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[Technisches Gebiet]
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Die Erfindung betrifft ein Temperaturregelungsmodul für eine Heizdecke, insbesondere ein Temperaturregelungsmodul für eine Heizdecke, dessen Stellelemente in einem Schaltkasten untergebracht sind, um einen modularen Aufbau zu bilden.
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[Stand der Technik]
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In 5 und 6 ist eine gängige Heizdecke 6 dargestellt, die mit einem Netzkabel 61, einem Heizdraht 63 und einem Schaltkasten 64 versehen ist. Über die Netzkabel 61 kann die Heizdecke 6 an ein Netz angeschlossen werden. Der Heizdraht 63 ist in der Matratze 62 untergebracht. Der Schaltkasten 64 ist hingegen zwischen dem Netzkabel 61 und dem Heizdraht 63 angeordnet. Auf dem Schaltkasten 64 ist ein Taster bzw. ein Drehteller vorgesehen, durch den der vom Netz in den in dem Schaltkasten 64 befindlichen Schaltkreis eingespeiste Strom eingestellt werden kann. Nach der Einstellung wird der Strom anschließend dem Heizdraht 63 zugeführt. Auf diese Weise kann die von dem Heizdraht 63 ausgesendete Wärmeenergie reguliert werden. In 7 ist eine weitere Heizdecke 7 dargestellt, die aus einem Netzkabel 71, einem Heizdraht 73 und einem Schaltkasten 74 besteht. Hierbei kann die Heizdecke 7 über die Netzkabel 71 an ein Netz angeschlossen werden. Der Heizdraht 63 befindet sich in der Matratze 72. Der Schaltkasten 74 ist hingegen zwischen dem Netzkabel 71 und dem Heizdraht 73 angeordnet. Weiterhin ist ein Transformator 75 zwischen dem Schaltkasten 64 und der Netzkabel 71 vorgesehen. Unter Zuhilfenahme des Transformators 75 wird Wechselstrom in konstanten Gleichstrom gewandelt. Dadurch ist zu vermeiden, dass der Schaltkreis in dem Schaltkasten 74 durch Wechselstrom unstabiler Spannung beschädigt wird.
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Bei den Heizdecken 6, 7 der eingangs genannten beiden Arten liegen der Schaltkasten 64, 74 und die Netzkabel 61, 71 auf dem Boden oder einem Tisch. Zur Temperatureinstellung der Heizdecke muss man zunächst den auf dem Boden bzw. einem Tisch liegenden Schaltkasten 64, 74 sowie die mit dem Schaltkasten 64, 74 verbundene Netzkabel 61, 71 vom Boden bzw. vom Tisch aufnehmen. Erst danach kann man durch den auf dem Schaltkasten 64, 74 angeordneten Taster bzw. Drehteller die Temperatur einstellen. Dies bereitet einem bei Verwendung der Heizdecke viele Umstände. Außerdem sind der Schaltkasten 64, 74 und die mit dem Schaltkasten 64, 74 verbundene Netzkabel 61, 71 sehr schwer. Dies erschwert das Aufnehmen des Schaltkastens 64, 74 vom Boden bzw. vom Tisch.
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Aus der
US 3,422,244 ist ein induktiver Temperaturregelungsschaltkreis einer Heizdecke bekannt, bei dem die Heizelemente der Heizdecke durch einen Thyristor gesteuert werden. Mit Hilfe eines Temperatursensors wird die Temperatur in dem Schlafbereich der zu benutzenden Heizdecke gewählt. Der Temperatursensor wird in den mit dem Thyristor verbundenen Regelungsschaltkreis eingesetzt, um die Leitfähigkeit des Thyristors zu steuern und somit die Temperatur in dem Schlafbereich aufrechtzuerhalten. Jedoch gucken hierbei die Leitungen zwischen dem Steuertaster und dem Stecker aus der Matratze raus. Im Zusammenhang damit lassen sich die fest mit dem Steuertaster verbundenen Leitungen bei Verwendung leicht durch äußere Kraft beschädigen. Die rausguckenden Leitungen und der Stecker führen darüber hinaus ebenfalls zu einem umständlichen Mitnehmen und Aufbewahren sowie zur erschwerten Reinigung der Heizdecke.
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Aus der
US 3,437,792 ist eine Heizdecke mit einem Temperaturregler bekannt, der aus drei Schichten besteht. Die dritte Schicht befindet sich hierbei zwischen der ersten und der zweiten Schicht und weist ein Heizelement auf. Das Heizelement überschneidet sich mit dem zu heizenden Bereich. Durch die zweite Schicht kann die Heizdecke in einem Bett gefaltet werden, während die erste Schicht teilweise zur Dekoration da ist. Außerdem ist ein Schalter in der zweiten Schicht zur Temperaturregelung angeordnet. Sollte die Ist-Temperatur den Sollwert überschreiten, wird der Strom unterbrochen. In der ersten Schicht ist eine Temperaturwahleinheit untergebracht. Die Temperaturwahleinheit besteht aus einem Transistor und einem Einstellschalter. Mit Hilfe des Einstellschalters kann der vom Netz in die Netzkabel der ersten Schicht eingespeiste Strom durch den Transistor eingestellt werden. Anschließend wird der eingestellte Strom dem Heizelement zugeführt. Da die erste Schicht der in der
US 3,437,792 dargestellten Heizdecke eine Temperaturwahleinheit und eine Netzkabel aufweist, wobei die Temperaturwahleinheit aus einem Strom steuernden Transistor und einem Einstellschalter besteht, ist die erste Schicht der Heizdecke sehr schwer. Sollten die schwere Temperaturwahleinheit und die Netzkabel an der Heizdecke angeordnet sein, wird das ganze Gewicht der Heizdecke erhöht, was einem bei Verwendung der Heizdecke sehr belastet.
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Bei Verwendung der aus der
US 3,422,244 und der
US 3,437,792 bekannten Heizdecke kann man lediglich mit Hilfe seiner Empfindung die Temperatur erfassen. Eine optische Wahrnehmung der Temperatur ist hierbei ausgeschlossen. Dies bereitet einem ebenfalls Umstände bei Verwendung.
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[Aufgabe der Erfindung]
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Temperaturregelungsmodul für eine Heizdecke zur Verfügung zu stellen, das mit einem Schaltkasten versehen ist. In dem Schaltkasten ist eine Vielzahl von Stellelementen untergebracht, um einen modularen Aufbau zu bilden.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Temperaturregelungsmodul für eine Heizdecke, das die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale aufweist. Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.
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Gemäß der Erfindung wird ein Temperaturregelungsmodul für eine Heizdecke bereitgestellt, das Folgendes aufweist:
einen Heizdraht, der in der Heizdecke untergebracht ist;
eine Steuereinheit, die auf der Heizdecke befestigt ist, wobei die Steuereinheit mit einem Schaltkasten versehen ist, in dem ein Substrat untergebracht ist, und wobei ein Anschlusselement an dem Substrat angeordnet ist, und wobei am Substrat ein Thyristorelement so geschaltet ist, dass das Thyristorelement elektrisch mit dem Anschlusselement verbunden ist, und wobei das Thyristorelement über die Leitung elektrisch an den Heizdraht angeschlossen ist, und wobei ein Mikroprozessor auf dem Substrat vorgesehen ist, der elektrisch an das Thyristorelement angeschlossen ist, wodurch das Substrat, das Anschlusselement, das Thyristorelement und der Mikroprozessor gemeinsam in einem Schaltkasten aufgenommen sind, um einen modularen Aufbau zu bilden, und wobei der Mikroprozessor über die Leitung elektrisch an ein Substrat des Schalters angeschlossen ist, und wobei die das Thyristorelement und den Heizdraht verbindende Leitung und die den Mikroprozessor und den Schalter verbindende Leitung in der Heizdecke untergebracht sind; und
einen Schalter, der unabhängig von der Steuereinheit auf der Heizdecke befestigt ist und einen Hauptkörper aufweist, in dem ein Substrat untergebracht ist, auf dem ein Taster und eine Temperaturanzeigeeinheit vorgesehen sind.
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Dabei sind die Steuereinheit und der Schalter separat angeordnet, wobei der Schalter auf der Heizdecke befestigt ist, damit man den Schalter mit der Hand leicht erreichen kann, um schließlich die praktische Tauglichkeit der Erfindung zu erhöhen, und wobei die Temperaturänderung durch die Temperaturanzeigeeinheit des Schalters angezeigt wird, damit man die Temperaturänderung erfassen kann, um schließlich die praktische Tauglichkeit bei der Temperatureinstellung zu erhöhen.
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[Kurze Beschreibung der Zeichnungen]
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Im Folgenden werden die Erfindung und ihre Ausgestaltungen anhand der Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt:
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1 eine perspektivische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Temperaturregelungsmoduls für eine Heizdecke;
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2 eine vergrößerte Teilansicht des Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Temperaturregelungsmoduls für eine Heizdecke;
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3 einen Schaltplan I des erfindungsgemäßen Temperaturregelungsmoduls für eine Heizdecke;
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4 einen Schaltplan II des erfindungsgemäßen Temperaturregelungsmoduls für eine Heizdecke;
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5 eine perspektivische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Temperaturregelungsmoduls für eine Heizdecke;
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6 eine perspektivische Darstellung einer herkömmlichen Heizdecke; und
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7 eine perspektivische Darstellung einer weiteren herkömmlichen Heizdecke.
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[Erläuterung der bevorzugten Ausführungsform]
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In 1 ist das erfindungsgemäße Temperaturregelungsmodul für eine Heizdecke dargestellt, das aus einem Heizdraht 1, einer Steuereinheit 2 und einem Schalter 3 besteht.
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Der Heizdraht 1 ist in der Heizdecke 4 untergebracht. Die Heizdecke 4 kann als Matratze, Bettdecke oder als Heizmatte (5) ausgeführt sein.
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Gemäß 2, 3 bzw. 4 ist die Steuereinheit 2 auf der Heizdecke 4 befestigt. Vorzugsweise befindet sich die Steuereinheit 2 unter der Heizdecke 4. Die Steuereinheit 2 ist mit einem Schaltkasten 20 versehen, in dem ein Substrat 21 untergebracht ist. An dem Substrat 21 ist ein Anschlusselement 22 in Form von einer Steckdose oder einem Stecker angeordnet. Das Substrat 21 ist weiterhin mit einem Spannungserniedriger 23 versehen, der elektrisch an das Anschlusselement 22 angeschlossen ist. Darüber hinaus ist der Spannungserniedriger 23 über eine Leitung 26 elektrisch an ein Substrat 31 des Schalters 3 angeschlossen. Auf dem Substrat 21 der Steuereinheit 2 ist weiterhin ein Thyristorelement 24 vorgesehen, das wiederum elektrisch an das Anschlusselement 22 angeschlossen ist. Je nachdem, ob Wechsel- oder Gleichstrom dem Anschlusselement 22 zugeführt wird, kann das Thyristorelement 24 als Thyristor (SCR) 241 (3) für Wechselstrom oder als Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistor (MOSFET) 242 (4) ausgeführt sein. Über die Leitung 27 ist das Thyristorelement 24 elektrisch an den Heizdraht 1 angeschlossen. Auf dem Substrat 21 ist ein Mikroprozessor 25 vorgesehen, der elektrisch an das Thyristorelement 24 angeschlossen ist. Über die Leitung 28 ist der Mikroprozessor 25 weiterhin elektrisch an das Substrat 31 des Schalters 3 angeschlossen. Die an den Schalter 3 angeschlossenen Leitungen 26, 28 und die an den Heizdraht 1 angeschlossene Leitung 27 sind hierbei in der Heizdecke 4 untergebracht. Auf diese Weise sind das Substrat 21, das Anschlusselement 22, der Spannungserniedriger 23, das Thyristorelement 24 und der Mikroprozessor 25 gemeinsam in einem Schaltkasten 20 aufgenommen, um schließlich ein Modul zu bilden.
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Der Schalter 3 und die Steuereinheit 2 sind separat auf der Heizdecke 4 befestigt. Vorzugsweise befindet sich der Schalter 3 auf der Heizdecke 4. In dem Schalter 3 ist ein Substrat 31 untergebracht, auf dem ein Taster 32 und eine Temperaturanzeigeeinheit 33 elektrisch angeordnet sind. Die Temperaturanzeigeeinheit 33 kann als Flüssigkristallbildschirm (LCD-Bildschirm), Nixie-Röhre, Streifenanzeige, als mehrere granulierte Leuchtkörper, die nach der Reihenfolge von höherer Temperatur zu niedrigerer Temperatur geordnet sind, oder als Leuchtkörper, der bei der Temperaturänderung seine Farben ändert, ausgeführt sein.
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Beim Gebrauch wird – wie in 1 gezeigt – ein auf einem Endabschnitt einer Netzkabel 5 befindlicher Anschluss 51 zunächst in das Anschlusselement 22 der Steuereinheit 2 eingesteckt. Der auf dem anderen Endabschnitt der Netzkabel 5 befindliche Stecker 52 ist hingegen in eine Steckdose eines Netzes eingesteckt. Sollte man sich mit der erfindungsgemäßen Heizdecke 4 vor der Kälte schützen wollen, wird weiterhin ein Transformator 53 zwischen dem Anschluss 51 und dem Stecker 52 der Netzkabel 5 angeordnet. Wie in 2, 3 bzw. 4 gezeigt, kann man den Taster 32 des auf der Heizdecke 4 angeordneten Schalters 3 leicht bedienen. Durch zwei- bis dreisekundiges Drücken des Tasters 32 wird ein Signal von dem mit dem Taster 32 verbundenen Substrat 31 über die Leitung 28 an den Mikroprozessor 25 der Steuereinheit 2 weitergeleitet. Der Mikroprozessor 25 treibt anschließend das elektrisch angeschlossene Thyristorelement 24 so an, dass der Strom von dem Anschlusselement 22 über das Thyristorelement 24 entlang der Leitung 27 dem Heizdraht 1 zugeführt wird. Durch den Heizdraht 1 wird der Strom weiterhin in Wärmeenergie gewandelt. Auf diese Weise kann man sich mit der Heizdecke 4 vor der Kälte schützen.
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Nachdem das Thyristorelement 24 mittels des Mikroprozessors 25 der Steuereinheit 2 angetrieben worden ist, indem man den Taster 32 des Schalters 3 lange drückt, sendet der Mikroprozessor 25 ein Leuchtsignal, um zu zeigen, dass das Thyristorelement 24 angeschaltet ist. Das Signal wird weiterhin über die Leitung 28 der Temperaturanzeigeeinheit 33 des Schalters 3 zugeführt, derart, dass ein Leuchtsignal leuchtet, um zu zeigen, dass die Stromquelle schon angeschaltet ist. Zur Einstellung der von dem Heizdraht 1 gesendeten Wärmeenergie kann man den Taster 32 des Schalters 3 eine bis zwei Sekunden drücken. Hierbei wird ein Signal von dem mit dem Taster 32 verbundenen Substrat 31 über die Leitung 28 an den Mikroprozessor 25 der Steuereinheit 2 weitergeleitet. Mit Hilfe des Mikroprozessors 25 wird weiterhin das elektrisch angeschlossene Thyristorelement 24 so angetrieben, dass die Öffnungsgröße des Thyristorelements 24 zur Einstellung des durchfließenden Stroms geändert wird. Dadurch kann die von dem Heizdraht 1 gesendete Wärmeenergie eingestellt werden. Zugleich sendet der Mikroprozessor 25 ein Leuchtsignal, um zu zeigen, dass die Öffnungsgröße des Thyristorelements 24 geändert ist. Das Signal wird über die Leitung 28 der Temperaturanzeigeeinheit 33 des Schalters 3 zugeführt, derart, dass ein Leuchtsignal leuchtet, um zu zeigen, dass die Temperatur des Heizdrahtes 1 bereits geändert ist. Durch wiederholtes Drücken des Tasters 32 von dem Schalter 3 wird der Mikroprozessor 25 erneut angetrieben, um den durch das Thyristorelement 24 durchfließenden Stromgröße zu steuern und somit die von dem Heizdraht 1 gesendete Wärmeenergie einzustellen. Diese Änderung wird der Temperaturanzeigeeinheit 33 des Schalters 3 weiterhin zugeführt. Auf diese Weise kann die Temperaturänderung des Heizdrahtes 1 von der Temperaturanzeigeeinheit 33 des Schalters 3 angezeigt werden.
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Zum Deaktivieren des Heizdrahtes 1 wird der Taster 32 des Schalters 3 gedrückt gehalten. Ein dadurch ausgelöstes Signal wird anschließend über das Substrat 31 und die Leitung 28 dem Mikroprozessor 25 der Steuereinheit 2 zugeführt. Nachdem der Mikroprozessor 25 zum zweiten Mal ein Signal langen Drückens empfangen hat, wird das Thyristorelement 24 durch den Mikroprozessor 25 außer Betrieb gesetzt. Dadurch kann der Strom von dem Anschlusselement 22 nicht über das Thyristorelement 24 und die Leitung 27 an den Heizdraht 1 weitergeleitet werden. Zugleich sendet der Mikroprozessor 25 ein Leuchtsignal, um zu zeigen, dass das Thyristorelement 24 abgeschaltet ist. Das Signal wird weiterhin dem Schalter 3 zugeführt, um die Temperaturanzeigeeinheit 33 des Schalters 3 abzuschalten. Mit Hilfe der Temperaturanzeigeeinheit 33 des Schalters 3 kann man ermitteln, ob der Heizdraht 1 in Betrieb ist oder ob die Temperatur des Heizdrahtes 1 geändert wird. Dadurch wird die praktische Tauglichkeit der erfindungsgemäßen Heizdecke sehr erhöht.
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Wie vorstehend erläutert, ist der Schalter 3 der Erfindung gemäß auf der Heizdecke 4 angeordnet, um ein leichtes Drücken des Schalters 3 zu ermöglichen. Zum An- bzw. Abschalten des Heizdrahtes 1 sowie zur Einstellung der Temperatur von dem Heizdraht 1 kann man den auf der Heizdecke 4 befindlichen Schalter 3 leicht erreichen, wodurch eine leichtere Bedienung zum An- und Abschalten sowie zur Temperatureinstellung gewährleistet ist. Durch Unterbringung der Leitungen 26, 27, 28 in der Heizdecke 4 wird die praktische Tauglichkeit beim Mitnehmen und Aufbewahren erhöht. Mit Hilfe der Temperaturanzeigeeinheit 33 des Schalters 3 kann die Temperaturänderung angezeigt wird, derart, dass man durch optische Wahrnehmung die Temperatur erfassen kann. Dadurch wird die praktische Tauglichkeit bei Temperatureinstellung erhöht.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 3422244 [0004, 0006]
- US 3437792 [0005, 0005, 0006]
