[发明专利]除冰设备

说明书

一种除冰设备，所述除冰设备被配置成从飞机的表面部分去除冰，所述除冰设备包括加热层和传导表面，所述传导表面在所述加热层上方延伸并与所述加热层热传导接触，所述传导表面限定所述飞机或飞机部件的表面部分的至少一部分；所述加热层包括限定基本上闭合的轮廓区域的加热元件，每个基本上闭合的轮廓区域包括由所述加热元件形成的外围，在所述外围内限定面积；所述加热层和所述传导表面被配置成使得当向所述设备提供电力时，所述加热元件根据所述基本上闭合的轮廓区域的所述外围的所述形状使在所述飞机的所述表面部分上形成的冰破碎，并且其中在继续施加电力的情况下，由于来自所述加热元件的热穿过所述前缘传导，来自所述加热元件的热然后扩散到所述基本上闭合的轮廓区域的所述外围内的所述面积中。

技术领域

本公开涉及一种除冰系统，特别是涉及用于除冰零件（例如，飞机或风力涡轮机的螺旋桨/旋翼、机翼、襟翼等）的除冰系统。

背景技术

在寒冷的条件下，冰容易积聚在旋翼或螺旋桨的叶片表面上，或飞机的机翼或其他表面上。这可能在地面上或飞行中发生。飞机零件上的积冰可能成为一个严重的问题，因为冰量可以积累太多的重量，从而对飞行特性产生不利的影响，或对发动机或飞机结构造成损害。

因此，现代飞机配备有防冰系统以防止冰的形成和/或配备有除冰系统以从飞机零件排出积聚的冰。

WO2010/049063和US2011/0290784描述了除冰装置，所述除冰装置包括永久地供应电流的基础加热层和仅在特定时段期间供应电流的附加加热层。

其他防冰/除冰装置使用表面下方的热空气循环或使用电阻器。还已知导致积聚的冰破碎的可充气除冰装置。

已知的除冰系统已经发现的问题是，那些操作以从飞机零件的表面排出冰的系统经常排出又大又重的冰片或冰块，如果它们碰撞到例如飞机的其他零件或是被旋翼的力剥离，则会造成损害。

US2017/0174350描述了一种具有两个加热层的除冰装置，其中一个加热层限定加热元件的图案，以在丢弃冰之前将冰破碎。然后其他的加热元件将冰融化到足以丢弃碎片。这种装置使得能够控制所排出的冰块的大小，从而使对其他飞机零件的损害最小化。然而，这种除冰系统需要用于旋翼叶片的多个部件、重量和体积，这增加了故障风险并且还增加了维护要求。功率消耗也相对较高。

本公开试图通过提供一种除冰系统来改善US2017/0174350的系统，所述除冰系统提供在排出前将冰破碎的益处，同时克服上述缺点。

发明内容

在一个方面，本公开包括除冰设备，所述除冰设备被配置成从飞机或飞机部件的表面部分去除冰，除冰设备包括加热层和传导表面，所述传导表面在加热层上方延伸并与加热层热传导接触，传导表面限定飞机或飞机部件的表面部分的至少一部分；加热层包括限定基本上闭合的轮廓区域的加热元件，每个基本上闭合的轮廓区域包括由加热元件形成的外围，在所述外围内限定面积；加热层和传导表面被配置成使得当向设备提供电力时，加热元件根据基本上闭合的轮廓区域的外围的形状使在飞机的表面部分上形成的冰破碎，并且其中在继续施加电力的情况下，由于来自加热元件的热穿过前缘传导，来自加热元件的热然后扩散到基本上闭合的轮廓区域的外围内的面积中。

根据另一个方面，提供了一种飞机零件，此类除冰设备安装在所述飞机零件上。

根据另一个方面，提供了一种从飞机或飞机部件的表面部分去除冰的方法，包括向加热层施加电力，所述加热层与其上已形成有冰的表面部分传导接触，加热层包括限定基本上闭合的轮廓区域的外围的加热元件，使得加热元件中的热根据基本上闭合的轮廓区域的形状致使冰破碎，并且继续施加电力，使得热通过设置在加热层上方的传导表面的传导，从加热元件传导到在基本上闭合的轮廓区域的外围内的面积，从而致使破碎的冰从表面部分排出。

传导表面可以由金属或一些其他传导材料（诸如传导塑料）制成，并且在优选的示例中由前缘制成。