JPH04191594A - 配管振動防止装置 - Google Patents
配管振動防止装置Info
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- JPH04191594A JPH04191594A JP31979090A JP31979090A JPH04191594A JP H04191594 A JPH04191594 A JP H04191594A JP 31979090 A JP31979090 A JP 31979090A JP 31979090 A JP31979090 A JP 31979090A JP H04191594 A JPH04191594 A JP H04191594A
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Landscapes
- Pipe Accessories (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の目的〕
(産業上の利用分野)
本発明はポンプ等の排出圧力に脈動を生ずる流体機械に
接続した配管に取付けて、排出流体の脈動を除去または
減衰させ、下流に配設した配管の振動を防止する装置に
関する。
接続した配管に取付けて、排出流体の脈動を除去または
減衰させ、下流に配設した配管の振動を防止する装置に
関する。
(従来の技術)
従来、配管の振動を防止するため、ポンプ等の排出圧力
の脈動を除去または減衰させる方法としてはつぎのよう
なものが知られている。すなわち、(a)第10図に示
すように、主流路10の側方に端部が閉じた分岐管11
を設け、分岐管11の閉止部12から反射してくる圧力
波が分岐部に戻ったとき主流の脈動から半波長遅れるよ
うに分岐の長さを決定する。そして閉止部12から反射
した圧力波が主流路10内の主流に伝達されることによ
り、合流点(分岐点)下流の流れをはソ平滑にする。こ
こで、分岐管12の主流路の10の中心からの長さはf
2 (n−1)+11 Xλ/4となる(ここにnは
正の整数、λは脈動の波長である)。
の脈動を除去または減衰させる方法としてはつぎのよう
なものが知られている。すなわち、(a)第10図に示
すように、主流路10の側方に端部が閉じた分岐管11
を設け、分岐管11の閉止部12から反射してくる圧力
波が分岐部に戻ったとき主流の脈動から半波長遅れるよ
うに分岐の長さを決定する。そして閉止部12から反射
した圧力波が主流路10内の主流に伝達されることによ
り、合流点(分岐点)下流の流れをはソ平滑にする。こ
こで、分岐管12の主流路の10の中心からの長さはf
2 (n−1)+11 Xλ/4となる(ここにnは
正の整数、λは脈動の波長である)。
(b)第11図および第12図に示すように、主流路1
0から分岐し下流で再び主流路10に合流するU字型バ
イパス管13、またはらせん状バイパス管14を設ける
。そして、それぞれバイパス管13.14を通った脈動
する圧力波が主流路10との合流部で主流路10内の脈
動する圧力波から半波長遅れるようにバイパス管13.
14の長さをそれぞれ決定する。これによりバイパス管
13.14を通った脈動圧力波が主流路10内の主流に
伝達されることにより、合流点(分岐点)下流の流れを
はゾ平滑にすることができる。バイパス管13.14の
長さは(n+1/2)λとなる。
0から分岐し下流で再び主流路10に合流するU字型バ
イパス管13、またはらせん状バイパス管14を設ける
。そして、それぞれバイパス管13.14を通った脈動
する圧力波が主流路10との合流部で主流路10内の脈
動する圧力波から半波長遅れるようにバイパス管13.
14の長さをそれぞれ決定する。これによりバイパス管
13.14を通った脈動圧力波が主流路10内の主流に
伝達されることにより、合流点(分岐点)下流の流れを
はゾ平滑にすることができる。バイパス管13.14の
長さは(n+1/2)λとなる。
(発明が解決しようとする課題)
しかしながら、上記の従来のいずれの方法も管から分岐
管またはバイパス管を設けるため、かなりのスペースを
必要とし、さらに、そのためのサポートや保温を必要と
する。とくに、第12図のものではバイパス管14の形
成に3次元の曲げ加]−が必要であるため、その加工お
よび保守が極めて困難であった。
管またはバイパス管を設けるため、かなりのスペースを
必要とし、さらに、そのためのサポートや保温を必要と
する。とくに、第12図のものではバイパス管14の形
成に3次元の曲げ加]−が必要であるため、その加工お
よび保守が極めて困難であった。
本発明は、このような点に鑑みてなされたもので、ポン
プ等流体機械に接続する配管において、脈動による配管
振動の防止を、余分なスペースを要することなく、特別
な流路の設計方法および制振材料を利用して一層効果あ
るものとし、しかも流体機械に近い所でその下流の配管
内の脈動を防止または減少することを目的とする。
プ等流体機械に接続する配管において、脈動による配管
振動の防止を、余分なスペースを要することなく、特別
な流路の設計方法および制振材料を利用して一層効果あ
るものとし、しかも流体機械に近い所でその下流の配管
内の脈動を防止または減少することを目的とする。
(課題を解決するための手段)
本発明は、流体機械から吐出された流体を二つの流路に
分岐し、これらの流路を通過した後合流させて脈動を減
衰する配管振動防止装置において、周囲にらせん板を固
定した内筒を外筒内に同心に配置し、内筒内に内側流路
を、また、内筒と外筒との間にらせん状流路を形成し、
さらにらせん板を制振鋼板により構成したことを特徴と
する配管振動防止装置に関する。
分岐し、これらの流路を通過した後合流させて脈動を減
衰する配管振動防止装置において、周囲にらせん板を固
定した内筒を外筒内に同心に配置し、内筒内に内側流路
を、また、内筒と外筒との間にらせん状流路を形成し、
さらにらせん板を制振鋼板により構成したことを特徴と
する配管振動防止装置に関する。
また内側通路の断面積Aiと外側通路の断面積Aoとの
総和がこれら通路に接続される配管の断面積Apにほぼ
等しく、かつ、断面積Atと断面積Aoがほぼ等しく、
また、内側通路と外側通路の入口部における分岐点から
合流点に至るそれぞれの流体通路の長さの管が圧力脈動
波の波長の1/2にほぼ等しく、さらに、外側通路のら
せん部の1ピッチの長さをPとすると、らせん部1ピッ
チ分での内側通路と外側通路の距離の差が(ここで、d
o・・・外側通路の内径 di・・・内側通路の内径) であることを特徴とする配管振動防止装置に関する。
総和がこれら通路に接続される配管の断面積Apにほぼ
等しく、かつ、断面積Atと断面積Aoがほぼ等しく、
また、内側通路と外側通路の入口部における分岐点から
合流点に至るそれぞれの流体通路の長さの管が圧力脈動
波の波長の1/2にほぼ等しく、さらに、外側通路のら
せん部の1ピッチの長さをPとすると、らせん部1ピッ
チ分での内側通路と外側通路の距離の差が(ここで、d
o・・・外側通路の内径 di・・・内側通路の内径) であることを特徴とする配管振動防止装置に関する。
(作 用)
つぎに第5図と第6図に基づいて本発明の配管振動防止
装置の流路の設計方法に基づく作用を説明する。
装置の流路の設計方法に基づく作用を説明する。
(a)内側通路4の断面積Aiと外側通路3の断面積A
。との総和は、圧力損失等の関係より、これらに接続さ
れる接続配管6aの断面積A にできるだけ近づけるよ
うにする。
。との総和は、圧力損失等の関係より、これらに接続さ
れる接続配管6aの断面積A にできるだけ近づけるよ
うにする。
(b)また、出口部1bの合流点で、位相の異なる圧力
脈動液がバランスよく打ち消し合うためには、内側通路
4を通過してきた圧力脈動液と外側通路3を通過してき
た圧力脈動波がほぼ等しい圧−6= 力波としての力(圧力×断面積)をもつことが望ましい
。したがって内側通路4の断面積Aiと外側通路3の断
面積A。とをほぼ等しくする。
脈動液がバランスよく打ち消し合うためには、内側通路
4を通過してきた圧力脈動液と外側通路3を通過してき
た圧力脈動波がほぼ等しい圧−6= 力波としての力(圧力×断面積)をもつことが望ましい
。したがって内側通路4の断面積Aiと外側通路3の断
面積A。とをほぼ等しくする。
(c)内側通路4と外側通路3の入口部1aにおける分
岐点から合流点に至るそれぞれの流体通路の長さの差は
、圧力脈動の位相が180°ずれる距離、すなわち圧力
脈動の波長の1/2とする。
岐点から合流点に至るそれぞれの流体通路の長さの差は
、圧力脈動の位相が180°ずれる距離、すなわち圧力
脈動の波長の1/2とする。
例えば、3000rpmの羽根枚数5枚のポンプであれ
ば、水中の音速を1400m/sとしたとき、1波長は
1400/ (3000/60)X5=5.6mとなり
半波長は2.8mとなる。
ば、水中の音速を1400m/sとしたとき、1波長は
1400/ (3000/60)X5=5.6mとなり
半波長は2.8mとなる。
(d)いま、外側通路3のらせん部の1ピッチの長さを
Pとすると、第5図と第6図に示すとおり、らせん部1
ピッチ分で内側通路4と外側通路3の距離の差は、 となる。ここで、doは、外側通路の内径、diは内側
通路の内径である。
Pとすると、第5図と第6図に示すとおり、らせん部1
ピッチ分で内側通路4と外側通路3の距離の差は、 となる。ここで、doは、外側通路の内径、diは内側
通路の内径である。
(実施例)
以下、本発明の配管振動防止装置の実施例を第1図およ
び第2図を参照して説明する。
び第2図を参照して説明する。
本発明の配管振動防止装置は、図示しない流体機械の吐
出口に接し、あるいは近接して設置される。
出口に接し、あるいは近接して設置される。
本発明の配管振動防止装置は二重の同心円筒形すなわち
外筒1および内筒2を同心に設け、これら内外筒内に二
つの流路を形成したものである。
外筒1および内筒2を同心に設け、これら内外筒内に二
つの流路を形成したものである。
外筒1内にこれと同心に設けられた内筒2は外筒1より
もいくぶんその長さが短く、かつ内筒2の上流および下
流の入口部1aと出口部1bには流体が分岐および合流
するための空間が設けられている。外筒1と内筒2との
間に一定の流路断面を保持するため、内筒2はその上流
端および下流端において鋼片すなわち複数の固定用駒7
.8によって外筒1の内壁に同心に支持されている。な
お、外筒1は内部を流れる流体の圧力を受けるため耐圧
性が必要であるが、内筒2はその両側からはゾ同じ圧力
を受けるためそれ程の耐圧性は必要ない。
もいくぶんその長さが短く、かつ内筒2の上流および下
流の入口部1aと出口部1bには流体が分岐および合流
するための空間が設けられている。外筒1と内筒2との
間に一定の流路断面を保持するため、内筒2はその上流
端および下流端において鋼片すなわち複数の固定用駒7
.8によって外筒1の内壁に同心に支持されている。な
お、外筒1は内部を流れる流体の圧力を受けるため耐圧
性が必要であるが、内筒2はその両側からはゾ同じ圧力
を受けるためそれ程の耐圧性は必要ない。
図示しない流体機械から吐出された流体は、接続配管6
aから本発明の装置内に流入し、装置の入口部1aにお
いて外筒1と内筒2の間の環状の外側通路3と内筒2内
部の内側通路4とに分岐して流入する。それぞれ外側通
路3および内側通路4を通った流体は出口部1bにおい
て合流し、さらに下流に接続配管6bを介して流れる。
aから本発明の装置内に流入し、装置の入口部1aにお
いて外筒1と内筒2の間の環状の外側通路3と内筒2内
部の内側通路4とに分岐して流入する。それぞれ外側通
路3および内側通路4を通った流体は出口部1bにおい
て合流し、さらに下流に接続配管6bを介して流れる。
外側通路3と内側通路4との間には、入口部1aから出
口部1bまでの間に所定の通過距離の差を生じさせるた
め内筒2の周りにほぼその全長にわたってらせん状に流
体を導くリボン状板5が設けられている。リボン状板5
は内筒2の外周面に溶接により固定され、らせん板が形
成される。
口部1bまでの間に所定の通過距離の差を生じさせるた
め内筒2の周りにほぼその全長にわたってらせん状に流
体を導くリボン状板5が設けられている。リボン状板5
は内筒2の外周面に溶接により固定され、らせん板が形
成される。
リボン状板5は、例えば、第3図(a)のような内環の
一部Cを切断してこれを第3図(b)。
一部Cを切断してこれを第3図(b)。
(c)のように円環の切断部Cを互い違いに引張って変
形させ内筒2に巻きつける。このリボン状板5を何枚も
連結して円筒2に巻きつけ、継目Sで接合すれば第4図
に示すような所望の長さのらせん状流路を内筒2の外周
に沿って形成することまた、本発明装置の使用利料とし
ては炭素鋼、低合金鋼、ステンレス鋼等がある。しかし
、耐圧部材でない内筒2とリボン状板5とを最近家庭用
電器にも広く使用されるようになって制振鋼板(鋼板と
樹脂を組み合わせた複合材料で振動エネルギを樹脂のず
れ、伸び、あるいは圧縮に要する熱エネルギとして吸収
させ、共振、共鳴によって発生する振動、騒音が低減さ
れる。)によって製作すれば、本装置内においても振動
を一層抑制することが期待できる。
形させ内筒2に巻きつける。このリボン状板5を何枚も
連結して円筒2に巻きつけ、継目Sで接合すれば第4図
に示すような所望の長さのらせん状流路を内筒2の外周
に沿って形成することまた、本発明装置の使用利料とし
ては炭素鋼、低合金鋼、ステンレス鋼等がある。しかし
、耐圧部材でない内筒2とリボン状板5とを最近家庭用
電器にも広く使用されるようになって制振鋼板(鋼板と
樹脂を組み合わせた複合材料で振動エネルギを樹脂のず
れ、伸び、あるいは圧縮に要する熱エネルギとして吸収
させ、共振、共鳴によって発生する振動、騒音が低減さ
れる。)によって製作すれば、本装置内においても振動
を一層抑制することが期待できる。
つぎに、本発明の装置の組立方法を説明する。
第7図から第9図に示すように、ます内筒2にリボン状
板5を溶接等の方法によって継目Sで接合してらせん状
に固定する。そして、これを外筒1内に挿入し、外筒1
の内壁の両端部付近に、固定用駒7.8によって外筒1
に同心に固定する。このようにして二重同心管が得られ
る。
板5を溶接等の方法によって継目Sで接合してらせん状
に固定する。そして、これを外筒1内に挿入し、外筒1
の内壁の両端部付近に、固定用駒7.8によって外筒1
に同心に固定する。このようにして二重同心管が得られ
る。
図示しない流体機械から接続用配管6aを通して供給さ
れた流体は入口部1aにおいて内側通路4および外側通
路3とに分岐して分流し、制振鋼製のリボン状板5によ
って脈動がいくぶん緩和されるとともに、両道路3,4
の長さに差があるため、それぞれの脈動に位相差が生じ
、出口部1bにおいて合流した後は、脈動はほとんど緩
和され、はゾ静的な流れとしてその下流に接続配管6b
を介して供給される。このため接続配管5 a % 6
bに騒音を発生したり損傷を生じたりすることが避け
られる。
れた流体は入口部1aにおいて内側通路4および外側通
路3とに分岐して分流し、制振鋼製のリボン状板5によ
って脈動がいくぶん緩和されるとともに、両道路3,4
の長さに差があるため、それぞれの脈動に位相差が生じ
、出口部1bにおいて合流した後は、脈動はほとんど緩
和され、はゾ静的な流れとしてその下流に接続配管6b
を介して供給される。このため接続配管5 a % 6
bに騒音を発生したり損傷を生じたりすることが避け
られる。
また、内筒2およびらせん部を鋳鉄または鋳鋼により一
体に製作することもできる。
体に製作することもできる。
本発明はポンプ等の流体機械において発生し、接続され
た各部分に振動を惹起し、ひいては計器、サポート等を
損傷する可能性のもある圧力脈動をコンパクトな装置内
で特別な流路設計および制振鋼板の助けを借りて、長さ
に差がある二つの流路に分岐し、二つの流れの圧力脈動
に位相を生じさせることにより、防止あるいは低減させ
る。本発明の装置は、コンパクトであるため脈動発生源
の直近に使用でき、その結果、配管装置の信頼性を大幅
に向上させることができる。
た各部分に振動を惹起し、ひいては計器、サポート等を
損傷する可能性のもある圧力脈動をコンパクトな装置内
で特別な流路設計および制振鋼板の助けを借りて、長さ
に差がある二つの流路に分岐し、二つの流れの圧力脈動
に位相を生じさせることにより、防止あるいは低減させ
る。本発明の装置は、コンパクトであるため脈動発生源
の直近に使用でき、その結果、配管装置の信頼性を大幅
に向上させることができる。
第1図は本発明の配管振動防止装置の縦断面図、第2図
は第1図の■−■矢視線に沿った横断面図、第3図はリ
ボン状板の製作方法を示す説明図、第4図はらせん状通
路の概念図、第5図と第6図はリボン状板のピッチの決
め方を示す説明図、第7図は本発明の配管振動防止装置
の組立方法を示す・説明図であり、第8図は第7図のA
部の拡大図、第9図は同じくB部の拡大図、第10図か
ら第12図は従来の配管振動防止装置の説明図である。 1・・・外筒、2・・・内筒、3・・・外側通路、4・
・・内側通路、5・・・リボン状板、6a、6b・・・
接続配管、出願人代理人 佐 藤 −雄
は第1図の■−■矢視線に沿った横断面図、第3図はリ
ボン状板の製作方法を示す説明図、第4図はらせん状通
路の概念図、第5図と第6図はリボン状板のピッチの決
め方を示す説明図、第7図は本発明の配管振動防止装置
の組立方法を示す・説明図であり、第8図は第7図のA
部の拡大図、第9図は同じくB部の拡大図、第10図か
ら第12図は従来の配管振動防止装置の説明図である。 1・・・外筒、2・・・内筒、3・・・外側通路、4・
・・内側通路、5・・・リボン状板、6a、6b・・・
接続配管、出願人代理人 佐 藤 −雄
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、流体機械から吐出された流体を二つの流路に分岐し
、これらの流路を通過した後合流させて脈動を減衰する
配管振動防止装置において、周囲にらせん板を固定した
内筒を外筒内に同心に配置し、前記内筒内に内側流路を
、また、前記内筒と前記外筒との間にらせん状流路を形
成したことを特徴とする配管振動防止装置。 2、前記らせん板を制振鋼板により構成したことを特徴
とする請求項1記載の配管振動防止装置。 3、前記内側通路の断面積Aiと前記外側通路の断面積
Aoとの総和がこれら通路に接続される配管の断面積A
pにほぼ等しく、かつ、前記断面積Aiと前記断面積A
oがほぼ等しく、また、前記内側通路と前記外側通路の
入口部における分岐点から合流点に至るそれぞれの流体
通路の長さの差が圧力脈動波の波長の1/2にほぼ等し
く、さらに、前記外側通路のらせん部の1ピッチの長さ
をPとすると、前記らせん部1ピッチ分での前記内側通
路と前記外側通路の距離の差が、 √[P^2+{π/2(do+di}^2−P](ここ
で、do・・・外側通路の内径 di・・・内側通路の内径) であることを特徴とする請求項1記載の配管振動防止装
置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31979090A JPH04191594A (ja) | 1990-11-22 | 1990-11-22 | 配管振動防止装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31979090A JPH04191594A (ja) | 1990-11-22 | 1990-11-22 | 配管振動防止装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04191594A true JPH04191594A (ja) | 1992-07-09 |
Family
ID=18114213
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP31979090A Pending JPH04191594A (ja) | 1990-11-22 | 1990-11-22 | 配管振動防止装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04191594A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7704061B2 (en) | 2003-11-17 | 2010-04-27 | Hitachi, Ltd. | Oil pump |
CN103883835A (zh) * | 2014-04-18 | 2014-06-25 | 兰州理工大学 | 一种管道减振装置 |
-
1990
- 1990-11-22 JP JP31979090A patent/JPH04191594A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7704061B2 (en) | 2003-11-17 | 2010-04-27 | Hitachi, Ltd. | Oil pump |
CN103883835A (zh) * | 2014-04-18 | 2014-06-25 | 兰州理工大学 | 一种管道减振装置 |
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