JPH0340276B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 「発明の目的」 （産業上の利用分野） 本発明は、水や湯の供給管等に発生するウオー
ターハンマー現象を吸収して、該供給管に接続さ
れた水栓器具や当該供給管自体を保護するように
した、新規な圧力緩和器に関するものである。

（従来の技術） 第２図は従来の圧力緩和器３を示す側断面図で
ある。該圧力緩和器３は、水又は湯の供給管（以
下、水供給管１を例に挙げて説明する）の経路中
に介設されたものであつて、球状ケース４とチー
ズ２とから成つていた。該球状ケース４内には、
ケース内を加圧室４ａと圧縮室４ｂとに区画する
如くダイヤフラム４ｃが設けられていた。一般
に、前記圧縮室４ｂ内には窒素ガスが封入されて
おり、その内圧は４Kg／cm²前後に保たれていた。
また、前記加圧室４ａは、チーズ２を介して前記
水供給管１に連通されるようになつていた。従つ
て、例えば水供給管１に接続された水栓器具（図
示省略）等を急激に止栓操作して、該水供給管１
内に異常昇圧した衝撃波が伝搬された場合は、圧
力緩和器３の加圧室４ａ内に当初より流入してい
た水がダイヤフラム４ｃを圧縮室４ｂ側へ彎曲さ
せるようになる。このため、前記衝撃波に対する
反射波は発生せず、ウオーターハンマー現象は解
消されていた。

（発明が解決しようとする問題点） 圧力緩和器３のダイヤフラム４ｃは、ニトリル
ゴム等を素材として形成されており、圧縮室４ｂ
におけるガス漏れ防止用のパツキンを兼ねるよう
になつていた。しかし、完全なシールは不可能で
あり、またニトリルゴム自体が窒素ガスを微量な
がら透過するものであつたため、約６ケ月から１
年程度の比較的早い周期で、圧力緩和器としての
充分な機能が得られなくなつていた。従つて、そ
の都度ガス補填したり、又は圧力緩和器３自体を
交換したりしなければならず、ランニングコスト
が高騰化していた。更に、圧力緩和器３は、建物
の奥まつた場所、建物壁面の内部又は洗面台やキ
ツチン台の下部収納庫内等の配管部分に設けられ
るのが普通であるから、前記の如きガス補填作
業、交換作業等は極めて面倒であつた。

本発明は、上記の如き事情に鑑みてなされたも
のであつて、窒素ガスの補填作業や圧力緩和器自
体の交換作業が不要であり、しかもランニングコ
ストが低廉化できる、ウオーターハンマー用の新
規な圧力緩和器（以下、本件緩和器という）を提
供することを目的とする。

「発明の構成」 （問題点を解決するための手段） 本件緩和器の要旨とするところは、内部に互い
に連通する径大な通水室と径小な空気室とを備え
たシリンダ本体と、該シリンダ本体の空気室内周
面に密接する筒体の一端部に対してシリンダ本体
の通水室内周面に密接する鍔部が設けられた摺動
弁体と、シリンダ本体に対してその空気室を密封
する箇所に設けられた吸気用の逆止弁と、シリン
ダ本体の通水室寄り管端部へ接続される水又は湯
の二次側供給管と、シリンダ本体の管壁部にあつ
て通水室相当部位の適所へ接続される水又は湯の
一次側供給管とから成り、前記摺動弁体はシリン
ダ本体の空気室寄りが閉塞され通水室寄りが開放
されたキヤツプ状に形成されていると共に、前記
鍔部近傍の周面に通水孔が穿設されている点にあ
る。

（作用） 一次側供給管から二次側供給管へ向けて水が流
れると、シリンダ本体内では、その通水室内に摺
動弁体の殆ど全体が収容された状態（通水室の最
も出口寄り（二次側供給管との接続部）の部分へ
摺動弁体の鍔部が接近した状態）となる。なぜな
ら、二次供給管へ向けて流れる水圧に沿つて摺動
弁体自体が吸引されたり、又は摺動弁体の鍔部が
流水に押し付けられたりするからである。この状
態が本件緩和器の衝撃波に対する待機状態であ
る。なお、摺動弁体が上記位置付けの如く摺動す
る際には、シリンダ本体の空気室内の逆止弁を介
して空気が吸引される。

いま、供給管での流水を急激に停止させるなど
して、二次側供給管から一次側供給管へ向けて突
発的昇圧による衝撃波が伝搬されたとする。該衝
撃波が二次側供給管から本件緩和器のシリンダ本
体内へ達すると、その通水室内では摺動弁体の開
放端部（鍔部側）を介して筒体内部の閉塞端部面
へと衝撃波がぶつけられることとなる。そのた
め、該摺動弁体はシリンダ本体の空気室へ向けて
摺動する。このとき、シリンダ本体の空気室には
上記した如く空気が充満されている。この充満空
気は、空気室から大気へ解放されることはないの
で、上記摺動弁体の摺動を受けて圧縮されること
となる。この空気圧縮作用が、前記衝撃波を吸収
するものとなる。また、シリンダ本体の空気室内
に摺動弁体が位置付けられた場合には、該摺動弁
体の筒体内部がシリンダ本体の通水室容積を実質
的に拡大するものとなる。従つて、このことも
亦、前記衝撃波を吸収するものとなる。このよう
に衝撃波に対する反射波は生じず、ウオーターハ
ンマー現象の発生が防止される。

（実施例） 以下、本発明を、その実施例に示す図面に基づ
いて説明すると次の通りである。

第１図は、本件緩和器を示す側断面図である。
本件緩和器は、一次側供給管５と二次側供給管６
とを直交状に配置して、その相互間に主体となる
シリンダ本体７を介設するものである。また、該
シリンダ本体７には、その上部側に逆止弁８が設
けられており、その内部に摺動弁体９が収納され
ている。なお、上記一次側供給管５は、換言すれ
ば水道管などの上流側配管部分であり、二次側供
給管６は水栓器具（図示省略）などへ接続される
下流側配管部分である。

前記シリンダ本体７の内部には、その下半部に
径大な通水室７ａが形成され、上半部に径小な空
気室７ｂが形成されている。通水室７ａと空気室
７ｂとは互いに連通している。シリンダ本体７に
おいて、前記一次側供給管５との接続部は、その
管壁部における通水室７ａの相当部位となつてい
る。本実施例では、通水室７ａの上端部で空気室
７ｂに連通する直前部分に継手部１０を形成させ
た。一方、シリンダ本体７において、前記二次側
供給管６との接続部は、通水室７ａの設けられた
側の管壁部、即ち、下端部である。従つて、シリ
ンダ本体７の内部では、白抜き矢符Ａ及びＢで示
す如く水が流れる。

前記摺動弁体９は、上端が閉塞され下端が開放
された筒体１１と、該筒体１１の開放端寄り外周
に周設された鍔部１２とが一体形成されて成るも
のであつて、全体的にはキヤツプ状をしている。
上記筒体１１は、シリンダ本体７の空気室７ｂに
対してその内周面に密接するように形成されてお
り、摺接時の水密性を保つためＵ字型環状パツキ
ン１３が嵌着されている。また、上記鍔部１２
は、シリンダ本体７の通水室７ａに対してその内
周面に密接するように形成されている。そして、
該鍔部１２の近傍となる筒体周面には、シリンダ
本体７の通水室７ａと連通する通水孔１４が等配
状に穿設されている。

前記逆止弁８は、シリンダ本体７の上部側管端
に設けられることで、該シリンダ本体７の空気室
７ｂを前記摺動弁体９との間で密封するものであ
る。該逆止弁８は、シリンダ本体７の空気室７ｂ
内への空気吸入は可能であるが、空気室７ｂから
大気への空気解放は不可となる向きに配置されて
いる。

ところで、摺動弁体９の上端閉塞部において、
その筒体内部の面１１ａが、鍔部１２の上面側環
状面１２ａよりも面積的に大きいとする。この場
合、各供給管５，６内が水の非流通状態にある
と、シリンダ本体７の通水室７ａ内において摺動
弁体９は上昇位置（二点鎖線で示す）で待機する
ものとなる。これは、水の静圧に対する受圧面積
の差によるものである。しかし、各供給管５，６
内で水が流れると摺動弁体９は下方へ吸引されて
摺動し、下降位置で待機するようになる。一方、
摺動弁体９の上端閉塞部において、その筒体内部
の面１１ａが鍔部１２の上面側環状面１２ａより
も面積的に小さいか、又は摺動弁体９の上記面１
１ａへ作用する水の静圧（押上力）よりも摺動弁
体９の荷重が大きいとする。この場合、各供給管
５，６内が水の流通状態にあると非流通状態にあ
るとに拘わらず、摺動弁体９は当初から下降位置
で待機するようになる。このように、摺動弁体９
がシリンダ本体７の通水室７ａ内に収容された状
態（通水室７ａの最も出口寄り（二次側供給管６
との接続部分）へ摺動弁体９の鍔部１２が接近し
た状態）が、本件緩和器の衝撃波に対する待機状
態である。なお、摺動弁体９が上記位置付けを呈
するとき、シリンダ本体７の空気室７ｂは逆止弁
８を介して空気が充満された状態にある。

いま、二次側供給管６の下流部に接続された水
栓器具（図示省略）を急激に止栓操作するなどし
て、二次側供給管６から一次側供給管５へ向けて
突発的昇圧による衝撃波が伝搬されたとする。該
衝撃波は、シリンダ本体７へ達した後、摺動弁体
９の筒体１１内部へと伝搬し、その上端閉塞部の
内面１１ａにぶつけられることとなる。そのた
め、摺動弁体９は、シリンダ本体７の空気室７ｂ
へ向けて上昇摺動するようになり、シリンダ本体
７の空気室７ｂでは空気が圧縮される。この空気
圧縮作用が、前記衝撃波を吸収するものとなる。
また、シリンダ本体７の空気室７ｂ内に摺動弁体
９が収容されると、該摺動弁体９の筒体内部がシ
リンダ本体７の通水室７ａを実質的に拡大するこ
ととなる。従つてこのことも、前記衝撃波を吸収
するものとなる。それ故、衝撃波に対する反射波
は生じず、ウオーターハンマー現象の発生は防止
される。なお、摺動弁体９が上昇摺動する際に
は、シリンダ本体７の空気室７ｂに充満されてい
た空気がある程度、通水室７ａ側へ押し出される
ようになるが、摺動弁体９が次の衝撃波に対する
待機状態に復帰するときに、再びシリンダ本体７
の空気室７ｂ内には空気が充満されることとな
る。

（別態様の検討） 本件緩和器の配置箇所は何等限定されるもので
はない。例えば、水栓器具（吐出管等）、瞬間湯
沸かし器又は温水器等の内部へ一体的に組み込む
ようにしてもよい。このように、本件緩和器の構
成及び形状は、実施の態様に応じて適宜変更可能
である。

「発明の効果」 以上の説明で明らかなように、本発明に係るウ
オーターハンマー用の圧力緩和器によれば、特定
量の窒素ガスなどを密封する構造ではなく、空気
をその都度補給できる構造となつているから、ガ
ス漏れ等の心配はなく、ガス補填や圧力緩和器自
体の交換も不要となる。すなわち、本件緩和器
は、半永久的に使用できるものである。また、ガ
ス補填作業や交換作業が不要なため、ランニング
コストも皆無にすることができる。ところで、従
来の圧力緩和器は、圧縮室内の窒素ガスを圧縮す
ることで衝撃波による水の逃げ場を形成させるも
のであつた。そのため、衝撃波を受ける部分（ダ
イアフラム）の面積を広く要すると共に、圧縮室
における窒素ガスの圧縮容積を充分に確保しなけ
ればならなかつた。従つてかなり大型のものとな
つていた。これに対して本件緩和器は、摺動弁体
の摺動により、シリンダ本体の通水室容積を拡大
させて衝撃波による水の逃げ場を形成させてい
る。そのため、シリンダ本体の通水室を当初より
大きく形成させておく必要はなく、小型化が可能
である。このため、複数の水栓器具が分岐接続さ
れた供給管にあつても、個々の水栓器具に本件緩
和器を付設する必要はなく、分岐前の本管部分に
１個だけ取り付けるようなことができる。またこ
れを換言すれば、個々の水栓器具に本件緩和器を
取り付ける場合は、極めて小型のもので充分とな
る等、幾多の優れた利点を有している。

【図面の簡単な説明】

第１図は本件緩和器を示す側断面図、第２図は
従来の圧力緩和器を示す側断面図である。 ５……一次側供給管、６……二次側供給管、７
……シリンダ本体、７ａ……通水室、７ｂ……空
気室、８……逆止弁、９……摺動弁体、１１……
筒体、１２……鍔部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 内部に互いに連通する径大な通水室と径小な
   空気室とを備えたシリンダ本体と、該シリンダ本
   体の空気室内周面に密接する筒体の一端部に対し
   てシリンダ本体の通水室内周面に密接する鍔部が
   設けられた摺動弁体と、シリンダ本体に対してそ
   の空気室を密封する箇所に設けられた吸気用の逆
   止弁と、シリンダ本体の通水室寄り管端部へ接続
   される水又は湯の二次側供給管と、シリンダ本体
   の管壁部にあつて通水室相当部位の適所へ接続さ
   れる水又は湯の一次側供給管とから成り、前記摺
   動弁体はシリンダ本体の空気室寄りが閉塞され通
   水室寄りが開放されたキヤツプ状に形成されてい
   ると共に、前記鍔部近傍の周面に通水孔が穿設さ
   れていることを特徴とするウオーターハンマー用
   の圧力緩和器。