(57)【要約】【課題】既存設備に対しても容易に実施可能であり、新たな外部電源を設ける必要がなく、余分な電力を消費せずに騒音を抑制することが可能な発電装置を提供する。【解決手段】原動機１及び発電機２の稼動に伴い発生する振動エネルギーを、振動エネルギー／電気エネルギー変換手段５により電気エネルギーに変換し、これを電源供給手段６により騒音除去手段７に供給して原動機１及び発電機２の振動音及びエンジン運転音を含む騒音を除去するようにした。これにより、既存設備に対しても容易に実施可能であり、新たな外部電源を設ける必要がなく、余分な電力を消費せずに騒音を抑制することが可能な発電装置が得られる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
原動機、発電機、及び制御盤を備えた発電装置であって、前記原動機及び前記発電機の稼動に伴い発生する振動エネルギーを電気エネルギーに変換する圧電素子を含む振動エネルギー／電気エネルギー変換手段と、前記原動機及び前記発電機の振動音及びエンジン運転音を含む騒音を打ち消す音を放出し該騒音を除去する騒音除去手段と、前記振動エネルギー／電気エネルギー変換手段から入力された電流を前記騒音除去手段に適合した電圧及び周波数に変換し前記騒音除去手段に出力する電源供給手段を備えたことを特徴とする発電装置。
【請求項２】
請求項１に記載の発電装置において、前記騒音除去手段は、騒音キャンセラー、マイク、及び消音スピーカーを含み、前記騒音キャンセラーは、前記マイクにより取り込んだ騒音の入力波形信号の周波数と大きさを検知するとともに、該入力波形信号の位相を半波長遅らせた出力波形信号に応じた音を合成し、前記消音スピーカーから放出することを特徴とする発電装置。
【請求項３】
請求項１に記載の発電装置において、前記騒音除去手段の少なくとも一部を、前記制御盤内に収納したことを特徴とする発電装置。
【請求項４】
請求項１に記載の発電装置において、前記電源供給手段の少なくとも一部を、前記制御盤内に収納したことを特徴とする発電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発電装置に関し、特に発電装置の振動音、エンジン運転音等の騒音対策に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジン発電装置のような発電装置は一般に、原動機、発電機、及び制御盤で構成されている。このような発電装置においては、原動機を稼動させるとその回転エネルギーにより発電機が稼動されるが、これに伴って発生する振動音やエンジン運転音等の騒音は、周辺の人々にとって非常に耳障りなものであった。
【０００３】
このような騒音対策として、特許文献１では、無停電電源装置に搭載されたインバータからの所定の周波数のノイズ音を除去する装置として、ノイズが入力され、このノイズに対応する入力波形信号を生成する集音手段と、入力波形信号の位相をずらせて出力波形信号として出力するタイミング変更手段と、出力波形信号の波形変化に応じた音を出力する放音手段を備えたノイズ音除去装置が提示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２３３３８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の発電装置の騒音対策としては、発電装置の設置場所を人々（例えばオフィス）から遠ざける、または発電装置を収納するパッケージあるいは部屋を、防音構造にする等の対策がとられていた。しかし、これらの騒音対策は、発電装置を新たに設置する場合には行い易いが、既存設備に対して行う場合には、新たな設置場所を確保するためのコストや、パッケージまたは部屋を防音構造にする工事のコストがかかるという問題があった。
【０００６】
特許文献１に提示されたノイズ音除去装置によれば、無停電電源装置の設置場所の壁や天井を防音構造とすることなく、騒音を除去することができる。しかし、このノイズ音除去装置を稼動させるための電源を用意する必要があり、騒音対策のために常時電力を消費することになる。
【０００７】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、既存設備に対しても容易に実施可能であり、新たな外部電源を設ける必要がなく、余分な電力を消費せずに騒音を抑制することが可能な発電装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る発電装置は、原動機、発電機、及び制御盤を備えた発電装置であって、原動機及び発電機の稼動に伴い発生する振動エネルギーを電気エネルギーに変換する圧電素子を含む振動エネルギー／電気エネルギー変換手段と、原動機及び発電機の振動音及びエンジン運転音を含む騒音を打ち消す音を放出し該騒音を除去する騒音除去手段と、振動エネルギー／電気エネルギー変換手段から入力された電流を騒音除去手段に適合した電圧及び周波数に変換し騒音除去手段に出力する電源供給手段を備えたものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、原動機及び発電機の稼動に伴い発生する振動エネルギーを電気エネル
ギーに変換し、電源供給手段を介して騒音除去手段に供給して原動機及び発電機の騒音を除去するようにしたので、既存設備に対しても容易に実施可能であり、新たな外部電源を設ける必要がなく、余分な電力を消費せずに騒音を抑制することが可能な発電装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態１に係る発電装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る発電装置を示す側面図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る発電装置の振動エネルギー／電気エネルギー変換手段を示す分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
実施の形態１．
以下に、本発明の実施の形態１に係る発電装置について、図面に基づいて説明する。図１は、本実施の形態１に係る発電装置の構成を示すブロック図、図２は本実施の形態１に係る発電装置を示す側面図である。図中、同一、相当部分には同一符号を付している。なお、本発明に係る発電装置の種類は、特に限定されるものではなく、屋内、屋外、及び自動車等に設置されるものを広く含むものである。
【００１２】
発電装置１００は、重油、灯油、軽油、及び都市ガス等のエネルギー源により稼動される原動機１と、この原動機１に直結され、原動機１の回転エネルギー（機械的エネルギー）を電気エネルギーに変換する発電機２を備えている。
【００１３】
制御盤３は、原動機１及び発電機２の運転、停止、及び遮断機（図示せず）の開閉等を制御するとともに、負荷変動に対して回転数（周波数）、電圧を一定に保つ等の制御を行うものである。さらに、異常が発生した際に、制御盤３の盤面にて該異常を表示し、管理システムに対して異常信号を送信する等の機能も有する。
【００１４】
収納容器４は、防音及び／または雨水浸入防止を目的として設けられたもので、例えば鋼板製のパッケージである。なお、パッケージで囲まれていない構造の発電装置１００の場合、その発電装置が設置されている部屋が収納容器４に該当する。
【００１５】
振動エネルギー／電気エネルギー変換手段５は、原動機１及び発電機２の稼動に伴い発生する振動エネルギーを電気エネルギーに変換する手段であり、本実施の形態１では、原動機１及び発電機２の各支持部（脚部）に設置されている。ただし、振動エネルギー／電気エネルギー変換手段５の設置場所は、これに限定されるものではなく、設置する数も自由に設定することができる。なお、振動エネルギー／電気エネルギー変換手段５の構成については、後に図３を用いて説明する。
【００１６】
電源供給手段６は、振動エネルギー／電気エネルギー変換手段５から入力された電流を、騒音除去手段７に適合した電圧及び周波数に変換し騒音除去手段７に出力する電源回路である。本実施の形態１では、ＤＣ／ＤＣコンバータ６１とＤＣ／ＡＣインバータ６２から構成され、これらは制御盤３内に収納されている。
【００１７】
騒音除去手段７は、原動機１及び発電機２の振動音及びエンジン運転音を含む騒音を打ち消す音を放出し、該騒音を除去するもので、騒音キャンセラー７１、マイク７２、及び消音スピーカー７３から構成される。ここで、騒音を打ち消す音は、原動機１の振動音に伴って生じる騒音、発電機２の振動音に伴って生じる騒音、エンジン運転音に伴って生じる騒音等の少なくとも1つの騒音を打ち消す音であっても、あるいは、これら複数の騒音
を打ち消す音であっても良い。騒音キャンセラー７１は、マイク７２により取り込んだ騒
音の入力波形信号の周波数と大きさを検知するとともに、該入力波形信号の位相を半波長遅らせた出力波形信号に応じた音を合成し、消音スピーカー７３から放出する。
【００１８】
本実施の形態１では、図２に示すように、騒音キャンセラー７１は制御盤３内に収納されている。なお、マイク７２及び消音スピーカー７３の設置場所は、特に限定するものではないが、マイク７２は騒音を効率的に取り込める位置、消音スピーカー７３は、消音スピーカー７３から放出された音により騒音が効率的に抑制される位置に設置されることが望ましい。
【００１９】
図３に、本実施の形態１における振動エネルギー／電気エネルギー変換手段５の構成を示す。本実施の形態１における振動エネルギー／電気エネルギー変換手段５は、一対の円盤形状のゴム５２の間に、円盤形状の２枚の電極５３に挟まれた圧電セラミックス５４からなる圧電素子が積層、接着され、一体化されたものである。これらの積層体は、上部のボルト５１により原動機１及び発電機２に取り付けられ、下部のボルト５１により設置面に取り付けられる。
【００２０】
圧電セラミックス５４としては、例えば、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）のような原料粉末を成形して高温で焼成し、分極処理をしたものが用いられる。なお、振動エネルギー／電気エネルギー変換手段５を構成する圧電素子及びその他の部材の積層枚数や平面形状、厚み等は自由に選択でき、図３に限定されるものではない。
【００２１】
次に、動作について説明する。発電装置１００の運転時には、原動機１及び発電機２の稼動に伴い発生する振動エネルギーが、振動エネルギー／電気エネルギー変換手段５に伝達される。振動エネルギーは、振動エネルギー／電気エネルギー変換手段５の上下のボルト５１から、圧縮力やせん断力等の外力として圧電素子に作用し、圧電素子が発電する。ここで得られた直流電流は、圧電素子の一対の電極５３から導電性ケーブルを介して電源供給手段６に入力される。
【００２２】
振動エネルギー／電気エネルギー変換手段５から電源供給手段６に入力された直流電流は、ＤＣ／ＤＣコンバータ６１、ＤＣ／ＡＣインバータ６２により、騒音除去手段７の騒音キャンセラー７１に適した電圧及び周波数の交流電流に変換され、騒音キャンセラー７１に出力される。
【００２３】
電源供給手段６から電源を供給された騒音キャンセラー７１は、原動機１及び発電機２の振動音及びエンジン運転音を含む騒音をマイク７２により取り込み、該騒音の入力波形信号の周波数と大きさを検知するとともに、該入力波形信号の位相を半波長遅らせた出力波形信号に応じた音を合成し、消音スピーカー７３から放出する。これにより、該騒音が打ち消され、除去される。
【００２４】
以上のように、本実施の形態１によれば、原動機１及び発電機２の稼動に伴い発生する振動エネルギーを、振動エネルギー／電気エネルギー変換手段５により電気エネルギーに変換し、これを電源供給手段６により騒音除去手段７に供給して原動機１及び発電機２の騒音を除去するようにしたので、既存設備に対しても容易に実施可能であり、新たな外部電源を設ける必要がなく、余分な電力を消費せずに騒音を抑制することが可能な発電装置が得られる。
【００２５】
また、騒音対策が必要な発電装置１００の運転時には、振動エネルギー／電気エネルギー変換手段５により得られた電力（電流）を、電源供給手段６を介して騒音除去手段７に供給する動作が自動的に行われるため、騒音除去手段７の運転／停止操作を必要とせず、作業員の負担が増えない。さらに、騒音除去手段７の少なくとも一部、及び／または電源
供給手段６の少なくとも一部を、制御盤３内に収納することにより、装置の大型化、複雑化を避けることができる。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
本発明は、発電装置の騒音対策として利用することができる。
【符号の説明】
【００２７】
１  原動機、２  発電機、３  制御盤、４  収納容器、
５  振動エネルギー／電気エネルギー変換手段、６  電源供給手段、７  騒音除去手段、５１  ボルト、５２  ゴム、５３  電極、５４  圧電セラミックス、
６１  ＤＣ／ＤＣコンバータ、６２  ＤＣ／ＡＣインバータ、
７１  騒音キャンセラー、７２  マイク、７３  消音スピーカー、１００  発電装置。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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