JPH04230498A - Electric exclusion type separator - Google Patents

Electric exclusion type separator

Info

Publication number
JPH04230498A
JPH04230498A JP41505290A JP41505290A JPH04230498A JP H04230498 A JPH04230498 A JP H04230498A JP 41505290 A JP41505290 A JP 41505290A JP 41505290 A JP41505290 A JP 41505290A JP H04230498 A JPH04230498 A JP H04230498A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
conductor
intermediate layer
blanket
devices
current
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP41505290A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
G Radia Benjamin Jr
ベンジャミン・ジ−・ラ−ディア・ジュニア
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dataproducts New England Inc
Original Assignee
Dataproducts New England Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dataproducts New England Inc filed Critical Dataproducts New England Inc
Priority to JP41505290A priority Critical patent/JPH04230498A/en
Publication of JPH04230498A publication Critical patent/JPH04230498A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Disintegrating Or Milling (AREA)

Abstract

PURPOSE: To provide a discharging device and a discharging method separating a solid and fragile material such as ice from the low-voltage electric discharging device and having a long operating life by providing at least two separable electric conductor devices having a stationary state and an excited state and surrounded in a blanket. CONSTITUTION: This discharge type separator 11 has a blanket 12 made of a thermoplastic material which surrounds slender ribbon-shaped conductor devices 13, 14. The conductor devices 13, 14 include a ribbon section 16 having an intermediate space 17, and the top conductor device 13 is aligned with the bottom conductor device 14. A spot electric connecting connector 22 is formed at a tab section 21 to make an electric connection between the top conductor device 13 and the bottom conductor device 14. A positive lead wire 23 is connected to the top conductor device 13, and a negative lead wire 24 is connected to the bottom conductor device 14. The conductor devices 13, 14 take a separating action according to the prescribed pattern in response to the repulsion generated by the magnetic field.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】本発明は電気放出式分離装置と分
離方法、特に事実上爆発的に動作して固体又は脆い物質
を粉砕し除去する装置と方法に関連する。
FIELD OF THE INVENTION This invention relates to electrical emission separation devices and methods, and more particularly to devices and methods that operate explosively in nature to crush and remove solid or brittle materials.

【0002】0002

【従来の技術】代表的な従来技術の装置は、1987年
9月1日付、ハスリムその他名義の「電気放出式分離シ
ステム」と題する米国特許第4,690,353号に記
載されている。上記のシステムでは、適当な金属のブラ
ンクから電気導体が形成され、中間にギャップを有する
ジグザグ状の連続リボンのパタ−ンを構成する。上記の
パタ−ンは軸線36の周りで折り畳まれ、上記米国特許
の第3図のように2個の部分37と38を限定し、この
折り畳み操作で複数のリボンヒンジが形成される。上記
米国特許の装置の動作はほぼ良好であるが重大な難点:
即ち応力割れ、金属疲労及び軸線36に沿って並置され
た多数のヒンジの1つに発生する導体破損がある。動作
の際は上記の特許装置は種々のヒンジに周期的屈曲によ
る応力発生;全装置の故障を生じるヒンジ破損を起こす
ことがある。
BACKGROUND OF THE INVENTION A representative prior art device is described in US Pat. No. 4,690,353, issued September 1, 1987 and entitled "Electroemission Separation System" to Haslim et al. In the above system, electrical conductors are formed from blanks of suitable metal in a zigzag pattern of continuous ribbons with gaps in between. The above pattern is folded about axis 36 to define two sections 37 and 38, as shown in FIG. Although the device of the above US patent works well, there are significant drawbacks:
These include stress cracking, metal fatigue, and conductor failure occurring at one of the multiple hinges juxtaposed along axis 36. In operation, the patented device described above develops stress due to periodic bending in the various hinges; hinge failure can occur resulting in failure of the entire device.

【0003】0003

【発明が解決しようとする課題】従って本発明の特徴は
、低圧の電気放出装置から氷のような固体の脆い物質を
分離すると同時に長い動作寿命を有する放出装置と放出
方法を提供することにある。本発明の他の特徴は、航空
機の翼のような表面に取付けるのに適しかつ弾性物質の
ブランケットが金属製導体装置を包囲する細長い可撓性
の薄いパッケ−ジの型式の放出装置を提供することにあ
る。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is a feature of the present invention to provide a discharge device and a discharge method that can separate solid, brittle materials such as ice from a low-pressure electrical discharge device, while at the same time having a long operating life. . Another feature of the invention provides a discharge device in the form of an elongated flexible thin package suitable for attachment to a surface such as an aircraft wing and in which a blanket of resilient material surrounds a metallic conductor arrangement. There is a particular thing.

【0004】0004

【課題を解決するための手段】本発明による電気排除式
分離装置は、第1及び第2外側壁を有する可撓性ブラン
ケットと、静止状態を限定する第1位置と付勢状態を限
定する第2位置とを有しかつ上記ブランケット内に包ま
れた少なくとも2個の分離可能の電気導体装置と、上記
導体装置の間に挟まれた中間層と、上記第1及び第2壁
を上記中間層に一定間隔離れて連結するため上記ブラン
ケット内に設けられた弾性連結装置とを含む。上記導体
装置は該導体装置が電流によって付勢された時発生され
る磁界によって発生する反発力に応じて前記導体装置の
制御で所定パタ−ンに応じて分離できる。第1及び第2
側壁、中間層及び連結装置は熱プラスチックポリマ−で
作られる。第1連結装置は第1外側壁を中間層に連結し
、第2連結装置は第2外側壁を中間層に連結し、上記中
間層に対する両連結部が中間層の反対側にある。ブラン
ケットが細長く、第1及び第2外壁が複数かつ一定距離
離れた第1及び第2連結装置によって中間層にそれぞれ
連結され、上記第1及び第2連結装置は上記中間層の両
側に突出する。第1外側壁と中間層との間の接続が第2
外側壁と中間層との間の接続と縦方向に食い違っている
。絶縁装置は各導体装置と中間層との間に配置されてい
る。絶縁装置は、ブランケット、連結装置及び中間層を
形成する熱プラスチックポリマ−の融解点よりも高い融
解点を有する熱プラスチックポリマ−で作られた熱的及
び電気的絶縁体である。弾性連結装置は絶縁装置を貫通
して突出している。各連結装置は、介在する細長い間隙
によって隔てられる細長いリボン部分を限定する少なく
とも1つの扁平で連結したリボンパタ−ンを限定する。 連結装置はリボン部分に沿って一定間隔離れ、上記介在
間隙内に配置されている。連結装置が弾性記憶を有する
ため、消勢された時導体装置を静止位置に戻す復元力を
与える。ブランケットには周辺シ−ルが形成され、導体
装置が静止状態から付勢状態に移動した時、複数の空所
が第1及び第2外側壁の1つと中間層との間に形成され
、これらの空所は真空を生じて連結装置の復元力を増強
する。  本発明による表面に付着した固体又は脆弱物
質を排除する固体又は脆弱物質の排除法は物質と表面と
の間の付着を破壊する充分な大きさの力で該物質に衝撃
を与える過程と、上記の力を10〜80マイクロ秒間維
持する過程とを含む。上記の過程が高速気流下で実施さ
れる。上記の力が氷と表面との間に加えられる。上記の
力が電気‐磁気的に発生される。更に、本発明による電
気排除装置の導体装置を50マイクロ秒のオ−ダ−で周
期的に脈動運動させる方法は、第1及び第2コンデンサ
を所定の電圧に充電する過程と、第1コンデンサを導体
装置に電流を供給するため放電させる過程と、同時に上
記電流を整流器に印加して該電流と電圧を反転させる過
程と、該反転電流と電圧とを使用して導体装置に対する
電流を遮断する過程と、を含む。第2コンデンサは第1
コンデンサの陰極に回路接続される。第1整流器を使用
して第1コンデンサが活性化され、第1整流器と回路接
続された第2整流器を使用して導体装置の電流が遮断さ
れる。
SUMMARY OF THE INVENTION An electrical exclusion separator according to the present invention includes a flexible blanket having first and second outer walls, a first position defining a resting state and a second position defining an energized state. at least two separable electrical conductor devices having two positions and encased within the blanket; an intermediate layer sandwiched between the conductor devices; and elastic coupling devices within the blanket for coupling the blankets at regular intervals. The conductor device can be separated according to a predetermined pattern by controlling the conductor device in response to a repulsive force generated by a magnetic field generated when the conductor device is energized by an electric current. 1st and 2nd
The sidewalls, intermediate layer and interlocking devices are made of thermoplastic polymer. A first connecting device connects the first outer wall to the intermediate layer and a second connecting device connects the second outer wall to the intermediate layer, both connections to the intermediate layer being on opposite sides of the intermediate layer. The blanket is elongated, and first and second outer walls are respectively connected to the intermediate layer by a plurality of spaced apart first and second connecting devices, the first and second connecting devices protruding on opposite sides of the intermediate layer. The connection between the first outer wall and the intermediate layer is the second
There is a longitudinal discrepancy with the connection between the outer wall and the middle layer. An insulating device is arranged between each conductor device and the intermediate layer. The insulation device is a thermal and electrical insulator made of a thermoplastic polymer that has a melting point higher than the melting point of the thermoplastic polymer forming the blanket, interconnection device, and intermediate layer. The resilient coupling device projects through the insulation device. Each interlocking device defines at least one flat interlocking ribbon pattern defining elongated ribbon portions separated by intervening elongated gaps. Coupling devices are spaced apart along the ribbon portion and located within the interstitial gap. Because the coupling device has elastic memory, it provides a restoring force to return the conductor device to its rest position when deenergized. A peripheral seal is formed in the blanket such that a plurality of voids are formed between one of the first and second outer walls and the intermediate layer when the conductor arrangement is moved from a resting state to an energized state. The void creates a vacuum and increases the restoring force of the coupling device. A solid or brittle material removal method according to the present invention for removing a solid or brittle material adhering to a surface comprises a step of impacting the material with a force of sufficient magnitude to break the adhesion between the material and the surface; and maintaining the force for 10 to 80 microseconds. The above process is carried out under high velocity air flow. The above forces are applied between the ice and the surface. The above forces are generated electro-magnetically. Furthermore, the method of periodically pulsating the conductor device of the electricity exclusion device according to the present invention on the order of 50 microseconds includes a process of charging the first and second capacitors to a predetermined voltage, and a process of charging the first capacitor to a predetermined voltage. discharging the conductive device to supply current, simultaneously applying said current to a rectifier to reverse the current and voltage, and using said reversed current and voltage to interrupt the current to the conductive device. and, including. The second capacitor is the first
The circuit is connected to the cathode of the capacitor. A first rectifier is used to activate the first capacitor, and a second rectifier in circuit connection with the first rectifier is used to interrupt the current in the conductor device.

【0005】[0005]

【作用】導体装置とブランケット壁は、導体装置が電流
で付勢された時発生する磁界によって生ずる反発力に応
じて、ブランケット壁を中間層に結合する、一定距離離
れたコネクタ装置の制御によって所定のパタ−ンで分離
する。長い動作寿命は、ブランケットと中間層が作られ
ている弾性物質(例えばポリウレタン、ポリエチレン及
びブタジエン)の公知の性質を利用することによって得
られる。有利な性質は最初(加えられた力の最初の80
マイクロ秒間にこの弾性物質の圧縮モジュラス(ヤング
率)が標準的化学ハンドブックに示される通常の規格で
指定されたモジュラス値よりもはるかに大きいことであ
る。換言すれば最初この物質は固体である。本発明は、
非常な高電流をブランケットの導体に短時間印加してブ
ランケットの表面を内部導体が移動した距離と正確に同
じ距離だけ移動する性質を利用する。弾性物質の最初の
高モジュラスのため短時間はほぼ非圧縮性になり、ブラ
ンケットの表面は下層の導体の対応表面運動に対してほ
ぼ1対1で運動する。最小の運動で起こる非常に大きい
力はブランケット表面で結晶性の氷(又は他の脆い物質
)を破壊し、氷とブランケットとの間の結合を破壊する
。次に風の速度と重力で氷が分離される。上記の非常に
短時間の脈動は、有効に除氷するのに必要な運動を制限
することによってブランケット寿命に影響を与える。 放出性脈動の最初の部分は金属(銅)又は弾性物質の小
さい変形を発生する。両物質に対する疲労損傷は全物質
に強い影響を与えるから短時間の脈動は充分なエネルギ
−を与えるのみならず、1サイクル当りの疲労損傷を減
少することによって全ブランケットに対して長い寿命を
与える。上記のブランケットを含む放出式分離システム
の別の改良点は短時間の脈動を得るために使用される装
置である。多くの場合、脈動は選択された電圧までのコ
ンデンサの充電、シリコン制御整流器(SCR)上のス
イッチング、及びコンデンサからブランケットへの放電
で得られる。本発明は従来装置に対する改良を利用する
。最初、コンデンサ放電を使用する。脈動電流が流れる
につれて、第1コンデンサを基準にする電圧まで予め充
電されている第2コンデンサを第2SCRを経て第1S
CRの陰極に接続される。このため第1SCRに印加す
べき反転流と電流を生じ、殆ど瞬間的に第1SCRを遮
断する。第2コンデンサは第1コンデンサよりもはるか
に小さい。これはブランケットに供給される全エネルギ
−が第1コンデンサの全エネルギ−よりもかなり小さい
ことを意味する。上記の手段によって第1コンデンサに
貯蔵されるエネルギ−の80%が保持される。この手段
によって総合的放出分離システムの動力消費が低減され
る。本発明の他の目的は長くて狭く、かつ薄く(0.0
30’’〜0.080’’圧)のブランケットを提供す
ることにあり、このブランケット内の電子装置とブラン
ケット間の全電気接続は一端部で行なわれる。この改良
によってブランケットと電子装置間の接続に必要なリ−
ドの重量は大幅に減少される。ブランケットは長くて狭
いストリップとして作られる。特殊の表面をカバ−する
には複数のセグメントを並べて、長手辺を接して広げる
。 これらのセグメントが保護すべき表面に固定された後、
ポリエチレンなどの接着テ−プの薄いカバ−又はコ−テ
ィング層、金属箔又は充填材のスプレ−コ−ティングの
同形層をセグメント全体に付着して滑らかな連続外表面
を形成する。全セグメント接続は狭い端部で行われる。 ドライバ電子装置は上記の接続端部に最も近くなるよう
に配置される。従来の複数の矩形セグメントの場合には
、セグメントはこれを動作させる電子装置から離れるよ
うにハ−ネス接続を次第に距離が大きくなるような位置
に設けなければならない。本発明のレイアウトではハ−
ネス長は重量が最小になるように最短距離にしてある。 本発明の別の一目的は、低い氷脱落限界電圧を与えると
共に長時間のブランケット寿命を与えることにある。こ
れはブランケットセグメントの活性区域全体で局部的ば
ね率を制御することによって達成される。元来、ブラン
ケット壁コネクタ装置間の空間内のばね率は変化するか
らブランケット変形も変化し、従って金属製導体変形も
変化する。局部的に制御したばね率によって不均一な動
的導体変形が得られるから、ブランケットが作動する際
に不均一なブランケット変形が起こる。ブランケットが
作動されて上下の導体が互いに反発するとこれらの運動
は2つの復元力によって抵抗を受ける。未結合ボイド(
ブランケット壁導体装置間)は空気を閉じ込めていない
から静的圧力が導体分離に抵抗する。上下のブランケッ
ト壁を連結する弾性物質(コネクタ装置)は伸長してば
ねとして作用し復元力を与える。詳記すれば、ブランケ
ットの上下(外側)の壁の間には非線形のばね勾配が発
生することが望ましい。最初この勾配はゼロであるべき
で全エネルギ−は外壁(上部)導体とその相手壁の運動
量に変換される。外側導体が内側導体から分離すると、
距離が増加するため及び放電コンデンサ電圧が減少する
につれて電流が減少するため反発力が減少する。 この現象が起こると、増加するばね勾配はブランケット
の静止位置への復元への復帰を促進する。  前記のよ
うに、長時間のブランケット疲労寿命を得るためには外
層の導体全体にわたって最小の応力を与えることが必要
である。導体の縦軸に周期的に変化するばね勾配を与え
ることによって必要な応力分布が得られる。この周期的
の変動は外側導体の縦寸法にS形又は正弦波変形を生ず
る。これは2つの理由で望ましい。第1に、導体の長く
て狭いS形形状は横方向の湾曲を防止し、あとの疲労(
もし横方向の湾曲が起こると過度の応力が各縦方向導体
側縁に発生する)を防止する。第2に、ブランケットの
表面上のリプル効果は氷‐ブランケット連結の破壊を促
進する。上記の挙動を実施する好適手段は、頂壁と底壁
との間に配置された弾性物質の中間層を使用してブラン
ケットの頂(外側)壁を底(外側)壁に結合することで
ある。この中間層は2個の高融点熱プラスチック絶縁体
のオフセット、即ち食い違った孔を通して頂壁と底壁と
が連結される。内側と外側壁に交互に連結された中間層
を使用することによって2つの重要な機能が得られる。 導体が分離した時、頂壁と底壁の孔を通る結合のため中
間層は伸長される。このばね作用は均一ではない(孔か
ら孔まで)力を導体に加える。第1導体の第1組の孔で
底壁から中間層まで連結される。第2絶縁体の第2組の
孔は第1組の孔とオフセットしているから頂壁と中間層
とが連結される。頂部導体が底部導体から離れ始めると
中間層連結部分に最大の復元力を生ずる。この周期的に
変化する復元力は外側導体に所要のS形変形を生ずる。 本発明のある種の特徴を促進する装置は、第1及び第2
外側壁を有する可撓性ブランケット、少なくとも2個の
上記ブランケットに包まれた分離可能の2個の電気導体
装置、該導体装置は静止位置を限定する第1位置と付勢
位置を限定する第2位置とを有する、上記導体装置に挟
さまれた中間層、及び一定距離離れて第1及び第2壁を
上記中間層に連結するため上記ブランケット内に設けら
れた接続装置を有し、上記導体装置は、上記導体装置が
電流で付勢された時発生される磁界による反発力に応答
する上記接続装置の制御によって所定のパタ−ンで分離
する。1つの表面に結合した固体又は脆い物質を排除す
る方法は、この物質と表面との間の連結を破壊する充分
な大きさの力を急激に加え、この力を10〜80マイク
ロ秒間保持することである。本発明の他の特徴と利点は
添付図面による下記の説明から明かであろう。
Operation: The conductor device and the blanket wall are placed in a predetermined position by the control of a spaced apart connector device that connects the blanket wall to the intermediate layer in response to the repulsive force generated by the magnetic field generated when the conductor device is energized with an electric current. Separate with a pattern of A long operating life is obtained by taking advantage of the known properties of the elastic materials (eg polyurethane, polyethylene and butadiene) from which the blanket and interlayer are made. The advantageous properties are initially (the first 80 of the applied force
The compressive modulus (Young's modulus) of this elastic material in microseconds is much larger than the modulus value specified in the usual specifications given in standard chemistry handbooks. In other words, initially the substance is solid. The present invention
It takes advantage of the property of applying a very high current to the blanket's conductors for a short period of time so that they move across the surface of the blanket exactly the same distance as the inner conductor. Due to the initially high modulus of the elastic material, it becomes nearly incompressible for a short period of time, and the surface of the blanket moves approximately one-to-one with respect to the corresponding surface movement of the underlying conductor. The very large forces that occur with minimal motion break up the crystalline ice (or other brittle material) at the blanket surface and break the bond between the ice and the blanket. The ice is then separated by wind speed and gravity. The very short pulsations mentioned above affect blanket life by limiting the movement necessary to effectively de-ice. The first part of the emissive pulsation produces a small deformation of the metal (copper) or elastic material. Since fatigue damage to both materials strongly affects the entire material, short pulsations not only provide sufficient energy, but also provide a longer life for the entire blanket by reducing fatigue damage per cycle. Another improvement to the blanket-containing discharge separation system described above is the device used to obtain short-term pulsations. Pulsations are often obtained by charging a capacitor to a selected voltage, switching on a silicon controlled rectifier (SCR), and discharging the capacitor into a blanket. The present invention utilizes improvements over prior devices. First, use capacitor discharge. As the pulsating current flows, the second capacitor, which has been previously charged to a voltage referenced to the first capacitor, passes through the second SCR to the first SCR.
Connected to the cathode of CR. This creates a reverse current and current to be applied to the first SCR, almost instantaneously cutting it off. The second capacitor is much smaller than the first capacitor. This means that the total energy delivered to the blanket is significantly less than the total energy of the first capacitor. By the above measures 80% of the energy stored in the first capacitor is retained. By this measure the power consumption of the integrated discharge separation system is reduced. Another object of the invention is to have a long, narrow and thin (0.0
30'' to 0.080'' pressure), and all electrical connections between the electronic devices within the blanket and the blanket are made at one end. This improvement eliminates the need for connections between blankets and electronic devices.
The weight of the board is significantly reduced. Blankets are made as long, narrow strips. To cover a particular surface, multiple segments can be arranged side by side and extended with their long sides touching. After these segments are fixed to the surface to be protected,
A thin cover or coating layer of adhesive tape such as polyethylene, a conformal layer of metal foil or a spray coating of filler material is applied over the entire segment to form a smooth continuous outer surface. All segment connections are made at the narrow ends. The driver electronics are placed closest to the connection end. In the case of conventional rectangular segments, the harness connections must be located at increasing distances away from the electronic equipment that operates the segments. In the layout of the present invention,
The nest length is set to the shortest distance to minimize weight. Another object of the present invention is to provide a low ice shedding threshold voltage and a long blanket life. This is accomplished by controlling the local spring rate across the active area of the blanket segment. By nature, since the spring rate in the space between the blanket wall connector devices changes, the blanket deformation changes, and therefore the metal conductor deformation changes. The locally controlled spring rate provides non-uniform dynamic conductor deformation, resulting in non-uniform blanket deformation as the blanket is actuated. When the blanket is actuated and the upper and lower conductors repel each other, these movements are resisted by two restoring forces. Unbonded void (
Blanket wall conductor devices) do not contain air, so static pressure resists conductor separation. The elastic material (connector device) connecting the upper and lower blanket walls stretches to act as a spring and provide a restoring force. Specifically, it is desirable that a non-linear spring slope be generated between the upper and lower (outer) walls of the blanket. Initially this slope should be zero and all energy is converted into momentum of the outer wall (top) conductor and its mating wall. When the outer conductor separates from the inner conductor,
The repulsive force decreases because the distance increases and the current decreases as the discharge capacitor voltage decreases. When this phenomenon occurs, the increasing spring slope facilitates the return of the blanket to its rest position. As mentioned above, long blanket fatigue life requires minimal stress throughout the outer layer conductor. The required stress distribution is obtained by providing a periodically varying spring gradient in the longitudinal axis of the conductor. This periodic variation produces an S-shaped or sinusoidal deformation in the longitudinal dimension of the outer conductor. This is desirable for two reasons. First, the long, narrow S-shape of the conductor prevents lateral curvature and later fatigue (
This prevents excessive stress from being generated at the side edges of each longitudinal conductor if lateral curvature were to occur. Second, the ripple effect on the surface of the blanket promotes the breakdown of the ice-blanket connection. A preferred means of implementing the above behavior is to bond the top (outer) wall of the blanket to the bottom (outer) wall using an intermediate layer of elastic material placed between the top and bottom walls. . This intermediate layer is connected to the top and bottom walls through offset or staggered holes in two high melting point thermal plastic insulators. Two important functions are achieved by using interlayers that are alternately connected to the inner and outer walls. When the conductors are separated, the intermediate layer is stretched for bonding through holes in the top and bottom walls. This spring action applies a non-uniform force (from hole to hole) to the conductor. A first set of holes in a first conductor connects from the bottom wall to the intermediate layer. The second set of holes in the second insulator are offset from the first set of holes so that the top wall and the intermediate layer are connected. As the top conductor begins to separate from the bottom conductor, it creates a maximum restoring force in the interlayer connection. This periodically varying restoring force produces the required S-shaped deformation in the outer conductor. Apparatus that facilitates certain features of the invention include first and second
a flexible blanket having an outer wall; two separable electrical conductor devices wrapped in at least two of the blankets, the conductor devices having a first position defining a rest position and a second position defining an energized position; and a connecting device disposed within the blanket for connecting first and second walls to the intermediate layer at a distance apart, the intermediate layer having a position between the conductor devices and the conductor device; The devices separate in a predetermined pattern by control of the connecting device in response to a repulsive force generated by a magnetic field when the conductor device is energized with an electric current. A method for dislodging a solid or brittle material bound to a surface is to suddenly apply a force of sufficient magnitude to break the bond between the material and the surface and hold this force for 10 to 80 microseconds. It is. Other features and advantages of the invention will be apparent from the following description with reference to the accompanying drawings.

【0006】[0006]

【実施例】以下、本発明の実施例を図1〜図8について
説明する。図1、図2、図3及び図4に示す放出式分離
装置11は、ポリウレタン、ポリエチレン及びブタジエ
ンのような熱プラスチック材料で作られたブランケット
12を有し、細長いリボン状の導体装置13と14とを
包囲している。導体装置13と14は中間空間17を有
するリボン部16を含み、頂部導体装置13は底部導体
装置14と整列している。図4に示すように各導体装置
13と14は扁平な連続金属リボン18と19の積重体
を含んでいる。図示の実施例のリボン18と19の数は
3で厚さは0.001インチ(0.025mm)〜0.
010インチ(0.25mm)である。この実施例のリ
ボンは銅で作られているが、他の適当な電気導体を使用
してもよい。リボン積重体18と19は単層でも多層構
造でもよい。各積重体のリボンは20(図1)で示すよ
うに連結されタブ部21を含み、ここにスポット電気接
続コネクタ22が形成され頂部導体装置13と底部導体
装置14との間の電気接続が行われる。頂部導体装置1
3は正リ−ド線23が、底部導体装置14は負リ−ド線
24が連結される。図4、図5及び図6に示すように、
ブランケット12のポリウレタンは導体装置13と14
とを包囲して第1外側壁26、第2外側壁27及び中間
層28を形成する。導体装置13と14の本体は更に、
テフロン(テトラフルオロエチレン)のような高融点熱
プラスチック材料の2層29と30を形成する絶縁装置
によって分離される。ブランケット12は絶縁装置の融
点よりも低温の融点を有する熱プラスチック材料で作る
ことが好適である。絶縁層29と31は導体装置13と
14で占められる面積とほぼ同一面積である。絶縁層2
9には複数の孔32が形成され、絶縁層31には複数の
孔33が形成される。これらの孔32と33はブランケ
ット12の縦軸に沿って互いに食い違った位置に設けら
れ、図2及び図4に示すようにリボン積重体の間の空間
、即ち隙間17内にある。絶縁層29と31の孔の上記
の配置により第1外側壁26と中間層28との間、及び
第2外側壁27と中間層28との間に連結装置を構成す
ることが可能である。この連結装置は柱又はポスト34
と36とによって限定される。上記の連結はブランケッ
ト12の熱プラスチック樹脂の制御された加熱と融解に
よって達成され、融解樹脂はそれぞれの孔32と33に
流入し、上記のように外側壁を中間層に連結する。高融
点の電気及び熱絶縁層29と31は、孔の位置以外では
外側壁と中間層との間の溶接を妨害する。従って第1外
側壁26はポスト34によって中間層28に連結され、
第2外側壁27は、図5及び図6の部分的断面図に示す
ように、ポスト36によって中間層28に連結される。 図5でブランケットセグメントは、航空機の翼のような
表面Sに固着された静止位置で示され、第2外側壁27
は表面Sに接触し、第1外側壁26は外気Wに露出して
いる。周期的に導体装置13と14に付勢するとポスト
34と36の制御によって互いに導体装置を反発する。 ポストを形成する熱プラスチック材料の固有弾性(弾性
記憶)のためポストは伸長し、導体装置が消勢された時
静止位置にブランケットを復帰させる復元力を生ずる。 上記の復元力はポスト即ち空所37内に発生する真空に
対する静圧によってブランケットが付勢された際に更に
増強される。従って導体装置13と14が付勢されると
外側導体装置13はS形(図6)になり、氷のような蓄
積固体又は脆い物質は粉砕されて氷の間の連結が破壊さ
れ、氷は重力の作用と壁26上の掃引気流によって消失
する。本発明のブランケット装置は所望の任意の長さ、
種々の形状の導体装置適当な導体材料及びブランケット
材料が、熱的及び電気的絶縁装置(29と31)の動作
で上記のようなブランケット壁の分離が行われる限り使
用できる。複合ブランケットの厚さは0.030’’(
0.76mm)〜0.080’’(2.04mm)で良
好な動作が得られる。図7に示されるように、ブランケ
ットBの細長い形状は電気的設備要求を最小にし、制御
ユニットとブランケットパタ−ンとの間のスパンを短く
することが可能となった
Embodiments Examples of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 8. The discharge separator 11 shown in FIGS. 1, 2, 3 and 4 has a blanket 12 made of thermoplastic material such as polyurethane, polyethylene and butadiene, with elongated ribbon-like conductor devices 13 and 14. is surrounding. The conductor arrangements 13 and 14 include a ribbon section 16 with an intermediate space 17, the top conductor arrangement 13 being aligned with the bottom conductor arrangement 14. As shown in FIG. 4, each conductor device 13 and 14 includes a stack of flat continuous metal ribbons 18 and 19. In the illustrated embodiment, the number of ribbons 18 and 19 is 3 and the thickness is between 0.001 inch (0.025 mm) and 0.00 mm.
010 inches (0.25 mm). Although the ribbon in this example is made of copper, other suitable electrical conductors may be used. Ribbon stacks 18 and 19 may be of single layer or multilayer construction. The ribbons of each stack are connected as shown at 20 (FIG. 1) and include tab portions 21 in which spot electrical connection connectors 22 are formed to make electrical connections between the top conductor device 13 and the bottom conductor device 14. be exposed. Top conductor device 1
3 is connected to a positive lead wire 23, and the bottom conductor device 14 is connected to a negative lead wire 24. As shown in FIGS. 4, 5 and 6,
The polyurethane of the blanket 12 is connected to the conductor devices 13 and 14.
A first outer wall 26, a second outer wall 27, and an intermediate layer 28 are formed by surrounding the first outer wall 26, the second outer wall 27, and the middle layer 28. The main bodies of the conductor devices 13 and 14 further include:
They are separated by an insulating device forming two layers 29 and 30 of high melting point thermal plastic material such as Teflon (tetrafluoroethylene). Blanket 12 is preferably made of a thermoplastic material having a melting point lower than that of the insulator. The insulating layers 29 and 31 have approximately the same area as the area occupied by the conductor devices 13 and 14. Insulating layer 2
A plurality of holes 32 are formed in the insulating layer 9 , and a plurality of holes 33 are formed in the insulating layer 31 . The holes 32 and 33 are offset from each other along the longitudinal axis of the blanket 12 and are located within the spaces or gaps 17 between the ribbon stacks, as shown in FIGS. 2 and 4. The above arrangement of the holes in the insulating layers 29 and 31 makes it possible to construct a coupling device between the first outer wall 26 and the intermediate layer 28 and between the second outer wall 27 and the intermediate layer 28. This coupling device is a column or post 34
and 36. The above connection is accomplished by controlled heating and melting of the thermoplastic resin of the blanket 12, with the molten resin flowing into the respective holes 32 and 33, connecting the outer walls to the intermediate layer as described above. The high melting point electrical and thermal insulation layers 29 and 31 prevent welding between the outer wall and the intermediate layer except at the location of the holes. The first outer wall 26 is thus connected to the intermediate layer 28 by the post 34;
The second outer wall 27 is connected to the intermediate layer 28 by posts 36, as shown in the partial cross-sections of FIGS. 5 and 6. In FIG. 5 the blanket segment is shown in a resting position secured to a surface S such as an aircraft wing, with the second outer wall 27
is in contact with the surface S, and the first outer wall 26 is exposed to the outside air W. Periodically energizing conductor devices 13 and 14 causes them to repel each other through control of posts 34 and 36. Due to the inherent elasticity (elastic memory) of the thermoplastic material forming the posts, the posts elongate and provide a restoring force that returns the blanket to its rest position when the conductor arrangement is deenergized. The restoring force described above is further enhanced when the blanket is biased by static pressure against the vacuum created within the post or cavity 37. Therefore, when the conductor devices 13 and 14 are energized, the outer conductor device 13 assumes an S-shape (FIG. 6) and the accumulated solid or brittle material such as ice is crushed and the connections between the ice are broken and the ice is It is dissipated by the action of gravity and the sweeping airflow over the wall 26. The blanket device of the present invention can be of any desired length;
Various shapes of conductor devices, suitable conductor materials and blanket materials can be used as long as the operation of the thermal and electrical isolation devices (29 and 31) provides separation of the blanket walls as described above. The thickness of the composite blanket is 0.030'' (
0.76 mm) to 0.080'' (2.04 mm) provides good operation. As shown in Figure 7, the elongated shape of blanket B minimizes electrical equipment requirements and allows for short spans between the control unit and the blanket pattern.

【0007】図8はブランケットの代表的通電回路の線
図である。本発明のブランケットの原理の別の利点と種
々の応用は下記の通りである: 1.固体対象物に充分な運動量を伝達するため複数の放
出ブランケット層の使用。この開発によってウイングミ
サイルの通電に現在使用されている火工用導火線の交換
が可能であろう。 2.大型の空気調和システムのピ−ク電気負荷を最小限
にするため“ピ−クシェ−ビング”に使用されるような
液相熱交換機の複合部品としてのブランケットの使用。 このようなシステムは一般に不使用時に水を凍結してピ
−ク使用時に融解する。ブランケットは冷凍機コイルを
氷なしに維持して効率のよい動作が可能である。 3.既存の障害線路に沿って石炭を粉砕するため衝撃性
出力の使用。 4.管路内に衝撃波を発生して破壊に化学的処理を必要
とする微生物を殺す 5.一方向に流動を発生するため非対象オリフィスの前
方に圧力パルスを生ずる衝撃力の使用。 6.種々のコ−ティングに使用される噴霧力を発生させ
る衝撃力の使用。
FIG. 8 is a diagram of a typical energizing circuit for a blanket. Further advantages and various applications of the blanket principle of the invention are as follows: 1. Use of multiple emission blanket layers to transfer sufficient momentum to the solid object. This development could replace the pyrotechnic fuses currently used to energize wing missiles. 2. Use of blankets as composite components in liquid-phase heat exchangers, such as those used in "peak shaving" to minimize peak electrical loads in large air conditioning systems. Such systems generally freeze water when not in use and thaw it during peak use. The blanket keeps the refrigerator coils ice-free for efficient operation. 3. Use of impulsive power to crush coal along existing fault lines. 4. 5. Generates shock waves within the pipeline to kill microorganisms that require chemical treatment for destruction.5. Use of an impact force to create a pressure pulse in front of an asymmetric orifice to generate flow in one direction. 6. Use of impact force to generate atomization force used in various coatings.

【0008】[0008]

【発明の効果】本発明では、低圧の電気放出装置から氷
のような固体の脆い物質を分離すると同時に長い動作寿
命を有する放出装置と放出方法が得られる。
The present invention provides a discharge device and method that separates solid, brittle materials such as ice from low-pressure electrical discharge devices, while having a long operating life.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

【図1】本発明の電気排除式ブランケットの好適実施例
の平面図。
FIG. 1 is a plan view of a preferred embodiment of the electrical exclusion blanket of the present invention.

【図2】第1図のブランケットの一部の拡大平面図で電
気‐熱絶縁装置の孔の分布を示す。
2 is an enlarged plan view of a portion of the blanket of FIG. 1 showing the distribution of holes in the electrical-thermal insulation device; FIG.

【図3】第1図の線3−3による垂直断面図で矢印3−
3方向に見た導体装置の分布を示す。
[Fig. 3] Vertical cross-sectional view taken along line 3-3 in Fig. 1 with arrow 3-
The distribution of the conductor device viewed in three directions is shown.

【図4】第3図の一部の拡大図。FIG. 4 is an enlarged view of a part of FIG. 3.

【図5】第2図の一部の、線5−5による拡大垂直断面
図で静止状態のブランケットを示す。
FIG. 5 shows the blanket at rest in an enlarged vertical cross-sectional view taken along line 5-5 of a portion of FIG. 2;

【図6】第5図と類似しているがブランケットの付勢状
態の断面図を示す。
FIG. 6 shows a cross-sectional view similar to FIG. 5 but in a biased state of the blanket;

【図7】電気設備に対する複数のブランケットの好適配
置と制御箱とを示す略示図。
FIG. 7 is a schematic diagram illustrating a preferred arrangement of multiple blankets and control boxes for electrical equipment;

【図8】ブランケットの通電用代表的回路のダイヤグラ
ム。
FIG. 8 is a diagram of a typical circuit for energizing the blanket.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

Claims (19)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】第1及び第2外側壁を有する可撓性ブラン
ケットと、静止状態を限定する第1位置と付勢状態を限
定する第2位置とを有しかつ上記ブランケット内に包ま
れた少なくとも2個の分離可能の電気導体装置と、上記
導体装置の間に挟まれた中間層と、上記第1及び第2壁
を上記中間層に一定間隔離れて連結するため上記ブラン
ケット内に設けられた弾性連結装置と、を含み、上記導
体装置は該導体装置が電流によって付勢された時発生さ
れる磁界によって発生する反発力に応じて前記導体装置
の制御で所定パタ−ンに応じて分離できることを特徴と
する電気排除式分離装置。
1. A flexible blanket having first and second outer walls; a first position defining a resting state; and a second position defining a biased state; at least two separable electrical conductor devices, an intermediate layer sandwiched between the conductor devices, and provided within the blanket for connecting the first and second walls to the intermediate layer spaced apart. an elastic coupling device, wherein the conductor device is separated according to a predetermined pattern under the control of the conductor device in response to a repulsive force generated by a magnetic field generated when the conductor device is energized by an electric current. An electrical exclusion type separation device that is characterized by the following:
【請求項2】第1及び第2側壁、中間層及び連結装置は
熱プラスチックポリマ−で作られた請求項1に記載の分
離装置。
2. The separation device of claim 1, wherein the first and second sidewalls, intermediate layer and coupling device are made of thermoplastic polymer.
【請求項3】第1連結装置は第1外側壁を中間層に連結
し、第2連結装置は第2外側壁を中間層に連結し、上記
中間層に対する両連結部が中間層の反対側にある請求項
1に記載の分離装置。
3. A first connecting device connects the first outer wall to the intermediate layer, a second connecting device connects the second outer wall to the intermediate layer, and both connections to the intermediate layer are on opposite sides of the intermediate layer. 2. A separation device according to claim 1.
【請求項4】ブランケットが細長く、第1及び第2外壁
が複数かつ一定距離離れた第1及び第2連結装置によっ
て中間層にそれぞれ連結され、上記第1及び第2連結装
置は上記中間層の両側に突出した請求項3に記載の分離
装置。
4. The blanket is elongated, and the first and second outer walls are respectively connected to the intermediate layer by a plurality of first and second connecting devices spaced apart from each other by a certain distance, and the first and second connecting devices are connected to the intermediate layer. The separating device according to claim 3, which projects on both sides.
【請求項5】第1外側壁と中間層との間の接続が第2外
側壁と中間層との間の接続と縦方向に食い違っている請
求項4に記載の分離装置。
5. The separation device of claim 4, wherein the connection between the first outer wall and the intermediate layer is longitudinally offset from the connection between the second outer wall and the intermediate layer.
【請求項6】絶縁装置は各導体装置と中間層との間に配
置された請求項1に記載の分離装置。
6. The isolation device according to claim 1, wherein an isolation device is arranged between each conductor device and the intermediate layer.
【請求項7】絶縁装置は、ブランケット、連結装置及び
中間層を形成する熱プラスチックポリマ−の融解点より
も高い融解点を有する熱プラスチックポリマ−で作られ
た熱的及び電気的絶縁体である請求項6に記載の分離装
置。
7. The insulation device is a thermal and electrical insulator made of a thermoplastic polymer having a melting point higher than the melting point of the thermoplastic polymer forming the blanket, interconnection device, and intermediate layer. Separation device according to claim 6.
【請求項8】弾性連結装置は絶縁装置を貫通して突出し
ている請求項6に記載の分離装置。
8. A separation device according to claim 6, wherein the resilient coupling device projects through the insulation device.
【請求項9】各連結装置は、介在する細長い間隙によっ
て隔てられる細長いリボン部分を限定する少なくとも1
つの扁平で連結したリボンパタ−ンを限定する請求項1
に記載の分離装置。
9. Each coupling device includes at least one elongated ribbon portion defining elongated ribbon portions separated by an intervening elongated gap.
Claim 1 limiting the ribbon pattern to two connected flat ribbons.
Separation device as described in.
【請求項10】連結装置がリボン部分に沿って一定間隔
離れ、上記介在間隙内に配置されている、請求項1に記
載の分離装置。
10. The separation device of claim 1, wherein coupling devices are spaced apart along the ribbon portion and located within the interstitial gap.
【請求項11】連結装置が弾性記憶を有するため、消勢
された時導体装置を静止位置に戻す復元力を与える請求
項1に記載の分離装置。
11. The separation device of claim 1, wherein the coupling device has elastic memory so as to provide a restoring force to return the conductor device to its rest position when deenergized.
【請求項12】ブランケットには周辺シ−ルが形成され
、導体装置が静止状態から付勢状態に移動した時、複数
の空所が第1及び第2外側壁の1つと中間層との間に形
成され、これらの空所は真空を生じて連結装置の復元力
を増強する請求項11に記載の分離装置。
12. The blanket is formed with a peripheral seal such that a plurality of cavities are formed between one of the first and second outer walls and the intermediate layer when the conductor device is moved from a resting state to an energized state. 12. Separation device according to claim 11, wherein the cavities are formed to create a vacuum to increase the restoring force of the coupling device.
【請求項13】  物質と表面との間の付着を破壊する
充分な大きさの力で該物質に衝撃を与える過程と、上記
の力を10〜80マイクロ秒間維持する過程と、を含む
ことを特徴とする表面に付着した固体又は脆弱物質を排
除する固体又は脆弱物質の排除法。
13. Impacting the material with a force of sufficient magnitude to break the adhesion between the material and the surface, and maintaining said force for 10 to 80 microseconds. A solid or brittle substance removal method that removes solids or brittle substances attached to a characteristic surface.
【請求項14】上記の過程が高速気流下で実施される請
求項13に記載の排除法。
14. The abatement method according to claim 13, wherein said step is carried out under high velocity air flow.
【請求項15】上記の力が氷と表面との間に加えられる
請求項13に記載の排除法。
15. The method of exclusion according to claim 13, wherein said force is applied between the ice and the surface.
【請求項16】上記の力が電気‐磁気的に発生される請
求項13に記載の排除法。
16. The method of exclusion according to claim 13, wherein said force is generated electro-magnetically.
【請求項17】第1及び第2コンデンサを所定の電圧に
充電する過程と、第1コンデンサを導体装置に電流を供
給するため放電させる過程と、同時に上記電流を整流器
に印加して該電流と電圧を反転させる過程と、該反転電
流と電圧とを使用して導体装置に対する電流を遮断する
過程と、を含むことを特徴とする電気排除装置の導体装
置を50マイクロ秒のオ−ダ−で周期的に脈動運動させ
る方法。
17. Charging the first and second capacitors to a predetermined voltage, discharging the first capacitor to supply current to the conductive device, and simultaneously applying the current to a rectifier to reduce the current. A conductor device of an electricity exclusion device characterized in that it includes the steps of reversing the voltage and using the reversed current and voltage to interrupt the current to the conductor device in a time on the order of 50 microseconds. A method of periodically pulsating motion.
【請求項18】第2コンデンサを第1コンデンサの陰極
に回路接続させる請求項17に記載の方法。
18. The method of claim 17, wherein the second capacitor is circuit-connected to the cathode of the first capacitor.
【請求項19】第1整流器を使用して第1コンデンサを
活性化し、第1整流器と回路接続された第2整流器を使
用して導体装置の電流を遮断する請求項17に記載の方
法。
19. The method of claim 17, wherein a first rectifier is used to activate the first capacitor and a second rectifier in circuit connection with the first rectifier is used to interrupt the current in the conductor device.
JP41505290A 1990-12-27 1990-12-27 Electric exclusion type separator Pending JPH04230498A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP41505290A JPH04230498A (en) 1990-12-27 1990-12-27 Electric exclusion type separator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP41505290A JPH04230498A (en) 1990-12-27 1990-12-27 Electric exclusion type separator

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH04230498A true JPH04230498A (en) 1992-08-19

Family

ID=18523462

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP41505290A Pending JPH04230498A (en) 1990-12-27 1990-12-27 Electric exclusion type separator

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH04230498A (en)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4690353A (en) * 1985-05-31 1987-09-01 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Electro-expulsive separation system

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4690353A (en) * 1985-05-31 1987-09-01 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Electro-expulsive separation system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4982121A (en) Expulsive separation apparatus
EP1593595B1 (en) Low power, pulsed, electro-thermal ice protection system
US5782435A (en) Electro-magnetic expulsion de-icing system
CN1037473C (en) Planar coil construction
US4690353A (en) Electro-expulsive separation system
US4875644A (en) Electro-repulsive separation system for deicing
GB2251417A (en) Electromagnetic repulsion system for deicing aircraft surfaces
JPH04208694A (en) Anti-icing method and anti-icer
US5440172A (en) Integral heat sink interface
US5558304A (en) Deicer assembly utilizing shaped memory metals
US5553815A (en) De-icer adapted for installment on the inner surface of a structural member
EP0314811A1 (en) Dust collecting electrode
JPH10229227A (en) Monolithic laminated actuator
CA2357049A1 (en) Polymer microactuator array with macroscopic force and displacement
WO2008073592A1 (en) Thermal management system for embedded environment and method for making same
US5022612A (en) Electro-expulsive boots
DE102013020496A1 (en) Actuator mounting method and manufacturing method for an ice protection device and mounting device
EP3774543B1 (en) Ice removal system
US5346160A (en) Electro-expulsive deicing system having fail safe conductive bridge means
JPH04230498A (en) Electric exclusion type separator
US5326051A (en) Electro-expulsive deicing system having circuit board expulsive members
US5107154A (en) Electro-expulsive apparatus and method
JPH07323242A (en) Dust collecting part of electric precipitator
CN218550252U (en) Surface discharge ice preventing and removing device based on heating of air gap plasma in medium
US12030648B2 (en) Ice removal system