CN113086163A - 防除冰装置、机翼、飞行器及机翼防除冰方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种防除冰装置、机翼、防除冰飞行器及机翼防除冰方法，涉及飞机防除冰领域，其中防除冰装置包括防除冰层，防除冰层内填充有相变储能材料，相变储能材料为液态，相变储能材料相变温度高于冰点温度；防除冰机翼包括机翼内蒙皮与防除冰装置，防除冰层与机翼内蒙皮内表面固定连接；防除冰飞行器包括防除冰机翼和机身，防除冰机翼与机身固定连接。本发明中能够提供一种能耗低环保效益高且制造难度底的防除冰装置、防除冰机翼及防除冰飞行器。
Description
技术领域
本发明涉及飞机防除冰领域，具体涉及一种防除冰装置、防除冰机翼、防除冰飞行器及机翼防除冰方法。
背景技术
机翼作为飞机产生升力的主要部位，结冰会导致其平整度、外形以及气动布局发生改变，从而会导致飞机的升阻比下降，对飞机的飞行安全造成严重危害。现有的针对飞机机翼的防除冰方式主要包括热气防除冰和电加热防除冰，热气防除冰是通过引用发动机产生的热气，经过压力等一系列调节后，进入飞机的机翼前缘，并且沿着飞机的机翼前缘通道流动，将热量在流动过程中传给飞机机翼的机翼内蒙皮内部，使得机翼内蒙皮的温度高于冰点，防止结冰，但是热气防除冰的能耗高，防除冰效率低；电加热防除冰系统是通过加热垫来阻止飞机机翼前缘结冰，控制器通过结冰探测系统的信号来控制加热元件的加热时间和加热功率，将电能转化为热能，从而达到防除冰的效果，但是电加热防除冰存在加热元件制造难度高、布置困难等问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种环保效益高且制造难度低的防除冰装置、防除冰机翼、防除冰飞行器及机翼防除冰方法，以解决上述现有技术存在的问题。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
本发明提供一种防除冰装置，包括防除冰层，所述防除冰层内填充有相变储能材料，所述相变储能材料为液态，所述相变储能材料相变温度高于冰点温度。
优选的，所述防除冰层由耐热聚乙烯管铺设构成。
优选的，所述相变储能材料为六水氯化钙。
本发明还提供一种防除冰机翼，包括机翼内蒙皮和如上所述防除冰装置，所述防除冰层与所述机翼内蒙皮内表面固定连接。
优选的，所述防除冰层使用粘接剂与所述机翼内蒙皮粘接固定。
优选的，所述粘接剂为耐高温环氧胶。
优选的，所述聚乙烯储料管在所述机翼内蒙皮内表面均匀铺设。
本发明还提供一种防除冰飞行器，包括如上所述防除冰机翼和机身，所述防除冰机翼与所述机身固定连接。
本发明还提供一种机翼防除冰的方法，包括以下步骤：
在机翼内蒙皮内表面固定设置防除冰层，将将相变温度高于冰点温度的液态相变储能材料填充至防除冰层内。
本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：
本发明提供的防除冰装置、防除冰机翼及防除冰飞行器，其中防除冰飞行器包括机身与防除冰机翼，防除冰机翼与机身固定连接；防除冰机翼包括防除冰装置与机翼内蒙皮，防除冰装置与机翼内蒙皮固定连接；防除冰装置包括防除冰层，利用相变储能材料填充在防除冰层内，在环境温度降低时能够释放热量，防止结冰，当温度上升时，吸收并储存热量，可以实现防除冰层的循环利用。防除冰的过程能耗底、环保效益高；防除冰装置将相变材料填充进防除冰层即可，制造难度低。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明提供的防除冰机翼的结构示意图。
图2是本发明提供的防除冰机翼的剖视图。
图中：1-机翼内蒙皮；2-耐热聚乙烯管；3-耐高温环氧胶；4-防除冰层；5-相变储能材料。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种防除冰装置，以解决上述现有技术存在的问题，能够提供一种能耗低环保效益高且制造难度底的防除冰装置。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
实施例一
本实施例提供一种防除冰装置，如图1～2所示，包括防除冰层4，防除冰层4内填充有相变储能材料，相变储能材料为液态，相变储能材料5相变温度高于冰点温度。利用相变储能材料填充在防除冰层4内，相变储能材料5的相变温度高于冰点温度，在环境温度降低到冰点温度的过程中，相变储能材料5能够释放热量，防止结冰并除去已经结上的冰，当温度上升时，相变储能材料5吸收并储存热量，可以实现防除冰层4的循环利用。本实施例中防除冰装置的防除冰的过程能耗底、环保效益高。本实施例中的防除冰装置将相变材料填充进防除冰层4即可，制造难度低。
本实施例中的防除冰层4由耐热聚乙烯管2铺设构成。防除冰层4可由耐高原性好、耐高温、耐低温霜冻同时具有良好的抗化学腐蚀性能的材料制成，本实施例中优选耐热聚乙烯管2铺设构成防除冰层4。
耐热聚乙烯管2的尺寸根据需求进行选择，本实施例中优选公称通径为80mm，外直径为89毫米，或者选用规格为90*8.2mm的耐热聚乙烯管2。
本实施例中相变储能材料为六水氯化钙。本实施例中填充在防除冰层4中的相变储能材料优选为六水氯化钙，六水氯化钙的相变温度为29℃。将六水氯化钙填充进入耐热聚乙烯管2内，温度降低时能够释放热量，防止结冰，在温度升高时，能够吸收热量，将热量储存起来，实现防除冰层4的循环利用，环保效益好。
实施例二
本实施例提供一种防除冰机翼，包括机翼内蒙皮1和实施例一中的防除冰装置，防除冰层4与机翼内蒙皮1内表面固定连接。防除冰层4与机翼内蒙皮1固定连接，当机翼温度降低时，防除冰层4能够释放热量，起到为机翼防除冰的作用。
本实施例中，防除冰层4使用粘接剂与机翼内蒙皮1粘接固定。防除冰层4与机翼内蒙皮1固定方式本实施例中优选为粘接。
本实施例中，粘接剂为耐高温环氧胶3。防除冰层4与机翼内蒙皮1的粘接剂优选为耐高温环氧胶3。
本实施例中，聚乙烯储料管在机翼内蒙皮1内表面均匀铺设。聚乙烯储料管均匀的铺设，使机翼受热均匀，不会出现局部受热的情况，安全性良好。
本实施例中的防除冰机翼的制造使用过程为，第一步：根据机翼前缘的展开尺寸的计算结果，选择合适数量的聚乙烯储料管，聚乙烯储料管型号选择为90*8.2mm，或者DN(公称通径)80mm，外直径89mm的聚乙烯储料管。
第二步骤：在机翼内蒙皮1表面均匀填充耐高温环氧胶3，并通过耐高温环氧胶3将聚乙烯储料管2均匀排列于机翼内蒙皮1内部，如图2中所示。后放入温度设置为130℃的干燥箱内加热固化。
第三步：取相变储能材料六水氯化钙吸收太阳能，将熔化后的六水氯化钙填充入聚乙烯储料管2中，并封存。
第四步：清理机翼内蒙皮1内部溢出的少量耐高温环氧胶3，以及在填充过程中溢出的液态六水氯化钙，使机翼内蒙皮1保持干燥。
第五步：待飞机起飞，机翼前缘温度低于29℃时，六水氯化钙开始逐渐凝固放热，使周围环境温度维持在29℃一定长的时间，从而达到良好的防除冰防冰效果。
第六步：飞机落地后，二次起飞前排出聚乙烯储料管2内部的六水氯化钙，重新吸收太阳能使六水氯化钙完全变为液态后，再次注入聚乙烯储料管2即可。
实施例三
本实施例提供一种防除冰飞行器，包括实施例二中的防除冰机翼和机身，防除冰机翼与机身固定连接。带有防除冰机翼的防除冰飞行器能够对防除冰飞行器的机翼进行防除冰，保证良好的安全性。
实施例四
本实施例提供一种机翼防除冰的方法，包括以下步骤：
在机翼内蒙皮内表面固定设置防除冰层，将相变温度高于冰点温度的液态相变储能材料填充至防除冰层内。
利用相变储能材料填充在防除冰层4内，相变储能材料5的相变温度高于冰点温度，在环境温度降低到冰点温度的过程中，相变储能材料5能够释放热量，对机翼起到防除冰的作用。
本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (9)
1.一种防除冰装置，其特征在于：包括防除冰层，所述防除冰层内填充有相变储能材料，所述相变储能材料为液态，所述相变储能材料相变温度高于冰点温度。
2.根据权利要求1所述的防除冰装置，其特征在于：所述防除冰层由耐热聚乙烯管铺设构成。
3.根据权利要求1所述的防除冰装置，其特征在于：所述相变储能材料为六水氯化钙。
4.一种防除冰机翼，其特征在于：包括机翼内蒙皮和权利要求1～3任一项所述的防除冰装置，所述防除冰层与所述机翼内蒙皮内表面固定连接。
5.根据权利要求4所述的防除冰机翼，其特征在于：所述防除冰层使用粘接剂与所述机翼内蒙皮粘接固定。
6.根据权利要求5所述的防除冰机翼，其特征在于：所述粘接剂为耐高温环氧胶。
7.根据权利要求4所述的防除冰机翼，其特征在于：所述聚乙烯储料管在所述机翼内蒙皮内表面均匀铺设。
8.一种防除冰飞行器，其特征在于：包括机身和权利要求5～7任一项所述的防除冰机翼，所述防除冰机翼与所述机身固定连接。
9.一种机翼防除冰方法，其特征在于：包括以下步骤：
在机翼内蒙皮内表面固定设置防除冰层，将相变温度高于冰点温度的液态相变储能材料填充至防除冰层内。
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