(57)【要約】   【課題】    低周波の周波数帯域やその変動に対して柔軟に対応させる。  【解決手段】本発明に係るに係る土砂分離装置用防音パネル２１は、矩形フレーム２２内に本実施形態の共鳴器２３を嵌め込んで構成してある。共鳴器２３は、上端近傍に吸音口２５が形成された所定容量を有する中空管２４を多数並列させるとともに、液体である水を中空管２４に注入排出するための液体注入排出管２６を該中空管に接続してある。液体注入排出管２６には、中空管２４内の水位を計測する水位計３１を連通接続してあるとともに、土砂分離装置用防音パネル２１の正面には、土砂分離装置１０から発生する音、特に低周波の音圧を計測する音圧計３０を設置してある。  【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
矩形フレームと、該矩形フレーム内に嵌め込まれた共鳴器と、土砂分離装置から発生する音の音圧を計測する音圧計と、制御部とを備えてなる土砂分離装置用防音パネルにおいて、
前記共鳴器を、上端近傍に吸音口が形成され所定容量を有する中空管を多数並列させるとともに前記各中空管に水を注入排出するための液体注入排出管を接続して構成し、
前記液体注入排出管を、前記各中空管の内部空間が互いに連通されるように構成するとともに該液体注入排出管に方向切換弁、ポンプ及びタンクを順次接続して前記ポンプによる前記中空管内への給水及び該中空管からの排水を行うことができるように構成し、
前記中空管内の水位を計測する水位計を前記液体注入排出管に連通接続し、
前記制御部を、前記水位計で計測された水位データ及び前記音圧計で計測された音圧データを用いて前記中空管内の共鳴周波数が前記土砂分離装置から発生する音の周波数に一致するように、前記方向切換弁及び前記ポンプを駆動制御して前記中空管内の空間容量を調整するように構成したことを特徴とする土砂分離装置用防音パネル。
【請求項２】
請求項１記載の土砂分離装置用防音パネルを、前記土砂分離装置を取り囲むようにしてボックス状に組み立ててなることを特徴とする土砂分離装置用防音ボックス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、低周波音発生源である土砂分離装置から発生する低周波音を消音するために用いられる土砂分離装置用防音パネル及びそれを用いた防音ボックスに関する。
【背景技術】
【０００２】
水平多軸回転式掘削機や泥水シールド機等の泥水循環式の掘削機を用いて掘削を行う場合、掘削によって生じた排泥水は、土砂分離装置によって掘削土砂を分離した後、所定の処理を経て再び泥水として再利用される。
【０００３】
図３は、従来の土砂分離装置の一例を正面図で示したものである。同図でわかるように、土砂分離装置１０は、いわゆる振動ふるいとして機能するスクリーン１、３、４および盲板と呼ばれる鉄板２をばね７で支持された枠体５に取り付けてあり、該枠体５の上方に取り付けた起振機６を駆動することによってスクリーン１、３、４を振動させ、該スクリーン１、３、４上の土砂を粒径に応じて選別できるようになっている。
【０００４】
ここで、土砂分離装置１０を稼働すると、各部から騒音が発生するとともに、スクリーン１、３、４が音波発生面となって１７Ｈｚ程度の低周波音が生じる。かかる低周波音は、人間の耳で聞き取ることができる可聴範囲の下限付近であるため、直接的な騒音とはならないまでも、障子、窓、とびら等の建具を振動させてがたつき音を発生させる。
【０００５】
そのため、土砂分離装置を市街地に設置して土砂分離作業を行う場合には、図４に示すように土砂分離装置１０全体を防音ボックス１１で覆うようにし、装置各部からの騒音や、スクリーンの振動で生じた低周波音ができるだけ外部に漏洩しないように工夫していた。
【０００６】
【特許文献１】特開平９−２２８４１１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来の防音ボックスでは、騒音については防音パネルの面密度に比例した遮音性能およびグラスウール等による吸音性能によって音圧レベルをある程度下げることができるものの、低周波音については、該周波数域での防音パネルの遮音性能や吸音性能が不足しているために、防音ボックスの外側での音圧レベルを十分に落とすことができないという問題を生じていた。
【０００８】
特に、吸音性能の不足は、ボックス内部で低周波音が残響して音圧レベルが上昇する原因となっており、最悪の場合には、残響による音圧レベルの上昇分を防音パネルの遮音性能によって下げるにすぎず、ボックス外部での音圧レベルは、防音ボックスを設置しない場合に比べてほとんど変わりがないといった事態を招くこともある。
【０００９】
かかる状況下、本出願人は、吸音作用のある中空管を防音パネルに組み込むことによって低周波音の音圧レベルを低減する技術を継続的に開発してきたが、所望の周波数帯域で最適な吸音効果を得るためには、該周波数帯域に合わせて中空管の形状や寸法を調整する必要があるため、低周波発生源に応じてそのつど設計や製造の見直しあるいは再組立を行わねばならず汎用性に欠けること、同一の低周波発生源であっても稼働中に周波数変動が生じた場合にはこれに対応することができないことなどの新たな問題を生じていた。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、上述した事情を考慮してなされたもので、低周波の周波数帯域やその変動に対して柔軟に対応可能な土砂分離装置用防音パネル及びそれを用いた防音ボックスを提供することを目的とする。
【００１１】
上記目的を達成するため、本発明に係る土砂分離装置用防音パネルは請求項１に記載したように、矩形フレームと、該矩形フレーム内に嵌め込まれた共鳴器と、土砂分離装置から発生する音の音圧を計測する音圧計と、制御部とを備えてなる土砂分離装置用防音パネルにおいて、前記共鳴器を、上端近傍に吸音口が形成され所定容量を有する中空管を多数並列させるとともに前記各中空管に水を注入排出するための液体注入排出管を接続して構成し、前記液体注入排出管を、前記各中空管の内部空間が互いに連通されるように構成するとともに該液体注入排出管に方向切換弁、ポンプ及びタンクを順次接続して前記ポンプによる前記中空管内への給水及び該中空管からの排水を行うことができるように構成し、前記中空管内の水位を計測する水位計を前記液体注入排出管に連通接続し、前記制御部を、前記水位計で計測された水位データ及び前記音圧計で計測された音圧データを用いて前記中空管内の共鳴周波数が前記土砂分離装置から発生する音の周波数に一致するように、前記方向切換弁及び前記ポンプを駆動制御して前記中空管内の空間容量を調整するように構成したものである。
【００１２】
また、本発明に係る土砂分離装置用防音パネルを用いた防音ボックスは請求項２に記載したように、請求項１記載の土砂分離装置用防音パネルを、前記土砂分離装置を取り囲むようにしてボックス状に組み立ててなるものである。
【００１３】
本発明に係る土砂分離装置用防音パネル及びそれを用いた防音ボックスにおいては、中空管に形成された吸音口に空気が出入りする際、そのときの両者の摩擦によって騒音源からの音を消音するが、本発明では、液体注入排出管を介して中空容器への液体、例えば水の注入及び排出を行う。そして、液体の注入及び排出を行うにあたっては、中空管内の液位を水位計で計測することによって該液位を所望の値に調整する。
【００１４】
このようにすると、中空管の共鳴周波数は、該中空管内の空間容量の変化によって調整され、騒音源からの音は、調整された共鳴周波数に一致するものが選択的に消音される。
【００１５】
したがって、液位調整によって中空管内の空間容量を予め消音対象となる音の周波数に合わせておけば、騒音源から発生する特定周波数の音が効率的に消音される。
【００１６】
また、土砂分離装置から発生する音の周波数が稼働中に変動したとしても、該周波数の変動に合わせて中空管内の液位ひいては中空管内の空間容量が自動調整されるので、中空管の共鳴周波数を常に土砂分離装置からの主たる音の周波数に追従させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明に係る土砂分離装置用防音パネル及びそれを用いた防音ボックスの実施の形態について、添付図面を参照して説明する。なお、従来技術と実質的に同一の部品等については同一の符号を付してその説明を省略する。
【００１８】
（第１実施形態）
【００１９】
図１は、本実施形態に係る土砂分離装置用防音パネルを示した正面図及びブロック図、図２は、該防音パネルを構成するのに使用した共鳴器を示した断面図である。これらの図でわかるように、本実施形態に係る土砂分離装置用防音パネル２１は、矩形フレーム２２内に共鳴器２３を嵌め込んで構成してある。
【００２０】
共鳴器２３は、上端近傍に吸音口２５が形成された所定容量を有する中空管２４を多数並列させるとともに、水を中空管２４に注入排出するための液体注入排出管２６を該中空管に接続してある。
【００２１】
液体注入排出管２６は、各中空管２４の内部空間が互いに連通されるように構成してあり、給水及び排水の際、各中空管２４の水位を同じレベルに設定できるようになっている。
【００２２】
また、液体注入排出管２６は、これに順次接続された方向切換弁２７、ポンプ２８及びタンク２９とともに液体注入排出手段として機能する。
【００２３】
なお、中空管２４は、円筒状の鋼管や塩化ビニルパイプなどで構成することが可能である。また、方向切換弁２７は、ポンプ２８による中空管２４内への給水並びに該中空管からの排水を行うことができるようになっており、電磁バルブ等で構成することが可能である。
【００２４】
一方、液体注入排出管２６には、中空管２４内の水位を計測する水位計３１を連通接続してあるとともに、土砂分離装置用防音パネル２１の正面には、土砂分離装置１０から発生する音、特に低周波の音圧を計測する音圧計３０を設置してある。そして、土砂分離装置用防音パネル２１は、図１(b)のブロック図に示すように制御部３２を備えており、該制御部は、水位計３１で計測された水位データ及び音圧計３０で計測された音圧データを用いて中空管２４内の共鳴周波数が土砂分離装置１０から発生する音の周波数に一致するように、上述した液体注入排出手段、すなわち方向切換弁２７及びポンプ２８を駆動制御し、中空管２４内の空間容量を調整することができるようになっている。制御部３２には、中空管２４内の水位あるいは内部容量から該管の共鳴周波数を算出する演算プログラムあるいはテーブルを予め組み込んでおくのがよい。なお、制御部３２は、例えばパソコンで構成することが可能である。
【００２５】
かかる土砂分離装置用防音パネル２１を使用する際には、従来の防音ボックス１１と同様、騒音源である土砂分離装置１０を取り囲むようにしてボックス状に組み立てるのがよい。
【００２６】
本実施形態に係る土砂分離装置用防音パネル２１及びそれを用いた防音ボックスにおいては、中空管２４に形成された吸音口２５に空気が出入りする際、そのときの両者の摩擦によって騒音源である土砂分離装置１０からの音を消音するが、本実施形態では、かかる作用に加えて、水位計３１で計測された液位データ及び音圧計３０で計測された音圧データを用いて、中空管２４内の共鳴周波数が土砂分離装置１０から発生する低周波の周波数に一致するように上述した液体注入排出手段、すなわち方向切換弁２７及びポンプ２８を駆動制御して中空管２４内の空間容量を調整する。
【００２７】
このようにすると、土砂分離装置１０の規格や仕様が異なることによって、あるいは運転状況が稼働中に変化したことによって該装置から発生する音の周波数に変動が生じた場合であっても、該周波数の変動に合わせて中空管２４内の水位ひいては中空管２４内の空間容量が自動調整されるので、中空管２４の共鳴周波数は、常に土砂分離装置１０から発生する音の周波数に設定されることとなる。
【００２８】
なお、土砂分離装置１０から発生する音のうち、どの周波数帯域を消音の対象とするかについては、例えば、音圧計３０で得られた音圧データを制御部３２にてスペクトル分析して最も音圧レベルの高い周波数帯域を自動検出させ、該周波数帯域に合わせて中空管２４の共鳴周波数を設定するようにするのがよい。また、中空管２４内の水を排水する場合には、これをタンク２９に循環させるようにしてもよい。
【００２９】
以上説明したように、本実施形態に係る土砂分離装置用防音パネル２１及びそれを用いた防音ボックスによれば、中空管２４内の共鳴周波数が騒音源である土砂分離装置１０から発生する低周波に一致するように液体注入排出管２６を介して該中空管への給排水を行って水位の調整ひいては中空管２４内の容量調整を行うようにしたので、土砂分離装置１０から発生する音のうち、消音対象である例えば低周波音を効率よく消音することが可能となる。したがって、従来のように騒音源から出る低周波音の周波数に合わせて共鳴器の設計や製造をやり直したり再組立を行う必要がなくなり、任意の周波数を持つ騒音源に対して広く適用可能であって汎用性を格段に向上させることができる。
【００３０】
特に、本実施形態によれば、騒音源である土砂分離装置１０から発生する音の音圧を計測する音圧計３０と、方向切換弁２７及びポンプ２８を駆動制御する制御部３２とを備えるとともに、該制御部を、水位計３１で計測された液位データ及び音圧計３０で計測された音圧データを用いて中空管２４内の共鳴周波数が土砂分離装置１０から発生する音の周波数に一致するように、方向切換弁２７及びポンプ２８を駆動制御して中空管２４内の空間容量を調整するように構成したので、土砂分離装置１０から発生する音の周波数が稼働中に変動したとしても、該周波数の変動に合わせて中空管２４内の水位ひいては中空管２４内の空間容量を自動調整して中空管２４の共鳴周波数を土砂分離装置１０から発生する特定帯域の音の周波数に追従させることが可能となる。したがって、消音対象となる低周波音に周波数変動が生じたとしても、中空管２４の共鳴周波数をこれに追従させて騒音源からの低周波音を常に効率よく消音することが可能となる。
【００３１】
また、本実施形態によれば、中空管２４を複数配置し該中空管内を互いに連通させるようにしたので、多数の中空管２４内の水位調整操作を同時に行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本実施形態に係る土砂分離装置用防音パネルの図であり、(a)は正面図、(b)はブロック図。
【図２】図１のＡ―Ａ線に沿う断面図。
【図３】従来の土砂分離装置を示した正面図。
【図４】従来の防音パネルを組み立てて構成した防音ボックスの全体断面図。
【符号の説明】
【００３３】
１０                          土砂分離装置
２１                          土砂分離装置用防音パネル
２３                          共鳴器
２４                          中空管
２５                          吸音口
２６                          液体注入排出管（液体注入排出手段）
２７                          方向切換弁（液体注入排出手段）
２８                          ポンプ（液体注入排出手段）
２９                          タンク（液体注入排出手段）
３０                          音圧計
３１                          水位計
３２                          制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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