[发明专利]用于飞机的除冰系统

说明书

相关申请

本申请要求2008年4月16日提交的美国临时专利申请No.61/124,379和2008年4月16日提交的德国专利申请No.102008019146.9的优先权，所述两个专利申请的内容通过参引并入本文。

技术领域

本发明涉及一种用于飞机的除冰系统，其具有至少一个空气输送机构和热源。

背景技术

飞机，尤其是较大型的客机，基于多个原因必须在确定的飞行阶段和在地面进行除冰。襟翼和其它活动的部件的冰冻或冻结以及在翼型上的冰垢使空气动力学特性明显变差，并且增加了相应的飞机的重量，使得必须阻止在飞行中的冰形成，并且去除位于地面上的飞机的已经形成的冰。这两个过程通常称为“除冰”(去除冰)和“防冰”(阻止冰形成)。在下面，尤其涉及防冰，由此但是本发明不局限于防冰。

防冰系统的各种变形方案在现有技术中得以实现。此外，例如从发动机抽取的引气通过打孔的管道引入机翼前缘的内部，以便加热机翼前缘，并且阻止冷凝水滴的冻结。其它的系统借助于电动的加热设备加热机翼前缘或其它关键区域。在此，为了保护使用的材料，必须注意温度极限。这在地面操作时是特别关键的，因为电加热的表面不通过飞行迎面气流同时冷却。在前面已知的除冰方法中特别不利的是，必须为除冰系统提供发动机的引气和/或电流。引气的抽取降低了飞机的经济性，因为附加地从环境抽吸空气并且压缩，这使人注意到较高的燃料消耗。从发动机的发电机获得相对大量的电能增加了发动机的待产生的轴端功率，这同样表现出较高的燃料消耗。

发明内容

因此，本发明的目的是，提出一种除冰系统，所述除冰系统尽可能不需要附加的引气抽取，并且也尽可能在没有较大量的电能的情况下，能够提供可靠的除冰。

该目的通过具有独立权利要求1的特征的用于飞机的除冰系统得以实现。有利的改进形式可从从属权利要求中获悉。

在根据本发明的除冰系统中，来自飞机客舱的废气借助于热源加热，并且被引到飞机的待除冰的区域。在排放被加热的空气时在受危害的区域上的且因此包含着的热流有效地阻止冰积聚。但是基本上可使用这样的系统替代附加的设备作为热源，所述系统总归已经产生废热，所述废热否则必须借助于冷却系统排放到环境中。在较新型的飞机中存在的或设有的燃料电池例如能够用作许多可设想的示例中的一个，所述燃料电池产生电流并且在此持续放热。这样的燃料电池的温度没有达到待除冰的表面的使用的材料的极限温度。作为冷源的机翼也能够有助于来自燃料电池的水的冷凝。

为了将该废热输送到飞机的待除冰的区域，通过废热加热的客舱废气能够作为热载体。在这种情况下，有利的是，也同时冷却产生废热的系统，即例如燃料电池。除了燃料电池外，也可设想产生足够量的废热的许多其它的系统。特别也包括处理器、计算机、控制设备(总称为“航空电子设备”)，所述设备通常安置在飞机内的一处且安置在支架上，并且产生集中的废热流。在客舱空气的使用中的另一个优点是，能够连续使用客舱的压力。现今，压力能通过外流阀送至机外，其中压力能的至少一部分转换为推力。可选地，能够使用附加的用于根据本发明的除冰系统的鼓风机或压缩机。

因此，根据本发明的除冰系统特别有利的是，既不需要从发动机的附加的引气抽取，也不需用于除冰的高的电能消耗。这导致发动机能够比在现有技术中更有效地且以更少的燃料消耗工作。作为另一个优点特别是，产生废气的不同的系统在除冰时自动冷却，从而通常设有的冷却系统能够具有相当细长的尺寸，这再次降低飞机的燃料消耗和重量。

根据本发明的除冰系统的另一个优点例如是，能够省去或者明显减少在地面上的耗时且昂贵的除冰程序，并且因此改善用于相关的航空公司的运营，也提高飞机的准时性，并且通过节省除冰液减少环境污染。这基于目前使用的在飞机方面的除冰只是能够在飞机内使用，因为发动机引气以大约200℃的温度流过机翼，并且在地面上，在没有来自环境的冷空气的冷却作用的情况下，导致超过允许的机翼结构温度。通过根据本发明的除冰系统提出的解决方案优选以较低的温度工作，并且因此在地面上也不导致临界温度，使得能够确保该系统在地面上的原则上的可使用性。另一个优点是，也在巡航期间和/或在起飞和降落时能够减少机翼阻力，或者能够提高升力。因此这允许，通过废气合适地且持久地流过机翼实现阻力减少的和/或升力提高的边界层控制。