用红外辐射线为飞机除冰的方法和设备技术

一种用于发射一定波长红外辐射线的设备，它包括：一主表面；一提高主表面温度，使它辐射第一波长红外辐射线的燃烧器；一围绕着主表面，与其隔开距离并由主表面的红外辐射线加热，再向目的物发射第二波长红外辐射线的辅助表面；以及一改变主表面与辅助表面之间的距离的致动器，以便使辅助表面所发射的红外辐射线的波长是规定的波长，使得该设备能向目的物发射所需要的波长的红外辐射线。该设备可用于为飞机除冰。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术总的说来涉及为地面上的飞机的各部分除冰的方法和设备，更具体的说，涉及一种借助于一种可集中的，并且波长可以变化的红外线能源为飞机除冰的方法和设备。有时候，在飞机起飞之前，必须为它的某些部分除冰。目前，现有的这种除冰的常用技术常常是将大量的化学物质喷射到飞机的工作表面上(例如，机翼、方向舵、副翼、襟翼、平衡器等等)。通常，都是在飞机刚要离开登机口之前喷射这些化学物质的。美国联邦航空局规定了从喷涂除冰喷雾到起飞之间的最长时间间隔。这一时间间隔一般大约在15分钟到30分钟之间。不幸的是，由于一些主要机场上常常发生交通阻塞，上述时间间隔经常会超过规定。如果时间超过了规定，有时候飞机就必须在起飞之前进行第二次除冰。由于需要遵守已经排好的时间表和降低费用，很不希望进行第二次除冰，虽然这是必要的。因为如果起飞时在机翼的表面上有冰和雪，常常是导致很多空难发生的原因。如果再考虑到马上就要实施的关于处理，储存，使用和收集大量喷射的除冰化学物质的更加严格的环境保护条例，那么，以上所说的这些便提出了寻找一种为准备起飞而除去积存的冰雪的更好的途径的需要。目前正在使用的有两种类型除冰化学物质。美国一般使用的是第一种类型的，这种化学物质是一种1，2-亚乙基二醇或丙二醇和水的混合物。这种混合物要加热到60°-82℃(140°-180°F)左右，然后再喷到飞机上去。欧洲国家通常使用第二种类型。这是一种甘醇和粘稠剂的混合物，是一种较稠的冻胶状物质。第二种类型的混合物保持的时间较长，但可能影响小飞机的起飞。因此，不推荐将它使用在转速小于43.68m/s(85节)的飞机上。曾经有人建议所有美国机场上的除冰设备都改为使用欧洲的第二种类型化学物质。然而，这样作也有缺点。根据报道和就我所知，美国食物和药物管理局认为，丙二醇对于人体是安全的，但，对于环境是有害的。虽然现在还没有被美国职业安全健康管理委员会(以下简称OSHA)所管制，但是，已经有报道说，它会使皮肤发炎，并且已经在1990年修改的清洁空气法规中被列为有害的空气污染物。1，2-亚乙基二醇对于人体是有毒的，并已被OSHA所管制，因为它有使咽喉和呼吸道发炎的危险。1987年的水质量法规禁止将污染的水排放到航行水道中去，并且公布了防止机场将被甘醇污染的雨水排入河流和下水道中去的规定。因此，可以认为，现在存在着一种对于不含以上所述的除冰化学物质的，经过改进的为飞机的一些部分除冰的方法和设备的明确而现实的需要。本专利技术提供了一种不需要这些有害化学物质的，经过改进的，为飞机上的一些部分除冰的方法和设备。一方面，概括地说，本专利技术提供了一种经过改进的，为飞机上的一部分除冰的方法，这种方法包括下列步骤设置一种具有红外加热器的构架；使一架飞机相对于上述构架运动到靠近上述加热器的位置；开动上述加热器，以便向上述飞机的一部分发射红外辐射线；然后，控制由上述加热器所发射的红外辐射线的波长；最后，使上述飞机的各部分上的冰和雪融化。另一方面，本专利技术提供了一种经过改进的，借助于可控制的辐射能量技术为飞机上的各部分除冰的设备。这种经过改进的设备设计成能向一架上面带有不希望有的物质(例如冰、雪、水)的飞机发射具有所要求的波长的红外辐射线。概括地说，这种经过改进的设备包括一个主表面；一个用于提高上述主表面的温度的加热器或燃烧器，以便使该主表面发射具有第一波长的红外辐射线；一个围绕着上述主表面，与其隔开距离的辅助表面，该辅助表面设计成由上述主表面所发射的红外辐射线加热，并且向上述飞机发射具有第二波长的红外辐射线；以及一个用于有选择地改变主表面与辅助表面之间的距离的致动器，以便使辅助表面所发射的红外辐射线的波长，能处在由主表面与辅助表面之间的设计关系所确定的波长上；从而使得该设备能向上述飞机发射所需要的波长的红外辐射线。在优选实施例中，上述向飞机发射的辐射线的波长是那种能最大限度地被要清除的物质所吸收的波长。因此，本专利技术的总的目的是提供一种经过改进的，在飞机起飞之前为它的一些部分除冰的方法。本专利技术的另一个目的是提供一种经过改进的，在飞机起飞之前为它的一些部分除冰的设备。本专利技术的另一个目的是提供一种借助于辐射红外技术，而避免使用目前一般正在使用的有潜在害处的除冰化学物质的，为飞机的一些部分除冰的方法和设备。本专利技术的又一个目的是提供一种经过改进的，借助于发射红外辐射线为远距离目标加热的方法和设备。为实现本专利技术的上述目的，本专利技术提供一种发射一种所要求的波长红外辐射线的设备，它包括(a)一个热源；(b)一个基本上围绕着上述热源的第一换热器，当开动上述热源使其达到预定的温度时，该第一换热器的形状和相对于热源的位置使它以一种第一波长辐射出热量；以及(c)一个基本上围绕着上述第一换热器的第二换热器，其布置成由第一换热器所辐射出的热量加热，并且当开动上述热源使其达到预定的温度时，该第二换热器以一种第二波长辐射出热量。本专利技术还提供一种为一目的物除冰的方法，它包括下列步骤(a)设置一个构架，该构架具有(i)一热源，(ii)一与上述热源隔开距离的第一换热器，以及(iii)一与上述第一换热器隔开距离的第二换热器，在开动上述热源时，该第二换热器的形状选择成使它以一种选定的所要求的波长辐射出热量；(b)将一个目的物定位在一与上述构架相对的位置上；(c)开动上述热源，以加热第一换热器，并使它以第一波长向上述第二换热器的方向辐射红外辐射线，从而使得第二加热器吸收第一波长的红外辐射线并以一种所要求的波长向上述目的物辐射红外辐射线。下面，参照附图详细说明本专利技术的实施例，将使本专利技术的以上和其他目的变得更加清楚。附图中附图说明图1是实施本专利技术的经过改进的为飞机除冰的方法的多个步骤的优选程序的流程图；图2是装有许多红外加热器的飞机驱动通过构架的顶视图，该构架的顶子已经揭掉，显出了在两架飞机的位置上方的一排排加热器；图3是上述图2中的驱动通过构架的正视图；图4是上述加热器中的一个加热器的局部垂直剖视图，表示了围罩与燃烧器之间的一个相对位置；图5是上述加热器中的一个加热器的局部垂直剖视图，表示了围罩与燃烧器之间的另一个相对位置。一开始，应该清楚地理解，在所有的附图中，同样的标号表示相同的结构构件、部分或者表面。在说明书全文中将对这些构件、部分或表面进行描述和说明，而这些描述和说明是一个整体。除了另有说明的以外，所有的附图都要和说明书一起阅读(例如，零件的结构，安装等等)，并且构成本专利技术的整个说明书的一部分。在下面的说明书中，术语“水平”、“垂直”、“左”、“右”、“上”、“下”，以及由这些术语派生出来的定语和状语(例如，“水平地”、“向左”、“向上”等等)都表示当该特定的附图面向读者时所要说明的结构的方向。除了另有说明的以外，术语“向内”和“向外”都表示一个表面相对于它的纵轴线，或相应的转动轴线的方向。现在请参看附图，本专利技术提供了一种经过改进的，借助于发射红外辐射线来加热一种物质的方法和设备。这种方法和设备的一个应用方面是用于飞机的除冰。请参照图1-3，一架要除冰的飞机被驱动通过一座端部敞开的，用标号10表示的构架，该构架有许多架空的排成矩形方阵的辐射加热器，其中的若干加热器用标号11示出。图2中，有两架飞机布置在该构架中。第一架飞机用标号12表示本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种为一个目的物的一部分除冰的方法，它包括下列步骤： 设置一个具有一红外辐射线源的构架，上述红外辐射线源包括一个用于发射第一种波长的红外辐射线的第一装置，和一个与上述第一装置隔开距离，并且由上述第一装置所发射的红外辐射线加热的，用于发射预定的第二种波长的红外辐射线的第二装置； 使一目的物相对于上述构架移动到接近上述红外辐射线源的位置； 开动上述红外辐射线源，以便向着上述要除冰的目的物的各部分发射上述第二种波长的红外辐射线；以及 调节上述第一装置与第二装置之间的间距，从而控制以第二种波长所发射的红外辐射线的分布，以便使辐射线集中在要从上述目的物的各部分上融化掉的雪和冰上； 从而以高度集中的方式和以所需要的波长提供辐射的红外能量，把上述目的物上的雪和冰融化掉。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：查尔斯J丘，蒂莫西P西尔，
申请(专利权)人：辐射航空服务公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]