BR102012017383A2

BR102012017383A2 - Aquecedor e sistema de aquecimento

Info

Publication number: BR102012017383A2
Application number: BR102012017383-2A
Authority: BR
Inventors: Robert Christopher Twiney; Christopher Martin Morter
Original assignee: Gen Electric
Priority date: 2011-07-14
Filing date: 2012-07-13
Publication date: 2014-01-21
Also published as: EP2547171A2; JP2013026222A; CN102883478A; US20130015176A1; EP2547171A3; US20140217088A1; US8698051B2

Abstract

AQUECEDOR E SISTEMA DE AQUECIMENTO Trata-se de um aquecedor (106) que inclui pelo menos um elemento de aquecimento (200) que tem uma resistência que varia não linearmente em relação a uma temperatura do elemento de aquecimento. O elemento de aquecimento inclui uma primeira superfície (208), uma segunda superfície (210) oposta à primeira superfície, uma terceira superfície (212) que se estende entre a primeira e segunda superfícies e uma quarta superfície (214) que se estende entre a primeira e segunda superfícies, oposta à terceira superfície. O elemento de aquecimento tem uma altura (220) definida entre a primeira e segunda superfícies e uma largura (222) definida entre a terceira e quarta superfícies e em que a largura é menor que a altura. O aquecedor também inclui pelo menos um eletrodo (204) acoplado à primeira superfície e configurado para gerar um campo elétrico através do elemento de aquecimento e fazer uma corrente fluir através do elemento de aquecimento.

Description

"AQUECEDOR E SISTEMA DE AQUECIMENTO" Antecedentes

O presente pedido refere-se geralmente aos sistemas de aquecimento e, mais particularmente, a um sistema de aquecimento, um aquecedor e métodos de aquecimento de um componente.

Em pelo menos alguns sistemas de energia de aeronave, uma pluralidade de sensores detectam as condições ambientais e/ou de operação dentro ou próximo à aeronave. Os dados recebidos dos sensores podem ser integrais para manter uma operação desejável da aeronave. Contudo, durante algumas condições de voo e/ou durante a operação em clima frio, pode se formar gelo nos sensores ou nas proximidades dos sensores. Tal gelo pode interferir na operação do sensor e/ou pode fazer com que os dados recebidos dos sensores sejam imprecisos.

Para reduzir ou impedir formação de gelo ao redor ou sobre os sensores, pelo menos algumas aeronaves incluem um sistema de aquecimento que aquece os sensores. Alguns sistemas de aquecimento conhecidos transmitem eletricidade através de uma pluralidade de eletrodos acoplada a uma pluralidade de elementos de aquecimento. Um campo elétrico é aplicado pelos eletrodos e faz uma corrente flui através de elementos de aquecimento. A resistência dos elementos de aquecimento faz com que o calor seja transferido aos sensores ou às estruturas associadas aos sensores. Contudo, tais sistemas de aquecimento podem induzir correntes harmônicas para uma corrente de suprimento. Tais correntes harmônicas podem degradar um desempenho de um sistema elétrico de aeronave. Breve Descrição Da Invenção

Em uma realização, um aquecedor é fornecido que inclui pelo menos um elemento de aquecimento que tem uma resistência que varia não linearmente em relação a uma temperatura do elemento de aquecimento. O elemento de aquecimento inclui uma primeira superfície, uma segunda superfície oposta à primeira superfície, uma terceira superfície que se estende entre as primeira e segunda superfícies, e uma quarta superfície que se estende entre as primeira e segunda superfícies, oposta à terceira superfície. O elemento de aquecimento tem uma altura definida entre as primeira e segunda superfícies e a largura definida entre as terceira e quarta superfícies e, em que, a largura é menor que a altura. O aquecedor também inclui pelo menos um eletrodo acoplado à primeira superfície e configurado para gerar um campo elétrico através do elemento de aquecimento e fazer uma corrente fluir através do elemento de aquecimento.

Em outra realização, um sistema de aquecimento é fornecido que inclui um aquecedor. O aquecedor inclui pelo menos um elemento de aquecimento que tem uma resistência que varia não linearmente em relação a uma temperatura do elemento de aquecimento. O elemento de aquecimento inclui uma primeira superfície, uma segunda superfície oposta à primeira superfície, uma terceira superfície que se estende entre as primeira e segunda superfícies e a quarta superfície que se estende entre as primeira e segunda superfícies, oposta à terceira superfície. O elemento de aquecimento tem uma altura definida entre a primeira e segunda superfícies e uma largura definida entre as terceira e quarta superfícies e, em que, a largura é menor que a altura. O aquecedor também inclui pelo menos um eletrodo acoplado à primeira superfície e configurado para gerar um campo elétrico através do elemento de aquecimento e fazer uma corrente fluir através do elemento de aquecimento.

Em ainda outra realização, um método de aquecimento de um componente de uma máquina é fornecido que inclui colocar um aquecedor nas proximidades do componente. O aquecedor inclui pelo menos um elemento de aquecimento que inclui uma primeira superfície e a segunda superfície oposta à primeira superfície, um primeiro eletrodo acoplado à primeira superfície do pelo menos um elemento de aquecimento e um segundo eletrodo acoplado à segunda superfície. O método também inclui aplicar um campo elétrico entre o primeiro eletrodo e o segundo eletrodo, de tal forma que uma corrente flua através do pelo menos um elemento de aquecimento para gerar calor do pelo menos um elemento de aquecimento.

Breve Descrição Dos Desenhos A Figura 1 é um diagrama de blocos de um sistema de aquecimento exemplificativo para uso em aquecimento de pelo menos um componente.

A Figura 2 é uma vista em perspectiva de um aquecedor

exemplificativo que pode ser usado com o sistema de aquecimento mostrado na Figura 1.

A Figura 3 é uma vista em perspectiva de um elemento de aquecimento exemplificativo e uma pá exemplificativa que podem ser usados com o aquecedor mostrado na Figura 2.

A Figura 4 uma vista de topo de um elemento de aquecimento exemplificativo que pode ser usado com o aquecedor mostrado na Figura 2.

Descrição Detalhada da Invenção Em realizações descritas neste documento, um sistema de aquecimento facilita a redução de uma amplitude de correntes harmônicas geradas por um campo elétrico. Os eletrodos são posicionados sobre as superfícies em oposição de elementos de aquecimento, de tal modo que os eletrodos estejam separados pela altura máxima de cada elemento. Devido à altura de cada elemento de aquecimento ser maior que a largura de cada elemento de aquecimento, uma altura elevada de material de elemento de aquecimento é presente entre os eletrodos quando comparado a sistemas de técnica anterior. Devido ao fato da força do campo elétrico ser inversamente proporcional ao espaçamento de eletrodos, que têm uma altura maior de material de elemento de aquecimento entre eletrodos, diminui-se a força do campo elétrico. Devido à amplitude de correntes harmônicas induzidas está relacionada à força do campo elétrico, a redução em força de campo elétrico causa uma redução de amplitudes de corrente harmônica induzidas para uma corrente de suprimento que flui através dos eletrodos.

A Figura 1 é um diagrama de blocos de um sistema de aquecimento 100 exemplificativo para uso em aquecimento de pelo menos um componente 102 de um sistema ou uma máquina (não mostrado). Mais especificamente, na realização exemplificativa, o sistema de aquecimento 100 aquece uma pluralidade de sensores 102 usados com uma aeronave (não mostrados).

Na realização exemplificativa, o sistema de aquecimento 100 inclui uma fonte de energia elétrica 104 e um aquecedor 106 que é acoplado à fonte de energia 104 através de pelo menos um condutor 108. Mais especificamente, na realização exemplificativa, a fonte de energia 104 é acoplada ao aquecedor 106 através de um primeiro condutor 110 e um segundo condutor 112. Alternativamente, a fonte de energia 104 pode ser acoplada ao aquecedor 106 usando qualquer número de condutores 108 o que permite ao sistema de aquecimento 100 funcionar conforme descrito neste documento. Em uma realização, uma pluralidade de fonte de energias 104 e/ou uma pluralidade de aquecedores 106 podem ser usados com o sistema de aquecimento 100. Na realização exemplificativa, a fonte de energia 104 é parte de um sistema de energia de aeronave 114 e supre energia de corrente alternada (CA) (isto é, tensão de tensão de CA e corrente) ao aquecedor 106 através dos primeiro e/ou segundo condutores 110 e 112, respectivamente. O aquecedor 106, na realização exemplificativa, é acoplado ou é posicionado nas proximidades dos sensores 102, de tal modo que, o calor do aquecedor 106 seja pelo menos parcialmente transferido aos sensores 102. Durante a operação, a fonte de energia 104 supre uma corrente e tensão de CA ao aquecedor 106 através dos primeiro e/ou segundo condutores 110 e/ou 112. A tensão de CA cria uma corrente elétrica dentro de pelo menos um elemento (não mostrado na Figura 1) de aquecedor 106, conforme descrito mais completamente abaixo. A corrente elétrica gera calor dentro dos elementos de aquecedor 106 e pelo menos uma porção do calor é transferida do aquecedor 106 para os sensores 102. Desta forma, uma formação de gelo não desejável sobre ou próximo aos sensores 102 é mais facilmente eliminada e/ou impedida.

A Figura 2 é uma vista em perspectiva de um aquecedor

exemplificativo 106 que pode ser usado com o sistema de aquecimento 100 (mostrado na Figura 1). A Figura 3 é uma vista em perspectiva de um elemento de aquecimento exemplificativo 200 e uma pá exemplificativa 202 que podem ser usados com o aquecedor 106. Na realização exemplificativa, o aquecedor 106 inclui uma pluralidade de elementos de aquecimento 200 que é acoplada ou posicionada nas proximidades de uma pluralidade de eletrodos 204. Alternativamente, o aquecedor 106 pode incluir um elemento de aquecimento único 200 e/ou um eletrodo único 204. Na realização exemplificativa, os eletrodos 204 são, cada um, acoplados eletronicamente à fonte de energia 104 através dos primeiro e segundo condutores 110 e 112, respectivamente (mostrado na Figura 1).

Na realização exemplificativa, cada elemento de aquecimento 200 é fabricado a partir de um material, tal como titanato de bário semicondutor dopado, que tem uma resistência que varia não linearmente em relação a uma temperatura do material e/ou elemento de aquecimento 200. Desse modo, na realização exemplificativa, o aquecedor 106 é um aquecedor de autorregulação 106 que diminui uma geração de calor, conforme a temperatura do aquecedor 106 aumenta e que aumenta uma geração de calor conforme a temperatura do aquecedor 106 diminui. Mais especificamente, conforme a temperatura dos elementos de aquecimento 200 aumenta, a resistência dos elementos de aquecimento 200 aumenta. Por conseguinte, uma corrente que flui através dos elementos de aquecimento 200 é diminuída e consequentemente, uma quantidade de calor gerado pelos elementos de aquecimento 200 é diminuída. De modo contrário, conforme a temperatura dos elementos de aquecimento 200 diminui, a resistência dos elementos de aquecimento 200 diminui. Por conseguinte, a corrente que flui através de elementos de aquecimento 200 é aumentada e consequentemente, a quantidade de calor gerada pelos elementos de aquecimento 200 é aumentada.

Na realização exemplificativa, os elementos de aquecimento 200 são substancialmente idênticos e cada um tem um formato em corte transversal substancialmente retangular que inclui uma pluralidade de superfícies externas substancialmente retangulares 206. Alternativamente, os elementos de aquecimento 200 podem ter qualquer formato em corte transversal que permita que ao aquecedor 106 funcionar conforme descrito neste documento. Na realização exemplificativa, as superfícies 206 incluem uma primeira ou superfície superior 208, uma segunda superfície em oposição ou superfície inferior 210, uma terceira ou superfície externa 212, uma quarta superfície em oposição ou superfície interna 214, uma quinta ou superfície frontal 216 e uma sexta superfície em oposição ou superfície posterior 218. As superfícies 212 e 214 se estendem entre as superfícies superior e inferior 208 e 210, respectivamente. As superfícies 216 e 218 que se estendem entre as superfícies superior e inferior 208 e 210, respectivamente, e entre as superfícies interna e externa 212 e 214, respectivamente. Além disso, na realização exemplificativa, a altura 220 (ou espessura) de cada elemento de aquecimento 200 é definida entre a superfície superior 208 e a superfície inferior 210 e a largura 222 de cada elemento de aquecimento 200 é definida entre a superfície interna 212 e a superfície externa 214 Na realização exemplificativa, altura 220 é maior que a largura 222. Além disso, um comprimento 224 de cada elemento de aquecimento 200 é medido entre a superfície frontal 216 e superfície posterior 218.

Os elementos de aquecimento 200, na realização exemplificativa,

são agrupados em um grupo de elementos de aquecimento superiores 226 e em um grupo de elementos de aquecimento inferiores 228. Um eletrodo superior 230 é acoplado a uma superfície superior 208 de cada elemento de aquecimento superior 226, de tal forma que o eletrodo 230 estende-se substancialmente ao longo de um comprimento máximo 224 de cada elemento de aquecimento superior 226. Na realização exemplificativa, um eletrodo inferior 232 é acoplado à superfície inferior 210 de cada elemento de aquecimento inferior 228, de tal forma que o eletrodo 232 estende-se substancialmente ao longo de um comprimento máximo 224 de cada elemento de aquecimento inferior 228. Ademais, na realização exemplificativa, um eletrodo central 234 é acoplado entre elementos de aquecimento superior e inferior 226 e 228, respectivamente. Mais especificamente, o eletrodo central 234 é acoplado à superfície inferior 210 de cada elemento de aquecimento superior 226 e à superfície superior 208 de cada elemento de aquecimento inferior 228. O eletrodo central 234 se estende substancialmente ao longo de um comprimento máximo 224 de cada elemento de aquecimento superior 226 e de cada elemento de aquecimento inferior 228. Na realização exemplificativa, o eletrodo central 234 é acoplado ao primeiro condutor 110 e eletrodos superior e inferior 230 e 232 são, cada um, acoplados ao segundo condutor 112. De maneira alternativa, os elementos de aquecimento 200 e/ou eletrodos 204 podem ser posicionados em qualquer outra configuração que permita ao aquecedor 106 funcionar conforme descrito neste documento.

O aquecedor 106 inclui pelo menos uma pá 202 estende-se a partir do pelo menos um elemento de aquecimento superior 226 e/ou a partir do pelo menos um elemento de aquecimento inferior 228. Mais especificamente, na realização exemplificativa, a pá 202 é acoplada a uma pluralidade de elementos de aquecimento 226 e/ou elementos de aquecimento 228 através de uma resina. De maneira alternativa, uma ou mais pás 202 podem ser acopladas aos elementos de aquecimento 226 e/ou 228 usando qualquer um adesivo adequado ou qualquer outro mecanismo de acoplamento que permita ao aquecedor 106 funcionar conforme descrito neste documento. Na realização exemplificativa, a pá 202 facilita a transferência de calor de elementos de aquecimento 200 para os sensores 102. Mais especificamente, na realização exemplificativa, a pá 202 (ou uma pluralidade de pás 202) é acoplada aos elementos 226 e aos elementos 228 ao longo da superfície externa 212 e/ou superfície interna 214, de tal forma que a pá 202 estenda-se substancialmente ao longo de um comprimento máximo 224 de cada elemento de aquecimento 226 e 228 e/ou, de tal forma que o calor seja transferido para a pá 202 substancialmente ao longo de um comprimento máximo de pá 202. Na realização exemplificativa, as pás 202 são fabricadas a partir de um material metálico ou uma liga metálica que permita que o calor gerado pelo aquecedor 106 seja transferido para os sensores 102 e/ou para um ou mais estruturas associadas aos sensores 102. Alternativamente, as pás 202 podem ser fabricadas a partir de um material de cerâmica e/ou outro qualquer material adequado que permita que o aquecedor 106 funcionar conforme descrito neste documento.

Durante a operação, na realização exemplificativa, o eletrodo central 234 recebe tensão de CA da fonte de energia 104. Conforme a tensão é aplicada ao eletrodo central 234, um campo elétrico (não mostrado) é gerado. O campo elétrico é aplicado através dos elementos de aquecimento superior e inferior 226 e 228, respectivamente (isto é, entre o eletrodo central 234 e o eletrodo superior 230 e entre o eletrodo central 234 e o eletrodo inferior 232). À medida que o campo elétrico é aplicado através dos elementos de aquecimento superior e inferior 226 e 228, uma corrente flui através de elementos 226 e 228, respectivamente. A corrente é recebida pelos eletrodos 230 e 232 e é transmitida a partir dos eletrodos 230 e 232 para a fonte de energia 104 através de segundo condutor 112.

Além disso, na realização exemplificativa, conforme a corrente flui através de elementos de aquecimento 226 e 228, a resistência de elementos de aquecimento 226 e 228 faz com que o calor seja gerado dentro dos elementos de aquecimento 226 e 228. Pelo menos uma porção do calor gerado é transferida das superfícies externas 212, superfícies internas 214, e/ou pás 202 em direção aos sensores 102. Na realização exemplificativa, os sensores 102 aumentam em temperatura e/ou resistem a uma diminuição em temperatura devido à energia de calor transferida, de modo que a formação de gelo sobre ou nas proximidades dos sensores 102 seja mais facilmente eliminada ou impedida.

O campo elétrico aplicado através dos elementos de aquecimento superior e inferior 226 e/ou 228 pode fazer com que pelo menos uma corrente harmônica seja induzida para uma corrente que flui através eletrodo superior 230 e/ou eletrodo inferior 232. A corrente harmônica pode de forma não desejável gerar calor e/ou degradar uma qualidade de energia dentro da fonte de energia 104 e/ou sistema de energia de aeronave 114 (mostrado na Figurai).

Conforme descrito neste documento, o aquecedor 106 e/ou sistema de aquecimento 100 facilita a redução de uma amplitude de correntes harmônicas geradas pelo campo elétrico. Mais especificamente, os eletrodos 204 são colocados em superfícies em oposição 206 (isto é, superfície superior 208 e superfície inferior 210) de elementos de aquecimento 200, de forma que os eletrodos 204 são separados pala altura máxima 220 (ou espessura) de cada elemento 200. Mais especificamente, devido à altura 220 de cada elemento de aquecimento 200 ser maior que a largura 222 de cada elemento 200, uma altura aumentada 220 de material de elemento de aquecimento é presente entre os eletrodos 204 quando comparado aos sistemas da técnica anterior. Devido à força do campo elétrico ser inversamente proporcional ao espaçamento dos eletrodos 204, que têm uma altura maior 220 de elementos de aquecimento 200 entre os eletrodos 204, diminui-se a força do campo elétrico. Devido à amplitude de correntes harmônicas induzidas aos eletrodos 204 ser relacionada à força do campo elétrico aplicado através dos elementos de aquecimento 200, a redução em força de campo elétrico causa uma redução de amplitudes de corrente harmônica induzida para a corrente de suprimento que flui através dos eletrodos 204.

O aumento na altura de material de aquecimento 220 entre os eletrodos 204 aumenta uma resistência elétrica eficaz de cada elemento de aquecimento 200 em relação à corrente transmitida através dos elementos de aquecimento 200. Para manter uma quantidade similar de corrente transmitida através dos elementos de aquecimento 200, quando comparado aos sistemas de técnica anterior (e assim, manter uma quantidade similar de energia de calor produzida pelo aquecedor 106), a resistividade do material de elemento de aquecimento pode ser reduzida. Por exemplo, as condições de processo e dopagem do material de titanato de bário semicondutor podem ser modificadas para reduzir a resistividade do material. A resistividade reduzida compensa substancialmente a resistência aumentada do material, devido à altura aumentada 220 dos elementos de aquecimento 200. Por conseguinte, o aquecedor 106 gera substancialmente uma quantidade similar de calor usando uma força de campo elétrica reduzida, quando comparado aos sistemas de técnica anterior, reduzindo, assim, a geração e/ou amplitude das correntes harmônicas dentro dos eletrodos 204.

Em uma realização alternativa, o eletrodo superior 230 é acoplado ao primeiro condutor 110 e recebe tensão de CA a partir da fonte de energia 104. O eletrodo inferior 232 é acoplado ao segundo condutor 112. O eletrodo central 234 não é acoplado ao primeiro condutor 110 nem ao segundo condutor 112 (isto é, o eletrodo central 234 é "flutuante"). Alternativamente, o aquecedor 106 não inclui eletrodo central 234 e em tal realização, um campo elétrico é gerado por uma tensão aplicada ao eletrodo superior 230. Além disso, na realização alternativa, o campo elétrico é gerado através dos elementos de aquecimento superior e inferior 226 e 228 e a corrente flui através dos elementos de aquecimento superior e inferior 226 e 228 que é, em seguida, transmitida de volta à fonte de energia 104 através do segundo condutor 112. Além disso, em tal uma realização, a corrente flui através de material de elemento de aquecimento adicional, gerando, portanto, mais calor quando comparado a outras realizações descritas neste documento. Desta forma, o campo elétrico pode ser reduzido em força dentro dos elementos de aquecimento 200 e a amplitude das correntes harmônicas resultante pode ser igualmente reduzida.

A Figura 4 é uma vista de topo de um elemento de aquecimento exemplificativo 300 que pode ser usado com o sistema de aquecimento 100 (mostrado na Figura 1) e/ou aquecedor 106 (mostrado na Figura 2). Na realização exemplificativa, a menos que especificado o contrário, o elemento de aquecimento 300 é similar ao elemento de aquecimento 200 (mostrado na Figura 2) e componentes similares são identificados na Figura 4 com as mesmas referências numéricas usadas na Figura 2.

Na realização exemplificativa, o elemento de aquecimento 300 inclui uma pluralidade de eletrodos 204 (ou seja, eletrodos superiores 230) que são acoplados à superfície superior 208. Um primeiro grupo de eletrodo 302 estende-se a partir de um primeiro lado 304 da superfície superior 208 e um segundo grupo de eletrodo 306 estende-se em direção ao primeiro grupo de eletrodo 302 a partir de um segundo lado em oposição 308 da superfície superior 208. Na realização exemplificativa, uma porção de extremidade 310 de cada eletrodo 204 dentro do primeiro grupo de eletrodo 302 intercala uma porção de extremidade 312 de cada eletrodo 204 dentro do segundo grupo de eletrodo 306. Alternativamente, qualquer outra quantidade de cada eletrodo 204, tal como substancialmente o comprimento inteiro, dentro do primeiro grupo de eletrodo 302 pode intercalar cada eletrodo 204 dentro do segundo grupo de eletrodo 306.

Durante a operação, na realização exemplificativa, a fonte de energia 104 supre tensão de CA e corrente ao primeiro grupo de eletrodo 302 e ao segundo grupo de eletrodo 306 através do primeiro condutor 110 e/ou qualquer outro condutor 108 (ambos mostrados na Figura 2), de tal modo que uma tensão diferencial é criada entre os grupos de eletrodo 302 e 306. Um campo elétrico gerado entre eletrodos adjacentes 204 faz uma corrente flui através do elemento de aquecimento 300 ao eletrodo central 234 e/ou ao eletrodo inferior 232. Conforme a corrente flui através do elemento de aquecimento 300, o calor gerado é transferido aos sensores 102 através das pás 202, como descrito mais completamente acima.

Em uma realização, um método de aquecimento de um componente de uma máquina, tal como um sensor de uma aeronave, inclui posicionar um aquecedor nas proximidades do componente. O aquecedor inclui pelo menos um elemento de aquecimento que inclui uma primeira superfície e uma segunda superfície oposta à primeira superfície, um primeiro eletrodo acoplado à primeira superfície do pelo menos um elemento de aquecimento e um segundo eletrodo acoplado à segunda superfície. O método também inclui aplicar um campo elétrico entre o primeiro eletrodo e o segundo eletrodo, de tal forma que uma corrente flua através do pelo menos um elemento de aquecimento gerar calor a partir do pelo menos um elemento de aquecimento.

Em outra realização, o aquecedor inclui um elemento de aquecimento superior e um elemento de aquecimento inferior. Em tal uma realização, o método inclui aplicar um campo elétrico entre o elemento de aquecimento superior e o elemento de aquecimento inferior, de tal modo que uma corrente flua através do elemento de aquecimento superior e o elemento de aquecimento inferior.

Em outra realização, o método inclui variara uma resistência do elemento de aquecimento não linearmente em relação a uma temperatura do elemento de aquecimento. Por exemplo, a resistência é variada pela fabricação do elemento de aquecimento a partir de titanato de bário e ajuste de uma corrente que flui através do elemento de aquecimento.

Em ainda outra realização, pelo menos uma pá é acoplada a um elemento de aquecimento. Em tal uma realização, o método inclui transferir calor da pá para o componente.

Como descrito neste documento, um sistema de aquecimento é fornecido que inclui um aquecedor robusto e eficiente que facilita o impedimento da formação de gelo sobre ou nas proximidades de pelo menos um sensor. O aquecedor inclui uma pluralidade de eletrodos que são acoplados a uma superfície superior e a uma superfície inferior de cada elemento de aquecimento dentro do aquecedor. Uma tensão de CA é aplicada a um eletrodo central e gera um campo elétrico que é aplicado através dos elementos de aquecimento, de tal modo que uma corrente flua através dos elementos de aquecimento. O calor gerado pela aplicação de do campo elétrico é transferida dos elementos de aquecimento para os sensores através de pelo menos uma pá. Devido à espessura dos elementos de aquecimento ser aumentada, quando comparado aos sistemas de aquecimento de técnica anterior, a corrente flui através de uma quantidade de material de elemento de aquecimento aumentada, quando comparado aos sistemas de aquecimento de técnica anterior. Por conseguinte, uma quantidade aumentada de calor é gerada pelos elementos de aquecimento e um campo elétrico de força menor pode ser usado para obter uma quantidade similar de calor, quando comparado aos sistemas de aquecimento de técnica anterior. Devido a um campo elétrico de força menor ser aplicado através dos elementos de aquecimento, facilita-se que uma amplitude de correntes harmônicas gerada seja reduzida, quando comparada à amplitude de correntes harmônicas geradas dentro de sistemas de técnica anterior.

Realizações exemplificativas de um sistema de aquecimento, um aquecedor e métodos de aquecimento de um componente são descritos acima em detalhes. O sistema de aquecimento, aquecedor e métodos não são limitados às realizações específicas descritas neste documento, mas, em vez disso, os componentes do sistema e/ou aquecedor e/ou etapas dos métodos podem ser utilizados independentemente e separadamente de outros componentes e/ou etapas descritos neste documento. Por exemplo, o aquecedor pode também ser usado em combinação com outros sistemas de energia e máquinas, e não se limita a praticar somente com o sistema de aquecimento de aeronave conforme descrito neste documento. De preferência, a realização exemplificativa pode ser implantada e utilizada em conexão com muitas outras aplicações de energia e de aquecimento.

Embora os recursos específicos de diversas realizações da invenção possam ser mostrados em alguns desenhos e em outros, não, esses são apenas por conveniência. De acordo com os princípios da invenção, quaisquer recursos de um desenho podem ser referenciados e/ou reivindicado em combinação com qualquer um dos recursos de qualquer outro desenho.

Esta descrição escrita usa exemplos para revelar a invenção, incluindo o melhor modo, e também possibilitar a qualquer pessoa versada na técnica colocar a invenção em prática, incluindo fazer e usar quaisquer dispositivos ou sistemas e executar quaisquer métodos incorporados. O escopo patenteável da invenção é definido pelas reivindicações e pode incluir outros exemplos que ocorram a aqueles versados na técnica. Pretende-se que tais outros exemplos estejam dentro do escopo das reivindicações, caso os mesmos tenham elementos estruturais que não diferem da linguagem literal das reivindicações ou caso, os mesmos incluam elementos estruturais equivalentes com diferenças não substanciais da linguagem literal das reivindicações.

Claims

1. AQUECEDOR (106), que compreende: pelo menos um elemento de aquecimento (200) que tem uma resistência que varia não linearmente em relação a uma temperatura do dito pelo menos um elemento de aquecimento, sendo que o dito pelo menos um elemento de aquecimento compreende: uma primeira superfície (208); uma segunda superfície (210) oposta à dita primeira superfície, e o dito pelo menos um elemento de aquecimento que tem uma altura (220) definida entre a dita primeira superfície e segunda superfícies; uma terceira superfície (212) que se estende entre as ditas primeira e segunda superfícies; e uma quarta superfície (214) que se estende entre as ditas primeira e segunda superfícies, sendo que a dita quarta superfície é oposta à dita terceira superfície, uma largura (222) do dito pelo menos um elemento de aquecimento é definida entre a dita terceira superfície e a dita quarta superfície e é mais baixa que a altura do dito pelo menos um elemento de aquecimento; e pelo menos um eletrodo (204) acoplado à dita primeira superfície e configurado para gerar um campo elétrico através do dito pelo menos um elemento de aquecimento e fazer uma corrente fluir através do dito pelo menos um elemento de aquecimento.

2. AQUECEDOR (106), de acordo com a reivindicação 1, em que o dito pelo menos um eletrodo (204) compreende um primeiro eletrodo (230) e um segundo eletrodo (234), sendo que o dito primeiro eletrodo é acoplado à dita primeira superfície (208), o dito segundo eletrodo é acoplado à dita segunda superfície (210).

3. AQUECEDOR (106), de acordo com a reivindicação 2, em que o dito pelo menos um elemento de aquecimento (200) compreende pelo menos um elemento de aquecimento superior (226) e pelo menos um elemento de aquecimento inferior (228), sendo que o dito segundo eletrodo (234) é acoplado à dita segunda superfície (210) do dito pelo menos um elemento de aquecimento superior e à dita primeira superfície (208) do dito pelo menos um elemento de aquecimento inferior.

4. AQUECEDOR (106), de acordo com a reivindicação 3, em que o dito pelo menos um eletrodo (204) ainda compreende um terceiro eletrodo (228) acoplado à dita segunda superfície (210) do dito pelo menos um elemento de aquecimento inferior (228).

5. AQUECEDOR (106), de acordo com a reivindicação 1, que ainda compreende pelo menos uma pá (202) acoplado a pelo menos uma dentre a dita terceira superfície (212) e a dita quarta superfície (214), sendo que a dita pelo menos uma pá configurada para transferir o calor gerado dentro do dito pelo menos um elemento de aquecimento (200) para pelo menos um componente de uma máquina.

6. AQUECEDOR (106), de acordo com a reivindicação 1, em que o dito pelo menos um elemento de aquecimento (200) compreende uma quinta superfície (216) e uma sexta superfície em oposição (218), sendo que o dito pelo menos um elemento de aquecimento tem um comprimento (224) definido entre as ditas quinta e sexta superfícies.

7. AQUECEDOR (106), de acordo com a reivindicação 6, em que o dito pelo menos um eletrodo (204) se estende ao longo do comprimento total (224) do dito pelo menos um elemento de aquecimento (200).

8. AQUECEDOR (106), de acordo com a reivindicação 1, em que o dito pelo menos um eletrodo (204) compreende uma primeira pluralidade de eletrodos (302) e uma segunda pluralidade de eletrodos (306) acopladas à dita primeira superfície (208), em que pelo menos uma porção (310) de cada eletrodo da dita primeira pluralidade de eletrodos intercala pelo menos uma porção (312) de cada eletrodo da dita segunda pluralidade de eletrodos.

9. SISTEMA DE AQUECIMENTO (100), que compreende: um aquecedor (106) que compreende: pelo menos um elemento de aquecimento (200) que tem uma resistência que varia não linearmente em relação a uma temperatura do dito pelo menos um elemento de aquecimento, sendo que o dito pelo menos um elemento de aquecimento compreende: uma primeira superfície (208); uma segunda superfície (210) oposta à dita primeira superfície, sendo que o dito pelo menos um elemento de aquecimento que tem uma altura (220) definida entre as ditas primeira e segunda superfícies; uma terceira superfície (212) que se estende entre as ditas primeira e segunda superfícies; e uma quarta superfície (214) que se estende entre as ditas primeira e segunda superfícies, sendo que a dita quarta superfície é oposta à dita terceira superfície, uma largura (222) do dito pelo menos um elemento de aquecimento é definida entre a dita terceira superfície e a dita quarta superfície e é menor que a altura do dito pelo menos um elemento de aquecimento; e pelo menos um eletrodo (204) acoplado à dita primeira superfície e configurado para gerar um campo elétrico através do dito pelo menos um elemento de aquecimento e fazer uma corrente fluir através do dito pelo menos um elemento de aquecimento; e uma fonte de energia (104) acoplada ao dito aquecedor, a dita fonte de energia configurada para fornecer tensão de corrente alternada (CA) ao dito pelo menos um eletrodo.

10. SISTEMA DE AQUECIMENTO (100), de acordo com a reivindicação 9, em que o dito pelo menos um eletrodo (204) compreende um primeiro eletrodo (230) e um segundo eletrodo (234), sendo que o dito primeiro eletrodo é acoplado à dita primeira superfície (208), o dito segundo eletrodo é acoplado à dita segunda superfície (210).