(57)【要約】      （修正有）【課題】必要なときに壁、床、天井、シンク、浴槽、扉、及び作業面などの必要な位置で電力を取り出せる誘導電力提供システムを提供する。【解決手段】広表面の背後で移動可能な少なくとも１つの誘導電力コンセント６を備える電力提供システム。誘導電力コンセント６は、電気負荷に結線された二次誘導子と誘導結合するように構成される一次誘導子を含む。誘導電力コンセント６は位置決め機構上に取り付けられ、位置決め機構上かつ広表面の背後で移動可能である。【選択図】図１
2011030418.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘導電力コンセントから誘導受電装置に送電するように構成される電力提供システムであって、広表面の背後に配置される少なくとも１つの一次誘導子を備え、前記誘導電力受電装置は、少なくとも１つの二次誘導子を備え、該誘導電力提供システムは、前記一次誘導子を前記広表面の背後で移動させる位置決め機構を備える、電力提供システム。
【請求項２】
ａ．前記位置決め機構がキャリッジを備えること、
ｂ．前記一次誘導子が、ローラボール、車輪、スキー、及び空中浮遊磁石からなる群のうちの少なくとも１つに取り付けられること、
ｃ．前記一次誘導子が少なくとも１つの案内ケーブルに固定されること、
ｄ．前記位置決め機構が電動式であること、
ｅ．前記位置決め機構がユーザにより遠隔制御可能であること、
ｆ．前記一次誘導子が、第２の磁気要素により引っ張られるように構成される第１の磁気要素に固定されること、
ｇ．前記位置決め機構が前記一次コイルを広表面の裏面に係合させるクラッチをさらに備えること、
ｈ．前記位置決め機構が前記一次誘導子を前記広表面の前記裏面から離脱させる解放機構をさらに備えること、
ｉ．前記位置決め機構が、前記一次誘導子をスライド可能に取り付けられる少なくとも１本のレールをさらに備えること、
ｊ．位置決め機構が、トラック及びプーリからなる群のうちの少なくとも１つによりスライド可能に支持されること、及び
ｋ．前記広表面が、壁、床、天井、シンク、浴槽、扉、及び作業面からなる群から選択されること
からなる群から選択される少なくとも１つの特徴をさらに特徴とする、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記一次誘導子は、実質的に不透明な層の背後に隠され、該システムは、前記一次誘導子の位置を示す少なくとも１つのインジケータをさらに備える、請求項１または２に記載のシステム。
【請求項４】
ａ．前記インジケータが前記広表面内に組み込まれること、
ｂ．前記インジケータが、前記表面のマップを表す視覚的ディスプレイを備え、前記一次誘導子の位置が前記マップ上に示されること、
ｃ．前記インジケータが、前記一次誘導子の位置を調整する制御パネルをさらに備え、前記一次誘導子の位置が前記制御パネル上に示されること、
ｄ．前記インジケータが、ロケータビームを送信するように構成された少なくとも１つの送信器を備え、前記ロケータビームが遠隔から検出されること、
ｅ．前記一次誘導子の位置が外部センサにより特定可能であること、及び
ｆ．前記一次誘導子の位置が、近接センサ、ボリュームセンサ、赤外線センサ、超音波センサ、磁気センサ、ホールプローブ、インダクタンスセンサ、及び静電容量センサから選択される少なくとも１つの特徴をさらに特徴とする、請求項３に記載のシステム。
【請求項５】
前記インジケータは、前記実質的に不透明な層を透過可能であり、前記実質的に不透明な層の前から検出可能な種類及び強度の放射のエミッタを備える、請求項３または４に記載のシステム。
【請求項６】
ａ．前記エミッタが前記一次誘導子内に組み込まれ、前記放射が、前記実質的に不透明な表面が前記放射の透過性を有するように選択されること、
ｂ．前記エミッタが発光ダイオードを備えること、
ｃ．前記エミッタが前記一次誘導子を備えること、
ｄ．前記放射がフォトダイオードにより検出可能なこと、
ｅ．前記放射が、電磁放射、音波、及び超音波からなる群のうちの少なくとも１つを含むこと、
ｆ．前記放射が赤外線放射を含み、前記赤外線放射がデジタルカメラにより検出可能なこと、及び
ｇ．前記一次誘導子の位置が、位置信号に符号化され、前記位置信号が前記放射により送信されること
からなる群から選択される少なくとも１つの特徴をさらに特徴とする、請求項５に記載のシステム。
【請求項７】
請求項１に記載の電力提供システムが、前記電気負荷がない状態のときに送電しないようにする保護システムであって、前記一次コイルを前記電源から切断する少なくとも１つの回路ブレーカを備える、保護システム。
【請求項８】
誘導電力提供システムが、前記電気負荷がない状態のときに送電しないようにする保護システムであって、少なくとも１つの二次誘導子に送電するように構成された少なくとも１つの一次誘導子を備え、前記一次コイルを前記電源から切断する少なくとも１つの回路ブレーカをさらに備える、保護システム。
【請求項９】
ａ．前記一次誘導子により送られた電力を検出する少なくとも１つの一次検出器と、
ｂ．前記一次誘導子に誘導結合されている前記二次誘導子を検出する少なくとも１つの二次検出器と、
ｃ．前記一次検出器及び前記二次検出器の両方と通信し、前記回路ブレーカを始動させる少なくとも１つのコントローラと
をさらに備える、請求項７または８に記載の保護システム。
【請求項１０】
前記一次検出器は、磁気センサ、熱センサ、電磁放射センサ、及びホールプローブを含む群から選択される、請求項９に記載の保護システム。
【請求項１１】
前記一次誘導子は特性周波数ｆで放射し、前記一次検出器は、周波数ｆの放射を検出するように構成される、請求項９または１０に記載のシステム。
【請求項１２】
前記二次誘導子が前記一次誘導子に誘導結合されたことを示す二次タグを前記放射に付ける変調器をさらに備え、前記二次検出器は、前記放射を復調し、前記二次信号を分離するプロセッサを備える、請求項１１に記載の保護システム。
【請求項１３】
前記一次誘導子を一意に識別する一次タグを前記放射に付ける変調器をさらに備える、請求項１１または１２に記載のシステム。
【請求項１４】
電気負荷がないときの誘導電力コンセントによる送電を回避する方法であって、前記誘導電力コンセントは、電源に結線され、前記電気負荷に結線された二次誘導子に誘導結合される少なくとも１つの一次誘導子を備え、該方法は、
ａ．前記一次誘導子が送電するステップと、
ｂ．前記一次誘導子が送電中であることを検出するステップと、
ｃ．前記一次誘導子が前記二次誘導子に誘導結合されていることをチェックするステップと、
ｄ．二次誘導子が検出されない場合、前記一次誘導子を前記電源から切断するステップと
を含む、方法。
【請求項１５】
検出するステップｂが、
・信号を前記一次誘導子からコントローラに通信するステップ、及び
・前記一次誘導子から発せられる放射を検出するステップ
のうちの少なくとも１つから選択されること、
チェックするステップｃが、
・信号を前記二次誘導子からコントローラに通信するステップ、
・二次信号を、前記一次誘導子から発せられる放射内に符号化するステップ、及び
・前記一次誘導子近傍の温度を監視し、前記温度の大きな上昇をチェックするステップ
のうちの少なくとも１つから選択されること、並びに
切断するステップｄが、二次誘導子が不在である状態で、前記一次誘導子が送電中であることを示す少なくとも１つの制御信号をコントローラに送信すること、及び前記電源と前記一次誘導子との間に接続された回路ブレーカに始動信号を送信することを含むこと
から選択される少なくとも１つの制限をさらに特徴とする、請求項１５に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、誘導電力提供システムを提供することを対象とする。特に、本発明は、可動誘導電力コンセントを介しての電力提供に関する。
【背景技術】
【０００２】
必要なときに必要な位置で電力を提供することは、建物を建てる際に重要な考慮事項である。各部屋に必要な電力コンセントの数及び位置は、その部屋がどのように使用されることになるかに依存する。しかし、多くの場合、部屋の将来の機能は、部屋の建造中には分からない。したがって、建物が完成した後、長い時間が経ってから、電力コンセントの配置換えをする必要があることが多く、これには大きなコストがかかり得る。
【０００３】
従来の電力コンセントは通常、部屋の壁を巡って重要なポイントに配置される。電力ソケットが接続される環状配電系統が設けられ得る。このような環状配電系統は通常、壁内に埋め込まれた導管を巡って延び、壁内又は壁上の配電盤がそれに接続される。したがって、電力コンセントの位置は、固定された配電盤の位置により決まる。壁が仕上げられてしまうと、電力コンセントの配置換えは困難である。
【０００４】
電力コンセントを追加又は配置換えするには、追加の配線を提供しなければならない。追加の配線はそれ自体、壁の表面に溝を堀り、溝に沿って配線を延ばし、配線を石膏、目地仕上げ剤等で覆うことにより、壁内に埋め込むことができる。追加の電力コンセントは通常、壁面内に切り込まれた窪み内に沈められるか、あるいは、突出した配電盤が壁上にネジ又はボルトで留められる。電力コンセントを配置換えする別の方法は、電線用導管を壁の外面に取り付け、外部導管を通して配線を延ばし、電力コンセントを外部導管に接続するというものである。このような解決策は、特に、壁が中実の石材、コンクリート、又はブロックから造られる学校、大学、研究室、及び他の機関で一般に使用される。この解決策ではコスト及び時間がかかると共に、見苦しいことが理解される。
【０００５】
Priceに付与された（特許文献１）には、電気配線の設置に役立ち、簡易化するように設計された電気テープ及びプラグコネクタが記載されている。実質的に平坦又は膜状の導体が、保護材料の絶縁層の間に挟まれる。このサンドイッチ構造は、２つの主電流搬送導体から絶縁された接地導体を含む。テープ又はケーブルの片面又は片側は、感圧接着剤でコーティングされる。三つ叉コネクタが、テープ又はケーブルを電気コンセントに適合させる。
【０００６】
Priceの解決策では、配線を壁面に対して平坦に配置することができ、配線の見苦しさが低減されると共に、設置がより簡単である。しかし、電力コンセントを設置するには、導電テープから絶縁を除去すること、及び特別なプラグを接続することが必要である。さらに、電力コンセントは、一旦接続されると、剥き出しになった導体を露出せずには除去することができない。
【０００７】
代替のシステムが、Changに付与された（特許文献２）に記載されている。Changは、外被ゴムに係合し外被ゴム内に収容される１本又は複数の電気ケーブルを有する１本又は複数の電線を含む電線結合装置を記載している。１つ又は複数のソケットのそれぞれが、ソケット筐体と、ソケット筐体内に固定される２つの導体部材とを有し、導体部材は、プラグを受けるために、筐体筐体のオリフィスと位置合わせされる。電線及び／又はソケットのそれぞれは、さらなる固定具なしで周囲の壁に取り付けるための接着材料を有する。ソケットは、他の電線に結合するための側面開口部を含み得る。
【０００８】
Changのシステムでは、電線及びコンセントは壁面上に貼り付けられ、壁面から突出する。見苦しいだけではなく、突出したソケットにぶつかった場合、ソケットが壁から剥がれる恐れがある。ソケット及び電線は、追加の固定具なしで接着剤のみにより支持されるため、ソケットが壁から剥がれた場合、ソケットは電線自体のみにより支持されることになり、それにより、安全面での危険性が呈される。
【０００９】
従来の電気ソケットは、対応するプラグのピンが差し込まれて、導電結合を形成する穴を内部に有する。安全のために、その結合の給電側は一般にメス部であり、突出する剥き出しになった導電要素を有さない。この装置に結合されるプラグは、通常、剥き出しになったピンを有する対応するオス部を有する。ピン及び穴のサイズは、小さな子供であっても指を内部に挿入できないようなものである。高品位ソケットでは、接地接続が設けられ、より長い接地ピンを有するプラグが内部に差し込まれた場合のみ、ピン（又は他の何か）を、電流を搬送する活線及び中性線に接続された穴に挿入可能である。それにもかかわらず、子供は時々、思いがけず鉛筆、ピン、及び他の物体をソケットの穴内に差し込んでしまい、時には致命的な結果になることがある。水も短絡を発生させ、感電を引き起こす恐れがある。
【００１０】
ソケットは見苦しいため、壁上に設置されるソケットの数は一般に制限される。多くの場合、ソケットの位置は、変化する要件に対して適切ではなく、延長リード線が必要とされる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】米国特許第３，５８５，５６５号明細書
【特許文献２】米国特許出願第２００２／００８４０９６号明細書
【特許文献３】米国特許第５，４８６，３９４号明細書
【特許文献４】米国特許第６，４４４，９６２号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
これら及び他の理由により、往々にして壁に沿って位置決めされる従来のソケットコンセントに対する代替の給電が必要であり、本発明はこの必要性に対処する。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
発明の概要
本発明の目的は、ドライバを介して電源に接続可能な少なくとも１つの一次誘導子を備える、作業空間の境界面内に組み込まれる少なくとも１つの誘導電力コンセントを備え、ドライバは一次誘導子に振動電圧源を提供し、一次誘導子は電気負荷に結線された二次誘導子に誘導結合する、給電システムに対する解決策を提供することである。本発明の様々な実施形態によれば、境界面は、壁、床、天井、シンク、浴槽、扉、及び作業面を含む群から選択される。
【００１４】
通常、誘導電力コンセントは、境界面内に組み込むための事前に組み立てられる材料内に組み込まれる。任意選択的に、事前に組み立てられる材料は、石膏ボード、紙シート、壁紙、左官テープ、扉、窓枠、壁タイル、作り付けのキャビネット、キッチンカウンタ、シンク、浴槽、シンク周り、ラグ、床全面を覆うカーペット、寄せ木張り、リノリウム、床タイル、滑り止めマット、タイル貼り、石、人造石、及び舗床を含む群から選択される。
【００１５】
本発明の好ましい実施形態によれば、石膏ボードパネルが、境界面内に固定するために設けられ、石膏ボードパネルは、２枚の紙シートで挟まれた石膏層と、一次誘導子を電源に接続する一対の導体とを備え、一次誘導子は、紙シートのうちの少なくとも１枚の背後にある。
【００１６】
様々な実施形態では、石膏ボードパネルはさらに、
・強磁性コアが一次誘導子と二次誘導子との間の磁束誘導を向上させること、
・少なくとも１つの一次誘導子が少なくとも一方の紙シート上にプリントされること、
・パネルが耐水性を有すること、
・パネルが加熱要素を備えること、
・パネルが高抵抗の一次誘導子を備えること、及び
・一次誘導子が、内部で振動電流が加熱効果を生み出すような比較的高い抵抗を有する合金を含むこと
から選択される少なくとも１つの特徴を特徴とする。
【００１７】
別の実施形態によれば、本発明は、境界面に接着するための紙シートを提供し、紙シートは、少なくとも１つの一次誘導子と、一次誘導子を電源に接続する少なくとも一対の導体とを備える。任意選択的に、紙シートは、
・壁紙である紙シート、
・誘導層の裏面に接着される一次誘導子、
・紙にプリントされた誘導コイルを備える一次誘導子、及び
・境界面に自己接着する接着剤層を備える紙シート
から選択される少なくとも１つの特徴を特徴とし得る。
【００１８】
本発明の別の実施形態では、境界面上に固定するためのテープが提供され、このテープは、
・接着面を有する第１の層と、
・第２の層であって、
・互いに電気的に絶縁された少なくとも一対の導電体、及び
・一対の導電体に電気的に結合された少なくとも１つの一次誘導子
を備える、第２の層と、
・一対の導電体及び一次誘導子が第１の層と第２の層との間に挟まれるように、第２の層に重なる第３の層と
を備える。
【００１９】
任意選択的に、電力コンセントテープは、
・一次誘導子の二次元配列を備える第２の層、
・第１の層の接着面に解放可能に係合する解放層、
・第３の装置の外面に施されるコーティングであって、接着面は、電源テープが巻かれたときに、コーティングに解放可能に係合する、コーティング、
・織り合わせられた繊維のスクリム層を備えるテープ、及び
・一次誘導子と二次誘導子との間の磁束誘導を向上させる強磁性コアを備えるテープ
を含む群から選択される少なくとも１つの特徴を特徴とする。
【００２０】
本発明のさらに別の実施形態では、作業空間の床表面が提供され、一次誘導子が内部に埋め込まれ、床面下の配線を介して電源に結線される。任意選択的に、床面は、ラグ、床全面を覆うカーペット、寄せ木貼り、リノリウム、床タイル、滑り止めマット、タイル貼り、石、人造石、及び舗床を含む群から選択される。
【００２１】
本発明のさらなる実施形態によれば、電化製品が、少なくとも１つの電力コンセントから誘導的に電力を引き込むように適合され、電化製品は少なくとも１つの二次誘導子を備える。通常、電化製品は、電化製品に給電する電気エネルギーを蓄える蓄電手段をさらに備える。任意選択的に、蓄電手段は、キャパシタ、蓄電池、及び再充電可能な電気化学電池を含む群から選択される。
【００２２】
様々な実施形態では、電化製品は、スタンド式ランプ、ビデオレコーダ、ＤＶＤプレーヤ、紙シュレッダ、ファン、フォトコピー機、コンピュータ、プリンタ、調理家電、冷蔵庫、冷凍庫、洗濯機、衣類乾燥機、重機、デスクランプ、周囲照明ユニット、ファン、ワイヤレス電話、スピーカ、スピーカフォン、電話会議ベースユニット、電気式鉛筆削り器、電気ステープラ、表示装置、電気式ピクチャフレーム、ＶＤＵ、プロジェクタ、テレビ、ビデオプレーヤ、音楽センタ、計算機、スキャナ、ファクシミリ機、ホットプレート、電気加熱式マグ、携帯電話、ヘアドライヤ、ひげ剃り器、脱毛器、ヒータ、ワックス溶かし器、ヘアカーラー、顎髭トリッパ（beard tripper）、体重計、照明及びラジオ、卵泡立て器、パンメーカー、料理用ミキサー、オレンジジュース絞り器、野菜ジューサー、フードプロセッサ、電気ナイフ、トースター、サンドイッチトースター、ワッフルメーカー、電気式バーベキューグリル、スロークッカー、ホットプレート、ディープフライヤー、電気式フライパン、包丁研ぎ器、家庭用滅菌器、湯沸かし器、コーヒー沸かし器、ラジオ、カセットプレーヤ、ＣＤプレーヤ及び電気式缶切り、ポップコーンメーカー、及び磁気撹拌器を含む群から選択される。
【００２３】
本発明のさらに別の実施形態によれば、電力を電気負荷に誘導的に提供する少なくとも１つの装置搭載誘導電力コンセントを備える電力プラットフォームを備えるシステムが提供され、このシステムは、少なくとも１つの誘導電力コンセントから電力を誘導的に引き込む少なくとも１つの二次誘導子をさらに備える。好ましくは、家具内に組み込まれた電力プラットフォーム。任意選択的に、家具は、椅子、テーブル、作業台、間仕切り壁、キャビネット、及びカップボードを含む群から選択される。
【００２４】
本発明の好ましい実施形態では、誘導電力コンセントは、境界面の背後で一次誘導子を移動させる位置決め機構を備える。各種実施形態では、誘導電力コンセントはさらに、
・位置決め機構がキャリッジを備えること、
・一次誘導子がローラボール、車輪、スキー、及び空中浮遊磁石を含む群のうちの少なくとも１つに取り付けられること、
・一次誘導子が少なくとも１つの案内ケーブルに固定されること、
・位置決め機構が電動式であること、
・位置決め機構がユーザにより遠隔制御可能であること、
・一次誘導子が、第２の磁石要素により引っ張られるように構成される第１の磁気要素に固定されること、
・位置決め機構が一次コイルを境界面の裏面に係合させるクラッチをさらに備えること、及び
・位置決め機構が一次誘導子を境界面の裏面から離脱させる解放機構をさらに備えること
を含む群から選択される少なくとも１つの特徴を特徴とする。
【００２５】
代替又は追加として、位置決め機構は、一次誘導子がスライド可能に取り付けられる少なくとも１つのレールを備える。通常、このレールは、トラック及びプーリを含む群のうちの少なくとも１つによりスライド可能に支持される。
【００２６】
一次誘導子が実質的に不透明な層の背後に隠される他の実施形態では、一次誘導子の位置を示す少なくとも１つのインジケータをさらに備えるシステム。任意選択的に、システムはさらに、
・インジケータが境界面内に組み込まれること、
・インジケータが表面のマップを表す視覚的ディスプレイを備え、一次誘導子の位置がマップ上に示されること、
・インジケータが一次誘導子の位置を調整する制御パネルをさらに備え、一次誘導子の位置が制御パネル上に示されること、
・インジケータが、遠隔から検出可能なロケータビームを送信するように構成される少なくとも１つの送信器を備えること、
・一次誘導子の位置を外部センサにより特定可能なこと、及び
・一次誘導子の位置が、近接センサ、ボリュームセンサ、赤外線センサ、超音波センサ、磁気センサ、ホールプローブ、インダクタンスセンサ、及び静電容量センサを含む群から選択される外部センサにより特定可能なこと
から選択される少なくとも１つの特徴を特徴とする。
【００２７】
特定の実施形態では、システムはインジケータを含み、実質的に不透明な層を透過可能であり、実質的に不透明な層の前からそれを検出できるようにする種類及び強度の放射のエミッタを備える。任意選択的に、システムはさらに、
・エミッタが一次誘導子内に組み込まれ、放射が、実質的に不透明な表面が放射の透過性を有するように選択されること、
・エミッタが発光ダイオードを備えること、
・エミッタが一次誘導子を備えること、
・放射がフォトダイオードにより検出可能なこと、
・放射が、電磁放射、音波、及び超音波を含む群のうちの少なくとも１つを含むこと、
・放射が赤外線放射を含み、赤外線放射がデジタルカメラにより検出可能なこと、及び
・一次誘導子の位置が、位置信号に符号化され、位置信号は放射により送信されること
を含む群から選択される少なくとも１つを特徴とする。
【００２８】
本発明のさらなる目的は、電力提供システムが、電気負荷がないときの送電を回避する保護システムを提供することであり、このシステムは、一次コイルを電源から切断する少なくとも１つの回路ブレーカを備える。好ましくは、保護システムは、一次誘導子により送られた電力を検出する少なくとも１つの一次検出器と、一次誘導子に誘導結合されている二次誘導子を検出する少なくとも１つの二次検出器と、一次検出器及び二次検出器の両方と通信し、回路ブレーカを始動させる少なくとも１つのコントローラとをさらに備える。任意選択的に、一次検出器は、磁気センサ、熱センサ、電磁放射センサ、及びホールプローブを含む群から選択される。
【００２９】
本発明の他の実施形態では、保護システムの一次誘導子は特性周波数ｆで放射し、一次検出器は、周波数ｆの放射を検出するように構成される。任意選択的に、保護システムは、二次誘導子が一次誘導子に誘導結合されたことを示す二次タグを放射に付ける変調器をさらに備え、二次検出器は、放射を復調し、二次信号を分離するプロセッサを備える。特定の実施形態は、一次誘導子を一意に識別する一次タグを放射に付ける変調器をさらに備える。
【００３０】
本発明のさらなる目的は、電気負荷がないときの誘導電力コンセントによる送電を回避する方法を提示することであり、誘導電力コンセントは、電源に結線され、電気負荷に結線された二次誘導子に誘導結合される少なくとも１つの一次誘導子を備え、この方法は、
ステップ（ａ）−一次誘導子が送電するステップと、
ステップ（ｂ）−一次誘導子が送電中であることを検出するステップと、
ステップ（ｃ）−一次誘導子が二次誘導子に誘導結合されていることをチェックするステップと、
ステップ（ｄ）−二次誘導子が検出されない場合、一次誘導子を電源から切断するステップと
を含む。
【００３１】
任意選択的に、ステップ（ｂ）は、
・信号を一次誘導子からコントローラに通信するステップ、及び
・一次誘導子から発せられる放射を検出するステップ
のうちの少なくとも１つから選択し得る。
【００３２】
任意選択的に、ステップ（ｃ）は、
・信号を二次誘導子からコントローラに通信するステップ、
・二次信号を、一次誘導子から発せられる放射内に符号化するステップ、及び
・一次誘導子近傍の温度を監視し、温度の大きな上昇をチェックするステップ
のうちの少なくとも１つから選択し得る。
【００３３】
任意選択的に、ステップ（ｄ）は、二次誘導子が不在である状態で、一次誘導子が送電中であることを示す少なくとも１つの制御信号をコントローラに送信すること、及び電源と一次誘導子との間に接続された回路ブレーカに始動信号を送信することを含む。
【００３４】
本発明をよりよく理解し、どのように実施し得るかを示すために、これより、純粋に例として添付図面を参照する。
【００３５】
これより、特に図面を詳細に参照しながら、示される特定事項は例であり、本発明の好ましい実施形態の説明的な考察のみを目的とし、本発明の原理及び概念的態様の最も有用且つ容易に理解される説明であると信じられるものを提供するために提示されることが強調される。この点に関して、本発明を基本的に理解するために必要な程度よりも詳しく本発明の構造的細部を示すことは試みられておらず、図面と共に行われる説明は、本発明のいくつかの形態をどのように実際に具現し得るかを当業者に明らかにするものである。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の一実施形態による電力提供システムを組み込んだ部屋の隅の概略図である。
【図２】複数の一次誘導子及び配電系統に結合するための接続線を含む石膏ボード壁パネルの概略図である。
【図３】図２の石膏ボード壁パネルを組み込んだ壁の概略図である。
【図４】複数の一次誘導子及び配電系統に結合するための接続線を含む壁紙の概略図である。
【図５】図４の壁紙で覆われた壁の概略図である。
【図６】制御ボックスに接続された一次誘導コイルを組み込んだ壁の概略図である。
【図７】本発明のさらなる実施形態による壁材の一部分内に埋め込まれた電気構成要素の例示的な構成を示す。
【図８ａ】電力コンセントテープを巻いたものの概略図である。
【図８ｂ】二次元配列になった一次誘導コイルを上に有する第２のより幅広の電力コンセントテープの概略図である。
【図９ａ】壁に貼り付けられた図８ａの電力コンセントテープの概略図である。
【図９ｂ】図９ａの完成した壁に取り付けられる、専用誘導電力アダプタが提供された様々な電化製品の概略図である。
【図９ｃ】壁に取り付けられた誘導電力アダプタの概略図である。
【図１０ａ】電力コンセントテープの電気構成要素の第１の構成を示す。
【図１０ｂ】電力コンセントテープの電気構成要素の第２の構成を示す。
【図１１】本発明のさらなる実施形態による床下電力提供システムを示す。
【図１２ａ】誘導コンセントから受電するように適合された、二次コイルが設けられた電化製品の様々な実施形態の概略図である。
【図１２ｂ】誘導コンセントから受電するように適合された、二次コイルが設けられた電化製品の様々な実施形態の概略図である。
【図１２ｃ】誘導コンセントから受電するように適合された、二次コイルが設けられた電化製品の様々な実施形態の概略図である。
【図１２ｄ】誘導コンセントから受電するように適合された、二次コイルが設けられた電化製品の様々な実施形態の概略図である。
【図１２ｅ】誘導コンセントから受電するように適合された、二次コイルが設けられた電化製品の様々な実施形態の概略図である。
【図１２ｆ】誘導コンセントから受電するように適合された、二次コイルが設けられた電化製品の様々な実施形態の概略図である。
【図１３ａ】誘導コンセントから受電するように適合された、電化製品のさらなる実施形態の概略図である。
【図１３ｂ】誘導コンセントから受電するように適合された、電化製品のさらなる実施形態の概略図である。
【図１３ｃ】誘導コンセントから受電するように適合された、電化製品のさらなる実施形態の概略図である。
【図１３ｄ】誘導コンセントから受電するように適合された、電化製品のさらなる実施形態の概略図である。
【図１４ａ】本発明の別の実施形態による、ポータブルコンピュータが誘導結合された可動電力コンセントを組み込んだ表面の概略図である。
【図１４ｂ】背後に、位置決め機構の第１の実施形態上に電力コンセントが取り付けられた表面層の断面である。
【図１５ａ】位置決め機構の第２の実施形態により電力コンセントがスライド可能に取り付けられ、自由に移動可能な、幅木の背後に線形レールを含む壁の概略図である。
【図１５ｂ】壁を覆う延長レールにスライド可能に取り付けられた２つの電力コンセントの概略図である。
【図１５ｃ】電力コンセントが壁の背後の調整可能なＨ枠に取り付けられる位置決め機構の第３の実施形態の概略図である。
【図１５ｄ】電力コンセントが表面の背後の４本の案内ケーブルにより移動可能な位置決め機構の第４の実施形態の概略図である。
【図１６ａ】表面に係合されたクラッチ機構を含む可動誘導コンセントの断面及び表面から離脱したクラッチ機構を含む可動誘導コンセントの断面を示す。
【図１６ｂ】表面に係合されたクラッチ機構を含む可動誘導コンセントの断面及び表面から離脱したクラッチ機構を含む可動誘導コンセントの断面を示す。
【図１７ａ】隠された電力コンセント及び表面の背後に隠された一次コイルの位置を示す、表面内に組み込まれたインジケータの概略図である。
【図１７ｂ】図１７ａの表面上に静止し、隠された一次コイルにより給電中の概略図である。
【図１７ｃ】調整可能な一次コイルが壁の背後に隠され、一次コイルの位置を示す制御パネルにより遠隔制御可能である、代替の電力コンセントの概略図である。
【図１８ａ】発光ダイオードが、携帯電話のカメラにより受信される位置ビームを送信する、電力コンセントの概略図である。
【図１８ｂ】一次コイルが、一次コイルの位置を識別する符号化信号を搬送するロケータビームを受信器に送信するように構成される、本発明の別の実施形態による電力コンセントを表すブロック図である。
【図１９】本発明の別の実施形態による電力提供システム内で使用される漏電回避システムのブロック図である。
【図２０ａ】本発明の別の実施形態による、現場での漏れ回避システムにより保護される誘導電力コンセント及び誘導電力コンセントに誘導結合される、電気負荷に結線された二次コイルの概略図である。
【図２０ｂ】二次コイルが誘導結合されていない状態の図２０ａの誘導電力コンセントの概略図である。
【図２１】本発明のさらなる実施形態による遠隔漏れ回避システムにより保護される複数の誘導電力コンセントの概略図である。
【図２２】本発明のさらに別の実施形態による、電気負荷が結合されていないときの誘導電力コンセントの送電を回避する方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
好ましい実施形態の説明
これより、本発明の例示的な実施形態による電力提供システムの概略図を示す図１を参照する。壁２ａ、２ｂ、天井２ｃ、及び床２ｄにより境界が定められる部屋の隅等の作業空間１は、例えば、テレビセット４ａ及び照明取付具４ｂ等の様々な家電製品４を含む。このような電化製品４は、誘導電力コンセント６から電力を引き込むように適合される。本発明の一態様の特定の特徴は、誘導電力コンセントが部屋の壁、天井、及び床等の部屋の境界面２内に組み込まれることである。
【００３８】
誘導電力結合により、エネルギーを電源から電気負荷に、それらの間に導電路を設けずに送ることが可能である。電源は一次誘導子に結線され、振動電位が一次誘導子の両端に印加され、振動磁場が誘導される。振動磁場は、一次誘導子の近傍に配置された二次誘導子内に振動電流を誘導することができる。このようにして、電気エネルギーを一次誘導子から二次誘導子に、これら２つの誘導子を導電的に接続せずに電磁誘導により送ることができる。電気エネルギーが一次誘導子から二次誘導子に送られる際、この対は誘導結合されていると言える。このような二次誘導子に直列に結線された電気負荷は、二次誘導子が一次誘導子に誘導結合されているときに電源からエネルギーを引き込むことができる。
【００３９】
誘導電力コンセント６内では、一次誘導子７が、例えば、配電系統等の電源にコントローラを介して結線される。コントローラは、一次コイルの駆動に必要な電子回路を提供する。このような電子回路は、例えば、一次誘導子の両端に高周波振動電圧を提供して一次誘導子を駆動するスイッチユニットを含み得る。
【００４０】
電気装置４は、誘導電力コンセント６の一次誘導子７に誘導結合されるように構成される二次誘導子５を介して誘導電力コンセントから受電し得る。以下にさらに詳細に概説するように、本発明のいくつかの実施形態では、二次誘導子５は、電気装置２に結線された誘電受電ユニット内に収容してもよい。他の実施形態では、二次誘導子は電気装置自体内に組み込んでもよい。
【００４１】
本発明の様々な実施形態によれば、誘導電力コンセントは、事前に組み立てられる建築材料内に組み込み得る。図２を参照して、本発明の一実施形態による石膏ボードパネル１００を示す。石膏ボードパネル１００は、通常、紙である表面シート１０４、１０６の間に挟まれた、石膏又はこれと同様のもの等の建築材料１０２の層からなる。石膏ボードパネル１００に内蔵されるのは、１つ又は複数の一次誘導子１０８Ａ〜Ｆ及びパネル１００の縁まで延び、配電系統（図示せず）に結合できるようにする接続線１１０、１１２である。
【００４２】
嵩張る場合、一次誘導子１０８Ａ〜Ｆを建築材料１０２内に埋め込んでもよい。しかし、誘導コイル１０８Ａ〜Ｆ等の一次誘導子が比較的薄くてもよく、単純に、パネル１００の外部に面する表面として設計される表面シート１０４に接着又は貼り付けてもよいことが理解される。
【００４３】
一次誘導子１０８ａ〜ｆ及び導線１１０、１１２は、ワイヤ又はアルミニウムシート又は銅シート等の金属フォイルから作ることができる。代替として、一次誘導コイル１０８ａ〜ｆ及び導線１１０、１１２は、導電性インクを使用して表面シート１０４上にプリント又はペイントしてもよい。
【００４４】
磁束案内コアが、一次コイル１０８と、一次コイル１０８の近傍に配置された二次コイル６０４（図６）との電磁結合を向上させることができる。本発明の特定の実施形態では、例えば、フェライト又は非晶質強磁性材料の磁束案内コア（図示せず）には、各一次コイルが関連付けられ、磁束案内コアは壁材内に埋め込まれる。強磁性シールド要素又はこれと同様のもの等のさらなる構成要素を磁束案内コア内にさらに組み込んでもよい。
【００４５】
図３を参照して、枠組み２０４に取り付けられた石膏ボードパネル２０２を備えた標準的な乾式壁のように、石膏ボードパネル１００を壁２００内に組み込んでもよく、
【００４６】
浴室等で使用するために、石膏ボードパネル１００を「緑色」耐水性石膏ボードから有用に作ることができる。実際には、石膏ボードという用語が本明細書ではむしろ大まかに使用され、他の建築材料、石膏、石膏ボード、石膏平ボード、シートロック、又はこれらと同様のもの等の特に乾式壁に使用されるものも指し得ることが理解される。
【００４７】
これより、壁紙３００を部分的に巻きが解かれたものを示す図４を参照する。壁紙３００は、通常、紙又は織物である積層材料の可撓性シート３０２を備え、可撓性シート３０２上にプリント又はパターニングすることができる。可撓性シート３０２の裏３０４には、複数の一次誘導コイル３０８が設けられる。一次コイル３０８は金属フォイルから作ることができ、可撓性シート３０２上に接着可能であるか、又は可撓性シート３０２上に、例えばシルクスクリーンによりプリントされた導電性インクを備え得る。
【００４８】
図５を参照すると、壁紙３００は、壁４００の表面上に貼り付けられるように設計される。一次コイル３０８は、二次誘導コイル６０２（図６）と誘導結合するように構成される。このような二次誘導コイル６０２は、例えば、照明取付具４６０又はテレビ４８０等の電気装置に結線された状態で、壁４００の表面４０２に取り付けられた電力コンセントに電力を提供するために使用される電力アダプタ４２０により担持されてもよく、又は壁の近傍に配置され、従来の電力ソケット又は誘導電力コンセントを上に有するテーブル及びこれと同様のもの等の家具（図示せず）上にあってもよい。
【００４９】
電力アダプタ４２０は、接着剤を使用して壁４００に固定してもよく、又は所定位置にネジ又はボルトで留めてもよい。代替として、磁石を壁内に埋め込んで、電力アダプタ４２０内の対応する磁石と磁気的に結合してもよい。好ましくは、電力アダプタ４２０は、配線を追加する必要なく、異なる電力ポイント間で容易に交換される。電力アダプタ４２０をテレビ、音楽システム、又はこれらと同様のもの等の電化製品内に組み込んでもよいことが理解される。テレビ４８０等の単一の電化製品が２つ以上の一次誘導コイル３０８にわたって広がり、それにより、その電化製品が２つ以上の電力ポイントから電力を引き込めるようにしてもよいことにさらに留意する。これは、電化製品が必要とする電力が、例えば、単一の一次誘導コイル３０８により供給し得る電力よりも大きい場合のように、様々な電荷製品において有用であり得る。
【００５０】
再び図４を参照すると、可撓性シート３０２が作られる材料は、有用なことに、裏にある一次誘導コイル３０８及び紙３００の縁から延び、配電系統の電源に結合する導電性ストリップ３１０、３１２等の、下にある電気構成要素を隠すように高密度の模様又は重い質感を有し得る。
【００５１】
任意選択的に、紙３００は、壁４００に接着するための接着面３０６を裏面に有する。粘着性の事前にのり付けされた壁紙自体が既知であり、その技術を本明細書で説明する誘導性紙に適合し得る。したがって、任意選択的に、低密度ポリエチレン又はこれと同様のもの等の蝋質解放層又は裏当てシート３０７が粘着層３０６に接着される。裏当てシート３０７を剥がし、それにより露出した接着面３０６を介して紙３００を壁４００等の表面に接着できるようにすることができる。代替として、巻かれたときに、粘着層３０６を手で容易に分離されるように、前面３０１を蝋質解放材料コーティングでコーティングしてもよい。他の可能性は壁紙ハンガー（wallpaper hanger）である。
【００５２】
これより図６を参照すると、本発明の特定の実施形態では、制御ボックス５００を環状配電系統５４０に結線して、壁材５１０に埋め込まれるか、又は接着された一次コイル５０８の駆動に必要な電子回路を提供し得る。駆動電子回路（図示せず）を提供してもよい。例えば、これらとしては、高周波振動電圧源を提供するスイッチユニット及び駆動する電力コンセントを選択するコンセントセレクタを挙げることができる。制御ボックス５００は、例えば、フラットＰＣＢコネクタ等のクリンプルコネクタ（crimple connector）５２０に接続し得る。任意選択的に、一次誘導コイルを有さず、壁材５１０と制御ボックス５００とを接続する導電性ストリップ（図示せず）を有する接続電力テープ５６０を設けてもよい。
【００５３】
電力アダプタ６００は、従来の電力プラグ（図示せず）を結合し得る従来の電力ジャック６０４に結線された二次誘導コイル６０２を含み得る。代替として、二次誘導コイル６０４は、照明取付具４６０又はこれと同様のもの等の電気負荷に直接結線してもよい。電力アダプタ６００内の二次誘導コイル６０４が、壁５１０内の一次誘導コイル５０８と位置合わせされているとき、電力をこれらコイル間で誘導的に送り、それにより、電力を負荷に提供することができる。
【００５４】
これより図７を参照して、本発明の別の実施形態による電力壁材７００の一部分内の電気構成要素の例示的な構成を示す。共通の導電性ストリップ７１０が、列内のすべての一次誘導コイル７０８に接続する。制御ストリップ７１２は、各導線が１つのみの一次誘導コイル７０８に接続される束になった導線からなる。電力壁材が切断された位置がどこであっても、共通導電性ストリップ７１０及び制御ストリップ７１２を制御ボックス５００（図５）に接続し得る。したがって、制御ストリップ７１２は、各一次誘導コイルを個々に選択的にアクティブ化する手段を提供する。上述した電気構成要素の構成は、個々の一次コイルの制御を提供する。しかし、当業者に明らかなように、電気構成要素の代替の構成も可能なことが理解される。
【００５５】
通常、壁に石膏を塗る前に、左官テープを使用して、石膏ボードのジョイントを覆う。左官テープ、通常はスクリム又はバーラップ紙テープは、表面の完全性を維持するのに役立つと共に、ジョイントに沿って石膏がひび割れる危険性を低減する。
【００５６】
Stoughにより（特許文献３）に記載のような粘着性左官テープが既知である。Stoughのテープは、隣接する乾式壁ユニットの繋ぎ目を素早くテープで塞ぐのを助け、巻いた状態で提供される。このテープは、内側に面した感圧接着剤コーティングを有する可撓性紙材料の第１の層を有する。補強繊維織物材料の第２の層が、第１の層に重ねられる。可撓性材料の第３の層が繊維織物材料に重ねられて、第１の層と第２の層との間に繊維材料を封入する。第３の層は、巻かれたときに、第１の層の接着剤がテープを手で分離するために第３の層に解放可能に係合するように、外側に面した解放コーティングを有する。クリースがテープの中心に沿って形成されて、テープを壁の中心に位置決めするのを容易にする。テープの自己解放性により、裏当てを取り外す必要なく、テープを容易に小出しして貼り付けることが可能である。接着剤は、乾式壁泥状物質（drywall mud）の層が重ねられることで湿った場合であっても接着性を保つような配合を有する。さらに、第３の層の解放コーティングは、目地仕上げ材、石膏、及びこれらと同様のもの等の乾式壁泥状物質の接着を許容し可能にする。
【００５７】
これより、本発明の別の実施形態による誘導電力コンセント８４２を組み込んだ電力コンセントテープ８００を巻いたものを示す図８ａを参照する。電力コンセントテープ８００は３層から構築される。第１の層８２０は、壁等の表面に接着可能な感圧接着面８２２を有する。第２の層８４０は、一連の電力コンセント８４２及び導電性ストリップ８４４、８４６を含む電気構成要素を保持する。第３の層８６０は第２の層８４０に重なり、それにより、電気構成要素を第１の層８２０と第３の層８６０との間に挟む。
【００５８】
第２の層８４０の電気構成要素は、導電性ストリップ８４４、８４６、おいよび一連の一次誘導コイル８４２である。一次誘導コイル８４２は、壁面上に電力コンセントを設けるために使用し得る電力アダプタにより担持される二次誘導コイルと誘導結合するように構成される。
【００５９】
好ましくは、第３の層８６０の外面８６２は、巻かれたときに、第１の層の接着面８２２を第３の層８６０の外面８６２から、通常は手で容易に分離されるように、低密度ポリエチレン又はこれと同様のもの等の蝋質解放材料コーティングでコーティングされる。代替として、蝋質解放材料を覆う解放可能カバースリップ（図示せず）を接着層８２２に接着させて、接着面が埃等を集めることから保護すると共に、テープ８００が物体に時期尚早的に貼り付けられないようにする。
【００６０】
図８ｂは、一次誘導コイル８４２’の二次元配列８４０’を備える電力コンセントテープ８００’の代替の実施形態を示す。それぞれが各自の導電性ストリップ対８４４’ａ〜ｃ、８４６’ａ〜ｃを有する３行になった一次誘導コイルが提供する。このようなテープ８００’を巻いたものが、広い面積、例えば、卓上、作業面等を覆うために有用であり得ることに留意する。したがって、代替の電力コンセントテープ８００’を使用して、遠隔電力ポイント配列を提供し得る。
【００６１】
図９ａを参照して、壁９００に塗布中の電力テープ８００を示す。石膏、石膏ボード、石膏平ボード、シートロック、又はこれらと同様のもの等の材料の乾式壁ボード９２０が枠組み９４０に取り付けられる。隣接する乾式壁ボード９２０の繋ぎ目９６０を目立たなくするために、電力コンセントテープ８００のセグメントが使用されて、隣接する乾式壁ボード９２０間を橋渡しする。乾式壁ボード９２０及びテープが貼られた繋ぎ目９６０は、その上に石膏９８０を塗布し得る実質的に平坦な表面を生み出す。強磁性材料を含む石膏９８０が誘導結合のための追加の磁束案内を提供し得ることに留意する。従来技術では、橋渡し機能は、電気構成要素が埋め込まれていない紙、バーラップ、又は他のスクリムテープにより実行されている。
【００６２】
電力コンセントテープの両端は、例えば、フラットＰＣＢコネクタ等のクリンプルコネクタ５２０により制御ボックス５００に接続し得る。任意選択的に、一次誘導コイルを有さず、電力コンセントテープ８００と遠隔制御ボックス５００とを接続する導電性ストリップを含む接続電力テープ（図示せず）を提供し得る。
【００６３】
環状配電系統５４０に結線された制御ボックス５００は、高周波振動電圧源を提供するスイッチユニット及び駆動する電力コンセントを選択するコンセントセレクタ等の一次誘導コイル８４２の駆動に必要な電子回路を提供する。
【００６４】
誘導電力アダプタは、図９ｂ及び図９ｂに示すような壁に取り付けられた電化製品に電力を提供するために使用される。特に図９ｂを参照して、完全に石膏が塗られ、それぞれに一次誘導コイル８４２ａ〜ｊが配置される５つの電力ポイントをそれぞれ有する電力コンセントテープ８１０ａ、８１０ｂの２つのセグメントを隠す壁９５０を示す。各セグメント８１０ａ、８１０ｂは、環状配電系統５４０に結線された正義予ボックス５００ａ、５００ｂに接続される。例示的な様々な電化製品ユニットとしては、特に、一口電力アダプタ４２０、二口電力アダプタ４４０、照明取付具電力アダプタ４６０、及び壁取付け式テレビ４８０が挙げられる。電力アダプタ４２０、４４０、４６０は、接着剤を使用して壁に固定するか、又はネジで所定位置に留めることができる。代替として、磁石を壁内に埋め込んで、アダプタ４２０、４４０、４６０内の磁石と磁気的に結合してもよい。したがって、電力アダプタ４２０、４４０、４６０は、いかなる配線も追加する必要なく、電力ポイント間で容易に交換される。
【００６５】
電力アダプタをテレビ４８０、音楽システム、又はこれらと同様のもの等の電荷伊勢品内に埋め込んでもよいことが理解される。図９ｂに示すテレビ４８０等の単一の電化製品が２つ以上の一次誘導コイル８４２ｇ、８４２ｈにわたって広がり、それにより、必要な場合、例えば、所要電力が単一の一次誘導コイル８４２により供給される電力よりも大きい場合、電化製品が２つ以上の電力ポイントから電力を引き込めるようにすることができることに留意する。
【００６６】
図９ｃを参照して、制御ボックス５００に接続された電力コンセントテープ８１０のセグメントに沿って電力ポイント８４２に結合された誘導電力アダプタ６００の図を示す。電力アダプタ６００内では、二次誘導コイル６０２が、従来の電力プラグに結合し得る従来の電力ジャック６０４に結線される。代替として、二次誘導コイル６０４は、照明取付具又はこれと同様のもの等の電気負荷に直接結線してもよい。電力アダプタ６００内の二次誘導コイル６０４が、電力コンセントテープ８００内の一次誘導コイル８４２と位置合わせされているとき、それらコイル間で送電し、それにより、電力を負荷に提供することができる。
【００６７】
電力コンセントテープの２つの実施形態を図１０ａ及び図１０ｂに示す。特に図１０ａを参照すると、第１の実施形態では、電気構成要素８４０は、共通導電性ストリップ８４４がテープに沿ったすべての一次誘導コイル８４２に接続するように構成される。このような制御ストリップ８４６は、各導線が１つのみの一次誘導コイル８４２に接続された束になった導線からなり得る。
【００６８】
電力コンセントテープのセグメントが、恐らくは手で裂くか、又は鋏若しくはナイフ等の切断器具を使用してテープを切断することにより、巻きから切り離される。電力コンセントテープが切断された位置がどこであれ、その位置において、共通導電性ストリップ８４４及び制御ストリップ８４６を制御ボックス５００に接続し得る。この第１の構成では、制御ストリップ８４６を使用して、各一次誘導コイル８４２を選択的にアクティブ化し得る。
【００６９】
電力コンセントテープの電気構成要素６４０の第２の実施形態を図１０ｂに示す。この実施形態では、各一次誘導コイル６４２はそれ自体の専用導電性ストリップ対６４４、６４６に接続される。各一次誘導コイル６４２からの導電性ストリップ対は、電力コンセントテープに沿い、任意の線に沿ってテープを切断することにより、３対の導電性ストリップへのアクセスを提供するのに十分な長さに亘って延びる。したがって、例えば、線Ａに沿って第２の実施形態のテープを切断することにより、続く３つの一次誘導コイル６４２ｂ、６４２ｃ、６４２ｄのそれぞれを制御する導電性ストリップ対６４４ｂ〜ｄ、６４６ｂ〜ｄへの接点が提供される。例えば、線Ｃに沿って第２の実施形態のテープを切断することにより、次に続く３つの一次誘導コイル６４２ｄ、６４２ｅ、６４２ｆのそれぞれを制御する導電性ストリップ対６４４ｄ〜ｆ、６４６ｄ〜ｆへの接点が提供される。ここに示される電力コンセントテープ内で個々に制御可能なのは３つの一次誘導コイルのみであるが、個々に制御可能な一次誘導コイルの数は、導電性ストリップ６４４、６４６の延在長に依存することが理解される。したがって、異なる数の個々に制御可能な一次誘導コイルを提供する様々な導体延在長を有する様々なテープを提供し得る。
【００７０】
これより、参照により本明細書に援用されるReicheltに付与された（特許文献４）には、２つの対向して配置される、本質的には平行する導体及び平行する導体の間に電磁波を生成するように構成されたコーティングを有する平坦要素の形態の少なくとも１つの加熱要素からなる加熱装置が記載されている。コーティング材料は、結合剤、絶縁剤、分散剤、水、及びグラファイトで構成される。加熱装置は、高速の電流立ち上がりを有すると共に、高調波成分の生成に適した電気構成要素を含む高調波生成器を有する制御装置も備える。高調波生成器が加熱要素の両導電体に結合されて、固有分子周波数範囲内の振動スペクトルが発せられる。したがって、低コストで有効性の高い加熱システムが提供され、一実施形態では、加熱システムは、壁紙と同様に巻かれた形態で提供できる平坦なパネルである。したがって、壁紙内に組み込み可能な平坦な壁取付け式加熱要素が既知である。
【００７１】
再び図１を参照すると、驚くべきことに、電流の誘導に加えて、内部の電流の振動により、加熱効果をさらに生み出すように、比較的高い内部抵抗を有する誘導コイル６又は強磁性シールドを提供することが有利なことが分かる。このような加熱効果は、部屋１を暖める対流式ヒータとして使用することができ、有用なことには、高い抵抗を有する誘導コイルが床２ｄの下又は窓の下に配置され、それにより、部屋内の効果的な熱循環が促進される。
【００７２】
オフィス、工場作業フロア、展示ホール、倉庫、及びこれらと同様もの等のオープンプランエリアでは、電力を壁から離れた電気装置に提供する必要があることが多い。引きずるワイヤを回避するために、電力を床又は天井に取り付けられたソケットから提供し得るが、これら両手法には問題がある。従来技術による床取付式のプラグ及びケーブルは蹴られるか、又は叩かれる危険性があり、それにより、接続にダメージを与えると共に、さらにはその場に居合わせた人を傷つける危険性さえもあり、多くの状況では、床には電力ソケット及び引きずるワイヤがないことが望ましい。頭上から電力を提供するには、ケーブルを天井から下げる必要があり、これは見苦しく、かつ大規模ボール及び講堂等の天井が高い場合、又は天井がない屋外での使用の場合、非実用的であり得る。
【００７３】
図１１を参照して、床取付式誘導電力コンセント１２００が床下配線１２２０を介して電源（図示せず）に直接、又は制御ユニット（図示せず）を介して結線される、上記問題に対する解決策が提案される。一次誘導コイルユニット１２００は、その上に配置された二次コイル１３００に誘導結合するように構成され、二次コイル１３００はそれ自体、電気負荷１３２０、１３２５に結合される。このようにして、オープンフロアソケットが回避される。本明細書において説明されるシステム１１００が、ラグ、床全面を覆うカーペット、寄せ木張り、リノリウム、床タイル、タイル貼り、舗床、及びこれらと同様のもの等の様々な種類の床材と併用可能なことが理解される。
【００７４】
ベース内に二次電力コイル１３００を有する、スタンド式ランプ１３２０ａ又はフォトコピー機１３２０ｂ等の床取付式装置１３２０は、床取付式一次コイル１２００の上に直接配置し得る。代替として、二次コイル１３００を内部に有する、デスク１３２５ａ又は椅子１３２５ｂ等の家具１３２５を、床取付式一次コイル１２００上に配置し、電気スタンド１３４０ａ等の電気装置１３４０又はラップトップコンピュータ１３４０ｂ若しくは内部の液体を直接加熱する新規のコーヒーマグ１３４０ｃ等の机上電化製品１３４０に電力を提供するプラットフォームとして機能し得る。
【００７５】
このような装置１３４０は、家具１３２５に結線してもよく、卓上のソケット（図示せず）に差し込んでもよく、又はそれ自体が二次コイル１５００を含み、卓上表面１３２６上の一次コイル１４００とインタフェースしてもよい。
【００７６】
システム１１００の一次コイル１２００と位置合わせするための二次コイル１２００を組み込むことができる他の電気装置としては、例えば、スタンド式ランプ、テレビ、音楽センタ、ビデオレコーダ、ＤＶＤ、及び適したワット数が利用可能な場合には、洗濯機、衣類乾燥機、及びこれらと同様のもの等の家電並びにオーブン、クッカー、ホットプレート、冷凍庫、及び冷凍庫等の調理家電が挙げられる。作業場では、システム１１００を提供して、通常、紙シュレッダ、ファン、フォトコピー機、コンピュータ、プリンタ、又は重機等の床取付式装置に給電し得る。
【００７７】
家具１３２５に、作業台電化製品に関連する二次コイル１５００に結合するための、内部に組み込まれた一次コイル１４００を設けてもよいことにさらに留意する。このような一次コイルを内部に具現し得る家具としては、椅子、テーブル、作業台、間仕切り壁、カップボード、又はこれらと同様のものが挙げられる。
【００７８】
卓上１３２６内に組み込まれた一次コイル１４００と位置合わせすることができる一体化された二次コイル１５００を有する作業台電化製品としては、例えば、デスクランプ、周囲照明ユニット、ファン、ワイヤレス電話、スピーカ、スピーカフォン、電話会議ベースユニット、電気鉛筆削り器、電気ステープラ、表示装置、電気式ピクチャフレーム、ＶＤＵ、プロジェクタ、テレビ、ビデオ、音楽センタ、コンピュータ、計算機、スキャナ、プリンタ、ファクシミリ機、フォトコピー機、紙シュレッダ、ホットプレート、電気加熱式マグ、及び携帯電話が挙げられる。
【００７９】
好ましくは人目に付かない浴室内で使用される個人衛生用のいくつかの電化製品がある。これらとしては、髭そり器、歯ブラシ、ヘアドライヤ、ヘアカーラー、及びこれらと同様のものが挙げられる。ヒータ及び照明を含め、他の電気装置も浴室内で見つけられる。しかし、水と電気は切り離された状態を保つべきである。浴室内での感電は本当に危険であり、照明スイッチは通常、浴室外に配置されるか、又は引き紐と共に天井に取り付けられる。これらの問題は、使い捨て又は再充電可能な電池を有する電池給電式電化製品により対処し得る。しかし、使い捨て電池は高価であり、環境学的に有害である。使い捨て電池も再充電可能な電池も、仕事の最中に電池が切れるように思われる点で、特に信頼性が高いものではない。
【００８０】
浴室の壁はセラミックタイルが貼られ、シンク周りは通常、磨かれた自然石又は人造石、ステンレススチール、セラミック、又はポリアクリレートから作られて、繰り返し洗うことができる、掃除が容易な表面を提供する。安全のために、浴室の電気ソケットは通常、耐水性カバーで覆われる。プラグピンのためのソケット穴及びスイッチは、短絡回路、又はさらに悪い場合には感電を回避するために乾燥した状態を保たなければならないため、電力コンセントソケットがこのような作業面よりも掃除がしにくいことが理解される。
【００８１】
誘導結合を介して電力を電化製品に提供することにより、浴室内で感電する危険性を最小に抑えることができる。実際に、電化製品によっては浴槽内で使用可能である。
【００８２】
図１２ａを参照して、音楽プレーヤ２０１０等の電化製品の概略図を示す。電力コンセントソケット内に差し込むための、電線上のプラグを有することに代えて、二次コイル２０１２が電化製品のベース２０１４内に設けられる。電化製品２０１０は、二次コイル２０１２が一次コイル２０１８と位置合わされるように、一次誘導コイル２０１８を組み込んだシンク周り等の表面２０１６上に配置されることにより、給電することができる。
【００８３】
一次コイル２０１８は、一次コイル２０１８の駆動に必要な電子回路を提供するドライバ２０１７を介して電源２０１９に結線される。駆動電子回路は、例えば、高周波振動電圧源を提供するスイッチユニットを含み得る。
【００８４】
音楽プレーヤ２０１０の他に、この給電解決策は、ヘアドライヤ、髭そり器、脱毛器、ヒータ、ワックス溶かし器、ヘアカーラー、顎髭トリマー、体重計、テレビ、ラジオ等の広範囲の他の電化製品及び装置に適切であり得ることが理解される。一次コイルは、セラミックのシンク周り又は壁タイル等の浴室面の表面層２０１５の背後に隠すことができる。一次コイルは、例えば、浴室キャビネットの壁又は扉内のビニル又はフォーマイカの表面層の背後に組み込んでもよい。同様に、一次コイルは、ラグ、床全面を覆うカーペット、寄せ木張り、リノリウム、床タイル、タイル張り、舗床、及びこれらと同様のものの下又は内部等の床の下又は内部に隠して、電化製品を床上に配置して、目に見える電力コードを差し込まずに動作できるようにし得る。実際に、一次コイルは、セラミックであれ、又はポリアクリレートであれ、シンク又は浴槽内に組み込んでもよい。
【００８５】
図１２ｂは、二次コイル２２１２を一次コイル２２１８上の表面２０２６に取り付けるための真空吸着装置２２１３を有する、電線２２１１を介して接続された二次コイル２２１２を有する電化製品２２１０の概略図である。一次コイル２２１８は、ドライバ２２１７を介して電源２２１９に接続される。
【００８６】
好ましくは、浴室面が平滑であり、容易に拭き取って綺麗にできることが理解される。この特徴により、吸着器２２１３を使用して、軽量物体を浴室面２２１６に一時的に取り付けることができる。任意選択的に、１つ又は複数の吸着器２２１３は、二次コイル２２１２を一次コイル２２１８上に取り付けるために、二次コイル２２１２の近傍に設けられる。
【００８７】
図１２ｃを参照すると、時折、シャワージェットが不注意に照明取付具２３１０に向けられることがある。このような照明取付具が配電系統により給電される場合、これは感電に繋がる危険があるため、浴室の照明取付具は完全に囲まれるべきである。本発明の実施形態による照明取付具２３１０を誘電材料２３０４により電源２３０２から完全に絶縁することができ、その照明取付具２３１０に二次コイル２３１２を設けることが可能なことが理解される。一次コイル２３１８は、例えば、緑色、すなわち耐水性の石膏ボード２３２０内に組み込んでもよい。したがって、照明を浴室内に提供する代替の安全な手法が提供される。
【００８８】
図１２ｄを参照して、浴室キャビネット２４０５内の引き出し２４００を示す。引き出し２４００には、１つ又は複数の一次コイル２４１８が設けられる。実際に、そのベース２４０４は、配電系統電源（図示せず）に結合された１つの大きな矩形の一次コイル２４１８で覆うことができる。電気式歯ブラシ２４２４、ヘアドライヤ２４２６、及びひげ剃り機２４２８等の再充電可能な複数の電化製品は、その電化製品に二次コイル（図示せず）を設け、引き出し２４００内に配置することにより再充電することができる。
【００８９】
図１２ｅを参照すると、追加又は代替として、特定の電化製品を再充電するための専用一次コイル２５１８を有する専用スタンド２５００を設け得る。例えば、一次コイル２５１８を内部に有する歯ブラシホルダ２５００を提供して、二次コイル２５１２を介してホルダ２５００内に格納可能な１本又は複数の電気式歯ブラシ２５２４を再充電し得る。
【００９０】
図１２ｆを参照すると、下に二次コイル２６１２を有するデジタル体重計２６００を、床２６２０内に埋め込まれるか、又はバスマット（図示せず）の下に配置される一次コイル２６１８上に位置決めし得る。
【００９１】
したがって、本発明のいくつかの実施形態は、掃除が困難であり、本質的に感電の危険性を有する浴室内の従来の電力コンセントソケットを不要にする。
【００９２】
冷蔵庫、冷凍機、調理用レンジ、及び皿洗い機等の特定の電化製品は、専用ソケットに差し込まれる傾向を有し、その下及び背後の空間を掃除できるように離れて移動されることが滅多にない、大きな電力を消費する大型装置である。このような装置には、従来の導電性電力技術がよく役に立つ。
【００９３】
卵泡立て器、パンメーカー、料理用ミキサー、オレンジジュース絞り器、野菜ジューサー、フードプロセッサ、電気ナイフ、トースター、家庭用滅菌器、サンドイッチトースター、ポップコーンメーカー、磁気撹拌器、ワッフルメーカー、電気バーベキューグリル、スロークッカー、ホットプレート、ディープフライヤー、電気フライパン、包丁研ぎ器、電気式缶切り、及びこれらと同様のもの等の他の多くの家庭用キッチン家電及び装置が時折使用され、好ましくは、作業面を手元の作業に利用できる状態を保つように、使用されないときはカップボード内に格納される。
【００９４】
理想的には、このような装置は、シンクの傍の水切り板、カウンタートップ、卓上、及びこれらと同様のものを含め、任意の利用可能な作業面上で使用可能であるべきである。従来技術の上手く設計されたキッチンは、このようなすべての作業面の上で壁内にセットされる二口電力コンセントソケットを有し、このような時折使用される装置を差し込み、所望の位置で使用できるようにする。
【００９５】
人間が消費する食べ物を準備するために使用されるキッチンは、衛生的に清潔に保たれるべきである。多くの場合、壁にはセラミックタイルが貼られ、カウンタートップは通常、磨かれた石、ステンレススチール、又はフォーマイカで作られて、繰り返し洗うことができる掃除が容易な表面を提供する。プラグピンのためのソケット穴及びスイッチは、短絡回路、又はより悪い場合には感電を回避するために乾燥した状態に保たなければならないため、電力コンセントソケットがこのような作業面よりも掃除しにくいことが理解される。
【００９６】
水道（水栓）から定期的に補充する必要があるため、特に湯沸かし器には問題がある。安全に使用するために、湯沸かし器は電源から切り離されるべきであり、適宜設計されたキッチンでは、ソケットはシンク付近には配置されず、湯沸かし器の線は短く保たれる。プラグに取り付けられたコードがシンクに入らないように（コードがシンクに入ることは危険である）、湯沸かし器のコードは通常、湯沸かし器への接続ポイントで切り離すことができる。しかし、万が一この接続ポイントが濡れた場合、短絡回路及びヒューズが飛ぶか、又はトリップする現実の危険があり、ヒューズが飛ぶか、又はトリップすることは、不便であり、それどころかより深刻な感電の現実の危険性が回避される。
【００９７】
用途によっては、これら問題は、使い捨て又は再充電可能な電池を有する電池給電式電化製品により対処し得る。しかし、使い捨て電池は高価であり、環境学的に有害である。使い捨て電池も再充電可能な電池も、仕事の最中に電池が切れるように思われる点で、特に信頼性が高いものではなく、湯沸かし器及びディープフライヤー等の高電力を必要とする装置の場合、電池による給電は実用的な選択肢ではない。
【００９８】
図１３ａを参照して、電化製品３１２０、特にトースターの概略図を示す。従来の電化製品のように電力コンセントソケットに差し込むための電線上のプラグを有することに代えて、二次コイル３１２４がそのベース３１２２内に設けられる。電化製品３１２０は、二次コイル３１２４が一次コイル３１４４と位置合わされるように、一次誘導コイル３１４４を組み込んだ作業面３１４０上に配置されることにより給電し得る。
【００９９】
トースターがここでは例として説明されるが、電化製品３１２０が、卵泡立て器、パンメーカー、料理用ミキサー、オレンジジュース絞り器、野菜ジューサー、フードプロセッサ、電気ナイフ、サンドイッチトースター、ワッフルメーカー、電気バーベキューグリル、スロークッカー、ホットプレート、ディープフライヤー、電気フライパン、包丁研ぎ器、家庭用滅菌器、湯沸かし器、コーヒー沸かし器、ラジオ、カセットプレーヤ、ＣＤプレーヤ、及び電気式缶切り等の広範囲の電化製品又は装置のうちの任意のものであり得ることが理解される。
【０１００】
一次コイル３１４４は、一次コイル３１４４の駆動に必要な電子回路を提供するドライバ３１８０を介して電源３１６０に結線される。駆動電子回路は、例えば、高周波振動電圧源を提供するスイッチユニットを含み得る。
【０１０１】
一次コイル３１４４は、キッチンのワークトップ、又はテーブルの表面層３１４２の背後に隠すことができる。表面層は、例えば、裏面が粘着性のプラスチック、ビニル、フォーマイカ、又は木製ベニアのシートであり得る。同様に、一次コイルは、ラグ、床全面を覆うカーペット、寄せ木張り、リノリウム、床タイル、タイル張り、舗床、及びこれらと同様のものの下又は内部等の床の背後又は内部に隠して、家電を床上に配置して動作できるようにすることができる。
【０１０２】
好ましい実施形態では、一次コイルは、中実表面建材等の無機充填剤を含むポリマーマトリクス複合材である、人工大理石として硬化する樹脂、例えば、イスラエルで製造されるCorian（登録商標）又はいわゆるCaesar（登録商標）石材内に配置し得る。Caesar（登録商標）石材をシンク及び内蔵排水管の型にキャストすることができる。一次誘導コイルを所望の位置の上面付近に提供するために、背後からドリルで掘削する必要がある実際の石とは異なり、Caesar石材及びコンクリートを含む同様の複合材料は、誘導コイル及び接続線を含む金属物体等の内包物の周囲にキャストすることができる。
【０１０３】
図１３ｂは、電線３１２６を介して接続された二次コイル３１２４を有する、ここでもトースターで表される例示的な電化製品３１２０の概略図であり、この電化製品３１２０は、二次コイル３１２４を作業面３１４０の二次コイル３１４４上に取り付けるための真空吸着装置３１２８を有する。
【０１０４】
図１３ａの実施形態と同様に、一次コイル３１４４は、キッチンワークトップ等の水平面３１４０内に組み込み得る。代替として、一次コイルは、建物又はキャビネットの壁等の垂直面の背後又は内部、例えば、セラミック壁タイルの内部、壁紙の背後、フォーマイカカップボードの扉若しくは壁の背後、又はこれらと同様のものの背後に隠し得る。
【０１０５】
好ましくは、キッチン表面は平滑であり、容易に拭き取って綺麗にすることができる。この特徴により、吸着器を使用して、軽量物体をキッチン表面に一時的に取り付けることができる。任意選択的に、二次コイルを一次コイル上に取り付けるための１つ又は複数の吸着器３１２９が設けられる。
【０１０６】
図１３ａ及び図１３ｂの電化製品は、従来の導電性配電系統電力ソケットに差し込むことにより導電性電源用の電力ケーブルを接続するためのソケット３１２８をさらに含み得る。
【０１０７】
代替として、図１３ｃに示すように、電化製品３１２０ｃのベース３１２２内に巻き取ることができる引き込み式コード３１２３が設けられる。さらに、図１３ｃに示すが、図１３ａ及び図１３ｂの電化製品３１２０ａ及び３１２０ｂにも等しく適用可能なように、電力を蓄える蓄電手段３１２５を設けて、装置を充電し、誘導電力又は導電電力が利用できない位置で使用できるようにする。これにより、本発明による電化製品は真にポータブルであらゆる作業上で使用可能になる。
【０１０８】
ここで、一般に車で使用されるような鉛蓄電池が、高電流バーストを生み出すように設計される一方で、再充電可能な電池は本質的に、長時間に亘って携帯電話及びラップトップコンピュータ等の電気装置に給電するように設計される。本発明の実施形態は、数秒〜２、３分に亘る電気モータへの給電に適切な電力を提供するように設計されたキャパシタ又は電気化学蓄電装置を含む電化製品に向けられ、したがって、フードプロセッサ、トースター、湯沸かし器、及びこれらと同様のものへの給電に適切である。
【０１０９】
図１３ｄを参照して、一次充電コイル３１２１をベースに有する引き出し又はカップボード等の格納エリア３０００を示す。充電可能な構成要素３１２５（図１３ｃ）を有する電化製品を格納エリア３０００内に格納し、そこから取り出して使用することができる。このようにして、充電可能な構成要素３１２５は、必要なときに完全に充電されている。
【０１１０】
上述した電力提供システムでは、電力コンセントは一般に所定の位置に固定される。本発明の他の実施形態によれば、電力コンセントは、変化する要件に合うように移動可能である。図１４ａを参照して、電気装置、特にコンピュータ４１８２に電力を提供する本発明の別の実施形態による可動式電力コンセント４１００を示す。一次コイル４１２０は、表面層４１４０の裏面４１４２に隣接し、位置決め機構４１６０に固定される。一次コイル４１２０は、コンピュータ４１８２に結線された二次コイル４１８０に誘導結合するように構成される。位置決め機構４１６０は、一次コイル４１２０を位置替えできるように、一次コイル４１２０を表面層４１４０の背後で移動させるように構成される。
【０１１１】
一次コイル４１２０は、通常、一次コイル４１２０の駆動に必要な電子回路を提供するコントローラ（図示せず）を介して電源に結線される。駆動電子回路は、例えば、高周波振動電圧源を提供するスイッチユニットを含み得る。
【０１１２】
本発明のいくつかの実施形態では、電力コンセント４１００は、建物又はキャビネットの壁等の垂直面内に組み込むこともできる。一次コイル４１２０は、例えば、壁紙又は張られたカンバスの表面層４１４０の背後で移動可能である。代替として、電力コンセント４１００は、例えば、マイカ、フォーマイカ、又は木製ベニアの机上、キッチンのワークトップ、会議テーブル、又は作業台等の水平プラットフォームの表面層の背後に組み込んでもよい。他の実施形態では、一次コイル４１２０は、ラグ、床全面を覆うカーペット、寄せ木張り、リノリウム、床タイル、タイル張り、舗床、及びこれらと同様のもの等の床材の下で移動するように構成される。
【０１１３】
これより図１４ｂを参照すると、位置決め機構４１６０の第１の実施形態によれば、一次コイル４１２０が表面層４１４０とベース層４１６２との間に挟まれる。一次コイル４１２０は、ローラボール４１６３上に取り付けられたキャリッジ４１６１に固定され、ベース層４１６２上を転がるように構成される。鉄、スチール、又は好ましくは永久磁石等の磁気要素４１６６がキャリッジ４１６１に固定される。磁気要素４１６６は、表面層４１４０の前面４１４４に配置された近傍の引き寄せる磁気要素４１６８により引っ張れるように構成される。引き寄せる磁気要素４１６８を表面４１４０の平面上で移動させることにより、磁気要素４１６６を引張り、それにより、表面層４１４０の下で一次コイル４１２０を引張り、所要に応じて位置決めする。
【０１１４】
ローラボール４１６３に代えて、キャリッジ４１６１を車輪、スキー、空中浮遊磁気要素、又はこれらと同様のもの等の他の要素に取り付けてもよいことが理解される。適切な場合、位置決め機構４１６０の移動は、Teflon（登録商標）（ＰＴＦＥ）等の低摩擦材料で当接面をコーティングすることによりさらに支援し得る。
【０１１５】
図１５ａに示すような位置決め機構５１６０の第２の実施形態では、一次コイルユニット５１２０はレール５１６２にスライド可能に取り付けられる。レール５１６２は、例えば、壁５１４０のスキー板５１４１の背後に水平に延び得る。一次コイルユニット５１２０は、レール５１６２に沿って様々な位置に移動可能なように構成される。一次コイルユニット５１２０は、図１５ａの実施形態でのように、磁石により手で引張ることができる。代替として、一次コイルユニット５１２０は、電動機付き車輪５１６４上に取り付け、それ自体をレール５１６２に沿って駆動するように構成されてもよい。
【０１１６】
レール５１６２が直線であってもよく、又は湾曲してもよく、さらには図１５ｂに示すように、前後に蛇行して壁５１４０の広いエリアを覆ってもよいことが理解される。さらに他の実施形態によれば、２つ以上の一次コイルユニット５１２０ｂを独立して位置決め可能であり得る。代替として、複数の一次コイルユニットをすべて一緒に移動させることもできる。
【０１１７】
これより、一次コイルユニット５１２０がブームレール５１６２にスライド可能に取り付けられる、位置決め機構５１６０ｃの第３の実施形態を示す図１５ｃを参照し、ブームルレール５１６２は、一対の概して垂直な支持トラック５１６４によりスライド可能に支持されて、調整可能なＨ枠５１６５を形成する。これにより、一次コイルユニット５１２０の位置を表面層５１４０の背後で移動させることができる。
【０１１８】
位置決め機構５１６０が、例えば、壁等の垂直表面層５１４０の背後で垂直に向けられる実施形態では、支持トラック５１６４を支持プーリで置き換えてもよいことが理解される。このようなプーリを使用してブームレール５１６２を支持することができ、ブームレール５１６２は、プーリを手で、又は駆動モータによりプーリを調整することにより昇降させることができる。代替として、一次コイルユニット５１２０は、壁の幅に亘る固定されたガントリービームに沿って水平に延びるように構成されたトロリーに取り付けられたプーリから懸架してもよい。
【０１１９】
図１５ｄに示すような位置決め機構５１６０ｄの第４の実施形態によれば、一次コイルユニット５１２０は４つの案内ケーブル５１６２ａ〜ｄに固定される。案内ケーブル５１６２ａ〜ｄの長さは、四辺形５１６６の角を画定する４点に配置されるプーリ５１６４ａ〜ｄにより独立して制御される。一次コイルユニット５１２０の位置は、プーリ５１６４により四辺形５１６６内の任意の位置に操作することができる。３つ以上のプーリの他の構成を使用して、二次元において一次コイルユニット５１２０を操作してもよく、２つ、又はさらには１つのみのプールを使用して、線に沿って一次コイルユニットを操作してもよいことが理解される。
【０１２０】
これより図１６ａを参照すると、本発明のさらなる実施形態では、一次コイル６１２０は、表面層６１４０の裏面６１４２に隣接し、表面層６１４０の前面６１４２に配置された二次コイル６１８０と誘導結合するように構成される。二次コイル６１８０は、例えば、電球６１８４等の電気装置に結線することができる。
【０１２１】
一次コイル６１２０と二次コイル６１８０との誘導結合を最大にするためには、それらコイルの間のギャップを最小にすべきである。したがって、一次コイル６１２０は、好ましくは、表面層６１４０の裏面６１４２に対してしっかりと押される。例えば、圧縮コイルばね６１２２等のクラッチを設けることができ、クラッチは、一次コイル６１２０を裏面６１４２に向けて付勢する。任意選択的に、溝を裏板６１４２内に切り込み、表面層６１４０の厚さが低減されたベイ６１４６を設けることができる。一次コイル６１２０と二次コイル６１８０との間の誘電層の厚さを最小にすることにより、一次コイル６１２０をこれらベイ６１４６のうちの１つにドッキングさせて、効率的に誘導結合させることができる。例えば、フェライト等の強磁性材料を含む電線案内コア６１２４を一次コイル６１２０、二次コイル６１８０、又はさらには表面層６１４０内に組み込んで、誘導結合を最適化することができる。
【０１２２】
しかし、一次コイル６１２０を裏面６１４２に対して押すことで、一次コイル６１２０と裏面６１４２との摩擦が増大し、一次コイル６１２０の移動を妨げる恐れがある。したがって、解放機構６１３０を設けて、一次コイル６１２０を裏面６１４２から離脱させることができる。解放機構６１３０の一実施形態によれば、一次コイル６１２０は、キャリッジ６１２６との接続ポイントＰを中心に旋回するように構成されたレバー６１３２の遠位端に固定される。永久磁石６１３４等の第１の代替の磁気要素がレバー６１３２の近位端に固定され、表面層６１４０の裏面６１４２の近傍に配置される。
【０１２３】
図１６ｂに示すように、解放機構６１３０は、表面層６１４０の前面６１４４に隣接し得る第２の磁気要素６１３６を第１の磁気要素６１３４の近傍に配置できるように構成される。第１の磁気要素６１３４は、第２の磁気要素６１３６により裏面６１４２に向けて引き寄せられる。レバー６１３２はポイントＰを中心として旋回し、バネ６１２２を圧縮させ、一次コイル６１２０を表面層６１４０の裏面６１４２から離脱させる。そうすると、キャリッジ６１２６は一次コイル６１２０を必要に応じて新しい位置に自由に運ぶことができる。第１の磁気要素６１３４及び第２の磁気要素６１３６が、図１４ｂの実施形態で説明したような一意決め機構６１６０を提供してもよいことに留意する。
【０１２４】
自動システムの場合、解放機構６１３０の好ましい実施形態が、表面層６１４０の背後でキャリッジ６１２６に取り付けられた電磁石を含み得ることが理解される。電磁石を使用して、一次コイル６１２０を裏面６１４２から離脱させ、それにより、上述した磁気要素６１３４、６１３６の機能を果たすことができる。
【０１２５】
結合ピンの穴が必要ないことにより、上述した誘導電力コンセントは効率的に隠すことができ、従来の電力コンセントよりも目立たない。一般に、ソケットなしのコンセントがより目立たないことは有利である。しかし、従来の電力コンセントよりも所在を突き止めることが難しいことには、解決すべき新たな問題を提示する欠点がある。特に、ユーザは、コンセントを使用するには、まず最初に、隠されたコンセントをどうにかして見つけなければならない。
【０１２６】
このようなソケットを見つける問題は、電力コンセントが机上又は壁等の遮蔽表面の背後にあり、上述した位置決め機構上に取り付けられている場合に深刻である。電力コンセントの位置が、壁の空洞又は中空の作業面内でトラック又はアームに取り付けられることにより調整可能な場合、及び表面が不透明である場合、遮蔽表面上に指示マークを付けることによりこのような電力コンセントの位置を示すことは不可能である。
【０１２７】
図１７ａを参照して、本発明の別の実施形態による位置特定可能な電力コンセント７１００を示す。位置特定可能な電力コンセント７１００は、壁又は作業面等の表面７１４０内に組み込むことができる、表面７１４０の背後に隠された一次コイル７１２０の位置を示すための視覚的ディスプレイ７１１０を含む。
【０１２８】
一次コイル７１２０は、通常、一次コイル７１２０の駆動に必要な電子回路を提供するコントローラ（図示せず）を介して電源に結線される。駆動電子回路は、例えば、高周波振動電圧源を提供するスイッチユニットを含み得る。
【０１２９】
本発明の特定の実施形態によれば、電力コイル７１２０は、建物又はキャビネットの壁等の垂直面の背後に隠され得る。一次コイル７１２０は、例えば、壁紙又は張られたカンバスの表面７１４０の背後に隠され得る。代替として、一次コイル７１２０は、例えば、マイカ、フォーマイカ、又は木製ベニアの机上、キッチンのワークトップ、会議テーブル、又は作業台等の水平プラットフォームの表面層の背後に隠され得る。他の実施形態では、一次コイル７１２０は、ラグ、全面を覆うカーペット、寄せ木張り、リノリウム、床タイル、タイル張り、舗床、及びこれらと同様のもの等の床材の下に隠される。
【０１３０】
一次コイル７１２０の位置が分かっている場合、図１７ｂに示すように、二次コイル７１８０を一次コイル７１２０に位置合わせするように配置し得ることが理解される。そのように位置合わせされているとき、一次コイル７１２０は、二次コイル７１８０に誘導結合し、それにより、二次コイル７１８０に結線された、コンピュータ７１８２等の電気装置に給電することができる。
【０１３１】
一実施形態では、隠された一次コイル７１２０の位置は、表面７１４０内に組み込まれた視覚的ディスプレイ７１１０によりユーザに対して示される。視覚的ディスプレイ７１１０は、一次コイル７１２０の位置７１１４が示された表面７１４０のマップ７１１２を表示する。
【０１３２】
これより、調整可能なＨ枠７１６１上に取り付けられ、壁の背後に隠された調整可能な一次コイル７１２１を備える本発明の別の実施形態による電力コンセント７１０１を概略的に示す図１７ｃを参照する。調整可能な一次コイル７１２１は、制御パネル７１１１から遠隔制御可能であり、調整可能な一次コイル７１２１の位置は、制御パネル７１１１に表されるマップ７１２３上のマーカ７１２５の位置により示される。
【０１３３】
制御パネル７１１１が、マーカ７１２５が、視覚的マップのあちこちを移動して、位置決め機構を制御できるカーソルであるタッチスクリーンであってもよいことが理解される。したがって、マーカ７１２５は、一次コイル７１２１の位置を示すと共に、調整もする。代替として、制御パネル７１１１は移動可能な機械的スイッチであってもよく、スイッチの位置が、隠された一次コイル７１２１の位置を示す。調整可能なＨ枠７１６１がここでは提示されるが、他の位置決め機構を適用することも可能なことが理解される。
【０１３４】
これより図１８ａを参照して、本発明のさらに別の実施形態による電力コンセント８１００の概略図を示す。電力コンセント８１００は、発光ダイオード８１１０等の送信器を組み込んだ隠された一次コイル８１２０を含む。ロケータビームＬが、発光ダイオード８１１０により送信されて、一次コイル８１２０の位置を示す。表面８１４０は、ＬＥＤが発する波長を透過し、そのため、ロケータビームＬを波長に応答するフォトダイオードにより検出することができる。０．８ｍｍフォーマイカシートの背後からＬＥＤにより発せられる赤外線放射を、例えば、近代の多くの携帯電話８２００内に組み込まれている種類のデジタルカメラを含む標準的なデジタルカメラにより検出できることが分かっている。
【０１３５】
プラスチック、板紙、フォーマイカ、又は紙シート等の多くの材料の薄層８１４０が赤外線光を透過することに留意する。電磁スペクトルの赤外線領域内の光を送信する発光ダイオード７１１０は人間の目には不可視であるが、デジタルカメラにより容易に検出可能であり、このような赤外線発光ダイオードが一次コイル８１２０内に組み込まれる場合、デジタルカメラを備えた標準的な携帯電話８２００が、一次コイル８１２０の位置を特定する検出器として機能し得る。しかし、選択されるカバー材料が、エミッタの放射強度及びカバー層８１４０の厚さで特定の波長に対して透明／半透明である場合、適宜強力な可視光エミッタを使用して、裸眼での検出できるようにすることも可能なことが理解される。
【０１３６】
紫外線放射、マイクロ波、電波、又はさらにはＸ線若しくはより短い波長を含め、特定の電磁波長の検出に適切な検出器を選択し指定することができ、そため、埋め込まれる電磁信号エミッタ及び検出器が一緒に考えられる限り、この問題に対して非常に多数の本質的に均等な解決策があることが理解される。さらに、可聴音波及び非可聴音波（例えば、超音波）等の機械的な振動を含め、他の種類の放射を送信するように構成された送信器を、適切な対応する検出手段を有する、隠された一次コイルの位置を特定するために使用してもよい。
【０１３７】
これより、本発明の別の実施形態による電力コンセント８１０１を表すブロック図を示す図１８ｂを参照する。一次コイル８１２１は、一次コイル８１２１の位置を識別する符号化位置信号Ｓを搬送するロケータビームＬを送信するように構成される。移動可能な一次コイル８１２１は、スイッチユニット８１１４及びマイクロコントローラ８１１６を介して電源８１１２に接続される。スイッチユニット８１１４は、ビットレート周波数ｆで電源８１１２を一次コイル８１２１に断続的に接続するように構成される。位置モニタ８１１８が、一次コイル８１２１の位置を監視し、位置信号Ｓをマイクロコントローラ８１１６に送信する。マイクロコントローラ８１１６は、ビットレート信号を位置信号Ｓで変調するように構成される。一次コイル８１２１に印加される電圧は、符号化位置信号Ｓを搬送する、周波数ｆを有する変調可変電圧であり得る。可変電圧が、ロケータビームＬとして送信できる周波数ｆの電波を生成し得ることが分かる。代替として、ロケータビームＬは、一次コイル８１２１とは別個の専用送信器により送信してもよい。
【０１３８】
受信器８２２１を含む受信器ユニット８２０１を設け得る。受信器８２２１は、周波数ｆのロケータビームＬを受信するように調整し得る。受信されたロケータビームＬ信号は、周波数ｆの基準信号と相関付けて、位置信号Ｓを分離することができる。それにより、一次コイル８１２１の位置を遠隔受信器ユニット８２０１に送信することができ、次に、遠隔受信器ユニット８２０１は一次コイルユニットの位置をディスプレイに出力し得る。
【０１３９】
デジタルビットレート変調されたロケータビームＬが、上記第４の実施形態において説明されるが、代替として、例えば、アナログ又はデジタルの周波数変調又は振幅変調等の他の方法でロケータビームＬを変調してもよいことが理解される。
【０１４０】
位置モニタ８１１８は、何等かの基準ポイントに対する一次コイル８１２１の移動を直接追跡することにより、移動可能な一次コイル８１２１の位置を監視し得る。赤外線センサに基づく近接センサ、超音波センサ、磁気センサ（ホールプローブのような）、インダクタンスセンサ、静電容量センサ、又はこれらと同様のもの等の代替の外部センサを使用して、例えば、三角測量により間接的に一次コイル８１２１の移動を監視してもよい。
【０１４１】
高電力誘導コンセントは、アクティブであるとき、大きな振動磁場を生成する。二次誘導子が一次誘導子に誘導結合されている場合、結果として生成される磁束リンクにより、電力が二次誘導子内に引き込まれる。電力をフォーカスする二次誘導子がない場合、振動磁場は高エネルギー電磁波を送信させ、これはその場に居合わせた人にとって有害であり得る。さらに、低電力システムでは、過度の熱は容易に放散されるのに対して、結合されない高電力一次コイル又はその周囲のものが危険なほど高温になる恐れがある。
【０１４２】
これより、二次コイル９２６０が位置決めされてエネルギーを引き込む場合のみ、内部の一次コイル９２２０が交流磁場を生成するように、オンオフ切り替え可能な誘導電力コンセント９２００の漏電回避システム９０００のブロック図を示す。
【０１４３】
誘導電力コンセント９２００は、電気負荷９２６４に結線された二次コイル９２６０に誘導結合される、電源９２４０に結線される一次コイル９２２０からなる。本発明のこの実施形態の特定の特徴は、回路ブレーカ９２８０が電源と一次コイル９２２０との間に直列接続され、作動時に、一次コイル９２２０を電源９２４０から切断するように構成されることである。
【０１４４】
一次コイル９２２０は通常、一次コイル９２２０の駆動に必要な電子回路を提供するドライバ９２３０を介して電源９２４０に結線される。駆動電子回路は、例えば、高周波振動電圧源を提供するスイッチユニットを含み得る。電力コンセント９２００が２つ以上の一次コイル９２２０からなる場合、ドライバ９２３０はさらに、駆動する一次コイル９２２０を選択するセレクタからなり得る。
【０１４５】
回路ブレーカ９２８０をドライバ９２３０と一次コイル９２２０との間に接続してもよく、この場合、回路ブレーカ９２８０が一次コイル９２２０のみを切断することに留意する。代替として、回路ブレーカを電源９２４０とドライバ９２３０との間に接続してもよく、この場合、回路ブレーカ９２８０はドライバ９２３０自体を、それに接続された任意の一次コイル９２２０と一緒に切断する。
【０１４６】
回路ブレーカ９２８０は通常、一次コイル９２２０が送電中であることを示す一次信号Ｐ及び二次コイル９２６０が一次コイル９２２０に誘導結合され、一次コイル９２２０から電力を引き込んでいることを示す二次信号Ｓを受信するように構成されるコントローラ９４００により制御される。コントローラ９４００は通常、一次信号Ｐを受信するが、二次信号Ｓが受信されない場合、回路ブレーカ９２８０を始動させ、それにより、一次コイル９２２０を電源９２４０から切断するように動作可能である。
【０１４７】
図２０ａ及び図２０ｂは、本発明の別の実施形態による現場での漏れ回避システム９００１により保護される誘導電力コンセント９２０１を表す概略図である。特に図２０ａを参照すると、一次コイル９２２１は、机上、キッチンのワークトップ、会議テーブル、又は作業台等の水平プラットフォーム９６４１の表面層の背後に隠され得る。このようなプラットフォームは、例えば、マイカ、フォーマイカ、又は木製ベニアを含め、広範囲の材料から作られ得る。
【０１４８】
他の実施形態では、一次コイル９２２１は、ラグ、全面を覆うカーペット、寄せ木張り、リノリウム、床タイル、タイル張り、舗床、及びこれらと同様のもの等の床材料及びカバーリングの下に隠され得るか、又はその内部に埋め込まれ得る。代替として、一次コイル９２２１は、建物又はキャビネットの壁、例えば、壁紙、張られたカンバス、又はこれらと同様のものの背後等の垂直面内に埋め込まれ得るか、又はその背後に隠され得る。
【０１４９】
一次コイル９２２１を使用して、二次コイル９２６１に結線されたコンピュータ９２６２等の電気装置に給電することができ、コンピュータ９２６２は、コンピュータ９２６２に結合された二次コイル９２６１が、プラットフォーム９６４１内に隠された一次コイル９２２１と位置合わせされるように、プラットフォーム９６４１上に配置される。
【０１５０】
本発明の好ましい実施形態では、一次検出器９４２１が一次コイル９２２１の近傍に配置され、能動的に送電中の一次コイル９２２１により生成される磁場を検出するように構成される。検出器９４２１は、特に、磁気感知手段、ホールプローブ等を含む様々な原理のうちの１つ又は複数により機能し得る。代替として、検出器は、一次コイル９２２１の動作に固有の、又はその動作に関連する１つ又は複数の科学的影響を検出するように構成される熱センサ又は電磁センサであってもよい。
【０１５１】
二次コイル９２６１の存在又は動作を検出する二次検出器９４４１も設けられる。二次検出器９４４１は、二次コイル９２６１からの信号を検出することにより、又は、一次コイル若しくはその周囲からの、誘導結合された二次コイルの有無を直接又は間接的に示す信号を検出することによりこれを行い得る。
【０１５２】
二次検出器は、一次コイル９２２１の近傍でのプラットフォーム９６４１内の大きな温度上昇を検出するように構成される熱検出器９４４１であってもよい。代替として、二次検出器は、二次コイル９２６１からの送信を検出するように構成された、磁気センサ、ホールプローブ、電磁センサ、又はこれらと同様のものであってもよい。
【０１５３】
図２０ａを参照して、二次コイル９２６１が一次コイル９２２１に誘導結合されているとき、一次コイル９２２１により送られる電力が二次コイル９２６１により受け取られ、それにより、電気装置９２６２が給電されるような特定の構成を示す。したがって、一次検出器９４２１は、一次コイル９２２１によりお生成される磁場を検出し、電力が一次コイル９２２１により送られていることを示す一次信号Ｐをコントローラ９４０１に送信し得る。電力は電気装置９２６２に送られているため、二次検出器９４４１が温度プローブである場合、二次検出器９４４１は大きな温度上昇を検出し、コントローラ９４０１の論理プログラミングに応じて、電気負荷が一次コイル９２２１に誘導結合されていることを示す二次信号Ｓをコントローラ９４０１に送信するか、又は信号を送信せず、それにより、同等の指示を提供するように構成することができる。
【０１５４】
したがって、コントローラ９４０１は、電力が一次コイル９２２１内に存在することを示す一次信号Ｐ及び電気負荷が存在することを示す二次信号Ｓを受信する場合、回路ブレーカ９２８１を始動させず、一次コイル９２２１は電源９２４１から引き続き電力を引き込み。
【０１５５】
図２０ｂに示すように、二次コイル９２６１が一次コイル９２２１に誘導結合されていない場合、一次コイル９２２１により送られる電力は、熱としてプラットフォーム９６４１全体を通して放散する。一次検出器９４２１は再び、一次コイル９２２１により生成される磁場を検出し、一次コイル９２２１が送電中であることを示す一次信号Ｐをコントローラ９４０１に送信する。しかし、この場合、二次検出器９４４１は、熱がプラットフォーム９６４１全体を通して放散されることにより、大きな温度上昇を検出しないため、電気負荷が一次コイル９２２１に誘導結合されていないことを示す二次信号Ｓを送信する。コントローラ９４０１は、電力が生成中であることを示す一次信号Ｐ及び電気負荷が存在しないことを示す二次信号Ｓを受信し、その結果、コントローラ９４０１は回路ブレーカ９２８１を始動させ、それにより、一次コイル９２２１を電源９２４１から切断し、それ以上のいかなる電力も一次コイル９２２１により送られないようにする。
【０１５６】
これより図２１を参照して、本発明のさらなる実施形態による遠隔漏れ回避システム９００３により保護される複数の誘導電力コンセント９２０３を示す概略図を提示する。一次誘導コイル９２２３の配列が壁９６４３内に組み込まれ、ドライバ９２３３を介して電源（図示せず）に結線される。一次コイル９２２３は、近傍に配置された電球９２６２等の電気装置に結線された二次コイル９２６３と誘導結合するように構成される。
【０１５７】
一次コイル９２２３がアクティブ化されているとき、ドライバ９２３３は一次コイル９２２３に特性周波数ｆで振動する可変電圧を提供する。したがって、一次コイル９２２３は周波数ｆの電波を送信する。遠隔漏れ回避システム９００３は、壁９６４３の様々な範囲内に、特性周波数ｆの電波を検出するように調整された電波受信器９４２３等の一次検出器を含む。このような電波は、少なくとも１つの一次コイル９２２３が送電中であることを示す。
【０１５８】
電力コンセント９２０３は、一次コイル９２２３に誘導結合されている二次コイル９２６３を検出する二次検出器９４４３をさらに含み得る。次に、送電を、二次コイル９２６３が一次コイル９２２３に誘導結合されていることを示す二次タグで変調し得る。
【０１５９】
次に、一次検出器９４２３が、電波を復調して、二次タグを識別し得る。二次タグが検出されない場合、一次検出器９４２３は、少なくとも１つの一次コイル９２２３が、二次コイル９２６０が存在しない状態で送電中であることを示す制御信号Ｃをコントローラ９５００に通信する。基本的な実施形態によれば、コントローラ９５００は、次に、回路ブレーカ（図示せず）を始動させ、それにより、すべての一次コイル９２２３を切断するように動作可能である。
【０１６０】
代替として、ドライバ９２３３は、電波の送信元のアクティブな一次コイル９２２３ａ〜ｈを一意に識別する一次タグをアクティブな各一次コイル９２２３ａ〜ｈの送電に付ける変調器（図示せず）をさらに含み得る。次に、一次検出器９４２３は一次タグを検出し、それにより、二次コイルがない状態で、どの不良一次コイルが送電中であるかを識別する。次に、一次検出器９４２３は、これをコントローラ９５００に通信し、コントローラ９５００は不良一次コイルのみを切断する。
【０１６１】
結合された電気負荷がない状態で本発明の実施形態の誘導電力コンセントが送電しないようにする方法を図２２のフローチャートに提示する。この方法は、以下のステップ：
ａ）一次コイルが送電するステップと、
ｂ）一次コイルからの送電を検出するステップと、
ｃ）二次検出器が一次コイルに誘導結合された二次コイルを探すステップと、
ｄ）二次コイルが検出器ではない場合、一次コイルが電源から切断されるステップと
を含む。
【０１６２】
いくつかの電力提供技術及び構成について説明し、上述した。これら技術は、電化製品に接続された二次誘導子に結合される誘導給電誘導子（一次誘導子）を使用する。様々な実施形態により、関連するソケット及び後を引きずる線を有する導電性給電をエレガントな解決策で置き換えることができる。
【０１６３】
本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲により規定され、本発明の範囲は、上記説明を読んだ上で当業者が思いつくであろう、上述した様々な特徴の組み合わせ及び次位組み合わせ（sub combination）の両方並びにその変形及び変更を含む。
【０１６４】
特許請求の範囲中、言葉「備える」及び「備えている」、「備えた」、及びこれらと同様のもの等のその派生語は、列挙された構成要素が含まれるが、一般に他の構成要素を除外しないことを示す。
【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５】
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【図６】
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【図７】
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【図８ａ】
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【図８ｂ】
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【図９ａ】
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【図９ｂ】
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【図９ｃ】
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【図１０ａ】
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【図１０ｂ】
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【図１１】
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【図１２ａ】
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【図１２ｂ】
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【図１２ｃ】
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【図１２ｄ】
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【図１２ｅ】
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【図１２ｆ】
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【図１３ａ】
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【図１３ｂ】
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【図１３ｃ】
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【図１３ｄ】
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【図１４ａ】
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【図１４ｂ】
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【図１５ａ】
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【図１５ｂ】
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【図１５ｃ】
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【図１５ｄ】
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【図１６ａ】
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【図１６ｂ】
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【図１７ａ】
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【図１７ｂ】
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【図１７ｃ】
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【図１８ａ】
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【図１８ｂ】
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【図１９】
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【図２０ａ】
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【図２０ｂ】
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【図２１】
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【図２２】
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