(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダクトシステムを形成するのに用いるための複合システムであって、
流動性媒体がそこに隣接して運ばれるのを可能にするための第１の面と、第２の面とを有し、第１の繊維強化樹脂系で形成された第１のダクト部分と、
前記第１のダクト部分の前記第２の面に結合される第１の面を有し、樹脂系から誘導された防火性材料で形成された第２のダクトフォーム部分と、
前記フォーム部分の第２の面に結合される第１の面を有し、第２の繊維強化樹脂系で形成された第３のダクト部分とを備え、
前記第２のダクトフォーム部分の密度は１立方メートル当り約１６から約６４１キログラム（１立方フィート当り約１から約４０ポンド）の範囲であり、
前記第１の繊維強化樹脂系がフェノール樹脂系を含み、
前記第１のダクト部分と前記第３のダクト部分との間には、両者の間の間隔を保つためのフェノールスペーサプラグが設けられている、複合システム。
【請求項２】
前記樹脂系が防火性添加剤をさらに含む、請求項１に記載の複合システム。
【請求項３】
前記第１の繊維強化樹脂系が有機繊維系を含む、請求項１に記載の複合システム。
【請求項４】
前記第１の繊維強化樹脂系が無機繊維系を含む、請求項１に記載の複合システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の分野】
この発明はダクトシステムに関し、より特定的には複合材料で形成された換気ダクトシステムに関する。
【０００２】
【関連技術の説明】
船は塩を含んだ空気／水により腐食するため、換気ダクトを交換することがしばしば（いくつかの船においては６カ月ごとに）必要である。労働集約的な建設、重量の重い材料、修理のために船をしばしば係船すること、内部の船上コンパートメントへの空気の質が悪く供給が乏しいこと、配線設備にかかる重い荷重、膨張／収縮および騒音は、金属ダクトに現在関連する何世代も前からの問題である。
【０００３】
化学プラント、精油所および他の産業プラントはこれらの環境におけるダクトシステムの腐食と類似した問題を抱える。さらに、病院のダクトシステムには、細菌汚染に関して問題がある。金属ダクトは湿気を凝縮するため、これらのシステムすべてには腐食を促進するという、固有の問題がある。金属ダクトの外部の設備によりこの湿気がさらに中に閉じ込められ、腐食の問題がさらに広がる。
【０００４】
今までは、金属以外の材料をダクトシステムに用いることは非常に制限されてきた。なぜなら、このような他の材料には火による危険性が伴うからである。
【０００５】
【発明の概要】
したがってこの発明の主な目的は、現在用いられている金属ダクトシステムに現在関連する腐食の問題を解決することである。
【０００６】
別の目的は、難燃性および防火性のダクトシステムを提供することである。
さらに別の目的は、外部に与えられる絶縁体の必要をなくすことである。
【０００７】
これらおよび他の目的は、広い局面において、ダクトシステムを形成するのに用いるための複合システムであるこの発明によって達成される。
【０００８】
複合ダクトシステムは第１のダクト部分と、第２のダクトフォーム部分と、第３のダクト部分とを含む。第１のダクト部分は、流動性媒体がそれに隣接して運ばれるのを可能にする第１の面と、第２の面とを有する。第１のダクト部分は繊維強化樹脂系で形成される。第２のダクトフォーム部分は、第１のダクト部分の第２の面に結合される第１の面を有する。フォーム部分は樹脂系から誘導された防火性材料で形成される。第３のダクト部分は、フォーム部分の第２の面に結合される第１の面を有する。第３のダクト部分は第２の繊維強化樹脂系で形成される。したがってシステムは、フォーム絶縁体を内部に挟んで作られる。
【０００９】
繊維強化樹脂系はたとえばフェノール樹脂系を含んでもよい。樹脂系は好ましくは防火性添加剤をさらに含む。さらにそれらは、熱硬化する必要なく周囲温度による硬化（ambient curing）を可能にするための添加剤を含んでもよい。このような添加剤は、一例を挙げるとResorcinalという商標で市場に出ている添加剤である。この系の繊維はカーボンの誘導体またはグラファイトといった有機物、アラミド繊維またはグラスファイバ、石英、Nextelという商標等の無機物であってもよい。複合システムはパネルサブアセンブリの形に形成されてもよく、このパネルサブアセンブリは長方形のダクトを形成するよう接続可能であるか、または円筒形のダクトを形成するよう円形の断面で形成されてもよい。
【００１０】
この発明のダクトシステムは、塩／海の環境に晒される船に特に有用である。
【００１１】
【好ましい実施例の詳細な説明】
さて、図面およびそれに付けられた参照符号を参照して、図１および図２は一般的に１０で示されるこの発明の第１の好ましい実施例を示す。装置またはダクトシステム１０は内部の円筒形ダクト部分１２と、内部ダクト部分１２を囲む関係に配置された円筒形フォーム部分１４と、フォーム部分１４を囲む関係にある外部の円筒形ダクト部分１６とを含む。内部ダクト部分および外部ダクト部分は繊維強化樹脂系で形成される。このような繊維強化樹脂系はたとえばエポキシ、フェノール類、ビニルエステル、ポリイミドまたはビスマレイミドで形成されてもよい。これらの樹脂系は好ましくは、臭素、アンチモン、リンまたはシリコーンといった防火性添加剤を含む。
【００１２】
繊維強化樹脂系は有機繊維系または無機繊維系を含んでもよい。例を挙げるとグラスファイバ、グラファイト、Ｋｅｖｌａｒという登録商標および他のアラミド繊維がある。繊維はさまざまなテクスチャーの形であってもよく、すなわちテクスチャーは幅の広いものから細かく切られた繊維にわたるさまざまな形であってもよい。
【００１３】
フォーム部分１４は樹脂系から誘導された防火性材料で形成される。フォームは上述の樹脂系から誘導されてもよい。フォームの密度は１立方フィート当り約１から約４０ポンドの範囲であってもよく、好ましくは１立方フィート当り２から１０ポンドの範囲にある。
【００１４】
コンポーネント１２、１４および１６を形成するためのチューブは引抜きプロセスを通してか、または軸方向にスピンするマンドレルに組合せることによって形成できる。チューブは、チューブの間に形成されたスペースに、円周上に、かつ等距離でスペースのあけられたフェノールスペーサプラグを用いることによって同心的にスペースがあけられる。これらのフェノールプラグは構成上は外部チューブ内で内部チューブを支持する。フォームが加えられたときに内部チューブが押されて軸からずれないようにするためには、スペースをあけることが決定的に重要である。フェノールプラグはさらに、フォームが与えられる間内部チューブを安定させる。フォームはチューブの間のスペースの中に流し込むかまたは化学的に吹き込むことができる。
【００１５】
次に図３を参照して、２つの円筒形ダクト１０は、一般的に２０で示される接続継手により装着されて示される。接続継手２０は、チューブに関して先に述べた系のような繊維強化樹脂系から形成される。各チューブアセンブリ１０は、隠れ線で示される位置２０までコネクタの中に挿入される。チューブアセンブリ１０はそれらの外面に沿って接続継手２０の内面に各々結合される。
【００１６】
次に図４を参照して、一般的に２４で示されるフランジ端部の継手が示される。チューブアセンブリ１０は隠れ線で示される位置２６のあたりに挿入され得る。フランジ端部の継手２４は、円形ダクトを他の形／サイズのダクトに接続するのに用いられる。
【００１７】
次に図５を参照して、複数のダクトおよび継手が示されて、さまざまな変形でそれらがいかに配置され、かつ組立てられるかを一般的に示す。異なった形のダクトを互いに適合するために中間ばめが用いられてもよい。たとえば中間ばめ２８は（以下に説明される）長方形のダクトシステム６０と円形ダクトシステムとの間の移行を表わす。
【００１８】
次に図６を参照して、パネルサブアセンブリの形の、この発明の別の好ましい実施例が示され、一般的に３０で示される。各パネルサブアセンブリ３０は、流動性媒体がそれに隣接して運ばれるのを可能にする第１の面３４と、第２の面とを有する第１のダクト部分３２を含む。第２のダクトフォーム部分３６は、第１のダクト部分３２の第２の面に結合される第１の面を有する。第３のダクト部分３８はフォーム部分３６の第２の面に結合される第１の面を有する。第３のダクト部分３８および第１のダクト部分３２は各々繊維強化樹脂系で形成される。フォーム部分３６は樹脂系から誘導された防火性材料で形成される。これらの樹脂系は図１および図２の円形ダクトに関して先に述べたものと同じである。
【００１９】
図７および図８はコーナーブラケット４０を示し、これらのコーナーブラケット４０はパネルサブアセンブリ３０を互いに固定して一体的なダクトシステムを形成するために用いられる。２つのパネルサブアセンブリは各コーナーブラケット４０のチャネル４２および４４内に固定される。コーナーブラケット４０は好ましくは引抜きプロセスによって形成される。それらはまた、それらが噛み合うコンポーネントと同じ繊維強化樹脂系で形成されるのが好ましい。コーナーブラケットの孔４６は、パネルサブアセンブリ３０をコーナーブラケット４０に固定するためのピン４８にアクセスを提供する。
【００２０】
次に図９を参照して、長方形ダクトのための拡張継手が示され、一般的に５０で示される。拡張継手５０は特定の目的のための所望の長さにパネルサブアセンブリ３０を接続するのに用いられる。コーナーブラケット４０によってパネルサブアセンブリ３０が接続されて一体的ユニットを形成した後、このユニットはスロット５２の中に挿入される。孔５４はピン（図示せず）を通して固定するために設けられる。拡張継手５０は好ましくは樹脂トランスファ成形または真空圧縮成形によって形成される。
【００２１】
次に図１０を参照して、ダクトを別の形／サイズのダクトに装着するためのフランジ端部の継手が示され、一般的に６０で示される。フランジ端部の継手６０はコーナーブラケット４０およびパネルサブアセンブリ３０に装着されて示される。図１１はパネルサブアセンブリ３０とコーナーブラケット４０とに接続されていないフランジ端部の継手６０を示す。パネルサブアセンブリ３０とブラケット４０とは継手６０に形成されたチャネル６２内に嵌められる。孔６４は、コーナーブラケットに関して先に述べたように、ピンを通してこれらのアセンブリを留めつけるために設けられる。フランジ端部の継手６０は真空圧縮成形または樹脂トランスファ成形によって形成されてもよい。
【００２２】
この発明の原理が適用される用途は多くある。船は、これらの原理の、特に有益な特定の適用例である。現在用いられている金属ダクトシステムには、水および塩のある環境による困難な問題点がある。この発明の原理に従って製造されたダクトは、煙、防火、毒性、振動および衝撃の基準に関して、発行されている海軍のガイドラインすべてを満たし得る。振動の特性に関しては、複合物には金属よりも遙に大きい自然緩衝効果があることが注目される。これらの複合物は錆びたり腐食したりしない。それらのライフサイクル時間は現在の金属ダクトシステムよりも一桁長い。この発明のダクトシステムは、金属ダクトよりも遙に質の優った空気を内部の船上コンパートメントに提供する。この発明により効率が高まるので、配線設備にかかる荷重が減る。さらにこの発明のダクトシステムにより騒音がかなり減る。
【００２３】
この発明のダクトシステムは先行技術のダクトシステムよりも据えつけるのが遙に簡単である。それらは非常に軽く、一般的には、同様のスチールダクトの重さの半分よりも軽い。船の上部側の構造の重さを減らすことが特に有益であることが注目される。これらのダクトは溶接を必要としない。必要なのは比較的単純な結合技術の使用だけである。
【００２４】
この発明のダクトシステムは精油所または精油作業にも特に有用である。このような適用例において腐食は特殊な問題である。フォーム絶縁体を内部に挟むことにより、外部のラッピングが問題である、多くの独特な適用例に向く。
【００２５】
病院、実験室およびクリーンルームでは無菌環境が必要である。この発明はこのような環境に必要な汚染されていない空気を提供する。複合材料にはかびが生えにくく、かつ腐らない。
【００２６】
明らかに、以上の教示に鑑みて、この発明には多くの修正および変形が可能である。したがって添付の特許請求の範囲の範囲内で、特定的に述べられた以外でこの発明が実施されてもよいことが理解される。
【図面の簡単な説明】
【図１】ダクトシステムが円形の断面を有するこの発明の第１の実施例の端部の図である。
【図２】図１のダクトシステムの斜視図である。
【図３】接続継手が装着された２つの円筒形ダクトの分解斜視図である。
【図４】図１および図２の円筒形ダクトに用いるためのフランジ端部の継手の斜視図である。
【図５】この発明の原理に従った複数のダクトおよび継手の分解斜視図である。
【図６】パネルサブアセンブリの形におけるこの発明の別の好ましい実施例の図である。
【図７】コーナーブラケットを示す図である。
【図８】コーナーブラケットを示す図である。
【図９】長方形のダクトのための拡張継手を示す図である。
【図１０】別の形／サイズのダクトにダクトを装着するためのフランジ端部の継手を示す図である。
【図１１】パネルサブアセンブリとコーナーブラケットとに接続されていないフランジ端部の継手を示す図である。
【符号の説明】
１０  ダクトシステム
１２  第１のダクト部分
１４  第２のダクトフォーム部分
１６  第３のダクト部分
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
0004303796.tif 000012