加熱システム、ヒーター、および部品を加熱する方法
【課題】電場によって発生する高調波電流の振幅を低減することを容易にする加熱システムを提供する。
【解決手段】ヒーター１０６は、加熱素子の温度に関して非線形に変化する抵抗を有する少なくとも１つの加熱素子２００を含み、第１の表面２０８と、第１の表面２０８の反対側の第２の表面と、第１の表面２０８と第２の表面との間に延びる第３の表面２１２と、第１の表面２０８と第２の表面との間に延び、第３の表面２１２の反対側である第４の表面とを含み、加熱素子２００は、第１の表面２０８と第２の表面との間で規定される高さ、および第３の表面２１２と第４の表面との間で規定される幅を有し、幅は、高さよりも小さく、ヒーター１０６は、第１の表面２０８に結合され、加熱素子２００において電場を生成しかつ電流を加熱素子２００を通って流すように構成される少なくとも１つの電極２０４も含む。
【解決手段】ヒーター１０６は、加熱素子の温度に関して非線形に変化する抵抗を有する少なくとも１つの加熱素子２００を含み、第１の表面２０８と、第１の表面２０８の反対側の第２の表面と、第１の表面２０８と第２の表面との間に延びる第３の表面２１２と、第１の表面２０８と第２の表面との間に延び、第３の表面２１２の反対側である第４の表面とを含み、加熱素子２００は、第１の表面２０８と第２の表面との間で規定される高さ、および第３の表面２１２と第４の表面との間で規定される幅を有し、幅は、高さよりも小さく、ヒーター１０６は、第１の表面２０８に結合され、加熱素子２００において電場を生成しかつ電流を加熱素子２００を通って流すように構成される少なくとも１つの電極２０４も含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、一般に加熱システムに関し、より詳しくは、加熱システム、ヒーター、および部品を加熱する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
少なくともいくつかの航空機電力システムでは、複数のセンサーが、航空機内または近辺の動作状態および／もしくは環境状態を検出する。センサーから受け取ったデータは、航空機の所望の航行を維持するのに不可欠なこともある。しかしながら、いくつかの飛行状態の間および／または寒い気候での航行中に、氷が、センサー上にまたはセンサーにごく近接して形成されることもある。そのような氷は、センサーの動作を妨げることもあり、かつ／またはセンサーから受け取ったデータを不正確なものにすることもある。
【０００３】
センサーの周りまたはその上での氷の形成を減らすまたは防止するために、少なくとも一部の既知の航空機は、センサーを加熱する加熱システムを含む。いくつかの既知の加熱システムは、複数の加熱素子に結合される複数の電極を通じて電気を送る。電場は、電極によって印加され、電流を加熱素子を通って流す。加熱素子の抵抗は、熱をセンサーにまたはセンサーと関連する構造体に伝える。しかしながら、そのような加熱システムは、供給電流に高調波電流を誘起することもある。そのような高調波電流は、航空機電気システムの性能を低下させることもある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第７８８４５０３号明細書
【発明の概要】
【０００５】
一実施形態では、加熱素子の温度に関して非線形に変化する抵抗を有する少なくとも１つの加熱素子を含むヒーターが、提供される。加熱素子は、第１の表面と、第１の表面の反対側の第２の表面と、第１の表面と第２の表面との間に延びる第３の表面と、第１の表面と第２の表面との間に延び、第３の表面の反対側である第４の表面とを含む。加熱素子は、第１の表面と第２の表面との間で規定される高さ、および第３の表面と第４の表面との間で規定される幅を有し、幅は、高さよりも小さい。ヒーターはまた、第１の表面に結合され、加熱素子において電場を生成しかつ電流を加熱素子を通って流すように構成される少なくとも１つの電極も含む。
【０００６】
別の実施形態では、ヒーターを含む加熱システムが、提供される。ヒーターは、加熱素子の温度に関して非線形に変化する抵抗を有する少なくとも１つの加熱素子を含む。加熱素子は、第１の表面と、第１の表面の反対側の第２の表面と、第１の表面と第２の表面との間に延びる第３の表面と、第１の表面と第２の表面との間に延び、第３の表面の反対側である第４の表面とを含む。加熱素子は、第１の表面と第２の表面との間で規定される高さ、および第３の表面と第４の表面との間で規定される幅を有し、幅は、高さよりも小さい。ヒーターはまた、第１の表面に結合され、加熱素子において電場を生成しかつ電流を加熱素子を通って流すように構成される少なくとも１つの電極も含む。
【０００７】
さらに別の実施形態では、部品にごく近接してヒーターを位置決めするステップを含む、機械の部品を加熱する方法が、提供される。ヒーターは、第１の表面および第１の表面の反対側の第２の表面を含む少なくとも１つの加熱素子と、少なくとも１つの加熱素子の第１の表面に結合される第１の電極と、第２の表面に結合される第２の電極とを含む。本方法はまた、電流が少なくとも１つの加熱素子を通って流れて熱を少なくとも１つの加熱素子から発生させるように、第１の電極と第２の電極との間に電場を印加するステップも含む。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】少なくとも１つの部品を加熱する際に使用するための例示的な加熱システムのブロック図である。
【図２】図１で示す加熱システムとともに使用されてもよい例示的なヒーターの斜視図である。
【図３】図２で示すヒーターとともに使用されてもよい例示的な加熱素子および例示的なベーンの斜視図である。
【図４】図２で示すヒーターとともに使用されてもよい例示的な加熱素子の上面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本明細書で述べる実施形態では、加熱システムは、電場によって発生する高調波電流の振幅を低減することを容易にする。電極は、電極が各素子の全高だけ分離されるように加熱素子の対向する表面に置かれる。各加熱素子の高さは、各加熱素子の幅よりも大きいので、従来技術のシステムと比較して、増加した高さの加熱素子材料が、電極間に存在する。電場の強さは、電極の間隔に反比例するので、電極間の加熱素子材料がより大きくなると、電場の強さは、減少する。誘起される高調波電流の振幅は、電場の強さに関係するので、電場の強さの減少は、電極を通って流れる供給電流に誘起される高調波電流振幅の減少を引き起こす。
【００１０】
図１は、システムまたは機械（図示せず）の少なくとも１つの部品１０２を加熱する際に使用するための例示的な加熱システム１００のブロック図である。より具体的には、例示的な実施形態では、加熱システム１００は、航空機（図示せず）とともに使用される複数のセンサー１０２を加熱する。
【００１１】
例示的な実施形態では、加熱システム１００は、電力源１０４および少なくとも１つの導体１０８を介して電力源１０４に結合されるヒーター１０６を含む。より具体的には、例示的な実施形態では、電力源１０４は、第１の導体１１０および第２の導体１１２を介してヒーター１０６に結合される。別法として、電力源１０４は、加熱システム１００が本明細書で述べるように機能することを可能にする、任意の数の導体１０８を使用するヒーター１０６に結合されてもよい。一実施形態では、複数の電力源１０４および／または複数のヒーター１０６が、加熱システム１００とともに使用されてもよい。例示的な実施形態では、電力源１０４は、航空機電力システム１１４の一部であり、第１および第２の導体１１０および１１２の両方、またはそれらのいずれかを介して交流（ＡＣ）電力（すなわち、ＡＣ電圧および電流）をヒーター１０６に供給する。ヒーター１０６は、例示的な実施形態では、ヒーター１０６からの熱が少なくとも部分的にセンサー１０２に伝えられるように、センサー１０２に結合される、またはセンサー１０２にごく近接して位置決めされる。
【００１２】
動作中、電力源１０４は、第１および／または第２の導体１１０および／または１１２を介してＡＣ電圧および電流をヒーター１０６に供給する。ＡＣ電圧は、以下でより完全に述べるように、ヒーター１０６の少なくとも１つの素子（図１では示されず）内に電流を生じさせる。電流は、ヒーター１０６の素子内に熱を発生させ、その熱の少なくとも一部分は、ヒーター１０６からセンサー１０２に伝えられる。そのため、センサー１０２上でまたはそれにごく近接する望ましくない氷の形成を除去しかつ／または防止するのが容易になる。
【００１３】
図２は、加熱システム１００（図１で示す）とともに使用されてもよい例示的なヒーター１０６の斜視図である。図３は、ヒーター１０６とともに使用されてもよい例示的な加熱素子２００および例示的なベーン２０２の斜視図である。例示的な実施形態では、ヒーター１０６は、複数の電極２０４に結合される、または複数の電極２０４にごく近接して位置決めされる複数の加熱素子２００を含む。別法として、ヒーター１０６は、単一の加熱素子２００および／または単一の電極２０４を含んでもよい。例示的な実施形態では、電極２０４は各々、（図１で示す）第１および第２の導体１１０および１１２をそれぞれ介して電力源１０４に電気的に結合される。
【００１４】
例示的な実施形態では、各加熱素子２００は、材料および／または加熱素子２００の温度に関して非線形に変化する抵抗を有する、ドープされた半導体チタン酸バリウムなどの材料から製造される。そのため、例示的な実施形態では、ヒーター１０６は、ヒーター１０６の温度が上昇するにつれて熱の発生を減少させ、ヒーター１０６の温度が低下するにつれて熱の発生を増加させる、自己調整ヒーター１０６である。より具体的には、加熱素子２００の温度が上昇するにつれて、加熱素子２００の抵抗は、増加する。それに応じて、加熱素子２００を通って流れる電流は、減少し、その結果、加熱素子２００によって発生する熱量は、減少する。反対に、加熱素子２００の温度が低下するにつれて、加熱素子２００の抵抗は、減少する。それに応じて、加熱素子２００を通って流れる電流は、増加し、その結果、加熱素子２００によって発生する熱量は、増加する。
【００１５】
例示的な実施形態では、加熱素子２００は、実質的に同一であり、各々は、複数の実質的に長方形の外側表面２０６を含む実質的に長方形の断面形状を有する。別法として、加熱素子２００は、ヒーター１０６が本明細書で述べるように機能することを可能にする任意の断面形状を有してもよい。例示的な実施形態では、表面２０６は、第１の表面すなわち上側表面２０８、対向する第２の表面すなわち下側表面２１０、第３の表面すなわち外側表面２１２、対向する第４の表面すなわち内側表面２１４、第５の表面すなわち前側表面２１６、および対向する第６の表面すなわち後側表面２１８を含む。表面２１２および２１４は、上側表面２０８と下側表面２１０との間にそれぞれ延びる。表面２１６および２１８は、上側表面２０８と下側表面２１０との間、および外側表面２１２と内側表面２１４との間にそれぞれ延びる。その上、例示的な実施形態では、各加熱素子２００の高さ２２０（または厚さ）は、上側表面２０８と下側表面２１０との間で規定され、各加熱素子２００の幅２２２は、外側表面２１２と内側表面２１４との間で規定される。例示的な実施形態では、高さ２２０は、幅２２２よりも大きい。その上、各加熱素子２００の長さ２２４は、前側表面２１６と後側表面２１８との間で測定される。
【００１６】
加熱素子２００は、例示的な実施形態では、上部加熱素子２２６のグループおよび下部加熱素子２２８のグループに一緒に集められる。上部電極２３０は、電極２３０が各上部加熱素子２２６の実質的に全長２２４に沿って延びるように、各上部加熱素子２２６の上側表面２０８に結合される。例示的な実施形態では、下部電極２３２は、電極２３２が各下部加熱素子２２８の実質的に全長２２４に沿って延びるように、各下部加熱素子２２８の下側表面２１０に結合される。その上、例示的な実施形態では、中心電極２３４は、上部加熱素子２２６と下部加熱素子２２８との間に結合される。より具体的には、中心電極２３４は、各上部加熱素子２２６の下側表面２１０および各下部加熱素子２２８の上側表面２０８に結合される。中心電極２３４は、各上部加熱素子２２６および各下部加熱素子２２８の実質的に全長２２４に沿って延びる。例示的な実施形態では、中心電極２３４は、第１の導体１１０に結合され、上部および下部電極２３０および２３２は各々、第２の導体１１２に結合される。別法として、加熱素子２００および／または電極２０４は、ヒーター１０６が本明細書で述べるように機能することを可能にする任意の他の構成で位置決めされてもよい。
【００１７】
ヒーター１０６は、少なくとも１つの上部加熱素子２２６および／または少なくとも１つの下部加熱素子２２８から延びる少なくとも１つのベーン２０２を含む。より具体的には、例示的な実施形態では、ベーン２０２は、樹脂を用いて複数の加熱素子２２６および／または加熱素子２２８に結合される。別法として、１つまたは複数のベーン２０２は、任意の適切な接着剤またはヒーター１０６が本明細書で述べるように機能することを可能にする任意の他の結合機構を使用して加熱素子２２６および／または２２８に結合されてもよい。例示的な実施形態では、ベーン２０２は、熱を加熱素子２００からセンサー１０２に伝えることを容易にする。より具体的には、例示的な実施形態では、ベーン２０２が、各加熱素子２２６および２２８の実質的に全長２２４に沿って延びるように、かつ／または熱が、ベーン２０２の実質的に全長に沿ってベーン２０２に伝えられるように、ベーン２０２（または複数のベーン２０２）は、外側表面２１２および／または内側表面２１４に沿って素子２２６および素子２２８に結合される。例示的な実施形態では、ベーン２０２は、ヒーター１０６によって発生する熱をセンサー１０２および／またはセンサー１０２と関連する１つもしくは複数の構造体に伝えることができる金属材料または金属合金から製作される。別法として、ベーン２０２は、セラミック材料および／またはヒーター１０６が本明細書で述べるように機能することを可能にする任意の他の適切な材料から製作されてもよい。
【００１８】
動作中、例示的な実施形態では、中心電極２３４は、ＡＣ電圧を電力源１０４から受け取る。電圧が、中心電極２３４に印加されると、電場（図示せず）が、生成される。電場は、上部および下部加熱素子２２６および２２８それぞれにおいて（すなわち、中心電極２３４と上部電極２３０との間、および中心電極２３４と下部電極２３２との間に）印加される。電場が、上部および下部加熱素子２２６および２２８において印加されると、電流が、素子２２６および２２８をそれぞれ通って流れる。電流は、電極２３０および２３２によって受け取られ、第２の導体１１２を介して電極２３０および２３２から電力源１０４に送られる。
【００１９】
その上、例示的な実施形態では、電流が、加熱素子２２６および２２８を通って流れると、加熱素子２２６および２２８の抵抗は、加熱素子２２６および２２８内に熱を発生させる。発生する熱の少なくとも一部分は、外側表面２１２、内側表面２１４、および／またはベーン２０２からセンサー１０２の方へ伝えられる。例示的な実施形態では、センサー１０２は、伝えられる熱エネルギーに起因して温度が上昇しかつ／または温度の低下に抵抗し、その結果センサー１０２上でまたはそれにごく近接する氷の形成を除去または防止するのが容易になる。
【００２０】
上部および下部加熱素子２２６および／または２２８において印加される電場は、上部電極２３０および／または下部電極２３２を通って流れる電流に少なくとも１つの高調波電流を誘起させることもある。高調波電流は、望ましくないことに、熱を発生させかつ／または電力源１０４および／もしくは航空機電力システム１１４（図１で示す）内の電力の質を低下させることもある。
【００２１】
本明細書で述べるように、ヒーター１０６および／または加熱システム１００は、電場が発生させる高調波電流の振幅を低減することを容易にする。より具体的には、電極２０４は、電極２０４が各素子２００の全高２２０（または厚さ）だけ分離されるように、加熱素子２００の対向する表面２０６（すなわち、上側表面２０８および下側表面２１０）に置かれる。より具体的には、各加熱素子２００の高さ２２０が、各素子２００の幅２２２よりも大きいので、従来技術のシステムと比較して、増加した高さ２２０の加熱素子材料が、電極２０４間に存在する。電場の強さは、電極２０４の間隔に反比例するので、電極２０４間の加熱素子２００の高さ２２０がより大きくなると、電場の強さは、減少する。電極２０４に誘起される高調波電流の振幅は、加熱素子２００において印加される電場の強さに関係するので、電場の強さの減少は、電極２０４を通って流れる供給電流に誘起される高調波電流振幅の減少を引き起こす。
【００２２】
電極２０４間の加熱材料高さ２２０の増加は、加熱素子２００を通って送られる電流に関して各加熱素子２００の実効電気抵抗を増加させる。従来技術のシステムと比較して加熱素子２００を通って送られる同様の電流量を維持するために（それ故にヒーター１０６によって発生する同様の熱エネルギー量を維持するために）、加熱素子材料の抵抗率は、低減されてもよい。例えば、半導体チタン酸バリウム材料のドーピングまたは処理条件は、材料の抵抗率を低減するように変更されてもよい。減少した抵抗率は、加熱素子２００の増加した高さ２２０に起因する材料の増加した抵抗を実質的に相殺する。それに応じて、ヒーター１０６は、従来技術のシステムと比較して減少した電場の強さを使用して実質的に同様の熱量を発生させ、それ故に電極２０４内の高調波電流の発生および／または振幅を低減する。
【００２３】
代替実施形態では、上部電極２３０は、第１の導体１１０に結合され、ＡＣ電圧を電力源１０４から受け取る。下部電極２３２は、第２の導体１１２に結合される。中心電極２３４は、第１の導体１１０にも第２の導体１１２にも結合されない（すなわち、中心電極２３４は、「フローティング」である）。別法として、ヒーター１０６は、中心電極２３４を含まず、そのような実施形態では、電場は、上部電極２３０に印加される電圧によって生成される。その上、代替実施形態では、電場は、上部加熱素子２２６および下部加熱素子２２８において生成され、電流は、上部加熱素子２２６および下部加熱素子２２８を通って流れ、それは次いで、第２の導体１１２を介して電力源１０４に送られて戻る。さらに、そのような実施形態では、電流は、追加の加熱素子材料を通って流れ、それ故に本明細書で述べる他の実施形態と比較してより多くの熱を発生させる。そのため、電場は、加熱素子２００内で強さが低減されることもあり、結果として生じる高調波電流の振幅は、同様に低減されることもある。
【００２４】
図４は、加熱システム１００（図１で示す）および／またはヒーター１０６（図２で示す）とともに使用されてもよい例示的な加熱素子３００の上面図である。例示的な実施形態では、そうでないと明確に述べない限り、加熱素子３００は、加熱素子２００（図２で示す）に似ており、類似の部品は、図２で使用される同じ参照数字を使って図４で識別される。
【００２５】
例示的な実施形態では、加熱素子３００は、上側表面２０８に結合される複数の電極２０４（すなわち、上部電極２３０）を含む。第１の電極グループ３０２は、上側表面２０８の第１の側部３０４から延び、第２の電極グループ３０６は、上側表面２０８の対向する第２の側部３０８から第１の電極グループ３０２の方へ延びる。例示的な実施形態では、第１の電極グループ３０２内の各電極２０４の端部分３１０は、第２の電極グループ３０６内の各電極２０４の端部分３１２と交互配置する。別法として、第１の電極グループ３０２内の各電極２０４の実質的に全長などの任意の他の量が、第２の電極グループ３０６内の各電極２０４と交互配置してもよい。
【００２６】
動作中、例示的な実施形態では、電力源１０４は、電圧差が電極グループ３０２と３０６との間で生じるように、第１の導体１１０および／または任意の他の導体１０８（両方とも図１で示す）を介してＡＣ電圧および電流を第１の電極グループ３０２および第２の電極グループ３０６に供給する。隣接電極２０４間に生成される電場は、電流を加熱素子３００を通って中心電極２３４および／または下部電極２３２に流す。電流が、加熱素子３００を通って流れると、発生する熱は、上でより完全に述べたように、ベーン２０２を介してセンサー１０２に伝えられる。
【００２７】
一実施形態では、航空機のセンサーなどの、機械の部品を加熱する方法は、部品にごく近接してヒーターを位置決めするステップを含む。ヒーターは、第１の表面および第１の表面の反対側の第２の表面を含む少なくとも１つの加熱素子と、少なくとも１つの加熱素子の第１の表面に結合される第１の電極と、第２の表面に結合される第２の電極とを含む。本方法はまた、電流が少なくとも１つの加熱素子を通って流れて少なくとも１つの加熱素子から熱を発生させるように、第１の電極と第２の電極との間に電場を印加するステップも含む。
【００２８】
別の実施形態では、ヒーターは、上部加熱素子および下部加熱素子を含む。そのような実施形態では、本方法は、電流が上部加熱素子および下部加熱素子を通って流れるように、上部加熱素子と下部加熱素子との間に電場を印加するステップを含む。
【００２９】
別の実施形態では、本方法は、加熱素子の抵抗を加熱素子の温度に関して非線形に変えるステップを含む。例えば、抵抗は、加熱素子をチタン酸バリウムから製作することによって、および加熱素子を通って流れる電流を調整することによって変えられる。
【００３０】
さらに別の実施形態では、少なくとの１つのベーンは、加熱素子に結合される。そのような実施形態では、本方法は、熱をベーンから部品に伝えるステップを含む。
【００３１】
本明細書で述べるように、少なくとも１つのセンサー上でまたはそれにごく近接する氷の形成を防止することを容易にする堅牢で効率的なヒーターを含む加熱システムが、提供される。ヒーターは、ヒーター内の各加熱素子の上側表面および下側表面に結合される複数の電極を含む。ＡＣ電圧は、中心電極に印加され、電流が加熱素子を通って流れるように、加熱素子において印加される電場を生成する。電場の印加によって発生する熱は、少なくとも１つのベーンを介して加熱素子からセンサーに伝えられる。加熱素子の厚さは、従来技術の加熱システムと比較して増加するので、電流は、従来技術の加熱システムと比較して増加した量の加熱素子材料を通って流れる。それに応じて、従来技術の加熱システムと比較して、増加した熱量が、加熱素子によって発生し、より低い強さの電場が、同様の熱量を得るために使用されてもよい。より低い強さの電場が、加熱素子において印加されるので、発生する高調波電流の振幅は、従来技術のシステム内で発生する高調波電流の振幅と比較して低減させるのが容易になる。
【００３２】
加熱システム、ヒーター、および部品を加熱する方法の例示的な実施形態は、上で詳細に述べられる。加熱システム、ヒーター、および方法は、本明細書で述べる特定の実施形態に限定されず、それどころか、システムおよび／もしくはヒーターの部品ならびに／または方法のステップは、本明細書で述べる他の部品および／またはステップから独立してかつ離れて利用されてもよい。例えば、ヒーターはまた、他の電力システムおよび機械と組み合わせて使用されてもよく、本明細書で述べるような航空機加熱システムだけでの実施に限定されない。それどころか、例示的な実施形態は、多くの他の加熱または電力用途に関連して実装され、利用されてもよい。
【００３３】
本発明のさまざまな実施形態の特定の特徴が、いくつかの図面で示され、他では示されないこともあるが、これは、便宜のためだけである。本発明の原理によると、図面の任意の特徴は、任意の他の図面の任意の特徴と組み合わせて参照されかつ／または主張されてもよい。
【００３４】
この書面による明細書は、例を使用して、ベストモードを含む、本発明を開示し、ならびにまたいずれの当業者も、任意のデバイスまたはシステムを作りかつ使用することおよび任意の組み込まれた方法を行うことを含む、本発明を実施することを可能にする。本発明の特許可能な範囲は、請求項によって定義され、当業者に思いつく他の例を含んでもよい。そのような他の例は、もしそれらが請求項の文字通りの言葉と異ならない構造要素を有するならば、またはもしそれらが請求項の文字通りの言葉と実質的に差がない等価な構造要素を含むならば、請求項の範囲内であることを意図される。
【符号の説明】
【００３５】
１００ 加熱システム
１０２ センサー
１０４ 電力源
１０６ ヒーター
１０８ 導体
１１０ 第１の導体
１１２ 第２の導体
１１４ 航空機電力システム
２００ 加熱素子
２０２ ベーン
２０４ 電極
２０６ 外側表面
２０８ 上側表面
２１０ 下側表面
２１２ 外側表面
２１４ 内側表面
２１６ 前側表面
２１８ 後側表面
２２０ 高さ
２２２ 幅
２２４ 長さ
２２６ 上部加熱素子
２２８ 下部加熱素子
２３０ 上部電極
２３２ 下部電極
２３４ 中心電極
３００ 加熱素子
３０２ 第１の電極グループ
３０４ 第１の側部
３０６ 第２の電極グループ
３０８ 第２の側部
３１０ 端部分
３１２ 端部分
【技術分野】
【０００１】
本出願は、一般に加熱システムに関し、より詳しくは、加熱システム、ヒーター、および部品を加熱する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
少なくともいくつかの航空機電力システムでは、複数のセンサーが、航空機内または近辺の動作状態および／もしくは環境状態を検出する。センサーから受け取ったデータは、航空機の所望の航行を維持するのに不可欠なこともある。しかしながら、いくつかの飛行状態の間および／または寒い気候での航行中に、氷が、センサー上にまたはセンサーにごく近接して形成されることもある。そのような氷は、センサーの動作を妨げることもあり、かつ／またはセンサーから受け取ったデータを不正確なものにすることもある。
【０００３】
センサーの周りまたはその上での氷の形成を減らすまたは防止するために、少なくとも一部の既知の航空機は、センサーを加熱する加熱システムを含む。いくつかの既知の加熱システムは、複数の加熱素子に結合される複数の電極を通じて電気を送る。電場は、電極によって印加され、電流を加熱素子を通って流す。加熱素子の抵抗は、熱をセンサーにまたはセンサーと関連する構造体に伝える。しかしながら、そのような加熱システムは、供給電流に高調波電流を誘起することもある。そのような高調波電流は、航空機電気システムの性能を低下させることもある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第７８８４５０３号明細書
【発明の概要】
【０００５】
一実施形態では、加熱素子の温度に関して非線形に変化する抵抗を有する少なくとも１つの加熱素子を含むヒーターが、提供される。加熱素子は、第１の表面と、第１の表面の反対側の第２の表面と、第１の表面と第２の表面との間に延びる第３の表面と、第１の表面と第２の表面との間に延び、第３の表面の反対側である第４の表面とを含む。加熱素子は、第１の表面と第２の表面との間で規定される高さ、および第３の表面と第４の表面との間で規定される幅を有し、幅は、高さよりも小さい。ヒーターはまた、第１の表面に結合され、加熱素子において電場を生成しかつ電流を加熱素子を通って流すように構成される少なくとも１つの電極も含む。
【０００６】
別の実施形態では、ヒーターを含む加熱システムが、提供される。ヒーターは、加熱素子の温度に関して非線形に変化する抵抗を有する少なくとも１つの加熱素子を含む。加熱素子は、第１の表面と、第１の表面の反対側の第２の表面と、第１の表面と第２の表面との間に延びる第３の表面と、第１の表面と第２の表面との間に延び、第３の表面の反対側である第４の表面とを含む。加熱素子は、第１の表面と第２の表面との間で規定される高さ、および第３の表面と第４の表面との間で規定される幅を有し、幅は、高さよりも小さい。ヒーターはまた、第１の表面に結合され、加熱素子において電場を生成しかつ電流を加熱素子を通って流すように構成される少なくとも１つの電極も含む。
【０００７】
さらに別の実施形態では、部品にごく近接してヒーターを位置決めするステップを含む、機械の部品を加熱する方法が、提供される。ヒーターは、第１の表面および第１の表面の反対側の第２の表面を含む少なくとも１つの加熱素子と、少なくとも１つの加熱素子の第１の表面に結合される第１の電極と、第２の表面に結合される第２の電極とを含む。本方法はまた、電流が少なくとも１つの加熱素子を通って流れて熱を少なくとも１つの加熱素子から発生させるように、第１の電極と第２の電極との間に電場を印加するステップも含む。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】少なくとも１つの部品を加熱する際に使用するための例示的な加熱システムのブロック図である。
【図２】図１で示す加熱システムとともに使用されてもよい例示的なヒーターの斜視図である。
【図３】図２で示すヒーターとともに使用されてもよい例示的な加熱素子および例示的なベーンの斜視図である。
【図４】図２で示すヒーターとともに使用されてもよい例示的な加熱素子の上面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本明細書で述べる実施形態では、加熱システムは、電場によって発生する高調波電流の振幅を低減することを容易にする。電極は、電極が各素子の全高だけ分離されるように加熱素子の対向する表面に置かれる。各加熱素子の高さは、各加熱素子の幅よりも大きいので、従来技術のシステムと比較して、増加した高さの加熱素子材料が、電極間に存在する。電場の強さは、電極の間隔に反比例するので、電極間の加熱素子材料がより大きくなると、電場の強さは、減少する。誘起される高調波電流の振幅は、電場の強さに関係するので、電場の強さの減少は、電極を通って流れる供給電流に誘起される高調波電流振幅の減少を引き起こす。
【００１０】
図１は、システムまたは機械（図示せず）の少なくとも１つの部品１０２を加熱する際に使用するための例示的な加熱システム１００のブロック図である。より具体的には、例示的な実施形態では、加熱システム１００は、航空機（図示せず）とともに使用される複数のセンサー１０２を加熱する。
【００１１】
例示的な実施形態では、加熱システム１００は、電力源１０４および少なくとも１つの導体１０８を介して電力源１０４に結合されるヒーター１０６を含む。より具体的には、例示的な実施形態では、電力源１０４は、第１の導体１１０および第２の導体１１２を介してヒーター１０６に結合される。別法として、電力源１０４は、加熱システム１００が本明細書で述べるように機能することを可能にする、任意の数の導体１０８を使用するヒーター１０６に結合されてもよい。一実施形態では、複数の電力源１０４および／または複数のヒーター１０６が、加熱システム１００とともに使用されてもよい。例示的な実施形態では、電力源１０４は、航空機電力システム１１４の一部であり、第１および第２の導体１１０および１１２の両方、またはそれらのいずれかを介して交流（ＡＣ）電力（すなわち、ＡＣ電圧および電流）をヒーター１０６に供給する。ヒーター１０６は、例示的な実施形態では、ヒーター１０６からの熱が少なくとも部分的にセンサー１０２に伝えられるように、センサー１０２に結合される、またはセンサー１０２にごく近接して位置決めされる。
【００１２】
動作中、電力源１０４は、第１および／または第２の導体１１０および／または１１２を介してＡＣ電圧および電流をヒーター１０６に供給する。ＡＣ電圧は、以下でより完全に述べるように、ヒーター１０６の少なくとも１つの素子（図１では示されず）内に電流を生じさせる。電流は、ヒーター１０６の素子内に熱を発生させ、その熱の少なくとも一部分は、ヒーター１０６からセンサー１０２に伝えられる。そのため、センサー１０２上でまたはそれにごく近接する望ましくない氷の形成を除去しかつ／または防止するのが容易になる。
【００１３】
図２は、加熱システム１００（図１で示す）とともに使用されてもよい例示的なヒーター１０６の斜視図である。図３は、ヒーター１０６とともに使用されてもよい例示的な加熱素子２００および例示的なベーン２０２の斜視図である。例示的な実施形態では、ヒーター１０６は、複数の電極２０４に結合される、または複数の電極２０４にごく近接して位置決めされる複数の加熱素子２００を含む。別法として、ヒーター１０６は、単一の加熱素子２００および／または単一の電極２０４を含んでもよい。例示的な実施形態では、電極２０４は各々、（図１で示す）第１および第２の導体１１０および１１２をそれぞれ介して電力源１０４に電気的に結合される。
【００１４】
例示的な実施形態では、各加熱素子２００は、材料および／または加熱素子２００の温度に関して非線形に変化する抵抗を有する、ドープされた半導体チタン酸バリウムなどの材料から製造される。そのため、例示的な実施形態では、ヒーター１０６は、ヒーター１０６の温度が上昇するにつれて熱の発生を減少させ、ヒーター１０６の温度が低下するにつれて熱の発生を増加させる、自己調整ヒーター１０６である。より具体的には、加熱素子２００の温度が上昇するにつれて、加熱素子２００の抵抗は、増加する。それに応じて、加熱素子２００を通って流れる電流は、減少し、その結果、加熱素子２００によって発生する熱量は、減少する。反対に、加熱素子２００の温度が低下するにつれて、加熱素子２００の抵抗は、減少する。それに応じて、加熱素子２００を通って流れる電流は、増加し、その結果、加熱素子２００によって発生する熱量は、増加する。
【００１５】
例示的な実施形態では、加熱素子２００は、実質的に同一であり、各々は、複数の実質的に長方形の外側表面２０６を含む実質的に長方形の断面形状を有する。別法として、加熱素子２００は、ヒーター１０６が本明細書で述べるように機能することを可能にする任意の断面形状を有してもよい。例示的な実施形態では、表面２０６は、第１の表面すなわち上側表面２０８、対向する第２の表面すなわち下側表面２１０、第３の表面すなわち外側表面２１２、対向する第４の表面すなわち内側表面２１４、第５の表面すなわち前側表面２１６、および対向する第６の表面すなわち後側表面２１８を含む。表面２１２および２１４は、上側表面２０８と下側表面２１０との間にそれぞれ延びる。表面２１６および２１８は、上側表面２０８と下側表面２１０との間、および外側表面２１２と内側表面２１４との間にそれぞれ延びる。その上、例示的な実施形態では、各加熱素子２００の高さ２２０（または厚さ）は、上側表面２０８と下側表面２１０との間で規定され、各加熱素子２００の幅２２２は、外側表面２１２と内側表面２１４との間で規定される。例示的な実施形態では、高さ２２０は、幅２２２よりも大きい。その上、各加熱素子２００の長さ２２４は、前側表面２１６と後側表面２１８との間で測定される。
【００１６】
加熱素子２００は、例示的な実施形態では、上部加熱素子２２６のグループおよび下部加熱素子２２８のグループに一緒に集められる。上部電極２３０は、電極２３０が各上部加熱素子２２６の実質的に全長２２４に沿って延びるように、各上部加熱素子２２６の上側表面２０８に結合される。例示的な実施形態では、下部電極２３２は、電極２３２が各下部加熱素子２２８の実質的に全長２２４に沿って延びるように、各下部加熱素子２２８の下側表面２１０に結合される。その上、例示的な実施形態では、中心電極２３４は、上部加熱素子２２６と下部加熱素子２２８との間に結合される。より具体的には、中心電極２３４は、各上部加熱素子２２６の下側表面２１０および各下部加熱素子２２８の上側表面２０８に結合される。中心電極２３４は、各上部加熱素子２２６および各下部加熱素子２２８の実質的に全長２２４に沿って延びる。例示的な実施形態では、中心電極２３４は、第１の導体１１０に結合され、上部および下部電極２３０および２３２は各々、第２の導体１１２に結合される。別法として、加熱素子２００および／または電極２０４は、ヒーター１０６が本明細書で述べるように機能することを可能にする任意の他の構成で位置決めされてもよい。
【００１７】
ヒーター１０６は、少なくとも１つの上部加熱素子２２６および／または少なくとも１つの下部加熱素子２２８から延びる少なくとも１つのベーン２０２を含む。より具体的には、例示的な実施形態では、ベーン２０２は、樹脂を用いて複数の加熱素子２２６および／または加熱素子２２８に結合される。別法として、１つまたは複数のベーン２０２は、任意の適切な接着剤またはヒーター１０６が本明細書で述べるように機能することを可能にする任意の他の結合機構を使用して加熱素子２２６および／または２２８に結合されてもよい。例示的な実施形態では、ベーン２０２は、熱を加熱素子２００からセンサー１０２に伝えることを容易にする。より具体的には、例示的な実施形態では、ベーン２０２が、各加熱素子２２６および２２８の実質的に全長２２４に沿って延びるように、かつ／または熱が、ベーン２０２の実質的に全長に沿ってベーン２０２に伝えられるように、ベーン２０２（または複数のベーン２０２）は、外側表面２１２および／または内側表面２１４に沿って素子２２６および素子２２８に結合される。例示的な実施形態では、ベーン２０２は、ヒーター１０６によって発生する熱をセンサー１０２および／またはセンサー１０２と関連する１つもしくは複数の構造体に伝えることができる金属材料または金属合金から製作される。別法として、ベーン２０２は、セラミック材料および／またはヒーター１０６が本明細書で述べるように機能することを可能にする任意の他の適切な材料から製作されてもよい。
【００１８】
動作中、例示的な実施形態では、中心電極２３４は、ＡＣ電圧を電力源１０４から受け取る。電圧が、中心電極２３４に印加されると、電場（図示せず）が、生成される。電場は、上部および下部加熱素子２２６および２２８それぞれにおいて（すなわち、中心電極２３４と上部電極２３０との間、および中心電極２３４と下部電極２３２との間に）印加される。電場が、上部および下部加熱素子２２６および２２８において印加されると、電流が、素子２２６および２２８をそれぞれ通って流れる。電流は、電極２３０および２３２によって受け取られ、第２の導体１１２を介して電極２３０および２３２から電力源１０４に送られる。
【００１９】
その上、例示的な実施形態では、電流が、加熱素子２２６および２２８を通って流れると、加熱素子２２６および２２８の抵抗は、加熱素子２２６および２２８内に熱を発生させる。発生する熱の少なくとも一部分は、外側表面２１２、内側表面２１４、および／またはベーン２０２からセンサー１０２の方へ伝えられる。例示的な実施形態では、センサー１０２は、伝えられる熱エネルギーに起因して温度が上昇しかつ／または温度の低下に抵抗し、その結果センサー１０２上でまたはそれにごく近接する氷の形成を除去または防止するのが容易になる。
【００２０】
上部および下部加熱素子２２６および／または２２８において印加される電場は、上部電極２３０および／または下部電極２３２を通って流れる電流に少なくとも１つの高調波電流を誘起させることもある。高調波電流は、望ましくないことに、熱を発生させかつ／または電力源１０４および／もしくは航空機電力システム１１４（図１で示す）内の電力の質を低下させることもある。
【００２１】
本明細書で述べるように、ヒーター１０６および／または加熱システム１００は、電場が発生させる高調波電流の振幅を低減することを容易にする。より具体的には、電極２０４は、電極２０４が各素子２００の全高２２０（または厚さ）だけ分離されるように、加熱素子２００の対向する表面２０６（すなわち、上側表面２０８および下側表面２１０）に置かれる。より具体的には、各加熱素子２００の高さ２２０が、各素子２００の幅２２２よりも大きいので、従来技術のシステムと比較して、増加した高さ２２０の加熱素子材料が、電極２０４間に存在する。電場の強さは、電極２０４の間隔に反比例するので、電極２０４間の加熱素子２００の高さ２２０がより大きくなると、電場の強さは、減少する。電極２０４に誘起される高調波電流の振幅は、加熱素子２００において印加される電場の強さに関係するので、電場の強さの減少は、電極２０４を通って流れる供給電流に誘起される高調波電流振幅の減少を引き起こす。
【００２２】
電極２０４間の加熱材料高さ２２０の増加は、加熱素子２００を通って送られる電流に関して各加熱素子２００の実効電気抵抗を増加させる。従来技術のシステムと比較して加熱素子２００を通って送られる同様の電流量を維持するために（それ故にヒーター１０６によって発生する同様の熱エネルギー量を維持するために）、加熱素子材料の抵抗率は、低減されてもよい。例えば、半導体チタン酸バリウム材料のドーピングまたは処理条件は、材料の抵抗率を低減するように変更されてもよい。減少した抵抗率は、加熱素子２００の増加した高さ２２０に起因する材料の増加した抵抗を実質的に相殺する。それに応じて、ヒーター１０６は、従来技術のシステムと比較して減少した電場の強さを使用して実質的に同様の熱量を発生させ、それ故に電極２０４内の高調波電流の発生および／または振幅を低減する。
【００２３】
代替実施形態では、上部電極２３０は、第１の導体１１０に結合され、ＡＣ電圧を電力源１０４から受け取る。下部電極２３２は、第２の導体１１２に結合される。中心電極２３４は、第１の導体１１０にも第２の導体１１２にも結合されない（すなわち、中心電極２３４は、「フローティング」である）。別法として、ヒーター１０６は、中心電極２３４を含まず、そのような実施形態では、電場は、上部電極２３０に印加される電圧によって生成される。その上、代替実施形態では、電場は、上部加熱素子２２６および下部加熱素子２２８において生成され、電流は、上部加熱素子２２６および下部加熱素子２２８を通って流れ、それは次いで、第２の導体１１２を介して電力源１０４に送られて戻る。さらに、そのような実施形態では、電流は、追加の加熱素子材料を通って流れ、それ故に本明細書で述べる他の実施形態と比較してより多くの熱を発生させる。そのため、電場は、加熱素子２００内で強さが低減されることもあり、結果として生じる高調波電流の振幅は、同様に低減されることもある。
【００２４】
図４は、加熱システム１００（図１で示す）および／またはヒーター１０６（図２で示す）とともに使用されてもよい例示的な加熱素子３００の上面図である。例示的な実施形態では、そうでないと明確に述べない限り、加熱素子３００は、加熱素子２００（図２で示す）に似ており、類似の部品は、図２で使用される同じ参照数字を使って図４で識別される。
【００２５】
例示的な実施形態では、加熱素子３００は、上側表面２０８に結合される複数の電極２０４（すなわち、上部電極２３０）を含む。第１の電極グループ３０２は、上側表面２０８の第１の側部３０４から延び、第２の電極グループ３０６は、上側表面２０８の対向する第２の側部３０８から第１の電極グループ３０２の方へ延びる。例示的な実施形態では、第１の電極グループ３０２内の各電極２０４の端部分３１０は、第２の電極グループ３０６内の各電極２０４の端部分３１２と交互配置する。別法として、第１の電極グループ３０２内の各電極２０４の実質的に全長などの任意の他の量が、第２の電極グループ３０６内の各電極２０４と交互配置してもよい。
【００２６】
動作中、例示的な実施形態では、電力源１０４は、電圧差が電極グループ３０２と３０６との間で生じるように、第１の導体１１０および／または任意の他の導体１０８（両方とも図１で示す）を介してＡＣ電圧および電流を第１の電極グループ３０２および第２の電極グループ３０６に供給する。隣接電極２０４間に生成される電場は、電流を加熱素子３００を通って中心電極２３４および／または下部電極２３２に流す。電流が、加熱素子３００を通って流れると、発生する熱は、上でより完全に述べたように、ベーン２０２を介してセンサー１０２に伝えられる。
【００２７】
一実施形態では、航空機のセンサーなどの、機械の部品を加熱する方法は、部品にごく近接してヒーターを位置決めするステップを含む。ヒーターは、第１の表面および第１の表面の反対側の第２の表面を含む少なくとも１つの加熱素子と、少なくとも１つの加熱素子の第１の表面に結合される第１の電極と、第２の表面に結合される第２の電極とを含む。本方法はまた、電流が少なくとも１つの加熱素子を通って流れて少なくとも１つの加熱素子から熱を発生させるように、第１の電極と第２の電極との間に電場を印加するステップも含む。
【００２８】
別の実施形態では、ヒーターは、上部加熱素子および下部加熱素子を含む。そのような実施形態では、本方法は、電流が上部加熱素子および下部加熱素子を通って流れるように、上部加熱素子と下部加熱素子との間に電場を印加するステップを含む。
【００２９】
別の実施形態では、本方法は、加熱素子の抵抗を加熱素子の温度に関して非線形に変えるステップを含む。例えば、抵抗は、加熱素子をチタン酸バリウムから製作することによって、および加熱素子を通って流れる電流を調整することによって変えられる。
【００３０】
さらに別の実施形態では、少なくとの１つのベーンは、加熱素子に結合される。そのような実施形態では、本方法は、熱をベーンから部品に伝えるステップを含む。
【００３１】
本明細書で述べるように、少なくとも１つのセンサー上でまたはそれにごく近接する氷の形成を防止することを容易にする堅牢で効率的なヒーターを含む加熱システムが、提供される。ヒーターは、ヒーター内の各加熱素子の上側表面および下側表面に結合される複数の電極を含む。ＡＣ電圧は、中心電極に印加され、電流が加熱素子を通って流れるように、加熱素子において印加される電場を生成する。電場の印加によって発生する熱は、少なくとも１つのベーンを介して加熱素子からセンサーに伝えられる。加熱素子の厚さは、従来技術の加熱システムと比較して増加するので、電流は、従来技術の加熱システムと比較して増加した量の加熱素子材料を通って流れる。それに応じて、従来技術の加熱システムと比較して、増加した熱量が、加熱素子によって発生し、より低い強さの電場が、同様の熱量を得るために使用されてもよい。より低い強さの電場が、加熱素子において印加されるので、発生する高調波電流の振幅は、従来技術のシステム内で発生する高調波電流の振幅と比較して低減させるのが容易になる。
【００３２】
加熱システム、ヒーター、および部品を加熱する方法の例示的な実施形態は、上で詳細に述べられる。加熱システム、ヒーター、および方法は、本明細書で述べる特定の実施形態に限定されず、それどころか、システムおよび／もしくはヒーターの部品ならびに／または方法のステップは、本明細書で述べる他の部品および／またはステップから独立してかつ離れて利用されてもよい。例えば、ヒーターはまた、他の電力システムおよび機械と組み合わせて使用されてもよく、本明細書で述べるような航空機加熱システムだけでの実施に限定されない。それどころか、例示的な実施形態は、多くの他の加熱または電力用途に関連して実装され、利用されてもよい。
【００３３】
本発明のさまざまな実施形態の特定の特徴が、いくつかの図面で示され、他では示されないこともあるが、これは、便宜のためだけである。本発明の原理によると、図面の任意の特徴は、任意の他の図面の任意の特徴と組み合わせて参照されかつ／または主張されてもよい。
【００３４】
この書面による明細書は、例を使用して、ベストモードを含む、本発明を開示し、ならびにまたいずれの当業者も、任意のデバイスまたはシステムを作りかつ使用することおよび任意の組み込まれた方法を行うことを含む、本発明を実施することを可能にする。本発明の特許可能な範囲は、請求項によって定義され、当業者に思いつく他の例を含んでもよい。そのような他の例は、もしそれらが請求項の文字通りの言葉と異ならない構造要素を有するならば、またはもしそれらが請求項の文字通りの言葉と実質的に差がない等価な構造要素を含むならば、請求項の範囲内であることを意図される。
【符号の説明】
【００３５】
１００ 加熱システム
１０２ センサー
１０４ 電力源
１０６ ヒーター
１０８ 導体
１１０ 第１の導体
１１２ 第２の導体
１１４ 航空機電力システム
２００ 加熱素子
２０２ ベーン
２０４ 電極
２０６ 外側表面
２０８ 上側表面
２１０ 下側表面
２１２ 外側表面
２１４ 内側表面
２１６ 前側表面
２１８ 後側表面
２２０ 高さ
２２２ 幅
２２４ 長さ
２２６ 上部加熱素子
２２８ 下部加熱素子
２３０ 上部電極
２３２ 下部電極
２３４ 中心電極
３００ 加熱素子
３０２ 第１の電極グループ
３０４ 第１の側部
３０６ 第２の電極グループ
３０８ 第２の側部
３１０ 端部分
３１２ 端部分
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの加熱素子の温度に関して非線形に変化する抵抗を有する前記少なくとも１つの加熱素子（２００）であって、
第１の表面（２０８）、
前記第１の表面の反対側の第２の表面（２１０）であって、前記少なくとも１つの加熱素子は、前記第１の表面と前記第２の表面との間で規定される高さ（２２０）を有する、第２の表面、
前記第１の表面と前記第２の表面との間に延びる第３の表面（２１２）、および
前記第１の表面と前記第２の表面との間に延び、前記第３の表面の反対側にある第４の表面（２１４）であって、前記少なくとも１つの加熱素子の幅（２２２）は、前記第３の表面と前記第４の表面との間で規定され、前記少なくとも１つの加熱素子の前記高さよりも短い、第４の表面とを含む少なくとも１つの加熱素子と、
前記第１の表面に結合され、前記少なくとも１つの加熱素子において電場を生成しかつ電流を前記少なくとも１つの加熱素子を通って流すように構成される少なくとも１つの電極（２０４）と
を含むヒーター（１０６）。
【請求項２】
前記少なくとも１つの電極（２０４）は、第１の電極（２３０）および第２の電極（２３４）を含み、前記第１の電極は、前記第１の表面（２０８）に結合され、前記第２の電極は、前記第２の表面（２１０）に結合される、請求項１記載のヒーター（１０６）。
【請求項３】
前記少なくとも１つの加熱素子（２００）は、少なくとも１つの上部加熱素子（２２６）および少なくとも１つの下部加熱素子（２２８）を含み、前記第２の電極（２３４）は、前記少なくとも１つの上部加熱素子の前記第２の表面（２１０）および前記少なくとも１つの下部加熱素子の前記第１の表面（２０８）に結合される、請求項２記載のヒーター（１０６）。
【請求項４】
前記少なくとも１つの電極（２０４）は、前記少なくとも１つの下部加熱素子（２２８）の前記第２の表面（２１０）に結合される第３の電極（２３２）をさらに含む、請求項３記載のヒーター（１０６）。
【請求項５】
前記第３の表面（２１２）および前記第４の表面（２１４）の少なくとも１つに結合される少なくとも１つのベーン（２０２）をさらに含み、前記少なくとも１つのベーンは、前記少なくとも１つの加熱素子（２００）内に発生する熱を機械の少なくとも１つの部品に伝えるように構成される、請求項１記載のヒーター（１０６）。
【請求項６】
前記少なくとも１つの加熱素子（２００）は、第５の表面（２１６）および対向する第６の表面（２１８）を含み、前記少なくとも１つの加熱素子は、前記第５の表面と前記第６の表面との間で規定される長さ（２２４）を有する、請求項１記載のヒーター（１０６）。
【請求項７】
前記少なくとも１つの電極（２０４）は、前記少なくとも１つの加熱素子（２００）の前記全長（２２４）に沿って延びる、請求項６記載のヒーター（１０６）。
【請求項８】
前記少なくとも１つの電極（２０４）は、前記第１の表面（２０８）に結合される第１の複数の電極（３０２）および第２の複数の電極（３０６）を含み、前記第１の複数の電極の各電極の少なくとも一部分（３１０）は、前記第２の複数の電極の各電極の少なくとも一部分（３１２）と交互配置する、請求項１記載のヒーター（１０６）。
【請求項９】
少なくとも１つの加熱素子の温度に関して非線形に変化する抵抗を有する前記少なくとも１つの加熱素子（２００）であって、
第１の表面（２０８）、
前記第１の表面の反対側の第２の表面（２１０）であって、前記少なくとも１つの加熱素子は、前記第１の表面と前記第２の表面との間で規定される高さ（２２０）を有する、第２の表面、
前記第１の表面と前記第２の表面との間に延びる第３の表面（２１２）、および
前記第１の表面と前記第２の表面との間に延び、前記第３の表面の反対側にある第４の表面（２１４）であって、前記少なくとも１つの加熱素子の幅（２２２）は、前記第３の表面と前記第４の表面との間で規定され、前記少なくとも１つの加熱素子の前記高さよりも短い、第４の表面を含む少なくとも１つの加熱素子、ならびに
前記第１の表面に結合され、前記少なくとも１つの加熱素子において電場を生成しかつ電流を前記少なくとも１つの加熱素子を通って流すように構成される少なくとも１つの電極（２０４）
を含むヒーター（１０６）と、
前記ヒーターに結合され、交流（ＡＣ）電圧を前記少なくとも１つの電極に供給するように構成される電力源（１０４）と
を含む加熱システム（１００）。
【請求項１０】
前記少なくとも１つの電極（２０４）は、第１の電極（２３０）および第２の電極（２３４）を含み、前記第１の電極は、前記第１の表面（２０８）に結合され、前記第２の電極は、前記第２の表面（２１０）に結合される、請求項９記載の加熱システム（１００）。
【請求項１】
少なくとも１つの加熱素子の温度に関して非線形に変化する抵抗を有する前記少なくとも１つの加熱素子（２００）であって、
第１の表面（２０８）、
前記第１の表面の反対側の第２の表面（２１０）であって、前記少なくとも１つの加熱素子は、前記第１の表面と前記第２の表面との間で規定される高さ（２２０）を有する、第２の表面、
前記第１の表面と前記第２の表面との間に延びる第３の表面（２１２）、および
前記第１の表面と前記第２の表面との間に延び、前記第３の表面の反対側にある第４の表面（２１４）であって、前記少なくとも１つの加熱素子の幅（２２２）は、前記第３の表面と前記第４の表面との間で規定され、前記少なくとも１つの加熱素子の前記高さよりも短い、第４の表面とを含む少なくとも１つの加熱素子と、
前記第１の表面に結合され、前記少なくとも１つの加熱素子において電場を生成しかつ電流を前記少なくとも１つの加熱素子を通って流すように構成される少なくとも１つの電極（２０４）と
を含むヒーター（１０６）。
【請求項２】
前記少なくとも１つの電極（２０４）は、第１の電極（２３０）および第２の電極（２３４）を含み、前記第１の電極は、前記第１の表面（２０８）に結合され、前記第２の電極は、前記第２の表面（２１０）に結合される、請求項１記載のヒーター（１０６）。
【請求項３】
前記少なくとも１つの加熱素子（２００）は、少なくとも１つの上部加熱素子（２２６）および少なくとも１つの下部加熱素子（２２８）を含み、前記第２の電極（２３４）は、前記少なくとも１つの上部加熱素子の前記第２の表面（２１０）および前記少なくとも１つの下部加熱素子の前記第１の表面（２０８）に結合される、請求項２記載のヒーター（１０６）。
【請求項４】
前記少なくとも１つの電極（２０４）は、前記少なくとも１つの下部加熱素子（２２８）の前記第２の表面（２１０）に結合される第３の電極（２３２）をさらに含む、請求項３記載のヒーター（１０６）。
【請求項５】
前記第３の表面（２１２）および前記第４の表面（２１４）の少なくとも１つに結合される少なくとも１つのベーン（２０２）をさらに含み、前記少なくとも１つのベーンは、前記少なくとも１つの加熱素子（２００）内に発生する熱を機械の少なくとも１つの部品に伝えるように構成される、請求項１記載のヒーター（１０６）。
【請求項６】
前記少なくとも１つの加熱素子（２００）は、第５の表面（２１６）および対向する第６の表面（２１８）を含み、前記少なくとも１つの加熱素子は、前記第５の表面と前記第６の表面との間で規定される長さ（２２４）を有する、請求項１記載のヒーター（１０６）。
【請求項７】
前記少なくとも１つの電極（２０４）は、前記少なくとも１つの加熱素子（２００）の前記全長（２２４）に沿って延びる、請求項６記載のヒーター（１０６）。
【請求項８】
前記少なくとも１つの電極（２０４）は、前記第１の表面（２０８）に結合される第１の複数の電極（３０２）および第２の複数の電極（３０６）を含み、前記第１の複数の電極の各電極の少なくとも一部分（３１０）は、前記第２の複数の電極の各電極の少なくとも一部分（３１２）と交互配置する、請求項１記載のヒーター（１０６）。
【請求項９】
少なくとも１つの加熱素子の温度に関して非線形に変化する抵抗を有する前記少なくとも１つの加熱素子（２００）であって、
第１の表面（２０８）、
前記第１の表面の反対側の第２の表面（２１０）であって、前記少なくとも１つの加熱素子は、前記第１の表面と前記第２の表面との間で規定される高さ（２２０）を有する、第２の表面、
前記第１の表面と前記第２の表面との間に延びる第３の表面（２１２）、および
前記第１の表面と前記第２の表面との間に延び、前記第３の表面の反対側にある第４の表面（２１４）であって、前記少なくとも１つの加熱素子の幅（２２２）は、前記第３の表面と前記第４の表面との間で規定され、前記少なくとも１つの加熱素子の前記高さよりも短い、第４の表面を含む少なくとも１つの加熱素子、ならびに
前記第１の表面に結合され、前記少なくとも１つの加熱素子において電場を生成しかつ電流を前記少なくとも１つの加熱素子を通って流すように構成される少なくとも１つの電極（２０４）
を含むヒーター（１０６）と、
前記ヒーターに結合され、交流（ＡＣ）電圧を前記少なくとも１つの電極に供給するように構成される電力源（１０４）と
を含む加熱システム（１００）。
【請求項１０】
前記少なくとも１つの電極（２０４）は、第１の電極（２３０）および第２の電極（２３４）を含み、前記第１の電極は、前記第１の表面（２０８）に結合され、前記第２の電極は、前記第２の表面（２１０）に結合される、請求項９記載の加熱システム（１００）。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１３−２６２２２（Ｐ２０１３−２６２２２Ａ）
【公開日】平成２５年２月４日（２０１３．２．４）
【国際特許分類】
【外国語出願】
【出願番号】特願２０１２−１５６０６８（Ｐ２０１２−１５６０６８）
【出願日】平成２４年７月１２日（２０１２．７．１２）
【出願人】（３９００４１５４２）ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ (6,332)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月４日（２０１３．２．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−１５６０６８（Ｐ２０１２−１５６０６８）
【出願日】平成２４年７月１２日（２０１２．７．１２）
【出願人】（３９００４１５４２）ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ (6,332)
【Ｆターム（参考）】
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