【徹底解説】ウォーターハンマー現象の原因と対策方法~水道のドンッという音の正体~
蛇口を閉めた瞬間に「ドンッ」という大きな音が響いた経験はありませんか?これは「ウォーターハンマー現象」と呼ばれる水道管のトラブルのひとつです。放置すると深刻な漏水や設備の故障につながる可能性があり、早めの対策が必要になります。
この記事では、ウォーターハンマー現象の仕組みから対策方法、DIYで対処できる方法、業者に依頼すべき状況まで専門家の視点で詳しく説明していきます。
特に集合住宅にお住まいの方は、近隣とのトラブルにも発展する可能性があるため、事前に知っておくといざという時でも慌てません。水道管の破損は、思わぬ高額修理につながることもあるため、この機会にウォーターハンマー現象について理解を深めていきましょう。
ウォーターハンマー現象とは?
水道管の中を流れる水が急に止まることで発生する衝撃波、それがウォーターハンマー現象です。家庭での水道使用が増え、自動で水を止める機器が普及したことで、このトラブルは増加傾向にあります。
実は、このウォーターハンマー現象、多くの方が経験していながら、その危険性を知らないまま放置してしまっているケースが少なくありません。配管の破損や水漏れなど、放置すると大きな被害につながる可能性があるため、早めの対策が推奨されます。
ウォーターハンマー現象の基本的なメカニズム
水道管の中を流れる水は、勢いを持って動いています。その水が蛇口やバルブで急に止められると、水の運動エネルギーが圧力エネルギーに変換され、配管内で衝撃波が発生します。
この衝撃波が配管を振動させ、「ドンッ」という衝撃音が出るのです。自動車のブレーキを急に踏んだときの衝撃のように、水道管内の水も急停止による衝撃を受けます。
圧力は局所的に水道水圧の数倍から数十倍にも達することがあり、配管システムに大きな負担をかけることになります。衝撃を受け続けると配管の接続部分を徐々に劣化させ、最終的には水漏れや破損につながる可能性が高いです。
一般家庭で発生しやすい場所と状況
トイレのタンクへの給水が止まるときや、洗濯機の給水が自動で止まるとき、キッチンや洗面所でシングルレバーの蛇口を急に閉めるときなどがウォーターハンマー減少を発生させる代表的な局面です。
特に、自動で水が止まる機器の使用時や、水圧が高い状態での急な止水時に発生しやすくなっています。
洗面所やキッチンでは、シングルレバー式の蛇口が普及しワンタッチで水を止められるようになったため、以前の蛇口よりも急激な止水が起こりやすいのです。
また、深夜や早朝など、近隣での水の使用が少ない時間帯は水圧が上がりやすく、ウォーターハンマー現象が発生しやすい傾向にあります。
なぜ最近増えているのか?
近年、シングルレバー式の蛇口や自動制御機器の普及により、水の流れを急激に止める機会が増えています。便利になった分、水撃のリスクも高まっているのです。
マンションやアパートの増加により、1つの建物で多くの世帯が水を使用するようになったことで水圧の変動が起きやすくなっているのも発生原因の一つです。給水設備の能力を超えた使用が、予期せぬ圧力変動を引き起こすことがあります。
さらに、古い給水設備の経年劣化により、水撃防止装置の機能が低下していることも、ウォーターハンマー現象が増加している要因として考えられます。築年数が経過した建物では、もともと設置されていた水撃防止装置が劣化し、本来の機能を果たせなくなっているケースも少なくありません。
加えて、省エネや節水を意識した高性能な給湯器や温水洗浄便座の普及も、この現象が増加している一因です。これらの機器は精密な制御で水を止めるため、従来の機器よりもウォーターハンマーが発生しやすいと言えるでしょう。
ウォーターハンマー現象の種類を理解しよう
水道管で発生するウォーターハンマー現象には、大きく2つのタイプがあります。それぞれ発生メカニズムが異なるため、適切な対策を講じるためにはタイプの見極めが重要です。
また、発生場所によっても特徴が異なるため、場所に応じた対策が必要になります。家庭内の水回りの状況を確認しながら、具体的な対策方法を見ていきましょう。
圧力上昇によるウォーターハンマー現象
蛇口やバルブを急に閉めることで発生するタイプです。流れていた水が急停止することで、配管内の圧力が瞬間的に上昇します。
特にシングルレバー式の蛇口は操作が簡単なため、無意識のうちに急な止水を引き起こしやすく、このタイプのウォーターハンマー現象が増えてきました。
「ドンッ」と1回だけ大きな衝撃音が起きるのが特徴です。蛇口を閉めた瞬間に発生するため、原因の特定が比較的容易です。
水柱分離によるウォーターハンマー現象
ポンプの急停止や配管内の圧力低下により、水の流れが途切れることで発生するタイプです。特に配管の途中に上り下りの高低差がある場合に起こりやすくなります。
水の塊が分離した後に再び結合する際、強い衝撃波が発生します。特に建物の高層階で起こりやすく、複数箇所で連続的に音が発生することもあります。
配管内で水が分離する際、空気が混入することもあり、「ゴボゴボ」という音に続いて「ドンッ」という衝撃音が発生するのが特徴です。
発生場所による違い
トイレでは、タンクへの給水が完了する際に自動で止水することで発生します。特にタンクレストイレは電磁弁による急な止水のため、ウォーターハンマーが起こりやすいです。
洗濯機では、給水の自動停止時に発生することが多く、特に水圧が高い時間帯に顕著です。深夜や早朝の使用時には注意しましょう。
キッチンや洗面所では、シングルレバー式蛇口の急な操作が主な原因です。特に混合水栓の場合、水量調整だけでなく温度調整においても急な操作で発生することがあります。
給湯器に接続された配管では、お湯の使用停止時に発生しやすく、配管の経路が複雑なため、建物全体に振動が伝わりやすいです。
マンションの上層階では、水圧が高く設定されていることが多いため、より強い衝撃が発生する傾向にあります。また、配管が建物全体に張り巡らされているため、下階への影響も考慮が必要です。
ウォーターハンマー現象が起こる主な原因
ウォーターハンマー現象は、様々な要因が重なって発生します。主な原因を理解することで、効果的な対策方法を選択できるでしょう。
特に近年は、給水設備の自動化や建物の高層化により、発生リスクが高まっています。以下に代表的な原因を解説していきます。
蛇口の急な開閉による影響
最も一般的な原因は、蛇口の急な開閉です。特にシングルレバー式の混合水栓は、ワンタッチで操作できる分、急激な水の止め方をしがちです。
勢いよく水を止めると、その瞬間に配管内で強い圧力が発生し、ウォーターハンマー現象を引き起こします。キッチンや洗面所など、日常的に使用する場所で起こりやすいです。
自動制御機器による影響
洗濯機や食洗機、温水洗浄便座など、自動で給水・止水を行う機器が増えています。これらの機器は、プログラムに従って瞬時に水を止めるため、ウォーターハンマーが発生しやすくなっています。
特に深夜や早朝など、水圧が高くなる時間帯に使用すると、より大きな衝撃が発生する可能性があります。また、複数の機器が同時に作動すると、水圧の変動が大きくなり、ウォーターハンマー現象が発生しやすいです。
水圧変動による影響
マンションやアパートなど、多くの世帯が同時に水を使用する環境では、水圧の変動が起きやすくなります。特に朝夕の使用が集中する時間帯は注意が必要です。
また、高層階ほど十分な水圧を確保するため、水圧が高めに設定されています。そのため、上層階ではウォーターハンマー現象が発生しやすく、衝撃も大きくなる傾向にあります。
経年劣化による影響
築年数が経過した建物では、配管や水撃防止装置の劣化が進んでいることがあります。特に、以下のような状況で発生リスクが高いです。
- 水撃防止装置の機能低下や故障
- 配管の腐食や劣化による強度低下
- 配管接続部の緩みや劣化
- 給水バルブの性能低下
これらの問題は、徐々に進行するため気づきにくく、突然の不具合として表面化することがありますので、定期的な点検や部品の交換で予防しましょう。
放置すると起こりうるトラブル
「水道から聞こえる音くらいなら」と放置してしまいがちなウォーターハンマー現象。しかし、この現象を軽視すると、思わぬトラブルを引き起こす可能性があります。
早めの対策で防げるトラブルも、放置することで大きな修理費用が必要になることも。以下に主な問題点を解説していきます。
配管への影響と漏水リスク
配管への影響は目に見えにくいため、気付いたときには深刻な状態になっていることが少なくありませんす。継続的な衝撃により、配管接続部が緩んだり、配管自体にヒビが入ったりする場合も多いです。
特に壁の中を通る配管で漏水が発生すると、発見が遅れ、壁や床の広範囲に水が染み込んでしまいます。場合によっては、建物の構造にまで影響を与えてしまうでしょう。
ここまで状態が進行してしまうと修理には壁を解体しなければならず、工事費用が高額になりがちです。早期発見・早期対策が、結果的にコスト削減につながります。
給湯器など設備機器への影響
給湯器は精密な機器のため、ウォーターハンマー現象による衝撃に弱いのが特徴です。内部センサーの故障や配管接続部の緩みが発生すると、お湯の温度が安定しなくなったり、点火不良を起こしたりします。
また、温水洗浄便座や食洗機なども同様に、内部の電磁弁や制御機器が衝撃で故障するリスクがあります。これらの機器は比較的高価なため、修理や交換には相応の費用がかかるでしょう。
騒音問題と近隣トラブル
特にマンションやアパートでは、ウォーターハンマーの衝撃音が建物全体に伝わりやすく、近隣トラブルの原因となることがあります。深夜や早朝に発生すると、その影響は特に深刻です。
配管が建物の構造材を伝って振動を伝えるため、発生源から離れた場所でも音が聞こえることがあります。一度トラブルになると、解決までに時間と労力がかかることも多いです。
また、賃貸物件の場合、騒音問題が大家さんや管理会社への苦情につながり、修繕費用の負担問題に発展することもあります。日頃から適切な対策を取り、トラブルを未然に防ぎましょう。
自分でできる予防方法と対策
ウォーターハンマー現象は、適切な対策を行うことで防ぐことができます。業者に依頼する前に、まずは自分でできる対策から始めてみましょう。
日常的な使用方法の見直しから、簡単な器具を使った対策まで、具体的な方法を紹介します。
日常的な使用方法の見直し
最も簡単な対策は、蛇口の使い方を見直すことです。特にシングルレバー式の蛇口は、ゆっくりと操作することを心がけましょう。
洗濯機は深夜や早朝の使用を避け、水圧が安定している時間帯に使用することをおすすめします。また、食洗機と洗濯機を同時に使用するなど、複数の機器の給水が重ならないよう注意してください。
トイレの水を流す際も、レバーをゆっくりと操作することで、タンクへの給水時の衝撃を和らげることができます。
水圧調整による対策
水圧が高すぎると、ウォーターハンマー現象が発生しやすくなります。まずは止水栓で水圧を調整してみましょう。
キッチンや洗面所の下にある止水栓を、少しだけ締めることで水圧を下げることができます。ただし、締めすぎると給湯器の作動不良の原因になるため、水の出が弱くなりすぎない程度に調整してください。
洗濯機の蛇口も、使用時以外は少し締めておくことで、自動給水時の衝撃を和らげることができます。
簡単な器具による対策
ホームセンターで購入できる水撃防止器を取り付けることで、より確実な対策が可能です。洗濯機用の蛇口に取り付けるタイプが最も一般的で、工具なしで取り付けられます。
キッチンや洗面所の混合水栓には、蛇口との接続部分に取り付けるタイプの水撃防止器が効果的です。取り付けには工具が必要ですが、説明書に従えば30分程度で完了します。
トイレの給水管にも専用の水撃防止器があります。取り付け位置や方法は機種によって異なるので、購入時に確認しましょう。
ウォーターハンマー対策に必要な道具と準備
ウォーターハンマー対策をDIYで行う場合、適切な工具と水撃防止器の準備が必要です。作業を始める前に、必要なアイテムをチェックしましょう。
また、作業がうまくいかない場合に備えて、水道の元栓の場所も確認しておきましょう。
基本的な工具リスト
DIY対策に必要な基本工具は以下の通りです。
- モンキーレンチ(200mm~250mm):配管部品の着脱用
- プラスドライバー・マイナスドライバー:蛇口のカバー外し用
- ウォーターポンププライヤー:固着した部品の取り外し用
- シールテープ:水漏れ防止用
- バケツ・雑巾:作業時の水受け用
工具は作業内容によって異なりますが、上記は基本セットとして押さえておきましょう。
水撃防止器の種類と選び方
水撃防止器は取り付け場所によって種類が分かれます。
- 洗濯機用:蛇口に直接取り付けるタイプ。最も簡単に設置できます。
- 混合水栓用:配管接続部に取り付けるタイプ。キッチンや洗面所向け。
- トイレ用:給水管に取り付けるタイプ。設置場所の確認が重要です。
選び方のポイントは、配管のサイズと取り付け方法です。購入前に既存の配管を確認しましょう。
取り付け時の注意点
作業前の準備と注意点です。
- 必ず元栓を閉めてから作業を開始
- 部品の向きを間違えないよう確認
- シールテープは必ず時計回りに巻く
- 締め付けは適度な力加減で
漏水の原因になるため、無理な力での締め付けは避けましょう。
東京都内で対策アイテムが買えるホームセンター
スーパービバホーム豊洲店
- 住所:東京都江東区豊洲3-4-8
- 営業時間:生活館9:30~21:00/資材館6:30~21:00
- DIY用品が充実。2階にヤマダ電機も併設。豊洲駅から徒歩4分でアクセス便利。
カインズ南砂町SUNAMO店
- 住所:東京都江東区新砂3丁目4番31号
- 営業時間:10:00~21:00
- オリジナル商品が豊富で品質と価格のバランスが良い。南砂町駅から徒歩7分。
ロイヤルホームセンター南千住店
- 住所:東京都荒川区南千住4丁目1-4
- 営業時間:1F 6:30~21:00/2F・3F 9:00~21:00
- DIY用品、工具が充実。南千住駅から徒歩4分。
これらの店舗では、水撃防止器や必要な工具を一度に揃えることができます。地震がない場合はスタッフに相談し、適切な商品選びのアドバイスを受けましょう。
業者に依頼すべき対策と工事
ウォーターハンマー対策は、症状や建物の状況によってはDIYでは対応が難しい場合があります。特に築年数が経過した建物や、配管が複雑に入り組んだ集合住宅では、専門業者による対策が安心です。
業者に依頼すべき状況と、専門的な対策方法について解説します。
DIYでは難しい症状と状況
以下のような場合は、専門業者への相談をおすすめします。
- 水撃防止器を取り付けても改善されない
- 複数箇所で同時に音が発生する
- 配管経路が不明確
- 壁内からの異音や振動がある
- マンションの上層階で音が発生する
- 築10年以上経過している
特に集合住宅の場合、建物全体の給水設備に関わる問題である可能性が高く、管理組合や管理会社との相談も必要なことが多いです。
また、給湯器に接続された配管でウォーターハンマー現象が発生している場合も、誤った対策で故障しないよう専門業者による点検を受けましょう。
専門的な対策方法の種類
専門業者による対策は、まず配管診断から始まります。専用の診断機器を使用して水圧を測定し、配管経路や劣化状況を詳しく確認します。
診断結果に基づいて、減圧弁の取り付けや給水ポンプの制御設定変更など、適切な対策を選択しましょう。場合によっては、水撃防止装置の設置や老朽化した配管の交換が必要になることもあります。
特に集合住宅では、建物全体の給水システムに関わる工事が必要になることが少なくありません。どのように対応するかは管理会社が決めますので、管理会社の指示にしたがってください。
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