JP5433663B2 - 小型発電機の騒音低減体 - Google Patents

Description

本発明は、エンジン駆動により発電する小型発電機に対して付設又は撤去自在な騒音低減体に関する。

野外イベントや工事現場のほか、災害時に際し、電源としてエンジン駆動により発電する小型発電機が多用される。この小型発電機は、エンジン音はもとより、前記エンジンの給排気や発電機の回転音等、騒音が激しい。野外イベントや工事現場は、近隣に民家があることも少なくない。こうした事情から、騒音を発する小型発電機は、野外イベントや工事現場において、使用が制限されることもある。これから、小型発電機の使用、特に野外イベントや工事現場での使用にあたっては、騒音をいかに低減するかが課題とされる。

最も簡単な対策は、特許文献１に見られるように、小型発電機を遮音板で覆ってしまう方法である。特許文献１は、内面が吸音材で被覆されると共に、前記吸音材の室内側表面に音波を乱反射する凹凸が形成された吸音材で内面が被覆された遮音板で、小型発電機を覆う外箱を開示する（特許文献１・請求項１）。特許文献１は、外箱の内外を結ぶ吸気口及び排気口について言及がないが、小型発電機はエンジン駆動により発電することから、前記外箱のいずれかの面に吸気口及び排気口が設けられているものと推測される。

吸気口及び排気口は、騒音を外部に漏らす要因となる。そこで、特許文献２は、外側壁と内側壁との二重壁構造で、前記外側壁と内側壁との間に吸気経路（吸気、吸音ダクト）を構成し、前記吸気経路の入口（第１の吸気口）を下方鉛直方向床近くに設け、出口（第２の吸気口）を内部上方に設けたシェルタ部を開示する（特許文献２・請求項１）。排気経路は、内部に設けられた仕切壁の開口から上方へ迂回して排風口へ至る蛇行経路として形成される（特許文献２・請求項３、［0018］）。このように、特許文献２が開示するシェルタ部は、吸気経路及び排気経路を蛇行させ、騒音を外部に漏らさないようにしている。

実開平05-090597号公報 特開2000-089766号公報

小型発電機を使用するにあたり、騒音の低減と給排気の確保とはどうしても相反する課題となる。特許文献２が開示するシェルタ部は、蛇行する吸気経路及び排気経路によって前記課題の解決を両立させようとしている。しかし、蛇行する吸気経路及び排気経路は、騒音の低減作用を高めようとすると狭く又は複雑になり、外気及び排気の流れが緩慢になる。逆に、吸気経路及び排気経路の外気及び排気の流れを円滑にすれば、騒音が漏れやすくなる。このように、特許文献２が開示するシェルタ部においても、なお騒音の低減と給排気の確保とが対立している。

このほか、小型発電機は、野外イベントや工事現場等、一時的に使用して、不要になれば直ちに撤去されることから、前記小型発電機の騒音を低減する手段も、設置及び撤去が容易でなければならない。この点、特許文献２が開示するシェルタ部は、小型発電機に被せる態様で使用できるため、設置及び撤去が容易であるが、構造が複雑であるため、分解が難しく、保管又は運送に際して嵩張ってしまう問題がある。そこで、相反する騒音の低減と給排気の確保とを両立させながら、設置及び撤去が容易で、保管又は運送に際して嵩張らない小型発電機の騒音低減手段を開発するため、検討した。

検討の結果開発したものが、内向きに傾いている囲繞壁面で構成される錐台外形で、囲繞壁面の上縁に囲まれた上面を開放して排気口を形成し、囲繞壁面の下縁と設置面との間に形成される隙間を吸気口とした小型発電機の騒音低減体である。本発明の騒音低減体は、囲繞壁面で小型発電機を囲むように設置する。囲繞壁面が「内向きに傾いている」とは、囲繞壁面が囲む内部に向けて前記囲繞壁面が倒れ込むように傾いていることを意味する。これは、囲繞壁面が囲む内部に置いた小型発電機に向けて囲繞壁面が傾いていることを意味する。囲繞壁面が傾いていれば、前記傾きが周方向一様でなくてもよい。

本発明の騒音低減体は、小型発電機から発せられる騒音を減衰させ、前記騒音が放出される方向を上方に限定することで、水平方向への騒音の拡散を防止する。小型発電機から発せられた騒音は、大部分が傾いた囲繞壁面に衝突を繰り返しながら上昇する過程で減衰され、排気口から直上に向けて放出される。騒音の残る一部は吸気口から漏れ出すが、吸気口は小型発電機及び騒音低減体が設置される設置面と囲繞壁面の下縁との隙間として開口されており、前記騒音が遠方に伝播することがない。このようにして、本発明の騒音低減体は、小型発電機が発する騒音を低減する。

また、本発明の騒音低減体は、小型発電機を囲む筒体であり、囲繞壁面の下縁に沿って形成された吸気口から、開放された上面である排気口へ空気の流れを形成する。これは、吸気経路と排気経路とがそれぞれ蛇行することなく繋がり、下方から上方に向けた単純な空気の経路を構築していることを意味する。このため、吸気口を小型発電機のエンジンが備える吸気側に向ければ、本発明の騒音低減体は、囲繞壁面の内部に収めた小型発電機に対して、良好な給排気を確保できる。

囲繞壁面は、錐台の側面を分割した複数枚のパネルから構成し、少なくとも１枚のパネルの下縁と設置面との間に形成される隙間を吸気口とするとよい。錐台の側面を分割した複数枚のパネルから構成した囲繞壁面は、パネルを連結及び解除することにより構築及び分解でき、分解されたパネルは積層することにより嵩減らしをした状態で保管及び運送できる。パネルは、錐台の側面を周方向等間隔に分割する、すなわち分割されたパネルを同形状にすると、積層した場合の嵩をより小さくできる。囲繞壁面の構築に際して隣り合うパネルは、対となる着脱手段、例えば面ファスナーの雄面及び雌面や、磁石及び吸着板を、対となる側縁それぞれに割り当てて設けるとよい。

好ましい囲繞壁面は、正角錐台の側面を展開した複数枚のパネルから構成し、少なくとも１枚のパネルの下縁と設置面との間に形成される隙間を吸気口とし、隣り合うパネルの側縁同士をヒンジにより連結し、両端のパネルの離れた側縁に一対の着脱手段を設ける。正角錐台の側面を展開した複数枚のパネルから構成した囲繞壁面は、正角錐台の側面を単位とする同形状のパネルに分割されるため、パネルを積層すれば嵩を最小限にできる。また、囲繞壁面の構築に際して隣り合うパネルの側縁同士をヒンジにより連結すれば、パネルを折り畳んで嵩減らしできる。そして、ヒンジで連結さない両端のパネルの離れた側縁に一対の着脱手段を設ければ、展開したパネルの前記側縁を連結して囲繞壁面の構築を容易にできる。

吸気口は、開度調整自在なカーテンを設けるとよい。カーテンは、巻き上げたり、囲繞壁面に面ファスナーで固定又はピン留めしたりして、吸気口に被さる割合を加減し、前記吸気口を開度調整する。これにより、複数枚のパネルに分割される囲繞壁面の場合、すべてのパネルに吸気口を設けながら、特に必要のない吸気口をカーテンで全閉したり、必要と思われる吸気口でもカーテンの開度（全開に対する吸気口の開いている割合）を調整したりして、囲繞壁面で囲んだ小型発電機に好適な吸気経路を構築しながら、騒音が漏れ出す吸気口を最小限にできる。

本発明の騒音低減体は、相反する騒音の低減と給排気の確保とを両立させながら、設置及び撤去が容易で、保管又は運送に際して嵩張らない騒音低減手段を提供する。騒音の低減と給排気の確保と両立は、内向きに傾き、上面を開放し、そして下縁と設置面との間に形成される隙間を吸気口とした囲繞壁面による効果である。囲繞壁面は、構造が簡素なので組立及び分解が簡単で、騒音低減体としての設置及び撤去を容易にする。また、前記囲繞壁面は、分解した状態で積層し、嵩減らしできるので、保管又は運送しやすくなる。

囲繞壁面は、錐台の側面を分割した複数枚のパネルから構成する、好ましくは正角錐台の側面を展開した複数枚のパネルから構成することにより、騒音低減体としての設置及び撤去を更に容易にし、保管又は運送を更にしやすくする。小型発電機は、野外イベントや工事現場のほか、災害時に際し、簡易電源として簡便に利用できることが望まれる。本発明の騒音低減体は、設置及び撤去が容易で、保管又は運送がしやすい点を利用して、より簡便に小型発電機を利用できるようにし、騒音低減の効果も相俟って、小型発電機の利用範囲を拡げる。

開度調整自在なカーテンを設けた吸気口は、カーテンによる開度調整により、囲繞壁面の周方向に開口する吸気口の位置を調整できるようにする。これにより、平面視外形が同じでもエンジンの吸気口の向きが異なる異種の小型発電機に対して、囲繞壁面を同様に設置しても、それぞれの小型発電機に合わせて吸気口の向きを変えることができる。このように、開度調整自在なカーテンを設けた吸気口は、囲繞壁面の周方向に開口する吸気口の位置を調整する効果もある。

本発明に基づく騒音低減体の一例を表す正面図である。 本例の騒音低減体の右側面図である。 本例の騒音低減体の左側面図である。 本例の騒音低減体の背面図である。 本例の騒音低減体の平面図である。 本例の騒音低減体の底面図である。 本例の騒音低減体を折り畳んだ状態の平面図である。 囲繞壁面による騒音低減の働きを表す断面図である。 吸気口から排気口に至る空気の流れを表す断面図である。 騒音測定試験の試験方法を表す試験配置構成図である。 実施例１〜実施例３の相違を表す試験配置構成図である。

以下、本発明を実施するための形態について図を参照しながら説明する。本発明の騒音低減体１は、図１〜図６に見られるように、正四角錐台外形の囲繞壁面11から構成される。囲繞壁面11は、正面視台形状である４枚のパネル12を、二段折れ形のヒンジ17を介して連結し、構成される。４枚のパネル12は、４つのヒンジ17のうち１つをパネル12から分離することにより、図７に見られるように、４枚のパネルを折り畳んで重ねることができる。パネル12から分離されるヒンジ17は、側縁に沿って磁石18を設け、対となるパネル12の側縁に吸着板（鉄板）19を設けることにより、着脱自在になっている。

本例の騒音低減体１は、囲繞壁面11を構成する４枚のパネル12の下縁それぞれに、両端に離隔して２基の接地ブロック15を設けている。これにより、騒音低減体１を地面（設置面）に置くと、パネル12の下縁と地面との間に隙間が形成され、前記隙間をそのままに常時開放された吸気口＝開放吸気口13と、前記隙間をカーテン141で開閉自在にした吸気口＝開閉吸気口14とを構成する。カーテン141は、可撓性のある面材、例えば塩化ビニルシートで構成され、パネル12の表面側に接着やビス止めにより上縁が固定される。開閉吸気口14は、カーテン141を巻き上げたり、囲繞壁面11に面ファスナーで固定又はピン留めしたりして、開度調整される。

囲繞壁面11は、構成要素である４枚のパネル12が正面視台形状なので、折り畳まれた状態から展開し、離れたヒンジ17及びパネル12の側縁を磁石18及び吸着板19（図７中、吸着板19は外層となるポリプロピレンシート121の内面に設けてある）の吸着により連結して、正四角錐台外形を構成すると、図８に見られるように、自立して地面に置くことができると共に、各面が必然的に内向きに傾く。このとき、内側に形成される空間に小型発電機２を収め、前記小型発電機２を囲繞壁面11により囲む。このように、本発明の騒音低減体１は、囲繞壁面11が囲む内部に置いた小型発電機２に向けて前記囲繞壁面11が傾いている点に特徴を有する。

騒音は、小型発電機２から様々な方向へ放射されるところ、本発明の騒音低減体１の囲繞壁面11が小型発電機２に向けて傾いていることから、囲繞壁面11を構成するパネル12の内面にぶつかって減衰されながら上昇し、最終的に排気口16から直上に向けて放出される。ここで、本例のパネル12は、ポリプロピレンシート121を外層とし、吸音性に優れたウレタンマット123を内層とする積層構造としているから、パネル12の内面にぶつかる騒音は、前記ウレタンマット123に吸音され、更に減衰する。このように、小型発電機２が発する騒音は、囲繞壁面11を構成するパネル12の内面にぶつかって減衰され、排気口16から直上に向けて放出されることにより、低減される。

本例のパネル12は、上述の通り、外層のポリプロピレンシート121と内層のウレタンマット123との積層構造とし、特に内面にぶつかる騒音を前記ウレタンマット123で吸収している。外層のポリプロピレンシート121は、上縁及び下縁を内向きに折り曲げて前記ウレタンマット123を挟み、左右両縁はポリプロピレン製のヒンジ17を接続し、表面側に多数の補強リブ122を並べることにより、面剛性を高めている。ここで、前記補強リブ122は内側からの押し出しにより成型しており、内層のウレタンマット123に対して隙間を形成し、更に吸音性を高めている。このほか、ウレタンマット123の一部をガラスマット124に代えて、小型発電機２に対する耐熱性をパネル12に与えている。

本例の騒音低減体11は、騒音低減の効果を妨げないように、図９に見られるように、囲繞壁面の下縁と地面との間の隙間として形成された開放吸気口13から空気を取り込み、開放された上面である排気口16へ空気の流れを形成する。図９に明らかなように、吸気経路と排気経路とはほとんど真っすぐに繋がり、下方から上方に向けた単純な空気の経路が構築される。開放吸気口13は、騒音の漏れ出しを防止するために非常に狭くなっているため、仮に吸気量が少なければ、カーテン141を捲り上げて開閉吸気口14を開くとよい。後述する騒音測定試験から、開閉吸気口14を開いても、騒音低減の効果はほとんど損なわれないため、囲繞壁面11の内部に収める小型発電機２に応じて、開閉吸気口14を開くとよい。

本発明に基づく騒音低減体の効果を確認すべく、減衰量の程度について騒音測定試験を実施した。騒音測定試験は、図９に見られるように、地面に置いた発電機から水平距離３m、高さ500mmの位置に騒音測定器のプローブを配置し、発電機を停止した状態（周辺雰囲気）の騒音（暗騒音）、発電機を運転した状態（運転状態）の騒音、そして吸気口の開口位置及び数を変えた上記例示の騒音低減体である実施例１〜実施例３を使用した状態の騒音をそれぞれ3回測定し、平均値を算出した。使用した小型発電機は、出力2.5VAのものである。

実施例１〜実施例３の騒音低減体は、上位例示の構成の四角錐台外形で、上辺700mm、下辺1000mm及び高さ830mmの正面視台形のパネルを内向きに15度傾け、騒音低減体の全高を800mm、各吸気口の隙間を14mmとしている。各パネルは、外層が1.5mm厚のポリプロピレンシート、内層が30mm厚のウレタンマットからなる積層構造である。実施例１は、開放吸気口を騒音測定器のプローブに向け、残る開閉吸気口をすべて塞いでいる。実施例２は、開放吸気口及び対面の開閉吸気口を開き、塞いだ開閉吸気口を騒音測定器のプローブに向けている。実施例３は、開放吸気口及び対面の開閉吸気口を開き、前記開放吸気口を騒音測定器のプローブに向けている。

測定結果を表１に示す。周辺雰囲気の騒音（暗騒音）が平均値で53.3dBであったところ、小型発電機を運転した運転状態の騒音が平均値で79.1dBであった。これに対し、実施例１の騒音は平均値で67.4dBで減衰量が11.8dB、実施例２の騒音は平均値で66.5dBで減衰量が12.6dB、そして実施例３の騒音は平均値で67.4dBで減衰量が11.8dBであった。これから、本発明による騒音低減体による騒音低減の効果が確認された。また、実施例１及び実施例３と実施例２との対比から、吸気口の開口位置及び数は、騒音低減の効果を大きく変化させないと見ることができ、必要に応じて吸気口の開口位置及び数を選択しうることが分かった。

１ 騒音低減体
11 囲繞壁面
12 パネル
13 開放吸気口
14 開閉吸気口
141 カーテン
15 接地ブロック
16 排気口
17 ヒンジ
18 磁石
19 吸着板
２ 小型発電機

Claims (4)

1. 内向きに傾いている囲繞壁面で構成される錐台外形で、囲繞壁面の上縁に囲まれた上面を開放して排気口を形成し、囲繞壁面の下縁と設置面との間に形成される隙間を吸気口とした小型発電機の騒音低減体。
2. 囲繞壁面は、錐台の側面を分割した複数枚のパネルから構成し、少なくとも１枚のパネルの下縁と設置面との間に形成される隙間を吸気口とした請求項１記載の小型発電機の騒音低減体。
3. 囲繞壁面は、正角錐台の側面を展開した複数枚のパネルから構成し、少なくとも１枚のパネルの下縁と設置面との間に形成される隙間を吸気口とし、隣り合うパネルの側縁同士をヒンジにより連結し、両端のパネルの離れた側縁に一対の着脱手段を設けた請求項１記載の小型発電機の騒音低減体。
4. 吸気口は、開度調整自在なカーテンを設けた請求項１〜３いずれか記載の小型発電機の騒音低減体。

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