KR20210002539A - 단열 유도 가열 모듈 및 관련 방법 - Google Patents

단열 유도 가열 모듈 및 관련 방법 Download PDF

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KR20210002539A
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데이빗 에이치. 주니어 리드
아르네 에이치 리드
쉬리람 라드하크리쉬난
피터 로우치
미카엘 클리네 머레이
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컨셉트 그룹 엘엘씨
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Abstract

그 사이에 제1 밀봉 진공된 절연 공간을 갖는 제1 쉘 및 제1 구성요소, 및 유도 가열을 발생시키도록 구성된 전류 캐리어를 포함하는 단열 모듈이 제공된다. 또한, 적층 가공 및 다른 적용 분야를 비롯한 다양한 적용 분야에서 개시된 단열 모듈을 이용하는 방법이 제공된다.

Description

단열 유도 가열 모듈 및 관련 방법
관련 출원
본 출원은 "단열 모듈 및 관련 방법"(2018년 4월 16일 출원)의 미국 특허 출원 제62/658,022호; "조인트 구성"(2018년 11월 30일 출원)의 미국 특허 출원 제62/773,816호; "조인트 구성"(2019년 2월 27일 출원)의 미국 특허 출원 제62/811,217호; 및 "조인트 구성"(2019년 3월 28일 출원)의 미국 특허 출원 제62/825,123호에 대한 우선권 및 이익을 주장하고, 이러한 출원은 모든 목적을 위해 그 전체가 참조로서 본원에 원용된다.
기술분야
본 개시내용은 단열 구성요소의 분야 및 유도 가열기의 분야에 관한 것이다.
예를 들어 적층 가공을 비롯한 여러 적용 분야에서, 작업 재료의 외부 환경으로 방출되는 과도한 열을 최소화시키면서 작업 재료를 가열할 필요가 있다. 다른 적용 분야에서, 작업 재료를 가열하는 데 사용되는 모듈이 비교적 차가운 외부를 유지하면서 작업 재료를 가열할 필요가 있다. 따라서, 당업계에서는 가열된 작업 재료의 단열을 어느 정도 유지하면서 작업 재료를 가열할 수 있는 단열 모듈의 필요성이 오랜 기간 있었다.
설명된 오랜 기간의 필요성을 충족시키기 위해, 본 개시내용은 적층 가공 및 재료 처리와 같은 고성능 적용 분야를 비롯한 다양한 적용 분야에서 사용하기에 적합한 절연 모듈을 제공한다. 개시된 모듈은, 그 중에서도, 작업 재료의 가열을 제어할 수 있으면서도 해당 작업 재료를 단열시킨다.
일 양태에서, 본 개시내용은 절연 모듈을 제공하고, 본 절연 모듈은 비전도성 제1 쉘; 전도성 제1 구성요소로서, 제1 쉘은 제1 구성요소 주위에 배치되고, 제1 쉘은 밀봉 진공된 절연 공간을 포함하고, (b) 제1 쉘 및 제1 구성요소는 그 사이에 제1 밀봉 진공된 절연 공간을 갖고, 제1 구성요소는 밀봉 진공된 절연 공간, 또는 (a), (b) 및 (c) 중 하나 이상을 포함하는, 전도성 제1 구성요소; 및 유도 가열을 발생시키도록 구성된 전류 캐리어를 포함한다.
또한, 절연 모듈이 제공되고, 본 절연 모듈은 전도성 제1 쉘; 비전도성 제1 구성요소로서, 제1 쉘은 제1 구성요소 주위에 배치되고, 제1 쉘은 밀봉 진공된 절연 공간을 포함하고, (b) 제1 쉘 및 제1 구성요소는 그 사이에 제1 밀봉 진공된 절연 공간을 갖고, 제1 구성요소는 밀봉 진공된 절연 공간, 또는 (a), (b) 및 (c) 중 하나 이상을 포함하는, 비전도성 제1 구성요소; 및 유도 가열을 발생시키도록 구성된 전류 캐리어를 포함한다.
또한, 절연 모듈이 제공되고, 본 절연 모듈은 비전도성 제1 쉘; 비전도성 제1 구성요소로서, 제1 쉘은 제1 구성요소 주위에 배치되고, 제1 쉘은 밀봉 진공된 절연 공간을 포함하고, (b) 제1 쉘 및 제1 구성요소는 그 사이에 제1 밀봉 진공된 절연 공간을 갖고, 제1 구성요소는 밀봉 진공된 절연 공간, 또는 (a), (b) 및 (c) 중 하나 이상을 포함하는, 비전도성 제1 구성요소; 및 유도 가열을 발생시키도록 구성된 전류 캐리어를 포함한다.
또한, 방법이 제공되고, 본 방법은 본 개시내용에 따른 절연 모듈의 전류 캐리어를 작동시켜 유도 가열에 의해 절연 모듈의 내부 쉘 내에 배치된 작업 재료의 온도를 증가시키는 단계를 포함한다.
추가적으로 절연 모듈이 제공되고, 본 절연 모듈은 유도 가열에 민감한 재료를 포함하는 제1 쉘로서, 제1 쉘은 그 내부에 제1 밀봉 진공된 절연 공간을 갖는, 제1 쉘; 및 유도 가열에 민감한 재료의 유도 가열을 발생시키도록 구성된 전류 캐리어를 포함한다.
또한, 절연 모듈이 개시되고, 본 절연 모듈은 밀봉 진공된 절연 공간을 포함하는 제1 쉘; 제1 쉘 내에 배치되는 제1 구성요소로서, 제1 구성요소는 유도 가열에 민감한 재료를 포함하고, 제1 구성요소는 제1 쉘 내에 배치되고, 제1 구성요소는 소모품을 수용하도록 구성되는, 제1 구성요소; 제1 구성요소의 유도 가열을 발생시키도록 구성되는 유도 가열 코일을 포함한다.
반드시 축척으로 그려지지는 않은 도면에서, 유사한 참조 부호는 서로 다른 도면에서 유사한 구성요소를 설명할 수 있다. 서로 다른 문자 접미사를 가진 유사한 참조 부호는 유사한 구성요소의 서로 다른 경우를 나타낼 수 있다. 도면은 일반적으로 본 문서에서 논의된 다양한 양태를 제한이 아닌 예로서 도시한다. 도면에서:
도 1a는 개시된 기술의 예시적인 실시예를 제공하고;
도 1b는 개시된 기술의 예시적인 실시예를 제공하고;
도 1c는 개시된 기술의 예시적인 실시예를 제공하고;
도 2a는 개시된 기술의 예시적인 실시예를 제공하고;
도 2b는 개시된 기술의 예시적인 실시예를 제공하고;
도 2c는 개시된 기술의 예시적인 실시예를 제공하고;
도 3a는 개시된 기술의 예시적인 실시예를 제공하고;
도 3b는 개시된 기술의 예시적인 실시예를 제공하고;
도 3c는 개시된 기술의 예시적인 실시예를 제공하고;
도 4는 개시된 기술의 예시적인 실시예를 제공하고;
도 5는 개시된 기술의 예시적인 실시예를 제공하고;
도 6은 개시된 기술의 예시적인 실시예를 제공하고;
도 7은 개시된 기술의 예시적인 실시예를 제공한다.
본 개시내용은 본 개시내용의 일부를 형성하는 첨부 도면 및 예시와 관련하여 취한 다음의 상세한 설명을 참조함으로써 보다 용이하게 이해될 수 있다. 본 발명은 본원에 설명 및/또는 도시된 특정 장치, 방법, 애플리케이션, 조건 또는 파라미터로 제한되지 않으며, 본원에서 사용된 용어는 단지 예로서 특정 실시예를 설명하기 위한 것으로서 청구된 발명을 제한하려는 의도가 아님을 이해해야 한다.
또한, 첨부된 청구 범위를 포함하는 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태인 "a", "an" 및 "the"는 복수를 포함하고, 특정 수치에 대한 언급은 문맥 상 명백하게 달리 지시되지 않는 한 적어도 해당 특정 값을 포함한다. 본원에서 사용된 바와 같이, "복수" 용어는 하나 이상을 의미한다. 값의 범위가 표현될 때, 다른 실시예는 하나의 특정 값에서 및/또는 다른 특정 값까지를 포함한다. 유사하게, 값이 선행사 "약"을 사용하여 근사치로서 표현될 때, 특정 값이 또 다른 실시예를 형성함을 이해할 것이다. 모든 범위는 포괄적이고 조합 가능하며, 단계는 임의의 순서로 수행될 수 있음을 이해해야 한다.
명확성을 위해 별도의 실시예와 관련해서 본원에 설명된 본 발명의 특정 특징은 단일 실시예에서 조합되어 제공될 수도 있음을 이해해야 한다. 반대로, 간결함을 위해 단일 실시예와 관련해서 설명된 본 발명의 다양한 특징은 개별적으로 또는 임의의 하위 조합으로 제공될 수도 있다. 본원에 인용된 모든 문헌은 모든 목적을 위해 그 전체가 본원에 원용된다.
또한, 범위에 명시된 값에 대한 언급은 해당 범위 내의 모든 값을 포함한다. 또한, "포함하는"이란 용어는 표준이며 확장 가능한 의미를 갖지만, 또한 "구성된"도 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, 부품 A 및 부품 B를 포함하는 장치는 부품 A 및 부품 B 외에 부품을 포함할 수 있지만, 부품 A 및 부품 B로만 형성될 수도 있다.
본원에 사용된 바와 같이, "~에 민감한"은 "~에 영향을 받기 쉬운"을 의미할 수도 있다.
미국 특허 제7,681,299호 및 제7,374,063호(모든 목적을 위해 그 전체가 본원에 참조로서 원용됨)에 설명된 바와 같이, 절연 공간의 기하학적 구조는 공간 내의 가스 분자를 공간으로부터 벤트 또는 다른 출구를 향해 안내하도록 이루어질 수 있다. 진공 절연 공간의 폭은 공간의 길이 전체에 걸쳐 균일할 필요는 없다. 공간은 공간을 형성하는 하나의 표면이 공간을 형성하는 다른 표면을 향해 수렴하도록 각진 부분을 포함할 수 있다. 절연 공간은 절연 공간이 형성되는 벽 간의 직접적인 접촉을 줄이거나 제거하는 재료(예를 들어, 세라믹 스레드, 세라믹 리본, 세라믹 리본)를 포함할 수 있다.
그 결과, 표면을 분리하는 거리는 그 거리가 벤트가 진공 공간과 연통하는 위치에 인접하여 최소로 되도록 벤트에 인접하게 가변될 수 있다. 저분자 농도의 조건 동안 가스 분자와 가변 거리 부분 간의 상호 작용은 가스 분자를 벤트를 향해 안내시키는 역할을 한다.
공간의 분자 안내 기하학적 구조는 공간을 진공시키기 위해 구조물 외부에 부과되는 것보다 공간 내에서 밀봉되도록 더 깊은 진공을 제공한다. 이러한 공간 내에서 더 깊은 진공의 다소 반직관적인 결과는 가스 분자가 유입보다는 공간에서 유출될 확률을 본 발명의 기하학적 구조가 상당히 증가시키기 때문에 달성된다. 사실상, 절연 공간의 기하학적 구조는 체크 밸브와 유사하게 기능하여 (벤트에 의해 형성된 출구 경로를 통해) 일 방향으로 가스 분자의 자유로운 통과를 용이하게 하면서 반대 방향으로의 통과를 차단한다.
절연 공간의 기하학적 구조에 의해 제공되는 더 깊은 진공과 연관된 다른 이익은 진공된 공간 내에서 게터 재료의 필요 없이 얻을 수 있다는 점이다. 게터 재료 없이 이러한 깊은 진공을 발생시키는 능력은 공간 제약이 게터 재료의 사용을 제한할 좁은 폭의 절연 공간을 갖는 장치 및 소형 규모의 장치에서 더 깊은 진공을 제공한다.
진공 공간을 형성하는 표면에 저방사율 코팅과 같은 다른 진공 향상 특징도 포함될 수 있다. 당업계에 일반적으로 공지된 이러한 코팅의 반사면은 복사 에너지의 열 전달 광선을 반사하는 경향이 있다. 코팅된 표면을 통한 복사 에너지의 통과를 제한하면 진공 공간의 절연 효과가 향상된다.
일부 실시예에서, 물품은 그 사이에 절연 공간을 형성하기 위해 거리를 두고 이격된 제1 및 제2 벽, 및 절연 공간으로부터 가스 분자용 출구 경로를 제공하기 위해 절연 공간과 연통하는 벤트를 포함할 수 있다. 벤트를 통한 가스 분자의 배출 후 절연 공간 내에서 진공을 유지하기 위해 벤트를 밀봉할 수 있다.
제1 벽과 제2 벽 사이의 거리는 절연 공간 내의 가스 분자가 절연 공간에서 배출 동안 벤트를 향하도록 벤트에 인접한 절연 공간의 일부에서 가변적이다. 벤트를 향한 가스 분자의 방향은 절연 공간에 대한 유입보다 더 큰 유출 확률을 가스 분자에 부여하여, 절연 공간에 게터 재료를 필요로 하지 않고 더 깊은 진공을 제공한다.
본 발명에 따른 가스 분자 안내 기하학적 구조를 갖는 구조물의 구성은 특정 카테고리의 재료에 한정되지 않는다. 본 발명에 따른 절연 공간을 포함하는 구조물을 형성하는 데 적합한 재료는 예를 들어 금속, 세라믹, 준금속, 또는 이들의 조합을 포함한다.
공간의 수렴은 다음과 같은 방식으로 분자의 안내를 제공한다. 구조물 기하학적 구조가 1차 영향을 나타내도록 가스 분자 농도가 공간에서 배출 동안에 충분히 낮아지면, 공간 내에서 공간 채널 가스 분자의 가변 거리 부분의 수렴 벽이 벤트를 향하게 된다.
진공 공간의 수렴 벽 부분의 기하학적 구조는, 가스 분자가 유입보다는 공간에서 유출될 확률이 크게 증가하기 때문에, 체크 밸브 또는 다이오드와 유사하게 기능한다.
구조물의 분자 안내 기하학적 구조가 분자 유출 대 유입의 상대적 확률에 미치는 영향은 진공 공간의 수렴 벽 부분을 입자 흐름과 직면하는 퍼널에 유사시킴으로써 이해할 수 있다.
입자 흐름에 대한 퍼널의 방향에 따라, 퍼널을 통과하는 입자의 수가 크게 가변될 것이다. 입자 흐름이 퍼널 출구보다는 퍼널 입구의 수렴 표면과 먼저 접촉하도록 퍼널이 지향될 때에 더 많은 수의 입자가 퍼널을 통과할 것임은 확실하다.
퍼널과 유사한 공간으로부터 가스 입자를 안내하기 위해 절연 공간을 위한 수렴 벽 출구 기하학적 구조를 포함하는 장치의 다양한 예가 본원에 제공된다. 본 발명의 가스 안내 기하학적 구조는 수렴 벽 퍼널 구조에 한정되지 않고, 대신 다른 형태의 가스 분자 안내 기하학적 구조를 이용할 수 있음을 이해해야 한다.
일부 예시적인 진공 절연 공간(및 이러한 공간을 형성 및 사용하기 위한 관련 기술)은 예를 들어 PCT/US2017/020651; PCT/US2017/061529; PCT/US2017/061558; PCT/US2017/061540; 및 미국 공개 특허 출원 2017/0253416; 2017/0225276; 2017/0120362; 2017/0062774; 2017/0043938; 2016/0084425; 2015/0260332; 2015/0110548; 2014/0090737; 2012/0090817; 2011/0264084; 2008/0121642; 및 2005/0211711에서 찾을 수 있으며, 이들 모두는 모든 목적을 위해 그 전체가 본원에 참조로서 원용된다. 이러한 공간을 Insulon™ 공간이라고 지칭할 수 있다. 그러나, 전술한 구성은 단지 예시일 뿐이며 개시된 기술이 반드시 전술한 구성 중 어느 것에 따라 이루어질 필요가 없음을 이해해야 한다.
도면
첨부된 비제한적 도면에 관한 추가적인 세부 사항을 제공한다.
도 1a는 본 개시내용에 따른 물품의 비제한적인 절단 예시를 제공한다. 도 1a에 도시된 바와 같이, 절연 모듈은 제1 쉘(102)을 포함할 수 있다. 모듈은 제1 구성요소(106)를 더 포함할 수 있다. 도시된 바와 같이, 제1 구성요소(106)는 튜브일 수 있지만, 이는 제1 구성요소(106)가 고체일 수 있고, 예를 들어 원통형일 수 있기 때문에 요건이 아니다. 밀봉 진공된 절연 공간(104)은 제1 쉘(102)과 제1 구성요소(106) 사이에 배치될 수 있다. 예시적인 밀봉 진공된 절연 공간(및 이러한 공간을 형성 및 사용하기 위한 관련 기술)은 예를 들어 PCT/US2017/020651; PCT/US2017/061529; PCT/US2017/061558; PCT/US2017/061540; 및 미국 공개 특허 출원 2017/0253416; 2017/0225276; 2017/0120362; 2017/0062774; 2017/0043938; 2016/0084425; 2015/0260332; 2015/0110548; 2014/0090737; 2012/0090817; 2011/0264084; 2008/0121642; 및 2005/0211711에서 찾을 수 있으며, 이들 모두는 모든 목적을 위해 그 전체가 본원에 참조로서 원용된다.
모듈은 일정량의 작업 재료(110)를 포함할 수도 있다. 작업 재료(110)는 감열성일 수 있으며, 예를 들어 재료(110)는 가열에 노출될 때 상 변화(예를 들어, 고체에서 액체로, 고체에서 증기로, 고체에서 연기로 등)를 거칠 수 있다. 작업 재료(110)는 고체일 수 있지만, 반고체일 수도 있다. 작업 재료(110)는 일 예로 액화되도록 가열될 수 있다. 대안적으로, 작업 재료(110)는 기화되거나 훈연되도록 가열될 수 있다. 작업 재료(110)는 연소될 수 있지만, 예를 들어 비연소 가열(heat-not-burn) 방식으로, 연소 없이 가열될 수도 있다.
도시되지는 않았지만, 본 개시내용에 따른 모듈은 하나 이상의 센서를 포함할 수 있다. 센서는 예를 들어 온도 센서, 압력 센서, 습도 센서일 수 있다. 전술한 것 이외의 다른 센서도 고려된다. 일 예로, 본 발명에 따른 모듈은 제1 구성요소(106) 내의 온도를 모니터링하는 온도 센서를 포함할 수 있다. 온도 센서는 작업 재료(110)를 둘러싼 환경 내의 온도를 모니터링하도록 구성될 수도 있다. 온도 센서는 도 1a에 도시된 바와 같이 요소(114 및 118) 중 하나 또는 양자의 온도를 모니터링하도록 구성될 수도 있고, 이러한 요소는 본원에서 더 설명된다.
작업 재료(110)는 그 내부에 기공, 채널, 또는 다른 보이드를 포함할 수도 있다. 추가적으로, 작업 재료(110)는 잉곳 또는 와이어와 같은 작업 재료의 단일 "일체형" 피스일 수 있지만, 재료의 다수 부분 예를 들어 개별 세그먼트, 미립자, 플레이크 등일 수도 있다. 작업 재료(110)는 소모성 카트리지 또는 인서트일 수 있다.
고분자 재료는 적합한 작업 재료로 간주되지만, 모듈 내에 배치될 수 있는 작업 재료에 대한 제한은 없다. 작업 재료는 금속, 왁스 등을 포함할 수 있다. 작업 재료는 유도 가열에 민감한 재료를 포함할 수 있다.
본 개시내용에 따른 모듈은 집전체(112)를 포함할 수 있다. 도시된 바와 같이, 집전체는 코일로서 존재할 수 있고, 일부 실시예에서 예시적인 도 1a에 도시된 바와 같이 제1 쉘(102) 주위에 배치될 수 있다. 임의의 특정 실시예에 구속되지 않고, 집전체는 본 발명에 따른 모듈 내부(또는 외부)에서 유도 가열을 유도하는 유도 코일로서 구성될 수 있다. 모듈은 자기 차폐의 하나 이상의 부분을 포함할 수 있고; 이러한 차폐는 모듈의 하나 이상의 요소를 자기장 및/또는 전기장 또는 전류로부터 차폐하는 데 사용될 수 있다. 집전체(112)는 코일 형태로 존재할 필요가 없음을 이해해야 한다. 일부 실시예에서, 집전체(112)는 와이어를 통한 전류의 교번적 또는 순차적 인가가 와이어 사이에 배치되는 재료(예를 들어, 작업 재료, 가열 재료로 사용되는 금속 요소)의 유도 가열을 발생시키도록 서로 반대로 배열되는 하나 이상의 와이어 형태를 가질 수 있다.
코일형 집전체는 특히 적합한 것으로 간주되어, 이러한 구성은 코일 내에 배치된 작업 재료의 유도 가열에 영향을 미치도록 사용될 수 있다. 임의의 특정 이론에 구속되지 않고, 전원 공급 장치(예를 들어, 고체 상태 RF)는 집전체를 통해 전류를 전송할 수 있다. 전류의 주파수는 일정하거나 가변될 수 있다. 약 5 내지 약 30 kHz 범위의 주파수는 비교적 두꺼운 작업 재료(예를 들어, 직경이 50 mm 이상인 로드)에 유용할 수 있다. 약 100 내지 약 400 kHz 범위의 주파수는 비교적 작은 피가공물이나 또는 비교적 얕은 열 침투가 바람직한 경우에 유용할 수 있다. 400 kHz 이상의 주파수는 특히 작은 피가공물에 유용할 수 있다.
집전체는 냉각될 수 있다(예를 들어, 공냉 또는 심지어 수냉). 집전체는 고체(즉, 중공이 아님)일 수 있지만, 그 구성이 중공일 수도 있다.
작업 재료는 집전체 내에 배치될 수 있다. 집전체는 1차로 변압기의 역할을 하고 (가열될) 작업 재료는 2차로 단락 회로가 된다. 그 후, 순환 와전류가 작업 재료 내에서 유도된다. 와전류는 작업 재료의 전기 저항에 대항하여 흐를 수 있으며, 이는 결과적으로 집전체와 작업 재료 간의 물리적 접촉 없이 열을 생성한다.
자기 부품이 집전체를 통과할 때 생성되는 히스테리시스-내부 마찰을 통해 자기 부품 내에 추가 열이 생성될 수 있다. 자기 작업 재료는 인덕터 내에서 급속 변화하는 자기장에 전기 저항을 자연스럽게 제공한다. 이러한 저항은 내부 마찰을 생성시켜, 결국 열을 발생시킨다. 작업 재료를 가열하는 과정에서, 인덕터와 작업 재료 사이에 접촉이 있을 필요가 없다. 가열될 작업 재료는 전원 공급 장치로부터 격리된 장소에 위치될 수 있다.
모듈은 제1 요소(108)를 포함할 수도 있지만, 이러한 요소는 선택적임을 이해해야 한다. 이러한 제1 요소는 금속일 수 있고, 제1 구성요소(106) 내에 배치될 수 있다. 제1 요소는 와이어, 리본, 코일, 층, 코팅, 또는 본질적으로 임의의 형태로 존재할 수 있다. 일부 실시예에서, 제1 요소(108)는 제1 구성요소(106)의 루멘 주위에서 부분적으로 원주 방향으로 연장되는 슬리브 또는 링일 수 있다. 일부 실시예에서, 제1 요소는 집전체에 의해 유도 가열된다.
일부 실시예에서, 모듈은 제2 요소(114)를 포함할 수 있다. 제1 요소(108) 및 제2 요소(114)는 동일한 재료 또는 상이한 재료로 형성될 수 있다. 일부 실시예에서, 제1 및 제2 요소 중 하나 또는 양자는 집전체에 의해 유도 가열된다. 일 예로, 제1 요소(108 및 114) 중 하나 또는 양자는 유도 가열될 수 있는 금속 또는 다른 재료로 형성될 수 있다.
모듈은 재료(110)가 제1 요소(108) 및/또는 제2 요소(114)와 접촉하도록 구성될 수 있지만, 이는 요건이 아니다. 일 예로, 작업 재료(110)는 대류 및/또는 복사 가열을 통해 요소(108 및/또는 114)를 거쳐 가열될 수 있다. 일부 실시예에서, 제1 구성요소(106)는 집전체(112)에 의해 유도 가열된다. 일부 실시예에서, 작업 재료(110)는 유도 가열될 수 있거나 또는 유도 가열될 수 있는 구성요소(예를 들어, 금속)를 포함한다.
도시된 바와 같이, 제1 구성요소(106)는 그 내부에 루멘(미표시)을 형성할 수 있다. 도 1a에 도시된 예시적인 실시예에서, 작업 재료(110)는 제1 구성요소(106)의 루멘 내에 배치된다. 작업 재료(110)는, 예를 들어 모듈에 삽입되는 카트리지 또는 다른 인서트의 방식으로, 모듈에 슬라이딩 가능하게 유입될 수 있다.
그러나, 제1 요소(108) 및 제2 요소(114)는 선택적이며 필수가 아님을 이해해야 한다. 일 예로, 쉘(102)은 세라믹(또는 유도 가열에 민감하지 않은 다른 재료)으로 형성될 수 있고, 제1 구성요소(106)는 유도 가열에 민감한 재료(예를 들어, 금속)로 형성될 수 있다. 이러한 방식으로, 집전체(112)의 작동은 제1 구성요소(106)의 유도 가열을 발생시키고, 이는 결과적으로 작업 재료(110)를 가열한다. 일부 실시예에서, 쉘(102) 및 제1 구성요소(116) 양자는 유도 가열에 민감하지 않으며, (존재하는 경우에) 제1 요소(108) 및 제2 요소(114) 중 하나 또는 양자는 집전체(112)의 작동에 의해 유도 가열된다. (이러한 실시예에서, 제1 요소(108 및 114) 중 하나 또는 양자는 유도 가열에 민감한 금속 또는 다른 재료이다.)
일부 실시예에서, 쉘(102) 및 제1 구성요소(106) 양자는 유도 가열에 민감한 재료로 형성된다. (쉘(102) 및 제1 구성요소(106)가 동일한 재료로 형성되는 것은 요건이 아니다.) 일부 실시예에서, 쉘(102)은 유도 가열에 민감한 재료로 형성되고, 제1 구성요소(106)는 유도 가열에 민감하지 않은 재료로 형성된다. 본원의 다른 부분에서 설명된 바와 같이, 쉘(102)은 유도 가열에 민감하지 않은 재료로 형성될 수 있고, 제1 구성요소(106)는 유도 가열에 민감한 재료로 형성된다. (쉘(102) 및 제1 구성요소(106)는 쉘(102)이 제1 구성요소(106)보다 유도 가열에 더 민감하도록 이루어질 수도 있고; 쉘(102) 및 제1 구성요소(106)는 제1 구성요소(106)가 쉘(102)보다 유도 가열에 더 민감하도록 이루어질 수도 있다.)
작업 재료(110)가 도 1a에 제1 구성요소(106)의 루멘 내에 있는 것으로 도시되어 있지만, 이는 작업 재료(110)가 예를 들어 링, 튜브, 또는 적어도 부분적으로 쉘(102)을 둘러싸는 다른 형태로서 쉘(102)의 외부에 배치될 수 있기 때문에 요건이 아니다. 이러한 일부 실시예에서, 쉘(102)은 유도 가열에 민감한 재료로 형성될 수 있다. 이러한 방식으로, 집전체는 쉘(102)의 유도 가열에 영향을 미치도록 사용될 수 있으며, 이는 결국 쉘(102) 주위에 배치된 작업 재료를 가열한다.
이러한 일부 실시예에서, 요소(예를 들어, 금속 링, 코팅, 또는 층)는 쉘(102) 주위에 배치된다. 이러한 요소는 유도 가열에 민감할 수 있다. 이러한 방식으로, 집전체는 (쉘(102)의 쉘(102)의 재료에 따라) 요소의 유도 가열에 영향을 미치도록 사용될 수 있으며, 이는 결국 쉘(102) 주위에 배치된 작업 재료를 가열한다.
일부 실시예에서, 모듈은 쉘(102)의 외부에 배치된 재료 및 쉘(102) 내에 배치된 재료의 가열에 영향을 미치도록 작동할 수 있다. 쉘(102)과 제1 구성요소(106) 사이의 진공된 공간(104)을 이용함으로써, 본 개시내용에 따른 모듈은 서로 다른 가열 수준으로 (쉘(102) 내부의 및 쉘(102) 외부의) 상이한 재료를 가열할 수 있다. 예를 들어(및 도 1a를 참조하여), 쉘(102)의 외부에 배치된 재료는 제1 가열 수준으로 쉘(102)에 의해(및/또는 쉘(102)의 외부에 배치된 요소에 의해) 유도 가열될 수 있고, 제1 구성요소(106) 내에 배치된 재료는, 쉘(102) 외부의 재료가 제1 구성요소(106) 내의 재료로부터 (진공된 공간(104)을 통해) 단열되기 때문에, 제2 가열 수준으로 유도 가열될 수 있다.
본 개시내용에 따른 모듈은 작업 재료(110)를 수용하고 모듈 내의 제자리에 작업 재료(110)를 유지하는 수용 구성요소(예를 들어, 홀더)를 포함할 수 있다(미도시). 수용 구성요소는 제1 구성요소(106)와 거리를 두고 작업 재료(110)를 유지할 수 있다. 대안적으로, 수용 구성요소는, 예를 들어 작업 재료가 쉘(102)을 적어도 부분적으로 둘러싸는 슬리브 또는 튜브로서 존재할 때, 쉘(102) 주위에 작업 재료를 유지하도록 구성될 수 있다.
대안적인 실시예는 도 1b에 도시되어 있다. 도 1b에 도시된 바와 같이, 모듈은 제1 쉘(102)을 포함할 수 있다. 모듈은 제1 구성요소(106)를 더 포함할 수 있다. 도시된 바와 같이, 제1 구성요소(106)는 튜브일 수 있지만, 이는 제1 구성요소(106)가 고체일 수 있고, 예를 들어 원통형일 수 있기 때문에 요건이 아니다. 밀봉 진공된 절연 공간(104)은 제1 쉘(102)과 제1 구성요소(106) 사이에 배치될 수 있다.
모듈은 일정량의 작업 재료(110)를 포함할 수도 있다. 작업 재료(110)는 감열성일 수 있으며, 예를 들어 작업 재료(110)는 특정 온도에 노출될 때 상 변화를 거칠 수 있다. 작업 재료(110)는 고체일 수 있지만, 반고체일 수도 있다.
작업 재료(110)는 그 내부에 기공, 채널, 또는 다른 보이드를 포함할 수도 있다. 추가적으로, 작업 재료(110)는 잉곳 또는 와이어와 같은 작업 재료의 단일 "일체형" 피스일 수 있지만, 작업 재료의 다수 부분 예를 들어 개별 세그먼트, 미립자, 플레이크 등일 수도 있다. 고분자 작업 재료는 특히 적합한 것으로 간주되지만, 모듈 내에 배치될 수 있는 작업 재료에 대한 제한은 없다.
본 개시내용에 따른 모듈은 집전체(112)를 포함할 수 있다. 도시된 바와 같이, 집전체는 코일로서 존재할 수 있고, 일부 실시예에서 예시적인 도 1b에 도시된 바와 같이 절연 공간(104) 내에 배치될 수 있다. 임의의 특정 실시예에 구속되지 않고, 집전체는 본 발명에 따른 모듈 내부(또는 외부)에서 유도 가열을 유도하는 유도 코일로서 구성될 수 있다.
모듈은 요소(114)를 포함할 수도 있지만, 이러한 요소는 선택적이다. 이러한 제1 요소는 금속일 수 있고, 제1 구성요소(106) 내에 배치될 수 있다. 제1 요소는 와이어, 리본, 코일, 또는 본질적으로 임의의 형태로 존재할 수 있다. 일부 실시예에서, 제1 요소는 집전체에 의해 유도 가열된다.
일부 실시예에서, 요소는 집전체에 의해 유도 가열된다. 모듈은 작업 재료(110)가 요소(114)와 접촉하도록 구성될 수 있지만, 이는 요건이 아니다. 일부 실시예에서, 제1 구성요소(106)는 집전체(112)에 의해 유도 가열된다. 일부 실시예에서, 작업 재료(110)는 유도 가열될 수 있거나 또는 유도 가열될 수 있는 구성요소(예를 들어, 금속)를 포함한다.
추가적인 대안적인 실시예는 도 1c에 도시되어 있다. 도 1c에 도시된 바와 같이, 모듈은 제1 쉘(102)을 포함할 수 있다. 모듈은 제1 구성요소(106)를 더 포함할 수 있다. 도시된 바와 같이, 제1 구성요소(106)는 튜브일 수 있지만, 이는 제1 구성요소(106)가 고체일 수 있고, 예를 들어 원통형일 수 있기 때문에 요건이 아니다. 밀봉 진공된 절연 공간(104)은 제1 쉘(102)과 제1 구성요소(106) 사이에 배치될 수 있다.
모듈은 일정량의 작업 재료(110)를 포함할 수도 있다. 작업 재료(110)는 감열성일 수 있으며, 예를 들어 작업 재료(110)는 특정 온도에 노출될 때 상 변화를 거칠 수 있다.
작업 재료(110)는 고체일 수 있지만, 반고체일 수도 있다. 재료(110)는 그 내부에 기공, 채널, 또는 다른 보이드를 포함할 수도 있다. 추가적으로, 작업 재료(110)는 잉곳 또는 와이어와 같은 작업 재료의 단일 "일체형" 피스일 수 있지만, 작업 재료의 다수 부분 예를 들어 개별 세그먼트, 미립자, 플레이크 등일 수도 있다. 고분자 작업 재료는 특히 적합한 것으로 간주되지만, 모듈 내에 배치될 수 있는 작업 재료에 대한 제한은 없다.
본 개시내용에 따른 모듈은 집전체(112)를 포함할 수 있다. 도시된 바와 같이, 집전체는 코일로서 존재할 수 있고, 일부 실시예에서 제1 구성요소(106) 내에 배치될 수 있다. 임의의 특정 실시예에 구속되지 않고, 집전체는 본 발명에 따른 모듈 내부(또는 외부)에서 유도 가열을 유도하는 유도 코일로서 구성될 수 있다.
모듈은 요소(114)를 포함할 수도 있지만, 이러한 요소는 선택적이다. 이러한 요소는 금속일 수 있고, 제1 구성요소(106) 내에 배치될 수 있다. (편의상, 도 1b 및 도 1c는 각각 제1 구성요소 내에 배치된 하나의 요소만을 도시하고 있다. 그러나, 본 개시내용에 따른 모듈은 제로, 하나, 둘, 또는 그 이상의 이러한 요소를 포함할 수 있음을 이해해야 한다.)
제1 요소는 와이어, 리본, 코일, 또는 본질적으로 임의의 형태로 존재할 수 있다. 일부 실시예에서, 제1 요소는 집전체에 의해 유도 가열된다.
일부 실시예에서, 요소는 집전체에 의해 유도 가열된다. 모듈은 작업 재료(110)가 요소(114)와 접촉하도록 구성될 수 있지만, 이는 요건이 아니다. 일부 실시예에서, 제1 구성요소(106)는 집전체(112)에 의해 유도 가열된다. 일부 실시예에서, 작업 재료(110)는 유도 가열될 수 있거나 또는 유도 가열될 수 있는 구성요소(예를 들어, 금속)를 포함한다. 도 1c에 도시된 바와 같이, 집전체(112)는 제1 구성요소(106)의 루멘 내에 배치될 수 있다.
다른 실시예는 비제한적인 도 2a에 제공된다. 해당 도면에 도시된 바와 같이, 본 개시내용에 따른 모듈은 제1 구성요소(1203)를 포함할 수 있다. 제1 구성요소(1203)는 유도 가열에 민감한 재료에서, 예를 들어 철 금속 또는 철 금속을 포함하는 재료에서, 형성될 수 있다.
제1 구성요소(1203)는 예를 들어 튜브, 원통, 캔, 또는 다른 형상으로 존재할 수 있다. 제1 구성요소(1203)는 모듈 내에 제1 구성요소(1203)를 위치시키는 데 사용되는 특징부(1202)(예를 들어, 플랜지)를 포함할 수 있다. 비제한적인 도 2에 도시된 바와 같이, 플랜지(1202)는 모듈의 로케이팅 특징부(1212 및 1213)와 치합된다. 로케이팅 특징부는 예를 들어 플랜지, 돌출부, 리지, 슬롯, 탭, 홈 등일 수 있다. 제1 구성요소(1203)는 온도 변화에 따라 팽창 또는 수축할 수 있는 하나 이상의 링클, 코러게이션, 또는 다른 특징부를 포함할 수 있다. 임의의 특정 이론에 구속되지 않고, 이러한 특징부는 제1 구성요소가 가열 및/또는 냉각됨에 따라 모듈의 다른 요소에 대해 다른 방법으로 가할 수 있는 힘을 줄이거나 또는 심지어 제거하기 위해 온도 변화로 인해 발생하는 제1 구성요소의 응력을 (예를 들어, 팽창을 통해) 수용할 수 있다.
제1 구성요소(1203)는 제1 쉘(1219) 내에 배치될 수 있다. 제1 쉘(1219)은 외벽(1212) 및 내벽(1210)을 구비할 수 있다. 요건은 아니지만, 제1 구성요소(1203)와 내벽(1210) 간의 거리를 최소화하도록 구성요소를 배열할 수 있다. 제1 쉘(1219)은 그 구성이 관형일 수 있지만, 바닥 또는 심지어 바닥 및 상단을 갖는 캔으로 형성될 수도 있다. 제1 쉘(1219)은 그 단면이 원형일 수 있지만, 이는 제1 쉘(1219)이 다른(예를 들어, 다각형, 난형) 단면을 가질 수 있으므로 요건이 아니다.
또한, 제1 쉘(1219)의 외벽(1212) 및 내벽(1210) 중 하나 또는 양자는 유도 가열에 민감한 재료(예를 들어, 철 재료)를 포함할 수 있음을 이해해야 한다. 예를 들어 제1 쉘(1219)의 일부가 유도 가열에 민감한 일부 실시예에서, 제1 구성요소(1203)는 선택적일 수 있다.
밀봉 진공된 공간(1211)은 제1 쉘(1219)의 외벽(1212)과 내벽(1210) 사이에 형성될 수 있다. 이러한 적합한 공간은 본원의 다른 부분에서 설명된다. 내벽(1210)은 비철 재료이고 유도 가열에 민감하지 않은 재료에서 형성될 수 있다. 마찬가지로, 외벽(1212)은 비철 재료이고 유도 가열에 민감하지 않은 재료에서 형성될 수 있다. 이러한 비철 재료로서 세라믹 재료를 사용할 수 있다. 제1 쉘(1219)은 상부 림(1215)을 포함할 수 있다.
도 2a에 도시된 바와 같이, 모듈은 컵(1205)을 포함할 수 있고, 이러한 컵은 제1 구성요소(1203)에 형성될 수 있다. 도시된 바와 같이, 컵(1205)은 제1 구성요소(1203)의 일부에, 예를 들어 제1 구성요소(1203)가 바닥을 갖는 캔의 형태일 때에 제1 구성요소(1203)의 바닥에, 함몰부(파우치 또는 함입으로도 지칭될 수 있음)로서 형성될 수 있다. 컵은 단부(1216)를 가질 수 있다. 단부(1216)는 재료를 관통하는 데 유용한 포인트, 리지, 또는 다른 프로파일을 포함할 수 있다. 개시된 모듈과 관련하여 사용되는 소모품은 단부(1216)가 끼워질 수 있는 리세스 또는 다른 특징부를 포함할 수 있다. 단부(1216)는 제1 구성요소(1203)의 단부와 거리를 두고 위치될 수 있다. 일 예로, 단부(1216)는 컵(1205)과 동축인 제1 구성요소(1203)의 중심 축을 따라 측정된 바와 같이 제1 구성요소(1203)의 단부에 대해 거리를 두고 위치될 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 컵(1205)은, 예를 들어 제1 구성요소(1203)의 표면(1207)을 통해, 제1 구성요소(1203)의 벽에 연결될 수 있고; 일부 실시예에서 컵(1205)은 제1 구성요소(1205)의 일부이다. 일부 실시예에서, 제1 구성요소(1203)는 단일 재료의 피스로 형성되고, 이러한 재료의 피스는 또한 컵(1205)을 형성한다. 도시되지는 않았지만, 제1 구성요소(1203)는 그 내부에 형성된 하나 이상의 구멍을 포함할 수 있다.
또한 도시된 바와 같이, 제1 구성요소(1203)는 내부 용적(1220)을 형성할 수 있다. 내부 용적(1220)은 제1 구성요소(1203)의 내면에 의해 형성될 수 있다. 도시된 바와 같이, 예시적인 제1 구성요소(1203)의 내면은 컵(1205)의 표면(1221)에 의해서 뿐만 아니라 제1 구성요소(1203)의 내면(1240)에 의해 형성된다. 내부 용적(1220)은 소모품과 같은 작업 재료를 적어도 부분적으로 포함하는 데 사용될 수 있다. 도시된 바와 같이, 내부 용적은 높이(1272)를 형성할 수 있다.
모듈은 유도 코일(1206)을 포함할 수 있다. 가열 코일은 하나 이상의 리드와 전자 통신할 수 있으며, 예시적인 리드(1217 및 1218)가 도 2에 도시되어 있다. 유도 코일(1206)은 코일 용기(1208) 내에 적어도 부분적으로 둘러싸일 수 있다. 코일 용기(1208)는 그 사이에 밀봉 진공된 공간(미표시)을 형성하는 내벽 및 외벽을 포함할 수 있다. 코일 용기(1208)는 그 구성이 관형일 수 있지만, 도 2a에서 1204로 도시된 상단 및 관형 벽을 갖는 구성의 캔일 수도 있다. 상단(1204)은 밀봉 진공된 공간을 형성할 수도 있다. 모듈은 유도 코일을 제자리에 유지하도록 구성된 플랜지, 지그, 또는 다른 구성요소를 포함할 수도 있다.
코일 용기(1208)는 세라믹 재료를 포함할 수 있고 자기적으로 투명할 수 있다. 이러한 방식으로, 유도 코일(1206)에서의 전류는 컵(1205)의 가열에 영향을 미칠 수 있으면서, 자기장이 코일 용기(1208)를 가로지를 때 손실량을 감소시킬 수 있다. 코일 용기(1208)는 그 사이에 밀봉 진공된 공간을 형성하는 세라믹 벽을 포함할 수 있으며; 이러한 적합한 공간은 본원의 다른 부분에서 설명된다. 일부 실시예에서, 밀봉 진공된 공간은 컵(1205)과 코일 용기(1208) 사이에 존재할 수 있다.
도 2b에 도시된 바와 같이, 소모품(1201)은 모듈에 삽입될 수 있고, 내부 용적(1220) 내에 적어도 부분적으로 포함될 수 있다. 단부(1216)는 소모품(1201) 내로 연장될 수 있다. 본원의 다른 부분에서 설명된 바와 같이, 단부(1216)는 포인트, 리지, 크림프, 에지, 또는 소모품(1201)을 관통하도록 구성된 다른 모달리티로서 구성될 수 있다. 소모품(1201)은 고체를 포함할 수 있지만, 액체 또는 심지어 가스와 같은 유제를 포함할 수도 있다. 모듈은 소모품을 제자리에 유지하도록 구성된 플랜지, 지그, 칼라, 또는 다른 요소를 포함할 수도 있다. 모듈은 소모품이 유입 및/또는 회수될 수 있는 개구(및/또는 클로저)를 포함할 수 있다(미도시). 클로저는 단열재일 수 있고; 일 예로, 클로저는 그 사이에 형성된 밀봉 진공된 공간을 갖는 벽을 포함할 수 있다. (이러한 적합한 공간은 본원의 다른 부분에서 설명된다.) 클로저는 유도 가열에 민감하지 않은 비철 재료로 형성될 수 있다.
도시된 바와 같이, 단부(1216)는 내부 용적(1220)의 단부와 거리(1270)를 두고 있을 수 있다. 거리(1270) 대 높이(1272)의 비율은 예를 들어 1:1000 내지 1:1일 수 있다. 일부 실시예에서, 단부(1216)는 내부 용적(1220)을 넘어 연장될 수 있다.
작동 시, 유도 코일(1206)은 제1 구성요소(1203)의 가열을 발생시키도록 작동될 수 있으며, 이는 결국 소모품(1201)의 가열을 발생시킨다. 유도 코일(1206)을 소모품(1201) 내에 효과적으로 위치시킴으로써, 사용자는 내부로부터 (컵(1205)에서 영향을 받는 유도 가열을 통해) 및 또한 외부로부터 (소모품(1201)과 접촉하거나 대향하는 제1 구성요소(1203) 부분의 유도 가열을 통해) 소모품(1201)을 가열할 수 있다. 따라서, 이러한 구성은 소모품(1201)의 효율적인 가열을 제공한다. 개시된 구성은 또한 가열된 소모품과 사용자 사이에서 (제1 쉘(1219)의 절연 기능을 통해) 단열을 유지하면서 (유도 가열을 통해) 소모품의 가열을 제공한다.
본 구성은 유도 가열된 컵(1205) 및 제1 구성요소(1203)로부터 코일(1216)을 단열시키는 작용도 한다. 이러한 단열은 코일 용기(1208)의 단열 기능에 의해 달성된다. 본원의 다른 부분에서 설명된 바와 같이, 모듈은 소모품(1201)의 연소에 영향을 미치도록 작동될 수 있지만, 소모품을 연소하지 않고 소모품을 가열하도록 작동될 수도 있다.
개시된 모듈(및 본원에 인용된 임의의 문헌)은 추가량의 열 전달 재료(예를 들어, 금속, 카본 블랙, 흑연(열분해 흑연 포함) 등)을 포함할 수도 있다. 이러한 열 전달 재료는 개선된 열 전달이 유리한 경우에, 예를 들어 도 2a에 도시된 바와 같이 제1 구성요소(1203)의 표면(1240)을 따라, 표면(1221)을 따라, 또는 다른 위치에서, 사용될 수 있다.
도 2a를 참조하여, 추가 실시예를 설명한다. 일 예로, 제1 구성요소(1203)가 반드시 존재할 필요는 없다. 이러한 실시예에서, 제1 쉘(1219)의 내면(1210)은 유도 가열에 민감한 재료(예를 들어, 철 금속)를 포함할 수 있다. 이러한 실시예에서, 유도 코일(1206)은 제1 쉘(1219)의 내면(1210)의 유도 가열에 영향을 미치도록 위치될 수 있다.
일부 실시예에서(미도시), 코일(1206)은 제1 구성요소(1203)에 존재하거나 또는 통합될 수 있거나 또는 심지어 제1 쉘(1219)에 존재하거나 또는 통합될 수 있다. 코일(1206)은 코일형 둥근 와이어로 존재할 수 있지만, 코일형 테이프 또는 플랫형 도체로 존재할 수도 있다. 코일(1206)은 표면(1207)에 배치되거나 또는 심지어 통합될 수 있다. 일 예로, 제1 구성요소(1203)는 "캔"으로 존재할 수 있고, 코일(1206)은 캔의 "바닥"에 존재할 수 있다. 일부 실시예에서, 제1 구성요소(1203)는, 예를 들어 제1 구성요소가 내측 방향으로 파우치 또는 함입되지 않는 편평한 바닥부를 갖는 캔으로 존재할 때에, 컵(1205)을 포함하지 않는다. 코일(1026)은 제1 구성요소(1203) 주위에 배치될 수도 있으며; 일부 실시예에서 코일(1206)은 코일 용기(1218) 내에 배치되지 않는다.
도 3a는 본 개시내용에 따른 구성요소 구성을 도시하고 있다. 도시된 바와 같이, 장치(350)는 제1 벽(300)을 포함할 수 있으며, 이러한 제1 벽은 "쉘"로도 지칭될 수 있다. 제1 벽(300)은 원통형일 수 있지만, 이는 원칙이나 요건이 아니다. 제1 벽(300)은 금속(또는 금속의 혼합물/합금)을 포함할 수 있지만, 이는 요건이 아니다. 제1 벽(300)은 하나 이상의 세라믹 재료를 포함할 수도 있다.
제1 벽(300)은 유도 가열에 민감할 수 있다. 일 예로, 유도 가열 코일(도 3a에 미도시)은 작동될 때에 제1 벽(300)의 유도 가열을 발생시키도록 위치될 수 있다. 이는 예를 들어 구성요소의 외면을 가열하도록 수행될 수 있다. 루멘(308)은 일단 또는 양단에서 밀봉될 수 있다. 루멘(308)은 유도 또는 다른 가열 코일을 냉각하는 데 사용되는 냉각 유체와 같은 유체를 운반하는 데 사용될 수 있다.
구성요소(350)는 제2 벽(304)을 포함할 수도 있다. 제2 벽(304)은 금속(또는 금속의 혼합물/합금)을 포함할 수 있지만, 이는 요건이 아니다. 제2 벽(304)은 하나 이상의 세라믹 재료를 포함할 수도 있다. 제2 벽(304)은 유도 가열에 민감한 재료(예를 들어, 금속)를 포함할 수도 있지만, 이는 요건이 아니다. 따라서, 제2 벽(304)은 둘 이상의 재료를 포함할 수 있으며, 그 재료 중 하나는 유도 가열에 민감하다. 민감성 재료는 (본원의 다른 부분에서 설명된 바와 같이) 제2 벽(304)의 벌크 재료에 혼합될 수 있지만, 제2 벽(304)의 벌크 재료 내의 층 또는 밴드에 증착될 수도 있다.
도시된 바와 같이, 제2 벽(304)은, 예를 들어 제2 벽(304)의 구성이 원통형일 때에, 그 내부에 루멘(308)을 형성할 수 있다. 루멘은 유체가 통과할 수 있도록 구성될 수 있다(예를 들어, 가열된 유체, 냉각된 유체). 루멘은 요소를, 예를 들어 카트리지, 패킷, 앰플 등과 같은 소모성 구성요소를, 수용하도록 구성될 수도 있다. 구성요소(350)는 루멘(308)에 삽입되는 물품과 치합하도록 루멘(308) 내에 배치된 하나 이상의 특징부(예를 들어, 리지, 리세스)를 포함할 수 있다. 유도 가열에 민감한 재료는 예를 들어 코팅 또는 필름의 형태로 제2 벽(304) 상에(또는 그 내부에) 배치될 수도 있다. 이러한 재료는 별개의 부분(예를 들어, 도트, 스트립)에 존재할 수 있지만, 나선형 코일 또는 심지어 밴드와 같은 단일 부분에 존재할 수도 있다. 구성요소는, 예를 들어 루멘(308) 내에 위치되고 브래킷 또는 다른 고정 장치에 의해 제자리에 유지되는, 다른 부분에 민감성 재료를 포함할 수도 있다(미도시).
도 3a에 도시된 바와 같이, 제1 벽(300) 및 제2 벽(304)은 그 사이에 절연 공간(310)을 형성할 수 있다. 절연 공간은 대기압에서 있을 수 있지만, 진공될 수도 있다.
제1 벽(300)은 선택적으로 수렴 영역(302)을 포함할 수 있다. 수렴 영역(302)은 커브형 또는 만곡형 부분을 포함할 수 있지만, 이는 요건이 아니다. 수렴 영역(302)은 직선 부분을 포함할 수도 있다. 도시된 바와 같이, 수렴 영역은 절연 영역(310)과 유체 연통하는 벤트(302c)를 형성하도록 제2 벽(304)을 향해 수렴할 수 있다. 벤트(302c)는 본원의 다른 부분에서, 예를 들어 미국 특허 제7,374,063호에서, 설명된 바와 같이 절연 영역(310)에서의 배출을 향상시킨다. 제1 벽(300)은 수렴부(302)를 포함할 필요가 없다는 점을 이해해야 한다. 또한, 제2 벽(304)은 제1 벽(300)을 향해 플레어링하는, 즉 제1 벽(300)을 향해 수렴하는, 부분(미도시)을 포함할 수 있음을 이해해야 한다. 일부 실시예에서, 제1 벽(300)은 제2 벽(304)을 향해 수렴하는 부분을 포함할 수 있고, 제2 벽(304)은 제1 벽(300)을 향해 수렴하는 부분을 포함할 수 있다. 도 3a에 도시된 구성은 단지 예시일 뿐이며 두 벽 사이에 밀봉된 절연 공간을 형성하는 배타적 방식이 아님을 이해해야 한다. 밀봉된 절연 공간은 하나 이상의 캡을 사용하여 형성될 수도 있다. 이러한 예시적인 실시예는 미국 특허 출원 제62/773,816호(2018년 11월 30일 출원); 제62/811,217호(2019년 2월 27일 출원); 및 제62/825,123호(2019년 3월 28일 출원)에 제공되어 있으며, 이들 모두는 모든 목적을 위해 그 전체가 본원에 참조로서 원용된다.
도시된 바와 같이, 구성요소(350)는 지지 재료(306)를 포함할 수도 있다. 지지 재료(306)는 예를 들어 비계 방식으로 절연 공간(310)을 지지하는 데 사용될 수 있다. 지지 재료(306)는 사실상 임의의 형상을 가질 수 있음을 이해해야 한다. 도 3a에 도시된 바와 같이, 지지 재료(306)는 직사각형 단면을 갖는다. 그러나, 이는 지지 재료(306)가 사용자가 원할 수 있는 임의의 단면을 가질 수 있기 때문에 요건이 아니다. 일 예로, 지지 재료(306)는 벤트(302c)에 적어도 부분적으로 채워지거나 끼워지는 좁은 부분을 포함하는 형상(도 3a에 미도시)을 가질 수 있다.
지지 재료(306)는, 구성요소(350)의 형성 동안 적어도 부분적으로 제거되는 재료와 같은, 희생 재료로서 작용하는 재료일 수 있다. 하지만 일 예로, 지지 재료(306)는 구성요소(350)의 형성 동안 적어도 부분적으로 기화되는 금속 폼일 수 있다. 지지 재료(306)는 절연 공간(310)을 적어도 부분적으로 밀봉하는 데 사용될 수도 있다. 이러한 밀봉의 예로서, 지지 재료(306)는 용융된 지지 재료의 적어도 일부가 벤트(302c)를 적어도 부분적으로 밀봉하도록 흐르는 조건 하에서 용융될 수 있다.
다른 예로서, 제2 벽(304)은 소성된 세라믹 재료를 포함할 수 있고, 제1 벽(300)은 (초기에) 그린(즉, 미소성된) 세라믹 재료를 포함할 수 있다. 지지 재료(306)는 제1 벽(300)의 그린 세라믹 재료가 소성될 때에 절연 공간(310)의 형성을 지지하도록 배치될 수 있다. 지지 재료(306)는 (그린 세라믹) 제2 벽(300)의 소성 후에, 예를 들어 제1 벽(300)을 소성하는 데 사용되는 온도보다 더 높은 온도를 적용하여, 지지 재료가 용융/및 또는 기화하도록 선택될 수 있다.
도 3b는 본 개시내용에 따른 구성요소(360)에 대한 대안적인 구성을 제공한다. 도시된 바와 같이, 장치(360)는 제1 벽(300)을 포함할 수 있으며, 이러한 제1 벽은 "쉘"로도 지칭될 수 있다. 제1 벽(300)은 원통형일 수 있지만, 이는 원칙이나 요건이 아니다. 제1 벽(300)은 금속(또는 금속의 혼합물/합금)을 포함할 수 있지만, 이는 요건이 아니다. 제1 벽(300)은 하나 이상의 세라믹 재료를 포함할 수도 있다.
구성요소(360)는 제2 벽(304)을 포함할 수도 있다. 제2 벽(304)은 금속(또는 금속의 혼합물/합금)을 포함할 수 있지만, 이는 요건이 아니다. 제2 벽(304)은 하나 이상의 세라믹 재료를 포함할 수도 있다. 제2 벽(304)은 유도 가열에 민감한 재료(예를 들어, 금속)를 포함할 수도 있지만, 이는 요건이 아니다.
도시된 바와 같이, 제2 벽(304)은, 예를 들어 제2 벽(304)의 구성이 원통형일 때에, 그 내부에 루멘(308)을 형성할 수 있다. 루멘은 유체가 통과할 수 있도록 구성될 수 있다(예를 들어, 가열된 유체, 냉각된 유체). 루멘은 물품을, 예를 들어 카트리지, 패킷, 앰플 등과 같은 소모성 구성요소를, 수용하도록 구성될 수도 있다. 구성요소(360)는 루멘(308)에 삽입되는 물품과 치합하도록 루멘(308) 내에 배치된 하나 이상의 특징부(예를 들어, 리지, 리세스)를 포함할 수 있다. 유도 가열에 민감한 재료는 예를 들어 코팅 또는 필름의 형태로 제2 벽(304) 상에 배치될 수도 있다. 이러한 재료는 별개의 부분(예를 들어, 도트, 스트립)에 존재할 수 있지만, 나선형 코일 또는 심지어 밴드와 같은 단일 부분에 존재할 수도 있다.
도 3a에 도시된 바와 같이, 제1 벽(300) 및 제2 벽(304)은 그 사이에 절연 공간(310)을 형성할 수 있다. 절연 공간은 대기압에서 있을 수 있지만, 진공될 수도 있다.
제1 벽(300)은 선택적으로 수렴 영역(302)을 포함할 수 있다. 수렴 영역(302)은 커브형 또는 만곡형 부분을 포함할 수 있지만, 이는 요건이 아니다. 수렴 영역(302)은 직선 부분을 포함할 수도 있다. 도시된 바와 같이, 수렴 영역은 절연 영역(310)과 유체 연통하는 벤트(302c)를 형성하도록 제2 벽(304)을 향해 수렴할 수 있다. 벤트(302c)는 본원의 다른 부분에서, 예를 들어 미국 특허 제7,374,063호에서, 설명된 바와 같이 절연 영역(310)에서의 배출을 향상시킨다. 제1 벽(300)은 수렴부(302)를 포함할 필요가 없다는 점을 이해해야 한다. 또한, 제2 벽(304)은 제1 벽(300)을 향해 플레어링하는, 즉 제1 벽(300)을 향해 수렴하는, 부분(미도시)을 포함할 수 있음을 이해해야 한다. 일부 실시예에서, 제1 벽(300)은 제2 벽(304)을 향해 수렴하는 부분을 포함할 수 있고, 제2 벽(304)은 제1 벽(300)을 향해 수렴하는 부분을 포함할 수 있다.
도시된 바와 같이, 제1 벽(300)은, 제1 벽(300)의 원주 주위에서 이동하는 원주 홈의 형태일 수 있는, 리세스(302a)를 선택적으로 포함할 수 있다. 리세스(302a)는, 예를 들어 절연 공간(310)을 밀봉하는 데 사용되는 납땜 재료를 수용하기 위해, 사용될 수 있다. 유사하게, 제2 벽(304)은 선택적으로 리세스(304a)를 포함할 수 있다. 리세스(304a)는, 예를 들어 절연 공간(310)을 밀봉하는 데 사용되는 납땜 재료를 수용하기 위해, 사용될 수 있다. 제1 벽(300) 및 제2 벽(304) 중 어느 하나 또는 양자는 리세스를 포함할 수 있거나, 또는 양자 모두 리세스를 포함하지 않을 수 있다.
도시된 바와 같이, 구성요소(360)는 지지 재료(306)를 포함할 수도 있다. 지지 재료(306)는 예를 들어 비계 방식으로 절연 공간(310)을 지지하는 데 사용될 수 있다. 지지 재료(306)는 사실상 임의의 형상을 가질 수 있음을 이해해야 한다. 도 3a에 도시된 바와 같이, 지지 재료(306)는 직사각형 단면을 갖는다. 그러나, 이는 지지 재료(306)가 사용자가 원할 수 있는 임의의 단면을 가질 수 있기 때문에 요건이 아니다. 일 예로, 지지 재료(306)는 벤트(302c)에 적어도 부분적으로 채워지거나 끼워지는 좁은 부분을 포함하는 형상(도 3a에 미도시)을 가질 수 있다.
지지 재료(306)는, 구성요소(350)의 형성 동안 적어도 부분적으로 제거되는 재료와 같은, 희생 재료로서 작용하는 재료일 수 있다. 하지만 일 예로, 지지 재료(306)는 구성요소(350)의 형성 동안 적어도 부분적으로 기화되는 금속 폼일 수 있다. 지지 재료(306)는 절연 공간(310)을 적어도 부분적으로 밀봉하는 데 사용될 수도 있다. 이러한 밀봉의 예로서, 지지 재료(306)는 용융된 지지 재료의 적어도 일부가 벤트(302c)를 적어도 부분적으로 밀봉하도록 흐르는 조건 하에서 용융될 수 있다.
도 3c는 제2 벽(304)의 구성의 절단도를 제공한다. 도시된 바와 같이, 제2 벽(304)은 두께(T)를 형성하고 또한 루멘(308)을 형성한다. 유도 가열에 민감한 재료(320)(예를 들어, 금속)는 제2 벽(304)의 두께 내에 배치될 수 있다. 일 예로, 제2 벽(304)은 그 자체가 유도 가열에 민감하지 않은 재료(예를 들어, 세라믹)를 포함할 수 있다. 그러나, 재료(320)는 세라믹 벽의 두께 내에 배치될 수 있어, 적합한 필드의 적용은 재료(320)의 가열에 영향을 주어 루멘(308) 내에서 가열에 영향을 미칠 수 있다. 재료(320)는 예를 들어 입자, 플레이크, 밴드, 스트립 등으로 존재할 수 있다. 재료(320)는 제2 벽(304)의 두께(T)의 일부(예를 들어, 1/20, 1/10, 1/5, ½)만을 통해 존재할 수 있지만, 이는 요건이 아니다. 재료(320)는 제2 벽(304)의 재료 내에 완전히 둘러싸일 수 있지만, 이는 재료(320)의 적어도 일부가 루멘(308) 또는 심지어 제2 벽(304)의 비루멘에 노출될 수 있기 때문에 요건이 아니다. (민감성 재료는 역시 요소에 위치될 수도 있다. 벽(304)은 벽(300) 및 공간(310) 없이 존재할 수 있다.)
도 4는 본 개시내용에 따른 구성요소(450)의 다른 구성을 제공한다. 도시된 바와 같이, 구성요소(450)는 경계부(400)를 포함할 수 있다.
경계부(400)는 세라믹 벽과 같은 단일 벽을 포함할 수 있다. 본원에서 사용된 바와 같이, "세라믹"이란 용어는 세라믹인 재료를 포함하고 또한 유리-세라믹 재료인 재료를, 즉 결정질 상 및 비정질 상을 포함하는 재료를, 포함한다는 점을 이해해야 한다. 유리-세라믹 재료의 일부 비제한적인 예로는 예를 들어 Li2O × Al2O3 × nSiO2 시스템(LAS 시스템), MgO × Al2O3 × nSiO2 시스템(MAS 시스템), 및 ZnO × Al2O3 × nSiO2 시스템(ZAS 시스템)이다.
경계부(400)는 다수의 벽을, 예를 들어 그 사이에 밀봉 절연된 공간을 형성하도록 서로 이격된 제1 및 제2 벽을, 포함할 수도 있다. 경계부(400)는 금속을 포함할 수 있지만, 세라믹 재료를 포함할 수도 있다. (다공성 및 비다공성 세라믹이 적합하다.) 일 예로, 경계부(400)는 동심 원통으로 배열된 2개의 금속 벽을 포함할 수 있다. 경계부(400)는 예를 들어 단일의 원통형 세라믹 벽을 포함할 수도 있다. 경계부(400)는 둘 이상의 세라믹 벽을 포함할 수도 있다. 따라서, 경계부(400)는 절연재를 형성할 수 있으며, 이러한 절연재는 에어 갭, 진공된 용적 등일 수 있다. 일 예로, 경계부는 그 사이에 밀봉 진공된 용적을 형성하는 2개의 벽을 포함할 수 있다.
그러나, 경계부의 구성은 원통형일 필요가 없음을 이해해야 한다. 일 예로, 경계부는 평면일 수 있다. 경계부는 커브형일 수 있지만, 그 형태가 원형이거나 원통형일 필요는 없다. 본 개시내용에 따른 구성요소는 실제로 하나, 둘, 또는 심지어 그 이상의 경계부를 포함할 수 있다. 일 예로, 본 개시내용에 따른 구성요소는 2개의 경계부를 포함할 수 있으며, 이러한 경계부는 그 사이에 물품(404)을 "개재"할 수 있다.
경계부(400)의 벽의 두께는 사용자의 필요에 따라 달라질 수 있다. 일 예로, 세라믹 벽은 약 1/8인치(즉, 0.31 cm) 미만의 두께를 가질 수 있다.
구성요소(400)는 경계부(400)로부터 내측 방향으로 향하는 재료(410)를 선택적으로 포함할 수도 있다. 재료(410)는 예를 들어 반사 재료(예를 들어, 금속)일 수 있다. 재료(410)는 세라믹 재료일 수도 있다. 일 예로, 경계부(400)는 스테인리스 스틸을 포함할 수 있고, 재료(410)는 경계부(400) 상에 배치된 세라믹 층을 포함할 수 있다. 임의의 특정 구성 또는 이론에 구속되지 않고, 경계부(400)(및/또는 재료(410))는 물품(404)과 대향하는 세라믹 부분을 포함할 수 있다. 이러한 구성의 한 가지 장점은 세라믹 재료가 비교적 세정하기 쉽다는 점이다.
구성요소(450)는 코일(402)을 포함할 수 있으며, 이러한 코일은 사용자의 필요에 따라 유도 코일 및/또는 저항 가열 코일로서 작동될 수 있다. 도시된 바와 같이, 유도 코일(402)은 경계부(400) 내에 형성된 공간(412) 내로 연장되도록 구성될 수 있다. 유도 코일(402)은 물품(404)이 유도 코일(402)의 적어도 일부 내에 (예를 들어, 삽입을 통해) 배치될 수 있도록 구성될 수 있다. 구성요소는 2개 이상의 코일을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 코일은 (예를 들어, 물품(404)이 그 내부에 또는 그 상에서 유도 가열에 민감한 재료를 포함하는 경우에) 물품(404) 내로부터 물품(404)의 가열에 영향을 미치도록 유도 코일로서 작동될 수 있다. 코일은 물품(404)을 외부로부터 가열하도록 저항 가열 코일로서 작동될 수도 있다. 이러한 방식으로, 사용자는 내부로부터 외부로 물품(404)의 유도 가열뿐만 아니라 외부로부터 내부로 물품(404)의 저항(또는 다른) 가열에 영향을 미칠 수 있다. 코일(402)은 예를 들어 가열 코일로 사용되는 동시에 유도 코일로 작동할 수 있다. 대안적으로, 코일은 유도 가열 코일과 저항 가열 코일 사이에서 또는 그 반대로 전환될 수 있다. 이를 달성하는 일 예로는 저항 가열 또는 유도 가열이 요망되는지 여부에 따라 코일을 통해 AC/DC 전류를 전달하는 것이다.
코일(402)이 경계부(400) 내에 형성되는 공간(412) 내에 배치된 것으로 도시되어 있지만, 코일(402)은 경계부(400)의 두 벽 사이에 있거나 또는 심지어 경계부(400)의 외부에 위치되도록 배치될 수 있음을 이해해야 한다. 일부 실시예에서, 코일의 어떤 부분도 경계부(400) 내에 형성된 공간(412) 내에 배치되지 않는다.
물품(404)은 소모품일 수 있는 데, 예를 들어 훈연성 재료의 덩어리와 같은 기화성 또는 심지어는 훈연성 재료의 공급원일 수 있다. (이러한 재료는 고체, 반고체, 액체, 플레이크, 스트링, 유도 민감성 재료와 혼합되거나, 또는 심지어 증기 형태일 수 있다.) 훈연성 재료는 가열될 때에 하나 이상의 휘발 성분을, 예를 들어 증기를, 생성하는 재료를 포함한다. 훈연성 재료는 담배(재구성된 형태를 비롯한 임의의 형태), 니코틴 등을 포함할 수 있다.
물품(404)은 공간(412) 내에 및 또한 코일(402) 내에 삽입될 수 있는 크기로 이루어질 수 있다. (다시 말하면, 공간(412)은 훈연성 또는 기화성 재료를 포함할 수 있는 물품(404)을 수용하도록 구성될 수 있다.) 물품(404)은 물품(404)을 제자리에 유지하기 위해 구성요소(450)와 치합하는 하나 이상의 특징부(408)를 포함할 수 있다. 도시된 바와 같이, 특징부(408)는 라이드 또는 다른 돌기일 수 있지만, 홈, 홀, 또는 다른 함몰부일 수도 있다. 마찬가지로, 구성요소(450)는 물품(404)의 특징부와 또는 더 일반적으로 물품(404)과 치합하는 하나 이상의 특징부(406)를 포함할 수 있다. 이러한 특징부는 예를 들어 리지, 홈, 돌기, 홀, 함몰부 등일 수 있다. 구성요소(450)는 물품(404)이 공간(402)에 너무 깊게 삽입되는 것을 방지하도록 구성되는 정지 특징부(예를 들어, 벽 또는 페그)를 포함할 수 있다. 물품(404)은 마찰 또는 억지 끼워맞춤을 통해 제자리에 유지될 수 있고; 베이어닛형 또는 다른 회전식 커플링을 통해 제자리에 유지될 수도 있다.
개시된 구성요소는 유도 가열에 민감한 재료를 포함할 수 있는 하나 이상의 가열체(407)를 포함할 수도 있음을 이해해야 한다. 가열체는 결국 코일(402)에 의해 유도 가열될 수 있고, 그 후 가열체는 결국 물품(404)의 적어도 일부를 가열할 수 있다.
추가적으로, 코일(402)이 나선형 구성으로 도시되어 있지만, 코일(402)은 평면 코일 구성일 수도 있는 데, 예를 들어 플로어 상의 코일형 로프에 있을 수도 있다. 마찬가지로, 가열체(407)는 패널 또는 바와 같은 사실상 임의의 형상을 가질 수 있다.
구성요소는 하나, 둘, 또는 그 이상의 코일을 포함할 수 있다. 코일은 사실상 임의의 디자인을 가질 수 있는 데, 예를 들어 나선형 코일, 단일 권선 코일, 다위치 나선형 코일(예를 들어, 두 개의 나선을 포함하는 코일), 채널 코일, 커브형 채널 코일, 팬케이크 코일, 분할 나선형 코일, 내부 코일(예를 들어, 코일이 유도 민감성 재료 내에 배치됨), 집중기 플레이트 코일(예를 들어, 집중기 플레이트가 코일 전류를 집중시켜 확정된 가열 효과를 생성하는 데 사용되는 경우), 또는 헤어 핀 코일일 수 있다. 일부 실시예에서, 하나의 코일은 또한 다른 제2 코일에 대해 유도 민감성으로 작용하여 열을 유도할 수 있다.
물품(404)은 제거 가능할 수 있는 데, 예를 들어 탈착식 소모성 카트리지 또는 앰플일 수 있다. 물품(404)은 유도 가열에 민감한 하나 이상의 재료를, 예를 들어 금속 또는 금속 혼합물을, 포함할 수 있다.
일 예로, 물품(404)은 그 내부에 금속 플레이크를 포함하는 훈연성 재료(예를 들어, 담배, 니코틴, 또는 둘 모두를 포함하는 재료)의 패키지를 포함할 수 있다. 코일(402)이 작동될 때, 코일(402)의 작동은 물품(404) 내의 금속 플레이크의 가열을 발생시키고, 이는 결국 물품(404) 내의 기화성 재료를 가열 및 기화시킨다. 다른 예로서, 물품(404)은 그 내부에 하나 이상의 와이어 또는 금속 트레이스를 포함할 수 있으며, 이러한 와이어 또는 금속 트레이스는 유도 가열에 민감하다. 물품(404)은 그 내부에 유도 민감성 재료의 균일한 분포를 가질 수 있지만, 이는 요건이 아니다. 예를 들어, 물품(404)은 유도 가열에 대한 상대적으로 더 높은 민감성의 영역 및 유도 가열에 대한 상대적으로 더 낮은 민감성의 영역을 포함할 수 있다.
물품(404)은 원통형일 수 있지만, 그 구성이 입방체일 수도 있다. 물품(404)은 길이(L)를 갖는 장축을 따라 연장될 수 있고, 길이(L)보다 작은 폭(W)(장축에 수직인 방향으로 측정될 수 있음)을 가질 수 있다.
도 5는 본 개시내용에 따른 구성요소(500)의 추가 실시예를 제공한다. 도시된 바와 같이, 구성요소(500)는 경계부(400)를 포함하고, 물품(404)은 경계부(400) 내에 배치된다. (적합한 경계부 및 물품은 본원의 다른 부분에서 설명된다.) 구성요소(500)는 경계부(404)의 내면을 따라 배치된 재료를, 예를 들어 세라믹을, 포함할 수 있다(미도시). 구성요소(500)는 제1 코일(402) 및 제2 코일(402a)을 포함할 수 있으며, 이러한 코일은 코일 사이에 배치된 민감성 재료의, 예를 들어 물품(404) 내에 또는 그 상에 배치된 민감성 재료의, 유도 가열에 영향을 미치도록 작동될 수 있다. 코일은 코일과 물품(404) 사이에 위치된 민감성 재료(미도시)의 유도 가열에 영향을 미치도록 작동될 수도 있다.
도 6은 개시된 구성요소의 다른 실시예를 제공한다. 도시된 바와 같이, 물품(404)은 공간(412) 내에 배치된다. 공간(412)은 결과적으로 경계 세그먼트(400b) 및 경계 세그먼트(400c) 내에 형성되고, 이러한 경계부는 이음매(400a)에서 결합된다. 따라서, 물품은 하나, 둘, 또는 그 이상의 경계부 내에 둘러싸일 수 있다. 도 6에 도시된 바와 같이, 구성요소는 이음매(400a)로 나타낸 바와 같이 종 방향으로 "분할된" 경계부를 포함할 수 있다.
도 7은 개시된 구성요소의 다른 실시예를 제공한다. 도시된 바와 같이, 물품(404)은 공간(412) 내에 배치된다. 공간(412)은 결과적으로 경계 세그먼트(400b) 및 경계부(400c) 내에 형성되고, 이러한 경계부는 이음매(400a)에서 결합된다. 따라서, 물품은 하나, 둘, 또는 그 이상의 경계부 내에 둘러싸일 수 있다. 도 6에 도시된 바와 같이, 구성요소는 이음매(400a)로 나타낸 바와 같이 (종 방향이 아닌) 수평 방향으로 "분할된" 경계부를 포함할 수 있다. 그러나, 경계부는 예시적인 도 6 및 예시적인 도 7에 도시된 바와 다른 방식으로 분할될 수 있음을 이해해야 한다. 더 나아가, 경계부는 도 6에 도시된 원통과 같은 연속적인 형상을 형성하는 세그먼트에서 형성될 필요는 없다. 경계부는 예를 들어 그 사이에서 페이지를 둘러싸는 책의 커버와 유사하게 서로 반대되는 경계 세그먼트 패널에서 형성될 수 있다.
예시적인 실시예
다음의 실시예는 단지 예시일 뿐이며, 본 개시내용 또는 첨부된 청구항의 범위를 반드시 제한하는 것은 아니다.
실시예 1. 비전도성 제1 쉘; 전도성 제1 구성요소로서, 제1 쉘은 제1 구성요소 주위에 배치되고, (a) 제1 쉘은 밀봉 진공된 절연 공간을 포함하고, (b) 제1 쉘 및 제1 구성요소는 그 사이에 제1 밀봉 진공된 절연 공간을 갖고, 제1 구성요소는 밀봉 진공된 절연 공간, 또는 (a), (b) 및 (c) 중 하나 이상을 포함하는, 전도성 제1 구성요소; 및 유도 가열을 발생시키도록 구성된 전류 캐리어를 포함하는, 절연 모듈.
제1 쉘은 세라믹과 같은 유전체 재료로 형성될 수 있다. 결정질 및 비정질 세라믹이 적합한 것으로 간주된다. 제1 쉘 및 제1 구성요소는 함께 납땜될 수 있고; 적합한 납땜 기술은 당업자에게 알려져 있으며 일부 예시적인 기술은 본원의 다른 부분에서 인용된 문헌에 제시되어 있다.
제1 구성요소는, 일부 실시예에서, 예를 들어 튜브일 수 있다. 제1 구성요소는 원통과 같은 고체일 수 있다. 일부 실시예에서, 제1 쉘 및 제1 구성요소는, 예를 들어 동심 튜브로서, 동축으로 배열된다. 제1 쉘 및 제1 구성요소는 동일한 단면 형상(예를 들어, 원형, 직사각형, 다각형)을 가질 수 있지만, 이는 요건이 아니다. 일 예로, 제1 쉘은 그 단면이 육각형일 수 있고, 제1 구성요소는 그 단면이 원형일 수 있다. 또한, 제1 쉘 및 제1 구성요소는 서로 동축으로 배열될 필요가 없음을 이해해야 한다.
제1 구성요소는 세라믹과 같은 유전체 재료를 포함할 수 있다. 그러나, 이는 제1 구성요소가 유도 가열될 수 있는 금속 또는 다른 재료를 포함할 수 있으므로 요건이 아니다. 제1 구성요소는 서멧 재료를 포함할 수 있다.
실시예 2. 전도성 제1 쉘; 비전도성 제1 구성요소로서, 제1 쉘은 제1 구성요소 주위에 배치되고, (a) 제1 쉘은 밀봉 진공된 절연 공간을 포함하고, (b) 제1 쉘 및 제1 구성요소는 그 사이에 제1 밀봉 진공된 절연 공간을 갖고, 제1 구성요소는 밀봉 진공된 절연 공간, 또는 (a), (b) 및 (c) 중 하나 이상을 포함하는, 비전도성 제1 구성요소; 및 유도 가열을 발생시키도록 구성된 전류 캐리어를 포함하는, 절연 모듈.
제1 쉘은 스테인리스 스틸, 합금 등과 같은 금속을 포함할 수 있다. 그러나, 제1 쉘은 완전히 금속일 필요는 없지만, 일부 실시예에서 서멧 재료를 포함할 수 있다.
비전도성 제1 구성요소는 세라믹과 같은 유전체를 포함할 수 있다. 결정질 및 비정질 세라믹 재료를 사용할 수 있다.
실시예 3. 비전도성 제1 쉘; 비전도성 제1 구성요소로서, 제1 쉘은 제1 구성요소 주위에 배치되고, (a) 제1 쉘은 밀봉 진공된 절연 공간을 포함하고, (b) 제1 쉘 및 제1 구성요소는 그 사이에 제1 밀봉 진공된 절연 공간을 갖고, 제1 구성요소는 밀봉 진공된 절연 공간, 또는 (a), (b) 및 (c) 중 하나 이상을 포함하는, 비전도성 제1 구성요소; 및 유도 가열을 발생시키도록 구성된 전류 캐리어를 포함하는, 절연 모듈. 임의의 특정 이론에 구속되지 않고, 전류 캐리어는 모듈의 추가 구성요소의 유도 가열, 모듈과 치합된 소모품의 유도 가열, 또는 이들의 임의의 조합을 발생시킬 수 있다.
실시예 4. 실시예 1 내지 3 중 어느 하나에 있어서, 제1 쉘 주위에 배치된 제2 밀봉 진공된 공간을 더 포함하고, 제2 밀봉 진공된 공간은 선택적으로 전류 캐리어에 의해 생성된 열을 포함하도록 구성되는, 절연 모듈. 하지만 일 예로, 이는 3개의 동심(내부, 중간, 및 외부) 튜브의 형태를 취할 수 있으며, 내부 튜브와 중간 튜브 사이에 제1 밀봉 진공된 공간 및 중간 튜브와 외부 튜브 사이에 제2 밀봉 진공된 공간이 있다.
실시예 5. 실시예 1 내지 4 중 어느 하나에 있어서, 절연 모듈은 제1 밀봉 진공된 절연 공간 내에서 유체를 전달하도록 구성되는, 절연 모듈. 절연 공간의 내부로 또는 외부로 유체를 전달하기 위해 모듈에 형성된 하나 이상의 포트가 있을 수 있다.
실시예 6. 실시예 1 내지 5 중 어느 하나에 있어서, 전류 캐리어는 제1 쉘 주위에 배치되고, 집전체는 선택적으로 제1 쉘과 접촉하거나 또는 선택적으로 제1 쉘에 통합되는, 절연 모듈. 집전체와 제1 쉘 사이의 접촉을 방지하기 위해 배리어 층 또는 코팅이 사용될 수 있다. 일부 실시예에서, 집전체는 제1 쉘과 접촉하거나 또는 심지어 제1 쉘에 통합될 수 있다.
실시예 7. 실시예 1 내지 5 중 어느 하나에 있어서, 전류 캐리어는 제1 밀봉 진공된 절연 공간 내에 배치되고, 집전체는 선택적으로 제1 쉘 및 제1 구성요소 중 하나 또는 양자와 접촉하거나 또는 선택적으로 제1 쉘 및 제1 구성요소 중 하나 또는 양자에 통합되는, 절연 모듈.
일 예로, 집전체는 제1 쉘 및/또는 제1 구성요소의 재료로 형성될 수 있다. 이는, 예를 들어 집전체의 재료 주위에 제1 쉘의 재료(예를 들어, 세라믹)를 성형함으로써, 달성될 수 있다. 집전체는 제1 쉘(및/또는 제1 구성요소)에 접합될 수 있지만, 이는 요건이 아니다.
일부 실시예에서, 집전체는 하나 이상의 위치에서 제1 쉘 및/또는 제1 구성요소 내로 또는 그를 통해 적어도 부분적으로 연장된다. 일 예로, 제1 쉘은 집전체가 연장되는 하나 이상의 구멍을 포함할 수 있다. 집전체가 제1 쉘을 통과하는 것은 요건이 아니다. 일 예로, 집전체는 제1 쉘의 재료를 통해 연장되지 않고 제1 쉘을 감쌀 수 있다.
실시예 8. 실시예 1 내지 5 중 어느 하나에 있어서, 전류 캐리어는 제1 구성요소 내에 배치되고, 집전체는 선택적으로 제1 구성요소와 접촉하거나 또는 선택적으로 제1 구성요소에 통합되는, 절연 모듈. 집전체는 제1 구성요소에 접합될 수 있다. 일부 실시예에서, 집전체는 하나 이상의 위치에서 제1 구성요소 내로 또는 그를 통해 적어도 부분적으로 연장된다.
일 예로, 집전체는 예시적인 도 1c에 도시된 바와 같이 제1 구성요소의 루멘 내의 코일로 감길 수 있다. 집전체는 또한 제1 구성요소 또는 제1 쉘의 재료를 통해 연장되지 않고 제1 구성요소의 루멘 내로 연장될 수 있기 때문에, 집전체는 제1 구성요소 또는 제1 쉘의 재료를 통해 연장될 필요가 없음을 이해해야 한다.
실시예 9. 실시예 1 내지 5 중 어느 하나에 있어서, 전류 캐리어는 제1 구성요소 내에 배치된 작업 재료의 유도 가열에 영향을 미치도록 구성되는, 절연 모듈. 이러한 일 예로, 작업 재료는 제1 구성요소의 루멘 내에 배치될 수 있다.
가열은 작업 재료 자체 내에서 직접 유도 가열을 발생시킴으로써 영향을 받을 수 있다. 이는 작업 재료가 유도 가열을 지원하는 구성요소(예를 들어, 금속)를 포함하는 실시예에 적용될 수 있다. 이는 또한 집전체가 요소(예를 들어, 도 1c의 요소(114))의 가열을 발생시켜 결국 작업 재료를 가열하는 경우에 영향을 받을 수 있다. 이는 또한 제1 쉘 및/또는 제1 구성요소의 적어도 일부의 유도 가열에 의해 영향을 받을 수 있다.
개시된 모듈에 유용한 일부 적합한 작업 재료(또는 소모품)는 예를 들어 금속, 중합체 등을 포함한다. 식물 기반 재료(예를 들어, 담배, 허브 재료)가 적합한 작업 재료이다. 가열 하에서 유동 가능한 후 냉각 하에서 재응고되는 작업 재료가 특히 적합한 데, 이는 이러한 작업 재료가 적층 가공 적용 분야에 적합하기 때문이다. 훈연성이고 및/또는 가열에 따라 부분적으로 기화하는 작업 재료도 적합하다. 작업 재료(소모품)는, 금속 재료와 같은, 유도 가열에 민감한 재료를 포함할 수 있다. 본 개시내용에 따른 장치(및/또는 방법)는 예를 들어 질량 분광계 또는 식용유 여과 적용 분야에서 처리되는 작업 재료의 온도를 유지하거나 변경할 수 있다. 장치는 온도 제어기 트레인을 포함할 수 있으며, 이러한 트레인은 작업 재료의 온도, 장치의 요소의 온도, 또는 장치 내 위치에서의 온도를 유지(또는 조정)하도록 구성될 수 있다. 하나 이상의 온도 센서(예를 들어, 열전대)가 본 개시내용에 따른 장치 내에 배치될 수 있다. 본 개시내용에 따른 장치는 예를 들어 열원(예를 들어, 가열 요소)을 포함할 수 있음을 이해해야 한다. 장치는 전원을 포함할 수 있으며, 이러한 전원은 열원의 작동에 영향을 미치도록 구성될 수 있다. 장치는 장치의 상태(예를 들어, 온도, 작동 시간 등)에 관해 알리도록 구성된 하나 이상의 표시기(예를 들어, LED)를 포함할 수 있다. 본 개시내용에 따른 장치는, 예를 들어 코일이 제거되고 교체될 수 있도록, 모듈 방식으로 구성될 수 있지만, 이는 요건이 아니다.
작업 재료는 액체, 반고체, 또는 다른 비고체 형태일 수도 있다. 이러한 실시예에서, 작업 재료는 캡슐, 카트리지, 또는 다른 베슬과 같은 용기 내에 포함될 수 있다. 이러한 베슬은 작업 재료의 가열로부터 생성되는 연기 및/또는 증기의 통과를 가능하게 하도록 구성된 하나 이상의 기공, 구멍, 또는 통로를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 모듈은 그 내부에 배치된 재료(예를 들어, 액체)를 가열하기 위해 용기(예를 들어, 캡슐)를 천공하도록 구성될 수 있다. (작업 재료는 대안적으로 소모품일 수 있다.) 작업 재료는 원통, 디스크, 플러그 등과 같은 원하는 형태로 성형될 수 있다. 작업 재료는 작업 재료를 제자리에 유지하도록 구성되는 로케이팅 특징부(예를 들어, 리지)와 치합하도록 성형될 수 있다. 본 개시내용에 따른 모듈은 사용자가 작업 재료 또는 소모품을 가열함으로써 생성된 하나 이상의 제품을 흡입할 수 있는 하나 이상의 통로 또는 공간을 포함할 수 있음을 이해해야 한다.
실시예 10. 실시예 1 내지 5 중 어느 하나에 있어서, 전류 캐리어는 제1 쉘의 외부에 배치된 작업 재료의 유도 가열에 영향을 미치도록 구성되는, 절연 모듈. 작업 재료는 예를 들어 제1 쉘의 외부에 배치된 링 또는 코일로서 존재할 수 있다. 이러한 작업 재료 주위에 배치된 추가(예를 들어, 제2) 쉘이 있을 수 있고, 그 추가 쉘은 제1 쉘 외부의 작업 재료 주위에 추가적인 밀봉 진공된 절연 공간을 형성할 수 있다.
실시예 11. 실시예 1에 있어서, 제1 쉘은 세라믹을 포함하는, 절연 모듈.
실시예 12. 실시예 2 또는 3에 있어서, 제1 구성요소는 세라믹을 포함하는, 절연 모듈.
실시예 13. 실시예 1 내지 12 중 어느 하나에 있어서, 제1 쉘 및 제1 구성요소 중 하나 또는 양자는 자기장에 대해 적어도 부분적으로 불투명한 차폐물을 포함하는, 절연 모듈. 이러한 차폐물은 예를 들어 자기적으로 불투명한 재료 또는 심지어 패러데이 케이지일 수 있다. 차폐물은 수동적 또는 능동적일 수 있고; 예를 들어 솔레노이드 또는 헬름홀츠 코일이 사용될 수 있다.
실시예 14. 실시예 1 내지 13 중 어느 하나에 있어서, 제1 구성요소는 그 내부에 루멘을 형성하는, 절연 모듈. 이는 예를 들어 제1 구성요소가 관형인 실시예에서 있을 수 있다.
실시예 15. 실시예 14에 있어서, 내부 쉘의 루멘은 근위 단부 및 원위 단부를 형성하는, 절연 모듈. 루멘은 루멘의 길이를 따라 일정한 단면을 가질 수 있지만, 가변 단면을 가질 수도 있다.
실시예 16. 실시예 15에 있어서, (a) 근위 단부는 단면을 형성하고, (b) 원위 단부는 단면을 형성하고, (c) 근위 단부의 단면은 원위 단부의 단면과 상이한, 절연 모듈.
모듈은 일단 또는 양단에 노즐을 포함할 수 있다. 이러한 노즐은 모듈을 통해 가열 및/또는 전달되는 작업 재료를 분배하도록 구성될 수 있다. 루멘은 일단에서 타단으로 좁아질 수 있다(또는 플레어링될 수 있다).
실시예 17. 실시예 14 내지 16 중 어느 하나에 있어서, 제1 구성요소의 루멘은 유체의 공급원과 유체 연통하는, 절연 모듈. 이러한 유체는 예를 들어 세정 유체, 플럭스, 냉각 유체 등일 수 있다.
실시예 18. 실시예 1 내지 17 중 어느 하나에 있어서, 제1 쉘 및 제1 구성요소 중 적어도 하나는 본질적으로 생성되는 유도 열에 저항하는, 절연 모듈.
실시예 19. 실시예 1 내지 18 중 어느 하나에 있어서, 전류 캐리어는 나선형인 것을 특징으로 하는, 절연 모듈. 전류 캐리어는 예를 들어 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 또는 그 이상의 루프를 포함할 수 있다.
실시예 20. 실시예 1 내지 19 중 어느 하나에 있어서, 전류 캐리어는 전류 캐리어를 통해 전달되는 전류를 변조하도록 구성된 장치와 연통하는, 절연 모듈.
이러한 장치는 예를 들어 전류 캐리어를 통한 전류의 통과를 변조하도록 구성된 제어 가능한 전류 공급원을 포함할 수 있다. 전류 공급원의 제어는 수동으로 이루어질 수 있지만, 자동화될 수도 있다. 일 예로, 모듈은 특정 온도 범위 내까지 작업 재료를 가열하도록 구성될 수 있다.
실시예 21. 실시예 1 내지 20 중 어느 하나에 있어서, 제1 구성요소 내에 배치된 일정량의 감열성 작업 재료를 더 포함하는, 절연 모듈. 이러한 재료는 예를 들어 금속, 중합체 등을 포함할 수 있다.
실시예 22. 실시예 1 내지 21 중 어느 하나에 있어서, 제1 쉘의 외부에 배치된 일정량의 감열성 작업 재료를 더 포함하는, 절연 모듈.
실시예 23. 실시예 21 또는 22에 있어서, 감열성 작업 재료는 금속을 포함하는, 절연 모듈.
실시예 24. 실시예 23에 있어서, 감열성 작업 재료는 와이어인 것을 특징으로 하는, 절연 모듈.
실시예 25. 실시예 21 내지 24 중 어느 하나에 있어서, 감열성 작업 재료는 중합체 재료를 포함하는, 절연 모듈.
실시예 26. 실시예 22 내지 25 중 어느 하나에 있어서, 감열성 작업 재료는 플럭스 재료를 포함하는, 절연 모듈.
실시예 27. 실시예 1 내지 26 중 어느 하나에 있어서, 전류 캐리어에 의해 유도 가열되도록 구성된 요소를 더 포함하는, 절연 모듈. 이러한 요소는 예를 들어 와이어, 리본 등일 수 있다. 원소는 철, 니켈, 코발트, 가돌리늄, 디스프로슘, 스틸 등과 같은 금속을 포함할 수 있다.
요소는 직선형 또는 선형일 수 있지만, 커브형, 만곡형, 또는 이와 달리 비선형일 수도 있다. 일부 실시예에서, 요소는 전류 캐리어에 의해 유도 가열되고, 요소의 가열은 결국 절연 모듈 내에 배치된 작업 재료를 가열한다. 일 예로, 요소는 유도 가열을 통해 가열될 수 있으며, 가열된 요소는 결국 작업 재료를 가열할 수 있다.
본 개시내용에 따른 모듈은 하나, 둘, 셋, 또는 그 이상의 요소를 포함할 수 있다. 유사하게, 본 개시내용에 따른 모듈은 하나, 둘, 또는 그 이상의 집전체를 포함할 수 있다. 이러한 방식으로, 모듈은 모듈 내의 상이한 요소에서 유도 가열에 영향을 미치도록 구성될 수 있다. 이에 의해 결과적으로 위치에 따라 가변되고 및/또는 시간에 따라 가변되는 모듈 내의 가열 프로파일에 영향을 미칠 수 있다.
실시예 28. 실시예 27에 있어서, 요소는 제1 구성요소 내에 배치되는, 절연 모듈.
실시예 29. 실시예 27에 있어서, 요소는 제1 밀봉 진공된 절연 공간 내에 배치되는, 절연 모듈.
실시예 30. 실시예 27에 있어서, 요소는 제1 쉘의 외부에 배치되는, 절연 모듈.
실시예 31. 실시예 1에 있어서, 제1 구성요소의 구성은 캔 또는 튜브인 것을 특징으로 하고, 제1 구성요소는 제1 구성요소의 내부 용적을 형성하는 내면을 갖는, 절연 모듈. (도 2a는 이러한 실시예의 비제한적인 예를 제공한다.)
실시예 32. 실시예 31에 있어서, 제1 쉘의 구성은 관형 또는 캔인 것을 특징으로 하는, 절연 모듈.
실시예 33. 실시예 32에 있어서, 제1 구성요소 및 제1 쉘은 제1 축을 중심으로 서로 동축으로 배열되는, 절연 모듈.
실시예 34. 실시예 32 또는 33에 있어서, 제1 구성요소는 그 내부에 형성된 함몰부를 포함하고, 함몰부는 제1 구성요소의 내부 용적 내로 연장되는, 절연 모듈.
실시예 35. 실시예 34에 있어서, 전류 캐리어 주위에 배치된 코일 용기를 더 포함하고, 코일 용기는 함몰부 내에 배치되고, 전류 캐리어는 코일 용기 내에 적어도 부분적으로 배치되는, 절연 모듈.
실시예 36. 실시예 35에 있어서, 코일 용기는 내벽, 외벽, 및 그 사이에 형성된 밀봉 진공된 공간을 포함하는, 절연 모듈.
실시예 37. 실시예 36에 있어서, 절연 모듈의 제1 축으로부터 반경 외측 방향 및 직각으로 연장되는 라인은 코일 용기, 함몰부, 제1 구성요소, 및 제1 쉘을 통해 연장되는, 절연 모듈.
이의 예시는 제1 축(1250) 및 제1 축(1250)으로부터 반경 외측 방향으로 및 직각으로 연장되는 라인(1252)을 도시하고 있는 도 2c에서 찾을 수 있다. 도시된 바와 같이, 라인(1252)은 코일 용기(1208), 함몰부(컵 1205), 제1 구성요소(1203), 및 제1 쉘(1219)을 통해 연장된다. 이러한 방식으로, 유도량은 라인(1252)을 따라 외측 방향으로 이동함에 따라 감소된다.
실시예 38. 실시예 1 내지 37 중 어느 하나에 따른 절연 모듈의 전류 캐리어를 작동시켜 유도 가열에 의해 절연 모듈의 내부 쉘 내에 배치된 작업 재료의 온도를 증가시키는 단계를 포함하는, 방법.
실시예 39. 실시예 38에 있어서, 작업 재료를 유동 가능하게 만들기 위해 작업 재료를 가열하는 단계를 더 포함하는, 방법.
실시예 40. 실시예 38 또는 39에 있어서, 작업 재료는 중합체 재료, 금속 재료, 또는 이들의 임의의 조합인, 방법. 일부 실시예에서, 재료는 그 내부에 배치된 금속 부분을 갖는 중합체를 포함할 수 있다. 그 후, 이러한 작업 재료는 유도 가열될 수 있는 데, 이는 재료의 금속 부분이 유도 가열에 민감하여 결국 재료를 전반적으로 가열할 것이기 때문이다.
실시예 41. 실시예 38 내지 40 중 어느 하나에 있어서, 작업 재료는 전류 캐리어에 의해 유도 가열되는, 방법.
실시예 42. 실시예 38 내지 41 중 어느 하나에 있어서, 작업 재료는 재료의 상 변화를 달성하도록 가열되는, 방법. 이러한 상 변화는 고체에서 액체로의 변화일 수 있지만, 고체에서 휘발과 같은 가스/증기로의 변화일 수도 있다.
실시예 43. 실시예 38 내지 42 중 어느 하나에 있어서, 피가공물의 적층 가공에 영향을 미치도록 모듈 내에서 작업 재료를 전달하는 단계를 더 포함하는, 방법. 예시적인 피가공물은 예를 들어 기어, 하우징, 쉘, 튜브, 웨지, 렌즈, 스트랩, 탭, 핸들 등을 포함한다. 본 개시내용에 따른 구성요소는 작업 재료(예를 들어, 중합체 필라멘트, 중합체 파우더)와 연통할 수 있고 작업 재료를 사용하여 적층 가공에 영향을 미치도록 작동될 수 있다. 본원의 다른 부분에서 설명된 바와 같이, 작업 재료 그 자체는 유도 가열에 민감한 재료를 포함할 수 있다.
이러한 연통은 예를 들어 플런저 또는 다른 기계적 요소를 통해 기계적으로 영향을 받을 수 있다. 연통은 중력에 의해 또는 심지어 가해진 압력에 의해 영향을 받을 수도 있다.
실시예 44. 실시예 38 내지 43 중 어느 하나에 있어서, 제1 밀봉 진공된 절연 공간 내에서 커버 유체를 전달하는 단계를 더 포함하는, 방법. 이러한 커버 유체는 액체 또는 가스일 수 있으며, 진공된 절연 공간에 존재하는 열을 흡수하는 데 사용될 수 있다.
실시예 45. 실시예 44에 있어서, 유체는 액체로서 유입되고 가스 형태로 증발되는, 방법. 이러한 접근법에서, 유체는 기화되어 진공된 절연 공간에 존재하는 열을 흡수한다.
실시예 46. 유도 가열에 민감한 재료를 포함하는 제1 쉘로서, 제1 쉘은 그 내부에 제1 밀봉 진공된 절연 공간을 갖는, 제1 쉘; 및 유도 가열에 민감한 재료의 유도 가열을 발생시키도록 구성된 전류 캐리어를 포함하는, 절연 모듈.
이러한 모듈은 예를 들어 모듈에 삽입되는 소모품을 제자리에 유지하도록 구성된 지그, 칼라, 또는 다른 모듈을 포함할 수 있다. 모듈은 (예를 들어, 전류 캐리어의 작동을 통해) 소모품을 가열하도록 작동될 수 있다. 모듈에 존재할 수 있는 다른 특징은 전술한 다른 실시예에서 제공된다.
실시예 47. 밀봉 진공된 절연 공간을 포함하는 제1 쉘; 제1 쉘 내에 배치되는 제1 구성요소로서, 제1 구성요소는 유도 가열에 민감한 재료를 포함하고, 제1 구성요소는 제1 쉘 내에 배치되고, 제1 구성요소는 소모품을 수용하도록 구성되는, 제1 구성요소; 제1 구성요소의 유도 가열을 발생시키도록 구성되는 유도 가열 코일을 포함하는, 절연 모듈.
실시예 48. 실시예 47에 있어서, 제1 쉘 및 제1 구성요소는 그 구성이 원통형이고 서로 동축으로 배열되는, 절연 모듈.
실시예 49. 실시예 48에 있어서, 제1 구성요소는 편평한 바닥부를 포함하고, 유도 가열 코일은 편평한 바닥부에 배치되는, 절연 모듈.
개시된 모듈은 크기에 있어 제한이 없으며, 실제로 사용자의 요구에 부합하는 임의의 크기를 가질 수 있다. 일 예로, 본 개시내용에 따른 모듈은, 일부 실시예에서, 예를 들어 약 10 mm 내지 약 20 mm의 직경을 형성할 수 있다. 본 개시내용에 따른 절연 모듈은 사실상 임의의 길이를 가질 수 있다. 일 예로, 본 개시내용에 따른 절연 모듈은 예를 들어 약 20 mm 내지 약 200 mm의 길이를 가질 수 있다.
모듈은 집전체와 전기 통신하는 전원을 포함할 수도 있다. 이러한 전원은 예를 들어 배터리 또는 다른 커패시터일 수 있다. 전원은 충전식 또는 일회용일 수 있다. 모듈은 휴대용이거나 또는 고정식이거나 또는 그 구성이 "플러그인"일 수 있다.
또한, 본 개시내용에 따른 모듈은 광범위한 적용 분야에서 유용할 수 있음을 이해해야 한다. 이러한 적용 분야의 비제한적 목록으로는 예를 들어 적층 가공, 재료 처리(예를 들어, 재료의 상 변화, "기본"재료로부터 하나 이상의 재료의 열 기반 분리 등)를 포함한다. 본 개시내용에 따른 모듈은 결과적으로 다양한 시스템에 통합될 수 있다.
실시예 50. 제1 벽; 제1 벽과 거리를 두고 배치된 제2 벽; 제1 벽과 제2 벽 사이의 간격을 유지하기 위해 제1 벽과 제2 벽 사이에 배치된 지지 재료를 포함하고, 지지 재료는 선택적으로 열분해성인, 구성요소.
적합한 벽 재료는 예를 들어 스테인리스 스틸 및 세라믹을 포함한다. 지지 재료는 금속 폼 또는 금속 섬유와 같은 금속일 수 있다. 지지 재료는 본질적으로 세라믹일 수도 있다.
실시예 51. 실시예 50에 있어서, (a) 제1 벽은 제2 벽을 향해 수렴하는 부분을 형성하고, (b) 제2 벽은 제1 벽을 향해 수렴하는 부분을 형성하거나, 또는 (a) 및 (b) 둘 모두를 형성하는, 구성요소.
실시예 52. 실시예 50 또는 51에 있어서, (a) 제1 벽은 제2 벽으로부터 이격된 오목한 홈을 형성하고, (b) 제2 벽은 제1 벽으로부터 이격된 오목한 홈을 형성하거나, 또는 (a) 및 (b) 둘 모두를 형성하는, 구성요소.
실시예 53. 실시예 50 내지 52 중 어느 하나에 있어서, 제1 벽 및 제2 벽 중 적어도 하나는 세라믹 재료를 포함하는, 구성요소.
실시예 54. 실시예 53에 있어서, 제1 벽 및 제2 벽 중 적어도 하나는 경화 온도에서 경화되는 그린 세라믹 재료인, 구성요소.
실시예 55. 실시예 54에 있어서, 지지 재료는 경화 온도보다 높은 온도에서 분해되는, 구성요소.
실시예 56. 실시예 50 내지 55 중 어느 하나에 있어서, 열분해성 지지 재료는, 분해 시, 제1 벽과 제2 벽 사이의 개구의 적어도 일부를 점유하도록 구성되는, 구성요소. 이는 예를 들어 유체 형태를 획득한 후 개구로 운송되는 지지 재료에 의해 달성될 수 있다. 그 후, 지지 재료는 결과적으로 개구를 밀봉하도록 작용할 수 있다.
실시예 57. 실시예 50 내지 56 중 어느 하나에 있어서, 제1 벽 및 제2 벽 중 적어도 하나는 그 내부에 유도 가열에 민감한 재료를 포함하는, 구성요소. 본원의 다른 부분에서 설명된 바와 같이, 민감성 재료는 벽 재료에 혼합되거나 또는 심지어 도핑될 수 있다.
실시예 58. 제1 벽 및 제2 벽을 포함하는 피가공물에 대해, 제2 벽은 제1 벽과 거리를 두고 배치되고, 피가공물은 제1 벽과 제2 벽 사이의 간격을 유지하기 위해 제1 벽과 제2 벽 사이에 배치된 지지 재료를 더 포함하고, 지지 재료는 선택적으로 열분해성인, 피가공물에 대해; 열 에너지의 적용에 의해 제1 벽과 제2 벽 사이의 밀봉부에 영향을 주어 제1 벽과 제2 벽 사이에 밀봉 진공된 공간을 형성하는 단계를 포함하는, 방법.
실시예 59. 실시예 58에 있어서, 제1 벽은 그린 세라믹 또는 그린 유리-세라믹 재료를 포함하고, 방법은 제1 벽을 경화시키는 단계를 더 포함하는, 방법.
실시예 60. 실시예 58 또는 59에 있어서, 지지 재료의 열분해에 영향을 미치는 단계를 더 포함하는, 방법.
실시예 61. 실시예 60에 있어서, 제1 벽과 제2 벽 사이의 개구 내로 분해된 지지 재료의 이동에 영향을 미치는 단계를 더 포함하는, 방법.
실시예 62. 물품을 수용하도록 구성된 수용 구역을 형성하는 적어도 하나의 경계 세그먼트로서, 적어도 하나의 경계 세그먼트는 세라믹 재료를 포함하거나 또는 그 상에 배치된 세라믹 재료를 포함하는, 적어도 하나의 경계 세그먼트; 및 (a) 물품의 유도 가열에 영향을 미치도록 구성된 적어도 하나의 가열 코일, (b) 가열체 및 물품을 가열하기 위해 가열체의 유도 가열에 영향을 미치도록 구성된 적어도 하나의 가열 코일, 또는 (c) (a) 및 (b) 둘 모두를 포함하는, 구성요소.
실시예 63. 실시예 62에 있어서, 적어도 하나의 경계 세그먼트에 대해 제자리에 물품을 유지하기 위해 물품과 치합하도록 구성된 특징부를 더 포함하는, 구성요소. 적합한 특징부는 본원의 다른 부분에서 설명되며, 예를 들어 리지, 홈, 범프, 함몰부 등을 포함한다.
실시예 64. 실시예 62 또는 63에 있어서, 가열 코일에 작동 가능하게 연결된 전원을 더 포함하는, 구성요소. 구성요소는 가열 코일을 통해 인가되는 전류를 변조하도록 구성된 제어기를 포함할 수도 있다.
실시예 65. 실시예 62 내지 64 중 어느 하나에 있어서, 경계 세그먼트의 구성은 원통형인 것을 특징으로 하는, 구성요소.
실시예 66. 실시예 62 내지 65 중 어느 하나에 있어서, 경계 세그먼트는 제1 벽 및 제2 벽을 포함하고, 제1 벽 및 제2 벽은 그 사이에 밀봉된 절연 공간을 형성하는, 구성요소.
실시예 67. 실시예 66에 있어서, 가열 코일은 밀봉된 절연 공간 내에 적어도 부분적으로 배치되는, 구성요소.
실시예 68. 실시예 62 내지 66 중 어느 하나에 있어서, 가열 코일은 수용 구역 내에 적어도 부분적으로 배치되는, 구성요소.
실시예 69. 실시예 62 내지 68 중 어느 하나에 있어서, 구성요소는 복수의 경계 세그먼트를 포함하고, 복수의 경계 세그먼트는 물품 주위에 부착 가능하게 조립되도록 구성되는, 구성요소. 일 예로, 2개의 반원통형 경계 세그먼트는 물품을 둘러싸도록 조립될 수 있다.
실시예 70. 실시예 62 내지 69 중 어느 하나에 있어서, 가열 코일은 물품이 수용 구역 내에 배치될 때에 물품을 적어도 부분적으로 둘러싸도록 구성되는, 구성요소.
실시예 71. 실시예 62 내지 70 중 어느 하나에 있어서, 가열 코일에 의해 유도 가열되도록 배치된 가열체를 더 포함하는, 구성요소. 가열체는 도로, 패널, 플레이트릿, 또는 다른 형상의 바디일 수 있다. 가열체는 물품과 접촉하도록 배치될 수 있지만, 물품과 거리를 두고 이격되도록 배치될 수도 있다.
실시예 72. 실시예 62 내지 71 중 어느 하나에 있어서, 가열 코일은 저항 가열 코일로서 작동하도록 구성되는, 구성요소. 일부 실시예에서, 구성요소는 2개 이상의 가열 코일을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 하나의 코일은 유도 가열 코일로서 작동하도록 구성될 수 있고 다른 코일은 저항 가열 코일로서 작동하도록 구성될 수 있다. 이러한 방식으로, 유도 가열 및 저항 가열 양자의 적용에 의해 물품(예를 들어, 훈연성 재료의 덩어리)을 가열하도록 구성요소가 작동될 수 있다.
실시예 73. 실시예 62 내지 72 중 어느 하나에 있어서, 구성요소는 적어도 2개의 경계 세그먼트를 포함하고, 적어도 2개의 경계 세그먼트는 하나 이상의 세라믹 재료를 포함하는, 구성요소.
실시예 74. 실시예 62 내지 73 중 어느 하나에 있어서, 적어도 하나의 가열 코일은 수용 구역을 갖는 레지스터에 적어도 부분적으로 존재하는, 구성요소.

Claims (74)

  1. 절연 모듈로서,
    비전도성 제1 쉘;
    전도성 제1 구성요소로서,
    상기 제1 쉘은 상기 제1 구성 요소 주위에 배치되고,
    (a) 상기 제1 쉘은 밀봉 진공된 절연 공간을 포함하고, (b) 상기 제1 쉘 및 상기 제1 구성요소는 그 사이에 제1 밀봉 진공된 절연 공간을 갖고, 상기 제1 구성요소는 밀봉 진공된 절연 공간, 또는 (a), (b), 및 (c) 중 하나 이상을 포함하는, 전도성 제1 구성요소; 및
    유도 가열을 발생시키도록 구성된 전류 캐리어를 포함하는, 절연 모듈.
  2. 절연 모듈로서,
    전도성 제1 쉘;
    비전도성 제1 구성요소로서,
    상기 제1 쉘은 상기 제1 구성 요소 주위에 배치되고,
    (a) 상기 제1 쉘은 밀봉 진공된 절연 공간을 포함하고, (b) 상기 제1 쉘 및 상기 제1 구성요소는 그 사이에 제1 밀봉 진공된 절연 공간을 갖고, 상기 제1 구성요소는 밀봉 진공된 절연 공간, 또는 (a), (b), 및 (c) 중 하나 이상을 포함하는, 비전도성 제1 구성요소; 및
    유도 가열을 발생시키도록 구성된 전류 캐리어를 포함하는, 절연 모듈.
  3. 절연 모듈로서,
    비전도성 제1 쉘;
    비전도성 제1 구성요소로서,
    상기 제1 쉘은 상기 제1 구성 요소 주위에 배치되고,
    (a) 상기 제1 쉘은 밀봉 진공된 절연 공간을 포함하고, (b) 상기 제1 쉘 및 상기 제1 구성요소는 그 사이에 제1 밀봉 진공된 절연 공간을 갖고, 상기 제1 구성요소는 밀봉 진공된 절연 공간, 또는 (a), (b), 및 (c) 중 하나 이상을 포함하는, 비전도성 제1 구성요소; 및
    유도 가열을 발생시키도록 구성된 전류 캐리어를 포함하는, 절연 모듈.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 쉘 주위에 배치된 제2 밀봉 진공된 공간을 더 포함하고, 상기 제2 밀봉 진공된 공간은 선택적으로 상기 전류 캐리어에 의해 생성된 열을 포함하도록 구성되는, 절연 모듈.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 절연 모듈은 상기 제1 밀봉 진공된 절연 공간 내에서 유체를 전달하도록 구성되는, 절연 모듈.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전류 캐리어는 상기 제1 쉘 주위에 배치되고, 집전체는 선택적으로 상기 제1 쉘과 접촉하거나 또는 선택적으로 상기 제1 쉘에 통합되는, 절연 모듈.
  7. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전류 캐리어는 상기 제1 밀봉 진공된 절연 공간 내에 배치되고, 집전체는 선택적으로 상기 제1 쉘 및 상기 제1 구성요소 중 하나 또는 양자와 접촉하거나 또는 선택적으로 상기 제1 쉘 및 상기 제1 구성요소 중 하나 또는 양자에 통합되는, 절연 모듈.
  8. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전류 캐리어는 상기 제1 구성요소 내에 배치되고, 집전체는 선택적으로 상기 제1 구성요소와 접촉하거나 또는 선택적으로 상기 제1 구성요소에 통합되는, 절연 모듈.
  9. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전류 캐리어는 상기 제1 구성요소 내에 배치된 작업 재료의 유도 가열에 영향을 미치도록 구성되는, 절연 모듈.
  10. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전류 캐리어는 상기 제1 쉘의 외부에 배치된 작업 재료의 유도 가열에 영향을 미치도록 구성되는, 절연 모듈.
  11. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 쉘은 세라믹을 포함하는, 절연 모듈.
  12. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 제1 구성요소는 세라믹을 포함하는, 절연 모듈.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 쉘 및 상기 제1 구성요소 중 하나 또는 양자는 자기장에 대해 적어도 부분적으로 불투명한 차폐물을 포함하는, 절연 모듈.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 구성요소는 그 내부에 루멘을 형성하는, 절연 모듈.
  15. 제14항에 있어서, 내부 쉘의 루멘은 근위 단부 및 원위 단부를 형성하는, 절연 모듈.
  16. 제15항에 있어서, (a) 상기 근위 단부는 단면을 형성하고, (b) 상기 원위 단부는 단면을 형성하고, (c) 상기 근위 단부의 단면은 상기 원위 단부의 단면과 상이한, 절연 모듈.
  17. 제14항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 구성요소의 루멘은 유체의 공급원과 유체 연통하는, 절연 모듈.
  18. 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 쉘 및 상기 제1 구성요소 중 적어도 하나는 본질적으로 생성되는 유도 열에 저항하는, 절연 모듈.
  19. 제1항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전류 캐리어는 나선형인 것을 특징으로 하는, 절연 모듈.
  20. 제1항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전류 캐리어는 상기 전류 캐리어를 통해 전달되는 전류를 변조하도록 구성된 장치와 연통하는, 절연 모듈.
  21. 제1항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 구성요소 내에 배치된 일정량의 감열성 작업 재료를 더 포함하는, 절연 모듈.
  22. 제1항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 쉘의 외부에 배치된 일정량의 감열성 작업 재료를 더 포함하는, 절연 모듈.
  23. 제21항 또는 제22항에 있어서, 상기 감열성 작업 재료는 금속을 포함하는, 절연 모듈.
  24. 제23항에 있어서, 상기 감열성 작업 재료는 와이어인 것을 특징으로 하는, 절연 모듈.
  25. 제22항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 감열성 작업 재료는 중합체 재료를 포함하는, 절연 모듈.
  26. 제22항 내지 제25항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 감열성 작업 재료는 플럭스 재료를 포함하는, 절연 모듈.
  27. 제1항 내지 제26항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전류 캐리어에 의해 유도 가열되도록 구성된 요소를 더 포함하는, 절연 모듈.
  28. 제27항에 있어서, 상기 요소는 상기 제1 구성요소 내에 배치되는, 절연 모듈.
  29. 제27항에 있어서, 상기 요소는 상기 제1 밀봉 진공된 절연 공간 내에 배치되는, 절연 모듈.
  30. 제27항에 있어서, 상기 요소는 상기 제1 쉘의 외부에 배치되는, 절연 모듈.
  31. 제1항에 있어서, 상기 제1 구성요소의 구성은 캔 또는 튜브인 것을 특징으로 하고, 상기 제1 구성요소는 상기 제1 구성요소의 내부 용적을 형성하는 내면을 갖는, 절연 모듈.
  32. 제31항에 있어서, 상기 제1 쉘의 구성은 관형 또는 캔인 것을 특징으로 하는, 절연 모듈.
  33. 제32항에 있어서, 상기 제1 구성요소 및 상기 제1 쉘은 제1 축을 중심으로 서로 동축으로 배열되는, 절연 모듈.
  34. 제32항 또는 제33항에 있어서, 상기 제1 구성요소는 그 내부에 형성된 함몰부를 포함하고, 상기 함몰부는 상기 제1 구성요소의 내부 용적 내로 연장되는, 절연 모듈.
  35. 제34항에 있어서, 상기 전류 캐리어 주위에 배치된 코일 용기를 더 포함하고, 상기 코일 용기는 상기 함몰부 내에 배치되고, 상기 전류 캐리어는 상기 코일 용기 내에 적어도 부분적으로 배치되는, 절연 모듈.
  36. 제35항에 있어서, 상기 코일 용기는 내벽, 외벽, 및 그 사이에 형성된 밀봉 진공된 공간을 포함하는, 절연 모듈.
  37. 제36항에 있어서, 상기 절연 모듈의 제1 축으로부터 반경 외측 방향 및 직각으로 연장되는 라인은 상기 코일 용기, 상기 함몰부, 상기 제1 구성요소, 및 상기 제1 쉘을 통해 연장되는, 절연 모듈.
  38. 제1항 내지 제37항 중 어느 한 항에 따른 절연 모듈의 전류 캐리어를 작동시켜 유도 가열에 의해 상기 절연 모듈의 내부 쉘 내에 배치된 작업 재료의 온도를 증가시키는 단계를 포함하는, 방법.
  39. 제38항에 있어서, 상기 작업 재료를 유동 가능하게 만들기 위해 상기 작업 재료를 가열하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  40. 제38항 또는 제39항에 있어서, 상기 작업 재료는 중합체 재료, 금속 재료, 또는 이들의 임의의 조합인, 방법.
  41. 제38항 내지 제40항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 작업 재료는 상기 전류 캐리어에 의해 유도 가열되는, 방법.
  42. 제38항 내지 제41항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 작업 재료는 상기 재료의 상 변화를 달성하도록 가열되는, 방법.
  43. 제38항 내지 제42항 중 어느 한 항에 있어서, 피가공물의 적층 가공에 영향을 미치도록 상기 모듈 내에서 상기 작업 재료를 전달하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  44. 제38항 내지 제43항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 밀봉 진공된 절연 공간 내에서 커버 유체를 전달하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  45. 제44항에 있어서, 상기 유체는 액체로서 유입되고 가스 형태로 증발되는, 방법.
  46. 유도 가열에 민감한 재료를 포함하는 제1 쉘로서, 상기 제1 쉘은 그 내부에 제1 밀봉 진공된 절연 공간을 갖는, 제1 쉘; 및 유도 가열에 민감한 상기 재료의 유도 가열을 발생시키도록 구성된 전류 캐리어를 포함하는, 절연 모듈.
  47. 밀봉 진공된 절연 공간을 포함하는 제1 쉘; 상기 제1 쉘 내에 배치되는 제1 구성요소로서, 상기 제1 구성요소는 유도 가열에 민감한 재료를 포함하고, 상기 제1 구성요소는 상기 제1 쉘 내에 배치되고, 상기 제1 구성요소는 소모품을 수용하도록 구성되는, 제1 구성요소; 상기 제1 구성요소의 유도 가열을 발생시키도록 구성되는 유도 가열 코일을 포함하는, 절연 모듈.
  48. 제47항에 있어서, 상기 제1 쉘 및 상기 제1 구성요소는 그 구성이 원통형이고 서로 동축으로 배열되는, 절연 모듈.
  49. 제48항에 있어서, 상기 제1 구성요소는 편평한 바닥부를 포함하고, 상기 유도 가열 코일은 상기 편평한 바닥부에 배치되는, 절연 모듈.
  50. 구성요소로서,
    제1 벽;
    상기 제1 벽과 거리를 두고 배치된 제2 벽;
    상기 제1 벽과 상기 제2 벽 사이의 간격을 유지하기 위해 상기 제1 벽과 상기 제2 벽 사이에 배치된 지지 재료를 포함하고, 상기 지지 재료는 선택적으로 열분해성인, 구성요소.
  51. 제50항에 있어서, (a) 상기 제1 벽은 상기 제2 벽을 향해 수렴하는 부분을 형성하고, (b) 상기 제2 벽은 상기 제1 벽을 향해 수렴하는 부분을 형성하거나, 또는 (a) 및 (b) 둘 모두를 형성하는, 구성요소.
  52. 제50항 또는 제51항에 있어서, (a) 상기 제1 벽은 상기 제2 벽으로부터 이격된 오목한 홈을 형성하고, (b) 상기 제2 벽은 상기 제1 벽으로부터 이격된 오목한 홈을 형성하거나, 또는 (a) 및 (b) 둘 모두를 형성하는, 구성요소.
  53. 제50항 내지 제52항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 벽 및 상기 제2 벽 중 적어도 하나는 세라믹 재료를 포함하는, 구성요소.
  54. 제53항에 있어서, 상기 제1 벽 및 상기 제2 벽 중 적어도 하나는 경화 온도에서 경화되는 그린 세라믹 재료인, 구성요소.
  55. 제54항에 있어서, 상기 지지 재료는 상기 경화 온도보다 높은 온도에서 분해되는, 구성요소.
  56. 제50항 내지 제55항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 열분해성 지지 재료는, 분해 시, 상기 제1 벽과 상기 제2 벽 사이의 개구의 적어도 일부를 점유하도록 구성되는, 구성요소.
  57. 제50항 내지 제56항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 벽 및 상기 제2 벽 중 적어도 하나는 그 내부에 유도 가열에 민감한 재료를 포함하는, 구성요소.
  58. 방법으로서,
    제1 벽 및 제2 벽을 포함하는 피가공물에 대해, 상기 제2 벽은 상기 제1 벽과 거리를 두고 배치되고,
    상기 피가공물은 상기 제1 벽과 상기 제2 벽 사이의 간격을 유지하기 위해 상기 제1 벽과 상기 제2 벽 사이에 배치된 지지 재료를 더 포함하고, 상기 지지 재료는 선택적으로 열분해성인, 피가공물에 대해;
    열 에너지의 적용에 의해 상기 제1 벽과 상기 제2 벽 사이의 밀봉부에 영향을 주어 상기 제1 벽과 상기 제2 벽 사이에 밀봉 진공된 공간을 형성하는 단계를 포함하는, 방법.
  59. 제58항에 있어서, 상기 제1 벽은 그린 세라믹 또는 그린 유리-세라믹 재료를 포함하고, 상기 방법은 상기 제1 벽을 경화시키는 단계를 더 포함하는, 방법.
  60. 제58항 또는 제59항에 있어서, 상기 지지 재료의 열분해에 영향을 미치는 단계를 더 포함하는, 방법.
  61. 제60항에 있어서, 상기 제1 벽과 상기 제2 벽 사이의 개구 내로 분해된 지지 재료의 이동에 영향을 미치는 단계를 더 포함하는, 방법.
  62. 구성요소로서,
    물품을 수용하도록 구성된 수용 구역을 형성하는 적어도 하나의 경계 세그먼트로서,
    상기 적어도 하나의 경계 세그먼트는 세라믹 재료를 포함하거나 또는 그 상에 배치된 세라믹 재료를 포함하는, 적어도 하나의 경계 세그먼트; 및
    (a) 상기 물품의 유도 가열에 영향을 미치도록 구성된 적어도 하나의 가열 코일,
    (b) 가열체 및 상기 물품을 가열하기 위해 상기 가열체의 유도 가열에 영향을 미치도록 구성된 적어도 하나의 가열 코일, 또는
    (c) (a) 및 (b) 둘 모두를 포함하는, 구성요소.
  63. 제62항에 있어서, 상기 적어도 하나의 경계 세그먼트에 대해 제자리에 상기 물품을 유지하기 위해 상기 물품과 치합하도록 구성된 특징부를 더 포함하는, 구성요소.
  64. 제62항 또는 제63항에 있어서, 상기 가열 코일에 작동 가능하게 연결된 전원을 더 포함하는, 구성요소.
  65. 제62항 내지 제64항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 경계 세그먼트의 구성은 원통형인 것을 특징으로 하는, 구성요소.
  66. 제62항 내지 제65항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 경계 세그먼트는 제1 벽 및 제2 벽을 포함하고, 상기 제1 벽 및 상기 제2 벽은 그 사이에 밀봉된 절연 공간을 형성하는, 구성요소.
  67. 제66항에 있어서, 상기 가열 코일은 상기 밀봉된 절연 공간 내에 적어도 부분적으로 배치되는, 구성요소.
  68. 제62항 내지 제66항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가열 코일은 상기 수용 구역 내에 적어도 부분적으로 배치되는, 구성요소.
  69. 제62항 내지 제68항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 구성요소는 복수의 경계 세그먼트를 포함하고, 상기 복수의 경계 벽은 상기 물품 주위에 부착 가능하게 조립되도록 구성되는, 구성요소.
  70. 제62항 내지 제69항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가열 코일은 상기 물품이 상기 적어도 하나의 경계 세그먼트 내에 배치될 때에 상기 물품을 적어도 부분적으로 둘러싸도록 구성되는, 구성요소.
  71. 제62항 내지 제70항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가열 코일에 의해 유도 가열되도록 배치된 가열체를 더 포함하는, 구성요소.
  72. 제62항 내지 제71항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가열 코일은 저항 가열 코일로서 작동하도록 구성되는, 구성요소.
  73. 제62항 내지 제72항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 구성요소는 적어도 2개의 경계 세그먼트를 포함하고, 상기 적어도 2개의 경계 세그먼트는 하나 이상의 세라믹 재료를 포함하는, 구성요소.
  74. 제62항 내지 제73항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 가열 코일은 상기 수용 구역을 갖는 레지스터에 적어도 부분적으로 존재하는, 구성요소.
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