專利名稱：電熱式加熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總地涉及電熱式防冰系統(tǒng)，該電熱式防冰系統(tǒng)適合于用在飛行器中或者諸如風(fēng)輪機葉片之類的其它空氣動力學(xué)結(jié)構(gòu)中，以防止形成冰和/或去除已形成的冰。這兩種功能可分別稱為防冰和除冰。
背景技術(shù)：
對于飛行器來說，在飛行過程中，在飛行器的外表面上形成冰是不希望的。冰破壞了在飛行器表面上的空氣順暢流動，增大阻力并且降低機翼執(zhí)行其預(yù)期功能的能力。此外，冰的產(chǎn)生會阻礙諸如之類可動控制表面的運動。發(fā)動機進氣口產(chǎn)生的冰會突然大塊脫落，并且脫落的大冰塊會被吸入發(fā)動機而導(dǎo)致?lián)p壞。 因此，對于飛行器、尤其是商用飛行器，通常包含防冰系統(tǒng)。商用飛行器可使用一種系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括從發(fā)動機排放出熱空氣，然后使熱空氣通過管道通至諸如機翼前緣和尾部之類易于形成冰的機身部件。最近，已提出了電動的系統(tǒng)，例如EP-A-1，757，519 (吉凱恩航空有限公司(GKN Aerospace))披露了一種具有機頭蒙皮的機翼縫翼,其包含電熱式加熱毯或加熱墊。加熱墊粘結(jié)于金屬防蝕層的后表面，該金屬防蝕層包括機頭蒙皮的前向外表面。加熱墊具有“Spraymat”(商標(biāo)名)類型并且是層疊產(chǎn)品，該層疊產(chǎn)品包括電介質(zhì)層和加熱元件，這些電介質(zhì)層由預(yù)浸潰的玻璃纖維布制成，而加熱元件通過將金屬層火焰噴涂到其中一個電介質(zhì)層上而形成?！癝praymat”從一開始在1950年由D.納皮爾父子有限公司(D. Napier & Sons Limited)(參照它們的GB833，675，該文獻涉及用于飛行器的電氣除冰或防冰設(shè)備)開發(fā)到隨后由吉凱恩航空有限公司使用已經(jīng)歷了很長的歷史。最近一種由吉凱恩航空有限公司生產(chǎn)的用在機翼縫翼中的“Spraymat”在陽模上形成并且包括敷設(shè)如下堆疊層該堆疊層包括(i)在高壓釜中進行處理的預(yù)浸潰有環(huán)氧樹脂的大約10層玻璃纖維織物，(ii)導(dǎo)電金屬層(加熱元件)，使用掩模將該導(dǎo)電金屬層火焰噴涂到層疊件上，以形成加熱元件構(gòu)型，以及(iii)最后大約3層玻璃纖維織物。將接線焊接于加熱元件，以使得加熱元件能連接于飛行器的電源系統(tǒng)。然后，在高壓釜中對加熱墊進行處理。加熱墊通常包含導(dǎo)電接地層來作為安全裝置，用以探測加熱墊的加熱元件的故障。接地層連接于飛行器接地構(gòu)件以及控制單元。如果加熱元件發(fā)生故障(例如，燒壞)，則電流將經(jīng)由接地層泄漏至飛行器接地構(gòu)件，并且控制單元能探測此種電流變化并且采取行動來防止對于加熱墊的結(jié)構(gòu)造成熱損壞。在機頭蒙皮的防蝕件上遭受雷擊的過程中，極短時間內(nèi)的極強直流電會通過防蝕件耗散至飛行器接地構(gòu)件。該電流會在并聯(lián)于防蝕件的任何導(dǎo)體中感應(yīng)出電流。因此，在接地層中會感應(yīng)出強電流，并且該強電流會通向飛行器接地構(gòu)件。在加熱元件以及將加熱元件連接于電源和控制單元的連接件中也會感應(yīng)出強電流。結(jié)果是會在電源和控制單元中產(chǎn)生電流浪涌，而這會損壞單元的內(nèi)部電子器件。
希望提供一種改進的加熱墊。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明，提供一種用于防冰系統(tǒng)的電熱式加熱器，該加熱器包括層疊加熱墊，該層疊加熱器包括電介質(zhì)層和加熱元件；以及第一連接件，該第一連接件具有第一端和第二端，該第一端嵌在加熱墊中并且電連接于加熱元件，而第二端遠離加熱墊延伸，用以連接于加熱器控制單元；其中加熱墊還包括第一和第二導(dǎo)電接地層，且第一連接件的第一端定位在第一和第二接地層之間。兩個接地層屏蔽第一連接件在雷擊過程中的易損端部，這減小第一連接件中感應(yīng)出的電流，由此有助于保護控制單元中的電子器件。感應(yīng)電流中較多部分感應(yīng)在兩個接地 層中，而且可耗散至飛行器接地構(gòu)件。兩個接地層并不僅僅使現(xiàn)有技術(shù)單個接地層的保護效果加倍。而是，第二接地層的提供以及第一和第二接地層相對于第一連接件的第一端的定位確保兩個接地層協(xié)同地一起作用，以在雷擊過程中屏蔽第一連接件的第一端，由此有助于防止易損控制單元中產(chǎn)生破壞性電流浪涌。接地層可以是金屬網(wǎng)或?qū)щ娍椢?，但接地層較佳的是噴涂金屬接地層。例如，銅或銅合金可以進行火焰噴涂，并且具有產(chǎn)生相對均勻的低電阻層的優(yōu)點。在噴涂過程中還易于進行掩模，并且易于適應(yīng)于復(fù)雜的形狀。在當(dāng)前的實施例中，第一和第二接地層是多孔的。當(dāng)電介質(zhì)層由熱塑性材料制成，并且當(dāng)在已組裝好加熱器的各部件之后，通過加熱和施壓將各部件的堆疊層疊在一起時，這是有用的。在層疊過程中，熱塑性材料能夠流過多孔接地層，有助于使完工產(chǎn)品形成不易分層的單一構(gòu)造。在一個實施例中，加熱元件定位在第一接地層的遠離第二接地層的側(cè)部，且加熱元件的端子通過第一接地層連接于第一連接件的第一端的端子。例如，在該實施例中電介質(zhì)層包括堆疊，該堆疊包含第一、第二、第三、第四和第五電介質(zhì)層；加熱元件定位在第一和第二電介質(zhì)層之間；第一接地層定位在第二和第三電介質(zhì)層之間；第一連接件的第一端定位在第三和第四電介質(zhì)層之間；以及第二接地層定位在第四和第五電介質(zhì)層之間。在更佳的替代實施例中，加熱元件定位在第一和第二接地層之間。因此，接地層除了對第一連接件的端部進行屏蔽之外對加熱元件進行屏蔽。這還會減小由于雷擊而感應(yīng)出的電流，該電流沿著第一連接件通向控制單元。而是，更多的感應(yīng)電流感應(yīng)在第一和第二接地層中，并且引向飛行器接地構(gòu)件。例如，在該替代實施例中電介質(zhì)層包括堆疊，該堆疊包含第一、第二、第三、第四和第五電介質(zhì)層；第一接地層定位在第一和第二電介質(zhì)層之間；加熱元件定位在第二和第三電介質(zhì)層之間；第一連接件的第一端定位在第三和第四電介質(zhì)層之間；以及
第二接地層定位在第四和第五電介質(zhì)層之間。在當(dāng)前的實施例中加熱墊還包括溫度傳感器；第二連接件具有第一端和第二端，該第一端嵌在加熱墊中并且電連接于溫度傳感器，而第二端遠離加熱墊延伸，用以連接于加熱器控制單元；以及第二連接件的第一端定位在第一和第二接地層之間。因此，溫度傳感器的連接件也能夠受益于通過具有兩個接地層而非僅僅一個接地層所提供的屏蔽。在一個實施例中，溫度傳感器定位在第一接地層的遠離第二接地層的側(cè)部，且溫 度傳感器的端子通過第一接地層連接于第二連接件的第一端的端子。例如，在該實施例中溫度傳感器定位在第一和第二電介質(zhì)層之間；以及第二連接件的第一端定位在第三和第四電介質(zhì)層之間。在更佳的替代實施例中，溫度傳感器定位在第一和第二接地層之間。例如，在該替代實施例中溫度傳感器定位在第二和第三電介質(zhì)層之間；以及第二連接件的第一端定位在第三和第四電介質(zhì)層之間。較佳的是，連接件的第二端連接于加熱器控制單元，以提供防冰系統(tǒng)。在防冰設(shè)備的實施例中，本發(fā)明的加熱器的加熱墊放置成與外部表層的后表面熱接觸。


現(xiàn)將參照附圖僅以示例的方式描述本發(fā)明的特定實施例，附圖中圖I是在機翼的前緣中具有縫翼的飛行器的示例平面圖。圖2是圖I所示機翼縫翼的機頭蒙皮的示例立體圖。圖3是用于生產(chǎn)根據(jù)本發(fā)明第一實施例的加熱墊的組裝過程的第一階段中電介質(zhì)層的示例立體圖。圖4是組裝過程的第二階段中的圖3所示電介質(zhì)層的示例立體圖。圖5是組裝過程的第三階段中的圖4所示電介質(zhì)層的示例立體圖。圖6是沿圖5中剖線所剖取的示例剖視圖。圖7是圖6中圓圈區(qū)域的示例放大圖。圖8是用在組裝過程中的兩個連接件的示例立體圖。圖9是在組裝圖8所示類型的連接件的組裝過程第四階段中的圖5所示電介質(zhì)層的示例立體圖。圖10是在組裝又一電介質(zhì)層之后的組裝過程第五階段中的圖9所示部分組裝加熱墊的示例立體圖。圖11是在火焰噴涂有銅制接地層之后的組裝過程第六階段中的圖10所示部分組裝加熱墊的示例立體圖。圖12是圖11中圓圈區(qū)域的示例放大剖視圖，并且示出接地層和接地層已噴涂在其上的電介質(zhì)層之間的界面。圖13是在圖8所示類型的連接件已連接于接地層之后的組裝過程第七階段中的圖11所示部分組裝加熱墊的示例立體圖。圖14是在附加又一電介質(zhì)層之后的組裝過程第八階段中的圖13所示部分組裝加熱墊的示例立體圖。圖15是在附加又一電介質(zhì)層之后的組裝過程第九階段中的圖14所示部分組裝加熱墊的示例立體圖。圖16是在火焰噴涂第二接地層之后的組裝過程第十階段中的圖15所示部分組裝加熱墊的示例立體圖。圖17是在附加又一電介質(zhì)層和圖8所示類型的連接件之后的組裝過程第十一階段中的圖16所示部分組裝加熱墊的示例立體圖。 圖18是在加熱墊的組裝部件已層疊在一起之后的組裝過程第十二階段中的圖17所示加熱墊的示例立體圖。圖19是示出粘結(jié)于防蝕層的圖18所示加熱墊的示例立體圖。圖20是用于生產(chǎn)根據(jù)本發(fā)明第二實施例的加熱墊的替代組裝過程的中間階段的示例立體圖。圖21是在替代組裝過程的隨后階段中的圖20所示部分組裝加熱墊的示例立體圖。圖22是在替代組裝過程的隨后階段中的圖21所示部分組裝加熱墊的示例立體圖。圖23是在替代組裝過程的隨后階段中的圖22所示部分組裝加熱墊的示例立體圖。圖24是在替代組裝過程的隨后階段中的圖23所示部分組裝加熱墊的示例立體圖。圖25是在替代組裝過程的隨后階段中的圖24所示部分組裝加熱墊的示例立體圖。圖26是在替代組裝過程的隨后階段中的圖25所示部分組裝加熱墊的示例立體圖。圖27是在加熱墊的各部件層疊在一起之后的圖26所示加熱墊的示例立體圖。圖28在組裝于防蝕層時本發(fā)明第二實施例的圖27所示加熱墊的示例立體圖。圖29是替代區(qū)域溫度傳感器的示例立體圖。圖30是在組裝到圖3所示電介質(zhì)層之后的圖29所示區(qū)域溫度傳感器的示例立體圖。圖31是替代連接件的示例立體圖。圖32是又一替代連接件的示例立體圖。圖33是示出根據(jù)本發(fā)明的加熱墊以及飛行器的電源和控制電子單元之間的連接的示意圖。盡管本發(fā)明可有各種修改和替換形式，但在附圖中示例性地示出了本發(fā)明的若干具體實施例并在這里將對它們進行了詳細描述。然而，應(yīng)理解的是，具體實施例的附圖和詳細說明并不意圖將本發(fā)明局限于所披露的具體形式。與此相反，本發(fā)明意在涵蓋落在由所附權(quán)利要求書限定的本發(fā)明精神和范圍內(nèi)的所有更改、等同物以及替代。
具體實施例方式圖I是具有機翼11的飛行器I的平面圖，沿著機翼11的前(向前)緣定位有五個機翼縫翼12。每個機翼縫翼12都包含電熱防冰系統(tǒng)。圖2是圖I所示機翼縫翼12中一個的可拆卸機頭蒙皮13的示例立體圖。機頭蒙皮13的構(gòu)造總的與EP-A-1，757，519 (GKN Aerospace (吉凱恩航空))中的構(gòu)造相同，EP-A-1, 757，519披露了一種機翼縫翼，該機翼縫翼具有包括機頭蒙皮的可拆卸向前部段。機頭蒙皮13包括防蝕層14和電動加熱器2。該加熱器2包括加熱毯或加熱墊3以及連接件束4，該連接件束將加熱墊3連接于飛行器I的電源和控制電子設(shè)備。 防蝕層14大體是矩形的并且具有凸出彎曲的前表面141和凹入彎曲的后表面142。前表面141的頂部1411提供飛行器機翼11的前緣。加熱墊3大體是矩形的并且具有凸出彎曲的前表面31和凹入彎曲的后表面32。凸形前表面31與防蝕層14的后表面142的形狀相適應(yīng)并且粘結(jié)于該后表面142。于是，在加熱墊3運行時產(chǎn)生的熱能通過傳導(dǎo)作用通向防蝕層14，從而提供防冰功能。防蝕層14是金屬的并且可由鋁(常用材料)或鈦(較昂貴，但可提供一定的功能和處理益處)。防蝕層14的重要功能是通過吸收并耗散雷電流來保護飛行器免受雷擊?？刹鹦稒C頭蒙皮13是便利的，這是由于可從機翼縫翼12的主要部段或后部段中僅僅拆除機頭蒙皮，以使得機頭蒙皮能在受損時進行維修或更換，或者能夠在加熱器2上執(zhí)行維護。如果發(fā)現(xiàn)加熱器2已失效，可例如通過拆下或釋放諸如螺釘之類的可釋放固定裝置來從機翼縫翼12的主要部段或后部段拆除機頭蒙皮13。然后，可對加熱器2進行檢查和測試。如果可能的話，在原位對加熱器2進行維修。如果不可能的話，從機頭蒙皮13的防蝕層14拆除加熱墊3，并且將新加熱器的加熱墊固定于(例如，粘結(jié)或膠合至)防蝕層14。然后，機頭蒙皮13準(zhǔn)備好回復(fù)使用。在對舊的機頭蒙皮進行維修的同時，可將備用的新機頭蒙皮裝配于機翼縫翼12，以使飛行器保持飛行條件。現(xiàn)在將參見圖3-19來描述用于生產(chǎn)根據(jù)本發(fā)明第一實施例的加熱墊的組裝過程，這些附圖以相當(dāng)示例性的方式示出加熱墊的各部件并且示出如何將這些部件組裝在一起生產(chǎn)出加熱墊，并且示出然后如何將加熱墊粘結(jié)至防蝕層。圖3-19所示的各部件是相當(dāng)示例性的。例如，關(guān)于圖3所示的電介質(zhì)層50,為了清楚起見而夸大了厚度。此外，為了清楚起見，將電介質(zhì)層的寬度和長度減小。在一特定的實施例中，電介質(zhì)層大體是矩形的，并且是具有通常在從O. 25m至Im范圍的寬度和通常在從Im至4m范圍的長度的板。在使用中，板的寬度通常圍繞在機翼前緣處翼弦的周圍，而板的長度通常沿著機翼的翼展延伸。電介質(zhì)板(電介質(zhì)層)通常還具有O. 05mm至2mm的厚度。電介質(zhì)層50由高溫工程熱塑性材料或者浸潰有高溫工程熱塑性材料的強化材料(例如玻璃纖維)制成。從高溫工程熱塑性材料的類別中，我們當(dāng)前使用PEEK (聚醚醚酮)，PEKK (聚醚酮酮)，PPS (聚苯硫醚)，PEI (聚醚酰亞胺)或PES (聚醚砜)或它們的混合物?；趯τ诤线m玻璃轉(zhuǎn)變溫度和合適熱疲勞性能的需求來選擇這些材料。PEEK和PEKK是尤其較佳的，這是由于PEEK具有所需的機械性能并且尤其易于接受火焰噴涂金屬涂層，而PEKK具有類似的特性，但更易于粘結(jié)于金屬材料。加熱墊的其它部件(之后進行描述)各自選擇成由與電介質(zhì)層50的材料相同或者兼容的材料制成，從而當(dāng)在組裝過程結(jié)束時將各部件層疊在一起時，各部件能融合或熔化在一起使得加熱墊成一體。這意味著，加熱墊的各層疊部件不會彼此分層。由于離散層之間不存在不連續(xù)性，從而在相鄰基底層之間的(成形件)界面處不會產(chǎn)生裂縫，并且這改進了加熱墊的抗疲勞性。圖3示出了已敷設(shè)在電介質(zhì)基底層50的上部主表面502上的加熱元件501的軌道。加熱元件501從第一端子503延伸到第二端子504。加熱元件501在圖3中示作具有簡易“C”形。實際上，加熱元件501可具有更復(fù)雜的形狀，例如從第一端子503至第二端子504反復(fù)曲折(Z字形)的形狀。為了清楚地示出視圖，加熱元件501在圖3中示作具有簡 易形狀。電介質(zhì)層50具有四個通孔505，這些通孔從上部主表面502貫穿延伸至下部主表面506 (參見圖5)。使用掩模來將加熱元件501的軌道火焰噴涂到電介質(zhì)層50的上部主表面502上，使得軌道從第一端子503行進至第二端子504。加熱元件501由諸如銅之類的電阻金屬或者諸如銅錳合金之類的金屬合金制成。火焰噴涂或熔融金屬噴涂是可追溯許多年的沿用許久的技術(shù)，例如追溯至GB-833，675(D.納皮爾父子有限公司(D. Napier & SonsLimited))，其涉及對用于飛行器的電除冰或防冰設(shè)備的各個金屬層進行熔融金屬噴涂，并且讀者可參考本文通過參見的方式所引入的GB-833，675。執(zhí)行噴涂，使得加熱元件501多孔，且孔隙度取決于噴槍經(jīng)過的次數(shù)以及形成加熱元件501的金屬涂層的厚度。一種合適的噴槍是由英國中西部達德利的金屬噴鍍有限公司(Metallisation Limited ofDudley)生產(chǎn)的Mark66E-Man連同其相關(guān)的控制設(shè)備。在對加熱元件501進行火焰噴涂之前，形成通孔505。每個孔通常具有3. 5mm的直徑，但直徑可在從Imm至6mm的范圍,較佳地在2至5mm的范圍內(nèi)，或者在3至4mm的范圍。在火焰噴涂過程中，將加熱元件501的其中一些材料向下噴涂到第一和第二端子503、504處的兩個孔505中。圖4中示出組裝過程的下一階段。掩模用于將區(qū)域溫度傳感器507火焰噴涂到上部主表面502上。因此，溫度傳感器507存在于與加熱元件501相同的基底層上。溫度傳感器507的軌道從第一端子508延伸到第二端子509。端子508、509中的每個位于相應(yīng)的通孔505處。在火焰噴涂過程中，將溫度傳感器507的其中一些材料向下噴涂到端子508、509處的兩個孔505中。區(qū)域溫度傳感器507用作控制回路的一部分，從而為用于加熱器2的控制單元提供溫度控制和防熱損信息。溫度傳感器507是電阻溫度裝置(RTD)傳感器?；鹧鎳娡糠笤O(shè)具有合適電阻溫度系數(shù)的導(dǎo)電金屬軌道。盡管具有高電阻溫度系數(shù)的任何金屬都可使用，只要該金屬適合于通過火焰噴涂工藝來施加即可，但合適的金屬包括鎳和鎳基合金。導(dǎo)電金屬涂層可用于形成從第一端子508至第二端子509的整個溫度傳感器507?；蛘?，如圖4所示，可火焰噴涂具有合適電阻溫度系數(shù)的導(dǎo)電金屬涂層，從而形成位于傳感器507的軌道上的兩個中間邊界5011之間的傳感器頭部5010。引導(dǎo)件5012從邊界5011火焰噴涂至端子508、509，從而將傳感器頭部5010連接于端子508、509。引導(dǎo)件5012可以是諸如銅之
類的導(dǎo)電金屬。圖5中示出組裝過程的下一階段。該階段包括將電介質(zhì)層50翻轉(zhuǎn)，使得下部主表面506面向上。然后，使用掩模來噴涂導(dǎo)電金屬(例如，銅)或合金，以形成圍繞通孔505的端子或接觸墊5013。在此種火焰噴涂過程中，端子5013的其中一些材料對每個通孔505的孔腔進行涂覆。這在圖6中更清楚地示出，圖6是沿圖5中剖線所剖取的剖視圖。加熱元件501在圖6中示作具有大體柱形突部5014，該柱形突部從主表面502延伸到通孔505中，并且在通孔505內(nèi)部形成徑向外涂層。端子5013在圖6中示作具有大體柱形突部5015，該柱形突部從主表面506延伸到通孔505中，并且形成通孔505的徑向內(nèi)涂層。
在圖6中，涂覆材料的柱形突部5015示作使孔505保留具有通孔腔5016。如果端子5013的涂覆厚度及其突部5015足夠厚，和/或如果通孔505的直徑足夠小，則突部5015會堵塞或阻塞通孔505的徑向內(nèi)部，從而形成中心塞件。在這些情形下，在施加兩個涂層501、5013之后，不再存在通孔腔5016。如圖6所示，涂覆突部5014的自由端5017延伸超過涂覆突部5015的自由端5018。因此，突部5014與孔505內(nèi)的突部5015交迭。自由端5017圖示為停止在未達到主表面506的位置處，但該自由端可以基本上延伸至主表面506，甚至有時稍稍延伸到主表面506上。例如，如果形成電介質(zhì)層50的電介質(zhì)材料板定位在金屬噴涂機的工作臺上，并且材料板在火焰噴涂過程中振動時會發(fā)生此種情形。此種振動會便于產(chǎn)生“貫穿鍍覆”效應(yīng)，其中，經(jīng)噴涂的金屬一直穿過孔505，并且稍稍繼續(xù)，從而對圍繞孔505的遠側(cè)表面506進行涂覆。類似地，端子5013的涂覆突部5015圖示為所具有的自由端5018停止在未達主表面502的位置處?；鹧鎳娡炕蚱渌鼞?yīng)用工藝能設(shè)置成確保自由端5018基本上延伸至主表面502，或者可甚至環(huán)繞地延伸到主表面502的與通孔505鄰近的一部分上。當(dāng)然，在這些情形下，加熱元件501會置于自由端5018和主表面502之間。由于自由端5017和自由端5018之間的交迭，因而在主表面502和主表面506之間存在連續(xù)導(dǎo)電路徑。這適合于使從兩個端部經(jīng)受“噴鍍”的每個通孔505形成連續(xù)直通連接。為了實現(xiàn)令人滿意的直通連接，有益的是，使電介質(zhì)層具有在O. 05mm至2mm范圍內(nèi)的厚度。圖7是圖6所示圓圈區(qū)域的放大視圖，并且示出形成突部5014、5015的兩個涂層之間的交迭部?；鹧鎳娡慨a(chǎn)生一涂層，該涂層具有平均直徑通常在30-150微米之間的顆粒。此外，每個涂層5014、5015形成微孔導(dǎo)體。在突部5014和突部5015之間的界面處的涂層顆粒緊密接觸，從而在加熱元件501和端子5013之間形成良好的電連接。圖8示出兩個連接件41、42，這兩個連接件構(gòu)成圖2所示連接件束4的一部分，并且用于將加熱墊3電連接于飛行器I的電源和控制電子單元6 (參見圖33)。每個連接件41、42都包括電介質(zhì)基底層411、421，該電介質(zhì)基底層是具有連接件為執(zhí)行其連接功能所需要長度的帶。每個基底層411、421由高溫工程熱塑性材料制成，該高溫工程熱塑性材料與加熱器2的其它部件、電介質(zhì)層以及連接件的材料相同或兼容，從而當(dāng)組裝過程結(jié)束時，加熱器的各部件層疊在一起，且基底層411、421令人滿意地擴散到相鄰的電介質(zhì)層和/或連接件中，使得加熱器的各部件形成令人滿意的一體單元，而無需使用膠合劑來將電介質(zhì)基底層和連接件連接在一起。因此，用于電介質(zhì)基底層411或421的當(dāng)前較佳材料是PPS、PEI、PEKK以及PES。在這些材料中，我們目前尤其優(yōu)選PEKK或PEEK。這些材料具體的優(yōu)良之處在于，確保加熱器2的各部件熔化或粘結(jié)在一起，以變?yōu)橐惑w并且不會分層。較佳的是，每個基底層411、421由與其它部件相同的熱塑性材料制成，因為在將熱塑性材料加熱至其熔點以上并且將壓力施加于經(jīng)組裝部件的堆疊時，這有助于確保經(jīng)組裝部件的堆疊彼此擴散或融合以形成一體單元。如果每個基底層411、421的材料并不與其它部件的材料相同，而是僅僅與其它部件的材料兼容，則能夠通過選擇基底層411、421的熱塑性來實現(xiàn)此種兼容性，從而在層疊 過程中，無需使用粘合劑就可將基底層粘結(jié)于堆疊中其它部件的熱塑性材料。當(dāng)將經(jīng)組裝部件的堆疊加熱至其中一個抵接材料的熔點之上時，通過使一種熱塑性材料(例如，PEEK)熔化到而不擴散到另一種熱塑性材料(例如，PEKK)中來將此種不同但兼容的材料在每個界面處彼此粘結(jié)。在切割電介質(zhì)材料板來形成條狀基底層411、421之后，使用掩模來將導(dǎo)電金屬(例如，銅)或金屬合金火焰噴涂到主表面412、422上，從而敷設(shè)動力或信號軌道。在連接件41的情形中，動力軌道413沿電介質(zhì)帶411的縱向方向敷設(shè)，并且終止在連接件41的端部415處的端子414中。在連接件42的情形中，使用火焰噴涂來敷設(shè)兩個大體平行的信號軌道423，并且每個信號軌道終止在連接件42的端部425處的端子424中。軌道413、423中每個的另一端可以以任何合適的方式終止，用以連接于電源和控制電子單元6。圖9示出組裝過程的下一階段。在這一階段，圖5所示的電介質(zhì)層50組裝有兩個連接件41個和單個連接件42。如圖9所示，這三個連接件41、42定位成使得它們的端子414、424面向下朝向電介質(zhì)層50的端子5013。然后，端子414、424熔焊或軟釬焊至端子5013。于是，這兩個連接件41連接于加熱元件501的端部，使得加熱元件501能經(jīng)由連接件41而由電源和控制電子單元6供電。溫度傳感器507的端部經(jīng)由連接件42連接于電源和控制電子單元6。圖10示出組裝過程的下一階段。圖9所示的部分組裝加熱墊具有又一電介質(zhì)層51,該又一電介質(zhì)層51定位在電介質(zhì)層50的主表面506上。電介質(zhì)層50、51由相同的材料制成，例如PEEK或PEKK。雖然在圖10中，電介質(zhì)層51并不覆蓋連接件41、42的端部415、425，但是該電介質(zhì)層能設(shè)置成覆蓋這些端部，使得電介質(zhì)層51大體具有與電介質(zhì)層50相同的尺寸和形狀。在組裝過程結(jié)尾的層疊過程中，電介質(zhì)材料在端部415、425處的增大厚度會由于層疊過程中施加的熱量和壓力而至少部分地擴散或散開。此外，在完成的加熱墊3中，如果由于電介質(zhì)材料存在增大厚度使得完工產(chǎn)品(層疊產(chǎn)品)在某些位置一定程度上局部略厚，并沒有關(guān)系。
圖11中示出組裝過程的下一階段。在這一階段，將接地層71火焰噴涂到圖10所示部分組裝加熱墊的電介質(zhì)層51的上部主表面511上。接地層包括火焰噴涂的銅或銅合金，并且通常是O. 05mm厚，但厚度可在從O. Olmm至O. 5mm的范圍或者在從O. 03mm至O. 2mm的范圍?？筛鶕?jù)需要的導(dǎo)電性來選擇實際厚度。接地層71的目的是探測由加熱元件501中加熱器故障而產(chǎn)生的故障電流。例如，故障可以是諸如加熱器燒壞之類的損壞。接地層71連接于飛行器接地構(gòu)件143 (參見圖19)以及電源和控制電子單元6，使得控制電子單元6在故障發(fā)生時探測電流變化。圖12是圖11中圓圈區(qū)域的放大剖視圖，并且示出接地層71和接地層已噴涂在其上的電介質(zhì)層51之間的界面。接地層71的顆粒是微多孔的，從而在層疊過程的加熱和加壓過程中，相鄰電介質(zhì)層的熱塑性材料會穿過或遷移通過接地層，作為賦予加熱墊3 —體結(jié)構(gòu)的部分。此種遷移通過箭頭711來指示，該箭頭711示出接地層71的顆粒712之間的 遷移路徑。注意到，在圖12中，為了清楚起見，僅僅標(biāo)出其中一些顆粒712。顆粒712在噴涂作用下隨機定位并且具有隨機尺寸范圍，其中平均直徑通常在30-150 μ m的范圍。圖13中示出組裝過程的下一階段。在這一階段，與連接件41相同的連接件43電連接于圖11所示部分組裝加熱墊的接地層71。該連接件43在其底面上具有軌道433，該軌道終止在端子處，而該端子熔焊或軟釬焊于接地層71。于是，接地層71經(jīng)由連接件43電連接于電源和控制電子單元6。圖14中示出組裝過程的下一階段。電介質(zhì)層52敷設(shè)在圖13所示部分組裝加熱墊的接地層71的頂部。電介質(zhì)層52由與電介質(zhì)層50、51相同的材料制成。該電介質(zhì)層52示作在連接件43的區(qū)域中具有切口。然而，電介質(zhì)層52可以具有與電介質(zhì)層50相同的尺寸和形狀，從而該電介質(zhì)層會覆蓋連接件43的端部435。圖15中示出組裝過程的下一階段。將圖14所示的部分組裝加熱墊倒置，并且將又一電介質(zhì)層53定位在電介質(zhì)層50的主表面502上。電介質(zhì)層53具有與電介質(zhì)層50相同的尺寸和形狀，并且由與其它電介質(zhì)層50、51和52相同的材料制成。在圖15中，可觀察到連接件41的軌道413、連接件42的軌道423以及連接件43的軌道433。圖16中示出組裝過程的下一階段。在這一階段，圖15所示的部分組裝加熱墊具有第二接地層72，該第二接地層72火焰噴涂到電介質(zhì)層53的暴露的主表面531上。第二接地層72的特性與第一接地層71的特性相同。具體地說，接地層71、72較佳地應(yīng)是火焰嗔涂的銅。圖17中示出組裝過程的下一階段。在這一階段，又一電介質(zhì)層54定位在圖16所示部分組裝加熱墊的接地層72的頂部。電介質(zhì)層54由與其它電介質(zhì)層50、51、52、53相同的材料制成。連接件44大體與連接件41相同，并且在圖17中的下表面上具有軌道，該軌道引向連接件44的端部445處的端子。連接件44的該端子通過熔焊或軟釬焊而電連接于第二接地層72，從而在接地層72以及電源和控制電子單元6之間建立電連接件?？偠灾?，連接件41、42、43、44包括在圖2中示例性示出的連接件束4。在圖17中，電介質(zhì)層54示作在連接件44的端部445周圍具有切口。電介質(zhì)層54可替代地省略缺口，使得該電介質(zhì)層54具有與下置電介質(zhì)層53相同的矩形形狀和尺寸。這意味著電介質(zhì)層54會覆蓋連接件44的端部445。這會致使在層疊之后、加熱墊在端部445附近的厚度略有局部增大。
在疊置電介質(zhì)層的過程中，強化材料可包括在加熱墊的各部件的堆疊中。強化材料可以是纖維質(zhì)的，強化材料的示例包括玻璃纖維，例如作為單向帶或者織造纖維，且該強化材料在層疊過程中會滲透到相鄰的熱塑性電介質(zhì)層。任何強化需要是不導(dǎo)電的，從而保持由電介質(zhì)層所提供的絕緣作用。此外，應(yīng)將強化材料選擇得盡可能薄。在圖17中，加熱墊3的所有部件都就位來準(zhǔn)備好層疊在一起。在圖18中示例性地示出層疊過程。將熱量和壓力施加于部件的堆疊，以使層疊件堅固成一體結(jié)構(gòu)。結(jié)果是電介質(zhì)層和連接件的嵌入端部彼此擴散，且電介質(zhì)層和連接件的端部融合或熔化在一起而成一體，并且電介質(zhì)層和連接件的嵌入端部都由相同或兼容的工程熱塑性材料制成。于是，各電介質(zhì)層和連接件的各端部不會由于在界面處存在不連續(xù)性而分層，此種不連續(xù)性由于不兼容并且不與相鄰熱塑性材料融合的熱塑性材料所導(dǎo)致。在層疊過程中，連接件的嵌入端部有效地變?yōu)榧訜釅|的一部分?？墒褂脗鹘y(tǒng)的高壓釜、熱壓機或者大型層壓機來執(zhí)行層疊。此種機器可用于在施加壓力的同時將各部件的堆疊加熱至熱塑性材料的熔點以上，以堅固層疊件。如果強化材料存在于各部件的堆疊中，則層疊過程的壓力將強化材料壓到相鄰層 的熱塑性材料中，以形成強化熱塑性層疊件。如果強化材料是織造纖維，則應(yīng)采取措施來確保在編織和精整過程中施加于該織造纖維的處理與在400° C量級上的層疊溫度兼容。層疊過程意圖最小化或消除所得到層疊件中的不連續(xù)性。呈具有連接件束4的嵌入端部的加熱墊3形式的完工產(chǎn)品具有一體結(jié)構(gòu)，該一體結(jié)構(gòu)在加熱使能夠經(jīng)受大體均勻的膨脹。這減小加熱墊3上的熱機械應(yīng)力。一個重要的考慮是，熱機械應(yīng)力大于加熱墊3在安裝于飛行器I中時經(jīng)受的空氣動力學(xué)應(yīng)力。在傳統(tǒng)的層疊產(chǎn)品中，使用膠合劑，而膠合劑是在層疊件的相鄰層之間界面處的弱點。在電介質(zhì)層在層疊件中膠合在一起的傳統(tǒng)加熱器中，膠合界面是疲勞載荷下會發(fā)生分層的位置。如圖18所示的本發(fā)明第一實施例的加熱墊的優(yōu)點是不含膠合劑。確切地說，不使用膠合劑來將電介質(zhì)層和連接件的嵌入端部層疊在一起。圖19示出如何將加熱墊13向上提供給防蝕層14的后表面142。使用合適的粘合劑來將加熱墊3的前表面31膠合或粘結(jié)于防蝕層14的后表面142。為了便于說明，在圖19中，加熱墊3和防蝕層14示作是平坦的。在如圖2所示的實際代表性安裝中，前表面31凸出彎曲，而后表面142相對應(yīng)地凹入彎曲。加熱墊3類似于一較大板，該板相對于其厚度相當(dāng)長且寬，因此加熱墊3是撓性的并且可易于彎曲來適應(yīng)防蝕層14的后表面142的形狀。當(dāng)將加熱墊3安裝在防蝕層14的后面之后，并且當(dāng)機頭蒙面13裝配到飛行器I上時，連接件41、42、43和44 (共同地形成連接件束4)可連接于飛行器I的電源和控制電子單元6。因此，加熱器3現(xiàn)在準(zhǔn)備好使用。在參見圖3-19的上述加熱墊的第一實施例中，加熱墊包含兩個接地層(接地層71和接地層72)。當(dāng)飛行器I受到防蝕層14上的雷擊時，極短時間內(nèi)的極大直流電(例如，200000安培)通過防蝕層14耗散至飛行器接地構(gòu)件143。在雷擊過程中在防蝕層中流動的極大電流會由于電磁耦合而在任何下置平行導(dǎo)體中感應(yīng)出電流。這些平行導(dǎo)體包括加熱元件501和溫度傳感器507。如果加熱元件501和溫度傳感器507并未適當(dāng)?shù)仄帘坞姶篷詈?，則在該加熱元件和溫度傳感器中感應(yīng)出的電流會在1000安培的量級上，且該電流會沿著連接件束4通向電源和控制電子單元6。結(jié)果是會在電源和控制電子單元6中產(chǎn)生電流浪涌，而電源和控制電子單元僅僅設(shè)計成應(yīng)付10安培量級上的電流。由于電流浪涌會損壞單元6內(nèi)部的電子器件，因而電流浪涌會是不希望的。 對于具有單個接地層的傳統(tǒng)加熱墊來說，在接地層中會感應(yīng)出一些電流，且這些電流會通向飛行器接地構(gòu)件。在參見圖3-19的本發(fā)明第一實施例的加熱墊3中，該加熱墊3包含兩個接地層71和72。這些接地層71、72定位在加熱元件501和溫度傳感器507的上方和下方，使得加熱元件501和溫度傳感器507由兩個接地層71、72“電磁屏蔽”。此種屏蔽相當(dāng)類似于線纜中的同軸屏蔽概念。接地層通常具有低電阻。由于兩個接地層夾有易損加熱元件、溫度傳感器507以及連接件束4的連接于加熱元件501和溫度傳感器507的嵌入端部，因而這兩個接地層屏 蔽這些部件，且在雷擊過程中感應(yīng)出的電流較佳地在兩個接地層71、72中感應(yīng)出并且通向飛行器接地構(gòu)件143。在加熱元件501、溫度傳感器507以及從加熱元件501和溫度傳感器507引出的連接件束的嵌入端部中感應(yīng)出銳減電流，由此降低使電源和控制電子單元6中電子儀器損壞的風(fēng)險?，F(xiàn)在在一替代構(gòu)建過程中進行描述。確切地說，圖20-28示出用于生產(chǎn)根據(jù)本發(fā)明第二實施例的加熱墊的替代組裝過程的相關(guān)方面。圖20-28僅僅示出構(gòu)建過程中與參照本發(fā)明第一實施例的圖3-19中示出的各方面不同的那些方面。因此，在圖20中，第二實施例采用第一實施例中圖4所示的電介質(zhì)層50并且將其倒置，然后將接地層73火焰噴涂到電介質(zhì)層50的主表面506上，使得接地層73具有與接地層71相同的特性。然后，在第二實施例的此種替代組裝過程的下一階段，將電介質(zhì)層55定位在接地層73的頂部(參見圖21)。電介質(zhì)層55由與電介質(zhì)層50相同的材料制成。連接件45 (與第一實施例的連接件43相對應(yīng))電連接于接地層73。雖然該電介質(zhì)層55在連接件45的端部455周圍具有切口，但可省略該切口且電介質(zhì)層55可具有與電介質(zhì)層50相同的尺寸和形狀，使得電介質(zhì)層55覆蓋端部455。圖22中示出第二實施例的組裝過程的下一階段。電介質(zhì)層50的通孔505延伸通過接地層73和電介質(zhì)層55。然后，將端子或接觸墊5513火焰噴涂到電介質(zhì)層55的上部主表面552上，且第二實施例的端子5513具有與第一實施例的端子5013相同的特性。圖23中示出組裝過程的下一階段。在該階段，圖22所示的部分組裝加熱墊具有又一電介質(zhì)層56,該又一電介質(zhì)層56定位在電介質(zhì)層55的頂部。兩個連接件46 (與第一實施例的兩個連接件41相對應(yīng))和連接件47 (與第一實施例的連接件42相對應(yīng))使它們的端部465、475與端子5513電接觸。將第二接地層74火焰噴涂到電介質(zhì)層56上，且該第二接地層74具有與第一實施例的第二接地層72相對應(yīng)的特性。在圖23中，電介質(zhì)層56并不覆蓋連接件46、47的端部465、475。該電介質(zhì)層替代地可設(shè)置成覆蓋端部465、475，并且這會在完工產(chǎn)品(第二實施例的層疊加熱墊)中使加熱墊局部略微增大厚度。圖24中示出第二實施例的組裝過程的下一階段。將電介質(zhì)層57定位在第二接地層74的頂部。連接件48 (與第一實施例的連接件44相對應(yīng))具有電連接于第二接地層74的端部485。該電介質(zhì)層57示作在端部485周圍具有切口?？墒÷栽撉锌?，且電介質(zhì)層57可在端部485上延伸。圖25中示出組裝過程的下一階段。使又一電介質(zhì)層58與電介質(zhì)層50的主表面502接觸，使得該又一電介質(zhì)層覆蓋加熱元件501和區(qū)域溫度傳感器507。結(jié)果示于圖26中。在圖26中，加熱墊3的所有部件以及連接件45、46、47、48的嵌入端部都就位并準(zhǔn)備好
層疊在一起。將熱量和壓力施加于圖26所示的部件堆疊，以產(chǎn)生圖27所示的加熱墊3的一體層疊件。所有的電介質(zhì)層50、55、56、57、58都由相同的或兼容的高溫工程熱塑性材料(根據(jù)第一實施例中的材料)，且由此在層疊過程中熔化在一起。在需要的情形下，熱塑性材料流過多孔接地層73、74，并且流過多孔加熱元件501和多孔溫度傳感器507。由于熱塑性材料在圖26所示堆疊部件之間界面處融合或熔化在一起，因而界面基本上消失，由此在完工產(chǎn)品(第二實施例的加熱墊3)中實際上并不存在界面中斷。中斷是不希望的，因為它們成為出現(xiàn)裂紋開裂的部位，而這些部位是具有潛在的結(jié)構(gòu)或疲勞缺點的部位。從完工產(chǎn)品(層疊 加熱墊3)中基本上消除中斷會生產(chǎn)出更耐用的加熱墊。然后，如圖28所示，第二實施例(圖27)的加熱墊使其前表面31粘合地粘結(jié)于防蝕層14的后表面142。連接件45、46、47、48共同形成連接件束4，該連接件束用于將加熱墊3電連接于電源和控制電子單元6。在該第二實施例中，兩個接地層(接地層73、74)相對于加熱元件501和溫度傳感器507具有與第一實施例的兩個接地層(接地層71、72)相比不同的位置。在該第二實施例中，加熱元件501和溫度傳感器507并不夾在兩個接地層73、74之間。反而，這兩個接地層73、74定位在加熱元件501和溫度傳感器507遠離防蝕層14的一側(cè)上。換言之，加熱元件501和溫度傳感器507夾在(i)防蝕層14和(ii)兩個接地層73、74之間。與僅僅具有單個接地層的加熱器相比，第二實施例的兩個接地層73、74提供對于雷擊的改進防護，以免雷擊在加熱兀件501、溫度傳感器507以及從加熱兀件501和溫度傳感器507引出的連接件束4的嵌入端部中感應(yīng)出過大電流。然而，此種防護沒有第一實施例的兩個接地層的構(gòu)造所提供的防護有效，這是由于在第一實施例中，兩個接地層71、72夾有加熱元件501和溫度傳感器507，由此為加熱元件501和溫度傳感器507提供一種類型的“同軸屏蔽”。圖29和30示出替代區(qū)域溫度傳感器。在圖29中，區(qū)域溫度傳感器507定位在與電介質(zhì)層50分開的載體5019上。載體5019具有比電介質(zhì)層50小的寬度和長度，但較佳地由與電介質(zhì)層50相同的高溫工程熱塑性材料制成。替代地但非那么期望，載體5019由與加熱墊3的電介質(zhì)層50和其它部件兼容的高溫工程熱塑性材料制成，并且在層疊過程中，該載體會與加熱墊3的該電介質(zhì)層和其它部件熔合。用于載體5019的當(dāng)前較佳材料包括PPS、PEI、PEKK、PEEK以及PES。在這些材料中，PEKK和PEEK是尤其較佳的。圖29還示出溫度傳感器507如何可選地部分封裝在封裝層5020內(nèi)，該封裝層5020由與載體5019相同的材料制成。在圖29的點劃線中示出封裝層5020。當(dāng)封裝層5020定位在載體5019上時，該封裝層5020覆蓋傳感器頭部5010的所有部分和引導(dǎo)件5012的相鄰第一部分。將區(qū)域溫度傳感器507火焰噴涂到載體5019的上部主表面50191上。溫度傳感器507的火焰噴涂致使溫度傳感器的第一和第二端子508、509定位在載體層5019的通孔5021周圍。然后，如圖30所示，載體5019定位在圖3所示的電介質(zhì)層50上。此種定位使得載體5019的通孔5021與電介質(zhì)層50的相關(guān)通孔505對準(zhǔn)。用于生產(chǎn)加熱墊的制造過程的其它方面與參見圖3-19所描述的第一實施例或者參見圖20-28所描述的第二實施例相同。圖31是示出作為圖8所示連接件41的變型的連接件49。關(guān)于連接件49，該連接件49使用與圖8所示連接件41相同的電介質(zhì)基底層411、主表面412、動力軌道413、端子414以及端部415。不同之處在于，圖31所示的連接件49附加地包括封裝層491，該封裝層由與電介質(zhì)基底層411相同或兼容的高溫工程熱塑性材料制成。封裝層491停止在主表面412的位置492處，留下暴露的端子414和動力軌道413 的相鄰較短長度。連接件49可用于更換第一實施例的連接件41、43和44或者第二實施例的連接件45、46和48。選擇連接件49的位置492，使得封裝層491的端部493平接于但并不進入加熱墊3的層疊部件。當(dāng)生產(chǎn)連接件49時，將熱量和壓力施加于各層411、491，使得各層融合或熔化在一起以形成層疊結(jié)構(gòu)。然而，由于封裝層491并不滲入加熱墊3的層疊部件，可將封裝層491的材料改變成例如噴涂的防護膜。由于封裝層491的材料不會滲入形成加熱墊3的部件堆疊，因而噴涂膜的材料性質(zhì)尤其不會對加熱墊3的各部件層疊在一起造成影響。圖32示出又一替代連接件41A，該連接件大體與圖8所示的連接件41相同，除了金屬(例如，銅)塞件416附連(例如，通過熔焊或軟釬焊)于圖8所示的端子414，由此產(chǎn)生作為圖8所示連接件41變型的連接件41A。塞件416在圖32中示作具有圓形基部4161和圓形上部4162，該圓形上部具有比基部4162小的直徑。將上部4162的直徑較佳地設(shè)定為與圖3所示孔505的直徑相同。因此，在圖9所示的變型中，當(dāng)連接件41A更換連接件41時，塞件416的上部4162將突入并便利地嵌套在電介質(zhì)層50的相對應(yīng)通孔505內(nèi)部。圖33是加熱墊3以及電源和控制電子單元6之間的連接的示意圖。本發(fā)明的加熱墊可包含在飛行器中在飛行過程中易于形成冰的任何(例如，前向)表面中。例如，作為將加熱墊包含在機翼前緣中的替代包括將該加熱墊包含在安定翼或尾翼的前緣中，或者包含在發(fā)動機的進氣口處，或者包含在尾翼襟翼中以防止在襟翼展開時在襟翼上形成冰，或者包含在副翼中。在上述第一和第二實施例中，在將加熱墊3附連于防蝕層14之前，獨立地組裝該加熱墊，然后層疊該加熱墊。替代方案是從防蝕層14開始，然后將加熱墊的各部件以及連接件按序堆疊在防蝕層上。第一部件能粘結(jié)于防蝕層。然后，當(dāng)各部件的完整堆疊已組裝到第一部件上時，可將熱量和壓力施加于各部件和防蝕層，從而將加熱墊的各部件以及連接件在防蝕層上就地層置在一起。已描述了用于防冰系統(tǒng)的電熱式加熱器2的第一和第二實施例，該加熱器包括層疊加熱墊3，該層疊加熱墊3包括電介質(zhì)層50-58和加熱元件501 ；以及第一連接件41、46,該第一連接件具有第一端415、465和第二端,該第一端嵌在加熱墊3中并且電連接于加熱元件501，而第二端遠離加熱墊延伸，用以連接于加熱器控制單元6 ;其中加熱墊3還包括第一和第二導(dǎo)電接地層71-74，且第一連接件41、46的第一端415、465定位在第一和第二接地層71-74之間。還描述了圖3-19所示的第一實施例，其中電介質(zhì)層包括堆疊，該堆疊包含第一、第二、第三、第四和第五電介質(zhì)層；第一接地層定位在第一和第二電介質(zhì)層之間；加熱兀件定位在第二和第三電介質(zhì)層之間；第一連接件的第一端定位在第三和第四電介質(zhì)層之間；以及第二接地層定位在第四和第五電介質(zhì)層之間。還描述了圖20-28所示的第二實施例，其中電介質(zhì)層包括堆疊，該堆疊包含第一、第二、第三、第四和第五電介質(zhì)層；加熱兀件定位在第一和第二電介質(zhì)層之間；第一接地層定位在第二和第三電介質(zhì)層之間；第一連接件的第一端定位在第三和第四電介質(zhì)層之間；以及第二接地層定位在第四和第五電介質(zhì)層之間。 ·
權(quán)利要求
1.一種用于防冰系統(tǒng)的電熱式加熱器，所述加熱器包括 層疊加熱墊，所述層疊加熱墊包括若干電介質(zhì)層以及加熱元件；以及第一連接件，所述第一連接件具有第一端和第二端，所述第一端嵌在所述加熱墊中并且電連接于所述加熱元件，而所述第二端遠離所述加熱墊延伸，用以連接于加熱器控制單元; 其中所述加熱墊還包括第一和第二導(dǎo)電接地層，且所述第一連接件的第一端定位在所述第一和第二接地層之間。
2.如權(quán)利要求I所述的電熱式加熱器，其特征在于，所述第一和第二接地層是經(jīng)噴涂的接地層。
3.如權(quán)利要求2所述的電熱式加熱器，其特征在于，所述經(jīng)噴涂的接地層是經(jīng)噴涂的銅或銅合金接地層。
4.如前述權(quán)利要求中任一項所述的電熱式加熱器，其特征在于，所述第一和第二接地層是多孔的。
5.如前述權(quán)利要求中任一項所述的電熱式加熱器，其特征在于，所述電介質(zhì)層包括熱塑性材料。
6.如前述權(quán)利要求中任一項所述的電熱式加熱器，其特征在于，所述加熱元件定位在第一接地層的遠離所述第二接地層的側(cè)部，且所述加熱元件的端子通過所述第一接地層連接于所述第一連接件的第一端的端子。
7.如權(quán)利要求6所述的電熱式加熱器，其特征在于， 所述電介質(zhì)層包括堆疊，所述堆疊包含第一、第二、第三、第四和第五電介質(zhì)層； 所述加熱元件定位在所述第一和第二電介質(zhì)層之間； 所述第一接地層定位在所述第二和第三電介質(zhì)層之間； 所述第一連接件的第一端定位在所述第三和第四電介質(zhì)層之間；以及 所述第二接地層定位在所述第四和第五電介質(zhì)層之間。
8.如權(quán)利要求I至5中任一項所述的電熱式加熱器，其特征在于，所述加熱元件定位在所述第一和第二接地層之間。
9.如權(quán)利要求8所述的電熱式加熱器，其特征在于， 所述電介質(zhì)層包括堆疊，所述堆疊包含第一、第二、第三、第四和第五電介質(zhì)層； 所述第一接地層定位在所述第一和第二電介質(zhì)層之間； 所述加熱元件定位在所述第二和第三電介質(zhì)層之間； 所述第一連接件的第一端定位在所述第三和第四電介質(zhì)層之間；以及 所述第二接地層定位在所述第四和第五電介質(zhì)層之間。
10.如前述權(quán)利要求中任一項所述的電熱式加熱器，其特征在于， 所述加熱墊還包括溫度傳感器； 第二連接件具有第一端和第二端，所述第一端嵌在所述加熱墊中并且電連接于所述溫度傳感器，而所述第二端遠離所述加熱墊延伸，用以連接于所述加熱器控制單元；以及所述第二連接件的第一端定位在所述第一和第二接地層之間。
11.如權(quán)利要求10所述的電熱式加熱器，其特征在于，所述溫度傳感器定位在第一接地層的遠離所述第二接地層的側(cè)部，且所述溫度傳感器的端子通過所述第一接地層連接于所述第二連接件的第一端的端子。
12.如權(quán)利要求10所述的電熱式加熱器，其特征在于，所述溫度傳感器定位在所述第一和第二接地層之間。
13.如權(quán)利要求7和權(quán)利要求11所述的電熱式加熱器，其特征在于， 所述溫度傳感器定位在所述第一和第二電介質(zhì)層之間；以及 所述第二連接件的第一端定位在所述第三和第四電介質(zhì)層之間。
14.如權(quán)利要求9和權(quán)利要求12所述的電熱式加熱器，其特征在于， 所述溫度傳感器定位在所述第二和第三電介質(zhì)層之間；以及 所述第二連接件的第一端定位在所述第三和第四電介質(zhì)層之間。
15.一種電熱式防冰系統(tǒng)，所述電熱式防冰系統(tǒng)包括如權(quán)利要求I至14中任一項所述的電熱式加熱器以及加熱器控制單元，且所述連接件或每個連接件的第二端連接于所述加熱器控制單元。
16.一種防冰設(shè)備，所述防冰設(shè)備包括外部表層和如權(quán)利要求I至14中任一項所述的電熱式加熱器，其中所述加熱墊與所述外部表層的后表面熱接觸。
17.一種機頭蒙皮，所述機頭蒙皮包括防蝕件和如權(quán)利要求I至14中任一項所述的電熱式加熱器，其中所述加熱墊粘結(jié)于所述防蝕件的后表面。
18.一種機翼縫翼，所述機翼縫翼包括后部段和前部段，所述前部段包括如權(quán)利要求17所述的機頭蒙皮。
19.如權(quán)利要求18所述的機翼縫翼，其特征在于，所述機頭蒙皮可從所述后部段拆卸。
20.一種電熱式加熱器，所述電熱式加熱器基本上在本文中參見或者參照附圖進行描述并且在附圖中示出。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于飛行器(1)之類的防冰系統(tǒng)的電熱式加熱器(2)，該加熱器相對于雷擊具有改進的防護功能。加熱器(2)包括層疊加熱墊(3)，該層疊加熱墊(3)由電介質(zhì)層(51-54)和加熱元件(501)形成。第一連接件(41)具有第一端(415)和第二端，該第一端嵌在加熱墊(3)中并且電連接于加熱元件(501)，而第二端遠離加熱墊延伸，用以連接于加熱器控制單元(6)。加熱墊(3)還包括第一和第二導(dǎo)電接地層(71、72)，且第一連接件(41)的第一端(415)定位在第一和第二接地層之間，由此被屏蔽并且減小雷擊過程中在其中引導(dǎo)出的電流。
文檔編號B64D45/02GK102811908SQ201180015250
公開日2012年12月5日 申請日期2011年1月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月29日
發(fā)明者P·英格利希, S·M·劉易斯, N·J·溫特 申請人:吉凱恩航空服務(wù)有限公司