DE3030677C2 - - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Wärmedecke gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Eine derartige Wärmedecke ist aus der US-PS 32 99 253 bekannt. Diese Druckschrift zeigt eine Art Inkubator, wobei eine großflächige Wärmestrahlung über eine halbzylindrische Wärmedecke geregelt abgegeben wird.

Die Regelung basiert hierbei alternativ entweder auf der Erfassung der Körpertemperatur des Neugeborenen über den Temperatursensor 41 oder über die Sensoren 15 und 16, die in die Heizfolie eingearbeitet sind. Hierbei dient einer der Sensoren als Temperaturfühler, während der andere als Grenzwertschalter zur Sicherheitsabschaltung dient.

Derartige Inkubatoren werden eigentlich nur in Betrieb genommen, wenn sie für das Warmhalten eines Neugeborenen benötigt werden. Hierzu werden sie dann aufgeheizt, und nachdem die gewünschte Temperatur erreicht ist, die sich über den dortigen Stellknopf einstellen läßt, wird das Neugeborene hineingelegt.

Hierbei wird der Deckel des Inkubators geöffnet, so daß die warme Luft durch die Deckelbewegung größtenteils abfließt. Andererseits gibt das Neugeborene dann seinerseits Wärme ab, die die Temperatur in dem Inkubator ebenfalls beeinflußt.

Allerdings kann das Neugeborene in der Regel nicht aus dem Inkubator herauskrabbeln, so daß stets etwa gleich viel Wärme abgegeben wird. Demgegenüber kann es bei den im Stall gehaltenen jungen Ferkeln passieren, daß sie sich aus dem erwärmten Bereich bewegen, so daß die Wärmeabgabe durch die Ferkel nicht gleichförmig ist.

Ferner sind Wärmedecken bekannt, bei welchen beispielsweise für die Züchtung von Schweinen zusätzliche Wärme über gewisse Teile der Raumflächen, in denen die Tiere sich aufhalten, eingeleitet wird. Hierzu sind Wärmelampen oder Deckenelemente mit wärmeerzeugenden Flächen vorgesehen. Die erzeugte Wärme wird kontinuierlich abgegeben. Die Wärmequelle ist zum Regulieren der pro Flächeneinheit abgegebenen Energiemenge manuell senkrecht verstellbar.

Nachteilig hierbei ist jedoch der aufgrund der örtlichen Erwärmung entstehend Zug, da diese Erwärmung stark davon abhängt, ob das Ferkel sich unter der Vorrichtung befindet oder ob dieser Platz leer ist. Wenn das Ferkel sich unter der Wärme abgebenden Vorrichtung befindet, steigt nämlich die Temperatur stark an, weil Wärme sowohl von dem Ferkel selbst als auch von der wärmeerzeugenden Vorrichtung zugeführt wird. Wenn das Ferkel den Platz unter der Vorrichtung verläßt, sinkt die Temperatur schnell ab, weil damit diese Wärmequelle verschwindet. Diese Temperaturänderung ruft einen kalten Zug unter den wärmeabgebenden Vorrichtungen hervor, unter welchen das Ferkel verweilen soll.

Ein weiterer Nachteil, der der vorstehend beschriebenen hohen Temperatursteigerung zuzuschreiben ist, besteht darin, daß es dem Ferkel zu warm wird, als daß es sich während einer längeren Zeit unter der Vorrichtung wohlfühlt. Das Ferkel sucht deshalb einen anderen Teil des Stalles auf, der eine niedrigere Temperatur aufweist, und verweilt dort, bis es friert. Der Wechsel zwischen verschiedenen Temperaturzonen wirkt sich jedoch schädlich auf die Gesundheit des Ferkels aus, wie auch der vorstehend beschriebene Zug.

Abgesehen davon, daß die bekannten Vorrichtungen insofern ungeeignet sind, besteht eine beträchtliche Energieverschwendung in der kontinuierlichen Zuführung der Wärme.

Entsprechende Probleme liegen auch bei der Patientenbehandlung vor, beispielsweise bei schweren Brandverletzungen. Hier ist eine gut definierte Umgebung für den Patienten, der Zug und Temperaturschwankungen nicht ausgesetzt sein darf, notwendig. Dies wird gewöhnlich dadurch erzielt, daß der Patient in einem von Wänden, Fußboden und Decke begrenzten, klimatisierten Raum liegt. Wenn beispielsweise das Pflegepersonal den Patienten betreuen soll, entstehen Temperaturschwankungen durch das Öffnen der Zimmertür sowie Zug und andere Störungen, die die Temperaturverhältnisse in dem klimatisierten Raum stören.

Dementsprechend ist es Aufgabe der Erfindung, eine Wärmedecke gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 zu schaffen, bei welcher die Leistung der Wärmequelle so eingestellt wird, daß sich ein für die Lebewesen, insbesondere Tiere, möglichst optimales Behaglichkeitsempfinden einstellt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Mit der Erfindung kann die unter der Wärmequelle bestehende Temperatur konstant gehalten werden, und zwar unabhängig davon, wie stark die Erwärmung in dem Raum unterhalb der Wärmequelle durch die unterschiedlichsten Parameter, beispielsweise Temperaturschwankungen, Zugluft, etwaige weitere Wärmequellen usw., beeinflußt wird.

Das Zusammenwirken der erfindungsgemäßen Maßnahmen ergibt die nahezu zugfreie Erwärmung. Wenn nämlich über den flachen Reflektor eine großflächige Erwärmung stattfindet, entstehen keine punktförmigen Wärmequellen, die große Temperaturgradienten innerhalb des Luftraums erzeugen. Wenn dann noch insgesamt möglichst wenig Zusatzerwärmung erzeugt wird und nach Möglichkeit die Körperwärme reflektiert wird, wird eine optimale zugarme bzw. zugfreie Umgebung für die Tiere geschaffen.

Die Regelung läßt sich in einfacher Weise anhand eines an sich bekannten elektronischen Regelkreises realisieren, und gesundheitliche Störungen aufgrund großer Temperaturschwankungen sind ausgeschaltet. Zudem arbeitet die erfindungsgemäße Wärmedecke von der Energiebilanz her erheblich effizienter, und nur die unbedingt notwendige Energie wird durch die Wärmequelle zugeführt.

Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung.

Es zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht der Wärmedecke; und

Fig. 2 einen Schnitt durch die Wärmedecke.

Eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Wärmedecke weist, wie aus Fig. 1 und 2 ersichtlich ist, eine mit Aufhängeösen 1 ausgestattete rahmenförmige Vorrichtung 2 auf. Dieser Rahmen kann aus Aluminiumprofilen gebildet sein und quadratische, rechteckige oder eine andere Form je nach Bedarf haben und jede Seite hat einen in das Zentrum des Rahmens gerichteten Schlitz 3. Die Seite des Rahmens weist damit einen F-förmigen Querschnitt auf. Der Schlitz 3 ist dazu bestimmt, ein Bündel Folienscheiben 4 aufzunehmen, die in den Schlitzen 3 durch eine Öffnung 5 in einer Seite des Rahmens 2 einschiebbar sind. Die Folienscheiben 4 haben eine reflektierende Oberfläche und bilden eine Decke in dem aus dem Rahmen 2 und den Scheiben 4 bestehenden Scheibenelement. Unter der untersten Folienscheibe ist ein Wärmeelement 6 angeordnet. Das Wärmeelement 6 ist als eine Schlinge ausgebildet, die von einem in einem Gehäuse 7 an der Oberseite der Wärmedecke angeordneten elektrischen Regelkreis ausgeht oder an diesen angeschlossen ist. Das Wärmeelement 6 ist in unmittelbarer Nähe der Folienscheibe 4 angeordnet, doch ohne diese zu berühren und kann mittels einer Klammer 8 an einer oder mehreren Stellen an der Innenseite des Rahmens 2 unter dem Schlitz 3 befestigt sein.

Zentral in der Wärmedecke ist eine schornsteinähnliche Öffnung 9 angeordnet, die bevorzugt eine Rohrvorrichtung ist, wie nachstehend näher beschrieben ist. Die Öffnung 9 ist in einem Querbalken 10 mit U-Form vorgesehen, der zwischen zwei einander gegenüberliegenden Seiten im Rahmen 2 verläuft. Der Querbalken 10 ist unter dem Schlitz 3 befestigt und ist auch der Träger einer eventuellen Lichtquelle 11.

Die schornsteinähnliche Öffnung 9 ist besser aus Fig. 2 ersichtlich, aus welcher hervorgeht, daß sie ein zum nicht dargestellten Fußboden gerichtetes unteres Rohr oder Rohrgehäuse 12 und ein oberes Rohr 13 aufweist, das nach oben durch den zentralen Teil der Wärmedecke verläuft und dazu bestimmt ist, durch Löcher in den Folienscheiben 4 geführt zu werden, wenn diese Scheiben in den Schlitz 3 eingebracht worden sind. Das Rohr 13 ist versetzbar im Rohrgehäuse 12, in dem das Rohr 13 mittels einer Einrastvorrichtung fixiert werden kann.

Das untere Rohr 12 ist mit einem Loch ausgerüstet, durch welches ein zu dem elektrischen Regelkreis gehörender Fühler 15 in den "Schornstein" hineinragt. Der Fühler 15 ist für die Erfassung der Temperatur der durch den "Schornstein" 9 hochsteigenden Luft bestimmt.

Die Wärmedecke wird auf einer bestimmten Höhe aufgehängt. Die Regelvorrichtung im Gehäuse 7 wird an eine Spannungsquelle angeschlossen und auf die gewünschte Wärmeabgabe mittels eines an den elektrischen Regelkreis angeschlossenen Einstellrads 16 eingestellt. Das obere Rohr 13 wird von der Wärmedecke hochgehoben und ein Bündel oder Stapel lose aufeinanderliegender Folienscheiben 4 werden in den Schlitz 3 durch die Öffnungen 5 eingeführt. Die Löcher der Folienscheiben 4 werden in Position über das obere Ende des unteren Rohrs 12 gebracht, wonach das obere Rohr 13 wieder in das untere Rohr eingebracht wird und in diesem mit der Einrastvorrichtung 14 verriegelt. Damit ist die Lage der Folienscheiben 4 fixiert und die Wärmedecke ist in Betrieb gesetzt worden, um den Tieren eine angenehme Umgebung zu verleihen.

Wenn die Wärmedecke für die Anwendung in Zusammenhang mit der Tierzüchtung bestimmt ist, ist sie am besten mit einer Lichtquelle 11 ausgerüstet, die beim Anschluß der Regelvorrichtung an die Spannungsquelle eingeschaltet wird. Die Lichtquelle 11 ist vorzugsweise eine Glühbirne von 15 W, um Leitlicht zu geben. Dies ist von Bedeutung damit die Tiere den vorbereiteten Platz auf dem Fußboden aufsuchen. Es wurde nämlich festgestellt, daß beispielsweise Ferkel mit Vorliebe einen beleuchteten Platz aufsuchen und gleichzeitig wurde auch festgestellt, daß sie nicht gerne diesen beleuchteten Platz verunreinigen.

Das verwendete, als Schlinge geformte Wärmeelement 6 ist ein schwarzer Strahler mit einer abgegebenen Leistung von zwischen 100 und 150 W. Der Fühler 15 wird von der Temperatur in der schornsteinähnlichen Öffnung beaufschlagt. Wenn sich kein wärmeabgebender Körper in der von der Wärmedecke begrenzten Zone befindet, ist die Schlinge 6 die einzige Wärmequelle, aber soblad ein oder mehrere Ferkel den Platz unter der Wärmedecke einnehmen, kommt deren Wärme hinzu. Durch den Fühler und an diesen angeschlossenen Regelkreis wird in der zwischen der Wärmedecke und dem Fußboden befindlichen Luft eine konstante Temperatur aufrechterhalten und die Schlinge wird intermittierend gespeist. Mit der reflektierenden Oberfläche der Folienscheibe 4 wird nicht nur die Wärme von der Schlinge 6 sondern zumindest theoretisch auch die Wärme eventuell anwesender wärmeerzeugender Körper unter der Wärmedecke genutzt. Die erzeugte Wärme wird also teils direkt vom Wärmeelement 6 abgestrahlt, teil von der reflektierenden Oberfläche reflektiert und bildet einen fixierten Wärmevorhang über der Fläche, die von der Wärmedecke überspannt wird. Die Fläche der schornsteinähnlichen Öffnung 9 ist so klein, daß der durch sie entweichende Luftstrom zu klein ist, um Zug zu erzeugen, aber genügend groß ist, um die Zufuhr frischer Luft von anderen Teilen des Stalls als Ersatz für die entweichende Luft zu erlauben.

Es hat sich gezeigt, daß die reflektierende Oberfläche nach einer gewissen Anwendungszeit verschmutzt ist, so daß das Reflektionsvermögen zu klein ist. Dabei kann die unterste Folienscheibe 4 im Bündel durch die Öffnung 5 hervorgezogen werden (nachdem das obere Rohr 13 vom unteren Rohr gelöst worden ist), so daß durch die Freisetzung der nächsten Folienscheibe eine neue Reflektionsoberfläche erhalten wird. Das Rohr 13 wird nach dem Austausch einer derartigen Folienscheibe wieder in das untere Rohr 12 gebracht.

Wie aus dem Vorstehenden hervorgeht, ist ein Fühler 15 in der schornsteinähnlichen Öffnung 9 angeordnet. Der Fühler 15 ist an den im Gehäuse 7 befindlichen Regelkreis angeschlossen, dessen verschiedene Einzelteile kommerziell erhältlich sind. Mit dem Regelkreis im Gehäuse 7 kann also eine gewünschte Wärmeabgabe eingestellt und in Abhängigkeit vom Fühler 15 reguliert werden.

Bei praktischen Versuchen unter normalem Betrieb auf einer Schweinefarm wurde die Wärmedecke gemäß der Erfindung etwa 350 mm über dem Fußboden aufgehängt und die Solltemperatur im Schornstein wurde auf 27°C eingestellt. Die kleinen Schweine wurden mit Hilfe des Leitlichts zur Wärmedecke geführt.

Bei praktischen Versuchen wurde festgestellt, daß die nach oben gewandte Seite der Folienscheibe 4, d. h. die dem Fußboden gegenüberliegende Seite, nicht nennenswert aufgewärmt wird. Vielmehr wird die von unten auf die Folienscheibe 4 gerichtete Wärme in Form von Strahlung mit relativ kurzer Wellenlänge mit einem hohen Wirkungsgrad zurückgeworfen. Ferner wurde mit der Wärmedecke gemäß der Erfindung unter dieser ein Unterschied von 2-3°C zwischen der höchsten und der niedrigsten Temperatur erhalten. Die Temperatur im Stall war 18°C und eingestellte Solltemperatur 27°C. Die Temperatur in der Höhe des Fußbodens der erwärmten Zone wurd zu 25-27°C gemessen und die gemessene Temperatur der Ferkel war die Normaltemperatur von 39°C. Die Temperatur in der Höhe des Fußbodens ist in der Regel wenigstens 2-3°C höher als die bei vorbekannten Wärmesystemen. Der gemessene Zug entspricht einem Temperaturverlust von 0,3°C, was bedeutend weniger ist als der bei vorbekannten Wärmesystemen. Als Beispiel kann angeführt werden, daß bei den vorbekannten Wärmesystemen, in welchen Wärmelampen verwendet werden, ein Temperaturunterschied von ca. 30°C zwischen der höchsten und der niedrigsten Temperatur in der erwärmten Zone erhalten wird, und mit Infrarotstrahlen erhält man einen Unterschied von ca. 18°C.

Die vorstehend zusammen mit den Zeichnungen beschriebene Ausführungsform der Erfindung kann verschiedenartig abgeändert werden, ohne daß der erfinderische Gedanke verloren geht. So kann beispielsweise die Form der Wärmeschlinge verschiedenartig sein. Die Folienscheibe besteht vorzugsweise aus Aluminium und kann als eine zwischen zwei Folienrollen verlaufende Folienbahn ausgebildet sein, wobei man das verbrauchte Folienstück auf eine Rolle an einer Seite der Wärmedecke aufrollt, während frische Folie von einer Rolle auf der entgegengesetzten Seite zugeführt wird. Auch andere Materialien mit guten Reflektionsvermögen können verwendet werden. Die gezeigten Rohre in der schornsteinähnlichen Öffnung können verschiedenartig modifiziert werden, um die Lager der Folienscheiben zu fixieren. Die Oberseite der Wärmedecke kann bevorzugt mit einer äußeren Kappe als Schutz gegen herunterfallende Gegenstände und Schmutz ausgerüstet sein. Die Kappe dient dann auch als Berührungsschutz.

Auch wenn die Wärmedecke gemäß der Erfindung vorstehend hinsichtlich der Züchtung von Schweinen erläutert worden ist, kann die Erfindung auch bei Behandlung in Krankenhäusern von z. B. bei Säuglingen und Brandschäden angewendet werden. Es versteht sich, daß sie auch für andere Zwecke, bei denen eine zugfreie Umgebung und eine unveränderliche Temperatur von Bedeutung ist, angwendet werden kann.

Claims (6)

1. Wärmedecke mit einem mit einer Wärmequelle (6) ausgestatteten rahmenförmigen Element (2) mit einem nach unten gerichteten Reflektor (4), welche als Wärmequelle eine Energiespeisung hat, die mittels eines einen Temperaturfühler (15) aufweisenden Regelkreises gesteuert ist, wobei der Reflektor (4) im wesentlichen flach ausgebildet ist und sich über eine begrenzte Zone eines größeren Raums erstreckt, dadurch gekennzeichnet, daß der Temperaturfühler (15) in einer kaminartigen Öffnung (9, 12, 13) in der Wärmedecke, die mindestens ein Loch für von der Zone und der Wärmedecke nach oben steigende Luft aufweist, vorgesehen ist.

2. Wärmedecke nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Reflektor (4) ein unterer Folienbogen in einem Bündel ist, der in in dem rahmenförmigen Element vorgesehenen Nuten einschiebbar ist.

3. Wärmedecke nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Regelkreis zentral in einem Gehäuse (7) an der einen Seite des rahmenförmigen Elements (2) vorgesehen ist, an welches Gehäuse (7) die Wärmequelle (6) für die Ausbreitung unter dem Reflektor angeschlossen ist, wobei die Öffnung (9, 12, 13) schornsteinähnlich ist und sich zentral in der schlingenförmigen Wärmequelle befindet.

4. Wärmedecke nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Folienbogen ein Loch aufweist, dessen Fläche und Lage der Fläche und Lage der schornsteinähnlichen Öffnung (9, 12, 13) entsprechen, wobei die schornsteinähnliche Öffnung ein Rohrorgan (12, 13) bildet, das von einer Stelle unmittelbar unter dem untersten Folienbogen im Bündel ausgeht und sich durch das Bündel erstreckt und in dem freien Raum über der Wärmedecke mündet.

5. Wärmedecke nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die schornsteinähnliche Öffnung (9, 12, 13) eine ein bewegliches Rohr (13), das in der Rohrhülse verriegelbar und für die Fixierung der Lage des Bündels vorgesehen ist, umgebende Rohrhülse (12) aufweist.

6. Wärmedecke nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die schornsteinähnliche Öffnung (9, 12, 13) mit einem Balken (10), der sich quer über das rahmenförmige Element (2) erstreckt und an dessen Oberseite das Bündel anliegt, zusammenhängend angeordnet ist.