JPS6057896A - 放水口用防音装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、水車その他、暗渠を有するダムおよび堰等の
放水口から発生する超低周波音が大気中に放射されるの
を防止する水車等の放水口用防音装置に関する。

一般に、水力発電所などの放水口から、周波数が低く聴
覚に感じないいわゆる超低周波音が発生し、生活環境に
も悪影響を及ぼしていることはよく知られている。この
超低周波音の発生も、従来のように水力発電所が山奥に
建設され、民家等が離れている場合にＬ殆んど問題には
ならなかった。

しかし最近では、発電所等が民家に隣設して建設される
ようになり、或いは民家が発電所に接近してくるケース
が多くなシ、それにつれて前記の超低周波音の発生が問
題となる場合がしばしばでてきている。

従来の一般的な発電所の放水経路を、１８１図について
説明すると、水車１から放出された水は、Ｇ…轡り−＋
４ｒ皆ロχシ鮮イー　功用部Ａσ）汎相ｉｆ鉛けられた
放水路５へ導かれるが、該放水路５は、上部を開放した
断面が直畔形に形成されている。

図中、６は水面、ＧＬは地表面の位置を示す。

上記のような放水経路にお、いて、種々の原因で発生し
た超低周波の脈動は、水車１の出口より吸出し管２の水
中を伝搬して放水口開口部３ａまで到達し、該開口部５
ａ、すなわち最初に空気と接する部分において、水面６
上の空気の振動に変換され、超低周波音として空気中に
放射される。そしてとのを気中に放射された超低周波音
は、大気中を伝搬し、周辺の民家に影響を及はしていた
。

本発明の目的は、上記の点にかんがみ、水車の放水口よ
り発生する超低周波音を放水口部においこの目的を達成
するために、本発明は、水路放水口部における水面の上
部に１水而、水路側壁、建屋壁及び覆い等によって檜成
された空気層からなる空胴を形成したことを特徴として
いる。

以下、本発明の実＃ａｉ同を図面第２図ないし第７図と
共に説明する。

第２図（Ａ）及びＣＢ）は、本発明の第１実飽例を建屋
壁４及び所定の高さと長さを有する覆い８ａによって、
空気層７＆からなる消音室９が形成され、更に尾管１０
に相当する部分の上部も、空気層７ｂが形成されるよう
に覆い８ａよシ低く形成した覆い８ｂによって覆われ、
水面６、水路側壁５ａ及び覆い８ｂによって管路１０が
形成されている。図中、８Ｃは消音室９の端壁を示す。

この実施例によれば、水車の運転に伴う種々の原因で発
生した脈動は、水車出口よシ吸出管２を経て放水口３の
開口部３ａまで到達し、該開口部よシ放水ロ３上方の最
初の空気と接する部分において、水面６上の空気の振動
に変換され、超低周波音として空気中に放射される。

ところが、放水口開口部３ａの水面６の上方には、空気
層７ａよシなる消音室９が形成されているので、上記超
低周波音表して放射された音波は、該消音室９内での反
射及び干渉作用により次第に減衰し、その後、尾管１０
を通って大気中に放射される。この大気中に放射される
音には超低周波音が殆んど含まれていない。したがって
、発電所周辺の民家に伝搬する超低周波音は、大きく低
減されることになる。

第３図（Ａ）及び（Ｂ）は、本発明の第２実施例を示す
縦断面図及び横断面図である。この実ｆｌｉｆｌｌでは
、水車１を設置した建屋壁４の外側に、断［Ｕ字形の放
水路５が敷設され、放水口開口部３ａ周辺の建屋壁４に
接続して、該放水路５の上面と両側面に空蝉層７＆と７
８が形成されるようにして覆い８ａ及び８ｄが設けられ
、これらの空気層７ａ＋７（＋によって消音室９が形成
され、更に尾管１０に相当する部分の上部にも、空気層
７ｂが形成されるように、覆いＢ＆よシ低く形成した覆
い８ｂが設けられ、該覆い８ｂと水面６−及び水路側壁
５ａによって管路が形成されている。

そしてこの実施例では、特に前記消音室９における建屋
壁４と覆い６ａの垂直壁部８ｃに、内部の消音室９へ向
けて突出した挿入部２１が設けられておル、更に、消音
作用を促進するために、消音室９の内壁面に吸音材２２
が内張ルされている。

この実施例によれば、水車の運転に伴う種々の原因で発
生した脈動は、先づ放水口における水面上の空気の振動
忙変換され、超低周波音として空気中に放射されるが、
該超低周波音は建物壁゛４を通過したあと、放水路５の
上方及び側方に連続して形成された消音室９内で、反射
と干渉作用にょル、次第に減衰される。

そしてこの実権例では、特に前記のように消音室９の入
口部に相当する位置に挿入部２１が突設されているので
、放水路５の水ｒＭ６上方のを気層と消音室９の空気層
とが挿入部２１を介して一部が仕切られた形となシ、し
たがって消音室９内での音の反射と干渉作用が促進され
、更に該消音室９の内側に吸音材２２が内張シされてい
ることと相俟って、家９内での消音作用が更に促進され
る。

したがって、放水口から放射される超低固波音Ｅ−１−
４−−レＬｌ＋＋ＩｆＳＪ＋％＋喰−第４図（Ａ）及び
（Ｂ）は、本発明の第３実施例を示す縦断面図及び横断
面図である。この実施例では、特に放水口開口部３ａの
直上部において、放水路５の水面６の上方を空気層全介
在させて覆うようにした覆い８ａの一部に、水面６よシ
一定間隔を隔てて、下方に開口２６を有し、該開口よシ
垂直方向に所定長さを有する共鳴室２４が形成されてい
る点に特徴を有し、該共鳴室２４よシ下流側には、第１
実施例と同様に、水面６、水路側壁５ａ及び覆い８ｂか
らなる管路１０が形成されている。

この実姉例によれば、水車の運転に伴う種々の原因で発
生した脈動は、放水口開口部６ａを出たあと、放水口直
上の水面上の９気の振動に変換され、超低周波音として
空気中に放射されるが、該放水口開口部３ａの水面乙の
直上部に・は１共鳴室２４が形成されているので、突気
中に放射された超低周波音は、該共鳴室２４の入口２３
より共鳴室２４内へ進入し、その超低周波音の波長に対
し一定関係にある所定長さの共鳴室内で共鳴し、これに
よって増巾された音のエネルギが開口部２６よシ進入し
ようとする音と互いに打ち消し合うように作用して、超
低周波音は減衰し、その後、尾管１０を通って大気中に
放射される。

したがって、この大気中に放射される音には、超低周波
音が殆んど含まれていない。

第５図（Ａ）及び（Ｂ）は、本発明の第４実抱例を示す
縦断面図及び横断面図である。この実砲例では、前記第
３実織例における共鳴室２４を水平方向に設置している
。すなわち、放水口開口部３ａの直上部の覆い部に開口
２３を有し、水平方向に所定長さを有する共鳴室２４が
、管路１０の土壁を形成する覆い８ｂの延長部８　ｂ’
に沿ってその上部に形成されている。

この実姉例によれば、前記第３実飽例と同様に、水車の
運転に伴い種々の原因で発生した脈動が、放水口開口６
ａ直上の水面上の空気の振動に変換され、空気中に放射
された超低周波音は、共鳴室２４０入口２３から進入し
、端壁８ｃに当って戻る過程で共鳴を起こし、該共鳴に
よって増幅された音のエネルギが、開口部２３よシ進入
する音と互いに打ち消し合うように作用して減衰され、
尾管１０を通って大気中に放射される。したがって、大
気中に放射される音には、超低周波音が殆んど含ｌれて
いない。

また、この共鳴室２４鉱、尾ｇ１０の覆い８ｂに平行に
形成されているので、第３実飽例のものと比べて構築物
を低くフン・やクトに形成することができ、また製作も
比較的容易である。

第６図（Ａ）及び（Ｂ）は、本発明の第５実飽例を示す
縦断面図及び横断面図である。前記第１ないし第４実施
例では、放水口部の水面の上部に形成された空胴が、管
路１０の空気層７ｂと連通しているのに対し、との実姉
例では、覆い８ａと共に覆いの一部を構成し且つ建屋壁
４と向き合っている端壁８ｃの先端が、水中に没するま
で延長され、内部に密閉空胴２５が形成されている。

したがってこの実姉例によると、前記同様、種々の原因
で発生した脈動は、放水開口部！ａ％すの建屋壁４に接
する部分の水面上の突気の振動に変換され、超低周波音
として放射されるが、この放射された超低周波音は、密
閉空胴２５の建屋壁４に近い区域から水面６上を下流方
向へ進行し、端壁８Ｃで反射して帰還したものが、前記
のように新たに放射される超低周波音と相殺するように
作用して、いわゆる反共鳴状態となって低減し、更に密
閉空胴２５の壁体で遮音されるので、大気中に伝搬する
超低周波音は低減される。

第７図（Ａ）及び（１１）は、本発明の第６実飽例を示
す縦断面図及び横断面図である。この実姉例は、第５実
施例（第６図）の変形であって、放水路部の暗渠２６の
壁を密閉空胴２５の土壁として利用し、水面６、放水路
側壁５ａ、建屋壁４及びそれと向き合った端壁８Ｃとに
よって密閉空胴２５が形成されている。

この実施例によれば、水車の運転に伴う超低周波音の放
射は、前記ｉ５５実抱と同様にして反共鳴状態となって
低減し、更に密閉空胴２５の壁体イ遣ニオ躬　＋〜出Ｉ
ｆ仁」わ斗１１部因艙ヰ招（キ補する外、密閉空胴２５
の覆いに暗渠を利用しているので、それだけ建設コスト
が低減できる効果がある。

なお、前記各集絢例において、消音室、尾管、密閉空胴
等の各断面を逆てい字形に形成したが、矩形、半円状、
三日月状でも良く、また密閉空胴には必要に応じてエア
ー抜きを設けることができる。更に、消音室、尾管、密
閉空胴を、流れの方向と平行に適宜仕切ることによって
、消音効果を促進することができる。また、消音室内を
吸音材で内張すし、中、高周波音を低減することも可能
である。

また前記各実縮例における空胴（共鳴室、密閉空胴等〕
の寸法と超低周波音の周波数との関係を、理論式で示す
と凡そ次のようになる。

図２、図３において、消音室空胴部及び尾管の補正長さ
を含む実効長さＬは ｃ Ｌ　＝　−ａ−Ｔ（２ｎ　Ｉ　）　（１１こ＼に、 Ｌ；消音室空胴部の長さ及び尾骨の長さく実効長さ）（
ｍ）ｆ；超低周波音の周波数　（Ｈｚ） ｔ；超低周波音の１音速　（ｍ／ｓ） ｎ；整数 で表わされる。

また、図４、図５において、共鳴室（すなわちサイドブ
ランチ）の長さ及び尾管の補正長さを含む実効長さＬは Ｌ＝±−’　（２ｎ−１） ｆ こ＼に Ｌ；サイドブランチの長さ及び尾管の長さく実効長さ）
（ｍ）ｆ；超低周波音の周波数　（Ｈｚ） Ｃ＋　＋超低周波音の音速　（ｍ／ｓ）ｎ；整数 で表わされる。

図６・図７において・密閉を胴の長さＬはＬ＝±−’（
２ｎ−１） ｆ と＼に Ｌ；密閉空胴の長さ　（ｍ） ｆ；超低周波音の周波数　（Ｈｚ） Ｃ；超低周波音の音速　（ｍ／　ｓ　）ｎ；整数 で表わされる。

以上説明したように、本発明は、水路放水口部における
水面の上部に、水面、水路側壁、建屋壁及び覆いによっ
て構成された空気層からなる消音のための空胴を形成し
ているので、水車の運転に伴う種々の原因で発生した脈
動が、最初に空気と接する部分、すなわち上記消音のた
めの空胴内の水面から超低周波音として変換され放射さ
れたものが、該空胴内の反射及び干渉作用によって減衰
し、その後、尾管を通して大気中に放射される。

したがって、発電所周辺の民家に伝搬する超低周波音は
大きく低減することになり、超低周波音による公害防止
に極めて有効である。

【図面の簡単な説明】

第１図は一般的な発電所の放水路を示し、同図面図、第
２図ないし第７図は本発明に係る水車の放水口用防音装
置の第１ないし第６実施例を示し、これら各図の（Ａ）
は縦断面図、各図の（Ｂ）は各（Ａ３図のそれぞれのＡ
−Ａ断面図である。 １・−水車、トー水路放水ｌ１１４一連届璧５・−放水
路、５ａ−放水路側壁、８ａ〜８ｄ−覆い、？−消音室
、２４・−共鳴室、２５−密閉空胴 鳥１ （Ａ＞ 図 （８） 毘６図 （Ａ） （β）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、水車等の水路放水口部における水面の上部に、水面
   、水路側壁、建屋壁及び覆い等によって構成された空気
   層からなる空胴を形成したことを特徴とする水車等の放
   水口用防音装置。 を設けた消音室によって、空胴を形成し光特許請求の範
   囲第１項記載の水車等の放水口用防音装置。 ８、水路放水口の直上部の水面よシー宇高さのところに
   開口を有し、該開口より垂直方向又は水平方向に所定長
   さを有する共鳴室によって、空胴を形成した特許請求の
   範囲第１項記載の水車等の放水口用防音装置。 ４、覆いの一部″ｆｃ構成し且つ建屋壁と向き合ってい
   る端壁を、先端が水中に没する壁で構成して・の水車等
   の放水口用防音装置。