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Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung bezieht sich auf ein System zur Heizung von Wasserbetten, bestehend aus einer Heizeinheit mit einer elektronischen Steuereinheit mit drahtloser Schnittstelle, wodurch die Heizeinrichtung per Fernsteuereinrichtung angesteuert wird.
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Hintergrund der Erfindung
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Heizungssysteme für Wasserbetten, die eine Heizungsvorrichtung, sowie eine Steuereinheit umfassen, sind bereits bekannt und stellen einen der wichtigsten Bestandteile von Wasserbetten dar.
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Eine Heizvorrichtung für Wasserbetten, die sich in energiesparender Weise unter Ausschluss von Notspots, Weichmacherwanderungen und Wärmestaus durch eine erheblich verbesserte Wärmeübertragung bei erhöhter Sicherheit auszeichnet ist bekannt aus
EP 0 731 624 B1 .
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In
EP 1 145 670 A2 wird eine Heizungsvorrichtung für Wasserbetten, welche Überhitzung einer wärmeübertragenden Metallplatte ausschließt und eine zuverlässige Regelung des Wasserbettkerns bei unterschiedlichen Wärmeübertragungsverhältnissen sicherstellt offenbart.
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WO 98/36664 beschreibt ein Heizelement für Wasserbetten. Der Schwerpunkt hierin liegt in der einfachen Platzierung jenes Heizelements in einem Wasserbett.
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Bisher existierende Systeme zur Heizung von Wasserbetten weisen Steuereinheiten zur Temperatureinstellung auf, welche direkt mit einer Heizeinheit verbunden sind, wie beispielsweise in
EP 2 018 819 A1 dargestellt. Hierin beschrieben wird eine Druck-Steuereinrichtung, die mit der Temperatur-Regeleinrichtung zu einer integrierten Einheit zusammengefasst sein kann, wodurch nicht nur die Temperatur, sondern auch der Härtegrad der Matratze vorgegeben werden kann.
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Derzeit auf dem Markt befindliche Bedienungssysteme für Heizungen von Wasserbetten kommen jedoch nicht ohne Kabelleitung zu einer Steuerung aus, mit der Folge, dass Benutzer sich zur Einstellung einer Wunschtemperatur zu Hause, beziehungsweise in der Nähe des Wasserbetts befinden müssen, um das zugehörige Heizelement erfolgreich bedienen zu können.
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Aufgabe der Erfindung
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Von diesem Stand der Technik ausgehend, ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein mobil zugängliches, benutzerfreundliches System einer Heizung von Wasserbetten bereitzustellen.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst.
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Die abhängigen Ansprüche bilden den Gedanken der Erfindung in vorteilhafter Weise weiter.
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Ein System zur Heizung von Wasserbetten gemäß der Erfindung weist eine Heizeinheit mit einer elektronischen Steuereinheit mit drahtloser Schnittstelle zur Ansteuerung der Heizeinrichtung, sowie eine Fernsteuereinrichtung auf, welche sowohl mit einer Benutzerschnittstelle zur manuellen Eingabe von Steuerparametern für die Heizung, als auch mit einer Funkschnittstelle zur Übertragung der Steuerparameter an die Schnittstelle der Heizeinheit ausgestattet ist.
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Bevorzugt weist die Heizeinheit entsprechend der vorliegenden Erfindung ein Gehäuse mit einer nichtmetallischen und somit nicht abschirmenden Sockelplatte auf.
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Vorzugsweise weist die Oberseite der Heizeinheit, die zur Anlage an ein Wasserbett ausgebildet ist, hohe Wärmeleitfähigkeit auf, weiter bevorzugt bildet die Oberseite der Heizeinheit eine Metallplatte.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsart handelt es sich um eine tragbare Fernsteuereinrichtung. Eine tragbare Fernsteuereinrichtung erhöht die Flexibilität des Benutzers, da dieser nicht gezwungen ist, sich zur Einstellung von Steuerparametern in der Nähe der elektronischen Steuereinheit der Heizeinheit aufzuhalten.
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Vorzugsweise sind die Funkschnittstelle, sowie die drahtlose Schnittstelle zur Übertragung über einen Bluetooth und/oder WLAN-Kanal eingerichtet, wodurch die Zugänglichkeit der elektronischen Steuereinheit der Heizeinheit über eine Fernsteuereinrichtung gewährleistet ist, weiter bevorzugt über eine Internet- und/oder Bluetooth-fähige Fernsteuereinrichtung.
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In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die drahtlose Schnittstelle der elektronischen Steuereinheit eine Antenne auf, welche Antenne sich vorzugsweise innerhalb des Gehäuses der Heizeinheit befindet. Wahlweise befindet sich die Antenne in die Gehäuse-Wand Heizeinheit integriert.
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Wahlweise kann die Internet- und/oder Bluetooth-fähige Fernsteuereinrichtung eines aus Mobiltelefon oder Tablet-PC mit Bluetooth- und/oder Internetzugang sein. Dem Benutzer wird damit eine mobile Steuerung der Heizeinheit ermöglicht. Steuerparameter können von beliebigen Orten aus eingestellt werden und Daten werden via Bluetooth und/oder WLAN an die elektronische Steuereinheit der Heizeinheit gesandt.
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Es sollte auch darauf hingewiesen werden, dass das System entsprechend der Erfindung die Möglichkeit bietet, wenigstens eine ausgewählt aus zwei unabhängigen Heizeinheiten durch die elektronische Steuereinheit mit drahtloser Schnittstelle anzusteuern, dadurch dass die Funkschnittstelle und die drahtlose Schnittstelle zwei voneinander unabhängige Kanäle nutzen. Der Benutzer des erfindungsgemäßen Systems hat die Wahl beide Kanäle gleichzeitig und/oder einzeln zu verwenden. Vorzugsweise legt der Benutzer über eine tragbare Fernsteuereinheit wenigstens einen anzusteuernden Kanal fest.
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Optional stellen die Steuerparameter wenigstens einen ausgewählt aus Temperatureinstellung, Zeitschaltuhr, Konditionierer-Melder, Netzfreischaltung, sowie Datums- und Zeitanzeige dar. Das breite Spektrum der Steuerparameter erlaubt dem Benutzer einerseits eine einfache Kontrolle der Heizung von Wasserbetten, erleichtert außerdem die Pflege von Wasserbetten, senkt den Energieverbrauch und erhöht die Sicherheit beim Gebrauch einer Heizung für Wasserbetten.
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Konditionierer wird von Wasserbettennutzern in die Wassermatratze gefüllt, um Bakterien und/oder Algenwachstum zu verhindern. Vorzugsweise ist Konditionierer ein Pflegemittel für Wasserbetten, weiter bevorzugt ist Konditionierer eine Flüssigkeit die dem Matratzen-füllendem Wasser zur Pflege von Wasserbetten zugegeben wird um Bakterien- und/oder Algenwachstum inhibiert. Durch die erfindungsgemäße Erinnerungsfunktion für das Einfüllen von Konditionierer werden geeignete vorzugsweise einstellbare Zeitintervalle eingehalten und die Gefahr des Bakterien- und/oder Algenwachstums wird reduziert.
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Eine elektronische Steuereinheit mit drahtloser Schnittstelle entsprechend der Erfindung weist vorzugsweise einen Zweipunktregler auf, welcher sich durch eine Funktionsweise, ähnlich der eines Thermostats mit Hysterese, auszeichnet. Dadurch wird Heizeinheit bei Überschreiten eines Temperatursollwerts ab-, beziehungsweise bei Unterschreiten eines Temperatursollwerts angeschaltet. Bevorzugt wird der Zweipunktregler bei niedrigerer Temperatur angeschaltet und bei höherer Temperatur abgeschaltet.
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Eine niedrigere Temperatur gemäß der Erfindung ist bevorzugt auf einen Temperatursollwert bezogen. Eine höhere Temperatur ist vorzugsweise gleichermaßen auf einen Temperatursollwert bezogen.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsart liegt der Temperatursollwert zwischen 24°C und 38°C, weiter bevorzugt liegt der Temperatursollwert zwischen 28° bis 38°C liegt.
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In einer bevorzugten Ausführungsart gemäß der Erfindung wird der Temperatursollwert durch eine tragbare Fernsteuereinrichtung, weiter bevorzugt ein Mobiltelefon und/oder einen Tablet-PC mit Bluetooth- und/oder Internetverbindung, eingestellt.
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Getreu der Erfindung erhält eine elektronische Steuereinheit ein Ein- und Ausgangssignal von einem NTC (Negative Temperature Coefficient)- oder PTC (Positive Temperature Coefficient)-Sensor, vorzugsweise erhält eine elektronische Steuereinheit ein Ausgangssignal von einem am Wasserbett befestigten NTC- oder PTC-Sensor.
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Ein NTC-Sensor hat zur Folge, dass bei steigender Erhitzung sein Widerstand abnimmt, wodurch eine sichere Regelung der Wärmeleistungsübertragung bei geringen Temperaturdifferenzen sichergestellt ist. Demgegenüber nimmt der Widerstand eines PTC-Sensors bei steigender Temperatur zu.
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Zur Minimierung des Energieverbrauchs wird der maximale Ausgangsstrom in einem System gemäß der Erfindung bevorzugt durch Einsatz eines Triacs (Triode for Alternating Current) auf 7A begrenzt.
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Eine elektronische Steuereinheit einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung nach weist einen Mikrokontroller auf, bspw. einen Mikrokontroller basierend auf ARM (Advanced RISC Machines)-Architektur, vorzugsweise einen LPC12D27 Mikrokontroller. Die Verwendung eines erfindungsgemäßen Mikrokontrollers resultiert in geringem Energieverbrauch der elektronischen Steuereinheit.
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Gemäß der Erfindung ist eine elektronische Steuereinheit vorgesehen, die einen RTC (Real Time Chip) aufweist, welcher die aktuelle Zeit, sowie das aktuelle Datum berechnet und die elektronische Steuereinheit somit zu angemessener Ausführung möglicher Steuerparameter wie die Temperatureinstellung, die Funktionalität einer Zeitschaltuhr und eines Konditionierer-Melders, sowie Datums- und Zeitanzeige befähigt.
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Die Funktionsfähigkeit des RTC auch bei unterbrochener Stromversorgung beispielsweise im Fall eines Stromausfalls wird durch Versorgung mittels einer zusätzlichen Batterie gewährleistet.
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Vorteilhaft für die Sicherheit des erfindungsgemäßen Systems ist auch, dass die elektronische Steuereinheit eine 230 V AC Stromleitung mit voller galvanischer Trennung aufweist.
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Erfindungsgemäß ist das System zu einem Duplexbetrieb über die Funkschnittstelle eingerichtet, es können demnach nicht nur Daten von einer Fernsteuereinrichtung an eine elektronische Steuereinheit gesendet werden, sondern auch umgekehrt Daten von einer elektronischen Steuereinheit empfangen werden. Diese Kommunikation im Duplexbetrieb erlaubt die Kontrolle der Heizeinheit und erleichtert dem Benutzer die direkte Handhabung von Fehlermeldungen.
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Vorzugsweise sendet die Heizeinheit über eine elektronische Steuereinheit selbsttätig und/oder nach Abfrage Status- und/oder Fehlermeldungen an eine Fernsteuereinrichtung, weiter vorzugsweise an eine tragbare Fernsteuereinrichtung. Dies ermöglicht schnelles Eingreifen bei Fehlermeldungen, sowie die Einstellung von Steuerparametern, sobald die Heizeinheit mit der Fernsteuereinrichtung verbunden ist, vorzugsweise erfolgt die Verbindung zwischen Heizeinheit und Fernsteuereinrichtung über die elektronische Steuereinheit via Bluetooth und/oder WLAN.
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In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die elektronische Steuereinheit des Systems keine Tastatur und kein Display auf. Der aktuelle Status des Systems wird durch die Fernsteuereinrichtung wahrgenommen und gesteuert. Weiter bevorzugt ist die tragbare Fernsteuereinrichtung ein Bluetooth- und/oder WLAN-fähiges Mobiltelefon oder ein Bluetooth- und/oder WLAN-fähiger Tablet-PC.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung beinhaltet die Anwendungssoftware der Fernsteuereinrichtung drei Threads, bestehend aus einem Thread verantwortlich für eine Bluetooth-Kommunikation, einem zweiten Thread zuständig für das Halten einer Bluetooth-Verbindung und einem Haupt-Thread. Vorzugsweise bezeichnet ein Thread einen Ausführungsstrang oder eine Ausführungsreihenfolge in der Abarbeitung eines Programms, weiter bevorzugt ist ein Thread Teil eines Prozesses.
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Die Anwendung vereinfachend, weist die erfindungsgetreue Fernsteuereinrichtung bevorzugt keine Tastatur zur manuellen Eingabe von Steuerparametern auf, weiter bevorzugt weist die Fernsteuereinrichtung einen Touchscreen auf.
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Ein System entsprechend der Erfindung zeichnet sich durch Kontrolle und konstant halten der Wassertemperatur im Wasserbett mittels einer vorzugsweise tragbaren Fernsteuereinrichtung aus.
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Vorteilhaft funktioniert die Kommunikation zwischen Bestandteilen des erfindungsgemäßen Systems über Bluetooth und/oder WLAN, wahlweise mittels Bluetooth- und/oder WLAN-fähigem Mobiltelefon vorzugsweise mit Android oder iOS Betriebssystem. Dies führt zu erheblicher Steigerung der Flexibilität des Benutzers, da die Heizeinheit wenigstens eines Wasserbetts von einem beliebigen Ort aus steuerbar ist.
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Ein weiterer sich aus der Erfindung ergebender Vorteil liegt in der selbsttätigen und/oder auf Abruf stattfindenden Übermittlung von Status- und/oder Fehlermeldungen. Der Benutzer hat dadurch die Option, schnell auf Fehlermeldungen zu reagieren und jederzeit mobil Änderungen der Steuerparameter vorzunehmen.
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Das System getreu der Erfindung erlaubt ferner die frühzeitige Einstellung einer gewünschten Temperatur der Heizung von Wasserbetten, auch von unterwegs aus, um lange Aufwärmphasen einer vorliegenden großen Wassermenge zu vermeiden.
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Des Weiteren von Vorteil ist der Einsatz eines Mikrokontrollers in der elektronischen Steuereinheit gemäß der Erfindung, welcher bei niedrigem Energieverbrauch die Speicherung von Benutzerdaten sicherstellt, vorzugsweise über einen Flash-Speicher.
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Das Vorhandensein eines RTC in der elektronischen Steuereinheit der Heizeinheit entsprechend der Erfindung bringt außerdem den Vorteil mit sich, dass ein Heizungsplan programmierbar ist, der wahlweise einem 24 Stundenzyklus folgt und/oder einmalig ein- beziehungsweise ausgeschalten werden kann.
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Figuren
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Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Begleitzeichnungen näher beschrieben, welche ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulichen.
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1 zeigt eine schematische Übersicht eines Systems aufweisend eine Heizeinheit, sowie eine vorzugsweise tragbare Fernsteuereinrichtung gemäß der Erfindung.
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2 zeigt beispielhaft eine Darstellungsform der Temperatureinstellung mittels vorzugsweise tragbarer Fernsteuereinrichtung bei bestehender (2a) und nicht bestehender (2b) Verbindung zwischen Heizeinheit und Fernsteuereinrichtung.
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3 veranschaulicht eine Darstellungsform eines Konditionierer-Melders mittels vorzugsweise tragbarer Fernsteuereinrichtung in inaktivem (3a) und aktivem (3b) Zustand.
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Beispiel
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1 zeigt ein System zur Heizung von Wasserbetten gemäß der Erfindung. Die Heizeinheit 1 mit einer elektronischen Steuereinheit 2 befindet sich vorzugsweise direkt unterhalb der mit Wasser gefüllten Matratze 3, auf einem Bettgestell 4 aufliegend. Bevorzugt weist die Heizeinheit eine schlecht wärmeleitende Sockelpatte 5, weiter bevorzugt eine aus Kunststoff bestehende Sockelplatte auf. Weiter bevorzugt zeigt die schlecht wärmeleitende Sockelplatte 5 von der Matratze 3 weg. Die Oberseite der Heizeinheit 1, die zur Matratze zeigt, besteht vorzugsweise aus einem gut wärmeleitenden Material, weiter bevorzugt wird die Oberseite der Heizeinheit 1 von einer Metallplatte 6 gebildet. Die elektronische Steuereinheit 2 steuert die Heizeinrichtung vorzugsweise über eine Leitung 7 an. Weiter bevorzugt weist die elektronische Steuereinheit 2 eine drahtlose Schnittstelle auf, weiter bevorzugt weist die drahtlose Schnittstelle eine Antenne 8 auf, welche Antenne 8 sich wahlweise innerhalb des Gehäuses der Heizeinheit 1 (2) oder in der schlecht wärmeleitenden Sockelplatte 5 des Gehäuses der Heizeinheit 1 (9) integriert befindet. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsart der Erfindung erfolgt die Stromversorgung der elektronischen Steuereinheit über eine 230 V AC Stromleitung 10.
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Wie aus 1 entnommen werden kann weist das erfindungsgemäße System ferner eine Fernsteuereinrichtung 11 auf, welche Fernsteuereinrichtung vorzugsweise tragbar ist. Weiter bevorzugt handelt es sich bei der tragbaren Fernsteuereinrichtung 11 um ein Gerät mit einer Funkschnittstelle 12, weiter bevorzugt ist die Funkschnittstelle 12 zur Übertragung über einen Bluetooth- und/oder WLAN-Kanal eingerichtet. Die Bluetooth- und/oder WLAN-fähige Fernsteuereinrichtung 11 weist vorzugsweise einen Touchscreen 13 zur manuellen Eingabe von Steuerparametern für die Heizung auf. In einer favorisierten Ausführungsform der Erfindung handelt es sich bei der Fernsteuereinrichtung um wenigstens eines von Mobiltelefon oder Tablet-PC. Die Kommunikation zwischen der erfindungsgemäßen Fernsteuereinrichtung und der Heizeinheit via Bluetooth und/oder WLAN 14 verläuft bevorzugt im Duplexbetrieb 15.
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Temperatureinstellung
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2 veranschaulicht die benutzerfreundliche Bedienung des erfindungsgemäßen Systems über eine Bluetooth- und/oder WLAN-fähige, vorzugsweise tragbare Fernsteuereinrichtung 11. Hierin wird die manuelle Einstellung der gewünschten Temperatur 16 am Touchscreen 13 gezeigt, welche bevorzugt durch Antippen einer mit + oder – gekennzeichneten Schaltfläche 17 durchgeführt wird. 2a zeigt die Fernsteuereinrichtung entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform des Systems, in aktivem, mit der elektronischen Steuereinheit der Heizeinheit verbundenem Zustand. Durch Streifen über eine Schaltfläche 18 kann die Heizung ein- beziehungsweise ausgeschalten werden. 2b stellt die Fernsteuereinrichtung in inaktivem, nicht mit der Heizeinheit kommunizierenden Zustand dar.
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Konditionierer-Melder
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3 illustriert beispielhaft eine bevorzugte Ausführungsform der Oberfläche der Fernsteuereinrichtung 11 gemäß der Erfindung zur manuellen Einstellung des Konditionierer-Melders. In 3a ist die Schaltuhr im inaktiven Zustand dargestellt. Durch Streifen über die Schaltfläche 19 lässt sich der Melder aktivieren, gezeigt in 3b. Vorzugsweise wird auf der erfindungsgemäßen Fernsteuereinrichtung zum einen das Datum 20 angezeigt, an welchem zuletzt Konditionierer eingefüllt wurde. Vorzugsweise wird Konditionierer wird in die Wassermatratze gefüllt, um Bakterien und/oder Algenwachstum zu verhindern. Weiter bevorzugt ist Konditionierer ein Pflegemittel für Wasserbetten. Das Datum 20 angezeigt, an welchem zuletzt Konditionierer eingefüllt wurde, wird bevorzugt durch den Benutzer nach Antippen einer Schaltfläche zur Datumseinstellung 21 eingegeben. Zum anderen ist das gewünschte Pflegeintervall 22 durch den Benutzer vorzugeben, woraufhin vorteilhaft zu angemessenem Zeitpunkt Erinnerung durch die Fernsteuereinrichtung erfolgt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Heizeinheit
- 2
- Elektronische Steuereinheit
- 3
- Matratze
- 4
- Bettgestell
- 5
- Sockelplatte der Heizeinheit
- 6
- Metallplatte der Heizeinheit
- 7
- Leitung zwischen Metallplatte der Heizeinheit und elektronischer Steuereinheit
- 8
- Drahtlose Schnittstelle der elektronischen Steuereinheit
- 9
- Drahtlose Schnittstelle der elektronischen Steuereinheit innerhalb der Sockelplatte
- 10
- 230 V AC Stromleitung
- 11
- Fernsteuereinrichtung
- 12
- Funkschnittstelle der Fernsteuereinrichtung
- 13
- Touchscreen der Fernsteuereinrichtung
- 14
- Bluetooth- und/oder WLAN-Verbindung
- 15
- Duplexbetrieb
- 16
- Temperatursollwert
- 17
- Schaltfläche zur Temperatureinstellung
- 18
- Schaltfläche zum Ein-/Ausschalten der Heizung
- 19
- Schaltfläche zum Ein-/Ausschalten des Konditionierer-Melders
- 20
- Datum des zuletzt eingefüllten Konditionierers
- 21
- Schaltfläche zur Einstellung des Datums des zuletzt eingefüllten Konditionierers
- 22
- Schaltfläche zur Einstellung des gewünschten Pflegeintervalls
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 0731624 B1 [0003]
- EP 1145670 A2 [0004]
- WO 98/36664 [0005]
- EP 2018819 A1 [0006]
