JPH08334147A - 振動低減用のスロッシングダンパ - Google Patents
振動低減用のスロッシングダンパInfo
- Publication number
- JPH08334147A JPH08334147A JP13922295A JP13922295A JPH08334147A JP H08334147 A JPH08334147 A JP H08334147A JP 13922295 A JP13922295 A JP 13922295A JP 13922295 A JP13922295 A JP 13922295A JP H08334147 A JPH08334147 A JP H08334147A
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- JP
- Japan
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- tank
- liquid
- vibration
- pipe
- pump
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- Withdrawn
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- Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)
- Vibration Prevention Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 簡単に調整することができ、かつ、効果的に
構造物の振動を低減することができるスロッシングダン
パを提供する。 【構成】 内部に液体６を収容し構造物１に設置された
タンク５、タンク５の両側壁に接続されタンク５内に連
通する配管１０、及び配管１０に設けられたポンプ１１
を備え、タンク５の設置される構造物１の振動と配管１
０を流れる液体の流量を加速度計１４と流量計１２で計
測し、この計測値に基づいてポンプ１１を制御装置１６
で制御し、タンク５を循環する液体の流量を制御するよ
うにした。
構造物の振動を低減することができるスロッシングダン
パを提供する。 【構成】 内部に液体６を収容し構造物１に設置された
タンク５、タンク５の両側壁に接続されタンク５内に連
通する配管１０、及び配管１０に設けられたポンプ１１
を備え、タンク５の設置される構造物１の振動と配管１
０を流れる液体の流量を加速度計１４と流量計１２で計
測し、この計測値に基づいてポンプ１１を制御装置１６
で制御し、タンク５を循環する液体の流量を制御するよ
うにした。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ビル，橋，鉄塔等の構
造物の振動低減に適用されるスロッシングダンパ、特に
大型構造物の振動低減に適したスロッシングダンパに関
する。
造物の振動低減に適用されるスロッシングダンパ、特に
大型構造物の振動低減に適したスロッシングダンパに関
する。
【０００２】
【従来の技術】構造物の振動低減のために、従来構造物
上に付属の副構造を取りつけて、同副構造のエネルギー
吸収を利用する振動吸収装置がある。
上に付属の副構造を取りつけて、同副構造のエネルギー
吸収を利用する振動吸収装置がある。
【０００３】従来の振動吸収装置の１例を図３によって
説明すると、この装置は、構造物１上にばね２とダンパ
３を介して質量４が取りつけられている。
説明すると、この装置は、構造物１上にばね２とダンパ
３を介して質量４が取りつけられている。
【０００４】構造物１が振動すると、ばね２とダンパ３
を介して質量４が振動し、ダンパ３で吸収されるエネル
ギーにより構造物の振動を低減する。質量４の重量は、
通常構造物の振動部分の質量の数％に設定され、ばね２
の強さは、質量−ばねで構成される副系の固有振動数が
構造物の固有振動数に一致するよう設定される。ダンパ
３の強さは、構造物の振動を最も効率良く吸収できるよ
うに設定するが、この設定については古くから定式化さ
れている。
を介して質量４が振動し、ダンパ３で吸収されるエネル
ギーにより構造物の振動を低減する。質量４の重量は、
通常構造物の振動部分の質量の数％に設定され、ばね２
の強さは、質量−ばねで構成される副系の固有振動数が
構造物の固有振動数に一致するよう設定される。ダンパ
３の強さは、構造物の振動を最も効率良く吸収できるよ
うに設定するが、この設定については古くから定式化さ
れている。
【０００５】図３に示されるような副系の構造を簡単に
するため、図４（ａ）に示されているように、図示しな
い構造物上に取付けられたタンク５の中に液体６を入れ
た系を用いたスロッシングダンパがある。このスロッシ
ングダンパでは、タンク内の液体６の振動部分の質量が
構造物の質量の数％になるよう設定される。タンク５内
の液体の深さは、この系の固有振動数が構造物の固有振
動数に一致するように設定される。
するため、図４（ａ）に示されているように、図示しな
い構造物上に取付けられたタンク５の中に液体６を入れ
た系を用いたスロッシングダンパがある。このスロッシ
ングダンパでは、タンク内の液体６の振動部分の質量が
構造物の質量の数％になるよう設定される。タンク５内
の液体の深さは、この系の固有振動数が構造物の固有振
動数に一致するように設定される。
【０００６】この系には、図３に示した系のようにダン
パに相当するものがないが、揺動時のタンク５内の液体
の流れ７によって生起される流体の摩擦により、エネル
ギーを吸収する。
パに相当するものがないが、揺動時のタンク５内の液体
の流れ７によって生起される流体の摩擦により、エネル
ギーを吸収する。
【０００７】流れ７の流体の摩擦だけではエネルギー吸
収量が小さいため、より効率の良い副系を実現するため
に、図４（ｂ）に示すように、棒８をタンク内液体の中
に多数挿入したり、図４（ｃ）に示すように、ネット９
をタンク内の液体の中に挿入することにより、液体の摩
擦エネルギーを調節して構造物の振動を低減するものが
ある。
収量が小さいため、より効率の良い副系を実現するため
に、図４（ｂ）に示すように、棒８をタンク内液体の中
に多数挿入したり、図４（ｃ）に示すように、ネット９
をタンク内の液体の中に挿入することにより、液体の摩
擦エネルギーを調節して構造物の振動を低減するものが
ある。
【０００８】また、特開平０５−１１８３８０号公報に
示された振動吸収装置を、図５によって説明する。この
装置は、電気粘性流体１７を入れ図示しない構造物上に
取付けられたタンク５内に＋電極１８と−電極１９を複
数並べて設置し、図示しない電圧制御装置を介して電極
１８，１９に印加される電圧を上下させて液体１７の粘
性を増減させ、最適な粘性状態で波動を生成し構造物の
振動を低減させるものである。
示された振動吸収装置を、図５によって説明する。この
装置は、電気粘性流体１７を入れ図示しない構造物上に
取付けられたタンク５内に＋電極１８と−電極１９を複
数並べて設置し、図示しない電圧制御装置を介して電極
１８，１９に印加される電圧を上下させて液体１７の粘
性を増減させ、最適な粘性状態で波動を生成し構造物の
振動を低減させるものである。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】前記の従来の図４
（ｂ），図４（ｃ）に示すスロッシングダンパでは、
棒，ネットの位置や本数などの最適値は経験に頼らざる
を得ず、しかも人手によってその変更作業をする必要が
ある。また、最適な調節を行うためには、構造物が振動
している必要があり、風の強い日などを選んで調節が行
われる。また、建設中の構造物など構造物の振動特性が
変化する場合には、その度ごとに調節を行う必要があ
り、以上のような点で調節が面倒となり問題となること
がある。
（ｂ），図４（ｃ）に示すスロッシングダンパでは、
棒，ネットの位置や本数などの最適値は経験に頼らざる
を得ず、しかも人手によってその変更作業をする必要が
ある。また、最適な調節を行うためには、構造物が振動
している必要があり、風の強い日などを選んで調節が行
われる。また、建設中の構造物など構造物の振動特性が
変化する場合には、その度ごとに調節を行う必要があ
り、以上のような点で調節が面倒となり問題となること
がある。
【００１０】また、図５に示される電気粘性流体を用い
た従来の装置では、スロッシングダンパに一般的に用い
られる水に比べて電気粘性流体は大幅に高額であり、ま
た粘性を変化させるには一般に数キロボルト以上の高電
圧をかける必要があり、電圧制御装置が高額となる。
た従来の装置では、スロッシングダンパに一般的に用い
られる水に比べて電気粘性流体は大幅に高額であり、ま
た粘性を変化させるには一般に数キロボルト以上の高電
圧をかける必要があり、電圧制御装置が高額となる。
【００１１】本発明は、以上の問題点を解決することが
できる振動低減用のスロッシングダンパを提供しようと
するものである。
できる振動低減用のスロッシングダンパを提供しようと
するものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明の振動低減用のス
ロッシングダンパは、内部に液体を収容し構造物に設置
されたタンク、前記タンクの両側壁に接続されタンク内
に連通する配管、前記配管に設けられたポンプ、及びタ
ンクの設置される前記構造物の振動と前記配管を流れる
液体の流量に基づいてポンプを制御する制御装置を備え
たことを特徴とする。
ロッシングダンパは、内部に液体を収容し構造物に設置
されたタンク、前記タンクの両側壁に接続されタンク内
に連通する配管、前記配管に設けられたポンプ、及びタ
ンクの設置される前記構造物の振動と前記配管を流れる
液体の流量に基づいてポンプを制御する制御装置を備え
たことを特徴とする。
【００１３】
【作用】本発明においては、ポンプから流れ出た液体
は、配管を通ってタンクの側面からタンク内に流入して
タンク内を流れる。さらに、反対側のタンクの側面から
出た液体は、配管を通ってポンプに戻り、循環する。こ
のために、タンク内の液体に強制的に流れを作ることに
より、液面の揺動、すなわち、スロッシングによる流体
の摩擦がエネルギーを吸収する。
は、配管を通ってタンクの側面からタンク内に流入して
タンク内を流れる。さらに、反対側のタンクの側面から
出た液体は、配管を通ってポンプに戻り、循環する。こ
のために、タンク内の液体に強制的に流れを作ることに
より、液面の揺動、すなわち、スロッシングによる流体
の摩擦がエネルギーを吸収する。
【００１４】このスロッシングによる流体の摩擦によっ
て生起されるエネルギー吸収量は、タンク内を流れる液
体の流量によって決定されるが、本発明においては、こ
のエネルギー吸収量は、ポンプの回転数により容易に調
節することができる。即ち、構造物の振動の加速度およ
び配管を流れる液体の流量を計測して制御装置に入力
し、構造物の振動が最小になるようにポンプを制御し、
配管内を流れる液体の流量を設定する。これによって、
タンク内を流れる液体の流量が構造物の振動に対して最
適となるように制御され、構造物の振動を効果的に吸収
することができる。
て生起されるエネルギー吸収量は、タンク内を流れる液
体の流量によって決定されるが、本発明においては、こ
のエネルギー吸収量は、ポンプの回転数により容易に調
節することができる。即ち、構造物の振動の加速度およ
び配管を流れる液体の流量を計測して制御装置に入力
し、構造物の振動が最小になるようにポンプを制御し、
配管内を流れる液体の流量を設定する。これによって、
タンク内を流れる液体の流量が構造物の振動に対して最
適となるように制御され、構造物の振動を効果的に吸収
することができる。
【００１５】
【実施例】本発明の一実施例を、図１及び図２によって
説明する。図１に示すように、構造物１上に設置され内
部に液体６を収容したタンク５の対向する両側壁には、
ディフューザ１３を介して１本の配管１０が接続されて
おり、同配管１０はタンク５の内部に連通している。配
管１０の途中にはポンプ１１が設けられており、また配
管１０のポンプ１１の出口側の部分には流量計１２が設
けられている。
説明する。図１に示すように、構造物１上に設置され内
部に液体６を収容したタンク５の対向する両側壁には、
ディフューザ１３を介して１本の配管１０が接続されて
おり、同配管１０はタンク５の内部に連通している。配
管１０の途中にはポンプ１１が設けられており、また配
管１０のポンプ１１の出口側の部分には流量計１２が設
けられている。
【００１６】１４は構造物１上に設置された加速度計、
１５はタンク５内に設けられ同タンク５内の液体６の波
高を計測する波高計であり、前記流量計１２，前記加速
度計１４及び前記波高計１５の信号は、構造物１上に設
置された制御装置１６へ入力され、これらの信号に基づ
いて制御装置１６は電圧を制御してポンプ１１に出力す
るようになっている。
１５はタンク５内に設けられ同タンク５内の液体６の波
高を計測する波高計であり、前記流量計１２，前記加速
度計１４及び前記波高計１５の信号は、構造物１上に設
置された制御装置１６へ入力され、これらの信号に基づ
いて制御装置１６は電圧を制御してポンプ１１に出力す
るようになっている。
【００１７】本実施例においては、ポンプ１１から出た
液体は、流量計１２およびディフューザ１３を経てタン
ク５内に流入してタンク内の液体６と混合したあと、反
対側のタンク側壁から流出して、配管１０を通りポンプ
１１へと戻って循環する。
液体は、流量計１２およびディフューザ１３を経てタン
ク５内に流入してタンク内の液体６と混合したあと、反
対側のタンク側壁から流出して、配管１０を通りポンプ
１１へと戻って循環する。
【００１８】構造物１の振動加速度は加速度計１４を用
いて計測され、配管１０内の液体の流量は流量計１２に
よって計測され、また、タンク内の液体の波高は波高計
１５を用いて計測される。これらの計測値は、制御装置
１６に入力され、これらの計測値に基づいて制御装置１
６はポンプ１１へ入力される電圧を制御して、配管１０
を流れる液体は最適な流量になるように調節される。
いて計測され、配管１０内の液体の流量は流量計１２に
よって計測され、また、タンク内の液体の波高は波高計
１５を用いて計測される。これらの計測値は、制御装置
１６に入力され、これらの計測値に基づいて制御装置１
６はポンプ１１へ入力される電圧を制御して、配管１０
を流れる液体は最適な流量になるように調節される。
【００１９】制御装置１６の制御フローを、図２によっ
て説明する。風外力などを受ける制御対象の構造物１
は、その特性により出力加速度が決定される。加速度計
１４で計測された構造物１の出力加速度および流量計１
２で計測された配管１０を流れる流量の信号は制御装置
１６に入力され、これらに基づいてポンプ１１に入力さ
れる電圧が決定される。この電圧によりポンプ１１の回
転数、従って配管１０を流れる液体の流量が決定され、
制御対象である構造物１の特性が変化して出力加速度が
変化する。
て説明する。風外力などを受ける制御対象の構造物１
は、その特性により出力加速度が決定される。加速度計
１４で計測された構造物１の出力加速度および流量計１
２で計測された配管１０を流れる流量の信号は制御装置
１６に入力され、これらに基づいてポンプ１１に入力さ
れる電圧が決定される。この電圧によりポンプ１１の回
転数、従って配管１０を流れる液体の流量が決定され、
制御対象である構造物１の特性が変化して出力加速度が
変化する。
【００２０】制御装置１６においては、配管１０を流れ
る液体の流量の変化による構造物１の出力加速度の変化
の割合が０となり、出力加速度が最小となる電圧になる
まで前記の制御のループを繰り返し行ない、かくて、構
造物１の振動を最も低減するような調節を自動的に行う
ことができる。
る液体の流量の変化による構造物１の出力加速度の変化
の割合が０となり、出力加速度が最小となる電圧になる
まで前記の制御のループを繰り返し行ない、かくて、構
造物１の振動を最も低減するような調節を自動的に行う
ことができる。
【００２１】本実施例では、以上の通り配管１０を流れ
る液体の流量を制御することによりタンク５内を流れる
液体の流量が制御され、タンク５内の液面の動揺、すな
わち、スロッシングによる液体の摩擦を最適な値として
構造物１の振動を効果的に吸収することができる。
る液体の流量を制御することによりタンク５内を流れる
液体の流量が制御され、タンク５内の液面の動揺、すな
わち、スロッシングによる液体の摩擦を最適な値として
構造物１の振動を効果的に吸収することができる。
【００２２】
【発明の効果】本発明では、内部に液体を収容したタン
クの両側壁に配管を接続してタンク内に連通させ、配管
に設けられたポンプをタンクの設置される構造物の振動
と配管を流れる液体の流量に基づいて制御を行うように
しているので、タンク内の液体の流れによりエネルギー
吸収量を増し、しかも、自動的、かつ、容易に最適なダ
ンパとなるように、ポンプ、従って、配管を流れる液体
の流量を調節することができる効果を有する。
クの両側壁に配管を接続してタンク内に連通させ、配管
に設けられたポンプをタンクの設置される構造物の振動
と配管を流れる液体の流量に基づいて制御を行うように
しているので、タンク内の液体の流れによりエネルギー
吸収量を増し、しかも、自動的、かつ、容易に最適なダ
ンパとなるように、ポンプ、従って、配管を流れる液体
の流量を調節することができる効果を有する。
【００２３】したがって、経験的な作業を行うことな
く、また設置後のコスト等が大幅に低減されると共に、
構造物に速応した制振効果を得ることができる。
く、また設置後のコスト等が大幅に低減されると共に、
構造物に速応した制振効果を得ることができる。
【図１】本発明の一実施例の斜視図である。
【図２】同実施例の制御フロー図である。
【図３】従来の振動吸収装置の１例の概念図である。
【図４】図４（ａ），図４（ｂ）及び図４（ｃ）はそれ
ぞれ従来の振動低減用のスロッシングダンパの例を示す
斜視図である。
ぞれ従来の振動低減用のスロッシングダンパの例を示す
斜視図である。
【図５】従来の電気粘性流体を用いた振動吸収装置の斜
視図である。
視図である。
１ 構造物 ２ ばね ３ ダンパ ４ 質量 ５ タンク ６ 液体 ７ 液体の流れ ８ 棒 ９ ネット １０ 配管 １１ ポンプ １２ 流量計 １３ ディフューザ １４ 加速度計 １５ 波高計 １６ 制御装置 １７ 電気粘性流体 １８ ＋電極 １９ −電極
Claims (1)
- 【請求項１】 内部に液体を収容し構造物に設置された
タンク、前記タンクの両側壁に接続されタンク内に連通
する配管、前記配管に設けられたポンプ、及びタンクの
設置される前記構造物の振動と前記配管を流れる液体の
流量に基づいてポンプを制御する制御装置を備えたこと
を特徴とする振動低減用のスロッシングダンパ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13922295A JPH08334147A (ja) | 1995-06-06 | 1995-06-06 | 振動低減用のスロッシングダンパ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13922295A JPH08334147A (ja) | 1995-06-06 | 1995-06-06 | 振動低減用のスロッシングダンパ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08334147A true JPH08334147A (ja) | 1996-12-17 |
Family
ID=15240354
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13922295A Withdrawn JPH08334147A (ja) | 1995-06-06 | 1995-06-06 | 振動低減用のスロッシングダンパ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08334147A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014198596A (ja) * | 2013-03-30 | 2014-10-23 | 株式会社石井鐵工所 | 平底円筒タンクの制振装置 |
| KR20160052886A (ko) * | 2014-10-29 | 2016-05-13 | 현대중공업 주식회사 | 액화가스 저장탱크 및 이를 구비한 육상 및 해상용 액체화물 운반장비 |
-
1995
- 1995-06-06 JP JP13922295A patent/JPH08334147A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014198596A (ja) * | 2013-03-30 | 2014-10-23 | 株式会社石井鐵工所 | 平底円筒タンクの制振装置 |
| KR20160052886A (ko) * | 2014-10-29 | 2016-05-13 | 현대중공업 주식회사 | 액화가스 저장탱크 및 이를 구비한 육상 및 해상용 액체화물 운반장비 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20020806 |