用于液體加熱容器的加熱器的制造方法
【專利摘要】一種用于液體加熱容器的地板下加熱器，包括基板(2)、與基板(2)良好熱接觸的熱擴散部分(4)、與擴散部分(4)良好熱接觸的加熱元件(6)和用于容納熱傳感器的檢測區(qū)域(8)，所述檢測區(qū)域(8)與擴散部分(4)不直接連接并至少部分被壁體包圍。所述檢測區(qū)域(8)中可以設置單獨的第二擴散部分，該擴散部分由焊接在基板(2)下側的鋁制圓盤組成。
【專利說明】用于液體加熱容器的加熱器
[0001]本申請為申請?zhí)?00610135704.5、申請日2006年9月8日、發(fā)明名稱“用于液體加熱容器的加熱器”的分案申請。

【技術領域】
[0002]本發(fā)明涉及一種地板下加熱器，這種加熱器設置為形成或封閉液體加熱容器基礎中的開口。

【背景技術】
[0003]用于液體加熱容器的地板下加熱器是眾所周知的，通常可以分成兩類:帶護套的加熱器，這種加熱器具有安裝或形成在金屬基板下側、帶有護套的電阻元件；厚膜加熱器，這種加熱器包括位于基板下側的印刷電阻軌道。在這兩種情況下，通常都在加熱元件/軌道和基板自身之間設置鋁制擴散板，所述基板通常由不銹鋼構成。這樣一種擴散板起到幾個作用，其中一個重要作用是從所述元件向熱響應傳感器傳熱，從而可以迅速檢測到過熱，所述過熱例如是由容器中沒有液體時運行加熱器引起的，并采取動作以關閉加熱器。
[0004]但在一些申請中，需要使用熱傳感器測量在被加熱基板中的容器中的液體溫度。例如，可以用來將液體加熱到或保持其溫度低于沸騰溫度。一個被設計成正好用于此的控制布置的例子是 申請人:在EP-A-1233649中描述的U19系列控制。在該文獻中披露了這樣一種觀點，在擴散板上在所述元件和熱傳感器之間設置縫隙，以至少部分隔離熱傳感器使其不受加熱元件的直接影響，從而使其更好地監(jiān)測容器中液體的溫度。
[0005] 申請人:已經意識到，雖然該布置確實有效，但是由于總是有部分擴散板將傳感器所在的位置與加熱元件相連，因此不能使傳感器與加熱器完全絕緣。


【發(fā)明內容】

[0006]本發(fā)明的一個目標就是對此進行改進，或者至少為這種布置提供替代方案，那么當從第一方面看時，本發(fā)明提供了一種用于液體加熱容器的地板下加熱器，所述加熱器包括基板、與基板良好熱接觸的熱擴散部分、與所述擴散部分良好熱接觸的加熱元件和用于容納熱傳感器的檢測區(qū)域，其中所述檢測區(qū)域與所述擴散部分不直接連接，并至少被壁體部分地包圍。
[0007]那么，本領域的技術人員將明白，由于與所述擴散部分不連接，因此依據本發(fā)明的檢測區(qū)域與所述元件熱絕緣。檢測區(qū)域不需要具有擴散部分等，因此熱傳感器設置成直接支撐在基板上。但是，優(yōu)選在熱傳感器和基板之間設置第二熱擴散部分。它可以使用任何合適的材料或構造，但優(yōu)選與主熱擴散部分具有相似的特性一例如厚度和/或材料。在檢測區(qū)域中具有擴散部分是有利的，因為這樣增加了檢測區(qū)域的熱容量，從而允許更好的熱檢測，并且提供了對溫度信號的機械式“過濾器”。另外在這里優(yōu)選，至少檢測區(qū)域中的熱擴散部分由鋁制成，而且由于鋁比通常制造基板的不銹鋼要軟，因此可以實現熱傳感器的更密切接合。
[0008]僅僅具有不與主擴散部分連接的獨立“島”狀擴散部分將會導致很大的制造困難，因為兩個擴散部分的材料在焊接時需要定位和保持在合適的位置。但是，部分或全部包圍檢測區(qū)域的壁體可使檢測區(qū)域中的第二擴散部分在焊接時保持在合適的位置。
[0009]這個觀點自身是新穎和具有創(chuàng)造性的，那么當從第二方面看時，本發(fā)明提供了一種用于液體加熱容器的地板下加熱器，所述加熱器包括基板、與基板良好熱接觸的主熱擴散部分、與主擴散部分良好熱接觸的加熱元件和用于容納熱傳感器的檢測區(qū)域，其中所述檢測區(qū)域包括單獨的第二擴散部分和用于為所述第二擴散部分定位的一個或多個定位裝置。
[0010]當從另一方面看時，本發(fā)明提供了一種制造地板下加熱器的方法，所述方法包括提供具有定位裝置的基板，所述定位裝置至少部分包圍檢測區(qū)域，將兩個單獨的熱擴散部分附設到所述基板上，其中一個熱擴散部分設置在檢測區(qū)域中，并通過所述定位裝置定位在其中。
[0011]該定位裝置可以包括在基板上的一系列不連續(xù)的構造或凸起，其間隔地圍繞著所述檢測區(qū)域的外圍，但優(yōu)選地，所述定位裝置包括部分或者更好是全部包圍檢測區(qū)域的連續(xù)壁體一也就是與本發(fā)明的第一方面一致。
[0012]根據本發(fā)明的前述任一方面，所述壁體可附設到基板上，例如通過釬焊、熔焊或銅焊等等，但在特別優(yōu)選的實施例中，該壁體是通過在基板面對液體的上側形成溝槽而設置。這不僅使得加熱器的制造方便和不需要分開的部分，而且 申請人:也已經意識到，由于該溝槽在使用中將充滿正被加熱的液體，因此它將進一步增強檢測區(qū)域與加熱元件的熱絕緣以及檢測區(qū)域與液體之間的熱連接。
[0013]如上所述,在本發(fā)明的至少一些實施例中,加熱元件包括帶有護套的電阻元件。該帶有護套的元件可設置在主擴散板上，以使后者夾在該元件和基板之間，或者可選擇地，該元件直接設置在基板上，同時也與該擴散板有良好的熱接觸，例如借助于其邊緣。
[0014]檢測區(qū)域可位于加熱器任意方便的部分，該位置可由設計約束指定，所述約束由相應的控制單元強加。但是優(yōu)選設置在基板的大致中心上。在沿基板外圍設置帶有護套的加熱元件是有益的，因為該中心是吸收熱量最少的部位之一。這就進一步增強了檢測區(qū)域與加熱元件的熱絕緣。
[0015]本發(fā)明涉及到一種組件，所述組件包括這里所描述的地板下加熱器和包含熱傳感器的控制裝置，其中該熱傳感器布置成與所述檢測區(qū)域有良好的熱接觸。本發(fā)明還涉及到一種液體加熱容器，其包括這種組件。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]下面將僅通過示例的方式參照附圖對本發(fā)明的某些實施例進行描述，其中:
[0017]圖1是依據本發(fā)明的地板下加熱器的底部正視圖；
[0018]圖2是沿圖1的AA線的截面圖；
[0019]圖3是圖2標記為B的部分的局部放大視圖；和
[0020]圖4是本發(fā)明第二個實施例的類似圖3的視圖。

【具體實施方式】
[0021]圖1和2示出了用于封閉液體加熱容器基礎中的開口或者構成液體加熱容器基礎的地板下加熱器。該加熱器包括盤狀的不銹鋼基板2。這里顯示為具有位于其外圍的平邊緣，盡管同樣可以設置根據 申請人:的可靠密封系統(tǒng)的向上開口的外圍溝槽，在W096/18331中更詳細地描述了所述系統(tǒng)。
[0022]在基板2的下側是鋁制擴散板4。一種公知類型的環(huán)狀帶護套的加熱元件6沿外圍焊接在擴散板4上。通常該加熱元件的功率設定在2.2-3千瓦。
[0023]在加熱器中央，鋁制擴散板4上有一個圓洞，在該圓洞內限定出檢測區(qū)域8，該檢測區(qū)域8將在下文中參照附圖3進行更詳細的描述。
[0024]在位于擴散板4中央的洞的徑向內部，基板2在其濕面形成有環(huán)狀溝槽10，其在板下側形成相應的環(huán)狀壁12。環(huán)狀壁12在其內部限定出圓形檢測區(qū)域8，檢測區(qū)域8設置有單獨的第二擴散部分14，所述第二擴散部分包含與主擴散板4同樣厚度的鋁制圓盤14，該第二擴散部分焊接在基板2的下側。
[0025]在鋁制圓盤14中央是凹槽，該凹槽制作成容納熱傳感器，如熱敏電阻傳感器。
[0026]控制單元(未示出)可以安裝在加熱器下側，以使例如熱敏電阻的熱傳感器靠著凹槽16容納在檢測區(qū)域8中。當然，所述熱傳感器不必是整體控制單元的一部分，而可以是獨立的部件。
[0027]在使用中，容器充滿了水，而且元件6被通電以加熱所述水。主擴散板4的溫度是元件6的溫度和容器中液體溫度的函數。元件的溫度對主擴散板4表面溫度的影響程度取決于該表面與所述元件的距離。
[0028]但是，檢測區(qū)域基座14中的中央擴散部分14的溫度，也就是所述熱傳感器檢測到的溫度將主要受容器中水溫的影響，因為經過薄的不銹鋼基板2有比較短的導熱路徑。在檢測基座14和主擴散板4之間沒有直接連接，而且實際上溝槽10中的水以及壁12都起到熱屏障的作用。這就意味著，靠著凹槽16安置的傳感器可以精確地測量所述水溫，從而當預定溫度達到例如80-85°時，發(fā)送控制信號來停止加熱或者降低功率，80-85°的預定溫度被認為是泡咖啡的理想溫度。
[0029]為什么測量容器中的水溫令人滿意，當然可能還有其他的原因-例如測量其變化率從而精確地確定容量，所述水是否接近沸騰等等。
[0030]圖4示出了本發(fā)明的又一實施例。在這個實施例中基板2’沒有與第一個實施例一樣的環(huán)狀溝槽，而是相反，其主中心區(qū)域是平的。替代地，單獨的環(huán)狀圓環(huán)部件18最初就焊接在基板2的下側，從而起到與第一實施例中環(huán)狀壁12相同的作用一也就是在制造時為中心鋁盤14定位，并同樣在中心鋁盤14和主擴散板4之間起到熱屏障作用。這個實施例的所有其他方面都與前一個實施例相同。
[0031]本領域的技術人員會明白，所描述的實施例僅僅是將本發(fā)明付諸實踐的示例，在本發(fā)明范圍內能做出許多修飾和變化。例如，它不僅適用于元件帶有護套的加熱器，也可以用于厚膜加熱器。此外，設置連續(xù)的環(huán)形壁不是必需的，相反可以只是部分環(huán)繞所述檢測區(qū)域；可以是不同于圓形或弧形的其他形狀；或者可以包括一系列不連續(xù)的特征或突起，而非連續(xù)的壁體。
【權利要求】
1.一種用于液體加熱容器的地板下加熱器，包括基板(2)、與基板(2)良好熱接觸的熱擴散部分⑷、與擴散部分⑷良好熱接觸的加熱元件(6)和用于容納熱傳感器的檢測區(qū)域(8)，其中所述檢測區(qū)域(8)與擴散部分(4)不直接連接并至少被一壁體部分地包圍，且其中所述檢測區(qū)域包括用于容納所述熱傳感器的凹槽(16)。
2.如權利要求1所述的地板下加熱器，其中第二熱擴散部分(14)設置在所述熱傳感器和所述基板⑵之間。
3.如權利要求1所述的地板下加熱器，其中所述第二熱擴散部分(14)具有與所述主擴散部分(4)相似的特性。
4.如權利要求1、2或3所述的地板下加熱器，其中所述第二熱擴散部分(14)是鋁制的。
5.一種用于液體加熱容器的地板下加熱器，包括基板(2)、與基板(2)良好熱接觸的主熱擴散部分(4)、與主擴散部分(4)良好熱接觸的加熱元件(6)和用于容納熱傳感器的檢測區(qū)域(8)，其中所述檢測區(qū)域(8)包括單獨的第二擴散部分(14)和用于為所述第二擴散部分(14)定位的一個或多個定位裝置，且其中所述第二擴散部分包括用于容納所述熱傳感器的凹槽(16) ο
6.如權利要求5所述的地板下加熱器，其中所述定位裝置包括至少部分包圍所述檢測區(qū)域⑶的連續(xù)壁體(12)。
7.如權利要求5所述的地板下加熱器，其中所述定位裝置包括完全包圍所述檢測區(qū)域(8)的連續(xù)壁體(12)。
8.如權利要求1、6或7所述的地板下加熱器，其中所述壁體(12)通過在基板(2)面對液體的上側形成溝槽而設置。
9.如權利要求1或5所述的地板下加熱器，其中所述加熱元件(6)包括帶有護套的電阻元件。
10.如權利要求1或5所述的地板下加熱器，其中所述檢測區(qū)域(8)定位在所述基板(2)的大致中心。
11.一種組件，所述組件包含如權利要求1或5所述的地板下加熱器和包括熱傳感器的控制裝置，其中所述熱傳感器設置成與所述檢測區(qū)域(8)的所述凹槽良好地熱接觸。
12.一種包含如權利要求11所述組件的液體加熱容器。
13.—種制造地板下加熱器的方法，包括提供具有定位裝置的基板(2)，所述定位裝置至少部分包圍檢測區(qū)域(8)，并將兩個單獨的熱擴散部分(4、14)附設到所述基板(2)上，所述擴散部分(14)之一設置在檢測區(qū)域(8)中，并借助于所述定位裝置定位在其中。
14.如權利要求13所述方法，包括設置至少部分包圍所述檢測區(qū)域的連續(xù)壁體(12)。
15.如權利要求13所述方法，包括設置完全包圍所述檢測區(qū)域的連續(xù)壁體(12)。
16.如權利要求14或15所述方法，包括通過在基板(2)面對液體的上側形成溝槽而設置壁體(12)。
【文檔編號】H05B1/02GK104257263SQ201410412053
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2006年9月8日 優(yōu)先權日:2005年9月9日
【發(fā)明者】M·J·斯科特 申請人:施特里克斯有限公司