(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の配管（５）及び第２の配管（６）を接続するための接続クリップ（１）であって、第１の配管（５）の周囲を少なくとも部分的に囲むように構成されている第１のクリップアーム（１１）と、第２の配管（６）の周囲を少なくとも部分的に囲むように構成されている第２のクリップアーム（１２）とを備えている前記接続クリップ（１）において、
前記第１のクリップアーム（１１）と前記第２のクリップアーム（１２）とが、減衰する態様で互いに接続されており、少なくとも１つの金属製ワイヤマットが、減衰要素（２０）として設けられており、
前記第１のクリップアーム（１１）が、一方のクリップアーム端部（１３）の領域において、一方のクリップアーム端部（１４）の領域の前記第２のクリップアーム（１２）に接続されており、
前記第１のクリップアーム（１１）及び前記第２のクリップアーム（１２）の２つの他方のクリップアーム端部（１５，１６）が、減衰する態様で互いに接続されていることを特徴とする接続クリップ。
【請求項２】
前記第１のクリップアーム（１１）が、前記第１の配管（５）の全周を半分以上囲むように構成されており、及び／又は、前記第２のクリップアーム（１２）が、前記第２の配管（６）の全周を半分以上囲むように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の接続クリップ。
【請求項３】
前記第１のクリップアーム（１１）が、一方のクリップアーム端部（１３）の領域において、一方のクリップアーム端部（１４）の領域の前記第２のクリップアーム（１２）に接続されており、
前記第１のクリップアーム（１１）及び前記第２のクリップアーム（１２）の２つの他方のクリップアーム端部（１５，１６）が、フック形状を介して互いに取り外し可能に接続されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の接続クリップ。
【請求項４】
前記第１のクリップアーム（１１）が、一方のクリップアーム端部（１３）の領域において、一方のクリップアーム端部（１４）の領域の前記第２のクリップアーム（１２）に接続されており、前記第１のクリップアーム（１１）及び前記第２のクリップアーム（１２）が、前記減衰要素（２０）を介して間接的に、少なくとも部分的に互いに接続されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の接続クリップ。
【請求項５】
２つの接続された前記一方のクリップアーム端部（１３，１４）が、保持ピン（３０）が２つの接続された前記一方のクリップアーム端部（１３，１４）を共に接続するために相通可能とされる開口部を有していることを特徴とする請求項４に記載の接続クリップ。
【請求項６】
前記減衰要素（２０）が、前記保持ピン（３０）が挿通可能とされる穴を有していることを特徴とする請求項５に記載の接続クリップ。
【請求項７】
前記保持ピン（３０）が、２つの接続された前記一方のクリップアーム端部（１３，１４）を緊密に締め付けるためのネジ付ピンとして構成されていることを特徴とする請求項５又は６に記載の接続クリップ。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項に記載の接続クリップ（１）を介して接続されている少なくとも１つの第１の配管（５）と少なくとも１つの第２の配管（６）とを備えていることを特徴とする配管システム（４０）。
【請求項９】
請求項１〜７のいずれか一項に記載の接続クリップ（１）を介して共に接続されている、燃料を輸送するための少なくとも１つの第１の配管（５）と燃料を輸送するための１つの第２の配管（６）とを備えていることを特徴とするガスタービン発電所の燃料配管システム（５０）。
【請求項１０】
請求項９に記載の燃料配管システム（５０）を備えていることを特徴とするガスタービン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
多数の配管を具備する液体システムの動作の際に、とりわけ配管の内部における圧力変動状態に起因して、配管の内部において振動運動が存在する。また、配管システムの外部から作用する力又は配管システムの他の構成要素によって生じる力は、振動運動を誘発するか、又は、振動運動を発生させるので、振動状態の配管の調整に貢献する。振動運動の結果として、配管自体が損傷するばかりでなく、例えば共振が発生するので、概して配管システムに対する損傷がさらに大きくなる。例えばガスタービンの動作の際に、このような振動運動が外部燃料供給の配管に発生する場合がある。振動運動は、配管の溶接継ぎ目を、例えばアングル部材とバーナーフランジとの間における溶接継ぎ目を損傷させる。これにより、溶接継ぎ目が破壊された場合には、ガスタービン全体の電源を落とす必要があるので、運転停止のためのコストが高くなる。
【背景技術】
【０００２】
一般に、配管における振動運動を防止するために、多数の配管を互いに接続するこのような配管クリップが利用される。例えば、減衰材料が、発生している振動周波数を遷移させるように、且つ、配管それぞれの運動を有効に重ね合わせ合わせるように、配管クリップと配管との間に設けられている。減衰要素によって減衰した結果として、望ましくない運動、具体的には共振が明確に低減される。振動エネルギが他の形態のエネルギに意図的に変換されるからである。
【０００３】
例えばガスタービンの燃料配管の場合には、最大約３２５℃の耐熱性を有しているシリコン材料が、減衰要素として利用される。しかしながら、ガスタービンの動作の際に関連する配管がこの温度範囲に到達する場合や当該温度範囲を超える場合があるので、シリコン材料が破損する恐れがある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従って、本発明の目的は、一層高い温度、でより具体的には３２５℃以上の温度あっても材料を疲労させることなく利用可能とされる適切な接続クリップを提供することである。同時に、接続クリップは、配管の運動を適切に減衰させることができるので、配管は、安全に利用可能とされる。
【０００５】
本発明の目的は、請求項１に規定される接続クリップ、請求項６に規定される配管システム、請求項１０に規定される燃料配管システム、及び請求項１１に規定されるガスタービンによって達成される。
【０００６】
より具体的には、本発明の目的は、２つの配管を接続するための接続クリップであって、第１の配管の周囲を少なくとも部分的に囲むように構成されている第１のクリップアームと、第２の配管の周囲を少なくとも部分的に囲むように構成されている第２のクリップアームとを備えている接続クリップにおいて、第１のクリップアームと第２のクリップアームとが、減衰する態様で互いに接続されており、少なくとも１つの金属製ワイヤマットが、減衰要素として設けられている、接続クリップによって達成される。
【０００７】
さらに、本発明の目的は、上述の記載及び以下の記載に従った接続クリップを介して共に接続されている第１の配管と第２の配管とを少なくとも備えている配管システムによって達成される。
【０００８】
さらに、本発明の目的は、上述の記載及び以下の記載に従った接続クリップを介して接続されている、燃料を輸送するための第１の配管と燃料を輸送するための第２の配管とを備えているガスタービンシステムの燃料配管システムによって達成される。
【０００９】
同様に、本発明の目的は、このような燃料配管システムを具備するガスタービンによっても達成される。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の基本的な概念は、接続クリップの２つのアームが、減衰する態様で互いに接続されており、少なくとも１つの金属製ワイヤマットが、減衰要素として設けられている、接続クリップにある。本発明では、金属製ワイヤマットは、典型的にはループ状の金属ワイヤから成る絡み合った塊とされ、金属ワイヤは、力によって対応して付勢された場合に化合物構造でワイヤそれぞれの摩擦を発生させる。また、当然ながら、絡み合った塊は、力が加えられた際に金属ワイヤそれぞれの摩擦によって任意の種類の繊維構造が対応する減衰を発生させる場合には、任意の種類の繊維構造に置き換えることができる。この摩擦によって、機械的エネルギを熱的エネルギに変換するエネルギ損失が生じる。従って、金属製ワイヤマットは、力が作用した場合に、高温下であっても、このようなエネルギ変換を達成するのに適している。従って、例えば配管内において作動媒体が圧力変動する際に、接続クリップを介して接続されている配管に振動運動が励起した場合には、振動力を金属製ワイヤマットに作用させた後に振動運動が減衰される。金属製ワイヤマットが高温下であっても熱的に安定しているので、このような振動減衰が、高温を伴う場合であっても、より具体的には３２５℃より高い温度の影響下においても達成される。
【００１１】
この点において、本発明における減衰が２つのクリップアーム又は配管の互いに対する相対運動に関連する機械式ダンピングとして理解されることに留意すべきである。言い換えれば、２つのクリップアームの運動の際に、運動エネルギの少なくとも一部分が、摩擦を介して、熱ヒートに変換されるので、２つのクリップアーム又は配管の運動の際に機械式ダンピングが行われる。
【００１２】
さらに、本発明における接続が接続クリップにおいて２つの配管を保持する必要がないが、純粋な技工物接続を必要とすることに留意すべきである。従って、２つの配管も、例えば接続クリップを介して互いに緊密に締め付けられている。好ましくは、２つの配管は２つのクリップアームと直接接触しているので、圧力嵌めによって振動エネルギが配管からクリップアームに伝達される。さらに、好ましくは、クリップアームは金属材料から作られている。これにより、熱応力が作用する用途であっても同様に安定性を維持することができるからである。
【００１３】
本発明の第１の特に好ましい実施例では、第１のクリップアームが、第１の配管の全周を半分以上囲むように構成されており、及び／又は、第２のクリップアームが、第２の配管の全周を半分以上囲むように構成されている。周方向に延在していることは、さらなる装置を必要とすることなく配管が実際にクリップアームに保持可能とされるように、適切な配管の周方向面に適切に追従することを必要とする。経路が配管それぞれの全周を半分以上囲んでいるので、その結果として、配管が、機械的力が作用していない場合にホルダから脱落することなく、クリップアームそれぞれに保持可能とされる。その結果として、効果的な保持機構が設けられる。
【００１４】
本発明のさらなる好ましい実施例では、第１のクリップアームが、一方のクリップアーム端部の領域において、一方のクリップアーム端部の領域の第２のクリップアームに接続されており、２つのクリップアームの２つの他方のクリップアーム端部が、互いに未接続状態とされる。本発明では、クリップアームの端部は、材料が延在する長手方向におけるクリップアームの端部に関する。より具体的には、２つの接続されたクリップアームが、減衰要素の表面に対して略平行に延在している接続形態とされる部分をさらに有しているので、減衰要素の比較的大きい表面領域において、動作中に力が伝達される。さらに、特に２つの接続されていないクリップアームそれぞれが一の配管を保持する。異なるクリップアームの２つのクリップアーム端部が互いに接続されている一の領域のみにおいて接続しているので、材料コストが低減され、点検が一層容易になる。接続領域が配管のアクセス可能な領域に配置されるからである。
【００１５】
本発明における代替的な実施例では、第１のクリップアームが、一方のクリップアーム端部の領域において、一方のクリップアーム端部の領域の第２のクリップアームに接続されており、２つのクリップアームの２つの他方のクリップアーム端部が、フック形状を介して互いに取り外し可能に接続されている。言い換えれば、２つの他のクリップアーム端部は、互いに対して解除可能に係止されている。フック形状を介した接続は、より具体的には材料結合によってなされる。すなわち、材料すなわち２つのクリップアームが互いに材料結合によって接触されている。
【００１６】
さらに、フック形状を介した接続は、２つの係止されたクリップアーム端部が互いに適合するフランジであって、係止後に互いに係合するフランジを有しているように構成されている。従って、２つのクリップアーム端部が互いに対して固定可能とされる。互いに関連するクリップアーム端部における、さらなるフックを介した接続は、さらなる固定の可能性を提供する。当該さらなる固定の可能性によって、２つの配管が、さらに良好な態様で互いに対して接続可能とされる。
【００１７】
フックを介した接続は解除可能であるので、その結果として、当該フックを介した接続は必要とされる場合に比較的急速に解除可能とされる。これにより、例えば接続クリップの交換が必要とされる場合に容易に実施可能とされる。
【００１８】
さらなる構成の変形例では、第１のクリップアームが、一方のクリップアーム端部の領域において、一方のクリップアーム端部の領域の第２のクリップアームに接続されており、２つのクリップアームの２つの他方のクリップアーム端部が、減衰する態様で互いに接続されており、少なくとも１つの金属製ワイヤマット、より具体的にはさらなる金属製ワイヤマットが、減衰要素として設けられている。クリップアーム端部の両側が減衰される態様で接続されているので、クリップアーム端部のうち一のみのクリップアーム端部が減衰機能のみを有している実施例と比較して、減衰作用が確実に改善される。
【００１９】
さらに、第１のクリップアームが、一方のクリップアーム端部の領域において、一方のクリップアームの領域の第２のクリップアームに接続されており、２つのクリップアームが、減衰要素を介して間接的に、少なくとも部分的に互いに接続されている。従って、２つのクリップアームは、配管それぞれが振動運動している際に、常に、運動エネルギを、機械式減衰作用を行なうための減衰要素に直接導入する。
【００２０】
当該実施例のさらなる発展形態では、２つの接続クリップアーム端部が、保持ピンが２つの接続クリップアーム端部を共に接続するために相通可能とされる開口部を有している。保持ピンは、２つのクリップアーム端部に接続可能とされるので、２つのクリップアーム端部が、振動運動が減衰要素によって遊隙の内部において減衰されるように動作する。さらに、保持ピンによって、振幅が大きい場合であっても、効果的に減衰させることができる。このような実施例の代替として、保持ピンは、一方のクリップアーム端部に堅固に取り付けられており、一方のクリップアーム端部が対応する開口部を有している必要がない。
【００２１】
本発明のさらなる発展形態では、減衰要素が、同様に、保持ピンが挿通可能とされる穴を有している。これにより、減衰要素が接続クリップから偶発的に脱落し得ないこと、及び、その結果として接続クリップが不十分に減衰するにすぎないか、又は全く減衰しないことが確実になる。
【００２２】
さらなる実施例では、保持ピンが、２つの接続クリップアーム端部を緊密に締め付けているネジ付ピンとして構成されている。緊密な締め付けが実施可能とされる。これより、２つのクリップアーム端部が緊密に締め付けられて初めて、ネジ付ピンの端部それぞれがナットに螺合される。その結果として、ネジ付ピンは、保持ピンの実施例を単純でコスト効果に優れ且つ容易に維持可能とする。
【００２３】
同様に、代替的な実施例では、保持ピンがネジとして構成されている場合がある。このようなネジは、２つのクリップアームの開口部を通じて幾分緩く接合可能とされるが、一方のクリップアームに既に固定、例えば溶接されているか、又は圧力嵌めされている場合もある。対応して接続クリップを配管システムに取り付けた後に、ネジは、接続クリップと配管システムとを互いに緊密に締め付けるように機能する。クリップアームに堅固に接続されているネジを他方のクリップアームの開口部に導入することを補助するために、他方のクリップアームの開口部が、スリットとして構成されている場合もある。
【００２４】
本発明について、図面それぞれを参照しつつ以下に詳述する。本発明では、同一の参照符号が付された図面中の技術的形体は同一の技術的作用を有していることに留意すべきである。
【００２５】
さらに、図面は純粋に概略的なものとして捉えるべきであり、本発明の実行可能性を制限するものではないことに留意すべきである。
【００２６】
さらに、本発明は、以下に示す技術的形体の任意の組み合わせによって、その全体が規定されており、本発明の解決すべき課題を解決することができることに留意すべきである。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明における接続クリップの第１の実施例を備えている、本発明における配管システム又は燃料配管システムの第１の実施例の斜視図である。
【図２】図１に表わす本発明における配管システム又は燃料配管システムの第１の実施例についての横断面図である。
【図３】本発明における接続クリップの一の実施例を備えている、本発明における配管システム又は燃料配管システムのさらなる実施例の斜視図である。
【図４】図３に表わす本発明における配管システム又は燃料配管システムの当該実施例についての横断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
図１は、本発明における接続クリップ１の一の実施例を備えている、本発明における配管システム４０又は燃料配管システム５０の第１の実施例を表わす。また、燃料配管システム５０は、さらに詳細には図示しないガスタービンの一部分とされる。接続クリップ１は、当該実施例では、第１のクリップアーム１１と第２のクリップアーム１２とを有しており、第１のクリップアーム１１及び第２のクリップアーム１２それぞれが、第１の配管５及び第２の配管６それぞれを囲んでいる。
【００２９】
第１のクリップアーム１１及び第２のクリップアーム１２は、第１のクリップアーム１１の一方のクリップアーム端部１３と第２のクリップアーム１２の一方のクリップアーム端部１４とにおいて、保持ピン３０によって接続されている。一方のクリップアーム端部１３，１４それぞれが、ネジ付ピンとして構成されている保持ピン３０が案内される際に通過する適切な開口部を有している。同時に、金属製ワイヤマットとして構成されている減衰要素２０が、２つの一方のクリップアーム端部１３，１４の間に配置されている。２つの一方のクリップアーム端部１３，１４同士を互いに緊密に締め付けるために、ナット３１は、適切な力を作用させた後に一方のクリップアーム端部１３，１４それぞれが減衰要素２０に対して押圧されるように、保持ピン３０の端部に螺合されている。第１のクリップアーム１１及び第２のクリップアーム１２から減衰要素２０に至る力の伝達を改善するために、一方のクリップアーム端部１３，１４それぞれが、少なくとも幾つかの領域において減衰要素２０の表面に沿って平行に延在するように形成されている。より具体的には、２つの一方のクリップアーム端部１３，１４が互いに対して平行に延在している。
【００３０】
第１のクリップアーム１１及び第２のクリップアーム１２の他方のクリップアーム端部１５，１６それぞれが、第１の配管５及び第２の配管６それぞれを囲んでいる。このような囲みは、第１のクリップアーム１１及び第２のクリップアーム１２並びに他方のクリップアーム端部１５，１６それぞれが第１の配管５及び第２の配管６の周方向の形状に追従するように、結合材料によって実現されている。例えば配管システムの動作中における圧力振動の結果として、振動運動が当該配管システムに発生した場合には、機械的力が、第１のクリップアーム１１及び第２のクリップアーム１２を介して、第１の配管５及び第２の配管６それぞれから減衰要素２０に向かって方向づけられる。減衰要素２０が金属製ワイヤマットであるので、第１の配管５及び第２の配管６に配置されている当該金属製ワイヤマットには、減衰要素２０の金属製ワイヤ同士の間に摩擦を発生させる対応する運動が作用する。発生する摩擦によって、機械的エネルギが消散し、熱的エネルギに変換される。従って、減衰が達成される。
【００３１】
図２は、図１に表わす本発明における配管システム４０又は燃料配管システム５０の実施例の側面断面図である。図２から明らかなように、保持ピン３０は、一方のクリップアーム端部１３，１４の開口部を通じて且つ減衰要素２０の穴を通じて延在している。その結果として、減衰要素２０は、望ましくない振動条件下にあっても、結合部から脱落しなくなるので、確実な動作が保証される。
【００３２】
また、側面断面図に表わされるように、第１のクリップアーム１１及び第２のクリップアーム１２の両方が、第１の配管５及び第２の配管６それぞれの全周を半分以上囲んで湾曲しているように構成されている。結論として、第１の配管５及び第２の配管６は、第１のクリップアーム１１及び第２のクリップアーム１２に固定された状態で保持される。当該実施例では、関連する第１のクリップアーム１１及び第２のクリップアーム１２によって囲まれている配管断面周囲の囲み部は、ちょうど半分の囲み部（すなわち、配管断面の周方向において１８０°囲んでいる囲み部）と比較して、最大５％大きい。本発明では、これにより、第１の配管５及び第２の配管６それぞれが、関連する他方のクリップアーム端部１５，１６に差し込まれ、関連する他方のクリップアーム端部１５，１６に一層堅固に保持されている。
【００３３】
図３は、本発明における接続クリップ１のさらなる実施例を有している、本発明における配管システム４０又は燃料配管システム５０のさらなる実施例を表わす。また、燃料配管システム５０は、詳細には図示しないガスタービンの一部分とされる。図３に表わす接続クリップ１は、減衰要素２０を介して接続されていない他方のクリップアーム端部１５，１６が互いに接続されるように形成されたフックを備えている点において、図１及び図２に表わす接続クリップ１と相違する。他方のクリップアーム端部１５，１６の少なくとも一部分には、フランジが形成されており、関連する他方のクリップアーム端部１５，１６のフランジそれぞれが、互いに係合するように形成されている。その結果として、２つのフランジが、フック形状を利用した接続を実現するように互いに係合可能とされる。このようなフック形状を利用した接続は、適切な機械式操作によって、再び容易に解除可能とされるので、組み立てられた接続クリップ１が、第１の配管５及び第２の配管６から再び容易に取り外し可能とされる。
【００３４】
図４は、図３に表わす配管システム４０又は燃料配管システム５０の実施例についての側面断面図である。図４は、２つの他方のクリップアーム端部１５，１６のフック形状を利用した接続を明確に表わす。
【００３５】
さらなる実施形態は、従属請求項から明らかとなる。
【符号の説明】
【００３６】
１  接続クリップ
５  第１の配管
６  第２の配管
１１  第１のクリップアーム
１２  第２のクリップアーム
１３  （第１のクリップアーム１１の）一方のクリップアーム端部
１４  （第２のクリップアーム１２の）一方のクリップアーム端部
１５  （第１のクリップアーム１１の）他方のクリップアーム端部
１６  （第２のクリップアーム１２の）他方のクリップアーム端部
２０  減衰要素
３０  保持ピン
３１  ナット
４０  配管システム
５０  燃料配管システム
【図１】
0006531118.tif 000002
【図２】
0006531118.tif 000003
【図３】
0006531118.tif 000004
【図４】
0006531118.tif 000005