(57)【要約】      （修正有）【課題】AoAセンサーで使用される新規な加熱装置を提供する。【解決手段】加熱装置２０８は、支持要素２１８に接着された加熱素子２２０を含む。支持要素はAoAセンサー１０４に脱着できるように構成されている。加熱素子は電流を受けて温度が上昇し得る。この温度上昇は、AoAセンサーの特定の箇所で結氷する確率が低下するように設計されている。【選択図】図２
2015224021.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
航空機のAoAセンサーシステムであって、
AoAセンサー（104）であって、
回転式取付け台（214）に取り付けられる翼形本体（106）、
前記AoAセンサー（104）に回転式に取り付けられる前記回転式取付け台（214）、および
前記AoAセンサー（104）に脱着式に取り付けられ、前記AoAセンサー（104）上の結氷を減ずるように構成された加熱装置（208）であって、
前記AoAセンサー（104）と解放可能に係合するように構成された支持要素（218）、
前記支持要素（218）に接着されて複合構造を形成する加熱素子（220）、および
温度入力を受け、第1の温度以下で電流が前記加熱素子（抵抗素子）に流れることを許可し、第2の温度以上で前記加熱素子（抵抗素子）に流れる電流を減少させるように構成された制御サーモスタット（404）を備える加熱装置（208）
を備えるAoAセンサー（104）
を備えるAoAセンサーシステム。
【請求項２】
前記支持要素（218）は金属製カラーを備える、請求項1に記載のAoAセンサーシステム。
【請求項３】
前記支持要素（218）は、前記支持要素の第1の端部（502）が前記支持要素の第2の端部504から回転することを可能にするヒンジ（406）を備える、請求項1または2に記載のAoAセンサーシステム。
【請求項４】
さらに、前記支持要素（218）を前記加熱素子（220）に直接接着するポリイミド接着剤224を、前記支持要素と前記加熱素子の間に含む、請求項1から3のいずれか一項に記載のAoAセンサーシステム。
【請求項５】
前記第1の温度は結氷を減ずる温度であり、前記第2の温度は前記AoAセンサー（104）の損傷を防止する温度である、請求項1から4のいずれか一項に記載のAoAセンサーシステム。
【請求項６】
凍結条件下でAoAセンサー（104）の作動を保護する方法であって、ここで回転式取付け台（214）に取り付けられた翼形本体（106）がフェースプレート（222）の外表面に配置され、前記AoAセンサー（104）は前記フェースプレート（222）の内表面に取り付けられたケーシング（210）内に収容され、前記回転式取付け台（214）と前記フェースプレート（222）の間に間隙（216）が画成され、そのような間隙は、水の侵入、およびその後前記回転式取付け台（214）の前記フェースプレート（222）に対する相対的な回転を阻害する凍結の影響を受けやすく、
加熱装置（208）を前記ケーシング（210）の外側に取り付けるステップ、および
前記加熱装置（208）を制御して、前記間隙（216）内の水の凍結を防止するには十分であるが前記AoAセンサー（104）を損傷するには不十分な温度を維持するステップ
を含む方法。
【請求項７】
前記加熱装置（208）は前記ケーシング（210）を取り囲む形状である、請求項6に記載の方法。
【請求項８】
前記加熱装置（208）は、前記ケーシング（210）に解放可能に取り付けられるようにヒンジ（416）を含む、請求項6または7に記載の方法。
【請求項９】
前記加熱装置（208）は、前記フェースプレート（222）の前記内表面と直接接触している、請求項6から8のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
前記加熱装置（208）の温度は、前記加熱装置（208）に取り付けられたサーモスタット（404）によって制御されている、請求項6から9のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
航空機はその迎角（AoA）を決定するのに一または複数のセンサーを用い得る。AoAを測定するために、航空機の機体外側にセンサーが取り付けられ得る。センサーは、胴体水平基準面または翼基準面に対する局所的な気流角を測定するのに用いられ得る。一部のセンサーは、センサーに取り付けられる回転式付属品を利用する。回転式付属品は、その周りの局所的な気流の方向に対して相対的に中立または零角を求めるような外形を有し得る。局所的な気流の方向が変わると、回転式付属品は好ましくは回転して、その周りの局所的気流の方向に対して零角を維持する。
【０００２】
付属品の回転量は、AoAセンサーによって検出され得る。センサーまたは他の協働システムは、付属品の周りの局所的気流の方向を付属品の回転により決定する。局所的気流方向と航空機の水平基準面の角度差が、AoAである。AoAセンサーの少なくとも一部は環境に晒されるので、センサーは環境的な影響から技術的な問題を被り得る。
【０００３】
本明細書の開示はこれらおよび他の事項に関する。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
この概要は、後に詳細な説明でさらに記載する一連の概念を簡略化して紹介するものとして理解されたい。この概要は、特許請求の主題の範囲を限定するものではない。
【０００５】
本明細書に開示の一実施形態によると、AoAセンサーで利用される加熱装置が記載される。加熱装置は、AoAセンサーと解放可能に係合するように構成された支持要素、支持要素に接着されて複合構造を形成する加熱素子、および温度入力を受け、第1の温度以下で電流が抵抗素子に流れることを許可し、第2の温度以上で抵抗素子に流れる電流を減少させるように構成された制御サーモスタットを含む。
【０００６】
別の実施形態によると、航空機のAoAセンサーシステムが記載される。AoAセンサーは、AoAセンサーに回転式に取り付けられる回転式取付け台に取り付けられる翼形本体、およびAoAセンサーに脱着式に取り付けられてAoAセンサーの結氷を減ずるように構成された加熱装置を含む。加熱装置は、AoAセンサーと解放可能に係合するように構成された支持要素、支持要素に接着されて複合構造を形成する加熱素子、および温度入力を受け、第1の温度以下で電流が抵抗素子に流れることを許可し、第2の温度以上で抵抗素子に流れる電流を減少させるように構成された制御サーモスタットを含む。
【０００７】
さらなる実施形態によると、AoAセンサーを加熱する方法が記載される。方法は、AoAセンサーの表面温度の入力を受けるステップ、温度が第1の温度設定ポイント以下であるとの検出に応答して、AoAセンサーと熱接触している加熱装置の加熱素子に電流が流れることを許可するステップであって、ここで加熱装置はAoAセンサーのフェースプレートの内表面に当接しており、加熱素子は加熱装置の支持要素に接着されているステップ、および温度が第2の温度設定ポイント以上であるとの検出に応答して、加熱素子に流れる電流を減少させるステップを含む。
【０００８】
上記の特性、機能、および利点は、本開示のさまざまな実施形態で独立して、またはさらなる他の実施形態と組み合わせて達成することができ、さらなる詳細が以下の説明および図面を参照して明らかになる。
【０００９】
本明細書に記載する実施形態は、詳細な説明および添付の図面から理解がさらに深められる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本明細書に開示の少なくとも1つの実施形態による、AoAセンサーが取り付けられている航空機の側面図である。
【図２】本明細書に開示の少なくとも1つの実施形態による、加熱装置によってその一部分の温度が維持されるAoAセンサーの断面図である。
【図３】本明細書に開示の少なくとも1つの実施形態による、AoAセンサーの分解斜視図である。
【図４】本明細書に開示の少なくとも1つの実施形態による、加熱装置の斜視図である。
【図５】本明細書に開示の少なくとも1つの実施形態による、開いた構成の加熱装置の下面図である。
【図６】本明細書に開示の少なくとも1つの実施形態による、閉じた構成の加熱装置の上面図である。
【図７】本明細書に開示の少なくとも1つの実施形態による、加熱装置の一部分の断面図である。
【図８】本明細書に開示の少なくとも1つの実施形態による、AoAセンサーの加熱装置を操作する手順を例示する流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本願で示す複数の図は、本開示の実施形態の変形および異なる態様を例示している。したがって、各例示についての詳細な説明は、その例示において特定される差異を説明するものである。
【００１２】
以下の詳細な説明は、AoAセンサーの加熱装置に関する。いくつかの構成では、加熱装置は、AoAセンサーの外ケーシングに脱着式に取り付けられて、AoAセンサーの特定の領域における結氷の確率を低下させ得る。加熱装置は、支持要素の少なくとも一部分に接着された伝導性加熱素子を含む。いくつかの構成では、加熱素子は、ポリマーの一または複数の層から形成され得る。加熱装置はさらに、加熱素子に電源を供給する電気システムを含み得る。加熱装置は、AoAセンサーの翼形本体とそのフェースプレートの間の領域における結氷の確率を低下させるような箇所に取り付けられ得る。
【００１３】
いくつかの構成では、翼形本体は、回転式取付け台（スリンガーと呼ばれる場合もある）上に取り付けられ得る。翼形本体が自由に回転できるように、回転式取付け台とAoAセンサーの他の構成要素との境界面に一または複数の軸受構造が存在し得る。特定の状況では、回転式取付け台／翼形本体と、回転式取付け台および翼形本体にすぐ隣接するフェースプレートを含むAoAセンサーの他の構成要素との間に水が存在し得る。特定の天候条件下では、境界面に存在する水が凍って回転式取付け台が自由に回転できなくなり得る。結氷が生じる箇所のせいで、ケースヒーターやエアフォイルヒーターでは境界面に近接する構成要素の温度を上昇させる効果がない場合がある。本開示の加熱装置は、温度を上昇させるのに適した箇所に取り付けることができる。
【００１４】
図1は、本明細書に開示の少なくとも1つの実施形態による、AoAセンサー104が取り付けられている航空機100の側面図である。AoAセンサー104は、回転式の翼形本体106を含む。翼形本体106は、その表面を通過する空気の作用に応答して回転するように構成されている。好ましくは、翼形本体106は気流の方向に対して相対的に零度角を維持する。
【００１５】
零度角とは、翼形本体106が、その表面を通過する気流の方向に対し平行またはほぼ平行であることを意味する。AoAセンサー104上を通過する気流の方向が変わると、好ましくは、翼形本体106は回転して、気流の方向に対して相対的に零度角を維持するかまたはそれを得る。翼形本体106の回転角度が測定され、航空機100の迎角を決定するのに用いられる。
【００１６】
翼形本体106を含むAoAセンサー104の諸部分は環境に晒され得る。いくつかの例では、AoAセンサー104のさまざまな部分に水が浸入し得る。AoAセンサー104の特定の領域に水が侵入してしまうと、その水が凍った場合に翼形本体106が回転する能力が阻害され得る。特定の箇所で結氷すると、翼形本体106は、その表面を通過する気流の方向に応答して回転する速度が低下することがあり、まったく回転できないこともある。こうしてAoAセンサー104は不正確な迎角を出力し得る。結氷の確率を低下させるために、加熱装置が使用され得る。
【００１７】
図2は、本明細書に開示の少なくとも1つの実施形態による、加熱装置208によってその一部分の温度が維持されるAoAセンサー104の断面図である。AoAセンサー104は、外ケーシング210を含む。外ケーシング210は、AoAセンサー104の内容積212を包囲するように構成されている。内容積212は外ケーシング210の内表面によって画定されている。いくつかの構成では、内容積212は、AoAセンサー104のさまざまな電気的機械的構成要素を囲んで環境から保護するのに用いられる。しかし、AoAセンサー104のいくつかの部分は環境に晒される。
【００１８】
上述したように、翼形本体106は外気流に晒される。翼形本体106は、回転式取付け台214に取り付けられる。いくつかの構成では、回転式取付け台214はAoAセンサー104と面一ではないかまたは当接しておらず、回転式取付け台214とAoAセンサー104の間にはスペース216が残されている。スペース216の一例を網状パターンで例示する。いくつかの構成では、スペース216に水が入って凍り、回転式取付け台214の回転を阻害し得る。
【００１９】
スペース216および他の可能性のある箇所での結氷の確率を低下させるために、加熱装置208が使用され得る。加熱装置208は支持要素218および加熱素子220を含む。加熱素子220は、所定量の電流が印加されると熱を生成する抵抗素子であり得る。加熱装置208は外ケーシング210の少なくとも一部分を取り囲む。加熱装置208は、好ましくは外ケーシング210と直接接触している。加熱装置208によって生成された熱は、外ケーシング210およびフェースプレート222の温度を上昇させるように構成されている。
【００２０】
外ケーシング210からの熱は、好ましくはAoAセンサー104のフェースプレート222の温度を上昇させる。フェースプレート222の温度の上昇により、好ましくはフェースプレート222と回転式取付け台214の間のスペース216における結氷の確率が低下する。着氷の確率が低下すると、AoAセンサー104の信頼性および確度が増大し得る。いくつかの構成では、加熱装置208をフェースプレート222の内表面223に当接させると、熱伝達が増大する。
【００２１】
加熱装置208の支持要素218は、加熱装置208に構造的支持を提供するのに用いられ得る。いくつかの構成では、加熱装置208は外ケーシング210にしっかりと取り付けられる。要求され得るレベルの固着を得るために、加熱装置208は、固着の力に耐えられるあるレベルの剛性をもち得る。さらに、加熱装置208は、航空機100の運転中に被る力、特に振動力に耐えられるあるレベルの剛性をもつことが必要とされ得る。支持要素218は一構成では金属製カラーであり得る。
【００２２】
さらに、支持要素218は、その上に加熱素子220が取り付けられる基板を提供し得る。いくつかの構成では、加熱素子220は、一または複数のポリマー成分から製造される。例えば、加熱素子220は、例えばポリアセチレン、ポリピロール、ポリアニリン、p-フェニレンビニレンおよびそれらのコポリマーなど、一または複数の「ポリマーブラック」から形成され得る。いくつかの構成では、加熱素子220は高分子材料であり、適量のカーボンブラックなどの伝導性物質がこの高分子材料に添加されて所望のレベルの伝導率が得られる。他の構成では、加熱素子220は、加熱素子220において導体として作用する銅、銀、金またはアルミニウムなどの金属の伝導性元素を利用する金属ベースの加熱素子であり得る。
【００２３】
いくつかの構成では、加熱素子220は接着剤224で直接支持要素218に取り付けられるかまたは接着されて、電気的加熱素子として作用するように構成された複合構造を形成する。接着剤224は、加熱素子220を支持要素218に接着する任意の適当な材料であってよい。例えば、接着剤224はポリイミド接着剤であり得る。接着剤224は、オートクレーブの使用を含むさまざまな処理によって活性化されて加熱素子220を支持要素218に接着し得る。本開示の主題は何ら特定の利益に限定されるものではないが、一構成では、ポリイミド接着剤がその一般的な特徴により有益であり得る。一部の特徴としては、比較的良好な熱安定性、低誘電率、および比較的高レベルの化学的抵抗性が挙げられる。
【００２４】
加熱装置208は絶縁体226も含み得る。絶縁体226は、加熱装置208から環境内へと失われる熱量を減じ、フェースプレート222などAoAセンサー104のさまざまな箇所に伝達される熱量を増加させるように構成され得る。絶縁体226は適切な熱絶縁材料から形成され得る。例えば、限定ではないが、絶縁体226は熱反射性の金属、セラミック、ガラス繊維シート／マット、シリカ、マイカ、ガラス綿、石綿、シルクウール、および熱絶縁ポリマーから形成され得る。
【００２５】
図3は、本明細書に開示の少なくとも1つの実施形態による、AoAセンサー104の分解斜視図である。AoAセンサー104は、回転式取付け台214に取り付けられる翼形本体106を含む。回転式取付け台214はフェースプレート222に回転式に取り付けられる。フェースプレート222は、航空機100のセンサー受容領域302に脱着式に協働的に取り付けられる。一構成では、フェースプレート222は、センサー受容領域302内に嵌って、AoAセンサー104が面一に取り付けられるのを可能にする寸法である。フェースプレート222は、ねじ304などのねじによってセンサー受容領域302に取り付けられ得る。フェースプレート222は、インデックスピン306Aおよび306Bによってセンサー受容領域302と位置合わせすることができる。AoAセンサー104のさまざまな構成要素への電源、およびそれらとのデータのやりとりは、電気コネクター308によって提供され得る。
【００２６】
図4は、本明細書に開示の少なくとも1つの実施形態による、加熱装置208の斜視図である。加熱装置208は支持要素218および加熱素子220を含む。加熱素子220は支持要素218の少なくとも一部分の周りに配置される。支持要素218は、加熱素子220とともに、AoAセンサー104に脱着式に取り付けられ得る。
【００２７】
加熱素子220は、抵抗またはジュール加熱素子であり得る。抵抗加熱素子は、これを電流が通過するとき熱を生成する。抵抗加熱素子の抵抗が熱を生じさせるのである。上記の材料に加えて、加熱素子220は、ニクロム、抵抗ワイヤまたは編組、エッチング箔、二ケイ化モリブデンなどのセラミック、および複合加熱素子などの材料からも構成され得る。しかし、他の材料を使用してもよく、それらも本開示の範囲内とみなされることを理解されたい。さらに、本開示は抵抗加熱素子に限定されるものではなく、他のタイプの加熱素子も使用でき、それらも本開示の範囲内とみなされることを理解されたい。
【００２８】
加熱素子220は電線400および402を通じて電力を受けることができる。電線400および402は、電源からの電気の流路を提供して、電流を加熱素子220に提供し得る。加熱素子220の温度を上下させるために、さまざまな方法で電源を制御することができる。例えば制御サーモスタット404が用いられ得る。制御サーモスタット404は、加熱素子220の温度を検出するように構成され得る。
【００２９】
第1の温度設定ポイント以下で、制御サーモスタット404はその内部のそれまで開いていたスイッチ（図示せず）を閉じ得る。スイッチを閉じることで閉ループが形成され得、電流は電線400および402に流れることができる。第2の温度設定ポイント以上で、制御サーモスタット404はスイッチを開き、電線400および402に流れる電流を遮断するかまたは減少させる。このように、加熱素子220の温度は、制御サーモスタット404によって制御され得る。いくつかの構成では、第1の温度は結氷を減ずる温度であり得る。他の構成では、第2の温度は、AoAセンサー104の損傷を防止する温度であり得る。
【００３０】
いくつかの構成では、制御サーモスタット404は、一種の比例積分偏差（PID）コントローラーとして作動し得る。PIDコントローラーは、測定されたプロセス変数と所望の設定ポイントの差としての「誤差」値を計算する。コントローラーは、プロセス制御入力を調節することによって、出力における誤差を最小限化しようとする。したがって、制御サーモスタット404がPIDコントローラーである場合は、「オンオフ」機能の代わりに、制御サーモスタットは加熱素子220への電流を漸増または漸減させて温度を維持し得る。
【００３１】
制御サーモスタット404は、温度検出器408A〜408N（以後まとめて「温度検出器408」と呼ぶ）から温度入力を受け得る。温度検出器408は、AoAセンサー104もしくは加熱装置208またはその両方のある箇所で温度を検知する一または複数の素子であり得る。温度検出器408はさらに、温度出力を制御サーモスタット404に提供するように構成されている。制御サーモスタット404はこの温度出力を受けるように構成されている。温度検出器408はさまざまな箇所に配置されて、ある範囲の温度入力を制御サーモスタット404に提供し得る。いくつかの構成では、制御サーモスタット404は内部の温度検出器408を有し得る。他の構成では、温度検出器408は制御サーモスタット404の外部でさまざまな箇所に配置され得る。
【００３２】
加熱装置208は導線410を通じて電源を受けることができる。導線410は、さまざまなタイプの電源を加熱装置208に導入し得る。いくつかの構成では、加熱装置208はAoAセンサー104とは別に電源を供給される。例えば、加熱装置208は航空機のエアデータ・ヒートシステムの一部であり得る。エアデータ・ヒートシステムは、加熱装置208とは別にAoAセンサー104を制御し電源を供給することもできる。加熱装置208には手動または自動のいずれかで電源が供給され得る。例えば、加熱装置208は、乗務員がチェックリストにしたがって作動させてもよいし、航空機の他の手段、例えば乗務員がエンジンの燃料スイッチを作動させるときに（手動の作動または停止とは関係なく）自動的に作動させてもよい。加熱装置208は、図5でさらに詳しく例示するようなヒンジ406によってAoAセンサー104の周りに固着され得る。加熱装置208の追加の構成を、図4の面Tで切断した断面図として図7に示す。
【００３３】
図5は、本明細書に開示の少なくとも1つの実施形態による、開いた構成の加熱装置208の下面図である。加熱装置208の支持要素218がヒンジ406によって開いている。ヒンジ406は、支持要素218の第1の端部502および支持要素の第2の端部504がそれに対して回転する回転ポイントを提供する。隔離により提供されるスペースによって、加熱装置208をAoAセンサー104の外ケーシング210に装着することができる。第1の端部502は、図6にさらに詳しく例示するように、締め具を用いて第2の端部504に解放可能に取り付けられ得る。
【００３４】
図6は、本明細書に開示の少なくとも1つの実施形態による、閉じた構成の加熱装置208の上面図である。図6に示す閉じた構成では、第1の端部502は締め具600を用いて第2の端部504に解放可能に取り付けられる。締め具600は、第1の端部502を第2の端部504に固着するのに適したどのような構成であってもよい。本開示の主題の他の構成が締め具600の使用に先立ち得ることを理解されたい。例えば、ヒンジ406は、加熱装置208の支持要素218に閉じ力を及ぼすように設計されたばね搭載ヒンジであり得る。
【００３５】
いくつかの構成では、加熱装置208がAoAセンサー104の外ケーシング210にしっかりと取り付けられたことを示すための手段を設けることが望ましいかまたは必要であり得る。加熱装置208をAoAセンサー104に取り付けるときに、技術者は締め具600を使用し得る。取り付けを補助するのに、いくつかの構成では、加熱装置208には、取り付けられたときに第1の端部502と第2の端部504とで画成された空隙602ができる。空隙602は、加熱装置208がAoAセンサー104に完全に取り付けられた指標として用いられ得る。空隙602の不存在は、加熱装置208の内径がAoAセンサー104にとって大きすぎ、AoAセンサー104から外れる可能性があることを示し得る。空隙602の不存在はまた、加熱装置208が過剰に締め付けられ、外ケーシング210の破損の可能性があることを示し得る。
【００３６】
図6は、ヒューズ604も例示している。いくつかの構成では、ヒューズ604はさまざまな状況で不良または開となり得る。例えば、ヒューズ604は、過電流または温度超過条件で開となり得る。一例では、ヒューズ604は、制御サーモスタット404が閉じた状態で故障した場合に開となり得る。制御サーモスタット404が閉じた状態で故障すると、ヒーターを停止する手段がなくなり得る。したがって、この例では、ヒューズ604が温度超過条件を防止する手段となり得る。
【００３７】
図7は、本明細書に開示の少なくとも1つの実施形態による、図4の面Tで切断した加熱装置208の一部分の断面図である。加熱装置208は、支持要素218、加熱装置208の外表面に近接して配置された加熱素子220、および加熱装置の少なくとも一部分の周りに取り付けられた絶縁体226を含む。いくつかの例では、接着剤224などの接着剤によって加熱素子220が支持要素218に取り付けられ得る。支持要素218の少なくとも一部分が外ケーシング210の一部分に当接する。いくつかの例では、外ケーシングと接触している支持要素218の表面は平滑または半平滑な仕上げをされて、より良好な熱伝達境界面を提供し得る。
【００３８】
特定の箇所で熱密度を増加させるのが好ましい場合がある。例えば、加熱素子220によって生成された熱は、支持要素218に伝達され得、X→Aの半径方向およびX→Bの横方向の二方向に流れ得る。加熱素子220によって生成された熱がすべて主としてX→A方向に流れるとすれば、AoAセンサー104の内容積212の温度は影響を受け得るが、スペース216（結氷の可能性がある箇所）の温度は結氷の確率を低下させるには不適当な量の影響しか受けない可能性がある。それでは加熱素子220によって生成された熱がすべて主としてX→B方向に流れるとすれば、スペース216の温度は適切な量の影響を受け得るので、結氷の確率は低下する。
【００３９】
スペース216への熱フローの量を増加させるために、支持要素218は半径方向部分702および横方向部分704を有するフランジ700を含むことができる。フランジ700は、上述した図2に例示されるフェースプレート222の内表面223に当接し得る。フランジ700の横方向部分704は、半径方向部分702と合わせて、フランジ700の横方向部分704がない場合よりも広い、スペース216に熱を伝達する熱伝達表面積を呈し得る。熱伝達表面積が広いと、加熱素子220によって生成された熱がフェースプレート222の内表面へと横方向X→Bに多く流れ得る。この熱フローの増加によって、加熱素子220によって生成された熱は、さほど重要ではないAoAセンサー104の内容積212などよりもスペース216などの重要な領域へと「集中」し得る。いくつかの構成では、フランジ700への熱フローをさらに増加させるために、加熱素子220の一部分がフランジ700上に配置され得る。
【００４０】
図8は、本明細書に開示の少なくとも1つの実施形態による、AoAセンサーの加熱装置を操作する手順800の一構成を例示する。特に明記しない限り、図示および本明細書に記載の操作よりも多くのまたは少ない操作が行われ得る。また、特に明記しない限り、これらの操作は本明細書に記載の順序とは違う順序でも実施され得る。
【００４１】
手順800は、AoAセンサーの表面温度の入力を受ける操作802から開始される。いくつかの構成では、温度は直接的な熱接触を介して制御サーモスタット404によって直接受けられ得る。他の構成では、温度は外部の温度検出器408によって受けられ得る。表面は、AoAセンサー104の監視されるいくつかの表面のうちの1つであり得る。いくつかの構成では、この一または複数の表面は、当該一または複数の表面で結氷を促す条件が検出され得る確率に基づいて選択される。いくつかの構成では、温度はAoAセンサー104の一または複数の構成要素を取り囲むスペースの温度であり得る。温度は温度検出器408によって検出され得る。検出された温度は、制御サーモスタット404に出力され得、制御サーモスタット404はこの温度出力を入力として受け得る。
【００４２】
手順800は操作804に続き、温度が第1の温度設定ポイント以下であるという検出に応答して、加熱装置の抵抗素子に電流が流れることを許可し、ここで抵抗素子は支持要素に接着されている。いくつかの構成では、抵抗素子はAoAセンサー104の加熱素子220であり得る。他の構成では、支持素子はAoAセンサー104の支持要素218であり得る。第1の温度は結氷を減ずる温度であり得る。
【００４３】
手順800は操作806に続き、温度が第2の温度設定ポイント以上であるという検出に応答して、AoAセンサー104の抵抗素子に流れる電流を減少させる。第2の温度は、AoAセンサー104の損傷を防止する温度であり得る。そしてこの手順は終了する。
【００４４】
本開示による発明の主題の例示的、非排他的な例を以下の条項A1〜D25に記載する。
【００４５】
A1.  AoAセンサー104で利用される加熱装置208であって、
AoAセンサー104と解放可能に係合するように構成された支持要素218、
支持要素218に接着されて複合構造を形成する加熱素子220、および
温度入力を受け、第1の温度以下で電流が加熱素子220に流れることを許可し、第2の温度以上で加熱素子220に流れる電流を減少させるように構成された制御サーモスタット404
を備える、加熱装置208。
【００４６】
A2.  支持要素218は金属製カラーを備える、条項A1に記載の加熱装置。
【００４７】
A3.  支持要素218は、ある箇所への熱フローを増加させるように構成されたフランジ700を備える、条項A1またはA2のいずれか一項に記載の加熱装置。
【００４８】
A4.  加熱素子220の一部分がフランジ700の一部分に配置されている、条項A3に記載の加熱装置。
【００４９】
A5.  支持要素218は、支持要素の第1の端部502が支持要素の第2の端部504から回転することを可能にするヒンジ406を備える、条項A1からA4のいずれか一項に記載の加熱装置。
【００５０】
A6.  支持要素218は、支持要素の第1の端部502と支持要素の第2の端部504の間にスペース602ができる寸法にされて、支持要素が適切に取り付けられたことが示される、条項A5に記載の加熱装置。
【００５１】
A7.  さらに、支持要素218の第1の端部502を支持要素218の第2の端部504に解放可能に取り付けるための締め具600を備える、条項A5またはA6のいずれか一項に記載の加熱装置。
【００５２】
A8.  さらに、支持要素218を加熱素子220に直接接着するポリイミド接着剤224を、支持要素と加熱素子の間に含む、条項A1からA7のいずれか一項に記載の加熱装置。
【００５３】
A9.  加熱素子220は、ポリアセチレン、ポリピロール、ポリアニリン、およびp-フェニレンビニレン、ならびにポリアセチレン、ポリピロール、ポリアニリン、およびp-フェニレンビニレンのコポリマーからなる群より選択される材料で形成される、条項A1からA8のいずれか一項に記載の加熱装置。
【００５４】
A10.  加熱素子220は金属を含む、条項A1からA8のいずれか一項に記載の加熱装置。
【００５５】
B11.  航空機のAoAセンサーシステムであって、
AoAセンサー104であって
回転式取付け台214に取り付けられる翼形本体106、
AoAセンサー104に回転式に取り付けられる回転式取付け台214、および
AoAセンサー104に脱着式に取り付けられ、AoAセンサー104上の結氷を減ずるように構成された加熱装置208であって、
AoAセンサー104と解放可能に係合するように構成された支持要素218、
支持要素218に接着されて複合構造を形成する加熱素子220、および
温度入力を受け、第1の温度以下で電流が加熱素子に流れることを許可し、第2の温度以上で加熱素子に流れる電流を減少させるように構成された制御サーモスタット404を備える加熱装置208
を備えるAoAセンサー104
を備えるAoAセンサーシステム。
【００５６】
B12.  支持要素218は金属製カラーを備える、条項B11に記載のAoAセンサーシステム。
【００５７】
B13.  支持要素218は、支持要素の第1の端部502が支持要素の第2の端部504から回転することを可能にするヒンジ406を備える、条項B11またはB12のいずれか一項に記載のAoAセンサーシステム。
【００５８】
B14.  さらに、支持要素218の第1の端部502を支持要素の第2の端部504に解放可能に取り付けるための締め具600を備える、条項B13に記載のAoAセンサーシステム。
【００５９】
B15.  さらに、支持要素218を加熱素子220に直接接着するポリイミド接着剤224を、支持要素と加熱素子の間に含む、条項B11からB14のいずれか一項に記載のAoAセンサーシステム。
【００６０】
B16.  加熱素子220は、ポリアセチレン、ポリピロール、ポリアニリン、およびp-フェニレンビニレン、ならびにポリアセチレン、ポリピロール、ポリアニリン、およびp-フェニレンビニレンのコポリマーからなる群より選択される材料で形成される、条項B11からB15のいずれか一項に記載のAoAセンサーシステム。
【００６１】
B17.  制御サーモスタット404は加熱装置208と熱接触している、条項B11からB16のいずれか一項に記載のAoAセンサーシステム。
【００６２】
B18.  さらに、絶縁体226を備えて、加熱装置208から環境への熱損失量を減少させ、該絶縁体は、熱反射性の金属、セラミック、ガラス繊維シート／マット、シリカ、マイカ、ガラス綿、石綿、シルクウール、および熱絶縁ポリマーからなる群より選択される材料で形成されている、条項B11からB17のいずれか一項に記載のAoAセンサーシステム。
【００６３】
B19.  第1の温度は結氷を減ずる温度であり、第2の温度はAoAセンサー104の損傷を防止する温度である、条項B11からB18のいずれか一項に記載のAoAセンサーシステム。
【００６４】
C20.  AoAセンサー104を加熱する方法であって、
AoAセンサー104の表面温度の入力を受けるステップ、
温度が第1の温度設定ポイント以下であるとの検出に応答して、AoAセンサー104と熱接触している加熱装置208の加熱素子220に電流が流れることを許可するステップであって、ここで加熱装置はAoAセンサー104のフェースプレート222の内表面に当接しており、加熱素子220は加熱装置208の支持要素218に接着されているステップ、および
温度が第2の温度設定ポイント以上であるとの検出に応答して、加熱素子220に流れる電流を減少させるステップ
を含む方法。
【００６５】
D21.  凍結条件下でAoAセンサー104の作動を保護する方法であって、ここで回転式取付け台214に取り付けられた翼形本体106がフェースプレート222の外表面に配置され、AoAセンサー104はフェースプレート222の内表面に取り付けられたケーシング210内に収容され、回転式取付け台214とフェースプレート222の間に間隙216が画成され、このような間隙は、水の侵入、およびその後回転式取付け台214のフェースプレート222に対する相対的な回転を阻害する凍結の影響を受けやすく、
加熱装置208をケーシング210の外側に取り付けるステップ、および
加熱装置208を制御して、間隙216内の水の凍結を防止するには十分であるがAoAセンサー104を損傷するには不十分な温度を維持するステップ
を含む方法。
【００６６】
D22.  加熱装置208はケーシング210を取り囲む形状である、条項21に記載の方法。
【００６７】
D23.  加熱装置208は、ケーシング210に解放可能に取り付けられるようにヒンジ416を含む、条項D21またはD22のいずれか一項に記載の方法。
【００６８】
D24.  加熱装置208は、フェースプレート222の内表面と直接接触している、条項D21からD23のいずれか一項に記載の方法。
【００６９】
D25.  加熱装置208の温度は、加熱装置208に取り付けられたサーモスタット404によって制御されている、条項D21からD24のいずれか一項に記載の方法。
【００７０】
上記の主題は単なる例示として提供されているので、限定的なものとみなしてはならない。本明細書に記載の主題に対し、例示し記載した例としての実施形態や用途に従わずとも、以下の請求項に記載する本開示の真の精神および範囲から逸脱することなく、さまざまな変形および変更を加えることが可能である。
【符号の説明】
【００７１】
100  航空機
104  AoAセンサー
106  翼形本体
208  加熱装置
210  外ケーシング
212  内容積
214  回転式取付け台
216  スペース（間隙）
218  支持要素
220  加熱素子
222  フェースプレート
223  内表面
224  ポリイミド接着剤
226  絶縁体
302  センサー受容領域
304  ねじ
306A、306B  インデックスピン
400、402  電線
404  制御サーモスタット
406、416  ヒンジ
408A〜408N  温度検出器
410  導線
502  第1の端部
504  第2の端部
600  締め具
602  スペース（空隙）
604  ヒューズ
700  フランジ
702  半径方向部分
704  横方向部分
800  手順
802〜806  操作
【図１】
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【図２】
2015224021.tif 000004
【図３】
2015224021.tif 000005
【図４】
2015224021.tif 000006
【図５】
2015224021.tif 000007
【図６】
2015224021.tif 000008
【図７】
2015224021.tif 000009
【図８】
2015224021.tif 000010
【外国語明細書】
2015224021000001.pdf