JP2023503199A - 非接触式高周波加熱 - Google Patents

Abstract

制御ユニットおよび非接触式高周波（ＲＦ）発熱体を通って流れまたはこの中に入っている流体の非接触式高周波加熱を実行するよう制御ユニットを作動させる方法。

Description

種々の流体、例えば食塩水は、何らかのフォーマットで医学的処置の一部としてまたは種々の医療上の理由により患者、例えばヒトまたは動物の体内に日常的に導入される。これらの流体は、例えば患者の血流中に導入されるので、流体は、滅菌環境内で提供される必要があり、したがって流体を流体の元の包装材または容器から患者に移送するプロセスの一部として汚染されることがあってはならない。加うるに、患者の血流中への流体の導入の結果として患者のなんらかの不快さまたは寒気を感じるレベルを減少させるため、流体は、例えば加熱装置を用いて通常の室温よりも高い温度までかつ患者の体温により厳密に一致する温度まで加温される場合が多い。流体の加熱は、患者の体内の流体の導入に先立ってまたはこれに続けて流体の何らかの汚染を生じさせずまたは一因とはならない仕方で実施されなければならない。

本発明の一観点によれば、装置であって、
非接触式高周波発熱体内の流体を加熱するための制御ユニットを有し、制御ユニットは、
電気波形を生じさせるよう構成された高周波（ＲＦ）源を有し、
ＲＦ源に結合された変調器を有し、変調器は、ＲＦ源から電気波形を受け取るとともに、少なくとも一部が電気波形に基づく波形を含む中間電気波形を生じさせるよう構成され、
変調器に結合された電力供給回路系を有し、電力供給回路系は、電力入力を受け取るとともに中間電気波形を受け取り、そして電力入力を用いて電気出力波形を生じさせるよう構成され、電力出力波形は、中間電気波形に対応しており、
電力供給回路系は、電気出力波形を非接触式高周波発熱体の一部として含まれた１組の電極に送るよう構成され、１組の電極は、高周波発熱体の流体流れ通路の近くにこの流体流れ通路と流体連通関係をなしていない状態で位置決めされ、
電気出力波形は、電気出力波形が１組の電極に印加されているときかつ電極の組が流体と物理的接触関係をなしていない間、流体流れ通路内に入れられている流体に体積高周波加熱作用を生じさせるよう構成されていることを特徴とする装置が提供される。

本発明の別の観点によれば、システムであって、
非接触式高周波発熱体を含み、非接触式高周波発熱体は、非接触式高周波発熱体を貫通して延びる流体通路に近接して配置されている１組の電極を含み、１組の電極は、バリヤによって流体通路から物理的に隔離されかつ電気出力波形が１組の電極に印加されたときに流体通路を通って流れている流体に非接触式高周波加熱作用を生じさせるよう構成され、
非接触式高周波発熱体に結合されかつ非接触式高周波発熱体内を流れている流体を加熱するために電気出力波形を提供するよう構成された制御ユニットを含み、制御ユニットは、
電気波形を生じさせるよう構成された高周波（ＲＦ）源を有し、
ＲＦ源に結合された変調器を有し、変調器は、ＲＦ源から電気波形を受け取るとともに、少なくとも一部が電気波形に基づく波形を含む中間電気波形を生じさせるよう構成され、
変調器に結合された電力供給回路系を有し、電力供給回路系は、電力入力を受け取るとともに中間電気波形を受け取り、そして電力入力を用いて電気出力波形を生じさせるよう構成され、電力出力波形は、中間電気波形に対応しており、
電力供給回路系は、電気出力波形を非接触式高周波発熱体の一部として含まれた１組の電極に送るよう構成され、１組の電極は、高周波発熱体の流体流れ通路の近くにこの流体流れ通路と流体連通関係をなさない状態で位置決めされ、
電気出力波形は、電気出力波形が１組の電極に印加されているときかつ電極の組が流体と物理的接触関係をなしていない間、流体流れ通路内に入れられている流体に体積高周波加熱作用を生じさせるよう構成されていることを特徴とするシステムが提供される。

本発明のさらに別の観点によれば、方法であって、
高周波（ＲＦ）波形を生じさせるステップと、
ＲＦ波形を変調して中間電気波形を生じさせるステップと、
中間電気波形を用いて電力供給回路系を制御して電気出力波形を高周波発熱体の一部として含まれている１組の電極に制御可能に結合するステップとを含み、１組の電極は、高周波発熱体の流体流れ通路の近くにこの流体流れ通路と流体連通関係をなしていない状態で位置決めされ、
電気出力波形は、電気出力波形が１組の電極に印加されているときかつ電極の組が流体と物理的接触関係をなしていない間、流体流れ通路内に入れられている流体に体積高周波加熱作用を生じさせるよう構成されていることを特徴とする方法が提供される。

本発明のさらに別の観点によれば、動作を実行するようコンピューティング装置によって実行可能な命令を記憶している非一過性コンピュータ可読媒体であって、動作は、
高周波（ＲＦ）波形を生じさせる動作と、
ＲＦ波形を変調して中間電気波形を生じさせる動作と、
中間電気波形を用いて電力供給回路系を制御して電気出力波形を高周波発熱体の一部として含まれている１組の電極に制御可能に結合する動作とを含み、１組の電極は、高周波発熱体の流体流れ通路の近くにこの流体流れ通路と流体連通関係をなしていない状態で位置決めされ、
電気出力波形は、電気出力波形が１組の電極に印加されているときかつ電極の組が流体と物理的接触関係をなしていない間、流体流れ通路内に入れられている流体に体積高周波加熱作用を生じさせるよう構成されていることを特徴とする非一過性コンピュータ可読媒体が提供される。

本発明の諸観点／諸実施形態は、添付の図面を参照することによって良好に理解できる。

少なくとも１つの実施形態に係る例示の非接触式高周波加熱システムの略図である。 少なくとも１つの実施形態に係る非接触式高周波加熱システムの概略ブロック図である。 少なくとも１つの実施形態に従って生じさせることができ、そして非接触式高周波発熱体の１つ以上の電極に印加できる種々の電気出力波形のグラフ図である。 少なくとも１つの実施形態に従って生じさせることができ、そして非接触式高周波発熱体の１つ以上の電極に印加できる種々の電気出力波形のグラフ図である。 少なくとも１つの実施形態に従って生じさせることができ、そして非接触式高周波発熱体の１つ以上の電極に印加できる種々の電気出力波形のグラフ図である。 少なくとも１つの実施形態に係る非接触式高周波加熱システムの概略ブロック図である。 少なくとも１つの実施形態に係る非接触式高周波発熱体を含む概略ブロック図である。 少なくとも１つの実施形態に係る電気波形発生器／電力供給回路系の側面図である。 少なくとも１つの実施形態に係る電気波形発生器／電力供給回路系の平面図である。 少なくとも１つの実施形態に係る電気波形発生器／電力供給回路系の底面図である。 少なくとも１つの実施形態に係る非接触式高周波加熱制御ユニットのための電気回路系の一実施形態の概略電気図である。 少なくとも１つの実施形態に係る非接触式高周波加熱制御方法の流れ図である。

図面は、例示の実施形態を説明する目的で提供されている。特許請求の範囲に記載された本発明の範囲および本開示の範囲は、必ずしも、これらの図に示されているようなシステム、装置、方法、または技術、もしくはこれらの任意の配置には限定されない。図面および以下の説明において、同一の部分は、典型的には、明細書および図面全体を通じて、同一または一貫性のある参照符号で示されている。図面中の図は、必ずしも縮尺通りではない。本発明のある特定の特徴が縮尺においてまたは幾分概略的な形態で誇張された状態で示されている場合があり、従来要素の幾つかの細部は、分かりやすくするとともに理解しやすくするために図示されていない場合がある。

以下の説明は、非接触式高周波（ＲＦ）発熱体および非接触式ＲＦ発熱体を動作させるための制御ユニットの種々の実施形態を図示するとともに説明する例示のシステム、方法、技術、およびプログラムフローを含む。しかしながら、本開示は、これらの特定の細部なしでも実施できることは言うまでもない。例えば、本開示は、例示の実施例では患者の体内に導入可能な流体の加熱を含む医学的処置において用いられる貫流型非接触式ＲＦ発熱体に加えられる非接触式ＲＦ加熱作用に関する。しかしながら、本開示の諸観点は、貫流型構成装置と静的リザーバ構成装置の両方において流体を加熱するために用いられるシステムの他の実施例に適応できる。本開示全体を通じて図示されるとともに説明されるある特定の実施例では、周知の命令インスタンス、プロトコル、構造および技術は、説明が分かりにくくならないようにするために、必ずしも細部が示されているわけではない。

図１は、少なくとも１つの実施形態に係る例示の非接触式高周波加熱システム１００（以下、「システム１００」）の略図である。図１に示されているように、システム１００は、第１の電極１０２への電気接続部および第２の電極１０４への電気接続部を有する電力源１０１を含む。電極１０２，１０４は、導電性材料、例えば銅または別の導電性金属で作られるのが良く、これら電極は、流体通路１０８を形成しかつ少なくとも部分的にこれを包囲する中空空所を含む領域だけ互いに隔てられているのが良い。流体通路１０８は、流体通路を通過して流体が流体通路を通って運搬される時間の間、所望の温度まで加熱された後、患者、例えばヒトまたは動物の体内に導入されるようになった流体、例えば、食塩水または別の流体の流れを受け入れるよう構成されているのが良い。流体流れの加熱では、電力源１０１から電極１０２，１０４に提供される電気エネルギーの印加が行われる。電極１０２，１０４を一実施例として１組の電極という場合がある。電極１０２，１０４に提供される電気エネルギーは、流体通路１０８を含む電極相互間の領域に電磁場を生じさせるとともに、流体通路を通って流れている流体と直接的な物理的接触がない状態でまたはかかる流体中に浸漬されることなく、流体通路を通って流れているまたは流体通路内に入っている流体の非接触式ＲＦ加熱作用を生じさせることができる。

システム１００では、誘電体バリヤ１０６が流体通路１０８を少なくとも部分的に包囲するとともに流体通路を電極１０２，１０４から隔離しており、その結果、流体通路１０８を通過した流体は、電極に接触することがないようになっている。誘電体バリヤ１０６は、絶縁材料、例えばプラスチック材料、例えばポリイミド（これには限定されない）で作られるのが良い。種々の実施形態では、誘電体バリヤ１０６は、発熱体本体の一部であるのが良く、この誘電体バリヤは、流体が流体通路を通って流れながら流体を貫流させる滅菌環境を提供するよう流体通路１０８内に挿入されてこれを貫通する使い捨て滅菌インサート、例えばカテーテルとして構成されるのが良い。幾つかの実施形態では、誘電体バリヤ１０６は、流体通路１０８を通る流体の流れの導管と接触関係をなして用いられてかかる導管を構成するための滅菌環境の一部であり、この誘電体バリヤは、システム１００を利用する流体加温手順で用いられた後に取り外せて使い捨て可能である。発熱体本体、例えば本体１１０は、電極１０２，１０４を互いに間隔を置いて配置しかつ流体通路１０８に近接した位置に保持するよう構成されているのが良い。電極１０２および／または電極１０４は、幾つかの実施形態では、互いに対するかつ誘電体バリヤ１０６および流体通路１０８に対する電極の適正な位置決めを維持するために、本体１１０内に部分的にまたは全体的に埋め込まれるのが良い。

以下にさらに説明するように、システム１００は、流体が流体通路を通って流れまたは流体通路内に存在している間、通路１０８を通って流れる流体、例えば患者の体内に導入可能されるようになった流体の制御された加熱作用を提供するために、電力１０１から出力されて電極１０２，１０４に提供される電気エネルギーを提供するとともにこれを制御するよう構成されているのが良い。システム１００は、さらに、患者の体内への導入に伴って加熱されるべき流体と直接的に接触する通路および流体導管のうちの任意のものに対して滅菌環境を維持しながら、流体通路１０８を通る流体の流れを加温するよう構成されているのが良い。

図２は、少なくとも１つの実施形態に係る流体非接触式高周波加熱システム２００（以下、「システム２００」）の概略ブロック図である。図２に示されているように、システム２００は、非接触式ＲＦ加熱制御ユニット２０１（以下、「制御ユニット２０１」）に電気的に結合された非接触式ＲＦエレメント２５０（以下、「エレメント２５０」）を含む。システム２００は、制御ユニット２０１によって提供されるとともに制御され、そしてエレメント２５０に含まれる１つ以上の組をなす電極に印加される電気エネルギーを用いる流体の流れの非接触式ＲＦ加熱作用によって、制御されたレベルの非接触式ＲＦ加熱作用を、エレメント２５０を通過している流体の流れに提供するよう構成されており、これについては以下においてさらに説明する。

エレメント２５０は、流体入力導管２５３に結合された第１の端部および第１の端部と反対側の第２の端部を備えた発熱体本体２５１（以下、「本体２５１」）を有し、第２の端部は、流体出力導管２５４に結合されている。中空通路２５２が本体２５１の第１の端部から第２の端部まで延びており、それにより流体入力導管２５３によって提供される本体２５１の第１の端部に入る流体の流れを本体の第２の端部および流体出力導管２５４により提供される出口に運ぶ流体通路を形成している。エレメント２５０は、本体２５１内に位置決めされた１つ以上の組をなす電極をさらに含み、これら電極は、通路２５２に近接して位置決めされかつ例えば本体２５１の一部分によって通路２５２から封止され、その結果、これら電極は、通路を通って流れる流体に接触しないようになっている。通路２５２の実施形態は、単一の直線通路として形成されたものには限定されず、種々の実施形態では、通路は、エレメント２５０の本体２５１を通って進む１組の平行な通路、または蛇行経路または他の非直線経路の状態でくねくねと進む単一の通路を含む場合がある。

図２に示されているように、エレメント２５０は、本体２５１内に埋め込まれかつ通路２５２の上方に位置決めされた第１の電極２５５、およびこれまた本体２５１内に埋め込まれかつ通路２５２の下方に位置決めるとともに第１の電極２５５の位置に関して通路の反対側に位置した第２の電極、すなわち戻り電極２５６を含む。電極２５５および戻り電極２５６は、通路２５２に向いていて距離２６１だけ互いに隔てて配置されたそれぞれの表面を有する。距離２６１は、ある特定の距離またはある特定の範囲の距離には限定されず、種々の実施形態では、この距離は、１ミリメートルから１０ミリメートルまでの範囲（端の値を含む）にある値の距離を含む。電極２５５および戻り電極２５６は、種々の実施形態では、互いに平行に延びかつエレメント２５０の長手方向軸線２６２のある長さに沿って延びる平べったい平面状構造体である。しかしながら、電極２５５および戻り電極２５６の形態は、平べったい平面状構造体としての形状には限定されず、これら電極は、他の形状、例えば長手方向軸線２６２の少なくともある程度の部分周りで長手方向軸線から遠ざかったある程度の半径方向距離のところに位置する半径方向に延び、かつ互いに物理的に分離されるとともに電気的に絶縁されたままの状態で長手方向軸線の少なくともある程度の部分に沿って延びる湾曲した弧状構造体（これには限定されない）に形成されるのが良い。電極２５５および戻り電極２５６の他の構成が可能であってシステム２００において使用できるよう想定される。さらに、図２に示されているように、エレメント２５０は、長手方向軸線２６２に沿って水平の向きを有する。しかしながら、長手方向軸線の向き、ならびにかくして発熱体、例えばエレメント２５０に含まれている通路２５２および／または複数の通路の向きは、任意特定の向きには限定されない。エレメント２５０の向きは、水平の向きには限定されず、発熱体は、制御ユニットに結合されかつＲＦ加熱用途で用いられている。種々の実施形態では、ＲＦ発熱体の向きは、任意の向きを含むことができ、かかる向きとしては、水平の向き、垂直の向き、または水平の向きと垂直の向きとの間の任意の角度のついた向きが挙げられる。

制御ユニット２０１によって電極２５５および戻り電極２５６に提供される電気エネルギーは、電極相互間の領域に電磁場を作ることができ、かくして、通路２５２内に入れられている流体に加えられる。電極相互間に作られた電磁場は、次に、通路内に入れられている流体に非接触式ＲＦ加熱作用を引き起こすことができる。電極２５５および戻り電極２５６に提供される電気エネルギーの量およびフォーマットを制御することによって、制御ユニット２０１は、エレメント２５０の通路２５２を通過する流体の流れを制御可能に加熱するよう構成されているのが良い。種々の実施形態では、加熱されるべき流体は、食塩水または生理食塩水であり、この食塩水は、エレメント２５０を通過して患者の体内への導入前に所望の温度まで加熱された後に患者の体内に導入できる流体の非限定的な実施例として提供される。食塩水の加熱により、低い温度、例えば食塩水が当初貯蔵されてシステム２００中に導入される場合の室温とは対照的に、体温または体温に近い温度で患者の体内に導入される加熱状態の流体の導入と関連した患者の不快感を減少させることができる。加うるに、生理食塩水が患者にかつ医療セッティング内で提供されているので、食塩水の加熱を加熱プロセスの一部として食塩水の汚染なしで達成できることが重要である。図２に示されているように、電極２５５および戻り電極２５６は、通路２５２を通る流体の流れに接触せず、むしろ、非接触式ＲＦ加熱作用をもたらしてエレメント２５０を通る食塩水の流れを加熱するよう構成されているので、システム２００は、流体に接触する可能性のある流体通路のうちの任意の流体通路に対して滅菌環境を維持しながら流体を加熱するシステムおよび方法を提供する。

種々の実施形態では、システム２００のエレメント２５０は、流体源２６０に結合されるよう構成されており、流体源２６０は、流体の流れ、例えば食塩水の流れを流体入力導管２５３にもたらすためのポンプまたは他の機構体を含むのが良い。流体入力導管２５３は、本体２５１の第１の端部に結合され、かつ通路２５２と流体連通状態にある。流体源２６０により提供される流体、例えば食塩水の流れは、通路２５２を通り、そして電極２５５と戻り電極２５６の間を通り、そして流体出力導管２５４を通って本体２５１を出るのが良い。流体が通路２５２を通って流れているとき、制御ユニット２０１の制御下にある電気エネルギーが電極２５５および戻り電極２５６に提供されるのが良く、そして通路２５２内の流体の非接触式ＲＦ加熱作用を生じさせるのが良い。１つ以上のセンサ、例えば温度センサ２５７が通路２５２に近接して位置決めされるのが良く、かかるセンサは、流体が通路２５２を通ってこれを出ているときに流体の温度を検出するよう構成されているのが良い。センサは、１つ以上のセンサ出力信号を生じさせ、かかるセンサ出力信号は、通路２５２を通過するとともに／あるいはこれを出ている流体の検出温度を表しており、そして例えばセンサ入力線２５８を通じて出力信号を制御ユニット２０１のセンサ入力２１８として提供する。幾つかの実施形態では、センサ入力２１８は、例えば幾分かの既定のサンプリングレートを用いて多数のセンサからの複数の入力信号を制御回路系２１０中に多重化するよう構成されたマルチプレクサ２１９を含むのが良くまたはこれに結合されているのが良い。制御ユニット２０１は、流体の温度に関連付けられたセンサ入力信号を受け取ってこれを処理し、そして制御ユニットの電極出力端子２０６および電極戻り端子２０７に提供されている電気出力を制御することによって、電極２５５および戻り電極２５６に提供されている電気エネルギーの出力をさらに制御するよう構成されているのが良い。

温度検出に加えて、１つ以上の他の形式のセンサ、例えばセンサ２５９によって例示されている１つ以上の流量センサおよびセンサ２６４によって例示されている１つ以上の周囲温度センサが追加のフィードバック制御ユニット２０１に提供するようシステム２００に設けられているのが良い。種々の実施形態では、流量センサ２５９は、センサを通過している流量または流れ体積を算定し、そしてセンサを通過している流量または流れ体積を表す出力信号を制御ユニット２０１に提供するよう構成されている。この流量／流れ体積情報は、制御ユニット２０１によって受け取られるのが良く、そして制御ユニットによってエレメント２５０に提供されている電気エネルギーの制御にさらに組み込まれるのが良く、その目的は、所望の仕方でエレメント２５０を通っている流体の流れの温度制御状態を維持することにある。

種々の実施形態では、周囲温度センサ２６４は、エレメント２５０の外部に位置する１つ以上の領域中の周囲温度、例えば、流体源２６０が配置されている領域の周囲温度、および／または流体出力導管２５４がエレメント２５０と流体が患者の体内に導入される箇所との間を通っている領域中の周囲温度を算定するよう構成されている。周囲温度センサ２６４は、エレメント２５０の外部に位置する１つ以上の領域中の周囲温度を表す出力信号を生じさせてこれを制御ユニット２０１に提供するよう構成されているのが良い。この周囲温度情報は、制御ユニット２０１によって受け取られるのが良く、そして制御ユニットによってエレメント２５０に提供されている電気エネルギーの制御にさらに組み込まれるのが良く、その目的は、所望の仕方でエレメント２５０を通っている流体の流れの温度制御状態を維持することにある。

図２に示されているように、制御ユニット２０１は、入力電力処理回路系２０３、高周波（ＲＦ）源２０４Ａおよび変調器（モジュレータ）２０４Ｂを含む電気波形発生器２０４、電力供給回路系２０５、および制御回路系２１０を含む。制御ユニット２０１の諸実施形態は、これらよりも少ないまたはこれらよりも多い部品を含むことができるとともに、互いに異なる形態でありもしくは幾分かの程度または仕方においてシステム２００および制御ユニット２０１について示された実施形態とは異なっている仕方で配置されるとともに結合された部品を含むことができる。これら部品の数、形式、および構成の変形例は、本開示内容全体を通じて説明する非接触式ＲＦ加熱制御ユニットの実施形態ならびにこれらの任意の均等例によって想定される。

システム２００について図示されているように、入力電力処理回路系２０３は、電力入力線２０２を介して少なくとも１つの電力入力源（図２には具体的には示されていない）に結合されている。制御ユニット２０１に提供できる電力入力は、電力入力の任意特定の形式または形態には限定されない。種々の実施形態では、電力入力は、システム２００が稼働中の領域における私的機関または政府機関によって提供される標準型電力形態であって良い。例えば、電力入力源は、米国において提供されている電力を代表する交流電流（ＡＣ）１２０ボルト／６０ヘルツ線間電圧であるのが良い。他の実施形態では、電力入力は、例えば、バッテリからまたは電力源からの直流電流（ＤＣ）入力供給源であるのが良い。種々の実施形態では、多数の電力源が電力入力線２０２に結合されるのが良い。例えば、線２０２は、主電力源として従来型ＡＣ電力源に結合されるのが良いが、主電力源の電力故障または停電の場合に電力を線２０２に供給するよう構成されているバックアップ電力供給源、例えば電池式供給源または発電機にも結合されるのが良い。

電力入力形態のいかんにかかわらず、入力電力処理回路系２０３は、制御ユニット２０１に含まれている電気部品および電気素子に結合される電力を供給するよう到来電力のコンディショニングを実行するよう構成されるのが良く、かかる電気部品および電気素子としては、電気波形発生器２０４、制御回路系２１０、および電力供給回路系２０５が挙げられる。分かりやすくするとともに簡潔にするために、制御ユニット２０１の電気部品および電気素子と入力電力処理回路系２０３との間の特定の電力接続部を示す実際の線は、図２には示されておらず、入力電力処理回路系２０３を表すブロックから延びる矢印２０９によって図示されている。入力電力処理回路系２０３により提供される電力コンディショニングは、到来ＡＣ電力の整流、例えば半波整流または全波整流を含むのが良い。種々の実施形態では、入力電力処理回路系２０３により提供される電力コンディショニングは、フィルタリング、例えば制御ユニット２０１に含まれている電気部品および電気素子に提供される電力の低域フィルタリング、帯域通過フィルタリング、または高域フィルタリングを含むのが良い。種々の実施形態では、入力電力処理回路系２０３により提供される電力コンディショニングは、入力電力処理回路系により制御ユニット２０１に含まれている電気部品および電気素子に提供される電力に対して、到来電力の電圧レベル、ピーク電圧レベル、またはピークピーク電圧レベルを変化させることを含むのが良い。種々の実施形態では、入力電力処理回路系２０３により提供される電力コンディショニングは、入力電力処理回路系により制御ユニット２０１に含まれている電気部品および電気素子に提供される電力に対して、力率補正および／または相調整を到来電力に対して行うことを含むのが良い。

種々の実施形態では、入力電力処理回路系２０３によって電力が制御ユニット２０１に含まれている電気部品および電気素子に提供されたときに、これら電力コンディショニングプロセスの全てまたは種々の組み合わせを入力電力処理回路系２０３によって行うことができる。一実施形態では、入力電力処理回路系に提供される電力入力としては、１２０ＶＡＣ６０Ｈｚ電力が挙げられ、入力電力処理回路系２０３によって電力供給回路系２０５に提供される出力電力としては、整流波形が挙げられる。以下にさらに説明するように、電力波形発生器２０４により生じて電力供給回路系２０５に提供される中間電気波形は、オンとオフを切り替え、さもなければ、電力供給回路系に含まれている電気素子、例えばスイッチング素子を介して入力電力処理回路系２０３によってエレメント２５０の電極に提供される電力の結合具合を制御するために用いられる。

図２に示されているように、電気波形発生器２０４は、変調器２０４Ｂに結合されたＲＦ源２０４Ａを含む。ＲＦ源２０４Ａは、周波数が１０ｋＨｚから３０ＭＨｚまでの範囲（端の値を含む）の電気波形を生じさせるよう構成されているのが良い。高い周波数、例えば、１００ＭＨｚまで（端の値を含む）の周波数は、種々の実施形態では、ＲＦ源２０４Ａによって生じさせることができ、他の実施形態では最高３００ギガヘルツまで（この値を含む）のこれよりもさらに高い周波数をＲＦ源によって発生させることができる。ＲＦ源２０４Ａは、任意特定の周波数を持つ波形の発生には限定されない。幾つかの実施形態では、ＲＦ源２０４Ａは、６．７８ＭＨｚの周波数を持つ電気波形を発生させる。ＲＦ源２０４Ａによって生じる周波数は、幾つかの実施形態では、非接触式ＲＦ加熱法を用いて制御ユニットが加熱しようとする流体の種類、例えば食塩水または水に関する判定に基づいてかつ／あるいは電極、例えば電極２５５および戻り電極２５６の配置によって、設定されるのが良い。さらに、ＲＦ源によって発生させる波形の形状および形態は、任意特定の形状には限定されず、幾つかの実施形態では、正弦波またはこれに類似した形の葉系である。しかしながら、ＲＦ源２０４Ａによって発生させる電気波形の形状および形態は、正弦波またはこれに類似した形の波形には限定されず、経時的に漸変電圧を提供する方形波、のこぎり波、三角波、または任意他の波形から成っていても良い。

電気波形を発生させるようＲＦ源２０４Ａによって利用される形式の回路系は、任意特定形式の回路系または電気波形を発生させるための任意特定の技術には限定されない。幾つかの実施形態では、ＲＦ源２０４Ａは、漸変電圧出力信号を発生させるよう構成された１つ以上の高速タイマを含む。種々の実施形態では、ＲＦ源２０４Ａは、漸変電圧出力信号を発生させるよう構成された電圧制御型発振器、または他の何らかの形式の発振器を含む。ＲＦ源２０４Ａの一部として他形式の回路系および技術を利用することができ、これら他形式の回路系および技術は、制御ユニット２０１に含まれているＲＦ源の実施形態として使用できることが想定される。

図２に示されているように、ＲＦ源２０４Ａの出力部は、変調器２０４Ｂに結合されている。変調器２０４Ｂは、ＲＦ源２０４Ａによって生じた電気波形を受け取り、そしてこの電気波形を変調し、ＲＦ源から受け取った電気波形に基づいて、中間電気波形を制御可能に発生させるよう構成されている。種々の実施形態では、変調器２０４Ｂは、ＲＦ源２０４Ａから受け取った電気波形をオンに切り替えたりオフに切り替えたりすることによって波形を生じさせ、それにより変調器から出力される中間電気波形としてパルス出力波形を生じさせるよう構成されている。パルス出力波形は、ＲＦ源から受け取った電気波形をオンに切り替える第１の期間、および第１の期間に続くＲＦ源からの電気波形をオフに切り替える第２の期間を含む期間全体を有するサイクルを含むのが良い。パルス出力波形の各サイクルの期間全体は、特定の期間には限定されず、８．３ミリ秒であっても良く、あるいは、例えば１ミリ秒から１００ミリ秒までの範囲にあることを前提として８．３ミリ秒未満または８．３ミリ秒超の期間であっても良い。幾つかの実施形態では、パルス出力波形のデューティサイクルを零パーセントから百パーセントまでの範囲にわたって変化させることができ、幾つかの実施形態では、かかるデューティサイクルは、５０パーセントのデューティサイクルであるのが良い。種々の実施形態では、オン状態からオフ状態に切り替えるとともに／あるいはオフ状態からオン状態に切り替えるタイミングは、入力電力処理回路２０３によって電力供給回路系に提供されている電力のゼロ交差電圧レベルに一致する。切り替えのタイミングをゼロ交差電圧レベルに対応した切り替えタイミングを用いることにより、電力供給回路系２０５に含まれているスイッチング素子に加わる応力を減少させることができ、しかも力率補正および電力線２０２によって制御ユニット２０１に提供されている到来電力に関連した問題を軽減しまたはなくすのに役立ち得る。変調器２０４Ｂからの出力として発生させることができるパルス出力波形の期間、デューティサイクル、またはこれら両方におけるばらつきを制御したり変化させたりすることができ、その目的は、中間電気波形によって調節されている非接触式ＲＦ発熱体、例えばエレメント２５０の電極に供給されるべき電気エネルギーの全体量を制御することにあり、これについては以下においてさらに説明する。

ＲＦ源２０４Ａにより提供される電気波形の周波数の制御に加えてまたはこれに代えて、変調器２０４Ｂは、ＲＦ源から受け取った電気波形の最大電圧レベルまたは電圧範囲、例えばピークピーク電圧を可変的に制御するよう構成されているのが良い。例えば、変調器２０４Ｂは、変調器によってＲＦ源２０４Ａから受け取った電気波形の最大電圧レベルまたは漸変電圧範囲（ピークピーク電圧）を含む電圧変化量を可変的に増減するのが良い。変調器２０４Ｂによって生じた電圧レベルの変化は、変調器から出力される中間電気波形として提供されるのが良い。変調器によって出力された中間電気波形の電圧レベルの変化を制御することは、中間電気波形によって調節されている非接触式ＲＦ発熱体、例えばエレメント２５０の電極に供給するべき電気エネルギーの全体量を制御するために利用でき、これについては以下においてさらに説明する。

幾つかの実施形態では、変調器２０４Ｂは、電気波形の周波数を変化させることによってＲＦ源２０４Ａから受け取った電気波形を変調して中間電気波形を生じさせるよう構成されるのが良く、次にこの中間電気波形は、変調器からの出力として提供される。変調器によって出力されている中間電気波形の周波数の変化を制御することにより、中間電気波形によって調節されている非接触式ＲＦ発熱体、例えばエレメント２５０の電極に供給するべき電気エネルギーの全体量を制御することができ、これについては以下においてさらに説明する。

図２に示されているように、変調器２０４Ｂからの出力部は、電力供給回路系２０５の入力部に結合されている。加うるに、電力出力線２２０は、入力電力処理回路系２０３からの電気出力として提供され、これら電力出力線は、電力供給回路系２０５に結合されている。電力出力線２２０は、例えば入力電力処理回路系２０３により処理されるとともに提供された電力源を電力供給回路系２０５に結合するよう構成されている。種々の実施形態では、電力出力線２２０によって提供される電力は、電力供給回路系によって変調器２０４Ｂから受け取った中間電気波形に基づきかつこれによって制御された状態で電力供給回路系によって制御可能に出力される。種々の実施形態では、電力供給回路系２０５は、１つ以上の電気スイッチング素子、例えば電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）、例えば窒化ガリウム（ＧａＮ）素子（これには限定されない）、および／または金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）、例えば炭化ケイ素（ＳｉＣ）または各種シリコンＭＯＳＦＥＴ（これには限定されない）を含む。これら素子は、オンに切り替わり、かくして電力線２２０によって電力供給回路系に提供される電力を電極出力端子２０６（ＯＵＴ１）および電極戻り端子２０７に結合された電力供給回路系の出力部に結合するためのスイッチング素子として働くよう構成されるのが良い。

電力供給回路系２０５に含まれるスイッチング素子はまた、オフに制御可能に切り替えられ、かくして、電力線２２０によって電力供給回路に提供されている電力を電極出力端子２０６（ＯＵＴ１）および電極戻り端子２０７に結合されている電力供給回路系の出力部から切り離すよう構成されている。種々の実施形態では、スイッチング素子がオンに切り替えられる期間にわたって、電力供給回路系２０５に含まれているスイッチング素子は、電気波形発生器２０４から受け取られる中間電気波形によってさらに制御されるのが良く、それにより例えばスイッチング素子に結合されている電極出力端子のところの電圧レベルを変化させて中間電気波形に対応した変化を示す漸変電圧出力波形をエレメント２５０の電極に提供するのが良い。以下にさらに説明するように、電気波形発生器２０４によって生じた中間電気波形の種々のパラメータを制御回路系２１０によって電気波形発生器に提供される入力信号によって制御するのが良い。種々の実施形態では、電力供給回路系２０５からの出力としてエレメント２５０の電極に提供されかつ電気波形発生器２０４によって生じた中間電気波形によって制御される電気波形出力は、エレメントの通路２５２を通って流れている流体の非接触高周波加熱作用を生じさせるよう構成されているのが良い。

図２に示されているように、制御回路系２１０は、１つ以上のコンピュータプロセッサに結合されたコンピュータメモリ（図２にそれぞれメモリ２１２およびプロセッサ２１１として図示されている）を含むのが良いコンピュータシステム、例えばマイクロプロセッサおよび関連コンピュータ回路系を含むのが良い。メモリ２１２は、制御ユニット２０１の動作を制御するためにプロセッサ２１１を動作させることができる命令および１つ以上のパラメータ値を記憶しているのが良い。例えば、メモリ２１２は、所望の温度出力またはエレメント２５０を出る加熱状態の流体の流れのための温度出力の許容範囲に対応した１つ以上の値を記憶しているのが良い。プロセッサ２１１は、この所望の温度値または許容可能な温度値範囲を用いてエレメント２５０を通る流体の流れの加熱具合を制御するために電極出力端子２０６のところに提供される電気エネルギーの出力をどのようにして制御するかを決定することができる。プロセッサ２１１は、制御ユニット２０１に提供された入力、例えば１つ以上の温度センサ２５７によって提供される温度センサ信号、流量センサ２５９によって提供される流量センサ入力、周囲温度センサ２６４によって提供される周囲温度入力、および／または中間電気波形の発生を調節するために用いられる種々のアルゴリズムに使用可能な他の入力またはパラメータ値を使用するのが良く、中間電気波形は、電力供給回路系を制御して電極出力端子２０６に提供されるべき電気出力波形をもたらすために用いられ、かくして、通路２５２およびエレメント２５０を所望の仕方で通る流体の流れの加熱具合を調節するために用いられる。

種々の実施形態では、制御回路系２１０は、入力電力処理回路系２０３および／または電力供給回路系２０５中に含まれる１つ以上の電気センサを用いて、電極２５５と戻り電極２５６との間に提供される電気回路のインピーダンスレベルをモニタするのが良い。例えば、通路２５２を通って流れる流体の種類によっては、この流体が電極２５５と戻り電極２５６との間の領域を含む電気回路のインピーダンス値に影響を及ぼす場合がある。一例を挙げると、流体、例えば食塩水は、水と比較して、流体中に作られる電磁場について異なるレベルの電気インピーダンスを呈する。種々の実施形態では、制御回路系２１０は、電極２５５と戻り電極２５６との間の領域を含む電気回路系に生じるインピーダンスを測定し、そして電気波形発生器２０４および／または電力供給回路系２０５に加えられる制御パラメータを検出したインピーダンス測定値に基づいて調節するよう構成されているのが良い。種々の実施形態では、制御回路系２１０は、エレメント２５０の通路２５２を通って流れまたはこの中に入れられている流体の温度を、電極２５５と戻り電極２５６との間に存在する流体を含む回路のインピーダンスの測定値に基づいて推定するよう構成されているのが良い。一例を挙げると、電極２５５，２５６に加えられる電圧、電流、および位相の測定を行うのが良く、そしてインピーダンス値（実数および虚数：Ｒ＋ｊＸ）をこれら測定値に基づいて求める。次に求めたインピーダンス値をルックアップテーブルの値と比較しあるいは方程式に適用してインピーダンス値に対応した温度値を求める。幾つかの実施形態では、電力および他の変数、例えば入力電圧を用いて液体導電率の値を求め、次に液体の温度値と相関させる。

制御回路系２１０は、非接触式高周波発熱体、例えばエレメント２５０の電極に提供される電気エネルギーの全体的レベルを制御し、かくして発熱体を通って流れる流体の加熱具合を制御する１つ以上の技術を利用するのが良い。種々の実施形態では、制御回路系２１０は、１つ以上の制御信号を入力電力処理回路系２０３に提供するのが良い。これら制御信号により、制御回路系は、入力電力処理回路系によって電力供給回路系２０５に提供されるべきまたは提供されている電力の１つ以上のパラメータを改変することができる。種々の実施形態では、制御回路系２１０は、電気波形発生器からの出力として提供されている中間電気波形の周波数を制御するとともに／あるいは変化させるよう設定された１つ以上の制御信号を電気波形発生器２０４に提供するのが良い。電気波形発生器の中間電気波形の周波数を変化させることにより、非接触式高周波発熱体の電極を通過する、および／または電極相互間に位置する流体を収容した回路の全体的インピーダンスを変化させることができ、かくして流体の全体的加熱具合を制御することができる。種々の実施形態では、制御回路系２１０は、電力供給回路系２０５からの出力として提供される電気出力波形の電圧レベル、例えばピーク電圧および／またはピークピーク電圧のうちの１つ以上を制御するとともに／あるいは変化させるよう設定された１つ以上の制御信号を電気波形発生器２０４に提供するのが良い。電気波形発生器２０４からの出力として提供されている中間電気波形の１つ以上の電圧レベルを変化させることにより、電力供給回路系２０５によって非接触式高周波発熱体、例えばエレメント２５０の電極に供給されている電力の全体的レベルを変化させることができ、かくして非接触式高周波発熱体を通過している流体の全体的加熱具合を制御することができる。

種々の実施形態では、制御回路系２１０は、電気波形発生器２０４からの出力として電力供給回路２０５に提供される中間電気波形のパルス出力を制御するとともに／あるいは発生させるよう設定された１つ以上の制御信号を電気波形発生器２０４、例えば変調器２０４Ｂに提供することができ、かくして非接触式高周波発熱体、例えばエレメント２５０の電極に電力を印加するためのデューティサイクルを制御することができる。電力供給回路系２０５からの出力として提供されている電力のデューティサイクルを制御することにより、非接触式高周波発熱体の電極に供給されている電力の全体的レベルを変化させることができ、かくして、非接触式高周波発熱体を通過している流体の全体的加熱具合を制御することができる。

制御ユニット２０１の種々の実施形態は、制御回路系２１０に通信可能に結合されたユーザインターフェース２１４を含む。ユーザインターフェース２１４は、制御回路系２１０と、制御ユニット２０１に対して外部に位置する１つ以上の他のコンピュータシステム、例えば図２に示されているコンピュータシステム２６５との間における電気通信、例えば、ＲＳ－２３２フォーマットを利用した通信（これには限定されない）を可能にするよう構成されているのが良い。種々の実施形態では、コンピュータシステム２６５は、プログラミングおよび／またはパラメータ値を制御回路系２１０にダウンロードするよう用いられるのが良く、かかるプログラミングおよび／またはパラメータ値は、次に、メモリ２１２に記憶されて、プロセッサ２１１による作用を受けるのが良い。プログラミングパラメータは、非接触式高周波発熱体の形式および／または制御ユニットが非接触式高周波加熱システム、例えばシステム２００の一部として結合されるよう構成されている電極の配置構成に関連した情報を含むのが良い。種々の実施形態では、パラメータ、例えば制御ユニット２０１に電気的に結合されている非接触式高周波発熱体を通過している加熱状態の流体の出力の所望の温度または許容可能な温度範囲は、ユーザインターフェース２１４を介して制御回路系２１０に提供されるのが良い。他の情報、例えば非接触式高周波発熱体の出力部から流体が患者の体内に導入される箇所まで延びる導管に沿う距離（これには限定されない）が、ユーザインターフェース２１４を介して制御回路系２１０に提供されるのが良い。かかる情報は、制御回路系２１０によって利用されるのが良く、それにより流体がエレメントを出た後であって、患者の体内への導入前に起こる可能性のある冷却の量を計算に入れることによって、制御ユニット２０１に結合されているエレメントを通過している流体の流れへの加熱に利用できる全体的加熱方針を決定することができる。ユーザインターフェース２１４を介して制御回路系２１０に提供できる追加の情報としては、制御ユニット２０１が結合されるべき非接触式高周波加熱ユニットの一部として含まれているセンサの形式および数、ならびに加熱目的でエレメントを通過している流体の種類に関する情報が挙げられる。種々の実施形態では、ユーザインターフェース２１４はまた、制御回路系２１０からユーザインターフェースに結合されるのが良い外部コンピュータシステムに、情報、例えば温度の読み、制御ユニット２０１によって実行される加熱プロセスに関連した温度分布、および／またはこれら温度の読みおよび温度分布生じさせるために制御ユニットによって利用された制御パラメータに関連したデータの出力を出力するよう構成されているのが良い。

種々の実施形態では、制御ユニット２０１は、制御回路系２１０に電気的に結合された温度出力部２１６を含むのが良い。温度出力部２１６は、制御ユニット２０１に結合された非接触式高周波発熱体によって加熱されている、または少なくともこれを通って流れている流体に関する現在の温度値を表す出力信号、例えば電圧出力を提供するのが良い。温度出力信号は、幾つかの実施形態では、温度出力部２１６のところに提供されている信号によって表示される温度に対応した値を視覚的に表示するよう構成されたディスプレイ装置に提供されるのが良い。

制御ユニット２０１は、種々の特徴を提供するとともに非接触式高周波加熱システム、例えばシステム２００の安全性および調節に関連した種々の機能を実行するのが良い。例えば、システムによって発生させてシステムを介して送ることができる高い周波数を関連した電磁線を制限しまたはなくすための種々の形式の遮蔽手段が提供されるのが良い。種々の実施形態では、ある特定の故障状態をモニタするのが良く、そして検出時に、その結果として、制御ユニットの１つ以上の部分の作動停止および／または電源切断が行われるのが良い。例えば、入力電力処理回路系２０３、電気波形発生器２０４、および／または電力供給回路系２０５で起こる過電圧および／または過電流状態をモニタするのが良く、そしてどのような電圧または電流レベルであっても許容レベルを超えている場合、制御ユニット２０１のこれらの部分のうちの１つまたは全ての電源を切断するのが良い。種々の実施形態では、電力供給回路系２０５に含まれている場合のある１つ以上のスイッチング素子、例えばＭＯＳＦＥＴの温度をモニタするのが良く、そしてこれらの温度が許容限度を超えている場合、電力供給回路系２０５の電源を切断するのが良い。種々の実施形態では、制御ユニットに結合されている非接触式高周波発熱体のところに位置しまたはこれを通過している流体の温度を検出する１つ以上の温度センサによって検出された大大流体温度に関連したパラメータをモニタするのが良く、そして流体温度が流体温度について設定されたいずれかのしきいレベルを超えている場合、制御ユニットは、制御ユニットの電気波形発生器および／または電力供給回路系を作動停止するのが良く、その結果、電気出力波形は、制御ユニットの電気出力端子から切り離されてもはや非接触式高周波発熱体の電極に印加されないようになる。種々の実施形態では、非接触式高周波発熱体を通過している流体の流れの流量レベルまたは体積をモニタし、検出された流量がゼロである場合または例えば流体の流れの最小レベルが検出されない場合、制御ユニットは、非接触式高周波発熱体の電極への電気エネルギーの供給を停止し、かくして、流体の流れが検出されるまでかつ／あるいは流体の流れが検出されない限り、あるいは非接触式高周波発熱体を通る流体の流れの最小レベルが再び得られるまでかつ／あるいは再び得られない限り、流体のそれ以上の加熱を停止するよう構成されているのが良い。

種々の実施形態では、制御回路系２１０は、モニタリングおよび警報機能を実行し、そして電気波形発生器２０４および／または電力供給回路系２０５への出力信号を制御して、許容限度を超える、故障、または警報条件が検出されたときに、制御ユニットの諸部分を電源切断しまたは作動停止させる。種々の実施形態では、制御回路系２１０によって制御される場合がありまたはそうではない場合のある他の装置、例えばヒューズおよび／または回路遮断器が保護、例えば制御ユニット２０１内に存在しかつ／あるいは線２０２に結合された任意の電力入力源から制御ユニットによって非接触式高周波発熱体にかつ／あるいは制御ユニットに提供されている電力と関連した電気的過負荷に対する保護をもたらすのが良い。

制御ユニット２０１によってＲＦ発熱体、例えばエレメント２５０に提供される電気エネルギーの全体的なワット数レベルは、任意特定のワット数に限定されず、種々の実施形態では、特定の用途、例えば処理中の流体の種類、必要とされる流体の加熱量、および／またはＲＦ発熱体それ自体の形態に基づいて定められるとともに制御される。種々の実施形態では、制御ユニット、例えば制御ユニット２５０は、ＲＦ発熱体に対して制御された仕方で電力が０ワットから５００ワットまでの範囲にある全体的なワット数レベルを提供するよう構成されている。諸実施形態は、この場合もまた用途に応じて例えば最高２０００ワット（この値を含む）の高いワット数レベルを含む場合がある。種々の構成例では、ＲＦ加熱プロセスの一部として流体への電気エネルギーの印加により、流体中に泡、例えば気泡が生じる場合がある。泡の生成により、例えば患者にかかわる医療用途に問題が生じる場合があるとともに／あるいはＲＦ発熱体の電極相互間のインピーダンスが変化する場合があり、それにより、制御ユニットおよびＲＦ発熱体によって実行されているＲＦ加熱プロセスの調整具合に影響が生じる場合がある。種々の実施形態では、ＲＦ発熱体を利用する操作は、１）全ての泡が管類を出ることができるようにし、２）新たな泡が生じたとしてもこれらが捕捉状態になるのを阻止し、３）かつ／あるいは生じたガスが逃げることができるようにするようエレメントの出口端部を垂直または上方の向きに位置決めする操作を含むのが良い。種々の実施形態では、加熱中の流体中に泡の存在を検出するとともに流体に検出可能な泡の存否を表す出力信号を制御ユニット２０１に提供するための１つ以上の泡センサがＲＦ発熱システム、例えばシステム２００中に組み込まれるのが良い。泡センサの一実施形態は、光源、例えばレーザ光源（これには限定されない）、および光源によって提供される光を検出するよう構成された光検出器、例えばフォトダイオード（これには限定されない）を含むのが良い。泡検出器は、流体中における泡の存否を表す出力信号を提供するよう構成されているのが良い。種々の実施形態では、泡センサは、ＲＦ発熱体中に内蔵されるのが良くかつ／あるいは流体出力導管、例えば図２に示されている流体出力導管２５４中に図２に示されているセンサ２５９として組み込まれるのが良い。種々の実施形態では、泡センサからの出力信号は、制御ユニット、例えば制御ユニットに含まれる制御回路系、例えば制御回路系２１０によって受け取られるのが良く、そしてこれを用いてＲＦ発熱体を通って流れているまたはこの中に入っている流体に印加されている電気エネルギーのレベルを調節するのが良い。種々の実施形態では、泡センサからの出力信号は、制御回路系によって処理されるのが良く、それにより制御回路系は、ＲＦ発熱体に提供されている電気エネルギーのレベルを減少させ、かくして流体中における泡の生成を軽減しまたはなくす。種々の実施形態では、流体中の泡の検出は、警報条件であるとみなされるのが良く、例えば、泡が検出されると、泡センサによって生じる出力信号に基づいて制御ユニット制御回路系は、ＲＦ発熱体を作動停止させまたは違ったやり方でこのＲＦ発熱体への電気エネルギーの提供を停止するのが良く、かつ／あるいはＲＦ発熱体によって処理されている流体中に泡が検出された場合にこれをシステムユーザ、例えば医療技術者またはオペレータに警告として通知するようになった警報信号を外部コンピュータシステム、例えばコンピュータシステム２６５に出力するのが良い。

図３Ａ～図３Ｃは、それぞれ、少なくとも１つの実施形態に従って発生させることができ、そして非接触式高周波発熱体の１つ以上の電極に印加することができる種々の電気出力波形のグラフ図３００，３３０，３６０である。グラフ図３００，３３０，３６０の各々によって図示された波形の変化は、単独でまたは何らかの組み合わせで、制御ユニット、例えば制御ユニット２０１（図２）によって供給される電力を制御し、かくして制御ユニットにより提供される電力を受け取るよう結合されている非接触式高周波発熱体、例えばエレメント２５０（図２）を通って流れているまたはこの中に入っている流体の加熱に対する制御をもたらすよう使用できる。

図３Ａは、少なくとも１つの実施形態に従って発生させることができ、そして非接触式高周波発熱体の１つ以上の電極に印加することができる種々の電気出力波形３０１のグラフ図３００である。グラフ図３００は、電圧レベルを表す垂直軸線３０２、および時間を表す水平軸線３０３を示している。図３Ａに示されている波形３０１は、何らかの所定の周波数で、電圧レベルＶ０と電圧レベルＶ１との間に延びる漸変電圧レベルを有する正弦波である。幾つかの実施形態では、波形３０１の周波数は、６．７８ＭＨｚである。しかしながら、波形３０１の周波数は、６．７８ＭＨｚまたは特定の周波数には限定されず、種々の実施形態では、１０ｋＨｚから３０ＭＨｚまでの範囲（端の値を含む）にある任意の周波数であって良い。波形３０１の他の実施形態は、１００ＭＨｚという高い周波数であっても良くまたは最高３００ＧＨｚ（この値を含む）までであっても良い。さらに、波形３０１は、正弦波から成る波形には限定されず、種々の実施形態では、正弦波ではない波形、例えば方形波、のこぎり波、または三角波であっても良い。

図３Ａに示されているように、時刻Ｔ１の前では、波形３０１は、電圧レベルＶ０に維持されるが、時刻Ｔ１でオンに切り替えられ、そして時刻Ｔ２まで矢印３０５によって表される期間にわたってオン状態のままである。時刻Ｔ２では、波形３０１は、オフ状態に切り替えられ、そして時刻Ｔ２で始まり時刻Ｔ３で終わる矢印３０７によって表される第２の期間にわたってＶ０電圧レベルのままである。第１の期間３０５と第２の期間３０７の組み合わせは、時刻Ｔ１から時刻Ｔ３まで延び、この組み合わせは、矢印３０６によって示された期間によって表されている。矢印３０６によって表された期間は、波形３０１の一オン／オフサイクルについての期間を表しており、第１の期間３０５の間、波形３０１は、既定の周波数で振動し、そして第２の期間３０７の間、波形３０１は、電圧Ｖ０で表された一定電圧レベルに保持される。したがって、第２の期間によって表される相対期間（矢印３０７）と比較して、第１の期間の相対長さは、期間３０６にわたる波形３０１のオン／オフ切り替えのためのデューティサイクルを表している。種々の実施形態では、波形３０１についてのピークピーク電圧値は、５ボルトから２０，０００ボルトまでの範囲（端の値を含む）を含むのが良い。

時刻Ｔ３に続き、その後の期間３１０は、オン状態に切り替えられた波形３０１を含むのが良く、矢印３１０で表されるように時刻Ｔ４まで延び、時刻Ｔ４では、波形３０１は、時刻Ｔ４から時刻Ｔ５まで矢印３１１によって表された期間、オフ状態に切り替えて戻される。期間３１０，３１１は、波形３０１の別のかつ次のオン／オフ切り替えサイクルを表しており、この波形は、波形３０１のこの次のサイクリングの間に提供される電力の全体量を制御するよう調節できるデューティサイクルおよび全体的期間を有する。矢印３１２のところの部分的に示された期間によって表されている追加の切り替えサイクルは、時刻Ｔ５の後に続くのが良く、そして波形３０１の先のオン／オフ切り替えサイクルについて上述した可変期間および／または可変デューティサイクルを含むのが良い。

波形３０１のオン／オフ切り替えは、電気波形発生器（例えば、電気波形発生器２０４、図２）からの電力出力の切り替えを表す場合があり、この電力出力は、次に、電力供給回路系、例えば電力供給回路系２０５（図２）に加えられる。電力供給回路系（例えば、電力供給回路系２０５、図２）のオン／オフ切り替えを制御すると、その結果として、例えば、波形３００中に対応した電気波形の形態で入力電力処理回路系（２０３、図２）により提供される電力の１組のオン／オフパルスが非接触式高周波発熱体の１つ以上の電極に供給されて非接触式高周波発熱体を通って流れているまたはこの中に入っている流体の加熱具合を制御することができる。図３Ａに示されているように、オン／オフサイクルが電極に提供されるレートを増減するために、時刻Ｔ３のところで線に結合されている両方向を指し示す矢印３０８によって表すように期間３０６に含まれている全体的時間を変化させることができる。加うるに、図３Ａに示されているデューティサイクルは、５０パーセントデューティサイクルとして表されており、第１の期間（矢印３０５）は、第２の期間（矢印３０７）と等しい時間を有し、その結果、波形は、期間３０６の半分について漸変電圧を提供しており、また期間３０６の第２の半分の間に提供している電圧レベルはゼロである。しかしながら、時刻Ｔ２のところで線に結合されている両方向を指し示す矢印３０４によって表されているように、第１の期間と第２の期間の相対的時間幅を変化させることができ、その目的は、波形３０１のデューティサイクルを変更することにある。デューティサイクルを増大させると、すなわち、第１の期間を第２の期間に対して延長すると、波形３０１が電力を提供しているときに期間３０６の間における相対的時間が増加し、デューティサイクルを減少させると、波形３０１が電力を提供している相対的期間３０６が減少する。期間３０６、期間３０６のデューティサイクル、または期間３０６と波形３０１のデューティサイクルの両方をどれか１つ調節することによって、電力量に対し、かくして波形３０１によって提供される電力を受け取っている非接触式高周波発熱体を通って流れているまたはこの中に入っている流体の発熱量に対する制御を実行することができる。

図３Ｂは、少なくとも１つの実施形態に従って発生させることができ、そして非接触式高周波発熱体の１つ以上の電極に印加することができる種々の電気出力波形３３１のグラフ図３３０である。グラフ図３３０は、電圧レベルを表す垂直軸線３３２、および時間を表す水平軸線３３３を示している。図３Ｂに示されている波形３３１は、時刻Ｔ１から時刻Ｔ２まで延びる第１の期間３３５にわたって何らかの所定の周波数で、電圧レベルＶ０と電圧レベルＶ１との間に延びる漸変電圧レベル、および時刻Ｔ２から時刻Ｔ３まで延びる第２の期間３３７にわたって電圧レベルＶ２と電圧レベルＶ３との間に延びる漸変電圧レベルを有する正弦波である。幾つかの実施形態では、波形３３１の周波数は、６．７８ＭＨｚである。しかしながら、波形３３１の周波数は、６．７８ＭＨｚまたは特定の周波数には限定されず、種々の実施形態では１０ｋＨｚから３０ＭＨｚまでの範囲（端の値を含む）にあり、または幾つかの実施形態では最高１００ＭＨｚまで、さらに他の実施形態では最高３００ＧＨｚまでの任意の周波数であって良い。さらに、波形３３１は、正弦波から成る波形には限定されず、種々の実施形態では、正弦波ではない波形、例えば方形波、のこぎり波、または三角波であっても良い。

図３Ｂに示されているように、期間３３５の間における波形３３１のピークピーク電圧レベルの変動は、期間３３７の間における波形３３１についてのピークピーク電圧レベルの変動よりも大きい。種々の実施形態では、波形３３１は、電気波形発生器、例えば電気波形発生器２０４（図２）によって生じる中間電気波形であり、この波形は、発熱体、例えばエレメント２５０（図２）の電極に電気的に結合されている電力供給回路系を制御して、電力を、電力供給回路系を制御して電力を波形３３１に対応した波形を有する電極に提供することによって、この電力供給回路系を制御するために用いられる。したがって、期間３３５の間、波形３３１は、期間３３７について示されているように波形３３１の変動を提供しながら、所与の期間にわたって平均で供給されている電力の量と比較して同一の所与の期間にわたって平均でより多くの電力を供給することになる。波形３３１の全体的ピークピーク電圧レベルを制御することによって、電力量に対し、かくして波形３３１によって提供される電力を受け取っている非接触式高周波発熱体を通って流れているまたはこの中に入っている流体の発熱量に対する制御を実行することができる。グラフ図３３０に示されているように、電圧変動を時刻Ｔ２のところで変更する時点を時間軸３３３に対して後方または前方に変化させることができ、かくして期間３３７によって表されている電圧変動を早いまたは遅い時刻に切り替えることができる。同様に、波形３３１の電圧変動が再びピークピーク電圧について異なるレベルに切り替える時刻Ｔ３を時間軸３３３に対して矢印３３８によって示されているように変化させることができる。

図３Ｂにさらに示されているように、時刻Ｔ３では、波形３３１のピークピーク電圧変動は、Ｖ０とＶ１との間に延びるレベルに戻り、このレベルは、期間３３７の間における波形３３１のピークピーク電圧変動と比較して波形３３１について高いピークピーク電圧値を含む。かくして、波形３３１は、より大きな電力を提供し、かくして、期間３３７の間の同一の期間にわたり波形３３１について生じた電力および加熱具合と比較して、非接触式高周波発熱体を通って流れているまたはこの中に入っている流体についてより多くの発熱量を発生させる。期間３３５と期間３３７との間の電圧レベルの変動における変化の時間は、破線で示された傾斜線３４０，３４１によって表されているようにピークピーク電圧レベルに対して上昇傾斜または下降傾斜として定められるのが良い。さらに、ピークピーク電圧レベルの変動は、２つの互いに異なる電圧レベルの使用には限定されず、かかる変動は、任意の数の別々の電圧レベルの使用または電圧レベルを変化させるための連続した値域にわたるピークピーク電圧レベルの変動を含む場合がある。種々の実施形態では、波形３３１についてのピークピーク電圧値は、３ボルトから２０，０００ボルトまでの範囲（端の値を含む）にわたって変化する場合がある。漸変ピークピーク電圧に加えて、出力波形３３１は、波形３０１およびグラフ図３００について上述した仕方と類似した仕方でオン／オフに切り替えることができる。

図３Ｃは、少なくとも１つの実施形態に従って発生させることができ、そして非接触式高周波発熱体の１つ以上の電極に印加することができる種々の電気出力波形３６１のグラフ図３６０である。グラフ図３６０は、電圧レベルを表す垂直軸線３６２、および時間を表す水平軸線３６３を示している。図３Ｃに示されている波形３６１は、時刻Ｔ１から時刻Ｔ２まで延びる第１の期間３６５にわたってある所定の周波数において、電圧レベルＶ０と電圧レベルＶ１との間に延びる漸変電圧レベル、および異なる周波数を有しかつ時刻Ｔ２から時刻Ｔ３まで延びる第２の期間３６７にわたって電圧レベルＶ０と電圧レベルＶ１との間に延びる漸変電圧レベルを有する正弦波である。種々の実施形態では、波形３６１についてのピークピーク電圧値は、５ボルトから２０，０００ボルトまでの範囲（端の値を含む）にわたって変化するのが良い。幾つかの実施形態では、期間３６５または期間３６７のうちの一方にわたって波形３６１で表されている周波数のうちの少なくとも１つは、６．７８ＭＨｚである。しかしながら、波形３６１の周波数は、６．７８ＭＨｚまたは特定の周波数には限定されず、種々の実施形態では、１０ｋＨｚから３０ＭＨｚまでの範囲（端の値を含む）にある任意の周波数であって良い。さらに、波形３６１は、正弦波から成る波形には限定されず、種々の実施形態では、正弦波ではない波形、例えば方形波、のこぎり波、または三角波であっても良い。

図３Ｃに示されているように、波形３６１は、期間３６５にわたって第１の周波数で振動し、次に、期間３６７にわたってこれとは異なる低い周波数で振動する。時刻Ｔ３以後、波形３６１は、期間３６５にわたって波形３６１の周波数と同一の周波数を有する波形に戻る。波形３６１の周波数を変化させることによって、電極および波形３６１の形で電力を受け取る非接触式高周波発熱体を通過しまたはこの中に入っている流体を含む回路のインピーダンスが変動し、かくして、総電力量およびかくして流体の加熱度を波形３６１の周波数の変動によって変動させるとともに制御することができる。例えば、種々の実施形態では、波形３６１は、電気波形発生器、例えば電気波形発生器２０４（図２）によって生じる中間電気波形であり、この波形は、発熱体、例えばエレメント２５０（図２）の電極に電気的に結合されている電力供給回路系、例えば電力供給回路系２０５（図２）を制御して波形３６１に対応した波形を有する電力を電極に提供することによって、この電力供給回路系を制御するために用いられる。波形３６１の周波数を変化させることができる周波数範囲は、任意特定の周波数または周波数範囲には限定されず、種々の実施形態では、１０ｋＨｚから３０ＭＨｚまで（端の値を含む）延びる周波数範囲にわたる周波数の変化を含み、または幾つかの実施形態では、最高１００ＭＨｚまで、およびさらに他の実施形態では最高３００ＧＨｚまでを含む。

種々の実施形態では、波形３６１が矢印３６５によって示された第１の周波数を有するものとして提供される期間を、両方向を示す矢印３６６によって図示されているように変化させることができかつ／あるいは波形３６１が矢印３６７によって示されているように第１の周波数とは異なる第２の周波数を有するものとして提供される期間を、両方向を示す矢印３６８によって図示されているように変化させることができる。互いに異なりかつその後の期間にわたって波形３６１の周波数を変化させることに加えて、波形３６１を波形３０１およびグラフ図３００について上述したのと類似した仕方でオンとオフに切り替えることができる。波形３６１のオンとオフの切り替えの代替手段としてまたはこの追加手段として、波形３６１の全体的ピークピーク電圧値をグラフ図３３０および波形３３１に関して上述したのと同一のまたは類似の仕方で変化させることができる。

図４は、少なくとも１つの実施形態に係る流体非接触式高周波加熱システム４００（以下、「システム４００」）の概略ブロック図である。図４に示されているように、システム４００は、同一の素子（または装置）および電気回路系のうちの多くを含み、非接触式高周波加熱制御ユニット２０１（以下、「制御ユニット２０１」）に電気的に結合された非接触式高周波発熱体２５０を含む。システム４００は、図２およびシステム２００について上述したように、制御ユニット２０１によって提供されるとともに制御され、そしてエレメント２５０に含まれる１つ以上の組をなす電極に印加される電気エネルギーを用いる流体の流れの非接触式ＲＦ加熱作用によって、制御されたレベルの非接触式ＲＦ加熱作用をエレメント２５０を通過している流体の流れに提供するよう構成されるのが良い。したがって、システム２００に関して図２に示されているのと同一のまたは類似の素子または装置を参照するよう同一の参照符号が図４で用いられており、２つのシステム相互間の変更および相違点については以下にさらに説明する。

図４に示されているように、システム４００に関し、制御ユニット２０１は、４つの別々の電極出力端子を含み、かかる４つの別々の電極出力端子としては、ＯＵＴ１（４０１）、ＯＵＴ２（４０２）、ＯＵＴ３（４０３）、ＯＵＴ４（４０４）が挙げられる。電極出力端子の各々は、電力供給回路系２０５に結合され、各電極出力端子は、電力供給回路系から電極出力端子に提供される電気出力波形を受け取るよう構成されている。加うるに、電極出力端子４０１，４０２，４０３，４０４の各々は、非接触式高周波発熱体２５０の本体２５１内に設けられている別々の電極４１１，４１２，４１３，４１４の各々にそれぞれ結合されている。図４に示されているように、電極出力端子４０１は、電極４１１に結合され、電極出力端子４０２は、電極４１２に結合され、電極出力端子４０３は、電極４１３に結合され、電極出力端子４０４は、電極４１４に結合されている。これら電極の各々は、個々にまたは一緒になって、戻り電極４２０と組み合わせた状態で、１組の電極と称される場合がある。

種々の実施形態では、電極４１１，４１２，４１３，４１４の各々は、互いに電気的に隔離されておりかつ非接触式高周波発熱体２５０の通路２５２の上方にかつこれに近接して位置決めされている。戻り電極４２０が電極４１１，４１２，４１３，４１４の各々から電気的に絶縁された状態で、電極４１１，４１２，４１３，４１４に対して通路の反対側に通路２５２の下方に位置決めされている。図４に示されているように、各電極４１１，４１２，４１３，４１４は、長手方向軸線２６２に平行にかつエレメント２５０の長さ寸法２６３の一部分に沿って延びており、この一部分は、他の電極のうちのどれであってもこれらの延びる長さ寸法２６３の一部分とは異なっている。戻り電極４２０は、電極４１１，４１２，４１３，４１４に平行に延びるのが良くかつ電極４１１，４１２，４１３，４１４の各々の延びる長さ寸法の全てを含む長手方向軸線２６２沿いの長さ寸法にわたって延びている。

種々の実施形態では、電極導体配線材４２２が制御ユニット２０１の戻り電極４２０に結合されるとともに電極戻り端子２０７に結合された遮蔽体を含むのが良く、別々の組をなす配線材が電極および戻り電極４２０を制御ユニット２０１に結合するための個々の電極４１１，４１２，４１３，４１４の各々をそれぞれ対応の戻り導体と一緒に結合するとともに／あるいは遮蔽するために利用されるのが良い。
種々の実施形態では、単一の電極として形成されるのではなく、戻り電極４２０は、個々の電極（図４には具体的には示されていない）から成っていても良く、個々の戻り電極の各々は電極４１１，４１２，４１３，４１４の各々と対応関係をなして反対側に位置決めされ、かくして、４つの組をなす個々の電極／戻り電極の対が形成される。電極４１１，４１２，４１３，４１４の各々は、個々の戻り電極と一緒に、１組の電極と称される場合がある。

種々の実施形態では、電極４１１，４１２，４１３，４１４は、戻り電極４２０と一緒に、平面状の平べったい形を有するよう全体として形成されている。しかしながら、電極および１つのまたは複数の戻り電極の実施形態は、平面状の平べったい形を有するものには限定されず、例えば、エレメント２５０内に設けられている他の全ての電極との直接的な接触関係から電気的に絶縁されたままの状態で長手方向軸線２６２からある程度の半径方向距離を置いたところで長手方向軸線２６２周りに少なくとも部分的に延びる湾曲した弧の形を有しても良い。

種々の実施形態では、制御ユニット２０１は、電極出力端子４０１，４０２，４０３，４０４の各々に提供される電気出力波形を個別的に制御し、かくして、個々に制御された出力を電極４１１，４１２，４１３，４１４の各々にそれぞれ提供するよう構成されるのが良い。種々の実施形態では、制御ユニット２０１は、電極への電気出力波形の印加のために切り替えられたオンおよびオフ状態に関して同一の時刻に電極出力端子４０１の全てを作動させるのが良い。種々の実施形態では、制御ユニット２０１は、これらのオンおよびオフ状態を働かせて電極出力端子のそれぞれへのおよびかくしてエレメント２５０の電極への電気出力波形の出力を個別方式で個々に制御するのが良く、電極出力端子のうちの１つ以上をオフ状態に切り替えるのが良く、他方電極出力端子の他の電極出力端子をオン状態に切り替える。種々の実施形態では、追加した数の温度センサ、例えば図４に示されているように５つの温度センサを非接触式高周波発熱体２５０内に設けるのが良く、これら温度センサは、電極の各々のところまたはその近くの検出温度に関連したセンサ出力信号を発生させるよう構成されるのが良い。温度センサからの温度出力信号をセンサ入力部２１８に通して制御ユニット２０１に結合し、それにより制御ユニット２０１がエレメント２５０の長さにわたって存在する場合のある温度勾配を求め、それにより個々の電極４１１，４１２，４１３，４１４に印加される電気出力波形を介して利用される加熱制御に対して高い分解能をもたらすことができるようにする。

種々の実施形態では、互いに異なる電気出力波形、例えば図３Ａ～図３Ｃに関して上述した電気出力波形（これらには限定されない）を任意所与の時刻で電極出力端子４０１，４０２，４０３，４０４のうちの１つ以上に印加して、通路２５２を通過しているまたはこの中に入っている流体の加熱を制御するのが良い。例えば、電力出力端子４０１は、電気出力波形を連続的に受け取るのが良く、電極出力端子４０２，４０３および／または４０４のうちの１つ以上は、図３Ａに図示されるとともに図３Ａを参照して説明するようにパルス電気出力波形、例えば波形３０１を受け取るのが良い。波形を変化させ、かくして、エレメント２５０の長さ寸法２６３に対して互いに異なる位置で電極によって提供される加熱量を変化させることにより、エレメントの単一電極実施形態と比較して、より一様な加熱をエレメント２５０に対してより小さな全体的長さ寸法で提供することができる。非接触式高周波発熱体内に設けられた多数の電極に関する制御手順の他の変形例が可能であり、図４に図示されるとともに図４を参照して説明するようにシステム４００による使用が可能であることが想定される。さらに、システム４００の諸実施形態は、電極を制御するための特定の数の電極出力端子、例えば図４に示されているような４つの電極出力端子を有するシステムに限定されず、これよりも少ない電極、例えば２つまたは３つの電極端子出力部、または多い電極端子出力部、例えば５つ以上の電極端子出力部を有する実施形態を含むことができ、かかる実施形態は、制御ユニットに電気的に結合されるよう構成された電気発熱体内に設けられまたはこの一部として設けられる多数の電極または多数の電極組を制御するよう構成されるのが良い。

図４Ａは、少なくとも１つの実施形態に係る非接触式高周波発熱体２７０を含む概略ブロック図である。図４Ａに示されているように非接触式高周波（ＲＦ）発熱体２７０（以下、「エレメント２７０」）は、発熱体本体２７１（以下、「本体２７１」）を有し、外側管２７２が本体２７１の少なくとも一部分を貫通し、エレメント２７０は、外側管２７２によって少なくとも部分的に包囲されている内側管２７３をさらに有する。内側管２７３は、外側管２７２と本体２７１の両方を貫通している。内側管２７３は、本体２７１の第１の端部２７６を貫通し、本体の長さ寸法２７４に沿って本体を貫通し、そして第１の端部２７６と反対側の本体の第２の端部２７７から出ている。内側管２７３は、本体２７１を通る流体の流れのための通路２７８を提要するよう構成有れている。種々の実施形態では、内側管２７３は、絶縁性材料、例えばプラスチック材料で作られており、ただし、内側管の実施形態は、任意特定の種類の電気絶縁材料には限定されない。種々の実施形態では、外側管２７２は、誘導コイル２８１，２８２，２８３，２８４により生じる誘導電磁場が通路２７８を含む内側管２７３内の領域にかけられることができるようにする材料、例えば、金属、ステンレス鋼、または他の金属材料で作られる。しかしながら、外側管２７２を形成するために使用できる材料または材料の種類の実施形態は、特定種類の材料または材料系には限定されず、通路２７８を通って流れているまたはこの中に入れられている流体を加熱する際の誘導コイルの働きと適合性のある任意の材料または材料系を使用して外側管を形成することができる。図４Ａにさらに示されているように、１組の誘導コイル２８１，２８２，２８３，２８４が外側管２７２周りに巻き付けられるとともにそれぞれ外側管の長手方向寸法に沿って間隔を置いて配置されている。誘導コイル２８１，２８２，２８３，２８４の各々は、制御ユニット２０１の電極出力端子の各々にそれぞれ電気的に結合されるとともに制御ユニット２０１の戻り電極端子に電気的に結合されている。図４Ａに示されているように、誘導コイル２８１は、制御ユニット２０１の電極出力端子４０１（ＯＵＴ１）に結合され、誘導コイル２８２は、制御ユニット２０１の電極出力端子４０２（ＯＵＴ２）に結合され、誘導コイル２８３は、制御ユニット２０１の電極出力端子４０３（ＯＵＴ３）に結合され、誘導コイル２８４は、制御ユニット２０１の電極出力端子４０４（ＯＵＴ４）に結合されている。誘導コイルの各々はまた、制御ユニット２０１の一部として設けられている戻り電極端子の１つまたは別々の戻り電極端子に電気的に結合されている。

誘導コイル２８１，２８２，２８３，２８４を形成する巻線は、任意特定形式の巻線、各コイルを形成するために用いられる１つ当たりの任意特定の巻数、または誘導コイルを形成するために用いられる任意特定の材料系には限定されない。幾つかの実施形態では、誘導コイル２８１，２８２，２８３，２８４の各々は、各巻線を形成するために使用できる同一形式の電気導体、例えば導電性金属、例えば銅、アルミニウム、銀、または金、および電気導体の同数のターンを有する。しかしながら、エレメント２７０の実施形態は、数において４つのコイルを有するエレメントには限定されず、単一の（１つの）コイルだけを有することを含め、５つ以上または３つ以下のコイルを有しても良い。さらに、エレメント２７０の諸実施形態は、エレメントに含まれる複数のコイルの各々が同一種類のコイル巻線で構成されることには限定されない。例えば、エレメント２７０内に設けられている複数のコイルのうちの１つ以上は、誘導コイルを形成するために用いられる電気導体の巻線のこれよりも多いまたは少ないターンを有しても良く、かつ／あるいは誘導コイルを形成するために用いられる異なる電気導体、例えば異なるゲージの線材または他の導電性要素で作られても良い。

作用を説明すると、制御ユニット２０１は、１つ以上の電気出力波形を誘導コイル２８１，２８２，２８３，２８４に提供するよう構成されているのが良く、その目的は、各誘導コイルを包囲している領域内に電磁場を生じさせることにあり、各誘導コイルを包囲している領域内としては、内側管２７３の通路２７８内に設けられた各誘導コイルを包囲している領域内が挙げられる。誘導コイル２８１，２８２，２８３，２８４によって生じる電磁場は、通路２７８を通って流れているまたはこの中に入っている流体のための加熱作用を生じさせるよう構成されているのが良い。種々の実施形態では、制御ユニット２０１は、同一の電気出力波形を同一の期間にまたは同一の期間にわたって誘導コイル２８１，２８２，２８３，２８４の各々に印加するよう構成されており、かかる印加の形態としては、パルス電気出力波形を電気出力波形のパルスに対して同一の期間および同一の位相で誘導コイル２８１，２８２，２８３，２８４の各々に印加するやり方が挙げられる。しかしながら、諸実施形態は、異なる電気波形を同一の時刻にまたは互いに異なる時刻に誘導コイル２８１，２８２，２８３，２８４の１つ以上に提供する制御ユニット２０１を含むことができ、誘導コイル２８１，２８２，２８３，２８４の種々の組み合わせを互いに対して異なる時刻に付勢したり消勢したりすることができ、そして誘導コイルのうちの他のものを付勢するために印加される電気波形に対して同一の時刻または異なる時刻に互いに異なる電気出力波形を用いてかかる種々の組み合わせを付勢することができる。誘導コイル２８１，２８２，２８３，２８４を付勢するために用いられる電気波形および／または誘導コイル２８１，２８２，２８３，２８４の各々の付勢のタイミングを個別的にまたは一緒に何らかの組み合わせの状態で変化させるとともに制御することによって、通路２７８を通って流れているまたはこの中に入っている流体の加熱を制御することができる。

エレメント２７０を利用する諸実施形態は、上述の特徴のうちの任意のものを提供するとともに本開示内容およびその任意の均等例全体を通じて説明したように流体の加熱、滅菌、または他の処理に関連した機能のうちの任意のものを実行するよう構成されるとともに作動されるのが良い。例えば、図４Ａに示されているように、エレメント２７０は、１つ以上の温度センサ２５７、１つ以上の流量センサ２５９、および／または１つ以上の周囲温度センサ２６４の任意の組み合わせを含む。設けられている場合のこれらのセンサによって提供される出力信号は、制御ユニット２０１に結合されるのが良く、温度調節に組み込まれる出力信号によって提供される対応の情報は、本開示の種々の部分において説明したようにコントローラ２０１によって提供される。

図５Ａ、図５Ｂおよび図５Ｃはそれぞれ、少なくとも１つの実施形態に係る制御ユニット５００を含む電気波形発生器／電力供給回路系の側面図、平面図、および底面図である。図５Ａに示されているように、電気波形発生器／電力供給回路系５００は、印刷回路板５０１を含み、素子が印刷回路板の上側と下側の両方に実装されている。種々の実施形態では、４つの別々の電極出力端子５０２が印刷回路板５０１の側部に取り付けられるとともにこれから延びている。種々の実施形態では、４つの別々の誘導コイル５０４が印刷回路板５０１の頂面に取り付けられている。誘導コイル５０４は、他の電気部品、例えば４つの電極出力端子５０２のそれぞれのための１つ以上のキャパシタ（図５Ａには示されていない）と関連してインピーダンス整合をもたらすよう構成されているのが良い。

図５Ｂは、印刷回路板５０１の底面図であり、個々の電極出力端子５０２の相対位置を示している。図５Ｃは、印刷回路板５０１の平面図であり、個々の誘導コイル５０４の相対位置を示している。種々の実施形態では、印刷回路板５０１は、形状が正方形であり、３インチ（７．５ｃｍ）から５インチ（１２．５ｃｍ）までの範囲（端の値を含む）にある幅寸法および長さ寸法を有する。

図６は、少なくとも１つの実施形態に係る非接触式高周波加熱制御ユニットのための電気回路系の一実施形態の概略電気図６００である。種々の実施形態では、略図６００の１つ以上の部分は、図２および図４に図示されるとともにこれらの図を参照して説明したように制御ユニット、例えば制御ユニット２０１のための電気回路系および／または回路レイアウトを表しているといえる。略図６００に示されているように、電気回路系は、温度センサ増幅器６０４、ドライバ／スイッチング回路系６０５、少なくとも１つの電極出力端子６０６、およびマイクロプロセッサ６１０を含む。マイクロプロセッサ６１０は、諸機能、例えば、電気波形発生器２０４（図２および図４）により提供される機能を含む例示の実施形態であって良く、このマイクロプロセッサは、諸機能のうちの１つ以上を実行するとともに制御ユニット２０１およびその任意の均等例に関して上述した特徴の任意の組み合わせを提供するよう構成されているのが良い。

ドライバ／スイッチング回路系６０５は、電力供給回路系２０５（図２および図４）の例示の実施形態であって良く、かかるドライバ／スイッチング回路系は、諸機能のうちの１つ以上を実行するとともに制御ユニット２０１およびその任意の均等例に関して上述した特徴の任意の組み合わせを提供するよう構成されているのが良い。電極出力端子６０６は、電極出力端子（図２の端子２０６，２０７、図４の端子４０１，４０２，４０３，４０４，２０７）のうちの任意のものの例示の実施形態であって良く、この電極出力端子は、諸機能のうちの１つ以上を実行するとともに制御ユニット２０１およびその任意の均等例に関して上述した特徴の任意の組み合わせを提供するよう構成されているのが良い。

図６に示されているようなマイクロプロセッサ６１０は、制御回路系２１０（図２および図４）に含まれた回路系のうちの幾つかまたは全ての例示の実施形態であって良い。特定の実施形態、具体的にはSTMICROELECTRONICS（登録商標）ARM（登録商標）CORTEX（登録商標）-M4マイクロコントローラが略図６００に図示されている。しかしながら、マイクロプロセッサ６１０は、任意特定形式のマイクロプロセッサまたはマイクロコントローラには限定されず、略図６００に示されているような特定のマイクロコントローラは、制御ユニット、例えば制御ユニット２０１に含まれている制御回路系の一部として使用できる形式のマイクロプロセッサの非限定的かつ例示としての実施例であることが意図されている。

非接触式高周波加熱制御ユニットの実施形態の種々の特徴および種々の機能は、本開示全体を通じて説明したように非接触式高周波加熱制御ユニットの実施形態によって提供できるとともにこれら実施形態の一部として設けられるのが良い追加の特徴および追加の機能を説明している。

非接触式高周波加熱の実施形態は、１０ｋＨｚから３０ＭＨｚまでの範囲にある周波数、または１００ＭＨｚという高い周波数、あるいは３００ＧＨｚという高い周波数を用いて実施でき、それにより、エネルギーを液体中に一様に伝達しているときにある体積の液体を小さな表面積と体積の比で迅速に加熱することができる。エネルギーはまた、非導電性表面を通って液体中に伝達されても良く、それにより導電法を用いた迅速な加熱に一般的に伴う「ホットスポット」に起因して水蒸気および／または泡を生成する恐れをなくすことができる。最終結果は、液体のマイクロ波加熱と類似しており、ただし、高い電気‐熱効率を実現することができることを除く。また、共振インバータをメガヘルツ周波数で用いることにより、極めて迅速な応答時間および加熱システムに対する微細な制御をもたらすことができる。受動的／自然な力率補正のストラテジを組み込むのが良く、かかるストラテジは、従来型のスイッチングレギュレータにおいて普及している能動的力率補正段階の必要性を制限しまたはなくす。種々の実施形態では、制御ユニットの制御回路系は、出力信号を提要して装置、例えば流体ポンプを制御することができ、液体の流量は、モニタされた温度を一定の値でまたは一定の値周りの帯内に維持するよう調節される。

種々の実施形態では、加熱されるべき流体の流れのための通路は、柔軟性の通路を含む。種々の実施形態では、加熱されるべき流体は、イオン液体である。種々の実施形態では、加熱されるべき流体は、食塩水であり、生理食塩水である。種々の実施形態では、加熱中の流体の温度は、４９℃から５１℃までの温度範囲（端の値を含む）内に維持されるべきである。種々の実施形態では、加熱状態の流体を非接触式高周波発熱体から運ぶ導管を出た流体は、熱を液体に伝えるとともにこの液体を人体の温度よりも高い温度で体の外口、例えば患者の尿道口（これには限定されない）中に送り込むよう構成されている。種々の実施形態は、膀胱内に受け入れ可能に患者の尿道を貫通していて非接触式高周波加熱ユニットにより加熱された流体を患者の膀胱に運ぶよう構成されたカテーテルをさらに含む。

種々の実施形態では、制御ユニットは、共振インバータ、例えばＥクラス共振インバータ（これには限定されない）を含む。種々の実施形態では、Ｅクラス共振インバータは、ワイドバンドギャップトランジスタをさらに含みかつ／あるいはＥクラス共振インバータを有するトランジスタのゲートを駆動する信号は、マイクロコントローラによって供給される。種々の実施形態では、Ｅクラス共振インバータへの供給は、未濾波整流済み線間電圧である。種々の実施形態では、共振電気波形発生器の入力電圧は、回線周波数（５０Ｈｚまたは６０Ｈｚ）の基本波で時間的に変化するよう設定されており、その結果、電気波形発生器によって流される電流は、電圧につれてスケール変更する。電気波形発生器の入力部のところの電圧が整流回線と同期してほぼゼロに低下するようになっている場合、電気波形発生器はそれ自体、近似的に抵抗負荷を回線に提供するのが良く、したがって、ほぼ単一の力率を能動的または受動的フィルタリング素子なしで達成できる。

種々の実施形態では、出力信号をせいぎょユニットに提供するよう構成された温度センサのうちの１つ以上は、制御ユニットの電極出力端子に提供されている電気出力波形の変調のオフサイクル中、制御回路系によって読み取り可能である。温度（および他の）測定値は、スイッチング電力変換器からのノイズの栄養を受けやすいといえる。スイッチングノイズが存在しないようオフサイクル変調中に読み取り可能な温度センサを組み込むことにより、温度の読みの制度を大幅に高めることができる。種々の実施形態では、出力信号を制御ユニットに提供するよう構成された温度センサのうちの１つ以上は、整流済み線間電圧の最小電圧レベルの間に読み取り可能である。共振電気波形発生器のゲート操作は、ほぼゼロの電力の時点で最小限の整流済み線間電圧で無効になり、その結果、温度の読みおよびオフ期間は、システムの力率特性に悪影響を及ぼすことがないようになっている。

種々の実施形態では、オンとオフのスイッチングサイクルおよび変調期間は、制御ユニットに提供される線間電圧または他の電力入力と同期するのが良い。種々の実施形態では、主ＡＣ周波数またはトランジスタゲート駆動信号のデューティサイクルは、装置の加熱効率、供給電力、または力率を最適化するよう調節される。共振電気波形発生器への入力電圧は、整流済み線間電圧またはその他につれて変化するので、最適なスイッチング周波数および／またはデューティサイクルに影響を及ぼす場合があり、それにより効率および／または力率が低下する場合がある。周波数および／またはデューティサイクルを変化することにより、瞬時入力電圧または負荷インピーダンスが所与の場合、最適効率および最適力率を得ることができる。また、周波数および／またはデューティサイクルを用いると、電気波形発生器によって見られるインピーダンスを慎重に同調／離調することによって負荷に送られる電力を制御することができる。

種々の実施形態では、加熱中の液体のインピーダンス特性は、制御ユニットによって検出され、結果として得られる温度は、インピーダンス値に基づいて定められる。食塩水のインピーダンスは、温度につれて極めて予測可能に変化する。電気波形発生器の電気性能を作動中にモニタすることにより、インピーダンスを求めることができ、かくして液体のリアルタイム温度を予測することができる。

種々の実施例は、加熱状態の液体を含み、この加熱状態の液体を体内への液体の入口の付近で人体中に輸送する段階を含み、液体の温度は、人体の温度よりも高い。

種々の実施形態では、制御ユニットは、非接触式高周波発熱体と連携して、高電圧ＤＣパルスを利用して電気エネルギーを液体中に伝えることができる。パルス電界安定化（ＰＥＦ）のプロセスは、高電圧ＤＣパルス（双極性ＤＣ電圧である場合がある）を液体に印加して液体内に存在している場合のあるどのような細菌であってもその細菌の細胞壁を破壊する方法である。液体の滅菌に加えて、液体の温度はまた、適度に増大する。ＰＥＦを用いると、液体をリアルタイムで滅菌するとともに加熱することができる。ＤＣパルスは、長さが１ミリ秒以上のオーダーであるのが良い。一般に、８００Ｖ／ｍｍ以上の電界強度が液体中の相当な細菌減少を達成する上で望まれる。電極ストラテジは、ＡＣ方法に類似しているが、種々の実施形態では、液体と接触している露出状態の電極、例えば金属電極を有するのが良い。

図７は、少なくとも１つの実施形態に従って非接触式高周波加熱制御を行う方法７００の流れ図である。方法７００の諸実施形態は、上述するとともに本開示全体を通じて説明した素子または装置および回路系のうちの１つ以上またはこれらの任意の組み合わせを利用して方法７００の一部として含まれる手順およびプロセスを実行することができる。以下に説明する方法ステップおよびその任意の均等例のうちの１つ、幾つか、または全てを制御回路系、例えば１つ以上のプロセッサ、例えばプロセッサ２１１（図２および図４）を含む制御回路系２１０（図２および図４）（これには限定されない）によって提供される制御信号の制御下においてまたはこれら制御信号に基づいて実施できる。

方法７００の諸実施形態は、到来電力を処理して処理済み電力を生じさせるステップを含むのが良い（ブロック７０２）。電力の処理は、到来電力の整流、濾波、ならびに電圧、電流、および／または位相調節を含むのが良い。種々の実施形態では、制御回路系のプロセッサは、制御信号、例えば入力電力処理回路系に提供して１つ以上のパラメータ、例えば入力電力処理回路系から出力として処理されるとともに提供される電力の出力としての電圧または電力レベルを加減しまたは制御することができる。

方法７００の諸実施形態は、ＲＦ波形を発生させ、そしてこれを変調して中間電気波形を生じさせるステップを含むのが良い（ブロック７０４）。ＲＦ波形の生成は、ＲＦ源、例えばＲＦ源２０４Ａ（図２および図４）によって実施され、ＲＦ波形を変調して中間電気波形を生じさせるステップは、変調器、例えば変調器２０４Ｂ（図２および図４）によって実施されるのが良い。中間電気波形のフォーマットおよび／または他のパラメータは、フォーマットのうちの任意のものに対応するのが良く、しかも中間電気波形に対して本開示およびその任意の均等例全体を通じて説明したパラメータのうちの任意のものを含むものが良い。

方法７００の諸実施形態は、中間電気波形を用いて電力供給回路を制御してＲＦ発熱体の１つ以上の組をなす電極への処理済み電力の結合具合を制御するステップを含むのが良い（ブロック７０６）。種々の実施形態では、電力供給回路系によって提供される制御は、出力供給回路系に提供されている処理済み電力と１つ以上の組をなす電極との電気的結合をオンに切り替えたりオフに切り替えたりし、それにより変調されたまたはパルス化された電気出力波形をＲＦ発熱体内に設けられた１つ以上の組をなす電極に提供し、それにより発熱体を通って流れているまたはこの中に入れられている流体の加熱具合を制御するステップを含むのが良い。方法７００の諸実施形態は、制御ユニットの１つ以上の電極出力端子からの電気出力波形を１つ以上の電気導体、例えば１本以上の遮蔽済み同軸ケーブル（これには限定されない）を介して非接触式高周波発熱体内に位置決めされている１つ以上の組をなす電極に結合するステップを含むのが良い。１つ以上の電極出力端子からの電気出力波形を非接触式高周波発熱体内に位置決めされている１つ以上の組をなす電極に提供すると、その結果として、１つ以上の組をなす電極相互間を通りまたはこの中に入れられている流体を加熱することができる。

方法７００の諸実施形態は、ＲＦ発熱体を通って流れているかつ／あるいはこの中に入れられている流体と関連したパラメータを検出するステップを含むのが良い（ブロック７０８）。検出したパラメータとしては、流体の温度の検出、流体と関連した流量または流れ体積の検出、および／または電極および電極相互間の領域内に存在する流体を含む電気回路のインピーダンス値の検出が挙げられるが、これらには限定されない。

方法７００の諸実施形態は、例えば制御回路系を用いて、少なくとも一部が検出したパラメータに基づいて非接触式高周波発熱体の１つ以上の組をなす電極に印加されている電力に対する調節を決定するステップを含むのが良い（ブロック７１０）。種々の実施形態では、電気出力波形に対する何らかの調節の決定は、非接触式高周波発熱体によって加熱されている流体と関連した１つ以上の検出した温度に基づいている。種々の実施形態では、電気出力波形に対する何らかの調整の決定は、非接触式高周波発熱体によって加熱されている流体と関連した１つ以上の検出した流量または流れ体積に基づいている。種々の実施形態では、電気出力波形に対する何らかの調整の決定は、非接触式高周波発熱体の電極および非接触式高周波発熱体によって加熱されている流体を含む電気回路に関して測定された１つ以上の検出したインピーダンス値に基づいている。

電気出力波形に対して行われる必要の場合のある何らかの調節の決定に基づき、方法７００は、戻り線７１４によって指示されるようにブロック７０４に戻り、ここで、電気波形発生器および／または電力供給回路系のさらなる制御がブロック７１０で行われるよう決定された調節のうちの任意のものに基づいて実施される。流体の加熱は、オペレータが方法７００を実施している制御ユニットを作動停止させまたは警報条件が検出されるまでブロック７０２～７１０を含むループをなして続くのが良い（ブロック７２０）。

警報条件が検出されると、方法７００の諸実施形態は、制御ユニットの電気波形発生器および／または電力供給回路系の電源を切るステップを含むのが良い。警報条件としては、非接触式高周波発熱体によって加熱されている流体について検出された過剰温度、非接触式高周波加熱ユニットによって加熱されている流体と関連した流量または流れ体積に関連している許容限度を超える状態、および／または制御ユニットおよび／または非接触式高周波加熱ユニットと関連した電気または温度状態、例えば短絡、制御ユニットへの入力電力の損失、および制御ユニット内に存在する恐れのある何らかの許容限度を超えかつ検出された過剰温度、過電流、過電圧状態が挙げられるが、これらには限定されない。種々の実施形態では、制御ユニットは、例えばユーザインターフェースを介して警告信号を制御ユニットの外部に位置する１つ以上の装置に出力するよう構成されており、警告信号は、警報状態の検出に関連した情報および／または警報状態を生じさせた状態の性質および広がりに関した情報を含む。

理解されるように、本開示内容の諸観点をシステム、方法または１つまたは２つ以上の可読媒体に記憶されたプログラムコード／命令として具体化できる。したがって、諸観点は、ハードウェア、ソフトウェア（ファームウェア、常駐ソフトウェア、マイクロコードなどを含む）、またはソフトウェアおよびハードウェア観点の組み合わせの形態を取ることができ、これらを全て、一般に、本明細書において「回路」、「回路系」、「モジュール」、または「システム」と称している場合がある。実施例に個々のモジュール／ユニットとして提供されている機能をプラットフォーム（オペレーティングシステムおよび／またはハードウェア）、アプリケーションエコシステム、インターフェース、プログラマの好み、プログラミング言語、アドミニストレータの好みなどに従って互いに異なるように組織化できる。

１つまたは２つ以上の機械可読媒体の任意の組み合わせを利用することができる。機械可読媒体は、機械可読信号媒体または機械可読記憶媒体であるのが良い。機械可読記憶媒体は、プログラムコードを記憶するために例えば、電子、磁気、光、電磁気、赤外線、または半導体技術のうちの任意の１つまたはこれらの組み合わせを採用するシステム、装置、またはデバイスであるのが良いが、これらには限定されない。機械可読記憶媒体の特定の実施例（非網羅的なリスト）は、以下のもの、すなわち、携帯可能なフロッピーディスク、ハードディスク、読み取り書き込み記憶装置（ＲＡＭ）、読み取り専用記憶装置（ＲＯＭ）、消去可能プログラマブル読み取り専用記憶装置（ＥＰＲＯＭまたはフラッシュメモリ）、携帯可能なコンパクトディスク読み取り専用記憶媒体（ＣＤ－ＲＯＭ）、光記憶装置、磁気記憶装置、またはこれらの任意適当な組み合わせを含む。本明細書との関係では、機械可読記憶媒体は、命令実行システム、装置、またはデバイスによって使用可能なまたはこれらと関連したプログラムを格納しまたは記憶することができる任意の有形的表現媒体であって良い。機械可読記憶媒体は、機械可読信号媒体ではない。

本開示の諸観点を種々の具体化例および開発例に関して説明したが、理解されるように、これら諸観点は、例示であり、特許請求の範囲に記載された本発明の範囲は、これら諸観点には限定されない。一般に、本明細書において説明した非接触式高周波加熱制御ユニットおよび非接触式高周波発熱体に関する技術は、任意の１つまたは複数のハードウェアシステムと一致した施設で実施できる。多くの変形例、改造例、追加例、および改良例が採用可能である。

本明細書において単数形として説明したコンポーネントまたは部品、操作または構造について複数形を利用することができる。最後に、種々のコンポーネントまたは部品、操作およびデータ記憶装置相互間の境界は、幾分恣意的であり、特定の操作が具体的な例示の形態の文脈で示されている。機能の別の割り当てが想定され、かかる割り当ては、本発明の開示に含まれる。一般に、例示の形態において別個のコンポーネントとして提供されている構造および機能は、組み合わせ状態の構造またはコンポーネントまたは部品として具体化できる。同様に、単一のコンポーネントとして提供されている構造および機能は、別々のコンポーネントまたは部品として具体化できる。これらの変形例、改造例、追加例および改良例、および他の変形例、改造例、追加例および改良例は、本開示の範囲に属するといえる。

接続詞「および」のついたリストに続いて記載される「～のうちの少なくとも１つ」という語句の使用は、排他的なリストとして取り扱われるべきでなく、別段の指定がなければ、各カテゴリから１つのアイテムを含む状態のカテゴリのリストとみなされるべきではない。「Ａ、Ｂ、およびＣのうちの少なくとも１つ」と記載している説は、列挙したアイテムのうちのたった１つ、列挙したアイテムのうちの多く、およびリスト中のアイテムのうちの１つ以上および列挙されていない別のアイテムで侵害対象となる場合がある。

例示の実施形態は、以下の実施態様項を含む。

〔実施態様項１〕装置であって、
非接触式高周波発熱体内の流体を加熱するための制御ユニットを有し、上記制御ユニットは、
電気波形を生じさせるよう構成された高周波（ＲＦ）源を有し、
上記ＲＦ源に結合された変調器を有し、上記変調器は、上記ＲＦ源から上記電気波形を受け取るとともに、少なくとも一部が上記電気波形に基づく波形を含む中間電気波形を生じさせるよう構成され、
上記変調器に結合された電力供給回路系を有し、上記電力供給回路系は、電力入力を受け取るとともに上記中間電気波形を受け取り、そして上記電力入力を用いて電気出力波形を生じさせるよう構成され、上記電力出力波形は、上記中間電気波形に対応しており、
上記電力供給回路系は、上記電気出力波形を非接触式高周波発熱体の一部として含まれた１組の電極に送るよう構成され、上記１組の電極は、上記高周波発熱体の流体流れ通路の近くに該流体流れ通路と流体連通関係をなしていない状態で位置決めされ、
上記電気出力波形は、上記電気出力波形が１組の電極に印加されているときかつ上記電極の組が上記流体と物理的接触関係をなしていない間、上記流体流れ通路内に入れられている流体に体積高周波加熱作用を生じさせるよう構成されている、装置。

〔実施態様項２〕上記制御ユニットは、少なくとも１つのプロセッサを含む制御回路系をさらに有し、
上記少なくとも１つのプロセッサは、上記変調器に通信可能に結合され、
上記少なくとも１つのプロセッサは、１つ以上の制御信号を上記変調器に提供して上記変調器によって生じた上記中間電気波形の少なくとも１つのパラメータを制御するよう構成されている、実施態様項１記載の装置。

〔実施態様項３〕上記中間電気波形の少なくとも１つのパラメータを制御することは、上記中間電気波形のデューティサイクルを制御することを含む、実施態様項２記載の装置。

〔実施態様項４〕上記制御ユニットは、１つ以上のセンサ入力をさらに有し、上記１つ以上のセンサ入力は、上記制御回路系に結合されかつ１つ以上のセンサによって生じた１つ以上のセンサ信号を受け取るよう構成され、
上記少なくとも１つのプロセッサは、上記１つ以上のセンサ信号を処理して少なくとも一部が上記１つ以上のセンサ信号に基づいて上記変調器に提供される上記１つ以上の制御信号を生じさせるよう構成されている、実施態様項２記載の装置。

〔実施態様項５〕上記１つ以上のセンサ信号のうちの少なくとも１つは、温度センサによって生じかつ上記非接触式高周波発熱体を通って流れているまたは該非接触式高周波発熱体を出ている上記流体の検出温度に対応した信号を提供するよう構成されている、実施態様項４記載の装置。

〔実施態様項６〕上記１つ以上のセンサ信号のうちの少なくとも１つは、流量センサによって生じかつ上記非接触式高周波発熱体を通って流れているまたは該非接触式高周波発熱体を出ている上記流体の検出流量に対応した信号を提供するよう構成されている、実施態様項４記載の装置。

〔実施態様項７〕上記１つ以上のセンサ信号のうちの少なくとも１つは、周囲温度センサによって生じかつ上記流体流量を上記非接触式高周波発熱体に提供するよう構成された流体源が配置されている周囲領域の検出温度に対応した信号を提供するよう構成されている、実施態様項４記載の装置。

〔実施態様項８〕上記電気波形発生器によって生じた上記電気出力波形は、１０キロヘルツから３０メガヘルツまでの範囲（両端の値を含む）にある周波数を有する、実施態様項１～７のうちいずれか一に記載の装置。

〔実施態様項９〕上記１組の電極に送られるようになった上記電気出力波形の少なくともある部分は、正弦波を含む、実施態様項１～８のうちいずれか一に記載の装置。

〔実施態様項１０〕上記電気出力波形は、食塩水からなる流体中に体積高周波加熱作用を生じさせるよう構成されている、実施態様項１～９のうちいずれか一に記載の装置。

〔実施態様項１１〕上記電力供給回路系は、上記電気出力波形を上記１組の電極に制御可能に印加したり該１組の電極から制御可能に切り離したりするよう構成された１つ以上の電気スイッチング素子を含む、実施態様項１～１０のうちいずれか一に記載の装置。

〔実施態様項１２〕上記制御ユニットは、複数の電極出力端子を有し、上記複数の電極出力端子の各々は、上記非接触式高周波発熱体の一部として含まれている上記１組の電極のうちの別個の１つ電極に電気的に結合されるよう構成され、
上記電力供給回路系は、上記電気出力波形を上記複数の電極出力端子の各々に個々に印加したり該複数の電極出力端子の各々から個々に切り離したりするよう構成されている、実施態様項１～１１のうちいずれか一に記載の装置。

〔実施態様項１３〕システムであって、
非接触式高周波発熱体を含み、上記非接触式高周波発熱体は、上記非接触式高周波発熱体を貫通して延びる流体通路に近接して配置されている１組の電極を含み、上記１組の電極は、バリヤによって上記流体通路から物理的に隔離されかつ電気出力波形が上記１組の電極に印加されたときに上記流体通路を通って流れている流体に非接触式高周波加熱作用を生じさせるよう構成され、
上記非接触式高周波発熱体に結合されかつ上記非接触式高周波発熱体内を流れている上記流体を加熱するために上記電気出力波形を提供するよう構成された制御ユニットを含み、上記制御ユニットは、
電気波形を生じさせるよう構成された高周波（ＲＦ）源を有し、
上記ＲＦ源に結合された変調器を有し、上記変調器は、上記ＲＦ源から上記電気波形を受け取るとともに、少なくとも一部が上記電気波形に基づく波形を含む中間電気波形を生じさせるよう構成され、
上記変調器に結合された電力供給回路系を有し、上記電力供給回路系は、電力入力を受け取るとともに上記中間電気波形を受け取り、そして上記電力入力を用いて電気出力波形を生じさせるよう構成され、上記電力出力波形は、上記中間電気波形に対応しており、
上記電力供給回路系は、上記電気出力波形を非接触式高周波発熱体の一部として含まれた１組の電極に送るよう構成され、上記１組の電極は、上記高周波発熱体の流体流れ通路の近くに該流体流れ通路と流体連通関係をなさない状態で位置決めされ、
上記電気出力波形は、上記電気出力波形が１組の電極に印加されているときかつ上記電極の組が上記流体と物理的接触関係をなしていない間、上記流体流れ通路内に入れられている流体に体積高周波加熱作用を生じさせるよう構成されている、システム。

〔実施態様項１４〕上記非接触式高周波加熱制御ユニットは、１つ以上のセンサ入力をさらに含み、上記１つ以上のセンサ入力は、上記制御ユニットに結合され、かつ１つ以上のセンサによって生じた１つ以上のセンサ信号を受け取るとともに上記１つ以上のセンサ信号を少なくとも１つのプロセッサに結合するよう構成され、
上記プロセッサは、上記１つ以上のセンサ信号を処理するとともに少なくとも一部が上記センサ信号に基づく上記中間電気波形の発生を制御するよう上記変調器に提供される１つ以上の制御信号を発生させるよう構成されている、実施態様項１３記載のシステム。

〔実施態様項１５〕上記１つ以上のセンサ信号のうちの少なくとも１つは、温度センサによって生じかつ上記非接触式高周波発熱体を通って流れているまたは該非接触式高周波発熱体を出ている上記流体の検出温度に対応した信号を提供するよう構成されている、実施態様項１４記載のシステム。

〔実施態様項１６〕上記電気波形発生器によって生じた上記電気出力波形は、１０キロヘルツから３０メガヘルツまでの範囲（両端の値を含む）にある周波数を有する、実施態様項１３～１５のうちいずれか一に記載のシステム。

〔実施態様項１７〕上記変調器によって生じた上記中間電気波形は、正弦波を含む、実施態様項１３～１６のうちいずれか一に記載のシステム。

〔実施態様項１８〕上記制御ユニットは、上記非接触式高周波発熱体を通って流れている食塩水の流れの非接触式高周波加熱作用を制御するよう構成されている、実施態様項１３～１７のうちいずれか一に記載のシステム。

〔実施態様項１９〕上記電力供給回路系は、上記電気出力波形を上記１組の電極に制御可能に印加したり該１組の電極から制御可能に切り離したりするよう構成された１つ以上の電気スイッチング素子を含む、実施態様項１３～１８のうちいずれか一に記載のシステム。

〔実施態様項２０〕上記制御ユニットは、複数の電極出力端子を有し、上記複数の電極出力端子の各々は、上記非接触式高周波発熱体の一部として含まれている上記１組の電極のうちの別個の１つ電極に電気的に結合されるよう構成され、
上記電力供給回路系は、上記電気出力波形を上記複数の電極出力端子の各々に個々に印加したり該複数の電極出力端子の各々から個々に切り離したりするよう構成されている、実施態様項１３～１９のうちいずれか一に記載のシステム。

〔実施態様項２１〕方法であって、
高周波（ＲＦ）波形を生じさせるステップと、
上記ＲＦ波形を変調して中間電気波形を生じさせるステップと、
上記中間電気波形を用いて電力供給回路系を制御して電気出力波形を高周波発熱体の一部として含まれている１組の電極に制御可能に結合するステップとを含み、上記１組の電極は、上記高周波発熱体の流体流れ通路の近くに該流体流れ通路と流体連通関係をなしていない状態で位置決めされ、
上記電気出力波形は、上記電気出力波形が１組の電極に印加されているときかつ上記電極の組が上記流体と物理的接触関係をなしていない間、上記流体流れ通路内に入れられている流体に体積高周波加熱作用を生じさせるよう構成されている、方法。

〔実施態様項２２〕上記流体の検出温度に対応したセンサ出力信号を受け取るステップと、
上記検出温度に少なくとも部分的に基づいて、上記１組の電極に印加されている上記電気出力波形の少なくとも１つのパラメータを調節するステップとをさらに含む、実施態様項２１記載の方法。

〔実施態様項２３〕上記電気出力波形の上記少なくとも１つのパラメータを調節する上記ステップは、上記電気出力波形のデューティサイクルを調節するステップを含む、実施態様項２２記載の方法。

〔実施態様項２４〕上記電気出力波形の上記少なくとも１つのパラメータを調節する上記ステップは、上記電気出力波形の電圧レベルを調節するステップを含む、実施態様項２２記載の方法。

〔実施態様項２５〕上記電気出力波形の上記少なくとも１つのパラメータを調節する上記ステップは、上記電気出力波形の周波数を調節するステップを含む、実施態様項２２記載の方法。

〔実施態様項２６〕上記電気出力波形の少なくともある部分は、１０キロヘルツから３０メガヘルツまでの範囲（両端の値を含む）にある周波数を有する正弦波を含む、実施態様項２１～２５のうちいずれか一に記載の方法。

〔実施態様項２７〕上記１組の電極は、４つの電極および少なくとも１つの戻り電極から成る、実施態様項２１～２６のうちいずれか一に記載の方法。

〔実施態様項２８〕加熱中の上記流体の温度に対応したセンサ信号をモニタするステップと、
上記流体の上記温度が上記センサ信号に基づく温度しきい値を超えたかどうかを判定するステップと、
上記変調器または電力供給回路系の作動停止を制御して上記電気出力波形がもはや上記１組の電極に印加されないようにするステップとをさらに含む、実施態様項２１～２７のうちいずれか一に記載の方法。

〔実施態様項２９〕動作を実行するようコンピューティング装置によって実行可能な命令を記憶している非一過性コンピュータ可読媒体であって、上記動作は、
高周波（ＲＦ）波形を生じさせる動作と、
上記ＲＦ波形を変調して中間電気波形を生じさせる動作と、
上記中間電気波形を用いて電力供給回路系を制御して電気出力波形を高周波発熱体の一部として含まれている１組の電極に制御可能に結合する動作とを含み、上記１組の電極は、上記高周波発熱体の流体流れ通路の近くに該流体流れ通路と流体連通関係をなしていない状態で位置決めされ、
上記電気出力波形は、上記電気出力波形が１組の電極に印加されているときかつ上記電極の組が上記流体と物理的接触関係をなしていない間、上記流体流れ通路内に入れられている流体に体積高周波加熱作用を生じさせるよう構成されている、非一過性コンピュータ可読媒体。

〔実施態様項３０〕加熱中の上記流体の温度に対応したセンサ信号をモニタする動作と、
上記流体の上記温度が温度しきい値を超えたかどうかを上記センサ信号に基づいて判定する動作と、
上記電力供給回路系を作動停止させて上記電気出力波形がもはや上記１組の電極に印加されないようにする動作とをさらに含む、実施態様項２９記載の非一過性コンピュータ可読媒体。

Claims (30)

1. 装置であって、
   非接触式高周波発熱体内の流体を加熱するための制御ユニットを有し、前記制御ユニットは、
   電気波形を生じさせるよう構成された高周波（ＲＦ）源を有し、
   前記ＲＦ源に結合された変調器を有し、前記変調器は、前記ＲＦ源から前記電気波形を受け取るとともに、少なくとも一部が前記電気波形に基づく波形を含む中間電気波形を生じさせるよう構成され、
   前記変調器に結合された電力供給回路系を有し、前記電力供給回路系は、電力入力を受け取るとともに前記中間電気波形を受け取り、そして前記電力入力を用いて電気出力波形を生じさせるよう構成され、前記電力出力波形は、前記中間電気波形に対応しており、
   前記電力供給回路系は、前記電気出力波形を非接触式高周波発熱体の一部として含まれた１組の電極に送るよう構成され、前記１組の電極は、前記高周波発熱体の流体流れ通路の近くに該流体流れ通路と流体連通関係をなしていない状態で位置決めされ、
   前記電気出力波形は、前記電気出力波形が１組の電極に印加されているときかつ前記電極の組が前記流体と物理的接触関係をなしていない間、前記流体流れ通路内に入れられている流体に体積高周波加熱作用を生じさせるよう構成されている、装置。
2. 前記制御ユニットは、少なくとも１つのプロセッサを含む制御回路系をさらに有し、
   前記少なくとも１つのプロセッサは、前記変調器に通信可能に結合され、
   前記少なくとも１つのプロセッサは、１つ以上の制御信号を前記変調器に提供して前記変調器によって生じた前記中間電気波形の少なくとも１つのパラメータを制御するよう構成されている、請求項１記載の装置。
3. 前記中間電気波形の少なくとも１つのパラメータを制御することは、前記中間電気波形のデューティサイクルを制御することを含む、請求項２記載の装置。
4. 前記制御ユニットは、１つ以上のセンサ入力をさらに有し、前記１つ以上のセンサ入力は、前記制御回路系に結合されかつ１つ以上のセンサによって生じた１つ以上のセンサ信号を受け取るよう構成され、
   前記少なくとも１つのプロセッサは、前記１つ以上のセンサ信号を処理して少なくとも一部が前記１つ以上のセンサ信号に基づいて前記変調器に提供される前記１つ以上の制御信号を生じさせるよう構成されている、請求項２記載の装置。
5. 前記１つ以上のセンサ信号のうちの少なくとも１つは、温度センサによって生じかつ前記非接触式高周波発熱体を通って流れているまたは該非接触式高周波発熱体を出ている前記流体の検出温度に対応した信号を提供するよう構成されている、請求項４記載の装置。
6. 前記１つ以上のセンサ信号のうちの少なくとも１つは、流量センサによって生じかつ前記非接触式高周波発熱体を通って流れているまたは該非接触式高周波発熱体を出ている前記流体の検出流量に対応した信号を提供するよう構成されている、請求項４記載の装置。
7. 前記１つ以上のセンサ信号のうちの少なくとも１つは、周囲温度センサによって生じかつ前記流体流量を前記非接触式高周波発熱体に提供するよう構成された流体源が配置されている周囲領域の検出温度に対応した信号を提供するよう構成されている、請求項４記載の装置。
8. 前記電気波形発生器によって生じた前記電気出力波形は、１０キロヘルツから３０メガヘルツまでの範囲（両端の値を含む）にある周波数を有する、請求項１記載の装置。
9. 前記１組の電極に送られるようになった前記電気出力波形の少なくともある部分は、正弦波を含む、請求項１記載の装置。
10. 前記電気出力波形は、食塩水からなる流体中に体積高周波加熱作用を生じさせるよう構成されている、請求項１記載の装置。
11. 前記電力供給回路系は、前記電気出力波形を前記１組の電極に制御可能に印加したり該１組の電極から制御可能に切り離したりするよう構成された１つ以上の電気スイッチング素子を含む、請求項１記載の装置。
12. 前記制御ユニットは、複数の電極出力端子を有し、前記複数の電極出力端子の各々は、前記非接触式高周波発熱体の一部として含まれている前記１組の電極のうちの別個の１つ電極に電気的に結合されるよう構成され、
    前記電力供給回路系は、前記電気出力波形を前記複数の電極出力端子の各々に個々に印加したり該複数の電極出力端子の各々から個々に切り離したりするよう構成されている、請求項１記載の装置。
13. システムであって、
    非接触式高周波発熱体を含み、前記非接触式高周波発熱体は、前記非接触式高周波発熱体を貫通して延びる流体通路に近接して配置されている１組の電極を含み、前記１組の電極は、バリヤによって前記流体通路から物理的に隔離されかつ電気出力波形が前記１組の電極に印加されたときに前記流体通路を通って流れている流体に非接触式高周波加熱作用を生じさせるよう構成され、
    前記非接触式高周波発熱体に結合されかつ前記非接触式高周波発熱体内を流れている前記流体を加熱するために前記電気出力波形を提供するよう構成された制御ユニットを含み、前記制御ユニットは、
    電気波形を生じさせるよう構成された高周波（ＲＦ）源を有し、
    前記ＲＦ源に結合された変調器を有し、前記変調器は、前記ＲＦ源から前記電気波形を受け取るとともに、少なくとも一部が前記電気波形に基づく波形を含む中間電気波形を生じさせるよう構成され、
    前記変調器に結合された電力供給回路系を有し、前記電力供給回路系は、電力入力を受け取るとともに前記中間電気波形を受け取り、そして前記電力入力を用いて電気出力波形を生じさせるよう構成され、前記電力出力波形は、前記中間電気波形の波形に対応しており、
    前記電力供給回路系は、前記電気出力波形を非接触式高周波発熱体の一部として含まれた前記１組の電極に送るよう構成され、
    前記電気出力波形は、前記電気出力波形が１組の電極に印加されているときかつ前記電極の組が前記流体と物理的接触関係をなしていない間、前記流体流れ通路内に入れられている流体に体積高周波加熱作用を生じさせるよう構成されている、システム。
14. 前記非接触式高周波加熱制御ユニットは、１つ以上のセンサ入力をさらに含み、前記１つ以上のセンサ入力は、前記制御ユニットに結合され、かつ１つ以上のセンサによって生じた１つ以上のセンサ信号を受け取るとともに前記１つ以上のセンサ信号を少なくとも１つのプロセッサに結合するよう構成され、
    前記プロセッサは、前記１つ以上のセンサ信号を処理するとともに少なくとも一部が前記センサ信号に基づく前記中間電気波形の発生を制御するよう前記変調器に提供される１つ以上の制御信号を発生させるよう構成されている、請求項１３記載のシステム。
15. 前記１つ以上のセンサ信号のうちの少なくとも１つは、温度センサによって生じかつ前記非接触式高周波発熱体を通って流れているまたは該非接触式高周波発熱体を出ている前記流体の検出温度に対応した信号を提供するよう構成されている、請求項１４記載のシステム。
16. 前記変調器によって生じた前記中間電気出力波形の少なくともある部分は、１０キロヘルツから３０メガヘルツまでの範囲（両端の値を含む）にある周波数を有する、請求項１３記載のシステム。
17. 前記変調器によって生じた前記中間電気波形は、正弦波を含む、請求項１３記載のシステム。
18. 前記制御ユニットは、前記非接触式高周波発熱体を通って流れている食塩水の流れの非接触式高周波加熱作用を制御するよう構成されている、請求項１３記載のシステム。
19. 前記電力供給回路系は、前記電気出力波形を前記１組の電極に制御可能に印加したり該１組の電極から制御可能に切り離したりするよう構成された１つ以上の電気スイッチング素子を含む、請求項１３記載のシステム。
20. 前記制御ユニットは、複数の電極出力端子を有し、前記複数の電極出力端子の各々は、前記非接触式高周波発熱体の一部として含まれている前記１組の電極のうちの別個の１つの電極に電気的に結合されるよう構成され、
    前記電力供給回路系は、前記電気出力波形を前記複数の電極出力端子の各々に個々に印加したり該複数の電極出力端子の各々から個々に切り離したりするよう構成されている、請求項１３記載のシステム。
21. 方法であって、
    高周波（ＲＦ）波形を生じさせるステップと、
    前記ＲＦ波形を変調して中間電気波形を生じさせるステップと、
    前記中間電気波形を用いて電力供給回路系を制御して電気出力波形を高周波発熱体の一部として含まれている１組の電極に制御可能に結合するステップとを含み、前記１組の電極は、前記高周波発熱体の流体流れ通路の近くに該流体流れ通路と流体連通関係をなしていない状態で位置決めされ、
    前記電気出力波形は、前記電気出力波形が１組の電極に印加されているときかつ前記電極の組が前記流体と物理的接触関係をなしていない間、前記流体流れ通路内に入れられている流体に体積高周波加熱作用を生じさせるよう構成されている、方法。
22. 前記流体の検出温度に対応したセンサ出力信号を受け取るステップと、
    前記検出温度に少なくとも部分的に基づいて、前記１組の電極に印加されている前記電気出力波形の少なくとも１つのパラメータを調節するステップとをさらに含む、請求項２１記載の方法。
23. 前記電気出力波形の前記少なくとも１つのパラメータを調節する前記ステップは、前記電気出力波形のデューティサイクルを調節するステップを含む、請求項２２記載の方法。
24. 前記電気出力波形の前記少なくとも１つのパラメータを調節する前記ステップは、前記電気出力波形の電圧レベルを調節するステップを含む、請求項２２記載の方法。
25. 前記電気出力波形の前記少なくとも１つのパラメータを調節する前記ステップは、前記電気出力波形の周波数を調節するステップを含む、請求項２２記載の方法。
26. 前記電気出力波形の少なくともある部分は、１０キロヘルツから３０メガヘルツまでの範囲（両端の値を含む）にある周波数を有する正弦波を含む、請求項２１記載の方法。
27. 前記１組の電極は、４つの電極および少なくとも１つの戻り電極から成る、請求項２１記載の方法。
28. 加熱中の前記流体の温度に対応したセンサ信号をモニタするステップと、
    前記流体の前記温度が前記センサ信号に基づく温度しきい値を超えたかどうかを判定するステップと、
    前記変調器または電力供給回路系の作動停止を制御して前記電気出力波形がもはや前記１組の電極に印加されないようにするステップとをさらに含む、請求項２１記載の方法。
29. 動作を実行するようコンピューティング装置によって実行可能な命令を記憶している非一過性コンピュータ可読媒体であって、前記動作は、
    高周波（ＲＦ）波形を生じさせる動作と、
    前記ＲＦ波形を変調して中間電気波形を生じさせる動作と、
    前記中間電気波形を用いて電力供給回路系を制御して電気出力波形を高周波発熱体の一部として含まれている１組の電極に制御可能に結合する動作とを含み、前記１組の電極は、前記高周波発熱体の流体流れ通路の近くに該流体流れ通路と流体連通関係をなしていない状態で位置決めされ、
    前記電気出力波形は、前記電気出力波形が１組の電極に印加されているときかつ前記電極の組が前記流体と物理的接触関係をなしていない間、前記流体流れ通路内に入れられている流体に体積高周波加熱作用を生じさせるよう構成されている、非一過性コンピュータ可読媒体。
30. 加熱中の前記流体の温度に対応したセンサ信号をモニタする動作と、
    前記流体の前記温度が温度しきい値を超えたかどうかを前記センサ信号に基づいて判定する動作と、
    前記電力供給回路系を作動停止させて前記電気出力波形がもはや前記１組の電極に印加されないようにする動作とをさらに含む、請求項２９記載の非一過性コンピュータ可読媒体。

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