JPS58121390A - 鉛直管の防振装置 - 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】 この発明は鉛直方向に配された管（鉛直管）の防振装置
に関し、更に詳しくは、配管内の流体の流れ等により生
ずる振動の防振、あるいは地震動により配管系に生ずる
振動応力の分散に使用される鉛直管の防振装置に関する
。

従来の配管用防振装置（スエイブレイス）として、■ば
ね式防振器、■油圧式防振器があるが、■は比較的構造
が簡単であり′、容易に配管系全体の固有振動数を上げ
て外乱による共振振動を避けることができる等の長所を
もつ反面、配管の熱膨張による伸縮を拘束する不具合、
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
ける等の欠点がある。また、■は共振振動を良好に減少
することができ、配管の伸縮に対して殆んど拘束するこ
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することができる等の長所を有する
反面、微小な振動の振幅あるいは高い振動数の振動に対
しては応答が悪く効果が期待できないうえ、シール材は
絶えず内部応力を受はシール材の破損が起こり易い等の
欠点がある。

また、これらの防振装置にあっては、配管の重量を同時
に支えるものであるため荷重調整の手間を要し、取付は
作業に不便である。

本発明は上記実情に鑑み、二面間の隙間に介在；　　　
　　した粘性体の二面間の相対運動により生ずる粘性せ
ん断抵抗の振動吸収作用に着目して、上記従来技術の欠
点を解消した新規な鉛直管用の防振装置を提供するもの
であるＯ 本発明の防振装置はこのため、次の構嘲術的手段）ヲ採
るものである。■平板状の可動板と、該可動板を収容す
る可動箱と、該可動箱を収容する有底の固定箱とからな
り、■可動板は鉛直管に連動して取り付けられるととも
に、スペーサを介して可動箱内において板面方向（２軸
方向）に移動可能、ζ収容され、■可動箱はスペーサを
介して固定箱内において可動板の板面と直角方向（他の
１軸方向）に移動可能に収容され（この結果、可動板と
可動箱とは３軸方向に移動可能となっている）、■スペ
ーサにより形成される間隙部に粘性流体か充填されてい
ることを特徴とする粘性せん断抵抗を利用した鉛直管の
防振装置。

以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて説明する。

第１図ないし第４図は本発明の防振装置Ｓの１つの実施
例（第１実施例）を示すものであって、第１図の分解斜
視図によりその概略を示す。ここに、Ｐは鉛直に配され
た管（以下鉛直管という）であって、該鉛直管Ｐにリプ
Ｒが固着張設され、更に該リプに取付は板Ｒ′が取り付
けられているＯＲ’ａは取付は板Ｒ′に穿設されたボル
ト貫通孔である。なお、■は該ボルト貫通孔に挿通され
るボルトであって、ナツト（図示せず）等により締め付
けられる。

Ｉは平板状の可動板であって、該可動板の取付は板１１
を介してリプＲの取付は板Ｒ′へ固定される。ｌｌａは
取付は板１１に穿設されたボルト貫通孔又はねじ孔であ
る。該可動板１は十分に厚みをもち、板面１ａに直角の
力が作用しても撓むことのない剛性を有するものである
。

２は直方体状の可動箱であって、上下部が開口し、内部
空間を貫通して可動板１が収容される。

３は有底の固定箱であって、上部が開口し、可動箱２を
収容する。＃固定箱３はそれ自体が底を有するものであ
るか、また無底の方形状の固定箱の下部に底板３１を固
定し底部を形成するものである０３１ａは該底板３１に
穿設されたボルト貫通孔であり、架台Ｇとの取り付けに
利用される。

この実施例に具現された本発明の特徴とする構成は、可
動板１と可動箱２と固定箱３との組立て配置関係にあり
、第２図及び第３図にその細部が示されている。すなわ
ち、可動板１にはスペーサ４１が複数個、平板面１ａよ
り突出して埋め込４れている。該スペーサ４１は可動箱
２の内側面と摺接し、容易に摩耗しない材料（通常は金
属、好ましくは高力黄銅）よりなり、可動板１の平板面
１ａよりの突出量は０．５〜ＩＷ程度に設定される（第
２図）ｏしかして、可動板１は上下（鉛直）方向（第１
図Ｘ軸方向）には可動箱２の上下部が開口しているので
規制を受けることなく移動することができ、１だ、前後
方向（第１図２軸方向）には移動空間Ａを存することに
より自由に移動することができる。そして、可動板ｌは
横方向（第１図２軸方向）にはスペーサ４１を介して可
動箱２の内側面に配されているので、可動板１は板面１
ａの作る方向（Ｘ−Ｙ軸方向、以下可動板の「板面方向
」という）に移動可能となっている。

また、可動箱２には前後外側面２ａに複数個のスペーサ
４２が該外側面２ａより突出して埋め込！、！１ている
。該スペーサ４２は固定箱３の前後の内側面と摺接し、
その材質及び突出量はスペーサ４１に準じる。そして、
固定箱３には可動箱２と摺接する側の前後内側面の上下
に可動箱２の上下部を摺動可能に挾むストッパ一部材５
が設けられる（第３図）。しかして、可動箱２は前後方
向にはスベ〜す４２を介して固定箱３に挾着され、鉛直
方向にはストッパ一部材５を介して固定箱に挾着されて
いるので、前後・鉛直方向には移動することができず、
ただ横方向には移動空間Ｂを存することにより、可動箱
２は横方向（以下可動板の「板面直角方向」という）の
みに移動可能となっている。

この結果、可動板１及び可動箱２は固定箱３（あるいは
その他の静止系）に対し、３軸（Ｘ、Ｙ。

Ｚ軸）方向に移動自在となるものである。

Ｋ　　　　そして、可動板１を可動箱２に、可動箱２を
固定箱３に組み込み、設置することにより、それぞれの
摺接する部材の間にはスペーサ４１，４２の突出量だけ
の間隙部６が生じることになる。

７は固定箱３内に注入された粘性流体であって、上記の
間隙部６に充填される。該粘性流体７は通常の粘性体の
外、特に後述の減衰特性を向上させるために高粘度の粘
性体、例えば、ポリイソブチレン、ポリプロピレン、ポ
リブテン、ジメチルポリシロキサンなどの高分子粘性体
、あるいはアスファルト等が使用される。

本発明のこの実施例の防振装置Ｓの設置は次のようにし
て行われる。鉛直管Ｐの所定位置に取付は板Ｒ′を有す
るリブＲを溶着等により固定する。

また、鉛直管Ｐの周りに架台Ｇを設け、該架台Ｇとリブ
Ｒとの間に本防振装置Ｓを介装させ、支持板３１のボル
ト孔３１ａを通してボルトにより固定箱３を架台Ｇに取
り付けるか、あるいは直接浴接により固定せしめる。し
かる後、可動箱２中に挿入しておいた可動板１を少しく
引き上げて、該可動板工の取付は板１１をリブＲの取付
は板Ｒ′に　　　　□衝接させ、ボルト貫通孔Ｒ’ａ　
＋　１１　ａ同士を合致させた後、ボルト・ナツトによ
り固定せしめるかあるいは両者を溶接により固定せしめ
る〇この設置作業は容易に行われるものであり、かつ、
次の利点がある。設置作業中、架台ＧとリブＲとの設置
位置に水平方向に多少のずれがあっても固定箱３と可動
箱２との移動域Ｂ１及び可動箱２と固定板１との移動域
Ａで吸収され、また、垂直方向のずれに対しても可動板
１を可動箱２中に上下に出入りすることにより吸収され
、位置調整が行われるものである。なお、設置終了時、
本装置Ｓの固定箱３中の粘性流体７に塵等が混入するの
を防止するため、可動板１の取付は板１１（もしくはリ
ブの取付は板）と固定箱３の上縁部とに防塵用のカバー
を取り付けることもできる。

本発明装置Ｓの設置の態様は、鉛直管Ｐに対して単独に
設けられることも、また、他の支持装置（レリえばｉね
サポートＱ）と組み合わせて同一架台Ｇ上に設けられる
ことも、あるいは、それらの組合せによることも適宜自
由である（第４図参照）０しかして、第１実施例に具現
された本発明の防振装置Ｓの鉛直管Ｐの変位（振動並び
に移動）に対する応答についてみると、鉛直管Ｐが管軸
及び管軸直角（半径）方向のいずれの方向へ変位しても
、本装置Ｓは３軸方向へ移動可能となっており、この変
位はスペーサ４１．４２を介在した間隙部６における二
面間の相対運動となってあられれる。）しかるに、間隙
部６には粘性流体７が充填されているので、ここに粘性
せん断抵抗が働くことになる。すなわち、粘性せん断に
よる抵抗力は一般に、粘性体の粘性係数、粘性体を介し
て相対運動を行う二面の面積及びその相対速度にそれぞ
れ比例し、二面の間隙距離に反比例するものであるので
、本装置Ｓのこれらの諸元に応じて、可動箱２及び町動
板工ひいてはこれに連動する鉛直管Ｐの運動を止める方
向に抵抗力が作用するものである。しかして、間隙部６
はその距離が極めて小さく、かつ板面による相対面積が
大きいので、二面間に働く抵抗力は極めて大きく、鉛直
管Ｐの運動を直ちに制止することになる。

そして、粘性流体７に高粘度の高分子粘性体を用いると
き、この傾向は一層顕著になる−３すなわち、この粘性
体は非ニユートン流体特性、即ち擬塑性流体特性（流体
の速度が大きくなる０高粘度から低粘度に変化して流動
し易くなり、抵抗力の増υＩＪ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、振動に対しで
きわめて敏感であり、即答性に優れた特長を有する。こ
の結果、鉛直管Ｐの運動エネルギーは速やかに吸収され
、かつ、本防振装置Ｓの各構成部材に振動によって生じ
る有害な応力等を生じさせることがない。

第５図及び第６図に本発明の他の実施例（第２実施例）
を示す０第１実施例のものと同じ機能を奏する部材につ
いては同一の符号を付しである。

第１実施例のものと相違する構成の特徴点は、可動箱２
を有底のものとし、その底部２１を平板状ダ となし、該底部２１の下面２１１にスペーサ４２を埋設
し、該可動箱２を固定箱３の内側底面上に載置したこと
である。また、底部２１０前後方向（Ｙ方向）の側面２
１２はすべり面に形成されるとともに、固定箱３のすべ
り面に形成された内側面に拘束され、摺動のみ可能とな
っている。更に、底部２１の横方向（２方向）の側面２
１３は移動域Ｂを存して固定箱３の内側面に対設してい
る。

しかして、可動箱２と固定箱３とは、可動箱の下面２１
１と固定箱３の内底面との二面がスペーサ４２の突出量
だけの間隙６を隔てて横方向（Ｚ方向）のみに相対運動
可能に設置されることになる。

また、粘性流体７は可動箱２及び固定箱３にそれぞれ分
離して充填されるので、第１実施例のものに比べて粘性
流体の量は少なくてすむ。

本発明は上記２つの実施例の構成に限定されるものでは
なく、本発明の基本的技術思想の範囲内で種々設計変更
が可能である。すなわち、■　可動板１、可動箱２及び
固定箱３の配置は、例えは可動板１を鉛直管Ｐの半径方
向に合致させる必要はなく、鉛直でさえあれば自由な位
置に設定することができ、それぞれが協働して３軸方向
に移動することができるので、本装置Ｓの設置方向は自
由である。

０　また、スペーサ４１．４２の埋込み設置を叙上の実
施例以外の態様、例えば、スペーサ４１を可動箱２の内
側面に、あるいはスペーサ４２を固定箱３の内底面に埋
込み設置する態様を採ることは自由であり、要は、スペ
ーサ４１，４２により可動板１、可動箱２及び固定箱３
の粘性抵抗面に好適な間隙を保持するものであればよい
。

本発明の鉛直管の防振装置は斜上の構成と機能を有する
ので、従来のものに比べ、以下の種々優れた効果を有す
る０ ■　本装置は鉛直管の防振機構として簡単な構成であり
、経済的に製作でき、かつ、簡単な構成であるにもかか
わらず、優れた振動減衰機能を発揮するものである。

■　本装置は移動が一方向のみに規制されず、移動方向
が自在にとれ、配管設計が大幅に自由になる０ ■　本装置に伝わる振動変位は、粘性流体の有する良好
な速度−抵抗力特性により円滑に吸収され、速やかに変
位が止まる。特に、微小な振動に対しても早期に吸収さ
れるので、この振動が配管系の固有振動と一致する振動
（共振振動）であってもその応答値を減少することがで
きろ。

■　粘性せん断抵抗による抵抗は粘性流体内部の圧力を
高めろことがな（、このため従来のオイルダンパーに必
要とするシール機構が不要であり、該シールの損傷によ
る性能の低下がない。

■　鉛直管の熱膨張による緩慢な伸縮変化ケ移動域によ
って吸収することができ、鉛直管の伸縮に自由に追従す
ることができろ。

■　本・装置の設置に際し、水平及び鉛直方向への位置
調整が可能であり、その設置作業を容易に行うことがで
きろ。

【図面の簡単な説明】 図面は本発明の鉛直管の防振装置を示し、第１図はその
一実施例の分解斜視図、第２図及び第３図は要部の拡大
断面図、第４図は使用例図であり、第５図及び第６図は
他の実施例の要部断面図である。 Ｓ・・・・・・防振装置、１・・・・・・可動板、１ａ
・・・・・・可動版面、２・・・・・・可動箱、３・・
・・・・固定箱、４１．４２・・・・スペーサ、６・・
・・・・間隙部、７・・・・・・粘性流体、８・・・・
・・鉛直管。 特許出願人 日揮株式会社 オイレス工業株式会社 代理人 弁理士源　１）仁　士 第７図 １０ 第５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 Ｌ　平板状の可動板（１）と、該可動板（１）を収容す
   る可動箱（２）と、該可動箱（２）を収容する有底の固
   定箱（３）とからなり、 上記可動板（１）は鉛直管ｅ）に連動して取り付けられ
   るとともに、スペーサ（４１）を介して可動箱（２）内
   に板面（１ａ）方向に移動可能に収容され、 上記可動箱（２）はスペーサ（４２）を介して固定箱（
   ３）内に可動板（１）の板面（１ａ）と直角方向に移動
   可能に収容され、 スペーサ（４１，４２）により形成される間隙部（６）
   に粘性流体（７）が充填されてなることを特徴とする鉛
   直管の防振装置［Ｆ］）０ ２、スペーサ（４１，４２）は高力黄銅である、特許請
   求の範囲第１項に記載の鉛直管の防振装置。 ３、スペーサ（４１）は可動板（１）の板面（１ａ）に
   固着されている、 特許請求の範囲第１項又は第２項記載の鉛直管の防振装
   置。 ４、スペーサ（４２）は可動箱（２）の外側面（２ａ）
   又は底面２１１に固着されている、 特許請求の範囲第１項又は第２項記載の防振装置０ ５　粘性流体（７）は高粘度粘性体である、特許請求の
   範囲第１項ないし第４項のいずれかに記載の鉛直管の防
   振装置。