CN104044727B - 用于提供隔离的系统和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及用于提供隔离的系统和方法。系统和方法提供了多层隔离结构(MLI),其包括具有堆叠布置的多个密封的金属化体积,其中多个密封的金属化体积将气体封装在其中,其中该气体具有热量隔离属性、声音隔离属性或其组合的隔离属性中的一种。MLI还包括在多个密封的金属化体积的相邻的密封的金属化体积之间的至少一个隔离物,以及围绕多个密封的金属化体积的保护盖。
Description
技术领域
本发明总体涉及比如用于飞行器或航天器的热量隔离和声音隔离。
背景技术
多层隔离结构(MLI)通常被用于航天器热量控制或者设计,并且典型地由多层薄片材料构成,该薄片材料的各个独立层之间具有真空空间。MLI被用于航天器中以减少热辐射造成的热量损失。然而,常规的MLI不能针对比如热传导或对流等其他热量损失机制进行隔离。据此,MLI一般用于卫星和其他真空中的应用,这其中的辐射比传导和对流都更明显。
此外,泡沫隔离也被用于热量控制或设计,以及声音控制或设计。然而,这些泡沫隔离在真空中不起作用,且不被用于航天器热量隔离。此外,泡沫是易碎的,并产生颗粒污染物,并且在维修状况下也很难处理(通常被移除并更换)。此外,对于声音控制或设计,还使用反射声音能量的声音隔板以及有源的噪声消除装置,这也增加整个系统的重量和成本。
发明内容
根据一个实施例,多层隔离结构(MLI)被提供,其包括在堆叠配置中的多个密封金属化体积,其中该多个密封金属化体积在其中封装了气体,该气体具有热量隔离属性、声音隔离属性或两者结合的隔离属性中的一种。该MLI也包括在多个密封金属化体积的相邻密封金属化体积之间的至少一个隔离物,以及围绕多个密封金属化体积的保护盖。
根据另一个实施例,提供了用于提供多层隔离结构(MLI)的方法。该方法包括:将气体封装在密封的金属化体积内,其中该气体具有热量隔离属性、声音隔离属性或两者结合的隔离属性中的一种。该方法也包括:堆叠多个密封的金属化体积,其中在所述多个密封的金属化体积的相邻的密封的金属化体积之间具有隔离物,并且将堆叠的多个密封的金属化体积放置在保护盖中。该方法进一步包括紧固该盖以将多个密封的金属化体积固定在其中。
进一步的,本公开包括依据以下条款的实施例:
条款1,多层隔离结构(MLI),其包括:
具有堆叠布置的多个密封的金属化体积,所述多个密封的金属化体积将气体封装在其中,该气体具有热量隔离属性、声音隔离属性或两者结合的隔离属性中的一种;
在所述多个密封的金属化体积的相邻的密封的金属化体积之间的至少一个隔离物;以及
围绕所述多个密封的金属化体积的保护盖。
条款2,根据条款1所述的MLI,其进一步包括在所述多个密封的金属化体积中的每一个内的至少一个隔离物。
条款3,根据条款1所述的MLI,其中多个密封的金属化体积包括密封在一起的金属化塑料膜层,所述金属化塑料膜层具有金属化表面,其中该金属化表面被定位在所述多个密封的金属化体积的外侧上。
条款4,根据条款1所述的MLI,其中该气体包括高粘度/密度气体。
条款5,根据条款1所述的MLI,其中该气体是惰性气体或空气中的一种。
条款6,根据条款1所述的MLI,其中该气体是氩气(Ar)、氪气(Kr)、氙气(Xe)、六氟化硫(SF6)或者其组合中的一种。
条款7,根据条款1所述的MLI,其中所述多个密封的金属化体积包括铝化聚酰亚胺、铝化聚酯或在其一侧上具有铝的铝化塑料膜中的一种。
条款8,根据条款1所述的MLI,其中隔离物包括芳香聚酰胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰亚胺材料或其组合。
条款9,根据条款1所述的MLI,其中所述盖包括贝塔织物或芳香聚酰胺层压材料中的至少一种。
条款10,根据条款1所述的MLI,其中所述盖形成衬垫结构。
条款11,用于提供多层隔离结构(MLI)的方法,该方法包括:
将气体封装到密封的金属化体积内,其中该气体具有热量隔离属性、声音隔离属性或两者结合的隔离属性中的一种;
堆叠多个密封的金属化体积,其中在所述多个密封的金属化体积的相邻的密封的金属化体积之间具有隔离物;
将堆叠的所述多个密封的金属化体积放置在保护盖中;以及
紧固该盖以将所述多个密封的金属化体积固定在其中。
条款12,根据条款11所述的方法,进一步包括在所述多个密封的金属化体积中的每一个内放置至少一个隔离物。
条款13,根据条款11所述的方法,进一步包括将密封在一起的多个金属化塑料膜层用作所述多个密封的金属化体积,所述金属化塑料膜层具有金属化表面,其中该金属化表面被定位在所述多个密封的金属化体积的外侧上。
条款14,根据条款11所述的方法,进一步包括将高粘度/密度的气体用作所述气体。
条款15,根据条款11所述的方法,进一步包括将惰性气体用作所述气体。
条款16,根据条款11所述的方法,进一步包括将氩气(Ar)、氪气(Kr)、氙气(Xe)、六氟化硫(SF6)或者其组合中的一种用作所述气体。
条款17,根据条款11所述的方法,进一步包括使用由铝化聚酰亚胺、铝化聚酯或在其一侧上具有铝的铝化塑料膜中的一种形成的密封的金属化体积。
条款18,根据条款11所述的方法,进一步包括将包括芳香聚酰胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚酰亚胺中的一种的材料用作所述隔离物,并且使用由贝塔织物或芳香聚酰胺层压材料中的一种形成的盖。
条款19,根据条款11所述的方法,进一步包括自所述盖形成衬垫结构,所述衬垫结构具有在其中的所述多个密封的金属化体积。
条款20,隔离衬垫,其包括:
具有堆叠布置的多个密封的金属化体积,其中所述多个密封的金属化体积将气体封装在其中,该气体具有热量隔离属性、声音隔离属性或两者结合的隔离属性中的一种;
在所述多个密封的金属化体积的相邻的密封的金属化体积之间的至少一个隔离物;以及
围绕所述多个密封的金属化体积以形成衬垫的保护盖,所述衬垫具有与其中的所述多个密封的金属化体积的隔离属性。
此处所讨论的特征和功能可以在各种实施例中单独实现或者可以在其他实施例中结合,其进一步的细节可以参见以下说明书和附图。
附图说明
图1是根据各种实施例形成的多层隔离结构(MLI)的简化框图。
图2是根据一个实施例形成的MLI结构的示意图。
图3是根据一个实施例形成的MLI衬垫的说明。
图4是根据另一个实施例形成的MLI结构的示意图。
图5是具有可以根据各种实施例隔离的部件的飞行器的说明。
图6是对通过各种实施例执行以提供MLI的操作的说明。
本申请中所提供的多个附图说明了本公开的实施例的变化和不同的方面。据此,基于每个图示的具体实施方式将描述在相应图示中标识的区别。
具体实施方式
当结合附图阅读时,某些实施例的以下详细说明将被更好地理解。应该理解的是,各种实施例并不限于附图中所示出的布置和手段。
如此处所使用的,以单数引用并且具有词语“一个”或“一”的元件或步骤应当被理解为不排除多个所述元件或步骤,除非这种排除被明确说明。而且,引用“一个实施例”并不意味着被解释为排除同样包含所描述特征的其他实施例的存在。而且,除非明确说明与此相反,否则实施例中“包含”或“具有”带有特定属性的一个元件或多个元件可以包含不具有这种属性的其他这种元件。
此处所描述和/或说明的各种实施例提供了用于热量隔离和/或声音隔离的系统和方法。特别地,各种实施例提供了多层隔离结构(MLI),比如用于地面应用,该多层隔离结构包括在MLI结构中的多层的每个之间的密封气体体积。例如,在各种实施例中,MLI衬垫设计被提供为具有低密度(例如,小于0.3lbs/ft3)。虽然各种实施例可以被描述为与特定应用相联系,比如飞行器应用,但是各种实施例可以被用于不同的应用中,比如地面、空中、海洋和密闭空间应用中,也可以是非运输或非移动平台应用。
更特别地,各个实施例的MLI设计移除了隔离结构内的通风路径,并且代之以在一个或更多个层(例如,塑料膜层)内或其之间的封装气体或捕集气体以形成MLI,比如用于地面应用。通过实践各种实施例,通过减少传导、对流和辐射热传递,通过MLI的热传递被减少或限制。通过实践各种实施例,声音能量可以被吸收和/或声音传递被减少或阻碍。
图1是多层结构的简化框图,其被说明为根据各种实施例形成的MLI20。MLI20通常包括多个密封气体体积层以减少从MLI20的一侧传递到MLI20的另一侧的热量或声音传递或传输,由图1中箭头的尺寸和数量的改变而表示。应当注意到的是,MLI20阻挡或减少从任一方向穿过形成MLI20的结构的热量或声音的传递或传输。在一些实施例中,MLI20形成为衬垫以便于移除和重新安装。此外,密封气体体积层可以是具有密封在其中的气体的密封区域或室,该气体被选择为提供热量或声音阻挡或抑制属性。
图2是可以被提供的MLI30的一个实施例。在所说明的实施例中,MLI30是配置为阻挡或减少通过其中的热量的传递或传输的热MLI30。如所看到的,MLI30包括多个密封体积32(例如,密封气体室或腔),该密封体积32可以被提供在堆叠布置中,使得多个密封气体体积层由此被限定。例如,多个密封体积32可以相邻关系被设置在外壳33(例如,保护盖)中,在多种实施例中,所述外壳由可变形的或可移动的盖36形成,比如牢固的纤维织物材料,其被缝制或以其他方式被紧固在一起以将多个密封体积32保持在其中。例如,在一些实施例中,盖36可以由贝塔织物(beta cloth)或聚芳酰胺层板等材料形成。在各种实施例中,盖36由耐光材料形成以构成此处所描述的最终的密封体积。在一些实施例中,盖36可以具有在大约5密耳到大约10密耳之间的厚度。然而,也可以提供其他厚度的盖36。在各种实施例中,盖36由具有耐久性的材料形成(比如耐化学制品、耐清洗剂和耐溶解材料)或者由不同的腐蚀性材料形成。在各种实施例中,盖36也是不易燃的。
外壳33中的密封体积32的数量可以根据期望或需要而改变,而图中所示的5个仅用于说明。例如,基于期望或需要的耐热性,额外的或更少的层可以被提供。在一些实施例中,10、20或更多的密封体积32被提供在分层布置中以限定整体耐热性。在所说明的实施例中,隔离物34(例如,一段隔离物材料)被定位在相邻的密封体积32之间以限定由隔离物34的厚度T在其间形成的间距或间隙。应当注意到的是,尽管在隔离物34和每个相邻的密封体积32之间示出了间距,但这只是为了更容易说明而示出的,而当密封体积32被设置并且对准在外壳33内时,这种间距不需要被提供。例如,当盖36被缝制或紧固在一起(例如,为了限定封口以产生衬垫包装)时,整个布置被固定在一起,使得隔离物34被夹在相邻的密封体积32(例如,在与其相邻的接合中)之间。例如,盖36的除一个边缘外的所有边缘均被缝制在一起,以在其中产生开口,以便将分层结构(如本文所述)插入到盖36的内部35中,然后最后的一个边缘被缝合在一起。还应当注意到的是,相对尺寸例如各个组件和层的厚度不需要成比例。盖36形成保护性的整体配件,使得例如形成可以被操控的衬垫型结构,比如根据需要或期望而安装和重新安装。在一些实施例中,整个结构的密度是大约0.3lbs/ft3到大约6lbs/ft3。
因此,在各种实施例中,提供了密封体积32和隔离物34的重复性交替布置。应当注意到的是,密封体积32和隔离物34的厚度可以根据期望或需要而改变。此外,各种变体是可预期的,比如在一个或更多个相邻的密封体积32之间不提供隔离物34。作为另一种变体,多于一个的隔离物34可以被定位在相邻的密封体积32之间。
在一个实施例中,密封体积32由密封在一起的塑料膜层37形成,比如使用热密封件38,其被图示说明为将膜层37的边缘密封以形成能够将气体保持在其中的密封内部体积40。例如,密封内部体积40可以具有以气密式布置密封在其中的气体,以便防止气体从密封体积32中穿透或渗出。在各种实施例中,塑料膜层37是围绕其周边密封以形成密封体积32的金属化膜层,该膜层在一些实施例中具有例如在大约0.5密耳到大约10密耳之间的厚度。如可以看到的,金属化表面42被提供在每个密封体积32的外侧上。金属化表面42可以是薄金属层,比如在塑料膜层37的一个表面上的1000埃(标称)的金属化层。例如,在一些实施例中,塑料膜层37可以是铝化塑料膜(在其一侧上具有铝,该侧在所说明的实施例中是在密封体积32的外表面上),比如铝化聚酰亚胺(例如,),或铝化聚酯(例如,)及其他。用于塑料膜层37的材料可以基于期望或需要的特定属性而选择。例如,如果不在较高的温度下操作,则可以使用铝化聚酯。然而,如果在较高的温度下操作,则可以使用铝化聚酰亚胺。此外,材料的选择可以基于其他属性,比如可燃性特性。
此外,隔离物34可以由不同的材料形成,比如粗支纱稀平织物(scrim cloth)或泡沫材料。例如,隔离物34可以由例如芳香聚酰胺(例如,)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(例如,)或聚酰亚胺材料的材料及其他材料形成。此外,隔离物44被提供在密封体积32中,隔离物44可以由与隔离物34类似的材料形成。应当注意到的是,多层隔离物44可以被提供在一个或更多个密封体积32内。此外,隔离物34和隔离物44可以具有相同的尺寸,例如,厚度,或者具有不同的尺寸。
每个密封体积32具有密封在其中的气体。例如,气体可以被填充到每个密封体积32中,比如高粘度/密集气体。在各种实施例中,粘度和/或密度可以例如基于隔离操作温度范围被选择。在一些实施例中,密度的范围在0摄氏度下为大约1.2克每公升到6.2克每公升之间(空气到六氟化硫),而粘度的范围在大约0.018厘泊到0.024厘泊之间。在一个实施例中,在0摄氏度下密度在1.29克每公升到6.17克每公升之间。应当意识到的是,可以根据期望和需要而提供不同的密度或粘度。在一个或更多个实施例中,在一个或更多个密封体积32中填充的气体是惰性气体,比如氩气(Ar)、氪气(Kr)、氙气(Xe)、六氟化硫(SF6)或空气等或其组合。此外,不同的气体可以被填充在一个或更多个密封体积32中。在一些实施例中,单独的空气或者空气与一种或多种其他气体的组合可以被填充在密封体积32中。应当注意到的是,密封体积32可以例如用空气或六氟化硫被回填。
在一个实施例中,具有隔离物34和隔离物44的重复布置中的分层密封体积32也被密封在内部壳体46中。内部壳体46可以由塑料膜层48形成,该塑料膜层48通过密封件50热密封,密封件50可以与塑料膜层37和密封件38类似。内部壳体46可以限定腔或密封体积,在该腔或密封体积中密封了分层的密封体积32并且具有气体。例如,在一些实施例中,与密封体积32中的气体类似的气体可以被提供。在其他实施例中,与密封体积32中的气体不同的气体可以被提供在密封体积52中。在所说明的实施例中,隔离物34被定位在上部和下部密封体积32与各自的塑料膜层48之间。在一些实施例中,塑料膜层48未被金属化。
此外,随着内部壳体46被插入到盖36的内部35中,在一些实施例中,隔离物54可选择地提供在内部壳体46和盖36之间。隔离物54可以与隔离物33和隔离物44类似地形成。此外,多于一个的隔离物54可以被提供。
因此,密封体积32产生或形成具有金属化表面42(例如,金属膜)的气体腔,所述金属化表面被制造为不可渗透的,使得气体无法从密封体积32内部转移到密封体积32外部。在各种实施例中,隔离物34被额外提供以保持密封体积32之间具有间隙,以便相邻的密封体积32相互之间不直接接触。每个密封体积32可以根据需要或期望被填充或溢出。此外,在各种实施例中,通过增加层,即通过增加密封体积32的层,提供了额外的热隔离。
图3说明了可以根据各种实施例形成的MLI衬垫100。MLI衬垫100可以被实现为具有内部结构和外部表面102的MLI20、30或130,该内部结构具有重复的密封气体体积,该外部表面102由轻质和耐用的材料形成,比如在本文中更详细描述的织物材料。应当领会到的是,包括MLI衬垫100的大小和形状的尺寸可以根据期望或需要而改变。此外,密封气体体积的层数的选择可以基于期望或需要的热量或声音隔离特性(例如,热量隔离或声音隔离的量),以及MLI衬垫100将要安装于其中的空间约束。因此,通过串联地增加更多层,可以提供不同量的热量或声音隔离。
图4是可以被提供的MLI130的另一个实施例。在所说明的实施例中,MLI130是声音MLI130,该声音MLI130配置为阻挡或减少声音能量从其中的传递或传输,比如吸收声音能量并且阻碍声音传输。如可以看到的,MLI130包括多个密封体积132(例如,密封气体室),该密封体积可以被提供在堆叠布置中,以便多个密封气体体积层由此被限定。例如,多个密封体积132可以相邻关系被设置在壳体133中,该壳体133在多个实施例中由可变形或可移动的盖136形成,比如牢固的纤维织物材料,该纤维织物材料被缝制或以其他方式紧固在一起以保持其中的多个密封体积132。例如,在一些实施例中,盖136可以由贝塔织物或芳香聚酰胺层板等材料形成。在各种实施例中,盖136由轻质耐用材料形成以构成本文所描述的最终的密封体积。在一些实施例中,盖136可以具有在大约5密耳到大约10密耳之间的厚度。然而,也可以提供其他厚度的盖136。在各种实施例中,盖136由具有耐久性的材料形成(比如耐化学制品、耐清洗剂和耐溶解材料)以及由不同的腐蚀性材料形成。在各种实施例中,盖136也是不易燃的。
外壳133中的密封体积132的数量可以根据期望或需要而改变,而图中所示的5个仅用于说明。例如,基于期望或需要的声阻,额外的或更少的层可以被提供。在一些实施例中,10、20或更多的密封体积132被提供在分层布置中以限定整体声阻。在所说明的实施例中,隔离物134被定位在相邻的密封体积132之间以限定由隔离物134的厚度T在其间形成的间距或间隙。应当注意到的是,尽管在隔离物134和每个相邻的密封体积132之间示出了间距,但这只是为了更容易说明而示出的,而当密封体积132被设置并且对准在外壳133内时,这种间距不需要被提供。例如,当盖136被缝制或紧固在一起(例如,为了限定封口以产生衬垫包装)时,整个布置被固定在一起,使得隔离物134被夹在相邻的密封体积132(例如,在与其相邻的接合中)之间。例如,盖136的除一个边缘外的所有边缘均被缝制在一起,以在其中产生开口,以便将分层结构(如本文所述)插入到盖136的内部135中,然后最后的一个边缘被缝合在一起。还应当注意到的是,相对尺寸例如各个组件和层的厚度不需要成比例。盖136形成保护性的整体配件,使得例如形成可以被操控的衬垫型结构,比如根据需要或期望而安装和重新安装。在一些实施例中,整个结构的密度是大约0.3lbs/ft3到大约6lbs/ft3。
因此,在各种实施例中,提供了密封体积132和隔离物134的重复性交替布置。应当注意到的是,密封体积132和隔离物134的厚度可以根据期望或需要而改变。此外,变体是可预期的,比如在一个或更多个相邻的密封体积132之间不提供隔离物134。作为另一种变体,多于一个的隔离物134可以被定位在相邻的密封体积132之间。
在一个实施例中,密封体积132由比如使用热密封件138密封在一起的塑料膜层137形成,其被图示说明为将膜层137的边缘密封以形成能够将气体保持在其中的密封的内部体积140。例如,密封的内部体积140可以具有以气密式布置密封在其中的气体,以便防止气体从密封体积132中穿透或渗出。在各种实施例中,塑料膜层137是围绕其周边密封以形成密封体积132的金属化膜层,该膜层在一些实施例中具有例如在大约0.5密耳到大约10密耳之间的厚度。如可以看到的,金属化表面142被提供在每个密封体积132的外侧上。金属化表面142可以是薄金属层,比如在塑料膜层137的一个表面上的1000埃(标称)的金属化层。例如,在一些实施例中,塑料膜层137可以是铝化塑料膜(在其一侧上具有铝,该侧在所说明的实施例中是在密封体积132的外表面上),比如铝化聚酰亚胺或铝化聚酯及其他。用于塑料膜层137的材料可以基于期望或需要的特定属性而选择。例如,如果不在较高温度下操作,则可以使用铝化聚酯。然而,如果在较高温度下操作,则可以使用铝化聚酰亚胺。此外,材料的选择可以基于其他属性,比如可燃性特性。
此外,隔离物134可以由不同的材料形成,比如粗支纱稀平织物(scrim cloth)或泡沫材料。例如,隔离物134可以由例如芳香聚酰胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚酰亚胺材料的材料及其他材料形成。此外,隔离物144被提供在密封体积132中,隔离物144可以由与隔离物134类似的材料形成。应当注意到的是,多层隔离物144可以被提供在一个或更多个密封体积132内。此外,隔离物134和隔离物144可以具有相同的尺寸,例如,厚度,或者具有不同的尺寸。
每个密封体积132具有密封在其中的气体。例如,气体可以被填充到每个密封体积132中,比如高粘度/密度气体。在一些实施例中,在一个或更多个密封体积132中填充的气体是惰性气体,比如氩气(Ar)、氪气(Kr)、氙气(Xe)、六氟化硫(SF6)或空气等或其组合。此外,不同的气体可以被填充在一个或更多个密封体积132中。在一些实施例中,单独的空气或者空气与一种或多种其他气体的组合可以被填充在密封体积132中。
在一个实施例中,具有隔离物134和隔离物144的重复布置中的分层密封体积132也被密封在内部壳体146中。内部壳体146可以由塑料膜层148形成,该塑料膜层148通过密封件150热密封,密封件150可以与塑料膜层137和密封件138类似。内部壳体146可以限定腔或密封体积,在该腔或密封体积中密封了分层的密封体积132并且具有气体。例如,在一些实施例中,与密封体积132中的气体类似的气体可以被提供。在其他实施例中,与密封体积132中的气体不同的气体可以被提供在密封体积152中。在所说明的实施例中,隔离物134被定位在上部和下部密封体积132与各自的塑料膜层148之间。在一些实施例中,塑料膜层148未被金属化。
此外,随着内部壳体146被插入到盖136的内部135中,在一些实施例中,隔离物154可选择地提供在内部壳体146和盖136之间。隔离物154可以与隔离物133和隔离物144类似地形成。此外,多于一个的隔离物154可以被提供。
因此,密封体积132产生或形成具有金属化表面142(例如,金属膜)的气体腔,所述金属化表面被制造为不可渗透的,使得气体无法从密封体积132内部转移到密封体积132外部。在各种实施例中,隔离物134被额外提供以保持密封体积132之间具有间隙,以便相邻的密封体积132相互之间不直接接触。每个密封体积132可以根据需要或期望被填充或溢出。此外,在各种实施例中,通过增加层,即通过增加密封体积132的层,提供了额外的声音隔离/抑制。
MLI20、30或130可以被用于不同的应用中,例如,在航天器的增压体积中或者在飞行器的机翼中(例如,风管和翼梁隔离)。然而,MLI20、30或120可以被用于飞行器或机身中任何期望或需要隔离的地方。MLI20、30或120也可以用于不同的应用中,比如急救毯、保温毯、隔离包装或饮料冷藏器等等。此外,MLI20、30或120的衬垫结构可以被移除并且然后重新安装而不破坏隔离材料。此外,应当注意到的是,各种实施例中的一个或更多个可以被结合,例如,以提供具有热量和声音阻挡或隔离属性的MLI。
如以上所述,各种实施例可以被用于隔离机翼或者例如飞行器的任何其他配件中的部件。例如,图5说明了飞行器200,其具有可以使用以上所述各种实施例进行隔离的部件。飞行器200包括推进系统210,其包括两个涡轮风扇发动机212。发动机212由飞行器200的机翼214承载。在其他实施例中,发动机212可以由机身216和/或尾翼218承载。尾翼218也可以支撑水平稳定器220和垂直稳定器222。
各种实施例也提供了图6所示的用于提供MLI的方法250,该MLI可以是热量或声音MLI,或者其组合。MLI可以被形成或构成为以例如MLI20、30或130实现。在252,方法250包括将高粘度/密度气体的体积封装在包含金属化塑料膜层的密封的金属化塑料封套内。在一些实施例中,气体具有低热传导率、低声音传导率或者其组合。该密封的金属化塑料封套可以采用不同的形状和形式,例如,在此更详细描述的密封体积32。气体被封装在结构中,该结构将气体保持在其中并且防止或减少气体从结构中转移出的可能性。该结构和密封装置可以使用任何适合的方式被提供,这可以基于例如MLI的操作环境(例如,环境的温度或压力)。
在254,方法250还包括封装一段隔离物材料在密封的金属化塑料封套中。例如,如本文所描述的,隔离物44可以被定位在密封体积32中。应当注意到的是,如本文所描述的,隔离物可以由低热传导率或低声音传导率材料或其组合形成。在一些实施例中,隔离物可以由泡沫材料形成。密封体积32可以使用热密封工艺密封。
在256,方法250进一步包括堆叠具有隔离物材料的夹层区段的多个密封的金属化塑料封套。例如,一个或更多个隔离物(比如隔离物34)可以被定位在相邻的密封的金属化塑料封套之间。应当注意到的是,多个层比如密封的金属化塑料封套和隔离物可以不同的方式连接在一起,例如,使用粘合剂或胶水连接,或者可以通过在密封的金属化塑料封套的任一侧上的盖而保持在一起。密封的金属化塑料封套的层数和空间可以基于期望或需要的热量或声音属性而改变。
在258,方法250额外地包括将堆叠的多个密封的金属化塑料封套(堆叠的密封的金属化体积)和隔离物材料的夹层区段放置在盖之间。例如,保护性织物盖可以用于包装多个密封的金属化塑料封套和隔离物以形成本文所描述的MLI衬垫。在260,盖的边缘被紧固在一起以固定其中的多个密封的金属化塑料封套和隔离物。应当注意的是,边缘最初可以被连接在一起,留有开口以将密封的金属化塑料封套的堆叠布置插入其中,并且然后开口被连接在一起以形成固定的内部隔间,该内部隔间可以形成隔离衬垫。边缘可以被固定在一起,例如,通过缝纫、胶合、化学结合、热结合、机械紧固或摩擦焊接以及其他方法。应当注意到的是,这些方法也可以用于固定或形成各种实施例的其他室或体积。该隔离衬垫可以被用作多层热量或声音隔离。
因此,基于所使用的层数和MLI的内部体积中密封的气体,各种实施例提供可以具有不同程度的隔离的多层热量或声音隔离。
应当理解的是,以上说明的目的是说明性的而不是限制性的。例如,上述实施例(和/或其各个方面)可以相互组合使用。此外,可以进行许多改进,以使特定的情况或材料适合各个实施例的教导,而不背离本发明的范围。此处所描述的材料的尺寸、类型,各个组件的取向,以及各个组件的数量和定位是为了限定某些实施例的参数,并且不具有限制意义而仅是示例性实施例。在阅读上述说明后,在权利要求的精神和范围内的很多其他实施例和修改对本领域的技术人员是显而易见的。因此,各个实施例的范围应当参考随附权利要求以及这些权利要求所提供的等价物的全部范围而确定。在随附的权利要求中,术语“包括”和“其中”被分别用作术语“包含”和“其中”的通俗英语等价物。而且,在随附的权利要求中,术语“第一”、“第二”和“第三”等等仅被用于标记,而不是为了对其对象提出数字要求。而且,随附的权利要求的限制并不是以装置加功能的方式撰写的,并且不意图基于35U.S.C.§112第6段来解释,除非并直至这种权利要求限制明确地使用其后紧跟缺乏进一步结构的功能语句的短语“用于……的装置”。
Claims (15)
1.一种多层隔离结构即MLI,其包括:
具有堆叠布置的多个密封的金属化体积,所述多个密封的金属化体积将气体封装在其中,该气体具有热量隔离属性、声音隔离属性或两者结合的隔离属性中的一种;
在所述多个密封的金属化体积的相邻的密封的金属化体积之间的至少一个第一隔离物,其中所述至少一个第一隔离物在所述多个密封的金属化体积中的每个的外部;
在所述多个密封的金属化体积中的至少一个内的至少一个第二隔离物;以及
围绕所述多个密封的金属化体积的保护盖,其中所述保护盖限定内部空间,该内部空间包含所述多个密封的金属化体积和所述至少一个第一隔离物,并且其中所述保护盖将所述气体或其他气体中的一种保持在所述内部空间内所述多个密封的金属化体积和所述至少一个第一隔离物周围。
2.根据权利要求1所述的MLI,其进一步包括多个第二隔离物,其中所述多个第二隔离物中的至少一个隔离物在所述多个密封的金属化体积中的至少一个密封的金属化体积中的每个内。
3.根据权利要求1所述的MLI,其中所述多个密封的金属化体积包括密封在一起的金属化塑料膜层,所述金属化塑料膜层具有金属化表面,其中该金属化表面被定位在所述多个密封的金属化体积的外侧上。
4.根据权利要求1所述的MLI,其中所述气体包括高粘度/密度气体。
5.根据权利要求1所述的MLI,其中所述气体是惰性气体、六氟化硫SF6、空气或其组合中的一种,所述惰性气体包含氩气Ar、氪气Kr或氙气Xe。
6.根据权利要求1所述的MLI,其中所述多个密封的金属化体积包括铝化聚酰亚胺、铝化聚酯或在其一侧上具有铝的铝化塑料膜,并且
其中所述第一隔离物和第二隔离物包括芳香聚酰胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰亚胺材料或其组合。
7.根据权利要求1所述的MLI,其中所述盖包括贝塔织物、芳香聚酰胺层压材料或其组合。
8.根据权利要求1所述的MLI,其中所述盖形成衬垫结构。
9.一种用于提供多层隔离结构即MLI的方法,所述方法包括:
将气体封装在密封的金属化体积内,其中该气体具有热量隔离属性、声音隔离属性或两者结合的隔离属性中的一种;
将第一隔离物设置在所述密封的金属化体积内;
堆叠多个所述密封的金属化体积,其中在所述多个密封的金属化体积的相邻的密封的金属化体积之间具有第二隔离物,其中所述第二隔离物在所述多个密封的金属化体积中的每个的外部;
使保护盖围绕堆叠的所述多个密封的金属化体积;以及
将所述气体或其他气体中的一种保持在围绕堆叠的所述多个密封的金属化体积的所述保护盖的内部空间内,其中所述气体和其他气体中的一种被保持在所述多个密封的金属化体积和所述第二隔离物周围。
10.根据权利要求9所述的方法,其进一步包括在所述多个密封的金属化体积中的每一个内放置至少一个第一隔离物。
11.根据权利要求9所述的方法,其进一步包括将密封在一起的多个金属化塑料膜层用作所述多个密封的金属化体积,所述金属化塑料膜层具有金属化表面,其中该金属化表面被定位在所述多个密封的金属化体积的外侧上。
12.根据权利要求9所述的方法,其进一步包括将高粘度/密度的气体用作所述气体。
13.根据权利要求9所述的方法,其进一步包括将惰性气体、六氟化硫SF6、空气或其组合用作所述气体,所述惰性气体包括:氩气Ar、氪气Kr或氙气Xe。
14.根据权利要求9所述的方法,其进一步包括使用由铝化聚酰亚胺、铝化聚酯或在其一侧上具有铝的铝化塑料膜形成的密封的金属化体积,并且
进一步包括将包括芳香聚酰胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚酰亚胺的材料用作所述第一隔离物和第二隔离物,并且使用由贝塔织物或芳香聚酰胺层压材料形成的盖。
15.根据权利要求9所述的方法,其进一步包括自所述盖形成衬垫结构,所述衬垫结构具有在其中的所述多个密封的金属化体积。
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