JPH04208694A

JPH04208694A - 防氷方法および防氷装置

Info

Publication number: JPH04208694A
Application number: JP2418192A
Authority: JP
Inventors: Lowell J Adams; ロウェル　ジェイ．アダムス; Jr Norbert A Weisend; ノーバート　エー．ワイゼント，ジュニア; Thomas E Wohlwender; トーマス　イー．ウォールウェンダー
Original assignee: BF Goodrich Corp
Current assignee: Goodrich Corp
Priority date: 1989-12-22
Filing date: 1990-12-25
Publication date: 1992-07-30
Also published as: USRE38024E1; BR9006303A; DE69032770D1; CA2032571A1; ES2127716T3; US5129598A; CN1026223C; EP0433763B1; DE69032770T2; IL96615A; EP0433763A2; CN1052827A; EP0433763A3

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】

［０００１１

【産業上の利用分野］本発明は、飛行機の防氷方法およ
び防氷装置に関し、特に、氷が蓄積している表面を変形
させることにより動作する防氷方法および防氷装置に関
する。［０００２）【従来の技術】飛行中に、飛行機の翼および他の構造部
材に氷が蓄積することは、良く知られているように危険
である。　「構造部材」という言葉は、ここで使用され
るときには、飛行中に氷結し易い飛行機の表面を意味し
、例えば、翼、スタビライザ、エンジン吸入口、ロータ
ー等である。飛行機が登場してからかなり早い時期から
、氷の蓄積の問題を解決する試みがなされてきた。飛行
中の飛行機から氷を取り除くために種々の技術が提案さ
れてきているが、これらの技術は、様々な欠点を有して
おり、これらの欠点については、活発で継続的な研究が
行われてきた。広範囲に使用されてきた１つの方法は、
機械的防氷と呼ばれるものである。機械的防氷において
は、構造部材の先端（１ｅａｄ　ｉｎｇ　　ｅｄｇｅ）
が、ある方法で曲げられて、その上に蓄積された氷を砕
いて気流の中に分散させる。良く知られた機械的防氷技
術は、周期的に膨張し得るチューブ状の構造を使用する
ものである。この構造の膨張によって、４０％以上の膨
張または伸長が得られる。典型的な膨張は、約２〜６秒
以上行われ、実質的に防氷装置の輪郭を変化させ、これ
により蓄積した氷を割る。不幸なことに、この装置の膨
張は、飛行機の構造上を通過する気流に負の影響を与え
る。また、この方法は、氷が実質的に、約０．２５イン
チ（０，６３５ｃｍ）または、それ以上蓄積したときに
最も効果的なもので、すなわち、その効果には限界があ
る。望ましくは、水は、約０．２５インチに到達するよ
りかなり前に除去されるべきである。［０００３］より最近の機械的防氷技術は、構造部材の
先端を曲げる内部ハンマが使用される。この方法は、Ｌ
ｅｖｉｎ　　ｅｔ　　ａｌ、に対して与えられた米国特
許筒３．５４９，９６４号に例示されている。ここでは
、構造部材の内壁に隣合って設置されたスパークギャッ
プ圧カドランスジューサのコイルに、パルス発生器から
の電気パルスが供給される。このコイルの一次電流は、
構造部材の壁に電流を誘起し、この電流によって作られ
る磁場は、この部分を変形させるように作用する。Ｌｅ
ｖｉｎ　　ｅｔ　　ａｌ、に対して与えられた米国特許
第３，６７２．６１０号および第３，７７９，４８８号
、および、５ａｎｄｏｒ　ｆ　ｆに対して与えられた米
国特許第４．３９９，９６７号は、励起された誘導コイ
ルを使用して、氷が形成された表面を振動させるか、あ
るいは、トルクを与える飛行機の防氷装置を開示してい
る。これらの装置の各々は、氷が蓄積している表面の反
対側の表面の側に位置する電磁コイルまたは磁気制御バ
イブレータを使用する。Ｌｅｖｉｎｅｔ　　ａｌ、に対
して与えられた米国特許第３，８０９，３４１号におい
ては、平坦なバスが互いに反対側に設置され、各バスの
１側は氷結している壁の内表面に隣合って設置される。電流は各バスを通り、その結果、相互に作用する磁場は
、これらのバスを離すように力を加え、氷結している壁
を変形させる。［０００４］より最近のアプローチは、Ｈａｓ　ｌ　ｉ
ｍｅｔ　　ａｌ、に対して与えられた米国特許第４，６
９０．３５３号に示されている。この特許には、１つま
たはそれ以上の重なり合ったフレキシブルなリボン導体
が弾性材料内に埋め込まれ、この弾性材料は、前記構造
部材の外表面に取り付けられる。これらの導体には、パ
ワー蓄積ユニットから大きな電流パルスが供給される。結果として相互作用する磁場は、前記弾性部分を膨張さ
せる電気的反発力を発生する。この膨張は、電流パルス
が導体に到達する時に瞬間的に起こり、氷の薄い層に対
して効果的であると考えられている。上記の特許に開示
された装置は、前述の機械的防氷装置に比較して大いな
る進歩であると考えられているが、幾つかの欠点が残っ
ている。１つの欠点は、隣合う電導部分に流れる電流の
方向に関係する。上記の特許に開示された技術は、装置
の効果をかなり限定するという非効率性を有する。Ｌｏ
ｗｅｌｌ　　Ｊ　　Ａｄａｍｓ、ｅｔ　　ａｌ、に対し
て与えられ、１０／２４．１９８９に発行され、　「防
氷のための電気反発分離システム」と題された米国特許
第４，８７５．６４４号は、上記の米国特許第４，６９
０，３５３号に開示された技術を発展させた装置を開示
している。この特許においては、米国特許第４，６９０，３５３号
に開示された、曲がりくねった（ｓｅｒｐｅｎｔｉｎｅ
）配置より大きい電気的反発力が発生されるように電気
導体が配置される。また、米国特許第４．　８７５．　
６４４号は、所定の大きさで、所定の波形で所定の時間
持続するパルスを供給して、より効果的な防氷動作を行
わせる。［０００５］

【発明が解決しようとする課題】従来技術によれば、開
示された進歩にも関わらず、特に、米国特許第４，８７
５．６４４号の技術においては、さらに効果的な防氷動
作を行わせる必要がある。特に、サイズを大きくしたり
すること無く、既存の装置を改造する際の困難も無く、
且つ、その他の問題も無しに、従来の種々の機械的防氷
装置が有していたような、力を発生する能力を有する防
氷装置が提供されることが望まれている。［０００６］

【課題を解決するための手段】前述の欠点を解消するた
めに、本発明は、特に、構造部材の外表面に取付けるに
適した防氷方法および防氷装置を提供する。本発明の第
１の実施例によれば、誘導コイルが、構造部材の外表面
に近接して設置される。このコイルは、この表面に接触
して置かれる第１の側と、該表面から離された第２の表
面とを有する。コイルは、該表面から遠ざけたり近づけ
たりするように動かすことができる。このコイルのため
には、支持部材が提供され、該支持部材は、該コイルが
該表面に対して動き得るようにフレキシブルである。こ
の支持部材の一部分は、コイルの動きに応答して動く、
氷が蓄積する表面の輪郭を定める。好適には、このコイ
ルおよび支持部材は、一体の構成で提供されて、前記構
造部材を変更することなく、該構造部材の先端部分（ｌ
ｅａｄｉｎｇ　　ｅｄｇｅ）に接合されるか、あるいは
、取付けられる。本発明の他の実施例は、上記のコイル
と支持部材との間に置かれた金属ターゲットを必要とす
る。さらに、その他の実施例においては、上記のコイル
と構造部材との間にターゲットを置くことを必要とする
。さらに、また、他の実施例においては、前記構造部材
の内面に取付けられたダブラ−（ｄｏｕｂｌｅｒ）を必
要とする。［０００７］

【作用】本発明の各実施例においては、コイルに、短い
幅の高電流のパルスが流れると、支持部材は、急激に力
強く構造部材から引き離される。もし、構造部材が金属
であるならば、構造部材はターゲットとして機能し、コ
イルは表面から引き離される。もし、構造部材が金属で
ない（例えば、複合材料）ならば、そして、表面接触タ
ーゲットが使用されないならば、コイルは表面に押しつ
けられた（ａｇａｉｎｓｔ　　５ｕｒｆａｃｅ）位置に
留まっている。上記の電流は、ターゲットに、　（もし
、金属ならば）構造部材に、そして、　（もし、金属な
らば）支持部材に渦電流（ｅｄｄｙ　　ｃｕｒｒｅｎｔ
）を誘起する。コイルの電磁場が弱くなると支持部材は
、急激に、その元の位置に引き戻される。従来の機械的
防氷装置と異なって、本発明による防氷装置は、従来の
欠点の多くを回避して、著しく効果的である。構造部材
に印加される殆どの力は、他の種々の機械的防氷装置に
よって発生される張力より容易に提供され得る圧縮力で
ある。さらに、この装置は、新しい構成の一部として、あるい
は、既存装置の改造として、容易に構造部材に取付けら
れる。装置は、渦電流の原理によって動作するので、直
流電流から発生する問題は完全に回避され得、従来の装
置によって可能であったよりも効果的に水落とし動作を
行うことができる。本発明の装置においては、氷が蓄積
する表面が、相対的に大きな距離、大きな加速度で動か
されるので、装置の効果は、より増幅される。上記の動
きは、構造部材を越えて流れる気流に負の影響を与える
程大きくはないが、従来の渦電流タイプの防氷装置にお
いて開示されているよりも２０倍以上大きい変位を起こ
す。また、コイルとターゲットとは、互いに、表面対表
面の接触をするか、あるいは、それに近い状態にあるの
で、従来の、内部に設置された渦電流防氷装置より約２
０％大きい渦電流を発生する。従来の、内部に設置され
た渦電流防氷装置においては、構造部材の跳ね返りによ
ってコイルが損傷することを防止するために、コイルと
構造部材との間には実質的にギャップが必要であった。本発明によれば、動かされ、氷が蓄積される表面は相対
的に薄く構造部材上に弾性的に取付けられているので、
効率が大きい。構造部材自身を曲げる防氷装置において
は、氷が蓄積する表面は、相対的に厚く、曲げることが
困難である。［０００８］

【実施例】本発明は、特に、構造部材の先端を防氷する
ために使用される技術を提供する。防氷とは、先端に形
成された氷を除去することである。構造部材の表面に衝
突する気流に当たって、これを打ち破る、該構造部材の
一部分のことである。このような先端の例としては、翼
、スタビライザ、支柱（ｎａｃｅ　１１ｅｓ）、ロータ
ー、および、その他の囲いおよび突出した構造の、気流
が最初に当たる、前の部分である。図２４〜２６は、既
知の機械的防氷装置１０および、その電気回路を示すも
のである。防氷装置１０は、　（翼のような）構造部材
１４内の、その先端の後側近くに設置された第１および
第２のコイル１２を有する。構造部材１４の表面は、ア
ルミニウムのような金属からなり、以下では、スキン（
Ｓｋｉｎ）と称する。複数のコイル１２は、取り付けブ
ラケット１８によって、翼げた（ｓｐａｒ）１６に取り
付けられる。コイル１２は、平面図においては、円状で
ある。円状の非合金のアルミニウムディスク２０は、上
記の先端の内表面の、複数のコイル１２の各々の反対側
に直接接合される。［０００９１図２５を参照して、各コイル１２は、エネ
ルギー蓄積コンデンサ２２およびサイリスタ２４に直接
接続される。ダイオード２６は、コンデンサ２２と並列
に接続される。サイリスタ２４にトリガパルスを供給す
ることにより、電気インパルスが起動され、コイル１２
を通してコンデンサ２２を放電させる。サイリスタ２４
は、ダイオードとしての性質を有しているので、電流は
、第１の正のＲＬＣ応答ループに沿って流れる。その後
、サイリスタ２４は、再び、回路を間にする。これによ
り、コンデンサ２２は、逆電圧に充電され、このような
逆電圧の充電は、コンデンサの寿命を実質的に減少させ
る。この理由で、コンデンサ２２の両端にダイオード２
６が接続される。［００１０１図２６には、典型的な翼方向へのコイル１
２の設置が示されている。各コイル１２は、横方向に他
のコイルから約１６インチ（４０，６４ｃｍ）づつ離さ
れて設置されている。このコイル１２は、変圧器３０を
含む単一の電源ユニット２８から電力を供給される。コ
ンデンサ２２は、変圧器３０の二次側の両端子に渡って
接続されている。スイッチングデバイス３２は、複数の
サイリスタ２４の各々に接続され、これらのサイリスタ
２４にトリガパルスを供給する。コンデンサ２２が各コ
イル１２を介して放電するときには、急激に形成されて
減衰する電磁場が作られて、ディスク２０および金属ス
キン１４内に渦電流を誘起する。コイル１２、ディスク
２０、および、スキン１４内の電流から作られる電磁場
は、数１００ボンドの大きさの反発力を発生するが、数
分の１ミリ秒の時間のみ持続する。スキン１４が小さい
振幅の、大きい加速度で動くことにより氷を粉砕し、引
き離し、そして、奇せつけなくなる。このような２つ、
または、３つの［打撃（ｂｉｔ）Ｊが、コンデンサ２２
を再充電するに必要な時間だけ離れた短い間隔で続くと
、氷は、再び望ましくない厚さに達するまで蓄積するこ
とが許容される。スキンの動きが時計方向および半時針
方向の両方に伝播することによって、より効果的に氷を
粉砕すると考えられる「リップル」効果を発生するよう
に、スイッチングデバイス３２を適当に接続することに
より、コイル１２は連続的に駆動される。［００１１］先の説明から理解されるように、従来の防
氷装置１０の効果は、スキンの変形に依存している。氷
結による金属表面の動きは、非常に限定されている。典
型的には、あらゆる氷結条件の下で蓄積された氷を除去
するためには、３つのインパクトパルスが必要である。さらに、スキンは、限られた範囲でのみ示しているが、
変位が限られたものであっても、その変位を実現するた
めには、大きな力を発生する必要がある。さらに、付加
的な問題は、上記の力が、前記先端に張力をかけるとい
う「負」の力であるという点にある。飛行機の構造部材
は、張力より圧縮力に対して、より耐性を有するように
設計されている。［００１２］図１を参照して、本発明による防氷装置は
、参照符号４０によって示されている。防氷装置４０は
、コイル４２を使用するという点で前記防氷装置１０に
似ている。しかしながら、以下に説明するように、防氷
装置４０は、防氷装置１０とは決定的に異なるものであ
る。図１に示される防氷装置４０は、構造部材の先端に
接合されるか、あるいは、確実に取り付けられる一体の
ユニットとして形成される。構造部材の先端またはスキ
ンは、参照符号４４で示される。典型的には、スキン４
４は、アルミニウム合金のような金属で作られる。コイ
ル４２は、通常、複数の個別の平板コイルエレメント（
図６〜８に参照する以下の説明をみよ）からなる多層コ
イルである。ここで説明する全ての実施例においては、
コイル４２は一体構造であって、その何れの部分も他の
部分に対して相対的に動くことはないものとする。ここでの議論のためには、コイル４２は、簡単のために
、１つのエレメントとして示す。コイル４２は、第１お
よび第２の表面を有し、該第１の表面は、静止状態にお
いてスキン４４の外表面に接触し、第２の表面は、スキ
ン４４から距離をおいた位置にある。コイル４２は、ス
キン４４に対して離れたり近づいたりできるように、ス
キン４４には接合されない。［００１３］コイル４２の第２の表面は、表面層４６に
よって覆われている。表面層４６は、好適には、コイル
４２の第２の表面に接合されない。コイル４２の両横の
エツジは、スキン４４の輪郭に滑らかに移行するために
、フレキシブルで非金属の充填物の層４８によって境を
接している。防氷装置４０は、上記の層４８によってス
キン４４に接合されるか、あるいは、確実に取り付けら
れる表面層４６は、層４８に接合される。表面層４６の
端において、表面層４６は、スキン４４に接合されるか
、あるいは、図示しない留め具によって取り付けられる
。こうして、コイル４２および表面層４６は、スキン４
４に接合された層４８の複数の部分の間で、スキン４４
から離れたり近づいたりして動くことができる。図１の
説明から明らかなように、表面層４６は、防氷装置４０
の外表面の主要部分を形成するのみでなく、　（層４８
と共に）コイル４２の支持部材としても機能して、コイ
ル４２をスキン４４に対して相対的に適当に位置付けす
る。［００１４］好適には、コイル４２は、非合金の銅から
作られる。コイル４２に関する、より完全な説明、およ
び、どのように製造するか等については、Ｌｏｗｅｌｌ
ＪＡｄａｍｓ、ｅｔ　　ａｌ、によって、１１／１５゜
１９８９に米国に出願され、　「平面状コイルの製造（
Ｐｌａｎｅｒ　　Ｃｏ１１　　Ｃｏｎ５ｔｒｕｃｔｉｏ
ｎ）Ｊと題された米国特許出願シリアル番号第７／４３
７，４８９号にて開示している。表面層４６は、構造部
材の外表面に使用されるものと共通の適当な金属、例え
ば、アルミニウム、チタニウム、またはステンレススチ
ールの箔から製造される。表面層４６は、ポリエーテル
エーテル・ケトン（ＰＥＥＫ）のような熱可塑性フィル
ムの薄い層から作られ得る。このような材料は、容易に
いかなる形にでも成形し得る上に、優れた耐雨浸食特性
を有している。もし、望むなら、層４６は、他の非金属
材料によって作られてもよい。表面層４６を層４８に接
着する接着材は、表面層を防氷装置の他の部分に接合す
るために共通に使用される如何なる接着材でもよい。但
し、ＥＡ９５１　　（Ｈｙｓｏｌ　　Ｃｏｒｐｏｒａｔ
ｉｏｎ製）のような改変されたエポキシフィルム接着剤
が好ましい。充填材の層４８は、防氷装置に使用される、既知の如何
なるフレキシブルな非金属の材料、例えば、ゴム、ファ
イバーグラス等でもよい。［００１５１図１３においては、防氷装置４０のための
電気回路が参照符号６０で示されている。回路６０は、
些細な修正を除いては、前記Ｌｏｗｅｌｌ　　Ｊ　　Ａ
ｄａｍｓ、ｅｔ　　ａｌ、に対して与えられ、１０／２
４．１９８９に発行され、　「防氷のための電気反発分
離システム」と題された米国特許第４，８７５，６４４
号に詳細に記述されている。回路６０は、複数のコンデ
ンサ６２の列（簡単のために１つのみ示す）を充電する
。これらのコンデンサは、複数の高電圧エネルギー蓄積
デバイスとして機能する。金属表面層４６、および、何
れのターゲットまたはダブラ−（ｄｏｕｂｌｅｒ）も、
もし使用されるならば、電磁気的干渉を最小にするため
に、航空機の接地端子に接続されるべきである。防氷動
作が要求されるときには、制御パルス６４がトリガ回路
６６に供給され、コンデンサ６２は１つまたは複数のシ
リコン制御整流素子（ＳＣＲ）６８を介して放電されて
、高電流パルス出カフ０をコイル４２に供給する。出力
電流パルス７０が要求されるときは、何時でも、コンデ
ンサ６２を放電状態に維持するダンプ抵抗７２、スイッ
チ７４を開くことにより除かれる。これにより、充電回
路７６からの充電電流が、コンデンサ６３を望まれる電
圧に充電する。上記の５ＣＲ６８が「○Ｎ」状態にトリ
ガされると、コンデンサの列６２は、コイル４２に放電
する。高電流パルスが発生され、その大きさは、電流変
圧器７８によってモニタされる。［００１６］図１４に示されるように、電流パルスは、
完全に過減衰された、指数関数的に減衰するサイン波形
であって、これはＲＬＣ回路の定数によって達成される
。もし、ＲＬＣ回路の定数が、該回路が不足減衰または
発振するようなものである場合も、整流素子８０が、回
路インダクタンスの蓄積されたエネルギーを防氷装置の
負荷に流して、長い立ち下がり時間を有する、単一の非
発振パルスを発生させるように回路は構成される。もし
、コンデンサ６２が、約５００μＦの容量を有し、回路
６０が前述のように動作するならば、１２５０Ｖにおい
て約３０００Ａのピーク値を有する電流がコイル４２を
通して放電されるであろう。コイルの立ち上がり時間は
、約１００μｓｅｃであって、立ち下がり時間は約２０
０〜３００μＳｅＣである。強い電磁場が発生されて、
スキン４４および（もし金属ならば）表面層４６内に渦
電流が誘導される。こうして、電磁場がスキン４４およ
び表面層４６内に発生する。そして、この電磁場は、数
分の１ｍ５ｅＣの持続時間を有する大きい反発力を発生
する。この衝撃力は、コイル４２によって表面層４６に
転送され、表面層４６を、蓄積された如何なる氷をも破
壊して跳ね返すに充分な、小さい振幅、大きい加速度で
動かす。［００１７１図１５には、表面層４６の変位、速度、お
よび加速度がプロットされている。図１５に示されるよ
うに、表面層４６は、重力加速度（Ｇ）の約１８．７５
０倍のピーク加速度、および約３８０インチ／秒（９゜
６５２ｍ／秒）のピーク速度を以て、約０．０６５イン
チ（０，１６５ｃｍ）変位する。発生される圧縮および
膨張力は、電磁場の減衰の間に逆転され、表面層４６を
横切る圧力波を発生する。コイル４２および表面層４６
は、図１に示されるような元の位置に急激に引き戻され
る。図１５の試験結果かられかるように、収縮のピーク
速度は、約２７０インチ／秒（６，８５８ｍ／秒）であ
って、ピーク加速度は、約１３，７５０Ｇである。実際
、コイル４２および表面層４６は、スキン４４から反発
されるだけでなく、該スキン４４の方向に引き戻される
。図１５の試験結果かられかるように、スキン４４に対
する引き戻しの際のスキン４４および表面層４６の跳ね
返りの最小値が存在する。コイル４２および表面層４６
のスキン４４からの初期変位が該スキン４４に対して張
力負荷でなく、圧縮負荷をかけるものであることが有利
な点である。［００１８層図１６には、力とコイル電流との関係が、
実験室で試験によって得られた結果について示されてい
る。参照符号９０．９２、および９４で示される線は、
前述の「防氷のための電気反発分離システム」と題され
た米国特許第４，８７５，６４４号において開示された
、いわゆる電気反発の原理に従って動作する場合のコイ
ル電流と力との関係をプロットしたものである。参照符
号９６の線は、本発明に従って動作する場合のコイル４
２の電流と力との関係をプロットしたものである。線９
０は、４層の曲がりくねった（ｓｅｒｐｅｎｔｉｎｅ）
コイルを使用して得られた結果である。線９２は、複数
の銅の長方形のシートからエツチングによって作られた
４層の平面コイルを使用して得られた結果である。線９４は、複数の銅の正方形のシートからエツチングに
よって作られた４層の平面コイルを使用して得られた結
果である。線９６は、本発明に従って動作する、４層の
長方形の平面コイルを使用して得られた結果である。図
１６からも分かるように、本発明は、試験された従来の
如何なるコイルに比較しても、著しく優れた結果を示し
ている。特に、この結果は、４層の曲がりくねった（Ｓ
ｅｒｐｅｎｔｉｎｅ）コイルを使用して得られた結果（
線９０）との比較において劇的なものとなっている。１７００Ａのコイル電流において、平面コイル４２は、
１０００ポンドを優に超える反発力を発生するのに対し
て、４層の曲がりくねった（ｓｅｒｐｅｎｔ　１ｎｅ）
コイルは、２００ボンド未満の反発力しか発生しない。［００１９層本発明の、その他の実施例は、図２〜５に
示されている。これらの実施例については、以下に順に
説明する。異なる実施例においても、共通の部分につい
ては、それが適当なときには、同じ参照符号を使用して
いる。図２においては、本発明の防氷装置の１つの実施
例が参照符号１００で示されている。この防氷装置１０
０は、取り付け層１Ｏ２を有し、該取り付け層１Ｏ２は
、表面と表面とが実質的に接触するように、金属のスキ
ン４４に接合されるか、あるいは、確実に取り付けられ
る。もし、希望するならば、　「ダブラ−（ｄｏｕｂｌ
ｅｒ）」と呼ばれる付加的なターゲット１０４が、スキ
ン４４の内表面に設置される。もし、金属のスキン４４
が適当な渦電流を誘導するに充分な厚さを有しないなら
ば、上記のターゲット１０４を使用することは有利であ
る。コイル４２は層１Ｏ２の外表面に設置される。コイ
ル４２は、層１０２に対して近づいたり離れたりできる
ように、層１０２には接合されない。表面層４６は、コ
イル４２および層１０２の両方を覆う。充填層４８（そ
の一部分のみが示されているカリは、図１に説明した実
施例におけるように、スキン４４との滑らかな輪郭を提
供する。層１Ｏ２は、粘着フィルム、ファイバーグラス
等のような非金属の材料によって作られるであろう。［００２０１防氷装置１００の利点は、該防氷装置１０
０が、スキン４４に対して取り付けるための、プレハブ
された、一体のユニットとして製造されることである。防氷装置４０よりも防氷装置１００の方が、スキン４４
に取り付けることが容易であると考えられる。更に、層
１Ｏ２は、スキン４４に対して、実質的に表面と表面と
が接触するように取り付けられるので、防氷装置１００
とスキン４４との間の取り付けは、非常に強いものとな
っている。図３においては、本発明の防氷装置の他の実
施例が参照符号１１０で示されている。防氷装置１１０
は、金属ターゲット１１２が、コイル４２と表面層４６
との間において、コイル４２の第２の側に設置されてい
る点を除いて、その構成および動作の両方において防氷
装置４０に類似している。［００２１１充填層４８は、表面と表面とが実質的に接
触するようにスキン４４に接合されているが、コイル４
２は、スキン４４に対して近づいたり離れたりできるよ
うに、スキン４４には接合されない。図３の実施例にお
いては、スキン４４は、金属または複合材料によって作
られることが期待される。ターゲット１１２は、好適に
は、ＥＡ９５１のような接着剤によって層４６に接合さ
れることが望ましい。コイル４２とターゲット１１２と
は、薄い分離層、あるいは、リリース層（ｒｅｌｅａｓ
ｅ　　１ａｙｅｒ）１１６によって分離される。層１１
６は、ターゲット１１２がコイル４２に対して近づいた
り離れたりすることを可能にする。ターゲット１１２は
、アルミニウムのような常磁性体から作られることが期
待される。リリース層１１６は、非粘着性の熱可塑性物
質によって作られ得る。層１１６のために適した材料は
、Ｄｉｘｉｃｏ　　ＩｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄのＲｉ　
ｃ　ｈｍｏｎｄ　　ＤｉｖｉｓｉｏｎからＡ３０００と
いう商標の下に商業的に入手可能である。もし、望むな
らば、コイル４２の位置とターゲット１１２の位置とを
逆転して、ターゲット１１２がコイル４２の外表面に接
触し、コイル４２が表面層４６の内表面に接合するよう
にもできる。図４には、本発明の防氷装置の他の実施例
が参照符号１２０で示されている。この例では、スキン
４４は複合材料から作られる。防氷装置１２０は、コイ
ル４２の第２の側に設置された金属ターゲット１２２を
有する。コイル４２およびターゲット１２２とは、参照符号１２
４で示される分離層、あるいは、リリース層（ｒｅｌｅ
ａｓｅ　　１ａｙｅｒ）によって分離されている。充填
層４８は、該防氷装置１２０の前部分を横切って延びる
裏部分１２６を有する。この部分１２６は、ターゲット
１２２の外表面から空隙１２８またはリリース層１３０
によって離されている。リリース層１３０は、ターゲッ
ト１２２の外表面に接触している。表面層４６は、裏部
分１２６に接合されている。［００２２］防氷装置１２０は、表面層４６にかけるこ
とができる力を増加させる。コイル４２が活性化（励磁
）されているときには、コイル４２はスキン４４と接触
している。リリース層１２４は、ターゲット１２２に取
り付けられ、コイル４２からは分離されている。ターゲ
ット１２２は、コイル４２から離れる方向に移動し、そ
の後、コイル４２の方向に移動する。防氷装置の構成に
空隙１２８を入れたことにより、層１３０が裏部分１２
６に衝撃を与える前に、ターゲット１２２は、かなりの
距離を動く。このように発生した運動量は、衝撃力を増
加させる。また、防氷装置４０に比較して、同じ防氷動
作のために、より短い持続時間の電流パルスが使用され
る。もし、望むならば、スキン４４は金属から作られ得
、この場合、ターゲット１２２はなくてよい。更に、図
３の実施例について説明されたように、コイル４２およ
びターゲット１２２の位置は逆転され得る。［００２３］図５においては、本発明の防氷装置の更に
他の実施例が、参照符号１３０′で示されている。防氷
装置１３０′は、考え方としては、防氷装置１２０と同
じである。図示されるように、スキン４４は金属から作
られる。しかしながら、裏部分１２６の隣に置かれる空
隙１２８の代わりに、該空隙１２８は、コイル４２に接
触するリリース層１３２とスキン４４との間に設置され
る。防氷装置１３０′においては、ターゲット１２２は
なくてよく、コイル４２は、裏部分１２６の内表面に接
触している。もし、スキン４４が複合材料によって作ら
れるならば、　（図示しない）金属ターゲットは、コイ
ル４２と接続して使用される。防氷装置１３０′を使用
することにより、高電流パルスが立ち下がる間に発生す
る反発力は、表面層４６の動きを増加させ、非常に効率
的な水除去作用を実現する。図６〜８には、コイル４２
の構成要素が示されている。図６において、第１のシー
ト状部材１４０は、複数の巻線１４２、第１の端子１４
４、および、第２の端子１４６を有する第１の連続的な
電導体によって定められる。上記の第１の端子１４４は
、部材１４０の電気的入力端子であり、第２の端子１４
６は、部材１４０の電気的出力端子である。部材１４０
は、約０．０１６インチ（０，０４１ｃｍ）の厚さを有
する非合金の銅またはアルミニウムの１枚のシートから
形成される。巻線１４２は、０．０７０〜０．１２５イ
ンチ（０，１８ｃｍ　〜０．　３２　ｃｍ）の範囲の幅
を有する。［００２４１図７において、第２のシート状部材１５０
は、複数の巻線１５２、第１の端子１５４、および、第
２の端子１５６を有する第２の連続的な電導体によって
定められる。上記の第１の端子１５４は、部材１５０の
電気的入力端子であり、第２の端子１５６は、部材１５
０の電気的出力端子である。部材１５０は、約０．０１
６インチの厚さを有する非合金の銅またはアルミニウム
の１枚のシートから形成される。巻線１５２は、０４０
７０〜０．１２５インチの範囲の幅を有する。図８にお
いて、部材１４０および１５０は、参照符号１６０に示
されるように、完全に重られたコイルの組合せとして示
されている。この構成においては、巻線１４２は、巻線
１５２の直ぐ隣に設置される。端子１４６および１５４
は電気的な接続のために半田等によって接続される。図
８の例かられかるように、第１の端子１４４に流れ込む
電流は、巻線１４２を通って流れる。この電流の方向は
、隣合って重られた巻線１５２を流れる電流の方向と同
じである。第１の部材１４０は、好適には、１２−１／
４回（図では略して８−１／４回のみ示している）の巻
き数を有し、第２の部材１５０についても同じである。こうして、重られた部材１４０および１５０は、２４−
１／４回の巻き数を有するコイル１６０を定める。部材１４０および１５０は、長方形として図示されてい
るが、正方形でも、円形でも、あるいは、他の形でもよ
い。［００２５１図９においては、コイル１７０は、幅約０
．１９インチ（０，４８ｃｍ）　、厚さ約０．０２５イ
ンチ（０，０６３５ｃｍ）の平坦なリボンから形成され
る螺旋状の連続的な導体によって定められる。コイル１
７０は、約０．２５インチ（０，６３５ｃｍ）の内径と
、約２．２５インチ（５，７２ｃｍ）の外径を形成する
ように、隙間無く巻かれた約４０回の巻き数を含む。この導体の両端は、電流源に接続するためのコネクタ１
７２および１７４が設けられている。コイル１７０は、
その、より大きい厚さのために、コイル１６０よりは望
ましくないものである。コイル１６０および１７０は、
適当な誘電体およびカプセル収納材（ｅｎｃａｐｓｕｌ
ａｔ　ｔｏｎ　　ｍａｔｅｒ　１ａｌｓ）等の他の部品
に接続され、コイル４２を製造するために使用される。コイル４２の製造に使用する材料および技術を含む、コ
イル４２の製造に関する、その他の詳細は、Ｌｏｗｅｌ
ｌＪＡｄａｍｓ、ｅｔ　　ａｌ、によって、１１／１５
．１９８９に米国に出願され、「平面状コイルの製造（
Ｐｌａｎｅｒ　　Ｃｏ１１　　Ｃｏｎ５ｔｒｕｃｔｉｏ
ｎ）Ｊ　と題された米国特許出願シリアル番号第７／４
３７，４８９号にて開示している。［００２６１図１０〜１２には、複数のコイル４２の一
定間隔毎に配置されたものが、種々示されている。図１
０においては、コイル４２は、リブ１８０の両側に約１
６インチづつ、等間隔で配置される。防氷装置４０は、
スキン４４の先端のセンタライン上に並べられている。図１０〜１２においては、センタラインは一点鎖線で示
されている。図１１においては、図１０において説明し
たと同様に、更に上下にコイル４２が設けられている。図１０に示されるように、コイル４２は、リブ１８０の
両側に約１６インチづつ等間隔に、そして、センタライ
ン１８２から上下に等間隔に配置される。図１２におい
ては、コイル４２は、センタライン１８２を挟んで交互
に互い違いに一定間隔で配置されている。すなわち、１
つのコイル４２はセンタライン１８２の上に、隣のコイ
ル４２は、等間隔でセンタライン１８２の下に配置され
ている。図１０および１４に示される実施例と同様に図
１２のコイル４２は、リブ１８０の両側に約１６インチ
づつ等間隔で配置される。［００２７１図１０〜１２に示されるコイル４２の構成
によれば、コイル４２によって発生される膨張力は、小
さい振幅の、大きい加速度の動き、および、スキン４４
の先端を横切る応力発生波を発生させ、氷が破壊され、
撥ねつけられるようにする。各コイル４２の衝撃力は、
（図１〜５に示されるように、）コイル４２および防氷
装置全体の構成およびサイズに依存する。図１９におけ
るように、コイル４２がセンタライン１８２上に置かれ
るときには、コイル４２は、順番に（１，２，３，・・
・等）、あるいは、同時に励磁され、あるいは、奇また
は偶のグループ（１，３，５，・・・、　　２．４．　
６゜・・）毎に励磁される。図１１に示される構成にお
いては、コイル４２は、上側表面上のグループ（１，３
゜５、・・・）として順番にまたは同時に励磁され、次
に、下側表面上のグループ（２，４，６，・・・）とし
て順番にまたは同時に励磁されるか、あるいは、その逆
の順で励磁される。ある場合には、図１２に示されるよ
うに、コイル４２の数は最小化され、上記の１，３゜５
、・・・、および、２．　４．　６．　　・・・のよう
にグループ分けされて励磁されるか、あるいは、互い違
いのグループが同時に励磁される。このように、防氷動
作を効果的なものにするために、コイル４２は、種々の
方法でスキン４４に取り付け得、また、種々の順序で励
磁し得ることがわかる。［００２８１図２４に示されるような、渦電流の原理に
よって動作する機械的防氷装置は、誘導コイル自身より
何倍も大きい金属表面に渦電流を発生するために誘導コ
イルを使用していた。図１７に示されるように、半径１
インチ（２，５４ｃｍ）のコイルに対して、渦電流は、
コイルの回りの限定された半径においてのみ誘導される
。図１８は、渦電流密度が、コイルの中心からの距離が
大きくなると、特に急激に減少することを示している。殆どの力は、誘導コイルの半径の１，２５倍の半径内に
おいて発生される。構造部材のスキンが薄い場合は、誘
導コイルの半径より約２５％大きい半径を有する、金属
のダブラ−（ｄｏｕｂｌｅｒ）またはターゲットが、発
生した衝撃力を増加させるためには適している。図３お
よび４に示される、本発明の防氷装置は、構造部材のス
キンをターゲットとして使用する要求がないならば、防
氷装置自身の一部として含まれるターゲットを使用する
。ここに説明される実施例のあるもの（特に、図１に示
されるもの）は、渦電流によって発生された衝撃力に寄
与するために金属スキンを使用するが、スキンの、その
ような使用は、　（図１に示される実施例以外には）本
発明の防氷装置を正しく機能させるためには必要ではな
い。本発明の防氷装置は、グラファイトやエポキシのよ
うな非金属材料から作られたスキンを使用して、機能さ
せることができる。［００２９１図１９は、種々の半径について、　（渦電
流密度として表現された）金属ターゲット上の圧力を時
間の関数として示している。殆ど全ての圧力は、誘導コ
イルの半径の１．２５倍の距離の中で発生される。こう
して、本発明において使用されるターゲットは、力を効
果的に発生するためには、近似的に誘導コイルのサイズ
および形状に対応するものであればよい。ターゲットは
、高々、コイルの半径の１．２５倍の半径を有するべき
である。金属ターゲット上の力は、誘導コイルから外へ
向かって働く垂直な（ｎｏｒｍａｌ）力であって、それ
は半径と共に変化する。この変化する力は、図２０にお
いて、ターゲットの中央からの種々の半径について、時
間の関数の圧力として示されている。図２０の右側の線
は、横軸の下を通過しており、ターゲット上の力が減衰
する磁場と共に逆方向になっていることを示している。先に説明したように、本発明の上記の特徴は、ターゲッ
トが外向きに力を受けるだけでなく内向きにも力が作用
することを示している。また、初めはターゲットを圧縮
し、または、縮ませ、それから、ターゲットを膨張させ
る急激に作用する力が存在する。この急激に作用する力
は、ターゲットが曲がるときに防氷装置の表面を横切っ
て作用する圧力分布波（リップル効果）を発生するので
、この急激に作用する力は、防氷装置を動作させるとき
に有利に使用され得る。［００３０１図２１は、ターゲット表面の単位面積当た
りの動径方向の平面内の力をプロットしたもの、そして
、図２２は、ターゲット表面の単位面積当たりの動径方
向の平面内の力の分布をプロットしたものである。図２
１においては、種々の半径について、圧力が時間に対し
てプロットされている。図２２においては、種々の時間
について、圧力が半径に対してプロットされている。図１７〜２０におけると同様に、図２１および２２にお
いても、渦電流によって発生された力は、急激にピーク
に達して、急激に立ち下がる。図２１および２２は、ま
た、コイルの半径の２５％を超える距離における動径方
向の力が重要でないことをも示している。誘導コイルに
よって発生された衝撃力は、ターゲットの直径に依存し
、ターゲットを作った材料にも依存する。材料の導電率
は、その厚さと共に、誘導コイルとターゲットとの間の
特定の間隔に対して発生される渦電流を決定する。誘導
コイルの形状もまた、曲げられたエア・フォイル（ａｉ
ｒ　　ｆｏｉｌ）のような特定の構成に対して最大の衝
撃力を得るために変化され得る。図２３は、種々のター
ゲット材料に対して、ターゲット厚さと衝撃力との関係
を示すものである。銅が最も良い衝撃曲線を与えるよう
に見えるが、１１４５アルミニウムのような他の材料も
許容し得る特性を示している。［００３１］ターゲツトのサイズおよび厚さの他に設計
上、考察すべきことは、ターゲットが層状（複数の層か
らなる）であるべきか否かという点、および、これらの
層が同じ材料から作られるべきか否かという点である。厚さに関しては、最も良い衝撃を与えるためには、おお
よそ、１電気的表皮厚さ（ｏｎｅ　　ｅ　ｌｅｃ　ｔ　
ｒ　１ｃａ１　５ｋｉｎ　　ｄｅｐｔｈ）の厚さを有す
るターゲットを使用することが望ましいと考えられてい
る。もし望むならば、ターゲットを２層によって構成し
、第１の層を強度部材とし、第２の層を導電率の優れた
異なる材料とすることができる。ターゲットを厚くする
と、衝撃力も増加することが知られている。しかしなが
ら、重量を最小化するためと、構造部材の輪郭を壊さな
いために、−般には、ターゲットは、できるだけ薄くさ
れるべきである。ダブラ−（ｄｏｕｂｌｅｒ、構造部材
の内表面上のターゲット）の設計においては、回路の周
波数における電気的表皮厚さの１／２に等しい厚さのダ
ブラ−を選択することが適当であることが発見された。また、電気的周期と機械的周期とを整合させることによ
り、最も良い結果が得られることが発見された。特に、
電気的周期は、固有周期の１／８に等しく選択されるべ
きである。もし、コイル電流が長い立ち上がり時間を有するならば
、より厚いターゲットが要求される。ダブラ−を使用す
る従来の機械的防氷装置の試験結果は、最適の電気的周
期は、機械的周期の２倍であることを示している。機械
的周期および電気的周期の間の同様な関係が本発明にも
適用され得るものと考えられる。［００３２］上記の試験結果は、−様な厚さのエア・フ
ォイル・スキンおよび／またはダブラ−を使用している
。ターゲットの厚さおよび形状、そして、ターゲットと
コイルとの間隔は、ターゲットにおいて発生される力を
適当なものにするため、および、防氷表面への力の伝播
を増加させるために変化され得る。以上、本発明の特定
の実施例について説明したが、以上の実施例は、単に、
本発明を適用し得る例として示したものであって、本発
明の範囲内で、種々の変形が可能であることは、当業者
にとって明らかであろう。［００３３］

【発明の効果】以上説明したように、本発明の防氷方法
および防氷装置によれば、効果的な防氷動作を行わせる
ことができる。特に、本発明の防氷装置によれば、サイ
ズを大きくしたりすること無く、既存の装置を改造する
際の困難も無く、且つ、その他の問題も無く、従来の種
々の機械的防氷装置が有していたような、力を発生する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】１つの構造部材の外表面に取り付けられた本発
明の防氷装置の断面図である。

【図２】図１の実施例の変形として、１つの構造部材の
外表面に防氷装置を取り付ける他の技術を示す断面図で
ある。

【図３】本発明のもう１つの実施例として、コイルに接
続して使用される金属ターゲットを示す断面図である。

【図４】防氷装置の部分として、いわゆる変位空隙（ｄ
ｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔｖｏｉｄ）が含まれる、図３と
同様の断面図である。

【図５】変位空隙が構造部材に隣合って置かれた、図４
と同様の断面図である。

【図６】本発明と共に使用可能な平面コイルの上から見
た平面図である。

【図７】本発明と共に使用可能な他の平面コイルの上か
ら見た平面図である。

【図８】本発明と共に使用可能な、重ねられた平面コイ
ルの上から見た平面図である。

【図９】本発明と共に使用可能な、螺旋状に巻かれたコ
イルの見取り図である。

【図１０】本発明による多重防氷装置の１つの配置を示
す、構造部材の先端の正面図である。

【図１１】本発明による多重防氷装置の他の１つの配置
を示す、図１０と同様の図である。

【図１２】本発明による多重防氷装置のさらに他の１つ
の配置を示す、図１０と同様の図である。

【図１３】本発明よる防氷装置の電気回路図である。

【図１４】本発明において使用される電流パルスの波形
を時間と電流の関係で示す図である。

【図１５】本発明よる防氷装置の一部分の動きを示すた
めに、時間に対して、変位、速度、および、加速度をプ
ロットした図である。

【図１６】本発明の防氷装置の性能を従来の機械的防氷
装置と比較して示すための、コイル電流と力との関係を
示す図である。

【図１７】半径１インチのコイルの場合の渦電流を時間
の関数として示す図である。

【図１８】半径１インチのコイルの場合の渦電流密度を
時間の関数として示す図である。

【図１９】ターゲットの半径の関数として金属ターゲッ
ト上の圧力分布をプロットした図である。

【図２０】種々の半径について、時間の関数として、金
属ターゲットの圧力分布をプロットした図である。

【図２１】単位ターゲット面積あたりの平面内の圧力を
プロットした図である。

【図２２】単位ターゲット面積あたりの平面内の圧力の
半径方向の分布をプロットした図である。

【図２３】種々のターゲット材料について、ターゲット
厚さに対する衝撃力をプロットした図である。

【図２４】従来の機械的防氷装置の断面図である。

【図２５】図２４の防氷装置がどのように駆動されるか
を示す電気回路図である。

【図２６】図２４の複数の防氷装置が、１つの構造部材
の外表面にどのように取り付けられるかを示す電気回路
図である。

【図１】

【図３】＼　”　　　　　４６　１１２　１１８

【図４】ノ１２８

【図５】＼　４６

【図６】

【図７】

【図８】

【図９】

【図１１】噂−−１７０

【図１２】

【図１３】

【図１４】

【図１５】

【図１６】

【図１７】

【図１８】

【図１９】

【図２２】

【図２３】

【図２０】

【図２１】ターケで、）ｔ＠に撞１［な漣し玄（トリｉらたソつ４グ

【図２４］【図２５】

【図２６】フロントページの続き（７２）発明者トーマス　イー、ウオールウエンダー

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】金属構造部材の外表面（４４）に取り付け
可能で、飛行中に、その上に氷が蓄積する露出された表
面を有する防氷装置において、前記構造部材の前記外表
面に近接して設けられた第１の側と、前記構造部材の前
記外表面から間隔を置かれた第２の側とを有する、一体
の誘導コイル（４２）と、前記コイルを支持し、前記コ
イルの前記第２の側に近接して設けられ、当該防氷装置
の前記露出された表面の輪郭を定め、前記コイルを前記
構造部材に対して相対的に動かすことにより前記露出さ
れた表面に蓄積された氷を取り払うためにフレキシブル
である支持手段（４６）と、短い持続時間で高電流の電
気パルスを前記コイルに供給する手段（６０）とを有し
てなることを特徴とする防氷装置。
【請求項２】前記構造部材が、センタライン（１８２）
を有する先端部分を有し、該センタラインの上に第１の
コイルが設けられ、前記センタラインの下に第２のコイ
ルが設けられる請求項１に記載の防氷装置。
【請求項３】前記構造部材が、センタライン（１８２）
を有する先端部分を有し、該センタラインの近傍におい
て、前記先端部分に沿って間隔をおいて複数のコイルが
置かれる請求項１に記載の防氷装置。
【請求項４】前記コイルおよび前記支持手段は、前記構
造部材の前記外表面に、該構造部材に変更を加えること
なく取り付け可能である、一体の構成に形成される請求
項１に記載の防氷装置。
【請求項５】前記支持手段は、前記構造部材に接合され
た非金属の層（１０２）を含み、前記コイルは該非金属
層に対して相対的に動き得る請求項４に記載の防氷装置
。
【請求項６】前記コイルは平面状である請求項１に記載
の防氷装置。
【請求項７】前記コイルは平面状であり、該コイルは多
層に形成される請求項１に記載の防氷装置。
【請求項８】前記支持手段は、前記構造部材の前記外表
面に接合されたフレキシブルで非金属の層と、該フレキ
シブルで非金属の層の少なくとも一部分の上に重なる表
面層を有する請求項１に記載の防氷装置。
【請求項９】前記表面層は金属から作られる請求項８に
記載の防氷装置。
【請求項１０】前記表面層は熱可塑性フィルムから作ら
れる請求項８に記載の防氷装置。
【請求項１１】前記コイルの前記第１の側と、前記構造
部材の前記外表面との間に設けられた金属ターゲットを
有する請求項１に記載の防氷装置。
【請求項１２】前記支持手段が、前記コイルの前記第２
の側に近接して設けられた金属部分（１１２）を有する
請求項１に記載の防氷装置。
【請求項１３】前記コイルに対向する側の、前記構造部
材の内表面上に設けられた金属ターゲット（１０４）を
有する請求項１に記載の防氷装置。
【請求項１４】前記コイルの前記第２の側と前記支持手
段との間に設けられた変位空隙（１２８）を有する請求
項１に記載の防氷装置。
【請求項１５】前記コイルと前記変位空隙との間に設け
られた金属ターゲット（１２２）を有する請求項１４に
記載の防氷装置。
【請求項１６】前記コイルの前記第１の側と前記構造部
材の前記外表面との間に設けられた変位空隙（１２８）
を有する請求項１に記載の防氷装置。
【請求項１７】前記コイルと前記構造部材との間に設け
られた金属ターゲットを有する請求項１６に記載の防氷
装置。
【請求項１８】非金属構造部材の外表面（４４）に取り
付け可能で、飛行中に氷が蓄積する露出された表面を有
する防氷装置において、前記構造部材の前記外表面に近
接して設けられた第１の側と、前記構造部材の前記外表
面から間隔を置かれた第２の側とを有する、一体の誘導
コイル（４２）と、前記コイルを支持し、前記コイルの
前記第２の側に近接して設けられ、当該防氷装置の前記
露出された表面の輪郭を定め、前記コイルの前記第２の
側に近接する金属部分を有し、前記コイルを該金属部分
に対して相対的に動かすことにより前記露出された表面
に蓄積された氷を取り払うためにフレキシブルである支
持手段（４６）と、短い持続時間で高電流の電気パルス
を前記コイルに供給する手段（６０）とを有してなるこ
とを特徴とする防氷装置。
【請求項１９】前記支持手段の前記金属部分は、前記コ
イルの前記第２の側に近接して設けられたターゲット（
１１２）を有する請求項１８に記載の防氷装置。
【請求項２０】非金属構造部材の外表面（４４）に取り
付け可能で、飛行中に氷が蓄積する露出された表面を有
する防氷装置において、前記構造部材の前記外表面に近
接して設けられた第１の側と、前記構造部材の前記外表
面から間隔を置かれた第２の側とを有する、一体の誘導
コイル（４２）と、前記コイルを支持し、前記コイルの
前記第２の側に近接して設けられ、当該防氷装置の前記
露出された表面の輪郭を定め、前記コイルを該金属部分
に対して相対的に動かすことにより前記露出された表面
に蓄積された氷を取り払うためにフレキシブルである支
持手段（４６）と、短い持続時間で高電流の電気パルス
を前記コイルに供給する手段（６０）と、前記コイルの
前記第１の側と前記構造部材の前記外表面との間に設け
られた金属ターゲットとを有してなることを特徴とする
防氷装置。
【請求項２１】前記支持手段は、前記コイルの前記第２
の側に近接して設けられ、金属からなる表面層（１１２
）を有する請求項１８に記載の防氷装置。
【請求項２２】前記コイルに対向する側の、前記構造部
材の内表面上に設けられた金属ターゲット（１０４）を
有する請求項１８に記載の防氷装置。
【請求項２３】前記コイルの前記第２の側と前記支持手
段との間に設けられた変位空隙（１２８）を有する請求
項１８に記載の防氷装置。
【請求項２４】前記コイルと前記支持手段との間に設け
られた金属ターゲット（１２２）を有する請求項２３に
記載の防氷装置。
【請求項２５】前記コイルの前記第１の側と前記構造部
材の前記外表面との間に設けられた変位空隙（１２８）
を有する請求項１８に記載の防氷装置。
【請求項２６】前記コイルと前記構造部材との間に設け
られた金属ターゲットを有する請求項２５に記載の防氷
装置。
【請求項２７】前記構造部材が、センタライン（１８２
）を有する先端部分を有し、該センタラインの上方に第
１のコイルが設けられ、前記センタラインの下方に第２
のコイルが設けられる請求項１８に記載の防氷装置。
【請求項２８】前記構造部材が、センタライン（１８２
）を有する先端部分を有し、該センタラインの近傍にお
いて、前記先端部分に沿って間隔をおいて複数のコイル
が置かれる請求項１８に記載の防氷装置。
【請求項２９】前記コイルおよび前記支持手段は、前記
構造部材の前記外表面に、該構造部材に変更を加えるこ
となく取り付け可能である、一体の構成に形成される請
求項１８に記載の防氷装置。
【請求項３０】前記支持手段は、前記構造部材に接合さ
れた非金属の層（１０２）を含み、前記コイルは該非金
属層に対して相対的に動き得る請求項２９に記載の防氷
装置。
【請求項３１】前記コイルは平面状である請求項１８に
記載の防氷装置。
【請求項３２】前記コイルは平面状であり、該コイルは
多層に形成される請求項１８に記載の防氷装置。
【請求項３３】前記支持手段は、前記構造部材の前記外
表面に接合されたフレキシブルで非金属の層と、該フレ
キシブルで非金属の層の少なくとも一部分の上に重なる
表面層を有する請求項１８に記載の防氷装置。
【請求項３４】前記表面層は金属から作られる請求項３
３に記載の防氷装置。
【請求項３５】前記表面層は熱可塑性フィルムから作ら
れる請求項３３に記載の防氷装置。
【請求項３６】金属構造部材の外表面（４４）の氷を除
去する方法において、第１および第２の側を有する一体
の誘導コイル（４２）を設けるステップと、前記コイル
の前記第１の側を前記外表面に近接して設置するステッ
プと、前記コイルを支持し、飛行中に、その上に氷が蓄
積される、防氷装置の露出された表面の輪郭を定める支
持手段、（４６）を設けるステップと、前記構造部材内
に渦電流を発生させるように、短い持続時間で高電流の
電気パルスで前記コイルを励磁するステップと、前記コ
イルを前記構造部材から離れるように動かすステップと
、前記防氷装置の前記露出された表面を、該露出された
表面に蓄積された氷を取り払うために充分な程度、そし
て、充分な加速度で、前記構造部材から離れるように動
かすステップと、前記コイルおよび前記支持手段を、そ
れぞれ、前記構造部材および前記コイルに隣合う元の位
置まで動かすステップとを有することを特徴とする方法
。
【請求項３７】前記コイルへ供給される前記電流は、約
３０００アンペアである請求項３６に記載の防氷装置。
【請求項３８】前記防氷装置の前記露出された表面を動
かすステップは、約０．０６５インチの変位と、重力加
速度の約１８，７５０倍の加速度を以て行われる請求項
３６に記載の方法。
【請求項３９】前コイルと前記支持手段との間に金属タ
ーゲット（１１２）を設けるステップを有し、該金属タ
ーゲットは、前記コイルを励磁することにより該コイル
から離れるように動かされる請求項３６に記載の方法。
【請求項４０】前コイルと前記構造部材との間に金属タ
ーゲットを設けるステップを有し、該コイルを励磁する
ことにより、該コイルは、該金属ターゲットから離れる
ように、そして、該金属ターゲットに向かうように動か
される請求項３６に記載の方法。
【請求項４１】前記コイルに対向する側の、前記構造部
材の内表面上に金属ターゲット（１０４）を設けるステ
ップを有し、該ターゲットは、前記構造部材に対して動
かないように接合される請求項３６に記載の方法。
【請求項４２】前記コイルと前記支持手段との間に変位
空隙（１２８）を設けるステップを有し、該空隙は、前
記コイルが励磁されたときには、前記支持手段に衝撃を
与える前に、該コイルが該支持手段に対して相対的に動
くことを許容する請求項３６に記載の方法。
【請求項４３】前記コイルと前記支持手段との間に金属
ターゲット（１２２）を設けるステップを有する請求項
４２記載の方法。
【請求項４４】前記コイルと前記構造部材との間に変位
空隙（１２８）を設けるステップを有し、該空隙は、前
記コイルおよび支持手段を元の位置まで動かす前記ステ
ップの実施の際には、前記コイルが、前記構造部材に向
かって、相対的に大きい距離移動することを許容する請
求項３６に記載の方法。
【請求項４５】前記コイルと前記構造部材との間に金属
ターゲットを設けるステップを有する請求項４４に記載
の方法。
【請求項４６】複数の誘導コイルを互いに間隔をおいて
設けるステップと、前記支持手段においてリップル効果
を発生させるために前記コイルを順番に励磁するステッ
プとを有する請求項３６に記載の方法。
【請求項４７】非金属構造部材の外表面（４４）の氷を
除去する方法において、第１および第２の側を有する一
体の誘導コイル（４２）を設けるステップと、前記コイ
ルの前記第１の側を前記外表面に近接して設置するステ
ップと、前記コイルを支持し、前記コイルに近接して設
けられた金属ターゲットを含み、飛行中に氷が蓄積され
る、防氷装置の露出された表面の輪郭を定める支持手段
（４６）を設けるステップと、前記金属ターゲット内に
渦電流を発生させるように、短い持続時間で高電流の電
気パルスで前記コイルを励磁するステップと、前記防氷
装置の前記露出された表面を、該露出された表面に蓄積
された氷を取り払うために充分な程度、そして、充分な
加速度で、前記構造部材から離れるように動かすステッ
プと、前記支持手段を、前記コイルに隣合う元の位置ま
で動かすステップとを有することを特徴とする方法。
【請求項４８】前記コイルへ供給される前記電流は、約
３０００アンペアである請求項４７に記載の防氷装置。
【請求項４９】前記防氷装置の前記露出された表面を動
かすステップは、約０．０６５インチの変位と、重力加
速度の約１８，７５０倍の加速度を以て行われる請求項
４７に記載の方法。
【請求項５０】前コイルと前記支持手段との間に金属タ
ーゲット（１１２）を設けるステップと、前記コイルを
励磁することにより、該金属ターゲットを該コイルから
離れるように動すステップとを有する請求項４７に記載
の方法。
【請求項５１】前コイルと前記構造部材との間に金属タ
ーゲットを設けるステップと、前記コイルを励磁するこ
とにより、該コイルが該金属ターゲットから離れるよう
に該コイルを動かすステップとを有する請求項４７に記
載の方法。
【請求項５２】前記コイルに対向する側の、前記構造部
材の内表面上に金属ターゲット（１０４）を設けるステ
ップと、該ターゲットが前記構造部材に対して動かない
ように該ターゲットを該構造部材に接合するステップと
を有する請求項４７に記載の方法。
【請求項５３】前記ターゲットと前記支持手段との間に
変位空隙（１２８）を設けるステップを有し、該空隙は
、前記コイルが励磁されたときには、前記支持手段に衝
撃を与える前に、前記ターゲットが該支持手段に対して
相対的に動くことを許容する請求項５０に記載の方法。
【請求項５４】前記ターゲットと前記構造部材との間に
変位空隙（１２８）を設けるステップを有し、該空隙は
、前記支持手段を元の位置まで動かす前記ステップの実
施の際に、前記コイルが、前記構造部材に向かって相対
的に大きい距離動くことを許容する請求項５１に記載の
方法。
【請求項５５】前記コイルと前記支持手段との間に変位
空隙（１２８）を設けるステップを有し、該空隙は、前
記コイルを励磁する前記ステップの実施の際に、前記コ
イルが、前記支持手段に対して動くことを許容する請求
項４７に記載の方法。
【請求項５６】前記コイルと前記構造部材との間に変位
空隙（１２８）を設けるステップを有し、該空隙は、前
記支持手段を元の位置まで動かす前記ステップの実施の
際に、前記コイルが、前記構造部材に向かって相対的に
大きい距離動くことを許容する請求項４７に記載の方法
。
【請求項５７】複数の誘導コイルを互いに間隔をおいて
設けるステップと、前記支持手段においてリップル効果
を発生させるために前記コイルを順番に励磁するステッ
プとを有する請求項４７に記載の方法。