【CN109878740A】一种涡轮螺旋桨飞机机翼、尾翼的防冰除冰装置及方法【专利】

(19)中华人民共和国国家知识产权局

(12)发明专利申请

(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910229403.6

(22)申请日 2019.03.25

(71)申请人 上海工程技术大学

地址 201620 上海市松江区龙腾路333号

(72)发明人 徐梦瑶　赵鸣　安洋　李洋　

李陆君　宋大成　

(74)专利代理机构 上海科盛知识产权代理有限

公司 31225

代理人 林君如

(51)Int.Cl.

B64D 15/06(2006.01)

B64D 15/20(2006.01)

B64D 15/22(2006.01)

(54)发明名称

一种涡轮螺旋桨飞机机翼、尾翼的防冰除冰

装置及方法

(57)摘要

本发明涉及一种涡轮螺旋桨飞机机翼、尾翼

的防冰除冰装置及方法，该装置包括系统关闭回

路、TKS储液罐加热回路、防冰除冰传热回路热

管、分布回路热管和TKS除冰机构，所述系统关闭

回路、TKS储液罐加热回路和传热回路共用一套

传热蒸发器(1)，防冰状态下，TKS储液罐加热回

路、防冰除冰传热回路热管和分布回路热管作

用；除冰状态下，TKS除冰机构工作。与现有技术

相比，本发明大大提高了TKS系统除冰效率，减少

机翼、尾翼结冰现象，保证飞机飞行稳定性，系统

安全可靠；且利用排气管余热作为热源，提高了

单发涡轮螺旋桨飞机能源的综合利用率。权利要求书2页 说明书9页 附图5页CN 109878740 A 2019.06.14

C N 109878740

A

权　利　要　求　书1/2页CN 109878740 A

1.一种涡轮螺旋桨飞机机翼、尾翼的防冰除冰装置，其特征在于，包括：

TKS除冰机构：包括TKS储液罐(4)、连接TKS储液罐(4)的渗透面板(6)，以及驱动TKS液渗透的压力泵(5)；

TKS储液罐加热回路：包括沿工质流动方向首尾依次连接的传热蒸发器(1)、设置在TKS 储液罐(4)外表面的TKS冷凝器，以及三号阀门(16)；

防冰除冰传热回路热管：包括多条防冰传热回路和多条除冰传热回路，所述防冰传热回路包括沿工质流动方向首尾依次连接的传热蒸发器(1)、防冰冷凝器(20)和二号阀门(15)，所述除冰传热回路包括沿工质流动方向首尾依次连接的传热蒸发器(1)、除冰冷凝器(21)和控制阀门，所述防冰冷凝器(20)和除冰冷凝器(21)与机翼进行热交换；

所述TKS储液罐加热回路和防冰除冰传热回路热管共用一套传热蒸发器(1)。

2.根据权利要求1所述的一种涡轮螺旋桨飞机机翼、尾翼的防冰除冰装置，其特征在于，所述防冰冷凝器(20)和除冰冷凝器(21)通过分布回路热管将热量传递到待防冰除冰的机翼(22)和尾翼上，所述分布回路热管包括沿工质流动方向依次首尾连接的分布冷凝器(3)和分布蒸发器(13)，所述分布冷凝器(3)布置于待防冰除冰的机翼(22)和尾翼上，所述分布蒸发器(13)与除冰冷凝器(21)和防冰冷凝器(20)进行热交换。

3.根据权利要求2所述的一种涡轮螺旋桨飞机机翼、尾翼的防冰除冰装置，其特征在于，所述传热蒸发器(1)和分布蒸发器(13)均安装有双补偿室(19)。

4.根据权利要求2所述的一种涡轮螺旋桨飞机机翼、尾翼的防冰除冰装置，其特征在于，所述分布蒸发器(13)和除冰冷凝器(21)通过管中管结构相连接，所述除冰冷凝器(21)螺旋环绕于一根空心管内，所述分布蒸发器(13)直接插入空心管中以进行热交换；

所述分布蒸发器(13)和防冰冷凝器(20)通过管中管结构相连接，所述防冰冷凝器(20)螺旋环绕于一根空心管内，所述分布蒸发器(13)直接插入空心管中以进行热交换。

5.根据权利要求1所述的一种涡轮螺旋桨飞机机翼、尾翼的防冰除冰装置，其特征在于，所述渗透面板(6)自外向内依次为外板(10)、多孔膜(11)和内板(12)，所述外板(10)上安装有用于检测结冰情况的结冰探测器(8)，所述外板(10)与TKS储液罐(4)相连接。

6.根据权利要求5所述的一种涡轮螺旋桨飞机机翼、尾翼的防冰除冰装置，其特征在于，所述外板(10)上分布有致密的微孔，所述外板(10)和内板(12)之间留有存储TKS液的空间。

7.根据权利要求1所述的一种涡轮螺旋桨飞机机翼、尾翼的防冰除冰装置，其特征在于，所述TKS储液罐(4)内还设置有测量TKS液温度的TKS温度传感器。

8.根据权利要求1所述的一种涡轮螺旋桨飞机机翼、尾翼的防冰除冰装置，其特征在于，所述传热蒸发器(1)内串联放置有三个毛细芯。

9.根据权利要求1所述的一种涡轮螺旋桨飞机机翼、尾翼的防冰除冰装置，其特征在于，所述传热蒸发器(1)首尾依次连接一号阀门形成系统关闭回路。

10.一种涡轮螺旋桨飞机机翼、尾翼的防冰除冰方法，采用权利要求1-9所述任意一种涡轮螺旋桨飞机机翼、尾翼的防冰除冰装置，其特征在于，包括以下步骤：

(A)飞机启动，关闭所有阀门，关闭压力泵(5)；

(B)检测大气温度：

若大气温度高于5℃，接通回路热管系统中的系统关闭回路，压力泵(5)不工作，飞机处

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