水撃作用

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水撃作用（すいげきさよう）、水槌・水鎚（すいつい）またはウォーターハンマーとは、水圧管内水流を急に締め切ったときに、水流の慣性で管内に衝撃・振動水圧が発生する現象である。現象自体は水に限らず液体全般で生じる。身近な例としては全自動洗濯機や食器洗機などの動作中に行われる給水弁の自動開閉で発生するコンという音がこの作用によるものである。冷たい水が入っている配管内に高温蒸気が入ることで蒸気が水により冷やされ凝縮して圧力が下がり、そこへ向けて水が移動し配管を叩くといった現象もある。蒸気管系で発生するウォーターハンマーを特にスチームハンマー^[1]とも呼ぶ。

高い落差の水力発電所などでは水撃作用も巨大なものとなり、弁などの可動部はもとより厚い鋼鉄製の上に地盤やコンクリートで固められた配管など固定部分でも損傷を受けかねない。そのためなんらかの水撃作用対策は必須のものとなる。

また全自動洗濯機でも、電子制御化以前は「カーン」という高い水撃音を聞くことができた。しかし、このために自在水栓などの可動部分のある蛇口に全自動洗濯機の給水ホースを接続しておくと、可動部のパッキンにダメージが蓄積し、漏水や破裂の原因になった。その後、集合住宅などで騒音として問題になった事から、電子制御化と同時期に圧力逃し弁や段階締め切りなどの水撃作用対策が施されていった。

水没して止まった車をセルモーターを回してスタートさせようとしては絶対にいけないと言われるのは、シリンダー内に入り込んだ水が同作用を引き起しクランクシャフトなどが破壊されるためである。

自動車やオートバイの場合、水没以外にも燃料噴射装置からの燃料漏れや、キャブレターのオーバーフローなどにより、シリンダー内に燃料が満たされてしまう事でもウォーターハンマーが発生する場合がある。

[編集] 防止対策

急激な締め切り動作を行わないようにする（水栓に節水コマを設置するのも有効）。
圧力逃し装置を設置する。
配管内に大気に向けて大きく開口している水槽（サージタンク）を設け、圧力変動を水位変動（＝大気圧との差異）へ変換する。
自動車やオートバイのエンジンの場合、水没やシリンダー内への燃料漏れによりクランキングが停止した場合には、それ以上セルモーターを回す事は絶対に避け、直ちに点火プラグを全数外してクランキングを行う事でシリンダー内の水や燃料をプラグホールから強制的に排出する。