JP2023075604A - 騒音抑制装置 - Google Patents

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Abstract

Figure 2023075604000001
【課題】エンクロージャに被覆される発電ユニットを備える発電設備における騒音を適切に抑制する。
【解決手段】騒音抑制装置は、吸気口及び排気口の少なくとも一方の通気口を有するエンクロージャと、エンクロージャに被覆される発電ユニットとを備える発電設備に着脱可能に設けられる騒音抑制装置であって、通気口とは異なる方向に開口する第1開口部と、通気口に向けて開口する第2開口部とを有し、第1開口部から第2開口部にかけて気体の流路を形成すると共に流路内において音響ライナが形成された管状部材を備え、管状部材は、流路が複数個所で屈曲するように形成される。
【選択図】図2

Description

本開示は、騒音抑制装置に関する。
発電エンジン等のように騒音を発生する装置においては、通気口等のような音が放出される箇所に吸音装置を設けることで、騒音を低減する構成が知られている(例えば、特許文献1参照)。
実開平4-125620号公報
上記の発電エンジン等のように騒音を発生する装置においては、発生した騒音を適切に抑制する構成が求められる。
本開示は、上記に鑑みてなされたものであり、エンクロージャに被覆される発電ユニットを備える発電設備における騒音を適切に抑制することが可能な騒音抑制装置を提供することを目的とする。
本開示に係る騒音抑制装置は、吸気口及び排気口の少なくとも一方の通気口を有するエンクロージャと、前記エンクロージャに被覆される発電ユニットとを備える発電設備に着脱可能に設けられる騒音抑制装置であって、前記通気口とは異なる方向に開口する第1開口部と、前記通気口に向けて開口する第2開口部とを有し、前記第1開口部から前記第2開口部にかけて気体の流路を形成すると共に前記流路内において音響ライナが形成された管状部材を備え、前記管状部材は、前記流路が複数個所で屈曲するように形成される。
本開示によれば、エンクロージャに被覆される発電ユニットを備える発電設備における騒音を適切に抑制することが可能となる。
図1は、本実施形態に係る騒音抑制装置が適用された発電設備の一例を概略的に示す斜視図である。 図2は、筐体を-Y側から見た場合の騒音抑制装置の一例を示す図である。 図3は、図2におけるA-A断面に沿った構成を示す図である。 図4は、一の変形例に係る騒音抑制装置の構成を示す図である。 図5は、他の変形例に係る騒音抑制装置の構成を示す図である。 図6は、他の変形例に係る騒音抑制装置の構成を示す図である。 図7は、筐体を+Z側から見た場合の騒音抑制装置の一例を示す図である。 図8は、図7におけるB-B断面に沿った構成を示す図である。 図9は、図7におけるC-C断面に沿った構成を示す図である。
以下、本開示に係る騒音抑制装置の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。
図1は、本実施形態に係る騒音抑制装置30、40が適用された発電設備100の一例を概略的に示す斜視図である。以下の説明では、発電設備100の長手方向(図1の左右方向)をX方向、発電設備100の短手方向(図1の奥行方向)をY方向、発電設備100の高さ方向(図1の上下方向)をZ方向として説明する。また、各座標において矢印の指す方向を+方向とし、矢印の指す方向とは反対方向を-方向とする。
図1に示すように、発電設備100は、エンクロージャ10と、発電ユニット20とを有する。発電ユニット20は、エンクロージャ10の内部に配置され、エンクロージャ10に被覆される。
エンクロージャ10は、台板11と、筐体12と、吸気ダクト13と、排気ダクト14とを備える。台板11は、平面視で矩形の板形状を有し、床面F上に設置される。筐体12は、例えば直方体の箱型形状を有する。
吸気ダクト13は、エンクロージャ10の外部の空気をエンクロージャ10の内部に吸引する。吸気ダクト13は、外部に面する吸気口13aを有する。吸気口13aは、筐体12の側面のうち例えば-Y側の面12aに配置される。
排気ダクト14は、エンクロージャ10の内部の空気をエンクロージャ10の外部に排出する。排気ダクト14は、外部に面する排気口14aを有する。排気口14aは、例えば筐体12の天井となる面12b(+Z側の面)に配置される。
発電ユニット20は、発電機21および動力発生源22を備える。発電機21及び動力発生源22は、例えば台板11上に配置される。動力発生源22は、例えばディーゼルエンジン等のエンジンを有する。発電機21は、動力発生源22のエンジンに駆動連結される。発電機21は、エンジンの回転駆動力が伝達されて駆動され、駆動されることで電力を発生させる。
エンクロージャ10では、吸気ダクト13の吸気口13aから空気が流入し、発電ユニット20を介して、排気ダクト14の排気口14aから空気が排出される。エンクロージャ10において、吸気口13aから排気口14aまでの間に空気流路が形成される。吸気口13a及び排気口14aは、通気口15として用いられる。
騒音抑制装置30は、吸気口13aの周囲に配置される。騒音抑制装置30は、吸気口13aから放出される騒音を抑制する。図2は、筐体12を-Y側から見た場合の騒音抑制装置30の一例を模式的に示す図である。図2は、-Y側の表面を透過して内部の構成がわかるように示している。図3は、図2におけるA-A断面に沿った構成を示す図である。図2及び図3に示すように、騒音抑制装置30は、管状部材31と、音響ダンパ32とを有する。
管状部材31は、第1開口部31a及び第2開口部31bを有する。第1開口部31aは、吸気口13aとは異なる方向に開口する。第2開口部31bは、吸気口13aに向けて開口する。管状部材31は、壁部33を有する。管状部材31は、壁部33により第1開口部31aから第2開口部31bにかけて気体の流路R1を形成する。管状部材31は、当該流路R1が複数個所で屈曲するように形成される。
管状部材31は、エンクロージャ10の筐体12の-Y側の面12a(表面)に垂直な方向から見て、吸気口13aを囲う位置に配置される。本実施形態において、騒音抑制装置30は、矩形状の吸気口13aの四辺を囲うように矩形の環状に配置される。
管状部材31は、例えば複数設けられる。本実施形態において、騒音抑制装置30は、吸気口13aの図中左上に配置される管状部材31(以下、管状部材34と表記する)と、吸気口13aの図中右上に配置される管状部材31(以下、管状部材35と表記する)と、吸気口13aの図中左下に配置される管状部材31(以下、管状部材36と表記する)と、吸気口13aの図中右下に配置される管状部材31(以下、管状部材37と表記する)とを有する。
管状部材34は、吸気口13aに向けて-Z方向に開口する第2開口部34bを有する。管状部材34は、第2開口部34bから面12aに沿って+Z方向に直線状に延び、-X方向に屈曲されて-Z方向に折り返される。管状部材34は、折り返された部分の先端部において-X方向に開口する第1開口部34aを有する。管状部材34は、第2開口部31bから+Z方向に延びる部分の一部(+Z側の端部を含む部分)と、折り返された部分とが壁部33を介して隣り合う構成となっている。
管状部材35は、吸気口13aに向けて-Z方向に開口する第2開口部35bを有する。管状部材34は、第2開口部35bから面12aに沿って+Z方向に直線状に延び、+X方向に屈曲されて-Z方向に折り返される。管状部材35は、折り返された部分の先端部(-Z側の先端部)において+X方向に開口する第1開口部35aを有する。管状部材35は、第2開口部35bから+Z方向に延びる部分の一部(+Z側の端部を含む部分)と、折り返された部分とが壁部33を介して隣り合う構成となっている。また、管状部材34と管状部材35とは、それぞれ第2開口部35bから+Z方向に延びる部分が壁部33を介して隣り合う構成となっている。
管状部材36は、吸気口13aに向けて+Z方向に開口する第2開口部36bを有する。管状部材36は、第2開口部36bから面12aに沿って-Z方向に直線状に延び、-X方向に屈曲されて+Z方向に折り返される。管状部材36は、折り返された部分の一部(+Z側の先端部)において-X方向に開口する第1開口部36aを有する。管状部材36は、第2開口部36bから+Z方向に延びる部分の一部(+Z側の端部を含む部分)と、折り返された部分とが壁部33を介して隣り合う構成となっている。また、管状部材36は、折り返された部分の一部(+Z側の先端部)が壁部33を介して管状部材34の一部(折り返された部分の第2開口部34b側)と隣り合う構成となっている。
管状部材37は、吸気口13aに向けて+Z方向に開口する第2開口部37bを有する。管状部材37は、第2開口部37bから面12aに沿って-Z方向に直線状に延び、+X方向に屈曲されて+Z方向に折り返される。管状部材37は、折り返された部分の先端部において+X方向に開口する第1開口部37aを有する。管状部材37は、第2開口部37bから-Z方向に延びる部分の一部(+Z側の端部を含む部分)と、折り返された部分とが壁部33を介して隣り合う構成となっている。また、管状部材34と管状部材35とは、それぞれ第2開口部35bから+Z方向に延びる部分が壁部33を介して隣り合う構成となっている。
各管状部材31は、第2開口部31bから面12aに沿った方向に延びている。つまり、管状部材31は、第2開口部31bからX方向、Z方向又はX方向及びZ方向の合成方向に延びた構成となっている。この構成により、管状部材31のY方向の寸法が抑制される。
管状部材31は、面12aに垂直な方向から見て、例えば吸気口13aを基準として対称な位置に配置されてもよい。この場合、例えば管状部材31は、吸気口13aを基準としてX方向に対称な位置に配置されてもよいし、X方向及びY方向に対称な位置に配置されてもよい。
管状部材31は、流路R1に沿って設けられる複数の貫通穴31cにより音響ライナ38が形成される。複数の貫通穴31cは、例えば円形状であり、管状部材31の全体に亘って設けられる。
音響ダンパ32は、管状部材31に沿って配置される。本実施形態において、音響ダンパ32は、管状部材31の壁部33に設けられる。具体的には、壁部33は、内部に中空部31dを有する。中空部31dは、管状部材31の第1開口部31a側の端部が閉塞され、管状部材31の第2開口部31b側の端部が流路R1に接続される。この構成により、壁部33は、音響ダンパ32として形成される。本実施形態において、中空部31dは、管状部材31の第2開口部31b側から第1開口部31a側にかけて、横断面による断面積が均一又はほぼ均一になるように形成される。なお、壁部33とは別個に音響ダンパ32が設けられた構成であってもよい。この場合、管状部材31の外部又は内部であって流路R1が延びる方向の両側に、壁部33に沿って音響ダンパ32を配置することができる。
図4は、一の変形例に係る騒音抑制装置30Aの構成を示す図である。図4では、図中の左上側の管状部材31Aの構成についてのみ示しているが、他の管状部材についても同様の説明が可能である。図4に示す騒音抑制装置30Aは、壁部33Aの内部に設けられる中空部31dの横断面の断面積が流路R1に沿った方向について変化するように形成される。この構成では、上記した騒音抑制装置30に比べて、吸気口13aから放出される騒音を吸収可能な周波数帯域を広げることができる。
図5は、他の変形例に係る騒音抑制装置30Bの構成を示す図である。図5では、図中の左上側の管状部材31Bの構成についてのみ示しているが、他の管状部材についても同様の説明が可能である。図5に示す騒音抑制装置30Bは、管状部材31Bの壁部33Bが板状であり、中空部31dを有しない中実状の構成である。管状部材31Bは、流路R1に沿った方向の複数個所で流路R1を仕切る仕切り部31eを有する。管状部材31Bの流路R1は、仕切り部31eにより複数の空間部31sに仕切られた状態である。仕切り部31eには、連通穴31fが設けられる。連通穴31fは、隣り合う空間部31s空間同士を連通する。このように流路R1を仕切り部31eにより複数の空間部31sに仕切り、各仕切り部31eに連通穴31fを設けて空間部31s同士を連結することで、流路R1内に音響ダンパ32を構成することができる。
図6は、他の変形例に係る騒音抑制装置30Cの構成を示す図である。図6では、図中の左上側の管状部材31Cの構成についてのみ示しているが、他の管状部材についても同様の説明が可能である。図6に示す騒音抑制装置30Cは、管状部材31Cの壁部33Cが板状であり、中空部31dを有しない中実状の構成である。管状部材31Cは、壁部33Cの内面に多孔板39を配置した構成である。この構成により、騒音を効率的に低減できる。
上記した騒音抑制装置30、30A、30Bは、例えば磁石等の不図示の装着部によりエンクロージャ10の筐体12に対して着脱可能とすることができる。
図1に戻り、騒音抑制装置40は、排気口14aに配置される。騒音抑制装置40は、排気口14aから放出される騒音を抑制する。図7は、筐体12を+Z側から見た場合の騒音抑制装置40の一例を示す図である。図8は、図7におけるB-B断面に沿った構成を示す図である。図9は、図7におけるC-C断面に沿った構成を示す図である。図7から図9に示すように、騒音抑制装置40は、管状部材41と、カバー部材42と、音響ダンパ43と、を有する。
管状部材41は、例えば円筒状であり、第1開口部41a及び第2開口部41bを有する。第1開口部41aは、排気口14aとは異なる方向に開口する。第2開口部41bは、排気口14aに向けて開口する。管状部材41は、円筒状の壁部44を有する。管状部材41は、壁部44により第1開口部41aから第2開口部41bにかけて気体の流路R2を形成する。流路R2は、排気ダクト14の内部に形成される流路を当該排気ダクト14の外部(エンクロージャ10の外部)に延長した流路である。管状部材41は、当該流路が複数個所で屈曲するように形成される。第2開口部41bは、+Z方向から見て、排気口14aの一部に重なる範囲に設けられる。排気口14aから排出される気体の一部は、第2開口部41bから管状部材41内に流入する。
管状部材41において、第2開口部41bは、排気口14aに対向するように-Z方向に開口する。管状部材41は、第2開口部41bから+Z方向に延び、+X方向に屈曲されてさらに+Z方向に屈曲される。このように、管状部材41は、+Z方向及び+X方向に交互に延びるように設けられる。第1開口部41aが排気口14aとは異なる方向、例えば+Z方向に向けて開口する。
管状部材41は、流路R2に沿って設けられる複数の貫通穴41cにより音響ライナ49が形成される。複数の貫通穴41cは、例えば円形状であり、管状部材41の全体に亘って設けられる。
カバー部材42は、外郭部45及び内壁部46を有する。外郭部45は、排気口14aを含むエンクロージャ10の筐体12の面12bの一部を覆う範囲に配置される。外郭部45は、例えば矩形の箱状である。外郭部45は、ダクト側開口部45aと、外部側開口部45bとを有する。ダクト側開口部45aは、外郭部45の-Z側の面において排気口14aに対向する範囲に形成される。外部側開口部45bは、外郭部45の+Z側の面であって+X側の端部に+Z方向に向けて形成される。
内壁部46は、外郭部45の内部を仕切っている。内壁部46は、上記の管状部材41に対する音響ダンパ43を構成するための壁部46a、46bと、管状部材41とは別個のルートで排気口14aから排出される気体を流通する流路R3を区画する壁部46cと、流路R3に対応する音響ダンパ43(角筒側ダンパ48)を構成するための壁部46dとを有する。壁部46a、壁部46b及び壁部46fと、外郭部45とで仕切られた空間には、上記した管状部材41の一部が収容される。流路R3は、上記した壁部46bと、壁部46cと、外郭部45の-Z側の面及び+Y側の面とで仕切られる。流路R3は、外郭部45の外部側開口部45bと連通される。なお、内壁部46の構成、例えば壁部46a、46b、46c、46dの配置等については、上記に限定されず、他の構成であってもよい。
音響ダンパ43は、流路R2(管状部材41)に対応する円筒側ダンパ47と、流路R3に対応する角筒側ダンパ48とを有する。円筒側ダンパ47及び角筒側ダンパ48は、それぞれ異なる周波数に対して設定された第1ダンパ部47a、48a及び第2ダンパ部47b、48bを有する。異なる周波数としては、例えば動力発生源22からの騒音についての1次共振周波数及び2次共振周波数に対応する値とすることができる。
以上のように、本実施形態に係る騒音抑制装置30、40は、吸気口13a及び排気口14aの少なくとも一方の通気口15を有するエンクロージャ10と、エンクロージャ10に被覆される発電ユニット20とを備える発電設備100に着脱可能に設けられる騒音抑制装置30、40であって、通気口15とは異なる方向に開口する第1開口部31a、41aと、通気口15に向けて開口する第2開口部31b、41bとを有し、第1開口部31a、41aから第2開口部31b、41bにかけて気体の流路R1、R2を形成し、流路内において音響ライナ38が形成された管状部材31、41を備え、管状部材31、41は、流路R2、R3が複数個所で屈曲するように形成される。
従って、エンクロージャ10に対する着脱等のハンドリングが容易であり、管状部材31、41を直線状に設ける構成に比べて省スペース化を図りつつ、エンクロージャ10に被覆される発電ユニット20を備える発電設備100における騒音を適切に抑制することができる。
上記実施形態に係る騒音抑制装置30、40において、管状部材31、41は、流路に沿って設けられる複数の貫通穴31c、41aにより音響ライナが形成される。従って、管状部材31、41において確実に騒音を抑制することができる。
上記実施形態に係る騒音抑制装置30において、エンクロージャ10は、吸気口13aを有し、第2開口部31bは、面12aに沿った方向に吸気口13aに向けて開口し、管状部材31は、第2開口部31bから面12aに沿った方向に延びている。従って、面12aに対して垂直な方向に対する寸法を抑制でき、コンパクト化を図ることができる。
上記実施形態に係る騒音抑制装置30において、管状部材31は、面12aに垂直な方向から見て、吸気口13aを囲う位置に配置される。従って、吸気口13aから放出される騒音を効率的に低減することができる。
上記実施形態に係る騒音抑制装置30において、管状部材31は、面12aに垂直な方向から見て、吸気口13aを基準として対称に配置される。従って、吸気口13aから放出される騒音を効率的に低減することができる。
上記実施形態に係る騒音抑制装置40において、エンクロージャ10は、排気口14aを有し、第2開口部41bは、排気口14aに対向して配置され、管状部材41は、第2開口部41bから面12bに対して離れる方向に向けて延びている。従って、排気口14aから排出される気体を確実に管状部材41に供給しつつ、排気口14aから放出される騒音を抑制できる。
上記実施形態に係る騒音抑制装置30、40において、管状部材31、41に沿って配置される音響ダンパ32、43を更に備える。従って、吸気口13a、排気口14aから放出される騒音を効率的に低減することができる。
上記実施形態に係る騒音抑制装置30において、管状部材31は、流路R1を区画する壁部33を有し、壁部33は、内部に中空部31dを有し、当該中空部31dが第2開口部31b側の端部で流路R1に接続されることで音響ダンパ32として形成される。従って、吸気口13aから放出される騒音を効率的に低減することができる。
上記実施形態に係る騒音抑制装置30Aにおいて、中空部31dは、横断面の断面積が流路に沿った方向について変化するように形成される。従って、低減可能な騒音の周波数帯域を広げることができる。
上記実施形態に係る騒音抑制装置30Bにおいて、管状部材31は、流路R1に沿った方向の複数個所で流路を仕切る仕切り部31eを有し、仕切り部31eにおいて隣り合う空間部31s同士を連通する連通穴31fが設けられることで音響ダンパ32として形成される。従って、吸気口13aから放出される騒音を効率的に低減することができる。
上記実施形態に係る騒音抑制装置30Cにおいて、管状部材31は、内面に沿って多孔板39が配置される。従って、吸気口13aから放出される騒音を効率的に低減することができる。
本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更を加えることができる。例えば、上記した騒音抑制装置30A、30B、30Cの各構成については、騒音抑制装置40に対しても適用することが可能である。
10 エンクロージャ
11 台板
12 筐体
12a,12b 面
13 吸気ダクト
13a 吸気口
14 排気ダクト
14a 排気口
15 通気口
20 発電ユニット
21 発電機
22 動力発生源
30,30A,30B,30C,40 騒音抑制装置
31,31B,34,35,36,37,41 管状部材
31a,34a,35a,36a,37a,41a 第1開口部
31b,34b,35b,36b,37b,41b 第2開口部
31c,41a,41c 貫通穴
31d 中空部
31e 仕切り部
31f 連通穴
31s 空間部
32,43 音響ダンパ
33,33A,33B,44,46a,46b,46c,46d 壁部
38 音響ライナ
39 多孔板
42 カバー部材
45 外郭部
45a ダクト側開口部
45b 外部側開口部
46 内壁部
47 円筒側ダンパ
47a,48a 第1ダンパ部
47b,48b 第2ダンパ部
48 角筒側ダンパ
100 発電設備
F 床面
R1,R2,R3 流路

Claims (11)

  1. 吸気口及び排気口の少なくとも一方の通気口を有するエンクロージャと、前記エンクロージャに被覆される発電ユニットとを備える発電設備に着脱可能に設けられる騒音抑制装置であって、
    前記通気口とは異なる方向に開口する第1開口部と、前記通気口に向けて開口する第2開口部とを有し、前記第1開口部から前記第2開口部にかけて気体の流路を形成すると共に前記流路内において音響ライナが形成された管状部材を備え、
    前記管状部材は、前記流路が複数個所で屈曲するように形成される
    騒音抑制装置。
  2. 前記管状部材は、前記流路に沿って設けられる複数の貫通穴により前記音響ライナが形成される
    請求項1に記載の騒音抑制装置。
  3. 前記エンクロージャは、前記吸気口を有し、
    前記第2開口部は、前記エンクロージャの表面に沿った方向に前記吸気口に向けて開口し、
    前記管状部材は、前記第2開口部から前記エンクロージャの表面に沿った方向に延びている
    請求項1又は請求項2に記載の騒音抑制装置。
  4. 前記管状部材は、前記エンクロージャの表面に垂直な方向から見て、前記吸気口を囲う位置に配置される
    請求項3に記載の騒音抑制装置。
  5. 前記管状部材は、前記エンクロージャの表面に垂直な方向から見て、前記吸気口を基準として対称に配置される
    請求項3又は請求項4に記載の騒音抑制装置。
  6. 前記エンクロージャは、前記排気口を有し、
    前記第2開口部は、前記排気口に対向して配置され、
    前記管状部材は、前記第2開口部から前記エンクロージャの表面に対して離れる方向に向けて延びている
    請求項1又は請求項2に記載の騒音抑制装置。
  7. 前記管状部材に沿って配置される音響ダンパを更に備える
    請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の騒音抑制装置。
  8. 前記管状部材は、前記流路を区画する壁部を有し、
    前記壁部は、内部に中空部を有し、当該中空部が前記第2開口部側の端部で前記流路に接続されることで前記音響ダンパとして形成される
    請求項7に記載の騒音抑制装置。
  9. 前記中空部は、横断面の断面積が前記流路に沿った方向について変化するように形成される
    請求項8に記載の騒音抑制装置。
  10. 前記管状部材は、前記流路に沿った方向の複数個所で前記流路を仕切る仕切り部を有し、前記仕切り部において隣り合う空間同士を連通する連通穴が設けられることで前記音響ダンパとして形成される
    請求項7に記載の騒音抑制装置。
  11. 前記管状部材は、内面に沿って多孔板が配置される
    請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の騒音抑制装置。
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