[发明专利]包含电加热元件的系统和用于安装及使用该系统的方法

说明书

对相关申请的交叉引用

本申请要求2012年7月13日提交的美国临时申请No. 61/671，204的权益，该临时申请的内容通过引用而结合在本文中。

技术领域

本发明总体上涉及电阻加热元件，且更具体地涉及用于飞行器上机舱及翼型件的结冰保护的加热元件。

背景技术

飞行器翼型件、飞行控制表面和其它空气动力（航空）表面上的积冰可导致它们的形状及轮廓变化，这会干扰或导致失去对飞行器的控制。另外，机舱或由机舱的进气道唇部限定的引擎进气道上的积冰会导致流扰乱及冰吸入。由于这些原因，预期飞行于寒冷条件下或高海拔处的飞行器通常备有结冰保护系统，结冰保护系统运行以移除冰结积（除冰）和/或防止冰结积（防结冰）。这种系统可能是热学的且可包括电加热元件。

典型地，用于机舱或翼型件保护的电阻加热元件附接在其航空表面的内部或内侧模线侧。这些元件常在固化循环中使用热量和压力粘性地结合在表面上。当前，用于使加热元件结合至表面上的热量和压力典型地由诸如烘箱或压热器的独立的外部源提供。这种外部源具有其自身的固化循环控制来达成有效结合。备选地，在制造过程中，加热元件可能形成航空表面的叠层结合结构的一部分。

传统地，用于使加热元件结合至航空表面上的热量和压力的外部源是大型、昂贵的资本设备。这样的设备常常是复杂的且必须被单独地编程以确保结合过程对于粘合剂及被结合在一起的材料是适当的。另外，在执行结合时，需要工具和其它设备来运输及支撑加热元件和航空表面的各种部件。

除了昂贵及耗时以外，如果在对其操作而言所需要的设备和/或专业技能不能轻易获取的地方需要现场修复，上述类型的过程可能是不可行的。

发明内容

本发明提供了一种用于在表面上安装电阻加热元件的系统和方法，例如，飞行器的机舱的进气道唇部或其它航空表面。另外，本发明提供了一种适于在这种方法中用作加热元件的装置。

依据本发明的第一方面，一种用于电学地加热部件的系统包括适于用粘合剂粘性地结合至表面上的加热元件，以及用于控制从电源到加热元件的电流流量和电流持续时间的器件。控制器件具有第一加热循环，其适于固化粘合剂以便将加热元件结合至表面上，且具有第二加热循环，其不同于第一加热循环，且适于向表面提供结冰保护。

依据本发明的第二方面，一种将加热元件附接至表面的方法包括在加热元件的第一侧面上提供粘合剂，以及用该粘合剂将加热元件贴至表面上。当向加热元件的第二侧面施加压力时，利用加热元件产生热量以执行适于固化该粘合剂的第一加热循环，从而将加热元件结合至表面上。此后，可利用加热元件执行与第一加热循环不同的第二加热循环且向表面提供结冰保护。

本发明提供了一种用于电学地加热部件的系统，该系统包括：至少一个电阻加热元件，其适于粘性地结合在该部件的表面上；以及用于控制从电源到该加热元件的电流的流量和持续时间的器件，该控制器件具有第一加热循环，用于固化粘合剂以使该加热元件结合至该表面上，以及至少一个第二加热循环，用于向该表面提供结冰保护。

还提供了一种如上所述的系统，该系统还包括至少一个感应装置，用于产生并向该控制器件传递温度反馈信号。

还提供了一种如上所述的系统，其中该至少一个感应装置嵌入在该加热元件中。

还提供了一种如上所述的系统，其中该控制器件是可编程的。

还提供了一种如上所述的系统，其中该电源为该第一加热循环和该第二加热循环向该加热元件供应电力。

还提供了一种如上所述的系统，该系统还包括加热控制单元，该加热控制单元适于用该控制器件控制以调节到该加热元件的电流的流量及持续时间。

还提供了一种如上所述的系统，其中该控制器件包括适于控制该加热控制单元的主控制单元，该主控制单元是可编程装置。

还提供了一种如上所述的系统，其中该主控制单元包括编程有该第一加热循环和该第二加热循环的常驻软件。

还提供了一种如上所述的系统，其中该主控制单元编程有用于除冰的循环和用于防结冰的循环。

还提供了一种如上所述的系统，其中该加热元件被结合到该表面上，且该部件是飞行器引擎的进气道唇部。

还提供了一种如上所述的系统，其中该加热元件被结合到该表面上，且该部件选自包括飞行器的翼型件、机翼或整流罩的组。