DE102010009340B4 - Electric heater - Google Patents

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Abstract

Heizeinrichtung (1) mit mindestens einer ersten vorrangig zu beheizenden Schnellaufheizzone (16) und mindestens einer nachrangig zu beheizenden Sekundär-Heizzone (16'), dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Temperatursensor zur Erfassung der Temperatur an der Schnellaufheizzone (16) vorgesehen ist, und dass mindestens eine Schalteinrichtung vorgesehen ist, die bei Erreichen einer Mindesttemperatur an der Schnellaufheizzone (16) mindestens eine Sekundär-Heizzone (16') einschaltet, wobei die Schalteinrichtung in einem ersten Schaltzustand die Sekundär-Heizzone (16') überbrückt, und in einem zweiten Schaltzustand die Sekundär-Heizzone (16') elektrisch in Reihe mit der Schnellaufheizzone (16) schaltet.Heating device (1) with at least a first primarily to be heated Schnellaufheizzone (16) and at least one subordinate secondary heating zone (16 ') to be heated, characterized in that at least one temperature sensor for detecting the temperature at the Schnellaufheizzone (16) is provided, and in that at least one switching device is provided which, upon reaching a minimum temperature at the rapid heating zone (16), switches on at least one secondary heating zone (16 '), wherein the switching device bridges the secondary heating zone (16') in a first switching state and in a second switching state Switched state, the secondary heating zone (16 ') electrically in series with the Schnellaufheizzone (16) switches.

Description

Hintergrund der ErfindungBackground of the invention

Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrische Heizeinrichtung mit einer ersten schneller aufheizbaren Schnellaufheizzone und einer zweiten nachrangig zur ersten Zone zu beheizenden Sekundär-Heizzone.The present invention relates to an electric heating device with a first quick heatable quick-heating zone and a second subordinate to the first zone to be heated secondary heating zone.

Stand der TechnikState of the art

Bisher bekannte Heizeinrichtungen schalten zwischen diesen beiden Zonen per Zeitsteuerung (z. B. gemäß DE 103 13 165 A1 oder DE 196 16 117 A1 ) oder per elektronischer Regelung (z. B. gemäß DE 198 31 574 A1 ). Das eine ist ungenau, das andere teuer.Hitherto known heating devices switch between these two zones by time control (eg according to FIG DE 103 13 165 A1 or DE 196 16 117 A1 ) or by electronic regulation (eg according to DE 198 31 574 A1 ). One is inaccurate, the other expensive.

Gegenstand der ErfindungSubject of the invention

Vor diesem Hintergrund wird ein technisches Konzept mit den Merkmalen von Anspruch 1 vorgeschlagen. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind den weiteren Ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung entnehmbar.Against this background, a technical concept with the features of claim 1 is proposed. Further advantageous embodiments are the further claims and the following description can be removed.

Figurencharacters

Im Folgenden werden Einzelheiten der Erfindung erläutert. Diese Ausführungen sollen die Erfindung verständlich machen. Sie haben jedoch nur beispielhaften Charakter. Selbstverständlich lassen sich im Rahmen der Erfindung einzelne oder mehrere beschriebene Merkmale auch weglassen, abwandeln oder ergänzen. Auch können die Merkmale unterschiedlicher Ausführungsformen selbstverständlich untereinander kombiniert werden. Entscheidend ist, dass das Konzept der Erfindung im Wesentlichen umgesetzt ist. Wenn ein Merkmal zumindest teilweise zu erfüllen ist, so schließt dies ein, dass dieses Merkmal auch vollständig erfüllt ist oder im Wesentlichen vollständig erfüllt ist. „Im Wesentlichen” bedeutet dabei insbesondere, dass die Umsetzung eine Erzielung des erwünschten Nutzens in erkennbarem Ausmaß erlaubt. Dies kann insbesondere bedeuten, dass ein entsprechendes Merkmal zu mindestens 50%, 90%, 95% oder 99% erfüllt ist. Ist eine Mindestmenge angegeben, so kann selbstverständlich auch mehr als diese Mindestmenge verwendet werden. Sofern nichts anderes angegeben ist, schließen Intervalle ihre Randpunkte mit ein.In the following, details of the invention are explained. These embodiments are intended to make the invention understandable. However, they have only exemplary character. Of course, in the context of the invention, individual or a plurality of described features can also be omitted, modified or supplemented. Of course, the features of different embodiments can of course be combined with each other. It is crucial that the concept of the invention is essentially implemented. If a feature is to be fulfilled, at least in part, it implies that this feature is also fully satisfied or substantially fulfilled. "Essentially" means, in particular, that the implementation allows the desired benefits to be achieved to a noticeable extent. In particular, this may mean that at least 50%, 90%, 95% or 99% of the corresponding characteristic is met. If a minimum quantity is specified, it goes without saying that more than this minimum quantity can also be used. Unless otherwise stated, intervals include their edge points.

Nachfolgend wird Bezug genommen auf:Hereinafter, reference will be made to:

1 zeigt ein Fahrzeug mit einer Heizeinrichtung im teilweisen Längsschnitt 1 shows a vehicle with a heater in partial longitudinal section

2 zeigt eine Heizeinrichtung von 1 in einem Funktionsschema in einem ersten Betriebszustand zur schnellen Aufheizung 2 shows a heater of 1 in a functional diagram in a first operating state for rapid heating

3 zeigt die Heizeinrichtung von 2 in einem zweiten Betriebszustand zur großflächigen Beheizung 3 shows the heater of 2 in a second operating state for large-scale heating

Beschreibung der ErfindungDescription of the invention

1 zeigt einen zu temperierenden Gegenstand 100. Darunter fallen insbesondere alle von Personen berührten Objekte bzw. Oberflächen, wie z. B. Inneneinrichtungsgegenstände von Häusern, Liegen, Polster, Inneneinrichtungsgegenstände eines Luft-, Wasser-, Land-, Schienen-, oder Kraftfahrzeugs 1000 wie z. B. ein Armaturenbrett, eine Türverkleidung, eine Sitzauflage, ein Fahrzeughimmel, eine Fußmatte, ein Polster, ein Bezug oder gemäß 1 ein Sitz 100' oder eine Armauflage 100''. 1 shows an object to be tempered 100 , This includes in particular all objects touched by persons or surfaces, such. B. interior furnishings of houses, couches, upholstery, interior furnishings of an air, water, land, rail or motor vehicle 1000 such as As a dashboard, a door trim, a seat cover, a vehicle roof, a doormat, a cushion, a cover or according to 1 a seat 100 ' or an armrest 100 '' ,

Mindestens ein zu temperierender Gegenstand 100, 100', 100'' besitzt vorzugsweise eine oder mehrere zu temperierende Oberflächen. Mindestens eine zu temperierende Oberfläche weist vorzugsweise mindestens einen Bezug 10 auf. Bezug meint dabei jede Art von Schicht oder Schichtverbund, welche den zu temperierenden Gegenstand zumindest teilweise bedeckt; insbesondere eine solche, die als ein zusammenhängendes flächiges Bauteil am zu temperierenden Gegenstand 100 angeordnet und/oder im Wesentlichen zusammenhängend von diesem lösbar ist.At least one object to be tempered 100 . 100 ' . 100 '' preferably has one or more surfaces to be tempered. At least one surface to be tempered preferably has at least one reference 10 on. Reference means any type of layer or layer composite, which at least partially covers the object to be tempered; in particular, one which, as a coherent flat component on the object to be tempered 100 arranged and / or substantially contiguous thereof is solvable.

Mindestens ein zu temperierender Gegenstand 100 besitzt vorzugsweise eine oder mehrere Polster 20. Diese sind vorzugsweise als geschäumte Körper ausgeführt und z. B. Bestandteil eines Sitzes, eines Lenkrads o. ä..At least one object to be tempered 100 preferably has one or more pads 20 , These are preferably designed as a foamed body and z. B. part of a seat, a steering wheel o. Ä ..

Mindestens ein zu temperierender Gegenstand 100 weist vorzugsweise mindestens eine elektrische Heizeinrichtung 1 auf. Weist ein zu temperierender Gegenstand 100 mehrere voneinander beabstandete, zu beheizende Flächen auf, kann die Anordnung mehrerer Heizeinrichtungen 1 sinnvoll sein.At least one object to be tempered 100 preferably has at least one electric heater 1 on. Indicates an item to be tempered 100 a plurality of spaced apart to be heated surfaces, the arrangement of several heating devices 1 make sense.

Mindestens eine Heizeinrichtung 1 ist vorzugsweise so an einer zu beheizenden Oberfläche angeordnet, dass eine schnelle Wärmeleitung gegeben ist, ohne dass der Benutzer harte Teile spürt. Dazu ist sie vorzugsweise dicht unter einem Bezug 10 positioniert. Mindestens eine Heizeinrichtung 1 ist vorzugsweise als Flächenheizelement ausgeführt. Es ist vorzugsweise elastisch und biegsam aber nicht biegeschlaff.At least one heater 1 is preferably arranged on a surface to be heated, that a rapid heat conduction is given, without the user feels hard parts. For this purpose, it is preferably close to a reference 10 positioned. At least one heater 1 is preferably designed as a surface heating element. It is preferably elastic and pliable but not limp.

Mindestens eine Heizeinrichtung 1 ist vorzugsweise ausgestattet mit mindestens zwei Heizwiderständen 6, 6'. Vorzugsweise sind damit mindestens zwei Heizkreise hergestellt, die gemeinsam oder einzeln mit Spannung beaufschlagbar sind. Mindestens ein Heizwiderstand 6 ist vorzugsweise strangförmig (z. B. Litzen), band- oder mattenförmig, z. B. in Form eines biegeschlaffen Heiztextils, ausgeführt.At least one heater 1 is preferably equipped with at least two heating resistors 6 . 6 ' , Preferably, at least two heating circuits are thus produced, which can be acted upon together or individually with voltage. At least one heating resistor 6 is preferably strand-shaped (eg strands), tape or mat-shaped, z. B. in the form of a limp Heiztextils executed.

Vorzugsweise ist mindestens ein erster Heizwiderstand 6 einer ersten beheizbaren Fläche, einer Schnellaufheizzone 16, und mindestens ein zweiter Heizwiderstand 6' einer zweiten beheizbaren Fläche, einer Sekundär-Heizzone 16', zugeordnet.Preferably, at least one first heating resistor 6 a first heatable surface, a rapid heating zone 16 , and at least a second heating resistor 6 ' a second heatable surface, a secondary heating zone 16 ' , assigned.

Die Schnellaufheizzone 16 kann z. B. in einem „Spiegel” (Mittelteil) eines Sitzes 100' angeordnet sein. Die Sekundär-Heizzone 16' kann z. B. in einer Wange eines Sitzes 100' angeordnet sein.The rapid heating zone 16 can z. B. in a "mirror" (middle part) of a seat 100 ' be arranged. The secondary heating zone 16 ' can z. B. in a cheek of a seat 100 ' be arranged.

Außerdem ist mindestens ein Thermostat 14 vorgesehen, der in oder nahe der Schnellaufheizzone 16 angeordnet ist. Der Thermostat 14 kann zwei Schaltzustände einnehmen. In einem ersten liegt die Schnellaufheizzone 16 an der vollen Betriebsspannung an und die Sekundär-Heizzone 16' ist durch den Thermostaten 14 überbrückt. In einer zweiten Schaltstellung schaltet der Thermostat 14 die Sekundär-Heizzone 16' elektrisch in Reihe mit der Schnellaufheizzone 16.There is also at least one thermostat 14 provided in or near the rapid heating zone 16 is arranged. The thermostat 14 can take two switching states. In a first is the rapid heating zone 16 at the full operating voltage and the secondary heating zone 16 ' is through the thermostat 14 bridged. In a second switching position, the thermostat switches 14 the secondary heating zone 16 ' electrically in series with the rapid heating zone 16 ,

2 zeigt die Heizeinrichtung 1 in einem ersten Betriebszustand, in dem der Thermostat 14 geschlossen ist und die Betriebsspannung nur an einem Heizwiderstand 6 einer Schnellaufheizzone 16 anliegt. Dadurch hat die Heizeinrichtung 1 einen geringeren Gesamtwiderstand, so dass ein höherer Strom fließt. Dadurch ergibt sich eine größere Leistung bei relativ kleiner Fläche. In der Folge ergibt sich ein schnelles Aufheizen im Bereich des ersten Heizwiderstandes 6. Dadurch steigt die Temperatur in der Schnellaufheizzone 16 und damit die Temperatur in der Umgebung des Thermostaten 14 bis auf einen Maximalwert, an dem der Thermostat 14 in den geöffneten Zustand schaltet. Dadurch wird der zweite Heizwiderstand 6' in der Sekundär-Heizzone 16' nicht länger überbrückt, sondern zusätzlich zum ersten Heizwiderstand 6 zugeschaltet. 2 shows the heater 1 in a first operating state in which the thermostat 14 is closed and the operating voltage only at a heating resistor 6 a rapid heating zone 16 is applied. This has the heater 1 a lower total resistance, so that a higher current flows. This results in a higher performance with a relatively small area. As a result, there is a rapid heating in the area of the first heating resistor 6 , This raises the temperature in the rapid heating zone 16 and therefore the temperature in the environment of the thermostat 14 to a maximum value at which the thermostat 14 switched to the open state. This will be the second heating resistor 6 ' in the secondary heating zone 16 ' no longer bridged, but in addition to the first heating resistor 6 switched on.

3 zeigt die Heizeinrichtung 1 in diesem zweiten Betriebszustand, dem Dauerbetrieb, in dem sich der Thermostat 14 im offenen Zustand befindet. Dadurch sind mindestens zwei Heizwiderstände 6, 6' in Serie verschaltet, so dass die Betriebsspannung an beiden Heizwiderständen 6, 6' anliegt. Dadurch ergibt sich ein höherer Gesamtwiderstand und somit ein niedrigerer Stromdurchfluss durch die Heizeinrichtung 1. Folglich liefert sie nun eine geringere Leistung auf einer größeren Fläche. 3 shows the heater 1 in this second operating state, the continuous operation in which the thermostat 14 in open condition. As a result, there are at least two heating resistors 6 . 6 ' connected in series, so that the operating voltage at both heating resistors 6 . 6 ' is applied. This results in a higher total resistance and thus a lower current flow through the heater 1 , As a result, it now delivers less power over a larger area.

Für die weitere Heizungsregelung ist es zweckmäßig, wenn die Hysterese des Thermostaten 14 so groß ist, dass er während des Betriebes der Heizeinrichtung 1 nicht wieder schließt. Ein zweiter, nicht dargestellter Thermostat kann dann z. B. an der Sekundär-Heizzone 16' vorgesehen sein, um dann die Regelung der Heizeinrichtung im Dauerbetrieb zu übernehmen. Damit ergibt sich die Möglichkeit der Anwendung einer Schnellaufheizzone 16 in einer Lowcost-Heizung ohne elektrischen Regler.For the further heating control it is expedient, if the hysteresis of the thermostat 14 so big is he during the operation of the heater 1 does not close again. A second, not shown thermostat can then z. B. at the secondary heating zone 16 ' be provided to then take over the control of the heater in continuous operation. This results in the possibility of using a Schnellaufheizzone 16 in a low-cost heating without electrical regulator.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Heizeinrichtungheater
6, 6'6, 6 '
Heizwiderstandheating resistor
1010
Bezugreference
1414
Thermostatthermostat
1616
SchnellaufheizzoneSchnellaufheizzone
16'16 '
Sekundär-HeizzoneSecondary heating zone
2020
Polsterpad
100100
Zu temperierender GegenstandItem to be tempered
100'100 '
SitzSeat
100''100 ''
Armauflagearmrest
10001000
Kraftfahrzeugmotor vehicle

Claims (4)

Heizeinrichtung (1) mit mindestens einer ersten vorrangig zu beheizenden Schnellaufheizzone (16) und mindestens einer nachrangig zu beheizenden Sekundär-Heizzone (16'), dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Temperatursensor zur Erfassung der Temperatur an der Schnellaufheizzone (16) vorgesehen ist, und dass mindestens eine Schalteinrichtung vorgesehen ist, die bei Erreichen einer Mindesttemperatur an der Schnellaufheizzone (16) mindestens eine Sekundär-Heizzone (16') einschaltet, wobei die Schalteinrichtung in einem ersten Schaltzustand die Sekundär-Heizzone (16') überbrückt, und in einem zweiten Schaltzustand die Sekundär-Heizzone (16') elektrisch in Reihe mit der Schnellaufheizzone (16) schaltet.Heating device ( 1 ) with at least one first fast heating zone ( 16 ) and at least one subordinate heating zone ( 16 ' ), characterized in that at least one temperature sensor for detecting the temperature at the rapid heating zone ( 16 ) is provided, and that at least one switching device is provided which upon reaching a minimum temperature at the Schnellaufheizzone ( 16 ) at least one secondary heating zone ( 16 ' ), wherein the switching device in a first switching state, the secondary heating zone ( 16 ' ), and in a second switching state, the secondary heating zone ( 16 ' ) electrically in series with the rapid heating zone ( 16 ) switches. Heizeinrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Temperatursensor und die Schalteinrichtung in einem Bauteil vereinigt sind, vorzugsweise in einem Thermostaten (14).Heating device ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the temperature sensor and the switching device are combined in one component, preferably in a thermostat ( 14 ). Heizeinrichtung (1) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizeinrichtung (1) für einen Betrieb ohne elektronischen Regler vorgesehen ist.Heating device ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the heating device ( 1 ) is intended for operation without electronic controller. Zu temperierender Gegenstand (100), vorzugsweise ein Fahrzeug oder ein Interieurbauteil davon, vorzugsweise ein Sitz (100'), dadurch gekennzeichnet, dass er mit einer Heizeinrichtung (1) nach einem der voranstehenden Ansprüche versehen ist.Item to be tempered ( 100 ), preferably a vehicle or an interior component thereof, preferably a seat ( 100 ' ), characterized in that it is provided with a heating device ( 1 ) is provided according to one of the preceding claims.
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