JP3342148B2 - 筒状構造物の防振装置 - Google Patents
筒状構造物の防振装置Info
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
- F05B2250/00—Geometry
- F05B2250/20—Geometry three-dimensional
- F05B2250/23—Geometry three-dimensional prismatic
- F05B2250/231—Geometry three-dimensional prismatic cylindrical
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/70—Wind energy
- Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction
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- Wind Motors (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、マリンタワー、風車タ
ワー、船舶、水圧鉄管などの防振に適用される筒状構造
物の防振装置に関する。
ワー、船舶、水圧鉄管などの防振に適用される筒状構造
物の防振装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図５は従来の筒状構造物の一例としての
風車タワーの説明図である。図において、筒状構造物の
風車タワー０２の上部には増速機、発電機などで構成さ
れている機械装置０１が搭載されており、増速機などか
ら発生する振動が風車タワー０２へ伝わり、その振動が
風車タワー０２から大きな騒音となって周囲へ放射され
る。図における符号０５は風車翼である。
風車タワーの説明図である。図において、筒状構造物の
風車タワー０２の上部には増速機、発電機などで構成さ
れている機械装置０１が搭載されており、増速機などか
ら発生する振動が風車タワー０２へ伝わり、その振動が
風車タワー０２から大きな騒音となって周囲へ放射され
る。図における符号０５は風車翼である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記のように従来の筒
状構造物においては、筒状構造物の風車タワー０２に振
動源となる機械装置０１が搭載されていると、機械装置
０１で発生する振動が風車タワー０２へ伝わり、その振
動による大きな騒音が風車タワー０２から周囲へ放射さ
れるため、防振装置により風車タワー０２から放射され
る騒音を低減する必要がある。
状構造物においては、筒状構造物の風車タワー０２に振
動源となる機械装置０１が搭載されていると、機械装置
０１で発生する振動が風車タワー０２へ伝わり、その振
動による大きな騒音が風車タワー０２から周囲へ放射さ
れるため、防振装置により風車タワー０２から放射され
る騒音を低減する必要がある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明に係る筒状構造物
の防振装置は上記課題の解決を目的にしており、振動源
が搭載された筒状構造物の防振装置において、該筒状構
造物の周方向断面と形状が異なり上記周方向断面に連ね
て挿入された複数のブロッキングマスと、該ブロッキン
グマスと振動源との間の筒状構造物面に貼付された制振
材とを備え、上記ブロッキングマスの寸法並びに取付け
位置は低減を図ろうとする下限の周波数および上限の周
波数に応じて設定されてなるように構成されたことを特
徴とする。
の防振装置は上記課題の解決を目的にしており、振動源
が搭載された筒状構造物の防振装置において、該筒状構
造物の周方向断面と形状が異なり上記周方向断面に連ね
て挿入された複数のブロッキングマスと、該ブロッキン
グマスと振動源との間の筒状構造物面に貼付された制振
材とを備え、上記ブロッキングマスの寸法並びに取付け
位置は低減を図ろうとする下限の周波数および上限の周
波数に応じて設定されてなるように構成されたことを特
徴とする。
【０００５】
【作用】即ち、本発明に係る筒状構造物の防振装置にお
いては、筒状構造物の周方向断面に周方向断面と形状が
異なる複数のブロッキングマスが連ねて挿入されるとと
もにブロッキングマスと振動源との間の筒状構造物面に
制振材が貼付されており、上記ブロッキングマスの寸法
並びに取付け位置は低減を図ろうとする下限の周波数お
よび上限の周波数に応じて設定されているので、上流側
の振動源からブロッキングマスよりも下流側の筒状構造
物へ伝わる振動をブロッキングマスが遮断し制振材がそ
の振動エネルギを吸収する。
いては、筒状構造物の周方向断面に周方向断面と形状が
異なる複数のブロッキングマスが連ねて挿入されるとと
もにブロッキングマスと振動源との間の筒状構造物面に
制振材が貼付されており、上記ブロッキングマスの寸法
並びに取付け位置は低減を図ろうとする下限の周波数お
よび上限の周波数に応じて設定されているので、上流側
の振動源からブロッキングマスよりも下流側の筒状構造
物へ伝わる振動をブロッキングマスが遮断し制振材がそ
の振動エネルギを吸収する。
【０００６】
【実施例】図１乃至図４は本発明の一実施例に係る筒状
構造物の防振装置の説明図である。図において、本実施
例に係る筒状構造物の防振装置はマリンタワー、風車タ
ワー、船舶、水圧鉄管などの防振に使用されるもので、
筒状構造物の一例として風力発電装置の風車タワー２に
装着されており、筒状構造物の風車タワー２の上部には
図示しない風車翼や増速機、発電機などで構成されてい
る機械装置などが搭載されているが、図１に示すように
この風車タワー２の断面を一周して風車タワー２の板厚
と著しく断面厚さの異なるブロッキングマス３を環状に
連ねて挿入するとともに、このブロッキングマス３と上
部の機械装置などの振動源との間の風車タワー２内面に
風車タワー２の板厚の２倍程度、或いは２倍以上の厚さ
に通常のコンクリートを塗るようにダンピング効果の大
きいエポキシ系などの制振材４を壁状に塗り付けてい
る。なお、この制振材４は風車タワー２外面、或いは両
面に塗り付けてもよい。ブロッキングマス３は図２に示
すように、振動の遮断効果を発揮させたい下限の周波数
に応じて寸法ａ，ｂを決める。また、ブロッキングマス
３は剛体として機能するように、振動の遮断効果を発揮
させたい上限の周波数に応じて長さを短くし、風車タワ
ー２の円周に沿って配置する。
構造物の防振装置の説明図である。図において、本実施
例に係る筒状構造物の防振装置はマリンタワー、風車タ
ワー、船舶、水圧鉄管などの防振に使用されるもので、
筒状構造物の一例として風力発電装置の風車タワー２に
装着されており、筒状構造物の風車タワー２の上部には
図示しない風車翼や増速機、発電機などで構成されてい
る機械装置などが搭載されているが、図１に示すように
この風車タワー２の断面を一周して風車タワー２の板厚
と著しく断面厚さの異なるブロッキングマス３を環状に
連ねて挿入するとともに、このブロッキングマス３と上
部の機械装置などの振動源との間の風車タワー２内面に
風車タワー２の板厚の２倍程度、或いは２倍以上の厚さ
に通常のコンクリートを塗るようにダンピング効果の大
きいエポキシ系などの制振材４を壁状に塗り付けてい
る。なお、この制振材４は風車タワー２外面、或いは両
面に塗り付けてもよい。ブロッキングマス３は図２に示
すように、振動の遮断効果を発揮させたい下限の周波数
に応じて寸法ａ，ｂを決める。また、ブロッキングマス
３は剛体として機能するように、振動の遮断効果を発揮
させたい上限の周波数に応じて長さを短くし、風車タワ
ー２の円周に沿って配置する。
【０００７】このように、風車タワー２の途中に風車タ
ワー２の板厚と断面の厚さが著しく異なるブロッキング
マス３が挿入されており、このブロッキングマス３は振
動を低減させようとする風車タワー２の振動および騒音
の上限の周波数に応じて剛体として機能するように小さ
く複数個に分割して風車タワー２の断面円周上に配置さ
れている。また、上部の機械装置などの振動源とこのブ
ロッキングマス３との間の風車タワー２にはダンピング
効果の大きい制振材４が貼付けられている。ブロッキン
グマス３は上部の機械装置などの振動源から風車タワー
２内を伝わる振動を風車タワー２の途中で遮断するもの
で、振動源とブロッキングマス３との間の風車タワー２
に振動源から伝わる振動エネルギを閉じ込めて上流側の
振動源からブロッキングマス３よりも下流側の風車タワ
ー２へ振動が伝わらないように遮断する。さらに、振動
源とブロッキングマス３との間の風車タワー２に貼り付
けられている制振材４がそのダンピング効果により振動
エネルギを吸収して振動を減衰させることにより、風車
タワー２全体から放射される騒音を低減させることがで
きる。
ワー２の板厚と断面の厚さが著しく異なるブロッキング
マス３が挿入されており、このブロッキングマス３は振
動を低減させようとする風車タワー２の振動および騒音
の上限の周波数に応じて剛体として機能するように小さ
く複数個に分割して風車タワー２の断面円周上に配置さ
れている。また、上部の機械装置などの振動源とこのブ
ロッキングマス３との間の風車タワー２にはダンピング
効果の大きい制振材４が貼付けられている。ブロッキン
グマス３は上部の機械装置などの振動源から風車タワー
２内を伝わる振動を風車タワー２の途中で遮断するもの
で、振動源とブロッキングマス３との間の風車タワー２
に振動源から伝わる振動エネルギを閉じ込めて上流側の
振動源からブロッキングマス３よりも下流側の風車タワ
ー２へ振動が伝わらないように遮断する。さらに、振動
源とブロッキングマス３との間の風車タワー２に貼り付
けられている制振材４がそのダンピング効果により振動
エネルギを吸収して振動を減衰させることにより、風車
タワー２全体から放射される騒音を低減させることがで
きる。
【０００８】図３に風車タワー２などの筒状構造物の板
厚ｈ、ブロッキングマス３の寸法ａ，ｂをパラメータに
して振動の遮断効果を計算した一例を示す。上流の筒状
構造物から伝わる振動をブロッキングマスにより下流の
筒状構造物へ伝えないように遮断する場合、筒状構造物
の板厚に比べてブロッキングマス断面の厚さを著しく大
きくすることによって遮断効果がある。この計算結果に
基づき、振動および騒音の低減を図ろうとする下限の周
波数に応じてブロッキングマスの寸法ａ，ｂを決定する
が、基本的には振動を遮断しようとする下限の周波数が
低ければ、ブロッキングマスの寸法を大きくする。ま
た、ブロッキングマスをできるだけ剛体として機能させ
るためには、振動の遮断効果を発揮させようとする上限
の周波数に応じてブロッキングマスの長さを十分に短か
くしておく必要がある。
厚ｈ、ブロッキングマス３の寸法ａ，ｂをパラメータに
して振動の遮断効果を計算した一例を示す。上流の筒状
構造物から伝わる振動をブロッキングマスにより下流の
筒状構造物へ伝えないように遮断する場合、筒状構造物
の板厚に比べてブロッキングマス断面の厚さを著しく大
きくすることによって遮断効果がある。この計算結果に
基づき、振動および騒音の低減を図ろうとする下限の周
波数に応じてブロッキングマスの寸法ａ，ｂを決定する
が、基本的には振動を遮断しようとする下限の周波数が
低ければ、ブロッキングマスの寸法を大きくする。ま
た、ブロッキングマスをできるだけ剛体として機能させ
るためには、振動の遮断効果を発揮させようとする上限
の周波数に応じてブロッキングマスの長さを十分に短か
くしておく必要がある。
【０００９】曲げ波の波長λB および剪断波の波長λS
は次式で示される。 λB ＝ＣB ／ｆ，ＣB ＝（Ｂ／ｍ11）1/4 ・（２πｆ）1/2 ………（１） Ｂ＝Ｅｈ3 ／１２（１−ν2 ） ｍ11＝ρｈ λS ＝ＣS ／ｆ，ＣS ＝（Ｅ／ρ）1/2 ………………………………（２） ただし、ｆは周波数、Ｅはヤング率、ｈは板厚、νはポ
アソン比である。例えば、振動を遮断したい上限の周波
数ｆをｆ＝２KHZ とし、材料を板厚６mmの鋼板とする
と、各波長λB ，λS は λB ＝６２０mm、 λS ＝２５５０mm ブロッキングマスを剛体とみなせるその波長に比べて十
分に短かい長さとして例えばその１／４とすると、ブロ
ッキングマスの長さは約１５０mmとすればよい。振動の
遮断効果の計算にはブロッキングマス両側の板を半無限
梁として扱っており、ブロッキングマスの取付け距離Ｌ
を振動を遮断したい下限の周波数の波長に比べて十分に
大きくする必要がある。下限の周波数を例えば２００Ｈ
Z とすると、その場合の曲げ波の波長λB は（１）式を
用いて λB ＝５４０mm ブロッキングマスの取付け距離は曲げ波の波長に比べて
十分に長い距離とし、例えばその波長の４倍とすると約
２０００mmとなる。
は次式で示される。 λB ＝ＣB ／ｆ，ＣB ＝（Ｂ／ｍ11）1/4 ・（２πｆ）1/2 ………（１） Ｂ＝Ｅｈ3 ／１２（１−ν2 ） ｍ11＝ρｈ λS ＝ＣS ／ｆ，ＣS ＝（Ｅ／ρ）1/2 ………………………………（２） ただし、ｆは周波数、Ｅはヤング率、ｈは板厚、νはポ
アソン比である。例えば、振動を遮断したい上限の周波
数ｆをｆ＝２KHZ とし、材料を板厚６mmの鋼板とする
と、各波長λB ，λS は λB ＝６２０mm、 λS ＝２５５０mm ブロッキングマスを剛体とみなせるその波長に比べて十
分に短かい長さとして例えばその１／４とすると、ブロ
ッキングマスの長さは約１５０mmとすればよい。振動の
遮断効果の計算にはブロッキングマス両側の板を半無限
梁として扱っており、ブロッキングマスの取付け距離Ｌ
を振動を遮断したい下限の周波数の波長に比べて十分に
大きくする必要がある。下限の周波数を例えば２００Ｈ
Z とすると、その場合の曲げ波の波長λB は（１）式を
用いて λB ＝５４０mm ブロッキングマスの取付け距離は曲げ波の波長に比べて
十分に長い距離とし、例えばその波長の４倍とすると約
２０００mmとなる。
【００１０】このように、振動および騒音を低減させた
い下限の周波数および上限の周波数に応じてブロッキン
グマスの寸法並びに取付け位置を計算により決定し、効
果的な振動の遮断を実現することができ、上部の機械装
置などの振動源から伝わる振動はブロッキングマスによ
り筒状構造物内に閉じ込められ、下流側の筒状構造物へ
の振動の伝達を大きく低減させることができる。さら
に、筒状構造物にダンピング効果の大きい制振材４を施
工することにより、その振動を大きく低減させることが
できる。例えば、制振材の施工前後の損失率をそれぞれ
η1 ，η2 とすると、施工による概略の低減量ΔＬは ΔＬ＝１０log η2 ／η1 このような制振材４による振動のダンピング効果とブロ
ッキングマスによる振動の遮断効果とを組合わせること
により、筒状構造物全体から放射される騒音を顕著に低
減させることができる。
い下限の周波数および上限の周波数に応じてブロッキン
グマスの寸法並びに取付け位置を計算により決定し、効
果的な振動の遮断を実現することができ、上部の機械装
置などの振動源から伝わる振動はブロッキングマスによ
り筒状構造物内に閉じ込められ、下流側の筒状構造物へ
の振動の伝達を大きく低減させることができる。さら
に、筒状構造物にダンピング効果の大きい制振材４を施
工することにより、その振動を大きく低減させることが
できる。例えば、制振材の施工前後の損失率をそれぞれ
η1 ，η2 とすると、施工による概略の低減量ΔＬは ΔＬ＝１０log η2 ／η1 このような制振材４による振動のダンピング効果とブロ
ッキングマスによる振動の遮断効果とを組合わせること
により、筒状構造物全体から放射される騒音を顕著に低
減させることができる。
【００１１】
【発明の効果】本発明に係る筒状構造物の防振装置は前
記のように構成されており、振動および騒音を低減させ
たい下限の周波数および上限の周波数に応じてブロッキ
ングマスの寸法並びに取付け位置を計算により設定して
いるため、ブロッキングマスよりも下流側の筒状構造物
へ伝わる振動をブロッキングマスが遮断し制振材がその
振動エネルギを吸収するので、筒状構造物から周囲へ放
射される騒音が低減する。
記のように構成されており、振動および騒音を低減させ
たい下限の周波数および上限の周波数に応じてブロッキ
ングマスの寸法並びに取付け位置を計算により設定して
いるため、ブロッキングマスよりも下流側の筒状構造物
へ伝わる振動をブロッキングマスが遮断し制振材がその
振動エネルギを吸収するので、筒状構造物から周囲へ放
射される騒音が低減する。
【図１】図１（ａ）は本発明の一実施例に係る筒状構造
物の防振装置の正面図、同図（ｂ）は平面図である。
物の防振装置の正面図、同図（ｂ）は平面図である。
【図２】図２はそのブロッキングマスの斜視図である。
【図３】図３はこれらの作用説明図である。
【図４】図４もこれらの作用説明図である。
【図５】図５は従来の風車タワーの正面図である。
２ 風車タワー ３ ブロッキングマス ４ 制振材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 今村 矗洋 長崎市深堀町５丁目717番１号 三菱重 工業株式会社長崎研究所内 (72)発明者 岩永 洋一 長崎市飽の浦町１番１号 三菱重工業株 式会社長崎造船所内 (72)発明者 窪谷 達雄 長崎市飽の浦町１番１号 三菱重工業株 式会社長崎造船所内 (72)発明者 松浪 雄二 長崎市飽の浦町１番１号 三菱重工業株 式会社長崎造船所内 (56)参考文献 特開 平４−246281（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−127936（ＪＰ，Ａ) 実開 昭56−102356（ＪＰ，Ｕ) 実開 平３−92570（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭54−137204（ＪＰ，Ｕ) 実公 昭41−2216（ＪＰ，Ｙ１) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F16F 15/02 - 15/08 B63B 39/00 E04H 12/00 F03D 1/00 - 11/04
Claims (1)
- 【請求項１】 振動源が搭載された筒状構造物の防振装
置において、該筒状構造物の周方向断面と形状が異なり
上記周方向断面に連ねて挿入された複数のブロッキング
マスと、該ブロッキングマスと振動源との間の筒状構造
物面に貼付された制振材とを備え、上記ブロッキングマ
スの寸法並びに取付け位置は低減を図ろうとする下限の
周波数および上限の周波数に応じて設定されてなること
を特徴とする筒状構造物の防振装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00159794A JP3342148B2 (ja) | 1994-01-12 | 1994-01-12 | 筒状構造物の防振装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00159794A JP3342148B2 (ja) | 1994-01-12 | 1994-01-12 | 筒状構造物の防振装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07208540A JPH07208540A (ja) | 1995-08-11 |
| JP3342148B2 true JP3342148B2 (ja) | 2002-11-05 |
Family
ID=11505915
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP00159794A Expired - Fee Related JP3342148B2 (ja) | 1994-01-12 | 1994-01-12 | 筒状構造物の防振装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3342148B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102828922A (zh) * | 2012-08-22 | 2012-12-19 | 上海泰胜风能装备股份有限公司 | 风力机塔筒减震摆锤的安装装置 |
| WO2014125593A1 (ja) | 2013-02-14 | 2014-08-21 | 三菱重工業株式会社 | 風力発電装置 |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5851193B2 (ja) * | 2011-10-13 | 2016-02-03 | 大阪瓦斯株式会社 | 風力発電装置の騒音低減方法、及び騒音低減型風力発電装置 |
| CN103216393B (zh) * | 2012-01-19 | 2015-03-18 | 周登荣 | 风力发电塔的消音装置 |
| CN103321854B (zh) * | 2013-05-29 | 2016-08-10 | 国家电网公司 | 一种风力发电机组塔架振动控制方法 |
| CN105089941B (zh) * | 2015-07-10 | 2017-09-22 | 北京金风科创风电设备有限公司 | 用于产热设备的散热围护结构和风力发电机组 |
| JP6497663B2 (ja) * | 2015-10-22 | 2019-04-10 | 三菱重工業株式会社 | 船舶 |
| CN111350630B (zh) * | 2020-03-08 | 2021-06-04 | 北京工业大学 | 采用多维减振装置的多风轮多向集能式风力发电机塔 |
-
1994
- 1994-01-12 JP JP00159794A patent/JP3342148B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102828922A (zh) * | 2012-08-22 | 2012-12-19 | 上海泰胜风能装备股份有限公司 | 风力机塔筒减震摆锤的安装装置 |
| WO2014125593A1 (ja) | 2013-02-14 | 2014-08-21 | 三菱重工業株式会社 | 風力発電装置 |
| JP6017012B2 (ja) * | 2013-02-14 | 2016-10-26 | 三菱重工業株式会社 | 風力発電装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07208540A (ja) | 1995-08-11 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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