JPH10159582A

JPH10159582A - エンジンの遮音構造

Info

Publication number: JPH10159582A
Application number: JP33144396A
Authority: JP
Inventors: Hideo Kawamura; 英男河村
Original assignee: Isuzu Ceramics Research Institute Co Ltd
Current assignee: Isuzu Ceramics Research Institute Co Ltd
Priority date: 1996-11-28
Filing date: 1996-11-28
Publication date: 1998-06-16

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、遮音機能を有する多重壁体で構成
した収容室内に給電用エンジンを設置し、エンジンで発
生する騒音を外部に漏洩するのを防止した給電用エンジ
ンの遮音構造を提供する。【解決手段】この給電用エンジンの遮音構造は、床ベ
ースに設置した給電用エンジンを囲むように扉４を備え
た収容室２を多重壁体３から構成する。多重壁体３は、
真空層７を有する多孔質材や繊維材の多孔質板状体５を
囲む合成樹脂材又は金属板から成る中空構造体６、中空
構造体６を囲む発泡合成樹脂材から成る発泡構造体８、
発泡構造体８の収容室内側壁面に配置された耐熱ガラス
ウール材２５と芯金２６から成る鋸状波板９、及び発泡
構造体８の収容室外側壁面に配置された金属板から成る
凹凸板１０から構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、重油、天然ガス
等を燃料とするコージェネレーション又は給電用エンジ
ン等のエンジンから発生する振動や騒音の放散を防止す
るエンジンの遮音構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、エンジンに使用される燃料とし
ては、ガソリン、軽油、重油等がある。また、コージェ
ネレーションエンジンとしては、燃料として軽油等が使
用されるディーゼルエンジンが使用され、エンジンに発
電機を取り付けたシステムが多い。このようなコージェ
ネレーションエンジンで重油等の低質燃料を使用できれ
ば、燃料コストを低減でき、燃料コストについては解決
できるが、コージェネレーションエンジンは、都市部や
市街地、或いはビルの屋上やビルに隣接して設置される
ことが多く、また、所定の設置場所に定置されるもので
あるので、排気ガスや騒音、振動の問題があり、コージ
ェネレーションエンジンを設置することによって公害の
問題が発生する。

【０００３】従来、防音装置を備えたエンジンとして、
実開昭６２−１２８１５０号公報に開示されたものがあ
る。該公報に開示されたエンジン駆動蓄熱装置は、水等
の熱媒を収容した蓄熱タンク内にエンジンを浸漬し、エ
ンジンの駆動排熱を熱媒への蓄熱に利用し、線状構造材
により蓄熱タンクとは別体に支持フレームを構成し、該
支持フレームに防音装置を介してエンジンを支持したも
のである。

【０００４】また、防音型水冷エンジンとして、実開平
１−１６６２４８号公報に開示されているものがある。
該防音型水冷エンジンは、エンジン本体とマフラを防音
用液槽内に収容し、防音用液槽内に防音用液体を充満し
てエンジン本体とマフラを防音用液体に浸すと共に、防
音用液体中にエアクリーナをそのエレメント交換口及び
空気取入口を防音用液槽の外部に露出する状態に配備
し、防音用液体と接触するクリーナケースの外壁面にフ
ィンを突設したものである。

【０００５】また、コージェネレーション装置について
の振動を防止する設置構造として、実開平２−１１４７
５３号公報に開示されたものがある。該振動を防止する
設置構造は、エンジンと発電機とを一体化したコージェ
ネレーション装置を設置する構造に関し、エンジン本体
を水が封入された密閉ケース内に水没させて収容し、発
電機を密閉ケース外に配置し、エンジンと発電機とを低
ばね定数の支持手段で支持し、エンジンから外部に伝達
される振動を抑制したものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、コージェネ
レーション又は発電用エンジン（給電システム）は、定
置型エンジンであり、エンジンから発生する騒音や振動
の放散、及び排気ガスの放出が大きな問題になる。ま
た、コージェネレーションや給電用エンジンから発生す
る騒音や振動の放散を防止するには、コージェネレーシ
ョンエンジンを地下等に設置することが考えられるが、
コージェネレーションエンジンを地下に設置したとして
も、振動や騒音の発生を完全に防止することは困難であ
る上、地下に設置するには設置費用や場所等の問題から
困難であり、コスト高となって実用化できない。

【０００７】また、ビル等の屋上又は地下にディーゼル
エンジン等のエンジンを設置する場合に、エンジン騒音
や振動の低減が最も重要な問題になるが、特に、夜間で
のエンジン騒音や振動は住民に対し、大きな悪影響を及
ぼすので、出来る限り低減することが望まれる。即ち、
エンジンから発生する振動や騒音は、極めて問題が大き
く、大型エンジンを構造物に取り付けて設置すると、そ
の振動が構造物全体に伝達し、その周波数と一致する場
所で騒音が発生することになり、振動や騒音の防止が極
めて困難である。

【０００８】通常、騒音の伝達は固体から伝達された音
波が気体に伝播し、更に固体に伝播する動作を繰り返す
が、音波は、気体と固体との境界ではエネルギ損失が発
生すると共に、比重の大きい固体では振動が抑制され、
音のエネルギが低減する。しかしながら、音は気体の振
動によって伝播するので、気体である空気が無い状態即
ち真空状態が途中に存在すると、音の伝播は無くなり、
騒音の発生が防止できることになる。

【０００９】また、エンジンから発生する騒音は、燃焼
時の爆発音が伝達される空気振動である放射音の騒音
と、シリンダブロック等での振動がエンジンボディから
空気に伝達されて振動として伝達される騒音とであり、
その空気振動が複合して空気中に騒音として放散され
る。そこで、振動や騒音を防止する方法、特に、振動防
止方法には、一般的に、構造物の上にラバーシートを置
き、その上に鉄板を置いたベースを設け、該ベース上に
コージェネレーションエンジンを設置する方法が行われ
ている。このような騒音や振動の防止方法では、エンジ
ンはその振動によって微小量ではあるが動く可能性があ
るので、その停止法が問題となる。また、給電用エンジ
ンのように、ビルの特定の場所に設置する場合、エンジ
ンを吊り上げて、エンジンをラバー上に鉄板を設置した
ベース上に設置する方法は、その取付法上極めて困難で
ある。

【００１０】コージェネレーションシステムの定置型エ
ンジンの問題点は、振動騒音の大きさであり、特に、騒
音については少々の遮蔽手段ではほとんど防音効果はな
い。振動の遮断にはラバーシートのような弾性材を固体
間に挟めば防振効果を期待できるが、ラバーシートでは
弾性率を大きくすればヘタリが発生し、小さくすれば騒
音は透過するので、防音効果は期待できない。コージェ
ネレーションシステムにおける騒音は、エンジンの駆動
によって燃焼衝撃波が発生し、騒音と振動が発生し、そ
の振動が構造物に伝達し、その部材の共振点で増幅され
て共鳴音を発生する。エンジンの駆動で発生する放射音
は空気振動となって固体共振を発生させる。エンジンの
放射音を除去するには、その放射ルートの途中に、固体
と気体との重複層を設ける方法や、真空や密度の小さい
空気室を介在させる方法で達成できる。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この発明の目的は、上記
のことを考慮して、例えば、重油、天然ガス等の燃料を
用いて高速回転可能にした給電用エンジン等のエンジン
から発生する騒音や振動の放散を防止し、エンジンから
発生する振動や騒音を収容室内に閉じ込めるため、エン
ジンを収容する収容室及び扉を多重壁体で構成し、該多
重壁体を少なくとも発泡スチロール等の発泡合成樹脂材
と真空層とを組み込んで遮音構造に構成し、しかもエン
ジンを支持するのに十分な支持強度を持たせた構造体に
構成したエンジンの遮音構造を提供することである。

【００１２】この発明は、エンジンを設置する床ベー
ス、及び前記エンジンを囲むように扉を含む収容室を構
成する多重壁体から成り、前記多重壁体は、真空層を有
する多孔質材や繊維材の内側部材を囲み込む合成樹脂材
又は金属板から成る中空構造体、前記中空構造体を囲む
発泡合成樹脂材から成る発泡構造体、前記発泡構造体の
収容室内側の壁面に配置された耐熱ガラスウール材から
成る鋸状波板、及び前記発泡構造体の収容室外側の壁面
に配置された金属板から成る凹凸板によって構成されて
いることから成るエンジンの遮音構造に関する。

【００１３】また、前記鋸状波板は、鋼板等から成る芯
金と該芯金の表面に貼り付けられた耐熱ガラスウール材
から構成されている。

【００１４】また、前記発泡構造体を構成する前記発泡
合成樹脂材は、発泡スチロール等の多孔材料である。更
に、前記収容室内に敷設された前記床ベースは、少なく
とも前記発泡構造体から構成されている。

【００１５】特に、発泡スチロールは、耐腐食性で耐圧
縮性を有しており、内部に気孔を有しているので、遮音
効果を発揮できる。そこで、本発明では、遮音効果を発
揮させるため、発泡スチロール内に積極的に真空層を形
成し、その真空層と発泡スチロール自体とで遮音効果を
発揮させ、しかも、発泡スチロールは耐圧縮性を有する
ことを活かしてエンジンの載置を可能にする。更に、発
泡スチロール上にエンジンを載置する場合に、発泡スチ
ロールに集中荷重が負荷されないように、プレートを介
在させると、発泡スチロールは耐久性に富んだ載置台を
提供できる。また、発泡スチロール内に中空構造体で形
成されている真空層は、中空構造体に設けた空気抜き孔
を通じて内部の空気を抜いて形成し、空気抜き孔等は栓
等で密封されているが、真空層の程度が悪化すれば、再
び中空構造体から空気を抜いて適正な真空程度にすれば
よい。

【００１６】更に、前記中空構造体は、多孔質セラミッ
クス、合成樹脂や金属のハニカム等から成る内側部材を
囲み込み且つ内側を真空層に構成した合成樹脂材又は金
属板から成る外側板から構成されている。

【００１７】また、前記エンジンはタイヤを備えた台車
上に搭載することもできる。その場合には、前記エンジ
ンは、前記タイヤで走行可能になり、定置するための工
場内、ビル屋上、ビル内、それらの近傍等の設置場所が
決定すれば、その設置場所に前記ベースを敷設し、前記
ベース上へ前記エンジンを搬送或いは移動させて容易に
設置することができる。このエンジンの遮音構造は、設
置型の給電用エンジンに適用して好ましいものである。

【００１８】このエンジンの遮音構造は、上記のよう
に、エンジンと発電機とから成るエンジンの装置全体を
防音壁を構成する多重壁体から成る収容室に収容し、多
重壁体に発泡合成樹脂材を組み込んで強度を持たせたの
で、前記エンジンで発生する振動や騒音を前記収容室の
前記多重壁体で吸収でき、エンジン振動や騒音を前記収
容室から外部に放散することを防止できる。即ち、エン
ジンから発生する騒音は、空気振動である放射音の騒音
と、エンジンの振動が空気の振動として伝達されている
騒音であり、その振動が構造物と共振して内部から外部
へと騒音が放散される。そこで、このエンジンの遮音構
造は、多重壁体を構成する積層材は箱形に形成されるの
で、収容室の隅部は発泡スチロール等の発泡合成樹脂材
が互いに接触して封鎖状態に構成され、金属部材は内側
と外側でそれぞれ締結することができ、それによって、
収容室を構成した多重壁体における発泡合成樹脂材と真
空層とで騒音の外部への漏洩を防止できる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、この発明
によるエンジンの遮音構造の実施例を説明する。このエ
ンジンの遮音構造は、例えば、重油等の低質燃料や天然
ガスを用いて高速回転可能に構成したディーゼルエンジ
ン（例えば、本出願人に係る特願平８−１５１９１０号
や特願平８−１５１９１１号、或いは特開平６−３３７
８４号公報等に開示されているエンジン）等のエンジン
を用いることができる電力と給湯とを提供できる設置型
の給電用エンジンに適用して好ましいものである。

【００２０】まず、図１、図２及び図３を参照して、こ
の発明によるエンジンの遮音構造の一実施例を説明す
る。図１はこの発明によるエンジンの遮音構造の一実施
例を示す斜視図、図２は図１のエンジンの遮音構造にお
ける多重壁体を示す断面図、及び図３は図２の多重壁体
における鋸状波板を示す拡大断面図である。

【００２１】このエンジンの遮音構造は、エンジン１、
エンジン１を設置する床ベース１７、及びエンジン１を
囲む扉４を備えた収容室２を構成する多重壁体３から成
る構造体から成る。多重壁体は、図２及び図３に示すよ
うに、真空層７を有する多孔質材や繊維材から成る多孔
質板状体等の内側部材５を囲んでいる合成樹脂材から成
る中空構造体６、中空構造体６を囲んでいる発泡合成樹
脂材から成る発泡構造体８、収容室２の内側の発泡構造
体８の壁面に配置された耐熱ガラスウール材から成る鋸
状波板９、及び収容室２の外側の発泡構造体８の壁面に
配置された金属材から成る凹凸板１０から構成されてい
る。多孔質板状体等の内側部材５としては、多孔質セラ
ミックス、合成樹脂や金属のハニカム等から構成されて
いる。また、中空構造体６としては、内側部材５を囲み
込んで且つ内側を真空層７に構成した合成樹脂製板又は
金属製板から成る外側板から構成されている。

【００２２】このエンジンの遮音構造において、鋸状波
板９は、図３に示すように、鋼板等から成る芯金２６と
芯金２６の表面に貼り付けられた耐熱ガラスウール材２
５とから構成されている。発泡構造体８を構成する発泡
合成樹脂材は、例えば、発泡スチロール等の多孔材料で
ある。また、床ベース１７は、発泡構造体８から構成さ
れている。収容室２内の壁表面には、耐熱ガラスウール
材２５を表面に貼り付けた断面鋸状の鋼板２６から成る
鋸状波板９が表面材として配置されているので、エンジ
ン１で発生する熱に対して十分に耐え得ると共に、鋸状
波板９の断面鋸状の壁面によって内部での音が反射され
ると共に、耐熱ガラスウール材２５で吸収される。ま
た、鋸状波板９は、発泡構造体８に接触する部分２７で
接着剤等で接合されている。また、発泡構造体８の外側
壁面には、アルミニウム製の金属材から成る凹凸板１０
が配置され、接触する部分２８が接着剤等で互いに接合
されている。

【００２３】このエンジンの遮音構造は、特に、多重壁
体３として、内部には発泡構造体８を構成する発泡スチ
ロールを組み込むと共に、発泡構造体８の内部には多孔
質材や繊維材から成る多孔質板状体等の内側部材５を塩
化ビニル等の合成樹脂フィルム又はラバーシート材から
成る袋材等の中空構造体６で包み込み、内部の多孔質材
の気孔や繊維材の隙間を真空層７に形成したので、音は
真空層７で遮音され、収容室２の外部へは漏洩しない。
また、多重壁体３を構成する積層材は、箱形に形成され
るので、収容室２の隅部は発泡スチロール等の発泡合成
樹脂材が互いに接触して封鎖状態に構成され、更に、収
容室２を構成する金属部材の凹凸板１０は、外側留め具
（図４の符号１１）によってそれぞれ締結することがで
き、また、収容室２を構成する鋸状波板９の芯金２６
は、内側留め具（図４の符号２４）によってそれぞれ締
結することができる。従って、このエンジンの遮音構造
は、収容室２を構成した多重壁体３における発泡合成樹
脂材８と真空層７とによって、エンジン１で発生する騒
音が収容室２の外部へ漏洩することが防止される。

【００２４】次に、図４を参照して、この発明によるエ
ンジンの遮音構造の別の実施例を説明する。この実施例
では、上記実施例と比較して、エンジン１が台車２１に
搭載されている以外は同一の壁構造を有するものである
ので、同一の部品に対応する部品には、同一の符号を付
し、重複する説明は省略する。

【００２５】エンジン１において、例えば、図４に示す
ように、排気ガスは排気マニホールド２３を通じて排出
されるが、排気マニホールド２３に接続された排気管２
９には排気ガスエネルギの回収のためのタービン１５と
過給のためのコンプレッサ１６とから成るターボチャー
ジャ１３が連結されている。ターボチャージャ１３のタ
ービン１５の後流には、熱エネルギや給湯を行うための
排気ガスエネルギを回収するエネルギ回収装置１４が設
けられている。また、エンジン１の出力軸１９には、電
気エネルギを提供する発電を行う発電機１２が連結され
ている。この実施例では、ディーゼルエンジン１と発電
機１２とによってエンジンが構成されている。

【００２６】この実施例は、エンジン１が狭い空間に密
閉された場合に音波の反射が壁面で発生し、それが共振
等で増幅され、複雑な振動を発生させる恐れがあるの
で、図２に示すように、収容室２を構成する上記実施例
と同様の多重壁体３の内部には真空層７を備え、音波が
伝達しないようにし、真空層７を長期間保持するような
機能を吸音機能を持つ壁構造に多重壁体３を構成する。
この実施例は、コージェネレーションエンジン即ちエン
ジン１から発生する騒音や振動を抑制するものであり、
エンジン１と発電機１２とが台車２１の取付台３０上に
載置されている。取付台３０は、工場内、ビル屋上、ビ
ル内、それらの近傍等の床や地面の設置場所に敷設した
ベース２０上にタイヤ１８を介して支持されている。

【００２７】この実施例は、取付台３０に設けた回転軸
２２に取り付けられ且つ取付台３０を走行可能に支持す
る空気を充填したタイヤ１８から成る台車２１、取付台
３０に搭載されたディーゼルエンジンとその出力軸１９
に連結された発電機１２とから成るエンジン１、台車２
１を設置する床ベース１７、及びエンジン１を搭載した
台車２１と床ベース１７を覆うように収容する多重壁体
３から成る収容室２を具備している。台車２１は、床ベ
ース１７上に設置した時に、床ベース１７にアンカーボ
ルトによって固定した支持体で固定することができる。
多重壁体３は、上記実施例と同様の構造に構成されてい
る。

【００２８】

【発明の効果】この発明によるエンジンの遮音構造は、
上記のように構成したので、エンジンで発生する振動を
多重壁体を構成する発泡合成樹脂材と真空層とで吸収
し、騒音や振動を収容室から外部に放散することを防止
できる。また、エンジンを台車に搭載した場合には、台
車は走行可能であり、エンジンを定置する設置場所が決
定すれば、その設置場所に前記多重壁体で前記収容室を
形成し、その収容室内に台車を走行させて移動させて設
置することができる。

【００２９】従って、このエンジンの遮音構造は、騒音
や振動の放散を防止できるので、ビルの屋上やビルの側
面等の近傍に設置しても公害の問題を引き起こすことが
なく、稼働することができる。このエンジンの遮音構造
における収容室を構成する多重壁体は、遮熱効果を有す
るので、太陽熱等の外部からの熱によって収容室内部が
異常加熱することを阻止できると共に、給電システムの
エンジンから発生する熱による多重壁体の外壁の高温化
等の問題も発生することがなく、エンジンの排気ガスエ
ネルギもターボチャージャやエネルギ回収装置で吸収し
て給湯等に利用すれば、収容室内も異常高温になること
がない。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明によるエンジンの遮音構造の一実施例
を示す斜視図である。

【図２】図１のエンジンの遮音構造における多重壁体を
示す断面図である。

【図３】図２の多重壁体における鋸状波板を示す拡大断
面図である。

【図４】この発明によるエンジンの遮音構造の別の実施
例を示す断面図である。

【符号の説明】

１エンジン２収容室３多重壁体４扉５内側部材６中空構造体７真空層８発泡構造体９鋸状波板１０凹凸板１７床ベース１８タイヤ２１台車２５耐熱ガラスウール２６芯金

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】エンジンを設置する床ベース、及び前記
エンジンを囲むように扉を含む収容室を構成する多重壁
体から成り、前記多重壁体は、真空層を有する多孔質材
や繊維材の内側部材を囲み込む合成樹脂材又は金属板か
ら成る中空構造体、前記中空構造体を囲む発泡合成樹脂
材から成る発泡構造体、前記発泡構造体の収容室内側の
壁面に配置された耐熱ガラスウール材から成る鋸状波
板、及び前記発泡構造体の収容室外側の壁面に配置され
た金属板から成る凹凸板によって構成されていることか
ら成るエンジンの遮音構造。
【請求項２】前記鋸状波板は芯金と該芯金の表面に貼
り付けられた耐熱ガラスウール材から構成されている請
求項１に記載のエンジンの遮音構造。
【請求項３】前記発泡構造体を構成する前記発泡合成
樹脂材は発泡スチロールから成る請求項１又は２に記載
のエンジンの遮音構造。
【請求項４】前記床ベースは、前記発泡構造体から構
成されている請求項１〜３のいずれか１項に記載のエン
ジンの遮音構造。
【請求項５】前記中空構造体は、多孔質セラミック
ス、合成樹脂や金属のハニカム等から成る前記内側部材
を囲み込み且つ内側を前記真空層に構成した合成樹脂材
又は金属板から成る外側板から構成されている請求項１
〜４のいずれか１項に記載のエンジンの遮音構造。
【請求項６】前記エンジンはタイヤを備えた台車上に
搭載されている請求項１〜５のいずれか１項に記載のエ
ンジンの遮音構造。
【請求項７】設置型の給電用エンジンに適用できるも
のである請求項１〜６のいずれか１項に記載のエンジン
の遮音構造。