JP2006190638A - 発熱線の無電磁波温度調節器、その温度調節方法及びこれに使用される発熱線 - Google Patents

発熱線の無電磁波温度調節器、その温度調節方法及びこれに使用される発熱線 Download PDF

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Abstract

【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

Description

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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
大韓民国特許公開第2004-87853号
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
[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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
[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。
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。
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。
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。
[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。
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。
[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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。 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。 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。 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。 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。 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1の構成を実際応用した実施例の回路図である。 図7の構成を実際応用した実施例の回路図である。 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11乃至13に図示された実施例の実際作動波形図である。 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10乃至図13の回路を変形した回路図である。 図10乃至図13の回路を変形した回路図である。 図10乃至図13の回路を変形した回路図である。 図10乃至図13の回路を変形した回路図である。 図1の構成を応用した一実施例による構成図である 図20の構成の回路図である。 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1の構成を応用した他の実施例による構成図である。 図23の構成の回路図である。 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7の構成を応用した一実施例による構成図である。 図26の構成の回路図である。 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7の構成を応用した他の実施例構成図である。 図29の構成の回路図である。 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8の構成を応用した一実施例による構成図である。 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9の構成を応用した一実施例による構成図である。 図9の構成を応用した他の実施例による構成図である。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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
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

Claims (68)

  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。
  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。
  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。
  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。
  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。
  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。
  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。
  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。
  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。
  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。
  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。
  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。
  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。
  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。
  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。
  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。
  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。
  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。
  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。
  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。
  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。
  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。
  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。
  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。
  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。
  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。
  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。
  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。
  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。
  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。
  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。
  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。
  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。
  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。
  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。
  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。
  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。
  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。
  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。
  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。
  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。
  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。
  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。
  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。
  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。
  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。
  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。
  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。
  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。
  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。
  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。
  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。
  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。
  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。
  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。
  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。
  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。
  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。
  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。
  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。
  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。
  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。
  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。
  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。
  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。
  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。
  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。
  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。


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