CN101119598B - 垫毯中使用的电磁场屏蔽电热丝及其驱动装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了垫毯中使用的电磁场屏蔽电热丝及其驱动装置。所述电热丝包括:芯线,其由铜丝或漆包线形成;第一绝缘内涂层,其涂布在所述芯线的外表面上以包围所述芯线的外周表面;加热丝,其缠绕在所述第一绝缘内涂层的外周表面上;第二绝缘内涂层,其涂布在所述第一绝缘内涂层的外表面上以包围所述第一绝缘内涂层的包括所述加热丝的外周表面;接地线,其形成在所述第二绝缘内涂层的外周表面上;以及金属薄膜,其涂布在所述第二绝缘内涂层的包括所述接地线的外周表面上。
Description
技术领域
本发明涉及垫毯中使用的电磁场屏蔽电热丝及其驱动装置,更具体地说,涉及这样一种垫毯中使用的电磁场屏蔽电热丝及其驱动装置,其中所述电磁场屏蔽电热丝的加热丝由纯铁制成,从而可在无需使用额外感温丝的情况下精确地控制温度,可以使耗能量随热量升高而下降,可以屏蔽电磁场并且可以防止因过载电流等所引起的火灾。
背景技术
通常,电热垫毯是通过将电能转换成热能而产生热量来以均匀的温度进行加热的工具,例如电热毯、电热地纸、电热席以及电热地毯等。
这种电热垫毯包括温度控制装置,所述温度控制装置以预定间隔将加热丝排列在绝缘材料内,并且控制对所述加热丝的供电以保持用户在电热丝的端部设定的预定温度。
此外,在电热垫毯中,必须在电热垫毯内部的预定位置处安装片状温度传感器,以对电热丝中的加热温度进行感测,并通过控制对电热丝的供电来控制温度。
然而,在该常规电热垫毯中,由于用于感测温度的温度传感器如上所述地安装在电热垫毯的预定位置处,所以温度传感器无法感测整个垫毯的温度而仅能感测温度传感器安装位置处的温度,来控制对电热垫毯的供电。因此,当安装温度传感器的部分过热、折叠或重叠时,由于对电热垫毯此处的温度的感测,而导致不能正常地执行温度控制。
具体来说,由于通过安装与电热丝分离的额外温度传感器来检测温度,所以无法检测到因电热丝内部短路而产生的整个电热丝的温度,并且无法检测到任意位置处的局部过热,从而不能正常地执行温度控制。此外,如果电热丝局部过热或短路,则可能发生火灾和电击事故。
发明内容
本发明提供了一种垫毯中使用的电磁场屏蔽电热丝,其中,电磁场屏蔽电热丝的加热丝由纯铁制成,从而可在电热垫毯的前方精确地感测温度,并且通过在外表面上覆盖接地线和金属薄膜可以屏蔽电磁场。
本发明还提供了一种垫毯中使用的电磁场屏蔽电热丝,其中,芯线或加热丝由纯铁制成,从而无需使用额外温度传感器就可精确控制温度,使用绝缘纸来提高绝缘性能,并且耗能量可随热量升高而下降。
本发明还提供了一种用于驱动垫毯中使用的电磁场屏蔽电热丝的装置,其中,如果供电异常(例如向电磁场屏蔽电热丝提供过电流),则可立即切断电源。
根据本发明的一个方面,提供了一种垫毯中使用的电磁场屏蔽电热丝,所述电热丝包括:芯线,其由铜丝或漆包线形成;第一绝缘内涂层,其涂布在所述芯线的外表面上以包围所述芯线的外周表面;加热丝,其缠绕在所述第一绝缘内涂层的外周表面上;第二绝缘内涂层,其涂布在所述第一绝缘内涂层的外表面上以包围所述第一绝缘内涂层的包括所述加热丝的外周表面;接地线,其形成在所述第二绝缘内涂层的外周表面上;以及金属薄膜,其涂布在所述第二绝缘内涂层的包括所述接地线的外周表面上。
根据本发明的另一方面,提供了一种垫毯中使用的电磁场屏蔽电热丝,所述电热丝包括:芯线,其通过在纯铁丝上涂布漆层而形成;第一绝缘涂层,其涂布在所述芯线的外表面上以包围所述芯线的外周表面;加热丝,其缠绕在所述第一绝缘涂层的外周表面上并由涂布了漆层的纯铁(Fe)丝形成;第二绝缘涂层,其涂布在所述第一绝缘涂层的包括所述加热丝的外周表面上;接地线,其形成在所述第二绝缘涂层的外周表面上;以及绝缘纸,其缠绕在所述第二绝缘涂层的包括所述接地线的外周表面上。
根据本发明的另一方面,提供了一种垫毯中使用的电磁场屏蔽电热丝,所述电热丝包括:芯线,其通过在铜丝或纯铁丝上涂布漆层形成;绝缘内涂层,其涂布在所述芯线的外表面上以包围所述芯线的外周表面;绝缘纸,其涂布在所述绝缘内涂层的外周表面上;加热丝,其由缠绕在所述绝缘纸的外周表面上的纯铁(Fe)丝形成;绝缘外涂层,其涂布在所述绝缘纸的包括所述加热丝的外周表面上。
根据本发明的另一方面,提供了一种垫毯中使用的电磁场屏蔽电热丝,所述电热丝包括:芯线,其由铜丝或纯铁丝形成;第一绝缘内涂层,其涂布在所述芯线的外表面上以包围所述芯线的外周表面;第一绝缘纸,其缠绕在所述第一绝缘内涂层的外周表面上;加热丝,其由缠绕在所述第一绝缘纸的外周表面上的纯铁(Fe)丝形成;第二绝缘内涂层,其涂布在所述第一绝缘纸的包括所述加热丝的外周表面上;第二绝缘纸,其涂布在所述第二绝缘内涂层的外周表面上;接地线,其形成在所述第二绝缘纸的外周表面上;金属薄膜,其涂布在所述第二绝缘纸的包括所述接地线的外周表面上;以及绝缘外涂层,其涂布在所述金属薄膜的外周表面上。
根据本发明的另一方面,提供了一种垫毯中使用的电磁场屏蔽电热丝,所述电热丝包括:芯线,其由铜丝或纯铁丝形成;第一绝缘内涂层,其涂布在所述芯线的外表面上以包围所述芯线的外周表面;第一绝缘纸,其缠绕在所述第一绝缘内涂层的外周表面上;加热丝,其涂布在所述第一绝缘纸的外周表面上并由纯铁(Fe)丝形成;第二绝缘内涂层,其涂布在所述第一绝缘纸的包括所述加热丝的外周表面上;第二绝缘纸,其涂布在所述第二绝缘内涂层的外周表面上;屏蔽线,其形成在所述第二绝缘纸的外周表面上;以及绝缘外涂层,其形成在所述加热丝的包括所述屏蔽线的外周表面上。
根据本发明的另一方面,提供了一种垫毯中使用的电磁场屏蔽电热丝,所述电热丝包括:芯线,其由细丝形成;加热丝,其由缠绕在所述芯线的外周表面上的纯铁丝形成;绝缘内涂层,其被涂布以包围所述加热丝和所述芯线;绝缘纸,其涂布在所述绝缘内涂层的外周表面上;接地线,其形成在所述绝缘纸的外周表面上;金属薄膜,其涂布在所述绝缘纸的包括所述接地线的外周表面上;以及绝缘外涂层,其形成在所述金属薄膜的外周表面上。
根据本发明的另一方面,提供了一种垫毯中使用的电磁场屏蔽电热丝,所述电热丝包括:加热丝,其用作芯线并由纯铁形成;绝缘内涂层,其涂布在所述加热丝的外周表面上;绝缘纸,其涂布在所述绝缘内涂层的外周表面上;接地线,其形成在所述绝缘纸的外周表面上;金属薄膜,其涂布在所述绝缘纸的包括所述接地线的外周表面上;以及绝缘外涂层,其形成在所述金属薄膜的外周表面上。
根据本发明的另一方面,提供了一种用于驱动垫毯中使用的电磁场屏蔽电热丝的装置,所述装置包括:电磁场屏蔽电热丝,其包括加热丝,并且如果向所述电磁场屏蔽电热丝供电则所述电热丝会产生热量;安全电路,如果市电中产生过电压则其自动切断;电磁波感测电路,其感测电热丝中产生电磁场;恒压电路,其对市电进行整流和平滑以向各单元提供DC(直流电);电热丝驱动单元,其向所述电热丝提供所述市电;并联电压检测电路,其检测所述电热丝的并联电压;加热设定电路,其设定所述电热丝的加热;显示单元,其显示正向所述电热丝提供电力并且显示所述电热丝中出现的差错;以及控制器,其根据所述加热设定电路的设定和所述并联电压检测电路检测到的电热丝的电流来向电热丝驱动单元施加控制信号,控制该装置对由所述并联电压检测电路检测到的电热丝的电流与基准值进行比较,如果所述电热丝的电流大于所述基准值,则确定所述电热丝中出现差错,断开向所述电热丝的供电并显示电源被断开。
根据本发明的另一方面,提供了一种用于驱动垫毯中使用的电磁场屏蔽电热丝的装置,所述装置包括:加热单元,如果向该加热单元供电,则该加热单元产生热量,并且在所述加热单元中,随着温度升高电阻增大;安全电路,如果市电中产生过电压则自动断开电源;电位检查电路,其检查所述加热单元中产生的电磁波,以使端子通过插头接地;恒压电路,其对提供给所述加热单元的市电进行整流和平滑以向各单元提供DC(直流电);输出电路,其对向所述加热单元提供市电进行开关控制;温度设定电路,其设定所述电热丝的加热温度;温度检测电路,其检测所述加热单元的温度;过流保护电路,如果通过所述温度检测电路检测到在所述加热单元中产生过电流,则所述过流保护电路向温度设定电路输出控制信号,从而不管无论温度设定电路设定何值都不向所述加热单元供电;温度比较电路,其对所述温度设定电路的温度设定所导致的电压与温度检测电路的温度检测所导致的电压进行比较并输出控制信号,使得所述输出电路能够或不能向所述加热单元供应市电;以及时间生成电路,如果温度比较单元输出使得不能向所述加热单元供应市电的控制信号,则所述时间生成电路控制所述装置短时间向所述加热单元供应市电以检测温度。
附图说明
通过参照附图详细描述本发明的示例性实施方式,本发明的上述和其他特征和优点将变得更加清楚,其中:
图1例示了根据本发明实施方式的垫毯中使用的电磁场屏蔽电热丝的结构;
图2例示了根据本发明另一实施方式的垫毯中使用的电磁场屏蔽电热丝的结构;
图3例示了根据本发明又一实施方式的垫毯中使用的电磁场屏蔽电热丝的结构;
图4是示出根据用于加热丝的纯铁的温度的电阻的表,所述加热丝在根据本发明的垫毯中使用的电磁场屏蔽电热丝中;
图5是示出对在根据本发明的垫毯中使用的电磁场屏蔽电热丝中的加热丝所使用的纯铁的电阻-温度关系的图;
图6例示了根据本发明另一实施方式的垫毯中使用的电磁场屏蔽电热丝的结构;
图7例示了根据本发明另一实施方式的垫毯中使用的电磁场屏蔽电热丝的结构;
图8例示了根据本发明另一实施方式的垫毯中使用的电磁场屏蔽电热丝的结构;
图9例示了根据本发明另一实施方式的垫毯中使用的电磁场屏蔽电热丝的结构;
图10是将图1至图3中例示的垫毯中使用的电磁场屏蔽电热丝的温度和电阻的变化与图6至图9中例示的垫毯中使用的电磁场屏蔽电热丝的温度和电阻的变化进行比较的图;
图11例示了根据本发明另一实施方式的垫毯中使用的电磁场屏蔽电热丝的结构;
图12例示了根据本发明另一实施方式的垫毯中使用的电磁场屏蔽电热丝的结构;
图13例示了根据本发明实施方式的用于驱动垫毯中使用的电磁场屏蔽电热丝的装置;
图14是例示了根据本发明的另一实施方式的用于驱动垫毯中使用的电磁场屏蔽电热丝的装置的框图;
图15是例示了用于驱动图14中所例示的垫毯中使用的电磁场屏蔽电热丝的装置的实施例的详细电路图;以及
图16是例示了用于驱动图14中所例示的垫毯中使用的电磁场屏蔽电热丝的装置的另一实施例的详细电路图。
具体实施方式
现在将参照其中示出了本发明的示例性实施方式的附图来更详细地描述本发明。
图1例示了根据本发明实施方式的垫毯中使用的电磁场屏蔽电热丝的结构。
如图1所示,根据本发明实施方式的垫毯中使用的电磁场屏蔽电热丝包括:芯线110,其由铜丝或漆包线形成;第一绝缘内涂层120,其涂布在芯线110的外表面上以包围芯线110的外周表面;加热丝130,其缠绕在第一绝缘内涂层120的外周表面上;第二绝缘内涂层140,其涂布在第一绝缘内涂层120的外表面上以包围第一绝缘内涂层120的包括加热丝130的外周表面;接地线150,其例如由铜丝形成并缠绕在第二绝缘内涂层140的外周表面上;以及金属薄膜160,其涂布在第二绝缘内涂层140的外周表面上以包围第二绝缘内涂层140和接地线150。
在此,加热丝120由99.9%或更高纯度的纯铁(Fe)形成,并且绝缘材料(诸如尼龙、聚四氟乙烯或硅)用于形成第一绝缘内涂层120和第二绝缘内涂层140。此外,金属薄膜160是铝薄膜或银箔膜(银纸)。
图2例示了根据本发明另一实施方式的垫毯中使用的电磁场屏蔽电热丝的结构。
如图2所示,根据本发明另一实施方式的垫毯中使用的电磁场屏蔽电热丝与图1中所例示的相同,除了根据本发明另一实施方式的垫毯中使用的电磁场屏蔽电热丝还包括绝缘外涂层170,该绝缘外涂层170由PVC、硅或聚四氟乙烯形成,并且涂布在金属薄膜160的外周表面上以包围金属薄膜160。
图3例示了根据本发明另一实施方式的垫毯中使用的电磁场屏蔽电热丝的结构。
如图3所示,根据本发明另一实施方式的垫毯中使用的电磁场屏蔽电热丝与图1中所例示的相同,除了接地线150未缠绕在第二绝缘内涂层140上而是以沿电热丝延伸的方式布置在第二绝缘内涂层140与金属薄膜160之间。即,接地线150以沿电磁场屏蔽电热丝的纵向延伸的方式形成在第二绝缘内涂层140的外周表面上,并且金属薄膜160涂布在第二绝缘内涂层140的外周表面上而与第二绝缘内涂层140包括接地线150的外周表面相重叠。
在此,图3中所例示的垫毯中使用的电磁场屏蔽电热丝还可以包括绝缘外涂层,该绝缘外涂层由PVC、硅或聚四氟乙烯形成并涂布在金属薄膜160的外周表面上以包围金属薄膜160。
图4是示出根据本发明的加热丝的温度的电阻的表,图5是示出加热丝的电阻-温度关系的图。
如图4和图5所示,本发明使用纯铁来形成加热丝130,所以电阻根据温度的变化具有一致的斜率。因此可精确测量电热丝的温度。
此外,纯铁的电阻根据温度变化的幅度相对较小(平斜率),因此随着热量升高,降低了耗能量。
在图1至图3中所示的电热丝中,芯线由铜丝或漆包线形成并且加热丝由纯铁形成。然而,作为最近实验(芯线不由铜丝或漆包线形成而是由纯铁丝形成)的结果,电阻根据温度的变化幅度更小(平斜率),并且随着热量升高,降低了耗能量。
下面将详细描述根据本发明另一实施方式的其中芯线由纯铁丝形成的垫毯中使用的电磁场屏蔽电热丝。
图6例示了根据本发明另一实施方式的垫毯中使用的电磁场屏蔽电热丝的结构。
如图6所示,根据本发明另一实施方式的垫毯中使用的电磁场屏蔽电热丝包括:芯线115,其通过在纯铁丝115a上涂布漆层115b而形成;第一绝缘涂层125,其涂布在芯线115的外表面上以包围芯线115的外周表面;第一绝缘纸135,其缠绕在第一绝缘涂层125的外周表面上;加热丝145,其缠绕在第一绝缘纸135的外表面上并涂布有漆层145b;第二绝缘涂层155,其涂布在第一绝缘纸135的包括加热丝145的外表面上;接地线165,其例如由铜丝形成并缠绕在第二绝缘涂层155的外周表面上;以及第二绝缘纸175,其缠绕在第二绝缘涂层155的包括接地线165的外周表面上。
在此,该纯铁丝具有99.9%或更高的纯度,并且诸如尼龙、聚四氟乙烯或硅的绝缘材料用于形成第一绝缘涂层125和第二绝缘涂层155。
在图6中,接地线165缠绕在第二绝缘涂层155的外周表面上。然而,本发明并不限于此。具体来说,接地线165可不缠绕在第二绝缘涂层155上,而是以沿电热丝延伸的方式布置在第二绝缘涂层155与第二绝缘纸175之间。即,接地线165以沿电磁场屏蔽电热丝的纵向延伸的方式形成在第二绝缘涂层155的外周表面上。
图7例示了根据本发明另一实施方式的垫毯中使用的电磁场屏蔽电热丝的结构。
如图7所示,根据本发明另一实施方式的垫毯中使用的电磁场屏蔽电热丝包括:芯线210,其通过在铜丝或纯铁丝上涂布漆层形成;绝缘涂层220,其涂布在芯线210的外表面上以包围芯线210的外周表面,绝缘纸230,其缠绕在绝缘涂层220的外周表面上;加热丝240,其由缠绕在绝缘纸230的外表面上的纯铁丝形成;以及绝缘外涂层250,其由涂布在绝缘纸230的包括加热丝240的外表面上的PVC、硅或聚四氟乙烯形成。
在此,该纯铁丝具有99.9%或更高的纯度,并且诸如尼龙、聚四氟乙烯或硅的绝缘材料用于形成绝缘涂层220。
图8例示了根据本发明另一实施方式的垫毯中使用的电磁场屏蔽电热丝的结构。
如图8所示,根据本发明另一实施方式的垫毯中使用的电磁场屏蔽电热丝包括:芯线310,其通过在铜丝或纯铁丝上涂布漆层而形成;第一绝缘内涂层320,其涂布在芯线310的外表面上以包围芯线310的外周表面;第一绝缘纸330,其缠绕在第一绝缘内涂层320的外周表面上;加热丝340,其由缠绕在第一绝缘纸330的外表面上的纯铁丝形成;第二绝缘内涂层350,其涂布在第一绝缘纸330的包括加热丝340的外表面上;第二绝缘纸360,其涂布在第二绝缘内涂层350的外周表面上;接地线370,其由例如铜丝形成并缠绕在第二绝缘纸360的外周表面上;金属薄膜380,其由涂布在第二绝缘纸360的外周表面上的铝薄膜或银纸形成;以及绝缘外涂层390,其形成在电热丝的包括金属薄膜380的外周表面上。
在此,该纯铁丝具有99.9%或更高的纯度,并且诸如尼龙、聚四氟乙烯或硅的绝缘材料用于形成第一绝缘内涂层320和第二绝缘内涂层350。此外,绝缘外涂层390由PVC、硅或聚四氟乙烯形成。
此外,在图8中,接地线370缠绕在第二绝缘纸360的外周表面上。然而,本发明并不限于此。具体来说,接地线370可不缠绕在第二绝缘纸360上,而是以沿电热丝延伸的方式布置在第二绝缘纸360与金属薄膜380之间。即,接地线370以沿电磁场屏蔽电热丝的纵向延伸的方式形成在第二绝缘纸360的外周表面上。
图9例示了根据本发明另一实施方式的垫毯中使用的电磁场屏蔽电热丝的结构。
如图9所示,根据本发明另一实施方式的垫毯中使用的电磁场屏蔽电热丝包括:芯线410,其通过在铜丝或纯铁丝上涂布漆层而形成;第一绝缘内涂层420,其涂布在芯线410的外表面上以包围芯线410的外周表面;第一绝缘纸430,其缠绕在第一绝缘内涂层420的外周表面上;加热丝440,其由缠绕在第一绝缘纸430的外表面上的纯铁丝形成;第二绝缘内涂层450,其涂布在第一绝缘纸430的包括加热丝440的外表面上;第二绝缘纸460,其涂布在第二绝缘内涂层450的外周表面上;屏蔽线470,其形成在第二绝缘纸460的外表面上;以及绝缘外涂层480,其形成在电热丝的包括屏蔽线470的外周表面上。
在此,该纯铁丝具有99.9%或更高的纯度,并且诸如尼龙、聚四氟乙烯或硅的绝缘材料用于形成第一绝缘内涂层420和第二绝缘内涂层450。此外,绝缘外涂层480由PVC、硅或聚四氟乙烯形成。
图10是将图1至图3中例示的垫毯中使用的电磁场屏蔽电热丝的温度和电阻的变化与图6至图9中例示的垫毯中使用的电磁场屏蔽电热丝的温度和电阻的变化进行比较的图。如图10所示,图6至图9中例示的垫毯中使用的电磁场屏蔽电热丝b的电阻根据温度的变化幅度(斜率)比图1至图3中例示的垫毯中使用的电磁场屏蔽电热丝a的电阻根据温度的变化幅度(斜率)的更平缓。因此,与图1至图3中例示的垫毯中使用的电磁场屏蔽电热丝相比,在图6至图9中例示的垫毯中使用的电磁场屏蔽电热丝中,随着热量的升高,减少的耗能量更大。
图11例示了根据本发明另一实施方式的垫毯中使用的电磁场屏蔽电热丝的结构。
如图11所示,根据本发明另一实施方式的垫毯中使用的电磁场屏蔽电热丝包括:芯线510,其由细丝形成;加热丝520,其由缠绕在芯线510外周表面上的纯铁丝形成;绝缘内涂层530,其由被涂布以包围加热丝520和芯线510的尼龙、聚四氟乙烯或硅形成;细丝涂层540,其形成在绝缘内涂层530的外周表面上以获得预定空间;绝缘纸550,其涂布在绝缘内涂层530的包括细丝涂层540的外周表面上;接地线560,其由例如铜丝形成并缠绕在绝缘纸550的外周表面上;金属薄膜570,其由涂布在绝缘纸550的包括接地线560的外周表面上的铝薄膜或银纸形成;以及绝缘外涂层580,其由形成在金属薄膜570的外周表面上的PVC、硅或聚四氟乙烯形成。
在此,细丝涂层540允许将多条细丝与电热丝的纵向方向平行地涂布在电热丝上,以获得细丝之间的空间而使得受热空气流动自由。作为耐热纱或玻璃纱的人造丝适于充当细丝涂层540中所使用的细丝。此外,将细丝涂层540形成为网格状从而可覆盖绝缘内涂层530的外周表面,或者可将一条细丝缠绕为包围绝缘内涂层530的外周表面。此外,纯铁丝可具有99.9%或更高的纯度。
图12例示了根据本发明另一实施方式的垫毯中使用的电磁场屏蔽电热丝的结构。
如图12所示,根据本发明另一实施方式的垫毯中使用的电磁场屏蔽电热丝包括:加热丝,其用作芯线并由纯铁丝形成以产生热量;绝缘内涂层620,其由涂布在加热丝610的外周表面上的尼龙、聚四氟乙烯或硅形成;细丝涂层630,其形成在绝缘内涂层620的外周表面上以获得预定空间;绝缘纸640,其涂布在加热丝610的包括细丝涂层630的外周表面上;接地线650,其例如由铜丝形成并缠绕在绝缘纸640的外周表面上;金属薄膜660,其由涂布在绝缘纸640的包括接地线650的外周表面上的铝薄膜或银纸形成;以及绝缘外涂层670,其由形成在金属薄膜660的外周表面上的PVC、硅或聚四氟乙烯形成。
在此,细丝涂层630允许将多条细丝与电热丝的纵向方向平行地涂布在电热丝上,以在各细丝之间获得空间而使得受热空气自由流动。作为耐热纱或玻璃纱的人造丝适于充当在细丝涂层630中所使用的细丝。此外,将细丝涂层630形成为网格状,从而可覆盖绝缘内涂层620的外周表面,或者可将一条细丝缠绕为包围绝缘内涂层630的外周表面。此外,纯铁丝可具有99.9%或更高的纯度。
下面将描述根据本发明的示例性实施方式的用于驱动图1至图12中例示的垫毯中使用的电磁场屏蔽电热丝的装置。
图13例示了根据本发明实施方式的用于驱动垫毯中使用的电磁场屏蔽电热丝的装置。
如图13所示,根据本发明一个实施方式的用于驱动垫毯中使用的电磁场屏蔽电热丝的装置包括:第一电磁场屏蔽电热丝8Aa和第二电磁场屏蔽电热丝8Ab、安全电路1A、电磁波感测电路2A、恒压电路6A、第一电热丝驱动单元5Aa和第二电热丝驱动单元5Ab、第一并联电压检测电路9Aa和第二并联电压检测电路9Ab、第一加热设定电路10Aa和第二加热设定电路10Ab、选择器11A、基准电压生成电路4A、显示单元3A、蜂鸣器BZ1以及控制器7A。
如果向第一电磁场屏蔽电热丝8Aa和第二电磁场屏蔽电热丝8Ab供电,则第一电磁场屏蔽电热丝8Aa和第二电磁场屏蔽电热丝8Ab产生热量,并且第一电磁场屏蔽电热丝8Aa和第二电磁场屏蔽电热丝8Ab具有与图1和图2、图6至图9以及图11和图12中所例示的电磁场屏蔽电热丝相同的结构。
安全电路1A包括电源开关PWS、熔断器SF和TF以及电涌保护器ZNR,并且如果在市电中产生过电压则安全电路1A自动断开。
电磁波感测电路2A包括接触端子TC、电容器C12、电阻器R13和R14以及灯LP1。当用户接触接触端子TC时,所述电磁波感测电路2A感测在电磁场屏蔽电热丝8Aa和8Ab中是否生成了电磁波。如果感测到电磁波,则灯LP1发光。
恒压电路6A包括电容器C9、C11以及C13、电阻器R21、二极管D3和D4、齐纳二极管ZD1、以及调节器REG。恒压电路6A对交流电(AC)进行整流和平滑以向各单元提供直流电(DC)。
第一电热丝驱动单元5Aa包括电阻器R3和R33、光电耦合器PC1、电容器C1以及闸流晶体管SR1,并向第一电磁场屏蔽电热丝8Aa提供市电。
第二电热丝驱动单元5Ab包括电阻器R4和R32、光电耦合器PC2、电容器C2以及闸流晶体管SR2,并向第二电磁场屏蔽电热丝8Ab提供市电。
第一并联电压检测电路9Aa包括过流保护单元TH1、电流检测器CT1、二极管D1、电容器C3、电阻器R19和R30,并检测第一电磁场屏蔽电热丝8Aa的并联电压。
第二并联电压检测电路9Ab包括过流保护单元TH2、电流检测器CT2、二极管D2、电容器C4、以及电阻器R20和R31,并检测第二电磁场屏蔽电热丝8Ab的并联电压。
第一加热设定电路10Aa包括电阻器R7、R24以及R25、可变电阻器VR1和电容器C14,并对第一电磁场屏蔽电热丝8Aa的加热进行设定。
第二加热设定电路10Ab包括电阻器R8、R22以及R23、可变电阻器VR2以及电容器C15,并对第二电磁场屏蔽电热丝8Ab的加热进行设定。
选择器11A包括第一开关SW1和第二开关SW2,并选择对第一电磁场屏蔽电热丝8Aa和第二电磁场屏蔽电热丝8Ab进行驱动。
基准电压生成电路4A包括电阻器R12、电容器C8以及基准电压单元REF1。
显示单元3A包括电力显示灯PL1和PL2、电源显示灯OUT1和OUT2、以及差错显示灯ER1和ER2,所述显示单元3A显示接通了第一开关SW1和第二开关SW2(PL1,PL2),显示向第一电磁场屏蔽电热丝8Aa和第二电磁场屏蔽电热丝8Ab提供电力(OUT1,OUT2),并且显示在第一电磁场屏蔽电热丝8Aa和第二电磁场屏蔽电热丝8Ab中发生差错(ER1,ER2)。
如果在第一电磁场屏蔽电热丝8Aa或第二电磁场屏蔽电热丝8Ab中发生差错,则蜂鸣器BZ1产生蜂鸣声。
如果接通了第一开关SW1或第二开关SW2,则控制器7A向第一电热丝驱动单元5Aa或第二电热丝驱动单元5Ab施加驱动信号,以驱动第一电磁场屏蔽电热丝8Aa或第二电磁场屏蔽电热丝8Ab;通过第一并联电压检测电路9Aa和第二并联电压检测电路9Ab检测由第一电磁场屏蔽电热丝8Aa和第二电磁场屏蔽电热丝8Ab的发热而引起的电流,如果检测到的电流大于由第一发热设定电路10Aa和第二发热设定电路10Ab设定的值,则控制器7A对所述用于驱动垫毯中使用的电磁场屏蔽电热丝的装置进行控制,以持续向第一电磁场屏蔽电热丝8Aa和第二电磁场屏蔽电热丝8Ab供电,如果检测到的电流小于设定值,则控制器7A对所述用于驱动垫毯中使用的电磁场屏蔽电热丝的装置进行控制以切断向第一电磁场屏蔽电热丝8Aa和第二电磁场屏蔽电热丝8Ab的供电;如果通过第一并联电压检测电路9Aa和第二并联电压检测电路9Ab检测到第一电磁场屏蔽电热丝8Aa和第二电磁场屏蔽电热丝8Ab的加热丝(纯铁丝)或芯线发生短路并产生异常电压,则控制器7A对所述用于驱动垫毯中使用的电磁场屏蔽电热丝的装置进行控制,以断开向第一电磁场屏蔽电热丝8Aa和第二电磁场屏蔽电热丝8Ab的供电,并显示蜂鸣器BZ1和显示单元3A的差错显示灯ER1和ER2。
下面将对根据本实施方式的具有上述结构的用于驱动垫毯中使用的电磁场屏蔽电热丝的装置的操作进行说明。
在图13中,将两个电磁场屏蔽电热丝彼此连接,并且可独立地对电磁场屏蔽电热丝的发热进行控制。然而,本发明并未使用两个电磁场屏蔽电热丝而是使用一个电磁场屏蔽电热丝,并且可仅包括一个用于驱动电磁场屏蔽电热丝的驱动单元。
首先,描述例如将图1中例示的电磁场屏蔽电热丝连接到驱动装置的操作。
把设置在电磁场屏蔽电热丝的一端处的芯线110和加热丝130连接到图13的驱动装置的端子H1-1和H1-2或者端子H2-1和H2-2,并且把设置在电磁场屏蔽电热丝的另一端处的芯线110和加热丝130彼此连接。把电磁场屏蔽电热丝的接地线159和金属薄膜160连接到电磁波感测电路2A的EM端子。
因此,如果将电源插座插入在AC220V的市电电源中,并且接通电源开关PWS,则在恒压电路6A处对市电进行整流和平滑,从而可将作为DC电压的恒压提供给每个单元。
如果用户使用选择器11A选择了第一开关SW1或第二开关SW2,则向第一电磁场屏蔽电热丝8Aa或者第二电磁场屏蔽电热丝8Ab供电。具体来说,如果接通第一开关SW1,则向第一电磁场屏蔽电热丝8Aa供电,从而第一电磁场屏蔽电热丝8Aa被加热,如果接通第二开关SW2,则向第二电磁场屏蔽电热丝8Ab供电,从而第二电磁场屏蔽电热丝8Ab被加热。
此时,控制器控制驱动装置,使显示单元3A的电力显示灯PL1或者PL2发光以显示选择了第一开关SW1或第二开关SW2。
用户控制第一加热设定电路10Aa的可变电阻器VR1或第二加热设定电路10Ab的可变电阻器VR2,以设定第一电磁场屏蔽电热丝8Aa或第二电磁场屏蔽电热丝8Ab的加热温度。
如果用户选择了选择器11A和第一加热设定电路10Aa以及第二加热设定电路10Ab,则控制器7A控制驱动装置向第一电热丝驱动单元5Aa和第二电热丝驱动单元5Ab输出控制信号以向第一电磁场屏蔽电热丝8Aa和第二电磁场屏蔽电热丝8Ab供电,从而可以加热第一电磁场屏蔽电热丝8Aa和第二电磁场屏蔽电热丝8Ab。具体来说,如果向输出端子RA2和RA5输出“高电平”信号,则接通光电耦合器PC1和PC2并将“高电平”信号施加到每个闸流晶体管SR1或SR2的栅极端子,从而使闸流晶体管SR1或SR2导通,并且将AC220V的市电施加给第一电磁场屏蔽电热丝8Aa和第二电磁场屏蔽电热丝8Ab中的每一个。
此时,如果向第一电磁场屏蔽电热丝8Aa和第二电磁场屏蔽电热丝8Ab供电,则控制器7A对驱动装置进行控制,以打开并显示显示单元3A的电源显示灯,而如果不向第一电磁场屏蔽电热丝8Aa和第二电磁场屏蔽电热丝8Ab供电,则控制器7A控制驱动装置关闭显示单元3A的电源显示灯。
如果通过这种方式将市电施加到第一电磁场屏蔽电热丝8Aa和第二电磁场屏蔽电热丝8Ab,则在第一电磁场屏蔽电热丝8Aa和第二电磁场屏蔽电热丝8Ab中产生热量。如果热量升高,则由纯铁丝形成的加热丝130的电阻按预定斜率增大,如图4和图5所示。
因此,如果加热丝130被加热并且电阻增大,则通过第一并联电压检测电路9Aa中的电流检测器CT1和第二并联电压检测电路9Ab中的电流检测器CT2检测到低电流,并且由第一并联电压检测电路9Aa和第二并联电压检测电路9Ab将检测到的电流变换为电压,并将该电压输入给控制器7A。
将通过这种方式从第一并联电压检测电路9Aa和第二并联电压检测电路9Ab输出的电压与第一加热设定电路10Aa和第二加热设定电路10Ab设定的值进行比较。控制信号(高电平/低电平)被输出到输出端子RA2和RA5以逼近设定值,使得响应于该控制信号来接通/断开向第一电磁场屏蔽电热丝8Aa和第二电磁场屏蔽电热丝8Ab施加的电力。
此外,如果第一电磁场屏蔽电热丝8Aa和第二电磁场屏蔽电热丝8Ab的加热丝130和芯线110发生短路,则加热丝130的电阻相对快速变小,使得通过第一并联电压检测电路9Aa和第二并联电压检测电路9Ab检测到高电压,而如果加热丝130或芯线110断路,则即使向第一电磁场屏蔽电热丝8Aa和第二电磁场屏蔽电热丝8Ab供电也无法检测到任何电压。
如果通过第一并联电压检测电路9Aa和第二并联电压检测电路9Ab检测到任何高于任意设定值的电压,或者未检测到任何高于任意设定值的电压,则控制器7A确定在第一电磁场屏蔽电热丝8Aa和第二电磁场屏蔽电热丝8Ab中发生了诸如短路或断路的差错,以切断对第一电磁场屏蔽电热丝8Aa和第二电磁场屏蔽电热丝8Ab的供电,打开蜂鸣器BZ1和显示单元3A的差错显示灯ER1和ER2以显示在垫毯中发生了差错。
此外,控制器7A包括位于其内部的定时器。因此,如果接通选择器11A的第一开关SW1或第二开关SW2超过了预定时间(10小时),则控制器7A确定用户在打开该垫毯的电热丝的状态下已经外出,并且断开对第一电磁场屏蔽电热丝8Aa和第二电磁场屏蔽电热丝8Ab的供电。
此外,即使在第一电磁场屏蔽电热丝8Aa和第二电磁场屏蔽电热丝8Ab中生成了电磁场,也可通过接地线150和金属薄膜160对该电磁场进行屏蔽。然而,在接地线150和金属薄膜160中产生了感生电流,并且如果用户接触电磁波感测电路2A的端子TC或与其他材料接触,则电磁波感测电路2A的灯LP1发光。因此,即使在电磁场屏蔽电热丝中产生了包括电磁波的电磁场,该电磁场也被屏蔽而不会对人体造成影响,而且可以通知用户产生了电磁场。
图14是例示了根据本发明另一实施方式的用于驱动垫毯中使用的电磁场屏蔽电热丝的装置的框图。
如图14所示,根据本发明的用于驱动垫毯中使用的电磁场屏蔽电热丝的装置包括加热单元C、安全电路A、电位检查电路E、恒压电路B、输出电路D、温度设定电路M、温度检测电路H、过流保护电路K、温度比较电路F以及时间生成电路G。
加热单元C包括由纯铁丝形成的加热丝,如果向加热单元C施加市电,则加热单元C产生热量,并且随着温度上升,加热丝的电阻也随之增大。加热单元C包括图1和图2、图6至图9、图11和图12中使用的电磁场屏蔽电热丝。
如果在施加到加热单元C中的市电中产生过电压,则安全电路A自动切断电源。电位检查电路E检查在加热单元C中产生了电磁波。
恒压电路B对提供给加热单元C的市电进行整流和平滑以向每个单元提供DC。输出电路D控制提供给加热单元C的市电的供应。温度设定电路M设定加热单元C的加热温度。温度检测电路H检测加热单元C的温度。
如果在加热单元C中产生了过电流,则过流保护电路K向温度设定电路M输出控制信号,从而无论温度设定电路M设定何值都不向加热单元C供电。
温度比较电路F将温度设定电路M的温度设定所导致的电压与温度检测电路H的温度检测所导致的电压进行比较,如果温度检测电路H的电压高于温度设定电路M的电压,则温度比较单元F输出控制信号,使得输出电路D可向加热单元C输出市电,而如果温度检测电路H的电压低于温度设定电路M的电压,则温度比较单元F输出控制信号,使得不能向加热单元C提供市电。
时间生成电路G输出具有任意占空比的脉冲信号,并且如果温度比较电路F输出控制信号以使得可以不向加热单元C提供市电,则时间生成电路G控制驱动装置以短时间向加热单元C提供市电来检测温度。在此,未说明的参考标记8表示电位检查导线。
图15是例示出图14中例示的用于驱动垫毯中使用的电磁场屏蔽电热丝的装置的实施例的详细电路图。
下面参照图15描述图14中例示的用于驱动垫毯中使用的电磁场屏蔽电热丝的装置的实施例的操作。
加热单元C包括具有芯线6的电磁场屏蔽电热丝、由纯铁丝形成的加热丝5、以及接地线(屏蔽线)7,如图1和图2、图6至图9、图11和图12所示,并且如果电热丝的温度升高,则电热丝的电阻增大,并且流过该电热丝的电压减小。
安全电路A包括电源开关3和熔断器4。如果接通电源开关3,则安全电路A向加热单元C提供市电,并且如果在市电中产生过电压,则熔断器4断开并且市电自动切断。
恒压电路B包括限压电容器(limit condenser)22和23、限流电阻器(limit resistor)24和28、复合整流二极管(composite rectifier diode)25和26、齐纳二极管27、平滑电容器29以及电力显示灯30,并且恒压电路B对市电进行整流和平滑以向各单元提供DC,并且电力显示灯30发光,使得可向加热单元C施加市电。
电位检查电路E包括电位检查导线8、放大晶体管10、13以及20、电容器9、偏压电容器(bias condenser)14和17、偏压二极管(bias diode)11、限流电阻器12、15以及19、偏压电阻器16、电位灯18和电位按钮21,并且如果在加热单元C中产生电磁场或磁场并生成有害电磁波,则在加热单元C的屏蔽线7和电位检查导线8中出现噪声,该噪声通过电容器9、14以及17、放大晶体管10和13以及电阻器12而被放大,而如果接触了电位检查按钮21,则电位检查灯18被驱动并发光,从而可以检查电位。此时,安全电路A的市电插头的位置发生变化,并且端子1接地,于是感测不到由于电磁波的生成而导致的噪声,同时,加热单元C的接地线(屏蔽线)7接地从而不产生电磁波,并且在电位检查电路E的电位检查导线8中不产生感应噪声。因此,停止电位检查电路E的放大并关闭电位检查灯18,从而用户可以使用其中不产生电磁波的垫毯。在此,电位检查导线8安装在屏蔽线(接地线)7附近并缠绕在屏蔽线(接地线)7上。
温度检测电路H包括限流电阻器61、分压电阻器63以及偏压电容器62,并且温度检测电路H检测加热单元C的温度,并输出由检测到的温度所引起的电压。具体来说,如果温度低,则输出高电压,而如果温度高,则输出低电压。
温度设定电路M包括分压电阻器48和50、温度设定可变电阻器49、限流电阻器45和47、以及用于补偿电压的电压补偿器46,并且温度设定电路M改变温度设定可变电阻器49的电阻以设定温度,并输出设定温度所导致的电压。
过流保护电路K包括复合分压电阻器76和77、电压补偿器75、限流电阻器65、66、68、72以及73,偏压电阻器69和79、延时电容器64、偏压电容器74、检测二极管67、驱动晶体管70以及过流单元71,并且过流保护电路K通过温度检测电路H感测加热单元C中产生了过电流,并向温度设定电路M输出高电平信号。因此,无论温度设定电路M的温度设定电阻是多少,都断开对加热单元C的供电。
温度比较电路F包括限流电阻器40和43、滞后电阻器41、温度比较器42和以及噪声消除电容器44,温度比较电路F将从温度设定电路M输出的信号与从温度检测电路H输出的信号进行比较,根据比较结果向输出电路D输出控制信号。
具体来说,如果从温度检测电路H输出的电压高于从温度设定电路M输出的电压,则温度比较电路F向输出电路D输出控制信号以便可以向加热单元C提供市电,而如果从温度检测电路H输出的电压低于从温度设定电路M输出的电压,则温度比较电路F向输出电路D输出控制信号以便不能向加热单元C提供市电。
时间生成电路G包括时间生成器56、分压电阻器59和60、偏压电阻器57、偏压电容器58、时间分压电阻器52、时间分压电容器53、限流电阻器51和54、以及脉冲驱动晶体管55。时间生成器56输出一致的脉冲信号,并且脉冲驱动晶体管55将温度比较电路F的输出端子连接到接地端子或将其连接断开。在此,集成电路LM555适于用作时间生成器56。
输出电路D包括多个二极管31、32、33以及38、晶体管78、限流电阻器34和37、偏压电容器39、用于输出控制的闸流晶体管36以及输出显示灯35,输出电路D根据从温度比较电路F输出的控制信号来对向加热单元C提供的市电进行开关,并通过时间生成电路G向加热单元C瞬时地提供市电。
具体来说,通过晶体管78和用于输出控制的闸流晶体管36的互锁来向加热单元C提供市电。此时,第一二极管31利用用于输出控制的闸流晶体管36来正向连接安全电路A的端子2与加热单元C的加热丝5之间的空间,第二二极管33正向连接加热单元C的加热丝5与芯线6之间的空间,并且第三二极管32防止反向放电。
换言之,加热单元C的加热丝5的一端通过第一二极管31和用于输出控制的闸流晶体管36连接到市电(插头)的端子2,并且芯线6的一端连接到市电(插头)的端子1。加热丝5的另一端通过第二二极管33连接到芯线6的另一端,并且接地线(屏蔽线)7也连接到市电(插头)的端子1以及加热丝。
图16是例示出图14中例示的用于驱动垫毯中使用的电磁场屏蔽电热丝的装置的另一实施例的详细电路图。
下面将参照附图16来描述图14中例示的用于驱动垫毯中使用的电磁场屏蔽电热丝的装置的另一实施例的操作。
在图16中例示的用于驱动垫毯中使用的电磁场屏蔽电热丝的装置中,根据图14的另一实施例,除了输出电路之外,其它元件与图15中的相同,因此将略去对其的描述,仅对输出电路进行描述。
在图15的输出电路D的结构中,当闸流晶体管36导通/截止操作时有可能出现峰值电压,因此存在损坏驱动装置的元件的可能性。因此,为了避免这种情况,如图16所示,根据本实施例的用于驱动垫毯中使用的电磁场屏蔽电热丝的装置使得市电顺序流过加热单元C的芯线6、输出电路D的二极管33、加热单元C的加热丝5、闸流晶体管36以及二极管31,并且在闸流晶体管36与接地端子之间额外安装有绕线电阻器80。
绕线电阻器80是无电抗的电阻器并包括两根绕线。
下面将描述根据本发明的具有上述结构的用于驱动垫毯中使用的电磁场屏蔽电热丝的装置的操作。
将电源插头插入市电插头中并且接通安全电路A的电源开关3,向恒压电路B和输出电路D提供AC220V的市电。
恒压电路B对市电进行整流和平滑以向各单元提供DC。此时,恒压电路B的电力显示灯30发光以显示向用于驱动垫毯中使用的电磁场屏蔽电热丝的装置提供了市电。
此外,由于市电流过输出电路D的二极管31、闸流晶体管36、加热单元C的加热丝5、二极管33以及芯线6,所以加热单元C被加热。
如果加热单元C通过这种方式被加热,则重复地打开和关闭输出电路D的输出显示灯35,并且输出显示灯35显示加热单元C正在被加热。输出电路D的二极管32防止反向放电。
此时,如果加热单元C被加热,则由纯铁丝形成的加热丝5的热量升高,并且加热单元C(电热丝)的温度与电热丝的电阻成比例地升高,使得流过电热丝的电压与温度成反比。
具体来说,由于在初始阶段加热单元C的温度低,因此加热单元C的电热丝具有低电阻,并且流过电热丝的电压高。如果随着时间的流逝加热单元C的温度升高,则加热单元C的电阻变大并且流过加热单元C的电压降低。
温度检测电路H检测从输出电路D的二极管33的阴极提供给加热单元C的电压,以将该电压提供给过流保护电路K的过流比较器71的负极端子(-)和温度比较电路F的温度比较器42的负极端子(-)。
如上所述,在初始阶段,温度检测电路H检测到的电压高,并且随着温度的升高,检测到的电压变低。
响应于从恒压电路E提供的DC电力,时间生成电路G基于从恒压电路E提供的DC电力进行操作,并且从时间生成器56输出具有适当占空比(空态时间与占态时间的比值)的脉冲信号,脉冲驱动晶体管55重复地执行导通/截止。
此时,可通过偏压电阻器57和旁路电容器58来对时间生成器56的占空比进行调节,并且在本发明中,占态时间的占空比相对短于空态时间的占空比。例如,输出具有占态时间为3秒且空态时间为30秒的占空比的脉冲信号。
此外,用户调节温度设定电路M的温度设定可变电阻器49来设定所期望的温度,并且电压补偿器46根据温度设定可变电阻器49的电阻来向温度比较电路F的温度比较器42的正极端子(+)输出预定电压。此时,在初始阶段,将从温度设定电路M输出的电压设定为低于从温度检测电路H输出的电压。
如果从温度检测电路H输出的电压高于温度设定电路M设定的电压,则温度比较电路F的时间比较器42输出“低电平”信号,而如果从温度检测电路H输出的电压低于从温度设定电路M输出的电压,则温度比较电路F的时间比较器42输出“高电平”信号。
然而,由于在初始阶段从温度检测电路H输出的电压高于从温度设定电路M输出的电压,所以温度比较电路F的温度比较器42输出“低电平”信号。因此,如果从温度比较电路F的温度比较器42输出了“低电平”信号,则输出电路D的晶体管78导通,并向闸流晶体管36的栅极端子施加高电平信号。由于闸流晶体管36导通,所以可向加热单元C持续施加市电,如上所述。
此时,即使基于上述占空比来对时间生成电路G的脉冲驱动晶体管55进行导通/截止,也可不受此影响地将从温度比较电路F的温度比较器42向输出电路D的晶体管78的栅极端子施加的输出信号持续保持为“低电平”信号。
如果输出电路D以这种方式持续向加热单元C施加市电,并且加热单元C的电热丝被加热到高于温度设定电路M设定的温度,则从温度检测电路H输出的电压变得低于由温度设定电路M设定的电压,使得温度比较电路F的温度比较器42输出“高电平”信号。
此时,时间生成电路G的脉冲驱动晶体管55响应于具有上述占空比的脉冲信号而导通3秒并截止30秒。因此,从时间比较电路F的温度比较器42输出的“高电平”信号通过时间生成电路G的脉冲驱动晶体管55的导通/截止操作,被保持为“低电平”信号达3秒并且被保持为“高电平”信号达30秒。
这是因为,当脉冲驱动晶体管55导通时,温度比较电路F的温度比较器42的输出端子连接到接地端子,而当脉冲驱动晶体管55截止时,温度比较电路F的温度比较器42的输出端子不连接到接地端子。
这样,即使温度比较电路F的温度比较器42不输出“高电平”信号,输出电路D的晶体管78也通过时间生成电路G来执行3秒导通操作和30秒截止操作。
如果输出电路D的晶体管78这样执行3秒导通操作和30秒截止操作,则加热单元C未通过市电被加热,但却将市电施加到加热单元C达3秒。因此,此时温度检测电路H对温度进行检测并输出与检测到的温度相对应的电压。
因此,温度比较电路F的温度比较器42将温度设定电路M设定的电压与从温度检测电路H输出的电压进行比较,以自动控制加热单元C的温度。
如果由于加热单元C的短路而在温度检测电路H中生成了过电流,则由于驱动晶体管70导通,所以过电流保护电路K向温度设定电路M的电压补偿器46施加“高电平”信号。
如果向温度设定电路M的电压补偿器46施加“高电平”信号,则高电平被施加到输出电路D的晶体管78的基极,并且不向加热单元C施加市电。
此外,如果在加热单元C的电热丝中生成了电磁波,即,如果在安全电路A的端子1中出现噪声,则该噪声被电位检查电路E的放大晶体管10和13放大。如果用户接触电位检查电路E的电位检查按钮21,则电位检查灯18打开并显示在加热单元C中生成了电磁波。
此时,如果通过改变电源插头的位置将电源插头插入输出口中,则安全电路A的端子1接地,并且感测不到噪声。并且,由于安全电路A的端子1和加热单元C的屏蔽线接地,所以在加热单元C中不生成电磁波,并且在电位检查电路E的电位检查导线8中不生成感生噪声,因此,电位检查灯18打开并显示在加热单元中未生成电磁波。
在图11和图12所例示的实施方式中,在绝缘内涂层与绝缘纸之间形成有细丝涂层,但是本发明并不限于此,并且也可在加热丝与绝缘内涂层之间形成细丝涂层。
如上所述,本发明具有如下效果。
首先,在根据本发明的垫毯中使用的电磁场屏蔽电热丝中,由于加热丝是由其电阻随温度均匀变化的纯铁形成的,因此无需使用额外感温丝就可对温度进行精确控制,并且由于纯铁的电阻随温度的变化幅度相对较小(斜率平缓),所以随着热量上升,可减少耗能量。
第二,在根据本发明的垫毯中使用的电磁场屏蔽电热丝中,由于在纯铁形成的加热丝的外周涂布有接地线和金属薄膜,所以可屏蔽电磁场。此外,由于接地线和金属薄膜涂布在纯铁形成的加热丝的外周并且接地线不直接接地,所以在电热丝中不会产生感生电流,并且可屏蔽电磁场。
第三,在根据本发明的垫毯中使用的电磁场屏蔽电热丝中,由于在芯线与加热丝之间以及加热丝、接地线以及屏蔽线之间涂布有绝缘纸和诸如尼龙的绝缘涂层,因此改善了其间的绝缘性能,并且即使在高温下也可防止在电热丝中出现的短路故障。
第四,在根据本发明的垫毯中使用的电磁场屏蔽电热丝中,由于形成有细丝涂层以获得使得加热丝加热的空气能够在其中自由流动的空间,所以可获得在整个电热丝上均匀加热的效果并且也可获得在整个垫毯上均匀加热的效果。
第五,在根据本发明的用于驱动垫毯中使用的电磁场屏蔽电热丝的装置中,即使当检测整个电热丝的温度并且在电热丝的整个区域的任意位置处发生短路时,如果向电热丝异常供电(例如过电流被提供给电热丝),则可立即断开电源,从而可事先防止发生过热、火灾以及电击事故,并且可更安全地使用垫毯。
第六,在根据本发明的用于驱动垫毯中使用的电磁场屏蔽电热丝的装置中,由于即使在不使用额外温度传感器的情况下,也可确定电热丝之间的过热或短路,并利用过流保护电路来确定是否向电热丝适当地提供了加热电流,所以仅利用简单的构造就能够对温度进行控制,并且可更安全地使用垫毯。
虽然参照本发明的示例性实施方式具体地示出并描述了本发明,但是本领域技术人员应理解,在不脱离随附权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下可在形式上和细节上进行各种变化。
本申请要求在韩国知识产权局于2006年8月4日提交的第10-2006-0073832号、于2006年10月10日提交的第10-2006-0098362号、于2007年5月4日提交的第10-2007-0043430号以及于2007年6月21日提交的第10-2007-0061075号韩国专利申请的优先权,通过引用将其全部内容合并于此。
Claims (29)
1.一种垫毯中使用的电磁场屏蔽电热丝,所述电热丝包括:
芯线,其由铜丝或漆包线形成;
第一绝缘内涂层,其涂布在所述芯线的外表面上以包围所述芯线的外周表面;
加热丝,其缠绕在所述第一绝缘内涂层的外周表面上并由纯铁形成;
第二绝缘内涂层,其涂布在所述第一绝缘内涂层的外表面上以包围所述第一绝缘内涂层的包括所述加热丝的外周表面;
接地线,其形成在所述第二绝缘内涂层的外周表面上;以及
金属薄膜,其涂布在所述第二绝缘内涂层的包括所述接地线的外周表面上。
2.根据权利要求1所述的电热丝,其中,所述接地线缠绕在所述第二绝缘内涂层的外周表面上或布置为沿所述第二绝缘内涂层的外周表面的纵向延伸。
3.根据权利要求1所述的电热丝,其中,所述第一绝缘内涂层和第二绝缘内涂层由从尼龙、聚四氟乙烯以及硅组成的组中选择的材料形成。
4.根据权利要求1所述的电热丝,其中,所述金属薄膜是银箔膜或铝薄膜。
5.根据权利要求1所述的电热丝,其中,由纯铁形成的所述加热丝具有感温功能。
6.根据权利要求1所述的电热丝,所述电热丝还包括绝缘外涂层,所述绝缘外涂层涂布在所述金属薄膜的外周表面上以包围所述金属薄膜。
7.根据权利要求6所述的电热丝,其中,所述绝缘外涂层由PVC、硅或聚四氟乙烯形成。
8.一种垫毯中使用的电磁场屏蔽电热丝,所述电热丝包括:
芯线,其通过在纯铁丝上涂布漆层形成;
第一绝缘涂层,其涂布在所述芯线的外表面上以包围所述芯线的外 周表面;
加热丝,其缠绕在所述第一绝缘涂层的外周表面上并由涂布有漆层的纯铁丝形成;
第二绝缘涂层,其涂布在所述第一绝缘涂层的包括所述加热丝的外周表面上;
接地线,其形成在所述第二绝缘涂层的外周表面上;以及
绝缘纸,其缠绕在所述第二绝缘涂层的包括所述接地线的外周表面上。
9.根据权利要求8所述的电热丝,其中,还在所述第一绝缘涂层与所述加热丝之间,在所述第一绝缘涂层的外周表面上涂布有绝缘纸。
10.根据权利要求8所述的电热丝,其中,所述接地线缠绕在所述第二绝缘涂层的外周表面上,或以沿所述第二绝缘涂层的纵向延伸的方式被布置在所述第二绝缘涂层的外周表面上。
11.根据权利要求8所述的电热丝,其中,由涂布有漆层的纯铁丝形成的所述加热丝具有感温功能。
12.根据权利要求8所述的电热丝,其中,所述第一绝缘涂层和所述第二绝缘涂层由从尼龙、聚四氟乙烯以及硅组成的组中选择的材料形成。
13.一种垫毯中使用的电磁场屏蔽电热丝,所述电热丝包括:
芯线,其通过在铜丝或纯铁丝上涂布漆层而形成;
绝缘内涂层,其涂布在所述芯线的外表面上以包围所述芯线的外周表面;
绝缘纸,其涂布在所述绝缘内涂层的外周表面上;
加热丝,其由缠绕在所述绝缘纸的外周表面上的纯铁形成;以及
绝缘外涂层,其涂布在所述绝缘纸的包括所述加热丝的外周表面上。
14.根据权利要求13所述的电热丝,其中,由涂布有漆层的纯铁丝形成的所述加热丝具有感温功能。
15.根据权利要求13所述的电热丝,其中,所述绝缘内涂层由从尼龙、聚四氟乙烯以及硅组成的组中选择的材料形成。
16.一种垫毯中使用的电磁场屏蔽电热丝,所述电热丝包括:
芯线,其由铜丝或纯铁丝形成;
第一绝缘内涂层,其涂布在所述芯线的外表面上以包围所述芯线的外周表面;
第一绝缘纸,其缠绕在所述第一绝缘内涂层的外周表面上;
加热丝,其由缠绕在所述第一绝缘纸的外周表面上的纯铁形成;
第二绝缘内涂层,其涂布在所述第一绝缘纸的包括所述加热丝的外周表面上;
第二绝缘纸,其涂布在所述第二绝缘内涂层的外周表面上;
接地线,其形成在所述第二绝缘纸的外周表面上;
金属薄膜,其涂布在所述第二绝缘纸的包括所述接地线的外周表面上;以及
绝缘外涂层,其涂布在所述金属薄膜的外周表面上。
17.根据权利要求16所述的电热丝,其中,由纯铁形成的所述加热丝具有感温功能。
18.根据权利要求16所述的电热丝,其中,所述第一绝缘内涂层和所述第二绝缘内涂层由从尼龙、聚四氟乙烯以及硅组成的组中选择的材料形成,
所述金属薄膜由银箔膜或铝薄膜形成,并且
所述绝缘外涂层由PVC、硅或聚四氟乙烯形成。
19.一种垫毯中使用的电磁场屏蔽电热丝,所述电热丝包括:
芯线,其由铜丝或纯铁丝形成;
第一绝缘内涂层,其涂布在所述芯线的外表面上以包围所述芯线的外周表面;
第一绝缘纸,其缠绕在所述第一绝缘内涂层的外周表面上;
加热丝,其涂布在所述第一绝缘纸的外周表面上并由纯铁形成;
第二绝缘内涂层,其涂布在所述第一绝缘纸的包括所述加热丝的外周表面上;
第二绝缘纸,其涂布在所述第二绝缘内涂层的外周表面上;
屏蔽线,其形成在所述第二绝缘纸的外周表面上;以及
绝缘外涂层,其形成在所述电热丝的包括所述屏蔽线的外周表面上。
20.根据权利要求19所述的电热丝,其中,由纯铁形成的所述加热丝具有感温功能。
21.根据权利要求19所述的电热丝,其中,所述第一绝缘内涂层和所述第二绝缘内涂层由从尼龙、聚四氟乙烯以及硅组成的组中选择的材料形成,并且
所述绝缘外涂层由PVC、硅或聚四氟乙烯形成。
22.一种垫毯中使用的电磁场屏蔽电热丝,所述电热丝包括:
芯线,其由细丝形成;
加热丝,其由缠绕在所述芯线的外周表面上的纯铁丝形成;
绝缘内涂层,其涂布为包围所述加热丝和所述芯线;
绝缘纸,其涂布在所述绝缘内涂层的外周表面上;
接地线,其形成在所述绝缘纸的外周表面上;
金属薄膜,其涂布在所述绝缘纸的包括所述接地线的外周表面上;以及
绝缘外涂层,其形成在所述金属薄膜的外周表面上。
23.根据权利要求22所述的电热丝,其中,由纯铁形成的所述加热丝具有感温功能。
24.根据权利要求22所述的电热丝,其中,所述绝缘内涂层由从尼龙、聚四氟乙烯以及硅组成的组中选择的材料形成,
所述金属薄膜由银箔膜或铝薄膜形成,并且
所述绝缘外涂层由PVC、硅或聚四氟乙烯形成。
25.一种垫毯中使用的电磁场屏蔽电热丝,所述电热丝包括:
加热丝,其用作芯线并由纯铁形成;
绝缘内涂层,其涂布在所述加热丝的外周表面上;
绝缘纸,其涂布在所述绝缘内涂层的外周表面上;
接地线,其形成在所述绝缘纸的外周表面上;
金属薄膜,其涂布在所述绝缘纸的包括所述接地线的外周表面上; 以及
绝缘外涂层,其形成在所述金属薄膜的外周表面上。
26.根据权利要求25所述的电热丝,其中,由纯铁形成的所述加热丝具有感温功能。
27.根据权利要求25所述的电热丝,其中,沿所述电热丝的纵向设置有至少一条细丝,在所述绝缘内涂层与所述绝缘纸之间或者在所述加热丝与所述绝缘内涂层之间缠绕了一条细丝或者涂布了网状细丝涂层。
28.根据权利要求25所述的电热丝,其中,所述绝缘内涂层由从尼龙、聚四氟乙烯以及硅组成的组中选择的材料形成,
所述金属薄膜由银箔膜或铝薄膜形成,并且
所述绝缘外涂层由PVC、硅或聚四氟乙烯形成。
29.根据权利要求27所述的电热丝,其中,所述细丝是人造丝或者玻璃纱。
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