JP2005523676A - 電気的ソレノイドおよびモータに使用する相変化吸熱器 - Google Patents

Abstract

吸熱相変化物質（ＰＣＭ）を機器に密接して配設することにより機器の内部温度を低減する電気的ソレノイドまたはモータ機器の内部温度を低減する方法およびシステム。ＰＣＭ物質は、機器の動作温度の範囲で吸熱相変化を行うことにより、機器の内部動作温度を低減する。ＰＣＭ物質は、機器の動作温度の範囲で個体相と液体相の間、または液体相と気体相の間で遷移する。ＰＣＭ物質は、機器の外部に添着することができる。例えば、ＰＣＭ物質は、機器の外部に位置する封入物として添着することができる。ＰＣＭ物質はまた、機器の内部に添着することができる。例えばＰＣＭ物質は、機器の外部構造体の内部または、機器のコイル巻線の周囲および内部に封入された位置に配設される。

Description

本発明は一般的には電気的ソレノイドおよびモータに関し、より詳細には電気的ソレノイドおよびモータの動作時の内部熱の低減に関する。

電磁ソレノイドおよびモータは動作時に内部熱を発生する。この内部熱は、電磁コイルの抵抗熱として散逸した電力、および機器内部の摩擦損失に起因する。内部熱は動作温度を上昇させるため、機器の性能を損なう。これらの機器の導体部、絶縁部、およびその他の作動部に使用される物質の多くは、温度が上昇すると悪影響を受ける。したがって、動作温度を低く保つことが、設計の簡略化、コストの抑制、機器の耐用年数および性能水準に有利である。

無用なエネルギーの散逸により内部温度が上昇すると電気的ソレノイドおよびモータの性能および信頼性は低下する。内部温度が上昇すると、電磁コイル巻線のすべての実用的な導体物質における電気抵抗も上昇する。実用的な導体物質はアルミニウム、銅、銀、金、およびその他の物質を含む。通常のケースのように機器の電源が一定の場合、ソレノイドまたはモータの巻線では、抵抗が増大するに従って、流れる電流は低減する。この電流の減少によりコイルから発生する電磁力は減少し、機器が行う有効な仕事は減少する。このようにしてソレノイドおよびモータは、内部エネルギーの散逸により加熱され、電磁巻線の温度が大幅に上昇すると、出力が低下する。

今日、この動作性能の限界は通常、モータ又はソレノイドを大型化し、始動時に余剰の力またはエネルギーを生成し、高温動作（加熱されて劣化した）時には必要な力またはエネルギーを提供するようにして埋め合わせている。定常状態の動作用に設計された機器は、周囲環境への熱除去率が廃熱の入熱率と等しい温度まで上昇する必要がある。低デューティサイクル動作、または短期間の動作用に設計された機器は、機器自体の内部熱容量を大きくして熱の上昇を安全なレベルにまで制限している。機器の大型化や、製造を難しくして機器のコストを著しく増大することなく、電磁ソレノイド、モータ、および同様の機器の内部熱による有害な効果を大幅に低減する方法、および前記方法に付随するシステムが必要とされている。

本発明は、電気的ソレノイドまたはモータ機器の内部温度を低減するシステム（および付随する方法）に関する。本方法は、吸熱相変化物質（ＰＣＭ）を機器に密接して配設することにより前記機器の内部温度を低減する。前記ＰＣＭ物質は、前記機器の動作温度の範囲で吸熱相変化を行うことにより、前記機器の内部動作温度を低減する。一つの実施の形態では、前記ＰＣＭ物質は、前記機器の動作温度の範囲において個体相と液体相の間で遷移する。前記ＰＣＭ物質は、前記機器の動作温度の範囲において液体相と気体相の間で遷移してもよい。

一つの実施の形態では、前記ＰＣＭ物質は、前記機器の外部に添着されている。例えば前記ＰＣＭ物質は、前記機器の外部に位置する封入物（pads）として添着されている。別の実施の形態では、前記ＰＣＭ物質は、前記機器の内部に添着されている。例えば前記ＰＣＭ物質は、前記機器の外部構造体の内部で、前記機器の内部部材の周囲および内部に封入された位置に配設されている。別の実施の形態では、前記外部構造体は、柔軟で蛇腹に似た構造である。

本発明の上述の目的と利点は説明のためのものであり、本発明により実現可能なものを全て記載したものではない。このため、上述した以外の本発明の目的および利点は、本書の記載の具体例および当業者には明かな各種の変形を考慮した修正から明かである。

以下に記載する実施の形態では、その一部を構成する個別の図面を用いて本発明において実施可能な実施の形態が示され参照されている。これらの実施の形態は当業者が本発明を実施可能なように十分詳細に記載されており、本発明の精神および範囲を逸脱しない限りにおいて他の実施の形態の利用、論理的な変更、機械的な変更、および電気的な変更を行うことも可能であることは明かである。したがって、以下の詳細な記載は限定的に理解されることはない。

本発明は相変化物質（ＰＣＭ）吸熱物質を機器の構造体および／または熱生成部材に密接して配設する。これは、選択した部材をＰＣＭ物質に封入する、または機器の外部に外部ＰＣＭ「包袋（packs）」を添着して実現することができる。本書に記載される「ＰＣＭ」吸熱物質は、機器の動作温度の範囲で吸熱（エネルギーを吸収する）相変化（通常は融解）を行う。

ＰＣＭ物質の温度が相変化温度になると、この相変化は一定温度でエネルギー（潜熱）を吸収する。この効果により、一定温度で廃熱が吸収される（機器の温度がさらに上昇することのない）ように、ＰＣＭを使用して機器からの廃熱を吸収することができる。この状態は、すべてのＰＣＭが相変化を終了するまで継続する。この点を過ぎるとＰＣＭ物質は一つの熱キャパシタンスとして作用する。

熱の大部分が一定温度の相変化に対応し、ＰＣＭの熱で吸収される熱は相変化の潜熱に「蓄積」されるため、大幅な温度の上昇としては表れない。現在の技術レベルの設計（本発明のＰＣＭ吸熱器を用いない）では、機器が生成する廃熱のほとんど全てが機器の大幅な温度上昇の直接の原因となる。

同様にＰＣＭ吸熱器は、冷却時、下方相変化（凝固）温度に達する際には熱を放出する。このシナリオで、ＰＣＭは全ての物質が遷移し終わるまで組立体を遷移温度に留める傾向にある「ヒータ」として作用する。この挙動は、機器の冷却速度を穏やかにして、より定常動作温度に留める傾向にある。

本発明は以下の図面を参照するとよりよく理解される。図１は、電気的アクチュエータシステム１００の熱流を示す図である。図１には、入力電力１０２、電圧１１６、電流１０６、電気的アクチュエータ１１０、蓄熱１０８、廃熱１０４，出力１１２、およびシャフト１１４が示されている。

電圧ディファレンシャル１１６が入力リード線間に印加されると、入力電力１０２を伴う電流１０６が生じる。電流１０６は、電気的アクチュエータ１１０との間を往復するループを介して流れる。電気的アクチュエータは、例えば回転式機器（例えばモータ）またはリニアシャフト機器（例えばソレノイド）を含むことができる。入力電力１０２は３つの種類のエネルギーに変換される。電流１０６により機器１１０内に電磁場が生成され、シャフト１１４を物理的に動かす出力１１２が生じる。第二の種類のエネルギーは廃熱１０４であり、これは機器１１０の外部から周囲環境へ散逸される熱である、最後に、機器１１０は熱を吸収する抵抗として機能し、入力電力１０２の一部は蓄熱１０８に変換される。

図２は、エネルギーの移動２００を示す図である。システム２００は入力電力１０２、蓄熱１０８、出力１１２および出熱１０４を含む。入力電力１０２（Ｐ_in）はノード（機器１１０を表す）に入り、（１）蓄熱１０８（ΔＨ_stored）（２）出力１１２（Ｗ_out）および（３）出熱１０４（Ｈ_out）として出ていく。この処理は以下の方程式により表される。
Ｐ_in ＝ Ｈ_outΔＨ_stored ＋ Ｗ_out
蓄熱についてこの方程式をとくと、以下のようになる。
ΔＨ_stored ＝ Ｐ_in ― Ｈ_outＷ_out

モータが停止または動かない場合、出力１１２（Ｗ_out）はゼロになるため、蓄熱は以下のようになる。
ΔＨ_stored ＝ Ｐ_in ― Ｈ_out
したがって、モータが停止または動かない場合、入力されたエネルギーは出熱１０４（Ｈ_out）として速やかに散逸されることが重要である。さもなければ内部熱（蓄熱１０８（ΔＨ_stored）が直ちに電気的アクチュエータ機器１１０を破損する可能性がある。残念ながら、一般的にＨ_outは入力電力（または入熱パルス）に十分に対応できるように迅速に増加できないため、蓄熱（ΔＨ_stored）が機器１１０に蓄積され、これが破損の原因となることがある。

同じ現象が短期間パルス、または短時間の入力電力の場合にも当てはまる。短期間パルスが機器１１０に加えられると、熱１０４（Ｈ_out）が機器１１０から散逸するまでに時間を要する。図３は、図１に示す電気的アクチュエータシステムの詳細であるシステム３００を示す図である。システム３００は、入力電力１０２、電圧１１６、電流１０６、電気的アクチュエータ１１０、蓄熱１０８、廃熱１０４，出力１１２、およびシャフト１１４を含む。

短期間パルスの場合、熱パルスが機器を介して空間的に伝播し、散逸するまで比較的長い時間を要するため、Ｈ_out１０４は基本的に「緩慢」なプロセスである。急速に伝播される廃熱（１０２―１０４―１１２）を蓄熱１０８（ΔＨ_stored）として吸収する機器（１１０）の質量は基本的に、機器自体の誘導コイル、および誘導コイルを囲むいくつかの部材である。その周りの機器またはアクチュエータの残りの質量は、短期間パルスの吸熱時に使用されない。これにより、比較的大量の熱が少量の部材に集中することになる。物質の比熱は一定であるため、機器の入熱量に対する温度上昇の比率は一定となり、これが機器（１１０）のコア部材の温度上昇の原因となる。短期間パルスに対して１０４（Ｈ_out）を十分に早く散逸することができないため、蓄熱（ΔＨ_stored）が蓄積される。

図３は、機器１１０を回路により示した図である。より詳細には、機器１１０は（１）内部抵抗３０２（巻線のコアがあり、入力電力１０２を機器１１０へ散逸する）、（２）熱抵抗３０４（作動機器（巻線がある）のコアとその他の外部部品およびアクチュエータハウジングとの間に示されている）、（３）熱キャパシタンス３０６（部位の質量と比熱との積で、その部位に移動して所定の温度上昇をもたらす熱量を示す）、（４）入力電力１０２の一部を出熱１０４（Ｈ_out）として散逸する、ハウジングとハウジングを囲む周囲環境との間の第二熱抵抗３０８、および（５）接地接続として示される周囲温度３１０とで表されている。機器からの熱流を生じせしめるポテンシャルは１１０のコアから周囲温度３１０への温度低下である。このため、これらは本質的には図示された抵抗／コンデンサ回路に関連付けられた速度の制限された熱移動のプロセスである。電源投入時または電源サージ時には熱源と外部環境（熱の究極的な移動先）との間に熱の分離が発生する。十分速やかに熱を周囲環境に廃熱することはできないため、迅速に拡散することのできない温度変化の原因となる。

図４は、状態変化と熱対温度の比較を示す図である。横座標は熱容量４０２で、縦座標は温度４０４である（熱容量の関数）。絶対０度、すなわち０ケルビン、または−２８３℃から熱容量４０２は始まる。

線４０６は図示された温度において相変化しない物質の温度と熱容量の関係を示している。例えば線４０６は機器１１０のコイル巻線を構成する銅の塊の温度と熱の関係である。これに対して線４０８は本発明で使用される相変化物質（ＰＣＭ）吸熱物質の温度と熱容量の関係を示している。ＰＣＭは機器の構造体および／または熱生成部材に密接している。例えば、本発明の一つの実施の形態では、ＰＣＭはコイル巻線の周囲に絡み合い組立体の平均的な温度対熱容量反応を変化させている。これはＰＣＭが機器１１０の動作温度の範囲で吸熱（エネルギー吸収）相遷移を行うように、選択した部材をＰＣＭ物質に封入する、または外部ＰＣＭの「包袋」を機器の外部に添着して実現される。

通常の銅製巻線に対応する線４０６を参照すると、熱の増加（ｈ＝０から順にｈ＝Ｈ１、ｈ＝Ｈ２、ｈ＝Ｈ２’）に伴って温度は直線的に上昇（ｔ＝０から順にｔ＝Ｔ１（Ａ点）、ｔ＝Ｔ２（Ｂ点）、ｔ＝Ｔ２’（Ｃ’点））していることがわかる。この内部で散逸する入力による熱容量の増加に対する反応（通常の銅製巻線）は、オーム加熱の式ｉ²Ｒ（電流の自乗と抵抗の積は熱量（power）に等しい）に従う。この結果、温度上昇は散逸した熱の量に直接比例する。

これに対してＰＣＭ物質は同じ温度範囲で相変化する。線４０８を参照すると、熱の増加（ｈ＝０から順にｈ＝Ｈ１、ｈ＝Ｈ２）に伴って温度は直線的に上昇（ｔ＝０から順にｔ＝Ｔ１（Ａ点）、ｔ＝Ｔ２（Ｂ点））していることがわかる。しかしながら、ｈ＝Ｈ２からｈ＝Ｈ２’の間、ＰＣＭの熱容量は増加しているにも関わらず温度はｔ＝Ｔ２で一定であることがわかる。この効果の原因は、熱の変化時にＰＣＭ物質は固体物質から液体物質へと相変化しており、完全な固体の状態（ｈ＝Ｈ２）から完全な液体の状態（ｈ＝Ｈ２’）に変化するまでＰＣＭ物質は実際に熱を吸収していることにある。

図示されるように、ｈ＝Ｈ２’（点Ｃ）からｈ＝Ｈ３（点Ｄ）の間、純粋な液体の温度は再び入熱に対して直線的に（ｔ＝Ｔ２からｔ＝Ｔ２’）上昇する。これは、液体から気体へともう一つの相変化が起こるまで（ｈ＝Ｈ３（点Ｄ））続く。再びＰＣＭ物質は液体物質から気体物質へと相変化して、完全な液体の状態（ｈ＝Ｈ３）から完全な気体の状態（ｈ＝Ｈ３’、Ｅ点）に変化するまでＰＣＭ物質は熱を吸収する。熱容量がｈ＝Ｈ３’に達すると、ＰＣＭ物質は完全に気体になり、温度対熱特性は再び線形になる。

本実施の形態では、ＰＣＭ物質の特性と機器の動作温度は、動作時にＰＣＭ物質が固体から液体の状態になるように選択されている。これにより本発明はＰＣＭの固体から液体への相変化を使用して機器１１０の内部熱を低減している。しかしながら、当業者には液体から気体への相変化を使用して内部熱を低減することも同様に可能であり、ＰＣＭ物質および動作温度は適切に選択することができることは明かである。

図５Ａは、断続的に電源が投入される電気的アクチュエータの入熱パルスを示している。（以下に示すように図５Ａおよび図５Ｂは図４に対応している。）図５Ａで、横座標５０２は時間、縦座標５０４は熱負荷を表している。熱パルス５０１、５０３、５０５、および５０７が示されている。アクチュエータシステムは、極めて大きいが短期間のパルスなど様々な継続期間の入力パルスを受けることができる。これらは次のコマンドまたは入力があるまで、短い期間に極めて大きな無用なエネルギーを生成する。

図５Ｂは、ＰＣＭ物質を用いたシステムの性能とＰＣＭ物質を用いないシステムの性能を比較している。また、図５Ｂで横座標５０２は時間、縦座標５１５は温度を表している。ＰＣＭ物質を用いないシステムの性能は５１２で表されている。ＰＣＭ物質を用いたシステムの性能は５１４で表されている。開始温度５１０で、熱パルス５０１が加えられ、非ＰＣＭの線５１２は急速に点Ｂ（温度Ｔ２）に上昇し、次に点Ｃ’（温度Ｔ２’）に上昇する。続いて、点Ｃ’から点Ｄへと同様に急激に冷却される。しかしながら、冷却が継続する前に、再び熱パルス５０３が加えられ、Ｔ２’を大幅に越えるまで温度が再び急上昇する。この加熱と冷却のパターンは残りの熱パルスに対しても継続することから、モータの内部温度は開始温度の範囲（Ａ点の温度Ｔ１）を下回ることはなく、急速に変動する。

ＰＣＭを用いたシステムの性能を表す線５１４を参照すると、モータの内部温度の変動がはるかに穏やかになっていることがわかる。初期パルス５０１が始まり、システムの温度は点Ｂ（温度Ｔ２）まで上昇し、その後は点Ｃまで横這いとなる。この横這いは遷移段階の熱（固体相から液体相へ遷移するＰＣＭ物質、またはその代わりに液体相から気体相へと遷移するＰＣＭ物質の何れかに対応する）が吸収されていることに起因する。遷移段階の間、ＰＣＭ物質の温度は相遷移温度Ｔ２で一定に保たれるため、モータの温度は一定に保たれる。通常、ＰＣＭ物質が全て変換されるまで温度は一定に保たれた後、その温度から再び上昇する。しかしながら、物質を全て変換するために十分な熱が与えられない。実際は最後の熱パルスが加えられてから十分な時間が経過した後、物質は冷却され始める。この時、ＰＣＭ物質の温度（従って、モータの温度）はＴ１（点Ａに対応する）に向けて下がり始め、点Ａ’で止まる。第二パルス５０３が加えられると、温度は再びＴ２（点Ｂ’に上昇し、その温度で一定に保たれる。線５１２の場合よりも遙かに少ない変動でかつ大幅に低い温度で加熱と冷却のサイクルが繰り返される。

図６および図７は本発明の典型的な実施の形態の典型的なソレノイドコイル巻線、ＰＣＭ物質、およびＰＣＭ物質収容手段の間の関係を示す図である。図６は、電機子６０４およびソレノイドコイル巻線６０６を有したアクチュエータ組立体を示す図である。コイル巻線を囲んでＰＣＭ物質（６０８）が、一部がコイル巻線の周囲および内部に封入され、一部がコイル巻線上に配設されている。ＰＣＭ物質６０８は、相互に巻き付いた間隙に浸入し、これらの間隙を通常充填している熱キャパシタンスの低い断熱性の空気と入れ替わる。さらに追加の量のＰＣＭ６０８がソレノイドコイル包囲体内周部および外周部に配設される。ＰＣＭ物質を組立体６０２内に収容するために硬質容器６１０が備えられている。図７は図６と同様の構造体であるが、図６の硬質構造体６１０の代わりに蛇腹に似た（またはその他の柔軟な）構造体７０２に追加のＰＣＭ物質を加えている。構造体７０２は追加のＰＣＭ物質を収容するため、密封されたプラスチック製または金属製のカップの柔軟な構造体でよい。一つの実施の形態では、ＰＣＭは与えられた動作環境の熱的性能の劣化を緩和し、ソレノイドまたはモータの熱的挙動を最適化するために配設される。動作環境は宇宙環境（space）、地球に近い宇宙環境（near space）、または地球環境（terrestrial environment）でもよい。

ＰＣＭ物質の遷移潜熱により表される追加の熱キャパシティは、ソレノイドの熱キャパシティをさらに増加させ、動作時に観測される熱の上昇を低減させる。磁気ソレノイドの熱上昇が低下することはコイル設計者に、追加のＰＣＭ物質により内部熱に対する反応が鈍化することによる所定の用途に指定されたコイルの寸法、重量、およびコストの抑制を可能にする。

本発明は、オン時間とオフ時間の比率が小さく、出力と質量の比率の高い、動作時間が短く、高出力の電気的ソレノイドおよびモータにおいて特に有利になることを想定している。これらのシナリオで吸熱物質は、サイクルの「オン」時（熱パルスが加えられる時）には散逸される廃熱を吸収し、サイクルの「オフ」時（パルスが加えられない時）には再び凝固され、冷えることにより周囲の動作環境にゆっくりと熱を廃熱する量と種類とすることができる。このようにして、ＰＣＭの一定温度での蓄熱容量は、動作ピークを抑制（機器の加熱を防止）して「オン」サイクル時の動作温度のピークを平滑化するため、ソレノイドまたはモータに有利である。この動作は、広範囲の動作条件において、機器をＰＣＭ物質の相変化温度または相変化温度近傍に維持する傾向がある。

本発明はまた、期待される動作が数回（または１回）の動作サイクルであるため、機器が熱平衡状態に至ることのない動作態様シナリオとなる、高出力短期間モータおよびソレノイドにも適用される。この実施の形態では、ＰＣＭ吸熱は、動作温度の上昇をＰＣＭ物質の相変化温度で抑制し、平滑にする傾向がある。この温度の平滑化は、ＰＣＭ物質がすべて相変化を終えるまで継続する。このシナリオでは、ＰＣＭ物質は、機器の動作時に最小温度上昇が得られるように（すなわち、加熱遷移時にＰＣＭ物質がすべて相変化する）、機器に応じて選択し、備えられることができる。

本発明は好ましい実施の形態を参照して示し説明したが、当業者には本発明の精神と範囲を逸脱しない限りにおいて様々な変更が可能であることは明かである。

図１は、電気的アクチュエータシステムの熱流を示す図である。 図２は、電気的アクチュエータシステムのエネルギーの移動を示す図である。 図３は、図１に示す電気的アクチュエータシステムの詳細を示す図である。 図４は、状態変化と熱対温度の比較を示す図である。 図５Ａは、断続的に投入されるヒートポンプの熱パルスを示す図である。 図５Ｂは、相変化物質（ＰＣＭ）物質を用いたシステムの性能とＰＣＭ物質を用いないシステムの性能の比較を示す図である。 図６は、電機子とソレノイドコイル巻線ＰＣＭ物質を有したアクチュエータ組立体を示す図である。 図７は、蛇腹に似た（またはその他の柔軟な）構造体に封入されたＰＣＭ物質を追加した、図６と同様の構造体を示す図である。

Claims (20)

1. 電気的ソレノイドまたはモータ機器の内部温度を低減する方法において、吸熱相変化物質（ＰＣＭ）を前記機器に密接して配設することにより前記機器の内部温度を低減することを特徴とする方法。
2. 前記ＰＣＭ物質は、前記機器の動作温度の範囲で吸熱（熱を吸収する）相変化を行うことにより、前記機器の内部動作温度を低減することを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記ＰＣＭ物質は、前記機器の動作温度の範囲で個体相と液体相の間で遷移することを特徴とする請求項２に記載の方法。
4. 前記ＰＣＭ物質は、前記機器の動作温度の範囲で液体相と気体相の間で遷移することを特徴とする請求項４に記載の方法。
5. 前記ＰＣＭ物質は、前記機器の外部に添着されていることを特徴とする請求項１に記載の方法。
6. 前記ＰＣＭ物質は、前記機器の外部に位置する封入物として添着されていることを特徴とする請求項５に記載の方法。
7. 前記ＰＣＭ物質は、前記機器の内部に添着されていることを特徴とする請求項１に記載の方法。
8. 前記ＰＣＭ物質は、前記機器の外部構造体の内部で、前記機器の内部部材の周囲に封入された位置に配設されていることを特徴とする請求項７に記載の方法。
9. 前記外部構造体は、柔軟で蛇腹に似た構造であることを特徴とする請求項８に記載の方法。
10. 前記内部部材は前記機器のコイル巻線であることを特徴とする請求項１０に記載の方法。
11. 電気的ソレノイドまたはモータ機器の内部温度を低減するシステムにおいて、外部構造体と、前記外部構造体の内部に収容された１つ以上の内部構造体と、前記機器に密接して配設された相変化物質（ＰＣＭ）とを有することを特徴とするシステム。
12. 前記ＰＣＭ物質は、前記機器の動作温度の範囲で吸熱相変化を行うことにより、前記機器の内部動作温度を低減する物質であることを特徴とする請求項１１に記載のシステム。
13. 前記ＰＣＭ物質は、前記機器の動作温度の範囲で個体相と液体相の間で遷移する物質であることを特徴とする請求項１２に記載の方法。
14. 前記ＰＣＭ物質は、前記機器の動作温度の範囲で液体相と気体相の間で遷移する物質であることを特徴とする請求項１２に記載の方法。
15. 前記ＰＣＭ物質は、前記機器の外部に添着されていることを特徴とする請求項１１に記載の方法。
16. 前記ＰＣＭ物質は、前記機器の外部に位置する封入物として添着されていることを特徴とする請求項１５に記載の方法。
17. 前記ＰＣＭ物質は、前記機器の内部に添着されていることを特徴とする請求項１１に記載の方法。
18. 前記ＰＣＭ物質は、前記機器の前記１つ以上の内部部材の周囲および内部に封入された位置に配設されていることを特徴とする請求項１７に記載の方法。
19. 前記１つ以上の部材は機器のコイル巻線であることを特徴とする請求項１８に記載の方法。
20. 前記外部構造体は、柔軟で蛇腹に似た構造であることを特徴とする請求項１１に記載の方法。

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