CN103201168A - 用于乘客飞行器的无冷凝水隔绝系统 - Google Patents

Abstract

一种用于对飞行器机身进行热隔绝和声隔绝的隔绝装置（12），包括设置在飞行器的外部蒙皮（24）上的至少一个隔绝包（14，16，18，20，22）。该隔绝包由尺寸上硬质的泡沫构成，并且包括至少与外部蒙皮上的结构部件（26，28，46）相对应的形状，由此，该隔绝包甚至在没有额外的附接元件的情况下也保持在结构部件上。因此，不需要设置用于防止柔软的隔绝包的防护膜爆裂的通风口，从而明显地减小了在飞行器隔绝体中积存冷凝水的危险。

Description

用于乘客飞行器的无冷凝水隔绝系统

相关申请的交叉引用

本申请要求于2010年10月20日提交的德国专利申请NO.102010048998.0以及2010年10月20日提交的美国临时专利申请NO.61/405,020的优先权，这些申请的全部内容通过引用结合在本申请中。

技术领域

本发明涉及一种用于对飞行器机身进行热隔绝和声隔绝的隔绝装置、一种具有飞行器机身以及安装在其中的隔绝装置的飞行器，还涉及一种隔绝包。

背景技术

用于对飞行器机身进行热隔绝和声隔绝的常规隔绝包的绝大部分由长卷的无纺布材料（其以不光滑的形式使用）构成、包括供保持器穿过的附接开口、并且在通过待紧固至保持器的附接夹附接至机身结构的过程中能够容易地被压缩。为了防止水分渗透至隔绝材料中，使用了防护膜，该防护膜包含有通风孔以在安装隔绝包时能够进行压力补偿并且防止损坏防护膜。同时，通风孔防止隔绝包在客舱压力下降或上升的情况下在飞行中膨胀和爆裂。

在长时间的飞行期间，冷凝水会积存在这种隔绝包内，这主要具有两种基本原因。一方面，该隔绝包能够直接邻接飞行器机身结构的内侧，在每次实际飞行之后，飞行器机身覆有冷凝水薄膜。另一方面，潮湿空气由于通过通风孔的对流效应和扩散并且也通过封闭的防护膜扩散而使得其进入至隔绝包中，当由于飞行器机身的低温而使得进入的空气在飞行期间下降到结露点以下时，它们会导致水冷凝。为了去除冷凝水，通常在隔绝包的底部上集成有排水孔，但是排水孔仅在一定的条件下是有效的，因为部分冷凝水以水滴的形式保留在隔绝材料的孔隙或纤维上。此外，额外的潮湿空气通过排水孔进入至隔绝包中，这进一步加速了水在隔绝体中的冷凝。最终，这在飞行器中引起了额外重量并且加速了隔绝体的老化。

EP1124720B1以及US20040175516A1示出了利用隔绝包对飞行器内部进行隔绝的隔绝装置，隔绝包通过允许气体扩散的薄膜完全包封。

发明内容

因此，本发明的目的在于提出一种用于飞行器的隔绝装置，冷凝水在该隔绝装置中的积存能够被减小或完全避免，同时至少维持相同质量的隔绝以及至多维持与用于飞行器的已知隔绝装置相关的相同质量。

该目的通过具有权利要求1的特征的隔绝装置来满足。其他的有利的改进和实施方式可以从从属权利要求中得到。

本发明的第一方面示出了一种用于对飞行器机身进行热隔绝和声隔绝的隔绝装置，该隔绝装置包括能够应用在飞行器机身的外部蒙皮上的至少一个隔绝包。使得根据本发明的隔绝装置具有独特性的是隔绝包由尺寸上硬质的泡沫构成并且包括至少与外部蒙皮上的结构部件相对应的形状，由此，隔绝包甚至在没有任何额外的附接元件的情况下也保持在结构部件上。

因此，隔绝装置包括一个或更多个不是由在夹子组装期间能够压缩的长卷的柔软可压缩材料构成的隔绝包。相反，术语“尺寸上硬质”意思是使用的泡沫在尺寸上足够稳定以使得其尽可能是不可被压缩的，需要将形状裁剪成适应于待隔绝的结构。根据本发明，隔绝包形成为与至少一个结构部件相对应的形状以在没有额外的附接元件的情况下能够自动地保持在该结构部件上。这能够通过各种措施来实现，这能够产生形状配合的连接或非形状配合的连接。

“隔绝包能够应用在外部蒙皮上”的表述不应解释为局限于将隔绝包直接定位在外部蒙皮上的形式。相反，隔绝装置通常在由乘客座舱的内部覆层以及飞行器的外部蒙皮包封的空隙中延伸，而不要求在此过程中直接接触外部蒙皮。因此，隔绝包能够直接定位在外部蒙皮中，或者还形成空隙。

使用尺寸上硬质的泡沫的特殊优点在于：几乎实现的不可压缩性使得能够省略为了实现压力补偿的目的所需要的通风孔。因此，通风也不会使得潮湿空气进入隔绝包中，从而消除了冷凝水的可能的来源。此外，与玻璃棉或其他的长卷的材料相比，通风孔的不存在也明显地减小了在组装期间爆裂的危险。即使是在使用泡沫的情况下，在整个飞行期间也必须进行压力补偿，但是泡沫本身已经实现了此目的而不需要任何其他的预防措施，使得即使在各次飞行任务期间压力发生变化，也可以预料不会损坏泡沫。

应该指出该关键点：这种尺寸上硬质的泡沫能够实现为闭孔泡沫和开孔泡沫，例如由三聚氰胺或聚酰胺构成。开孔泡沫易受进入的潮湿空气以及潮湿空气在泡沫材料内的冷凝的影响。这能够通过相应地包封隔绝包来防止，其中，包封构件能够设计成防护膜或叠片，而使用闭孔泡沫会则不需要该包封构件。然而，在后者的情况下，与开孔泡沫制成的隔绝包相比，由闭孔泡沫构成的隔绝包的重量会明显增大，这就是为何优选使用具有防护膜或叠片的开孔泡沫的原因。

在优选实施方式中，为了在设置于外部蒙皮上的两个间隔开的结构部件之间实现夹持附接，不受应力的隔绝包包括超过这两个结构部件之间的距离的第一延伸长度。这能够获得用于隔绝包的夹持附接，因为尺寸上硬质的泡沫材料在由于略微超过两个结构部件之间的距离所限定的长度而受到压缩力时能够使得自身被压缩，此时，泡沫材料由于其尺寸上的刚性尝试从该压缩状态返回其初始形状。如果泡沫材料结合在两个结构部件之间，那么因此排斥力总是作用在隔绝包的接触结构部件的端部上，从而通过隔绝包中的夹持而实现非形状配合的连接。除了相应的长度之外，隔绝包也应当包括能够适应于结构部件的具体形状——例如隆起、弯曲部、底切、肩部等——的其他的几何特性。

替代性地或额外地，根据本发明的隔绝装置的隔绝包包括至少一个凹槽或肩部，隔绝包通过所述至少一个凹槽或肩部能够与结构部件或其他的隔绝包实现形状配合的连接。凹槽在这里也能够是凹部。例如，扁平的平坦的隔绝包能够以形状配合的方式安装在两个机身框架之间使得两个机身框架的头部轮廓接合至设置在它们之间的隔绝包的凹槽中，从而保持在合适的位置。隔绝包能够在面向机身蒙皮的一侧进一步包括凹槽以容置纵向加强部件，从而额外地保障了隔绝包的端部位置。

此外，如果需要或期望改进隔绝，则通过对凹槽成形能够使得容易地相对于外部蒙皮建立限定的距离以产生空隙。假定客舱内出现压力降低，则以薄膜包覆的隔绝包会膨胀并且至少部分地密封该空隙，这能够被用于至少部分地阻塞场隔绝与机身蒙皮和/或内部覆层之间的流动路径，从而减小有害的、潮湿空气从客舱引入至隔绝包的区域中，并且在地上时再次释放该空隙释以进行干燥。

进一步优选地是，这种隔绝包包括扁平的平坦形状。这使得隔绝包特别适于制造所谓的“场隔绝”，例如“场隔绝”利用多个这种隔绝包覆盖位于两个机身框架之间的蒙皮场区域。扁平的平坦隔绝包的径向延伸范围在集成期间应当明显地小于其间定位有隔绝包的机身框架的轮廓的径向延伸范围。

在本发明的另一有利的实施方式中，隔绝包包括在隔绝包的轮廓横截面中向外延伸的凹槽，以便以平齐的方式包封结构部件。在泡沫具有尺寸刚性的情况下，凹槽应当与结构部件的形状相对应。特别优选地是，这种隔绝包用于横截面能够包括L、T、双T或C形的机身框架。因此，隔绝包中与其相应的凹槽使得能够直接将隔绝包紧固、插入、或钩至机身框架，例如，使得其以平齐的方式包封该轮廓。

在本发明的有利的实施方式中，隔绝包包括平坦的柔性排水元件，该平坦的柔性排水元件由毛细活性材料构成并且从隔绝包的内部向外延伸至隔绝包的端部。排水元件能够从隔绝包移除在飞行期间积存在隔绝包内的冷凝水。一部分毛细活性材料（其能够包括聚芳基酰胺或玻璃纤维织物）突出，基于灯芯的原理从隔绝包内侧可靠地吸取液态冷凝水。

在有利的实施方式中，排水元件设置在隔绝包的下端处，并且延伸出隔绝包指向远离外部蒙皮的方向。这是特别明智的，因为隔绝包的面向飞行器客舱的一侧是较干燥的一侧，因为其暴露于来自飞行器客舱中的空气的热量，这与外部蒙皮相比更加温暖，从而能够烘干该元件。

在有利的实施方式中，隔绝包在其下端包括排水口，该排水口确保了因泄漏至隔绝包、其防护膜、叠片等中而产生的冷凝水能够容易地被移除。当仅使用单个排水口时，潮湿空气将沿着该途径进入隔绝路径并且在那里冷凝的危险很轻微。

在本发明的有利的实施方式中，两个连续的隔绝包像鳞片一样彼此搭叠。这必须理解为如下的意思：以一个在另一个上的方式设置的两个隔绝包形成搭叠区域，上隔绝包的下端位于下隔绝包的上端上面。因此，排水元件在搭叠区域中能够非常容易地被导出上隔绝包的下端，进而置于下隔绝包的面向乘客座舱的一侧，以便在那里干燥。类似地，不透液体的排水膜等能够在搭叠区域中在上隔绝包的面向飞行器蒙皮的一侧被沿着外部蒙皮引导至下面的隔绝包的前方。以此方式，冷凝水能够在重力下沿着外部蒙皮向下行进，而不存在冷凝水将沿着乘客座舱的方向进入两个隔绝包之间的任何危险。

在有利的实施方式中，隔绝装置还包括不透液体的排水膜，该不透液体的排水膜在搭叠区域中在上隔绝包的面向外部蒙皮的一侧沿着外部蒙皮被引导至下面的隔绝包的前方。以此方式，产生冷凝水能够在隔绝包上沿着外部蒙皮流动而不会进入相邻的隔绝包中或进入飞行器客舱中。

在本发明的同样有利的实施方式中，隔绝包与飞行器机身的外部蒙皮之间形成有空隙，该空隙用于排出冷凝水以及通过气垫提供附加隔绝。因为隔绝包与外部蒙皮之间的较大的距离，该空隙也减小了冷凝水进入各个隔绝包的危险，使得尺寸上硬质的泡沫结合与外部蒙皮之间的空隙已经明显减小了冷凝水积存的危险。

在有利的实施方式中，隔绝包包括集成有至少一个排气阀的防护膜，以便确保在客舱中出现压力变化的情况下隔绝包内的压力补偿，但是同时在安装过程期间也能够压缩隔绝包中的泡沫。

在另一有利的实施方式中，根据本发明的隔绝装置还包括由柔性的、长卷的材料构成的隔绝包，该隔绝包具有容置至少一个排气阀的防护膜。与通风孔相反，排气阀设定为仅在以预定压差开始时才打开流动截面以进行通风。在压差下降至排气阀的设计所确立的水平以下时排气阀会被完全关闭。在相应的隔绝包的组装期间，排气阀允许隔绝包压缩，但是同时一旦排气阀上存在特定压差，则在起飞和着陆阶段期间也允许通风。然而，防止一直存在开口。因此，能够排除对防护膜的损坏，并且能够明显地减小隔绝包连续暴露于潮湿空气。

该目的也通过具有飞行器机身以及位于其中的乘客座舱的飞行器来满足，该飞行器机身装备有以上所描述的隔绝装置。

此外，具有以上描述的特征的隔绝包也满足了本发明的目的。基于尺寸上硬质的泡沫的隔绝包还能够用于升级现有的飞行器（“改装”），使得后者能够从没有冷凝水积存的特殊优点中获益。

附图说明

本发明的额外的特征、优点以及可能的应用可以从以下的对示例性实施方式和附图的描述中找到。在该情况下，所有描述的和/或图解性地描绘的特征以单独的方式、或以任何组合的方式、甚至以独立于它们在各个权利要求中的构成或对其逆向引用的方式包括本发明的主题。

图1示出了根据现有技术的常规的飞行器隔绝体。

图2示出了根据本发明的隔绝装置的截面图。

图3示出了根据本发明的限于场隔绝包的隔绝装置。

图4示出了根据本发明的隔绝装置的侧视图。

图5示出了具有排水起绒布的隔绝包。

图6示出了具有通风阀的隔绝包。

图7示出了一种飞行器，该飞行器具有利用根据本发明的隔绝装置进行隔绝的至少一个乘客座舱。

具体实施方式

图1示出了根据现有技术的单个垫状的隔绝包2。隔绝包2主要由用于隔绝的长卷的芯材料4构成，该芯材料4通过具有一系列通风孔8的防护膜6包封。防护膜6设置成能够在组装期间补偿压力以及压缩隔绝包2，使得能够防止防护膜6爆裂。然而，潮湿空气通过通风孔8并且进入芯材料4中并且总是聚集在这里，而且潮湿空气由于长卷的材料的存在而粘附到大部分纤维上，仅仅部分潮湿空气会通过排水孔10从隔绝包2滴出。

图2示出了根据本发明的隔绝装置12，该图显示了隔绝包14、16、18和22，这些隔绝包由尺寸上硬质的泡沫构成，这些隔绝包14、16、18和22与外部蒙皮24间隔开并且自动地保持在机身框架26和28上。机身框架26和28经由连接元件30与32与飞行器的外部蒙皮24接合，并且机身框架26和28彼此相距一定距离d。隔绝包14位于机身框架26与28之间，隔绝包14具有大致平坦的垫状的形状，并且当未受应力时，隔绝包14具有略大于两个机身框架26和28的距离d的长度l。轻度地压缩隔绝包14迫使其返回其初始形状，从而使机身框架26和28承受排斥压缩力，使得其变得夹持在机身框架26与28之间。由于平坦的形状与设置的安装位置，隔绝包14与隔绝包20和22一起形成场隔绝。

为了适应机身框架26的坡口区域，隔绝包14包括凹槽34，该凹槽34同时在隔绝包14与框架26之间产生形状配合的钩连接。这有助于隔绝包14的组装，因为其一端能够钩到机身框架26的坡口区域中，之后，其相对的端部被恒定地压缩、朝向外部蒙皮24沿着机身框架28滑动、最终处于图2上所描绘的端部位置。

隔绝包16和18各自包括凹槽36和38，凹槽36和38与相应的机身框架26和28的形状相对应。因此，它们能够堆叠在机身框架28和28上，并且当到达图2中所示出的端部位置时，就会进入与相应的机身框架26或28的形状配合连接，从而确保紧固的保持。隔绝包16和18通过它们的形状和安装位置构成框架隔绝。

除了以上描述之外，隔绝包14包括两个肩部40和42，两个肩部40和42以使得隔绝包16和18置于它们的安装位置中的方式设置在隔绝包14中。由于径向作用的安全防护装置，这增加了隔绝包14的附接质量并且通过将隔绝包16和18压靠在机身框架26和28上而增加了隔绝包16和18的附接质量。

图3中的描绘展示了外部蒙皮24所形成的平面旋转了90°的角度的视图。其示出了隔绝包14包括凹槽44，纵向加强部件46（所谓的“纵梁”）能够定位在该凹槽44中。这额外地保障了隔绝包14的端部位置。此外，凹槽44能够容易地成形为相对于外部蒙皮24具有限定的距离以产生空隙48。

图4示出了上下堆叠布置的两个隔绝包14，其中，上隔绝包14的下端50坐置在下隔绝包的上端52上。在上隔绝包14的下端50处，排水元件54像灯芯一样从隔绝包14的芯中向外突出，该排水元件54将冷凝水滴56携带至外侧。排水元件54位于根据本发明的隔绝装置的面向飞行器客舱58的一侧，而排水膜60通过粘合带62设置在隔绝装置的面向外部蒙皮24的一侧，从上隔绝包14突出到下隔绝包14之下，使得冷凝水滴56能够在隔绝包14旁边流动而不会进入隔绝包14中或进入飞行器客舱58中。

排水元件54由毛细活性材料例如聚芳基酰胺或玻璃纤维织物制成，并且将设法进入隔绝包14中的任何冷凝水按一定的线路排出隔绝包，尽管存在防护或封装并且没有通风孔，并且排水元件54能够由于来自飞行器客舱56的热量而干燥。

为了进一步说明的目的，图5示出了具有这种排水毡54的隔绝包14的三维等轴测视图。排水元件54延伸到隔绝包14中延伸范围决定了捕获冷凝水的质量。

图6示出了另一隔绝包64，该隔绝包64包括与图1中的现有技术相似的长卷的可压缩的芯材料。不管相对于根据本发明的隔绝装置具有什么优点，在飞行器机身上的一些难以到达的位置或加强部件具有复杂的几何形状的位置有必要使用这种可压缩的隔绝包64。为了使进行通风而不得不在隔绝包64中形成冷凝水的后果最小化，用排气阀66来代替常规的通风孔，该排气阀66仅在达到一定的压差的情况下才提供开口截面使得通风能够发生。这些排气阀66能够包括具有一个或更多个狭缝的膜状的尺寸稳定的盘，该盘仅在以一定的载荷开始时才能够屈服，从而打开在没有受到载荷时处于关闭状态的狭缝。因此，隔绝包64在组装期间能够进行通风，同时防止在巡航飞行期间连续暴露于潮湿空气。

最后，图7示出了包括乘客座舱58的飞行器68，在乘客座舱58中能够使用根据本发明的隔绝装置。

此外，应该指出的是，“包括”并不排除任何其他的元件或步骤，并且“一个”或“一种”并不排除复数。应该进一步指出的是，参照以上示例性实施方式中的一个所描述的特征也能够与以上所描述的其他的示例性实施方式中的其他的特征结合使用。权利要求中的附图标记并不解释为限制。

附图标记

2 隔绝包

4 芯材料

6 防护膜

8 通风孔

10 排水孔

12 隔绝装置

14 隔绝包

16 隔绝包

18 隔绝包

20 隔绝包

22 隔绝包

24 外部蒙皮

26 机身框架

28 机身框架

30 连接元件

32 连接元件

34 凹槽

36 凹槽

38 凹槽

40 肩部

42 肩部

44 凹槽

46 纵向加强部件

48 框架

50 下端

52 上端

54 排水元件（排水毡）

56 冷凝水滴

58 飞行器客舱

60 排水膜

62 粘合带

64 隔绝包

66 排气阀

68 飞行器

Claims (15)

1.一种用于对飞行器机身进行热隔绝和声隔绝的隔绝装置（12），所述隔绝装置（12）包括能够应用在所述飞行器机身的外部蒙皮（24）上的至少一个隔绝包（14，16，18，20，22），

其中，所述隔绝包（14，16，18，20，22）由尺寸上硬质的泡沫构成，并且包括至少与所述外部蒙皮（24）上的结构部件（26，28，46）相对应的形状，由此，所述隔绝包（14，16，18，20，22）甚至在没有任何额外的附接元件（26，28，46）的情况下也保持在所述结构部件上。

2.根据权利要求1所述的隔绝装置（12），

其中，不受应力的所述隔绝包（14，20，22）具有超过设置在所述外部蒙皮（24）上的两个间隔开的结构部件（26，28，46）之间的距离（d）的第一延伸长度（l）以在这两个结构部件（26，28，46）包之间形成夹持附接。

3.根据权利要求1所述的隔绝装置（12），

其中，所述隔绝包（14，16，18，20，22）包括至少一个凹槽（34，36，38，40）或肩部（40，42），所述隔绝包（14，16，18，20，22）通过所述至少一个凹槽（34，36，38，40）或肩部（40，42）与结构部件（26，28，46）或其他的隔绝包（14，16，18，20，22）建立形状配合连接。

4.根据前述权利要求中任一项所述的隔绝装置（12），

其中，所述隔绝包（14，20，22）包括平坦的形状。

5.根据前述权利要求中任一项所述的隔绝装置（12），

其中，所述隔绝包（16，18）包括在所述隔绝包（16，18）的轮廓横截面中向外延伸的凹槽（36，38），用于以平齐的方式包封结构部件（26，28）。

6.根据前述权利要求中任一项所述的隔绝装置（12），

其中，所述隔绝包（14，16，18，20，22）包括平坦的柔性排水元件（54），所述平坦的柔性排水元件（54）由毛细活性材料构成并且从所述隔绝包（14，16，18，20，22）的内部向外延伸至所述隔绝包（14，16，18，20，22）的端部。

7.根据权利要求6所述的隔绝装置（12），

其中，所述排水元件（54）设置在所述隔绝包（14，16，18，20，22）的下端处，并且延伸出所述隔绝包（14，16，18，20，22）指向远离所述外部蒙皮（24）的方向。

8.根据前述权利要求中任一项所述的隔绝装置（12），

其中，所述隔绝包（14，16，18，20，22）在其下端（50）处包括排水口。

9.根据前述权利要求中任一项所述的隔绝装置（12），

其中，两个连续的隔绝包（14，16，18，20，22）像鳞片一样彼此搭叠。

10.根据权利要求9所述的隔绝装置（12），还包括不透液体的排水膜（60），其中，在搭叠区域中，所述不透液体的排水膜（60）在上隔绝包（14，16，18，20，22）的面向所述外部蒙皮（24）的一侧被沿着所述外部蒙皮（24）导引至下面的隔绝包（14，16，18，20，22）的前方。

11.根据前述权利要求中任一项所述的隔绝装置（12），其中，在所述隔绝包（14，16，18，20，22）与所述飞行器机身（48）的所述外部蒙皮（24）之间形成有空隙（48）。

12.根据前述权利要求中任一项所述的隔绝装置（12），包括集成有至少一个排气阀（66）的防护膜（6）。

13.根据前述权利要求中任一项所述的隔绝装置（12），还包括具有柔性的、长卷的材料的隔绝包（64），该隔绝包（64）具有容置至少一个排气阀（66）的防护膜（6）。

14.一种飞行器（68），所述飞行器（68）具有包括外部蒙皮（24）和位于其中的乘客座舱的飞行器机身，所述飞行器机身装备有根据权利要求1至13中任一项所述的隔绝装置（12）。

15.一种隔绝包（14，16，18，20，22），所述隔绝包（14，16，18，20，22）由尺寸上硬质的泡沫构成并且包括至少与飞行器机身的外部蒙皮（24）上的结构部件（26，28，46）相对应的形状，并且所述隔绝包（14，16，18，20，22）被设定为在没有任何额外的附接元件的情况下保持在至少一个结构部件（26，28，46）上。

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