[发明专利]具有电连接件的电介质部件

说明书

技术领域

本发明涉及具有电连接件的电介质部件，例如用于电热式防冰系统的电热式加热垫的部件部分，该电热式防冰系统适合于用在飞行器中或者诸如风轮机叶片之类的其它空气动力学结构中，以防止形成冰和/或去除已形成的冰。这两种功能可分别称为防冰和除冰。

背景技术

对于飞行器来说，在飞行过程中，在飞行器的外表面上形成冰是不希望的。冰破坏了在飞行器表面上的空气顺畅流动，增大阻力并且降低机翼执行其预期功能的能力。

此外，冰的产生会阻碍诸如之类可动控制表面的运动。发动机进气口产生的冰会突然大块脱落，并且脱落的大冰块会被吸入发动机而导致损坏。

因此，对于飞行器、尤其是商用飞行器，通常包含防冰系统。商用飞行器可使用一种系统，该系统包括从发动机排放出热空气，然后使热空气通过管道通至诸如机翼前缘和尾部之类易于形成冰的机身部件。最近，已提出了电动的系统，例如EP-A-1,757,519（吉凯恩航空有限公司（GKN Aerospace））披露了一种具有机头蒙皮的机翼缝翼，其包含电热式加热毯或加热垫。加热垫粘结于金属防蚀层的后表面，该金属防蚀层包括机头蒙皮的前向外表面。

加热垫具有“Spraymat”（商标名）类型并且是层叠产品，该层叠产品包括电介质层和加热元件，这些电介质层由预浸渍的玻璃纤维布制成，而加热元件通过将金属层火焰喷涂到其中一个电介质层上而形成。“Spraymat”从一开始在1950年由D.纳皮尔父子有限公司（D.Napier & Sons Limited）（参照它们的GB833,675，该文献涉及用于飞行器的电气除冰或防冰设备）开发到随后由吉凯恩航空有限公司使用已经历了很长的历史。

最近一种由吉凯恩航空有限公司生产的用在机翼缝翼中的“Spraymat”在阳模上形成并且包括敷设如下堆叠层：该堆叠层包括（i）在高压釜中进行处理的预浸渍有环氧树脂的大约10层玻璃纤维织物，（ii）导电金属层（加热元件），使用掩模将该导电金属层火焰喷涂到层叠件上，以形成加热元件构型，以及（iii）最后大约3层玻璃纤维织物。将接线焊接于加热元件，以使得加热元件能连接于飞行器的电源系统。然后，在高压釜中对加热垫进行处理。

加热垫通常包含金属连接件，该金属连接件延伸穿过诸如加热元件的若干电介质层和若干导电层以及接线端部处的端子，以将加热元件连接于接线。金属连接件是薄且大的单独元件。金属连接件相对于诸如电介质层之类周围部件的相异特性会在加热垫中引起热应力和机械应力，而这会产生疲劳失效。

希望提供一种改进的具有电连接件的电介质部件，该电介质部件适合于用在加热垫或者大体用在任何层叠产品中。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供一种具有电连接件的电介质部件，该电介质部件适合于用在层叠件中并且包括：

至少一个电介质层，该至少一个电介质层包括热塑性材料，其中电介质层或电介质层堆叠具有第一和第二主表面以及在第一和第二主表面之间延伸的孔；

第一喷涂金属涂层，该第一喷涂金属涂层包括第一部分和第二部分，该第一部分在孔附近沉积在第一主表面上，而第二部分突入孔；以及

第二喷涂金属涂层，该第二喷涂金属涂层包括第三部分和第四部分，该第三部分在孔附近沉积在第二主表面上，而第四部分突入孔；

其中，第二部分与第四部分交迭，以在第一主表面和第二主表面之间形成连续的导电路径。

在当前的实施例中，具有电连接件的电介质部件包含在加热垫中。然而，本发明除了仅仅用于加热垫以外还具有更广泛的应用。例如包含用于耗散飞行器上雷击的导电接地层的层叠复合件可利用本发明来提供接地层和飞行器接地构件之间的电连接件。例如，第一喷涂金属涂层的第一部分可延伸至提供完整的接地层。本发明还可应用于汽车工业的层叠热塑产品中。

本发明允许通过电介质层或电介质层堆叠来提供廉价、简洁并且薄的连接件。因此，例如加热元件可由第一喷涂金属涂层经由孔来连接于第二喷涂金属涂层，然后连接于引向加热控制单元的连接件。包括交迭第一和第二涂层的喷涂“直通连接”可设置成，例如在第一金属涂层设置为喷涂加热元件的一部分且第二金属涂层设置为喷涂端子来连接于引向加热控制单元的连接件时，并不增大整体厚度。

关于喷涂第一和第二金属涂层，当前的实施例使用火焰喷涂来作为形成涂层的廉价且简洁的方式。