[发明专利]一种用于飞机机翼的防除冰系统

说明书

技术领域

本发明属于飞机防除冰的技术领域，具体涉及一种用于飞机机翼的防除冰系统。

背景技术

飞机在含有过冷水滴的云层中飞行时可能会在机翼等部位发生结冰现象，严重情况下会影响飞行安全，因此必须对易发生结冰的部位设置防除冰系统。

根据防除冰所采用的能量方式的不同，现有的防除冰系统可分为机械处冰系统、液体防除冰系统、气热防冰系统以及电热防除冰系统等。后两种系统应用较多，主要方法为从发动机引热气或者布置加热膜/丝给蒙皮加热，都会消耗飞机上宝贵的气源或电能。

对于活塞式发动机而言，其排出的废气中含有大量的热量没有被充分利用，若将之作为热源用于机翼防除冰，则不仅可以达到防除冰的目的，而且能在一定程度上节约飞机上的热气或电能，从而达到机载能源的合理利用。

发明内容

对于能源相对紧缺的飞机，本发明提出一种适用于机翼的环路热管防除冰换热器，包括废气处理装置、空气泵、热源壳体、蒸发器、储液器、冷凝器、汽线与液线。

所述热源壳体开有废气入口与废气出口，且外部包裹保温材料。废气处理装置的壳体一端通过废气引入管道与空气引入管道分别连接发动机的废气出口与外界冷空气；另一端通过一根出气管道与空气泵相连；空气泵通过抽送管道与热源壳体上的废气入口连通。

所述蒸发器与储液器为一体结构；蒸发器的入口与储液器的出口相接；其中，蒸发器与热源壳体一端面固定；通过储液器控制防除冰系统的充液量与温度。

所述冷凝器的冷凝管道铺设在机翼前缘蒙皮内表面上；冷凝器管道的入口与汽线的出口连通，汽线的入口与蒸发器的出口连通；冷凝器管道的出口与液线的入口连通，液线的出口与储液器的入口连通。

通过上述结构，热源壳体1内的发动机废气使蒸发器内的工质受热汽化后，由高温废气出口排出；汽化后的工质从蒸发器出口导出，并沿汽线进入机翼前缘蒙皮内部的冷凝器的冷凝管道中；蒙皮外部为低温湿空气，用来充当冷源。高温蒸汽进入冷凝器的冷凝管道后，在外界冷空气的作用下逐渐降温液化，冷却后的液态工质在液线的引导下经储液器流回蒸发器。

本发明的优点在于：

1、本发明用于飞机机翼的防除冰系统，引用活塞式发动机的废气，经过处理后为蒸发器加热从而使防除冰系统能够正常工作，恰好解决了飞机防除冰系统热源的来源问题；

2、本发明用于飞机机翼的防除冰系统中，通过蒸发器中的工质汽液相变来传递热量的高效换热方式，且工质的循环依靠蒸发器内的毛细芯产生的毛细力，不需要额外动力。

3、本发明用于飞机机翼的防除冰系统中，蒸发器和冷凝器采用分离方式连接，可根据冷热源的实际具体位置而灵活布置；

4、本发明用于飞机机翼的防除冰系统中，冷凝器的冷凝管道紧贴在蒙皮内表面，采用“S”形方式布置实现充分换热；

5、本发明用于飞机机翼的防除冰系统，结构简单，防除冰效果显著。

附图说明

图1为本发明防除冰系统结构示意图。

图中：

1-热源壳体     2-废气处理装置   3-空气泵      4-蒸发器

5-储液器       6-冷凝器         7-汽线        8-液线

9-集汽装置     10-集液装置      11-接头       12-支管

具体实施方式

本发明防除冰系统包括热源壳体1、废气处理装置2、空气泵3、蒸发器4、储液器5、冷凝器6、汽线7与液线8，如图1所示。

其中，热源壳体1采用圆柱形结构，外部包裹保温材料，可减少高温气体向外界的散热，提高热量利用率。令热源壳体1的两个端面分别为端面A与端面B；端面A设计为半球形，端面B与热源壳体1侧壁间采用圆弧过渡，可减少气体在热源壳体1内流动时受到的阻力。热源壳体1靠近端面A与端面B的侧壁上分别开有废气入口与废气出口；且废气入口与废气出口位于热源壳体异侧。废气入口用来引入发动机废气；发动机废气在热源壳体1内进行热交换后经由废气出口排入外界大气中。