DE10028173A1

DE10028173A1 - Heizvorrichtung für Liegeeinrichtungen

Info

Publication number: DE10028173A1
Application number: DE10028173A
Authority: DE
Inventors: Lina Liu
Original assignee: WET Automotive Systems AG
Current assignee: WET Automotive Systems AG
Priority date: 2000-06-09
Filing date: 2000-06-09
Publication date: 2001-12-20
Also published as: DE20010195U1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung geeignet zum Beheizen einer dem Benutzer zugewandten Nutzfläche (3) einer Liegeeinrichtung (1) mit einer elektrisch leitfähigen Heizschicht (2). DOLLAR A Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß mindestens zwei oder mehr Abschnitte (4, 4', 5, 5', 5'', 6) auf der Nutzfläche (3) vorgesehen sind, welche im Betrieb auf voneinander verschiedene Temperaturen temperierbar sind.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung geeignet zum Beheizen einer dem Benutzer zugewandten Nutzfläche einer Liegeeinrichtung mit einer elektrisch leitfähigen Heizschicht. Unter Liegeeinrichtung werden nachfolgend insbesondere Betten aber auch Polstermöbel, Liegestühle oder Rettungsbahren verstanden.

Stand der Technik

Es sind Heizvorrichtungen für die Beheizung von Betten bekannt, welche mit Hilfe metallischer Heizdrähte eine Matratze beheizen. Diese Heizvorrichtungen haben jedoch den Nachteil, daß die Heizdrähte vom Benutzer als harte und somit unbequeme Fremdkörper wahrgenommen werden.

Außerdem sind folienartige Heizdecken bekannt, bei denen ein flächiger Heizwiderstand erwärmbar ist. Dies haben den Nachteil, daß ihre Betriebstemperatur zwar im Wesentlichen als angenehm, an manchen Körperregionen jedoch als zu warm oder zu kühl empfunden wird.

Gegenstand der Erfindung

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß mindestens zwei oder mehr Abschnitte auf der Nutzfläche vorgesehen sind, welche im Betrieb auf voneinander verschiedene Temperaturen temperierbar sind. Dadurch lassen sich gezielt nach den Wünschen eines Benutzers einzelne Körperpartien gezielt beheizen.

Es kann zweckmäßig sein, daß mindestens drei Elektroden vorgesehen sind, welche im Wesentlichen parallel und beabstandet zueinander verlaufen, welche zumindest über einem Teil ihrer Länge elektrisch leitfähig mit der Heizschicht verbunden sind und deren räumliche Anordnung beim Anlegen einer Spannung einen Stromfluß durch die Heizschicht in den zu beheizenden Abschnitten gewährleistet. Eine solch Heizeinrichtung ist einfach zu fertigen und auch mit niedrigen Spannungen zu betreiben.

Es kann zweckmäßig sein, daß die Nutzfläche quer zur Längsachse eines Benutzers in drei Abschnitte unterteilt ist, von denen im Betrieb der am Kopf des Benutzers befindliche Abschnitt kühler als die beiden übrigen Abschnitte und der an den Füßen befindliche Abschnitt wärmer als die beiden übrigen Abschnitte ist oder in dieser Weise einstellbar ist. Diese Art der Beheizung entspricht der physiologisch sinnvollen Temperaturverteilung des menschlichen Körpers.

Es kann zweckmäßig sein, daß mindestens zwei Elektroden unabhängig voneinander an eine elektrische Stromversorgung anschließbar sind, um verschiedene Abschnitte der Nutzfläche separat voneinander zu temperieren. Dies gestattet die Einsparung von Energie durch Vermeidung von überflüssiger Beheizung.

Es kann zweckmäßig sein, daß die Heizschicht über ihre gesamte Fläche im Wesentlichen den gleichen elektrischen Widerstand aufweist. Dies gestattet eine einfache und kostengünstige Fertigung.

Es kann zweckmäßig sein, daß in Abschnitten, die voneinander verschiedene Temperaturen aufweisen, auch die Abstände der Elektroden zueinander unterschiedlich sind. Dies ermöglicht eine einfache Festlegung der lokal gewünschten Heizleitung.

Es kann zweckmäßig sein, daß die Heizschicht zumindest teilweise aus einem elektrisch leitfähigen Widerstandsmaterial besteht. Dadurch läßt sich ein flexibles und flaches Heizelement herstellen.

Es kann zweckmäßig sein, daß die Heizschicht ein textiles Material mit elektrisch leitfähigen Bestandteilen - insbesondere Carbonfasern - aufweist. Dadurch läßt sich ein flexibles und gleichzeitig belastbares Heizelement herstellen.

Es kann zweckmäßig sein, daß die Heizschicht ein Carbonfaser-Vlies oder ein Textil mit aufgenähten Carbonfäden aufweist. Diese Materialien sind einfach zu handhaben und besitzen eine homogene Widerstandsverteilung.

Es kann zweckmäßig sein, daß die elektrische Leitfähigkeit der Heizschicht lokal reduziert ist. Dies gestattet eine differenziertere Temperatureinstellung.

Es kann zweckmäßig sein, daß die Heizschicht Perforationen aufweist, und daß die Größe und/oder Anzahl der Perforationen in Abschnitten mit voneinander verschiedenen Temperaturen verschieden ist. Dies ermöglicht eine einfache und kostengünstige Fertigung.

Es kann zweckmäßig sein, daß die Anzahl elektrisch leitfähiger Fasern oder Fäden lokal reduziert ist. Dies ermöglicht eine einfache und kostengünstige Fertigung.

Figuren

Die nachfolgende Beschreibung behandelt Möglichkeiten zur Ausgestaltung der Erfindung. Diese Ausführungen sind nur beispielhaft zu verstehen und erfolgen unter Bezug auf:

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel von oben,

Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel von oben,

Fig. 3 ein drittes Ausführungsbeispiel von oben,

Fig. 4 ein viertes Ausführungsbeispiel von oben,

Fig. 5 ein fünftes Ausführungsbeispiel von oben,

Fig. 6 ein sechtes Ausführungsbeispiel von oben.

Beschreibung der Erfindung

Fig. 1 zeigt eine Liegeeinrichtung 1 in Draufsicht. Die einem Benutzer zugewandte Nutzfläche 3 der Liegeeinrichtung 1 ist mit einer elektrisch leitfähigen Heizschicht 2 bedeckt. Die Heizschicht 2 ist aus einem zumindest teilweise elektrisch leitfähigem Widerstandsmaterial gefertigt. Im vorliegendem Fall handelt es sich um ein elektrisch nicht leitfähiges Trägertextil mit darauf aufgenähten Carbonfäden.

Auf der Heizschicht 2 sind fünf Elektroden 10 parallel zueinander angeordnet. Sie sind elektrisch leitfähig jeweils über ihre gesamte Länge mit der Heizschicht 2 verbunden. Sie verlaufen im Wesentlichen quer zur Längsrichtung der Nutzfläche 3. Ihre Enden sind zu beiden Längskanten der Nutzfläche 3 beabstandet. An jeweils einem ihrer Enden sind die Elektroden 10 über eine elektrische Anschlußleitung 12 an ein Versorgungspotential anschließbar.

Auf der Heizschicht 2 sind außerdem vier Elektroden 10' angeordnet. Sie verlaufen im wesentlichen parallel zueinander und parallel zu den Elektroden 10. Zwischen jeweils zwei Elektroden 10 ist dabei eine Elektrode 10' angeordnet. Die Abstände zwischen den Elektroden 10, 10' sind in etwa gleich. Die Elektroden 10' sind an jeweils einem ihrer Enden über eine elektrische Anschlußleitung 13 an ein zweites elektrisches Potential angeschlossen. Die angeschlossenen Enden der Elektroden 10' weisen alle zur selben Längsseite der Nutzfläche 3 hin. Der Anschluß der Elektroden 10 und der Elektroden 10' erfolgt von einander gegenüberliegenden Längsseiten der Nutzfläche 3.

Jede Elektrode 10 bildet mit der zu ihr benachbart liegenden Elektrode 10' einen elektrischen Widerstand. Dieser wird im Betrieb von Strom durchflossen und erwärmt sich. Die Elektroden 10, 10' sind dabei so angeordnet, daß ein Abschnitt 4 der Nutzfläche 3 vom Strom durchflossen und erwärmt wird. Die Randbereiche der Nutzfläche 3 hingegen sind nicht beheizt.

Die Heizvorrichtung von Fig. 2 entspricht im Wesentlichen der Heizvorrichtung von Fig. 1. Sie besitzt jedoch einen Abschnitt 5 im Kopfbereich der Liegeeinrichtung und einen Abschnitt 6 im Fußbereich der Liegeeinrichtung, in denen die Abstände der Elektroden 10 zu den benachbarten Elektroden 10' größer ist als im dazwischen liegenden Abschnitt 4. Der größere Abstand zwischen den Elektroden 10, 10' bewirkt einen lokal erhöhten elektrischen Widerstand. Dieser führt zu einem geringeren Stromdurchfluß und somit zu einer geringeren Heizleistung und niedrigeren Betriebstemperatur.

Die Ausführungsform von Fig. 3 entspricht im Wesentlichen der Ausführungsform von Fig. 1. Den fünf Elektroden 10 sind dabei jedoch zwei Elektroden 10' und zwei Elektroden 10" zugeordnet. Die Elektroden 10' und 10" verlaufen entsprechend den Elektroden 10' der Ausführungsform von Fig. 1. Dabei sind die Elektroden 10' mit den zugehörigen Elektroden 10 in einem Abschnitt 4 angeordnet. Die Elektroden 10" sind ebenfalls beieinander angeordnet und bilden zusammen mit den zugehörigen Elektroden 10 einen zweiten Abschnitt 4'.

Die Elektroden 10' sind über eine Anschlußleitung 13 an ein zur Anschlußleitung 12 gegenpoliges Potential anschließbar. Die Elektroden 10" sind über eine Anschlußleitung 14 unabhängig von den Elektroden 10' ebenfalls an ein zur Anschlußleitung 12 gegenpoliges elektrisches Potential anschließbar.

Im Betrieb wird die Anschlußleitung 12 an ein elektrisches Versorgungspotential angeschlossen. Die Anschlußleitungen 13 und 14 sind separat voneinander an ein gegenpoliges Potential anschließbar. Dadurch können die Abschnitte 4, 4' unabhängig voneinander von elektrischem Strom durchströmt werden. Dadurch können Teile der Nutzfläche 3 beheizt und andere unbeheizt oder weniger stark beheizt betrieben werden.

Die Ausführungsform von Fig. 4 entspricht einer Kombination der Bauformen von Fig. 2 und 3. Die Heizeinrichtung besitzt unabhängig voneinander beheizbare Bereiche 4, 4'. Gleichzeitig sind im Kopfbereich und im Fußbereich der Nutzfläche 3 Abschnitte 5, 6 vorgesehen, welche durch erhöhte Elektrodenabstände eine geringere Heizleistung ausweisen.

Fig. 5 entspricht der Ausführungsform von Fig. 2. Allerdings ist hier im Abschnitt 6 der Abstand mehrerer Elektroden voneinander vergrößert, um den Bereich niedrigerer Heizleistung zu vergrößern. Der Abschnitt 6 ist sinnvollerweise am Kopfende der Liegeeinrichtung 1 angeordnet. Außerdem sind im Abschnitt 5 die Abstände der Elektroden 10, 10' zueinander reduziert. Auf diese Weise steigt die Heizleistung und somit die lokale Temperatur. Diese Anordnung ist am Fußende der Liegeeinrichtung 1 sinnvoll.

Die Ausführungsform von Fig. 6 entspricht im Wesentlichen der Ausführungsform von Fig. 1. Abweichend hiervon sind drei Abschnitte 5, 5', 5" vorgesehen.

Im Abschnitt 5 sind drei kreisrunde Perforationen 20 vorgesehen. Diese erhöhen den elektrischen Widerstand der Heizschicht 2 im Abschnitt 5. Damit wird die lokale Heizleistung und somit die Temperatur reduziert. Im Abschnitt 5' sind ebenfalls drei Perforationen, jedoch von kleinerem Durchmesser als von Abschnitt 5, vorgesehen. Diese senken die Heizleistung ebenfalls, jedoch nicht so stark wie die Perforationen 20 im Abschnitt 5. Im Abschnitt 5" sind ebenfalls Perforationen 21 vorgesehen. Ihre Anzahl ist jedoch geringer als im Abschnitt 5'. Dadurch ist die Heizleistung zwar ebenfalls reduziert, jedoch nicht ganz so stark wie im Abschnitt 5'.

Bei einer Einstellung des lokalen elektrischen Widerstands der Heizschicht, ist es zweckmäßig, Perforationen möglichst klein zu gestalten und möglichst gleichmäßig zu verteilen. Dies fördert eine homogene Temperaturverteilung im jeweiligen zu beheizenden Abschnitt.

Als Materialien für die Heizschicht kommen beispielsweise elektrisch leitfähige oder leitfähig beschichtete Folien, Gewirke, Gewebe oder Vliese in Frage. Als elektrische Leiter sind dabei insbesondere Metalle und Carbon geeignet.

Die Heizeinrichtung ist aus Sicherheitsgründen und physiologischen Aspekten für Gleichspannung bzw. Niedrigspannung konzipiert. Es ist jedoch auch ein Betrieb mit Wechselspannung denkbar.

Claims

1. Vorrichtung geeignet zum Beheizen einer dem Benutzer zugewandten Nutzfläche (3) einer Liegeeinrichtung (1) mit einer elektrisch leitfähigen Heizschicht (2), dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei oder mehr Abschnitte (4, 4', 5, 5', 5", 6) auf der Nutzfläche (3) vorgesehen sind, welche im Betrieb auf voneinander verschiedene Temperaturen temperierbar sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens drei Elektroden (10, 10', 10") vorgesehen sind, welche im Wesentlichen parallel und beabstandet zueinander verlaufen, welche zumindest über einem Teil ihrer Länge elektrisch leitfähig mit der Heizschicht (2) verbunden sind und deren räumliche Anordnung beim Anlegen einer Spannung einen Stromfluß durch die Heizschicht (2) in den zu beheizenden Abschnitten (4, 4', 5, 5', 5", 6) gewährleistet.

3. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Nutzfläche (3) quer zur Längsachse der Liegeeinrichtung (1) in drei Abschnitte (4, 5, 6) unterteilt ist, von denen im Betrieb der am Kopf des Benutzers befindliche Abschnitt (5) kühler als die beiden übrigen Abschnitte (4, 6) und der an den Füßen befindliche Abschnitt (6) wärmer als die beiden übrigen Abschnitte (4, 5) ist oder in dieser Weise einstellbar ist.

4. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Elektroden (10', 10") unabhängig voneinander an eine elektrische Stromversorgung anschließbar sind, um verschiedene Abschnitte (4, 4') der Nutzfläche (3) separat voneinander zu temperieren.

5. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizschicht (2) über ihre gesamte Fläche im Wesentlichen den gleichen elektrischen Widerstand aufweist.

6. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in Abschnitten (4, 4', 5, 5', 5", 6), die voneinander verschiedene Temperaturen aufweisen, auch die Abstände der Elektroden (10, 10', 10") zueinander unterschiedlich sind.

7. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizschicht zumindest teilweise aus einem elektrisch leitfähigen Widerstandsmaterial besteht.

8. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizschicht ein textiles Material mit elektrisch leitfähigen Bestandteilen - insbesondere Carbonfasern - aufweist.

9. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizschicht ein Carbonfaser-Vlies oder ein Textil mit aufgenähten Carbonfäden aufweist.

10. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Leitfähigkeit der Heizschicht (2) lokal reduziert ist.

11. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizschicht (2) Perforationen (20, 21) aufweist, und daß die Größe und/oder Anzahl der Perforationen (21) in Abschnitten (4, 5, 5', 5") mit voneinander verschiedenen Temperaturen verschieden ist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl elektrisch leitfähiger Fasern oder Fäden lokal reduziert ist.