具有内部热调节器的声学结构的制作方法_3

文档序号:8448897阅读:来源:国知局
TFE)、聚苯硫醚(PPS)、聚全氟乙丙烯(FEP)、聚醚醚酮(PEEK)、聚酰胺6 (尼龙6,PA6)和聚酰胺12(尼龙12,PA 12)制成的单丝聚合物纤维只是几个例子。由PEEK制成的开放网格织物对于高温应用,例如喷气发动机用发动机机舱来说是优选的。示例的隔音板在美国专利7434659、7510052和7854298中说明,其内容通过引用合并于此。也可采用由激光钻孔塑料片或膜形成的隔板。
[0041]实心保护片42优选为高温非金属外壳,所述外壳能抵抗在600 °?到900 °F量级的相对高温。此材料优选,但不必须是绝热的。保护片旨在保护蜂巢体结构免于与热区12内形成的热气体直接接触。如图5所示,当使用外部绝热件,例如热毯或绝热件时,可以去除保护片。通常的用于保护底下的结构避开热气的任何材料都可用于形成实心保护片。
[0042]优选地,热毯与热调节声学蜂巢体组合使用。热发动机温度可首先被绝热物或热毯所阻隔,所述绝热物或热毯还为声学蜂巢体提供针对潜在的研磨性气体的物理保护。除了降低温度并保护底下的结构以外,也可移除绝热毯,以检查声学旁路导管。检视声学旁路导管结构,以确认未看到会影响结构完整性的过高温度。在该周期性检视期间,绝热毯也得到检视和/或更换。
[0043]用于制造穿孔吸音板44的材料可为常用于这种有孔声学结构的任何材料,只要结构中的小孔或穿孔足以允许来自喷气发动机或其它源的声波进入到声学单元格或谐振器内。
[0044]一般来说,蜂巢体单元格通常会具有从0.05平方英寸到I平方英寸或更大的剖面面积。单元格深度(图2中的蜂巢体厚度或芯厚“T”)一般会在0.25到3英寸或更大的范围。对于与喷气发动机的热区12相邻的声学结构22中所使用的蜂巢体,蜂巢体单元格通常会具有在大约0.1到0.5平方英寸之间的剖面面积和大约1.0和2.0英寸之间的厚度⑴。
[0045]如上所述,无论对如图2中48c所示单独的蜂巢体单元格,还是对如图48a和48b中所示在隔音板和绝热板之间的蜂巢体单元格,都可增加额外的双功能材料48。此额外的绝热材料优选地是双功能材料。这意味着该材料不仅提供额外的绝热,还提供某种程度的声音衰减。典型的双功能材料包括纺织纤维,例如玻璃纤维或高温泡沫。额外的双功能材料的类型、数量和位置可在蜂巢体单元格内广泛变化,以实现同样广泛多样的热调节和噪音衰减目的。
[0046]本发明的声学结构提供多个优点,包括从声学结构的高温侧到低温侧的热流量的明显减少。这可减少或消除对于单独的外部热屏蔽的需要。另外,人们可在蜂巢体单元格内侧形成不同尺寸和类型的绝热板,以精细地调谐和仔细地调节流动通过蜂巢体各个部分的热量。
[0047]由内部绝热板提供的热流控制或调节特性与也位于蜂巢体单元格内的隔音板组合工作,效果良好。绝热板为隔音板提供热保护,所述隔音板类似于蜂巢体,易于在远低于热区运行温度以下的温度下失效。如上所述,本发明提供只能由这里所述隔板的独特组合而实现的多个优点,其中内置的隔板同时提供热保护和声音衰减。
[0048]应注意热区的运行温度和蜂巢体基质树脂的最大运行温度只是示例性的。本发明可应用于广泛的有必要用最小的重量和空间实现有效的热保护的噪音阻尼情况。本发明通过提供内部绝热板,将至少一部分热保护系统移动到蜂巢体内。内部绝热板单独或与外部热保护结构组合的使用,提供使整个受到热保护的声学结构的重量和尺寸最小化的有效方式,尤其是对于在相对高温下运行的下一代喷气发动机。
[0049]尽管已描述了本发明的示例实施例,本领域技术人员应理解披露的只是示例性的,可在本发明的范围内做出各种其它的替代、改变和修改。因此,本发明不限于上述实施例,而只是受以下权利要求的限制。
【主权项】
1.一种带有内部热调节器的声学结构,所述声学结构包括: 包括第一边缘和第二边缘的蜂巢体,所述第一边缘位于最接近高温区域的位置处,所述蜂巢体包括由在所述第一边缘和第二边缘之间延伸的多个壁所限定出的单元格; 位于与所述蜂巢体的第一边缘相邻的所述单元格内以提供所述内部热调节器的绝热板;以及 位于所述绝热板和所述第二边缘之间的所述单元格内的声学阻尼材料。
2.如权利要求1中所述的声学结构,还包括附接到所述蜂巢体的第一边缘的实心保护片。
3.如权利要求1中所述的声学结构,还包括附接到所述蜂巢体的第二边缘的穿孔声学板。
4.如权利要求1中所述的声学结构,其中,所述声学阻尼材料是隔音板。
5.如权利要求1中所述的声学结构,其中,所述声学阻尼材料是双功能填充材料,所述材料在所述单元格内同时提供绝热和声音衰减。
6.如权利要求1中所述的声学结构,还包括位于在所述蜂巢体的第一边缘和所述高温区域之间的绝热结构。
7.如权利要求6中所述的声学结构,其中,在所述绝热结构和所述蜂巢体的第一边缘之间存在气隙。
8.如权利要求1中所述的声学结构,其中所述蜂巢体壁包括纤维和固化树脂。
9.一种喷气发动机,所述发动机包括如权利要求1中所述的声学结构。
10.一种喷气发动机,所述发动机包括如权利要求6中所述声学结构并且所述喷气发动机包括具有在750 900 °F之间的温度的高温区域。
11.一种用于制造具有内部热调节器的声学结构的方法,所述方法包括步骤: 提供包括第一边缘和第二边缘的蜂巢体,所述第一边缘位于最接近高温区域的位置处,所述蜂巢体包括由在所述第一和第二边缘之间延伸的多个壁所限定出的单元格; 在与所述蜂巢体的第一边缘相邻的所述单元格内设置绝热板以提供所述内部热调节器;以及 在所述热绝缘隔膜和所述第二边缘之间的所述单元格内设置声学阻尼材料。
12.如权利要求11所述的用于制造声学结构的方法,包括将实心保护片附接到所述蜂巢体的第一边缘的额外步骤。
13.如权利要求11所述的用于制造声学结构的方法,包括将穿孔声学板附接到所述蜂巢体的第二边缘的额外步骤。
14.如权利要求11所述的用于制造声学结构的方法,其中所述声学阻尼材料是隔音板。
15.如权利要求11所述的用于制造声学结构的方法,其中所述声学阻尼材料是在所述单元格内同时提供绝热和声音衰减的双功能填充材料。
16.如权利要求11所述的用于制造声学结构的方法,还包括将绝热结构放置成所述蜂巢体的第一边缘相邻的额外步骤。
17.如权利要求16所述的制造声学结构的方法,其中所述绝热结构放置成与所述蜂巢体的第一边缘相邻使得所述绝热结构和所述蜂巢体的第一边缘之间存在气隙。
18.如权利要求1中所述的声学结构,其中所述蜂巢体壁包括纤维和固化树脂。
19.一种用于给具有高温区域的喷气发动机提供绝热和声音阻尼的方法,所述方法包括将带有如权利要求1中所述的内部热调节器设置成与所述高温区域相邻的步骤。
20.—种用于给具有高温区域的喷气发动机提供绝热和声音阻尼的方法,所述方法包括将带有如权利要求6中所述的内部热调节器设置成与所述高温区域相邻的步骤。
【专利摘要】绝热板位于声学蜂巢体单元格内部,以调节流到声学结构内的热流。所述内置绝热板保护蜂巢体和位于蜂巢体单元格内部的隔音板免受可能由热源导致的热损害,所述热源例如为喷气发动机的热区。内部热调节器与热毯或其它绝热结构联合使用,有助于提供绝热结构尺寸和/或重量上的降低,同时为声学蜂巢体提供相同的整体绝热程度。
【IPC分类】F02C7-045, G10K11-172, F02K1-82
【公开号】CN104769257
【申请号】CN201380058283
【发明人】E·艾尔
【申请人】赫克赛尔公司
【公开日】2015年7月8日
【申请日】2013年10月29日
【公告号】CA2888744A1, EP2917532A2, US8733500, US20140133964, WO2014113116A2, WO2014113116A3
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