(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複槽のタンク下部が連通路を介して相互に連通されて建造物に設置され、該建造物の揺れに伴って該連通路を通じて流動する液体の液面振動により該建造物の揺れを抑制するようにした流体制振装置であって、
前記液面振動を部分的に抑制して液面振動周期の決定要素となる液面自由表面積を変更調節可能な液面振動抑制部材が、前記液体の液面部に浸漬されて設けられ、
該液面振動抑制部材は、液面部をふたつの領域に隔離して区画形成する縦壁と、該縦壁によって区画された一方の領域内に設けられて該領域内外への液体の流動を阻害する流動性阻害部材とからなり、
かつ該流動性阻害部材は、前記縦壁の下端部近傍に配置されて該縦壁とともに有底箱を形成して、静的状態では該有底箱の内部の液位を外部の液面自由領域と同じにしつつ、動的状態では液体の上下の移動を阻害する密閉性の低い底板で構成されている、
ことを特徴とする流体制振装置。
【請求項２】
建造物の揺れに伴い、該建造物に設置された単槽のタンク内で揺動する液体の液面振動により該建造物の揺れを抑制するようにした流体制振装置であって、
前記液面振動を部分的に抑制して液面振動周期の決定要素となる液面自由表面積を変更調節可能な液面振動抑制部材が、タンク側壁に沿わされて前記液体の液面部に浸漬されて設けられ、
該液面振動抑制部材は、液面部をふたつの領域に隔離して区画形成する縦壁と、該縦壁によって区画された一方の領域内に設けられて該領域内外への液体の流動を阻害する流動性阻害部材とからなり、
かつ該流動性阻害部材は、前記縦壁の下端部近傍に配置されて該縦壁とともに有底箱を形成して、静的状態では該有底箱の内部の液位を外部の液面自由領域と同じにしつつ、動的状態では液体の上下の移動を阻害する密閉性の低い底板で構成されている、
ことを特徴とする流体制振装置。
【請求項３】
複槽のタンク下部が連通路を介して相互に連通されて建造物に設置され、該建造物の揺れに伴って該連通路を通じて流動する液体の液面振動により該建造物の揺れを抑制するようにした流体制振装置であって、
前記液面振動を部分的に抑制して液面振動周期の決定要素となる液面自由表面積を変更調節可能な液面振動抑制部材が、前記液体の液面部に浸漬されて設けられ、
該液面振動抑制部材は、液面部をふたつの領域に隔離して区画形成する縦壁と、該縦壁によって区画された一方の領域内に設けられて該領域内外への液体の流動を阻害する流動性阻害部材とからなり、
かつ該流動性阻害部材は、前記縦壁の下端部近傍に配置される底板であり、
前記縦壁と底板とが平行四辺形リンク機構を介してタンク側壁に支持され、縦壁が側壁に対して平行状態に維持される
ことを特徴とする流体制振装置。
【請求項４】
建造物の揺れに伴い、該建造物に設置された単槽のタンク内で揺動する液体の液面振動により該建造物の揺れを抑制するようにした流体制振装置であって、
前記液面振動を部分的に抑制して液面振動周期の決定要素となる液面自由表面積を変更調節可能な液面振動抑制部材を、タンク側壁に沿わせて前記液体の液面部に浸漬させて設け、
該液面振動抑制部材は、液面部をふたつの領域に隔離して区画形成する縦壁と、該縦壁によって区画された一方の領域内に設けられて該領域内外への液体の流動を阻害する流動性阻害部材とからなり、
かつ該流動性阻害部材は、前記縦壁の下端部近傍に配置される底板であり、
前記縦壁と底板とが平行四辺形リンク機構を介してタンク側壁に支持され、縦壁が側壁に対して平行状態に維持される
ことを特徴とする流体制振装置。
【請求項５】
複槽のタンク下部が連通路を介して相互に連通されて建造物に設置され、該建造物の揺れに伴って該連通路を通じて流動する液体の液面振動により該建造物の揺れを抑制するようにした流体制振装置であって、
前記液面振動を部分的に抑制して液面振動周期の決定要素となる液面自由表面積を変更調節可能な液面振動抑制部材が、前記液体の液面部に浸漬されて設けられ、
該液面振動抑制部材は、液面部をふたつの領域に隔離して区画形成する縦壁と、該縦壁によって区画された一方の領域内に設けられて該領域内外への液体の流動を阻害する流動性阻害部材とからなり、
該流動性阻害部材の上方の液面部に、スポンジや海綿体などの液体含浸性に富んだ液体吸収材を設けた
ことを特徴とする流体制振装置。
【請求項６】
建造物の揺れに伴い、該建造物に設置された単槽のタンク内で揺動する液体の液面振動により該建造物の揺れを抑制するようにした流体制振装置であって、
前記液面振動を部分的に抑制して液面振動周期の決定要素となる液面自由表面積を変更調節可能な液面振動抑制部材を、タンク側壁に沿わせて前記液体の液面部に浸漬させて設け、
前記液面振動抑制部材は、液面部をふたつの領域に隔離して区画形成する縦壁と、該縦壁によって区画された一方の領域内に設けられて該領域内外への液体の流動を阻害する流動性阻害部材とからなり、
該流動性阻害部材の上方の液面部に、スポンジや海綿体などの液体含浸性に富んだ液体吸収材を設けた
ことを特徴とする流体制振装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、地震、強風などによって生じる建造物の振動を抑制するために前記建造物に設置される制振装置に関し、特に、その建造物の揺れに同調してタンク内で液面振動する液体により前記揺れを抑制するようにした流体制振装置およびその制振周期の調整方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、流体制振装置として、図７（ａ）に示すようなＵ字形連結タンク１が提案されている。これは、水などの液体２で満たされた略直方体形状のふたつのタンク３同士が、これらの下部に設けられた連通路５を介して連通して構成され、通常、制振対象物たる建造物の頂部に配置される。そして、地震などによって連通路５方向の振動がこの装置１に作用すると、内部の液体が動揺し、タンク３内の液面４が上下する。この時、液体２全体がひとつの質量体となってタンク内を往復移動しており、この液体２が連通路５からタンク３内に流入する際に、タンク側壁３ａにぶつかって水平方向の力が、すなわち連通路方向に進行する液体２の慣性力がタンク側壁３ａに作用する。この慣性力は建造物の振動と位相がずれており、この慣性力が制振力として建造物に作用して建造物の振動を吸収するようになっている。
【０００３】
その際、前記液体の揺動、すなわち液面振動の固有振動数と建造物の固有振動数とが一致していなければ制振作用は得られないため、通常、静止状態における前記ふたつのタンク３内の液位ｈ１を変化させて、タンク３内の液体２が移動する固有振動数（以下、制振振動数、若しくはこの逆数として制振周期とも記す）を調整している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、液位ｈ１を調整すると、それに伴いタンク３内の液体量に変化を来たし、流体制振装置１の総質量が変化する。その結果、この流体制振装置１を含めた建造物全体の質量が変化し、これに伴い流体制振装置１を含めた建造物の固有振動数が変化してしまう。このため、この調整は非常に困難なものであった。
【０００５】
そこで、本願出願人は、タンク内の液体量を一定に維持しつつ前記制振周期を調整できる流体制振装置を発明し、特開平５−６０１７３号公報にて開示した。
これを最も簡略化して説明すると、この流体制振装置は、前記Ｕ字形連結タンクに、そのふたつのタンクの各上部空間同士を連結するダクトと、このダクトの途中にて下方に折曲して形成された通路内に液体を貯留させ、その液体にて前記ダクトを仕切る中間貯留部と、この中間貯留部の液体の流動圧を受けて変位するダンパー板とを追設したものである。このダンパー板には、前記変位と逆向きに付勢するばね部材が設けられており、このばね部材を適宜変更して、ダンパー板の流動圧に対する前記変位の特性を変えることで容易に液面振動の周期、すなわち制振周期を調整できるようになっている。
しかしながら、この装置は、前記ダンパー板とダクトとの間に高度な気密性が要求されるため、装置の寸法公差が厳しく装置が高価となる。
【０００６】
本発明はかかる従来の課題に鑑みて成されたもので、簡単な構成で容易に流体制振装置の制振周期を調整できる安価な流体制振装置およびその制振周期の調整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】
かかる目的を達成するために請求項１に示す発明は、複槽のタンク下部が連通路を介して相互に連通されて建造物に設置され、該建造物の揺れに伴って該連通路を通じて流動する液体の液面振動により該建造物の揺れを抑制するようにした流体制振装置であって、前記液面振動を部分的に抑制して液面振動周期の決定要素となる液面自由表面積を変更調節可能な液面振動抑制部材が、前記液体の液面部に浸漬されて設けられ、該液面振動抑制部材は、液面部をふたつの領域に隔離して区画形成する縦壁と、該縦壁によって区画された一方の領域内に設けられて該領域内外への液体の流動を阻害する流動性阻害部材とからなり、かつ該流動性阻害部材は、前記縦壁の下端部近傍に配置されて該縦壁とともに有底箱を形成して、静的状態では該有底箱の内部の液位を外部の液面自由領域と同じにしつつ、動的状態では液体の上下の移動を阻害する密閉性の低い底板で構成されていることを特徴とする。
【０００８】
上記発明によれば、以下の理由によって制振周期を調整することができる。
請求項１に係る流体制振装置の最小構成単位である前記Ｕ字形連結タンク（図７（ａ）参照）の制振周期、すなわちタンク内液体２の液面振動の固有周期Ｔは一般に以下のように与えられる。
Ｔ＝２π／√｛２ｇ／［（Ａ１／Ａ０）×Ｌ１＋２ｈ１］｝  …（１）
ここで、
Ｔ：固有周期
ｇ：重力加速度
Ｌ１：タンク３の横断面中心間の距離
Ａ１：タンク３の流路方向の横断面の面積
Ａ０：連通路５の流路方向の横断面の面積
ｈ１：液位
そして、上記より、Ｕ字形連結タンク１内の液体２の液面振動の固有周期Ｔは、Ａ１によって変化することがわかる。
【０００９】
一方、このＡ１は、タンク３内において自由に液面振動できる液面領域の面積ととらえることができる。すなわち、タンク３自体の大きさを変更してＡ１を変更することと、図１（ａ）に示すように、タンク３内に部分的に液面振動抑制部材７を浸漬し、その上下に位置する液体２ａ、２ｂの動きを抑制させて、自由に液面振動できる液面領域の面積たる液面自由表面積Ａを変更することとはほぼ等価であると考えられる。
したがい、前記タンク３自体の大きさを変えなくても、前記液面自由表面積Ａを変更することで、液面振動の固有周期、すなわち流体制振装置１の制振周期を自在に調整することができる。そして、この制振周期を容易に建造物の固有周期に合わせることが可能になる。
また、前記縦壁と流動性阻害部材とによって、その上下に位置する液体の動きを確実に抑制することができるので、制振周期の調整精度を向上できる。さらに、前記流動性阻害部材として底板を適用し簡単な構成にしたので制振装置を安価にできる。縦壁と底板とが一体化されて箱体状に形成されているので、この箱体を設置するだけで縦壁と底板の設置が同時にできて取り扱い性に優れ、短時間で制振周期の調整ができる。
【００１０】
請求項２に示す発明は、建造物の揺れに伴い、該建造物に設置された単槽のタンク内で揺動する液体の液面振動により該建造物の揺れを抑制するようにした流体制振装置であって、前記液面振動を部分的に抑制して液面振動周期の決定要素となる液面自由表面積を変更調節可能な液面振動抑制部材が、タンク側壁に沿わされて前記液体の液面部に浸漬されて設けられ、 該液面振動抑制部材は、液面部をふたつの領域に隔離して区画形成する縦壁と、該縦壁によって区画された一方の領域内に設けられて該領域内外への液体の流動を阻害する流動性阻害部材とからなり、かつ該流動性阻害部材は、前記縦壁の下端部近傍に配置されて該縦壁とともに有底箱を形成して、静的状態では該有底箱の内部の液位を外部の液面自由領域と同じにしつつ、動的状態では液体の上下の移動を阻害する密閉性の低い底板で構成されていることを特徴とする。
【００１１】
上記発明によれば、以下の理由によって制振周期を調整することができる。
請求項２に係る流体制振装置の単槽タンクの最も基本的な構成である直方形タンクおよび円筒形タンク（図７（ｂ）および図７（ｃ）参照）の制振周期、すなわち単槽タンク内液体の液面振動の固有周期Ｔは一般に以下のように与えられる。
Ｔ＝２π／√［（πｇ／Ｌ０）×tanh（πｈ０／Ｌ０）］  …（２）
ここで、
Ｌ０：液面振動の伝搬方向のタンク内法幅
ｈ０：液位
そして、上記より、単槽タンク内の液体の液面振動の固有周期Ｔは、Ｌ０によって変化することがわかる。
【００１２】
一方、このＬ０は、タンク２３内において自由に液面振動できる液面領域の、液面振動の伝搬方向長さととらえることができる。すなわち、タンク２３自体の大きさを変更してＬ０を変更することと、図１（ｂ）および図１（ｃ）に示すように、タンク側壁２３ａから一定範囲の液面部に液面振動抑制部材２７を浸漬させて配し、その上下に位置する液体２２ａ、２２ｂの動きを抑制させて、自由に液面振動できる液面領域の液面振動の伝搬方向長さ、すなわち液面自由表面長Ｌを変更することとはほぼ等価であると考えられる。
したがい、前記タンク２３自体の大きさを変えなくても、前記液面自由表面長Ｌを変更することで、液面振動の固有周期、すなわち流体制振装置１の制振周期を自在に調整することができる。そして、この制振周期を容易に建造物の固有周期に合わせることが可能になる。
また、請求項１に示す発明と同様に、前記縦壁と流動性阻害部材とによって、その上下に位置する液体の動きを確実に抑制することができるので、制振周期の調整精度を向上できる。さらに、前記流動性阻害部材として底板を適用し簡単な構成にしたので制振装置を安価にできる。縦壁と底板とが一体化されて箱体状に形成されているので、この箱体を設置するだけで縦壁と底板の設置が同時にできて取り扱い性に優れ、短時間で制振周期の調整ができる。
【００１３】
請求項３に示す発明は、複槽のタンク下部が連通路を介して相互に連通されて建造物に設置され、該建造物の揺れに伴って該連通路を通じて流動する液体の液面振動により該建造物の揺れを抑制するようにした流体制振装置であって、前記液面振動を部分的に抑制して液面振動周期の決定要素となる液面自由表面積を変更調節可能な液面振動抑制部材が、前記液体の液面部に浸漬されて設けられ、該液面振動抑制部材は、液面部をふたつの領域に隔離して区画形成する縦壁と、該縦壁によって区画された一方の領域内に設けられて該領域内外への液体の流動を阻害する流動性阻害部材とからなり、かつ該流動性阻害部材は、前記縦壁の下端部近傍に配置される底板であり、前記縦壁と底板とが平行四辺形リンク機構を介してタンク側壁に支持され、縦壁が側壁に対して平行状態に維持されることを特徴とする。
上記発明によれば、上記請求項１に記載した発明と同等の作用を得ることができるばかりか、平行四辺形リンク機構によって、縦壁と底板の設置範囲を容易に調整できるので、簡単に制振周期の調整ができる。
【００１４】
請求項４に示す発明は、建造物の揺れに伴い、該建造物に設置された単槽のタンク内で揺動する液体の液面振動により該建造物の揺れを抑制するようにした流体制振装置であって、前記液面振動を部分的に抑制して液面振動周期の決定要素となる液面自由表面積を変更調節可能な液面振動抑制部材を、タンク側壁に沿わせて前記液体の液面部に浸漬させて設け、該液面振動抑制部材は、液面部をふたつの領域に隔離して区画形成する縦壁と、該縦壁によって区画された一方の領域内に設けられて該領域内外への液体の流動を阻害する流動性阻害部材とからなり、かつ該流動性阻害部材は、前記縦壁の下端部近傍に配置される底板であり、前記縦壁と底板とが平行四辺形リンク機構を介してタンク側壁に支持され、縦壁が側壁に対して平行状態に維持されることを特徴とする。
上記発明によれば、上記請求項２に記載した発明と同等の作用を得ることができるばかりか、請求項３に記載した発明と同様に平行四辺形リンク機構によって、縦壁と底板の設置範囲を容易に調整できるので、簡単に制振周期の調整ができる。
【００１５】
請求項５に示す発明は、複槽のタンク下部が連通路を介して相互に連通されて建造物に設置され、該建造物の揺れに伴って該連通路を通じて流動する液体の液面振動により該建造物の揺れを抑制するようにした流体制振装置であって、前記液面振動を部分的に抑制して液面振動周期の決定要素となる液面自由表面積を変更調節可能な液面振動抑制部材が、前記液体の液面部に浸漬されて設けられ、該液面振動抑制部材は、液面部をふたつの領域に隔離して区画形成する縦壁と、該縦壁によって区画された一方の領域内に設けられて該領域内外への液体の流動を阻害する流動性阻害部材とからなり、該流動性阻害部材の上方の液面部に、スポンジや海綿体などの液体含浸性に富んだ液体吸収材を設けたことを特徴とする。
上記発明によれば、前記縦壁と流動性阻害部材とによって、その上下に位置する液体の動きを確実に抑制することができるので、制振周期の調整精度を向上できる。また、前記流動性阻害部材の上方の液面部に、液体吸収材を設けたので、該流動性阻害部材を設けた領域の微小な液面振動も完全に抑えることができて、制振周期の調整精度を更に向上できる。
【００１６】
請求項６に示す発明は、建造物の揺れに伴い、該建造物に設置された単槽のタンク内で揺動する液体の液面振動により該建造物の揺れを抑制するようにした流体制振装置であって、前記液面振動を部分的に抑制して液面振動周期の決定要素となる液面自由表面積を変更調節可能な液面振動抑制部材を、タンク側壁に沿わせて前記液体の液面部に浸漬させて設け、前記液面振動抑制部材は、液面部をふたつの領域に隔離して区画形成する縦壁と、該縦壁によって区画された一方の領域内に設けられて該領域内外への液体の流動を阻害する流動性阻害部材とからなり、該流動性阻害部材の上方の液面部に、スポンジや海綿体などの液体含浸性に富んだ液体吸収材を設けたことを特徴とする。
上記発明によれば、請求項５に記載の発明と同様に、前記縦壁と流動性阻害部材とによって、その上下に位置する液体の動きを確実に抑制することができるので、制振周期の調整精度を向上できる。また、前記流動性阻害部材の上方の液面部に、液体吸収材を設けたので、該流動性阻害部材を設けた領域の微小な液面振動も完全に抑えることができて、制振周期の調整精度を更に向上できる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る実施形態を添付図面を参照して詳細に説明する。
図２は本発明に係る流体制振装置１の第一実施形態であって、その一部を切り欠いて示す斜視図である。
【００２１】
この流体制振装置１は、ふたつの同形同大のタンク３と、そのタンク３下部に設けられて、前記両タンク３を連通する連通路５とを備えたＵ字形連通タンク１であり、屋上などの建造物の頂部に設置される。
前記ふたつのタンク３は、その上方が開放した横断面矩形状タンクであり、互いに対向して左右に位置するとともに、両タンク３の互いに対面する側壁の下部には、連通路５たる角パイプが接続され両タンク３は連通されている。そして、これらタンク３内部は、その途中まで液体２で満たされている。
【００２２】
また、前記各タンク３の内部にはこの内部平面を均等に三つに区画する仕切壁９が二枚、側壁に固設されて、この内部は三つの空間に区画されている。そして、この各空間には、液面振動抑制部材としての有底箱１１が部分的にはめ込まれ、液面振動を抑制する液面抑制領域が部分的に形成される。
【００２３】
この有底箱１１は、前記空間の平面を三等分にした寸法の、流動性阻害部材としての矩形底板１１ａと、その四辺から立設された、縦壁としての矩形側板１１ｂ、１１ｃとからなる。そして、この有底箱１１は適宜、前記空間に部分的にはめ込まれ、本第一実施形態にあっては、前記内部の平面視が市松模様状になるように配置されている。
【００２４】
また、前記有底箱１１は、その底板１１ａが液面４よりも下方に位置するとともに、前記側板１１ｂ、１１ｃの上端が前記液面４よりも上方に位置するように側壁や仕切壁９に固定される。その際、この側板１１ｂ、１１ｃと底板１１ａとの間の密閉性は低いので、静的な状態にあっては、その箱１１内の途中まで液体２ａで満たされ、その液位は、この有底箱１１が設置されていない領域たる液面自由領域と同じになっている。しかし、液体の有底箱１１内外への移動は非常に阻害されるので、動的にはこの有底箱１１内の液体２ａ、およびこの下に位置する液体２ｂの上下方向の動きは概ね固定されている。
【００２５】
このような流体制振装置１に、その連通方向と平行な振動が加わると、前記有底箱１１が設置されていない液面自由領域は自由に液面振動する。しかし、有底箱１１が設置されている液面抑制領域は、この有底箱１１によって、液体２ａ、２ｂの上下方向の動きが概ね固定されており、液面振動に寄与しない。すなわち、この有底箱１１を設置して、液面自由領域の面積たる液面自由表面積Ａを小さくすることによって、前述したタンク３の流路方向の横断面の面積Ａ１を小さくしているのと同じ作用を得ることができる。そして、この場合は、液面振動の固有周期、つまり流体制振装置１の制振周期を短くする方向に調整されている。尚、制振周期を長周期化するには、有底箱１１の設置数を減らし液面抑制領域を減らせばよい。
【００２６】
図３に本発明に係る流体制振装置の第二実施形態の斜視図を、その一部を切り欠いて示す。
この流体制振装置２１は、横断面矩形状の上方が開放したタンク２３と、そのタンクの四方の側壁２３ａの内周に沿ってロ字状に並べられて側壁２３ａに固定された複数の有底箱３１と、前記タンク２３に収容された液体２２とからなる。そして、前記有底箱３１によって、タンク側壁２３ａの内周に沿ってロ字状に液面抑制領域が形成され、このロ字の内側に四角形の液面自由領域が形成されている。
【００２７】
前記有底箱３１は上方が開放された横断面矩形状の箱であり、この有底箱３１は、その矩形底板３１ａが液面２４よりも下方に位置するとともに、この底板３１ａの四辺から立設する側板３１ｂ、３１ｃの上端が前記液面２４よりも上方に位置するように配置される。その際、この底板３１ａと側壁３１ｂ、３１ｃとの間の密閉性は低いので、静的な状態にあっては、その箱３１内の途中まで液体２２ａで満たされ、その液位は、この有底箱３１が設置されていない領域たる液面自由領域と同じになっている。しかし、液体の有底箱３１内外への移動は非常に阻害されるので、動的には、この有底箱３１内の液体２２ａ、およびこの下に位置する液体２２ｂの上下方向の動きは抑制されて概ね固定されている。
【００２８】
このような流体制振装置２１に水平振動が加わると、前記有底箱３１が設置されていない液面自由領域の液面は自由に液面振動する。しかし、有底箱３１が設置されているロ字状の液面抑制領域は、この有底箱３１によって、液体２２ａ、２２ｂの上下方向の動きが概ね固定されており、液面振動に寄与しない。すなわち、この有底箱３１を設置して、前記水平振動方向の液面自由領域の長さである液面自由表面長Ｌを変化することによって、前述した液面振動の伝搬方向のタンク内法幅Ｌ０を変化しているのと同じ作用を得ることができる。そして、この場合は、液面振動の固有周期、つまり流体制振装置２１の制振周期を短くする方向に調整されている。尚、更に短周期化する場合には、前記有底箱３１が形成するロ字状の液面抑制領域の内側にもう一列有底箱を並べて二列にして液面自由表面長Ｌを小さくすればよい。
【００２９】
図４に本発明に係る流体制振装置の第三実施形態の斜視図を、その一部を切り欠いて示す。
尚、本第三実施形態の基本的な構成は前記第二実施形態と同じである。したがい、同図中、第二実施形態の部材と形状が異なるだけの部材には同一の符号にダッシュを付して示し詳細な説明は省き、以下ではその相違点のみを詳細に説明する。
【００３０】
この流体制振装置２１’は、横断面円形状の上方が開放した円筒タンク２３’と、このタンクの側壁２３ａ’の内周に沿って一列に並べられて側壁２３ａ’に固定された複数の有底箱３１’と、前記タンク２３’に収容された液体２２’とからなる。そして、前記有底箱３１’によって、タンク側壁２３ａ’内周に沿って円環状の液面抑制領域が形成され、この円環の内側に円形状の液面自由領域が形成されている。
【００３１】
前記有底箱３１’の底板３１ａ’は、前記タンク側壁２３ａ’内周が形成する内周円を八等分した長円弧と、この内周円より小さい円を同様に八等分した短円弧とを有する平面扇形形状であり、有底箱３１’は、この底板３１ａ’と、その周縁に沿って上方に立設する４枚の側板３１ｂ’、３１ｃ’、３１ｄ’とで構成される。そして、前記有底箱３１’は、前記円筒タンクの側壁２３ａ’内周面に沿って八つ配置され、この内周に沿って円環状に液面抑制領域が形成されている。
【００３２】
尚、本第三実施形態にあっては、この有底箱３１’内の液面位置に合わせて、前記底板３１ａ’と同じ平面形状の液体吸収材３０が固設されている。これは、この液面抑制領域の微小な液面振動を吸収して、この領域の液面振動の影響を小さくするものであり、スポンジや海綿体などの液体含浸性に富んだ素材が使用される。尚、この素材は液体の含浸性に富んでいればよく、望ましくは、液体の動きに耐えて変形しない程度の強度を有するものがよい。
【００３３】
図５に、本発明に係る第四実施形態の斜視図を、その一部を切り欠いて示すとともに、その要部を拡大して示す。尚、液体は図示していない。また、本第四実施形態の作用は、第二実施形態と概ね同じため詳細には述べない。
【００３４】
この流体制振装置４１は、横断面矩形状の上方が開口したタンク４３と、そのタンク４３の互いに対向する一対の側壁４３ａに、これら側壁４３ａに各々ひとつずつ設けられた平行四辺形リンク機構部材４５と、この平行四辺形リンク機構部材４５によって支持される液面振動抑制部材４８とで構成される。
【００３５】
この液面振動抑制部材４８は、縦壁としての矩形縦板４７と、流動性阻害部材としての矩形底板４９とで構成され、前記縦板４７は、前記側壁４３ａと平行に配置され、前記底板４９は、この縦板４７の下端と前記側壁４３ａとの間に渡されている。そして、前記縦板４７と側壁４３ａとの間に液面抑制領域が形成され、前記両縦板４７の間に液面自由領域が形成されている。尚、前記液面抑制領域は、底板４９が設置されている部分の平面領域でもある。
【００３６】
前記平行四辺形リンク機構部材４５は、側壁４３ａの左右両端部に固設された一対の第１縦片５１ａと、これらの上部を回動自在に挿通する第１円柱棒５３ａと、この第１円柱棒５３ａに、上下方向に揺動自在に一端部を軸支されるとともに、前記第１縦片５１ａに近接して設けられた一対の上リンク片５５ａと、前記一対の第１縦片５１ａの下部を回動自在に挿通する第２円柱棒５３ｂと、この第２円柱棒５３ｂに、上下方向に揺動自在に一端部を軸支され、前記第１縦片５１ａに近接して設けられた一対の下リンク片５５ｂと、前記一対の上リンク片５５ａの他端を回動自在に挿通する第３円柱棒５３ｃと、前記一対の下リンク片５５ｂの他端を回動自在に挿通する第４円柱棒５３ｄと、前記上リンク片５５ａと下リンク片５５ｂとを平行にした状態で、前記第１縦片５１ａと平行に、前記第３円柱棒５３ｃおよび第４円柱棒５３ｄに両端を軸支されるとともに、前記上リンク片５５ａと下リンク片５５ｂとに近接して設けられた一対の第２縦片５１ｂとから構成される。
【００３７】
前記一対の第２縦片５１ｂの外側面には、前記側壁４３ａより若干狭幅の縦板４７が一枚掛け渡され固定されるとともに、前記一対の下リンク片５５ｂの下面には、前記側壁４３ａより若干狭幅の底板４９が一枚掛け渡され固定される。そして、前記縦板４７は、その上端が液面の上方、下端は液面の下方に位置するように設定され、前記底板４９は、前記液面の下方に位置するように設定される。その際、この縦板４７と底板４９との間、および底板４９と側壁４３ａとの間には若干の隙間があって、静的な状態にあっては、前記底板４９の上方は液体で満たされ、その液位は、この底板４９が設置されていない領域たる液面自由領域と同じになっている。しかし、前記底板４９の上方の液体は、動的に移動し難いので、この底板４９上、およびこの下に位置する液体の上下方向の動きは動的には概ね固定されている。
【００３８】
かような構成の流体制振装置は、以下のようにして液面抑制領域、すなわち前記縦板４７と側壁４３ａとで挟まれた領域を拡縮調整して、簡単に制振周期を調整できる。
【００３９】
図６に、前記平行四辺形リンク機構部材４５の側断面図を示す。図示するように、上リンク片５５ａを第１円柱棒５３ａ中心に上下に揺動させることで、これと平行に下リンク片５５ｂも揺動する。このため、この下面に固設された底板４９も上リンク片５５ａとともに揺動し、上リンク片５５ａの傾きに応じて底板４９も傾き、その底板４９が占める平面領域は変化する。
【００４０】
また、縦板４９は、前記上リンク片５５ａと下リンク片５５ｂの先端に、第３、第４円柱棒５３ｃ、５３ｄおよび第２縦片５１ｂを介して設けられている。このため、前記上リンク片５５ａの傾きに応じて、側壁４３ａとの平行状態は維持しつつ、概ね水平方向に移動して側壁４３ａとの間隔が変化する。
【００４１】
したがい、上リンク片５５ａに上リンク揺動用アクチュエータ（図示なし）を設けて、上リンク片５５ａを任意の傾き状態にすることで、縦板４７と側壁４３ａとの間隔、すなわち液面抑制領域の範囲を拡縮調整できて、制振周期を自在に調整することができる。例えば、短周期化したい場合には、図６（ａ）に示すように上リンク片５５ａを水平状態にして液面抑制領域を広くし、長周期化したい場合には、図６（ｃ）に示すように上リンク片を大きく傾けて、液面抑制領域を狭くすれば良い。
【００４２】
尚、本第四実施形態にあっては、縦板４７および底板４９の両端にのみ第１、第２縦片５１ａ、５１ｂおよび上、下リンク片５５ａ、５５ｂを設けたが、縦板４７、底板４９の剛性が低く、液面振動により作用する力に耐えられない場合には、これに追加して、前記第１、第２縦片５１ａ、５１ｂおよび上、下リンク片５５ａ、５５ｂを前記両端の間に適宜間隔で設ければよい。
【００４３】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、かかる実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で以下に示すような変形が可能である。
【００４４】
（ａ）本実施形態においては、単槽タンクとして、直方形タンクおよび円筒形タンクの場合を開示したが、これに限るものではなく、断面多角形状、断面楕円形状の単槽タンクなどにも適用できる。尚、断面楕円形状の場合にあっては、振動方向、すなわち、その長軸方向と短軸方向によって、水平方向振動の制振周期を変えて設定することができて、振動の固有周期が振動方向によって異なるような建造物に好適である。
【００４５】
（ｂ）本実施形態においては、複槽タンクとして、その最小単位たる、ふたつのタンクとこれを接続する連通路からなるＵ字形連結タンクの場合を開示したが、これに限るものではなく、二方向液柱間ダンパ方式の制振装置（特開平５−６０１７３号公報の従来技術参照）、すなわち四つのタンクと、これらを連通する連通路とを備えた流体制振装置にも適用できることはいうまでもない。
【００４６】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に示す発明によれば、タンク自体の大きさを変えなくても、液面振動抑制部材を浸漬させて液面自由表面積を変更するだけで、液面振動の固有周期、すなわち流体制振装置の制振周期を自在に調整することができる。そして、この制振周期を容易に建造物の固有周期に合わせることが可能になる。
また、前記縦壁と流動性阻害部材とによって、その上下に位置する液体の動きを確実に抑制することができるので、制振周期の調整精度を向上できる。さらに、前記流動性阻害部材として底板を適用し簡単な構成にしたので制振装置を安価にできる。縦壁と底板とが一体化されて箱体状に形成されているので、この箱体を設置するだけで縦壁と底板の設置が同時にできて取り扱い性に優れ、短時間で制振周期の調整ができる。
【００４７】
請求項２に示す発明によれば、タンク自体の大きさを変えなくても、液面自由表面長を変更することで、液面振動の固有周期、すなわち流体制振装置の制振周期を自在に調整することができる。そして、この制振周期を容易に建造物の固有周期に合わせることが可能になる。
また、請求項１に示す発明と同様に、前記縦壁と流動性阻害部材とによって、その上下に位置する液体の動きを確実に抑制することができるので、制振周期の調整精度を向上できる。さらに、前記流動性阻害部材として底板を適用し簡単な構成にしたので制振装置を安価にできる。縦壁と底板とが一体化されて箱体状に形成されているので、この箱体を設置するだけで縦壁と底板の設置が同時にできて取り扱い性に優れ、短時間で制振周期の調整ができる。
【００４８】
請求項３に示す発明によれば、上記請求項１に記載した発明と同等の作用を得ることができるばかりか、平行四辺形リンク機構によって、縦壁と底板の設置範囲を容易に調整できるので、簡単に制振周期の調整ができる。
【００４９】
請求項４に示す発明によれば、上記請求項２に記載した発明と同等の作用を得ることができるばかりか、請求項３に記載した発明と同様に平行四辺形リンク機構によって、縦壁と底板の設置範囲を容易に調整できるので、簡単に制振周期の調整ができる。
【００５０】
請求項５に示す発明によれば、前記縦壁と流動性阻害部材とによって、その上下に位置する液体の動きを確実に抑制することができるので、制振周期の調整精度を向上できる。また、前記流動性阻害部材の上方の液面部に、液体吸収材を設けたので、該流動性阻害部材を設けた領域の微小な液面振動も完全に抑えることができて、制振周期の調整精度を更に向上できる。
【００５１】
請求項６に示す発明によれば、請求項５に記載の発明と同様に、前記縦壁と流動性阻害部材とによって、その上下に位置する液体の動きを確実に抑制することができるので、制振周期の調整精度を向上できる。また、前記流動性阻害部材の上方の液面部に、液体吸収材を設けたので、該流動性阻害部材を設けた領域の微小な液面振動も完全に抑えることができて、制振周期の調整精度を更に向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る流体制振装置の制振周期調整方法の概念を示す流体制振装置の平面図と断面図である。
【図２】本発明に係る流体制振装置の第一実施形態の一部を切り欠いて示す斜視図である。
【図３】本発明に係る流体制振装置の第二実施形態の一部を切り欠いて示す斜視図である。
【図４】本発明に係る流体制振装置の第三実施形態の一部を切り欠いて示す斜視図である。
【図５】本発明に係る流体制振装置の第四実施形態の一部を切り欠いて示す斜視図と、その要部拡大斜視図である。
【図６】第四実施形態に係る平行リンク機構部材の動作を示す側断面図である。
【図７】タンク内液体の液面振動の固有周期を決定するパラメータを説明するためのタンクの斜視図である。
【符号の説明】
１，２１  流体制振装置
３  タンク
４，２４  液面部
５  連通路
７，２７  液面振動抑制部材
２３  タンク
２３ａ  タンク側壁
【図１】
0003784231.tif 000002
【図２】
0003784231.tif 000003
【図３】
0003784231.tif 000004
【図４】
0003784231.tif 000005
【図５】
0003784231.tif 000006
【図６】
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【図７】
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