(57)【要約】  上製品面を覆っている通過孔を有し、電磁場が、予め定められた期間、製品容器へ電子回路によって生成される誘導コイルによってエネルギを与えられる導電性金属ターゲットメンバによって加熱される製品の層からなる、製品容器内に収容されているシェービング又は化粧用の製品の熱の影響を受ける製品領域を加熱または溶融するための誘導加熱デバイスであって、それによって加熱およびまたは溶融された製品が、シェービング又は化粧目的のためにユーザによって収集されるように、通過孔を通ってターゲットメンバの上面へ流れることを可能とする。
2019516228.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シェービング又は化粧用の製品を加熱するために適用される誘導加熱デバイスであって、
非導電性誘導ハウジングを形成するハウジングと、
製品を保持するための非導電性製品容器であって、前記製品容器は、取り外し自在に前記誘導ハウジングに受けられる、非導電性製品容器と、
前記製品容器内に電磁場を生成するための前記誘導ハウジングに隣接した誘導コイルと、
前記製品容器内の導電性ターゲットメンバと、
前記ハウジング内に取り付けられ、前記誘導コイルに接続されている電磁場発生器とを備え、前記ターゲットメンバは、前記製品を加熱し及び又は溶融するために前記誘導コイルからの前記電磁場に反応して、予め定められた期間に関して加熱サイクルの間に加熱される、
誘導加熱デバイス。
【請求項２】
前記製品容器はさらに、上製品面と、シェービング又は化粧目的のためにユーザによって収集されるように、加熱された材料を前記ターゲットメンバを通じて流れさせる前記ターゲットメンバによって加熱される前記上製品面の真下の前記製品の層からなる熱の影響を受ける製品領域とを備える、請求項１に記載の誘導加熱デバイス。
【請求項３】
上面を有する前記ハウジングをさらに備え、
前記誘導ハウジングは、側壁、底壁および前記上面に取り付けられた開口上部を備え、前記誘導ハウジング側壁は、前記開口上部から前記底壁へ一様な断面を有する内部面を形成し、前記製品容器は、側壁、底壁および閉じることができる開口上部を備え、前記製品容器側壁は、前記誘導ハウジングの前記内部面に補足的に構成されている一様な断面を有する外部面を形成し、前記製品容器は、取り外し自在に前記誘導ハウジングに挿入される、請求項２に記載の誘導加熱デバイス。
【請求項４】
前記製品容器側壁は、前記閉じることができる開口上部から前記底壁へ一様な断面を有する内部面を形成し、前記導電性金属ターゲットメンバはさらに、前記製品容器の前記内部面に補足的に構成されている周囲面を備える、請求項３に記載の誘導加熱デバイス。
【請求項５】
前記誘導ハウジングは、第１の円筒形状カップを備え、前記製品容器は、第２の円筒形状カップを備える、請求項４に記載の誘導加熱デバイス。
【請求項６】
前記導電性金属ターゲットメンバは、前記第２の円筒形状カップの前記内部面の前記断面に補足的に構成されている断面を有する金属円盤を備え、前記金属円盤の前記断面は、前記第２の円筒形状カップの前記内部面の前記断面よりわずかに小さく、したがって前記製品が使用されるにつれて、前記金属円盤に前記製品容器内を自由に降下することを可能とする、請求項５に記載の誘導加熱デバイス。
【請求項７】
前記第１の円筒形状カップ及び前記第２の円筒形状カップ並びにターゲットメンバは、整列を維持し、使用の間にそれらの間で回転するのを防ぐように構成される、請求項６に記載の誘導加熱デバイス。
【請求項８】
前記第１の円筒形状カップ及び前記第２の円筒形状カップは、平坦な側壁部分を有し、前記ターゲットメンバ周囲面は、前記整列を維持し、使用の間にそれらの間で回転するのを防ぐように、前記平坦な側壁部分と合わせられた平坦な部分を有する、請求項７に記載の誘導加熱デバイス。
【請求項９】
交流電流源または直流電流源を前記電子回路へ供給するための手段をさらに備える、請求項２に記載の誘導加熱デバイス。
【請求項１０】
前記電子回路は、高周波電磁場エネルギを前記導電性金属ターゲットメンバに生成するための手段を含み、前記電子回路はさらに、前記導電性金属ターゲットメンバ内に生成される熱を調節するために前記交流電流または前記直流電流を制御するための手段を含む、請求項９に記載の誘導加熱デバイス。
【請求項１１】
前記手段は、マイクロプロセッサ、高周波インバータ回路、共振タンク回路および前記誘導コイルを備える、請求項１０に記載の誘導加熱デバイス。
【請求項１２】
ユーザに手動での加熱サイクルの開始および停止を可能とするため、加熱サイクルのエネルギレベル及び継続時間を調整するため、および前記エネルギレベル、温度または前記加熱サイクルの継続時間に基づいた有用な情報を表示するための前記マイクロプロセッサに接続されたオペレータインターフェースをさらに備える、請求項１１に記載の誘導加熱デバイス。
【請求項１３】
前記電子回路の電流および温度を監視するための電流センサおよび温度センサをさらに備える、請求項１２に記載の誘導加熱デバイス。
【請求項１４】
前記電流センサまたは前記温度センサに反応して前記電子回路の過電流または過熱温度を示すための視覚的および／または聴覚的警報手段をさらに備える、請求項１３に記載の誘導加熱デバイス。
【請求項１５】
前記電子回路を間接的に制御するために、前記マイクロプロセッサへ情報を送信し、およびマイクロプロセッサから情報を受信するためのＲＦモジュールをさらに備える、請求項１１に記載の誘導加熱デバイス。
【請求項１６】
前記ＲＦモジュールによって受信された情報を伝達するためのスピーカをさらに備え、そのような情報は、加熱サイクルの開始若しくは停止、若しくは加熱サイクルの間の加熱の調整されたエネルギレベルおよび継続期間、または温度および電流検出レベルに関する、請求項１５に記載の誘導加熱デバイス。
【請求項１７】
前記金属円盤は、金属スクリーンを備える、請求項６に記載の誘導加熱デバイス。
【請求項１８】
前記金属円盤は、貫通して広がる少なくとも一つの孔、貫通して広がる少なくとも一つの細長い隙間、または貫通して広がる少なくとも一つの孔および少なくとも一つの細長い隙間の組み合わせを備える、請求項６に記載の誘導加熱デバイス。
【請求項１９】
前記金属円盤は、前記少なくとも一つの孔の周りを囲みかつ前記上面の平面に垂直に伸びる、少なくとも一つの要素を備える、請求項１８に記載の誘導加熱デバイス。
【請求項２０】
前記少なくとも一つの要素は、円筒形状である、請求項１９に記載の誘導加熱デバイス。
【請求項２１】
前記金属熱伝導性円盤は、前記少なくとも一つの孔に隣接して前記上面に配置されかつ前記上面の平面に垂直に伸びる、少なくとも一つの要素を備える、請求項１８に記載の誘導加熱デバイス。
【請求項２２】
前記少なくとも一つの要素は、リブを備える、請求項２１に記載の誘導加熱デバイス。
【請求項２３】
前記金属円盤は、ステンレススチール又はアルミニウムを構成されている、請求項６に記載の誘導加熱デバイス。
【請求項２４】
前記金属円盤は、０．００５インチから０．１５０インチ（０．０１２７ｃｍから０．０３８１ｃｍ）の間に分布する厚みを有する、請求項６に記載の誘導加熱デバイス。
【請求項２５】
前記金属円盤は、０．００８インチから０．０２０インチ（０．０２０ｃｍから０．０５０ｃｍ）の間に分布する厚みを含む、請求項２４に記載の誘導加熱デバイス。
【請求項２６】
前記金属円盤の上面は、平坦である、又は平坦でない、請求項６に記載の誘導加熱デバイス。
【請求項２７】
前記金属円盤の前記上面は、皿形状、カップ形状または波形形状である、請求項２６に記載の誘導加熱デバイス。
【請求項２８】
前記製品容器は、サイクル時間、ターゲットメンバの共振周波数、製品の種類、および前記製品の要求によって材料を加熱するために必要とされるその他のパラメータのような、前記製品容器内の前記製品と関連があるデータを前記マイクロプロセッサへ伝達するためのＲＦＩＤタグを備える、請求項１１に記載の誘導加熱デバイス。
【請求項２９】
前記電子回路は、前記ＲＦＩＤタグから前記マイクロプロセッサへデータを通信するためのＲＦＩＤ読み取り機を含む、請求項２８に記載の誘導加熱デバイス。
【請求項３０】
前記ＲＦＩＤ読み取り機は、前記ＲＦＩＤタグに極めて接近して配置される、請求項２９に記載の誘導加熱デバイス。
【請求項３１】
前記ＲＦＩＤ読み取り機によって受信した情報を伝達するためのスピーカをさらに備え、そのような情報は、サイクル時間、ターゲットメンバの共振周波数、製品の種類、および前記製品の要求によって材料を加熱するために必要とされるその他のパラメータのような、前記製品容器内の前記製品と関連があるものである、請求項２９に記載の誘導加熱デバイス。
【請求項３２】
前記第２の円筒形状のカップは、２インチから４インチ（５．０８ｃｍから１０．１６ｃｍ）の間の直径、および前記直径の０．５倍から２倍の間の高さを有する、請求項５に記載の誘導加熱デバイス。
【請求項３３】
円筒状の本体、材料容器、前記ターゲットメンバを収容する材料熱交換キャビティ、ダイヤフラムおよび逆止弁をさらに備えるポンプでの組み上げ機構、並びに第１の直径を有する雄型キャップ、第２の直径を有する雌型受け取りキャップ、注入開口、少なくとも一つのキャビティ、少なくとも一つの隔壁、導管および排出開口をさらに備える誘導キャビティを備える、前記製品容器をさらに備える、請求項２に記載の誘導加熱デバイス。
【請求項３４】
前記導電性金属ターゲットメンバは、前記誘導キャビティの断面に補足的に構成されている断面を有する金属円盤を備え、前記金属円盤の前記断面は、前記誘導キャビティの前記断面よりわずかに小さく、したがって前記製品が使用されるにつれて、前記金属円盤に前記誘導キャビティ内を自由に移動することを可能とする、請求項３３に記載の誘導加熱デバイス。
【請求項３５】
前記金属円盤は、蝶々の形をしている、請求項３４に記載の誘導加熱デバイス。
【請求項３６】
前記金属円盤は、中の詰まった円盤である、請求項３４に記載の誘導加熱デバイス。
【請求項３７】
前記金属円盤は、環状のリングである、請求項３４に記載の誘導加熱デバイス。
【請求項３８】
円筒状の本体、材料容器、前記ターゲットメンバを収容する材料熱交換キャビティ、作動される伴板をさらに備えるポンプでの組み上げ機構、並びに第１の直径を有する雄型キャップ、第２の直径を有する雌型受け取りキャップ、注入開口、少なくとも一つのキャビティ、少なくとも一つの隔壁、導管および排出開口をさらに備える誘導キャビティを備える、前記製品容器をさらに備える、
請求項２に記載の誘導加熱デバイス。
【請求項３９】
前記導電性金属ターゲットメンバは、前記誘導キャビティの断面に補足的に構成されている断面を有する金属円盤を備え、前記金属円盤の前記断面は、前記誘導キャビティの前記断面よりわずかに小さく、したがって前記製品が使用されるにつれて、前記金属円盤に前記誘導キャビティ内を自由に移動することを可能とする、請求項３８に記載の誘導加熱デバイス。
【請求項４０】
前記金属円盤は、蝶々の形をしている、請求項３９に記載の誘導加熱デバイス。
【請求項４１】
前記金属円盤は、中の詰まった円盤である、請求項４０に記載の誘導加熱デバイス。
【請求項４２】
前記金属円盤は、環状のリングである、請求項３９に記載の誘導加熱デバイス。
【請求項４３】
加熱したとき、製品の２ミリメートルの高さは、加熱または溶融される、請求項２に記載の誘導加熱デバイス。
【請求項４４】
前記導電性金属ターゲットメンバは、面をわたって温度依存の抵抗デバイスと接続されている細長い隙間を構成されている、請求項２に記載の誘導加熱デバイス。
【請求項４５】
シェービング又は化粧用の製品を加熱するために適用される誘導加熱デバイスであって、
非導電性誘導ハウジングを形成するハウジングと、
シェービング又は化粧用の製品を保持するための非導電性製品容器であって、前記製品容器は、前記非導電性製品容器が取り外し自在に前記誘導容器内に受けられるとともに、円筒状の本体、材料容器、ターゲットメンバを収容する材料熱交換キャビティ、ダイヤフラムおよび逆止弁をさらに備えるポンプでの組み上げ機構、並びに第１の直径を有する雄型キャップ、第２の直径を有する雌型受け取りキャップ、注入開口、少なくとも一つのキャビティ、少なくとも一つの隔壁、導管および排出開口をさらに備える誘導キャビティを備え、シェービング又は化粧用の製品は、材料熱交換器を備える前記製品容器内に収容される、非導電性製品容器と、
前記製品容器内に電磁場を生成するための前記誘導ハウジングに隣接した誘導コイルと、
前記製品容器内の導電性金属ターゲットメンバと、
前記ハウジング内に取り付けられ、前記誘導コイルに接続されている電磁場発生器とを備え、前記ターゲットメンバは、前記製品を加熱し及び又は溶融するために前記誘導コイルからの前記電磁場に反応して、予め定められた期間に関して加熱サイクルの間に加熱される、
誘導加熱デバイス。
【請求項４６】
前記導電性金属ターゲットメンバは、前記誘導キャビティの断面に補足的に構成されている断面を有する金属円盤を備え、前記金属円盤の前記断面は、前記誘導キャビティの前記断面よりわずかに小さく、したがって前記製品が使用されるにつれて、前記金属円盤に前記誘導キャビティ内を自由に移動することを可能とする、請求項４５に記載の誘導加熱デバイス。
【請求項４７】
前記金属円盤は、蝶々の形をしている、請求項４６に記載の誘導加熱デバイス。
【請求項４７】
前記金属円盤は、中の詰まった円盤である、請求項４６に記載の誘導加熱デバイス。
【請求項４９】
前記金属円盤は、環状のリングである、請求項４５に記載の誘導加熱デバイス。
【請求項５０】
作動される伴板をさらに備えるポンプでの組み上げ機構を前記製品容器内にさらに備える、請求項４６に記載の誘導加熱デバイス。
【請求項５１】
前記導電性金属ターゲットメンバは、前記誘導キャビティの断面に補足的に構成されている断面および上面を有する金属円盤を備え、前記金属円盤の前記断面は、前記誘導キャビティの前記断面よりわずかに小さく、したがって前記製品が使用されるにつれて、前記金属円盤に前記誘導キャビティ内を自由に移動することを可能とする、請求項５０に記載の誘導加熱デバイス。
【請求項５２】
前記金属円盤は、蝶々の形をしている、請求項５１に記載の誘導加熱デバイス。
【請求項５３】
前記金属円盤は、中の詰まった円盤である、請求項５１に記載の誘導加熱デバイス。
【請求項５４】
前記金属円盤は、環状のリングである、請求項５１に記載の誘導加熱デバイス。
【請求項５５】
加熱したとき、製品の２ミリメートルの高さは、加熱または溶融される、請求項４６に記載の誘導加熱デバイス。
【請求項５６】
前記導電性金属ターゲットメンバは、面をわたって温度依存の抵抗デバイスと接続されている細長い隙間を構成されている、請求項４６に記載の誘導加熱デバイス。
【請求項５７】
交流電流源または直流電流源を前記電子回路へ供給するための手段をさらに備える、請求項４６に記載の誘導加熱デバイス。
【請求項５８】
前記電子回路は、高周波電磁場エネルギを前記導電性金属ターゲットメンバに生成するための手段を含み、前記電子回路はさらに、前記導電性金属ターゲットメンバ内に生成される熱を調節するために前記交流電流または前記直流電流を制御するための手段を含む、請求項５７に記載の誘導加熱デバイス。
【請求項５９】
前記手段は、マイクロプロセッサ、高周波インバータ回路、共振タンク回路および前記誘導コイルを備える、請求項５８に記載の誘導加熱デバイス。
【請求項６０】
ユーザに手動での加熱サイクルの開始および停止を可能とするため、加熱サイクルのエネルギレベル及び継続時間を調整するため、および前記エネルギレベル、温度または前記加熱サイクルの継続時間に基づいた有用な情報を表示するための前記マイクロプロセッサに接続されたオペレータインターフェースをさらに備える、請求項５９に記載の誘導加熱デバイス。
【請求項６１】
前記電子回路の電流および温度を監視するための電流センサおよび温度センサをさらに備える、請求項６０に記載の誘導加熱デバイス。
【請求項６２】
前記電流センサまたは前記温度センサに反応して前記電子回路の過電流または過熱温度を示すための視覚的および／または聴覚的警報手段をさらに備える、請求項６１に記載の誘導加熱デバイス。
【請求項６３】
前記電子回路を間接的に制御するために、前記マイクロプロセッサへ情報を送信し、およびマイクロプロセッサから情報を受信するためのＲＦモジュールをさらに備える、請求項５９に記載の誘導加熱デバイス。
【請求項６４】
前記ＲＦモジュールによって受信された情報を伝達するためのスピーカをさらに備え、そのような情報は、加熱サイクルの開始若しくは停止、若しくは加熱サイクルの間の加熱の調整されたエネルギレベルおよび継続期間、または温度および電流検出レベルに関する、請求項６３に記載の誘導加熱デバイス。
【請求項６５】
前記金属円盤は、貫通して広がる少なくとも一つの孔、貫通して広がる少なくとも一つの細長い隙間、または貫通して広がる少なくとも一つの孔および少なくとも一つの細長い隙間の組み合わせを備える、請求項５１に記載の誘導加熱デバイス。
【請求項６６】
前記金属円盤は、前記少なくとも一つの孔の周りを囲みかつ前記上面の平面に垂直に伸びる、少なくとも一つの要素を備える、請求項６５に記載の誘導加熱デバイス。
【請求項６７】
前記少なくとも一つの要素は、円筒形状である、請求項６６に記載の誘導加熱デバイス。
【請求項６８】
前記金属熱伝導性円盤は、前記少なくとも一つの孔に隣接して前記上面に配置されかつ前記上面の平面に垂直に伸びる、少なくとも一つの要素を備える、請求項５１に記載の誘導加熱デバイス。
【請求項６９】
前記少なくとも一つの要素は、リブを備える、請求項６８に記載の誘導加熱デバイス。
【請求項７０】
前記金属円盤は、ステンレススチール又はアルミニウムを構成されている、請求項５１に記載の誘導加熱デバイス。
【請求項７１】
前記金属円盤は、０．００５インチから０．１５０インチ（０．０１２７ｃｍから０．０３８１ｃｍ）の間に分布する厚みを有する、請求項５１に記載の誘導加熱デバイス。
【請求項７２】
前記金属円盤は、０．００８インチから０．０２０インチ（０．０２０ｃｍから０．０５０ｃｍ）の間に分布する厚みを含む、請求項７１に記載の誘導加熱デバイス。
【請求項７３】
前記金属円盤の上面は、平坦である、又は平坦でない、請求項５１に記載の誘導加熱デバイス。
【請求項７４】
前記金属円盤の前記上面は、皿形状、カップ形状または波形形状である、請求項５１に記載の誘導加熱デバイス。
【請求項７５】
前記製品容器は、サイクル時間、ターゲットメンバの共振周波数、製品の種類、および前記製品の要求によって材料を加熱するために必要とされるその他のパラメータのような、前記製品容器内の前記製品と関連があるデータを前記マイクロプロセッサへ伝達するためのＲＦＩＤタグを備える、請求項５９に記載の誘導加熱デバイス。
【請求項７６】
前記電子回路は、前記ＲＦＩＤタグから前記マイクロプロセッサへデータを通信するためのＲＦＩＤ読み取り機を含む、請求項７５に記載の誘導加熱デバイス。
【請求項７７】
前記ＲＦＩＤ読み取り機は、前記ＲＦＩＤタグに極めて接近して配置される、請求項７６に記載の誘導加熱デバイス。
【請求項７８】
前記ＲＦＩＤ読み取り機によって受信した情報を伝達するためのスピーカをさらに備え、そのような情報は、サイクル時間、ターゲットメンバの共振周波数、製品の種類、および前記製品の要求によって材料を加熱するために必要とされるその他のパラメータのような、前記製品容器内の前記製品と関連があるものである、請求項７６に記載の誘導加熱デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、取り外し可能な容器内に収容された材料のごく一部に伝達される熱を発生させるターゲットワークピースを収容する容器内に電磁場を生成することができる誘導加熱器に関する。
【背景技術】
【０００２】
誘導加熱の基礎原理は、１８３１年のＭｉｃｈａｅｌ  Ｆａｒａｄａｙの成果に遡る。誘導加熱は、電磁誘導によって導電性物体を加熱する処理のことであり、ターゲットワークピース内に渦電流が生成される。この技術は、工業的な溶接、ろう付け、曲げ加工およびシーリングなどの処理で広く使用されている。また、誘導加熱は料理への利用に非常に普及してきており、レンジ上またはオーブン内での液体および／または食品のさらに効率的で加速的な加熱を提供している。誘導加熱システムを使用する利点は、より少ないエネルギを使用し、また、特定のターゲットワークピースに熱を発生させることによる効率の増加である。
【０００３】
様々なディスペンサが、操作者に多量の材料を提供するために存在する。これらは家庭、産業および商用での使用で容易に見られる。どの場合も、結果として、多量の材料を動かす圧力が生み出される。これらの機構は、ポンプと称される。
【０００４】
さらに、熱を発生させ、当該熱を材料に伝達する様々な加熱器が存在する。いくつかの一般的な方法は、抵抗加熱、放射加熱および誘導加熱を含む。
【０００５】
最も一般的な加熱は、要素が伝導性抵抗を通る電流の通過によって熱せられる抵抗加熱である。生成された熱は、対流または伝導のいずれかを通じて材料に伝達される。これらのシステムは、一般的で、安価であるが、発生する間接的な加熱に起因して効率性に欠ける。抵抗のシステムにおいて、加熱された材料を含む器は、定期的な清掃を必要とする。この加熱システムの単純性のため、全ての加熱方法の中で一般に最も安価なシステムである。この加熱方法の欠点は、二次汚染を避けるため、または材料ごとに分けるために、材料交換が入念な清掃を要求することである。
【０００６】
誘導加熱システムを使用する一つの試みが、米国特許公開第２００８０２５７８８０Ａ１号（特許文献１）にＢｒｏｗｎ等に開示されている。Ｂｒｏｗｎ等は、第１の誘導コイル２および第２の誘導コイル１３によって加熱された再充填ユニット８を有する誘導加熱ディスペンサを開示している。段落［００２０］で開示されているように、ディスペンサは、消臭スプレ、脱毛ワックス、殺虫剤、染み抜き製品、清掃材料、皮膚または髪に使用するためのクリームおよびオイル、ひげ剃り製品、靴磨きクリーム、家具用艶出し剤など、多くの異なる利用のために使用され得る。再充填ユニット８は、それぞれの製品を保持するための交換式の容器９の多様性を備える。容器は、多孔質膜１１の下で密封されている。段落［００１１］で開示されているように、多孔質膜は通常、可溶性の固形物質のために取り除かれる。揮発性の液体物質のために、多孔質膜は、取り除かれない。段落［００２３］で開示されているように、多孔質膜１１は、蒸気は通過させるが、液体は通過させない多孔性を有する。また、段落［００２０］において、表面に塗布される加熱される製品のために、容器はブラシ、パッドまたはスポンジのような関連塗布器を有してもよい。
【０００７】
別の加熱されるディスペンサシステムが、米国特許公開第２０１１０２００３８１Ａ１号（特許文献２）にＢｙｌｓｍａ等によって開示されている。Ｂｙｌｓｍａ等は、加熱ユニットが図４にて図示されているようなベースユニット１０または図５に図示されているような塗布器４２のいずれかであり得るディスペンサを開示する。段落［００２６］で開示されているように、加熱ユニットは、誘導電力結合であってもよい。段落［００３０−００３６］で開示されているように、塗布器は、分配される製品に応じて多くの異なる形態をとってもよい。
【０００８】
本発明は、取り外し可能な容器の誘導キャビティの中にあるターゲットワークピースを熱するために誘導を利用する。誘導キャビティは、そこに含まれる容積が利用毎に必要な量に比例するような大きさである。誘導キャビティに含まれる容積は、本発明の加熱サイクルの間に加熱される容積のみであることに留意すべきである。好適には、これは直ちにユーザにそれぞれの目的のための加熱された材料および二次汚染のリスク無しに誘導ディスペンサの急速な材料交換のための能力を提供する。
【０００９】
誘導加熱の分野で、ターゲットワークピースの温度は、一般に時間および電磁場の関連強度によって制御される。ある場合には、ターゲットワークピースの温度に関連するフィードバックの手段は、ターゲットワークピースの外部のセンサによって誘導制御回路に設けられる。一般的に、センサは、誘導加熱器に直接配線される。複雑性および固有の信頼性の欠如に起因して、誘導加熱器へのターゲットワークピースの温度制御の統合は、試行錯誤へ委ねられていた。しかしながら、あるそのような温度制御された誘導システムが、米国特許第９，０６６，３７４号（特許文献３）にＷａｒｒｅｎ  Ｓ．  Ｇｒａｂｂｅｒに記載されている。Ｇｒａｂｂｅｒによる先行技術は、保持デバイスの表面内側の下部に取り付けられる温度センサを利用する誘導加熱デバイスを開示する。受け皿は、ターゲットワークピースとして機能し、誘導加熱デバイス内に配置されるとき当該温度センサと接触する。受け皿からの熱は、温度センサへと伝導され、それに応じて測定される。そのようなシステムの欠点は、次の通りである；温度センサとターゲットワークピースの器との間で接触が保持されなければならない。干渉が発生すれば測定値は不正確になり、実際の温度が測定された温度よりかなり高くなる。そのようなセンサは、汚染物質、こぼれ、または全体的な清掃サイクルに起因して故障しがちである。ターゲットワークピースの形状および材料に基づいて、局所的により高温のエリア、「ホットスポット」が生じる。事実、当該温度センサによって測定されたターゲットワークピースエリアは、当該温度センサに適合するように構成されたコイルの構造に起因して、当該ターゲットワークピース上で「コールドスポット」になる。つまり、温度センサを使用することで、誘導コイルは、温度センサによって占有された空間を占有することができず、それゆえ、熱が、ターゲットワークピースのそのエリアで生成されない。したがって、ターゲットワークピースの最も熱い部位での温度と温度センサによって測定された温度には、かなりの差がある。
【００１０】
誘導加熱の領域内で、ターゲットワークピース温度制御は、関連測定と、または場合によっては米国特許第８，２６３，９１６号（特許文献４）でのＨａｇｉｎｏ  Ｆｕｊｉｔａ（以後、「Ｆｕｊｉｔａ」とする）による教示のような最小温度とのいずれかに委ねられてきた。Ｆｕｊｉｔａは、食料およびそれに類するものの加熱のために容器に組み込まれている誘導ターゲットワークピースを示す。ターゲットワークピースは、「分割区域」を構成される。当該分割区域は、高周波の電磁場が、当該分割区域内で故障または破壊の原因となるのに十分に強い渦電流を生むとき、壊れる。結果として、ターゲットワークピースは、使用できなくなる。当該分割区域は、ターゲットワークピースを折ることで作られる。この発明の新規性は、放射状に流れる渦電流を生むコイルの構造に頼っている。さらに、分割区域は、温度ヒューズとして本質的に機能する。したがって、高周波の電磁場を生成する誘導加熱器は、その磁場が強すぎると、本装置が即座に壊れるのを防止するために調整しなければならない。さらに、当該分割区域は、それらの場所において、ターゲットワークピース内でその他の場所より高い温度の原因となる高抵抗を生むことに留意すべきである。
【００１１】
さらに、ベローズ式ポンプシステムは、この種の誘導加熱システムに好ましい。米国特許第７，７９３，８０３号（特許文献５）でＮｅｅｒｉｎｅｘ等（以後、「Ｎｅｅｒｉｎｅｘ」とする）に記載されているアセンブリは、ターゲットワークピースの導入に最も適した構造を提供するアセンブリを示す。アセンブリは、本明細書に記載されているシステムと協調して、加熱された材料の容易な製造を可能にするベローズの圧縮および伸長を可能にする。さらに、Ｎｅｅｒｉｎｅｘは、ターゲットワークピースを取り入れるための適切な構造を提供するために、アセンブリのバルブ部に実質的な修正を必要とすることに留意すべきである。Ｎｅｅｒｉｎｅｘは、本明細書に記載されている誘導加熱システムのための最適なポンプシステムを提供する一方、その他のポンプが要望する結果を達成するために使用されてもよい。例えば、コーキングガンで使用されるような塗布器は、本発明用に修正され得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】米国特許公開第２００８０２５７８８０Ａ１号
【特許文献２】米国特許公開第２０１１０２００３８１Ａ１号
【特許文献３】米国特許第９，０６６，３７４号
【特許文献４】米国特許第８，２６３，９１６号
【特許文献５】米国特許第７，７９３，８０３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
従って、先行技術デバイスの前述の欠点を打開する改良を提供し、かつ誘導およびディスペンサ技術の発展に多大な貢献をする改良を提供することが本発明の目的である。
【００１４】
本発明の別の目的は、ユーザが肌の上に置き得る少量の材料を加熱し、加熱された材料がより高い温度に起因してより速い速度でユーザの肌に拡散するディスペンサを提供することである。
【００１５】
本発明の別の目的は、材料が、ゲル、液体または固体であり得るディスペンサを提供することである。
【００１６】
本発明の別の目的は、ターゲットワークピースの酸化を防ぐためにプラスチックまたは類似の材料で覆われていても、また覆われていなくてもよい、誘導加熱で使用するためにアルミニウムまたは類似した伝導性金属で作られている小さなターゲットワークピースを使用するディスペンサを提供することである。
【００１７】
本発明の別の目的は、モーションセンサの使用を介して、材料を自動的に分配するディスペンサを提供することである。
【００１８】
本発明の別の目的は、容器内の材料の残りは室温のままにし、それによって特定材料の劣化を避け、そして加熱された材料が分配された直後でさえの容器の簡易な除去のために、分配される量の材料のみ急速に加熱するディスペンサを提供することである。
【００１９】
本発明の別の目的は、誘導キャビティが加熱される材料の流れを制御するための流路を備えられている、誘導キャビティを提供することである。前述の流路内で、材料はターゲットワークピースに対して加熱される。この加熱作用は、容器からの材料の分配の間、発生する。
【００２０】
本発明の別の目的は、ターゲットワークピースが前述のターゲットワークピースの最大表面エリアにわたって熱を一様に分布するように構成されている、誘導キャビティを提供することである。
【００２１】
本発明の別の目的は、ターゲットワークピースの温度に関して誘導ディスペンサにフィードバックを提供するように構成されているターゲットワークピースを収容する製品容器を提供することである。
【００２２】
本発明の別の目的は、連続的な加熱サイクルの間、このサイクルに起因して、材料に提供される最大熱を機械的に制限するターゲットワークピースを備える製品容器を提供することである。
【００２３】
本発明の別の目的は、タンク周波数の変化として容器内のターゲットワークピースの変化を検出する誘導ディスペンサを提供することである。
【００２４】
本発明の別の目的は、コイルのインダクタンスに基づいて加熱サイクルのパラメータを制御する誘導ディスペンサを提供することである。
【００２５】
前述のものは、本発明の概要を述べられたいくつかの適切な目的を有する。これらの目的は、ただ単に対象とする発明のいくつかのより顕著な特徴および利用の理解を助けるものであると理解すべきである。多くのその他の有益な結果は、開示された発明を異なる方法で適用する、又は開示の範囲内で発明を改良することで獲得され得る。したがって、その他の本発明の目的及びより完全な理解は、添付図面とともに理解される特許請求の範囲によって明示された本発明の範囲に加えて、本発明の概要および望ましい実施形態の詳細な記載を参照することで分かり得る。
【課題を解決するための手段】
【００２６】
本発明は一般的な、肌に使用するための石鹸、クリーム、化粧水、ゲル組成またはその他の溶液（以後「材料」）を温めるための誘導加熱器に関する。材料は、製品の特定の量のみが、誘導加熱デバイスによって加熱および／または溶解される容器内に収容される。導電性金属ワークピース（「ターゲットワークピース」としても知られている）は、好ましくは分配機構および排出口の間に置かれる、誘導キャビティ内に配置される。ターゲットワークピースはまた、分配機構の前に配置されてもよく、また、システムは、互いに協調して動作する多数のターゲットワークピースを有してもよい。誘導加熱器は好ましくは、分配機構に誘導キャビティを通じて材料を分配させるモーションセンサを使用する。加熱されたターゲットワークピースはそして、排出口へ向かって進む材料を温める。誘導加熱器の別の実施形態は、材料の上層を加熱するターゲットワークピースを有する。
【００２７】
ディスペンサは好ましくは、誘導コイルハウジングを備えるハウジングを有する。誘導コイルハウジングは、材料容器の受け取り用の装置を備える電磁加熱回路および誘導コイルである。誘導コイルは、後述されるように、材料容器内の誘導キャビティに対して平行に配置される。また、材料の分配、及び分配する材料の加熱、溶融、及び／又は液化を制御するために、ハウジングの前面にユーザインターフェースが設けられる。ターゲットワークピースの望ましい形状は、円盤形状であるが、その他の幾何学的形状はまた、下記でより詳細に説明されるように、製品容器の形状によって決まる、例えば正方形状または長方形状などが採用されてもよい。本発明は、誘導キャビティ内の製品のみが加熱および／または溶融されるので、製品の加熱の、特に直近の使用のために必要な量のために、より効果的な手段である。異なる製品が異なる容器に収容され得るとき、製品の容器は、容易に利用可能であり、誘導容器から取り換え可能である。特有のＲＦＩＤタグは、本発明の利点による必要な熱を提供するために、ＲＦＩＤ読み取り機を有する誘導システムによって材料および関連するターゲットワークピースが一意的に識別されるようにするためにそれぞれの材料容器内へ組み込まれ得る。本発明は、火炎を発生することがなく、静かに動作し、容器が取り出された後に熱くならない。さらに、製品は、全製品が溶融された場合よりも素早く元の形態（例えば、固体、クリーム又はゲル）に戻り、製品の劣化を最小限に抑える。
【００２８】
別の構成は、容器内に製品を収容することを含む。この場合、誘導加熱器によって、製品の上部だけが加熱及び／又は溶融される。通過孔を有する導電性金属ターゲットワークピース（以後「ターゲットワークピース」）は、一般的に製品容器内の製品の上面に配置される。ターゲットワークピースが、誘導システムによって加熱されるようになるとき、加熱および／または溶融された製品は、通過孔を通じて流れる。本発明は、ユーザによる直近の使用のために必要な製品の部位または量のみを即座に加熱する。誘導加熱デバイスは、誘導容器を形成する上部外側表面を有するハウジングを備える。前述のハウジング内に取り付けられているものは、電磁加熱回路および誘導コイルである。誘導コイルは、後述されるように誘導容器に対して平行に配置される。ユーザインターフェースはまた、「熱の影響を受ける製品領域」内で製品を温め及び／又は溶融または液化することを制御するためにハウジングの上面に取り付けられる。デバイスは、製品で満たされている製品容器を受ける誘導容器を含む。電磁加熱回路および誘導コイルは、ターゲットワークピースに渦電流を誘導する製品容器に電磁場を生成し、それによってターゲットワークピースを加熱する。本発明はさらに、誘導コイルが、電磁場を変化させるために、下記でさらに詳細に説明されるように様々な構成を有し得ることを特徴としてもよい。製品容器内で、ターゲットワークピースは、製品の上面にわたって配置される。ターゲットワークピースは、加熱および／または溶融された製品を通して流れさせるための通過孔を備える。ターゲットワークピースに生成された熱は、「熱の影響を受ける製品領域」内の製品のみを加熱および／または溶融または液化するために製品の「熱の影響を受ける製品領域」へ伝導する。ターゲットワークピースはそして、ユーザ（又はユーザのブラシ、パッド、布、指および類似するもの）と製品の間のインターフェースとして機能する。ターゲットワークピースは、ユーザに異なる製品を望ましい温度および／または濃度へとかき混ぜさせ、又は攪拌させるさまざまな幾何学的構成を備えられてもよい。加熱される製品（例えば、化粧品、化粧水、クリーム、香油、ワックスなど）を必要とする利用にて、ターゲットワークピースは、大部分は平坦である。加熱および泡立てられる製品を必要とする利用にて、ターゲットワークピースは、製品容器内のターゲットワークピースの方向性によって決まる隆起部またはギザギザを含む平坦でない形状を備えられる。比較的平坦な外形の代わりに、ターゲットワークピースは、皿形状、カップ形状または波形形状であってもよい。ターゲットワークピースは、孔、細長い隙間または孔と細長い隙間の組み合わせの開いた金属板、金属スクリーンで作成された導電性円盤を備えてもよく、これらは全て、製品が通ることができる通過孔を提供する。ターゲットワークピースの望ましい形状は、円盤形状であるが、その他の幾何学的形状はまた、下記でより詳細に説明されるように、製品容器の形状によって決まる、例えば正方形状または長方形状などが採用されてもよい。熱の影響を受ける製品領域の製品が加熱および／または溶融のみされるので、シェービングブラシ又はスキンパッドのような塗布器は、顔または体の任意のその他の要望する位置に適用され得る、ターゲットワークピースの上面から加熱および／または溶融された製品を収集するように使用され得る。本発明は、熱の影響を受ける製品領域内の製品のみが加熱および／または溶融されるので、製品の加熱の、特に直近の使用のために必要な量のために、より効果的な手段である。異なる製品が異なる容器に収容され得るとき、製品の容器は、容易に利用可能であり、誘導容器から取り換え可能である。特有のＲＦＩＤタグは、本発明の利点による必要な熱を提供するために、誘導システムによって製品および関連するターゲットワークピースが一意的に識別されるようにするためにそれぞれの製品容器内へ組み込まれる。本発明は、火炎を発生することがなく、静かに動作し、容器が取り出された後に熱くならない。さらに、製品は、全製品が溶融された場合よりも素早く元の形態（例えば、固体、クリーム又はゲル）に戻り、製品の劣化を最小限に抑える。
【００２９】
前述のものは、技術への本寄与が、より完全に理解されるように、後述する本発明の詳細な記載がより理解されるために概要を述べられたかなり大まかな、本発明のより適正かつ重要な特徴を有する。本発明のさらなる特徴は、本発明の特許請求の範囲の対象を形成している以下に記載される。開示されている構想および具体的な実施形態が、本発明の同じ目的を実行するためのその他の構造を改良または設計するための基礎として容易に利用され得ると、当業者によって理解される。そのような同等の構造は、添付の特許請求の範囲に記載されているような発明の趣旨および範囲から外れないと当業者によって理解される。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】図１は、本発明の台形状ハウジングの第１の実施形態の分解図である。
【図２】図２は、図１に示されている線ＩＩ−ＩＩに沿った断面図である。
【図３】図３は、誘導加熱システムを含む、図１に示されている線ＩＩ−ＩＩに沿った断面図である。
【図４】図４は、単一の加熱サイクルの間に、製品容器内の製品が受ける段階を図示する。
【図５Ａ】図５Ａは、アセンブリされた誘導容器、製品容器、ターゲットワークピースを図示している本発明の第２の実施形態の斜視図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、図５Ａに図示されている本発明の第２の実施形態の分解図である。
【図６】図６は、本発明の電子システムの回路ブロックダイアグラムである。
【図７】図７は、本発明における構成部品の実際の構成の斜視図である。
【図８】図８は、第１の実施形態に類似しているが、長方形のハウジングおよび修正された円筒状の誘導コイル構造を有する、本発明の第３の実施形態の分解図を図示する。
【図９】図９は、修正された誘導容器および製品容器、並びに修正されたコイル構造を有する、本発明の第４の実施形態の分解図を図示する。
【図１０Ａ】図１０Ａは、図５Ａに図示されている第２の実施形態に類似している、本発明の第５の実施形態の斜視図を示し、浮遊リングは除外されている。
【図１０Ｂ】図１０Ｂは、図１０Ａに図示されている本発明の第５の実施形態の分解図である。
【図１１Ａ】図１１Ａは、図９に図示されている第４の実施形態で使用可能な誘導容器、製品容器およびターゲットワークピースの第６の実施形態の斜視図を示す。
【図１１Ｂ】図１１Ｂは、図１１Ａの第６の実施形態の分解図である。
【図１２】図１２は、ターゲットワークピースの様々な実施形態を示す。
【図１２Ａ】図１２Ａは、ターゲットワークピースの様々な実施形態を示す。
【図１３】図１３は、ターゲットワークピースの様々な実施形態を示す。
【図１４】図１４は、ターゲットワークピースの様々な実施形態を示す。
【図１５】図１５は、ターゲットワークピースの様々な実施形態を示す。
【図１６】図１６は、ターゲットワークピースの様々な実施形態を示す。
【図１７】図１７は、ターゲットワークピースの様々な実施形態を示す。
【図１８】図１８は、ターゲットワークピースの様々な実施形態を示す。
【図１９】図１９は、ターゲットワークピースの様々な実施形態を示す。
【図２０】図２０は、ターゲットワークピースの様々な実施形態を示す。
【図２１】図２１は、入力電力がターゲットワークピースへと変換されるプロセスを明示する高レベルフローチャートを示す。
【図２２】図２２は、本発明の意思決定プロセスのフローチャートを示す。
【図２３】図２３は、ディスペンサハウジングおよび材料容器を含む、本発明の代わりの実施形態の正面等角図である。
【図２４】図２４は、材料容器の断面図である。
【図２５】図２５は、ディスペンサハウジングの正面等角図である。
【図２６】図２６は、誘導キャビティの分解図である。
【図２７】図２７は、誘導キャビティの別の実施形態の分解図である。
【図２８】図２８は、誘導キャビティの別の実施形態の分解図である。
【図２９】図２９は、材料容器の別の実施形態の断面図である。
【図３０】図３０は、材料容器の別の実施形態の断面図である。
【図３１】図３１は、誘導キャビティの別の実施形態の分解図である。
【図３２】図３２は、誘導ディスペンサの操作のフローチャートである。
【００３１】
図面のいくつかの図にわたって、同様の参照符号は同様の部品を称する。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
下記記載は、本発明を実行するために現在熟慮されている最適なモードのものである。この記載は、限定する意味で理解されるものではなく、ただ単に本発明の一つ以上の望ましい実施形態を記載する目的のために構成されている。本発明の範囲は、特許請求の範囲に準拠して判断される。
【００３３】
図１に図示されているように、本発明の第１の実施形態の分解図は、基本的に、電源供給（２）に接続された誘導加熱ユニットメインハウジング（１）を含む。本発明の構造の説明において、それぞれの実施形態で共通の要素は、同じ符号が与えられる。メインハウジング（１）は、開口（１Ｂ）を備える上部外側表面（１Ａ）を有する。誘導容器（４）は、開口（１Ｂ）を通じてメインハウジング（１）内に取り付けられる。誘導加熱コイル（３）は、誘導容器（４）に隣接して取り付けられる。製品容器（６）は、取り外し自在に誘導容器（４）内に挿入される。この第１の実施形態において、製品容器（６）は、フランジに接着される従来からあるホイルのような閉じ具（示されていない）を受けるためのフランジ（６Ｄ）を含む。
【００３４】
図２および図３を参照すると、図１にて示されている線ＩＩ−ＩＩに沿った断面図が図示されている。誘導容器（４）は、上面（１Ａ）を通じて広がる開口上部を有する。誘導加熱コイル（３）は、誘導容器（４）の周りを囲っており、マイクロプロセッサ（１９）によって制御される。容器の望ましい直径は、２インチから４インチ（５．０８ｃｍから１０．１６ｃｍ）の間である。図３にて（Ｈ）として図示されている、容器の高さは、容器の径の０．５倍から２倍である。誘導容器および製品容器が円筒形状容器の形で図示されているが、誘導容器および製品容器の形状は、限定される意図はなく、その他の幾何学的形状が採用されてもよい。また、図２および図３に示されている製品容器（６）は、ねじ付き閉じ具（示されていない）を受けるための上側ねじ付きエクステンション（６Ｅ）を含む。
【００３５】
図３を参照すると、ＲＦＩＤタグ（１４）が、サイクル時間、ターゲットワークピースの共振周波数、製品の種類、および要求によって製品を加熱するために必要とされるその他のパラメータのような情報をマイクロプロセッサ（１９）へと伝えるＲＦＩＤ読み取り機（２７）にデータを伝達するために製品容器（６）の下面または下面内に取り付けられる。本発明の重要な目標を確保するために、すなわち、利用するための製品の即時の加熱および製品の劣化を最小化するため、本発明は、ＲＦＩＤタグ（１４）からＲＦＩＤ読み取り機（２７）への情報の良好な伝達を要求する。通過孔（７Ａ）を有する伝導性ターゲットワークピース（７）は、取り外し自在に製品容器（６）に挿入され、容器に含まれる加熱されていない製品（６Ａ）の上側製品表面（６Ｂ）に初めに置かれている。「伝導性ターゲットワークピース」の用語を用いることによって、誘導加熱コイル（３）によって加熱されるのは、製品容器（６）内における本発明の構成要素だけであることを意味する。「伝導性ターゲットワークピース」からの熱は、上記されているような「熱の影響を受ける製品領域」に伝達される。以下でより詳細に説明され、強調されるように、サイクル時間は、製品を「熱の影響を受ける製品領域」のみで加熱および／または溶融するように調節され、それによって通過孔を通じて製品を流れされる。サイクル時間が完了すると、製品は冷え、初期の状態に戻り、ターゲットワークピースは、製品の上面領域内に組み込まれて保持する。メインハウジング（１）を製造するために使用されている材料は、誘導容器（４）および製品容器（６）は、非金属かつ非導電性である。そのような材料は、よく知られており、任意の類いのよく知られている高分子組成を含んでもよい。本発明を製造するために使用される材料の選択、および後述されるような本発明の動作によって、加熱されたターゲットワークピース（７）は、製品を「熱の影響を受ける製品領域」のみで加熱および／または溶融する。製品それ自体は、誘導加熱コイル（３）によって直接は加熱されない。また、ユーザに視覚および接触に基づいた行動を通じてデバイスと情報を交換させるオペレータインターフェースまたはユーザインターフェースウインドウ（５）がハウジング（１）側面に示されている。図１に図示されている実施形態のターゲットワークピース（７）は、導電性金属スクリーンである。スクリーンの金属製より線の隙間は、通過孔を構成する。ターゲットワークピース（７）は、製品容器（６）内に収容される形状を有し、製品容器（６）は、誘導容器（４）内に収容される形状を有する。つまり、ターゲットワークピース（７）の周辺の大きさは、本明細書に記載されている本発明の全実施形態において、製品容器の内側の大きさよりわずかに小さく、それによってターゲットワークピースは、製品がそれぞれの使用とともに減少するにつれて、製品容器内を自由に落下する。また、製品容器の外側の周辺の大きさは、誘導容器の内側の大きさよりわずかに小さい。
【００３６】
図４を参照すると、加熱サイクルの間に、製品が受ける段階が図示されている。加熱サイクルのそれぞれの段階の間のみ加熱される製品容器内の領域または量は、（Ｘ）として示されている「熱の影響を受ける製品領域」である。「熱の影響を受ける製品領域」内の製品のみが加熱され、経時的に製品の有効性を減少させる全製品の加熱はされないため、これが本発明の最重要点であることが、強調される。「加熱前」と示されている製品容器にて、加熱されていない製品（６Ａ）を含む断面が、製品（６Ａ）の上側製品表面（６Ｂ）上に置かれているターゲットワークピースとともに示されている。「加熱中」と示されている製品容器にて、熱の影響を受ける製品領域（Ｘ）内で製品が加熱されており、その領域は真上、真下およびターゲットワークピースを含む、製品がユーザのために加熱され、段階分けされるようになる領域である。この段階の間、加熱サイクルが開始されるとき、電磁場が電磁エネルギをターゲットワークピース（以下でより詳細に記載される）内に渡し、それによってターゲットワークピースを加熱する。そして熱が、ターゲットワークピースと接触する製品に伝達される。加熱された製品は、溶融し又は液化し、ターゲットワークピース通過孔（７Ａ）を通じてターゲットワークピース（７）の上面へと流れる。ターゲットワークピースの上面に配置された加熱された製品は、ユーザによってブラシ、スクレーパまたは指のようなもので、かき混ぜ及び／又は収集する準備ができている。加熱サイクルの間、ターゲットワークピースは、重力に従って製品を通過して降下してもよく、またはユーザによる下向きの力を利用してもよい。「加熱後」と示されている製品容器にて、誘導加熱サイクルが終わり、製品およびターゲットワークピースは、冷え始める。結果として製品の粘性が増加し、場合によっては製品は、液体状態から固体状態またはゲル状態に戻る。また、製品が冷えた後、製品の残存層（６Ｃ）は、ターゲットワークピース（７）の上面に残る。
【００３７】
図５Ａ及び図５Ｂを参照すると、図示されている実施形態は、導電性金属製スクリーンとして示されているターゲットワークピース（９）およびねじ付き製品容器（１２）に取り外し自在に挿入されている浮遊デバイス（１０）を含み、ねじ付き製品容器（１２）は、誘導容器（１１）に取り外し自在に挿入されている。ねじ付き製品容器（１２）は、図１から図４での製品容器（６）にあるような、上部の外向きに広がっているフランジまたはねじ付きエクステンションを含まない。この実施形態において、プラグタイプの閉じ具（示されていない）が保管用の製品容器を閉じるために使用される。誘導容器（１１）および製品容器（６）は、非円形状に修正される。特に、それぞれの構成部品は、組み付けられた位置で構成部品を整列し、塗布器に製品を収集する間の回転を防ぐための少なくとも一つの平坦な面を有する。この実施形態は平坦な面を有することが示されているが、任意のその他の構造が、整列し、使用の間の構成部品の回転を防ぐために採用され得る。
【００３８】
図６を参照すると、本発明の回路ブロックダイアグラムが図示されている。標準的な壁コンセントのＡＣライン入力（１３）がハウジング（１）内に封入されている標準的な電磁変圧器（１５）およびＡＣからＤＣへの整流器（１６）へと、構成部品に電力を供給するために接続される。システムはさらに、繊細なデジタル構成部品に電力を供給する標準的なＤＣ回路遮断器（３３）および電圧を下げるレギュレータチップ（１７）を含む。図１から図３、図８および図９に示されている、ユーザにデバイスと情報のやりとりを可能とするウインドウ（５）によってオペレータインターフェース（１８）は、アクセスされる。マイクロプロセッサユニット（１９）は、以下でより詳細に記載されている共振タンク（２６）内で誘導コイル（３）への電磁エネルギのレベルを制御する。誘導コイル（３）は、図３で示されている誘導容器（４）に隣接して配置される。伝導性ターゲットワークピース（７）は、取り外し自在に誘導容器（４）内に受けられる製品容器（６）内に配置される。マイクロプロセッサ（１９）は、パルス幅変調（ＰＷＭ）を用いてＨＦインバータ（２５）での振動数を調整することで、伝導性ターゲットワークピース（７）に誘導される熱エネルギのレベルを変化させる。マイクロプロセッサ（１９）はまた、オペレータインターフェース（１８）、温度センサ（２０）、電流センサ（２１）、アンテナ（２２）、シグナルプロセッサ（２４）、ＲＦＩＤ読み取り機（２７）および電気音響変換器（２３）を制御する。温度センサ（２０）は、誘導コイル巻き線の温度だけではなくマイクロプロセッサの内部基板部品温度を読み取る能力がある。電流センサ（２１）は、マイクロプロセッサ内のスイッチング回路を通じて電流引き込みを測定するように構成される。アンテナ（２２）は、ダイポール、ヘリカル、ペリオディック、ループなどのような任意の従来からある類いのものであり得、（例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）技術によって）遠隔モジュールから情報を受信するように、または外部の遠隔制御デバイスへとデータを送信するように構成される。電気音響変換器（２３）は、加熱サイクルを通じてユーザに過熱温度またはその他の有益な助けとなるような警告を発生する能力がある、スピーカのような、任意の従来からある類いのものであり得る。また、製品利用の間、指示を与えてもよい。変換器はまた、電気機械パルスを記録し、シグナルプロセッサ（２４）によって読み込まれるように構成されてもよい。シグナルプロセッサ（２４）は、アンテナ（２２）から受け取られた情報を復号するために使用される標準的なシグナルプロセッサユニットであって、電気音響変換器（２３）を用いて情報を伝達する。ＨＦインバータ（２５）は、マイクロプロセッサ（１９）からパルス幅変調された信号を受け取ること、及び整流器（１６）から高レベルのＤＣ電力を受け取ることでＤＣ電力を高周波のＡＣに変換する。インバータ（２５）によって生成された高周波のＡＣは、共振タンク（２６）と呼ばれる、直列、並列、準直列または準並列の抵抗、キャパシタ及びインダクタの回路網へ通される。タンク（２６）は、そこでの抵抗、インダクタ及びキャパシタ（ＲＬＣ）の構成によって定められる共振周波数を有する。電流が共振タンク（２６）を通過するとき、図１から図３では要素（３）、図８では要素（３Ａ）、そして図９では要素（３Ｂ）として示されている大きく巻かれた導電性の銅の誘導コイルである誘導コイルを通過する。ＲＦＩＤ読み取り機（２７）は、製品容器（６、６Ａ又は１２）の下面または下面内のＲＦＩＤタグ（１４）と通信するために、誘導容器（４、４Ａ及び１１）の下部に極めて接近してメインハウジング（１）内に取り付けられる。共振タンク（２６）の周波数は、電気的な再プログラミング並びにマイクロプロセッサ（１９）及び高周波インバータ（２５）によって実行されるチューニング手段を通じて最適化される。共振タンクの最適化は、ユーザ入力、及び／又は製品容器に配置されたＲＦＩＤタグ（１４）によって生成される情報によって達成される。このシステムは、デバイスに「伝導性ターゲットワークピース」（７）を加熱するための正確な電流量を誘導コイル（３）へと供給させ、また、デバイスは、システムの様々な構成部品を過熱することからシステムを制限する。加熱サイクルの間、および非加熱の空白時間の間、マイクロプロセッサ（１９）は、デバイスの安全な作動を確保するために電流センサ（２１）および温度センサ（２０）を監視する。コイルは、ハウジング（１）の外側に表示されず、誘導容器（４）、および製品容器（６）内の製品の上面にあるワークピース（７）を有する収容されている製品容器（６）の周りを囲む。したがって、ターゲットワークピース（７）は、コイル（３）に関して近接して配置されており、これが、電磁エネルギを伝導性ターゲットワークピース（７）へと渡す電磁場を作成する。このプロセスによって、ターゲットワークピースのみが電磁場によって加熱され、これが、製品容器内の「熱の影響を受ける製品領域」（Ｘ）に伝達される。電磁エネルギによってターゲットワークピースのみが加熱され、誘導容器および製品容器は加熱されないことが、本明細書で再度強調されている。上記されたような電源供給構成部品は、後述されるものを制限されることを意図しない。
【００３９】
図６に示す部品がメインハウジング（１）の中にどのように配置されるかを示す図７の斜視図を参照すると、図６で見られるアンテナ（２２）およびシグナルプロセッサ（２４）を備えるＲＦモジュール（３１）、マイクロプロセッサユニット（１９）、ＤＣレギュレータ（１７）、ＨＦインバータ（２５）、共振タンク（２６）、スピーカ（２３）、電流センサ（２１）、温度センサ（２０）がメイン基板（３２）上に取り付けられている。電力は、標準的な電気の壁コンセントの主ＡＣから（１３）で供給される。供給される電力は、変圧器（１５）およびＡＣ−ＤＣ整流器（１６）を含む電源供給（２）によって受け取られ、ＤＣ電力へと変換され、メイン基板（３２）に配置されているＤＣレギュレータ（１７）によって残りの構成部品へ送られる。回路遮断器（３３）は、デバイスによって大電流が消費された場合に安全装置（フェイルセーフ）として利用される。操作インターフェース（１８）は、多芯ケーブル電線（３５）によってメイン基板に接続する。ＲＦモジュール（３１）は、アンテナ（２２）を通じて情報を送信し、受信する。受信し、送信されたデータはシグナルプロセッサユニット（２４）を通ってマイクロプロセッサ（１９）に伝わる。メイン基板（３２）は、マイクロプロセッサユニット（１９）によって制御される。低電圧ＤＣ電力は、メイン基板（３２）に配置されているＤＣレギュレータＩＣチップ（１７）によって高電圧ＤＣ電力に変換される。ＲＦＩＤ読み取り機（２７）は、ＲＦＩＤタグ（１４）と通信するために、誘導容器（４）に極めて接近してハウジング（１）内に取り付けられる。
【００４０】
図８を参照すると、誘導コイル（３Ａ）、およびメインハウジング（１）の形状を除いて図１に図示されている実施形態に類似している本発明の第３の実施形態が図示されている。図２で図示されている誘導コイルは、上部から下部まで均一な巻き線を有するよう個性されている。しかしながら、誘導コイルの形状は、製品によって異なる要求を満たすように構成され、または形成されてもよい。図１にて図示された実施形態は、製品容器（６）の上部から下部へと降りるときのターゲットワークピース（７）又はターゲットワークピース（９）の相対的に均等な加熱のために、均等な間隔のらせん状に形成された誘導コイル（３）を示す。図８にて図示されている実施形態は、ターゲットワークピースが製品容器内を上部から下部へと降りるときに加熱の変化を可能とする、変化している間隔で巻かれた誘導コイル（３Ａ）を示す。これは、好適には、ターゲットワークピースが降りるときに、コイルを通じて加熱を増加させ、減少させ、または一様にさせるために使用され得る。この実施形態はさらに、製品容器が満たされているときに、より高レベルに加熱された製品をユーザに提供し得る。製品が減少するにつれて、熱のレベルは、過熱で製品の損耗を避けるために下げられる。したがって、ユーザは、製品容器内の製品全体にわたって一様に加熱された製品を提供される。一様なコイルピッチにもかかわらず、エネルギの力線は、特定エリアで、特にらせんコイルの中心高さに向かって、より密度が高くなり得ることが、よく知られている。これは、このエリア内のみの螺旋のピッチを変化させることで相殺され得る。その代わりに、ターゲットワークピースに生成された熱は、間接的にシステムのインダクタンスを測定し、その周波数を変化させることで制御されてもよい。最も好ましくは、本発明は、加熱サイクルに関するパラメータを適切に調整するために、それぞれのターゲットワークピースに関連されているそれぞれの製品容器に関連されている特有のＲＦＩＤタグを利用する。この実施形態において、メインハウジングは、その上面に配置されているインターフェース（５）を有する長方形形状のハウジングを有する。
【００４１】
図９を参照すると、誘導コイル（３Ｂ）を除いて図８にて図示された実施形態に類似している本発明の第４の実施形態が図示されており、誘導コイル（３Ｂ）は、パンケーキコイルのように形成されている。また、誘導容器（４Ａ）および製品容器（６Ａ）は、上記されてきた実施形態の誘導容器および製品容器よりかなり小さな奥行寸法を有する。全てのその他の構成部品は、図２または図８にて図示された実施形態の構成部品と同じである。パンケーキコイル（３Ｂ）によって生成されている電磁場の有効高さは、上述している実施形態の円筒状のコイルの有効高さよりかなり小さく、したがって誘導容器（４Ａ）および製品容器（６Ａ）のより小さな奥行き寸法を考慮している。つまり、パンケーキコイル（３Ｂ）によって生成されている電磁場の有効距離は、より小さな高さの製品容器内の製品の上側領域に配置されたターゲットワークピースを加熱するのに十分である。
【００４２】
図１０Ａおよび図１０Ｂを参照すると、図５Ａおよび図５Ｂに図示された実施形態に類似している実施形態が図示されている。ターゲットワークピース（９）は、製品容器（１２）内に取り外し自在に挿入されており、製品容器（１２）は、誘導容器（１１）内に取り外し自在に挿入されている。この実施形態の構成部品は、ターゲットワークピースが浮遊リングを含まないことを除いて図５Ａおよび図５Ｂに図示にて示されている構成部品に類似している。ターゲットワークピース（９）は、製品容器（１２）内に収容される形状を有し、製品容器（１２）は、誘導容器（１１）内に収容される形状を有する。この変化にて、アセンブリは、かき混ぜられ、又は攪拌されるときにターゲットワークピースの回転を防ぐために中間平面に対して非対称形状を備えられる。製品容器は、誘導容器の側面に沿ったコイルの使用を必要とする２インチから５インチ（５．０８ｃｍから１２．７ｃｍ）の間の深さがある。特に、各構成部品の断面は、組み付けられた位置で構成部品を整列し、塗布器に製品を収集する間の回転を防ぐための少なくとも一つの平坦な側面を有する。この実施形態は、平坦な側面を有することを示されているが、それぞれの構成部品の断面構造は、整列し、使用の間の構成部品の回転を防ぐために任意の形状であり得る。
【００４３】
図１１Ａおよび図１１Ｂを参照すると、図示されている代わりの実施形態は、製品容器（１２Ａ）内に取り外し自在に挿入されている導電性金属スクリーンとして示されているターゲットワークピース（９）を含み、製品容器（１２Ａ）は、誘導容器（１１Ａ）に取り外し自在に挿入されている。この実施形態は、図９にて図示されている実施形態のパンケーキコイルとともに使用されるものである。この実施形態の構成部品は、ターゲットワークピースが浮遊リングを含まず、誘導容器と製品容器の奥行き寸法が小さいことを除いて、図５Ａ、図５Ｂ、図１０Ａおよび図１０Ｂに示されている構成部品と類似している。この実施形態にて、製品容器（１２Ａ）は、誘導容器の下部に沿ったパンケーキコイルの使用を必要とする０．５００インチから２インチ（１．２７ｃｍから５．０８ｃｍ）の間の深さがある。これにより、ユーザは必要に応じて製品を製品容器に入れることができる、または出発用サンプルサイズを小さくできる。上述している実施形態にて見られるように、それぞれの構成部品の断面は、組み付けられた位置に構成部品を整列し、製品を塗布器に収集する間のターゲットワークピースの回転を防ぐための少なくとも一つの平坦な側面を有し、それぞれの構成部品の断面構造は、整列し、使用の間の構成部品の回転を防ぐために任意の形状であり得る。
【００４４】
図１２から図１９を参照すると、上記されている実施形態に図示されている導電性スクリーンタイプターゲットワークピースの代わりに、上記に記載された実施形態のそれぞれに採用され得るターゲットワークピースのその他の実施形態が示されている。出願人は、ターゲットワークピースの構造を変化させることによって、ターゲットワークピースの加熱パターンが変更され得ることを見出した。図１２から図１９に図示されているそれぞれのターゲットワークピースは、外側周囲面（５１）、上面（５２）および下面（５３）を有する中の詰まった金属円盤ターゲットワークピースを備える。周囲面（５１）は、図２および図８にて示されているような円筒状のコイルからの力線の集中に起因する熱が生じる場所である。上面（５２）は、ユーザがアクセスする表面エリアである。下面（５３）は、製品に熱を提供する最初のエリア又は領域である。
【００４５】
図１２および図１２Ａに図示されているように、ターゲットワークピース（３０）は、外側周囲面（５１）、上面（５２）および下面（５３）を有する中の詰まった金属円盤ターゲットワークピースを備える。複数の均等に分布された孔または開口（３７）は、貫通して広がり、外側周囲面（５１）の中で間隔を空けられた関係に配置されている。望ましい実施形態にて、６個の孔または開口（３７）は、円形であり、０．０３０インチから１．０００インチ（０．０７６ｃｍから２．５４ｃｍ）の間に、最も好ましくは０．０３０インチから０．４００インチ（０．０７６ｃｍから１．０１６ｃｍ）の間に、分布する直径を有する。この実施形態にて、熱は、外側周囲面からターゲットワークピースの中心軸に向かって伝搬される。ターゲットワークピースが誘導コイルからの電磁場によってエネルギを与えられたとき、ターゲットワークピース（３０）に生成される熱は、クロスハッチング（３６）で示されている外周領域に集中される。
【００４６】
図１３を参照すると、ターゲットワークピース（３９）は、周囲面、上面、下面（符号は付けられていない）を有する中の詰まった金属円盤を備える。この実施形態にて、ターゲットワークピースは、それぞれ中心部分（４３）で接続されている、細長い隙間（４１）を有する４個に分けられた四分円（４２）に円盤を分割する４個の径方向に広がる細長い隙間（４０）を備えられた通過孔を含む。それぞれの四分円は、とがった及び／又は丸みを帯びた隅を有する中央に配置された細長い隙間（４１）を含む。この実施形態は、材料の欠如に起因して、また、渦電流を周囲面に沿って中央へと向かわせる外側の細長い隙間（４０）によって、伝導性材料の熱領域（４４）からターゲットワークピースの中央への熱伝達の速度増大を提供する。細長い隙間（４０）および細長い隙間（４１）は、円盤の上面から下面にわたって広がる。この実施形態にて、ターゲットワークピースが誘導コイルからの電磁束によってエネルギを与えられたとき、ターゲットワークピース（３９）に生成される熱は、クロスハッチング（４４）で示されているエリアに集中される。
【００４７】
図１４を参照すると、ターゲットワークピース（４５）は、周囲面、上面、下面（符号は付けられていない）を有する中の詰まった金属円盤を備える。この実施形態にて、ターゲットワークピースは、互いに等距離に配置された径方向に広がる方形の細長い隙間（４６）を備えられた通過孔を含む。それぞれの細長い隙間は、周囲面から円盤の周囲領域（４７）のある位置へと内部に広がる。これらの方形の細長い隙間は、熱領域（４８）をターゲットワークピースの周囲面から内部に伝搬するために真っ直ぐな壁と９０度の角度のみ備えられる。これは、ターゲットワークピース中のより一様な熱分配に役立つ。
【００４８】
図１５を参照すると、ターゲットワークピース（４９）は、周囲面、上面、下面（符号は付けられていない）を有する中の詰まった金属円盤を備える。この実施形態は、径方向に広がる細長い隙間（４０）および三日月形の細長い隙間（６２）を備えられた通過孔を含む。細長い隙間（５０）は、周囲面からダイヤモンド形の切り欠き（６４）の一つの角へと伸びる。細長い隙間（５０）がダイヤモンド形の切り欠きへと至る角を除いて、残りの隅は、顕著にとがった先端（６３）を形成されている。三日月形の細長い隙間（６２）は、細長い隙間（４０）およびダイヤモンド形の切り欠き（６４）の周りを囲っている。細長い隙間（４０）および細長い隙間（６２）並びにダイヤモンド形の切り欠き（６４）は、円盤の上面から下面にわたって広がる。円盤の残りの部分は、中が詰まっている。この実施形態にて、ターゲットワークピースが誘導コイルからの電磁束によってエネルギを与えられたとき、ターゲットワークピース（４９）に生成される熱は、領域（５４）で示されているエリアに集中される。
【００４９】
図１６および図１７を参照すると、ターゲットワークピース（５５）は、周囲面、上面、下面（符号は付けられていない）を有する中の詰まった金属円盤を備える。この実施形態にて、ターゲットワークピース（５５）は、図１２にて図示されているターゲットワークピースに類似しており、非常に類似した熱分配を有する。しかしながら、この実施形態は、それぞれの孔（５７）が直立円錐状のターゲットワークピース（５６）によって囲まれている点で、図１２の実施形態とは異なる。直立円錐状のターゲットワークピースは、孔または通過孔（５７）を通じて流れ、ユーザによって例えばシェービングブラシによって収集されるように、溶融された製品の攪拌および泡立てを促進する。それぞれの円錐状のターゲットワークピースは、ターゲットワークピースの上面から０．０１０インチから０．２５０インチ（０．０２５４ｃｍから０．６３５ｃｍ）の間で伸びる。それぞれの孔（５７）は、０．０２０インチから０．７５０インチ（０．０５ｃｍから１．９ｃｍ）の間の直径であってもよい。この実施形態にて、クロスハッチングは示されていないが、ターゲットワークピースが誘導コイルからの電磁束によってエネルギを与えられたとき、ターゲットワークピース（５５）に生成される熱は、図１２にてクロスハッチング（３６）で示されている同じ領域に集中される。
【００５０】
図１８および図１９を参照すると、ターゲットワークピース（５８）は、周囲面、上面、下面（符号は付けられていない）を有する中の詰まった金属円盤を備える。この実施形態にて、ターゲットワークピース（５８）は、上面から下面まで貫通して広がる単一の中央の大きな孔（６０）を備えられた通過孔を含む。複数の直立リブ（５９）は、上面に一様に配置されている。直立リブは、溶融された製品がユーザによって例えばシェービングブラシによって収集されるとき、泡を作るために孔（６０）を通じて流れるように溶融された製品の攪拌を提供する。この実施形態にて、クロスハッチングは示されていないが、ターゲットワークピースが誘導コイルからの電磁束によってエネルギを与えられたとき、ターゲットワークピース（５８）に生成される熱は、それぞれの直立リブ（５９）について一様に集中される。
【００５１】
図２０を参照すると、図示されているターゲットワークピースは、図１と図８〜図１１の実施形態で示されている伝導性金属スクリーン（７）又は伝導性金属スクリーン（９）である。スクリーンは、導電性材料、好ましくはアルミニウム又はステンレススチール、の編まれたより線を備えられる。編まれたより線は、全エリアの２０パーセントから８５パーセントの間の開口エリアを有する、０．０１０インチから０．０７０インチ（０．０２５４ｃｍから１．７７８ｃｍ）の間の直径である。編まれたより線の隙間は、ターゲットワークピースを通じて流すために加熱され及び／又は溶融された製品のための通過孔を構成する。熱領域（６１）は、４個の外側周囲領域から中央へ向かって伝搬する。これらの４個の外側周囲領域は、最も長いより線が周囲面を横切る周囲面の位置に配置されている。より線の接点は、好ましくは、熱領域の一様な分布を促進するように接続される。この実施形態の上面のトポロジを変化させることは、泡を作るために非常に好都合であるエリアをユーザに提供する。この実施形態にて、ターゲットワークピースが誘導コイルからの電磁束によってエネルギを与えられたとき、ターゲットワークピースに生成される熱は、クロスハッチング（６１）で示されているような周囲領域について集中される。
【００５２】
図１２Ａでのみ図示されているが、図１２から図１９に図示されている全てのターゲットワークピースは、０．００５インチから０．１５０インチ（０．０１２７ｃｍから０．０３８１ｃｍ）の間に、最も好ましくは０．００８インチから０．０２０インチ（０．０２０ｃｍから０．０５０ｃｍ）の間に、分布する材料の厚み（ｈ）、および２インチから４インチ（５．０８ｃｍから１０．１６ｃｍ）の間に分布する幅（Ｗ）を有する。図１２から図１９にて図示されている様々なターゲットワークピース構造は、周囲面（５１）の外径、又は円筒状のコイルの壁に平行である、ターゲットワークピースのターゲットワークピース面を変更し又は妨げることによって異なる加熱特性を提供する。目的および加熱要求に応じて、いくつかのターゲットワークピースは、製品のさらなる接触を提供するためにより全体的な表面エリアを有し、したがって製品をより速く加熱する。製品の粘度と連動してそれぞれのターゲットワークピースの上面（５２）のトポロジを変化させることは、ターゲットワークピースが製品を通って降下する速度にかなり影響を及ぼし得る。加えて、上面のトポロジを変化させることは、通気のための機会を提供する。攪拌または通気を必要とする目的のためにターゲットワークピースの上面のトポロジは、さらなる差異を有する。開口部の大きさと数はまた、シェービングソープのような、泡を必要とする目的のための製品の攪拌を提供するときに好都合である。本発明は、次のような種類の鉄合金、カーボン、又はステンレスのツールのいずれかによって構成される一つ以上のターゲットワークピースを同時に利用してもよく、またはフェライト粒状構造、マルテンサイト粒状構造、及び／又はオーステナイト粒状組織のものであってもよい。加えて、好ましくは、ターゲットワークピースは、アルミニウムタイプで指示されたＳＡＥのいずれかのものであってもよい。アルミニウムは、一般的には家庭用の誘導暖房機／炊事用具と馴染みがなく、家庭用誘導調理／暖房システムで使われるその他の材料と比較すると、耐食性、非常に低い熱容量および高い熱伝導性を提供する。アルミニウムの低い熱容量は、ターゲットワークピースの温度を素早く上昇させ、また、サイクルが終了した場合、素早く冷やす。これにより、製品は、より多くの熱を保持する鉄の等級の一つよりも素早く元の状態に復帰できる。高い熱容量を有する材料からなるターゲットワークピースは、伝導性材料に保持された過剰な熱によって、使用後も、製品容器の底部に向かって下降する。アルミニウムターゲットワークピースの高い熱伝導性は、渦電流によって生成された熱を製品にできる限り素早く伝達するのに好都合である。高い熱伝導性および低い熱容量の結果として、電磁場からのエネルギはすぐに、熱という形で、ターゲットワークピースには極小の滞在時間で、製品へと伝達される。
【００５３】
図２１に図示されているブロックダイアグラムは、電力源からターゲットワークピース内の熱エネルギに電力を伝達するためのプロセスを示す。図６にて図示されているように、電力入力段階は、住居及び／又は商用ビルの壁コンセントによって一般的に供給されるように交流電流の形である。この交流電流は、整流段階へと移行し、直流電流へと変換される。この段階は、限定することを意図するのではなく、一つの適切な選択肢を示しているに過ぎない。例えば、変圧器および整流器は、マイクロプロセッサユニットへと組み込まれてもよい。その他の実施形態にて、ＡＣラインは、取り除かれ、バッテリに置き換えられてもよい。直流電流はそして、デジタルかアナログかにかかわらず任意の一般的な発振回路によって高周波の交流電流へと再変換される。高周波の交流電流はそして、ターゲットワークピース内に渦電流を生成し、熱を発生する、電磁場を作る。
【００５４】
図２２でのダイアグラムは、ＲＦＩＤシステムに関する決定プロセスを示す。特有のＲＦＩＤタグ（１４）は、それぞれの製品容器に取り付けられ、与えられた製品のための誘導加熱サイクルを最適化するための本発明によって使われる情報を予めプログラムされている。検出後、ＲＦＩＤ読み取り機は、ＲＦＩＤタグ内の内部メモリブロックで発見されたＲＦＩＤタグの情報を読み取り、情報をマイクロプロセッサに提供する。この情報は製品の種類、加熱サイクル継続時間、要求される熱レベル、及び、例えば周波数のような、誘導サイクルを最適化するために必要とされる誘導値を含む。システムはそして、ＲＦＩＤタグが有効なタグであると判定するために認証アルゴリズムを起動する。このステップは、安全対策として組み込まれている。これらのステップが完了した後、システムは、システムのロックを解除し、加熱サイクルが起動し得ることをユーザに警告する。与えられたサイクルの数が実行された後、製品容器に関連されているＲＦＩＤタグは、誘導システムマイクロコントローラによって、サイクル実行数、サイクル継続時間、日付及び／又は製品使用量に関するその他の情報のような情報を提供するために修正される。また、システムは、将来の使用に備えてＲＦＩＤタグを無能化してもよい。
【００５５】
本発明の誘導加熱システムの動作は、次の通りである。ＡＣ電源供給（１３）は、システムに接続されている。受信された電圧が、変圧器（１５）によって電磁的に縮小され、整流器（１６）によって直流電流（ＤＣ）の波形へと変換される。変圧器（１５）および整流器（１６）は、コンピュータ又は電子機器で一般的に使用されるＡＣ−ＤＣ電源供給に、ともに外部にまとめられてもよい。デバイス内部で、整流されたＤＣ電力は、ＤＣレギュレータ（１７）、電圧をＴＴＬ、ＣＭＯＳ、ＥＣＬレベル等へ下げるモノリシック集積回路レギュレータ、を通される。誘導加熱コイル（３）は、マイクロプロセッサ（１９）によって制御され、マイクロプロセッサ（１９）はまた、ＨＦインバータ（２５）、センサ（２０）、センサ（２１）、オペレータインターフェース（１８）、ＬＥＤライト（３４）、タイマ、アンテナ（２２）、スピーカ（２３）及びＲＦＩＤ読み取り機（２７）のタイミング及び周波数を制御する。マイクロプロセッサ（１９）はまた、必要に応じて多くのその他のデバイス周辺機器に作用するために使用されてもよい。マイクロプロセッサは、ターゲットワークピースと共振タンクの間で電磁共鳴に至らせるために振動数を制御し、変化させるようにプログラムされている。マイクロプロセッサは、ユーザの設定、タイマ、安全装置を保存するために使用されているフラッシュメモリ読み取り時書き込み機能およびＥＥＰＲＯＭストレージを有する。ユーザは、オペレータインターフェース（１８）又はユーザプッシュボタン（２９）を視覚的に見る、又は押すことによってデバイスに作用することができる。オペレータインターフェース（１８）のディスプレイは、ピエゾ抵抗の、容量性の、表面音響の、赤外線の格子または類似の技術で構成されている。ユーザに押させ、加熱サイクルを開始させながら、温度又はサイクルの継続時間に基づいた有用な情報を表示する。安全情報は、このディスプレイ又は任意のその他の有用な視覚補助に描写され得る。オペレータインターフェース（１８）に加えて、スピーカ（２３）が、加熱サイクルの状態に基づいてユーザに音のフィードバックおよび警報を提供するために使用される。プッシュボタン（２９）は、ユーザ入力の二次情報源として使用される。近くのＬＥＤ（３４）は、デバイスの状態の二次的な視覚表示を提供するために使用されている。プッシュボタン、ＬＥＤ及びオペレータインターフェースは、異なるデバイスリビジョンを通じて機能性および有用性を調整するために製造業者によって再プログラミングされてもよい。加熱サイクルが開始されると、マイクロプロセッサ（１９）は、高周波（ＨＦ）インバータモジュール（２５）によって受信される低電圧のパルス幅変調（ＰＷＭ）信号を入力する。インバータモジュールは、整流器（１６）からの整流されたＤＣ電力を、マイクロプロセッサ（１９）によって設定されている振動数でＨＦ交流電力に変換する。高周波のＡＣ電力はそして、直列または並列の共振ＲＬＣタンクへ通される。タンクのキャパシタンス、インダクタンス及び抵抗は、ＰＷＭ信号の共振周波数に至るように最適化される。この共振はまた、図１２から図２０にて図示されているターゲットワークピースの振動数に適合する。加熱サイクルを通じて、それぞれのターゲットワークピースへ伝達された電流は、センサ（２１）によって測定される。このとき、マイクロプロセッサ（１９）は、ターゲットワークピースに最大出力を伝達するために振動数を調整する。電流がセンサ（２１）によって測定されている安全限界を超えるとき、デバイスは、加熱サイクルを止める。同様に、内部構成部品の温度は、センサ（２０）によって測定される。これは、デバイスが過酷な環境で一日中放置され、または動作するのを防ぐ。センサ（２０）はまた、誘導コイル（３）の温度を、内部の巻き線で過熱するのを防ぐために測定する。加熱サイクルの間、高周波電流は、共振タンク（２６）を通過し、製品容器（６、６Ａ又は１２）を受ける誘導容器（４、４Ａ又は１１）に隣接して配置されているコイル（３、３Ａ又は３Ｂ）へと通される。高周波電流はそして、電磁誘導の手段を通じてターゲットワークピースへ伝達される。渦電流は、ターゲットワークピースの内側に生成され、ジュール加熱効果および磁気ヒステリシスを通じた加熱を引き起こす。ターゲットワークピースを通じて生成された熱はそして、容器内側の製品の上層まで広がる。ターゲットワークピースの形状に起因して、エネルギは、より直接、製品容器（６、６Ａ又は１２）内側の製品の「熱の影響を受ける製品領域」に伝達される。
【００５６】
本発明の別の実施形態は、分配するときに材料の特定の量を加熱するように誘導加熱を使用するディスペンサに関する。図２３に図示されているように分配システム（１００）は、製品容器（２００）及びディスペンサ（３００）を備える。製品容器（２００）は、本明細書で記載されているように使用するとき、一般的にディスペンサ内に固定されている。
【００５７】
図２４に図示されているように、この断面図は、材料容器（２００）を示す。任意の種類豊富な、ポンプでの組み上げ機構（２４３）は、製品容器（２００）から材料（２８１）を放出するために使用され得る。好ましい実施形態では、製品容器（２００）の中にダイヤフラム（５２０）と逆止弁（５１０）を設けるために、製品容器（２００）は外部手段によって圧縮される。
【００５８】
ダイヤフラムおよび逆止弁のさらなる詳細が、図２９に示されている。これは、材料を手動またはディスペンサによって供給させる。どちらの場合も、製品容器（２００）から材料（２８１）を放出するために外力が要求される。製品容器（２００）は、材料容器（２８０）および材料熱交換キャビティ（２４０）を備える。材料熱交換キャビティ（２４０）は、ターゲットワークピース（２４２）を収容する誘導キャビティ（２４１）を収容する。ターゲットワークピース（２４２）は好ましくは、任意の伝導性材料であるが、腐食環境での利用のために好ましくはアルミニウム若しくはステンレススチール、又は材料（２８１）の蓄積またはターゲットワークピース（２４２）の酸化を防ぐためにプラスチックの薄層でコートされてもよく、又はコートされなくてもよい伝導性材料の任意のその他の類いのものである。好ましい実施形態にて、製品容器（２００）はさらに、加熱された材料（２８１）が分配される排出口（２４４）を備える。
【００５９】
図２５に示すように、ディスペンサ（３００）は、特に、適正位置にある製品容器（２００）を保持するために、誘導コイルハウジング（３１０）とカバー（３４０）を有する。一つの実施形態にて、誘導コイルハウジング（３１０）は、誘導コイルを収容するが、また、異なるサイズの製品容器（２００）またはポンプでの組み上げ機構（２４３）の異なる種類のものを有する製品容器（２００）に適応させるために垂直移動を可能にさせる垂直移動システム（３２０）に機械的に連結されている。さらに、垂直移動システム（３２０）は、製品容器（２００）が材料（２８１）を分配するために物理的な圧縮を必要とするとき、製品容器（２００）の圧縮をさせる。垂直移動システム（３２０）は、圧縮または高さの変更を必要とされたとき垂直移動を可能にさせる、任意の類いの機械的システムであり得る。分配システム（１００）が、誘導加熱サイクルを開始するために制御ボタン（３６５）を押すことによる信号を受信したとき、電磁場が誘導コイルハウジング（３１０）内に生成される。電磁場は、ターゲットワークピース（２４２）内に渦電流を生成し、それによって熱を発生させる。好ましくは、電流を生成するために使用される回路は、下部ディスペンサハウジング（３６０）内に配置される。ＬＥＤライト（３７５）は、ユーザに加熱サイクル状態を伝えるために使用されてもよい。ディスペンサ（３００）はまた、加熱および／または分配サイクルが開始または終了するときに関してフィードバックを提供するためにモーションセンサ（３４５）を使用してもよい。カバー（３４０）内に、ＲＦＩＤ読み取り機に非常に近くなるような位置で製品容器（２００）に配置されているＲＦＩＤタグと通信するためのＲＦＩＤ読み取り機または類似技術がある。本発明の重要な特徴は、ターゲットワークピースとＲＦＩＤタグとの間の関係である。そこに含まれている情報は、読み取られ、並びに／又は加熱および分配に関してディスペンサ（３００）に特有の指示を提供することができるようにそれぞれの製品容器（２００）と関連されているＲＦＩＤタグに記録されることができる。
【００６０】
一つの実施形態にて、ＲＦＩＤタグは、ターゲットワークピース（２４２）の共振周波数の識別を提供する。ディスペンサ（３００）（図示されていない）に収容されている、基板に取り付けられた電流計は、想定されている電流が測定された電流と一致するか確認するために電流を測定する。
【００６１】
別の実施形態にて、ターゲットワークピース（２４２）は、温度ともに抵抗を変化させるデバイスを備えられる。温度の変化に起因して抵抗の変化するにつれて、コイルのインダクタンスは変化し、それによって共振周波数を移動させる。結果として得られる共振周波数変動は、ターゲットワークピース内に生じる熱を小さくする。周波数と、温度と、引き込まれた電流の間の、この関係は、ＲＦＩＤタグによって誘導ディスペンサに合わせて較正される。つまり、誘導加熱回路は、電磁場の生成の固定された周波数を提供する。ターゲットワークピース（２４２）が温度を上昇させるにつれて、抵抗変更デバイスは、ターゲットワークピース（２４２）を共振からさらに移動させ、これはターゲットワークピース内に生成される熱を減らし、このようにしてターゲットワークピースの温度を維持する。一種の冗長性が、第３の測定、電流、によってシステムにプログラムされている。コイルの電流引き込みが測定されており、与えられた温度で与えられたターゲットワークピースのための与えられた範囲内にあるべきである。全てのそのようなデータおよび較正基準は、ＲＦＩＤタグによって提供される。
【００６２】
固定された振動数で、熱がターゲットワークピース内に生成されるように、ＲＦＩＤタグによって決定される予め設定されている値に基づいた電磁場が、作られ得る。ターゲットワークピースの温度が上昇するにつれて、抵抗変更デバイスは、抵抗を増加させ、したがってコイルのインダクタンスを移動させ、それによって共振タンク周波数を変化させる。周波数が固定されているため、電流は、対応する共振−電流曲線に基づいて、上昇または下降して変化する。前述の本発明の誘導システムは、ターゲットワークピースの温度を決定するために電流およびコイルインダクタンスの測定を採用する。誘導システムの制御へのＲＦＩＤの指示および／またはユーザの入力に基づいて、誘導システムは、ターゲットワークピースの温度を上昇または下降させるための調整をしてもよい。したがって、誘導システムは、システムの機能を検証し、維持するために測定が行われる、閉ループシステムとなる。
【００６３】
図２６で図示されているように、誘導キャビティ（２４１）は、雄型キャップ（４１０）雌型受け取りキャップ（４２０）およびターゲットワークピース（２４２）備える。雄型部品（４１０）は、下面（４１３）に注入開口（４１２）、第１のキャビティ（４１４）、第２のキャビティ（４１６）および隔壁（４１８）を備える。好ましくは、隔壁（４１８）は、第１のキャビティ（４１４）から第２のキャビティ（４１６）への材料（２８１）の流れを完全には遮断しない。これは、第１のキャビティ（４１４）と第２のキャビティ（４１６）の間に隙間（４１９）が残るように雄型キャップ（４１０）を機械加工することで獲得され得る。しかしながら、隙間（４１９）は、本発明にとって決定的に重要ではなく、隔壁（４１８）は、第１のキャビティ（４１４）と第２のキャビティ（４１６）に完全に壁を作り得、まだ同じ結果を得られ得る。ターゲットワークピース（２４２）は、雄型キャップ（４１０）の上部に配置される。ターゲットワークピース（２４２）は、好ましくは、蝶々の形をしているが、中身の詰まった円盤またはその他の形状もまたあり得る。雌型受け取りキャップ（４２０）は、上面（４２４）に排出開口（４２２）備えており、雄型キャップ（４１０）及びターゲットワークピース（２４２）の上部に配置される。材料が注入開口（４１２）を通じて誘導キャビティ（２４１）に入ったとき、材料が、加熱されたターゲットワークピース（２４２）と接触してできるだけ多くの時間を費やすことができるように、第２のキャビティ（４１６）と合わせられる方が注入開口（４１２）にとって好ましい。
【００６４】
図２７で示されているものは、ターゲットワークピース（２４２）が中の詰まった円盤である誘導キャビティの第２の実施形態である。ターゲットワークピース（２４２）は好ましくは、材料がターゲットワークピース（２４２）のエッジの回りを通過できるように雄型キャップ（４１０）の直径よりも小さな直径を有する。
【００６５】
図２８で示されているものは、ターゲットワークピース（２４２）が、温度によって抵抗を変化させるデバイス（６０２）によって片側からもう一方へと接続されている細長い隙間（６０１）を構成されている、誘導キャビティの第３の実施形態である。デバイス（６０２）は、サーミスタ、ＮＴＣ（負の温度係数）とＰＴＣ（正の温度係数）のいずれか、機械的サーモスタット、抵抗温度検出器、又は現在知られているか後で発見されるかにかかわらず、温度によって抵抗を変化させるための任意のその他の手段であり得る。ターゲットワークピース（２４２）がコイル内に配置されているとき、全インダクタンスは、デバイスの抵抗に応じて変化する。これは、ターゲットワークピースの温度について誘導分配回路に直接のフィードバックを提供する。
【００６６】
図２９は、製品容器（２００）の代わりの実施形態の断面を図示する。この実施形態にて、材料容器（２００）は、ディスペンサ（３００）に逆さまに挿入されている。これは、材料（２８１）が少なくとも半液体であるとき漏れを防ぐために、排出口（２４４）は、ダックビル型の口であることが好ましい。この実施形態にて、製品容器（２００）は、誘導キャビティ（２４１）を通り抜ける材料（２８１）の量を決定するダイヤフラム（５１０）又は逆止弁（５２０）を備える。逆止弁排出口（５３０）は、材料（２８１）を誘導キャビティ（２４１）に吸い上げる。誘導キャビティ（２４１）の排出開口（４２２）と製品容器（２００）の排出口（２４４）との間の導管（５４０）は、材料（２８１）の適切な流れのために必要である。
【００６７】
図３０は、製品容器（２００）の第２の実施形態の側面図を図示する。この実施形態にて、製品容器（２００）は、分配するためのばね又は類似するもののようなエネルギ保存デバイスを有さない。この製品容器（２００）は、伴板（８０１）が製品を分配するために作動されなければならないコーキングチューブに類似するものを構成されている。この実施形態にて、ターゲットワークピース（２４２）は、出口開口（８０２）の近くの領域内にある。加熱サイクルが始まるとき、ターゲットワークピース（２４２）とすぐ近くで接している材料（２８１）は、加熱され、その結果、粘度を下げる。外力が伴板（８０１）に適用され、加熱された材料（２８１）を出口装置（８０３）から分配し又は放出する。
【００６８】
ターゲットワークピース（２４２）の２〜３ｍｍの範囲内の材料（２８１）のみ加熱されるため、加熱された材料（２８１）が使用されるまでに必要とされる時間は、最小化される。さらに、使用される材料（２８１）のみが加熱されるため、製品容器（２００）内の材料（２８１）の残りは、当初の加熱されていない状態を維持し、それによって材料の劣化を防ぐ。
【００６９】
図３１は、ターゲットワークピース（２４２）が下床面（９０１）および側壁（９０２）を有する環状のリングである、本発明の誘導キャビティ（２４１）の別の実施形態を示す。ターゲットワークピース（２４２）の面にわたって材料の流れの制御を維持するためにボス（９０３）が設けられている。ターゲットワークピース（２４２）は好ましくは、ターゲットワークピース（２４２）の下床面（９０１）がボス（９０３）の周りにぴったりと合うような直径を有する。ターゲットワークピース（２４２）の自然な形状は、温度に応じて抵抗を変化させる抵抗デバイス（９０４）を組み込むために途切れていてもよい。ターゲットワークピース（２４２）がコイル内に配置されているとき、全インダクタンスは、デバイスの抵抗に応じて変化する。これは、ターゲットワークピースの温度について誘導分配回路に直接のフィードバックを提供する。
【００７０】
図３２は、誘導ディスペンサの動作のフローチャートである。図３２は、本発明の動作のフローチャートである。電源が入れられたとき、ディスペンサは、ＲＦＩＤタグを捜す。ＲＦＩＤタグが検出されると、ＲＦＩＤタグは読み取られ、情報のシークエンスが正しい場合、適切であると決定される。ＲＦＩＤタグがディスペンサによって適切であると判断されると、共振周波数が、ターゲットワークピースの存在、およびターゲットワークピースがＲＦＩＤタグ内に保持されている基準に合うと確認するために測定される。全てのあらかじめ定められた基準が、ＲＦＩＤタグ内で見つけられたような許容範囲内であると判断された場合、加熱レシピが測定され、デバイスに収容される。加熱サイクルの起動に応じて、誘導ディスペンサは、前述の加熱レシピによって決定されたような加熱を提供する。本発明の一つの実施形態にて、ターゲットワークピースは、温度に応じて抵抗を変化させるデバイスを備える。そのような実施形態にて、データは、コイル電流に対するタンク共振周波数に対するターゲットワークピースの温度の関係を定義しているＲＦＩＤタグに収容されている。結果として、誘導デバイスは、ターゲットワークピースの温度を決定し、制御するために、コイルによって引き込まれる電流、および共振周波数を測定する。サイクルの完了に応じて、ＲＦＩＤタグによって保持されている指示に従って、誘導ディスペンサは、加熱された材料を分配するためのユーザ入力を待つ。あらかじめ記載された加熱サイクルは、ＲＦＩＤタグがもはや検出されなくなるまで、又はディスペンサが電源を落とされるときまで繰り返される。このときに、サイクルは、フローダイアグラムの最初、または一番上に戻る。
【００７１】
前述のものは、ただ単に本発明の原理を説明しているにすぎない。記載された実施形態に対する様々な改良および変更が、本明細書の教示を考慮すると、当業者には明らかである。したがって、本明細書に明確に示されていない又は記載されていないが、本発明の原理を具体化し、本発明の主旨および範囲内である、非常に多くのシステム、構成および方法を当業者が考案できると理解される。加えて、本明細書で参照されている全ての公開公報および特許公報は、その全てを本明細書に援用する。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２】
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【図１２Ａ】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【国際調査報告】
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