用于液體和家用器具的加熱裝置制造方法及圖紙

一種用于液體、特別是用于洗碗機的加熱裝置，帶有一個加熱元件（１），其電阻值是其溫度的函數，并且加熱元件（１）通過一個開關裝置（２）與一個電源（２００）耦聯。另外加熱裝置具有一個保護裝置（３００）用于防止加熱元件過熱，其用于致動開關裝置（２）根據加熱元件的溫度。根據本實用新型專利技術，保護裝置（３００）是集成開關電路。（*該技術在2015年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種用于液體、特別是用于洗碗機的加熱裝置，帶有一個加熱元件，其電阻值是其溫度的函數，并且加熱元件通過一個開關裝置與電源耦聯，并且帶有一個保護裝置用于防止加熱元件過熱，其用于根據加熱元件的溫度來致動開關元件。本技術還涉及一種家用器具，特別是一種洗碗機，帶有一個沖洗餐具的裝置，帶有一個加熱裝置用于加熱要加熱的液體，特別是處理用溶液，例如洗滌劑。
技術介紹
在用于加熱液體的加熱裝置中應用的加熱元件可能在加熱裝置干燒以及水沸溢時被損壞。為了在家用器具例如燒水器、咖啡機、洗碗機、洗衣機中對水加熱，此外采用基于厚膜技術的電阻加熱來作為加熱元件。對此提出了一定的安全性要求。例如在加熱元件上必須防止著火、防止滲漏以及防止電壓擊穿。特別的電壓擊穿根據有效的標準不能超過現有的建筑物或者住房安全標準。為了滿足這些要求通常使用防熱開關、可以檢測出液體存在的壓力開關或者熔斷式保險裝置，其在加熱元件干燒以及在此產生的持續加熱的情況下可以熔斷加熱元件并切斷加熱電路。然而這種保險裝置具有顯著的缺點，上述的壓力開關具有相對遲鈍的響應特性。熔斷式保險裝置在斷開時會導致不可逆的加熱電路切斷，由此加熱裝置出現故障，并由此需要客戶服務，這就會引起高成本。因此對于保險系統的期望值是，以簡單、快速以及成本經濟的方式來保護前述類型的加熱裝置，而與可能存在的儀器控制裝置無關。在EP 0 845 119 B1中公開了這種類型的加熱裝置。加熱裝置是這樣設計的，加熱元件的加熱溫度采用一種脈沖-暫停原理來調節。加熱溫度的預選通過一個刻度裝置來確定，其是分壓器的形式，其中電阻可以由用戶改變。
技術實現思路
本技術的任務是提供一種用于液體的加熱裝置，其具有一種簡單和成本經濟的保護裝置用于防止加熱裝置的加熱元件過熱。本技術的另一個任務是提供一種家用器具，其中實現了以簡單、可靠以及成本經濟的方式來監控加熱裝置是否過熱。本任務通過一種具有權利要求1所述特征的加熱裝置以及一種具有權利要求10所述特征的家用器具來解決。優選的方案從從屬權利要求獲得。按照本技術，用于液體、特別是用于洗碗機的加熱裝置的保護裝置是集成開關電路。該集成開關電路優選是微控制器，其間接的以計算方式實現了加熱元件溫度的計算以及監控，使得在超過一個預設的溫度時致動開關裝置。分立的監控電路的切斷并且通過集成開關電路來替代具有的優點是成本特別經濟，并且最重要的是特別靈活的監控。因此特別的可以實現在集成開關電路中設置任意的監控算法，根據監控算法實現加熱元件溫度的計算。特別的可以方便的通過改變程序運行過程實現溫度門限值的改變或者可以觀察加熱元件溫度的時間變化曲線。必要的算法以及門限值可以保存在集成開關電路的存儲器中。加熱裝置由此可以以相同的結構應用于不同的家用器具、特別是洗碗機中，其中只需要在集成開關電路中置入與家用器具相匹配的參數。作為輸入值，從流過加熱元件的電流導出的電壓被供給保護裝置。這可以由此進行，即設置一個與加熱元件耦聯的電流傳感器裝置，在其輸出端可以采集到一個與流過加熱元件的電流(電壓)成比例的信號，其中電流傳感器裝置作為分立模塊設計成并聯支路形式。在并聯支路上采集的模擬信號通過集成開關電路使用一個模數轉換器轉換成數字信號用于集成開關電路的進一步處理。為了分析信號需要一個基準值，其例如可以從集成開關電路的存儲器中讀出。作為替代方案，該基準值也可以以參考電壓的形式作為另一個輸入值來輸入保護裝置。這優選如此進行，設置一個刻度裝置，在其輸出端可以采集到一個與加熱元件的電源電壓成比例的信號，其中刻度裝置是與電源耦聯的分壓器形式的分立模塊。通過測量分壓器的電阻值，由此可以確定，參考電壓值應該為何值。通過使用參考電壓，有利的是可以避免由于輸入電壓波動引起的不精確性。參考電壓或者參考值在此不必預先存入集成開關電路的存儲器中。因此這種方案實現了一種集成開關電路的應用，其只需具有一個用于分析輸入信號的算法的存儲器。按照一種優選的方案，用于在過熱的情況下切斷加熱電路的開關裝置是大功率半導體開關。這就可以以有利的方式實現在較小的空間內安置用于監控所必須的組件。在此特別優選將開關裝置與保護裝置一起設計在一個集成電路中。保護裝置優選用于，檢測加熱元件電阻值的變化，并將電阻變化與一個最好由電源電壓導出的參考值進行比較，以使得在超過參考值的時候將加熱電路通過致動開關裝置來切斷。按照這種優選的方案，加熱元件的溫度特性的處理借助于觀測電阻值的變化以程序控制的方式通過集成開關電路來進行。一種按照本技術的家用器具，特別是洗碗機，具有沖洗餐具的裝置以及用來加熱需要加熱的液體的加熱裝置，該液體特別是處理用溶液例如洗滌劑，其中加熱裝置具有一個設計成集成電路的用于監控并在超過加熱裝置加熱元件的一個預設的溫度值時切斷加熱裝置的保護裝置。加熱裝置的電子監控在加熱裝置過熱時進行可靠的切斷。在此在加熱裝置重新冷卻下來之后洗碗機可以立即重新運行。此外電子監控還考慮到了用于切斷加熱裝置的其它影響值。這樣例如可以附加的監控加熱裝置中洗滌劑的液面高度。如果借助于一個液面高度測量儀來輸出液面高度低于了預設值的電子信號，這樣電子保護裝置在達到加熱裝置臨界溫度值前就可以做好切斷加熱裝置的準備。家用器具優選包括一個上述的加熱裝置。家用器具加熱裝置的加熱元件優選是厚膜加熱裝置，其電阻值是其溫度的函數。由此能以特別簡單的方式實現電子監控，因為加熱元件的電阻值可以通過保護裝置計算獲得。本技術對加熱裝置進行溫度監控的原理基于本申請人文獻DE103 60 533.3，其內容納入本申請文件中。特別的電阻值的計算可以根據本申請描述的方法來進行。在此建議，不要直接測量加熱元件的電阻，而是間接地通過測量流過加熱元件的電流以及加熱元件上的電壓來計算電阻值。這可以通過泰勒級數展開來逼近比例構成(除法)，并將第二項之后的去除。由此除法可以通過減法來代替，其在計算上可以非常方便的進行模擬。而在DE 103 60 553.3中泰勒級數展開建議采用分立模塊，請注意按照本技術的改進方案，在集成開關電路中進行輸入值的程序技術處理。在此除了所述的泰勒級數展開原則上也可以采用任意的處理算法。這可以實現以簡單且成本經濟的方式來進行極其精確的電阻值的計算。附圖說明下面根據附圖來進一步說明本技術，附圖示出了一種本技術的用于液體的加熱裝置的結構原理。具體實施方式一個電阻式加熱裝置形式的加熱元件1與一個開關裝置2以及一個電路傳感器裝置4以并聯支路的形式串聯在一個第一供電接口VA1與一個第二供電接口VA2之間。在供電接口VA1、VA2之間存在一個輸入電壓UB。開關裝置2可以通過一個開關控制電路3來控制。開關裝置2可以是繼電器的形式，當加熱元件1沒有超過一個預設的溫度值時其是導電接通的，當超過加熱元件1的臨界溫度值時馬上切換為不導電。然而開關元件2也可以是大功率半導體開關的形式，其與開關控制電路3一起集成在一個集成開關電路中。開關控制電路3以及一個設計成集成開關電路的保護裝置300由一個供電源200來加載電壓，其在下面不再進一步說明。供電源200主要有一個整流器電路，其用于整流在供電接口VA1、VA2之間的交流電壓信號或者交流電流信號，并轉換到一個相應的電本文檔來自技高網...

【技術保護點】
用于液體、特別是用于洗碗機的加熱裝置，具有一個加熱元件（１），其電阻值是其溫度的函數，并且加熱元件（１）通過一個開關裝置（２）與一個電源（２００）耦聯，以及具有一個保護裝置（３００）用于防止加熱元件（１）過熱，其用于根據加熱元件（１）的溫度來致動開關裝置（２），其特征為：保護裝置（３００）是集成開關電路。

【技術特征摘要】
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【專利技術屬性】
技術研發人員：S彼得，S馬丁，W弗蘭茨約瑟夫，
申請(專利權)人：BSH博施及西門子家用器具有限公司，
類型：實用新型
國別省市：DE[]