ES2205919T3 - Estructura de aislamiento para el aislamiento interior de una aeronave. - Google Patents

Abstract

Estructura de aislamiento para el aislamiento interior de una aeronave, compuesta por un paquete de aislamiento (1), que está envuelto por una lámina (5) y puede montarse dentro de un espacio intermedio (7), que encierran un revestimiento interior (12) y un revestimiento exterior (6) de la aeronave, caracterizada porque el paquete de aislamiento (1), que está rodeado completamente por la lámina (5), en su esta montado no reviste completamente el espacio intermedio (7) y porque la lámina (5), que está realizada con un material que permite la difusión de gases, está integrada con distinta resistencia a la difusión como revestimiento exterior de un aislamiento interior, desde la superficie de la pared exterior de la lámina hacia la superficie de la pared interior de la misma, o en sentido opuesto, según el sentido de difusión.

Description

Estructura de aislamiento para el aislamiento interior de una aeronave.

La invención se refiere a una estructura de aislamiento para el aislamiento interior de una aeronave según el preámbulo de la reivindicación 1.

Se conoce que el aislamiento primario, que se encuentra en el lado de la estructura para sistemas de aislamiento montados, actualmente, en la estructura del avión, se compone esencialmente de un material de base aislante y una lámina que envuelve este aislamiento. Con las láminas montadas tradicionalmente se protege el material del núcleo del sistema de aislamiento frente a la entrada de agua. Además, esta envoltura de la lámina sirve para la fijación del material de aislamiento parcialmente abombado. Normalmente, esta envoltura se dimensiona de manera que tenga la menor participación posible en el peso. En ello, se constata que, debido a la relativa delgadez de la lámina, al tener lugar la difusión del vapor de agua a través de la pared de la lámina, el vapor de agua entra en el paquete de aislamiento envuelto por la lámina. Con ello, el vapor de agua se condensa parcialmente en el paquete de aislamiento. Así mismo, a través de fugas en el paquete de aislamiento o en la envoltura de la lámina, partículas (de agua) fluidas que se difunden constantemente alcanzan el paquete de aislamiento. La condensación en el paquete de aislamiento conduce a que tenga lugar una acumulación de partículas fluidas (de agua) en el material de aislamiento, que sólo pueden eliminarse mediante un coste adicional de secado. Por este motivo, este hecho actúa también de forma muy negativa, porque a través de la(s) acumulación(es) de agua, el material de aislamiento incrementa su peso y, con ello, conduce a un incremento innecesario del peso de un avión.

El documento US-A-5 472 760 muestra un paquete de aislamiento para el revestimiento del lado interior de la pared exterior del avión.

En consecuencia, la invención se basa en el objetivo de configurar una estructura de aislamiento según el género, de forma que mediante medidas adecuadas (y conducciones de aire) no penetre prácticamente ni aire húmedo ni gas húmedo o partículas de vapor de agua en el paquete de aislamiento envuelto por la lámina en que, en sentido opuesto (en una acumulación producida de este tipo), la humedad acumulada debe desaparecer rápida y libremente del paquete de aislamiento.

Este objetivo se alcanza mediante las medidas indicadas en la reivindicación 1. En las otras reivindicaciones se indican configuraciones convenientes de estas medidas.

La invención se describe en detalle en un ejemplo de realización mediante los dibujos adjuntos. Muestran:

Fig. 1 una estructura de aislamiento montada de forma tradicional

Fig. 2 la estructura de aislamiento según la presente invención

Fig. 3 la estructura de aislamiento según la fig. 2 con la envoltura consistente en una lámina

En la fig. 1 se muestra una estructura de aislamiento para un avión montada de forma tradicional, que se instala según la forma conocida dentro de un espacio intermedio (espacio hueco) que está delimitado mediante la zona interior A y la zona de estructura B del avión. En la práctica, el espacio intermedio 7 se forma mediante el revestimiento exterior 6 metálico (asignado a la zona de estructura B) y un revestimiento interior 12 dispuesto de forma distanciada de éste, por ejemplo, un revestimiento de cabina de tipo placa. Además, el revestimiento interior 12 sigue ampliamente la curvatura del revestimiento exterior 6, en que en las figuras 1 y 2 se ha elegido una posición vertical de ambos medios. El revestimiento interior 12 está provisto en determinados puntos de ranuras u (otras) aberturas, a través de las cuales (normalmente) el aire 9 relativamente cálido (de la cabina), que presenta un contenido en humedad relativamente elevado, penetra en el espacio intermedio. La estructura de aislamiento real está formada por un paquete de aislamiento 1 y una envoltura de lámina (lámina 4) tradicional de plástico, que envuelve el material de aislamiento (del paquete de aislamiento 1) abombado o compuesto de espuma, mencionado al principio, para su fijación. Entre el paquete de aislamiento y el revestimiento exterior 6 se forma una holgura s.

En la estructura montada tradicionalmente de sistemas de aislamiento conocidos se montan láminas 4, que evitan ampliamente una penetración de agua (entrada de agua, aire húmedo u otra humedad), sin embargo, debido a su escaso espesor o su bajo índice de resistencia a la difusión de la envoltura de lámina no son impermeables (al agua). Esta circunstancia actúa de forma particularmente negativa en la zona de la lámina orientada hacia el lado cálido de la cabina de un avión. Porque, justamente, la penetración del aire 9 relativamente cálido (aire de la cabina) tiene lugar a través de las ranuras y escotaduras del revestimiento interior 12 (revestimiento de la cabina) hasta la superficie de la lámina 4, el aire 9 cargado con elevada humedad puede alcanzar, además, el paquete de aislamiento 1 a través de la pared de la lámina mediante un proceso de difusión de vapor de agua previsible. Puesto que durante la fase de vuelo de un avión (en particular, en vuelo de crucero) tiene lugar un fuerte enfriamiento del revestimiento exterior 6 de hasta
–50ºC (menos cincuenta grados Celsius) aproximadamente, no puede evitarse, que se condense la humedad contenida en el vapor de agua (al superar el punto de condensación). La consecuencia es una acumulación de humedad y hielo en el paquete de aislamiento 1. Durante la fase de aterrizaje y de tierra del avión, la temperatura del revestimiento exterior 6 asciende. Durante esta fase, el hielo se transforma en agua. No obstante, el agua, que se encuentra en el paquete de aislamiento 1, podrá salir únicamente del paquete de aislamiento 1 a través de las aberturas (microporosas) mayores (no mostradas) de la pared de la lámina. Sin embargo, resulta desventajoso que, por este motivo, existe también la posibilidad de que el agua entre de nuevo en el paquete de aislamiento 1 a través de estas aberturas de la lámina. La eliminación de agua a través de la pared de la lámina en forma de vapor de agua es posible, sin embargo, sólo de forma limitada en el tiempo, puesto que (normalmente por motivos) la permanencia en el suelo de un avión comercial es relativamente escasa y la lámina 4 (envoltura de lámina) montada tradicionalmente no está diseñada para una evacuación más rápida de vapor de agua del paquete de aislamiento 1. El proceso de difusión (como se ha mencionado al principio) en los paquetes de aislamiento 1 conocidos, envueltos con una lámina 4 tradicional - conduce a una acumulación no deseada de agua condensada. Adicionalmente, las desventajas de la estructura de aislamiento tradicional se han indicado al principio.

A continuación, se entra en detalle en las realizaciones referidas a ejemplos según las figuras 2 y 3. Para una mejor comprensión, se tiene en cuenta, en primer lugar, la estructura de aislamiento según la fig. 3. Se presenta una estructura de aislamiento que se compone de un paquete de aislamiento 1 y una lámina 5, que envuelve completamente el paquete de aislamiento 1, según el prototipo de la fig. 1. En esta representación figurada se ha renunciado a la disposición de esta estructura de aislamiento, que corresponde, del mismo modo, a la disposición de la fig.1. De forma general, se presenta una disposición de lámina, según ambas figuras 2 y 3, que se compone (sólo) de una única lámina 5 (que envuelve el paquete de aislamiento 1) o de dos láminas 2, 3 (que envuelven el paquete de aislamiento 1), las cuales están integradas en una única lámina 5 (según el prototipo de la figura 3). Ambas disposiciones de la lámina, están realizadas en general con un material de lámina que puede ser atravesado por gases, con el cual, dependiendo del sentido de difusión de la estructura total del espacio interior 7 húmedo hacia el revestimiento exterior 6 frío se aplica una proporción de resistencia a la difusión distinta.

En referencia a la fig. 3, la proporción de resistencia a la difusión distinta de la lámina 5 se realiza con un material de lámina, que aplica un índice de resistencia a la difusión elevado desde la superficie exterior de la pared de la lámina a la superficie de la pared interior de la lámina, y en sentido de difusión opuesto (es decir: desde la superficie interior de la pared de la lámina hacia la superficie exterior de la misma) aplica un índice de resistencia a la difusión bajo. Por este motivo, merece la pena tener en cuenta esta estructura de lámina (referida a la lámina 5), porque, desde el punto de vista de una fabricación racional de la estructura de aislamiento, de este modo, la zona superficial del paquete de aislamiento 1 se envolvería (cubriría) con una única lámina 5 (lámina de envoltura) del mismo material. Esta lámina 5 funciona de forma que, el índice de resistencia a la difusión es elevado en dirección del paquete de aislamiento 1 envuelto por completo, que se encuentra en el interior, es decir, que hasta el paquete de aislamiento 1 no puede penetrar vapor de agua. La lámina 5 actúa como bloqueo de la humedad (bloqueo del vapor). En sentido opuesto, la lámina 5 presenta, sin embargo, otro índice de resistencia a la difusión, que es lo menor (más escaso) posible, de forma que, dado el caso, desde el paquete de aislamiento 1 (del aislamiento que se encuentra en el interior) el agua acumulado en forma de vapor de agua puede difundirse fácilmente desde el paquete de aislamiento 1.

En referencia, de nuevo, a la fig. 2, se coloca, tal como se ha mencionado, una envoltura de lámina, que se compone de dos láminas 2,3 de material de distinto tipo. Ambas láminas 2, 3 se unen entre sí en sus bordes de forma fija (y sin línea de separación), de manera que se consigue una envoltura de lámina según el prototipo de la fig. 3. Además, como ya se ha explicado respecto a la fig. 1, se presupone que la estructura de aislamiento (según la fig. 2), con una envoltura de lámina compuesta de una primera y una segunda lámina 2, 3, está dispuesta de este modo dentro del espacio intermedio mencionado, que encierran el revestimiento interior 12 (revestimiento de la cabina) y el revestimiento exterior 6 metálico del avión.

En ello, el paquete de aislamiento 1, que está rodeado completamente de la lámina 5 (compuesta de las láminas 2, 3), no revestirá completamente el espacio intermedio. Aquí, la estructura de aislamiento estará rodeada siempre de un (cierto) espacio hueco - debido a una alimentación prevista (y explicada más adelante) de aire acondicionado 11.

Esta (envoltura de) lámina fusionada en los bordes (mediante dos láminas 2, 3) encierra el paquete de aislamiento 1 completamente, y cubre este último de manera que la superficie de la lámina de una primera lámina 2 está dispuesta, en su mayor parte, apoyándose en el larguero 8. La superficie externa de una segunda lámina 3 se encuentra principalmente opuesta a la superficie del revestimiento interior 12 orientada hacia la zona interior 7. Principalmente por este motivo, porque determinadas zonas del borde de la superficie, sobre las cuales está(n) limitada(s) la(s) sección(es) de fusión de ambas láminas 2, 3, muestran en sentido del trazado longitudinal (de la longitud extendida) del revestimiento interior 12 o del larguero 8 que desde allí también entrará el aire acondicionado 11, mencionado anteriormente en la zona interior 7.

Aquí, la primera lámina 2 se apoya sobre la zona superficial extendida del larguero 8, por tanto, elegido a modo de ejemplo, dispuesto sin apoyarse sobre el revestimiento interior 12. Puesto que la segunda lámina 3 se encuentra apoyándose libremente en la zona interior 7 (y no sobre el revestimiento interior 12), la segunda lámina 3 está rodeada ampliamente por el aire acondicionado 11 que circula a través de la zona interior 7.

En este punto se menciona que diversos distanciadores están dispuestos entre el revestimiento exterior 6 y el paquete de aislamiento 1, o entre el borde del larguero (del larguero 8) y el paquete de aislamiento 1. De este modo se forma una holgura s.

La primera lámina 2 está realizada con un material de lámina que aplica un índice de resistencia a la difusión bajo en sentido de difusión del gas que se difunde a través de la pared de la lámina desde la superficie de la pared interior de la lámina a la exterior. Por gas, tal como se ha mencionado anteriormente, se entiende aire relativamente cálido, que está cargado con humedad elevada, el cual se introduce en la zona interior 7 a través de las ranuras y aberturas del revestimiento interior 12.

La segunda lámina 3 está realizada con un material de lámina, que aplica un índice de resistencia a la difusión elevado en sentido de difusión del gas que se difunde a través de la pared de la lámina desde la superficie de la pared exterior de la lámina a la interior de la misma.

Según todas las realizaciones de la estructura de aislamiento descrita, el paquete de aislamiento 1 envuelto con lámina está realizado de un material de aislamiento compuesto de sulfuro de polifenileno (abreviado como "PPS"). El paquete de aislamiento está envuelto por la lámina 5 individual realizada como lámina de plástico (véase fig. 3) o por la disposición de láminas que se compone de dos láminas 2, 3 de distinto tipo (según la fig. 2), y que se unen en una única lámina 5. Además, el (los) material(es) de la lámina 5 (dado el caso compuesta de dos materiales de lámina de distinto tipo) (según la estructura de lámina conforme a las fig. 2 y 3), dependiendo del sentido de la difusión que tiene lugar a través de la pared de la lámina, realiza(n) un índice de resistencia a la difusión distinto, como se ha descrito anteriormente. Su disposición en el espacio dentro de la zona interior 7 (o en la zona intermedia, respectivamente) está ajustada en el punto de su superficie de apoyo al trazado de superficie (dirigido hacia el revestimiento interior 12) de la superficie del larguero 8 o (pero también) al trazado superficial de la superficie interior del revestimiento exterior 6.

Finalmente, se resume que las láminas distintas 2, 3,5 (envolturas de lámina) según las figuras 2 y 3 se componen de material de lámina de distinto tipo, para que se excluya una acumulación de agua condensada en el paquete de aislamiento 1 envuelto por la lámina. Una segunda lámina 3 (según la fig. 2) que se aplica a la zona interior A presenta un material de lámina, que aplica un elevado índice de resistencia a la difusión en sentido de difusión del medio (desde la superficie exterior de la lámina a la superficie (de la pared) interior de la lámina. Esto tiene la ventaja de que con aire cargado con humedad (relativamente) elevada, que se introduce a través de ranuras y aberturas desde la zona interior A (por ejemplo desde la cabina de pasajeros de un avión) en la zona intermedia (en la zona interior 7), no puede introducirse y difundirse directamente en el aislamiento primario (dispuesto cerca de la estructura de fuselaje del avión). En la zona de la estructura de aislamiento dirigida hacia el revestimiento exterior 6 (como componente de la estructura de fuselaje del avión) se monta una primera lámina 2 (según la fig. 2), que está abierta a la difusión y que presenta un escaso índice de resistencia a la difusión en sentido de difusión del medio desde la superficie interior de la lámina hacia la superficie exterior de la (pared de la) lámina.

Esto tiene la ventaja de que, sobre todo, en períodos de tierra cálidos (fase de tierra de un avión) el agua líquida, que se ha acumulado por condensación en el paquete de aislamiento 1, puede abandonar el paquete de aislamiento 1 como vapor de agua de forma rápida y (relativamente) sin impedimentos. De esta forma, se consigue un secado del paquete de aislamiento 1. Premisa para ello es, además, que entre el revestimiento exterior 6 y la primera lámina 2 exista una holgura suficiente. El larguero 8, sobre el cual se apoya el aislamiento primario, funciona, además, como distanciador hacia el revestimiento exterior 6. Soportes adicionales se ocupan de que se mantenga, o dado el caso se amplíe, la zona de holgura 10 entre el revestimiento exterior 6 y la estructura de aislamiento (paquete de aislamiento 1 envuelto por la lámina). Por tanto, se consiguen dos efectos básicos respecto al aislamiento de aviones montado tradicionalmente:

a) el vapor de agua, que desde la zona interior A (originado en la cabina de pasajeros) puede alcanzar el espacio intermedio (zona interior 7), es impedido por la segunda lámina 3 que actúa como bloqueo al vapor antes de penetrar (entrar y difundirse) en el paquete de aislamiento 1.

b) El agua líquida, que se acumula, a pesar de ello, en el paquete de aislamiento 1, puede abandonar el paquete de aislamiento 1 en forma de vapor de agua, por ejemplo, durante la fase cálida de tierra de un avión mediante la primera lámina 2 abierta a la difusión. Con ello, se promueve un secado del aislamiento primario y se evita la acumulación de agua condensada en el sistema de aislamiento.

Ambas realizaciones de la estructura de aislamiento presentada según las figuras 2 y 3 poseen la ventaja de que con aire acondicionado, que se suministra además a la estructura de aislamiento afectada mediante un aparato de climatización activo (instalación de climatización), se consigue un efecto de secado adicional también durante el vuelo (vuelo de viaje de un avión), de lo cual se ocupa especialmente la estructura de aislamiento según la fig. 2, que puede secar completamente el paquete de aislamiento 1. En conjunto, se consiguen las siguientes ventajas con la estructura de aislamiento presentada:

a) Entra menos vapor de agua en el paquete de aislamiento 1, de forma que existe también menos condensación en el paquete de aislamiento 1;

b) el agua de condensación, que se ha acumulado en el paquete de aislamiento 1, puede escaparse del aislamiento en forma de vapor de agua;

c) tras todo ello, el paquete de aislamiento 1 puede secarse de forma más fácil;

d) no se vuelve a acumular agua condensada en el paquete de aislamiento 1;

e) debido a que existe menos agua en el aislamiento, se incrementa la duración de la vida de la estructura de aislamiento o del sistema de aislamiento, respectivamente;

f) se ahorra el peso correspondiente en la aeronave (por ejemplo en el avión), mediante lo cual se incrementa la potencia de vuelo;

g) las medidas propuestas pueden realizarse sin coste especial. Esto es válido para el re-equipamiento de aeronaves (aviones) que se encuentran en servicio;

h) si, a pesar de ello, se prevé la introducción de un sistema de secado en la aeronave (en el avión) para secar la estructura, entonces puede instalarse una estructura de aislamiento mostrada en las figuras 2 y 3 de modo tan efectivo como necesario.

Claims (12)

1. Estructura de aislamiento para el aislamiento interior de una aeronave, compuesta por un paquete de aislamiento (1), que está envuelto por una lámina (5) y puede montarse dentro de un espacio intermedio (7), que encierran un revestimiento interior (12) y un revestimiento exterior (6) de la aeronave, caracterizada porque el paquete de aislamiento (1), que está rodeado completamente por la lámina (5), en su esta montado no reviste completamente el espacio intermedio (7) y porque la lámina (5), que está realizada con un material que permite la difusión de gases, está integrada con distinta resistencia a la difusión como revestimiento exterior de un aislamiento interior, desde la superficie de la pared exterior de la lámina hacia la superficie de la pared interior de la misma, o en sentido opuesto, según el sentido de difusión.

2. Estructura de aislamiento según la reivindicación 1, caracterizada porque una proporción de difusión de este tipo está asignada al material de lámina de la lámina (5), según la cual desde la superficie de la pared exterior de la lámina hacia la superficie de la pared interior de la misma aplica un elevado índice de resistencia a la difusión y, en sentido opuesto de difusión, desde la superficie de la pared interior hacia la superficie de la pared exterior, aplica un índice de resistencia a la difusión bajo.

3. Estructura de aislamiento según la reivindicación 1, caracterizada porque la lámina (5) se compone, al menos, de dos láminas (2, 3) de distinto tipo, que están unidas entre sí de forma fija en los bordes de la lámina, en que la lámina individual (2, 3) se apoya parcialmente en el paquete de aislamiento (1).

4. Estructura de aislamiento según la reivindicación 3, caracterizada porque una primera lámina (2) está realizada con un material de lámina, que en sentido de difusión de la estructura total aplica un índice de resistencia a la difusión bajo sobre el lado orientado hacia el revestimiento exterior (6) del paquete de aislamiento (1).

5. Estructura de aislamiento según la reivindicación 3, caracterizada porque una segunda lámina (3) está realizada con un material de lámina, que en sentido de difusión de la estructura total aplica un índice de resistencia a la difusión elevado sobre el lado orientado hacia el revestimiento interior (12) del paquete de aislamiento (1).

6. Estructura de aislamiento según las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque la lámina (5) ó (2) se apoya en un larguero (8) que divide el espacio intermedio en una zona interior (7) y una zona de holgura (10), mediante lo cual entre el larguero (8) y el revestimiento exterior (6) existe una holgura (s).

7. Estructura de aislamiento según la reivindicación 6, caracterizada porque diversos distanciadores, con los cuales el larguero (8) se apoya respecto al revestimiento exterior (6) están dispuestos dentro de la holgura (s).

8. Estructura de aislamiento según las reivindicaciones 2 y 3, caracterizada porque el revestimiento interior (12), está provisto con diversas ranuras y/o aberturas, que están previstas para la penetración de aire (9) caliente cargado con humedad elevada que se encuentra fuera del espacio interior (7) hasta la superficie exterior de lámina de la lámina (5) ó (3), que se dirige hacia el revestimiento interior (12).

9. Estructura de aislamiento según las reivindicaciones 3 a 6, caracterizada porque la superficie exterior de lámina de la primera lámina (2) está dispuesta principalmente apoyada sobre el larguero (8) y la superficie exterior de la lámina de la segunda lámina (3) está orientada principalmente hacia la superficie del revestimiento interior (12) orientado hacia el espacio interior (7).

10. Estructura de aislamiento según las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque el paquete de aislamiento (1) está realizado con un material de aislamiento que se compone de sulfuro de polifenileno (PPS), que está envuelto por la lámina (2, 3, 5) realizada como lámina de plástico, cuya longitud en el espacio interior (7) está adaptada al trazado de superficie del revestimiento exterior (6).

11. Estructura de aislamiento según las reivindicaciones 3 a 5, caracterizada porque la primera lámina (2) es una lámina delgada y la segunda lámina (3) es una lámina gruesa.

12. Estructura de aislamiento según la reivindicación 6, caracterizada porque la lámina (5) ó (2), que se apoya sobre el larguero, está dispuesta sin apoyarse en el revestimiento interior (12), mediante lo cual se consigue un efecto de secado adicional de toda la estructura mediante aire acondicionado (11) de una aparato de climatización, que circula a través del espacio interior (7).