JPH1030453A - エンジンを備えた給電システムの防音装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、給電システムを台車に搭載し、エ
ンジンから発生する振動や騒音を抑制することができる
エンジンを備えた給電システムの防音装置を提供する。 【解決手段】 このエンジンを備えた給電システムの防
音装置は、エンジン１と発電機２を搭載した取付台４と
タイヤ５から成る台車３０を設置場所１０の収容室３内
に敷設されたベース７上に設置する。収容室３を多重壁
体３３から構成されている。多重壁体３３は、中空状の
金属製ハウジング、金属製ハウジングの内面に固着され
たラバー被覆層及び金属製ハウジングの内部に組み込ま
れた波形支持体から構成され、中空部内は真空状態に形
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、重油等を燃料と
するコージェネレーション又は発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
を備えた給電システムの防音装置に関する。

【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
市街地に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、騒音防止付きの発熱機器として、実
開平２−４９３９号公報に開示されたものがある。該公
報に開示された排熱利用装置は、稼働時に騒音と熱を発
生する、例えば、エンジン発電機等の発熱機器をハウジ
ング内に収容し、発熱機器の騒音を防止すると共に、発
熱機器の排熱を給湯等に利用するように構成されてい
る。該排熱利用装置では、ハウジングを密閉構造に構成
し、ハウジングを脚部で床面に支持したものである。

【０００５】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。

【０００６】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。

【０００７】

【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、コスト高となり、その実
用化が困難である。

【０００８】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。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、
その振動が構造物へ共振して内部から外部へと騒音が放
散される。そこで、振動や騒音を防止する方法として、
一般的には、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、エンジンはその駆
動によって振動で微小量ではあるが動く可能性があるの
で、エンジンを備えた給電システムのように、ビルの特
定の場所に設置する場合、エンジン等の給電システムを
吊り上げて、該給電システムをラバー上に鉄板を設置し
たベース上に設置することは、極めて困難であり、しか
も、防音用のケース内に収納することは困難であり、コ
スト高になって実用的でない。

【０００９】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真空や密度の小さい空気室を介在さ
せることで達成できる。

【００１０】上記のように、給電システムにおけるエン
ジンは、狭い空間に密閉された場合、騒音の原因である
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。そこで、エンジン
から発生する騒音を遮断するためには、音波が透過する
と思われる壁面を固体、気体及び固体を順次積層した積
層構造、壁面を鉛等の重量の大きい材料で覆う積層構
造、或いは壁面間の空間を真空にして音波の伝播を遮断
する積層構造が良好に騒音を遮断できる。

【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、燃料、特に、重油等の低質燃料を用
いて高速回転可能にしたエンジンをコージェネレーショ
ンエンジンとして適用し、エンジンから発生する騒音や
振動の放散を防止するため、給電システムを搭載した取
付台をタイヤを介してベースに支持し、該給電システム
を四方八方覆って収容した多重壁体から成る収容室を遮
音構造に構成し、収容室から外部に出て来るものを導線
のみに構成し、振動や騒音の発生原因を排除したエンジ
ンを備えた給電システムの防音装置を提供することであ
る。

【００１２】この発明は、取付台に設けた回転軸に取り
付けられ且つ前記取付台を走行可能に支持する空気を充
填したタイヤとから成る台車、前記取付台に搭載された
エンジンと該エンジンの出力軸に連結された発電機とか
ら成る給電システム、前記台車を設置するベース、及び
前記給電システムを搭載した前記台車と前記ベースを覆
うように収容する多重壁体から成る収容室を具備し、前
記多重壁体は中空状で且つ表裏が弾性材で接続された金
属製ハウジング、前記金属製ハウジングの内面に固着さ
れたラバー被覆層及び前記金属製ハウジングの内部に組
み込まれた波形支持体から構成されているエンジンを備
えた給電システムの防音装置に関する。

【００１３】また、前記ラバー被覆層は前記金属製ハウ
ジングの内面に振動の伝達を防止するため、ラバー材と
繊維質の複合した吸音材である。更に、前記多重壁体に
おける前記金属製ハウジングの中空部内は真空状態にさ
れている。

【００１４】また、前記多重壁体の端部同志の連結部
は、前記金属製ハウジングの接続端部の外面に空気が充
填される中空部を有するラバーパッキンを密着させ、前
記ラバーパッキンを覆うように前記接続端部の両面に金
属製アングル支持体を配置し、前記金属製アングル支持
体同志が前記金属製ハウジングと共に互いに固定されて
いる。前記ラバーパッキンの前記中空部には空気が充填
されているが、空気が抜けて前記ラバーパッキンが凹ん
できたら、前記ラバーパッキンの前記中空部に空気を再
び注入すればよい。

【００１５】また、前記収容室内に敷設された前記ベー
スは、前記タイヤとの周波数特性の異なるラバーシート
を有するものである。

【００１６】また、前記タイヤの空気圧を適正に調整し
て前記エンジンの振動が外部に伝達するのを抑制するこ
とができる。前記タイヤの空気圧が低下すれば、前記タ
イヤに空気を再び注入し、前記タイヤの空気圧を適正に
調整すればよい。

【００１７】この給電システムの防音装置は、上記のよ
うに、エンジンと発電機とから成る給電システムを搭載
した取付台を空気を充填したタイヤによってベース上に
配置し、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
騒音を前記収容室と前記タイヤとで吸収でき、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。しかも、前記取付台は前記タイヤで走行可能に
なり、給電システムを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
記給電システムを搬送或いは移動させて容易に設置する
ことができる。

【００１８】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
給電システムの防音装置は、収容室を多重壁体から構成
し、多重壁体の金属製ハウジング内に波形支持体の形状
維持構造体を配置し、金属製ハウジングの内壁面に反射
を防止する繊維質の多数の突起を持った吸音材のラバー
被覆層を配置する。内部の真空度が低下すれば再び空気
を抜いて真空にすればよい。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、この発明
によるエンジンを備えた給電システムの防音装置の実施
例を説明する。図１はこの発明によるエンジンを備えた
給電システムの防音装置の一実施例を示す正面図、図２
は図１の符号Ａの部分の拡大斜視図、及び図３は図２の
線Ｂ−Ｂにおける拡大断面図である。

【００２０】この実施例のエンジンを備えた給電システ
ムの防音装置は、例えば、重油等の低質燃料を用いて高
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８−１
５１９１１号に開示されているエンジン）等のエンジン
１を用いることができる電力と給湯とを提供できる設置
型のコージェネレーションエンジンの給電システムに適
用したものであり、例えば、エンジン１は吸入行程、圧
縮行程、膨張行程及び排気行程の４つの行程を順次繰り
返すことによって作動される。

【００２１】この給電システムにおけるエンジン１は、
例えば、シリンダブロックにシリンダヘッドを固定し、
シリンダブロックに形成した孔部に嵌合したシリンダを
形成するシリンダライナ、及びシリンダ内を往復運動す
るピストンを有している。エンジン１において、排気ガ
スは排気マニホルド１２を通じて排出されるが、排気マ
ニホルド１２に接続された排気管２５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２３には、電気エネルギを提供
する発電を行う発電機２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２とによってコー
ジェネレーションエンジンが構成されている。

【００２２】この給電システムの防音装置は、エンジン
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、収容室３を構成する壁体（金属製ハウ
ジング１１）の内壁面側は真空とし、音波が伝達しない
ようにし、真空を長期間保持するような機能を吸音機能
を持つ繊維質とラバーを複合した吸音材（例えば、ラバ
ー被覆層２１）を配置して多重壁体３３の壁構造に構成
する。この給電システムの防音装置は、コージェネレー
ションエンジン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２とが台車の取付台４上
に載置されている。取付台４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１０に敷設
したベース７上にタイヤ５を介して支持されている。ベ
ース７は、設置場所１０に敷設したラバーシート９と、
ラバーシート９を介して設置場所１０に固定した鉄板等
の載置台８とから構成されている。

【００２３】この給電システムの防音装置は、特に、取
付台４に設けた回転軸２９に取り付けられ且つ取付台４
を走行可能に支持する空気を充填したタイヤ５から成る
台車３０、取付台４に搭載されたエンジン１とエンジン
１の出力軸２３に連結された発電機２とから成る給電シ
ステム２８、台車３０を設置するベース７、及び給電シ
ステム２８を搭載した台車３０とベース７を覆うように
収容する多重壁体３３から成る収容室３を具備してい
る。台車３０は、ベース７上に設置した時に、ベース７
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３３は、中空状の金属製ハウジン
グ１１、金属製ハウジング１１の内面に固着されたラバ
ー被覆層２１及び金属製ハウジング１１の内部に組み込
まれた波形支持体１７から構成されている。

【００２４】この給電システムの防音装置において、金
属製ハウジング１１は、例えば、鉄板、Ａｌ合金板等の
プレートで作製できる。また、収容室３内に敷設された
ベース７のラバーシート９は、タイヤ５との周波数特性
の異なるラバー材で作製されている。タイヤ５は、それ
らの空気圧を適正に調整することができ、それによっ
て、取付台４とタイヤ５との間の隙間を無くして弾性的
に取付台４を支持し、エンジン１の振動が外部へ伝達す
るのを効果的に遮断することができる。

【００２５】このエンジンを備えた給電システムの防音
装置は、特に、多重壁体３３における金属製ハウジング
１１の中空部２２内には、上記と同様なラバー被覆層２
１が配置され、中空部２２内は真空状態にされている。
多重壁体３３の中空部２２を真空にするには、金属製ハ
ウジング１１とラバー被覆層２１とを貫通して形成され
た空気抜き孔２７から空気を吸引し、次いで、空気抜き
孔２７をラバー材で密封することによって達成できる。
従って、多重壁体３３の内部が真空状態にされているの
で、多重壁体３３の面から伝達する振動波や音波が多重
壁体３３を透過するのを防止でき、収容室３から騒音が
外部に放散されることが防止或いは低減される。

【００２６】また、このエンジンを備えた給電システム
の防音装置において、多重壁体３３の金属製ハウジング
１１の端部３２の連結部３１には、両者の多重壁体３３
の端部３２を挟み込むように配置して各端部３２に密着
させたラバーパッキン２６と、ラバーパッキン２６の外
側に枠板の金属製アングル支持体６を配置し、金属製ア
ングル支持体６をボルト１８をボルト孔２０に挿通して
多重壁体３３に固定する。更に、ラバーパッキン１９
は、空気が充填される中空部２４を有する。ラバーパッ
キン１９の中空部２４に空気を充填するには、ラバーパ
ッキン１９と金属製アングル支持体６を貫通する空気充
填口３４から空気を充填し、次いで、空気充填口３４を
閉鎖すれば達成できる。ラバーパッキン１９の中空部２
４に空気を充填することによって、ラバーパッキン１９
が膨張し、その膨張力で多重壁体３３と金属製アングル
支持体６との壁面にラバーパッキン１９が押圧密着し、
多重壁体３３の端部３２が互いに強固に固定されること
になる。

【００２７】金属製アングル支持体６は、ラバーパッキ
ン１９に密着させると共に、ラバーパッキン１９を覆う
ように、金属製ハウジング１１の接続端部３２の両面に
配置され、金属製アングル支持体６同志が金属製ハウジ
ング１１と共にボルト１８によって互いに固定されてい
る。従って、金属製ハウジング１１の端部３２の連結部
３１にラバーパッキン１９を介在させて固定し、ラバー
パッキン１９の中空部２４に空気を充填したので、連結
部３１で伝達される振動波の透過が防止或いは低減され
る。

【００２８】

【発明の効果】この発明によるエンジンを備えた給電シ
ステムの防音装置は、上記のように、エンジンと発電機
とから成る給電システムを台車に搭載してベース上に設
置し、給電システムを多重壁体から成る収容室に収容し
たので、前記エンジンで発生する振動を前記タイヤや前
記ベースのラバーシートで吸収し、特に、エンジンから
発生する騒音を吸音構造の多重壁体で吸収し、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。しか
も、前記台車は前記タイヤで走行可能であり、給電シス
テムを定置する設置場所が決定すれば、その設置場所に
給電システムを走行させて移動させることができる。

【００２９】従って、このエンジンを備えた給電システ
ムの防音装置は、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
の給電システムの防音装置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を備えた給電システム
の防音装置の一実施例を示す正面図である。

【図２】図１の符号Ａの部分の拡大斜視図である。

【図３】図２の線Ｂ−Ｂにおける拡大断面図である。

【符号の説明】

１ エンジン ２ 発電機 ３ 収容室 ４ 取付台 ５ タイヤ ６ 金属製アングル支持体 ７ ベース ９，２６ ラバーシート １０ 設置場所 １１ 金属製ハウジング １７ 波形支持体 １９ ラバーパッキン ２１ ラバー被覆層 ２２ 真空室 ２３ 出力軸 ２４ 空気室 ２５ 排気管

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 取付台に設けた回転軸に取り付けられ且
   つ前記取付台を走行可能に支持する空気を充填したタイ
   ヤとから成る台車、前記取付台に搭載されたエンジンと
   該エンジンの出力軸に連結された発電機とから成る給電
   システム、前記台車を設置するベース、及び前記給電シ
   ステムを搭載した前記台車と前記ベースを覆うように収
   容する多重壁体から成る収容室を具備し、前記多重壁体
   は中空状の金属製ハウジング、前記金属製ハウジングの
   内面に固着されたラバー被覆層及び前記金属製ハウジン
   グの内部に組み込まれた波形支持体から成る騒音、振動
   を遮断する構造を持つエンジンを備えた給電システムの
   防音装置。
2. 【請求項２】 前記ラバー被覆層は前記金属製ハウジン
   グの内面に振動の伝達を防止するためラバーと繊維質の
   有機無機材とを複合した吸音材である請求項１に記載の
   エンジンを備えた給電システムの防音装置。
3. 【請求項３】 前記多重壁体における前記金属製ハウジ
   ングの中空部内は真空状態にされている請求項１又は２
   に記載のエンジンを備えた給電システムの防音装置。
4. 【請求項４】 前記多重壁体同志の連結部は、前記金属
   製ハウジングの接続端部の外面に空気が充填される中空
   部を有するラバーパッキンを密着させ、前記ラバーパッ
   キンを覆うように前記接続端部の両面に金属製アングル
   支持体を配置し、前記金属製アングル支持体同志が直接
   接触することなく前記金属製ハウジングと共に互いに固
   定されている請求項１〜３のいずれか１項に記載のエン
   ジンを備えた給電システムの防音装置。
5. 【請求項５】 前記収容室内に敷設された前記ベース
   は、前記タイヤとの周波数特性の異なるラバーシートを
   有する請求項１〜４のいずれか１項に記載のエンジンを
   備えた給電システムの防音装置。
6. 【請求項６】 前記タイヤの空気圧を適正に調整して前
   記エンジンの振動が外部に伝達するのを抑制することが
   できる請求項１〜５のいずれか１項に記載のエンジンを
   備えた給電システムの防音装置。
7. 【請求項７】 前記タイヤを構成するラバーを、弾性率
   の大きい素材と弾性率の小さい繊維材との複合化により
   構成した請求項１〜６のいずれか１項に記載のエンジン
   を備えた給電システムの防音装置。