用于家用电器的在平面加热器上的温度测量制造技术

技术编号:13679473 阅读:128 留言:0更新日期:2016-09-08 07:06
一种用于家用电器(H1)的平面加热器(1)具有至少一涂覆在电绝缘的、具有可以根据温度变化的介电常数的绝缘层(103;12)上的带状的加热导体(104),其中,在绝缘层(103;12)的与加热导体(104)相同的面上涂覆至少一相对于至少一加热导体(104)电绝缘的测量电极(4,5)。一种家用电器(H1),尤其是烹调设备,尤其是烹饪设备,具有至少一由至少一平面加热器(11)和至少一温度测量设施(K,A)组成的系统。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一个用于家用电器的平面加热器,具有至少一涂覆在电绝缘的、具有可以根据温度变化的介电常数的绝缘层上的带状的加热导体。
技术介绍
为了确定没有附加温度传感器的家用电器的平面加热器上的温度已知,确定在加热导体与导电衬底之间的电容,它们通过电绝缘的、具有可以根据温度变化的介电常数的绝缘层相互隔开。在此缺陷是,在加热导体与衬底之间(加热导体的)电容的一个极施加电网电压(例如230V),另一极(衬底)连接在大地上。这对于测量技术提出一些要求:测量技术必需这样设计尺寸,使得测量技术通过这个电位不会损伤。测量技术还必需按照有关的安全标准(例如EN60335)具有至少1000V的高压强度。在加热导体与大地之间的放电电流还不允许提高到许用极限值以上。按照EN60335-2-6(用于炉灶和烤炉)对于放电电流的极限为每千瓦功率1mA。这些要求可以避开,通过衬底相对于大地绝缘,但是由此需要“接触保护”。这些要求也可以避开,通过测量技术可以断开并且只变换地与加热功率接通。两种情况带来明显的费用,它带来显著的成本。图1以斜视图示出这种平面加热器101,其中板状的金属载体衬底102平面地敷设在电绝缘的绝缘层102的一面上。载体衬底102连接在大地GND上。图2示出平面加热器101的横剖面正视图。在背离载体衬底102的绝缘层103的面上涂覆带状的、蜿蜒形延伸的层式加热导体104。在层式加热导体104上为了产生热量可以施加电源电压U。利用电容测量设施K测量电容器102,103,104的电容C,电容器的一个极对应于层式加热导体104,其另一极对应于载体衬底102。绝缘层103对应于电容器102-104的电介质,它具有可以根据温度变化的介电常数。为此电容测量设施K一端电连接在层式加热导体104上,另一端电连接在载体衬底102上。如果层式加热导体104的温度T变化,则绝缘层103的温度也变化并由此其介电常数也变化。变化的介电常数引起电容器102-104的电容C(T)变化,这个变化能够通过电容测量设施K测量。由此利用连接在电容测量设施K的输出上的评价单元(或者Abb)能够确定绝缘层103的温度并由此以只微小直到可忽略的偏差也确定层式加热导体104的温度T。电容测量设施K和评价单元可以是温度测量装置的部件或者功能。也已知利用测量加热导体的电阻确定温度,如果电阻与温度有关。
技术实现思路
本专利技术的目的是,至少部分地克服现有技术的缺陷并且尤其提供更好的可能性,用于在用于家用电器的平面加热器上没有附加温度传感器地测量温度。这个目的按照独立权利要求的特征得以实现。由从属权利要求尤其可以得到优选的实施方式。这个目的通过一个用于家用电器的平面加热器得以实现,具有至少一涂覆在电绝缘的、具有可以根据温度变化的介电常数的绝缘层上的加热导体,其中,在与加热导体相同的绝缘层的面上涂覆至少一相对于至少一加热导体电绝缘的测量电极。这个目的也通过一个用于如上述权利要求中任一项所述的平面加热器的温度测量设施得以实现,该温度测量设施具有或者是电容测量设施,其中,所述电容测量设施连接在至少一测量电极上。两个装置能够在平面加热器上实现与温度有关的电容测量,其中避免利用至少一加热导体作为电容器一个极的缺陷。尤其所述电容测量设施与电源电压绝缘。不存在关于放电电流或高压强度方面的要求。此外至少一测量电极可以连接在电容测量设施上,该电容测量设施与加热导体电绝缘,但是通过布置在绝缘层的同一面上可以这样靠近至少一加热导体地定位,使得能够准确地确定温度。一个改进方案是,所述测量电极(包括测量配对电极)是无电压的,用于通过特别简单的器件实现准确的测量。所述至少一加热导体尤其具有至少一层式的加热导体,例如厚层式加热导体。这能够实现紧凑的结构方式和加热导体与绝缘材料的固定连接。至少一加热导体例如利用等离子覆层涂覆。所述至少一加热导体尤其是金属的加热导体。但是所述至少一加热导体也可以具有碳素纳米管,CNT。所述至少一加热导体也可以由导电陶瓷制成。所述至少一加热导体还可以是搪瓷金属衬底(PEMS)加热导体。所述至少一加热导体尤其可以是带状加热导体。这能够实现高度的加热导体覆盖率并且以简单的方式实现多种形式的造型。一个改进方案是,所述至少一加热导体构造为蜿蜒形延伸的加热导体。这能够实现特别高的加热导体覆盖率和平面均匀地加热。蜿蜒形延伸的加热导体尤其可以是一个加热导体,其弯曲方向规则地变化。对此尤其可以理解为,在该加热导体中直线的区段与例如U形弯曲的或者直线的连接段交替,由此至少两个直线区段相互平行间隔地延伸。所述绝缘层可以是封闭的或者无中断的绝缘层,在其上涂覆至少一加热导体。这易于加工,尤其因为所述加热导体可以自由地定位在绝缘层上。这是一个对于节约绝缘材料有利的替代的扩展结构,所述绝缘层基本只位于至少一加热导体下方,同时尤其比加热导体略宽。这种绝缘层至少绝大部分一起具有至少一加热导体的形状。所述测量电极(包括测量配对电极)可以由与加热导体相同的材料制成,这易于加工。所述测量电极替代地可以由不同于加热导体的材料制成,例如由其它材料,尤其是为了达到更准确的电容测量。所述电容测量设施可以通过测量端子正好连接在测量电极上。所述电容测量设施为了组合地温度测量可以替代地连接在平面加热器的多个位置上并由此为了避免测量偏差可以通过测量端子并行地连接在多个测量电极上。另一扩展结构是,所述测量电极是条状或直带状的测量电极,该测量电极布置在加热导体的两个平行延伸的区段之间的部位里面。由此所述测量电极位于绝缘层的均匀加热的部位上,这改善测量精度。所述加热导体尤其可以是蜿蜒形延伸的加热导体。一扩展结构是,至少两个测量电极存在于平面加热器上并且所述电容测量设施接通在两个测量电极之间。两个测量电极也作为电容测量的极(作为测量电极或者说作为测量配对电极),它们通过绝缘层相互分开。这个扩展结构能够特别简单地转换。所述电容测量设施可以在每个测量端子上分别连接在测量电极上,即正好测量两个测量电极作为极之间的电容,或者可以在至少一测量端子上连接在多于一个测量电极上,尤其至少两个电并联的测量电极上。还有一扩展结构是,所述平面加热器具有至少一利用绝缘层与至少一加热导体并且与至少一测量电极隔开的测量配对电极。由此所述电容测量设施一端可以连接在至少一测量电极上,另一端连接在至少一与其利用绝缘层分开的测量配对电极上。所述电容测量设施也可以通过布置在绝缘层相反一面上的、尤其平放的电极测量绝缘层的电容。这可以提供特别准确的测量结果。至少一测量配对电极同样相对于至少一加热导体电绝缘。此外一扩展结构是,至少一加热导体通过绝缘层涂覆在平面的、导电的载体衬底上并且所述载体衬底作为测量配对电极。这给出特别稳定的平面加热器扩展结构。此外所述电容测量设施由此可以特别简单地连接在测量配对电极上。所述载体衬底例如可以是金属化层的衬底。一扩展结构也是,所述绝缘层构造为电绝缘的载体衬底,例如由玻璃、玻璃陶瓷或者陶瓷,尤其是作为平板。这能够实现平面加热器的其它应用可能性,例如当附加或替代地对于绝缘特性期望特殊的硬度、透明或者半透明等等。因此所述载体衬底可以作为绝缘层或者说作为通过电容测量设施测出的电容器的电介质。一改进方案是,所述加热导体在存在电绝缘的载体衬底时本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种用于家用电器(H1;H2;H3;H4;H5)的平面加热器(1;11;21;31),具有至少一涂覆在电绝缘的、具有可以根据温度变化的介电常数的绝缘层(103;12)上的带状的加热导体(104),其特征在于,在绝缘层(103;12)的与加热导体(104)相同的的面上涂覆至少一相对于至少一加热导体(104)电绝缘的测量电极(4,5)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.01.30 DE 102014201640.11.一种用于家用电器(H1;H2;H3;H4;H5)的平面加热器(1;11;21;31),具有至少一涂覆在电绝缘的、具有可以根据温度变化的介电常数的绝缘层(103;12)上的带状的加热导体(104),其特征在于,在绝缘层(103;12)的与加热导体(104)相同的的面上涂覆至少一相对于至少一加热导体(104)电绝缘的测量电极(4,5)。2.如权利要求1所述的平面加热器(1;11;21;31),其特征在于,所述测量电极(4,5)是条状测量电极,该测量电极布置在加热导体(104)的两个平行延伸的区段(3)之间的部位里面。3. 如上述权利要求中任一项所述的平面加热器(1;11;21;31),其特征在于,所述平面加热器(1;11;21;31)具有至少一利用绝缘层(103;12)与至少一加热导体 (104)并且与至少一测量电极(4,5)隔开的测量配对电极(102;13;22)。4.如权利要求3所述的平面加热器(1),其特征在于,至少一加热导体(104)通过绝缘层(103;12)涂覆在平面的、导电的载体衬底(102)上并且所述载体衬底(102)作为测量配对电极。5.如权利要求3所述的平面加热器(11;21;31),其特征在于,所述绝缘层(103;12)构造为电绝缘的载体衬底(12)。6.如权利要求5所述的平面加热器(11),其特征在于,在背离加热导体(104)的电绝缘的载体衬底...

【专利技术属性】
技术研发人员:A丁克尔S马青格K罗赫P沙勒
申请(专利权)人:BSH家用电器有限公司
类型:发明
国别省市:德国;DE

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