JP2003108148A - 発電装置及び発電装置の内部に発生する音の吸音方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】小さい振動数の音も簡単に吸音できる発電装置
及び発電装置の吸音方法を提供する。 【解決手段】発電装置Ｄは外装体１を備えている。外装
体１の内部には、発電機２と、内燃機関であるエンジン
３と、エンジン３を冷却するためのラジエター４と、消
音装置５と、外装体１の内部に響く特定の振動数の音を
共振現象により吸音する共振吸音部６が備えてある。共
振吸音部６は、外装体１の内部の角部に共振吸音部材６
０を設けて形成してある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は発電装置及び発電装
置の内部に発生する音の吸音方法に関する。更に詳しく
は、外装体の内部に発生する音のうち特定の振動数の音
を共振（共鳴）現象により吸音するものに関する。

【０００２】

【従来技術及びその課題】例えば、大型のショッピング
センターや病院等では、自家発電を行うために発電装置
を備えているところがある。このような発電装置は、外
気が通気可能な外装体の内部に発電機と内燃機関（エン
ジン）を備えて構成してあるものが一般的であり、運転
に際しては相当な騒音が発生する。

【０００３】騒音となる音には、内燃機関の運転音、フ
ァンが回転するときの音、空気が外装体の内部を通気す
る音等がある。これらの音には、振動数の小さいものか
ら大きいものまで、多岐にわたる振動数のものが含まれ
ている。

【０００４】このうち約１０００Ｈｚ以上の大きな振動
数の音は、ガラス繊維やフェルト等の吸音材を用いるこ
とよって、比較的簡単に吸音可能である。しかし、約５
００Ｈｚ以下の小さな振動数の音は、上記した吸音材で
は吸音が困難である。この値の振動数は、いわゆる低音
であり、響き易く耳障りである。

【０００５】そのため、小さな振動数の音に対しては、
別の騒音対策が図られている。現状では、発電装置の周
りにコンクリートの壁を設けて音が外部に洩れないよう
に囲んでしまう方法が採用されている。

【０００６】しかし、この方法では、コンクリート壁の
形成に多大なコストと手間がかかってしまう。そのため
従来から、コンクリート壁を設けずとも小さい振動数の
音の吸音ができる発電装置の開発が切望されていた。

【０００７】本発明者は、上記した課題を解決すべく、
鋭意研究を重ねていた。そして、音の吸音効果を有する
ものとして、共振現象により音を吸音する共振器がある
ことを知見した。

【０００８】共振器は、所定の振動数の音を共振現象に
より吸音するものである。共振器が吸音することのでき
る振動数は、音速、共振器を構成する中空部の容積、孔
の全面積、共振器を構成する部材の板厚等の事項が関係
している。次式によってこれらの事項から共振器で吸音
できる振動数が導出できる。

【０００９】

【数１】

【００１０】（実際には、孔から出た部分の空気は、孔
の影響を受けて振動しているので補正する必要がある。
次式より求めたｔ’を上記式のｔに代入する）。

【００１１】

【数２】

【００１２】本発明者は、共振器を発電装置の内部に設
ければ、今までコンクリート壁以外では防音することが
できなかった、発電装置の内部に発生する小さい振動数
の音の吸音も図られるのではないかとの着想を得た。本
発明は、当該着想を基に更に研究を重ねた結果、完成し
たものである。

【００１３】（目 的）本発明の目的は、小さい振動数
の音も簡単に吸音できる発電装置及び発電装置の吸音方
法を提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に講じた本発明の手段は次のとおりである。第１の発明
にあっては、内部に空気が通気可能な外装体を備え、当
該外装体の内部には少なくとも発電機を動かすための内
燃機関が設けてある発電装置であって、上記外装体の内
部に、当該外装体の内部に発生する音のうち特定の振動
数の音を共振現象により吸音する共振吸音部が備えてあ
ることを特徴とする、発電装置である。

【００１５】第２の発明にあっては、共振吸音部が、外
装体の内部を通気する空気の流れを妨げないまたは実質
的に妨げない箇所に設けてあることを特徴とする、第１
の発明に係る発電装置である。

【００１６】第３の発明にあっては、共振吸音部が、外
装体の内部の角部に設けてあることを特徴とする、第１
または第２の発明に係る発電装置である。

【００１７】第４の発明にあっては、共振吸音部が、共
振吸音部材と、外装体の内壁を含んで形成してあること
を特徴とする、第１，第２または第３の発明に係る発電
装置である。

【００１８】第５の発明にあっては、共振吸音部が、５
００Ｈｚ以下の振動数の音が吸音されるように設定して
あることを特徴とする、第１，第２，第３または第４の
発明に係る発電装置である。

【００１９】第６の発明にあっては、内部に空気が通気
可能な外装体を備え、当該外装体の内部には少なくとも
発電機を動かすための内燃機関が設けてある発電装置に
おいて、上記外装体の内部に発生する音のうち特定の振
動数の音を共振現象により吸音することを特徴とする、
発電装置の内部に発生する音の吸音方法である。

【００２０】本発明でいう「共振吸音部」とい用語は、
中空部を有しており、共振現象を利用して任意の振動数
（周波数）の音が吸音できるものを示す概念として使用
している。共振吸音部では、振動数の小さいものから大
きいものまで、設定により任意の振動数の音が吸音可能
である。

【００２１】本発明でいう「外装体の内部で発生する
音」としては、例えば、内燃機関によって生じる音、フ
ァン等が回転するときに生じる音、空気が外装体の内部
を通気する音、発電機の作動音、消音装置（マフラ）か
ら洩れた排気音等を挙げることができる。しかし、これ
に限定するものではない。

【００２２】（作 用）本発明に係る発電装置によれ
ば、外装体の内部に備えてある共振吸音部により、当該
外装体の内部で発生する音のうち特定の振動数の音が吸
音される。

【００２３】共振吸音部が、外装体の内部を通気する空
気の流れを妨げないまたは実質的に妨げないように設け
てあるものや、外装体の内部の角部に設けてあるもの
は、共振吸音部を設けても通気する空気の流量が変化し
ない。これにより例えば、ラジエターの冷却効率が低下
するようなことがない。

【００２４】共振吸音部が、共振吸音手段と、外装体の
内壁を含んで形成してあるものは、共振吸音部が簡単に
形成でき、また、共振吸音部を構成するための材料も少
なくて済む。

【００２５】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面に基づ
き更に詳細に説明する。図１は本発明に係る発電装置の
一実施の形態を示す正面視概略説明図、図２は図１に示
す発電装置の左側面視概略説明図、図３は図２に示すＡ
−Ａ断面概略説明図、図４は共振吸音部を示す斜視説明
図である。図５は共振吸音部を形成する共振吸音部材を
示す正面図、図６は図５に示す共振吸音部材の左側面図
である。

【００２６】符号Ｄは発電装置を示している。発電装置
Ｄは、各種機器を内部に据え付けるための外装体１を備
えている。外装体１の内部には、発電機２と、内燃機関
であるエンジン３と、エンジン３を冷却するためのラジ
エター４と、排気ガスに含まれる汚染物質を吸着し、か
つ排気音を吸音する消音装置５と、外装体１の内部に響
く特定の振動数の音を吸音する共振吸音部６が備えてあ
る。なお、便宜上、文中で記載した方向を示す用語（正
面、背面、天面、底面、右、左等）は、図１及び図３に
おける当該方向を示すものとする。また、発電装置Ｄの
内部には、上記した機器以外に、これら機器を制御する
制御盤、配線や配管等も設けられるが、ここでは説明及
び図示を省略している。

【００２７】図１及び図３を参照する。外装体１は、外
装体本体１０と通気体１１を備えている。外装体本体１
０及び通気体１１の内部は、共に空間部になっている。
外装体本体１０の内部には仕切板１２が設けてある。仕
切板１２によって空間部は、第１通気室１５と第２通気
室１６に分けられている。第１通気室１５と第２通気室
１６は、第１通気室１５の右側に形成された開口部１０
６を通じて通気可能である。

【００２８】第１通気室１５を形成する外装体本体１０
の正面板１００と背面板１０１の左上部には、外部と通
ずる開口部１０４，１０５が対向させて形成してある。
開口部１０４，１０５は、天面板１０３との間に所要幅
の正面板１００と背面板１０１が設けられるように、外
装体本体１０の天面板１０３からやや下方に離して形成
してある。

【００２９】開口部１０４，１０５には、下方が開口し
た箱状の吸入カバー１３が、この開口部１０４，１０５
を覆うように正面板１００と背面板１０１から外方に突
出させて設けてある。この吸入カバー１３によって外装
体本体１０内への雨の侵入が防止される。開口部１０
４，１０５には、外部から異物が外装体１内に入らない
ようにエキスパンドメタルＭ１が張設してある。また、
外装体本体１０の左側面板１０２の所要高さの位置に
は、段部を設けて下方が外部と通ずる開口部１０７が形
成してある。開口部１０７には、エキスパンドメタルＭ
２が張設してある。

【００３０】開口部１０４，１０５の上部にあたる正面
板１００と背面板１０１の内壁には、後述する共振吸音
部材６０を取り付けるための長尺状の取着部材１０８ａ
が、開口部１０４，１０５の上縁部と略平行に設けてあ
る（図４参照）。また、天面板１０３の正面板１００と
背面板１０１寄りの内壁にも、上記した取着部材１０８
ａと略平行に取着部材１０８ｂが設けてある。取着部材
１０８ａ，１０８ｂは、断面略「コ」字状を有してお
り、対向する一方の面の外面を壁部に当接させて溶着し
てある。取着部材１０８ａ，１０８ｂの対向する他方の
面には、貫通孔（図では見えない）が所要間隔を設けて
複数形成してある。取着部材１０８ａ，１０８ｂは、長
さ方向の両端が左側面板１０２の内壁と仕切板１２に当
ててある。なお、本実施の形態で示す取着部材１０８
ａ，１０８ｂは、対向する面の間の距離が略５０ｍｍに
設定してある。また、取着部材１０８ａ，１０８ｂは、
外装体本体１０を補強する補強部材としての機能も兼ね
ている。

【００３１】第１通気室１５には、発電機２と、エンジ
ン３と、ラジエター４が左側から右側にかけて順に並べ
て据え付けてある。ラジエター４は、開口部１０６と向
き合って設けてある。また、エンジン３の右側にはファ
ン３０が設けてある。ファン３０が回転することによっ
て、空気がラジエター４の隙間を通り抜けて開口部１０
６から第２通気室１６に送られ、開口部１０４，１０
５，１０７からは外部の空気が第１通気室１５内に吸い
込まれる。

【００３２】第１機器室Ａの開口部１０４，１０５上部
には、共振吸音部材６０を設けて共振吸音部６が二箇所
に形成してある。本実施の形態において共振吸音部６
は、共振現象により外装体１の内部に生じる音のうち約
２５０〜５００Ｈｚの音が吸音できるように設定してあ
る。

【００３３】共振吸音部材６０は、板厚３．２ｍｍ、幅
２６２ｍｍ、長さ１１５０ｍｍの長方形状の金属（鉄）
製の板状体を使用している。共振吸音部材６０は、この
板状体の長さ方向に沿う両側を端部から２５ミリの位置
から全長にわたり内方に、内側の角度が約１３５°の角
度になるように折り曲げて取着部６０１を形成し、取着
部６０１に取着するための貫通孔６０２を所要間隔で６
箇所に設け、更に、折り曲げていない平面部に直径１６
ｍｍの貫通した孔６００を５０ｍｍ間隔で幅方向に３
列、長さ方向に２１列、合計６３個設けてつくられてい
る。共振吸音部材６０には錆防止のために全体に亜鉛メ
ッキが施してある。

【００３４】共振吸音部材６０は、各取着部６０１を取
着部材１０８ａと取着部材１０８ｂの対向する他方の面
の外面上に架け渡して載せ、ボルト６０３を貫通孔６０
２と取着部材１０８ａ，１０８ｂの貫通孔に通して、突
出した部分にナット（図では見えない）を螺合すること
で設けてある。共振吸音部材６０の長さ方向の両端は、
左側面板１０２と仕切板１２に当ててあり、内部に閉塞
された中空部が形成されるようにしてある。

【００３５】共振吸音部６は、上記したように共振吸音
部材６０を取着部材１０８ａと取着部材１０８ｂに設け
ることで、第１機器室Ａの角部に形成してある。共振吸
音部６が備える中空部は、正面板１００（または背面板
１０１）、天面板１０３、左側面板１０２及び仕切板１
２等の内壁を利用してつくられており、約０．０３７ｍ
^３の容積を有している。

【００３６】第２機器室Ｂには、消音装置５が据え付け
てある。消音装置５には、エンジン３から排出される燃
焼済みの排気ガスが送られる。この排気ガスは、仕切板
１２を貫通して設けてある排気管３１を通って消音装置
５に送られ、消音装置５の右側から垂直方向に立てて設
けてある排気塔５０から外部に放出される。排気塔５０
は外装体本体１０の天面板１０３を貫通して設けてあ
る。

【００３７】開口部１０６を通って第２機器室に送られ
た空気は、消音装置５の周りを通気して、天面板１０３
の左側に形成してある開口部１０９から通気体１１に送
られる。

【００３８】通気体１１は、天面板１１３の右側と底面
板１１４の左側に開口部１１５，１１６を備えている。
通気体１１は外装体本体１０の上部に、開口部１１６が
外装体本体１０の開口部１０９と対応するように設けて
ある。開口部１１５には、外部から異物が外装体１内に
入らないようにするためのエキスパンドメタルＭ３が張
設してある。

【００３９】通気体１１の左上部側の正面板１１０と背
面板１１１の内壁には、上記した取着部材１０８ａが水
平方向に延びて設けてある。また、天面板１１３の正面
板１１０と背面板１１１寄りの内壁にも、取着部材１０
８ａと略平行に取着部材１０８ｂが設けてある。取着部
材１０８ａ，１０８ｂは、長さ方向の一端が左側面板１
１２に当ててある。

【００４０】取着部材１０８ａと取着部材１０８ｂに
は、共振吸音部材６０が設けてある。共振吸音部材６０
の一端は左側面板１１２に当ててあり、他端には閉塞板
１１７が設けてある。こうして第２機器室Ｂの角部に
も、中空部を備える共振吸音部６が形成してある。

【００４１】（作 用）図１ないし図６を参照して、本
実施の形態で示す発電装置Ｄの作用を説明する。発電装
置Ｄ内において空気は、次のように流れる。発電装置Ｄ
のエンジン３を作動させてファン３０を回転させる。フ
ァン３０は開口部１０６に空気を送る方向に回転する。
ファン３０を回転させることにより、第１機器室Ａ内の
空気がラジエター４の隙間を通り抜け、開口部１０６を
通って第２機器室Ｂに送られる。これにより開口部１０
４、１０５、１０７から外部の空気が第１機器室Ａ内に
吸い込まれる。なお、エンジン３の燃焼用空気は、第１
機器室Ａのものが使用される。

【００４２】第２機器室Ｂに送られた空気は、消音装置
５の周りを通り、仕切板１２により案内されて開口部１
０９，１１６を通って通気体１１に送られる。通気体１
１に送られた空気は、開口部１１５を通って外部に排出
される。このように第１機器室Ａ、第２機器室Ｂ及び通
気体１１の内部は、空気を通すための通気路でもある。

【００４３】発電装置Ｄの通気路には、エンジン３によ
る機械的な音や爆発音、ファン３０が回転するときの
音、発電機２の作動音、内部を循環する空気の音、消音
装置５から洩れた排気音等が騒音として響いている。こ
れらの音には、振動数の小さいものから大きいものま
で、多岐にわたる振動数のものが含まれている。

【００４４】発電装置Ｄの内部には共振吸音部６が設け
てあるので、通気路に響く騒音のうち約２５０〜５００
Ｈｚの低い音は、この共振吸音部６が共振現象をおこす
ことによって吸音される。

【００４５】このように発電装置Ｄでは、共振吸音部６
で２５０〜５００Ｈｚの低い音が吸音できるので、従来
のように発電装置Ｄをコンクリートの壁で囲む作業が不
要である。つまり、発電装置Ｄによれば、多大なコスト
と手間をかけずに小さい振動数の音が吸音できる。

【００４６】共振吸音部６は、共振吸音部材６０を取着
部材１０８ａと取着部材１０８ｂの対向する他方の面の
外面上に架け渡して載せて、内部の角部に形成してある
ので、通気路を通気する空気の流れを妨げない。従っ
て、共振吸音部６を設けても通気する空気の流量は変化
しない。これにより例えば、ラジエター４の冷却効率が
低下するようなことがない。

【００４７】共振吸音部６は、共振吸音部材６０だけで
なく、外装体本体１０の正面板１００（または背面板１
０１）、天面板１０３、左側面板１０２、仕切板１２
や、通気体１１の正面板１１０（または背面板１１
１）、天面板１１３、左側面板１１２等の内壁を利用し
て中空部が形成してあるので、共振吸音部６をつくるた
めの材料が少なくて済む。しかし、共振吸音部は、この
ようにして形成したものに限定するものではなく、例え
ば、予め内部に中空部を有するように形成してある共振
吸音部材を設けて形成することもできる。

【００４８】共振吸音部材６０は、ボルト６０３により
固着してあるので、例えば、破損したり老朽化した場合
に、取り外して簡単に取り替えが可能である。また、取
り外して他の振動数の音が吸音できるように設定してあ
る共振吸音部材と付け替えることができる。このように
して共振吸音部は、吸音する振動数を変えることも可能
である。

【００４９】なお、本実施の形態で示す発電装置Ｄに、
大きな振動数の音の騒音対策を図るために吸音材（ガラ
ス繊維やフェルト等）を設けても良いことはいうまでも
ない。

【００５０】共振吸音部材は本実施の形態で示すものに
限定するものではなく、共振現象により音が吸音できれ
ば、板厚、形状、孔の大きさや数、中空部の容積等は限
定しない。例えば形状は、中空部の容積が、略立方体形
状、略直方体形状等を有するように形成することもでき
る。また。共振吸音部材の材料も限定するものではな
く、例えば、合成樹脂でも良い。

【００５１】本実施の形態で取着部材は、断面略「コ」
字状を有するものを示したが、取着部材は共振吸音部材
が取り付けることができれば良く、形状は特に限定する
ものではない。

【００５２】本実施の形態で共振吸音部材６０は、取着
部６０１をそれぞれ取着部材１０８ａ，１０８ｂに取り
付けて設けたが、共振吸音部材６０の取り付けはこれに
限定するものでなく、例えば、取着部材を設けずに、直
接、正面板、背面板、天面板等の内壁に取り付けること
もできる。更に、共振吸音部を設ける位置も上記した箇
所に限定しない（角部以外の箇所にも設けることができ
る）。

【００５３】本実施の形態では、約２５０〜５００Ｈｚ
の音が吸音できる共振吸音部を示したが、共振吸音部が
吸音する振動数もこれに限定するものではなく、共振吸
音部の形状等を変えて任意に設定可能である。

【００５４】本明細書で使用している用語と表現は、あ
くまでも説明上のものであって、なんら限定的なもので
はなく、本明細書に記述された特徴およびその一部と等
価の用語や表現を除外する意図はない。また、本発明の
技術思想の範囲内で、種々の変形態様が可能であるとい
うことは言うまでもない。

【００５５】

【発明の効果】本発明は上記構成を備え、次の効果を有
する。 （ａ）本発明に係る発電装置によれば、外装体の内部で
発生する音のうち特定の振動数の音が共振現象により吸
音できる。従って、例えば、共振吸音部が５００Ｈｚ以
下の振動数の音を吸音するように設定した場合では、従
来のように発電装置をコンクリートの壁で囲む必要がな
くなる。つまり、本発明に係る発電装置によれば、小さ
い振動数の音の吸音が、多大なコストと手間をかけない
でできる。

【００５６】（ｂ）共振吸音部が、外装体の内部を通気
する空気の流れを妨げないまたは実質的に妨げないよう
に設けてあるものや、外装体の内部の角部に設けてある
ものは、共振吸音部を設けても通気する空気の流量は変
化しない。これにより例えば、ラジエターの冷却効率が
低下するようなことがない。

【００５７】（ｃ）共振吸音部が、共振吸音手段と、外
装体の内壁を含んで形成してあるものは、共振吸音部が
簡単に形成でき、また、共振吸音部を構成するための材
料も少なくて済む。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る発電装置の一実施の形態を示す正
面視概略説明図。

【図２】図１に示す発電装置の左側面視概略説明図。

【図３】図２に示すＡ−Ａ断面概略説明図。

【図４】共振吸音部を形成する共振吸音部材が内部に取
り付けてある状態を示す斜視説明図。

【図５】共振吸音部材の正面図。

【図６】共振吸音部材の左側面図。

【符号の説明】

Ｄ 発電装置 Ａ 第１機器室 Ｂ 第２機器室 Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３ エキスパンドメタル １ 外装体 １０ 外装体本体 １００ 正面板 １０１ 背面板 １０２ 左側面板 １０３ 天面板 １０４ 開口部 １０５ 開口部 １０６ 開口部 １０７ 開口部 １０８ａ，１０８ｂ 取着部材 １０９ 開口部 １１ 通気体 １１０ 正面板 １１１ 背面板 １１２ 左側面板 １１３ 天面板 １１４ 底面板 １１５ 開口部 １１６ 開口部 １１７ 閉塞板 １３ 吸入カバー ２ 発電機 ３ エンジン ３０ ファン ３１ 排気管 ４ ラジエター ５ 消音装置 ５０ 排気塔 ６ 共振吸音部 ６０ 共振吸音部材 ６００ 孔 ６０１ 取着部 ６０２ 貫通孔 ６０３ ボルト

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内部に空気が通気可能な外装体を備え、
   当該外装体の内部には少なくとも発電機を動かすための
   内燃機関が設けてある発電装置であって、 上記外装体の内部に、当該外装体の内部に発生する音の
   うち特定の振動数の音を共振現象により吸音する共振吸
   音部が備えてあることを特徴とする、 発電装置。
2. 【請求項２】 共振吸音部が、外装体の内部を通気する
   空気の流れを妨げないまたは実質的に妨げない箇所に設
   けてあることを特徴とする、 請求項１記載の発電装置。
3. 【請求項３】 共振吸音部が、外装体の内部の角部に設
   けてあることを特徴とする、 請求項１または２記載の発電装置。
4. 【請求項４】 共振吸音部が、共振吸音部材と、外装体
   の内壁を含んで形成してあることを特徴とする、 請求項１，２または３記載の発電装置。
5. 【請求項５】 共振吸音部が、５００Ｈｚ以下の振動数
   の音が吸音されるように設定してあることを特徴とす
   る、 請求項１，２，３または４記載の発電装置。
6. 【請求項６】 内部に空気が通気可能な外装体を備え、
   当該外装体の内部には少なくとも発電機を動かすための
   内燃機関が設けてある発電装置において、上記外装体の
   内部に発生する音のうち特定の振動数の音を共振現象に
   より吸音することを特徴とする、 発電装置の内部に発生する音の吸音方法。