特許 7126449 パネルの固定システムおよびそのようなシステムを備えるターボ機械の囲い

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-08-18

(45)【発行日】2022-08-26

(54)【発明の名称】パネルの固定システムおよびそのようなシステムを備えるターボ機械の囲い

(51)【国際特許分類】

   F16B 5/06 20060101AFI20220819BHJP

   G10K 11/16 20060101ALI20220819BHJP

   E04B 2/72 20060101ALI20220819BHJP

【ＦＩ】

F16B5/06 E

G10K11/16 150

E04B2/72 B

【請求項の数】 11

(21)【出願番号】P 2018541418

(86)(22)【出願日】2017-02-06

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2019-05-09

(86)【国際出願番号】 EP2017052518

(87)【国際公開番号】W WO2017137345

(87)【国際公開日】2017-08-17

【審査請求日】2020-02-03

(31)【優先権主張番号】102016000014782

(32)【優先日】2016-02-12

(33)【優先権主張国・地域又は機関】IT

(73)【特許権者】

【識別番号】517029381

【氏名又は名称】ヌオーヴォ・ピニォーネ・テクノロジー・ソチエタ・レスポンサビリタ・リミタータ

【氏名又は名称原語表記】Ｎｕｏｖｏ Ｐｉｇｎｏｎｅ Ｔｅｃｎｏｌｏｇｉｅ Ｓ．Ｒ．Ｌ．

(74)【代理人】

【識別番号】110002871

【氏名又は名称】弁理士法人坂本国際特許商標事務所

(74)【代理人】

【識別番号】100137545

【弁理士】

【氏名又は名称】荒川 聡志

(74)【代理人】

【識別番号】100105588

【弁理士】

【氏名又は名称】小倉 博

(74)【代理人】

【識別番号】100113974

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 拓人

(72)【発明者】

【氏名】マガロット，アンドレア

(72)【発明者】

【氏名】トッツィ，ピエルルイジ

(72)【発明者】

【氏名】ザッフィノ，ドメニコ

(72)【発明者】

【氏名】チェカッシ，エマニュエレ

(72)【発明者】

【氏名】ビシオ，ヴァレンティナ

【審査官】後藤 健志

(56)【参考文献】

【文献】米国特許第０２９２７６６５（ＵＳ，Ａ）

【文献】特開昭５９－１３８６４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭５９－１８５７８７（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２００６－１５３１６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１３／０９２６８２（ＷＯ，Ａ２）

【文献】独国特許出願公開第１０２００９０３９７９１（ＤＥ，Ａ１）

【文献】米国特許第３４８５４０５（ＵＳ，Ａ）

【文献】米国特許第４３００３２３（ＵＳ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１４／０３６１１３５（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１６Ｂ ５／００－ ５／１２

Ｅ０４Ｂ ２／７２

Ｇ１０Ｋ １１／１６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ターボ機器の囲いを構成する、複合材料パネル（１７）のための固定システム（１０）であって、
実質的にオメガ形の断面を有しており、中央部分（１２）と、２つの横フット部分（１１、１３）とを備えているオメガ形ストリンガ（１４）と、
前記オメガ形ストリンガ（１４）の前記中央部分（１２）に長手方向に直接接続されたフラットバー（１５）と、
前記フラットバー（１５）上に長手方向に配置されたシール用ガスケット（１６）と
を備えており、
前記オメガ形ストリンガ（１４）の高さ（２０）が、パネル（１７）が前記オメガ形ストリンガ（１４）と前記フラットバー（１５）との間で締め付けられるときに前記シール用ガスケット（１６）が前記パネル（１７）と固定システム（１０）との間で圧縮されるように選択され、
前記フラットバー（１５）は短手方向において前記フラットバー（１５）の端部のそれぞれからカールして延びるセリフを備え、
前記セリフは、前記パネル（１７）が前記オメガ形ストリンガ（１４）と前記フラットバー（１５）との間で締め付けられるときに前記短手方向において前記シール用ガスケット（16）の外側で前記パネル（１７）に当接することで前記シール用ガスケット（１６）の圧縮を制限するように構成されている、固定システム（１０）。

【請求項2】

ターボ機器の囲いを構成する、複合材料パネル（１７）のための固定システム（１０）であって、
実質的にオメガ形の断面を有しており、中央部分（１２）と、２つの横フット部分（１１、１３）とを備えているオメガ形ストリンガ（１４）と、
前記オメガ形ストリンガ（１４）の前記中央部分（１２）に長手方向に直接接続されたフラットバー（１５）と、
前記オメガ形ストリンガ（１４）の前記横フット部分（１１、１３）上に長手方向に配置されたシール用ガスケット（１６）と
を備えており、
前記オメガ形ストリンガ（１４）の高さ（２０）が、パネル（１７）が前記オメガ形ストリンガ（１４）と前記フラットバー（１５）との間で締め付けられるときに前記シール用ガスケット（１６）が前記パネル（１７）と固定システム（１０）との間で圧縮されるように選択され、
前記横フット部分（１１、１３）がそれぞれ、前記フラットバー（１５）の幅を超えて外側に延びる平面部分と該平面部分からカールして延びるセリフ（１１ａ、１３ａ）を備え、前記シール用ガスケット（１６）が前記セリフ（１１ａ、１３ａ）から離間して前記中央部分（１２）の近傍の前記平面部分に配置され、
前記セリフ（１１ａ、１３ａ）は、前記パネル（１７）が前記オメガ形ストリンガ（１４）と前記フラットバー（１５）との間で締め付けられるときに前記パネル（１７）に当接することで前記シール用ガスケット（１６）の圧縮を制限するように構成されている、固定システム（１０）。

【請求項3】

前記シール用ガスケット（１６）は、該シール用ガスケット（１６）の高さの少なくとも３０％の圧縮率で圧縮される、請求項１または２に記載の固定システム（１０）。

【請求項4】

前記フラットバー（１５）は、複数の接続手段（１８）によって前記オメガ形ストリンガ（１４）の前記中央部分（１２）へと直接接続される、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の固定システム（１０）。

【請求項5】

前記複数の接続手段（１８）は、ナットを有するボルト、リベット、釘、またはレバー閉じ具である、請求項４に記載の固定システム（１０）。

【請求項6】

前記フラットバー（１５）は、前記オメガ形ストリンガ（１４）の前記中央部分（１２）の幅よりも大きい幅を有する、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の固定システム（１０）。

【請求項7】

前記フラットバー（１５）は、前記オメガ形ストリンガ（１４）の幅に実質的に等しい幅を有する、請求項１に記載の固定システム（１０）。

【請求項8】

前記オメガ形ストリンガ（１４）の厚さは、前記フラットバー（１５）の厚さに実質的に等しい、請求項１乃至７のいずれか１項に記載の固定システム（１０）。

【請求項9】

ターボ機械の囲い（１００）であって、
請求項１乃至８のうちのいずれか１つに記載の固定システム（１０）を互いに接続して実現されたフレームと、
複数のパネル（１７）と
を備えており、
前記パネル（１７）は、前記固定システム（１０）によって前記フレームに取り付けられ、前記フレームは、前記ターボ機械を覆うように配置されている、ターボ機械の囲い（１００）。

【請求項10】

前記パネル（１７）は、騒音吸収パネルである、請求項９に記載のターボ機械の囲い（１００）。

【請求項11】

気密であるように構成された、請求項９または１０に記載のターボ機械の囲い（１００）。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示の主題は、パネル、とくには騒音吸収用に設計されたパネルの固定システム、およびそのようなシステムを備えるターボ機械の囲いに関する。

【0002】

本開示は、パネルの材料および内側層の組成にかかわらず有効である。

【背景技術】

【0003】

ターボ機械は、通常は、外部環境をターボ機械に専用の設置室から分離するように構成された囲いを必要とする。安全上の理由から、ターボ機械が配置された囲いによって定められた空間は、一般的には加圧される（一部の用途においては負圧も使用される）。したがって、囲いは、気密となるように構成される。

【0004】

囲いは、ターボ機械を囲むフレームを備える。複数のパネルが、フレームに取り付けられ、囲いを形成する。

【0005】

現在の技術水準において、フレームは、パネルの支持体であり、ときには各々のパネルが、ナットを有するボルトなどの締結デバイスを使用してフレームの該当の部分に固定される。詳細には、適切な締結を保証するために、パネルおよびフレームの該当の部分に孔が設けられ、締結デバイスを受け入れ、締結を実現する。

【0006】

図１および図２が、技術水準から知られているこの技術的解決策を示している。

【0007】

図１は、複数の部分６（ストリンガ）を備えるターボ機械の囲いのフレーム５を示している。

【0008】

図２は、パネル７について、ナット８を有するボルトによるフレーム５（図示されていない）の一部分６との締結を示している。ナット８を有するボルトが、パネル７および一部分６を貫通していることに留意されたい。したがって、パネル７およびフレーム５の一部分６に、あらかじめ孔を設けなければならない。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0009】

【文献】英国特許出願公開第２５１３２１５号明細書

【発明の概要】

【0010】

技術水準による固定システムの主な欠点は、設置に要する時間、パネルに孔を機械加工して補強する必要があるという事実、および囲いの占有面積への影響である。

【0011】

現時点において、固定システムを適切に設置するためには、設置すべきパネルに孔を設けることや、パネルの内部にあらかじめブシュを設けることなど、複数の事前の作業が必要である。これにより、生産および設置に要する時間が長くなり、パネルの取り外しが必要な場合には、保守に要する時間も長くなる。

【0012】

さらに、公知の固定システムの締結は、パネルおよびフレームの各部分の孔に起因する機械的弱点を導入する。これは、囲いの内部から外部への空気の漏れをさらに引き起こし、したがって設備において堅牢かつ過度に大きい加圧システムを設けなければならない。複合材料サンドイッチパネルを取り扱う場合には、パネルの内側層の完全性を保証し、環境からの汚染を回避するために、孔の機械加工およびブシュの設置において、特別な注意を払う必要がある。

【0013】

さらに、囲いの占有面積は、フレームの厚さと、フレームのストリンガを覆って設置されるパネルの厚さとの合計によって決まる。

【0014】

したがって、本発明の第１の実施形態は、パネル用の固定システムであって、
実質的にオメガ形の断面を有しており、中央部分と、２つの横フット部分とを備えているオメガ形ストリンガと、
フラットバーであって、フラットバーとオメガ形ストリンガの中央部分との直接接触が達成されるように、オメガ形ストリンガの中央部分に長手方向に接続されたフラットバーと、
オメガ形ストリンガの横フット部分上またはフラットバー上に長手方向に配置されたシール用ガスケットと
を備えており、
オメガ形ストリンガの高さが、パネルがオメガ形ストリンガとフラットバーとの間で締め付けられるときにシール用ガスケットがパネルと固定システムとの間で圧縮されるように選択されている、固定システムに関する。

【0015】

好都合なことに、この固定システムによれば、プラグアンドプレイの固定システムが達成されるため、設置および保守の時間が短縮される。

【0016】

さらに、この固定システムは、複合材料パネルを、内側の複合材料層に損傷を与える恐れなく利用することを可能にし、環境からの汚染の可能性を回避し、圧力の漏れを最小にする。

【0017】

やはり好都合なことに、上述の実施形態においてはパネルがフレームと同一平面に位置するため、囲いの占有面積が大幅に削減される。

【0018】

さらなる詳細および具体的な実施形態は、添付の図面を参照する。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】先行技術から公知の固定システムの実施形態の概略図である。

【図2】先行技術から公知の固定システムの実施形態の概略図である。

【図3】本発明による固定システムの第１の実施形態の斜視図である。

【図3A】本発明による固定システムの種々の実施形態を示している。

【図3B】本発明による固定システムの種々の実施形態を示している。

【図3C】本発明による固定システムの種々の実施形態を示している。

【図4】固定システムの構成要素の概略図である。

【図5】図３の実施形態の概略図である。

【図6】本発明による固定システムの第２の実施形態の斜視図である。

【図7】図６の実施形態の概略図である。

【図7A】図６の実施形態の構成要素を示している。

【図8】本発明による固定システムを備えるターボ機械の囲いの斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下の典型的な実施形態の説明は、添付の図面を参照する。種々の図において、同じ参照番号は、同一または類似の構成要素を示している。以下の詳細な説明は、本発明を限定するものではない。むしろ、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲によって定められる。

【0021】

本明細書の全体を通して、「或る実施形態」または「一実施形態」への言及は、一実施形態に関連して説明される特定の特徴、構造、または特性が、本開示の主題の少なくとも１つの実施形態に含まれることを意味する。したがって、本明細書の全体のさまざまな場所における「或る実施形態において」または「一実施形態において」という表現の出現は、必ずしも同じ実施形態を指しているわけではない。さらに、個々の特徴、構造、または特性を、１つ以上の実施形態において任意の適切なやり方で組み合わせることが可能である。

【0022】

図３は、実質的にオメガ形の断面を有するオメガ形ストリンガ１４を備えるパネル１７のための固定システム１０の実施形態を示している。

【0023】

次に、オメガ形ストリンガ１４は、
中央部分１２、ならびに
２つの横フット部分１１，１３、とくにはオメガ形ストリンガ１４の対称軸２００に関して互いに対称な第１のフット部分１１および第２のフット部分１３
を備える。

【0024】

一実施形態において、オメガ形ストリンガ１４は、ターボ機械の囲いのフレームの一部分である。

【0025】

さらに、固定システム１０は、オメガ形ストリンガ１４の中央部分１２へと長手方向に接続され、すなわち矢印３００によって示される方向に一致する方向に沿って接続されたフラットバー１５を備える。オメガ形ストリンガ１４およびフラットバー１５は、直接接続され、互いに接触する。シール用ガスケット１６が、オメガ形ストリンガ１４の横フット部分１１，１３上に長手方向に配置される。分かり易くするために、オメガの一方側（フット部分１３の側）だけが、パネル１７を受け入れ、シール用ガスケット１６を備えて図示されている。

【0026】

図３に示されるように、空間５００が、オメガ形ストリンガ１４の外側部分１４ａと、ガスケット１６と、フラットバー１５との間に定められる。空間５００に、パネル１７が堅固に収容される。

【0027】

この構成において、パネル１７がオメガ形ストリンガ１４と同一平面にあることを、さらに理解できるであろう。

【0028】

図３Ａ～図３Ｃが、シール用ガスケット１６について考えられる種々の配置に関する種々の実施形態を示している。

【0029】

図３Ａにおいて、固定システム１０は、どちらもオメガ１４のフット部分１１，１３上に配置された２つのシール用ガスケット１６を有する。

【0030】

図３Ｂにおいて、固定システム１０は、１つがフラットバー１５上に配置され、１つがオメガ形ストリンガ１４の一方のフット部分１３上に配置された２つのシール用ガスケット１６を有する。

【0031】

図３Ｃにおいて、固定システム１０は、どちらもフラットバー１５上に配置された２つのシール用ガスケット１６を有する。

【0032】

オメガ形ストリンガ１４の高さは、パネル１７がオメガ形ストリンガ１４とフラットバー１５との間で締め付けられたときに、シール用ガスケットがパネル１７と固定システム１０との間で圧縮されるように選択される。

【0033】

図４は、オメガ形ストリンガ１４の高さを示している。上述した実施形態において、高さ２０は、床面Ａに対して考慮されたときのフット部分１１，１３の上面１１０，１３０と中央部分１２の上面１２ａとの間の距離として定義される。したがって、高さ２０は、パネル１７が設置されたときにガスケット１６が圧縮されてフラットバー１５がパネル１７の表面に当接するように選択される。

【0034】

図５が、図３の実施形態の概略図を示している。この実施形態のフット部分１１，１３は、実質的に矩形の断面を有する。オメガ１４の高さ２０は、高さの少なくとも３０％の圧縮率のガスケット１６の圧縮を可能にする。

【0035】

さらに、拡大部分４００に示されるように、フラットバー１５とパネル１７との間の重なり部分１５ａおよび１７ａ、すなわちパネル１７の一部分に当接するフラットバーの一部分は、常に、固定システム１０によるパネル１７の適切な締め付けを保証するように選択される。

【0036】

固定システム１０の一実施形態において、フラットバーは、複数の接続手段１８によってオメガ形ストリンガ１４の中央部分１２に接続される。

【0037】

オメガ形ストリンガ１４の厚さは、バー１５の厚さに実質的に等しい。

【0038】

図５に示した実施形態において、そのような接続手段１８は、ナットを有するボルトである。別の一実施形態において、接続手段１８は、リベットである。別の一実施形態において、接続手段１８は、釘である。別の一実施形態において、接続手段１８は、レバー閉じ具（ｌｅｖｅｒ ｃｌｏｓｕｒｅ）である。

【0039】

使用時に、圧縮されたガスケット１６は、２つの効果をもたらす。第１の効果は、適切な気密を保証することである。第２の効果は、曲げ力が加えられたときにパネル１７が受ける摩擦係数を増加させることである。

【0040】

このようにして、囲いの適切な気密性ならびに良好な機械的挙動が保証される。

【0041】

図６が、固定システム１０のさらなる実施形態を示している。図６の固定システム１０は、図３の固定システム１０に実質的に類似しているため、同じ考察を行うことができる。ただし、オメガ形ストリンガ１４が、パネル１７がオメガ形ストリンガ１４とフラットバー１５との間で締め付けられるときにシール用ガスケット１６の圧縮を制限するように構成されたセリフ（ｓｅｒｉｆ）１１ａ、１３ａを、フット部分１１，１３上に備えている。

【0042】

別の一実施形態において、セリフは、フラットバー１５上に定められてもよい。

【0043】

図７は、オメガ形ストリンガ１４がフット部分１１，１３にセリフ１１ａ、１３ａを備えている固定システム１０の実施形態を示している。詳しくは、セリフ１３ａが、フット部分１３の末端部に位置し、セリフ１１ａが、フット部分１１の末端部に位置する。使用時に、パネル１７は、空間５００に収容される（図３も参照）。パネル１７の上面１７ａの一部分が、フラットバー１５の下面１５ａの一部分に当接する。セリフ１１ａが、パネルの（上面１７ａの反対側の）下面１７ｂに当接する。ガスケット１６が圧縮される。

【0044】

図７Ａが、フット部分１１にセリフ１１ａを有するオメガ形ストリンガ１４の一部分を示している。オメガ１４の全体の高さ２０が、図４のセリフを持たないオメガ１４と同じやり方で定義されることに、留意されたい。さらに、セリフ１１ａを有するオメガ１４は、パネルを収容することができる有効高さ２１を有する。このような有効高さ２１は、セリフ１１ａの上面と中央部分１２の上面との間の距離として定義される。このようにして、ガスケット１６の圧縮が制御可能である。

【0045】

図８が、ターボ機械の囲い１００の一実施形態を示しており、この実施形態は、
上述の形式の固定システム１０を互いに接続して実現されたフレームと、複数の複合材料パネルとを備えており、複合材料パネルは、固定システム１０によってフレームに固定され、フレームは、ターボ機械を覆うように配置されている。

【0046】

一実施形態において、上述のターボ機械の囲いは、気密であるように構成される。

【符号の説明】

【0047】

５ フレーム
６ 部分、一部分
７ パネル
８ ナット
１０ 固定システム
１１ 第１のフット部分、横フット部分
１１ａ セリフ
１２ 中央部分
１２ａ 上面
１３ 第２のフット部分、横フット部分
１３ａ セリフ
１４ オメガ形ストリンガ、オメガ
１４ａ 外側部分
１５ フラットバー、バー
１５ａ 重なり部分、下面
１６ シール用ガスケット、ガスケット
１７ パネル
１７ａ 重なり部分、上面
１７ｂ 下面
１８ 接続手段
２０ 高さ
２１ 有効高さ
１００ 囲い
１１０ 上面
１３０ 上面
２００ 対称軸
３００ 矢印
４００ 拡大部分
５００ 空間

【図1】

【図2】

【図3】

【図3A】

【図3B】

【図3C】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図7A】

【図8】