側の送水管9に接続管1,2で接続して使用する。
【0013】圧力脈動の振巾の分布は、管路端の反射に
よって異なる。図3で、管路端が閉鎖端の場合(図2
(a))は、ここで管路が密閉状態で終っているような場
合で、圧力脈動の管路端の振巾は極大となる。又開放端
の場合は、ここに開放水槽があるような場合(図2
(b))で、圧力脈動の管路端での振巾は極小となる。
又、管路途中の反射物によっても、圧力脈動の振巾は変
化する。実際の配管設備では、途中に弁、分岐管、異径
管或いは空気室等があるため、圧力波の増巾や干渉があ
り、管路途中の圧力脈動の振巾の谷はゼロとならないこ
とがある。図4は、管路端に反射物として弁又はオリフ
ィス10を取り付けた場合の圧力波の分布状態を示す。
即ち弁10が全開であると振巾の谷はゼロとなり、半開
であるとゼロとなっていない。
【0014】次にオリフィスの作用について説明する。
圧力脈動と流速変動は逆になる(図5)。すなわち、圧
力脈動の山の部分は流速変動の谷になり、谷の部分は山
となる。言いかえると圧力変化の振巾が極大の時、流速
変化の振巾が極小、圧力変化の振巾が極小の時、流速変
化の振巾が極大となる。従って、オリフィス3を取り付
ける場所が、圧力脈動の山の頂上部分では流速変化の振
巾が極小なので圧力波は変化しない。一方、オリフィス
3を取り付ける場所が、圧力脈動の山の頂上以外の場所
では圧力波は変化する。圧力脈動の谷の部分にこれがあ
ると、流速変化の振巾が極大であるので、図4のように
圧力波は大きく変化する。従って、オリフィス3の上流
に封入ガス室を間を空けずに取り付けると、装置がコン
パクトとなり、万一オリフィス効果が低くても封入ガス
室Gが脈動の山の位置にあるので、圧力波の振巾は小さ
くなる。
【0015】封入ガス室Gのガス量を除々に大きくして
いくと、圧力波の振巾は除々に小さくなっていく。図6
は音速1,250m/s、圧力波250H2の圧力脈動
のシミュレ−ション結果を示し、図6(a)は反射物の有
無による圧力波の変化を示す。図中は反射がない場合
で、図3の開放端の場合に相当し、振巾が極小となって
いる。しかし反射が中(図6の)から大(図6の)
になるにつれて脈動の振巾が変化している。
【0016】図6(b)はイが反射物のない場合で、前記
したように谷の部分で振巾は極小となっている。ロは反
射物がなく、谷の位置に大きな空気量のある場合である
が、音圧の変化はイとさして変らない。ハの場合は反射
物があって谷の部分に大きな空気室のある場合で、音圧
は一段と下っている。
【0017】図7〜図9は図6と同様、圧力波と音圧の
関係を調べたもので、直管5mに各周波数125Hz,1
50Hzそして250Hzの音を流した場合、空気室が山
の位置にあると音圧は大きく変化することがわかる。こ
の時の音波は完全反射に近い(谷の音圧ゼロ)。図7は
空気室を山付近の位置に設置した場合であって、音圧が
僅かに減少している。図8の場合は空気室を谷の位置に
設置した場合であって、音圧が変化していないことがわ
かる。又図9の場合は図の矢印で示した点に空気室を山
と谷の中間位置に設けた場合で、音圧は大きく減少して
いる。
【0018】図13〜図14は、実際の配管設備のウォ
−タハンマ・圧力脈動を測定したもので、図中のと
は管路中に取り付けた圧力測定器番号を示し、その取付
間隙は約1mである。この設備は、鋼管65A、管長約
20mの密閉回路、ポンプ停止時の水圧0.1kg/cm2
運転時4.5kg/cm2である。チャ−ト紙の横目盛は1/
10秒を示す。ウォ−タハンマは約0.1秒で10kg/c
m2近い圧力を示し、圧力脈動は、10〜3mの周期的変
動を示す。
【0019】図13と図14でオリフィスの効果を示
す。ウォ−タハンマは変わらないが、圧力脈動の振巾は
オリフィスにより小さくなっている。図15と図16で
空気室の設置方向の効果を示す。封入ガス室に水が導入
されると、起動時のハンマ及び圧力脈動の変化がゆるや
かで、振巾が小さくなることがわかる。
【0020】本発明をポンプ吐出口で行うならば、圧力
脈動の通過率を10〜25%にできる。又、これにより
弁の開閉、ポンプの始動停止で発生するウォ−タハンマ
音を空気の弾性効果で吸収減衰することができる。
【0021】
【効果】
(1)ガスバリア性のゴム膜6内に脈動が完全に封じ込め
られるので、弾性効果を減少させることなく高い反応性
を示す。 (2)又、使用水圧に対応し、封入弁5により封入ガスを
増減できるので、ガス圧の調節が容易である。 (3)ガス漏れがほとんどないので、消音効果に効果的で
ある。 (4)反射物を内蔵しているので、脈動の山の高さが低く
なり、脈動の谷がゼロとならない。これにより、封入ガ
ス室の弾性効果が有効に働く。 (5)封入ガス量が多量にあり反応性が良いので、ハンマ
音対策に有効である。 (6)形状がコンパクトであるから、簡単に取り付けられ
る。 (7)水が封入ガス室内のゴム膜内に導入される構造で消
音に好適である。 (8)本体は鋼製であるから耐圧型である。 (9)ゴム膜は耐熱性・反応性が良いので、効果的であ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のオリフイス型圧力脈動音サイレンサの
断面図を示す。
【図2】オリフィス型圧力脈動音サイレンサの使用形態
を示す。
【図3】圧力脈動の管端における状態を示す。
【図4】管端に反射物として弁を取り付けた場合の圧力
波の分布状態を示す。
【図5】圧力脈動と流速変動の関係を示すグラフ。
【図6】反射物の有無による音圧の変化を示す図。
【図7】直管5mに125Hzの音を流した場合の圧力
脈動の測定結果を示す。
【図8】直管5mに150Hzの音を流した場合の測定
結果を示す。
【図9】直管5mに250Hzの音を流した場合の測定
結果を示す。
【図10】公知サイレンサの第1例を示す。
【図11】同じく第2例を示す。
【図12】同じく第3例を示す。
【図13】実際の配管設備で、オリフィス設置の場合の
ウォ−タハンマ・圧力脈動の測定結果を示す。
【図14】同じくオリフィスのない場合の測定結果を示
す。
【図15】封入ガス室の設置方向の効果を示し、空気室
に水を導入した場合。
【図16】同じく空気室がチ−ズ設置の場合を示す。
【符号の説明】
1 入口側接続管 2 出口側接続管 3 オリフィス 4 サイレンサ本体 5 封入弁 6 ゴム膜 7 多孔板 8 補強材 9 送水管 10 オリフィス

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 加圧空気を供給可能な封入弁(5)を上部
    に備え下部に入口側接続管(1)に接続するサイレンサ本
    体(4)と、サイレンサ本体(4)内にあって、薄くて弾性
    を有し、かつ耐熱性・耐圧性を有し、さらにガスバリア
    性を有する有底筒状のゴム膜(6)と、サイレンサ本体
    (4)の下部にあってゴム膜(6)の下降量を制限する多孔
    板(7)と、サイレンサ本体(4)の出口側接続管(2)の接
    続部に設けたオリフィス(3)とからなり、入口側接続管
    (1)はゴム膜(6)の長手方向に向け、又出口側接続管
    (2)は入口側接続管(1)との接続部近傍に接続管(1)と
    直交して配設したことを特徴とするオリフィス型圧力脈
    動音サイレンサ。
JP7144509A 1995-06-12 1995-06-12 オリフィス型圧力脈動音サイレンサ Pending JPH08338588A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7144509A JPH08338588A (ja) 1995-06-12 1995-06-12 オリフィス型圧力脈動音サイレンサ

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7144509A JPH08338588A (ja) 1995-06-12 1995-06-12 オリフィス型圧力脈動音サイレンサ

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH08338588A true JPH08338588A (ja) 1996-12-24

Family

ID=15364020

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP7144509A Pending JPH08338588A (ja) 1995-06-12 1995-06-12 オリフィス型圧力脈動音サイレンサ

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH08338588A (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003214588A (ja) * 2002-01-18 2003-07-30 Denso Corp 配管構造
JP2011206715A (ja) * 2010-03-30 2011-10-20 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 塗布装置
JP2012092868A (ja) * 2010-10-25 2012-05-17 Ben:Kk 水撃防止器
JP2017145677A (ja) * 2016-02-16 2017-08-24 株式会社ブリヂストン 圧力緩和装置及び排水システム
JP2018105400A (ja) * 2016-12-26 2018-07-05 株式会社ブリヂストン 圧力緩和装置用カバー、及び圧力緩和装置用カバーの取付構造

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003214588A (ja) * 2002-01-18 2003-07-30 Denso Corp 配管構造
JP2011206715A (ja) * 2010-03-30 2011-10-20 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 塗布装置
JP2012092868A (ja) * 2010-10-25 2012-05-17 Ben:Kk 水撃防止器
JP2017145677A (ja) * 2016-02-16 2017-08-24 株式会社ブリヂストン 圧力緩和装置及び排水システム
JP2018105400A (ja) * 2016-12-26 2018-07-05 株式会社ブリヂストン 圧力緩和装置用カバー、及び圧力緩和装置用カバーの取付構造

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4445829A (en) Apparatus for dampening pump pressure pulsations
US7073534B2 (en) Silencer for perforated plate flow conditioner
EP2531768B1 (en) Method and apparatus for mitigating undesired fluid vibration
JPH08338588A (ja) オリフィス型圧力脈動音サイレンサ
JP2003166689A (ja) 圧力変動低減装置および圧力変動低減方法
BRPI0709808B1 (pt) silenciador para atenuar ruído
EP0723123B1 (en) Sound-damped combustion system, and damper for such a system
CN112648463A (zh) 可调频共振式水管路消声器
CN114704703B (zh) 水管道消声装置、消声方法及船
JP4422890B2 (ja) パルセーシヨンダンパ
US7040350B2 (en) Perforated pulsation dampener and dampening system
CN211374040U (zh) 核电站止回阀逆流试验装置
KR100810138B1 (ko) 진공펌프용 소음기
US5711350A (en) Piping systems providing minimal acoustically-induced structural vibrations and fatigue
RU2781900C1 (ru) Комбинированное устройство гашения колебаний давления в трубопроводах энергетических установок и снижения шума энергетических установок
CN115148178B (zh) 一种流噪声消声装置的工作方法
JPH07180699A (ja) ピストン型圧力脈動音サイレンサ
JP4393922B2 (ja) ガスの脈動低減方法、脈動低減システム及び脈動低減用配管
RU211847U1 (ru) Комбинированное устройство гашения низкочастотного шума и колебаний давления
US3473360A (en) Acoustic turbulent water-flow tunnel
JPH0914562A (ja) 配管内装着用水撃防止器及びその装着方法
RU2788792C1 (ru) Способ гашения стоячих волн в трубопроводах и система для его осуществления
Giacomelli et al. Pressure vessel design for reciprocating compressors applied in refinery and petrochemical plants
JPS5822679B2 (ja) 管路の防振装置
JPH04314978A (ja) 流体圧力脈動吸収器