JPH03112421A - パイプラインの低圧化システム - 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、例えば畑地等の圃場用潅がい給水システムに
おいて、パイプラインを低圧化することができるシステ
ムに関するものである。

［従来の技術１ 従来の圃場層かい用給水システムには、ライン末端部に
おいて給水栓を設けたり、更にその先にスプリンクラ−
等の濯かい機器を配備している。

給水栓を開閉したり、スプリンクラ−等を作動させるこ
とにより、パイプラインに急激な水圧変動が生ずる。

このため、この種のパイプラインには鉄管等の高圧用パ
イプが使用されているのが実状である。

一般に、上記高圧用パイプは価格が高く、そのためにパ
イプラインの敷設は農家等にとって相当の設備負担とな
るばかりでなく、畑作物の価格の高騰を招き易い等の問
題２αがあった。

このような問題点を解決するために、パイプラインの途
中に減圧弁を配備して、その下流側のパイプを低圧化す
ることにより、価格の安い合成樹脂パイプを配管するこ
とが考えられる。

［発明が解決しようとする課題１ しかしながら、給水管の途中に単に減圧弁のみを配置し
ただけでは、依然として次のような問題点が残る。

（１）減圧弁が、給水栓の閉鎖やスプリンクラ−等の作
用に伴って生ずる急激な圧力変動に対して作動遅れを生
じ、設定二次圧を大きくオーバーする恐れがある。

（２）パイプラインの延長や管材等の条件によっては、
パイプラインの圧力振動との共振現象が見られ、設定二
次圧を大きくオーバーする懸念がある。

本発明は、上記従来の問題点を解決するためになされた
もので、その目的とするところ１土、急激な圧力変動が
数時間単位で繰り返えされても、減圧弁による完全な減
圧効果を期待することができ、その結果、低価格のプラ
スチックパイプを使用して設備投資を極力抑えることの
できるパイプラインの低圧化システムを提供することに
ある。

［課題を解決するための手段］ 本発明のパイプラインの低圧化システムは、上流側を高
圧水源に接続した給水管の途中に減圧弁を配備し、該減
圧弁の下流側において排水管を分岐せしめて安全弁を配
置すると共に、上記減圧弁の下流側のパイプラインの適
宜位置にエアーバッタを配備して、その下流側の圧力変
動を緩衝せしめるようにしたことを特徴とするものであ
り、上記減圧弁の下流側のパイプラインを合成樹脂製パ
イプにより配管することを特徴とするものである。

［実施例１ 以下、本発明の一実施例について図面を参照しながら説
明する。

第１図において、１は給水管であって、その上流側は高
圧水源に連絡されている。給水管１の下流側には、第１
仕切弁２、ストレーナ３、減圧弁４および第２仕切弁５
が順次配備されている。

上記減圧弁４と第２仕切弁５の間の給水管１がらは排水
管６が分岐されている。詠排水管６には安全弁７、第３
仕切弁８および排水ビット９が配置されている。該排水
とット９により排水管６がらの急激かつ高速で流れる水
流の運動エネルギーが一旦減勢される。

１０はバイパス管であって、第４仕切弁１１により開閉
するようになっている。上記ストレーナ３及び減圧弁４
の保守点検時や故障時には、第１仕切弁２．第２仕切弁
５を閉鎖することになるが、この時に第４仕切弁１１を
開け、上記バイパス管１１を経由させて送水を行うこと
ができる。

上記給水管１の下流側端部には複数本の分岐管１２が分
岐して配Ｗされている。該分岐Ｗ１２の途中にはエアー
バック１３が取り付けられている。

該エアーバック１３は、ゴムのバックに空気を封入した
構造となっていて、分岐管１２内の急激な圧力変動を吸
収・緩衝するようになっている。該エアーバック１３の
容量や設置箇所は、ウォーターハンマの値が分岐Ｗ１２
内の許容最高圧力を越えない範囲で決定するのが好まし
い。

上記分岐管１２には多数の支Ｗ１４が配！されていて、
その先端部にはスプリンクラ−等の濯がい機器（図示せ
ず）が配ｅされている。１５は給水栓て°ある。

上記減圧弁４より下流側の総ての又は大部分のパイプラ
インは、塩化ビニール等の安価な合成樹脂製パイプによ
り配管されている。

次に、上記実施例システムによる給水作用にっいて説明
する。

まず、給水管１の上流側から給水ポンプ（図示せず）或
いは自然流下により高圧水を給水せしめると共に、第１
仕切弁２および第２仕切弁５を開くと、ストレーナ３に
より固形物が除去され、続いて減圧弁４により設定圧力
（例えば５　ｋｇ／　ｃｍ２程度）に減圧される。

圧力が低下した供給水は各分岐管１２に分配され、各々
エアーバック１３を通過して支管１４に流れ、該支Ｗ１
４の先端部に取り付けられているスプリンクラ−等の濯
がい機器（図示せず）により圃場に散水される。

この際、給水栓１５を急激に開閉したり、スプリンクラ
−等の断続給水機器など作動させると、その上流側の水
圧が急激に上昇したり変動する。

また、パイプラインや機器でのゴミ詰まりゃ故障等によ
っても二次圧の上昇がみられる。

これらの水圧の上昇や変動は、エアーバック１３により
吸収・緩衝されて、通常は上流側の減圧弁４等に影響を
及ぼさない。

水を全く使用しない時などには、水圧」二昇が安全弁８
の設定圧力を大きく上まわる場合があり、このような場
合には、安全弁７が働いてパイプライン内の高圧水は排
水管６から排出され、減圧弁４に影響を与えることはな
い。

第２図は減圧弁のみの場合のパイプライン各位置での水
圧変動を示すグラフであって、いずれの暗所においても
水圧が激しく変動していることが理解される。

これに対して、＃ｔＪ３図に示す本発明システムでは、
水圧変動は殆ど見られず、安定していることが理解でき
る。

次に、本システムの理論的背景について説明する。

ａ）圧力振動の吸収作用 エアーバック内に封入されている気体は、管路内に生ず
る圧力変化に対してボイルの法則に従って膨張・収縮す
る。この作用によって、−時的な管内圧の上昇に対して
はエアーバック内に流入し、下降時にはエアーバック内
から水が補給される。

この効果によって、管内に生じた圧力振動は殆ど吸収さ
れ、かつ緩やかな波形（波長の長い波形）に変換される
。

ｌ］）水撃圧の低減効果（エアーバック設置による）緩
やかな波形に変換されるということは、管内の圧力伝播
速度αが遅くなることを意味する。水γ圧の大きさは、
下式で表され、ａと比例関係にあることから、水撃圧の
値も小さくなる。

第２図および第３図の天験例において、エアーバックを
設置したことによって、ａが約１／４即ち水撃圧の値力
弓／４に低減されていることが解る。

ＨＩＩｌａｘ＝ａ１■／ｇ ここにＨ＋＋＋ａｘ：水撃圧の値（＋６）ａ：伝播速度
（ｍ／ｓ） ■：管内流速（＋ａ／ｓ） ｇ：重量加速度（９，８礒／５２） Ｃ）エアーバック設置による減圧弁・安全弁の作動促進
効果 減圧弁は二次圧を一定に保つように作動するバルブであ
り、設定二次圧より高くなった時には弁体が閏の方向へ
、低くなった時には開の方向へ作動する。しかし、急激
な圧力上昇（下降）を生じた場合には弁体の動作が圧力
変動速度に追い付かず、設定二次圧を大きく上回る（下
回る）ことになる。

ここで、エアーバンクを設置することにより、ａ）で述
べたように、圧力変動を緩やかに変換することから、弁
体の作動遅れが解消される。

減圧弁が二次圧一定型のパルプであるのに対し、安全弁
し一次圧（安全弁上流圧、言い替えれば減圧弁二次圧）
一定型であるが、構造・作動原理は全く減圧弁と同様で
ある。従って、弁体の作動遅れの問題も同様であり、エ
アーバック設置によって解消される。

［発明の効果］ １）減圧弁の下流側のパイプラインの適宜位置にエアー
バックを配備して、その下流側の圧力変動を緩衝せしめ
るようにしたので、減圧弁の確実かつ安定した作動が保
障される。

２）急激な圧力変動に対して安全弁が作動遅れしても、
エアーバックがこの急激な圧力変動を吸収するので、安
全弁を確実に作動せしめることができる。

３）圧力の維持管理をエアーバックにより行うため、管
理が容易で価格が安い利、αがある。

４）減圧弁の下流側のパイプラインを合成樹脂製パイプ
により配管するようにしたので、パイプラインの設備費
が極めて安価となり、パイプラインの汗及を促進するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明システムの７０−図、第２図は減圧弁の
みの場合の各位置での水圧変動を示すグラフ、ＰｔｔＪ
３図は本発明システムによる同様の水圧変動を示すグラ
フである。 １・・・給水管、２・・・ｍｌ仕切弁、３・・・ストレ
ーナ、４・・・減圧弁、５・・・第２仕切弁、６・・・
排水管、７・・・安全弁、８・・・第３仕切弁、９・・
・排水ピント、１０・・・バイパス管、１１・・・第４
仕切弁、１２・・・分岐管、１３・・・エアーバック、
１４・・・支管、１５・・・給水栓。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、上流側を高圧水源に接続した給水管の途中に減圧弁
   を配備し、該減圧弁の下流側において排水管を分岐せし
   めて安全弁を配置すると共に、上記減圧弁の下流側のパ
   イプラインの適宜位置にエアーバックを配備して、その
   下流側の圧力変動を緩衝せしめるようにしたことを特徴
   とするパイプラインの低圧化システム。 ２、上記減圧弁の下流側のパイプラインを合成樹脂製パ
   イプにより配管することを特徴とする請求項１に記載の
   パイプラインの低圧化システム。