具有改善的絕熱和吸音的飛機(jī)立體空間的制作方法
【專利摘要】一種用于飛機(jī)廚房壁(200)的保護(hù)殼(100)，飛機(jī)廚房壁(200)具有上方工作平臺(tái)區(qū)域(210)和下方工作平臺(tái)區(qū)域(220)，保護(hù)殼(100)具有帶微穿孔的外蒙皮(120)、包括真空絕緣面板的中間層(110)，和包括碳纖維復(fù)合材料的內(nèi)層(130)，內(nèi)層(130)具有的厚度大于中間層(110)的厚度。在優(yōu)選的實(shí)施例中，保護(hù)殼(100)還包括隔音層(150)，其由吸收廚房噪音的開孔聲學(xué)泡沫制成。
【專利說明】具有改善的絕熱和吸音的飛機(jī)立體空間
[0001]相關(guān)申請的交叉參考
[0002]本申請要求來自于2012年8月10日提交的美國專利申請N0.61/681，756和來自于2013年8月7日提交的美國專利申請N0.13/961,715的優(yōu)先權(quán)，它們以整體通過引用并入本申請。

【背景技術(shù)】
[0003]商用飛機(jī)制造商具有對食物貯藏的需要，食物貯藏需要用于貯藏食物的設(shè)備能夠達(dá)到并保持將保存在飛行期間供乘客消耗的易腐食品的溫度。諸如廚房的食物貯藏結(jié)構(gòu)必須具有抵抗傳導(dǎo)損耗的絕熱水平，以允許廚房滿足或超過制造商和適航當(dāng)局對食物安全I(xiàn)C藏的要求。食物IC藏結(jié)構(gòu)的最小熱阻水平通常被規(guī)定為整個(gè)立體空間(monument)的平均值，其考慮了通過在冷凍室與更暖的外部環(huán)境溫度之間的冷橋的損耗。這些冷橋可表現(xiàn)為金屬物品的形式，諸如地板配件、邊緣構(gòu)件、密封嵌件、套環(huán)、嵌入式和接管孔塊(mousehole block)、滑動(dòng)桌、門鉸鏈、插銷、罩板，以及諸如凹陷板、斷流器和電纜通道的絕緣不良的非金屬區(qū)。
[0004]因此，冷凍貯藏結(jié)構(gòu)的平均熱阻性能相當(dāng)于非金屬板的能力，較少通過冷橋和絕緣不良區(qū)域的任何損耗。通過測試，已經(jīng)確定13mm(大概1/2")的Nomex芯體預(yù)浸料坯結(jié)構(gòu)面板不足以將廚房冷凍室保持在處于或低于易腐食品所需的安全溫度。為改善立體空間的熱性能，必需增加面板的厚度或者必需給結(jié)構(gòu)添加次級絕緣。
[0005]另外，減少進(jìn)入飛機(jī)艙的干擾噪音是飛機(jī)制造商的主要目標(biāo)，其中干擾噪音通常通過在飛行中的航空公司餐飲服務(wù)的例行操作產(chǎn)生。該噪音的大部分通過廚房插入設(shè)備(GAINS)產(chǎn)生，例如，烤箱、冰箱、飲料機(jī)、垃圾壓縮機(jī)、攪拌器等，并且通過航班空服人員準(zhǔn)備餐飲產(chǎn)生，例如，從他們的隔間內(nèi)移動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)餐箱、將飯盒裝到烤箱、砰地關(guān)上隔室門、從他們的隔室移動(dòng)餐車等。由于這些噪音對乘客來說是令人討厭的，所以飛機(jī)制造商就通過提供消聲器爭取減少在客艙中的總噪音。這是以重量和成本為代價(jià)的，重量和成本在飛機(jī)設(shè)計(jì)和操作中是不變因素。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明提供了重量輕的容易安裝并移除的超級有效的熱屏障，其包圍高百分比的冷橋以達(dá)到其目標(biāo)溫度，該冷橋影響給定廚房冷凍能力。該屏障可重構(gòu)并且能夠定制到特定航空公司的要求。絕熱僅在需要的情況下應(yīng)用，從而節(jié)省重量和成本。非冷凍立體空間可在無需絕緣的情況下使用同樣的資本。本發(fā)明提供了具有最小厚度的異常高的絕緣值，從而引起整個(gè)廚房占用空間的非常少的增加。可容易地添加可選的聲學(xué)層以用于更安靜的客艙。對于新的和現(xiàn)有的飛機(jī)類型，本發(fā)明適用于所有類型的窄體或?qū)掦w商用飛機(jī)立體空間。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1是具有三層絕熱系統(tǒng)的飛機(jī)廚房的一部分的剖視圖；
[0008]圖2是具有附加泡沫細(xì)胞層的圖1的飛機(jī)廚房的一部分的剖視圖；
[0009]圖3a是廚房壁的側(cè)視圖，其示出了防護(hù)罩；
[0010]圖3b是防護(hù)罩的放大透視圖，其示出了微錐結(jié)構(gòu)；以及
[0011]圖3c是微錐結(jié)構(gòu)的剖視圖。

【具體實(shí)施方式】
[0012]圖1示出了包圍飛機(jī)立體空間的外殼100的剖視圖。外殼100和立體空間(未示出)將具有3mm(l/8")厚度的真空絕緣面板(“VIP”)瓷磚(tile) 110形式的微孔絕熱層夾在中間，諸如由NanoPore公司提供的那些瓷磚。VIP通過在真空下將絕熱物質(zhì)密封在屏障膜中而制成。屏障膜形成在單元被排空并且熱密封之前將面板嵌件放入其內(nèi)的袋狀物中。屏障膜的密封邊緣創(chuàng)建膜的副翼，副翼從面板的邊緣伸出，在使用中面板的邊緣可抵靠面板折疊和用帶子捆住。在廚房的覆蓋物中，這些VIP瓷磚110可以可替換地直接附連到立體空間結(jié)構(gòu)或附連到抗沖擊外蒙皮120的內(nèi)壁，外蒙皮120具有的厚度大概為VIP瓷磚110的厚度的一半。瓷磚110被戰(zhàn)略性地放置在要求改善廚房絕熱性能的位置，諸如冷卻器、冷凍裝置等。對于非冷凍區(qū)域，外殼120裝填有非絕緣填充面板或墊片，以保持距結(jié)構(gòu)外表面的正確距離，同時(shí)節(jié)約成本和重量。
[0013]外殼蒙皮120優(yōu)選地由碳增強(qiáng)復(fù)合材料預(yù)浸料坯、玻璃纖維、Kevlar或熱塑性塑料構(gòu)成，并且經(jīng)設(shè)計(jì)分區(qū)段裝配到立體空間。裝配的區(qū)段包括，例如，后壁和兩個(gè)側(cè)壁(例如，中心線廚房)，因?yàn)楫?dāng)飛機(jī)在使用中時(shí)這樣允許外殼120被容易地裝配并移除。蒙皮120執(zhí)行兩個(gè)功能:(I)作為VIP面板的保護(hù)層；和(2)作為航空公司選擇的裝飾或布置的載體。優(yōu)選地，蒙皮120使用高溫接觸粘合劑以常規(guī)方式被結(jié)合。
[0014]蒙皮120和VIP絕緣面板被結(jié)合到碳復(fù)合材料面板130，該碳復(fù)合材料面板130具有的厚度大約為10mm，或大概是蒙皮120加VIP面板110的厚度的兩倍。蒙皮120和VIP面板110通過支承銷140固定到碳復(fù)合材料面板130，該支承銷140具有頭部142、主體144和裝飾蓋146。
[0015]圖2示出了類似于圖1中的外殼100的外殼100a，其具有由20mm-25mm的開孔聲學(xué)泡沫150連同3mm的VIP絕熱層110組成的附加層。大約是碳復(fù)合材料面板130的兩倍厚度的泡沫150經(jīng)設(shè)計(jì)吸收從廚房的工作面生成的聲學(xué)能量，并且可以可替換地附連到VIP面板110的外表面或附連到外蒙皮120的內(nèi)表面。在熱能方面，由于泡沫層150的固有熱屬性，使得廚房實(shí)現(xiàn)了改善的熱阻，從而增強(qiáng)了立體空間的外部抗沖擊性和沖擊聲音吸收品質(zhì)。外蒙皮UO可以允許在外壁中實(shí)施宣傳或美學(xué)飾物的方式設(shè)計(jì)為包括穿孔的稀薄組織。
[0016]圖3示出了配置有本發(fā)明的三層復(fù)合材料的廚房側(cè)壁200的輪廓。圖3a示出了與廚房工作平臺(tái)(未示出)對應(yīng)的上半部210，和與下方工作平臺(tái)對應(yīng)的下半部220。保護(hù)殼100、100a的厚度的變化對應(yīng)于用于吸聲的開孔泡沫150的外殼10a中的內(nèi)含物，開孔泡沫150在下方工作平臺(tái)區(qū)域中被可選地省略。廚房側(cè)壁200將吸聲泡沫并入產(chǎn)生食物加工設(shè)備、聲音和大多數(shù)其它噪音的上半部中，從而節(jié)約了泡沫的成本并且節(jié)省了廚房面板200的下半部220中的空間。如圖3b和圖3c所示，面板200的表面包括在廚房壁的表面270上的多個(gè)微錐結(jié)構(gòu)260。微錐結(jié)構(gòu)260包括凹部262和凸部264，它們組合以吸收聲波并使聲波轉(zhuǎn)向，并且產(chǎn)生比平坦壁更大的聲學(xué)衰減。
[0017]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)有許多方面。首先，可移除的外蒙皮向否則易損壞的熱層提供損壞防護(hù)，并且充當(dāng)航空公司可方便使用以用于美學(xué)或宣傳的外部裝飾布置的載體。此外，熱屏障在除了立體空間的工作面(例如，中心線廚房)以外的全部區(qū)域上包圍自冷凍室的大部分或全部潛在的冷橋。相反，在無需保護(hù)蒙皮的情況下，使用VIP面板也可使橫向冷藏的廚房絕緣。如果蒙皮或面板受損，它們就可以在維護(hù)中被替換，而不妨礙立體空間的飛機(jī)附連點(diǎn)，使修理工作明顯更具有成本效益和有效率。而且，僅在需要時(shí)提供增加的絕緣，從而節(jié)約重量同時(shí)最小化廚房的占用空間。
[0018]本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于，可添加進(jìn)一步的吸收聲音的聲學(xué)層，以減少從廚房餐飲服務(wù)和達(dá)到機(jī)艙的GAINS中生成的回響噪音。該聲學(xué)層另外用來改善立體空間的絕緣屬性。通過對蒙皮使用稀薄組織材料并且將裝飾層壓板微穿孔，外殼同樣吸收外部噪音，從而降低了在客艙中的整體聲音水平。
[0019]前述說明和附圖意圖進(jìn)行說明，而非限制本發(fā)明的范圍。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將容易意識(shí)到并理解未背離本發(fā)明的精神的各種組件的修改和替換，并且本發(fā)明的范圍旨在并入所有這些修改和替換。因此，本發(fā)明的范圍僅由所附權(quán)利要求的文字適當(dāng)?shù)丶右韵薅ǎb于本公開，使用這些文字的普通和通常的含義。
【權(quán)利要求】
1.一種用于具有上方工作平臺(tái)區(qū)域和下方工作平臺(tái)區(qū)域的飛機(jī)廚房壁的保護(hù)殼，所述保護(hù)殼包括: 外蒙皮，其具有厚度和沿著外表面的微穿孔； 中間層，其包括真空絕緣面板，其中所述中間層的厚度大于所述外蒙皮的所述厚度；以及 內(nèi)層，其包括碳纖維復(fù)合材料，所述內(nèi)層具有的厚度大于所述中間層的厚度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于飛機(jī)廚房壁的保護(hù)殼，其進(jìn)一步包括在所述蒙皮與所述內(nèi)層之間的開孔聲學(xué)泡沫層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于飛機(jī)廚房壁的保護(hù)殼，其中外蒙皮的厚度與中間層的厚度的比是1:2。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于飛機(jī)廚房壁的保護(hù)殼，其中所述微穿孔是圓錐形的。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于飛機(jī)廚房壁的保護(hù)殼，其中所述開孔聲學(xué)泡沫層僅存在于所述工作平臺(tái)上方。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于飛機(jī)廚房壁的保護(hù)殼，其中所述聲學(xué)開孔泡沫的厚度與所述碳纖維復(fù)合材料面板的厚度的比是2:1。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于飛機(jī)廚房壁的保護(hù)殼，其中所述真空絕緣面板定位為鄰近吸熱設(shè)備以減少能量損失。
【文檔編號(hào)】B64D11/04GK104520189SQ201380042254
【公開日】2015年4月15日 申請日期:2013年8月9日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月10日
【發(fā)明者】P·J·L·布爾德 申請人:Be航天公司