JP7469004B2 - 飛散物防護装置 - Google Patents

Description

本開示は、回転機器に隣接して配置される飛散物防護装置に関する。

従来、例えばエンジンなどの回転機器（例えば、特許文献１参照）には、機器構造壁面に他の部分よりも強度が劣る脆弱部が存在する。図１２は、従来の回転機器を説明するための説明図である。図１２に示されるように、従来の回転機器０１１は、回転体０１２を収容する内部空間０１３を画定する機器構造壁面０１４と、機器構造壁面０１４に設けられて機器構造壁面０１４の内外を連通する貫通孔０１５を閉止可能に構成された蓋０１６と、を備えている。蓋０１６は、隅部をボルト０１８により締結することで、機器構造壁面０１４に固定されている。図示される例では、蓋０１６は、機器構造壁面０１４よりも薄肉に形成されており、回転機器０１１における脆弱部０１７となっている。

図１２に示されるように、回転機器０１１の内部空間０１３に収容される回転体０１２がバーストしたときに、回転体０１２の断片が飛散物０１２Ａとなり、脆弱部０１７（例えば、蓋０１６）を突き抜けて回転機器０１１の外部に飛散する虞がある。よって、回転機器０１１からの飛散物０１２Ａに対する安全対策が求められる。

図１３は、従来の回転機器における安全対策を説明するための説明図である。図１３に示されるように、従来の安全対策として、飛散物０１２Ａが貫通しないように、脆弱部０１７（例えば、蓋０１６）の増厚を行うことがある。また、飛散物０１２Ａが蓋０１６に衝突したときの衝撃力により、蓋０１６を機器構造壁面０１４に固定しているボルト０１８が破断しないように、ボルト０１８を外径が太いものに変更することがある。

特開２００３－０４９６５３号公報

蓋０１６を増厚すると蓋０１６が過度に重量化するため、蓋０１６の取り付け作業や取り外し作業が困難となるという問題がある。また、ボルト０１８を外径が太いものに変更する際には、機器構造壁面０１４にすでに設けられたボルト孔０１９を拡大する施工が必要となるが、上記施工は困難であるという問題もある。

上述した事情に鑑みて、本開示の少なくとも一実施形態の目的は、容易に設置することができ、且つ、簡単な構造で回転機器からの飛散物から人や物を防護することができる飛散物防護装置を提供することにある。

本開示にかかる飛散物防護装置は、
回転機器に隣接して配置される飛散物防護装置であって、
上記回転機器側に配向される前面と、上記前面とは反対側に位置する背面と、を有する防護板と、
長さ方向を有し、上記長さ方向の一端部が土台に固定され、且つ、上記防護板を上記背面側から支持するように構成された少なくとも一つの支持柱と、を備える。

本開示の少なくとも一実施形態によれば、容易に設置することができ、且つ、簡単な構造で回転機器からの飛散物から人や物を防護することができる飛散物防護装置が提供される。

第１の実施形態にかかる飛散物防護装置の概略構成図である。 図１に示す飛散物防護装置を背面側から視た状態を示す概略構成図である。 第１の実施形態にかかる飛散物防護装置に飛散物が衝突したときを説明するための説明図である。 飛散物防護装置に飛散物が衝突したときを説明するための説明図である。 第１の実施形態にかかる飛散物防護装置の変形例を説明するための説明図である。 第２の実施形態にかかる飛散物防護装置を背面側から視た状態を示す概略構成図である。 第３の実施形態にかかる飛散物防護装置の概略構成図である。 第４の実施形態にかかる飛散物防護装置を背面側から視た状態を示す概略構成図である。 第４の実施形態にかかる飛散物防護装置を鉛直方向における上方から視た状態を示す概略構成図である。 第５の実施形態にかかる飛散物防護装置の概略構成図である。 第５の実施形態にかかる飛散物防護装置に飛散物が衝突したときを説明するための説明図である。 従来の回転機器を説明するための説明図である。 従来の回転機器における安全対策を説明するための説明図である。

以下、添付図面を参照して本開示の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本開示の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
一方、一の構成要素を「備える」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。
なお、同様の構成については同じ符号を付し説明を省略することがある。

（飛散物防護装置）
図１は、第１の実施形態にかかる飛散物防護装置の概略構成図である。図２は、図１に示す飛散物防護装置を背面側から視た状態を示す概略構成図である。本開示の幾つかの実施形態にかかる飛散物防護装置１は、図１、２に示されるように、回転機器１１からの飛散物１２Ａから人や物を防護するための装置であり、回転機器１１に隣接して配置される。ここで、回転機器１１は、その内部に回転体１２を回転可能に収容するように構成された機器である。

飛散物防護装置１は、既に設置されている回転機器１１に対して後付け可能に構成されている。また、飛散物防護装置１は、回転機器１１から取り外し可能に構成されている。例えば、回転機器１１に隣接する機器のメンテナンス作業を行う際に、メンテナンス作業を行う作業者が回転機器１１に近づくことになるため、作業者を回転機器１１からの飛散物１２Ａから防護する必要がある。このため、飛散物防護装置１は、回転機器１１に隣接する機器のメンテナンス作業前に回転機器１１に対して設置され、メンテナンス作業後に回転機器１１から取り外されてもよい。つまり、飛散物防護装置１は、回転機器１１に対して一時的に設置されてもよい。

図示される実施形態では、飛散物防護装置１は、図１に示されるように、回転機器１１の機器構造壁面１４における他の部分よりも強度が劣る脆弱部１７に隣接して配置されている。図１に示される実施形態では、回転機器１１は、回転体１２を収容する内部空間１３を画定する機器構造壁面１４と、機器構造壁面１４に設けられて機器構造壁面１４の内外を連結する貫通孔１５を閉止可能に構成された蓋１６と、を備えている。蓋１６は、隅部に形成された貫通孔１６１を挿通するボルト１８が、機器構造壁面１４のボルト孔１９に螺合することにより、機器構造壁面１４に固定されている。図１に示される実施形態では、蓋１６は、機器構造壁面１４よりも薄肉に形成されており、回転機器１１における脆弱部１７となっている。このため、飛散物防護装置１は、蓋１６に隣接して配置されている。

上述した回転機器１１としては、例えば、クランクシャフトを収納するクランクケースと、クランクケースに設けられた貫通孔を閉止する蓋と、を備えるエンジンなどが挙げられる。また、回転体としては、例えば、クランクシャフトに装着され、クランクシャフトとの連動により、ピストンの往復直線運動を回転運動に変換するコネクティングロッドなどが挙げられる。

上述した飛散物防護装置１は、例えば図１に示されるように、回転機器１１側に配向される前面３１と、前面３１とは反対側に位置する背面３２と、を有する防護板３と、防護板３を背面３２側から支持するように構成された少なくとも一つの支持柱４（縦リブ）と、を備えている。少なくとも一つの支持柱４は、長さ方向を有し、上記長さ方向の一端部４１（下端部）が土台２０に固定されるように構成されている。つまり、少なくとも一つの支持柱４は、土台２０に片持ち支持されている。

土台２０は、図１に示されるように、飛散物防護装置１を載置可能な床面２１を有している。床面２１は、水平方向に沿って延在している。「或る方向に沿って」とは、或る方向だけでなく、或る方向に対して傾斜する方向（例えば、或る方向に対して±４５°以内）をも含むものである。土台２０は、飛散物防護装置１よりもその剛性が高く設けられている。土台２０は、例えば回転機器１１が設置される設置面を有する床板であってもよいし、回転機器１１の一部であってもよい。また、土台２０は、複数の部材により構成されていてもよい。

図示される実施形態では、土台２０は、回転機器１１の機器構造壁面１４から水平方向（図１中左右方向）に沿って突出し、且つ、水平方向に沿って延在する上面２２１を有する水平延在部２２を含んでいる。飛散物防護装置１は、水平延在部２２の上面２２１に載せられる。図示されるように、飛散物防護装置１の一部が、水平延在部２２の上面２２１からはみ出る場合には、スペーサ２３を設けて、飛散物防護装置１の上面２２１からはみ出た一部をスペーサ２３の上面２３１に載せるようにしてもよい。つまり、土台２０は、水平延在部２２と、スペーサ２３と、を含んでいてもよい。スペーサ２３は、スペーサ２３の水平方向に沿って延在する上面２３１の高さ位置が、水平延在部２２の上面２２１の高さ位置に揃うように、水平延在部２２に隣接して設けられる。

図示される実施形態では、飛散物防護装置１は、例えば図１に示されるように、支持柱４と土台２０との間に設けられて、支持柱４を土台２０に固定するように構成された固定板５をさらに備えている。なお、他の実施形態では、支持柱４が固定板５を介さずに土台２０に直接固定される構成にしてもよい。

図示される実施形態では、防護板３は、長さ方向と幅方向とを有する矩形の板状に形成されており、長さ方向が鉛直方向（図１中上下方向）に沿って配置されている。防護板３は、前面３１が脆弱部１７（例えば蓋１６）に対向するように配置されている。防護板３は、その幅方向（図２中左右方向）が機器構造壁面１４の外壁面や蓋１６に平行な方向、且つ、水平方向に沿って配置される。

図示される実施形態では、少なくとも一つの支持柱４は、長さ方向と幅方向とを有する板状に形成されており、長さ方向が鉛直方向に沿って配置されている。支持柱４は、支持柱４の幅方向（図１中左右方向）が、防護板３の幅方向に直交する方向、且つ、水平方向に沿って配置されている。

図示される実施形態では、例えば図１、２に示されるように、防護板３は、支持柱４に対して位置がずれないように、支持柱４に取り付けられている。図１、２に示される実施形態では、防護板３は、背面３２の上端縁部３２１から、回転機器１１から離れる側（図１中右側）に向かって突出する突板部３３と溶接により一体的に設けられている。支持柱４は、長さ方向の他端部４２（上端部）上に設けられる上端板部４３と溶接により一体的に設けられている。防護板３は、突板部３３を上端板部４３の上に載せて、突板部３３と上端板部４３とを締結部材２４（例えば、ボルト２４Ａやナット２４Ｂを含む）により締結することで、支持柱４に固定されている。なお、他の実施形態では、防護板３は、支持柱４に取り付けられなくてもよく、支持柱４に立て掛けられてもよい。

固定板５は、板状に形成されており、土台２０の床面２１上に配置される。図示される実施形態では、固定板５は、図１に示されるように、支持柱４の一端部４１と固定される固定部５１と、防護板３の前面３１よりも回転機器１１側（図１中左側）に向かって延在する延在部５２と、を含んでいる。固定板５は、延在部５２において土台２０と締結されている。

図１に示される実施形態では、支持柱４は、支持柱４の一端部４１の端面４１１が固定部５１の上面５３に当接し、一端部４１の下端縁部４１２と固定部５１の上面５３とが溶接により接合されることで、固定部５１と一体的に設けられている。また、固定板５は、延在部５２に固定板５の厚さ方向（図１中上下方向）に沿って貫通する貫通孔５２１が形成され、上記貫通孔５２１を挿通し、且つ、土台２０に形成された雌ネジ孔２０１に螺合する雄ネジ部２５１を有する締結部材２５（例えばボルト２５Ａ）によって、土台２０に締結されている。

なお、他の実施形態では、支持柱４は、溶接以外の方法（例えば、ボルトなどの締結部材による締結）により固定板５に固定されてもよい。また、固定板５は、防護板３の前面３１よりも回転機器１１から離れた側において土台２０と固定されてもよい。

上述したように、幾つかの実施形態にかかる飛散物防護装置１は、例えば図１に示されるように、前面３１と背面３２とを有する上述した防護板３と、長さ方向の一端部４１が土台２０に固定され、且つ、防護板３を背面３２側から支持するように構成された上述した少なくとも一つの支持柱４と、を備える。

図１に示されるように、回転機器１１の内部空間１３に収容される回転体１２がバーストしたときに、回転体１２の断片が飛散物１２Ａとなり、回転機器１１の脆弱部１７（例えば、蓋１６）を突き抜けて回転機器１１の外部に飛散する。

上記の構成によれば、回転機器１１に隣接して配置される飛散物防護装置１は、前面３１が回転機器１１側に配向される防護板３と、防護板３を背面３２側から支持するように構成された少なくとも一つの支持柱４と、を備える簡単な構造となっている。上記飛散物防護装置１は、例えば回転体１２のバーストなどにより、回転機器１１から外部に飛散物１２Ａが飛散したときに、防護板３の前面３１が飛散物１２Ａを受けるようになっている。防護板３は、長さ方向の一端部４１が土台２０に固定された支持柱４により背面３２側から支持されているので、前面３１に衝突した飛散物１２Ａの移動方向を安全な方向（例えば鉛直方向の上方や下方）に向けることができる。つまり、防護板３は、前面３１に衝突前の飛散物１２Ａの移動方向に向かう速度成分をなくす、又は減らすことができる。飛散物防護装置１により飛散物１２Ａの移動方向を安全な方向に向けることで、飛散物１２Ａから人や物を防護することができる。また、上記飛散物防護装置１は、図１に示されるように、飛散物防護装置１を土台２０に載せて、支持柱４を土台２０に固定することで設置が完了するため、容易に設置することができる。

図１に示されるように、上記飛散物防護装置１において、防護板３の前面３１に飛散物１２Ａが衝突したときに、飛散物１２Ａの衝撃力Ｆは、支持柱４に長さ方向の他端部４２側を背面方向に向かって曲げる曲げ荷重Ｍとして作用する。上記曲げ荷重Ｍは、支持柱４の長さ方向の一端部４１の背面側（回転機器１１から離れる側、図１中右側）に作用する圧縮荷重ＣＬを含んでいる。上記飛散物防護装置１は、図１に示されるように、支持柱４が設計上の衝撃荷重（曲げ荷重Ｍ）により曲げ変形不能に構成した場合には、上記支持柱４に支持された防護板３が飛散物１２Ａを受け止めることができるため、飛散物１２Ａの運動エネルギを効果的に吸収することができる。

図３は、第１の実施形態にかかる飛散物防護装置に飛散物が衝突したときを説明するための説明図である。図３においては、曲げ荷重Ｍ（圧縮荷重ＣＬ）により変形する前の防護板３や支持柱４を二点鎖線で示している。上記飛散物防護装置１は、図３に示されるように、支持柱４が設計上の衝撃荷重により曲げ変形可能に構成した場合には、支持柱４は、長さ方向の一端部４１の背面側に作用する圧縮荷重ＣＬにより座屈し、背面方向に向かって曲がることで、飛散物１２Ａの運動エネルギの一部を吸収することができる。支持柱４は、図２に二点鎖線で示されるように、圧縮荷重ＣＬにより防護板３の幅方向に沿った方向に向かって座屈するため、飛散物１２Ａの運動エネルギの一部を効果的に吸収することができる。また、飛散物防護装置１は、図３に示されるように、支持柱４が背面方向に向かって曲がることで、飛散物防護装置１が飛散物１２Ａから受け取る運動エネルギを抑制しつつ、防護板３に衝突した飛散物１２Ａの移動方向を安全な方向（例えば鉛直方向の上方）に向けることができる。

幾つかの実施形態では、例えば図１に示されるように、上述した少なくとも一つの支持柱４は、少なくとも一つの支持柱４は、長さ方向における中央よりも他端部４２（上端部）側に、他端部４２側に向かうにつれて徐々に幅寸法が小さくなるように構成されたテーパ部４２１が形成されている。少なくとも一つの支持柱４は、土台２０に片持ち支持されている。このため、飛散物１２Ａから衝撃力Ｆが加えられると、長さ方向における一端部４１側に荷重が集中して作用する。よって、上記荷重が集中して作用しない長さ方向における他端部４２側にテーパ部４２１を設けることで、支持柱４の重量化を抑制することができる。支持柱４の重量化を抑制することで、飛散物防護装置１を容易に設置することができる。

図４は、飛散物防護装置に飛散物が衝突したときを説明するための説明図である。
上述したように、幾つかの実施形態では、上述した飛散物防護装置１は、例えば図１に示されるように、支持柱４の一端部４１と固定される固定部５１と、防護板３の前面３１よりも回転機器１１側（図１中左側）に向かって延在する延在部５２と、を含む上述した固定板５をさらに備えている。固定板５は、延在部５２において土台２０と締結されている。

この場合には、飛散物１２Ａの衝撃力Ｆが、固定板５の機器から離れた側（図１中右側）の端部（固定部５１）を土台２０に押し付けるような曲げ荷重Ｍとして、固定板５よりも支持柱４を変形させるように作用する。これに対して、図４に示されるように、仮に固定板５が防護板３の背面３２よりも回転機器１１から離れた側において土台２０と締結されている場合には、飛散物１２Ａの衝撃力Ｆが、固定板５の回転機器１１側の端部（延在部５２）や支持柱４が土台２０から浮き上がるような曲げ荷重として、支持柱４よりも固定板５を変形させるように作用する。よって、上記の構成によれば、飛散物１２Ａの衝撃力Ｆが、支持柱４を変形させるように作用するので、上述した圧縮荷重ＣＬを支持柱４の一端部４１の背面側に効果的に生じさせることができ、支持柱４の背面方向への曲げ変形を促すことができる。

幾つかの実施形態では、上述した少なくとも一つの支持柱４は、図２に示されるように、第１支持柱４Ａと、第１支持柱４Ａに対して防護板３の幅方向に離間して配置された第２支持柱４Ｂと、を含んでいる。防護板３における第１支持柱４Ａと第２支持柱４Ｂとの間の位置に、回転機器１１からの飛散物１２Ａが衝突するように構成された。

図２における二点鎖線で囲まれた範囲ＳＲ（想定飛散範囲）は、設計上、回転機器１１からの飛散物１２Ａが防護板３に衝突すると想定される範囲である。図示される実施形態では、回転体１２の回転軸は、防護板３の幅方向（図２中左右方向）に対して平行な方向に沿って延在している。飛散物１２Ａは、主に回転体１２の回転接線方向に沿って飛散するため、想定飛散範囲ＳＲは、回転機器１１の貫通孔１５に比べて、鉛直方向における上方や下方に大きく拡大するようになっている。第１支持柱４Ａや第２支持柱４Ｂは、防護板３における第１支持柱４Ａと第２支持柱４Ｂとの間の位置に、想定飛散範囲ＳＲが納まるように配置される。

上記の構成によれば、防護板３における第１支持柱４Ａと第２支持柱４Ｂとの間の位置に、回転機器１１からの飛散物１２Ａが衝突するように構成されているので、防護板３における第１支持柱４Ａや第２支持柱４Ｂが存在する位置に飛散物１２Ａが衝突して、第１支持柱４Ａや第２支持柱４Ｂに運動エネルギが直接的に伝達されるのを抑制することができる。第１支持柱４Ａや第２支持柱４Ｂに運動エネルギが直接的に伝達されるのを抑制することで、第１支持柱４Ａや第２支持柱４Ｂの土台２０との固定部（例えば、一端部４１）に過度な荷重が作用することを抑制することができる。また、防護板３における第１支持柱４Ａと第２支持柱４Ｂとの間に飛散物１２Ａが衝突したときに、防護板３を背面３２側に撓ませることで、飛散物防護装置１が飛散物１２Ａから受け取る運動エネルギを抑制することができ、ひいては第１支持柱４Ａや第２支持柱４Ｂの土台２０との固定部にかかる荷重を緩和することができる。

飛散物防護装置１は、飛散物１２Ａの飛散を防止するために適切な剛性を得ることができるように、支持柱４の数を増減させてもよい。つまり、他の実施形態では、飛散物防護装置１は、一つ又は三つ以上の複数の支持柱４を備えていてもよい。

図５は、第１の実施形態にかかる飛散物防護装置の変形例を説明するための説明図である。幾つかの実施形態では、図５に示されるように、上述した防護板３は、その上端３４（最上部）が、貫通孔１５の上端１５１（最上部）や蓋１６の上端１６２（最上部）よりも鉛直方向における上方に位置している。この場合には、飛散物１２Ａが鉛直方向における上方に向かう速度成分を有し、貫通孔１５を通過後に斜め上方に飛散した場合であっても、防護板３の前面３１により飛散物１２Ａを受けることができる。よって、上記の構成によれば、防護板３がより確実に飛散物１２Ａを受けることができるため、飛散物防護装置１の防護性能を向上させることができる。また、上記の構成によれば、防護板３を支持する支持柱４の長さ方向の長さを長くして、支持柱４の耐荷重を低減させることができる。支持柱４の耐荷重を低減させると、上述した曲げ荷重Ｍにより支持柱４が変形し易くなるため、支持柱４の土台２０との固定部（一端部４１）に過度な荷重が作用することを抑制することができる。

図６は、第２の実施形態にかかる飛散物防護装置を背面側から視た状態を示す概略構成図である。
幾つかの実施形態では、図６に示されるように、上述した少なくとも一つの支持柱４は、上述した第１支持柱４Ａと、第１支持柱４Ａに対して防護板３の幅方向に離間して配置された上述した第２支持柱４Ｂと、を含んでいる。そして、上述した飛散物防護装置１は、第１支持柱４Ａと第２支持柱４Ｂとを接続するように構成された補強部材６（横リブ）をさらに備えている。

図示される実施形態では、図６に示されるように、補強部材６は、長さ方向を有する矩形の板状に形成されており、補強部材６の長さ方向が防護板３の幅方向（図６中左右方向）に沿うように、第１支持柱４Ａから第２支持柱４Ｂまでに亘り延在している。上記補強部材６は、土台２０の床面２１よりも鉛直方向における上方に離間した位置において、補強部材６の厚さ方向における一方の面６１が、第１支持柱４Ａや第２支持柱４Ｂに当接して配置されている。そして、補強部材６は、その長さ方向の一端部６２が第１支持柱４Ａに溶接により接合され、その長さ方向の他端部６３が第２支持柱４Ｂに溶接により接合されることで、第１支持柱４Ａと第２支持柱４Ｂとを接続している。なお、他の実施形態では、補強部材６は、溶接以外の方法（例えば締結部材による締結）により第１支持柱４Ａや第２支持柱４Ｂに固定されてもよい。

上記の構成によれば、飛散物防護装置１は、防護板３の幅方向に離間して配置された第１支持柱４Ａと第２支持柱４Ｂとを接続するように構成された補強部材６をさらに備えている。この場合には、補強部材６により、第１支持柱４Ａや第２支持柱４Ｂにおける補強部材６に接続された部分４４（図６参照）の背面方向への曲げ荷重Ｍに対する剛性を向上させることができる。また、補強部材６の第１支持柱４Ａや第２支持柱４Ｂに接続される位置ＣＰ（床面２１から補強部材６の下端６４までの鉛直長さ）を調整することで、第１支持柱４Ａや第２支持柱４Ｂの座屈長（上述した曲げ荷重Ｍにより変形する部分の長さ）を調整することができる。第１支持柱４Ａや第２支持柱４Ｂの座屈長を調整することで、飛散物１２Ａの衝撃力Ｆによる第１支持柱４Ａや第２支持柱４Ｂの曲げ変形量を調整することができるため、防護板３に衝突した飛散物１２Ａの移動方向をより精度良く安全な方向に向けることができる。

例えば、補強部材６の第１支持柱４Ａや第２支持柱４Ｂに接続される位置ＣＰを高くすることで、座屈長を長くすることができ、飛散物１２Ａの衝撃力Ｆによる第１支持柱４Ａや第２支持柱４Ｂの曲げ変形量を大きなものとすることができる。また、上記ＣＰを低くすることで、座屈長を短くすることができ、飛散物１２Ａの衝撃力Ｆによる第１支持柱４Ａや第２支持柱４Ｂの曲げ変形量を小さなものとすることができる。

図７は、第３の実施形態にかかる飛散物防護装置の概略構成図である。
幾つかの実施形態では、図７に示されるように、上述した少なくとも一つの支持柱４は、支持柱４の長さ方向に沿って防護板３に対して固定されている。

図示される実施形態では、上述した少なくとも一つの支持柱４は、図７に示されるように、溶接による接合により、防護板３に固定されている。この場合には、上述した飛散物防護装置１は、上述した突板部３３や上述した締結部材２４が不要である。
図７に示される実施形態では、上述した飛散物防護装置１は、防護板３の背面３２に支持柱４の回転機器１１側の端部４５を当接させ、上記端部４５の縁部４５１と背面３２とを支持柱４の長さ方向に沿って溶接により接合する第１溶接部ＷＰ１と、固定板５の上面に防護板３の下端３５を当接させ、それらの縁部を溶接により接合する第２溶接部ＷＰ２と、を備えている。つまり、防護板３は、溶接により支持柱４だけでなく、固定板５にも固定されている。この場合には、防護板３が支持柱４だけに固定されている場合に比べて、支持柱４の剛性を向上させることができる。

上記の構成によれば、支持柱４は、長さ方向に沿って防護板３に対して固定されているので、支持柱４の剛性を向上させることができる。ここで、支持柱４は、飛散物１２Ａから受け取る衝撃力Ｆが大きいと、支持柱４の長さ方向の一端部４１に荷重が集中して破断する虞がある。上記荷重が集中する範囲である応力集中範囲ＳＣを図７において二点鎖線で囲んでいる。応力集中範囲ＳＣは、支持柱４の長さ方向の一端部４１における回転機器１１側に存在している。上記の構成によれば、支持柱４の剛性を向上させることで、支持柱４の破断を抑制することができる。また、支持柱４の破断を抑制することで、支持柱４の許容曲げ変形量を大きくできるため、支持柱４により飛散物１２Ａの運動エネルギをより大量に吸収することができる。

なお、図７に示される実施形態では、上述した第１溶接部ＷＰ１は、支持柱４の長さ方向における一端部４１側および他端部４２側の両方に亘り存在していたが、荷重が集中する支持柱４の長さ方向における一端部４１側のみに存在するようにしてもよい。また、支持柱４が所望の剛性を有する場合には、第１溶接部ＷＰ１や第２溶接部ＷＰ２を設けなくてもよい。

図８は、第４の実施形態にかかる飛散物防護装置を背面側から視た状態を示す概略構成図である。図９は、第４の実施形態にかかる飛散物防護装置を鉛直方向における上方から視た状態を示す概略構成図である。
幾つかの実施形態では、上述した少なくとも一つの支持柱４は、図８、９に示されるように、防護板３の幅方向の一方側の端部３６から幅方向の他方側に離れた位置にて防護板３を支持するように構成された一方側支持柱４Ｃを含んでいる。上述した飛散物防護装置１は、防護板３における上記一方側の端部３６と一方側支持柱４Ｃとの間の領域３７と、他の機器２６とを連結するように構成された連結板７をさらに備えている。

上述した一方側支持柱４Ｃは、上記端部３６に最も近くに配置された支持柱４（４Ａ、４Ｂ）である。上記端部３６は、図８に示されるように、防護板３を背面３２側から視たときに左側に位置する端部３６Ａでもよく、右側に位置する端部３６Ｂでもよい。

図示される実施形態では、図８、９に示されるように、他の機器２６は、上述した飛散物防護装置１を含んでいる。つまり、二つの飛散物防護装置１が、防護板３の幅方向に沿って互いに離れた配置されている。図８中右側に位置する飛散物防護装置１は、防護板３における上記端部３６Ａと一方側支持柱４Ｃとの間の領域３７（３７Ａ）に、防護板３を貫通する少なくとも一つ（図中４つ）貫通孔３８（３８Ａ）が形成されている。図８中左側に位置する飛散物防護装置１は、防護板３における上記端部３６Ｂと一方側支持柱４Ｃとの間の領域３７（３７Ｂ）に、防護板３を貫通する少なくとも一つ（図中４つ）の貫通孔３８（３８Ｂ）が形成されている。上記貫通孔３８（３８Ａ、３８Ｂ）は、防護板３の長さ方向における中央よりも下方に形成されている。連結板７は、長さ方向を有する矩形の板状に形成されている。連結板７は、長さ方向の一端部７１が、図８中左側に位置する飛散物防護装置１の上記領域３７Ｂに背面３２側から当接し、長さ方向の他端部７２が、図８中右側に位置する飛散物防護装置１の上記領域３７Ａに背面３２側から当接している。つまり、連結板７は、一方の飛散物防護装置１の領域３７から他方の飛散物防護装置１の領域３７までに亘り延在している。

図示される実施形態では、連結板７は、長さ方向の一端部７１が、図９中左側に位置する飛散物防護装置１の上記領域３７Ｂに締結部材２７により締結されている。図９に示される実施形態では、連結板７の長さ方向の一端部７１に少なくとも一つの貫通孔７１１が形成されている。締結部材２７は、上記貫通孔７１１および上記領域３７Ｂに形成された貫通孔３８Ｂを挿通するボルト２７Ａと、ボルト２７Ａの挿入側とは反対側においてボルト２７Ａに螺合するナット２７Ｂと、を含んでいる。

図示される実施形態では、連結板７は、長さ方向の他端部７２が、図９中右側に位置する飛散物防護装置１の上記領域３７Ａに締結部材２７により締結されている。図９に示される実施形態では、連結板７の長さ方向の他端部７２に少なくとも一つの貫通孔７２１が形成されている。締結部材２７は、上記貫通孔７２１および上記領域３７Ａに形成された貫通孔３８Ａを挿通するボルト２７Ｃと、ボルト２７Ｃの挿入側とは反対側においてボルト２７Ｃに螺合するナット２７Ｄと、を含んでいる。この場合には、防護板３は、連結板７を介して他の飛散物防護装置１により支持されているので、飛散物防護装置１が受ける衝撃荷重（曲げ荷重Ｍ）を他の飛散物防護装置１に分散させることができる。

なお、他の実施形態では、他の機器２６は、飛散物防護装置１以外の機器を含んでいてもよい。図示に示される実施形態では、他の機器２６は、図９に示されるように、上述した回転機器１１をさらに含んでいる。つまり、連結板７は、防護板３の上述した領域３７と、回転機器１１とを連結するように構成されている。図示される実施形態では、連結板７は、図８、９に示されるように、連結装置８により回転機器１１の機器構造壁面１４に固定されている。なお、他の幾つかの実施形態では、他の機器２６は、回転機器１１のみを含んでいてもよい。

連結装置８は、図９に示されるように、機器構造壁面１４に固定される棒状部材８１と、棒状部材８１に固定されるとともに、連結板７の中央に形成された貫通孔７０１を挿通する挿通部８２３を含む連結部材８２と、連結部材８２の挿通部８２３に螺合するように構成されたナット８３と、を備えている。

図示される実施形態では、棒状部材８１は、長さ方向における一方に形成された雄ねじ部８１１が、機器構造壁面１４に形成された雌ねじ孔１４１に螺合することで、機器構造壁面１４に固定されている。棒状部材８１は、長さ方向における他方に雄ネジ部８１２が形成されている。連結部材８２は、上記雄ネジ部８１２に螺合するように構成された雌ネジ孔８２１が形成された締結部８２２と、上述した挿通部８２３と、を含んでいる。図９に示される実施形態では、挿通部８２３は、締結部８２２よりも外径が小さく構成されており、連結部材８２は、締結部８２２と挿通部８２３とを繋ぐ接続部８２５であって、締結部８２２側から挿通部８２３側に向かうにつれて徐々に外径が小さくなるように構成された接続部８２５をさらに含んでいる。締結部８２２は、回転機器１１側から連結板７の貫通孔７０１に挿入され、貫通孔７０１から突出した先端部に形成された雄ねじ部８２４にナット８３が螺合することで、連結板７に締結されている。この場合には、防護板３は、連結板７を介して回転機器１１に支持されているので、飛散物防護装置１が受ける衝撃荷重（曲げ荷重Ｍ）を回転機器１１に分散させることができる。

上記の構成によれば、飛散物防護装置１は、連結板７により上記一方側の端部３６と一方側支持柱４Ｃとの間の領域３７と他の機器２６とを連結することで、簡単な構造で防護板３の剛性を向上させることができる。防護板３の剛性を向上させることで、防護板３がより確実に飛散物１２Ａを受けることができるため、飛散物防護装置１の防護性能を向上させることができる。

図１０は、第５の実施形態にかかる飛散物防護装置の概略構成図である。図１１は、第５の実施形態にかかる飛散物防護装置に飛散物が衝突したときを説明するための説明図である。
幾つかの実施形態では、図１０に示されるように、上述した防護板３は、前面３１が土台２０に対して鋭角に傾斜するように設けられている。つまり、防護板３は、長さ方向の他端部側（上端３４側）が長さ方向の一端部側（下端３５側）よりも回転機器１１側に傾斜している。図示される実施形態では、図１０に示されるように、上述した少なくとも一つの支持柱４は、長さ方向の他端部４２側が長さ方向の一端部４１側よりも回転機器１１側に傾斜している。

上記の構成によれば、飛散物防護装置１の防護板３は、前面３１が土台２０に対して鋭角に傾斜するように設けられている。つまり、防護板３は、長さ方向の他端部側（上端３４側）が一端部側（下端３５側）よりも回転機器１１側に傾斜している。図１０に示されるように、飛散物防護装置１は、支持柱４が設計上の衝撃荷重（曲げ荷重）により曲げ変形不能に構成した場合には、回転機器１１側に傾斜した防護板３が飛散物１２Ａを下向きに跳ね返すことができるため、飛散物防護装置１の防護性能を向上させることができる。また、図１１に示されるように、飛散物防護装置１は、支持柱４が設計上の衝撃荷重により曲げ変形可能に構成した場合には、支持柱４の背面方向への許容曲げ角度や許容曲げ変形量を大きくすることができるため、支持柱４により飛散物１２Ａの運動エネルギをより大量に吸収することができる。つまり、図１０に示されるような、前面３１が土台２０に対して鋭角に傾斜するように設けられた防護板３を支持する支持柱４は、図１に示されるような、土台２０に対して鉛直方向に延在している防護板３を支持する支持柱４に比べて、防護板３の傾斜分だけ支持柱４の背面方向への許容曲げ角度や許容曲げ変形量を増やすことができる。

本開示は上述した実施形態に限定されることはなく、上述した実施形態に変形を加えた形態や、これらの形態を適宜組み合わせた形態も含む。

上述した幾つかの実施形態に記載の内容は、例えば以下のように把握されるものである。

１）本開示の少なくとも一実施形態にかかる飛散物防護装置（１）は、
回転機器（１１）に隣接して配置される飛散物防護装置（１）であって、
上記回転機器（１１）側に配向される前面（３１）と、上記前面（３１）とは反対側に位置する背面（３２）と、を有する防護板（３）と、
長さ方向を有し、上記長さ方向の一端部（４１）が土台（２０）に固定され、且つ、上記防護板（３）を上記背面（３２）側から支持するように構成された少なくとも一つの支持柱（４）と、を備える。

上記１）の構成によれば、回転機器に隣接して配置される飛散物防護装置は、前面が回転機器側に配向される防護板と、防護板を背面側から支持するように構成された少なくとも一つの支持柱と、を備える簡単な構造となっている。上記飛散物防護装置は、例えば回転体のバーストなどにより、回転機器から外部に飛散物が飛散したときに、防護板の前面が飛散物を受けるようになっている。防護板は、長さ方向の一端部が土台に固定された支持柱により背面側から支持されているので、前面に衝突した飛散物の移動方向を安全な方向（例えば鉛直方向の上方や下方）に向けることができる。飛散物防護装置により飛散物の移動方向を安全な方向に向けることで、飛散物から人や物を防護することができる。また、上記飛散物防護装置は、飛散物防護装置を土台に載せて、支持柱を土台に固定することで設置が完了するため、容易に設置することができる。

上記飛散物防護装置において、防護板の前面に飛散物が衝突したときに、飛散物の衝撃力は、支持柱に長さ方向の他端部側を背面方向に向かって曲げる曲げ荷重として作用する。上記曲げ荷重は、支持柱の長さ方向の一端部の背面側に作用する圧縮荷重を含んでいる。上記飛散物防護装置は、支持柱が設計上の衝撃荷重（曲げ荷重）により曲げ変形不能に構成した場合には、上記支持柱に支持された防護板が飛散物を受け止めることができるため、飛散物の運動エネルギを効果的に吸収することができる。

また、上記飛散物防護装置は、支持柱が設計上の衝撃荷重により曲げ変形可能に構成した場合には、支持柱は、長さ方向の一端部の背面側に作用する圧縮荷重により座屈し、背面方向に向かって曲がることで、飛散物の運動エネルギの一部を吸収することができる。また、飛散物防護装置は、支持柱が背面方向に向かって曲がることで、飛散物防護装置が飛散物から受け取る運動エネルギを抑制しつつ、防護板に衝突した飛散物の移動方向を安全な方向に向けることができる。

２）幾つかの実施形態では、上記１）に記載の飛散物防護装置（１）は、
上記支持柱（４）の上記一端部（４１）と固定される固定部（５１）と、上記防護板（３）の上記前面（３１）よりも上記回転機器（１１）側に向かって延在する延在部（５２）と、を含む固定板（５）をさらに備え、
上記固定板（５）は、上記延在部（５２）において上記土台（２０）と締結されている。

上記２）の構成によれば、固定板は、支持柱の一端部と固定される固定部と、防護板の前面よりも回転機器側に向かって延在する延在部とを含み、延在部において土台と締結されている。この場合には、飛散物の衝撃力が、固定板の機器から離れた側の端部を土台に押し付けるような曲げ荷重として、固定板よりも支持柱を変形させるように作用する。これに対して、仮に固定板が防護板の背面よりも回転機器から離れた側において土台と締結されている場合には、飛散物の衝撃力が、固定板の回転機器側の端部や支持柱が土台から浮き上がるような曲げ荷重として支持柱よりも固定板を変形させるように作用する。よって、上記の構成によれば、飛散物の衝撃力が、支持柱を変形させるように作用するので、上述した圧縮荷重を支持柱の一端部の背面側に効果的に生じさせることができ、支持柱の背面方向への曲げ変形を促すことができる。

３）幾つかの実施形態では、上記１）又は２）に記載の飛散物防護装置（１）であって、
上記少なくとも一つの支持柱（４）は、
第１支持柱（４Ａ）と、上記第１支持柱（４Ａ）に対して上記防護板（３）の幅方向に離間して配置された第２支持柱（４Ｂ）と、を含み、
上記防護板（３）における上記第１支持柱（４Ａ）と上記第２支持柱（４Ｂ）との間の位置に、上記回転機器（１１）からの飛散物（１２Ａ）が衝突するように構成された。

上記３）の構成によれば、防護板における第１支持柱と第２支持柱との間の位置に、回転機器からの飛散物が衝突するように構成されているので、防護板における第１支持柱や第２支持柱が存在する位置に飛散物が衝突して、第１支持柱や第２支持柱に運動エネルギが直接的に伝達されるのを抑制することができる。第１支持柱や第２支持柱に運動エネルギが直接的に伝達されるのを抑制することで、第１支持柱や第２支持柱の土台との固定部に過度な荷重が作用することを抑制することができる。また、防護板における第１支持柱と第２支持柱との間に飛散物が衝突したときに、防護板を背面側に撓ませることで、飛散物防護装置が飛散物から受け取る運動エネルギを抑制することができ、ひいては第１支持柱や第２支持柱の土台との固定部にかかる荷重を緩和することができる。

４）幾つかの実施形態では、上記１）～３）の何れかに記載の飛散物防護装置（１）であって、
上記少なくとも一つの支持柱（４）は、
第１支持柱（４Ａ）と、上記第１支持柱（４Ａ）に対して上記防護板（３）の幅方向に離間して配置された第２支持柱（４Ｂ）と、を含み、
上記飛散物防護装置（１）は、
上記第１支持柱（４Ａ）と上記第２支持柱（４Ｂ）とを接続するように構成された補強部材（６）をさらに備える。

上記４）の構成によれば、飛散物防護装置は、防護板の幅方向に離間して配置された第１支持柱と第２支持柱とを接続するように構成された補強部材をさらに備える。この場合には、補強部材により、第１支持柱や第２支持柱における補強部材に接続された部分の背面方向への曲げ荷重に対する剛性を向上させることができる。また、補強部材の第１支持柱や第２支持柱に接続される位置（拘束位置）を調整することで、第１支持柱や第２支持柱の座屈長を調整することができる。第１支持柱や第２支持柱の座屈長を調整することで、飛散物の衝撃力による第１支持柱や第２支持柱の曲げ変形量を調整することができるため、防護板に衝突した飛散物の移動方向をより精度良く安全な方向に向けることができる。

５）幾つかの実施形態では、上記１）～４）の何れかに記載の飛散物防護装置（１）であって、
上記少なくとも一つの支持柱（４）は、上記長さ方向に沿って上記防護板（３）に対して固定されている。

上記５）の構成によれば、支持柱は、長さ方向に沿って防護板に対して固定されているので、支持柱の剛性を向上させることができる。ここで、支持柱は、飛散物から受け取る衝撃力が大きいと、支持柱の長さ方向の一端部に荷重が集中して破断する虞がある。上記の構成によれば、支持柱の剛性を向上させることで、支持柱の破断を抑制することができる。また、支持柱の破断を抑制することで、支持柱の許容曲げ変形量を大きくできるため、支持柱により飛散物の運動エネルギをより大量に吸収することができる。

６）幾つかの実施形態では、上記１）～５）の何れかに記載の飛散物防護装置（１）であって、
上記少なくとも一つの支持柱（４）は、上記防護板（３）の幅方向の一方側の端部（３６）から上記幅方向の他方側に離れた位置にて上記防護板（３）を支持するように構成された一方側支持柱（４Ｃ）を含み、
上記飛散物防護装置（１）は、上記防護板（３）における上記一方側の端部（３６）と上記一方側支持柱（４Ｃ）との間の領域（３７）と、他の機器（２６）とを連結するように構成された連結板（７）をさらに備える。

上記６）の構成によれば、飛散物防護装置は、連結板により上記一方側の端部と一方側支持柱との間の領域と他の機器とを連結することで、簡単な構造で防護板の剛性を向上させることができる。防護板の剛性を向上させることで、防護板がより確実に飛散物を受けることができるため、飛散物防護装置の防護性能を向上させることができる。

７）幾つかの実施形態では、上記１）～６）の何れかに記載の飛散物防護装置（１）であって、
上記防護板（３）は、上記前面（３１）が上記土台（２０）に対して鋭角に傾斜するように設けられた。

上記７）の構成によれば、上記飛散物防護装置の防護板は、前面が土台に対して鋭角に傾斜するように設けられている。つまり、防護板は、長さ方向の他端部側が一端部側よりも回転機器側に傾斜している。上記飛散物防護装置は、支持柱が設計上の衝撃荷重（曲げ荷重）により曲げ変形不能に構成した場合には、回転機器側に傾斜した防護板が飛散物を下向きに跳ね返すことができるため、飛散物防護装置の防護性能を向上させることができる。また、上記飛散物防護装置は、支持柱が設計上の衝撃荷重により曲げ変形可能に構成した場合には、支持柱の背面方向への許容曲げ角度や許容曲げ変形量を大きくすることができるため、支持柱により飛散物の運動エネルギをより大量に吸収することができる。

１ 飛散物防護装置
３ 防護板
３１ 前面
３２ 背面
３３ 突板部
３４ 上端
３５ 下端
３６，３６Ａ，３６Ｂ 端部
３７，３７Ａ，３７Ｂ 領域
３８，３８Ａ，３８Ｂ 貫通孔
４ 支持柱
４Ａ 第１支持柱
４Ｂ 第２支持柱
４Ｃ 一方側支持柱
４１ 一端部
４２ 他端部
４３ 上端板部
５ 固定板
５１ 固定部
５２ 延在部
６ 補強部材
７ 連結板
８ 連結装置
８１ 棒状部材
８２ 連結部材
８３ ナット
０１１，１１ 回転機器
０１２，１２ 回転体
０１２Ａ，１２Ａ 飛散物
０１３，１３ 内部空間
０１４，１４ 機器構造壁面
０１５，１５ 貫通孔
０１６，１６ 蓋
０１７，１７ 脆弱部
０１８，１８ ボルト
０１９，１９ ボルト孔
２０ 土台
２１ 床面
２２ 水平延在部
２３ スペーサ
２４，２５，２７ 締結部材
２６ 機器
ＣＬ 圧縮荷重
ＣＰ 位置
Ｆ 衝撃力
Ｍ 曲げ荷重
ＳＣ 応力集中範囲
ＳＲ 想定飛散範囲
ＷＰ１ 第１溶接部
ＷＰ２ 第２溶接部

Claims (6)

1. 回転機器に隣接して配置される飛散物防護装置であって、
   前記回転機器側に配向される前面と、前記前面とは反対側に位置する背面と、を有する防護板と、
   長さ方向を有し、前記長さ方向の一端部が土台に固定され、且つ、前記防護板を前記背面側から支持するように構成された少なくとも一つの支持柱と、を備え、
   前記少なくとも一つの支持柱は、
   第１支持柱と、前記第１支持柱に対して前記防護板の幅方向に離間して配置された第２支持柱と、を含み、
   前記飛散物防護装置は、
   前記第１支持柱と前記第２支持柱とを接続するように構成された補強部材をさらに備え、
   前記補強部材は、前記土台の床面よりも鉛直方向における上方に離間した位置を調整可能に配置された、
   飛散物防護装置。
2. 前記支持柱の前記一端部と固定される固定部と、前記防護板の前記前面よりも前記回転機器側に向かって延在する延在部と、を含む固定板をさらに備え、
   前記固定板は、前記延在部において前記土台と締結されている
   請求項１に記載の飛散物防護装置。
3. 前記防護板における前記第１支持柱と前記第２支持柱との間の位置に、前記回転機器からの飛散物が衝突するように構成された
   請求項１又は２に記載の飛散物防護装置。
4. 前記少なくとも一つの支持柱は、前記長さ方向に沿って前記防護板に対して固定されている
   請求項１乃至３の何れか１項に記載の飛散物防護装置。
5. 回転機器に隣接して配置される飛散物防護装置であって、
   前記回転機器側に配向される前面と、前記前面とは反対側に位置する背面と、を有する防護板と、
   長さ方向を有し、前記長さ方向の一端部が土台に固定され、且つ、前記防護板を前記背面側から支持するように構成された少なくとも一つの支持柱と、を備え、
   前記少なくとも一つの支持柱は、前記防護板の幅方向の一方側の端部から前記幅方向の他方側に離れた位置にて前記防護板を支持するように構成された一方側支持柱を含み、
   前記飛散物防護装置は、前記防護板における前記一方側の端部と前記一方側支持柱との間の領域と、前記回転機器とを連結するように構成された連結板をさらに備える
   飛散物防護装置。
6. 回転機器に隣接して配置される飛散物防護装置であって、
   前記回転機器側に配向される前面と、前記前面とは反対側に位置する背面と、を有する防護板と、
   長さ方向を有し、前記長さ方向の一端部が土台に固定され、且つ、前記防護板を前記背面側から支持するように構成された少なくとも一つの支持柱と、を備え、
   前記防護板は、前記前面が前記土台に対して鋭角に傾斜するように設けられた
   飛散物防護装置。

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