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ウォーターハンマー現象とは?
原因や対策を知ってトラブルを回避しよう!

ウォーターハンマー現象とは?原因や対策を知ってトラブルを回避しよう!

水栓(蛇口)を閉めたときに、配管をハンマーで叩いたような「ドン!」や「ガン!」といった衝撃音が壁の内側から聞こえる場合は、ウォーターハンマー現象(水撃作用)が起きています。

見えない場所で大きな音が響いているため、「原因がわからず、どうなっているのか怖い」「近隣まで響いているので迷惑をかけてしまっている」など困っている方も多いと思います。

そこで本記事では、ウォーターハンマー現象の原因や治し方・対処法を解説します。ウォーターハンマー現象を放置するとどうなるのかも紹介しているので参考にしてください。

目次
  1. ウォーターハンマー現象とは?
  2. ウォーターハンマー現象の原因
    1. 原因①圧力変動
    2. 原因②水柱分離
    3. その他の原因
  3. ウォーターハンマー現象の直し方・対策方法
    1. すぐに実践できる方法
      1. 蛇口をゆっくり開閉する
      2. 元栓を少し締める
    2. 部品を設置・交換する方法
      1. 水撃防止装置を設置する
      2. 配管サイズを上げる
      3. 配管中にサージタンクを設置する
      4. 緩やかに開閉するバルブに交換する
      5. 効果的なバルブを設置する
      6. ポンプにフライホイールを設置する
  4. ウォーターハンマー現象を放置するとどうなる?
    1. マンションで異音が発生して近所迷惑になる
    2. 給湯器が破損する
    3. 水道管破裂によって壁内で水が漏れる
  5. 自分で対策ができないなら業者に依頼する
  6. まとめ

ウォーターハンマー現象とは?

ウォーターハンマー現象とは?

ウォーターハンマー現象とは、水栓の急な開閉などによって配管内の水圧に急激な変化が生じた際に、水道管が振動したり衝撃音が発生したりする現象です。

この現象は、水道管が設置されている以下のような場所で基本的に発生します。

ウォーターハンマー現象が起こりやすい場所
食器洗い機・全自動洗濯機・トイレ・給湯器(キッチン・洗面所・浴室)など

給湯器に問題がある場合は、キッチンや洗面所、浴室を使用するたびに衝撃音が鳴ります。

また、トイレで異音がしている場合はウォーターハンマー現象以外の症状が起きている可能性もあります。
トイレの異音については下記記事を参考にしてください。
>>トイレの異音がしたら確認!原因まとめ

ウォーターハンマー現象の原因

ウォーターハンマー現象の原因

ウォーターハンマー現象が起こる原因は、主に「圧力変動」と「水柱分離」が挙げられます。
この章では、これら2つの原因について詳しく解説します。

原因①圧力変動

原因①圧力変動

圧力変動によるウォーターハンマー現象は、水道管内の圧力が急激に上昇・下降することで生じる現象です。

たとえば、シングルレバー水栓の蛇口を勢いよく閉めると、水道管の水の流れが急に止まります。水の運動エネルギーは行き場を失うと圧力エネルギーに変換されるため、水道管内に圧力がかかり急激な圧力上昇がみられます。
反対に、蛇口を勢いよく開けると水道管内の圧力は急激に下降します。

このような圧力の上昇・下降を圧力変動といいます。圧力変動は、蛇口の開閉だけでなく配管の設置不良や劣化、給水バルブや減圧弁など設備の機能低下、高水圧などによっても生じやすいです。

圧力変動が水道管内で急激に生じると配管が振動し、配管の固有振動数と共振することで衝撃音の発生につながります。

原因②水柱分離

原因②水柱分離

水柱分離によるウォーターハンマー現象は、水を供給するポンプを急停止したときに水道管内の水が二分されることで生じる現象です。

ポンプを使用して水を汲み上げる水道管では、ポンプを急停止すると瞬時に水の供給が止まります。しかし、水道管の水は慣性の法則によって前方に進み続けようとするため、ポンプの直後で急激な圧力低下が生じて水流が一時的に分断されます。これが水柱分離です。

水の動きが止まると低下していた圧力が急回復し、水柱どうしが勢いよく衝突するため振動・衝撃音が発生します。

水柱分離によるウォーターハンマー現象は、ポンプを使用している食器洗い機や全自動洗濯機などで発生しやすいです。

その他の原因

水栓の種類・使い方や配管、設備に問題がなくても、以下のようなときにウォーターハンマー現象が起こることもあります。

  • 配管工事によって水量が増加した
  • 止水栓や水道の元栓が開きすぎている
  • 近隣に建物が増えて水圧が増加した

環境の変化による影響で水量・水圧が変動した場合もウォーターハンマー現象が起こり得るので注意しましょう。

ウォーターハンマー現象の直し方・対策方法

ウォーターハンマー現象の直し方・対策方法

ウォーターハンマー現象が生じたら、繰り返さないように原因の改善を図りましょう。
原因によってはすぐ症状を直すことができます。

この章では、ウォーターハンマー現象の直し方について、すぐに実践できる方法と部品を設置・交換する方法に分けて解説します。

今回紹介する方法はウォーターハンマー現象の対策にも効果的です。

すぐに実践できる方法

ウォーターハンマーの直し方・対策方法として、すぐに実践できるのは以下の2つです。

  • 蛇口をゆっくり開閉する
  • 元栓を少し閉める

それぞれの方法について具体的に解説します。

蛇口をゆっくり開閉する

シングルレバー水栓は、片手でレバーを上下させるだけで簡単に水を出し止めできるため、勢いよく操作してしまうことも多いのではないでしょうか?

勢いよく開閉することで圧力が急激に変動し、ウォーターハンマー現象につながります。水を使う際はゆっくり開閉するように意識しましょう。これだけでも十分に予防できます。

元栓を少し締める

多くの住宅では水道管の元栓が全開になっていますが、通常に使用すると圧力の変動に影響を与えてしまうことがあります。

元栓を少し締めることで水流が緩やかになり、圧力の変動が減少するため、ウォーターハンマー現象を改善・対策できることがあります。

ただし、一度に水の量が減ると給湯器が点火しにくくなることもあるので、調整しながら締めるようにしてください。

部品を設置・交換する方法

配管や設備に不具合が生じている場合は、部品を新品に交換したり正しく設置したりすることでウォーターハンマー現象を改善・対策できます。

また、配管や設備に問題ない場合は、ウォーターハンマー現象の改善・対策に効果的な部品を新たに設置する方法もおすすめです。

具体的な方法として、今回は以下の6つを紹介します。

水撃防止装置を設置する

水撃防止装置とは、内部に空気やガス、ジェル状の緩衝材などが入っている部品です。
水栓のハンドル部分や接続部分に設置することで、水の急激な圧力変化を和らげてウォーターハンマー現象を予防することができます。

ホームセンターなどで3000〜5000円程度で販売されており、手軽に入手しやすいアイテムです。

配管サイズを上げる

流速が速すぎると水道管内の圧力が上昇するため、一般的に、配管サイズ(口径)は給水装置の流速を毎秒2.0メートル(2.0 m/s)以下に保てるよう設定されています。

配管サイズごとに最大流量も決められていますが、家の配管サイズに対して最大流量を超えそうな場合は配管サイズをひとつ上げましょう。

配管の口径を広げることで流速を押さえられるため、ウォーターハンマー現象の予防になります。

配管中にサージタンクを設置する

サージタンクは内部に貯水できる部品であり、ポンプの吐き出し側配管の途中に設置することで、ポンプが急停止した際に水を供給して水柱分離を防ぐことができます。

緩やかに開閉するバルブに交換する

シングルレバー水栓のなかでも、グローブバルブやニードルバルブのように蛇口をひねって吐水・止水を調節するタイプはウォーターハンマー現象の予防におすすめです。

バタフライバルブのようにレバーを上下して吐水・止水するタイプに比べてゆっくり開閉するため、圧力の上昇を緩やかにすることができます。

効果的なバルブを設置する

チェックバルブやエア抜きバルブ、リリーフバルブなど、ウォーターハンマー現象の予防に効果的なバルブを設置することもおすすめです。

チェックバルブ(逆止弁)は水道管内の水の逆流を防ぎ、戻りウォーターハンマーを予防します。

エアバルブは空気の通り道を作ることで急激な圧力変動を避け、リリーフバルブ(圧力調整弁・安全弁)は水道管内の圧力が設定範囲を超えたときに圧力を逃がしてくれる部品です。

ポンプにフライホイールを設置する

フライホイールはポンプの回転軸に設置することで、慣性エネルギーの付加によって回転がゆっくりになり、ポンプの急停止を防ぐことができます。

ウォーターハンマー現象を放置するとどうなる?

ウォーターハンマー現象を放置するとどうなる?

ウォーターハンマー現象が起こってしまうと自然に治ることはないため、ご自身で対策をしたり業者に修理を依頼したりして直す必要があります。

それを面倒と放置すると以下のようなリスクにつながります。

それぞれ詳しく解説します。

マンションで異音が発生して近所迷惑になる

ウォーターハンマー現象は音が反響しやすい壁内で起こるので、マンションなどの総合住宅に住んでいる場合は、隣や下の階に音が響いてしまい騒音問題に発展する可能性があります。

特に給湯器が原因の場合は、夜遅くにシャワーを何度も使用することで音が出てしまい、深夜に鳴り響きます。

騒音トラブルになる前に早めの対策を取るようにしてください。

給湯器が破損する

ウォーターハンマー現象を放置すると、給湯器のセンサー装置や電磁弁を故障させてしまう恐れがあります。

メーター異常やお湯の不出といったトラブルが生じるほか、修理代も必要になるため、このような二次被害が起きる前にウォーターハンマー現象を改善することがおすすめです。

水回りのトラブルは自分で修理するよりも、業者に依頼するほうが良い場合もあります。

給湯器の故障の原因や対処法について詳しく知りたい方は、下記記事も併せてご覧ください。
その症状、給湯器の故障かも?原因や対処法と共に解説

水道管破裂によって壁内で水漏れが起きる

急激な圧力の変化で水道管に衝撃を与えるため、配管部分だけではなく接合部分にも緩みが起き、壁内の水漏れが発生することもあります。

壁内で発生する水漏れは気づきにくいため、気がついたときにはすでに被害が拡大していることもあります。水道代の高騰につながるほか、修繕にかかる時間や費用も増えてしまうでしょう。

万が一、水道料金が高いなと思ったら漏水してないか調査することがおすすめです。
下記記事では漏水調査のチェックポイントや業者に依頼する費用、減額の申請手続きなどについて解説しているためぜひ併せてご覧ください。
>>水道料金が高いと思ったら漏水の可能性を調べよう!

自分で対策ができないなら業者に依頼する

自分で対策ができないなら業者に依頼する

ウォーターハンマー現象は近隣への騒音トラブルになる可能性があり、早めの対策を行うことが大切です。

しかし、修理内容によっては自分の作業が難しい場合があります。

水撃低減器や水撃防止器といった設置をしなくてはならないケースや、「自分で修理するのは不安」という方などは、業者に依頼することがおすすめです。

ただし、なかには悪徳業者もいるため、業者に依頼する際は値段相場を確認したり、水道局指定業者(水道局指定工事店)に依頼することがおすすめです。

水道局依頼業者の概要や選ぶメリットについて知りたい方は以下を参考にしてください。
>>水道局指定工事店とは

水道救急センターではお見積もりや出張料、キャンセル料が無料です。電話のみの相談でもOKですので、気軽にお問い合わせしてくださいね。

まとめ

ウォーターハンマー現象が起こると水道管や給湯器などの破損につながります。それだけではなく、周囲にも迷惑がかかってしまうので早めに対応しましょう。

水道救急センターなら「水道局指定工事店」で安心して利用していただけます。対応エリア内は最短30分以内でかけつけるため、急な修理が必要になった場合に便利ですよ。

さらに初回の方限定で基本料金を総額より5,500円割引きサービスしております。実質基本料が無料になるため、作業料金と部品料のみでの種類が可能です。

ウォーターハンマー現象かわからない場合でも気軽に相談してくださいね。

※税抜価格、また一部作業で基本料金が異なる場合がございます。