(57)【要約】【課題】電気カーペット、電気毛布、電気湿布器等に使用される発熱線の一端を短絡しなくても、無電磁波により加熱と温度を検出できる寝具類用発熱線の無電磁波温度調節器及びその温度調節方法を提供する。【解決手段】互いに並んで配置された第１及び第２電熱線とＮＴＣサーミスターを包含する発熱線と連結され、前記第１電熱線から出力された温度信号電圧を、基準電圧を対照にして、温度制御信号を出力する温度調節制御部と、前記温度調節制御部の制御によって導通される時、電源と連結された前記第２電熱線の反対側端から前記第１電熱線の他端と一端を通じて電源側へ加熱電流が戻って流れるようにする制御整流部とを包含してなり、温度検出と加熱の時、前記電熱線が磁界を互いに相殺させて無磁界を形成することを特徴とする発熱線の無電磁波温度調節器。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに並んで配置された第１及び第２電熱線とＮＴＣサーミスターを包含する発熱線とが連結され、
前記第１電熱線から出力された温度信号電圧を、基準電圧を対照にして温度制御信号を出力する温度調節制御部と、
前記温度調節制御部の制御によって導通される時、電源と連結された前記第２電熱線の反対側端から前記第１電熱線の他端と一端を通じて電源側へ加熱電流が戻るようにした制御整流部とを包含してなり、
温度検出と加熱の時、前記電熱線が磁界を互いに相殺させて無磁界を形成することを特徴とする発熱線の無電磁波温度調節器。
【請求項２】
前記第１電熱線の一端に認可される温度検出用電圧を調節するための温度電圧調節部をさらに包含することを特徴とする請求項１記載の発熱線の無電磁波温度調節器。
【請求項３】
前記温度調節制御部は、
前記基準電圧を出力する基準電圧発生部と、
前記温度電圧が前記基準電圧より高ければ、前記温度電圧を、前記基準電圧を対照にして駆動信号を出力する比較検出部と、
前記比較検出部の駆動信号によって駆動され、トリガー信号を一定時間の間遅延させるトリガー遅延部と、
前記トリガー遅延部が遅延させた時間の間トリガー信号を出力するトリガー出力部とを包含することを特徴とする請求項２記載の発熱線の無電磁波温度調節器。
【請求項４】
前記制御整流部は、
前記第１電熱線の他端と前記第２電熱線間に加熱電流Ｕターン用整流器を包含することを特徴とする請求項２記載の発熱線の無電磁波温度調節器。
【請求項５】
前記加熱電流Ｕターン用整流器は、
前記第１電熱線の他端にカソードが連結され、同一側面の第２電熱線にアノードが連結されることを特徴とする請求項４記載の発熱線の無電磁波温度調節器。
【請求項６】
前記制御整流部は、
アノードが前記第１電熱線の一端に前記温度電圧調節部と並列に連結され、カソードが電源側に連結され、前記温度調節制御部の制御信号によってオン（ｏｎ）される制御整流器をさらに包含することを特徴とする請求項４記載の発熱線の無電磁波温度調節器。
【請求項７】
前記制御整流部は、
アノードが前記第１電熱線の一端に前記温度電圧調節部と並列に連結され、カソードが電源側に連結され、前記温度調節制御部の制御信号によってオン（ｏｎ）される制御整流器をさらに包含することを特徴とする請求項５記載の発熱線の無電磁波温度調節器。
【請求項８】
前記温度電圧調節部は、
一端が電源と連結された抵抗と、
前記抵抗の他端及び前記第１電熱線の一端間に直列に連結された温度検出調整用可変抵抗からなることを特徴とする請求項２記載の発熱線の無電磁波温度調節器。
【請求項９】
前記温度電圧調節部は、
直列に連結された第１及び第２抵抗と、
前記第１抵抗と前記第２抵抗間に連結された可変抵抗と、
一端が電源に連結され、他端が前記可変抵抗の可動片に連結された第３抵抗を包含し、
前記第１抵抗の一側が前記第１電熱線に連結され、前記第２抵抗の一側が同一の側面の第２電熱線に連結され、前記可変抵抗値の調節によって入力インピーダンスをマッチングすることを特徴とする請求項２記載の発熱線の無電磁波温度調節器。
【請求項１０】
前記温度電圧調節部は、前記第１電熱線の一端に認可される電圧を固定するための抵抗で構成され、
前記基準電圧発生部は、可変的に設定することができる基準電圧を出力することを特徴とする請求項３記載の発熱線の無電磁波温度調節器。
【請求項１１】
前記温度調節制御部は、
基準電圧と遅延時間を設定するための入力部と、
前記出力温度電圧が前記基準電圧より高ければ、トリガー信号を前記設定された遅延時間の間、遅延するように制御する制御部と、
前記制御部の制御によってトリガー信号を出力するトリガー出力部と、
前記制御部の制御によって入力を受けた基準電圧と遅延時間を出力するための出力部とを包含することを特徴とする請求項１０記載の発熱線の無電磁波温度調節器。
【請求項１２】
前記制御部は、アナログ信号を入出力するマイコンチップであることを特徴とする請求項１０記載の発熱線の無電磁波温度調節器。
【請求項１３】
前記温度調節制御部と前記制御整流器のゲートがフォトカプラＳＣＲに連結されたことを特徴とする請求項２乃至請求項１２のいずれか記載の発熱線の無電磁波温度調節器。
【請求項１４】
前記温度調節制御部は、
前記制御整流器のゲートに直列に連結された放電抵抗と、
前記放電抵抗に直列に連結された整流ダイオードと、
前記ゲートバイアス抵抗と整流ダイオード間に並列に連結されたコンデンサーと、
比較ツェナーダイオードと、
ゲート過入力リミット抵抗と、
アノードがコンデンサーに連結され、ゲートが前記ゲート過入力リミ
ット抵抗に連結されたＳＣＲと、
前記ゲート過入力リミット抵抗と前記ＳＣＲのゲート間に並列に連結されたＳＣＲゲートバイアス抵抗と、
前記ＳＣＲのアノードと前記コンデンサー間に連結された充電電流リミット用抵抗とを包含してなることを特徴とする請求項２記載の発熱線の無電磁波温度調節器。
【請求項１５】
前記制御整流器のゲートはフォトカプラＳＣＲに絶縁されており、フォトカプラＳＣＲの発光側は放電抵抗と直列に連結されており、フォトカプラＳＣＲの受信側はトリガー抵抗と直列に制御整流器のゲートとアノード間に連結されたことを特徴とする請求項１４記載の発熱線の無電磁波温度調節器。
【請求項１６】
前記第１電熱線と加熱電流の逆方向に並列に連結された第１ダイオ−ドと、
前記加熱電流Ｕターン用整流器と並列に連結されたツェナーダイオードと、
前記第２電熱線と加熱電流の逆方向に並列に連結された第２ダイオードとで構成された逆方向過電流安全装置をさらに包含し、
前記制御整流器の短絡による過電流発生の時、前記逆方向過電流安全装置を通じてヒューズが遮断されることを特徴とする請求項１または２記載の発熱線の無電磁波温度調節器。
【請求項１７】
接地されている前記第２電熱線の一端に連結された接地点燈表示器と、
前記接地点燈表示器を消燈位置で設定して前記電熱線の表面電気場を遮断する点検テスト端子をさらに包含することを特徴とする請求項１または２記載の発熱線の無電磁波温度調節器。
【請求項１８】
一端が電源と連結された発熱線の反対側端の第１電熱線から出力される温度電圧を検出する温度検出過程と、
前記出力された温度電圧が基準電圧より大きければ、制御信号を出力する温度調節過程と、
前記制御信号によって導通される時、電源と連結された第２電熱線の反対側端から前記第１電熱線の他端と一端を通じて電源側へ電流が流れる加熱過程とを包含する発熱線の無電磁波温度調節方法。
【請求項１９】
前記第１電熱線の一端に認可される温度検出用電圧を調節する段階をさらに包含することを特徴とする請求項１８記載の発熱線の無電磁波温度調節方法。
【請求項２０】
前記温度調節過程は、
前記基準電圧を出力する段階と、
前記温度電圧を前記基準電圧と比べて前記温度電圧が前記基準電圧より高ければ、駆動信号を出力する段階と、
前記駆動信号によって駆動され、トリガー信号を一定時間の間遅延させる段階と、
前記遅延時間の間、トリガー信号を出力する段階を包含することを特徴とする請求項１８記載の発熱線の無電磁波温度調節方法。
【請求項２１】
電源のいずれかの一方の端子に連結される第１電熱レイヤと、
前記第１電熱レイヤを巻いてで被覆するサーミスターレイヤと、
前記サーミスターレイヤの外周面に巻かれ、一端が前記電源の他の端子に連結される第２電熱レイヤと、
前記サーミスターレイヤ及び前記第２電熱レイヤの外側を巻いて絶縁する絶縁レイヤとを包含して構成されることを特徴とする温度感知無電磁波発熱線。
【請求項２２】
前記第１電熱レイヤは、
中心のコア糸と、
前記コア糸の外周面に螺旋形で巻かれ、一端が電源のいずれかの一方の端子に連結される電熱線とを包含し、前記電熱線を通じて通電されることを特徴とする請求項２１記載の温度感知無電磁波発熱線。
【請求項２３】
前記第２電熱レイヤと前記絶縁レイヤ間には、前記第２電熱レイヤの外周面に被覆されて前記第２電熱レイヤを巻く導電被覆レイヤをさらに包含することを特徴とする請求項２２記載の温度感知無電磁波発熱線。
【請求項２４】
前記サーミスターレイヤは、温度が上昇するほど抵抗値が減少する負性温度特性（ＮＴＣ）サーミスターを包含することを特徴とする請求項２２または２３記載の温度感知無電磁波発熱線。
【請求項２５】
前記第２電熱レイヤは、リード線を包含し、前記リード線は前記サーミスターレイヤの外周面に間隔を置いて螺旋形で巻かれることを特徴とする請求項２２または２３記載の温度感知無電磁波発熱線。
【請求項２６】
前記第２電熱レイヤは、２以上のリード線を包含し、前記リード線は前記サーミスターレイヤの外周面に巻かれることを特徴とする請求項２２または２３記載の温度感知無電磁波発熱線。
【請求項２７】
前記第２電熱レイヤは、第１及び第２リード線を包含し、前記第１及び第２リード線は前記サーミスターレイヤの外周面に間隔を置いて二重の螺旋形で巻かれ、相互反復的に交叉することを特徴とする請求項２２または２３記載の温度感知無電磁波発熱線。
【請求項２８】
前記第２電熱レイヤは、第１及び第２リード線を包含し、前記第１リード線は前記サーミスターレイヤの外周面に螺旋形で巻かれ、前記第２リード線は前記サーミスターレイヤの外周面に縦方向に配線されて前記第１リード線と反復的に交叉することを特徴とする請求項２２または２３記載の温度感知無電磁波発熱線。
【請求項２９】
前記第２電熱レイヤは、金属薄板を包含し、前記金属薄板は前記サーミスターレイヤの外周面に螺旋形で巻かれることを特徴とする請求項２２または２３記載の温度感知無電磁波発熱線。
【請求項３０】
前記第２電熱レイヤは、金属シールド体を包含し、前記金属シールド体は前記サーミスターレイヤの外周面を巻くことを特徴とする請求項２２または２３記載の温度感知無電磁波発熱線。
【請求項３１】
前記第２電熱レイヤは、金属薄板を包含し、前記金属薄板は前記サーミスターレイヤの外周面を巻き、前記金属薄板の外周面にはリード線が螺旋形で巻かれることを特徴とする請求項２２または２３記載の温度感知無電磁波発熱線。
【請求項３２】
前記導電被覆レイヤは、導電性合成樹脂材質であり、前記サーミスターレイヤ及び前記第２電熱レイヤが外側に露出しないように全体を巻くことを特徴とする請求項２３記載の温度感知無電磁波発熱線。
【請求項３３】
前記第１電熱レイヤは、一端が電源のいずれかの一方の端子に連結される電熱導線を包含することを特徴とする請求項２１記載の温度感知無電磁波発熱線。
【請求項３４】
前記第２電熱レイヤと前記絶縁レイヤ間には、前記第２電熱レイヤの外周面に被覆されて前記第２電熱レイヤを巻く導電被覆レイヤをさらに包含することを特徴とする請求項３３記載の温度感知無電磁波発熱線。
【請求項３５】
前記サーミスターレイヤは、温度が上昇するほど抵抗値が減少する負性温度特性（ＮＴＣ）サーミスターを包含することを特徴とする請求項３３または３４記載の温度感知無電磁波発熱線。
【請求項３６】
前記第２電熱レイヤは、リード線を包含し、前記リード線は前記サーミスターレイヤの外周面に間隔を置いて螺旋形で巻かれることを特徴とする請求項３３または３４記載の温度感知無電磁波発熱線。
【請求項３７】
前記第２電熱レイヤは、２以上のリード線を包含し、前記リード線は前記サーミスターレイヤの外周面に巻かれることを特徴とする請求項３３または３４記載の温度感知無電磁波発熱線。
【請求項３８】
前記第２電熱レイヤは、第１及び第２リード線を包含し、前記第１及び第２リード線は前記サーミスターレイヤの外周面に間隔を置いて二重の螺旋形で巻かれ、相互反復的に交叉することを特徴とする請求項３３または３４記載の温度感知無電磁波発熱線。
【請求項３９】
前記第２電熱レイヤは、第１及び第２リード線を包含し、前記第１リード線は前記サーミスターレイヤの外周面に螺旋形で巻かれ、前記第２リード線は前記サーミスターレイヤの外周面に縦方向に配線されて前記第１リード線と繰り返し的に交叉することを特徴とする請求項３３または３４記載の温度感知無電磁波発熱線。
【請求項４０】
前記第２電熱レイヤは、金属薄板を包含し、前記金属薄板は前記サーミスターレイヤの外周面に螺旋形で巻かれることを特徴とする請求項３３または３４記載の温度感知無電磁波発熱線。
【請求項４１】
前記第２電熱レイヤは、金属シールド体を包含し、前記金属シールド体は前記サーミスターレイヤの外周面を巻くことを特徴とする請求項３３または３４記載の温度感知無電磁波発熱線。
【請求項４２】
前記第２電熱レイヤは、金属薄板を包含し、前記金属薄板は前記サーミスターレイヤの外周面を巻き、前記金属薄板の外周面にはリード線が螺旋形で巻かれることを特徴とする請求項３３または３４記載の温度感知無電磁波発熱線。
【請求項４３】
前記導電被覆レイヤは、導電性合成樹脂材質であり、前記サーミスターレイヤ及び前記第２電熱レイヤが外側に露出しないように全体を巻くことを特徴とする請求項３４記載の温度感知無電磁波発熱線。
【請求項４４】
前記第２電熱レイヤの他端は第２の一方向性整流器の一側と連結され、前記第１電熱レイヤの電熱線の他端は前記第２の一方向性整流器の他側と連結され、前記電源から前記第２電熱レイヤの一端側に供給された加熱電流が前記第２の一方向性整流器を経て前記第1電熱レイヤの電熱線の他端側に入力されて前記電源に戻るようにしたことを特徴とする請求項２２または２３記載の温度感知無電磁波発熱線。
【請求項４５】
前記第２電熱レイヤの他端は第２の一方向性整流器の一側と連結され、前記第１電熱レイヤの電熱導線の他端は前記第２の一方向性整流器の他側と連結され、前記電源から前記第２電熱レイヤの一端側に供給された加熱電流が前記第２の一方向性整流器を経て前記第１電熱レイヤの電熱導線の他端側に入力されて前記電源に戻るようにしたことを特徴とする請求項３３または３４記載の温度感知無電磁波発熱線。
【請求項４６】
前記第２電熱レイヤの一端はグラウンド（ｇｒｏｕｎｄ）に接地されることを特徴とする請求項２２または２３記載の温度感知無電磁波発熱線。
【請求項４７】
前記第２電熱レイヤの一端はグラウンドに接地されることを特徴とする請求項３３または３４記載の温度感知無電磁波発熱線。
【請求項４８】
電源のいずれかの一方の端子に連結される第１電熱レイヤと、
前記第１電熱レイヤを巻いて被覆されるサーミスターレイヤと、
前記サーミスターレイヤの外周に巻かれ、一端が前記電源の他の端子に連結される第２電熱レイヤと、
前記サーミスターレイヤ及び前記第２電熱レイヤの外側を巻く導電被覆レイヤとを包含して構成されることを特徴とする温度感知無電磁波発熱線。
【請求項４９】
前記導電被覆レイヤは、導電性合成樹脂材質であり、前記サーミスターレイヤ及び前記第２電熱レイヤが外側に露出しないように全体を巻くことを特徴とする請求項４８記載の温度感知無電磁波発熱線。
【請求項５０】
前記第１電熱レイヤは、
中心のコア糸と、 前記コア糸の外周面に螺旋形で巻かれ、一端が電源のいずれかの一方の端子に連結される電熱線とを包含し、前記電熱線を通じて通電されることを特徴とする請求項４８記載の温度感知無電磁波発熱線。
【請求項５１】
前記第１電熱レイヤは、一端が電源のいずれかの一方の端子に連結される電熱導線を包含することを特徴とする請求項４８記載の温度感知無電磁波発熱線。
【請求項５２】
前記第２電熱レイヤは、リード線を包含し、前記リード線は前記サーミスターレイヤの外周面に間隔を置いて螺旋形で巻かれることを特徴とする請求項５０または５１記載の温度感知無電磁波発熱線。
【請求項５３】
前記第２電熱レイヤは、金属薄板を包含し、前記金属薄板は前記サーミスターレイヤの外周面に螺旋形で巻かれることを特徴とする請求項５０または５１記載の温度感知無電磁波発熱線。
【請求項５４】
前記第２電熱レイヤは、金属シールド体を包含し、前記金属シールド体は前記サーミスターレイヤの外周面を巻くことを特徴とする請求項５０または５１記載の温度感知無電磁波発熱線。
【請求項５５】
前記第２電熱レイヤは、金属薄板を包含し、前記金属薄板は前記サーミスターレイヤの外周面を巻き、前記金属薄板の外周面にはリード線が螺旋形で巻かれることを特徴とする請求項５０または５１記載の温度感知無電磁波発熱線。
【請求項５６】
前記第２電熱レイヤの他端は第２の一方向性整流器の一側と連結され、前記第１電熱レイヤの電熱線の他端は前記第２の一方向性整流器の他側と連結され、前記電源から前記第２電熱レイヤの一端側に供給された加熱電流が前記第２の一方向性整流器を経て前記第１電熱レイヤの電熱線の他端側に入力されて前記電源に戻るようにしたことを特徴とする請求項５０記載の温度感知無電磁波発熱線。
【請求項５７】
前記第２電熱レイヤの他端は第２の一方向性整流器の一側と連結され、前記第１電熱レイヤの電熱導線の他端は前記第２の一方向性整流器の他側と連結され、前記電源から前記第２電熱レイヤの一端側に供給された加熱電流が前記第２の一方向性整流器を経て前記第１電熱レイヤの電熱導線の他端側に入力されて前記電源に戻るようにしたことを特徴とする請求項５１記載の温度感知無電磁波発熱線。
【請求項５８】
前記第２電熱レイヤの一端はグラウンドに接地されることを特徴とする請求項５０または５１記載の温度感知無電磁波発熱線。
【請求項５９】
第１の一方向性整流器をさらに包含し、前記第１電熱レイヤの電熱線の他端は前記第１の一方向性整流器と連結され、前記電熱線の他端から出力される電圧を出力することを特徴とする請求項４４記載の温度感知無電磁波発熱線。
【請求項６０】
第１の一方向性整流器をもっと包含し、前記第１電熱レイヤの電熱導線の他端は前記第１の一方向性整流器と連結され、前記電熱導線の他端から出力される電圧を出力することを特徴とする請求項４５記載の温度感知無電磁波発熱線。
【請求項６１】
第１の一方向性整流器をさらに包含し、前記第１電熱レイヤの電熱線の他端は前記第１の一方向性整流器と連結され、前記電熱線の他端から出力される電圧を出力することを特徴とする請求項５６記載の温度感知無電磁波発熱線。
【請求項６２】
第１の一方向性整流器をもっと包含し、前記第１電熱レイヤの電熱導線の他端は前記第１の一方向性整流器と連結され、前記電熱導線の他端から出力される電圧を出力することを特徴とする請求項５７記載の温度感知無電磁波発熱線。
【請求項６３】
前記第２電熱レイヤは、前記サーミスターレイヤに巻かれるリード線または金属薄板を包含し、前記サーミスターレイヤと前記リード線または金属薄板の外側を巻く金属板を包含することを特徴とする請求項２２または２３記載の温度感知無電磁波発熱線。
【請求項６４】
前記第２電熱レイヤは、前記サーミスターレイヤに巻かれるリード線または金属薄板を包含し、前記サーミスターレイヤと前記リード線または金属薄板の外側をくるむ金属板を包含することを特徴とする請求項３３または３４記載の温度感知無電磁波発熱線。
【請求項６５】
前記第２電熱レイヤは、前記サーミスターレイヤに巻かれるリード線または金属薄板を包含し、前記サーミスターレイヤと前記リード線または金属薄板の外側を巻く金属板を包含することを特徴とする請求項５０または５１記載の温度感知無電磁波発熱線。
【請求項６６】
前記絶縁レイヤの内側には、一面には金属板が具備され、前記金属板の背面には絶縁層が形成される金属板フィルムをさらに包含することを特徴とする請求項２２または２３記載の電磁波遮断発熱線。
【請求項６７】
前記絶縁レイヤの内側には、一面には金属板が具備され、前記金属板の背面には絶縁層が形成される金属板フィルムをさらに包含することを特徴とする請求項３３または３４記載の電磁波遮断発熱線。
【請求項６８】
前記導電被覆レイヤの内側には、一面には金属板が具備され、前記金属板の背面には絶縁層が形成される金属板フィルムをさらに包含することを特徴とする請求項５０または５１記載の電磁波遮断発熱線。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電気カーペット、電気毛布、電気湿布器等に使用される発熱線の一端を短絡しなくても、無電磁波により加熱と温度を検出することができる寝具類用発熱線の無電磁波温度調節器及びその温度調節方法に関する。また、本発明は発熱線の加熱温度を調節するか、発熱線の任意な場所が局部過熱される場合に、別途の温度センサー無しに発熱量を減少させて温度を調節すると同時に、電熱線の一端を短絡させなくても発熱線に磁場が発生しないようにし、漏泄電場の発生を遮断する寝具類用温度感知無電磁波発熱線及び温度調節器に関する。
【背景技術】
【０００２】
睡眠の熟睡には温度や湿度等の寝床周辺の条件が重要であり、一般家庭では、寝床の温度を適正に維持するために電気カーペット、電気毛布、電気湿布器等の電熱寝具類を多く使用している。 この電熱寝具類、温熱器には内部に発熱線が内装されており、発熱線に電気を流せば熱を発生する。従って、発熱線周辺の温度を感知してそれに対応して電気供給を制御する温度調節器が必須の構成要素となっている。
【０００３】
従来の寝具類用発熱線は直線に配列される二つの金属電熱線の中で一端を短絡させ、発熱線から分離した別途の温度感知センサーを装着して温度を検出する。しかしながら、温度センサーと発熱線を分離する方式は発熱線内部の短絡によって発生する発熱線全体の温度を検出することができないだけでなく、任意な場所での局部過熱も検出することができないという問題点がある。よって、発熱線が局部過熱するか、又は短絡及び断線になれば、火事及び感電事故が発生するという問題点がある。
【０００４】
また、従来の他の方法は、直線に配列されている二つの金属電熱線の中で一端を短絡させた外周面又は内中心面に別途の温度センサーを追加して第３の電線で温度を検出する方法である。しかしながら、発熱線から分離せず、第３の電線で温度を検出する方法は温度センサー層と第３の金属層が発熱線に追加されるから、無磁界電熱線の太さが太くなり薄い寝具類には使用できず、発熱線の生産工程が複雑で生産原価が上昇する等の問題点がある。同時に、上述の従来の技術はすべて発熱線の温度制御に問題があるか、発熱線の太さが太くなって実用性が低下するか、又は電圧、電流による有害電磁波を遮断できないという問題点がある。 
【０００５】
一方、発熱線に関しては、電気カーペット、電気毛布もしくは電気湿布マットのような電熱寝具類、温熱器等で発熱体として使用される一般的な無磁界発熱線は大体的に、ポリエステル糸（ｔｈｒｅａｄ）やガラスウールからなるコア糸と、前記コア糸に螺旋形に巻取されるヒーターコイルと、前記コア糸外周面の前記ヒーターコイルに絶縁のために被覆される内部絶縁体と、前記内部絶縁体の外周面で導線や網形態に配線されて接地されるシールド（ｓｈｉｅｌｄ）と、該シールドの上に被覆される外部絶縁体等からなる。上記構成で前記ヒーターコイルとシールドは各端が接続されて電気的に直列に連結され、これらの各先端部は電源の(+)(-)端子にそれぞれ連結される電源入力端子になる。
【０００６】
このような一般的な無磁界発熱線は内部絶縁体を具備するので、その太さが非常に太くて屈伸性が脆弱であるという短所がある。すなわち、上述の従来の寝具類用無磁界発熱線は発熱の時、ヒーターコイルの高熱によって内部絶縁体が軟化され絶縁性が急激に低下するので、ヒーターコイルとシールドの短絡を防止するためには、内部絶縁体の太さが太くなるので、その太さが少なくとも６ｍｍ以上に非常に太くて電気マット等に適用する場合、表皮の上へふくれあがって、使用者の体が凝るという問題点があり、電気カーペットや電気毛布等のように薄い寝具類には太さと屈伸性の問題があり、これを適用するのが殆ど不可能である。
【０００７】
この問題を回避するために、本出願人は新規な発熱線を提案した（例えば、特許文献１）。この改善された発熱線は、エナメル層がコーティングされた発熱線を使用して内部絶縁体の厚さを減少させる同時に、リード線を内部絶縁体の外面に螺旋構造に巻いているので、曲げ応力を反復的に受けても性能が低下しないという効果を有する。これにより、太さが非常に太くなって屈伸性が脆弱であるという従来の問題点を完全に解決することができる。
【０００８】
ただ、前記の改善された発熱線は、局部過熱が検出され、このために通電を調節する機能を遂行することができない。数十メートルに逹する発熱線が任意の場所局部過熱されるか、基準温度を越すと、火事や火傷の危険があり電源を遮断しなければならないが、このために別途の温度検出装置が必要となる。すなわち、長い発熱線の温度検出のために、任意の場所に多数の温度検出装置を追加設置しなければならないという煩わしい点がある。このような温度検出装置は寝具類の外側に突出される形象で構成されるので、使用者に不便を与え、特に、薄い寝具類には温度検出装置を設置することができないという問題点がある。
【特許文献１】大韓民国特許公開第2004-87853号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従って、本発明は上記のような従来の問題点を解決すべく案出したものであり、本発明の第一の目的は、発熱線の一端を短絡しなくても、無電磁波により加熱と温度を検出することができる温度調節器及びその方法の提供にある。
【００１０】
本発明の第二の目的は、寝具類等に使用される発熱線から放出される有害電磁波を遮断できる温度調節器及びその方法の提供にある。
本発明の第三の目的は、電熱線の温度制御が不可能であれば、電源ヒューズを強制的に断線させて過電流の供給を遮断することができる温度調節器及びその方法の提供にある。
【００１１】
本発明の第四の目的は、短絡によって発生する電熱線全体の温度だけでなく、任意な場所での局部過熱も検出できる温度調節器及びその方法の提供にある。
本発明の第五の目的は、発熱線の表面電場を零電位で接地させることができる温度調節器及びその方法の提供にある。
【００１２】
本発明の第六の目的は、第１電熱レイヤと第２電熱レイヤ間にサーミスターを設置して、発熱線が基準温度になるか、発熱線の任意の場所が過熱されると、その部分のサーミスター抵抗が減少して発熱量が自動的に減少する温度感知無電磁波発熱線の提供にある。
【００１３】
本発明の第七の目的は、第２電熱レイヤの両端の電圧降下を低く維持して無電磁波を成すと同時に、電場漏泄を減衰制御するためのシールドが可能であり、一部漏洩する電場を完全に遮断するために、別途の導電被覆レイヤを第２電熱レイヤの外周面に被覆させて、磁場と電場で同時に遮断する無電磁波発熱線の提供にある。
本発明の第八の目的は、第２電熱レイヤを導電被覆レイヤで被覆させて、漏泄電場が発生するのを基本的に遮断する無電磁波発熱線の提供にある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
前記目的を逹成するために、鋭意検討した結果本発明に到達した。
すなわち、本発明は、互いに並んで配置された第１及び第２電熱線とＮＴＣサーミスターを包含する発熱線と連結され、前記第１電熱線から出力された温度信号電圧を基準電圧と比べて温度制御信号を出力する温度調節制御部と； 前記温度調節制御部の制御によって導通される時、電源と連結された前記第２電熱線の反対側端から前記第１電熱線の他端と一端を通じて電源側へ加熱電流が戻るようにした制御整流部を包含してなり、温度検出と加熱の時、前記電熱線が磁界を互いに相殺させて無磁界を形成することを特徴とする発熱線の無電磁波温度調節器である。
【００１５】
また、前記第１電熱線の一端に認可される温度検出用電圧を調節するための温度電圧調節部をさらに包含することを特徴とする。
また、前記温度調節制御部は、前記基準電圧を出力する基準電圧発生部と；前記温度電圧を、前記基準電圧を対照にして、前記温度電圧が前記基準電圧より高ければ、駆動信号を出力する比較検出部と；前記比較検出部の駆動信号によって駆動され、トリガー信号を一定時間の間遅延させるトリガー遅延部と；前記トリガー遅延部が遅延させた時間の間トリガー信号を出力するトリガー出力部とを包含することを特徴とする。
【００１６】
また、前記制御整流部は、前記第１電熱線の他端と前記第２電熱線間に加熱電流Ｕターン用整流器を包含することを特徴とする。
また、前記加熱電流Ｕターン用整流器は、前記第１電熱線の他端にカソードが連結され同一側面の第２電熱線にアノードが連結されることを特徴とする。
【００１７】
また、前記制御整流部は、アノードが前記第１電熱線の一端に前記温度電圧調節部と並列に連結され、カソードが電源側に連結され、前記温度調節制御部の制御信号によってオン（ｏｎ）される制御整流器をさらに包含することを特徴とする。
【００１８】
また、前記制御整流部は、アノードが前記第１電熱線の一端に前記温度電圧調節部と並列に連結され、カソードが電源側に連結され、前記温度調節制御部の制御信号によってオン（ｏｎ）される制御整流器をさらに包含することを特徴とする。
また、前記温度電圧調節部は、一端が電源と連結された抵抗と；前記抵抗の他端と前記第１電熱線の一端間に直列に連結された温度検出調整用可変抵抗とからなることを特徴とする。
【００１９】
また、前記温度電圧調節部は、直列に連結された第１及び第２抵抗と；前記第１抵抗と前記第２抵抗間に連結された可変抵抗と；一端が電源に連結され、他端が前記可変抵抗の可動片に連結された第３抵抗を包含し；前記第１抵抗の一側が前記第１電熱線に連結され、前記第２抵抗の一側が同一の側面の第２電熱線に連結され、前記可変抵抗値の調節によって入力インピーダンスをマッチングすることを特徴とする。
【００２０】
また、前記温度電圧調節部は、前記第１電熱線の一端に認可される電圧を固定するための抵抗で構成され、前記基準電圧発生部は可変的に設定することができる基準電圧を出力することを特徴とする。
また、前記温度調節制御部は、基準電圧と遅延時間を設定するための入力部と；前記出力温度電圧が前記基準電圧より高ければ、トリガー信号を前記設定された遅延時間の間、遅延するように制御する制御部と；前記制御部の制御によってトリガー信号を出力するトリガー出力部と；前記制御部の制御によって入力を受けた基準電圧と遅延時間を出力するための出力部とを包含することを特徴とする。
【００２１】
また、前記制御部は、アナログ信号を入出力するマイコンチップであることを特徴とする。
また、前記温度調節制御部と前記制御整流器のゲートはフォトカプラＳＣＲに連結されたことを特徴とする。
【００２２】
また、前記温度調節制御部は、前記制御整流器のゲートに直列に連結された放電抵抗と；前記放電抵抗に直列に連結された整流ダイオードと：前記ゲートバイアス抵抗と整流ダイオード間に竝列に連結されたコンデンサーと;比較ツェナーダイオードと；ゲート過入力リミット抵抗と；アノードがコンデンサーに連結され、ゲートが前記ゲート過入力リミット抵抗に連結されたＳＣＲと；前記ゲート過入力リミット抵抗と前記ＳＣＲのゲート間に並列に連結されたＳＣＲゲートバイアス抵抗と；前記ＳＣＲのアノードと前記コンデンサー間に連結された充電電流リミット用抵抗とを包含してなることを特徴とする。
【００２３】
また、前記制御整流器のゲートはフォトカプラＳＣＲに絶縁されており、フォトカプラＳＣＲの発光側は放電抵抗と直列に連結されており、フォトカプラＳＣＲの受信側はトリガー抵抗と直列に制御整流器のゲートとアノード間に連結されたことを特徴とする。
【００２４】
また、前記第１電熱線と加熱電流の逆方向に竝列に連結された第１ダイオードと；前記加熱電流Ｕターン用整流器と並列に連結されたツェナーダイオードと；前記第２電熱線と加熱電流の逆方向に並列に連結された第２ダイオードとで構成された逆方向過電流安全装置をさらに包含し、前記制御整流器の短絡による過電流発生の時、前記逆方向過電流安全装置を通じてヒューズが遮断されることを特徴とする。
【００２５】
また、接地されている前記第２電熱線の一端に連結された接地点燈表示器と；前記接地点燈表示器を消燈位置で設定して前記電熱線の表面電気場を遮断する点検テスト端子をさらに包含することを特徴とする。
【００２６】
前記目的を逹成するために、本発明の発熱線の無電磁波温度調節方法は、一端が電源と連結された発熱線の反対側端の第１電熱線から出力される温度電圧を検出する温度検出過程と；前記出力された温度電圧が基準電圧より大きければ、制御信号を出力する温度調節過程と；前記制御信号によって導通される時、電源と連結された第２電熱線の反対側端から前記第１電熱線の他端と一端を通じて電源側へ電流が流れる加熱過程とを包含することを特徴とする。
【００２７】
また、前記第１電熱線の一端に認可される温度検出用電圧を調節する段階をさらに包含することを特徴とする。
また、前記温度調節過程は、前記基準電圧を出力する段階と；前記温度電圧を、前記基準電圧を対照にして、前記温度電圧が前記基準電圧より高ければ、駆動信号を出力する段階と；前記駆動信号によって駆動され、トリガー信号を一定時間の間遅延させる段階と；前記遅延時間の間、トリガー信号を出力する段階を包含することを特徴とする。
【００２８】
前記目的を逹成するために、本発明の温度感知無電磁波発熱線は、電源のいずれかの一方の端子に連結される第１電熱レイヤと；前記第１電熱レイヤを巻いて被覆するサーミスターレイヤと；前記サーミスターレイヤの外周面に巻かれ、一端が前記電源の他の端子に連結される第２電熱レイヤと；前記サーミスターレイヤ及び前記第２電熱レイヤの外側を巻いて絶縁する絶縁レイヤとを包含して構成されることを特徴とする。
【００２９】
または、電源のいずれかの一方の端子に連結される第１電熱レイヤと； 前記第１電熱レイヤを巻いて被覆するサーミスターレイヤと； 前記サーミスターレイヤの外周に巻かれ、一端が前記電源の他の端子に連結される第２電熱レイヤと； 前記サーミスターレイヤ及び前記第２電熱レイヤの外側をくるむ導電被覆レイヤとを包含して構成されることを特徴とする。
【００３０】
また、前記第１電熱レイヤは、中心のコア糸と；前記コア糸の外周面に螺旋形で巻かれ、一端が電源のいずれかの一方の端子に連結される電熱線とを包含し、前記電熱線を通じて通電されることを特徴とする。
また、前記第１電熱レイヤは、一端が電源のいずれかの一方の端子に連結される電熱導線を包含することを特徴とする。
【００３１】
また、前記第２電熱レイヤと前記絶縁レイヤ間には、前記第２電熱レイヤの外周面に被覆されて前記第２電熱レイヤを巻く導電被覆レイヤをさらに包含することを特徴とする。
また、前記サーミスターレイヤは、温度が上昇するほど抵抗値が減少する負性温度特性（ＮＴＣ）サーミスターを包含することを特徴とする。
また、前記第２電熱レイヤは、リード線を包含し、前記リード線は前記サーミスターレイヤの外周面に間隔を置いて螺旋形で巻かれることを特徴とする。
【００３２】
また、前記第２電熱レイヤは、２以上のリード線を包含し、前記リード線は前記サーミスターレイヤの外周面に巻かれることを特徴とする。
また、前記第２電熱レイヤは、第１及び第２リード線を包含し、 前記第１及び第２リード線は前記サーミスターレイヤの外周面に間隔を置いて二重の螺旋形で巻かれ、相互反復的に交叉することを特徴とする。
また、前記第２電熱レイヤは、第１及び第２リード線を包含し、前記第１リード線は前記サーミスターレイヤの外周面に螺旋形で巻かれ、 前記第２リード線は前記サーミスターレイヤの外周面に縦方向に配線されて前記第１リード線と反復的に交叉することを特徴とする。
また、前記第２電熱レイヤは、金属薄板を包含し、前記金属薄板は前記サーミスターレイヤの外周面に螺旋形で巻かれることを特徴とする。
【００３３】
また、前記第２電熱レイヤは、金属シールド体を包含し、前記金属シールド体は前記サーミスターレイヤの外周面を巻くことを特徴とする。
また、前記第２電熱レイヤは、金属薄板を包含し、前記金属薄板は前記サーミスターレイヤの外周面をくるみ、前記金属薄板の外周面にはリード線が螺旋形で巻かれることを特徴とする。 また、前記導電被覆レイヤは、導電性合成樹脂材質であり、前記サーミスターレイヤ及び前記第２電熱レイヤが外側に露出しないように全体を巻くことを特徴とする。
【００３４】
また、前記第１電熱レイヤは、一端が電源のいずれかの一方の端子に連結される電熱導線を包含することを特徴とする。
また、前記第２電熱レイヤと前記絶縁レイヤ間には、前記第２電熱レイヤの外周面に被覆されて前記第２電熱レイヤを巻く導電被覆レイヤをさらに包含することを特徴とする。
また、前記第２電熱レイヤは；金属薄板を包含し、前記金属薄板は前記サーミスターレイヤの外周面を巻き、前記金属薄板の外周面にはリード線が螺旋形で巻かれて、シールド機能を遂行することを特徴とする。
また、前記サーミスターレイヤは、温度が上昇するほど抵抗値が減少する負性温度特性（ＮＴＣ）サーミスターを包含することを特徴とする。
【００３５】
また、前記第１電熱レイヤの電熱線(又は電熱導線)の他端は第１の一方向性整流器と連結され、前記電熱線の他端から出力される電圧を出力することができるし、前記第２電熱レイヤの他端は第２の一方向性整流器の一側と連結され、前記第１電熱レイヤの電熱線（又は電熱導線)の他端は前記第２の一方向性整流器の他側と連結され、前記電源から前記第２電熱レイヤの一端側に供給された加熱電流が前記第２の一方向性整流器を経て前記第１電熱レイヤの電熱線（又は電熱導線)の他端側に入力されて前記電源に戻るようにしたことを特徴とする。
また、前記第２電熱レイヤの一端はグラウンド（ｇｒｏｕｎｄ）に接地されることを特徴とする。
【００３６】
前記第２電熱レイヤは前記サーミスターレイヤに巻かれるリード線又は金属板を包含し、前記サーミスターレイヤと前記リード線又は前記金属板の外側を巻く金属板をさらに包含することを特徴とする。
前記絶縁レイヤ又は導電被覆レイヤの内側には、一面には金属板が具備され、前記金属板の背面には絶縁層が形成される金属板フィルムをさらに包含することを特徴とする。
【発明の効果】
【００３７】
以上説明したように、本発明は、発熱線の一端を短絡しなくても加熱と温度検出を無電磁波でできるし、電熱線から放出される有害電磁波を遮断する効果を有する。
また、電熱線の温度制御が不可能であれば、電源ヒューズを強制的に断線させて過電流供給を遮断する効果を有する。
また、短絡によって発生する電熱線全体の温度だけでなく、任意な場所での局部過熱も検出することができるし、発熱線の表面電気場を零（ｚｅｒｏ）の電位で接地させることができる効果を有する。
【００３８】
また、別の温度検出器を具備しないとしても発熱線自体が自ら温度を検出し、これに適当に作動されるようにする効果を有する。
また、第１電熱レイヤ及び第２電熱レイヤが温度検出電流が流れる時、加熱電流が流れる場合には互いに反対方向に流れるようにして、発熱線に誘導磁場が発生することを防止する効果を有する。
【００３９】
また、本発明は第２電熱レイヤとこれを巻く導電被覆レイヤをそれぞれまたは複合的に使用して漏泄電場が発生することを基本的に遮断する効果を有する。
また、本発明は使用場所と特性によって第２電熱レイヤを多様に選択するようにする効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４０】
以下、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者が本発明を容易に実施し得る程度に本発明の好ましい実施例を添付図面を参照して詳細に説明する。
【００４１】
図１は本発明の寝具類用発熱線の無電磁波温度調節器の構成を簡略に示した構成図であり、図２は図１に図示した発熱線を簡略に示した構成図である。図１及び図２によれば、本発明は発熱線１６と、温度電圧検出用整流器１７と、温度調節制御部３０と、制御整流部１８、１９を包含する。
【００４２】
寝具類用で使用される発熱線１６は絶縁コアの外周面に捲線されている第１電熱線１３と、第１電熱線１３を巻いているし、温度が上昇するほど抵抗値が低くなるＮＴＣサーミスター（Ｎｅｇａｔｉｖｅ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  Ｃｏｅｆｉｃｉｅｎｔ  Ｔｅｒｍｉｓｔｏｒ）１４ と、ＮＴＣサーミスター１４の外周面に捲線されている第２電熱線１５と、第２電熱線１５を取り囲む絶縁被覆である。第１電熱線１３と第２電熱線１５は互いに並んで又は平行に配置されている。
【００４３】
それから、本発明は第１電熱線１３の一端に認可される温度検出用電圧を調節するための温度電圧調節部３１をさらに包含することができる。本実施例で温度電圧調節部３１は一端が電源と連結された抵抗１１と、抵抗１１の他端と第１電熱線１３の一端の間に直列に連結された温度検出調整用可変抵抗１２とを包含する。可変抵抗１２はＮＴＣサーミスター１４に入力される電圧を可変させて温度調節ができるようにする。
【００４４】
温度電圧検出用整流器１７は第１電熱線１３の他端に直列に連結されているし、第１電熱線１３の他端から出力される温度電圧を通過させる。本実施例で温度電圧検出用整流器１７はダイオードであることが望ましい。交流入力電源がオン（ｏｎ）すれば、交流サイクルの中で先の半週期は第１電熱線１３と第２電熱線１５間のＮＴＣサーミスター１４の温度抵抗値の変化を温度電圧検出用整流器１７に出力する。温度検出信号電流は第１電熱線１３を経ってＮＴＣサーミスター１４でＵターンして第２電熱線１５に戻る。 この時、第１電熱線１３と第２電熱線１５で流れる温度検出信号電流は相互反対方向になるので、磁場が相殺されて無磁界状態で温度検出信号電流が流れる。 
【００４５】
前記温度電圧検出用整流器１７は、理論的に説明するための等価回路では、温度検出動作と加熱動作が分離し、温度検出動作で使用及び作動されるということを現わすためのものである。ところで、実際の回路の構成時には温度信号電圧を受け入れる温度調節制御部３０で必要な全力が数ｍＷ以下の小信号電力であれば十分なので、温度電圧調節部３１の温度信号電圧出力値も数ｍＷ以下で作動する。また、温度調節制御部３０(特に、比較検出部２１内にＳＣＲ９０を具備する場合には+、-の選択動作が可能になる)の自体入力信号の増幅動作点の設定によって+、-の両波信号又は+、-の信号の中でいずれかの一方のみを選別して任意に作動することもできる。 
【００４６】
従って、小信号では整流が不必要であるか、または+、-の信号の中で一方を選択して使用する等の実際回路構成条件では温度検出用の温度電圧検出用整流器１７が論理的に重畳使用されるので、温度電圧検出用整流器１７を省略できる。すなわち、ＮＴＣサーミスター１４の温度信号電圧変換消費電力を数ｍＷ以下で変換検出する場合、ＮＴＣサーミスター検出用信号電圧を交流電圧や直流電圧に選択できるし、温度調節制御部３０がサーミスター検出入力信号の増幅動作点を設定する条件によって温度電圧検出用整流器１７の有無を選択的に適用できる。 
【００４７】
温度調節制御部３０は第１電熱線から出力された温度電圧が基準電圧より大きければ、制御信号を出力する。本実施例で温度調節制御部３０は基準電圧を出力する固定基準電圧発生部２０と、温度電圧を基準電圧と比べて温度電圧が基準電圧より高ければ、駆動信号を出力する比較検出部２１と、比較検出部２１の駆動信号によって駆動されてトリガー信号を一定時間の間遅延するようにするトリガー遅延部２２と、トリガー遅延部２２が遅延させた時間の間トリガー信号を出力するトリガー出力部２３を包含する。
【００４８】
制御整流部１８、１９はトリガー信号によって導通される時、電源と連結された第２電熱線１５の反対側端から第１電熱線１３の他端と一端を通じて電源側へ加熱電流がＵターンして流れるようにする。本実施例で制御整流器は加熱電流Ｕターン用整流器１８と制御整流器１９を含んで成り立っている。
【００４９】
加熱電流Ｕターン用整流器１８は第１電熱線１３の他端にカソード（ｃａｔｈｏｄｅ）が連結され、同一側面の第２電熱線１５にアノード（ａｎｏｄｅ）が連結されているし、本実施例ではダイオードを使用している。
【００５０】
それから、制御整流器１９はアノードが第１電熱線１３の一端に温度電圧調節部３１と並列に連結され、カソードが電源側に連結され、トリガー入力部２４のトリガー信号によってオン（ｏｎ）される。制御整流器１９では電力制御用シリコーン制御整流器（Ｓｉｌｉｃｏｎ−Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ  Ｒｅｃｔｉｆｉｅｒ；以下ＳＣＲ)を使うのが一番望ましい。
【００５１】
トリガー遅延部２２は交流電源サイクルの温度検出週期で始めて加熱週期で制御整流器１９がオン（ｏｎ）されるまで維持され、この時、制御整流器１９がゼロ（ｚｅｒｏ）支点でオンされて電力を制御するのが特徴である。
【００５２】
無磁界加熱動作は温度調節制御部３０のトリガー信号出力によって制御整流器１９がオンされれば、電源と直列に連結された第２電熱線１５、加熱電流Ｕターン用整流器１８、第１電熱線１３及び制御整流器１９に加熱電流が流れて電熱線が加熱される。
【００５３】
図３は図１に図示された構成の温度検出過程及び電流の流れを説明するための等価回路図であり、図４は図１に図示された構成の加熱過程及び電流の流れを説明するための等価回路図である。また、図５は温度によって抵抗値が変わるサーミスターと本発明の温度調節器に使用される発熱線の特徴を図示したグラフであり、図６は交流電源入力による発熱線の温度検出及び加熱動作と無磁界形成過程を説明するための図面である。
【００５４】
本発明の実施例に図示はしていないが、トリガー信号によって加熱電流Ｕターン用整流器１８または、加熱電流Ｕターン用整流器１８と制御整流器１９がすべてオン（ｏｎ）されるように具現することもできる。この時、加熱電流Ｕターン用整流器１８と制御整流器１９はすべてＳＣＲであるのが望ましい。 
【００５５】
本発明の他の実施例として図７に図示された構成のように、温度電圧調節部と電熱線の入力インピーダンス（Ｉｍｐｅｄａｎｃｅ）のマッチング（Ｍａｔｃｈｉｎｇ）を改善することができる。図１のような構成の場合、温度検出の時、零(ゼロ)の電圧を捜すのが難しく、可変抵抗値を大きくしなければならないが、図７のように構成すれば、零の電圧を容易に捜すことができて電圧の高低を容易に調節することができる。
【００５６】
また、他の実施例として図８に図示されたように、図１の温度検出用可変抵抗１２を可変基準電圧発生部２０ａで取り替えて具現することもできる。抵抗１１は第１電熱線１３の一端に認可される電圧を固定し、可変基準電圧発生部２０ａは基準温度を可変的に設定することができる。よって、可変基準電圧発生部２０ａを利用して温度を調節することができる。
【００５７】
図９はアナログ（ａｎａｌｏｇ）信号を入出力するマイコン（ｍｉｃｏｎ）を利用して温度調節制御部を具現した他の実施例による構成図である。図９を参照すれば、温度調節制御部３０は電源部４１と、基準電圧と遅延時間を設定するための入力部４２と、温度電圧検出用整流器１７から出力された温度電圧が基準電圧より高ければ、トリガー信号を設定された遅延時間の間、遅延するように制御する制御部４３と、制御部４３の制御によってトリガー信号を出力するトリガー出力部４４と、制御部４３の制御によって基準電圧と遅延時間を出力するための出力部４５を包含する。
【００５８】
図１０は図１の構成を実際応用した実施例の回路図であり、図１１は図７の構成を実際応用した実施例の回路図である。図１０及び図１１によれば、短絡による電熱線の過熱を防止するものと発熱線の表面電気場を遮断する機能が追加されている。参考にいうと、ここでＬＥＤ７０と抵抗７１は電源表示燈であり、ＬＥＤ７２と抵抗７３は加熱表示燈である。
【００５９】
本実施例で図１の温度調節制御部３０は制御整流器９４のゲート（ｇａｔｅ）に直列に連結された放電抵抗９３と、放電抵抗９３に直列に連結された整流ダイオード９５と、ゲートバイアス（ｇａｔｅ  ｂｉａｓ）抵抗９３と整流ダイオード９５の間に竝列に連結されたコンデンサー（ｃｏｎｄｅｎｓｅｒ）９２と、比較ツェナーダイオード（ｚｅｎｏｒ  ｄｉｏｄｅ）８７及びゲート過入力リミット抵抗８８と、アノードがコンデンサー９２に連結され、ゲートがゲート過入力リミット抵抗８８に連結されたＳＣＲ９０と、ゲート過入力リミット抵抗８８とＳＣＲ９０のゲートの間に竝列に連結されたＳＣＲゲートバイアス抵抗８９と、ＳＣＲ９０のアノードとコンデンサー９２の間に連結された充電電流リミット用抵抗９１とでなる。
【００６０】
逆方向過電流の安全装置は第１ダイオード１０１と、ツェナーダイオード１０２と、第２ダイオード１０３で構成される。第１ダイオード１０１は第１電熱線８５と加熱電流の逆方向に並列連結されている。すなわち、アノードが制御整流器９４のアノードと連結されており、カソード（ｃａｔｈｏｄｅ）が加熱電流Ｕターン用整流器９７のカソードに連結されている。ツェナーダイオード１０２は加熱電流Ｕターン用整流器９７と並列に連結されている。そして、第２ダイオード１０３は第２電熱線９８と加熱電流の逆方向に竝列連結されている。すなわち、アノードがツェナーダイオード１０２のアノードと連結されており、カソードは第２電熱線９８の他端と連結されている。
【００６１】
制御整流器９４が短絡されば、ダイオード９５、ゲート保護用ツェナーダイオード１０４、ダイオード１０１、ゲート保護用ツェナーダイオード１０２及びダイオード１０３を通じて逆方向の過電流が流れる。過電流がヒューズ（ｆｕｓｅ）を断線させることによって、過熱から回路を保護することができる。
【００６２】
一方、抵抗値が高い第2電熱線９８として一般的なリード線の代りに、テープ形態で一定の幅を持つ銅薄を螺旋形で導線に巻く方式の発熱線を使用し、逆方向の過電流を別途の安全装置で制御する必要がなくなる。何故ならば、銅薄は抵抗値が非常に低くてリードの両端に逆方向の過電圧が発生しないからである。
【００６３】
したがって、図１６乃至図１９に図示されたように、別途の逆方向の過電流検出のための第２ダイオード１０３がないとしても、逆方向の過電流が流れてフューズを断線させることによって過熱から回路を保護することができるようになる。一方、第２電熱線９８は抵抗値が低いので、発熱機能よりシールド機能を主に遂行するようになる。したがって、ゲート保護用ツェナーダイオード１０２は無磁界電流が流れるようにする方向を調節する機能を遂行する同時に、逆方向の過電流を流れるようにする２種機能をする核心機能素子である。
【００６４】
一方、表面電気場遮断部は接地された第２電熱線の一端に連結された接地点燈表示器６０、６１と、前記接地点燈表示器を消燈位置で設定して電熱線の表面電気場を遮断する点検テスト端子ＴＰとで構成される。前記接地点燈標示器は直列に連結された抵抗６０とネオン（ｎｅｏｎ）管６１で成り立っている。 点検テスト端子ＴＰを抵抗６０とネオン板６１で成り立った接地点燈標示器が点燈しない位置に選択されば、発熱線の外部面に捲線された２次電熱線９８が接地されて発熱線の表面電気場が零（０）電位になる。よって、発熱線の表面電気場が遮られる。
【００６５】
図１２は図１０の構成で制御整流器のゲートトリガー部分を分離してフォトカプラ（ｐｈｏｔｏｃｏｕｐｌｅｒ）ＳＲＲ２００で具現した回路図であり、図１３は図１１の構成で制御整流器のゲートトリガー部分を分離してフォトカプラＳＣＲ２００で具現した回路図である。制御整流器９４に入力されるトリガー信号を外部信号から絶縁するためにフォトカプラＳＣＲ２００で具現したものである。
【００６６】
図１４は図１１乃至図１３に図示された実施例の実際作動波形図であり、図１５は本発明による発熱線の無磁界温度調節方法を図示した手順図である。
【００６７】
本発明は一端が電源と連結された発熱線の反対側端の第１電熱線から出力される温度電圧を検出する温度検出過程Ｃ３１０と、温度電圧が基準電圧より大きければ、制御信号を出力する温度調節過程Ｓ３２０と、制御信号によって導通される時、電源と連結された第２電熱線の反対側端から第１電熱線の他端と一端を通じて電源側へ電流が流れる加熱過程Ｓ３３０とを包含する。それから、本発明は第１電熱線の一端に認可される温度検出用電圧を調節する段階Ｓ３００をさらに包含することができる。
【００６８】
図面に図示はしていないが、温度調節過程Ｓ３２０は基準電圧を出力する段階と、温度電圧を基準電圧と比べて温度電圧が基準電圧より高ければ、駆動信号を出力する段階と、駆動信号によって駆動され、トリガー信号を一定時間の間、遅延させる段階と、遅延時間の間トリガー信号を出力する段階とを包含する。
【００６９】
以上のように構成された本発明から無磁界で加熱と温度検出する過程を図１乃至図６を参照して詳細に説明すれば、次のようである。
先に、図６のように、陽(+)の位相を持った電源が認可されて温度検出状態で作動する場合を説明する。
【００７０】
陽(+)の位相を持った電源が認可されば、抵抗１１と温度検出調整用可変抵抗１２によって制御された電圧が第１電熱線１３と第２電熱線１５間のＮＴＣサーミスター１４に加えられる。ＮＴＣサーミスター１４の両端(第１電熱線と第２電熱線)の電位は温度電圧検出用整流器１７と第２電熱線１５の間で温度電圧に出力される。
【００７１】
この時、温度電圧は温度に反比例して出力され、温度検出の時、作動する動作電流は数ｍＡ以下の非常に小さい電流が流れる。この場合、温度電圧検出用整流器１７がないとしても、温度調節制御部３０の比較検出部２１で整流することができる。図５は温度変化による発熱線とＮＴＣサーミスター(ナイロン１２系列)のインピ−ダンス変化が図示されている。
【００７２】
よって、第１電熱線１３と第２電熱線１５はＮＴＣサーミスター１４の電極として活用され、電熱線全体長さの表面温度と電熱線の任意の場所で局部過熱されることも同時に出力される。
【００７３】
比較検出部２１はＭＴＣサーミスター両端から出力された温度電圧を固定基準電圧発生部２０から出力された基準電圧と比べて、温度電圧が基準電圧より高ければ、トリガー遅延部２２を駆動する。トリガ−遅延部２２はトリガー出力部２３が一定時間の間、トリガー信号を遅延するようにし、トリガー出力部２３はトリガー遅延部２２が遅延させた時間の間、トリガー信号を出力する。 
【００７４】
このように、交流電源が陽(+)の間に温度検出と温度制御動作が完了し、発熱線を無磁界(無誘導、無電磁波)で加熱する過程は次のようである。
交流電源が陰(-)に認可され、トリガー入力部２４が制御整流器１９をオン（ｏｎ）、図４のように、電源電流が第２電熱線１５に引入され、加熱電流Ｕターン用整流器１８を通じて再び第１電熱線１３に戻って流れ出る。それから、電流が制御整流器１９のアノードを通じて流れば発熱線が加熱され、この時、流れる電流値は第１電熱線１３と第２電熱線１５の内部抵抗値で決る。
【００７５】
電熱線が加熱さればＮＴＣサーミスター１４のインピーダンスが低くなるので、交流電源が陽(+)の位相を持つ次の半週期の間は温度電圧が低くなる。 よって、温度電圧が基準電圧より低くなる場合トリガー信号は出力されなく、これによって制御整流器１９は作動しないので、加熱は中断される。
【００７６】
発熱線は図６のように、入力電源の半週期毎に温度を先に検出した後、加熱することを繰り返すので、発熱線の内部短絡及び異常有無を確認した後、加熱するのが可能である。
【００７７】
発熱線１６に電流が流れば、１次電熱線１３による磁気場の位相と２次電熱線１５による磁気場の位相が互いに反対である。よって、発熱線内部の電気磁気場は互いに相殺され、第１及び第２電熱線は純粹に無磁界になる。よって、温度検出と加熱が繰り返されるすべての過程で人体に有害な電磁波が発生しなくなる。
【００７８】
本発明の他の実施例として図１０及び図１１のように具現された場合を一例として説明するようにする。図１０は図１の構成を実際に応用した実施例の回路図であり、図1１１は図７の構成を実際に応用した実施例の回路図である。
ＳＣＲ９０はトランジスタ（ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）で取り替えて具現することができる。
【００７９】
トランジスタで具現する場合、信号が小さい場合はトランジスタの破損危険がないが、大きい信号がある場合は別途の温度電圧検出用整流器１７を具備して破損を予防するのが望ましい。ただ、ＳＣＲを使用する場合は別途の整流器１７が不必要である。
【００８０】
図１に対する説明と同じく、陽(+)の位相を持った交流電源が認可されば、温度検出回路が動作する。図１０を参照すれば、電源が直列に連結された抵抗８０と温度検出調整用可変抵抗８１を通じて発熱線の第１電熱線８５と第２電熱線９８の両端に認可されば、 ＮＴＣサーミスター８４が整流器８６を通じて温度電圧を出力する。前述したように、温度検出電流が小さい場合は整流器８６を省略することもできる。
【００８１】
比較検出部２１は温度電圧を比較ツェナーダイオード８７の基準電圧(図１４4のｂ)と比べて温度電圧が基準電圧より高ければ、ゲート過入力リミット抵抗８８を通じてＳＣＲ９０と(図１４のｃ)。 ＳＣＲ９０がオンされば、電流が整流ダイオード９５を通じてトリガー遅延部２２のコンデンサー９２を充電(図１４のｄ)させ、コンデンサー９２の充電電位量は充電電流リミット用抵抗９１の抵抗値によって決まる。
【００８２】
このように、電源の(+)半週期の間に温度検出動作が完了すれば、次の(-)半週期の間に加熱動作を遂行するが、トリガー遅延部２２のコンデンサー９２に充電された電荷が放電(図１４のｅ)されながら加熱が始まる。
【００８３】
コンデンサー９２に充電された電荷がトリガー出力部２３の放電抵抗93を通じて制御整流器９４のゲートをトリガーさせてオンされれば、電流は第２電熱線９８に引入される。そして、ダイオード９７を通じて１次電熱線８５へ戻る電流はダイオード９６を通じて電源に帰るので、発熱線を無磁界で加熱させる。
【００８４】
このような過程により発熱線を無磁界で加熱し、加熱動作の電力は電熱線の抵抗値によって決まる。
【００８５】
図１０と図１１の実施例はすべて制御整流器９４の短絡による電熱線の過熱と、１次電熱線８５と２次電熱線９８の短絡による電熱線の過熱を防止する。
【００８６】
制御整流器９４が短絡されば、整流ダイオード９５、ゲート保護用ツェナーダイオード１０４、ダイオード１０１、ゲート保護用ツェナーダイオード１０２及びダイオード１０３を通じて逆方向の過電流が流れる。それでは、過電流によってヒューズが断線されることによって、過熱から回路を保護することができる。
【００８７】
また、第１電熱線８５と第２電熱線９８の間が短絡されば、温度信号検出電圧が零(0)電位になる。よって、比較検出部２１はトリガー信号を出力しないので、加熱動作が遂行されなくなり、よって、過熱から回路を保護するようになる。
【００８８】
一方、第２電熱線９８に連結された点検テスト端子ＴＰは発熱線外部面に捲線された第２電熱線98を接地させる回路である。点検テスト端子ＴＰを抵抗６０とネオン板６１で成り立った接地点燈標示器が点燈しない位置で選択する。それでは、 ２次電熱線９８が接地されて発熱線の表面電気場が零（０）電位になるので、発熱線の表面電場が遮られる。
【００８９】
本発明のさらに他の実施例として図１２及び図１３のように、温度調節器を具現することもできる。これらの実施例は制御整流器９４のゲートトリガー部分を分離させてフォトカプラＳＣＲ２００で具現するものである。
【００９０】
フォトカプラＳＣＲ２００の発光側は放電抵抗９３と直列に連結されているし、フォトカプラＳＣＲ２００の受信側は、トリガー抵抗２０１と直列に制御整流器９４のゲートとアノードの間に連結されている。
【００９１】
制御整流器９４のゲートトリガーは抵抗２０１とフォトカプラＳＣＲ２００を通じて供給される電流によってオンされ、無磁界に加熱される動作電流方向や温度検出と安全保護等もすべて図１０及び図１１の構成と同一である。
【００９２】
一方、図２０は図１の構成を応用した一実施例による構成図であり、図２１は図２０の構成回路図であり、図２２は図２１の回路図で制御整流器のゲートトリガー部分を分離してフォトカプラＳＣＲで具現した回路図である。図２３は図１の構成を応用した他の実施例による構成図であり、図２４は図２３の構成回路図であり、図２５は図２４の回路図で制御整流器のゲートトリガー部分を分離してフォトカプラＳＣＲで具現した回路図である。上の構成は図１の温度調節制御部３０を発熱線の電源側の端部側に構成した変形実施例として、その他の構成及び組合は図１、図１０及び図１２に図示された構成及び組合と同等である。図２０及び図２３に図示された構成は温度電圧調節部３１の位置を選択によって多様に構成することができるものを示す実施例である。
【００９３】
図２６は図７の構成を応用した一実施例による構成図であり、図２７は図２６の構成回路図であり、図２８は図２７の回路図で制御整流器のゲートトリガー部分を分離してフォトカプラＳＣＲで具現した回路図である。図２９は図７の構成を応用した他の実施例による構成図であり、図３０は図２９の構成回路図であり、図３１は図３０の回路図で制御整流器のゲートトリガー部分を分離してフォトカプラＳＣＲで具現した回路図である。上の構成は図７の温度調節制御部３０を発熱線の電源側の端部側に構成した変形実施例として、その他の構成及び組合は図７、図１１及び図１３に図示された構成及び組合と同等である。図２６及び図２９に図示された構成は可変抵抗の位置を選択によって多様に構成することができるものを示す実施例である。
【００９４】
図３２は図８の構成を応用した一実施例による構成図であり、図３３は図８の構成を応用した他の実施例による構成図である。図３４は図９の構成を応用した一実施例による構成図であり、図３５は図９の構成を応用した他の実施例による構成図である。上記と同じく、温度調節制御部３０を発熱線の電源側の端部側に構成した変形実施例として、それぞれ温度電圧調節部３１、抵抗１１の位置による多様な変形、実施例が可能である。
【００９５】
以上の本発明の開示する実施の形態はいろいろな実施可能形態中から当業者の理解を助けるため、最も望ましい例を選定して提示したことに過ぎないのであり、本発明の技術的思想を外れない範囲で多様な変化、付加及び変更可能であるということは勿論、均等な他の実施の形態も可能である。
【実施例】
【００９６】
一方、前記のような構成の温度調節器及び温度調節方法に使用される発熱線の構成は多様な実施例に具現することができるし、添付図面に記載した多様な実施例を参照して本発明の構成を詳細に説明する。
【００９７】
[実施例1]
図３６及び３７は本発明の第２電熱レイヤにリード線を使用する実施例１−１、１−２による構成図及び断面図である。図３６によれば、ポリエステル等からなるコア糸３１１、コア糸３１１の外周面にいずれかの一方向に長さ方向に沿って螺旋形で巻かれた電熱線３１２、電熱線３１２とコア糸３１１の外周面を巻いて被覆されるサーミスター３１３、サーミスター３１３の外周面を一定の間隔に相互行き違って二重の螺旋形で巻かれた第１及び第２リード線３１４ａ、３１４ｂ、サーミスター３１３と第１及び第２リード線３１４ａ、３１４ｂを巻いて被覆される合成樹脂材質の絶縁被覆３１５で構成されている。
【００９８】
電熱線３１２は短絡されないようにして第１及び第２リード線３１４ａ、３１４ｂと直接連結されないし、第１及び第２リード線３１４ａ、３１４ｂは一端が電源と連結されて接地される。第１及び第２リード線３１４ａ、３１４ｂは接地されることによって、抵抗値が低くなり効率的に電場を遮断することができる。電熱線３１２は一端が短絡されないながらも磁場が誘導されないようにできるし、電熱線３１２の局部過熱を検出することができる。このためには電力を供給する電源装置(又は温度調節器)で交流電流の半波は温度検出に使用するようにし、残りの半波は加熱するのに使用するようにする制御が必要である。
【００９９】
無磁界のためには、温度検出の時、電熱線３１２を通じて入力された電流がリード線３１４ａ、３１４ｂを通じて出るようにし、加熱の時、リード線３１４ａ、３１４ｂを通じて入力された電流が電熱線３１２を通じて出るように電源装置の回路を設定しなければならない。この時、電熱線３１２とリード線３１４ａ、３１４ｂの間に位置するサーミスター３１３で温度によって抵抗値が変化されて発熱量が変化される。
【０１００】
サーミスター３１３はＮＴＣ（ｎｇａｔｉｖｅ  ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）すなわち、温度の上昇によって抵抗が減少することを使用し、ナイロン材質のナイロンサーミスターを使用するのが望ましい。温度検出回路の作動時に、サーミスター３１３が温度に敏感に反応されて抵抗値が変わるので、任意の位置で過熱されてもサーミスター３１３に影響を及ぼすようになり、自動的に発熱線自体が放熱量を調節するようになる。従って、使用者は基準温度を設定して基準温度より高い場合は発熱されなく、基準温度より低い場合は発熱されるので、温度を調節することができる。従って、過熱を防止する安全装置としての機能は勿論、温度が調節される機能も遂行することができる。
【０１０１】
図３７によれば、実施例１−１の構成とは第２電熱レイヤすなわち、第１及び第２リード線の配置が異なる。すなわち、第１リード線３１４ｃは等しく螺旋形で巻かれているのに対して、第２リード線３１４ｄはサーミスター３１３の外周面に長さ方向に直線配線されている。
【０１０２】
このような変形によって、発熱線は曲げ応力や熱変形に対して比較的脆弱であるが、リード線３１４ｃ、３１４ｄ全体の長さを減らせるし、捲線作業が容易であるということから製造原価及び生産性が向上するという長所を持つ。従って、厚さがあるマットのように、外力による曲げ応力を少なく受ける寝具類に対しては、このように長さ方向に直線配したリード線３１４ｄを採用するのが望ましい。
【０１０３】
図３８及び３９は本発明の第２電熱レイヤに金属薄板を使用する実施例１−３による構成図及び断面図である。図３８及び３９によれば、第２電熱レイヤでテープ形態の金属薄板３１４ｅを使用して螺旋形で巻く。金属薄板３１４ｅを巻く時には間隔を置いて離隔巻取することもできるし、細かく巻くか、又は一部が重なるように巻くこともできる。すなわち、 （ａ）のように、側方が触れ合うように細かく竝んで巻くか、または（ｂ）のように、外側に露出する面が全然ないように少しずつ重なるように巻くこともできる。（ａ）、（ｂ）の図面は金属薄板３１４ｅが巻かれた断面を示す。一方、金属薄板３１４ｅの幅をもっと広くすることもできるし、２個以上の金属薄板３１４ｅを平行してテープの形態で巻取することもできる。
【０１０４】
発熱線の全体長さが短い場合には敢えて２個のリード線を使用する必要無しに、テープ形態の金属薄板３１４ｅを巻くことが簡便である。例えば人体を局部加熱するための電気湿布器等に使用される発熱線は長さが短いので、簡単に金属薄板３１４ｅを巻いて使用するのが可能である。金属薄板３１４ｅの場合、電磁波の漏泄が完全に遮られ、シールドのための必要な全体的な長さが短くなるので、電気抵抗値が非常に低くなる。また、捲線されている形態により簡単に折れないし、柔軟性を維持するようになる。また、捲線の間隔が広くなるので、少ない回数でも全体巻取が可能であり、長さが短くなるので、電気抵抗値が低くなる同時に、捲線に必要となる時間が減少して生産性が向上する。
【０１０５】
[実施例２]
図４０及び４１は本発明の第１電熱レイヤが異なるように構成して第２電熱レイヤにリード線を使用する実施例２−１、２−２による構成図及び断面図である。図４２及び４３は本発明の第１電熱レイヤが異なるように構成して第２電熱レイヤに金属薄板を使用する実施例２−３による構成図及び断面図である。
【０１０６】
図４０によれば、実施例２−１の発熱線構成は実施例１−１の発熱線構成と類似であるが、ただ、第１電熱レイヤを合成樹脂コア糸とこれに巻かれる電熱線を使用するのに対して、金属材の電熱導線３２１を使用することが異なる。実施例１−１の発熱線構造の作動原理と実施例２−１の発熱線構造の作動原理は同じであるが、実施例１−１の発熱線は合成樹脂コア糸に薄い電熱線が巻かれ、実施例２−１の発熱線は比較的厚い金属電熱導線３２１を使用するので、曲げるか、折れる特性だけが異なる。３２４ａは第１リード線、３２４ｂは第２リード線、３２３はＮＴＣナイロンサーミスター、３２５は絶縁被覆ある。
【０１０７】
図４１を参照すれば、実施例２−２の発熱線構成は実施例１−２の発熱線構成と類似であるが、同じく合成樹脂コア糸とこれに巻かれる電熱線を使用するのに対して、金属材の電熱導線３２１を使用することが異なる。３２４ｃは第１リード線として螺旋形で巻かれており、３２４ｄは第２リード線として長さ方向に直線配置されている。
【０１０８】
図４２及び４３を参照すれば、実施例２−３の発熱線構成は実施例１−３の発熱線構成と類似であるが、同じく合成樹脂コア糸とこれに巻かれる電熱線を使用するのに対して、金属材の電熱導線３２１を使用することが異なる。３２４ｅはテープ形態の金属薄板であり、サーミスター３２３の外周面に螺旋形で巻かれるのが望ましい。金属薄板３２４ｅを巻く時には間隔を置いて離隔して巻取することもできるし、細かく巻くか、または一部が重なるように巻くこともできる。すなわち、（ａ）のように、側方が触れ合うように細かく竝んで巻くか、または（ｂ）のように、外側に露出する面が全然ないように少しずつ重なるように巻くこともできる。（ａ）、（ｂ）の図面は金属薄板３２４ｅが巻かれた断面を示す。一方、金属薄板３２４ｅの幅をもっと広くすることもできるし、２個以上の金属薄板３２４ｅを平行してテープの形態で巻取することもできる。
【０１０９】
[実施例３]
図４４、４５及び４６は本発明の第２電熱レイヤの外側に導電被覆レイヤをもっと具備する実施例３−１、３−２、３−３による構成図及び断面図である。図４４によれば、実施例３−１の発熱線構成は実施例１−１の発熱線構成と類似であるが、ただ、サーミスター３３３レイヤ及びこれをくるんでいる第２電熱レイヤ３３４ａ、３３４ｂを巻いて被覆する導電被覆レイヤ３３６をさらに具備することが異なる。実施例１−１の発熱線構造の作動原理と実施例３−１の発熱線構造の作動原理は同じであるが、実施例１−１の発熱線に導電被覆をくるむようになり、第２電熱レイヤ３３４ａ、３３４ｂの間に漏泄する電場を遮断することができる効果をさらに有する。３３４ａは第１リード線、３３４ｂは第２リード線、３３３はＮＴＣナイロンサーミスター、３３５は絶縁被覆である。
【０１１０】
図４５によれば、実施例３−２の発熱線構成は実施例１−２の発熱線構成と類似であるが、同じく導電被覆レイヤ３３６をさらに具備して漏泄電場を遮断する効果を有する。３３４ｃは第１リード線として螺旋形で巻かれており、３３４ｄは第２リード線として長さ方向に直線配置されている。 図４６によれば、実施例３−３の発熱線構成は実施例１−３の発熱線構成と類似であるが、同じく導電被覆レイヤ３３６をもっと具備して漏泄電場を遮断する効果を有する。 ３３４ｅはテープ形態の金属薄板であり、サーミスター３３３の外周面に一定の間隔を維持して螺旋形で巻かれるので、間の空間に漏洩する電場が存在するようになるのに導電被覆レイヤ３３６がこれを遮断することができる。場合によっては、図面の右側に図示されたのように、最外側に絶縁被覆３３５が無しに、導電被覆レイヤ３３６が露出するようにすることも可能である。幅の大きい金属薄板の場合、広い面積にかけてシールド作用をするようになるので、外側への電場の漏泄率が減少するようになり、少しの漏泄電場に対してだけ導電被覆レイヤ３３６が遮断するようになる。導電被覆レイヤ３３６が遮断する漏泄電場は比較的少ないので、敢えて外側に別の絶縁被覆３３５がないとしても使用者の人体に大きい影響を及ぼさない。すなわち、金属薄板を使用する場合には別途の絶縁被覆３３５が必要無しに、導電被覆３３６だけでも絶縁機能を逹成するのに充分である。
【０１１１】
[実施例４]
図４７、４８及び４９は本発明の第１電熱レイヤを違うように構成し、第２電熱レイヤの外側に導電被覆レイヤをさらに具備する実施例４−１、４−２、４−３による構成図及び断面図である。図４７によれば、実施例４−１の発熱線構成は実施例２−１の発熱線構成と類似であるが、ただサーミスター３４３レイヤ及びこれを巻く第２電熱レイヤ３４４ａ、３４４ｂを巻いて被覆する導電被覆レイヤ３４６をさらに具備することが異なる。実施例２−１の発熱線構造の作動原理と実施例４−１の発熱線構造の作動原理は同じであるが、実施例２−１の発熱線に導電被覆を巻くようになって、第２電熱レイヤ３４４ａ、３４４ｂの間に漏洩する電場を遮断することができる効果をさらに有する。３４４ａは第１リード線、３４４ｂは第２リード線、３４３はＮＴＣナイロンサーミスター、３４５は絶縁被覆である。
【０１１２】
図４８によれば、実施例４−２の発熱線構成は実施例２−２の発熱線構成と類似であるが、同じく導電被覆レイヤ３４６をさらに具備して、漏泄電場を遮断する効果を有する。 ３４４ｃは第１リード線として螺旋形で巻かれており、３４４ｄは第２リード線として長さ方向に直線配置されている。
【０１１３】
図４９によれば、実施例４−３の発熱線構成は実施例２−３の発熱線構成と類似であるが、同じく導電被覆レイヤ３４６をさらに具備して、漏泄電場を遮断する効果を有する。３４４ｅはテープ形態の金属薄板であり、サーミスター３４３の外周面に一定の間隔を維持して螺旋形で巻かれるので、間の空間に漏洩する電場が存在するようになるのに、導電被覆レイヤ３４６がこれを遮断できる。同じく図面右側に図示されたように、最外側に絶縁被覆３４５が無しに導電被覆レイヤ３４６が露出するようにすることも可能である。幅の大きい金属薄板の場合、広い面積にかけてシールド作用をするようになるので、外側への電場の漏泄率が減少するようになり、少しの漏泄電場に対してだけ導電被覆レイヤ３４６が遮断するようになる。導電被覆レイヤ３４６が遮断する漏泄電場は比較的少ないので、敢えて外側に別途の絶縁被覆３４５がないとしても使用者の人体に大きい影響を及ぼさなくなる。すなわち、金属薄板を使用する場合には別の絶縁被覆３４５が必要無しに、導電被覆レイヤ３４６だけでも絶縁機能を逹成するのに充分である。
【０１１４】
図５０及び図５１は本発明の第２電熱レイヤをさらに違うように構成する実施例による構成図及び断面図である。図５０によれば、第２電熱レイヤとして金属シールド体が具備される。金属シールド体は金属線、金属片等を多数配列して、テープの形象で構成するか、または編造体の形象で構成したものを総称する。図５０に図示されたように、金属を編造形成した金属編造体３５４ａがサーミスター３５３を巻いて両端側に編造体の一部線材３５４ｂを引出させる。 
【０１１５】
その作動原理は後の実施例の作動原理と同じであるが、第２電熱レイヤの構成方法だけが異なる。金属編造体５４ａは金属を多くの筋でより合わせて各用量に合うように幅を調節して作り、金属編造体３５４ａの線材一部を引き出して電流が流れるように使用する。金属編造体３５４ａの形象は制限がないし、一定の幅に長く形成されたテープ形象で構成して螺旋形で巻くこともできり、細い金属を多くの筋で並列に集合してテープ形象で構成して螺旋形に巻取することもできる。金属編造体３５４ａはサーミスター３５３を巻いて電場を遮断するためのシールド作用をする。
【０１１６】
図５１を参照すれば、金属薄板, アルミニウム（ａｌｕｍｉｎｉｕｍ）３５４ｃがサーミスター３５３を巻いているし、その外周面にリード線３５４ｄが螺旋形で巻かれている。アルミニウム板３５４ｃがサーミスター５３を巻くように形成して、電場を遮断するためのシールド作用をし、外周面に巻かれたリード線３５４ｄはアルミニウム板３５４ｃに帯電された電荷をドレーンさせて電気抵抗値を減少させて接地と電位を低くするためのものである。アルミニウムは柔軟性を有し、加工が容易で銅より材料価格が低廉である。アルミニウムは金属と半田付けで連結して電気回路を構成する場合、半田付けが難しいので、このためリード線３５４ｄを平行して使用し、同時にアルミニウム板３５４ｃの電気抵抗値を減少させる。
【０１１７】
一方、場合によっては金属板をサーミスター３５３とリード線３５４ｄ/金属薄板(未図示)の外側を巻くようにして、導電性合成樹脂に代えて漏洩する電場を遮断するようにすることも可能である。アルミニウム板を使用して外側をくるむか、コ−ティングする場合、導電性合成樹脂被覆を別にするものより生産費用が低廉であるという長所がある。
【０１１８】
図５２及び図５３は本発明の発熱線と連結される回路及び原理を示すための構成図である。図５２及び５３を参照すれば、第１電熱レイヤの電熱線３１２は一端が電源の一側に連結され、第２電熱レイヤのリ−ド線３１４ａ、３１４ｂは電源の他側の接地に連結される。
【０１１９】
交流入力電源がオン（ｏｎ）すれば、交流サイクルの中で先の半週期は第１電熱レイヤの電熱線３１２と第２電熱レイヤのリード線３１４ａ、３１４ｂ間のサーミスター３１３の温度抵抗値の変化を一方向性ダイオード３１７に出力する。温度検出信号電流は第１電熱レイヤの電熱線３１２を経ってサーミスター３１３でＵターンして第２電熱レイヤへ戻る。この時、電熱線３１２とリード線３１４ａ、３１４ｂで流れる温度検出信号電流は相互に反対方向になるので、磁場が相殺されて無磁界状態で温度検出信号電流が流れる。前記一方向性ダイオード３１７は、理論的に説明するための等価回路では温度検出動作と加熱動作が分離し、温度検出動作で使用、作動されるというのを示すためのものである。ところで、実際回路の構成時には温度信号電圧を受け入れる温度調節制御部(未図示)で必要な電力が数ｍＷ以下の小信号電力であれば十分なので、温度信号電圧の調節部(未図示)の温度信号電圧の出力値も数ｍＷW以下で動作するようになる。また、温度調節制御部の自体入力信号の増幅動作点の設定によって+、-の両波信号または+、-の信号の中でいずれかの一方のみを選別して任意に作動することもできるようになる。
【０１２０】
従って、小信号では整流が不必要であるか、または+、-の信号の中で一方を選択して使用する等の実際回路構成條件では温度検出用の一方向性ダイオード３１７が論理的に重畳使用されるので、一方向性ダイオード３１７を省略することもできる。すなわち、サーミスターの温度信号電圧変換消費電力を数ｍＷW以下で変換検出する場合、サーミスター検出用信号電圧を交流電圧や直流電圧に選択することができるし、温度調節制御部がサーミスター検出入力信号の増幅動作点を設定する條件によって一方向性ダイオードの有無を選択的に適用することができる。 
【０１２１】
先の半週期温度検出動作が完了した後、後の半週期では加熱動作が始まる。加熱電流は第２電熱レイヤリード線３１４ａ、３１４ｂを経て一方向性ダイオード３１８でＵターンして第１電熱レイヤの電熱線３１２で戻る。この時、電熱線３１２とリード線３１４ａ、３１４ｂで流れる加熱電流の方向が互いに反対であるので、磁場位相も互いに反対になって磁場が相殺される。従って、結局無磁界状態で加熱電流が流れる。
【０１２２】
図５３のように、導電被覆レイヤ３１６が具備されている場合にも、作動は同一であり、追加的に第２電熱レイヤのリード線３１４ａ、３１４ｂの間に漏洩する電場を遮蔽する効果を持つ。
【０１２３】
図５４は発熱線から電場が漏洩する原理と導電被覆レイヤが具備された発熱線で電場が遮蔽される原理を示す概念図である。図５４によれば、 （ａ）は導電被覆レイヤがない状態で漏泄電場が形成される状態を示し、（ｂ）は導電被覆レイヤ３１６が漏泄電場が形成されることを遮断する状態を説明するのである。（ｃ）は第２電熱レイヤで銅薄のように幅が広い形象のものを使用する時の実施例を示す。幅が広い銅薄等によって漏泄電場が一次的に大部分遮蔽され、二次的に導電被覆レイヤ３１６によって残り少しの漏泄電場が遮蔽されて、別の絶縁被覆３１５がなくても電場を皆遮蔽することができる。 
【０１２４】
第２電熱レイヤのリード線３１４ａ、３１４ｂが一定の間隔を維持しながら巻取される場合又は金属銅薄(未図示)が一定の間隔を維持しながら巻取される場合は、サーミスター３１３が外側に露出する部分が発生される。この部分を通じて外側へ漏泄電場が形成される。
【０１２５】
導電被覆レイヤ３１６をサーミスターレイヤ３１３と第２電熱レイヤのリード線３１４ａ、３１４ｂを巻いて被覆すれば、第２電熱レイヤのリード線等が全く遮蔽することができない部分に対しても導電被覆レイヤ３１６が遮蔽して漏泄電場が発生することを防止するようになる。導電被覆レイヤ３１６は導電性合成樹脂を使用するのが望ましい。
【０１２６】
図５５は本発明の発熱線の中、金属板フィルムをさらに包含する実施例による構成図及び概念図である。図５５を参照すれば、第２電熱レイヤ３１４の外側と絶縁レイヤ３１５間には別の金属板フィルム３６４がくるんでいる。金属板フィルム３６４は、一面には金属板が具備され、他面には絶縁層が形成されるフィルムとして、金属板はアルミニウム板を使うのが望ましい。外部に漏洩する電場を遮蔽するために、前述したように、アルミニウム板等の金属板のみを使うこともできるが、アルミニウム板を絶縁フィルム層に付着した金属板フィルムを使うことも可能である。このような金属板フィルム３６４は直／間接的に接地させて帯電される電荷を遮蔽して外部に流れて出す。
【０１２７】
図５６は図５５の発熱線から電場が遮蔽される原理を示す概念図である。 図５６を参照すれば、(a)は金属板フィルム３６４の金属板層３６４ａが内側を向けるように位置された状態で、電場を遮蔽する方式を示すものであり、(b)は金属板層３６４ａが外側を向けるように位置された状態で、電場を遮蔽する方式を示すものである。アルミニウムを利用した金属板フィルム３６４によって効果的に電場を遮蔽することができるし、金属板層３６４ａと絶縁層３６４ｂの方向に関係なく、電場を遮蔽する効果を逹成することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１２８】
本発明の無電磁波温度調節器は、電気カーペット、電気毛布、電気湿布器等に好適に使用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１２９】
【図１】本発明による寝具類用発熱線の無電磁波温度調節器の構成を簡略に示した一実施例による構成図である。
【図２】図１に図示した発熱線を簡略に示した一実施例構成図である。
【図３】図１に図示された構成の温度検出過程及び電流の流れを説明するための等価回路図である。
【図４】図１に図示された構成の加熱過程及び電流流れを説明するための等価回路図である。
【図５】温度によって抵抗値が変わるサーミスターと本発明の温度調節器に使用される発熱線の特徴を図示したグラフである。
【図６】交流電源入力による発熱線の温度検出及び加熱動作と無磁界形成過程を説明するための図面である。
【図７】温度電圧調節部と電熱線入力インピーダンスのマッチングを改善した他の実施例による構成図である。
【図８】温度電圧供給を固定して温度調節のために温度調節制御部が基準電圧を可変するように構成した構成図である。
【図９】アナログ信号を入出力するマイコンを利用して温度調節制御部を具現した他の実施例による構成図である。
【図１０】図１の構成を実際応用した実施例の回路図である。
【図１１】図７の構成を実際応用した実施例の回路図である。
【図１２】図１０の構成で制御整流器のゲートトリガー部分を分離してフォトカプラＳＣＲで具現した回路図である。
【図１３】図１１の構成で制御整流器のゲートトリガー部分を分離してフォトカプラＳＣＲで具現した回路図である。
【図１４】図１１乃至１３に図示された実施例の実際作動波形図である。
【図１５】本発明による発熱線の無磁界温度調節方法を図示した手順図である。
【図１６】図１０乃至図１３の回路を変形した回路図である。
【図１７】図１０乃至図１３の回路を変形した回路図である。
【図１８】図１０乃至図１３の回路を変形した回路図である。
【図１９】図１０乃至図１３の回路を変形した回路図である。
【図２０】図１の構成を応用した一実施例による構成図である
【図２１】図２０の構成の回路図である。
【図２２】図２１の回路図で制御整流器のゲートトリガー部分を分離してフォトカプラＳＣＲで具現した回路図である。
【図２３】図１の構成を応用した他の実施例による構成図である。
【図２４】図２３の構成の回路図である。
【図２５】図２４の回路図で制御整流器のゲートトリガー部分を分離してフォトカプラＳＣＲで具現した回路図である。
【図２６】図７の構成を応用した一実施例による構成図である。
【図２７】図２６の構成の回路図である。
【図２８】図２７の回路図で制御整流器のゲートトリガー部分を分離してフォトカプラＳＣＲで具現した回路図である。
【図２９】図７の構成を応用した他の実施例構成図である。
【図３０】図２９の構成の回路図である。
【図３１】図３０の回路図で制御整流器のゲートトリガー部分を分離してフォトカプラＳＣＲで具現した回路図である。
【図３２】図８の構成を応用した一実施例による構成図である。
【図３３】図８の構成を応用した他の実施例による構成図である。
【図３４】図９の構成を応用した一実施例による構成図である。
【図３５】図９の構成を応用した他の実施例による構成図である。
【図３６】本発明の第２電熱レイヤにリード線を使用する実施例１−１、１−２による構成図及び断面図である。
【図３７】本発明の第２電熱レイヤにリード線を使用する実施例１−１、１−２による構成図及び断面図である。
【図３８】本発明の第２電熱レイヤに金属薄板を使用する実施例１−３による構成図及び断面図である。
【図３９】本発明の第２電熱レイヤに金属薄板を使用する実施例１−３による構成図及び断面図である。
【図４０】本発明の第１電熱レイヤを違うように構成して第２電熱レイヤにリード線を使用する実施例２−１、２−１による構成図及び断面図である。
【図４１】本発明の第１電熱レイヤを違うように構成して第２電熱レイヤにリード線を使用する実施例２−１、２−１による構成図及び断面図である。
【図４２】本発明の第１電熱レイヤを違うように構成して第２電熱レイヤに金属薄板を使用する実施例２−３による構成図及び断面図である。
【図４３】本発明の第１電熱レイヤを違うように構成して第２電熱レイヤに金属薄板を使用する実施例２−３による構成図及び断面図である。
【図４４】本発明の第２電熱レイヤ外側に導電被覆レイヤをもっと具備する実施例３−１、３−２、３−３による構成図及び断面図である。
【図４５】本発明の第２電熱レイヤ外側に導電被覆レイヤをもっと具備する実施例３−１、３−２、３−３による構成図及び断面図である。
【図４６】本発明の第２電熱レイヤ外側に導電被覆レイヤをもっと具備する実施例３−１、３−２、３−３による構成図及び断面図である。
【図４７】本発明の第１電熱レイヤを違うように構成して第２電熱レイヤ外側に導電被覆レイヤをもっと具備する実施例４−１、４−２，４−３による構成図及び断面図である。
【図４８】本発明の第１電熱レイヤを違うように構成して第２電熱レイヤ外側に導電被覆レイヤをもっと具備する実施例４−１、４−２，４−３による構成図及び断面図である。
【図４９】本発明の第１電熱レイヤを違うように構成して第２電熱レイヤ外側に導電被覆レイヤをもっと具備する実施例４−１、４−２，４−３による構成図及び断面図である。
【図５０】本発明の第２電熱レイヤを異なるように構成する実施例による構成図及び断面図である。
【図５１】本発明の第２電熱レイヤを異なるように構成する実施例による構成図及び断面図である。
【図５２】本発明の発熱線と連結される回路及び原理を示すための構成図である。
【図５３】本発明の発熱線と連結される回路及び原理を示すための構成図である。
【図５４】発熱線から電場が漏洩する原理と導電被覆レイヤで電場を遮蔽する原理を示す概念図である。
【図５５】本発明の発熱線の中、金属板フィルムをさらに包含する実施例による構成図及び概念図である。
【図５６】図５５の発熱線から電場が遮蔽される原理を示す概念図である。
【符号の説明】
【０１３０】
１３ 第１電熱線
１４ ＮＴＣサーミスター(ＮＴＣ Ｔｈｅｒｍｉｓｔｅｒ) 
１５ 第２電熱線
１６ 発熱線
１７ 温度電圧検出用整流器        
１８ 加熱電流Uタ−ン用整流器
１９ 制御整流器                
２０ 固定基準電圧発生部
２０ａ 可変基準電圧発生部      
２１ 比較検出部
２２ トリガー遅延部 
２３ トリガー出力部
２４ トリガー入力部                
３０ 温度調節制御部
３１ 温度電圧調節部              
４１ 電源部
４２ 入力部                       
４３ 制御部
４４ トリガー出力部                
４５ 出力部
３１１、３３１ コア（ｃｏｒｅ）糸                    
３１２、３３２ 電熱線
３１３、３３３ サーミスターレイヤ            
３１４ａ、３１４ｃ、３３４ａ、３３４ｃ 第１リード線
３１４ｂ、３１４ｄ、３３４ｂ、３３４ｄ 第２リード線
３１４ｅ、３３４ｅ 金属薄板
３１５、３３５ 絶縁被覆  
３１６、３３６ 導電被覆レイヤ
３１７ 温度信号検出用一方向性ダイオード
３１８ 加熱電流Ｕターン用一方向性ダイオード
３２１、３４１ 電熱導線  
３２３、３４３ サーミスターレイヤ
３２４ａ、３２４ｃ、３４４ａ、３４４ｃ 第１リード線
３２４ｂ、３２４ｄ、３４４ｂ、３４４ｄ 第２リード線
３２４ｅ、３４４ｅ 金属薄板                      
３２５、３４５ 絶縁被覆
３２６、３４６ 導電被覆レイヤ            
３５４ａ 金属編造体
３５４ｃ アルミニウム板   
３５４ｄ シールド（ｓｈｉｅｌｄ）線
３６４ 金属板フィルム
【図１】
2006190638.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2006190638.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2006190638.tif 000013
【図１２】
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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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【図３３】
2006190638.tif 000035
【図３４】
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【図３５】
2006190638.tif 000037
【図３６】
2006190638.tif 000038
【図３７】
2006190638.tif 000039
【図３８】
2006190638.tif 000040
【図３９】
2006190638.tif 000041
【図４０】
2006190638.tif 000042
【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
2006190638.tif 000046
【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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【図５３】
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【図５４】
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【図５５】
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【図５６】
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