用于机翼防除冰组件的温差发电装置、防除冰组件及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提出了一种用于机翼防除冰组件的温差发电装置、防除冰组件及方法，包括依次贴合的隔热层、加热层和传热层，以及温差发热模块半导体元件、稳压电路和电源；所述加热层与所述电源的放电端连接；所述温差发热模块半导体元件至少包括冷端和热端，所述热端设置为所述传热层，所述冷端设置为待加热机翼的外蒙皮；所述温差发热模块半导体元件通过所述稳压电路，与所述电源的充电端连接；本发明专利技术通过将温差发热模块半导体元件引入防除冰组件中，将加热层作为热端，周围环境作为冷端，利用热电效应为防除冰组件供电；除去飞机机体的覆冰，保证飞机的飞行安全；具有结构简单，节能环保等特点，可以在实现防除冰要求的前提下达到节约能源的目的。约能源的目的。约能源的目的。

【技术实现步骤摘要】
用于机翼防除冰组件的温差发电装置、防除冰组件及方法


[0001]本专利技术属于机翼防除冰
，尤其涉及一种用于机翼防除冰组件的温差发电装置、防除冰组件及方法。

技术介绍

[0002]飞机在高空飞行过程中会面临一些复杂的气象条件，尤其是在冬季的湿冷地区，这很容易使得机体的迎风部位结冰，如机翼、尾翼、发动机进气道的前缘部位；结冰不仅会增加飞机的重量，而且会改变飞机的气动性能，增加飞行阻力，严重威胁飞行安全。
[0003]专利技术人发现，机翼防除冰中的一种方式为，电热式防/除冰组件将加热元件嵌入飞机易结冰的结构内部，采用通电加热的方式防/除冰；虽然通过此种方式防/除冰方式具有很高的工作效率，但是耗能较大。

技术实现思路

[0004]本专利技术为了解决上述问题，提出了一种用于机翼防除冰组件的温差发电装置、防除冰组件及方法，本专利技术利用了加热元件温度与周围环境温度温差较大的特点，将此温差转化为能量储存起来，再次供防/除冰组件中的加热元件使用，实现了能量的循环利用，提高了能量利用率。
[0005]为了实现上述目的，第一方面，本专利技术提供了一种用于机翼防除冰组件的温差发电装置，采用如下技术方案：
[0006]一种用于机翼防除冰组件的温差发电装置，包括：依次贴合的隔热层、加热层和传热层，以及温差发热模块半导体元件；
[0007]所述温差发热模块半导体元件至少包括冷端和热端，所述热端设置为所述传热层，所述冷端设置为待加热机翼的外蒙皮。
[0008]进一步的，所述冷端和所述热端之间设置有多个依次交叉连接的P型半导体和N型半导体。
[0009]为了实现上述目的，第二方面，本专利技术还提供了一种机翼防除冰组件，采用如下技术方案：
[0010]一种机翼防除冰组件，包括依次贴合的隔热层、加热层和传热层，以及温差发热模块半导体元件、稳压电路和电源；
[0011]所述加热层与所述电源的放电端连接；
[0012]所述温差发热模块半导体元件至少包括冷端和热端，所述热端设置为所述传热层，所述冷端设置为待加热机翼的外蒙皮；
[0013]所述温差发热模块半导体元件通过所述稳压电路，与所述电源的充电端连接。
[0014]进一步的，所述冷端和所述热端之间设置有多个依次交叉连接的P型半导体和N型半导体。
[0015]进一步的，还包括控制器，以及与所述控制器连接的结冰探测器，所述电源与所述
加热层之间的启动开关与所述控制器连接。
[0016]进一步的，所述控制器还连接有温度传感器，所述结冰探测器和所述温度传感器，用于检测机翼表面状况。
[0017]进一步的，所述控制器，用于当机翼表面温度小于0℃或机翼前缘覆冰时，控制所述加热层接通所述电源；当检测到覆冰融化或者机翼表面温度高于预设值时，停止向所述加热层通电。
[0018]进一步的，所述电源为蓄电池，所述控制器为PLC。
[0019]为了实现上述目的，第三方面，本专利技术还提供了一种用于机翼防除冰组件的温差发电方法，采用如下技术方案：
[0020]一种用于机翼防除冰组件的温差发电方法，采用了如第一方面所述的用于机翼防除冰组件的温差发电装置，具体为：所述温差发热模块半导体元件利用所述传热层与所述外蒙皮之间的温差进行发电。
[0021]为了实现上述目的，第四方面，本专利技术还提供了一种机翼防除冰方法，采用如下技术方案：
[0022]一种机翼防除冰方法，采用了如第二方面所述的机翼防除冰组件，包括：
[0023]飞机在飞行过程中，温度传感器与结冰探测器进行周期性工作；
[0024]当机翼上的温度传感器检测到机翼表面温度小于0℃，或者结冰探测器发现机翼前缘覆冰，加热层接通电源，待温差发热模块半导体元件冷端与热端温差大于第一预设值时，待温差发热模块半导体元件经稳压电路与电源共同为加热层供电；当结冰探测器未检测到覆冰或者机翼表面温度高于第二预设值时，停止向加热层通电，温温差发热模块半导体元件将剩余温差产生的能量储存于电源中。
[0025]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
[0026]本专利技术通过将温差发热模块半导体元件引入防除冰组件中，将加热层作为热端，周围环境作为冷端，利用热电效应为防除冰组件供电；除去飞机机体的覆冰，保证飞机的飞行安全；具有结构简单，节能环保等特点，可以在实现防除冰要求的前提下达到节约能源的目的。
附图说明
[0027]构成本实施例的一部分的说明书附图用来提供对本实施例的进一步理解，本实施例的示意性实施例及其说明用于解释本实施例，并不构成对本实施例的不当限定。
[0028]图1为本专利技术实施例1的结构示意图；
[0029]图2为本专利技术实施例1的温差发热模块半导体元件结构示意图；
[0030]图3为本专利技术实施例2的工作流程图；
[0031]图4为本专利技术实施例2的PLC控制梯形图；
[0032]其中，1、隔热层，2、加热层，3、传热层，4、外蒙皮，5、温差发热模块半导体元件，6、机翼。
具体实施方式：
[0033]下面结合附图与实施例对本专利技术作进一步说明。
[0034]应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。
[0035]实施例1：
[0036]如图1和图2所示，本实施例提供了一种用于机翼防除冰组件的温差发电装置，包括：依次贴合的隔热层1、加热层2和传热层3，以及温差发热模块半导体元件5；
[0037]所述温差发热模块半导体元件5至少包括冷端和热端，所述热端设置为所述传热层3，所述冷端设置为待加热机翼的外蒙皮4。
[0038]如图2所示，在本实施例中，所述冷端和所述热端之间设置有多个依次交叉连接的P型半导体和N型半导体。
[0039]实施例2：
[0040]本实施例提供了一种机翼防除冰组件，包括依次贴合的隔热层1、加热层2和传热层3，以及温差发热模块半导体元件4、稳压电路和电源；
[0041]所述加热层1与所述电源的放电端连接；所述电源可以根据实际需求和情况设置在机翼内部或机舱内部；
[0042]所述温差发热模块半导体元件5嵌入防除冰组件内部，具体的，本实施例中，所述温差发热模块半导体元件5至少包括冷端和热端，所述热端设置为所述传热层3，所述冷端设置为待加热机翼的外蒙皮4；在其他实施例中，还可以设置独立的冷端和热端，冷端与外蒙皮的内表面接触，热端与加热垫表面接触；防除冰组件与温差发电元件有机结合，实现了能量的高效利用；
[0043]所述温差发热模块半导体元件5通过所述稳压电路，与所述电源的充电端连接；初期升温阶段，所述稳压电路提供稳定电压。
[0044]在本实施例中，所述传热层3可以由环氧树脂、玻璃纤维和石墨烯复合而成，所述传热层3中石墨烯的掺杂提高了复合材料的传热能力，玻璃纤维的掺杂提本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.用于机翼防除冰组件的温差发电装置，其特征在于，包括：依次贴合的隔热层、加热层和传热层，以及温差发热模块半导体元件；所述温差发热模块半导体元件至少包括冷端和热端，所述热端设置为所述传热层，所述冷端设置为待加热机翼的外蒙皮。2.如权利要求1所述的用于机翼防除冰组件的温差发电装置，其特征在于，所述冷端和所述热端之间设置有多个依次交叉连接的P型半导体和N型半导体。3.机翼防除冰组件，其特征在于，包括依次贴合的隔热层、加热层和传热层，以及温差发热模块半导体元件、稳压电路和电源；所述加热层与所述电源的放电端连接；所述温差发热模块半导体元件至少包括冷端和热端，所述热端设置为所述传热层，所述冷端设置为待加热机翼的外蒙皮；所述温差发热模块半导体元件通过所述稳压电路，与所述电源的充电端连接。4.如权利要求3所述的机翼防除冰组件，其特征在于，所述冷端和所述热端之间设置有多个依次交叉连接的P型半导体和N型半导体。5.如权利要求3所述的机翼防除冰组件，其特征在于，还包括控制器，以及与所述控制器连接的结冰探测器，所述电源与所述加热层之间的启动开关与所述控制器连接。6.如权利要求5所述的机翼防除冰组件，其特征在于，所述控制器还连接有温度传感器，所述结冰探测器和所述温度传感器，用...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈龙，杨庆宝，周春苹，陈晓宇，司源，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：