JPS6252288A - 配管の防振支持装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、配管を支持する機能を有するとともに該配管
に伝わる振動を吸収する防振機能を有するいわゆる配管
の防振支持装置に関する。

［発明の背景］ 一般に、配管は気温の変化、管内を流動する流体の温度
などの影響により伸縮し、架台に対して相対的に移動す
るが、この配管の移動を拘束するべく両者を固定するこ
とは配管に過大な内部応力を発生させることになるから
避けなければならない。

しかしながら、配管が架台上を自由に移動できることは
、反面、地震動などにより生ずる配管の急激な移動も自
由であるということであり、配管を架台上に自由状態で
配置することは、当該移動によって配管の固定点（装置
と配管との結合点）に過大な応力集中が発生し、配管系
を破壊させる原因となる。

従って、配管と架台との間には、配管の熱変化による伸
縮のごとき比較的緩やかに起る移動に対しては何ら拘束
することなく当該移動を許容し、地震動などにより急激
に起る配管の移動に対してはこれに抵抗して当該移動を
拘束し、配管と架台とを固定するように作用する防振装
置が通常設置されている。

そして、配管の配置態様に応じて、■配管の一方向だけ
の水平変位に対しては」−記機能を発揮し、その他の方
向の変位に対しては当該変位を拘束する機能を備えた防
振装Ｍ（以下これをＡ型防振装置という）、■配管の水
平方向の全方向の変位に対して上記機能を発揮する防振
装置（以下これをＢ型防振装置という）を適宜使用する
ことにより、配管系の防振対策として効果が発揮される
。

上述したことを配管の配置態様を示す第６図によって説
明する。

ａはボイラ等の装置すと配管Ｐとの結合部（固定部）で
あり、Ｃは配管Ｐの直管部、ｄは該直管部Ｃと連続する
曲管部である。ｅ、ｆは該直管部Ｃに設置された防振装
置、ｇ、ｈは曲管部ｄに設置された防振装置である。

ここで、曲管部ｄに設置された防振装置ｇ、ｈには、管
Ｐの管軸方向を含む水平方向の全方向の変位に対し前述
した機能を発揮するＢ型防振装置を使用することが必要
とされるが、直管部Ｃに設置された防振装置ｅ、ｆには
、管Ｐの管軸方向の変位に対しては前述した機能を発揮
し、その他の方向の変位に対しては当該変位を拘束する
機能を備えたＡ型防振装置を使用することが必要とされ
る。

それは、直管部Ｃに設置された防振装置ｅ、　　ｆに、
水平方向の全方向の変位に対し前述した機能を発揮する
Ｂ型防振装置を使用することは、鎖管Ｐと装置すとの結
合部ａに過大な応力の集中を発生させ、当該結合部ａを
破壊に至らしめるからである。

本発明は、架台に対して管の一方向だけの水平変位に対
しては、前述した機能を発揮し、その他の方向の変位に
対しては当該変位を拘束する機能を有するＡ型防振支持
装置を対象とし、−に述した直管部Ｃに設置されて好適
な防振支持装置に関するものである。

［従来の技術］ 上述した配管の防振装置としては、従来、■ばね式防振
器及び■油圧式防振器がある。

ばね式防振器は比較的構造が簡単で、配管系全体の固有
振動数を上げて外乱による強制振動数より離すことによ
り共振を避けることができるなどの長所を有する反面、
配管の熱変化による伸縮を拘束する欠点、あるいは大容
量のものはばねの製作上の面から制約を受けるなどの欠
点がある。

また、油圧防振器は共振振動を防止するのに効果があり
、配管の熱変化による伸縮に対して殆ど拘束することな
く自由に追従することができるうえ、大容量のものが比
較的自由に製作できるなどの長所を有する反面、微小な
振幅の振動あるいは高い振動数の振動に対しては応答性
が悪く効果が期待できないうえ、シール材（一般にはゴ
ム弾性体）は絶えず内部応力を受け、ゴム弾性体の経年
変化と相まってシール材の交換を頻繁に行う必要がある
などの欠点がある。

［発明が解決しようとする問題点］ 本発明は上述した従来技術の欠点に鑑みなされたもので
、熱変化による伸縮のごとき比較的緩やかに起る管の水
平変位に対しては何ら抵抗することなく当該変位を許容
し、地震動のごとき急激に生ずる管の水平変位に対して
は当該変位を二面間の微小隙間に介在した粘性体の相対
運動により生ずる粘性せん断抵抗力により拘束するとと
もに、上記熱変化あるいは地震動などによる管の大きな
変位に対し装置自体を小型化することのできる防振支持
装置を得ることを目的とするものである。

［問題点を解決するための手段］ 上述した目的を達成するべく、本発明の配管の防振支持
装置は次の手段（構成）を採る。すなわち、基板上に固
定された固定台には両端が蓋体によって閉塞された外筒
体が固定され、前記外筒体内には、前記蓋体に回転支持
されかつ両端部を該蓋体より突出せしめた回転軸と外周
面に該外筒体の内周面と均一な微小隙間を保持して該回
転軸に固定された内筒体と粘性体とが配され、前記回転
軸の両端部にはピニオンがそれぞれ固定されるとともに
該ピニオンは前記外筒体の上部に配された可動板の下面
に平行して固定されたラックと噛合せしめられ、前記回
転軸の端面側にはフック部を備えた係止部材がそれぞれ
該フック部を前記可動板の１−面に係合させて前記基板
に固定され、前記可動板には支持台を介して管が固定さ
れてなることを特徴とする。

上述した構成において、外筒体内には該外筒体の内周面
と回転軸に支持板を介して固定された内筒体の外周面と
両面間の微小隙間及び該微小隙間に介在する粘性体とで
粘性せん断抵抗発生部が構成される。

また、上記構成において、配管側の荷重はラック・ピニ
オンを介して回転軸及び蓋体で支持する態様、あるいは
外筒体の上部外周面に支持部材を固定し、該支持部材上
に配管を固定した可動板を摺動可能に載置し、配管側の
荷重を該外筒体で支持する態様が採られる。

粘性体としては、通常の粘性体、例えばシリコン油の他
に、特に減衰特性の向上を図るべく高粘度の粘性体、例
えばポリイソブチレン、ポリプロピレン、ボリブデンな
どの高分子粘性体、あるいはアスファルトなどが使用さ
れる。

［作用］ ■、配管の配置態様において、管の管軸方向の変位に対
しては防振機能を発揮させ、その他の方向の変位を拘束
する必要がある場合 上述した手段からなる防振支持装置を該装置の回転軸の
軸線を管の管軸と直交させて配置し、該装置を架台上に
固定するとともに該装置の可動板上に管を固定する。

（ａ）この状態で、熱変化などにより管が管軸方向に変
位した場合、当該変位は鎖管を固定した可動板を作動さ
せる。該可動板の作動に伴い該可動板に固定されたラッ
クは該ラックと噛合したピニオンを回転させる。該ピニ
オンの回転により、該ピニオンを固定した回転軸が回転
し、該回転軸に固定された内筒体が回転する。

該内筒体の回転は該内筒体の外周面と外筒体の内周面と
の間の微小隙間における二面間の相対運動となって現わ
れるが、相対速度が極めて緩やかなため、二面間に介在
する粘性体による抵抗力は極めて小さいか、あるいは無
視し得る程度であるから、この変位に対しては何ら抵抗
することなく配管の変位を許容する。

（ｂ）一方、管に地震動のごとき急激な変位が生じた場
合、この変位は」−記と同様、内筒体の外周面と外筒体
の内周面との間の微小隙間における二面間の急激な相対
運動となって現われる。しかるに、該微小隙間には粘性
体が介在しているので、ここに、粘性せん断抵抗力が働
くことになる。すなわち、粘性せん断抵抗力は一般に粘
性体の粘性係数、粘性体を介して相対運動を行う二面間
の面積及びその相対速度に比例し、二面間の隙間距離に
反比例するものであるので、これに連動する管の動きを
止める方向に抵抗力が作用するものである。

しかして、上記構成における二面間の隙間は微小隙間に
形成され、かつ二面間の相対面積は大きく形成されてい
るので、二面間に働く抵抗力は大きく、管の急激な変位
は直ちに止められる。

そして、粘性体に高粘度の高分子粘性体を用いるとき、
上述した傾向は一層顕著になる。すなわち、この粘性体
は非ニユートン流体特性、すなわち擬塑性流体特性（流
体の速度が大きくなる程高粘度から低粘度に変化して流
動し易く、抵抗力の増加の度合が小さくなる現象。抵抗
力は速度のほぼ０．５〜０．６乗に比例する。）を示し
、その抵抗力の発生は同一速度であれば変位振幅、振動
数によらず一定であり、一定速度が与えられると該抵抗
力は矩形波的な立上りを示すので、振動に対し極めて敏
感であり、即答性に優れた特徴を有する。

（ｃ）管の管軸と直交する方向の変位は、該可動板が係
止部材に当接することによって拘束される。

ＴＩ　、配管の配置態様において、管の管軸と直交する
方向の変位に対しては防振機能を発揮させ、その他の方
向の変位は拘束する必要がある場合上述した手段からな
る防振支持装置を該装置の回転軸の軸線を管の管軸に一
致させて配置し、該装置を架台上に固定するとともに該
装置の可動板−１−に管を固定する。

この状態で、地震動などにより管が管軸と直交する方向
に急激に変位した場合、当該変位は−１−記と同様、粘
性体の粘性せん断抵抗力によって直ちに白められる。

また、管の管軸方向の変位は、該可動板が係止部材に当
接することによって拘束される。

［実施例］ 以下、本発明の配管の防振支持装置の実施例を図面に基
づいて説明する。

第１図ないし第３図は本発明の一実施例を示す。

ここに、■は架台Ｇ上に固定された基板で、該基板１上
には所定の間隔をもって相対して配された固定台２が固
定されている。

３は該固定台２の上面に固定され両端部が開口した外筒
体で、該外筒体３の両端開口部は蓋体４によって閉塞さ
れている。

該蓋体４には、中央部に貫通孔５と該貫通孔５を囲んで
一方の板面」−に突出するボス部６が形成されており、
該蓋体４は該ボス部６を相対向させて該外筒体３の端部
にそれぞれ固定されて該外筒体３の両端部を閉塞してい
る。

７は該蓋体４のボス部６内周面にそれぞれ装着されたシ
ール、８は軸受である。

９は該蓋体４の貫通孔５に挿通され、両端部を該蓋体４
より突出させて配された回転軸で、該回転軸９は該軸受
８に回転支持されている。

１０は該外筒体３内に位置する回転軸９に該回転軸の軸
方向に所定の間隔をもって固定された支持板である。

１１は該支持板１０の外周面に固定され該外筒体３内に
配された内筒体であり、該内筒体１１の外周面ば外筒体
３の内周面と円周方向に均一な微小隙間Ｓを保持してい
る。

Ｌは核外筒体３内に充填された粘性体である。

１２はピニオンであり、該ピニオン１２は該蓋体４の貫
通孔５を挿通し、該蓋体より突出した回転軸９の両端部
にキー１３によって固定されている。

１４はピニオン１２に１１１１合するラックであり、該
ラック１４は外筒体３の上面に配された可動板１５の下
面にそれぞれ固定されている。

１６は該回転軸９の端面側にそれぞれ相対向して配され
た係１に部材である。該係止部材１６は基部１７と該基
部１７の端部から」一方に垂直に延びる立−１−り部１
９と該立］−り部１９の端部において該基部１７と反対
側に折曲したフック部１９とからなり、該係１１一部材
１６は該フック部１９を該可動板１５の−１−面に係合
させて該基部１７において基板１に固定されている。１
６ａは補強リブである。

２０は該可動板１５−Ｌ面に固定された支持台で、該支
持台２０には配管Ｐが固定支持されている。

該配管Ｐは、該支持台２０に直接もしくは鎖管Ｐの外周
面に締結固定されたクランプ（図示せず）を介して、支
持台２０に間接的に固定支持される。

第４図及び第５図に本発明の他の実施例を示す。

本実施例は、配管Ｐ側の荷重を外筒体３で支持する態様
を示したもので、配管Ｐを固定した可動板１５を外筒体
３の」二部外周面に固定した支持部材２１上に載置し、
配管Ｐ側の荷重をラック１４、ピニオン１２に直接作用
させず、ラック１４を介してピニオンエ２に回転機能だ
けをもたせたものである。

［効果］ 本発明の防振支持装置は叙−ヒの構成と作用を有するも
ので、従来のものに比べ優れた効果を有する。

■　配管に生ずる水平変位は、ラック会ピニオンによっ
て確実に回転運動に変換される。

■　配管に生ずる急激な水平変位は回転運動に変換され
、外筒体内に構成された粘性せん断抵抗発生部に生ずる
粘性せん断抵抗力によって拘束されるため、当該変位は
直ちに止められ配管系に有害な応力等の発生がない。

■　配管の生ずる水平変位を回転運動に変換する構成で
あるから、装置自体を小型化することができる。

ａ）　粘性体に抵抗力を発生させても粘性体内部の圧力
が高まらないので、従来の油圧式防振器のようにシール
材の交換を行う必要がない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の防振支持装置の一実施例を示す縦断面
図、第２図は第１図のｘ−Ｘ線断面図、第３図はその斜
視図、第４図は本発明の他の実施例を示す防振支持装置
の縦断面図、第５図は第４図のＹ−Ｙ線断面図であり、
第６図は配管の配置態様を示す１１面図である。 ３・・・外筒体　４・・・蓋体　９・・・回転軸　１１
・・・内地体　１２・・・ピニオン　１４・・・ラック
　１５・・・可動板　１６・・・係１１一部材　１９・
・・フック部第１図 口ゞ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、基板（１）上に固定された固定台（２）には両端が
   蓋体（４）によって閉塞された外筒体（３）が固定され
   、 前記外筒体（３）内には、前記蓋体（４）に回転支持さ
   れかつ両端部を該蓋体（４）より突出せしめた回転軸（
   ９）と外周面に該外筒体（３）の内周面と均一な微小隙
   間（Ｓ）を保持して該回転軸（９）に固定された内筒体
   （１１）と粘性体（Ｌ）とが配され、 前記回転軸（９）の両端部にはピニオン（１２）がそれ
   ぞれ固定されるとともに該ピニオン（１２）は前記外筒
   体（３）の上部に配された可動板（１５）の下面に平行
   して固定されたラック（１４）と噛合せしめられ、 前記回転軸（９）の端面側にはフック部（１９）を備え
   た係止部材（１６）がそれぞれ該フック部（１９）を前
   記可動板（１５）の上面に係合させて前記基板（１）に
   固定され、 前記可動板（１５）には支持台（２０）を介して管（Ｐ
   ）が固定されてなる、 ことを特徴とする配管の防振支持装置。