DE19642037A1 - Heizdecke - Google Patents

Heizdecke

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Description

Die Erfindung betrifft eine Heizdecke mit einer flächigen elektrisch beheizbaren Wider­ standschicht, die zwischen außen liegenden elektrisch nicht leitenden Schichten ange­ ordnet ist.
Eine derartige Heizdecke ist beispielsweise aus der DE 35 24 631 A1 bekannt. Bei der bekannten Heizdecke wird als elektrisch betreibbare Widerstandsheizschicht ein aus einem Copolymerisat bestehender Film, dem elektrisch leitender Kohlenstoff zugemischt ist, verwendet. Eine mit einer derartigen Widerstandsheizschicht versehene Heizdecke ist zwar flexibler als herkömmliche Heizdecken, die mit Widerstandsheizdrähten beheizt werden, jedoch ist durch den Copolymerisatfilm bei weitem noch nicht die Flexibilität erreicht, welche ein zur Anpassung an den Körper einer Person erforderlich ist textiles Gewebe hat.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Heizdecke der eingangs genannten Art zu schaffen, welche eine extrem hohe Flexibilität hat.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Widerstandsheizschicht eine flexible, im wesentlichen nur aus Kohlenstoffasern (Kohlefasern) gebildete Schicht aufweist. In bevorzugter Weise sind die Kohlefasern der Heizschicht zu einem flächigen Textilerzeugnis, insbesondere aus Garnen gebildeten Gewebe, verarbeitet. Das Kettfa­ densystem des Gewebes besteht aus Garnen mit Kohlefasern, die eine größere Faser­ länge aufweisen als die Garne, welche zur Bildung des Schußfadensystems dienen. In bevorzugter Weise können die Fäden des Kettfadensystems aus Zwirnen bestehen, während die Fäden des Schußfadensystems aus einfachen Garnen gebildet sind. Die im wesentlichen nur aus Kohlefasern bestehende Heizschicht enthält etwa 97% Kohlefa­ sern und 3% Stabilisatoren. Die Kohlefasern können aus Hydrat-Zellulose hergestellt sein.
Im Gegensatz zu herkömmlichen Heizsystemen in Heizdecken, insbesondere solchen mit Drahtheizungssystemen, reicht als Versorgungsspannung 24 Volt und weniger aus. Bevorzugt kommt eine Spannungsquelle mit 12 Volt zur Anwendung.
Die erfindungsgemäße Heizdecke kommt bevorzugt im medizinischen Bereich zur An­ wendung. Sowohl im stationären als auch im ambulanten Bereich kann sie hier zum Ein­ satz kommen. Da die Widerstandsheizschicht, welche praktisch nur aus Kohlefasern gebildet ist, eine äußerst hohe Flexibilität aufweist, welche der von aus Wolle hergestell­ tem Gewebe vergleichbar ist, kann die Heizdecke zur Aufrechterhaltung der Körpertem­ peratur von Patienten, beispielsweise von Unfallopfern oder auch von Patienten wäh­ rend einer Operation verwendet werden. Daß die meisten Patienten während einer Ope­ ration frösteln, ist seit langem bekannt. Ursache hierfür ist nicht nur die fehlende Beklei­ dung und die niedrige Raumtemperatur, sondern auch die Anästhesie. Die Körpertempe­ ratur kann dabei erheblich absinken. Bei längeren Operationen, beispielsweise nach vier Stunden, sind die Patienten nachweisbar unterkühlt. Dies ist auch der Grund, weshalb bei diesen Patienten sehr häufig Infektionen auftreten. Die erforderliche Erholungsphase nach der Operation verlängert sich daher erheblich. Überall dort, wo Unterkühlung (Hypothermie) des Patienten ein Problem darstellt, ist die Kohlefaserheizdecke einsetz­ bar, beispielsweise bei Unfallrettung, Katastrophenschutz, Bergrettung und dergl.
In bevorzugter Weise bildet die aus den Kohlefasern gebildete Heizschicht einen Kern der Decke, der nach oben hin mit einer dünnen Isolationsauflage zur Verringerung der Wärmeabgabe nach oben versehen sein kann. Dieser Kern kann von einem Isolierman­ tel, beispielsweise aus Nylon oder einer Silikonbeschichtung umgeben sein.
Die Decke kann quer zu ihrer Längsausdehnung in mehrere Deckenelemente mit zuge­ ordneten Heizschichtelementen unterteilt sein. Die einzelnen quer verlaufenden Dec­ kenelemente können durch eine Längsleiste an einer Seite miteinander verbunden sein. Jeweilige Deckenelemente können um die Längsleiste weggeklappt werden, so daß ein zu behandelndes Körperteil des unter der Decke liegenden Patienten freigelegt werden kann. Das Kohlefasergewebe ist bevorzugt in der Weise in den Deckenelementen ange­ ordnet, daß das Kettfadensystem quer zur Längsausdehnung der Decke, d. h. in Längs­ richtung des jeweiligen streifenförmigen Deckenelements, im wesentlichen ausgerichtet ist.
Das Kohlefasergewebe ist unempfindlich gegen Stichversetzungen und andere Verlet­ zungen sowie auch gegen ein direktes Eindringen von Feuchtigkeit oder Wasser. Das Gewebe besitzt vor allem in Richtung des Kettfadensystems eine extrem hohe Reißfe­ stigkeit. Durch in den jeweiligen Deckenelementen zum Einsatz kommenden Thermofüh­ lern wird eine Überhitzung vermieden.
Neben dem medizinischen Einsatz kann die Decke auch in ungeteilter Form als durch­ gehende Wärmedecke verwendet werden. Bevorzugt kann die Heizdecke auch zum Heizen von Fahrzeugsitzen, insbesondere Kraftfahrzeugsitzen, verwendet werden. We­ gen ihrer geringen Dicke kann sie in die äußere Lage der Sitzpolsterung integriert sein. Sie kann jedoch auch in einen Sitzüberzug integriert sein, der auswechselbar am Fahr­ zeugsitz angebracht werden kann.
Anhand der Figuren wird an einem Ausführungsbeispiel die Erfindung noch näher erläu­ tert.
Fig. 1 zeigt eine Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel der Decke;
Fig. 2 zeigt eine schnittbildliche Darstellung durch ein Deckenelement; und
Fig. 3 zeigt eine Schaltungsanordnung zur geregelten Stromversorgung eines Heizelementes.
Eine in den Figuren als Ausführungsbeispiel dargestellte Heizdecke 1 besteht aus Heizdeckenelementen 2, die über eine seitliche Längsleiste 3 miteinander verbunden sind. Die Heizdeckenelemente 2 sind quer zur Längsausdehnung der Heizdecke 1 von­ einander getrennt, so daß sie wahlweise um die Längsleiste 3 weggeklappt werden kön­ nen. Auf diese Weise kann ein gewünschtes Körperteil eines unter der Heizdecke lie­ genden Patienten freigelegt werden.
In Längsrichtung der Heizdecke kann jedes Heizelement eine Ausdehnung von etwa 15 cm bis 25 cm aufweisen. In der Breite der Heizdecke kann jedes Heizelement eine Abmessung von etwa 60 cm oder mehr aufweisen.
Jedes Heizdeckenelement 2 besitzt eine aus Kohlefasern gebildete Heizschicht. In be­ vorzugter Weise sind die Kohlefasern zu Garnen verarbeitet, die ein Gewebe bilden. Die Dicke des Gewebes beträgt ca. 1 bis 2 mm und hat die gleiche Flexibilität wie ein aus Wollfasern bestehendes Gewebe. Die Kettfäden des Kohlefasergewebes sind in der Fig. 1 in den jeweiligen Heizdeckenelementen 2 im wesentlichen parallel zu den jeweiligen Trennlinien zwischen den Heizdeckenelementen 2 ausgerichtet. An der Oberseite besitzt das Heizschichtelement 8 eine Wärmeisolierschicht oder Wärmedämmschicht 4. Diese verhindert eine Abstrahlung der Wärme nach einer Oberflächenseite hin. Hierdurch wird gewährleistet, daß eine Abstrahlung von Wärme von der einen Oberfläche, welche dem Patientenkörper abgewandt ist, verhindert wird. Gegebenenfalls kann der aus Isolier­ schicht 4 und Heizschicht 8 bestehende Verbundkörper an -seiner Oberseite und an sei­ ner Unterseite mit einer dünnen Silikonschicht 5 und 6 versehen sein. Der Verbundkör­ per wird bevorzugt noch von einem Überzug 7 umgeben, der aus Nylon, Papier oder einem anderen geeigneten Material bestehen kann.
Die Stromversorgung der einzelnen Heizdeckenelemente 2 kann über in der Längsleiste 3 angeordneten Stromversorgungsleitungen 13,14 von einer zentralen Stromversor­ gung 15 aus erfolgen. Hierbei genügt eine Versorgungsspannung von etwa 12 Volt, z. B. eine Fahrzeugbatterie beim Einsatz an einem Verkehrsunfallort. Der Anschluß kann über Streifenkontakte 18 und eine elektrische Rückführleitung 19 erfolgen.
Zur Regelung der Stromversorgung in Abhängigkeit von einer voreinstellbaren Tempera­ tur ist für jedes Heizdeckenelement eine separate Stromversorgung vorgesehen. Hierzu kann in der zentralen Stromversorgungseinrichtung 15 ein Netzgerät 12 vorgesehen sein, welches von der Netzspannung auf die Versorgungsspannung von ca. 14 Volt Gleichspannung für das jeweilige Heizschichtelement 8 und die zugeordnete Tempera­ tursteuerung 17 transformiert.
In jedem Heizdeckenelement 2 ist wenigstens ein Temperaturfühler 11 vorgesehen. Der Temperaturfühler 11 ist mit einem Vergleicher 10 verbunden, dem über eine Einstellvor­ richtung 16 ein Temperatursollwert, beispielsweise Körpertemperatur (37°C), als Soll­ temperatur eingebbar ist. Die vom Temperaturfühler 11 erfaßte Temperatur wird mit der vorgegebenen Temperatur im Vergleicher 10 verglichen, und in Abhängigkeit vom Ver­ gleichsergebnis wird ein Stellelement 9 für den Versorgungsstrom, welcher dem Heiz­ schichtelement 8 zugeführt wird, angesteuert. Bei dem Stellelement 9 kann es sich um eine Einstelleinrichtung für die Stromstärke oder auch um einen Ein/Aus-Schalter han­ deln.
Die Kohlefaserschicht besitzt pro 1 cm 2 Oberfläche einen Widerstandswert von ca. 1 Ω. Die für die Heizdecke benötigte Gesamtleistung beträgt maximal etwa 300 Watt. Die Leistung kann auch auf geringere Werte geregelt werden. Die Heizdecke kann aus neun Querstreifen bestehen, von denen jeder Streifen eine Fläche von etwa 190 mm × 600 mm aufweist. Die Gesamtfläche der Heizdecke kann etwa 1700 mm × 600 mm betragen. Der Temperatureinstellbereich beträgt 15°C bis 40°C. Die Heizdecke kann jedoch auch nur die Abmessungen eines Kissens aufweisen.

Claims (16)

1. Heizdecke mit einer flächigen elektrisch betreibbaren Widerstandsheizschicht, die zwischen außen liegenden elektrisch nicht leitenden Schichten angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet daß die Widerstandsheizschicht von einer flexiblen im wesentlichen nur aus Kohlefasern bestehenden Schicht (8) gebildet ist.
2. Heizdecke nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern der Heiz­ schicht (8) zu einem flächigen Textilerzeugnis verarbeitet sind.
3. Heizdecke nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gewebe aus von den Kohlefasern gebildeten Garnen die Heizschicht (8) bildet.
4. Heizdecke nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Kettfadensystem des Gewebes aus Zwirnen besteht.
5. Heizdecke nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Faserlän­ ge der Garne des Kettfadensystems länger bemessen ist als die Faserlänge der Garne des Schußfadensystems.
6. Heizdecke nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Schußfadensystem aus einfachen Garnen gebildet ist.
7. Heizdecke nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizschicht (8) in mehrere Heizschichtelemente, die nach außen hin elektrisch isoliert sind, unterteilt ist und jedes Heizschichtelement mit einer zugeordneten Stromversorgungseinrichtung verbunden ist.
8. Heizdecke nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizschicht (8) quer zur Längsausdehnung der Decke unterteilt ist.
9. Heizdecke nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Kettfadensystem des Kohlefasergewebes im wesentlichen quer zur Längsaus­ dehnung der Decke ausgerichtet ist.
10. Heizdecke nach Anspruch 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß für jedes Heiz­ schichtelement (8) ein Temperaturfühler mit zugeordnetem Temperaturregler, der den Versorgungsstrom steuert, vorgesehen ist.
11. Heizdecke nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Versorgungsspannung für die Heizschicht 24 Volt oder geringer ist.
12. Heizdecke nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Versorgungs­ spannung für die Heizschicht ca. 12 Volt beträgt.
13. Heizdecke nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die quer verlaufenden Heizelemente seitlich durch eine Längsleiste (3) miteinander verbunden sind.
14. Heizdecke nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß sie für medizinische Anwendungen gestimmt ist.
15. Heizdecke nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweiligen Um­ hüllungen für die Heizschicht auswechselbar bzw. die Heizdecke sterilisierbar ist.
16. Heizdecke nach einem der Ansprüche 1 bis 13, gekennzeichnet durch ihre Ver­ wendung als Fahrzeugsitzheizung.
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