用于液体加热容器的加热器

摘要

一种用于液体加热容器的地板下加热器，包括基板(2)、与基板(2)良好热接触的热扩散部分(4)、与扩散部分(4)良好热接触的加热元件(6)和用于容纳热传感器的检测区域(8)，所述检测区域(8)与扩散部分(4)不直接连接并至少部分被壁体包围。所述检测区域(8)中可以设置单独的第二扩散部分，该扩散部分由焊接在基板(2)下侧的铝制圆盘组成。

权利要求

1.一种包括底板下加热器的水加热容器，其特征在于，包括基板(2)、附设在基板(2)下侧并与基板(2)下侧良好热接触的主热扩散板(4)、与主热扩散板(4)良好热接触的加热元件(6)和用于容纳热传感器的检测区域(8)，其中所述检测区域(8)与主热扩散板(4)不直接连接并至少被设置在主热扩散板与检测区域之间的一壁体部分地包围，以及其中该壁体通过在基板(2)面对液体的上侧形成沟槽而设置，且其中所述热传感器设置为经过加热器测量在容器中的水的温度，以用来将水加热到或保持其温度低于沸腾温度。

2.如权利要求1所述的水加热容器，其中第二热扩散部(14)设置在所述热传感器和所述基板(2)之间。

3.如权利要求2所述的水加热容器，其中所述第二热扩散部(14)具有与所述主热扩散板(4)相似的特性。

4.如权利要求2或3所述的水加热容器，其中所述第二热扩散部(14)是铝制的。

5.一种包括底板下加热器的水加热容器，其特征在于，包括基板(2)、附设在基板(2)下侧并与基板(2)下侧良好热接触的主热扩散板(4)、与主热扩散板(4)良好热接触的加热元件(6)和用于容纳热传感器的检测区域(8)，其中所述检测区域(8)包括附设在基板(2)下侧的单独的第二热扩散部(14)和用于为所述第二热扩散部(14)定位的一个或多个定位装置，所述定位装置包括至少部分包围所述检测区域(8)的连续壁体(12)，其中该壁体作为单独的一部分附设到所述基板上或者通过在基板(2)面对液体的上侧形成沟槽而设置，且其中所述热传感器设置为经过加热器测量在容器中的水的温度，以用来将水加热到或保持其温度低于沸腾温度。

6.如权利要求5所述的水加热容器，其中所述定位装置包括完全包围所述检测区域(8)的连续壁体(12)。

7.如权利要求1或5所述的水加热容器，其中所述加热元件(6)包括带有护套的电阻元件。

8.如权利要求1或5所述的水加热容器，其中所述检测区域(8)定位在所述基板(2)的大致中心。

说明书

用于液体加热容器的加热器

技术领域

[0001] 本发明涉及一种底板下加热器，这种加热器设置为形成或封闭液体加热容器基础中的开口。

背景技术

[0002] 用于液体加热容器的底板下加热器是众所周知的，通常可以分成两类：带护套的加热器，这种加热器具有安装或形成在金属基板下侧、带有护套的电阻元件；厚膜加热器，
这种加热器包括位于基板下侧的印刷电阻轨道。在这两种情况下，通常都在加热元件/轨道
和基板自身之间设置铝制扩散板，所述基板通常由不锈钢构成。这样一种扩散板起到几个
作用，其中一个重要作用是从所述元件向热响应传感器传热，从而可以迅速检测到过热，所
述过热例如是由容器中没有液体时运行加热器引起的，并采取动作以关闭加热器。

[0003] 但在一些申请中，需要使用热传感器测量在被加热基板中的容器中的液体温度。例如，可以用来将液体加热到或保持其温度低于沸腾温度。一个被设计成正好用于此的控
制布置的例子是申请人在EP‑A‑1233649中描述的U19系列控制。在该文献中披露了这样一
种观点，在扩散板上在所述元件和热传感器之间设置缝隙，以至少部分隔离热传感器使其
不受加热元件的直接影响，从而使其更好地监测容器中液体的温度。

[0004] 申请人已经意识到，虽然该布置确实有效，但是由于总是有部分扩散板将传感器所在的位置与加热元件相连，因此不能使传感器与加热器完全绝缘。

发明内容

[0005] 本发明的一个目标就是对此进行改进，或者至少为这种布置提供替代方案，那么当从第一方面看时，本发明提供了一种用于液体加热容器的底板下加热器，所述加热器包
括基板、与基板良好热接触的热扩散部分、与所述扩散部分良好热接触的加热元件和用于
容纳热传感器的检测区域，其中所述检测区域与所述扩散部分不直接连接，并至少被壁体
部分地包围。

[0006] 那么，本领域的技术人员将明白，由于与所述扩散部分不连接，因此依据本发明的检测区域与所述元件热绝缘。检测区域不需要具有扩散部分等，因此热传感器设置成直接
支撑在基板上。但是，优选在热传感器和基板之间设置第二热扩散部分。它可以使用任何合
适的材料或构造，但优选与主热扩散部分具有相似的特性—例如厚度和/或材料。在检测区
域中具有扩散部分是有利的，因为这样增加了检测区域的热容量，从而允许更好的热检测，
并且提供了对温度信号的机械式“过滤器”。另外在这里优选，至少检测区域中的热扩散部
分由铝制成，而且由于铝比通常制造基板的不锈钢要软，因此可以实现热传感器的更密切
接合。

[0007] 仅仅具有不与主扩散部分连接的独立“岛”状扩散部分将会导致很大的制造困难，因为两个扩散部分的材料在焊接时需要定位和保持在合适的位置。但是，部分或全部包围
检测区域的壁体可使检测区域中的第二扩散部分在焊接时保持在合适的位置。

[0008] 这个观点自身是新颖和具有创造性的，那么当从第二方面看时，本发明提供了一种用于液体加热容器的底板下加热器，所述加热器包括基板、与基板良好热接触的主热扩
散部分、与主扩散部分良好热接触的加热元件和用于容纳热传感器的检测区域，其中所述
检测区域包括单独的第二扩散部分和用于为所述第二扩散部分定位的一个或多个定位装
置。

[0009] 当从另一方面看时，本发明提供了一种制造底板下加热器的方法，所述方法包括提供具有定位装置的基板，所述定位装置至少部分包围检测区域，将两个单独的热扩散部
分附设到所述基板上，其中一个热扩散部分设置在检测区域中，并通过所述定位装置定位
在其中。

[0010] 该定位装置可以包括在基板上的一系列不连续的构造或凸起，其间隔地围绕着所述检测区域的外围，但优选地，所述定位装置包括部分或者更好是全部包围检测区域的连
续壁体—也就是与本发明的第一方面一致。

[0011] 根据本发明的前述任一方面，所述壁体可附设到基板上，例如通过钎焊、熔焊或铜焊等等，但在特别优选的实施例中，该壁体是通过在基板面对液体的上侧形成沟槽而设置。
这不仅使得加热器的制造方便和不需要分开的部分，而且申请人也已经意识到，由于该沟
槽在使用中将充满正被加热的液体，因此它将进一步增强检测区域与加热元件的热绝缘以
及检测区域与液体之间的热连接。

[0012] 如上所述，在本发明的至少一些实施例中，加热元件包括带有护套的电阻元件。该带有护套的元件可设置在主扩散板上，以使后者夹在该元件和基板之间，或者可选择地，该
元件直接设置在基板上，同时也与该扩散板有良好的热接触，例如借助于其边缘。

[0013] 检测区域可位于加热器任意方便的部分，该位置可由设计约束指定，所述约束由相应的控制单元强加。但是优选设置在基板的大致中心上。在沿基板外围设置带有护套的
加热元件是有益的，因为该中心是吸收热量最少的部位之一。这就进一步增强了检测区域
与加热元件的热绝缘。

[0014] 本发明涉及到一种组件，所述组件包括这里所描述的底板下加热器和包含热传感器的控制装置，其中该热传感器布置成与所述检测区域有良好的热接触。本发明还涉及到
一种液体加热容器，其包括这种组件。

附图说明

[0015] 下面将仅通过示例的方式参照附图对本发明的某些实施例进行描述，其中：

[0016] 图1是依据本发明的底板下加热器的底部正视图；

[0017] 图2是沿图1的AA线的截面图；

[0018] 图3是图2标记为B的部分的局部放大视图；和

[0019] 图4是本发明第二个实施例的类似图3的视图。

具体实施方式

[0020] 图1和2示出了用于封闭液体加热容器基础中的开口或者构成液体加热容器基础的底板下加热器。该加热器包括盘状的不锈钢基板2。这里显示为具有位于其外围的平边
缘，尽管同样可以设置根据申请人的可靠密封系统的向上开口的外围沟槽，在WO96/18331
中更详细地描述了所述系统。

[0021] 在基板2的下侧是铝制扩散板4。一种公知类型的环状带护套的加热元件6沿外围焊接在扩散板4上。通常该加热元件的功率设定在2.2‑3千瓦。

[0022] 在加热器中央，铝制扩散板4上有一个圆洞，在该圆洞内限定出检测区域8，该检测区域8将在下文中参照附图3进行更详细的描述。

[0023] 在位于扩散板4中央的洞的径向内部，基板2在其湿面形成有环状沟槽10，其在板下侧形成相应的环状壁12。环状壁12在其内部限定出圆形检测区域8，检测区域8设置有单
独的第二扩散部分14，所述第二扩散部分包含与主扩散板4同样厚度的铝制圆盘14，该第二
扩散部分焊接在基板2的下侧。

[0024] 在铝制圆盘14中央是凹槽，该凹槽制作成容纳热传感器，如热敏电阻传感器。

[0025] 控制单元(未示出)可以安装在加热器下侧，以使例如热敏电阻的热传感器靠着凹槽16容纳在检测区域8中。当然，所述热传感器不必是整体控制单元的一部分，而可以是独
立的部件。

[0026] 在使用中，容器充满了水，而且元件6被通电以加热所述水。主扩散板4的温度是元件6的温度和容器中液体温度的函数。元件的温度对主扩散板4表面温度的影响程度取决于
该表面与所述元件的距离。

[0027] 但是，检测区域基座14中的中央扩散部分14的温度，也就是所述热传感器检测到的温度将主要受容器中水温的影响，因为经过薄的不锈钢基板2有比较短的导热路径。在检
测基座14和主扩散板4之间没有直接连接，而且实际上沟槽10中的水以及壁12都起到热屏
障的作用。这就意味着，靠着凹槽16安置的传感器可以精确地测量所述水温，从而当预定温
度达到例如80‑85°时，发送控制信号来停止加热或者降低功率，80‑85°的预定温度被认为
是泡咖啡的理想温度。

[0028] 为什么测量容器中的水温令人满意，当然可能还有其他的原因—例如测量其变化率从而精确地确定容量，所述水是否接近沸腾等等。

[0029] 图4示出了本发明的又一实施例。在这个实施例中基板2’没有与第一个实施例一样的环状沟槽，而是相反，其主中心区域是平的。替代地，单独的环状圆环部件18最初就焊
接在基板2的下侧，从而起到与第一实施例中环状壁12相同的作用—也就是在制造时为中
心铝盘14定位，并同样在中心铝盘14和主扩散板4之间起到热屏障作用。这个实施例的所有
其他方面都与前一个实施例相同。

[0030] 本领域的技术人员会明白，所描述的实施例仅仅是将本发明付诸实践的示例，在本发明范围内能做出许多修饰和变化。例如，它不仅适用于元件带有护套的加热器，也可以
用于厚膜加热器。此外，设置连续的环形壁不是必需的，相反可以只是部分环绕所述检测区
域；可以是不同于圆形或弧形的其他形状；或者可以包括一系列不连续的特征或突起，而非
连续的壁体。