DE202005016078U1 - Heater e.g. heating pad, has isolation layer with resistance having negative/positive temperature process in the form of NTC/ PTC performance, and safety device reducing current during extensive superheating in area of support - Google Patents

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Abstract

The heater has an isolation layer (5) with an electrical resistance with a negative temperature process in the form of an NTC-performance or with a positive temperature process in the form of a PTC-performance. A safety device (8) reduces heating current during local or extensive superheating in the area of the support (2) before a smelting of the layer by evaluating the resistance or a variable that depends on the support.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein schmiegsames Heizgerät wie Heizdecke, Heizkissen, Wärmeunterbett oder dgl. mit einem flexiblen Träger, auf oder in dem mindestens ein flexibles, stromdurchflossenes Heizelement angebracht ist, wobei das mindestens eine Heizelement (3) flächig ausgebildet ist und ihm unter Zwischenlage einer Isolationsschicht (5) als Schutzelement (4) ein zweites flexibles, stromdurchflossenes Heizelement oder ein flexibles Überwachungselement, das zumindest in einem Kurzschlussfall stromdurchflossen ist, gegenüberliegt.The invention relates to a pliant heater such as electric blanket, heating pad, heat blanket or the like. With a flexible support, on or in which at least one flexible, current-carrying heating element is mounted, wherein the at least one heating element ( 3 ) is formed flat and him with the interposition of an insulating layer ( 5 ) as a protective element ( 4 ), a second flexible, current-carrying heating element or a flexible monitoring element, which is at least in a short-circuit case current flows, opposite.

Ein derartiges schmiegsames Gerät mit flächigem Heizelement und einem davon über eine flächige Isolationsschicht elektrisch getrennten Schutzelement in Form eines Überwachungselements ist in der US 5 679 277 angegeben. Bei diesem bekannten Heizgerät spricht eine Sicherheitseinrichtung an, wenn die Isolationsschicht schmilzt, um den Heizstrom bzw. die Heizleistung abzuschalten. Auch ist eine Steuereinrichtung vorhanden, mit der die Temperatur des Heizkörpers im Bereiches Trägers zwischen einer oberen und einer unteren Grenze steuerbar ist. Wenn das Überwachungssystem der Steuereinrichtung anspricht und die Isolationsschicht geschmolzen ist, ist das Heizgerät irrevasibel beschädigt.Such a flexible device with flat heating element and one of them over a flat insulating layer electrically isolated protective element in the form of a monitoring element is in the US 5,679,277 specified. In this known heater, a safety device responds when the insulation layer melts in order to switch off the heating current or the heating power. Also, a control device is provided, with which the temperature of the radiator in the area carrier between an upper and a lower limit is controllable. When the monitoring system of the controller responds and the insulating layer has melted, the heater is irreversibly damaged.

Bei einem in der US 2003/0189037 A1 ist ein weiteres schmiegsames Heizgerät gezeigt, bei dem ein Heizer auch flächenförmig ausgebildet sein kann. Hierbei ist ein Temperatursensor mit negativem Temperaturgang, nämlich NTC-Verhalten für die Temperaturerfassung vorgesehen. Die Sicherheitseinrichtung weist hierbei auch eine Schmelzsicherung auf.at one in US 2003/0189037 A1 a further flexible heater is shown in which a heater also formed sheet-shaped can be. Here is a temperature sensor with negative temperature response, namely NTC behavior for provided the temperature detection. The safety device points this also a fuse on.

Ein schmiegsames Heizgerät mit Flächenheizung ist auch in der DE 102 54 622 A1 offenbart, bei der eine Heizfolie mehrere Leitschichten aufweist, die gegebenenfalls teilweise voneinander getrennt sind. Die Konstruktion weist gegebenenfalls eine Übertemperatursicherung auf. Hierbei ist es auch möglich, durch Drucken einer Schicht mit positivem Temperaturgang, nämlich einem PTC-Verhalten, oder einem negativem Temperaturgang, nämlich einem NTC-Verhalten, zwischen den partiellen metallischen Schichten bzw. den leitfähigen Schichten aus funktionellen Farb- bzw. Lackzusammensetzungen beispielsweise zur Temperaturregelung einzubauen. Nähere Ausführungen zu einer Sicherheitseinrichtung sind nicht gemacht.A pliable heater with surface heating is also in the DE 102 54 622 A1 discloses in which a heating foil comprises a plurality of conductive layers, which are optionally partially separated from each other. The construction optionally has an overtemperature protection. It is also possible by printing a layer with a positive temperature response, namely a PTC behavior, or a negative temperature response, namely an NTC behavior, between the partial metallic layers or the conductive layers of functional color or coating compositions, for example Install temperature control. Further details on a safety device are not made.

Die US 6 310 332 B1 zeigt ein schmiegsames Heizgerät, bei dem zum Heizen eine Heizkordel mit Hin- und Rückleiter vorgesehen ist, die über eine Isolationsschicht mit NTC-Verhalten voneinander getrennt sind. Die so ausgebildete Isolationsschicht wird in besonderer Weise mittels einer Sicherheitseinrichtung für eine Sicherheitsüberwagung genutzt. Allerdings liegen bei Heizkordeln andere Verhältnisse vor als bei einem Flächenheizelement, weil z. B. der Strom nur über die Leiterlänge, jedoch nicht flächig geführt wird.The US Pat. No. 6,310,332 B1 shows a flexible heater in which a heating cord with return conductor is provided for heating, which are separated by an insulating layer with NTC behavior of each other. The insulating layer formed in this way is used in a special way by means of a safety device for a safety survey. However, in heating cords other conditions than in a surface heating element, because z. B. the current only over the conductor length, but is not guided flat.

Bei weiteren schmiegsamen Heizgeräten in Form von Heizdecken, Heizkissen, Wärmeunterbetten oder beispielsweise auch Bandagen ist üblicherweise eine stromdurchflossene Heizkordel mäanderförmig in einem flexiblen Träger verlegt und meist koaxial mit durch eine Isolationsschicht getrenntem Hinleiter und Rückleiter ausgebildet, wie z.B. in der DE 101 36 140 C1 gezeigt. Die Temperatur wird über eine Steuereinrichtung geregelt, die mit einem Sicherheitssystem zum Abschalten bei übermäßiger Erhitzung oder einem Kurzschluss der Heizkordel ausgestattet ist. Zwar werden mit einem solchen Heizgerät hohe Sicherheitsanforderungen erfüllt, jedoch ist eine gleichmäßige Wärmeverteilung schwer zu erreichen.In other pliable heaters in the form of electric blankets, heating pads, heat sinks or bandages, for example, a current-carrying cord is laid meandering in a flexible carrier and usually coaxial formed with separated by an insulating layer Hinleiter and return conductors, such as in the DE 101 36 140 C1 shown. The temperature is controlled by a control device equipped with a safety system for switching off in case of excessive heating or a short circuit of the heating cord. Although high safety requirements are met with such a heater, however, a uniform heat distribution is difficult to achieve.

In der DE 198 23 495 A1 ist ein schmiegsames Heizgerät mit einem flächigen Heizelement aus einem Polymer vorgeschlagen, dessen elektrischer Widerstand einen positiven Temperaturkoeffizienten (PTC) besitzt. In das elektrisch leitende Polymer können fadenförmige Trägermaterialien, z.B. Carbonfasern, Glasfasern oder Metallfasern eingearbeitet sein. An dem Heizelement sind sich längs erstreckende Elektroden zum Anschluss an eine Stromquelle, etwa einen Akku oder eine Batterie angebracht. Bei angelegter Stromquelle durchfließt der Heizstrom die Fäden der Widerstandsmasse und erwärmt diese. Jedoch ist es schwierig, mit einem solchen Aufbau die erforderlichen Sicherheitsbedingungen einzuhalten insbesondere bei höherer Wärmeleistung.In the DE 198 23 495 A1 is proposed a pliable heater with a planar heating element made of a polymer whose electrical resistance has a positive temperature coefficient (PTC). Thread-like carrier materials, for example carbon fibers, glass fibers or metal fibers may be incorporated into the electrically conductive polymer. Attached to the heating element are longitudinally extending electrodes for connection to a power source such as a battery or a battery. When the current source is applied, the heating current flows through the filaments of the resistance mass and heats them. However, it is difficult to comply with the required safety conditions with such a structure, especially at higher heat output.

Auch die GB 2 196 818 A zeigt ein flexibles Heizgerät mit einer leitenden Schicht, wobei in einem leitenden Elastomer beidseitig der Längsachse parallele metallische Leiter eingebettet sind, um in dem Elastomer den elektrischen Strom zur Wärmeerzeugung fließen zu lassen.Also the GB 2 196 818 A shows a flexible heater with a conductive layer, wherein in a conductive elastomer on both sides of the longitudinal axis parallel metallic conductors are embedded to flow in the elastomer, the electric current for heat generation.

In der GB 1 246 724 A ist ein flexibles Heizgerät mit einer mäanderförmig verlegten Heizkordel oder alternativ einer flexiblen gedruckten elektrischen Schaltung angegeben sowie mit einer elektrischen Ansteuerschaltung.In the GB 1 246 724 A is a flexible heater with a meandering laid cord or alternatively a flexible printed electrical circuit specified and with an electrical drive circuit.

Die EP 0 042 448 A1 zeigt ebenfalls eine elektrische Wärmedecke mit einem Flächenheizleiter. Hierbei dient ein Glasfasergewebe als Träger für beidseitig in dünnen Schichten aufgebrachten Silikongummi mit elektrisch leitfähigen Komponenten. An den Rändern des Flächenheizleiters aus den miteinander verbundenen Schichten sind Anschlussleitungen für die Stromversorgung vorgesehen. Zu einer Ansteuerschaltung sind keine näheren Ausführungen gemacht.The EP 0 042 448 A1 also shows an electric blanket with a Flächenheizleiter. Here, a glass fiber fabric serves as a carrier for both sides applied in thin layers of silicone rubber with electrically conductive components. At the edges of the Flächenheizleiters of the interconnected layers connecting lines for the power supply are provided. To egg ner drive circuit no further details are made.

In der US 6,084,206 A ist eine elektrische Heizdecke aus einer mehrschichtigen Struktur mit zwei elektrisch leitenden etzen ausgewiesen, die über eine Zwischenlage mit PTC-Heizelementen für eine Temperaturregelung miteinander elektrisch verbunden sind. Diese Heizdecke dient zum Abdecken und Warmhalten von Waren; über Sicherheitsvorkehrungen sind keine näheren Angaben gemacht.In the US 6,084,206 A is an electrical heating blanket of a multi-layered structure with two electrically conductive networks designated, which are electrically connected to each other via an intermediate layer with PTC heating elements for temperature control. This electric blanket is used to cover and keep warm goods; about safety precautions are no further details.

In der JP 2003 264052 A ist ein weiteres Heizgerät mit einem flächigen Heizelement mit Selbstregulierungsfunktion für die Temperatur vorgeschlagen, während die US 5,451,747 ein Heizgerät mit mäanderförmig eingelegter Heizkordel und einer Steuereinrichtung mit einer Sicherheitsschaltung zeigt.In the JP 2003 264052 A is another heater with a flat heating element with self-regulating function for the temperature proposed while the US 5,451,747 shows a heater with a meandering inserted cord and a control device with a safety circuit.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Heizgerät der eingangs genannten Art bereitzustellen, das hinsichtlich einer gleichmäßigen Wärmeverteilung Vorteile bietet, wobei auch die Anforderungen an einen sicheren Betrieb erfüllt sind.Of the Invention is based on the object, a heater of the above to provide said type, with regard to a uniform heat distribution Offers advantages, whereby also the requirements for a safe Operation fulfilled are.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Hierbei ist vorgesehen, dass die Isolationsschicht einen elektrischen Widerstand mit einem negativen Temperaturgang in Form eines NTC-Verhaltens oder einen positiven Temperaturgang in Form eines PTC-Verhaltens aufweist und dass eine Sicherheitseinrichtung vorhanden ist, mit der bei lokaler oder großflächiger Überhitzung im Bereich des Trägers bereits vor einem Schmelzen der Isolationsschicht durch Auswertung des elektrischen Widerstands der Isolationsschicht oder einer von ihm abhängigen Größe eine Reduzierung oder Abschaltung des Heizstroms erfolgt.These The object is achieved with the features of claim 1. in this connection is provided that the insulation layer with an electrical resistance a negative temperature response in the form of an NTC behavior or has a positive temperature response in the form of a PTC behavior and that a safety device is present with the local or large overheating in the area of the carrier even before melting the insulation layer by evaluation the electrical resistance of the insulating layer or one of dependent on him Size one Reduction or shutdown of the heating current takes place.

Zu einem sicheren Betrieb trägt auch bei, dass die Isolationsschicht so gewählt ist, dass sie bei über einen Zulässigkeitsbereich hinausgehender Erwärmung ihren elektrischen Widerstand stark ändert, und zwar erniedrigt (NTC-Verhalten) oder erhöht (PTC-Verhalten) und darauf basierend ein Sicherheitssystem zum Auslösen bringt, so dass vermieden werden kann, dass sie irreversibel schmilzt.To carries a safe operation also in that the insulation layer is chosen so that it over a allowance range exceeding heating their electrical resistance changes greatly, and lowered (NTC behavior) or increased (PTC behavior) and based on that a security system triggers so that it can be avoided that it melts irreversibly.

Mit diesen Maßnahmen wird eine sehr homogene Wärmeverteilung über die gesamte Wärmefläche erreicht, wobei das Heizgerät, d. h. insbesondere auch die Heizelemente und die Isolationsschicht relativ dünn und gleichmäßig schmiegsam ausgeführt werden kann. Mit dem zweiten Heizelement oder flexiblen Überwachungselement, das dem flächigen Heizelement unter Zwischenfügung der Isolationsschicht gegenüberliegt, wird ein System gebildet, das für eine Sicherheitsüberwachung, insbesondere im Hinblick auf eine übermäßige Erhitzung oder einen Kurzschluss Vorteile bietet. Dabei besitzt das Schutzelement bei der Ausführung als zweites Heizelement außer der Sicherheitsfunktion auch eine Heizfunktion im Normalbetrieb, während es bei Ausführung als Überwachungselement im Normalbetrieb nicht zur Heizung beiträgt.With these measures will be a very homogeneous heat distribution over the entire heat area reached, where the heater, d. H. in particular also the heating elements and the insulating layer relatively thin and evenly supple be executed can. With the second heating element or flexible monitoring element, that the flat heating element with interposition the insulating layer is opposite, a system is formed for a security monitoring, especially with regard to excessive heating or short circuit Offers advantages. In this case, has the protective element in the execution as second heating element except the safety function also a heating function in normal operation, while it at execution as a monitoring element in normal operation does not contribute to the heating.

Durch die Ausnutzung des NTC-Verhaltens oder alternativ auch PTC-Verhaltens der Isolationsschicht in höheren Temperaturbereichen aber bereits vor Erreichen einer Schmelztemperatur kann gerade bei einem derartigen Flächenheizelement frühzeitig auf eine lokale Übertemperatur durch die Sicherheitseinrichtung reagiert und eine Reduzierung bzw. Abschaltung des Heizstroms bewirkt werden, beispielsweise wenn ein Bereich des Heizelements abgedeckt ist. Hierdurch wird nicht nur einer irreversiblen Beschädigung des Heizelements vorgebeugt, sondern auch eine übermäßige Erwärmung eines Benutzers vermieden. Dies ist gerade bei flächiger Wärmezufuhr von Bedeutung. Diese Sicherheitsmaßnahmen sind vorteilhaft zusätzlich zu der üblichen Temperatursteuerung bzw. Temperaturregelung vorgesehen, für die günstigerweise ein z. B. positiver Temperaturgang (PTC-Verhalten) des Heizelements selbst genutzt wird. Sind hierbei der Temperaturgang der Isolationsschicht einerseits und des Heizelements andererseits gegenläufig (z. B. NTC-Verhalten der Isolationsschicht und PTC-Verhalten des Heizelements oder umgekehrt), so ergeben sich günstige Steuerungs- und Überwachungsmöglichkeiten, wobei sich die Effekte aber aufheben können. Mit der weiteren Maßnahme, bei Eintritt in den Schmelzbereich bei der Sicherheitseinrichtung die Stromzufuhr zu unterbrechen, wird eine weitere Sicherheitsstufe verwirklicht.By the exploitation of NTC behavior or, alternatively, PTC behavior the insulation layer in higher Temperature ranges but already before reaching a melting temperature can be early on in such a surface heating element a local overtemperature responded by the safety device and a reduction or shutdown of the heating current to be effected, for example, when an area of the Heating element is covered. This not only becomes irreversible damage prevented the heating element, but also avoids excessive heating of a user. This is just for flat heat significant. These security measures are beneficial in addition to the usual Temperature control or temperature control provided, for the favorably a z. B. positive temperature response (PTC behavior) of the heating element itself used becomes. Here are the temperature coefficient of the insulation layer on the one hand and the heating element, on the other hand, in opposite directions (eg, NTC behavior of the Insulation layer and PTC behavior of the heating element or vice versa), this results in favorable control and monitoring options, but the effects can be canceled out. With the further measure, when entering the melting area at the safety device to interrupt the power supply, another security level is realized.

Eine sichere Unterscheidung zwischen der Temperaturregelung im Normalbetrieb und der Erkennung einer übermäßigen lokalen bzw. flächigen Erwärmung wird dadurch erreicht, dass die Änderung des elektrischen Widerstandes der Isolationsschicht oberhalb von etwa 40° C exponentiell ist. Mit der exponentiellen Änderung des elektrischen Widerstandes über der Temperatur können auch relativ kleine Bereiche einer übermäßigen Temperaturerhöhung sicher erfasst und gegenüber einem üblichen Temperatursteuerbereich bzw. Temperaturregelbereich unterschieden werden, da sich der Änderungsbetrag des elektrischen Widerstandes, der der Temperatursteuerung bzw. Temperaturregelung zugrunde gelegt wird, also insbesondere die Temperaturänderung des Heizelements, deutlich von dem Änderungsbetrag des elektrischen Widerstandes der Isolationsschicht über der Temperatur unterscheidet.A safe distinction between the temperature control in normal operation and the detection of excessive local or surface heating is achieved by the change of the electrical resistance of the insulating layer above about 40 ° C exponential is. With the exponential change of electrical resistance the temperature can Also, relatively small areas of excessive temperature increase safely captured and opposite a usual one Temperature control range or temperature control range distinguished because the change amount of the electrical resistance, the temperature control or temperature control is based, so in particular the temperature change of the heating element, clearly from the amount of change of the electric Resistance of the insulation layer over the temperature is different.

Eine für die gleichmäßige Wärmeverteilung und eine dünne flexible Ausführung günstige Ausgestaltung besteht darin, dass das Heizelement folienartig ausgebildet ist. Die Folie kann dabei selbst aus leitfähigem Material, insbesondere Kunststoff ausgebildet sein oder eine leitende aufgespritzte Schicht tragen oder leitende Partikel enthalten.A favorable for the uniform heat distribution and a thin flexible design embodiment is that the heating element is formed like a film. The foil can do this yourself conductive material, in particular plastic or wear a conductive sprayed layer or contain conductive particles.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung für eine gleichmäßige flächige Wärmeverteilung und Schmiegsamkeit besteht darin, dass das Heizelement aus flächig angeordneten leitenden Fäden gewebeartig ausgebildet ist. Als Fäden kommen z.B. Kohlefasern in Betracht.A further advantageous embodiment for a uniform areal heat distribution and Schmiegsamkeit is that the heating element made of flat conductive threads is fabric-like. The threads are e.g. carbon fibers into consideration.

Zum Ausbilden des Sicherheitssystems und gegebenenfalls zur zusätzlichen Bereitstellung der Wärmeleistung ist des Weiteren vorteilhaft vorgesehen, dass das (gegebenenfalls als zweites Heizelement vorgesehene) Schutzelement folienartig oder gewebeartig mit leitenden Fäden ausgebildet ist.To the Formation of the safety system and, where appropriate, additional Provision of heat output Furthermore, it is advantageously provided that the (optionally provided as a second heating element) protective element foil-like or fabric-like with conductive threads is trained.

Günstige Ausgestaltungen für das Sicherheitssystem bestehen darin, dass das Heizelement und/oder das zweite Heizelement bzw. das Überwachungselement mit positivem (PTC) oder negativem Temperaturgang (NTC) seines/ihres elektrischen Widerstandes ausgebildet ist/sind. Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Sicherheitssystems besteht darin, dass die Isolationsschicht mit negativem Temperaturgang seines Widerstandes ausgebildet ist. Beispielsweise besteht eine dieser Kombinationen darin, dass das Heizelement und das Überwachungselement PTC-Verhalten und die Isolierschicht NTC-Verhalten besitzen. Auch können z.B. das Schutzelement und die Isolationsschicht NTC-Verhalten und das Heizelement PTC-Verhalten besitzt. Alle sich daraus ergebenden Kombinationen sind einsetzbar, beispielsweise auch, dass allein die Isolierschicht NTC-Verhalten besitzt. Die gezielte Temperaturabhängigkeit des Heizelementes, des Schutzelementes und/oder der Isolationsschicht wird hierbei als Sensor zum Erfassen einer Übertemperatur oder zur Temperaturregulierung ausgenutzt.Cheap designs for the Security system consist in that the heating element and / or the second heating element or the monitoring element positive (PTC) or negative (NTC) temperature characteristic of his / her own electrical resistance is / are formed. Another advantageous Design of the security system is that the insulation layer is formed with a negative temperature response of its resistance. For example one of these combinations is that the heating element and the monitoring element PTC behavior and the insulating layer have NTC behavior. Also can e.g. the protective element and the insulation layer NTC behavior and the heating element PTC behavior has. All resulting combinations can be used for example, that alone the insulating layer NTC behavior has. The targeted temperature dependence of the heating element, of the protective element and / or the insulating layer is in this case as Sensor for detecting an overtemperature or used for temperature regulation.

Ein vorteilhafter Aufbau besteht dabei darin, dass die Sicherheitseinrichtung so ausgebildet ist, dass sie bei Kurzschluss des Heizelementes durch erhöhten Stromfluss über das Schutzelementes eine Abschaltung des elektrischen Stromes bewirkt oder eine Warnanzeige ansteuert.One An advantageous construction consists in that the safety device is formed so that it is shorted out of the heating element by increased current flow over the Protective element causes a shutdown of the electric current or activates a warning display.

Vorteilhafte Ausgestaltungen des Heizgerätes, die erhöhten Sicherheitsanforderungen Rechnung tragen, bestehen dabei darin, dass die Sicherheitseinrichtung Schutzkomponenten aufweist, die zu einer irreversiblen Abschaltung des Stroms führen, und/oder Sicherheitskomponenten, die zu einer reversiblen Abschaltung oder Verringerung des Stroms und/oder zur Abgabe einer optischen oder akustischen Warnanzeige führen.advantageous Embodiments of the heater, the raised Security requirements are to that the safety device has protective components that are too cause an irreversible disconnection of the power, and / or safety components, which leads to a reversible shutdown or reduction of the current and / or for the delivery of an optical or acoustic warning display to lead.

Um eine möglichst gleichmäßige Führung des Heizstroms über das Heizelement zu erreichen, ist vorgesehen, dass die Anschlüsse für die Bestromung des Heizelementes über Elektroden verbunden sind, die sich entlang gegenüberliegender Ränder oder Randabschnitte des Heizelementes oder entlang eines Randes des Heizelementes und eines benachbarten Randes des Schutzelementes erstrecken.Around one possible even guidance of the Heating current over To reach the heating element, it is provided that the connections for the energization of the heating element via Electrodes are connected, which are along opposite margins or edge portions of the heating element or along an edge the heating element and an adjacent edge of the protective element extend.

Bei einer Rechteckform des schmiegsamen Teils des Heizgerätes sind dabei vorteilhaft zwei sich gegenüberliegende Ränder über ihre gesamte Länge mit insbesondere metallischen Elektroden versehen. Die Anschlüsse können dabei fest verbunden sein oder über eine Stecker-/Kupplungseinheit. Dabei kann die entferntere Elektrode über einen Zwischenleiter mit der Anschlussstelle z.B. der Stecker-/Kupplungseinheit kontaktiert sein.at a rectangular shape of the pliable part of the heater are this advantageous two opposite edges over their entire length with in particular provided with metallic electrodes. The connections can be be firmly connected or over a plug / coupling unit. In this case, the remoter electrode via a Intermediate conductor with the connection point e.g. the plug / coupling unit be contacted.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Heizgerätes hinsichtlich der Sicherheitseinrichtung besteht darin, dass bei Ausbildung des Schutzelementes als weiteres Heizelement die Anschlüsse für die Bestromung an zwei benachbarten Rändern oder Randabschnitten der beiden Heizelemente angebrachten Elektroden angekoppelt sind, dass die von den Anschlüssen abgelegenen, einander benachbarten Ränder der beiden Heizelemente über mindestens ein den Effektivwert oder die zeitliche Verlaufsform des Stromes beeinflussendes Element der Sicherheitseinrichtung miteinander verbunden sind und dass die Sicherheitseinrichtung so ausgebildet ist, dass die bei einer vollständigen oder teilweisen Überbrückung des mindestens einen Elementes infolge eines Kurzschlusses zwischen dem Heizelement und dem Schutzelement oder infolge übermäßiger Temperatur des Heizelementes den Strom verringert oder abschaltet und/oder die Warnanzeige auslöst. Ist z.B. das Element zwischen den abgelegenen benachbarten Rändern der beiden Heizelemente eine Gleichrichteranordnung, so wird bei einem Kurzschluss oder z.B. bei Verringerung des Widerstandes der Isolationsschicht bei Ausbildung mit einem NTC-Widerstandsverhalten der effektive Strom in der Sicherheitseinrichtung so stark vergrößert, dass z.B. eine Thermosicherung anspricht oder eine Stromsicherung der Sicherheitseinrichtung durchschmilzt.A advantageous embodiment of the heater with respect to the safety device is that when training the protective element as another Heating element the connections for the Current supply to two adjacent edges or edge sections the two heating elements attached electrodes are coupled, that from the terminals remote, adjacent edges of the two heating elements over at least the effective value or the time course of the current influencing element of the safety device connected to each other are and that the safety device is designed so that the at a complete or partial bridging of the at least one element due to a short between the heating element and the protective element or due to excessive temperature the heating element reduces or shuts off the power and / or the warning display is triggered. Is e.g. the element between the remote neighboring edges of the two heating elements a rectifier arrangement, it is at a Short circuit or e.g. reducing the resistance of the insulation layer in training with an NTC resistance the effective Electricity in the safety device is increased so much that e.g. a thermal fuse responds or a current fuse the Safety device melts through.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.The Invention will now be described with reference to exemplary embodiments with reference closer to the drawing explained.

In der Fig. ist schematisch ein schmiegsames Heizgerät 1 beispielsweise in Form einer Heizdecke dargestellt. Der schmiegsame Teil bzw. Träger 2 des Heizgerätes 1 weist mehrere Funktionsschichten auf, nämlich zwei Außenschichten 2.1, ein in dem Träger 2 eingebettetes flächiges Heizelement 3 und ein diesem gegenüberliegendes, mittels einer Isolationsschicht 5 elektrisch getrenntes Schutzelement 4, so dass sich eine Art Sandwich-Struktur ergibt, bei der sich das Heizelement 3 und das Schutzelement 4 getrennt durch die Isolationsschicht 5 als Schichten gegenüberliegen.In the figure is schematically a pliable heater 1 shown for example in the form of an electric blanket. The pliable part or carrier 2 of the heater 1 has several functional layers, namely two outer layers 2.1 , one in the carrier 2 embedded flat heating element 3 and an opposite thereto, by means of an insulating layer 5 electrically isolated protective element 4 , so that a kind of sandwich structure results in which is the heating element 3 and the protective element 4 separated by the insulation layer 5 as layers opposite each other.

Denkbar ist auch, das Heizelement und das Schutzelement 4, das in Form eines zweiten Überwachungselementes oder eines Heizelementes vorliegen kann, ineinander in Form gewebeartiger Fäden zu integrieren, die mit einer Isolationsschicht überzogen sind. Mittels des dem Heizelement 3 gegenüberliegenden Schutzelementes 4 in Form des Überwachungselementes (Guard-Element) bzw. weiteren Heizelementes wird im Zusammenwirken mit einer Steuereinrichtung bzw. Überwachungseinrichtung ein Sicherheitssystem erhalten, mit dem auch z.B. ein lokaler Kurzschluss oder eine lokale oder auch großflächige Überhitzung des Heizelementes 3 erfasst und die Stromzufuhr zu dem Heizgerät 1, die z.B. über ein Netzanschlusskabel 6 erfolgt, unterbrochen wird. Auf diese Weise werden eine weitere Erwärmung und Gefährdung eines Benutzers unterbunden.It is also conceivable, the heating element and the protective element 4 , which may be in the form of a second monitoring element or a heating element to integrate into each other in the form of fabric-like threads, which are covered with an insulating layer. By means of the heating element 3 opposite protective element 4 In the form of the monitoring element (guard element) or further heating element, a safety system is obtained in cooperation with a control device or monitoring device, with which also, for example, a local short circuit or a local or large overheating of the heating element 3 captured and the power supply to the heater 1 , for example, via a power cord 6 takes place, is interrupted. In this way, further heating and endangering a user are prevented.

Die Isolationsschicht 5 besteht aus niedrigschmelzendem, d.h. bereits bei Überschreiten einer zugelassenen Temperatur für den Gebrauch durch den menschlichen Benutzer schmelzenden Material und/oder sie besitzt ein Widerstandsverhalten mit negativem Temperaturkoeffizienten (NTC-Verhalten). Dadurch entsteht bei unzulässig hoher Temperatur, insbesondere im Kurzschlussfall, aber auch bei punktueller (hot spot) oder genereller Überhitzung, durch das Zusammenwirken des Heizelementes 3 und des Schutzelementes 4 (Guard-Element oder zweites Heizelement) ein erhöhter Stromfluss, der mit dem Sicherheitssystem festgestellt wird und zu dem Abschalten des Heizstromes und/oder einer Warnanzeige (akustisch oder optisch) führt. Die Abschaltung des Stroms kann reversibel oder irreversibel sein. Ein Schadpunkt kann z.B. herausgeschnitten werden, um den Fehler zu beheben, oder es ist auch ein Aufbau mit Selbstheilungseffekt möglich.The insulation layer 5 It consists of low-melting material, ie material which already melts when an authorized temperature is exceeded for use by the human user, and / or has a negative temperature coefficient of resistance (NTC) behavior. This results in inadmissibly high temperature, in particular in the case of short circuit, but also in isolated (hot spot) or general overheating, by the interaction of the heating element 3 and the protective element 4 (Guard element or second heating element) an increased current flow, which is detected with the safety system and leads to the switching off of the heating current and / or a warning display (audible or visual). The shutdown of the current can be reversible or irreversible. For example, a damage point may be cut out to correct the error, or a build-up with self-healing effect may be possible.

Im Einzelnen sind unter Nutzung des vorstehend genannten Grundaufbaus des Heizgerätes vielfältige Ausgestaltungsvarianten realisierbar, von denen nachfolgend einige näher angegeben werden.in the Individuals are using the above basic structure of the heater diverse Design variants feasible, of which some below specified become.

Das Schutzelement 4 kann z.B., wie auch das Heizelement 3, aus einem leitenden Gewebe ausgebildet sein. Das Gewebe kann beispielsweise netzartig aus einem feinen Reinnickel-Draht bestehen.The protective element 4 can eg, as well as the heating element 3 be formed of a conductive fabric. For example, the fabric may be net-like made of a fine pure nickel wire.

Eine andere mögliche Ausbildung des Schutzelementes 4 oder auch des Heizelementes 3 besteht in einer dünnen Metallfolie.Another possible design of the protective element 4 or the heating element 3 exists in a thin metal foil.

Ferner kann das Schutzelement 4 und/oder das Heizelement 3 aus einem Material mit bei zunehmender Temperatur ansteigendem elektrischem Widerstand (PTC-Effekt) ausgebildet sein, z.B. als Netz aus feinem Reinnickel-Draht. Mit dem PTC-Verhalten kann ein Flächensensor gebildet werden, wobei das erhaltene Sensorsignal zur Temperaturregelung und/oder für die Sicherheitsüberwachung herangezogen werden kann.Furthermore, the protective element 4 and / or the heating element 3 be formed of a material with increasing temperature increasing electrical resistance (PTC effect), for example as a network of fine pure nickel wire. With the PTC behavior, a surface sensor can be formed, wherein the resulting sensor signal can be used for temperature control and / or for security monitoring.

Ferner ist denkbar, das Schutzelement 4 als eine Art Schutzschild zu verwenden, um das elektromagnetische Feld zu reduzieren bzw. komplett vom Körper abzuschirmen.Furthermore, it is conceivable, the protective element 4 as a kind of shield to reduce the electromagnetic field or completely shield from the body.

Die bei niedrigen Temperaturen schmelzende Isolationsschicht 5 muss nicht als Folie ausgeprägt sein, sondern kann auch als Vlies oder Netz ausgebildet sein. Auch eine Lackbeschichtung oder ein bei niedrigen Temperaturen schmelzender Kleber als Isolationsschicht 5 zwischen dem Heizelement 3 und dem Schutzelement 4 in Form des Guard-Elementes oder des weiteren Heizelementes ist geeignet.The insulating layer melting at low temperatures 5 does not have to be pronounced as a film, but can also be designed as a fleece or net. Also a lacquer coating or an adhesive melting at low temperatures as an insulating layer 5 between the heating element 3 and the protective element 4 in the form of the guard element or the further heating element is suitable.

Auch kann die Schichtstruktur aus der Isolationsschicht 5, dem Heizelement 3 und dem Schutzelement 4 dadurch hergestellt werden, dass auf einer isolierenden Folie als Isolationsschicht 5 auf einer Seite Metall aufgebracht, z.B. aufgedampft wird, und auf der anderen Seite ein Lack auf Polymer- oder Silber-Basis oder anderen als Heizmedien geeigneten Materialien. Auch hierbei wird in der Sicherheitseinrichtung ein Signal erzeugt, wenn die Isolationsschicht 5 bei Überschreiten einer vorgegebenen Temperaturschwelle schmilzt und sich die beiden aufgebrachten, im Normalfall voneinander isolierten Schichten berühren.Also, the layer structure of the insulation layer 5 , the heating element 3 and the protective element 4 be prepared by that on an insulating film as an insulating layer 5 Applied on one side of metal, for example, is vapor-deposited, and on the other hand, a polymer or silver-based paint or other materials suitable as heating media. Again, a signal is generated in the safety device when the insulation layer 5 when a predetermined temperature threshold is exceeded melts and touch the two applied, usually mutually isolated layers.

Um insbesondere das Heizelement 3 zu isolieren, kann es nach außen vollständig von einer isolierenden Umhüllung umgeben sein.In particular, the heating element 3 To isolate, it may be completely surrounded on the outside by an insulating sheath.

Die Spannungsversorgung für den Heizstrom kann mittels Netzspannung oder Niederspannung z.B. über ein Steckernetzteil, ein separates Netzteil oder z.B. über einen Akku erfolgen, wobei z.B. eine Schutzkleinspannung von 12 Volt eingehalten werden kann.The Power supply for the heating current can be supplied by mains or low voltage, e.g. about one AC adapter, a separate power supply or e.g. over one Battery, e.g. a safety extra-low voltage of 12 volts is maintained can be.

Als Materialien zum Aufbau des Heizelementes 3 eignen sich beispielsweise Kohlefaserelemente (in Fadenform, als Folien, Gewebe oder dgl.), Metallfolien (flächig, geätzt, bedampft, kaschiert, gewalzt oder in ähnlicher Verarbeitung), Metallfadenheizelemente (gewirkt, gewebt oder dgl.), Leitlackheizelemente (z.B. mit Carbon; gesprüht, gerakelt, im Siebdruck, gewalzt, beschichtet und gehärtet oder entwickelt), intrinsische Leitlacke (halbleitend), elektrisch leitende Polymere (z.B. mit halbleitenden Kunststoffen, wie z.B. Polyanelin), Ruß und andere Pigmente für leitfähige Kunststoffe wie POM (modifiziert mit Weichmacher für leicht flexiblen Aufbau (elektrisch leitende Filamente (z.B. cellulose Faserstoffe, leitfähige cellulose Filamente mit Sensoreigenschaften).As materials for the construction of the heating element 3 For example, carbon fiber elements (in filament form, as films, fabrics or the like), metal foils (flat, etched, vapor-deposited, laminated, rolled or similar processing), Metallfadenheizelemente (knitted, woven or the like.), Leitlackheizelemente (eg with carbon; sprayed, doctored, screen printed, rolled, coated and cured or developed), intrinsic conductive paints (semiconducting), electrically conductive polymers (eg with semiconducting plastics, such as polyanelin), carbon black and other pigments for conductive plastics such as POM (modified with Plasticizer for easily flexible structure (electrically conductive filaments (eg cellulose fibers, conductive cellulose filaments with sensor properties).

Bei dem Aufbau des schmiegsamen Teils sind folgende Randbedingungen eingehalten: Grundsteifigkeit gegen ein Zusammenschieben, wobei noch ausreichende Flexibilität und Schmiegsamkeit gewährleistet sind, keine Neigung zur Faltenbildung insbesondere des Schutzelementes 4, gute Wärmekopplung zwischen Heizelement 3 und Körper, Knisterfreiheit, keine großen elektrischen Leistungsänderungen in Folge mechanischer Belastungen wie Bewegen, Knicken oder dgl., gleichmäßige Wärmeverteilung bzw. definierte Wärmeverteilung, evtl. einseitige Wärmeisolierung, Herstellbarkeit gewünschter Formen.In the construction of the flexible part following constraints are met: basic stiffness against pushing together, while still sufficient flexibility and flexibility are guaranteed, no tendency to wrinkles in particular the protective element 4 , good heat coupling between heating element 3 and body, freedom from crackling, no major electrical power changes as a result of mechanical stresses such as moving, buckling or the like., Uniform heat distribution or defined heat distribution, possibly one-sided thermal insulation, manufacturability of desired shapes.

Für die Sicherheitseinrichtung kommen verschiedene Ausbildungen in Frage. Beispielsweise wird durch das Schutzelement 4 in Form des Guard-Elementes oder eines weiteren Heizelementes an sich schon bei Kurzschluss ein erhöhter Strom ausgelöst, wobei das Guard-Element mit einem entsprechenden Anschlusskabel zum Schließen eines Überwachungsstromkreises versehen ist, über den schließlich durch erhöhten Stromfluss eine entsprechende irreversible Schutzkomponente oder eine reversible Sicherheitskomponente der Sicherheitseinrichtung ausgelöst wird, wobei der Heizstrom abgeschaltet und/oder eine Warnanzeige einer ebenfalls vorgesehenen Bedienungseinrichtung 7 ausgelöst wird, wie vorstehend bereits erwähnt. In Folge erhöhten Stroms in dem Heizelement 3 und dem Schutzelement 4 pflanzt sich der Fehler und die Stromerhöhung wegen der durch die Isolationsschicht 5 engen Anordnung schnell fort, so dass die Sicherheitseinrichtung 8 entsprechend zuverlässig anspricht. Ein negativer Temperaturwiderstand (NTC-Widerstand) der Isolationsschicht 5 kann diesen Effekt noch verstärken oder zu einer zusätzlichen Überwachung bzw. Temperaturregelung ausgenutzt werden. Hierbei kann neben oder anstelle eines Gleichstroms auch ein Einfluss der Frequenz eines Wechselstroms in Kombination mit der als Dielektrikum wirkenden Isolationsschicht genutzt werden. Auch eine alleinige Ausnutzung des NTC-Widerstandes der Isolationsschicht 5 im Zusammenhang mit einer Sicherheitsschaltung 8 bietet bereits einen zuverlässigen Schutz.For the safety device different training in question. For example, by the protective element 4 in the form of the guard element or another heating element in itself triggered by a short circuit in an increased current, the guard element is provided with a corresponding connection cable for closing a monitoring circuit, on the finally by increased current flow a corresponding irreversible protection component or a reversible safety component the safety device is triggered, wherein the heating current is switched off and / or a warning display of a likewise provided operating device 7 is triggered, as already mentioned above. As a result, increased current in the heating element 3 and the protective element 4 the fault and current increase due to the propagating through the insulation layer 5 tight arrangement quickly, leaving the safety device 8th responds accordingly reliably. A negative temperature resistance (NTC resistance) of the insulation layer 5 This effect can be enhanced or exploited for additional monitoring or temperature control. Here, in addition to or instead of a direct current, an influence of the frequency of an alternating current in combination with the insulation layer acting as a dielectric can be used. Also a sole utilization of the NTC resistance of the insulation layer 5 in connection with a safety circuit 8th already provides reliable protection.

Eine vorteilhafte Maßnahme besteht des Weiteren darin, dass sich die elektrische Widerstandsänderung der Isolationsschicht 5 einerseits und des Heizelements 3 bzw. der Heizelemente andererseits in Abhängigkeit von der Temperatur in ihrem Betrag deutlich unterscheiden. Eine vorteilhafte Ausgestaltung besteht darin, dass der (negative oder positive) Temperaturgang des elektrischen Widerstandes der Isolationsschicht so eingestellt ist, dass er sich oberhalb einer vorbestimmten Temperatur exponentiell ändert, d. h. im Falle eines NTC-Verhaltens exponentiell abfällt oder im Falle eines PTC-Verhaltens exponentiell ansteigt. Beispielsweise kann die exponentielle Änderung etwa bei 40° C oder 60° C bereits einsetzen, je nach Anwendungsfall des schmiegsamen Heizgeräts, so dass bereits frühzeitig vor Erreichen der Schmelztemperatur der Isolationsschicht 5, die beispielsweise zwischen 120° C und 160° C liegt, sehr deutliche Widerstandsänderungen hervorgerufen werden, die zu gut erfassbaren Signalen führen und in der Sicherheitseinrichtung zum Erkennen lokaler oder großflächigerer übermäßiger Temperaturen genutzt werden. Dadurch fallen auch gegebenenfalls gegenläufige Einflüsse der Widerstandsänderungen des oder der Heizelemente 3 nicht ins Gewicht, so dass sich jedenfalls eine deutlich erfassbare Netto-Widerstandsänderung für das Ansprechen der Sicherheitseinrichtung 8 ergibt. Dabei ist auch eine Gestaltung möglich, bei der im Normaltemperaturbereich für die Steuerung oder Regelung der Temperatur, d. h. also unterhalb der starken exponentiellen Änderung, die geringere Änderung des elektrischen Widerstandes der Isolationsschicht 5 genutzt wird, anstelle die an sich übliche Temperatursteuerung bzw. Temperaturregelung über die Temperaturabhängigkeit des elektrischen Widerstandes des Heizelements 3 zu nutzen.An advantageous measure further consists in that the electrical resistance change of the insulating layer 5 on the one hand and the heating element 3 or the heating elements on the other hand, depending on the temperature differ significantly in their amount. An advantageous embodiment is that the (negative or positive) temperature response of the electrical resistance of the insulating layer is set so that it changes exponentially above a predetermined temperature, ie in the case of NTC behavior exponentially declines or in the case of a PTC behavior exponentially increases. For example, the exponential change at about 40 ° C or 60 ° C already use, depending on the application of pliable heater, so that early on before reaching the melting temperature of the insulation layer 5 , which is for example between 120 ° C and 160 ° C, very significant changes in resistance are caused, which lead to well-detectable signals and are used in the safety device for detecting local or extensive Excessive temperatures. As a result, countervailing influences of the resistance changes of the heating element (s) also possibly fall 3 not significant, so that in any case a clearly detectable net resistance change for the response of the safety device 8th results. In this case, a design is possible in the normal temperature range for the control or regulation of the temperature, that is, below the strong exponential change, the lower change in the electrical resistance of the insulating layer 5 is used, instead of the usual per se temperature control or temperature control on the temperature dependence of the electrical resistance of the heating element 3 to use.

Eine andere Ausbildung der Sicherheitseinrichtung besteht darin, dass das Heizelement 3 und das Überwachungselement 4 z.B. über zumindest ein mindestens die Stromform beeinflussendes oder die Stromstärke reduzierendes Element an ihrem von der Anschlussseite abgelegenen Randbereich miteinander verbunden sind und die Sicherheitseinrichtung dermaßen ausgebildet ist, dass bei Überbrückung des mindestens einen Elementes, z.B. einer Gleichrichteranordnung D eine Schutzkomponente oder Sicherheitskomponente reversibel bzw. irreversibel ausgelöst wird, um den Heizstrom abzuschalten, zu verringern oder eine Warnanzeige auszulösen. Die Schutzkomponente oder Sicherheitskomponente kann dabei eine beheizte Temperatursicherung sein, die durch einen bei der Überbrückung erhöhten Strom mittels eines elektrischen Widerstandselementes angeheizt wird, das mit der Temperatursicherung thermisch gekoppelt ist. Zum Anschließen des die Stromform oder Stromstärke reduzierenden Elements, also insbesondere der Gleichrichteranordnung D, eignen sich vorteilhaft an den betreffenden einander benachbarten Rändern des Heizelements 3 und des Schutzelements 4 in Form des zweiten Heizelements insbesondere metallisch leitende Randelektroden, um Spannungsabfälle möglichst zu vermeiden, d. h. einen möglichst gleichmäßigen Stromfluss durch das Heizelement 3 bzw. Schutzelement 4 zu erreichen. Die Sicherheitsschaltung an sich, die auf eine Überbrückung der Gleichrichteranordnung D anspricht, kann z. B. entsprechend dem in der eingangs erwähnten US 6 310 332 B1 genannten Aufbau oder einem ähnlichen Aufbau ausgeführt sein.Another embodiment of the safety device is that the heating element 3 and the monitoring element 4 For example, at least one at least the current form influencing or the current-reducing element are connected to each other at their remote from the connection side edge region and the safety device is designed so that when bridging the at least one element, such as a rectifier D a protective component or safety component reversible or irreversible is triggered in order to switch off the heating current, reduce it or trigger a warning display. The protective component or safety component may be a heated thermal fuse, which is heated by an increased in the bridging current by means of an electrical resistance element, which is thermally coupled to the temperature fuse. For connecting the current-form or current-reducing element, so in particular the rectifier arrangement D, are advantageously at the respective adjacent edges of the heating element 3 and the protective element 4 in the form of the second heating element, in particular metal-conducting edge electrodes, in order to avoid voltage drops as far as possible, that is to say as uniform a flow of current through the heating element as possible 3 or protective element 4 to reach. The safety circuit itself, which responds to a bridging of the rectifier arrangement D, z. B. according to the one in the mentioned at the beginning US Pat. No. 6,310,332 B1 be executed mentioned construction or a similar structure.

Um einen gleichmäßigen Stromfluss durch das Heizelement 3 zu erhalten, sind z.B. bei rechteckiger Form des schmiegsamen Teils zwei sich gegenüberliegende Ränder mit insbesondere metallisch leitenden Elektroden versehen, an die das Stromzuführungskabel z.B. durch eine feste Verbindung oder über eine Stecker-/Kupplungseinheit angeschlossen wird, wobei letztere zweipolig ausgeführt sein kann. Bei anderen Formen des schmiegsamen Teils sind geeignete, sich gegenüberliegende Randabschnitte mit Elektroden zum Verbinden mit den Anschlüssen des Versorgungskabels versehen. Auch können die einander benachbarten Ränder des Heizelements 3 und des Schutzelements 4 (in Form des zweiten Heizelements oder des Überwachungselements) mit derartigen metallisch leitenden Randelektroden versehen sein, an die dann in entsprechender Weise wie vorstehend beschrieben, das Stromzuführungskabel angeschlossen ist.To ensure a uniform flow of current through the heating element 3 For example, in the case of a rectangular shape of the flexible part, two mutually opposite edges are provided with, in particular, metallically conductive electrodes to which the power supply cable is connected, for example, by a fixed connection or via a plug / coupling unit, the latter being designed as two-pole. In other forms of the flexible part, suitable opposite edge portions are provided with electrodes for connection to the terminals of the supply cable. Also, the adjacent edges of the heating element 3 and the protective element 4 (In the form of the second heating element or the monitoring element) may be provided with such metallically conductive edge electrodes, to which then in a corresponding manner as described above, the power supply cable is connected.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung ergibt sich dadurch, dass das Heizelement über die Fläche des schmiegsamen Teils des Heizgeräts eine unterschiedliche Stärke oder Dichte der eingewobenen Heizelementabschnitte aufweist, so dass Zonen mit örtlich unterschiedlicher Temperatur erhalten werden. Eine weitere Variante besteht darin, dass bei der Herstellung das Heizelement mit der Isolationsschicht gefaltet wird, so dass die ursprünglich sich gegenüberliegenden Ränder einander benachbart sind und der Stromfluss über den umgebogenen Rand erfolgt.A Another advantageous embodiment results from the fact that the Heating element over the area of pliable part of the heater a different thickness or Has density of the woven Heizelementabschnitte, so that Zones with local different temperature can be obtained. Another variant is that in the manufacture of the heating element with the Insulation layer is folded, leaving the original opposite margins adjacent to each other and the flow of current through the bent edge takes place.

In dem Bedienteil 7 können Teile der Sicherheitseinrichtung 8 angeordnet sein. Darüber hinaus ist in dem Bedienteil 7 eine Leistungsumschaltung für mehrere Schaltstufen vorgesehen, die teilweise auch automatisch z.B. mittels des NTC-Widerstandselementes beeinflusst werden können.In the control panel 7 can be parts of the safety device 8th be arranged. In addition, in the control panel 7 a power switching provided for a plurality of switching stages, which can be partially automatically influenced, for example by means of the NTC resistor element.

Claims (11)

Schmiegsames Heizgerät (1) wie Heizdecke, Heizkissen, Wärmeunterbett oder dgl. mit einem flexiblen Träger (2), auf oder in dem mindestens ein flexibles, stromdurchflossenes Heizelement (3) angebracht ist, wobei das mindestens eine Heizelement (3) flächig ausgebildet ist und ihm unter Zwischenlage einer Isolationsschicht (5) als Schutzelement (4) ein zweites flexibles, stromdurchflossenes Heizelement oder ein flexibles Überwachungselement, das zumindest in einem Kurzschlussfall stromdurchflossen ist, gegenüberliegt, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolationsschicht (5) einen elektrischen Widerstand mit einem negativen Temperaturgang in Form eines NTC-Verhaltens oder mit einem positiven Temperaturgang in Form eines PTC-Verhaltens aufweist und dass eine Sicherheitseinrichtung (8) vorhanden ist, mit der bei lokaler oder großflächiger Überhitzung im Bereich des Trägers (2) bereits vor einem Schmelzen der Isolationsschicht (5) durch Auswertung des elektrischen Widerstands der Isolationsschicht (5) oder einer von ihm abhängigen Größe eine Reduzierung oder Abschaltung des Heizstroms erfolgt.Flexible heater ( 1 ) such as electric blanket, heating pad, heat blanket or the like. With a flexible support ( 2 ), on or in the at least one flexible, current-carrying heating element ( 3 ), wherein the at least one heating element ( 3 ) is formed flat and him with the interposition of an insulating layer ( 5 ) as a protective element ( 4 ), a second flexible, current-carrying heating element or a flexible monitoring element, which is at least in a short circuit current, opposite, characterized in that the insulating layer ( 5 ) has an electrical resistance with a negative temperature response in the form of an NTC behavior or with a positive temperature response in the form of a PTC behavior and that a safety device ( 8th ) is present, with the local or large overheating in the area of the carrier ( 2 ) already before melting the insulation layer ( 5 ) by evaluating the electrical resistance of the insulating layer ( 5 ) or a size dependent on it, a reduction or deactivation of the heating current takes place. Heizgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolationsschicht (5) so gewählt ist, dass sie bei Überschreitung eines den Sicherheitsbestimmungen genügenden Temperaturbereiches durchschmilzt.Heater according to claim 1, characterized in that the insulating layer ( 5 ) is selected so that it melts when exceeding a safety range sufficient temperature range. Heizgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Änderung des elektrischen Widerstandes der Isolationsschicht (5) oberhalb von etwa 40° C exponentiell ist. Heater according to claim 1 or 2, characterized in that the change in the electrical resistance of the insulating layer ( 5 ) is exponential above about 40 ° C. Heizgerät nach Anspruch einem der vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizelement (3) folienartig ausgebildet ist.Heater according to one of the preceding claims, characterized in that the heating element ( 3 ) is formed like a film. Heizgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizelement (3) aus flächig angeordneten leitenden Fäden gewebeartig ausgebildet ist.Heater according to one of claims 1 to 3, characterized in that the heating element ( 3 ) is formed from sheet-like conductive threads fabric-like. Heizgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schutzelement (4) folienartig oder gewebeartig mit leitenden Fäden ausgebildet ist.Heater according to one of the preceding claims, characterized in that the protective element ( 4 ) is formed like a film or fabric with conductive threads. Heizgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizelement (3) und/oder das Schutzelement (4) mit positivem (PTC-Element) oder negativem Temperaturgang (NTC-Element) seines Widerstandes ausgebildet sind.Heater according to one of the preceding claims, characterized in that the heating element ( 3 ) and / or the protective element ( 4 ) are formed with positive (PTC element) or negative temperature response (NTC element) of its resistance. Heizgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherheitseinrichtung (8) so ausgebildet ist, dass sie bei Kurzschluss des Heizelementes durch erhöhten Stromfluss über das Schutzelement (4) eine Abschaltung des elektrischen Stromes bewirkt.Heater according to one of the preceding claims, characterized in that the safety device ( 8th ) is designed such that, in the event of short-circuiting of the heating element, it can be increased by the flow of current through the protective element ( 4 ) causes a shutdown of the electric current. Heizgerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherheitseinrichtung (8) Schutzkomponenten aufweist, die zu einer irreversiblen Abschaltung des Stroms führen, und/oder Sicherheitskomponenten, die zu einer reversiblen Abschaltung oder Verringerung des Storms und/oder zur Abgabe einer optischen oder akustischen Warnanzeige führen.Heater according to claim 8, characterized in that the safety device ( 8th ) Has protective components that lead to an irreversible disconnection of the current, and / or safety components that lead to a reversible shutdown or reduction of the storm and / or the delivery of a visual or audible warning display. Heizgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlüsse für die Bestromung des Heizelementes (3) über Elektroden verbunden sind, die sich entlang gegenüberliegender Ränder oder Randabschnitte des Heizelements (3) oder entlang eines Randes des Heizelementes (3) und eines benachbarten Randes des Schutzelementes (4) erstrecken.Heater according to one of the preceding Claims, characterized in that the connections for the energization of the heating element ( 3 ) are connected via electrodes extending along opposite edges or edge portions of the heating element ( 3 ) or along an edge of the heating element ( 3 ) and an adjacent edge of the protective element ( 4 ). Heizgerät nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass bei Ausbildung des Schutzelementes (4) als weiteres Heizelement die Anschlüsse für die Bestromung an zwei benachbarten Rändern oder Randabschnitten der beiden Heizelemente (3, 4) angebrachten Elektroden angekoppelt sind, dass die von den Anschlüssen abgelegenen, einander benachbarten Ränder der beiden Heizelemente (3, 4) über mindestens ein den Effektivwert oder die zeitliche Verlaufsform des Stroms beeinflussendes Element der Sicherheitseinrichtung miteinander verbunden sind und dass die Sicherheitseinrichtung so ausgebildet ist, dass die bei einer vollständigen oder teilweisen Überbrückung des mindestens einen Elementes infolge eines Kurzschlusses zwischen dem Heizelement 3) und Schutzelement (4) oder infolge übermäßiger Temperatur des Heizelementes (3) den Strom verringert oder abschaltet und/oder die Warnanzeige auslöst.Heater according to one of claims 8 to 10, characterized in that when forming the protective element ( 4 ) as a further heating element, the connections for the energization of two adjacent edges or edge portions of the two heating elements ( 3 . 4 attached electrodes are coupled so that the remote from the terminals, adjacent edges of the two heating elements ( 3 . 4 ) are connected to one another via at least one element of the safety device influencing the rms value or the temporal profile of the current, and in that the safety device is designed such that the complete or partial bridging of the at least one element as a result of a short circuit between the heating element 3 ) and protective element ( 4 ) or due to excessive temperature of the heating element ( 3 ) reduces or switches off the power and / or triggers the warning display.
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