JP2004501015A - System and method for electrical deicing coating - Google Patents

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Abstract

保護されるべき表面を被覆するワイヤ電極を備える複合コーティングを含む物体に付着した氷の付着力を変化させるためのシステム。1実施形態において、複合コーティングは電極ワイヤおよび絶縁体繊維を含む。複合コーティングは、氷の付着力が変化されるべき物体の表面に付与される。電極ワイヤは、dcバイアスソースに接続され、これらのワイヤは、カソードとアノードの機能を交互に果たす。氷がアノードワイヤとカソードワイヤとの間に回路を完成すると、ソースは、氷と表面との間の界面にDCバイアスを生成する。別の実施形態において、ワイヤメッシュが物体の導電性表面上に配置され、逆のDCバイアスがメッシュおよび表面に付与される。別の実施形態において、コーティングは、表面を氷から保護するために表面に付与される複合クロスとしての、絶縁体繊維によって編み込まれたアノードワイヤおよびカソードワイヤを有する。
【選択図】図3
A system for changing the adhesion of ice attached to an object comprising a composite coating comprising a wire electrode covering the surface to be protected. In one embodiment, the composite coating includes electrode wires and insulator fibers. The composite coating is applied to the surface of the object whose ice adhesion is to be changed. The electrode wires are connected to a dc bias source, and these wires alternately perform cathode and anode functions. As the ice completes the circuit between the anode and cathode wires, the source creates a DC bias at the interface between the ice and the surface. In another embodiment, a wire mesh is placed on the conductive surface of the object and a reverse DC bias is applied to the mesh and the surface. In another embodiment, the coating has anode and cathode wires woven by insulator fibers as a composite cloth applied to the surface to protect the surface from ice.
[Selection diagram] FIG.

Description

【0001】
(1.発明の分野)
本発明は、氷と選択された物体との間の氷の付着力を変化させるための方法、システムおよび構造に関する。より具体的には、本発明は、電気エネルギーを氷と物体との間の界面に付与し、氷の付着力を増加または低減して所望の結果を促進する方法、システムおよび構造に関する。
【0002】
(2.問題についての説明)
特定の表面への氷の付着は多くの問題を引き起す。例えば、航空機の翼における過剰な氷の蓄積は、飛行機およびその乗客を危険にさらす。船殻における氷は、航海上の問題、水および氷を通って航海するためのさらなる電力の浪費、および特定の安全でない状態を生じさせる。自動車のフロントガラスに形成された氷をかき落とす必要は、大抵の成人にとって面倒な、繰返し発生する雑用であり、残留する氷はドライバーの視界および安全を危うくする。
【0003】
着氷および氷の付着は、ヘリコプタのブレードおよび公道にも問題を生じさせる。氷や雪を除去および制御するために数十億ドルが費やされる。氷は金属、プラスチック、ガラスおよびセラミックに付着し、日常の他の問題を引き起こす。送電線における着氷も問題がある。着氷は電力線に荷重を与え、電力供給が停止し、数十億ドルの直接的および間接的コストがかかる原因になる。
【0004】
従来技術において、氷の付着を取り扱う方法は様々であるが、ほとんどの技術はかき落とし、融解または破壊を伴う。例えば、航空機業界はエチルグリコール等の除氷溶液を利用し、これを航空機の翼に浴びせてその上の氷を融かす。このプロセスはコストがかかり、環境にも有害である。しかしながら、乗客の安全に対する危険の存在によって、それが使用されることを保証する。他の航空機は、航空機の翼の前面に沿って位置合わせされたゴム管を利用する。これによって、この管は周期的に膨張し、翼に付着した任意の氷を破壊する。さらに他の航空機は、ジェットエンジンの熱を翼上に伝達し氷を融かす。
【0005】
これらの従来の方法は限界および問題を有する。第1に、プロッププロペラ式の航空機はジェットエンジンを有しない。第2に、航空機の翼の前面にゴム管を配置することは空気力学的に効率的ではない。第3に、除氷コストは極めて高く、適用するごとに2500〜3500ドルであり、特定の航空機においては1日につき約10回まで適用され得る。他のタイプの物体に関しては、氷および雪を加熱することが一般的である。しかしながら、特定の物体については加熱することが技術的に非実用的である。さらに、エネルギーの大量消費および複雑な加熱装置は、加熱工程をしばしば高価にする。
【0006】
上述の問題は、通常、表面上に形成され、これに付着する氷の性質(propensity)に由来する。しかしながら、氷は極めて低い摩擦係数を有するという点において問題を生じさせる。例えば、毎年、道路上の氷は多くの自動車事故を引き起こし、人命および高い物的損害を代償とする。自動車のタイヤがより効率的なグリップ力を有する場合、事故の件数はおそらく減少する。
【0007】
参考のため、本明細書中で援用される米国特許第6,027,075号は発明の特定の実施形態を開示する。その中では、氷と、これに覆われた物体との間の界面に直流(「DC」)バイアスの形態の電気エネルギーが印加される。その結果、物体の表面への氷の付着力は変化する。通常、氷の付着力は減少し、風圧、バフェッティングまたは手動での軽いブラッシングによって物体から氷を除去することを可能にする。他の用途において、氷と、氷と接触する物体の表面との間における氷の付着力は増加する。例えば、氷の付着力が自動車タイヤと凍結道路との間で増加すると、滑りが低減され、事故が減少する。一般的に、物体と接触する氷の界面において電荷が生成される場合、氷と物体との間の付着を選択的に変化させることが可能である。
【0008】
一般的に、米国特許第6,027,075号は、氷と、上部に氷が形成された物体表面との間の界面にわたってDC電圧を印加するために接続された電源を開示する。例として、導電性表面を有する物体は、航空機の翼または船殻(または構造体に塗布された塗料でさえ)であり得る。米国特許第6,027,075号は表面に接続された第1の電極を開示する。これは、非導電性または電気絶縁材料が格子として表面にわたって付与され、例えば、導電性塗料等の導電性材料が付与されることによって、絶縁材料にわたって、しかしながら表面と接触することなく第2の電極が形成される。しかしながら、米国特許第6,027,075号において開示される格子電極システムに関する実際問題は、格子電極およびこれに関連する絶縁層の形成である。電極、配線および絶縁体を含む格子システムの個別のコンポーネントは小規模に製作される。フォトリソグラフィ技術は、そのような格子システムを製作することが可能である。フォトリソクラフィは、集積回路の製作において非常に効果的に用いられる。フォトリソグラフィを用いて、氷付着を変化させるための格子システムを形成することはあまり適切ではない。これは多くのパターニングステップおよびエッチングステップを含む。氷制御技術に応用される場合、フォトリソグラフィは高価、複雑および不確かである。
【0009】
(解決策)
本発明は、米国特許第6,027,075号において開示される格子に取って代わる。本発明の1実施形態は、絶縁体繊維によって分離された、接近した間隔で配置された別々のワイヤ電極を含む複合コーティングを提供する。ワイヤ電極および絶縁体繊維は、通常、公知の信頼できる工業技術を用いて編み合わされる。ワイヤ電極は、カソードおよびアノードとして機能するように、DC電源に交互に接続される。複合コーティングは耐久力を有し可撓性であり、通常、従来の接着剤を用いて保護されるべき表面に付与される。金属製ワイヤは、金、プラチナめっきされたチタンまたはニオブム、あるいは電食に対する強い耐久性を有する他の材料であり得る。誘電性絶縁体繊維として、ナイロン、ガラスまたは他の誘電材料が用いられ得る。誘電繊維は、コーティングの統合性(integrity)を提供する一方で、金属電極を離した状態で保つ。さらに、誘電絶縁体繊維は、複合コーティングが付与された表面からワイヤ電極を電気絶縁する。通常のワイヤの直径は10〜100μmの範囲であり、電極ワイヤと絶縁体繊維との間の隙間(open space)と同じ範囲である。氷が複合コーティングの中またはその上に形成された場合、電極にdcバイアスが印加される。その結果、氷と、保護されるべき物体の表面との間の界面における氷の付着力が変化する。
【0010】
本発明の別の実施形態において、複合コーティングのワイヤ電極はDCバイアスソースに接続されるので、これらのワイヤ電極は同じDCバイアスを有する。複合コーティングが付与された表面は、導電性であり、逆のDCバイアスを有する。複合コーティングの空間に形成された氷は電気回路を閉じる。
【0011】
本発明の別の実施形態において、導電性ワイヤを含むワイヤメッシュが形成される。ワイヤメッシュは導電性表面上に配置され、ワイヤメッシュと表面との間に絶縁層が挿入される。DCバイアスはワイヤメッシュに印加され、逆のDCバイアスは表面に印加される。ワイヤメッシュの空間に形成された氷は、電気回路を閉じる。
【0012】
当業者は、上述のシステムが自動車のフロントガラス、飛行機の翼、船殻および送電線等、氷の付着力を低減することが所望される多くの物体の表面に付与され得ることを理解する。本発明が複合クロスの形態であるとき、これはシステムが機能するために必要な機能性アノードおよび機能性カソードの両方を含む。従って、保護されるべき物体の表面が導電性か非導電性であるかということは重要ではない。
【0013】
次に、本発明は好適な実施形態と関連して、さらに説明される。本発明の範囲から逸脱することなく、当業者によって種々の追加、削除、改変が行なわれ得ることが明らかになる。
【0014】
本発明は、図を参照することによってより完全に理解され得る。
【0015】
(好適な実施形態の詳細な説明)
本発明は、氷と物体との間の界面にDCバイアスを印加することによって、金属および半導体等の物体に対する氷の付着力を変化させる方法、システムおよび構造を含む。図1は、表面16に付着し得る氷14に影響を及ぼす電気除氷コーティング12を組み込む1つのシステム10を示す。表面16は、例えば、飛行機の翼、ヘリコプターのブレード、ジェット吸気口、調理場および工業用機器の熱交換器、冷蔵庫、道路標識、船の上部構造(overstructure)、または寒気、湿気および氷を伴う条件にさらされている他の物体であり得る。より具体的には、コーティング12は、表面16にわたって付与され、表面16を氷14から保護する。コーティング12は、好適には、可撓性であるので、表面10の形状と物理的に適合する。実施中、電圧は電源18によってコーティング12に印加される。通常、この電圧は2ボルト以上であり、一般的に、100〜200ボルトである。より低い温度に対して、より高い電圧が印加される。例として、コーティング12(より詳細に後述される)内の温度が−10℃およびアノードとカソード間の間隔が50μmの場合、コーティング12に約20Vが印加され、飛行機の翼において見出されるような非常に純粋な大気の氷(atmospheric ice)を通って10mA/cmの電流密度が提供される。
【0016】
電圧が印加されると、氷14は電気分解によって気体酸素と水素に分解する。さらに、氷14内に気体が形成され、高圧気泡を生成してコーティング12(従って表面16から)から氷14を剥離する。コーティング12に印加される通常の電流密度は、約1〜10mA/cmである。所望ならば、電圧調節サブシステム20は、フィードバックによって電源18と接続され、従って、コーティング12および氷14によって形成された回路と接続され、コーティング12に印加されたDC電圧を最適条件で増加または低減する。
【0017】
図2は、導電性表面46に付着し得る氷44に影響を及ぼす電気除氷コーティング12を組み込む1つのシステム40を示す。導電性表面46は、例えば、飛行機の翼、ヘリコプタのブレード、ジェット吸気口、調理場および工業用機器の熱交換器、冷蔵庫、標識、船の上部構造、または寒気、湿気および氷を伴う条件にさらされている他の物体であり得る。より具体的には、コーティング42は、表面46にわたって付与され、表面46を氷44から保護する。コーティング42は、好適には、可撓性であるので、表面46の形状と物理的に適合する。動作中、電源48によってコーティング42と表面46との間に電圧が印加される。コーティング42に印加されたバイアス電圧は、表面46に印加されたバイアス電圧と等しくかつ逆であり得る。所望ならば、絶縁体45はコーティング42と表面46との間に配置され得、絶縁体45は、好適には、後述される誘電メッシュ構成を含む。
【0018】
通常、コーティング42と表面46との間の電圧は、2ボルト以上であり、一般的に、2〜100ボルトである。より低い温度に対して、より高い電圧が印加される。
【0019】
電圧が印加されると、氷44は電気分解によって気体酸素と水素に分解する。さらに、氷44内に気体が形成され、高圧気泡を生成してコーティング42(従って表面46から)から氷44を剥離する。コーティング42に印加される通常の電流密度は、約1〜10mA/cmである。所望ならば、電圧調節サブシステム50は、フィードバックによって電源48と接続され、従って、コーティング42、表面46および氷44によって形成された回路と接続され、コーティング42に印加されたDC電圧を最適条件で増加または低減する。
【0020】
従って、システム10、40は、氷と金属との間の結合を形成する静電気の相互作用を変化させる。これらの相互作用は、氷と金属との間に小さいDC(直流)バイアスを印加することによって効果的に変化(低減または強化)させる。後述するように、複合コーティングは、誘電絶縁体繊維によって分離された金属電極ワイヤを含み、氷に対する保護を必要とする表面16に付与される。dcバイアスを印加することによって、氷と、コーティングの電極との間、および氷と表面との間の氷の付着力を変化させる。
【0021】
氷は、本発明が導電性(および半導電性)表面への氷の付着を選択的に変化させることを可能にする特定の物理的特性を有する。氷と接触する表面上に電荷が生成された場合、2つの表面の付着を選択的に変化させることが可能である。第1に、氷はプロトン半導体、すなわち小さいクラスの半導体であり、その電荷のキャリアは電子ではなくプロトンである。この現象は、氷の内部の水素結合から生じる。電子ベースの通常の半導体と同様、氷は導電性であるが、この導電性は一般的に弱い。
【0022】
氷の別の物理的特性は、その表面が液体状の層(liquid−like layer「LLL」)で覆われることである。LLLは、重要な物理的特性である。第1に、LLLはナノメートルの厚さにすぎない。第2に、その粘性の範囲は、氷点下または氷点下に近い温度でのほぼ水状の状態から、低温での非常に粘性を有する状態にわたる。さらに、LLLは、−100℃の低温でも存在する。
【0023】
LLLは、氷の付着力の主要ファクタでもある。氷およびLLLの半導電特性の組合せは、氷と他の物体との間の氷の付着力を選択的に操作することを可能にする。通常、氷片の内部の水分子は不規則に配向される。しかしながら、表面上で、分子は、外向きまたは内向きに、実質的に同じ方向に配向される。その結果、これらの分子のすべてのプロトン、従って正電荷は外向きまたは内向きに向く。正確なメカニズムは知られていないが、LLL内において秩序化された配向への水分子の転移は、不規則であると考えられ得る。しかしながら、秩序化の実際的結果は、表面において、正または負の高密度の電荷が生じることである。従って、氷と接触する表面上で電荷が生成された場合、2つの表面の間の付着を選択的に変化させることが可能である。同様の電荷が反発され、互いに逆の電荷を引き付けるので、氷と他の表面の界面において印加された外部からの電気バイアスは、他の物体への氷の付着を低減または強化する。
【0024】
氷は、氷とは異なる誘電率を有する任意の固体基板と激しく相互作用する極性のある水分子を含む。さらに、氷の中に表面電荷が存在するという理論的および実験的証拠がある。この表面電荷はまた、基板と相互作用し得る。
【0025】
電気分解は重要なファクタである。dc電流が氷を通って流れると、気体水素(H)および酸素(O)は、氷の電気分解のために、氷の界面において小さい気泡の形式で蓄積する。これらの気泡は界面の亀裂の発生に影響を与え、氷の付着力を低減する。
【0026】
図3は、本発明によるカソードワイヤ102およびアノードワイヤ104を有する複合コーティング100を示す。誘電性ワイヤ106は、短絡を避けるためにワイヤ102、104の周りに絶縁ウィーブを形成する。ワイヤ102、104は、例えば、適切な電流密度が、コーティング100に付着している氷に影響を及ぼすように電源18(または電源48)に接続される。通常、コーティング100が表面16等の表面を氷から保護する作用をするように、氷とコーティング100との間の付着を低減する電源密度にされる。ワイヤ102間の典型的な空間は10〜50μmであり、ワイヤ104間の典型的な空間も10〜50μmである。ワイヤ102、104は、例えば、金、プラチナめっきされたチタンまたはニオブム、あるいは電食に対する強い耐性を有する他の金属を含み得る。
【0027】
図4は、本発明による複合コーティング120を示す。コーティング120は、電極ワイヤ122を交互に有し、各ワイヤは接続された電源からの等しいバイアスを有する。コーティング120は、例えば、図2の表面46に付与され得る。この場合、表面46は導電性である。電圧電位は表面46とワイヤ122との間に存在する。絶縁メッシュ124はワイヤ122が短絡することを防ぎ、さらに、ワイヤ122と表面46との間の短絡を防ぐ。氷44はワイヤ122と表面46との間の回路を完成し、本発明の氷の付着の変化を起こさせる。
【0028】
図5は、本発明により構成されたワイヤメッシュコーティング150を示す。メッシュコーティング150は、通常、導電性であり、ワイヤ152およびウィーブ構成要素154は導電性である。従って、メッシュコーティング150は、その間に配置された絶縁体45を有する導電性表面46に付与される。絶縁体45は、氷44がメッシュコーティング150と表面46との間に回路を完成すると、表面46を保護するように構成される。メッシュコーティング150と表面46との間の電圧電位は、氷44の付着力を所望のように変化する。
【0029】
本発明のコーティングに付与される通常の電流密度は1〜10mA/cmである。動作電圧は、通常、2〜約100ボルトの範囲であり、氷の温度およびワイヤ間の間隔に依存する。温度が低いほど、必要とされる電圧は高くなる。ワイヤ間の間隔が大きいほど、必要とされる電圧は高くなる。−10℃の典型的な温度および50μmの間隔に対して、約20ボルトのバイアスは、非常に純粋な氷を通って約10mA/cmの電流密度を提供する。
【0030】
アノードワイヤ104(図3)が、アノード腐食に対して非常に強い耐性を有することが重要である。そのために、ワイヤはプラチナまたは金またはアモルファスカーボンの薄層を用いてコーティングされ得る。他の合金も付与され得る。カソードワイヤ102は水素も通さない。良好なカソード材料の例は、金、銅、真ちゅう、ブロンズおよび銀を含む。
【0031】
本発明による複合コーティングまたはワイヤメッシュは可撓性である。これは、例として飛行機の翼、ヘリコプタのブレード、ジェットエンジン吸気口における保護格子、調理場および工業用冷蔵庫の熱交換機、標識および船の上部構造を含む、多種多様な表面材料および形状を保護し得る。
【0032】
本明細書中で説明されたワイヤメッシュおよび複合コーティングは、業界において用いられる従来の方法を用いて製作され得る。本発明のメッシュまたは複合コーティングは、単に、それを表面にわたって張り巡らせることによって表面に付与され得、接着剤の薄層は、複合コーティングまたはメッシュと、表面との間に配置される。
【図面の簡単な説明】
【図1】
図1は、本発明による、表面を除氷する電気コーティングを含む除氷システムを示す。
【図2】
図2は、本発明による、表面を除氷する電気コーティングを含む代替的除氷システムを示す。
【図3】
図3は、本発明による、カソードワイヤおよびアノードワイヤを有する複合コーティングを示し、これは表面上に形成された氷の付着を変化させる作用をする。
【図4】
図4は、電極ワイヤは同じバイアスを有する、本発明による複合コーティングを示す。
【図5】
図5は、本発明によるワイヤメッシュを示す。
[0001]
(1. Field of the Invention)
The present invention relates to methods, systems and structures for changing the adhesion of ice between ice and a selected object. More specifically, the present invention relates to methods, systems and structures for applying electrical energy to the interface between ice and an object to increase or decrease the adhesion of ice to promote a desired result.
[0002]
(2. Explanation of the problem)
The adhesion of ice to a particular surface causes many problems. For example, excessive accumulation of ice on the wings of an aircraft puts the aircraft and its passengers at risk. Ice in the hull creates navigation problems, additional waste of power to navigate through the water and ice, and certain unsafe conditions. The need to scrape off the ice formed on the windshield of an automobile is a tedious and repetitive chore for most adults, and the remaining ice compromises the visibility and safety of the driver.
[0003]
Icing and ice build-up also cause problems for helicopter blades and public roads. Billions of dollars are spent removing and controlling ice and snow. Ice adheres to metals, plastics, glass and ceramics, causing other problems in everyday life. Icing on transmission lines is also problematic. Icing adds weight to power lines, causing power outages and direct and indirect costs of billions of dollars.
[0004]
In the prior art, there are various methods of handling the adhesion of ice, but most techniques involve scraping, melting or breaking. For example, the aviation industry utilizes deicing solutions, such as ethyl glycol, which are poured onto the wings of an aircraft to melt the ice thereon. This process is costly and harmful to the environment. However, the presence of dangers to passenger safety ensures that it is used. Other aircraft utilize rubber tubing aligned along the front of the aircraft wing. This causes the tube to expand periodically, destroying any ice attached to the wing. Still other aircraft transfer the heat of the jet engine onto the wings to melt the ice.
[0005]
These conventional methods have limitations and problems. First, prop-propeller aircraft do not have jet engines. Second, placing rubber tubes in front of the aircraft wing is not aerodynamically efficient. Third, deicing costs are extremely high, $ 2,500-3500 per application, and can be applied up to about 10 times per day on certain aircraft. For other types of objects, it is common to heat ice and snow. However, heating certain objects is technically impractical. Furthermore, the large consumption of energy and complicated heating equipment often makes the heating process expensive.
[0006]
The above-mentioned problems are usually due to the property of ice that forms on and adheres to the surface. However, ice poses a problem in that it has a very low coefficient of friction. For example, each year ice on the road causes many car accidents, at the cost of human life and high property damage. If the car tires have more efficient grip, the number of accidents will probably decrease.
[0007]
US Pat. No. 6,027,075, incorporated herein by reference, discloses certain embodiments of the invention. Therein, electrical energy in the form of a direct current ("DC") bias is applied to the interface between the ice and the object covered by it. As a result, the adhesion of ice to the surface of the object changes. Usually, the adhesion of the ice is reduced, making it possible to remove the ice from the object by wind pressure, buffeting or light brushing manually. In other applications, the adhesion of the ice between the ice and the surface of the object in contact with the ice is increased. For example, as the adhesion of ice increases between the automobile tire and the icy road, slippage is reduced and accidents are reduced. In general, if charge is generated at the interface of the ice in contact with the object, it is possible to selectively vary the adhesion between the ice and the object.
[0008]
In general, U.S. Patent No. 6,027,075 discloses a power supply connected to apply a DC voltage across the interface between ice and an object surface having ice thereon. By way of example, an object having a conductive surface can be an aircraft wing or hull (or even paint applied to a structure). U.S. Patent No. 6,027,075 discloses a first electrode connected to a surface. This is because a non-conductive or electrically insulating material is applied over the surface as a grid, for example, by applying a conductive material such as a conductive paint over the insulating material, but without contacting the surface. Is formed. However, a practical problem with the grid electrode system disclosed in US Pat. No. 6,027,075 is the formation of the grid electrode and its associated insulating layer. The individual components of the grid system, including the electrodes, wiring and insulators, are manufactured on a small scale. Photolithographic techniques are capable of producing such grating systems. Photolithography is used very effectively in the fabrication of integrated circuits. Using photolithography to form a grid system to alter ice adhesion is not very suitable. This involves many patterning and etching steps. When applied to ice control techniques, photolithography is expensive, complex and uncertain.
[0009]
(solution)
The present invention replaces the grating disclosed in US Pat. No. 6,027,075. One embodiment of the present invention provides a composite coating that includes closely spaced discrete wire electrodes separated by insulator fibers. The wire electrodes and insulator fibers are usually knitted using known reliable industrial techniques. The wire electrodes are alternately connected to a DC power supply to function as a cathode and an anode. The composite coating is durable and flexible and is usually applied to the surface to be protected using conventional adhesives. The metal wire can be gold, platinum plated titanium or niobium, or other materials that have a high resistance to electrolytic corrosion. Nylon, glass or other dielectric materials may be used as the dielectric insulator fibers. The dielectric fibers keep the metal electrodes apart while providing the integrity of the coating. In addition, the dielectric insulator fibers electrically insulate the wire electrode from the composite coated surface. Typical wire diameters are in the range of 10-100 μm, the same range as the open space between the electrode wires and the insulating fibers. When ice forms in or on the composite coating, a dc bias is applied to the electrodes. As a result, the adhesion of the ice at the interface between the ice and the surface of the object to be protected changes.
[0010]
In another embodiment of the invention, the wire electrodes of the composite coating are connected to a DC bias source so that they have the same DC bias. The surface provided with the composite coating is conductive and has a reverse DC bias. Ice formed in the space of the composite coating closes the electrical circuit.
[0011]
In another embodiment of the present invention, a wire mesh including a conductive wire is formed. The wire mesh is disposed on the conductive surface and an insulating layer is inserted between the wire mesh and the surface. A DC bias is applied to the wire mesh and a reverse DC bias is applied to the surface. Ice formed in the space of the wire mesh closes the electrical circuit.
[0012]
Those skilled in the art will appreciate that the above-described system can be applied to the surface of many objects where it is desired to reduce ice adhesion, such as automotive windshields, airplane wings, hulls and power lines. When the present invention is in the form of a composite cloth, it includes both the functional anode and the functional cathode necessary for the system to function. Thus, it does not matter whether the surface of the object to be protected is conductive or non-conductive.
[0013]
Next, the present invention will be further described in connection with a preferred embodiment. It will be apparent that various additions, deletions and modifications can be made by those skilled in the art without departing from the scope of the invention.
[0014]
The invention can be more completely understood with reference to the figures.
[0015]
(Detailed description of preferred embodiments)
The present invention includes methods, systems and structures for changing the adhesion of ice to objects such as metals and semiconductors by applying a DC bias to the interface between ice and the object. FIG. 1 shows one system 10 that incorporates an electro-deicing coating 12 that affects ice 14 that may adhere to a surface 16. Surface 16 may be associated with, for example, airplane wings, helicopter blades, jet intakes, heat exchangers for kitchens and industrial equipment, refrigerators, road signs, ship overstructures, or cold, moisture and ice. It can be another object that is exposed to the conditions. More specifically, coating 12 is applied over surface 16 and protects surface 16 from ice 14. The coating 12 is preferably flexible so that it physically matches the shape of the surface 10. In operation, a voltage is applied to coating 12 by power supply 18. Typically, this voltage is 2 volts or more, and is typically between 100 and 200 volts. For lower temperatures, higher voltages are applied. As an example, if the temperature in the coating 12 (discussed in more detail below) is −10 ° C. and the spacing between the anode and cathode is 50 μm, about 20 V will be applied to the coating 12, and a very high voltage, such as that found on an aircraft wing, will be observed. A current density of 10 mA / cm 2 is provided through pure atmospheric ice.
[0016]
When a voltage is applied, the ice 14 is broken down into gaseous oxygen and hydrogen by electrolysis. In addition, gas is formed in the ice 14 and creates high-pressure bubbles that detach the ice 14 from the coating 12 (and thus from the surface 16). Typical current densities applied to the coating 12 are about 1-10 mA / cm 2 . If desired, the voltage regulation subsystem 20 is connected by feedback to the power supply 18 and thus to the circuit formed by the coating 12 and the ice 14 to optimally increase or decrease the DC voltage applied to the coating 12. I do.
[0017]
FIG. 2 illustrates one system 40 that incorporates an electro-deicing coating 12 that affects ice 44 that may adhere to a conductive surface 46. The conductive surface 46 may be used, for example, in aircraft wings, helicopter blades, jet inlets, heat exchangers in kitchens and industrial equipment, refrigerators, signs, ship superstructures, or in conditions involving cold, moisture and ice. It can be another object that is being exposed. More specifically, coating 42 is applied over surface 46 to protect surface 46 from ice 44. The coating 42 is preferably flexible so that it conforms physically to the shape of the surface 46. In operation, a voltage is applied between coating 42 and surface 46 by power supply 48. The bias voltage applied to coating 42 may be equal to and opposite to the bias voltage applied to surface 46. If desired, an insulator 45 may be disposed between the coating 42 and the surface 46, and the insulator 45 preferably includes a dielectric mesh configuration as described below.
[0018]
Typically, the voltage between the coating 42 and the surface 46 is greater than or equal to 2 volts, and is typically between 2 and 100 volts. For lower temperatures, higher voltages are applied.
[0019]
When a voltage is applied, the ice 44 is broken down into gaseous oxygen and hydrogen by electrolysis. In addition, gas is formed in the ice 44 and creates high pressure bubbles that detach the ice 44 from the coating 42 (and thus from the surface 46). Typical current density applied to coating 42 is about 1~10mA / cm 2. If desired, the voltage regulation subsystem 50 is connected to the power supply 48 by feedback, and thus to the circuit formed by the coating 42, the surface 46 and the ice 44, to optimally control the DC voltage applied to the coating 42. Increase or decrease.
[0020]
Thus, the systems 10, 40 alter the electrostatic interaction that forms the bond between ice and metal. These interactions are effectively changed (reduced or enhanced) by applying a small DC (direct current) bias between ice and metal. As described below, the composite coating is applied to a surface 16 that includes metal electrode wires separated by dielectric insulator fibers and requires protection against ice. Applying a dc bias changes the adhesion of ice between ice and the electrodes of the coating and between ice and the surface.
[0021]
Ice has certain physical properties that allow the present invention to selectively alter the adhesion of ice to conductive (and semiconductive) surfaces. If a charge is generated on a surface that comes into contact with ice, it is possible to selectively change the adhesion of the two surfaces. First, ice is a proton semiconductor, a small class of semiconductors, whose charge carriers are protons rather than electrons. This phenomenon results from hydrogen bonding inside the ice. Like normal semiconductors based on electrons, ice is conductive, but this conductivity is generally weak.
[0022]
Another physical property of ice is that its surface is covered with a liquid-like layer (LLL). LLL is an important physical property. First, LLL is only nanometers thick. Second, its viscosity ranges from near watery at or below freezing to very viscous at low temperatures. In addition, LLL is present at temperatures as low as -100C.
[0023]
LLL is also a major factor in ice adhesion. The combination of the semi-conductive properties of ice and LLL allows for selective manipulation of the ice adhesion between the ice and other objects. Usually, the water molecules inside the ice pieces are randomly oriented. However, on the surface, the molecules are oriented outward or inward in substantially the same direction. As a result, all the protons, and thus the positive charges, of these molecules are directed outward or inward. Although the exact mechanism is not known, the transfer of water molecules to an ordered orientation within the LLL can be considered irregular. However, the practical consequence of ordering is that a high density of positive or negative charges is created at the surface. Thus, if a charge is generated on a surface that comes into contact with ice, it is possible to selectively change the adhesion between the two surfaces. External electrical bias applied at the ice / other surface interface reduces or enhances ice adhesion to other objects, as similar charges are repelled and attract opposite charges.
[0024]
Ice contains polar water molecules that interact violently with any solid substrate that has a different dielectric constant than ice. In addition, there is theoretical and experimental evidence that a surface charge exists in ice. This surface charge can also interact with the substrate.
[0025]
Electrolysis is an important factor. As dc current flows through the ice, gaseous hydrogen (H 2 ) and oxygen (O 2 ) accumulate in the form of small bubbles at the ice interface due to ice electrolysis. These bubbles affect the generation of interface cracks and reduce the adhesion of ice.
[0026]
FIG. 3 shows a composite coating 100 having a cathode wire 102 and an anode wire 104 according to the present invention. The dielectric wire 106 forms an insulating weave around the wires 102, 104 to avoid short circuits. Wires 102, 104 are connected to power supply 18 (or power supply 48), for example, such that the appropriate current density affects ice adhering to coating 100. Typically, the power density is reduced to reduce adhesion between ice and coating 100 such that coating 100 serves to protect surfaces such as surface 16 from ice. A typical space between the wires 102 is 10 to 50 μm, and a typical space between the wires 104 is also 10 to 50 μm. The wires 102, 104 may include, for example, gold, platinum plated titanium or niobium, or other metals that have a strong resistance to electrolytic corrosion.
[0027]
FIG. 4 shows a composite coating 120 according to the present invention. The coating 120 has alternating electrode wires 122, each wire having an equal bias from the connected power supply. The coating 120 can be applied, for example, to the surface 46 of FIG. In this case, the surface 46 is conductive. A voltage potential exists between surface 46 and wire 122. Insulating mesh 124 prevents shorting of wire 122 and further prevents shorting between wire 122 and surface 46. The ice 44 completes the circuit between the wire 122 and the surface 46 and causes the change in ice adhesion of the present invention.
[0028]
FIG. 5 shows a wire mesh coating 150 constructed in accordance with the present invention. The mesh coating 150 is typically conductive, and the wires 152 and the weave components 154 are conductive. Accordingly, a mesh coating 150 is applied to the conductive surface 46 with the insulator 45 disposed therebetween. Insulator 45 is configured to protect surface 46 when ice 44 completes the circuit between mesh coating 150 and surface 46. The voltage potential between the mesh coating 150 and the surface 46 changes the adhesion of the ice 44 as desired.
[0029]
Normal current density applied to coatings of the present invention is 1~10mA / cm 2. Operating voltages typically range from 2 to about 100 volts, depending on ice temperature and spacing between wires. The lower the temperature, the higher the required voltage. The greater the spacing between the wires, the higher the required voltage. For a typical temperature of −10 ° C. and 50 μm spacing, a bias of about 20 volts provides a current density of about 10 mA / cm 2 through very pure ice.
[0030]
It is important that the anode wire 104 (FIG. 3) has very strong resistance to anodic corrosion. To that end, the wire may be coated with a thin layer of platinum or gold or amorphous carbon. Other alloys may be provided. The cathode wire 102 also does not pass hydrogen. Examples of good cathode materials include gold, copper, brass, bronze and silver.
[0031]
The composite coating or wire mesh according to the invention is flexible. It protects a wide variety of surface materials and shapes, including, for example, airplane wings, helicopter blades, protection grills at jet engine inlets, heat exchangers for kitchens and industrial refrigerators, signs and ship superstructures. obtain.
[0032]
The wire mesh and composite coating described herein can be made using conventional methods used in the industry. The mesh or composite coating of the present invention can be applied to a surface simply by stretching it over the surface, and a thin layer of adhesive is disposed between the composite coating or mesh and the surface.
[Brief description of the drawings]
FIG.
FIG. 1 shows a deicing system including an electrical coating for deicing surfaces according to the present invention.
FIG. 2
FIG. 2 illustrates an alternative deicing system that includes an electrical coating for deicing surfaces according to the present invention.
FIG. 3
FIG. 3 shows a composite coating having a cathode wire and an anode wire according to the invention, which acts to change the adhesion of ice formed on the surface.
FIG. 4
FIG. 4 shows a composite coating according to the invention, wherein the electrode wires have the same bias.
FIG. 5
FIG. 5 shows a wire mesh according to the invention.

Claims (27)

導電性表面に付着した氷の付着力を変化させるためのシステムであって、
該表面を被覆するワイヤメッシュ、導電性ワイヤを含む該コーティングを有する複合コーティングと、
該コーティングと該表面との間の非導電性絶縁層と、
氷によって形成された回路を介して、該メッシュと該表面との間にDCバイアスを印加するためのDC電源と
を備える、システム。
A system for changing the adhesion of ice adhered to a conductive surface,
A wire mesh covering the surface, a composite coating having the coating comprising conductive wires;
A non-conductive insulating layer between the coating and the surface;
A DC power supply for applying a DC bias between the mesh and the surface via a circuit formed by ice.
前記複合コーティングを前記表面に付着させるための接着剤をさらに含む、請求項1に記載のシステム。The system of claim 1, further comprising an adhesive for applying the composite coating to the surface. 前記表面と前記ワイヤメッシュは、前記DC電源の反対の端部に接続される、請求項1に記載のシステム。The system of claim 1, wherein the surface and the wire mesh are connected to opposite ends of the DC power supply. 前記DCバイアスは、氷によって約1〜10mA/cmの電流密度を提供する、請求項1に記載のシステム。The system of claim 1, wherein the DC bias provides a current density of about 1-10 mA / cm 2 with ice. 前記DCバイアスは、前記表面と前記メッシュとの間に約2〜100の電圧電位を提供する、請求項1に記載のシステム。The system of claim 1, wherein the DC bias provides a voltage potential between about 2 and 100 between the surface and the mesh. 導電性表面に付着した氷の付着力を変化させるためのシステムであって、
該表面を被覆する複合コーティングであって、複数の導電性電極ワイヤと、複数の電気絶縁絶縁体繊維とを有し、該絶縁体繊維は、該電極ワイヤの各々を互いに分離し、該電極ワイヤを該表面から絶縁する、複合コーティングと、
該氷によって形成された回路を介して、該電極ワイヤと該表面との間にDCバイアスを印加するためのDC電源と
を備えるシステム。
A system for changing the adhesion of ice adhered to a conductive surface,
A composite coating covering the surface, the composite coating comprising a plurality of conductive electrode wires and a plurality of electrically insulating insulator fibers, the insulator fibers separating each of the electrode wires from each other, A composite coating that insulates from the surface;
A system comprising: a DC power supply for applying a DC bias between the electrode wires and the surface via the circuit formed by the ice.
前記複合コーティングを前記表面に付着させるための接着剤をさらに含む、請求項6に記載のシステム。The system of claim 6, further comprising an adhesive for applying the composite coating to the surface. 前記表面は、前期DC電源の一方の端部に接続され、前記電極ワイヤは、該DC電源の反対側の端部に接続される、請求項6に記載のシステム。7. The system of claim 6, wherein the surface is connected to one end of the DC power supply and the electrode wire is connected to an opposite end of the DC power supply. 前記電極ワイヤは、カソードワイヤとアノードワイヤとを含む、請求項6に記載のシステム。The system of claim 6, wherein the electrode wires include a cathode wire and an anode wire. 前記複合コーティングは複合クロスである、請求項6に記載のシステム。The system of claim 6, wherein the composite coating is a composite cloth. 前記複合クロスは、電極ワイヤと絶縁体繊維で編み込まれている、請求項10に記載のシステム。The system of claim 10, wherein the composite cloth is braided with electrode wires and insulator fibers. 前記電極ワイヤは、前記絶縁体繊維に対して、通常、垂直方向に編み込まれている、請求項11に記載のシステム。12. The system of claim 11, wherein the electrode wires are braided in a generally vertical direction with respect to the insulator fibers. 前記電極ワイヤは、金、銅、真ちゅう、ブロンズ、銀、およびこれらの混合物の1つを含む、請求項6に記載のシステム。The system of claim 6, wherein the electrode wire comprises one of gold, copper, brass, bronze, silver, and mixtures thereof. 前記ワイヤにわたるコーティングであって、プラチナ、金およびアモルファスカーボンの群から選択されるコーティングをさらに含む、請求項13に記載のシステム。14. The system of claim 13, further comprising a coating over the wire, wherein the coating is selected from the group of platinum, gold, and amorphous carbon. 前記電極ワイヤはアノードワイヤとカソードワイヤとを備え、前記電源は、前記表面と該アノードワイヤとの間、および該表面と該カソードワイヤとの間に、交互にバイアスを生成する、請求項6に記載のシステム。7. The method of claim 6, wherein the electrode wire comprises an anode wire and a cathode wire, and the power supply alternately generates a bias between the surface and the anode wire and between the surface and the cathode wire. The described system. 表面に付着した氷の付着力を変化させるシステムであって、
該表面を被覆する複合コーティングであって、複数のカソードワイヤと、複数のアノードワイヤと、電気絶縁絶縁体繊維とを有する複合コーティングと、
該氷によって形成された回路を介して、該カソードワイヤと該アノードワイヤとの間にDCバイアスを印加するためのDC電源と
を備える、システム。
A system for changing the adhesion of ice adhered to a surface,
A composite coating covering the surface, the composite coating comprising a plurality of cathode wires, a plurality of anode wires, and electrically insulating insulator fibers;
A system comprising: a DC power supply for applying a DC bias between the cathode wire and the anode wire via a circuit formed by the ice.
前記カソードワイヤは、前記DC電源の一方の端部に接続され、前記アノードワイヤは、該DC電源の他方の端部に接続される、請求項16に記載のシステム。17. The system of claim 16, wherein said cathode wire is connected to one end of said DC power supply and said anode wire is connected to the other end of said DC power supply. 前記DC電源は電池である、請求項16に記載のシステム。17. The system of claim 16, wherein the DC power source is a battery. 前記表面は、航空機の翼の表面を含む、請求項16に記載のシステム。17. The system of claim 16, wherein the surface comprises a surface of an aircraft wing. 前記表面は、送電線の表面を含む、請求項16に記載のシステム。17. The system of claim 16, wherein the surface comprises a power line surface. 前記複合コーティングを前記表面に付着させるための接着剤をさらに含む、請求項16に記載のシステム。17. The system of claim 16, further comprising an adhesive for applying the composite coating to the surface. 前記複合コーティングは複合クロスである、請求項16に記載のシステム。17. The system of claim 16, wherein the composite coating is a composite cloth. 前記複合クロスは、前記カソードワイヤと、前記アノードワイヤと、前記絶縁体繊維とで編み込まれる、請求項22に記載のシステム。23. The system of claim 22, wherein the composite cloth is woven with the cathode wire, the anode wire, and the insulator fiber. 前記カソードワイヤと前記アノードワイヤは、前記絶縁体繊維に対して、通常、垂直方向に編み込まれている、請求項23に記載のシステム。24. The system of claim 23, wherein the cathode wire and the anode wire are braided in a generally vertical direction with respect to the insulator fiber. 前記カソードワイヤは、金、銅、真ちゅう、ブロンズ、銀、およびこれらの混合物の1つを含む、請求項16に記載のシステム。17. The system of claim 16, wherein the cathode wire comprises one of gold, copper, brass, bronze, silver, and mixtures thereof. 前記アノードワイヤは、金、銅、真ちゅう、ブロンズ、銀、およびこれらの混合物の1つを含む、請求項16に記載のシステム。17. The system of claim 16, wherein the anode wire comprises one of gold, copper, brass, bronze, silver, and mixtures thereof. 前記アノードワイヤにわたるコーティングであって、プラチナ、金およびアモルファスカーボンの群から選択されるコーティングをさらに含む、請求項26に記載のシステム。
(発明の背景)
27. The system of claim 26, further comprising a coating over the anode wire, wherein the coating is selected from the group of platinum, gold, and amorphous carbon.
(Background of the Invention)
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Applications Claiming Priority (2)

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WO (1) WO2001049564A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009545481A (en) * 2006-08-01 2009-12-24 エアバス・フランス A device that detects and removes ice and frost from the airframe

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DK1483939T3 (en) 2002-02-11 2008-12-08 Dartmouth College Systems and methods for modifying an ice-to-object interface
US7194254B2 (en) 2002-12-30 2007-03-20 Motorola Inc. Apparatus for restricted browser access within a wireless communication device and method therefor
NL1031879C2 (en) * 2006-05-24 2007-11-27 Netherlands Inst For Metals Re Heated aerodynamic profile.
US8931296B2 (en) 2009-11-23 2015-01-13 John S. Chen System and method for energy-saving inductive heating of evaporators and other heat-exchangers
ES2422873B2 (en) * 2013-03-12 2014-01-13 Universidad De La Rioja Automatic anti-icing device for vials
EP2873617B1 (en) * 2013-11-13 2020-07-01 Airbus Defence and Space GmbH Device and method for de-icing and/or avoiding ice-buildup and profiled body and aircraft equipped with such a device
DE102016107908A1 (en) * 2016-04-28 2017-11-02 Jenoptik Advanced Systems Gmbh Heating device and method for producing the same
US10708979B2 (en) 2016-10-07 2020-07-07 De-Ice Technologies Heating a bulk medium
US20190016466A1 (en) * 2017-07-13 2019-01-17 Goodrich Coporation Redundant heating of surfaces of an aircraft skin for controlling ice accretion
CN111268046B (en) * 2020-02-27 2022-02-11 广船国际有限公司 Ship ice accumulation condition early warning and deicing method
CN112629807B (en) * 2021-03-09 2022-01-11 中国空气动力研究与发展中心低速空气动力研究所 Method for removing ice growing on surface of silk thread hot knife and model

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5535348Y2 (en) * 1974-05-15 1980-08-20
JPS61137682U (en) * 1985-02-14 1986-08-27
GB2252285A (en) * 1991-01-29 1992-08-05 British Aerospace A method and apparatus for separating a frozen deposit from a substrate; Aircraft de-icing.
JPH08134741A (en) * 1994-11-09 1996-05-28 Sony Corp Conductive woven fabric
WO1998057851A2 (en) * 1997-06-16 1998-12-23 Trustees Of Dartmouth College Systems and methods for modifying ice adhesion strength

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2496279A (en) * 1945-02-10 1950-02-07 Safeway Heat Elements Inc Flexible electric heater for deicing airfoils
US3204084A (en) * 1963-05-07 1965-08-31 Gen Dynamics Corp Electrical deicer
DE2153434B2 (en) * 1971-10-27 1972-11-09 Licentia Patent Verwaltungs GmbH, 6000 Frankfurt FASTENING OF EROSION PROTECTION EDGES TO AIRPLANE PROFILES
FR2578377B1 (en) * 1984-12-26 1988-07-01 Aerospatiale HEATING ELEMENT FOR A DEFROSTING DEVICE OF A WING STRUCTURE, DEVICE AND METHOD FOR OBTAINING SAME
US4732351A (en) * 1985-03-21 1988-03-22 Larry Bird Anti-icing and deicing device
US4760978A (en) * 1986-11-19 1988-08-02 Cox & Company, Inc. Ice-free screen for protecting engines from damage caused by foreign bodies in the intake airstream
US5143325B1 (en) * 1991-01-03 2000-09-05 Electroimpact Inc Electromagnetic repulsion system for removing contaminants such as ice from the surface of aircraft and other objects
FR2744872B1 (en) * 1996-02-08 1998-04-10 Eurocopter France DEVICE FOR HEATING AN AERODYNAMIC PROFILE
FR2756254B1 (en) * 1996-11-27 1999-01-29 Eurocopter France DEVICE FOR HEATING AN AERODYNAMIC PROFILE
CA2227526A1 (en) * 1997-01-21 1998-07-21 Michael J. Giamati Hybrid deicer with element sequence control
DK0983437T3 (en) * 1997-05-20 2004-02-16 Thermion Systems Int Apparatus and method for heating and defrosting wind turbine blades
US6027075A (en) * 1997-06-16 2000-02-22 Trustees Of Dartmouth College Systems and methods for modifying ice adhesion strength

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5535348Y2 (en) * 1974-05-15 1980-08-20
JPS61137682U (en) * 1985-02-14 1986-08-27
GB2252285A (en) * 1991-01-29 1992-08-05 British Aerospace A method and apparatus for separating a frozen deposit from a substrate; Aircraft de-icing.
JPH08134741A (en) * 1994-11-09 1996-05-28 Sony Corp Conductive woven fabric
WO1998057851A2 (en) * 1997-06-16 1998-12-23 Trustees Of Dartmouth College Systems and methods for modifying ice adhesion strength

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009545481A (en) * 2006-08-01 2009-12-24 エアバス・フランス A device that detects and removes ice and frost from the airframe

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