加热元件及装备有该加热元件的液体容器制造技术

本发明专利技术公开一种加热元件及装备有该加热元件的液体容器。在加热元件的制造中使用珐琅作为电介质中间层是已知的。该电介质珐琅层在这里被布置在一般是金属的用于加热的基板上，之后借助于丝网印刷技术金属加热轨迹被布置在电介质珐琅层上。本发明专利技术涉及改进的加热元件。本发明专利技术还涉及设置有这样的加热元件的液体容器。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及加热元件。本专利技术还设计装备有这样的加热元件的液体容器。
技术介绍
在加热元件的制造中，使用珐琅作为电介质中间层是已知的。电介质的珐琅层 在这里被布置在一般是金属的用于加热的基板上，之后借助于丝网印刷技术将金属加热 轨迹(heating track)布置在电介质的珐琅层上。这种加热元件是例如在荷兰专利申请 NL1014601中描述的。此处描述的是，例如，用于加热液体容器中的液体或者用于加热加热 板的加热元件，其中通过引导电流通过至少一个加热轨迹而产生热量。在这里，加热轨迹布 置经过在用于加热的基板上的电介质层。具有电介质特性的中间层不仅提供让所产生热量 良好地传递到用于加热的基板上，而且用于在通常是金属的用于加热的基板和加热轨迹之 间提供电障碍，由此在正常工作条件下可以防止在加热元件中出现短路。电介质层此外还 可以用作对过热的保护。为了该目的，根据NL1014601的加热元件设置有安培计，其能够检 测通过电介质层的漏电流。从加热元件来的漏电流部分地取决于电介质层的电阻。因为至 少在确定的温度范围内，电介质层的电阻依次依赖于温度，这种依赖原则上能被预先确定， 对通过电介质层的漏电流的检测将提供对温度的洞察。因此，能用安培计以简单方式检测 的漏电流因而形成测量值，使用该测量值可以确定电介质层的温度以及因而确定加热元件 的温度。通过将安培计与用于加热元件的控制的耦合，可以容易地建立对过热的保护，由此 当检测到预定义的最小漏电流时，供应到加热元件上的电流可以被减小或者被完全中断。 虽然已知的加热元件提供对温度变化的简单检测以及对过热的保护，一般来说必须提供单 独的设备以能够正确检测漏电流。因而，经常在有的场合需要例如放大，或相反地，减小漏 电流的电流强度。已经发现，如果加热元件被提供接地，则一般难以检测漏电流。在这种情 况中，不得不将通电地分开的变压器结合到地线中，这是费时的。 以申请人名义的国际专利申请W02006083162提供改进的加热元件，用于检测在 加热元件中的温度变化并考虑到对过热的保护。这种改进的已知加热元件包括基板，在该 基板上连续布置第一 电介质层、导电传感器层、第二电介质层以及加热轨迹。第二电介质层 一般具有大约lOOym的厚度。由于电介质层的这种特定组合，流在第二电介质层中的漏电 流将优选地被转移到传感器层，因为在这种情况中，第一电介质层作为更电绝缘的层(相 对于第二电介质层)。通过电耦合到导电层或者以其他方式连接到导电层上的安培计或伏 特计对这一漏电流的可能的检测，因此变得可以检测非常低的电流强度或电压，而不用必 须为上述目的提供单独的设备。然而，除了改进的已知的加热元件的特定优势，这种改进的 已知的加热元件也具有许多缺陷。已知加热元件的一个重大的缺陷是其生产过程较为费力 和费时。此外，研究表明，可能在第二电介质层中形成的气泡可以在加热轨迹和传感器层之 间出现加速的击穿(电短路)，这有损于精确及可靠地检测流经第二电介质层的电流的能 力。还发现，因为加热轨迹基本在远离第二电介质层的一侧上是未被覆盖的，加热轨迹相对 较为脆弱并且因此会被较快地损害。布置另外的保护层在加热轨迹上将使生产过程(甚4至)更加费时和费力，从财政和逻辑观点上看是不希望的。
技术实现思路
本专利技术的目的是，在保留现有技术的优点的同时，提供一种改进的加热元件，用该 加热元件可以消除上述缺点中的至少一个。 为此目的，本专利技术提供一种加热元件，包括用于加热的基板，布置在所述传导性的 基板上的至少一个第一电介质层，布置在所述第一电介质层上的至少一个导电的加热轨 迹，布置在所述第一电介质层上离开所述加热轨迹一距离的至少一个导电的传感器轨迹， 及布置在所述第一电介质层上的至少一个第二电介质层，该第二电介质层连接到所述加热 轨迹的至少一部分和所述传感器轨迹的至少一部分。通过将该至少一个加热轨迹和至少一 个传感器轨迹放置在第一 电介质层和第二电介质层之间，加热轨迹和传感器轨迹可以在一 次压印运行中被布置在第一电介质层上，这样在相当程度上简化了用于制造根据本专利技术的 加热元件的生产过程。而且这样，在加热轨迹和传感器轨迹之间的距离可以以简单的方式 保持为相对较大( 一般大约500 m)，由此作为可能位于两个轨迹之间的气泡的结果的在 加热轨迹和传感器轨迹之间的加速击穿的可能性就被显著地降低。 一个另外的优点是，以 此方式，加热轨迹基本上完全被电介质层保护，这样提高了根据本专利技术的加热元件的寿命。 使用根据本专利技术的加热元件，可以因而以较有效的方式并且在非常低的电流强度和/或电 压下测量漏电流，由此可以相对较快和精确地测量出根据本专利技术的加热元件的温度(临界 温度的超出)。虽然一般在根据本专利技术的加热元件中通常使用单个的第一电介质层和单个 的第二电介质层，同样地，可以想象有多个第一 电介质层，优选为，布置在彼此之上，和/或 多个第二电介质层，优选为布置在彼此之上，应用在加热元件中。此处的不同的第一电介质 层可以具有不同的成分和厚度。在第二电介质层所应用的情形中，同样的情况可以适用于 第二电介质层。额外的传感器轨迹和/或额外的加热轨迹可以任选地布置在不同的第一电 介质层(和/或第二电介质层)之间，以便能最优化加热元件的安全性和/或能力。加热 轨迹和传感器轨迹优选地被设计成使得在工作模式下在两轨迹之间有足够的势差，以能够 强制在足够高的温度下从具有较高电势的加热轨迹流过来的漏电流到具有较低电势的传 感器轨迹的相邻部分。 在根据本专利技术的加热元件的一个优选的实施例中，在基本相同的温度，所述第一 电介质层的电阻要高于第二电介质层的电阻。由于第一电介质层相对于第二电介质层的进 一步增大的电绝缘作用，可以得到甚至是更灵敏的漏电流测量。在这里第一电介质层比第 二电介质层位于更靠近用于加热的表面更近时有利。在过热期间，会发生漏电流，该漏电流 会经由第二电介质层从加热轨迹流到相邻的传感器轨迹。此时漏电流不经由第一电介质层 流动，或者至少基本不这样流动，对加热元件的使用者来说这导致了危险的情况。由于对漏 电流的测量或至少检测，结合(如果希望的话)对已经描述的对加热元件的控制，在这一优 选实施例中，获得了对过热的非常灵敏的且快速的反应保护。这里，这个实施例有额外的优 点，对过热的保护赢得可靠性，并且可以例如经受住不当使用。保护操作因而在很大程度上 对加热元件(尤其是用于加热的基板)是否接地，是不敏感的。 在这种情况中，应用单个的加热轨迹和单个的相邻的传感器轨迹，这样的轨迹的 构造经常也被叫做是双线轨迹。至少一部分加热轨迹和至少一部分传感器轨迹优选给定为5螺旋形式。这样可以通过加热轨迹以较完全和有效的方式来加热该基板，其中可以较有效 和可靠地测量可能的漏电流。在至少一个加热轨迹的至少一部分和至少一个传感器轨迹 的至少相邻部分之间的最短相互距离更优选是基本恒定的，由此可以实现加热轨迹和传感 器轨迹为基本平行的取向。在另一优选实施例中，也可以想象以位置选择的方式减小在加 热轨迹和传感器轨迹之间的最短相互距离，以便能预先确定，以及由此最优化漏电流的发 生的位置。在特定的优选实施例中，在至少一个加热轨迹的至少一部分和至少一个传感器 轨迹的至少相邻部分之间的最短相互距本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种加热元件，包括：用于加热的基板，布置在传导性的所述基板上的至少一个第一电介质层，布置在所述第一电介质层上的至少一个导电的加热轨迹，布置在所述第一电介质层上离开所述加热轨迹一距离的至少一个导电的传感器轨迹，及布置在所述第一电介质层上的至少一个第二电介质层，该第二电介质层连接到所述加热轨迹的至少一部分和所述传感器轨迹的至少一部分。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：西蒙卡斯特拉，
申请(专利权)人：奥特控制有限公司，
类型：发明
国别省市：GB[英国]