JP7640657B2 - 除氷システム - Google Patents

除氷システム Download PDF

Info

Publication number
JP7640657B2
JP7640657B2 JP2023203737A JP2023203737A JP7640657B2 JP 7640657 B2 JP7640657 B2 JP 7640657B2 JP 2023203737 A JP2023203737 A JP 2023203737A JP 2023203737 A JP2023203737 A JP 2023203737A JP 7640657 B2 JP7640657 B2 JP 7640657B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
current
conductive layer
coupling
conductive
strips
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2023203737A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2024020603A (ja
Inventor
ブラティアヌ－バデア アレクサンドル
トゥビアナ ルーベン
ブエンロストロ クリストファー
デイヴィッド クロップ シーン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
De Ice Technologies Inc
Original Assignee
De Ice Technologies Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by De Ice Technologies Inc filed Critical De Ice Technologies Inc
Publication of JP2024020603A publication Critical patent/JP2024020603A/ja
Priority to JP2025025873A priority Critical patent/JP2025090610A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7640657B2 publication Critical patent/JP7640657B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00—Ohmic-resistance heating
    • H05B3/20—Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional [2D] plane, e.g. plate-heater
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B7/00—Layered products characterised by the relation between layers; Layered products characterised by the relative orientation of features between layers, or by the relative values of a measurable parameter between layers, i.e. products comprising layers having different physical, chemical or physicochemical properties; Layered products characterised by the interconnection of layers
    • B32B7/04—Interconnection of layers
    • B32B7/12—Interconnection of layers using interposed adhesives or interposed materials with bonding properties
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D15/00—De-icing or preventing icing on exterior surfaces of aircraft
    • B64D15/12—De-icing or preventing icing on exterior surfaces of aircraft by electric heating
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B1/00—Details of electric heating devices
    • H05B1/02—Automatic switching arrangements specially adapted to apparatus ; Control of heating devices
    • H05B1/0227—Applications
    • H05B1/023—Industrial applications
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B1/00—Details of electric heating devices
    • H05B1/02—Automatic switching arrangements specially adapted to apparatus ; Control of heating devices
    • H05B1/0227—Applications
    • H05B1/023—Industrial applications
    • H05B1/0236—Industrial applications for vehicles
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00—Ohmic-resistance heating
    • H05B3/02—Details
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00—Ohmic-resistance heating
    • H05B3/20—Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional [2D] plane, e.g. plate-heater
    • H05B3/34—Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional [2D] plane, e.g. plate-heater flexible, e.g. heating nets or webs
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/20—Properties of the layers or laminate having particular electrical or magnetic properties, e.g. piezoelectric
    • B32B2307/202—Conductive
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/20—Properties of the layers or laminate having particular electrical or magnetic properties, e.g. piezoelectric
    • B32B2307/204—Di-electric
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2605/00—Vehicles
    • B32B2605/18—Aircraft
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/20—Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers
    • H03F3/21—Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers with semiconductor devices only
    • H03F3/217—Class D power amplifiers; Switching amplifiers
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H7/00—Multiple-port networks comprising only passive electrical elements as network components
    • H03H7/38—Impedance-matching networks
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B2203/00—Aspects relating to Ohmic resistive heating covered by group H05B3/00
    • H05B2203/035—Electrical circuits used in resistive heating apparatus
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Surface Heating Bodies (AREA)
  • Resistance Heating (AREA)
  • Cleaning Of Streets, Tracks, Or Beaches (AREA)
  • Water Treatment By Sorption (AREA)
  • Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)
  • Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)

Description

関連出願の相互参照
この出願は、２０１８年８月２７日に出願された米国特許出願第６２／７２３，２７０
号の優先権を主張し、その内容は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
本発明は、導電性材料の加熱システムに関するものである。
車、航空機、衛星などの多くの導電性表面は、毎日の使用中に低温や凍結状態に遭遇す
る。 これらの構造物の導電性表面に氷や水が蓄積すると、非効率的または危険な動作状
態が発生する可能性がある。たとえば、航空機の翼に氷が蓄積すると、揚力が低下し、抗
力が増加する可能性がある。
これらの構造物の多くは、加熱システムがないか、かさばる電子機器やその他の機器の
使用を必要とする加熱システムを備えている。このようなかさばるデバイスの使用は業界
にとって課題になっている。
本発明は、導電性表面を加熱するための技術を開示する。これらの技術は、一般に、高
周波交流（「ＡＣ」）信号（たとえば、１ｋＨｚ以上）を使用して、導電性バルク媒体（
たとえば、導電性材料）の目標領域の電流密度を成形し、媒体にジュール熱を生じさせる
。
ジュール熱は、オーム加熱または抵抗加熱とも呼ばれ、導体に電流を流すことで熱を発
生させるプロセスである。導電性媒体により生成される熱の量は、媒体を通過する電流の
量と媒体の電気抵抗に基づく。その結果、加熱は、電流、電圧、抵抗、またはそれらの組
み合わせを調整することによって制御（例えば、増減）することができる。
所定の導体の抵抗は、電流が流れ得る導体内の体積を制限し、電流が流れる長さを増加
させることによって増加させることができる。本発明の実施形態は、例えば表皮効果と近
接効果を利用して、導電性媒体（例えば、バルク媒体、導体）内の電流を成形する（例え
ば、収縮、延長など）メカニズムを操作することによって、バルク媒体内に熱を発生する
ように構成することができる。どちらの効果も、加熱される導電性媒体に高周波ＡＣ電流
を流すことに依存している。表皮効果は、電流密度が導体の表面近くで増加し、導体内の
深いところほど減少するように交流電流は導体内に分布するという傾向を利用して電流の
流れを抑制する。近接効果を使用すると、導体を流れる既存の電流の近くに別のＡＣ電流
経路を配置することにより、導体を流れる電流をさらに抑制することができる。近接効果
は、電流経路を長くする機能もある。
例えば、本発明の実施形態は、電流経路に沿った電流の流れを抑制することによって、
バルク媒体を通る電流経路に沿ったバルク媒体の抵抗を増加させるように構成される。結
果として、本実施形態は、導電性媒体に増加した加熱性能を提供すると同時に、熱を生成
するために必要とされる電流を低減することができる。つまり、特定の電流経路に沿った
導電性媒体の実効抵抗を増加させることにより、媒体内でジュール熱を生成するために必
要とされる電流を、そうでない場合よりも、少なくすることができる。
一般に、第１の態様では、バルク媒体を加熱するためのシステムは、互いに間隔を置い
て配置され、バルク媒体に結合された２つ以上の電極と、電極に結合された電力制御シス
テムを含む。電力制御システムが、バルク媒体内の電流の密度を成形することによって、
電極間の電流経路に沿ってバルク媒体の実効抵抗を生成するように構成される。この態様
では、電力制御システムは、電流経路に沿って電流の表皮深さを調整することによってバ
ルク媒体の深さ内の電流の密度を成形し、電流の近接効果を調整することによって、電流
経路を横切る方向の電流の密度を成形する。
第２の一般的な態様は、互いに間隔を置いて配置され、バルク媒体に結合された２つ以
上の電極と、電極に結合された電力制御システムとを含む、バルク媒体を加熱するシステ
ムで具体化することができる。電力制御システムが、電極間の電流経路に沿って電流の密
度を成形し、それにより、バルク媒体内の電流経路に沿って、バルク媒体の直流（ＤＣ）
に対する抵抗よりも大きい実効抵抗を生成することによってバルク媒体を加熱するように
構成される。この態様では、電力制御システムが、電流の表皮深さを調整することによっ
て、バルク媒体の深さ内の電流の密度を成形するとともに、電流の近接効果を調整するこ
とによって、電流経路を横切る方向の電流の密度を成形する。
第３の一般的な態様は、バルク媒体に結合されるように構成された２つ以上の電極と、
電極に結合された電力制御システムとを含むシステムで具体化することができる。電力制
御システムが、電極間のバルク媒体を通る電流経路に沿った電流の密度を成形し、それに
よりバルク媒体のＤＣ電流に対する抵抗より大きな実効抵抗を電流経路に沿って生成する
ことによってバルク媒体を加熱するように構成される。本態様では、電力制御システムは
、電流の表皮深さを調整することによってバルク媒体の深さ内の電流の密度を成形すると
ともに、電流の近接効果を調整することによって電流経路の一部を横切る方向の電流密度
を成形する。
第４の一般的な態様は、互いに間隔を置いて配置され、バルク媒体に結合された２つ以
上の電極と、電極に結合された電力制御システムとを含むシステムで具体化することがで
きる。電力制御システムが、１ｋＨｚより大きく３００ＧＨｚより低い周波数で電極間の
バルク媒体を通る電流経路に沿ってＡＣ電流信号を生成するとともに、バルク媒体の表面
に近接して、バルク媒体を通る電流経路に沿って位置する第２の電流経路を生成するよう
に構成される。
第５の一般的な態様は、互いに間隔を置いて配置され、バルク媒体に結合された２つ以
上の電極と、電極に結合され、バルク媒体を通る電流経路に沿ってＡＣ電流信号を生成し
てバルク媒体を加熱するように構成された電力制御システムと、加熱制御システムと電極
との間に結合され、加熱制御システムのインピーダンスをバルク媒体のインピーダンスに
対応するように調整するよう構成されたインピーダンス調整ネットワーク（ＩＡＮ）と、
を含む加熱システムで具体化される。
第６の一般的な態様は、互いに間隔を置いてバルク媒体に結合された２つ以上の電極を
含む加熱システムで具体化することができ、２つ以上の電極のそれぞれは、少なくともバ
ルク媒体と同程度の導電性である材料を含み、電極とバルク媒体との接触抵抗が低減する
方法でバルク媒体に結合され、電極に結合するように構成された電力制御システムは、電
極間の電流経路に沿って電流の密度を成形し、それにより、バルク媒体内の電流経路に沿
って、バルク媒体の直流（ＤＣ）に対する抵抗よりも大きい実効抵抗を生成することによ
ってバルク媒体を加熱するように構成される。この態様の加熱システムは、電流経路に沿
って電流の表皮深さを調整することにより電流の密度を成形する。
第７の一般的な態様は、互いに間隔を置いて配置され、航空機の一部に結合された２つ
以上の電極を含む航空機の除氷システムで具体化することができる。電力制御システムは
、電極間のバルク媒体を通る電流経路に沿って電流の密度を成形することによってバルク
媒体を加熱するように構成され、電極間の航空機の一部を通る電流経路に沿って１ＭＨｚ
～５０ＭＨｚの周波数でＡＣ電流信号を生成し、この周波数によって、電流経路に沿う電
流の表皮深さを調整することにより、電流の密度を第1の方向に成形せしめるとともに、
航空機の一部を通る電流経路の少なくとも一部に沿って、航空機の一部の表面の１０ｃｍ
以内の近さに位置する第２の電流経路を提供し、第２の電流経路の航空機の一部の表面へ
の近接によって、電流経路の一部に沿った電流の近接効果を調整することにより、電流の
密度を第2の異なる方向に成形せしめる。
第８の一般的な態様は、バルク媒体の外面を加熱するためのシステムで具体化すること
ができる。このシステムは、互いに間隔を置いて配置され、バルク媒体に取り付けられた
２つ以上の結合ストリップを含む。各結合ストリップは、バルク媒体の表面に沿って延び
る多層構造を有し、バルク媒体と相まって送電線を形成する。多層構造は、バルク媒体上
の第１の誘電体層、第１の誘電体層上の導電層、導電層上の第２の誘電体層、および第２
の誘電体層上の導電性シールド層を含む。電力制御システムは、各結合ストリップの導電
層およびバルク媒体に結合されている。電力制御システムは、結合ストリップに電流を供
給することによってバルク媒体の表面を加熱するように構成されている。さまざまな実施
形態では、バルク媒体は、航空機の外皮、風力タービンのブレード、建物の屋根、または
線路とすることができる。
第９の一般的な態様は、非導電性材料から作られた構造物の外面を加熱するためのシス
テムで具体化することができる。この構造物は、それに埋め込まれたバルク導電性材料を
含む。このシステムは、互いに間隔を置いて配置され、構造物に取り付けられた２つ以上
の結合ストリップを含む。各結合ストリップは、構造体に沿って延びる多層構造を有し、
構造物内に埋め込まれたバルク導電性材料と相まって送電線を形成する。多層構造は、バ
ルク導電性材料を覆う導電層、およびバルク導電性材料と第１の導電層との間の第１の誘
電体層を含む。電力制御システムは、各結合ストリップの導電層および構造物に結合され
る。電力制御システムは、結合ストリップに電流を供給することによって構造物の表面を
加熱するように構成される。さまざまな実施形態では、構造物は航空機の外皮、風力ター
ビンのブレード、建物の屋根、または線路とすることができる。
第１０の一般的な態様は、バルク媒体加熱システムを設置する方法で具体化することが
できる。この方法は、結合ストリップを取得するステップを含み、各結合ストリップは、
第１の誘電体層、第１の誘電体層を覆う導電層、該導電層を覆う導電性シールド層、およ
び前記導電層と前記導電性シールド層との間の第２の誘電体層を含む多層構造を含む。こ
の方法は、各結合ストリップをバルク媒体の表面に間隔を置いて取り付け、各結合ストリ
ップの第１の誘電体層をバルク媒体と導電層との間に位置させるステップを含む。この方
法は、各結合ストリップの導電層を、結合ストリップに電流を供給するように構成された
電力制御システムに結合するステップを含む。さまざまな実施形態において、バルク媒体
は、航空機の外皮、風力タービンのブレード、建物の屋根、または線路を含む。
本明細書に記載されている主題は、以下の利点のうちの１つまたは複数を実現するよう
に実施することができる。導体を加熱するために、より軽量で小型の電気システムを使用
することができる。さらに、加熱を目標領域に局所化することができ、加熱システム回路
の過熱を生じない。本加熱システムは、例えば、バルク媒体に取り付けられた加熱要素ま
たは加熱層で熱を発生させるのではなく、バルク媒体（例えば、航空機の翼）自体で直接
熱を発生させることによって、より効率的であり得る。本システムはまた、加熱に使用す
る電流と電圧が少なくて済み、安全性と信頼性が向上する可能性がある。一部の実施形態
では、構成要素のストレスも軽減され得る。本システムは、設置または改良変更がより簡
単、高速、または安価になり得る。本システムは、より安価になり、またメインテナンス
も容易になり得る。本システムは、既存のシステムに後付けする場合に、非侵襲的であり
得る。本システムはより速い除氷を可能にする。
本明細書の主題の１つまたは複数の実施形態の詳細は、添付の図面および以下の説明に
記載されている。主題の他の特徴、態様、および利点は、この説明、図面、および特許請
求の範囲から明らかになる。
バルク媒体を加熱するための例示的な構成の概略図である。 図２Ａ～２Ｂは、表皮効果を利用して電流密度をバルク導体の第１の方向に集中させてバルク媒体を加熱する例示的な構成を示す概略図である。 表皮効果による電流密度の集中の増加を印加ＡＣ電流の関数として示すプロットである。 図４Ａ～Ｄは、近接効果を利用して電流密度をバルク導体の第２の方向に集中させてバルク媒体を加熱する例示的な構成を示す概略図である。 図５Ａ～Ｂは、近接効果による導体間の距離の関数としての、第２の導体に近接するバルク導体の電流密度の集中の増加を示すシミュレーション図である。 図６Ａは、電極のアレイを使用してバルク媒体を加熱するための例示的な構成の概略図である。図６Ｂ～６Ｄは、様々な電極配置を使用してバルク媒体を加熱するための例示的な構成の概略図である。 標準電力変換（「ＴＳＰ」）およびＡＣ生成（「ＡＣＧ」）メインサブユニットを含む、例示的な信号変換ユニット（「ＳＴＵ」）の概略図である。 ＴＳＰ、ＡＣＧ、および制御メインサブユニットを含む例示的なＳＴＵの概略図である。 図９Ａは、フライバックコンバータおよびコモンモードチョークを含む例示的なＴＳＰサブユニットの概略図であり、図９Ｂは、例示的なフライバックコンバータの概略図である。 図１０Ａは、デュアルＭＯＳＦＥＴトランジスタ、温度制御水晶発振器（「ＴＣＸＯ」）、およびゲートドライバを備えたクラスＤ増幅器を含む、例示的なＡＣＧサブユニットの概略図である。図１０Ｂは、例示的なクラスＤスイッチモード増幅器の概略図である。図１０Ｃは、デュアルＭＯＳＦＥＴトランジスタ、ＴＣＸＯ、ゲートドライバ、および低電力変換段（「ＬＰＣ」）を備えたクラスＤ増幅器を含む、例示的なＡＣＧサブユニットの概略図である。 マイクロコントローラおよびＬＰＣを含む例示的な制御サブユニットの概略図である。 電源と負荷の間のインピーダンス調整ネットワークの図である。 図１３Ａ～Ｄは、例示的なインピーダンス調整ネットワークのビルディングブロックの概略図である。 パッシブ調整サブユニットを含む例示的な調整ネットワークユニットの概略図である。 図１５Ａは、アクティブ調整サブユニットおよび制御サブユニットを含む、例示的な調整ネットワークユニットの概略図である。図１５Ｂは、アクティブ調整サブユニット、ＬＰＣ、および制御サブユニットを含む、例示的な調整ネットワークユニットの概略図である。 例示的な加熱システムにおけるケーブル段の概略図である。 加熱システム用の例示的な電極の概略図である。 電極とバルク媒体との間の例示的なロウ付け接合部の概略図である。 電極とバルク媒体との間の例示的なリベットファスナー取り付けの概略図である。 電極とバルク媒体との間の例示的なエアシールテープ取り付けの概略図である。 電極とバルク媒体との間の例示的な組み合わせ取り付けの概略図である。 本開示の実施によるバルク媒体に高周波加熱信号を提供するための例示的な結合ストリップの断面図である。 航空機の翼に配置された図１９の結合ストリップの例示的なレイアウトを示す。 結合ストリップ内の導電層の様々な構成を説明するためのいくつかの例示的な結合ストリップの上面図を示す。 例示的な結合ストリップにより航空機の外皮で生成される模擬電流密度と、結合ストリップと航空機の外皮との間の電界密度のプロットを示す。 図２２Ａに示される航空機の外皮で生成される模擬電流密度のプロットを示す。 結合ストリップ内のいくつかの例示的な導電層配置のレイアウト図を示す。 図２３のレイアウトＡによる結合ストリップのＡ－Ａ線上の断面図を示す。 図２３のレイアウトＢによる結合ストリップのＢ－Ｂ線上の断面図を示す。 図２３のレイアウトＣによる結合ストリップのＣ－Ｃ線上の断面図を示す。 結合ストリップをバルク媒体に取り付けるための例示的な構成の断面図を示す。 結合ストリップをバルク媒体に取り付けるための別の例示的な構成の断面図を示す。 バルク媒体に設置する前の両面接着剤底層を備えた結合ストリップの断面図である。 バルク媒体上に設置された図２６Ａの結合ストリップの断面図である。 図２７Ａ～２７Ｆは、埋め込まれた結合ストリップの様々な実施形態の断面図を示す。 結合ストリップコネクタの実施形態を示す図である。 結合ストリップコネクタの別の実施形態を示す図である。 本開示の実施による結合ストリップを利用する第１の例示的なバルク媒体加熱システムのブロック図である。 本開示の実施形態による結合ストリップを利用する第２の例示的なバルク媒体加熱システムのブロック図である。 本開示の実施による結合ストリップを利用する第３の例示的なバルク媒体加熱システムのブロック図である。さまざまな図における同じ参照番号および名称は類似の要素を示すものである。
本発明の加熱システムは、ＡＣ電流を使用して導電材料（例えば、アルミニウム、炭素
繊維複合材）の実効電気抵抗を増加させてそれらをより容易に加熱するものである。一般
に、導電材料で発生した熱は、導電材料の表面に形成された氷を溶かすために使用するこ
とができる。この熱は、導電材料を高温に保ち、表面への蒸気の堆積を防ぐために、また
は表面での水の凍結を防ぐために、ならびに着氷性降雨（例えば、雪、凍雨、霧、氷晶雨
）が表面に着氷するのを防ぐために使用することができる。例えば、導電材料で発生した
熱は、導電材料全体に伝導（例えば、広がる）ことができる。さらに、発生した熱は、導
電材料とその表面上の液体との界面を横切って対流を引き起こし、例えば、液体を加熱し
て凍結を防ぐことができる。
交流電流を利用して導電性材料の実効抵抗を増加させるいくつかの電磁効果を誘起させ
ることができ、それにより、導電材料のジュール熱を利用して熱発生を促進することがで
きる。このような効果には、表皮効果、近接効果、誘導、渦電流、ヒステリシス損失、お
よび誘電損失が含まれる。導体内の電流の周波数が十分に高い値に設定されている場合、
表皮効果により、電流の大部分が導電材料の幾何学的厚さよりも大幅に薄い導電性材料の
表皮部を通過する。さらに、特定のデバイス幾何構造を使用して、導電材料内に近接効果
を生じさせることができ、この効果は電流密度の幅をさらに抑制し、それにより導電性材
料内の電流経路に沿った実効抵抗をさらに増加する。これらの2つの効果は、総合すれば
、導電性材料の電気抵抗を増加させてジュール熱を発生させるために使用することができ
る。
たとえば、ジュール熱は一般に、導体に電流を流すことによって生成される熱を指す。
特定の通電導体で発生する熱は、材料の抵抗と電流の振幅の２乗の二乗平均平方根の積：

に比例する。
発熱体からの熱出力は、一般に、導体を通過する電流を増加させることによって、およ
び比較的高い抵抗の発熱体を用いることによって増加する。しかしながら、本開示の実施
形態は、特定の電磁現象（例えば、表皮効果および近接効果）を利用して、バルク媒体内
の局所電流の電流密度を収縮させることによってジュール熱を発生させる。この電流密度
の収縮により、バルク媒体内の電流経路に沿った実効抵抗が増加する。個別の効果は、材
料や形状によって異なり得るが、バルク媒体を通る電流経路に沿った特定の長さに対する
実効抵抗は、一般に次のように表すことができる。
ここで、ρは電流が流れる材料の抵抗率を表し、ｌは電流経路の長さを表し、Aｅｆｆ
は電流密度の収縮した断面積を表す。本開示の実施形態は、電磁現象を利用してＡｅｆｆ
を電流の経路に沿ったバルク媒体の断面積よりも小さい断面積に低減し、それにより、バ
ルク媒体の実効抵抗をＤＣ電流に対するバルク媒体の実効抵抗よりも増加させる。
本開示のいくつかの実施形態は、これらの電磁現象を使用して、バルク媒体を通る電流
経路の長さを増加させることができる。例えば、図４Ｄを参照して以下で説明されるよう
に、本明細書に記載の技術を使用して、バルク媒体に取り付けられた２つの電極の間の電
流経路を非直行経路（例えば、蛇行経路）に沿って「誘導」することができる。非直行経
路は、例えば、近接効果などの電磁効果がない場合に２つの電極間を通る電流により生成
される一般に実質的に直線の経路よりも長い有効長（ｌｅｆｆ）を有する電流経路を生成
することができる。したがって、本明細書に記載のシステムは、電流経路長ｌを、本明細
書に記載の様々なシステムおよび導体配置のない場合に電流が取る直行経路よりも長い有
効長（ｌｅｆｆ）に増加させることができる。したがって、そのような実施形態は、バル
ク媒体を流れる電流の有効断面積（Ａｅｆｆ）を収縮することと、電流がバルク媒体を通
過する有効長（ｌｅｆｆ）を増加させることの両方によって、実効抵抗（Ｒｅｆｆ）を増
加させることができ、これにより、バルク媒体の実効抵抗をＤＣ電流に対するバルク媒体
の実効抵抗よりもさらに増加させることができる。このような実施形態では、実効抵抗は
一般に次のように表すことができる。
このような技術を使用することにより、本開示の実施形態は、導電性バルク材料（例え
ば、アルミニウム、銅、鋼、およびそれらの合金）に高い局所抵抗を生成することができ
る。
本明細書で使用される表皮効果は、一般に、交流電流が導体内に不均一に分布して電流
密度が導体の表面近くで大きくなり、導体の表面までの距離が増加するにつれて減少する
傾向を指す。表皮効果の強さは、電流の周波数と電流を運ぶ材料の導電率とともに増加す
る。本開示のいくつかの実施形態は、電流がより高いＡＣ周波数で導体の外面（例えば、
「表皮厚さ」）でより多く流れるように、表皮効果を調整することができる。
一般に、導体の表皮効果は次の式で表すことができる。
ここで、Ｊは電流密度、Ｊｓは表面電流密度、ｄは電流密度が計算される点の深さ、δ
は表皮の厚さ、ρは導体の抵抗率、ωは電流の角周波数、μは導体の透磁率、εは導体の
誘電率である。底面半径Rの円筒形導体の場合、電流密度はさらに次のように導き出すこ
とができる。
ここで、Ｊ０は第一種の0次のベッセル関数である。
表面電流が流れる無限に長く幅の広い長方形のプレートの場合、表皮効果は次の式で表
すことができる。
ここで、Ｊｓは強制表面電流、σはプレートの導電率、eはプレートの厚さ、shは双曲
正弦関数である。例えば、図３に示され、以下で詳細に説明される図表は、表皮効果によ
って引き起こされる円筒導体内の材料の深さ（例えば、表皮深さ）内の電流密度収縮の一
例を示す。上で詳述したように、実効断面積のこのような収縮は、導体の実効抵抗を増加
させる。
例えば、図３に示され、以下で詳細に説明される図表は、表皮効果によって引き起こさ
れる、材料の深さ（例えば、表皮深さ）内の電流密度収縮の一例を示す。
本明細書で使用される近接効果は、一般に、第１の電流経路（例えば、導体）を流れる
ＡＣ電流が、近くの第２の電流経路を流れるＡＣ電流の電流密度に及ぼす影響を指す。例
えば、図５Ａ～５Ｂに示され、以下で詳細に説明されるように、第１の電流経路のＡＣ電
流は、第２の電流経路のＡＣ電流の密度を第１の電流経路の周囲に「集中」または収縮さ
せる。本開示の実施形態において、例えば、バルク媒体を通過する電流の密度は、バルク
媒体を通過する電流の近くにＡＣ電流を運ぶ別の導体が配置されると、ＡＣ電流を運ぶ別
の導体に向かって「引っ張られる」。近接効果によって引き起こされる電流密度の収縮（
例えば、集中）の程度および方向は、いくつかの変数、例えば、２つ以上のＡＣ電流経路
間の距離、個々の電流経路を流れる電流の相対的な進行方向、電流経路のＡＣ電流の周波
数、および電流経路の個々の電流の大きさなどに依存する。
明確のために、本開示の加熱システムは、飛行機の外表面のための除氷および防氷シス
テムの例示的な状況に関連して説明される。しかしながら、本開示の加熱システムは、他
の状況、例えば他の航空機、無人機、風力タービン、極低温動作装置、ヒートポンプ、自
動車、無線塔、鉄道線路の表面、有人または無人の軍用車両、屋根、または氷または水形
成の抑制の恩恵を受ける他の導電性表面などを加熱するのに使用することができるが、こ
れらに限定されない。この加熱システムは、除氷または防氷に使用することができる。い
くつかの実施形態では、この加熱システムは、例えば、非導電材料の上または内部に導電
層を加えることによって低導電材料を加熱するために使用することができる。このような
実施形態は、道路（私道など）、建築材料、屋根、床、またはその他の低または非導電材
料の表面を加熱するために使用できる。
本明細書で使用される除氷とは、一般に、表面からの雪、氷、または霜（「氷」と総称
する）の除去を指す。いくつかの実施形態では、加熱システムは、導電性表面上の既存の
氷の一部を溶かすことができればよい。その後、氷は（たとえば、溶融過程が始まり、氷
と表面の結合が壊れると表面から滑り落ちることによって）表面から除去される。
本明細書で使用される防氷は、一般に、雪、氷、または霜（「氷」と総称する）の形成
または表面への付着の防止を指す。いくつかの実施形態では、加熱システムは、（例えば
、雪、霜、凍雨、氷晶雨などの着氷性降雨から）表面に氷が形成されるのを防ぎ、氷の堆
積または形成を防ぐのに十分高い表面温度を維持する。
図１は、バルク媒体を加熱するための例示的な加熱システム１００のブロック図を示す
。加熱システム１００は、電極１１６および１１８に結合された電力制御システム１０４
を含む。電極１１６および１１８は、バルク媒体１０２の目標領域（例えば、航空機の翼
の一部）に結合される。電力制御システム１０４は、ワイヤ（またはパスまたはケーブル
）１０６、バルク媒体１０２、および最後にワイヤ（またはリターンパス）１０８を介す
る閉開路を横切って交流（ＡＣ電流）（例えば、周波数１ｋＨｚ以上）を発生する。ワイ
ヤを流れる電流１１２の方向は、破線の矢印で示されている。
いくつかの実施形態では、加熱システム１００は、電力制御システム１０４と、電極１
１６および１１８と、専用ケーブル（例えば、ワイヤ１０８および１０６）とを含むこと
ができるが、これらに限定されない。いくつかの実施形態では、加熱システムは、電極１
１６および１１８に結合されるように構成されている。いくつかの実施形態では、加熱シ
ステムは、特殊なケーブル（例えば、１０８または１１６）に結合されるように構成され
ている。いくつかの実施形態では、電力制御システム１０４は、信号発生ユニット、電源
、信号変換ユニット、インピーダンス調整ネットワーク、制御ユニット、およびセンサを
含むことができ、以下で詳細に説明される特定の構成を有するが、これに限定されない。
以下に詳述するように、いくつかの実施形態では、インピーダンス調整ネットワークはイ
ンピーダンス整合ネットワークである。
いくつかの実施形態では、電極１１６および１１８は接触電極である。例えば、電極１
１６および１１８は、バルク媒体１０２に物理的に接続して電力制御システム１０４から
の電流をバルク媒体に伝導する。いくつかの実施形態では、電極１１６および１１８は、
バルク媒体１０２に結合することができるが、バルク媒体１０２から電気的に絶縁するこ
ともできる。例えば、そのような実施形態では、電極１１６および１１８は、バルク媒体
１０２に近接配置された誘導コイルの入力および出力としてバルク媒体１０２に電流を磁
気的に誘導することができる。
電力制御システム１０４は、表皮効果を調整することによって電極１１６と１１８との
間のｚ方向の電流の流れを収縮するのに十分な高周波（例えば、１ｋＨｚ以上）の電流を
供給してバルク媒体１０２に高い抵抗を生じさせることができる。電力制御システム１０
４は、１ｋＨｚ～３００ＧＨｚの周波数のＡＣ電流を提供することができる。いくつかの
実施形態では、いくつかの実施形態では、電流周波数は１００ｋＨｚ～４５０ＭＨｚであ
る。いくつかの実施形態では、電流周波数は１ＭＨｚ～５０ＭＨｚ、１００ＭＨｚ～１５
０ＭＨｚ、２００ＭＨｚ～３００ＭＨｚ、４００ ＭＨｚ～ ５００ＭＨｚ、または８００
ＭＨｚ～１ＧＨｚの範囲である。
いくつかの実施形態では、リターン経路１０８は、バルク媒体１０２の表面に近接して
配置される。バルク媒体の表面へのリターン経路１０８の近接配置は、電極１１６および
１１８間を流れる電流の近接効果を調整するために使用することができ、それにより、電
流をさらに抑制し、バルク媒体内の加熱を増加させることができる。近接効果を利用して
電極１１６と１１８との間を流れる電流を成形するために、加熱システムの回路自体から
のリターン電流経路１０８を使用する必要はない。いくつかの実施形態では、別の電流経
路１２２（例えば、異なる回路から）をバルク媒体１０２に近接配置（例えば、距離１２
０ａ）することができる。例えば、バルク媒体１０２からの電流経路１０８または１２２
の距離１２０または１２０ａが十分に小さい場合、近接効果を使用して、バルク媒体を通
る電流をさらに抑制することができる。
例えば、バルク媒体と経路１０８（または１２２）との間の距離１２０（または１２０
ａ）は、近接効果を生成するために、１ｍ未満、または５０ｃｍ未満、または１０ｃｍ未
満にすることができる。設計上の制約を十分に考慮してより近い距離が可能である場合、
（たとえば、飛行機の翼がバルク媒体である場合、この場合には飛行機のリブまたはスパ
ーがリターン経路１０８／１２２の邪魔にならない）、距離１２０（または１２０ａ）は
２５ｃｍ未満または１０ｃｍ未満にすることができる。
バルク媒体１０２は、アルミニウム、金属合金、炭素繊維複合材、銅、銀、チタン、ま
たは鋼などの材料を含み得るが、これらに限定されない。たとえば、バルク媒体は、胴体
、翼、下部構造、尾翼など、航空機の機体の任意の部分（たとえば、飛行機の「表皮」と
しても知られる、航空機の最外殻または表面）とすることができます。
電極（１１６および１１８）は、アルミニウム、銀、銅、それらの合金、または他の導
電性材料などを含み得るが、これらに限定されない。いくつかの実施形態では、電極材料
は、少なくともバルク媒体１０２と同程度の導電性である。いくつかの実施形態では、電
極１１６および１１８は、電極のアレイに配置することができる。電極はバルク媒体に、
様々な方法で、例えば、媒体の上面または下面に結合する、または媒体内に埋め込むこと
ができる。
加熱システム１００は、媒体を流れる電流の密度を成形することによって、バルク媒体
１０２を通る実効抵抗を生成するように構成される。言い換えれば、飛行機の用途では、
飛行機の既存の機体を加熱システムの電気回路の一部として使用する。加熱システム１０
０は、表皮効果、近接効果、またはそれらの組み合わせを調整することによって電流の密
度を成形し、電極１１６と１１８との間の電流経路に沿ったバルク媒体１０２の実効抵抗
を増加させる。場合によっては、近接効果を利用して、例えば、図４Ｄに見られるように
、バルク媒体の所望の区分を加熱するように電流経路を向けることもできる。バルク媒体
の所望の加熱区分は、「目標加熱場所」または「目標場所」と呼ばれ得る。
いくつかの実施形態では、周波数１ｋＨｚ以上の交流電流を飛行機の機体に直接流すこ
とができる。その結果、電流が流れる表面近くの機体の部分でジュール熱が発生する。さ
らに、電流により生成された熱は、伝導によってバルク媒体１０２全体に広がる。
図２Ａ～２Ｂを参照すると、加熱システム１００は、表皮効果を利用して媒体の目標領
域１０２を通る電流密度を成形する。図１と同様に、ＡＣ電流（方向２１２）が、バルク
媒体１０２の目標領域を通して電極１１６および１１８間に供給される。図２Ａは、表皮
効果のない場合（例えば、１ｋＨｚ未満の電流周波数の場合）にバルク媒体１０２の目標
領域を通る電流密度２０２のプロファイル（例えば、側面図）を示す概略図である。電流
はｙ方向（２１２）に流れ、電流の大部分が矢印で示される媒体１０２の容積内を流れる
。例えば、電流は、約２ｍｍの深さ２０６、例えば、バルク媒体のほぼ全体の厚さを有す
る。このように、図２Ａは、表皮効果による電流密度の成形がほとんどまたは全くないシ
ステム１００の動作を示している。
図２Ｂは、電極間に高周波ＡＣ電流（例えば、１ｋＨｚ以上）を印加した結果として生
じる電流密度２０２のプロファイルの概略図である。図２Ｂは、表皮効果により電流密度
を整形するシステム１００の動作を示している。例えば、加熱システム１００を高周波で
動作させることによって生じる表皮効果のために、バルク媒体１０２を流れる電流密度２
０２の深さがｚ方向に収縮され、バルク媒体１０２の表面近くの狭い領域になる。さらに
、バルク媒体１０２の電流の流れ領域の実効抵抗が十分に増加するため、この領域でジュ
ール熱を得ることができ、回路の残部（例えば、ワイヤ、電源、インバータ、調整ネット
ワーク、電極）を過熱することはない。目標領域のＡＣ電流に対するバルク媒体の実効抵
抗は、DC電流に対するバルク媒体の抵抗よりも大きくすることができる。たとえば、実効
抵抗は、DC電流に対するバルク媒体の抵抗よりも2桁以上大きくすることができる。
図３は、印加ＡＣ電流の関数としての、表皮効果による材料の深さ（ｘ軸、１に正規化
されている）への電流密度の集中（ｙ軸、１に正規化されている）を示すプロットである
。電流密度は、媒体の厚さ（z方向）に沿って指数関数的に減衰する。周波数が１ｋＨｚ
から１０ＭＨｚに増加するにつれて、電流密度はバルク媒体の表面近くにさらに集中する
。したがって、周波数が高いほど、減衰が顕著になる。言い換えれば、表皮効果は電流が
バルク媒体の表面近くの薄い層を通過するように電流密度を収縮する。その上、ジュール
熱がこの層で発生する。
図４Ａは、近接効果を利用して電流密度をさらに収縮するためのシステム４００の側面
図である。図１と同様に、電極１１６および１１８は、バルク媒体１０２（例えば、機体
上の目標領域）に取り付けられ、ＡＣ信号（例えば、１ｋＨｚ以上）を通過させて、媒体
を通る方向４１２の電流密度（または経路）４１０を生成する。リターン経路１０８は、
媒体内の現在の経路（または密度）４１０から距離１２０内に配置され、方向４１２とは
異なる方向１１２を有する。いくつかの実施形態では、リターン経路１０８は、バルク媒
体１０２から電気的に絶縁される。経路１０８は、バルク媒体１０２から距離１２０内に
配置されたワイヤまたはケーブルであり得る。リターン経路１０８は、システム４００の
回路を完成させるワイヤまたはケーブルであり得る。
リターン経路１０８が電流経路４１０に十分に近い（例えば、５０ｃｍ未満）場合、リ
ターン経路１０８のＡＣ電流は、電流経路４１０内の電流を電流経路４１０内の電流の流
れを横切る方向に収縮する。換言すれば、リターン経路１０８を電流経路４１０に十分に
近づけて配置することにより、電流経路４１０内の電流の流れの断面積が収縮される。例
えば、図４Ａ～４Ｃを参照すると、電流は、電極１１６と１１８との間で２つの方向（例
えば、図示されているようにｘ方向およびｚ方向）に収縮される。例えば、図４Ｄに示さ
れるように、近接効果は、電流の流れの方向に応じて、ｘ方向またはｙ方向のいずれかに
電流密度４１０を収縮させる。たとえば、電流がx方向に流れる場合、近接効果は電流をy
方向に収縮する。例えば、近接効果は主として電流の流れの方向を横切る方向に電流を収
縮させるが、表皮効果は主に電流密度をバルク媒体の深さ内で（例えば、図２Ａおよび２
Ｂに示されるようにｚ方向に）収縮させる。場合によっては、近接効果をバルク媒体１０
２の深さ（例えば、ｚ方向）の電流密度の収縮に加えることもでき、例えば、表皮効果と
近接効果の両方を利用する実施形態において、表皮効果を高めることもできる。いくつか
の実施形態では、近接効果を使用して、バルク媒体を通る電流の流れの方向（例えば、電
流がバルク媒体１０２を通る経路）を規定することもできる。
図４Ｂ～Ｃは、上から見たシステム４００の例示的な概略図である。電極１１６および
１１８は、バルク媒体の目標領域１０２に取り付けられ、ＡＣ信号（例えば、１ｋＨｚ以
上）を通過させて、媒体を通る方向４１２の電流密度（または電流経路）４１０を生成す
る。リターン経路１０８は、バルク媒体１０２内の電流経路（または密度）４１０とは異
なるｘｙ平面（点線）に配置される。いくつかの実施形態では、リターン経路１０８内の
電流は、方向４１２とは異なる方向１１２にある。例えば、いくつかの実施形態では、リ
ターン経路１０８の電流の方向１１２は、電流経路４１０の電流の方向４１２と反対であ
る。電流経路４１２とリターン経路１０８の間隔が十分に小さい場合（例えば、５０ｃｍ
未満）、電極１１６と１１８との間でバルク媒体１０２内を流れる電流は、図４Ｃに示さ
れるように、近接効果によりリターン経路ワイヤの近くに密集する（例えば、ｙおよびｚ
方向に収縮する）。リターン経路１０８のバルク媒体１０２からの離間距離が大きいほど
、図４Ｂに示されるように、バルク媒体１０２内でより少ない電流経路４１２が収縮され
ることになる。
図４Ｄは、上から見たシステム４５０の別の実施形態の例示的な概略図である。前のシ
ステム１００と同様に、電極１１６および１１８は、バルク媒体１０２の目標領域に取り
付けられている。リターン経路１０８は、バルク媒体１０２に近接して、バルク媒体１０
２内の電流経路４１０とは異なるｘｙ平面に配置される。図示の実施形態は、電流４１０
がバルク媒体１０２を流れる経路を整形するためにどのようにリターン経路１０８（また
は別の別個の電流経路）を使用し得るかを示す。例えば、第２の電流経路（例えば、リタ
ーン経路１０８のような電流搬送ワイヤまたはケーブル）をバルク媒体１０２に近接配置
することによって、近接効果を利用して、電流の流れの方向を横切る電流密度の幅を収縮
すること、およびバルク媒体１０２内の電流経路４１０を成形することの両方を行うこと
ができる。図４Ｄはまた、近接効果は、電流密度を電流経路４１０に沿って、電流の流れ
の方向を横切る方向に収縮することを示している。例えば、図４Ｄにおいて、電流経路４
１０に沿った電流密度は、経路４１０の各セグメントにおける電流の流れの方向に実質的
に垂直な方向に収縮され、バルク媒体１０２内の電流経路４１０は、リターン経路１０８
の形状に従って一致する。より具体的には、電流経路４１０のセクションＡにおいて、電
流はｘ方向に沿って流れるように案内され、電流密度はｙ方向およびｚ方向に収縮される
。電流経路４１０のセクションＢにおいて、電流はｙ方向に沿って流れるように案内され
、電流密度はｘ方向およびｚ方向に収縮される。
図４Ｄに示されるように、近接効果によって電流経路をより複雑な形状に成形する能力
はいくつかの利点をもたらす。第１に、このような経路形状は実効電流経路長ｌを増加さ
せるために使用することができる。上記のように、経路長が長くなると抵抗が大きくなり
、ジュール熱が大きくなる。第２に、このような電流経路の形状は、電流を加熱のための
戦略的な場所に向けるように構成することができる。第３に、このような電流経路の形状
を使用して、電流経路の鋭い角に加熱が増加した領域（例えば、ホットスポット）を生成
することができる。
近接効果と表皮効果の組み合わせによって、目標領域のＡＣ電流に対するバルク媒体の
実効抵抗をＤＣ電流に対するバルク媒体の抵抗よりも大きくすることができる。たとえば
、実効抵抗は、ＤＣ電流に対するバルク媒体の抵抗よりも２桁以上大きくすることができ
る。
図５Ａ～Ｂは、導体間の距離１２０の関数として、近接効果による第２の導体／経路１
０８の近くのバルク導体目標領域１０２における電流密度の集中の増加を示すシミュレー
ション図である。バルク導体と第２の経路の電流は、距離１２０が減少すると近接効果を
引き起こすのに十分である（たとえば、１ ｋＨｚ以上、または１０MHz）。例えば、距離
１２０が２０ｃｍである場合、電流密度４１０は、図５Ａに示されるように、ｘ-ｙ平面
においてほぼ均一のままである。図５Ｂに示されるように、距離１２０が２ｃｍに減少す
ると、近接効果によってｘ-ｚ平面内でリターン経路１０８の周りに電流４１０の「密集
」または「収縮」が生じる。これは、電流４１０の大部分がバルク導体に沿った狭いスト
リップに密集し、第２の導体（１０８）の経路（例えば、リターン経路、または他の電流
搬送ワイヤ）をたどることによって実現される。言い換えれば、電流４１０は、バルク媒
体全体に均一に広がるのではなく、最小のインダクタンスの経路をたどる。
いくつかの実施形態では、図１のパス１２２と同様に、近接効果を引き起こすためにリ
ターン経路１０８以外のワイヤを使用する。その場合、そのワイヤの電流振動は、経路１
０６および１０８と同じシステム（例えば、電力制御システム１０４）によって駆動して
もよいし、しなくてもよい。その場合、ワイヤ１２２の近接効果は、バルク導体内の電流
経路４１２からワイヤ１１２までの距離に依存する。リターン経路１０８と同様に、ワイ
ヤ１２２は、経路４１２に十分に近い（例えば、５０ｃｍ未満）必要がある。
一般に、電力制御システム１０４は、電極（例えば、１１６および１１８）および専用
の導体（例えば、専用ワイヤまたは専用ケーブル）を介してバルク媒体１０２に電流を供
給して、閉路を形成する（図１参照）。これらの3つの構成要素については、以下でさら
に詳しく説明する。
いくつかの実施形態では、電極１１６および１１８は、図６Ａに示されるように、入力
電極および出力電極のアレイを含む。電極システム６００は、電極アレイ１１６を形成す
る３つの入力電極１１６（１）～（３）と、電極アレイ１１８を形成する３つの出力電極
１１８（１）～（３）を含み、バルク媒体内に隣接する電流経路４１０をもたらす。上で
詳述したように、リターンワイヤ１０８の電流１１２による近接効果は、バルク媒体の電
流密度４１０を収縮する。
一般に、バルク媒体１０２の目標領域において所望の加熱を達成するために、様々な電
極形状を使用することができる。例えば、図６Ｂに示されるように、システム６１０は、
バルク媒体の目標領域１０２に電流を供給するために使用される２つの電極配置１１６お
よび１１８を示す（入力／出力ワイヤ１０６および１０８を備えている）。電極配置１１
６および１１８は、図６Ａに示されるような１つ以上の電極のアレイとしてよい。図６Ｃ
～Ｄは、例えば航空機の翼の目標領域１２０を加熱するための他の電極構成６２０および
６３０のそれぞれの概略図である。１１６、１１８、および６４０によって示される電極
配置は、図６Ａに示されるような単一の電極、または１つ以上の電極のアレイとしてもよ
い。電極の形状と設計の詳細は以下のとおりである。
いくつかの実施形態では、バルク媒体は飛行機の外皮であり、加熱の目標領域としては
、翼、胴体、垂直尾翼、水平尾翼、窓、ウィングレット、風防、操縦翼面（フラップ、ア
イレロン、ラダー、エレベーター、エアブレーキなど）、ノーズ/ノーズコーン、着陸ギ
ア、着陸ギアブレーキ、着陸ギアドア、エンジンおよびエンジンナセル、ＡＣインレット
およびアウトレット、燃料タンクベント、ピトットヘッド、静ポート、その他のアンテナ
、センサ、外部ライト、燃料タンク通気口、サービスパネルなどが含まれるが、これらに
限定されない。言い換えれば、提案された技術は、場合によっては、図６Ａ－６Ｄに示さ
れる構成のうちの１つまたは複数において、機体の内側に電極を配置することを含み得る
。いくつかの実施形態では、加熱システム１００は、目標領域の一部でジュール熱を生成
し、その後、材料内の伝導により更なる熱拡散をもたらすことができる。
一般に、電力制御システム１０４は、高周波（例えば、１ｋＨｚ以上）の交流電気信号
（ＡＣ）を生成し、それをバルク媒体の上述の目標領域１０２を通して送るように設計さ
れた信号生成システムを含む。目標領域のインピーダンスが低い（場合によっては１Ωよ
りはるかに低い）いくつかの実施形態では、信号生成システムは、目標領域でジュール熱
を生成するために、目的の電流レベルを生成し維持するように構成される。場合によって
は、システムの他の部分（信号を伝送する導体やワイヤなど）のインピーダンスがゼロを
超えるため、これらの部分を流れる大電流によって、目標領域の外側で望ましくないジュ
ール熱が発生する。そのため、一部の実施形態では、信号生成システムは高電流が目標領
域の近くにのみ供給されるように設計される。
いくつかの実施形態では、信号生成システムの要素／ユニットの一部またはすべて、な
らびにそれらを接続する導電要素／ケーブルは、高電流および高周波数の電磁信号を送る
ときに通常発生する望ましくない電力損失を可能な限り低減するように設計される。
いくつかの実施形態では、信号生成システムは、既存の電源（例えば、航空機上の既存
の電気バス）から電力を受け取ることができる。一部の実施形態では、システムは、シス
テムの一部である専用のバッテリーまたは専用の電源を使用する。例えば、そのような専
用の電源には、燃料ベースの発電機、太陽光発電ベースの発電機、風力発電ベースの発電
機、ガス発電ベースの発電機などが含まれ得るが、これらに限定されない。信号生成シス
テムは、電源（例えば、既存の電気バス、専用のバッテリー、専用の電源）と目標領域と
の間の回路内に配置することができる。
さらに、いくつかの実施形態では、信号生成システムは、独立したユニットとして存在
する、および／または信号生成システムの一部である他のユニットの組み合わせ内に埋め
込まれる制御回路およびデバイスを含むことができる。
いくつかの実施形態では、加熱システム１００は、いくつかの別個の目標領域を加熱す
るために使用される。このような場合、加熱システムの各要素またはユニット（たとえば
、信号変換ユニット、インピーダンス調整ネットワークなど）は、システム全体に集中化
するか、目標領域または目標領域のグループごとに１つ以上の個別のユニットとして分散
させることができる。集中化または分散構成は、数ある基準のうち特に、システム機能、
エネルギー効率、コスト、規制順守、重量、サイズ、および複雑さなど改善するために使
用することができる。例えば、いくつかの実施形態では、信号変換ユニットは集中化され
るが、インピーダンス調整ネットワークは、目標領域ごとに１つ以上のユニットに分散さ
れる。いくつかの実施形態では、信号変換ユニットは、集中型ＴＳＰ（「標準電力への変
換」）サブユニットとして部分的にのみ集中化されるが、ＡＣＧ（「ＡＣ生成」）サブユ
ニットは、目標領域または目標領域のグループごとに１つ以上のサブユニットとして分散
される。いくつかの実施形態では、信号変換ユニットは完全に分散され、その各サブユニ
ットは、目標領域または目標領域のグループごとに１つ以上のサブユニットに分散される
。
いくつかの実施形態では、電力制御システム１０４は、加熱／除氷／防氷動作が完了す
るまで、連続的に目標領域１０２に電力を送る。いくつかの実施形態では、システムは、
導電材料１０２において所望の発発生および熱分布を達成するために、改善された／効率
的な方法で（例えば、制御ユニットを使用して）電源をオンおよびオフにすることができ
る。例えば、システムがオンの場合、熱は目標領域の特定の場所で生成され、目標領域全
体に伝導され、目標領域の残りの部分に「拡散」する。システムがオフの間、生成された
熱は目標領域内で伝導し続ける。
いくつかの実施形態では、システムは、オン状態に対して異なる電力レベルを有し、改
善された方法でオフ状態と異なる電力レベルを周期的に繰り返すことができる。いくつか
の実施形態では、1ステップの電力増分または減分ではなく、電力のスムーズな増減によ
って特定の電力レベルに到達させることができる。このようなパルス電力システムのパタ
ーンは、システムの構築時に完全に事前に規定するか、またはシステムの制御ユニットの
一部を形成するフィードバックループに基づいて変化させて、動的に改善することができ
る。
加熱システムが複数の目標領域を含むいくつかの実施形態では、上記のパルス電力パタ
ーンをすべての目標領域にわたって非同期的に使用できるため、すべての目標領域を、全
体平均と全体瞬時電力レベルの両方を設定しきい値以下に維持しながら、必要な時間量で
加熱することができる。例えば、両翼、胴体、および水平および垂直尾翼を加熱する航空
機の除氷システムの場合、このような段階的電力パターンは、システムが一度に１つの目
標領域に対してのみターンオンされるように設計することができる。いくつかの実施形態
では、段階的電力パターンは、左翼、胴体、右翼、垂直尾翼、水平尾翼の順にシステムを
パワーオンする。
いくつかの実施形態では、所望の熱、平均電力、瞬間電力レベル、ならびに許容可能な
熱分布を達成するために、改善されたタイミングを各段階で使用することができる。いく
つかの実施形態では、上記のパターンと同様に、目標領域の任意のサブセットを特定の時
間に加熱することができる。
いくつかの実施形態では、加熱システムの設計の一部として言及されている１つまたは
複数のユニットまたは要素はエンクロージャを有している。このようなエンクロージャは
、単一のユニット用またはユニットの任意の組み合わせ用に設計され得る。いくつかの実
施形態では、エンクロージャは環境認定基準に準拠して設計される。例えば、エンクロー
ジャは、不燃性、降水からの保護、外部の衝撃や振動からの保護を提供する取り付けおよ
び構造、電気絶縁、外部電磁波妨害（「ＥＭＩ」）からの保護、封入回路のＥＭＩ放射の
シールド、およびサーマルリリーフなどの基準に準拠して設計することができる。
いくつかの実施形態では、いくつかのエンクロージャは、加熱された物体（例えば、バ
ルク導電材料）の構造をヒートシンクとして使用するように設計することができる。例え
ば、１つまたは複数の加熱システムのユニットは、それが配置されるバルク媒体に対して
高い熱伝導率を有するように取り付けられた金属または導電性構造内に収容することがで
きる。この取り付けの可能な利点の１つは、バルク媒体を加熱すると同時に、電子機器に
必要な冷却を提供することにある。この設計のもう1つの可能な利点は、損失を分散する
ために別個のヒートシンクを設ける必要がなくなることにより、加熱システム（またはデ
バイス）の重量が減少することにある。いくつかの実施形態では、目標領域を加熱システ
ムユニットのヒートシンクの一部として使用することができる。この使用により、加熱シ
ステムの回路が必然的に熱損失を生じ、それが目標領域に伝導されてそれらを加熱し得る
ため、加熱システムの効率が向上し得る。
いくつかの実施形態では、エンクロージャをバルク媒体に取り付けるために複数の接着
剤または取り付けタイプを使用することができる。たとえば、そのケーシングを所定の位
置に保持するために、主に機械的剛性保持のために使用される接着剤を使用することがで
き、エンクロージャのヒートシンク機能のために低い熱インピーダンス経路を提供する別
の接着剤（または界面剤）を使用することもできる。
いくつかの実施形態では、１つまたは複数の加熱システムのユニットは、ユニットの回
路、周囲のケーブル、他のユニット、または目標領域で測定される１つ以上の測定値、例
えば電圧、電流、温度、順方向電力、および反射電力など、を検出するように構成するこ
とができるが、それらに限定されない。いくつかの実施形態では、そのような測定値を使
用して、ユニットの動作状態を監視し、それらの動作を、改善のために、例えばスイッチ
ングおよび調整可能部のオン/オフスイッチング、出力レベル、およびインサーキット制
御などを（フィードバックメカニズムを使用して）制御することができる（ダイナミック
調整ネットワーク内のスイッチングおよび調整可能部の制御の詳細については下記参照）
。制御されるパラメータには、負荷への電力および/または負荷への電流、調整ネットワ
ークの電圧制御、およびその他の関連信号が含まれる。
いくつかの実施形態では、上記のフィードバックループの一部として使用される測定値
は、目標領域またはその近くに設置し得る特定の氷センサを含むこともできる。そのよう
なセンサは、例えば、除氷完了状態について加熱システムおよび／またはユーザに通知す
るために使用することができ、除氷および防氷動作段階で電力レベルを調整するための入
力として使用することができる。いくつかの実施形態では、氷センサをシステム内の障害
やサービス要求を判別するために使用することもできる。
いくつかの実施形態では、加熱システムは、ユーザ（航空機の除氷システムの場合には
パイロットまたは副操縦士であり得る）および/またはシステムのセンサからの入力を受
け取り、および他のすべてのユニットに制御信号を出力するプロトコルコンバータ制御ユ
ニット（または「制御ユニット」または「制御サブユニット」）を含むことができる。い
くつかの実施形態では、ユーザからの入力は、オン／オフ状態、除氷／防氷／オフ状態、
目標領域の目標温度、および目標領域の目標出力を含むことができるが、これらに限定さ
れない。いくつかの実施形態では、センサからの入力は、電圧、電流、温度、順方向電力
および反射電力、インピーダンス、および氷センサ、スクワットスイッチ、さまざまな航
空機ロジックユニットからのデータ、航空電子機器からの情報並びに他の情報などが含ま
れるが、それらに限定されない。いくつかの実施形態では、プロトコルコンバータユニッ
トはシステム全体に集中配置される。いくつかの実施形態では、目標領域または目標領域
のグループごとに1つのプロトコルコンバータ制御ユニットが分散配置される。
いくつかの実施形態では、ユーザ入力は、有線（たとえば、ＡＲＩＮＣ ４２９などの
データ転送標準）を使用して、または無線（たとえば、低エネルギーＢｌｕｅｔｏｏｔｈ
またはＷｉ－Ｆｉ接続）を使用して制御ユニットに送信することができる。いくつかの実
施形態では、ユーザの入力デバイスは、加熱されるシステムに統合する（たとえば、航空
機の除氷システムのコックピットの画面上のコントロールに統合する）か、またはタッチ
スクリーンタブレット（たとえば、コックピットに取り付けられた別のタブレット、また
は航空機の除氷システムの場合にはパイロットのタッチスクリーンタブレットに設置され
た専用アプリケーション）などの別個のデバイスとすることができる。
いくつかの実施形態では、電力制御システム１０４は、バルク媒体に電流を発生させる
ために、既存の電気バスまたは専用のバッテリーまたは加熱システムの任意の他の電源か
らの信号を所望の高周波ＡＣ波形に変換する信号変換ユニット（「ＳＴＵ」）または回路
を含む。たとえば、航空機のアプリケーションでは、信号変換ユニットは飛行機の電気バ
スから利用可能なＤＣ電力を受け取り、目的の高周波ＡＣ信号に変換することができる。
別の航空機の例では、信号変換ユニットは、航空機の電気バスから利用可能な電力をＡＣ
信号の形で受け取り、所望の高周波ＡＣ信号に変換することができる。いくつかの実施形
態では、信号変換ユニットは、専用のバッテリーまたは任意の専用の電源（例えば、加熱
システムの一部を形成する）から利用可能なＤＣ電力を取り、所望の高周波ＡＣ信号に変
換することができる。いくつかの実施形態では、専用のバッテリーまたは電源を、信号変
換ユニットと同じエンクロージャおよび／または回路基板内に内蔵することができる。
図７は、電力制御システム１０４のための例示的な信号変換ユニット（「ＳＴＵ」）７
００の概略図であり、標準電力への変換（「ＴＳＰ」）７１０およびＡＣ生成（「ＡＣＧ
」）７２０の主要サブユニットを含み、これらのサブユニットは、デバイス１００の残部
の他の回路７３０に前置される。電力制御システム１０４は、図７に示されるように、既
存の電源から電力を引き出すことができる。
図８は、電力制御システム１０４のための例示的な信号変換ユニット（「ＳＴＵ」）８
００の概略図であり、ＴＳＰ８１０、ＡＣＧ８２０、および制御サブユニット８３０を含
む。
いくつかの実施形態では、ＴＳＰは既存の電源または加熱システムのバッテリーから電
力を引き出し、ＡＣＧの動作の改善ならびに信号変換ユニットの電力伝送効率の改善のた
めに、その電力を２５０ＶＤＣなどの標準入力に変換する。
いくつかの実施形態では、既存の電気バスが電力を４００Ｈｚ、１１５ＶＡＣ信号の形
でＴＳＰに供給する場合に、ＴＳＰは、出力側にコモンモードチョークなどのフィルタを
備えたフライバックコンバータを含み、電磁干渉の到達またはＡＣＧの損傷を防ぐことが
できる。図９Ａは、フライバックコンバータ９１０およびコモンモードチョーク９２０を
含む、例示的なＴＳＰサブユニット９００の概略図である。図９Ｂは、例示的なフライバ
ックコンバータ９１０の概略図である。
いくつかの実施形態では、ＴＳＰは、既存の電源からのＡＣ電力を任意のＤＣ電圧に変
換するブリッジ整流器である。いくつかの実施形態では、ＴＳＰはバッテリーまたは既存
の電源（たとえば、航空機の一般的な２８ＶＤＣ）からＤＣ電力を引き出し、それを異な
るＤＣ電圧またはＡＣ電圧に変換する。たとえば、ＤＣ－ＤＣ変換は、加熱システムの制
御ユニットおよび要素に電力を供給するのに有用であり、その場合には、可能な電圧レベ
ルとして、±３．３Ｖ、±５Ｖ、および/または±１２Ｖが含まれる。最後に、いくつか
の実施形態では、電源に応じて力率補正（「ＰＦＣ」）段をＴＳＰの設計に含めることが
できる。いくつかの実施形態では、ＰＦＣは、必要とされるかもしれない電源の非線形負
荷を補正するのに役立ち得る。アクティブおよびパッシブの両方のＰＦＣ段が使用可能で
ある。
いくつかの実施形態では、ＡＣＧはＴＳＰからの入力電力を使用して、それを目的の高
周波ＡＣ信号に変換する。いくつかの実施形態では、ＡＣＧは、信号変換ユニットの電力
伝達効率を改善するように設計されている。いくつかの実施形態では、ＡＣＧは、電力増
幅器またはＡＣまたはＲＦ発生器または発振器を含む。
いくつかの実施形態では、電力増幅器の主電力増幅段は、「線形」または「スイッチン
グ」のいずれかである。これら２つのアーキテクチャ間の関連するトレードオフには、効
率、電力処理、および線形性が含まれ得る。線形増幅器の例には、クラスＡ、クラスＢ、
およびクラスＣが含まれる。スイッチングアンプの例には、Ｃｌａｓｓ－Ｄ、Ｃｌａｓｓ
－Ｅ、およびＣｌａｓｓ－Ｆが含まれる。いくつかの実施形態では、線形増幅器は、スイ
ッチング増幅器と比較して、高い線形性および低い効率を有する。効率が低いと、熱管理
が難しくなる、高規格のコンポーネントが必要になる、などの問題が発生する可能性があ
る。線形性が低いと、高調波成分が増加し、規制順守、効率の低下、物理的および電気的
レイアウト設計の困難など、の問題が発生する可能性がある。
いくつかの実施形態では、ＡＣＧはフルブリッジクラスD増幅器を含む。例えば、増幅
器の設計は、ゲートドライバで給電されるデュアルＭＯＳＦＥＴトランジスタと所望の周
波数を発生する温度補償水晶発振器（「ＴＣＸＯ」）を使用する。図１０Ａは、デュアル
ＭＯＳＦＥＴトランジスタ、温度制御水晶発振器（「ＴＣＸＯ」）１０２０、およびゲー
トドライバ１０３０を備えたクラスＤ増幅器１０１０を含む、例示的なＡＣＧサブユニッ
ト１０００の概略図である。図１０Ｂは、デュアルＭＯＳＦＥＴを使用する例示的なクラ
スＤ増幅器の理論的概略図である。いくつかの実施形態では、フルブリッジアーキテクチ
ャは、ハーフブリッジアーキテクチャと比較して、差動（平衡）駆動機能を提供するとと
もに、所定の負荷の下で所定のバス電圧レベルに対して４倍の電力出力を提供することが
できる。差動駆動は、期待ウィング構造により提供される平衡負荷状態の下での排出ガス
コンプライアンスにも適切であり得る。さらに、いくつかの実施形態では、クラスDアー
キテクチャは、他のスイッチングアーキテクチャよりも高いスイッチ利用率を有し得る。
いくつかの実施形態では、Ｃｌａｓｓ－Ｄアーキテクチャ内において、単一周波数ドラ
イブの下で出力パラメータを改善するために、多くの入力パラメータを変更することがで
きる。入力パラメータの例には、デッドタイムが含まれる。出力パラメータの例には、効
率、ピーク成分ストレスなどが含まれる。
いくつかの実施形態では、クラスDアーキテクチャは、高いスイッチ利用率を有し、シ
リコンベースコンポーネントの実装を完成し、それらを潜在的なＡＳＩＣ開発に適したも
のとすることができる。このような開発では、すべての制御コンポーネントとパワーエレ
クトロニクスを同じダイまたはＭＣＰ（マルチチップパッケージ）のいずれかに登載する
ＳｏＣ（システムオンチップ）の実装が可能である。いくつかの実施形態では、クラスＤ
アーキテクチャは、航空機の所定の機能部のさまざまな分散場所に装着されたＳｏＣおよ
びサポート回路を収容する分散モジュールを有する。
他の実施形態では、シングルスイッチアーキテクチャ、例えばクラスＥまたはクラスＦ
などの他のスイッチモード設計が利用される。いくつかの実施形態では、このようなアー
キテクチャは、より高いスイッチング周波数実装の可能性があり、ハイサイドゲートドラ
イバが困難または非実用的になり得る。いくつかの実施形態では、高い周波数でのＣｌａ
ｓｓ－Ｄ実装の潜在的な制限のために、周波数の増加につれて、Ｃｌａｓｓ－Ｄ実装の代
わりにシングルスイッチアーキテクチャを使用することができる。
いくつかの実施形態では、高調波低減および高調波除去技術をスイッチモード増幅器と
ともに使用して、一部のスイッチングアーキテクチャに固有の非線形歪みによる悪影響を
軽減することができる。たとえば、ベース波形のデューティサイクルの変更、パルスのブ
ランキング、およびその他の手法を使用して、信号生成中に高調波を除去することができ
る。
いくつかの実施形態では、ＡＣＧはシリコンＭＯＳＦＥＴなどのトランジスタを含む。
いくつかの実施形態では、トランジスタは窒化ガリウム（ＧａＮ）ＭＯＳＦＥＴである。
特定の実施形態では、ＧａＮトランジスタは、オン抵抗、ターンオンゲート電荷、逆回復
電荷などの有利な特性を有する。いくつかの実施形態では、ＧａＮはより高い周波数に適
している。
いくつかの実施形態では、ＴＳＰは、既存の電源から電力を引き出し、ＡＣＧを駆動す
るゲートドライバまたは水晶発振器などの要素に適した電力入力信号に変換するために、
リニアレギュレータなどの低電力変換（「ＬＰＣ」）段をさらに含む。図１０Ｃは、例示
的なＡＣＧサブユニット１０５０の概略図であり、デュアルＭＯＳＦＥＴトランジスタを
備えたクラスＤ増幅器１０１０、温度制御水晶発振器（「ＴＣＸＯ」）１０２０、ゲート
ドライバ１０３０、およびＬＰＣ１０５０を含む。
いくつかの実施形態では、ＡＣ生成サブユニットは目標領域の近くに配置される。この
設計の考えられる利点は、ＡＣ生成サブユニットから調整ネットワークを介して目標領域
に交流電流を流すときに発生する損失とエミッションを制限することにある。いくつかの
実施形態では、ＴＳＰサブユニットは、ＡＣ生成ユニットの近く、または既存の電源また
は専用のバッテリーの近くに配置することができる。ＴＳＰがＡＣＧに近いと、ＡＣＧと
統合できるため、システム内のモジュールの数とその複雑さを軽減できる可能性がある。
ＴＳＰが既存の電源または専用のバッテリーに近い場合、電源またはバッテリーからＡＣ
Ｇへの電力伝送を改善（効率を向上しＥＭＩを低減）するように設計することができる。
たとえば、既存の電源が４００Ｈｚ、１１５ＶＡＣ電圧の形で電力を供給する場合、ＴＳ
ＰにＡＣ－ＤＣコンバーターを含め、電源電圧を２５０ＶＤＣに変換して、ＡＣ電流によ
って引き起こされるＥＭＩを低減するとともに、電圧を上げ、ＴＳＰからＡＣＧに流れる
電流を減らすことによって効率を高めることができる。
いくつかの実施形態では、制御サブユニットは、デバイス（加熱システム）が開発され
ている用途で入手可能な関連データの入力に基づいて、信号変換ユニットのステータス、
例えばオン/オフモード、電力出力、周波数、およびその他のパラメータなどの、を制御
し、ＴＳＰやＡＣＧのドライバなどの他の信号変換サブユニットに制御信号を出力する。
航空機用の除氷および防氷加熱システムの例では、いくつかの実施形態では、データ入力
として、コックピットスイッチからの手動パイロット入力、機内外の温度センサからの温
度、スクワットスイッチからのホイールオンウェイト状態、さまざまな航空機論理ユニッ
ト、アビオニクスからの情報、デバイス（加熱システム）自体からのフィードバック情報
、およびその他のデータが含まれる。いくつかの実施形態では、制御サブユニットは、リ
ニアレギュレータなどの低電力変換（ＬＰＣ）段で給電されるマイクロコントローラスー
パーバイザを含み、既存の電源から電力を引き出し、それを適切な電力入力信号に変換し
、制御信号をＴＳＰとＡＣＧに出力する。図１１は、マイクロコントローラ１１１０およ
び低電力変換ステージ（ＬＰＣ）１１２０を含む例示的な制御サブユニット１１００の概
略図である。
いくつかの実施形態では、例えば、航空機に後付けされた除氷加熱システムの場合、信
号変換ユニットは、利用可能な電気バスの近くの中央の場所に設置することができる。こ
れにより、設置の複雑さ、労働時間、およびユニットのコストを削減できる。いくつかの
実施形態では、信号変換ユニットは分散化され、目標領域の近くに設置される。これによ
り、ＡＣ信号が移動しなければならない信号変換ユニットと目標領域の間を長さが短縮さ
れ、信号の電磁干渉（「ＥＭＩ」）シールドおよびそのようなＡＣ信号を伝送するための
ケーブル要件に関連するコストを削減することができる。
いくつかの実施形態では、加熱システムは、加熱システムの出力インピーダンスを所望
のレベルに調整するように構成されたインピーダンス調整ネットワーク（「ＩＡＮ」）を
有する。例えば、ＩＡＮは、加熱システムの出力インピーダンスを加熱されるバルク媒体
の入力インピーダンスに対応するように調整するよう構成することができる。例えば、Ｉ
ＡＮは、加熱システムの出力とバルク媒体の入力との間のインピーダンスを互いに所望の
範囲内に調整するように構成することができる。いくつかの実施形態では、インピーダン
ス調整ネットワークは、加熱システムの出力インピーダンスをバルク媒体のインピーダン
スに十分に整合するように調整するよう構成される。言い換えると、整合ネットワークは
、ＳＴＵ（「ソース」）の出力インピーダンスを、妥当な工学的許容範囲内で目標領域（
「負荷」）のインピーダンスに一致するように構成される。いくつかの実施形態では、ソ
ースインピーダンスと負荷インピーダンスを整合させることは、加熱システムのソースイ
ンピーダンスを、バルク媒体のインピーダンスの複素共役になるように調整することを含
む。いくつかの実施形態では、インピーダンス調整ネットワークは、加熱システムの出力
インピーダンスが、加熱されるバルク媒体のインピーダンスの１０から３０％以内になる
ように調整される。
図１２は、ソース１２１０と負荷１２２０との間の調整ネットワーク１２００の概念図
である。図１２は、ＳＴＵの出力にインピーダンス調整された入力ポートを介してＳＴＵ
（「ソース」）から入力電力を受け取り、目標領域に対応するようにインピーダンス調整
された出力ポートを介して目標領域（「負荷」）に電力を出力する調整ネットワークを示
す。
一般に、ＡＣ信号では、ソースの出力インピーダンスが負荷のインピーダンスに対応し
ていない場合、ソースから負荷に送信された信号の一部は、負荷を通過するのではなく、
ソースに反射して戻る。いくつかの実施形態では、インピーダンス調整ネットワークは、
信号反射および電圧定在波の増大を抑制することによって、いくつかの利点、例えば、
・加熱システムの端子電圧およびアーク放電のリスクの低減
・加熱システムの効率の改善
・ＳＴＵから必要とされる総出力電力の低減、よってＳＴＵのサイズ、重量、およびコス
トの低減
・システムコンポーネントへのストレスの軽減
・信頼性の向上
・ケーブルおよびバルク媒体の温度勾配の低減
などを達成することができる。
いくつかの実施形態では、ＳＴＵの出力インピーダンスは目標領域のインピーダンスよ
りも高くなる。その場合、調整ネットワークは、ＳＴＵからの比較的高い電圧および低い
電流の電力を、目標領域に供給される比較的低い電圧および高い電流の電力に変換する。
これらの実施形態では、これは、大電流が調整ネットワークの後、従って目標領域の近く
でのみ供給されることを意味し、ＳＧＵの残部でのジュール損失を低減し、加熱システム
の総合効率を向上する。
さまざまな実施形態では、調整ネットワークは集中配置しても、目標領域全体に分散配
置してもよい。調整ネットワークを分散配することで、ケーブルをフィルタとして機能さ
せながら、特定のコンポーネントに対するピーク電圧、ピーク電流、および/または温度
の影響を潜在的に下げることができる。分散配置はシステム設計にモジュール性を付加す
ることもでき、これにより、部品の保守性/交換を改善することができる。さらに、分散
配置は、システムを敏感な機器や燃料タンクなどの危険な領域を避けて配置することがで
きる。
さらに、いくつかの実施形態では、追加の容量性部品を含め、ネットワーク内の対称中
間点を接地することによって調整ネットワークを平衡させることができる。完全な差動ソ
ースによって駆動されると、このネットワークは平衡動作して高い同相信号除去比と優れ
たノイズ耐性が可能になる。いくつかの実施形態では、そのような平衡は達成されず、調
整ネットワークのリターン経路は回路の接地で終端する。
一般に、いくつかの実施形態では、調整ネットワークは、特定のビルディングブロック
構成に配置された受動電子部品を含むことができる。たとえば、これらのビルディングブ
ロック構成は、変圧器、Lネットワーク、πネットワーク、Tネットワーク、およびその他
の構成を含み得る。図１３Ａ～Ｄは、例示的なインピーダンス調整ネットワークのビルデ
ィングブロックの概略図である。
いくつかの実施形態では、加熱システムの調整ネットワークは受動調整サブユニットを
含む。図１４は、受動調整サブユニット１４１０を含む例示的な調整ネットワークユニッ
ト１４００の概略図である。いくつかの実施形態では、受動調整サブユニットは、上記の
１つまたは複数のビルディングブロック構成、および他の構成を一緒に含むことができる
。いくつかの実施形態では、受動調整サブユニットの受動電子部品としては、例えばネッ
トワークの効率を向上させるために、高い品質係数を有するものが選択される。
いくつかの実施形態では、加熱システムの調整ネットワークは、高品質係数（ｈｉｇｈ
－Ｑ）または低品質係数（ｌｏｗ－Ｑ）を持つように設計することができる。高Q調整ネ
ットワークは、高調波信号成分を除去するために使用することができる。高調波成分は線
形増幅器の場合よりも高くなる可能性があるため、スイッチング増幅器の設計ではフィル
タリングの方が有利であり得る。ただし、高Qネットワークは、部品の公差、外部状態で
の動作変動、アセンブリの変動、およびシステム内の他の変動に対してより敏感であり得
る。したがって、高Ｑシステムは、システムの実装中に実際的な問題を引き起こす可能性
がある。たとえば、航空機の翼の除氷システムの場合、システムがＨｉｇｈ－Ｑの場合、
インピーダンス調整ネットワークは、小さな摂動（フラップの動きなど）が原因で調子が
狂う可能性があり、故障のリスクを生じる。高調波成分を基本駆動周波数外に下げること
は、規制証明にとっても、実際の設計上の懸念、例えば、設計内に漂遊信号が含まれるこ
と、構成要素に過度のストレスがかかること（ピークまたは時間平均定格内）、制御アル
ゴリズムの不安定性など、にとっても有益であり得る。場合によっては、動的調整要素を
使用することによって、これらの感度の懸念を緩和または除去することさえできる。
いくつかの実施形態では、加熱システムの調整ネットワークの設計は、送電線の調整概
念に基づくことができる。たとえば、調整ネットワークの入力および/または出力でのケ
ーブル接続は、調整ネットワークの一部と見なすことができる。いくつかの実施形態では
、適切なケーブル材料、フォームファクタ、寸法、および長さを選択することにより、適
切なインピーダンス調整を実現することができる。
いくつかの実施形態では、加熱システムの調整ネットワークは、アクティブ調整サブユ
ニットと制御サブユニットを含む動的調整ネットワークである。図１５Ａは、アクティブ
調整サブユニット１５１０および制御サブユニット１５２０を含む例示的な調整ネットワ
ークユニット１５００の概略図である。いくつかの実施形態では、アクティブ調整サブユ
ニットは、制御サブユニットによって制御される１つまたは複数の調整ネットワーク構成
を含む。いくつかの実施形態では、アクティブ調整ネットワークサブユニットの受動電子
部品は、例えばネットワークの効率を向上させるために、高い品質係数を有するものが選
択される。いくつかの実施形態では、制御サブユニットは、目標領域との間で送受信され
る信号から入力データ（順方向電力、反射電力、電圧定在波比など）を受信し、アクティ
ブ調整ネットワークサブユニットを動的に制御して、インピーダンス調整をリアルタイム
で調整する。例えば、このような制御は、アクティブ調整ネットワークサブユニットの設
計に含まれる調整要素を介して実現することができる。例えば、動的調整要素は、調整可
能なコンデンサおよび／または調整可能なインダクタを含み得る。さらに、調整可能な要
素の例には、ＰＩＮダイオード、ＢＳＴコンデンサ、ＤＴＣ（ディスクリート調整コンデ
ンサ）、バラクタダイオード、ＭＥＭＳ、強誘電体バラクタ、強磁性コンポーネント、Ｙ
ＩＧ調整フィルタなどがある。このようなデバイスの評価中に考慮することができる評価
基準の例には、動作周波数範囲、ＤＣ電圧の調整、制御信号の直線性の調整、制御の複雑
さ、容量/インダクタンスの調整比、調整速度、品質係数（Ｑ）、スイッチング寿命、パ
ッケージングコスト、電力処理、消費電力、ブレークダウン電圧、直線性、3次インター
セプト（ＩＰ３）、統合機能などがある。
いくつかの実施形態では、目標領域と調整ネットワーク間にフィードバックを備えた制
御ユニットを使用すると、目標領域のインピーダンスまたはＳＴＵ出力インピーダンスに
影響を与える可能性のある外部の変化、例えば目標領域、加熱システムの場所、システム
と目標領域を取り巻く環境の温度や幾何学的構成の変化、およびその他のパラメータなど
、にネットワークを適応させることができる。いくつかの実施形態では、調整ネットワー
クは、既存の電源から電力を引き出し、それを制御サブユニットに適した電力入力信号に
変換する線形レギュレータなどの低電力変換（「ＬＰＣ」）段をさらに含む。図１５Ｂは
、アクティブ調整サブユニット１５１０、低電力変換段（「ＬＰＣ」）１５６０、および
制御サブユニット１５２０を含む、例示的な調整ネットワークユニット１５５０の概略図
である。
いくつかの実施形態では、加熱システムの使用中に可能性のある状況のスペクトルをカ
バーするすべての構成および環境条件に対して、目標領域に特別のインピーダンス測定を
実行することができる。これらの測定により、上記の状況の全スペクトルで適切なインピ
ーダンス調整を可能にする最も狭いインピーダンス範囲に適合した動的調整ネットワーク
ユニットの設計が可能になり得る。いくつかの実施形態では、このような設計は、アルゴ
リズムの最適化またはコンピューターシミュレーションを使って実行することで、調整ネ
ットワークの重み、複雑さ、およびコストを削減しながら、システムの効率を向上させる
ことができる。
いくつかの実施形態では、専用ケーブルを加熱システムで使用することができ、該ケー
ブルは、効率を改善し、目標領域に搬送される電力信号をシールドするために、各段で特
別に設計または選択することができる。図１６は、例示的な加熱システムにおけるケーブ
ル段の概略図である。さまざまな実施形態において、加熱システムのケーブルの段はカス
タマイズすることができ、例えば電源１６２０とＳＴＵ１６１０の間のケーブル（ケーブ
ル段１）１６３０、ＴＳＰ１６４０とＡＣＧ１６５０サブユニットの間のＳＴＵ内のケー
ブル（ケーブル段２）１６６０、ＳＴＵ１６１０と調整ネットワーク１６７０の間のケー
ブル（ケーブル段３）１６８０、および調整ネットワーク１６７０と目標領域１６９０の
間のケーブル（ケーブル段４）１６９５を含むことができる。
一般に、加熱システム全体の専用ケーブルの設計には、さまざまな設計上の考慮事項が
関係し得る。いくつかの実施形態では、熱に関する考慮事項が関係し得る。たとえば、い
くつかの実施形態では、調整ネットワークを目標領域に接続する（または目標領域の近く
を通り、場合によっては調整ネットワークに戻る）ケーブルは、ケーブルから目標領域へ
の熱の流れが増加するように固定することができる。これは、電流がケーブルを流れると
きに発生する熱の一部が回収され（さもなければ失われる）、熱を発生させることを目的
とした目標領域に伝達される場合に有利であり、システムの効率が向上する。
いくつかの実施形態では、留め具を使用してケーブルを目標領域の近くに配線すること
ができる。このような場合には熱接触を改善するために、熱伝導率の良い熱伝導材料を使
用して、ケーブル－留め具－目標領域の界面間のエアギャップを埋めることができる。
いくつかの実施形態では、ケーブルは目標領域に直接取り付けられる。このような場合
には熱接触を改善するために、熱伝導率の高い接着剤を使用して、ケーブルを接触領域に
取り付けることができる。さらに、熱伝導率の高い熱界面材料を使用して、ケーブルと目
標領域の間に残存エアギャップの一部またはすべてを埋めることができる。
いくつかの実施形態では、ケーブルが接続するユニット、目標領域、または電源に応じ
て、異なる形状の断面および異なるケーブルフォームファクタを使用することができる。
いくつかの実施形態では、ケーブルは、保護ジャケット（電気絶縁および/または腐食、
湿度、極端な温度、摩擦などの環境保護）の有無にかかわらず、主導体のみを含む。この
構成は、ＤＣ信号を搬送する、または目標領域に信号を伝送するシステムの部分に有利で
あり得る。
いくつかの実施形態では、ケーブルは同軸ケーブルである。同軸ケーブルはシールドを
含み、ＡＣ信号の搬送時にＥＭＩ放射を低減し得るとともに任意の信号の搬送時にシステ
ムの周囲のＥＭＩから保護することができる。
いくつかの実施形態では、ケーブルは三軸ケーブルである。この設計は、任意の信号の
搬送時に、より具体的には、例えば調整ネットワークユニットの平衡実施形態の出力の平
衡信号の搬送時に、ＥＭＩの保護および絶縁に有益であり得る。
いくつかの実施形態では、ケーブルは二軸ケーブルである。この設計は、3軸ケーブル
によって提供される利点と同様の利点があり得る。
いくつかの実施形態では、ケーブルが接続するユニット、目標領域、または電源に応じ
て、異なるケーブル断面形状を使用することができる。
いくつかの実施形態では、ケーブルの導体の断面は円形の形状を有する。この設計は、
同軸/三軸/二軸のフォームファクタの場合、製造コストが比較的低い（非反復エンジニア
リングコストが低い）という利点がある。
いくつかの実施形態では、ケーブルの断面は扁平および／または長方形である。たとえ
ば、この断面は、ケーブルが目標領域に電流を供給するシステムの最終段にとって有利な
ケーブル形状であり得る。最終段において、長方形の形状は、ケーブル内を循環する電流
に及ぼす近接効果および表皮効果の影響を軽減できるため、損失が減少し、システムの効
率が向上する。さらに、この形状により、ケーブルに必要な導電性材料の総量が減少し、
システムの重量が減少する可能性があり、これは、航空機の除氷システムの場合に考慮す
べき重要な事項である。
いくつかの実施形態では、ケーブルにより搬送される特定の入力および出力電流と信号
に応じて、またその断面形状やその他の要因に応じて、断面のサイズは、動作温度を指定
の範囲（たとえば、コンプライアンスのため、およびケーブルの製造に使用される材料に
より決まる）に制限するためおよびその重量およびサイズを低減するために、選択するこ
とができる。
いくつかの実施形態では、ケーブルが接続するユニット、目標エリア、または電源に応
じて、異なるケーブルシールドタイプ（および断面形状）が使用される。
いくつかの実施形態では、ケーブルはシールドを含まない。これは、ＤＣ電流が搬送さ
れる段（したがって、ＥＭＩ抑制要件が低い場合）、およびリターン電流を搬送する必要
がない段（例えば、目標領域がリターン電流を搬送し、近くのケーブルが目標領域にその
電流を供給する実施形態におけるシステムの後段）において有利である可能性が高い。
いくつかの実施形態では、単一のシールドが使用される。これは、たとえば、ケーブル
をＥＭＩ/ＥＭＣ要件やその他の環境要件に準拠させるのに１つのシールド層で十分な場
合に有利である。
いくつかの実施形態では、２重シールドが使用される。これは、別のシールド層を追加
して、たとえば、ＥＭＩ放射をさらに減少させるとともに、ケーブルのＥＭＩ感受性を低
下させることができる。
いくつかの実施形態では、３重以上のシールドが使用される。これは、上記と同様の理
由で追加のシールド層が追加される。
いくつかの実施形態では、特定の目標領域に対して、この領域に電流を供給するケーブ
ルが異なる可能経路をたどるようにしてもよい。
いくつかの実施形態では、ケーブルは、目標領域の一方の側からもう一方の側へとほぼ
直線の経路をたどるだけである。場合によっては、これらの経路は並列であってもよい。
いくつかの実施形態では、ケーブルが目標領域を斜めに通過し、目標領域のさまざまな場
所で互いに交差してもよい。これは、たとえば、目標領域の表面全体でより均一な熱を生
成し、ケーブルが交差する所望の位置に比較的高温のスポットを生成するのに役立つ。
いくつかの実施形態では、ケーブルはジグザグタイプの経路、曲がりくねった経路、ま
たは２Ｄスプライン曲線でモデル化し得る経路をたどる。この設計は、目標領域を流れる
電流がたどる経路を長くすることによってシステムの有効性を高め、したがって実効抵抗
をさらに高めることができる。これは、たとえば、より高い効率、より低い電流、および
システムによるより安定したインピーダンス調整を達成するのに役立ち得る。
いくつかの実施形態では、ケーブル経路の設計は、上記のオプションとその他のオプシ
ョンの組み合わせに基づいている。
いくつかの実施形態では、ケーブルの設計、ステージ、および目的に応じて、ケーブル
の製造に異なる材料を使用することができる。
局部電圧、電流、温度、電力、曲げ半径、耐久性の要件、およびその他の基準に応じて
、ケーブルの導体材料を、効率、導電率、重量、コスト、サイズ、および熱的側面が改善
されるように選択することができる。
いくつかの実施形態では、導体材料は、銅、銀、アルミニウム、炭素繊維複合材、チタ
ン、またはそれらの合金からなる。いくつかの実施形態では、導体は前述の材料のいずれ
かで作られ、導体の表皮の導電性を改善するために銀コーティングなどの他の材料でコー
ティングされる。
いくつかの実施形態では、導体は固体材料からなるもの、またはより線としてもよい。
例えば、いくつかの実施形態では、エナメルなどの絶縁コーティングを使用することによ
って、より線をそれぞれ互いに絶縁することができる。たとえば、リッツ線を使用して、
ケーブル内の表皮および近接効果の影響を低減することができる。
いくつかの実施形態（たとえば、同軸/三軸/二軸ケーブル用）では、局部電圧、電流、
温度、電力、曲げ半径、耐久性の要件、およびその他の基準に応じて、ケーブルの誘電体
材料を、効率（例えば、誘電損失の低減による）、重量、コスト、柔軟性、最大電圧許容
差、最大電力許容差、温度定格（ケーブルの高い温度許容および／または高い熱容量およ
び／または低い誘電損失および／または良好な熱伝導性による）が向上するように選択す
ることができる。
いくつかの実施形態では、伝送線路調整が調整ネットワークユニット内で使用される場
合、関連するケーブルは、所望のインピーダンスレベルに到達するように選択された誘電
体材料を使用することもできる。例示的な材料には、ポリエチレンおよびテフロンベース
材料、ならびに他の材料がある。
いくつかの実施形態では、局部電圧、電流、温度、電力、曲げ半径、耐久性の要件、お
よびその他の基準に応じて、ケーブルのジャケット材料が、重量、コスト、柔軟性、最大
電圧公差、温度定格、および近くのヒートシンク（たとえば、ヒートシンクとして使用さ
れる目標領域）への熱伝導などのパラメータが改善されるように選択される。
いくつかの実施形態では、伝送線路調整が調整ネットワークの一部として使用される場
合、目標インピーダンスレベルに到達するために、その誘電体に加えて、インピーダンス
調整に使用されるケーブルの長さを制御することができる。たとえば、目標領域に電流を
供給するケーブルは、伝送線路調整システムの一部として使用され、インピーダンス調整
のために余分な長さが追加され、より小さなスペースを占めるように局所的にコイル状に
巻かれる。
いくつかの実施形態では、特定の留め技術を使用して、ケーブルをシステムの構造に沿
って配線することができる。このような技術は、設置コストおよび時間、システムの重量
（必要なワイヤの長さと留め具の重量を減らすことによる）および目標領域に近接するケ
ーブルの所望の電磁効果および熱伝達を改善するために選択することができる。
いくつかの実施形態では、留め具は、目標領域に電力を供給するケーブルと目標領域と
の間の距離を縮めるように選択される。この設計は、近接効果をより強力に生成し得る。
いくつかの実施形態では、ケーブル－目標領域間距離を短くするために従来のケーブル留
め具の設計を選択することができる。
いくつかの実施形態では、留め具は、ケーブルから目標領域への熱伝導を高めるために
も使用される。
いくつかの実施形態では、システムの重量とコストを低減するために留め具の材料が選
択される。これは、たとえば複合材料を使用することで実現することができる。留め具が
目標領域への熱伝導のためにも使用されるいくつかの実施形態では、高い熱伝導率を有す
る材料（たとえば、通常比較的高い熱伝導率を有する金属材料）が選択される。
いくつかの実施形態では、留め具をそれらの接着領域に固定するために使用される接着
剤は、目標領域への結合強度を高め、長期の結合を確実にするために選択される。接着剤
の強度は、結合領域が比較的小さく、結合領域に比較的強い機械的制約が生じる場合に有
利である。さらに、締結具がケーブルから目標領域への熱伝導のために使用されるいくつ
かの実施形態では、熱伝導率の増加のために接着剤も選択される。
最後に、留め具がケーブルから目標領域への熱伝導のために使用されるいくつかの実施
形態では、ケーブルから目標領域への熱の流れを改善するために、ケーブルと留め具と目
標領域との間の領域の空隙が十分に熱伝導性の熱界面材料で埋められる。
いくつかの実施形態では、ケーブルは、バルク媒体などの周囲の構造に接着剤で直接取
り付けられ、ケーブルからケーブルが取り付けられた構造へのより良い熱伝達を可能にす
る。接着剤は、止め具に使用される基準と同様の基準に基づいて選択される。
いくつかの実施形態では、ケーブルアセンブリの設計は、所定のケーブル経路を２つ以
上の別個のブランチのセットに分割することを含む。これは、たとえば、1つの調整ネッ
トワークが複数の目標領域のセットに電流を送る実施形態に有益である。このような実施
形態では、1つのケーブルを調整ネットワークの唯一の出力とすることができ、そのケー
ブルが複数の目標領域に至るように、そのケーブルをそれぞれの目標領域に電流を供給す
る別々のブランチに分割することができる。いくつかの実施形態では、このような分割は
、所定の導体より線をいくつかのより小さなより線に分割するか、分割ケーブルがより線
導体を有する場合にはより線のサブセットを別々のブランチのそれぞれに送るか、または
電力分割器を使用することによって達成することができる。電力分割器は、ケーブルが分
割されて成るブランチのそれぞれに流れる電流、電圧、および電力の量を制御するのに有
用である。
同様に、いくつかの実施形態では、２つ以上のケーブルを少数のケーブルに融合し、融
合したすべてのケーブルからの信号を蓄積することができる。このような融合は、所定の
導体より線を他のより線に融合するか、異なるより線のサブセットを新しいより線ケーブ
ルに再グループ化するか、またはパワーコンバイナ（たとえば、電力分割器と同じデバイ
スであるが、逆方向に使用される）を使用することによって実現できる。パワーコンバイ
ナは、ケーブルが結合される各ブランチに流れる電流、電圧、および電力の量を制御する
のに役立つ。
いくつかの実施形態では、加熱システムの各ケーブル段は、独自のケーブル設計上の考
慮事項を有する。
いくつかの実施形態では、電源からＴＳPサブユニットへの効率的な電力伝送を可能に
するためにケーブル段１が選択されている。電源がＤＣ電流を出力するいくつかの実施形
態では、ケーブル段１は、適合材料で絶縁された撚り銅線を含み、ＴＳＰサブユニットに
供給される電力、電圧、および電流に適した総等価ゲージを有する。電源が４００Ｈｚ、
１１５ＶＡＣ信号を出力するいくつかの実施形態では、ケーブル段１は、適合材料で絶縁
され且つＴＳＰサブユニットに供給される電力、電圧、および電流に適した総等価ゲージ
を有する銅撚り線を含む。
いくつかの実施形態では、ＴＳＰからＡＣＧサブユニットへの効率的な電力伝送を可能
にするためにケーブル段２が選択されている。 ＴＳＰが２５０ＶＤＣ信号の形で電力を
出力するいくつかの実施形態では、ケーブル段２は、適合材料で絶縁され且つＴＳＰサブ
ユニットに供給される電力、電圧、および電流に適した総等価ゲージを有する銅撚り線を
含む。
いくつかの実施形態は、ＳＴＵの出力から調整ネットワークへの高周波ＡＣ電力信号の
効率的な電力伝送を可能にするためにケーブル段３が選択され、カスタマイズされる。た
とえば、このケーブルは、信号の高周波によって引き起こされる抵抗および電磁損失を低
減し、信号の完全性を変える可能性がある外部干渉をシールドし、周囲の機器および材料
に影響を与える可能性のあるケーブルからの信号漏洩を防ぐように設計することができる
。いくつかの実施形態では、ケーブル段３は、カスタマイズされた同軸ケーブルの形式の
高出力、高周波伝送ラインである。いくつかの実施形態では、この同軸ケーブルは、調整
ネットワークの入力信号を搬送するコア導体であって、低い抵抗損で電力を搬送するのに
十分な外径の撚り銅線よりなるコア導体と、電気絶縁を高めるためおよび高電圧および高
温度範囲を維持するために選択されたコアを囲む誘電体と、低い抵抗損で電力を搬送する
のに十分な大きさの同等のゲージを有する撚および編組銅で作られたＡＣＧへの信号のリ
ターン経路を提供するシールド導体と、高電圧および高温度範囲を維持するために選択さ
れた導電性シールドを絶縁する第１ケーシングと、電導性シールドと同様の外部シールド
であるが電流を直接流さず、外部干渉からケーブルを保護し、漏洩を防ぐために使用され
る外部シールドと、最後に、外部シールドを絶縁する第１ケーシングと同様の第２ケーシ
ングとで作られる。
いくつかの実施形態では、調整ネットワークから目標領域への高周波大電流のＡＣ電力
信号の効率的な伝送を可能にするためにケーブル段４が選択され、カスタマイズされる。
いくつかの実施形態では、このケーブルは、調整ネットワークと目標領域の間のインピー
ダンスを調整し、信号の高周波によって引き起こされる抵抗損失と電磁損失を低減し、信
号の完全性を変える可能性のある外部干渉をシールドし、周囲の機器や材料に影響を与え
る可能性のあるケーブルからの信号漏洩を防止するように設計される。いくつかの実施形
態では、ケーブル段４は、カスタマイズされた同軸ケーブルの形式の高電力、高周波およ
び高電流の伝送線路であり、大電流性能を改善し、抵抗損失をさらに減らすために、より
大きな導体ゲージおよび直径と、同じ導体の追加の銀コーティングを使用することを除い
て、上述したケーブル段3の実施形態と同様である。いくつかの実施形態では、ケーブル
段４は、リッツ線の設計に基づいてさらにカスタマイズされる。このような設計の目的は
、個別に絶縁され（たとえば、エナメルコーティングを用いて）、完全に対称に撚り合わ
されるか編まれたブランドから表皮よりも薄い厚さの導体を製造することによって、ケー
ブルの近接および表皮効果による損失を減らすためである。
一般に、電極は電流を通す材料を含み、電流をバルク媒体の目標領域に入れたり出した
りする。いくつかの実施形態では、電極をバルク媒体に接続するためにコネクタが使用さ
れる。コネクタとは、電極をバルク媒体に接続する取付け具を指す。いくつかの実施形態
では、電極およびコネクタは、電極とバルク媒体との間の接触抵抗を低減するように設計
されている。言い換えると、電極は、所定のリターン経路に対して目標領域の両端間に発
生する電位差を滑らかにするように設計されている。この接触抵抗が２つの電極間の目標
領域の抵抗よりも高い場合、目標領域に沿ってよりも接触点でより多くの熱が発生し、ほ
かはすべて等しくなり、加熱システムの加熱効率が低下する。いくつかの実施形態では、
同様の理由で、電極およびコネクタは、電極と加熱システムのワイヤ（またはケーブル）
との間の接触抵抗を低減するように設計される。いくつかの実施形態では、電極およびコ
ネクタはまた、電磁損失（例えば、電磁放射）を低減するように設計される。
いくつかの実施形態では、上記の目標の1つ以上を達成するための電極設計の考慮事項
として、（１）高い導電性を有する電極材料を選択すること、および（２）電極とバルク
媒体との間、および電極とワイヤとの間の「実」接触面積を大きくすることが含まれる。
「実」接触面積は電流が1つの材料から別の材料に流れる微細な金属間または材料間の接
触を指し、しばしば「aスポット」と呼ばれている。いくつかの実施形態では、コネクタ
もこれらの目標を達成するように設計される。
いくつかの実施形態では、電極の材料は、銀、銅、アルミニウム、炭素繊維複合材、チ
タン、またはそれらの合金を含むことができる。
いくつかの実施形態では、電極は、バルク媒体に電流を伝送するために使用されるケー
ブルの一部である。
いくつかの実施形態では、電極の形状は、特定の目標領域に適合するように、および／
または電極とバルク媒体との間の接触抵抗を低減するように、および／または電磁損失を
低減するように設計される。
いくつかの実施形態では、電極は円形である。
いくつかの実施形態では、電極は、バルク媒体に電流を伝送するために使用されるケー
ブルの端の形状である。
いくつかの実施形態では、ライン電極（例えば、長さが幅よりも大きい長方形の電極）
が使用される。
いくつかの実施形態では、薄い厚さ（第３の空間次元）を有する２Ｄスプライン曲線の
形状の電極が使用される。
いくつかの実施形態では、ケーブル導体をコネクタプレートと目標領域との間に挟むこ
とによって目標領域に接続することができる。例えば、目標領域と接触するコネクタプレ
ートの側面の一部をミル加工することができる。ケーブルの導体をこのミル加工された部
分に設置することによってケーブル導体を目標領域に接続することができる。この構成に
より、電極コネクタプレートをケーブル導体の下にクランプまたは接着することができ、
目標領域との適切な結合を確保するために接続を曲げる必要がない。
一般に、電極とコネクタのさまざまな実施と設計上の考慮事項が検討されている。
図１７は、加熱システム１００用の例示的な円形スタッド電極１７００の写真である。
電極は、導電材料（例えば、アルミニウム）で作られたディスク１７１０に結合された円
形接地スタッドを含み、その上に、ねじ付き導電部１７２０（例えば、アルミニウム）が
取り付けられている。
いくつかの実施形態では、電極１７００を介して目標領域に接続されるケーブルの導体
は、ねじ付き導電部１７２０の周りに巻き付けられ、平らに置かれ、ねじ付き導電部とデ
ィスクの両方の表面積のかなりの部分を覆う。いくつかの実施形態では、ナットおよびワ
ッシャーをねじ付き導電部１７２０に使用して、導体をディスク１７１０に押し付け、よ
り高い接触面積およびより低い接触抵抗を保証することができる。
いくつかの実施形態では、ワッシャー、ケーブル、およびディスク１７１０の間のエア
ギャップは、電気および／または熱伝導性の熱界面材料で満たされ、ケーブルからスタッ
ド１７００への熱および／または電気伝導率の向上が保証される。
いくつかの実施形態では、円形スタッド電極１７００は、ケーブルから目標領域へ熱お
よび電気信号を伝導するのに十分な電気的および熱的伝導性の特別に選択された接着剤に
よって目標領域に取り付けられる。いくつかの実施形態では、接着剤はまた、ナットおよ
びワッシャーにより生じるトルクに耐えるのに十分な強さも有する。
いくつかの実施形態では、コネクタは、電極とバルク媒体との間にかなりの圧縮強度が
与えられるように、バルク媒体および電極に取り付けられたＵ字形の固定具である。
いくつかの実施形態では、電極およびコネクタの材料は、それらの重量を減らすように
選択することができる。いくつかの実施形態では、電極の材料は、その重量を減らすこと
に加えて、材料を通る電気および／または熱伝導性を改善するように選択される。改善さ
れた伝導性は、ケーブルから目標領域へ流れる電流が電極を通過する電極設計（例えば、
円形スタッド、ワンプレート設計）にとって有利であり得る。
いくつかの実施形態では、コネクタと電極の設計の一部として特定のエンクロージャが
含まれる。たとえば、このようなエンクロージャは、熱緩和および/または絶縁、電気絶
縁、ＥＭＩシールド、腐食保護、耐震および耐衝撃性、耐久性、外部汚染および沈殿物か
らの保護などの基準を含む環境条件のために選択できる。
一般に、電極および／またはコネクタとバルク媒体との間の様々な接着構成（およびそ
れらの組み合わせ）が考えられている。いくつかの実施形態では、それらの構成は、電極
とバルク媒体との間の接触抵抗を低減し、および／または電磁損失を低減する。
いくつかの実施形態では、電極は、ロウ付け接合を使用してバルク媒体に接続される。
図１８Ａは、電極１８０２と、大きなバルク媒体１８０６の一部であるバルク媒体の目標
領域１０２との間の例示的なロウ付け接合取付け１８００の概略図である。ロウ付け接合
部１８０４を生成するためにロウ付け材料が使用される。例えば、低温ロウ付け溶加材（
例えば、ＡＬ８０２）を使用して電極を目標領域にロウ付けし、低抵抗の接点を生成する
ことができる。いくつかの実施形態では、酸化（ロウ付け部位での酸化アルミニウム層の
形成）を軽減するために、溶加材はフラックスでコーティングされる。フラックスは、高
温で酸化物を溶解し、溶加材が表面を濡らすまで表面が再酸化するのを防ぐ材料である。
いくつかの実施形態では、電極と目標領域は一緒に加圧および加温下で覆われる。 例
えば、いくつかの実施形態では、電極と目標領域との間に圧縮力が加えられる。 理論に
拘束されることを望まなければ、圧縮力は、以下の式に従って、電極とバルク媒体との間
の接触抵抗を減少させ得る。
ここで、ρは接点材料の電気抵抗率、Ｈは接点表面の溶加材のビッカース硬度、および
Ｆは圧縮または接触力である。
いくつかの実施形態では、機械的締結コネクタを使用して圧縮力を加えて電極とバルク
媒体を接続することができる。図１８Ｂは、電極１８０２と大きなバルク媒体１８０６の
一部である目標領域１０２との間の例示的な取付け構成１８２０の概略図である。中実リ
ベット１８２２を使って圧縮力を加えて電極を目標領域に接続する。
いくつかの実施形態では、真空テープまたは類似の物を使って電極と目標領域との間の
接続を加圧密閉することができる。図１８Ｃは、電極１８０２と大きなバルク媒体１８０
６の一部である目標領域１０２との間の例示的な取付け構成１８４０の概略図である。電
極と目標領域を接続するためにエアシールテープ１８４２が使用される。エアシールが完
了した後、吸引装置を使用して電極と目標領域の間に真空を生成し、それによって2つを
一緒に圧着することができる。
いくつかの実施形態では、圧縮力は、電極と目標領域を挟むクランプ、例えばＣクラン
プを使用して加えることができ、それらの界面での圧力を増加させることができる。
いくつかの実施形態では、圧縮力は、磁石または磁化表面を使用して加えることができ
る。いくつかの実施形態では、電極の面または目標領域の面のいずれかが磁化され、磁石
と電極および／または接触領域との間の引力が可能になり、所望の圧縮力がもたらされる
。いくつかの実施形態では、２つ以上の磁石が使用され、電極および目標領域がそれらの
間に挟まれ、磁石間の引力が可能になり、所望の圧縮力がもたらされる。いくつかの実施
形態では、電極の面と目標領域の面の両方が磁化され、電極と目標領域との間の引力が可
能になり、所望の圧縮力がもたらされる。
いくつかの実施形態では、圧縮力は、目標領域上またはその近くの表面に接着する外部
または内部の圧縮固定コネクタによって加えられ、接着強度を所望の圧縮力に変換する。
いくつかの実施形態では、接着剤（例えば、硬化性接着剤）を固定具コネクタと組み合わ
せて使用することができる。
いくつかの実施形態では、前述の方法の１つまたは代替技術を使用して、電極を部分的
にまたは全体的にバルク媒体に埋め込むことができる。
いくつかの実施形態では、電極と目標領域との間に導電性材料（例えば、グラフェン）
が配置される。
いくつかの実施形態では、電極を目標領域に接続するために使用されるコネクタ材料は
、強度を高めるために選択された接着剤であり、目標領域への長期の結合を確実にする。
接着剤の強度は、結合領域が比較的小さく、結合領域に生じる機械的制約が比較的強い場
合（例えば、Ｕ字型スタッド電極の場合）に有利であり得る。一実施形態では、電極を接
着剤の塗布後に接着剤の硬化のために固定位置に保つ必要がある場合、電極を所定の位置
に保つために、接着剤および機械的力を用いる内部または外部／使い捨て固定具を使用す
ることができる。
いくつかの実施形態では、電極を目標領域に接続するために使用されるコネクタ材料も
、ケーブルから目標領域への電流および熱の流れを良くするために、より高い熱伝導率お
よび／または電気伝導率が選択される。例えば、より高い伝導率は、接着剤がケーブル／
電極から目標領域へ流れる電流の経路上に位置するように使用電極が取り付けられている
場合に、考慮事項になり得る（例えば、使用電極が円形スタッド電極およびワンプレート
設計電極の場合）。この目的のために、いくつかの実施形態では、ナノ材料（例えば、Ｃ
ＮＴ）が電極とバルク媒体との間に配置される。いくつかの実施形態では、電極の表面お
よび電極と接触するバルク媒体の表面の部分（例えば、目標領域）を、それらの間の「実
際の」接触領域が増加するように処理することができる。
いくつかの実施形態では、上述の実施形態および他の実施形態と組み合わせて、コネク
タ、電極、および目標領域の一部は、電磁損失を低減または除去する材料で覆われる。
いくつかの実施形態では、上記の方法の任意の組み合わせが任意の電極およびコネクタ
の実施形態とともに使用される。例えば、図１８Ｄは、電極１８０２とバルク媒体１８０
６の目標領域１０２との間の例示的な組み合わせ取付け部１８６０の概略図である。この
取付け部は、ロウ付けされた接合部１８０４と中実リベット１８２２を含む。
いくつかの実施形態では、所望の電流を生成するために物理的な接触が必要とれさない
ために、システムにコネクタ/ケーブルが必要とされない場合がある。その場合には、い
くつかの実施形態では、信号のリターン経路は、調整ネットワークに戻るワイヤの追加部
分とすることができる。
本明細書に記載の加熱システムの実施形態は、航空機の外皮／機体の目標領域に高周波
ＡＣ電流を供給することによって（例えば、ジュール熱を発生させて）飛行機の表面から
氷を溶かすための除氷／防氷装置として使用することができる。機体の目標領域で発生し
た熱は、機体の表面に伝導され、機体と氷の境界面を横切って氷内へ対流する。いくつか
の実施形態では、氷は完全に溶ける。いくつかの実施形態では、氷の一部（機体と直接接
触する層）が溶けて、氷と機体の間に水の層が形成され、氷が滑り落ちるか、機体から機
械的に除去され得る。いくつかの実施形態では、氷が存在する前に加熱が生じ、氷の形成
を防止する。
いくつかの実施形態では、氷が溶けると、高周波ＡＣ電流が引き続き供給され、機体内
でジュール熱の生成が維持され、その熱が伝導と対流によって表面上に形成された/残存
する水に伝わる。
図１９～図３２は、バルク媒体加熱システムのための電磁エネルギーを搬送し供給する
アセンブリの例を提供する。これらのアセンブリ（本明細書では「結合ストリップ」と称
する）は、それらが取り付けられたバルク導電媒体と相まって伝送線路と同様に機能する
ように構成される。例えば、いくつかの実施形態では、結合ストリップの設計によって、
バルク媒体自体が、伝送線路を流れる電流と同様に電流を伝導する。結合ストリップは、
線路からのＡＣ信号をバルク媒体に電磁的に結合することができ、それにより、バルク媒
体内に対応する電流信号を生成する。したがって、事実上、結合ストリップの設計は、バ
ルク媒体を（結合ストリップとの組み合わせで）伝送線路としても動作させるもの、ある
いはバルク媒体と結合ストリップが相まって伝送線路のように動作するシステムを形成す
るものということができ、そのようなものとして分析および設計することができる。
例えば、上記のように、本開示の実施形態は、導電性媒体（例えば、バルク媒体、導体
）内の電流を成形する（例えば、収縮、延長など）ためのメカニズムを、たとえば、表皮
効果と近接効果を使って操作することによって、バルク媒体内で熱を生成するように構成
することができる。どちらの効果も、加熱すべき導電性媒体に高周波ＡＣ電流を流すこと
に依存する。表皮効果は、交流電流（「ＡＣ」）は電流密度が導体の表面近くで最大にな
り、導体の深さが深くなるにつれて減少するように導体内に分布する傾向を利用して電流
の流れを抑制する。近接効果は、導体に流れる既存の電流の近くに別のＡＣ電流経路を配
置することにより、導体に流れる電流をさらに抑制するために使用することができる。近
接効果は、電流経路を長くするようにも作用し得る。結合ストリップは、上記のシステム
とプロセスに加えて、そのような効果を生成および制御するために使用することができる
。たとえば、結合ストリップは、上記のさまざまな電力制御システムで使用することがで
きる。
図１９は、例示的な結合ストリップ１９００の断面図である。結合ストリップ１９００
は、航空機の外皮１９０２などのバルク媒体に高周波電流信号を供給してバルク媒体を加
熱するために使用することができる。結合ストリップ１９００は、バルク媒体１９０２上
の第１の誘電体層１９０８、第１の誘電体層１９０８上の導電層１９０４、導電層１９０
４上の第２の誘電体層１９０８、および第２の誘電体層１９０８上の導電性シールド層１
９０６を含む多層構造を有する。
第１の誘電体層１９０８は、厚さＤ１を有する。導電層１９０４は、厚さＤ２を有する
。第２の誘電体層１９０８は、厚さＤ３を有する。導電性シールド層１９０６は、厚さＤ
４を有する。結合ストリップ１９００の全体の厚さはＤ５である。導電層１９０４は、銅
、銅合金（例えば、真ちゅうまたは青銅）、銀、銀合金、アルミニウム、アルミニウム合
金、チタン、チタン合金、クロム、ニッケル、ニッケル合金、コバルト合金、耐食鋼、グ
ラファイト、またはそれらの組み合わせを含むがこれらに限定されない導電性材料から作
ることができる。導電性シールド層１９０６は、銅、銅合金（例えば、真ちゅうまたは青
銅）、銀、銀合金、アルミニウム、アルミニウム合金、チタン、チタン合金、クロム、ニ
ッケル、ニッケル合金、コバルト基合金、耐食鋼、グラファイト、またはそれらの組み合
わせを含むがこれらに限定されない導電性材料から作ることができる。いくつかの実施形
態では、導電性シールド層１９０６は、金属箔（例えば、銅箔またはアルミ箔）または編
組金属層として形成することができる。誘電体層１９０８は、カプトン、マイラー、ポリ
エチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ゴム、
またはそれらの組み合わせを含むがこれらに限定されない誘電体材料から作ることができ
る。
いくつかの実装形態では、結合ストリップ１９００は、導電性シールド層の上に保護層
を含む。例えば、保護層は、ポリウレタン、ポリフルオリド、塗料、塗料代替フィルム、
シーラント、またはそれらの組み合わせの１つまたは複数の層を含むことができるが、こ
れらに限定されない。
図２０に示されるように、結合ストリップ１９００は、航空機の外皮２０００（例えば
、翼）などのバルク媒体の表面に配置され、バルク媒体に電流を供給し、バルク内の電流
の流れを生成および成形してバルク媒体を加熱することができる。結合ストリップ１９０
０は、航空機の外皮２０００の表面に沿って延在し、互いに間隔を置いて配置される。い
くつかの実装形態では、１つまたは複数の結合ストリップ１９００は、結合ストリップ（
例えば、導電層１９０４）の少なくとも一部をバルク媒体１９０２に導電的に結合する短
絡終端を含む。例えば、結合ストリップ１９００は、上述の如き電極で終端し、そこに含
まれる導電層１９０４とバルク媒体１９０２との間に閉路（例えば、短絡）を形成するこ
とができる。結合ストリップ１９００の終端は、電流が供給される端と反対側（たとえば
、電源入力端の反対側）のストリップの遠端である。いくつかの実装形態では、１つまた
は複数の結合ストリップ１９００は、開路で終端する。開路終端とは、結合ストリップ１
９００の終端が開路のままであり、バルク媒体１９０２または結合ストリップ１９００の
導電性シールド層のいずれかを介して電気的接地に接続されてないことを意味する。いく
つかの実装形態では、１つまたは複数の結合ストリップ１９００は、結合ストリップ１９
００とバルク媒体１９０２との間に接続されたインピーダンス調整コンポーネント（例え
ば、回路要素）で終端する。例えば、結合ストリップ１９００は、容量性、抵抗性、また
は誘導性終端で終端することができる。例えば、コンデンサ、インダクタ、または抵抗器
などの回路要素は、結合ストリップ１９００の導電層１９０４とバルク媒体１９０２との
間に接続することができる。
図１９および図２０を参照すると、電力制御システム（例えば、上記の電力制御システ
ム１０４）は、各結合ストリップに電流を供給するために、各結合ストリップの一端に結
合される。例えば、電力制御システムからの電源ラインは、各キャリアストリップ１９０
０の導電層に結合することができ、バルク媒体１９０２（例えば、航空機外皮２０００）
の一方または両方を電気的接地に結合することができる。
電力制御システムは、各キャリアストリップ１９００にＡＣ電流を供給する。例えば、
電力制御システムは、１ｋＨｚ～４５０ＭＨｚの周波数でＡＣ電流を供給することができ
る。いくつかの実施形態では、周波数は１ＭＨｚ～４５０ＭＨｚである。いくつかの実施
形態では、周波数は１ｋＨｚ～１ＭＨｚである。電力制御システムは、各結合ストリップ
１９００に０．１アンペア～２００アンペアのＡＣ電流を提供するように構成することが
できる。例えば、電力制御システムの電源および結合ストリップ１９００の電気的配置は
、各結合ストリップ１９００に所望の量の電流（例えば、０．１アンペア～２００アンペ
ア）を供給するように構成することができる。一つの一般的な例として、結合ストリップ
１９００が互いに直列に電力制御システムに結合される場合、各結合ストリップ１９００
に１００アンペアの電流を供給するために１００アンペアの電源を使用することができる
。１０個の結合ストリップ１９００が互いに並列に電力制御システムに結合される場合、
１００アンペアの電源を使用して、各結合ストリップ１９００に１０アンペアの電流を供
給することができる。この例は、各結合ストリップのインピーダンスは同じであることに
注意されたい。以下で説明するように、結合ストリップ１９００のインピーダンスは、結
合ストリップ間の電流分布を特定の加熱用途に望まれるまたは必要とされるように制御す
るために、様々な方法で調整することができる。
航空機外皮１９０２を加熱するためのＡＣ電流は、導電層１９０４を通して提供される
。導電層１９０４を通して提供されるＡＣ電流は、図２２Ａ－図２２Ｂに示されるように
、航空機外皮１９０２内に（例えば、電磁容量および誘導結合によって）対応する電流を
生成する。図２２Ａ～図２２Ｂは、導電性バルク媒体１９０２に取り付けられた例示的な
結合ストリップ１９００の動作をシミュレートする電磁有限要素解析（ＦＥＡ）の出力プ
ロット図を示す。バルク媒体１９０２（例えば、航空機の外皮としてシミュレートされる
）、導電層１９０４、および導電性シールド層１９０６は、図２２Ａに示されるプロット
図に示されている。 図２２Ｂには、結合ストリップ１９００の個々の構成要素は示され
ておらず、結合ストリップ１９００（一般的に描かれている）およびバルク媒体１９０２
のみが示されている。両プロット図に２２０６で示される領域は、背景環境（大気など）
を表す。両プロット図は、バルク媒体１９０２に誘導され陰影領域２２０４で示されてい
る電流の正規化密度（A /ｍ2）を示す。バルク媒体１９０２の電流密度は、バルク媒体１
９２０２の表面近くの狭い領域で最大である。さらに、図２２Ａのプロット図は、結合ス
トリップ１９００の誘電体層内の正規化電界強度（ライトグレーのスケール領域２２０２
）を示す。特に、導電性シールド層１９０６は、導電層１９０４を通過する電流によって
生成される電界から周囲環境２２０６を遮蔽し、例えば、電磁放射を低減または除去し、
結合ストリップ１９００を外部電磁干渉から保護する。バルク媒体１９０２は、例えば、
電界を最小化または遮断してシールド層としても機能する。したがって、導電性シールド
層１９０６とバルク媒体１９０２は、結合ストリップ１９００の実施形態において、電界
を結合ストリップ１９００内（例えば、導電性シールド層１９０６とバルク媒体１９０２
との間）に封じ込めるのに役立ち得る。この効果は、加熱システムと他の近くの電気部品
との間の電磁干渉を低減または防止する。バルク媒体１９０２と組み合わせた結合ストリ
ップ１９００の実施形態は、ストリップラインタイプの伝送線路に匹敵する動作性能を達
成することができる。
再び図１９を参照すると、バルク媒体へのキャリアストリップ１９００の加熱効果、お
よび各結合ストリップ１９００のインピーダンスは、キャリアストリップの特性、例えば
、様々な層１９０４、１９０６、および１９０８の厚さ、導電層の幅、導電層のレイアウ
ト、各層の材料（それらの誘電率と導電率特性を含む）などを変更することによって、ま
たはインピーダンス調整要素（コンデンサ、インダクタ、抵抗など）を含めることによっ
て、調整することができる。さらに、バルク媒体１９０２に生成される電流の加熱効果は
、上記のように、バルク媒体１９０２を通過する加熱電流の近接効果および経路を調整す
るのにも役立つこれらの特性を変化させることによって変更することもできる。
例えば、層１９０４、１９０６、１９０８のそれぞれは、一般に０．１ミルから１イン
チの間、またはいくつかの実施形態では、０．５ミルから１０ミルの間の範囲のそれぞれ
の厚さ（Ｄ１～Ｄ４）で形成することができる。いくつかの実装形態では、結合ストリッ
プ１９００は、導電層１９０４をバルク媒体１９０２から、および導電層１９０４を導電
性シールド層１９０６から、異なる距離離して形成することができる。いくつかの実装形
態では、これらの距離は比率で関連付けられる。例えば、結合ストリップ１９００は、誘
電体層１９０８の相対的な厚さＤ１およびＤ３が比率で関連付けられるように形成するこ
とができる。たとえば、いくつかの実施形態では、Ｄ１：Ｄ３の比率を１：１から１：５
の範囲にすることができる。比率Ｄ１：Ｄ３は、例えば、所定の用途に所望の電流密度お
よび／またはインピーダンス値を得るために、他の実施形態では１：１から５：１の範囲
に逆転させることができる。一つの例示的な実施形態では、Ｄ１は３ミル、Ｄ２は１ミル
、D３は３ミル、およびD４は１ミルである。別の例示的な実施形態では、D１は７．２ミ
ル、D２は１．４ミル、D３は２．４ミル、D４は１．４ミルである。さらに別の例示的な
実施形態では、D１は１０００ミル、Ｄ２は５０ミル、D３は５００ミル、およびＤ４は５
０ミルである。さらに別の例示的な実施形態では、Ｄ１は１０ミル、Ｄ２は２．５ミル、
Ｄ３は５０ミル、およびＤ４は２．５ミルである。さらに別の例では、D１は２．４ミル
、D２は１．４ミル、D３は７．２ミル、D４は１．４ミルである。さらに他の例では、Ｄ
１は１７．６ミル、Ｄ２は９．８ミル、Ｄ３は２４．５ミル、およびＤ４は９．８ミルで
ある。さらに別の例では、Ｄ１は１００ミル、Ｄ２は２０ミル、Ｄ３は２５０ミル、およ
びＤ４は２０ミルである。さらに別の例では、Ｄ１は５．５ミル、Ｄ２は２．５ミル、Ｄ
３は９．０ミル、およびＤ４は２．５ミルである。さらに他の例では、Ｄ１は１．５イン
チ、Ｄ２は０．２５インチ、Ｄ３は２．２インチ、およびＤ４は０．２５インチである。
さらに別の例では、Ｄ１は３．８ミル、Ｄ２は２ミル、Ｄ３は３．８ミル、およびＤ４は
２ミルである。さらに別の例では、Ｄ１は２．９ミル、Ｄ２は１．５ミル、Ｄ３は５．８
ミル、およびＤ４は２．５ミルである。さらに他の例では、Ｄ１は５ミル、Ｄ２は２．５
ミル、Ｄ３は２５ミル、およびＤ４は１．５インチである。さらに別の例では、Ｄ１は１
１ミル、Ｄ２は３ミル、Ｄ３は５．５ミル、およびＤ４は３ミルである。さらに別の例で
は、Ｄ１は２１ミル、Ｄ２は１．５ミル、Ｄ３は７ミル、およびＤ４は２．５ミルである
。さらに他の例では、Ｄ１は１０ミル、Ｄ２は２．５ミル、Ｄ３は２ミル、およびＤ４は
２．５インチである。さらに他の例では、Ｄ１は４．５インチ、Ｄ２は０．２５インチ、
Ｄ３は１．５インチ、およびＤ４は０．２５インチである。別の例では、D１は３ミル、D
２は１ミル、D３は3ミル、Ｄ４は1ミルである。さらに別の例では、Ｄ１は１０．２ミル
、Ｄ２は３．５ミル、Ｄ３は４０．８ミル、およびＤ４は２．５ミルである。さらに別の
例では、Ｄ１は４．８ミル、Ｄ２は０．５ミル、Ｄ３は１４．４ミル、およびＤ４は０．
５ミルである。さらに別の例では、D1は15ミル、D2は1.4ミル、D3は3ミル、D4は1.4ミル
である。さらに別の例では、Ｄ１は１１３ミル、Ｄ２は１０ミル、Ｄ３は２８．２５ミル
、およびＤ４は１０ミルである。さらに別の例では、Ｄ１は１２７ミル、Ｄ２は５ミル、
Ｄ３は２５４ミル、およびＤ４は１０ミルである。さらに別の例では、Ｄ１は５３ミル、
Ｄ２は１２ミル、Ｄ３は１５９ミル、およびＤ４は１２ミルである。さらに別の例では、
D1は13ミル、D2は1.4ミル、Ｄ３は２．６ミル、Ｄ４は１．４ミルである。さらに別の例
では、Ｄ１は２３ミル、Ｄ２は４ミル、Ｄ３は４６ミル、およびＤ４は４ミルである。さ
らに別の例では、Ｄ１は１１．５ミル、Ｄ２は２．８ミル、Ｄ３は５７．５ミル、および
Ｄ４は２．８ミルである。さらに別の例では、Ｄ１は１０ミル、Ｄ２は１．４ミル、Ｄ３
は２．５ミル、Ｄ４は１．４ミルである。
さらに、導電層１９０４の幅は、一般に、層全体で数インチまたは数ミルの範囲であり
得る。図２１は、結合ストリップ１９００内の導電層１９０４の様々な構成を説明するた
めに、いくつかの例示的な結合ストリップ（実施例１～９）の上面図を示す。図２１の結
合ストリップ１９００は、例示のために、導電層１９０４の上の層（例えば、第２の誘電
体層および導電性シールド層）が除去された状態で示されている。導電層１９０４の断面
積は、その長さに沿って変化させることができる。例えば、導電層１９０４の幅は、結合
ストリップ１９００のインピーダンスを調整し、場合によっては、バルク媒体および導電
層の電流密度を調整するために、その長さに沿って変化させることができる。実施例１～
９は、結合ストリップ１９００の導電層１９０４のいくつかの例示的な幅変化パターンを
示す。例えば、結合ストリップ１９００を横切る導電層１９０４の幅は、最大幅と最小幅
との間で変化し得る。いくつかの実施形態では、最大幅は最小幅のわずか１．５倍程度で
ある。他の実施形態では、最大幅は最小幅の１００倍にもなる。例えば、実施例１に示さ
れる導電層１９０４の幅は、その最大位置（例えば、上端）で１．５インチであり、その
最狭位置（例えば、下端）で１インチであり得る。別の例では、実施例１に示される導電
層１９０４の幅は、その最大位置（例えば、上端）で１インチであり、その最狭位置（例
えば、下端）で１０ミルであり得る。
いくつかの実装形態では、導電層１９０４の厚さは、その長さに沿って変化し得る。例
えば、導電層１９０４の幅は、結合ストリップ１９００のインピーダンスを調整するため
にその長さに沿って変化し得る。いくつかの実装形態では、導電層１９０４の厚さおよび
幅および材料の両方がその長さに沿って変化し得る。
いくつかの実装形態では、結合ライン１９００のインピーダンスは、導電層１９０４の
長さに沿った１つまたは複数の場所にインピーダンス調整コンポーネント（例えば、コン
デンサ、インダクタ、および抵抗器）を含めることによって調整することができる。例え
ば、導電層を長さに沿っていくつかのセグメントに分割し、それらのセグメントを１つま
たは複数のインピーダンス調整コンポーネントで接続することができる。例えば、図２1
の結合ストリップの実施例４を参照すると、導電層１９０４は、領域２１０２で２つのセ
グメントに分割することができ、インピーダンス調整コンポーネント（例えば、コンデン
サ、インダクタ、抵抗器、またはそれらの組み合わせ）を各セグメント間に電気的に接続
することができる。あるいは、またはさらに、インピーダンス調整構成要素を、導電層１
９０４とバルク媒体１９０２または導電性シールド層１９０６のいずれかとの間のシャン
ト要素として、導電層に接続することができる。
いくつかの実装形態では、導電性シールド層１９０６の幅、厚さ、または両方を、結合
ストリップ１９００の長さに沿って変えることができる。いくつかの実装形態では、誘電
体層１９０８の幅、厚さ、または両方を、結合ストリップ１９００の長さに沿って変える
ことができる。例えば、いくつかの実施形態では、導電層１９０４、誘電体層１９０８、
および導電性シールド層１９０６の断面積を、ストリップ１９００の長さに沿って変える
ことができる。
図２３は、結合ストリップ１９００内の導電層１９０４のいくつかの例示的な配置のレ
イアウト図（レイアウトＡ－Ｅ）を示す。最初に、直線配置（図２１に示される）では、
導電層１９０４は、結合ストリップの長さに沿って直線的に延びる。レイアウトＡ－Ｅは
、導電層１９０４が非直線パターンまたは経路に沿って延びるように配置された結合スト
リップ１９００を示す。具体的には、図２３に示される例は、様々な異なる蛇行パターン
に配置された導電層１９０４を示している。図示された蛇行パターンは、導電層１９０４
のセグメントが結合ストリップ１９００の幅方向に互いに並んで位置する。そのような配
置は、導電層１９０４の所望の全長を維持しながら、結合ストリップ１９００の全長を短
縮することを可能にする。いくつかの用途では、異なる結合ストリップ１９００の導電層
１９０４に対して比較的均一な長さを維持することは、異なる長さの結合ストリップ１９
００の間で一貫したインピーダンスを維持するのに役立つ。例えば、レイアウトＡおよび
Ｂのそれぞれにおいて、導電層１９０４は、同じ全長に形成することができる。しかしな
がら、レイアウトＢの結合ストリップ１９００の全長は、（例えば、図２１に示されるよ
うな）直線配置の導電層を有する結合ストリップ１９００の長さの半分に短縮することが
できる。同様に、レイアウトＣの結合ストリップ１９００の全長は、直線配置の導電層を
備えた結合ストリップ１９００の長さの３分の１に短縮することができる。さらに、短い
長さの結合ストリップ１９００は、航空機本体の空間的に制約のある場所に配置すること
ができる。例えば、レイアウトＡ～Ｅに従って配置された導電層を有する結合ストリップ
１９００は、直線導電層の配置を備えた結合ストリップ１９００が長すぎて適合し得ない
翼の狭い領域（例えば、翼端）に配置することができる。
各レイアウトＡ～Ｅは、入力端２３０２から終端２３０４までの非直線経路に沿って配
置された導電層１９０４を有する結合ストリップ１９００を示す。レイアウトＡは、２重
配置の導電性層１９０４を有する結合ストリップ１９００を示す。レイアウトＡの導電層
１９０４は、例えば、入力端２３０２から終端２３０４までのＵ字形の経路に互いに並ん
で配置された２つのセグメントを含む。図２４Ａは、レイアウトＡによる結合ストリップ
１９００のＡ-Ａ′線上の断面図を示す。
レイアウトＢは、３重配置の導電層１９０４を備えた結合ストリップ１９００を示して
いる。レイアウトＢの導電層１９０４は、例えば、入力端２３０２から終端２３０４まで
のＳ字形の経路に互いに並んで配置された３つのセグメントを含む。図２４Ｂは、レイア
ウトＢによる結合ストリップ１９００のＢ－Ｂ′線上の断面図を示す。
レイアウトＣおよびＤは、４重配置の異なる導電層１９０４を備えた結合ストリップ１
９００を示している。レイアウトＣおよびＤのそれぞれの導電層１９０４は、互いに並ん
で配置された４つのセグメントを含む。レイアウトＣでは、導電層１９０４のセグメント
は、例えば、入力端２３０２から終端２３０４まで、Ｍ字形の経路（またはＷ字形の経路
）に配置される。レイアウトＤでは、導電層１９０４のセグメントは、たとえば、２重配
置を折り返えして並べたものとして配置される。同様の技術を３重配置の導電層１９０４
にも適用してそれを折り返して並べて配置することもできる。図２４Ｃは、レイアウトＣ
およびレイアウトＤによる結合ストリップ１９００のＣ－Ｃ′線上の断面図を示す。
レイアウトＥは、導電層１９０４のより一般的な配置を示している。例えば、レイアウ
トＥは、異なる幅の複数のセグメントが互いに並んで配置されている導電層１９０４の例
を示している。さらに、いくつかの実施形態では、導電層１９０４は、レイアウトＥに示
されるように、セグメント間の様々な位置でセグメント間の相互接続２３０６を含むこと
ができる。いくつかの実施形態では、結合ストリップ１９００はまた、複数の信号入力端
２３０２を含み得る。
図２５Ａは、結合ストリップ１９００をバルク媒体１９０２に取り付けるための例示的
な構成の断面図を示す。図２５Ａは、底面取付け構成を示している。底面取付け構成では
、結合ストリップ１９００の底面（例えば、底部誘電体層）とバルク媒体１９０２の表面
との間に接着材２５０２が配置される。例えば、接着材は、両面接着剤の層（例えば、両
面テープなど）、樹脂、またはエポキシとし得るが、これに限定されない。
図２５Ｂは、結２合ストリップ１９００をバルク媒体１９０２に取り付けるための別の
例示的な構成の断面図を示す。図２５Ｂは、上面取付け構成を示している。上面取付け構
成では、接着剤層２５０４が結合ストリップ１９００の上に塗布されて、結合ストリップ
１９００を航空機の外皮１９０２に取り付ける。接着剤層２５０４は、例えば、接着剤塗
膜、接着フィルム、またはテープとし得る。
図２６Ａは、バルク媒体１９０２に設置する前の両面接着底面層を備えた結合ストリッ
プ１９００の断面図であり、図２６Ｂは、バルク媒体１９０２上に設置された図２６Ａの
結合ストリップ１９００の断面図である。底面取付け構成などのいくつかの実施形態では
、結合ストリップ１９００は接着底面層２６０８を含む。接着底面層は、両面接着材（例
えば、両面テープ）から形成することができる。このような実施形態では、両面接着材は
、下部誘電体層（例えば、図１９の下部誘電体層１９０８）として機能することができる
。いくつかの実装形態では、接着底面層２６０８は、例えば、下部誘電体層１９０８の底
面に塗布された接着剤塗膜または接着フィルムとし得る。設置前に、接着底面層２６０８
を有する結合ストリップ１９００は、接着底面層２６０８上にライナー２６１０を含み得
る。ライナー２６１０は、例えば、剥離層とし得る。例えば、ライナー２６１０は、設置
前に接着剤底層２６０８を保護し得る。設置時に、ライナー２６１０は接着剤底層２６０
８から除去してその接着面を露出させ、結合ストリップ１９００をバルク媒体１９０２の
表面に取り付けることができる。
いくつかの実装形態では、誘電体層１９０８を導電層１９０４に取り付けるため、およ
び／または導電性シールド層１９０６を誘電体層１９０８に取り付けるために、１つまた
は複数の接着層２６０４および２６０６を含めることができる。いくつかの実施形態では
、結合ストリップ１９００は、導電性シールド層１９０６の上に保護層２６０２を含む。
例えば、保護層２６０２は、ポリウレタン、ポリフルオリド、塗料、塗料代替フィルム、
シーラント、またはそれらの組み合わせの１つまたは複数の層を含むことができるが、こ
れらに限定されない。
いくつかの用途では、非導電性のバルク媒体を加熱する必要があり得る。そのような場
合には、本明細書に記載の加熱システムおよび結合ストリップは、そのような場合に非導
電性バルク媒体を加熱するように変更することができる。例えば、埋め込み層を結合スト
リップ加熱システムとともに使用して、非導電性バルク媒体を加熱することができる。
図２７Ａ～２７Ｆは、埋め込み結合ストリップの様々な実施形態の断面図を示す。図２
７Ａは、図１９の結合ストリップ１９００と同様の結合ストリップ２７００を示す。結合
ストリップ１９００と同様に、結合ストリップ２７００は、バルク媒体１９０２上の第１
の誘電体層１９０８、第１の誘電体層１９０８上の導電層１９０４、導電層１９０４上の
第２の誘電体層１９０８、および第２の誘電体層１９８上の導電性シールド層１９０６、
および任意選択の、導電性シールド層１９０６上の保護層２７０６を含む多層構造を有す
る。保護層２７０６は、上述の保護層２６０２と同様である。結合ストリップ２７００は
、非導電性バルク媒体２７０２の表面に取り付けられ、非導電性バルク媒体２７０２はそ
の中に埋め込まれたバルク導電材料２７０４を含むという点で、結合ストリップ１９００
とは異なる。例えば、バルク導電材料２７０４は、金属箔、金属テープとして、または非
導電性バルク媒体２７０２内に埋め込まれた金属層として形成することができる。例えば
、非導電性バルク媒体２７０２は、非導電性バルク媒体２７０２の層間に配置されたバル
ク導電材料２７０４を有する層状材料（例えば、炭素繊維複合体、ガラス繊維複合体、ま
たはケブラー複合体）であり得る。バルク導電材料２７０４は、銅、銅合金（例、真ちゅ
うまたは青銅）、銀、銀合金、アルミニウム、アルミニウム合金、チタン、チタン合金、
クロム、ニッケル、ニッケル合金、コバルト基合金、耐食鋼、グラファイト、またはそれ
らの組み合わせなどの導電層から作ることができるが、それらに限定されない。
図２７Ａ～２７Ｆに示される例のそれぞれにおいて、結合ストリップ２７００の導電層
１９０４を通過したＡＣ電流は、非導電性バルク媒体２７０２ではなくバルク導電材料２
７０４に加熱電流を生成する。次に、バルク導電材料２７０４で生成された熱は、（例え
ば、熱伝導により）非導電性バルク媒体２７０２内に伝導する。いくつかの例では、非導
電性バルク媒体が多少の導電性挙動を示す場合、バルク導電性材料層に加えて、非導電性
部分でも熱が発生する。
図２７Ｂは、保護層２７０６、導電層１９０４、および誘電体層１９０８のみを含む結
合ストリップ２７００の実施形態を示す。結合ストリップ２７００は、導電層１９０４の
上に保護層２７０６が配置され、誘電体層１９０８の上に導電層１９０４が配置されてい
る。誘電体層１９０８は、埋め込みバルク導電材料２７０４から、非導電性バルク媒体２
７０２の一部によって分離されている。
図２７Ｃは、非導電性バルク媒体２７０２内に埋め込まれた導電層１９０４を含む結合
ストリップ２７００の実施形態を示す。図２７Ｃの結合ストリップ２７００は、保護層２
７０６、導電性シールド層１９０６、誘電体層１９０８、および導電層１９０４を含む。
結合ストリップ２７００は、保護層２７０６、導電性シールド層１９０６、および誘電体
層１９０８が導電層１９０４の上に配置されている。導電層１９０４は、非導電性バルク
媒体２７０２内に埋め込まれ、非導電性バルク媒体２７０２の一部によって導電性バルク
材料２７０４から離間されている。例えば、導電層１９０４とバルク導電材料２７０４は
、それぞれ非導電性バルク媒体２７０２の異なる層の間に配置することができる。
図２７Ｄは、図２７Ｃに示される結合ストリップ２７００の変形例を示すが、保護層２
７０６、導電性シールド層１９０６、および誘電体層１９０８は存在しない。
図２７Ｅは、図２７Ｄに示される結合ストリップ２７００の変形例を示し、導電層１９
０４とバルク導電材料２７０４の幾何学的配置が逆になっている。すなわち、図２７Ｅに
示される結合ストリップ２７００の配置では、バルク導電材料２７０４が、導電層１９０
４よりも非導電性バルク媒体２７０２の表面の近くに配置されている。
図２７Ｆは、非導電性バルク媒体２７０２内に埋め込まれた導電層１９０４および導電
性シールド層１９０６を含む結合ストリップ２７００の実施形態を示す。図２７Ｆに示さ
れる結合ストリップ２７００では、非導電性バルク媒体２７０２の部分（例えば、非導電
性バルク媒体２７０２の層）が、導電層１９０４を導電性シールド層１９０６およびバル
ク導電材料２７０４から分離している。非導電性バルク媒体２７０２が図１９に示される
結合ストリップ１９００内の誘電体層１９０８と同様の目的を果たしている。
図２８は、結合ストリップコネクタ２８０２の１つの実施形態の図を示す。図２８０５
は、コネクタ２８０２の回路図である。コネクタ２８０２は、統合インピーダンス調整ネ
ットワーク２８０４を含む。インピーダンス調整ネットワーク２８０４は、入力信号イン
ターフェース２８０６と結合ストリップ１９００との間に電気的に結合される。例えば、
入力信号インターフェース２８０６は、同軸ケーブル接続であり得る。入力信号インター
フェース２８０６の入力端子２８１０（例えば、同軸ケーブル接続の中心ワイヤ）は、配
線２８０８によって結合ストリップ１９００の導電層１９０４に結合される。入力信号イ
ンターフェース２８０６の接地端子２８１４（例えば、同軸ケーブル接続のシールド）は
、１つまたは複数の配線２８１２によって、バルク媒体１９０２または結合ストリップ１
９００の導電性シールド層１９０６の一方または両方に結合される。
インピーダンス調整ネットワーク２８０４は、結合ストリップ１９００の入力インピー
ダンスを、入力信号インターフェース２８０６で測定される所望のレベルに調整するよう
に構成される。インピーダンス調整ネットワーク２８０４は、固定または可変インピーダ
ンス調整ネットワークとし得る。例えば、インピーダンス調整ネットワーク２８０４は、
図１２－１５Ｂを参照して説明したインピーダンス調整ネットワークのいずれかとして実
装し得る。図２８５０において、インピーダンス調整ネットワーク２８０４は、接地と結
合ストリップ１９００の導電性シールド層１９０６およびバルク媒体１９０２（または非
導電性バルク媒体用に実装された場合のバルク導電材料２７０４）のいずれか一方または
両方との間に接続された並列コンデンサＣ１として実装される。
図２９は、結合ストリップコネクタ２９０２の別の実施形態の図を示す。コネクタ２９
０２は、例えば、複数の結合ストリップ１９００を一緒にチェーン結合するための２つの
入力信号インターフェース２９０６Ａおよび２９０６Ｂを含む。図２９０５は、コネクタ
２９０２の回路図である。コネクタ２９０２は、統合インピーダンス調整ネットワーク２
９０４を含む。インピーダンス調整ネットワーク２９０４は、入力信号インターフェース
２９０６Ａ、２９０６Ｂと結合ストリップ１９００との間に電気的に結合された直列およ
び並列インピーダンス調整要素２９０４Ａ、２９０４Ｂおよび２９０４Ｃを含む。例えば
、入力信号インターフェース２９０６Ａおよび２９０６Ｂは、同軸ケーブル接続であり得
る。入力信号インターフェース２９０６Ａ、２９０６Ｂのそれぞれの入力端子２２９１０
は、結合ストリップ１９００の導電層１９０４に結合され、配線２８０８によって互いに
結合される。入力信号インターフェース２９０６Ａ、２９０６Ｂのそれぞれの接地端子２
９１４は、１つまたは複数の配線２９１２によって、結合ストリップ１９００のバルク媒
体１９０２または導電性シールド層１９０６の一方または両方に結合される。
図２９５０において、インピーダンス調整ネットワーク２８０４は、接地と結合ストリ
ップ１９００の導電性シールド層１９０６およびバルク媒体１９０２（または非導電性バ
ルク媒体用に実装された場合のバルク導電性材料２７０４）のいずれか一方または両方に
との間に接続された直列コンデンサＣ１および２つのシャントコンデンサＣ２、Ｃ３とし
て実装される。
図３０は、本開示の実施形態による結合ストリップ１９００を用いる第１の例示的なバ
ルク媒体加熱システム３０００のブロック図である。加熱システム３０００は、互いに間
隔を置いて配置され、バルク媒体１９０２（例えば、航空機の翼）に取り付けられた複数
の結合ストリップ１９００を含む。各結合ストリップ１９００は、電力制御システム３０
０２に接続されている。電力制御システム３００２は、上述の電力制御システム１０４の
実施形態のいずれかとして実施することができる。電力制御システム３００２は、各スト
リップにＡＣ電流を供給する。
各結合ストリップ１９００の一端（本明細書では「入力端」と呼ばれる）は、コネクタ
３００４を介して電力制御システム３００２に結合される。図示の例では、各結合ストリ
ップ１９００の反対側の端（本明細書では、「終端」）は、開路終端３００６または閉路
終端３００８のいずれかを有する。結合ストリップ１９００は、隣接する結合ストリップ
１９００の各対が異なるタイプの終端を有する交互のパターンで配置される。例えば、各
隣接対の一方の結合ストリップ１９００は、その終端に開路終端３００６を備え、他方の
結合ストリップ１９００は、その終端に閉路終端３００８を備える。開路終端３００６は
、その結合ストリップ１９００の終端は開路のままであり、バルク媒体１９０２または結
合ストリップ１９００の導電性シールド層のいずれかを介して電気的接地に接続されてい
ないことを示す。いくつかの実施形態では、閉路終端３００８は、結合ストリップ１９０
０の導電層と、バルク媒体１９０２または結合ストリップ１９００の導電性シールド層の
いずれか一方または両方との間の短絡開路である。いくつかの実施装形態では、閉路終端
３００８は容量性終端であり、コンデンサが結合ストリップ１９００の導電層と電気的接
地との間に接続される。例えば、コンデンサは、結合ストリップ１９００の導電層と、バ
ルク媒体１９０２または結合ストリップ１９００の導電性シールド層のいずれかとの間に
接続される。いくつかの実装形態では、閉路終端３００８は誘導終端であり、インダクタ
が結合ストリップ１９００の導電層と電気的接地との間に接続される。例えば、インダク
タが結合ストリップ１９００の導電層とバルク媒体１９０２または結合ストリップ１９０
０の導電性シールド層のいずれかとの間に接続される。いくつかの実装形態では、閉路終
端３００８は抵抗終端であり、抵抗器が結合ストリップ１９００の導電層と電気的接地と
の間に接続される。例えば、抵抗器は、結合ストリップ１９００の導電層と、バルク媒体
１９０２または結合ストリップ１９００の導電性シールド層のいずれかとの間に接続され
る。
電力制御システム３００２に所望の入力インピーダンスを提供するため、バルク媒体１
９０２全体に所望の加熱分布を提供するため、またはそれらの組み合わせを提供するため
に、相補的な終端タイプを隣接する結合ストリップ１９００に適用することができる。例
えば、結合ストリップ１９００は、相補的な終端タイプを有する隣接する結合ストリップ
１９００のパターンでバルク媒体１９０２上に設置することができる。例えば、隣接する
結合ストリップ１９００の終端は、開路終端３００６と短絡終端（例えば、短絡として実
装された閉路終端３００８）との間で交互にすることができる。別の例では、隣接する結
合ストリップ１９００の終端は、容量性終端として実装された閉路終端３００８と誘導性
終端として実装された閉路終端３００８との間で交互にすることができる。
図３１は、本開示の実施形態による結合ストリップ１９００を用いる第２の例示的なバ
ルク媒体加熱システム３１００のブロック図である。加熱システム３１００は上記の加熱
システム３０００と同様であるが、各結合ストリップ１９００の終端に取り付けられた可
変終端３１０６を駆動するように構成された制御システム３１０２が付加されている。可
変終端３１０６は、切り替え可能な終端を含む。いくつかの実装形態では、可変終端３１
０６は、短絡終端と開路終端との間で切り替わるように構成されている。例えば、可変終
端３１０６は、結合ストリップ１９００の導電層と電気的接地との間に結合された制御可
能なスイッチを含む。制御可能なスイッチは、電子スイッチ（例えば、トランジスタ、パ
ワーダイオード、サイリスタ、シリコン制御整流器など）または機械的スイッチ（例えば
、リレー）として実装することができる。例えば、制御可能スイッチは、結合ストリップ
１９００の導電層とバルク媒体１９０２または結合ストリップ１９００の導電性シールド
層のいずれかとの間に接続される。制御システムの出力は、制御可能スイッチの制御端子
に結合される。
各結合ストリップ１９００の終端は、制御可能なスイッチを開閉することによって（ま
たは電子スイッチをオフまたはオンにすることによって）、開路と短絡回路との間で変え
ることができる。例えば、制御システム３１０２は、結合ストリップ１９００の可変終端
３１０６の動作を制御し、制御可能なスイッチを操作することによって、結合ストリップ
１９００の終端タイプを必要に応じて変更してバルク媒体１９０２を加熱する。システム
３１０２は、各結合ストリップの可変終端３１０６を独立して制御することができる。い
くつかの実施形態では、制御システム３１０２は、結合ストリップの可変終端３１０６の
グループ（例えば、ペアまたはより大きなグループ）を互いに同期して制御することがで
きる。いくつかの実施形態では、制御システム３１０２は、１つ以上の結合ストリップ１
９００の可変終端３１０６を、一定の間隔で、例えば一定の動作サイクルで、切り替え制
御することができる。可変終端３１０６を切り替えるための動作サイクルは、０．０１Ｈ
ｚから１００Ｈｚの範囲とし得る。
いくつかの実装形態では、制御システム３１０２は、可変終端３１０６を開路終端と閉
路終端との間で交互に切り替えることによって、可変終端３１０６の動作を制御する。例
えば、制御システム３１０２は、動作サイクルの前半の間に、可変終端３１０６の半分を
短絡終端に切り替え、可変終端３１０６の半分を開路終端に切り替える。次に、動作サイ
クルの後半の間、制御システム３１０２は、可変終端３１０６を、開路終端であった終端
が閉路終端に及びその逆に切り替えられるように制御する。可変終端３１０６を切り替え
るための動作サイクルは、０．０１Ｈｚから１００Ｈｚの範囲とし得る。
いくつかの実装形態では、隣接する結合ストリップ１９００の各対の可変終端３１０６
は、反対のタイプの終端を維持するように制御される。すなわち、制御システム３１０２
は、各隣接対の一方の結合ストリップ１９００の終端が開路として構成され、その対の他
方の結合ストリップ１９００の終端が開路として構成されるように、可変終端３１０６を
制御し、動作サイクルの半分ごとに終端が交互になる。
制御システム３１０２は、可変終端３１０６の動作を制御するように構成された１つま
たは複数のプロセッサまたはマイクロコントローラを備えたコンピューティングデバイス
とし得る。例えば、制御システム３１０２はメモリ格納命令（例えば、ソフトウェアコー
ド）を含み、該命令は制御システム３１０２により実行されるとき、可変終端３１０６内
の制御可能なスイッチに適切な制御信号を提供する。いくつかの実装形態では、電力制御
システム３００２および制御システム３１０２は、共通の電力および制御システムに統合
され得る。
いくつかの実装形態では、可変終端３１０６は、容量性終端と誘導性終端を切り替える
ように構成される。例えば、制御可能なスイッチは、結合ストリップ１９００の導電層を
接地に接続されたコンデンサに結合するか、結合ストリップ１９００の導電層を接地に接
続されたインダクタに結合するかを切り替えるように構成することができる。上述したよ
うに、接地は、バルク媒体１９０２または結合ストリップ１９００の導電性シールド層の
いずれかを通過することができる。さらに、そのような実施形態では、制御システム３１
０２を上記のように操作して、可変終端３１０６を導電性終端と誘導性終端との間で交互
に切り替えることができる。
他の実装形態では、可変終端３１０６は、異なる終端タイプの間で、例えば、開路終端
と容量性終端の間で、短絡終端と誘導性終端の間で、開路終端と誘導性終端の間で、短絡
終端と容量性終端で、開路終端と抵抗性終端の間で、短絡終端と抵抗性終端の間で、また
はそれらの他の組み合わせの間で切り替えるように変更することができる。
図３２は、本開示の実施形態による結合ストリップを用いる第３の例示的なバルク媒体
加熱システム３２００のブロック図である。加熱システム３２００は、隣接する結合スト
リップ１９００を交互に駆動するように構成されている。加熱システム３２００は、上記
の加熱システム３０００と同様であるが、各結合ストリップの入力端に取り付けられた切
り替え可能コネクタ３２０４を駆動するように構成された制御システム３２０２が付加さ
れている。切り替え可能コネクタ３２０４は、関連する結合ストリップ１９００を電力制
御システム３００２に接続および切断するように配置された制御可能スイッチを含む。制
御可能スイッチは、電子スイッチ（例えば、トランジスタ、電力ダイオード、サイリスタ
、シリコン制御整流器など）または機械式スイッチ（例：リレー）として実装することが
できる。例えば、制御可能なスイッチは、結合ストリップ１９００の導電層と切り替え可
能コネクタ３２０４の入力端子との間に接続される。制御システムの出力は、制御可能ス
イッチの制御端子に結合される。
制御システム３２０２は、切り替え可能コネクタ３２０４の動作を制御して、結合スト
リップ１９００を電力制御システム３００２と交互に接続および切断し、結合ストリップ
１９００を効果的にオンおよびオフにする。例えば、制御システム３２０２は、切り替え
可能コネクタ３２０４を制御して、結合ストリップ１９００を交互にオンおよびオフにす
ることができる。例えば、制御システム３２０２は、制御可能スイッチを操作することに
よって、結合ストリップ１９００の切り替え可能コネクタ３２０４の動作を制御して、バ
ルク媒体１９０２を加熱するために結合ストリップ１９００を必要に応じてオフおよびオ
ンにする。 いくつかの実施形態では、制御システム３１０２は、各結合ストリップの可
変終端３１０６を独立して制御することができる。いくつかの実装形態では、制御システ
ム３１０２は、結合ストリップのグループ（例えば、ペアまたはより大きなグループ）の
可変終端３１０６を互いに同期して制御することができる。いくつかの実施形態では、制
御システム３１０２は、１つ以上の結合ストリップ１９００の可変終端３１０６を、一定
の間隔で、例えば、通常の動作サイクルに従って、切り替え制御することができる。可変
終端３１０６を切り替えるための動作サイクルは、０．０１Ｈｚから１００Ｈｚの範囲と
し得る。いくつかの実装形態では、制御システム３２０２は、動作サイクルの前半中に、
開路終端３００６を備えた結合ストリップ１９００をオンにし、閉路終端３００８を備え
た結合ストリップ１９００をオフにする。次に、動作サイクルの後半中に、制御システム
３２０２は、切り替え可能コネクタ３２０４を切り替えて、開路終端３００６を備えた結
合ストリップ１９００をオフにし、閉路終端３００８を備えた結合ストリップ１９００を
オンにする。
制御システム３２０２は、可変終端３１０６の動作を制御するように構成された１つま
たは複数のプロセッサまたはマイクロコントローラを備えたコンピューティングデバイス
とし得る。例えば、制御システム３２０２はメモリ格納命令（例えば、ソフトウェアコー
ド）を含み、該命令は制御システム３２０２により実行されるとき、可変終端３１０６内
の制御可能なスイッチに適切な制御信号を提供する。いくつかの実装形態では、電力制御
システム３００２および制御システム３２０２は、共通の電力および制御システムに統合
し得る。
本明細書で使用される場合、「垂直」または「実質的に垂直」または「法線」または「
実質的に法線」という用語は、許容工学または測定公差範囲内の９０度の角度を成す２つ
の要素（例えば、線、方向、軸、平面、表面、または構成要素）間の関係を指す。たとえ
ば、方向間の角度が９０度（たとえば、±１～２度）の許容範囲内にある場合、方向は互
いに垂直であると見なすことができる。
本明細書には多くの特定の実施形態の詳細が含まれているが、これらは発明の範囲また
は主張可能な範囲の制限として解釈されるべきではなく、特定の発明の特定の実施形態に
固有の特徴の説明として解釈されるべきである。別個の実施形態の文脈で本明細書に記載
されている特定の特徴は、単一の実施形態に組み合わせて実装することもできる。逆に、
単一の実施形態の文脈で説明される様々な特徴は、複数の実施形態に別々に、または任意
の適切な部分的組み合わせで実装することもできる。さらに、様々な特徴が特定の組み合
わせで作用するものとして上記に記載され、最初はそのように主張されていても、主張さ
れた組み合わせからの１つまたは複数の特徴は、場合によってはそれらの組み合わせから
削除することができ、主張された組み合わせは、部分的組み合わせまたは部分的組み合わ
せのバリエーションに向けることができる。
同様に、動作が特定の順序で図面に示されているが、これは、望ましい結果を達成する
ために、そのような動作は示された特定の順序または順番に実行されること、または図示
されたすべての動作が実行されることを要求するものと理解されるべきではない。特定の
状況では、マルチタスクと並列処理が有利な場合がある。さらに、上記の実施形態におけ
る様々なシステムモジュールおよびコンポーネントの分離は、すべての実施形態において
そのような分離が必要とされるものと理解されるべきではなく、記載されたプログラムコ
ンポーネントおよびシステムは、一般に、単一のソフトウェアおよび／またはハードウェ
ア製品に統合する、または複数のソフトウェアおよび/またはハードウェア製品にパッケ
ージ化することができるものと理解すべきである。
主題の特定の実施形態が説明されてきたが、他の実施形態が以下の特許請求の範囲に含
まれる。例えば、特許請求の範囲に記載されている動作は、異なる順序で実行することが
でき、それでも望ましい結果を達成することができる。一例として、添付の図に示されて
いるプロセスは、望ましい結果を達成するために、示されている特定の順序または連続し
た順序を必ずしも必要としない。場合によっては、マルチタスクと並列処理が有利な場合
がある。
添付の特許請求の範囲の実施形態および上記の実施形態に加えて、以下の番号が付けら
れた実施形態も革新的である。
実施形態１は、バルク媒体の外面を加熱するためのシステムであり、該システムは、互
いに間隔を置いてバルク媒体に取り付けられた２つ以上の結合ストリップを含み、各結合
ストリップが、前記バルク媒体の表面に沿って延在し前記バルク媒体と相まって送電線を
形成する多層構造を含み、前記多層構造が前記バルク媒体上の第１の誘電体層、前記第１
の誘電体層上の導電層、前記導電層上の第２の誘電体層および前記第２の誘電体層上の導
電性シールド層を含み、そして、前記結合ストリップのそれぞれの前記導電層と前記バル
ク媒体に結合された電力制御システムを含み、前記電力制御システムが前記結合ストリッ
プに電流を供給することによって前記バルク媒体の表面を加熱するように構成されている
。
実施形態２は、実施形態１のシステムであり、前記電力制御システムが、１ｋＨｚ～４
５０ＭＨｚのＡＣ周波数で結合ストリップに電流を提供するように構成されている。
実施形態３は、実施形態１または２のいずれかのシステムであり、前記導電層が前記バ
ルク媒体の１インチ以内に配置されている。
実施形態４は、実施形態１～３のいずれかのシステムであり、前記電力制御システムが
、各結合ストリップに０．１アンペア～２００アンペアのＡＣ電流を提供するように構成
されている。
実施形態５は、実施形態１～４いずれかのシステムであり、前記結合ストリップの少な
くとも１つの前記導電層が、その導電層のセグメントが並んで位置する蛇行パターンに配
置されている。
実施形態６は、実施形態１～５のいずれかのシステムであり、前記導電層が前記バルク
媒体から第１の距離だけ離間され、前記導電性シールド層が前記導電層から第２の距離だ
け離間され、第１の距離と第２の距離の範囲は１：１～１：５である。
実施形態７は、実施形態１～５のいずれかのシステムであり、前記導電層が前記バルク
媒体から第１の距離だけ離間され、前記導電性シールド層が前記導電層から第２の距離だ
け離間され、第１の距離と第２の距離の範囲は５：１～１：５である。
実施形態８は、実施形態１～５のいずれかのシステムであり、前記導電層が前記バルク
媒体から第１の距離だけ離間され、前記導電性シールド層が前記導電層から第２の距離だ
け離間され、第１の距離と第２の距離の範囲は１：１～５：１である。
実施形態９は、実施形態１～５のいずれかのシステムであり、前記第１の誘電体層が第
１の厚さを有し、前記第２の誘電体層が第２の厚さを有し、第１の厚さと第２の厚さの比
が１：１～１：５である。
実施形態１０は、実施形態１～５のいずれかのシステムであり、前記第１の誘電体層が
第１の厚さを有し、前記第２の誘電体層が第２の厚さを有し、第１の厚さと第２の厚さの
比が１：１～5：1である。
実施形態１１は、実施形態１～１０のいずれかのシステムであり、前記結合ストリップ
の少なくとも１つの前記導電層が、その導電層の長さに沿って変化する横幅を有する。
実施形態１２は、実施形態１１のシステムであり、前記結合ストリップの少なくとも１
つの前記導電層が、その導電層の長さに沿って変化する横幅を有し、その横幅が最大幅と
最小幅の間で変化し、その最大幅が最小幅の１．５倍～１００倍である。
実施形態１３は、実施形態１１のシステムであり、前記導電層の横幅が最大幅と最小幅
の間で変化し、その最大幅が最小幅の１．５倍～１００倍である。
実施形態１４は、実施形態１～１３のいずれかのシステムであり、前記結合ストリップ
の少なくとも１つの前記導電層が複数のセグメントを含み、セグメントの各対の間に１つ
または複数の回路要素が結合されている。
実施形態１５は、実施形態１４のシステムであり、前記１つまたは複数の回路要素がコ
ンデンサを含む。
実施形態１６は、実施形態１～１５のいずれかのシステムであり、前記結合ストリップ
の少なくとも１つの前記導電層が、その導電層の長さに沿って変化する厚さを有する。
実施形態１７は、実施形態１～１６のいずれかのシステムであり、バルク媒体が、前記
結合ストリップのそれぞれと相まって形成された前記送電線のための第２のシールド層を
形成する。
実施形態１８は、実施形態１～１７のいずれかのシステムであり、前記導電層および前
記導電性シールド層がそれぞれ、銅、銀、またはアルミニウムのうちの少なくとも１つを
含む。
実施形態１９は、実施形態１～１８のいずれかのシステムであり、前記導電層がチタン
を含む。
実施形態２０は、実施形態１～１９のいずれかのシステムであり、前記導電性シールド
層が、銅箔、アルミニウム箔、または編組シールド材料のうちの少なくとも１つを含む。
実施形態２１は、実施形態１～２０のいずれかのシステムであり、前記第１の誘電体層
および前記第２の誘電体層がそれぞれ、カプトンまたはマイラーのうちの少なくとも１つ
を含む。
実施形態２２は、実施形態１～２１のいずれかのシステムであり、前記第１の誘電体層
および前記第２の誘電体層が、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリテトラフル
オロエチレン（ＰＴＦＥ）、またはゴムのうちの少なくとも１つを含む。
実施形態２３は、実施形態１～２２のいずれかのシステムであり、前記多層構造が前記
導電性シールド層の上に保護層をさらに含む。
実施形態２４は、実施形態１～２３のいずれかのシステムであり、前記第１の誘電体層
が接着剤を含む。
実施形態２５は、実施形態１～２４のいずれかのシステムであり、前記多層構造が、前
記導電層と前記第２の誘電体層との間の第１の接着層と、前記第２の誘電体層と前記導電
性シールド層との間の第２の接着層をさらに含む。
実施形態２６は、実施形態１～２５のいずれかのシステムであり、各結合ストリップが
第１の端部および終端を含み、各結合ストリップの前記導電層が第１の端部で前記電力制
御システムに結合され、前記結合ストリップの少なくとも１つが前記終端で電気的接地へ
の導電路を含む。
実施形態２７は、実施形態２６のシステムであり、前記電気的接地が前記バルク媒体を
含む。
実施形態２８は、実施形態２６のシステムであり、前記電気的接地が前記少なくとも１
つの結合ストリップの前記導電性シールド層を含む。
実施形態２９は、実施形態１～２８のいずれかのシステムであり、各結合ストリップが
第１の端部および終端を含み、各結合ストリップの導電層が前記第１の端部で電力制御シ
ステムに結合され、前記結合ストリップの少なくとも１つが前記導電層と前記終端の電気
的接地との間の開路を含む。
実施形態３０は、実施形態２９のシステムであり、前記電気的接地がバルク媒体を含む
。
実施形態３１は、実施形態２９のシステムであり、前記電気的接地が前記少なくとも１
つの結合ストリップの前記導電性シールド層を含む。
実施形態３２は、実施形態１～３１のいずれかのシステムであり、各結合ストリップが
第１の端部および終端を含み、各結合ストリップの前記導電層が前記第１の端部で前記電
力制御システムに結合され、前記結合ストリップの少なくとも１つが、前記導電層と前記
終端の電気的接地との間に結合された回路要素を含み、前記回路要素が、コンデンサ、イ
ンダクタ、または抵抗器のうちの少なくとも１つを含む。
実施形態３３は、実施形態３２のシステムであり、前記電気的接地が前記バルク媒体を
含む。
実施形態３４は、実施形態３２のシステムであり、前記電気的接地は、前記少なくとも
１つの結合ストリップの前記導電性シールド層を含む。
実施形態３５は、実施形態１～３４のいずれかのシステムであり、各結合ストリップが
第１の端部および終端を含み、各結合ストリップの前記導電層が前記第１の端部で前記電
力制御システムに結合され、前記結合ストリップの隣接する各対の第１の結合ストリップ
が前記導電層と前記終端の電気的接地との間の開路を交互に含み、前記結合ストリップの
各隣接する対のストリップの第２の結合ストリップが前記終端で前記電気的接地への導電
路を交互に含む。
実施形態３６は、実施形態３４のシステムであり、前記電気的接地が前記バルク媒体を
含む。
実施形態３７は、実施形態３４のシステムであり、前記電気的接地が前記第１および第
２の結合ストリップのそれぞれの導電性シールド層を含む。
実施形態３８は、実施形態３４のシステムであり、前記電力制御システムが、前記結合
ストリップの隣接する各対の第１の結合ストリップに電流を供給することおよび前記結合
ストリップの隣接する各対の第２の結合ストリップに電流を供給することを交互に行うよ
うに構成されている。
実施形態３９は、実施形態３４のシステムであり、各結合ストリップが第１の端部およ
び終端を含み、各結合ストリップの前記導電層が前記第１の端部で前記電力制御システム
に結合され、前記結合ストリップの隣接する各対の第１の結合ストリップが前記導電層と
前記終端の電気的接地との間に結合されたコンデンサを交互に含み、前記結合ストリップ
の隣接する各対の第２の結合ストリップが前記導電層と前記終端の電気的接地との間に結
合されたインダクタを交互に含む。
実施形態４０は、実施形態３９のシステムであり、前記電気的接地がバルク媒体を含む
。
実施形態４１は、実施形態３９のシステムであり、前記電気的接地が前記第１および第
２の結合ストリップのそれぞれの前記導電性シールド層を含む。
実施形態４２は、実施形態３９のシステムであり、前記電力制御システムが、前記結合
ストリップの隣接する各対の第１の結合ストリップに電流を提供することおよび前記結合
ストリップの隣接する各対の第２の結合ストリップに電流を提供することを交互に行うよ
うに構成されている。
実施形態４３は、実施形態３９のシステムであり、各結合ストリップが第１の端部およ
び終端端を含み、各結合ストリップの前記導電層が前記第１の端部で前記電力制御システ
ムに結合され、各結合ストリップが、前記終端で、前記導電層と前記バルク媒体または前
記導電性シールド層の一方または両方との間に結合されたスイッチを含み、第１の状態の
とき、前記スイッチが、前記導電層と前記バルク媒体または前記導電性シールド層との間
に開路を形成し、第2の状態のとき、前記スイッチが前記導電層と前記電気的接地との間
に閉路を形成する。
実施形態４４は、実施形態４３のシステムであり、前記電気的接地がバルク媒体である
。
実施形態４５は、実施形態４３のシステムであり、前記電気的接地が前記導電性シール
ド層である。
実施形態４６は、実施形態１～４５のいずれかのシステムであり、前記２つ以上の結合
ストリップが互いに並列に電気的に結合されている。
実施形態４７は、実施形態１～４５のいずれかのシステムであり、前記２つ以上の結合
ストリップが互いに直列に電気的に結合されている。
実施形態４８は、実施形態１～４７のいずれかのシステムであり、前記バルク媒体が、
バルク媒体、風力タービンブレード、建物の屋根、または鉄道線路を含む。
実施形態４９は、構造物の外面を加熱するためのシステムであり、該システムは、非導
電性材料から製造され且つ内部に埋め込まれたバルク導電材料を含む加熱すべき構造物と
、互いに間隔を置いて前記構造物に取り付けられた２つ以上の結合ストリップであって、
各結合ストリップは、前記構造物内に埋め込まれた前記バルク導電材料と相まって送電線
を形成する前記構造物に沿って延在する多層構造を含み、前記多層構造は、前記バルク導
電材料と重なる導電層および前記バルク導電材料と前記第１の導電層との間の第１の誘電
体層を含む、２つ以上の結合ストリップと、前記結合ストリップのそれぞれの前記導電層
と前記構造物に結合され、前記構造物の外面を加熱するために前記結合ストリップに電流
を供給するように構成された電力制御システムとを含む。
実施形態５０は、請求項４９に記載のシステムであり、各結合ストリップが前記構造物
の表面に沿って延在し、前記多層構造が前記導電層を覆う保護層をさらに含む。
実施形態５１は、請求項４９に記載のシステムであり、各結合ストリップが前記構造物
の表面に沿って延在し、前記多層構造がさらに、前記導電層上の導電性シールド層、前記
導電層と前記導電性シールド層との間の第２の誘電体層、および前記導電性シールド層上
の保護層を含む。
実施形態５２は、請求項４９に記載のシステムであり、各結合ストリップの一部が前記
構造物の表面に沿って延在し、前記導電層が前記構造物内に埋め込まれ、前記構造物の一
部が前記第１の誘電体層を形成し、前記多層構造がさらに、前記導電層上の導電性シール
ド層、前記導電層と前記導電性シールド層との間の第２の誘電体層、および前記導電性シ
ールド層上の保護層を含む。
実施形態５３は、請求項４９に記載のシステムであり、前記導電層が前記構造物内に埋
め込まれ、前記構造物の第１の部分が前記第１の誘電体層を形成し、前記多層構造がさら
に、前記構造物内に埋め込まれ、前記導電層と重なり合う導電性シールド層、および前記
構造物の第２の部分によって形成され、前記導電層と前記導電性シールド層との間に配置
された第２の誘電体層を含む。
実施形態５４は、請求項４９に記載のシステムであり、前記導電層が前記構造物内に埋
め込まれ、前記構造物の一部が前記第１の誘電体層を形成する。
実施形態５５は、実施形態４９～５４のいずれかのシステムであり、前記電力制御シス
テムが１ｋＨｚ～４５０ＭＨｚのＡＣ周波数で結合ストリップに電流を提供するように構
成されている。
実施形態５６は、実施形態４９～５５のいずれかのシステムであり、前記導電層が前記
バルク導電材料の１インチ以内に配置されている。
実施形態５７は、実施形態４９～５６のいずれかのシステムであり、前記電力制御シス
テムが、０．１アンペア～２００アンペアのＡＣ電流を各結合ストリップに提供するよう
に構成されている。
実施形態５８は、実施形態４９～５７のいずれかのシステムであり、前記結合ストリッ
プの少なくとも１つの前記導電層が、その導電層のセグメントが互いに並んで位置する蛇
行パタ～ンに配置されている。
実施形態５９は、実施形態４９～５７のいずれかのシステムであり、前記導電層が前記
バルク導電材料から第１の距離だけ分離され、前記導電性シールド層が前記導電層から第
２の距離だけ分離され、第１の距離と第２の距離の比が１：１～１：５である。
実施形態６０は、実施形態４９～５７のいずれかのシステムであり、前記導電層が前記
バルク導電材料から第１の距離だけ分離され、前記導電性シールド層が前記導電層から第
２の距離だけ分離され、第１の距離と第２の距離の比が１：１～５：１である。
実施形態６１は、実施形態４９～６０のいずれかのシステムであり、前記結合ストリッ
プの少なくとも１つの前記導電層は、その導電層の長さに沿って変化する横幅を有する。
実施形態６２は、実施形態６１のシステムであり、前記導電層の横幅が最大幅と最小幅
との間で変化し、最大幅が最小幅の１．５倍～１００倍である。
実施形態６３は、実施形態４９～６２のいずれかのシステムであり、前記結合ストリッ
プの少なくとも１つの前記導電層が複数のセグメントを含み、これらのセグメントの各対
の間に１つまたは複数の回路要素が結合されている。
実施形態６４は、実施形態６３のシステムであり、１つまたは複数の回路要素がコンデ
ンサを含む。
実施形態６５は、実施形態４９～６４のいずれかのシステムであり、前記結合ストリッ
プの少なくとも１つの前記導電層が、その導電層の長さに沿って変化する厚さを有する。
実施形態６６は、実施形態４９～６５のいずれかのシステムであり、前記バルク導電材
料は、前記結合ストリップのそれぞれと相まって形成された前記送電線のための第２のシ
ールド層を形成する。
実施形態６７は、実施形態５１～５３のいずれかのシステムであり、前記導電層および
前記導電性シールド層がそれぞれ、銅、銀、またはアルミニウムのうちの少なくとも１つ
を含む。
実施形態６８は、実施形態４９～６７のいずれかのシステムであり、前記導電層がチタ
ンを含む。
実施形態６９は、実施形態５１～５３のいずれかのシステムであり、前記導電性シール
ド層が、銅箔、アルミホイル、または編組シールド材料のうちの少なくとも１つを含む。
実施形態７０は、実施形態４９～６９のいずれかのシステムであり、各結合ストリップ
が第１の端部および終端を含み、各結合ストリップの前記導電層が前記第１の端部で前記
電力制御システムに結合され、前記結合ストリップの少なくとも１つが前記終端で前記導
電層と前記バルク導電材料の間に結合された導電経路を含む。
実施形態７１は、実施形態４９～７０のいずれかのシステムであり、各結合ストリップ
が第１の端部および終端を含み、各結合ストリップの前記導電層が前記第１の端部で前記
電力制御システムに結合され、前記結合ストリップの少なくとも１つが、前記終端で前記
導電層と前記バルク導電材料との間の開路を含む。
実施形態７２は、実施形態４９～７１のいずれかのシステムであり、各結合ストリップ
が第１の端部および終端を含み、各結合ストリップの前記導電層が前記第１の端部で前記
電力制御システムに結合され、前記結合ストリップの少なくとも１つが、前記終端で前記
導電層と前記バルク導電材料との間に結合された回路要素を含み、前記回路要素は、コン
デンサ、インダクタ、または抵抗器のうちの少なくとも１つを含む。
実施形態７３は、実施形態４９～７２のいずれかのシステムであり、各結合ストリップ
が第１の端部および終端を含み、各結合ストリップの前記導電層が前記第１の端部で前記
電力制御システムに結合され、隣接する各対の結合ストリップの第１の結合ストリップが
、前記終端で前記導電層と前記バルク導電材料との間の開路を交互に含み、隣接する各対
の結合ストリップの第２の結合ストリップが、前記終端で前記導電層と前記バルク導電材
料との間の導電路を交互に含む。
実施形態７４は、実施形態７３のシステムであり、前記電力制御システムが、前記隣接
する各対の第１の結合ストリップに電流を提供することおよび前記隣接する各対の結合ス
トリップの第２の結合ストリップに電流を提供することを交互に行うように構成されてい
る。
実施形態７５は、実施形態４９～７４のいずれかのシステムであり、各結合ストリップ
が第１の端部および終端を含み、各結合ストリップの前記導電層が前記第１の端部で前記
電力制御システムに結合され、前記隣接する各対の第１の結合ストリップが、前記第１の
終端で、前記導電層と前記終端の電気的接地との間に結合されたコンデンサを交互に含み
、前記隣接する各対の結合ストリップの第２の結合ストリップが、前記第１の終端で、前
記導電層と前記バルク導電材料との間に結合されたインダクタを交互に含む。
実施形態７６は、実施形態７５のシステムであり、前記電力制御システムが、前記隣接
する各対の結合ストリップの第１の結合ストリップに電流を供給することおよび隣接する
各対の結合ストリップの第２の結合トリップに電流を供給することを交互に行うように構
成されている。
実施形態７７は、実施形態４９～７６のいずれかのシステムであり、各結合ストリップ
が第１の端部および終端を含み、各結合ストリップの導電層が前記第１の端部で前記電力
制御システムに結合され、前記結合ストリップの少なくとも１つが、前記終端で電気的接
地への導電経路を含む。
実施形態７８は、実施形態７７のシステムであり、前記電気的接地が前記導電性バルク
材料を含む。
実施形態７９は、実施形態７７のシステムであり、前記電気的接地が前記少なくとも１
つの結合ストリップの導電性シールド層を含む。
実施形態８０は、実施形態４９～７９のいずれかのシステムであり、各結合ストリップ
が第１の端部および終端を含み、各結合ストリップの前記導電層が前記第１の端部で前記
電力制御システムに結合され、前記結合ストリップの少なくとも１つが、前記終端で前記
導電層と前記電気的接地との間の開路を含む。
実施形態８１は、電実施形態８０のシステムであり、前記電気的接地が前記導電性バル
ク材料を含む。
実施形態８２は、実施形態８０のシステムであり、前記電気的接地が、前記少なくとも
１つの結合ストリップの前記導電性シールド層を含む。
実施形態８３は、実施形態４９～８０のシステムであり、各結合ストリップが第１の端
部および終端を含み、各結合ストリップの前記導電層が前記第１の端部で前記電力制御シ
ステムに結合され、前記結合ストリップの少なくとも１つが、前記終端で前記導電層と電
気的接地との間に結合された回路要素を含み、前記回路要素は、コンデンサ、インダクタ
、または抵抗器のうちの少なくとも１つを含む。
実施形態８４は、実施形態７１のシステムであり、前記電気的接地が前記導電性バルク
材料を含む。
実施形態８５は、実施形態７１のシステムであり、前記電気的接地が前記少なくとも１
つの結合ストリップの前記導電性シールド層を含む。
実施形態８６は、実施形態４９～８５のシステムであり、各結合ストリップが第１の端
部および終端を含み、各結合ストリップの前記導電層が前記第１の端部で前記電力制御シ
ステムに結合され、隣接する各対の結合ストリップの第１の結合ストリップが前記終端で
前記導電層と電気的接地との間の開路を交互に含み、隣接する各対の結合ストリップの第
２の結合ストリップが前記終端で前記導電層と前記電気的接地との間に結合された導電経
路を交互に含む。
実施形態８７は、実施形態８７のシステムであり、前記電力制御システムが、前記隣接
する各対の結合ストリップの第１の結合ストリップに電流を提供することおよび前記隣接
する各対の結合ストリップの第２の結合ストリップに電流を提供することを交互に行うよ
うに構成されている。
実施形態８８は、実施形態４９～８７のいずれかのシステムであり、各結合ストリップ
が第１の端部および終端を含み、各結合ストリップの前記導電層が前記第１の端部で前記
電力制御システムに結合され、隣接する各対の結合ストリップの第１の結合ストリップが
、前記終端で前記導電層と電気的接地との間に結合されたコンデンサを交互に含み、隣接
する各対の結合ストリップの第２の結合ストリップが、前記終端で前記導電層と前記電気
的接地との間に結合されたインダクタを備える。
実施形態８９は、実施形態８８のシステムであり、前記電気的接地が前記導電性バルク
材料を含む。
実施形態９０は、実施形態８８のシステムであり、前記電気的接地が前記第１および第
２の結合ストリップのそれぞれの導電性シールド層を含む。
実施形態９１は、実施形態８８のシステムであり、前記電力制御システムが、前記隣接
する各対の結合ストリップの第１の結合ストリップに電流を提供することおよび前記隣接
する各対の結合ストリップの第２の結合ストリップに電流を提供することを交互に行うよ
うに構成されている。
実施形態９２は、実施形態５１～５３のいずれかのシステムであり、各結合ストリップ
が第１の端部および終端を含み、各結合ストリップの前記導電層が前記第１の端部で前記
電力制御システムに結合され、各結合ストリップが、前記終端で、前記導電層と前記バル
ク導電材料または前記導電性シールド層の一方または両方との間に結合されたスイッチを
含み、第１の状態のとき、前記スイッチが、前記導電層と前記バルク導電材料または前記
導電性シールド層との間に開路を形成し、第2の状態のとき、前記スイッチが前記導電層
と前記電気的接地との間に閉路を形成する。
実施形態９３は、実施形態９２のシステムであり、前記電気的接地が前記導電バルク材
料を含む。
実施形態９４は、実施形態９２のシステムであり、前記電気的接地は、前記第１および
第２の結合ストリップのそれぞれの導電性シールド層を含む。
実施形態９５は、実施形態４９～９４のいずれかのシステムであり、前記２つ以上の結
合ストリップが互いに並列に電気的に結合されている。
実施形態９６は、実施形態４９～９５のいずれかのシステムであり、前記２つ以上の結
合ストリップが互いに直列に電気的に結合されている。
実施形態９７は、実施形態４９～９６のいずれかのシステムであり、前記構造物が航空
機の外皮、風力タービンブレード、建物の屋根、または鉄道線路を含む。
実施形態９８は、バルク媒体加熱システムを設置する方法であり、この方法は、各々が
、第１の誘電体層と、前記第１の誘電体層と重なる導電層と、前記導電層と重なる導電性
シールドと、前記導電層と前記導電性シールド層との間の第２の誘電体層とを含む多層構
造を含む、複数の結合ストリップを取得するステップと、各結合ストリップをバルク媒体
の表面に互いに間隔を置いて配置し、各結合ストリップの前記第１の誘電体層が前記バル
ク媒体と前記導電層との間に位置する状態で取り付けるステップと、各結合ストリップの
前記導電層を、結合ストリップに電流を供給するように構成された電力制御システムに結
合するステップと、を含む。
実施形態９９は、実施形態９８の方法であり、前記第１の誘電体層が両面接着剤を含み
、各結合ストリップをバルク媒体の表面に取り付けるステップは、結合ストリップごとに
、前記両面接着剤からライナーを除去してその接着面を露出させ、その接着面をバルク媒
体の表面に接着することを含む。
実施形態１００は、実施形態９８または９９のいずれかの方法であり、各結合ストリッ
プをバルク媒体の表面に取り付けるステップは、結合ストリップごとに、前記結合ストリ
ップ上に接着最上層を塗布し、前記接着最上層が前記結合ストリップの幅を横切って延在
し、前記接着最上層の側端部が前記結合ストリップの両側で前記バルク媒体の部分に接触
し、接着することを含む。
実施形態１０１は、実施形態９８～１００のいずれかの方法であり、各結合ストリップ
を前記バルク媒体の表面に取り付けるステップは、結合ストリップごとに、接着剤を前記
バルク媒体の表面に塗布し、前記結合ストリップの前記第１の誘電体層を前記接着剤に接
着することを含む。
実施形態１０２は、実施形態９８～１０１のいずれかの方法であり、前記バルク媒体は
、航空機の外皮、風力タービンブレード、建物の屋根、または鉄道線路を含む。
実施形態１０３は、バルク媒体を加熱するためのシステムであり、互いに間隔を置いて
バルク媒体に結合された２つ以上の電極と、前記電極に結合された電力制御システムとを
含み、前記電力制御システムが、前記電極間の電流経路に沿って電流密度を成形し、それ
により、バルク媒体の電流経路に沿って、ＤＣ電流に対するバルク媒体の抵抗よりも大き
い実効抵抗を生成することによって、バルク媒体を加熱するように構成され、前記電力制
御システムが、電流の表皮深さを調整することによりバルク媒体の深さ内の電流の密度を
成形し、前記電力制御システムが、電流の近接効果を調整することにより前記電流経路を
横切る方向の電流の密度を成形する。
実施形態１０４は、実施形態１０３のシステムであり、前記バルク媒体が航空機の一部
である。
実施形態１０５は、実施形態１０３または１０４のいずれかのシステムであり、前記バ
ルク媒体が、航空機の翼の一部、航空機の尾翼の一部、または航空機の胴体の一部のうち
の１つまたは複数である。
実施形態１０６は、実施形態１０３～１０５のいずれかのシステムであり、前記２つ以
上の電極が２つ以上の電極の第１のセットであり、前記システムは、前記システムの異な
る部分に結合された２つ以上の電極の第２のセットをさらに含み、前記電力制御システム
が、前記第２のセットの２つ以上の電極に結合され、前記第１のセットの２つ以上の電極
と前記第２のセットの２つ以上の電極に交互に電力を供給するように構成されている。
実施形態１０７は、実施形態１０３～１０６のいずれかのシステムであり、前記バルク
媒体がアルミニウムまたは炭素繊維複合材を含み、前記２つ以上の電極がアルミニウム、
銀、または銅を含む。
実施形態１０８は、実施形態１０３～１０７のいずれかのシステムであり、前記２つ以
上の電極が前記バルク媒体に、前記電極と前記バルク媒体との間の接触抵抗を低減する方
法で結合されている。
実施形態１０９は、実施形態１０８のシステムであり、導電材料が前記２つ以上の電極
のうちの少なくとも１つと前記バルク媒体との間に配置されている。
実施形態１１０は、実施形態１０３～１９０のいずれかのシステムであり、前記電力制
御システムが、１ｋＨｚを超えるＡＣ周波数でバルク媒体に電流を生成することによって
電流の表皮深さを調整するように構成されている。
実施形態１１１は、実施形態１１０のシステムであり、ＡＣ周波数が１００ｋＨｚ～４
５０ＭＨｚである。
実施形態１１２は、実施形態１０３～１１１のいずれかのシステムであり、前記電流の
近接効果が、第２の電流経路を前記バルク媒体の表面に近接して前記電流経路の一部に沿
って配置することによって調整される。
実施形態１１３は、実施形態１１２のシステムであり、前記第２の電流経路の少なくと
も一部が、前記バルク媒体の表面から１０ｃｍ以内に配置されている。
実施形態１１４は、実施形態１１２のシステムであり、前記第２の電流経路が、前記２
つ以上の電極と前記電力制御システムを含む閉回路を完成させるケーブルである。
実施形態１１５は、実施形態１０３～１１４のいずれかのシステムであり、前記電力制
御システムが、該電力制御システムの出力インピーダンスを調整するように構成されたイ
ンピーダンス調整ネットワーク（ＩＡＮ）を含む。
実施形態１１６は、実施形態１１５のシステムであり、前記ＩＡＮが、前記バルク媒体
のインピーダンスと一致するように電力制御システムの出力インピーダンスを調整するよ
うに構成されている。
実施形態１１７は、実施形態１０３～１１６のいずれかのシステムであり、前記電力制
御システムが、電源からの電力を前記電力制御システムで使用するための適切なＡＣ周波
数および電圧に変換するように構成された信号変換回路を含んでいる。
実施形態１１８は、実施形態１０３～１１７のいずれかのシステムであり、前記電力制
御システムが、該電力制御システムの動作を制御するように構成されたコントローラを含
んでいる。
実施形態１１９は、実施形態１０３～１１８のいずれかのシステムであり、前記電力制
御システムが、前記電極間の電流経路の全長を延長するために前記電流の近接効果を使用
して前記電極間の電流経路のルートを成形する。
実施形態１２０は、実施形態１０３～１１９のいずれかのシステムであり、前記電力制
御システムが、前記バルク媒体の表面に近接して第２の電流経路を配置することによって
前記電極間の電流経路のルートを成形し、前記第２の電流経路は前記電極間の電流経路の
所望のルートに従って配置されている。
実施形態１２１は、互いに間隔を置いて配置され、バルク媒体に結合された２つ以上の
電極と、前記電極に結合され、前記電極間のバルク媒体を通る電流経路に沿って、１ｋＨ
ｚより高く３００ＧＨｚより低い周波数でＡＣ電流信号を生成するように構成された電力
制御システムと、前記バルク媒体の表面に近接して、前記バルク媒体を通る電流経路に沿
って配置された第２の電流経路とを含む、システム。
実施形態１２２は、航空機の除氷および防氷システムであり、互いに間隔を置いて配置
され、航空機の一部に結合された２つ以上の電極と、前記電極に結合された電力制御シス
テムとを含み、該電力制御システムは、前記電極間の前記航空機の部分を通る電流経路に
沿って１ＭＨｚ～５０ＭＨｚの周波数でＡＣ電流信号を生成することによって、前記周波
数が前記電流経路に沿って電流の表皮厚さを調整することで前記電流の密度を第1の方向
に成形せしめること、および、前記航空機の部分を通る電流経路の少なくとも一部に沿っ
て、前記航空機の部分の表面から１０ｃｍ以内に近接配置された第２の電流経路を設ける
ことによって、前記航空機の部分の表面に対する第２の電流経路の近接配置が前記電流経
路の一部分に沿って電流の近接効果を調整することで前記電流の密度を第２の異なる方向
に成形せしめることによって、前記電極間の航空機の部分を通る電流経路に沿って電流密
度を成形することにより前記航空機の部分を加熱するように構成されている。

Claims (15)

  1. 航空機の外皮を加熱するためのシステムであり、該システムは、
    互いに間隔を置いて航空機の外皮に取り付けられた２つ以上の結合ストリップを含み、複数の結合ストリップの各結合ストリップが、それぞれのコネクタに結合された入力端部、終端部、および前記航空機の外皮表面に沿って延在する多層構造を含み、
    前記多層構造は、
    前記航空機の外皮上の第１の誘電体層と、
    前記第１の誘電体層上の導電層と、
    前記導電層上の第２の誘電体層と、
    前記第２の誘電体層上の導電性シールド層と、
    を含み、
    前記複数の結合ストリップの各結合ストリップにおける前記入力端部で、前記導電層は前記それぞれのコネクタの第１の電気供給端子に接続され、前記結合ストリップの前記終端部では、前記導電層は開回路であり、
    前記複数の結合ストリップの各結合ストリップにおける前記入力端部で、前記それぞれのコネクタの第２の電気供給端子は前記航空機の外皮に接続される、
    システム。
  2. 前記２つ以上の結合ストリップは、前記航空機の翼に沿って翼幅方向に配向する、
    請求項１に記載のシステム。
  3. 各結合ストリップの幅は、結合ストリップ間の間隔より小さく、各結合ストリップの長さは、結合ストリップ間の間隔より大きい、
    請求項１に記載のシステム。
  4. 前記導電層は、前記航空機の外皮より低い電気抵抗を有する、
    請求項１に記載のシステム。
  5. 前記導電層は、銅を含み、
    前記航空機の外皮は、銅より大きい電気抵抗を有する金属を含む、
    請求項４に記載のシステム。
  6. 前記複数の結合ストリップに電流を１ｋＨｚ～４５０ＭＨｚのＡＣ周波数で供給するように構成された電源と、
    をさらに備え、
    前記２つ以上の結合ストリップの各結合ストリップにおける前記導電層は、前記終端部とは反対側の前記入力端部で前記電源と電気的に接続される、
    請求項１に記載のシステム。
  7. 前記複数の結合ストリップのうちの少なくとも１つにおける前記導電層は、前記導電層のセグメントが互いに並んで位置するように１回以上折り曲げられている、
    請求項１に記載のシステム。
  8. 前記複数の結合ストリップの各結合ストリップにおける前記入力端部で前記第１の電気供給端子を介して前記導電層と電気的に接続され、且つ、各結合ストリップにおける前記入力端部で前記第２の電気供給端子を介して前記航空機の外皮と電気的に接続される電力制御システムと、
    をさらに備え、
    前記電力制御システムは、前記複数の結合ストリップおよび前記航空機の外皮に、ＡＣ電流を供給するように構成される、
    請求項１に記載のシステム。
  9. 動作中に、前記複数の結合ストリップにおける前記終端部で、電流はゼロである、
    請求項８に記載のシステム。
  10. 航空機の外皮を加熱するためのシステムであり、該システムは、
    互いに間隔を置いて航空機の外皮に取り付けられた２つ以上の結合ストリップを含み、複数の結合ストリップの各結合ストリップが、入力端部、終端部、および前記航空機の外皮表面に沿って延在する多層構造を含み、
    前記多層構造は、
    前記航空機の外皮上の第１の誘電体層と、
    前記第１の誘電体層上の導電層と、
    前記導電層上の第２の誘電体層と、
    前記第２の誘電体層上の導電性シールド層と、
    を含み、
    前記結合ストリップの前記終端部では、前記導電層は開回路であり、
    前記複数の結合ストリップの各結合ストリップにおける前記入力端部で前記導電層と電気的に接続され、且つ、各結合ストリップにおける前記入力端部で前記航空機の外皮と電気的に接続される電力制御システムと、
    をさらに備え、
    前記電力制御システムは、前記複数の結合ストリップおよび前記航空機の外皮に、ＡＣ電流を供給するように構成され、
    前記電力制御システムは、コネクタ内にインピーダンス調整要素を含む該コネクタによって、前記２つ以上の結合ストリップのうちの第１の結合ストリップと結合される、
    システム。
  11. 前記電力制御システムは、複数のコネクタと結合され、
    各コネクタは、
    前記複数の結合ストリップのそれぞれの結合ストリップにおける前記入力端部で前記導電層と接続される第１の端子と、
    前記複数の結合ストリップのそれぞれの結合ストリップにおける前記入力端部で前記航空機の外皮と接続される第２の端子と、
    を備え、
    前記複数のコネクタのうちの少なくとも１つのコネクタは、
    前記電力制御システムと電気的に接続される第１の同軸入力コネクタと、
    前記複数のコネクタのうちの別のコネクタと接続される第２の同軸入力コネクタと、
    前記第１の同軸入力コネクタの端子と、前記第２の同軸入力コネクタの端子と、前記複数の結合ストリップのそれぞれの結合ストリップにおける前記入力端部で前記導電層と接続される前記第１の端子と、の間の電気的接続を提供する第１の配線と、
    前記電力制御システムと、前記複数の結合ストリップのそれぞれの結合ストリップにおける前記入力端部で前記航空機の外皮と接続される前記第２の端子と、の間の電気的接続を提供する第２の配線と、
    前記第１の配線と前記第２の配線との間に接続される抵抗素子と、
    を有する、
    請求項１０に記載のシステム。
  12. 前記電力制御システムは、複数のコネクタと結合され、
    各コネクタは、
    前記複数の結合ストリップのそれぞれの結合ストリップにおける前記入力端部で前記導電層と接続される第１の端子と、
    前記複数の結合ストリップのそれぞれの結合ストリップにおける前記入力端部で前記航空機の外皮と接続される第２の端子と、
    を備え、
    前記複数のコネクタのうちの少なくとも１つのコネクタは、
    前記電力制御システムと電気的に接続される第１の同軸入力コネクタと、
    前記第１の同軸入力コネクタの端子と、前記複数の結合ストリップのそれぞれの結合ストリップにおける前記入力端部で前記導電層と接続される前記第１の端子と、の間の電気的接続を提供する第１の配線と、
    前記電力制御システムと、前記複数の結合ストリップのそれぞれの結合ストリップにおける前記入力端部で前記航空機の外皮と接続される前記第２の端子と、の間の電気的接続を提供する第２の配線と、
    前記第１の配線と前記第２の配線との間に接続される抵抗素子と、
    を有する、
    請求項１０に記載のシステム。
  13. 各結合ストリップ内で、前記導電性シールド層の幅は、前記導電層の幅より大きい、
    請求項１に記載のシステム。
  14. 前記複数の結合ストリップの各結合ストリップは、翼の前端から前記翼の後端へ向かって延びている、
    請求項１に記載のシステム。
  15. 前記複数の結合ストリップは、前記翼の基部から前記翼の先端部へ向かう方向に沿って間隔をあけて配置されている、
    請求項１４に記載のシステム。
JP2023203737A 2018-08-27 2023-12-01 除氷システム Active JP7640657B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2025025873A JP2025090610A (ja) 2018-08-27 2025-02-20 除氷システム

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201862723270P 2018-08-27 2018-08-27
US62/723,270 2018-08-27
JP2021535480A JP7397873B2 (ja) 2018-08-27 2019-08-27 除氷システム
PCT/US2019/048253 WO2020046873A1 (en) 2018-08-27 2019-08-27 De-icing systems

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021535480A Division JP7397873B2 (ja) 2018-08-27 2019-08-27 除氷システム

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2025025873A Division JP2025090610A (ja) 2018-08-27 2025-02-20 除氷システム

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2024020603A JP2024020603A (ja) 2024-02-14
JP7640657B2 true JP7640657B2 (ja) 2025-03-05

Family

ID=67902641

Family Applications (3)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021535480A Active JP7397873B2 (ja) 2018-08-27 2019-08-27 除氷システム
JP2023203737A Active JP7640657B2 (ja) 2018-08-27 2023-12-01 除氷システム
JP2025025873A Pending JP2025090610A (ja) 2018-08-27 2025-02-20 除氷システム

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021535480A Active JP7397873B2 (ja) 2018-08-27 2019-08-27 除氷システム

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2025025873A Pending JP2025090610A (ja) 2018-08-27 2025-02-20 除氷システム

Country Status (10)

Country Link
US (3) US12024299B2 (ja)
EP (2) EP3844065B1 (ja)
JP (3) JP7397873B2 (ja)
CN (2) CN112955379B (ja)
AU (1) AU2019333261B2 (ja)
CA (1) CA3110343A1 (ja)
ES (1) ES2952373T3 (ja)
FI (1) FI3844065T3 (ja)
PL (1) PL3844065T3 (ja)
WO (1) WO2020046873A1 (ja)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10708979B2 (en) 2016-10-07 2020-07-07 De-Ice Technologies Heating a bulk medium
US11418125B2 (en) 2019-10-25 2022-08-16 The Research Foundation For The State University Of New York Three phase bidirectional AC-DC converter with bipolar voltage fed resonant stages
US11193951B2 (en) * 2019-11-08 2021-12-07 Rosemount Aerospace Inc. Inductive heating of air data probes
CN116326202A (zh) * 2020-07-28 2023-06-23 迪艾斯技术有限公司 除冰系统和控制
CN112758312A (zh) * 2020-12-30 2021-05-07 阿坝师范学院 一种高原用多旋翼无人机
CN112977838A (zh) * 2021-02-25 2021-06-18 成都凯天电子股份有限公司 一种具有低除冰功耗和高可靠性的嵌入式大气压力传感器
TR2021021478A2 (tr) * 2021-12-28 2022-01-21 Turkcell Technology Research And Development Co Kule buz önleme si̇stemi̇
US12391389B2 (en) 2022-10-07 2025-08-19 The Boeing Company Systems and methods for deicing aircraft
US12606706B2 (en) 2023-12-22 2026-04-21 Nano And Advanced Materials Institute Limited High dispensing rate, high thermal conductivity silicone thermal gel with vertical stability and no cracking
EP4600487A1 (en) * 2024-02-12 2025-08-13 Nordex Energy SE & Co. KG A heating element for an outer surface of a wind turbine rotor blade
CN118693900B (zh) * 2024-05-31 2025-11-14 国网北京市电力公司 分布式能源设备调度方法、装置以及存储介质

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020092849A1 (en) 1998-06-15 2002-07-18 Petrenko Victor F. High-frequency melting of interfacial ice
JP2004031107A (ja) 2002-06-26 2004-01-29 Needs Product:Kk ネット状発熱体
US20070210073A1 (en) 2006-02-24 2007-09-13 Goodrich Corporation Composite ice protection heater and method of producing same
CN102991666A (zh) 2012-11-26 2013-03-27 中国商用飞机有限责任公司 具备流动控制和防除冰功能的叠层板飞机蒙皮
JP2017212031A (ja) 2016-05-23 2017-11-30 大日本印刷株式会社 加熱電極装置、通電加熱パネル
US20180002024A1 (en) 2016-07-04 2018-01-04 Leonardo S.P.A. Structural element with heater for a vehicle, manufacturing method and operating method

Family Cites Families (145)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2496279A (en) 1945-02-10 1950-02-07 Safeway Heat Elements Inc Flexible electric heater for deicing airfoils
US2791668A (en) 1951-08-21 1957-05-07 Napier & Son Ltd Electrically heated de-icing or antifreezing apparatus
GB885131A (en) * 1958-04-24 1961-12-20 Goodrich Co B F Apparatus for and method of making a heating structure
US3013752A (en) 1959-10-01 1961-12-19 Ca Nat Research Council De-icing control
US3218436A (en) 1963-03-12 1965-11-16 Gen Motors Corp Electrical aircraft heater
US3204084A (en) 1963-05-07 1965-08-31 Gen Dynamics Corp Electrical deicer
US3549964A (en) 1968-03-01 1970-12-22 Levin Igor A Device for deicing surfaces of thin-walled structures
US3591757A (en) 1970-01-06 1971-07-06 Amf Inc Welding by high frequency current penetration
US3725638A (en) * 1971-06-01 1973-04-03 Arctic Roof Deicing Corp Heat radiating assembly and apparatus for permitting ice blocked water to drain off of house roofs
DE2443224C3 (de) 1974-09-10 1979-02-22 Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt Verfahren zum Enteisen von Triebwerks-, Flügel- und Leitwerksystemen an Flugkörpern
US3981466A (en) 1974-12-23 1976-09-21 The Boeing Company Integrated thermal anti-icing and environmental control system
US4091813A (en) 1975-03-14 1978-05-30 Robert F. Shaw Surgical instrument having self-regulated electrical proximity heating of its cutting edge and method of using the same
US4060212A (en) 1976-04-01 1977-11-29 System Development Corporation Deicing apparatus and method
CA1069870A (en) * 1977-03-04 1980-01-15 B.F. Goodrich Company (The) Propeller deicer
US4436565A (en) 1981-10-22 1984-03-13 Ricwil, Incorporated Method of making a heating device for utilizing the skin effect of alternating current
US4752673A (en) 1982-12-01 1988-06-21 Metcal, Inc. Autoregulating heater
US4794226A (en) 1983-05-26 1988-12-27 Metcal, Inc. Self-regulating porous heater device
US4539617A (en) * 1983-12-28 1985-09-03 Control Concepts Corporation AC Power line transient suppressing circuit
FR2578377B1 (fr) 1984-12-26 1988-07-01 Aerospatiale Element chauffant de dispositif de degivrage d'une structure alaire, dispositif et son procede d'obtention
US4741499A (en) 1984-12-31 1988-05-03 The Boeing Company Anti-icing system for aircraft
US4732351A (en) 1985-03-21 1988-03-22 Larry Bird Anti-icing and deicing device
US4814587A (en) 1986-06-10 1989-03-21 Metcal, Inc. High power self-regulating heater
JP2636301B2 (ja) 1988-02-27 1997-07-30 株式会社明電舎 パイプの加熱装置
US4942078A (en) 1988-09-30 1990-07-17 Rockwell International Corporation Electrically heated structural composite and method of its manufacture
US5011098A (en) 1988-12-30 1991-04-30 The Boeing Company Thermal anti-icing system for aircraft
US5129598A (en) 1989-12-22 1992-07-14 B. F. Goodrich Co. Attachable electro-impulse de-icer
FR2719182B1 (fr) * 1990-11-21 1998-06-26 Onera (Off Nat Aerospatiale) Dispositif de dégivrage électrique.
US5361183A (en) * 1993-06-30 1994-11-01 Alliedsignal Inc. Ground fault protection for electrothermal de-icing applications
US5583960A (en) 1994-06-01 1996-12-10 David Reznik Electroheating apparatus and methods
US5590854A (en) 1994-11-02 1997-01-07 Shatz; Solomon Movable sheet for laminar flow and deicing
US5615849A (en) 1995-04-14 1997-04-01 Salisbury; Jonathan T. Microwave deicing and anti-icing system for aircraft
US5782435A (en) 1995-05-24 1998-07-21 Cox & Company, Inc. Electro-magnetic expulsion de-icing system
US5657951A (en) 1995-06-23 1997-08-19 The B.F. Goodrich Company Electrothermal de-icing system
US5657952A (en) 1995-07-31 1997-08-19 Dynamic Controls Hs, Inc. Electro-expulsive de-icing apparatus and method of use
AU3255197A (en) 1996-07-03 1998-02-02 Lm Glasfiber A/S A method and a system for deicing of airfoil wings of composite material
FR2756253B1 (fr) * 1996-11-27 1999-01-29 Eurocopter France Elements resistifs pour le chauffage d'un profil aerodynamique, et dispositif de chauffage d'un profil aerodynamique incorporant de tels elements
US5911896A (en) * 1997-06-25 1999-06-15 Brooks Automation, Inc. Substrate heating apparatus with glass-ceramic panels and thin film ribbon heater element
US5934617A (en) 1997-09-22 1999-08-10 Northcoast Technologies De-ice and anti-ice system and method for aircraft surfaces
US6279856B1 (en) 1997-09-22 2001-08-28 Northcoast Technologies Aircraft de-icing system
AU726525B2 (en) * 1997-10-17 2000-11-09 Imetec S.P.A. A heating assembly
DE19750198C2 (de) 1997-11-13 1999-10-21 Karlsruhe Forschzent Enteisung von Flugzeugen mit Mikrowellen
FR2771452B1 (fr) 1997-11-21 2000-04-14 Aerospatiale Dispositif de degivrage pour capot d'entree d'air de moteur a reaction
FR2772341B1 (fr) 1997-12-12 2000-03-24 Aerospatiale Diffuseur d'air chaud pour capot d'entree d'air de moteur a reaction a circuit de degivrage
US6283411B1 (en) 1998-01-21 2001-09-04 The B.F. Goodrich Company Hybrid deicer with element sequence control
JP3332857B2 (ja) * 1998-04-15 2002-10-07 三菱重工業株式会社 高周波プラズマ発生装置及び給電方法
US7883609B2 (en) 1998-06-15 2011-02-08 The Trustees Of Dartmouth College Ice modification removal and prevention
US7164100B2 (en) 1998-06-15 2007-01-16 The Trustees Of Dartmouth College High-frequency de-icing of cableways
US6693786B2 (en) 1998-06-15 2004-02-17 The Trustees Of Dartmouth College Modification of ice friction in transportation systems
US6847024B2 (en) 1998-06-15 2005-01-25 Trustees Of Dartmouth College Prevention of ice formation by applying electric power to a liquid water layer
US6206325B1 (en) 1998-09-18 2001-03-27 Sunlase, Inc. Onboard aircraft de-icing using lasers
DE69935346T2 (de) 1998-10-27 2007-11-15 Trustees Of Dartmouth College Systeme und verfahren zum verändern der klebkraft von eis
CN1143791C (zh) 1998-12-01 2004-03-31 达特茅斯学院理事会 除去表面上的冰的方法和系统
CN1181706C (zh) 1999-03-01 2004-12-22 达特茅斯学院理事会 表面除冰的方法与系统
US6688558B2 (en) 1999-11-23 2004-02-10 The Boeing Company Method and apparatus for aircraft inlet ice protection
KR100465032B1 (ko) 1999-12-30 2005-01-05 트러스티스 오브 다트마우스 칼리지 전기 제빙용 코팅 시스템 및 방법
FR2813581B1 (fr) 2000-09-06 2002-11-29 Aerospatiale Matra Airbus Capot d'entree d'air de moteur a reaction pourvu de moyens de degivrage
FR2820716B1 (fr) 2001-02-15 2003-05-30 Eads Airbus Sa Procede de degivrage par circulation forcee d'un fluide, d'un capot d'entree d'air de moteur a reaction et dispositif pour sa mise en oeuvre
AU2003213017A1 (en) 2002-02-11 2003-09-04 The Trustees Of Dartmouth College Systems and methods for modifying an ice-to-object interface
DE10321956B4 (de) 2002-05-15 2013-09-12 Remy Inc. Wicklungen aus rechtwinkligen Kupferhaarnadeln in mehreren Sätzen für elektrische Maschinen
US6890152B1 (en) 2003-10-03 2005-05-10 General Electric Company Deicing device for wind turbine blades
FR2863586B1 (fr) 2003-12-12 2007-01-19 Eurocopter France Dispositif de degivrage/antigivrage modulaire d'une surface aerodynamique.
US7278610B2 (en) 2004-03-03 2007-10-09 Goodrich Corporation Aircraft wing with electrothermal deicing and/or anti-icing device
US7703300B2 (en) 2004-06-22 2010-04-27 The Trustees Of Dartmouth College Pulse systems and methods for detaching ice
US7124983B2 (en) 2004-08-20 2006-10-24 Honeywell International, Inc. Hybrid electrical ice protection system and method including an energy saving mode
US8550402B2 (en) 2005-04-06 2013-10-08 Sikorsky Aircraft Corporation Dual-channel deicing system for a rotary wing aircraft
EP1893484B1 (fr) 2005-06-22 2010-11-03 Airbus Operations (S.A.S) Systeme d'anti-givrage et de degivrage de nacelle de moteur d'aeronef a tapis resistif
RU2411161C2 (ru) 2005-06-22 2011-02-10 Эрбюс Франс Система защиты от обледенения и борьбы с обледенением гондолы двигателя летательного аппарата, содержащая резистивный слой
US7518093B2 (en) 2005-07-08 2009-04-14 Guardian Industries Corp. Vehicle window with de-icing feature and method
FR2891241B1 (fr) 2005-09-23 2009-03-13 Airbus France Sas Systeme de degivrage et/ou de desembuage d'une surface d'un aeronef, procede de commande d'un tel systeme, et aeronef equipe d'un tel systeme.
US7157663B1 (en) 2005-10-12 2007-01-02 The Boeing Company Conducting-fiber deicing systems and methods
US7869181B2 (en) 2006-03-29 2011-01-11 The Boeing Company Flex circuit lightning protection applique system for skin fasteners in composite structures
GB2438389A (en) * 2006-05-23 2007-11-28 Gkn Aerospace Transparency Sys Heating system for leading edge of aircraft
DE102007029842B4 (de) 2006-06-28 2019-05-29 Goodrich Corp. Flugzeug-Eisschutzverfahren
FR2906786B1 (fr) 2006-10-09 2009-11-27 Eurocopter France Procede et dispositif de degivrage d'une paroi d'aeronef
GB2450503A (en) 2007-06-26 2008-12-31 Ultra Electronics Ltd Ice protection system with plural heating elements
US7922121B2 (en) 2007-10-15 2011-04-12 Rosemount Aerospace Inc. Power distribution architecture for an ice protection system
US7837150B2 (en) 2007-12-21 2010-11-23 Rohr, Inc. Ice protection system for a multi-segment aircraft component
AT508327A1 (de) 2008-07-29 2010-12-15 Villinger Markus Heizvorrichtung zum enteisen von luftfahrzeugteilen
US20100206990A1 (en) * 2009-02-13 2010-08-19 The Trustees Of Dartmouth College System And Method For Icemaker And Aircraft Wing With Combined Electromechanical And Electrothermal Pulse Deicing
US8081427B2 (en) * 2009-07-31 2011-12-20 Commscope, Inc. Of North Carolina Signal amplifiers having plated aluminum housing bodies with a back plate permanently attached thereto
US9469408B1 (en) 2009-09-03 2016-10-18 The Boeing Company Ice protection system and method
CA2786838C (en) 2010-01-14 2017-01-10 Saab Ab Multifunctional de-icing/anti-icing system
EP2529208B1 (en) 2010-01-26 2024-05-08 Metis Design Corporation Multifunctional carbon nanotube-engineered structures
WO2011153497A2 (en) 2010-06-03 2011-12-08 The Trustees Of Dartmouth College System and method for de-icing conductive objects utilizing at least one variable resistance conductor with high frequency excitation
EP3575218B1 (en) 2010-12-31 2021-08-11 Battelle Memorial Institute Antenna comprising a layer of carbon nanotubes
US9227732B2 (en) 2011-05-23 2016-01-05 Ultra Electronics Ice, Inc. Electro-thermal ice protection system and method with serial load leveling
AU2012301903B2 (en) * 2011-08-30 2015-07-09 Watlow Electric Manufacturing Company High definition heater system having a fluid medium
DE102012002132A1 (de) 2012-02-03 2013-08-08 Airbus Operations Gmbh Vereisungsschutzsystem für ein Flugzeug und Verfahren zum Betreiben eines Vereisungsschutzsystems
US9048649B2 (en) 2012-03-20 2015-06-02 The Boeing Company Method and apparatus for anti-icing and deicing power transmission lines
BR102013010356A2 (pt) 2012-04-27 2015-06-30 Goodrich Corp Sistema de proteção contra gelo
JP5927610B2 (ja) 2012-06-01 2016-06-01 高周波熱錬株式会社 通電装置、通電方法、及び通電加熱装置
DE202012007091U1 (de) * 2012-07-21 2013-02-20 Andreas Fechter Enteisung von Flächen an Luftfahrzeugen mit Hilfe elektrisch leitender Beschichtung auf Kohlenstoffbasis
CN103047010B (zh) 2012-11-28 2015-04-22 中国商用飞机有限责任公司 一种发动机的进气道唇口的防冰系统以及防冰控制方法
US9457909B2 (en) 2013-04-25 2016-10-04 Hamilton Sundstrand Corporation Resistive-inductive de-icing of aircraft flight control surfaces
WO2014184146A1 (en) * 2013-05-13 2014-11-20 Nci Swissnanocoat Sa Anti-icing system
EP2873617B1 (de) 2013-11-13 2020-07-01 Airbus Defence and Space GmbH Vorrichtung und Verfahren zur Enteisung und/oder Vermeidung von Eisbildung sowie Profilkörper und Luftfahrzeug mit einer solchen Vorrichtung
US9463879B2 (en) 2014-03-03 2016-10-11 The Boeing Company Systems and methods for predicting and controlling ice formation
US9199741B2 (en) 2014-03-07 2015-12-01 The Boeing Company Systems and methods for passive deicing
US9656761B2 (en) 2014-04-30 2017-05-23 The Boeing Company Lipskin for a nacelle and methods of making the same
US10368401B2 (en) * 2014-06-03 2019-07-30 Aurora Flight Sciences Corporation Multi-functional composite structures
US9742136B2 (en) 2014-08-04 2017-08-22 Hamilton Sundstrand Corporation Propeller deicing brush block
US10399684B2 (en) 2014-10-29 2019-09-03 The Boeing Company Induction heating coils with uniform heating
EP3020638B1 (de) 2014-11-11 2017-07-19 Airbus Defence and Space GmbH Vorrichtung und verfahren zur enteisung und/oder vermeidung von eisbildung sowie profilkörper und luftfahrzeug mit einer solchen vorrichtung
EP3231252B1 (en) 2014-12-10 2018-12-05 Icesolution AS Deicing of structures using microwawes generated by transistors
EP4120796B1 (en) 2015-01-06 2026-04-15 Battelle Memorial Institute Uniform heat distribution in resistive heaters for anti-icing and de-icing
US10479511B2 (en) 2015-02-17 2019-11-19 Sikorsky Aircraft Corporation Direct current (DC) deicing control system, a DC deicing system and an aircraft including a DC deicing system
WO2016176350A1 (en) 2015-04-27 2016-11-03 The Regents Of The University Of Michigan Durable icephobic surfaces
DE102015006070B3 (de) * 2015-05-07 2016-06-23 Kathrein-Werke Kg Anschlussverbindung mit einem HF-Leiter, insbesondere für ein Koaxialkabel und Verfahren zur Herstellung dieser Anschlussverbindung
US10054052B2 (en) 2015-07-07 2018-08-21 United Technologies Corporation Nacelle anti-ice system and method with equalized flow
CN105059553B (zh) 2015-08-13 2017-03-08 中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所 一种基于需用防冰引气流量的智能热气防冰系统
US10442523B2 (en) * 2015-08-25 2019-10-15 The Boeing Company Synergetic noise absorption and anti-icing for aircrafts
US10364035B2 (en) 2015-08-25 2019-07-30 The Boeing Company Synergetic noise absorption and anti-icing for aircrafts
US10393020B2 (en) 2015-08-26 2019-08-27 Rohr, Inc. Injector nozzle configuration for swirl anti-icing system
US10017262B2 (en) 2015-09-22 2018-07-10 Rohr, Inc. Pulsed deicing system
EP3147216B1 (de) 2015-09-23 2019-08-07 Airbus Defence and Space GmbH Elektrische enteisung für luftfahrzeuge
ES2681658T3 (es) 2015-10-05 2018-09-14 Airbus Defence And Space, S.A. Dispositivo y método de protección contra el hielo
US10737793B2 (en) 2015-12-02 2020-08-11 The Boeing Company Aircraft ice detection systems and methods
US10066632B2 (en) 2015-12-10 2018-09-04 General Electric Company Inlet bleed heat control system
GB2547049B (en) 2016-02-08 2019-12-25 Gkn Aerospace Services Ltd Integrated heater
GB2550947B (en) 2016-05-26 2021-07-21 Bae Systems Plc De-icing system
US10118705B2 (en) 2016-06-15 2018-11-06 The Boeing Company Hybrid acoustic and induction-heating systems and methods for impeding formation of ice
US10137994B2 (en) 2016-06-15 2018-11-27 The Boeing Company Hybrid acoustic and induction-heating systems and methods for impeding formation of ice
US10986699B2 (en) 2016-09-20 2021-04-20 Goodrich Corporation Thermally conductive, electrically insulating protection layer for de-icing heaters
WO2018064757A1 (en) 2016-10-05 2018-04-12 Betterfrost Technologies Inc. High-frequency self-defrosting evaporator coil
US10708979B2 (en) 2016-10-07 2020-07-07 De-Ice Technologies Heating a bulk medium
US20180105276A1 (en) 2016-10-14 2018-04-19 Richard S. Wilkins Aircraft deicing system
US20180172333A1 (en) 2016-12-21 2018-06-21 Betterfrost Technologies Inc. Insulating separators for self-defrosting evaporator coil optimized for frost-free and frost-loaded conditions
US20180192476A1 (en) 2016-12-29 2018-07-05 Goodrich Corporation Combined electro-thermal and pneumatic boot deicing system
US20180213606A1 (en) 2017-01-26 2018-07-26 Goodrich Corporation Carbon allotrope heaters with multiple interdigitated electrodes
US10457404B2 (en) 2017-01-31 2019-10-29 Wan Tony Chee Carbon nanotube anti-icing and de-icing means for aircraft
US10787267B2 (en) 2017-05-30 2020-09-29 Bell Helicopter Textron Inc. Electrical bus arrangement for ice protection systems
US10710732B2 (en) 2017-09-15 2020-07-14 Bell Helicopter Textron Inc. Rotary aircraft ice protection system
EP3704022B1 (en) 2017-10-30 2024-08-21 Battelle Memorial Institute Ice protection system and controller
US10669033B2 (en) 2017-12-21 2020-06-02 The Boeing Company Integrated lightning protection and electrical de-icing for aerodynamic structures
FR3077268A1 (fr) 2018-01-26 2019-08-02 Airbus Operations Dispositif de degivrage d'une surface configure pour ne pas generer d'interference electromagnetique
DE102018102506B3 (de) 2018-02-05 2019-03-07 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Rotorblatt mit Enteisungseinrichtung und Verfahren hierzu
CN108482683B (zh) 2018-03-20 2019-03-26 西安理工大学 一种应用滑动放电等离子体防除冰的系统及方法
EP3546364A1 (en) 2018-03-28 2019-10-02 Ratier-Figeac SAS De-icing apparatus
FR3079818A1 (fr) 2018-04-10 2019-10-11 Airbus Operations (S.A.S.) Nacelle de moteur d'aeronef munie d'un systeme de protection contre le givre et procede de protection associe
US11229091B2 (en) 2018-05-30 2022-01-18 Betterfrost Technologies, Inc. Continuous resistance and proximity checking for high power deicing and defogging systems
CN109050938B (zh) 2018-08-14 2022-02-08 中国电子科技集团公司第三十八研究所 一种飞机微波除冰装置
CN109436338B (zh) 2018-10-31 2022-05-06 浙江清华柔性电子技术研究院 防除冰装置及基于该装置的防除冰控制方法
CN109334998A (zh) 2018-11-24 2019-02-15 中国人民解放军空军工程大学 一种梯度分布式等离子体防除冰装置及方法
CN109573055B (zh) 2018-11-24 2020-08-11 中国人民解放军空军工程大学 基于等离子体的结冰传感与防除冰集成装置的使用方法
CN109625289B (zh) 2018-11-29 2022-02-22 中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所 一种基于太阳能的飞机防除冰装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020092849A1 (en) 1998-06-15 2002-07-18 Petrenko Victor F. High-frequency melting of interfacial ice
JP2004031107A (ja) 2002-06-26 2004-01-29 Needs Product:Kk ネット状発熱体
US20070210073A1 (en) 2006-02-24 2007-09-13 Goodrich Corporation Composite ice protection heater and method of producing same
CN102991666A (zh) 2012-11-26 2013-03-27 中国商用飞机有限责任公司 具备流动控制和防除冰功能的叠层板飞机蒙皮
JP2017212031A (ja) 2016-05-23 2017-11-30 大日本印刷株式会社 加熱電極装置、通電加熱パネル
US20180002024A1 (en) 2016-07-04 2018-01-04 Leonardo S.P.A. Structural element with heater for a vehicle, manufacturing method and operating method

Also Published As

Publication number Publication date
JP2021535041A (ja) 2021-12-16
CA3110343A1 (en) 2020-03-05
AU2019333261A1 (en) 2021-03-18
JP7397873B2 (ja) 2023-12-13
JP2024020603A (ja) 2024-02-14
CN118928778A (zh) 2024-11-12
JP2025090610A (ja) 2025-06-17
ES2952373T3 (es) 2023-10-31
AU2019333261B2 (en) 2024-09-19
EP3844065A1 (en) 2021-07-07
PL3844065T3 (pl) 2023-12-11
WO2020046873A1 (en) 2020-03-05
CN112955379A (zh) 2021-06-11
EP3844065B1 (en) 2023-05-10
BR112021003760A2 (pt) 2021-05-25
EP4223643A1 (en) 2023-08-09
US20200062408A1 (en) 2020-02-27
US20240286747A1 (en) 2024-08-29
US20240300652A1 (en) 2024-09-12
FI3844065T3 (fi) 2023-08-07
US12589877B2 (en) 2026-03-31
US12024299B2 (en) 2024-07-02
CN112955379B (zh) 2024-06-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7640657B2 (ja) 除氷システム
US20240292494A1 (en) Heating a bulk medium
US12522363B2 (en) De-icing systems and control
US20170229916A1 (en) Wireless power transmission system and power transmitter
JP2003530801A (ja) 表面から氷を除去するための方法およびシステム
US20180278097A1 (en) Electric power transmission device and wireless electric power transfer system
RU2800691C2 (ru) Противообледенительные системы
HK40119277A (zh) 飞行器及加热系统
HK40055023A (zh) 除冰系统
HK40055023B (zh) 除冰系统
BR112021003760B1 (pt) Sistema para aquecimento de um exterior de uma aeronave e método para instalar um sistema para aquecimento de um exterior de uma aeronave
BR122023027346B1 (pt) Sistema para aquecimento de um exterior de uma aeronave
BR122023027346A2 (pt) Sistema para aquecimento de um exterior de uma aeronave
RU2844196C1 (ru) Противообледенительные системы и управление ими

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20231226

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20231226

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20240126

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20240807

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20240827

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20241115

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20241203

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20241223

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20250121

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20250220

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7640657

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150