JPH09303667A

JPH09303667A - 水撃防止器用の緩衝体及び水撃防止器

Info

Publication number: JPH09303667A
Application number: JP8138132A
Authority: JP
Inventors: Motoyasu Nakanishi; 幹育中西
Original assignee: Suzuki Sogyo Co Ltd
Current assignee: Suzuki Sogyo Co Ltd
Priority date: 1996-03-15
Filing date: 1996-05-31
Publication date: 1997-11-28

Abstract

(57)【要約】【課題】エア室部を容易に製造できる水撃防止器用の
緩衝体と、これを使用して容易に組付けできる水撃防止
器を提供する。【解決手段】水撃防止器用の緩衝体１９０は、有底概
略筒状の弾性体ケース２０と、上記弾性体ケース２０内
に充填硬化させたシンタクティックフォーム１９とから
なり、上記弾性体ケース２０には水撃作用方向の高さ間
の何れかの部位において、水撃作用方向と直交する方向
の径を狭幅してなる狭幅部２１Ｇを形成するとともに、
シンタクティックフォーム１９は弾性体ケース２０の内
径に沿ってその開放口縁にまで至り充填硬化されてい
る。これにより、弾性体ケース２０内へのシンタクティ
ックフォーム１９の充填作業がその上部に設けた開放口
から確実且つ容易に行なえ、狭幅部も容易に形成され
る。そして、この緩衝体１９０を通水路に連通した筒穴
状の空間部の内周面に沿って収納配置すると、エア室部
を有する水撃防止器が容易に形成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、いわゆる水撃作用
から配管，蛇口機器，水力機械等を保護するための水撃
防止器に係り、エア室部を容易に設けることができる水
撃防止器用の緩衝体及び水撃防止器に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、水道管において、給水ポンプの
運転中に急に停電した時などに、ポンプ内の羽根車や配
管全体にわたり急激な過負荷状態となる。この現象は、
水の慣性力による水撃作用（ウォータハンマ）として知
られている。この水撃作用は、最近では一般家庭でも１
本のレバーを上下操作することでワンタッチにバルブを
開閉できるシングルレバータイプの蛇口が普及している
ため、頻繁に経験されるようになった。又、全自動洗濯
機の給水配管や水洗トイレの給水配管に関しても、同様
にバルブの急閉によりウォータハンマ現象が発生してい
る。最近の環境保全の高揚から、集合住宅（アパート、
マンション）等において、隣家から発生する水撃音は騒
音の問題にまで発展する社会問題になりつつある。そこ
で、ベローズとスプリング及びクッション材等を組合わ
せた水撃防止器や小型で効果的な装置が多数提案されて
いる。

【０００３】このような中、水撃防止器における緩衝機
構の中枢部分にシリコーンゴムやシリコーンゲルを使用
することが、特開平３ー１８６６９１号公報をはじめと
して公知である。しかし、単にシリコーンゴムやシリコ
ーンゲルを使用するだけでは、衝撃のピーク値を思うよ
うに低減させることは出来ないことが判明した。種々試
みたところ、ピーク値を効果的に低減させるには、先ず
緩衝材の前面にオリフィスを配置する必要があり、この
オリフィスから噴入する水圧流で針状の穴が明いてしま
うのを防ぐために、緩衝材の前面に保護膜部材を配置す
る必要のあることが分かった。

【０００４】そこで、本出願人は、図１９に示すよう
に、水道管１の分岐部２との接続具１１を有する本体ケ
ース１５と、上記本体ケース１５内に配置されゲル又は
ゴムを基材１７とし、これに有弾性の外殻を有する微小
中空体１７Ａを添加して形成されるシンタクティックフ
ォームからなる緩衝材１９と、上記緩衝材１９の表面に
配置され水撃作用方向にほぼ直交する方向に延長される
保護膜部２１Ａと、上記保護膜部の周囲からほぼ水撃作
用方向に延長される伸縮部２１Ｂと、上記伸縮部の周囲
から延長されるフランジ部２１Ｃよりなりゴム状弾性体
で形成される伸縮性保護膜２１と、上記接続具１１の伸
縮性保護膜２１と対面するフランジ部１１Ｂの上面位置
に配置される目皿体２７と、この小孔２７Ａ及び螺子部
１１Ａ内のオリフィス１３とを備え、本体ケースの外周
縁１５Ａを接続具１１にカシメた水撃防止器１０´を開
発した。

【０００５】しかし、上記水撃防止器においては、伸縮
性保護膜２１と本体ケース１５とで形成される空間部内
に緩衝材１９を充填するものである。このため、水撃防
止器１０´の組立製作時において、本体ケースへの緩衝
材の充填作業は次のようにして行なわれる。先ず、本体
ケースをコップ状に逆立ちさせてその開口部を上向きと
し、この開口部から適量の緩衝材を充填する工程と、こ
の後、伸縮性保護膜や目皿体を挿入する工程と、接続具
のフランジ部を本体ケースに挿入する工程と、本体ケー
スの外周縁をカシメる工程とからなる。

【０００６】従って、自動組立や手作業による組立工程
にかかわりなく、コップ状に逆立ちさせた本体ケースの
底面をコンベヤ上又は作業台上に載せた状態で緩衝材を
充填することになり、本体ケースとコンベヤ上又は作業
台との接触度が増し、作業中に本体ケースの外面に傷付
きを多発させてしまう問題がある。又、本体ケースへの
緩衝材の充填作業は、最初の工程になるから、重量の大
きい本体ケースを工程毎に移動させ、その搬送効率を悪
くするし、その搬送姿勢も上向きに制限される。更に、
より一層の水撃作用を発揮させるために、緩衝材中に空
気室を設けて緩衝性能を向上させたい場合に、単に緩衝
材を本体ケースに充填するのでは、空気室を別部材で挿
入するなど、製造上の困難さと労力が増大し、コスト高
を招くという問題もある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記背景に鑑
みてなされたもので、その目的とするところは、水撃の
ピーク値を確実に低減させ緩衝性能を発揮できる空気室
を緩衝体中に設けた緩衝体を容易に製造でき、且つこれ
を使用した水撃防止器を容易に組付け出来るものを提供
することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく、
本発明の請求項１の水撃防止器用の緩衝体は、有底概略
筒状の弾性体ケースと、上記弾性体ケース内に充填硬化
させたシンタクティックフォームとからなり、通水路に
連通した筒穴状の空間部の内周面に沿って収納配置され
る水撃防止器用の緩衝体であって、上記弾性体ケースに
は水撃作用方向の高さ間の何れかの部位において、水撃
作用方向と直交する方向の径を狭幅してなる狭幅部を形
成するとともに、シンタクティックフォームは弾性体ケ
ースの内径に沿ってその開放口縁にまで至り充填硬化さ
れていることを特徴とするものである。

【０００９】本発明の請求項１の水撃防止器用の緩衝体
によると、弾性体ケース内へのシンタクティックフォー
ムの充填作業がその上部に設けた開放口から確実且つ容
易に行なえる。これにより、弾性体ケースの内径に沿っ
てその開放口縁にまで至り充填硬化され、併せて狭幅部
が容易に形成される。この後に、通水路に連通した筒穴
状の空間部の内周面に沿って上記緩衝体は、容易に収納
組込みされ、エア室が容易に形成される。

【００１０】又、本発明の請求項２の水撃防止器用の緩
衝体は、請求項１記載の水撃防止器用の緩衝体におい
て、弾性体ケースは、ミラブル型シリコーンゴムである
ことを特徴とするものである。

【００１１】本発明の請求項２の水撃防止器用の緩衝体
によると、弾性体ケースをミラブル型シリコーンゴムで
形成したから、耐熱性，高引裂性，安全性の点で優れて
おり、瞬間湯沸かし器，給湯器等に使用することも可能
である。

【００１２】又、本発明の請求項３の水撃防止器用の緩
衝体は、請求項１又は２記載の水撃防止器用の緩衝体に
おいて、シンタクティックフォームは、ＪＩＳＫ６
８３３による粘度が１０００〜６０００センチポアーズ
にある液体原料を用い、ＪＩＳＫ６３０１による硬
度が数１０程度に硬化するシリコーンゴムを基材とし
て、これに有弾性の外殻を有する粒径数１０μｍ〜数１
００μｍの微小中空体を２〜４％添加して硬化させてな
ることを特徴とするものである。

【００１３】本発明の請求項３の水撃防止器用の緩衝体
によると、水撃エネルギーは、先ず弾性体ケースに作用
し、次いで、この内部の緩衝材に伝播して更に低減され
る。その際、シリコーンゴムは適度な硬さで水撃エネル
ギーに対して抵抗を生じながら変形する。この変形は同
時に、微小中空体そのものの変歪による抵抗を生ずると
ともに、各微小中空体間の相互の位置関係を変えるに伴
う抵抗も生ずる。これらの抵抗たる抗力が衝撃のピーク
値を良く低下させ、また、水撃エネルギーを吸収する。
また、適度な硬さのシリコーンゴムであることは、適当
量の変形を生じることでもあるから、これら変形を繰返
し受けても耐久性がある。

【００１４】また、本発明の請求項４の水撃防止器用の
緩衝体は、請求項１乃至３記載の水撃防止器用の緩衝体
において、弾性体ケースの受圧面側の外周面に水圧の受
圧時に空間部内面に密着される密閉縁部を形成したこと
を特徴とするものである。

【００１５】本発明の請求項４の水撃防止器用の緩衝体
によると、弾性体ケースの受圧面側の外周面に水撃エネ
ルギーが加圧されると、この弾性体ケースの密閉縁部が
空間部内面に密着し、水圧による空間部内への水漏れを
防止する。

【００１６】また、本発明の請求項５の水撃防止器用の
緩衝体は、請求項１乃至３記載の水撃防止器用の緩衝体
において、弾性体ケースの受圧面側をドーム状にシンタ
クティックフォーム側に膨出させるとともに、受圧面側
の外周面に空間部内面との間で嵌合凹凸部を設けたこと
を特徴とするものである。

【００１７】本発明の請求項５の水撃防止器用の緩衝体
によると、弾性体ケースの受圧面側に水撃エネルギーが
加圧されると、弾性体ケースの受圧面側の外周面がシン
タクティックフォーム側に膨出する。これにより、弾性
体ケースの筒状部に受圧面側の外周面の内壁が密着し、
更に嵌合凹凸部が空間部内面と密着し、水圧による空間
部内への水漏れを防止する。

【００１８】また、本発明の請求項６の水撃防止器は、
請求項１乃至５記載の水撃防止器用の緩衝体を、水栓器
具の内部の通水路の適所に形成した筒穴状の空間部内に
挿入嵌合し、この空間部内に通水路に面して弾性体ケー
スに被覆されたシンタクティックフォーム充填部と、空
間部内と弾性体ケースの狭幅部の間たるエア室部と、を
形成させたことを特徴とするものである。

【００１９】本発明の請求項６の水撃防止器によると、
水栓器具等に内蔵する緩衝体及びこの緩衝体にエア室部
とを形成しているから、緩衝体による水撃エネルギーの
低減作用と、エア室部のエアーダンパー作用とが複合作
用して緩衝性能の向上が図られ、急激に閉弁される水栓
器具等においても、水撃のピーク値及びハンマ音を抑え
られる。

【００２０】また、本発明の請求項７の水撃防止器は、
請求項１乃至５記載の水撃防止器用の緩衝体を、水路と
結合部を形成した筒穴状のケーシング内に挿入嵌合し、
該ケーシング内に弾性体ケースに被覆されたシンタクテ
ィックフォーム充填部と、該ケーシングと弾性体ケース
の狭幅部の間たるエア室部と、を形成させたことを特徴
とするものである。

【００２１】本発明の請求項７の水撃防止器によると、
水路の任意箇所の配管上に水撃防止器を後付けできると
ともに、緩衝体及びこの緩衝体にエア室部とを形成して
いるから、緩衝体による水撃エネルギーの低減作用と、
エア室部のエアーダンパー作用とが複合作用して緩衝性
能の向上が図られ、急激に閉弁される水栓器具等におい
ても、水撃のピーク値及びハンマ音を抑えられる。

【００２２】また、本発明の請求項８の水撃防止器は、
請求項６又は７記載の水撃防止器において、弾性体ケー
スの通水路に面する位置に対向して第１のオリフィスを
配置するとともに、上記弾性体ケースの通水路に面する
位置に接近して孔径が上記第１のオリフィスよりも小さ
く設定された第２のオリフィスを配置したことを特徴と
するものである。

【００２３】本発明の請求項８の水撃防止器によると、
２つのオリフィスにより、水撃エネルギーが順次に低減
される。そして、本体ケース内に伝播した水撃エネルギ
ーは、弾性体ケースを介して緩衝体による減衰作用を受
ける。ここで、緩衝体自体の衝撃吸収作用とエア室部の
エアダンパー作用とが複合作用して緩衝性能の向上が図
られ、水撃ピーク値を抑える。この減衰作用は、小流量
から大流量まで広い範囲に適用され、サヤ管ヘッダ方式
の樹脂管でのピーク値を抑える効果も発揮する。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、図を参照して本発明の実施
形態を説明する。図１は本発明の水撃防止器１０に使用
される緩衝体の製造法とその構造を示している。先ず、
図１（ａ）に示すように、有底概略筒状の弾性体ケース
２０は、保護膜部２１Ａと、この周囲から上方へ延長さ
れた筒状部２１Ｄと、筒状部２１Ｄの中腹付近から筒状
部２１Ｄの径を狭幅してなる狭幅部２１Ｇと、上部の開
口部２１Ｈからなっている。

【００２５】上記弾性体ケース２０内に、上部の開口部
２１Ｈから緩衝材となるシンタクティックフォーム１９
の原液を注入器Ｃにより充填する。そして、図１（ｂ）
に示すように、弾性体ケース２０の内径に沿って、その
開口部（開放口縁）２１Ｈにまで至り充填硬化させる。
筒状部２１Ｄの径を狭幅してなる狭幅部２１Ｇは、シン
タクティックフォーム１９が充填されずエア室部Ｓを一
体形成される。

【００２６】上記のようにしてシンタクティックフォー
ム１９を充填硬化させた緩衝体１９０は、図１（ｃ）に
示すように、水道管等１の通水路１Ａに筒穴状の空間部
１Ｃを形成し、空間部１Ｃ内の内面１Ｄに沿って接着剤
層２３を介して収納される。上記空間部１Ｃに緩衝体１
９０を収納することで、狭幅部２１Ｇはエア室部Ｓを形
成する。尚、接着剤層２３は空間部１Ｃの内面１Ｄの一
部を接着するものでも良いし、接着剤層２３がなくても
良い。次に、筒穴状の空間部１Ｃのネジ部１Ｅに蓋１９
１のネジ部１９１Ｂを螺着して固定する。上記蓋１９１
には、オリフィス１９１Ａがあけられ、これが水撃エネ
ルギーを減衰させた後、上記シンタクティックフォーム
１９が更に水撃エネルギーを減衰する。

【００２７】続いて、上記緩衝体１９０を構成する各部
材の最適な材質を説明する。まず、緩衝材を構成するシ
ンタクティックフォーム１９の物性は、ゲル又はゴムを
基材１７とし、これに有弾性の外殻を有する微小中空体
１７Ａを添加して形成されるものである。これはシンセ
ティックフォームとも言われるものであって、好適に
は、シリコーン製シンタクティックフォームが用いられ
る。この場合、シリコーンゲル又はシリコーンゴムは、
ＪＩＳＫ２２０７（５０ｇ荷重）による針入度２０
０〜ＪＩＳＫ６３０１によるゴム硬度が５０程度の
範囲にあるものが適用でき、又、微小中空体１７Ａは数
十μｍ〜千μｍの微小中空球体であって、これが１〜６
％程度添加されているものである。

【００２８】更に好ましくは、ＪＩＳＫ６８３３に
よる粘度が１０００〜６０００センチポアーズにある液
体原料を用い、ＪＩＳＫ６３０１による粘度が数１
０程度に硬化するシリコーンゴムを基材として、これに
有弾性の外殻を有する粒径数１０μｍ〜数１００μｍの
微小中空体を２〜４％添加して硬化させてなるものを使
用する。

【００２９】上記シリコーンゴムとしては、液体原料の
状態においてＪＩＳＫ６８３３による粘度が１００
０〜６０００センチポアーズにあり、これを硬化させた
状態においてＪＩＳＫ６３０１による硬度が数１０
程度の範囲にあるものであり、その好適なものとして、
東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社製のＣＹ５
２ー２８２等がある。これはシリカ添加で強化され、ま
た数分で硬化し始める高速硬化型品で、液体原料の状態
において上記粘度が５０００センチポアーズ程度にあ
り、これを硬化させた状態におけるＪＩＳＫ６３０
１による所謂ゴムＡ硬度が２０程度である。また、上記
ＪＩＳＫ６３０１によるゴム硬度より柔らかいゴム
や発泡エラストマー、スポンジ等を測定するに適するも
のとしてきて規定されるＳＲＩＳ１０１（日本ゴム協会
規格）やＪＩＳＳ６０５０により測定されたアスカ
ーＣ硬度によれば、５５程度に硬化するものである。ま
た、これよりも多少硬く好適なものに、東レ・ダウコー
ニング・シリコーン株式会社製のＣＹ５２ー２０５があ
り、これは、上記粘度が３５程度である。勿論、これら
品番のシリコーンゴムなくても、上記物性の範囲内にあ
るものであれば、同様に適用できるものである。又、シ
リコーンゲルとしては、東レ・ダウコーニング・シリコ
ーン株式会社製のＣＹ５２ー２７６等がある。勿論、こ
れらシリコーンゲルやシリコーンゴムでなくとも、上記
硬さを備え、温度特性に優れ、溶出の点でも心配がな
く、変質せず、耐久性がある等の基本的な諸物性を満た
すものであれば適用できるものである。

【００３０】また、添加される微小中空体は、自己弾性
変形し得る有弾性の合成樹脂を材料とした殻を有してい
る直径数十μｍ〜千μｍの微小中空体であり、好適なも
のとして、日本フィライト（株）社のエクスパンセル
（登録商標）、松本油脂製薬（株）社のマツモトマイク
ロスフェアー等が例示できる。本実施形態では、マツモ
トマイクロスフェアー８０ＥＤＬ（直径５００μｍ）を
使用している。

【００３１】なお、これら微小中空体は、一般に５μｍ
〜１００μｍ程度のものが一般グレードとして市販され
ている。しかし、これに改良を加え、２００μｍ〜１０
００μｍ程度に膨張させたものが好適である。２００μ
ｍ〜５００μｍのものが優れた緩衝効果を示す結果が得
られている。

【００３２】上記弾性体ケース２１は、ゴム状弾性体に
より形成されるものであり、シリコーンゴム，ＥＰＤＭ
（イソプレンゴム）等の合成ゴムや天然ゴム等の内か
ら、耐久性や水に対する溶出性などを考慮して選択され
るものである。本実施形態ではミラブル型シリコーンゴ
ム（東芝シリコーン製ＴＳＥ２６０ー３Ｕ）が使用され
ている。このものは、耐熱性，高引裂性，安全性の点で
優れており、瞬間湯沸かし器，給湯器等に使用すること
も可能である。

【００３３】また、上記弾性体ケース２１の形状である
が、例えば、図１３に示すようになっている。シンタク
ティックフォーム１９の表面であって水撃作用方向にほ
ぼ直交する方向に延長される保護膜部２１Ａと、保護膜
部２１Ａの周囲からほぼ水撃作用方向に延長される伸縮
部２１Ｂと、上記伸縮部２１Ｂの周囲から延長されるフ
ランジ部２１Ｃから形成されている。

【００３４】また、このものの板厚は、水撃エネルギー
を吸収して緩衝材１９と一緒に凹み変位し、水撃エネル
ギーの消滅で、緩衝材１９の復元力と自己の復元力とで
一緒に復帰するように５ｍｍ前後に条件設定されてい
る。更に、保護膜部２１Ａのシンタクティックフォーム
１９側には、筒状部２１Ｄを一体形成している。この筒
状部２１Ｄは本体ケース１５の内周壁面１５Ｂに沿って
配置され、接着剤層２３を介して内周壁面１５Ｂに密着
し、この内部にシンタクティックフォーム１９を充填し
ている。

【００３５】上記筒状部２１Ｄの上縁部２１Ｅは、本体
ケース１５の内周壁面１５Ｂとの頂板１５Ｃの湾曲内面
に密着している。また、筒状部２１Ｄの中腹付近から中
心側へ絞った絞部２１Ｆと、この内端縁を上方へ立上げ
た狭幅部２１Ｇとで、前記上縁部２１Ｅとの間に環状の
エア室部Ｓを一体形成する。上記保護膜部２１Ａに対し
て一体形成したエア室部Ｓを除く筒状部２１Ｄ内にその
開口部２１Ｈからシンタクティックフォーム１９が充填
可能に形成される。尚、筒状部２１Ｄは、絞部２１Ｆか
ら上を省略し、図６のように形成しても良い。

【００３６】また、上記筒状部２１Ｄ及びエア室部Ｓ
は、図２〜８に示す変形実施形態のようにも設計変更が
可能である。図２は筒状部２１Ｄの中心位置にエア室部
Ｓとなる内壁部２１Ｉと、その底面にシンタクティック
フォーム１９を充填する連絡孔２１Ｊを設けたものであ
る。また、図３は筒状部２１Ｄの中腹に小径部２１Ｋを
設けて環状のエア室部Ｓを形成し、この上部にシンタク
ティックフォーム１９を充填する連絡孔２１Ｊを設けた
ものである。更に、図４は筒状部２１Ｄの頂部にエア室
部Ｓとなる球状部２１Ｌを形成し、この上下部にシンタ
クティックフォーム１９を充填する連絡孔２１Ｊ，２１
Ｊ´を設けたものである。尚、連絡孔２１Ｊ´について
は、孔を設けない状態で成形後、注入器でピンホール状
の孔をあけて注入するようにしても良い。そして、図５
は筒状部２１Ｄの頂部にエア室部Ｓとなる環状部２１Ｍ
を形成し、この環状部２１Ｍの上面を開口するととも
に、中心部を開口させ、シンタクティックフォーム１９
を充填する連絡孔２１Ｊ〃を設けたものである。

【００３７】更に、図６は筒状部２１Ｄの上部外周位置
にエア室部Ｓを形成したものである。また、弾性体ケー
ス２１の受圧面側である保護膜部２１Ａをドーム状に上
方へ膨出させ、更に、その外周縁２１Ｃも同形に屈曲形
成されている。上記弾性体ケース２０に外側から被冠す
る本体ケース１５は、上記弾性体ケース２０の外形に近
似した形状に成型され、上記外周縁２１Ｃに面接合する
外周面１５Ｘを形成している。

【００３８】上記のように、図６に示す弾性体ケース２
０及びこの本体ケース１５によると、弾性体ケース２０
の受圧面側の外周面となる保護膜部２１Ａに水撃エネル
ギーが加圧されると、この弾性体ケースの保護膜部２１
Ａが上方へ膨出し、その筒状部２１Ｄが本体ケース１５
の内周壁面１５Ｂに密着するとともに、上記外周縁２１
Ｃも外周面１５Ｘに強く密着し、水圧による空間部内へ
の水漏れを防止する。

【００３９】更に、図７，８は緩衝体１９０と本体ケー
ス１５との水漏れ対策を施した弾性体ケース２０の変形
実施形態を示している。上記弾性体ケース２０の受圧面
側である保護膜部２１Ａをドーム状にシンタクティック
フォーム側に膨出させるとともに、筒状部２１Ｄの内面
に接近するように沿設する。そして、受圧面側の外周縁
面２１Ｃに設けた嵌合凹凸部２１Ｘを空間部の内面に設
けた嵌合凹凸部と嵌合係止させる。図示では、接続具１
１の頂環部１１Ｄに設けた嵌合凹凸部１１Ｅと外周縁面
２１Ｃに設けた嵌合凹凸部２１Ｘとを嵌合係止させ、本
体ケース１５の外周縁１５Ａと接続具１１のフランジ部
１１Ｂとをカシメている。

【００４０】上記弾性体ケース２０の構成により、図８
に示すように、保護膜部２１Ａに水撃エネルギーが加圧
されると、保護膜部２１Ａがシンタクティックフォーム
１９側に更に膨出する。このとき、弾性体ケース２０の
筒状部２１Ｄに受圧面側の保護膜部２１Ａの内壁が密着
し、更に、嵌合凹凸部２１Ｘ，１１Ｅとが強く密着し合
い、水圧による空間部内への水漏れを防止する。

【００４１】上記のような弾性体ケース２０の構成によ
ると、弾性体ケース２０内にシンタクティックフォーム
１９を充填硬化すれば、エア室部Ｓのある緩衝体１９０
を容易に製造でき、且つ、容器の空間部１Ｃ内に容易に
組み込める効果が発揮される。

【００４２】そして、保護膜部２１Ａをドーム状とする
ことで、弾性体ケース２０の筒状部２１Ｄに受圧面側の
保護膜部２１Ａの内壁が密着し、更に嵌合凹凸部２１
Ｘ，１１Ｅとすることで強く密着し合い、水圧による空
間部内への水漏れを防止する効果が発揮される。

【００４３】次に、図９，１０を参照して、上記緩衝体
１９０を、水栓器具１００の内部の通水路１０９の適所
に形成した筒穴状の空間部１０１内に挿入配置した水撃
防止器１０の第１実施形態を説明する。上記水栓器具１
００は、通水路１０９の水源側であるサプライ管１１０
に接続され、本体１０３内に収納する弁機構１０５をレ
バー１０７により開閉操作し、水Ｗを蛇口１１０から噴
出・遮蔽するものである。このような水栓器具１００の
内部に形成した筒穴状の空間部１０１内に小孔１１３を
介して通水路１０９に連通した状態で緩衝体１９０を収
納する。そして、緩衝体１９０は、弾性体ケース２０に
被覆されたシンタクティックフォーム充填部と、空間部
１０１内と弾性体ケース２０の狭幅部の間に形成された
エア室部Ｓからなる。

【００４４】図１０に示すように、緩衝体１９０は、弾
性体ケース２０を接着剤層２３を介して円筒体２５に挿
入・密着させ、このものを外部に開放する空間部１０１
内に挿入し、リングナット１１５をネジ部１１７に螺合
して弾性体ケース２０の外周縁２１Ｂ´を空間部１０１
の底面１０１Ａに押圧させ、水漏れしないように密着さ
せている。勿論、上記緩衝体１９０の空間部１０１に対
する収納は、図１（ｃ）に示す方法によっても良い。ま
た、上記実施形態では円筒体２５を介して空間部１０１
に挿入したが、弾性体ケース２０を直接空間部に挿入し
てもよい。なお、上記弾性体ケース２０は、上記図２〜
８で示す各実施形態のものが採用できることは勿論であ
る。

【００４５】また、図１１，１２を参照して、本発明の
緩衝体１９０を水栓器具１００を接続するための接続具
たるエルボ管１２０に一体形成した水撃防止器１０の第
２実施形態を説明する。このものは、エルボ管１２０の
屈曲部１２１に凸設した取付座部１２３に配置させたも
のであり、上記緩衝体１９０はエルボ管１２０の屈曲部
１２１に凸設した取付座部１２３に本体ケース１５を、
その外周縁１５Ａをシール材１２７を介してカシメるこ
とにより取付られている。これにより、上記緩衝体１９
０はエルボ管１２０の通水路１２９に対して、小孔１２
５を介して連通される。その他の構成は上記第１実施形
態と同様であり、同一符号を付して説明を省略する。

【００４６】上記水撃防止器１０は、シンタクティック
フォーム１９を納めた弾性体ケース２０を、水栓器具１
００の内部の通水路１０９の適所に形成した筒穴状の空
間部１０１内に挿入配置させたり、エルボ管１２０の屈
曲部１２１に凸設した取付座部１２３に、弾性体ケース
２０を収納する本体ケース１５を取付けたりするもので
あり、簡単な作業で、容易に組付けられるものである。

【００４７】また、水栓器具１００内に収納したりエル
ボ管１２０に取付けた水撃防止器１０は、弾性体ケース
２０に収納されたシンタクティックフォーム１９及びエ
ア室部Ｓを形成しているから、シンタクティックフォー
ム１９による水撃エネルギーの減衰作用と、エア室部Ｓ
のエアダンパー作用とが複合作用して緩衝性能が発揮さ
れ、急激に閉弁される水栓器具１００等においても、本
発明の水撃防止器１０による水撃ピーク値及びハンマ音
を抑えることができる。

【００４８】上記本発明の水撃防止器１０によると、緩
衝体１９０を水栓器具１００に組み込んだり、エルボ管
１２０に一体形成するので、取付作業が簡単、且つ、容
易に行なえる効果がある。

【００４９】また、水栓器具１００内に収納したりエル
ボ管１２０に取付けたりする水撃防止器１０は、シンタ
クティックフォーム１９及びエア室部Ｓを形成している
から、急激に閉弁される水栓器具１００等において水撃
エネルギーの減衰作用と、エア室部Ｓのエアダンパー作
用とが複合作用し、水撃ピーク値及びハンマ音を抑える
効果がある。

【００５０】続いて、図１３，１４を参照して、本発明
の緩衝体１９０を内蔵する水撃防止器１０の第３実施形
態を説明する。このものは、水道配管１の配管途上に設
けた分岐管２に対して、その接続具１１に設けた螺子部
１１Ａを螺着して設置される。上記接続具１１は、その
入口に第１のオリフィス１３を付設するとともに、上方
にフランジ部１１Ｂを形成している。上記フランジ部１
１Ｂには、下方が開口した円筒状（直径３０ｍｍ前後、
長さ３０ｍｍ前後）の本体ケース１５が被冠されてい
る。この本体ケース１５内には、筒状部２１Ｄを有する
弾性体ケース２１が配置され、本体ケース１５の内壁面
１５Ｂに密着する筒状部２１Ｄには、シンタクティック
フォーム１９が充填されている。このシンタクティック
フォーム１９は、上記図１で説明するシンタクティック
フォーム１９と同一構成、同一材質からなり、また、環
状のエア室部Ｓを形成している。

【００５１】また、上記シンタクティックフォーム１９
は、その表面（本体ケース１５の開口側）に弾性体ケー
ス２１が密着して装着されており、上記弾性体ケース２
１のフランジ部２１Ｃを挟み込んだ状態で、本体ケース
１５の外周縁１５Ａを接続具１１のフランジ部１１Ｂ
に、シール材１２を介してカシメて一体化している。本
実施形態においては、弾性体ケースの保護膜部２１Ａの
前面に目皿体２７を介在させてカシメられており、この
目皿体２７には第２のオリフィス２７Ａが中心位置にあ
けられている。その他の構成は上記第１実施形態と同様
であり、同一符号を付して説明を省略する。

【００５２】以上の構成を基にその作用を説明する。ま
ず、水撃防止器１０の組立工程から説明する。本発明の
水撃防止器の製造においては、別途弾性体ケース２１上
に一体形成した筒状部２１Ｄ内に、その頂部の開口部２
１Ｈからシンタクティックフォーム１９の原液を充填す
る。このとき、筒状部２１Ｄのエア室部Ｓとなる部位に
至らずに充填される。そして最終の組立工程において、
本体ケース１５の内周壁面１５Ｂに接着剤層２３を塗布
し、筒状部２１Ｄを嵌合・挿入させ密着させる。これ
で、本体ケース１５内にシンタクティックフォーム１９
が収められ、その開口部側に弾性体ケース２１が配置さ
れる。これにより、本体ケース１５内にエア室部Ｓが形
成される。次に、本体ケース１５内に目皿体２７を挿入
し、更に第１のオリフィス１３を有する接続具１１のフ
ランジ部１１Ｂを挿入する。最後に、本体ケース１５と
接続具１１のフランジ部１１Ｂとを、シール材１２を介
してその外周縁１５Ａにて強くカシメる。これにより、
筒状部２１Ｄの適所にエア室部Ｓを形成した水撃防止器
１０を完成させる。

【００５３】次に、上記水撃防止器１０の作用を説明す
る。まず、水道管１の配管途上に設置した水撃防止器１
０の入口の第１オリフィス１３は、水道管内の急激なバ
ルブ閉口動作によって発生する水撃エネルギーを減衰
し、且つ、本体ケース１５内に伝播した水撃エネルギー
は、目皿板２７の第２のオリフィス２７Ａで二次減衰し
た上で、弾性体ケース２１で被覆されたシンタクティッ
クフォーム１９によって減衰作用を受ける。上記のよう
に水撃エネルギーは、三段階の減衰作用を受ける。ここ
で、シンタクティックフォームは水撃エネルギーを受け
つつ変形して衝撃を吸収し、エア室部Ｓは緩衝材の変形
許容域として機能するとともに、エアークッション的に
作用して吸収を行なう。

【００５４】しかして、上記シンタクティックフォーム
１９を備えた水撃防止器１０によると、シンタクティッ
クフォーム１９とエア室部Ｓの協働作用で、そのピーク
値を抑える減衰効果が増大する。この減衰作用は、小流
量から大流量まで広い範囲に適用され、サヤ管でのピー
ク値を抑える効果も発揮する。

【００５５】次に、本発明の第１，２，３実施形態の水
撃防止器について、図１５に示すような水撃防止効果試
験装置４０に接続して水撃防止効果を試験した。上記装
置について説明すると、給水系統４１は、圧力ポンプ４
３から給水される配管４５からなっている。上記配管４
５には圧力調節弁４７、逆止弁４８、急閉弁４９及び流
量調節弁５１を有する。本発明の水撃防止器１０は配管
４５の逆止弁４８と急閉弁４９との間に分岐管５３を介
してネジ接続される。又、水撃防止器１０の上流側に分
岐管５５を接続し、ここに圧力センサ５７と、この圧力
センサ５７に接続されたＥＦＴアナライザ５９とを備え
ている。

【００５６】上記水撃防止効果については、ウォータハ
ンマ現象を受けて水撃のピーク値がどのように抑制され
るかを示すピーク抑制効果と、ウォータハンマ現象が発
生してからの振動減衰（振動収束）を示すダンピング特
性として表わせるので、この両者について試験を行っ
た。又、耐久性については、所定の間隔で上記試験を１
回〜１０万回まで繰返し実施し、その変化を確認した。
以下、その結果を示す。

【００５７】（試験例）圧力調節弁４７で基準水圧を２
ｋｇｆ／ｃｍ²とし、水撃防止器を全く使用ない場合の
水撃圧力が約２０ｋｇｆ／ｃｍ²となるような位置に水
撃防止器１を設置して試験した。この試験例でピーク値
抑制効果は次の通りであった。尚、５００μｍの中空球
体を採用している。（１）図１６は、水撃防止器無しの状態における水撃圧
力特性を示し、ピーク値が２０．３ｋｇｆ／ｃｍ²とな
り、ピーク後の振動が衰えず長引いている。（２）図１７は、伸縮性保護膜２１と目皿体２７とを備
えた従来タイプ（図１９に示す）の水撃防止器１０´の
水撃圧力特性を示し、ピーク値が７．９ｋｇｆ／ｃｍ²
で水撃防止器無しに較べてピーク値が抑えられ、ピーク
後の減衰作用もられる。（３）図１８は、５００μｍの中空球体の緩衝材１９
と、エア室部Ｓを形成した本発明の水撃防止器１０の水
撃圧力特性を示し、ピーク値が６．５ｋｇｆ／ｃｍ ²と
なり、ピーク後の減衰作用も見られる。

【００５８】上記試験結果から、本発明の水撃防止器１
０は、水撃のピーク値を抑制する緩衝性能が発揮でき、
また、耐久性についても、１０万回に及ぶ試験中に上記
性能が維持され、充分な耐久性を有することが確認され
ている。又、水密性については、上記の試験結果ととも
に、１００ｋｇｆ／ｃｍ²の水圧で加圧して水漏れの無
を試験したところ、水漏れは全くなく、充分な水密性が
あることが確認された。

【００５９】以上、上記第１，２，３実施形態による
と、以下のような効果を奏することができる。まず、本
体ケース内に納める弾性体ケース２１に一体形成した筒
状部２１Ｄを設け、これにシンタクティックフォーム１
９を充填するようにしたから、水撃防止器１０の製造に
おいて、先ず、別途筒状部にシンタクティックフォーム
１９を充填し、最終の組立工程において、本体ケースに
筒状部２１Ｄを挿入することができるので、本体ケース
の表面を傷付けることがなく、また、重量の大きい本体
ケースを工程毎に移動させる必要もないから搬送効率が
よく、能率よく組立られる。また、緩衝材の充填作業も
筒状部に注入すればよいから容易であり、水撃防止器の
製造を簡単、且つ、確実に行える効果がある。

【００６０】また、弾性体ケース２１に一体形成した筒
状部２１Ｄにエア室部Ｓを一体成形したから、エア室部
Ｓを容易に形成できる。また、これにより、シンタクテ
ィックフォーム１９の水撃減衰作用に加え、エア室部Ｓ
のエアダンパー作用による収縮による変形許容域の増大
で緩衝性能の向上が得られる。特に、上記第１，２，３
実施形態では筒状の本体ケース１５に対して筒状部２１
Ｄを凸型の対称形にしたので、腰があるが柔軟性もあ
り、高い緩衝性能が発揮される。従って、サヤ管の水道
管においてもウォータハンマ現象を効果的に低減でき
る。

【００６１】本発明は、上記第１，２，３実施形態に限
定されず、その要旨内での細部の設計変更は自由に行わ
れること勿論である。例えば、エア室部Ｓの形状は任意
に変更できる。また、配管１の途上に取付ける後付けの
水撃防止器１０においては、２つのオリフィス１３，２
７Ａを設けたが、この２つのオリフィスを上記第１，２
実施形態の水栓器具内蔵式の水撃防止器１０にも設けて
もよい。また、接続具１１や本体ケース１５等の形状変
更やこの取付方法等も図示のものに限定されない。上記
第２，３実施形態において、組立方法をカシメに代え
て、シーム溶接によってもよい。更に、本発明の水撃防
止器１０は水道管１に適用した例を示したが、水以外の
液体にも適用できること勿論である。

【００６２】

【発明の効果】本発明の請求項１の水撃防止器用の緩衝
体は、有底概略筒状の弾性体ケースには水撃作用方向の
高さ間の何れかの部位において、水撃作用直交方向の径
を狭幅してなる狭幅部を形成するとともに、シンタクテ
ィックフォームを弾性体ケースの内径に沿ってその開放
口縁にまで至り充填硬化されているから、弾性体ケース
内へのシンタクティックフォームの充填作業がその上部
に設けた開放口から確実且つ容易に行なえる。また、通
水路に連通した筒穴状の空間部の内周面に沿って上記緩
衝体を容易に収納配置でき、併せて狭幅部によりエア室
部が容易に形成される効果がある。

【００６３】また、本発明の請求項２の水撃防止器用の
緩衝体は、弾性体ケースをミラブル型シリコーンゴムで
形成したから、耐熱性，高引裂性，安全性の点で優れて
おり、瞬間湯沸かし器，給湯器等に使用することも可能
となる効果がある。

【００６４】また、本発明の請求項３の水撃防止器用の
緩衝体によると、シンタクティックフォームは、ＪＩＳ
Ｋ６８３３による粘度が１０００〜６０００センチ
ポアーズにある液体原料を用い、ＪＩＳＫ６３０１
による粘度が数１０程度に硬化するシリコーンゴムを基
材として、これに有弾性の外殻を有する粒径数１０μｍ
〜数１００μｍの微小中空体を２〜４％添加して硬化さ
せたから、水撃エネルギーは、弾性体ケースを介してこ
の内部のシンタクティックフォームに伝播して低減さ
れ、このとき、シリコーンゴムの抵抗による変形と同時
に、微小中空体そのものの変歪による抵抗を生じ、これ
らの抵抗力が衝撃のピーク値を低下させ、また、水撃エ
ネルギーを効率良く吸収する効果が発揮される。

【００６５】また、適度な硬さのシリコーンゴムである
ことは、適当量の変形を生じることでもあるから、これ
ら変形を繰返し受けても耐久性が発揮される効果があ
る。

【００６６】また、本発明の請求項４の水撃防止器用の
緩衝体によると、弾性体ケースの受圧面側の外周面に水
圧の受圧時に空間部内面に密着される密閉縁部を形成し
たから、弾性体ケースの受圧面側の外周面に水撃エネル
ギーが加圧されると、この弾性体ケースの密閉縁部が空
間部内面に密着し、水圧による空間部内への水漏れを防
止する効果が発揮される。

【００６７】また、本発明の請求項５の水撃防止器用の
緩衝体によると、弾性体ケースの受圧面側をドーム状に
シンタクティックフォーム側に膨出させるとともに、受
圧面側の外周面に空間部内面との間で嵌合凹凸部を設け
たから、弾性体ケースの受圧面側の外周面に水撃エネル
ギーが加圧されると、シンタクティックフォーム側に更
に膨出し、弾性体ケースの筒状部に受圧面側の外周面の
内壁が密着し、且つ嵌合凹凸部が空間部内面と密着し、
水圧による空間部内への水漏れを防止する効果が発揮さ
れる。

【００６８】また、本発明の請求項６の水撃防止器によ
ると、水栓器具内の適所の空間部内に挿入嵌合し、この
空間部内に通水路に面して弾性体ケースに被覆されたシ
ンタクティックフォーム充填部と、空間部内と弾性体ケ
ースの狭幅部の間たるエア室部とを形成させたから、水
栓器具を交換するだけで水撃防止器を組み込めむことが
でき、緩衝体による水撃エネルギーの低減作用と、エア
室部のエアーダンパー作用とが複合作用して緩衝性能の
向上が図られ、急激に閉弁される水栓器具等において
も、水撃のピーク値及びハンマ音を抑えられる効果が発
揮される。

【００６９】また、本発明の請求項７の水撃防止器によ
ると、水路と結合部を形成した筒穴状のケーシング内に
挿入嵌合し、該ケーシング内に弾性体ケースに被覆され
たシンタクティックフォーム充填部と、該ケーシングと
弾性体ケースの狭幅部の間たるエア室部とを形成させた
から、水路の任意箇所の配管上に水撃防止器を後付けで
きるとともに、緩衝体による水撃エネルギーの低減作用
と、エア室部のエアーダンパー作用とが複合作用して緩
衝性能の向上が図られ、急激に閉弁される水栓器具等に
おいても、水撃のピーク値及びハンマ音を抑えられる効
果が発揮される。

【００７０】又、本発明の請求項８の水撃防止器による
と、弾性体ケースの通水路に面する位置に対向して配置
される第１のオリフィスとともに、上記弾性体ケースの
表面に接近して孔径が上記第１のオリフィスよりも小さ
く設定された第２のオリフィスを配置したから、この２
つのオリフィスにより、水撃エネルギーが順次に低減さ
れ、本体ケース内に伝播した水撃エネルギーは、弾性体
ケースを介してシンタクティックフォームによる減衰作
用と、エア室部のエアダンパー作用とが複合作用して緩
衝性能の向上が図られ水撃ピーク値を抑える効果が発揮
される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態を示す図で、緩衝体の製造法
とその構造の断面図である。

【図２】本発明の変形実施形態を示す図で、弾性体ケー
スの断面図である。

【図３】本発明の変形実施形態を示す図で、弾性体ケー
スの断面図である。

【図４】本発明の変形実施形態を示す図で、弾性体ケー
スの断面図である。

【図５】本発明の変形実施形態を示す図で、弾性体ケー
スの断面図である。

【図６】本発明の変形実施形態を示す図で、弾性体ケー
スの断面図である。

【図７】本発明の変形実施形態を示す図で、弾性体ケー
スの断面図である。

【図８】本発明の変形実施形態を示す図で、弾性体ケー
スの作用断面図である。

【図９】本発明の第１実施形態を示す図で、水撃防止器
を水栓器具に内蔵した断面図である。

【図１０】本発明の第１実施形態を示す図で、水撃防止
器を水栓器具に内蔵した要部の断面図である。

【図１１】本発明の第２実施形態を示す図で、エルボ管
に水撃防止器を付設した斜視図である。

【図１２】本発明の第２実施形態を示す図で、エルボ管
に水撃防止器を付設した要部の断面図である。

【図１３】本発明の第３実施形態を示す図で、配管上に
水撃防止器を付設した断面図である。

【図１４】本発明の第３実施形態を示す図で、水撃防止
器を切開した斜視図である。

【図１５】本発明の水撃防止器の水撃防止効果試験装置
の正面図である。

【図１６】水撃防止器無しの水撃圧力特性を示す特性図
である。

【図１７】水撃防止器有りの水撃圧力特性を示す特性図
である。

【図１８】水撃防止器有りの水撃圧力特性を示す特性図
である。

【図１９】従来例の水撃防止器の断面図である。

【符号の説明】

１水道配管１Ａ通水路２分岐管１０水撃防止器１１接続具１１Ａ螺子部１１Ｂフランジ部１１Ｅ，２１Ｘ嵌合凹凸部１２，１２７シール材１３第１のオリフィス１５本体ケース１５Ｂ内周壁面１７基材１７Ａ微小中空体１９緩衝材１９０緩衝体２０弾性体ケース２１Ａ保護膜部２１Ｂ伸縮部２１Ｂ´ 外周縁２１Ｃフランジ部２１Ｄ筒状部２１Ｅ上縁部２１Ｆ絞部２１Ｇ狭幅部２１Ｈ開口部２３接着剤層２５円筒体２７目皿体２７Ａ第２のオリフィス４０水撃防止効果試験装
置１００水栓器具１０１空間部１０３本体１０５弁機構１０７レバー１０９，１２９通水路１１０蛇口１１３，１２５，１９１Ａ小孔１１５リングナット１２０エルボ管１２３取付座部１２３Ａフランジ部Ｓエア室部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】有底概略筒状の弾性体ケースと、上記弾
性体ケース内に充填硬化させたシンタクティックフォー
ムとからなり、通水路に連通した筒穴状の空間部の内周
面に沿って収納配置される水撃防止器用の緩衝体であっ
て、上記弾性体ケースには水撃作用方向の高さ間の何れ
かの部位において、水撃作用方向と直交する方向の径を
狭幅してなる狭幅部を形成するとともに、シンタクティ
ックフォームは弾性体ケースの内径に沿ってその開放口
縁にまで至り充填硬化されていることを特徴とする水撃
防止器用の緩衝体。
【請求項２】請求項１記載の水撃防止器用の緩衝体に
おいて、弾性体ケースは、ミラブル型シリコーンゴムで
あることを特徴とする水撃防止器用の緩衝体。
【請求項３】請求項１又は２記載の水撃防止器用の緩
衝体において、シンタクティックフォームは、ＪＩＳ
Ｋ６８３３による粘度が１０００〜６０００センチポ
アーズにある液体原料を用い、ＪＩＳＫ６３０１に
よる硬度が数１０程度に硬化するシリコーンゴムを基材
として、これに有弾性の外殻を有する粒径数１０μｍ〜
数１００μｍの微小中空体を２〜４％添加して硬化させ
てなることを特徴とする水撃防止器用の緩衝体。
【請求項４】請求項１乃至３記載の水撃防止器用の緩
衝体において、弾性体ケースの受圧面側の外周面に水圧
の受圧時に空間部内面に密着される密閉縁部を形成した
ことを特徴とする水撃防止器用の緩衝体。
【請求項５】請求項１乃至３記載の水撃防止器用の緩
衝体において、弾性体ケースの受圧面側をドーム状にシ
ンタクティックフォーム側に膨出させるとともに、受圧
面側の外周面に空間部内面との間で嵌合凹凸部を設けた
ことを特徴とする水撃防止器用の緩衝体。
【請求項６】請求項１乃至５記載の水撃防止器用の緩
衝体を、水栓器具の内部の通水路の適所に形成した筒穴
状の空間部内に挿入嵌合し、この空間部内に、通水路に
面して弾性体ケースに被覆されたシンタクティックフォ
ーム充填部と、空間部内と弾性体ケースの狭幅部の間た
るエア室部と、を形成させたことを特徴とする水撃防止
器。
【請求項７】請求項１乃至５記載の水撃防止器用の緩
衝体を、水路と結合部を形成した筒穴状のケーシング内
に挿入嵌合し、該ケーシング内に弾性体ケースに被覆さ
れたシンタクティックフォーム充填部と、該ケーシング
と弾性体ケースの狭幅部の間たるエア室部と、を形成さ
せたことを特徴とする水撃防止器。
【請求項８】請求項６又は７記載の水撃防止器におい
て、弾性体ケースの通水路に面する位置に対向して第１
のオリフィスを配置するとともに、上記弾性体ケースの
通水路に面する位置に接近して孔径が上記第１のオリフ
ィスよりも小さく設定された第２のオリフィスを配置し
たことを特徴とする水撃防止器。