(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気加熱式窓の温度を感知するための感知要素であって、前記感知要素は、
第１の端部および第２の端部を有するフィラメントワイヤのコイルであって、前記コイルは、温度に基づいて変化する抵抗率を有する、コイルと、
第１のはんだ接合部において前記コイルの前記第１の端部に電気的に結合されている第１の実質的に平坦な伝導性材料と、
第２のはんだ接合部において前記コイルの前記第２の端部に電気的に結合されている第２の実質的に平坦な伝導性材料と、
第３のはんだ接合部において前記第１の実質的に平坦な伝導性材料に電気的に結合され、前記第３のはんだ接合部から外向きに延びている第１の導線ワイヤと、
第４のはんだ接合部において前記第２の実質的に平坦な伝導性材料に電気的に結合され、前記第４のはんだ接合部から外向きに延びている第２の導線ワイヤと、
少なくとも１つの上部層および少なくとも１つの底部層と、
上部表面を備えている少なくとも１つのスペーサと
を備えており、
前記第１の導線ワイヤおよび前記第２の導線ワイヤの各々は、互いに向かって内向き方向にそれぞれのはんだ接合部から延びている内向き部分と、前記感知要素から外向きに延びている外向き部分と、それらの間に延びている曲がり部分とを備えており、
少なくとも前記第１の導線ワイヤおよび前記第２の導線ワイヤの前記内向き部分および前記曲がり部分が前記少なくとも１つのスペーサの前記上部表面と前記上部層との間に配置されることにより、前記導線ワイヤに印加される力によって生じる応力から前記はんだ接合部を保護するように前記感知要素内に前記導線ワイヤの前記内向き部分および前記曲がり部分を固定する、感知要素。
【請求項２】
前記フィラメントのコイルは、第１の材料から形成されている線巻きカードの周囲に巻かれ、前記線巻きカードは、前記少なくとも１つの上部層と前記少なくとも１つの底部層との間に配置されており、前記上部層および前記底部層は、第２の材料から形成されている、請求項１に記載の感知要素。
【請求項３】
前記第２の材料は、アクリルを備えている、請求項２に記載の感知要素。
【請求項４】
前記少なくとも１つのスペーサは、前記線巻きカードに隣接しかつ前記フィラメントワイヤのコイルと平行に配置されており、前記少なくとも１つのスペーサは、前記少なくとも１つの上部層と前記少なくとも１つの底部層との間に配置されている、請求項２に記載の感知要素。
【請求項５】
前記内向き方向は、前記フィラメントワイヤのコイルと実質的に平行である、請求項１に記載の感知要素。
【請求項６】
前記導線ワイヤの前記曲がり部分は、実質的に９０度の曲がりを含む、請求項１に記載の感知要素。
【請求項７】
前記第１の実質的に平坦な伝導性材料および前記第２の実質的に平坦な伝導性材料は、伝導性箔を備えている、請求項１に記載の感知要素。
【請求項８】
前記伝導性箔は、ＣｕＮｉ箔を備えている、請求項７に記載の感知要素。
【請求項９】
前記フィラメントのコイルは、０．００１５インチ〜０．００１８インチ（０．００３８ｃｍ〜０．００４６ｃｍ）の直径を有するフィラメントワイヤを備えている、請求項１に記載の感知要素。
【請求項１０】
加熱式窓アセンブリであって、前記加熱式窓アセンブリは、
第１の透明材料と、
第２の透明材料と、
前記第１の透明材料と前記第２の透明材料との間に配置されている透明中間層であって、前記中間層、前記第１の透明材料、および前記第２の透明材料のうちの少なくとも１つは、電気が印加されると熱を発生させるように適合されている導電性材料を備えている、透明中間層と、
前記第１の透明材料と前記第２の透明材料との間に配置されている感知要素と
を備えており、
前記感知要素は、上部層、底部層、２つの電気導線、温度に基づいて変化する抵抗率を有するフィラメント、実質的に平坦な伝導性材料の２つの部分、および上部表面を備えている少なくとも１つのスペーサを備えており、
前記フィラメントは、第１の端部および第２の端部を備えており、
前記フィラメントの前記第１の端部は、第１のはんだ接合部において前記実質的に平坦な伝導性材料の前記部分のうちの一方に電気的に結合され、前記フィラメントの前記第２の端部は、第２のはんだ接合部において前記実質的に平坦な伝導性材料の他方の部分に電気的に結合され、
前記２つの電気導線の各々は、前記第１のはんだ接合部および前記第２のはんだ接合部とは別のはんだ接合部において前記実質的に平坦な伝導性材料の一部に電気的に結合されており、
前記２つの電気導線の各々は、互いに向かって内向き方向にそれぞれのはんだ接合部から延びている内向き部分と、前記感知要素から外向きに延びている外向き部分と、それらの間に延びている曲がり部分とを備えており、
少なくとも前記２つの電気導線の前記内向き部分および前記曲がり部分が前記少なくとも１つのスペーサの前記上部表面と前記上部層との間に配置されることにより、前記電気導線に印加される力によって生じる応力から前記はんだ接合部を保護するように前記感知要素内に前記電気導線の前記内向き部分および前記曲がり部分を固定する、加熱式窓アセンブリ。
【請求項１１】
前記第１の透明材料および前記第２の透明材料は、アクリルを備えている、請求項１０に記載の加熱式窓アセンブリ。
【請求項１２】
前記フィラメントは、線巻きカードの周囲に巻かれているフィラメントワイヤのコイルを備えている、請求項１０に記載の加熱式窓アセンブリ。
【請求項１３】
前記フィラメントは、０．００１５インチ〜０．００１８インチ（０．００３８ｃｍ〜０．００４６ｃｍ）の直径を有する、請求項１２に記載の加熱式窓アセンブリ。
【請求項１４】
前記実質的に平坦な伝導性材料の前記２つの部分の各々は、箔を備えている、請求項１０に記載の加熱式窓アセンブリ。
【請求項１５】
前記箔は、ＣｕＮｉ箔を備えている、請求項１４に記載の加熱式窓アセンブリ。
【請求項１６】
前記フィラメントは、前記上部層と前記底部層との間に配置されている、請求項１０に記載の加熱式窓アセンブリ。
【請求項１７】
前記外向き部分の少なくとも一部は、前記上部層および前記底部層の外部にある、請求項１６に記載の加熱式窓アセンブリ。
【請求項１８】
前記電気導線の前記曲がり部分は、実質的に９０度の曲がりを含む、請求項１７に記載の加熱式窓アセンブリ。
【請求項１９】
前記２つの電気導線に接続されるように適合されている制御システムをさらに備えており、前記制御システムは、前記フィラメントの抵抗に基づいて温度を決定するように構成されている、請求項１０に記載の加熱式窓アセンブリ。
【請求項２０】
電気加熱式窓の温度を感知するための感知要素であって、前記感知要素は、
上部層と、
底部層と、
前記上部層と前記底部層との間に配置されているフィラメントのコイルであって、前記フィラメントのコイルは、第１の端部および第２の端部を有し、前記フィラメントのコイルの抵抗率は、温度に基づいて変化する、フィラメントのコイルと、
前記フィラメントのコイルの前記第１の端部に電気的に接続されている第１の導線であって、前記第１の導線は、前記上部層と前記底部層との間に配置されている第１の部分と、前記上部層および前記底部層の外部にある第２の部分とを備えており、前記第１の部分は、曲がりを備えている、第１の導線と、
前記フィラメントのコイルの前記第２の端部に電気的に接続されている第２の導線であって、前記第２の導線は、前記上部層と前記底部層との間に配置されている第１の部分と、前記上部層および前記底部層の外部にある第２の部分とを備えており、前記第１の部分は、曲がりを備えている、第２の導線と、
第１の実質的に平坦な伝導性材料であって、前記フィラメントのコイルの前記第１の端部は、第１のはんだ接合部において前記第１の実質的に平坦な伝導性材料に電気的に結合され、前記第１の実質的に平坦な伝導性材料は、第３のはんだ接合部において前記第１の導線に電気的に結合されている、第１の実質的に平坦な伝導性材料と、
第２の実質的に平坦な伝導性材料であって、前記フィラメントのコイルの前記第２の端部は、第２のはんだ接合部において前記第２の実質的に平坦な伝導性材料に電気的に結合され、前記第２の実質的に平坦な伝導性材料は、第４のはんだ接合部において前記第２の導線に電気的に結合されている、第２の実質的に平坦な伝導性材料と、
上部表面を備えている少なくとも１つのスペーサと
を備えており、前記第１の実質的に平坦な伝導性材料の一部および前記第２の実質的に平坦な伝導性材料の一部は、前記少なくとも１つのスペーサの前記上部表面上に配置されている、感知要素。
【請求項２１】
前記第１の実質的に平坦な伝導性材料および前記第２の実質的に平坦な伝導性材料は、導電性箔を備えている、請求項２０に記載の感知要素。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、温度感知要素に関し、特に、電気加熱式窓の温度を感知するための温度感知要素に関する。
【背景技術】
【０００２】
加熱式窓において使用するための既存のセンサは、応力および他の脆弱性から故障を被りやすい。航空機の窓におけるそのようなセンサの使用は、センサおよびその構成要素を極端な温度変化ならびに早期故障につながる他の条件にさらす。例として、はんだ接合部は、多くの場合、相当な応力を受け、緩む傾向にある。信頼性のある温度センサを用いなければ、加熱式窓の温度は、適切に調整されることができず、氷および／または霧が生じ得る。故に、従来技術の技術的問題の一部または全部を克服する、より信頼性のある温度センサの必要性がある。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
概して、提供されるのは、従来技術の短所の一部または全部を克服する電気加熱式窓の温度を感知するための改良された感知要素である。
【０００４】
感知要素は、電気加熱式窓の温度を感知する。感知要素は、第１の端部および第２の端部を有するフィラメントのコイルであって、コイルは、温度に基づいて変化する抵抗率を有する、コイルと、コイルの第１の端部に電気的に結合されている第１の実質的に平坦な伝導性材料と、コイルの第２の端部に電気的に結合されている第２の実質的に平坦な伝導性材料と、第１の実質的に平坦な伝導性材料に電気的に結合され、外向きに延びている第１の導線ワイヤと、第２の実質的に平坦な伝導性材料に電気的に結合され、外向きに延びている第２の導線ワイヤとを備えている。
【０００５】
加熱式窓アセンブリは、第１の透明材料と、第２の透明材料と、第１の透明材料と第２の透明材料との間に配置されている透明中間層であって、中間層、第１の透明材料、および第２の透明材料のうちの少なくとも１つは、電気が印加されると熱を発生させるように適合されている導電性材料を備えている、透明中間層と、第１の透明材料と第２の透明材料との間に配置されている感知要素であって、感知要素は、２つの電気導線、温度に基づいて変化する抵抗率を有するフィラメント、および実質的に平坦な伝導性材料の２つの部分を備え、フィラメントは、第１の端部および第２の端部を備え、フィラメントの第１の端部および第２の端部の各々は、実質的に平坦な伝導性材料の部分のうちの１つに電気的に結合され、２つの電気導線の各々は、実質的に平坦な伝導性材料の一部に電気的に結合されている、感知要素とを備えている。
【０００６】
電気加熱式窓の温度を感知するための感知要素は、上部層と、底部層と、上部層と底部層との間に配置されているフィラメントのコイルであって、フィラメントのコイルは、第１の端部および第２の端部を有し、フィラメントのコイルの抵抗率は、温度に基づいて変化する、フィラメントのコイルとを含む。感知要素はさらに、フィラメントのコイルの第１の端部に電気的に接続されている第１の導線を含み、第１の導線は、上部層と底部層との間に配置される第１の部分と、上部層および底部層の外部にある第２の部分とを備え、第１の部分は、曲がりを備えている。感知要素はまた、フィラメントのコイルの第２の端部に電気的に接続されている第２の導線を含み、第２の導線は、上部層と底部層との間に配置される第１の部分と、上部層および底部層の外部にある第２の部分とを備え、第１の部分は、曲がりを備えている。
【０００７】
本発明の概要は、以下の番号が付与された付記に提供される。
【０００８】
付記１：電気加熱式窓の温度を感知するための感知要素であって、第１の端部および第２の端部を有する、フィラメントのコイルであって、コイルは、温度に基づいて変化する抵抗率を有する、コイルと、コイルの第１の端部に電気的に結合されている第１の実質的に平坦な伝導性材料と、コイルの第２の端部に電気的に結合されている第２の実質的に平坦な伝導性材料と、第１の実質的に平坦な伝導性材料に電気的に結合され、外向きに延びている第１の導線ワイヤと、第２の実質的に平坦な伝導性材料に電気的に結合され、外向きに延びている第２の導線ワイヤとを備えている、感知要素。
【０００９】
付記２：フィラメントのコイルは、線巻きカードの周囲に巻かれ、線巻きカードは、２つの第２の材料片間に配置されている、付記１に記載の感知要素。
【００１０】
付記３：第２の材料は、アクリルを備えている、付記２に記載の感知要素。
【００１１】
付記４：線巻きカードに隣接し、フィラメントワイヤのコイルと平行の少なくとも１つのスペーサをさらに備え、少なくとも１つのスペーサは、２つの第２の材料片間に配置され、第１の導線ワイヤの一部および第２の導線ワイヤの一部は、少なくとも１つのスペーサに固定されている、付記２または３に記載の感知要素。
【００１２】
付記５：第１の導線ワイヤおよび第２の導線ワイヤの各々は、第１の導線ワイヤおよび第２の導線ワイヤの各々がフィラメントワイヤのコイルに対して実質的に垂直に感知要素から延びるように、曲がりを備えている、付記１から４のいずれかに記載の感知要素。
【００１３】
付記６：曲がりは、フィラメントワイヤのコイルを包んでいる２つの第２の材料片間に配置されている、付記５に記載の感知要素。
【００１４】
付記７：曲がりは、実質的に９０度である、付記５または６に記載の感知要素。
【００１５】
付記８：第１の実質的に平坦な伝導性材料および第２の実質的に平坦な伝導性材料は、伝導性箔を備えている、付記１から７のいずれかに記載の感知要素。
【００１６】
付記９：伝導性箔は、ＣｕＮｉ箔を備えている、付記８に記載の感知要素。
【００１７】
付記１０：フィラメントのコイルは、０．００１５インチ〜０．００１８インチ（０．００３８ｃｍ〜０．００４６ｃｍ）の直径を有するフィラメントワイヤを備えている、付記１から９のいずれかに記載の感知要素。
【００１８】
付記１１：加熱式窓アセンブリであって、第１の透明材料と、第２の透明材料と、第１の透明材料と第２の透明材料との間に配置されている透明中間層であって、中間層、第１の透明材料、および第２の透明材料のうちの少なくとも１つは、電気が印加されると熱を発生させるように適合されている導電性材料を備えている、透明中間層と、第１の透明材料と第２の透明材料との間に配置されている感知要素であって、感知要素は、２つの電気導線、温度に基づいて変化する抵抗率を有するフィラメント、および実質的に平坦な伝導性材料の２つの部分を備え、フィラメントは、第１の端部ならびに第２の端部を備え、フィラメントの第１の端部および第２の端部の各々は、実質的に平坦な伝導性材料の部分のうちの１つに電気的に結合され、２つの電気導線の各々は、実質的に平坦な伝導性材料の一部に電気的に結合されている感知要素とを備えている、加熱式窓アセンブリ。
【００１９】
付記１２：第１の透明材料および第２の透明材料は、アクリルを備えている、付記１１に記載の加熱式窓アセンブリ。
【００２０】
付記１３：フィラメントは、線巻きカードの周囲に巻かれているフィラメントワイヤのコイルを備えている、付記１１または１２に記載の加熱式窓アセンブリ。
【００２１】
付記１４：フィラメントは、０．００１５インチ〜０．００１８インチ（０．００３８ｃｍ〜０．００４６ｃｍ）の直径を有する、付記１１から１３のいずれかに記載の加熱式窓アセンブリ。
【００２２】
付記１５：実質的に平坦な伝導性材料の２つの部分の各々は、箔を備えている、付記１１から１４のいずれかに記載の加熱式窓アセンブリ。
【００２３】
付記１６：箔は、ＣｕＮｉ箔を備えている、付記１５に記載の加熱式窓アセンブリ。
【００２４】
付記１７：感知要素は、上部層および底部層を備え、フィラメントは、上部層と底部層との間に配置されている、付記１１から１６のいずれかに記載の加熱式窓アセンブリ。
【００２５】
付記１８：２つの電気導線の各々は、上部層と底部層との間に配置されている曲がりを備え、２つの電気導線の各々の一部は、感知要素から離れるように延びており、上部層および底部層の外部にある、付記１７に記載の加熱式窓アセンブリ。
【００２６】
付記１９：曲がりは、実質的に９０度である、付記１７または１８に記載の加熱式窓アセンブリ。
【００２７】
付記２０：２つの電気導線に接続されるように適合されている制御システムをさらに備え、制御システムは、フィラメントの抵抗に基づいて温度を決定するように構成されている、付記１１から１９のいずれかに記載の加熱式窓アセンブリ。
【００２８】
付記２１：電気加熱式窓の温度を感知するための感知要素であって、上部層と、底部層と、上部層と底部層との間に配置されているフィラメントのコイルであって、第１の端部および第２の端部を有し、フィラメントのコイルの抵抗率は、温度に基づいて変化する、フィラメントのコイルと、フィラメントのコイルの第１の端部に電気的に接続されている第１の導線であって、第１の導線は、上部層と底部層との間に配置されている第１の部分と、上部層および底部層の外部にある第２の部分とを備え、第１の部分は、曲がりを備えている、第１の導線と、フィラメントのコイルの第２の端部に電気的に接続されている第２の導線であって、第２の導線は、上部層と底部層との間に配置されている第１の部分と、上部層および底部層の外部にある第２の部分とを備え、第１の部分は、曲がりを備えている、第２の導線とを備えている、感知要素。
【００２９】
付記２２：第１の実質的に平坦な伝導性材料であって、フィラメントのコイルの第１の端部は、第１の実質的に平坦な伝導性材料に電気的に結合され、第１の実質的に平坦な伝導性材料は、第１の導線に電気的に結合されている、第１の実質的に平坦な伝導性材料と、第２の実質的に平坦な伝導性材料であって、フィラメントのコイルの第２の端部は、第２の実質的に平坦な伝導性材料に電気的に結合され、第２の実質的に平坦な伝導性材料は、第２の導線に電気的に結合されている、第２の実質的に平坦な伝導性材料とをさらに備えている、付記２１に記載の感知要素。
【００３０】
付記２３：第１の実質的に平坦な伝導性材料および第２の実質的に平坦な伝導性材料は、導電性箔を備えている、付記２２に記載の感知要素。
本明細書は、例えば、以下の項目も提供する。
（項目１）
電気加熱式窓の温度を感知するための感知要素であって、前記感知要素は、
第１の端部および第２の端部を有するフィラメントワイヤのコイルであって、前記コイルは、温度に基づいて変化する抵抗率を有する、コイルと、
前記コイルの第１の端部に電気的に結合されている第１の実質的に平坦な伝導性材料と、
前記コイルの第２の端部に電気的に結合されている第２の実質的に平坦な伝導性材料と、
前記第１の実質的に平坦な伝導性材料に電気的に結合され、外向きに延びている第１の導線ワイヤと、
前記第２の実質的に平坦な伝導性材料に電気的に結合され、外向きに延びている第２の導線ワイヤと
を備えている、感知要素。
（項目２）
前記フィラメントのコイルは、線巻きカードの周囲に巻かれ、前記線巻きカードは、２つの第２の材料片間に配置されている、項目１に記載の感知要素。
（項目３）
前記第２の材料は、アクリルを備えている、項目２に記載の感知要素。
（項目４）
前記線巻きカードに隣接し、前記フィラメントワイヤのコイルと平行の少なくとも１つのスペーサをさらに備え、前記少なくとも１つのスペーサは、前記２つの第２の材料片間に配置され、前記第１の導線ワイヤの一部および前記第２の導線ワイヤの一部は、前記少なくとも１つのスペーサに固定されている、項目２に記載の感知要素。
（項目５）
前記第１の導線ワイヤおよび前記第２の導線ワイヤの各々は、曲がりを備え、それによって、前記第１の導線ワイヤおよび前記第２の導線ワイヤの各々は、前記フィラメントワイヤのコイルに対して実質的に垂直に前記感知要素から延びている、項目１に記載の感知要素。
（項目６）
前記曲がりは、前記フィラメントワイヤのコイルを包んでいる２つの第２の材料片間に配置されている、項目５に記載の感知要素。
（項目７）
前記曲がりは、実質的に９０度である、項目６に記載の感知要素。
（項目８）
前記第１の実質的に平坦な伝導性材料および前記第２の実質的に平坦な伝導性材料は、伝導性箔を備えている、項目１に記載の感知要素。
（項目９）
前記伝導性箔は、ＣｕＮｉ箔を備えている、項目８に記載の感知要素。
（項目１０）
前記フィラメントのコイルは、０．００１５インチ〜０．００１８インチ（０．００３８ｃｍ〜０．００４６ｃｍ）の直径を有するフィラメントワイヤを備えている、項目１に記載の感知要素。
（項目１１）
加熱式窓アセンブリであって、前記加熱式窓アセンブリは、
第１の透明材料と、
第２の透明材料と、
前記第１の透明材料と前記第２の透明材料との間に配置されている透明中間層であって、前記中間層、前記第１の透明材料、および前記第２の透明材料のうちの少なくとも１つは、電気が印加されると熱を発生させるように適合されている導電性材料を備えている、透明中間層と、
前記第１の透明材料と前記第２の透明材料との間に配置されている感知要素と
を備え、
前記感知要素は、２つの電気導線、温度に基づいて変化する抵抗率を有するフィラメント、および実質的に平坦な伝導性材料の２つの部分を備え、前記フィラメントは、第１の端部および第２の端部を備え、前記フィラメントの前記第１の端部および前記第２の端部の各々は、前記実質的に平坦な伝導性材料の前記部分のうちの１つに電気的に結合され、前記２つの電気導線の各々は、前記実質的に平坦な伝導性材料の一部に電気的に結合されている、加熱式窓アセンブリ。
（項目１２）
前記第１の透明材料および前記第２の透明材料は、アクリルを備えている、項目１１に記載の加熱式窓アセンブリ。
（項目１３）
前記フィラメントは、線巻きカードの周囲に巻かれているフィラメントワイヤのコイルを備えている、項目１１に記載の加熱式窓アセンブリ。
（項目１４）
前記フィラメントは、０．００１５インチ〜０．００１８インチ（０．００３８ｃｍ〜０．００４６ｃｍ）の直径を有する、項目１３に記載の加熱式窓アセンブリ。
（項目１５）
前記実質的に平坦な伝導性材料の前記２つの部分の各々は、箔を備えている、項目１１に記載の加熱式窓アセンブリ。
（項目１６）
前記箔は、ＣｕＮｉ箔を備えている、項目１５に記載の加熱式窓アセンブリ。
（項目１７）
前記感知要素は、上部層および底部層を備え、前記フィラメントは、前記上部層と前記底部層との間に配置されている、項目１１に記載の加熱式窓アセンブリ。
（項目１８）
前記２つの電気導線の各々は、前記上部層と前記底部層との間に配置されている曲がりを備え、前記２つの電気導線の各々の一部は、前記感知要素から離れるように延びており、前記上部層および前記底部層の外部にある、項目１７に記載の加熱式窓アセンブリ。
（項目１９）
前記曲がりは、実質的に９０度である、項目１８に記載の加熱式窓アセンブリ。
（項目２０）
前記２つの電気導線に接続されるように適合されている制御システムをさらに備え、前記制御システムは、前記フィラメントの抵抗に基づいて温度を決定するように構成されている、項目１１に記載の加熱式窓アセンブリ。
（項目２１）
電気加熱式窓の温度を感知するための感知要素であって、前記感知要素は、
上部層と、
底部層と、
前記上部層と前記底部層との間に配置されているフィラメントのコイルであって、前記フィラメントのコイルは、第１の端部および第２の端部を有し、前記フィラメントのコイルの抵抗率は、温度に基づいて変化する、フィラメントのコイルと、
前記フィラメントのコイルの前記第１の端部に電気的に接続されている第１の導線であって、前記第１の導線は、前記上部層と前記底部層との間に配置されている第１の部分と、前記上部層および前記底部層の外部にある第２の部分とを備え、前記第１の部分は、曲がりを備えている、第１の導線と、
前記フィラメントのコイルの第２の端部に電気的に接続されている第２の導線であって、前記第２の導線は、前記上部層と前記底部層との間に配置されている第１の部分と、前記上部層および前記底部層の外部にある第２の部分とを備え、前記第１の部分は、曲がりを備えている、第２の導線と
を備えている、感知要素。
（項目２２）
第１の実質的に平坦な伝導性材料であって、前記フィラメントのコイルの前記第１の端部は、前記第１の実質的に平坦な伝導性材料に電気的に結合され、前記第１の実質的に平坦な伝導性材料は、前記第１の導線に電気的に結合されている、第１の実質的に平坦な伝導性材料と、
第２の実質的に平坦な伝導性材料であって、前記フィラメントのコイルの前記第２の端部は、前記第２の実質的に平坦な伝導性材料に電気的に結合され、前記第２の実質的に平坦な伝導性材料は、前記第２の導線に電気的に結合されている、第２の実質的に平坦な伝導性材料と
をさらに備えている、項目２１に記載の感知要素。
（項目２３）
前記第１の実質的に平坦な伝導性材料および前記第２の実質的に平坦な伝導性材料は、導電性箔を備えている、項目２２に記載の感知要素。
【００３１】
本発明のこれらおよび他の特徴ならびに特性だけではなく、構造の関連要素および部品の組み合わせの動作方法および機能ならびに製造の経済性が、その全てが本明細書の一部を形成し、同様の参照番号が種々の図における対応する部品を示す付属の図面を参照して以下の説明および添付の請求項を検討することに応じて、より明白となるであろう。しかしながら、図面は、例証および説明目的のためだけのものであり、本発明の限定の定義として意図されないことを明示的に理解されたい。本明細書および請求項において使用されるように、「ａ」、「ａｎ」、および「ｔｈｅ」の単数形は、文脈によって明白にそうではないことが示されない限り、複数参照も含む。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】図１は、本発明の原理による、加熱式窓のための感知要素の拡大図を図示する。
【００３３】
【図２】図２は、本発明の原理による、加熱式窓のための感知要素の一部を図示する。
【００３４】
【図３】図３は、本発明の原理による、加熱式窓のための感知要素の別の部分を図示する。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以降の説明の目的のために、用語「上側」、「下側」、「右」、「左」、「垂直」、「水平」、「上部」、「底部」、「側方」、「縦方向」、およびその派生語は、図面の図において向けられているように本発明に関連するものとする。しかしながら、本発明は、明示的にそうではないことが規定されない限り、種々の代替変形例およびステップシーケンスをとり得ることを理解されたい。添付の図面に図示され、以下の明細書に説明される、具体的デバイスおよびプロセスは、単に、本発明の例示的実施形態であることも理解されたい。故に、本明細書に開示される実施形態に関連する具体的寸法および他の物理的特性は、限定として見なされるべきではない。
【００３６】
用語「電気的に結合される」とは、本明細書で使用される場合、２つ以上の構成要素もしくは要素間の直接または間接的電気接続を指す。例えば、第１の構成要素は、両構成要素が、信号または任意の形態の電気が第１および第２の構成要素間を流動することを可能にする第３の構成要素を通して間接的に接続される場合、第２の構成要素に電気的に結合され得る。第１の構成要素はまた、直接はんだ接合、ツイストオンワイヤコネクタ、印刷回路基板（ＰＣＢ）接続、および／または同等物を用いて第２の構成要素に電気的に結合され得る。
【００３７】
感知要素は、例えば、窓が極端な温度にさらされることに起因して氷および／または霧を蓄積する傾向にある航空機内で使用され得る加熱式窓アセンブリにおいて使用される。他の使用も、可能であることを理解されたい。感知要素は、窓アセンブリの透明材料の２つ以上の外側層間に配置される透明中間層材料内に設置され得る。透明材料の外側層のうちの１つ以上のものは、透明伝導性コーティング等の導電性材料でコーティングされ得、導電性材料は、電気が電極、バスバー、および／または他の同様の配電デバイスに印加されると、熱を発生させる。例えば、伝導性コーティングは、外側透明層のうちの１つの内側に塗布されることができ、それによって、コーティングは、中間層および外側層の両方に隣接する。しかしながら、伝導性コーティングまたは他の加熱機構は、窓アセンブリ内の任意の効果的場所に位置し得ることを理解されたい。感知要素は、温度が調整され得るように、加熱式窓アセンブリの温度を測定するために使用される。加熱式窓アセンブリおよび感知要素は、参照することによってその全体として本明細書に組み込まれる、米国特許第３，７８９，１９１号および第３，７８９，１９２号によって説明されている。
【００３８】
例示的感知要素１００が、図１に示される。感知要素１００は、線巻きカード１０６の周囲に巻かれる、フィラメントワイヤ１０２を含む。フィラメントワイヤ１０２の２つの端部は、はんだ接合部１０８において、実質的に平坦な伝導性材料１０４に電気的に結合される。２つの電気導線１１０が、感知要素１００から延び、それも、別のはんだ接合部１０８において、実質的に平坦な伝導性材料１０４に電気的に結合される。フィラメントワイヤ１０２のコイルは、電気導線１１０が感知要素１００から離れるように延びるように、感知要素１００の上部層１１２と底部層１１４との間に配置される。
【００３９】
図１を継続して参照すると、フィラメントワイヤ１０２は、絶縁され、はんだ接合部１０８において、引張強度を向上させる直径を有し得る。例えば、フィラメントワイヤ１０２の直径は、約０．００１６インチ（０．００４ｃｍ）以上であり得る。しかしながら、任意の好適なフィラメントワイヤ１０２が使用され得ることを理解されたい。エキスパンションループ１１６が、フィラメントワイヤ１０２のコイルと、はんだ接合部１０８、または略平坦材料１０４への他の電気接続との間で、フィラメントワイヤ１０２の両端に位置し得る。エキスパンションループ１１６は、電気加熱式窓内に生じ得る、熱膨張または収縮に対する柔軟性を提供し、したがって、はんだ接合部１０８または他の電気接続の故障につながり得る任意の温度誘発応力を低減させる。
【００４０】
依然として図１を参照すると、上部層１１２および底部層１１４は、感知要素１００が加熱式窓アセンブリの中間層材料の中に挿入され得るように、種々の厚さであり得る。上部層１１２および底部層１１４の各々は、各々が約０．００３インチ（０．００８ｃｍ）の厚さのアクリルの２つの層を含むことができる。例えば、Ｋｏｒａｄ（登録商標）アクリルフィルムが、上部層１１２および／または底部層１１４として使用され得る。上部層１１２および底部層１１４の寸法は、コイルを完全に包含するために、フィラメントワイヤ１０２のコイルより大きくあり得る。例えば、上部層１１２および底部層１１４の各々は、約１．３３〜１．３７インチ（３．３８ｃｍ〜３．４８ｃｍ）の幅および０．５３〜０．５７インチ（１．３５ｃｍ〜１．４５ｃｍ）の幅であり得る。しかしながら、そのような動作環境のために適切な異なる材料、厚さ、および層の数が、使用され得ることを理解されたい。
【００４１】
図１に示される実施例では、フィラメントワイヤ１０２は、線巻きカード１０６の周囲に巻かれ、コイルを形成する。線巻きカード１０６は、任意の好適な材料および寸法であり得る。例えば、線巻きカード１０６は、約０．０１インチ（０．０２５ｃｍ）の厚さおよび０．３インチ（０．７６ｃｍ）の幅のポリカーボネートシートであり得る。さらに、スペーサ１１８が、線巻きカード１０６およびスペーサ１１８が、合わせると、上部層１１２および底部層１１４と実質的に同じ寸法であるように、線巻きカード１０６の外側縁に沿って配置され得る。故に、スペーサ１１８は、線巻きカード１０６の厚さに実質的に同じ厚さを有し得る。スペーサ１１８も、限定ではないが、ポリカーボネート等の任意の好適な材料であり得る。
【００４２】
図１における実施例を参照すると、実質的に平坦な伝導性材料１０４は、伝導性箔であることができる。伝導性材料１０４は、フィラメントワイヤ１０２および電気導線１１０に電気的に接続される。このように、はんだ接合部１０８は、フィラメントワイヤ１０２と電気導線１１０を直接接続する代わりに、フィラメントワイヤ１０２を伝導性材料１０４に電気的に接続する。銅ニッケル（ＣｕＮｉ）箔が、実質的に平坦な伝導性材料１０４として使用され得るが、他のタイプの伝導性箔および材料も、使用され得ることを理解されたい。実質的に平坦な伝導性材料１０４の使用は、接続接合部における応力を低減させ、したがって、動作中の故障を防止しながら、フィラメントワイヤ１０２および電気導線１１０が電気的に結合されることを可能にする。
【００４３】
図１に示されるように、２つの電気導線１１０は、感知要素１００から延びている。電気導線の各々は、それぞれの略平坦導電性材料１０４から、材料１０４を通して、フィラメントワイヤ１０２の別個の端部に電気的に接続される。電気導線１１０は、任意の好適な材料であり、任意の好適な直径を有し得る。例えば、電気導線１１０は、２８ＡＷＧ（米国ワイヤゲージ規格）のゲージを有する絶縁銅ワイヤであることができる。しかしながら、任意のタイプのワイヤまたは導線が使用され得ることを理解されたい。電気導線１１０は、感知要素１００から離れるように延び、制御システム（図示せず）に接続されることができる。
【００４４】
電気導線１１０の一部は、スペーサ１１８に沿い、次いで、ある角度において外向きに延びている。このように、電気導線１１０の一部は、感知要素１００の外側に延びる前に、上部層１１２と底部層１１４とによって封入される。電気導線１１０の一部の封入は、電気導線１１０を感知要素１００内にしっかりと固定し、応力誘発故障の機会を減少させる。さらに、電気導線は、曲がりを含み、伝導性材料１０４から、材料１０４を通して、フィラメントワイヤ１０２への電気接続における応力を低下させる。したがって、電気導線１１０の外部部分が引っ張られ、または別様に歪ませられる場合、電気接続における歪みは、拡散されるであろう。図１は、電気導線１１０内に略９０度の曲がりを図示するが、当業者は、角度の変形例も、電気接続における任意の歪みを減少させるであろうことを理解されるであろう。図１に示される実施例では、電気導線１１０は、スペーサ１１８に沿って延び、曲がり部分は、スペーサ１１８上にある。このように、曲がりは、上部層１１２と底部層１１４との間に配置および固定される。感知要素から延びている電気導線１１０の部分は、制御システムへの接続のために望ましいように間隔を置かれ得る。例えば、図１では、電気導線１１０の延びている部分は、平行であり、約０．２５インチ（０．６４ｃｍ）離れている。種々の他の配列も、可能である。
【００４５】
ここで図２を参照すると、感知要素１００の部分図が、示される。フィラメントワイヤ１０２は、線巻きカード１０６の周囲に巻かれ、略平坦導電性材料１０４に電気的に結合されて示される。電気導線１１０は、はんだ接合部１０８を介して材料１０４に電気的に結合され、スペーサ１１８に沿ってフィラメントワイヤ１０２のコイルと略平行に延びて示される。
【００４６】
ここで図３を参照すると、感知要素１００の別の部分図が、示される。電気導線１１０は、略９０度の角度においてフィラメントワイヤ１０２のコイルから離れるように延びて図３に示される。２つのワイヤアンカ１２０が、電気導線１１０を支持し、それらを定位置に保持する。ワイヤアンカ１２０は、スペーサ１１８および／または線巻きカード１０６上に配置され得る。電気導線１１０の曲がりは、任意の好適な角度にあり、はんだ接合部における応力を拡散させ得ることを理解されたい。
【００４７】
感知要素１００は、華氏−７５〜１６０度（摂氏−５９〜７１度）の範囲の周囲温度にさらされることに耐えることが可能であることができる。加熱式窓アセンブリの中間層の中に挿入されると、感知要素１００は、華氏７０〜３２５度（摂氏２１〜１６３度）の範囲の温度において、最大２００ｐｓｉ（１，３７８，９５２Ｐａ）の圧力を含む条件に耐えることが可能である。さらに、感知要素は、加熱式窓アセンブリの中間層の中に設置されるので、太陽放射ばく露にも耐えることが可能である。
【００４８】
電気導線１１０は、温度値を検出された電気抵抗から決定する制御システムに結合され得る。フィラメントワイヤ１０２のコイルは、温度が高いほど電気抵抗が高くなるような抵抗器としての役割を果たす。このように、温度制御システムは、１つ以上のアルゴリズムを使用して、実際の温度値を算出することができる。使用される方程式および変数は、フィラメントワイヤ１０２の材料に依存し得る。例えば、７０％ニッケルおよび３０％鉄から作製されるフィラメントワイヤに対して、抵抗温度係数（ＴＣＲ）は、０．００４７４Ω／Ω／℃公称値、０．００４４Ω／Ω／℃最小値、および００．４９Ω／Ω／℃最大値である。言い換えると、ＴＣＲは、Ｒ０℃によって除算される０℃〜１００℃の範囲にわたる平均抵抗変化／℃である。ＴＣＲ（Ω／Ω／℃）＝（（Ｒ１００℃−Ｒ０℃）／Ｒ０℃）／（１００℃−０℃）であり、式中、Ｒ１００℃は、１００℃における抵抗であり、Ｒ０℃は、０℃における抵抗である。さらに、ニッケルおよび鉄フィラメントワイヤのＴＣＲの無単位比率は、１．４４対１．４９であり得、ここで、ＴＣＲ（無単位）＝（Ｒ１００℃／Ｒ０℃）である。フィラメントワイヤの感度（Ω／℃）が、計算され得、ここで、Ω／℃＝（Ｒ１００℃／Ｒ０℃）／（１００℃−０℃）である。
【００４９】
本発明は、現在最も実践的かつ好ましい実施例であると見なされるものに基づいて、例証の目的のために詳細に説明されたが、そのような詳細は、単に、その目的のためのものであって、本発明は、開示される実施例に限定されず、対照的に、添付の請求項の精神および範囲の修正ならびに均等物配列を網羅することが意図されることを理解されたい。例えば、本発明は、可能な限り、任意の実施例の１つ以上の特徴が、任意の他の実施例の１つ以上の特徴と組み合わせられ得ると想定することを理解されたい。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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