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Die Erfindung betrifft ein wärmespendendes Produkt mit Wärmespeicher und einer Vorrichtung zur Temperatureinstellung mit wenigstens einer wärmeabgebenden Oberfläche des Wärmespeichers zum Erwärmen einer Fläche, insbesondere eines Untergrundes oder einer Person.
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Wärmespendende Produkte mit Wärmespeicher und einer Temperatureinstellung dieser Art sind allgemein zum Beispiel als Wärmeflasche bekannt. Darüber hinaus existieren passive Wärmekissen, die zum Beispiel einen so genannten Latentwärmespeicher aufweisen.
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Diese passiven Wärmespeicher haben den Nachteil, dass ihre Temperatur, nachdem sie einmal aufgeheizt worden, nicht mehr veränderbar ist. Vielmehr muss der Benutzer im Falle eines zu heißen Wärmespeichers so lange warten, bis sich der Wärmespeicher auf die gewünschte Temperatur abgekühlt hat.
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Darüber hinaus existieren Wärmespeicher mit elektrischer Heizung, die aber den Nachteil aufweisen, dass sie zum einen netzabhängig sind und zum anderen eine vergleichsweise aufwändige Temperaturregelung benötigen.
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Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein kostengünstiges wärmespendendes Produkt zu schaffen, bei dem auf leichte und effiziente Weise auch ohne aufwändige Regelung die abgegebene Wärme eingestellt werden kann.
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Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, dass der Wärmespeicher zumindest eine wärmeisolierende Abdeckschicht mit einer ersten Wärmeleitfähigkeit aufweist, die zur Reduktion des Wärmeübergangs von dem Wärmespeicher auf die zu erwärmende Fläche auf die aktive Oberfläche des Wärmespeichers auflegbar ist.
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Bei einer bevorzugten Ausgestaltung ist der Wärmespeicher ein passiver Wärmespeicher, der zum Beispiel als Latentwärmespeicher ausgebildet sein kann und in der Mikrowelle oder einem Ofen erwärmt wird. Die Erfindung ist aber auch auf alle anderen Formen von Wärmespeichern anwendbar, selbst in Verbindung mit elektrisch betriebenen Wärmespeichern kann die Erfindung verwendet werden.
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Erfindungsgemäß ist eine wärmeisolierende Abdeckschicht vorgesehen, die über die aktive Oberfläche des Wärmespeichers gelegt werden kann. Diese aktive Oberfläche des Wärmespeichers ist zum Beispiel die Oberfläche eines wärmeabgebenden Heizkissens. Die wärmeisolierende Abdeckschicht ist dabei als isolierende Schicht ausgebildet, die einen Teil der Wärme des Heizkissens zurückhält. Dies hat den besonderen Vorteil, dass bei zu heißem Heizkissen über die thermische Isolation die Temperatur, die auf die Unterlage bzw. die Person einwirkt reduziert werden kann. Lässt die Heizwirkung nach, beispielsweise weil das Heizkissen wieder abkühlt, kann dann die wärmeisolierende Abdeckschicht wieder entfernt werden, so dass sich hierüber eine Temperatursteigerung erzielen lässt.
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Bei einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung werden zwei oder mehr wärmeisolierende Abdeckschichten verwendet, die alternativ oder kumulativ verwendet werden können. Bei der alternativen Verwendung können zum Beispiel die wärmeisolierenden Abdeckschichten an unterschiedlichen Rändern des Heizkissens befestigt sein. In diesem Fall kann der Benutzer jeweils eine gewünschte Abdeckschicht auf die aktive Oberfläche des Heizkissens legen. Dieser Ausgestaltung weist den zusätzlichen Vorteil auf, dass nicht nur eine alternative so auch die kumulative Verwendung möglich ist.
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Vorteilhaft kann ferner sein, wenn die Abdeckschichten längs eines Umschlagrandes mit dem Heizkissen verbunden sind. Dieser Umschlagrand verläuft zum Beispiel längs eines äußeren Randes des Heizkissens. An diesem äußeren Rand ist dann die Abdeckschicht mit einem ihrer Ränder befestigt, wobei dies über eine Naht oder auch über eine lösbare Verbindung, zum Beispiel einen Klettverschluss erfolgen kann. Um diesen Umschlagrand kann die Abdeckschicht dann entweder auf die Vorderseite oder die Rückseite des Heizkissens geklappt werden, so dass sie entweder die aktive Oberfläche freigibt oder bedeckt.
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Bevorzugt weist die wärmeisolierende Abdeckschicht ein Befestigungsmittel auf, über das sie auf der Rückseite des Heizkissens oder der aktiven Oberfläche befestigt werden kann. Sofern mehrere wärmeisolierende Abdeckschichten vorgesehen sind, die längst unterschiedlicher Umschlagränder umgeklappt werden können, können auch die wärmeisolierenden Abdeckschichten untereinander, zum Beispiel über Klettverschlüsse, verwendbar ausgebildet sein, so dass die jeweils äußeren Abdeckschichten auf der darunter liegenden Abdeckschicht befestigt werden kann.
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Insbesondere dann, wenn die wärmeisolierenden Abdeckschichten unterschiedliche Wärmeleitfähigkeiten aufweisen, ist es sinnvoll, dass diese unterschiedlichen thermischen Eigenschaften über eine farbliche Markierung gekennzeichnet wird. So können zum Beispiel die unterschiedlichen Abdeckschichten andere Farben aufweisen. Auch können Werte für den Grad der thermischen Isolation aufgedruckt werden bzw. diese Aufdrucke in Verbindung mit der Farbkodierung kombiniert werden.
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Sofern die wärmeisolierenden Abdeckschichten längs eines gemeinsamen Randes des Heizkissens mit diesem verbunden sind, können diese Abdeckschichten nacheinander von vorne nach hinten geklappt werden. Hier können sowohl auf der aktiven Oberfläche als auch auf der Rückseite des Wärmekissen Befestigungsmittel vorgesehen sein, wobei im Falle mehrerer Abdeckschichten diese wiederum entweder unabhängig voneinander an dem Heizkissen oder im Falle der äußeren Abdeckschichten an der darunter liegenden Abdeckschicht befestigt werden können.
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Auf der, der aktiven Oberfläche gegenüberliegenden Seite weist das Heizkissen im Falle einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung eine thermische Isolation auf. Diese thermische Isolation bewirkt, dass die Wärme nur in Richtung der aktiven Oberfläche abgegeben wird bzw. dass ein Großteil der Wärme in diese Richtung abgegeben werden kann. Die thermische Isolation kann zum Beispiel von einer wärmereflektierenden Schicht gebildet sein, wobei auch andere Isolatoren zum Einsatz kommen können.
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Eine weitere bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung verwendet einen hüllenartigen Überzug als wärmeisolierende Abdeckschicht. In diesen Überzug kann dann das Heizkissen eingesteckt werden, dass auch hier eine aktive Oberfläche und eine Rückseite aufweist, wobei diese Rückseite mit einer thermischen Isolation versehen sein kann. Im Falle einer besonders bevorzugten Ausgestaltung weist die Hülle zwei unterschiedlich ausgebildete Seiten auf, wobei eine Vorderseite eine erste Wärmeleitfähigkeit und eine Rückseite eine zweite Wärmeleitfähigkeit besitzt.
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Sofern nun der Überzug relativ zum Heizkissen verdreht wird, kommt jeweils eine der beiden Seiten, entweder die Vorderseite oder die Rückseite, vor der aktiven Oberfläche zum liegen, so dass der Benutzer nur durch Drehen der Hülle die thermischen Eigenschaften der Abdeckschicht ändern kann. Sofern gar keine Abdeckschicht gewünscht ist, kann der Benutzer den Überzug auch vollständig entfernen.
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Schließlich kann es günstig sein, wenn der Wärmespeicher auf einer Seite eine thermische Isolation aufweist, während er eine thermisch gering isolierte zweite Seite aufweist, die die wärmeabgebende Oberfläche bildet. Auf diese Weise wird die Wärme dorthin geleitet, wo sie bestimmungsgemäß benötigt wird. Ferner bleibt die gegenüberliegende Seite, die üblicherweise ja nicht zum aufwärmen des Körpers benutzt werden kann, kühl, was zum einen hinsichtlich des anfassen des Wärmespeicher günstig ist und zum anderen verhindert, dass beispielsweise empfindliche Textilien beschädigt werden.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn der hüllenartige Überzug mit der oben beschriebenen Wärmeisolierung des Wärmespeichers kombiniert wird. So kann zum Beispiel der hüllenartige Überzug zwei gegenüberliegende Seiten aufweisen, die unterschiedlich stark thermisch isoliert sind. Sofern dies beim Wärmespeicher ebenfalls der Fall ist, kann durch unterschiedliche Kombinationen die Heizwirkung der Ansicht gleicher Energiebeladung des Wärmespeichers vom Benutzer eingestellt werden. Hierzu kann er den Überzug in verschiedenen Orientierungen über den Wärmespeicher ziehen und dann die gewünschte Fläche zum erwärmen des Körpers verwenden.
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Ist zum Beispiel der Wärmespeicher noch recht heiß, kann er die Seite des Wärmespeichers, die thermisch besser isoliert ist, zunächst mit einer stark isolierenden Außenseite des Überzugs kombinieren, um so die maximale Isolation zu erzielen. Lässt die Heizwirkung nach oder wünscht der Benutzer eine größere Wärmeabgabe, kann er entweder den Überzug oder den Wärmespeicher drehen, so dass die Wärme abgebende Fläche dann weniger stark isoliert ist. Zur Erzielung der maximalen Wärmeabgabe kann er dann diejenige Fläche des Wärmespeichers, die nur sehr gering isoliert ist mit dem Wandabschnitt des Überzugs kombinieren, der ebenfalls am geringsten isoliert ist.
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Der Überzug wiederum kann mehrschichtig ausgebildet sein. So kann zum Beispiel das äußere Material des Überzuges von einem Stoff gebildet sein. In diesem Fall ähnelt dieser Überzug einer Kissenhülle. Im Inneren kann dann eine Innenhülle vorgesehen sein, die relativ zum Stoff vertretbar oder festgelegt ist. Dieser kann zum Beispiel an einer Seite eine metallische Folie zur Wärmereflektion aufweisen. Auch eine übliche thermische isolierte Schicht, zum Beispiel von einer Luft gefüllten, porösen Struktur kann hier Verwendung finden oder mit der metallischen Folie kombiniert werden.
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Schließlich ist es möglich, dass die Kissenhülle einseitig eine Einstiegvorrichtung für die thermische Isolation aufweist.
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Auf Seiten der minimalen thermischen Isolation können Stoffe verwendet werden, die die Wärmeleitung verbessern. Hier können zum Beispiel Metallfäden in den Stoff mit eingewilligt werden, die die Wärmeleitung des Stoffes des Überzuges vergrößern.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnungen.
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In den Zeichnungen zeigt:
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1 eine erste Ausgestaltung der Erfindung,
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2 den Wärmespeicher einer zweiten Ausgestaltung der Erfindung,
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3 einen hüllenartigen Überzug für den Wärmespeicher aus 2,
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4 in den in 2 dargestellten Wärmespeicher, über den der in 3 dargestellte Überzug in einer ersten Orientierung gezogen ist und
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5 den in 2 dargestellten Wärmespeicher, über den der in 3 dargestellte Überzug in einer zweiten Orientierung gezogen ist.
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In 1 ist eine erste Ausgestaltung der Erfindung dargestellt.. Das wärmespendende Produkt wird von einem Heizkissen gebildet, das hier als Wärmespeicher 1 dient. Im oberen Bereich ist am linken Längsrand des Wärmespeichers 1 der Umschlagrand vorgesehen. Hier sind zwei wärmeisolierende Abdeckschichten 2, 3 befestigt, wobei der Wärmespeicher 1 in der dargestellten Position auf der rechten Seite die aktive Oberfläche aufweist.
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Um die Heizwirkung zu reduzieren kann der Benutzer die erste wärmeisolierende Abdeckschicht 2, wie in der gezeigten Stellung dargestellt, vor die aktive Oberfläche legen. Sollte die thermische Isolation der ersten wärmeisolierenden Abdeckschicht 2 nicht ausreichen, kann er die in der dargestellten Stellung noch nach hinten geklappte zweite wärmeisolierende Abdeckschicht 3 ebenfalls noch nach vorne klappen.
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Das Heizkissen ist an seiner Rückseite hier mit einer thermischen Isolation 4 versehen. Diese thermische Isolation deckt die Rückseite ab und verhinderte so, dass die Wärme des Heizkissens ungewollt in die Umgebung abgegeben wird. Gleichzeitig wird die Wärme in Richtung der aktiven Oberfläche gelenkt. Zusätzlich hat die thermische Isolation der Vorteil, dass eine der beiden Oberflächen des Heizkissens vergleichsweise kühl bleibt, so dass das Heizkissen an dieser Seite angefasst werden kann oder auf einer wärmeempfindlichen Oberfläche abgelegt werden kann. Um das Anfassen weiter zu erleichtern, können auch die äußeren Ränder des Heizkissens mit einer thermischen Isolation versehen sein.
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Die 2–5 zeigen eine weitere Ausgestaltung der Erfindung. Hier ist ein Wärmespeicher 1 als Kern vorgesehen, der zum Beispiel in einer Mikrowelle mit Energie beladen werden kann. Der Wärmespeicher 1 ist in 2 dargestellt. Die rechte Seite 5 des Wärmespeichers 1 ist mit einer thermisch gering wirkenden, isolierenden Schicht versehen. Die gegenüberliegende Seite ist dagegen mit einer thermischen Isolation 4 versehen, die dafür Sorge trägt, dass die vom Wärmespeicher 1 abgegebene Wärmeenergie in Richtung der thermisch gering isolierten Seite 5 reflektiert und von dieser dann an die Umgebung abgegeben werden kann. Der dargestellte Wärmespeicher 1 weist also eine warme Seite und einem Vergleich zur warmen Seite eher kühlere Seite auf.
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In 3 ist als Zubehörteil für den Wärmespeicher 1 ein hüllenartiger Überzug 6 schematisch dargestellt. Dieser Überzug 6 kann als festes Bauteil mit einem Einschub ausgebildet sein, in den der Wärmespeicher 1 einsetzbar ist. Alternativ kommt auch eine flexible Ausgestaltung nach der Art einer Kissenhülle in Betracht. Letztlich ist für den Überzug 6 und seine erfindungsgemäße Funktion maßgeblich, dass der Überzug 6 einen Wärmeleitabschnitt 7 und einen Isolierabschnitt 8 aufweist, wobei der Wärmeleitabschnitt 7 eine geringe thermische Isolation bewirkt, während der Isolierabschnitt 8 eine hohe Isolationswirkung besitzt.
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In Verbindung mit dem Wärmeleitabschnitt 7 und dem Isolierabschnitt 8 soll unter dem Begriff Abschnitt verstanden sein, dass es sich hierbei um einen Teilbereich der Wandung des Überzugs 6 handelt. Üblicherweise wird dies eine vollständige Seite des Überzugs 6 sein, so dass also einer der beiden Breitseiten des Überzugs 6 den Wärmeleitabschnitt 7 und die gegenüberliegende Breitseite den Isolierabschnitt 8 bilden.
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Es ist jedoch ebenso gut möglich, dass auch nur Teilbereiche der Seitenwandung die Funktionsbereiche Wärmeleitabschnitt 7 und Isolierabschnitt 6 bilden. Grundsätzlich könnten diese beiden Funktionsbereiche sogar auf einer gemeinsamen Seite angeordnet sein, wenn zum Beispiel der Wärmespeicher 1 innerhalb einer Aufnahme des Überzugs quer verschiebbar ist. Ferner kann der Wärmespeicher auch auf einer Seite mit einer thermisch durchlässigen und einer thermisch isolierenden Schicht versehen sein, so dass zum Beispiel durch ein anderes Anordnen des Wärmespeichers 1 relativ zum Überzug 6 der Grad der durchgelassenen Wärme des Wärmespeichers eins einstellbar ist.
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Besonders bevorzugt ist jedoch eine einfache und möglichst nicht über die benötigte wärmeabgebende Fläche räumlich nicht hinausgehende Ausgestaltung des wärmespendenden Produkts. Diese weist den Wärmespeicher 1 auf, der einen Seite wegen der thermischen Isolation 4 vergleichsweise wenig Wärme abgibt, während er auf der gegenüberliegenden Seite aufgrund der thermisch gering isolierten Seite 5 den Hauptteil seiner Wärme abgibt. Dieser Wärmespeicher 1 ist dann in den hüllenartigen Überzug 6 eingesteckt, der ebenfalls auf einer Seite den Wärmeleitabschnitt 7 und auf der gegenüberliegenden Seite den Isolierabschnitt 8 aufweist.
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Bei dieser Kombination kann der Benutzer durch wechselseitiges Einstecken des Wärmespeichers 1 entweder die warme Seite oder die kühlere Seite des Wärmespeichers 1 neben dem Wärmeleitabschnitt 7 oder dem Isolierabschnitt 8 platzieren. Nun kann er eine der beiden Seiten des Überzugs 6, also entweder in Wärmeleitabschnitt 7 oder die Isolierabschnitt 8, als wärmespendende Oberfläche nutzen. Auf diese Weise kann durch einfaches Umdrehen der beiden Komponenten des Produktes bei gleicher Energiebeladung des Wärmespeichers 1 zwischen vier verschiedenen Temperaturen an der wärmespendenden Oberfläche ausgewählt werden. Die beiden Orientierungen des Wärmespeichers 1 relativ zum Überzug 6 sind in den 4 und 5 dargestellt.
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Selbstverständlich sind weitere Lösungen denkbar, insbesondere könnte zum Beispiel eine zusätzliche isolierte Schicht zwischen den Wärmespeicher 1 und den hüllenartigen Überzug 6 an dessen Innenseite vorgesehen werden. Auch können die oben beschriebenen Lösungen miteinander kombiniert werden, d.h. der hüllenartige Überzug 6 kann in Kombination mit einem Wärmespeicher 1 Verwendung finden, der seinerseits wiederum eine erste und gegebenenfalls auch zweite wärmeisolierende Abdeckschicht 2, 3 aufweist, wobei in diesem Fall die erste wärmeisolierende Abdeckschicht 2 und, falls vorhanden, die zweite wärmeisolierende Abdeckschicht 3 so ausgebildet sind, dass sie entweder zusammen mit den Wärmespeicher 1 in den hüllenartigen Überzug 6 einsteckbar sind oder auf der Außenseite des Überzugs 6 um den Überzug 6 herum gelegt werden können.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Wärmespeicher
- 2
- Erste wärmeisolierende Abdeckschicht
- 3
- Zweite wärmeisolierende Abdeckschicht
- 4
- Thermische Isolation
- 5
- Thermisch gering isolierte Seite des Wärmespeichers
- 6
- Hüllenartiger Überzug
- 7
- Wärmeleitabschnitt des hüllenartigen Überzugs
- 8
- Isolierabschnitt des hüllenartigen Überzugs
