KR20160070349A - Coil probe for rTMS improved heat radiation efficiency - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 경두개 자기 자극용 코일프로브에 관한 것으로 코일프로브에서 발생하는 열을 효과적으로 제거하여 연속사용이 가능하도록 한 방열기능이 향상된 경두개 자기 자극용 코일 프로브에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a coil probe for torsion magnetic stimulation, and more particularly, to a coil probe for a torsion magnetic stimulation having an improved heat dissipation function for enabling continuous use by effectively removing heat generated from a coil probe.
경두개 자기 자극(repetitive Transcranial Magnetic Stimulation : rTMS)은 신경계에 대한 비침습적인 검사방법으로 운동피질을 자극할 때 운동신경에 대해 흥분과 억제 효과를 동시에 나타내는 것으로 알려져 있다. 그리고 반복적인 경두개 자기 자극술이 대뇌 피질에 영향을 주는 기전이 정확하게 밝혀진 것은 아니지만 경두개 자기 자극술과 관련하여 우울증 치료에 대한 효과, 신경병성 통증에 대한 임상 효과 및 파킨스병에 대한 임상 효과와 같은 것이 다수 보고되고 있다.It is known that repetitive Transcranial Magnetic Stimulation (rTMS) is a noninvasive test method for the nervous system that simultaneously stimulates the motor cortex and stimulates the motor cortex. Although the mechanism by which repeated cranial magnetic stimulation affects the cerebral cortex has not been elucidated yet, it has been found that the effect of cranial magnetic stimulation on the treatment of depression, the clinical effect on neuropathic pain and the clinical effect on Parkinson's disease Many are reported.
경두개 자기 자극의 시술을 위하여 일정 직경을 가지는 코일을 대뇌 반구에 대하여 수직이 되는 지점에 위치시키고 자극기의 위치를 조금씩 이동시키면서 가장 큰 운동 유발 전위를 나타내는 지점을 찾는다. 이후 역치를 기준으로 자극 강도를 결정하여 해당 부위를 반복적으로 자극하게 된다.For the treatment of cranial magnetic stimulation, a coil with a constant diameter is placed at a point perpendicular to the cerebral hemisphere, and a point indicating the greatest motor-induced potential is searched while slightly moving the position of the stimulator. After that, the intensity of the stimulus is determined based on the threshold value, and the stimulus is repeatedly stimulated.
경두개 자기 자극(rTMS) 시술 시 한번 또는 반복적 자극에 따라서 신경의 탈분극(depolarization), 또는 대뇌 피질의 운동활성도를 높이거나 낮출 수 있다.During the transcranial magnetic stimulation (rTMS) procedure, depolarization of the nerve or activation of the cerebral cortex may be induced by one or repeated stimulation.
경두개 자기 자극(rTMS)의 parameter로는 자극 횟수, 자극의 세기, 자극 시간, 자극간의 간격 등이 있으며, 고빈도(high frequency : 5~20 Hz) 자극 시 대뇌피질의 운동 활성도가 증가되며, 저빈도(low frequency : 1 Hz) 자극 시 운동 활성도가 감소되는 것이 일반적이다.The parameters of the transcranial magnetic stimulation (rTMS) are number of stimulation, intensity of stimulation, duration of stimulation, interval between stimulation, and high cortical motor activity is increased during high frequency (5 ~ 20 Hz) Low frequency (1 Hz) stimulation generally reduces motor activity.
이러한 빈도에 따른 시술을 하는 데 있어서 시술 강도는 기기의 성능(1.5 ~ 2.0 Tesla)의 최대치로 설정을 해야 한다.In order to perform the procedure according to this frequency, the intensity of the procedure should be set to the maximum value of the device performance (1.5 to 2.0 Tesla).
이와 같이 기기의 성능을 최대치로 설정한 경우 연속사용에 따른 코일프로브에서 발생된 열을 효과적으로 방출시키지 않으면 기기 과열에 의한 오작동 및 사용자의 화상 염려로 인해 장치를 연속적으로 사용할 수 없게 되는 문제가 있다.If the performance of the apparatus is set to the maximum value, if the heat generated by the coil probe due to continuous use is not effectively released, there is a problem that the apparatus can not be used continuously due to malfunction due to overheating of the apparatus and concern for the user's image.
종래에 시판 중인 기기들의 대부분은 내부 코일의 구조상 냉각장치가 아예 없거나 별도로 부착된 팬 또는 오일을 이용하여 냉각하고 있지만, 효율이 낮고 오일 누유 등의 문제로 기기의 안정성이 보장되지 않아 장시간 사용할 수 없는 문제가 있다.
Conventionally, most of commercially available devices are cooled by using a fan or oil which is attached or not equipped with a cooling device because of the structure of the inner coil. However, since the efficiency is low and the stability of the device is not guaranteed due to problems such as oil leakage, there is a problem.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 구리관을 이용하여 코일 프로브를 8자형으로 제작하고 냉각수를 그 관속으로 흘려 코일에서 발생하는 열을 효과적으로 제거하여 연속적인 사용이 가능하고 장치의 구조가 간단하게 되도록 구현한 방열기능이 향상된 경두개 자기 자극용 코일 프로브를 제공하는데 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to provide a coil probe which is made of an eight-shaped coil using a copper tube, and cooling water is flowed through the tube to effectively remove heat generated in the coil, And to provide a coil probe for a cranial magnetic stimulation with improved heat dissipation function.
상기 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명에 따른 방열기능이 향상된 경두개 자기 자극용 코일 프로브는, 경두개 자기 자극장치에 사용되는 코일 프로브에 있어서, 원형으로 감겨진 제1코일부; 원형으로 감겨지며 상기 제1코일부와 연결되어 8자 형상을 이루는 제2코일부; 상기 제1코일부 및 제2 코일부에 전압을 공급하는 전자기 발생기에 연결되는 전원연결부; 상기 제1코일부와 상기 제2코일부를 연결시키는 코일연결부; 및 상기 제1코일부로 냉각수를 공급하거나 상기 제2코일부로부터 냉각수를 방출하는 호스가 연결되는 냉각호스 연결부;를 구비하는 것을 특징으로 한다.
According to an aspect of the present invention, there is provided a coil probe for use in a tilt-type magnetic stimulation apparatus, comprising: a first coil part wound in a circular shape; A second coil part wound in a circular shape and connected to the first coil part to form an eight-letter shape; A power connection connected to an electromagnetic generator for supplying a voltage to the first coil part and the second coil part; A coil connecting portion connecting the first coil portion and the second coil portion; And a cooling hose connection part connected to the hose connecting the first coil part and the second coil part to supply the cooling water to the first coil part or to discharge the cooling water from the second coil part.
본 발명에 따른 방열기능이 향상된 경두개 자기 자극용 코일 프로브에 의하면 구리관을 이용하여 코일프로브를 제작하고 냉각수를 그 관속으로 흘려서 코일 프로브에서 발생하는 열을 효과적으로 제거하여 연속적인 사용이 가능한 장점이 있다.According to the coil probe for a torsional magnetic field stimulation with improved heat dissipation function according to the present invention, a coil probe is manufactured using a copper tube, and cooling water is flowed through the tube to effectively remove heat generated from the coil probe, have.
또한 구리관 내부로 흐르는 냉각수에 의해 코일 프로브에서 발생하는 열을 제거함으로써 프로브의 형태가 단순하며, 냉각팬 또는 오일 냉각기와 같은 별도의 냉각장치를 필요로 하지 않는다는 장점이 있다.
Further, the shape of the probe is simple by eliminating the heat generated from the coil probe by the cooling water flowing into the copper tube, and there is an advantage that a separate cooling device such as a cooling fan or an oil cooler is not required.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 방열기능이 향상된 경두개 자기 자극용 코일 프로브의 단면을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 방열기능이 향상된 경두개 자기 자극용 코일 프로브의 구성을 나타내는 사진이다.
도 3은 본 발명의 다른 일실시예에 따른 방열기능이 향상된 경두개 자기 자극용 코일 프로브의 구성을 나타내는 사진이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 방열기능이 향상된 경두개 자기 자극용 코일 프로브의 구성을 나타내는 사진이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a coil probe for a torsion magnetic stimulation pole with improved heat dissipation according to an embodiment of the present invention; FIG.
2 is a photograph showing the configuration of a coil probe for a torsion magnetic stimulation pole with improved heat radiation function according to an embodiment of the present invention.
3 is a photograph showing the configuration of a coil probe for a torsion magnetic stimulation pole with improved heat radiation function according to another embodiment of the present invention.
4 is a photograph showing a configuration of a coil probe for a torsion magnetic stimulation pole with improved heat dissipation function according to another embodiment of the present invention.
이하에서는 본 발명의 구체적인 실시 예를 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
도 1은 본 발명에 따른 방열기능이 향상된 경두개 자기 자극용 코일 프로브의 단면을 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명에 따른 방열기능이 향상된 경두개 자기 자극용 코일 프로브의 구성을 나타내는 사진이다.FIG. 1 is a schematic view showing a cross section of a coil probe for a cranial magnetic pole stimulation according to the present invention having improved heat dissipation function. FIG. 2 is a view showing a coil probe for a cranial magnetic pole to be.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 방열기능이 향상된 경두개 자기 자극용 코일 프로브는, 제1코일부(110), 제2코일부(120), 전원연결부(130a, 130b), 코일연결부(140) 및 냉각호스 연결부(150a, 150b)를 구비한다.1 and 2, the coil probe for a torsion magnetic stimulation having improved heat dissipation function according to the present invention includes a
제1코일부(110) 및 제2코일부(120)는 구리관을 이용하여 원형으로 감겨진 형상으로 형성된다. 제1코일부(110) 및 제2코일부(120)는 코일연결부(140)에 의해 서로 연결되어 전체적으로 아라비아 숫자 8자의 형상을 이룬다.The
전원연결부(130a, 130b)에는 외부에 형성된 전자기 발생기로부터 최대 2000V의 전압을 인가하는 전력 케이블이 연결된다. A power cable for applying a voltage of 2000V at maximum is connected to the
코일연결부(140)는 Y자형의 구리관 이음새로서 제1코일부(110)와 제2코일부(120)를 연결하여 전체적으로 1개의 8자형 코일이 되도록 할 수 있다. 또한 Y자형의 구리관 이음새의 끝단부에는 냉각호스가 연결되어 제1코일부(110) 및 제2코일부(120)로 냉각수를 공급하거나 제1코일부(110) 및 제2코일부(120)로부터 냉각수를 배출시킨다.The
상기 냉각호스 연결부(150)에는 상기 제1코일부(110)로 냉각수를 공급하거나 상기 제2코일부(120)로부터 냉각수가 방출되는 실리콘 재질의 냉각호스가 연결된다.The cooling hose connection part 150 is connected to a cooling hose made of silicon which supplies cooling water to the
실리콘 재질의 냉각호스 내에 냉각수를 순환시키는데 있어서 호스의 직경에 따라 압력의 변화가 생길수 있으므로 냉각수가 들어가는 방향을 정하여 구리관에서 실리콘 호스가 이탈하여 누수가 발생하는 현상을 방지하도록 하였다.In order to circulate the cooling water in the cooling hose made of silicone, the pressure is changed according to the diameter of the hose. Therefore, the direction in which the cooling water enters is determined to prevent leakage of silicone hose from the copper tube.
냉각수는 냉각호스 연결부(150a)를 통해 제1코일부(110)로 전달되어 제1코일부(110) 내부를 순환한 후 코일연결부(140)를 통해 외부로 배출된다. 또한 냉각호스 연결부(150b)를 통해 제2코일부(120)로 전달되어 제2코일부(120) 내부를 순환한 후 코일연결부(140)를 통해 외부로 배출된다.The cooling water is transferred to the
한편, 이와 반대로 코일연결부(140)를 통해 제1코일부(110) 및 제2코일부(120)로 전달되어 제1코일부(110) 및 제2코일부(120) 내부를 순환한 후 냉각호스 연결부(150a) 및 냉각호스 연결부(150b)를 통해 각각 외부로 배출될 수도 있다.On the other hand, on the contrary, the cooling water is transferred to the
도 3 및 도 4는 본 발명의 다른 일실시예에 따른 방열기능이 향상된 경두개 자기 자극용 코일 프로브의 구성을 나타내는 사진이다.FIG. 3 and FIG. 4 are photographs showing the configuration of a coil probe for a cranial magnetic pole stimulation improved in heat radiation function according to another embodiment of the present invention.
도 3을 참고하면, 제1코일부(110)와 제2코일부(120)는 U자형의 구리관 이음새로 된 코일연결부(140)를 통해 일체로 연결되어 있음을 알 수 있다.Referring to FIG. 3, it can be seen that the
이때 냉각수는 냉각호스 연결부(150a)를 통해 제1코일부(110)로 전달되어 제1코일부(110) 내부를 순환한 후 코일연결부(140)를 통해 제2코일부(120)로 전달되어 제2코일부(120) 내부를 순환한 후 냉각호스 연결부(150b)를 통해 외부로 배출된다.At this time, the cooling water is transferred to the
한편, 도 2 및 도 3의 경우 제1코일부(110)의 구리선이 반시계 방향으로 감겨져 있으나 도 4를 참고하면 제1코일부(110)의 구리선이 시계 방향으로 감겨져 있음을 알 수 있다.2 and 3, the copper wire of the
즉, 본 발명에 따른 방열기능이 향상된 반복적 경두개 자기 자극용 코일 프로브의 경우 코일의 감겨진 방향에 관계없이 일정한 효과를 얻을 수 있다.That is, in the case of the coil probe for repeated cyclic magnetic stimulation with improved heat dissipation function according to the present invention, a certain effect can be obtained irrespective of the winding direction of the coil.
한편, 온도센서가 없는 경우 냉각수가 흐르는지 여부를 체크할 수 없고 냉각수가 흐르지 않는 경우 코일이 과열되어 사용자가 화상을 입을 염려가 있다. 따라서, 비록 도시하지는 않았지만 상기 제1 코일부 및 제2 코일부의 내부를 관통하여 흘러나온 냉각수의 온도를 감지하는 온도센서를 제 1 코일부와 제 2 코일부가 중첩되는 부분과 가까운 제 2코일부의 하단 중앙부에 장착하여 구비하는 것이 바람직하다.On the other hand, if there is no temperature sensor, it is impossible to check whether the cooling water flows or not, and if the cooling water does not flow, the coil may overheat and the user may be burned. Therefore, although not shown, a temperature sensor that senses the temperature of the cooling water flowing through the inside of the first coil part and the second coil part may be referred to as a first coil part and a second coil part close to the part where the second coil part overlaps It is preferable to mount the sensor on a lower central portion of the sensor.
도 1에 도시된 단면도에 있어서 선은 제1코일부 및 제2코일부를 형성하는 구리관의 중심선을 나타내며, 구리관의 직경은 5 mm 내지 8 mm의 것을 사용하는 것이 바람직하다.In the sectional view shown in Fig. 1, the line indicates the center line of the copper tube forming the first coil portion and the second coil portion, and the diameter of the copper tube is preferably 5 mm to 8 mm.
8자형의 코일 프로브(8-figure Coil Probe)를 제작하는데 있어서 냉각수를 흘릴 수 있도록 구리관을 사용하여 코일 프로브에서 발생하는 열을 효과적으로 제거하여 연속사용이 가능하도록 하였다.In the production of 8-figure coil probe, the copper tube is used to flow the cooling water to effectively remove the heat generated from the coil probe, thereby enabling continuous use.
또한, 구리관을 사용함으로써 생기는 통전부 단면의 밀도차를 극복하기 위해서 도 1과 같이 제1코일부와 제2코일부의 중앙의 코일이 상호 중첩되는 특별한 구조로 제작하였다.Also, in order to overcome the difference in density of the cross section of the conductive part caused by using the copper tube, a special structure is constructed in which the coils of the first coil part and the second coil part are superimposed on each other as shown in Fig.
구리관은 직경 6 mm 내지 8 mm의 것을 사용하는 것이 바람직하며 이를 특수하게 설계하여 제작한 기구를 이용하여 눌러서 한쪽 면을 3.5 mm 내지 4.5 mm까지 다양하게 준비하였다.It is preferable to use a copper tube having a diameter of 6 mm to 8 mm, and the copper tube is pressed by using a specially designed apparatus so that one side is variously prepared from 3.5 mm to 4.5 mm.
이렇게 준비된 제1코일부와 제2코일부의 중앙의 코일이 상호 중첩되는 길이는 대략 40mm 내지 60mm의 범위에 있는 것이 바람직하다.It is preferable that the length of the coils in the center of the first coil part and the second coil part thus prepared overlap each other in a range of approximately 40 mm to 60 mm.
또한 제1코일부와 제2코일부는 구리관이 7회 내지 12회 감겨진 형태로서 각각의 길이는 100mm 내지 130mm인 것이 바람직하다. 이는 제1 및 제2 코일부 중심의 첫 번째 턴의 직경에 따라 그 길이가 가변적이므로, 케이스에 장착하여 사용 시 그 편의성을 고려한 것이다.The first coil portion and the second coil portion are each formed by winding a copper tube 7 to 12 times, and each length is preferably 100 mm to 130 mm. Since the length of the first turn of the first and second coil portions is variable according to the diameter of the first turn, the convenience of mounting the case to the case is taken into consideration.
또한 제1코일부와 제2코일부의 구리관은 한번 감겨질 때 마다 약 0.2mm 내지 0.3mm 두께의 절연필름으로 절연시켜 구리관끼리의 접촉을 방지하게 되며, 그 각각의 턴에 따른 길이는 구리관과 절연필름을 포함하여 전체적으로 3.5mm 내지 4.5 mm 정도의 두께를 갖도록 하는 것이 바람직하다.The copper tube of the first coil part and the second coil part is insulated with an insulating film of about 0.2 mm to 0.3 mm thickness each time it is wound to prevent the copper tubes from coming into contact with each other, It is preferable to have a thickness of about 3.5 mm to 4.5 mm as a whole including the copper tube and the insulating film.
한편, 제1코일부와 제2코일부의 형태는 사람의 머리에 착용하기 쉽도록 곡면 형태로 제작함으로써 사용상의 편리성을 도모하였다.On the other hand, the shape of the first coil part and the second coil part is formed in a curved shape so as to be easily worn on the head of a person, so that convenience in use is promoted.
살펴본 바와 같이 본 발명은 연속사용이 가능한 경두개 자기 자극(rTMS)용 8자형 코일프로브에 관한 것이며, 특히 냉각이 어려운 구리판(각동선)이나 코어형 전력케이블을 사용하지 않고 구리관을 사용하여 냉각이 용이하도록 하였으며, 구리관의 단면적이 작아서 강한 전자기장을 형성시키기 어려운 점은 코일과 코일을 중첩시켜서 보완한 것을 특징으로 한다.As described above, the present invention relates to an 8-type coil probe for a continuous magnetic pole (rTMS) capable of continuous use, and more particularly to an 8-type coil probe for use with a copper tube And it is difficult to form a strong electromagnetic field due to the small cross-sectional area of the copper tube because the coil and the coil are overlapped and complemented.
본 발명에 따른 방열기능이 향상된 경두개 자기 자극용 코일 프로브는 이러한 구성상의 특징으로 인해 냉각팬과 같은 별도의 냉각장치를 구비하지 않고도 코일 프로브에서 발생하는 열을 효과적으로 제거하여 연속적인 사용이 가능한 장점이 있다.The coil probe for a cranial magnetic pole stimulation with improved heat radiation function according to the present invention is advantageous in that it can effectively remove heat generated from a coil probe without using a separate cooling device such as a cooling fan, .
이상에서는 본 발명에 대한 기술사상을 첨부 도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 이라면 누구나 본 발명의 기술적 사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다. While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be the most practical and preferred embodiment, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the scope of the present invention.
Claims (9)
원형으로 감겨진 제1코일부;
원형으로 감겨지며 상기 제1코일부와 연결되어 8자 형상을 이루는 제2코일부;
상기 제1코일부 및 제2 코일부에 전압을 공급하는 전자기 발생기에 연결되는 전원연결부;
상기 제1코일부와 상기 제2코일부를 연결시키는 코일연결부; 및
상기 제1코일부로 냉각수를 공급하거나 상기 제2코일부로부터 냉각수를 방출하는 호스가 연결되는 냉각호스 연결부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 방열기능이 향상된 경두개 자기 자극용 코일 프로브.
A coil probe for use in a cranial magnetic stimulation apparatus,
A first coil portion wound in a circular shape;
A second coil part wound in a circular shape and connected to the first coil part to form an eight-letter shape;
A power connection connected to an electromagnetic generator for supplying a voltage to the first coil part and the second coil part;
A coil connecting portion connecting the first coil portion and the second coil portion; And
And a cooling hose connection part connected to a hose connected to the first coil part for supplying cooling water to the first coil part or for discharging cooling water from the second coil part.
구리관의 한쪽 면을 3.5mm 내지 4.5 mm까지 누르고, 그 준비한 구리관이 7회 내지 12회 감겨져서 형성된 것을 특징으로 하는 방열기능이 향상된 경두개 자기 자극용 코일 프로브.
[2] The apparatus of claim 1, wherein the first coil portion and the second coil portion comprise:
Wherein the copper tube is formed by pressing one surface of the copper tube to 3.5 mm to 4.5 mm and winding the prepared copper tube 7 to 12 times.
Y자형 또는 U자형의 구리관 이음새로 형성된 것을 특징으로 하는 방열기능이 향상된 경두개 자기 자극용 코일 프로브.
[2] The apparatus of claim 1,
Y-shaped or U-shaped copper tube joint.
[4] The coil probe of claim 3, wherein a cooling hose is connected to an end of the Y-shaped copper pipe joint.
일부의 코일이 상호 중첩되도록 형성된 것을 특징으로 하는 방열기능이 향상된 경두개 자기 자극용 코일 프로브.
[2] The apparatus of claim 1, wherein the first coil portion and the second coil portion comprise:
And a plurality of coils are formed so as to overlap with each other.
사람의 머리에 장착이 용이하도록 곡면 형태로 형성된 것을 특징으로 하는 방열기능이 향상된 경두개 자기 자극용 코일 프로브.
[2] The apparatus of claim 1, wherein the first coil portion and the second coil portion comprise:
Wherein the coil probe is formed in a curved shape so as to be easily mounted on the head of a person.
감겨진 코일 사이에 0.2mm 내지 0.3mm 두께의 절연필름을 구비하여 코일과 코일이 서로 접촉되는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 방열기능이 향상된 경두개 자기 자극용 코일 프로브.
3. The apparatus according to claim 2, wherein the first coil portion and the second coil portion comprise:
Wherein an insulating film having a thickness of 0.2 mm to 0.3 mm is provided between the wound coils so as to prevent the coils and the coils from coming into contact with each other.
상기 구리관의 외경이 6 mm 내지 8 mm인 것을 특징으로 하는 방열기능이 향상된 경두개 자기 자극용 코일 프로브.
3. The apparatus according to claim 2, wherein the first coil portion and the second coil portion comprise:
Wherein the copper tube has an outer diameter of 6 mm to 8 mm.
상기 제1 코일부 및 제2 코일부에 흐르는 냉각수의 온도를 감지하는 온도센서를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 방열기능이 향상된 경두개 자기 자극용 코일 프로브.The method according to claim 1,
Further comprising a temperature sensor for sensing the temperature of the cooling water flowing in the first coil part and the second coil part.
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