JPS61105397A - アブレーションと振動から熱的に保護する装置およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は融除（削摩）流の存在がその上に起されるよう
な壁の熱的保護に全体として関している。

より詳しくは、本発明は、腐食性高速及び高温ガスの融
除流（　ａｂｌａｔｉｖｅ　ｆｌｏｗ　）と高いレベル
の振動、特に運転条件に固有のものとを受ける中空構造
用を意図した内部熱保護装置の設計とそれの製造方法と
に関するものである。最も屡々起る場合としては、中空
構造はその端部が開いており、かつ、現在は”導管１′
と称されるものである。

技術の現状によれば、そうした構造の熱防護層は有機、
有機金属または鉱物質バイングー複合体で、それの中に
粉末、ファイバー、有機又は鉱物質重重タイプのものの
補強を含有しつるものによって構成されている。その上
でのガスの影響’Ｆｌこ、融除可能材料は熱分解現象を
うける。熱分解はパイングーの炭素質または有機ケイ索
鎖の劣化を伴い、それ多こより鉱滓を壊れ易く、かさ内
で破れ易《する。そうした脆弱性を治すために、熱的保
護層は現在、種々の方法によって補強されている。

熱ガス侵森と振動とにさらされるこの型の融除性材料に
於では、材料が補強されている所では融除は減少される
ことが実際に知られている。

絶縁材料中に埋設される４機子は金属製でも、非金属性
でも、織られたものでも、糸状でも在り得る。糸状ない
し織布状補強がガス流の方向で，母体内により直角に投
錨され（　ａｎｃｈｏｒｅｄ　）配向されていれば居る
程、それの融除はより少くなるが、他方、熱伝達は補強
がガス流の方向に配拘されている所で最低である。

１ｉ機子は最も屡々金属製で、例えば１９８１年４月２
７日付Ｉ′Ａｖｉａｔｉｏｎ　Ｗｅｓｋ　Ｓｐａｃｅ　
’Ｉ’ｅｃｈ−ｎｏｌｏｇｙ　”　（航空週間宇宙技術
）１７６頁に記された方法によって金属製室の壁へ溶接
により一体に留められていて、これは複雑な織込み金属
網状組織を用いている。補強または４Ｍ子は、特に、フ
ランス特許ｆｉ２５０６９０１号、米国特許第３６１７
４１６号または米国特許第３６９４２８４号に記された
方法によって、耐火性７アイパー、ハネコム、７アイパ
ー型の材料により補強された種々の線網目物から形成さ
れつる。

網目（　ｍａｓｈｅｓ　）が有効であるためｔこは、そ
ｎらは、例えば、上述の論文中に記さｎた如く遠心力に
よって、負荷されてバインダーによる複雑な充填手段を
必要とする。その上更に、鉄の電機子は極端な温度に適
切に耐えるとは思われず、他方、非金属の網目状題機子
は、構造上にそれらか１迷付けによって置かれることを
要する。

他の方法では、三つの方向に網まれだ耐火物７アイパー
の＃Ｉ成物から得られる材料を使用している。

公知の方法では絶縁性重合物質の錨付けは該物質を可動
化する補強によってなされ、補強は保護される壁１ｃｉ
１７められている。

公知の方法は総て、実現が複雑で、位置付けに面倒であ
る。

実現番こ於ける複雑さは別として、現在公知の熱的保護
装置の主要な不便さは、絶縁性の重金した４露された物
質が直接に融除的ジェットを受けることにある。

本発明の目的は、これらの多岐な不利を、特に、融除ジ
ェットと直接に接触している熱的保護装置の表面ｊ−の
傷付き易さを減することによって治すことである。本発
明の更１こ目的とするところは、直ちにＸ施しつるよう
な改良さｎた装置を製作する方法である。

従って、本発明は、振動の存在番こ於ての高温融除流を
受ける構造の保護用−ζ、それの中に電機子を含有して
いるパイング一層で造られた型の熱保護装置を提案し、
それでは、該電機子は融除流をうける網目（ｍｅｓｈ　
）　ｌこなった部分とそれの上の房飾り（ｆｒｉｎｇｅ
ｓ　）が該流れの方向に対して既定の配向になっていて
、保護されるべき構造に指向されでいることを特徴とす
るものである。

本発明による装置内の電機子は、ヵ）＜シて、全体的に
ループ状または縮れて融除流と接触しており、その上に
房飾り（ｆｒｉｎｇｅｓ　）を熱的に絶縁するバインダ
ーを動かしている補強を構成しているようにして備えて
いる網目を含んでいる。

実施には、網目は、振動の存在に於て、２０００℃まで
の温度に数拾秒耐えるように選択されると有利であり、
その振動の周波数は約１０００から約２５００Ｈｚのも
のであり得る。房付き網目の網目にされた部分は、成る
べくは三次元的網目構造にし、またそれは、成るべくは
、熱的に絶縁性で、かつ／または、耐火性で、かつ、編
んだり織ったりされるに適した材料で形成される。それ
は、木綿、クルバー、ガラス、シリコ・アルミナ状７ア
イパー、炭素または炭化ケイ素であり得ることが注目さ
れる。粘結剤については、実施上は、熱安定剛性物的性
質の熱硬化性樹脂（有機、フェノール、７ラン、ポリイ
マイドないしポリスチリルピリジン（ＰＳＤ　）　樹脂
のようなものノ、半有機樹脂（例えばシリコーン）、鉱
物質樹脂（例えば、硅酸塩）または、弾性的性質の＄＊
脂（例えばシリコーン２である。

好ましい実施態様４式によれば、中空導管の内部保護の
場合には、房飾り付網目はらせん状に房飾りｌこなった
薄片で形成されている。

後者の場合に於て本発明はまた。製造方法をも提案して
おり、それでは、それの上に網目と房飾りとを含む房飾
り付ストリップは含浸樹脂を通して動かされ、そのよう
なストリップが心棒上に、網目がそうした心棒と接触し
てるようｌこ巻かれ、Ｎ飾りは心棒の軸に対して決めら
ｎた傾斜に配向され、含浸され巻かれたストリップは加
圧下に形成され、含浸樹脂は重金させられる。

本発明によると、樹脂重含は、含浸されたストリップを
保護される構造中に係合した後に全体的に加圧下の予備
形成後に起るようにすることが推奨される。変案に於て
は、重金は、直ぐに使用される貯蔵可能内部保護装置を
提供するように、どんな場合でも起る。

本発明の他の目的、特徴及び利点は、付図を参照して、
非制限的例として与えらｎるド記の記述から明白であろ
う。

第１図は、融除流をその中に運ぶ導８の内壁を保護する
ための熱的保護袋ａの製造の一例を部分的に描いている
。

例示の方法は適当な心棒ｌの周りに織物工場で直ぐに提
供されるような型の房飾り付網目ないし織物２を巻くこ
とから成っている。ひだ、組ひも、または、房飾り付ス
トリップのような該房飾り付織物は、小い寸法の網目を
含む非変形性の網目状部分２人と房飾りまたは繊維２Ｂ
とから成っている。

例として提案された内部熱保護装置の製造は二つの段階
で行われる。

一第一の期間では、心棒上に、含浸された粗末母工物を
用意する、そして、 −ｍ二の期間には、熱保護装置自体が実現される。

第１図に描かれた如き未加工物は、 −リール３上に貯えられた房飾り付組紐２を巻戻すこと
と、 −そｎを適当なタンク４内で樹脂で含浸することと、 一心＄Ｊ１上番こそれを巻く間に４Ａにそれを案内して
、それの房飾りが保護される心棒の表面から、融除流の
方向に対して後者の特徴の関数として規定される如（決
った軸方向傾斜に従って廻し離されるようになるように
導くことと、−それを樹脂の成形の間（図示せぬ手段に
よって〕、それをこの状態に保つことと、 −該樹脂含浸した房飾りを（図示せぬ）（２）によって
分散して、心棒と含浸巻物組立物を得るようにすること
、 から成る。

熱的保護装置の最終実現番ζ対し、この後に二つの方法
を記すニ 一方法の第一の変案によると、心棒と含浸巻線組立物は
： ・熱的に保護される導管内に導入され、・加圧ドで成形
さｎｌそれから、 ・その場で重合され、 それにより熱的蚤こ保護された導管を直接に得る； 一方法の第二の変案では、心棒と含浸巻線の組立物は： ・型の中へ導入され、 ・加圧下に予備成形し、 ・該型内で重合され、 ・型から剥がされる、 それにより独立の熱保護装置で適合する中空導管内で直
接使用出来るものが、何らかの方法でそれへ留めた後に
直接使用可能なものを得る。

得られた材料を試験することを許す、実施態様の特殊形
によると、第２．３．４，５、ないし６図に示されたも
のと類似の外形を有し、”Ｌｅｓ　Ｍａｎｕｆａｃｔｕ
ｒｅｓ　Ｒｅｕｎｉｅａ　ｄｅ　５ａｉｎｔ　Ｃｈａｍ
ｏｎｄ″−商会により得られつるような、房飾り付組紐
が、径２１４朋長さ２００調の円筒形心棒の周りに巻か
れた。そうした房飾付組紐は、例えば、先駆体ＰＡＮ付
きの炭素から処理されたものは３０００本の端数倍また
は全数倍ｎ（ｎ＝％、１，２゜３、又は６）のフィラメ
ントから成っている。

厚さ８Ｂの融除層に対して、１９Ｈの厚さが房飾付組紐
に対して選ばれた。

含浸はそれらを、シリカと炭化ケイ素（例えば、Ｒ’［
’７６３０ＧＫ型ないし等個物と炭化ケイ素１８４Ｊを
入れたシリコーン浴を通過させて行った。浸漬後に、含
浸された組紐を校正された４ｍのスロットを強請通過さ
せて粘結剤の割合を調節した。

該組紐のファイバーの心棒の母線上の傾斜角は最初の巻
線７ランジ５の面取りしたヘリにより与えられ、今回の
場合は４５°に等しく選定された。

巻取りピンチは、心棒の回転速度毎分２回で、２騙であ
った。

含浸され、そのように巻上げられた房飾付き組紐は、そ
の後、内径２３０ｕの円筒形型中に持来された。隔除層
はダイスにより圧することで形成され、それでの圧力表
面は出発の７ランジの面取りされた表面に平行であった
。それへ加えられた圧力は５０パールであった。膚はそ
れから６０℃へ少（とも４時間原熟されて重合された。

重含後に、１６０ｍ＋の長さの円筒形の柔軟な冠か得ら
れた。

保護層の組成は房飾付補強が材料の重量の１５から１８
９６に及ぶような具合であった。

上述した方法によれば、種々の試験試料力（、それらの
内壁を蔽うている円筒形冠１こよ−って実現された。試
料は次の物を使用して実現されたニーポリエステルまた
はグルノく一粘結剤での房飾付組組付融除層、 一ポリエステルもまた炭素芯を固定してＩ／）る融除層 −１８０００または６０００フイラメントを含む補強１
−０ 試料は２０００℃より高い温度で、燃焼を伴う高い周波
数振動（１３００Ｈｚ　）の５ｔａｔｏ−ｒｅａｃｔｏ
ｒの専焼室内の試験を受けた。試験の継続時間は数十秒
であった。

網目２人の効率と房飾付組紐と分散された７アイパー２
Ｂにより錨付けとの効率が確認出来た。

そうしたテストの間、試験室の外壁の温度は、燃焼停止
後２５秒で、僅かに９０℃に達したのみであった。

炭素含量を減少した房飾付補強がこれから後に説明され
る修正した方法によって実現された。

房飾付組紐は、本発明による運転様式の節囲内で素子フ
ァイバーを減らして（１０００から３０００フイラメン
ト）選択された。房飾付補強の各巻きの間に、ジルコニ
クムまたは炭化ケイ素及び炭素またはシリカまたは炭化
ケイ素の短かい７アイパー（５鎮）を積載させたシリコ
ーン組成物を導入した。添加物の組成は：　ＲＴＶ６３
０ニア６％；５朋−フアイバー炭素二〇）；ＳｉＣ：　
１８％であった。

この態様のモードによれば、得られた熱保護内の配向さ
れた補強の比率は重量で８から１１％に減少された。

そうした炭素含量を利用している熱保護装置の試料によ
って、冷壁温度は試験後の測定の際、６５℃より冷いこ
左が判った。

第４図のもの番こ類似の形状の房飾付補強の８から１０
％を含む層は、室の金属構造の温度が４００℃を超すこ
となく、数分間、効果的に燃焼室を堡護した。

別の修正された形の態様によれば、炭化ケイ素から得ら
れた房飾付組紐で補強され、かつ、５００フイラメント
の芯から処理された融除層の利用は、使用の全期間に対
して保護の熱伝導を実質的に減することが出来るように
した。

更に別の形の態様によると、シリカ・７アイパーの使用
もまた保護装置の伝導性を減することが出来るよう番こ
した。

更に又、別様式の態様によると、房飾付組紐の含浸に対
して、フェノール樹脂の如き熱硬化性及び熱固化した樹
脂を採用することで得られた非常に高い熱特性の剛性物
材料から実現されたＯ 上述の製造方法のもつと面倒な菱案によると、保護用装
置の他の規定では、第５図に示す如くそれのバインダー
内に炭素芯を含む房飾付組紐の使用と、一方に於て非接
合的らせん状巻線を含む方法の使用と組合せ、他方に於
て、溶媒を除去した後に、２０から４０　ＭＰａの圧力
Ｆの成形とを組合せたものを使用することに頼った。

そのように実現された保護装置は、補強された機械強度
の剛性チューブとして形成された。

第２から６図迄は本発明による熱保護装置内に使用可能
な房飾り付網状体の態様の例示的形状の切断面図である
。＠２図は網目部分２人を構成する結合ないし束縛によ
り合併された自由ストランド２Ｂを示している。第３図
では、房飾りは巻かれたストランド２Ｃで形成されてい
る。第４図の房飾りは自由ストランド２Ｄと巻れたスト
ランド２Ｅで、−諸になって銃眼を形成するものを交互
に含んでいる。名５図の房飾付網目は第２図のものと類
似の自由ストランド２Ｂと結＠２人内に取られた横芯２
Ｆとを含んでいる。

最後に第６図は、お互に重畳された自由ストランド２Ｄ
と、巻かれたストランド２Ｅとを表している。

前記の記述は指示として提案されたのみのものであるこ
とと、多（の修正した形の態様が、技術界の人士によっ
て、本発明の範囲から離れることなく提案され得ること
とが理解されよう。

か（して、例えば、らせん状に巻かれたストリップであ
ることの代りに、房飾り付網目は、導管の内部保護の場
合に、軟かい、房飾り付で、心棒１を取巻くように曲げ
られた織ったパネルであることが出来る。

その上更に、熱保護装置に対するＲ機子の重量百分率は
、房飾り付網目の各々の決った型に対して、５と８０％
の間に選ばれた値であることも出来る。該装置に対する
網目の比率は実用上は２％以内に形成される。

最も一般的に、本発明は単調な展開的断面を有する中空
構造の保護へ、バイングー〔一般的に、′１礪子を含ん
でいる重合した絶縁性樹脂〕によって応用される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による熱的保護装置を巻くことにより製
作する施設の略図的透視図である。 第２図から第６図迄は、不発明番こより使用可能な種々
の房飾り付網目の断面図である。 トリニル ＦＩＧ、１ 手続補正書 昭和ｌ０年２８２日 ３、補正をする者 ４、代理人 に、補′ざシ１１Ｓ−功Ｕツカ綺膚（四）ヒｔｉ、丁し
９手続補正書Ｃさ八°２ １、事件の表示郊茶１．ｏオオ榎醜ｉ　ｎクダｔｉ！３
、補正をする者 事′”・・関係　・端祥Ｉ入　　　　　　　　　　　　
　　釘　・、−、，４ＬＩ−≠≠眸　　　　　　　　　
　　　　　　・、Ｖ。 γンデーストソニル ４、代理人 ５遣≦ｆ萄１１３４で ６、補翻灯Ｖ 切岐（才２回万ｔオ【９ り精゛番祠ｔ でロｔＩ、１ンロ　　（門培到−１こ鴫ｔｔ−ｚし）≦
１」第 １つノ［イ寸し１項５νす１こ州工Ｅし６゛すｌのぞ１
背ａｄ＜ｆｉいり。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、振動が存在する高温融除流を受けるように意図され
   ている単調展開的切断面の中空構造を保護する為の熱保
   護装置であって、粘結剤を形成してその中に電機子を含
   んでいる絶縁性重合樹脂の層により形成されている型の
   ものであり、該電機子は該融除流をその上に受ける網目
   にした部分と、該流れの方向に対して保護さるべき構造
   表面に向けて既定の配向にして指向されている房飾りと
   を含む房飾りをつけた網目物になっているところの装置
   。 ２、網目にされた部分がほぼ変形不可能な三次元的網状
   体を形成しているところの特許請求の範囲第１項記載の
   装置。 ３、房飾り付網目物の各決められた型に対して、該装置
   に対する電機子の重量パーセントは、５及び３０％の間
   に選ばれた価になっていて、該装置に対する網目物の比
   率は２％以内に規定されているところの特許請求の範囲
   第１項記載の装置。 ４、網目状にされた部分が２０００℃の温度に数拾秒間
   耐えるように適合されているところの特許請求の範囲第
   １項記載の装置。 ５、含浸され重合された網目状にされた部分が１０００
   乃至２５００Ｈｚの桁の周波数を有する振動に数拾秒耐
   えるように適合されているところの特許請求の範囲第１
   項記載の装置。 ６、房状にされた網目物が少くとも部分的に編織可能な
   耐火性材料から形成されているところの特許請求の範囲
   第１項記載の装置。 ７、房飾り付きの網目物が少くとも部分的に熱的絶縁性
   編織可能材料で形成されているところの特許請求の範囲
   第１項記載の装置。 ８、房飾り付きの網目物が、炭素、シリカ、炭化珪素、
   ガラス、ケプラー（ｋｅｖｌａｒ）、シリコ、アルミナ
   から成るグループから選ばれた少くとも一つの材料を含
   んでいるところの特許請求の範囲第１項記載の装置。 ９、粘結剤が、有機フェノール系、クラン系、ポリイマ
   イドないしポリスチリルピリジン系樹脂の様な剛性物的
   熱安定性の熱硬化性樹脂であるところの特許請求の範囲
   第１項記載の装置。 １０、粘結剤がケイ素樹脂のような準有機樹脂であると
   ころの特許請求の範囲第１項記載の装置。 １１、粘結剤が硅酸塩の如き鉱物性樹脂であるところの
   特許請求の範囲第１項記載の装置。 １２、粘結剤は硅素樹脂の如き弾性を有する樹脂である
   ところの特許請求の範囲第１項記載の装置。 １３、電機子がらせん状に巻かれた房飾り付薄片になっ
   てその中に在るところの、中空構造の内部保護に適合さ
   れている特許請求の範囲第１項記載の装置。 １４、中空の導管の内部保護用の熱的保護装置を製造す
   る方法であって、含浸用樹脂を通して房飾り付薄片を動
   かすことと、そのような薄片を心軸上に網目物が心軸に
   接触しているように巻付けることと、房飾りを保護され
   る壁へ心棒軸に対し与えられた傾斜にして配向すること
   と、巻付られた含浸薄片を加圧下に成形することと、含
   浸樹脂を重合させることとから成るところの方法。 １５、巻かれた含浸薄片を保護さるべき導管中に係合し
   た後に含浸樹脂をその場で重合させるところの特許請求
   の範囲第１４項記載の方法。 １６、含浸された薄片がそれの巻付けに先立って含浸樹
   脂含量を調節するように校正されるようにするところの
   特許請求の範囲第１４項記載の方法。 １７、房飾りが巻付け後に分散されるようになるところ
   の特許請求の範囲第１６項記載の方法。