JP2012521924A - 断熱および防音のための絶縁システムを有する航空機 - Google Patents

Abstract

本発明は、客室（１０２）と、外皮（１０３）と、防音ユニット（１０４）と、断熱ユニット（１０５）とを有する、断熱および防音のための絶縁システム（１０１）を有する航空機（１００）に関する。防音ユニット（１０４）は航空機（１００）を防音するように設計される。断熱ユニット（１０５）は航空機（１００）を断熱するように設計される。防音ユニット（１０４）および断熱ユニット（１０５）は客室（１０２）と外皮（１０３）との間に配置される。
【選択図】図１

Description

本発明は断熱および防音のための絶縁システムに関する。具体的には、本発明は、断熱および防音のための絶縁システムを有する航空機に関する。さらに、本発明は、航空機の断熱および防音のための方法に関する。

航空機における従来の絶縁構造は、ホイルまたはフィルム内に溶接封止されるコットンウール状の絶縁材料を含んでいる。溶接封止は、絶縁材料が湿気にさらされるのを防ぐ。ホイルまたはフィルムを溶接封止しなければ、絶縁材料は水分を吸収し、結果として、重量が極めて大きく増加する。

絶縁材料は、客室および他のシステムが挿入される前に、航空機の胴体に挿入される。絶縁材料が航空機の構造と一致することを確保するために、多くの位置において（例えば窓、ドアなどにおいて）、複雑な形状を溶接封止することが必要とされる。システムの後での挿入のために、対応する固定具を利用できるようにする必要がある。すなわち、その固定具は、絶縁材料を通して突出することを必要とする。これを達成するために、ホイルまたはフィルム内に開口が設けられ、次いで、その開口を通して、固定具を到達させることができる。その後、それらの開口は、例えば湿気（凝縮水など）が絶縁材料またはその背後にある構造物に到達することを防ぐために、接着剤を用いて精巧に閉じる必要がある。

特許文献１および特許文献２から、航空機の胴体構造における防音材の構成が知られている。

特許文献３および特許文献４は、少なくとも１つのシェル要素および構造要素ならびにそのシェル要素と構造要素との間の換気空間を有する航空機または宇宙船の胴体を示している。

独逸国特許公開第１０ ２００６ ０２３ ２９９Ａ１号 国際公開第２００７／１３１５８３Ａ１号 独逸国特許公開第１０ ２００７ ００８ ９８６Ａ１号 国際公開第２００８／１０１９８６Ａ１号

本発明の目的は、輸送手段における断熱および防音を特定することとみなされ得る。この断熱および防音は使用が簡単で柔軟性がある。

独立請求項の特徴により、断熱および防音のための絶縁システムを有する航空機、ならびに航空機の断熱および防音のための方法を記載する。本発明のさらなる実施形態は、従属請求項により具現化される。

本発明の例示的な実施形態によれば、客室、外皮、防音ユニットおよび断熱ユニットを有する、断熱および防音のための絶縁システムを有する航空機が記載される。防音ユニットは航空機を防音するように設計され、断熱ユニットは航空機を断熱するように設計され、防音ユニットおよび断熱ユニットは客室と外皮との間に配置される。

絶縁システムを有するこのような航空機は、１つの部分に製造される一体化した防音および断熱の製造および取り付けと比べて、断熱および防音を簡単に製造、および取り付けることができ、作業時間を短縮できる。

このような絶縁システムは、最適に設計されている別々の部品（すなわち防音ユニットおよび断熱ユニット）により扱われるために、防音および断熱の役割が分離されているという点で、取り付け費用が低減できるという利点に関連する。客室を胴体に構成要素として取り付けることは必須条件である。

航空機の断熱システムの断熱ユニットは、例えば、毛細管の形成を防ぐことができるので、水と接触することにより水の吸収（毛細管現象）を防ぐことができる粗い繊維模様を有する粗く織り目加工された織物材料を含む。したがって、断熱ユニットを溶接封止する必要性がない。

このような絶縁システムは、カーボンファイバープラスチック構造（ＣＦＲＰ構造）の航空機についてさえも、１つの防音ユニットおよび１つの断熱ユニットを必要とするのみであり得る。

航空機におけるこのような絶縁システムは、床の上の領域、つまり客室の上側領域において、断熱ユニットの織物材料を客室の外側の胴体に取り付けることができる。窓、ドア、固定具などに関わらず、例えばその後の修復作業を必要とせずに、断熱が簡単に分離され得る。

この構成において、航空機の絶縁システムの防音ユニットは、吸音構成要素として設計でき、胴体の外皮の大部分にわたって取り付けることができる。

航空機の絶縁システムの防音ユニットは録音スタジオの吸音壁などで形成され得る。吸音形状および防音ユニットの材料の結果として、音が吸収され得る。

航空機のこのような絶縁システムは、断熱および防音の機能を防音ユニットおよび断熱ユニットと分離することによって、ならびに断熱ユニットおよび防音ユニットに関する適切な材料および設計を使用することによって改良された断熱および防音を可能にする。

航空機の絶縁システムは、絶縁、すなわち防音ユニットおよび断熱ユニットの簡単な製造が可能になるという利点を与える。なぜなら、断熱ユニットを溶接封止することがもはや必要とされないからである。断熱を製造することは、カーペットを製造することと同様の方法で行われ得、断熱は１つの部品として製造できる。なぜなら、溶接封止される断熱ユニットと対照的に、製造の間に複雑な形状を考慮することを必要とされないからである。

さらに、航空機のこのような絶縁システムは、溶接封止される断熱ユニットと比較して、簡単な取り付けを可能にする。なぜなら、それは、溶接封止されたフィルムまたはホイルの修復作業を必要とされず、断熱が外側の胴体から客室に取り付けられ得るからである。

航空機のこのような絶縁システムによって、時間および費用の節約が達成され得る。なぜなら、溶接封止される断熱の製造および取り付けと比較して、絶縁システムの簡単な製造および迅速な取り付けが達成されるからである。

航空機のこのような絶縁システムはさらに、断熱および防音の役割を分離することによって、質の向上を達成できるという利点を有する。

本発明のさらなる例示的な実施形態によれば、防音ユニットは航空機の外皮に取り付けられ、断熱ユニットは航空機の客室に取り付けられる。

さらなる例示的な実施形態によれば、防音は航空機の内側から外皮に結合され、断熱ユニットは客室上にフィッシングネット（ｆｉｓｈｉｎｇ ｎｅｔ）の形態で所定の位置に存在する。

本発明のさらに例示的な実施形態によれば、外皮と客室との間に空隙が存在する。

本発明のさらに例示的な実施形態によれば、断熱ユニットと防音ユニットとの間に空隙が存在する。

本発明のさらに例示的な実施形態によれば、防音ユニットは客室の第１の側に取り付けられ、断熱ユニットは客室の第２の側に取り付けられる。

本発明のさらに例示的な実施形態によれば、防音ユニットは断熱ユニットに取り付けられ、防音ユニットと断熱ユニットとを含む組み合わせ部分が客室に取り付けられる。すなわち、これは、防音ユニットが、例えば、断熱ユニットに取り付けられ得、その後、２つの結合された絶縁ユニットが客室に取り付けられ得ることを意味する。２つの結合された断熱ユニットは、例えば、客室と外皮との間の領域内の客室の内部、または外皮から離れた方向の客室の一部に取り付けられ得る。

本発明のさらに例示的な実施形態によれば、防音ユニットおよび断熱ユニットは外皮に互いに取り付けられる。すなわち、これは、防音ユニットが断熱ユニットに取り付けられ得、２つの結合されたユニットが、客室と外皮との間の領域において外皮に取り付けられ得ることを意味する。

本発明のさらに例示的な実施形態によれば、防音ユニットは、結合によって内側から外皮に取り付けられる。

本発明のさらに例示的な実施形態によれば、防音ユニットは、気泡ゴム、ゴム、ポリスチレン、吸音プラスチック材料、吸音天然材料などを含む群からの吸音材料から形成される。

本発明のさらに例示的な実施形態によれば、断熱ユニットは、毛細管の形成を回避し、それにより、断熱ユニットが水を吸収するのを防ぐために、粗い繊維模様を有する粗く織り目加工された織物材料から形成される。

本発明のさらに例示的な実施形態によれば、断熱ユニットは、複数のストリップと、接続ストリップとを含み、その接続ストリップはストリップを貼り付けるように設計される。

本発明のさらに例示的な実施形態によれば、ストリップは、接続ストリップに対して垂直であるように配置される。

本発明のさらに例示的な実施形態によれば、ストリップは、一定の間隔で離間するように接続ストリップに貼り付けられる。

ストリップは、所定の位置でそれらを接着または溶接することによって接続ストリップに貼り付けられてもよい。

本発明のさらに例示的な実施形態によれば、断熱ユニットのストリップおよび接続ストリップは、それらを所定の位置で接着および／またはフックで留める（ｈｏｏｋｉｎｇ）ことによって航空機の外皮に取り付けられる。

本発明のさらに例示的な実施形態によれば、ストリップは、プラスチック、天然材料、ポリウレタン、ポリカーボネート、発泡材料、ガラスファイバー、ガラスウール、ポリアミド、ガラスファイバー強化プラスチック（ＧＲＰ）を含む群からの材料から形成され、接続ストリップは、プラスチック、天然材料、ポリウレタン、ポリカーボネート、発泡材料、ガラスファイバー、ガラスウール、ポリアミド、ガラスファイバー強化プラスチック（ＧＲＰ）を含む群からの材料から形成される。

本発明のさらに例示的な実施形態によれば、断熱ユニットは、その断熱ユニットのほころびを生じずに、分離されるように設計される。断熱ユニットのストリップが分離の間に損傷を受けず、代わりに移動されるのみという点で、断熱ユニットをほころばせずに、分離または裂くことを可能にする。断熱ユニットの織物材料のサイズを合わせるように切断することは、織物材料の安定性が低下せず、またはサイズを合わせるように切断している間の織物材料のほころびが防がれ得るように、接続ストリップにおいて行われ得る。

本発明のさらに例示的な実施形態によれば、航空機の断熱および防音のための方法は、航空機の客室と外皮との間に防音ユニットおよび断熱ユニットを取り付けるための第１の工程と共に記載される。

本発明のさらに例示的な実施形態によれば、その方法はさらに、防音ユニットを航空機の外皮に取り付ける工程と、断熱ユニットを航空機の客室に取り付ける工程とを含む。

本発明のさらに例示的な実施形態によれば、その方法はさらに、航空機の胴体に客室を取り付ける工程と、客室のための固定具または他の取り付け具を通すために、所定の位置において断熱ユニットを通してドリルで穴を開ける工程または切断する工程とを含む。

様々な例示的実施形態の個々の特徴はまた、組み合わされてもよく、その結果として、部分的に、効果が明確に記載されていなくても、有益な効果が個々の効果の合計を超えて生じる場合がある。

特に、絶縁システムを有する航空機に関してここで、および以下に記載されている特徴はまた、この方法およびその逆に実施されてもよいことに留意されるべきである。

本発明のこれらおよび他の態様は、以下に記載される例示的な実施形態を参照して説明および例示される。

図１は、本発明の例示的な実施形態による断熱および防音のための絶縁システムを有する航空機を示す。 図２ａは、本発明の例示的な実施形態による織物材料の形態の断熱ユニットを有する外皮を示す。 図２ｂは、本発明の例示的な実施形態による図２ａの断熱ユニットを有する外皮およびその外皮に配置される単一の客室を示す。 図３は、本発明の例示的な実施形態による客室を備える外皮のセグメントおよび断熱ユニットの織物材料表面および航空機胴体のセグメントを示す。 図４は、本発明の例示的な実施形態による防音ユニットを有する外皮および航空機胴体のセグメントを示す。 図５は、本発明の例示的な実施形態による航空機の断熱および防音のための方法のフローチャートを示す。

以下に、本発明の例示的な実施形態を添付の図面を参照して記載する。

図面の例示は概略であり、縮尺は同じではない。図面の以下の説明において、同じ参照番号を同一または類似の要素に使用する。

図１は、航空機胴体にわたる断面Ａ−Ａを含む、航空機１００の側面図を示す。

断面Ａ−Ａによって、図１はさらに、円形の絶縁システム１０１の断面Ａ−Ａも示す。

絶縁システム１０１は、内側に配置される円形の客室１０２と、円形の絶縁システム１０１の中心から見て、その客室１０２の外側に配置される断熱ユニット１０５と、隣接する空隙１０６と、航空機１００の円形の外皮１０３に結合している、隣接する防音ユニット１０４と、を含む。

防音ユニット１０４は航空機１００を防音するために設計される。断熱ユニット１０５は航空機１００を断熱するために設計される。

図２ａは、拡大図において、セクション２００を有する航空機の外皮１０３の一部を示す。拡大したセクションは、粗い繊維模様を有する断熱ユニットを表す粗く構造化された織物材料２０１を示す。織物材料２０１は毛細管の形成を回避し、それにより、断熱ユニット１０５が水を吸収することを防ぐように設計される。

織物材料２０１または断熱ユニットは、例えば２つの接続ストリップ２０３に対して、例えば実質的に垂直になるように配置され、互いに実質的に平行である、複数のストリップ２０２を含み、そのストリップ２０２は、接続ストリップ２０３に縫合されているので、接続ストリップ２０３はストリップ２０２を貼り付けている。

ストリップ２０２および接続ストリップ２０３は、プラスチックまたは天然材料から形成され得る。ストリップ２０２は、それらを所定の位置で接着または溶接することにより、接続ストリップ２０３に貼り付けられ得る。

ストリップ２０２または接続ストリップ２０３は、それらを所定の位置で接着またはフックで留めることにより外皮１０３に取り付けられてもよい。このように、織物材料２０１は、それを所定の位置で接着またはフックで留めることによって外皮１０３に固定され得る。

織物材料２０１の安定性が破壊されないように、接続ストリップ２０３にサイズを合わせるように織物材料２０１の切断を行うことができるので、それをサイズ合わせするように切断する場合に、織物材料のほころびが防がれ得る。

図２ｂは、客室１０２を示し、矢印Ｐの方向において、その矢印のほぼ１つの長さで離れて、断熱ユニットとして作用する粗く織り目加工された織物材料２０１を有する図２ａの外皮１０３の一部に取り付けられている客室１０２を示す。

断熱ユニットまたは織物材料２０１は客室に取り付けられる。すなわち、それは客室１０２の外皮１０３にわたって広がり、このプロセスにおいて、客室１０２が存在する床の高さの範囲にまで及ぶ。

図３は、外皮１０３の一部、および断熱ユニットとして作用する３つの織物材料面２０１に取り付けられている客室１０２を備える外皮１０３の一部を示す。客室部分１０２、および織物材料面２０１を含む部分である、外皮１０３の一部が取り付けられて、断熱された外皮３０３を形成することができる。断熱された外皮３０３は、矢印Ｐの方向において、外皮１０３の一部からその矢印のほぼ１つの長さで離れて配置されている。

図４は、拡大した図で示すセクション４００を有する外皮１０３の一部を示す。拡大したセクション４００は、音を吸収するために波形の形状を含む防音ユニット１０４を示し、その防音ユニット１０４は外皮１０３の一部に取り付けられている。この配置において、防音ユニット１０４は、例えば、フレーム要素の幅を含んでもよく、例えば接着によって内側から外皮１０３に取り付けられる。

外皮１０３の部分は、例えば、外皮のさらなる部分と結合することにより組み立てられて、矢印Ｐの方向において、外皮１０３の一部からその矢印のほぼ１つの長さで離れて配置されている、防音された外皮４０３を形成できる。

図５は、航空機の断熱および防音のための方法５００のフローチャートを示し、その方法は以下の工程を含む：第１の工程５０１は航空機の外皮に防音ユニットを取り付ける工程を含む。さらなる工程５０２は航空機の客室に断熱ユニットを取り付ける工程を含む。工程５０３において、客室が航空機胴体に挿入される。工程５０４は、客室のための固定具または他の装置を通すために、所定の位置において断熱ユニットに穴を開ける工程または切断する工程を含む。

本発明は例示的な実施形態を参照して記載されているが、様々な変更および修飾が、本発明の保護の範囲を逸脱せずに実施されてもよい。断熱および防音のための挿入システムは、航空機および任意の他の輸送手段において使用されてもよい。

加えて、「含む」は、他の要素または工程を排除せず、「１つの（ａ）」または「１つの（ｏｎｅ）」は複数を排除しないことは留意されるべきである。特に、絶縁システムを含む航空機、例えば、１つより多い客室、１つより多い外皮、１つより多い防音ユニット、１つより多い空隙、および断熱ユニットは、１つより多いストリップ、および１つより多い接続ストリップを含んでもよい。

さらに、上記の例示的な実施形態の１つを参照して記載されている特徴または工程はまた、上記の他の例示的な実施形態の他の特徴または工程と組み合わされて使用されてもよいことに留意されるべきである。特許請求の範囲の参照番号は限定と解釈されるべきではない。

Claims (13)

1. 断熱および防音のための絶縁システム（１０１）を有する航空機（１００）であって、前記航空機（１００）は、
   客室（１０２）と、
   外皮（１０３）と、
   防音ユニット（１０４）と、
   断熱ユニット（１０５）と、
   を備え、
   前記防音ユニット（１０４）は前記航空機（１００）を防音するように設計され、
   前記断熱ユニット（１０５）は前記航空機（１００）を断熱するように設計され、
   前記防音ユニット（１０４）および前記断熱ユニット（１０５）は前記客室（１０２）と前記外皮（１０３）との間に配置され、
   前記断熱ユニット（１０５）は、毛細管の形成を回避し、それにより、前記断熱ユニット（１０５）が水を吸収するのを防ぐために、粗い繊維模様を有する粗く織り目加工された織物材料（２０１）から形成される、航空機（１００）。
2. 前記防音ユニット（１０４）は前記航空機（１００）の前記外皮（１０３）に取り付けられ、
   前記断熱ユニット（１０５）は前記航空機（１００）の前記客室（１０２）に取り付けられる、請求項１に記載の航空機（１００）。
3. 前記外皮（１０３）と前記客室（１０２）との間に空隙（１０６）が存在する、請求項１または２に記載の航空機（１００）。
4. 前記防音ユニット（１０４）は前記断熱ユニット（１０５）に取り付けられ、
   前記防音ユニット（１０４）と前記断熱ユニット（１０５）とを含む組み合わせ部分が前記客室（１０２）に取り付けられる、請求項１または３に記載の航空機（１００）。
5. 前記防音ユニット（１０４）および前記断熱ユニット（１０５）は互いに取り付けられ、かつ前記外皮（１０３）に取り付けられる、請求項１または３に記載の航空機。
6. 前記防音ユニット（１０４）は、気泡ゴム、ゴム、ポリスチレン、吸音プラスチック材料および吸音天然材料からなる群からの吸音材料から形成される、請求項１〜５のいずれか一項に記載の航空機（１００）。
7. 前記断熱ユニット（１０５）は、
   複数のストリップ（２０２）と、
   接続ストリップ（２０３）と、
   を含み、前記接続ストリップ（２０３）は前記ストリップ（２０２）を貼り付けるように設計される、請求項１〜６のいずれか一項に記載の航空機（１００）。
8. 前記ストリップ（２０２）は、前記接続ストリップ（２０３）に対して垂直であるように配置される、請求項７に記載の航空機（１００）。
9. 前記ストリップ（２０２）は、一定の間隔で離間するように前記接続ストリップ（２０３）に貼り付けられる、請求項７または８に記載の航空機（１００）。
10. 前記ストリップ（２０２）は、プラスチック、天然材料、ポリウレタン、ポリカーボネート、発泡材料、ガラスファイバー、ガラスウール、ポリアミド、ガラスファイバー強化プラスチック（ＧＲＰ）からなる群からの材料から形成され、
    前記接続ストリップ（２０３）は、プラスチック、天然材料、ポリウレタン、ポリカーボネート、発泡材料、ガラスファイバー、ガラスウール、ポリアミド、ガラスファイバー強化プラスチック（ＧＲＰ）を含む群からの材料から形成される、請求項７〜９のいずれか一項に記載の航空機（１００）。
11. 前記断熱ユニット（１０５）は、前記断熱ユニット（１０５）をほころばせずに分離されるように設計される、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の航空機（１００）。
12. 航空機（１００）の断熱および防音のための方法（５００）であって、
    前記航空機（１００）の客室（１０２）と外皮（１０３）との間に防音ユニット（１０４）と断熱ユニット（１０５）を取り付ける工程（５０１）を含み、
    前記断熱ユニット（１０５）は、毛細管の形成を回避し、それにより、前記断熱ユニット（１０５）が水を吸収するのを防ぐために、粗い繊維模様を有する粗く織り目加工された織物材料（２０１）から形成される、方法（５００）。
13. 防音ユニット（１０４）を前記航空機（１００）の前記外皮（１０３）に取り付ける工程（５０２）と、
    断熱ユニット（１０５）を前記航空機（１００）の前記客室（１０２）に取り付ける工程（５０３）と、
    をさらに含む、請求項１２に記載の方法（５００）。

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