JPS6052040B2 - 航空機のプロペラデアイサ− - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は航空機のプロペラデアイサー（プロペラの除
氷装置）に関するものであり、さらに詳しくはプロペラ
に取付けられて電流を供給され、電熱によつてプロペラ
のブレードに付着した氷を取除く作用をするプロペラデ
アイサーに関するものてある。

プロペラブレードの氷を除去するために、各種のデア
イサー加熱手段が試みられてきた。

たとえは、航空機の電力損失を保護するために、熱を一
定時間毎に供給するやり方があつた。又、これに使用さ
れるデアイサー加熱装置は、プロペラブレードの前縁部
に取付けるための可撓性のゴムシートまたはパッドに取
付けられ、またはその中にモールディングされた複雑に
巻かれた抵抗ワイヤーを採用していた。そのような加熱
器の寿命は摩耗によつて限られたものであつた。デアイ
サーパッドは、もしそれに穴が開く （パックする）と
もはや用をなさなくなつてしまうであろう。というのは
、使用限度は前記複雑に巻かれたワイヤーストランドが
元のままである状態如何に依存するからである。 以上
に述べた欠点の改善策として、例えば、特公昭３０−２
４８３号の発明がある。

これは、従来の耐蝕性の必要な部分に導電性ゴムを使用
し、その他の部分に従来の電熱線による加熱部材を使用
したデアイサーである。しかしながら、この発明は、耐
蝕性の導電性コムを加熱体として用いることにより、耐
蝕性の改善はなされているが、前記の電’力損失の節減
という点では、改善がなされていない。 航空機は、限
られた発電量で各種の必要電力を満たす必要があり、し
たがつて、デアイサーの消費電力の節減は、重要な技術
課題である。

本発明の目的は、デアイサーの加熱に使用される電力の
節減を図り、しかも、耐摩耗性および耐バンク性の観点
から、顕著に勝れた耐久性と性能維持性を具えたデアイ
サーパツドを提供するのがその目的である。

そのために、本発明は、プロペラブレードに付着した氷
をより能率的にまた効果的に取除くために、発熱量の配
分をプロペラブレードに対して傾斜させたデアイサーパ
ツドを提供するのが目的である。本発明を要約するに、
本発明はプロペラブレードの前縁部に取付けられたデア
イサーを意図しており、デアイサーの内部に組込まれた
加熱素子の単位面積当たりの消費電力が、プロペラのシ
ャンク端部に近接するデアイサーのインボード端（Ｉｎ
ｂＯａｄｅｎｄ）から、デアイサーの先端またはアウト
ボード端（０ｕｔｂ０ａｄｅｎｄ）に向つて連続的な段
階的または減少させることを特徴としているものである
。

したがつて、前記加熱素子の最大電力密度がインボード
端に存在している。次に図面を参照しながら本発明を説
明するに、各図面を通じて同様の参照番号は同様のまた
は対応する部品を示している。

第１図にはハブ１１に適当なブレードクランプによつて
取付けられているプロペラブレード１２を有するプロペ
ラ組立体１０が示されている。プロペラブレード１２は
、エンヂンからのシャフト１３によつて駆動されるハブ
１１の回転軸から放射方向外方に延長する。シャフト１
３を駆動するためのエンヂンはハブの後方に位置してい
る。ハブ１１とシャフト１３には、回転隔壁およびスリ
ップリング組立体１６が一それ等と共に回転するために
取付けられている。該スリップリング組立体１６は、後
記するブラシに接触して、電流を適当な導線および導体
を経て、プロペラブレードの前縁部に取付けられたデア
イサーブーツ１９および２０に導く。プロペラブレード
１２と共に回転するスリップリング組立体１６は、外方
スリップリング２５および内方スリップリング２７を有
し、各スリップリングは、それぞれ２８で示されたブラ
シブロック組立体に内蔵されたブラシ８および９に係合
している。よ・つて、第１図に示されたブラシブロック
組立体２８は、二つのスリップリングに隣接係合する二
つのブラシを有している。ハブ１１に取付けられたプロ
ペラブレード１２は、第２図に示されているシャンク部
３０、前縁部３２と後縁部３３を有するブレード部３１
、および先端３４を有する。

ブレード１２の前縁部３３に沿い、かつその周りにスリ
ップリングに通じている一対の電気導線３５，３６を有
するデアイサーパツド１９および２０が取付けられてい
る。これらデアイサーパツドの構造は同様であるので、
デアイサーパツド１９についてのみ記述される。デアイ
サーパツド１９は、プロペラブレード１２の一端、すな
わちブレードのシャンク部に隣接して位置するインボー
ド端から、プロペラブレード１２の先端部い向つて、デ
アイサーのアウトボード端にまで延長した金属の加熱素
子を備えている。次に本発明に係わる加熱素子を第３図
に示す一実施例によつて具体的に説明する。

デアイサー加熱素子は、横断方向に延長するリボン４０
および４２よりなる。

リボン４０は４０ａ〜４０ｚで示され、リボンの第１の
組を形成する。しかして、それぞれのリボンは隣接する
端部がブリツヂ部４１で互いに結合されている。一方、
リボン４２は４２ａ〜４２ｙで示され、リボンの第２の
組を形成する。しかして、各リボンの隣接する端部はブ
リツヂ部４４によつて互に結合されている。これ等の個
々のリボンはＵ字形であり、そして第１の組のリボンは
第２の組のリボンを抱いた恰好になつている。そのよう
なＵ字形のリボンは脚部ならびにブリツヂを有し、隣接
する脚部の他の端部は、第１の組および第２の組に於い
て、それぞれブリツヂ部４３，４５によつて相互に結合
されている。リボンの数は場合によつて異なつているが
、各二つの組の最終のリボンはアウトボード端に於いて
相互に結合されている。図示された実施例に於いて、第
１の組の最終の加熱リボン４０ｚは、第２の組の最終の
加熱リボン４２ｙに、ブリツヂリボン４６によつて結合
されている。このような構成によつて、ジグザグ形式の
一連の抵抗回路が提供される。加熱リボン４２ａおよび
４０ａはプロペラブレードのシャンク端に位置され、一
方リボン４２ｙおよび４０ｚはシャンク部から離れた位
置、すなわちアウトボード端と呼ばれる位置またはデア
イサーの先端部に位置される。デアイサー加熱リボン４
２ａは、加熱リボンまたはセグメント４０ａの幅“゜Ｂ
゛よりも小さい幅゜゜Ａ゛を有する。加熱リボンのそれ
ぞれの幅は、インボード端からアウトボード端またはデ
アイサーの先端にかけて次第に大になつてゆく。したが
つて、リボン４２ｙの幅はリボン４２ａのそれに比して
相当に大になつている。例として、加熱リボン４０ｚの
幅“Ｃ゛は加熱リボン４２ａの幅゜“Ａ゛より約６２％
大である。有効であることが判つた電力密度の傾斜の一
例では、電力密度が、１平方インチ当りインボード端に
於いて７ワット、アウトボード端に於いて２ワットのデ
アイサーであつた。記述した実施例の作動が第４図に図
式的に示されている。

直流電力が、バスパー５９からの導体６０を経由して、
適当な電源から第４図に於いて図式的に示されているデ
アイサー１８，１９ならびに１『，１９″に供給される
。第４図は二つのプロペラ（四つのプロペラブレード）
のものが示されているが、本発明は同様に他の数のエン
ヂンおよびプロペラブレードの組合せのものにも適用可
能である。アマチヤー６１が電源とタイマー６２との間
にシリーズに配置されている。各デアイサー１８，１９
，１『，１９２は６５で示された負荷抵抗を有している
。負荷抵抗６５は、それぞれのブリツヂ部を有するリボ
ン４０ａ〜４０ｚおよび４２ａ〜４０ｙで構成されてい
ることは前記説明から容易に理解されるであろう。

タイマー６２からの出力は導体６６および６７を経由し
て、ブラシブロック組立体２８に導かれる。該ブロック
組立体は、スリップリング組立体１６との接触を維持し
ており、適当な導線および導体７０，７１，７２，７３
，７４，７５，７６および７７を経由して電流を各デア
イナー１８，１９および１『，１９″に供給する。なお
、前記導体７０〜７７はデアイサー組立体内で、それぞ
れ第２図に示した導線３５および３６に接続されている
。また、第３図では、この導体７０および７１が実質的
には幅の同一なリボン４０ａおよび４２ａへの電流を導
くように示されている。しかして、各リボン（加熱素子
）の幅は、前記したようにリボン４０ｚおよび４２ｙが
配置されたデアイサーの先端の方に向つて増大している
。加熱素子の幅がそのように増大していることによつて
、電力密度は、デアイサーのシャンク端に於いて最大で
あり、したがつて、最大の加熱がデアイサーのシャンク
端またはインボード端において行われる。というのは、
抵抗はインボード端に於いて最大になるからである。前
記の電力密度のこの傾斜は、回転するプロペラブレード
の遠心力を考慮したものである。すなわち、プロペラに
付着する氷塊は、プロペラの回転による遠心力により、
外方へ振り飛ばす力を受けているから、その力が強い外
方ほど加熱を適度に弱めても付着した氷を取除くことが
できる。したがつて、プロペラブレードへの氷の付着防
止を効果的に行ないながら、必要電力の低減を計ること
ができる。この電力の低減は、プロペラを使用する航空
機では、電力のＴ８剖こ限度があるので、特に重要であ
る。電力密度の傾斜度を決定する要素は遠心力ばかりで
はなく、他の要素、たとえばブレードの上を流れる空気
流の対流効果についても考慮すべきことは理解されるで
あろう。上記に於いて、素子の幅の漸増を述べるために
、リボン４２ａ〜４２ｙおよび４０ａ〜４０ｚについて
説明したが、実際には、これ等の素子が記述したように
結合された場合、一つの単一な連続した加熱素子が形成
されることが理解されるであろう。

第５図に示される本発明の他の実施例について説明する
と、デアイサー７９が第３図に示されたデアイサーと実
質的に同様に示されている。

デアイサー７９は横断方向に延長し、ブリツヂ部８１で
相互に結合された加熱リボン８０ａ〜８０ｋの複数を有
し、これが第１のリボンの組を形成してＬいる。該第１
のリボンの組は、横断方向に延長し、ブリツヂ部８３で
相互に結合された加熱リボンの複数８２ａ〜８２ｋで形
成される第２のリボンの組を抱いている。最初の実施例
て述べたように、そのようなＵ字形の加熱リボンは脚部
とブリ・ツヂ部を有し、各組のリボンに於いて脚部の他
端は、隣接する端部とそれぞれブリツヂ部８４および８
５によつて相互に結合されている。リボンの数は場合に
よつて変るが、二つのそれぞれの組の最終のリボンはア
ウトボード端で相互に結合されノている。この例では、
リボン８２ａへの電流は導線８６によつて供給され、そ
れぞれの脚部およびブリツヂ部を経由し、８２ａから８
２ｂ，８２ｃ・・・・を通つて８２ｋに達し、次に８０
ｋから８０ａにまで戻り、そして導線８７から出てゆく
。リホン８０および８２に加えて、デアイサー７９のア
ウトボード部は横断方向に延長し、第３のリボンの組を
形成する加熱リボン４９０ａ〜９０ｎを有している。該
リボン９０ａ〜９０ｎは導線８７に結合されたリボン９
０ａに除いて、ブリツヂリボン９１によつてそれぞれ結
合されている。該導線８７（接地）は先に述べたリボン
の第１の組の導線８７に結合され得る。リボン９０ａ〜
９０ｎは、横断方向に延長する加熱リボン９２ａ〜９２
ｎよりなる第４の組のリボンを抱いている。加熱リボン
９２ｂ〜９２ｎはブリツヂリボン９３によつて結合され
ている。９２ｎはさらにブリツヂリボン９４によつて９
０ｎに結合されている。

リボン９２ａは９０ａに結合され、次いで導線８７に結
合される。一方ブリツヂリボン９１は導線９５に結合さ
れる。この実施例は二重素子のデアイサーであり、第１
および第２の組のリボンは供給電力の半分を受け入れ、
一方第３および第４の組のリボンは他の半分を受け入れ
る。最初に述べた実施例のように、リボンは傾斜した電
力密度を具え、最大電力密度は８２ａにあり、最小電力
密度は９０ｎにある。二重素子を有することの有利さは
、最初の素子（リボンの第１の組と第２との組）に、ま
ず、電力を受け入れさせ、次いで最初の素子に電力を受
け入れさせないで、第２の素子（リボンの第３の組と第
４の組）に電力を受け入れさせることによつて、電力消
費の低減をはかることが出来る点である。このことは、
第６図に示した導体、ブラシブロックおよびスリップリ
ングを経由してタイマー６２を使用することによつて−
達成される。第６図は、第５図て示されるデアイサーの
電気回路を示す結線図である。

第６図ではスリップリング９５を新しく設け、リボンの
第１の組７９と第２の組７９″とに別々に電流を流せる
ようにし．て、前記電力の供給制御をタイマー６２によ
つて行えるように構成されている。この変形実施例は、
傾斜電力密度の二重の加熱素子として述べられたが、該
傾斜電力密度は、インボード端からアウトボード端へか
けて段階的に−増大する幅を有するリボンの如何なる数
の組、たとえば１圓よりなるデアイサーにもまた適用可
能である。

前述してきた発明のさらに他の変形が第３図に対してな
される。

すなわち、漸進的ではなく段階的に傾斜した電力密度を
備えたデアイサーがそれである。第３図を用いて説明す
るに、電熱リボン４０ａ〜４０ｂおよび４２ａ，４２ｂ
は同一の幅を有し、したがつて同一の加熱能力を有して
いる。しかしながら、それに続く次の四つのセグメント
（リボン）４０ｃ，４０ｄ，４２ｃおよび４２ｄ）は同
一の加熱能力を有してはいるが、その能力は第１のグル
ープのものよりも小さい。さら”に次の四つのリボンは
４０ｅ，４０ｆ，４２ｅおよび４２ｆ１その次は４０ｇ
，４０ｈ，４２ｇそして４２ｈ・・・・・・であり、各
グループ毎に次第に加熱電力密度は減少、すなわちリボ
ンの幅は増大し、アウトボード端のリボンのグループが
最小の加熱電力密度のもの、すなわち最大の幅のものと
なる。即ち、この変形に於いては、電力密度はデアイサ
ーのインボード端に於いて最大であり、そこからアウト
ボード端にかけて連続的ではなしに、段階的に減少して
ゆく。

本明細書では単に好ましい実施例のみが記述されている
が、特許請求の範囲で定義される本発明から逸脱するこ
となしに、当業者によつて各種の変形が考え得ることは
明らかである。

【図面の簡単な説明】

第１図はプロペラ組立体の部分の側面図であり、一部断
面が示され、プロペラブレードに装着されたデアイサー
を示している。 第２図は本発明の実施例に従つて構成されたプロペラブ
レードの前縁部に装着されたデアイサーの拡大側面図で
ある。第３図はデアイサーの可撓性ゴムバッドを除いて
示されている加熱素子の平面図である。第４図は本発明
のプロペラデアイサーのための電気回路を示す結線図で
ある。第５図はデアイサーの可撓性ゴムバッドを除いて
示されている加熱素子の変形を示す平面図である。第６
図は、第５図て示されるデアイサーの電気回路を示す結
線図である。１２・・・・・・プロペラブレード、１６
・・・・・スリップリング組立体、１９，２０・・・・
・・デアイサー、２８゜・・・ブラシブロック組立体、
３０・・・・・・プロペラブレードのシャンク部、３３
・・・・・・プロペラブレード前縁部、３５，３６・・
・・・導線、４０，４２，８０，８２，９０，９２・・
・・・・加熱リボン、４１，４３，４４，４５，８１，
８３，８４，８５，９１，９３・・・・・・ブリツヂリ
ボン、５９・・・・・バスパー６１・・・・・・アマチ
ヤー、６２・・・・・タイマー、６５・・・・・・負荷
抵抗、６６，６７，７０，７１，７２，７３，７４，７
５・ ・・導体または導線。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ プロペラブレードのシャンク端からアウトボード端
   に向つて、プロペラブレードの前縁部に取付けるための
   電熱加熱のプロペラデアイサーに於いて、デアイサーに
   組込まれた加熱素子の単位面積当たりの消費電力を、デ
   アイサーのインボード端からアウトボード端に向つて連
   続的または段階的に減少させたことを特徴とする航空機
   のプロペラデアイサー。 ２ リボン状の加熱素子を、前記インボード端からアウ
   トボード端に向つてジグザグ状に配置し、且つ前記リボ
   ンの幅を連続的又は段階的に拡げたことを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の航空機のプロペラデアイサー
   。