JP2015518281A - 二重螺旋導体を用いたシステム構成 - Google Patents

Abstract

最も一般にはＤＮＡに関連付けられる二重螺旋に類似する下層構造を有する電気システムは、種々の用途のための有用電磁場を産生するために使用され得る。一実施形態において、電気システムは、２つの絡み合った螺旋状に巻かれたランナを含む本体であって、第１のランナは、支柱によって第２のランナに連結され、本体は、トロイダル形状に配列されている、本体と、本体の一方のランナの少なくとも一部の周囲にコイルを形成するために渦巻状に巻かれた第１の伝導性ワイヤとを備えている。

Description

本発明は、その周囲に１つ以上の伝導性ワイヤが巻かれ得る、螺旋状に巻かれたランナとして構築された本体と、そのような本体を含むように構成された電気デバイスおよび／またはシステムと、そのような本体および／またはそのような電気デバイスおよび／またはシステムの製造とに関する。本発明はまた、これらのデバイスおよびシステムの動作方法と、その用途とにも関する。

渦巻状に巻かれた電気導体が、ある電磁特性を呈し、および／または特定の電磁場を発生させ得ることは公知である。例えば、電磁コイルが、誘導子、および／または変圧器の一部として作用し得、電気回路内における多くの確立された有用な用途を有することは公知である。電磁コイルは、例えば、活性電流源がコイルの両端に動作可能に連結されるときに生成される電磁場を利用するために使用され得る。

本発明の一側面は、本体と、１つ以上の伝導性ワイヤとを備えている、電気システムに関する。本体は、２つの絡み合った螺旋状に巻かれたランナを含み得る。第１のランナは、支柱によって第２のランナに連結される。本体は、トロイダル形状に配列される。１つ以上の伝導性ワイヤは、本体の一方のランナの少なくとも一部の周囲にコイルを形成するように渦巻状に巻かれ得る。

本発明の一側面は、本体と、２つの伝導性ワイヤとを備えている、電気システムに関する。本体は、２つの絡み合った螺旋状に巻かれたランナを含み得る。第１のランナは、実質的に、第１のランナと第２のランナとの間に電気を伝導しない支柱によって第２のランナに連結される。本体は、重心を有する、トロイダル形状に配列される。第１の伝導性ワイヤは、第１の伝導性ワイヤが、第１のランナと一致する軸を有する螺旋形状に配列されるように、本体の第１のランナの少なくとも一部の周囲に第１の所定の巻きを使用して渦巻状に巻かれる。第２の伝導性ワイヤは、第２の伝導性ワイヤが、第２のランナと一致する軸を有する螺旋形状に配列されるように、本体の第２のランナの少なくとも一部の周囲に第２の所定の巻きを使用して渦巻状に巻かれる。第１のランナは、電磁場が生成されるように、電流源に電気的に連結され、第１の電流を受電するように構成される２つの導線を含む。第２のランナは、電磁場が修正されるように、電流源に電気的に連結され、第２の電流を受電するように構成される２つの導線を含む。

本開示のこれらおよび他の目的、特徴、ならびに特性と、構造の関連構成要素および部分の組み合わせの動作の方法ならびに機能と、製造の経済性は全て、本明細書の一部を形成し、類似参照番号が、種々の図中の対応する部分を指定する、付随の図面を参照して、以下の説明および添付の請求項を検討することによって、より明白となるであろう。しかしながら、図面は、例証および説明の目的にすぎず、任意の限定の定義として意図されないことを明示的に理解されたい。明細書および請求項において使用される場合、単数形「ａ」、「ａｎ」、および「ｔｈｅ」は、文脈によって明確に別様に示されない限り、複数参照を含む。

図１は、支柱によって連結される２つの絡み合った螺旋状に巻かれたランナを含む、例示的本体の側面図を図示する。 図２は、支柱によって連結される２つの絡み合った螺旋状に巻かれたランナを含む、例示的本体の等角図を図示する。 図３は、同一の円形軸を共有する、２つの絡み合った螺旋状に巻かれたランナを含む、例示的本体の見下げ図を図示し、両ランナは、支柱によって連結される。 図４は、同一の円形軸を共有する、２つの絡み合った螺旋状に巻かれたランナを含む、例示的本体の等角図を図示し、両ランナは、支柱によって連結される。 図５は、同一の円形軸を共有し、ワイヤガイドを有する、２つの絡み合った螺旋状に巻かれたランナを含む、例示的本体の見下げ図を図示し、両ランナは、支柱によって連結される。 図６は、同一の円形軸を共有し、ワイヤガイドを有する、２つの絡み合った螺旋状に巻かれたランナを含む、例示的本体の等角図を図示し、両ランナは、支柱によって連結される。 図７は、同一の楕円形軸を共有する、２つの絡み合った螺旋状に巻かれたランナを含む、例示的本体の見下げ図を図示し、両ランナは、支柱によって連結される。 図８は、同一の円形軸を共有する、２つの絡み合った螺旋状に巻かれたランナを含む、例示的本体の見下げ図を図示し、両ランナは、支柱によって連結され、その周囲に渦巻状に巻かれた伝導性ワイヤを有する。 図９は、同一の円形軸を共有する、２つの絡み合った螺旋状に巻かれたランナを含む、例示的本体の見下げ図を図示し、両ランナは、支柱によって連結され、本体の両ランナの周囲に渦巻状に巻かれたワイヤを有する。 図１０Ａ−Ｄは、例示的実施形態による、１つ以上のワイヤをランナの周囲に渦巻状に巻くための種々の異なる巻きを図示する。 図１１は、例示的実施形態による、ワイヤをランナおよび支柱の周囲に渦巻状に巻くための巻きを図示する。

図１は、例示的本体１５の側面図を図示する。本体１５は、２つ以上の絡み合った螺旋状に巻かれたランナ、すなわち、ランナ１６およびランナ１７を含み得る。ランナ１６およびランナ１７は、支柱１８によって連結され得る。本体１５は、本体１５の両側に配置される、２つの端部、すなわち、端部２０および端部２１を含む。ランナ１６および／または１７は、螺旋と同様または実質的に同一の３次元曲線の形状に配列され得る。螺旋は、曲線に沿った任意の点における接線が、軸と呼ばれる（固定）線と一定角度を有するという事実によって特徴付けられ得る。螺旋のピッチは、例えば、螺旋の軸に平行に測定される、１周３６０度の螺旋ターン（回転として知られる）の幅であり得る。絡み合った螺旋状に巻かれたランナは、同一の軸を共有し、合同であり、および／または、例えば、ピッチの半分に相当する軸に沿った平行移動だけ異なり得る。図１に示される２つのランナは、同一の軸２２を共有し、約３つの完全な回転分、水平に延び得る。端部２０から端部２１までの軸２２に沿って測定される、本体１５の長さは、したがって、ピッチ２３の長さの約３倍であり得る。螺旋形状は、一定ピッチ、一定半径（軸に垂直な平面において測定される）、一定ねじれ率、一定曲率、曲率とねじれ率の一定比率、および／または直線軸を有し得る。図１では、本体１５の半径は、直径２４の半分であり得る。本体１５の形状は、ＤＮＡの一般的形状に類似することに留意されたい。

ランナの断面の形状は、円形、卵形、正方形、三角形、長方形、角のある形状、多角形、および／または他の形状のうちの１つ以上を含み得る。ランナの断面の幅および高さは、実践的目的のために、最大でピッチの半分に限定され得る。ランナの断面の形状および／またはサイズは、ランナの長さに沿って変化し得る。ランナの幅と螺旋形状のピッチの関係は、本体１５の特性測定値／特徴を定義し得る。この関係は、例えば、端部２０から端部２１までの本体１５の長さに沿って一定であり得る。図１では、ランナ１６およびランナ１７の断面の形状は、その高さの約３倍である、長方形であり得る。さらに、ランナ１６またはランナ１７の幅は、本体１５の該ランナのピッチの約１／１３であり得る。その結果、本体１５のランナ１７は、内側表面２５（螺旋形状の軸２２に面する）および外側表面２６（内側表面２５と反対に面する）を有する、リボンに類似する。本体１５のランナ１６は、内側表面２７（螺旋形状の軸２２に面する）および外側表面２８（内側表面２７と反対に面する）を有するリボンに類似する。本開示の実施形態は、所与の実施例のいずれかによって限定されることを意図されるものではないことに留意されたい。

ランナ１６およびランナ１７を連結する支柱１８は、実質的に、直線、湾曲、弧の形状、ねじれ、および／または他の形状であり得る。図１では、支柱１８は、実質的に、直線であり得る。支柱１８は、実質的に、軸２２に垂直に、および／または実質的に、支柱１８のうちの他のものに平行に配列され得る。支柱の断面の形状は、円形、卵形、正方形、三角形、長方形、角のある形状、多角形、および／または他の形状のうちの１つ以上を含み得る。支柱１８のうちの１つの断面の形状および／またはサイズは、支柱の長さによって変化し得る。図１では、支柱１８の断面の形状は、円形であり得る。図１では、全部または大部分の支柱は、実質的に、同一の長さを有し得る。回転あたりの支柱の数は、一定でなくてもよい。図１では、本体１５は、ランナの完全な回転あたり約１０個の支柱を含む。図１に示されるように、各支柱の直径は、例えば、支柱１８のうちの１つとの係合点１９におけるランナ１７の内側表面２５において測定されるランナの幅より小さくてもよい。１つの支柱の直径は、一定でなくてもよい。複数の隣接する支柱の直径は、同一でなくてもよい。

ランナ１６、ランナ１７、および／または支柱１８は、プラスチック、銅、ニッケル、鉄、軟鉄、ニッケル合金、および／または他の金属ならびに合金を含む金属でめっきされたプラスチック、および／または他の材料のうちの１つ以上から製造され得る。いくつかの実施形態では、ランナ１６、ランナ１７、および支柱１８は、非伝導性材料から製造される。ランナ１６、ランナ１７、および支柱１８は、異なる材料から製造され得る。ランナ１６、ランナ１７、および支柱１８は、一体型構造を通して製造されるか、または組立に先立って別個に形成され得る。

図２は、２つの絡み合った螺旋状に巻かれたランナ、すなわち、ランナ１６およびランナ１７を含み、支柱１８によって連結される、例示的本体１５の等角図を図示する。本体１５は、ここでは、垂直に延びる、両方の螺旋状に巻かれたランナの軸２２とともに示される。

図３は、２つの絡み合った螺旋状に巻かれたランナ、すなわち、ランナ３６およびランナ３７を含み、同一の円形軸４２を共有し、両ランナが、支柱３８によって連結される、例示的本体３５の見下げ図を図示する。本体３５の結果として生じる形状は、トロイダルと称され得る。本体３５は、本体１５と同一または同様に形成され得るが、本体を平面円形形状に配列し、両端、すなわち、図１における端部２０および端部２１を一緒に接合することによって、より多くの回転を備えている。前述の記載は、いかようにも、本体の製造（そのプロセス）を本体３５と同様または実質的に同一であると限定することを意図するものではない。図３における両ランナ３６およびランナ３７の断面の形状は、円形であり得る一方、図１および２における本体１５の場合、長方形であり得ることに留意された。

図３を参照すると、本体３５の円形軸の直径４４ならびに円形軸４２の全体に沿って完全に延びるために要求されるランナあたりの完全な回転の数は、本体３５の特性測定値／特徴であり得る。例えば、図３に示されるように、本体３５のランナ３６およびランナ３７は、本体３５の円形軸４２の全体に沿って完全に延びるために、円形軸４２の周囲に約８つの完全な回転またはある他の回転数を要求し得る。

図３における本体３５の１つ以上の支柱３８は、本体１５の支柱１８から欠けている、中心支柱要素３９を含むことに留意されたい。中心支柱要素３９は、本体３５の特定の支柱に関連付けられ得る。中心支柱要素の断面の形状は、円形、卵形、正方形、三角形、長方形、角のある形状、多角形、および／または他の形状のうちの１つ以上を含み得る。中心支柱要素３９のうちの１つの断面の形状および／またはサイズは、中心支柱要素３９の長さに沿って変化し得る。本体３５の１つ以上の支柱３８は、支柱３８の別の１つの中心支柱要素３９と異なる形状を有し得る中心支柱要素３９を含み得る。図３では、中心支柱要素３９の断面の形状は、中心支柱要素３９が、円筒形形状を有し得るように、円形であり得、所与の中心支柱要素３９の円筒形形状の軸は、関連付けられた支柱３８と一致し得る。図３では、支柱３８は、実質的に、同一の形状を有する中心支柱要素３９を含む。中心支柱要素は、構造完全性を向上させ、および／または他の目的を果たし得る。

図４は、２つの絡み合った螺旋状に巻かれたランナ、すなわち、ランナ３６およびランナ３７を含み、同一の円形軸を共有し、両ランナが、支柱３８によって連結される、例示的本体３５の等角図を図示する。図３におけるように、図４における本体３５の支柱は、本体１５の支柱１８から欠け得る、中心支柱要素３９を含み得ることに留意されたい。

図５は、２つの絡み合った螺旋状に巻かれたランナ、すなわち、ランナ５７およびランナ５８を含み、同一の円形軸６２を共有し、ワイヤガイド５６を有し、両ランナが、支柱５９によって連結される、例示的本体５５の見下げ図を図示する。図５におけるランナ５７およびランナ５８の断面の形状は、円形であり得るが、ランナは、依然として、内側表面（法線ベクトルが、本体５５にほぼ内向きに向けられる、ランナの表面の半分）および外側表面（法線ベクトルが、本体５５から離れてほぼ外向きに向けられる、ランナの表面の半分）を有し得る。ランナ５７またはランナ５８の任意の部分は、ワイヤガイド５６を含み得る。ワイヤガイド５６は、ランナ５７またはランナ５８上および／または内に配置された溝、切り欠き、突出部、スロット、および／または他の構造要素を含み得、それらは、ワイヤガイド５６のうちの１つとランナ５７またはランナ５８との間の係合点において、概して、ランナ５７またはランナ５８の方向に実質的に垂直な方向に、ランナ５７またはランナ５８の表面の少なくとも一部に沿って、ワイヤを誘導するように構成される。

図５では、ランナ５８のワイヤガイド５６のうちの１つは、ランナ５８の外側表面上に配置される突出部を含み得、その１つは、ワイヤガイド５６が、ランナ５８の周囲に螺旋形状に配列されるワイヤを誘導し得るように配列され、螺旋形状は、ランナ５８と一致する軸を有する。本説明に含まれる任意の図に列挙される任意のワイヤのようなワイヤは、絶縁、非絶縁、または部分的に絶縁および部分的に非絶縁であり得る。図５に示されるように、ワイヤガイド５６は、例えば、連続パターンではなく、突出部が、ランナ５７またはランナ５８と１つの支柱５９と間の係合点６３のうちの１つにほぼ最も近い（または、それと正反対ある）ランナ５７またはランナ５８の表面上に配置されないように、断続パターンで配置され得る。ランナの完全な回転あたりのワイヤガイドの数および／または隣接する支柱間のワイヤガイドの数は、本体５５の特性測定値／特徴であり得る。ワイヤガイド５６のサイズ、形状、位置、および／または配置パターンは、本体５５の特性測定値／特徴であり得る。

図６は、２つの絡み合った螺旋状に巻かれたランナ、すなわち、ランナ５７およびランナ５８を含み、同一の円形軸を共有し、ワイヤガイド５６を有し、両ランナが、支柱５９によって連結される、例示的本体５５の等角図を図示する。

図７は、２つの絡み合った螺旋状に巻かれたランナ、すなわち、ランナ７６およびランナ７７を含み、同一の楕円形軸７８を共有し、両ランナが、支柱７９によって連結される、例示的本体７５の見下げ図を図示する。同一の軸を共有する、２つの（または、それ以上の）絡み合った螺旋状に巻かれたランナを含む、本体は、円形、卵形、三角形、正方形、長方形、角のある形状、多角形、および／または他の平面形状を含む、任意の平面形状に配列され得る。代替として、および／または同時に、そのような本体は、３次元曲線（空間曲線として知られる）に配列され得る。図７では、本体７５は、本体１５に類似する本体から形成され得るが、本体を平面楕円形形状に配列し、両端、すなわち、図１における端部２０および端部２１を一緒に接合することによって、より多くの回転を備えている。前述の記載は、いかようにも、本体の製造（そのプロセス）を本体７５と同様または実質的に同一であると限定することを意図するものではない。

図８は、２つの絡み合った螺旋状に巻かれたランナ、すなわち、ランナ８８およびランナ８９を含み、同一の円形軸を共有し、支柱９０によって連結され、コイルを形成するようにその周囲に渦巻状に巻かれた伝導性ワイヤ、すなわち、ワイヤ８６およびワイヤ８７を有する、例示的本体８５の見下げ図を図示する。ワイヤ８６およびワイヤ８７は、本説明に含まれる任意の図に列挙される任意のワイヤのように、絶縁、非絶縁、または部分的に絶縁および部分的に非絶縁であり得る。本体８５の形状は、図３における本体３５の形状に類似し得る。本体８５のランナ８８およびランナ８９は、その周囲に、ワイヤ８６およびワイヤ８７が、それぞれ、渦巻状に巻かれる、コアを形成し得る。したがって、ワイヤ８６およびワイヤ８７は、それぞれ、ランナ８８およびランナ８９と一致する軸を有する螺旋形状に配列され得る。図８に示されるように、ワイヤ８６および８７は、本体８５の支柱９０の任意のもの、および／または支柱９０のうちの１つとランナ８８および８９のうちの１つとの間の任意の係合点を迂回するように巻かれ得る。ランナの完全な回転あたりのワイヤのターン数および／または隣接する支柱間のワイヤのターン数は、本体８５の特性測定値／特徴であり得る。図８では、ワイヤ８６およびワイヤ８７は、それぞれ、ランナ８８およびランナ８９に関連付けられた隣接する支柱間に約５回のターンおよび／またはある他のターン数を作製するように配列され得る。それぞれ、ランナ８８およびランナ８９の周囲のワイヤ８６およびワイヤ８７の巻きは、例示的巻きであり、いかようにも、限定として意図されない。異なるタイプの巻きも、想定される。ランナあたり複数の伝導性ワイヤの使用も、想定される。

ワイヤ８６は、２つの導線、すなわち、導線８６ａおよび導線８６ｂを含み得る。ワイヤ８７は、２つの導線、すなわち、導線８７ａおよび導線８７ｂを含み得る。ワイヤ８６およびワイヤ８７は、伝導性であり得る。本体８５は、ワイヤ８６およびワイヤ８７の一方または両方との電気連結が、例えば、ワイヤ８６の導線８６ａおよび８６ｂとの連結を通して、かつワイヤ８７の導線８７ａおよび８７ｂとの連結を通して、確立され得るように配列される、１つ以上の電源および／または電流源を有する電気システムにおいて使用され得る。ワイヤ８６に供給される電流は、直流電流または交流電流であり得る。ワイヤ８７に供給される電流は、直流電流または交流電流であり得る。ワイヤ８６およびワイヤ８７に供給される電流は、同一方向または反対方向に流れ得る。交流電流の場合、０Ｈｚ〜１００ＧＨｚの動作周波数が、想定される。ワイヤ８６およびワイヤ８７のための動作周波数は、同一または異なり得る。位相等のワイヤ８６およびワイヤ８７に供給される電流の他の電気動作特性は、同一または異なり得る。電気システムは、電力が本体８５の１つ以上のワイヤに供給されるときに生成される電磁場を利用するために使用され得る。

図８における本体８５と同様または実質的に同一の本体を含み、したがって、ワイヤ８６およびワイヤ８７を含む、電気システムのいくつかの実施形態は、ワイヤ８７内の電流と反対方向に流れる、ワイヤ８６内の電流を有するように構成され得る。いくつかの実施形態では、一方のワイヤに供給される電流は、直流電流であり得、別のワイヤに供給される電流は、交流電流であり得る。

図９は、２つの絡み合った螺旋状に巻かれたランナ、すなわち、ランナ９７およびランナ９８を含み、同一の円形軸を共有し、両ランナが、支柱によって連結され、本体９５の両ランナの周囲に渦巻状に巻かれたワイヤ９６を有する、例示的本体９５の見下げ図を図示する。本説明に含まれる任意の図に列挙される任意のワイヤのようなワイヤ９６は、絶縁、非絶縁、または部分的に絶縁および部分的に非絶縁であり得る。ワイヤ９６は、２つの導線、すなわち、導線８６ａおよび導線８６ｂを含み得る。ワイヤ９６を伴う本体９５の結果として生じる形状は、螺旋面形状と称され得る。ワイヤ９６は、伝導性であり得る。本体９５は、例えば、導線９６ａおよび９６ｂを通して、ワイヤ９６との電気連結が確立され得るように配列される、電源および／または電流源を有する電気システム内で使用され得る。ワイヤ９６に供給される電力は、直流電流または交流電流を含み得る。ワイヤ９６を通って流れる交流電流のための動作周波数は、０Ｈｚ〜１００ＧＨｚであると想定される。電気システムは、電力が本体９５のワイヤ９６に供給されるときに生成される電磁場を利用するために使用され得る。

図１０Ａ−Ｄは、例示的実施形態による、１つ以上のワイヤをランナの周囲に渦巻状に巻くための種々の異なる巻きを図示する。図１０Ａ−Ｄに描写されるように、種々の異なる巻きは、図８に描写されるランナ８８と同様または実質的に同一であり得る、ランナ８８に関して図示される。図１０Ａ−Ｄに描写されるように、ランナ８８の側面図は、ランナ８８が、図１０Ａ−Ｄの各々において、左側のランナ端部８８ａから右側のランナ端部８８ｂまで、直線に成形されることを示すように見え得る。これは、単に、例証目的のためのものであり、いかようにも、限定として意図されない。ランナ８８の形状は、ランナ端部８８ａが、ランナ端部８８ｂと当接および／または一致し得るように、トロイダル形状に配列される螺旋状に巻かれたランナを含む、ランナに関して本明細書に説明される形状のいずれかを有し得る。ランナ８８の使用は、いかようにも、限定として意図されない。本明細書に説明される種々の巻きは、本明細書に説明される任意のランナに適用され、したがって、本明細書に説明される任意の本体内に含まれ得る。

図１０Ａは、ランナ８８の周囲のワイヤ１１の２本巻きを図示する。ワイヤ１１は、ａおよびｂと標識された２つの導線を有する。

図１０Ｂは、ランナ８８の周囲のワイヤ１２およびワイヤ１３の巻きを図示する。ワイヤ１２は、ａおよびｃと標識された２つの導線を有する。ワイヤ１３は、ｂおよびｄと標識された２つの導線を有する。図１０Ｂに描写される巻きは、図１０Ｂにおける１つ以上の巻きが本明細書に説明される電気システムにおいて使用される場合、ランナ８８の周囲の異なるタイプのコイル、および／またはワイヤ１２およびワイヤ１３を通して流れる異なる電流方向、したがって、異なる結果として生じる電磁場に対応し得る。異なるタイプのコイルは、ワイヤ１２およびワイヤ１３の導線間の異なる接続に対応し得る。例えば、ワイヤ１２の導線ｃをワイヤ１３の導線ｄに接続することによって、図１０Ｂに描写される巻きは、ランナ８８の周囲に図１０Ａに描写される２本巻きコイルに類似する２本巻きコイルを形成する。図１０Ｂを参照すると、ワイヤ１２の導線およびワイヤ１３の導線の連結のあらゆる順列が、想定される。

図１０Ｃは、ランナ８８の周囲のワイヤ１２およびワイヤ１３のカドゥケウス巻きを図示する。ワイヤ１２は、ａおよびｃと標識された２つの導線を有する。ワイヤ１３は、ｂおよびｄと標識された２つの導線を有する。図１０Ｃに描写される巻きは、図１０Ｃにおける１つ以上の巻きが、本明細書に説明される電気システムにおいて使用される場合、ランナ８８の周囲の異なるタイプのコイル、および／またはワイヤ１２およびワイヤ１３を通して流れる異なる電流方向、したがって、異なる結果として生じる電磁場に対応し得る。異なるタイプのコイルは、ワイヤ１２およびワイヤ１３の導線間の異なる接続に対応し得る。例えば、ワイヤ１２の導線ｃをワイヤ１３の導線ｄに接続することによって、図１０Ｃに描写される巻きは、ランナ８８の周囲にカドゥケウスコイルを形成する。ワイヤ１２の導線およびワイヤ１３の導線の連結のあらゆる順列ならびにワイヤ１２およびワイヤ１３を通して流れる電流のあらゆる方向が、想定される。

図１０Ｄは、ランナ８８の周囲のワイヤ１２およびワイヤ１３の二重２本巻きを図示する。ワイヤ１２は、ａおよびｂと標識された２つの導線を有する。ワイヤ１３は、ｃおよびｄと標識された２つの導線を有する。ワイヤ１２およびワイヤ１３の巻きは、図１０Ｄでは、ランナ端部８８ａからランナ端部８８ｂに巻かれるように描写されるが、これは、いかようにも、限定として意図されない。ワイヤ１２およびワイヤ１３は、ランナ８８の周囲において、異なる方向に巻かれることも想定される。例えば、ランナ８８が、トロイダル形状に配列されると、ワイヤ１２およびワイヤ１３は、時計回りおよび反時計回りに巻かれ得る。非限定的実施例（図１０Ｄには図示せず）として、ワイヤ１３の導線ｃおよびｄは、ワイヤ１３がランナ端部８８ｂからランナ端部８８ａに巻かれるように、ランナ端部８８ｂの近傍に配置され得る。

図１０Ｄにおけるワイヤ１２の巻きは、図１０Ａに描写されるワイヤ１１の２本巻きに類似し得る。図１０Ｄを参照すると、ワイヤ１３の巻きは、図１０Ａに描写されるワイヤ１１の２本巻きに類似し得る。図１０Ｄを参照すると、図１０Ｄに描写される巻きは、図１０Ｄにおける１つ以上の巻きが、本明細書に説明される電気システムにおいて使用される場合、ランナ８８の周囲の異なるタイプのコイル、したがって、異なる結果として生じる電磁場に対応し得る。異なるタイプのコイルは、ワイヤ１２およびワイヤ１３の導線間の異なる接続に対応し得る。ワイヤ１２の導線およびワイヤ１３の導線の連結のあらゆる順列ならびにワイヤ１２およびワイヤ１３を通して流れる電流のあらゆる方向が、想定される。追加の巻きとして、エアトン・ペリー巻き、３本巻き、編組ワイヤの巻き、ランナおよび１つ以上の支柱（その一部）の周囲の巻き、および／または他のタイプの巻きが挙げられる。

いくつかの実施形態では、ワイヤは、第１の支柱から第２の隣接する支柱まで特定のランナの周囲に巻かれ（これらおよび他の支柱が、特定のランナを第２のランナに接続するように）、続いて、支柱のうちの１つの周囲に、例えば、特定のランナから支柱の中心に至るまで巻かれ、その後、特定のランナに戻るように進み、第２の支柱に隣接する第３の支柱に向かって、同一の方向に特定のランナの周囲に巻かれ続け、以降、同様に続き得る。言い換えると、ワイヤは、ランナを含む本体の全部または一部に対して、（隣接）支柱間の特定のランナの区画の周囲と支柱の周囲とに交互に巻かれ得る。加えて、第２のワイヤも、同様に、第２のランナの周囲と、特定のランナを第２のランナに接続する同一の支柱の周囲とに巻かれ得る。支柱の中心まで（または、前述の特定のランナによって運ばれるワイヤの巻きまで）第２のワイヤを巻くことによって、第２のワイヤは、特定のランナによって運ばれるワイヤがないままであり得る。ランナと接続する支柱との両方の周囲にワイヤを巻く場合、支柱の周囲に巻かれたワイヤの方向は、同一または反対であり得る。

例証として、図１１は、前述のように、例示的実施形態による、ワイヤ８７をランナ８８の周囲および支柱９１および９２の周囲に渦巻状に巻く、巻きを図示する。破線連続線によって示されるように、ランナ８８およびランナ８９の１区画のみ、図１１に描写される。図１１における支柱間の回転数は、例示であり、いかようにも、限定として意図されない。図１１における支柱の周囲の回転数も、例示であり、いかようにも、限定として意図されない。図１１に描写されるように、周囲にワイヤ８７を巻くために使用される支柱９０の数および割合も、例示であり、いかようにも、限定として意図されない。例えば、ワイヤ８７は、本体内に含まれる全支柱の周囲に巻かれ得る。図１１に描写されるように、ワイヤ８７は、支柱９１および９２のほぼ中心まで巻かれる。第２のワイヤも、前述のように、同様に、ランナ８９の周囲ならびに支柱９１および９２および／または支柱９０の他の支柱（これは、図１１には図示されない）のほぼ中心に至るまで、巻かれ得ることに留意されたい。

図１−１０に図示および／または本明細書に説明される本体および巻きのいずれも、電気システム内で使用され得る。伝導性ワイヤは、１つ以上のランナ、１つ以上の支柱、および／または任意のそれらの組み合わせの周囲に渦巻状に巻かれ、電力が、伝導性ワイヤのうちの１つ以上に供給されると、特的の電磁特性を有する電気システムを生成し得る。これらの伝導性ワイヤは、絶縁、非絶縁、または部分的に絶縁および部分的に非絶縁であり得る。（磁気）コアは、ランナが、（磁気）コアの周囲に螺旋状に巻くように、複数のランナ間の空間内に配置され得る。代替として、および／または同時に、本明細書に説明される任意の本体に対して、（磁気）コアは、本体との任意の３次元関係において、直線に沿って、本体の任意の曲線に沿って、支柱に沿って、ランナに沿って、本体の任意の軸に沿って、または本体の任意の表面に沿って、移動され得る。例えば、磁石が、いわゆる「ドーナッツ穴」を通して、本体８５の円形軸の中心において、本体８５の平面形状に垂直な線に沿って移動され得る。

いくつかの実施形態では、本明細書に説明されるような電気システムは、コイルを形成する１つ以上の伝導性ワイヤに電気的に連結されている１つ以上の抵抗要素を含み得る。非限定的実施例として、抵抗要素は、抵抗器が挙げられ得る。１つ以上の抵抗要素の電気特性は、１つ以上の抵抗要素のインピーダンスと組み合わせられた１つ以上の伝導性ワイヤのインピーダンスが、所定の値に実質的に整合するように選定され得る。

いくつかの実施形態では、実質的にインピーダンス整合するための所定の値は、電流源の公称インピーダンスであり得る。非限定的実施例として、図８に描写されるような本体８５を使用し、伝導性ワイヤ８６が伝導性ワイヤ８７に電気的に連結されるように、両ランナの周囲に、図１０Ａに描写されるような２本巻きを有する、電気システムは、特定の例示的公称インピーダンスを有し得る。１つ以上の抵抗要素は、組み合わせられた公称インピーダンスが、例えば、４オーム、８オーム、１６オーム、３２オーム、１００オーム、６００オーム等の所定の値、および／または別の所定の値に整合するように、伝導性ワイヤ８６および／または伝導性ワイヤ８７に電気的に連結され得る。例えば、特定の例示的インピーダンスは、４．７オームであり得る。本電気システムが、ここでは、電流源の８オームインピーダンスに整合するように、３．３オーム抵抗器が、本電気システムに直列に追加され得る。

本明細書に説明される電気システムの任意のものに対する用途として、植物および／または他の有機体の成長ならびに／あるいは成長率に影響を及ぼすことが挙げられ得る。本明細書に説明される電気システムの任意のものに対する用途として、治療用途が挙げられ得る。本明細書に説明される電気システムの任意のものに対する用途として、エネルギー生産、変換、および／または変換が挙げられ得る。本明細書に説明される電気システムの任意のものに対する用途として、ＡＴＰ生産、輸送、および／または処理が挙げられ得る。

いくつかの実施形態では、図１−１０に示される本体および巻きのいずれかを含む、電気システムは、（同調可能）誘導子、（Ｔｅｓｌａ）コイル、変圧器、変換器、トランジスタ、レジスタ、ソレノイド、電気モータのための固定子、電磁石、電磁パルス発生器、電磁アクチュエータ、エネルギー変換デバイス、位置サーボ機構、発生器、ステッピングモータ、ＤＣモータ、（非接触）線形駆動、軸方向磁束デバイス、透磁率のための測定デバイス、双極子磁石、ならびに電子および／または粒子軌道を改変するためのデバイスを含む、１つ以上の機能および／または用途を果たす、電気回路内の構成要素として使用され得る。

明細書では、用語「ｃｏｍｐｒｉｓｅ、ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ、ｃｏｍｐｒｉｓｅｓｄ、およびｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ」または任意のその変形例、ならびに用語「ｉｎｃｌｕｄｅ、ｉｎｃｌｕｄｅｓ、ｉｎｃｌｕｄｅｄ、およびｉｎｃｌｕｄｉｎｇ」または任意のその変形例は、完全に同じ意味と見なされ、最も広範な可能性として考えられる解釈が与えられるものとし、かつその逆も然りである。

本発明は、現在、最も実践的かつ好ましい実施形態と見なされるものに基づいて、例証の目的のために詳細に説明されたが、そのような詳細は、そのような目的のためにすぎず、本発明は、開示される実施形態に限定されず、対照的に、添付の請求項の精神および範囲内にある、修正および同等配列を網羅することを意図することを理解されたい。例えば、本発明は、可能な範囲において、任意の実施形態の１つ以上の特徴が、任意の他の実施形態の１つ以上の特徴と組み合わせることができることを想定することを理解されたい。

Claims (32)

1. ２つの絡み合った螺旋状に巻かれたランナを含む本体であって、第１のランナは、支柱によって第２のランナに連結され、前記本体は、トロイダル形状に配列されている、本体と、
   前記本体の一方のランナの少なくとも一部の周囲にコイルを形成するために渦巻状に巻かれた第１の伝導性ワイヤと
   を備えている、電気システム。
2. 前記コイルは、２本巻きコイルである、請求項１に記載の電気システム。
3. 前記コイルは、カドゥケウスコイルである、請求項１に記載の電気システム。
4. 前記コイルは、エアトン・ペリー巻きを有する、請求項１に記載の電気システム。
5. 前記第１の伝導性ワイヤは、前記第１の伝導性ワイヤが前記第１のランナと一致する軸を有する螺旋形状に配列されるように、前記第１のランナの少なくとも一部の周囲に渦巻状に巻かれている、請求項１に記載の電気システム。
6. 前記第１の伝導性ワイヤは、２つのランナの少なくとも一部の周囲に２本巻きコイルを形成するように渦巻状に巻かれている、請求項１に記載の電気システム。
7. 前記第２のランナの少なくとも一部の周囲に渦巻状に巻かれた第２の伝導性ワイヤをさらに備え、前記第２の伝導性ワイヤは、前記第２のランナの少なくとも一部の周囲に第２の２本巻きコイルを形成するように渦巻状に巻かれている、請求項１に記載の電気システム。
8. 前記第１のランナの少なくとも一部の周囲に渦巻状に巻かれた第２の伝導性ワイヤをさらに備え、前記第２の伝導性ワイヤは、前記第１のランナの少なくとも一部の周囲に第２の２本巻きコイルを形成するように渦巻状に巻かれている、請求項１に記載の電気システム。
9. 前記支柱は、前記第１のランナと前記第２のランナとの間に電気を伝導しない、請求項１に記載の電気システム。
10. 少なくとも１つのランナの外向き表面は、前記第１の伝導性ワイヤを誘導するために配列されている構造要素を備えている、請求項１に記載の電気システム。
11. 前記第１の伝導性ワイヤと電気的に連結するように配列されている交流電流源をさらに備え、前記交流電流源は、０Ｈｚ〜１００ＧＨｚで動作する、請求項１に記載の電気システム。
12. 前記ランナは、前記本体内に２〜１００００の回転で配列されている、請求項１に記載の電気システム。
13. 前記ランナは、回転あたり２〜１００個の支柱と連結されている、請求項１に記載の電気システム。
14. 前記支柱は、１ｎｍ〜１ｍの長さを有する、請求項１に記載の電気システム。
15. 前記第１の伝導性ワイヤは、前記第１の伝導性ワイヤが、少なくとも１つのランナの周囲において、回転あたり２〜１００００回回転するように、渦巻状に巻かれている、請求項１に記載の電気システム。
16. 前記ランナの表面は、伝導性である、請求項１に記載の電気システム。
17. 少なくとも１つのランナは、磁気特性を備えている、請求項１に記載の電気システム。
18. 前記本体の平面形状は、円形、卵形、三角形、正方形、角のある形状、または多角形のうちの１つである、請求項１に記載の電気システム。
19. 前記本体の周囲に保護カバーをさらに備え、前記カバーは、トロイダル形状を備えている、請求項１に記載の電気システム。
20. 前記ランナの回転は、前記本体に沿って変動する直径を備えている、請求項１に記載の電気システム。
21. 電流源に電気的に連結され、前記第１の伝導性ワイヤを通して第１の電流を受電するように構成されている、前記第１の伝導性ワイヤの２つの導線と、
    前記電流源に電気的に連結され、前記第２の伝導性ワイヤを通して第２の電流を受電するように構成されている、前記第２の伝導性ワイヤの２つの導線と
    をさらに備え、
    前記電流源は、前記第１の電流および前記第２の電流が交流電流であるように構成され、
    前記第１の伝導性ワイヤおよび前記第２の伝導性ワイヤは、電気的に連結されている、
    請求項７に記載の電気システム。
22. 前記第１の伝導性ワイヤおよび／または前記第２の伝導性ワイヤの一方または両方に電気的に連結されている１つ以上の抵抗要素をさらに備え、前記第１の伝導性ワイヤ、前記第２の伝導性ワイヤ、および前記１つ以上の抵抗要素の公称インピーダンスは、所定の値を有する、請求項２１に記載の電気システム。
23. 前記公称インピーダンスの所定の値は、前記電流源のインピーダンスに実質的に整合する、請求項２２に記載の電気システム。
24. 前記公称インピーダンスの所定の値は、約８オームである、請求項２２に記載の電気システム。
25. 前記交流電流は、実質的に０Ｈｚ〜３０ＫＨｚの周波数を有する、請求項２１に記載の電気システム。
26. 電気システムであって、前記電気システムは、
    ランナあたり少なくとも２つの完全な回転に配列されている２つの絡み合った螺旋状に巻かれたランナを含む本体であって、第１のランナは、支柱によって第２のランナに連結され、前記本体は、重心を有するトロイダル形状に配列され、前記支柱は、前記第１のランナと前記第２のランナとの間に電気を伝導しない、本体と、
    前記本体の前記第１のランナの少なくとも一部の周囲に第１の所定の巻きを使用して渦巻状に巻かれた第１の伝導性ワイヤであって、前記第１の伝導性ワイヤは、前記第１のランナと一致する軸を有する螺旋形状に配列されている、第１の伝導性ワイヤと、
    前記本体の前記第２のランナの少なくとも一部の周囲に第２の所定の巻きを使用して渦巻状に巻かれた第２の伝導性ワイヤであって、前記第２の伝導性ワイヤは、前記第２のランナと一致する軸を有する螺旋形状に配列されている、第２の伝導性ワイヤと、
    電磁場が前記重心またはその近傍に生成されるように、電流源に電気的に連結され、第１の電流を受電するように構成されている、前記第１の伝導性ワイヤの２つの導線と、
    前記電磁場が修正されるように、前記電流源に電気的に連結され、第２の電流を受電するように構成されている、前記第２の伝導性ワイヤの２つの導線と
    を備えている、電気システム。
27. 前記電流源をさらに備え、前記電流源は、第１の交流電流を前記第１の伝導性ワイヤに、第２の交流電流を前記第２の伝導性ワイヤに供給する、請求項２６に記載の電気システム。
28. 前記第１の所定の巻きおよび前記第２の所定の巻きの一方または両方は、２本巻きである、請求項２６に記載の電気システム。
29. 前記第１の所定の巻きおよび前記第２の所定の巻きの一方または両方は、カドゥケウス巻きである、請求項２６に記載の電気システム。
30. 前記本体の前記第１のランナの周囲に第３の所定の巻きを使用して渦巻状に巻かれた第３の伝導性ワイヤであって、前記第３の伝導性ワイヤは、前記第１のランナと一致する軸を有する螺旋形状に配列されている、第３の伝導性ワイヤと、
    前記電磁場が修正されるように、前記電流源に電気的に連結され、第３の電流を受電するように構成されている、前記第３の伝導性ワイヤの２つの導線と、
    前記本体の前記第２のランナの周囲に第４の所定の巻きを使用して渦巻状に巻かれた第４の伝導性ワイヤであって、前記第４の伝導性ワイヤは、前記第２のランナと一致する軸を有する螺旋形状に配列されている、第４の伝導性ワイヤと、
    前記電磁場が修正されるように、前記電流源に電気的に連結され、第４の電流を受電するように構成されている、前記第４の伝導性ワイヤの２つの導線と
    をさらに備えている、請求項２６に記載の電気システム。
31. 前記第１の所定の巻きと前記第３の所定の巻きとは、反対方向における２本巻きであり、前記第２の所定の巻きと前記第４の所定の巻きとは、反対方向における２本巻きである、請求項３０に記載の電気システム。
32. 前記第１の所定の巻きと前記第３の所定の巻きとは、反対方向におけるカドゥケウス巻きであり、前記第２の所定の巻きと前記第４の所定の巻きとは、反対方向におけるカドゥケウス巻きである、請求項３０に記載の電気システム。

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