特開 2024-31944 磁界が低減された誘導加熱

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024031944

(43)【公開日】2024-03-07

(54)【発明の名称】磁界が低減された誘導加熱

(51)【国際特許分類】

   H05B 6/36 20060101AFI20240229BHJP

【ＦＩ】

H05B6/36 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】29

【出願形態】ＯＬ

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2023135975

(22)【出願日】2023-08-24

(31)【優先権主張番号】63/373,672

(32)【優先日】2022-08-26

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(31)【優先権主張番号】18/307,478

(32)【優先日】2023-04-26

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(71)【出願人】

【識別番号】500520743

【氏名又は名称】ザ・ボーイング・カンパニー

【氏名又は名称原語表記】Ｔｈｅ Ｂｏｅｉｎｇ Ｃｏｍｐａｎｙ

(74)【代理人】

【識別番号】110002077

【氏名又は名称】園田・小林弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】ヴォス， ブレット アラン マクギネス

(72)【発明者】

【氏名】マットセン， マーク アール．

【テーマコード（参考）】

3K059

【Ｆターム（参考）】

3K059AA08

3K059AB13

3K059AD27

3K059CD44

3K059CD47

3K059CD63

(57)【要約】      （修正有）

【課題】誘導加熱回路の外側の磁界を低減した誘導加熱のための方法および装置を提供する。
【解決手段】誘導加熱システムおよび誘導加熱システムを形成する方法が提示される。誘導加熱システムは、導体、導体を取り囲むサセプタ、および磁界低減機構を備える。サセプタは、キュリー温度を有する。磁界低減機構は、誘導加熱デバイス内の誘導加熱システムのレイアウトとは無関係に、サセプタがキュリー温度にあるときに誘導加熱システムから漏れる磁界を低減するように、構成されている。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

誘導加熱システム（２０８）であって、
導体（２１４）、
前記導体（２１４）を取り囲むサセプタ（２１６）であって、キュリー温度（２２０）を有するサセプタ（２１６）、および
誘導加熱デバイス（２０２）内の前記誘導加熱システム（２０８）のレイアウト（２１２）とは無関係に、前記サセプタ（２１６）が前記キュリー温度（２２０）にあるときに前記誘導加熱システム（２０８）から漏れる磁界（２２２）を低減するように構成された磁界低減機構（２１８）、
を備える誘導加熱システム（２０８）。

【請求項2】

前記磁界低減機構（２１８）が、前記サセプタ（２１６）を取り囲む遮蔽体（２２８）である、請求項１に記載の誘導加熱システム（２０８）。

【請求項3】

前記遮蔽体（２２８）が、導電性金属（２３０）の螺旋（２３２）を備える、請求項２に記載の誘導加熱システム（２０８）。

【請求項4】

前記遮蔽体（２２８）が、導電性金属（２３０）の編組（２３６）を備える、請求項２に記載の誘導加熱システム（２０８）。

【請求項5】

前記遮蔽体（２２８）が、導電性金属（２３０）の箔（２３４）を備える、請求項２に記載の誘導加熱システム（２０８）。

【請求項6】

前記遮蔽体（２２８）が、銅またはアルミニウムを含む、請求項２に記載の誘導加熱システム（２０８）。

【請求項7】

前記磁界低減機構（２１８）が、中心軸（２４４）の周りに撚られた（２４２）誘導加熱回路の対（２４０）の設計（２３８）を備え、誘導加熱回路の前記対（２４０）が、反対の電流方向（２４６）を有し、誘導加熱回路の前記対（２４０）のうちの第１の誘導加熱回路（２３１）が、前記導体（２１４）と前記サセプタ（２１６）を備える、請求項１に記載の誘導加熱システム（２０８）。

【請求項8】

前記誘導加熱システム（２０８）は、誘導加熱回路の前記対（２４０）が前記導体（２１４）と前記サセプタ（２１６）とで形成されるように、ベンド部（２５８）を備える、請求項７に記載の誘導加熱システム（２０８）。

【請求項9】

誘導加熱回路の前記対（２４０）が、第２の導体（２５４）と第２のサセプタ（２５６）とを備える第２の誘導加熱回路（２５０）をさらに備える、請求項７に記載の誘導加熱システム（２０８）。

【請求項10】

誘導加熱回路（２３１）であって、
導体（２１４）、
前記導体（２１４）を取り囲む、キュリー温度（２２０）を有するサセプタ（２１６）、および
前記サセプタ（２１６）が前記キュリー温度（２２０）にあるときに前記誘導加熱回路（２３１）から漏れる磁界（２２２）を低減するように構成された、前記サセプタ（２１６）と前記導体（２１４）とを取り囲む導電性金属（２３０）の遮蔽体（２２８）、
を備える誘導加熱回路（２３１）。

【請求項11】

前記遮蔽体（２２８）が、導電性金属（２３０）の螺旋（２３２）を備える、請求項１０に記載の誘導加熱回路（２３１）。

【請求項12】

前記遮蔽体（２２８）が、導電性金属（２３０）の編組（２３６）を備える、請求項１０に記載の誘導加熱回路（２３１）。

【請求項13】

前記遮蔽体（２２８）が、導電性金属（２３０）の箔（２３４）を備える、請求項１０に記載の誘導加熱回路（２３１）。

【請求項14】

前記遮蔽体（２２８）が、銅またはアルミニウムを含む、請求項１０に記載の誘導加熱回路（２３１）。

【請求項15】

第１の電流方向（２４８）を有する第１の誘導加熱回路（２３１）、ならびに
前記第１の誘導加熱回路（２３１）および中心軸（２４４）の周りに撚られた（２４２）第２の誘導加熱回路（２５０）であって、前記第１の電流方向（２４８）とは反対の第２の電流方向（２５２）を有する第２の誘導加熱回路（２５０）、
を備える誘導加熱システム（２０８）。

【請求項16】

前記第１の誘導加熱回路（２３１）と前記第２の誘導加熱回路（２５０）が、同じ導体（２１４）と、前記同じ導体（２１４）を取り囲む同じサセプタ（２１６）とによって形成されるように、前記第１の誘導加熱回路（２３１）と前記第２の誘導加熱回路（２５０）が、ベンド部（２５８）によって接続されている、請求項１５に記載の誘導加熱システム（２０８）。

【請求項17】

前記第１の誘導加熱回路（２３１）と前記第２の誘導加熱回路（２５０）が、サセプタ（２１６）によって取り囲まれた別々の長さの導体（２１４）によって形成され、前記第１の誘導加熱回路（２３１）と前記第２の誘導加熱回路（２５０）が、別々の電気的バスを有する、請求項１５に記載の誘導加熱システム（２０８）。

【請求項18】

前記第１の誘導加熱回路（２３１）と前記第２の誘導加熱回路（２５０）は各々、それぞれのサセプタ（２１６）が前記それぞれのサセプタ（２１６）のキュリー温度（２２０）にあるときに、それぞれの誘導加熱回路から漏れる磁界（２２２）を低減するように構成された遮蔽体（２２８）を備える、請求項１５に記載の誘導加熱システム（２０８）。

【請求項19】

前記第１の誘導加熱回路（２３１）と前記第２の誘導加熱回路（２５０）の各々のための前記遮蔽体（２２８）が、導電性金属（２３０）を含み、編組（２３６）、箔（２３４）、または螺旋（２３２）のうちの少なくとも１つである、請求項１８に記載の誘導加熱システム（２０８）。

【請求項20】

前記第１の誘導加熱回路（２３１）と前記第２の誘導加熱回路（２５０）が、誘導加熱回路の撚られた（２４２）対（２４０）であり、前記誘導加熱システム（２０８）が、
誘導加熱回路の前記撚られた（２４２）対（２４０）を取り囲む遮蔽体（２２８）であって、誘導加熱回路の前記撚られた（２４２）対（２４０）が誘導加熱回路の前記撚られた（２４２）対（２４０）のキュリー温度（２２０）にあるときに、誘導加熱回路の前記撚られた（２４２）対（２４０）から漏れる磁界（２２２）を低減するように構成された遮蔽体（２２８）を、
さらに備える、請求項１５に記載の誘導加熱システム（２０８）。

【請求項21】

誘導加熱中に誘導加熱システム（２０８）から漏れる磁界（２２２）を低減する方法（１２００）であって、
誘導加熱回路（２３１）を遮蔽体（２２８）で取り囲むこと（１２０２）であって、前記誘導加熱回路（２３１）は、導体（２１４）と、前記導体（２１４）を取り囲むサセプタ（２１６）とを備え、前記サセプタ（２１６）はキュリー温度（２２０）を有し、前記遮蔽体（２２８）は、前記サセプタ（２１６）が前記キュリー温度（２２０）にあるときに前記誘導加熱回路（２３１）から漏れる磁界（２２２）を低減するように構成されている、誘導加熱回路（２３１）を遮蔽体（２２８）で取り囲むこと（１２０２）、および
前記誘導加熱システム（２０８）を形成するために、前記誘導加熱回路（２３１）を誘導加熱デバイス（２０２）内で、あるレイアウト（２１２）に配置すること（１２０４）、
を含む方法（１２００）。

【請求項22】

前記誘導加熱回路（２３１）を遮蔽体（２２８）で取り囲むことが、前記導体（２１４）と前記サセプタ（２１６）を導電性金属（２３０）の螺旋（２３２）で包むことを含む（１２０６）、請求項２１に記載の方法（１２００）。

【請求項23】

前記誘導加熱回路（２３１）を遮蔽体（２２８）で取り囲むことが、前記導体（２１４）と前記サセプタ（２１６）の周りに導電性金属（２３０）を編組することを含む（１２０８）、請求項２１に記載の方法（１２００）。

【請求項24】

前記誘導加熱回路（２３１）を遮蔽体（２２８）で取り囲むことが、前記導体（２１４）と前記サセプタ（２１６）を導電性金属（２３０）の箔（２３４）で包むことを含む（１２１０）、請求項２１に記載の方法（１２００）。

【請求項25】

前記誘導加熱回路（２３１）を遮蔽体（２２８）で取り囲むことが、前記導体（２１４）と前記サセプタ（２１６）の周りに導電性金属（２３０）を編組することと、前記導体（２１４）と前記サセプタ（２１６）を導電性金属（２３０）の箔（２３４）で包むことと、を含む（１２１２）、請求項２１に記載の方法（１２００）。

【請求項26】

前記誘導加熱回路（２３１）を、あるレイアウト（２１２）に配置することが、前記誘導加熱回路（２３１）を非サーペンタイン形状である前記レイアウト（２１２）に配置することを含む（１２１４）、請求項２１に記載の方法（１２００）。

【請求項27】

誘導加熱中に誘導加熱システム（２０８）から漏れる磁界（２２２）を低減する方法（１３００）であって、
中心軸（２４４）の周りに撚られた（２４２）誘導加熱回路の対（２４０）であって、反対の電流方向（２４６）を有する誘導加熱回路の対（２４０）を形成するように、第１の誘導加熱回路（２３１）と第２の誘導加熱回路（２５０）を前記中心軸（２４４）の周りに巻き付けること（１３０２）、
前記第１の誘導加熱回路（２３１）と前記第２の誘導加熱回路（２５０）に電力を印加すること（１３０４）、および
電力が前記第１の誘導加熱回路（２３１）と前記第２の誘導加熱回路（２５０）に印加されているとき、前記第１の誘導加熱回路（２３１）と前記第２の誘導加熱回路（２５０）の各々からの前記磁界（２２２）を、前記反対の電流方向（２４６）によって打ち消すこと（１３０６）、
を含む方法（１３００）。

【請求項28】

誘導加熱デバイス（２０２）内に前記誘導加熱システム（２０８）を形成するために、誘導加熱回路の前記対（２４０）を、あるレイアウト（２１２）に配置すること（１３０８）を、さらに含み、前記反対の電流方向（２４６）が、前記レイアウト（２１２）とは無関係に前記磁界（２２２）を打ち消す、請求項２７に記載の方法（１３００）。

【請求項29】

前記レイアウト（２１２）が、非サーペンタイン形状である（１３１０）、請求項２８に記載の方法（１３００）。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

関連出願の相互参照
［０００１］ 本出願は、２０２２年８月２６日に出願され、その全体が参照により本明細書に援用される「Ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ Ｈｅａｔｉｎｇ ｗｉｔｈ Ｒｅｄｕｃｅｄ Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｆｉｅｌｄｓ」と題された米国仮出願第６３／３７３，６７２号の利益を主張する。

【0002】

［０００２］ 本開示は、一般に、複合材料部品の脱オートクレーブ硬化のための方法および装置に関し、より詳細には、誘導加熱回路の外側の磁界を低減した誘導加熱のための方法および装置に関する。

【背景技術】

【0003】

［０００３］ 従来の誘導加熱回路では、回路の導体に交流電流が流れることにより磁界が発生する。サセプタと導体は、サセプタのキュリー温度より低い温度では、その透磁率のため磁界がサセプタ内に集中するように設計されている。

【0004】

［０００４］ キュリー温度に達すると、サセプタは、非強磁性になる。サセプタが非強磁性になると、磁界は、サセプタ内に集中しなくなる。サセプタがそれぞれのキュリー温度に達すると、磁界は、従来の誘導加熱回路から漏れ出る。

【0005】

［０００５］ ＦＣＣ規制には、電磁放出規制が含まれる。現在、誘導加熱回路は、隣接する回路からの長距離電磁効果を打ち消し、ＦＣＣ規制の磁界限度値を下回るように、平行回路パターンで配置されている。いくつかの例では、ＦＣＣ規制の磁界限度値を下回るように、より低い周波数が、誘導加熱回路において使用される。

【0006】

［０００６］ したがって、上述した問題および考えられる他の問題の少なくともいくつかを考慮した方法および装置を有することが望ましいであろう。例えば、誘導加熱回路のレイアウトの自由度が高いことが望ましい。いくつかの例では、より高い周波数の電源を使用することが望ましい。

【発明の概要】

【0007】

［０００７］ 本開示の一実施形態は、誘導加熱システムを提供する。誘導加熱システムは、導体、導体を取り囲むサセプタ、および磁界低減機構を備える。サセプタは、キュリー温度を有する。磁界低減機構は、誘導加熱デバイス内の誘導加熱システムのレイアウトとは無関係に、サセプタがキュリー温度にあるときに誘導加熱システムから漏れる磁界を低減するように、構成されている。

【0008】

［０００８］ 本開示の別の実施形態は、誘導加熱回路を提供する。誘導加熱回路は、導体と、導体を取り囲むキュリー温度を有するサセプタと、サセプタがキュリー温度にあるときに誘導加熱回路から漏れる磁界を低減するように構成された、サセプタおよび導体を取り囲む導電性金属の遮蔽体とを備える。

【0009】

［０００９］ 本開示の別の実施形態は、誘導加熱システムを提供する。誘導加熱システムは、第１の電流方向を有する第１の誘導加熱回路と、第１の誘導加熱回路および中心軸の周りに撚られた第２の誘導加熱回路とを備える。第２の誘導加熱回路は、第１の電流方向とは反対の第２の電流方向を有する。

【0010】

［００１０］ 本開示のさらなる実施形態は、誘導加熱中に誘導加熱システムから漏れる磁界を低減する方法を提供する。誘導加熱回路が、遮蔽体で取り囲まれている。誘導加熱回路は、導体と、導体を取り囲むサセプタを備える。サセプタは、キュリー温度を有し、遮蔽体は、サセプタがキュリー温度にあるときに誘導加熱回路から漏れる磁界を低減するように構成されている。誘導加熱回路は、誘導加熱デバイス内においてあるレイアウトに配置されて、誘導加熱システムを形成する。

【0011】

［００１１］ 本開示のさらに別の実施形態は、誘導加熱中に誘導加熱システムから漏れる磁界を低減する方法を提供する。第１の誘導加熱回路と第２の誘導加熱回路が、中心軸の周りに巻き付けられ、中心軸の周りに撚られた一対の誘導加熱回路を形成し、一対の誘導加熱回路は、反対の電流方向を有する。電力が、第１の誘導加熱回路と第２の誘導加熱回路に印加される。電力が第１の誘導加熱回路と第２の誘導加熱回路に印加されているとき、第１の誘導加熱回路と第２の誘導加熱回路の各々からの磁界は、反対の電流方向によって打ち消される。

【0012】

［００１２］ 特徴および機能は、本開示の様々な実施形態において独立して達成することができ、または、さらに他の実施形態では組み合わせてもよく、そのさらなる詳細は、以下の説明および図面を参照して理解され得る。

【0013】

［００１３］ 例示的な実施形態を特徴付けると考えられる新規な特徴が、添付の特許請求の範囲に記載されている。しかしながら、例示的な実施形態、ならびにその好ましい使用形態、さらなる目的、および特徴は、添付の図面と併せて、本開示の例示的な実施形態についての以下の詳細な説明を参照することによって、最もよく理解されるであろう。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】例示的な実施形態が実施され得る航空機の説明図である。

【図2】例示的な実施形態が実施され得る製造環境のブロック図である。

【図3】例示的な実施形態による誘導加熱回路の断面図である。

【図4】例示的な実施形態による誘導加熱回路の断面図である。

【図5】例示的な実施形態による螺旋遮蔽体を有する誘導加熱回路の部分分解図である。

【図6】例示的な実施形態による箔遮蔽体を有する誘導加熱回路の部分分解図である。

【図7】例示的な実施形態による編組遮蔽体を有する誘導加熱回路の部分分解図である。

【図8】例示的な実施形態による箔および編組遮蔽体を有する誘導加熱回路の部分分解図である。

【図9】例示的な実施形態による誘導加熱回路の撚られた対を有する誘導加熱システムの側面図である。

【図10】例示的な実施形態による誘導加熱回路の撚られた対を有する誘導加熱システムの断面図である。

【図11】例示的な実施形態による誘導加熱回路の撚られた対を有する誘導加熱システムの断面図である。

【図12】例示的な実施形態による、誘導加熱中に誘導加熱システムから漏れる磁界を低減する方法のフローチャートである。

【図13】例示的な実施形態による、誘導加熱中に誘導加熱システムから漏れる磁界を低減する方法のフローチャートである。

【図14】例示的な実施形態による、ブロック図の形態の航空機製造およびサービス方法の説明図である。

【図15】例示的な実施形態が実施され得るブロック図の形態の航空機の説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

［００２９］ 例示的な実施例は、１つ以上の異なる考慮事項を認識し、考慮している。例示的な実施例は、硬化プロセス中に部品の形状を維持する硬化ツールに支持された状態で部品に熱が加えられるオーブンまたはオートクレーブ内で複合材料部品が硬化され得ることを認識し、考慮している。例示的な実施例は、オートクレーブを使用して複合材料を硬化させる場合、望ましくない長さの時間または望ましくない量のエネルギーの少なくとも一方を使用する可能性があることを認識し、考慮している。

【0016】

［００３０］ 例示的な実施例は、オーブンまたはオートクレーブを必要とせずに複合材料部品を硬化させるために誘導加熱技術が開発されているが、これらの技術は、誘導電流の周波数および誘導ツールの設計によって制限されていることを認識し、考慮している。

【0017】

［００３１］ 例示的な実施例は、より高い周波数の電源が、強い電磁放出を発生させ得るより大きな電流を生成することを認識し、考慮している。例示的な実施例は、電磁ノイズが電子機器に干渉する可能性があることを認識し、考慮している。また、例示的な実施例は、電磁放出に関するＦＣＣ規制があることも認識し、考慮している。例示的な実施例は、渦電流が周囲の材料に望ましくない熱を発生させる可能性があることを認識し、考慮している。

【0018】

［００３２］ 例示的な実施例は、従来の誘導加熱回路が、隣接する回路からの電磁効果を打ち消すために平行回路パターンで配置されることを認識し、考慮している。例示的な実施例は、現在、誘導加熱回路では、ＦＣＣ規制の磁界限度値を下回るように、より低い周波数が使用されていることを認識し、考慮している。

【0019】

［００３３］ 例示的な実施例は、強い電磁放出を発生させることなく、より高い周波数を有する電源を利用することが望ましい場合があることを認識し、考慮している。例示的な実施例は、誘導加熱ツールの設計においてより大きな自由度を持つことが望ましいことを認識し、考慮している。

【0020】

［００３４］ 例示的な実施例は、誘導加熱システムを提供する。誘導加熱システムは、導体、導体を取り囲むサセプタ、および磁界低減機構を備える。サセプタは、キュリー温度を有する。磁界低減機構は、誘導加熱デバイス内の誘導加熱システムのレイアウトとは無関係に、サセプタがキュリー温度にあるときに誘導加熱システムから漏れる磁界を低減するように、構成されている。例示的な実施例は、誘導加熱回路のレイアウトにより大きな自由度を提供する。例示的な実施例は、より弱い電磁放出を発生させる誘導加熱システムを提供する。

【0021】

［００３５］ 図１に目を向けると、例示的な実施形態による航空機の図が描かれている。航空機１００は、胴体１０６に取り付けられた翼１０２と翼１０４を有する。航空機１００は、翼１０２に取り付けられたエンジン１０８と、翼１０４に取り付けられたエンジン１１０を含む。

【0022】

［００３６］ 胴体１０６は、尾部１１２を有する。水平スタビライザー１１４、水平スタビライザー１１６、および垂直スタビライザー１１８が、胴体１０６の尾部１１２に取り付けられている。

【0023】

［００３７］ 航空機１００は、磁界低減機構を有する誘導加熱システムを用いて製造することができる大型複合材料部品を有する航空機の一例である。例えば、胴体１０６、翼１０２、または翼１０４の一部は、磁界低減機構を有する誘導加熱システムを用いて製造することができる。

【0024】

［００３８］ 次に図２に目を向けると、例示的な実施形態が実施され得る製造環境のブロック図が描かれている。製造環境２００は、航空機１００の部品を製造できる製造環境である。例えば、胴体１０６、翼１０２、または翼１０４の一部は、製造環境２００において誘導加熱デバイス２０２を用いて製造され得る。

【0025】

［００３９］ 誘導加熱デバイス２０２は、誘導加熱ブランケット２０４または硬質の誘導ツール２０６の形態をとることができる。誘導加熱デバイス２０２は、誘導加熱デバイス２０２内に熱を供給する誘導加熱システム２０８を備える。誘導加熱システム２０８は、誘導加熱デバイス２０２内のレイアウト２１２を有する誘導加熱回路のセット２１０を備える。本明細書において、項目の「セット」とは、１つ以上の項目のことである。例えば、誘導加熱回路のセット２１０は、１つ以上の誘導加熱回路である。

【0026】

［００４０］ 誘導加熱システム２０８は、導体２１４、導体２１４を取り囲むサセプタ２１６、および磁界低減機構２１８を備える。サセプタ２１６は、キュリー温度２２０を持つ。磁界低減機構２１８は、誘導加熱デバイス２０２内の誘導加熱システム２０８のレイアウト２１２とは無関係に、サセプタ２１６がキュリー温度２２０にあるときに誘導加熱システム２０８から漏れる磁界２２２を低減するように、構成されている。

【0027】

［００４１］ 磁界低減機構２１８は、磁界２２２の許容できない放出を伴わずに、誘導加熱回路のセット２１０のレイアウト２１２が従来の平行設計から逸脱することを可能にする。磁界低減機構２１８は、誘導加熱回路のセット２１０のレイアウト２１２が非サーペンタイン（非蛇行）形状になることを可能にする。

【0028】

［００４２］ いくつかの例示的な実施例では、誘導加熱回路のセットをレイアウト２１２に配置することは、誘導加熱回路のセットを非サーペンタイン形状であるレイアウト２１２に配置することを含む。磁界低減機構２１８は、望ましくない量の磁気放出を伴わずに、誘導加熱回路のセット２１０の非サーペンタイン形状レイアウトを可能にする。

【0029】

［００４３］ サセプタ２１６は、金属、合金、または導電性で、材料に所望の操作を実行するための範囲内のキュリー温度２２０を有する任意の他の適切な材料からなる。いくつかの例示的な実施例では、サセプタ２１６は、鉄、コバルト、ニッケル、モリブデン、またはクロムのうちの少なくとも１つからなる。

【0030】

［００４４］ 電源２２４は、導体２１４に交流電流２２６を供給する。導体２１４は、交流電流２２６を受け取り、交流電流２２６に応答して磁界２２２を発生させる。導体２１４は、電気抵抗の低い任意の望ましい材料からなる。いくつかの例示的な実施例では、導体２１４は、誘導加熱ブランケット２０４において第１の誘導加熱回路２３１の使用を可能にするために、可撓性材料で形成される。いくつかの例示的な実施例では、導体２１４は、曲面での導体２１４の使用を可能にするために、可撓性材料で形成される。いくつかの例示的な実施例では、導体２１４は、リッツ線２２７からなる。

【0031】

［００４５］ サセプタ２１６は、導体２１４に隣接して配置された磁性材料である。磁性材料は、磁界２２２に応答して熱を発生させる。キュリー温度２２０は、サセプタ２１６が非強磁性になる温度である。磁界２２２によるサセプタ２１６の加熱は、サセプタ２１６がキュリー温度２２０に達すると停止する。

【0032】

［００４６］ サセプタ２１６は、「スマートサセプタ」と呼ばれることがある。サセプタ２１６は、導体２１４に沿って延びている。いくつかの例示的な実施例では、サセプタ２１６は、導体２１４に同軸に取り付けられ、磁界２２２に応答して誘導加熱するために導体２１４から電気的に絶縁されている。

【0033】

［００４７］ いくつかの例示的な実施例では、磁界低減機構２１８は、サセプタ２１６を取り囲む遮蔽体２２８を備える。遮蔽体２２８は、磁界２２２が第１の誘導加熱回路２３１から漏れるのを遮断する。磁界２２２を遮断することにより、遮蔽体２２８は、誘導加熱システム２０８から漏れる磁界２２２を減少させる。

【0034】

［００４８］ 遮蔽体２２８は、導電性金属２３０で形成されている。導電性金属２３０は、導電性、コスト、製造可能性の少なくとも１つに基づいて選択される。いくつかの例示的な実施例では、導電性金属２３０は、銅またはアルミニウムから選択される。いくつかの例示的な実施例では、遮蔽体２２８は、銅またはアルミニウムからなる。

【0035】

［００４９］ いくつかの例示的な実施例では、遮蔽体２２８は、サセプタ２１６がキュリー温度２２０に達した後に、磁界２２２が第１の誘導加熱回路２３１から出るのを、物理的に遮断する。いくつかの例示的な実施例では、遮蔽体２２８は、サセプタ２１６がキュリー温度２２０に達した後に、遮蔽体２２８内の反対の磁界を伴う誘導電流を用いて、磁界２２２が第１の誘導加熱回路２３１から出るのを遮断する。

【0036】

［００５０］ いくつかの例示的な実施例では、磁界２２２を遮断するために誘導電流を使用する場合、わずかな熱が、遮蔽体２２８内に生じ得る。電流が印加されたときに遮蔽体２２８内に生じる熱を低減するために、遮蔽体２２８の導電性金属２３０の電気抵抗は、低い電気抵抗が選択される。いくつかの例示的な実施例では、遮蔽体２２８は、磁界２２２の物理的遮断と磁界２２２の電流誘導遮断の組み合わせを含む。これらの例示的な実施例では、物理的遮断と電流誘導遮断の比率と組み合わせは、用途に基づいて設計される。

【0037】

［００５１］ いくつかの例示的な実施例では、遮蔽体２２８は、導電性金属２３０の螺旋２３２を備える。いくつかの例示的な実施例では、遮蔽体２２８は、導電性金属２３０の箔２３４を備える。いくつかの例示的な実施例では、遮蔽体２２８は、導電性金属２３０の編組２３６を備える。

【0038】

［００５２］ いくつかの例示的な実施例では、磁界低減機構２１８は、中心軸２４４の周りに撚られた２４２誘導加熱回路の対２４０の設計２３８を備える。誘導加熱回路の対２４０は、反対の電流方向２４６を持つ。誘導加熱回路の対２４０の第１の誘導加熱回路２３１は、導体２１４とサセプタ２１６を備え、第１の電流方向２４８を有する。第２の電流方向２５２を有する第２の誘導加熱回路２５０は、サセプタ２５６と導体２５４を備える。

【0039】

［００５３］ いくつかの例示的な実施例において、誘導加熱システム２０８は、第１の電流方向２４８を有する第１の誘導加熱回路２３１と、第１の誘導加熱回路２３１および中心軸２４４の周りに撚られた２４２第２の誘導加熱回路２５０とを備え、第２の誘導加熱回路２５０は第２の電流方向２５２を有する。

【0040】

［００５４］ いくつかの例示的な実施例では、誘導加熱回路の撚られた２４２対２４０は、より高い磁界（Ｂ）の強さを発生させる。これらの例示的な実施例では、ワイヤ間の間隔は、２ｘＢとなる。磁界の強さが高いほど、キュリー温度２２０の降下が大きくなり、誘導加熱回路の撚られた２４２対２４０の「スマートさ」が向上する。

【0041】

［００５５］ 誘導加熱回路の撚られた２４２対２４０の設計２３８は、磁界２２２の打ち消しを提供する。第１の誘導加熱回路２３１と第２の誘導加熱回路２５０の間の磁界の強さが増加するが、誘導加熱回路のそれぞれが撚れているので、方向が変化する。いくつかの例示的な実施例では、第１の誘導加熱回路２３１と第２の誘導加熱回路２５０についての磁界の和は、従来の平行線設計よりもゼロにより近い。

【0042】

［００５６］ いくつかの例示的な実施例では、第１の誘導加熱回路２３１および第２の誘導加熱回路２５０は、第１の誘導加熱回路２３１および第２の誘導加熱回路２５０が同じ導体および導体を取り囲む同じサセプタによって形成されるように、ベンド（曲がり）部２５８によって接続されている。これらの例示的な実施例では、サセプタ２１６とサセプタ２５６は、単一の長さのサセプタで形成されている。これらの例示的な実施例では、誘導加熱システム２０８は、誘導加熱回路の対２４０が導体２１４とサセプタ２１６とで形成されるようなベンド部を備える。

【0043】

［００５７］ いくつかの例示的な実施例では、誘導加熱回路の対２４０は、第２の導体である導体２５４と第２のサセプタであるサセプタ２５６とを備える第２の誘導加熱回路２５０を備える。これらの例示的な実施例において、第１の誘導加熱回路２３１および第２の誘導加熱回路２５０は、独立した長さのサセプタおよび独立した長さの導体を有する。

【0044】

［００５８］ いくつかの例示的な実施例では、第１の誘導加熱回路２３１は、導体２１４、導体２１４を取り囲むキュリー温度２２０を有するサセプタ２１６、ならびにサセプタ２１６および導体２１４を取り囲む導電性金属２３０の遮蔽体２２８を備える。遮蔽体２２８は、サセプタ２１６がキュリー温度２２０にあるときに第１の誘導加熱回路２３１から漏れる磁界２２２を低減するように構成されている。

【0045】

［００５９］ いくつかの例示的な実施例において、第１の誘導加熱回路２３１および第２の誘導加熱回路２５０は、サセプタに取り囲まれた別々の長さの導体によって形成され、第１の誘導加熱回路２３１および第２の誘導加熱回路２５０は、別々の電気的バスを有する。これらの例示的な実施例では、サセプタ２１６は、サセプタ２５６とは別の長さである。これらの例示的な実施例では、導体２１４は、導体２５４とは別の長さである。

【0046】

［００６０］ いくつかの例示的な実施例では、第１の誘導加熱回路２３１および第２の誘導加熱回路は各々、それぞれのサセプタがそれぞれのサセプタのキュリー温度にあるときに、それぞれの誘導加熱回路から漏れる磁界を低減するように構成された遮蔽体２２８を備える。第１の誘導加熱回路２３１と第２の誘導加熱回路２５０の各々における遮蔽体２２８は、導電性金属からなり、編組、箔、または螺旋の少なくとも１つである。

【0047】

［００６１］ 磁界低減機構２１８は、望ましくない磁気放出を伴わずに、誘導加熱回路のセット２１０の隣接部分間の間隔を大きくすることを可能にする。磁界低減機構２１８は、望ましくない磁気放出を伴わずに、非サーペンタイン形状のレイアウト２１２を可能にする。磁界低減機構２１８はまた、望ましくない磁気放出を伴わずに、より大きな径の誘導加熱回路のセット２１０を可能にする。磁界低減機構２１８は、望ましくない磁気放出を伴わずに、より高い周波数の電源２２４の使用を可能にする。レイアウト２１２において間隔を大きくした、より大きな径の誘導加熱回路のセット２１０を使用することにより、硬質の誘導ツール２０６の製造難易度と製造コストを低減することができる。誘導加熱回路のセット２１０は、硬質の誘導ツール２０６内の削られた溝に配置される。削られる溝の量を減らすことで、硬質の誘導ツール２０６の製造難易度または製造コストの少なくとも一方が低減される。削られる溝のレイアウトの難易度を下げることにより、硬質の誘導ツール２０６の製造難易度または製造コストの少なくとも一方が低減される。

【0048】

［００６２］ 図２の誘導加熱デバイス２０２の図は、例示的な実施形態が実施され得る態様に対する物理的または構造上の制限を意味するものではない。図示されたものに加えて、あるいは代えて、他の部品を使用することもできる。不要な部品もあるかもしれない。また、いくつかの機能部品を示すためにブロックが示されている。例示的な実施形態で実施される場合、これらのブロックの１つ以上を組み合わせたり、分割したり、組み合わせて異なるブロックに分割したりすることができる。

【0049】

［００６３］ 例えば、熱センサが、誘導加熱デバイス２０２内に存在し得る。別の例として、第２の誘導加熱回路２５０は、任意選択であってもよい。

【0050】

［００６４］ 別の例として、遮蔽体２２８は第１の誘導加熱回路２３１に関連付けられたものとして描かれているが、遮蔽体２２８は、誘導加熱回路のセット２１０内の任意の望ましい誘導加熱回路に関連付けることができる。いくつかの例示的な実施例では、第１の誘導加熱回路２３１と第２の誘導加熱回路２５０の各々が、別々の遮蔽体２２８を有する。例えば、第１の誘導加熱回路２３１は、導体２１４とサセプタ２１６の周囲に遮蔽体２２８を有することができるが、第２の誘導加熱回路２５０は、サセプタ２５６と導体２５４の周囲に別の長さの遮蔽体２２８を有することができる。いくつかの例示的な実施例では、遮蔽体２２８は、遮蔽体２２８がサセプタ２１６、導体２１４、サセプタ２５６、および導体２５４を取り囲むように、第１の誘導加熱回路２３１および第２の誘導加熱回路２５０の両方を包み込んでいる。遮蔽体２２８が第１の誘導加熱回路２３１と第２の誘導加熱回路２５０の両方を取り囲む場合、遮蔽体２２８は、第１の誘導加熱回路２３１と第２の誘導加熱回路２５０の「共有遮蔽体」と呼ばれることがある。第１の誘導加熱回路２３１と第２の誘導加熱回路２５０の両方で共有される遮蔽体２２８の直径は、第１の誘導加熱回路２３１と第２の誘導加熱回路２５０を個別に取り囲む遮蔽体２２８の直径よりも大きい。

【0051】

［００６５］ これらの例示的な実施例では、第１の誘導加熱回路２３１および第２の誘導加熱回路２５０は、誘導加熱回路の撚られた２４２対２４０である。いくつかの例示的な実施例では、遮蔽体２２８は、誘導加熱回路の撚られた２４２対２４０を取り囲み、遮蔽体２２８は、誘導加熱回路の撚られた２４２対２４０が誘導加熱回路の撚られた２４２対２４０のキュリー温度２２０にあるとき、誘導加熱回路の撚られた２４２対２４０から漏れる磁界２２２を低減するように構成されている。

【0052】

［００６６］ 次に図３に目を向けると、例示的な実施形態による誘導加熱回路の断面図が、描かれている。誘導加熱回路３００は、図２の第１の誘導加熱回路２３１の物理的実施態様である。

【0053】

［００６７］ 誘導加熱回路３００は、導体３０２、サセプタ３０４、および磁界低減機構３０６を備える。サセプタ３０４は、導体３０２を取り囲んでいる。サセプタ３０４は、導体３０２と同軸である。サセプタ３０４はスリーブとして描かれているが、サセプタ３０４は、任意の望ましい形態をとることができる。いくつかの例示的な実施例では、サセプタ３０４は、螺旋、コイル、複数の短いスリーブの形態、または導体３０２を取り囲むための任意の他の望ましい形態をとる。

【0054】

［００６８］ 磁界低減機構３０６は、誘導加熱回路３００を有する誘導加熱システムのレイアウトとは無関係に、サセプタ３０４がキュリー温度にあるときに誘導加熱回路３００から漏れる磁界を低減するように、構成されている。磁界低減機構３０６は、遮蔽体３０８の形態をとる。遮蔽体３０８は、サセプタ ３０４ を取り囲んでいる。遮蔽体３０８は、導電性金属であり、螺旋、編組、箔のうちの１つである。遮蔽体３０８は、サセプタ３０４がキュリー温度に達した後に、誘導加熱回路３００から磁界が出るのを、物理的に遮断するか、または誘導電流を用いて磁界を遮断するかの少なくとも一方によって遮断する。

【0055】

［００６９］ 次に図４に目を向けると、例示的な実施形態による誘導加熱回路の断面図が、描かれている。誘導加熱回路４００は、図２の第１の誘導加熱回路２３１の物理的実施態様である。

【0056】

［００７０］ 誘導加熱回路４００は、導体４０２、サセプタ４０４、および磁界低減機構４０６を備える。サセプタ４０４は、導体４０２を取り囲んでいる。サセプタ４０４は、導体４０２と同軸である。サセプタ４０４はスリーブとして描かれているが、サセプタ４０４は、任意の望ましい形態をとることができる。いくつかの例示的な実施例では、サセプタ４０４は、螺旋、コイル、複数の短いスリーブの形態、または導体４０２を取り囲むための任意の他の望ましい形態をとる。

【0057】

［００７１］ 磁界低減機構４０６は、遮蔽体４０８の形態をとる。遮蔽体４０８は、サセプタ４０４を取り囲んでいる。この例示的な実施例では、遮蔽体４０８は、第１の層４１０と第２の層４１２を備える。第１の層４１０と第２の層４１２は、螺旋、箔、編組から選択された２つの異なるタイプの導電性金属の遮蔽体を備える。遮蔽体４０８は、サセプタ４０４がキュリー温度に達した後に、誘導加熱回路４００から磁界が出るのを、物理的に遮断するか、または誘導電流を用いて磁界を遮断するかの少なくとも一方によって遮断する。

【0058】

［００７２］ 次に図５に目を向けると、例示的な実施形態による螺旋遮蔽体を有する誘導加熱回路の部分分解図が、描かれている。誘導加熱回路５００は、図２の第１の誘導加熱回路２３１の物理的実施態様である。誘導加熱回路５００は、図３の誘導加熱回路３００の物理的実施態様である。

【0059】

［００７３］ 誘導加熱回路５００は、導体５０２、サセプタ５０４、および磁界低減機構５０６を備える。サセプタ５０４は、導体５０２を取り囲んでいる。サセプタ５０４は、導体５０２と同軸である。サセプタ５０４はスリーブとして描かれているが、サセプタ５０４は、任意の望ましい形態をとることができる。いくつかの例示的な実施例では、サセプタ５０４は、螺旋、コイル、複数の短いスリーブの形態、または導体５０２を取り囲むための任意の他の望ましい形態をとる。

【0060】

［００７４］ 磁界低減機構５０６は、遮蔽体５０８の形態をとる。遮蔽体５０８は、サセプタ５０４を取り囲んでいる。この例示的な実施例では、遮蔽体５０８は、導電性金属で形成された螺旋５１０を備える。外装５１２は、任意選択の、ポリマー材料の層を提供する。取り扱いを容易にするため、外装５１２を設けることができる。

【0061】

［００７５］ 次に図６に目を向けると、例示的な実施形態による箔遮蔽体を有する誘導加熱回路の部分分解図が、描かれている。誘導加熱回路６００は、図２の第１の誘導加熱回路２３１の物理的実施態様である。誘導加熱回路６００は、図３の誘導加熱回路３００の物理的実施態様である。

【0062】

［００７６］ 誘導加熱回路６００は、導体６０２、サセプタ６０４、および磁界低減機構６０６を備える。サセプタ６０４は、導体６０２を取り囲んでいる。サセプタ６０４は、導体６０２と同軸である。サセプタ６０４はスリーブとして描かれているが、サセプタ６０４は、任意の望ましい形態をとることができる。いくつかの例示的な実施例では、サセプタ６０４は、螺旋、コイル、複数の短いスリーブの形態、または導体６０２を取り囲むための任意の他の望ましい形態をとる。

【0063】

［００７７］ 磁界低減機構６０６は、遮蔽体６０８の形態をとる。遮蔽体６０８は、サセプタ６０４を取り囲んでいる。この例示的な実施例では、遮蔽体６０８は、導電性金属で形成された箔６１０を備える。外装６１２は、任意選択の、ポリマー材料の層を提供する。取り扱いを容易にするため、外装６１２を設けることができる。

【0064】

［００７８］ 次に図７に目を向けると、例示的な実施形態による編組遮蔽体を有する誘導加熱回路の部分分解図が、描かれている。誘導加熱回路７００は、図２の第１の誘導加熱回路２３１の物理的実施態様である。誘導加熱回路７００は、図３の誘導加熱回路３００の物理的実施態様である。

【0065】

［００７９］ 誘導加熱回路７００は、導体７０２、サセプタ７０４、および磁界低減機構７０６を備える。サセプタ７０４は、導体７０２を取り囲んでいる。サセプタ７０４は、導体７０２と同軸である。サセプタ７０４はスリーブとして描かれているが、サセプタ７０４は、任意の望ましい形態をとることができる。いくつかの例示的な実施例では、サセプタ７０４は、螺旋、コイル、複数の短いスリーブの形態、または導体７０２を取り囲むための任意の他の望ましい形態をとる。

【0066】

［００８０］ 磁界低減機構７０６は、遮蔽体７０８の形態をとる。遮蔽体７０８は、サセプタ７０４を取り囲んでいる。この例示的な実施例では、遮蔽体７０８は、導電性金属で形成された編組７１０を備える。外装７１２は、任意選択の、ポリマー材料の層を提供する。取り扱いを容易にするため、外装７１２を設けることができる。

【0067】

［００８１］ 次に図８に目を向けると、例示的な実施形態による箔および編組遮蔽体を有する誘導加熱回路の部分分解図が、描かれている。誘導加熱回路８００は、図２の第１の誘導加熱回路２３１の物理的実施態様である。誘導加熱回路８００は、図３の誘導加熱回路３００の物理的実施態様である。

【0068】

［００８２］ 誘導加熱回路８００は、導体８０２、サセプタ８０４、および磁界低減機構８０６を備える。サセプタ８０４は、導体８０２を取り囲んでいる。サセプタ８０４は、導体８０２と同軸である。サセプタ８０４はスリーブとして描かれているが、サセプタ８０４は、任意の望ましい形態をとることができる。いくつかの例示的な実施例では、サセプタ８０４は、螺旋、コイル、複数の短いスリーブの形態、または導体８０２を取り囲むための任意の他の望ましい形態をとる。

【0069】

［００８３］ 磁界低減機構８０６は、遮蔽体８０８の形態をとる。遮蔽体８０８は、サセプタ８０４を取り囲んでいる。この例示的な実施例では、遮蔽体８０８は、第１の層８１０と第２の層８１２を備える。第１の層８１０と第２の層８１２は、螺旋、箔、編組から選択された２つの異なるタイプの導電性金属の遮蔽体を備える。

【0070】

［００８４］ いくつかの例示的な実施例では、第１の層８１０は、導電性金属の編組を備え、第２の層８１２は、導電性金属の箔を備える。図示の例では、第１の層８１０は、導電性金属の箔を備え、第２の層８１２は、導電性金属の編組を備える。螺旋、箔、編組のうちの少なくとも１つの他の組み合わせを使用することもできる。外装８１４は、任意選択の、ポリマー材料の層を提供する。取り扱いを容易にするため、外装８１４を設けることができる。

【0071】

［００８５］ 次に図９に目を向けると、例示的な実施形態による誘導加熱回路の撚られた対を有する誘導加熱システムの側面図が、描かれている。誘導加熱システム９００は、図２の誘導加熱システム２０８の物理的実施態様である。

【0072】

［００８６］ 誘導加熱システム９００は、第１の電流方向を有する第１の誘導加熱回路９０２と、第１の誘導加熱回路９０２および中心軸９０６の周りに撚られた第２の誘導加熱回路９０４とを備える。第２の誘導加熱回路９０４は、第１の電流方向とは反対の第２の電流方向を有する。

【0073】

［００８７］ いくつかの例示的な実施例では、第１の誘導加熱回路９０２および第２の誘導加熱回路９０４は、第１の誘導加熱回路９０２および第２の誘導加熱回路９０４が同じ導体および導体を取り囲む同じサセプタによって形成されるように、ベンド部（描かれていない）によって接続されている。いくつかの例示的な実施例では、第１の誘導加熱回路９０２および第２の誘導加熱回路９０４は、サセプタに取り囲まれた別々の長さの導体によって形成されている。これらの例示的な実施例では、第１の誘導加熱回路９０２と第２の誘導加熱回路９０４は、別々の電気的バスを有する。いくつかの例示的な実施例では、誘導加熱システム９００の磁界低減機構は、反対の電流の電磁的打ち消しによって提供される。

【0074】

［００８８］ いくつかの例示的な実施例では、誘導加熱システム９００の磁界低減機構は、電磁的打ち消しと遮蔽体の両方によって提供される。いくつかの例示的な実施例では、第１の誘導加熱回路９０２および第２の誘導加熱回路９０４は各々、それぞれのサセプタがそれぞれのサセプタのキュリー温度にあるときに、それぞれの誘導加熱回路から漏れる磁界を低減するように構成された遮蔽体を備える。いくつかの例示的な実施例では、遮蔽体（描かれていない）は、１つの長さであり、第１の誘導加熱回路９０２および第２の誘導加熱回路９０４の撚りにより、誘導加熱システム９００内で巻かれている。他の例示的な実施例では、第１の誘導加熱回路９０２および第２の誘導加熱回路９０４の遮蔽体（描かれていない）は、２つの別々の長さの遮蔽体である。

【0075】

［００８９］ いくつかの例示的な実施例では、第１の誘導加熱回路および第２の誘導加熱回路の各々の遮蔽体は、導電性金属からなり、編組、箔、または螺旋のうちの少なくとも１つである。いくつかの例示的な実施例では、誘導加熱システム９００内に遮蔽体は存在しない。いくつかの例示的な実施例では、遮蔽体は、第１の誘導加熱回路９０２または第２の誘導加熱回路９０４のうちの一方の周囲にのみ存在し得る。

【0076】

［００９０］ 次に図１０に目を向けると、例示的な実施形態による誘導加熱回路の撚られた対を有する誘導加熱システムの断面図が、描かれている。誘導加熱システム１０００は、図２の誘導加熱システム２０８の物理的実施態様である。いくつかの例示的な実施例では、誘導加熱システム１０００は、各誘導加熱回路の周囲に遮蔽体を有する誘導加熱システム９００の実施態様である。

【0077】

［００９１］ 誘導加熱システム１０００は、誘導加熱回路の対１００１を備える。誘導加熱システム１０００は、第１の電流方向を有する第１の誘導加熱回路１００２と、第１の誘導加熱回路１００２および中心軸１００５の周りに撚られた第２の誘導加熱回路１００４とを備える。第２の誘導加熱回路１００４は、第１の電流方向とは反対の第２の電流方向を有する。

【0078】

［００９２］ この例示的な実施例では、磁界低減機構は、中心軸１００５の周りに撚られた誘導加熱回路の対１００１の設計を備える。誘導加熱回路の対１００１は、反対の電流方向を有する。サセプタ１００８とサセプタ１０１４がキュリー温度に達したとき、磁界は、電流方向が反対であるために打ち消される。第１の誘導加熱回路１００２と第２の誘導加熱回路１００４の電流方向が反対であるため、互いの磁界が打ち消される。

【0079】

［００９３］ 誘導加熱回路の対１００１の第１の誘導加熱回路１００２は、導体１００６とサセプタ１００８を備える。いくつかの例示的な実施例では、誘導加熱システム１０００は、誘導加熱回路の対１００１が１つの長さの導体およびサセプタで形成されるようなベンド部（描かれていない）を備える。これらの例示的な実施例では、導体１００６と導体１０１２は、単一の長さの導電性金属で形成されている。これらの例示的な実施例では、サセプタ１００８とサセプタ１０１４は、単一の長さのサセプタで形成されている。

【0080】

［００９４］ いくつかの例示的な実施例では、誘導加熱回路の対１００１は、第２の導体と第２のサセプタとを備える第２の誘導加熱回路１００４を備える。これらの例示的な実施例では、導体１００６と導体１０１２は、別々の長さの導電性材料で形成されている。これらの例示的な実施例では、サセプタ１００８とサセプタ１０１４は、別々の長さのサセプタで形成されている。これらの例示的な実施例では、第１の誘導加熱回路１００２と第２の誘導加熱回路１００４は、２つの別々の電気的バスを利用する。

【0081】

［００９５］ いくつかの例示的な実施例では、磁界低減機構は、サセプタ１００８を取り囲む遮蔽体１０１０を、さらに備える。遮蔽体１０１０は、磁界が第１の誘導加熱回路１００２から漏れるのを遮断する。磁界を遮断することにより、遮蔽体１０１０は、誘導加熱システム１０００から漏れる磁界を減少させる。

【0082】

［００９６］ いくつかの例示的な実施例では、磁界低減機構は、サセプタ１０１４を取り囲む遮蔽体１０１６を、さらに備える。遮蔽体１０１６は、磁界が第２の誘導加熱回路１００４から漏れるのを遮断する。磁界を遮断することにより、遮蔽体１０１６は、誘導加熱システム１０００から漏れる磁界を減少させる。

【0083】

［００９７］ 遮蔽体１０１０および遮蔽体１０１６は、導電性金属で形成されている。いくつかの例示的な実施例では、遮蔽体１０１０または遮蔽体１０１６の少なくとも一方は、導電性金属の螺旋を備える。いくつかの例示的な実施例では、遮蔽体１０１０または遮蔽体１０１６の少なくとも一方は、導電性金属の箔を備える。いくつかの例示的な実施例では、遮蔽体１０１０または遮蔽体１０１６の少なくとも一方は、導電性金属の編組を備える。

【0084】

［００９８］ いくつかの例示的な実施例では、遮蔽体１０１０と遮蔽体１０１６は、個別かつ別々の長さの遮蔽体である。いくつかの例示的な実施例では、遮蔽体１０１０と遮蔽体１０１６は、ベンド部によって接続されており、連続した長さの遮蔽体の一部である。

【0085】

［００９９］ 次に図１１に目を向けると、例示的な実施形態による、撚られた対を有する誘導加熱回路の断面図が、描かれている。誘導加熱システム１１００は、図２の誘導加熱システム２０８の物理的実施態様である。いくつかの例示的な実施例では、誘導加熱システム１１００は、両方の誘導加熱回路を取り囲む遮蔽体を有する誘導加熱システム９００の実施態様である。

【0086】

［００１００］ 誘導加熱システム１１００は、誘導加熱回路の対１１０１を備える。誘導加熱システム１１００は、第１の電流方向を有する第１の誘導加熱回路１１０２と、第１の誘導加熱回路１１０２および中心軸１１０５の周りに撚られた第２の誘導加熱回路１１０４とを備える。第２の誘導加熱回路１１０４は、第１の電流方向とは反対の第２の電流方向を有する。

【0087】

［００１０１］ この例示的な実施例では、磁界低減機構は、中心軸１１０５の周りに撚られた誘導加熱回路の対１１０１の設計を備える。誘導加熱回路の対１１０１は、反対の電流方向を有する。サセプタ１１０８とサセプタ１１１２がキュリー温度に達したとき、磁界は、電流方向が反対であるために打ち消される。第１の誘導加熱回路１１０２と第２の誘導加熱回路１１０４の電流方向が反対であるため、互いの磁界が打ち消される。

【0088】

［００１０２］ 誘導加熱回路の対１１０１の第１の誘導加熱回路１１０２は、導体１１０６とサセプタ１１０８を備える。いくつかの例示的な実施例では、誘導加熱システム１１００は、誘導加熱回路の対１１０１が１つの長さの導体およびサセプタで形成されるようなベンド部（描かれていない）を備える。これらの例示的な実施例では、導体１１０６と導体１１１０は、単一の長さの導電性金属で形成されている。これらの例示的な実施例では、サセプタ１１０８とサセプタ１１１２は、単一の長さのサセプタで形成されている。

【0089】

［００１０３］ いくつかの例示的な実施例では、誘導加熱回路の対１１０１は、第２の導体と第２のサセプタとを備える第２の誘導加熱回路１１０４を備える。これらの例示的な実施例では、導体１１０６と導体１１１０は、別々の長さの導電性材料で形成されている。これらの例示的な実施例では、サセプタ１１０８とサセプタ１１１２は、別々の長さのサセプタで形成されている。これらの例示的な実施例では、第１の誘導加熱回路１１０２と第２の誘導加熱回路１１０４は、２つの別々の電気的バスを利用する。

【0090】

［００１０４］ いくつかの例示的な実施例では、磁界低減機構は、サセプタ１１０８とサセプタ１１１２を取り囲む遮蔽体１１１４を、さらに備える。遮蔽体１１１４は、磁界が第１の誘導加熱回路１１０２および第２の誘導加熱回路１１０４から漏れるのを遮断する。磁界を遮断することにより、遮蔽体１１１４は、誘導加熱システム１１００から漏れる磁界を減少させる。

【0091】

［００１０５］ 遮蔽体１１１４は、導電性金属で形成されている。いくつかの例示的な実施例では、遮蔽体１１１４は、導電性金属の螺旋、導電性金属の箔、または導電性金属の編組のうちの少なくとも１つを備える。

【0092】

［００１０６］ 誘導加熱システム１１００では、遮蔽体１１１４は、第１の誘導加熱回路１１０２と第２の誘導加熱回路１１０４の両方を包み込んでいる。遮蔽体１１１４は、個々の誘導加熱回路を取り囲む図１０の遮蔽体１０１０および遮蔽体１０１６の両方よりも大きな直径を有する。

【0093】

［００１０７］ 誘導加熱システム１０００と誘導加熱システム１１００の両方が、遮蔽体を伴って描かれている。しかしながら、いくつかの図示されていない実施例では、図９の誘導加熱システム９００などの、誘導回路の撚られた対を有する誘導加熱システムを、遮蔽体なしで利用することができる。

【0094】

［００１０８］ 次に図１２に目を向けると、例示的な実施形態による、誘導加熱中に誘導加熱システムから漏れる磁界を低減する方法のフローチャートが、描かれている。方法１２００は、図２の誘導加熱システム２０８を形成するために使用することができる。方法１２００は、図３の誘導加熱回路３００、図４の誘導加熱回路４００、図５の誘導加熱回路５００、図６の誘導加熱回路６００、図７の誘導加熱回路７００、または図８の誘導加熱回路８００のいずれかを形成するために使用することができる。

【0095】

［００１０９］ 方法１２００は、誘導加熱回路を遮蔽体で取り囲み、誘導加熱回路は、導体と、導体を囲むサセプタとを備え、サセプタはキュリー温度を有し、遮蔽体は、サセプタがキュリー温度にあるときに誘導加熱回路から漏れる磁界を低減するように構成されている（操作１２０２）。方法１２００は、誘導加熱回路を誘導加熱デバイス内において、あるレイアウトに配置し、誘導加熱システムを形成する（操作１２０４）。その後、方法１２００は終了する。

【0096】

［００１１０］ いくつかの例示的な実施例では、誘導加熱回路を遮蔽体で取り囲むことは、導電性金属の螺旋で導体とサセプタを包むことを含む（操作１２０６）。いくつかの例示的な実施例では、誘導加熱回路を遮蔽体で取り囲むことは、導体とサセプタの周りに導電性金属を編組することを含む（操作１２０８）。いくつかの例示的な実施例では、誘導加熱回路を遮蔽体で取り囲むことは、導電性金属の箔で導体とサセプタを包むことを含む（操作１２１０）。いくつかの例示的な実施例では、誘導加熱回路を遮蔽体で取り囲むことは、導体およびサセプタの周りに導電性金属を編組することと、導体およびサセプタを導電性金属の箔で包むことと、を含む（操作１２１２）。

【0097】

［００１１１］ いくつかの例示的な実施例では、誘導加熱回路をあるレイアウトに配置することは、誘導加熱回路を非サーペンタイン形状のレイアウトに配置することを含む（操作１２１４）。遮蔽体は、望ましくない量の磁気放出を伴わない誘導加熱回路の非サーペンタイン形状レイアウトを可能にする。

【0098】

［００１１２］ 次に図１３に目を向けると、例示的な実施形態による、誘導加熱中に誘導加熱システムから漏れる磁界を低減する方法のフローチャートが、描かれている。方法１３００は、図２の誘導加熱システム２０８を形成するために使用することができる。方法１３００は、図９の誘導加熱システム９００、図１０の誘導加熱システム１０００、または図１１の誘導加熱システム１１００のいずれかを形成するために使用することができる。

【0099】

［００１１３］ 方法１３００は、第１の誘導加熱回路と第２の誘導加熱回路を中心軸の周りに巻き付けて、中心軸の周りに撚られた一対の誘導加熱回路を形成し、一対の誘導加熱回路は、反対の電流方向を有する（操作１３０２）。方法１３００は、第１の誘導加熱回路および第２の誘導加熱回路に電力を印加する（操作１３０４）。方法１３００は、電力が第１の誘導加熱回路と第２の誘導加熱回路に印加されているとき、第１の誘導加熱回路と第２の誘導加熱回路の各々からの磁界を、反対の電流方向によって打ち消す（操作１３０６）。その後、方法１３００は終了する。

【0100】

［００１１４］ いくつかの例示的な実施例では、方法１３００は、誘導加熱デバイス内に誘導加熱システムを形成するために、一対の誘導加熱回路をあるレイアウトに配置することを、さらに含み、ここで、反対の電流方向が、レイアウトとは無関係に磁界を打ち消す（操作１３０８）。いくつかの例示的な実施例では、レイアウトは、非サーペンタイン形状である（操作１３１０）。

【0101】

［００１１５］ 本明細書において、「～のうちの少なくとも１つ」という語句は、項目のリストとともに使用される場合、リストの項目のうちの１つ以上の項目の様々な組み合わせを使用することができるが、リスト内の各項目のうちの１つのみが必要とされればよい、ということを意味する。例えば、「項目Ａ、項目Ｂ、または項目Ｃのうちの少なくとも１つ」とは、限定するものではないが、項目Ａ、項目Ａおよび項目Ｂ、または、項目Ｂを含むことができる。この例はまた、項目Ａ、項目Ｂ、および項目Ｃ、または、項目Ｂおよび項目Ｃを含むこともできる。もちろん、これらの項目の任意の組み合わせが存在し得る。他の例では、「～のうちの少なくとも１つ」とは、例えば、限定されないが、項目Ａが２個；項目Ｂが１個；項目Ｃが１０個；項目Ｂが４個と項目Ｃが７個；または他の適切な組み合わせであってよい。項目は、ある特定の物体、事物、またはカテゴリであり得る。言い換えると、「～のうちの少なくとも１つ」とは、リストから任意の組み合わせの項目および任意の数の項目を使用することができるが、リスト内の項目の全てが必要なわけではない、ということを意味する。

【0102】

［００１１６］ 描かれている様々な実施形態におけるフローチャートおよびブロック図は、例示的な実施形態における装置および方法のいくつかの可能な実施態様のアーキテクチャ、機能、および操作を示す。これに関して、フローチャートまたはブロック図における各ブロックは、モジュール、セグメント、機能、または操作もしくはステップの一部のうちの少なくとも１つを表すことができる。

【0103】

［００１１７］ 例示的な実施形態のいくつかの代替的な実施態様では、ブロックに記された機能（複数可）は、図に記された順序から外れて発生することができる。例えば、場合によっては、連続して示された２つのブロックが実質的に同時に実行されることもあれば、関係する機能に応じて、ブロックが逆の順序で実行されることもある。また、フローチャートやブロック図に図示されているブロックに加えて、他のブロックを追加することもできる。一部のブロックは、任意選択であってもよい。例えば、操作１２１２から操作１２１８のいずれかが、任意選択であってもよい。

【0104】

［００１１８］ 本開示の例示的な実施形態が、図１４に示されるような航空機製造およびサービス方法１４００、ならびに図１５に示されるような航空機１５００の文脈で説明され得る。最初に図１４に目を向けると、例示的な実施形態による航空機の製造およびサービスの方法の図が描かれている。生産開始前の間、航空機製造およびサービス方法１４００は、図１５の航空機１５００の仕様および設計１４０２、ならびに材料調達１４０４を含み得る。

【0105】

［００１１９］ 生産中、航空機１５００のコンポーネントおよびサブアセンブリの製造１４０６、ならびにシステムインテグレーション１４０８が行われる。その後、航空機１５００は、運航１４１２に供されるために、認証および引渡し１４１０を経ることができる。顧客による運航１４１２の間、航空機１５００には、改造、再構成、改修、または他の整備および保守を含み得る定期的な整備および保守１４１４が予定されている。

【0106】

［００１２０］ 航空機製造およびサービス方法１４００のプロセスのそれぞれは、システムインテグレータ、サードパーティ、および／またはオペレータによって実行または実施され得る。これらの例では、オペレータは、顧客であってもよい。この説明の目的のためには、システムインテグレータは、限定されないが、任意の数の航空機製造業者および主要システム下請け業者を含むことができ、サードパーティは、限定されないが、任意の数のベンダ、下請け業者、およびサプライヤを含むことができ、オペレータは、航空会社、リース会社、軍隊、サービス組織などであり得る。

【0107】

［００１２１］ 次に図１５を参照すると、例示的な実施形態が実施され得る航空機の図が描かれている。この例では、航空機１５００は、図１４の航空機製造およびサービス方法１４００によって生産され、複数のシステム１５０４および内部１５０６を有する機体１５０２を含み得る。システム１５０４の例は、推進システム１５０８、電気システム１５１０、油圧システム１５１２、および環境システム１５１４のうちの１つ以上を含む。任意の数の他のシステムを含めることもできる。

【0108】

［００１２２］ 本明細書に具現化された装置および方法は、航空機製造およびサービス方法１４００の段階のうちの少なくとも１つで使用され得る。１つ以上の例示的な実施形態が、図１４のコンポーネントおよびサブアセンブリの製造１４０６、システムインテグレーション１４０８、運航１４１２、または整備および保守１４１４の少なくとも１つで製造または使用され得る。

【0109】

［００１２３］ 航空機１５００の機体１５０２の一部は、方法１２００によって形成された誘導加熱回路によって形成することができる。航空機１５００の機体１５０２の一部は、方法１３００によって形成することができる。方法１２００または方法１３００のいずれかによって形成された誘導加熱デバイスは、コンポーネントおよびサブアセンブリの製造１４０６中に使用することができる。方法１３００の一部は、コンポーネントおよびサブアセンブリの製造１４０６中に実行することができる。誘導加熱デバイス２０２は、コンポーネントおよびサブアセンブリの製造１４０６中に複合材料構造体を形成するために使用することができる。誘導加熱デバイス２０２は、整備および保守１３１４時に交換部品を形成するための複合材料構造体を形成するために使用することができる。

【0110】

［００１２４］ 例示的な実施例は、オートクレーブを使用しない高速生産のためのスマートサセプタ加熱と金属ツールの使用を可能にする。例示的な実施例は、非金属ツールだけでなく、金属ツールを高速生産に使用できるように、スマートサセプタ磁界の遮蔽体を提供する。

【0111】

［００１２５］ 例示的な実施例は、スマートサセプタを金属ツールで使用する際の熱問題に対する保護を提供する。いくつかの例示的な実施例では、誘導回路の外側の磁界の強さは、遮蔽体を使用して低減される。遮蔽体は、箔ラップ、編組スリーブ、巻き線のうちの少なくとも一つの形態をとることができる。遮蔽体材料は、金属箔、金属被覆ポリマーシート、錫メッキ銅、炭素繊維、グラファイトのうちの少なくとも１つの形態をとることができる。誘導加熱回路の外側に電磁遮蔽要素を追加することで、放出を緩和する。

【0112】

［００１２６］ １つの例示的な実施例では、平面内に交互の（反対の）方向に配置されたリッツ線が、サセプタの磁界を遮蔽するためにサセプタ線に巻かれている。別の例示的な実施例では、サセプタ磁界を打ち消すために、電流が平行に流れるように、サセプタ線が撚られている。どちらの例でも、電流は、同時に交互／平行方向に流れている。

【0113】

［００１２７］ 誘導加熱回路の遮蔽体または撚られた設計のいずれかによって電磁放出を低減することにより、誘導加熱デバイス内の誘導加熱回路のレイアウトの自由度を高めることができる。例示的な実施例は、誘導加熱回路が平行回路に制約されないことを可能にしている。例示的な実施例は、誘導加熱回路間の間隔をより遠くし、より大きな高アンペア回路を提供する。

【0114】

［００１２８］ 例示的な実施例の誘導加熱回路がツール表面に組み込まれる場合、遮蔽体または撚られた設計のいずれかを備える磁界低減機構は、意図しない渦電流を防止または低減する。例示的な実施例の誘導加熱回路がツール表面に組み込まれる場合、ツールの不注意な加熱が低減または排除される。スマートサセプタの近くに磁界を集中させることで、スマートサセプタの加熱効率を向上させることができる。

【0115】

［００１２９］ 電磁的打ち消しを提供するために、撚り線設計を提供することができる。回路内の単一の長さのサセプタと導体が、ベンド部を用いて折り返されると、打ち消しが得られる。別々の長さのサセプタと導体で形成された平行回路でも、打ち消しが得られる。平行回路によって得られる打ち消しは、ベンド部を有する単一の長さによって得られる打ち消しより小さいことがある。

【0116】

［００１３０］ 様々な例示的な実施形態の説明が、例示および説明の目的で提示されてきたが、余すところなく網羅していることを意図しておらず、開示された形態の実施形態に限定されることも意図していない。当業者には、多くの修正と変形が明らかであろう。さらに、異なる例示的な実施形態は、他の例示的な実施形態と比較して、異なる特徴を提供し得る。選択された実施形態は、実施形態の原理、実際の適用を最もよく説明するために、また、企図された特定の使用に適するような様々な変更を伴う種々の実施形態のために、他の当業者が本開示を理解できるようにするために、選択され、説明されている。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【外国語明細書】