DE10020489A1 - Flächiges Heizelement - Google Patents

Flächiges Heizelement

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein flächiges Heizelement (1) nach der deutschen Patentanmeldung 19929976. Das Heizelement (1) weist mindestens einen elektrisch betriebenen Heizwiderstand zur Wärmeerzeugung auf. Der Heizwiderstand ist als eine mit Schutz-Kleinspannung betriebene Heizmatte ausgebildet, die graphitähnlich miteinander verknüpfte Kohlenstoffatome aufweist. Es werden verschiedene bevorzugte Verwendungen des erfindungsgemäßen flächigen Heizelements (1) vorgeschlagen. Insbesondere wird vorgeschlagen, das flächige Heizelement (1) zum Erwärmen von schwitz- und/oder kondenswassergefährdeten Bereichen (43) einer flüssigkeitsführenden Leitung (44), einer Spiegelfläche, einer Dusch- oder Badewanne (47) oder von Textilien, insbesondere von Teppichen oder Sitzbezügen, zu verwenden.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein flächiges Heizelement nach der deutschen Patentanmeldung 199 29 976. Das flächige Heizelement weist mindestens einen elektrisch betriebenen Heizwiderstand zur Wärmeerzeugung auf. Der oder jeder Heizwiderstand ist als eine mit Schutz-Kleinspannung betriebene Heizmatte ausgebildet, die graphitähnlich miteinander verknüpfte Kohlenstoffatome aufweist.
Unter den in der Hauptpatentanmeldung behandelten Verwendungsmöglichkeiten des flächigen Heizelements ist bereits der Einsatz als Heizung für ein Wasserbett, als Sitzheizung oder als mobile Fußbodenheizung beschrieben. Des Weiteren wird in der Hauptpatentanmeldung der Einsatz des flächigen Heizelements in verschiedenen Bereichen der Medizintechnik, insbesondere als Heizung für Brutkästen oder als Matratzenheizung, beschrieben. Bei der Beschreibung der verschiedenen Verwendungsmöglichkeiten wird insbesondere auf die hohe Sicherheit des Heizelements aufgrund des Betriebs mit Schutz-Kleinspannung und auf den hohen Wirkungsgrad des Heizelements abgestellt.
Gemäß einer besonders vorteilhaften Weiterbildung des flächigen Heizelements nach der deutschen Patentanmeldung 199 29 976 wird vorgeschlagen, dass das Heizelement in schwitz- und/oder kondenswassergefährdeten Bereichen insbesondere einer mobilen Wohneinheit angeordnet ist. Die mobile Wohneinheit ist bspw. als ein Wohnwagen, Wohnmobil, Wohncontainer, Wohnboot o. dgl. ausgebildet. In mobilen Wohneinheiten sind aufgrund der wenig atmungsaktiven Böden, Decken und Wände und aufgrund einer geringen Luftzirkulation in den mobilen Wohneinheiten typische schwitz- und/oder kondenswassergefährdete Bereiche vorhanden. Solche schwitz- und/oder kondenswassergefährdeten Bereiche sind aber auch in manchen Gebäuden herkömmlicher Bauart vorhanden. Dies gilt insbesondere für besonders gut wärmeisolierte Gebäude neuerer Bauart, da eine gute Wärmeisolation in der Regel wenig atmungsaktive Böden, Decken und Wände mit sich bringt. Wird dann nicht ausreichend gelüftet und für eine ausreichende Luftzirkulation gesorgt, kann sich an typischen Bereichen in dem Gebäude Schwitz- und/oder Kondenswasser ablagern.
Hier kann mit dem flächigen Heizelement gemäß der vorliegenden Erfindung Abhilfe geschafft werden, indem die schwitz- und/oder kondenswassergefährdeten Bereiche erwärmt werden. Das Schwitz- und/oder Kondenswasser verdunstet und die schwitz- und/oder kondenswassergefährdeten Bereiche trocknen aus. Auf diese Weise wird Schimmelbildung und Bakterienbefall verhindert.
Gemäß einer anderen besonders vorteilhaften Weiterbildung des flächigen Heizelements nach der deutschen Patentanmeldung 199 29 976 wird vorgeschlagen, dass das Heizelement auf der Außenseite einer flüssigkeitsführenden Leitung insbesondere einer mobilen Wohneinheit angeordnet ist. Vorteilhafterweise ist das Heizelement in streifenförmigen Bahnen um die Leitungen gewickelt. Das flächige Heizelement erwärmt die Leitung und die darin befindliche Flüssigkeit, wodurch die Frostsicherheit der Leitung entscheidend verbessert werden kann. Das Heizelement kann aufgrund seiner gleichmäßigen Wärmeabgabe über die gesamte Fläche des Heizelements nicht nur für Leitungen aus Metall, sondern auch für Leitungen aus Kunststoff oder einem beliebigen anderen geeigneten Material eingesetzt werden. Da das flächige Heizelement mit Schutz- Kleinspannung betrieben wird, können nicht nur Unterputz und im Inneren eines Gebäudes oder einer mobilen Wohneinheit verlegte Leitungen, sondern auch außen verlegte und unterirdisch verlaufende Leitungen frostsicher gemacht werden.
Gemäß noch einer anderen vorteilhaften Weiterbildung des flächigen Heizelements nach der deutschen Patentanmeldung 199 29 976 wird vorgeschlagen, dass das Heizelement an der Rückseite einer Spiegelfläche insbesondere einer mobilen Wohneinheit angeordnet ist. Das Heizelement erwärmt die Spiegelfläche bei Bedarf und verhindert so ein Beschlagen der Spiegelfläche. Aufgrund der gleichmäßigen Wärmeabgabe über die gesamte Fläche des Heizelements kommt es beim Erwärmen in der Spiegelfläche nicht zu Spannungen aufgrund von unterschiedlicher Ausdehnung der Spiegelfläche in Folge von unterschiedlichen Temperaturen an verschiedenen Stellen der Spiegelfläche.
Gemäß einer weiteren besonders vorteilhaften Weiterbildung des flächigen Heizelements nach der deutschen Patentanmeldung 199 29 976 wird vorgeschlagen, dass das Heizelement an der Rückseite einer Dusch- oder Badewanne angeordnet ist. Das Heizelement erwärmt die Dusch- oder Badewanne und sorgt so für eine angenehm temperierte Wanne beim Duschen oder Baden. Beim Baden wird zusätzlich das in der Badewanne befindliche Badewasser über einen längeren Zeitraum hinweg warm gehalten und kann bei entsprechender Auslegung des Heizelements sogar erwärmt werden. Mit dem erfindungsgemäßen flächigen Heizelement können aufgrund der gleichmäßigen Wärmeabgabe über die gesamte Fläche des Heizelements sowohl emaillierte Metallwannen als auch Wannen aus Kunststoff oder anderen geeigneten Materialien erwärmt werden.
Schließlich wird gemäß einer anderen besonders vorteilhaften Weiterbildung des flächigen Heizelements nach der deutschen Patentanmeldung 199 29 976 vorgeschlagen, dass das Heizelement in Textilien, insbesondere in Teppichen oder Sitzbezügen eingearbeitet ist. Auf diese Weise kann insbesondere in einer mobilen Wohneinheit ein gleichmäßig warmes Raumklima erzielt werden.
Aufgrund der geringen Dicke des Heizelements, aufgrund seines geringen Gewichts, aufgrund der gleichmäßigen Wärmeabgabe über die gesamte Fläche des Heizelements und aufgrund des einfachen Anschlusses und Betriebs des Heizelements mit Schutz-Kleinspannung eignet sich das flächige Heizelement besonders gut für die beschriebenen Anwendungen insbesondere in einer mobilen Wohneinheit.
Im Folgenden werden anhand der Zeichnungen bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein in einem schwitz- und/oder kondenswassergefährdeten Bereich angeordnetes erfindungsgemäßes Heizelement;
Fig. 2 ein auf der Außenseite einer flüssigkeitsführenden Leitung angeordnetes erfindungsgemäßes Heizelement;
Fig. 3 ein an der Rückseite einer Spiegelfläche angeordnetes erfindungsgemäßes Heizelement; und
Fig. 4 ein an der Rückseite einer Badewanne angeordnetes erfindungsgemäßes Heizelement.
In Fig. 1 ist eine mobile Wohneinheit in Form eines Wohnmobils 40 im Ausschnitt dargestellt. Das Wohnmobil 40 weist über einem Fahrerhaus 41 einen von dem Wohnbereich 42 des Wohnmobils 40 zugänglichen Schlafbereich 43 auf. Die Wände des Wohnmobils 40 sind wenig atmungsaktiv und es erfolgt nahezu kein Luftaustausch durch die Wände. Zudem ist die Luftzirkulation in dem Schlafbereich 43 gering. Aus diesen Gründen gehören der Boden, die Wände und die Decke des Schlafbereichs 43 zu schwitz- und/oder kondenswassergefährdeten Bereichen des Wohnmobils 40.
Um in diesen Bereichen die Bildung von Schwitz- und/oder Kondenswasser zu verhindern, sind auf dem Boden und an den Seitenwänden des Schlafbereichs 43 flächige Heizelemente 1 nach Patentanmeldung 199 29 976 angeordnet. Die flächigen Heizelemente 1 umfassen jeweils eine mit Schutz-Kleinspannung (≦ 42 V) betriebene Heizmatte, die graphitähnlich miteinander verknüpfte Kohlenstoffatome aufweist, und über die gesamte Länge der Heizmatte entlang der Seiten verlaufende Leitbänder 5, 6. Die Leitbänder 5, 6 sind bspw. als Kupferbänder ausgebildet. Zur Energieversorgung des Heizelements 1 werden die Leitbänder 5, 6 an einer beliebigen Stelle elektrisch kontaktiert. Zur Energieversorgung ist eine elektrische Baugruppe mit einer Transformatorschaltung 12 vorgesehen.
In Fig. 2 ist eine Leitung 44 im Ausschnitt dargestellt, durch die bspw. Flüssigkeiten oder Gase fließen können. Auf der Außenseite der Leitung 44 ist ein flächiges Heizelement 1 nach Patentanmeldung 199 29 976 in streifenförmigen Bahnen um die Leitung 44 gewickelt. Die Leitung 44 besteht aus Metall, Kunststoff oder einem anderen geeigneten Material. Durch das Heizelement 1 wird die Leitung 44 und das darin fließende Medium erwärmt. Auf diese Weise kann die Leitung 44 frostsicher gemacht werden.
In Fig. 3 ist ein Spiegelschrank 45 mit zwei verspiegelten Schiebetüren 46 dargestellt. An der Rückseite der Spiegelflächen der Spiegeltüren 46 sind flächige Heizelemente 1 nach Patentanmeldung 199 29 976 angeordnet. Die Heizelemente 1 erwärmen bei Bedarf die Spiegelflächen und verhindern so ein Beschlagen des Spiegels. Eine derartige Verwendung des flächigen Heizelements 1 ist insbesondere in feuchten Gebäuden, z. B. im Schwimmbad oder in der Sauna, vorzugsweise jedoch in mobilen Wohneinheiten, interessant.
In Fig. 4 ist eine Badewanne 47 dargestellt, an deren Rückseite flächige Heizelemente 1 nach Patentanmeldung 199 29 976 angeordnet sind. Die Badewanne 47 besteht aus emailliertem Metall, Kunststoff oder anderen geeigneten Materialien. Die Heizelemente 1 erwärmen die Badewanne 47 und das darin befindliche Badewasser. Auf diese Weise kann das Badewasser für einen längeren Zeitraum auf Badetemperatur gehalten werden.

Claims (11)

1. Flächiges Heizelement (1) mit mindestens einem elektrisch betriebenen Heizwiderstand zur Wärmeerzeugung, wobei der oder jeder Heizwiderstand als eine mit Schutz- Kleinspannung betriebene Heizmatte ausgebildet ist, die graphitähnlich miteinander verknüpfte Kohlenstoffatome aufweist, nach der deutschen Patentanmeldung 199 29 976, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizelement (1) in schwitz- und/oder kondenswassergefährdeten Bereichen (43) insbesondere einer mobilen Wohneinheit (40) angeordnet ist.
2. Flächiges Heizelement (1) mit mindestens einem elektrisch betriebenen Heizwiderstand zur Wärmeerzeugung, wobei der oder jeder Heizwiderstand als eine mit Schutz- Kleinspannung betriebene Heizmatte ausgebildet ist, die graphitähnlich miteinander verknüpfte Kohlenstoffatome aufweist, nach der deutschen Patentanmeldung 199 29 976, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizelement (1) auf der Aussenseite einer flüssigkeitsführenden Leitung (44) insbesondere einer mobilen Wohneinheit (40) angeordnet ist.
3. Heizelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizelement (1) in streifenförmigen Bahnen um die Leitung (44) gewickelt ist.
4. Flächiges Heizelement (1) mit mindestens einem elektrisch betriebenen Heizwiderstand zur Wärmeerzeugung, wobei der oder jeder Heizwiderstand als eine mit Schutz- Kleinspannung betriebene Heizmatte ausgebildet ist, die graphitähnlich miteinander verknüpfte Kohlenstoffatome aufweist, nach der deutschen Patentanmeldung 199 29 976, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizelement (1) an der Rückseite einer Spiegelfläche insbesondere einer mobilen Wohneinheit (40) angeordnet ist.
5. Flächiges Heizelement (1) mit mindestens einem elektrisch betriebenen Heizwiderstand zur Wärmeerzeugung, wobei der oder jeder Heizwiderstand als eine mit Schutz- Kleinspannung betriebene Heizmatte ausgebildet ist, die graphitähnlich miteinander verknüpfte Kohlenstoffatome aufweist, nach der deutschen Patentanmeldung 199 29 976, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizelement (1) an der Rückseite einer Dusch- oder Badewanne (47) angeordnet ist.
6. Flächiges Heizelement (1) mit mindestens einem elektrisch betriebenen Heizwiderstand zur Wärmeerzeugung, wobei der oder jeder Heizwiderstand als eine mit Schutz- Kleinspannung betriebene Heizmatte ausgebildet ist, die graphitähnlich miteinander verknüpfte Kohlenstoffatome aufweist, nach der deutschen Patentanmeldung 199 29 976, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizelement (1) in Textilien, insbesondere in Teppichen oder Sitzbezügen, eingearbeitet ist.
7. Verwendung eines flächigen Heizelements (1) mit mindestens einem elektrisch betriebenen Heizwiderstand zur Wärmeerzeugung, wobei der oder jeder Heizwiderstand als eine mit Schutz-Kleinspannung betriebene Heizmatte ausgebildet ist, die graphitähnlich miteinander verknüpfte Kohlenstoffatome aufweist, nach der deutschen Patentanmeldung 199 29 976, dadurch gekennzeichnet, dass das flächige Heizelement (1) zum Erwärmen von schwitz- und/oder kondenswassergefährdeten Bereichen (43) insbesondere einer mobilen Wohneinheit (40) verwendet wird.
8. Verwendung eines flächigen Heizelements (1) mit mindestens einem elektrisch betriebenen Heizwiderstand zur Wärmeerzeugung, wobei der oder jeder Heizwiderstand als eine mit Schutz-Kleinspannung betriebene Heizmatte ausgebildet ist, die graphitähnlich miteinander verknüpfte Kohlenstoffatome aufweist, nach der deutschen Patentanmeldung 199 29 976, dadurch gekennzeichnet, dass das flächige Heizelement (1) zum Erwärmen einer flüssigkeitsführenden Leitung (44) insbesondere einer mobilen Wohneinheit (40) verwendet wird.
9. Verwendung eines flächigen Heizelements (1) mit mindestens einem elektrisch betriebenen Heizwiderstand zur Wärmeerzeugung, wobei der oder jeder Heizwiderstand als eine mit Schutz-Kleinspannung betriebene Heizmatte ausgebildet ist, die graphitähnlich miteinander Verknüpfte Kohlenstoffatome aufweist, nach der deutschen Patentanmeldung 199 29 976, dadurch gekennzeichnet, dass das flächige Heizelement (1) zum Erwärmen einer Spiegelfläche insbesondere einer mobilen Wohneinheit (40) verwendet wird.
10. Verwendung eines flächigen Heizelements (1) mit mindestens einem elektrisch betriebenen Heizwiderstand zur Wärmeerzeugung, wobei der oder jeder Heizwiderstand als eine mit Schutz-Kleinspannung betriebene Heizmatte ausgebildet ist, die graphitähnlich miteinander verknüpfte Kohlenstoffatome aufweist, nach der deutschen Patentanmeldung 199 29 976, dadurch gekennzeichnet, dass das flächige Heizelement (1) zum Erwärmen einer Dusch- oder Badewanne (47) verwendet wird.
11. Verwendung eines flächigen Heizelements (1) mit mindestens einem elektrisch betriebenen Heizwiderstand zur Wärmeerzeugung, wobei der oder jeder Heizwiderstand als eine mit Schutz-Kleinspannung betriebene Heizmatte ausgebildet ist, die graphitähnlich miteinander verknüpfte Kohlenstoffatome aufweist, nach der deutschen Patentanmeldung 199 29 976, dadurch gekennzeichnet, dass das flächige Heizelement (1) zum Erwärmen von Textilien, insbesondere von Teppichen oder Sitzbezügen, verwendet wird.
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