(57)【要約】      （修正有）【課題】電気マットや電気カーペット、健康マットなどから発生する電磁波の強度を減らし、周囲の電力線や変圧設備及び電力機器等から発生する電磁波の強度も減らすこと。【解決手段】上層からセラミックス、遮断材及び遮断構造、セラミックスを順次に積層させて形成した磁場のフレネル構造を温熱マットに適用し、温熱マット表面の温度分布を均一化させて，電気熱線や電力線によって発生した交流磁場の一部を吸収して、交流磁場を減少させることができるように構成した。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
通常の温熱マットの構成が  上部カバー⇒上部繊維布⇒電気発熱体⇒下部繊維布⇒下部カバー順に積層構成する通常の温熱マットにおいて，
上記上部カバーの下側に、軟磁性体板で形成された磁気のフレネル構造を挿入して構成される事を特徴にする、交流磁場を減少させる温熱マット。
【請求項２】
第１項において、磁気のフレネル板構造は  セラミックス⇒遮断材及び遮断構造⇒セラミックスの層状構造に形成されている事を特徴とする、交流磁場を減少させる温熱マット。
【請求項３】
第１項において、軟磁性体板の両面にセラミックスをコーティングして、セラミックス幕を形成される事で、高温熱処理しても、上記セラミックスをコーティングされた軟磁性体板はお互いに簡単に分離することができるのと、上記セラミックスをコーティングされた軟磁性体板の表面から放出される遠赤外線輻射效率を向上させるように構成した事を特徴にする交流磁場を減少させる温熱マット。
【請求項４】
第１項において，上記軟磁性体板両面に不透明な硝子をコーティングして不透明な硝子幕を形成される事で、高温熱処理しても、上記不透明な硝子をコーティングされた軟磁性体板はお互いに簡単に分離することができるのと、上記不透明な硝子をコーティングされた軟磁性体板の表面から放出される遠赤外線輻射效率を向上させるように構成した事を特徴とする交流磁場を減少させる温熱マット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】本発明は温熱マット表面の温度分布を均一化させるのと、電気熱線や電力線によって発生した交流磁場の一部を吸収して、これを減少させることができるように  構成した温熱マットに関することで，【０００２】  詳細には、電気マットや電気カーペット、健康マット等から発生する、電磁波の強度を減少させるだけでなく、周囲の電力線や変圧設備及び電力機器などから発生する、電磁波も減らせるように  セラミックス⇒遮断材及び遮断構造⇒セラミックスを順次に積層形成して、磁場フレネル板構造を温熱マットに適用し構成したのが、その特徴である。【０００３】  今現在、保温機能を求めて使用している形態の一つである、各種形態の温熱マットはワイヤ形態や板型及び管型で、電気抵抗体線に電流が流れる時に発生する、熱エネルギーを暖房の熱源として使用しているが、このような機器に電気を印加すれば  線路に電流が流れる際、その周りに電場と磁場が発生する。【０００４】  特に、交流電流の場合には交流電気場と交流磁場を伴う電磁波が発生することは主旨された事実である。このような電磁波は一般的に電気器機、電気部品、電気熱線、電力線から多量放出されるので、周りの電気回路や電気部品に誤作動を誘導するのと、また、人体に影響を与える場合もあることは、広く知られている。
【背景技術】
【０００５】世界各国ではずいぶん前から、各種電気器機やシステムごとにＥＭＩまたはＥＭＣを厳格に規制することで、電磁波放出が最小化された幾多の電子部品と機械等が開発されたのと、実際に電気器機やシステムに適用されて、これらから放出される電磁波は急激に減少している実情である。【０００６】だが、電磁波の交流電気場は、電気がよく通る導電体で遮断した後、これをグラウンド（ｇｒｏｕｎｄ）またはアース（ｅａｒｔｈ）させる方式で簡単に  とり除くことができるが、交流磁場は交流電気場のように  簡単に除去されない問題がある。【０００７】磁場の強度と作用方向を現わす磁気力線は  普通は超伝導体を除くすべての物質に対して、通過することができるが、唯一、超伝導体だけ（Ｉ型  超伝導体）は磁気力線が通れないか、または一部だけを通過（ＩＩさ型  超伝導体）させるのである。【０００８】上記の超伝導体が超伝導性を現わす温度は大体、液体ヘリウム温度（絶対温度４．２度：零下２６９．１℃）のような極低温や、高温超伝導体の場合には約摂氏零下１９８℃くらいの超低温である。だから磁場をとり除くことは決して簡単な事ではなく、たとえとり除くことができたとしても超低温や極低温を維持しなければならないので、高い維持費用が要求される。【０００９】一方、上記磁気力線は  強磁性体に対しては  磁力線の進行方向が少々曲がる影響を受けるが、強磁性体を除いた物質には、ほぼ非磁性体と呼ばれるほどに磁力線の進行には影響しないので、上記のように磁気力線性質により、普段電線に電流が流れる時に発生する直流磁場または交流磁場を除去することはそう簡単ではないのだ。【００１０】このような電磁波や磁場の強度を著しく減少させることができる方法は、すでに１世紀近く前に‘位相反転法’という名前に提示された事があり、これは多くの電気回路や電子回路に適用された事があるのと、上記位相反転法を、電気熱線に適用して交流磁場が発生し無い熱線発明及びその発生強度を著しく少ない電気熱線が作られた事がある。【００１１】いわゆる‘無磁界熱線’と呼ばれるこの電気熱線は、電気熱線に１Ａの電流が流れる時、熱線で１０ｍｍ離れた所での交流磁場強度が０．５ｍＧ以下に減少する  優秀な磁場放出減少效果を見せたが、上記磁場を完全に除去することはできなかった。【００１２】言い換えれば、磁気力線の一部を他の所に迂回させて、一定の空間内で磁場強度を著しく減らすことができる。すなわち、強磁性体は、磁気力線を執束することができるので、磁場を遮蔽しようとする空間の外部に、執束させた磁気力線を通過させる迂路経路を作って、執束された磁気力線が抜けるようにする方法を使えば目的とする空間の磁場の強度を低く抑える事ができる。【００１３】この場合は、強磁性体の中でも、残留磁場が少ない軟磁性体が、迂路経路に一番相応しい物質であるのは知られている。この物質をどんな形態と方法で配列するのかが、磁場を除去する為の一番重要な核心部分である。【００１４】反面、従来のワイヤ形態の電気熱線を配して作った電気マットの表面温度分布は、熱線の真上では温度が高いが、熱線と熱線の間の部分は  温度が低くなってバラ付きあることが分かった。このような状況では、電気マットの表面温度分布の偏差は小さくは攝摂氏２〜３度から摂氏４〜５度の差がある。だから、マットの表面温度分布を均一にさせる方法が要求されている。【００１５】一方、輻射伝達する熱エネルギーにおいては、輻射によって伝達する熱エネルギーは輻射体の表面温度と輻射效率により、伝達するエネルギーの総量が変わるのだ。元々、人体（攝氏３６．５度）からは７−１４ｕｍの波長を持つ遠赤外線が、外に放出される中で強度が一番高い波長は、約１０ｕｍである。
物体の表面で輻射される遠赤外線の輻射效率は金属よりも、酸化物セラミックスやガラス質のほうが高いことは知られている。したがって、電気マットの遠赤外線輻射效率を高めるためにはマットの表面や発熱ヒーターの表面を遠赤外線輻射效率が高い酸化物粉末、または、セラミックスをコーティングをする方案がよいと考えられる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】本の発明は温熱マット表面の温度分布を均一化させるのと、電気熱線や電力線によって発生した交流磁場の一部を吸収させて、これを減少させるように構成した、温熱マットに関することで、電気マットや電気カーペット、健康マットなどで発生する電磁波の強度を減らすのと、周囲の電力線や変圧設備及び電力機器などで発生する電磁波の強度も減少できるように、上から  セラミックス⇒遮断材及び遮断構造⇒セラミックス順に積層させて形成した、磁場のフレネル構造を温熱マットに適用して構成したのが特徴である。【００１７】本発明は、上記で提議された従来の問題点を解消するために案出したことで、電磁波の減少または除去、磁場異常減少、マット表面の均一な温度分布、高い遠赤外線輻射效率などの問題点を補う、新しい形態の温熱マットを構成するのにその目的がある．【００１８】上記の目的を達成するために  上部分から  セラミックス⇒遮断材及び遮断構造⇒セラミックス順に積層形成した、磁場のフレネル構造を温熱マットに挿入することで、電磁波の強度を減らすのと、不均一な温度分布を均一に維持させるとともに、方向性電気鋼板表面に附着させた酸化物被膜によって遠赤外線輻射效率を改善する温熱マットを提供しようとする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】  普通には、温熱マットを設置する所は、建物内部の床部分に置かれるのである。だが、大部分の建物は鉄筋やＨ鋼で成り立った骨組で施工している。このような鉄骨は、皆残留磁場を持つ強磁性体である。強磁性体の残留磁場が大きくて、磁場的にＮＳ極を持っていて、このＮＳ極で発生した強鉄が持っている磁気力線は、元々の地球磁場が形成した、磁力線の分布（地磁気場）を局所的に不均一（乱れる）にさせる。
このような局所磁場異常は、以前、磁気的フレネル構造を使用して、地磁気異常を最小化することができることを報告された事があり、本特許の出願者が以前の特許で登録した事がある。（大韓民国特許０４８３５２０号）電気マットを利用して局所磁場異常をとり除くためには磁気的プレスネル構造を温熱マット構造に挿入製作することで解決できる。【００２０】  ですが、磁場的フレネル構造を電気マットに挿入する際、どんな位置に挿入すれば一番良い結果を得られるのかを確認する必要がある。フレネル構造が挿入される位置によって電気マットの構造が変わるので、電気マットの電気的構造と機械的性質、熱を持つ性質、電磁波的性質、磁気的性質等が変わるので、これらを綿密に調査した後、上記の目的を果たすことができる温熱マットの構造を決定しなければいけない。【００２１】  今現在までの研究結果では、人体が電磁波に露出された後、どんな経路を通じて電磁波が人体に蓄積され、疾病として発現されるのかの臨床的結果は、まだ明確に明かされてない。いまだに、その有害性論難もまだ続いているが（ただし，強い電磁波は有害性があることと判断）、多様な疫学調査を通じて明かされた結果では、電磁波に長期間露出する事により白血病、脳癌、乳房癌、神経系腫瘍など、致命的な疾病をもたらす可能性があると報告はされている。臨床症状では頭痛、めまい、筋肉痛及びストレス増加などが  報告された。【００２２】  したがって、前述のような問題点を解決することができる本発明は、各種電気電子器機から放出される電磁波自体を最小化して、なお、人間に、より無害で安全に使用できる、有用な発明であることだ。【００２３】  電気熱線及びその周りの電気機器から放出される電磁波を減らすために、方向性電気鋼板で磁気フレネル構造を作って、電気発熱体の上に設置すれば、以上で説明したのと、その実施例で観測できたように、周りの電磁波減少效果を大きく期待できる。それと共に、地磁気異常の緩和效果と遠赤外線輻射效率増加效果も期待できる。【００２４】  本の発明は温熱マット表面の温度分布を均一にさせて、電気熱線、また、電力線によって発生された電磁波の中での、交流磁場の強度を減少させることができるので、今現在の温熱マットより、人間に有用な温熱マットに関する事である。
以下、本の発明の実施例を添付された図面に基づいて詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施例によって構成された温熱マットの断面構成図である。
【図２】従来温熱マットの断面構成図であって、
【図３】本発明によって構成された磁気のフレネル構造の断面図。
【図４】本発明によって構成された磁気のプラネル板の形態及び配列構造の模式図である。
【図５】本発明で提案する、温熱マットの内部構成を詳しく現わした断面構成図、
【図６】交流磁場減少效果を調査した、日本東京都にある実験場所と測定位置を現わした簡略図。
【図７】図６部屋の中での交流磁場分布を現わした分布図、
【図８】図７の部屋に本発明の温熱マットを設置した後，温熱マットの交流磁場減少效果を調査するために温熱マットの表面から５ｃｍ及び２０ｃｍ高い所で測定した交流磁場の分布を現わした分布図だ。
【００２６】  本の発明の磁気のフレネル構造は  図３で図示したように  セラミックス、遮材及び遮断構造、セラミックスの層状構造で成り立ている、上記フレネル構造を  図２のような従来温熱マットの所定位置に挿入製作すれば  本発明が意図する温熱マットを具現できる。【００２７】  要するに、通常の温熱マットは  カバー、繊維布、電気発熱体（熱線）、繊維布、カバーの順に積層された基本骨格に  なっているので、上記磁気のフレネル構造を既存マットの上層カバーと布織布の間に位置させる。このような構造で具現される本発明の温熱マットは  カバー、セラミックス、遮断材及び遮断構造、セラミックス、繊維布、電気発熱体、布織布、カバーの順序で成り立つのである。
これは図５に詳しく現わした。【００２８】  上記磁気のフレネル構造は本発明者が特許出願して登録（０４８３５２０号）になったことで，軟磁性体板をお互いに一定間隔に  離隔配列することで、地磁気異常を緩和させる可能性があることを提示したことであり、実質的に電磁波の強度を減らすために電気発熱体の上に設置した磁気軟磁性体板がプレスネル構造を持つように構成すれば周囲の電磁波の強度を減少させるのと、地磁気異常も緩和させる可能性があることを、実験を通じて確認した。【００２９】  前述のような磁気のフレネル構造の形成過程及びその構成要素を綿密に観察すれば次のようだ。実施例を通じて説明すれば、
厚さ０．３５ｍｍである方向性シリコーン電気鋼板を  圧延方向に切断して  幅４５ｍｍ，長さ１２００ｍｍであるフレネル板で加工した後、上記の板を図４の磁気のフレネル構造にした。図面のａは１〜１０ｍｍの範囲で調整可能だが、実際では３〜４ｍｍに選択したのと、ｂとｃはそれぞれ４５ｍｍ、１２００ｍｍで形成させた。また、電気鋼板を決まった構造に  配して  その構造を維持するために  厚さ５ｍｍである繊維布をフレネル構造の上面と下面に附着させた。繊維布と電気鋼板が固定されるように、耐熱温度が攝氏１５０度である両面接着剤を繊維布と電気鋼板の間に挿入した後、約１０００ｋｇ中／ｍ２の圧力で圧搾した。【００３０】  上記のような方式を通して製造したフレネル構造の規格は幅１２００ｍｍ，長さ１９００ｍｍ，厚さ１０ｍｍにした。上記磁気のフレネル構造を挿入させて図５の構造添加した温熱マットを具現した。ここで、磁気の遮断材として使用される材料は強磁性体の中で残留磁気が０及び、とても小さな軟磁性体（あるいは軟磁石）である、シリコーン鋼、パーマロイ（ｐｅｒｍ  ａｌｌｏｙ），ミューメタル（ｍｕ  ｍｅｔａｌ），スーパーマロイ（ｓｕｐｅｒｍａｌｌｏｙ）などのような金属合金と，マンガンフェライト（Ｍｎｆｅｒｒｉｔｅ），ニッケルフェライト（Ｎｉ  ｆｅｒｒｉｔｅ），銅フェライト（Ｃｕ  ｆｅｒｒｉｔｅ）のようなセラミックス材料を選択することができる。
そして、カバーは布地で形成し、繊維布は低単性高密度の圧縮綿から構成された。【００３１】  発熱体で使う電気熱線に  交流電気を印加すれば熱線で熱エネルギーが放出し、発熱体の周りの温度を上昇させる時  上記発熱体は熱エネルギー外にも電磁波を放出する（使用電気の性質によって、電磁波の性質が変わる、６０Ｈｚの電流の場合、放出される電磁波の周波数も６０Ｈｚで、５０Ｈｚの電流の場合は主に５０Ｈｚの電磁波が放出される。【００３２】  上記電気発熱体から発生する交流電磁波の強度を減らす一番簡単な方法は′位相反転法′を利用することがあり、本発明でもこれを適用して‘位相反転法’に放出される電磁波の強度を低下させた後、電気発熱体の上に透磁率が非常に高い軟磁性体（ｓｏｆｔ  ｍａｇｎｅｔ）を置いて電気マット表面に放出される電磁波が吸収されるようにした。透磁率が高い軟磁性体は電気発熱体が放出する電磁波を吸収するだけでなく、周りの電気器機や電力線などから放出される電磁波も一部吸収して温熱マット表面の上面では電磁波の強さが明らかに減少している事を確認することができた。【００３３】  一方、電気鋼板は性質的に透磁率が大きいので、電磁石やモーターまたは変圧器のコアで使用されるのと、特に冷間圧延（ｃｏｌｄ  ｒｏｌｌｉｎｇ）後に、攝氏１２００度くらいの高温で熱処理した方向性電気鋼板は１５００位の高い透磁率を持つようになるが、高温で熱処理した後には上記板は、分離できなくなる。【００３４】  本の発明ではそれを防止するために高温熱処理前に、前述板の両面にセラミックスをコーティングした。このような工程で製造した方向性電気鋼板は熱処理後板の両面にセラミックス幕や硝子幕が強く附着するようになるため、板全体は剥れやすくなる。【００３５】  参照で、黒体複写論では（ｂｌａｃｋ−ｂｏｄｙ  ｒａｄｉａｔｉｏｎ）によれば、ある一定温度を持つ、物体の表面から  外に放出される赤外線スペクトラムで  最大強度を現わす波長は一定であって、例えば室温（攝氏２５度）や正常体温（攝氏３６．５度）の物体から放出される赤外線で、強度が一番高い波長は１０μｍで、この時、同じ表面温度を持つ物体から放出される１０μｍの赤外線の強度は、物体の種類によって違う。【００３６】  一番高い強度は黒体（ｂｌａｃｋ−ｂｏｄｙ）から輻射される時であり、他の物体からはこれより低い輻射強度を現わす。ここで、ある物体が輻射する赤外線輻射強度を黒体輻射の強度に分けた値を輻射效率と言う、輻射效率はいつも１より小さい。また、遠赤外線波長代７−１４ｕｍでは大体、酸化物セラミックスが８０％以上の高い輻射效率を現わすが、金属では５０％以下の低い輻射效率を見せる。これは同じ表面温度を持つ時、電気熱線のような金属表面に比べて、方向性電気鋼板の表面に附着しているセラミックスや不透明な硝子幕、などの表面で放出される遠赤外線輻射效率が明らかに高い事がわかるのと、単純計算でもセラミックス表面の方向性電気鋼板が現わす輻射效率８０％以上は電気熱線に比べて１．６倍以上に推定される。
【発明の効果】
なお、添付図６から８を通じ、正確な実験値に即した結果を土台にして観察した結果、発明の作用及び效果は  次のようだ。
図６は本発明を温熱マットに適用した例である。使用電力は交流５０Ｈｚ、２５０Ｗである電気マットを、日本東京都新宿区下落合電車駅の隣にある電車変転施設から１０ｍ離れたある住宅２階の部屋に設置し、電気マットの電磁波吸収特性を調査した。
測定実験をした部屋の大きさは横６ｍ、縦４ｍで、地上で３．５ｍに位置している。マットを設置する前に調査した電磁波の中で交流磁場の強度は縦方向では全て１．５ｍＧであり、横方向では全て０．２ｍＧと現われた。
だが、本発明の電気マットを設置して交流電気を流した時、交流磁場の強さは本発明の電気マットがない時に比べ、多く違った。本発明の電気マット表面から５ｃｍ高い所では縦方向の両方端で０．３ｍＧ、３０ｃｍ内側では０．１ｍＧで減少した。端では交流磁場の強さが１．５ｍＧで０．３ｍＧで約１／５で減少したし，その内側では１．５ｍＧで０．１ｍＧで約１／１５に減少した。２０ｃｍ高い所では端では０．８ｍＧ、内側では０．４ｍＧに減少して減少率もそれぞれ８／１５、４／１５で現われた。また、横長方向で測定した結果、マットから上に５ｃｍ高い所では、おおよそ１／１５で減少して、２０ｃｍ高い所でも３／１５で減少して、すごく優秀な電磁波吸収效果を見えるが分かった。そして、無磁係（ｎｏｎ−ｍａｇｎｅｔｉｃ）熱線で放出される交流磁場の強さは測定結果約０．０５−０．１０ｍＧで現われたので、比較的優秀な磁場除去效果を見せたのと、無磁係熱線の上に、フレネル構造を適用した結果、放出される交流磁場の強度はすべての所で０ｍＧで現われた。
日本の電車駅周辺で調査された交流磁場の減少結果は電気熱線で発生した交流磁場は勿論、周辺の環境で発生した交流磁場まで減少させる效果があることを見せてくれた。一方、磁気のフレネル構造による地磁気異常緩和效果に対する結果は、発明者が前に登録した特許の地磁気異常緩和效果のような結果を得たので詳しい説明は略する事にする。
以上で説明した本発明は、本発明が属する技術分野で通常の知識を持つ者により本発明の技術的思想を脱しない範囲内で、さまざまな置き換え変更が可能なので前述の実施例及び添付された図面によって限定されるのではない。
【発明を実施するための最良の形態】
【符号の説明】
2008241228.tif 000003ａ．フレネル板の間隔
ｂ．フレネル板の幅
ｃ．フレネル板の長さ
【図１】
2008241228.tif 000004
【図２】
2008241228.tif 000005
【図３】
2008241228.tif 000006
【図４】
2008241228.tif 000007
【図５】
2008241228.tif 000008
【図６】
2008241228.tif 000009
【図７】
2008241228.tif 000010
【図８】
2008241228.tif 000011