(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水平部とその両端に連結された鉛直部とよりなるＵ字型タンクに流体が入れられ、該流体が交互に移動する周期を対象構造物の振動数に一致させてその振動を制振するＵ字型流体式制振装置において、
前記Ｕ字型タンクの鉛直部を格子状の仕切り部材を介して複数の流路に分割し、該分割された複数の流路の一部を、前記鉛直部の等価長さを調整するために引上げ可能な充填材で閉塞してなることを特徴とするＵ字型流体式制振装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記鉛直部における流体の水位が仕切り部材の上端以下に設定されていることを特徴とするＵ字型流体式制振装置。
【請求項３】
請求項１又は２において、
前記充填材が充填されない流路に減衰材を充填してなることを特徴とするＵ字型流体式制振装置。
【請求項４】
水平部とその両端に連結された鉛直部とよりなるＵ字型タンクに流体が入れられ、該流体が交互に移動する周期を対象構造物の振動数に一致させてその振動を制振するＵ字型流体式制振方法において、
前記Ｕ字型タンクの鉛直部を格子状の仕切り部材を介して複数の流路に分割し、該分割された複数の流路の一部を引上げ可能な充填材で閉塞し、この閉塞する流路の数を変更することにより、鉛直部の等価長さを調整することを特徴とするＵ字型流体式制振方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、流体を使用した塔状構造物の制振装置及びその方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図５に、従来のＵ字型流体式制振装置の基本構造を示す。
図５中、符号１はＵ字型タンク、２は水平部、３，４は鉛直部、５は流体を各々図示する。
【０００３】
図５に示すように、水平部２とその両端に連結された鉛直部３，４とからなるＵ字型タンク１の中には、流体５として例えば水が充填されている。前記鉛直部３，４は、制振対象構造物の振動数に応じて、大気に開放された状態、密封された状態、上部空気室を加圧した状態のいずれかを選択して使用される。
流体５が揺動する時の振動数ｆは、鉛直部が大気開放時の場合、次式「数１」で表現される。
【０００４】
【数１】
0003935628.tif 000002
ここで、ｆは振動数、Ｇは動力加速度、Ｌは流体流路の等価長さをそれぞれ示している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、制振対象となる構造物の振動数が低い場合、この振動数に合わせて流体５の振動数ｆを低くするためには、前記式（１）から明らかなように、流体流路の等価長さＬを大きくする必要がある。すなわち、一般的には、流体５が揺動する流路である水平部２及び鉛直部３，４を長くして対応することになるが、このように流体流路を長くすることは、Ｕ字型タンク１が大型化してしまい、制振装置の設置スペースが広くなるなど、製作及び設置施工に要するコストが増加する方向となる、という問題がある。
【０００６】
以上の問題に鑑み、本発明は、Ｕ字型タンクを大型化することなく流体流路の等価長さＬを長くすることを可能とするＵ字型流体式制振装置及び方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前述した課題を解決するための本発明に係るＵ字型流体式制振装置は、水平部とその両端に連結された鉛直部とよりなるＵ字型タンクに流体が入れられ、該流体が交互に移動する周期を対象構造物の振動数に一致させてその振動を制振するＵ字型流体式制振装置において、前記Ｕ字型タンクの鉛直部を格子状の仕切り部材を介して複数の流路に分割し、該分割された複数の流路の一部を、前記鉛直部の等価長さを調整するために引上げ可能な充填材で閉塞してなることを特徴とする。
【００１０】
また、前記鉛直部における流体の水位が仕切り部材の上端以下に設定されていることを特徴とする。
【００１１】
また、前記充填材が充填されない流路に減衰材を充填してなることを特徴とする。
【００１２】
前述した課題を解決するための本発明に係るＵ字型流体式制振方法は、水平部とその両端に連結された鉛直部とよりなるＵ字型タンクに流体が入れられ、該流体が交互に移動する周期を対象構造物の振動数に一致させてその振動を制振するＵ字型流体式制振方法において、前記Ｕ字型タンクの鉛直部を格子状の仕切り部材を介して複数の流路に分割し、該分割された複数の流路の一部を引上げ可能な充填材で閉塞し、この閉塞する流路の数を変更することにより、鉛直部の等価長さを調整することを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明によるＵ字型流体式制振装置の実施の形態を以下に説明するが、本発明はこれらの実施の形態に限定されるものではない。
【００１４】
［第１の実施の形態］
図１に示すように、本実施の形態のＵ字型流体式制振装置の基本的な構造は、前述した従来構造の装置と同様であり、水平部２とその両端に鉛直部３，４が連結されたＵ字型タンク１内には、流体５として例えば水が封じ込められている。
【００１５】
そして、本実施の形態の特徴は、鉛直部３，４の側壁内部を鉛直方向に複数に区画する格子状の仕切り部材１１を設け、該仕切り部材１１の仕切り内部に充填材１２を充填したことである。なお、図１（Ａ）は図１（Ｂ）のＡ−Ａ線矢視断面図を示す。
この仕切り部材１１は、本実施の形態では、２０区画に分割し、その内の７区画内に充填材１２を鉛直方向に充填したものである。
充填材１２を充填する場合には、タンク１内の流体５である水位を仕切り部材の下端側まで一時的に水位を下げた後、仕切り内部に必要に応じた数の充填材１２を充填するようにしている。
なお、仕切り部材１１により仕切られる区画は本実施の形態のものに限定されるものではなく、設置するＵ字型タンクの大きさにより適宜変更することができる。
また、前記充填材１２が充填されていない複数に区画された流体通路内に減衰効果を奏する金属製又は樹脂製の例えば網状物等の減衰材（例えば「ヘチマロン」：商品名、泉株式会社製）を充填するようにして、流体抵抗を付加するようにしてもよい。
【００１６】
本実施の形態によれば、仕切り部材１１内部に任意の数だけ充填材１２を充填することができるので、流路の断面積を任意に調整でき、流体５の揺動周期を容易に調整することができる。
【００１７】
また、図２に示すように、仕切り部材１１内に充填する充填材１２を内設した後に、該充填材１２を引き上げるようにすることで、流体をタンク内に充満したままで、更に現場において振動数の微調整を図ることができる。
【００１８】
また、図３に示すように、本実施の形態のように、鉛直部内に仕切り部材１１を設けることにより、複数の区分けされた流路が形成されることとなり、水位を仕切り部材１１の上端より下げることにより、複数の小さなスロッシングを発生させることで鉛直部の全体的なスロッシングを防止することが可能となるという副次的効果を奏する。
【００１９】
さらに、仕切り部材１１内の充填材１２を充填していない流体が流通する流路内に金属製又は樹脂製の例えば網状物等の減衰材を挿入し、減衰効果を奏するようにしてもよい。
【００２０】
【実施例】
本発明の実施例について図４を参照して説明する。図４は本実施例にかかるＵ字型流体式制振装置の概略図であり、図４（Ａ）は図４（Ｂ）のＣ−Ｃ線矢視断面図を示す。
図４に示すように、本実施例にかかる上部空気室を加圧してなるＵ字型流体式制振装置は塔状構造物（例えば一般建築物、高層建築物、展望タワー等塔状等）の上部に設置されるものであり、水平部２２とその両端に連結された鉛直部２３，２４とからなるＵ字型タンク２１内には、流体２５として例えば水が充填されており、水平部２２と連通する鉛直部２３，２４の上端側には、図示しない加圧手段により加圧される空気連通管３１より連通する空気室３２，３３が形成されている。
なお、図中符号３４は空気絞り弁、３５は水位モニタ及び３６はリリース弁を各々図示する。
前記鉛直部２３，２４内には１６区画に内部を仕切る仕切り部材１１が配設されており、その内の６区画に充填材１２を充填している。本実施例では充填材１２として発泡スチロール等の発泡材を圧入充填している。
また区画された仕切り部材の流体通路の内部には、樹脂製の減衰材（「ヘチマロン」：商品名、泉株式会社製）１７が挿入されており、流体の減衰を図るようにしている。
【００２１】
本実施例によれば、鉛直部２３，２４の内部に設置した仕切り部材１１内の区画に充填材１２を配することで、流体５の揺動周期を容易に調整することができた。
また、減衰材１７を流路内に設けることにより、流体の減衰効果も向上した。
【００２２】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明のＵ字型流体式制振装置によれば、水平部とその両端に連結された鉛直部とよりなるＵ字型タンクに流体が入れられ、該流体が交互に移動する周期を対象構造物の振動数に一致させてその振動を制振するＵ字型流体式制振装置において、前記Ｕ字型タンクの鉛直部を格子状の仕切り部材を介して複数の流路に分割し、該分割された複数の流路の一部を、前記鉛直部の等価長さを調整するために引上げ可能な充填材で閉塞してなるので、Ｕ字型タンクの鉛直部や水平部を長くすることなしに等価長さを長くできるので、Ｕ字型タンクを大型化しなくとも流体の振動数を低くすることができる。また、Ｕ字型タンクを大型化する必要がないので、流体式制振装置の設置スペースが少なくてすみ、製作及び設置施工に要するコストの低減を図ることができる。
【００２５】
また、前記充填材が充填されない流路に減衰材を充填してなると、流通する流体の減衰効果を奏することができる。
【００２６】
本発明のＵ字型流体式制振方法によれば、水平部とその両端に連結された鉛直部とよりなるＵ字型タンクに流体が入れられ、該流体が交互に移動する周期を対象構造物の振動数に一致させてその振動を制振するＵ字型流体式制振方法において、前記Ｕ字型タンクの鉛直部を格子状の仕切り部材を介して複数の流路に分割し、該分割された複数の流路の一部を引上げ可能な充填材で閉塞し、この閉塞する流路の数を変更することにより、鉛直部の等価長さを調整するので、Ｕ字型タンクの鉛直部や水平部を長くすることなしに等価長さを長くできるので、Ｕ字型タンクを大型化しなくとも流体の振動数を低くすることができる。
【００２７】
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明による第１の実施の形態にかかるＵ字型流体式制振装置の概略構成図である。
【図２】  本発明による第１の実施の形態にかかるＵ字型流体式制振装置の応用例の概略構成図である。
【図３】  本発明による第１の実施の形態にかかるＵ字型流体式制振装置の応用例の概略構成図である。
【図４】  本発明による一実施例にかかるＵ字型流体式制振装置の概略構成図である。
【図５】  従来技術にかかるＵ字型流体式制振装置の概略構成図である。
【符号の説明】
１  Ｕ字型タンク
２  水平部
３，４  鉛直部
５  流体
１１  仕切り部材
１２  充填材
１７  減衰材
２２  水平部
２１  Ｕ字型タンク
２５  流体
２３，２４  鉛直部
３１  空気連通管
３２，３３  空気室
３４  空気絞り弁
３５  水位モニタ
３６  リリース弁
【図１】
0003935628.tif 000003
【図２】
0003935628.tif 000004
【図３】
0003935628.tif 000005
【図４】
0003935628.tif 000006
【図５】
0003935628.tif 000007