JP2015529595A - 断熱性と吸音性が改良された航空機モニュメント - Google Patents

Abstract

【解決手段】上部作業デッキ領域（２１０）と下部作業デッキ領域（２２０）とを有する航空機ギャレー壁（２００）用の保護シェル（１００）が開示される。該保護シェル（１００）は、ミクロ穿孔を有する外皮（１２０）と、真空断熱パネルを含む中間層（１１０）と、炭素繊維複合材を含み、中間層（１１０）の厚みより大きな厚みの内層（１３０）と、を備える。好適な実施形態では、保護シェル（１００）は、ギャレーの騒音を吸収する連続気泡消音発泡体から成る消音性の断熱層（１５０）も備える。【選択図】図２

Description

［関連出願の相互参照］
本出願は、２０１２年８月１０日出願の米国特許出願第６１／６８１，７５６号および２０１３年８月７日出願の米国特許出願第１３／９６１，７１５号からの優先権を主張するものであり、これらは参照によりその全体が本明細書に援用される。

民間航空機メーカの食品貯蔵に対する要件では、食品貯蔵装置は、フライト中に乗客によって消費される腐敗しやすい食品を保存し得る温度を達成・維持できなければならない。ギャレーなどの食品貯蔵構造物は、食品の安全な貯蔵に対する航空機メーカおよび航空当局の要求を満たす、あるいはそれを凌ぐギャレーを可能とする断熱性レベルを有していなければならない。食品貯蔵構造物の最小伝熱抵抗レベルは通常、モニュメント全体の平均値として規定され、そこでは、冷却コンパートメントとより暖かい外部周囲温度間の冷橋によるロスが考慮される。こうした冷橋は、フロア接続金具、端部部材、埋め込みインサート、ボビン、埋め込みおよびマウスホールブロック、滑りテーブル、ドアヒンジ、ラッチおよびアクセスパネルなどの金属アイテムおよび、凹型パネル、カットアウトおよびケーブルパスなどの低断熱性非金属領域の形態であり得る。

従って、冷却貯蔵構造物の平均伝熱抵抗性能は、非金属パネルの性能と同じになり、冷橋と低断熱領域によるロスより少ない。１３ｍｍ（約１／２インチ）のＮｏｍｅｘコアプリプレグ構造用パネルでは、腐敗しやすい食品に対して要求される安全な温度以下にギャレー冷却コンパートメントを維持するには不十分であることが試験で立証された。モニュメントの熱性能を向上させるためには、パネルを増厚するか、あるいは該構造物に第２の断熱材を追加しなければならない。

また、通常、機内ケータリングサービスのルーチン作業で発生する騒音の客室への侵入を低減することは、航空機メーカの主要な目的である。この騒音の大部分は、例えばオーブン、冷蔵庫、飲料製造機、ゴミ圧縮機、ブレンダーなどのギャレーインサート設備（ＧＡＩＮＳ）によって、および、例えばコンパートメントからの標準食事ボックスの取り出し、オーブン用の食事キャリアーの載荷、コンパートメントドアの閉止、コンパートメントからのカート取り出しなどの乗務員の食事準備によって発生する。こうした騒音は乗客には嫌なものであるため、航空機メーカは、消音機を設けて客室内の騒音全体を低減しようとしている。これには、重量とコストの犠牲が伴うが、これらは、航空機の設計と運転における恒常的要因である。

本発明によって、所定のギャレー冷却能に影響を与える冷橋の大部分を包囲して目標温度を満たす、軽量で、脱着が容易な高効率熱バリアが提供される。該バリアは再構成可能であり、特定の航空会社の要件に応じてカスタマイズできる。断熱は必要な場所のみに適用されるため、重量とコストが低減される。非冷却モニュメントでは、断熱せずに同じ主材を使用できる。本発明によって最小の厚さで例外的に高い断熱値が得られ、ギャレー全体の設置面積はごく僅かに増加するだけである。客室をより静粛にする任意の消音層は容易に追加できる。本発明は、新規および既存の航空機タイプ用の、狭小または幅広の民間航空機モニュメント本体のすべてのタイプに適用できる。

三層断熱システムを有する航空機ギャレーの一部の断面図である。 追加の発泡セル層を有する図１の航空機ギャレーの一部の断面図である。 保護被覆を示すギャレー壁の側面図である。 ミクロコーン構造を示す保護被覆の拡大斜視図である。 ミクロコーン構造の断面図である。

図１は、航空機モニュメントを囲む外部シェル１００の断面を示す。外部シェル１００とモニュメント（非図示）との間には、ＮａｎｏＰｏｒｅ社から提供されているものなどの、３ｍｍ厚（１／８インチ）真空断熱パネル（「ＶＩＰ」）タイル１１０の形態の微小孔断熱層が挟持されている。ＶＩＰは、減圧下で該断熱材をバリアフィルム内で密閉することで作られる。バリアフィルムは袋状に形成され、その中にパネルを挿入後、このユニットを減圧し熱融着する。バリアフィルムの密閉端は、パネルの端部から外側に延在するフィルムのフラップになっており、使用中のパネルに巻き付けてテープ貼りできる。ギャレーの外面において、このＶＩＰタイル１１０をモニュメント構造物に直接取り付けてもよく、あるいは、厚みがＶＩＰタイル１１０のおよそ半分の耐衝撃性外皮１２０の内壁に取り付けてもよい。タイル１１０は、クーラーや冷却機などの、ギャレーの断熱特性の向上が必要な場所に戦略的に取り付けられる。非冷却領域では、構造物外表面から適正な距離を維持するために、シェル１２０を非断熱性充填パネルまたは空間で被覆して、コストと重量を低減する。

シェル外皮１２０は好適には、炭素強化複合プリプレグ、ガラス繊維、ケブラーあるいは熱可塑性プラスチックで構成されており、部分的にモニュメントに適合するように設計されている。適合する部分としては、例えば、後壁および両側壁（例えばセンターラインギャレー）が挙げられ、これによって、航空機使用時に、シェル１２０は容易に脱着できる。スキン１２０は、（１）ＶＩＰパネル用の保護層として、および（２）航空会社が選択した装飾またはトリム用のキャリアーとして、の２つの機能を果たす。

スキン１２０は好適には、高温接触型接着剤を用いた従来方式で接着される。スキン１２０とＶＩＰ断熱パネル１１０は、厚みがその２つの合計厚みのおよそ２倍の約１０ｍｍの炭素複合パネル１３０に接着される。スキン１２０とＶＩＰパネル１１０は、ヘッド１４２、ボディー１４４および装飾カバー１４６を有するアンカーピン１４０で炭素繊維複合パネル１３０に固定される。

図２は、厚さ３ｍｍのＶＩＰ断熱パネル１１０層に、厚さ２０〜２５ｍｍの連続気泡消音発泡体１５０から成る層が追加された、図１と同様なシェル１００ａを示す。炭素複合パネル１３０の約２倍の厚みの発泡体１５０は、ギャレーの作業面で発生した音響エネルギを吸収するように設計されており、また、ＶＩＰパネル１１０の外表面または外皮１２０の内表面に取り付けられてもよい。該ギャレーでは、発泡体層１５０の固有の熱特性によって伝熱抵抗が改善されており、モニュメントの外部耐衝撃性および衝撃音吸収性が向上している。外皮１２０は、粗い織りに穿孔を含ませるように設計でき、これによって広告宣伝または美的装飾を外壁に実装できる。

図３ａは、本発明の三層複合材で構成されたギャレー側壁２００の側面を示す。図３ａは、ギャレー作業デッキ（非図示）に対応する上半分２１０と、作業デッキ下部に対応する下半分２２０と、を示す。保護シェル１００、１００ａの厚みの変化は、吸音のための連続気泡発泡体１５０をシェル１００ａに包含させたことに対応しており、それは、下部作業デッキ領域では任意に省略できる。食品加工装置の音、音声およびその他の騒音の大部分が発生するギャレー側壁２００の上半分には、吸音発泡体が組み込まれているが、ギャレーパネル２００の下半分２２０では、発泡体の費用は削減され、空間も節約されている。図３ｂおよび３ｃに示すように、パネル２００の表面は、ギャレー壁の表面２７０上に複数のミクロコーン構造２６０を含む。ミクロコーン構造２６０は、凹部２６２と凸部２６４とを含んでおり、それらは組み合わせされて、音波を吸収し偏向させ、また平面壁より大きく音を減衰させる。

本発明の利点は多岐に亘る。第１に、取り外し可能な外皮によって、そうでなければ脆弱な熱層の損傷が防止され、またこの外皮は、航空会社が美的または広告宣伝用に好都合に利用できる外部装飾トリム用のキャリアーの役目を果たす。さらに、該熱バリアは、モニュメント（例えばセンターラインギャレー）の作業面以外のすべての面の冷却コンパートメントからの潜在的な冷橋の大部分もしくはすべてを囲む。側面が冷却されたギャレーも、保護スキンを必要としないＶＩＰパネルを用いて裏面で断熱できる。外皮またはパネルが破損した場合、モニュメントの航空機への取り付け点を妨害することなく就航中に取替えできるため、非常に費用効果が高く、また効率的に修理が行える。また、強化された断熱性は必要な部分にのみ提供されるため、重量が低減でき、ギャレー設置面積も最小化できる。

本発明の別の利点は、さらなる吸音性の消音層を追加して、客室に到達するギャレーでの食事サービスとギャレーインサート（ＧＡＩＮＳ）で発生する反響騒音を低減できることである。この消音層はさらに、モニュメントの断熱特性を向上させる役目も果たす。外皮用に粗い織り材料を使用し装飾ラミネートをミクロ穿孔することによって、シェルは外部騒音も吸収するようになり、客室の全体騒音レベルが低減できる。

上記の記載および添付図は例示を意図したものであり、本発明の範囲を限定するものではない。当業者であれば、本発明の主旨から逸脱することなく、種々の構成要素の変更や置換を容易に認識・理解するであろうが、本発明の範囲は、こうした変更や置換をすべて包含するように意図される。従って、本発明の範囲は、本開示を考慮した通常の慣習的意味を有する言葉を用いた添付の請求項によってのみ適切に限定される。

Claims (7)

1. 上部作業デッキ領域と下部作業デッキ領域とを有する航空機ギャレー壁用の保護シェルであって、
   外表面に沿って厚みとミクロ穿孔を有する外皮と、
   真空断熱パネルを含み、前記外皮の厚みより大きな厚みの中間層と、
   炭素繊維複合材を含み、前記中間層の厚みより大きな厚みの内層と、を備えることを特徴とする航空機ギャレー壁用の保護シェル。
2. 前記外皮と前記内層間に、さらに連続気泡消音発泡体を備えることを特徴とする請求項１に記載の航空機ギャレー壁用の保護シェル。
3. 外皮厚みと中間層厚みとの比率が１：２であることを特徴とする請求項１に記載の航空機ギャレー壁用の保護シェル。
4. 前記ミクロ穿孔は円錐形であることを特徴とする請求項１に記載の航空機ギャレー壁用の保護シェル。
5. 前記連続気泡消音発泡体の層は、前記作業デッキ上部にのみ存在することを特徴とする請求項２に記載の航空機ギャレー壁用の保護シェル。
6. 前記連続気泡消音発泡体の厚みと前記炭素繊維複合材パネルの厚みとの比率は２：１であることを特徴とする請求項２に記載の航空機ギャレー壁用の保護シェル。
7. 前記真空断熱パネルは、熱シンクに隣接して存在してエネルギーロスを低減することを特徴とする請求項１に記載の航空機ギャレー壁用の保護シェル。

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