DE29612037U1 - mattress - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Matratze enthaltend mindestens ein textiles Flächenheizelement aus einem Gewebe aus elektrisch leitenden, Heizwiderstände bildenden Textilfasern.The invention relates to a mattress containing at least one textile surface heating element made of a fabric made of electrically conductive textile fibers that form heating resistors.
In der DE 26 28 731 C3 ist ein elektrisch heizbares Flächenheizelement für Flugzeugkonstruktions-Profile mit einer Heizschicht und einem Trägermaterial aus einem Kohlefaserverbundwerkstoff beschrieben, wobei zwischen der Heizschicht und dem Trägermaterial eine Isolierschicht angeordnet ist. Damit soll einer Vereisung in Betrieb vorgebeugt werden.DE 26 28 731 C3 describes an electrically heatable surface heating element for aircraft construction profiles with a heating layer and a carrier material made of a carbon fiber composite material, with an insulating layer arranged between the heating layer and the carrier material. This is intended to prevent icing during operation.
Die DE 35 25 333 Al offenbart eine elektrische Widerstandsheizung mit Kohlenstoff- und Graphit-Bauelementen in FormDE 35 25 333 Al discloses an electrical resistance heater with carbon and graphite components in the form
768768
Bremen:Bremen:
Hollo-jNee 32. &udiagr;-28209 Bitmc &Rgr;.&Ogr; B. IO 7! 27. 0-28071 &Igr;&Igr;&tgr;&ngr;&igr;&igr;Hollo-jNee 32. &udiagr;-28209 Bitmc &Rgr;.&Ogr; B. IO 7! 27. 0-28071 &Igr;&Igr;&tgr;&ngr;&igr;&igr;
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BOEHMERT & BQEHM-BRT··· ,··..·· ·· · * · · . I ···· BOEHMERT & BQEHM-BRT··· ,··..·· ·· · * · · . I ····
von Fasern in allgemeiner Form.of fibres in general form.
Aus der DE 40 19 447 C2 ist zur Vorheizung von Motorrad- und Autoreifen ein biegsames elektrisches Flächenheizelement mit einem aus Kett- und Schussfäden bestehenden Glasfaser-Trägergewebe bekannt, in dem elektrische Heizleiter allein als Kettfäden eingewebt sind. Dabei sollen die Heizleiter aus Kohlefasern bestehen und durch Glasfaser-Kettfäden voneinander elektrisch isoliert sein. Ferner soll eine äußere Hülle aus einem flexiblen und reißfesten Textilmaterial vorhanden sein, die durch Längsnähte in mehrere Hohlräume unterteilt ist.DE 40 19 447 C2 discloses a flexible electrical surface heating element for preheating motorcycle and car tires with a glass fiber carrier fabric consisting of warp and weft threads, in which electrical heating conductors are woven solely as warp threads. The heating conductors are said to consist of carbon fibers and are electrically insulated from one another by glass fiber warp threads. In addition, there is said to be an outer cover made of a flexible and tear-resistant textile material, which is divided into several cavities by longitudinal seams.
Schließlich ist aus dem DE-GM 295 05 270.8 eine Matte mit einem nicht näher spezifizierten Temperatur-Regelungssystem bekannt, die auf einen Sitz, wie einen Autositz oder eine Liege gelegt werden kann.Finally, DE-GM 295 05 270.8 discloses a mat with an unspecified temperature control system that can be placed on a seat, such as a car seat or a lounger.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine heizbare Matratze zu schaffen, die eine sehr gleichmäßige Erwärmung der Liegefläche auf eine vom Benutzer individuell einstellbare Temperatur in einem körperfreundlichen Temperaturbereich ermöglicht, wobei Sicherheit gegen Überhitzen gewährleistet sein soll.The invention is based on the object of creating a heatable mattress that enables very uniform heating of the lying surface to a temperature that can be individually adjusted by the user within a body-friendly temperature range, while ensuring safety against overheating.
Diese Aufgabe ist gelöst durch eine Matratze enthaltend mindestens ein textiles Flächenheizelement, aus einem Gewebe aus elektrisch leitenden. Heizwiderstände bildenden Textilfasern, wie Kohlefasern, längs dessen gegenüberliegenden Rändern Elektroden zur Stromversorgung angeordnet sind, mit einer Regeleinrichtung umfassend mindestens einen am Flächenheizelement elektrisch isoliert angeordneten Temperaturfühler, ein Steuergerät zum Verändern eines Temperatur-Sollwertes und einem am Flächenheizelement angeordneten Sicherheitsschalter zum selbsttätigen Abschalten der Strom-This object is achieved by a mattress containing at least one textile surface heating element, made of a fabric made of electrically conductive textile fibers that form heating resistors, such as carbon fibers, along the opposite edges of which electrodes are arranged for the power supply, with a control device comprising at least one temperature sensor arranged electrically insulated on the surface heating element, a control device for changing a temperature setpoint and a safety switch arranged on the surface heating element for automatically switching off the power.
BOEHMERT & BOEHMERT··: .··..·*BOEHMERT & BOEHMERT··: .··..·*
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Versorgung bei Überschreiten eines Temperaturgrenzwertes.Supply when a temperature limit is exceeded.
Der Wärmebedarf ist nicht nur von Person zu Person sondern auch für verschiedene Körperzonen einer bestimmten Person unterschiedlich. Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist daher vorgesehen, daß mehrere unabhängig voneinander temperaturregelbare Flächenheizelemente entsprechend einer gewünschten Anzahl von Heizzonen in der Matratze angeordnet sind.The heat requirement differs not only from person to person but also for different body zones of a specific person. According to a further development of the invention, it is therefore provided that several surface heating elements with independently adjustable temperatures are arranged in the mattress corresponding to a desired number of heating zones.
Physiologische Untersuchungen haben ergeben, daß es günstig ist, wenn über die Matratzenlänge verteilt drei, in Richtung der Längserstreckung der Matratze etwa gleich bemessene Heizzonen angeordnet sind, in deren jeder ein Paar von zwei in Reihe geschalteten Flächenheizelementen angeordnet sind, wobei an dem einen Flächenheizelement des Paares der Temperaturfühler und an dem anderen Flächenheizelement der Sicherheitsschalter angeordnet sein können.Physiological studies have shown that it is beneficial to have three heating zones distributed over the length of the mattress, each of approximately the same size in the direction of the mattress's length, in each of which a pair of two surface heating elements connected in series is arranged, whereby the temperature sensor can be arranged on one surface heating element of the pair and the safety switch on the other surface heating element.
Vorzugsweise ist das Steuergerät zum schrittweisen Verändern des Temperatur-Sollwertes in abgestuften Temperaturschritten sowie zum schrittweisen Verändern der Heizzeit in abgestuften Zeitschritten eingerichtet. Nach Ablauf der vorgewählten Heizzeit wird die Heizung des Flächenheizelementes selbstätig abgeschaltet.Preferably, the control unit is set up to gradually change the temperature setpoint in graduated temperature steps and to gradually change the heating time in graduated time steps. After the preselected heating time has elapsed, the heating of the surface heating element is switched off automatically.
Eine Besonderheit des bei der Erfindung vorzugsweise eingesetzten Gewebes aus elektrisch leitenden Kohlefasern besteht darin, daß dieses Gewebe relativ engmaschig ohne Verwendung von nichtleitenden Fasern und auch ohne verstärkende Fasern ausgebildet werden kann, so daß eine sehr gleichförmige ,Temperaturverteilung über die Liegefläche der Matratze erzielbar ist.A special feature of the fabric made of electrically conductive carbon fibers that is preferably used in the invention is that this fabric can be made relatively tightly woven without the use of non-conductive fibers and also without reinforcing fibers, so that a very uniform temperature distribution over the lying surface of the mattress can be achieved.
Es kann von Vorteil sein, wenn die Elektroden in gleicherIt can be advantageous if the electrodes are in the same
BOEHMERT &. BQEHMERT.BOEHMERT &. BQEHMERT.
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oder ähnlicher Weise mit den leitenden Fasern des Flächenheizelementes mehrfach kontaktierend verbunden sind, wie dies in der DE 41 Ol 290 Al offenbart ist.or are connected in a similar manner to the conductive fibers of the surface heating element in multiple contacting fashion, as disclosed in DE 41 Ol 290 Al.
Das in den Ansprüchen angegebene Flächenheizelement kann anstatt in einer Matratze auch als Einlage in einer Liegeoder Sitzunter- oder -auflage sowie in heizbaren Decken eingesetzt werden.The surface heating element specified in the claims can be used as an insert in a bed or seat base or cushion as well as in heated blankets instead of in a mattress.
Die Erfindung ist im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an Ausführungsbeispielen mit weiteren Einzelheiten näher erläutert. Es zeigen:The invention is explained in more detail below using schematic drawings of embodiments. They show:
Fig. 1 eine Prinzipdarstellung eines Flächenheizelementes nach der Erfindung mit einer schematisch angedeuteten Schaltung für die Temperaturregelung und Sicherheitsabschaltung;Fig. 1 is a schematic diagram of a surface heating element according to the invention with a schematically indicated circuit for temperature control and safety shutdown;
Fig. 2 eine Anordnung von Flächenheizelementen in einer erfindungsgemäßen Matratze mit drei Heizzonen; Fig. 2 shows an arrangement of surface heating elements in a mattress according to the invention with three heating zones;
Fig. 3 ein detailliertes Schaltbild für die Stromversorgung, die Temperaturregelung und die Sicherheitsabschaltung eines Flächenheizelemente-Paares, wie es in jeweils einer Heizzone in einer Anordnung gemäß Fig. 2 einsetzbar ist;Fig. 3 is a detailed circuit diagram for the power supply, temperature control and safety shutdown of a pair of surface heating elements, as can be used in one heating zone in an arrangement according to Fig. 2;
Fig. 4 ein Handsteuergerät für ein erfindungsgemäßes Flächenheizelement undFig. 4 a hand control device for a surface heating element according to the invention and
Fig. 5 einen vertikalen Teilschnitt durch eine Matratze gemäß der Erfindung.Fig. 5 is a partial vertical section through a mattress according to the invention.
In der Prinzipdarstellung nach Fig. 1 ist mit der Bezugs-In the schematic diagram according to Fig. 1, the reference
BOEHMERT & BOEHMERT·*:BOEHMERT & BOEHMERT·*:
• * 1 * &Idigr; i ·• * 1 * &Idigr; i ·
zahl 20 ein Flächenheizelement aus einem verhältnismäßig engmaschigen Kohlefasergewebe bezeichnet. Die Fasern des Gewebes leiten elektrischen Strom und bilden Heizwiderstände, so daß beim Anlegen einer Spannung die Fasern des Gewebes sich aufheizen. Die Fasern haben ausreichende Festigkeit, so daß es prinzipiell nicht notwendig ist, zusätzliche verstärkende Fasern aus einem anderen Material in das Gewebe einzufügen, sei es als Kett- und/oder als Schußfäden. An den gegenüberliegenden Rändern 22, 24 des rechtekkigen Flachenheizelement.es 20 sind Elektroden 21, 23 in Form von Mehrfach-Litzen aus feinem Metalldraht gewellt eingewebt. Die Wellung hat den Zweck, eine Mehrfachkontaktierung mit möglichst mehreren Kett- bzw. Schußfäden des Gewebes sicherzustellen.number 20 refers to a surface heating element made of a relatively close-meshed carbon fiber fabric. The fibers of the fabric conduct electrical current and form heating resistors, so that when a voltage is applied, the fibers of the fabric heat up. The fibers have sufficient strength so that it is not necessary in principle to insert additional reinforcing fibers made of a different material into the fabric, be it as warp and/or weft threads. On the opposite edges 22, 24 of the rectangular surface heating element 20, electrodes 21, 23 in the form of multiple strands made of fine metal wire are woven in a corrugated manner. The purpose of the corrugation is to ensure multiple contact with as many warp or weft threads of the fabric as possible.
Die beiden Elektroden 21, 23 sind jeweils mit dem Plusbzw, den Minuspol einer insgesamt mit der Bezugszahl 26 bezeichneten Spannungsversorgung verbunden. Die Spannungsversorgung umfaßt einen Gleichrichter, der vom Netz mit Wechselstrom üblicher Spannung {210-230 V) gespeist ist und die Netzspannung auf eine niedrige Sicherheits-Gleichspannung von beispielsweise 16 V umrichtet, und einen Spannungsregler. Die Gleichspannung wird über ein Stellglied an die Elektroden 21, 23 angelegt, so daß ein Gleichstrom von der Elektrode 21 über die untereinander nicht isolierten Kohlefasern des Flächenheizelementes 20 zur Elektrode 23 und von dort über eine Leitung 29 zurück zur Spannungsversorgung 26 fließt. In die Leitung 29 ist ein Sicherheitsschalter 30 eingebaut, der bei Überschreiten einer vorgegebenen Maximaltemperatur, beispielsweise 500C, automatisch den Stromfluß unterbricht.The two electrodes 21, 23 are each connected to the positive or negative pole of a power supply, designated overall by the reference number 26. The power supply comprises a rectifier, which is fed from the mains with alternating current of usual voltage (210-230 V) and converts the mains voltage to a low safety direct voltage of, for example, 16 V, and a voltage regulator. The direct voltage is applied to the electrodes 21, 23 via an actuator, so that a direct current flows from the electrode 21 via the carbon fibers of the surface heating element 20, which are not insulated from one another, to the electrode 23 and from there via a line 29 back to the power supply 26. A safety switch 30 is built into the line 29, which automatically interrupts the flow of current when a predetermined maximum temperature, for example 50 ° C, is exceeded.
Mit 31 ist ein Temperaturfühler bezeichnet, der elektrisch aber nicht thermisch isoliert an dem Flächenheizelement 20 angebracht ist, um dessen aktuelle Temperatur (T^) aufzu-31 designates a temperature sensor which is electrically but not thermally insulated and is attached to the surface heating element 20 in order to record its current temperature (T^).
BOEHMERT S5 BOEHMERT S 5
nehmen und eine Regelung auf einen vorgebbaren Temperatursollwert (T5) zu ermöglichen. Dieser Temperatursollwert läßt sich mittels eines Handsteuergerätes 32 in einem körperfreundlichen Temperaturbereich zwischen 28°C und 38°C vom Benutzer vorgeben. Die Regelabweichung (T. - Tj) wird in einen Regler 27 eingegeben, der eine Stellgröße zur Ansteuerung des Stellgliedes 25 erzeugt, um die Temperatur des Flächenelementes 20 auf T3 zu regeln. Selbstverständlich ist auch für den Regler 27 eine geeignete Spannungsversorgung vorgesehen (nicht dargestellt).and to enable regulation to a predeterminable temperature setpoint (T 5 ). This temperature setpoint can be specified by the user using a hand control device 32 in a body-friendly temperature range between 28°C and 38°C. The control deviation (T. - Tj) is entered into a controller 27, which generates a manipulated variable for controlling the actuator 25 in order to regulate the temperature of the surface element 20 to T 3 . Of course, a suitable power supply is also provided for the controller 27 (not shown).
Fig. 2 zeigt eine Anwendung eines Heizelementes 20 in einer Matratze, in welcher insgesamt sechs Flächenheizelemente 401, 402; 241, 422; 441, 442, von denen jedes entsprechend dem Flächenheizelement 20 von Fig. 1 aufgebaut ist, zu drei Paaren zusammengefaßt sind, die individuell regelbare, über die Matratzenlänge gleichmäßig verteilte Heizzonen 40, 42 und 44 bilden. Beispielsweise ist die Heizzone 40 für den Kopfbereich, die Heizzone 42 für den Körpermittenbereich und die Heizzone 44 für den Bein-/Fußbereich bestimmt.Fig. 2 shows an application of a heating element 20 in a mattress in which a total of six surface heating elements 401, 402; 241, 422; 441, 442, each of which is constructed in accordance with the surface heating element 20 of Fig. 1, are combined into three pairs that form individually controllable heating zones 40, 42 and 44 that are evenly distributed over the length of the mattress. For example, heating zone 40 is intended for the head area, heating zone 42 for the middle of the body area and heating zone 44 for the leg/foot area.
Die Flächenheizelemente jedes Paares 401, 402; 421, 422 und 441, 442 sind in Reihe geschaltet, wobei jeweils in Fig. nicht bezeichnete Elektroden entsprechend den Elektroden 21, 23 der Fig. 1 durch gestrichelte Linien an gegenüberliegenden Schmalseiten der Flächenheizelemente angedeutet sind. Jedes Paar Flächenheizelemente weist einen eigenen Sicherheitsschalter 403; 423; 443 und einen eigenen Temperaturfühler 404; 424; 444 auf, die gleiche Funktionen wie der Sicherheitsschalter 3 0 bzw. der Temperaturfühler 31 bei dem Flächenheizelement 20 nach Fig. 1 ausüben.The surface heating elements of each pair 401, 402; 421, 422 and 441, 442 are connected in series, whereby electrodes not shown in Fig. 1 are indicated by dashed lines on opposite narrow sides of the surface heating elements, corresponding to the electrodes 21, 23 of Fig. 1. Each pair of surface heating elements has its own safety switch 403; 423; 443 and its own temperature sensor 404; 424; 444, which perform the same functions as the safety switch 30 or the temperature sensor 31 in the surface heating element 20 according to Fig. 1.
Gemäß Fig. 2 sind die Sicherheitsschalter jeweils im oberen Flächenheizelement 401; 421; 441 jedes Paares angebracht, während die Temperaturfühler am unteren FlächenheizelementAccording to Fig. 2, the safety switches are mounted in the upper surface heating element 401; 421; 441 of each pair, while the temperature sensors are mounted on the lower surface heating element
BOEHMERT & &Bgr;&THgr;-EHMßRT": .".."BOEHMERT &&Bgr;&THgr;-EHMßRT": .".."
402; 422; 442 des Paares elektrisch isolierend angebracht sind. Die Kabel mit den Nummern 1 bis 6 bezeichnen die Gleichstromversorgungsleitungen, während die Kabel mit den Nummern 7 bis 10 die Temperaturfühlerleitungen bezeichnen. Sämtliche Kabel sind in einem einzigen Kabelstrang zusammengefaßt, der sich zwischen dem nicht gezeigten Regler mit Handsteuergerät und beispielsweise einer Seite dem Kopfende oder dem Fußende der mit den Flächenheizelementen ausgerüsteten Matratze führt.402; 422; 442 of the pair are attached in an electrically insulating manner. The cables with the numbers 1 to 6 indicate the DC power supply lines, while the cables with the numbers 7 to 10 indicate the temperature sensor lines. All cables are combined in a single cable harness that runs between the controller with hand control unit (not shown) and, for example, one side of the head end or the foot end of the mattress equipped with the surface heating elements.
Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind die drei Heizzonen gleichmäßig über die Matratzenlänge verteilt. Jedes der insgesamt sechs Flächenheizelemente hat bei einer ausgeführten Version Abmessungen von 270 &khgr; 640 mm. Pro Heizzone betragen der resultierende Widerstand etwa 4 Ohm und der Heizstrom etwa 4 A bei einer Heizspannung von etwa 16 V.In the example shown, the three heating zones are evenly distributed over the length of the mattress. Each of the six surface heating elements has dimensions of 270 x 640 mm in a completed version. For each heating zone, the resulting resistance is around 4 ohms and the heating current is around 4 A at a heating voltage of around 16 V.
In Fig. 3 ist eine konkret ausgeführte elektrische Versorgungs- und Regelschaltung für eines der drei Paare Flächenheizelemente dargestellt, beispielsweise für das Paar 40 mit den Flächenheizelementen 401 und 402.Fig. 3 shows a concrete electrical supply and control circuit for one of the three pairs of surface heating elements, for example for the pair 40 with the surface heating elements 401 and 402.
Im oberen Flächenheizelement 401 ist der Sicherheitsschalter 40 3 in die Leitung 429 der Stromzuführung des Flächenheizelemente-Paares 40 eingeschaltet, der beispielsweise bei Überschreiten einer Maximaltemperatur von 500C des Flächenheizelementes abschaltet. Im unteren Flächenheizelement 402 ist der Temperaturfühler 404 elektrisch isoliert vom Stromzuführungskreis herausgeführt.In the upper surface heating element 401, the safety switch 40 3 is connected to the line 429 of the power supply of the surface heating element pair 40, which switches off, for example, when a maximum temperature of 50 0 C of the surface heating element is exceeded. In the lower surface heating element 402, the temperature sensor 404 is electrically insulated from the power supply circuit.
Zur Stromzuführung gehört ein Sicherheitstransformator 450, der eine Spannung von etwa 18 V erzeugt. Diese Spannung wird mittels einer bei 452 angedeuteten Gleichrichterschaltung (Zweiwegschaltung) gleichgerichtet und geglättet und den durch die Kohlefasern der Flächenheizelemente 401, 402The power supply includes a safety transformer 450, which generates a voltage of about 18 V. This voltage is rectified and smoothed by means of a rectifier circuit (two-way circuit) indicated at 452 and is fed to the heat generated by the carbon fibers of the surface heating elements 401, 402.
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gebildeten Heizwiderständen zugeführt.formed heating resistors.
Zum Temperaturregelkreis gehören der Temperaturfühler in Form eines Heissleiters, z.B. eines NTC-Widerstandes, ein Mikrokontroller 454 mit Festwertspeicher 456, ein Transistor-Schalter 458 als Stellglied in Form eines MOS-FET, ein Spannungsregler 460 und ein Handsteuergerät 462. Über das Handsteuergerät 462 läßt sich der Temperatursollwert getrennt für jede Heizzone 40, 42, 44 (Fig. 2) in diskreten Stufen einstellen. Die Stellgröße des Reglers bildet ein pulsbreiten-moduliertes Steuersignal für den Schalttransistor 458. Die Periodendauer beträgt eine Sekunde und ist der Trägheit des Systemes angepaßt. Als Regelalgorithmus wird ein Kennfeld-Verfahren mit Fuzzy-Regeln (Fuzzy-Inferenz) mit der Regelabweichung und deren zeitlichen Änderung als Eingangsgrößen verwendet. Eine Leitung 459 zwischen Mikrokontroller 454 und dem unteren Flächenheizelement dient zur Überwachung.The temperature control circuit includes the temperature sensor in the form of a thermistor, e.g. an NTC resistor, a microcontroller 454 with read-only memory 456, a transistor switch 458 as an actuator in the form of a MOS-FET, a voltage regulator 460 and a manual control device 462. The temperature setpoint can be set separately for each heating zone 40, 42, 44 (Fig. 2) in discrete steps using the manual control device 462. The control variable of the controller forms a pulse-width modulated control signal for the switching transistor 458. The period is one second and is adapted to the inertia of the system. The control algorithm is a characteristic field method with fuzzy rules (fuzzy inference) with the control deviation and its change over time as input variables. A line 459 between microcontroller 454 and the lower surface heating element is used for monitoring.
Anhand der Fig. 4 seien nun die Merkmale und Funktionen des Handsteuergerätes 462 im einzelnen beschrieben, mittels dem auch die beiden übrigen Paare 42, 44 Flächenheizelemente individuell einstellbar sind.The features and functions of the hand control device 462 are now described in detail with reference to Fig. 4, by means of which the two remaining pairs 42, 44 of surface heating elements can also be individually adjusted.
Mit Bezugszahlen 445, 446, 447 sind drei Kipp-Tastschalter zum individuellen stufenweisen Einstellen der Temperaturen in den drei Heizzonen 40, 42, 44 in Schritten von 2°C in einem Temperaturbereich von körperfreundlichen Temperaturen, insbesondere 28°C bis 38°C, bezeichnet. Die Verstellrichtungen zu höheren oder niedrigeren Temperaturen sind durch Pfeile auf den Tastschaltern deutlich gemacht. Jedem Tastschalter ist eine Gruppe Leuchtdioden 470, 471, 472 zur Anzeige der individuell gewählten Temperaturstufe zugeordnet. Reference numbers 445, 446, 447 indicate three toggle switches for individually setting the temperatures in the three heating zones 40, 42, 44 in steps of 2°C in a temperature range of body-friendly temperatures, in particular 28°C to 38°C. The adjustment directions to higher or lower temperatures are indicated by arrows on the switches. Each switch is assigned a group of LEDs 470, 471, 472 to display the individually selected temperature level.
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Mit Bezugszahlen 448, 449 sind zwei Tastschalter zum Einstellen gleicher Heizzeitintervalle für alle drei Heizzonen in Schritten von 5 Minuten in einem Heizzeitbereich zwischen fünf und dreißig Minuten bezeichnet. Pfeile auf den Tastschaltern 448, 449 bezeichnen auch hier die Verstellrichtung zu längeren oder kürzeren Heizzeiten. Den beiden Tastschaltern ist eine Gruppe Leuchtdioden 47 3 zur Anzeige der jeweils gewählten Heizzeitdauer zugeordnet. Zum Ende der gewählten Heizzeitdauer wird die Stromversorgung automatisch abgeschaltet.Reference numbers 448, 449 indicate two pushbuttons for setting the same heating time intervals for all three heating zones in steps of 5 minutes in a heating time range between five and thirty minutes. Arrows on the pushbuttons 448, 449 also indicate the direction of adjustment for longer or shorter heating times. A group of LEDs 47 3 is assigned to the two pushbuttons to display the selected heating time. At the end of the selected heating time, the power supply is automatically switched off.
Die Bezugszahlen 474 und 475 bezeichnen einen Ein-/Ausschalter und einen "MEMO"-Schalter zum Abspeichern und Aufrufen der festeingestellten Heizzeitdauer- und Temperatur-Werte .The reference numbers 474 and 475 indicate an on/off switch and a "MEMO" switch for storing and recalling the fixed heating time and temperature values .
Fig. 5 zeigt eine typische Anordnung eines hier wieder mit der Bezugszahl 20 bezeichneten Flächenheizelementes 20 in einer erfindungsgemäß heizbaren Matratze. Die Oberseite der Matratze ist von einem Textilgewebe 50 aus Natur- oder Kunstfasern bedeckt. Darunter befindet sich eine Lage 52 aus Wolle, welche auf einer Wattelage 54 aufliegt. Unter dieser Wattelage 54 liegt eine Anordnung von Flächenheizelementen gemäß Fig. 2, die hier der Einfachheithalber mit der Bezugszahl 20 {Fig. 1) bezeichnet ist. Unter den Flächenheizelementen 20 ist eine Kunststoffschaum-Platte 56 angeordnet, die von einem darunter liegenden Matratzenkern 60 durch eine Steppträger-Schicht 58 getrennt ist. Die Unterseite des Matratzenkerns 60 ist wiederum durch ein Natur- oder Kunstfasergewebe 50 abgedeckt. Zur Seite hin ist die so gebildete Matratze durch einen sogenannten Border abgedeckt und oben und unten von Einfaßbändern 64 umgeben.Fig. 5 shows a typical arrangement of a surface heating element 20, here again designated with the reference number 20, in a heated mattress according to the invention. The top of the mattress is covered by a textile fabric 50 made of natural or synthetic fibers. Underneath this is a layer 52 made of wool, which rests on a layer of wadding 54. Underneath this layer of wadding 54 is an arrangement of surface heating elements according to Fig. 2, which is designated here with the reference number 20 (Fig. 1) for the sake of simplicity. A plastic foam plate 56 is arranged under the surface heating elements 20, which is separated from an underlying mattress core 60 by a quilted carrier layer 58. The underside of the mattress core 60 is again covered by a natural or synthetic fiber fabric 50. The mattress thus formed is covered at the side by a so-called border and surrounded at the top and bottom by binding bands 64.
Mit einer wie beschrieben aufgebauten heizbaren Matratze gemäß der Erfindung läßt sich für vorgebbare Zeitdauern inWith a heated mattress constructed as described according to the invention, it is possible to heat the body for a predeterminable period of time in
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mehreren Heizzonen, z.B. einer Heizzone 40 im Kopfbereich, einer Heizzone 42 im Körpermittelbereich und einer Heizzone 44 im Bein-/Fußbereich individuell die Temperatur nach den Wünschen des Benutzers einstellen, wobei kurze Aufheizzeiten im Bereich von Minuten und für die individuellen Körperzonen unterschiedliche Temperaturen wählbar sind. Dank der Verwendung eines verhältnismäßig engmaschigen Gewebes ausschließlich aus elektrisch leitenden, als Heizwiderstände fungierenden Kohlefasern ist eine sehr gleichmäßige, individuelle Erwärmung in den einzelnen Heizzonen gewährleistet. Die Sicherheitsschalter schützen selbsttätig und zuverlässig vor Übertemperaturen.several heating zones, e.g. a heating zone 40 in the head area, a heating zone 42 in the middle of the body and a heating zone 44 in the leg/foot area, allow the temperature to be individually set according to the user's wishes, with short heating times in the range of minutes and different temperatures being selectable for the individual body zones. Thanks to the use of a relatively close-meshed fabric made exclusively of electrically conductive carbon fibers that act as heating resistors, very even, individual heating is guaranteed in the individual heating zones. The safety switches automatically and reliably protect against overtemperatures.
Claims (10)
P.O.I! 10 71 27.I) 2S07I UreilienlioHcraHcc 32, O-28209 !kernen
POI! 10 71 27.I) 2S07I Ureilien
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19831574A1 (en) * | 1998-07-14 | 2000-01-27 | Wet Automotive Systems Ag | Seat heater e.g. for car seat has switch for rapidly heating part of seat area with greater heating density |
| DE19907968A1 (en) * | 1999-02-24 | 2000-08-31 | Bayerische Motoren Werke Ag | Method and device for heating a seat by electrical resistance heating |
| US8845187B2 (en) | 2009-03-13 | 2014-09-30 | Koninklijke Philips N.V. | Zero heat flux temperature sensing device |
| CN107232864A (en) * | 2017-06-13 | 2017-10-10 | 芜湖桑乐金电子科技有限公司 | Digital control constant temperature carbon crystal cushion |
-
1996
- 1996-07-10 DE DE29612037U patent/DE29612037U1/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19831574A1 (en) * | 1998-07-14 | 2000-01-27 | Wet Automotive Systems Ag | Seat heater e.g. for car seat has switch for rapidly heating part of seat area with greater heating density |
| US6150642A (en) * | 1998-07-14 | 2000-11-21 | W.E.T Automotive System Ag | Seat heater and process for heating of a seat |
| DE19831574C2 (en) * | 1998-07-14 | 2002-08-22 | Wet Automotive Systems Ag | Seat heating and method for heating a seat |
| DE19907968A1 (en) * | 1999-02-24 | 2000-08-31 | Bayerische Motoren Werke Ag | Method and device for heating a seat by electrical resistance heating |
| EP1031460A3 (en) * | 1999-02-24 | 2000-11-29 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Electrical resistance heating for a seat |
| US8845187B2 (en) | 2009-03-13 | 2014-09-30 | Koninklijke Philips N.V. | Zero heat flux temperature sensing device |
| CN107232864A (en) * | 2017-06-13 | 2017-10-10 | 芜湖桑乐金电子科技有限公司 | Digital control constant temperature carbon crystal cushion |
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