EP1819200A2 - Wärmegerät mit einem schmiegsamen Heizkörper - Google Patents

Wärmegerät mit einem schmiegsamen Heizkörper Download PDF

Info

Publication number
EP1819200A2
EP1819200A2 EP20070000585 EP07000585A EP1819200A2 EP 1819200 A2 EP1819200 A2 EP 1819200A2 EP 20070000585 EP20070000585 EP 20070000585 EP 07000585 A EP07000585 A EP 07000585A EP 1819200 A2 EP1819200 A2 EP 1819200A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
heating
control device
voltage
current
appliance according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP20070000585
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Marco BÜHLER
Ernst Merk Merk
Ralf KÖHLER
Hans-Georg Gingl
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beurer GmbH
Original Assignee
Beurer GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beurer GmbH and Co KG filed Critical Beurer GmbH and Co KG
Publication of EP1819200A2 publication Critical patent/EP1819200A2/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00—Ohmic-resistance heating
    • H05B3/20—Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater
    • H05B3/34—Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater flexible, e.g. heating nets or webs
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B1/00—Details of electric heating devices
    • H05B1/02—Automatic switching arrangements specially adapted to apparatus ; Control of heating devices
    • H05B1/0227—Applications
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B2203/00—Aspects relating to Ohmic resistive heating covered by group H05B3/00
    • H05B2203/002—Heaters using a particular layout for the resistive material or resistive elements
    • H05B2203/003—Heaters using a particular layout for the resistive material or resistive elements using serpentine layout
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B2203/00—Aspects relating to Ohmic resistive heating covered by group H05B3/00
    • H05B2203/014—Heaters using resistive wires or cables not provided for in H05B3/54
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B2203/00—Aspects relating to Ohmic resistive heating covered by group H05B3/00
    • H05B2203/035—Electrical circuits used in resistive heating apparatus

Definitions

  • the invention relates to a heating device with a flexible radiator which contains at least one heating element which can be acted upon by heating current, with a control device for the controlled or regulated supply of the heating current and with a monitoring device for observing predetermined or predefinable operating conditions.
  • Such heaters are known in different design as mains-powered heaters, the flat radiator forms, for example, a heating pad, an electric blanket or a heat blanket, such as in the DE 103 24 941 A1 is specified.
  • An introduced in the radiator heating element namely a heating cord with two coaxially wound heating conductors, is supplied regulated by means of a control device current, wherein a mains voltage is applied via a power switch and a current limiting.
  • a control device current As explained in more detail in this document, the control of the heating power depending on the user's choice in different timing and under control of a monitoring device can be made comfortable and secure for the user.
  • the mains supply forms an inexhaustible energy supply. Frequently, however, arise other applications that such a structure with mains connection is not fair.
  • Another similar heating device is in the DE 103 10 275 B1 shown. In this case, further details are made for controlling the heating power or the heating current, in particular for generating and obtaining the desired values.
  • the at least one heating element is formed as a sheet or made of individual filaments.
  • An essential element of a safety device is an insulation layer, preferably with NTC properties.
  • a control device is not shown in detail, but different variants of the safety device are described.
  • the invention has for its object to provide a heating device with a pliable radiator, which offers extended uses with ease of use.
  • an independent low-voltage energy store is provided for providing the heating current in conjunction with the control device, which is connectable to the at least one heating element.
  • the heating device for its operation of a supply network is independent and can be used in any location, such as a heating pad in a stadium.
  • a high operational reliability is ensured with reliable function.
  • control device is designed to generate a pulsed heating current from a DC voltage provided by the energy store, in particular if it is provided that the control device has a modulation device for changing the pulse width with a variable ratio of turning on and off the heating current for controlling or regulating the heating power and that the modulation means is formed in such a way that even at the highest heating power off time is present.
  • the operating possibilities of the heating appliance are widened in that an external low-voltage source can be connected to the control apparatus via a detachable plug-in connection, that the monitoring apparatus has a detection device with which the connected state of an external low-voltage source can be seen, and in that the control device is designed in such a way that the heating power can be regulated or controlled as a function of the detected voltage of the external low-voltage source to a selected value.
  • the outer low-voltage source such as a vehicle electrical system in a vehicle or a power supply unit on the supply network, guaranteed, because it is impossible that at a supply voltage exceeding the value of the voltage of the energy storage, an increased heating capacity is produced.
  • the monitoring device has a control stage, by means of which it can be determined whether the control device actually adapts the heating current as a function of its voltage when the external low-voltage source is connected. Even if the voltage of the external low-voltage source is higher than that of the low-voltage energy accumulator and, therefore, operating at maximum turn-on and minimum turn-off time would produce a heating power above the desired heating power, this will be detected by the monitor, so that it will be referenced e.g. can be indicated by switching off or a warning message.
  • a reliable control with safe operation is further advantageously achieved in that the control device for controlled or regulated feeding of the heating current to the at least one heating element in the path of the heating current lying and disconnectable control member for alternately switching on and interrupting the heating current and in that the path of the heating current a further switchable through and off control member is arranged, with which the heating current is switched off when the monitoring device detects an abnormal state.
  • the safety of the monitoring and operational control is facilitated by the fact that the monitoring device is designed to detect the presence of the switch-off and that upon detection that this is not present, from the monitoring device an error signal can be issued, depending on the means of the control device, a warning message can be issued and / or the heating current can be switched off by means of the further control element.
  • control device comprises a circuit for detecting an actual value of the heating current or the heating power and a setpoint supply circuit for a desired value for controlling the heating power by means of a setpoint / actual value comparator having control device.
  • a presentation of operating and / or error states is obtained by the control device having a drive device for an optical, acoustic and / or vibratory display device.
  • the handling and operation as well as the mobility are facilitated by the low-voltage energy storage and the control device are accommodated in a housing of a supply part, which also has a connection device for connecting the radiator.
  • the display device at least partially disposed on the radiator and / or on the housing.
  • the radiator can be connected to the low-voltage energy store via a detachable plug connection and that a charger for the energy store can be connected via the same plug connection instead of the radiator, operation of the heating appliance during a charging process is reliably prevented.
  • the monitoring device is designed to detect a drop in the voltage of the energy store and generate a relevant state signal falls below a critical value and that the heating current can be switched off on the basis of the state signal.
  • the safety monitoring can be configured in a manner known per se (cf the publications mentioned at the outset) in that the heating element has at least one heating conductor with PTC or NTC behavior and an insulation with PTC or NTC property and that the PTC or NTC behavior of the heat conductor and / or the PTC or NTC characteristic of the insulation is / are included in the control and / or in a safety monitoring.
  • a seat cushion for the comfort of the structure is advantageously designed so that the heating element is designed as a single heating cord with only one wound around a central support heating wire.
  • the radiator has a body of a user zuastede and averted to this side that heat the body averted side heat - and / or moisture-insulating is formed and / or that the body averted side has a thicker cushion layer than the body facing the page.
  • Fig. 1 shows as essential components of a heating device 1 a flexible flat radiator 10, a supply part 20 for operating the radiator 10, an auto-connection unit 30 with car connector 31 (for connection to a cigarette lighter socket), connecting cable 33 and further plug 32 for Connection to the supply part 20 and a connecting cable 11 of the radiator 10 with a connector 12 for connection to the supply part 20.
  • the radiator 10 is formed for example as a heating pad a size of about 30 cm x 40 cm and can be on the supply part 20, for example be operated in a stadium in a high heat setting for about two hours or alternatively operated in a vehicle via the car connection unit 30 constantly. In addition, operation via a power supply is possible.
  • the supply part 20 has a handy, relatively narrow, high, laterally rounded, top and bottom substantially flat housing 21 with a plug opening 21.1, side openings 21.2 for closure elements and molded coupling elements 21.3 for attaching a holding part 23 in the form of a holding hook, with which it can be hung, for example, on a strap or on a pocket opening.
  • the housing 21 is convex arched outwards, while it is on the opposite side, on which the holding member 23 is mounted, slightly concave inward, so that there is a comfortable fit and an elongated energy storage 41, such as a battery of a supply unit 40 are housed inside can.
  • a rotatable temperature selector button 22 is inserted into a housing opening, through which the user can choose different temperature levels.
  • a rotatable dial also other hand-operated elements, such as slide switches, buttons or the like come into consideration, with which a corresponding dialing function can be achieved.
  • a circuit unit 42 with at least one connection socket 42.1 for connecting the radiator 10 or alternatively a charger and a switching element 42.2 and possibly other components is received in the upper region of the housing 41, via which a spacer 43 for the energy accumulator 41 or rechargeable battery is used.
  • latching elements 24.1 are mounted in the inserted state of the bottom part 24 from the inside into the shutter openings 21.2 on the opposite narrow sides locking elements 24.1 and released therefrom for removing the bottom part 24 by pressing the locking tongues against their spring action can be.
  • the holding member 23 is pushed onto the slider-like coupling elements 21.3 and locked in the end position.
  • Fig. 3 shows an alternative embodiment of the supply part 20, wherein instead of the temperature selector button, a selector button 22 'is provided in the top of the housing 21 and also a plurality of display elements 25 are arranged clearly visible in the top.
  • the heating body can be held together by means of fastener tapes 13 attached to a side edge (see Fig. 1) in the rolled-up state, e.g. Velcro closures, buckles or snaps are beneficial.
  • FIG. 5 shows a partially cut-open radiator 10 with a double-layer insert 14 located inside, in particular upholstery, wherein a heating element 15 in the form of a heating cord is laid meander-shaped between two layers of the insert 14.
  • the heating cord is held at some loop ends with a tab and, moreover, fixed in their position by selective connection of the two layers between the Edelkordelaboughen.
  • control device 50 for operating the heating element 10.
  • the control device 50 is preferably arranged in the supply part 20 and can be connected to the heating element 10 via the connection socket 42.1 for providing the heating current for the required heating power.
  • the control device 50 in addition to the energy store 41 for providing a supply voltage UV, the control device 50 also has a connection for an external supply UA, for example, from a supply network via a network device and a car supply UP from the vehicle electrical system of a vehicle, in particular via the auto-connection unit 30 on.
  • These supplies are connected via a connection unit AE, to which also the radiator 10 and instead the charger LG are connected.
  • the supply voltage or input voltage thus applied to the control device 50 is detected via an input voltage detection EU.
  • an undervoltage detection UU it is determined whether a critical minimum threshold of the input voltage, in particular of the energy store 41, is complied with or undershot.
  • a control unit ST this information can be further processed, evaluated and dependent control measures are initiated, such as issuing a warning message, display control to inform the user or shutdown of the heating current.
  • the control unit ST are further optionally supplied in bidirectional data exchange signals an input / output interface 1 / O, a test unit T, a setpoint specification SV and a dynamic power supply Udyn.
  • connection unit AE is in bidirectional connection with the control unit ST and also with the dynamic voltage supply Udyn, which in turn is in data transmission connection with the setpoint input SV.
  • a function monitoring circuit WD is in bidirectional connection with the control unit ST, which is, on the other hand, bidirectionally coupled to the connection unit AE. From an actual value detection IE, which picks up this at the path of the heating current for determining the actual heating power or the actual current, the control unit ST actual values are supplied for comparison with the reference values derived via the setpoint specification SV.
  • the heating current is controlled or regulated by the control unit ST by means of a lying in the path of the heating current control member in the form of a load switch L1 by switching on and off for certain periods, the entire duration of the on-off (or period) only fractions one second or one or more seconds.
  • another control element L2 in the form of a switchable on and off switch, which is operable in response to a corresponding signal from the function monitoring circuit WD to turn off the heating current when an abnormal state or fault condition is detected.
  • the additional control element L2 can also be addressed by means of the control unit ST as a function of the signals of the function monitoring circuit WD.
  • the function monitoring circuit WD can be arranged as an alternative to an arrangement in the housing 21 of the supply part 20, for example, on the radiator 10, in which case advantageously also the further control element L2 on the Radiator 10 is arranged, wherein a connection unit of a connection for the supply current offers an advantageous arrangement possibility.
  • This training is useful with a double heating cord in particular with NTC resistor, which is used for control.
  • the circuit is designed so that the NTC resistance of the insulation between the heating conductors H1, H2 of the double cord is measured when the control member L2 is opened, wherein the control member L2 between the two heating conductors H1, H2 is, as Fig.
  • the control element L1 is also open and the current through the NTC insulation flows via a measuring path NTC measurement to a drain (eg capacitor or other control means), this current being controlled or flowing only temporarily.
  • a drain eg capacitor or other control means
  • the temperature control can be carried out via the NTC resistor due to a smaller change in resistance during normal operation, since the resistance curve is advantageously exponentially dependent on the temperature, ie, especially at temperature above normal temperature decreases sharply.
  • the heat accumulator 1 associated energy storage 41 is charged via an external to be connected (not shown) charger, so that the amount of energy contained in the energy storage 41 for time-limited supply of the radiator 10 is available.
  • the solution is made in such a way that first by means of the input voltage detection, the operating voltage applied to the radiator 10, which may be in the range between about 0 and 42 V, is detected and then by means of the control device 50 and provided therein Control unit ST is adjusted by pulse width modulation to a corresponding standard value, wherein even at the smallest occurring input voltage, which must not be provided by the car supply UP, but in particular can be provided by the energy storage 41, even a turn-off in the pulse width modulation of eg 5% or only 2% of the period is maintained.
  • the energy storage 41 and car auto supply UP only a fixed switching threshold is sufficient to activate the heating powers.
  • the type of energy storage 41 may vary, including in the future, for example, a fuel cell or a combination of different energy storage in question, which may be at least partially, for example, arranged on the radiator 10.
  • an application of the external supply UA is detected from a power supply connected to the power supply unit by means of the input voltage detection EU and made a corresponding power setting for the nominal heating power by pulse width modulation.
  • the radiator 10 is supplied via the supply voltage UV current supplied via the load switches L1 and L2 and can be interrupted by means of this.
  • the heating element can be designed differently, such as as Single heating cord, double cord with, for example coaxially wound inner and outer heating conductor, separated by an intermediate insulation. are, Metallgewirke or Metallgestricke with flat trained heating element.
  • the heating element 15 is connected in the simplest case via two or more wires to the control device 50.
  • the heating element of the heating element 15 can be designed so that they also take over the function of a temperature fuse in addition to the heating function, and when exceeding a critical temperature eg only at one point (hot spot) lead to the shutdown of the heater.
  • the heating conductor and / or the insulating layer lying between two heating conductors or a heating conductor and a monitoring element can / have a positive or negative temperature response PTC or NTC to perform a safety monitoring by means of a present in the control device 50 monitoring device, which in principle such monitoring circuits in the initially mentioned publications are explained.
  • the PTC resistance change of one of the two heating conductors of a double cord or a dependent value is detected as an actual value and supplied to the temperature control with comparison with a setpoint of the control unit ST, with the modulation, ie the on-off ratio for driving the load switch L1 being affected.
  • the temperature signals dependent on the resistance behavior of the heating conductor or insulation can also be used for redundant monitoring.
  • an inexpensive temperature control and / or power setting can be made by means of one or more external temperature sensors.
  • the radiator 10 may also have identification parts for identification, such as resistance, transponder or the like.
  • identification parts for identification such as resistance, transponder or the like.
  • a mobile pliable device can be realized, which allows two very different applications such as seat cushion function for a stadium visit and for a bandage function for the treatment of sports injuries, for which different controls or regulations of heating power and application time are required.
  • measures to reduce electromagnetic fields, in particular by means of opposing current flow in a Doppelloomkordel are applicable.
  • the provided in the control device 50 in particular the monitoring device function monitoring circuit WD, which is executed by hardware and / or software detects (in a kind of watchdog function) a malfunction of the control device 50 and control unit ST in the temperature control or temperature control and switches on detection an abnormal state via the load switch L2 from the radiator 10.
  • the turn-off time in the pulse width modulation is utilized.
  • the power switch L1 which is controlled by the control unit ST, is operated dynamically, for example with a maximum on-time of 95% or 98% and a turn-off time of, for example, about 5% or 2%. If an abnormal state or an error occurs, for example when the load switch L1 has a short circuit, the function monitoring circuit WD recognizes this state and switches off the heating element 10 until the fault has been rectified.
  • 50 may be taken in the control device safety precautions of the kind, as provided in the publications mentioned above with further evidence to be found therein.
  • the safety of the device can be further increased by the fact that the heater does not become operational until a contact has been opened or stopped at the closure bands 13, for example, when the contact is closed.
  • a dynamic control signal may be transmitted to the function monitoring circuit WD generated by the control unit ST.
  • the dynamic signal is missing, so that the function monitoring circuit WD recognizes this state and shuts off the heating current.
  • an additional temperature monitoring can be provided, which acts on a charging or discharging process when the limit value is exceeded and interrupts in the extreme case.
  • two interfaces are provided on the control device 50. At the first interface of the radiator 10 is plugged or alternately the charger for the energy storage 41. Thus, a simultaneous heating operation and charging operation is excluded.
  • One of said external power supplies such as the car power supply UP or the external power supply UA, can be plugged into the second interface of the connection unit AE, whereby a continuous heating operation of the heating element 10 is made possible.
  • a fuse function is advantageously installed in the connection adapter for the car supply UP.
  • the car power supply UP is connected, at the same time the internal energy storage 41 is turned off. If a short circuit or too high power consumption occurs during operation by means of the car power supply UP, the fuse or alternatively another protective unit triggers.
  • Both interfaces of the connection unit AE are different, for example, designed in different sizes, so that no confusion when connecting the respective components can occur. Also, reverse polarity protection (mechanical or electronic) is an advantage.
  • various embodiments are contemplated, wherein the operating voltage for the electronic power supply relative to the supply voltage can be reduced or increased. This happens e.g. by a static power supply, such as by connecting a resistor with a rotary, sliding, latching switch or the like., And, as required, by a voltage stabilization, for example by means of a Zener diode.
  • a structure is advantageous in which by actuation of a control unit (key or the like.) Or also, triggered by an input / output interface circuit I / O or another signal, the electronic power supply is turned on, which then supplies further circuit units immediately or in stages.
  • the actual value obtained by means of the actual value detection IE serves to detect the temperature change of the heating element 15 and to supply it to the control unit ST for comparison with the desired value.
  • the setpoint specification takes place as a function of an input via an operating unit which is integrated in the housing 21. In this case, the setpoint input initially in a heating phase for delivering an excessive setpoint can be formed.
  • the operating unit may have a rotary or sliding switch for input or at least one key.
  • undervoltage detection UU unfavorable operation of the energy storage 41 (for example, battery) is detected when its supply voltage for the radiator 10 drops and the radiator 10 is turned off when the capacity is exhausted.
  • This function can also be applied to an external power source.
  • An accelerated module test of the control device 50 can advantageously be carried out by means of the input / output interface I / O.
  • the connection can be made via cable, infrared route, radio link or sound.
  • the control unit ST controls via a drive device with a signal output circuit SA also an optical, acoustic and / or vibratory display device whose display elements are at least partially disposed on the housing 21 and / or the radiator 10.
  • control device 50 A more detailed embodiment of the control device 50 is shown in FIG. 7 on the basis of a circuit diagram.
  • Core element of this circuit is the control unit ST, designed as an integrated circuit, in particular microcontroller with input and output terminals. In principle, such a structure can also be realized with discrete elements instead of the integrated circuit.
  • the energy storage 41 or battery is charged via terminals X1 and a fuse F1 by means of an external charger (with charging indicator). During charging no heating operation is possible. By series connection of several standard energy storage cells (NiMH or other technical systems) results in a battery operating voltage of eg 9.6V, which are available for heating purposes. With a heating pad, for example, with a total capacity of around 2200 mAh at maximum heat output, a heating time of approx. 2 hours is achieved. At lower switching positions, the operating time is extended accordingly up to a multiple. At the connection X1 for the operation of the radiator 10 is connected. By means of the temperature selector button 22, one of several switch positions 0-1-2-3 ... is selected via the power controller LST.
  • the heating device 1 can be connected via the auto-connection unit 30 (auto-adapter) to a voltage of 12V via a diode D1 and the current fuse F1.
  • the connection to the energy storage 41 is turned off.
  • the control unit ST or the microcontroller of the control device 50 detects the presence of the external supply voltage 12V via resistors R1 and R2 at the input of the control unit ST (connection 2).
  • the control unit ST switches the pulse width modulation so that in turn the rated power on the radiator 10 sets. Accordingly, in turn, a switchover occurs when interrupting the car supply UP and switching to the supply with the energy storage 41st
  • control unit ST which are preferably stored in the microcontroller and can be changed, if necessary, such as e.g. a fast heating mode with increased set point for a certain time during a warm-up phase, wherein also at the beginning the surface temperature may be increased for a short allowable period of time to thereafter lower a cut to the selected heating level for a longer duration operation.
  • Further operating modes are a short-time operation (up to approx. 2 hours), either time-limited by means of a time control or temperature-dependent according to a setpoint specification, continuous operation with reduced power, which lasts over two hours but can also be time-limited and / or temperature-dependent on a setpoint specification.
  • a shutdown after a fixed predetermined time can be realized.
  • a program switching is performed when operating with a steady external supply voltage, such as setting new parameters for the time control and / or the choice of different operating modes for power or temperature reduction for night operation.
  • a rapid heating can be restarted if one (eg pressure-sensitive, optical, capacitive, acoustic or similar) position sensor detects that the radiator is being left and replaced.
  • Other signals may also be included, for example, to start the heating operation, when a humidity sensor and / or temperature sensor arranged on the radiator 10 or outside indicates that certain limit values have been exceeded or fallen below.
  • a remote control via cable, an infrared link, a radio link or via acoustic signals for the input or control of the heating is conceivable.
  • An activation / deactivation of the heating can also take place as a function of a position sensor and / or motion sensor (eg in connection with a sports operation). Furthermore, an on / off switching can be effected as a function of one or more switching contacts, wherein, for example, an operation is only possible if the device is mounted at a desired location and / or a snap connection is closed or a button is pressed for a certain time. It can also be provided that the heating is switched on / off via a conductivity detection (for example by means of contact electrodes) in order to reduce the heating power, for example when the sweat builds up on the human body.
  • a conductivity detection for example by means of contact electrodes
  • specific temperature profiles may be implemented, e.g. to obtain a stepped (time-dependent) power control (or temperature graduation).
  • the program selection may also be made automatically depending on the type or condition of the radiator 10, e.g. a resistance value of the heater 10 or other adjustment value, a (mechanical or electrical) coding on the connector, a transponder technology or the like. Can be used.
  • the undervoltage detection UU can likewise be integrated into the program, with a comparator (IC2B), a further resistor R9 and the control unit ST (connection 10) being provided for the undervoltage detection UU resistors R3, R4, R18, R19.
  • a relevant display e.g. a flashing or an acoustic message are generated.
  • the display is also switched off after a certain time.
  • the display device comprises a series resistor R20 and a light-emitting diode LED1.
  • a series resistor R20 and a light-emitting diode LED1.
  • other or additional optical, acoustic or vibratory Display elements may be used, including numeric and alphanumeric or symbols or combinations thereof come into question.
  • a large-area display can be obtained, for example, by integration into the radiator 10, for example by means of planar organic light-emitting diode (OLED) or by means of vibration.
  • OLED planar organic light-emitting diode
  • the power controller LST can be actuated by means of different elements, such as a rotary switch in the form of Wählknopfes 22, and various other components, such as resistor R17 for a Zener diode ZD1, grounded resistors R8 and R7 for terminals 3 and 4 of the control unit ST.
  • the BCD-coded power controller L1 interrupts the internal electronics operating voltage of, for example, about 3V. After switching to one of the positions 1, 2, 3, the electronic operating voltage of about 3V is stabilized and made at the beginning of a reset via the circuit elements R5, C1, D2, ⁇ C terminal 11 to the control unit ST, which starts the specific program sequence.
  • control unit ST By continuously polling the inputs of the control unit ST (ports 3 and 4), the power or temperature preselection of the user can be checked and the internal program sequence done stage related.
  • the communication with the control unit ST can be realized unidirectionally or bidirectionally, via terminals 17 and / or 18. It can program revisions or module tests, data exchange with other devices, such as personal computers, writing and reading program parameters, such as Times of the timing, variable values for calculations, data values for the later evaluation of operating data and measurement results (in particular temperature measurements) may be provided. Thus, an optimal adaptation to a respective product family can take place.
  • a further communication interface can be realized, for example, via the connection for the auto-connection unit 30 or the further connector 32 thereof.
  • the load switch L1 for controlling or controlling the heating current is advantageously controlled without power via a discretely or integrated circuit (for example microcontroller) programmatically via terminal 9, resistors R12 and R10.
  • a switch-off e.g. between 10% and 2% of the period takes place.
  • the switch-on time is changed as a result of the pulse width modulation so that the corresponding power is set.
  • pulse packets having a base period of e.g. 90% to 98%, e.g. 95% on-time and the remainder to 100% off time for driving the load switch L1 selected, while at higher supply voltage UV a corresponding change in the pulse width modulation takes place.
  • the function monitoring circuit WD operates, for example, as follows: the comparator IC2A with resistor R21 at positive voltage turns on the power switch L2 if the voltage at the comparator input (terminal 3) is greater than the voltage reference at the other comparator input (terminal 2), which results from the resistances of the voltage divider R23 and R28 and the total voltage of, for example, about 3V.
  • the power supply for the electronics of the capacitor C4 is discharged and is charged via the resistors R14 and R26 and a diode D3 and a parallel branch with a resistor R15.
  • the comparator input voltage at terminal 3 rises and the comparator IC2A turns on the load switch L2.
  • the diode D4 (and possibly D5) limits the maximum input voltage at the comparator terminal 3.
  • the load switch L1 is operated with pulse width modulation.
  • the voltage at the node of the resistors R15 and R14 reaches almost 0 V (GND), depending on the load current and contact resistance of the load switch L1.
  • the capacitor voltage is discharged via the resistor R15.
  • the comparator voltage at terminal 3 drops, but this does not reach the switching threshold, so that the load switch L2 lingers in the on state.
  • the voltage at the node of the resistors R14 and R15 increases when connected radiator 10 to the voltage of the energy storage device 41 and the external supply voltage. If the radiator 10 is not plugged in, the result is a voltage of about 3V. This means that the capacitor C4 is charged again in the off state of the load switch L1 to the limited by the diode D4 and possibly D5 voltage. As a result, the load switch L2 is normally driven continuously (and without power). In an abnormal state or in the event of a fault, such as a short circuit of the load switch L1 or faulty continuous control (continuous heating) of the load switch L1, the function monitoring circuit WD is activated.
  • the voltage at the node of resistors R14 and R15 is continuously about 0 V (GND) or e.g. about 150 mV.
  • the capacitor C4 is discharged via the resistor R15.
  • the comparator input voltage at terminal 3 also falls below the reference voltage of the comparator input voltage reference at terminal 2, and the driving of the load switch L2 is interrupted. This means that the heater is switched off as long as the abnormal condition or error occurs.
  • the structure of the control device 50 shown in Fig. 8 differs from the structure of Fig. 7 in particular by the operation button 22 '(see also Fig. 3) against the selector button 22 with power controller LST. Accordingly, the operating unit has the key 22 'or optionally a plurality of keys or a corresponding static latching operating unit.
  • the design of the button 22 'or the switch or button is chosen so that no accidental power on.
  • the display can take place in the manner mentioned above, for example according to FIG. 3 via three display elements 25 in the form of light-emitting diodes.
  • the power supply of the electronics can be done in various ways, for example, by the fact that the electronics are always connected to the supply voltage without lowering or increasing the voltage. As an alternative to the static design, however, this can also be realized dynamically, alternatively with or without standby function, a standby function being favorable, for example, for a microcontroller or a clock function, the microcontroller or the time control also having a reduced state in the switched off state of the heating device 1 Power consumption is further supplied, so that however the energy of the energy storage device 41 is exhausted.
  • the dynamic version without standby function for energy conservation is cheaper and, for example, in conjunction with the dial key 22 'so that when pressing the dial key 22' the electronics supply voltage by short-term charging of the capacitor C5 via the resistor R27 and voltage limiting by a Zener diode ZD1 , It is important that the microcontroller takes over after a reset phase and program start a kind of latching the electronics power supply. This is done by a control signal to terminal 16 of the control unit ST, which switches transistors Q3 and Q4 conductive and consequently takes over the resistor R17, the actual electronics power supply. The user can be signaled the readiness by an LED level display.
  • an integrated circuit such as a voltage regulator (LDO) or operational amplifier with internal voltage reference could also be provided, or parts of a switched-mode power supply could be used.
  • LDO voltage regulator
  • FIG. 9 shows an exemplary embodiment of the control device 50 with discrete circuit elements, which, however, can alternatively be embodied at least partially integrated (eg microcontroller, ASIC or the like).
  • a temperature sensor in this case the resistance of the heating element is used, which on the other hand, when connecting a new radiator to the supply unit 40 again a temperature balance must be made.
  • an undervoltage detection UU and a function monitoring circuit WD is provided.
  • the temperature is selected via a power controller LST eg also by means of a selector button 22.
  • a load switch L1 for the control of the heating current and a load switch L2 for a safe shutdown in the event of a fault are also present.
  • Different settings can be made for different program sequences.
  • the heating is switched on at regular intervals in order to obtain a temperature actual signal from the radiator, since the heating element represents the temperature sensor.
  • An actual value gain takes place via an amplifier 1C1A.
  • setpoint / actual value comparators and a setpoint specification for providing a setpoint value are available.
  • the structure of the radiator 10 can be designed differently, namely with regard to the outer coating and inner layers optionally with padding and on the heating element itself, which can be designed as a heating cord different structure or as a surface heater.
  • a heating pad for example, is a dimension of about 30 x 40 cm with insertedBluekordel, as this relatively inexpensive and thin for good comfort can be performed, the rated power eg in a range between 5 and 20 watts, in particular by about 10 watts can be chosen.
  • an advantageous construction is that the heating element arrangement is selected more on the body side, in order to ensure good insulation from the ambient temperature and to reduce the energy consumption during the application.
  • a sheath of a dirt-repellent waterproof nylon material or other moisture and dirt-preventing material, such as membrane materials of different construction (eg lotus effect) is.
  • nonwovens eg micro fleeces
  • thermally treated surface or fleece surfaces foaming for padding and heat insulation.
  • Other properties such as anti-allergic, antifungal, nano-surfaces and equipment such as silver / gold coatings, fiber ionization can be used.
  • Simple surface materials are PP, PS, PE, PVC, PA films or the like.
  • the radiator may be provided with a removable, machine washable coating.
  • the embodiment can also be such that more than one heating element 10 can be connected to a supply unit 40 and can be operated thereon. Also, a plurality of separate and differently operable heating zones can be arranged in the radiator 10.
  • a surface heating fabric may e.g. with carbon fibers, conductive layers on textile fibers, with Leitlacken or the like. Be used.
  • metal threads may be woven or a conductive plastic film may be provided with contact surfaces for heating.
  • silver- or gold-coated melted yarns that function as a thermal fuse, such that at e.g. local overtemperature (hot spot) the surface heating is selectively interrupted.
  • connection of the heating element to the supply unit 40 is preferably via the connecting cable 11, which by means of a plug-in unit or e.g. a fixed connection unit arranged in the edge region of the radiator can be coupled to the heating element 15.

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Wärmegerät mit einem schmiegsamen Heizkörper (10), der mindestens ein mit Heizstrom beaufschlagbares Heizelement (15) enthält, mit einer Steuerungsvorrichtung (50) zum gesteuerten oder geregelten Zuführen des Heizstroms und mit einer Überwachungseinrichtung zum Einhalten vorgegebener oder vorgebbarer Betriebsbedingungen. Erweiterte Verwendungsmöglichkeiten werden dadurch erhalten, dass zum Bereitstellen des Heizstroms in Verbindung mit der Steuerungsvorrichtung (50) ein selbstständiger Niedervolt-Energiespeicher (41) vorgesehen ist, der an das mindestens eine Heizelement (15) anschließbar ist (Fig. 1).

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Wärmegerät mit einem schmiegsamen Heizkörper, der mindestens ein mit Heizstrom beaufschlagbares Heizelement enthält, mit einer Steuerungsvorrichtung zum gesteuerten oder geregelten Zuführen des Heizstroms und mit einer Überwachungseinrichtung zum Einhalten vorgegebener oder vorgebbarer Betriebsbedingungen.
  • Derartige Wärmegeräte sind in unterschiedlicher Ausführung als netzbetriebene Wärmegeräte bekannt, wobei der flächige Heizkörper beispielsweise ein Heizkissen, eine Heizdecke oder ein Wärmeunterbett bildet, wie beispielsweise in der DE 103 24 941 A1 angegeben ist. Einem in dem Heizkörper eingebrachten Heizelement, nämlich einer Heizkordel mit zwei koaxial gewickelten Heizleitern, wird vermittels einer Steuerungsvorrichtung geregelt Strom zugeführt, wobei eine Netzspannung über einen Netzschalter und eine Strombegrenzung angelegt ist. Wie in dieser Druckschrift näher ausgeführt, kann die Regelung der Heizleistung in Abhängigkeit von der Benutzerwahl in unterschiedlicher zeitlicher Steuerung und unter Kontrolle einer Überwachungseinrichtung komfortabel und sicher für den Benutzer vorgenommen werden. Die Netzversorgung bildet dabei eine unerschöpfliche Energieversorgung. Häufig ergeben sich jedoch andere Einsatzfälle, denen ein derartiger Aufbau mit Netzanschluss nicht gerecht wird.
  • Ein weiteres ähnliches Wärmegerät ist in der DE 103 10 275 B1 gezeigt. Hierbei sind nähere Ausführungen zur Regelung der Heizleistung bzw. des Heizstroms, insbesondere zur Erzeugung und Gewinnung der Sollwerte gemacht.
  • Bei einem in der DE 20 2005 016 078 U1 offenbarten weiteren Wärmegerät mit schmiegsamem Heizkörper ist das mindestens eine Heizelement flächig als Folie oder aus einzelnen Filamenten gebildet. Wesentliches Element einer Sicherheitseinrichtung ist dabei eine Isolationsschicht vorzugsweise mit NTC-Eigenschaften. Eine Steuerungsvorrichtung ist dabei nicht im Einzelnen gezeigt, wohl aber sind verschiedene Varianten der Sicherheitseinrichtung beschrieben.
  • In der DE 103 08 724 A1 sind ebenfalls bei einem Wärmegerät mit einem schmiegsamen Heizkörper verschiedene Anschlussmöglichkeiten eines Versorgungskabels an einer Verbindungseinheit auf dem Heizkörper dargestellt. Bei dem Heizelement handelt es sich um eine Doppelheizkordel.
  • Die vorstehend genannten Druckschriften zeigen auch unter Verweis auf weiteren Stand der Technik verschiedene Aufbauten des schmiegsamen flächigen Heizkörpers und der Steuerungsvorrichtung für den Heizstrom insbesondere in Verbindung mit einer Netzspannungsversorgung.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Wärmegerät mit einem schmiegsamen Heizkörper bereit zu stellen, das erweiterte Verwendungsmöglichkeiten bei einfacher Handhabung bietet.
  • Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Hierbei ist zum Bereitstellen des Heizstroms in Verbindung mit der Steuerungsvorrichtung ein selbstständiger Niedervolt-Energiespeicher vorgesehen, der an das mindestens eine Heizelement anschließbar ist.
  • Mit dem selbstständigen Niedervolt-Energiespeicher, der eine ungefährliche Spannung (von höchstens 42V) liefert, in Verbindung mit der Steuerungsvorrichtung ist das Wärmegerät für seinen Betrieb von einem Versorgungsnetz unabhängig und an beliebigem Ort einsetzbar, beispielsweise als Heizkissen in einem Stadion. Durch die Verbindung mit der Steuerungsvorrichtung ist bei zuverlässiger Funktion eine hohe Betriebssicherheit gewährleistet.
  • Zwar ist grundsätzlich ein nicht gepulster Betrieb denkbar. Eine vorteilhafte Ausbildung für eine Steuerung oder Regelung der Heizleistung besteht jedoch darin, dass die Steuerungsvorrichtung zum Erzeugen eines gepulsten Heizstroms aus einer von dem Energiespeicher bereitgestellten Gleichspannung ausgebildet ist, insbesondere wenn vorgesehen ist, dass die Steuerungsvorrichtung eine Modulationseinrichtung für eine Änderung der Pulsweite mit variablem Verhältnis von Ein- und Ausschaltzeit des Heizstroms zum Steuern oder Regeln der Heizleistung aufweist und dass die Modulationseinrichtung in der Weise ausgebildet ist, dass auch bei der höchsten Heizleistung eine Ausschaltzeit vorhanden ist.
  • Die Betriebsmöglichkeiten des Wärmegerätes werden dadurch erweitert, dass an die Steuerungsvorrichtung über eine lösbare Steckverbindung eine äußere Niederspannungsquelle anschließbar ist, dass die Überwachungseinrichtung eine Erkennungsvorrichtung aufweist, mit der der angeschlossene Zustand einer äußeren Niederspannungsquelle erkennbar ist, und dass die Steuerungsvorrichtung in der Weise ausgebildet ist, dass die Heizleistung in Abhängigkeit der erfassten Spannung der äußeren Niederspannungsquelle auf einen gewählten Wert regelbar oder steuerbar ist. Dabei ist eine sichere Funktion auch bei Betrieb mit der äußeren Niederspannungsquelle, beispielsweise eines Bordnetzes in einem Fahrzeug oder über ein Netzgerät am Versorgungsnetz, gewährleistet, denn es ist ausgeschlossen, dass bei einer Versorgungsspannung, die den Wert der Spannung des Energiespeichers überschreitet, eine erhöhte Heizleistung erzeugt wird.
  • Eine zusätzliche Betriebssicherheit wird dadurch erreicht, dass die Überwachungseinrichtung eine Kontrollstufe aufweist, mittels der feststellbar ist, ob die Steuerungsvorrichtung bei angeschlossener äußerer Niederspannungsquelle den Heizstrom tatsächlich in Abhängigkeit von deren Spannung anpasst. Selbst wenn die Spannung der äußeren Niederspannungsquelle höher liegt als die des Niedervolt-Energiespeichers und daher an sich bei Betrieb mit maximaler Einschalt- und minimaler Ausschaltzeit eine über der gewünschten Heizleistung liegende Heizleistung erzeugt würde, wird dies von der Überwachungseinrichtung erkannt, so dass darauf z.B. durch Abschalten oder eine Warnmeldung hingewiesen werden kann.
  • Eine zuverlässige Steuerung mit sicherem Betrieb wird weiterhin dadurch vorteilhaft erreicht, dass die Steuerungsvorrichtung zum gesteuerten oder geregelten Zuführen des Heizstroms zu dem mindestens einen Heizelement ein in dem Pfad des Heizstroms liegendes durch- und abschaltbares Steuerglied zum abwechselnden Durchschalten und Unterbrechen des Heizstroms aufweist und dass in dem Pfad des Heizstroms ein weiteres durch- und abschaltbares Steuerglied angeordnet ist, mit dem der Heizstrom abschaltbar ist, wenn die Überwachungseinrichtung einen anormalen Zustand erkennt.
  • Die Sicherheit der Überwachung und Betriebskontrolle wird dadurch begünstigt, dass die Überwachungseinrichtung zum Erkennen des Vorhandenseins der Ausschaltzeit ausgebildet ist und dass bei Feststellung, dass diese nicht vorhanden ist, von der Überwachungseinrichtung ein Fehlersignal abgebbar ist, in dessen Abhängigkeit vermittels der Steuerungsvorrichtung eine Warnmeldung abgebbar und/oder der Heizstrom mittels des weiteren Steuerglieds abschaltbar ist.
  • Für die Regelung der Heizleistung ist vorgesehen, dass die Steuerungsvorrichtung eine Schaltung zum Erfassen eines Istwerts des Heizstroms oder der Heizleistung und eine Sollwertbereitstellungsschaltung für einen Sollwert zum Regeln der Heizleistung mittels einer einen Soll-/Istwert-Vergleicher aufweisenden Regeleinrichtung umfasst.
  • Eine Darbietung von Betriebs- und/oder Fehlerzuständen wird dadurch erhalten, dass die Steuerungsvorrichtung eine Ansteuerungsvorrichtung für eine optische, akustische und/oder vibratorische Anzeigevorrichtung aufweist.
  • Die Handhabung und Bedienung sowie die Mobilität werden dadurch begünstigt, dass der Niedervolt-Energiespeicher und die Steuerungsvorrichtung in einem Gehäuse eines Versorgungsteils aufgenommen sind, das auch eine Anschlussvorrichtung zum Anschließen des Heizkörpers aufweist.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungsmöglichkeiten, den Benutzer über eine Anzeige von Betriebs- bzw. Fehlerzuständen zu informieren, bestehen darin, dass die Anzeigevorrichtung zumindest teilweise an dem Heizkörper und/oder an dem Gehäuse angeordnet ist.
  • Zu einer universelleren Verwendbarkeit tragen die Maßnahmen bei, dass die Steuerungsvorrichtung zum Unterscheiden unterschiedlicher Heizkörper ausgebildet ist.
  • Ist vorgesehen, dass der Heizkörper über einen lösbaren Steckanschluss mit dem Niedervolt-Energiespeicher verbindbar ist und dass über denselben Steckanschluss anstelle des Heizkörpers ein Ladegerät für den Energiespeicher anschließbar ist, so wird ein Betrieb des Wärmegerätes während eines Aufladevorganges sicher unterbunden.
  • Um einen schädigenden Betrieb des Energiespeichers sicher auszuschließen, ist des Weiteren vorgesehen, dass die Überwachungseinrichtung zum Erkennen eines Absinkens der Spannung des Energiespeichers und Erzeugen eines diesbezüglichen Zustandssignals bei Unterschreiten eines kritischen Wertes ausgebildet ist und dass der Heizstrom auf der Basis des Zustandssignals abschaltbar ist.
  • Die Sicherheitsüberwachung kann des Weiteren in an sich bekannter Weise (vgl. eingangs genannte Druckschriften) dadurch ausgestaltet werden, dass das Heizelement mindestens einen Heizleiter mit PTC- oder NTC-Verhalten und eine Isolation mit PTC- oder NTC-Eigenschaft aufweist und dass das PTC- oder NTC-Verhalten des Heizleiters und/oder die PTC- oder NTC-Eigenschaft der Isolation in die Regelung und/oder in eine Sicherheits-Überwachung einbezogen ist/sind.
  • Insbesondere als Sitzkissen ist für den Sitzkomfort der Aufbau vorteilhaft so ausgestaltet, dass das Heizelement als Einfachheizkordel mit nur einem um einen zentralen Träger gewickelten Heizdraht ausgebildet ist.
  • Zum Benutzungskomfort tragen des Weiteren die Maßnahmen bei, dass das als Heizkordel ausgebildete Heizelement zwischen Polsterschichten eingebettet ist, und des Weiteren auch die Maßnahmen, dass der Heizkörper eine dem Körper eines Benutzers zuzuwendende und eine diesem abzuwendende Seite besitzt, dass die dem Körper abzuwendende Seite wärme- und/oder feuchtigkeitsisolierend ausgebildet ist und/oder dass die dem Körper abzuwendende Seite eine dickere Polsterschicht aufweist als die dem Körper zuzuwendende Seite.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
    • Fig. 1
    wesentliche Komponenten des Wärmegerätes in perspektivischer Ansicht,
    Fig. 2A und 2B
    einen Versorgungsteil 20 in perspektivischer Ansicht und in auseinander gezogener perspektivischer Darstellung,
    Fig. 3
    ein weiteres Ausführungsbeispiel für den Versorgungsteil,
    Fig. 4
    einen Heizkörper des Wärmegerätes in zusammengerolltem Zustand,
    Fig. 5
    den Heizkörper des Wärmegerätes in teilweise aufgeschnittener Darstellung in Draufsicht,
    Fig. 6
    eine Steuerungsvorrichtung des Wärmegerätes in Blockdarstellung,
    Fig. 7
    ein Ausführungsbeispiel für einen Schaltungsteil der Steuerungsvorrichtung in näherer Ausgestaltung,
    Fig. 8
    ein weiteres Ausführungsbeispiel für einen Schaltungsteil der Steuerungsvorrichtung in näherer Ausgestaltung und
    Fig.9
    ein weiteres Ausführungsbeispiel für einen Schaltungsteil der Steuerungsvorrichtung in näherer Ausgestaltung und
    Fig. 10
    ein Prinzipschaltbild zu einer alternativen Ausbildung einer Funktionsüberwachung.
  • Fig. 1 zeigt als wesentliche Komponenten eines Wärmegerätes 1 einen schmiegsamen flächigen Heizkörper 10, einen Versorgungsteil 20 zum Betreiben des Heizkörpers 10, eine Auto-Anschlusseinheit 30 mit Autostecker 31 (zum Anschluss an einer Zigarettenanzünder-Buchse), Verbindungskabel 33 und weiterem Stecker 32 zum Anschluss an dem Versorgungsteil 20 sowie ein Anschlusskabel 11 des Heizkörpers 10 mit einem Anschlussstecker 12 zum Anschluss an dem Versorgungsteil 20. Der Heizkörper 10 ist beispielsweise als Heizkissen einer Größe von ca. 30 cm x 40 cm ausgebildet und kann an dem Versorgungsteil 20 z.B. in einem Stadion in hoher Heizstufe für etwa zwei Stunden betrieben werden oder alternativ in einem Fahrzeug über die Auto-Anschlusseinheit 30 ständig betrieben werden. Daneben ist ein Betrieb über ein Netzgerät möglich.
  • Wie die Fig. 2A und 2B zeigen, weist der Versorgungsteil 20 ein handliches, relativ schmales, hohes, seitlich gerundetes, oben und unten im Wesentlichen flaches Gehäuse 21 mit einer Steckeröffnung 21.1, seitlichen Öffnungen 21.2 für Verschlusselemente und angeformten Koppelelementen 21.3 zum Anbringen eines Halteteils 23 in Form eines Haltehakens auf, mit dem es beispielsweise an einem Tragegurt oder an einer Taschenöffnung eingehängt werden kann. Auf einer Außenseite zwischen den gerundeten Schmalseiten und dem Boden und Deckel ist das Gehäuse 21 konvex nach außen gewölbt, während es auf der gegenüberliegenden Seite, auf der auch das Halteteil 23 angebracht ist, etwas konkav nach innen gewölbt ist, so dass sich eine angenehme Trageform ergibt und ein länglicher Energiespeicher 41 wie etwa ein Akku einer Versorgungseinheit 40 im Inneren aufgenommen werden kann. Auf der flachen Oberseite ist in eine Gehäuseöffnung ein drehbarer Temperatur-Wählknopf 22 eingesetzt, über den der Benutzer verschiedene Temperaturstufen wählen kann. Statt eines drehbaren Wählknopfes kommen auch andere Handbetätigungselemente, wie z.B. Schiebeschalter, Taster oder dgl. in Betracht, mit denen eine entsprechende Wählfunktion erreicht werden kann.
  • Der Bodenteil 24, der von dem übrigen Gehäuseteil haubenartig überdeckt wird, ist auf seiner Oberseite mit einem oben offenen Hohlraum versehen, in den der Energiespeicher 41, der sich aus mehreren Einzelelementen zusammensetzen kann, eingesetzt wird. Über dem Energiespeicher 41 wird im oberen Bereich des Gehäuseinnenraumes eine Schaltungseinheit 42 mit mindestens einer Anschlussbuchse 42.1 für den Anschluss des Heizkörpers 10 oder alternativ eines Ladegerätes sowie mit einem Schaltelement 42.2 und gegebenenfalls weiteren Komponenten aufgenommen, worüber ein Distanzhalter 43 für den Energiespeicher 41 bzw. Akku eingesetzt ist. An dem Bodenteil sind auf den sich gegenüberliegenden Schmalseiten Rastelemente 24.1 in Form von Rastzungen mit Rastabsätzen angebracht, die im eingesetzten Zustand des Bodenteils 24 von der Innenseite her in die Verschlussöffnungen 21.2 einschnappen und daraus zum Entnehmen des Bodenteils 24 durch Eindrücken der Rastzungen gegen ihre Federwirkung gelöst werden können. Das Halteteil 23 wird auf die schieberartigen Koppelelemente 21.3 aufgeschoben und verrastet in der Endstellung.
  • Fig. 3 zeigt eine alternative Ausgestaltung des Versorgungsteils 20, wobei anstelle des Temperatur-Wählknopfes eine Wähltaste 22' in der Oberseite des Gehäuses 21 vorgesehen ist und außerdem mehrere Anzeigeelemente 25 in der Oberseite gut sichtbar angeordnet sind.
  • Wie Fig. 4 zeigt, kann der Heizkörper mittels an einem seitlichen Rand (vgl. Fig. 1) angebrachter Verschlussbänder 13 im zusammengerollten Zustand zusammengehalten werden, wozu z.B. Klettverschlüsse, Schnallenverschlüsse oder Druckknöpfe vorteilhaft sind.
  • Fig. 5 zeigt einen teilweise aufgeschnittenen Heizkörper 10 mit im Inneren befindlicher doppellagiger Einlage 14, insbesondere Polsterung, wobei zwischen zwei Schichten der Einlage 14 ein Heizelement 15 in Form einer Heizkordel mäanderförmig verlegt ist. Die Heizkordel ist an einigen Schlaufenenden mit einer Lasche gehalten und im Übrigen durch punktuelle Verbindung der beiden Schichten zwischen den Heizkordelabschnitten weiterhin in ihrer Lage fixiert.
  • Fig. 6 zeigt eine Steuerungsvorrichtung 50 zum Betreiben des Heizkörpers 10. Die Steuerungsvorrichtung 50 ist vorzugsweise in dem Versorgungsteil 20 angeordnet und über die Anschlussbuchse 42.1 zum Bereitstellen des Heizstroms für die erforderliche Heizleistung mit dem Heizkörper 10 verbindbar. Gemäß dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 6 weist die Steuerungsvorrichtung 50 außer dem Energiespeicher 41 zum Bereitstellen einer Versorgungsspannung UV auch einen Anschluss für eine Außenversorgung UA beispielsweise von einem Versorgungsnetz über ein Netzgerät sowie eine Autoversorgung UP von dem Bordnetz eines Fahrzeugs insbesondere über die Auto-Anschlusseinheit 30 auf. Diese Versorgungen werden über eine Anschlusseinheit AE angeschlossen, an die auch der Heizkörper 10 und stattdessen das Ladegerät LG angeschlossen werden.
  • Die so an die Steuerungsvorrichtung 50 angelegte Versorgungsspannung bzw. Eingangsspannung wird über eine Eingangsspannungserkennung EU erkannt. In einer Unterspannungserkennung UU wird festgestellt, ob eine kritische Mindestschwelle der Eingangsspannung, insbesondere des Energiespeichers 41, eingehalten ist oder unterschritten wird. Mittels einer Steuereinheit ST können diese Informationen weiterverarbeitet, ausgewertet und davon abhängige Steuerungsmaßnahmen eingeleitet werden, wie etwa Ausgabe einer Warnmeldung, Anzeigesteuerung zur Information des Benutzers oder Abschaltung des Heizstroms. Der Steuereinheit ST werden weiterhin gegebenenfalls in bidirektionalem Datenaustausch Signale einer Eingangs-/Ausgangsschnittstelle 1/O, einer Testeinheit T, einer Sollwertvorgabe SV und einer dynamischen Spannungsversorgung Udyn zugeführt. Ferner steht die Anschlusseinheit AE mit der Steuereinheit ST in bidirektionaler Verbindung und auch mit der dynamischen Spannungsversorgung Udyn, die ihrerseits mit der Sollwertvorgabe SV in Datenübertragungsverbindung steht. Eine vorteilhafte weitere Ausgestaltung besteht dabei darin, dass mit der Steuereinheit ST eine Funktionsüberwachungsschaltung WD in bidirektionaler Verbindung steht, die andererseits auch mit der Anschlusseinheit AE bidirektional gekoppelt ist. Von einer Istwerterfassung IE, die zum Feststellen der Ist-Heizleistung bzw. des Iststroms diesen am Pfad des Heizstroms abgreift, werden der Steuereinheit ST Istwerte zum Vergleich mit den über die Sollwertvorgabe SV abgeleiteten Sollwerten zugeführt. Der Heizstrom wird über die Steuereinheit ST mittels eines in dem Pfad des Heizstroms liegenden Steuerglieds in Form eines Lastschalters L1 durch Ein- bzw. Ausschalten für bestimmte Zeitdauern gesteuert bzw. geregelt, wobei die gesamte Dauer der Ein-Ausschaltzeit (bzw. Periodendauer) nur Bruchteile einer Sekunde oder eine oder mehrere Sekunden betragen kann. In dem Pfad des Heizstroms befindet sich ein weiteres Steuerglied L2 in Form eines ein- und ausschaltbaren Lastschalters, der auf ein entsprechendes Signal der Funktionsüberwachungsschaltung WD hin betätigbar ist, um den Heizstrom abzuschalten, wenn ein anormaler Zustand bzw. Fehlerzustand festgestellt wird. Alternativ kann das zusätzliche Steuerglied L2 in Abhängigkeit von den Signalen der Funktionsüberwachungsschaltung WD auch mittels der Steuereinheit ST angesprochen werden.
  • Die Funktionsüberwachungsschaltung WD kann alternativ zu einer Anordnung in dem Gehäuse 21 des Versorgungsteils 20 beispielsweise auch auf dem Heizkörper 10 angeordnet sein, wobei dann vorteilhaft auch das weitere Steuerglied L2 auf dem Heizkörper 10 angeordnet ist, wobei eine Anschlusseinheit eines Anschlusses für den Versorgungsstrom eine vorteilhafte Anordnungsmöglichkeit bietet. Diese Ausbildung ist zweckmäßig bei einer Doppel-Heizkordel insbesondere mit NTC-Widerstand, der zur Regelung genutzt wird. Dabei ist die Schaltung so ausgeführt, dass der NTC-Widerstand der Isolation zwischen den Heizleitern H1, H2 der Doppelkordel gemessen wird, wenn das Steuerglied L2 geöffnet ist, wobei das Steuerglied L2 zwischen den beiden Heizleitern H1, H2 liegt, wie Fig. 10 zeigt. Vorteilhaft ist dabei auch das Steuerglied L1 offen und der Strom durch die NTC-Isolation fließt über einen Messpfad NTC-Mess zu einer Senke (z.B. Kondensator oder andere Steuermittel), wobei dieser Strom gesteuert bzw. nur zeitweise definiert fließt. Neben einer Sicherheitsüberwachung (z.B. Kurzschlusserkennung) kann aufgrund einer geringeren Widerstandsänderung bei Normalbetrieb auch die Temperaturregelung über den NTC-Widerstand erfolgen, da der Widerstandsverlauf vorteilhaft exponentiell von der Temperatur abhängig ist, d.h. insbesondere bei über der Normaltemperatur liegender Temperatur stark abnimmt.
  • Auch ist es denkbar, ein Sicherheitssystem zu verwenden, das ohne das weitere Steuerglied L2 funktioniert, wie aus dem Stand der Technik bei Netzversorgung von Heizkörpern an sich bekannt.
  • Nachfolgend werden die Ausführungsbeispiele gemäß dem Blockschaltbild nach Fig. 6 und den Stromlaufplänen nach den Fig. 7 bis 9 näher erläutert.
  • Der dem Wärmegerät 1 zugeordnete Energiespeicher 41 wird über ein externes anzuschließendes (nicht gezeigtes) Ladegerät aufgeladen, so dass die in dem Energiespeicher 41 enthaltene Energiemenge zur zeitbegrenzten Versorgung des Heizkörpers 10 zur Verfügung steht. Daneben besteht die Möglichkeit, über einen Auto-Adapter die Autoversorgung UP über die Autoanschlusseinheit 30 zu nutzen, womit eine nahezu unbegrenzte Energie für den Betrieb des Heizkörpers 10 zur Verfügung steht. Da sich bei Nutzung einer Autoversorgung UP unterschiedliche Eingangsspannungen ergeben können (z.B. PKW oder LKW), kann die Versorgungsspannung des Heizkörpers 10 bereits über diesen Anschluss unterschiedliche Werte aufweisen, so dass sich im Betrieb unterschiedliche Nenn-Heizleistungen ergeben würden. Prinzipiell können diese mittels entsprechender Sicherheitseinrichtungen unter Steuerung bzw. Regelung durch die Steuerungsvorrichtung 50 auf den gewählten Wert geregelt werden. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Lösung in der Weise vorgenommen, dass zunächst mittels der Eingangsspannungserkennung die an den Heizkörper 10 angelegte Betriebsspannung, die im Bereich zwischen ca. 0 und 42 V liegen kann, erfasst wird und dann mittels der Steuerungsvorrichtung 50 und der darin vorgesehenen Steuereinheit ST durch Pulsweitenmodulation auf einen entsprechenden Normwert angeglichen wird, wobei noch bei der kleinsten vorkommenden Eingangsspannung, die nicht durch die Autoversorgung UP verwirklicht sein muss, sondern insbesondere auch von dem Energiespeicher 41 bereitgestellt sein kann, noch eine Ausschaltzeit bei der Pulsweitenmodulation von z.B. 5 % oder nur 2 % der Periodendauer aufrecht erhalten ist. Im einfachsten Fall bei z.B. einem Betrieb mit nur zwei Eingangsspannungen (Energiespeicher 41 und PKW-Autoversorgung UP) von 12 V reicht nur eine feste Schaltschwelle, um die Heizleistungen zu aktivieren. Die Art des Energiespeichers 41 kann variieren, wozu in Zukunft auch z.B. eine Brennstoffzelle oder eine Kombination aus verschiedenen Energiespeichern in Frage kommen, die zumindest teilweise auch z.B. auf dem Heizkörper 10 angeordnet sein können. Ähnlich wird auch ein Anlegen der Außenversorgung UA aus einem mit der Netzversorgung verbundenen Netzgerät mittels der Eingangsspannungserkennung EU erkannt und eine entsprechende Leistungsstellung für die Nenn-Heizleistung durch Pulsweitenmodulation vorgenommen.
  • Dem Heizkörper 10 wird der über die Versorgungsspannung UV bereitgestellte Strom über die Lastschalter L1 und L2 zugeführt und kann mittels dieser unterbrochen werden. Das Heizelement kann unterschiedlich ausgeführt sein, wie z.B. als Einfachheizkordel, Doppelkordel mit z.B. koaxial gewickeltem inneren und äußeren Heizleiter, die mittels einer Zwischenisolation voneinander getrennt. sind, Metallgewirke oder Metallgestricke bei flächig ausgebildetem Heizelement. Das Heizelement 15 ist im einfachsten Fall über zwei oder mehr Adern mit der Steuerungsvorrichtung 50 verbunden. Die Heizleiter des Heizelementes 15 können dabei so ausgestaltet sein, dass sie außer der Heizfunktion auch die Funktion einer Temperatursicherung übernehmen, wobei sie bei Überschreitung einer kritischen Temperatur z.B. auch nur an einer Stelle (hot spot) zur Abschaltung der Heizung führen. Der Heizleiter und/oder die zwischen zwei Heizleitern oder einem Heizleiter und einem Überwachungselement liegende Isolationsschicht kann/können einen positiven oder negativen Temperaturgang PTC bzw. NTC aufweisen, um eine Sicherheitsüberwachung mittels einer in der Steuerungsvorrichtung 50 vorhandenen Überwachungseinrichtung durchzuführen, wobei prinzipiell derartige Überwachungsschaltungen in den eingangs genannten Druckschriften erläutert sind. Beispielsweise wird dabei die PTC-Widerstandsänderung einer der beiden Heizleiter einer Doppelkordel bzw. ein davon abhängiger Wert als Istwert erfasst und zur Temperaturregelung unter Vergleich mit einem Sollwert der Steuereinheit ST zugeführt, mit der die Modulation, d.h. das Ein-Ausschaltzeitverhältnis zum Ansteuern des Lastschalters L1 beeinflusst wird. Auch können die von dem Widerstandsverhalten des oder der Heizleiter bzw. der Isolation abhängigen Temperatursignale für eine redundante Überwachung verwendet werden. Für sehr kleine Heizflächen kann eine preiswerte Temperaturregelung und/oder Leistungsstellung mittels eines oder mehrerer externer Temperatursensoren vorgenommen werden.
  • Zwar ist es denkbar, einen Festanschluss zwischen der Steuerungsvorrichtung 50 und dem Heizkörper 10 vorzunehmen, jedoch ist eine lösbare Steckverbindung, beispielsweise über die Anschlussbuchse 42.1, von Vorteil. Der Heizkörper 10 kann zur Identifikation auch Erkennungsteile aufweisen, wie z.B. Widerstand, Transponder oder dgl., um mit einer einheitlichen Steuerungsvorrichtung 50 jeweils z.B. zur betreffenden Leistungsanpassung oder Anpassung der Auswertung auch in Verbindung mit der Überwachungseinrichtung zusammen zu arbeiten. Auf diese Weise kann auch z.B. ein mobiles schmiegsames Gerät verwirklicht werden, das zwei ganz unterschiedliche Anwendungen erlaubt wie Sitzkissenfunktion für einen Stadionbesuch und für eine Bandagefunktion zur Behandlung von Sportverletzungen, wofür unterschiedliche Steuerungen bzw. Regelungen der Heizleistung und Anwendungszeit erforderlich sind. Wie an sich bekannt, sind auch Maßnahmen zur Reduzierung elektromagnetischer Felder insbesondere mittels gegensinnigen Stromflusses bei einer Doppelheizkordel anwendbar.
  • Die in der Steuerungsvorrichtung 50, insbesondere der Überwachungseinrichtung vorgesehene Funktionsüberwachungsschaltung WD, die mittels Hardware und/oder Software ausgeführt ist, erkennt (in einer Art Watchdog-Funktion) ein Fehlverhalten der Steuerungsvorrichtung 50 bzw. Steuereinheit ST bei der Temperatursteuerung oder Temperaturregelung und schaltet bei Feststellen eines anormalen Zustandes über den Lastschalter L2 den Heizkörper 10 ab. Dabei wird die Ausschaltzeit in der Pulsweitenmodulation ausgenutzt. Der Leistungsschalter L1, welcher von der Steuereinheit ST angesteuert wird, wird dynamisch z.B. mit einer maximalen Einschaltzeit von 95 % oder 98 % und einer Ausschaltzeit von z.B. etwa 5 % oder 2 % betrieben. Tritt ein anormaler Zustand bzw. ein Fehler auf, beispielsweise wenn der Lastschalter L1 einen Kurzschluss aufweist, so erkennt die Funktionsüberwachungsschaltung WD diesen Zustand und schaltet den Heizkörper 10 aus, bis der Fehler behoben ist. Des Weiteren können in der Steuerungsvorrichtung 50 Sicherheitsvorkehrungen der Art getroffen sein, wie sie in den eingangs genannten Druckschriften mit darin zu findenden weiteren Nachweisen vorgesehen sein. Bei einem zusammenrollbaren Heizkörper 10 kann die Gerätesicherheit dadurch noch gesteigert werden, dass die Heizung erst betriebsbereit wird, wenn ein Kontakt etwa an den Verschlussbändern 13 geöffnet bzw. unterbunden wird, wenn der Kontakt geschlossen wird.
  • Um dem Sicherheitsgesichtspunkt noch weiter Rechnung zu tragen, kann z.B., wie in Fig. 6 mit gestrichelten Verbindungslinien eingetragen, ein dynamisches Steuersignal an die Funktionsüberwachungsschaltung WD übertragen werden, welches von der Steuereinheit ST erzeugt wird. Im Fehlerfall fehlt das dynamische Signal, so dass die Funktionsüberwachungsschaltung WD diesen Zustand erkennt und den Heizstrom abschaltet. Um die Ladevorgänge des Energiespeichers 41 zu beeinflussen, kann eine zusätzliche Temperaturüberwachung vorgesehen sein, die bei Grenzwertüberschreitung auf einen Lade- bzw. Entladevorgang einwirkt und im Extremfall unterbricht.
  • Bei dem Ausführungsbeispiel sind zwei Schnittstellen an der Steuerungsvorrichtung 50 vorgesehen. An der ersten Schnittstelle wird der Heizkörper 10 angesteckt oder wechselweise das Ladegerät für den Energiespeicher 41. Damit ist ein gleichzeitiger Heizbetrieb und Ladebetrieb ausgeschlossen.
  • An der zweiten Schnittstelle der Anschlusseinheit AE kann eine der genannten äußeren Spannungsversorgungen, wie z.B. die Autoversorgung UP oder die Außenversorgung UA, angesteckt werden, womit ein stetiger Heizbetrieb des Heizkörpers 10 ermöglicht wird. In dem Anschlussadapter für die Autoversorgung UP ist vorteilhaft eine Schmelzsicherungsfunktion eingebaut. Beim Einstecken des Auto-Adapters bzw. der Autoanschlusseinheit 30 wird die Autoversorgung UP angeschlossen, wobei gleichzeitig der interne Energiespeicher 41 abgeschaltet wird. Tritt beim Betrieb mittels der Autoversorgung UP ein Kurzschluss oder eine zu hohe Stromaufnahme auf, so löst die Schmelzsicherung oder alternativ eine andere Schutzeinheit aus. Beide Schnittstellen der Anschlusseinheit AE sind unterschiedlich z.B. in unterschiedlicher Baugröße ausgeführt, so dass keine Verwechslung beim Anstecken der jeweiligen Komponenten auftreten kann. Auch ist ein Verpolungsschutz (mechanisch oder elektronisch) von Vorteil.
  • Für die Versorgung der in der Steuerungsvorrichtung 50 enthaltenen Elektronik kommen verschiedene Ausführungsformen in Betracht, wobei die Betriebsspannung für die Elektronik-Stromversorgung gegenüber der Versorgungsspannung herab oder heraufgesetzt werden kann. Dies geschieht z.B. durch eine statische Stromversorgung, etwa durch Vorschalten eines Widerstandes mit einem Dreh-, Schiebe-, Rastschalter oder dgl., und, soweit gefordert, durch eine Spannungsstabilisierung beispielsweise mittels einer Zenerdiode. Um den Stromverbrauch eines mobilen schmiegsamen Wärmegerätes so gering wie möglich zu halten, ist ein Aufbau von Vorteil, bei dem durch Betätigung einer Bedieneinheit (Taste oder dgl.) oder auch, ausgelöst von einer Eingangs-/Ausgangsschnittstellenschaltung I/O oder einem anderen Signal, die Elektronik-Spannungsversorgung eingeschaltet wird, die dann sofort oder in Stufen weitere Schaltungseinheiten versorgt. Hierbei können, noch während über das Bedienelement in Form der Temperatur-Wähltaste 22' die Elektronik-Versorgungsspannung eingeschaltet wird, dann sofort oder in Stufen weitere Schaltungseinheiten versorgt werden. Bei dieser dynamischen Elektronik-Stromversorgung bringt die Steuereinheit ST, beispielsweise ausgebildet als Mikrocomputer, selbst die Stromversorgung in einen Selbsthaltezustand oder die Steuereinheit ST steuert den Ladestrom bzw. die Elektronik-Versorgungsspannung in Abhängigkeit des Stromverbrauchs (zyklisch) zu einem bestimmten Betriebszustand.
  • Der mittels der Istwerterfassung IE erhaltene Istwert dient dazu, die Temperaturänderung des Heizelementes 15 zu erfassen und der Steuereinheit ST zum Vergleich mit dem Sollwert zuzuführen. Die Sollwertvorgabe erfolgt in Abhängigkeit einer Eingabe über eine Bedieneinheit, die in dem Gehäuse 21 integriert ist. Dabei kann die Sollwertvorgabe anfangs in einer Anheizphase zur Abgabe eines überhöhten Sollwerts ausgebildet sein. Die Bedieneinheit kann zur Eingabe einen Dreh- oder Schiebeschalter aufweisen oder zumindest eine Taste.
  • Durch die Unterspannungserkennung UU wird ein ungünstiger Betrieb des Energiespeichers 41 (z.B. Akku) bei Absinken seiner Versorgungsspannung für den Heizkörper 10 erkannt und der Heizkörper 10 wird bei erschöpfter Kapazität abgeschaltet. Diese Funktion kann auch auf eine externe Spannungsquelle angewandt werden. Alternativ oder ergänzend kann auch eine Kontrolleinrichtung für eine Temperatur beim Laden des Energiespeichers 41 vorgesehen sein, die den Ladestrom bei übermäßiger Temperaturentwicklung im Bereich des Energiespeichers 41 drosselt oder abschaltet.
  • Mittels der Eingangs-/Ausgangsschnittstelle I/O kann vorteilhaft ein beschleunigter Baugruppentest der Steuerungsvorrichtung 50 durchgeführt werden. Optional ist dabei möglich, über diesen oder andere Anschlüsse gespeicherte Programme oder Daten auszutauschen oder die Kombination mit weiteren Baugruppen oder externen Komponenten wie Personalcomputer, Kleincomputer (PDA), Anzeigeeinheiten, uni- oder bidirektional herzustellen. Die Verbindung kann dabei über Kabel, Infrarotstrecke, Funkstrecke oder Schall erfolgen.
  • Die Steuereinheit ST steuert über eine Ansteuerungsvorrichtung mit einer Signalausgabeschaltung SA auch eine optische, akustische und/oder vibratorische Anzeigevorrichtung, deren Anzeigeelemente zumindest teilweise an dem Gehäuse 21 und/oder dem Heizkörper 10 angeordnet sind.
  • Eine nähere Ausgestaltung der Steuerungsvorrichtung 50 ist in Fig. 7 anhand eines Stromlaufplans wiedergegeben. Kernelement dieser Schaltung ist die Steuereinheit ST, ausgeführt als integrierte Schaltung, insbesondere Mikrocontroller mit Ein- und Ausgangsanschlüssen. Prinzipiell kann ein solcher Aufbau auch mit diskreten Elementen anstelle der integrierten Schaltung realisiert werden.
  • Der Energiespeicher 41 bzw. Akku wird über Anschlüsse X1 und eine Sicherung F1 mittels eines externen Ladegerätes (mit Ladeanzeige) aufgeladen. Während der Aufladung ist kein Heizbetrieb möglich. Durch Reihenschaltung mehrerer Standardenergie-Speicherzellen (NiMH oder andere technische Systeme) ergibt sich eine Akku-Betriebsspannung von z.B. 9,6V, die für Wärmezwecke zur Verfügung stehen. Bei einem Heizkissen wird z.B. mit einer Gesamtkapazität von rund 2200 mAh bei maximaler Heizleistung eine Heizdauer von ca. 2 Stunden erreicht. Bei niedrigeren Schaltstellungen verlängert sich die Betriebszeit entsprechend bis auf ein Vielfaches. An dem Anschluss X1 wird für den Betrieb der Heizkörper 10 angeschlossen. Mittels des Temperatur-Wählknopfes 22 wird über den Leistungssteller LST eine aus mehreren Schaltstellungen 0-1-2-3 ... ausgewählt. Die Schaltstellungen ergeben eine entsprechende Heizleistung am Heizkörper 10. Ist der Energiespeicher 41 leer oder soll das Wärmegerät 1 nicht betrieben werden, so wird die Schaltstufe 0 gewählt. Für einen Dauerbetrieb mit einer Autoversorgung UP lässt sich das Wärmegerät 1 über die Autoanschlusseinheit 30 (Auto-Adapter) an eine Spannung von 12V über eine Diode D1 und die Stromsicherung F1 anschließen. Beim Einstecken des Niederspannungssteckers in die Buchse X2 wird die Verbindung zu dem Energiespeicher 41 abgeschaltet. Die Steuereinheit ST bzw. der Mikrocontroller der Steuerungsvorrichtung 50 erkennt das Anliegen der externen Versorgungsspannung 12V über Widerstände R1 und R2 am Eingang der Steuereinheit ST (Anschluss 2). Da sich infolge der höheren externen Versorgungsspannung von 12V (gegenüber der Spannung des Energiespeichers 41) bei gleicher Ein- und Ausschaltzeit bzw. gleichem Modulationsgrad am Heizkörper 10 eine höhere Heizleistung einstellen würde, schaltet die Steuereinheit ST die Pulsweitenmodulation so um, dass sich wiederum die Nennleistung am Heizkörper 10 einstellt. Entsprechend erfolgt wiederum eine Umschaltung beim Unterbrechen der Autoversorgung UP und Umstellung auf die Versorgung mit dem Energiespeicher 41.
  • Mit der Steuereinheit ST können verschiedene Programmmodi realisiert werden, die vorzugsweise in dem Mikrocontroller gespeichert sind und gegebenenfalls änderbar sind, wie z.B. ein Schnellanheizmodus mit erhöhtem Sollwert über eine gewisse Zeit während einer Anheizphase, wobei auch zu Beginn die Oberflächentemperatur für eine kurze zulässige Zeitdauer erhöht sein kann, um danach eine Absenkung auf die gewählte Heizstufe für einen länger anhaltenden bzw. Dauerbetrieb zu senken. Weitere Betriebsarten sind ein Kurzzeitbetrieb (bis ca. 2h), entweder zeitbeschränkt mittels einer Zeitsteuerung oder temperaturabhängig entsprechend einer Sollwertvorgabe, ein Dauerbetrieb mit abgesenkter Leistung, der über zwei Stunden dauert aber auch zeitbeschränkt und/oder temperaturabhängig von einer Sollwertvorgabe sein kann. Auch eine Abschaltung nach einer fest vorgebbaren Zeit kann realisiert sein.
  • Bei einer weiteren Ausgestaltung wird eine Programmumschaltung bei Betrieb mit stetiger externer Versorgungsspannung vorgenommen, wie z.B. eine Einstellung neuer Parameter für die Zeitsteuerung und/oder die Wahl unterschiedlicher Betriebsmodi zur Leistungs- bzw. Temperaturabsenkung für einen Nachtbetrieb. Bei einem weiteren Betriebsmodus kann eine Schnellheizung erneut gestartet werden, wenn ein (z.B. druckempfindlicher, optischer, kapazitiver, akustischer oder ähnlicher) Positionssensor feststellt, dass der Heizkörper verlassen und wieder belegt wird. Auch können andere Signale einbezogen werden, um z.B. den Heizbetrieb zu starten, wenn ein an dem Heizkörper 10 oder außerhalb angeordneter Feuchtesensor und/oder Temperatursensor angibt, dass bestimmte Grenzwerte über- oder unterschritten sind. Auch ist eine Fernsteuerung über Kabel, eine Infrarotstrecke, eine Funkstrecke oder über akustische Signale für die Ein- oder Aussteuerung der Heizung denkbar. Eine Ein-/Ausschaltung der Heizung kann auch in Abhängigkeit eines Lagesensors und/oder Bewegungssensors (z.B. im Zusammenhang mit einer sportlichen Betätigung) erfolgen. Ferner kann eine Ein-/Ausschaltung in Abhängigkeit eines oder mehrerer Schaltkontakte erfolgen, wobei z.B. ein Betrieb erst möglich ist, wenn das Gerät an einer gewünschten Stelle angebracht ist und/oder eine Schnappverbindung geschlossen ist oder eine Taste für eine bestimmte Zeit betätigt wird. Auch kann vorgesehen sein, dass ein Ein-/Ausschalten der Heizung über eine Leitfähigkeitserfassung (beispielsweise mittels Kontaktelektroden) erfolgt, um beispielsweise bei Schweißbildung am menschlichen Körper die Heizleistung zu reduzieren.
  • Bei einer weiteren Ausgestaltung können spezielle Temperaturverläufe verwirklicht sein, um z.B. eine gestufte (zeitabhängige) Leistungssteuerung (bzw. Temperaturabstufung) zu erhalten.
  • Die Programmauswahl kann auch automatisch in Abhängigkeit von der Art oder dem Zustand des Heizkörpers 10 erfolgen, wobei z.B. ein Widerstandswert des Heizkörpers 10 oder ein anderer Abgleichwert, eine (mechanische oder elektrische) Codierung am Steckverbinder, eine Transpondertechnik oder dgl. herangezogen werden kann.
  • Die Unterspannungserkennung UU kann ebenfalls in das Programm integriert sein, wobei für die Unterspannungserkennung UU Widerstände R3, R4, R18, R19 ein Komparator (IC2B), ein weiterer Widerstand R9 und die Steuereinheit ST (Anschluss 10) vorgesehen sind. Erschöpft sich die Energie des Energiespeichers 41 während eines Betriebs, so spricht die Unterspannungserkennung UU an, woraufhin der Heizstrom abgeschaltet wird. Über die Anzeigevorrichtung kann eine diesbezügliche Anzeige, z.B. ein Blinken oder eine akustische Meldung erzeugt werden. Um den Betrieb des Energiespeichers 41 bei Unterspannung zu vermeiden, wird die Anzeige nach einer gewissen Zeit ebenfalls abgeschaltet.
  • Die Anzeigevorrichtung umfasst einen Vorwiderstand R20 und eine Leuchtdiode LED1. Alternativ können andere oder zusätzliche optische, akustische oder vibratorische Anzeigeelemente verwendet werden, wobei auch nummerische und alphanummerische oder Symbole oder Kombinationen daraus in Frage kommen. Eine großflächige Anzeige kann z.B. durch Integration in den Heizkörper 10 erhalten werden, beispielsweise mittels flächiger organischer Leuchtdiode (OLED) oder mittels Vibration.
  • Der Leistungssteller LST kann mittels unterschiedlicher Elemente betätigt werden, wie z.B. einen Drehschalter in Form des Wählknopfes 22, und verschiedene weitere Bauelemente aufweisen, wie Vorwiderstand R17 für eine Zenerdiode ZD1, gegen Masse gelegte Widerstände R8 und R7 für Anschlüsse 3 und 4 der Steuereinheit ST. In Nullstellung unterbricht der z.B. BCD-codierte Leistungssteller L1 die interne Elektronikbetriebsspannung von z.B. ca. 3V. Nach dem Umschalten in eine der Stellungen 1, 2, 3 wird die Elektronikbetriebsspannung von ca. 3V stabilisiert und zu Beginn ein Rücksetzen über die Schaltungselemente R5, C1, D2, µC Anschluss 11 an der Steuereinheit ST vorgenommen, die den spezifischen Programmablauf startet. Durch stetige Abfrage der Eingänge der Steuereinheit ST (Anschlüsse 3 und 4) kann die Leistungs- bzw. Temperatur-Vorwahl des Benutzers überprüft werden und der interne Programmablauf stufenbezogen erfolgen. Die Kommunikation mit der Steuereinheit ST kann uni- oder bidirektional realisiert sein, und zwar über Anschlüsse 17 und/oder 18. Dabei können Programm-Überarbeitungen oder Baugruppentests, ein Datenaustausch mit anderen Geräten, wie z.B. Personalcomputer, Einschreiben- und Lesen von Programmparametern, wie Zeiten der Zeitsteuerung, variable Werte für Berechnungen, Datenwerte für die spätere Auswertung von Betriebsdaten und Messergebnissen (insbesondere Temperaturmessungen) vorgesehen sein. Somit kann eine optimale Anpassung an eine jeweilige Produktfamilie erfolgen. Eine weitere Kommunikationsschnittstelle kann z.B. über den Anschluss für die Auto-Anschlusseinheit 30 bzw. des weiteren Steckers 32 desselben realisiert werden.
  • Der Lastschalter L1 zum Steuern bzw. Regeln des Heizstroms wird über eine diskret oder integriert aufgebaute Schaltung (z.B. Mikrocontroller) programmgesteuert über Anschluss 9, Widerstände R12 und R10 vorteilhaft leistungslos angesteuert. Dabei ist zu beachten, dass für die Überprüfung mittels der Funktionsüberwachungsschaltung WD nach einer Einschaltzeit immer eine Ausschaltzeit von z.B. zwischen 10 % und 2 % der Periodendauer erfolgt. Damit stehen also z.B. zwischen z.B. 90 % und 98 % der Grundperiodendauer für die Erzeugung der Heizleistung zur Verfügung. Für niedrigere Heizstufen oder eine höhere Versorgungsspannung UV wird die Einschaltzeit infolge der Pulsweitenmodulation so verändert, dass sich die entsprechende Leistung einstellt. Bei einer Temperaturregelung werden Impulspakete mit einer Basisperiodendauer von z.B. 90 % bis 98 %, wie z.B. 95 % Einschaltzeit und der Rest auf 100 % Ausschaltzeit zum Ansteuern des Lastschalters L1 gewählt, während bei höherer Versorgungsspannung UV eine entsprechende Änderung der Pulsweitenmodulation erfolgt.
  • In einem anormalen Zustand bzw. bei Ausfall des Leistungsschalters L1 wird über die Überwachungsvorrichtung von dieser aus oder mittels eines Signals derselben über die Steuereinheit ST der Leistungsschalter L2 (z.B. in MOSFET-Ausführung, Transistor, Thyristor, Triac oder dgl.) angesprochen, um den Heizstrom zu unterbrechen und ein unkontrolliertes Heizen zu unterbinden. Die Funktionsüberwachungsschaltung WD arbeitet z.B. folgendermaßen: Der Komparator IC2A mit an positiver Spannung liegendem Widerstand R21 schaltet den Leistungsschalter L2 ein, wenn die Spannung am Komparator-Eingang (Anschluss 3) größer ist als die Spannungsreferenz an dem anderen Komparator-Eingang (Anschluss 2), welche sich aus den Widerständen des Spannungsteilers R23 und R28 und der Gesamtspannung von z.B. etwa 3V ergibt. Beim Anlegen der Spannungsversorgung für die Elektronik ist der Kondensator C4 entladen und wird über die Widerstände R14 und R26 sowie eine Diode D3 und über einen Parallelzweig mit einem Widerstand R15 aufgeladen.
  • Die Komparator-Eingangsspannung an Anschluss 3 steigt an und der Komparator IC2A schaltet den Lastschalter L2 ein. Die Diode D4 (und evtl. D5) begrenzt die maximale Eingangsspannung am Komparator-Anschluss 3. In der Zwischenzeit wird der Lastschalter L1 mit Pulsweitenmodulation betrieben. Dies führt dazu, dass während der leitenden Phase die Spannung am Knotenpunkt der Widerstände R15 und R14 nahezu 0 V (GND) erreicht, abhängig vom Laststrom und Durchgangswiderstand des Lastschalters L1. Dadurch wird die Kondensatorspannung über den Widerstand R15 entladen. Parallel dazu sinkt die Komparatorspannung am Anschluss 3, jedoch erreicht diese nicht die Schaltschwelle, so dass der Lastschalter L2 im Einzustand verweilt. Durch die PWM-Ansteuerung (Auszustand) des Lastschalters L1 steigt die Spannung am Knotenpunkt der Widerstände R14 und R15 bei angeschlossenem Heizkörper 10 auf die Spannung des Energiespeichers 41 bzw. die externe Versorgungsspannung an. Ist der Heizkörper 10 nicht eingesteckt, ergibt sich eine Spannung von ca. 3V. Dies bedeutet, dass der Kondensator C4 im Auszustand des Lastschalters L1 immer wieder auf die durch die Diode D4 und evtl. D5 begrenzte Spannung aufgeladen wird. Dadurch wird der Lastschalter L2 im Normalfall stetig (und leistungslos) angesteuert. Bei einem anormalen Zustand bzw. im Fehlerfall, wie bei einem Kurzschluss des Lastschalters L1 oder fehlerhafter stetiger Ansteuerung (Dauerheizung) des Lastschalters L1 spricht die Funktionsüberwachungsschaltung WD an. Die Spannung am Knotenpunkt der Widerstände R14 und R15 beträgt stetig etwa 0 V (GND) oder z.B. etwa 150 mV. Dadurch wird der Kondensator C4 über den Widerstand R15 entladen. Parallel dazu sinkt auch die Komparator-Eingangsspannung am Anschluss 3 unter die Referenzspannung der Komparator-Eingangsspannungsreferenz am Anschluss 2, und die Ansteuerung des Lastschalters L2 wird unterbrochen. Das bedeutet, dass die Heizung so lange ausgeschaltet wird, wie der anormale Zustand bzw. Fehlerfall vorliegt.
  • Die Bildung der Oszillatorfrequenz der Steuereinheit ST erfolgt über den Widerstand R6 und den Kondensator C3. Zu einem raschen Neustart nach einem Ausschalten ist eine Entladediode D2 vorgesehen.
  • Der in Fig. 8 gezeigte Aufbau der Steuerungsvorrichtung 50 unterscheidet sich von dem Aufbau nach Fig. 7 insbesondere durch die Bedientaste 22' (vgl. auch Fig. 3) gegenüber dem Wählknopf 22 mit Leistungssteller LST. Demnach weist die Bedieneinheit die Taste 22' oder optional mehrere Tasten oder eine entsprechende statische, rastende Betätigungseinheit auf. Die Gestaltung der Taste 22' bzw. des Schalters oder Knopfes ist so gewählt, dass kein versehentliches Einschalten erfolgt. Die Anzeige kann in der vorstehend genannten Weise erfolgen, beispielsweise gemäß Fig. 3 über drei Anzeigeelemente 25 in Form von Leuchtdioden.
  • Die Stromversorgung der Elektronik kann auf verschiedene Arten erfolgen, beispielsweise dadurch, dass die Elektronik stets an der Versorgungsspannung angeschlossen ist, ohne die Spannung herab- oder heraufzusetzen. Alternativ zu der statischen Ausführung kann diese jedoch auch dynamisch realisiert sein, und zwar alternativ mit oder ohne Bereitschaftsfunktion, wobei eine Bereitschaftsfunktion z.B. günstig für einen Mikrocontroller oder eine Uhrenfunktion ist, wobei der Mikrocontroller bzw. die Zeitsteuerung auch im ausgeschalteten Zustand des Wärmegerätes 1 mit reduziertem Stromverbrauch weiterversorgt wird, so dass sich allerdings die Energie des Energiespeichers 41 erschöpft. Hingegen ist die dynamische Ausführung ohne Bereitschaftsfunktion für den Energieerhalt günstiger und ist z.B. in Verbindung mit der Wähltaste 22' so gelöst, dass beim Betätigen der Wähltaste 22' die Elektronikversorgungsspannung durch kurzfristiges Laden des Kondensators C5 über den Widerstand R27 und Spannungsbegrenzung durch eine Zenerdiode ZD1 erfolgt. Dabei ist es wichtig, dass der Mikrocontroller nach einer Rücksetzphase und Programmstart eine Art Selbsthaltung der Elektronikstromversorgung übernimmt. Dies geschieht durch ein Steuersignal an Anschluss 16 der Steuereinheit ST, welches Transistoren Q3 und Q4 leitend schaltet und infolgedessen über Widerstand R17 die eigentliche Elektronikstromversorgung übernimmt. Dem Benutzer kann die Bereitschaft durch eine LED-Stufenanzeige signalisiert werden. Nach dem Ausschalten durch eine Bedienfunktion oder z.B. über eine Zeitsteuerung oder eine Sicherheitsabschaltung wird mittels der Steuereinheit ST (Anschluss 16) die Haltefunktion der Elektronik-Versorgungsspannung unterbrochen und die Spannung bricht daraufhin zusammen, bis wieder die Wähltaste 22' für einen erneuten Start gedrückt wird.
  • Anstelle der Spannungsstabilisierung mittels der Zenerdiode könnte auch eine integrierte Schaltung, wie ein Spannungsregler (LDO) oder Operationsverstärker mit interner Spannungsreferenz vorgesehen sein, oder es könnten Teile eines Schaltnetzteils genutzt werden.
  • Um eine dynamische Ausführung mit Bereitschaftsfunktion umzusetzen, kann eine einfache Modifikation so vorgenommen werden, dass lediglich die Aufladung des Kondensators C5 getaktet ein- und ausgeschaltet wird, so dass immer eine ausreichende Elektronik-Versorgungsspannung gewährleistet wird. Dadurch wird weniger Strom von der Versorgung, wie z.B. dem Energiespeicher 41, entnommen und eine lange Betriebsdauer auch bei längerem Nichtgebrauch ermöglicht.
  • Fig. 9 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Steuerungsvorrichtung 50 mit diskreten Schaltungselementen, die alternativ aber auch zumindest teilweise integriert (z.B. Mikrocontroller, ASIC oder dgl.) ausgeführt werden kann. Als Temperatursensor wird hierbei der Widerstand des Heizelementes benutzt, wodurch andererseits bei Anschluss eines neuen Heizkörpers an die Versorgungseinheit 40 erneut ein Temperaturabgleich erfolgen muss. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel ist eine Unterspannungserkennung UU sowie eine Funktionsüberwachungsschaltung WD vorgesehen. Die Temperaturwahl erfolgt über einen Leistungssteller LST z.B. ebenfalls mittels eines Wählknopfes 22. Wie bei den vorherigen Ausführungsbeispielen sind auch ein Lastschalter L1 für die Regelung des Heizstroms und ein Lastschalter L2 für eine sichere Abschaltung im Fehlerfall vorhanden. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel können verschiedene Einstellungen für unterschiedliche Programmabläufe vorgenommen werden. Mittels der Retrigger-Funktion wird in regelmäßigen Zeitabständen die Heizung eingeschaltet, um ein Temperatur-Istsignal vom Heizkörper zu erhalten, da das Heizelement den Temperatursensor darstellt. Über einen Verstärker 1C1A erfolgt eine Istwertverstärkung. Ferner sind Soll-/Istwertvergleicher sowie eine Sollwertvorgabe zum Bereitstellen eines Sollwertes vorhanden.
  • Wie bereits angesprochen, kann der Aufbau des Heizkörpers 10 unterschiedlich ausgeführt sein, nämlich im Hinblick auf die äußere Beschichtung und Innenlagen gegebenenfalls mit Polsterung und auf das Heizelement selbst, das als Heizkordel unterschiedlichen Aufbaus oder als Flächenheizkörper ausgeführt sein kann.
  • Für ein Heizkissen eignet sich z.B. eine Abmessung von ca. 30 x 40 cm mit eingelegter Einfachheizkordel, da diese relativ preisgünstig und dünn für guten Sitzkomfort ausgeführt werden kann, wobei die Nennleistung z.B. in einem Bereich zwischen 5 und 20 Watt, insbesondere um etwa 10 Watt gewählt werden kann. Dabei besteht ein vorteilhafter Aufbau darin, dass die Heizelementanordnung mehr an der körpernahen Seite gewählt ist, um gegenüber der Umgebungstemperatur eine gute Isolation zu gewährleisten und den Energiebedarf während der Anwendung zu senken. Um das Wärmegerät 1 auch bei rauhen Umgebungsbedingungen im Außenbereich einsetzen zu können, eignet sich eine Ummantelung aus einem schmutzabweisenden wasserdichten Nylonmaterial oder anderem Feuchtigkeit und Schmutz abhaltenden Material, wie z.B. Membranmaterialien unterschiedlichen Aufbaus (z.B. mit Lotuseffekt). In Frage kommen auch Vliese (z.B. Mikrovliese) mit thermisch behandelter Oberfläche oder Vliesoberflächen, Aufschäumen zur Polsterung und Wärmeisolation. Dabei können weitere Eigenschaften, wie Antiallergie-, Antifungizid-, Nanooberflächen und Ausrüstungen wie Silber-/Goldbeschichtungen, Faserionisierungen zum Einsatz kommen. Einfache Oberflächenmaterialien sind PP-, PS-, PE-, PVC-, PA-Folien oder dgl. Auch kann der Heizkörper mit einem abnehmbaren, maschinenwaschbaren Überzug versehen sein. Auch kann die Ausbildung so sein, dass mehr als ein Heizkörper 10 an einer Versorgungseinheit 40 anschließbar und daran betreibbar ist. Auch können in dem Heizkörper 10 mehrere getrennte und unterschiedlich betreibbare Heizzonen angeordnet sein.
  • Außer einer Heizkordel mit nur einem Heizleiter oder mit zwei Heizleitern kann alternativ ein Flächenheizgewebe z.B. mit Karbonfasern, leitfähigen Schichten auf Textilfasern, mit Leitlacken oder dgl. eingesetzt werden. Weiterhin können Metallfäden eingewebt sein oder eine leitende Kunststofffolie mit Kontaktflächen zum Beheizen vorgesehen sein. Auch sind Silber- oder Gold-beschichtete Schmelzgarne geeignet, die die Funktion einer Temperatursicherung beinhalten, so dass bei z.B. lokaler Übertemperatur (hot spot) die Flächenheizung selektiv unterbrochen wird.
  • Der Anschluss des Heizelementes an die Versorgungseinheit 40 erfolgt vorzugsweise über das Anschlusskabel 11, das mittels einer Steckeinheit oder z.B. einer im Randbereich des Heizkörpers angeordneten festen Anschlusseinheit an das Heizelement 15 gekoppelt sein kann.

Claims (19)

  1. Wärmegerät mit einem schmiegsamen Heizkörper (10), der mindestens ein mit Heizstrom beaufschlagbares Heizelement (15) enthält, mit einer Steuerungsvorrichtung (50) zum gesteuerten oder geregelten Zuführen des Heizstroms und mit einer Überwachungseinrichtung zum Einhalten vorgegebener oder vorgebbarer Betriebsbedingungen,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass zum Bereitstellen des Heizstroms in Verbindung mit der Steuerungsvorrichtung (50) ein selbstständiger Niedervolt-Energiespeicher (41) vorgesehen ist, der an das mindestens eine Heizelement (15) anschließbar ist.
  2. Wärmegerät nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Steuerungsvorrichtung (50) zum Erzeugen eines gepulsten Heizstroms aus einer von dem Energiespeicher (41) bereitgestellten Gleichspannung ausgebildet ist.
  3. Wärmegerät nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Steuerungsvorrichtung (50) eine Modulationseinrichtung für eine Änderung der Pulsweite mit variablem Verhältnis von Ein- und Ausschaltzeit des Heizstroms zum Steuern oder Regeln der Heizleistung aufweist und
    dass die Modulationseinrichtung in der Weise ausgebildet ist, dass auch bei der höchsten Heizleistung eine Ausschaltzeit vorhanden ist.
  4. Wärmegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass an die Steuerungsvorrichtung (50) über eine lösbare Steckverbindung eine äußere Niederspannungsquelle anschließbar ist,
    dass die Überwachungseinrichtung eine Erkennungsvorrichtung aufweist, mit der der angeschlossene Zustand einer äußeren Niederspannungsquelle erkennbar ist, und
    dass die Steuerungsvorrichtung (50) in der Weise ausgebildet ist, dass die Heizleistung in Abhängigkeit der erfassten Spannung der äußeren Niederspannungsquelle auf einen gewählten Wert regelbar oder steuerbar ist.
  5. Wärmegerät nach Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Überwachungseinrichtung eine Kontrollstufe aufweist, mittels der feststellbar ist, ob die Steuerungsvorrichtung (50) bei angeschlossener äußerer Niederspannungsquelle den Heizstrom tatsächlich in Abhängigkeit von deren Spannung anpasst.
  6. Wärmegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Steuerungsvorrichtung (50) zum gesteuerten oder geregelten Zuführen des Heizstroms zu dem mindestens einen Heizelement (15) ein in dem Pfad des Heizstroms liegendes durch- und abschaltbares Steuerglied (L1) zum abwechselnden Durchschalten und Unterbrechen des Heizstroms aufweist und
    dass in dem Pfad des Heizstroms ein weiteres durch- und abschaltbares Steuerglied (L2) angeordnet ist, mit dem der Heizstrom abschaltbar ist, wenn die Überwachungseinrichtung einen anormalen Zustand erkennt.
  7. Wärmegerät nach einem der Ansprüche 3 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Überwachungseinrichtung zum Erkennen des Vorhandenseins der Ausschaltzeit ausgebildet ist und
    dass bei Feststellung, dass diese nicht vorhanden ist, von der Überwachungseinrichtung ein Fehlersignal abgebbar ist, in dessen Abhängigkeit vermittels der Steuerungsvorrichtung (50) eine Warnmeldung abgebbar und/oder der Heizstrom mittels des weiteren Steuerglieds (L2) abschaltbar ist.
  8. Wärmegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Steuerungsvorrichtung (50) eine Schaltung zum Erfassen eines Istwerts des Heizstroms oder der Heizleistung und eine Sollwertbereitstellungsschaltung für einen Sollwert zum Regeln der Heizleistung mittels einer einen Soll-/Istwert-Vergleicher aufweisenden Regeleinrichtung aufweist.
  9. Wärmegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Steuerungsvorrichtung eine Ansteuerungsvorrichtung für eine optische, akustische und/oder vibratorische Anzeigevorrichtung aufweist.
  10. Wärmegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Niedervolt-Energiespeicher (41) und die Steuerungsvorrichtung (50) in einem Gehäuse (21) eines Versorgungsteils (20) aufgenommen sind, das auch eine Anschlussvorrichtung zum Anschließen des Heizkörpers (10) aufweist.
  11. Wärmegerät nach Anspruch 9 oder 10,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Anzeigevorrichtung zumindest teilweise an dem Heizkörper (10) und/oder an dem Gehäuse (21) angeordnet ist.
  12. Wärmegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Steuerungsvorrichtung (50) zum Unterscheiden unterschiedlicher Heizkörper (10) ausgebildet ist.
  13. Wärmegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Heizkörper (10) über einen lösbaren Steckanschluss mit dem Niedervolt-Energiespeicher (41) verbindbar ist und
    dass über denselben Steckanschluss anstelle des Heizkörpers (10) ein Ladegerät für den Energiespeicher (41) anschließbar ist.
  14. Wärmegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Überwachungseinrichtung zum Erkennen eines Absinkens der Spannung des Energiespeichers (41) und Erzeugen eines diesbezüglichen Zustandsignals bei Unterschreiten eines kritischen Wertes ausgebildet ist und
    dass der Heizstrom auf der Basis des Zustandssignals abschaltbar ist.
  15. Wärmegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Heizelement (15) mindestens einen Heizleiter mit PTC- oder NTC-Verhalten und eine Isolation mit PTC- oder NTC-Eigenschaft aufweist und
    dass das PTC- oder NTC-Verhalten des Heizleiters und/oder die PTC- oder NTC-Eigenschaft der Isolation in die Regelung und/oder in eine Sicherheits-Überwachung einbezogen ist/sind.
  16. Wärmegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Heizelement (15) als Einfachheizkordel mit nur einem um einen zentralen Träger gewickelten Heizdraht ausgebildet ist.
  17. Wärmegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das als Heizkordel ausgebildete Heizelement (15) zwischen Polsterschichten eingebettet ist.
  18. Wärmegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Heizkörper (10) eine dem Körper eines Benutzers zuzuwendende und eine diesem abzuwendende Seite besitzt,
    dass die dem Körper abzuwendende Seite wärme- und/oder feuchtigkeitsisolierend ausgebildet ist und/oder
    dass die dem Körper abzuwendende Seite eine dickere Polsterschicht aufweist als die dem Körper zuzuwendende Seite.
  19. Wärmegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass elektromagnetische Felder mittels einer gegensinnig von Strom durchflossenen Doppelkordel oder durch eine kompensierende Flächenheizanordnung unterdrückt sind.
EP20070000585 2006-02-09 2007-01-12 Wärmegerät mit einem schmiegsamen Heizkörper Withdrawn EP1819200A2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200610006201 DE102006006201B4 (de) 2006-02-09 2006-02-09 Wärmegerät mit einem schmiegsamen Heizkörper

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP1819200A2 true EP1819200A2 (de) 2007-08-15

Family

ID=38006263

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP20070000585 Withdrawn EP1819200A2 (de) 2006-02-09 2007-01-12 Wärmegerät mit einem schmiegsamen Heizkörper

Country Status (2)

Country Link
EP (1) EP1819200A2 (de)
DE (1) DE102006006201B4 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009008530A1 (de) 2009-02-11 2010-10-07 Beurer Gmbh Heizgerät mit einem schmiegsamen elektrischen Wärmeteil

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008006017B4 (de) * 2008-01-25 2010-08-12 Beurer Gmbh Schmiegsames Wärmegerät
DE102014114814B4 (de) 2014-10-13 2022-10-20 Beurer Gmbh Störlichtbogen-Schutzvorrichtung für ein schmiegsames Wärmegerät

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5105067A (en) * 1989-09-08 1992-04-14 Environwear, Inc. Electronic control system and method for cold weather garment
DE4323379A1 (de) * 1993-07-13 1995-01-26 Krieger Gmbh & Co Kg Schaltungsanordnung zur Regelung der Leistung eines Heizelements einer Heizeinrichtung zum Trocknen einer laufenden Bahn
DE19831023A1 (de) * 1998-07-10 2000-01-13 Kreco Kreiner Consulting Ges F Elektrische Versorgungseinrichtung für eine Widerstandsheizschicht einer Heizdecke und heizbares Rettungssystem
DE10058467A1 (de) * 2000-11-24 2002-06-06 Paul Wiese Wärmegerät
US6770853B2 (en) * 2002-10-22 2004-08-03 Vector Products, Inc. PWM controller for DC powered heating blanket
DE202005016078U1 (de) * 2004-10-14 2005-12-29 Beurer Gmbh & Co. Schmiegsames Heizgerät

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009008530A1 (de) 2009-02-11 2010-10-07 Beurer Gmbh Heizgerät mit einem schmiegsamen elektrischen Wärmeteil

Also Published As

Publication number Publication date
DE102006006201A1 (de) 2007-08-23
DE102006006201B4 (de) 2013-05-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2826335B1 (de) Schmiegsames wärmegerät
DE2915797A1 (de) Temperatursteuersystem
DE112014006125B4 (de) Elektronische Vorrichtung
CA1265834A (en) Electric curling iron
DE2739795A1 (de) Verfahren und einrichtung zur energiesparenden raumtemperaturregelung
EP1516761A1 (de) Elektrische Heizvorrichtung mit integriertem Temperatursensor
DE202016001563U1 (de) Batterieverbindungssystem und Batteriepack
DE102006006201B4 (de) Wärmegerät mit einem schmiegsamen Heizkörper
EP1151689B1 (de) Beheizbare Walze und beheizbare Galettenanordnung
DE102008006017B4 (de) Schmiegsames Wärmegerät
EP1491071B1 (de) Heizvorrichtung mit flexiblem heizk rper
EP2347631B1 (de) Elektrische bügelvorrichtung mit automatischem an-/abschaltungssystem
DE202006021137U1 (de) Wärmegerät mit einem schmiegsamen Heizkörper
DE102010009523B4 (de) Einrichtung zur Steuerung/Regelung der Temperatur eines elektrischen Heizdrahts beim Schneiden von durch Wärmeeinwirkung zu trennende Körper
WO1992010017A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur ermittlung der belastung und/oder der belastbarkeit elektronisch geregelter bauteile oder baugruppen
WO2003077397A1 (de) Heizvorrichtung mit flexiblem heizkörper
DE10310275B4 (de) Heizgerät mit einem schmiegsamen Wärmeteil
EP1468344B1 (de) Heizvorrichtung mit flexiblem heizkörper
EP3914204A1 (de) Mobile vorrichtung zur behandlung von juckreiz mit schnittstelle
DE102007017581B4 (de) Verfahren zur Ansteuerung eines kaltleitenden elektrischen Lastelementes, Schalteinheit für ein kaltleitendes elektrisches Lastelement, Glühlampensteuerung und Fahrzeug
DE102009008530B4 (de) Heizgerät mit einem schmiegsamen elektrischen Wärmeteil
DE202007005524U1 (de) Sicherheitsschaltvorrichtung
WO2007071517A1 (de) Schaltungsanordnung für ein peltiermodul
DE3623087A1 (de) Elektrisch betriebene heizeinrichtung
CN220798557U (zh) 一种发热毯温度保护结构

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A2

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IS IT LI LT LU LV MC NL PL PT RO SE SI SK TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: AL BA HR MK YU

RAP1 Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred)

Owner name: BEURER GMBH

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 20120801