DE1144438B

DE1144438B - Heiz- und Kuehldecke

Info

Publication number: DE1144438B
Application number: DES49296A
Authority: DE
Inventors: Ivar Jepson
Original assignee: Sunbeam Corp
Current assignee: Sunbeam Corp
Priority date: 1956-06-30
Filing date: 1956-06-30
Publication date: 1963-02-28

Description

DEUTSCHES

PATENTAMT

S49296IXd/30d

ANMELDETAG: 30. JUNI 1956

BEKANNTMACHUNG
DER ANMELDUNG
UNDAUSGABE DER
AUSLEGESCHRIFT: 28. F E B R U AR 1963

Die Erfindung betrifft eine Heiz- und Kühldecke mit einer Anzahl von biegsamen Leitungen, die von einem wärmeübertragenden Medium durchflossen und parallel zueinander angeordnet sind.

Bekannt sind Heiz- und Kühldecken mit einer Anzahl von von einem wärmeübertragenden Medium durchflossenen biegsamen Leitungen, die zwischen den beiden Stofflagen der Decke parallel zueinander angeordnet sind und die entweder in Parallelschaltung oder in Reihenschaltung oder teils in Parallelschaltung und teils in Reihenschaltung an die Zufluß- und Abflußleitungen angeschlossen sind.

Alle diese Decken haben eine mehr oder weniger ungleichmäßige Wärmeverteilung, da die Temperatur der Decke von der Eingangsseite des wärmeübertragenden Mediums aus zur Ausgangsseite hin abnehmen wird, wenn es sich um ein Medium handelt, das wärmer als die Außentemperatur ist, während die Verhältnisse umgekehrt liegen, wenn es sich um ein kälteres Medium handelt. Auch eine serpentinenartige Führung der Heizleitungen durch die Decke ändert hieran nichts, da in der wärmeabgebenden Leitung stets ein Wärmegefälle vorhanden sein wird, das um so größer ist, je größer die Temperaturdifferenz zwischen der Heiz- bzw. Kühlschlange und der Außentemperatur ist.

Durch die Erfindung wird eine Heiz- und Kühldecke geschaffen, deren Leitungen von einem wärmeübertragenden Medium so durchflossen werden, daß in allen Deckenteilen die gleiche Temperatur herrscht. Dies wird dadurch erreicht, daß zwei biegsame, längs einer Seite der Decke verlaufende Ein- und Auslaßleitungen und eine Anzahl von biegsamen, annähernd senkrecht zu diesen Leitungen verlaufenden U-förmigen Rohren vorgesehen sind, wobei der eine der Schenkel der U-Rohre mit der einen und der andere Schenkel mit der anderen Leitung verbunden ist.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 ein Bett mit Decke, Fig. 2 einen Grundriß der Decke,

Fig. 3 im größeren Maßstab einen Teil der Leitungen,

Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie 4-4 in Fig. 3,

Fig. 5 ein Diagramm der Temperaturverteilung in einem Rohr.

Die in Fig. 1 dargestellte Heizdecke 10 liegt auf einem Bett 11. Die Leitungen für das Heizmedium sind in Fig. 1 nur angedeutet und in Fig. 2 dargestellt. 12 bezeichnet eine Förder- und Steuervorrichtung, die am Fuß des Bettes angeordnet ist, so daß die Verbindungswege zwischen dieser Vorrichtung und der Heiz- und Kühldecke

Anmelder:

Sunbeam Corporation,
Chicago, 111. (V. St. A.)

Vertreter: Dr.-Ing. K. Boehmert

und Dipl.-Ing. A. Boehmert, Patentanwälte,

Bremen 1, Feldstr. 24

Ivar Jepson, Oak Park, 111. (V. St. Α.),
ist als Erfinder genannt worden

Decke kurz sind. Diese Vorrichtung könnte natürlich irgendwo auf dem Boden oder an Trägern des Bettes angebracht sein. Sie besitzt einen Einstellknopf 13, um die gewünschte Temperatur einstellen zu können. Dieser Knopf 13 könnte getrennt von der Vorrichtung 12 ausgeführt und auf dem Nachttisch oder sonstwo angeordnet sein. Vorzugsweise wird er jedoch direkt an der Vorrichtung angebracht. Ein übliches Anschlußkabel 14 ist über einen Stecker 15 mit der Stromquelle 16 verbunden. Die Decke 10 besteht aus irgendeinem Stoff, da die Beschaffung desselben beliebig sein kann. Farbe und Muster werden entsprechend der beabsichtigten Verwendung gewählt. Die Decke kann aus einer einzigen Lage mit eingewobenen Durchgängen oder wie im dargestellten Ausführungsbeispiel (Fig. 2) aus zwei Lagen 19,20 bestehen, welche Lagen mittels eines Saumes 21 verbunden sind, die der Decke 10 ein übliches Aussehen geben. Die beiden Lagen 19, 20 sind durch parallele Nähte 23 aneinander verbunden. Diese Nähte erstrecken sich über die ganze Decke und enden beidseitig etwas vor dem Saum 21 und lassen somit einen Durchgang frei am Kopf- und am Fußende der Decke (d. h. oben und unten in Fig. 2). Der obere Durchgang am Kopfende ist mit 24, der untere am Fußende mit 25 bezeichnet. Die Durchgänge zwischen den Nähten 23 sind mit 27 bezeichnet. Diese Anordnung bleibt die gleiche, wenn die Durchgänge in der Decke eingewoben sind.

Im Durchgang 25 sind zwei parallele Sammelleitungen 28, 29 angeordnet. Die Leitung 28 ist die Einlaßleitung und die Leitung 29 die Auslaßleitung.

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Diese Leitungen sind identisch. Die Leitung 28 ist im dann umgebogen und in die freien Durchgänge eingrößeren Maßstab und im Schnitt in den Fig. 3,4 geführt. Die zweite Leitung wird in dem Durchgang teilweise dargestellt. Sie besteht vorzugsweise aus 25 plaziert und an den noch freien Enden der Rohre einem Kunststoffrohr, z. B. aus Polyvinylchlorid, mit 31 angeschlossen. Diese Verbindungen werden dann gewissen Weichmachern. Um die gewünschte Wärme- 5 thermoplastisch fest gemacht, worauf der Saum 21 übertragung und gleichzeitig ein leichtes Gewicht zu angebracht wird.

gewährleisten, haben diese Leitungen 28, 29 einen Die Leitungen 28,29 weisen jede ein Verbindungs-

Innendurchmesser von 2 bis 5 mm und eine Wand- teil 38,39 auf, um sie an der Zu- bzw. Abfuhr andicke von 0,5 bis 1,5 mm. Zweckmäßig ist der Innen- zuschließen. Diese Verbindungsteile sind ebenfalls aus durchmesser gleich 2,4 mm und die Wanddicke gleich io Kunststoff und an den Leitungen befestigt. Diese Teile 1 mm. Diese Leitungen dienen der Verteilung und sind T-förmig und an Rohren 40, 41 der Decke 10 ander Abfuhr des Heizmediums in die und von der geschlossen. Um einen Temperaturverlust in diesen Decke 10. Rohren 40, 41 zu vermeiden, sind sie verhältnismäßig

Um eine gleichmäßige Wärmeverteilung zu er- kurz. Sie sind an ihrem Ende mit einem Kupplungsreichen, ist eine Anzahl Rohre 31 vorgesehen. Diese 15 teil 42 bzw. 43 versehen (Fig. 2). Der Kupplungsteil Rohre 31 sind U-förmig, wobei der runde Teil sich 43 weist einen mit Gewinde versehenen, vorspringenam Kopfende befindet, während die Schenkel je an den bolzenartigen Teil auf, der in eine entsprechende eine der Leitungen 28, 29 angeschlossen sind. Die Bohrung des Kupplungsteiles 42 aufgenommen wer-Rohre 31 sind somit alle parallel montiert. Jeder der den kann.

Schenkel befindet sich in einem der Durchgänge 27, 20 Wenn die Decke außer Gebrauch ist, werden diese die Rohre sind somit innerhalb der Decke 10 fest- Teile aneinandergekuppelt; man vermeidet, daß gehalten. Die Rohre 31 bestehen ebenfalls Vorzugs- allfällig in den Rohren 31 verbliebenes Medium weise aus Kunststoff wie Polyvinylchlorid, haben je- herausfließt.

doch kleinere Dimensionen als die Leitungen 28, 29. Wenn die Decke 10 zum Heizen anstatt zum

Ihr Innendurchmesser beträgt 0,6 bis 2 mm und ihre ag Kühlen verwendet wird und man annimmt, daß keine Wandstärke 0,4 bis 0,75 mm. Vorzugsweise werden Wärmeverluste in den Leitungen 28, 29 vorhanden sechzehn solche Rohre in zweiunddreißig Durch- sind und daß ferner die Temperatur des Heizmediums gangen 27 angeordnet, wobei die Rohre einen Innen- in der Leitung 28 um 11° C höher ist als in der Leidurchmesser von 1 mm und eine Wandstärke von tung 29, sieht man, daß das warme Heizmedium von 0,6 mm haben. Die Anzahl der Rohre 31 kann natür- 30 der Leitung 28 über die Rohre 31 in die Leitung 29 lieh variieren mit den Dimensionen der Decke. Die fließt. Beim gebogenen Teil der Rohre 31 hat das angegebene Gestaltung hat sich als leichter erwiesen Medium eine mittlere Temperatur in bezug auf beide als eine elektrische Heizdecke gleicher Dimensionen Leitungen 28, 29. Von diesem Punkt aus fällt die und aus dem gleichen Stoff, dies bei mit Heizmedium Temperatur weiter gleichmäßig bis zur Leitung 29. In gefüllten Rohren. 35 jedem Punkt jedes Rohres 31 herrscht somit eine

Die Verbindung zwischen den Leitungen 28, 29 mittlere Temperatur, die gleich der Temperatur beim und den Rohren 31 ist in den Fig. 3, 4 dargestellt. Die gebogenen Teil ist. Ein entsprechendes Diagramm ist Leitungen 28, 29 weisen eine der Anzahl der Rohre in Fig. 5 dargestellt. Die Linie A stellt den Tempera-31 entsprechende Anzahl von öffnungen 35 auf. turverlust zwischen der Leitung 28 und dem ge-Ferner sind Anschlußstüeke 36 mit einem gegabelten 40 bogenen Teil und die Linie B den gleichen Verlust Ende 36 a aus Kunststoff vorgesehen, welches Ende zwischen diesem Teil und der Leitung 29. In Wirkeinen Teil der Leitung 28 bzw. 29 umschließt. Diese lichkeit sind die Linien A, B nicht streng gerade. Die Anschlußstüeke sind an den Leitungen 28, 29 be- Linie C stellt die mittlere Temperatur längs des festigt. Der rohrförmige Teil des Anschlußstückes Rohres 31 dar. Die Temperatur über die ganze Decke nimmt das Ende des Rohres 31 auf, dieses kann eben- 45 ist somit annähernd konstant. Die Verbindungsteile falls in diesem Teil thermoplastisch befestigt sein. 38,39 sind in der Mitte der Leitungen 28,29, um den

In Anbetracht der Anzahl Verbindungsstellen ist es kleinsten Temperaturverlust zu verursachen, angeordwünschenswert, daß das Material der Leitungen eine net. Bei einer Kühldecke wären diese wärmetechthermoplastische Verbindung mittels hochfrequentem nischen Vorgänge die gleichen. Strom zuläßt. Aus diesem Grunde wurde Polyvinyl- 50 Die dargestellte Decke hat eine Leistung von chlorid vorgeschlagen, das sich auf diese Weise be- 200 Watt, während übliche elektrische Decken eine sonders leicht bearbeiten läßt, man könnte aber auch Leistung von 180 Watt haben. Um diese Leistung zu z. B. Polyäthylen verwenden. In diesem Falle müßte erreichen, muß die Durchflußmenge pro Zeiteinheit man aber eine andere Verbindungsart vorsehen, da zwischen den Leitungen 28,29 entsprechend gewählt Polyäthylen sich thermoplastisch nicht gut behandeln 55 werden. Vorzugsweise wird eine konstante Durchflußläßt. Das gewählte Material muß natürlich auch menge eingehalten. Im dargestellten Beispiel ist diese gegenüber dem Heizmedium beständig sein. Durchflußmenge 296 cm³ pro Minute. Man hätte diese

Die Lagen 19, 20 werden zuerst mittels der Nähte Menge höher wählen können, dieser Wert erwies sich aneinander befestigt, worauf die Leitungen 28, 29 jedoch vorteilhaft, da eine kleine Pumpenleistung vor- und die Rohre 31 eingeführt werden. Man könnte sie ßo zuziehen ist. Die dargestellte (Fig. 2) Decke vernatürlich auch an der Lage 19 befestigen und die braucht 200 Watt, wenn 296 cm³ Wasser pro Minute Nähte anschließend ausführen; dies ist jedoch nach- durch die Rohre 40, 41 fließen und wenn der teilig. Temperaturunterschied zwischen diesen Rohren etwa

Eine der Leitungen 28, 29 wird an dem einen Arm 10° C ist.

jedes Rohres 31 angeschlossen. Die gerade gehaltenen 65 Das Material der Leitungen 28, 29 und der Rohre Rohre werden dann in jeden zweiten Durchgang 27 31,40,41 muß sich leicht ziehen lassen. Es soll ferner eingeführt, bis die bereits angeschlossene Leitung sich bei Temperaturen zwischen 65 und —17° C beständig im Durchgang 2£5 befindet. Die Rohre 31 werden bleiben.

Das Heizmedium muß auch gewisse Eigenschaften aufweisen, da es durch Rohre mit einem sehr kleinen Durchmesser befördert wird. Es wird in der Vorrichtung 12 bis 54,4° C geheizt, und diese Temperatur sollte beim Verlassen der Decke nicht um mehr als 10° C fallen. Das Medium soll aber eine große Wärmekapazität und eine kleine Viskosität aufweisen, dies um das Mediumvolumen und die Pumpenleistung zu reduzieren. Es sollte ebenfalls gute Schmiereigenschaften haben, um verschiedene Lager in der Vorrichtung 12 schmieren zu können. Es soll auch weder die Vorrichtung noch die Rohre angreifen. Es soll ferner wasserlöslich sein, um beim allfälligen Lecken mit Wasser und Seife abgewaschen werden zu können. Ferner soll es nicht färben, wenn es mit Baum- oder Naturwolle in Kontakt kommt. Das Medium dient gleichzeitig als Kühlmittel für Motor und Pumpen und darf nicht über —17° C gefrieren. Destilliertes Wasser genügt allen diesen Anforderungen bis auf die Schmiereigenschaften. Es genügt, ein Antifrier- zo mittel beizugeben. Es kann auch eine leichte Hydrocarbonflüssigkeit verwendet werden. Wenn die Decke nicht verwendet wird, wird sie geleert, und die Kupplungsteile 42, 43 werden gemäß Fig. 2 verbunden.

Die dargestellte Decke ist besonders gefahrlos, weil sich keine elektrischen Leitungen im Bett selbst befinden, die zerreißen und Brand verursachen können. Bei üblichen elektrischen Decken absorbiert öfters die Isolation größere Mengen Feuchtigkeit, insbesondere in bezug auf den Atem des Schlafenden, wodurch Stromverluste entstehen. Dies ist mit der dargestellten Decke unmöglich. Keine heißen Stellen können entstehen, wenn die Decke doppelt gefaltet oder unter dem Schlafenden ist. Die üblichen Decken bieten trotz ihrer zahlreichen Thermostaten keine Gewähr, daß nie etwas passiert oder daß diese Thermostaten auf eine spezielle heiße Stelle reagieren, dies, weil die Decke derart schlecht wärmeleitend ist, daß eine heiße Stelle einige Zentimeter entfernt von einem Thermostaten, auf diesen nicht einwirkt.

Die dargestellte Decke ist ferner außerordentlich leicht. Die üblichen elektrischen Decken mit ihren Kupferdrähten sind schwerer als diese Decke mit ihren flüssigkeitsgefüllten Kunststoffröhren.

Claims

45 PATENTANSPRÜCHE:

1. Heiz- und Kühldecke mit einer Anzahl von biegsamen Leitungen, die von einem wärmeübertragenden Medium durchflossen und parallel zueinander angeordnet sind, dadurch gekennzeich- net, daß zwei biegsame, längs einer Seite der Decke (10) verlaufende Ein- und Auslaßleitungen

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40 (28, 29) und eine Anzahl von biegsamen, annähernd senkrecht zu diesen Leitungen (28, 29) verlaufenden U-förmigen Rohren (31) vorgesehen sind, wobei der eine der Schenkel der U-Rohre (31) mit der einen und der andere Schenkel mit der anderen Leitung (28 bzw. 29) verbunden ist.

2. Heiz- und Kühldecke nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die U-förmigen Rohre (31) einen Innendurchmesser von 0,6 bis 2 mm und eine Wandstärke von 0,4 bis 0,75 mm haben.

3. Heiz- und Kühldecke nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitungen (28, 29) einen Innendurchmesser von 2 bis 5 mm und eine Wandstärke von 0,5 bis 1,5 mm haben.

4. Heiz- und Kühldecke nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitungen (28, 29) und Rohre (31) aus thermoplastischem Kunststoff bestehen und daß dieser Kunststoff Polyvinylchlorid ist.

5. Heiz- und Kühldecke nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die U-förmigen Rohre (31) mit den Ein- und Auslaßleitungen (28, 29) verschweißt sind.

6. Heiz- und Kühldecke nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ein- und Auslaßleitungen (28, 29) mit Verbindungsteilen (38, 39), Verbindungsrohren (40, 41) und Kupplungsteilen (42, 43) ausgerüstet sind, die miteinander verbunden werden können.

7. Heiz- und Kühldecke nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsteile in der Mitte der Ein- und Auslaßleitungen angeordnet sind.

8. Heiz- und Kühldecke nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitungen in an sich bekannter Weise zwischen zwei Stofflagen der Decke (10) befestigt sind, wobei jeder Schenkel zwischen zwei parallelen Nähten (23) liegt, welche die beiden Stofflagen der Decke verbinden.

9. Heiz- und Kühldecke nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das durch die Leitungen fließende Medium ein flüssiger Kohlenwasserstoff ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1724 922;

französische Patentschrift Nr. 1 072 012;

USA.-Patentschriften Nr. 2 260 134, 2 250 325,
277;

Kunststofflexikon, Carl-Hauser-Verlag, München, 1953, S. 220.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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